JP2010226545A - Network node, network, and tunnel switching method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はネットワークノード、ネットワーク及びそれらに用いるトンネルスイッチング方法並びにそのプログラムに関し、特にオーバレイネットワークを構成するネットワーク内部にあるオーバレイネットワークのトンネルトラフィックを振り分けるトンネルスイッチング方法に関する。 The present invention relates to a network node, a network, a tunnel switching method used therefor, and a program therefor, and more particularly to a tunnel switching method that distributes tunnel traffic of an overlay network in a network constituting the overlay network.
本発明に関連するネットワーク機器では、データ転送に特化し、機器に搭載されているプロトコルを用いて、到着するデータのパケットを処理し、そのパケットを宛先へ転送している。 The network device related to the present invention specializes in data transfer, processes a packet of arriving data using a protocol installed in the device, and transfers the packet to a destination.
しかしながら、将来のインタネット環境では、様々なネットワークアプリケーション・サービスを提供するために、IP(Internet Protocol)ネットワーク等の一つの実ネットワーク(アンダレイネットワーク)上に複数の仮想ネットワーク(オーバレイネットワーク)が構築されると考えられる。 However, in the future Internet environment, in order to provide various network applications and services, a plurality of virtual networks (overlay networks) are constructed on one real network (underlay network) such as an IP (Internet Protocol) network. It is thought.
このインタネット環境では、一つの物理のネットワーク機器に対し、仮想化技術を用いて複数の仮想ノードを作成し、その仮想ノード上にサービスに対応するルーティングプロトコルを搭載することより、各サービスに対応する複数のオーバレイネットワークを作成することが可能になる。 In this Internet environment, a plurality of virtual nodes are created using a virtualization technology for one physical network device, and a routing protocol corresponding to the service is mounted on the virtual node, thereby supporting each service. Multiple overlay networks can be created.
しかしながら、この方式では、物理のネットワーク機器の一つに複数の仮想ノードを作成する場合、オーバレイネットワークのトラフィックがその仮想ノード上で処理されるため、処理のオーバヘッド、転送遅延、仮想ノードの高負荷という問題が発生する。 However, in this method, when creating a plurality of virtual nodes in one physical network device, since the traffic of the overlay network is processed on the virtual node, processing overhead, transfer delay, and high load on the virtual node The problem occurs.
オーバレイネットワークノード及びネットワークの仮想化について、例えば、後述する非特許文献1に記載された技術がある。非特許文献1においては、現在の世界中の大規模のオーバレイネットワークの研究プロジェクトが開示されている。
As for overlay network nodes and network virtualization, for example, there is a technique described in Non-Patent
この非特許文献1に記載の技術では、仮想化技術を利用し、サーバ上に複数のスライス(仮想ノード)を作成することができ、それらを複数の研究者に提供している。その各サーバは、世界の各地に置かれ、インタネットで接続されている。
In the technique described in Non-Patent
各サーバでは、リソース[CPU(中央処理装置)、メモリ等]が共用されて、スライス(仮想ノード)単位として、複数の研究者に提供されている。研究者は、インタネットで接続されるスライスを収集し、世界規模な仮想ネットワークのテストベッドを作成し、そのテストベッド上に独自のネットワーク関連のアプリケーションやプロトコルを搭載し、試験・検証を行っている。 In each server, resources [CPU (central processing unit), memory, etc.] are shared and provided to a plurality of researchers as a slice (virtual node) unit. Researchers collect slices connected via the Internet, create a testbed for a global virtual network, and load and test their own network-related applications and protocols on the testbed. .
しかしながら、上述した仮想ネットワークにおいては、複数のサーバ(ノード)が世界中に置かれているが、そのサーバがエンドノードとしてインタネットで接続されている。しかしながら、インタネット内部のネットワークのコアの部分は、一般のネットワーク機器(アンダレイネットワーク)であり、全体のオーバレイネットワークを作成しても、一般のネットワーク機器のパケット処理から影響を受けることになるという問題がある。 However, in the above-described virtual network, a plurality of servers (nodes) are placed all over the world, and the servers are connected via the Internet as end nodes. However, the core part of the network inside the Internet is a general network device (underlay network), and even if the entire overlay network is created, it is affected by the packet processing of the general network device. There is.
また、上記の仮想ネットワークでは、各サーバ上に仮想ノードが作成されるが、オーバレイネットワークの各トンネルのトラフィックが各仮想ノードへ転送され、仮想ノード上で処理された後、宛先へパケットを転送している。しかしながら、仮想ノードは、アプリケーションレベルで作成され、各仮想ノードがルーティングプロトコルの処理とデータ転送の処理との両方を担当する場合、仮想ノードの負荷が増加し、データ転送性能が低下するという問題がある。 In the above virtual network, a virtual node is created on each server, but the traffic of each tunnel in the overlay network is forwarded to each virtual node, processed on the virtual node, and then forwarded to the destination. ing. However, virtual nodes are created at the application level, and when each virtual node is responsible for both routing protocol processing and data transfer processing, the load on the virtual node increases and data transfer performance decreases. is there.
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、仮想ノードの負荷の増加やデータ転送性能の低下を軽減することができるネットワークノード、ネットワーク及びそれらに用いるトンネルスイッチング方法並びにそのプログラムを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a network node, a network, a tunnel switching method used therefor, and a program therefor that can solve the above-described problems and can reduce an increase in load on a virtual node and a decrease in data transfer performance. There is.
本発明による第1のネットワークノードは、外部からのトラフィックが一般のトラフィックかオーバレイトラフィックかを識別するトンネルスイッチと、
パケットのヘッダ情報及び当該パケットの処理内容を対応付けてフローエントリとして記録するフローテーブルと、
前記トンネルスイッチ内にある入力ポートと前記トンネルスイッチ内の前記オーバレイトラフィックのパケットに対する処理内容とを監視しかつその監視結果を前記フローテーブルに記録するオーバレイフロー監視機能とを備え、
前記オーバレイトラフィックのパケットから抽出したヘッダ情報を検索キーとした前記フローテーブルの参照結果に基づいて当該オーバレイトラフィックのパケットを前記トンネルスイッチ内で処理している。
The first network node according to the present invention includes a tunnel switch for identifying whether external traffic is general traffic or overlay traffic;
A flow table that records packet header information and processing contents of the packet in association with each other, and a flow entry;
An overlay flow monitoring function for monitoring an input port in the tunnel switch and processing contents of the overlay traffic packet in the tunnel switch and recording the monitoring result in the flow table;
Based on the reference result of the flow table using the header information extracted from the packet of the overlay traffic as a search key, the packet of the overlay traffic is processed in the tunnel switch.
本発明による第2のネットワークノードは、アンダレイネットワークを構成するとともに、自ノード内に作成した複数の仮想ノードを用いて複数のオーバレイネットワークが構築され、前記複数の仮想ノード各々がオーバレイトラフィックを処理するネットワークノードであって、
前記複数の仮想ノード各々の内部に、前記オーバレイトラフィックを処理するためのオーバレイルーティング機能及びオーバレイフォワーディング機能を有し、
一般のトラフィックを処理するアンダレイルーティング機能及びアンダレイフォワーディング機能と、
外部からのトラフィックが前記一般のトラフィックか前記オーバレイトラフィックかを識別するトンネルスイッチと、
パケットのヘッダ情報及び当該パケットの処理を対応付けてフローエントリとして記録するフローテーブルと、
前記トンネルスイッチ内にある入力ポートと前記トンネルスイッチ内の前記オーバレイトラフィックのパケットに対する処理内容とを監視しかつその監視結果を前記フローテーブルに記録するオーバレイフロー監視機能とを備え、
最初のオーバレイトラフィックのパケット以降のオーバレイトラフィックのパケットから抽出したヘッダ情報の検索キーを用いて前記フローテーブルを参照し、その参照結果に基づいて当該オーバレイトラフィックのパケットを前記トンネルスイッチ内で処理している。
The second network node according to the present invention constitutes an underlay network, and a plurality of overlay networks are constructed using a plurality of virtual nodes created in the own node, and each of the plurality of virtual nodes processes overlay traffic. A network node that
In each of the plurality of virtual nodes, an overlay routing function and an overlay forwarding function for processing the overlay traffic are provided.
