JP2013066171A - ネットワークシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】要求メッセージに対する応答メッセージに対し、パケットが通過すべき複数の中継装置のアドレスが格納される。応答メッセージは、応答メッセージに中継装置アドレスが格納された中継装置の夫々によって受信されることができ、応答メッセージを受信した中継装置は、応答メッセージに格納された中継装置アドレスを用いてトンネルを確立し、トンネルの確立に用いた中継装置アドレスを応答メッセージから削除して、他の中継装置へ転送する。
【選択図】図10
Description
ノードのアドレス(IPアドレス)を示す。
除去(デカプセル化)を行い、得られたユーザIPパケットをホスト6へ転送する。
討されている。
前記第1中継装置を管理する第1管理装置と、前記第2中継装置を管理する第2管理装置とを含む、前記複数の中継装置を管理する複数の管理装置とを備え、
前記第1中継装置は、前記パケットの転送に用いる中継装置アドレスを解決するための、前記宛先アドレスを含む要求メッセージを前記第1管理装置へ送信し、
前記複数の管理装置は、前記要求メッセージが前記第1管理装置から前記第2管理装置へ到達するように、前記宛先アドレスに対応する転送情報に基づいて前記要求メッセージを転送するとともに、前記第1中継装置から前記第2中継装置へ到達する前記パケットが通過すべき1以上の中継装置の中継装置アドレスを前記要求メッセージに格納し、
前記第2管理装置は、前記要求メッセージに格納された複数の中継装置アドレスと、前記第2中継装置の中継装置アドレスを含む1以上の中継装置アドレスとが格納された応答メッセージを生成し、
前記応答メッセージに中継装置アドレスが格納された前記第2中継装置を除く中継装置の夫々は、前記応答メッセージを受信し、前記応答メッセージに格納された中継装置アド
レスを用いて、中継装置間の前記パケットの転送に使用されるトンネルを確立するとともに、少なくともトンネルの確立に用いた中継装置アドレスを前記応答メッセージから削除し、前記応答メッセージに残った1以上の中継装置アドレスの何れかへ前記応答メッセージを転送し、
前記応答メッセージを受信する前記第1中継装置は、前記応答メッセージに格納された中継装置アドレスを用いて自装置より1つ前に位置する中継装置との間でトンネルを確立し、
前記パケットは、前記第1中継装置、及び前記パケットが通過する中継装置の夫々からトンネルへ送出されるときに、宛先中継装置アドレスを含むヘッダを用いてカプセル化されるネットワークシステムである。
他の態様は、上記ネットワークシステムに係る管理装置、中継装置を含み得る。また、他の態様は、ネットワークシステム、管理装置、中継装置に係る方法や、管理装置や中継装置で実行されるプログラム、又はプログラムを記録した記録媒体を含み得る。
〔第1実施形態〕
<ネットワーク構成>
図1は、本発明の第1実施形態に係るLISPネットワーク(ネットワークシステム)の構成例を示す。LISPネットワークは、IPパケットをトンネリング(カプセリング)するネットワークの一例である。LISPでは、コア網10においてパケットを転送するためのトンネルが動的に確立される。
22は、第2中継装置及び終点中継装置の一例である。エッジノード23は、アクセス網13に属するホスト33のアクセス回線を収容している。エッジノード23は、第3中継装置の一例である。エッジノード27は、第4中継装置の一例である。エッジノード25〜27は、1以上の中間中継装置の一例である。
ホストIP1),ID#2(ホストIP2),ID#3(ホストIP3)を夫々有してい
る。ホスト31〜33は、例えば、パーソナルコンピュータ(PC),PDA(Personal
Digital Assistant),スマートフォン,セルラーフォンのような、固定端末又は移動端末を含むことができる。アクセス回線は、有線であっても無線であっても良い。各ホスト31〜33は、端末の一例である。
図2は、図1に示したエッジノード21〜29として適用可能なエッジノード20のハードウェア構成例を示す。以下の説明において、エッジノード21〜29を区別することなく説明する場合には、エッジノード20との表記を用いることもある。図2において、エッジノード20は、バスBを介して相互に接続されたCPU(Central Processing Unit)51,スイッチカード52,記憶装置53と、1以上のインタフェースカード54(
図2では、複数のインタフェースカードを例示)とを備える。インタフェースカード54は、送受信装置の一例である。CPU51は、制御装置の一例である。
ア処理(プロセッサによる処理)、或いは上記したハードウェア処理とソフトウェア処理との組合せの何れかによって実現されることができる。
ケット送信部63は、パケット(データパケット)をネットワークへ送信する。パケッ
ト受信部61及びパケット送信部63の機能は、インタフェースカード54によって実現される。
ーバ41へLOC要求が送信される。LOC要求送信部69は、CPU51で生成されたLOC要求をバスBを介して受け取るインタフェースカード54によって実現される。LOC応答受信部72は、自エッジノードを管理している管理サーバ(例えば、エッジノード21に対する管理サーバ41)、或いは、他のエッジノード(“下位階層”のエッジノード)から送信されたLOC応答メッセージ(以下、単に「LOC応答」と表記することもある)を受信する。“下位階層”とは、図1に示した複数のエッジノードが形成するツリー型のトポロジにおいて、自エッジノードからみてルート側を“上位階層”と定義し、リーフ側を“下位階層”と定義したときの“下位階層”を示す。LOC応答受信部72は、インタフェースカード54によって実現される。
