JP2017507374A - ネットワークサービス処理方法およびネットワークサービス処理装置 - Google Patents

ネットワークサービス処理方法およびネットワークサービス処理装置 Download PDF

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Abstract

ネットワークサービス処理方法及び装置が提供される。本方法は、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（FPGA）又はネットワークプロセッサ（NP）を複数の相互に隔離されたサービス処理リソースへ分割し（110）、第1サービス構成実行ファイルを含む第1構成命令を受信し（120）、サービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットにサービスするよう、第1サービス構成実行ファイルに従ってサービス処理リソースに関するサービス構成を行い（130）、処理されるべきサービスパケットに関してサービス転送されるべきときに使用される転送規則を受信し（140）、ユーザ端末により送信された処理されるべきサービスパケットを受信し、サービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットにサービス処理を行うよう、転送規則を用いてサービス処理リソースへ処理されるべきサービスパケットを分配する（150）。

Description

本出願は、参照によりその全体が本明細書に組み入れられる、2013年11月26日付で中国特許庁に出願された、「NETWORK SERVICE PROCESSING METHOD AND APPARATUS」という名称の中国特許出願第201310613801．0号、および2014年5月4日付で中国特許庁に出願された、「NETWORK SERVICE PROCESSING METHOD AND APPARATUS」という名称の中国特許出願第201410185366．0号の優先権を主張するものである。
本発明は通信技術の分野に関し、詳細には、ネットワークサービス処理方法およびネットワークサービス処理装置に関する。
通信システムにおけるサーバの計算処理能力の急速な発展と共に、ますます大量のネットワークサービス（ファイアウォールサービスなど）を、従来の専用デバイスプラットフォームからサーバへ移行させることが急務となっている。現在、次世代通信ネットワークの発展の主要な傾向として、ネットワーク仮想化技術は次第に、3タイプの汎用デバイス、すなわち、サーバ、スイッチ、および記憶装置を用いて多様なネットワークサービス機能を実現するようになってきている。ネットワークサービス機能が前述の方式で実現され、これにより、柔軟で利便性の高いサービス展開を実現し、開発コスト低減させることができる。
柔軟で利便性の高いサービス展開を達成するために、仮想化技術がサーバ上で次第に使用されるようになってきている。現在、サーバ上では、1つの物理サーバを複数のサーバへ仮想化するために仮想マシンマネージャ（hypervisorソフトウェア）が走り、これにより、相互に影響を及ぼさない複数の異なるネットワークサービス処理ソフトウェアが同じサーバ上で好都合に展開される。
しかし、先行技術におけるネットワークサービス処理実現の解決策には以下の不都合点がある。すなわち、サーバがhypervisorソフトウェアを使用した後で、パケットを受信すると、サーバのネットワーク・インターフェース・カードは、そのパケットを、hypervisorソフトウェアを用いて仮想スイッチ（vswitch）へ送る必要があり、サーバ内のプロセッサがvswitch内のパケットを識別し、vswitchは、異なる仮想マシン（Virtual Machine、略称VM）へパケットを正しく配信するようにパケットを分配し、VMは、パケットを受け取ると、パケットに対するサービス処理を行う。しかし、比較的大量のパケットがある場合、vswitchは、プロセッサが各受信パケットを識別して初めてパケットを正しいVMへ配信することができ、これは、プロセッサの作業負荷を大幅に増大させ、プロセッサがパケットを処理する際の分配効率を低減させる。加えて、このことは、プロセッサがパケットを処理する際の効率が仮想化前の効率と比べて大幅に減少することも示すものである。
本発明の実施形態は、先行技術におけるサーバがパケットを処理する際の低効率の問題を解決するように、ネットワークサービス処理方法およびネットワークサービス処理装置を提供する。
第1の態様によれば、本発明の一実施形態はネットワークサービス処理方法を提供し、本方法は、
フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイFPGAまたはネットワークプロセッサNPを複数の相互に隔離されたサービス処理リソースへ分割するステップと、
第1の構成命令を受信するステップであって、第1の構成命令は第1のサービス構成実行ファイルを含む、第1の構成命令を受信するステップと、
サービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うように、第1のサービス構成実行ファイルに従ってサービス処理リソースに関するサービス構成を行うステップと、
処理されるべきサービスパケットに関してサービス転送が行われるべきであるときに使用される転送規則を受信するステップと、
ユーザ端末によって送信された処理されるべきサービスパケットを受信し、サービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うように、転送規則を用いてサービス処理リソースへ処理されるべきサービスパケットを分配するステップと
を含む。
第1の可能な実施態様において、転送規則を用いて処理されるべきサービスパケットに対して分類および宛先変更を行い、処理されるべきサービスパケットのサービス処理パスを決定することは、具体的には、
転送規則を用いて、処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うべきであるサービス処理リソースの量を決定するステップと、
1つのサービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うべきであると決定されるときに、処理されるべきサービスパケットを決定された1つのサービス処理リソースへ分配するステップ、または
複数のサービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うべきであると決定されるときに、サービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットを処理するための処理順序を決定し、決定された処理順序に従って、処理されるべきサービスパケットを処理順序で1番目のサービス処理リソースへ分配するステップと
を含む。
第1の態様または第1の態様の第1の可能な実施態様に関連して、第2の可能な実施態様において、本方法は、
サービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うときに、FPGAまたはNPが、サービス処理リソースに関する性能モニタリングを行うのに使用されるサービス性能パラメータに関する統計を収集するステップと、
FPGAまたはNPが、ネットワークサーバへサービス性能パラメータを送信するステップであって、サービス性能パラメータは、ネットワークサーバがサービス処理リソースについてのサービス負荷を調整するための基礎として使用される、サービス性能パラメータを送信するステップと
をさらに含む。
第3の可能な実施態様において、本方法は、サービス処理リソースが異なるサービス機能を持つ必要があるときに、配信された第2の構成命令を受信するステップであって、第2の構成命令は第2のサービス構成実行ファイルを含む、第2の構成命令を受信するステップと、
第2のサービス構成実行ファイルに従ってサービス処理リソースに関してサービス再構成を行うステップと、をさらに含む。
第2の態様によれば、本発明の一実施形態は、ネットワークサービス処理装置を提供し、本装置は、プロセッサと、FPGAまたはNPとを含み、
プロセッサは、FPGAまたはNPを複数の相互に隔離されたサービス処理リソースへ分割するように構成されており、
プロセッサは、第1のサービス構成実行ファイルを含む、第1の構成命令を受信し、サービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うように、第1のサービス構成実行ファイルに従ってサービス処理リソースに関するサービス構成を行うようにさらに構成されており、
FPGAまたはNPは、処理されるべきサービスパケットに関してサービス転送が行われるべきであるときに使用される転送規則を受信するように構成されており、
FPGAまたはNPは、ユーザ端末によって送信された処理されるべきサービスパケットを受信し、サービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うように、転送規則を用いてサービス処理リソースへ処理されるべきサービスパケットを分配するようにさらに構成されている。
第1の可能な実施態様において、プロセッサは、サービス処理リソースが異なるサービス機能を持つ必要があるときに、第2のサービス構成実行ファイルを含む、ネットワークサーバによって配信された第2の構成命令を受信し、
第2のサービス構成実行ファイルに従ってサービス処理リソースに関してサービス再構成を行うようにさらに構成されている。
第2の態様または第2の態様の第1の可能な実施態様に関連して、第2の可能な実施態様において、プロセッサは、サービス適応モジュールを含み、FPGAまたはNPは、受信側分類モジュールとサービス処理リソースとを含み、
サービス適応モジュールは具体的には、第1のサービス構成実行ファイルに従ってサービス処理リソースに関してサービス構成を行い、第2のサービス構成実行ファイルに従ってサービス処理リソースに関してサービス再構成を行うように構成されており、
受信側分類モジュールは具体的には、受信側分類モジュール上で転送規則を設定するように構成されており、
サービス処理リソースは具体的には、サービス処理リソース上で転送規則を設定するように構成されている。
第2の態様の第2の可能な実施態様に関連して、第3の可能な実施態様において、受信側分類モジュールは具体的には、転送規則に従って、処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うべきであるサービス処理リソースの量を決定し、
1つのサービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うべきであると決定されるときに、処理されるべきサービスパケットを決定された1つのサービス処理リソースへ分配し、または
複数のサービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うべきであると決定されるときに、サービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットを処理するための処理順序を決定し、決定された処理順序に従って、処理されるべきサービスパケットを処理順序で1番目のサービス処理リソースへ分配するように構成されている。
第2の態様の第3の可能な実施態様に関連して、第4の可能な実施態様において、サービス処理リソースは、
受信側分類モジュールによって送られた処理されるべきサービスパケットを受け取り、
処理されるべきサービスパケットに対して対応するサービス処理を行い、
転送規則に従って、処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うべきである次のレベルのサービス処理リソースを決定し、
サービス処理後に獲得された処理されるべきサービスパケットを次のレベルのサービス処理リソースへ送る
ようにさらに構成されている。
第2の態様または第2の態様の第3もしくは第4の可能な実施態様に関連して、第5の可能な実施態様において、本装置は、統計収集モジュールをさらに含み、
統計収集モジュールは、サービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うときに、サービス処理リソースに関する性能モニタリングを行うのに使用されるサービス性能パラメータに関する統計を収集し、サービス性能パラメータをサービス適応モジュールへ送るように構成されており、
サービス適応モジュールは、サービス性能パラメータをネットワークサーバへ送信するようにさらに構成されており、サービス性能パラメータは、ネットワークサーバがサービス処理リソースについてのサービス負荷を調整するための基礎として使用される。
第6の可能な実施態様において、本装置は、
サービス処理リソースによって処理されたサービスパケットを受け取り、サービスパケットを出力するように構成された、送信伝送モジュールと、
受信側分類モジュールとサービス処理リソースとの間でサービスパケットを転送するように構成され、複数のサービス処理リソース間でサービスパケットを転送するようにさらに構成された、転送モジュールと
をさらに含む。
本発明の実施形態において提供されるネットワークサービス処理方法およびネットワークサービス処理装置によれば、FPGAまたはNPが分割されたものである複数の相互に隔離されたサービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うように、サービス処理リソースに関して構成命令に従ってサービス構成が行われ、処理されるべきサービスパケットが、処理されるべきサービスパケットに関してサービス転送が行われるべきであるときに使用される転送規則に従ってサービス処理リソースへ分配され、サービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うように、転送規則が受信される。サービスパケットの高速で柔軟な分配が実現され、比較的大量のパケットがあるときにプロセッサが各受信パケットを識別し、分配する必要があるために、プロセッサがパケットを処理する際の分配効率が低減されるという先行技術の問題が回避され、サーバがパケットを処理する際の効率が改善される。加えて、サービス処理リソースは、構成によって異なるサービス機能をさらに持つこともでき、このため、サービス処理リソースの機能をいつでも変更することができ、サービス処理リソースを再構成することができ、これにより各サービス処理リソースがサービスパケットを処理する際の効率が改善される。
本発明の一実施形態によるネットワークサービス処理方法の流れ図である。 本発明の一実施形態によるネットワークサービス処理装置の概略的構造図である。 本発明の一実施形態による、単一のサービス処理リソースがネットワークサービス処理を遂行するプロセスのシグナリング図である。 本発明の一実施形態による、複数のサービス処理リソースがネットワークサービス処理を遂行するプロセスのシグナリング図である。 本発明の一実施形態による、複数のサービス処理リソースがネットワークサービス処理を遂行するプロセスのシグナリング図である。 本発明の一実施形態による、複数のサービス処理リソースがネットワークサービス処理を遂行するプロセスの別のシグナリング図である。 本発明の一実施形態による、複数のサービス処理リソースがネットワークサービス処理を遂行するプロセスの別のシグナリング図である。
本発明の実施形態の目的、技術的解決策、および利点をより明確にするために、以下で、本発明の実施形態における添付の図面に関連して本発明の実施形態における技術的解決策を明確かつ十分に説明する。明らかに、説明される実施形態は本発明の実施形態の全部ではなく一部にすぎない。本発明の実施形態に基づいて当業者によって難なく得られる他のすべての実施形態は、本発明の保護範囲内に含まれるものとする。
本発明の十分な理解を提供するために、以下では具体的な実施形態を用いて、添付の図面に関連してさらに説明する。これらの実施形態は本発明の実施形態に対する限定を構成するものではない。
実施形態1
以下では、図1を例にとって、本発明の一実施形態において提供されるネットワークサービス処理方法を詳細に説明する。図1は、本発明の本実施形態によるネットワークサービス処理方法の流れ図である。本発明の本実施形態では、以下のステップが、本ネットワークサービス処理方法を実行するネットワークサービス処理装置によって実行される。図1に示すように、本実施形態は具体的には以下のステップを含む。
ステップ110：フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイFPGAまたはネットワークプロセッサNPを複数の相互に隔離されたサービス処理リソースへ分割する。
