JP2015122640A - 中継システムおよびスイッチ装置 - Google Patents
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Abstract
Description
《中継システムの概略構成》
図1は、本発明の実施の形態1による中継システムにおいて、その概略構成例および概略動作例を示すブロック図である。図1に示す中継システムは、特に限定はされないが、例えば、VXLAN(Virtual eXtensible Local Area Network)を適用したデータセンタ等の中継システムである。当該中継システムは、情報処理部11a〜11dを含む複数の情報処理部と、レイヤ2スイッチ装置(以下、L2SWと略す)12a,12bと、レイヤ3スイッチ装置(以下、L3SWと略す)13a,13bと、レイヤ3ネットワーク(以下、L3ネットワークと略す)14と、コントロールプレーン15と、を備える。
次に、トンネル終端部EP1〜EP4のそれぞれのIP(Internet Protocol)アドレスがIPA1〜IPA4であるものとして、図1の中継システムにおける前提となる動作例について説明する。まず、VXLANについて簡単に説明する。図2は、VXLANのフレームフォーマットの一例を示す概略図である。VXLANとは、内部L2フレーム40を外部ヘッダ41によってカプセル化することで、L3ネットワーク14上に論理的なL2ネットワークを構築可能にするトンネリングプロトコルである。具体的には、各仮想端末VMは、VTEP(Virtual Tunnel End Point)と呼ばれるトンネル終端部EPに適宜属するように構成され、異なるVTEPに属する仮想端末VM間での通信は、対応するVTEP間での通信を介して行われる。
前述したように、マルチキャストグループGAの配信経路を構築する際には、例えば、図1のL3SW13aとL3SW13bとの間で、PIM等に基づき、L3ネットワーク14を介してマルチキャストパケットのルーティング経路が構築される。しかしながら、L3ネットワーク14は、例えば、通信事業者のキャリア網等であり、マルチキャストパケットの通過を禁止している場合がある。
そこで、図1の中継システムにおいて、複数のスイッチ装置(L2SW12a,12b)は、IGMP等のスヌーピング情報をコントロールプレーン15を介して同期する。そして、L2SW12a,12bは、当該同期した情報に基づいて、受信したマルチキャストパケットをユニキャストパケットに変換して所定のポートに送信する。
図4は、図1の中継システムにおいて、そのL2SW(スイッチ装置)の主要部の概略構成例を示すブロック図である。図4に示すL2SW(スイッチ装置)12は、複数(ここではn個)のポートP[1]〜P[n]と、フレーム(パケット)処理部25と、テーブルユニット26と、スヌーピングテーブル同期部27と、を備える。テーブルユニット26は、アドレステーブルFDBと、スヌーピングテーブル16とを備える。アドレステーブルFDBは、広く知られているように、複数のポートP[1]〜P[n]と、当該複数のポートの先に存在するMACアドレスとの対応関係を保持する。スヌーピングテーブル16は、図1および図3に示したスヌーピングテーブル16a,16bに該当する。
図5は、図1の中継システムにおいて、そのL2SW(スイッチ装置)が行うスヌーピング処理の処理内容の一例を示すフロー図である。図5において、L2SW(スイッチ装置)12(具体的にはスヌーピング部30)は、マルチキャスト(MC)用の要求パケット(例えばIGMPレポートまたはIGMPリーブ)を受信したか否かを判定する(ステップS101)。要求パケットを受信していない場合、L2SW12は、処理を終了する。
《中継システム(コントロールプレーン)の概略構成》
本実施の形態2では、実施の形態1で述べたコントロールプレーン15の詳細な構成例について説明する。図9は、本発明の実施の形態2による中継システムにおいて、その概略構成例を示すブロック図である。図10は、図9とは異なる概略構成例を示すブロック図である。図9および図10に示す中継システムは、図1の中継システムと同様の構成を備え、加えて、コントロールプレーン15の詳細が示されたものとなっている。以下、コントロールプレーン15に関する説明を行い、その他に関しては、実施の形態1の場合と同様であるため、詳細な説明は省略する。
《中継システムの概略動作(変形例)》
図11は、本発明の実施の形態3による中継システムにおいて、その概略構成例および概略動作例を示すブロック図である。図11に示す中継システムは、図1および図3に示した中継システムと同様の構成を備え、同様の動作を行う。ただし、図3では、L2SW12aは、トンネル終端部EP2に対してユニキャストパケット22aを送信したのに対して、図11では、L2SW12aは、トンネル終端部EP2に対してマルチキャストパケット21を送信する点が異なっている。その他の点に関しては、実施の形態1と同様であるため、詳細な説明は省略する。
12,12a,12b L2SW
13a,13b,36a,36b L3SW
14 L3ネットワーク
15 コントロールプレーン
16,16a,16b スヌーピングテーブル
17a〜17c IGMPパケット
18 通信回線
21 マルチキャストパケット
22a,22b ユニキャストパケット
25 フレーム(パケット)処理部
26 テーブルユニット
27 スヌーピングテーブル同期部
28 パケット変換部
29 FDB処理部
