JP4418402B2 - Ipパケット処理装置およびトラヒックカウント方法 - Google Patents

Ipパケット処理装置およびトラヒックカウント方法 Download PDF

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Description

本発明は、複数の仮想ネットワーク相互間を結合する処理を行うIPパケット処理装置に利用する。特に、IPパケット処理装置におけるトラヒックカウント技術に関する。
以下では、便宜上、仮想ネットワークを、VLAN(Virtual LAN)等を用いたEtherリンクで接続されたVPN(Virtual Private Network)を例に挙げて説明するが、他の方式または規格による仮想ネットワークを除外するものではない。
従来のIPパケット処理装置およびトラヒックカウント方法を図5および図6を参照して説明する。図5は従来例および本発明に係るネットワーク構成を説明するための図である。図5において、101はIPパケット処理装置、102はルータ、103はL2ネットワーク、104はリンクである。また、図6は従来のIPパケット処理装置のブロック構成図である(例えば、特許文献1参照)。図6において、1は受信物理レイヤ処理部、2は受信VPN識別処理部、3は受信トラヒックカウント処理部、10はパケット処理部、8は送信VPN検索処理部、5は送信トラヒックカウント処理部、6は送信物理レイヤ処理部、9はトラヒック情報収集処理部である。
VLAN等を用いたEtherリンクで接続され、VPN等の仮想ネットワークを複数結合する処理を行うIPパケット処理装置におけるIPパケット処理では、Etherリンクによって入力されるIPパケットに対し、受信物理レイヤ処理部1は、受信物理レイヤ処理を行う。
受信物理レイヤ処理が行われたIPパケットは、受信VPN識別処理部2によって受信VPNが識別され、この受信VPN識別結果を受信VPN識別IDとしてIPパケットの属性を識別するために付与する。
受信トラヒックカウント処理部3では、この受信VPN識別IDをキーとして、トラヒックカウントを行う。
パケット処理部10では、この受信VPN識別IDをもとに、VPN毎のIPパケット処理が行われて送信パケットが生成される。
パケット処理部10によってVPN毎の処理を行われたIPパケットは、送信VPN検索処理部8によって、受信VPN識別IDをキーとして送信VPNが検索され、この送信VPN識別結果は、送信VPN識別IDとしてIPパケットの属性を識別するために当該IPパケットに付与される。
送信トラヒックカウント処理部5では、この送信VPN識別IDをキーとして、トラヒックカウントを行い、送信物理レイヤ処理部6に転送する。
送信物理レイヤ処理部6は、転送されたIPパケットに対して、送信物理レイヤ処理を行い、EtherリンクにIPパケットを出力する。
このとき、受信トラヒックカウント処理部3でカウントされたトラヒック情報と、送信トラヒックカウント処理部5でカウントされたトラヒック情報を、トラヒック情報収集処理部9が収集し、結合するVPN毎に、受信側と送信側で、送受信されるIPパケットがどのVPNに属しているかをそれぞれ識別し、VPN毎のトラヒック情報の収集処理を行う。
特開2002−247086号公報
従来のIPパケット処理装置は、上記のように構成されており、送信側と受信側でトラヒックカウントを行うには、送信側と受信側の両方でVPN識別または検索処理をする必要があり、処理時間がかかる識別または検索処理を2回行わなければならず、高速処理を行うためボトルネックになるという問題点があった。
従来の問題点を図面を参照して詳細に説明する。まず、VPN間の結合形態を図7を参照して説明する。図7(a)は一つのVPN♯Aと一つのVPN♯Bとが1対1に結合された形態であり、図7(b)はN個のVPN♯A−1〜♯A−nとN個のVPN♯B−1〜♯B−nとがN対Nに結合された形態である。
図7(b)の結合形態では、互いに結合されるVPNの組み合わせは多数存在し、送信VPN検索処理部8は、その組み合わせをテーブル等に記録しておき、受信VPN識別IDをキーとしてテーブル検索を行うことにより送信VPN識別IDを抽出する必要がある。