具体的には、本発明の本実施形態にかかわるネットワークサービス処理装置は、プロセッサとフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（Field−Programmable Gate Array、略称FPGA）とを含み、または、ネットワークサービス処理装置は、プロセッサとネットワークプロセッサ（Network Processor、略称NP）とを含む。
プロセッサは、FPGAまたはNPを複数の相互に隔離されたサービス処理リソースへ分割する。
限定ではなく例として、隔離のための方法は具体的には、装置がFPGAを含む場合には、1つのFPGAにおいてPR／PRR分割技術を用いて、FPGAを複数の相互に隔離された配線区画へ分割するステップ、または、装置がNPを含む場合には、分割によって複数のサービス処理リソースを獲得するように、NPにおいてプロセッサコアグループ化法を用いて、異なる数量のプロセッサコアを異なるグループへグループ化するステップ、を含む。
ステップ120：第1のサービス構成実行ファイルを含む、第1の構成命令を受信する。
具体的には、一例において、ネットワークサービス処理装置は、ネットワークサーバによって送信された第1の構成命令を受信し、第1の構成命令は、第1のサービス構成実行ファイルを含む。第1のサービス構成実行ファイルは、サービス構成ファイルとサービス実行ファイルとを含み、サービス構成ファイルは具体的には、サービス構成に関連したプログラミングファイルであり、サービス実行ファイルは具体的には、サービス処理リソースによるサービス機能の遂行に関連したプログラミングファイルなどである。
ネットワークサービス処理装置は、ネットワークサーバを除く別のデバイスによって送信された第1の構成命令を受信してもよい。本発明の本実施形態では、ネットワークサービス処理装置がネットワークサーバによって送信された第1の構成命令を受信する例を説明に使用する。
さらに、第1の構成命令は、サービス処理リソースの識別情報をさらに含む。サービス処理装置は、識別情報を用いて、それに関してサービス構成が行われるべきであるサービス処理リソースを決定する。識別情報はサービス構成ファイルで搬送されてもよく、または、識別情報は第1の構成命令において別個に搬送される。
限定ではなく例として、ネットワークサービス処理装置は、第1のサービス構成実行ファイルに従ってサービス処理リソースに関するサービス機能構成を行い、このため、サービス処理リソースは、処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うように、サービス（例えば、ネットワークアドレス変換（Network Address Translation、略称NAT）サービスや、イーサネット（登録商標）上のポイントツーポイントプロトコル（Point to Point Protocol over Ethernet、略称PPPoE）サービスや、ディープ・パケット・インスペクション（Deep Packet Inspection、略称DPI）サービス）の処理を遂行するための機能を持つ。
ステップ130：サービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うように、第1のサービス構成実行ファイルに従ってサービス処理リソースに関するサービス構成を行う。
具体的には、ネットワークサービス処理装置は、サービス処理リソースが構成されたサービスに従って処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うように、第1のサービス構成実行ファイルに従ってサービス処理リソースに関するサービス構成を行う。
サービス処理リソースに関してサービス構成が行われるときに、同じサービスについて複数のサービス処理リソースも構成されうることが理解できる。
ステップ140：処理されるべきサービスパケットに関してサービス転送が行われるべきであるときに使用される転送規則を受信する。
具体的には、一例において、ネットワークサービス処理装置は、ネットワークサーバによって構成され、処理されるべきサービスパケットに関してサービス転送が行われるべきであるときに使用される転送規則を受信する。さらに、ネットワークサーバは、FPGAまたはNPに関して転送規則を構成する。
ネットワークサービス処理装置は、ネットワークサーバを除く別のデバイスによって構成された転送規則を受信してもよい。本発明の本実施形態では、ネットワークサービス処理装置がネットワークサーバによって構成された転送規則を受信する例を説明に使用する。
さらに、転送規則には、そのためのサービス処理が実行される必要のある各サービスパケットに関してサービス転送が行われるべきであるときに使用される規則特性、規則特性としかるべく一致するサービス処理リソースの識別情報、およびサービス処理リソースのアドレス情報が記憶される。すなわち、規則特性を満たすサービスパケットだけを、サービス処理リソースのアドレス情報を用いて一致するサービス処理リソースへ転送することができ、サービス処理が当該サービス処理リソースによって行われる。さもなければ、規則特性を満たさないサービスパケットに対して廃棄処理が行われる。限定ではなく例として、規則は具体的には、そのためのサービス処理が実行される必要のあるパケットのIPアドレス情報、ポート番号情報、またはVLANID識別子であり、IPアドレスは送信元IPアドレスでも宛先IPアドレスでもよく、それだけに限定されない。
一例では、転送規則に含まれる規則特性は、そのためのサービス処理が実行される必要のあるサービスパケットの複数のIPアドレス範囲、各IPアドレス範囲と一致するサービス処理リソースの識別情報、およびサービス処理リソースのアドレス情報を含む。転送規則は表形式で提示されうることが理解できる。例えば、第1のIPアドレス範囲を有するサービスパケットが第1のサービス処理リソースの識別子と一致する。言い換えると、ネットワークサービス処理装置によって受信される処理されるべきサービスパケットのIPアドレスが第1のIPアドレス範囲内に該当するときに、ネットワークサービス処理装置は、サービス処理リソースのアドレス情報に従って、処理されるべきサービスパケットを、第1のIPアドレス範囲と一致する第1のサービス処理リソースへ送信する。
本発明の本実施形態では、ステップ120とステップ130とステップ140との間で時間順序関係が制限されない場合もある。
ステップ150：ユーザ端末によって送信された処理されるべきサービスパケットを受信し、サービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うように、転送規則を用いてサービス処理リソースへ処理されるべきサービスパケットを分配する。
具体的には、前述のステップ110からステップ140を実行した後で、ネットワークサービス処理装置は、複数の構成を行った後で、ユーザ端末によって送信された処理されるべきサービスパケットを受信する。
ネットワークサービス処理装置は、転送規則を用いて処理されるべきサービスパケットを分配し、処理されるべきサービスパケットを対応するサービス処理リソースへ送り、サービス処理リソースは、受け取られた処理されるべきサービスパケットに対して対応するサービス処理を行い、これにより、サービスパケットの処理の効率が改善される。
さらに、転送規則を用いてサービス処理リソースへ処理されるべきサービスパケットを分配するステップは具体的には、
ネットワークサービス処理装置が転送規則を用いて、処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うべきであるサービス処理リソースの量を決定するステップ、を含む。
処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うべきであるサービス処理リソースの量を決定するステップは具体的には、処理されるべきサービスパケットが、対応するサービス処理を遂行するのに単一のサービス処理リソースさえあればよいこと、または、対応するサービス処理を共同で遂行するために複数のサービス処理リソースを必要とすることを決定するステップである。
サービス処理リソースへ処理されるべきサービスパケットを分配するステップは具体的には、
ネットワークサービス処理装置が、1つのサービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うべきであると決定したときに、ネットワークサービス処理装置が、転送規則からサービス処理リソースのアドレス情報を取得し、サービス処理リソースのアドレス情報に従って決定されたサービス処理リソースへ処理されるべきサービスパケットを直接分配すること、または、ネットワークサービス処理装置が、複数のサービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うべきであると決定したときに、ネットワークサービス処理装置が、サービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットを処理するための処理順序を決定し、決定された処理順序に従って、転送規則から複数のサービス処理リソースのアドレス情報を取得し、処理順序で1番目のサービス処理リソースのアドレス情報に従って1番目のサービス処理リソースへ処理されるべきサービスパケットを分配すること、を含む。
本発明の実施形態において提供されるネットワークサービス処理方法によれば、FPGAまたはNPが分割されたものである複数の相互に隔離されたサービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うように、サービス処理リソースに関して構成命令に従ってサービス構成が行われ、処理されるべきサービスパケットが、処理されるべきサービスパケットに関してサービス転送が行われるべきであるときに使用される転送規則に従ってサービス処理リソースへ分配され、サービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うように、転送規則が受信される。サービスパケットの高速で柔軟な分配が実現され、比較的大量のパケットがあるときにプロセッサが各受信パケットを識別し、分配する必要があるために、プロセッサがパケットを処理する際の分配効率が低減されるという先行技術の問題が回避され、サーバがパケットを処理する際の効率が改善される。加えて、サービス処理リソースは、構成によって異なるサービス機能をさらに持つこともでき、このため、サービス処理リソースの機能をいつでも変更することができ、サービス処理リソースを再構成することができ、これにより各サービス処理リソースがサービスパケットを処理する際の効率が改善される。
任意選択で、本発明の本実施形態では、サービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うときに同時に、サービス性能パラメータに関する統計を収集するステップが含まれ、サービス性能パラメータはサービス処理リソースに関する性能モニタリングを行うために使用される。サービス処理リソースに関する性能モニタリングを行うことによって、ネットワークサーバが属するネットワーク事業者は、各サービス処理リソースの性能に関するリアルタイムのモニタリングを行うことができ、同時に、ネットワークリソースを適切に割り振るために、各サービス処理リソースに関する機能調整をさらに行うことができる。具体的なステップは、
サービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うときに、FPGAまたはNPが、サービス処理リソースに関する性能モニタリングを行うのに使用されるサービス性能パラメータに関する統計を収集するステップと、
FPGAまたはNPが、ネットワークサーバへサービス性能パラメータを送信するステップであって、サービス性能パラメータは、ネットワークサーバがサービス処理リソースについてのサービス負荷を調整するための基礎として使用される、サービス性能パラメータを送信するステップと
である。
具体的には、各サービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対して対応するサービス処理を行うときに、FPGAまたはNPは、各サービス処理リソースのサービス構成に従って、各サービス処理リソースに関する性能モニタリングを行うのに使用されるサービス性能パラメータに関する統計を収集する。限定ではなく例として、サービス性能パラメータは具体的には、サービス処理リソースのサービストラフィックおよびサービス性能状況を含む。サービス性能状況は具体的には、各サービス処理リソースがサービスパケットを処理した後の残りのサービスパケット処理能力をいう。
本発明の本実施形態では、サービス処理リソースのために構成されるサービスが異なるため、FPGAまたはNPは、サービス処理リソースに対応するサービス性能パラメータに関する統計を収集する。例えば、各サービス処理リソースによって受け取られるサービスパケットの密度に関する統計や、各サービス処理リソースによって受け取られるサービスパケットのサイズや、オンチップ／オフチップメモリにアクセスするためのアクセス密度や、アクセスされたデータ量が、サービス処理リソースのために構成されたサービスに従って収集される。
各サービス処理リソースのサービス性能パラメータが決定された後で、FPGAまたはNPはネットワークサーバへサービス性能パラメータを送信し、サービス性能パラメータは、ネットワークサーバがサービス処理リソースについてのサービス負荷を調整するための基礎として使用される。
さらに、ネットワークサーバは、サービス性能パラメータに従って、サービス処理リソースが変更される必要があるかどうか判定し、サービス処理リソースが変更される必要があるときに、サービス性能パラメータに従って、ネットワークサーバは、サービス処理リソースに対する容量拡張処理を行い、または、サービス処理リソースに対するサービス再構成処理を行う。このようにして、ネットワークサーバが属するネットワーク事業者は、各サービス処理リソースの性能に関するリアルタイムのモニタリングを行うことができ、同時に、ネットワークリソースを適切に割り振るために、各サービス処理リソースに関する機能調整をさらに行うことができる。
任意選択で、本発明の本実施形態では、ネットワークサーバは、サービス処理リソースに関して再構成を行うステップをさらに実行することができ、このため、サービス処理リソースの機能をいつでも変更することができ、サービス処理リソースを再構成することができ、これにより各サービス処理リソースがサービスパケットを処理する際の効率が改善される。具体的なステップは、
サービス処理リソースが異なるサービス機能を持つ必要があるときに、第2の構成命令を受信するステップであって、第2の構成命令は第2のサービス構成実行ファイルを含む、第2の構成命令を受信するステップと、
第2のサービス構成実行ファイルに従ってサービス処理リソースに関してサービス再構成を行うステップと
である。
具体的には、一例において、ネットワークサーバは、ネットワークリソースを適切に割り振るという目的を達成するように、サービス性能パラメータに従って各サービス処理リソースに関して機能調整を行うことができる。
サービス処理リソースが異なるサービス機能を持つ必要があるときに、ネットワークサービス処理装置は、第2のサービス構成実行ファイルを含む、ネットワークサーバによって配信された第2の構成命令を受信する。ネットワークサービス処理装置は、第2のサービス構成実行ファイルに従って、サービス機能を持つサービス処理リソースに関してサービス再構成を行い、これにより、サービス処理リソースの機能が変更され、各サービス処理リソースがサービスパケットを処理する際の効率が改善される。
ネットワークサービス処理装置は、ネットワークサーバを除く別のデバイスによって送信された第2の構成命令をさらに受信してもよい。本発明の本実施形態では、ネットワークサービス処理装置がネットワークサーバによって送信された第2の構成命令を受信する例を説明に使用する。
第2の構成命令に含まれる第2のサービス構成実行ファイルおよび第1の構成命令に含まれる第1のサービス構成実行ファイルは、サービス処理リソースが異なる機能を持つように、異なるサービス機能を遂行するのに使用されることも理解できる。
第2の構成命令に含まれる第2のサービス構成実行ファイルは、サービス構成ファイルとサービス実行ファイルとを含み、サービス構成ファイルは具体的には、サービス構成に関連したプログラミングファイルであり、サービス実行ファイルは具体的には、サービス処理リソースによるサービス機能の遂行に関連したプログラミングファイルなどである。
第2の構成命令は、サービス処理リソースの識別情報をさらに含む。サービス処理装置は、識別情報を用いて、それに関してサービス再構成が行われるべきサービス処理リソースを決定する。識別情報はサービス構成ファイルで搬送されてもよく、または、識別情報は第2の構成命令において別個に搬送される。