図6は、図1に示した各管理サーバ41〜44として適用される管理サーバ40のハードウェア構成例を示す。以下の説明において、管理サーバ41〜44を区別しない場合には、管理サーバ40との表記を用いることもある。管理サーバ40は、パーソナルコンピュータ(PC)のような汎用のコンピュータ、或いはサーバマシンのような専用のコンピュータを適用することができる。図6において、管理サーバ40は、バスB1を介して相互に接続されたCPU81,RAM82,HDD83,及びネットワークインタフェース(インタフェース(IF)回路、IF装置)84を備える。
する処理を行う。
OC管理テーブル90は、登録された1以上のエントリを含む。各エントリは、ホストの宛先IPアドレス(ホストID)と、宛先IPアドレスへ向けてコア網10を転送されるパケットが経由する1以上のエッジノード20のアドレスを含むアドレスリスト(“エッジノードリスト”、又は“LOCリスト”と呼ぶ)と、エッジノードリストに含まれたアドレスを有するエッジノードがツリーの最下位層(リーフ)に該当するエッジノード(最終エッジと呼ぶ)のアドレスを含んでいるか否かを示す情報(例えば、YES、NOを示すフラグ)とを含む。
次に、図1に示したネットワークシステムにおける動作例1について説明する。図10は、動作例1の説明図であり、図1に示したネットワークシステムが図示されている。図10に示すホスト31(ID#1)がホスト32(ID#2)へパケットを転送する動作を以下に説明する。
納されたエントリとを保持する。
す。管理サーバ43のLOC管理サーバ情報テーブル89は、ホスト32のIPアドレ
ス“ホストIP2”に対応する管理サーバ44のIPアドレスが格納されたエントリと、ホスト33のIPアドレス“ホストIP3”に対応する管理サーバ44のIPアドレスが格納されたエントリとを保持する。
容例を示す。管理サーバ43のホストID−LOC管理テーブル90は、ホスト32のIPアドレス“ホストIP2”,ホスト33のIPアドレス“ホストIP3”のそれぞれに関して、対応するエッジノードリスト“LOC6”と、エッジノードリストが最終エッジを含まないことを示す情報(“No”)とを保持している。
実行される処理例を示すフローチャートである。図18に例示する処理は、LOC要求をネットワークから受信したネットワークインタフェース84(LOC要求受信部85)がネットワークから受信したLOC要求をCPU81に送り、CPU81がLOC要求を受信する(S21)ことによって開始される。
34に処理が進むようにしている。但し、最終エッジに相当するエッジノード22では、ホストが接続されていなければ、エラー処理が行われるようになっている。
ネル生成部71として機能する。すなわち、CPU51は、LOC応答中のLOCリス
トの最後に位置するLOC及び対応するトンネル番号を含むエントリをトンネル管理テーブル67(図5)に登録する。また、CPU51は、“ホストIP2”に対応する転送先(転送経路)を示すトンネル番号を含むエントリを経路テーブル66(図4)に登録する(S34)。経路テーブル66及びトンネル管理テーブル67に対する登録処理は、CPU51がスイッチカード52に対する上記した各エントリの登録指示を与え、スイッチカード52が各テーブル66及び67の更新(エントリ登録)を行うことによって実現される。
ホスト31は、宛先IPアドレス“ホストIP2”が設定されたユーザデータパケット(以下、動作例において、単に「パケット」と表記)を送信する(図10(1))。パケットは、エッジノード21で受信される。
パケットを受信したエッジノード21では、経路テーブル66が参照され、パケットの宛先IPアドレス“ホストIP2”に対応する転送経路が特定される。ホスト32宛のパケットがエッジノード21に最初に到着したときには、経路テーブル66は、“ホストIP2”向けの転送先情報を保持していない。すなわち、ホストIP2に対応する経路が存在しない。このため、エッジノード21は、“ホストIP2”に対応するLOCを解決するためのLOC要求を生成し、管理サーバ41へ送信する。(図10(2))。生成され
たLOC要求は、宛先IPアドレス “ホストIP2” とLOC要求元アドレス“LOC1"とを含む。
管理サーバ41は、LOC要求を受信すると、LOC管理サーバ情報テーブル89(図11)を参照する。このとき、LOC要求に含まれた“ホストIP2”に対応する管理サーバ42のIPアドレスがテーブル89に登録されている。このため、管理サーバ41は、LOC要求を管理サーバ42へ転送する(図10(3))。但し、LOC管理テーブルには、管理サーバアドレスの代わりに、管理サーバへLOC要求を転送する中継サーバのアドレスが登録され、中継サーバが次の管理サーバ宛のLOC要求を中継する構成が採用されても良い。
LOC要求を受信した管理サーバ42は、ホストIP−LOC管理テーブル90(図14)を参照し、“ホストIP2”宛てのパケットが経由するエッジノードが管理されているかを確認する。すなわち、管理サーバ42は、テーブル90からLOC要求中のホストの宛先IPアドレス“ホストIP2”に対応するエントリを検索する。図14に示すように、ホストIP−LOC管理テー部90は、“ホストIP2”に対応するエントリが登録されており、検索によって当該エントリがヒットする。
