JP2014225719A - 統合ネットワーク、統合運用管理装置、ネットワーク統合運用管理方法およびプログラム - Google Patents

統合ネットワーク、統合運用管理装置、ネットワーク統合運用管理方法およびプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】物理/仮想ネットワーク、オープンフロー対応/非対応に関係なく、一括したネットワーク管理を行うことを可能とする統合ネットワーク等を提供する。【解決手段】統合運用管理装置2は、複数のネットワーク機器管理装置からネットワーク機器構成情報およびサーバ情報を収集してこれを予め備えられた記憶装置に構成情報データベースとして記憶するリソースグループ収集手段4と、ネットワーク機器構成情報からユーザが作成した論理ネットワークに関する情報を記憶装置に記憶する論理ネットワーク設定手段5と、ユーザが作成した論理ネットワークとサーバ情報との間の関連づけをネットワーク機器構成情報に含めて記憶装置に保存し、この関連づけに基づいて各ネットワーク機器管理装置に対して動作指令を行う稼動グループ設定手段6とを備える。【選択図】図1

Description

本発明は統合ネットワーク、統合運用管理装置、ネットワーク統合運用管理方法およびプログラムに関し、特に物理ネットワークと仮想ネットワーク、またオープンフロー(OpenFlow)対応の装置と非対応の装置とが混在した統合ネットワーク等に関する。
コンピュータネットワークの社会インフラとしての重要性、またその管理のための技術の必要性は、既に言うまでもない。特に最近は、大規模なデータセンターのサーバも仮想コンピュータによって構成されることが多くなっている。そのような環境では必然的に、システム規模の拡大や仮想サーバの移動(マイグレーション)が頻繁に行われるようになるが、それらが行われるたびにネットワーク機器の再設定が必要となる。この作業は、特にネットワークの規模が拡大し、構成が複雑化するほど、繁雑なものとなる。
これを容易に行うための技術として注目されているのがSDN(Software-Designed Network)である。SDNは、ネットワーク全体を俯瞰した上で、各々のネットワーク機器をソフトウェア的に制御する技術である。そして、その中でも代表的な技術がオープンフロー(OpenFlow)である。
オープンフローでは、ネットワーク全体を制御するコントローラ(コンピュータ)でフローテーブルを作成し、これを各オープンフロースイッチ(オープンフローに対応したネットワーク機器)に送信する。各オープンフロースイッチは、受信したフローテーブルに基づいて、通信パケット転送などの動作を行う。これによって、ネットワーク全体を柔軟に、かつ一元的に制御することが可能となる。
オープンフローは、物理的なオープンフロースイッチだけではなく、仮想スイッチへの対応も進んできている。例えば、商用の仮想環境を提供するソフトウェアであるCitrix XenServer(登録商標)では、バージョン5.6 FPIからオープンフロー技術を採用している。また、マイクロソフト社のHyper-V(登録商標)仮想スイッチをオープンフローに対応させるための拡張ソフトウェアも開発されている。これらの技術を利用することによって、仮想サーバや仮想スイッチのマイグレーションが行われた場合の再設定も容易になる。
オープンフローに代表されるSDN技術は、特にクラウドコンピューティングが発達してネットワークの規模の拡大と構成の複雑化が進展した場合に、ますます必要性が高まると考えられている。
これに関連して、次の各技術文献がある。その中でも特許文献1には、IPアドレス認証を経て各ノードに自身宛トラフィックの制御内容の設定を行うという技術が記載されている。特許文献2には、フロー制御ネットワークでパケットの宛先MACアドレスが変更された場合に、そのパケットの宛先IPアドレスにARPリクエストを送信して当該パケットのフラッティング発生を防止するという技術が記載されている。
特許文献3には、オープンフロー技術を利用して負荷分散を行うというコンピュータシステムが記載されている。特許文献4には、複数種類の環境が混在するネットワークシステムで、各機器の経路情報テーブルを更新するという技術が記載されている。特許文献5には、予備装置のセットアップが完了するまで、業務を一時的に仮想計算機に行わせることによって、業務の実行を停止させずに継続するという技術が記載されている。
非特許文献1には、前述のオープンフロー技術の概要が記載されている。非特許文献2には、前述のマイクロソフト社のHyper-V仮想スイッチをオープンフローに対応させるための拡張ソフトウェアについて記載されている。
特開2012−120154号公報 特開2012−039188号公報 特開2011−170718号公報 特開2011−166704号公報 特開2011−134010号公報
石井一志、「〔SDN特集〕第一回 クラウド時代の仮想ネットワーク技術、SDNとOpenFlowを解説する」、平成24年10月18日、[平成25年4月22日検索]、(株)Impress Watch、インターネット<URL:http://cloud.watch.impress.co.jp/docs/special/20121018_566558.html> 「NEC、Microsoft(R)Windows Server(R)2012 Hyper-V(R)仮想スイッチをOpenFlowに対応させる拡張ソフトウェアを開発(ニュースリリース)、」平成24年9月5日、[平成25年4月22日検索]、日本電気(株)、インターネット<URL:http://jpn.nec.com/press/201209/20120905_02.html>
前述のように、オープンフローという技術を利用すれば、ネットワーク全体を柔軟かつ一元的に制御することが可能となる。クラウドコンピューティングの利用が広まりつつある昨今では、この技術の重要性はますます高まっているといえる。
しかしながら、全てのネットワーク機器がオープンフローに対応しているのではない。オープンフロースイッチと、オープンフロー非対応のネットワーク機器とが混在している環境のネットワークで、これらの各機器を一括して管理することのできる技術は存在していない。
また、ネットワーク機器には物理的なものと仮想的なものがあり、その各々にオープンフロー対応と非対応の機器がある。物理的/仮想的、そしてオープンフロー対応/非対応、この区別を問わずに各機器を一括して管理することのできる技術も存在していない。これらの問題を解決しうる技術は、前述の特許文献1〜5および非特許文献1〜2には記載されていない。
本発明の目的は、物理ネットワークと仮想ネットワークに関係なく、またオープンフロー対応と非対応に関係なく、一括したネットワーク管理を行うことを可能とする統合ネットワーク、統合運用管理装置、ネットワーク統合運用管理方法およびプログラムを提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明に係る統合ネットワークは、複数のネットワーク機器管理装置と、各ネットワーク機器管理装置から当該各装置の管理するネットワーク機器情報およびサーバ情報を収集する統合運用管理装置を備えた統合ネットワークであって、統合運用管理装置が、ネットワーク機器構成情報およびサーバ情報を収集してこれを予め備えられた記憶装置に構成情報データベースとして記憶するリソースグループ収集手段と、ネットワーク機器構成情報からユーザが作成した論理ネットワークに関する情報を記憶装置に記憶する論理ネットワーク設定手段と、ユーザが作成した論理ネットワークとサーバ情報との間の関連づけをネットワーク機器構成情報に含めて記憶装置に保存し、この関連づけに基づいて各ネットワーク機器管理装置に対して動作指令を行う稼動グループ設定手段とを備えること、を特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明に係る統合運用管理装置は、複数のネットワーク機器管理装置から当該各装置の管理するネットワーク機器情報およびサーバ情報を収集する統合運用管理装置であって、ネットワーク機器構成情報およびサーバ情報を収集してこれを予め備えられた記憶装置に構成情報データベースとして記憶するリソースグループ収集手段と、ネットワーク機器構成情報からユーザが作成した論理ネットワークに関する情報を記憶装置に記憶する論理ネットワーク設定手段と、ユーザが作成した論理ネットワークとサーバ情報との間の関連づけをネットワーク機器構成情報に含めて記憶装置に保存し、この関連づけに基づいて各ネットワーク機器管理装置に対して動作指令を行う稼動グループ設定手段とを備えること、を特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明に係るネットワーク統合運用管理方法は、複数のネットワーク機器管理装置と、各ネットワーク機器管理装置から当該各装置の管理するネットワーク機器情報およびサーバ情報を収集する統合運用管理装置を備えた統合ネットワークにあって、ネットワーク機器構成情報およびサーバ情報を、統合運用管理装置のリソースグループ収集手段が収集してこれを予め備えられた記憶装置に構成情報データベースとして記憶し、ネットワーク機器構成情報からユーザが作成した論理ネットワークに関する情報を、統合運用管理装置の論理ネットワーク設定手段が記憶装置に記憶し、ユーザが作成した論理ネットワークとサーバ情報との間の関連づけを統合運用管理装置の稼動グループ設定手段がネットワーク機器構成情報に含めて記憶装置に保存し、この関連づけに基づいて統合運用管理装置の稼動グループ設定手段が各ネットワーク機器管理装置に対して動作指令を行うこと、を特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明に係るネットワーク統合運用管理プログラムは、複数のネットワーク機器管理装置と、各ネットワーク機器管理装置から当該各装置の管理するネットワーク機器情報およびサーバ情報を収集する統合運用管理装置を備えた統合ネットワークにあって、統合運用管理装置の備えるプロセッサに、ネットワーク機器構成情報およびサーバ情報を収集してこれを予め備えられた記憶装置に構成情報データベースとして記憶する手順、ネットワーク機器構成情報からユーザが作成した論理ネットワークに関する情報を記憶装置に記憶する手順、ユーザが作成した論理ネットワークとサーバ情報との間の関連づけをネットワーク機器構成情報に含めて記憶装置に保存する手順、およびこの関連づけに基づいて各ネットワーク機器管理装置に対して動作指令を行う手順を実行させること、を特徴とする。