本発明の本実施形態のステップ110で、分割によって獲得される複数の相互に隔離されたサービス処理リソースは具体的には、サービス処理機能を持たない空のサービス処理リソース、またはサービス処理機能を持つ空のサービス処理リソースである。
ある実施態様では、分割によって獲得されたサービス処理リソースが空のサービス処理リソースであるときに、ステップ120からステップ130に従って空のサービス処理リソースに関してサービス構成が行われ、本ステップに従ってサービス処理リソースに関してサービス再構成が行われうる。
別の実施態様では、分割によって獲得されたサービス処理リソースが空でないサービス処理リソースであるときに、ステップ120からステップ130に従って空でないサービス処理リソースに関してサービス再構成が行われ、本ステップに従ってサービス処理リソースに関して再度サービス再構成が行われうる。
実施形態2
したがって、本発明の一実施形態は、ネットワークサービス処理装置をさらに提供する。本装置の実装構造が図2に示されており、本装置は、前述の本発明の実施形態1のネットワークサービス処理方法を実現するように構成されている。本装置は、プロセッサ10と、FPGA20またはNP20とを含む。
プロセッサ10は、FPGAまたはNPを複数の相互に隔離されたサービス処理リソースへ分割するように構成されている。
プロセッサ10は、第1のサービス構成実行ファイルを含む、第1の構成命令を受信し、サービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うように、第1のサービス構成実行ファイルに従ってサービス処理リソースに関するサービス構成を行うようにさらに構成されている。
FPGA20またはNP20は、処理されるべきサービスパケットに関してサービス転送が行われるべきであるときに使用される転送規則を受信するように構成されている。
FPGA20またはNP20は、ユーザ端末によって送信された処理されるべきサービスパケットを受信し、サービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うように、転送規則を用いてサービス処理リソースへ処理されるべきサービスパケットを分配するようにさらに構成されている。
プロセッサ10は、サービス処理リソースが異なるサービス機能を持つ必要があるときに、第2のサービス構成実行ファイルを含む第2の構成命令を受信し、
第2のサービス構成実行ファイルに従ってサービス処理リソースに関してサービス再構成を行うようにさらに構成されている。
プロセッサ10は、サービス適応モジュールを含み、FPGA20またはNP20は、受信側分類モジュールとサービス処理リソースとを含む。
サービス適応モジュール101は具体的には、第1のサービス構成実行ファイルに従ってサービス処理リソースに関してサービス構成を行い、第2のサービス構成実行ファイルに従ってサービス処理リソースに関してサービス再構成を行うように構成されている。
受信側分類モジュール201は具体的には、受信側分類モジュール上で転送規則を設定するように構成されている。
サービス処理リソース202は具体的には、サービス処理リソース上で転送規則を設定するように構成されている。
受信側分類モジュール201は具体的には、転送規則に従って、処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うべきであるサービス処理リソースの量を決定し、
1つのサービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うべきであると決定されるときに、処理されるべきサービスパケットを決定された1つのサービス処理リソースへ分配し、または
複数のサービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うべきであると決定されるときに、サービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットを処理するための処理順序を決定し、決定された処理順序に従って、処理されるべきサービスパケットを処理順序で1番目のサービス処理リソースへ分配するように構成されている。
サービス処理リソース202は、受信側分類モジュールによって送られた処理されるべきサービスパケットを受け取り、
処理されるべきサービスパケットに対して対応するサービス処理を行い、
転送規則に従って、処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うべきである次のレベルのサービス処理リソースを決定し、
サービス処理後に獲得された処理されるべきサービスパケットを次のレベルのサービス処理リソースへ送るようにさらに構成されている。
FPGA20またはNP20は、統計収集モジュール203をさらに含む。
統計収集モジュール203は、サービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うときに、サービス処理リソースに関する性能モニタリングを行うのに使用されるサービス性能パラメータに関する統計を収集し、サービス性能パラメータをサービス適応モジュールへ送るように構成されている。
サービス適応モジュール101は、サービス性能パラメータをネットワークサーバへ送信するようにさらに構成されており、サービス性能パラメータは、ネットワークサーバがサービス処理リソースについてのサービス負荷を調整するための基礎として使用される。
FPGA20またはNP20は、サービス処理リソースによって処理されたサービスパケットを受け取り、サービスパケットを出力するように構成された、送信伝送モジュール204と、
受信側分類モジュールとサービス処理リソースとの間でサービスパケットを転送するように構成され、複数のサービス処理リソース間でサービスパケットを転送するようにさらに構成された、転送モジュール205と、をさらに含む。
プロセッサ10は、サービス適応モジュールのための統一インターフェースを提供するように構成された、ドライバモジュール102をさらに含む。
本発明の本実施形態では、サービス適応モジュール101は、プロセッサに配置するのではなく、別のエンティティに配置することができる。
FPGA20またはNP20は、複数のオフチップメモリを管理し、統一規格のアクセスインターフェースを提供するように構成された、オフチップ・ストレージ・コントローラ206と、
外部デバイスによって送信されたサービスパケットを受信し、または外部デバイスへサービスパケットを送信するように構成された、サービスパケット送受信インターフェース207と、
ネットワークサーバによって送信された命令を受信し、またはドライバモジュールもしくはプロセッサに位置するサービス適応モジュールによって送られた命令を受け取るように構成された、命令伝送インターフェース208と
をさらに含む。
FPGA20またはNP20に含まれる各サービス処理リソース202はプロセッサ10に含まれる各サービス適応モジュール101と1対1対応関係にあること、すなわち、1つのサービス適応モジュール101が1つのサービス処理リソース202に関して構成および処理を行うことに留意すべきである。当然ながら、実際の適用に際しては、複数のサービス処理リソース202が1つのサービス適応モジュール101に対応していてよい。ネットワークサービス処理装置が少なくとも1つのサービス処理リソース202を含むときに、ネットワークサーバは、少なくとも1つの第1の構成命令を少なくとも1つのサービス適応モジュール101へ配信し、各第1の構成命令は第1のサービス構成実行ファイルを含む。各サービス適応モジュール101は、対応するサービス処理リソース202に関してサービス構成を行う。サービス構成を行うときに、サービス適応モジュール202は、サービスパケットを受け取るときに、各サービス処理リソース202が処理されるべきサービスパケットについてただ1つのサービスを処理するように、サービス処理リソース202についてただ1つのサービスを構成する。加えて、サービス処理リソース202の構成は、ネットワークサーバによって送信される異なる構成命令、例えば、ネットワークサーバによって送信される、前述の実施形態にかかわる第2の構成命令に従って変更することもできる。第2の構成命令は、サービス処理リソース202のサービス機能をいつでも変更することができ、サービス処理リソース202を再構成することができるように、第2のサービス構成実行ファイルを含み、これにより、各サービス処理リソース202の処理効率が改善され、機能を変更できないことが回避される。
本発明の実施形態において提供されるネットワークサービス処理装置によれば、FPGAまたはNPが分割されたものである複数の相互に隔離されたサービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うように、サービス処理リソースに関して構成命令に従ってサービス構成が行われ、処理されるべきサービスパケットが、処理されるべきサービスパケットに関してサービス転送が行われるべきであるときに使用される転送規則に従ってサービス処理リソースへ分配され、サービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うように、転送規則が受信される。サービスパケットの高速で柔軟な分配が実現され、比較的大量のパケットがあるときにプロセッサが各受信パケットを識別し、分配する必要があるために、プロセッサがパケットを処理する際の分配効率が低減されるという先行技術の問題が回避され、サーバがパケットを処理する際の効率が改善される。加えて、サービス処理リソースは、構成によって異なるサービス機能をさらに持つこともでき、このため、サービス処理リソースの機能をいつでも変更することができ、サービス処理リソースを再構成することができ、これにより各サービス処理リソースがサービスパケットを処理する際の効率が改善される。
実施形態3
本発明の本実施形態の理解の助けとなるように、以下では具体的な実施形態を用いて、添付の図面に関してさらに説明する。本実施形態は本発明の実施形態に対する限定を構成するものではない。
以下を図3に従って詳細に説明する。図3は、本発明の一実施形態による、単一のサービス処理リソースがネットワークサービス処理を遂行するプロセスのシグナリング図である。
具体的には、図3に示すように、1つのサービス処理リソースがサービスパケットに対してサービス処理を行う例を説明に使用する。本発明の実施形態のステップ110からステップ140の記述に従い、サービス処理リソースおよび受信側分類モジュールに関して対応する構成が行われる。構成が完了した後で、ユーザ端末がネットワークにアクセスするときに、受信側分類モジュールは、ユーザ端末によって送信された第1のサービスパケットを受信し、第1のサービスパケットの特有の属性（例えば、サービスパケットのIPアドレス情報、ポート番号情報、およびVLANID識別子であり、この場合のIPアドレス情報は具体的には、それだけに限らないが、送信元IPアドレス情報および宛先IPアドレス情報を含む）が、転送規則におけるサービス（例えばNATサービス）のサービス特性（例えば、そのためのNATサービスが実行される必要のあるパケットのIPアドレス情報、ポート番号情報、およびVLANID識別子）と一致するかどうか識別する。第1のサービスパケットの特有の属性が転送規則におけるサービスのサービス特性と一致する場合、受信側分類モジュールは、転送規則に従って、第1のサービスパケットに対してサービス処理を行うべきであるサービス処理リソース（例えば、NATサービス処理リソース）を決定する。すなわち、第1のサービスパケットに対して分配処理が行われる。すなわち、第1のサービスパケットが対応するサービス処理を遂行するために単一のサービス処理リソースさえあればよいことが決定される。
1つのサービス処理リソースが第1のサービスパケットに対してサービス処理を行うべきであることが決定されると、NATサービス処理リソースのアドレス情報が転送規則から取得される。受信側分類モジュールは、第2のサービスパケットを獲得するために、第1のサービスパケットに対してカプセル化処理を行い（カプセル化処理は具体的には、NATサービス処理リソースの識別情報およびNATサービス処理リソースのアドレス情報を第1のサービスパケットのヘッダへカプセル化することである）、第2のサービスパケットは、NATサービス処理リソースの識別情報およびNATサービス処理リソースのアドレス情報を含む。受信側分類モジュールは、第2のサービスパケットを転送モジュールへ送り、転送モジュールは、識別情報およびアドレス情報に従って第2のサービスパケットをNATサービス処理リソースへ送る。NATサービス処理リソースは、第2のサービスパケットを受け取り、第2のサービスパケットに対して対応するNATサービス処理を行い、処理された第2のサービスパケットを出力する。
NATサービス処理リソースが第2のサービスパケットに対してサービス処理を行うときに同時に、統計収集モジュールが、NATサービス処理リソースのサービス性能パラメータに関する統計を収集し、サービス性能パラメータをサービス適応モジュールへ送る。サービス適応モジュールは、サービス性能パラメータをネットワークサーバへ送信し、サービス性能パラメータは、ネットワークサーバがNATサービス処理リソースについてのサービス負荷を調整するための基礎として使用される。NATサービス処理リソースが変更される必要があるときに、サービス性能パラメータに従って、ネットワークサーバは、NATサービス処理リソースに対する容量拡張処理を行い、または、NATサービス処理リソースに対するサービス再構成処理を行う。
実施形態4
本発明の本実施形態の理解の助けとなるように、以下では具体的な実施形態を用いて、添付の図面に関してさらに説明する。本実施形態は本発明の実施形態に対する限定を構成するものではない。
以下を図4Aおよび図4Bに従って詳細に説明する。図4Aおよび図4Bは、本発明の一実施形態による、複数のサービス処理リソースがネットワークサービス処理を遂行するプロセスのシグナリング図である。
具体的には、図4Aおよび図4Bに示すように、2つのサービス処理リソースがサービスパケットに対してサービス処理を行う例を説明に使用する。本発明の実施形態のステップ110からステップ140の記述に従い、サービス処理リソースおよび受信側分類モジュールに関して対応する構成が行われる。構成が完了した後で、ユーザ端末がネットワークにアクセスするときに、受信側分類モジュールは、ユーザ端末によって送信された第1のサービスパケットを受信し、第1のサービスパケットの特有の属性（例えば、サービスパケットのIPアドレス情報、ポート番号情報、およびVLANID識別子であり、この場合のIPアドレス情報は具体的には、それだけに限らないが、送信元IPアドレス情報および宛先IPアドレス情報を含む）が、転送規則における複数のサービス（例えばPPPoEサービスおよびDPIサービス）のサービス特性（例えば、そのためのPPPoEサービスおよびDPIサービスが実行される必要のあるパケットのIPアドレス情報、ポート番号情報、およびVLANID識別子）と一致するかどうか識別する。第1のサービスパケットの特有の属性が転送規則におけるそれら複数のサービスのサービス特性と一致する場合、受信側分類モジュールは、転送規則に従って、第1のサービスパケットに対してサービス処理を行うべきであるサービス処理リソース（例えば、PPPoEサービス処理リソースおよびDPIサービス処理リソース）を決定する。すなわち、第1のサービスパケットに対して分配処理が行われる。すなわち、第1のサービスパケットが対応するサービス処理を遂行するために複数のサービス処理リソースを必要とすることが決定される。
