JP2021016067A - 中継システム、中継装置及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】経路広告先の中継装置の経路テーブルに登録可能な経路情報の上限数を超えないように経路広告を制御する。【解決手段】監視サーバ３における経路制御部３１は、ルータ２１のルーティングテーブル２１１における経路数がエントリ上限数を超えることが予測される場合、エッジルータ１１のセッションテーブル１１４を参照して、各セッションにおいて通信に使用している経路情報を特定することによって、ルーティングテーブル１１３における経路情報の中から通信に使用されていない経路情報を抽出する。広告フィルタ部１１１１は、抽出された経路情報に対応する広告非対象フラグをセットする。経路広告部１１２は、広告非対象フラグがセットされている経路情報を除外してルータ２１に経路広告する。【選択図】図１

Description

本発明は、中継システム、中継装置及びプログラムに関する。

ルータは、受け取ったデータパケットを宛先が存在するネットワークに転送するルーティング機能を有している。ルータが保持する経路テーブル（「ルーティングテーブル」とも言う）には、データの宛先のネットワークＩＤと、データパケットの宛先を特定するアドレスとを組にして設定された経路情報が登録されており、ルータは、経路テーブルを参照することによってデータパケットの転送先を決定する。

ところで、自己が保持する経路情報を他のルータへ知らせることを「経路広告」というが、ルータは、経路広告を行うことによって経路テーブルの整合性をルータ間で維持している。

特開２０１７−３４３２１号公報

経路テーブルに登録可能な経路情報の上限数は決められているので、複数の中継装置から経路広告されてきた多数の経路情報を登録しようとすると、自己の経路テーブルの上限数を超えてしまう可能性が生じてくる。換言すると、経路広告する側の中継装置が、自己が経路テーブルに登録されている全ての経路情報をそのまま経路広告すると、経路情報を受け取る側の中継装置において経路テーブルの上限数を超えさせてしまう可能性がある。

本発明は、経路広告先の中継装置の経路テーブルに登録可能な経路情報の上限数を超えないように経路広告を制御することを目的とする。

本発明に係る中継システムは、第１の中継装置と、前記第１の中継装置からの経路広告を受け取る第２の中継装置と、前記第２の中継装置の経路テーブルに登録されている経路情報の数が当該経路テーブルに登録可能な上限数を超えることが予測される場合、前記第１の中継装置から前記第２の中継装置に経路広告する経路情報の数を制御する制御手段と、前記第１の中継装置の経路テーブルに登録されている経路情報のうち前記制御手段による経路情報の数の制御により経路広告の対象外とされた経路情報を除外して前記第２の中継装置に経路広告する経路広告手段と、を有することを特徴とする。

また、前記制御手段は、前記第１の中継装置の経路テーブルに登録されている経路情報のうち経路広告の対象とする経路情報の数が当該経路テーブルに登録可能な経路情報の上限数より小さい所定の第１の閾値を超えている場合、又は前記第２の中継装置の経路テーブルに登録されている経路情報のうち経路広告の対象とする経路情報の数が当該経路テーブルに登録可能な経路情報の上限数より小さい所定の第２の閾値を超えている場合、前記第１の中継装置が中継しているセッションに関する情報を保持するセッションテーブルを参照し、いずれのセッションの確立にも参照されていない経路情報を前記第２の中継装置への経路広告の対象外とすることを特徴とする。

また、前記制御手段は、前記セッションテーブルから各セッションにおける通信量を取得する通信量取得部を有し、前記第１の中継装置の経路テーブルに登録されている経路情報のうち経路広告の対象とする経路情報の数が当該経路テーブルに登録可能な経路情報の上限数より小さく、かつ前記第１の閾値より大きい第３の閾値を超えている場合、又は前記第２の中継装置の経路テーブルに登録されている経路情報のうち経路広告の対象とする経路情報の数が当該経路テーブルに登録可能な経路情報の上限数より小さく、かつ前記第２の閾値より大きい第４の閾値を超えている場合、セッションの通信量を経路情報毎に集計した結果、通信量が最も少ない経路情報を前記第２の中継装置への経路広告の対象外とすることを特徴とする。

また、前記制御手段は、前記第１の中継装置が中継しているセッションに関する情報を保持するセッションテーブルから各セッションにおける通信量を取得する通信量取得部を有し、前記第１の中継装置の経路テーブルに登録されている経路情報のうち経路広告の対象とする経路情報の数が当該経路テーブルに登録可能な経路情報の上限数より小さい第３の閾値を超えている場合、又は前記第２の中継装置の経路テーブルに登録されている経路情報のうち経路広告の対象とする経路情報の数が当該経路テーブルに登録可能な経路情報の上限数より小さい第４の閾値を超えている場合、セッションの通信量を経路情報毎に集計した結果、通信量が最も少ない経路情報を前記第２の中継装置への経路広告の対象外とすることを特徴とする。

また、前記制御手段は、前記第１の中継装置の経路テーブルに登録されている経路情報のうち経路広告の対象とする経路情報の数が前記第３の閾値以下になるまで、又は前記第２の中継装置の経路テーブルに登録されている経路情報のうち経路広告の対象とする経路情報の数が前記第４の閾値以下になるまで、通信量が最も少ない経路情報を前記第２の中継装置への経路広告の対象外とする処理を繰り返し行うことを特徴とする。

また、前記制御手段は、前記第２の中継装置への経路広告の対象外と決定した経路情報がデフォルトルートの場合、その決定を取り消すことを特徴とする。

また、前記第２の中継装置への経路広告の対象外と決定された経路情報を利用する経路をデフォルトルート経由に切り替える切替手段を有することを特徴とする。

また、前記制御手段は、通信量が最も少ない経路情報が複数存在する場合、前記第１の中継装置が受信する通信量の最も少ない経路情報を前記第２の中継装置への経路広告の対象外とすることを特徴とする。