Underlay routing function and underlay forwarding function for processing general traffic,
A tunnel switch for identifying whether the traffic from the outside is the general traffic or the overlay traffic;
A flow table for associating and recording packet header information and processing of the packet as a flow entry;
An overlay flow monitoring function for monitoring an input port in the tunnel switch and processing contents of the overlay traffic packet in the tunnel switch and recording the monitoring result in the flow table;
The flow table is referenced using a header information search key extracted from the overlay traffic packet after the first overlay traffic packet, and the overlay traffic packet is processed in the tunnel switch based on the reference result. Yes.
本発明によるネットワークは、上記のネットワークノードを含むことを特徴とする。 A network according to the present invention includes the above-described network node.
本発明による第1のトンネルスイッチング方法は、アンダレイネットワークを構成するとともに、自ノード内に作成した複数の仮想ノードを用いて複数のオーバレイネットワークが構築され、前記複数の仮想ノード各々がオーバレイトラフィックを処理するネットワークノードに用いるトンネルスイッチング方法であって、
前記ネットワークノードに、外部からのトラフィックが一般のトラフィックか前記オーバレイトラフィックかを識別するトンネルスイッチと、パケットのヘッダ情報及び当該パケットの処理内容を対応付けてフローエントリとして記録するフローテーブルとを設け、
前記ネットワークノードが、前記トンネルスイッチ内にある入力ポートと前記トンネルスイッチ内の前記オーバレイトラフィックのパケットに対する処理内容とを監視しかつその監視結果を前記フローテーブルに記録するオーバレイフロー監視処理を実行し、
前記トンネルスイッチが、前記オーバレイトラフィックのパケットから抽出したヘッダ情報を検索キーとした前記フローテーブルの参照結果に基づいて当該オーバレイトラフィックのパケットを前記トンネルスイッチ内で処理している。
According to the first tunnel switching method of the present invention, an underlay network is configured, and a plurality of overlay networks are constructed using a plurality of virtual nodes created in the own node, and each of the plurality of virtual nodes receives overlay traffic. A tunnel switching method used for a network node to be processed,
The network node is provided with a tunnel switch for identifying whether external traffic is general traffic or the overlay traffic, and a flow table that records packet header information and processing contents of the packet in association with each other as a flow entry,
The network node performs an overlay flow monitoring process of monitoring an input port in the tunnel switch and a processing content for the packet of the overlay traffic in the tunnel switch and recording the monitoring result in the flow table;
The tunnel switch processes the overlay traffic packet in the tunnel switch based on the reference result of the flow table using the header information extracted from the overlay traffic packet as a search key.
本発明による第2のトンネルスイッチング方法は、アンダレイネットワークを構成するとともに、自ノード内に作成した複数の仮想ノードを用いて複数のオーバレイネットワークが構築され、前記複数の仮想ノード各々がオーバレイトラフィックを処理するネットワークノードに用いるトンネルスイッチング方法であって、
前記ネットワークノードに、外部からのトラフィックが前記一般のトラフィックか前記オーバレイトラフィックかを識別するトンネルスイッチと、パケットのヘッダ情報及び当該パケットの処理を対応付けてフローエントリとして記録するフローテーブルとを設け、
前記複数の仮想ノード各々に、前記オーバレイトラフィックを処理するためのオーバレイルーティング機能及びオーバレイフォワーディング機能を設け、
前記ネットワークノードが、一般のトラフィックを処理するアンダレイルーティング処理及びアンダレイフォワーディング処理と、前記トンネルスイッチ内にある入力ポートと前記トンネルスイッチ内の前記オーバレイトラフィックのパケットに対する処理内容とを監視しかつその監視結果を前記フローテーブルに記録するオーバレイフロー監視処理とを実行し、
前記トンネルスイッチが、最初のオーバレイトラフィックのパケット以降のオーバレイトラフィックのパケットから抽出したヘッダ情報の検索キーを用いて前記フローテーブルを参照し、その参照結果に基づいて当該オーバレイトラフィックのパケットを前記トンネルスイッチ内で処理している。
In the second tunnel switching method according to the present invention, an underlay network is configured, and a plurality of overlay networks are constructed using a plurality of virtual nodes created in the own node, and each of the plurality of virtual nodes receives overlay traffic. A tunnel switching method used for a network node to be processed,
The network node is provided with a tunnel switch that identifies whether traffic from the outside is the general traffic or the overlay traffic, and a flow table that records packet header information and processing of the packet as a flow entry in association with each other,
Each of the plurality of virtual nodes is provided with an overlay routing function and an overlay forwarding function for processing the overlay traffic,
The network node monitors an underlay routing process and an underlay forwarding process for processing general traffic, an input port in the tunnel switch, and a processing content for a packet of the overlay traffic in the tunnel switch and An overlay flow monitoring process for recording a monitoring result in the flow table;
The tunnel switch refers to the flow table using a search key of header information extracted from the overlay traffic packet after the first overlay traffic packet, and based on the reference result, the tunnel switch refers to the overlay traffic packet. Is processing within.
本発明による第1のプログラムは、アンダレイネットワークを構成するとともに、自ノード内に作成した複数の仮想ノードを用いて複数のオーバレイネットワークが構築され、前記複数の仮想ノード各々がオーバレイトラフィックを処理するネットワークノード内の中央処理装置に実行させるプログラムであって、
前記ネットワークノードに、外部からのトラフィックが一般のトラフィックか前記オーバレイトラフィックかを識別するトンネルスイッチと、パケットのヘッダ情報及び当該パケットの処理内容を対応付けてフローエントリとして記録するフローテーブルとを設け、
前記トンネルスイッチ内にある入力ポートと前記トンネルスイッチ内の前記オーバレイトラフィックのパケットに対する処理内容とを監視しかつその監視結果を前記フローテーブルに記録するオーバレイフロー監視処理を含み、
前記トンネルスイッチに、前記オーバレイトラフィックのパケットから抽出したヘッダ情報を検索キーとした前記フローテーブルの参照結果に基づいて当該オーバレイトラフィックのパケットを前記トンネルスイッチ内で処理させることを特徴とする。
The first program according to the present invention constitutes an underlay network, and a plurality of overlay networks are constructed using a plurality of virtual nodes created in the own node, and each of the plurality of virtual nodes processes overlay traffic. A program to be executed by a central processing unit in a network node,
The network node is provided with a tunnel switch for identifying whether external traffic is general traffic or the overlay traffic, and a flow table that records packet header information and processing contents of the packet in association with each other as a flow entry,
An overlay flow monitoring process for monitoring an input port in the tunnel switch and a processing content for the packet of the overlay traffic in the tunnel switch and recording the monitoring result in the flow table;
The tunnel switch is caused to process the overlay traffic packet in the tunnel switch based on a reference result of the flow table using header information extracted from the overlay traffic packet as a search key.