2つのサービス処理リソースが第1のサービスパケットの2つのサービスを処理すべきであることが決定されると、PPPoEサービス処理リソースおよびDPIサービス処理リソースの処理順序がさらに決定され、PPPoEサービス処理リソースのアドレス情報およびDPIサービス処理リソースのアドレス情報が、PPPoEサービス処理リソースおよびDPIサービス処理リソースの処理順序に従って転送規則から取得される。受信側分類モジュールは、第2のサービスパケットを獲得するために、第1のサービスパケットに対してカプセル化処理を行い（カプセル化処理は具体的には、第1のサービスパケットのヘッダへ、PPPoEサービス処理リソースの識別情報およびDPIサービス処理リソースの識別情報、サービス処理リソースのアドレス情報、ならびにサービス処理リソースがサービスを処理するための順序情報をカプセル化することである）、第2のサービスパケットは、PPPoEサービス処理リソース、サービス処理リソースのアドレス情報、DPIサービス処理リソースの識別情報、およびサービス処理リソースがサービスを処理するための順序情報を含む。受信側分類モジュールは第2のサービスパケットを転送モジュールへ送り、転送モジュールは、識別情報、アドレス情報、および順序情報に従って、第2のサービスパケットを、順序情報によって指示される1番目のサービス処理リソース（例えば、PPPoEサービス処理リソース）へ送る。PPPoEサービス処理リソースは第2のサービスパケットを受け取り、第2のサービスパケットに対して対応するPPPoEサービス処理を行う。加えて、PPPoEサービス処理リソースは、順序情報に従って、DPIサービス処理が第2のサービスパケットに対してさらに行われる必要があると決定し、次いで、PPPoEサービス処理リソースは、第3のサービスパケットを獲得するために第2のサービスパケットに対してカプセル化処理を行う（カプセル化処理は具体的には、DPIサービス処理リソースの識別情報、DPIサービス処理リソースのアドレス情報、および順序情報を第2のサービスパケットのヘッダへカプセル化することである）。第3のサービスパケットは、DPIサービス処理リソースの識別情報、DPIサービス処理リソースのアドレス情報、および順序情報を含む。PPPoEサービス処理リソース
は第3のサービスパケットを転送モジュールへ送り、転送モジュールは、識別情報およびアドレス情報に従って、第3のサービスパケットを、識別情報によって指示されるDPIサービス処理リソースへ送る。DPIサービス処理リソースは、第3のサービスパケットを受け取り、第3のサービスパケットに対して対応するDPIサービス処理を行い、処理された第3のサービスパケットを出力する。
PPPoEサービス処理リソースおよびDPIサービス処理リソースがそれぞれ、第2のサービスパケットおよび第3のサービスパケットに対してサービス処理を行うときに同時に、統計収集モジュールが、PPPoE／DPIサービス処理リソースのサービス性能パラメータに関する統計を別々に収集し、各サービス性能パラメータを対応するサービス適応モジュールへ別々に送る。各サービス適応モジュールは、サービス性能パラメータをネットワークサーバへ別々に送信し、サービス性能パラメータは、ネットワークサーバがPPPoE／DPIサービス処理リソースについてのサービス負荷を調整するための基礎として使用される。PPPoE／DPIサービス処理リソースが変更される必要があるときに、サービス性能パラメータに従って、ネットワークサーバは、PPPoE／DPIサービス処理リソースに対する容量拡張処理を行い、または、PPPoE／DPIサービス処理リソースに対するサービス再構成処理を行う。
第2のサービスパケット内の順序情報はただ2つのサービス処理リソースだけの順序を含み、第2のサービスパケットの1つのサービスはすでに処理されているため、DPIは処理された第3のサービスパケットを直接出力することが理解できる。実際の適用に際しては、サービスパケットが少なくとも2つのサービス処理リソースによって処理される必要がある場合、処理プロセスは前述のプロセスと同様であり、ここでは詳細を繰り返さない。
実施形態5
本発明の本実施形態の理解の助けとなるように、以下では具体的な実施形態を用いて、添付の図面に関してさらに説明する。本実施形態は本発明の実施形態に対する限定を構成するものではない。
以下を図5Aおよび図5Bに従って詳細に説明する。図5Aおよび図5Bは、本発明の一実施形態による、複数のサービス処理リソースがネットワークサービス処理を遂行するプロセスの別のシグナリング図である。
実施形態4では、第1のサービスパケットに対してカプセル化処理を行うときに、受信側分類モジュールは、第2のサービスパケットを獲得するために、複数のサービス処理リソースの識別情報および複数のサービス処理リソースの順序情報を第1のサービスパケットのヘッダにおいてカプセル化し、このため、第2のサービスパケットのヘッダは過度に大きく、これがパケット伝送を妨げる。
本発明の本実施形態では、第1のサービスパケットのヘッダは、パケット伝送を円滑化するように簡略化される。
具体的には、図5Aおよび図5Bに示すように、2つのサービス処理リソースがサービスパケットに対してサービス処理を行う例を説明に使用する。本発明の実施形態のステップ110からステップ140の記述に従い、サービス処理リソースおよび受信側分類モジュールに関して対応する構成が行われる。構成が完了した後で、ユーザ端末がネットワークにアクセスするときに、受信側分類モジュールは、ユーザ端末によって送信された第1のサービスパケットを受信し、第1のサービスパケットの特有の属性（例えば、サービスパケットのIPアドレス情報、ポート番号情報、およびVLANID識別子であり、この場合のIPアドレス情報は具体的には、それだけに限らないが、送信元IPアドレス情報および宛先IPアドレス情報を含む）が、転送規則における複数のサービス（例えばPPPoEサービスおよびDPIサービス）のサービス特性（例えば、そのためのPPPoEサービスおよびDPIサービスが実行される必要のあるパケットのIPアドレス情報、ポート番号情報、およびVLANID識別子）と一致するかどうか識別する。第1のサービスパケットの特有の属性が転送規則におけるそれら複数のサービスのサービス特性と一致する場合、受信側分類モジュールは、転送規則に従って、第1のサービスパケットに対してサービス処理を行うべきであるサービス処理リソース（例えば、PPPoEサービス処理リソースおよびDPIサービス処理リソース）を決定する。すなわち、第1のサービスパケットに対して分配処理が行われる。すなわち、第1のサービスパケットが対応するサービス処理を遂行するために複数のサービス処理リソースを必要とすることが決定される。
2つのサービス処理リソースが第1のサービスパケットの2つのサービスを処理すべきであることが決定されると、PPPoEサービス処理リソースおよびDPIサービス処理リソースの処理順序がさらに決定され、PPPoEサービス処理リソースのアドレス情報およびDPIサービス処理リソースのアドレス情報が、PPPoEサービス処理リソースおよびDPIサービス処理リソースの処理順序に従って転送規則から取得される。受信側分類モジュールは、第2のサービスパケットを獲得するために第1のサービスパケットに対してカプセル化処理を行う（カプセル化処理は具体的には、2つのサービス処理リソースのサービス処理順序に従って第1のサービスパケットのヘッダへ、サービス処理順序で1番目のサービス処理リソースの識別情報およびアドレス情報、例えば、PPPoEサービス処理リソースの識別情報およびアドレス情報をカプセル化することである）。第2のサービスパケットは、PPPoEサービス処理リソースの識別情報およびアドレス情報を含む。受信側分類モジュールは、第2のサービスパケットを転送モジュールへ送り、転送モジュールは、第2のサービスパケットをPPPoEサービス処理リソースへ転送する。PPPoEサービス処理リソースは第2のサービスパケットに対して対応するPPPoEサービス処理を行い、第2のサービスパケットの特有の属性がサービス転送規則表内の複数のサービス（例えばDPIサービス）のサービス特性と一致するかどうか識別する。第2のサービスパケットの特有の属性がサービス転送規則表内のそれら複数のサービスのサービス特性と一致する場合、PPPoEサービス処理リソースは、第2のサービスパケットに対してサービス処理を行うことをさらに必要とするサービス処理リソース（例えばDPIサービス処理リソース）を決定し、DPIは、転送規則からDPIサービス処理リソースの識別情報およびアドレス情報を取得する。第2のサービスパケットの特有の属性がサービス転送規則表内のそれら複数のサービスのサービス特性と一致しない場合、第2のサービスパケットは出力される。PPPoEサービス処理リソースは、第3のサービスパケットを獲得するために第2のサービスパケットに対してカプセル化処理を行い（カプセル化処理は具体的には、DPIサービス処理リソースの識別情報およびアドレス情報を第
2のサービスパケットのヘッダへカプセル化することである）、第3のサービスパケットは、DPIサービス処理リソースの識別情報およびアドレス情報を含む。PPPoEサービス処理リソースは第3のサービスパケットを転送モジュールへ送り、転送モジュールは、識別情報およびアドレス情報に従って、第3のサービスパケットを、識別情報によって指示されるDPIサービス処理リソースへ送る。DPIサービス処理リソースは第3のサービスパケットを受け取り、DPIサービス処理リソースは第3のサービスパケットに対して対応するDPIサービス処理を行い、第3のサービスパケットの特有の属性がサービス転送規則表内の複数のサービスのサービス特性と一致するかどうか識別する。第3のサービスパケットの特有の属性がサービス転送規則表内のそれら複数のサービスのサービス特性と一致する場合、DPIサービス処理リソースは、第3のサービスパケットに対してサービス処理を行うことをさらに必要とするサービス処理リソースを決定する。第3のサービスパケットの特有の属性がサービス転送規則表内のそれら複数のサービスのサービス特性と一致しない場合、第3のサービスパケットは出力される。
PPPoEサービス処理リソースおよびDPIサービス処理リソースがそれぞれ、第2のサービスパケットおよび第3のサービスパケットに対してサービス処理を行うときに同時に、統計収集モジュールが、PPPoE／DPIサービス処理リソースのサービス性能パラメータに関する統計を別々に収集し、各サービス性能パラメータを対応するサービス適応モジュールへ別々に送る。各サービス適応モジュールは、サービス性能パラメータをネットワークサーバへ送信し、サービス性能パラメータは、ネットワークサーバがPPPoE／DPIサービス処理リソースについてのサービス負荷を調整するための基礎として使用される。PPPoE／DPIサービス処理リソースが変更される必要があるときに、サービス性能パラメータに従って、ネットワークサーバは、PPPoE／DPIサービス処理リソースに対する容量拡張処理を行い、または、PPPoE／DPIサービス処理リソースに対するサービス再構成処理を行う。
転送規則は各サービス処理リソースに関して別々に構成されるため、各サービス処理リソースがサービスパケットを次に処理するサービス処理リソースを決定し、これにより、サービスパケットのヘッダのバイト数が低減され、サービスパケットの柔軟な伝送が円滑化され、各サービス処理リソースの処理効率が改善されることが理解できる。
実際の適用に際しては、サービスパケットが少なくとも2つのサービス処理リソースによって処理される必要がある場合、処理プロセスは前述のプロセスと同様であり、ここでは詳細を繰り返さない。
当業者は、本明細書で開示された実施形態に記載される例と組み合わせて、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、またはこれらの組み合わせによってユニットおよびアルゴリズムステップが実現されうることをさらに理解することができる。ハードウェアとソフトウェアとの間の互換性を明確に記述するために、以上では、機能に従って各例の構成およびステップを一般的に記述している。各機能を果たすのがハードウェアか、それともソフトウェアかは、技術的解決策の個々の用途および設計上の制約条件に依存する。当業者は、様々な方法を使用して個々の用途ごとに記述された機能を実現することができるが、そうした実施態様は本発明の範囲を超えるものとみなすべきではない。
本明細書で開示される実施形態に記載される方法またはアルゴリズムのステップは、ハードウェア、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュール、またはこれらの組み合わせによって実現することができる。ソフトウェアモジュールは、ランダム・アクセス・メモリ（RAM）、メモリ、読取り専用メモリ（ROM）、電気的プログラム可能ROM、電気的消去可能ROM、レジスタ、ハードディスク、取り外し可能ディスク、CD−ROM、または当分野で公知の任意の他の形の記憶媒体に置くことができる。
以上の具体的な実施態様においては、本発明の目的、技術的解決策、および有益な効果が詳細に説明されている。以上の説明は、単に、本発明の具体的実施態様であるにすぎず、本発明の保護範囲を限定するためのものではないことを理解すべきである。本発明の趣旨および原理を逸脱することなくなされるあらゆる改変、等価の置換、または改善は、本発明の保護範囲内に含まれるものである。
10 プロセッサ
20 FPGAまたはNP
101 サービス適応モジュール
102 ドライバモジュール
201 受信側分類モジュール
202 サービス処理リソース
203 統計収集モジュール
204 送信伝送モジュール
205 転送モジュール
206 オフチップ・ストレージ・コントローラ
207 サービスパケット送受信インターフェース
208 命令伝送インターフェース
本出願は、参照によりその全体が本明細書に組み入れられる、2013年11月26日付で中国特許庁に出願された、「NETWORK SERVICE PROCESSING METHOD AND APPARATUS」という名称の中国特許出願第201310613801．0号、および2014年5月4日付で中国特許庁に出願された、「NETWORK SERVICE PROCESSING METHOD AND APPARATUS」という名称の中国特許出願第201410185366．0号の優先権を主張するものである。
本発明は通信技術の分野に関し、詳細には、ネットワークサービス処理方法およびネットワークサービス処理装置に関する。
通信システムにおけるサーバの計算処理能力の急速な発展と共に、ますます大量のネットワークサービス（ファイアウォールサービスなど）を、従来の専用デバイスプラットフォームからサーバへ移行させることが急務となっている。現在、次世代通信ネットワークの発展の主要な傾向として、ネットワーク仮想化技術は次第に、3タイプの汎用デバイス、すなわち、サーバ、スイッチ、および記憶装置を用いて多様なネットワークサービス機能を実現するようになってきている。ネットワークサービス機能が前述の方式で実現され、これにより、柔軟で利便性の高いサービス展開を実現し、開発コスト低減させることができる。
柔軟で利便性の高いサービス展開を達成するために、仮想化技術がサーバ上で次第に使用されるようになってきている。現在、サーバ上では、1つの物理サーバを複数のサーバへ仮想化するために仮想マシンマネージャ（hypervisorソフトウェア）が走り、これにより、相互に影響を及ぼさない複数の異なるネットワークサービス処理ソフトウェアが同じサーバ上で好都合に展開される。
しかし、先行技術におけるネットワークサービス処理実現の解決策には以下の不都合点がある。すなわち、サーバがhypervisorソフトウェアを使用した後で、パケットを受信すると、サーバのネットワーク・インターフェース・カードは、そのパケットを、hypervisorソフトウェアを用いて仮想スイッチ（vswitch）へ送る必要があり、サーバ内のプロセッサがvswitch内のパケットを識別し、vswitchは、異なる仮想マシン（Virtual Machine、略称VM）へパケットを正しく配信するようにパケットを分配し、VMは、パケットを受け取ると、パケットに対するサービス処理を行う。しかし、比較的大量のパケットがある場合、vswitchは、プロセッサが各受信パケットを識別して初めてパケットを正しいVMへ配信することができ、これは、プロセッサの作業負荷を大幅に増大させ、プロセッサがパケットを処理する際の分配効率を低減させる。加えて、このことは、プロセッサがパケットを処理する際の効率が仮想化前の効率と比べて大幅に減少することも示すものである。
本発明の実施形態は、先行技術におけるサーバがパケットを処理する際の低効率の問題を解決するように、ネットワークサービス処理方法およびネットワークサービス処理装置を提供する。
第1の態様によれば、本発明の一実施形態はネットワークサービス処理方法を提供し、本方法は、
フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイFPGAまたはネットワークプロセッサNPを複数の相互に隔離されたサービス処理リソースへ分割するステップと、
第1の構成命令を受信するステップであって、第1の構成命令は第1のサービス構成実行ファイルを含む、第1の構成命令を受信するステップと、
サービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うように、第1のサービス構成実行ファイルに従ってサービス処理リソースに関するサービス構成を行うステップと、
処理されるべきサービスパケットに関してサービス転送が行われるべきであるときに使用される転送規則を受信するステップと、
ユーザ端末によって送信された処理されるべきサービスパケットを受信し、サービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うように、転送規則を用いてサービス処理リソースへ処理されるべきサービスパケットを分配するステップと
