JP2011211466A

JP2011211466A - 仮想ノード装置のコンフィグ制御方法

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Publication number: JP2011211466A
Application number: JP2010076777A
Authority: JP
Inventors: Yukio Chikushima; 幸男築島; Atsushi Takahara; 厚高原; Noriyuki Takahashi; 紀之高橋
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2010-03-30
Publication date: 2011-10-20
Anticipated expiration: 2030-03-30
Also published as: JP5063726B2

Abstract

【課題】利用者からの通知内容に基づいて、ネットワーク管理システムにより仮想ノード装置のコンフィグを容易に設定可能とする。
【解決手段】ネットワーク管理システムは、利用者から送付されたコンフィグ制御要求メッセージを受信し（ステップＳ１）、受信したコンフィグ制御要求メッセージの内容を解析する（ステップＳ２）。次に、ネットワーク管理システムは、コンフィグ制御要求メッセージの解析結果に基づいて、新たなコンフィグ制御要求メッセージを生成し、生成されたコンフィグ制御要求メッセージを各ノード装置に送信する（ステップＳ３）。各ノード装置は、受信したコンフィグ制御要求メッセージに従って、それぞれの仮想ノード装置のコンフィグを制御する（ステップＳ４）。
【選択図】図３

Description

本発明は、利用者からの要求に応じて要求通りの仮想ネットワークを動的に提供し、かつ複数の仮想ネットワークを１つの物理ネットワーク上で並存させる、ネットワーク仮想化を実現するための仮想ノード装置のコンフィグ制御方法に関する。

近年、日本、北米、ならびにヨーロッパにおいてネットワーク仮想化技術の研究開発が盛んである。ネットワーク仮想化技術とは、利用者からの要求に応じて要求通りの仮想ネットワークを動的に提供し、かつ複数の仮想ネットワークを１つの物理ネットワーク上で並存させるための技術である。

２０００年〜２００７年頃までのネットワーク仮想化の具体例がいくつか知られてる（例えば、非特許文献１、２）。

非特許文献１、２は、利用者からの要求に応じて要求通りの計算機環境を動的に提供する際、該計算機環境を構成する計算機群の間を接続するための仮想ネットワーク群を併せて提供する技術を述べている。但し、仮想ネットワークの実現方法は、多種多様に存在している（例えば、非特許文献３〜６）。これら非特許文献３〜６のいずれの技術を基本技術として選んでも、最終的に仮想ネットワークを実現できる。

すなわち、非特許文献１、２は、クラウド・コンピューティングと呼ばれる、多数の計算機群を組み合わせた大規模計算機環境において、仮想ネットワークの通信帯域や、伝搬遅延時間を制御して品質レベルを保証する。非特許文献１、２のおかげで、それらによって接続された計算機間の連携処理は、円滑、かつ計画的に実行でき、大規模計算機環境は、高いレベルでの処理能力を保証できる。

非特許文献１、２では、仮想ネットワークの通過するノード装置群の制御を通じ、仮想ネットワークが設定、削除、もしくは変更される。ノード装置は、光分岐挿入装置、光クロスコネクト装置、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ（Synchronous Optical Network/Synchronous Digital Hierarchy）伝送装置、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨクロスコネクト装置、レイヤ２スイッチ、レイヤ３スイッチ、ＭＰＬＳ−ＴＰ（Multiprotocol Label Switching -Transport Profile）スイッチ、ルータ、もしくは計算機や、レイヤ４−７スイッチなどのサーバのいずれかである。

但し、利用者は、仮想ネットワークを使用することはできても操作することはできない。なぜなら、ある利用者が仮想ネットワークを通過するノード装置群のコンフィグを変更する場合、他の利用者たちの仮想ネットワークにも、その変更の影響を与えてしまう可能性があるためである。それゆえ、物理ネットワーク、かつ仮想ネットワークの管理者は、利用者に仮想ネットワークを操作させず、利用者の意向を聞いて、管理者所有の管理・制御システムが仮想ネットワークを操作している。

しかし、同時期に別のネットワーク仮想化技術も登場した。そのネットワーク仮想化技術は、非特許文献１、２の技術に加え、仮想ネットワークの通過するノード装置群のそれぞれの内部に仮想的なノード装置、すなわち仮想ノード装置を動的に作成する技術を述べている。仮想ノード装置群もまた利用者に提供される。仮想ノード装置という概念は、以前から存在し、バーチャル・ルータやロジカル・ルータという技術で２０００年代前半から既に製品として販売されている。