また、前記第１の中継装置の経路テーブルに登録されている経路情報のうち通信量の最も少ない経路情報を最優先のデフォルトルートに設定する設定手段を有することを特徴とする。

本発明に係る中継装置は、経路テーブルを記憶する記憶手段と、前記経路テーブルに登録されている経路情報を他の中継装置に経路広告する経路広告手段と、を有し、前記経路広告手段は、前記他の中継装置の経路テーブルに登録されている経路情報の数が当該経路テーブルに登録可能な上限数を超えることが予測される場合、前記記憶手段が記憶する経路テーブルに登録されている１又は複数の経路情報を除外して前記他の中継装置に経路広告することを特徴とする。

本発明に係るプログラムは、コンピュータを、第１の中継装置からの経路広告を受け取る第２の中継装置の経路テーブルに登録されている経路情報の数が当該経路テーブルに登録可能な上限数を超えることが予測される場合、前記第１の中継装置から前記第２の中継装置に経路広告する経路情報の数を制御する制御手段、前記第１の中継装置の経路テーブルに登録されている経路情報のうち前記制御手段による経路情報の数の制御により経路広告の対象外とされた経路情報を除外して前記第２の中継装置に経路広告する経路広告手段、として機能させる。

請求項１に記載の発明によれば、経路広告先の中継装置の経路テーブルに登録可能な経路情報の上限数を超えないように経路広告を制御することができる。

請求項２に記載の発明によれば、通信に利用されていない経路情報を経路広告の対象外とすることができる。

請求項３に記載の発明によれば、通信に利用されていても通信量が最も少ないことから経路広告の対象外としても影響が最も少ないと考えられる経路情報を経路広告の対象外とすることができる。

請求項４に記載の発明によれば、通信に利用されていても通信量が最も少ないことから経路広告の対象外としても影響が最も少ないと考えられる経路情報を経路広告の対象外とすることができる。

請求項５に記載の発明によれば、第２の中継装置の経路テーブルに登録されている経路情報の数が当該経路テーブルに登録可能な上限数に達しないと推測できる状態になるまで経路広告の数を削減することができる。

請求項６に記載の発明によれば、中継できなくなる状況を回避することができる。

請求項７に記載の発明によれば、第１の中継装置の経路テーブルに登録されている経路情報の数を削減することができる。

請求項８に記載の発明によれば、第１の中継装置が外部宛への中継を優先的に取り扱うことができる。

請求項９に記載の発明によれば、通信量の最も少ない経路情報により特定される中継装置に中継処理を実行させることができる。

請求項１０に記載の発明によれば、経路広告先の中継装置の経路テーブルに登録可能な経路情報の上限数を超えないように経路広告を制御することができる。

請求項１１に記載の発明によれば、経路広告先の中継装置の経路テーブルに登録可能な経路情報の上限数を超えないように経路広告を制御することができる。

本発明に係る中継システムの全体構成及びブロック構成を示す図である。 本実施の形態におけるルーティングテーブルのデータ構成の一例を示す図である。 本実施の形態におけるセッションテーブルのデータ構成の一例を示す図である。 本実施の形態における広告数削減処理を示すフローチャートである。 図４Ａに続くフローチャートである。 本実施の形態におけるデフォルトルート設定処理を示すフローチャートである。

以下、図面に基づいて、本発明の好適な実施の形態について説明する。

図１は、本実施の形態におけるネットワークシステムの全体構成及びブロック構成を示す図である。図１には、本発明に係る中継システムを、オンプレミスの各社内ネットワークシステム１とクラウドサービス２とをＶＰＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）で接続し、更に監視サーバ３を含めることで構築されたネットワークシステムに適用した場合のシステム構成例が示されている。なお、各社内ネットワークシステム１は、同様の構成を有しているので、同じ符号を付ける。図１では、２拠点の社内ネットワークシステム１を示しているが、拠点数はこれに限らず１以上あればよい。

社内ネットワークシステム１は、エッジルータ１１とユーザ端末１２とがＬＡＮ等のネットワーク１３で接続されて構成される。エッジルータ１１は、ルーティング機能を有する中継装置の一形態である。本実施の形態におけるエッジルータ１１は、フルメッシュ型のネットワークに対応しており、他の社内ネットワークシステム１に設置されたエッジルータ１１やクラウドサービス２のルータ２１に限らず、他のルータ４にも直接繋がれる。本実施の形態におけるエッジルータ１１のハードウェア構成は、従前と同じでよく、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、記憶手段及び通信手段等を備えたコンピュータを内蔵している。ユーザ端末１２は、クラウドサービスのユーザにより使用される情報処理装置であり、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の従前から存在する汎用的なハードウェア構成で実現できる。

エッジルータ１１は、本発明に係る中継装置に相当し、図１に示すように、経路管理部１１１、経路広告部１１２、経路テーブル（以下、「ルーティングテーブル」）１１３及びセッションテーブル１１４を有している。なお、本実施の形態において説明に用いない構成要素については、図から省略している。

