JP2005295125A - パケット処理システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ネットワークインタフェースを用いてパケットを送受信する中継装置と、中継装置からパケットを受信するアプリケーションを備えた制御装置とを有するパケット処理システムにおいて、制御装置は、アプリケーションが通信ポートを作成するときに、パケット転送規則の設定を要求する要求メッセージを中継装置に送信する転送制御手段を備え、中継装置は、要求メッセージにより要求されたパケット転送規則を設定する転送制御手段を備え、前記パケット転送規則は前記通信ポートに対応するインターフェース識別子を含み、前記制御装置は、当該インターフェース識別子が変更されたことを検知した場合に、前記パケット転送規則におけるインターフェース識別子の修正を要求する修正メッセージを中継装置に送信する。
【選択図】 図13
Description
P1520 Reference Model[Gilad Goren](doc)、Documents,Foils and Minutes of the Fifth WG Meeting、held in Princeton(Jan 18−19,1999)、[平成15年4月16日検索]インタネット<URL:http://www.ieee−pin.org/> 上谷一,今野徹,"連載ロードバランサの本質,第1回パケットフローから負荷分散の基本を理解する",「Master of IPNetwork」フォーラム連載 [成15年5月20日検索]インタネット<URL:http://www.atmarkit.co.jp/fnetwork/rensai/index/index−serial.html#lb/
本実施の形態1では、本発明に係るパケット処理システムを仮想IFを用いてサーバの負荷分散を行うロードバランサに適用する場合について説明する。ここでは、本実施の形態1に係るパケット処理システムの概要および特徴を説明した後に、このパケット処理システムの構成を説明し、最後に、このパケット処理システムの仮想IFの登録手順、振分表の登録手順、データ受信手順、およびデータ送信手順などの種々の処理手順について説明する。
最初に、本実施の形態1に係るパケット処理システムの概要および主たる特徴を説明する。図1は、本実施の形態1に係るパケット処理システムの構成を示す機能ブロック図である。
[パケット処理システムの構成]
実施の形態1に係るパケット処理システムの構成について説明する。図1に示すように、パケット処理システムは、制御装置200と、中継装置300と、通信端末装置450a〜450cと、制御装置200と中継装置300を接続するネットワーク400と、中継装置300と通信端末装置450a〜450cを接続するネットワーク410とからなる。
[パケット処理システムの仮想IFの登録手順]
次に、図1に示すパケット処理システムにおける仮想IFの登録手順について説明する。図12は、図1に示すパケット処理システムにおける仮想IFの登録手順を示すフローチャートである。
[パケット処理システムの振分表の登録手順]
次に、図1に示すパケット処理システムにおける振分表の登録手順について説明する。図13は、図1に示すパケット処理システムにおける振分表の登録手順を示すフローチャートである。
[パケット処理システムのデータ受信手順]
次に、図1に示すパケット処理システムにおけるデータ受信手順について説明する。図18は、図1に示すパケット処理システムにおけるデータ受信手順を示すフローチャートである。
次に、図1に示すパケット処理システムにおけるデータ送信手順について説明する。図19は、図1に示すパケット処理システムにおけるデータ送信手順を示すフローチャートである。
ところで、上記実施の形態1では、本発明に係るパケット処理システムを仮想IFを用いてサーバの負荷分散を行うロードバランサに適用する場合について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、仮想IPアドレスを用いてサーバの負荷分散を行うロードバランサに適用することもできる。従って、本実施の形態2では、本発明に係るパケット処理システムを仮想IPアドレスを用いてサーバの負荷分散を行うロードバランサに適用する場合について説明する。ここでは、本実施の形態2に係るパケット処理システムの構成を説明した後、このパケット処理システムの仮想IPアドレスの登録手順、振分表の登録手順、データ受信手順、およびデータ送信手順などの種々の処理手順について説明する。なお、上記実施の形態1と共通する部分については説明を省略し、相違する部分について主に説明する。