を含む。
第1の可能な実施態様において、転送規則を用いて処理されるべきサービスパケットに対して分類および宛先変更を行い、処理されるべきサービスパケットのサービス処理パスを決定することは、具体的には、
転送規則を用いて、処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うべきであるサービス処理リソースの量を決定するステップと、
1つのサービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うべきであると決定されるときに、処理されるべきサービスパケットを決定された1つのサービス処理リソースへ分配するステップ、または
複数のサービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うべきであると決定されるときに、サービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットを処理するための処理順序を決定し、決定された処理順序に従って、処理されるべきサービスパケットを処理順序で1番目のサービス処理リソースへ分配するステップと
を含む。
第1の態様または第1の態様の第1の可能な実施態様に関連して、第2の可能な実施態様において、本方法は、
サービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うときに、FPGAまたはNPが、サービス処理リソースに関する性能モニタリングを行うのに使用されるサービス性能パラメータに関する統計を収集するステップと、
FPGAまたはNPが、ネットワークサーバへサービス性能パラメータを送信するステップであって、サービス性能パラメータは、ネットワークサーバがサービス処理リソースについてのサービス負荷を調整するための基礎として使用される、サービス性能パラメータを送信するステップと
をさらに含む。
第3の可能な実施態様において、本方法は、サービス処理リソースが異なるサービス機能を持つ必要があるときに、配信された第2の構成命令を受信するステップであって、第2の構成命令は第2のサービス構成実行ファイルを含む、第2の構成命令を受信するステップと、
第2のサービス構成実行ファイルに従ってサービス処理リソースに関してサービス再構成を行うステップと、をさらに含む。
第2の態様によれば、本発明の一実施形態は、ネットワークサービス処理装置を提供し、本装置は、プロセッサと、FPGAまたはNPとを含み、
プロセッサは、FPGAまたはNPを複数の相互に隔離されたサービス処理リソースへ分割するように構成されており、
プロセッサは、第1のサービス構成実行ファイルを含む、第1の構成命令を受信し、サービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うように、第1のサービス構成実行ファイルに従ってサービス処理リソースに関するサービス構成を行うようにさらに構成されており、
FPGAまたはNPは、処理されるべきサービスパケットに関してサービス転送が行われるべきであるときに使用される転送規則を受信するように構成されており、
FPGAまたはNPは、ユーザ端末によって送信された処理されるべきサービスパケットを受信し、サービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うように、転送規則を用いてサービス処理リソースへ処理されるべきサービスパケットを分配するようにさらに構成されている。
第1の可能な実施態様において、プロセッサは、サービス処理リソースが異なるサービス機能を持つ必要があるときに、第2のサービス構成実行ファイルを含む、ネットワークサーバによって配信された第2の構成命令を受信し、
第2のサービス構成実行ファイルに従ってサービス処理リソースに関してサービス再構成を行うようにさらに構成されている。
第2の態様または第2の態様の第1の可能な実施態様に関連して、第2の可能な実施態様において、プロセッサは、サービス適応モジュールを含み、FPGAまたはNPは、受信側分類モジュールとサービス処理リソースとを含み、
サービス適応モジュールは具体的には、第1のサービス構成実行ファイルに従ってサービス処理リソースに関してサービス構成を行い、第2のサービス構成実行ファイルに従ってサービス処理リソースに関してサービス再構成を行うように構成されており、
受信側分類モジュールは具体的には、受信側分類モジュール上で転送規則を設定するように構成されており、
サービス処理リソースは具体的には、サービス処理リソース上で転送規則を設定するように構成されている。
第2の態様の第2の可能な実施態様に関連して、第3の可能な実施態様において、受信側分類モジュールは具体的には、転送規則に従って、処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うべきであるサービス処理リソースの量を決定し、
1つのサービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うべきであると決定されるときに、処理されるべきサービスパケットを決定された1つのサービス処理リソースへ分配し、または
複数のサービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うべきであると決定されるときに、サービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットを処理するための処理順序を決定し、決定された処理順序に従って、処理されるべきサービスパケットを処理順序で1番目のサービス処理リソースへ分配するように構成されている。
第2の態様の第3の可能な実施態様に関連して、第4の可能な実施態様において、サービス処理リソースは、
受信側分類モジュールによって送られた処理されるべきサービスパケットを受け取り、
処理されるべきサービスパケットに対して対応するサービス処理を行い、
転送規則に従って、処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うべきである次のレベルのサービス処理リソースを決定し、
サービス処理後に獲得された処理されるべきサービスパケットを次のレベルのサービス処理リソースへ送る
ようにさらに構成されている。
第2の態様または第2の態様の第3もしくは第4の可能な実施態様に関連して、第5の可能な実施態様において、本装置は、統計収集モジュールをさらに含み、
統計収集モジュールは、サービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うときに、サービス処理リソースに関する性能モニタリングを行うのに使用されるサービス性能パラメータに関する統計を収集し、サービス性能パラメータをサービス適応モジュールへ送るように構成されており、
サービス適応モジュールは、サービス性能パラメータをネットワークサーバへ送信するようにさらに構成されており、サービス性能パラメータは、ネットワークサーバがサービス処理リソースについてのサービス負荷を調整するための基礎として使用される。
第6の可能な実施態様において、本装置は、
サービス処理リソースによって処理されたサービスパケットを受け取り、サービスパケットを出力するように構成された、送信伝送モジュールと、
受信側分類モジュールとサービス処理リソースとの間でサービスパケットを転送するように構成され、複数のサービス処理リソース間でサービスパケットを転送するようにさらに構成された、転送モジュールと
をさらに含む。
本発明の実施形態において提供されるネットワークサービス処理方法およびネットワークサービス処理装置によれば、FPGAまたはNPが分割されたものである複数の相互に隔離されたサービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うように、サービス処理リソースに関して構成命令に従ってサービス構成が行われ、処理されるべきサービスパケットが、処理されるべきサービスパケットに関してサービス転送が行われるべきであるときに使用される転送規則に従ってサービス処理リソースへ分配され、サービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うように、転送規則が受信される。サービスパケットの高速で柔軟な分配が実現され、比較的大量のパケットがあるときにプロセッサが各受信パケットを識別し、分配する必要があるために、プロセッサがパケットを処理する際の分配効率が低減されるという先行技術の問題が回避され、サーバがパケットを処理する際の効率が改善される。加えて、サービス処理リソースは、構成によって異なるサービス機能をさらに持つこともでき、このため、サービス処理リソースの機能をいつでも変更することができ、サービス処理リソースを再構成することができ、これにより各サービス処理リソースがサービスパケットを処理する際の効率が改善される。
本発明の一実施形態によるネットワークサービス処理方法の流れ図である。 本発明の一実施形態によるネットワークサービス処理装置の概略的構造図である。 本発明の一実施形態による、単一のサービス処理リソースがネットワークサービス処理を遂行するプロセスのシグナリング図である。 本発明の一実施形態による、複数のサービス処理リソースがネットワークサービス処理を遂行するプロセスのシグナリング図である。 本発明の一実施形態による、複数のサービス処理リソースがネットワークサービス処理を遂行するプロセスのシグナリング図である。 本発明の一実施形態による、複数のサービス処理リソースがネットワークサービス処理を遂行するプロセスの別のシグナリング図である。 本発明の一実施形態による、複数のサービス処理リソースがネットワークサービス処理を遂行するプロセスの別のシグナリング図である。
本発明の実施形態の目的、技術的解決策、および利点をより明確にするために、以下で、本発明の実施形態における添付の図面に関連して本発明の実施形態における技術的解決策を説明する。明らかに、説明される実施形態は本発明の実施形態の全部ではなく一部にすぎない。本発明の実施形態に基づいて当業者によって難なく得られる他のすべての実施形態は、本発明の保護範囲内に含まれるものとする。
本発明の十分な理解を提供するために、以下では具体的な実施形態を用いて、添付の図面に関連してさらに説明する。これらの実施形態は本発明に対する限定を構成するものではない。
実施形態1
以下では、図1を例にとって、本発明の一実施形態において提供されるネットワークサービス処理方法を詳細に説明する。図1は、本発明の本実施形態によるネットワークサービス処理方法の流れ図である。本発明の本実施形態では、以下のステップが、本ネットワークサービス処理方法を実行するネットワークサービス処理装置によって実行される。図1に示すように、本実施形態は具体的には以下のステップを含む。
ステップ110：フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイFPGAまたはネットワークプロセッサNPを複数の相互に隔離されたサービス処理リソースへ分割する。
具体的には、本発明の本実施形態にかかわるネットワークサービス処理装置は、プロセッサとフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（Field−Programmable Gate Array、略称FPGA）とを含み、または、ネットワークサービス処理装置は、プロセッサとネットワークプロセッサ（Network Processor、略称NP）とを含む。
プロセッサは、FPGAまたはNPを複数の相互に隔離されたサービス処理リソースへ分割する。
限定ではなく例として、隔離のための方法は具体的には、装置がFPGAを含む場合には、1つのFPGAにおいてPR／PRR分割技術を用いて、FPGAを複数の相互に隔離された配線区画へ分割するステップ、または、装置がNPを含む場合には、分割によって複数のサービス処理リソースを獲得するように、NPにおいてプロセッサコアグループ化法を用いて、異なる数量のプロセッサコアを異なるグループへグループ化するステップ、を含む。
ステップ120：第1のサービス構成実行ファイルを含む、第1の構成命令を受信する。
具体的には、一例において、ネットワークサービス処理装置は、ネットワークサーバによって送信された第1の構成命令を受信し、第1の構成命令は、第1のサービス構成実行ファイルを含む。第1のサービス構成実行ファイルは、サービス構成ファイルとサービス実行ファイルとを含み、サービス構成ファイルは具体的には、サービス構成に関連したプログラミングファイルであり、サービス実行ファイルは具体的には、サービス処理リソースによるサービス機能の遂行に関連したプログラミングファイルなどである。
ネットワークサービス処理装置は、ネットワークサーバを除く別のデバイスによって送信された第1の構成命令を受信してもよい。本発明の本実施形態では、ネットワークサービス処理装置がネットワークサーバによって送信された第1の構成命令を受信する例を説明に使用する。
さらに、第1の構成命令は、サービス処理リソースの識別情報をさらに含む。サービス処理装置は、識別情報を用いて、それに関してサービス構成が行われるべきであるサービス処理リソースを決定する。識別情報はサービス構成ファイルで搬送されてもよく、または、識別情報は第1の構成命令において別個に搬送される。
限定ではなく例として、ネットワークサービス処理装置は、第1のサービス構成実行ファイルに従ってサービス処理リソースに関するサービス機能構成を行い、このため、サービス処理リソースは、処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うように、サービス（例えば、ネットワークアドレス変換（Network Address Translation、略称NAT）サービスや、イーサネット（登録商標）上のポイントツーポイントプロトコル（Point to Point Protocol over Ethernet、略称PPPoE）サービスや、ディープ・パケット・インスペクション（Deep Packet Inspection、略称DPI）サービス）の処理を遂行するための機能を持つ。
ステップ130：サービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うように、第1のサービス構成実行ファイルに従ってサービス処理リソースに関するサービス構成を行う。
具体的には、ネットワークサービス処理装置は、サービス処理リソースが構成されたサービスに従って処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うように、第1のサービス構成実行ファイルに従ってサービス処理リソースに関するサービス構成を行う。
サービス処理リソースに関してサービス構成が行われるときに、同じサービスについて複数のサービス処理リソースも構成されうることが理解できる。
ステップ140：処理されるべきサービスパケットに関してサービス転送が行われるべきであるときに使用される転送規則を受信する。
具体的には、一例において、ネットワークサービス処理装置は、ネットワークサーバによって構成され、処理されるべきサービスパケットに関してサービス転送が行われるべきであるときに使用される転送規則を受信する。さらに、ネットワークサーバは、FPGAまたはNPに関して転送規則を構成する。
ネットワークサービス処理装置は、ネットワークサーバを除く別のデバイスによって構成された転送規則を受信してもよい。本発明の本実施形態では、ネットワークサービス処理装置がネットワークサーバによって構成された転送規則を受信する例を説明に使用する。
さらに、転送規則には、そのためのサービス処理が実行される必要のある各サービスパケットに関してサービス転送が行われるべきであるときに使用される規則特性、規則特性と一致するサービス処理リソースの識別情報、およびサービス処理リソースのアドレス情報が記憶される。すなわち、規則特性を満たすサービスパケットだけを、サービス処理リソースのアドレス情報を用いて一致するサービス処理リソースへ転送することができ、サービス処理が当該サービス処理リソースによって行われる。さもなければ、規則特性を満たさないサービスパケットに対して廃棄処理が行われる。限定ではなく例として、規則は具体的には、そのためのサービス処理が実行される必要のあるパケットのIPアドレス情報、ポート番号情報、またはVLANID識別子であり、IPアドレス情報は送信元IPアドレス情報でも宛先IPアドレス情報でもよく、それだけに限定されない。
