JP2015162843A - 仮想ネットワークサービス構築システム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、複数の仮想ネットワークを用いた仮想ネットワークサービスの提供を可能にすることを目的とする。【解決手段】本発明は、ユーザ入力からネットワークを構築するための仮想ネットワーク機能の配置を制御する簡易ＧＵＩと簡易ＧＵＩへのユーザ入力を制御コメントに自動変換することで、エッジにあるネットワーク機器と、エッジネットワーク機器と共有ＩａａＳ基盤間のネットワークと、ＩａａＳ基盤内の仮想ネットワーク機能を一元的に制御し、エンド・ツー・エンドのネットワークサービスを自動的に構築する。【選択図】図２

Description

本発明は、仮想ネットワークサービス構築システムに関連するものであり、特に、ソフトウェア化されたネットワーク機器を用い、仮想ネットワークサービスを構築するシステムに関連するものである。

近年、情報通信技術の発達につれ、各企業において社内業務のシステム化やサービスのオンライン化などが進んできた。それらを支える必要不可欠な技術として、エンタープライズネットワークの構築・運用が益々重要視されている。各企業は情報技術（ＩＴ）部門を設立する、あるいは専門会社にアウトソーシングすることにより、社内ネットワークの構築・運用を行っている。

これまで、エンタープライズネットワークを構築・更改する度に、まずルータや、スイッチ、ファイアウォールなどの必要なネットワーク機器を購入する。次に、それらのネットワーク機器をネットワーク設計図に従って接続する。さらに、各ネットワーク機器の初期設定を行い、ネットワークサービスを開通していた（例えば、非特許文献１参照。）。

また、複数の拠点を有する企業に対して、各拠点内のネットワークを相互的に接続させるために、専用線や仮想プライベートネットワーク（ＶＰＮ）などを別途で契約する必要がある。その場合、企業自身もしくは専門会社が拠点内ネットワークを管理し、専用線やＶＰＮのサービスサービスプロバイダーが拠点間ネットワークを管理していた。

既存のエンタープライズネットワークは専用装置から構成されるため、ネットワークを新規に構築する、あるいは更改するための設備投資コストが高価である。また、ネットワーク機器の接続や、各ネットワーク機器の初期設定などの業務を基本的に手動で行う必要があるため、高価な人件費が求められる。さらに、小さい機能変更でもネットワーク機器の交換や物理ネットワークトポロジーの変更などになるので、ネットワーク構築後の機能変更が困難と考えられる。

一方、ネットワーク機能仮想化（ＮＦＶ）のコンセプトが提案された（例えば、非特許文献２参照。）。これまで、ルータ、スイッチ及びファイアウォールなどのネットワーク機能は専用装置で実現されていた。これに対し、ＮＦＶコンセプトにおいては、それらのネットワーク機能は、すべてソフトウェア化された仮想ネットワークで実現され、汎用サーバ上に実行される。

ＮＦＶコンセプトの流行につれ、様々な仮想ネットワーク機能が開発されてきた。例えば、Ｖｙａｔｔａ（登録商標）やＯｐｅｎ ｖＳｗｉｔｃｈなどの製品がある。専用装置から仮想ネットワーク機能がインストールされた汎用サーバへの変更によって、従来のネットワーク機器の購入のための設備投資コストを大幅に削減することができる。さらに、それらの仮想ネットワーク機能を他の企業や個人が共有するＩｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｓ ａ Ｓｅｒｖｉｃｅ（ＩａａＳ）基盤に移管することで、更なるコスト削減が期待できる。

しかし、ネットワーク機能の仮想化に伴い、エンタープライズネットワークを構築するための手順がさらに多くなり、構築作業がさらに複雑になった。そこで、複数の仮想ネットワーク機能を連携させ、自動的にネットワークサービスを構築するシステムが求められる。特に、仮想ネットワーク機能を共有ＩａａＳ基盤に管理させる場合、企業拠点にあるエッジネットワーク機器と、エッジネットワーク機器と共有ＩａａＳ基盤間の中継ネットワークと、ＩａａＳ基盤内の仮想ネットワーク機能を一元的に制御し、エンド・ツー・エンドのネットワークサービスを自動的に構築するシステムが望ましい。

Ａ Ｂａｓｉｃ Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ ＬＡＮ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ−Ｂｌｏｃｋ Ｄｉａｇｒａｍ ａｎｄ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ， ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｘｃｉｔｉｎｇｉｐ．ｎｅｔ／２７／． Ｍａｒｇａｒｅｔ Ｃｈｉｏｓｉ ｅｔ ａｌ．， "Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ Ｖｉｒｔｕａｌｉｓａｔｉｏｎ，" Ｉｎ Ｐｒｏｃ． ＳＤＮ ａｎｄ ＯｐｅｎＦｌｏｗ Ｗｏｒｌｄ Ｃｏｎｇｒｅｓｓ， Ｏｃｔ． ２０１２．

本発明は、ソフトウェア化された仮想ネットワーク機能を複数用いた仮想ネットワークサービスの提供を可能にすることを目的とする。

本発明の仮想ネットワークサービス構築システムは、簡易ＧＵＩを企業ユーザに提示し、企業ユーザの入力からエンタープライズネットワークを構築するための仮想ネットワーク機能の配置などの制御コメントに自動変換する機能を提供することとした。

