JP5367859B2 - ネットワーク仮想化管理システム及びネットワーク仮想化管理方法 - Google Patents

Description

本発明は、ネットワーク仮想化管理システム及びネットワーク仮想化管理方法に係り、ネットワーク仮想化システムにおいて、仮想インスタンスの管理と制御を行うためのネットワーク仮想化管理システム及びネットワーク仮想化管理方法に関する。

従来のネットワーク仮想化システムのネットワーク仮想化管理制御機能は、仮想ネットワークを構成する下部構造（物理装置、物理アドレス、物理アドレスのルーティング、ハイパーバイザ）を制御することで、仮想ネットワーク内の構成に影響を与えることなくリンクプロテクションや仮想ルータマイグレーションを実現することができる（例えば、非特許文献１参照）。

中尾彰宏．"新世代ネットワーク構想におけるネットワーク仮想化"、電子情報通信学会誌 Vol. 94 No. 5 pp. 385-390, 2011.

しかしながら、従来の技術は、ある仮想ネットワークと、その仮想ネットワークに対応付けられた下部構造の一部とを１対１に対応付けており、当該技術によって、リンクプロテクションや仮想ルータマイグレーションといった制御を実施するにあたり、それらの制御を実施するのに十分な資源が確保できない状態が発生する。

本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、ネットワーク仮想化システムにおいて、リンクプロテクションや仮想ルータマイグレーションの失敗を防止することが可能なネットワーク仮想化管理システム及びネットワーク仮想化管理方法を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明（請求項１）は、仮想化サービスノードの管理制御装置と該仮想化サービスノードの管理制御装置により制御される仮想化サービスノードを有するネットワーク仮想化システムにおいて、
物理資源を論理的に分割した仮想資源を管理し、該仮想資源に対応する物理資源を取得するための仮想資源用物理資源取得要求及び仮想資源を登録するための仮想資源アクセス指示子と物理アドレスを含む仮想資源生成要求を送出する仮想資源管理手段と、
物理資源を管理し、前記仮想資源用物理資源取得要求に含まれる仮想資源アクセス指示子に基づいて対応する物理資源の物理アドレスを含む仮想資源用物理資源取得要求を送出する物理資源管理手段と、
前記仮想資源を組み合わせて統合した仮想インスタンスを管理し、仮想資源アクセス指示子と仮想インスタンスアクセス指示子を仮想インスタンス生成要求として送出する仮想インスタンス管理手段と、
を有するネットワーク仮想化管理装置と、
物理資源と、
前記物理資源を制御し、前記仮想資源用物理資源取得要求に応じて物理資源を登録する複数の物理資源制御手段と、
仮想インスタンスを制御し、前記仮想インスタンス生成要求に応じて前記仮想資源アクセス指示子と前記仮想インスタンスアクセス指示子の対応を第１のアクセス指示子変換表記憶手段に登録する仮想インスタンス制御手段と、
仮想資源を制御し、前記仮想資源生成要求に含まれる前記仮想資源アクセス指示子と前記物理アドレスの対応を第２のアクセス指示子変換表記憶手段に登録する複数の仮想資源制御手段と、
を有するネットワーク仮想化制御装置と、からなる。

また、本発明（請求項２）は、前記ネットワーク仮想化制御装置の前記仮想インスタンス制御手段において、
仮想インスタンスアクセス指示子に基づいて、前記第１のアクセス指示子変換表を参照して仮想資源アクセス指示子を取得し、該仮想資源アクセス指示子と仮想資源アドレスからなる仮想資源アクセス要求を前記仮想資源制御手段に送出するアクセス要求手段を有し、
前記仮想資源制御手段において、
前記仮想資源アクセス要求に含まれる前記仮想資源アクセス指示子に基づいて前記第２のアクセス指示子変換表を参照し、仮想資源識別子と物理アドレスからなる物理資源アクセス要求を前記物理資源制御手段に送出する物理資源アクセス要求手段と、
前記物理資源制御手段から前記物理資源アクセス要求に対応する物理資源アクセス応答を取得して、前記仮想インスタンス制御手段に返却する物理資源応答手段と、
を有し、
前記物理資源制御手段において、
前記仮想資源制御手段から取得した前記物理資源アクセス要求に基づいて、前記物理アドレスに基づいて、前記物理資源に問い合わせ、該物理アドレスに対応するデータを取得してデータアクセス応答として前記仮想資源制御手段に返却するデータ応答手段を有する。

