JP5286575B2 - ネットワーク制御方法、ネットワーク制御システム、パケット転送装置 - Google Patents
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Description
このように、ネットワーク全体の安定性の観点から、効率的に上記の通信装置を制御することを通じて、ネットワークの省電力化を実現するネットワークレベルの制御技術は未開拓の領域である。
また、本発明は、上述のパケット転送装置において、前記更新経路制御情報交換部は、前記経路情報の更新を行った場合に、外部情報交換部を通じて、当該更新された経路情報を前記他のパケット転送装置に送信することを特徴とする。
これにより、パケット転送装置の機能をあるパケット転送装置に集約し、パケット転送装置の経路制御部以外のコンポーネントに対する電力の供給を停止することができ、ネットワークの安定性を損なうことなく、省電力化を実現することができる。
パケット転送装置1は、パケット転送部10(D-Plane)と装置制御部20(C-Plane)により構成される。
パケット転送部10は1つ以上のパケット転送エンジンから成る。この図においては、パケット転送エンジン100−1、パケット転送エンジン100−2、パケット転送エンジン100−Nが設けられている。以下、パケット転送エンジンをいずれかを特定しない場合には、単にパケット転送エンジン100と記載する。
パス制御部210は、一例として、GMPLS (General Multi-Protocol Label Switching)のような分散パス制御プロトコルの制御エンジンや、パス制御を集中管理するサーバ等にパス制御の依頼を行うクライアントであってもよく、それぞれ、他のGMPLS制御エンジンや集中管理サーバに接続される。
この図において、ネットワークシステムは、パケット転送装置1(パケット転送装置1a、パケット転送装置1b)が並列化され、外部のパス通信装置2を通じて他のパケット転送装置1cに接続されている。このパケット転送装置1cは、第1の実施形態におけるパケット転送装置1であってもよいし、一般的なパケット転送装置であってもよい。
パス通信装置2は、OXCなどパス単位で通信を行う機能を有し、パス制御装置3などからの要求によってパスの切替を行う。
図3は、第1の実施形態におけるパケット転送エンジン100を休止する動作を説明するフローチャートである。
この実施形態においては、あるパケット転送装置1のパケット転送エンジン100の機能を他のパケット転送装置1のパケット転送エンジン100に移行し、前者のパケット転送エンジンを休止するものである。この実施形態においては、前者のパケット転送装置を切替前パケット転送装置と称し、後者のパケット転送装置を切替後パケット転送装置を称する。切替後パケット転送装置は、切替前パケット転送装置の休止させるパケット転送エンジンの機能を受けるパケット転送エンジンを持つ。
切替前パケット転送装置(パケット転送装置1a)の経路情報管理部220は、外部情報交換部230を通じて、経路情報を切替先である切替後パケット転送装置(パケット転送装置1b)に送信する(ステップS10)。ここで経路情報は、前述の通りルーティングテーブルが一例として挙げられる。このとき外部情報通信装置4は、一般的なIPルータなどのIP装置やEthernet(登録商標)スイッチ等が例として挙げられ、パケット転送装置(1a、1b)間の経路情報の授受を可能にしている。
切替後パケット転送装置(1b)の経路情報管理部220は、受信した経路情報から切替先であるパケット転送エンジン100(自身の内部にあるパケット転送エンジン100)が持つべきパケット転送情報(フォワーディングテーブル)を生成する(ステップS11)。ここでパケット転送情報は、前述の通りフォワーディングテーブルが一例として挙げられる。これは、パケット転送動作においてパケット転送エンジンが、次に転送すべきパケット転送装置或いは出力ポートを決定する際に用いられる。
転送情報記入部240は、経路情報管理部220によって生成されたパケット転送情報を、それぞれ切替先となるパケット転送エンジン100のパケット転送情報管理部120に書き込む(ステップS12)。