経路管理部１１１は、監視サーバ３における経路制御部３１と連携して、ルーティングテーブル１１３に登録されている経路情報の管理を行う。経路管理部１１１に含まれる広告フィルタ部１１１１は、経路広告対象外として抽出された経路情報を経路広告の対象外となるようルーティングテーブル１１３に設定する。本実施の形態では、ルーティングテーブル１１３に登録されている経路情報を経路広告対象外となるよう設定することを「フィルタ」と称している。経路広告部１１２は、ルーティングテーブル１１３に登録されている経路情報を他のルータ４，２１，１１に経路広告するが、本実施の形態における経路広告部１１２は、監視サーバ３の経路制御部３１による経路情報の数の制御により、少なくともルータ２１に経路広告する際には、ルーティングテーブル１１３に登録されている経路情報のうち広告フィルタ部１１１１が経路広告の対象外とした経路情報を除外してから経路広告する。

図２は、本実施の形態におけるルーティングテーブル１１３のデータ構成の一例を示す図である。ルーティングテーブル１１３には、経路情報が経路毎に設定登録される。経路情報は、ルーティングテーブル１１３への「エントリ」とも呼ばれ、ルーティングテーブル１１３に登録可能な経路情報の上限数は、予め決められている。本実施の形態において取り扱う経路情報には、送信先アドレス、ネクストホップアドレス、広告非対象フラグ、経路制御非対象フラグ及び優先順位が少なくとも含まれている。送信先アドレスは、ユーザ端末１２から外部に送信されるデータパケットの送信先となる装置のＩＰアドレスである。ネクストホップアドレスは、データパケットを中継するルータ等の中継装置のＩＰアドレスである。広告非対象フラグ、経路制御非対象フラグ、経路制御非対象フラグ及び優先順位は、本実施の形態において特徴とする情報項目である。このうち、広告非対象フラグは、経路広告の対象外とする経路情報に設定されるフラグ情報である。経路制御非対象フラグは、当該経路情報による経路制御の際に参照対象外とする経路情報に設定されるフラグ情報である。本実施の形態におけるルーティングテーブル１１３には、複数のデフォルトルートが設定登録可能であるが、優先順位は、デフォルトルートに対して設定される優先順位である。

図３は、本実施の形態におけるセッションテーブル１１４のデータ構成の一例を示す図である。セッションテーブル１１４は、通信を行う装置（例えば、ユーザ端末１２）間で確立されたセッションを管理するために使用される。セッションの管理は、図示しないセッション管理部によって行われる。セッションテーブル１１４には、各セッションを識別するためのセッションＩＤに、送信元アドレス、宛先アドレス及び通信量が少なくとも含まれている。送信元アドレスは、セッションを確立した装置のうち社内ネットワークシステム１に属する装置のＩＰアドレスである。宛先アドレスは、セッションを確立した装置のうち社内ネットワークシステム１の外部に位置する装置のＩＰアドレスである。通信量は、セッションを確立した装置間で授受されたデータの通信量である。本実施の形態では、上りと下りを別個に管理する。上りは、送信元から宛先へ送信されたデータの通信量であり、下りは、宛先から送信元へ送信されたデータの通信量である。なお、本実施の形態におけるセッションテーブル１１４は、従前からあるセッションテーブルのデータ構成をそのまま使用してよい。

エッジルータ１１における各構成要素１１１，１１２は、エッジルータ１１に搭載されたコンピュータと、コンピュータに搭載されたＣＰＵで動作するプログラムとの協調動作により実現される。また、各テーブル１１３，１１４は、エッジルータ１１に搭載された記憶手段又はＲＡＭで実現される。

クラウドサービス２は、ＶＰＮ接続されたオンプレミスの社内ネットワークシステム１のユーザに所定のサービスを提供する。クラウドサービス２は、１又は複数のサーバにより実現されるが、更にエッジルータ１１から経路広告された経路情報を受け取り、内部のルーティングテーブル２１１に設定登録するルータ２１を有している。ルーティングテーブル２１１のデータ構成は、従前と同じでよく、また登録可能な経路情報の上限数は、予め決められている。

監視サーバ３は、従前からある汎用的なサーバコンピュータで実現可能である。すなわち、監視サーバ３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、記憶手段及び通信手段等を有するコンピュータで形成される。監視サーバ３は、クラウドサービス２のルーティングテーブル２１１及び各エッジルータ１１のルーティングテーブル１１３にそれぞれ登録されている経路情報の数を監視し、経路管理部１１１と連携してルーティングテーブル１１３における中継処理を制御する。監視サーバ３は、経路制御部３１及び情報管理部３２を有している。第１の中継装置であるエッジルータ１１は、第２の中継装置であるクラウドサービス２のルータ２１に経路広告を行うが、経路制御部３１は、ルータ２１に登録されている経路情報の数がルーティングテーブル２１１に登録可能な上限数を超えることが予測される場合、エッジルータ１１からルータ２１に経路広告する経路情報の数を制御する。経路制御部３１は、通信量算出部３１１、経路切替部３１２及びデフォルトルート設定部３１３を有している。通信量算出部３１１は、各エッジルータ１１のセッションテーブル１１４から各セッションにおける通信量を取得し、その取得した通信量から経路情報毎の通信量を算出する。経路切替部３１２は、各エッジルータ１１の経路管理部１１１と連携して、ルーティングテーブル１１３に登録されている経路情報のうちルータ２１への経路広告の対象外と決定された経路情報を使用するセッションが使用する経路をデフォルトルート経由に切り替える。デフォルトルート設定部３１３は、エッジルータ１１のルーティングテーブル１１３に登録されているデフォルトルートに対して優先順位を設定する。特に、詳細は後述するように、状況によっては、エッジルータ１１のルーティングテーブル１１３に登録されている経路情報のうち通信量の最も少ない経路情報を最優先のデフォルトルートに設定する。情報管理部３２は、ルータ２１に登録されている経路情報の数がルーティングテーブル２１１に登録可能な上限数を超えることが予測されたことに関する情報のログ管理を行う。