また、本発明（請求項３）は、前記物理資源制御手段において、
前記物理資源の障害を検知すると物理資源障害通知を前記ネットワーク仮想化管理装置に通知する手段を有し、
前記仮想資源管理手段において、
前記物理資源障害通知を取得すると、該物理資源障害通知の物理資源に対応する仮想資源についての仮想資源障害通知を前記仮想インスタンス管理手段に通知する手段を有し、
前記仮想インスタンス管理手段において、
前記仮想資源障害通知の仮想資源に対応する仮想インスタンスを更新するための仮想インスタンス更新要求を、前記ネットワーク仮想化制御装置の前記仮想インスタンス制御手段に送出する手段を有し、
前記仮想インスタンス制御手段において、
前記第１のアクセス指示子変換表の仮想資源アクセス指示子を、前記仮想インスタンス更新要求に含まれる仮想インスタンスアクセス指示子に対応する仮想資源アクセス指示子に基づいて、前記第２のアクセス指示子変換表の物理アドレスに対応付けられた正常な仮想資源アクセス指示子で更新する手段を有する。

従来のネットワーク仮想化管理制御機能は、仮想資源を仮想インスタンスの一部としてまとめて管理するが、本発明のネットワーク仮想化管理制御手段は、仮想資源を仮想インスタンスと分離して管理する。そのため、従来のネットワーク仮想化管理制御機能は仮想インスタンスと対応付けされない余剰の仮想資源を持つことができないが、本発明のネットワーク仮想化管理制御手段は、仮想インスタンスと対応づけされない余剰の仮想資源をもつことが可能であるため、オーバープロビジョニングを実現し、リンクプロテクションや仮想ルータマイグレーションの失敗を防止できる。

本発明の一実施の形態におけるネットワーク仮想化管理装置の構成図である。 本発明の一実施の形態におけるネットワーク仮想化制御装置の構成図である。 本発明の一実施の形態における仮想インスタンス生成時のメッセージシーケンス（その１）である。 本発明の一実施の形態における仮想インスタンス生成時のメッセージシーケンス（その２）である。 本発明の一実施の形態における仮想インスタンスアクセス時のメッセージシーケンスである。 本発明の一実施の形態におけるアクセス指示子変換表（その１）である。 本発明の一実施の形態における障害発生時の変換表更新のメッセージシーケンスである。 本発明の一実施の形態におけるアクセス指示子変換表（その２）である。

以下、図面と共に本発明の実施の形態を説明する。

最初に、本明細書で用いる用語の定義を示す。

・下部構造：物理装置、物理アドレス、物理アドレスのルーティング、ハイパーバイザなど、ネットワーク仮想システムを構成する物理資源。

・仮想資源：ネットワーク化仮想化システムの物理資源を論理的に分割した資源。

・仮想インスタンス：仮想資源を組み合わせて統合した資源。

・仮想ノード：パケット交換機能、パケット蓄積機能、パケット書き換え機能などを有する仮想インスタンス。

・仮想リンク：パケット転送機能を有する仮想インスタンス。

・仮想ネットワーク：仮想ノードと仮想リンクを接続したネットワーク。

・アクセス指示子：物理資源、仮想資源、仮想インスタンスのデータにアクセスする際に、アクセスするデータのアドレスを指示するための指示子。

・資源種別指示子：物理資源、仮想資源、仮想インスタンスの種別を指定するための指示子であり、例えば、プロセッサ、メモリ、リンク、スイッチなどの別を表す。

・資源量指示子：物理資源、仮想資源、仮想インスタンスの量を指定するための指示子。

・資源特性指示子：仮想インスタンスの特性を指定するための指示子であり、例えば、QoSや信頼性の程度を表す。

・要求番号：各要求を識別するための番号。

・物理資源識別子：各物理資源を識別するための識別子。

・仮想資源識別子：各仮想資源を識別するための識別子。

・仮想インスタンス識別子：各仮想インスタンスを識別するための識別子。

・仮想ネットワーク識別子：各仮想ネットワークを識別するための識別子。

・接続関係指示子：物理資源同士、もしくは、仮想資源同士、もしくは仮想インスタンス同士の接続関係を指定するための指示子。

・プロパティ：物理資源、仮想資源、仮想インスタンスの属性情報。例えば、資源量や、資源特性や、接続関係などを表す。

・物理アドレス：物理資源に格納される各データの格納領域を指し示すものである。汎用機のオペレーティングシステムで定義される「論理アドレス」を含む。

・物理資源アクセスユニット：物理アドレスを入力することで物理資源のデータを取り出すためのプログラムである。例えば、汎用OSのメモリ管理機構やデバイスドライバがこれに該当する。