[パケット処理システムの構成]
本実施の形態2に係るパケット処理システムの構成について説明する。図20は、本実施の形態2に係るパケット処理システムの構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、制御装置200の仮想IPアドレス223と、仮想IPアドレスアクセス判定部235と、受信表243と、送信表245と、中継装置300の振分表343と、受信表345とが実施の形態1と相違する。
。
[パケット処理システムの仮想IPアドレスの登録手順]
次に、図20に示すパケット処理システムにおける仮想IPアドレスの登録手順について説明する。図25は、図20に示すパケット処理システムにおける仮想IPアドレスの登録手順を示すフローチャートである。
次に、図20に示すパケット処理システムにおける振分表の登録手順について説明する。図27は、図20に示すパケット処理システムにおける振分表の登録手順を示すフローチャートである。
[パケット処理システムのデータ受信手順]
次に、図20に示すパケット処理システムにおけるデータ受信手順について説明する。図29は、図20に示すパケット処理システムにおけるデータ受信手順を示すフローチャートである。
次に、図20に示すパケット処理システムにおけるデータ送信手順について説明する。図30は、図20に示すパケット処理システムにおけるデータ送信手順を示すフローチャートである。
(実施の形態3)
ところで、上記実施の形態1および2では、本発明に係るパケット処理システムをロードバランサに適用する場合について説明したが、本発明はそれらに限られるものではなく、制御装置と中継装置に分離したルータに適用することができる。本実施の形態3では、本発明に係るパケット処理システムを制御装置と中継装置に分離したルータに適用する場合について説明する。ここでは、本実施の形態3に係るルータの構成を説明した後、このルータの制御装置の仮想IFと中継装置のインタフェースの間の内部通信パスを生成する手順など種々の手順について説明する。
[パケット処理システムの構成]
本実施の形態3に係るパケット処理システムの構成を示す機能ブロック図を説明する。図31に示すように、パケット処理システムは、制御装置10と、中継装置50と、ネットワーク80、ネットワークノード90とからなる。
次に、図31に示すパケット処理システムの仮想IF設定および内部通信パス生成の処理手順について説明する。図32は、図31に示すパケット処理システムの仮想IF設定および内部通信パス生成の処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、処理手順は、ステップS201〜ステップS208の初期設定フェーズと、ステップS209〜ステップS214の仮想IF設定フェーズと、ステップS215〜ステップS226のトンネル生成フェーズとに大別できる。
[受信パケットの転送手順]
次に、図31に示すパケット処理システムの受信パケットの転送手順について説明する。図36は、図31に示すパケット処理システムの受信パケットの転送手順を示すフローチャートである。
[送信パケットの転送手順]
次に、図31に示すパケット処理システムの送信パケットの転送手順について説明する。図37は、図31に示すパケット処理システムの送信パケットの転送手順を示すフローチャートである。
ところで、上記実施の形態3では、本発明に係るパケット処理システムが通信を開始する場合の内部通信パスを生成する手順について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明に係るパケット処理システムが通信を終了する場合に内部通信パスを削除する手順に適用することができる。そこで、本実施の形態4では、本発明に係るパケット処理システムが通信を終了する場合に内部通信パスを削除する手順について説明する。なお、上記実施の形態3と同じ部分については説明を省略する。
[パケット処理システムの構成]
図38は、本実施の形態4に係るパケット処理システムの構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、実施の形態3の機能ブロック図に、制御装置のプロセスが終了した場合の内部通信パスの削除に必要な以下の処理部が追加されている。
[内部通信パス削除の処理手順]
