JP2014158242A - Carrier network virtualization system and method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To allow for transfer of a packet even if the network service function is virtualized and its position is changed, by making a carrier applicable to a wide-area network that has been difficult in the past.SOLUTION: In an edge router, information of a flow table is acquired from a flow controller and stored in a flow cache, and when a packet is transferred, it is capsulated or decapsulated depending on the action with reference to the flow cache, before being transferred to a destination indicated by a rule while tunneling. In a flow control controller, when the service function is moved to other physical resource, the resource table and the service function table are updated on the basis of the movement information, the information of the resource table and service function table is acquired, and entry of the flow table corresponding to the updated part is updated.

Description

本発明は、キャリア網仮想化システム及び方法に係り、特に、キャリア網の仮想化を実現するためのキャリア網仮想化システム及び方法に関する。   The present invention relates to a carrier network virtualization system and method, and more particularly to a carrier network virtualization system and method for realizing carrier network virtualization.

現在のキャリア網、特に固定網においては、インターネットアクセスやIPTV、VPN(Virtual Private Network)などのネットワークサービスを提供するための機能(以下、「ネットワークサービス機能」と記す)が、エッジルータや専用のアプライアンスといった形態で実装されている。一方、現状のキャリア網は、IPネットワークとして構成されており、前述のエッジルータやアプライアンスへの経路制御に、OSPF(Open Shortest Path First)やBGP(Border Gateway Protocol)といったルーティングプロトコルが利用されている。   In current carrier networks, especially fixed networks, functions for providing network services such as Internet access, IPTV, and VPN (Virtual Private Network) (hereinafter referred to as “network service functions”) are provided by edge routers and dedicated networks. It is implemented in the form of an appliance. On the other hand, the current carrier network is configured as an IP network, and routing protocols such as OSPF (Open Shortest Path First) and BGP (Border Gateway Protocol) are used for path control to the edge routers and appliances described above. .

一般に、IPのルーティングプロトコルでは、複数のユーザのトラフィックをまとめたフロー(アグリゲートフロー)に対して経路制御を実施する。これまでのトリプルプレイサービスのように、全てのユーザに一律に同じサービスを提供する場合には、このような経路制御手法で問題はなかった。   Generally, in the IP routing protocol, path control is performed on a flow (aggregate flow) in which traffic of a plurality of users is collected. In the case of providing the same service uniformly to all users as in the conventional triple play service, there is no problem with such a route control method.

しかしながら、インターネットユーザの増加により、ユーザ層が幅広くなり、個々のユーザのニーズが多様化してきており、ユーザ毎にカスタマイズされたサービスを提供する必要性が高まっている。例えば、あるユーザAにはDPI(Deep Packet Inspection)機能を用いたセキュリティサービスを提供し、別のユーザBにはコンテンツキャッシュの機能を提供するといった具合である。このようにユーザ毎にカスタマイズされたサービスを提供しようとすると、ユーザAのパケットはDPI装置に引き込むが、ユーザBのパケットはDPI装置ではなくコンテンツキャッシュ装置に引き込むといったように、ユーザごとに異なる経路制御が必要となる。全国規模のネットワークでは、数百万単位のユーザを収容する必要があり、既存のIPルーティングプロトコルで制御することは困難であると考えられる。   However, the increase in Internet users has broadened the user base, diversifying the needs of individual users, and the need to provide services customized for each user is increasing. For example, a security service using a DPI (Deep Packet Inspection) function is provided to a certain user A, and a content cache function is provided to another user B. When an attempt is made to provide a service customized for each user, the user A packet is drawn into the DPI device, but the user B packet is drawn into the content cache device instead of the DPI device. Control is required. A nationwide network needs to accommodate millions of users and is considered difficult to control with existing IP routing protocols.

このような状況において、データセンタでの利用が始まっているOpenFlowの技術(例えば、非特許文献1参照)を、キャリア網に適用する検討がなされている。OpenFlowは予め定義したフローの単位で経路制御を実現することができるため、ユーザごとのトラフィックをフローとして定義することで、前述のようにユーザ毎に経路制御を柔軟に変えることができる。しかしながら、現在のOpenFlowは、まずデータセンタをターゲットに開発された技術であり、キャリア網規模でのユーザ数(数百万〜数千万)規模に適用しようとすると、フローの情報を保持するハードウェアの制約があるため、現在のキャリアのIP網を全てOpenFlowで置き換えることは現実的ではない。   Under such circumstances, studies are being made to apply OpenFlow technology (for example, see Non-Patent Document 1), which has begun to be used in data centers, to carrier networks. Since OpenFlow can realize path control in units of predefined flows, defining the traffic for each user as a flow can flexibly change the path control for each user as described above. However, the current OpenFlow is a technology that was first developed for the data center. If it is applied to the number of users on the carrier network scale (million to tens of millions), it is a hardware that holds the flow information. Due to wear restrictions, it is not practical to replace all current carrier IP networks with OpenFlow.

ところで、データセンタではサーバの仮想化技術が進展しており、クラウドサービスとして商用展開が進んでいる。前述のネットワークサービス機能も、汎用CPUやメモリ、ストレージ、ネットワークプロセッサなど、既存のサーバと同じようなコンピューティングリソースで実装されており、将来は仮想化されることが期待できる。ネットワークサービス機能が仮想化された場合には、サーバ仮想化の仮想マシン(VM: Virtual Machine)と同様に、物理的な装置の配置の制約を受けずに、適切なコンピューティングリソースのある場所へ移動することも考えられる。これをネットワークから見た場合、IPアドレスやMACアドレス等の同一のIDで識別されるネットワークサービス機能が、地理的に移動することに他ならない。移動したネットワークサービス機能に対して、同一のID宛のパケットを届けるには、移動体で適用されているような移動管理の技術が必要になる。しかしながら、前述のOpenFlowは移動管理の機能を持っていない。   By the way, server virtualization technology has progressed in data centers, and commercial development is progressing as a cloud service. The network service function described above is also implemented with the same computing resources as existing servers, such as general-purpose CPU, memory, storage, and network processor, and it can be expected to be virtualized in the future. When the network service function is virtualized, as with server virtual machines (VMs), the location of appropriate computing resources is not affected by physical device placement restrictions. It is also possible to move. When this is seen from the network, the network service function identified by the same ID such as an IP address or a MAC address is nothing but a geographical movement. In order to deliver a packet addressed to the same ID to a moved network service function, a mobility management technique as applied in a mobile body is required. However, the aforementioned OpenFlow does not have a mobility management function.