図１は、本発明の一実施の形態におけるネットワーク仮想化管理装置の構成を示す。

当該ネットワーク仮想化管理装置１０は、仮想化サービスノード管理制御装置（NMS:
Network Management System)の一部である。

同図に示すネットワーク仮想化管理装置１０は、仮想インスタンス管理機能使用部１１、仮想インスタンス管理機能部１２、仮想資源管理機能部１３、物理資源管理機能部１４、管理制御通信部１５から構成される。

図２は、本発明の一実施の形態におけるネットワーク仮想化制御装置の構成を示す。

当該ネットワーク仮想化制御装置２０は、仮想化サービスノード（被制御装置）の一部である。

ネットワーク仮想化制御装置２０は、仮想インスタンス制御機能部２２、仮想資源制御機能部２３、管理制御通信部２５、物理資源部２６、物理資源制御部機能部２７から構成される。仮想インスタンス制御機能部２２は、アクセス指示子変換表２２１を有する。仮想資源制御機能部２３は、アクセス指示子変換表２３１を有する。なお、これらの変換表はこれらの機能部内部のメモリまたは接続される記録媒体に格納されているものとする。物理資源制御機能部２７は、物理資源アクセスユニット２７１を有する。

仮想インスタンス管理機能使用部１１は、内部のメモリに、仮想ネットワーク識別子と仮想インスタンス識別子（仮想ネットワークの資源種別指示子、仮想ネットワーク資源量指示子、仮想ネットワークの資源特性指示子、仮想ネットワークの接続関係指示子等）が設定された仮想ネットワーク識別子表１１１と、仮想ネットワークのプロパティ（仮想資源の資源種別指示子、仮想資源の資源量指示子）が設定された仮想ネットワーク管理表１１２とを有する。仮想インスタンス管理機能使用部１１は、仮想ネットワーク識別子を生成し、仮想インスタンス管理機能部１２に対して、「仮想ネットワーク用仮想インスタンス取得要求」を送出する。「仮想ネットワーク用仮想インスタンス取得要求」は、要求番号と、仮想ネットワーク識別子と、仮想ネットワークの資源種別指示子と、仮想ネットワークの資源量指示子と、仮想ネットワークの資源特性指示子と、仮想ネットワークの接続関係指示子とを含む。

仮想インスタンス管理機能部１２は、内部のメモリに仮想インスタンス識別子表１２１と、仮想インスタンス管理表１２２とを有する。仮想インスタンス識別子表１２１は、仮想ネットワーク識別子と仮想インスタンス識別子が記載された表である。仮想インスタンス管理表１２２は、仮想インスタンスのプロパティが記載された表である。仮想インスタンス管理機能部１２は、仮想インスタンス管理機能使用部１１から送出された「仮想ネットワーク用仮想インスタンス取得要求」を取得すると、仮想インスタンス識別子を生成し、仮想資源管理機能部１３に対して「仮想インスタンス用仮想資源取得要求」を送出し、仮想インスタンス制御機能部２２に対して「仮想インスタンス生成要求」を送出し、仮想インスタンス管理機能使用部１１に対して、「仮想ネットワーク用仮想インスタンス取得応答」を送出する。仮想インスタンス管理機能部１２は、仮想資源管理機能部１３から送出される「仮想インスタンス障害通知」を取得すると、仮想資源管理機能部１３に対して「仮想インスタンス用仮想資源更新要求」を送出し、仮想インスタンス制御機能部２２に対して「仮想インスタンス更新要求」を送出し、仮想インスタンスと仮想資源の対応付けを更新する。「仮想インスタンス用仮想資源取得要求」は、要求番号と、仮想インスタンス識別子表１２１から取得した仮想インスタンス識別子と、仮想インスタンス管理表１２２から取得した仮想インスタンスの資源種別指示子と、仮想インスタンスの資源量指示子と、仮想インスタンスの資源特性指示子と、仮想インスタンスの接続関係指示子とを含む。「仮想インスタンス生成要求」は、要求番号と、仮想インスタンス識別子と，仮想資源識別子とを含む。「仮想ネットワーク用仮想インスタンス取得応答」は、要求番号と，仮想インスタンス識別子を含む。「仮想インスタンス用仮想資源更新要求」は、要求番号と、更新する仮想インスタンスの仮想インスタンス識別子とを含む。「仮想インスタンス更新要求」は、要求番号と、更新する仮想インスタンスの仮想インスタンス識別子と、仮想資源識別子とを含む。

