JP5233750B2 - ネットワークシステム及び仮想ネットワークインターフェースの自動作成及び設定方法 - Google Patents

ネットワークシステム及び仮想ネットワークインターフェースの自動作成及び設定方法 Download PDF

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Description

本発明は、ネットワークシステム及び仮想ネットワークインターフェースの自動作成及び設定方法に関し、特に、仮想ネットワークインタフェースの管理技術に関する。
導入済みのシステムにおいて、新しいアプリケーションを追加導入する際、設備費用の低減の為に既存のネットワーク及びサーバ設備を流用することが多い。このとき、アプリケーションの種類によっては配線等の既存物理設備は流用するが、IP(Internet Protocol)アドレスや論理ネットワークについては分離した方が便利な場合がある。このとき、サーバやクライアント上ではアプリケーションに対し仮想ネットワークインタフェースを作成し、アプリケーションが仮想ネットワークインタフェースを使用するように設定する。仮想ネットワークインタフェースではタグVLAN(Tag-Virtual Local Area Network)を使用し、論理的にネットワークを分割する。
この場合、仮想ネットワークインタフェース作成においては、アプリケーションに応じたネットワークアドレス、サブネットマスク、VLAN−ID(VLAN番号)等の設定を行った仮想ネットワークインタフェースの作成を、ユーザが予めサーバとクライアント両方で行う必要がある。特に、クライアントの数が多い場合、またはアプリケーションの数が多くなる場合に、仮想ネットワークインタフェースの数が多くなり、設定が煩雑となってしまう。また、アプリケーションの変更が発生した際に、仮想ネットワークインタフェースの設定変更が発生し、設定ミスによりアプリケーションが使用不可になってしまう可能性があった。
このような仮想ネットワークインタフェースの設定を自動化する手段の一つが、特許文献1において提案されている。特許文献1に開示された設定手段は、端末における手段であり、端末がネットワークに接続した際に動的にVLAN設定を行うが、その設定方法はVLAN−IDを順番にネットワークに流し正しい場合に応答を行う方式である。従って、予め仮想ネットワークインタフェースを作成しておく必要があり、また性能面で改善が必要であるという問題がある。また、アプリケーションが複数存在するとこの方式は使用できない。
また、特許文献2には、仮想ハブが自律的に分割や移動することにより仮想ネットワークの最適化を図る手段が開示されている。しかしながら、その手段は仮想ハブにおいて実現されている。また、仮想ネットワークインタフェースの作成と設定は、ユーザが手動で行う必要があり、自動で行うことができない。
また、特許文献3には、端末装置が仮想的な物理アドレス及びIPアドレスを、仮想される複数のIP電話端末の数だけ作成する処理と、作成された仮想的な物理アドレス及びIPアドレスを用いて仮想された複数のIP電話端末をネットワークを介して主装置に接続する処理が開示されている。しかしながら、端末の設定を全ての端末において実施する必要がある。
特開2007−243740号公報 特開2008−42665号公報 特開2008−78873号公報
各先行技術では、仮想ネットワークインタフェースの作成及び設定を容易に実行することができなかった。
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、仮想ネットワークインタフェースの作成及び設定を容易に実行することができるネットワークシステム及び、仮想ネットワークインターフェースの自動作成及び設定方法を提供することを目的とする。
本発明にかかるネットワークシステムは、アプリケーションから指定されるアドレス情報と、仮想ネットワークのアドレス情報を互いに関連づけた具現化情報を格納する具現化情報格納手段と、アプリケーションの要求に応じて、当該要求に含まれるアドレス情報に基づいて、対応する仮想ネットワーク情報を前記具現化情報格納手段より読み出して、設定する仮想ネットワークインタフェース具現化手段とを備えたものである。