"Software-Defined Networking: The New Norm for Networks," ONF White Paper, Open Network Foundation, April 13, 2012, URL: http://www.opennetworking.org/images/stories/downloads/white-papers/wp-sdn-newnorm.pdf"Software-Defined Networking: The New Norm for Networks," ONF White Paper, Open Network Foundation, April 13, 2012, URL: http://www.opennetworking.org/images/stories/downloads/white-papers/wp- sdn-newnorm.pdf

上記のように、キャリア網において、個々のユーザのニーズに応じて、提供するサービスを柔軟に変えるためには、個々のユーザごとのフローに対して経路制御が可能なOpenFlowのような技術が必要になるが、現在のOpenFlowはデータセンタ規模を対象とした技術であり、キャリアの広域ネットワークへの適用は困難である。また、将来、ネットワークサービス機能が仮想化された場合には、その位置を管理して適切にパケットを届ける移動管理機能が必要なるが、現在のOpenFlowには移動管理の機能がない。   As mentioned above, in a carrier network, in order to flexibly change the services provided according to the needs of individual users, a technology such as OpenFlow that can control the flow for each individual user is required. However, current OpenFlow is a technology targeted at the data center scale, and it is difficult to apply it to a wide area network of carriers. Also, if the network service function is virtualized in the future, a mobility management function that manages the location and appropriately delivers the packet is required, but the current OpenFlow does not have a mobility management function.

本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、従来では困難であったキャリアの広域ネットワークへの適用を可能とし、ネットワークサービス機能が仮想化され、その位置が変更されるような場合であっても、パケットを転送することが可能なキャリア網仮想化システム及び方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and is a case where it is possible to apply a carrier to a wide area network, which has been difficult in the past, and a network service function is virtualized and its position is changed. However, it is an object of the present invention to provide a carrier network virtualization system and method capable of transferring packets.

上記の課題を解決するため、本発明(請求項1)は、コアネットワーク内にエッジルータ間をフルメッシュに接続可能なトンネルを有するキャリア網を仮想化するキャリア網の仮想化システムであって、
前記コアネットワークに接続された複数のエッジルータと、
データセンタ拠点内に配置され、ネットワークサービス機能を実現するための物理リソースと、
前記エッジルータがパケットを転送する宛先及びパケットの処理方法を示すアクションを有するフローテーブルを作成し、該エッジルータに通知するフロー制御コントローラと、
を有し、
前記エッジルータは、
前記フロー制御コントローラから前記フローテーブルの情報を取得して格納するフローキャッシュと、
パケットが転送されてくると、前記フローキャッシュを参照して該パケットを、前記アクションに応じてカプセル化またはデカプセル化し、エッジルータ間に確立されたトンネルを介して前記ルールに示される宛先に転送する転送手段と、を有する。
In order to solve the above problems, the present invention (Claim 1) is a carrier network virtualization system for virtualizing a carrier network having a tunnel capable of connecting between edge routers in a full mesh in a core network,
A plurality of edge routers connected to the core network;
Physical resources that are located in the data center base and realize network service functions;
A flow control controller that creates a flow table having an action indicating a destination to which the edge router forwards a packet and a processing method of the packet, and notifies the edge router;
Have
The edge router is
A flow cache for acquiring and storing information of the flow table from the flow control controller;
When a packet is forwarded, the packet is encapsulated or decapsulated according to the action with reference to the flow cache, and forwarded to a destination indicated by the rule via a tunnel established between edge routers. And a transfer means.

また、本発明(請求項2)は、前記フロー制御コントローラにおいて、
物理リソースがどのエッジルータの配下にあるかを示すリソーステーブル、ユーザの契約情報に基づいて、どのサービスについて処理するのかを示すユーザ処理テーブルと、どの物理リソースにどのネットワークサービス機能を割り当てているかを示すサービス機能テーブルを生成し、該リソーステーブル、該ユーザ処理テーブル、該サービス機能テーブルの情報に基づいて、前記フローテーブルを生成するテーブル生成手段と、
前記サービス機能が第1の物理リソースから第2の物理リソースに移動した場合に、移動情報に基づいて前記リソーステーブルと前記サービス機能テーブルを更新する手段と、
前記更新された前記リソーステーブルと前記サービス機能テーブルの情報を取得し、更新された部分に該当するフローテーブルのエントリを更新するテーブル更新手段と、を有する。
Moreover, this invention (Claim 2) is the flow control controller,
The resource table that indicates which edge router is under the physical resource, the user processing table that indicates which service is processed based on the user contract information, and which network service function is assigned to which physical resource A table generation means for generating a service function table, and generating the flow table based on information of the resource table, the user processing table, and the service function table;
Means for updating the resource table and the service function table based on movement information when the service function has moved from a first physical resource to a second physical resource;
Table updating means for acquiring information of the updated resource table and the service function table and updating an entry of a flow table corresponding to the updated part.

上述のように、本発明によれば、従来のOpenFlowでは困難であったキャリアの広域ネットワークへの適用ができるようになると共に、ネットワークサービス機能が仮想化され、その位置が変更されるような状況においても、ユーザ毎に契約しているネットワークサービス機能を経て、パケットを転送することができるようになる。   As described above, according to the present invention, it is possible to apply to a wide area network of carriers, which is difficult with the conventional OpenFlow, and the network service function is virtualized and its position is changed. The packet can be transferred through the network service function contracted for each user.

本発明が適用されるネットワーク構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the network structure to which this invention is applied. 本発明の一実施の形態におけるサービス機能テーブルの構成図である。It is a block diagram of the service function table in one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態におけるリソーステーブルの構成図である。It is a block diagram of the resource table in one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態におけるユーザ処理テーブルの構成図である。It is a block diagram of the user process table in one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態におけるフロー制御コントローラの構成図である。It is a block diagram of the flow control controller in one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態におけるフローテーブルの構成図である。It is a block diagram of the flow table in one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態におけるエッジルータの構成図である。It is a block diagram of the edge router in one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態におけるフローテーブルの生成手順のシーケンスチャートである。It is a sequence chart of the production | generation procedure of the flow table in one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態におけるパケットの転送手順のシーケンスチャートである。It is a sequence chart of the packet transfer procedure in one embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態におけるフローテーブルの更新手順のシーケンスチャートである。It is a sequence chart of the update procedure of the flow table in one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態におけるサービス機能テーブルとリソーステーブルの更新を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the update of the service function table and resource table in one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態におけるフローテーブルの更新を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the update of the flow table in one embodiment of this invention.

以下、図面と共に本発明の実施の形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

最初に、本発明の概要を説明する。   First, the outline of the present invention will be described.