監視サーバ３における各構成要素３１，３２は、監視サーバ３を形成するコンピュータと、コンピュータに搭載されたＣＰＵで動作するプログラムとの協調動作により実現される。なお、本実施の形態では、監視サーバ３を１台にて構成するようにしたが、例えば機能を分割して複数のサーバにて構成するようにしてもよい。また、図１では、オンプレミス及びクラウドサービス２の外部に設けているが、いずれかに設けてもよい。

また、本実施の形態で用いるプログラムは、通信手段により提供することはもちろん、ＣＤ−ＲＯＭやＵＳＢメモリ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して提供することも可能である。通信手段や記録媒体から提供されたプログラムはコンピュータにインストールされ、コンピュータのＣＰＵがプログラムを順次実行することで各種処理が実現される。

なお、以降の説明において、ルーティングテーブル１１３，２１１に登録されている経路情報の数を「経路数」とも称する。厳密にはルーティングテーブル１１３，２１１に登録されている経路情報のうち経路広告の対象とする経路情報の数をいう。本実施の形態におけるルーティングテーブル１１３の場合、後述する広告非対象フラグが設定されている経路情報は、経路広告の対象とならないことから、ルーティングテーブル１１３に登録されていても経路数の算出の際にカウントしない。また、経路広告部１１２が経路広告の対象とする経路情報の数を「広告数」と称する。広告数は、経路数から広告非対象フラグが設定されている経路情報の数を差し引いた値となる。

本実施の形態におけるエッジルータ１１は、本来的に有する経路広告機能によりルーティングテーブル１１３に設定されている経路情報を定期的にクラウドサービス２のルータ２１に経路広告する。ルータ２１は、各エッジルータ１１の経路広告により受け取った経路情報でルーティングテーブル２１１を更新する。ただ、各ルーティングテーブル１１３に設定されている経路数の総和、換言するとルータ２１が経路広告により受け取った経路情報の総数が多いと、ルーティングテーブル２１１に設定可能な経路情報の上限数を超えてしまう可能性がある。上限数を超えてしまうと、通信不能となる可能性が生じてくる。このような問題を解消する手法として経路集約がある。経路集約では、複数のネットワーク（詳細には「サブネット」）を１つにまとめる、換言すると複数のエントリを１つのエントリにまとめる。これにより、ルーティングテーブル１１３における経路数を削減できるので、結果としてルータ２１への広告数も削減できる。

しかしながら、経路集約を行うと、ネクストホップアドレスにより特定される中継装置に経路が集中することになりかねない。経路が特定のルータに集中すると、そのルータにかかるネットワーク負荷が上昇する。また、そのルータとの経路上に障害が発生した場合の影響が大きくなる。

そこで、本実施の形態においては、ルータ２１のルーティングテーブル２１１における経路数が、ルーティングテーブル２１１に登録可能な経路情報の上限数（以下、「エントリ上限数」と称する）を超えることが予測される場合、エッジルータ１１からルータ２１への広告数を制御するようにした。具体的には、広告数を削減するようにした。

従来であれば、エッジルータ１１からルータ２１への広告数は、ルーティングテーブル１１３における経路数と等しかったが、本実施の形態では、エッジルータ１１からルータ２１への広告数をルーティングテーブル１１３における経路数より少なくすることで、ルータ２１が受け取る広告数の総数を削減することが可能となる。これにより、ルーティングテーブル２１１のエントリ上限数を超えにくくすることが可能となる。

このような本実施の形態において特徴的な広告数の削減処理を行うために、本実施の形態では、第１乃至第４の閾値を監視サーバ３に事前に設定しておく。第１乃至第４の閾値は共に、ルーティングテーブル２１１のエントリ上限数より小さい値である。そして、第１及び第３の各閾値はエッジルータ１１に対して設定される閾値であり、第２及び第４の各閾値はルータ２１に対して設定される閾値である。また、第３の閾値は第１の閾値より大きい値であり、第４の閾値は第２の閾値より大きい値である。各閾値に設定する値は、ネットワーク管理者等がルーティングテーブル１１３，２１１におけるエントリ上限数を参照するなどして適宜設定する。

以下、本実施の形態における広告数削減処理について図４Ａ，図４Ｂに示すフローチャートを用いて説明する。この広告数削減処理は、監視サーバ３における経路制御部３１主導のもと定期的に実施される。例えば、経路広告する直前に実施するようにしてもよい。なお、監視サーバ３は、ルータ２１のルーティングテーブル２１１及び各エッジルータ１１のルーティングテーブル１１３とセッションテーブル１１４の設定内容を参照できるものとする。例えば、経路管理部１１１に問い合わせるなどして必要な情報を取得する。

経路制御部３１は、全てのエッジルータ１１のルーティングテーブル１１３における経路数が第１の閾値以下であり（ステップ１０１でＮ）、かつルータ２１のルーティングテーブル２１１における経路数が第２の閾値以下の場合（ステップ１０２でＮ）、各エッジルータ１１がルーティングテーブル１１３における全エントリをルータ２１に経路広告してルーティングテーブル２１１に反映させたとしても、ルーティングテーブル２１１における経路数はエントリ上限数を超えないと推測して処理を終了する。この場合、広告数削減処理は、次回の定時処理まで実施されない。