次に、パケット処理システムの内部通信パス削除の処理手順について説明する。図39は、図31に示すパケット処理システムの内部通信パス削除の処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、まず制御装置の経路制御部22が通信を終了し、開いていたソケットを閉じる(ステップS901)。宛先判定部41は、経路制御部22がソケットを閉じたことを知って、仮想IFソケット対応表削除部47に該当するトンネルを削除することを通知する(ステップS902)。仮想IFソケット対応表削除部47は、宛先判定部41の通知を受けると、さらに中継装置50のIFソケット対応表削除部75にIFソケット対応表68の該当個所を削除するよう通知する(ステップS903)。
ところで、上記実施の形態1〜4で説明したパケット処理システムおよびパケット処理方法は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーションなどのコンピュータシステムで実行することによって実現することができる。そこで、本実施の形態5では、上記実施の形態1〜4で説明したパケット処理システム(パケット処理方法)と同様の機能を有するパケット処理プログラムを実行するコンピュータシステムについて説明する。
さて、これまで本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述した実施の形態以外にも、上記特許請求の範囲に記載した技術的思想の範囲内において種々の異なる実施の形態にて実施されてもよいものである。
(付記1)ネットワークインタフェースを用いてパケットを送受信する中継装置と、該中継装置から転送されたパケットを受信するアプリケーションを備えた制御装置とを接続して構成されるパケット処理システムにおいて、
前記制御装置は、
前記中継装置のアドレス情報に対応付けて設定されたシンボル部と、
前記アプリケーションが通信ポートを作成するときに当該通信ポートが前記シンボル部に対応するものであることを検知した場合に、受信パケットを前記アプリケーションに転送するためのパケット転送規則の設定を要求する要求メッセージを前記中継装置に送信する転送制御手段と、を備え、
前記中継装置は、
前記要求メッセージにより要求されたパケット転送規則を設定する転送制御手段を備え、
前記パケット転送規則は前記通信ポートに対応するインターフェース識別子を含み、前記制御装置は、当該インターフェース識別子が変更されたことを検知した場合に、前記パケット転送規則におけるインターフェース識別子の修正を要求する修正メッセージを前記中継装置に送信することを特徴とするパケット処理システム。
(付記2)前記パケット転送規則におけるインターフェース識別子が不定の値である場合に、前記制御装置は、インターフェース識別子が決定した後に、前記修正メッセージを前記中継装置に送信する付記1に記載のパケット処理システム。
(付記3)前記中継装置は、前記要求メッセージに応じて前記パケット転送規則を設定するとともに、シグナリング識別子を払い出して当該パケット転送規則に含め、当該シグナリング識別子を含む応答メッセージを前記制御装置に送信する付記1に記載のパケット処理システム。
(付記4)前記制御装置は、前記シグナリング識別子を前記修正メッセージに含めて前記中継装置に送信する付記3に記載のパケット処理システム。
(付記5)ネットワークインタフェースを用いてパケットを送受信する中継装置と、該中継装置から転送されたパケットを受信するアプリケーションを備えた制御装置とを接続して構成されるパケット処理システムにおいて、
前記制御装置は、
前記中継装置のアドレス情報に対応付けて設定されたシンボル部と、
前記アプリケーションが通信ポートを作成するときに当該通信ポートが前記シンボル部に対応するものであることを検知した場合に、受信パケットを前記アプリケーションに転送するためのパケット転送規則の設定を要求する要求メッセージを前記中継装置に送信する転送制御手段と、を備え、
前記中継装置は、
前記要求メッセージにより要求されたパケット転送規則を設定する転送制御手段を備え、
前記通信ポートに対応するポート番号が不定の値である場合に、前記制御装置は、前記中継装置にポート番号の払い出しを要求し、当該中継装置は、ポート番号テーブルを参照することにより、ポート番号を前記制御装置に払い出し、前記制御装置は、当該払い出されたポート番号を前記要求メッセージに含め、当該要求メッセージを前記中継装置に送信することを特徴とするパケット処理システム。
(付記6)前記払い出しの要求は、ポート番号が不定であることを示すポート不定値を含む払い出し要求メッセージを前記中継装置に送信することにより行い、前記中継装置は、当該払い出し要求メッセージにおける前記ポート不定値に代えて特定のポート番号を含む応答メッセージを前記制御装置に送信することにより、ポート番号を前記制御装置に払い出す付記5に記載のパケット処理システム。