本発明は、キャリアの広域ネットワークへの入口にあたるエッジルータにおいて、ユーザ単位やサービス単位に定義されたフローを、その宛先に応じて、エッジルータ間に確立されたトンネルに転送することで、広域ネットワーク中では個々のフローを意識しない経路制御を実現する。これにより、ネットワークのエッジ部分(エッジルータより外側)では、ユーザ単位やフロー単位の細かな制御を実現しつつ、広域ネットワークを介してもスケーラビリティを確保できる。   The present invention transfers a flow defined in a user unit or a service unit to a tunnel established between edge routers according to the destination in an edge router which is an entrance to a carrier wide area network, thereby enabling the wide area network to It realizes route control without being aware of individual flows. Thereby, at the edge part of the network (outside the edge router), it is possible to secure scalability even through a wide area network while realizing fine control in units of users and flows.

また、個々のフローをトンネルにマッピングする際に、そのフローの宛先となるネットワークサービス機能の位置を考慮する。具体的には、ネットワークサービス機能がどのエッジルータに接続されている拠点に配置されているかの情報をネットワーク側で保持し、ネットワークサービス機能が移動した場合には、前述の情報を更新し、フローを転送するトンネルを変更できるようにすることで、ネットワークサービス機能が配備されている位置が変わっても、正常に通信ができるようになる。   Also, when mapping each flow to a tunnel, the location of the network service function that is the destination of that flow is considered. Specifically, the network side holds information on which edge router is connected to the network service function, and when the network service function moves, the above information is updated and the flow By making it possible to change the tunnel that forwards the network, even if the location where the network service function is deployed changes, communication can be performed normally.

本実施の形態では、コアネットワーク1内のトンネル技術として、IPトンネル(GRE(Generic Routing Encapsulationトンネル等)を想定するが、エッジルータ間をフルメッシュに接続可能なトンネル技術であればMPLS(Multi Protocol Label Switching)など他の技術でもよい。   In this embodiment, an IP tunnel (GRE (Generic Routing Encapsulation tunnel, etc.) is assumed as a tunnel technology in the core network 1, but MPLS (Multi Protocol) is applicable if the tunnel technology can connect edge routers to a full mesh. Other technologies such as Label Switching may be used.

図1は、本発明が適用されるネットワーク構成を説明するための図である。   FIG. 1 is a diagram for explaining a network configuration to which the present invention is applied.

キャリアのコアネットワーク1には、ISP(Internet Services Provider)2、CSP(Contents Service Provider)3、及びデータセンタ拠点4a、4b、4cが接続されている。また、ISP2とCSP3はインターネット5に接続されている。コアネットワーク1はコアルータ7が相互に接続され、エッジルータ6間の通信を担う。   An ISP (Internet Services Provider) 2, a CSP (Contents Service Provider) 3, and data center bases 4a, 4b, and 4c are connected to the core network 1 of the carrier. ISP 2 and CSP 3 are connected to the Internet 5. In the core network 1, core routers 7 are connected to each other and perform communication between the edge routers 6.

コアネットワーク1には、ユーザ端末8a、8bがエッジルータ6を介して接続される。ユーザ端末8は、スマートフォン、PC、モバイルルータ、ホームゲートウェイ等、なんでもよい。また、データセンタ拠点4内には、ネットワークサービス機能を実現するためのリソースである物理リソース9が存在する。これらは、CPUやメモリ、ストレージ、ネットワークプロセッサなどの所謂コンピューティング資源である。また、ネットワークを制御するためのデータベース(テーブル)や装置としてサービス機能テーブル10、リソーステーブル11、ユーザ処理テーブル12、フロー制御コントローラ13がある。これらの詳細は後述する。   User terminals 8 a and 8 b are connected to the core network 1 via the edge router 6. The user terminal 8 may be anything such as a smartphone, a PC, a mobile router, or a home gateway. Further, in the data center base 4, there is a physical resource 9 which is a resource for realizing a network service function. These are so-called computing resources such as a CPU, memory, storage, and network processor. Further, there are a service function table 10, a resource table 11, a user processing table 12, and a flow control controller 13 as databases (tables) and devices for controlling the network. Details of these will be described later.

次に、図2〜図7を用いて、各テーブルや装置の構成を説明する。   Next, the configuration of each table and apparatus will be described with reference to FIGS.

図2は、本発明の一実施の形態におけるサービス機能テーブルの構成を示す。   FIG. 2 shows the structure of the service function table according to the embodiment of the present invention.

サービス機能テーブル10は、どの物理リソース9に、どのネットワークサービス機能を割り当てているのかの対応関係を保持するテーブルである。サービス機能テーブル10は、サービス機能種別101(例えば、DPIやパケットカウンタ等)、サービス機能ID102,リソースID103から構成される。サービス機能ID102は、そのネットワークサービス機能を一意に識別するためのIDである。リソースID103は、物理リソース9に一意に付与されたIDであり、該当するネットワークサービス機能が、どの物理リソース9に対応付けられているかを示すものである。リソースID103としては、サーバなどのIPアドレスが利用できるが、単一の物理サーバを仮想化して複数のネットワークサービス機能で共用する場合には、個々の仮想化された仮想マシン(VM: Virtual Machine)のIDを付与する。仮想マシンのIDとしては、例えば、その仮想マシンを収容している物理サーバのIPアドレス+VMのID(IPアドレスやMACアドレス、VLAN-IDなど、ネットワーク側から一意にVMが特定できるID)を利用することができる。   The service function table 10 is a table that holds a correspondence relationship as to which physical service 9 is assigned to which network service function. The service function table 10 includes a service function type 101 (for example, DPI and packet counter), a service function ID 102, and a resource ID 103. The service function ID 102 is an ID for uniquely identifying the network service function. The resource ID 103 is an ID uniquely assigned to the physical resource 9 and indicates to which physical resource 9 the corresponding network service function is associated. As the resource ID 103, an IP address of a server or the like can be used. However, when a single physical server is virtualized and shared by multiple network service functions, individual virtual machines (VM: Virtual Machine) Give the ID. As the virtual machine ID, for example, the IP address of the physical server that contains the virtual machine + the VM ID (IP address, MAC address, VLAN-ID, etc. ID that uniquely identifies the VM from the network side) can be used can do.

図3は、本発明の一実施の形態におけるリソーステーブルの構成を示す。   FIG. 3 shows the configuration of the resource table in one embodiment of the present invention.

リソーステーブル11は、それぞれの物理リソース9が、どのエッジルータ6に接続されているかを示すテーブルである。リソーステーブル11は、個々の物理リソースに割り当てられたIDであるリソースID201と、エッジルータID202から構成される。   The resource table 11 is a table indicating to which edge router 6 each physical resource 9 is connected. The resource table 11 includes a resource ID 201 that is an ID assigned to each physical resource and an edge router ID 202.