LOC要求を受信した管理サーバ43は、管理サーバ42と同様の動作を行う。すなわち、管理サーバ43は、ホストID−LOC管理テーブル90(図15)の参照によって、LOC要求中のLOCリストにエッジノード26のIPアドレス“LOC6”を追加する(LOC要求中のLOCリストは、LOC5及びLOC6を含む状態となる)。また、管理サーバ43は、LOC管理テーブル89(図13)の参照によって、宛先IPアドレス“ホストIP2”に対応する管理サーバ44のIPアドレス宛にLOC要求を転送する(図10(5))。
LOC要求を受信した管理サーバ44は、管理サーバ42,43と同様に、ホストIP−LOC管理テーブル90(図16)を検索する。このとき、“ホストIP2”に対応するエントリがヒットする。ヒットしたエントリの最終エッジ情報はYes情報である(図16)。このため、管理サーバ44は、LOC応答を生成する。LOC応答には、LOC要求元アドレス“LOC1"と、LOC要求中のLOCリストに含まれた全てのLOCと
、ヒットしたエントリ中のLOCリストに含まれた全てのLOCとが格納される。したがって、LOC応答は、複数のLOC情報として、“LOC5”,“LOC6”,“LOC7”及び“LOC2”を含むLOCリストを含んだ状態となる。LOCリストに含まれる
複数のLOCは、本実施形態では、ルートからリーフへ向かう順に並んだ状態で格納される。
LOC応答を受信したエッジノード27は、LOC応答に格納されているLOCリストの最後に位置するLOC(LOC2)を、エッジノード27が有するトンネル管理テーブル67に登録する。例えば、トンネル番号“1”に対応する“LOC2”として登録する。図20は、エッジノード27のトンネル管理テーブル67に登録されるエントリを示す。
LOC応答を受信したエッジノード26も、エッジノード27と同様の処理を行う。すなわち、エッジノード26は、エッジノード26が有するトンネル管理テーブル67に対し、“LOC7”に対応するトンネル番号“1”を含むエントリを登録する。図22は、エッジノード26のトンネル管理テーブル67に登録されるエントリを示す。また、エッジノード26は、エッジノード26が有する経路テーブル66に対し、ホストIPアドレス“ホストIP2”に対応するトンネル番号“1”を含むエントリを登録する(図21参照)。そして、エッジノード26は、LOC応答中のLOCリストから、最後に位置する“LOC7”を取り除き、次のエッジノードに該当するエッジノード25へ、“LOC5”及び“LOC6”のLOCリストを含むLOC応答を送信する(図10(8))。
LOC応答を受信したエッジノード25も、エッジノード27,エッジノード26と同様の動作を行う。すなわち、エッジノード25は、エッジノード25が有するトンネル管理テーブル67に対し、“LOC6”に対応するトンネル番号“1”を含むエントリを登録する。図23は、エッジノード25のトンネル管理テーブル67に登録されるエントリを示す。また、エッジノード25は、エッジノード25が有する経路テーブル66に対し、ホストIPアドレス“ホストIP2”に対応するトンネル番号“1”を含むエントリを
登録する(図21参照)。そして、エッジノード25は、LOC応答中のLOCリストから、最後に位置する“LOC6”を取り除く。これによって、LOC応答中のLOCリストのLOC情報が“LOC5”の1つとなる。このため、エッジノード25は、LOC要求元アドレス“LOC1”(すなわち、エッジノード21)へ、 “LOC5”のLOC
リストを含むLOC応答を送信する(図10(9))。
LOC応答を受信したエッジノード21は、エッジノード27,26,25と同様の動作を行う。すなわち、エッジノード21は、エッジノード21が有するトンネル管理テーブル67に対し、“LOC5”に対応するトンネル番号“1”を含むエントリを登録する。図24は、エッジノード21のトンネル管理テーブル67に登録されるエントリを示す。また、エッジノード21は、エッジノード21が有する経路テーブル66に対し、ホストIPアドレス“ホストIP2”に対応するトンネル番号“1”を含むエントリを登録する(図21参照)。
以下のフェーズ11〜15において、フェーズ2〜10によって確立された複数段を有するトンネル(多段トンネル)を用いてフェーズ2で転送できなかったホストIP2宛のパケット、および、その後にホスト31からエッジノード21へ送信されるホストIP2宛のパケットを転送する際の動作例を説明する。
カプセル化されたパケット(LISPパケット)を受信したエッジノード25は、LISPパケットの先頭に追加されたヘッダを削除する(デカプセル)。続いてエッジノード25は、元のパケットの宛先IPアドレス“ホストIP2”に対応するエントリを経路テーブル66(図21参照)から検索する。
カプセル化されたパケット(LISPパケット)を受信したエッジノード26は、エッジノード25と同様の動作を行う。すなわち、エッジノード26は、LISPパケットの先頭に追加されたヘッダを削除する(デカプセル)。続いてエッジノード26は、デカプセルされたパケット(元のパケット)の宛先IPアドレス“ホストIP2”に対応するトンネル番号を、エッジノード26が有する経路テーブル66(図21参照)から検索する。