本発明は、上記した通り、複数のネットワーク機器管理装置から収集したネットワーク機器情報から作成された論理ネットワークと、サーバ情報との関連づけをユーザに作成させるように構成したので、それに基づいて各ネットワーク機器管理装置に設定の動作を行わせることができる。これによって、物理ネットワークと仮想ネットワークに関係なく、またオープンフロー対応と非対応に関係なく、一括したネットワーク管理を行うことが可能であるという、優れた特徴を持つ統合ネットワーク、統合運用管理装置、ネットワーク統合運用管理方法およびプログラムを提供することができる。
本発明の基本形態に係る統合運用管理装置を含む統合ネットワークの構成について示す説明図である。 本発明の実施形態に係る統合運用管理装置を含む統合ネットワークの構成について示す説明図である。 図2に示した統合運用管理装置内部の構成内部の構成をより詳細に示す説明図である。 図2に示した統合ネットワークで、統合運用管理装置が各ネットワーク機器の設定を行わせるまでの動作の流れを簡略化して示した説明図である。図4(a)は図5のステップS101を、図4(b)は図5のステップS102を、図4(c)は図5のステップS103〜104の動作について各々示している。 図2に示した統合運用管理装置が各ネットワーク機器の設定を行わせる動作について示すフローチャートである。 図3に示した論理ネットワーク設定手段によって設定される論理ネットワーク構成情報の一構成例について示す説明図である。 図6に示した論理ネットワーク構成情報の構成例の中で選択されるVTN(仮想テナントネットワーク)の形態の一例について示す説明図である。 図3に示した構成情報データベースに含まれるネットワーク機器情報の一例について示す説明図である。 図8に示したネットワーク機器情報の中で、特に仮想スイッチにだけ与えられる詳細な属性について示す説明図である。 図8に示したネットワーク機器情報の中で、特に物理スイッチにだけ与えられる詳細な属性について示す説明図である。 図8に示したネットワーク機器情報の中で、特に物理スイッチにだけ与えられるVTN情報について示す説明図である。 図8に示したネットワーク機器情報の中で、特に物理スイッチにだけ与えられる仮想ノード(vExternal)−外部ポート間のマッピング情報について示す説明図である。 図8に示したネットワーク機器情報の中で、「種別1」が「オープンフロー対応」であるスイッチにだけ与えられるマッピング済みのスイッチと外部ポートとの間のマッピング情報について示す説明図である。 図3に示した構成情報データベースに含まれるサーバ情報の一例について示す説明図である。 図2〜3に示した統合ネットワークで、ネットワーク環境が前述の環境Aに該当する場合の構成について示す説明図である。 図2〜3に示した統合ネットワークで、ネットワーク環境が前述の環境Bに該当する場合の構成について示す説明図である。 図2〜3に示した統合ネットワークで、ネットワーク環境が前述の環境Cに該当する場合の構成について示す説明図である。 図2〜3に示した統合ネットワークで、ネットワーク環境が前述の環境Dに該当する場合の構成について示す説明図である。 図15に示した環境Aに該当するネットワーク環境の統合ネットワークで、ネットワーク構築の場合の動作について示す流れ図である。 図15に示した環境Aに該当するネットワーク環境の統合ネットワークで、ネットワーク解除の場合の動作について示す流れ図である。 図15に示した環境Aに該当するネットワーク環境の統合ネットワークで、ネットワーク変更の場合の動作について示す流れ図である。 図16に示した環境Bに該当するネットワーク環境の統合ネットワークで、ネットワーク構築の場合の動作について示す流れ図である。 図16に示した環境Bに該当するネットワーク環境の統合ネットワークで、ネットワーク解除の場合の動作について示す流れ図である。 図16に示した環境Bに該当するネットワーク環境の統合ネットワークで、ネットワーク変更の場合の動作について示す流れ図である。 図17〜18に示した環境C〜Dに該当するネットワーク環境の統合ネットワークで、ネットワーク構築の場合の動作について示す流れ図である。 図17〜18に示した環境C〜Dに示した環境Bに該当するネットワーク環境の統合ネットワークで、ネットワーク解除の場合の動作について示す流れ図である。 図17〜18に示した環境C〜Dに示した環境Bに該当するネットワーク環境の統合ネットワークで、ネットワーク変更の場合の動作について示す流れ図である。
(基本形態)
以下、本発明の基本形態の構成について添付図1に基づいて説明する。
基本形態に係る統合ネットワーク1は、複数のネットワーク機器管理装置3a、3b、…と、各ネットワーク機器管理装置から当該各装置の管理するネットワーク機器情報およびサーバ情報を収集する統合運用管理装置2を備えた統合ネットワークである。統合運用管理装置2は、ネットワーク機器構成情報およびサーバ情報を収集してこれを予め備えられた記憶装置に構成情報データベースとして記憶するリソースグループ収集手段4と、ネットワーク機器構成情報からユーザが作成した論理ネットワークに関する情報を記憶装置に記憶する論理ネットワーク設定手段5と、ユーザが作成した論理ネットワークとサーバ情報との間の関連づけをネットワーク機器構成情報に含めて記憶装置に保存し、この関連づけに基づいて各ネットワーク機器管理装置に対して動作指令を行う稼動グループ設定手段6とを備える。
これによって、この統合ネットワーク1は、各ネットワークの種別に関係なく、一括したネットワーク管理を行うが可能なものとなる。
これら各部/各手段のより詳細な構成は、次の実施形態として説明する。
(実施形態)
続いて、本発明の実施形態の構成について添付図2に基づいて説明する。
最初に、本実施形態の基本的な内容について説明し、その後でより具体的な内容について説明する。
本実施形態に係る統合ネットワーク100は、複数のネットワーク機器管理装置(オープンフローコントローラ20、ネットワーク管理装置30、仮想化管理装置40、サーバ管理装置50)と、各ネットワーク機器管理装置から当該各装置の管理するネットワーク機器情報およびサーバ情報を収集する統合運用管理装置10を備えた統合ネットワークである。統合運用管理装置10は、ネットワーク機器構成情報およびサーバ情報を収集してこれを予め備えられた記憶装置に構成情報データベース104として記憶するリソースグループ収集手段101と、ネットワーク機器構成情報からユーザが作成した論理ネットワークに関する情報を記憶装置に記憶する論理ネットワーク設定手段102と、ユーザが作成した論理ネットワークとサーバ情報との間の関連づけをネットワーク機器構成情報に含めて記憶装置に保存し、この関連づけに基づいて各ネットワーク機器管理装置に対して動作指令を行う稼動グループ設定手段103とを備える。
ここで、複数のネットワーク機器管理装置が、オープンフロー(OpenFlow)の技術に準拠したネットワーク機器を管理するオープンフローコントローラ20を含む。また、仮想化基盤上に仮想的に生成された仮想スイッチおよび仮想サーバを管理する仮想化管理装置40を含む。
また、論理ネットワーク設定手段102が、VTN(仮想テナントネットワーク)方式で作成された論理ネットワークに関する情報を記憶装置12に記憶制御する。そして、稼動グループ設定手段103が、論理ネットワークの接続ポートとサーバ情報のネットワークカードとの間の関連づけをネットワーク機器構成情報に含めて記憶装置12に保存する。
この構成を備えることによって、この統合ネットワーク100は、物理ネットワークと仮想ネットワークに関係なく、またオープンフロー対応と非対応に関係なく、一括したネットワーク管理を行うが可能なものとなる。
以下、これをより詳細に説明する。
図2は、本発明の実施形態に係る統合運用管理装置10を含む統合ネットワーク100の構成について示す説明図である。統合ネットワーク100は、統合運用管理装置10、オープンフローコントローラ20、ネットワーク管理装置30、仮想化管理装置40、サーバ管理装置50、物理スイッチ60a、60b、…、オープンフロースイッチ70a、70b、…、仮想化基盤80a、80b、…、物理サーバ90a、90b、…、といった各要素が、ネットワーク99を介して相互に接続されて構成される。