図4は、本発明の一実施の形態におけるユーザ処理テーブルの構成を示す。   FIG. 4 shows the configuration of the user processing table according to the embodiment of the present invention.

ユーザ処理テーブル12は、各ユーザがどのサービスを契約しているかに応じて、ユーザのパケットを、どのような順番でどのネットワークサービス機能に転送するかを示す情報を格納する。ユーザ処理テーブル12は、個々のユーザに一意に割り当てられたユーザID301、どのサービスの処理を示すかのサービス302(例えば、インターネットやIPTV)、該ユーザ、該サービスのパケットの処理順序を示す処理303から構成される。なお、処理303の作成手順については、本発明の対象外とするが、一般的にはキャリアが保持する顧客データベース(図示せず)の情報から、各サービスに必要なネットワークサービス機能を、必要な順番で通るように作成すればよい。   The user processing table 12 stores information indicating in what order and to which network service function the user packets are transferred according to which service each user subscribes to. The user processing table 12 includes a user ID 301 uniquely assigned to each user, a service 302 (for example, the Internet or IPTV) indicating the processing of which service, a processing 303 indicating the processing sequence of the user and the packet of the service. Consists of Note that the creation procedure of the process 303 is out of the scope of the present invention, but generally, the network service function necessary for each service is required from information in a customer database (not shown) held by the carrier. Create it so that it passes in order.

図5は、本発明の一実施の形態におけるフロー制御コントローラの構成を示す。   FIG. 5 shows a configuration of the flow control controller in one embodiment of the present invention.

フロー制御コントローラ13は、サービス機能テーブル10、リソーステーブル11、ユーザ処理テーブル12の内容を取得し、これらの情報からフローテーブルを作成し、エッジルータ6に通知する役割を担う。フローテーブル生成部401は、上記の3つのテーブルからフローテーブル402を生成する機能を持つ。フローテーブル402は、フローテーブル生成部401が生成したフローテーブルを保持するデータベースである。フロー情報通知部403は、フローテーブル402の情報を、各エッジルータ6に通知する機能である。   The flow control controller 13 is responsible for acquiring the contents of the service function table 10, the resource table 11, and the user processing table 12, creating a flow table from these information, and notifying the edge router 6. The flow table generation unit 401 has a function of generating the flow table 402 from the above three tables. The flow table 402 is a database that holds the flow table generated by the flow table generation unit 401. The flow information notification unit 403 has a function of notifying the edge router 6 of the information in the flow table 402.

図6は、本発明の一実施の形態におけるフローテーブルの構成を示す。   FIG. 6 shows the configuration of the flow table in one embodiment of the present invention.

フローテーブル402は、1エントリ(図6の1行に相当)で、1つのエッジルータ6が処理する1つのフローの処理内容を保持する。エッジルータID501は、該当エントリがどのエッジルータのものであるかを示す。ルール502は、フローとして認識すべきパケットを特定するためのルールを示すものである。転送されてきたパケットのパケットヘッダの情報や、そのパケットが転送されてきたポート番号(入力ポート番号)などがルールとして記述される。複数のルールを記載することもでき、その場合にはAND条件によりマッチングが行われる。アクション503は、ルール502にマッチしたパケットをどのように処理するかを示す。主要なアクションとしては、特定ポート番号から転送する、カプセル化した上で、特定の宛先に転送する、などがあるが、一般的なスイッチやルータが実現可能なものであればなんでもよい。   The flow table 402 holds the processing contents of one flow processed by one edge router 6 with one entry (corresponding to one row in FIG. 6). The edge router ID 501 indicates to which edge router the corresponding entry belongs. The rule 502 indicates a rule for specifying a packet to be recognized as a flow. Information on the packet header of the transferred packet, the port number (input port number) to which the packet has been transferred, and the like are described as rules. A plurality of rules can also be described. In that case, matching is performed using an AND condition. Action 503 indicates how to process a packet that matches rule 502. The main actions include forwarding from a specific port number, encapsulating, and forwarding to a specific destination. However, any action can be used as long as a general switch or router can be realized.

図7は、本発明の一実施の形態におけるエッジルータの構成を示す。   FIG. 7 shows the configuration of the edge router in one embodiment of the present invention.

エッジルータ6は、基本的には一般的なエッジルータやスイッチを想定するが、ここでは、本発明に特徴的な機能のみを示す。フローテーブル受信部601は、フロー制御コントローラ13から通知されるフローテーブル402の情報を受信し、フローキャッシュ602に格納する。フローキャッシュ602は、フロー制御コントローラ13から通知されたフローテーブル402の情報をそのまま保持するためのテーブルである。フローキャッシュ602の情報は、ネットワークインタフェース603内の高速なメモリに転送され、実際にパケットが転送されてきた際に、ルールのマッチングを行い、そのパケットの処理方法(アクション)を決めるための情報となる。ネットワークインタフェース603上で処理方法が決定されたパケットは、スイッチファブリック604を経由して、別のネットワークインタフェースに転送され、そこからネットワークへ出力される。   The edge router 6 is basically assumed to be a general edge router or switch, but only functions characteristic of the present invention are shown here. The flow table receiving unit 601 receives information on the flow table 402 notified from the flow control controller 13 and stores the information in the flow cache 602. The flow cache 602 is a table for retaining the information of the flow table 402 notified from the flow control controller 13 as it is. Information in the flow cache 602 is transferred to a high-speed memory in the network interface 603, and when a packet is actually transferred, rules are matched and information for determining a processing method (action) of the packet is determined. Become. A packet whose processing method has been determined on the network interface 603 is transferred to another network interface via the switch fabric 604, and is output from there to the network.

次に、図8〜図11を用いて本発明の動作を説明する。   Next, the operation of the present invention will be described with reference to FIGS.

図8は、本発明の一実施の形態におけるフローテーブルの生成手順のシーケンスチャートであり、フローテーブル402を生成し、エッジルータ6に通知するまでの動作を示している。ユーザが通信を実施する前に、ネットワーク側で予め実施する動作である。   FIG. 8 is a sequence chart of a flow table generation procedure according to an embodiment of the present invention, and shows an operation from generation of the flow table 402 to notification to the edge router 6. This operation is performed in advance on the network side before the user performs communication.

