JP2012085005A - ネットワークシステム及び仮想ネットワーク管理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ユーザが通信するための複数の通信システムと、複数のルータから構成された複数の物理ネットワークを管理する複数の物理ネットワーク管理サーバと、複数の物理ネットワークを介して通信システム間を接続する仮想ネットワークを管理する仮想ネットワーク管理サーバとを備えるネットワークシステムであって、仮想ネットワーク管理サーバは、物理ネットワーク構成情報を取得し、複数の物理ネットワークを一つの抽象化ネットワークとして管理するための管理情報を生成し、各物理ネットワーク管理サーバ及び前記各ルータに、生成された管理情報を送信することによって抽象化ネットワークを構成することを特徴とする。
【選択図】図1
Description
本発明の第1実施形態による仮想ネットワークシステムについて説明する。
本発明の第2の実施形態の仮想ネットワークシステムについて説明する。
本発明の第3の実施形態の仮想ネットワークシステムについて説明する。
本発明の第4の実施形態における仮想ネットワークシステムについて説明する。
本発明の第5の実施形態における仮想ネットワークシステムについて説明する。
102 エッジルータ
103 ユーザ拠点
104 物理ネットワーク管理サーバ
105 仮想ネットワーク管理サーバ
106 管理ネットワーク
201 コアルータ
301 仮想ネットワーク
401 仮想ネットワーク受付部
402 仮想ネットワーク割当管理部
403 仮想ネットワーク管理部
404 抽象化層管理部
405 ユーザ要求情報
406 仮想ネットワーク定義情報
407 仮想ネットワーク割当情報
408 マッピング情報
409 抽象化層情報
501 仮想ネットワーク管理インタフェース
502 物理ネットワーク管理部
503 抽象化層情報
504 物理ネットワーク構成情報
509 抽象化層情報
601 抽象化層処理部
602 物理ネットワークエッジ機能部
603 抽象化層情報
604 エッジルータ構成情報
701 ネットワークグループ
702 抽象ノード
801 L2ネットワーク
802 中継拠点
3902 ネットワークインタフェース(NIF)
3903 スイッチ
3904 パケット処理ボード
3905 ポート(PORT)
3906 通信ケーブル
3907 内部配線
3908 インタフェース(I/O)
3909 ネットワークプロセッサ(NPU)
3910 メモリ
Claims (14)
- ユーザが通信するための複数の通信システムと、複数のルータから構成された複数の物理ネットワークをそれぞれ管理する複数の物理ネットワーク管理サーバと、前記複数の物理ネットワークを介して前記通信システム間を接続する論理的なネットワークである仮想ネットワークを管理する仮想ネットワーク管理サーバと、を備えるネットワークシステムであって、
前記各物理ネットワーク管理サーバは、それぞれ、第1のプロセッサと、前記第1のプロセッサに接続される第1のメモリと、前記第1のプロセッサに接続される第1のネットワークインタフェースとを備え、
前記仮想ネットワーク管理サーバは、第2のプロセッサと、前記第2のプロセッサに接続される第2のメモリと、前記第2のプロセッサに接続される第2のネットワークインタフェースとを備え、
前記各物理ネットワーク管理サーバは、それぞれ、前記仮想ネットワーク管理サーバと接続し、
前記仮想ネットワーク管理サーバは、
前記各物理ネットワーク管理サーバから、前記物理ネットワークの構成を示す物理ネットワーク構成情報を取得し、
前記取得された物理ネットワーク構成情報に基づいて、前記複数の物理ネットワークを一つの抽象化ネットワークとして管理するための抽象化ネットワーク管理情報を生成し、
前記各物理ネットワーク管理サーバ及び前記各ルータに、前記生成された抽象化ネットワーク管理情報を送信することによって前記抽象化ネットワークを構成し、
前記通信システム及び前記ルータに関する入力情報を含む仮想ネットワーク生成要求を受信した場合に、前記入力情報を前記仮想ネットワークを生成するための仮想ネットワーク定義情報に変換し、