仮想ノード装置の特徴は、次の通りである。あるノード装置において、ある利用者の仮想ノード装置を変更しても、他の利用者の仮想ノード装置にその変更の影響を与えない。さらに、仮想ノード装置毎に、ＣＰＵ（中央演算処理装置）や、メモリサイズ、ストレージサイズ、インターフェースの物理帯域を割り当てることができる。

それゆえ、ノード装置の処理能力を仮想ノード装置群のそれぞれに分割して割り当てることができるとともに、仮想ノード装置毎に処理能力を規定、もしくは保証することができる。一般的に、ノード装置がルータである場合には、仮想ノード装置もルータであり、ノード装置がレイヤ２／３スイッチである場合には、仮想ノード装置もレイヤ２／３スイッチである。すなわち、ノード装置の特性を仮想ノード装置も引き継ぐ。

仮想ノード装置という技術のおかげで、利用者は、仮想ノード装置群を制御することによって仮想ネットワーク自体を自在に操作できる。２００８年以降、新たなネットワーク仮想化技術が登場した（例えば、非特許文献７〜９参照）。

非特許文献９に記載のＮｏｄｅｓｌｉｖｅｒとは、仮想ノード装置のことであり、ＬｉｎｋＳｌｉｖｅｒとは、仮想ノード装置の間を接続する仮想リンクである。

非特許文献７〜９に記載されている技術の特筆すべき点は、仮想ノード装置がノード装置の特性に依存しないところである。例えば、ノード装置がサーバである場合には、仮想ノード装置がルータ、レイヤ２スイッチ、もしくはサーバとなることも可能である。

さらに、仮想ノード装置の利用者は、物理インフラに依存することなく、自分自身の要求通りの仮想ネットワークを手に入れ、自在に操作できる。例えば、利用者が仮想ネットワークにおいて、これまでにないレイヤ２や、レイヤ３のプロトコルを使用する場合、利用者が仮想ノード装置を、使用されるレイヤ２やレイヤ３のプロトコルに合わせて制御することにより、その新しいプロトコルに準拠した仮想ネットワークを生成できる。

図８は、一般的なネットワーク、及び仮想ネットワークの一構成例を示すブロック図である。非特許文献９で紹介される、既存のネットワーク仮想化技術を、図８を参照して詳細に説明する。ノード装置１〜３は、他のノード装置と物理リンクで接続されて、かつ利用者関係のネットワーク（ＮＷ）とも物理リンク（実線）で接続されて主信号が流れる。ノード装置１〜３は、Ｎｏｄｅｓｌｉｖｅｒと呼ばれる仮想ノード装置１ａ〜３ａを操作し、かつｌｉｎｋｓｌｉｖｅｒと呼ばれた仮想リンク（点線）を操作し、仮想ノード装置１ａ〜３ａ間を物理リンク経由の仮想リンクで接続する。

２つの利用者関係のネットワークの間を流れる主信号は、仮想ノード装置群や、仮想リンク群を経由して仮想ネットワーク内を転送される。また、ノード装置１〜３は、ネットワーク管理システム５とも接続されており、管理・制御メッセージを交換する。ネットワーク管理システム５は、利用者からの仮想ネットワークの操作要求を受け付け、操作要求に基づいて仮想ネットワークを制御する。

図９は、従来技術によるノード装置１〜３の一構成例を示すブロック図である。物理部１０は、ノード装置１〜３の共通部分であり、物理ポートや、物理ポート間の配線などである。仮想機能部１１の空き資源１２は、ＣＰＵ、メモリ、ストレージ、もしくはそれらに類する資源である。管理部１３は、ネットワーク管理システム５と管理・制御メッセージを交換し、管理・制御メッセージに基づいて、仮想機能部１１の空き資源１２を動的に確保し、確保された資源を使用して仮想機能部１１を生成する。仮想機能部１１は、１つ以上の仮想ノード装置や、１つ以上の仮想リンクから成る。

図１０は、従来技術による仮想ネットワーク生成動作の一例を示すシーケンス図である。図１１は、従来技術による仮想ネットワーク生成要求メッセージの一例を示す概念図である。また、図１２、図１３、図１４、もしくは図１５は、コンフィグ制御コマンドの例を示す概念図である。図１０に示すように、まず、利用者２０は、ネットワーク管理システム５に対して、図１１に示す仮想ネットワーク生成要求メッセージを送信する。ネットワーク管理システム５は、受信された仮想ネットワーク生成要求メッセージの内容を解析し、関連するノード装置の情報を確認する。

次に、ネットワーク管理システム５は、関連するノード装置１〜３毎に受信された仮想ネットワーク生成要求メッセージの内容を編集する。ネットワーク管理システム５は、編集された仮想ネットワーク生成要求メッセージを関連するノード装置１〜３に送信する。各ノード装置１〜３は、受信された仮想ネットワーク生成要求メッセージに基づき、仮想機能部１１を生成する。