具体的には、本発明に係る仮想ネットワークサービス構築システムは、
コンピュータにプログラムを実行させることで構成する仮想ネットワーク機能を用いてユーザ装置間を接続する仮想ネットワークサービスを提供する仮想ネットワークサービス構築システムであって、
前記仮想ネットワークサービスに用いるネットワーク構成を取得する操作機能部と、
前記操作機能部の取得したネットワーク構成を記述する記述言語を生成する記述言語生成部と、
前記記述言語生成部の生成した記述言語を読み取り、前記仮想ネットワークサービスを構築するための制御コマンドに変換し、当該制御コマンドをコンピュータ及びネットワークを含む物理インフラの管理システムに向けて送信するコマンド送信部と、
前記コマンド送信部から送信された制御コマンドに従った制御を行い、前記物理インフラ上に仮想ネットワークサービスを構築する仮想ネットワーク実行構築管理部と、
を備える。

本発明に係るネットワークサービス構築システムでは、
前記仮想ネットワーク機能を前記ユーザ装置に表示するユーザ表示機能部と、
前記仮想ネットワーク機能の属性を編集する属性編集機能部と、
をさらに備えてもよい。

本発明に係るネットワークサービス構築システムでは、
前記仮想ネットワーク機能は、複数の計算機資源上に実行することを可能とし、
前記仮想ネットワーク実行構築管理部は、
前記仮想ネットワーク機能を実現するために用いる計算機資源を決定する収容設計機能部と、
前記収容設計機能部の決定した計算機資源に、前記仮想ネットワーク機能のネットワーク構成をインストールする仮想ネットワーク配置機能部と、
前記仮想ネットワーク機能と前記計算機資源の対応関係を記憶する収容管理データベースと、
を備えていてもよい。

本発明に係るネットワークサービス構築システムでは、前記コマンド送信部は、前記ユーザ装置間で疎通試験を行う旨の制御コマンドを送信する試験信号生成機能部をさらに有していてもよい。

具体的には、本発明に係るネットワークサービス構築方法は、
コンピュータにプログラムを実行させることで構成する仮想ネットワーク機能を用いてユーザ装置間を接続する仮想ネットワークサービスを提供する仮想ネットワークサービスを提供する仮想ネットワークサービス構築方法であって、
操作機能部が、前記仮想ネットワークサービスに用いるネットワーク構成を取得する操作機能手順と、
記述言語生成部が、前記操作機能手順で取得したネットワーク構成を記述する記述言語を生成する記述言語生成手順と、
コマンド送信部が、前記記述言語生成手順で生成した記述言語を読み取り、前記仮想ネットワークサービスを構築するための制御コマンドに変換し、当該制御コマンドをコンピュータ及びネットワークを含む物理インフラの管理システムに向けて送信するコマンド送信手順と、
前記仮想ネットワーク実行構築管理部が、前記制御コマンドに従った制御を行い、前記物理インフラ上に仮想ネットワークサービスを構築する仮想ネットワーク実行構築管理手順と、
を順に有する。

本発明に係るネットワークサービス構築方法では、前記仮想ネットワーク機能を前記ユーザ装置に表示するユーザ表示機能手順を、前記操作機能手順の前にさらに有し、
前記仮想ネットワーク機能の属性は編集可能であってもよい。

本発明に係るネットワークサービス構築方法では、前記コマンド送信部が、前記ユーザ装置間で疎通試験を行う旨の制御コマンドを送信する試験信号生成手順を、前記仮想ネットワーク設定手順の後にさらに有していてもよい。

具体的には、本発明に係るネットワークサービス構築プログラムは、
コンピュータにプログラムを実行させることで構成する仮想ネットワーク機能を用いてユーザ装置間を接続する仮想ネットワークサービスを提供するための仮想ネットワークサービス構築用プログラムであって、
操作機能部が、前記仮想ネットワークサービスに用いるネットワーク構成を取得する操作機能手順と、
記述言語生成部が、前記操作機能手順で取得したネットワーク構成を記述するコンピュータ読み取り可能な記述言語を生成する記述言語生成手順と、
コマンド送信部が、前記記述言語生成手順で生成した記述言語を読み取り、前記仮想ネットワークサービスを構築するための制御コマンドに変換し、当該制御コマンドをコンピュータ及びネットワークを含む物理インフラの管理システムに向けて送信するコマンド送信手順と、
をコンピュータに実行させるためのプログラムである。

なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。

本発明によれば、ソフトウェア化された仮想ネットワーク機能を複数用いた仮想ネットワークサービスの提供を可能にすることができる。

実施形態のネットワークサービス構築システムの一例を示す。 実施形態の物理インフラの一例を示す。 製品カタログ情報の一例を示す。 製品仕様（計算機資源）情報の一例を示す。 製品仕様（ＮＷ資源）情報の一例を示す。 ユーザ管理情報の一例を示す。 インスタンス管理情報の一例を示す。 サービスチェーン管理情報の一例を示す。 記述言語の一例（ＪＳＯＮ形式の雛形）を示す。 ＩａａＳ基盤＃１における物理ノード管理情報の一例を示す。 ＩａａＳ基盤＃１における収容管理情報の一例を示す。 ＩａａＳ基盤＃２における物理ノード管理情報の一例を示す。 ＩａａＳ基盤＃２における収容管理情報の一例を示す。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下に示す実施形態に限定されるものではない。これらの実施の例は例示に過ぎず、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。

