JP2010050749A - 経路制御システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】システム制御部と複数の経路制御サーバとからなる経路制御システムにおいて、現用系経路制御サーバが、顧客ネットワーク別に経路制御を行なう複数の論理制御部を有し、システム制御部が、現用系の経路制御サーバの負荷状態を監視し、負荷状態が所定の条件を満たしたとき、少なくとも1つの論理制御部を待機系の経路制御サーバに移動させ、待機系の経路制御サーバが、論理制御部と対応付けられた特定の顧客ネットワークの経路制御を引き継ぐ。
【選択図】図1
Description
(1)顧客ネットワーク側の各ルータから経路制御パケットを収集する機能、
(2)顧客ネットワーク毎に経路情報を管理するVPN経路情報管理機能、
(3)顧客ネットワーク毎の経路情報を計算するVPN経路制御機能、
(4)顧客ネットワーク毎の経路情報を通信事業者ネットワーク内の経路情報に変換し、通信事業者ネットワーク内の各ルータに反映させる経路情報配信機能。
上記現用系の経路制御サーバが、上記顧客ネットワーク別に経路制御動作を実行する複数の論理制御部を有し、
上記システム制御部が、上記現用系の経路制御サーバの負荷状態を監視し、負荷状態が所定の条件を満たしたとき、上記現用系の経路制御サーバで動作している複数の論理制御部の中から選択された少なくとも1つの論理制御部を上記現用系の経路制御サーバから上記待機系の経路制御サーバに移動させ、
上記待機系の経路制御サーバが、上記移動した論理制御部を起動することによって、該論理制御部と対応付けられた特定の顧客ネットワークの経路制御を引き継ぐようにしたことを特徴とする。ここで、各論理制御部は、前述したVPN経路情報管理機能とVPN経路情報計算機能を備えている。
第1実施例の通信ネットワークは、L3VPNサービスを提供する通信事業者のネットワークSNWと、複数の顧客ネットワークNW(NW−a、NW−b、NWc、・・・)とからなる。通信事業者のネットワークSNWは、それぞれ顧客ネットワークNWを収容する複数のエッジノード10(10a 、10b、10c、・・・)と、エッジノード間を接続するコアノード20とを含む。また、各顧客ネットワークNWは、エッジノード10に接続されるノード装置(以下、ユーザノードと言う)60(60a、60b、60c、・・・)と、ユーザノード60に収容された1つまたは複数のセグメント61とからなっている。
経路制御サーバ40は、プロセッサ(CPU)41と、コアノード20と通信するためのネットワークインタフェース42と、内部通信専用スイッチ300を介してシステム制御部50および他の経路制御サーバと交信するための内部通信インタフェース43と、メモリ44A、44Bとからなる。
システム制御部50は、プロセッサ(CPU)51と、コアノード20と通信するためのネットワークインタフェース52と、内部通信専用スイッチ300を介して経路制御サーバ40と交信ための内部通信インタフェース53と、メモリ54A、54Bとからなる。メモリ54Aには、プロセッサ51が実行する本発明に関係するプログラムとして、主制御部55と、CPU負荷監視部56と、経路制御パケット監視部57と、ユーザ網監視部58と、マイグレーション制御部59とを備え、メモリ54Bには、CPU負荷管理テーブル510と、経路制御サーバ負荷管理テーブル520と、ユーザ網接続先管理テーブル530と、サーバリソース管理テーブル540と、経路制御サーバ管理テーブル550とを備える。
経路制御サーバ管理テーブル550は、通信事業者のネットワークSNWに収容されている各顧客ネットワークの識別子(VPN ID)551と、経路制御サーバ40(40−1または40−2)の識別子(経路制御サーバID)552と、経路制御サーバ40上で動作する論理制御部49に割り当てられたIPアドレス(論理制御部アドレス)との対応関係を示す複数のテーブルエントリからなる。