(付記7)前記ポート番号テーブルは、ポート番号と、利用状況、及び当該ポート番号を利用する制御装置の識別子とを対応付けて含む付記5に記載のパケット処理システム。
(付記8)ネットワークインタフェースを用いてパケットを送受信する中継装置と、該中継装置から転送されたパケットを受信するアプリケーションを備えた制御装置とを接続して構成されるパケット処理システムにおけるパケット処理方法であって、
前記制御装置が、前記アプリケーションが通信ポートを作成するときに、当該通信ポートが、中継装置のアドレス情報に対応付けて設定されたシンボル部に対応するものであることを検知した場合に、受信パケットを前記アプリケーションに転送するためのパケット転送規則の設定を要求する要求メッセージを前記中継装置に送信するステップと、
前記中継装置が、前記要求メッセージにより要求されたパケット転送規則を設定するステップとを有し、
前記パケット転送規則は前記通信ポートに対応するインターフェース識別子を含み、前記制御装置は、当該インターフェース識別子が変更されたことを検知した場合に、前記パケット転送規則におけるインターフェース識別子の修正を要求する修正メッセージを前記中継装置に送信することを特徴とするパケット処理方法。
(付記9)前記パケット転送規則におけるインターフェース識別子が不定の値である場合に、前記制御装置は、インターフェース識別子が決定した後に、前記修正メッセージを前記中継装置に送信する付記8に記載のパケット処理方法。
(付記10)前記中継装置は、前記要求メッセージに応じて前記パケット転送規則を設定するとともに、シグナリング識別子を払い出して当該パケット転送規則に含め、当該シグナリング識別子を含む応答メッセージを前記制御装置に送信する付記8に記載のパケット処理方法。
(付記11)前記制御装置は、前記シグナリング識別子を前記修正メッセージに含めて前記中継装置に送信する付記10に記載のパケット処理方法。
(付記12)ネットワークインタフェースを用いてパケットを送受信する中継装置と、該中継装置から転送されたパケットを受信するアプリケーションを備えた制御装置とを接続して構成されるパケット処理システムにおけるパケット処理方法であって、
前記制御装置が、前記アプリケーションが通信ポートを作成するときに、当該通信ポートが、前記中継装置のアドレス情報に対応付けて設定されたシンボル部に対応するものであることを検知した場合に、受信パケットを前記アプリケーションに転送するためのパケット転送規則の設定を要求する要求メッセージを前記中継装置に送信するステップと、
前記中継装置が、前記要求メッセージにより要求されたパケット転送規則を設定するステップとを備え、
前記通信ポートに対応するポート番号が不定の値である場合に、前記制御装置は、前記中継装置にポート番号の払い出しを要求し、当該中継装置は、ポート番号テーブルを参照することにより、ポート番号を前記制御装置に払い出し、前記制御装置は、当該払い出されたポート番号を前記要求メッセージに含めて前記中継装置に送信することを特徴とするパケット処理方法。
(付記13)前記払い出しの要求は、ポート番号が不定であることを示すポート不定値を含む払い出し要求メッセージを前記中継装置に送信することにより行い、前記中継装置は、当該払い出し要求メッセージにおける前記ポート不定値に代えて特定のポート番号を含む応答メッセージを前記制御装置に送信することにより、ポート番号を前記制御装置に払い出す付記12に記載のパケット処理方法。
(付記14)前記ポート番号テーブルは、ポート番号と、利用状況、及び当該ポート番号を利用する制御装置の識別子とを対応付けて含む付記12に記載のパケット処理方法。
(付記15)ネットワークインタフェースを用いてパケットを送受信する中継装置と、該中継装置から転送されたパケットを受信するアプリケーションを備えた制御装置とを接続して構成されるパケット処理システムにおいて用いられる当該制御装置であって、
前記中継装置のアドレス情報に対応付けて設定されたシンボル部と、
前記アプリケーションが通信ポートを作成するときに当該通信ポートが前記シンボル部に対応するものであることを検知した場合に、受信パケットを前記アプリケーションに転送するためのパケット転送規則の設定を要求する要求メッセージを前記中継装置に送信する転送制御手段とを備え、
前記中継装置により作成されたパケット転送規則は前記通信ポートに対応するインターフェース識別子を含み、前記制御装置は、当該インターフェース識別子が変更されたことを検知した場合に、前記パケット転送規則におけるインターフェース識別子の修正を要求する修正メッセージを前記中継装置に送信することを特徴とする制御装置。