本発明は、ネットワークサービス構築システムに関するものであり、特に、ユーザ入力からネットワークを構築するための仮想ネットワーク機能の配置などの制御コマンドに自動変換することで、エッジにあるネットワーク機器と、エッジネットワーク機器と共有ＩａａＳ基盤間のネットワークと、ＩａａＳ基盤内の仮想ネットワーク機能を一元的に制御し、エンド・ツー・エンドの仮想ネットワークサービスを自動的に構築する。

本実施形態に係る仮想ネットワークサービスは、複数の仮想ネットワーク機能を用いてユーザ装置間を接続する。本実施形態における仮想ネットワーク機能は、コンピュータにプログラムを実行させることで構成する。本実施形態では、仮想ネットワーク機能を実行する物理インフラの一例として、ＩａａＳ基盤を用いる例について説明する。

まず、本発明の概要について説明する。
図１に、本発明の実施形態において構成する仮想ネットワークサービスの一例を示す。本実施形態に係る仮想ネットワークサービスは、２台のエッジネットワーク機器９１が、複数のＩａａＳ基盤９２及び複数の中継ネットワーク９３を介して接続される。

エッジネットワーク機器９１は、エンタープライズネットワークを利用するユーザ企業の使用する装置であり、例えばスイッチである。本実施形態では、ユーザ企業の拠点＃１に配置されたエッジネットワーク機器９１−１と、ユーザ企業の拠点＃２に配置されたエッジネットワーク機器９１−２と、の間で仮想ネットワークを構築する。

ＩａａＳ基盤９２は、本実施形態に係る仮想ネットワーク機能を実行する物理インフラである。仮想ネットワーク機能を実行する物理インフラは任意である。本実施形態では、一例として、エッジネットワーク機器９１−１と９１−２の間にＩａａＳ基盤９２−１及び９２−２の２つのＩａａＳ基盤９２が接続される例について説明する。ＩａａＳ基盤９２は、エッジネットワーク機器９１−１，９１−２を使用するユーザ企業だけでなく、複数のユーザが共用する。

中継ネットワーク９３は、エッジネットワーク機器９１とＩａａＳ基盤９２を接続するか、或いはＩａａＳ基盤９２間を接続するためのネットワークである。本実施形態では、中継ネットワーク９３−１がエッジネットワーク機器９１−１とＩａａＳ基盤９２−１を接続し、中継ネットワーク９３−２がＩａａＳ基盤９２−１とＩａａＳ基盤９２−２を接続し、中継ネットワーク９３−３がＩａａＳ基盤９２−２とエッジネットワーク機器９１−２を接続する。

図２に、本発明の実施形態に係る仮想ネットワークサービス構築システムの構成例を示す。本実施形態に係る仮想ネットワークサービス構築システムは、サービス構成編集部２０と、複数のネットワーク資源管理部３１と、複数のＩａａＳ基盤資源管理部３２と、デリバリ部３０と、データベース管理部４０を備える。ＩａａＳ基盤資源管理部３２は、本発明に係る仮想ネットワーク実行構築管理部として機能する。デリバリ部３０は、本発明に係るコマンド送信部として機能する。本実施形態に係る仮想ネットワークサービス構築システムは、エッジネットワーク機器９１−１，９１−２を使用するユーザ企業のユーザ装置（不図示）からネットワークサービスの要求を受けると、これらの構成を用いて、要求に応じたエンタープライズネットワークを構築する。

ネットワーク資源管理部３１は、中継ネットワーク９３をそれぞれに管理する。例えば、ネットワーク資源管理部３１−１は中継ネットワーク９３−１を管理し、ネットワーク資源管理部３１−２は中継ネットワーク９３−２を管理し、ネットワーク資源管理部３１−３は中継ネットワーク９３−３を管理する。仮想ネットワークサービス構築システムに備わる各構成は、共通の装置に格納されていてもよいが、分散して格納されていてもよい。

ＩａａＳ基盤資源管理部３２は、ＩａａＳ基盤９２をそれぞれに管理する。例えば、ＩａａＳ基盤資源管理部３２−１はＩａａＳ基盤９２−１を管理し、ＩａａＳ基盤資源管理部３２−２はＩａａＳ基盤９２−２を管理する。

サービス構成編集部２０は、操作機能部２１と、記述言語生成部２２を備える。
操作機能部２１は、ユーザ装置がネットワークサービス属性情報を入力するためのインターフェースを提供する。ネットワークサービス属性情報は、提供する仮想ネットワークサービスを構築するために必要な情報であり、例えば、構築対象となる仮想ネットワークサービスのトポロジーや仮想ネットワーク機能群、サービス品質保証に関わるパラメータを含む。
記述言語生成部２２は、ユーザ装置から受信したネットワーク構成を記述する記述言語を生成する。