一方、図１６は、従来技術における仮想ネットワーク削除動作の一例を示すシーケンス図である。図１７は、従来技術による仮想ネットワーク削除要求メッセージの一例を示す概念図である。図１６に示すように、仮想ネットワークの削除処理の流れは、生成処理の流れとほぼ同じである。但し、ネットワーク管理システム５は、仮想ネットワークの生成処理の際、仮想ネットワークの名前と関連するノード装置との対応関係を管理する。それゆえ、削除処理の際、利用者２０は、ネットワーク管理システム５に対し、図１７に示す仮想ネットワーク削除要求メッセージとして、仮想ネットワークの名前だけを通知すればよい。

仮想ネットワーク削除要求メッセージを受信したネットワーク管理システム５は、自身の保有するデータベースを参照して、関連するノード装置群の情報を抽出し、抽出された関連するノード装置１〜３に仮想ネットワーク削除要求メッセージを送信する。一方、各ノード装置１〜３は、仮想ネットワークの名前と関連する仮想機能部１１、すなわち仮想ノード装置１ａ〜１ｃと仮想リンク（点線）とをデータベースで管理している。それゆえ、仮想ネットワーク削除要求メッセージを受信した各ノード装置１〜３は、仮想ネットワークの名前に基づき、対応する仮想ノード装置１ａ〜１ｃと仮想リンク（点線）とを削除する。

ノード装置１〜３内の管理部１３は、仮想ノード装置１ａ〜１ｃの生成とともに、利用者２０が仮想ノード装置１ａ〜１ｃに遠隔操作できるような設定を行う。例えば、管理部１３は、仮想ノード装置１ａ〜１ｃに管理ポートを生成し、管理ポートにＩＰアドレスを割り当て、仮想ノード装置１ａ〜１ｃ内でＴｅｌｎｅｔサーバを起動する。

一方、管理部１３は、ネットワーク管理システム５に管理ポートのＩＰアドレスを報告する。さらに、ネットワーク管理システム５は、管理ポートのＩＰアドレスを利用者２０に通知する。これにより、利用者２０は、Ｔｅｌｎｅｔクライアントを使用して管理ポート経由でＴｅｌｎｅｔサーバにアクセスし、図１０の下段に示すように、仮想ノード装置１ａ〜１ｃのコンフィグを制御できる。利用者２０は、図１２、図１３、図１４、図１５、もしくはそれらの一部のコマンド内容を仮想ノード装置１ａ〜１ｃにＴｅｌｎｅｔ経由で送信し、仮想ノード装置１ａ〜１ｃのコンフィグにコマンド内容を書き込む。これにより、仮想ノード装置１ａ〜１ｃのコンフィグが変更される。

竹房あつ子、他「グリッドにおける計算資源と光パスネットワーク資源のコアロケーション実験」SACSIS(Symposium on Advanced Computing systems and Infrastructures) 2006 竹房あつ子、他「ミドルウェア連携による計算・ネットワーク資源の日米間グリッドコアロケーション実験」第164 回計算機アーキテクチャ・第109 回ハイパフォーマンスコンピューティング合同研究発表会 IETF RFC3031、「Multiprotocol Label Switching Architecture」2001年 IETF RFC3985、「Pseudo Wire Emulation Edge-to-Edge (PWE3) Architecture」2005年 IEEE 802.1Q「IEEE Standards for Local and Metropolitan Area Networks: Virtual Bridged Local Area Networks」2005年 IETF RFC2764、「A Framework for IP Based Virtual Private Networks」2000年下西英之、他「OpenFlow技術を利用した仮想インフラストラクチャの構築」、新世代ネットワークワークショップ 2009、2009年岩田淳、他「新世代ネットワーク基盤技術−OpenFlow Switching技術」、信学技報， vol. 109, no. 273, NS2009-103, pp. 1-6, 2009年中尾彰宏、「アーキテクチャとしてのネットワーク仮想化とアプリケーション」、新世代ネットワークワークショップ 2009、2009年

しかしながら、上述した非特許文献７〜９に代表される従来技術では、仮想ノード装置１ａ〜３ａ内のコンフィグの制御が利用者２０の責任となっており、利用者２０における仮想ネットワークの運用負担が大きい。

この問題は、一般的な利用者２０から見て以下の問題に発展する。
第１の問題は、次の通りである。一般的な利用者２０は、仮想ノード装置１ａ〜３ａを設定するための知識を保有していない場合があり、そのような利用者２０のために、ネットワーク管理システム５が仮想ノード装置１ａ〜３ａ内のコンフィグを自動制御することが望まれる。一般的な仮想ノード装置１ａ〜３ａのコンフィグとして、ルーティングプロトコルや、ルーティングテーブル、フォワーディングプロトコル、フォワーディングテーブル、インターフェースのＩＰアドレスやＭＡＣアドレスなど、が設定される必要がある。