切替前パケット転送装置(パケット転送装置1a)に送信されるパケットを、切替後パケット転送装置(パケット転送装置1b)に渡すため、パス通信装置2のパスを切替前パケット転送装置から切替後パケット転送装置に変更する(ステップS13)。具体的には、切替後パケット転送装置(パケット転送装置1b)のパス制御部210は、パス制御装置3にパス変更要求を送信する。パス制御装置3は、受信したパス変更要求に基づいて、パス通信装置2に対するパス変更の制御を行い、パス変更処理を実行する。
これにより、切替前パケット転送装置の切替元であるパケット転送エンジンに接続されていたパスが切替後パケット転送装置の切替先となるパケット転送エンジンに接続される。このパス切替が行われると、切替先となるパケット転送エンジン100が、パケットのフォワーディングを行うため、切替元であるパケット転送エンジン100は、動作する必要が無くなる。
切替前パケット転送装置は、電力制御部200を通じて、パスを切り替える前にパケット転送を行っていたパケット転送エンジン100に電力を供給していた電力調整部110を制御し、該当パケット転送エンジン100に供給する電力を停止させて、このパケット転送エンジン100を休止させる(ステップS14)。
図4は、第2の実施形態におけるパケット転送装置1の構成を示すブロック図である。この図において、図1の各部に相当する部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
この図において、電力調整部110Aはパケット転送部休止機能を有する。
ネットワークシステムは、経路情報送信ステップ(ステップS20)、転送情報生成ステップ(ステップS21)、転送情報記入ステップ(ステップS22)、パス切替ステップ(ステップS23)を順次実行する。このステップS20〜S23は、第1の実施形態におけるステップS10〜S13にそれぞれ対応する。
切替前パケット転送装置の電力調整部110は、パケット転送エンジン休止ステップにおいて、それぞれ自身に対応するパケット転送エンジン100に対する電力の供給を停止する全パケット転送エンジン休止ステップを実行する(ステップS24)。
電力の供給が停止されていないパケット転送エンジン100がないと判定した場合、電力調整部110Aは、パケット転送部10を休止させる(ステップS25)。
図6は、第2の実施形態におけるパケット転送装置1の構成を示すブロック図である。この図において、図4の各部に相当する部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
この実施形態においては、一般的には経路情報(ルーティングテーブル)更新のための経路制御情報(ルーティングメッセージ)は、(上述した切替前後のパケット通信装置でなされるものではなく、より一般的なルーティングパケットの交換)パケット転送エンジン100を用いて行われる場合があるため、そのために必要な機能をパケット転送装置1に設けた場合について説明する。
経路制御情報交換部250は、パケット転送エンジン100が受信したルーティングメッセージを経路情報管理部220に出力し、ルーティングテーブルの更新に用いる、或いはルーティングテーブルの維持・更新のために他のパケット通信装置に対し転送するための処理を行う。
この経路制御情報転送部130は、自装置宛てのルーティングメッセージをパスから受信した場合に、経路制御情報交換部250に出力し、経路制御情報交換部250からルーティングメッセージを受信した場合には、パスを通じて他のパケット通信装置1に転送する。
ネットワークシステムは、経路情報送信ステップ(ステップS30)、転送情報生成ステップ(ステップS31)、転送情報記入ステップ(ステップS32)、パス切替ステップ(ステップS33)、パケット転送エンジン休止ステップ(ステップS34)を順次実行する。このステップS30〜S34は、第2の実施形態におけるステップS20〜S24にそれぞれ対応する。
切替前パケット転送装置宛に他のパケット転送装置から経路制御情報が送信されると、パスが切り替えられているため、切替後パケット転送装置が、経路制御情報を受信する。切替後パケット転送装置は、切替前パケット転送装置宛の経路制御情報を受信すると、この経路制御情報を、この宛先として指定されていた切替前パケット転送装置に対して転送する(ステップS35)。