デリバリ部３０は、記述言語生成部２２で生成された記述言語を読み取り、記述言語から各中継ネットワーク９３およびＩａａＳ基盤９２を制御する制御コマンドを生成し、各ＩａａＳ基盤資源管理部３２およびネットワーク資源管理部３１に発信する。

また、データベース管理部４０は、ネットワークサービス属性情報を保存するサービス管理データベース４２を有する。それによって、専用装置の代わりに仮想ネットワーク機能（ソフトウェア）から仮想ネットワークサービスを構築することが可能となる。さらに、ユーザ装置が簡易インターフェースを通じて迅速にカスタマイズ可能なサービスを構築することができる。

本実施形態はＮＦＶコンセプトを前提にするため、仮想ネットワークサービスを構築するための設備投資コストを大幅に削減できる。また、本実施形態によって、企業ユーザが簡易ＧＵＩ操作で迅速に特有の要件に合わせたエンタープライズネットワークを構築できる。さらに、前記構築されたエンタープライズネットワークを一元的に管理することもできる。それにより、エンタープライズネットワークの構築・運用のための設備投資ならびに運用コストを大幅に削減することを期待できる。

本発明の仮想ネットワークサービス構築システムは、更に、仮想ネットワーク機能の属性を編集するカタログ編集機能部１２と、仮想ネットワークを構成する仮想ネットワーク機器をユーザ装置に表示するユーザ表示機能部１１を備えるカタログ管理部１０を備えることができる。カタログ編集機能部１２は、本発明に係る属性編集機能部として機能する。その場合、データベース管理部４０には、仮想ネットワーク機能の属性を管理するカタログデータベース４１を加える必要がある。それによって、仮想ネットワークサービスを構築するための仮想ネットワーク機能を追加したり削減したりすることができ、それらの属性も柔軟に編集することができる。

また、ＩａａＳ基盤資源管理部３２は、仮想ネットワーク機能とＩａａＳ基盤９２における計算機資源の収容関係を算出する収容設計機能部３２１と、仮想ネットワーク機能のイメージファイルを計算機資源にインストールする仮想ネットワーク機能配置機能部３２２と、を備えることができる。その場合、データベース管理部４０は、さらに算出された収容関係を管理する収容管理データベース４３を加える必要がある。それによって、ＩａａＳ基盤９２内の資源の利用を最適化することができ、仮想ネットワークサービスの性能を保証した上、更なるコスト削減を期待できる。

さらに、本発明の仮想ネットワークサービス構築システムのデリバリ部３０は、構築された仮想ネットワークサービスの疎通性を確認する試験信号を生成することを可能にする。それによって、中継ネットワーク９３と仮想化されたユーザ装置の社内ネットワーク機器の一元管理ができ、サービス品質の向上や増収などに直接に繋ぐ。

（実施形態１）
本実施形態の仮想ネットワークサービス構築システムは、図１に示す物理インフラと、物理インフラを管理する図２に示す管理計算機と、を備える。物理インフラは、図１のように、２つの拠点に配置されたエッジネットワーク機器９１と、２つのＩａａＳ基盤９２と、それらを接続する中継ネットワーク９３から構成される。本実施形態では、エッジネットワーク機器９１に物理スイッチを利用するが、それに限定するものではない。そこで、エッジネットワーク機器９１のエッジネットワーク機器はソフトウェア化され、汎用サーバに実行されることも可能である。また、図１は一例として、ＩａａＳ基盤９２−１とＩａａＳ基盤９２−２がそれぞれ仮想ネットワーク機能を起動し、それらの仮想ネットワーク機能とエッジネットワーク機器９１にあるエッジネットワーク機器９１が仮想トンネルで接続されるイメージを示す。

図２に、本実施形態の管理計算機の一例を示す。本実施形態の管理計算機は、カタログ管理部１１と、サービス構成編集部２０と、ネットワーク資源管理部３１と、ＩａａＳ基盤資源管理部３２と、デリバリ部３０と、データベース管理部４０を備える。データベース管理部４０は記憶部（不図示）に記憶される。本実施形態の管理計算機は、コンピュータを、カタログ管理部１１と、サービス構成編集部２０と、ネットワーク資源管理部３１と、ＩａａＳ基盤資源管理部３２と、デリバリ部３０と、として機能させることで実現してもよい。この場合、管理計算機内のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）が、記憶部（不図示）に記憶されたコンピュータプログラムを実行することで、各構成を実現する。

カタログ管理部１０は、ベンダが提供する仮想ネットワーク機能の製品に関する情報を管理する。本実施形態は仮想ネットワーク機能の製品はベンダによって提供されることを想定しているが、それに限らず、個人や大学などの研究機関、有償、無償など製品の提供形態は問わない。

カタログ管理部１０は、ユーザ表示機能部１１及びカタログ編集機能部１２を備える。ユーザ表示機能部１１は、登録された仮想ネットワーク機能の製品をユーザ装置（不図示）にＧＵＩで表現する。図２では一例として、ルータ、ファイアウォール、接続、ＵＮＩをＧＵＩのアイコンとしてユーザに表示する。本実施形態はアイコンを用いてＧＵＩでユーザ表示機能を実現しているが、それに限らず、表や記述言語、定義ファイルなどの手段を利用してユーザ装置（不図示）に表示してもよい。カタログ編集機能部１２は、システム管理者装置が仮想ネットワーク機能の追加・削減を行い、各仮想ネットワーク機能の属性も柔軟に編集する。