統合運用管理装置10は、オープンフローコントローラ20、ネットワーク管理装置30、仮想化管理装置40、サーバ管理装置50の各機器と連携して、管理対象機器である物理スイッチ60a、60b、…、オープンフロースイッチ70a、70b、…、仮想化基盤80、物理サーバ90a、90b、…、の各機器に対する制御を行う。統合運用管理装置は、各機器が管理する情報を定期的に収集し、全ての管理対象機器に関する情報を構成情報データベースとして管理する。その具体的な動作については後述する。
オープンフローコントローラ20は、オープンフローの技術に準拠して、ネットワークにおける経路計算などの処理を集中管理する。ここでいう経路計算は、VTN(Virtual Tenent Network)モデルを利用して行う。VTNによって、論理的な仮想スイッチ・仮想ルータを組み合わせて処理木を構成し、その処理木を、実際に転送処理などを行うオープンフロースイッチ70a、70b、…に対して逐次展開する。その具体的な動作については後述する。
ネットワーク管理装置30は、物理スイッチ60a、60b、…、あるいはルータ、ロードバランサなどのような既存のネットワーク機器の管理を行う装置であり、各ネットワーク機器の状態を収集して当該機器の制御を行い、構成情報データベースを構築する。
仮想化管理装置40は、仮想化基盤80と、そこに仮想的に生成される複数の仮想スイッチ81a、81b、…および仮想サーバ82a、82b、…を集中的に管理および制御すると共に、これら各機器の情報を収集し、構成情報データベースを構築する。
サーバ管理装置50は、複数の物理サーバ90a、90b、…に導入されたエージェントソフトを介して当該物理サーバの動作状態などについての情報を収集し、それによってこれらの物理サーバを集中的に管理および制御する。
物理スイッチ60a、60b、…は、ネットワーク管理装置30によって管理される既存のネットワークに係るネットワーク機器であり、経路計算とデータ転送処理とを一括して行う機器である。
オープンフロースイッチ70a、70b、…は、オープンフローの技術に準拠した機器であり、オープンフローコントローラ20から受信した処理木によってデータ転送処理を行う。
仮想化基盤80は、単数又は複数のコンピュータによって構成され、これらのコンピュータ内部に仮想スイッチ81a、81b、…および仮想サーバ82a、82b、…を生成して動作させるものである。仮想化基盤80aは、仮想化管理装置40によって管理され、
仮想サーバ82a、82b、…が仮想スイッチ81a、82b、…の特定のポートと結びつくことにより、外部のネットワークとの接続が可能となる。
また、仮想スイッチ81a、81b、…には、オープンフローの技術に準拠したものと、そうでないものが存在する。オープンフローの技術に準拠したものであれば、オープンフロースイッチ70a、70b、…と同様に、オープンフローコントローラ20から受信した処理木によってデータ転送処理を行うことができる。
物理サーバ90a、90b、…は、前述の通り、サーバ管理装置50による管理の対象となるサーバ機器である。
統合運用管理装置10は、オープンフローコントローラ20、ネットワーク管理装置30、仮想化管理装置40、サーバ管理装置50の各機器をサブシステムとし、これらの各管理装置から取得した情報を一括して管理する。その際、各サブシステム間の関連付けは、システム管理者があらかじめ与える。
たとえば、ネットワーク管理装置30から取得した物理スイッチ60a、60b、…のポートと、サーバ管理装置50から取得した物理サーバ90a、90b、…(または仮想サーバ82a、82b、…)とそのネットワークカードの接続状況との関連などのような情報を、システム管理者が統合運用管理装置10に対してあらかじめ設定して与えておく。
このような関連づけによって、統合運用管理装置10は運用状況に応じて効率的に、ネットワーク環境の構築、更新、および解除を行うことが可能となる。より具体的な動作については後述する。
図3は、図2に示した統合運用管理装置10内部の構成をより詳細に示す説明図である。統合運用管理装置10は、コンピュータ装置としての一般的な構成を備えている。即ち、コンピュータプログラムを実行する主体であるプロセッサ11と、データを記憶する記憶手段12とを備える。これら以外の要素、たとえばネットワークカード、入力手段、出力手段などについては、本実施形態を説明する上では特に必要ではない。
プロセッサ11は、統合運用管理プログラムが動作することにより、リソースグループ収集手段101、論理ネットワーク設定手段102、および稼動グループ設定手段103として機能する。また記憶手段12には、各ネットワーク機器および各サーバの構成について記憶する構成情報データベース104、および論理ネットワークの構成について定義する論理ネットワーク構成情報105が、記憶域として確保されている。
図4は、図2に示した統合ネットワーク100で、統合運用管理装置10が各ネットワーク機器の設定を行わせるまでの動作の流れを簡略化して示した説明図である。図5は、図2に示した統合運用管理装置10が各ネットワーク機器の設定を行わせる動作について示すフローチャートである。図4(a)は図5のステップS101を、図4(b)は図5のステップS102を、図4(c)は図5のステップS103〜104の動作について各々示している。
ここで、各ネットワーク機器とは、物理スイッチ60a、60b、…、オープンフロースイッチ70a、70b、…および仮想スイッチ81a、82b、…をいう。各サーバとは、物理サーバ90a、90b、…および仮想サーバ82a、82b、…をいう。各管理装置とは、オープンフローコントローラ20、ネットワーク管理装置30、仮想化管理装置40、およびサーバ管理装置50をいう。
リソースグループ収集手段101は、オープンフローコントローラ20、ネットワーク管理装置30、仮想化管理装置40、サーバ管理装置50の各々から各ネットワーク機器、および各サーバについての情報、そして各ネットワーク機器と各サーバの物理的な関連づけについての情報を受信し、構成情報データベース104に記憶する(ステップS101)。
ここで構成情報データベース104は、大別すると各ネットワーク機器についての情報であるネットワーク機器情報104aと、各サーバについての情報であるサーバ情報104bとにわかれる。
論理ネットワーク設定手段102は、論理ネットワークについての情報を設定して、これを論理ネットワーク構成情報105として記憶する(ステップS102)。稼動グループ設定手段103は、構成情報データベース104に記憶された各サーバと、論理ネットワーク構成情報105に定義された論理ネットワークとの間の対応付けを行い(ステップS103)、これに基づいて各ネットワーク機器の制御を各管理装置に対して実施させる(ステップS104)。
(論理ネットワークについて)
本実施形態でいう論理ネットワークについてさらに説明する。ここでいう論理ネットワークとは、物理ネットワークと仮想ネットワーク、あるいはオープンフロー方式と既存ネットワーク方式との間を区別することなく、直感的に制御可能とする枠組みをいう。
論理ネットワーク設定手段102がそのような論理ネットワークを設定し、論理ネットワーク構成情報105としてこれを記憶することで、統合運用管理装置10を利用した構築、変更、および解除を容易かつ迅速に実施することが可能となる。また、クラウドにおけるマルチテナント運用を想定し、テナント間のセキュリティ、IPアドレスの払い出しの情報も論理ネットワークに含めることができる。
図6は、図3に示した論理ネットワーク設定手段102によって設定される論理ネットワーク構成情報105の一構成例について示す説明図である。論理ネットワークは、公開範囲151、仮想LAN定義152、アドレスプール153といった要素を含む。仮想LAN定義152およびアドレスプール153は各々、1つの論理ネットワークの中で複数定義できる。
公開範囲151は、論理ネットワークをマルチテナント間で公開範囲の制限を行うための設定である。公開範囲151=「プライベート(Private)」に設定した場合には、当該論理ネットワークを作成したテナント管理者のみが編集や運用における割当および解除を実施可能となる。公開範囲151=「パブリック(Public)」にした場合には、この論理ネットワークを他のテナント間で共有して利用することができる。
仮想LAN定義152は、物理ネットワーク、仮想ネットワーク、オープンフロー方式、および既存ネットワーク方式のそれぞれに対する仮想的なネットワークを構築するための設定である。スイッチ種別152aとして「物理スイッチ」「OFS(オープンフロースイッチ)」「仮想スイッチ」「仮想OFSスイッチ」のうちのいずれかを選択する。
スイッチ選択152bは、既に構成情報データベース104に格納済みの物理スイッチ、OFS、仮想スイッチ、および仮想OFSの中から、スイッチ種別152aで選択した値に合致するスイッチが選択対象として表示される。なお、OFSおよび仮想OFSでは、vExternalノードとマッピングが実施されているもののみが選択対象となる。ユーザはいずれかを選択する。