これに対し、図7(a)の結合形態では、互いに結合されるVPNの組み合わせは一意に決まっており、テーブル検索等を行うまでもなく、受信VPN識別IDから即座に送信VPN識別IDが導き出される。すなわち、受信VPN識別ID=送信VPN識別IDである。
しかし、従来のIPパケット処理装置では、図7(a)の結合形態と図7(b)の結合形態とを区別して扱うことは想定されていないため、いかなる場合でもテーブル検索等の検索処理を必要とした。しかも、一般的には、図7(a)の結合形態の方が図7(b)の結合形態よりも多く、省略し得る検索処理が多かった。
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、従来、送信側と受信側の両方で行われていたVPN識別または検索処理を、受信側のみで行うことを基本として、VPN等の仮想ネットワークを複数結合する処理を行う場合の処理の高速化を図り、VPN毎のトラヒック情報収集を効率良く行うことができるIPパケット処理装置およびトラヒックカウント方法を提供することを目的とする。
本発明の第一の観点は、受信IPパケットの属するVPNを識別する受信VPN識別手段と、この受信VPN識別手段により識別されたVPN毎に当該受信IPパケットのトラヒックカウントを行う受信トラヒックカウント手段と、この受信トラヒックカウント手段によりトラヒックカウントされた受信IPパケットに対し、当該受信IPパケットの属するVPN毎の所定の処理を施して送信IPパケットを生成するパケット処理手段と、このパケット処理手段により生成された送信IPパケットに対し、前記受信VPN識別手段により識別されたVPNに基づき検索された送信先となるVPNの識別子を付与する送信VPN検索手段と、この送信VPN検索手段により付与された前記VPNの識別子に基づきVPN毎に前記送信IPパケットのトラヒックカウントを行う送信トラヒックカウント手段とを備えたIPパケット処理装置である。
ここで、本発明の特徴とするところは、前記送信IPパケットが一つのVPNと他の一つのVPNとが1対1に結合されたVPN間を転送される場合には、前記受信VPN識別手段により識別されたVPNをそのまま結合先のVPNとし、前記送信IPパケットに当該VPNの識別子を付与する手段を備えたところにある。
これにより、従来と比較して検索処理の回数を低減させ、処理の高速化を図り、VPN毎のトラヒック情報収集を効率良く行うことができる。
本発明の第二の観点は、受信IPパケットの属するVPNを識別し、識別されたVPN毎に当該受信IPパケットのトラヒックカウントを行い、トラヒックカウントされた受信IPパケットに対し、当該受信IPパケットの属するVPN毎の所定の処理を施して送信IPパケットを生成し、生成された送信IPパケットに対し、前記識別されたVPNに基づき検索された送信先となるVPNの識別子を付与し、付与された前記VPNの識別子に基づきVPN毎に前記送信IPパケットのトラヒックカウントを行うトラヒックカウント方法である。
ここで、本発明の特徴とするところは、前記送信IPパケットが一つのVPNと他の一つのVPNとが1対1に結合されたVPN間を転送される場合には、前記識別されたVPNをそのまま結合先のVPNとし、前記送信IPパケットに当該VPNの識別子を付与するところにある。
本発明の第三の観点は、情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、受信IPパケットの属するVPNを識別する受信VPN識別機能と、この受信VPN識別機能により識別されたVPN毎に当該受信IPパケットのトラヒックカウントを行う受信トラヒックカウント機能と、この受信トラヒックカウント機能によりトラヒックカウントされた受信IPパケットに対し、当該受信IPパケットの属するVPN毎の所定の処理を施して送信IPパケットを生成するパケット処理機能と、このパケット処理機能により生成された送信IPパケットに対し、前記受信VPN識別機能により識別されたVPNに基づき検索された送信先となるVPNの識別子を付与する送信VPN検索機能と、この送信VPN検索機能により付与された前記VPNの識別子に基づきVPN毎に前記送信IPパケットのトラヒックカウントを行う送信トラヒックカウント機能とを備えたIPパケット処理装置に相応する機能を実現させるプログラムである。