サービス構成編集部２０は、操作機能部２１及び記述言語生成部２２を備える。操作機能部２１は、構築対象となる仮想ネットワークサービスのネットワークサービス属性情報をユーザ装置から受信するための簡易インターフェースを提供する。ネットワークサービス属性情報は、例えば、構築対象となる仮想ネットワークサービスのトポロジーや仮想ネットワーク群、サービス品質保証に関わるパラメータの少なくとも１つを含む。記述言語生成部２２は、操作機能２１を介してユーザ装置から受信したネットワーク属性情報に基づいて仮想ネットワークサービスを記述する。

本実施形態のサービス構成編集部２０は、ユーザ表示機能部１１と同様に、ＧＵＩを用いて構築する仮想ネットワークサービスに関する属性情報を入力できる環境を提供する。一例として、ユーザ表示機能部１１におけるアイコンをドラグ＆ドロップの手法によって操作機能部２１で仮想ネットワークサービスをカスタマイズする。しかし、それに限らない。

仮想ネットワークサービスの記述は、ドメインごとに収容先を決定する。例えば、ＮＷ＃１をドメイン＃１と定め、ＩａａＳ基盤＃１をドメイン＃２と定め、ＮＷ＃２をドメイン＃３と定め、ＩａａＳ基盤＃２をドメイン＃４と定め、ＮＷ＃３をドメイン＃５と定め、ドメインごとに収容先を決定する。

サービス構成編集部２０は、収容管理データベース４３を参照し、仮想ネットワーク機能をどのＩａａＳ基盤９２に収容するかをユーザから取得する。例えば、ＩａａＳ基盤＃１は１００ＭＢが必要であることから、ドメイン＃２を１００ＭＢの仮想ネットワーク機能を構築可能なＩａａＳ基盤に収容する。ＩａａＳ基盤＃２も同様にして、ドメイン＃４を１００ＭＢの仮想ネットワーク機能を構築可能なＩａａＳ基盤に収容する。

ここで、選択可能な複数のＩａａＳ基盤９２が存在する場合、サービス構成編集部２０は、資源の利用率が最もよくなるＩａａＳ基盤９２を選択する。また、ユーザ表示機能部１１が選択可能なＩａａＳ基盤９２の一覧をユーザ装置に表示し、操作機能部２１がユーザ装置の決定したＩａａＳ基盤９２を受信することによってＩａａＳ基盤９２を決定してもよい。

サービス構成編集部２０は、収容管理データベース４３を参照し、ＩａａＳ基盤９２とエッジネットワーク機器９１を接続する中継ネットワークをどのネットワーク資源に収容するかを決定する。エッジネットワーク機器９１−１とＩａａＳ基盤９２−１を接続するネットワーク資源は１００ＭＢが必要であることから、ドメイン＃１を１００ＭＢのネットワーク資源を提供可能なネットワーク資源９３−１に決定する。エッジネットワーク機器９１−２とＩａａＳ基盤９２−２を接続するネットワーク資源についても同様にして、ドメイン＃５をネットワーク資源９３−３に決定する。

サービス構成編集部２０は、収容管理データベース４３を参照し、ＩａａＳ基盤９２同士を接続する中継ネットワークをどのネットワーク資源に収容するかを決定する。例えば、ＩａａＳ基盤＃１とＩａａＳ基盤＃２を接続するネットワーク資源は０ＭＢでよいことから、ドメイン＃３を０ＭＢのネットワーク資源を提供可能なネットワーク資源９３−２を決定する。ＩａａＳ基盤９２が３以上の場合は、それらを接続する各ネットワーク資源について決定する。

また、それぞれの中継ネットワーク９３に対し、ネットワーク資源管理部３１が設けられる。そこで、ネットワーク資源管理部３１は中継ネットワーク９３において仮想ネットワーク機能を接続するための仮想トンネルを確立する。同様に、それぞれのＩａａＳ基盤９２に対応したＩａａＳ基盤資源管理部３２が設けられる。ＩａａＳ基盤資源管理部３２は各仮想ネットワーク機能を実行するための計算機資源および各仮想ネットワーク機能間の接続を提供するためのネットワーク資源を確保する。

各ＩａａＳ基盤資源管理部３２は、収容設計機能部３２１及び仮想ネットワーク機能配置機能部３２２を備える。仮想ネットワーク配置機能部３２２は、仮想ネットワーク機能のイメージファイルを計算機資源にインストールする。収容設計機能部３２１は、仮想ネットワーク機能とＩａａＳ基盤９２における計算機資源の収容関係を算出する。

次に、デリバリ部３０は、記述言語生成部２２において生成された記述言語から、各中継ネットワーク９３およびＩａａＳ基盤９２を制御するコマンドを生成し、各ＩａａＳ基盤資源管理部３２およびネットワーク資源管理部３１に発信する。