スイッチ選択152bでオープンフロー対応のスイッチを選択した場合には、仮想LAN・VTN指定152cで作成済みのVTN(仮想テナントネットワーク)を選択するか、もしくは新規VTN152dによってVTNの新規作成を行う。新規VTN152dでは、vExternal、vRouter、vBridgeとそれぞれのリンクを組み合わせることによってVTNの新規作成を行い、そのVTNに対して仮想LAN IDを入力して割り当てる。
アドレスプール153は、論理ネットワーク内の各機器に対して統合運用管理装置10が払い出すことが可能なIPアドレスの範囲を格納している。これにより、論理ネットワークを元にしたマシン構築・更新・解除の際に、IPアドレスの割り当ての競合を防ぐことができる。
(VTNモデルについて)
図7は、図6に示した論理ネットワーク構成情報105の構成例の中で選択されるVTN(仮想テナントネットワーク)200の形態の一例について示す説明図である。VTN200は、仮想ノード201(vExternal)、仮想ブリッジ202(vBridge)、および仮想ルータ203(vRouter)とからなり、外部ネットワークの物理スイッチ204(オープンフロー対応)と接続される。
仮想ノード201(vExternal)は、外部ネットワークとの境界点となり、外部ネットワークのスイッチ204の接続ポートと対応づけられるものである。仮想ブリッジ202(vBridge)は、仮想的なL2スイッチであり、VTN200内で一意である必要がある。仮想ルータ203(vRouter)は、仮想的なL3スイッチであり、VTN200内で一意である必要がある。
図7に示した例では、物理スイッチ204aのポート3と仮想ノード201aとの間のマッピングを実施しており、物理スイッチ204aのポート3−仮想ノード201a−仮想ブリッジ202a−仮想ルータ203という仮想ネットワークが構成されている。この仮想ネットワークでは、物理スイッチ204aのポート4−仮想ノード201b−仮想ブリッジ202b−仮想ルータ203の経路、および物理スイッチ204bのポート5−仮想ノード201c−仮想ブリッジ202b−仮想ルータ203の経路の通信を遮断している。
VTNと既存のネットワークとの間を関連付けるには、VTNを識別するネットワークIDと既存の仮想LAN IDとをマッピングすればよい。このマッピングは、仮想ノード201と物理スイッチ204のポートとの間のマッピングによって実現可能である。本実施形態では、オープンフローコントローラによって経路計算を行い、この経路計算に基づいて転送処理を実現する。
(構成情報データベースについて)
統合運用管理装置10で、リソースグループ収集手段101はネットワーク管理装置30、仮想化管理装置40、サーバ管理装置50の各々から収集した情報を、次に示すリレーショナルデータベース形式の構成情報データベース104としてとして作成する。構成情報データベース104は、大別するとネットワーク機器情報104aおよびサーバ情報104bにわかれる。
図8は、図3に示した構成情報データベース104に含まれるネットワーク機器情報104aの一例について示す説明図である。ネットワーク機器情報104aは、60a、60b、…、オープンフロースイッチ70a、70b、…および仮想スイッチ81a、81b、…の全てについての情報を、リソースグループ収集手段101がオープンフローコントローラ20、ネットワーク管理装置30および仮想化管理装置40から収集して作成したものであり、次の各々の属性を含む。
「ID」は、各スイッチに一意に与えられる識別子である。「種別1」は、当該スイッチがオープンフロー対応であるか否かを示す二値データである。「種別2」は、当該スイッチが仮想スイッチ、分散仮想スイッチ、物理スイッチのうちいずれに該当するかを示す。「IPアドレス」は、当該スイッチに与えられたIPアドレスである(与えられていない場合もある)。「製品名」は当該スイッチの製造者(ベンダ)および製品名(品番)などである。
図9は、図8に示したネットワーク機器情報104aの中で、特に仮想スイッチにだけ与えられる詳細な属性について示す説明図である。「ID」は図8と同一である。「ポートグループ」は、当該仮想スイッチの複数のポートに一括して与えられるグループに一意に与えられる識別子である。「割当先」は、そのポートグループが割り当てられている仮想サーバの識別子であるが、詳細については後述する。「VLAN種別」は、そのポートグループに設定される仮想LANの種別であり、「VLAN(tagged)」「VLAN(untagged)」「Private VLAN」などの値が存在する。「VLAN ID」は、その仮想LANに一意に与えられる識別子である。
図10は、図8に示したネットワーク機器情報104aの中で、特に物理スイッチにだけ与えられる詳細な属性について示す説明図である。「ID」は図8と同一である。「ポート」は、当該物理スイッチの各ポートに一意に与えられる識別子である。「割当先マシン」は、そのポートに接続されているサーバと、そのサーバのNIC(ネットワークカード)のMACアドレスであるが、詳細については後述する。「VLAN名」「VLAN ID」は各々、そのポートに割り当てられている仮想LANに与えられる名前と、当該仮想LANに一意に与えられる識別子である。「適用状態」は、そのポートに仮想LANが設定されているか否かを示す二値データである。
図11は、図8に示したネットワーク機器情報104aの中で、特に物理スイッチにだけ与えられるVTN情報について示す説明図である。これは図7に示したVTNの構成の中で、物理スイッチ204に対応するものである。「ID」および「ポート」は図10と同一である。「所属VTN」は、そのポートに接続されているVTNに与えられる識別子である。「種別」は、その接続先が仮想ノード(vExternal)、仮想ブリッジ(vBridge)、仮想ルータ(vRouter)のいずれであるかを示す。「親」「子」は、その接続先の処理木における各々親ノードと子ノードの識別子(ID)である。
図12は、図8に示したネットワーク機器情報104aの中で、特に物理スイッチにだけ与えられる仮想ノード(vExternal)−外部ポート間のマッピング情報について示す説明図である。「ID」は図8および9と同じく、各物理スイッチに一意に与えられる識別子である。「種別」はそれら各々の接続先の識別子である。「ポート」は、そこに接続される物理スイッチもしくは仮想スイッチのポートを示す。「VLAN」は、当該仮想LANに与えられる数値である。
図13は、図8に示したネットワーク機器情報104aの中で、「種別1」が「オープンフロー対応」であるスイッチ(オープンフロースイッチ70a、70b、…および一部の仮想スイッチ81a、81b、…)にだけ与えられるマッピング済みのスイッチと外部ポートとの間のマッピング情報について示す説明図である。「ID」は図8および9と同じく、各物理スイッチに一意に与えられる識別子である。「ポート」は、そこに接続される物理スイッチもしくは仮想スイッチのポートを示す。「割り当て先種別」は、OFSマッピング済みのそのポートに接続しているスイッチもしくはサーバの識別子である。「割り当て先」は、割当先のポートもしくはMACアドレスである。「割り当て先種別」「割り当て先」の詳細については後述する。
図14は、図3に示した構成情報データベース104に含まれるサーバ情報104bの一例について示す説明図である。「ID」は、各物理サーバもしくは仮想サーバに一意に与えられる識別子である。「UUID」は、各サーバに割り当てられる識別子である。「MAC」は、当該サーバのネットワークカードのMACアドレスである。「デバイスID」は、当該サーバのネットワークカードの型番である。「モデル」は、当該サーバの製造者(ベンダ)および製品名(品番)などである。
図9の「割当先」、図10の「割当先マシン」、図13の「割り当て先種別」「割り当て先」は、前述のステップS101でリソースグループ収集手段101が構成情報データベース104を作成した段階では空欄となるデータフィールドである。これに対して、前述のステップS103で論理ネットワークとの間の対応付けがなされると、これらのデータフィールドに論理ネットワーク構成情報105に定義された内容が割り当てられ、保存される。そして、割り当てられた内容に対応した各ネットワーク機器の制御指令が、前述のステップS104で各管理装置に対してなされる。
(環境設定の例)
本明細書では、設定すべきネットワークの環境として想定される環境A〜Dの4通りを例として示す。環境Aは、ネットワーク環境がオープンフローコントローラ20によって管理されるオープンフロー方式のみの場合である。環境Bは、ネットワーク環境がオープンフローコントローラ20によって管理されるオープンフロー方式と、ネットワーク管理装置30によって管理される既存の物理ネットワーク方式とが混在している場合である。
環境Cおよび環境Dは、ネットワーク環境がオープンフローコントローラ20によって管理されるオープンフロー方式と、従来のネットワーク方式とが混在しており、さらにその中で仮想化管理装置40によって管理される仮想ネットワーク方式とサーバ管理装置50によって管理される物理ネットワーク方式とが混在している場合である。
その中でも環境Cは、オープンフロー方式のネットワークが物理ネットワーク方式のネットワークを経由して仮想サーバにアクセスしている場合である。環境Dは、オープンフロー方式のネットワークが仮想サーバおよび仮想スイッチを介して物理ネットワーク方式のネットワークにアクセスしている場合である。図15〜18は、各々それらの環境A〜Dを観念的に示す図であるので、各管理装置が管理しているネットワーク機器およびサーバが各管理装置の中にあるかのように記載しているが、これは実際の各装置の物理的/論理的な配置とは異なるということに注意されたい。