本発明による第2のプログラムは、アンダレイネットワークを構成するとともに、自ノード内に作成した複数の仮想ノードを用いて複数のオーバレイネットワークが構築され、前記複数の仮想ノード各々がオーバレイトラフィックを処理するネットワークノード内の中央処理装置に実行させるプログラムであって、
前記ネットワークノードに、外部からのトラフィックが前記一般のトラフィックか前記オーバレイトラフィックかを識別するトンネルスイッチと、パケットのヘッダ情報及び当該パケットの処理を対応付けてフローエントリとして記録するフローテーブルとを設け、
前記複数の仮想ノード各々に、前記オーバレイトラフィックを処理するためのオーバレイルーティング機能及びオーバレイフォワーディング機能を設け、
一般のトラフィックを処理するアンダレイルーティング処理及びアンダレイフォワーディング処理と、前記トンネルスイッチ内にある入力ポートと前記トンネルスイッチ内の前記オーバレイトラフィックのパケットに対する処理内容とを監視しかつその監視結果を前記フローテーブルに記録するオーバレイフロー監視処理を含み、
前記トンネルスイッチに、最初のオーバレイトラフィックのパケット以降のオーバレイトラフィックのパケットから抽出したヘッダ情報の検索キーを用いて前記フローテーブルを参照させ、その参照結果に基づいて当該オーバレイトラフィックのパケットを前記トンネルスイッチ内で処理させることを特徴とする。
The second program according to the present invention constitutes an underlay network, and a plurality of overlay networks are constructed using a plurality of virtual nodes created in the own node, and each of the plurality of virtual nodes processes overlay traffic. A program to be executed by a central processing unit in a network node,
The network node is provided with a tunnel switch that identifies whether traffic from the outside is the general traffic or the overlay traffic, and a flow table that records packet header information and processing of the packet as a flow entry in association with each other,
Each of the plurality of virtual nodes is provided with an overlay routing function and an overlay forwarding function for processing the overlay traffic,
Underlay routing processing and underlay forwarding processing for processing general traffic, input port in the tunnel switch and processing contents of the overlay traffic packet in the tunnel switch are monitored and the monitoring result is the flow Including overlay flow monitoring to record in the table,
The tunnel switch is made to refer to the flow table using a search key of header information extracted from the overlay traffic packet after the first overlay traffic packet, and the overlay traffic packet is referred to the tunnel switch based on the reference result It is characterized by being processed within.
本発明は、上記のような構成及び動作とすることで、仮想ノードの負荷の増加やデータ転送性能の低下を軽減することができるという効果が得られる。 By adopting the configuration and operation as described above, the present invention can reduce the increase in the load on the virtual node and the decrease in the data transfer performance.
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。まず、本発明によるネットワークの概要について説明する。本発明によるネットワークでは、複数のオーバレイネットワークを作成するため、ネットワークノード上に複数の仮想ノードを作成している。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, an outline of a network according to the present invention will be described. In the network according to the present invention, a plurality of virtual nodes are created on a network node in order to create a plurality of overlay networks.
本発明によるネットワークを構成するネットワークノードでは、オーバレイネットワークのトンネル(仮想リンク)のトラフィックを処理するために、オーバレイトラフィックの最初のパケットを仮想ノード内にあるオーバレイルーティング機能及びオーバレイフォワーディング機能により処理する。また、ネットワークノードでは、その後に到着したオーバレイトラフィックをトンネルスイッチ内にあるフローテーブルのエントリを参照することにより、オーバレイトラフィックを高速に転送している。 In the network node constituting the network according to the present invention, in order to process the tunnel (virtual link) traffic of the overlay network, the first packet of the overlay traffic is processed by the overlay routing function and the overlay forwarding function in the virtual node. Further, the network node transfers the overlay traffic at high speed by referring to the entry of the flow table in the tunnel switch for the overlay traffic that has arrived thereafter.
つまり、上記のネットワークノードは、ネットワークノードの外部からのトラフィックが、一般のトラフィックか、オーバレイのトラフィックかを識別するトンネルスイッチを備えている。 In other words, the network node includes a tunnel switch that identifies whether traffic from the outside of the network node is general traffic or overlay traffic.
このトンネルスイッチでは、パケットのヘッダ部にあるアウタIP(Internet Protocol)ヘッダ、トンネルヘッダ、インナIPヘッダの情報により、一般のパケットデータとオーバレイパケットデータとを区別する。さらに、トンネルスイッチでは、そのパケットのヘッダ部から抽出した情報を検索キーとし、フローテーブルに記録されているエントリを参照し、そのパケットの処理を判断する。 In this tunnel switch, general packet data and overlay packet data are distinguished from each other by information of an outer IP (Internet Protocol) header, a tunnel header, and an inner IP header in the header of the packet. Further, the tunnel switch uses the information extracted from the header portion of the packet as a search key, refers to the entry recorded in the flow table, and determines the processing of the packet.
トンネルスイッチ内のパケットの処理(アクション)では、一般のトラフィックのパケットをアンダレイフォワーディング機能に振り分け、アンダレイトラフィックの処理を委託する。また、オーバレイのトラフィックのパケットは、フローエントリのパケット処理に定義されたアクションにより、アウタのIPヘッダをDecap(取り除く:カプセル開放)し、トンネルスイッチの出力ポートに振り分け、仮想ノードへ転送する。 In the packet processing (action) in the tunnel switch, the general traffic packet is distributed to the underlay forwarding function, and the processing of the underlay traffic is entrusted. The overlay traffic packet is decapped (removed: decapsulated) by the action defined in the packet processing of the flow entry, distributed to the output port of the tunnel switch, and transferred to the virtual node.
さらに、ネットワークノードの内部にある仮想ノードからトンネルスイッチに戻って来るパケットについては、フローエントリのパケット処理に定義されたアクションにより、新しいアウタのIPヘッダをEncap(カプセル化)し、アンダレイフォワーディング機能に送信する。アンダレイフォワーディング機能は、アウタのIPヘッダの情報を用いて、オーバレイトラフィックのパケットを外部に転送する。 Furthermore, for packets returning from the virtual node inside the network node to the tunnel switch, the IP header of the new outer is encap (encapsulated) by the action defined in the packet processing of the flow entry, and the underlay forwarding function Send to. The underlay forwarding function transfers an overlay traffic packet to the outside using information in the outer IP header.
上記のトンネルスイッチは、トンネルスイッチ内にある入力ポートを監視し、オーバレイトラフィックのオーバレイネットワークキーとインナのIPヘッダ情報とを参照キーとして記録するオーバレイフロー監視機能を備えている。オーバレイフロー監視機能は、オーバレイトラフィックのパケットがネットワークノード内で処理される各アクションを、その情報を一時的に保存する一時保存テーブルに、参照キー単位で記録する。 The above-described tunnel switch has an overlay flow monitoring function for monitoring an input port in the tunnel switch and recording the overlay network key of overlay traffic and the IP header information of the inner as a reference key. The overlay flow monitoring function records each action in which a packet of overlay traffic is processed in the network node in a temporary storage table that temporarily stores the information for each reference key.
オーバレイフロー監視機能は、各オーバレイトラフィックのフローの処理されたアクションであるDecap,Encap,出力ポートの情報が一時保存テーブルに一時保存されたら、一時保存テーブル上の情報を優先度の高いエントリとして、上位の優先度の高いオーバレイフローテーブルに記録する。このエントリは、3つアクション:Decap,Encap(新しいIPヘッダ情報を付ける),出力ポートの情報を記録する。 The overlay flow monitoring function, when information of Decap, Encap, and output port, which are processed actions of the flow of each overlay traffic, is temporarily stored in the temporary storage table, the information on the temporary storage table is used as a high priority entry. Record in the higher priority overlay flow table. This entry records three actions: Decap, Encap (with new IP header information), and output port information.
したがって、トンネルスイッチでは、最初のパケット以降のオーバレイトラフィックのパケットから抽出したヘッダ情報の検索キーで、優先度の高いオーバレイフローテーブルを参照し、そのオーバレイトラフィックのパケットを仮想ノード内で処理せず、トンネルスイッチ内でそのエントリのパケット処理の3つのアクションであるDecap,Encap,出力ポートにより、新しいアウタのIPヘッダを追加する。 Therefore, the tunnel switch refers to the overlay flow table having a high priority with the search key of the header information extracted from the overlay traffic packet after the first packet, and does not process the overlay traffic packet in the virtual node. In the tunnel switch, a new outer IP header is added by Decap, Encap, and output port which are three actions of packet processing of the entry.