デリバリ部３０は、定期的に各ＩａａＳ基盤資源管理部３２に問い合わせを行い、ＩａａＳ基盤９２の有する情報を把握することが好ましい。

また、データベース管理部４０はさらにカタログデータベース４１と、サービス管理データベース４２と、収容管理データベース４３を備える。カタログデータベース４１は仮想ネットワーク機能の属性を管理する。サービス管理データベース４２はネットワークサービス属性情報を保存する。収容管理データベース４３は仮想ネットワーク機能とＩａａＳ基盤９２における計算機資源である物理ノードの収容関係を管理する。

以下は本発明の仮想ネットワークサービス構築システムの一動作例を用いて図２に示す管理計算機の各構成部について説明する。
まず、システム管理者装置（不図示）はカタログ編集機能部１２を通じて製品カタログ情報を追加する。その結果がデータベース管理部４０のカタログデータベース４１に保存される。一番簡単な例は、新しい仮想ネットワーク機能が開発された際に、システム管理者装置がカタログデータベース４１の表をそのまま編集し、自分の製品に関するカタログ情報をカタログデータベース４１に追加する。本実施形態の発明は、それに限らず、ＧＵＩなどの手段を用いて、カタログデータベース４１を編集しても良い。

図３、図４、図５に、追加したカタログデータベース４１に格納されている情報の一例を示す。図３の製品カタログ情報は、ユーザ装置に公開する情報に関する仮想ネットワーク機能の製品情報であり、一例として、製品ＩＤ、ベンダ名、種類、概要などがある。また、図３はユーザ表示機能部１１を介してユーザ装置に表示する。図４および図５に示す製品仕様情報は、図３に示す各製品を実行するための計算機資源およびネットワーク資源を管理する。そこで、図３、図４、図５に記載されているパラメータが、最低限管理する必要のある情報である。本実施形態に係る発明はそれに限らず、仮想ネットワーク機能に関わるすべての情報がカタログデータベース４１に保存されることが可能である。

次に、実際の仮想ネットワークサービス構築ステップについて説明する。仮想ネットワークサービス構築ステップでは、本実施形態に係る仮想ネットワークサービス構築方法を実行する。本実施形態に係る仮想ネットワークサービス構築方法は、ユーザ表示機能手順と、操作機能手順と、記述言語生成手順と、コマンド送信手順と、仮想ネットワーク実行構築管理手順と、試験信号生成手順と、を順に有する。

ユーザ表示機能手順では、ユーザ表示機能部１１が、仮想ネットワーク機能を構成する仮想ネットワーク機器をユーザ装置に表示する。具体的には、ユーザ表示機能部１１は、サービス管理データベース４２に格納されているユーザ管理情報を参照し、ユーザとの契約に応じた情報を生成する。ユーザ管理情報の一例を図６に示す。ユーザ管理情報は、ユーザＩＤと構築する仮想ネットワークサービスを示すサービスＩＤを紐付ける。契約ごとに、仮想ネットワークサービスを構築するユーザＩＤとネットワークサービスＩＤを含んだペアをユーザ管理情報に追加する。そこで、ユーザＩＤが事前に与えられた情報とし、サービスＩＤが重複されないように契約ごとに新しく生成される。本実施形態はユーザＩＤ＝１のユーザがサービスＩＤ＝１のサービス構築に関するものである。

操作機能手順では、操作機能部２１が、ユーザ装置からネットワークサービスに用いるネットワーク構成を取得する。例えば、ユーザ装置がユーザ表示機能部１１によって表示されたアイコンをドラグ＆ドロップをすると、操作機能部２１は、ユーザ装置の操作に応じて仮想ネットワークサービスをカスタマイズする。カスタマイズするネットワークサービスは、例えば、仮想ネットワークサービスを構築するための仮想ネットワーク機能および仮想ネットワーク機能を接続するトンネルからなるネットワークサービスチェインを含む。

例えば、操作機能部２１は、図２に示すようなアイコンのドラグ＆ドロップの結果を取得する。本実施形態では、一例として、図１に示すような、２つのＵＮＩの間に、ＮＷ＃１、ＩａａＳ基盤＃１、ＮＷ＃２、ＩａａＳ基盤＃２、ＮＷ＃３が順に接続されたネットワークを構成する。

また、操作機能部２１は、必要に応じてネットワーク機能およびトンネルに関する属性情報を入力する。本実施形態では、簡易ＧＵＩに最低限含まれている最低限の項目として、ネットワーク機能およびネットワーク機能を接続するトンネルがユーザ装置によって指定される。それ以外は、仮想トンネルの所属するネットワークドメインや帯域、仮想ネットワーク機能群の配置先等のパラメータもユーザ装置によって指定される。ただし、操作機能部２１の機能はそれに限らない。ネットワークの遅延などの他の制約条件の入力も考えられる。さらに、それらの情報をサービス管理データベース４２に保存する。

図２の操作機能部２１に示す仮想ネットワークサービスに関わる情報は、サービス管理データベース４２に保存される。例えば、各インスタンスＩＤに用いる製品ＩＤを格納する図７に示すインスタンス管理情報と、各サービスＩＤで用いるインスタンス情報を格納する図８に示すサービスチェーン管理情報を保存する。サービスチェーン管理情報は、仮想ネットワークサービスの各構成の配置先ごとに、各構成のインスタンスＩＤとそのインターフェース（ＩＦ）ＩＤ、及び、接続帯域を含む。しかし、本実施形態は一例であり、管理される情報の種別はそれに限らない。