テーブルエントリEN−aは、VPN ID=「a」の顧客ネットワーク(NW−a)が、経路制御サーバID=1をもつ経路制御サーバ(現用系の経路制御サーバ40−1)上で動作しているIPアドレスが「192.168.99.101」の論理制御部49−1によって制御されることを示し、テーブルエントリEN−bは、VPN ID=「b」の顧客ネットワーク(NW−b)が、経路制御サーバID=1をもつ経路制御サーバ(現用系の経路制御サーバ40−1)上で動作しているIPアドレスが「192.168.99.102」の論理制御部49−2によって制御されることを示している。
サーバリソース管理テーブル540は、経路制御サーバID541と対応する複数のテーブルエントリからなる。各テーブルエントリは、経路制御サーバID541をもつ経路制御サーバ(本実施例では、現用系または待機系の経路制御サーバ)におけるCPUリソースの総量を示すリソース総量542と、該経路制御サーバにおいて既に論理制御部49に割り当て済みのCPUリソース量を示すリソース割当量543と、論理制御部別のCPU利用率54を示している。論理制御部別のCPU利用率54は、論理制御部のIDとCPU利用率との対で表される。図6は、簡単化のために論理制御部IDを通し番号で表し、括弧内にCPU利用率を示しているが、論理制御部IDとしては、図5で示した論理制御部アドレスを適用できる。
エッジノード10は、複数のネットワークインタフェース11(11−1〜11−n)と、これらのネットワークインタフェース11に接続されたパケット転送部12と、パケット転送部12に接続された制御部13とからなる。制御部13は、プロセッサ14とメモリ15A、15Bからなる。メモリ15Aには、プロセッサ14が実行する本発明に関係するプログラムとして、主制御部16と、経路情報処理部17と、負荷監視エージェント18とが用意され、メモリ15Bには、経路情報ファイル150と制御パケットカウンタ160とが用意されている。
各ユーザノード60(60a〜60c)は、例えば、顧客ネットワークに新たなセグメント(リンク)が追加されたとき、顧客ネットワークの構成変更を示す経路制御パケット(経路制御要求)を生成する。この経路制御パケットは、通信事業者のサービス仕様で規定された経路制御プロトコルに従って、1点鎖線で示すように、現用系として動作している経路制御サーバ40−1に送信される。
尚、特定の論理制御部49が待機系の経路制御サーバ40−2に移動した場合、この論理制御部と対応付けられた特定の顧客ネットワークからの経路制御パケットは、待機系の経路制御サーバ40−2に転送されることになる。
例えば、顧客ネットワークで新規グメントが追加された場合(SQ01)、ユーザノード60からエッジノード10に、新規収容セグメントに関する制御情報を含んだ経路制御パケットが送信される(SQ02)。エッジノード10は、ユーザノードから経路制御パケットを受信すると、経路制御パケットカウンタを更新し(SQ03)、現用系の経路制御サーバ40−1に対して、経路制御パケットを転送する(SQ04)。
新セグメントの追加時にユーザノード60から送信される経路制御パケット100は、該経路制御パケットの発信元ノードを示すノードID101と、新規セグメントを収容するリンクの種別を示すリンク種別102と、ユーザノード60が上記リンクに一意に割り当てたリンクID103と、新規セグメントのIP情報を示すリンク情報104と、リンクの重み情報を示すメトリック105を含む。
経路制御情報転送パケット110は、データ部114にユーザノード60から受信した経路制御パケット100を含み、データ部114の前に、パケット110の送信元エッジノードの識別子(ノードID)111と、経路制御パケット110の発信元ユーザノード60が所属する顧客ネットワークに付与されたVPN ID112と、エッジノード10における経路制御パケット100の受信時刻113を含む。
例えば、現用系経路制御サーバ40−1で動作中の論理制御部49−1で負荷が上昇し、システム制御部50のマイグレーション制御部59が、現用系経路制御サーバ40−1と待機系経路制御サーバ40−2に対して、上記論理制御部49−1のマイグレーションを指令したと仮定する。