カプセル化されたパケット(LISPパケット)を受信したエッジノード27は、エッジノード25や26と同様の動作を行う。すなわち、エッジノード27は、LISPパケットの先頭に追加されたヘッダを削除する(デカプセル)。続いてエッジノード27は、デカプセルされたパケット(元のパケット)の宛先IPアドレス“ホストIP2”に対応するトンネル番号を、エッジノード27が有する経路テーブル66(図21参照)から検索する。
カプセル化されたパケット(LISPパケット)を受信したエッジノード22は、LISPパケットの先頭に追加されたヘッダを削除する(デカプセル)。続いてエッジノード27は、デカプセルされたパケット(元のパケット)の宛先IPアドレス“ホストIP2”に対応する転送先を、エッジノード22が有する経路テーブル66から検索する。
動作例1に続いて、ホスト31がエッジノード23に接続されているホスト33へパケットを送信する場合の動作を、動作例2として説明する。動作例2でも、動作例1と同様に、エッジノード21がホスト33(“ホストIP3”)宛のパケットをホスト31から受信することを契機として、ホストIP3に対応するLOCを解決するためのLOC要求が管理サーバ41へ送信される。
動作例1の終了後において、ホスト32が移動し、ホスト32が属するアクセス網がアクセス網12からアクセス網13に変更され、ホスト32がエッジノード23に収容された状態となった場合を仮定する。この場合、エッジノード22,23は、ホスト32の移動を公知の手法(例えば、OSPF(Open Shortest Path First)のHelloパケットの利
用、或いはpingメッセージの利用)によって知ることができる。
ド22へ向けた“ホストIP2”宛てのパケットの送信を停止する。続いて、エッジノード27のCPU51は、エッジノードツリーの最終エッジ(エッジノード22)と同一階層に位置するエッジノード23,24の夫々に対し、各エッジノード22,23が“ホストIP2”を収容しているか否かを問い合わせる(問い合わせメッセージを作成して送信する)。エッジノード23,24のエッジノードアドレスは、エッジノード27の記憶装置53に予め保持されている。
動作例2の終了後に、ホスト32がアクセス網12からアクセス網13へ移動して、出口エッジノード(最終エッジ)がエッジノード22からエッジノード23へ変更された場合を仮定する。エッジノード22がLOC変更要求をエッジノード27へ送信し、エッジノード27がエッジノード23,24へ問い合わせを行い、回答メッセージによってエッジノード23がホスト32と接続されていることをエッジノード27が認識するまでのステップは、動作例3と同じである。
ネル1”,“LOC2”を削除する書き換え指示をスイッチカード52に与える一方で、経路テーブル66(図25)における“ホストIP2”,“トンネル1”のエントリを、“ホストIP2”,“トンネル2”に書き換える書き換え指示をスイッチカード52に与える。書き換え指示に従って、スイッチカード52は、エッジノード27の各テーブル66,67を更新する。これによって、動作例3と同様に、エッジノード22からエッジノード27までの間はトンネル1、エッジノード27からエッジノード23までの間はトンネル2が構築された状態となる。その後、動作例3と同様に、エッジノード27にて“ホストIP2”宛のパケットの転送処理が再開される。
第1実施形態の動作例1によれば、ホスト間の通信開始時において、コア網10の入口エッジノード21がLOC要求を管理サーバ41へ送信することを契機として、入口エッ
ジノード21と出口エッジノード22とを結ぶ多段トンネルが一括で構築される。この
ため、エッジノード21,25,26,27の夫々が、下位階層のエッジノードとの間でトンネルを構築するために、対応する管理サーバ40にLOC要求を送信する場合に比べて、各エッジノードの負荷やトンネル構築に要する時間を短縮化することができる。また、エッジノード21における、ホスト32向け(“ホストIP2”向け)パケットの転送中断時間の短縮化が図られる。
動作例1,2では、管理サーバ44は、最終エッジ(エッジノード22,23)の1つ前のエッジノード(エッジノード27)へLOC応答を送信する。これによって、最終エッジにおける処理が省略されるので、最終エッジの処理負荷が軽減されるとともに、トンネル確立のための処理時間を短くすることができる。
図1及び図10に示した例では、管理サーバ40のトポロジにおける最下位層の管理サーバ44がエッジノードツリーにおける複数階層のエッジノード(エッジノード27,22,23)を管理している。管理サーバ40のトポロジにおいて最上位階層、あるいは中位階層に位置する管理サーバ40が複数階層のエッジノードを管理するように、第1実施形態の構成を変更可能である。
〔第2実施形態〕
次に、本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態は、第1実施形態との共通点を含むので、主として相違点について説明し、共通点については詳細な説明を省略する。第2実施形態における動作例として、図1に示したネットワークシステムにおいて、
第1ホスト33がホスト32へパケットを転送する場合の動作を説明する。
通常、送信側ホスト(ホスト31)が接続している入口エッジノード(エッジノード2