第２の問題は、次の通りである。一般的な利用者２０が望む仮想ノード装置１ａ〜３ａは、光分岐挿入装置、光クロスコネクト装置、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ伝送装置、ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨクロスコネクト装置、レイヤ２スイッチ、レイヤ３スイッチ、ＭＰＬＳ−ＴＰスイッチ、ルータ、もしくは計算機やレイヤ４−７スイッチなどのサーバのいずれかであると考えられる。すなわち、一般的な利用者２０は、これまでにない新たな機能性を有する仮想ノード装置を欲しておらず、ネットワーク管理システム５によって仮想ノード装置１ａ〜３ａ内のコンフィグを自動制御することが望まれる。

第３の問題は、次の通りである。ノード装置１〜３毎に仮想ノード装置１ａ〜３ａのコンフィグ設定の仕様が異なる場合、利用者２０は、多種多様なコンフィグを制御する方法に精通していなければならない。しかしながら、上記第１の問題とも関連し、ネットワーク管理システム５によって仮想ノード装置１ａ〜３ａ内のコンフィグを自動制御することが望まれる。

すなわち、ネットワーク管理システム５が利用者２０から仮想ノード装置１ａ〜３ａの仕様、すなわち仮想ノード装置１ａ〜３ａの種別や、ルーティングプロトコルや、ルーティングテーブル、フォワーディングプロトコル、フォワーディングテーブル、インターフェースのＩＰアドレスやＭＡＣアドレスなどの利用者２０の希望を確認し、利用者２０の希望に基づいて仮想ノード装置１ａ〜３ａのコンフィグを自動で設定する方法が必要である。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、利用者からの通知内容に基づいて、ネットワーク管理システムにより仮想ノード装置のコンフィグを容易に設定することができる仮想ノード装置のコンフィグ制御方法を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明は、仮想ノード装置を生成する機能を有する複数のノード装置と、１台以上のノード装置群を管理・制御し、利用者からの要求に基づいて、前記ノード装置間の仮想ネットワークの生成、もしくは削除などの制御を実行するネットワーク管理システムとからなるネットワークで、前記仮想ノード装置のコンフィグを制御する仮想ノード装置コンフィグ制御方法であって、前記ネットワーク管理システムが利用者からコンフィグ制御要求メッセージを受信するコンフィグ制御要求受信ステップと、前記ネットワーク管理システムが前記コンフィグ制御要求メッセージの内容を解析するコンフィグ制御要求解析ステップと、前記コンフィグ制御要求メッセージの解析結果に基づいて、前記ネットワーク管理システムが関連する各ノード装置に対してそれぞれの仮想ノード装置のコンフィグを制御するためのコンフィグ制御要求を送信するコンフィグ制御要求送信ステップと、前記各ノード装置が前記ネットワーク管理システムから送信される前記コンフィグ制御要求に基づいて、それぞれの仮想ノード装置のコンフィグを制御するコンフィグ制御ステップとを含むことを特徴とする仮想ノード装置のコンフィグ制御方法である。

本発明は、上記の発明において、前記コンフィグ制御要求送信ステップは、前記ネットワーク管理システムが関連する各ノード装置に対して、それぞれの仮想ノード装置で実現する仮想ノード装置タイプを含むコンフィグ制御要求を送信し、前記コンフィグ制御ステップは、前記各ノード装置が前記コンフィグ制御要求に含まれる仮想ノード装置タイプに基づいて、前記各ノード装置が保有する複数のモジュールの中から選択したモジュールを、それぞれの仮想ノード装置で実行する、ことを特徴とする。

本発明は、上記の発明において、前記コンフィグ制御要求送信ステップは、前記ネットワーク管理システムが関連する各ノード装置に対して、それぞれの仮想ノード装置で実現する仮想ノード装置タイプを含むコンフィグ制御要求を送信し、前記コンフィグ制御ステップは、前記各ノード装置が前記コンフィグ制御要求に含まれる仮想ノード装置タイプに基づいて、ネットワーク上の複数のモジュールの中からネットワーク経由で取得したモジュールを、それぞれの仮想ノード装置で実行する、ことを特徴とする。

本発明は、上記の発明において、前記仮想ノード装置タイプは、前記仮想ノード装置をルータとして動作させるモジュール、レイヤ２スイッチとして動作させるモジュール、もしくはそれ以外の通信装置として動作させるモジュールのうち、少なくとも１つのモジュールを指定する情報であることを特徴とする。