マイグレーション制御部59は、CPU負荷監視部56からマイグレーション要求を受信すると、サーバリソース管理テーブル540で待機系経路制御サーバ40−2の余剰リソースをチェックして、マイグレーション要求で指定された論理制御部のマイグレーションが実行可能か否を判定する(SQ15)。現用系経路制御サーバ40−1から待機系経路制御サーバ40−2への論理制御部49のマイグレーションは、待機系経路制御サーバ40−2に十分な余剰リソースが存在する場合にのみ実行される。
CPU負荷監視部56は、受信したCPU負荷情報に従って、CPU負荷管理テーブル50とサーバリソース管理テーブル540を更新(ステップ561)した後、CPU負荷情報の送信元となっている経路制御サーバ(現用系40−1)のCPU負荷と予め指定されている閾値とを比較する(562)。CPU負荷が閾値以下の場合、CPU負荷監視部56は、マイグレーション判定560を終了して、次のCPU負荷情報の通知を待つ。
エッジノード10から送信される負荷情報通知パケット120は、送信元エッジノードの識別子121と、論理インタフェース毎の負荷情報を含む。論理インタフェース毎の負荷情報は、インタフェースID122毎に、経路制御プロトコルの種別123と、経路制御パケットの入力量124および出力量125を示している。
ユーザ網接続先管理テーブル530は、通信事業者ネットワークSNW内のエッジノード毎に用意される。ユーザ網監視部58は、ユーザ網接続先管理テーブル530を参照することによって、各エッジノードから受信した負荷情報通知パケット120と顧客ネットワークとを対応付けることができる。
ユーザ網監視部58は、エッジノード10から受信した負荷情報通知パケットから、送信元エッジノードの各インタフェースにおける経路制御パケットの送受信量を抽出し(581)、予め指定された閾値と比較することによって、経路制御パケット送受信量が閾値を超えるインタフェースが有るか否かを判定する(582)。ユーザ網監視部58は、経路制御パケット送受信量が閾値を超えるインタフェースがなければ、今回のマイグレーション判定を終了して、次の負荷情報通知パケットの受信を待つ。
第1実施例の通信ネットワークでは、経路制御システム30を形成する複数の経路制御サーバ40−1、40−2が、内部通信専用スイッチ300で接続され、同一IPセグメント内にあるため、コアノード20または内部通信専用スイッチ300の経路設定を変更することなく、待機系の経路制御サーバ40−2が、マイグレーションされた論理制御部49のIPアドレスを引き継ぐことができた。
顧客ネットワークNW−a、NW−b、NW−cが、それぞれ論理制御部49−1、49−2、49−3と対応付けられ、論理制御部49−2、49−3が待機系の経路制御サーバにマイグレーションされた場合、ユーザノード60b、60cから送信された経路制御パケットは、図22に破線で示すように、エッジノード10と制御網70−3を経由して、待機系の経路制御サーバ上の対応する論理制御部に転送される。これらの経路制御パケットの転送ルートの切替えは、マイグレーションに伴うエッジノード10のユーザ管理テーブルの内容変更によって実現される。
ユーザ管理テーブル170は、顧客ネットワークの識別子であるVPN ID171と、経路制御パケットの転送先経路制御サーバのIPアドレス172と、エッジノード10における顧客ネットワーク(ユーザノード60)の収容ポートを示す収容ポートIDとの対応関係を示す複数のテーブルエントリからなる。
SQ30からSQ38は、図17で説明したSQ30からSQ38と同様であり、本実施例では、システム制御部50のマイグレーション制御部59から現用系、待機系の経路制御サーバ40−1、40−2に送信されるマイグレーション指令(SQ36、SQ37)が、ネットワークインタフェース52経由となる。
10:エッジノード、20:コアノード、30:経路制御システム、40:経路制御サーバ、50:システム制御部、60:ユーザノード、300:内部通信専用スイッチ、