1)のLOC管理サーバ情報テーブル89には、エッジノードツリーのルートとなるエッジノード(エッジノード25)を管理している管理サーバ40(管理サーバ42)のIP
アドレスが登録される。このため、エッジツリー内のリーフ間での通信でも、ルートのエッジノード20(エッジノード25)を経由するパケット転送となってしまう。コア網10内でのパケット転送は、エッジノードツリーのルートを起点として行われるように制御されるからである。
40が、ホストID−LOC管理テーブル90を参照し、LOC要求に含まれるホストIPアドレス(宛先ホストIPアドレス)に対応するエントリを検索する。このとき、対応するエントリが見つかれば、エントリ中のLOCリストから宛先ホストに最も近いエッジノード20のLOCが抽出され、このLOCを端点とするトンネルが構築される。従って、エッジノードツリーのルート又は中位階層のエッジノード20を経由しない、効率的なパケットの転送が可能となる。
にセットされている場合のみ、上記した効率的な転送経路を構築する手法を選択するこ
とが考えられる。
次に、本発明の第3実施形態について説明する。第3実施形態は、第1実施形態との共通点を含むので、主として相違点について説明し、共通点については詳細な説明を省略する。
LOC要求を受信した管理サーバ40(第1実施形態における各管理サーバ41〜44)が、LOC要求に含まれたホストの宛先IPアドレス(宛先ホストIPアドレス)に応じてLOC要求を下位階層に位置する他の管理サーバ40に転送する場合に、管理サーバ40が管理しているエッジノード20(例えば、管理サーバ42であればエッジノード25、より具体的には、管理サーバ42が有するホストID−LOC管理テーブル90のLOCリストに含まれたLOCを持つエッジノード25)のLOCをLOC要求が有するLOCリストに追加するか否かを判定する。例えば、宛先ホストの移動時における効率的なトンネル切り替えを優先する場合には、LOCの追加が決定される。これに対し、例えば、パケットが通過するエッジノード20の数を削減した効率的なパケット転送を行うときには、LOCを追加しないことが決定される。
的な切り替え処理と効率的なパケット転送のバランスとが考慮され、管理サーバ40が管理するエッジノード20のうち、パケットが経由(通過)すべき一部のエッジノード20のLOCのみをLOC要求のLOCリストに追加することを決定することもできる。LOC要求は宛先ホストIPアドレスに従って、下位階層に位置する他の管理サーバ40へ送信される。
LOC要求を受信した管理サーバ40(第1実施形態における各管理サーバ41〜44)が、LOC要求に含まれた宛先ホストIPアドレスに応じて送信するLOC応答に対し、管理サーバ40自身が管理するエッジノード20のLOCを追加(格納)するか否かを判定する。そして、ホスト移動時の効率的なトンネル切り替え処理を優先する場合には、管理サーバ40は、LOCの追加を決定し、管理サーバ40自身が管理するエッジノード20のLOCをLOC応答に格納し、所定のエッジノード20へ送信する。そうでなければ、LOCを追加しないことが決定される。
管理サーバ40(第1実施形態における各管理サーバ41〜44)によって受信されるLOC要求に対し、宛先ホストIPアドレスだけでなく、送信元ホストIPアドレス,プロトコルID,ポート番号のような、管理サーバ40が管理するLOCの全部追加、一部追加、追加無しの何れかを選択するための選択用情報が格納される。選択用情報に基づいて、LOCの全部追加、一部追加、追加無しが判定される。
第1実施形態で説明したようなLOCリストを保持したLOC応答を受信したエッジ
ノード20(第1実施形態におけるエッジノード27,26,25)が、LOC応答に含まれる宛先ホストIPアドレス,又は、ホストの移動時の効率的な切り替え処理と効率的なパケット転送のバランスを考慮した結果に基づいて、パケットが通過するエッジノード(パケット転送時にバイパスされるエッジノード)を決定する。エッジノードは、決定の結果に従って、LOC応答中のLOCリストから、バイパスされる(パケットが経由しない)1以上のエッジノードのLOCを削除する。LOC応答は、上位階層のエッジノードへ転送される。
エッジノード(第1実施形態におけるエッジノード27,26,25)が受信する応答に宛先ホストIPアドレスだけでなく、送信元ホストIP、プロトコルID、ポート番号などのような、LOC応答に格納されたLOCリストから、パケットが通過すべき(パケットがバイパスすべき)エッジノードを選択するための選択用情報が格納される。選択用情報に基づいて、パケットがバイパスすべきエッジノードが決定され、決定されたエッジノードのLOCがLOC応答のLOCリストから削除する。
上記した方法1−1,1−2,1−3におけるLOCの全部追加、一部追加、追加無しの判定,及び方法2−1,2−2におけるLOCの一部削除、削除無しの判定に使用される判定基準として、以下のものを例示できる。
(1)エッジノードの輻輳度合
各エッジノードにおける輻輳度合が監視され、輻輳度合に応じて対応するエッジノードが除外されるように、管理サーバ40におけるLOCの追加、エッジノードにおけるLOCの削除が実施される。