仮想資源管理機能部１３は、内部のメモリに仮想資源識別子表１３１と、仮想資源管理表１３２とを有する。仮想資源識別子表１３１は、仮想インスタンス識別子と仮想資源識別子が記載された表である。仮想資源管理表１３２は、仮想資源のプロパティが記載された表である。仮想資源管理機能部１３は、仮想インスタンス管理機能部１２から送出された「仮想インスタンス用仮想資源取得要求」を取得すると、仮想資源識別子を生成し，物理資源管理機能部１４に対して「仮想資源用物理資源取得要求」を送出し、仮想資源制御機能部２３に対して「仮想資源生成要求」を送出し、仮想インスタンス管理機能部１２に対して、「仮想インスタンス用仮想資源取得応答」を送出する。仮想資源管理機能部１３は、物理資源管理機能部１４から送出される「仮想資源障害通知」を取得すると、仮想インスタンス管理機能部１２に対して「仮想インスタンス障害通知」を送出する。仮想資源管理機能部１３は、仮想インスタンス管理機能部１２から送出される「仮想インスタンス用仮想資源更新要求」を取得すると、仮想インスタンスに割り当てられていない余剰の仮想資源を探索し、「仮想インスタンス用仮想資源更新応答」を返却する。「仮想資源用物理資源取得要求」は、要求番号と、仮想資源識別子と、仮想資源の資源種別指示子と、仮想資源の資源量指示子と、仮想資源の資源特性指示子、仮想資源の接続関係指示子とを含む。「仮想資源生成要求」は、要求番号と、仮想資源識別子と、物理資源識別子とを含む。「仮想インスタンス用仮想資源取得応答」は、要求番号と、仮想資源識別子を含む。「仮想インスタンス障害通知」は、要求番号と、仮想インスタンス識別子とを含む。「仮想インスタンス用仮想資源更新応答」は、要求番号と、仮想インスタンスに割り当てられていない余剰の仮想資源の仮想資源識別子とを含む。

物理資源管理機能部１４は、内部のメモリに物理資源識別子表１４１と、物理資源管理表１４２とを有する。物理資源識別子表１４１は、仮想資源識別子と物理資源識別子が記載された表である。物理資源管理表１４２は、物理資源のプロパティが記載された表である。物理資源管理機能部１４は、仮想資源管理機能部１３から送出された「仮想資源用物理資源取得要求」を取得すると、物理資源識別子を生成し、当該「仮想資源用物理資源取得要求」に含まれる条件を満たす物理資源の組を物理資源管理表１４２から計算し、ネットワーク仮想化制御装置２０の物理資源制御機能部２７に対して「仮想資源用物理資源取得要求」を送出し、仮想資源管理機能部１３に対して「仮想資源用物理資源取得応答」を送出する。「仮想資源用物理資源取得要求」は、要求番号と、物理資源識別子と、物理資源の資源種別指示子、物理資源の資源量指示子、物理資源の資源特性指示子、物理資源の接続関係指示子とを含む。「仮想資源用物理資源取得応答」は、要求番号と，物理資源識別子とを含む。「仮想資源障害通知」は、要求番号と，仮想資源識別子とを含む。