まず、ユーザ契約情報などから、ユーザ処理テーブル12を生成する(ステップ1)。同様にネットワーク設計などの情報からリソーステーブルを生成する(ステップ2)。リソーステーブル11は、前述のとおり、サーバ等の物理リソース9がどの拠点(どのエッジルータ6の配下)にあるかを示すテーブルであるため、物理的なネットワーク設計情報などから容易に生成可能である。また、同様に、ネットワーク設計などから、サービス機能テーブル10を生成する(ステップ3)。サービス機能テーブル10は、どの物理リソースに、どのネットワークサービス機能を割り当てているのかを保持するテーブルであり、その割り当ては、サービスの種類や各サービスを契約しているユーザ数などを考慮して決めるものである。   First, the user processing table 12 is generated from the user contract information (step 1). Similarly, a resource table is generated from information such as network design (step 2). As described above, the resource table 11 is a table indicating which base (under which edge router 6 is located) the physical resource 9 such as a server, and can be easily generated from physical network design information or the like. . Similarly, the service function table 10 is generated from the network design or the like (step 3). The service function table 10 holds which network service function is allocated to which physical resource, and the allocation is determined in consideration of the type of service, the number of users contracting each service, and the like. Is.

ユーザ処理テーブル12、リソーステーブル11、サービス機能テーブル10が生成されたら、フロー制御コントローラ13は、これらの情報を収集する(ステップ4〜6)。フロー制御コントローラ13は、これらの情報から、フローテーブル402を生成する(ステップ7)。以下にフローテーブルの生成例を示す。   When the user processing table 12, the resource table 11, and the service function table 10 are generated, the flow control controller 13 collects these pieces of information (steps 4 to 6). The flow controller 13 generates a flow table 402 from these pieces of information (step 7). An example of generating a flow table is shown below.

前提として、サービス機能テーブル10、及び、リソーステーブル11は、それぞれ図2、図3に示すようになっているとする。これらは、前述のとおり、ネットワーク設計等の情報から生成されるものである。ここで、ユーザAのユーザ処理テーブルが図4のとおり与えられ、ユーザAのインターネットサービスのパケットを制御するためのフローテーブルを生成する手順は次のようになる。   It is assumed that the service function table 10 and the resource table 11 are as shown in FIGS. 2 and 3, respectively. As described above, these are generated from information such as network design. Here, a user processing table for user A is given as shown in FIG. 4, and a procedure for generating a flow table for controlling packets of user A's Internet service is as follows.

まず、図4のユーザ処理テーブル12を見ると、ISP(リソースID=S11)から転送されてきたパケットを、物理リソースS2aに割り当てられているDPI(Deep Packet Inspection)機能に転送すべきことがわかる。図3のリソーステーブル11を見ると、ISP2は、E11のエッジルータ6に、リソースS2aはE13のエッジルータ6に接続されていることがわかるため、E11のエッジルータが受信したパケットをエッジルータE13に転送しなくてはならない。従って、エッジルータE11において、ユーザA宛のパケット(宛先IPアドレスがユーザAの#a)を、エッジルータE13に転送する、というフローエントリ(フローテーブル402の1行分)を設定することになる(図6の1行目)。ここで、本発明においては、コアネットワーク1内のコアルータ7では、個々のフローを意識させないため、GREによりカプセル化した上で、エッジルータE13に転送する。そのため、図6の1行目のアクションが、カプセル化した上で、宛先エッジルータE13に転送する、という記載になっている。エッジルータE13では、転送されてきたパケットの宛先(カプセル化された外側のIPヘッダのアドレス)が自分(E13)であり、内側の元のパケットがユーザA宛のもの(宛先IPアドレスがユーザAの#a)であれば、物理リソースS2aに転送する(図6の2行目)。その後、物理リソースS2aでDPIによる処理を受けたパケットを、リソースIDがS1bの物理リソースにあるパケットカウンタカウンタ機能へ転送する必要がある。物理リソースS1bは、リソーステーブル11(図3)によるとエッジルータE14の拠点にあることがわかるため、エッジルータE13が、先ほどと同様にカプセル化した上で、エッジルータE14にパケットを送信するためのフローエントリを追加する(図6の3行目)。以下、同様に、ユーザAが収容されているエッジルータE1まで転送されるようにフローエントリを生成する。   First, looking at the user processing table 12 of FIG. 4, it can be seen that the packet transferred from the ISP (resource ID = S11) should be transferred to the DPI (Deep Packet Inspection) function assigned to the physical resource S2a. . Looking at the resource table 11 of FIG. 3, since ISP 2 knows that the edge router 6 of E11 and resource S2a are connected to the edge router 6 of E13, the packet received by the edge router of E11 is sent to the edge router E13. Must be transferred to. Therefore, in the edge router E11, a flow entry (for one line of the flow table 402) is set such that the packet addressed to the user A (the destination IP address is #a of the user A) is transferred to the edge router E13. (First line in FIG. 6). Here, in the present invention, the core router 7 in the core network 1 does not care about individual flows, so that it is encapsulated by GRE and then transferred to the edge router E13. Therefore, it is described that the action in the first line in FIG. 6 is encapsulated and then transferred to the destination edge router E13. In the edge router E13, the destination of the forwarded packet (the address of the encapsulated outer IP header) is itself (E13), and the inner original packet is destined for the user A (the destination IP address is the user A). #A), the data is transferred to the physical resource S2a (second line in FIG. 6). After that, it is necessary to transfer the packet subjected to the DPI processing in the physical resource S2a to the packet counter counter function in the physical resource having the resource ID S1b. Since the physical resource S1b is found at the base of the edge router E14 according to the resource table 11 (FIG. 3), the edge router E13 transmits the packet to the edge router E14 after encapsulating the same as before. Is added (third line in FIG. 6). Hereinafter, similarly, a flow entry is generated so as to be transferred to the edge router E1 in which the user A is accommodated.

なお、図6には、ユーザAのインターネットサービスのフローエントリしか記載していないが、実際には、全てのユーザの全てのサービスのパケットを制御するためのフローエントリが記載されている。   In FIG. 6, only the flow entry for the Internet service of user A is shown, but in reality, a flow entry for controlling packets of all services for all users is shown.

このようにして、フローエントリが生成されたら、フロー制御コントローラ13は、各エッジルータ6にフローエントリを通知する(ステップ8)。フローエントリを受信したエッジルータ6は、フローキャッシュ602にフローエントリを格納し、また、同時に、ネットワークインタフェースに存在する高速なメモリにフローエントリを書き込む。   When the flow entry is generated in this way, the flow controller 13 notifies each edge router 6 of the flow entry (step 8). The edge router 6 that has received the flow entry stores the flow entry in the flow cache 602 and simultaneously writes the flow entry in a high-speed memory existing in the network interface.

図9を用いて、実際のパケットの流れを説明する。   The actual flow of packets will be described with reference to FIG.

図9は、本発明の一実施の形態におけるパケットの転送手順のシーケンスチャートである。   FIG. 9 is a sequence chart of a packet transfer procedure according to the embodiment of the present invention.