ホスト(例えば、図1のホスト32)が頻繁に出口エッジノードを切り替える(アクセス網間を移動する)場合には、LOC要求へのLOCの追加回避や、LOC応答からのLOC削除が実行されない制御が行われる。ホストの移動頻度は、公知の様々な手法を用いて入手することができる。例えば、最終エッジに該当する各エッジノード22,23,24がpingメッセージを用いてホスト32“ホストIP2”の接続状態を監視し、その監視結果を集約して、移動頻度(例えば大/小)を示す情報を作成し、所定の管理サーバ40やエッジノード20に移動頻度情報をセットする(記憶装置53,HDD83に保持)ことが考えられる。
これによって、移動頻度“大”のホストに関しては、多くのエッジノード20を経由する転送経路が適用され、移動時におけるトンネルの切り替え短縮化が図られるようにする。これに対し、移動頻度“小”のホストに関しては、経由エッジノードの数を減らすことができる。
方法1−3、方法2−2に示したように、LOC要求,LOC応答は、宛先ホストIPアドレス,送信元ホストIPアドレス,プロトコルID,ポート番号のような複数のパラメータを含む選択用情報を有することができる。
以下、第3実施形態における管理サーバ40及びエッジノード20における処理例を示す。第3実施形態におけるネットワークシステム,管理サーバ41〜44及びエッジノー
ド20(エッジノード21〜29)の構成は、第1実施形態と同様である(図1〜図9参照)。但し、第3実施形態では、上記した方法1−1〜2−2を考慮し、管理サーバ41〜44及びエッジノード20(エッジノード21〜29)の夫々における処理が第1実施形態と異なる。
以下、第3実施形態における動作例について説明する。
(動作例1)
動作例1として、第1実施形態の動作例1と同様に、ホスト31とホスト32とが通信を開始する場合を仮定する。但し、ホスト32(ホストIP2)へのパケット転送に関して、ホスト移動時の効率的なトンネル切り替え処理の優先が要求されない環境下であると仮定する。そして、管理サーバ43に対して、ホストID−LOC管理テーブル90に格
納されたLOC(LOC6)をLOC要求に追加しない判定を行うための情報が静的に又は動的に管理サーバ43に対して設定されていると仮定する。
22とのトンネルを確立し、LOC応答からLOC2を削除した後に、エッジノード2
6ではなくエッジノード25へLOC応答を送信する。従って、フェーズ8がスキップされて、フェーズ9が実施される。これによって、エッジノード25は、エッジノード26がバイパスされるトンネルをエッジノード27との間で確立する。フェーズ9及び10は、第1実施形態と同様である。このようにして、エッジノード26がバイパスされた複数段トンネルを構築することができる。
動作例2として、第1実施形態の動作例1と同様に、ホスト31とホスト32とが通信を開始する場合を仮定する。但し、ホスト32(ホストIP2)へのパケット転送に関して、ホスト移動時の効率的なトンネル切り替え処理の優先が要求されない環境下であると仮定する。そして、エッジノード27に対して、LOC応答中のLOCリストから所定のLOC(例えばLOC6)を除去する設定が静的に又は動的にエッジノード27に対して設定されていると仮定する。
次に、本発明の第4実施形態について説明する。第4実施形態は、第1〜3実施形態と共通点を有するので、主として相違点について説明し、共通点の詳細な説明は省略する。図33は、第4実施形態に係るネットワークシステムである。図33に示すように、第4実施形態では、第1実施形態のネットワークシステム(図1)と異なり、コア網10に含
まれる複数のエッジノード20(図33ではエッジノード21〜29)がメッシュ状に接続されている。
31〜33・・・ホスト(端末装置)
40,41〜44・・・管理サーバ(管理装置)
Claims (16)
- パケットを受信する第1中継装置と、前記パケットの宛先アドレスを有する端末と接続された第2中継装置とを含む複数の中継装置と、
前記第1中継装置を管理する第1管理装置と、前記第2中継装置を管理する第2管理装置とを含む、前記複数の中継装置を管理する複数の管理装置とを備え、
前記第1中継装置は、前記パケットの転送に用いる中継装置アドレスを解決するための、前記宛先アドレスを含む要求メッセージを前記第1管理装置へ送信し、
前記複数の管理装置は、前記要求メッセージが前記第1管理装置から前記第2管理装置へ到達するように、前記宛先アドレスに対応する転送情報に基づいて前記要求メッセージを転送するとともに、前記第1中継装置から前記第2中継装置へ到達する前記パケットが通過すべき1以上の中継装置の中継装置アドレスを前記要求メッセージに格納し、
前記第2管理装置は、前記要求メッセージに格納された複数の中継装置アドレスと、前記第2中継装置の中継装置アドレスを含む1以上の中継装置アドレスとが格納された応答メッセージを生成し、
前記応答メッセージに中継装置アドレスが格納された、前記第2中継装置を除く中継装置の夫々は、前記応答メッセージを受信し、前記応答メッセージに格納された中継装置アドレスを用いて、中継装置間の前記パケットの転送に使用されるトンネルを確立するとともに、少なくともトンネルの確立に用いた中継装置アドレスを前記応答メッセージから削除し、前記応答メッセージに残った1以上の中継装置アドレスの何れかへ前記応答メッセージを転送し、
前記応答メッセージを受信する前記第1中継装置は、前記応答メッセージに格納された中継装置アドレスを用いて次ホップに相当する中継装置との間でトンネルを確立し、
前記パケットは、前記第1中継装置、及び前記パケットが通過する中継装置の夫々から前記宛先アドレスに対応するトンネルへ送出されるときに、宛先中継装置アドレスを含むヘッダを用いてカプセル化される