図15は、図2〜3に示した統合ネットワーク100で、ネットワーク環境が前述の環境Aに該当する場合の構成について示す説明図である。この場合、ネットワーク環境がオープンフローコントローラ20によって管理されるオープンフロー方式のみである。物理サーバ90a、90b、…は、オープンフロー体系の中に含まれており、サーバ管理装置50によって管理制御される。
統合運用管理装置10は、オープンフローコントローラ20およびサーバ管理装置50と連携している。構成情報データベース104として、サーバ管理装置50によって管理される物理サーバ90a、90b、…と、オープンフローコントローラ20によって管理されるオープンフロースイッチ70a、70b、…の一覧を管理している。
稼動グループ設定手段103は、サーバ情報104bに含まれる物理サーバ90a、90b、…のネットワークカードと、オープンフロースイッチ70a、70b、…の各ポートの間の接続について関連づけを行い、その関連づけを構成情報データベース104として保存する。これによって、各物理サーバ90a、90b、…は論理ネットワークに割り当てられることとなる。
統合運用管理装置10は、各物理サーバ90a、90b、…を稼動グループ104で稼動させる際に、論理ネットワーク102に格納された情報を元に、オープンフローコントローラ20に対してネットワーク制御を実施し、その後にサーバ管理装置50を介して各物理サーバ90a、90b、…に対して指定する処理を実施する。
図16は、図2〜3に示した統合ネットワーク100で、ネットワーク環境が前述の環境Bに該当する場合の構成について示す説明図である。ここでは、ネットワーク環境がオープンフローコントローラ20によって管理されるオープンフロー方式と、ネットワーク管理装置30およびサーバ管理装置50によって管理される既存の物理ネットワーク方式とが混在しているものとなる。ネットワーク管理装置30は、物理スイッチ60a、60b、…を管理する。
統合運用管理装置10は、オープンフローコントローラ20、ネットワーク管理装置30およびサーバ管理装置50と連携している。構成情報データベース104として、サーバ管理装置50によって管理される物理サーバ90a、90b、…と、オープンフローコントローラ20によって管理されるオープンフロースイッチ70a、70b、…、およびネットワーク管理装置30によって管理される物理スイッチ60a、60b、…の一覧を管理している。
稼動グループ設定手段103は、サーバ情報104bに含まれる物理サーバ90a、90b、…のネットワークカードと、物理スイッチ60a、60b、…の各ポートと、オープンフロースイッチ70a、70b、…の各ポート(各仮想ノード)の間の接続についてシステム管理者が関連づけを行い、その関連づけを構成情報データベース104として保存する。
これによって、各物理サーバ90a、90b、…は、物理スイッチ60a、60b、…およびオープンフロースイッチ70a、70b、…を介して論理ネットワークに割り当てられることとなる。
リソースグループ収集手段101は、サーバ管理装置50が管理する各サーバと、オープンフローコントローラ20が管理するオープンフロー対応の各ネットワーク機器と、ネットワーク管理装置30が管理するオープンフロー非対応の各ネットワーク機器の一覧を作成し、構成情報データベース104として管理する。
リソースグループ収集手段101はまた、この構成情報データベース104で、VTN200の仮想ノード201(vExternal)と、オープンフロー非対応の既存ネットワーク機器との間で、ポート同士の関連付けを行う。直接サーバと接続している状態であれば、オープンフロースイッチのポートとサーバのNICとの関連付けを行う。
さらに、従来のネットワーク管理装置とサーバ管理装置が管理するサーバのネットワークカードとの接続状況をシステム管理者が関連付けを行う。関連付けされた情報は構成情報データベース104に格納される。
稼動グループ設定手段103は、リソースとしてサーバ情報104bに登録されたサーバを、オープンフロー体系と従来ネットワーク体系の設定を一括して論理ネットワーク構成情報105と関連づけて稼働させる。サーバを稼動させる際に、統合運用管理装置10が論理ネットワーク構成情報105の情報を元にして、オープンフローコントローラ20とネットワーク管理装置30に対する制御を実施し、その後にサーバに対して指定する処理を実施する。
図17は、図2〜3に示した統合ネットワーク100で、ネットワーク環境が前述の環境Cに該当する場合の構成について示す説明図である。図18は、図2〜3に示した統合ネットワーク100で、ネットワーク環境が前述の環境Dに該当する場合の構成について示す説明図である。
これらの場合、ネットワーク環境がオープンフローコントローラ20によって管理されるオープンフロー方式と、従来のネットワーク方式とが混在しており、さらにその中でネットワーク管理装置30および仮想化管理装置40によって管理される仮想ネットワーク方式とサーバ管理装置50によって管理される物理ネットワーク方式とが混在している。
統合運用管理装置10は、オープンフローコントローラ20、仮想化管理装置40、およびサーバ管理装置50と連携している。構成情報データベース104として、サーバ管理装置50によって管理される物理サーバ90a、90b、…と、オープンフローコントローラ20によって管理されるオープンフロースイッチ70a、70b、…と、ネットワーク管理装置30によって管理される物理スイッチ60a、60b、…と、仮想化管理装置40によって管理される仮想スイッチ81a、81b、…および仮想サーバ82a、82b、…の一覧を管理している。
稼動グループ設定手段103は、サーバ情報104bに含まれる物理サーバ90a、90b、…および仮想サーバ82a、82b、…と、仮想スイッチ81a、81b、…およびオープンフロースイッチ70a、70b、…、物理スイッチ60a、60b、…の各ポートの間の接続についてシステム管理者が関連づけを行い、その関連づけを構成情報データベース104として保存する。
これによって、各物理サーバ90a、90b、…および仮想サーバ82a、82b、…は、物理スイッチ60a、60b、仮想スイッチ81a、81b、…、およびオープンフロースイッチ70a、70b、…を介して論理ネットワークに割り当てられることとなる。
稼動グループ設定手段103はまた、リソースとしてサーバ情報104bに登録されたサーバを、オープンフロー体系と従来ネットワーク体系の設定を一括して論理ネットワーク構成情報105と関連づけて稼働させる。サーバを稼動させる際に、統合運用管理装置10が論理ネットワーク構成情報105の情報を元にして、オープンフローコントローラ20とネットワーク管理装置30に対する制御を実施し、その後にサーバに対して指定する処理を実施する。
また、仮想化管理装置40に対しても、仮想スイッチ81a、81b、…および仮想サーバ82a、82b、…について物理スイッチ60a、60b、…および物理サーバ90a、90b、…と同様の処理を行わせる。その際、新規に仮想サーバを作成する場合には、作成する仮想サーバの元となるOSテンプレートを割り当てておく。
仮想サーバを稼動もしくは新規に作成する際に、統合運用管理装置10は論理ネットワーク構成情報105を元に、オープンフローコントローラ20とネットワーク管理装置30と仮想化管理装置40に対してネットワーク制御を実施し、その後に仮想サーバに対して指定する処理を実施する。
(ネットワーク制御の動作:環境A)
図19は、図15に示した環境Aに該当するネットワーク環境の統合ネットワーク100で、ネットワーク構築の場合の動作について示す流れ図である。統合運用管理装置10が、オープンフローコントローラ20で管理しているオープンフロースイッチ70a、70b、…と、サーバ管理装置50で管理している物理サーバ90a、90b、…の関連付けを元に、サーバを稼動グループに割り当てた時に処理が開始される(図4〜5のステップS103〜104)。
統合運用管理装置10の稼動グループ設定手段103は、論理ネットワーク構成情報105の内容に基づいて、まずオープンフローコントローラ20に対してVTNの構築を指示する(ステップS201)。オープンフローコントローラ20は、これを受けてVTNの作成を行い(ステップS202)、作成したVTNの内容を各オープンフロースイッチ70a、70b、…に対して展開し(ステップS203)、その処理結果を統合運用管理装置10に報告する(ステップS204)。
処理結果の報告を受けた統合運用管理装置10は、その処理結果に対してエラーチェックを行う(ステップS205)。ここまでの処理でネットワークの構築処理は完了している。ネットワーク疎通後に、統合運用管理装置10はサーバ管理装置50に対して、事前に取得している配布用OSイメージを配信し、各物理サーバ90a、90b、…のサーバ構築を行わせる(ステップS206)。サーバ管理装置50は、このサーバ構築の処理終了後にその結果を統合運用管理装置10に報告し(ステップS207)、統合運用管理装置10はその処理結果に対してエラーチェックを行う(ステップS208)。以上で処理を完了する。