41、51:プロセッサ、42、52:ネットワークインタフェース、43、53:バスインタフェース、45、55:主制御部、46:仮想化制御部、47:負荷監視エージェント、48:マイグレーション制御エージェント、49:論理制御、56:CPU負荷監視部、57:経路制御パケット監視部、58:ユーザ網監視部、59:マイグレーション制御部。
Claims (15)
- 複数の顧客ネットワークを収容するL3VPNサービス網に設置される経路制御システムであって、
システム制御部と、現用系および待機系の経路制御サーバとからなり、
上記現用系の経路制御サーバが、上記顧客ネットワーク別に経路制御動作を実行する複数の論理制御部を有し、
上記システム制御部が、上記現用系の経路制御サーバの負荷状態を監視し、負荷状態が所定の条件を満たしたとき、上記現用系の経路制御サーバで動作している複数の論理制御部の中から選択された少なくとも1つの論理制御部を上記現用系の経路制御サーバから上記待機系の経路制御サーバに移動させ、上記待機系の経路制御サーバが、上記移動した論理制御部を起動することによって、該論理制御部と対応付けられた特定の顧客ネットワークの経路制御を引き継ぐようにしたことを特徴とする経路制御システム。 - 前記システム制御部が、前記現用系の経路制御サーバと前記待機系の経路制御サーバに対して、前記選択された論理制御部の移動を指令するマイグレーション制御部を有し、
上記マイグレーション制御部からの指令に応じて、上記現用系の経路制御サーバが、上記選択された論理制御部を上記待機系の経路制御サーバに転送し、上記待機系の経路制御サーバが、該論理制御部を起動して前記特定の顧客ネットワークの経路制御を引き継ぐことを特徴とする請求項1に記載の経路制御システム。 - 前記システム制御部が、前記現用系の経路制御サーバからCPU負荷情報を取得して、CPU負荷が所定の閾値に達したか否かを判定するCPU負荷監視部を有し、
上記CPU負荷が所定の閾値に達したとき、上記CPU負荷監視部が、上記現用系の経路制御サーバで動作している複数の論理制御部の中から前記少なくとも1つの論理制御部を選択して、前記マイグレーション制御部に該論理制御部の移動要求を発行することを特徴とする請求項2に記載の経路制御システム。 - 前記システム制御部が、前記現用系の経路制御サーバから前記論理制御部毎の経路制御パケット数を含む負荷情報を取得して、経路制御パケット数が所定の閾値に達した論理制御部があるか否かを判定する経路制御パケット監視部を有し、
何れかの論理制御部で経路制御パケット数が所定の閾値に達したとき、上記経路制御パケット監視部が、上記現用系の経路制御サーバで動作している複数の論理制御部の中から前記少なくとも1つの論理制御部を選択して、前記マイグレーション制御部に該論理制御部の移動要求を発行することを特徴とする請求項2に記載の経路制御システム。 - 前記マイグレーション制御部が、前記論理制御部の移動要求を受信したとき、該論理制御部の移動可否を判定し、移動可と判断した場合に、前記現用系の経路制御サーバと前記待機系の経路制御サーバに対して、上記論理制御部の移動を指令することを特徴とする請求項3または請求項4に記載の経路制御システム。
- 前記現用系および待機系の経路制御サーバと前記システム制御部が、前記L3VPNサービス網内の1つのコアノードに接続され、前記論理制御部の移動が、上記現用系および待機系の経路制御サーバを接続する内部スイッチ、または上記コアノードを介して行われることを特徴とする請求項1〜請求項5の何れかに記載の経路制御システム。
- 前記現用系および待機系の経路制御サーバが、前記L3VPNサービス網内の異なったコアノードに接続され、前記論理制御部の移動が、上記L3VPNサービス網内の通信回線を介して行われることを特徴とする請求項1〜請求項5の何れかに記載の経路制御システム。
- 前記複数の顧客ネットワークが、前記L3VPNサービス網の1つのエッジノードに収容され、