ネットワークシステム。 - 前記第1中継装置と前記第2中継装置との間における前記パケットの転送経路上の各中継装置間にトンネルが確立されている状態において、前記第2中継装置と異なる、前記複数の中継装置に含まれる第3中継装置に接続された端末宛のパケットを前記第1中継装置が受信した場合には、前記パケットの転送経路において前記第1中継装置と前記第2中継装置との間に位置する中継装置である第4中継装置が前記第3中継装置との間で新たなトンネルを確立し、
前記第3中継装置に接続された端末宛のパケットは、前記第1中継装置から前記第4中継装置までの経路において既に確立されているトンネルを用いて転送され、前記第4中継装置から前記第3中継装置までの経路において新たなトンネルを用いて転送される
請求項1に記載のネットワークシステム。 - 前記第1中継装置と前記第2中継装置との間における前記パケットの転送経路上の各中継装置間にトンネルが確立されている状態において、前記端末が前記第2中継装置と切断され且つ前記第2中継装置と異なる、前記複数の中継装置に含まれる第3中継装置と接続された場合には、前記パケットの転送経路において前記第1中継装置と前記第2中継装置との間に位置する中継装置である第4中継装置が前記第3中継装置との間で新たなトンネルを確立し、
前記端末宛のパケットは、前記第1中継装置から前記第4中継装置までの経路において、既に確立されているトンネルを用いて転送され、前記第4中継装置から前記第3中継装置までの経路において新たなトンネルを用いて転送される
請求項1に記載のネットワークシステム。 - 前記第1管理装置は、前記宛先アドレスに対応する、前記要求メッセージの転送先である管理装置アドレスを保持した記憶装置と、前記管理装置アドレスへ前記要求メッセージの転送するための処理を行うプロセッサとを含み、
前記要求メッセージを受信する前記第1管理装置以外の管理装置は、前記宛先アドレスに対応する、前記要求メッセージの転送先である管理装置アドレスと、前記要求メッセージに格納すべき1以上の中継装置アドレスと、自管理装置が前記第2管理装置か否かを示す情報とを保持する記憶装置と、自管理装置が前記第2管理装置でなければ、前記1以上の中継装置アドレスを前記要求メッセージに格納する一方で、前記管理装置アドレスへ前記要求メッセージを転送するための処理を行い、自管理装置が前記第2管理装置であれば、前記応答メッセージを生成して送信する処理を行うプロセッサとを含む、
請求項1から3の何れか1項に記載のネットワークシステム。 - 前記応答メッセージを受信する、前記第2中継装置を除く前記各中継装置は、前記応答メッセージに格納された中継装置アドレスの1つと、トンネル識別情報と、前記宛先IPアドレスとが関連づけられた情報を記憶装置に保持し、受信されるパケットの宛先アドレスに対応するトンネルへ当該パケットがカプセル化されたパケットを送信するための処理を行う装置を含む
請求項1から4の何れか1項に記載のネットワークシステム。 - 前記複数の中継装置は、前記パケットの転送経路上に位置する所定の中継装置をルートとするツリー状のトポロジを有し、
前記第2中継装置は、前記複数の中継装置に含まれる第3中継装置とともにツリーのリーフに位置し、
前記第1中継装置と前記第2中継装置との間の各中継装置間でトンネルが夫々確立されている状態において、前記第3中継装置に接続された端末が、前記第2中継装置に接続された端末に対してパケットを送信する場合には、前記第1中継装置から前記第2中継装置へのパケットの転送経路において前記ルートに位置する中継装置と前記第2中継装置との間に位置する中継装置である第4中継装置が、前記第3中継装置との間でトンネルを構築し、第3中継装置からトンネルを通じて到達するパケットを前記第2中継装置の間で確立されているトンネルへ転送する
請求項1,4又は5に記載のネットワークシステム。 - 前記要求メッセージを受信する前記第1管理装置以外の管理装置の少なくとも1つにおける記憶装置は、前記要求メッセージに格納すべき1以上の中継装置アドレスを前記要求メッセージに格納するか否かを判定するための判定用情報を保持し、前記プロセッサは、前記判定用情報に基づいて、1以上の中継装置アドレスの一部又は全部の格納,及び格納回避の何れかを行う
請求項4に記載のネットワークシステム。 - 前記応答メッセージを受信する、前記第2中継装置を除く複数の中継装置の少なくとも1つは、前記応答メッセージに格納された特定の中継装置アドレスを削除するか否かの判定用情報を保持する記憶装置と、前記判定用情報に応じて前記特定の中継装置アドレスの削除又は削除回避を行う制御装置とを含む
請求項1に記載のネットワークシステム。 - 前記第2管理装置から送信された応答メッセージは、前記応答メッセージに格納された複数の中継装置アドレスの前記パケットの通過順において、前記第2中継装置より1つ前に位置する中継装置で受信され、その後、前記パケットの通過順と逆順で、前記応答メッセージに格納された中継装置アドレスを有する各中継装置に転送される
請求項1に記載のネットワークシステム。 - 前記第2管理装置から送信された応答メッセージは、前記第2中継装置で受信され、前記第2中継装置は、前記応答メッセージに格納された複数の中継装置アドレスの前記パケットの通過順において、前記第2中継装置より1つ前に位置する中継装置へ転送され、その後、前記パケットの通過順と逆順で、前記応答メッセージに格納された中継装置アドレスを有する各中継装置に転送される