図20は、図15に示した環境Aに該当するネットワーク環境の統合ネットワーク100で、ネットワーク解除の場合の動作について示す流れ図である。統合運用管理装置10が、オープンフローコントローラ20で管理しているオープンフロースイッチ70a、70b、…と、サーバ管理装置50で管理している物理サーバ90a、90b、…の関連付けを元に、稼動グループに割り当てられたサーバを解除する時に処理が開始される。
統合運用管理装置10の稼動グループ設定手段103は、論理ネットワーク構成情報105の内容に基づいて、まずオープンフローコントローラ20に対してVTNの解除を指示する(ステップS211)。オープンフローコントローラ20は、これを受けて各オープンフロースイッチ70a、70b、…に対してVTNの解除を指示し(ステップS212)、その処理結果を統合運用管理装置10に報告する(ステップS213)。
処理結果の報告を受けた統合運用管理装置10は、その処理結果に対してエラーチェックを行う(ステップS214)。ここまでの処理でネットワークの解除処理は完了している。ネットワーク解除後に、統合運用管理装置10はサーバ管理装置50に対して電源オフを指示する(ステップS215)。サーバ管理装置50はこれを受けて各物理サーバ90a、90b、…に電源オフの動作を行わせて、その動作結果を統合運用管理装置10に報告し(ステップS216)、統合運用管理装置10はその動作結果に対してエラーチェックを行う(ステップS217)。以上でネットワークの解除は完了する。
図21は、図15に示した環境Aに該当するネットワーク環境の統合ネットワーク100で、ネットワーク更新の場合の動作について示す流れ図である。統合運用管理装置10が、オープンフローコントローラ20で管理しているオープンフロースイッチ70a、70b、…と、サーバ管理装置50で管理している物理サーバ90a、90b、…の関連付けを元に、稼動グループに割り当てられたサーバの関連づけを変更する時に処理が開始される。
統合運用管理装置10の稼動グループ設定手段103は、論理ネットワーク構成情報105の内容に基づいて、まずオープンフローコントローラ20に対してVTNの変更を指示する(ステップS221)。オープンフローコントローラ20は、これを受けて各オープンフロースイッチ70a、70b、…に対してVTNの変更を指示し(ステップS222)、その処理結果を統合運用管理装置10に報告する(ステップS223)。
処理結果の報告を受けた統合運用管理装置10は、その処理結果に対してエラーチェックを行う(ステップS224)。ここまでの処理でネットワークの変更処理は完了する。
(ネットワーク制御の動作:環境B)
図22は、図16に示した環境Bに該当するネットワーク環境の統合ネットワーク100で、ネットワーク構築の場合の動作について示す流れ図である。統合運用管理装置10が、オープンフローコントローラ20で管理しているオープンフロースイッチ70a、70b、…およびネットワーク管理装置30によって管理される物理スイッチ60a、60b、…と、サーバ管理装置50で管理している物理サーバ90a、90b、…の関連付けを元に、サーバを稼動グループに割り当てた時に処理が開始される(図4〜5のステップS103〜104)。
統合運用管理装置10の稼動グループ設定手段103は、論理ネットワーク構成情報105の内容に基づいて、まずオープンフローコントローラ20との間で図19のステップ201〜205と同一の処理を行う。この図22は、図19と同一の動作ステップを多く含むので、同一の動作については同一の参照番号を付することにする。
作成したVTNの各オープンフロースイッチ70a、70b、…に対する展開が完了したことが確認されてから、稼動グループ設定手段103が、今度はネットワーク管理装置30に対して、各物理サーバ90a、90b、…と関連付けられた各物理スイッチ60a、60b、…について、VLANの新規作成とそのVLANの該当するポートへの割り当てを指示する(ステップS231)。ネットワーク管理装置30は、この処理終了後にその結果を統合運用管理装置10に報告し(ステップS232)、統合運用管理装置10はその処理結果に対してエラーチェックを行う(ステップS233)。
ここまでの処理でネットワークの構築処理は完了している。これに引き続いて、稼動グループ設定手段103は、サーバ管理装置50との間で図19のステップ206〜208と同一の処理を行い、以上で処理を完了する。
図23は、図16に示した環境Bに該当するネットワーク環境の統合ネットワーク100で、ネットワーク解除の場合の動作について示す流れ図である。統合運用管理装置10が、オープンフローコントローラ20で管理しているオープンフロースイッチ70a、70b、…およびネットワーク管理装置30によって管理される物理スイッチ60a、60b、…と、サーバ管理装置50で管理している物理サーバ90a、90b、…の関連付けを元に、割り当てられたサーバを解除する時に処理が開始される。
統合運用管理装置10の稼動グループ設定手段103は、論理ネットワーク構成情報105の内容に基づいて、まずオープンフローコントローラ20との間で図20のステップ211〜214と同一の処理を行う。この図23は、図20と同一の動作ステップを多く含むので、同一の動作については同一の参照番号を付することにする。
各オープンフロースイッチ70a、70b、…の解除が完了したことが確認されてから、稼動グループ設定手段103が、今度はネットワーク管理装置30に対して、該当する各物理スイッチ60a、60b、…のポートへのVLANの割り当て解除を指示する(ステップS241)。ネットワーク管理装置30は、この処理終了後にその結果を統合運用管理装置10に報告し(ステップS242)、統合運用管理装置10はその処理結果に対してエラーチェックを行う(ステップS243)。
ここまでの処理でネットワークの解除処理は完了している。これに引き続いて、稼動グループ設定手段103は、サーバ管理装置50との間で図20のステップ215〜217と同一の処理を行い、以上で処理を完了する。
図24は、図16に示した環境Bに該当するネットワーク環境の統合ネットワーク100で、ネットワーク更新の場合の動作について示す流れ図である。統合運用管理装置10が、オープンフローコントローラ20で管理しているオープンフロースイッチ70a、70b、…およびネットワーク管理装置30によって管理される物理スイッチ60a、60b、…と、サーバ管理装置50で管理している物理サーバ90a、90b、…の関連付けを元に、割り当てられたサーバの関連づけを変更する時に処理が開始される。
統合運用管理装置10の稼動グループ設定手段103は、論理ネットワーク構成情報105の内容に基づいて、まずオープンフローコントローラ20との間で図21のステップ221〜224と同一の処理を行う。この図24は、図21と同一の動作ステップを多く含むので、同一の動作については同一の参照番号を付することにする。
各オープンフロースイッチ70a、70b、…に対してVTNの変更が反映したことが確認されてから、稼動グループ設定手段103が、今度はネットワーク管理装置30に対して、該当する各物理スイッチ60a、60b、…のポートへのVLANの割り当て変更を指示する(ステップS251)。ネットワーク管理装置30は、この処理終了後にその結果を統合運用管理装置10に報告し(ステップS252)、統合運用管理装置10はその処理結果に対してエラーチェックを行う(ステップS253)。以上で処理を完了する。
(ネットワーク制御の動作:環境C〜D)
図25は、図17〜18に示した環境C〜Dに該当するネットワーク環境の統合ネットワーク100で、ネットワーク構築の場合の動作について示す流れ図である。統合運用管理装置10が、オープンフローコントローラ20で管理しているオープンフロースイッチ70a、70b、…ネットワーク管理装置30によって管理される物理スイッチ60a、60b、…および仮想化管理装置40によって管理される仮想スイッチ81a、81b、…と、サーバ管理装置50で管理している物理サーバ90a、90b、…および仮想サーバ82a、82b、…の関連付けを元に、サーバを稼動グループに割り当てた時に処理が開始される(図4〜5のステップS103〜104)。
統合運用管理装置10の稼動グループ設定手段103は、論理ネットワーク構成情報105の内容に基づいて、まずオープンフローコントローラ20との間で図19のステップ201〜205と同一の処理を行う。これに引き続いて、ネットワーク管理装置30との間で図22のステップ231〜233と同一の処理を行う。この図25は、図19および図22と同一の動作ステップを多く含むので、同一の動作については同一の参照番号を付することにする。
以上の処理に引き続いて、稼動グループ設定手段103が、今度は仮想化管理装置40に対して、VLANの新規作成とそこへの仮想スイッチ81a、81b、…および仮想サーバ82a、82b、…の割り当てを指示する(ステップS261)。仮想化管理装置40は、この処理終了後にその結果を統合運用管理装置10に報告する(ステップS262)。
ここまでの処理でネットワークの構築処理は完了している。これに引き続いて、稼動グループ設定手段103は、サーバ管理装置50との間で図19のステップ206〜208と同一の処理を行い、以上で処理を完了する。