切替後パケット転送装置から経路制御情報を受信すると、切替前パケット転送装置は、ルーティングテーブルを更新する(ステップS36)。
ルーティングテーブルを更新すると、切替前パケット転送装置は、経路制御情報を送出し、切替後パケット転送装置を介して転送あるいは交換する。ここでは、パスが切り替えられているため、切替後パケット転送装置を介して転送あるいは交換を行う(ステップS37)。
図8は、第4の実施形態におけるパケット転送装置1の動作を説明するフローチャートである。この実施形態においては、切替前パケット転送装置のルーティングテーブルが更新された場合に、それによって切替後パケット転送装置のフォワーディングテーブルをそれに従って更新する必要があるため、その更新を行う動作を説明する。
切替前パケット転送装置の経路情報が更新されると、切替前パケット転送装置は、更新後の経路情報を切替後パケット転送装置に送信する(ステップS41)。
切替前パケット転送装置から経路情報を受信すると、切替後パケット転送装置は、受信した経路情報を元にパケット転送情報を生成し、パケット転送エンジン100内のフォワーディングテーブルを更新する(ステップS42)。
図9は、第5の実施形態におけるパケット転送装置の動作を説明するフローチャートである。この実施形態においては、休止したパケット転送エンジンを再度動作させる動作について説明する。
パケット転送装置1は、切替前パケット転送装置のパケット転送エンジン100が停止している状態において、電力制御部200は、休止しているパケット転送エンジン100に対応する電力調整部110に対し、起動命令を出力する。この起動命令を受けて、電力調整部110は、自身が設けられたパケット転送エンジン100に対し、電力を供給してパケット転送エンジン100を起動する(ステップS51)。
切替前パケット転送装置の経路情報は、更新され続けている。このため、転送情報記入部240は、起動したパケット転送エンジン100用のパケット転送情報を経路情報から生成し、更新する(ステップS52)。
パス制御部210は、切替後パケット転送装置向けに設定されたパスを再び切替前パケット転送装置の該当パケット転送エンジンに戻すように、パス制御装置3に対して要求を送信する(ステップS53)。この要求を受けると、パス制御装置3は、パス通信装置2を制御し、パスの切替を行う。
これにより、再度起動したパケット転送エンジン100を利用した通信が可能になる。
図10は、第6の実施形態におけるパケット転送装置の動作を説明するフローチャートである。
この実施形態においては、パケット転送エンジン100に加え、パケット転送部10を休止している場合において、これらを再度動作させる場合について説明する。
転送部起動ステップ;
パケット転送装置1の電力制御部200は、電力調整部110Aに対してパケット転送部10を起動するように指示する。電力調整部110Aは、電力制御部200から起動指示を受けると、パケット転送部10に電力を供給し、パケット転送部10を起動する(ステップS62)。これにより、パケット転送部10がアクティブの状態となり、パケット転送エンジン100を起動することが可能な状態にとなる。
D-PlaneとC-Planeの機能ブロックや記憶データを柔軟に組合せたり移動する技術を用いることにより、OSPF(Open Shortest Path First)等のルーティングプロトコルに影響を与えることなくネットワーク設備を起動または休止をすることができる。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
1a 切替前パケット転送装置
1b 切替後パケット転送装置
2 パス通信装置
3 パス制御装置
4 外部通信装置
10 パケット転送部
20 装置制御部
100−1、100−2、100−N パケット転送エンジン
110、110A 電力調整部
120 パケット転送情報管理部
130 経路制御情報転送部
200 電力制御部
210 パス制御部
220 経路情報管理部
230 外部情報交換部
240 転送情報記入部
Claims (15)