本発明にかかるサーバは、アプリケーションから指定されるアドレス情報と、仮想ネットワークのアドレス情報を互いに関連づけた具現化情報を格納する具現化情報格納手段と、アプリケーションの要求に応じて、当該要求に含まれるアドレス情報に基づいて、対応する仮想ネットワーク情報を前記具現化情報格納手段より読み出して、設定する仮想ネットワークインタフェース具現化手段とを備えたものである。
本発明にかかる仮想ネットワークインターフェースの自動作成及び設定方法は、アプリケーションからネットワークの使用要求の受け取るステップと、前記使用要求に含まれるアドレス情報に基づいて、予め設定された具現化情報より当該アドレス情報と対応付けられた仮想ネットワーク情報を特定するステップと、特定された仮想ネットワーク情報を設定するステップと備えたものである。
本発明にかかる、仮想ネットワークインターフェースの自動作成及び設定プログラムは、アプリケーションからネットワークの使用要求の受け取るステップと、前記使用要求に含まれるアドレス情報に基づいて、予め設定された具現化情報より当該アドレス情報と対応付けられた仮想ネットワーク情報を特定するステップと、特定された仮想ネットワーク情報を設定するステップをコンピュータに実行させるものである。
本発明によれば、仮想ネットワークインタフェースの作成及び設定を容易に実行することができるネットワークシステム及び、仮想ネットワークインターフェースの自動作成及び設定方法を提供することができる。
発明の実施の形態にかかるネットワークシステムの全体構成を示すシステム構成図である。 発明の実施の形態にかかるネットワークシステムに含まれるサーバのハードウェア構成を示す模式図である。 発明の実施の形態にかかるネットワークシステムのハードウェア構成を示す模式図である。 発明の実施の形態にかかるネットワークシステムの処理の流れを示すフローチャートである。 発明の実施の形態にかかるネットワークシステムの処理の流れを示すフローチャートである。 具体例にかかるネットワークシステムに含まれるサーバのハードウェア構成を示す模式図である。 具体例にかかるネットワークシステムに含まれるサーバの具体化情報格納手段に格納される具体化情報の内容を示すテーブルである。 発明の実施の形態にかかるネットワークシステムにおいて、サーバからクライアントへ具現化情報を送信する状態を示す説明図である。
図1は、本実施の形態にかかるネットワークシステムの全体構成を示すシステム構成図である。当該ネットワークシステムは、サーバ1000と、当該サーバ1000とネットワーク2000を介して接続されたクライアント3000から構成されている。サーバ1000とクライアント3000は、ネットワーク2000を介して通信を行う。サーバ1000上でアプリケーション101が動作し、そしてクライアント3000上でアプリケーション301が動作することにより、アプリケーション101とアプリケーション301で通信が行われる。
図2、図3は、本実施の形態にかかるネットワークシステムのハードウェア構成を模式的に表したものである。
図2は、サーバのハードウェア構成に関する模式図である。図2に示されるように、サーバ1000は、アプリケーション101と、仮想ネットワークインタフェース102と、仮想ネットワークインタフェース具現化手段103と、物理ネットワークインタフェース104と、具現化情報格納手段105を備えている。
アプリケーション101は、サーバ1000上で動作するアプリケーションソフトウェアプログラムである。仮想ネットワークインタフェース102は、アプリケーション101が使用するネットワークを表すインタフェースである。仮想ネットワークインタフェース具現化手段103は、要求に応じて仮想ネットワークインタフェースの具現化を行う処理手段である。この仮想ネットワークインタフェース具現化手段103は、コンピュータに対して所定のソフトウェアプログラムを実行させることによって実現される。かかるソフトウェアプログラムは、CD−ROM等の可搬性の記録媒体に格納することができ、ネットワークにおいて伝送することが可能である。
物理ネットワークインタフェース104は、サーバ1000が備える物理ネットワークを処理するインタフェースである。具現化情報格納手段105は、仮想ネットワークインタフェースを具現化するための具現化情報を格納する記憶手段である。
図3は、本実施の形態にかかるサーバ及びクライアントのハードウェア構成に関する模式図である。図3に示されるように、サーバ1000には、図1の構成に加え、さらに、IPアドレス払い出し手段106と、具現化情報送信連携手段107を備えている。