ここで、本発明の特徴とするところは、前記送信IPパケットが一つのVPNと他の一つのVPNとが1対1に結合されたVPN間を転送される場合には、前記受信VPN識別機能により識別されたVPNをそのまま結合先のVPNとし、前記送信IPパケットに当該VPNの識別子を付与する機能を実現させるところにある。
本発明のプログラムは記録媒体に記録されることにより、前記情報処理装置は、この記録媒体を用いて本発明のプログラムをインストールすることができる。あるいは、本発明のプログラムを保持するサーバからネットワークを介して直接前記情報処理装置に本発明のプログラムをインストールすることもできる。
これにより、汎用の情報処理装置を用いて、本発明のIPパケット処理装置を実現することができる。
本発明によれば、VPN等の仮想ネットワークを複数結合する処理を行う場合の処理の高速化を図り、VPN毎のトラヒック情報収集を効率良く行うことができる。
本発明実施例のIPパケット処理装置を図1ないし図4を参照して説明する。図1は本実施例のIPパケット処理装置のブロック構成図である。
本実施例は、図1に示すように、受信IPパケットの属するVPNを識別する受信VPN識別処理部2と、この受信VPN識別処理部2により識別されたVPN毎に当該受信IPパケットのトラヒックカウントを行う受信トラヒックカウント処理部3と、この受信トラヒックカウント処理部3によりトラヒックカウントされた受信IPパケットに対し、当該受信IPパケットの属するVPN毎の所定の処理を施して送信IPパケットを生成するパケット処理部4および7と、パケット処理部7により生成された送信IPパケットに対し、受信VPN識別処理部2により識別されたVPNに基づき検索された送信先となるVPNの識別子を付与する送信VPN検索処理部8と、この送信VPN検索処理部8により付与された前記VPNの識別子に基づきVPN毎に前記送信IPパケットのトラヒックカウントを行う送信トラヒックカウント処理部5とを備えたIPパケット処理装置である。
ここで、本実施例の特徴とするところは、前記送信IPパケットが一つのVPNと他の一つのVPNとが1対1に結合されたVPN間を転送される場合には、受信VPN識別処理部2により識別されたVPNをそのまま結合先のVPNとし、前記送信IPパケットに当該VPNの識別子を付与する手段をパケット処理部4に備えたところにある。
なお、図2に示すように、IPパケットには、VPN識別IDと共に、当該IPパケットが1対1に結合したVPN間を転送されるパケットであるか、あるいは、N対Nに結合したVPN間を転送されるパケットであるかを表示するための情報が搭載されており、パケット処理部4および7は、自己に到着したIPパケットが1対1に結合したVPN間を転送されるパケットであるか、あるいは、N対Nに結合したVPN間を転送されるパケットであるかを識別することができる。
本実施例のトラヒックカウント方法を図3および図4のフローチャートを参照して説明する。図3はパケット処理部4における本発明に関連する動作手順を示すフローチャートである。図4はパケット処理部7における本発明に関連する動作手順を示すフローチャートである。
本実施例は、受信IPパケットの属するVPNを識別し、識別されたVPN毎に当該受信IPパケットのトラヒックカウントを行い、トラヒックカウントされた受信IPパケットに対し、当該受信IPパケットの属するVPN毎の所定の処理を施して送信IPパケットを生成し、生成された送信IPパケットに対し、前記識別されたVPNに基づき検索された送信先となるVPNの識別子を付与し、付与された前記VPNの識別子に基づきVPN毎に前記送信IPパケットのトラヒックカウントを行うトラヒックカウント方法である。