本発明は、上記の発明において、前記コンフィグ制御要求送信ステップは、前記ネットワーク管理システムが関連する各ノード装置に対して、それぞれの仮想ノード装置に設定するインターフェースのパラメータを含むコンフィグ制御要求を送信し、前記コンフィグ制御ステップは、前記各ノード装置がそれぞれの仮想ノード装置で、前記コンフィグ制御要求に含まれるインターフェースのパラメータを設定する、ことを特徴とする。

本発明は、上記の発明において、前記コンフィグ制御要求送信ステップは、前記ネットワーク管理システムが関連する各ノード装置に対して、それぞれの仮想ノード装置に設定するプロトコルのパラメータを含むコンフィグ制御要求を送信し、前記コンフィグ制御ステップは、前記各ノード装置がそれぞれの仮想ノード装置で、前記コンフィグ制御要求に含まれるプロトコルのパラメータを設定する、ことを特徴とする。

この発明によれば、利用者からの要求に応じて、ネットワーク管理システムにより仮想ノード装置のコンフィグを自動的に制御することができる。

本実施形態によるノード装置１〜３の構成を示すブロック図である。本実施形態によるノード装置１〜３の構成を示すブロック図である。本実施形態による、仮想ノード装置のコンフィグ自動制御方法を説明するためのフローチャートである。本実施形態によるコンフィグ自動制御手順を示すシーケンス図である。本実施形態によるコンフィグ制御要求メッセージの一例を示す概念図である。本実施形態によるコンフィグ制御要求メッセージの一例を示す概念図である。本実施形態によるコンフィグ制御要求メッセージの一例を示す概念図である。一般的なネットワーク、及び仮想ネットワークの一構成例を示すブロック図である。従来技術によるノード装置１〜３の一構成例を示すブロック図である。従来技術による仮想ネットワーク生成動作の一例を示すシーケンス図である。従来技術による仮想ネットワーク生成要求メッセージの一例を示す概念図である。従来技術によるコンフィグ制御コマンドの例を示す概念図である。従来技術によるコンフィグ制御コマンドの例を示す概念図である。従来技術によるコンフィグ制御コマンドの例を示す概念図である。従来技術によるコンフィグ制御コマンドの例を示す概念図である。従来技術における仮想ネットワーク削除動作の一例を示すシーケンス図である。従来技術による仮想ネットワーク削除要求メッセージの一例を示す概念図である。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。

本発明は、ネットワーク管理システムが利用者からのコンフィグ制御要求をトリガーとして受け取って、その内容を解析して、仮想ノードのコンフィグを自動で制御することを特徴とする。これにより、利用者が仮想ネットワークを設定・制御する負荷を低減できるという効果を奏する。なお、仮想ノードのコンフィグ自動制御は、（１）各ノード装置内に、仮想ノード装置をモジュールとして管理するモジュール管理部を設け、該モジュール管理部によりモジュールを仮想機能部にコピー、もしくはインストールして実行する場合と、（２）各ノード装置がネットワーク経由で適当なモジュールを仮想機能部にインストールして実行する場合がある。なお、本願は、非特許文献９に記載のネットワーク管理システムを仮想ネットワークの基礎としている。

本実施形態によるネットワークと仮想ネットワークは、前述した図８に示す構成と同じであるので説明を省略する。但し、図８と異なるネットワーク、ならびに仮想ネットワークでもよい。

図１は、本実施形態によるノード装置の一構成例を示すブロック図である。また、図２は、本実施形態によるノード装置の他の構成例を示すブロック図である。ノード装置１〜３は、ルータや、レイヤ２スイッチ、レイヤ３スイッチ、レイヤ４−７スイッチ、サーバ、などである。但し、本実施形態では、説明を簡略、かつ明快にするために、仮想ノード装置がサーバであることを前提に説明する。物理資源とは、ＣＰＵ、メモリ、ストレージ、ネットワークインターフェースカードである。管理部１３とは、仮想ノード装置のオペレーションシステムや、仮想マシーンモニタである。仮想機能部１１とは、ゲストオペレーションシステムや、仮想マシン、ならびに仮想リンクである。

本実施形態における仮想リンクは、ＩＥＥＥ８０２．１ｑＶｉｒｔｕａｌＬＡＮで生成されるＴａｇＶＬＡＮのトンネル、もしくはＩＥＴＦＲＦＣ２７８４ＧｅｎｅｒｉｃＲｏｕｔｉｎｇＥｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ（ＧＲＥ）で生成されるＧＲＥのトンネルである。但し、ＩＥＥＥ８０２．１ｑＶｉｒｔｕａｌＬＡＮやＩＥＴＦＲＦＣ２７８４ＧＲＥとは異なる技術に基づく仮想リンクでもよい。仮想機能部の空き資源１２とは、仮想的なＣＰＵや、メモリ、ストレージ、ネットワークカード、などの仮想ハードウェアである。