一例では、転送規則に含まれる規則特性は、そのためのサービス処理が実行される必要のあるサービスパケットの複数のIPアドレス範囲、各IPアドレス範囲と一致するサービス処理リソースの識別情報、およびサービス処理リソースのアドレス情報を含む。転送規則は表形式で提示されうることが理解できる。例えば、第1のIPアドレス範囲を有するサービスパケットが第1のサービス処理リソースの識別子と一致する。言い換えると、ネットワークサービス処理装置によって受信される処理されるべきサービスパケットのIPアドレスが第1のIPアドレス範囲内に該当するときに、ネットワークサービス処理装置は、サービス処理リソースのアドレス情報に従って、処理されるべきサービスパケットを、第1のIPアドレス範囲と一致する第1のサービス処理リソースへ送信する。
本発明の本実施形態では、ステップ120とステップ130とステップ140との間で時間順序関係が制限されない場合もある。
ステップ150：ユーザ端末によって送信された処理されるべきサービスパケットを受信し、サービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うように、転送規則を用いてサービス処理リソースへ処理されるべきサービスパケットを分配する。
具体的には、前述のステップ110からステップ140を実行した後で、ネットワークサービス処理装置は、複数の構成を行った後で、ユーザ端末によって送信された処理されるべきサービスパケットを受信する。
ネットワークサービス処理装置は、転送規則を用いて処理されるべきサービスパケットを分配し、処理されるべきサービスパケットを対応するサービス処理リソースへ送り、サービス処理リソースは、受け取られた処理されるべきサービスパケットに対して対応するサービス処理を行い、これにより、サービスパケットの処理の効率が改善される。
さらに、転送規則を用いてサービス処理リソースへ処理されるべきサービスパケットを分配するステップは具体的には、
ネットワークサービス処理装置が転送規則を用いて、処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うべきであるサービス処理リソースの量を決定するステップ、を含む。
処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うべきであるサービス処理リソースの量を決定するステップは具体的には、処理されるべきサービスパケットが、対応するサービス処理を遂行するのに単一のサービス処理リソースさえあればよいこと、または、対応するサービス処理を共同で遂行するために複数のサービス処理リソースを必要とすることを決定するステップである。
サービス処理リソースへ処理されるべきサービスパケットを分配するステップは具体的には、
ネットワークサービス処理装置が、1つのサービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うべきであると決定したときに、ネットワークサービス処理装置が、転送規則からサービス処理リソースのアドレス情報を取得し、サービス処理リソースのアドレス情報に従って決定されたサービス処理リソースへ処理されるべきサービスパケットを直接分配すること、または、ネットワークサービス処理装置が、複数のサービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うべきであると決定したときに、ネットワークサービス処理装置が、サービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットを処理するための処理順序を決定し、決定された処理順序に従って、転送規則から複数のサービス処理リソースのアドレス情報を取得し、処理順序で1番目のサービス処理リソースのアドレス情報に従って1番目のサービス処理リソースへ処理されるべきサービスパケットを分配すること、を含む。
本発明の実施形態において提供されるネットワークサービス処理方法によれば、FPGAまたはNPが分割されたものである複数の相互に隔離されたサービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うように、サービス処理リソースに関して構成命令に従ってサービス構成が行われ、処理されるべきサービスパケットが、処理されるべきサービスパケットに関してサービス転送が行われるべきであるときに使用される転送規則に従ってサービス処理リソースへ分配され、サービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うように、転送規則が受信される。サービスパケットの高速で柔軟な分配が実現され、比較的大量のパケットがあるときにプロセッサが各受信パケットを識別し、分配する必要があるために、プロセッサがパケットを処理する際の分配効率が低減されるという先行技術の問題が回避され、サーバがパケットを処理する際の効率が改善される。加えて、サービス処理リソースは、構成によって異なるサービス機能をさらに持つこともでき、このため、サービス処理リソースの機能をいつでも変更することができ、サービス処理リソースを再構成することができ、これにより各サービス処理リソースがサービスパケットを処理する際の効率が改善される。
任意選択で、本発明の本実施形態では、サービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うときに同時に、サービス性能パラメータに関する統計を収集するステップが含まれ、サービス性能パラメータはサービス処理リソースに関する性能モニタリングを行うために使用される。サービス処理リソースに関する性能モニタリングを行うことによって、ネットワークサーバが属するネットワーク事業者は、各サービス処理リソースの性能に関するリアルタイムのモニタリングを行うことができ、同時に、ネットワークリソースを適切に割り振るために、各サービス処理リソースに関する機能調整をさらに行うことができる。具体的なステップは、
サービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うときに、FPGAまたはNPが、サービス処理リソースに関する性能モニタリングを行うのに使用されるサービス性能パラメータに関する統計を収集するステップと、
FPGAまたはNPが、ネットワークサーバへサービス性能パラメータを送信するステップであって、サービス性能パラメータは、ネットワークサーバがサービス処理リソースについてのサービス負荷を調整するための基礎として使用される、サービス性能パラメータを送信するステップと
である。
具体的には、各サービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対して対応するサービス処理を行うときに、FPGAまたはNPは、各サービス処理リソースのサービス構成に従って、各サービス処理リソースに関する性能モニタリングを行うのに使用されるサービス性能パラメータに関する統計を収集する。限定ではなく例として、サービス性能パラメータは具体的には、各サービス処理リソースのサービストラフィックおよびサービス性能状況を含む。サービス性能状況は具体的には、各サービス処理リソースがサービスパケットを処理した後の残りのサービスパケット処理能力をいう。
本発明の本実施形態では、サービス処理リソースのために構成されるサービスが異なるため、FPGAまたはNPは、サービス処理リソースに対応するサービス性能パラメータに関する統計を収集する。例えば、各サービス処理リソースによって受け取られるサービスパケットの密度に関する統計や、各サービス処理リソースによって受け取られるサービスパケットのサイズや、オンチップ／オフチップメモリにアクセスするためのアクセス密度や、アクセスされたデータ量が、サービス処理リソースのために構成されたサービスに従って収集される。
各サービス処理リソースのサービス性能パラメータが決定された後で、FPGAまたはNPはネットワークサーバへサービス性能パラメータを送信し、サービス性能パラメータは、ネットワークサーバがサービス処理リソースについてのサービス負荷を調整するための基礎として使用される。
さらに、ネットワークサーバは、サービス性能パラメータに従って、サービス処理リソースが変更される必要があるかどうか判定し、サービス処理リソースが変更される必要があるときに、サービス性能パラメータに従って、ネットワークサーバは、サービス処理リソースに対する容量拡張処理を行い、または、サービス処理リソースに対するサービス再構成処理を行う。このようにして、ネットワークサーバが属するネットワーク事業者は、各サービス処理リソースの性能に関するリアルタイムのモニタリングを行うことができ、同時に、ネットワークリソースを適切に割り振るために、各サービス処理リソースに関する機能調整をさらに行うことができる。
任意選択で、本発明の本実施形態では、ネットワークサーバは、サービス処理リソースに関して再構成を行うステップをさらに実行することができ、このため、サービス処理リソースの機能をいつでも変更することができ、サービス処理リソースを再構成することができ、これにより各サービス処理リソースがサービスパケットを処理する際の効率が改善される。具体的なステップは、
サービス処理リソースが異なるサービス機能を持つ必要があるときに、第2の構成命令を受信するステップであって、第2の構成命令は第2のサービス構成実行ファイルを含む、第2の構成命令を受信するステップと、
第2のサービス構成実行ファイルに従ってサービス処理リソースに関してサービス再構成を行うステップと
である。
具体的には、一例において、ネットワークサーバは、ネットワークリソースを適切に割り振るという目的を達成するように、サービス性能パラメータに従って各サービス処理リソースに関して機能調整を行うことができる。
サービス処理リソースが異なるサービス機能を持つ必要があるときに、ネットワークサービス処理装置は、第2のサービス構成実行ファイルを含む、ネットワークサーバによって配信された第2の構成命令を受信する。ネットワークサービス処理装置は、第2のサービス構成実行ファイルに従って、サービス機能を持つサービス処理リソースに関してサービス再構成を行い、これにより、サービス処理リソースの機能が変更され、各サービス処理リソースがサービスパケットを処理する際の効率が改善される。
ネットワークサービス処理装置は、ネットワークサーバを除く別のデバイスによって送信された第2の構成命令をさらに受信してもよい。本発明の本実施形態では、ネットワークサービス処理装置がネットワークサーバによって送信された第2の構成命令を受信する例を説明に使用する。
第2の構成命令に含まれる第2のサービス構成実行ファイルおよび第1の構成命令に含まれる第1のサービス構成実行ファイルは、サービス処理リソースが異なる機能を持つように、異なるサービス機能を遂行するのに使用されることも理解できる。
第2の構成命令に含まれる第2のサービス構成実行ファイルは、サービス構成ファイルとサービス実行ファイルとを含み、サービス構成ファイルは具体的には、サービス構成に関連したプログラミングファイルであり、サービス実行ファイルは具体的には、サービス処理リソースによるサービス機能の遂行に関連したプログラミングファイルなどである。
第2の構成命令は、サービス処理リソースの識別情報をさらに含む。サービス処理装置は、識別情報を用いて、それに関してサービス再構成が行われるべきサービス処理リソースを決定する。識別情報はサービス構成ファイルで搬送されてもよく、または、識別情報は第2の構成命令において別個に搬送される。
本発明の本実施形態のステップ110で、分割によって獲得される複数の相互に隔離されたサービス処理リソースは具体的には、サービス処理機能を持たない空のサービス処理リソース、またはサービス処理機能を持つ空のサービス処理リソースである。
ある実施態様では、分割によって獲得されたサービス処理リソースが空のサービス処理リソースであるときに、ステップ120からステップ130に従って空のサービス処理リソースに関してサービス構成が行われ、これらのステップに従ってサービス処理リソースに関してサービス再構成が行われうる。
別の実施態様では、分割によって獲得されたサービス処理リソースが空でないサービス処理リソースであるときに、ステップ120からステップ130に従って空でないサービス処理リソースに関してサービス再構成が行われ、これらのステップに従ってサービス処理リソースに関して再度サービス再構成が行われうる。
実施形態2
したがって、本発明の一実施形態は、ネットワークサービス処理装置をさらに提供する。本装置の実装構造が図2に示されており、本装置は、前述の本発明の実施形態1のネットワークサービス処理方法を実現するように構成されている。本装置は、プロセッサ10と、FPGA20またはNP20とを含む。
プロセッサ10は、FPGAまたはNPを複数の相互に隔離されたサービス処理リソース202へ分割するように構成されている。
プロセッサ10は、第1のサービス構成実行ファイルを含む、第1の構成命令を受信し、サービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うように、第1のサービス構成実行ファイルに従ってサービス処理リソースに関するサービス構成を行うようにさらに構成されている。
FPGA20またはNP20は、処理されるべきサービスパケットに関してサービス転送が行われるべきであるときに使用される転送規則を受信するように構成されている。
FPGA20またはNP20は、ユーザ端末によって送信された処理されるべきサービスパケットを受信し、サービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うように、転送規則を用いてサービス処理リソースへ処理されるべきサービスパケットを分配するようにさらに構成されている。
プロセッサ10は、サービス処理リソースが異なるサービス機能を持つ必要があるときに、第2のサービス構成実行ファイルを含む第2の構成命令を受信し、
第2のサービス構成実行ファイルに従ってサービス処理リソースに関してサービス再構成を行うようにさらに構成されている。
プロセッサ10は、サービス適応モジュール101を含み、FPGA20またはNP20は、受信側分類モジュール201とサービス処理リソースとを含む。
サービス適応モジュール101は具体的には、第1のサービス構成実行ファイルに従ってサービス処理リソースに関してサービス構成を行い、第2のサービス構成実行ファイルに従ってサービス処理リソースに関してサービス再構成を行うように構成されている。
受信側分類モジュール201は具体的には、受信側分類モジュール上で転送規則を設定するように構成されている。
サービス処理リソース202は具体的には、サービス処理リソース上で転送規則を設定するように構成されている。
受信側分類モジュール201は具体的には、転送規則に従って、処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うべきであるサービス処理リソースの量を決定し、
1つのサービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うべきであると決定されるときに、処理されるべきサービスパケットを決定された1つのサービス処理リソースへ分配し、または
複数のサービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うべきであると決定されるときに、サービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットを処理するための処理順序を決定し、決定された処理順序に従って、処理されるべきサービスパケットを処理順序で1番目のサービス処理リソースへ分配するように構成されている。
サービス処理リソース202は、受信側分類モジュールによって送られた処理されるべきサービスパケットを受け取り、
処理されるべきサービスパケットに対して対応するサービス処理を行い、
転送規則に従って、処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うべきである次のレベルのサービス処理リソースを決定し、
次のレベルのサービス処理リソースへ処理されたサービスパケットを送るようにさらに構成されている。
FPGA20またはNP20は、統計収集モジュール203をさらに含む。
統計収集モジュール203は、サービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うときに、サービス処理リソースに関する性能モニタリングを行うのに使用されるサービス性能パラメータに関する統計を収集し、サービス性能パラメータをサービス適応モジュールへ送るように構成されている。
サービス適応モジュール101は、サービス性能パラメータをネットワークサーバへ送信するようにさらに構成されており、サービス性能パラメータは、ネットワークサーバがサービス処理リソースについてのサービス負荷を調整するための基礎として使用される。