ここで、本実施例の特徴とするところは、前記送信IPパケットが一つのVPNと他の一つのVPNとが1対1に結合されたVPN間を転送される場合には、前記識別されたVPNをそのまま結合先のVPNとし、前記送信IPパケットに当該VPNの識別子を付与するところにある。
すなわち、図3に示すように、パケット処理部4にIPパケットが到着すると(S1)、そのIPパケットが1対1のVPN結合を転送されるIPパケットであるか否かを識別し(S2)、否であればそのIPパケットは廃棄する(S5)。そのIPパケットが1対1のVPN結合を転送されるIPパケットであれば(S2)、受信VPN識別IDに基づくVPN毎のIPパケット処理を行い(S3)、受信VPN識別ID(結合元のVPN識別ID)を結合先のVPN識別ID(送信VPN識別ID)として読み替えて送信VPN識別IDをIPパケットに付与する(S4)。
また、図4に示すように、パケット処理部7にIPパケットが到着すると(S10)、そのIPパケットがN対NのVPN結合を転送されるIPパケットであるか否かを識別し(S11)、否であればそのIPパケットは廃棄する(S14)。そのIPパケットがN対NのVPN結合を転送されるIPパケットであれば(S11)、受信VPN識別IDに基づくVPN毎のIPパケット処理を行い(S12)、送信VPN検索処理部8に転送する(S13)。以下の手順は従来と同じである。
本実施例では、パケット処理部4および7に等しくIPパケットが転送された後、パケット処理部4および7が自己に無関係のIPパケットを廃棄する例を説明したが、パケット処理部4および7の前段に、パケット処理部4および7のそれぞれにIPパケットの種別(1対1またはN対N)を区別して転送するための手段を設けてもよい。
また、本実施例は、汎用の情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に本実施例のIPパケット処理装置に相応する機能を実現させるプログラムとして実現することができる。このプログラムは、記録媒体に記録されて情報処理装置にインストールされ、あるいは通信回線を介して情報処理装置にインストールされることにより当該情報処理装置に、受信物理レイヤ処理部1、受信VPN識別処理部2、受信トラヒックカウント処理部3、パケット処理部4、7、送信トラヒックカウント処理部5、送信物理レイヤ処理部6、送信VPN検索処理部8、トラヒック情報収集処理部9にそれぞれ相応する機能を実現させることができる。
以下では、本発明実施例のIPパケット処理装置をさらに詳細に説明する。
本実施例のIPパケット処理装置は、図5における符号101の装置として配置される。図1において、1は受信物理レイヤ処理部、2は受信VPN識別処理部、3は受信トラヒックカウント処理部、4、7はパケット処理部、5は送信トラヒックカウント処理部、6は送信物理レイヤ処理部、8は送信VPN検索処理部、9はトラヒック情報収集処理部である。
次に、動作について説明する。図5に示すルータ102とEtherリンク104によってL2ネットワーク103経由で接続されるIPパケット処理装置101において、例えばVLANによる論理的なパスを用いたIPパケット処理では、Etherリンクによって入力されるIPパケットに対し、受信物理レイヤ処理部1は、受信物理レイヤ処理を行う。
受信物理レイヤ処理が行われたIPパケットは、受信VPN識別処理部2によってVPNが識別され、このVPN識別結果をVPN識別IDとしてIPパケットの属性を識別するために付与する。
受信トラヒックカウント処理部3では、このVPN識別IDをキーとして、トラヒックカウントを行う。
主な処理である1対1のVPNの結合を行うための処理を行うIPパケット処理部4では、このVPN識別IDをもとに、VPN毎のIPパケット処理を行うと共に、このVPN識別IDを送信VPN識別IDに読み替えて、IPパケットに付与する。
また、一部の処理であるN対NのVPNの結合を行うための処理を行うIPパケット処理部7では、このVPN識別IDをもとに、VPN毎のIPパケット処理を行い、その後、IPパケット処理部7によってVPN毎の処理を行われたIPパケットは、送信VPN検索処理部8によって、受信VPN識別IDをキーとして送信VPNが検索され、この送信VPN識別結果が送信VPN識別IDとしてIPパケットの属性を識別するために付与される。