トンネルスイッチ内では、オーバレイトラフィックのパケットから抽出した検索キーを基にフローテーブルを参照し、フローテーブルのエントリにヒットしない場合、その検索キーの入力ポートの情報のみで一番優先度が低いエントリにヒットさせ、そのパケットをアンダレイフォワーディング機能へ転送している。 In the tunnel switch, the flow table is referenced based on the search key extracted from the packet of overlay traffic. If no entry is found in the flow table, the entry with the lowest priority is set with only the input port information of the search key. The packet is hit, and the packet is transferred to the underlay forwarding function.
このように、本発明によるネットワークノードでは、オーバレイトラフィックのパケットのヘッダから抽出された検索キーでフローテーブルのエントリを参照した結果から、そのパケット処理の3つアクションを決定しているので、トンネルスイッチ内でオーバレイトラフィックのパケットを処理することができる。 Thus, in the network node according to the present invention, the three actions of the packet processing are determined from the result of referring to the entry of the flow table with the search key extracted from the header of the overlay traffic packet. Can handle overlay traffic packets.
よって、本発明によるネットワークノードでは、全体のオーバレイネットワークを作成しても、一般のネットワーク機器のパケット処理から影響を受けることなく、仮想ノードの負荷の増加やデータ転送性能の低下を軽減することができる。 Therefore, in the network node according to the present invention, even if the entire overlay network is created, the increase in the load on the virtual node and the decrease in the data transfer performance can be reduced without being affected by the packet processing of general network equipment. it can.
図1は本発明の第1の実施の形態によるネットワークノードの構成例を示すブロック図である。図1において、本発明の第1の実施の形態によるネットワークノード1は、トンネルスイッチ11と、一般のトラフィックを処理するアンダレイフォワーディング機能12と、仮想ノード13と、とを備えている。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a network node according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the
トンネルスイッチ11は、Decapアクション111と、Encapアクション112と、オーバレイフロー監視機能113と、物理ネットワークインタフェース114とを備え、フローテーブル14bのエントリにより物理ネットワークインタフェース114へ転送するアクション(図示せず)を有している。
The
仮想ノード13は、オーバレイトラフィックを処理するオーバレイフォワーディング機能131と、仮想ネットワークインタフェース132とを備えている。優先度の高いオーバレイフローテーブル14aは、オーバレイフロー監視機能113からのエントリを記録する。
The
まず、最初の外部からのパケットが、ネットワークノード1の物理ネットワークインタフェース114に到着した場合、その物理ネットワークインタフェース114が接続されているトンネルスイッチ11は、パケットのヘッダを抽出し、一般のトラフィックのパケットとオーバレイトラフィックのパケットとを区別する。
First, when the first external packet arrives at the
トンネルスイッチ11は、抽出したヘッダの情報を検索キーとして、フローテーブル14bに記録されているフローエントリを参照する。トンネルスイッチ11は、フローエントリを参照した結果から、一般のトラフィックのパケットと判定したパケットをアンダレイフォワーディング機能12へ転送する。アンダレイフォワーディング機能12は、そのパケットをアンダレイのパケット転送処理方法により処理し、物理ネットワークインタフェース114へ転送する。
The
また、トンネルスイッチ11は、フローエントリを参照した結果、オーバレイトラフィックのパケットと判定したパケットに対して、アウタのIPヘッダをDecapアクション111による取り除き、フローエントリに記載されているパケット処理のアクションにより、宛先の仮想ノード13へ転送する(図1の210参照)。
Further, the
仮想ノード13内部では、転送されてきたパケットに対して、オーバレイフォワーディング機能131によりパケットの転送先を判断し、仮想ネットワークインタフェース132へ出力する。
In the
仮想ノード13からトンネルスイッチ11に戻ってきたパケット211に対して、トンネルスイッチ11は、その接続されている仮想ネットワークインタフェース132の情報から、再びフローテーブル14b内のエントリを参照し、仮想リンク(トンネル)の送信元アドレスと送信先アドレスとを判断する。トンネルスイッチ11は、パケット処理の処理アクションであるEncapアクション112により仮想リンクの送信元アドレスと送信先アドレスとを新しいアウタのIPヘッダとして追加し、アンダレイフォワーディング機能12へ転送する。
For the
アンダレイフォワーディング機能12では、アウタのIPヘッダを用いて、パケットの転送先及び出力インタフェースを判断し、物理ネットワークインタフェース114へ転送する。
The
ここで、オーバレイフロー監視機能113は、最初のオーバレイフローが通過する時に、物理ネットワークインタフェース114と、仮想ノード13とトンネルスイッチ11とが接続される仮想ネットワークインタフェース132と、トンネルスイッチ11とアンダレイフォワーディング機能12とが接続されるポートの3箇所を監視する(図1の213参照)。
Here, the overlay
オーバレイフロー監視機能113は、その通過したオーバレイトラフィックのパケットが処理されるアクションと最後に出力される物理インタフェースとを記録し、その記録したパケット処理のアクションであるDecap,Encap,出力インタフェースの情報を一時保存テーブル14cに記録する(図1の216参照)。この場合、一時保存テーブル14cには、「Key|Inner IP Header」,「Decap」,「Encap(New Outer IP Header)」,「Forward(Output I/F)」,「Header Fields」が記録される(図1参照)。
The overlay
一時保存テーブル14cに上記のパケット処理の3つのアクションであるDecap,Encap,出力インタフェースの決定が記録された後、オーバレイフロー監視機能113は、その参照キーであるオーバレイネットワークのキーと、インナのIPアドレスと、Decapする前のアウタのIPアドレスとを検索キーとし、3つのアクションを新しいアクション群として、フローテーブル14bの上位である優先度の高いオーバレイフローテーブル14aに登録する(図1の215参照)。優先度の高いオーバレイフローテーブル14aには、「アクション:・Decap・Encap・Forward(Output I/F)」が登録される。
After the determination of Decap, Encap, and output interface, which are the above three packet processing actions, is recorded in the temporary storage table 14c, the overlay
したがって、最初のオーバレイトラフィックのパケット(Long Path Forwarding)213は、外部からパケットがネットワークノード1に到着した後、トンネルスイッチ11内部と、仮想ネットワークのオーバレイフォワーディング機能131と、アンダレイフォワーディング機能12とにより、Decap,Encap,出力インタフェースの決定の順番で処理される。
Therefore, the first overlay traffic packet (Long Path Forwarding) 213 is received by the inside of the
オーバレイフロー監視機能113は、その各処理を監視し、その監視結果を優先度の高いオーバレイフローテーブル14aに記録する。これによって、トンネルスイッチ11では、最初のオーバレイトラフィックのパケット213の以降に到着するパケット(Short Path Forwarding)214に対する処理を、優先度の高いオーバレイフローテーブル14a内のエントリを参照して行う。
The overlay
つまり、トンネルスイッチ11では、オーバレイトラフィックのパケットのヘッダから抽出された検索キーと優先度の高いオーバレイフローテーブル14a内のフローエントリとを参照した結果から、そのパケット処理の3つアクションが決定されるので、オーバレイトラフィックのパケットをトンネルスイッチ11内で処理することができる。
That is, the
よって、本発明による第1の実施の形態によるネットワークノード1では、全体のオーバレイネットワークを作成しても、一般のネットワーク機器のパケット処理から影響を受けることなく、仮想ノード13の負荷の増加やデータ転送性能の低下を軽減することができる。
Therefore, in the
図2は本発明の第1の実施の形態によるネットワークノード1の内部構成を示すブロック図である。図2において、ネットワークノード1内では、複数の仮想ノード(A,B)13a,13bを作成することができる。
FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of the
仮想ノード(A,B)13a,13b内には、オーバレイトラフィックを処理するオーバレイルーティング機能133a,133bと、オーバレイフォワーディング機能131a,131bとが搭載されている。
In the virtual nodes (A,
さらに、ネットワークノード1内では、アンダレイトラフィックといった一般のトラフィックをアンダレイルーティング機能15とアンダレイフォワーディング機能12とにより処理する。
Further, in the
ネットワークノード1内部では、物理ネットワークインタフェース114に接続される場所にトンネルスイッチ11が搭載され、到着したトラフィックの一般のパケットとオーバレイパケットとを識別し、フローテーブル[DB(データベース)14]に記録されているフローエントリを参照して、そのパケットの処理するアクションと転送先の出力インタフェースとの決定を行う。
Inside the
トンネルスイッチ11は、その内部に、上記のオーバレイフロー監視機能113と、Decapアクション111及びEncapアクション112を含むアクション110とを備えている。
The
図3は本発明の第1の実施の形態によるアンダレイネットワーク(実ネットワーク)の基本構成例を示すブロック図であり、図4は本発明の第1の実施の形態によるオーバレイネットワーク(仮想ネットワーク)(A)の基本構成例を示すブロック図であり、図5は本発明の第1の実施の形態によるオーバレイネットワーク(仮想ネットワーク)(B)の基本構成例を示すブロック図である。 FIG. 3 is a block diagram showing a basic configuration example of an underlay network (real network) according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an overlay network (virtual network) according to the first embodiment of the present invention. FIG. 5 is a block diagram showing a basic configuration example of (A), and FIG. 5 is a block diagram showing a basic configuration example of an overlay network (virtual network) (B) according to the first embodiment of the present invention.