一方、少なくとも１つのルーティングテーブル１１３における経路数が第１の閾値を超えている場合（ステップ１０１でＹ）、又は全てのルーティングテーブル１１３における経路数が第１の閾値以下の場合であってもルーティングテーブル２１１における経路数が第２の閾値を超えている場合（ステップ１０２でＹ）、全てのエッジルータ１１がルーティングテーブル１１３における全エントリをルータ２１に経路広告してルーティングテーブル２１１に反映させると、ルーティングテーブル２１１における経路数はエントリ上限数を超える可能性があると推測する。このように、ルーティングテーブル２１１における経路数がエントリ上限数を超えることが予測される場合、経路制御部３１は、次のように処理する。なお、経路制御部３１は、ルーティングテーブル２１１における経路数がエントリ上限数を超えることが予測される状況を、情報管理部３２に通知する。通知する情報にルーティングテーブル２１１及びルーティングテーブル１１３における各エントリの状態等を含め、情報を解析させることによってネットワーク環境の改善等に役立てるようにしてもよい。また、情報管理部３２は、クラウドサービス２及び社内ネットワークシステム１におけるネットワーク管理者に報告するようにしてもよい。

ここでは、ルーティングテーブル２１１における経路数がエントリ上限数を超えることが予測されているので、ルーティングテーブル１１３における経路数が第１の閾値を超えているルーティングテーブル１１３に限らず、全てのルーティングテーブル１１３に対して以下の処理を実施するのが好ましい。

まず、経路制御部３１は、未処理のエッジルータ１１のセッションテーブル１１４に登録されている全てのセッションに関する情報（以下、「セッション情報」）を取得する（ステップ１０３）。そして、経路制御部３１は、取得したセッション情報それぞれに含まれている宛先アドレスをルーティングテーブル１１３における送信先アドレスと照合することによって、当該セッションにおいて通信に使用している経路情報を特定する（ステップ１０４）。

この処理によって、通信に使用されている経路情報とそうでない経路情報とが判別できる。ここで、いずれのセッションによる通信にも使用されていない経路情報は、ルーティングテーブル１１３に登録されているものの、実際には、現時点で利用されていない経路情報であることから、仮にルーティングテーブル１１３から削除しても、遮断されてしまうセッションは存在しない。そこで、特定された経路情報が存在すれば（ステップ１０５でＹ，ステップ１０６でＮ）、その経路情報を削除する。具体的には、広告フィルタ部１１１１は、経路制御部３１からの指示に応じてルーティングテーブル１１３において該当する経路情報の広告非対象フラグをセットする（ステップ１０７）。本実施の形態の場合、フラグ値として“１”を設定する。これにより、広告非対象フラグがセットされた経路情報は、経路広告部１１２による経路広告の対象外となり、処理対象のエッジルータ１１からルータ２１への広告数が削減されることになる。クラウドサービス２におけるルータ２１は、通信に利用されていない経路情報が広告されてこなくても、その経路情報を利用してルーティングを行うことはないので、通信障害を発生させずに済む。

但し、ステップ１０４において特定された経路情報がデフォルトルートの場合（ステップ１０６でＹ）、以降に確立されたセッションで通信ができなくなるおそれが発生するのでデフォルトルートは削除対象外とする。つまり、デフォルトルートを広告非対象フラグのセット対象外とする。

以上説明したステップ１０３〜１０７における処理を全てのエッジルータ１１に対して実施するまで繰り返す（ステップ１０８でＮ）。そして、全てのエッジルータ１１に対して実施すると（ステップ１０８でＹ）、ステップ１０９に移行する。

なお、本実施の形態では、全てのエッジルータ１１に対して前述した処理を実施するようにしたが、例えば、１つのエッジルータ１１に対して前述した処理を実施する都度、ルーティングテーブル２１１における経路数がエントリ上限数を超える可能性があるかどうかを推測し（ステップ１０１，１０２）、エントリ上限数を超えないことが推測されるようになったら未処理のエッジルータ１１に対しては、前述した処理を実施しないようにしてもよい。必要以上に広告数を削減する必要はないからである。このように、全てのエッジルータ１１に対して前述した処理を実施しない可能性がある場合、経路制御部３１は、例えば経路数の多い順にエッジルータ１１を実施対象とするようにしてもよい。経路数の多い方が経路広告対象外にできる経路情報がより多く存在している可能性が高いからである。また、ステップ１０１における経路数と第１の閾値との比較において、経路数が第１の閾値を超えるエッジルータ１１のみをステップ１０３〜１０７の処理対象としてもよい。

続いて、経路制御部３１は、全てのエッジルータ１１のルーティングテーブル１１３における経路数が第３の閾値以下であり（ステップ１０９でＮ）、かつルータ２１のルーティングテーブル２１１における経路数が第４の閾値以下の場合（ステップ１１０でＮ）、全てのエッジルータ１１がルーティングテーブル１１３における全エントリをルータ２１に経路広告してルーティングテーブル２１１に反映させたとしても、ルーティングテーブル２１１における経路数はエントリ上限数を超えないと推測して処理を終了する。

一方、少なくとも１つのルーティングテーブル１１３における経路数が第３の閾値を超えている場合（ステップ１０９でＹ）、又は全てのルーティングテーブル１１３における経路数が第３の閾値以下の場合であってもルーティングテーブル２１１における経路数が第４の閾値を超えている場合（ステップ１１０でＹ）、全てのエッジルータ１１がルーティングテーブル１１３における全エントリをルータ２１に経路広告してルーティングテーブル２１１に反映させると、ルーティングテーブル２１１における経路数はエントリ上限数を超えて可能性があると推測する。このように、ルーティングテーブル２１１における経路数がエントリ上限数を超えることが予測される場合、経路制御部３１は、次のように処理する。なお、上記と同様に、経路制御部３１は、ルーティングテーブル２１１における経路数がエントリ上限数を超えることが予測される状況を情報管理部３２に通知する。