図１では、管理部１３の内部にモジュール管理部４０が存在し、該モジュール管理部４０は、ルータモジュール４１、レイヤ２スイッチモジュール４２、レイヤ３モジュール４３などのソフトウェアを管理する。例えば、ルータモジュール４１は、ＧＮＵＺｅｂｒａのようなソフトウェアルータである。管理部１３は、モジュール管理部４０において管理されるモジュールの中から、ネットワーク管理システム５からの要求に応じた適当なモジュールを選択して仮想機能部１１にコピー、もしくはインストールして実行することにより、仮想機能部１１は、実行されたモジュールの装置として動作する。例えば、レイヤ２スイッチモジュール４２が実行される場合、仮想機能部１１は、レイヤ２スイッチとして動作する。

一方、図２は、図１に示すモジュール管理部４０を外部の通信装置５０に実装する場合の一例である。ノード装置１〜３内の管理部１３は、ネットワーク経由で通信装置５０のモジュール管理部４０にアクセスし、ネットワーク管理システム５からの要求に応じた適当なモジュールを、ネットワーク経由で仮想ノード装置にインストールさせ、仮想ノード装置の上でモジュールを実行させる。

なお、図１、または図２に示すノード装置１〜３の構成は、一例であり、本実施形態のノード装置１〜３の構成は、図１、または図２に示す構成のいずれでもよいし、図１や、図２に示すものとは異なる構成でもよい。また、本実施形態は、ノード装置１〜３内のモジュールを選択することで、利用者２０のコンフィグ設定にかかる負荷を低減するものであるが、ネットワーク管理システム５が、利用者２０からの要求を解析して、ネットワーク管理システム５が仮想ノード装置のコンフィグを実行することでも構わない。

次に、本実施形態による、仮想ノード装置のコンフィグ自動制御方法の動作について説明する。なお、本実施形態による仮想ネットワーク生成手順は、前述した従来技術と同様であるので説明を省略する（図１０を参照）。また、仮想ネットワーク生成要求メッセージも、前述した従来技術と同様であるので説明を省略する（図１１を参照）。但し、図１０や、図１１と異なる、仮想ネットワーク生成手順や、仮想ネットワーク生成要求メッセージを使用してもよい。また、本実施形態による仮想ネットワーク削除手順や、仮想ネットワーク削除要求メッセージについても、前述した従来技術と同様であるので説明を省略する（図１６、図１７を参照）。但し、図１６や、図１７と異なる、仮想ネットワーク削除手順や、仮想ネットワーク削除メッセージを使用してもよい。

本実施形態では、ノード装置１〜３内の管理部１３による仮想ノード装置の生成後、利用者２０によりコンフィグを制御するのではなく、ネットワーク管理システム５が、仮想ノード装置群のそれぞれのコンフィグを自動制御する。以下、仮想ノード装置群のそれぞれのコンフィグの自動制御について説明する。

図３は、本実施形態による、仮想ノード装置のコンフィグ自動制御方法を説明するためのフローチャートである。また、図４は、本実施形態によるコンフィグ自動制御手順を示すシーケンス図である。まず、ネットワーク管理システム５は、コンフィグ制御要求メッセージ受信ステップにおいて、利用者２０から送付されたコンフィグ制御要求メッセージを受信する（ステップＳ１）。次に、コンフィグ制御要求解析ステップにおいて、ネットワーク管理システム５が受信したコンフィグ制御要求メッセージの内容を解析する（ステップＳ２）。

ここで、図５は、コンフィグ制御要求メッセージの一例を示す概念図である。コンフィグ制御要求メッセージの内容は、図５に示すように、それぞれの仮想ノード装置のタイプ、もしくはそれに類する情報を含む。また、コンフィグ制御要求メッセージの内容は、従来技術と同様に、図１２、もしくは図１３に示すようなそれぞれの仮想ノード装置のインターフェースの情報を含む。

利用者２０からネットワーク管理システム５に送付されるコンフィグ制御要求メッセージは、特に、図１２や図１３に示す設定に依存するパラメータだけを含むだけでもよく、その場合には、図６に示すような内容の情報になる。すなわち、図６に示すように、仮想ネットワークの名前、仮想ノード装置の名前、各仮想ノード装置毎に、関連するノード装置、仮想ノード装置タイプ、仮想ポートの名前、インターフェースタイプ、アドレス、及びサブネットマスクなどを含む。ここで、図１２と図１３に示す設定に依存するパラメータは実質同じである。これにより、利用者２０は、仮想ノード装置の種別に考慮することなく、所望のインターフェースパラメータに基づくインターフェース制御をネットワーク管理システム５に要求できる。