記述言語生成手順では、記述言語生成部２２が、操作機能手順で取得したネットワーク構成を記述する記述言語を生成する。例えば、記述言語生成部２２において図９のようなネットワーク記述言語が生成される。また、生成されたネットワーク記述言語をデリバリ部３０に投入する。

ネットワーク記述言語は、各ドメインを定義する。例えば、図９に示すように、ドメイン＃１の接続関係が「ＩＤ：１」及び「ＩＤ：２」で定義される。ここで、「ＩＤ：１」はユーザネットワーク機器９１−１のインスタンスＩＤを示し、「ＩＤ：２」及び「ＩＤ：３」はＩａａＳ基盤９２−１のインスタンスＩＤを示し、「ＩＤ：４」及び「ＩＤ：５」はＩａａＳ基盤９２−２のインスタンスＩＤを示し、「ＩＤ：６」はユーザネットワーク機器９１−２のインスタンスＩＤを示す。

コマンド送信手順では、デリバリ部３０が、記述言語を読み取り、各仮想ネットワーク機能を構成する各ＩａａＳ基盤資源管理部３２の制御コマンドに変換し、ＩａａＳ基盤資源管理部３２へ当該制御コマンドを送信する。例えば、デリバリ部３０は、各ネットワーク資源管理部３１と各ＩａａＳ基盤資源管理部３２に対応して、ネットワーク記述言語から具体的な制御コマンドに変換できるようにコマンドテンプレートが管理される。そこで、デリバリ部３０がコマンドテンプレートに基づいて受信したネットワーク記述言語から制御コマンドを生成する。また、生成された制御コマンドを各ネットワーク資源管理部３１と各ＩａａＳ基盤資源管理部３２に発信する。

デリバリ部３０からＩａａＳ基盤資源管理部３２−１へ送信する制御コマンドは、少なくとも、ＩａａＳ基盤９２−１のインスタンスＩＤを含むドメイン＃１〜＃３の情報を含む。デリバリ部３０からネットワーク資源管理部３１−２へ送信する制御コマンドは、少なくとも、ドメイン＃３の情報を含む。

ネットワーク機能実行手順では、ＩａａＳ基盤資源管理部３２が、制御コマンドに従ったプログラムをコンピュータに実行させ、当該コンピュータに仮想ネットワーク機能を実現させる。ＩａａＳ基盤資源管理部３２は、ＯｐｅｎＳｔａｃｋ（登録商標）などの既存製品を用いることができる。また、ネットワーク資源管理部３１は、中継ネットワーク９３において仮想ネットワークを接続するための仮想トンネルを確立する。ネットワーク資源管理部３１は、既存の転送ネットワークの収容設計／管理システムを利用することができる。

このとき、ＩａａＳ基盤資源管理部３２の収容設計機能部３２１は、物理ノードに関する情報を図１０、図１２の形態で保存する。物理ノード管理情報はＩａａＳ基盤９２の物理ノードの性能情報を表しており、一例として、図１０、図１２のような物理ノードＩＤ、ｖＣＰＵ、メモリ、未使用ｖＣＰＵ、未使用メモリなどがある。ＩａａＳ基盤資源管理部３２は、事前に図１０、図１２のような物理ノード管理情報を具備し、データベース管理部４０における収容管理データベース４３で保存される。

ＩａａＳ基盤資源管理部３２の収容設計機能部３２１は、カタログデータベース４１を参照し、物理ノード管理情報と図４および図５のような製品情報を基に、ＩａａＳ基盤９２の余剰サーバ資源量や余剰ネットワーク資源量をサービスに必要な資源量と照らし合わせることで、仮想ネットワーク機能の物理ノードへの配置を判断する。図１１はＩａａＳ基盤＃１における仮想ネットワーク機能と物理ノード間の対応関係を示しており、図１３はＩａａＳ基盤＃２における仮想ネットワーク機能と物理ノード間の対応関係を示している。

ＩａａＳ基盤資源管理部３２の仮想ネットワーク機能配置機能部３２２は、収容設計機能部３２１の収容設計結果に基づき、仮想ネットワーク機能の配置や初期設定を実施する。例えば、ファイアウォールのルール設定やＩＰアドレスの設定などがある。

ネットワーク資源管理部３１及びＩａａＳ基盤資源管理部３２の設定が完了し、仮想ネットワークサービスが構築された後、試験信号生成手順を実行する。試験信号生成手順では、デリバリ部３０が、エッジネットワーク機器９１に対して、他のエッジネットワーク機器９１との間で疎通試験を行う旨の制御コマンドを送信する。

デリバリ部３０は、構築された仮想ネットワークサービスの疎通性を確認する試験信号を生成する。そして、デリバリ部３０は、構築される仮想ネットワークサービスの両端にあるエッジネットワーク機器９１−１とエッジネットワーク機器９１−２の間にＩＰ Ｐｉｎｇを生成する。これにより、構築される仮想ネットワークサービスの両端にてネットワークサービスの疎通性を確認する。

なお、試験信号生成手順における疎通性の確認方法はそれに限らず、ＯＡＭ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）に関わる他の試験方法の採用も考えられる。それによって中継ネットワーク９３と仮想化されたユーザ装置の社内ネットワーク機器の一元管理ができ、サービス品質の向上などを期待できる。