管理制御通信部１５は、ネットワーク仮想化管理装置１０内部及びネットワーク仮想化制御装置２０間において送受信される情報のインタフェースである。

管理制御通信部２５は、ネットワーク仮想化制御装置２０内部及びネットワーク仮想化管理装置１０間において送受信される情報のインタフェースである。

物理資源制御機能部２７は、内部に物理資源アクセスユニット２７１を有する。物理資源制御機能部２７は、物理資源管理機能部１４から送信された「仮想資源用物理資源取得要求」を取得すると、物理資源アクセスユニット２７１の論理アドレス空間を生成し、当該「仮想資源用物理資源取得要求」に含まれる物理資源識別子と生成された当該論理アドレス空間との対応付けを当該物理資源アクセスユニット２７１に登録し、物理資源管理機能部１４に対して「物理資源予約応答」を返却する。また、物理資源制御機能部２７は、仮想資源制御機能部２３から送信された「物理資源アクセス指示子取得要求」を取得すると、「物理資源アクセス指示子取得応答」を返却する。物理資源制御機能部２７は、仮想資源制御機能部２３から送信された「物理資源アクセス要求」を取得すると、物理資源アクセスユニット２７１を介して物理資源部２６に対して「データアクセス要求」を送出し、物理資源アクセスユニット２７１を介して物理資源部２６から「データアクセス応答」によってデータを取得し、仮想資源制御機能部２３に対して「物理資源アクセス応答」を返却する。「物理資源予約応答」は、要求番号を含む。「物理資源アクセス指示子取得応答」は、要求番号と、論理アドレス空間の範囲を表す情報とを含む。「データアクセス要求」は、物理アドレスを含む。「データアクセス応答」はデータを含む。「物理資源アクセス応答」は、要求番号と、データとを含む。

仮想資源制御機能部２３は、内部のメモリにアクセス指示子変換表２３１を有する。当該アクセス指示子変換表２３１は、仮想資源識別子と仮想資源アクセス指示子と物理アドレスとの対応関係が記載された表である。仮想資源管理機能部１３から送信された「仮想資源生成要求」を取得すると、物理資源制御機能部２７に対して「物理資源アクセス指示子取得要求」を送出し、「仮想資源生成要求」に含まれる物理資源識別子に対応付けされた物理アドレスを取得し、仮想資源アクセス指示子を生成し、「仮想資源生成要求」に含まれる仮想資源識別子と生成された当該仮想資源アクセス指示子と取得した当該物理アドレスとを対応付けてアクセス指示子変換表２３１に登録し、仮想資源管理機能部１３に対して「仮想資源生成応答」を返却する。また、仮想資源制御機能部２３は、仮想インスタンス制御機能部２２から送信された「仮想資源アクセス指示子取得要求」を取得すると、「仮想資源アクセス指示子取得応答」を返却する。仮想資源制御機能部２３は、仮想インスタンス制御機能部２２から「仮想資源アクセス要求」を取得すると、物理資源制御機能部２７に対して「物理資源アクセス要求」を送出し、データを取得し、仮想インスタンス制御機能部２２に対して「仮想資源アクセス応答」を返却する。「物理資源アクセス指示子取得要求」は、要求番号と、物理資源識別子とを含む。「仮想資源生成応答」は、要求番号を含む。「仮想資源アクセス指示子取得応答」は、要求番号と、仮想資源アクセス指示子空間の範囲を表す情報とを含む。「物理資源アクセス要求」は、要求番号と、物理資源識別子と、物理アドレスとを含む。「仮想資源アクセス応答」は、要求番号と、データとを含む。

仮想インスタンス制御機能部２２は、内部のメモリにアクセス指示子変換表２２１を有する。当該アクセス指示子変換表２２１は、仮想インスタンス識別子と仮想インスタンスアクセス指示子と仮想資源アクセス指示子との対応関係が記載された表である。仮想インスタンス制御機能部２２は、仮想インスタンス管理機能部１２から送信された「仮想インスタンス生成要求」を取得し、仮想資源制御機能部２３に対して「仮想資源アクセス指示子取得要求」を送出し、「仮想資源アクセス指示子取得要求」に含まれる仮想インスタンス識別子に対応付けされた仮想資源アクセス指示子を取得し、仮想インスタンスアクセス指示子を生成し、「仮想資源アクセス指示子取得要求」に含まれる仮想インスタンス識別子と生成された当該仮想インスタンスアクセス指示子と取得した当該仮想資源アクセス指示子とを対応付けてアクセス指示子変換表２２１に登録し、仮想インスタンス管理機能部１２に対して「仮想インスタンス生成応答」を返却する。仮想インスタンス制御機能部２２は、仮想インスタンス制御機能部２３に対して「仮想資源アクセス要求」を送出し、データを取得する。「仮想資源アクセス指示子取得要求」は、要求番号と、仮想資源識別子とを含む。「仮想インスタンス生成応答」は、要求番号を含む。「仮想資源アクセス要求」は、要求番号と、仮想資源識別子と、仮想資源アクセス識別子とを含む。