上記ステップ１０３〜１０８では、通信に利用されていない経路情報を経路広告対象外とするように処理した。それにもかかわらず、第１及び第２の閾値より大きい値の第２及び第４の閾値を用いるようにしても未だにルーティングテーブル２１１における経路数がエントリ上限数を超えることが推測されている。そこで、以下に説明する処理では、通信に利用されている１又は複数の経路情報を経路広告の対象外としてでもルーティングテーブル２１１における経路数がエントリ上限数を超えることが推測されなくなるようにしている。

まず、経路制御部３１は、全てのエッジルータ１１のセッションテーブル１１４に登録されている全てのセッション情報を取得する（ステップ１１１）。なお、ステップ１０３で取得済みのセッション情報を利用するように処理してもよい。続いて、経路制御部３１における通信量算出部３１１は、各エッジルータ１１のセッションテーブル１１４から各セッションにおける通信量を取得し、ルーティングテーブル１１３に登録されている経路情報のうち、既に経路広告対象外となっている経路情報、すなわち広告非対象フラグがセットされている経路情報と、経路広告対象外としないデフォルトルートを除く経路情報毎に通信量を算出する（ステップ１１２）。各経路情報がどのセッションの通信に使用されているかどうかは、上記の通り判別できるので、セッションにおける通信量を経路情報毎に集計することによって各経路情報の通信量を算出する。

続いて、経路制御部３１は、算出した通信量が最も少ない経路情報をルータ２１への経路広告対象外として抽出する（ステップ１１３）。そして、抽出された経路情報が登録されているエッジルータ１１の広告フィルタ部１１１１は、経路制御部３１からの指示に応じてルーティングテーブル１１３において、抽出された経路情報の広告非対象フラグをセットすることによって経路広告対象外に設定する（ステップ１１４）。また、経路管理部１１１は、経路切替部３１２による制御のもと、抽出された経路情報の経路制御非対象フラグをセットすることによって当該経路情報を経路制御の際に参照されないように設定する（ステップ１１５）。本実施の形態の場合、フラグ値として“１”を設定する。上記ステップ１０３〜１０８では、通信に利用されていない経路情報なので経路制御に参照されていない。従って、当該経路情報が登録されているままのルーティングテーブル１１３と登録されていないルーティングテーブル２１１との間でエントリに不整合が生じていても問題は発生しないと考えられる。しかしながら、ステップ１１１〜１１４では、通信に利用されている経路情報を経路広告の対象外とするので、ルーティングテーブル１１３とルーティングテーブル２１１との設定内容の不整合により問題は発生しうる。

そこで、本実施の形態においては、該当する経路情報に対し、経路制御非対象フラグをセットすることによって経路制御の際に参照されないようにした。これにより、ルーティングテーブル１１３とルーティングテーブル２１１との設定内容は、実質的に同じとなり、エントリの不整合による問題は発生しない。エッジルータ１１において、経路制御の対象外とされた経路情報を使用していたセッションの経路は、デフォルトルートを使用することになる。換言すると、当該経路情報を使用していた経路が使用する経路情報は、デフォルトルートに切り替えられるということができる。

通信に利用されている経路情報を経路広告の対象外として選出する条件としては、前述した通信量が最も少ない経路情報に限定する必要はないかもしれないが、本実施の形態においては、通信量が最も少ない経路情報を経路広告対象外とすることによってデフォルトルートにより特定されるルータにかかるネットワーク負荷の上昇を最小限に抑えることができるようにした。

以上のようにして、通信量の最も少ない経路情報を広告対象外とすると、ステップ１０９に移行する。そして、ルーティングテーブル２１１における経路数はエントリ上限数を超えないと推測されるようになるまで、上記ステップ１１１〜１１５を繰り返すことで、ルーティングテーブル１１３に登録されている経路情報のうち、その時点において経路広告の対象とする経路情報の中から通信量が最も少ない経路情報をルータ２１への経路広告対象外に切り替えていく。この結果、ルーティングテーブル２１１における経路数はエントリ上限数を超えないと推測されるようになると（ステップ１１０でＮ）、処理を終了する。なお、ステップ１１１は、セッション情報を一旦取得した後は、毎回取得せずに取得済みのセッション情報を利用するように処理してもよい。

ところで、ステップ１１３において、通信量が最も少ない経路情報を抽出する際、上りと下りの各通信量の総和を経路情報の通信量とした。ここで、通信量が最も少ない経路情報が複数存在する場合がありうる。この場合、上りの通信量が最も少ない経路情報を抽出するようにしてもよい。上りというのは、社内ネットワークシステム１からクラウドサービス２を含む外部向けの通信である。社内ネットワークシステム１のユーザがクラウドサービス２を相対的に多く利用すると上りの通信量が大きくなる。つまり、クラウドサービス２を多く利用している場合、該当する経路情報は、経路制御の対象外となりにくくなる。経路制御の対象外とならないと、社内ネットワークシステム１のユーザ端末１２からクラウドサービス２への経路は、デフォルトルートを利用させずにルータ２１に直接繋ぐことができるようになる。なお、本実施の形態では、通信量が最も少ない経路情報が複数存在する場合に上りの通信量のみを参照するようにしたが、ステップ１１３においては、上りの通信量のみを常に参照するようにしてもよい。

以上説明したように、広告数削減処理が実行されることによって経路広告対象外とする経路情報が選出されると、経路広告部１１２は、経路広告対象外とする経路情報を除外し、経路広告対象とする経路情報のみをルータ２１に経路広告する。前述した処理によってエッジルータ１１からルータ２１への広告数は削減されていることから、ルーティングテーブル２１１における経路数がエントリ上限数を超える可能性、すなわちルーティングテーブル２１１がオーバーフローしてしまう可能性を抑えることができる。