ここでは、ユーザAのインターネットサービスのパケットが、インターネット(ISP)からユーザAに届くまでの流れを示すが、他の逆向きのパケットや、別のサービスのパケットでも同様である。なお、図9において、楕円の印は、各エッジルータ6での処理を実施する箇所を示している。   Here, the flow until the user A's Internet service packet reaches the user A from the Internet (ISP) is shown, but the same applies to other reverse packets and packets of another service. In FIG. 9, the oval marks indicate the locations where the processing in each edge router 6 is performed.

まず、ISPからパケットが転送されてくると、パケットを受信したエッジルータE11は、受信したパケットのヘッダと自身のフローキャッシュ602を比較する。フローキャッシュ602には図6のエッジルータIDが"E11"となっているエントリが記載されている。パケットの宛先がルール502によりユーザA宛(#a宛て)であるため、このエントリ(図6の1行目)がマッチし、そのアクション503としてカプセル化した上で、エッジルータE13宛に送信することが記載されている。そのため、エッジルータE11は、新たにIPヘッダを付与し、その宛先アドレスをエッジルータのアドレス"E13"に設定した上でコアネットワーク1に送信する(ステップ11)。   First, when a packet is transferred from the ISP, the edge router E11 that has received the packet compares the header of the received packet with its own flow cache 602. The flow cache 602 describes an entry whose edge router ID in FIG. 6 is “E11”. Since the destination of the packet is addressed to user A (addressed to #a) according to the rule 502, this entry (first line in FIG. 6) matches and is encapsulated as an action 503, and then transmitted to the edge router E13. It is described. Therefore, the edge router E11 newly assigns an IP header, sets the destination address to the address “E13” of the edge router, and transmits it to the core network 1 (step 11).

そのパケットを受信したエッジルータE13は、同様にフローキャッシュ602を参照すると、図6の2行目のエントリ(宛先IP=E13(カプセル化)、宛先IP=#a)が該当するため、そのアクション503として、カプセル化を外し(デカプセル化)、物理リソースS2aに転送する(ステップ12)。   Similarly, referring to the flow cache 602, the edge router E13 that has received the packet corresponds to the entry (destination IP = E13 (encapsulation), destination IP = # a) in the second row in FIG. As 503, the encapsulation is removed (decapsulation) and transferred to the physical resource S2a (step 12).

物理リソースS2aにはDPI機能が割り当てられており、ユーザA宛てのパケットに対してDPI処理を実施する。DPI処理の例としては、セキュリティのチェックや、アプリケーションに対する帯域制御などがあるが、ここでは、何らかの制御を受けたとしても、パケット自体の転送は継続される。すなわち、パケットを廃棄するような処理は実施されないと仮定する。   The DPI function is assigned to the physical resource S2a, and DPI processing is performed on the packet addressed to the user A. Examples of DPI processing include security check and bandwidth control for applications. Here, even if some control is received, the transfer of the packet itself is continued. That is, it is assumed that a process for discarding a packet is not performed.

物理リソースS2aで処理を受けたパケットは、エッジルータE13に戻され、再びエッジルータE13は自身のフローキャッシュ602を参照する。ここでは、図6の3行目(宛先IP=#a)が該当する。そのエントリのアクション503として、カプセル化してエッジルータE14宛に送信すると記載されているため、エッジルータE13は、パケットIPヘッダを付与し、その宛先アドレスを"E14"に設定した上で、コアネットワーク1に送信する(ステップ13)。   The packet processed by the physical resource S2a is returned to the edge router E13, and the edge router E13 refers to its own flow cache 602 again. Here, the third line in FIG. 6 (destination IP = # a) corresponds. Since it is described that the action 503 of the entry is encapsulated and transmitted to the edge router E14, the edge router E13 adds the packet IP header and sets the destination address to “E14”, and then sets the core network. 1 (step 13).

以下同様に、パケットを受信したエッジルータE14は、フローキャッシュ602を参照し、図6の4行目に指定されたアクション503にデカプセル化が指定されているため、デカプセル化した上で、物理リソースS1bに送信する(ステップ14)。物理リソースS1bでパケットカウント処理(パケット数、データ量のカウント)を実施された後、再びエッジルータE14にパケットが戻されると、当該パケットに基づいてフローテーブル402の、図6の行目を参照し、アクション503に基づいて、カプセル化した上でエッジルータE1に送信する(ステップ15)。   Similarly, the edge router E14 that has received the packet refers to the flow cache 602, and decapsulation is designated in the action 503 designated in the fourth line in FIG. Transmit to S1b (step 14). After the packet counting process (the number of packets and the amount of data) is performed on the physical resource S1b, when the packet is returned to the edge router E14 again, refer to the row of FIG. 6 in the flow table 402 based on the packet. Then, based on the action 503, it is encapsulated and transmitted to the edge router E1 (step 15).

最後に、パケットを受信したエッジルータE1は、フローキャッシュ602を参照し、図6の5行目に指定されたアクション503に基づいてデカプセル化した上で、ユーザAにパケットを送信する(ステップ16)。   Finally, the edge router E1 that has received the packet refers to the flow cache 602, decapsulates it based on the action 503 specified in the fifth line of FIG. 6, and transmits the packet to the user A (step 16). ).

このように、フロー制御コントローラ13で生成されたフローテーブル402(実際には、フローテーブル402の情報を受信したエッジルータが保持するフローキャッシュ602であるが、内容は同じ)に沿って、決められたアクションを実施することで、ISP2から受信したパケットを、DPIとパケットカウントの処理を実施した上で、ユーザAまで転送することができる。なお、図9のパケット転送手順では、エッジルータ間の転送の詳細については省略したが、前述のように、コアネットワーク1を転送する際には、別のIPヘッダによりカプセル化され、次に転送すべきエッジルータのアドレスが宛先として設定されているため、コアネットワーク1内のコアルータ7は、カプセル化された外側のIPヘッダのみを参照してパケットを転送すればよい。コアルータ7のルーティングテーブル(図示せず)は、通常のIPネットワークと同様にOSPF(Open Shortest Path First)やBGP(Border Gateway Protocol)などの既存のルーティングプロトコルで生成されていればよい。また、本実施の形態では、カプセル化の技術として、別のIPヘッダを付与するIPカプセル化(GREやIP in IP等)を想定したが、MPLSなどでもよい。その場合も、本実施の形態の変更は殆どなく、カプセル化やデカプセル化の対象が、IPヘッダではなく、MPLSなどの別のヘッダになるだけである。   In this way, it is determined according to the flow table 402 generated by the flow controller 13 (actually, the flow cache 602 held by the edge router that has received the information of the flow table 402, but the content is the same). By performing the action, the packet received from ISP 2 can be transferred to user A after performing DPI and packet count processing. In the packet transfer procedure of FIG. 9, the details of the transfer between the edge routers are omitted, but as described above, when transferring the core network 1, it is encapsulated by another IP header and then transferred. Since the address of the edge router to be set is set as the destination, the core router 7 in the core network 1 only has to refer to only the encapsulated outer IP header and transfer the packet. The routing table (not shown) of the core router 7 may be generated by an existing routing protocol such as OSPF (Open Shortest Path First) or BGP (Border Gateway Protocol) as in the case of a normal IP network. In this embodiment, as the encapsulation technique, IP encapsulation (GRE, IP in IP, etc.) to which another IP header is added is assumed, but MPLS or the like may be used. In this case as well, there is almost no change in the present embodiment, and the object of encapsulation or decapsulation is not an IP header but only another header such as MPLS.