IPアドレス払い出し手段106は、クライアント・サーバ間でIPアドレスを払い出す、例えばDHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)によって実現されている。
具現化情報送信連携手段107は、IPアドレス払い出し手段106と連携し具現化情報をクライアント3000に送信する処理手段である。より具体的には、具現化情報送信連携手段107は、あらかじめユーザが設定した具現化情報を具現化情報格納手段105から読み込み、IPアドレス払い出し手段106の機能と連携することにより、具現化情報をクライアント3000に配布し、クライアント3000がサーバ1000の具現化情報を利用できるようにする。IPアドレス払い出し手段106と具現化情報送信連携手段107によって具現化情報格納手段105に格納された具現化情報を、クライアントに対して送信する具現化情報送信手段として機能する。
サーバ1000の仮想ネットワークインタフェース具現化手段103は、サーバ1000上でアプリケーション101が起動しネットワークのポートを要求した際に、あらかじめユーザが設定した具現化情報を、具現化情報格納手段105から読み込み、アプリケーション101が使用する仮想ネットワークインタフェース102を自動的に具現化する。また、具現化情報格納手段105は、具現化情報を記憶領域に格納する、例えばデータベースで構成されている。
クライアント3000は、アプリケーション301と、仮想ネットワークインタフェース302と、仮想ネットワークインタフェース具現化手段303と、物理ネットワークインタフェース304と、具現化情報格納手段305と、払い出しIPアドレス受信手段307と、具現化情報受信連携手段306を備えている。
アプリケーション301は、サーバ1000のアプリケーション101と通信を行う。仮想ネットワークインタフェース302は、アプリケーション301が使用するネットワークを表すインタフェースである。仮想ネットワークインタフェース具現化手段303は、仮想ネットワークインタフェースの作成及びネットワーク設定を行う。本例における仮想ネットワークインタフェース具現化手段303は、サーバ1000の仮想ネットワークインタフェース具現化手段103と同様に、アプリケーション301が起動しネットワーク通信を行おうとした場合に、具現化情報を具現化情報格納手段305から読み込み、アプリケーション301が使用する仮想ネットワークインタフェース302を自動的に具現化する。この仮想ネットワークインタフェース具現化手段303は、コンピュータに対して所定のソフトウェアプログラムを実行させることによって実現される。かかるソフトウェアプログラムは、CD−ROM等の可搬性の記録媒体に格納することができ、ネットワークにおいて伝送することが可能である。
物理ネットワークインタフェース304は、クライアント3000が備える物理ネットワークを処理するインタフェースである。具現化情報格納手段305は、サーバ1000から取得した具現化情報を格納する記憶手段である。具現化情報格納手段305は、具現化情報を記憶領域に格納する、例えばデータベースで構成されている。払い出しIPアドレス受信手段306は、IPアドレス払い出し手段106に対応する受信手段である。払い出しIPアドレス受信手段306は、クライアント・サーバ間でIPアドレスを払い出す、例えばDHCPによって実現されている。
具現化情報受信連携手段307は、クライアント3000上で払い出しIPアドレス受信手段306と連携することで、サーバ1000上の具現化情報を取得し、クライアント3000における具現化情報格納手段305に格納する。払い出しIPアドレス受信手段306と、具現化情報受信連携手段307によって、サーバ1000より送信された具現化情報を受信し、当該クライアントの具現化情報格納手段305に格納する具現化情報受信手段として機能する。
なお、図2、図3に示す構成は、本実施の形態を模式的に構成するための例示であり、本発明はこのようなハードウェア構成に限定されるものではない。
図4及び図5のフローチャートを用いて、本実施の形態にかかるネットワークシステムの処理の流れについて説明する。
図4のフローチャートは、仮想ネットワークインタフェース具現化手段103が仮想ネットワークインタフェース102を具現化する場合の処理の流れを示す。
まず、サーバ1000上でアプリケーション101が起動すると、アプリケーション101は自分自身が使用するネットワークの使用要求を行う(ステップA1)。ネットワークの使用要求には、IPアドレスやポート等のアドレス情報が含まれる。使用要求を受け取った仮想ネットワークインタフェース具現化手段103は、具現化情報格納手段105から、具現化情報を読み込む(ステップA2)。