請求項1に記載のネットワークシステム。 - パケットを受信する第1中継装置と、前記パケットの宛先アドレスを有する端末と接続された第2中継装置とを含む複数の中継装置と、
前記第1中継装置を管理する第1管理装置と、前記第2中継装置を管理する第2管理装置とを含む、前記複数の中継装置を管理する複数の管理装置とを備えるネットワークシステムにおける複数のトンネルの確立方法であって、
前記第1中継装置は、前記パケットの転送に用いる中継装置アドレスを解決するための、前記宛先アドレスを含む要求メッセージを前記第1管理装置へ送信し、
前記複数の管理装置は、前記要求メッセージが前記第1管理装置から前記第2管理装置へ到達するように、前記宛先アドレスに対応する転送情報に基づいて前記要求メッセージを転送するとともに、前記第1中継装置から前記第2中継装置へ到達する前記パケットが通過すべき1以上の中継装置の中継装置アドレスを前記要求メッセージに格納し、
前記第2管理装置は、前記要求メッセージに格納された複数の中継装置アドレスと、前記第2中継装置の中継装置アドレスを含む1以上の中継装置アドレスとが格納された応答メッセージを生成し、
前記応答メッセージに中継装置アドレスが格納された、前記第2中継装置を除く中継装置の夫々は、前記応答メッセージを受信し、前記応答メッセージに格納された中継装置アドレスを用いて、中継装置間の前記パケットの転送に使用されるトンネルを確立するとともに、少なくともトンネルの確立に用いた中継装置アドレスを前記応答メッセージから削除し、前記応答メッセージに残った1以上の中継装置アドレスの何れかへ前記応答メッセージを転送し、
前記応答メッセージを受信する前記第1中継装置は、前記応答メッセージに格納された中継装置アドレスを用いて次ホップに相当する中継装置との間でトンネルを確立し、
前記パケットは、前記第1中継装置、及び前記パケットが通過する中継装置の夫々から前記宛先アドレスに対応するトンネルへ送出されるときに、宛先中継装置アドレスを含むヘッダを用いてカプセル化される
ネットワークシステムにおける複数のトンネルの確立方法。 - パケットの転送経路の起点に位置する起点中継装置と、前記転送経路の終点に位置する終点中継装置と、始点中継装置と終点中継装置との間に位置する1以上の中間中継装置とを含む複数の中継装置が中継装置間を結ぶパケット転送用のトンネルを夫々確立するネットワークシステムにおいて、前記複数の中継装置のアドレスを管理する複数の管理装置の1つである管理装置であって、
前記起点中継装置から送信され、且つ前記起点中継装置を管理する前記複数の管理装置の1つを経由した、前記終点中継装置のアドレスを解決するための要求メッセージを受信する受信部と、
前記要求メッセージに含まれたパケットの宛先アドレスに対応する、前記要求メッセージの転送先である管理装置アドレスと、前記要求メッセージに格納すべき1以上の中継装置アドレスと、自管理装置が前記終点中継装置を管理する終点管理装置か否かを示す情報と、を保持する記憶装置と、
自管理装置が前記終点管理装置でなければ、前記1以上の中継装置アドレスを前記要求メッセージに格納する一方で、前記管理装置アドレスへ前記要求メッセージを転送するための処理を行い、自管理装置が前記終点管理装置であれば、前記要求メッセージに対する
応答メッセージを生成して送信する処理を行うプロセッサと
を含む管理装置。 - 前記応答メッセージは、前記始点中継装置、前記終点中継装置、及び前記1以上の中間中継装置の中継装置アドレスを含み、前記終点管理装置から前記終点中継装置、又は前記終点中継装置に隣接する中間中継装置に転送される
請求項12に記載の管理装置。 - 前記記憶装置は、前記要求メッセージに格納すべき1以上の中継装置アドレスを前記要求メッセージに格納するか否かを判定するための判定用情報を保持し、
前記プロセッサは、前記判定用情報に基づいて、前記1以上の中継装置アドレスの一部又は全部の格納及び格納回避の何れかを行う
請求項12又は13に記載の管理装置。 - パケットの転送経路の起点に位置する起点中継装置と、前記転送経路の終点に位置する終点中継装置と、始点中継装置と終点中継装置との間に位置する1以上の中間中継装置とを含む複数の中継装置が中継装置間を結ぶパケット転送用のトンネルを夫々確立するネットワークシステムにおいて、前記中間中継装置となる中継装置であって、
前記始点中継装置から送信された、前記終点中継装置の中継装置アドレスを解決するための要求メッセージに対する応答メッセージであって、中継装置自身の下流側に位置する隣接中継装置から前記始点中継装置までの各中継装置の中継装置アドレスが格納された応答メッセージを受信する受信部と、
前記応答メッセージ中の前記隣接中継装置の中継装置アドレスを用いて、前記隣接中継装置との間でトンネルを確立し、前記応答メッセージから前記隣接中継装置の中継装置アドレスを削除し、且つ中継装置自身の上流側に位置する中継装置へ前記応答メッセージを転送する処理を行う制御装置と
を含む中継装置。 - 前記応答メッセージに格納された特定の中継装置アドレスを削除するか否かの判定用情報を保持する記憶装置をさらに含み、
前記制御装置は、前記判定用情報に応じて前記特定の中継装置アドレスの削除又は削除回避を行う
請求項15に記載の中継装置。
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