前述した広告数削減処理が終了すると、次回の広告数削減処理が実行される前までにルーティングテーブル１１３における広告非対象フラグ及び経路制御非対象フラグの設定状態を初期化する。初期化せずに直前までの処理に結果を引き継ぐようにしてもよいが、確立されているセッションの構成や通信量が変化している場合を考慮すると、毎回、初期化するのが好ましいと考えられる。

なお、上記説明では、全てのエッジルータ１１を同等に取り扱うように、ステップ１１１では、全てのエッジルータ１１のセッションテーブル１１４に登録されている全てのセッション情報を取得するようにした。ただ、このように処理すると、広告数を削減するエッジルータ１１に偏りが発生する可能性が生じてくる。従って、広告数の削減数に偏りが発生しないように、エッジルータ１１を１つずつ順番に処理していき、各エッジルータ１１において通信量の最も少ない経路情報を経路制御の対象外とするように制御してもよい。処理する順番は、例えば通信量の多いエッジルータ１１から順番に処理対象としてもよい。あるいは、その逆でもよい。

ところで、本実施の形態においては、ルータ２１への広告数を削減することでルーティングテーブル２１１における経路数がエントリ上限数を超えないようにすることを特徴としている。ただ、ルーティングテーブル１１３において前述した経路制御非対象フラグを用いると、経路制御に使用しない経路情報をルーティングテーブル１１３に残したままの状態になることからルーティングテーブル１１３における経路数を減らすことにはならない。つまり、状況によっては、ルーティングテーブル１１３における経路数がエントリ上限数を超えてしまう可能性が生じてくる。

そこで、経路制御非対象フラグを利用しないように構成してもよい。例えば、経路制御の対象外になった経路情報をルーティングテーブル１１３から一時退避させるための退避用ルーティングテーブルを別途用意し、経路制御の対象外になった経路情報を退避用ルーティングテーブルに移動させることによって、ルーティングテーブル１１３における経路情報のエントリ枠を確保するようにしてもよい。広告非対象フラグが設定されている経路情報に関しても同様に、退避用ルーティングテーブルを別途用意し、あるいは経路制御非対象フラグの退避用ルーティングテーブルを兼用し、ルーティングテーブル１１３における経路情報のエントリ枠を確保するようにしてもよい。なお、広告非対象フラグが設定されている経路情報を退避用ルーティングテーブルに移動させることによってルーティングテーブル１１３を経路広告対象となる経路情報のみが登録されている状態にすることができる。

次に、本実施の形態におけるデフォルトルートの設定処理について図５に示すフローチャートを用いて説明する。

本実施の形態では、エッジルータ１１のルーティングテーブル１１３には、複数のデフォルトルートが設定される場合がある。従って、本処理では、複数のデフォルトルートに対して優先順位、少なくとも最優先のデフォルトルートを決定するようにしている。

そのために、経路制御部３１におけるデフォルトルート設定部３１３は、以下に説明する処理を各エッジルータ１１に対して実施する。すなわち、デフォルトルート設定部３１３は、処理対象のエッジルータ１１のセッションテーブル１１４から全てのセッション情報を取得する（ステップ１２１）。続いて、デフォルトルート設定部３１３は、広告数削減処理のステップ１１２，１１３と同様に、各経路情報の通信量を算出し（ステップ１２２）、その中から通信量の最も少ない経路情報を抽出する（ステップ１２３）。そして、経路管理部１１１は、デフォルトルート設定部３１３からの指示に応じて、抽出された経路情報を最優先のデフォルトルートに設定する（ステップ１２４）。本実施の形態では、優先度を示す値が小さいほど優先順位が高くなるよう設定する。

なお、図５に含めていないが、既存のデフォルトルートに対しては、最優先のデフォルトルートが設定されたことに伴い、優先順位を１つずつ繰り下げるように設定し直す。以上の処理を全てのエッジルータ１１に対して実施されるまで繰り返す（ステップ１２５でＮ）。そして、全てのエッジルータ１１に対して最優先のデフォルトルートを設定すると（ステップ１２５でＹ）、処理を終了する。

以上説明したように、本実施の形態では、通信量の最も少ない経路情報をデフォルトルートに設定するようにした。通信量の最も少ない経路情報を最優先のデフォルトルートに設定していることから、このデフォルトルートにおける中継先となるルータ（つまり、ネクストホップアドレスで特定されるルータ）にかかっている負荷は小さいため、デフォルトルートに設定されて負荷が増加したとしても、問題は生じにくい。図５では、最優先のデフォルトルートを設定する処理に限定して説明したが、例えばエントリの削除等デフォルトルートに設定されている経路情報に何らかの変更がされた場合には、優先順位を適宜再設定する必要はある。

なお、本実施の形態では、ルータ２１への広告数を削減する際に、エッジルータ１１及びルータ２１それぞれに対し２段階の閾値を設けて処理するようにしたが、必ずしも２段階にする必要はない。但し、１段階の場合、図４Ａに示すように通信に使用されていない経路情報を広告対象外とする処理だけだと、通信に使用されていない経路情報が少ない場合、広告数を効果的に削減できない可能性がある。従って、１段階の場合には、図４Ｂに示すように通信量の最も少ない経路情報を、ルーティングテーブル２１１における経路数がエントリ上限数を超えないと推測されるようになるまで繰り返し実施するように処理するのが好ましい。