上記エッジノードが、上記顧客ネットワークの識別子と経路制御サーバのアドレスとの対応関係を示す管理テーブルに従って、各顧客ネットワークから受信した経路制御パケットをルーティングし、
前記システム制御部が、前記現用系の経路制御サーバから前記待機系の経路制御サーバに前記論理制御部を移動させたとき、上記エッジノードに上記管理テーブルの更新を指示することを特徴とする請求項7に記載の経路制御システム。 - 複数の顧客ネットワークを収容するL3VPNサービス網に設置される経路制御システムであって、
システム制御部と、現用系および待機系の経路制御サーバとからなり、
上記現用系の経路制御サーバが、上記顧客ネットワーク別に経路制御動作を実行する複数の論理制御部を有し、
上記システム制御部が、上記顧客ネットワークが接続されている各エッジノードから、経路制御パケット数を示す負荷情報を取得し、経路制御パケット数が所定の条件を満たしたとき、上記現用系の経路制御サーバで動作している複数の論理制御部の中から選択された少なくとも1つの論理制御部を上記現用系の経路制御サーバから上記待機系の経路制御サーバに移動させ、
上記待機系の経路制御サーバが、上記移動した論理制御部を起動することによって、該論理制御部と対応付けられた特定の顧客ネットワークの経路制御を引き継ぐようにしたことを特徴とする経路制御システム。 - 前記システム制御部が、前記現用系の経路制御サーバと前記待機系の経路制御サーバに対して、前記選択された論理制御部の移動を指令するマイグレーション制御部を有し、
上記マイグレーション制御部からの指令に応じて、上記現用系の経路制御サーバが、上記選択された論理制御部を上記待機系の経路制御サーバに転送し、上記待機系の経路制御サーバが、該論理制御部を起動して前記特定の顧客ネットワークの経路制御を引き継ぐことを特徴とする請求項9に記載の経路制御システム。 - 前記システム制御部が、前記各エッジノードから、経路制御パケット数を示す負荷情報を取得し、経路制御パケット数が所定の閾値に達したか否かを判定するユーザ網監視部を有し、
上記経路制御パケット数が所定の閾値に達したとき、上記ユーザ網監視部が、上記現用系の経路制御サーバで動作している複数の論理制御部の中から前記少なくとも1つの論理制御部を選択して、前記マイグレーション制御部に該論理制御部の移動要求を発行することを特徴とする請求項10に記載の経路制御システム。 - 前記マイグレーション制御部が、前記論理制御部の移動要求を受信したとき、該論理制御部の移動可否を判定し、移動可と判断した場合に、前記現用系の経路制御サーバと前記待機系の経路制御サーバに対して、上記論理制御部の移動を指令することを特徴とする請求項11に記載の経路制御システム。
- 前記現用系および待機系の経路制御サーバと前記システム制御部が、前記L3VPNサービス網内の1つのコアノードに接続され、前記論理制御部の移動が、上記現用系および待機系の経路制御サーバを接続する内部スイッチ、または上記コアノードを介して行われることを特徴とする請求項9〜請求項12の何れかに記載の経路制御システム。
- 前記現用系および待機系の経路制御サーバが、前記L3VPNサービス網内の異なったコアノードに接続され、前記論理制御部の移動が、上記L3VPNサービス網内の通信回線を介して行われることを特徴とする請求項9〜請求項12の何れかに記載の経路制御システム。
- 前記複数の顧客ネットワークが、前記L3VPNサービス網の1つのエッジノードに収容され、
上記エッジノードが、上記顧客ネットワークの識別子と経路制御サーバのアドレスとの対応関係を示す管理テーブルに従って、各顧客ネットワークから受信した経路制御パケットをルーティングし、
前記システム制御部が、前記現用系の経路制御サーバから前記待機系の経路制御サーバに前記論理制御部を移動させたとき、上記エッジノードに上記管理テーブルの更新を指示することを特徴とする請求項14に記載の経路制御システム。
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