FPGA20またはNP20は、サービス処理リソースによって処理されたサービスパケットを受け取り、サービスパケットを出力するように構成された、送信伝送モジュール204と、
受信側分類モジュールとサービス処理リソースとの間でサービスパケットを転送するように構成され、複数のサービス処理リソース間でサービスパケットを転送するようにさらに構成された、転送モジュール205と、をさらに含む。
プロセッサ10は、サービス適応モジュールのための統一インターフェースを提供するように構成された、ドライバモジュール102をさらに含む。
本発明の本実施形態では、サービス適応モジュール101は、プロセッサに配置するのではなく、別のエンティティに配置することができる。
FPGA20またはNP20は、複数のオフチップメモリを管理し、統一規格のアクセスインターフェースを提供するように構成された、オフチップ・ストレージ・コントローラ206と、
外部デバイスによって送信されたサービスパケットを受信し、または外部デバイスへサービスパケットを送信するように構成された、サービスパケット送受信インターフェース207と、
ネットワークサーバによって送信された命令を受信し、またはドライバモジュールもしくはプロセッサに位置するサービス適応モジュールによって送られた命令を受け取るように構成された、命令伝送インターフェース208と
をさらに含む。
FPGA20またはNP20に含まれる各サービス処理リソース202はプロセッサ10に含まれる各サービス適応モジュール101と1対1対応関係にあること、すなわち、1つのサービス適応モジュール101が1つのサービス処理リソース202に関して構成および処理を行うことに留意すべきである。当然ながら、実際の適用に際しては、複数のサービス処理リソース202が1つのサービス適応モジュール101に対応していてよい。ネットワークサービス処理装置が少なくとも1つのサービス処理リソース202を含むときに、ネットワークサーバは、少なくとも1つの第1の構成命令を少なくとも1つのサービス適応モジュール101へ配信し、各第1の構成命令は第1のサービス構成実行ファイルを含む。各サービス適応モジュール101は、対応するサービス処理リソース202に関してサービス構成を行う。サービス構成を行うときに、サービス適応モジュール101は、サービスパケットを受け取るときに、各サービス処理リソース202が処理されるべきサービスパケットについてただ1つのサービスを処理するように、サービス処理リソース202についてただ1つのサービスを構成する。加えて、サービス処理リソース202の構成は、ネットワークサーバによって送信される異なる構成命令、例えば、ネットワークサーバによって送信される、前述の実施形態にかかわる第2の構成命令に従って変更することもできる。第2の構成命令は、サービス処理リソース202のサービス機能をいつでも変更することができ、サービス処理リソース202を再構成することができるように、第2のサービス構成実行ファイルを含み、これにより、各サービス処理リソース202の処理効率が改善され、機能を変更できないことが回避される。
本発明の実施形態において提供されるネットワークサービス処理装置によれば、FPGAまたはNPが分割されたものである複数の相互に隔離されたサービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うように、サービス処理リソースに関して構成命令に従ってサービス構成が行われ、処理されるべきサービスパケットが、処理されるべきサービスパケットに関してサービス転送が行われるべきであるときに使用される転送規則に従ってサービス処理リソースへ分配され、サービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うように、転送規則が受信される。サービスパケットの高速で柔軟な分配が実現され、比較的大量のパケットがあるときにプロセッサが各受信パケットを識別し、分配する必要があるために、プロセッサがパケットを処理する際の分配効率が低減されるという先行技術の問題が回避され、サーバがパケットを処理する際の効率が改善される。加えて、サービス処理リソースは、構成によって異なるサービス機能をさらに持つこともでき、このため、サービス処理リソースの機能をいつでも変更することができ、サービス処理リソースを再構成することができ、これにより各サービス処理リソースがサービスパケットを処理する際の効率が改善される。
実施形態3
本発明の本実施形態の理解の助けとなるように、以下では具体的な実施形態を用いて、添付の図面に関してさらに説明する。本実施形態は本発明の実施形態に対する限定を構成するものではない。
以下を図3に従って詳細に説明する。図3は、本発明の一実施形態による、単一のサービス処理リソースがネットワークサービス処理を遂行するプロセスのシグナリング図である。
具体的には、図3に示すように、1つのサービス処理リソースがサービスパケットに対してサービス処理を行う例を説明に使用する。本発明の実施形態のステップ110からステップ140の記述に従い、サービス処理リソースおよび受信側分類モジュールに関して対応する構成が行われる。構成が完了した後で、ユーザ端末がネットワークにアクセスするときに、受信側分類モジュールは、ユーザ端末によって送信された第1のサービスパケットを受信し、第1のサービスパケットの特有の属性（例えば、サービスパケットのIPアドレス情報、ポート番号情報、およびVLANID識別子であり、この場合のIPアドレス情報は具体的には、それだけに限らないが、送信元IPアドレス情報および宛先IPアドレス情報を含む）が、転送規則におけるサービス（例えばNATサービス）のサービス特性（例えば、そのためのNATサービスが実行される必要のあるパケットのIPアドレス情報、ポート番号情報、およびVLANID識別子）と一致するかどうか識別する。第1のサービスパケットの特有の属性が転送規則におけるサービスのサービス特性と一致する場合、受信側分類モジュールは、転送規則に従って、第1のサービスパケットに対してサービス処理を行うべきであるサービス処理リソース（例えば、NATサービス処理リソース）を決定する。すなわち、第1のサービスパケットに対して分配処理が行われる。すなわち、第1のサービスパケットが対応するサービス処理を遂行するために単一のサービス処理リソースさえあればよいことが決定される。
1つのサービス処理リソースが第1のサービスパケットに対してサービス処理を行うべきであることが決定されると、NATサービス処理リソースのアドレス情報が転送規則から取得される。受信側分類モジュールは、第2のサービスパケットを獲得するために、第1のサービスパケットに対してカプセル化処理を行い（カプセル化処理は具体的には、NATサービス処理リソースの識別情報およびNATサービス処理リソースのアドレス情報を第1のサービスパケットのヘッダへカプセル化することである）、第2のサービスパケットは、NATサービス処理リソースの識別情報およびNATサービス処理リソースのアドレス情報を含む。受信側分類モジュールは、第2のサービスパケットを転送モジュールへ送り、転送モジュールは、識別情報およびアドレス情報に従って第2のサービスパケットをNATサービス処理リソースへ送る。NATサービス処理リソースは、第2のサービスパケットを受け取り、第2のサービスパケットに対して対応するNATサービス処理を行い、処理された第2のサービスパケットを出力する。
NATサービス処理リソースが第2のサービスパケットに対してサービス処理を行うときに同時に、統計収集モジュールが、NATサービス処理リソースのサービス性能パラメータに関する統計を収集し、サービス性能パラメータをサービス適応モジュールへ送る。サービス適応モジュールは、サービス性能パラメータをネットワークサーバへ送信し、サービス性能パラメータは、ネットワークサーバがNATサービス処理リソースについてのサービス負荷を調整するための基礎として使用される。NATサービス処理リソースが変更される必要があるときに、サービス性能パラメータに従って、ネットワークサーバは、NATサービス処理リソースに対する容量拡張処理を行い、または、NATサービス処理リソースに対するサービス再構成処理を行う。
実施形態4
本発明の本実施形態の理解の助けとなるように、以下では具体的な実施形態を用いて、添付の図面に関してさらに説明する。本実施形態は本発明の実施形態に対する限定を構成するものではない。
以下を図4Aおよび図4Bに従って詳細に説明する。図4Aおよび図4Bは、本発明の一実施形態による、複数のサービス処理リソースがネットワークサービス処理を遂行するプロセスのシグナリング図である。
具体的には、図4Aおよび図4Bに示すように、2つのサービス処理リソースがサービスパケットに対してサービス処理を行う例を説明に使用する。本発明の実施形態のステップ110からステップ140の記述に従い、サービス処理リソースおよび受信側分類モジュールに関して対応する構成が行われる。構成が完了した後で、ユーザ端末がネットワークにアクセスするときに、受信側分類モジュールは、ユーザ端末によって送信された第1のサービスパケットを受信し、第1のサービスパケットの特有の属性（例えば、サービスパケットのIPアドレス情報、ポート番号情報、およびVLANID識別子であり、この場合のIPアドレス情報は具体的には、それだけに限らないが、送信元IPアドレス情報および宛先IPアドレス情報を含む）が、転送規則における複数のサービス（例えばPPPoEサービスおよびDPIサービス）のサービス特性（例えば、そのためのPPPoEサービスおよびDPIサービスが実行される必要のあるパケットのIPアドレス情報、ポート番号情報、およびVLANID識別子）と一致するかどうか識別する。第1のサービスパケットの特有の属性が転送規則におけるそれら複数のサービスのサービス特性と一致する場合、受信側分類モジュールは、転送規則に従って、第1のサービスパケットに対してサービス処理を行うべきであるサービス処理リソース（例えば、PPPoEサービス処理リソースおよびDPIサービス処理リソース）を決定する。すなわち、第1のサービスパケットに対して分配処理が行われる。すなわち、第1のサービスパケットが対応するサービス処理を遂行するために複数のサービス処理リソースを必要とすることが決定される。
2つのサービス処理リソースが第1のサービスパケットの2つのサービスを処理すべきであることが決定されると、PPPoEサービス処理リソースおよびDPIサービス処理リソースの処理順序がさらに決定され、PPPoEサービス処理リソースのアドレス情報およびDPIサービス処理リソースのアドレス情報が、PPPoEサービス処理リソースおよびDPIサービス処理リソースの処理順序に従って転送規則から取得される。受信側分類モジュールは、第2のサービスパケットを獲得するために、第1のサービスパケットに対してカプセル化処理を行い（カプセル化処理は具体的には、第1のサービスパケットのヘッダへ、PPPoEサービス処理リソースの識別情報およびDPIサービス処理リソースの識別情報、サービス処理リソースのアドレス情報、ならびにサービス処理リソースがサービスを処理するための順序情報をカプセル化することである）、第2のサービスパケットは、PPPoEサービス処理リソース、サービス処理リソースのアドレス情報、DPIサービス処理リソースの識別情報、およびサービス処理リソースがサービスを処理するための順序情報を含む。受信側分類モジュールは第2のサービスパケットを転送モジュールへ送り、転送モジュールは、識別情報、アドレス情報、および順序情報に従って、第2のサービスパケットを、順序情報によって指示される1番目のサービス処理リソース（例えば、PPPoEサービス処理リソース）へ送る。PPPoEサービス処理リソースは第2のサービスパケットを受け取り、第2のサービスパケットに対して対応するPPPoEサービス処理を行う。加えて、PPPoEサービス処理リソースは、順序情報に従って、DPIサービス処理が第2のサービスパケットに対してさらに行われる必要があると決定し、次いで、PPPoEサービス処理リソースは、第3のサービスパケットを獲得するために第2のサービスパケットに対してカプセル化処理を行う（カプセル化処理は具体的には、DPIサービス処理リソースの識別情報、DPIサービス処理リソースのアドレス情報、および順序情報を第2のサービスパケットのヘッダへカプセル化することである）。第3のサービスパケットは、DPIサービス処理リソースの識別情報、DPIサービス処理リソースのアドレス情報、および順序情報を含む。PPPoEサービス処理リソースは第3のサービスパケットを転送モジュールへ送り、転送モジュールは、識別情報およびアドレス情報に従って、第3のサービスパケットを、識別情報によって指示されるDPIサービス処理リソースへ送る。DPIサービス処理リソースは、第3のサービスパケットを受け取り、第3のサービスパケットに対して対応するDPIサービス処理を行い、処理された第3のサービスパケットを出力する。
PPPoEサービス処理リソースおよびDPIサービス処理リソースがそれぞれ、第2のサービスパケットおよび第3のサービスパケットに対してサービス処理を行うときに同時に、統計収集モジュールが、PPPoE／DPIサービス処理リソースのサービス性能パラメータに関する統計を別々に収集し、各サービス性能パラメータを対応するサービス適応モジュールへ別々に送る。各サービス適応モジュールは、サービス性能パラメータをネットワークサーバへ別々に送信し、サービス性能パラメータは、ネットワークサーバがPPPoE／DPIサービス処理リソースについてのサービス負荷を調整するための基礎として使用される。PPPoE／DPIサービス処理リソースが変更される必要があるときに、サービス性能パラメータに従って、ネットワークサーバは、PPPoE／DPIサービス処理リソースに対する容量拡張処理を行い、または、PPPoE／DPIサービス処理リソースに対するサービス再構成処理を行う。
第2のサービスパケット内の順序情報はただ2つのサービス処理リソースだけの順序を含み、第2のサービスパケットの1つのサービスはすでに処理されているため、DPIサービス処理リソースは処理された第3のサービスパケットを直接出力することが理解できる。実際の適用に際しては、サービスパケットが少なくとも2つのサービス処理リソースによって処理される必要がある場合、処理プロセスは前述のプロセスと同様であり、ここでは詳細を繰り返さない。
実施形態5
本発明の本実施形態の理解の助けとなるように、以下では具体的な実施形態を用いて、添付の図面に関してさらに説明する。本実施形態は本発明の実施形態に対する限定を構成するものではない。
以下を図5Aおよび図5Bに従って詳細に説明する。図5Aおよび図5Bは、本発明の一実施形態による、複数のサービス処理リソースがネットワークサービス処理を遂行するプロセスの別のシグナリング図である。
実施形態4では、第1のサービスパケットに対してカプセル化処理を行うときに、受信側分類モジュールは、第2のサービスパケットを獲得するために、複数のサービス処理リソースの識別情報および複数のサービス処理リソースの順序情報を第1のサービスパケットのヘッダにおいてカプセル化し、このため、第2のサービスパケットのヘッダは過度に大きく、これがパケット伝送を妨げる。
本発明の本実施形態では、第1のサービスパケットのヘッダは、パケット伝送を円滑化するように簡略化される。
具体的には、図5Aおよび図5Bに示すように、2つのサービス処理リソースがサービスパケットに対してサービス処理を行う例を説明に使用する。本発明の実施形態のステップ110からステップ140の記述に従い、サービス処理リソースおよび受信側分類モジュールに関して対応する構成が行われる。構成が完了した後で、ユーザ端末がネットワークにアクセスするときに、受信側分類モジュールは、ユーザ端末によって送信された第1のサービスパケットを受信し、第1のサービスパケットの特有の属性（例えば、サービスパケットのIPアドレス情報、ポート番号情報、およびVLANID識別子であり、この場合のIPアドレス情報は具体的には、それだけに限らないが、送信元IPアドレス情報および宛先IPアドレス情報を含む）が、転送規則における複数のサービス（例えばPPPoEサービスおよびDPIサービス）のサービス特性（例えば、そのためのPPPoEサービスおよびDPIサービスが実行される必要のあるパケットのIPアドレス情報、ポート番号情報、およびVLANID識別子）と一致するかどうか識別する。第1のサービスパケットの特有の属性が転送規則におけるそれら複数のサービスのサービス特性と一致する場合、受信側分類モジュールは、転送規則に従って、第1のサービスパケットに対してサービス処理を行うべきであるサービス処理リソース（例えば、PPPoEサービス処理リソースおよびDPIサービス処理リソース）を決定する。すなわち、第1のサービスパケットに対して分配処理が行われる。すなわち、第1のサービスパケットが対応するサービス処理を遂行するために複数のサービス処理リソースを必要とすることが決定される。