送信トラヒックカウント処理部5では、主な処理である1対1のVPNの結合を行うためのIPパケット処理部4からのIPパケットと、一部の処理であるN対NのVPNの結合を行うための送信VPN検索処理部8からのIPパケットを識別し、それぞれ送信VPN識別IDをキーとしてトラヒックカウントを行い、送信物理レイヤ処理部6に転送する。
送信物理レイヤ処理部6は、転送されたIPパケットに対して、送信物理レイヤ処理を行い、EtherリンクにIPパケットを出力する。
このとき、トラヒック情報収集処理部9は、受信トラヒックカウント処理部3でカウントされたトラヒック情報と、送信トラヒックカウント処理部5でカウントされたトラヒック情報を収集するときに、特に送信トラヒックカウント部5からのトラヒック情報について、1対1のVPN結合に対する処理を行うためのIPパケット処理部4からのIPパケットに対するトラヒック情報を結合元のVPNから、1対1結合している、結合先のVPNの情報として読み替えるとともに、N対NのVPN結合に対する処理を行うための送信VPN検索処理部8からのIPパケットに対するトラヒック情報とマージして収集する。
主な処理が、1対1のVPNの結合を行う処理であり、一部の処理としてN対NのVPNの結合を行う処理が必要となる、VPNを複数結合する処理を行うIPパケット処理装置に対する、VPN毎のトラヒック情報収集機能に関して、このように、一部の処理のN対Nの結合を行う処理に関しては、従来通り、受信側と送信側で2回の識別処理を行い、トラヒック情報の収集処理を行う。
主な処理である1対1のVPNの結合を行う処理に関しては、受信側のみで識別を行い、トラヒック情報収集を行うとともに、結合先のVPNの送信処理においても、この識別内容を使って、トラヒック情報収集を行い、一部の処理と主な処理のトラヒック情報をマージする。
この実施の形態によれば、VPN等のVPNを複数結合する処理を行うIPパケット処理装置におけるトラヒックカウントに関し、上記のように、送信側と受信側の両方で行われていたVPN検索処理を、受信側のみで行うことを基本とすることによって、処理の高速化と、VPN毎の効率的なトラヒック情報収集機能を簡易に得ることができる。
本発明によれば、VPN等の仮想ネットワークを複数結合する処理を行う場合の処理の高速化を図り、VPN毎のトラヒック情報収集を効率良く行うことができる。これにより、ネットワーク管理者およびネットワークユーザ双方の利便性を向上させることができる。
本実施例のIPパケット処理装置のブロック構成図。 IPパケットのヘッダ構成例を示す図。 本実施例のパケット処理部4における本発明に関連する動作手順を示すフローチャート。 本実施例のパケット処理部7における本発明に関連する動作手順を示すフローチャート。 従来例および本発明に係るネットワーク構成を説明するための図。 従来のIPパケット処理装置のブロック構成図。 VPN結合形態を説明するための図。
符号の説明
101 本発明のトラヒックカウント方式を有するIPパケット処理装置
102 ルータ
103 L2ネットワーク
104 リンク
1 受信物理レイヤ処理部
2 受信VPN識別処理部
3 受信トラヒックカウント処理部
4、7、10 パケット処理部
5 送信トラヒックカウント処理部
6 送信物理レイヤ処理部
8 送信VPN検索処理部
9 トラヒック情報収集処理部

Claims (3)

  1. 受信IPパケットの属するVPNを識別する受信VPN識別手段と、
    この受信VPN識別手段により識別されたVPN毎に当該受信IPパケットのトラヒックカウントを行う受信トラヒックカウント手段と、
    この受信トラヒックカウント手段によりトラヒックカウントされた受信IPパケットに対し、当該受信IPパケットの属するVPN毎の所定の処理を施して送信IPパケットを生成するパケット処理手段と、