- パケット転送部と装置制御部から構成される複数のパケット転送装置を備えた通信システムにおけるパケット転送装置が、パケット転送部のパケット転送エンジンを休止するネットワーク制御方法において、
第1のパケット転送装置が、自身がパケットの転送を行う経路を表す情報である経路情報を第2のパケット転送装置に送信する経路情報送信ステップと、
第2のパケット転送装置が、前記第1のパケット転送装置から受信した経路情報に基づき、自装置内のパケット転送エンジンのためのパケット転送を行う場合の経路を表す情報であるパケット転送情報を生成する転送情報生成ステップと、
前記第1または第2のパケット転送装置が、第1のパケット転送装置に接続されたパスを第2のパケット転送装置に切り替えるパス切替ステップと、
第1のパケット転送装置が、前記第2のパケット転送装置に切り替えられたパケット転送エンジンを休止するパケット転送エンジン休止ステップと
を有することを特徴とするネットワーク制御方法。 - 前記第1のパケット転送装置は、
自身が備えるパケット転送部のパケット転送エンジンのそれぞれに対し、前記パケット転送エンジン休止ステップを行い、当該第1のパケット転送装置内のすべてのパケット転送エンジンを休止させてパケット転送部を休止する
ことを特徴とする請求項1記載のネットワーク制御方法。 - 前記第2のパケット転送装置は、
前記第1のパケット転送装置向けの経路制御情報を前記第1のパケット転送装置に送信する経路制御情報転送ステップと、
前記第1のパケット転送装置は、
前記第2のパケット転送装置から受信した経路制御情報を用いて経路情報の更新を行う経路情報更新ステップと、
前記第2のパケット転送装置を介して経路制御情報の交換を行う更新経路制御情報交換ステップと、
を有することを特徴とする請求項1に記載のネットワーク制御方法。 - 前記第1のパケット転送装置は、
前記経路情報の更新を行った場合に、外部情報交換部を通じて、当該更新された経路情報を前記第2のパケット転送装置に送信するステップと、
前記第2のパケット転送装置は、
受信した経路情報に基づき、自装置内のパケット転送エンジンのためのパケット転送情報を更新するステップと、
を有することを特徴とする請求項3に記載のネットワーク制御方法。 - 前記第1のパケット転送装置は、
前記休止の指示により休止した前記パケット転送エンジンに設けられた電力調整部からの電力の供給を行って当該パケット転送エンジンを起動する起動ステップと、
前記第2のパケット転送装置から送信される経路制御情報を用いて更新される経路情報に基づき、自装置内のパケット転送エンジンのためのパケット転送情報を更新する起動転送情報記入ステップと、
前記第1または第2のパケット転送装置が、前記経路情報を受信した後の第2のパケット転送装置に接続されたパスを、前記第1のパケット転送装置に切り替えるパス回復切替ステップと、
を有することを特徴とする請求項1記載のネットワーク制御方法。 - 前記休止したパケット転送部を起動する転送部起動ステップと、
前記パケット転送装置の休止した前記パケット転送エンジンを起動するパケット転送エンジン起動ステップと、
前記第1のパケット転送装置の経路情報に基づき、自装置内のパケット転送エンジンのためのパケット転送情報を更新する起動転送情報記入ステップと、
前記第1または第2のパケット転送装置が、前記経路情報を受信した第2のパケット転送装置に接続されたパスを前記第1のパケット転送装置に切り替えるパス回復切替ステップと
を有することを特徴とする請求項2記載のネットワーク制御方法。 - パケット転送部と装置制御部から構成される複数のパケット転送装置を備えた通信システムにおけるパケット転送装置が、パケット転送部のパケット転送エンジンを休止するネットワーク制御システムであって、
第1のパケット転送装置は、
自身がパケットの転送を行う経路を表す情報である経路情報を第2のパケット転送装置に送信する経路情報送信部と、
前記第2のパケット転送装置に切り替えられたパケット転送エンジンに対する電力の供給を停止してパケット転送エンジンを休止する電力制御部と、を有し、
第2のパケット転送装置は、
前記第1のパケット転送装置の経路情報送信部から受信した経路情報に基づき、自装置内のパケット転送エンジンのためのパケット転送を行う場合の経路を表す情報であるパケット転送情報を生成する転送情報生成部を有し、