2つのサービス処理リソースが第1のサービスパケットの2つのサービスを処理すべきであることが決定されると、PPPoEサービス処理リソースおよびDPIサービス処理リソースの処理順序がさらに決定され、PPPoEサービス処理リソースのアドレス情報およびDPIサービス処理リソースのアドレス情報が、PPPoEサービス処理リソースおよびDPIサービス処理リソースの処理順序に従って転送規則から取得される。受信側分類モジュールは、第2のサービスパケットを獲得するために第1のサービスパケットに対してカプセル化処理を行う（カプセル化処理は具体的には、2つのサービス処理リソースのサービス処理順序に従って第1のサービスパケットのヘッダへ、サービス処理順序で1番目のサービス処理リソースの識別情報およびアドレス情報、例えば、PPPoEサービス処理リソースの識別情報およびアドレス情報をカプセル化することである）。第2のサービスパケットは、PPPoEサービス処理リソースの識別情報およびアドレス情報を含む。受信側分類モジュールは、第2のサービスパケットを転送モジュールへ送り、転送モジュールは、第2のサービスパケットをPPPoEサービス処理リソースへ転送する。PPPoEサービス処理リソースは第2のサービスパケットに対して対応するPPPoEサービス処理を行い、第2のサービスパケットの特有の属性がサービス転送規則表内の複数のサービス（例えばDPIサービス）のサービス特性と一致するかどうか識別する。第2のサービスパケットの特有の属性がサービス転送規則表内のそれら複数のサービスのサービス特性と一致する場合、PPPoEサービス処理リソースは、第2のサービスパケットに対してサービス処理を行うことをさらに必要とするサービス処理リソース（例えばDPIサービス処理リソース）を決定し、DPIサービス処理リソースは、転送規則からDPIサービス処理リソースの識別情報およびアドレス情報を取得する。第2のサービスパケットの特有の属性がサービス転送規則表内のそれら複数のサービスのサービス特性と一致しない場合、第2のサービスパケットは出力される。PPPoEサービス処理リソースは、第3のサービスパケットを獲得するために第2のサービスパケットに対してカプセル化処理を行い（カプセル化処理は具体的には、DPIサービス処理リソースの識別情報およびアドレス情報を第2のサービスパケットのヘッダへカプセル化することである）、第3のサービスパケットは、DPIサービス処理リソースの識別情報およびアドレス情報を含む。PPPoEサービス処理リソースは第3のサービスパケットを転送モジュールへ送り、転送モジュールは、識別情報およびアドレス情報に従って、第3のサービスパケットを、識別情報によって指示されるDPIサービス処理リソースへ送る。DPIサービス処理リソースは第3のサービスパケットを受け取り、DPIサービス処理リソースは第3のサービスパケットに対して対応するDPIサービス処理を行い、第3のサービスパケットの特有の属性がサービス転送規則表内の複数のサービスのサービス特性と一致するかどうか識別する。第3のサービスパケットの特有の属性がサービス転送規則表内のそれら複数のサービスのサービス特性と一致する場合、DPIサービス処理リソースは、第3のサービスパケットに対してサービス処理を行うことをさらに必要とするサービス処理リソースを決定する。第3のサービスパケットの特有の属性がサービス転送規則表内のそれら複数のサービスのサービス特性と一致しない場合、第3のサービスパケットは出力される。
PPPoEサービス処理リソースおよびDPIサービス処理リソースがそれぞれ、第2のサービスパケットおよび第3のサービスパケットに対してサービス処理を行うときに同時に、統計収集モジュールが、PPPoE／DPIサービス処理リソースのサービス性能パラメータに関する統計を別々に収集し、各サービス性能パラメータを対応するサービス適応モジュールへ別々に送る。各サービス適応モジュールは、サービス性能パラメータをネットワークサーバへ送信し、サービス性能パラメータは、ネットワークサーバがPPPoE／DPIサービス処理リソースについてのサービス負荷を調整するための基礎として使用される。PPPoE／DPIサービス処理リソースが変更される必要があるときに、サービス性能パラメータに従って、ネットワークサーバは、PPPoE／DPIサービス処理リソースに対する容量拡張処理を行い、または、PPPoE／DPIサービス処理リソースに対するサービス再構成処理を行う。
転送規則は各サービス処理リソースに関して別々に構成されるため、各サービス処理リソースがサービスパケットを次に処理するサービス処理リソースを決定し、これにより、サービスパケットのヘッダのバイト数が低減され、サービスパケットの柔軟な伝送が円滑化され、各サービス処理リソースの処理効率が改善されることが理解できる。
実際の適用に際しては、サービスパケットが少なくとも2つのサービス処理リソースによって処理される必要がある場合、処理プロセスは前述のプロセスと同様であり、ここでは詳細を繰り返さない。
当業者は、本明細書で開示された実施形態に記載される例と組み合わせて、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、またはこれらの組み合わせによってユニットおよびアルゴリズムステップが実現されうることをさらに理解することができる。ハードウェアとソフトウェアとの間の互換性を明確に記述するために、以上では、機能に従って各例の構成およびステップを一般的に記述している。各機能を果たすのがハードウェアか、それともソフトウェアかは、技術的解決策の個々の用途および設計上の制約条件に依存する。当業者は、様々な方法を使用して個々の用途ごとに記述された機能を実現することができるが、そうした実施態様は本発明の範囲を超えるものとみなすべきではない。
本明細書で開示される実施形態に記載される方法またはアルゴリズムのステップは、ハードウェア、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュール、またはこれらの組み合わせによって実現することができる。ソフトウェアモジュールは、ランダム・アクセス・メモリ（RAM）、メモリ、読取り専用メモリ（ROM）、電気的プログラム可能ROM、電気的消去可能ROM、レジスタ、ハードディスク、取り外し可能ディスク、CD−ROM、または当分野で公知の任意の他の形の記憶媒体に置くことができる。
以上の具体的な実施態様においては、本発明の目的、技術的解決策、および有益な効果が詳細に説明されている。以上の説明は、単に、本発明の具体的実施態様であるにすぎず、本発明の保護範囲を限定するためのものではないことを理解すべきである。本発明の趣旨および原理を逸脱することなくなされるあらゆる改変、等価の置換、または改善は、本発明の保護範囲内に含まれるものである。
10 プロセッサ
20 FPGAまたはNP
101 サービス適応モジュール
102 ドライバモジュール
201 受信側分類モジュール
202 サービス処理リソース
203 統計収集モジュール
204 送信伝送モジュール
205 転送モジュール
206 オフチップ・ストレージ・コントローラ
207 サービスパケット送受信インターフェース
208 命令伝送インターフェース

Claims (11)

  1. ネットワークサービス処理方法であって、
    フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイFPGAまたはネットワークプロセッサNPを複数の相互に隔離されたサービス処理リソースへ分割するステップと、
    第1の構成命令を受信するステップであって、前記第1の構成命令は第1のサービス構成実行ファイルを含む、第1の構成命令を受信するステップと、
    前記サービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うように、前記第1のサービス構成実行ファイルに従って前記サービス処理リソースに関するサービス構成を行うステップと、
    前記処理されるべきサービスパケットに関してサービス転送が行われるべきであるときに使用される転送規則を受信するステップと、
    ユーザ端末によって送信された前記処理されるべきサービスパケットを受信し、前記サービス処理リソースが前記処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うように、前記転送規則を用いて前記サービス処理リソースへ前記処理されるべきサービスパケットを分配するステップと
    を含む、ネットワークサービス処理方法。
  2. 前記転送規則を用いて前記サービス処理リソースへ前記処理されるべきサービスパケットを分配する前記ステップは具体的には、
    前記転送規則を用いて、前記処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うべきであるサービス処理リソースの量を決定するステップと、
    1つのサービス処理リソースが前記処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うべきであると決定されるときに、前記処理されるべきサービスパケットを前記決定された1つのサービス処理リソースへ分配するステップ、または
    複数のサービス処理リソースが前記処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うべきであると決定されるときに、前記サービス処理リソースが前記処理されるべきサービスパケットを処理するための処理順序を決定し、前記決定された処理順序に従って、前記処理されるべきサービスパケットを前記処理順序の1番目のサービス処理リソースへ分配するステップと
    を含む、請求項1に記載のネットワークサービス処理方法。
  3. 前記方法は、
    前記サービス処理リソースが前記処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うときに、前記FPGAまたは前記NPが、前記サービス処理リソースに関する性能モニタリングを行うのに使用されるサービス性能パラメータに関する統計を収集するステップと、
    前記FPGAまたは前記NPが、前記サービス性能パラメータをネットワークサーバへ送信するステップであって、前記サービス性能パラメータは、前記ネットワークサーバが前記サービス処理リソースについてのサービス負荷を調整するための基礎として使用される、前記サービス性能パラメータを送信するステップと
    をさらに含む、請求項1または2に記載のネットワークサービス処理方法。
  4. 前記方法は、
    前記サービス処理リソースが異なるサービス機能を持つ必要があるときに、第2の構成命令を受信するステップであって、前記第2の構成命令は第2のサービス構成実行ファイルを含む、第2の構成命令を受信するステップと、
    前記第2のサービス構成実行ファイルに従って前記サービス処理リソースに関してサービス再構成を行うステップと
    をさらに含む、請求項1に記載のネットワークサービス処理方法。
  5. ネットワークサービス処理装置であって、
    プロセッサと、FPGAまたはNPとを含み、
    前記プロセッサは、前記FPGAまたは前記NPを複数の相互に隔離されたサービス処理リソースへ分割するように構成されており、
    前記プロセッサは、第1のサービス構成実行ファイルを含む、第1の構成命令を受信し、前記サービス処理リソースが処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うように、前記第1のサービス構成実行ファイルに従って前記サービス処理リソースに関するサービス構成を行うようにさらに構成されており、
    前記FPGAまたは前記NPは、前記処理されるべきサービスパケットに関してサービス転送が行われるべきであるときに使用される転送規則を受信するように構成されており、
    前記FPGAまたは前記NPは、ユーザ端末によって送信された前記処理されるべきサービスパケットを受信し、前記サービス処理リソースが前記処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うように、前記転送規則を用いて前記サービス処理リソースへ前記処理されるべきサービスパケットを分配するようにさらに構成されている、
    ネットワークサービス処理装置。
  6. 前記プロセッサは、前記サービス処理リソースが異なるサービス機能を持つ必要があるときに、第2のサービス構成実行ファイルを含む第2の構成命令を受信し、
    前記第2のサービス構成実行ファイルに従って前記サービス処理リソースに関してサービス再構成を行うようにさらに構成されている、請求項5に記載のネットワークサービス処理装置。
  7. 前記プロセッサは、サービス適応モジュールを含み、前記FPGAまたは前記NPは、受信側分類モジュールと前記サービス処理リソースとを含み、
    前記サービス適応モジュールは具体的には、前記第1のサービス構成実行ファイルに従って前記サービス処理リソースに関してサービス構成を行い、前記第2のサービス構成実行ファイルに従って前記サービス処理リソースに関してサービス再構成を行うように構成されており、
    前記受信側分類モジュールは具体的には、前記受信側分類モジュール上で前記転送規則を設定するように構成されており、
    サービス処理リソースは具体的には、サービス処理リソース上で転送規則を設定するように構成されている、請求項5または6に記載のネットワークサービス処理装置。
  8. 前記受信側分類モジュールは具体的には、前記転送規則に従って、前記処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うべきであるサービス処理リソースの量を決定し、
    1つのサービス処理リソースが前記処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うべきであると決定されるときに、前記処理されるべきサービスパケットを前記決定された1つのサービス処理リソースへ分配し、または
    複数のサービス処理リソースが前記処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うべきであると決定されるときに、前記サービス処理リソースが前記処理されるべきサービスパケットを処理するための処理順序を決定し、前記決定された処理順序に従って、前記処理されるべきサービスパケットを前記処理順序の1番目のサービス処理リソースへ分配するように構成されている、請求項5に記載のネットワークサービス処理装置。
  9. 前記サービス処理リソースは、
    前記受信側分類モジュールによって送られた前記処理されるべきサービスパケットを受け取り、
    前記処理されるべきサービスパケットに対して対応するサービス処理を行い、
    前記転送規則に従って、前記処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うべきである次のレベルのサービス処理リソースを決定し、
    前記サービス処理後に獲得された処理されるべきサービスパケットを前記次のレベルのサービス処理リソースへ送る
    ようにさらに構成されている、請求項8に記載のネットワークサービス処理装置。
  10. 前記FPGAまたは前記NPは、統計収集モジュールをさらに含み、
    前記統計収集モジュールは、前記サービス処理リソースが前記処理されるべきサービスパケットに対してサービス処理を行うときに、前記サービス処理リソースに関する性能モニタリングを行うのに使用されるサービス性能パラメータに関する統計を収集し、前記サービス性能パラメータを前記サービス適応モジュールへ送るように構成されており、
    前記サービス適応モジュールは、前記サービス性能パラメータをネットワークサーバへ送信するようにさらに構成されており、前記サービス性能パラメータは、前記ネットワークサーバが前記サービス処理リソースについてのサービス負荷を調整するための基礎として使用される、請求項5、8または9のいずれか一項に記載のネットワークサービス処理装置。
  11. 前記FPGAまたは前記NPは、
    前記サービス処理リソースによって処理されたサービスパケットを受け取り、前記サービスパケットを出力するように構成された、送信伝送モジュールと、
    前記受信側分類モジュールと前記サービス処理リソースとの間で前記サービスパケットを転送するように構成され、前記複数のサービス処理リソース間で前記サービスパケットを転送するようにさらに構成された、転送モジュールと
    をさらに含む、請求項5に記載のネットワークサービス処理装置。
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