最後に、図10〜図12を用いて、物理リソースに割り当てられていたネットワークサービス機能を、別の物理リソースに移動した場合の処理手順の例を示す。   Finally, an example of a processing procedure when the network service function assigned to the physical resource is moved to another physical resource will be described with reference to FIGS.

ここでは、物理リソースS2aに割り当てられていたDPI機能を、新たな物理リソースであるS1cに移動したと仮定し、その移動によってフローテーブルが変更されるまでの処理手順を示す。   Here, it is assumed that the DPI function assigned to the physical resource S2a has been moved to the new physical resource S1c, and the processing procedure until the flow table is changed by the movement is shown.

図10は、本発明の一実施の形態におけるフローテーブルの更新手順のシーケンスチャートである。   FIG. 10 is a sequence chart of a flow table update procedure according to the embodiment of the present invention.

まず、ネットワーク設計情報などの変更がリソーステーブル11とサービス機能テーブル10に通知され、それに伴って、リソーステーブル11とサービス機能テーブル10が更新される。ここでは、図11(A)に示すように、まずサービス機能テーブル10の、リソースID(物理リソース)がS2aのEPI機能(図11(A)の2行目)を更新し、リソースIDを新たに割り当てた物理リソースS1cに変更する(ステップ101)。また、新たな物理リソースS1cが、エッジルータE11に接続されていることを示す情報を、図11(B)の5行目に示すように、リソーステーブル11に追加する(ステップ102)。   First, a change in network design information or the like is notified to the resource table 11 and the service function table 10, and the resource table 11 and the service function table 10 are updated accordingly. Here, as shown in FIG. 11A, first, the EPI function with the resource ID (physical resource) S2a in the service function table 10 (second line in FIG. 11A) is updated, and the resource ID is newly set. Change to the physical resource S1c assigned to (step 101). Further, information indicating that the new physical resource S1c is connected to the edge router E11 is added to the resource table 11 as shown in the fifth line of FIG. 11B (step 102).

次に、フロー制御コントローラ13は、更新されたリソーステーブル情報とサービス機能テーブル情報を受信(ステップ103〜104)し、フローテーブル402を更新する。図12に更新後のフローテーブルを示す。本実施の形態では、リソースS2aに割り当てられていたDIP機能をS1cに移動したため、元のフローテーブルでリソースIDがS2aのDPI機能への転送に関わるフローエントリを検索して更新する。具体的には、エッジルータE11が受信したパケットをエッジルータE13に接続されている物理リソースS2aに転送することが記載されていた箇所を、代わりに物理リソースS1cへの転送に変更する。物理リソースS1cはエッジルータE11、すなわち、ISPからパケットを受信したエッジルータ自身に接続されているため、そのまま物理リソースS1cに転送するように変更する(図12の1行目)。また、同様に、物理リソースS1cでDPI処理を施されたパケットをエッジルータE11が受信し、エッジルータE14に転送する行を追加する(図12の2行目)。   Next, the flow control controller 13 receives the updated resource table information and service function table information (steps 103 to 104), and updates the flow table 402. FIG. 12 shows the updated flow table. In this embodiment, since the DIP function assigned to the resource S2a is moved to S1c, the flow entry related to the transfer to the DPI function with the resource ID S2a is searched and updated in the original flow table. Specifically, the portion that describes the transfer of the packet received by the edge router E11 to the physical resource S2a connected to the edge router E13 is changed to the transfer to the physical resource S1c instead. Since the physical resource S1c is connected to the edge router E11, that is, the edge router itself that has received a packet from the ISP, the physical resource S1c is changed to be transferred to the physical resource S1c as it is (first line in FIG. 12). Similarly, the edge router E11 receives a packet that has been subjected to DPI processing in the physical resource S1c, and adds a line to be transferred to the edge router E14 (second line in FIG. 12).

このように、ネットワークサービス機能が、別の物理リソースへ移動した場合には、リソーステーブルとサービス機能テーブルを更新し、その変更部分に該当するフローエントリを更新することで、物理リソースが移動しても、パケットの転送経路もそれに応じて自動的に変更することができる。   As described above, when the network service function is moved to another physical resource, the physical resource is moved by updating the resource table and the service function table and updating the flow entry corresponding to the changed part. In addition, the packet transfer path can be automatically changed accordingly.

なお、本実施の形態では、サービス機能種別として、DPI、パケットカウンタ、キャッシュを例として挙げたが、他のサービス機能、例えば、BRAS(Broadband Remote Access Server)機能、ファイアウォール、NAT(Network Address Translation)機能などでも同様に適用可能である。   In this embodiment, DPI, packet counter, and cache are given as examples of service function types, but other service functions such as BRAS (Broadband Remote Access Server) function, firewall, NAT (Network Address Translation) The same applies to functions and the like.

なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲内において、種々変更・応用が可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and applications can be made within the scope of the claims.