前記ネットワーク制御システムは、
第1のパケット転送装置に接続されたパスを第2のパケット転送装置に切り替えるパス制御装置を有する
ことを特徴とするネットワーク制御システム。 - 前記第1のパケット転送装置の電力制御部は、
自身が備えるパケット転送部のパケット転送エンジンのそれぞれに対し、前記パケット転送エンジンを休止させ、当該第1のパケット転送装置内のすべてのパケット転送エンジンを休止させてパケット転送部を休止する
ことを特徴とする請求項7記載のネットワーク制御システム。 - 前記第2のパケット転送装置は、
前記第1のパケット転送装置向けの経路制御情報を前記第1のパケット転送装置に送信する経路制御情報転送部を有し、
前記第1のパケット転送装置は、
前記第2のパケット転送装置から受信した経路制御情報を用いて経路情報の更新を行う経路情報更新部と、
前記第2のパケット転送装置を介して経路制御情報を転送する更新経路制御情報交換部と、
を有することを特徴とする請求項8に記載のネットワーク制御システム。 - 前記第1のパケット転送装置の更新経路制御情報交換部は、
前記経路情報の更新を行った場合に、外部情報交換部を通じて、当該更新された経路情報を前記第2のパケット転送装置に送信し、
前記第2のパケット転送装置は、
受信した経路情報に基づき、自装置内のパケット転送エンジンのためのパケット転送情報を更新する転送情報更新部、
を有することを特徴とする請求項9に記載のネットワーク制御システム。 - パケット転送部と装置制御部から構成される複数のパケット転送装置を備えた通信システムにおけるパケット転送装置が、パケット転送部のパケット転送エンジンを休止するネットワーク制御システムにおけるパケット転送装置であって、
自身がパケットの転送を行う経路を表す情報である経路情報を他のパケット転送装置に送信する経路情報送信部と、
前記他のパケット転送装置のうち前記経路情報を受信し当該経路情報に基づき自装置内のパケット転送エンジンのためのパケット転送を行う場合の経路を表す情報であるパケット転送情報を生成したパケット転送装置にパスが切替えられると、当該切替え先のパケット転送装置に対応するパケット転送エンジンに対する電力の供給を停止してパケット転送エンジンを休止する電力制御部と、
を有することを特徴とするパケット転送装置。 - 自身が備えるパケット転送部のパケット転送エンジンのそれぞれに対し、前記パケット転送エンジンを休止させ、当該自身のパケット転送装置内のすべてのパケット転送エンジンを休止させてパケット転送部を休止する
ことを特徴とする請求項11記載のパケット転送装置。 - 前記他のパケット転送装置から受信した経路制御情報を用いて経路情報の更新を行う経路情報更新部と、
前記他のパケット転送装置を介して経路制御情報を転送する更新経路制御情報交換部と、
を有することを特徴とする請求項12に記載のパケット転送装置。 - パケット転送部と装置制御部から構成される複数のパケット転送装置を備えた通信システムにおけるパケット転送装置が、パケット転送部のパケット転送エンジンを休止するネットワーク制御システムにおけるパケット転送装置であって、
自身がパケットの転送を行う経路を表す情報である経路情報を他のパケット転送装置に送信する経路情報送信部と、
前記他のパケット転送装置に切り替えられたパケット転送エンジンに対する電力の供給を停止してパケット転送エンジンを休止する電力制御部と、
前記他のパケット転送装置から受信した経路制御情報を用いて経路情報の更新を行う経路情報更新部と、
前記他のパケット転送装置を介して経路制御情報を転送する更新経路制御情報交換部と、
を有し、
自身が備えるパケット転送部のパケット転送エンジンのそれぞれに対し、前記パケット転送エンジンを休止させ、当該自身のパケット転送装置内のすべてのパケット転送エンジンを休止させてパケット転送部を休止する
ことを特徴とするパケット転送装置。 - 前記更新経路制御情報交換部は、
前記経路情報の更新を行った場合に、外部情報交換部を通じて、当該更新された経路情報を前記他のパケット転送装置に送信する
ことを特徴とする請求項13または14に記載のパケット転送装置。
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