１ 社内ネットワークシステム、２ クラウドサービス、３ 監視サーバ、４，２１ ルータ、１１ エッジルータ、１２ ユーザ端末、１３ ネットワーク、３１ 経路制御部、３２ 情報管理部、１１１ 経路管理部、１１２ 経路広告部、１１３，２１１ ルーティングテーブル、１１４ セッションテーブル、３１１ 通信量算出部、３１２ 経路切替部、３１３ デフォルトルート設定部、１１１１ 広告フィルタ部。

Claims (11)

1. 第１の中継装置と、
   前記第１の中継装置からの経路広告を受け取る第２の中継装置と、
   前記第２の中継装置の経路テーブルに登録されている経路情報の数が当該経路テーブルに登録可能な上限数を超えることが予測される場合、前記第１の中継装置から前記第２の中継装置に経路広告する経路情報の数を制御する制御手段と、
   前記第１の中継装置の経路テーブルに登録されている経路情報のうち前記制御手段による経路情報の数の制御により経路広告の対象外とされた経路情報を除外して前記第２の中継装置に経路広告する経路広告手段と、
   を有することを特徴とする中継システム。
2. 前記制御手段は、前記第１の中継装置の経路テーブルに登録されている経路情報のうち経路広告の対象とする経路情報の数が当該経路テーブルに登録可能な経路情報の上限数より小さい所定の第１の閾値を超えている場合、又は前記第２の中継装置の経路テーブルに登録されている経路情報のうち経路広告の対象とする経路情報の数が当該経路テーブルに登録可能な経路情報の上限数より小さい所定の第２の閾値を超えている場合、前記第１の中継装置が中継しているセッションに関する情報を保持するセッションテーブルを参照し、いずれのセッションの確立にも参照されていない経路情報を前記第２の中継装置への経路広告の対象外とすることを特徴とする請求項１に記載の中継システム。
3. 前記制御手段は、
   前記セッションテーブルから各セッションにおける通信量を取得する通信量取得部を有し、
   前記第１の中継装置の経路テーブルに登録されている経路情報のうち経路広告の対象とする経路情報の数が当該経路テーブルに登録可能な経路情報の上限数より小さく、かつ前記第１の閾値より大きい第３の閾値を超えている場合、又は前記第２の中継装置の経路テーブルに登録されている経路情報のうち経路広告の対象とする経路情報の数が当該経路テーブルに登録可能な経路情報の上限数より小さく、かつ前記第２の閾値より大きい第４の閾値を超えている場合、セッションの通信量を経路情報毎に集計した結果、通信量が最も少ない経路情報を前記第２の中継装置への経路広告の対象外とすることを特徴とする請求項２に記載の中継システム。
4. 前記制御手段は、
   前記第１の中継装置が中継しているセッションに関する情報を保持するセッションテーブルから各セッションにおける通信量を取得する通信量取得部を有し、
   前記第１の中継装置の経路テーブルに登録されている経路情報のうち経路広告の対象とする経路情報の数が当該経路テーブルに登録可能な経路情報の上限数より小さい第３の閾値を超えている場合、又は前記第２の中継装置の経路テーブルに登録されている経路情報のうち経路広告の対象とする経路情報の数が当該経路テーブルに登録可能な経路情報の上限数より小さい第４の閾値を超えている場合、セッションの通信量を経路情報毎に集計した結果、通信量が最も少ない経路情報を前記第２の中継装置への経路広告の対象外とすることを特徴とする請求項１に記載の中継システム。
5. 前記制御手段は、前記第１の中継装置の経路テーブルに登録されている経路情報のうち経路広告の対象とする経路情報の数が前記第３の閾値以下になるまで、又は前記第２の中継装置の経路テーブルに登録されている経路情報のうち経路広告の対象とする経路情報の数が前記第４の閾値以下になるまで、通信量が最も少ない経路情報を前記第２の中継装置への経路広告の対象外とする処理を繰り返し行うことを特徴とする請求項３又は４に記載の中継システム。
6. 前記制御手段は、前記第２の中継装置への経路広告の対象外と決定した経路情報がデフォルトルートの場合、その決定を取り消すことを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の中継システム。
7. 前記第２の中継装置への経路広告の対象外と決定された経路情報を利用する経路をデフォルトルート経由に切り替える切替手段を有することを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の中継システム。
8. 前記制御手段は、通信量が最も少ない経路情報が複数存在する場合、前記第１の中継装置が受信する通信量の最も少ない経路情報を前記第２の中継装置への経路広告の対象外とすることを特徴とする請求項３又は４に記載の中継システム。
9. 前記第１の中継装置の経路テーブルに登録されている経路情報のうち通信量の最も少ない経路情報を最優先のデフォルトルートに設定する設定手段を有することを特徴とする請求項３又は４に記載の中継システム。
10. 経路テーブルを記憶する記憶手段と、
    前記経路テーブルに登録されている経路情報を他の中継装置に経路広告する経路広告手段と、
    を有し、
    前記経路広告手段は、前記他の中継装置の経路テーブルに登録されている経路情報の数が当該経路テーブルに登録可能な上限数を超えることが予測される場合、前記記憶手段が記憶する経路テーブルに登録されている１又は複数の経路情報を除外して前記他の中継装置に経路広告することを特徴とする中継装置。
11. コンピュータを、
    第１の中継装置からの経路広告を受け取る第２の中継装置の経路テーブルに登録されている経路情報の数が当該経路テーブルに登録可能な上限数を超えることが予測される場合、前記第１の中継装置から前記第２の中継装置に経路広告する経路情報の数を制御する制御手段、
    前記第１の中継装置の経路テーブルに登録されている経路情報のうち前記制御手段による経路情報の数の制御により経路広告の対象外とされた経路情報を除外して前記第２の中継装置に経路広告する経路広告手段、
    として機能させるためのプログラム。
    

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