図3において、アンダレイネットワーク100は、オーバレイネットワークを構築するオーバレイノード(ネットワークノード)1−0〜1−4から構成されている。オーバレイノード1−0〜1−4は、仮想ノード(A)13a−0〜13a−2,13a−4と、仮想ノード(B)13b−0,13b−1,13b−3,13b−4とが搭載され、アンダレイリンク(物理リンク)230〜233で接続されている。
In FIG. 3, an
図4において、オーバレイネットワーク(A)140は、オーバレイノード1−0〜1−2,1−4上の仮想ノード(A)13a−0〜13a−2,13a−4をオーバレイリンク(仮想リンク)(トンネル)141〜144で接続して構築されている。 In FIG. 4, an overlay network (A) 140 includes virtual nodes (A) 13a-0 to 13a-2 and 13a-4 on overlay nodes 1-0 to 1-2 and 1-4 as overlay links (virtual links). (Tunnel) 141 to 144 are connected and constructed.
図5において、オーバレイネットワーク(B)150は、オーバレイノード1−0,1−1,1−3,1−4上の仮想ノード(B)13b−0,13b−1,13b−3,13b−4をオーバレイリンク(仮想リンク)(トンネル)151〜154で接続して構築されている。 In FIG. 5, the overlay network (B) 150 includes virtual nodes (B) 13b-0, 13b-1, 13b-3, 13b- on the overlay nodes 1-0, 1-1, 1-3, 1-4. 4 are connected by overlay links (virtual links) (tunnels) 151-154.
図6は本発明の第1の実施の形態において最初のオーバレイトラフィックのパケットが到着した時にそのパケットが処理されるアクションを示す図である。図6において、外部から最初のオーバレイトラフィックのパケットがネットワークノード1の物理ネットワークインタフェース114に到着した場合、その物理ネットワークインタフェース114が接続されているトンネルスイッチ11は、そのパケットのヘッダを抽出し、一般のトラフィックのパケットとオーバレイトラフィックのパケットを区別する。
FIG. 6 is a diagram showing an action of processing a packet when the first overlay traffic packet arrives in the first embodiment of the present invention. In FIG. 6, when a packet of the first overlay traffic from the outside arrives at the
トンネルスイッチ11は、抽出したヘッダの情報を検索キーとして、フローテーブル14bに記録されているフローエントリを参照する。トンネルスイッチ11は、フローエントリを参照した結果から、一般のトラフィックのパケットと判定したパケットをアンダレイフォワーディング機能12へ転送する。アンダレイフォワーディング機能12は、そのパケットをアンダレイのパケット転送処理方法により処理し、物理ネットワークインタフェース114へ転送する。
The
また、トンネルスイッチ11は、フローエントリを参照した結果、オーバレイトラフィックのパケットと判定したパケットに対して、そのパケットのアウタのIPヘッダをDecapアクション111にて取り除き、フローエントリに記載されているパケット処理のアクションにより、宛先の仮想ノード13へ転送する(図6の310参照)。
Also, the
仮想ノード13内部では、転送されてきたパケットに対して、オーバレイフォワーディング機能131によりパケットの転送先を判断し、仮想ネットワークインタフェース132へ出力する。
In the
トンネルスイッチ11は、仮想ノード13から戻ってきたパケット(311)に対して、その接続されている仮想ネットワークインタフェース132の情報を検索キーとして、再びフローテーブル14b内のエントリを参照し、仮想リンク(トンネル)の送信元アドレスと送信先アドレスとを判断する。
The
その後に、トンネルスイッチ11は、Encapアクション112により仮想リンクの送信元アドレスと送信先アドレスとを新しいアウタのIPヘッダとして追加し、アンダレイフォワーディング機能12へ転送する。
Thereafter, the
アンダレイフォワーディング機能12では、アウタのIPヘッダを用いて、パケットの転送先及び出力インタフェースを判断し、パケットを物理ネットワークインタフェース114へ送出する。
The
図7は本発明の第1の実施の形態によるフローテーブルの構成例を示す図である。図7において、フローテーブル14bは、フローエントリ140bを記録しており、フローエントリ140bは、参照されるヘッダフィールド141b(「ヘッダ・フィールド#1」〜「ヘッダ・フィールド#n」)と、その参照した結果からのパケットの処理及び伝送先の判断するアクション142b(「アクション#1」〜「アクション#n」)とを記載している。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of a flow table according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 7, the flow table 14b records a flow entry 140b. The flow entry 140b includes a
トンネルスイッチ11は、到着したオーバレイヘッダの情報から、アウタのIPヘッダと、オーバレイネットワークのキーと、インナのIPヘッダとを抽出し、それらを検索キーとして、フローテーブル14b内にあるフローエントリ140bを参照することより、各パケット処理のアクション及び振り分けを行う。
The
図8は本発明の第1の実施の形態においてオーバレイフロー監視機能113により新たなオーバレイフローテーブルを作成する方法を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a method for creating a new overlay flow table by the overlay
トンネルスイッチ11内のオーバレイフロー監視機能113は、最初のオーバレイフローが通過する時に、入力ネットワークインタフェース(物理ネットワークインタフェース114)と、仮想ノード13とトンネルスイッチ11とが接続される仮想ネットワークインタフェース132と、トンネルスイッチ11とアンダレイフォワーディング機能12とが接続されるポートの3箇所を監視する。オーバレイフロー監視機能113は、その通過したオーバレイトラフィックのパケットが処理されるアクションと最後に出力される物理インタフェースとを記録し(図8の216参照)、その記録したパケット処理のアクションであるDecap,Encap,出力インタフェースの情報を一時保存テーブル14cに記録する。
The overlay
つまり、一時保存テーブル14cにおいては、「key」,「Inner IP Src Addr」,「Inner IP Dst Addr」142cと、「Decap」:「Old Outer IP Header」143cと、「Encap」:「New Outer IP Header」144cと、「Forward」:「Output Interface」145cとからなるフローエントリ141cが記録される。
That is, in the temporary storage table 14c, “key”, “Inner IP Src Addr”, “Inner IP Dst Addr” 142c, “Decap”: “Old Outer IP Header” 143c, “Encap”: “New Outer IP” A
一時保存テーブル14cに上記のパケット処理の3つのアクションであるDecap,Encap,出力インタフェースの決定を記録した後、オーバレイフロー監視機能113は、その参照キーであるオーバレイネットワークのキーと、インナのIPアドレスと、Decapする前のアウタのIPアドレスとを検索キーとし、3つのアクションを新しいアクション群として、フローテーブル14bの上位である優先度の高いオーバレイフローテーブル14aに記録する。
After recording Decap, Encap, and output interface decisions, which are the above three packet processing actions, in the temporary storage table 14c, the overlay
したがって、最初のオーバレイトラフィックのパケットは、外部からパケットがネットワークノード1に到着した後、トンネルスイッチ11内部と、仮想ネットワークのオーバレイフォワーディング機能131と、アンダレイフォワーディング機能12とにより、Decap,Encap,出力インタフェースの決定が順番で処理される。
Therefore, after the packet of the first overlay traffic arrives at the
オーバレイフロー監視機能113は、その各処理を監視し、監視結果を優先度の高いオーバレイフローテーブル14aに記録することで、最初のオーバレイトラフィックのパケットの以降に到着するパケットに対しては、トンネルスイッチ11が優先度の高いオーバレイフローテーブル14a内のエントリを参照して処理が行われる。
The overlay
そのため、トンネルスイッチ11では、オーバレイトラフィックのパケットのヘッダから抽出した検索キーでフローエントリを参照した結果から、そのパケット処理の3つアクションを決定するので、トンネルスイッチ11内部で、最初のオーバレイトラフィックのパケットの以降に到着するオーバレイトラフィックのパケットを処理することができる。
Therefore, the
図9は本発明の第1の実施の形態を適用するオーバレイトラフィックのパケットの構成例を示す図である。図9において、オーバレイトラフィックのパケットは、トンネルスイッチ11がオーバレイトラフィックのアウタ・ヘッダ401のアウタIPアドレス(アウタSrc IP Add405,アウタDst IP Add406)と、トンネル・ヘッダ402のオーバレイネットワークキー407と、インナ・ヘッダ403のインナIPアドレス(インナSrc IP Add408,インナDst IP Add409)とを抽出し、それらを検索キーとして、フローテーブル14bのフローエントリを参照し、パケット処理のアクションを判断する。尚、図9において、404はペイロードである。