(付記16)前記パケット転送規則におけるインターフェース識別子が不定の値である場合に、前記制御装置は、インターフェース識別子が決定した後に、前記修正メッセージを前記中継装置に送信する付記15に記載の制御装置。
(付記17)ネットワークインタフェースを用いてパケットを送受信する中継装置と、該中継装置から転送されたパケットを受信するアプリケーションを備えた制御装置とを接続して構成されるパケット処理システムにおいて用いられる制御装置であって、
前記中継装置のアドレス情報に対応付けて設定されたシンボル部と、
前記アプリケーションが通信ポートを作成するときに当該通信ポートが前記シンボル部に対応するものであることを検知した場合に、受信パケットを前記アプリケーションに転送するためのパケット転送規則の設定を要求する要求メッセージを前記中継装置に送信する転送制御手段とを備え、
前記通信ポートに対応するポート番号が不定の値である場合に、前記制御装置は、前記中継装置にポート番号の払い出しを要求し、当該中継装置により払い出されたポート番号を前記要求メッセージに含めて前記中継装置に送信することを特徴とする制御装置。
(付記18)ネットワークインタフェースを用いてパケットを送受信する中継装置と、該中継装置から転送されたパケットを受信するアプリケーションを備えた制御装置とを接続して構成されるパケット処理システムにおいて用いられる制御装置に処理を実行させるプログラムであって、
前記アプリケーションが通信ポートを作成するときに、当該通信ポートが、前記中継装置のアドレス情報に対応付けて設定されたシンボル部に対応するものであることを検知した場合に、受信パケットを前記アプリケーションに転送するためのパケット転送規則の設定を要求する要求メッセージを前記中継装置に送信する手順を前記制御装置に実行させ、
前記中継装置により作成されたパケット転送規則は前記通信ポートに対応するインターフェース識別子を含み、前記プログラムは、当該インターフェース識別子が変更されたことを検知した場合に、前記パケット転送規則におけるインターフェース識別子の修正を要求する修正メッセージを前記中継装置に送信する手順を前記制御装置に実行させることを特徴とするプログラム。
(付記19)前記パケット転送規則におけるインターフェース識別子が不定の値である場合に、前記プログラムは、インターフェース識別子が決定した後に、前記修正メッセージを前記中継装置に送信する手順を前記制御装置に実行させる付記18に記載のプログラム。
(付記20)ネットワークインタフェースを用いてパケットを送受信する中継装置と、該中継装置から転送されたパケットを受信するアプリケーションを備えた制御装置とを接続して構成されるパケット処理システムにおいて用いられる制御装置に処理を実行させるプログラムであって、
前記アプリケーションが通信ポートを作成するときに、当該通信ポートが、前記中継装置のアドレス情報に対応付けて設定されたシンボル部に対応するものであることを検知した場合に、受信パケットを前記アプリケーションに転送するためのパケット転送規則の設定を要求する要求メッセージを前記中継装置に送信する手順を前記制御装置に実行させ、
前記通信ポートに対応するポート番号が不定の値である場合に、前記プログラムは、前記中継装置にポート番号の払い出しを要求し、当該中継装置により払い出されたポート番号を前記要求メッセージに含めて前記中継装置に送信する手順を前記中継装置に実行させることを特徴とするプログラム。
21 入出力部
22 経路制御部
23 経路表取得送信部
24 仮想IF受信設定部
25 仮想IFトンネル対応表生成部
26 仮想IFソケット対応表生成部
27 トンネル転送部
29 仮想IFトンネル対応表
30 仮想IFソケット対応表
31 経路表
40,70 カーネル処理部
41,71 宛先判定部
42 仮想IF管理部
43 仮想IF
45 装置間通信用物理IF
46 装置間通信用論理IF
47 仮想IF対応表削除部
50、300 中継装置
59 IF設定許可リスト
60 データ中継部
61 経路表受信設定部
62 提供先判定部
63 IF取得送信部
64 IFトンネル対応表生成部
65 IFソケット対応表生成部
66 トンネル転送部
67 IFトンネル対応表
68 IFソケット対応表
69 経路表
72 IF情報取得部
73 物理ネットワークIF
74 装置間通信用物理IF
75 IFソケット対応表削除部
76 論理ネットワークIF
77 装置間通信用論理IF
80 ネットワーク
90 ネットワークノード
100 コンピュータシステム