仮想ネットワークインタフェース具現化手段103は、要求されたアドレス情報(ポート情報)と具現化情報を比較し、具現化を行う仮想ネットワークインタフェース102を特定する(ステップA3)。具体的には、要求されたアドレス情報と対応づけられた仮想ネットワークアドレス情報を抽出する。特定後、仮想ネットワークインタフェース具現化手段103は、仮想ネットワークインタフェース102が具現化済みかを判断する(ステップA4)。
仮想ネットワークインタフェース102が具現化済みでなければ、仮想ネットワークインタフェース具現化手段103は、具現化情報に従い仮想ネットワークインタフェース102を具現化する(ステップA5)。仮想ネットワークインタフェース102を具現化した場合、または具現化済みであった場合は、仮想ネットワークインタフェース具現化手段103は、処理をアプリケーションに戻し、アプリケーション101は具現化された仮想ネットワークインタフェース102を使用しネットワーク処理を行う(ステップA6)。
クライアント3000上の仮想ネットワークインタフェース具現化手段303についても、図4と同様の動作を行う。即ち、クライアント3000上でアプリケーション301が起動すると、アプリケーション301は自分自身が使用するネットワークの使用要求を行う。使用要求を受け取った仮想ネットワークインタフェース具現化手段303は、具現化情報格納手段305から、具現化情報を読み込む。仮想ネットワークインタフェース具現化手段303は、要求されたアドレス情報と具現化情報を比較し、具現化を行う仮想ネットワークインタフェース302を特定する。特定後、仮想ネットワークインタフェース具現化手段303は、仮想ネットワークインタフェース302が具現化済みかを判断する。仮想ネットワークインタフェース302が具現化済みでなければ、仮想ネットワークインタフェース具現化手段303は、具現化情報に従い仮想ネットワークインタフェース02を具現化する。仮想ネットワークインタフェース302を具現化した場合、または具現化済みであった場合は、仮想ネットワークインタフェース具現化手段303は、処理をアプリケーションに戻し、アプリケーション301は具現化された仮想ネットワークインタフェース302を使用しネットワーク処理を行う。
図5のフローチャートは、具現化情報送信連携手段107、IPアドレス払い出し手段106、払い出しIPアドレス受信手段306、具現化情報受信連携手段307の処理の流れを示す。
まず、クライアント3000が起動した場合などをトリガーに、払い出しIPアドレス受信手段306は、IPアドレス払い出し手段106にIPアドレスの払い出しを要求する(ステップB1)。
IPアドレス払い出し手段106がかかる要求を受信する(ステップB2)と、この受信を認識した具現化情報送信連携手段107は、具現化情報を具現化情報格納手段105から取得する(ステップB3)。取得後、具現化情報送信連携手段107は、具現化情報をIPアドレス払い出し手段106に渡す。IPアドレス払い出し手段106は、具現化情報送信連携手段107から当該具現化情報を受け取り、IPアドレス要求処理(ステップB1)の応答として、IPアドレスと具現化情報を返却する(ステップB4)。
払い出しIPアドレス受信手段306が応答を受信する(ステップB5)と、この受信を認識した具現化情報受信連携手段307は、受信した具現化情報を具現化情報格納手段305に格納する(ステップB6)。このようにして、サーバ1000上の、仮想インタフェースの具現化情報をクライアント3000に配信することができる。この結果、仮想ネットワーク設定などを変更した場合でも、サーバ1000上の具現化情報のみの修正で良く、ユーザの運用管理のコストや設定間違いのリスクを削減できる。
次に、具体例を用いて本実施の形態に係るネットワークシステムの処理の流れを説明する。
まず、具体例として用いる図の説明を行う。図6は、サーバ1000における具体例を示しており、アプリケーションApp1が実行されるものとする。アプリケーションApp1はネットワークポートとして図6に記載しているIPアドレス(192.168.16.100)とポート(2345)を使用する。また、アプリケーションApp1は仮想ネットワークインタフェースVI1を使用し、実際の通信は物理ネットワークインタフェースPI1を使用するものとする。