FIG. 9 is a diagram showing a configuration example of an overlay traffic packet to which the first embodiment of the present invention is applied. In FIG. 9, the overlay traffic packet includes an outer IP address (outer
図10は図7のフローテーブル14bにあるフローエントリ140bのヘッダフィールド141bの内部構成を示す図である。図10において、フローエントリ140bのヘッダフィールド141bは、アウタのIPヘッダと、オーバレイネットワークキーと、インナのIPヘッダから抽出されたパケットヘッダ部とから構成されている。
FIG. 10 shows the internal structure of the
つまり、ヘッダフィールド141bは、「Input Port」,「Ether(登録商標) Source」,「Ether(登録商標) Dest」,「Ether(登録商標) Type」,「VLAN(Virtual Local Area Netwrok) id」,「Outer IP Src Addr」,「Outer IP Dst Addr」,「Tunnel Proto Type」,「Inner Proto Type」,「Over−lay Key」,「Inner IP Src Addr」,「Inner IP Dst Addr」からなる。
That is, the
また、ヘッダフィールド141bは、対応するアクション142b(「アクション:・Decap・Encap・Forward(Output I/F)」)があるため、検索キーからの参照でヒットしたエントリからパケット処理の実行するアクションを判断することができる。
In addition, since the
図8に示すように、オーバレイフロー監視機能113は、最初のオーバレイトラフィックの各処理のDecap,Encap,出力ポート(インタフェース)をオーバレイネットワークのキーとインナのIPヘッダの単位とで記録し、一時保存テーブル14cに記録する。全ての3つのDecap,Encap,出力ポートが記録された後、オーバレイフロー監視機能113は、新しいヘッダフィールドと3つのアクション群とを上位の優先度の高いオーバレイフローテーブル14aに記録する。
As shown in FIG. 8, the overlay
図11は図1のネットワークノード1による最初のパケットに対する処理を示すフローチャートであり、図12は図1のネットワークノード1による最初のオーバレイトラフィックのパケット以降のパケットに対する処理を示すフローチャートであり、図13は図1のネットワークノード1による最初のオーバレイトラフィックのパケットの処理内容の優先度の高いオーバレイフローテーブル14aへの記録処理を示すフローチャートである。
11 is a flowchart showing processing for the first packet by the
これら図1〜図13を参照してネットワークノード1による処理について説明する。尚、図11〜図13に示す処理は、ネットワークノード1内の制御部[例えば、CPU(中央処理装置)等]がメモリ等に格納したプログラムを実行することで実現される。
Processing performed by the
ネットワークノード1では、トンネルスイッチ11により最初のパケットに対して、一般のトラフィックとオーバレイのトラフィックとが識別され、オーバレイトラフィックのバケットと判定された場合、ヘッダフィールドから抽出した検索キーを用いて、フローテーブル14bを参照し、各パケット処理のアクションが判断される。
In the
ネットワークノード1では、トンネルスイッチ11により、パケットのヘッダ部から検索キーの情報が抽出され(図11ステップS1)、検索キーにオーバレイネットワークのキーがあるかが判定される(図11ステップS2)。
In the
トンネルスイッチ11は、オーバレイネットワークのキーがない場合、フローテーブル14bを参照し、そのパケットをアンダレイフォワーディング機能12へ振り分ける(図11ステップS3)。
When there is no overlay network key, the
トンネルスイッチ11は、オーバレイネットワークのキーがある場合、フローテーブル14bを参照し、そのパケットに対して、パケット処理のDecapアクション111を実行し、仮想ノード13へ転送する(図11ステップS4)。仮想ノード13においては、オーバレイフォワーディング機能131により転送先へパケットが転送される(図11ステップS5)。
If there is an overlay network key, the
トンネルスイッチ11は、フローテーブル14bを参照し、パケット処理のEncapアクション112を実行し、アンダレイフォワーディング機能12へ転送する(図11ステップS6)。アンダレイフォワーディング機能12は、パケットの転送先を決定し、その転送先へ送出する(図11ステップS7)。
The
ネットワークノード1では、最初のオーバレイトラフィックのパケットを処理した後、新しい優先度の高いオーバレイフローテーブル14aが作成されることより、そのパケット以降に後到着したパケットを上位にある優先度の高いオーバレイフローテーブル14aを参照することより、Decap,Encap,出力ポートを判断し、トンネルスイッチ11内で各アクションを処理し、パケットを転送先に送出する。
In the
ネットワークノード1では、トンネルスイッチ11により、パケットのヘッダ部から検索キーの情報を抽出し(図12ステップS11)、上位の優先度の高いオーバレイフローテーブル14aのエントリを参照する(図12ステップS12)。
In the
トンネルスイッチ11は、検索キーでヘッダフィールドとヒットしなければ(図12ステップS13)、下位のフローテーブル14bのエントリを参照する(図12ステップS14)。
If the search key does not hit the header field (step S13 in FIG. 12), the
トンネルスイッチ11は、検索キーでヘッダフィールドとヒットすれば(図12ステップS13)、3つのパケット処理のアクション:Decap、Encap、出力インタフェースを実行し、パケットを送出する(図12ステップS15)。
The
ネットワークノード1では、最初のオーバレイトラフィックのパケットが処理される時、トンネルスイッチ11のオーバレイフロー監視機能113で各処理アクションを記録し、その3つのアクション群と新しいヘッダフィールドとを優先度の高いオーバレイフローテーブル14aに記録する。
In the
ネットワークノード1では、トンネルスイッチ11のオーバレイフロー監視機能113により物理ポートを監視し、パケットのDecapアクション111を記録する(図13ステップS21)。
In the
オーバレイフロー監視機能113は、仮想ノード13との仮想ポート(仮想ネットワークインタフェース132)を監視し、パケットのEncapアクション112を記録する(図13ステップS22)。
The overlay
オーバレイフロー監視機能113は、アンダレイフォワーディング機能12とのポートを監視し、パケットの出力先のアクションを記録する(図13ステップS23)。
The overlay
オーバレイフロー監視機能113は、3つのアクション:Decap、Encap、出力先が記録されるのでなければ(図13ステップS24)、待機する(図13ステップS25)。
The overlay
オーバレイフロー監視機能113は、3つのアクション:Decap、Encap、出力先が記録されるのであれば(図13ステップS24)、上位の優先度が高いオーバレイフローテーブル14aへフローエントリを登録する(図13ステップS26)。
If the overlay
このように、本実施の形態では、複数のオーバレイネットワーク140,150を構築するために、ネットワークノード1−0〜1−4上に複数の仮想ノード(A,B)13a,13bを作成する場合、オーバレイネットワーク140,150のトンネルトラフィックのパケットを、最初のパケットが仮想ノード(A,B)13a,13b内にあるオーバレイルーティング機能133a,133bとオーバレイフォワーディング機能131a,131bとにより処理される。
As described above, in this embodiment, a plurality of virtual nodes (A,
さらに、本実施の形態では、この最初のパケット以降の同じトラフィックフローのパケットに対して、オーバレイフロー監視機能113により登録されたオーバレイフローテーブル14a内にあるエントリを参照し、そのエントリの内容にしたがって処理している。
Further, in the present embodiment, the entries in the overlay flow table 14a registered by the overlay
よって、本実施の形態では、オーバレイトラフィックのパケットに対して、最初のパケット以外のパケットが、トンネルスイッチ11内にあるオーバレイフローテーブル14a、フローテーブル14bの参照により処理するため、オーバレイトラフィック処理の高速化を可能とし、仮想ノード(A,B)13a,13bのパケット処理による負荷を低減することができる。
Therefore, in the present embodiment, since the packets other than the first packet are processed by referring to the overlay flow table 14a and the flow table 14b in the
つまり、本実施の形態では、全体のオーバレイネットワークを作成しても、一般のネットワーク機器のパケット処理から影響を受けることなく、仮想ノード(A,B)13a,13bの負荷の増加やデータ転送性能の低下を軽減することができる。
That is, in this embodiment, even if the entire overlay network is created, the load on the virtual nodes (A,
尚、上記の実施の形態においては、仮想ノード13や仮想ノード(A,B)13a,13bについて述べたが、他のオーバレイノード1−0〜1−4をネットワークノード1と同様の構成及び動作とすることで、仮想ノード(A)13a−0〜13a−2,13a−4や仮想ノード(B)13b−0,13b−1,13b−3,13b−4についても、本発明を適用することができる。