前記抽象化ネットワーク管理情報及び前記仮想ネットワーク定義情報に基づいて、前記仮想ネットワークを構成するための前記ルータを選択し、
前記仮想ネットワークを構成するための仮想ネットワーク設定情報を生成し、
前記生成された前記仮想ネットワーク設定情報を前記選択されたルータに送信することによって前記仮想ネットワークを構成することを特徴とするネットワークシステム。 - 前記物理ネットワーク構成情報は、前記物理ネットワークにおける前記ルータの配置位置を表す第1の位置情報、及び、前記ルータが対応可能な通信機能を表す第1の通信機能情報を含み、
前記仮想ネットワーク管理サーバは、
前記抽象化ネットワーク管理情報を生成する場合に、前記ルータを、前記抽象化ネットワークを構成する抽象ノードとして一意に識別するための抽象ノード識別情報を生成し、
前記物理ネットワーク構成情報に基づいて、前記抽象化ネットワークにおける前記抽象ノードの配置位置を表す第2の位置情報を生成し、
前記物理ネットワーク構成情報に基づいて、前記抽象化ネットワークにおける前記抽象ノードが対応可能な通信機能を表す第2の通信機能情報を生成し、
同一の前記物理ネットワークに含まれる前記各ルータに対応する前記抽象ノードから構成される一つの前記ネットワークグループを生成して、前記ネットワークグループを識別するためのネットワークグループ識別情報を生成し、
前記抽象ノード識別情報、前記第2の位置情報、前記第2の通信機能情報及び前記ネットワークグループ識別情報を対応づけることによって前記抽象化ネットワーク管理情報を生成することを特徴とする請求項1に記載のネットワークシステム。 - 前記入力情報は、前記仮想ネットワークの生成を要求するユーザを識別するためのユーザ識別情報と、前記物理ネットワークにおける前記通信システムの配置位置を表す第3の位置情報と、前記仮想ネットワークに用いられる通信機能を表す第3の通信機能情報とを含み、
前記仮想ネットワーク管理サーバは、
前記入力情報を前記仮想ネットワーク定義情報に変換する場合に、前記入力情報に含まれる前記ユーザ識別情報に基づいて、生成される前記仮想ネットワークを識別するための仮想ネットワーク識別情報を生成し、
前記物理ネットワーク構成情報を参照して、前記入力情報に含まれる前記第3の通信機能情報を、前記抽象化ネットワークにおける前記抽象ノードが対応可能な通信機能を表す第4の通信機能情報に変換し、
前記物理ネットワーク構成情報を参照して、前記入力情報に含まれる前記第3の位置情報を、前記抽象化ネットワークにおける前記抽象ノードの配置位置を表す第4の位置情報に変換し、
前記仮想ネットワーク識別情報、前記第4の通信機能情報及び前記第4の位置情報に基づいて、前記仮想ネットワーク定義情報を生成し、
前記抽象化ネットワーク管理情報及び前記仮想ネットワーク定義情報に基づいて前記ルータを選択する場合に、前記第4の通信機能情報に基づいて前記抽象化ネットワーク管理情報を参照して、前記受信した仮想ネットワーク生成要求に対応する前記仮想ネットワークを設定可能な前記ネットワークグループを選択し、
前記第4の位置情報に基づいて前記抽象化ネットワーク管理情報を参照して、前記選択されたネットワークグループの中から、前記仮想ネットワークを構成可能な前記抽象ノードを選択し、
前記仮想ネットワーク設定情報を生成する場合に、前記選択されたネットワークグループ及び前記選択された抽象ノードに基づいて、前記受信した仮想ネットワーク生成要求に対応する前記仮想ネットワークの割当てを決定し、
前記決定された仮想ネットワークの割当てに基づいて、前記仮想ネットワーク設定情報を生成して、前記各物理ネットワーク管理サーバ及び前記ルータに送信することを特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載のネットワークシステム。 - 前記ルータは、仮想的な計算機又は仮想なスイッチを実現するための仮想機能を備え、
前記物理ネットワーク構成情報は、前記ルータが備える前記仮想機能を表す第1の仮想機能情報を含み、