また、コンフィグ制御要求メッセージの内容は、従来技術と同様に、図１４、もしくは図１５に示すように、それぞれの仮想ノード装置のプロトコルの情報を含む。利用者２０からネットワーク管理システム５に送付されるコンフィグ制御要求メッセージは、特に、図１４や図１５の設定に依存するパラメータだけを含むだけでもよく、その場合には、図７に示すような内容の情報になる。すなわち、図７に示すように、仮想ネットワークの名前、仮想ノード装置の名前、各仮想ノード装置毎に、関連するノード装置、仮想ノード装置タイプ、仮想ポートの名前、インターフェースタイプ、アドレス、及びサブネットマスク、駆動させるプロトコルの名前、プロトコルに関連させるインタフェースの名前などを含む。図１４と図１５に示す設定に依存するパラメータは実質同じである。

次に、コンフィグ制御要求送信ステップにおいて、ネットワーク管理システム５は、コンフィグ制御要求メッセージの解析結果に基づいて、新たなコンフィグ制御要求メッセージを生成し、生成されたコンフィグ制御要求メッセージを各ノード装置１〜３に送信する（ステップＳ３）。

次に、コンフィグ制御ステップにおいて、コンフィグ制御要求メッセージを受信した各ノード装置１〜３は、コンフィグ制御要求メッセージに従って、それぞれの仮想ノード装置のコンフィグを制御する（ステップＳ４）。

すなわち、ノード装置１〜３は、コンフィグ制御要求メッセージに含まれる仮想ノード装置タイプに従って、所望のモジュールを仮想ノード装置内にコピー、もしくはインストールして実行する。これにより、利用者２０の求める仮想ノード装置がルータやレイヤ２スイッチなどの既存の装置である場合、利用者２０は、仮想ノード装置の種別をネットワーク管理システム５に簡単に連絡でき、かつネットワーク管理システム５は、仮想ノード装置の種別を簡単に制御することができる。

また、ノード装置１〜３は、コンフィグ制御要求メッセージに含まれる、仮想ノード装置に設定するインターフェースのパラメータに従って、仮想ノード装置のインターフェースを設定する。これにより、ネットワーク管理システム５が、利用者２０の要求に基づき、仮想ノード装置のインターフェースのパラメータを制御できる。

また、ノード装置１〜３は、コンフィグ制御要求メッセージに含まれる、仮想ノード装置に設定するプロトコルのパラメータに従って、仮想ノード装置のプロトコルを設定する。これにより、ネットワーク管理システム５が、利用者２０の要求に基づき、仮想ノード装置のプロトコルのパラメータを制御できる。

なお、本実施形態では、コンフィグ制御要求メッセージに仮想ノード装置に設定するプロトコルのパラメータが含まれていない場合には、仮想ノード装置のプロトコルは自動設定されない。また、本実施形態では、コンフィグ制御要求メッセージに仮想ノード装置に設定するインターフェースのパラメータが含まれていない場合には、仮想ノード装置のインターフェースは自動設定されない。また、本実施形態では、コンフィグ制御要求メッセージに仮想ノード装置タイプが含まれていない場合には、仮想ノード装置の上で装置の種別を決定するモジュールは自動実行されない。すなわち、必ずしも全ての情報が含まれている必要はなく、コンフィグ制御要求メッセージに含まれている情報に従って、それぞれの仮想ノード装置のコンフィグを制御することになる。

また、本実施形態において、利用者２０からネットワーク管理システム５へのコンフィグ制御要求メッセージは、複数の仮想ノード装置のコンフィグ制御の内容を含んでいてもよく、また、１つの仮想ノード装置のコンフィグ制御の内容だけを含んでいてもよい。同様に、ネットワーク管理システム５からノード装置１〜３へのコンフィグ制御要求メッセージは、複数の仮想ノード装置のコンフィグ制御の内容を含んでいてもよく、また、１つの仮想ノード装置のコンフィグ制御の内容だけを含んでいてもよい。

また、ネットワーク管理システム５からノード装置１〜３へのコンフィグ制御要求メッセージについて、ノード装置１〜３が単にリレーして仮想ノード装置に渡すだけでもよい。

また、利用者２０からネットワーク管理システム５へのコンフィグ制御要求メッセージ、およびネットワーク管理システム５からノード装置１〜３へのコンフィグ制御要求メッセージには、仮想ノード装置タイプ、仮想ノード装置に設定するインターフェースのパラメータ、仮想ノード装置に設定するプロトコルのパラメータを、それぞれ送信してもよい。