    前記パケット処理手段が、前記受信IPパケットが一つのVPNと他の一つのVPNとがN対Nに結合されたVPN間を転送されるIPパケットであると区別した場合には、このパケット処理手段により生成された送信IPパケットに対し、前記受信VPN識別手段により識別されたVPNに基づき検索された送信先となるVPNの識別子を付与する送信VPN検索手段と
    前記パケット処理手段は、前記信IPパケットが一つのVPNと他の一つのVPNとが1対1に結合されたVPN間を転送されるIPパケットであると区別した場合には、前記受信VPN識別手段により識別されたVPNをそのまま結合先のVPNとして読み替え、前記送信IPパケットのVPN識別子に当該受信されたVPNの識別子を付与する読み替え付与処理を行い、
    当該読み替え付与処理及び前記送信VPN検索手段により付与された前記VPNの識別子に基づきVPN毎に前記送信IPパケットのトラヒックカウントを行う送信トラヒックカウント手段と
    を備えている
    ことを特徴とするIPパケット処理装置。
  2. 受信IPパケットの属するVPNを識別し、識別されたVPN毎に当該受信IPパケットのトラヒックカウントを行い、トラヒックカウントされた受信IPパケットに対し、当該受信IPパケットの属するVPN毎の所定の処理を施して送信IPパケットを生成し、
    前記受信IPパケットが一つのVPNと他の一つのVPNとがN対Nに結合されたVPN間を転送されるIPパケットであると区別した場合には、生成された送信IPパケットに対し、前記識別されたVPNに基づき検索された送信先となるVPNの識別子を付与し、
    当該受信IPパケットの属するVPN毎の所定の処理を施して送信IPパケットを生成するときに、前記信IPパケットが一つのVPNと他の一つのVPNとが1対1に結合されたVPN間を転送されるIPパケットであると区別した場合には、前記識別されたVPNをそのまま結合先のVPNとして読み替え、前記送信IPパケットのVPN識別子に当該受信されたVPNの識別子を付与し、
    前記付与された前記VPNの識別子に基づきVPN毎に前記送信IPパケットのトラヒックカウントを行う
    ことを特徴とするトラヒックカウント方法。
  3. 情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、
    受信IPパケットの属するVPNを識別する受信VPN識別機能と、
    この受信VPN識別機能により識別されたVPN毎に当該受信IPパケットのトラヒックカウントを行う受信トラヒックカウント機能と、
    この受信トラヒックカウント機能によりトラヒックカウントされた受信IPパケットに対し、当該受信IPパケットの属するVPN毎の所定の処理を施して送信IPパケットを生成するパケット処理機能と、
    前記パケット処理機能が、前記受信IPパケットが一つのVPNと他の一つのVPNとがN対Nに結合されたVPN間を転送されるIPパケットであると区別した場合には、このパケット処理機能により生成された送信IPパケットに対し、前記受信VPN識別機能により識別されたVPNに基づき検索された送信先となるVPNの識別子を付与する送信VPN検索機能と
    前記パケット処理機能、前記信IPパケットが一つのVPNと他の一つのVPNとが1対1に結合されたVPN間を転送されるIPパケットであると区別した場合には、前記受信VPN識別機能により識別されたVPNをそのまま結合先のVPNとして読み替え、前記送信IPパケットのVPN識別子に当該受信されたVPNの識別子を付与する読み替え付与機能を実現させ
    当該読み替え付与機能及び前記送信VPN検索機能により付与された前記VPNの識別子に基づきVPN毎に前記送信IPパケットのトラヒックカウントを行う送信トラヒックカウント機能
    を実現させる
    ことを特徴とするプログラム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106656648A (zh) * 2015-11-04 2017-05-10 中国电信股份有限公司 基于家庭网关的应用流量动态保护方法、系统及家庭网关

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