前記入力情報は、前記仮想ネットワークにおいて要求される仮想機能を表す第2の仮想機能情報を含み、
前記仮想ネットワーク管理サーバは、
前記入力情報を前記仮想ネットワーク定義情報に変換する場合に、さらに、前記入力情報に含まれる前記第2の仮想機能情報を、前記抽象化ネットワークにおける前記抽象ノードが備える前記仮想機構を表す第3の仮想機能情報に変換し、
前記仮想ネットワーク定義情報に基づいて前記ルータを選択する場合に、さらに、前記第3の仮想機能情報に基づいて抽象化ネットワーク管理情報を参照して、前記仮想ネットワークを構成する前記抽象ノードとして選択された前記抽象ノードの中から、前記第2の仮想機能情報に対応する前記仮想機能を備える前記抽象ノードを選択することを特徴とする請求項3に記載のネットワークシステム。 - 前記ルータは異なる前記物理ネットワーク間を接続するエッジルータを含み、
前記抽象化ネットワーク管理情報及び前記ネットワーク設定情報は、前記エッジルータに送信され、
前記エッジルータは、
前記仮想ネットワーク設定情報を受信した後に、隣接する前記物理ネットワークに含まれる他の前記エッジルータから、当該他のエッジルータに対応する前記抽象ノードから構成される前記ネットワークグループを識別するための情報である隣接ネットワークグループ識別情報を取得し、
前記仮想ネットワーク管理サーバに、前記取得された隣接ネットワークグループ識別情報を送信し、
前記仮想ネットワーク管理サーバは、さらに、前記隣接ネットワークグループ情報を、前記抽象化ネットワーク管理情報に格納することを特徴とする請求項2に記載のネットワークシステム。 - 前記仮想ネットワーク管理サーバは、前記仮想ネットワーク設定情報を生成した後に、さらに、前記抽象化ネットワークにおける前記抽象ノードのアドレスを表す第1のアドレスを管理するための第1のアドレス管理情報を生成し、
前記第1のアドレス管理情報を前記エッジルータに送信し、
前記各物理ネットワーク管理サーバ及び前記エッジルータから当該物理ネットワークにおける前記エッジルータのアドレスを表す第2のアドレスを管理するための第2のアドレス管理情報を取得し、
前記取得された第2のアドレス管理情報、及び、前記第1のアドレス管理情報に基づいて前記抽象化ネットワークにおけるルーティング情報を生成し、
前記生成されたルーティング情報を、前記各物理ネットワーク管理サーバ及び前記各エッジルータに送信することを特徴とする請求項5に記載のネットワークシステム。 - 前記エッジルータは、
前記通信システムから通信パケットを受信した場合に、前記受信した通信パケットを解析し、
前記第1のアドレス管理情報及び前記ルーティング情報に基づいて、前記受信した通信パケットに前記第1のアドレスを付与し、
前記第1のアドレスに基づいて、前記抽象化ネットワークにおけるルーティング処理を実行することを特徴とする請求項6に記載のネットワークシステム。 - ユーザが通信するための複数の通信システムと、複数のルータから構成された複数の物理ネットワークをそれぞれ管理する複数の物理ネットワーク管理サーバと、前記複数の物理ネットワークを介して前記通信システム間を接続する論理的なネットワークである仮想ネットワークを管理する仮想ネットワーク管理サーバと、を備えるネットワークシステムにおける仮想ネットワーク管理方法であって、
前記各物理ネットワーク管理サーバは、それぞれ、第1のプロセッサと、前記第1のプロセッサに接続される第1のメモリと、前記第1のプロセッサに接続される第1のネットワークインタフェースとを備え、
前記仮想ネットワーク管理サーバは、第2のプロセッサと、前記第2のプロセッサに接続される第2のメモリと、前記第2のプロセッサに接続される第2のネットワークインタフェースとを備え、
前記各物理ネットワーク管理サーバは、それぞれ、前記仮想ネットワーク管理サーバと接続し、
前記方法は、
前記仮想ネットワーク管理サーバが、前記各物理ネットワーク管理サーバから、前記物理ネットワークの構成を示す物理ネットワーク構成情報を取得する第1のステップと、
前記仮想ネットワーク管理サーバが、前記取得された物理ネットワーク構成情報に基づいて、前記複数の物理ネットワークを一つの抽象化ネットワークとして管理するための抽象化ネットワーク管理情報を生成する第2のステップと、