次に、上記の構成における動作を説明する。

図３、図４は、本発明の一実施の形態における仮想インスタンス生成時のメッセージシーケンスを示す。

ステップ１０１） ネットワーク仮想化管理装置１０の仮想インスタンス管理機能使用部１１は、仮想ネットワークの資源種別指示子、仮想ネットワークの資源量指示子、仮想インスタンスの資源特性指示子、仮想ネットワークの接続関係指示子からなる「仮想ネットワーク用仮想インスタンス取得要求」を仮想インスタンス管理機能部１２に送出する。

ステップ１０２） 仮想インスタンス管理機能部１２は、要求番号を払い出し、仮想資源の資源種別指示子、仮想資源の資源量指示子、仮想インスタンスの接続関係指示子からなる「仮想インスタンス用仮想資源取得要求」を管理制御通信部１５に送出する。

ステップ１０３） 管理制御通信部１５は、「仮想インスタンス用仮想資源取得要求」を仮想資源管理機能部１３に転送する。

ステップ１０４） 仮想資源管理機能部１３は、取得した「仮想インスタンス用仮想資源取得要求」の仮想インスタンスアクセス指示子に基づいて、仮想資源識別子表１３１を参照して、要求番号、物理資源の資源種別指示子、物理資源の資源量指示子、仮想資源の接続関係指示子からなる「仮想資源用物理資源取得要求」を管理制御通信部１５に送出する。

ステップ１０５） 管理制御通信部１５は、「仮想資源用物理資源取得要求」を物理資源管理機能部１４に転送する。

ステップ１０６） 物理資源管理機能部１４は、「仮想資源用物理資源取得要求」を取得すると、要求番号、物理資源の資源種別指示子、物理資源の資源量指示子、仮想資源の接続関係指示子からなる「仮想資源用物理資源取得要求」を管理制御通信部１５に送出する。

ステップ１０７） 管理制御通信部１５は、「仮想資源用物理資源取得要求」をネットワーク仮想化制御装置２０の管理制御通信部２５に転送する。

ステップ１０８） 管理制御通信部２５は、「仮想資源用物理資源取得要求」を物理資源制御機能部２７に転送する。

ステップ１０９） 物理資源制御機能部２７は、ステップ１０７の「仮想資源用物理資源取得要求」に対応する「物理資源予約応答」（要求番号）を管理制御通信部２５を介して、ネットワーク仮想化管理装置１０の管理制御通信部１５に送出する。

ステップ１１０） 管理制御通信部１５は、ステップ１０６の「仮想資源用物理資源取得要求」に対する「物理資源予約応答」を物理資源管理機能部１４に返却する。

ステップ１１１） 物理資源管理機能部１４は、「物理資源予約応答」を取得すると、ステップ１０６の「仮想資源用物理資源取得要求」に対応する、「仮想資源用物理資源取得応答」（要求番号、物理資源識別子）を管理制御通信部１５に返却する。