101 本体部
102 ディスプレイ
102a 表示画面
103 キーボード
104 マウス
105 モデム
106 ローカルエリアネットワークまたは広域エリアネットワーク(LAN/WAN)
107 公衆回線
108 フレキシブルディスク(FD)
109 CD−ROM
111 他のコンピュータシステム(PC)
112 サーバ
113 プリンタ
121 CPU
122 RAM
123 ROM
124 ハードディスクドライブ(HDD)
125 CD−ROMドライブ
126 FDドライブ
127 I/Oインターフェース
128 LANインターフェース
210 アプリケーション部
220 シンボル作成部
222 仮想IF
223 仮想IPアドレス
230 転送登録要求部
232 転送削除要求部
234 仮想IFアクセス判定部
235 仮想IPアドレスアクセス判定部
240、340 転送制御部
242、243、344、345 受信表
244、245 送信表
250、350 振分部
347 ポート番号払出し部
348 ポート番号プールテーブル
260、370 データ受信処理部
270、360 データ送信処理部
280、380 IF
390,392 ネットワークIF
342、343 振分表
400、410 ネットワーク
450a、450b、450c 通信端末装置
Claims (5)
- ネットワークインタフェースを用いてパケットを送受信する中継装置と、該中継装置から転送されたパケットを受信するアプリケーションを備えた制御装置とを接続して構成されるパケット処理システムにおいて、
前記制御装置は、
前記中継装置のアドレス情報に対応付けて設定されたシンボル部と、
前記アプリケーションが通信ポートを作成するときに当該通信ポートが前記シンボル部に対応するものであることを検知した場合に、受信パケットを前記アプリケーションに転送するためのパケット転送規則の設定を要求する要求メッセージを前記中継装置に送信する転送制御手段とを備え、
前記中継装置は、
前記要求メッセージにより要求されたパケット転送規則を設定する転送制御手段を備え、
前記パケット転送規則は前記通信ポートに対応するインターフェース識別子を含み、前記制御装置は、当該インターフェース識別子が変更されたことを検知した場合に、前記パケット転送規則におけるインターフェース識別子の修正を要求する修正メッセージを前記中継装置に送信することを特徴とするパケット処理システム。 - 前記パケット転送規則におけるインターフェース識別子が不定の値である場合に、前記制御装置は、インターフェース識別子が決定した後に、前記修正メッセージを前記中継装置に送信する請求項1に記載のパケット処理システム。
- 前記中継装置は、前記要求メッセージに応じて前記パケット転送規則を設定するとともに、シグナリング識別子を払い出して当該パケット転送規則に含め、当該シグナリング識別子を含む応答メッセージを前記制御装置に送信する請求項1に記載のパケット処理システム。
- ネットワークインタフェースを用いてパケットを送受信する中継装置と、該中継装置から転送されたパケットを受信するアプリケーションを備えた制御装置とを接続して構成されるパケット処理システムにおいて、
前記制御装置は、
前記中継装置のアドレス情報に対応付けて設定されたシンボル部と、
前記アプリケーションが通信ポートを作成するときに当該通信ポートが前記シンボル部に対応するものであることを検知した場合に、受信パケットを前記アプリケーションに転送するためのパケット転送規則の設定を要求する要求メッセージを前記中継装置に送信する転送制御手段とを備え、
前記中継装置は、
前記要求メッセージにより要求されたパケット転送規則を設定する転送制御手段を備え、
前記通信ポートに対応するポート番号が不定の値である場合に、前記制御装置は、前記中継装置にポート番号の払い出しを要求し、当該中継装置は、ポート番号テーブルを参照することにより、ポート番号を前記制御装置に払い出し、前記制御装置は、当該払い出されたポート番号を前記要求メッセージに含め、当該要求メッセージを前記中継装置に送信することを特徴とするパケット処理システム。 - 前記払い出しの要求は、ポート番号が不定であることを示すポート不定値を含む払い出し要求メッセージを前記中継装置に送信することにより行い、前記中継装置は、当該払い出し要求メッセージにおける前記ポート不定値に代えて特定のポート番号を含む応答メッセージを前記制御装置に送信することにより、ポート番号を前記制御装置に払い出す請求項4に記載のパケット処理システム。
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