前記仮想ネットワーク管理サーバが、前記各物理ネットワーク管理サーバ及び前記各ルータに、前記生成された抽象化ネットワーク管理情報を送信することによって前記抽象化ネットワークを構成する第3のステップと、
前記仮想ネットワーク管理サーバが、前記通信システム及び前記ルータに関する入力情報を含む仮想ネットワーク生成要求を受信した場合に、前記入力情報を前記仮想ネットワークを生成するための仮想ネットワーク定義情報に変換する第4のステップと、
前記仮想ネットワーク管理サーバが、前記抽象化ネットワーク管理情報及び前記仮想ネットワーク定義情報に基づいて、前記仮想ネットワークを構成するための前記ルータを選択する第5のステップと、
前記仮想ネットワーク管理サーバが、前記仮想ネットワークを構成するための仮想ネットワーク設定情報を生成する第6のステップと、
前記仮想ネットワーク管理サーバが、前記生成された仮想ネットワーク設定情報を前記選択されたルータに送信する第7のステップと、
前記選択されたルータに前記仮想ネットワークを構成するための仮想ネットワーク設定情報を送信することによって前記仮想ネットワークを構成する第8のステップと、
を含むことを特徴とする仮想ネットワーク管理方法。 - 前記物理ネットワーク構成情報は、前記物理ネットワークにおける前記ルータの配置位置を表す第1の位置情報、及び、前記ルータが対応可能な通信機能を表す第1の通信機能情報を含み、
前記第2のステップは、
前記ルータを、前記抽象化ネットワークを構成する抽象ノードとして一意に識別するための抽象ノード識別情報を生成するステップと、
前記物理ネットワーク構成情報に基づいて、前記抽象化ネットワークにおける前記抽象ノードの配置位置を表す第2の位置情報を生成するステップと、
前記物理ネットワーク構成情報に基づいて、前記抽象化ネットワークにおける前記抽象ノードが対応可能な通信機能を表す第2の通信機能情報を生成するステップと、
同一の前記物理ネットワークに含まれる前記各ルータに対応する前記抽象ノードから構成される一つの前記ネットワークグループを生成して、前記ネットワークグループを識別するためのネットワークグループ識別情報を生成するステップと、
前記抽象ノード識別情報、前記第2の位置情報、前記第2の通信機能情報及び前記ネットワークグループ識別情報を対応づけることによって前記抽象化ネットワーク管理情報を生成するステップと、
を含むことを特徴とする請求項8に記載の仮想ネットワーク管理方法。 - 前記入力情報は、前記仮想ネットワークの生成を要求するユーザを識別するためのユーザ識別情報と、前記物理ネットワークにおける前記通信システムの配置位置を表す第3の位置情報と、前記仮想ネットワークに用いられる通信機能を表す第3の通信機能情報とを含み、
前記第4のステップは、
前記入力情報に含まれる前記ユーザ識別情報に基づいて、生成される前記仮想ネットワークを識別するための仮想ネットワーク識別情報を生成するステップと、
前記物理ネットワーク構成情報を参照して、前記入力情報に含まれる前記第3の通信機能情報を、前記抽象化ネットワークにおける前記抽象ノードが対応可能な通信機能を表す第4の通信機能情報に変換するステップと、
前記物理ネットワーク構成情報を参照して、前記入力情報に含まれる前記第3の位置情報を、前記抽象化ネットワークにおける前記抽象ノードの配置位置を表す第4の位置情報に変換するステップと、
前記仮想ネットワーク識別情報、前記第4の通信機能情報及び前記第4の位置情報に基づいて、前記仮想ネットワーク定義情報を生成するステップと、を含み、
前記第5のステップは、
前記第4の通信機能情報に基づいて前記抽象化ネットワーク管理情報を参照して、前記受信した仮想ネットワーク生成要求に対応する前記仮想ネットワークを設定可能な前記ネットワークグループを選択するステップと、
前記第4の位置情報に基づいて前記抽象化ネットワーク管理情報を参照して、前記選択されたネットワークグループの中から、前記仮想ネットワークを構成可能な前記抽象ノードを選択するステップと、を含み、
前記第6のステップは、