図7は、サーバ1000における具現化情報格納手段105に格納される具現化情報の内容である。具現化情報には、IPアドレス、ポート、仮想ネットワークインタフェース名(仮想ネットワークインタフェースの識別情報)、ネットワークアドレス、サブネットマスク、VLAN−ID(VLAN識別情報)が含まれている。IPアドレス及びポートは、ネットワーク使用時にアプリケーション101から渡される情報であり、この組み合わせをキーとして、具現化情報を検索する。また、ネットワークアドレス、サブネットマスク、VLAN−IDは作成する仮想ネットワークインタフェースの設定情報であり、この設定を元に仮想ネットワークインタフェース102を初期化する。
図8は、サーバ1000からクライアント3000へ具現化情報を送信する具体例を示している。図8に示されるように、サーバ1000上では具現化情報送信連携手段107が、IPアドレス払い出し手段106と連携してIPアドレスと共に具現化情報をクライアント3000に送信する。クライアント3000では、払い出しIPアドレス受信手段306と連携し、具現化情報受信連携手段307が具現化情報を受信する。
次に、図6、7、8を用いて具体的な動作の説明を行う。
図6において、サーバ1000上でアプリケーションApp1が起動すると、App1はネットワークの使用を要求する(図4のステップA1)。ここではアプリケーションApp1は、IPアドレス192.168.16.100、ポート番号2345の使用を要求したとする。要求が行われると、仮想ネットワークインタフェース具現化手段103は、具現化情報格納手段105に保持された具現化情報を取得する(図4のステップA2)。
取得の結果、図7で示された内容の具現化情報を取得する(図7参照)。次に、仮想ネットワークインタフェース具現化手段103は、要求内容と具現化情報を比較し、具現化する仮想ネットワークインタフェースを特定する(図4のステップA3)。この場合においては、VI1が特定される。特定後、仮想ネットワークインタフェースVI1が作成済みかを確認する(図4のステップA4)。
仮想ネットワークインタフェースVI1が未作成であれば、仮想ネットワークインタフェース具現化手段103は、具現化情報に従い仮想ネットワークインタフェースVI1を作成し、ネットワークアドレス192.168.16.255、サブネットマスク255.255.240.0、VLAN−ID1を設定する(図4のステップA5)。これにより仮想ネットワークインタフェースVI1が具現化され、アプリケーションApp1は仮想ネットワークインタフェースVI1を使用することが可能になる。
クライアント3000においても、上記の説明と同様の動作により、仮想ネットワークインタフェースVI1を作成でき、アプリケーション101とアプリケーション301は同じネットワークを利用し通信することができる。
図8において、例えばクライアント3000が起動した場合、払い出しIPアドレス受信手段306は、サーバ1000上のIPアドレス払い出し手段106にIPアドレスを要求する(図5のステップB1)。IPアドレス払い出し手段106が要求を受信すると(図5のステップB2)、具現化情報送信連携手段107は、具現化情報格納手段105より具現化情報を取得する(図5のステップB3)。このとき、具現化情報の具体例は図7で示されたものとする。具現化情報送信連携手段107は、IP払い出し手段106に具現化情報を渡し、IP払い出し手段106はIP情報と共に具現化情報を払い出しIPアドレス受信手段306に返信する(図5のステップB4、図7参照)。払い出しIPアドレス受信手段306がIPアドレスと具現化情報を受信(図5のステップB5)すると、具現化情報受信連携手段307は、図7の内容を表される具現化情報のすべてを、具現化情報格納手段305に格納する(図5のステップB6)。
以上、説明したように、本実施の形態にかかるネットワークシステムでは、次のような効果を奏する。
第一の効果は、予め仮想ネットワークインタフェースの具現化を行うことなく、要求を元に仮想ネットワークを具現化できることである。この結果、ユーザが事前に設定を行うことなく、アプリケーションから仮想ネットワークインタフェースが利用可能となり、設定の手間や設定間違いを減らすことが可能である。その理由は、仮想ネットワークインタフェースを具現化する情報を予め用意しておくことで、上述の実施の形態ではその情報を元に自動で仮想ネットワークインタフェースを作成するためである。