上述した実施形態によれば、利用者２０が多種多様なコンフィグを制御する方法に精通していなくても、利用者２０からの要求に応じて、ネットワーク管理システム５によりノード装置１〜３の仮想ノード装置のコンフィグを自動的に制御することができる。すなわち、利用者から見た仮想ネットワーク運用の簡便性を向上させることができる。

１〜４ノード装置
１ａ〜４ａ仮想ノード装置
５ネットワーク管理システム
６利用者端末
１０物理部
１１仮想機能部
１３管理部
４０モジュール管理部
５０通信装置
Ｓ１コンフィグ制御要求受信ステップ
Ｓ２コンフィグ制御要求解析ステップ
Ｓ３コンフィグ制御要求送信ステップ
Ｓ４コンフィグ制御ステップ

Claims

仮想ノード装置を生成する機能を有する複数のノード装置と、１台以上のノード装置群を管理・制御し、利用者からの要求に基づいて、前記ノード装置間の仮想ネットワークの生成、もしくは削除などの制御を実行するネットワーク管理システムとからなるネットワークで、前記仮想ノード装置のコンフィグを制御する仮想ノード装置のコンフィグ制御方法であって、
前記ネットワーク管理システムが利用者からコンフィグ制御要求メッセージを受信するコンフィグ制御要求受信ステップと、
前記ネットワーク管理システムが前記コンフィグ制御要求メッセージの内容を解析するコンフィグ制御要求解析ステップと、
前記コンフィグ制御要求メッセージの解析結果に基づいて、前記ネットワーク管理システムが関連する各ノード装置に対してそれぞれの仮想ノード装置のコンフィグを制御するためのコンフィグ制御要求を送信するコンフィグ制御要求送信ステップと、
前記各ノード装置が前記ネットワーク管理システムから送信される前記コンフィグ制御要求に基づいて、それぞれの仮想ノード装置のコンフィグを制御するコンフィグ制御ステップと
を含むことを特徴とする仮想ノード装置のコンフィグ制御方法。
前記コンフィグ制御要求送信ステップは、
前記ネットワーク管理システムが関連する各ノード装置に対して、それぞれの仮想ノード装置で実現する仮想ノード装置タイプを含むコンフィグ制御要求を送信し、
前記コンフィグ制御ステップは、
前記各ノード装置が前記コンフィグ制御要求に含まれる仮想ノード装置タイプに基づいて、前記各ノード装置が保有する複数のモジュールの中から選択したモジュールを、それぞれの仮想ノード装置で実行する、
ことを特徴とする請求項１に記載の仮想ノード装置のコンフィグ制御方法。
前記コンフィグ制御要求送信ステップは、
前記ネットワーク管理システムが関連する各ノード装置に対して、それぞれの仮想ノード装置で実現する仮想ノード装置タイプを含むコンフィグ制御要求を送信し、
前記コンフィグ制御ステップは、
前記各ノード装置が前記コンフィグ制御要求に含まれる仮想ノード装置タイプに基づいて、ネットワーク上の複数のモジュールの中からネットワーク経由で取得したモジュールを、それぞれの仮想ノード装置で実行する、
ことを特徴とする請求項１に記載の仮想ノード装置のコンフィグ制御方法。
前記仮想ノード装置タイプは、
前記仮想ノード装置をルータとして動作させるモジュール、レイヤ２スイッチとして動作させるモジュール、もしくはそれ以外の通信装置として動作させるモジュールのうち、少なくとも１つのモジュールを指定する情報であることを特徴とする請求項２または３に記載の仮想ノード装置のコンフィグ制御方法。
前記コンフィグ制御要求送信ステップは、
前記ネットワーク管理システムが関連する各ノード装置に対して、それぞれの仮想ノード装置に設定するインターフェースのパラメータを含むコンフィグ制御要求を送信し、
前記コンフィグ制御ステップは、
前記各ノード装置がそれぞれの仮想ノード装置で、前記コンフィグ制御要求に含まれるインターフェースのパラメータを設定する、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の仮想ノード装置のコンフィグ制御方法。
前記コンフィグ制御要求送信ステップは、
前記ネットワーク管理システムが関連する各ノード装置に対して、それぞれの仮想ノード装置に設定するプロトコルのパラメータを含むコンフィグ制御要求を送信し、
前記コンフィグ制御ステップは、
前記各ノード装置がそれぞれの仮想ノード装置で、前記コンフィグ制御要求に含まれるプロトコルのパラメータを設定する、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の仮想ノード装置のコンフィグ制御方法。