前記選択されたネットワークグループ及び前記選択された抽象ノードに基づいて、前記受信した仮想ネットワーク生成要求に対応する前記仮想ネットワークの割当てを決定するステップと、
前記決定された仮想ネットワークの割当てに基づいて、前記仮想ネットワーク設定情報を生成するステップと、を含み、
前記第7のステップは、前記各物理ネットワーク管理サーバ及び前記ルータに送信するステップを含む、ことを特徴とする請求項8又は請求項9のいずれかに記載の仮想ネットワーク管理方法。 - 前記ルータは、仮想的な計算機又は仮想なスイッチを実現するための仮想機能を備え、
前記物理ネットワーク構成情報は、前記ルータが備える前記仮想機能を表す第1の仮想機能情報を含み、
前記入力情報は、前記仮想ネットワークにおいて要求される仮想機能を表す第2の仮想機能情報を含み、
前記第4のステップは、さらに、前記入力情報に含まれる前記第2の仮想機能情報を、前記抽象化ネットワークにおける前記抽象ノードが備える前記仮想機構を表す第3の仮想機能情報に変換するステップを含み、
前記第5のステップは、さらに、前記第3の仮想機能情報に基づいて抽象化ネットワーク管理情報を参照して、前記仮想ネットワークを構成する前記抽象ノードとして選択された前記抽象ノードの中から、前記第2の仮想機能情報に対応する前記仮想機能を備える前記抽象ノードを選択するステップを含むことを特徴とする請求項10に記載の仮想ネットワーク管理方法。 - 前記ルータは異なる前記物理ネットワーク間を接続するエッジルータを含み、
前記抽象化ネットワーク管理情報及び前記ネットワーク設定情報は、前記エッジルータに送信され、
前記方法は、さらに、
前記エッジルータが、前記仮想ネットワーク設定情報を受信した後に、隣接する前記物理ネットワークに含まれる他の前記エッジルータから、当該他のエッジルータに対応する前記抽象ノードから構成される前記ネットワークグループを識別するための情報である隣接ネットワークグループ識別情報を取得第9のステップと、
前記エッジルータが、前記仮想ネットワーク管理サーバに前記取得された隣接ネットワークグループ識別情報を送信する第10のステップと、
前記仮想ネットワーク管理サーバが、さらに、前記隣接ネットワークグループ情報を、前記抽象化ネットワーク管理情報に格納する第11のステップとを含むことを特徴とする請求項9に記載の仮想ネットワーク管理方法。 - 前記方法は、さらに、
前記仮想ネットワーク管理サーバが、前記仮想ネットワーク設定情報を生成した後に、前記抽象化ネットワークにおける前記抽象ノードのアドレスを表す第1のアドレス管理情報を生成する第12のステップと、
前記仮想ネットワーク管理サーバが、前記第1のアドレス管理情報を前記エッジルータに送信する第13のステップと、
前記仮想ネットワーク管理サーバが、前記各物理ネットワーク管理サーバ及び前記エッジルータから当該物理ネットワークにおける前記エッジルータのアドレスを表す第2のアドレス管理情報を取得する第14のステップと、
前記仮想ネットワーク管理サーバが、前記取得された第2のアドレス管理情報、及び、前記第1のアドレス管理情報に基づいて前記抽象化ネットワークにおけるルーティング情報を生成する第15のステップと、
前記仮想ネットワーク管理サーバが、前記生成されたルーティング情報を、前記各物理ネットワーク管理サーバ及び前記各エッジルータに送信する第16のステップと、を含むことを特徴とする請求項12に記載の仮想ネットワーク管理方法。 - 前記方法は、さらに、
前記エッジルータが、前記通信システムから通信パケットを受信した場合に、前記受信した通信パケットを解析する第17のステップと、
前記エッジルータが、前記第1のアドレス管理情報及び前記ルーティング情報に基づいて、前記受信した通信パケットに前記第1のアドレスを付与する第18のステップと、
前記エッジルータが、前記第1のアドレスに基づいて、前記抽象化ネットワークにおけるルーティング処理を実行する第19のステップと、を含むことを特徴とする請求項13に記載の仮想ネットワーク管理方法。
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