本発明は情報通信産業に適用することができる。

１０：カタログ管理部
１１：ユーザ表示機能部
１２：カタログ編集機能部
２０：サービス構成編集部
２１：操作機能部
２２：記述言語生成部
３０：デリバリ部
３１：ネットワーク資源管理部
３２：ＩａａＳ基盤資源管理部
３２１：収容設計機能部
３２２：仮想ネットワーク機能配置機能部
４０：データベース管理部
４１：カタログデータベース
４２：サービス管理データベース
４３：収容管理データベース
９１：エッジネットワーク機器
９２：ＩａａＳ基盤
９３：中継ネットワーク

Claims (8)

1. コンピュータにプログラムを実行させることで構成する仮想ネットワーク機能を用いてユーザ装置間を接続する仮想ネットワークサービスを提供する仮想ネットワークサービス構築システムであって、
   前記仮想ネットワークサービスに用いるネットワーク構成を取得する操作機能部と、
   前記操作機能部の取得したネットワーク構成を記述する記述言語を生成する記述言語生成部と、
   前記記述言語生成部の生成した記述言語を読み取り、前記仮想ネットワークサービスを構築するための制御コマンドに変換し、当該制御コマンドをコンピュータ及びネットワークを含む物理インフラの管理システムに向けて送信するコマンド送信部と、
   前記コマンド送信部から送信された制御コマンドに従った制御を行い、前記物理インフラ上に仮想ネットワークサービスを構築する仮想ネットワーク実行構築管理部と、
   を備える仮想ネットワークサービス構築システム。
2. 前記仮想ネットワーク機能を前記ユーザ装置に表示するユーザ表示機能部と、
   前記仮想ネットワーク機能の属性を編集する属性編集機能部と、
   をさらに備える請求項１に記載の仮想ネットワークサービス構築システム。
3. 前記仮想ネットワーク機能は、複数の計算機資源上に実行することを可能とし、
   前記仮想ネットワーク実行構築管理部は、
   前記仮想ネットワーク機能を実現するために用いる計算機資源を決定する収容設計機能部と、
   前記収容設計機能部の決定した計算機資源に、前記仮想ネットワーク機能のネットワーク構成をインストールする仮想ネットワーク配置機能部と、
   前記仮想ネットワーク機能と前記計算機資源の対応関係を記憶する収容管理データベースと、
   を備える請求項１又は２に記載の仮想ネットワークサービス構築システム。
4. 前記コマンド送信部は、
   前記ユーザ装置間で疎通試験を行う旨の制御コマンドを送信する試験信号生成機能部をさらに有する請求項１から３のいずれかに記載の仮想ネットワークサービス構築システム。
5. コンピュータにプログラムを実行させることで構成する仮想ネットワーク機能を用いてユーザ装置間を接続する仮想ネットワークサービスを提供する仮想ネットワークサービスを提供する仮想ネットワークサービス構築方法であって、
   操作機能部が、前記仮想ネットワークサービスに用いるネットワーク構成を取得する操作機能手順と、
   記述言語生成部が、前記操作機能手順で取得したネットワーク構成を記述する記述言語を生成する記述言語生成手順と、
   コマンド送信部が、前記記述言語生成手順で生成した記述言語を読み取り、前記仮想ネットワークサービスを構築するための制御コマンドに変換し、当該制御コマンドをコンピュータ及びネットワークを含む物理インフラの管理システムに向けて送信するコマンド送信手順と、
   前記仮想ネットワーク実行構築管理部が、前記制御コマンドに従った制御を行い、前記物理インフラ上に仮想ネットワークサービスを構築する仮想ネットワーク実行構築管理手順と、
   を順に有する仮想ネットワークサービス構築方法。
6. 前記仮想ネットワーク機能を前記ユーザ装置に表示するユーザ表示機能手順を、前記操作機能手順の前にさらに有し、
   前記仮想ネットワーク機能の属性は編集可能である、
   請求項５に記載の仮想ネットワークサービス構築方法。
7. 前記コマンド送信部が、前記ユーザ装置間で疎通試験を行う旨の制御コマンドを送信する試験信号生成手順を、前記仮想ネットワーク実行構築管理手順の後にさらに有する請求項５又は６に記載の仮想ネットワークサービス構築方法。
8. コンピュータにプログラムを実行させることで構成する仮想ネットワーク機能を用いてユーザ装置間を接続する仮想ネットワークサービスを提供するための仮想ネットワークサービス構築用プログラムであって、
   操作機能部が、前記仮想ネットワークサービスに用いるネットワーク構成を取得する操作機能手順と、
   記述言語生成部が、前記操作機能手順で取得したネットワーク構成を記述するコンピュータ読み取り可能な記述言語を生成する記述言語生成手順と、
   コマンド送信部が、前記記述言語生成手順で生成した記述言語を読み取り、前記仮想ネットワークサービスを構築するための制御コマンドに変換し、当該制御コマンドをコンピュータ及びネットワークを含む物理インフラの管理システムに向けて送信するコマンド送信手順と、
   をコンピュータに実行させるための仮想ネットワークサービス構築用プログラム。

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