第二の効果は、サーバ上の、仮想インタフェースの具現化情報をクライアントに配信することである。この結果、仮想ネットワーク設定などを変更した場合でも、サーバ上の具現化情報のみの修正で良く、ユーザの運用管理のコストや設定間違いのリスクを削減できる。その理由は、サーバからクライアントに、サーバ上の具現化情報を配信する処理を本実施の形態では行っているためである。
第三の効果は、即座に仮想ネットワークを作成できることである。この結果、アプリケーションを起動後すぐに仮想ネットワークインタフェースが利用可能となり、ユーザが利用可能になるまで待つ時間を削減できる。その理由は、本実施の形態では、予め具現化情報をサーバ及びクライアントが保持しているためである。
101 アプリケーション
102 仮想ネットワークインタフェース
103 仮想ネットワークインタフェース具現化手段
104 物理ネットワークインタフェース
105 具現化情報格納手段
106 IPアドレス払い出し手段
107 具現化情報送信連携手段
301 アプリケーション
302 仮想ネットワークインタフェース
303 仮想ネットワークインタフェース具現化手段
304 物理ネットワークインタフェース
305 具現化情報格納手段
306 払い出しIPアドレス受信手段
307 具現化情報受信連携手段
1000 サーバ
2000 ネットワーク
3000 クライアント

Claims (2)

  1. 相互に通信を行うサーバとクライアントを備えたネットワークシステムであって、
    前記サーバは、
    第1のアプリケーションと、
    前記第1のアプリケーションから指定されるアドレス情報と、仮想ネットワークのアドレス情報を互いに関連づけた具現化情報を格納する第1の具現化情報格納手段と、
    前記第1のアプリケーションの要求に応じて、当該要求に含まれるアドレス情報に基づいて、対応する仮想ネットワーク情報を前記第1の具現化情報格納手段より読み出して、設定する第1の仮想ネットワークインタフェース具現化手段と、
    前記第1の具現化情報格納手段に格納された前記具現化情報を、前記クライアントに対して送信する具現化情報送信手段とを備えることにより、前記具現化情報に基づいて自身の仮想ネットワークインタフェースを具現化し、
    前記クライアントは、
    第2のアプリケーションと、
    前記第2のアプリケーションから指定されるアドレス情報と、仮想ネットワークのアドレス情報を互いに関連づけた具現化情報を格納する第2の具現化情報格納手段と、
    前記サーバより送信された前記具現化情報を受信し、前記第2の具現化情報格納手段に格納する具現化情報受信手段と、
    前記第2のアプリケーションの要求に応じて、当該要求に含まれるアドレス情報に基づいて、対応する仮想ネットワーク情報を前記第2の具現化情報格納手段より読み出して、設定する第2の仮想ネットワークインタフェース具現化手段とを備えることにより、受信した前記具現化情報に基づいて自身の仮想ネットワークインタフェースを具現化し、
    もって、前記サーバの前記第1のアプリケーションと前記クライアントの前記第2のアプリケーションとが仮想ネットワークを介して通信する、
    ネットワークシステム。
  2. サーバと、クライアントの通信制御方法であって、
    前記サーバが、自身が有する第1のアプリケーションの要求に応じて、アドレス情報と仮想ネットワークのアドレス情報を互いに関連づけた具現化情報に基づいて、当該要求に含まれるアドレス情報に対応する仮想ネットワーク情報を読み出して、設定することにより、当該サーバの仮想ネットワークインタフェースを具現化するステップと、
    前記サーバが、前記具現化情報をクライアントに対して送信するステップと、
    前記クライアントが、前記サーバより送信された前記具現化情報を受信し、格納するステップと、
    前記クライアントが、前記格納された前記具現化情報に基づいて、第2のアプリケーションの要求に含まれるアドレス情報に対応する仮想ネットワーク情報を読み出して、設定することにより、当該クライアントの仮想ネットワークインタフェースを具現化するステップと、
    前記サーバの前記第1のアプリケーションと前記クライアントの前記第2のアプリケーションとが前記仮想ネットワークを介して通信するステップとを備えた、サーバとクライアントの通信制御方法。
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