1 コアネットワーク
2 ISP
3 CSP
4、4a,4b データセンタ拠点
5 インターネット
6 エッジルータ
7 コアルータ
8,8a、8b ユーザ端末
9 物理リソース
10 サービス機能テーブル
11 リソーステーブル
12 ユーザ処理テーブル
13 フロー制御コントローラ
101 サービス機能種別
102 サービス機能ID
103 リソースID
201 リソースID
202 エッジルータID
301 ユーザID
302 サービス
303 処理
401 フローテーブル生成部
402 フローテーブル
403 フロー情報通知部
501 エッジルータID
502 ルール
503 アクション
601 フローテーブル受信部
602 フローキャッシュ
603 ネットワークインタフェース
604 スイッチファブリック
1 Core network 2 ISP
3 CSP
4, 4a, 4b Data center base 5 Internet 6 Edge router 7 Core router 8, 8a, 8b User terminal 9 Physical resource 10 Service function table 11 Resource table 12 User processing table 13 Flow control controller 101 Service function type 102 Service function ID
103 Resource ID
201 Resource ID
202 Edge router ID
301 User ID
302 Service 303 Processing 401 Flow table generation unit 402 Flow table 403 Flow information notification unit 501 Edge router ID
502 rule 503 action 601 flow table receiving unit 602 flow cache 603 network interface 604 switch fabric

Claims (4)

コアネットワーク内にエッジルータ間をフルメッシュに接続可能なトンネルを有するキャリア網を仮想化するキャリア網の仮想化システムであって、
前記コアネットワークに接続された複数のエッジルータと、
データセンタ拠点内に配置され、ネットワークサービス機能を実現するための物理リソースと、
前記エッジルータがパケットを転送する宛先及びパケットの処理方法を示すアクションを有するフローテーブルを作成し、該エッジルータに通知するフロー制御コントローラと、
を有し、
前記エッジルータは、
前記フロー制御コントローラから前記フローテーブルの情報を取得して格納するフローキャッシュと、
パケットが転送されてくると、前記フローキャッシュを参照して該パケットを、前記アクションに応じてカプセル化またはデカプセル化し、エッジルータ間に確立されたトンネルを介して前記ルールに示される宛先に転送する転送手段と、
を有することを特徴とするキャリア網の仮想化システム。
A carrier network virtualization system for virtualizing a carrier network having a tunnel that can be connected to a full mesh between edge routers in a core network,
A plurality of edge routers connected to the core network;
Physical resources that are located in the data center base and realize network service functions;
A flow control controller that creates a flow table having an action indicating a destination to which the edge router forwards a packet and a processing method of the packet, and notifies the edge router;
Have
The edge router is
A flow cache for acquiring and storing information of the flow table from the flow control controller;
When a packet is forwarded, the packet is encapsulated or decapsulated according to the action with reference to the flow cache, and forwarded to a destination indicated by the rule via a tunnel established between edge routers. Transfer means;
A carrier network virtualization system characterized by comprising:
前記フロー制御コントローラは、
物理リソースがどのエッジルータの配下にあるかを示すリソーステーブル、ユーザの契約情報に基づいて、どのサービスについて処理するのかを示すユーザ処理テーブルと、どの物理リソースにどのネットワークサービス機能を割り当てているかを示すサービス機能テーブルを取得し、該リソーステーブル、該ユーザ処理テーブル、該サービス機能テーブルの情報に基づいて、前記フローテーブルを生成するテーブル生成手段と、
前記サービス機能が第1の物理リソースから第2の物理リソースに移動した場合に、移動情報に基づいて前記リソーステーブルと前記サービス機能テーブルを更新する手段と、
前記更新された前記リソーステーブルと前記サービス機能テーブルの情報を取得し、更新された部分に該当するフローテーブルのエントリを更新するテーブル更新手段と、
を有する請求項1記載のキャリア網の仮想化システム。
The flow controller is
The resource table that indicates which edge router is under the physical resource, the user processing table that indicates which service is processed based on the user contract information, and which network service function is assigned to which physical resource A table generation means for acquiring the service function table shown, and generating the flow table based on the information of the resource table, the user processing table, and the service function table;
Means for updating the resource table and the service function table based on movement information when the service function has moved from a first physical resource to a second physical resource;
Table updating means for acquiring information of the updated resource table and the service function table, and updating an entry of a flow table corresponding to the updated portion;
The virtualization system for a carrier network according to claim 1.
コアネットワーク内にエッジルータ間をフルメッシュに接続可能なトンネルを有するキャリア網を仮想化するキャリア網の仮想化方法であって、
前記コアネットワークに接続された複数のエッジルータと、
データセンタ拠点内に配置され、ネットワークサービス機能を実現するための物理リソースと、
前記エッジルータがパケットを転送する宛先及びパケットの処理方法を示すアクションを有するフローテーブルを作成し、該エッジルータに通知するフロー制御コントローラと、
を有するシステムにおいて、
前記エッジルータは、
前記フロー制御コントローラから前記フローテーブルの情報を取得してフローキャッシュに格納するフローテーブル格納ステップと、
パケットが転送されてくると、前記フローキャッシュを参照して該パケットを、前記アクションに応じてカプセル化またはデカプセル化し、エッジルータ間に確立されたトンネルを介して前記ルールに示される宛先に転送する転送ステップと、
を行うことを特徴とするキャリア網の仮想化方法。
A carrier network virtualization method for virtualizing a carrier network having a tunnel that can be connected to a full mesh between edge routers in a core network,
A plurality of edge routers connected to the core network;
Physical resources that are located in the data center base and realize network service functions;
A flow control controller that creates a flow table having an action indicating a destination to which the edge router forwards a packet and a processing method of the packet, and notifies the edge router;
In a system having
The edge router is
A flow table storing step of acquiring information of the flow table from the flow controller and storing the information in a flow cache;
When a packet is forwarded, the packet is encapsulated or decapsulated according to the action with reference to the flow cache, and forwarded to a destination indicated by the rule via a tunnel established between edge routers. A transfer step;
A method for virtualizing a carrier network.
前記フロー制御コントローラにおいて、
物理リソースがどのエッジルータの配下にあるかを示すリソーステーブル、ユーザの契約情報に基づいて、どのサービスについて処理するのかを示すユーザ処理テーブルと、どの物理リソースにどのネットワークサービス機能を割り当てているかを示すサービス機能テーブルを取得し、該リソーステーブル、該ユーザ処理テーブル、該サービス機能テーブルの情報に基づいて、前記フローテーブルを生成するテーブル生成ステップと、
前記サービス機能が第1の物理リソースから第2の物理リソースに移動した場合に、移動情報に基づいて前記リソーステーブルと前記サービス機能テーブルを更新する手段と、
前記更新された前記リソーステーブルと前記サービス機能テーブルの情報を取得し、更新された部分に該当するフローテーブルのエントリを更新するテーブル更新ステップと、
を行う請求項3記載のキャリア網の仮想化方法。
In the flow control controller,
The resource table that indicates which edge router is under the physical resource, the user processing table that indicates which service is processed based on the user contract information, and which network service function is assigned to which physical resource A table generation step of acquiring a service function table, and generating the flow table based on the resource table, the user processing table, and the information of the service function table;
Means for updating the resource table and the service function table based on movement information when the service function has moved from a first physical resource to a second physical resource;
A table update step of acquiring information of the updated resource table and the service function table and updating an entry of a flow table corresponding to the updated portion;
The method of virtualizing a carrier network according to claim 3.
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