30 スヌーピング部
31 送信部
35a,35b 管理サーバ
40 内部L2フレーム
41 外部ヘッダ
42 VXLANヘッダ
43 UDPヘッダ
44 IPヘッダ
45 イーサネットヘッダ
EP,EP1〜EP4 トンネル終端部
FDB アドレステーブル
P[1]〜P[n] ポート
Pc 専用ポート
VM,VM[1,1],VM[1,i],VM[2,1],VM[2,i],VM[3,1],VM[4,i] 仮想端末
Claims (8)
- 複数のスイッチ装置と、
前記複数のスイッチ装置の間を接続するレイヤ3ネットワークと、
前記複数のスイッチ装置に接続されるコントロールプレーンと、
を有する中継システムであって、
前記複数のスイッチ装置のそれぞれは、
マルチキャストグループへの参加要求またはマルチキャストグループからの離脱要求を表す要求パケットを所定のルータに向けて中継する際に、前記要求パケットを受信したポートと、前記要求パケットに含まれるマルチキャストグループと、前記要求パケットに含まれる送信元IPアドレスと、の対応関係を取得するスヌーピング部と、
前記スヌーピング部によって取得された、ポート、マルチキャストグループおよびIPアドレスの対応関係を、前記参加要求または前記離脱要求に応じて保持または消去するスヌーピングテーブルと、
他のスイッチ装置の前記スヌーピングテーブルに保持されるマルチキャストグループおよびIPアドレスの対応関係を前記コントロールプレーンを介して取得し、当該取得した対応関係を自身の前記スヌーピングテーブルに登録するスヌーピングテーブル同期部と、
マルチキャストグループを宛先とするマルチキャストパケットを受信した際に、前記スヌーピングテーブルに基づいて、当該マルチキャストグループに対応する単数または複数のIPアドレスを抽出し、前記マルチキャストパケットを、前記単数または複数のIPアドレスをそれぞれ宛先とする単数または複数のユニキャストパケットに変換するパケット変換部と、
を有する、中継システム。 - 請求項1記載の中継システムにおいて、
前記複数のスイッチ装置のそれぞれは、さらに、自身が持つ複数のポートと、前記複数のポートの先に存在するMACアドレスと、の対応関係を保持するアドレステーブルを備え、前記単数または複数のユニキャストパケットを受信した際に、前記単数または複数のユニキャストパケットに含まれる宛先のMACアドレスを検索キーとして前記アドレステーブルを検索し、当該検索結果に基づくポートに前記単数または複数のユニキャストパケットを中継する、
中継システム。 - 請求項2記載の中継システムにおいて、
前記スヌーピングテーブル同期部は、自身の前記スヌーピング部に伴い自身の前記スヌーピングテーブルに変更が生じた場合に、当該変更内容を前記コントロールプレーンを介して他のスイッチ装置の前記スヌーピングテーブル同期部に通知する、
中継システム。 - 請求項2記載の中継システムにおいて、
前記コントロールプレーンは、
前記複数のスイッチ装置を管理する複数の管理サーバと、
前記複数の管理サーバの間を接続する管理ネットワークと、
を有する、中継システム。 - 請求項4記載の中継システムにおいて、
前記管理ネットワークは、前記レイヤ3ネットワークに含まれ、
前記複数の管理サーバは、前記レイヤ3ネットワークを介したインバンド管理によって、前記複数のスイッチ装置の前記スヌーピングテーブル同期部の間の通信を制御する、
中継システム。 - マルチキャストグループへの参加要求またはマルチキャストグループからの離脱要求を表す要求パケットを所定のルータに向けて中継する際に、前記要求パケットを受信したポートと、前記要求パケットに含まれるマルチキャストグループと、前記要求パケットに含まれる送信元IPアドレスと、の対応関係を取得するスヌーピング部と、
前記スヌーピング部によって取得された、ポート、マルチキャストグループおよびIPアドレスの対応関係を、前記参加要求または前記離脱要求に応じて保持または消去するスヌーピングテーブルと、
他のスイッチ装置の前記スヌーピングテーブルに保持されるマルチキャストグループおよびIPアドレスの対応関係を取得し、当該取得した対応関係を前記スヌーピングテーブルに登録するスヌーピングテーブル同期部と、
マルチキャストグループを宛先とするマルチキャストパケットを受信した際に、前記スヌーピングテーブルに基づいて、当該マルチキャストグループに対応する単数または複数のIPアドレスを抽出し、前記マルチキャストパケットを、前記単数または複数のIPアドレスをそれぞれ宛先とする単数または複数のユニキャストパケットに変換するパケット変換部と、
を有する、スイッチ装置。 - 請求項6記載のスイッチ装置において、
さらに、自身が持つ単数または複数のポートと、前記単数または複数のポートの先に存在するMACアドレスと、の対応関係を保持するアドレステーブルを備え、前記単数または複数のユニキャストパケットを受信した際に、前記単数または複数のユニキャストパケットに含まれる宛先のMACアドレスを検索キーとして前記アドレステーブルを検索し、当該検索結果に基づくポートに前記単数または複数のユニキャストパケットを中継する、スイッチ装置。 - 請求項7記載のスイッチ装置において、
前記スヌーピングテーブル同期部は、前記スヌーピング部に伴い前記スヌーピングテーブルに変更が生じた場合に、当該変更内容を前記他のスイッチ装置の前記スヌーピングテーブル同期部に通知する、スイッチ装置。
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