図26は、図17〜18に示した環境C〜Dに該当するネットワーク環境の統合ネットワーク100で、ネットワーク解除の場合の動作について示す流れ図である。統合運用管理装置10が、オープンフローコントローラ20で管理しているオープンフロースイッチ70a、70b、…ネットワーク管理装置30によって管理される物理スイッチ60a、60b、…および仮想化管理装置40によって管理される仮想スイッチ81a、81b、…と、サーバ管理装置50で管理している物理サーバ90a、90b、…および仮想サーバ82a、82b、…の関連付けを元に、割り当てられたサーバを解除する時に処理が開始される。
統合運用管理装置10の稼動グループ設定手段103は、論理ネットワーク構成情報105の内容に基づいて、まずオープンフローコントローラ20との間で図20のステップ211〜214と同一の処理を行う。これに引き続いて、ネットワーク管理装置30との間で図23のステップ241〜243と同一の処理を行う。この図26は、図20および図23と同一の動作ステップを多く含むので、同一の動作については同一の参照番号を付することにする。
以上の処理に引き続いて、稼動グループ設定手段103が、今度は仮想化管理装置40に対して、該当する各仮想スイッチ81a、81b、…および仮想サーバ82a、82b、…のVLANの割り当て解除を指示する(ステップS271)。仮想化管理装置40は、この処理終了後にその結果を統合運用管理装置10に報告し(ステップS272)、統合運用管理装置10はその処理結果に対してエラーチェックを行う(ステップS273)。
ここまでの処理でネットワークの解除処理は完了している。これに引き続いて、稼動グループ設定手段103は、サーバ管理装置50との間で図20のステップ215〜217と同一の処理を行い、以上で処理を完了する。
図27は、図17〜18に示した環境C〜Dに該当するネットワーク環境の統合ネットワーク100で、ネットワーク更新の場合の動作について示す流れ図である。統合運用管理装置10が、オープンフローコントローラ20で管理しているオープンフロースイッチ70a、70b、…ネットワーク管理装置30によって管理される物理スイッチ60a、60b、…および仮想化管理装置40によって管理される仮想スイッチ81a、81b、…と、サーバ管理装置50で管理している物理サーバ90a、90b、…および仮想サーバ82a、82b、…の関連付けを元に、割り当てられたサーバの関連づけを変更する時に処理が開始される。
統合運用管理装置10の稼動グループ設定手段103は、論理ネットワーク構成情報105の内容に基づいて、まずオープンフローコントローラ20との間で図21のステップ221〜224と同一の処理を行う。これに引き続いて、ネットワーク管理装置30との間で図24のステップ251〜253と同一の処理を行う。この図27は、図21および図24と同一の動作ステップを多く含むので、同一の動作については同一の参照番号を付することにする。
以上の処理に引き続いて、稼動グループ設定手段103が、今度は仮想化管理装置40に対して、仮想スイッチ81a、81b、…および仮想サーバ82a、82b、…に対する割り当て変更を指示する(ステップS281)。仮想化管理装置40は、この処理終了後にその結果を統合運用管理装置10に報告し(ステップS282)、統合運用管理装置10はその処理結果に対してエラーチェックを行う(ステップS283)。以上で処理は完了する。
(実施形態の全体的な動作)
次に、上記の実施形態の全体的な動作について説明する。
本実施形態に係るネットワーク統合運用管理方法は、複数のネットワーク機器管理装置と、各ネットワーク機器管理装置から当該各装置の管理するネットワーク機器情報およびサーバ情報を収集する統合運用管理装置を備えた統合ネットワークにあって、ネットワーク機器構成情報およびサーバ情報を、統合運用管理装置のリソースグループ収集手段が収集してこれを予め備えられた記憶装置に構成情報データベースとして記憶し(図5・ステップS101)、ネットワーク機器構成情報からユーザが作成した論理ネットワークに関する情報を、統合運用管理装置の論理ネットワーク設定手段が記憶装置に記憶し(図5・ステップS102)、ユーザが作成した論理ネットワークとサーバ情報との間の関連づけを統合運用管理装置の稼動グループ設定手段がネットワーク機器構成情報に含めて記憶装置に保存し(図5・ステップS103)、この関連づけに基づいて統合運用管理装置の稼動グループ設定手段が各ネットワーク機器管理装置に対して動作指令を行う(図5・ステップS104)。
ここで、上記各動作ステップについては、これをコンピュータで実行可能にプログラム化し、これらを前記各ステップを直接実行する統合運用管理装置10の備えるプロセッサ11に実行させるようにしてもよい。本プログラムは、非一時的な記録媒体、例えば、DVD、CD、フラッシュメモリ等に記録されてもよい。その場合、本プログラムは、記録媒体からコンピュータによって読み出され、実行される。
この動作により、本実施形態は以下のような効果を奏する。
本実施形態は、上記したように各ネットワーク機器管理装置から収集したネットワーク機器構成情報から論理ネットワークを作成するように構成している。この動作は、物理ネットワークと仮想ネットワークに関係なく、またオープンフロー対応と非対応に関係なく、等しく実行することが可能である。
そして、その上で論理ネットワークとサーバ情報との間の関連づけを行ってネットワーク構成情報を完成させ、これに応じて各ネットワーク機器管理装置を動作させるように構成しているので、物理ネットワークと仮想ネットワークの違い、またオープンフロー対応と非対応の違いを意識することなく、一括したネットワーク環境の構築を行い、その運用管理を行うことが可能となる。特に、ネットワークが大規模であればあるほど、またクラウドコンピューティングや仮想化環境を意識したものであればあるほど、迅速かつ容易にネットワーク環境の構築/更新/解除などが可能となる。このデータ管理は、前述したような複数のテーブルを含むリレーショナルデータベースを利用して行うことが可能である。
これまで本発明について図面に示した特定の実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができる。
上述した実施形態について、その新規な技術内容の要点をまとめると、以下のようになる。なお、上記実施形態の一部または全部は、新規な技術として以下のようにまとめられるが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではない。
(付記1) 複数のネットワーク機器管理装置と、前記各ネットワーク機器管理装置から当該各装置の管理するネットワーク機器情報およびサーバ情報を収集する統合運用管理装置を備えた統合ネットワークであって、
前記統合運用管理装置が、
前記ネットワーク機器構成情報および前記サーバ情報を収集してこれを予め備えられた記憶装置に構成情報データベースとして記憶するリソースグループ収集手段と、
前記ネットワーク機器構成情報からユーザが作成した論理ネットワークに関する情報を前記記憶装置に記憶する論理ネットワーク設定手段と、
ユーザが作成した前記論理ネットワークと前記サーバ情報との間の関連づけを前記ネットワーク機器構成情報に含めて前記記憶装置に保存し、この関連づけに基づいて前記各ネットワーク機器管理装置に対して動作指令を行う稼動グループ設定手段と
を備えること、を特徴とする統合ネットワーク。
(付記2) 前記複数のネットワーク機器管理装置が、オープンフロー(OpenFlow)の技術に準拠したネットワーク機器を管理するオープンフローコントローラを含むこと、を特徴とする付記1に記載の統合ネットワーク。
(付記3) 前記複数のネットワーク機器管理装置が、仮想化基盤上に仮想的に生成された仮想スイッチおよび仮想サーバを管理する仮想化管理装置を含むこと、を特徴とする付記1に記載の統合ネットワーク。
(付記4) 前記論理ネットワーク設定手段が、VTN(仮想テナントネットワーク)方式で作成された前記論理ネットワークに関する情報を前記記憶装置に記憶制御すること、を特徴とする付記1に記載の統合ネットワーク。
(付記5) 前記稼動グループ設定手段が、前記論理ネットワークの接続ポートと前記サーバ情報のネットワークカードとの間の関連づけを前記ネットワーク機器構成情報に含めて前記記憶装置に保存すること、を特徴とする付記1に記載の統合ネットワーク。
(付記6) 複数のネットワーク機器管理装置から当該各装置の管理するネットワーク機器情報およびサーバ情報を収集する統合運用管理装置であって、
前記ネットワーク機器構成情報および前記サーバ情報を収集してこれを予め備えられた記憶装置に構成情報データベースとして記憶するリソースグループ収集手段と、
前記ネットワーク機器構成情報からユーザが作成した論理ネットワークに関する情報を前記記憶装置に記憶する論理ネットワーク設定手段と、
ユーザが作成した前記論理ネットワークと前記サーバ情報との間の関連づけを前記ネットワーク機器構成情報に含めて前記記憶装置に保存し、この関連づけに基づいて前記各ネットワーク機器管理装置に対して動作指令を行う稼動グループ設定手段と
を備えること、を特徴とする統合運用管理装置。
(付記7) 前記稼動グループ設定手段が、前記論理ネットワークの接続ポートと前記サーバ情報のネットワークカードとの間の関連づけを前記ネットワーク機器構成情報に含めて前記記憶装置に保存すること、を特徴とする付記6に記載の統合運用管理装置。