In the above embodiment, the
上記のように、本発明は、最初に到着したオーバレイトラフィックのパケットを仮想ノード上で処理するが、その後のパケットを、トンネルスイッチ11内で処理することができるため、パケット転送の処理性能を向上させることができ、仮想ノード13,仮想ノード(A)13a,仮想ノード(B)13b内のパケット転送処理負荷を減少させることができるため、より多く仮想ノードを搭載することができる。
As described above, the present invention processes the packet of the overlay traffic that arrives first on the virtual node, but since the subsequent packet can be processed in the
1,1−0〜1−4 ネットワークノード(オーバレイノード)
11 トンネルスイッチ
12 アンダレイフォワーディング機能
13 仮想ノード
13a,
13a−0〜13a−2,
13a−4 仮想ノード(A)
13b,
13b−0,13b−1,
13b−3,13a−4 仮想ノード(B)
14 データベース
14a 優先度の高いオーバレイフローテーブル
14b フローテーブル
14c 一時保存テーブル
15 アンダレイルーティング機能
100 アンダレイネットワーク
110 アクション
111 Decapアクション
112 Encapアクション
113 オーバレイフロー監視機能
114 物理ネットワークインタフェース
131,131a,131b オーバレイフォワーディング機能
132 仮想ネットワークインタフェース
133a,133b オーバレイルーティング機能
140,150 オーバレイネットワーク
141〜144,
151〜154 オーバレイリンク(仮想リンク)
230〜233 アンダレイリンク(物理リンク)
1,1-0 to 1-4 Network node (Overlay node)
11 Tunnel switch
12 Underlay forwarding function
13
13a-0 to 13a-2,
13a-4 Virtual node (A)
13b,
13b-0, 13b-1,
13b-3, 13a-4 Virtual node (B)
14 Database
14a High priority overlay flow table
14b Flow table
14c Temporary storage table
15 Underlay routing function
100 Underlay network
110 Action
111 Decap action
112 Encap action
113 Overlay flow monitoring function
114
132 Virtual Network Interface
133a, 133b Overlay routing function
140,150 Overlay network 141-144
151-154 Overlay link (virtual link)
230-233 Underlay link (physical link)
Claims (31)
パケットのヘッダ情報及び当該パケットの処理内容を対応付けてフローエントリとして記録するフローテーブルと、
前記トンネルスイッチ内にある入力ポートと前記トンネルスイッチ内の前記オーバレイトラフィックのパケットに対する処理内容とを監視しかつその監視結果を前記フローテーブルに記録するオーバレイフロー監視機能とを有し、
前記オーバレイトラフィックのパケットから抽出したヘッダ情報を検索キーとした前記フローテーブルの参照結果に基づいて当該オーバレイトラフィックのパケットを前記トンネルスイッチ内で処理することを特徴とするネットワークノード。 A tunnel switch that identifies whether external traffic is general traffic or overlay traffic,
A flow table that records packet header information and processing contents of the packet in association with each other, and a flow entry;
An overlay flow monitoring function for monitoring an input port in the tunnel switch and a processing content of the overlay traffic packet in the tunnel switch and recording the monitoring result in the flow table;
A network node, wherein a packet of the overlay traffic is processed in the tunnel switch based on a reference result of the flow table using header information extracted from the packet of the overlay traffic as a search key.
前記複数の仮想ノード各々の内部に、前記オーバレイトラフィックを処理するためのオーバレイルーティング機能及びオーバレイフォワーディング機能を有し、
一般のトラフィックを処理するアンダレイルーティング機能及びアンダレイフォワーディング機能と、
外部からのトラフィックが前記一般のトラフィックか前記オーバレイトラフィックかを識別するトンネルスイッチと、
パケットのヘッダ情報及び当該パケットの処理を対応付けてフローエントリとして記録するフローテーブルと、
前記トンネルスイッチ内にある入力ポートと前記トンネルスイッチ内の前記オーバレイトラフィックのパケットに対する処理内容とを監視しかつその監視結果を前記フローテーブルに記録するオーバレイフロー監視機能とを有し、
最初のオーバレイトラフィックのパケット以降のオーバレイトラフィックのパケットから抽出したヘッダ情報の検索キーを用いて前記フローテーブルを参照し、その参照結果に基づいて当該オーバレイトラフィックのパケットを前記トンネルスイッチ内で処理することを特徴とするネットワークノード。 A plurality of overlay networks are constructed by using a plurality of virtual nodes created in the own node, and each of the plurality of virtual nodes is a network node for processing the overlay traffic.
In each of the plurality of virtual nodes, an overlay routing function and an overlay forwarding function for processing the overlay traffic are provided.
Underlay routing function and underlay forwarding function for processing general traffic,
A tunnel switch for identifying whether the traffic from the outside is the general traffic or the overlay traffic;
A flow table for associating and recording packet header information and processing of the packet as a flow entry;
An overlay flow monitoring function for monitoring an input port in the tunnel switch and a processing content of the overlay traffic packet in the tunnel switch and recording the monitoring result in the flow table;
Referencing the flow table using a search key of header information extracted from the overlay traffic packet after the first overlay traffic packet, and processing the overlay traffic packet in the tunnel switch based on the reference result A network node characterized by
前記最初のオーバレイトラフィックのパケット以降のオーバレイトラフィックのパケットに対して、前記オーバレイフローテーブル内にあるエントリを参照して当該オーバレイトラフィックのパケットに対する処理内容を判断し、その処理内容に基づいて前記トンネルスイッチ内で処理することを特徴とする請求項13に記載のネットワークノード。 A packet of initial overlay traffic is transferred by the overlay routing function and the forwarding function on the virtual node;
With respect to the overlay traffic packet after the first overlay traffic packet, the processing contents of the overlay traffic packet are determined by referring to the entry in the overlay flow table, and the tunnel switch is determined based on the processing content. 14. The network node according to claim 13, wherein the network node is processed in the network.