(付記8) 前記稼動グループ設定手段が、前記論理ネットワークの接続ポートと前記サーバ情報のネットワークカードとの間の関連づけを前記ネットワーク機器構成情報に保存すること、を特徴とする付記6に記載の統合運用管理装置。
(付記9) 複数のネットワーク機器管理装置と、前記各ネットワーク機器管理装置から当該各装置の管理するネットワーク機器情報およびサーバ情報を収集する統合運用管理装置を備えた統合ネットワークにあって、
前記ネットワーク機器構成情報および前記サーバ情報を、前記統合運用管理装置のリソースグループ収集手段が収集してこれを予め備えられた記憶装置に構成情報データベースとして記憶し、
前記ネットワーク機器構成情報からユーザが作成した論理ネットワークに関する情報を、前記統合運用管理装置の論理ネットワーク設定手段が前記記憶装置に記憶し、
ユーザが作成した前記論理ネットワークと前記サーバ情報との間の関連づけを前記統合運用管理装置の稼動グループ設定手段が前記ネットワーク機器構成情報に含めて前記記憶装置に保存し、
この関連づけに基づいて前記統合運用管理装置の前記稼動グループ設定手段が前記各ネットワーク機器管理装置に対して動作指令を行うこと、
を特徴とするネットワーク統合運用管理方法。
(付記10) 前記ネットワーク機器構成情報からユーザが作成した論理ネットワークに関する情報から、VTN(仮想テナントネットワーク)方式で作成された前記論理ネットワークに関する情報を前記統合運用管理装置の論理ネットワーク設定手段が前記記憶装置に記憶すること、を特徴とする付記9に記載のネットワーク統合運用管理方法。
(付記11) ユーザが作成した前記論理ネットワークの接続ポートと前記サーバ情報のネットワークカードとの間の関連づけを前記統合運用管理装置の稼動グループ設定手段が前記ネットワーク機器構成情報に含めて前記記憶装置に保存すること、を特徴とする付記9に記載のネットワーク統合運用管理方法。
(付記12) 複数のネットワーク機器管理装置と、前記各ネットワーク機器管理装置から当該各装置の管理するネットワーク機器情報およびサーバ情報を収集する統合運用管理装置を備えた統合ネットワークにあって、
前記統合運用管理装置の備えるプロセッサに、
前記ネットワーク機器構成情報および前記サーバ情報を収集してこれを予め備えられた記憶装置に構成情報データベースとして記憶する手順、
前記ネットワーク機器構成情報からユーザが作成した論理ネットワークに関する情報を前記記憶装置に記憶する手順、
ユーザが作成した前記論理ネットワークと前記サーバ情報との間の関連づけを前記ネットワーク機器構成情報に含めて前記記憶装置に保存する手順、
およびこの関連づけに基づいて前記各ネットワーク機器管理装置に対して動作指令を行う手順
を実行させること、を特徴とするネットワーク統合運用管理プログラム。
本発明は、物理ネットワークと仮想ネットワーク、オープンフロー対応と非対応などのような種々の環境が混在した大規模なネットワークの管理および運用に対して適用することができる。
1、100 統合ネットワーク
2、10 統合運用管理装置
3a、3b、ネットワーク機器管理装置
4、101 リソースグループ収集手段
5、102 論理ネットワーク設定手段
6、103 稼動グループ設定手段
11 プロセッサ
12 記憶手段
20 オープンフローコントローラ
30 ネットワーク管理装置
40 仮想化管理装置
50 サーバ管理装置
60a、60b 物理スイッチ
70a、70b オープンフロースイッチ
80 仮想化基盤
81a、81b 仮想スイッチ
82a、82b 仮想サーバ
90a、90b 物理サーバ
99 ネットワーク
104 構成情報データベース
104a ネットワーク機器情報
104b サーバ情報
105 論理ネットワーク構成情報
151 公開範囲
152 仮想LAN定義
152a スイッチ種別
152b スイッチ選択
152c 仮想LAN・VTN指定
152d 新規VTN
153 アドレスプール
200 VTN
201、201a、201b 仮想ノード
202、202a、202b 仮想ブリッジ
203 仮想ルータ
204、204a、204b 物理スイッチ

Claims (10)

  1. 複数のネットワーク機器管理装置と、前記各ネットワーク機器管理装置から当該各装置の管理するネットワーク機器情報およびサーバ情報を収集する統合運用管理装置を備えた統合ネットワークであって、
    前記統合運用管理装置が、
    前記ネットワーク機器構成情報および前記サーバ情報を収集してこれを予め備えられた記憶装置に構成情報データベースとして記憶するリソースグループ収集手段と、
    前記ネットワーク機器構成情報からユーザが作成した論理ネットワークに関する情報を前記記憶装置に記憶する論理ネットワーク設定手段と、
    ユーザが作成した前記論理ネットワークと前記サーバ情報との間の関連づけを前記ネットワーク機器構成情報に含めて前記記憶装置に保存し、この関連づけに基づいて前記各ネットワーク機器管理装置に対して動作指令を行う稼動グループ設定手段と
    を備えること、を特徴とする統合ネットワーク。
  2. 前記複数のネットワーク機器管理装置が、オープンフロー(OpenFlow)の技術に準拠したネットワーク機器を管理するオープンフローコントローラを含むこと、を特徴とする請求項1に記載の統合ネットワーク。
  3. 前記複数のネットワーク機器管理装置が、仮想化基盤上に仮想的に生成された仮想スイッチおよび仮想サーバを管理する仮想化管理装置を含むこと、を特徴とする請求項1に記載の統合ネットワーク。
  4. 前記論理ネットワーク設定手段が、VTN(仮想テナントネットワーク)方式で作成された前記論理ネットワークに関する情報を前記記憶装置に記憶制御すること、を特徴とする請求項1に記載の統合ネットワーク。
  5. 前記稼動グループ設定手段が、前記論理ネットワークの接続ポートと前記サーバ情報のネットワークカードとの間の関連づけを前記ネットワーク機器構成情報に含めて前記記憶装置に保存すること、を特徴とする請求項1に記載の統合ネットワーク。
  6. 複数のネットワーク機器管理装置から当該各装置の管理するネットワーク機器情報およびサーバ情報を収集する統合運用管理装置であって、
    前記ネットワーク機器構成情報および前記サーバ情報を収集してこれを予め備えられた記憶装置に構成情報データベースとして記憶するリソースグループ収集手段と、
    前記ネットワーク機器構成情報からユーザが作成した論理ネットワークに関する情報を前記記憶装置に記憶する論理ネットワーク設定手段と、
    ユーザが作成した前記論理ネットワークと前記サーバ情報との間の関連づけを前記ネットワーク機器構成情報に含めて前記記憶装置に保存し、この関連づけに基づいて前記各ネットワーク機器管理装置に対して動作指令を行う稼動グループ設定手段と
    を備えること、を特徴とする統合運用管理装置。
  7. 前記論理ネットワーク設定手段が、VTN(仮想テナントネットワーク)方式で作成された前記論理ネットワークに関する情報を前記記憶装置に記憶制御すること、を特徴とする請求項6に記載の統合運用管理装置。
  8. 前記稼動グループ設定手段が、前記論理ネットワークの接続ポートと前記サーバ情報のネットワークカードとの間の関連づけを前記ネットワーク機器構成情報に含めて前記記憶装置に保存すること、を特徴とする請求項6に記載の統合運用管理装置。
  9. 複数のネットワーク機器管理装置と、前記各ネットワーク機器管理装置から当該各装置の管理するネットワーク機器情報およびサーバ情報を収集する統合運用管理装置を備えた統合ネットワークにあって、
    前記ネットワーク機器構成情報および前記サーバ情報を、前記統合運用管理装置のリソースグループ収集手段が収集してこれを予め備えられた記憶装置に構成情報データベースとして記憶し、
    前記ネットワーク機器構成情報からユーザが作成した論理ネットワークに関する情報を、前記統合運用管理装置の論理ネットワーク設定手段が前記記憶装置に記憶し、
    ユーザが作成した前記論理ネットワークと前記サーバ情報との間の関連づけを前記統合運用管理装置の稼動グループ設定手段が前記ネットワーク機器構成情報に含めて前記記憶装置に保存し、
    この関連づけに基づいて前記統合運用管理装置の前記稼動グループ設定手段が前記各ネットワーク機器管理装置に対して動作指令を行うこと、
    を特徴とするネットワーク統合運用管理方法。
  10. 複数のネットワーク機器管理装置と、前記各ネットワーク機器管理装置から当該各装置の管理するネットワーク機器情報およびサーバ情報を収集する統合運用管理装置を備えた統合ネットワークにあって、
    前記統合運用管理装置の備えるプロセッサに、
    前記ネットワーク機器構成情報および前記サーバ情報を収集してこれを予め備えられた記憶装置に構成情報データベースとして記憶する手順、
    前記ネットワーク機器構成情報からユーザが作成した論理ネットワークに関する情報を前記記憶装置に記憶する手順、
    ユーザが作成した前記論理ネットワークと前記サーバ情報との間の関連づけを前記ネットワーク機器構成情報に含めて前記記憶装置に保存する手順、
    およびこの関連づけに基づいて前記各ネットワーク機器管理装置に対して動作指令を行う手順
    を実行させること、を特徴とするネットワーク統合運用管理プログラム。
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