前記ネットワークノードに、外部からのトラフィックが一般のトラフィックか前記オーバレイトラフィックかを識別するトンネルスイッチと、パケットのヘッダ情報及び当該パケットの処理内容を対応付けてフローエントリとして記録するフローテーブルとを設け、
前記ネットワークノードが、前記トンネルスイッチ内にある入力ポートと前記トンネルスイッチ内の前記オーバレイトラフィックのパケットに対する処理内容とを監視しかつその監視結果を前記フローテーブルに記録するオーバレイフロー監視処理を実行し、
前記トンネルスイッチが、前記オーバレイトラフィックのパケットから抽出したヘッダ情報を検索キーとした前記フローテーブルの参照結果に基づいて当該オーバレイトラフィックのパケットを前記トンネルスイッチ内で処理することを特徴とするトンネルスイッチング方法。 In this tunnel switching method, a plurality of overlay networks are constructed using a plurality of virtual nodes created in the own node, and each of the plurality of virtual nodes processes overlay traffic. And
The network node is provided with a tunnel switch for identifying whether external traffic is general traffic or the overlay traffic, and a flow table that records packet header information and processing contents of the packet in association with each other as a flow entry,
The network node performs an overlay flow monitoring process of monitoring an input port in the tunnel switch and a processing content for the packet of the overlay traffic in the tunnel switch and recording the monitoring result in the flow table;
A tunnel switching method in which the tunnel switch processes a packet of the overlay traffic in the tunnel switch based on a reference result of the flow table using header information extracted from the packet of the overlay traffic as a search key .
前記ネットワークノードに、外部からのトラフィックが前記一般のトラフィックか前記オーバレイトラフィックかを識別するトンネルスイッチと、パケットのヘッダ情報及び当該パケットの処理を対応付けてフローエントリとして記録するフローテーブルとを設け、
前記複数の仮想ノード各々に、前記オーバレイトラフィックを処理するためのオーバレイルーティング機能及びオーバレイフォワーディング機能を設け、
前記ネットワークノードが、一般のトラフィックを処理するアンダレイルーティング処理及びアンダレイフォワーディング処理と、前記トンネルスイッチ内にある入力ポートと前記トンネルスイッチ内の前記オーバレイトラフィックのパケットに対する処理内容とを監視しかつその監視結果を前記フローテーブルに記録するオーバレイフロー監視処理とを実行し、
前記トンネルスイッチが、最初のオーバレイトラフィックのパケット以降のオーバレイトラフィックのパケットから抽出したヘッダ情報の検索キーを用いて前記フローテーブルを参照し、その参照結果に基づいて当該オーバレイトラフィックのパケットを前記トンネルスイッチ内で処理することを特徴とするトンネルスイッチング方法。 In this tunnel switching method, a plurality of overlay networks are constructed using a plurality of virtual nodes created in the own node, and each of the plurality of virtual nodes processes overlay traffic. And
The network node is provided with a tunnel switch that identifies whether traffic from the outside is the general traffic or the overlay traffic, and a flow table that records packet header information and processing of the packet as a flow entry in association with each other,
Each of the plurality of virtual nodes is provided with an overlay routing function and an overlay forwarding function for processing the overlay traffic,
The network node monitors an underlay routing process and an underlay forwarding process for processing general traffic, an input port in the tunnel switch, and a processing content for a packet of the overlay traffic in the tunnel switch and An overlay flow monitoring process for recording a monitoring result in the flow table;
The tunnel switch refers to the flow table using a search key of header information extracted from the overlay traffic packet after the first overlay traffic packet, and based on the reference result, the tunnel switch refers to the overlay traffic packet. A tunnel switching method characterized by processing in a network.
前記最初のオーバレイトラフィックのパケット以降のオーバレイトラフィックのパケットに対して、前記オーバレイフローテーブル内にあるエントリを参照して当該オーバレイトラフィックのパケットに対する処理内容を判断し、その処理内容に基づいて前記トンネルスイッチ内で処理することを特徴とする請求項28に記載のトンネルスイッチング方法。 A packet of initial overlay traffic is transferred by the overlay routing process and the forwarding process on the virtual node;
With respect to the overlay traffic packet after the first overlay traffic packet, the processing contents of the overlay traffic packet are determined by referring to the entry in the overlay flow table, and the tunnel switch is determined based on the processing content. 29. The tunnel switching method according to claim 28, wherein the tunnel switching method is performed in a network.
前記ネットワークノードに、外部からのトラフィックが一般のトラフィックか前記オーバレイトラフィックかを識別するトンネルスイッチと、パケットのヘッダ情報及び当該パケットの処理内容を対応付けてフローエントリとして記録するフローテーブルとを設け、
前記トンネルスイッチ内にある入力ポートと前記トンネルスイッチ内の前記オーバレイトラフィックのパケットに対する処理内容とを監視しかつその監視結果を前記フローテーブルに記録するオーバレイフロー監視処理を含み、
前記トンネルスイッチに、前記オーバレイトラフィックのパケットから抽出したヘッダ情報を検索キーとした前記フローテーブルの参照結果に基づいて当該オーバレイトラフィックのパケットを前記トンネルスイッチ内で処理させることを特徴とするプログラム。 While constructing an underlay network, a plurality of overlay networks are constructed using a plurality of virtual nodes created in the own node, and each of the plurality of virtual nodes is executed by a central processing unit in the network node that processes the overlay traffic. A program to
The network node is provided with a tunnel switch for identifying whether external traffic is general traffic or the overlay traffic, and a flow table that records packet header information and processing contents of the packet in association with each other as a flow entry,
An overlay flow monitoring process for monitoring an input port in the tunnel switch and a processing content for the packet of the overlay traffic in the tunnel switch and recording the monitoring result in the flow table;
A program causing the tunnel switch to process a packet of the overlay traffic in the tunnel switch based on a reference result of the flow table using header information extracted from the packet of the overlay traffic as a search key.
前記ネットワークノードに、外部からのトラフィックが前記一般のトラフィックか前記オーバレイトラフィックかを識別するトンネルスイッチと、パケットのヘッダ情報及び当該パケットの処理を対応付けてフローエントリとして記録するフローテーブルとを設け、
前記複数の仮想ノード各々に、前記オーバレイトラフィックを処理するためのオーバレイルーティング機能及びオーバレイフォワーディング機能を設け、
一般のトラフィックを処理するアンダレイルーティング処理及びアンダレイフォワーディング処理と、前記トンネルスイッチ内にある入力ポートと前記トンネルスイッチ内の前記オーバレイトラフィックのパケットに対する処理内容とを監視しかつその監視結果を前記フローテーブルに記録するオーバレイフロー監視処理を含み、
前記トンネルスイッチに、最初のオーバレイトラフィックのパケット以降のオーバレイトラフィックのパケットから抽出したヘッダ情報の検索キーを用いて前記フローテーブルを参照させ、その参照結果に基づいて当該オーバレイトラフィックのパケットを前記トンネルスイッチ内で処理させることを特徴とするプログラム。 While constructing an underlay network, a plurality of overlay networks are constructed using a plurality of virtual nodes created in the own node, and each of the plurality of virtual nodes is executed by a central processing unit in the network node that processes the overlay traffic. A program to
The network node is provided with a tunnel switch that identifies whether traffic from the outside is the general traffic or the overlay traffic, and a flow table that records packet header information and processing of the packet as a flow entry in association with each other,
Each of the plurality of virtual nodes is provided with an overlay routing function and an overlay forwarding function for processing the overlay traffic,
Underlay routing processing and underlay forwarding processing for processing general traffic, input port in the tunnel switch and processing contents of the overlay traffic packet in the tunnel switch are monitored and the monitoring result is the flow Including overlay flow monitoring to record in the table,
The tunnel switch is made to refer to the flow table using a search key of header information extracted from the overlay traffic packet after the first overlay traffic packet, and the overlay traffic packet is referred to the tunnel switch based on the reference result A program characterized by being processed in a program.
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