ステップ１１２） 管理制御通信部１５は、ステップ１０５の「仮想資源用物理資源取得応答」を仮想資源管理機能部１３に転送する。

ステップ１１３） 仮想資源管理機能部１３は、「仮想資源用物理資源取得応答」の要求番号と物理資源識別子を「仮想資源生成要求」として管理制御通信部１５に送出する。

ステップ１１４） 管理制御通信部１５は、仮想資源管理機能部１３から取得した「仮想資源生成要求」をネットワーク仮想化制御装置２０の管理制御通信部２５に転送する。

ステップ１１５） 管理制御通信部２５は、「仮想資源生成要求（仮想資源アクセス指示子，物理アドレス）」を仮想資源制御機能部２３に転送する。

ステップ１１６） 仮想資源制御機能部２３は、要求番号と物理資源アドレスからなる「物理資源アクセス指示子取得要求」を物理資源制御機能部２７に送出する。

ステップ１１７） 物理資源制御機能部２７は、要求番号と物理資源アクセス指示子からなる「物理資源アクセス指示子取得応答」を仮想資源制御機能部２３に返却する。

ステップ１１８） 仮想資源制御機能部２３は、ステップ１１４の「仮想資源生成要求」に対応する「仮想資源生成応答」（要求番号）を管理制御通信部２５に返却する。

ステップ１１９） 管理制御通信部２５は、「仮想資源生成応答」をネットワーク仮想化管理装置１０の管理制御通信部１５に転送する。

ステップ１２０） 管理制御通信部１５は、「仮想資源生成応答」を取得する。

ステップ１２１） 管理制御通信部１５は、「仮想資源生成応答」を仮想資源管理機能部１３に転送する。

ステップ１２２） 仮想資源管理機能部１３は、「仮想資源生成応答」（要求番号）を取得すると、当該応答に対応する仮想インスタンスアクセス指示子を付与した「仮想インスタンス用仮想資源取得応答」を管理制御通信部１５に送出する。

ステップ１２３） 管理制御通信部１５は、「仮想インスタンス用仮想資源取得応答」を仮想インスタンス管理機能部１２に送出する。

ステップ１２４） 仮想インスタンス管理機能部１２は、要求番号と仮想資源識別子からなる「仮想インスタンス用仮想資源取得応答」を管理制御通信部１５に送出する。

ステップ１２５） 管理制御通信部１５は、「仮想インスタンス生成要求」（要求番号、仮想資源識別子）をネットワーク仮想化制御装置２０の管理制御通信部２５に転送する。

ステップ１２６） 管理制御通信部２５は、「仮想インスタンス生成要求」を仮想インスタンス制御機能部２２に転送する。

ステップ１２７） 仮想インスタンス制御機能部２２は、「仮想インスタンス生成要求」を取得すると、要求番号、仮想資源識別子からなる「仮想資源アドレス取得要求」を仮想資源制御機能部２３に送出する。

ステップ１２８） 仮想資源制御機能部２３は、「仮想資源アドレス取得要求」の仮想資源識別子に基づいて、アクセス指示子変換表２３１を参照して仮想資源アクセス指示子と要求番号からなる「仮想資源アクセス指示子取得応答」を仮想インスタンス制御機能部２２に返却する。

ステップ１２９） 仮想インスタンス制御機能部２２は、「仮想資源アクセス指示子取得応答」をヲ取得すると、アクセス指示子変換表２２１から仮想インスタンス識別子を取得して、ステップ１２５に対応する「仮想インスタンス生成応答」として管理制御通信部２５に送出する。

ステップ１３０） 管理制御通信部２５は、「仮想インスタンス生成応答」を、ネットワーク仮想化管理装置１０の管理制御通信部１５に転送する。

ステップ１３１） 管理制御通信部１５は、「仮想インスタンス生成応答」を仮想インスタンス管理機能部１２に転送する。

ステップ１３２） 仮想インスタンス管理機能部１２は、「仮想インスタンス生成応答」から「仮想ネットワーク用仮想インスタンス取得応答」（仮想インスタンス識別子）を生成し、仮想インスタンス管理機能使用部１１に送出する。これにより、仮想インスタンス管理機能使用部１１は、仮想インスタンス識別子をメモリ内の仮想ネットワーク識別表１１１に格納する。

図５は、本発明の一実施の形態における仮想インスタンスアクセス時のメッセージシーケンスである。

ステップ２０１） ネットワーク仮想化制御装置２０の仮想インスタンス制御機能部２２は、仮想インスタンス指示子に基づいてアクセス指示子変換表２２１を検索し、対応する仮想資源アクセス指示子を取得する。

ステップ２０２） 仮想インスタンス制御機能部２２は、仮想資源アクセス指示子からなる「仮想資源アクセス要求」を管理制御通信部２５に送出する。

ステップ２０３） 管理制御通信部２５は、「仮想資源アクセス要求」を仮想資源制御機能部２３に転送する。

ステップ２０４） 仮想資源制御機能部２３は、取得した「仮想資源アクセス要求」に含まれる仮想資源アクセス指示子に基づいてアクセス指示子変換表２３１を検索し、対応する物理資源アクセス指示子を取得し、[0]物理資源アクセス指示子からなる「物理資源アクセス要求」を管理制御通信部２５に送出する。

ステップ２０５） 管理制御通信部２５は「物理管理アクセス要求」を物理資源制御機能部２７に転送する。

ステップ２０６） 物理資源制御機能部２７は、「物理管理アクセス要求」に含まれる物理アドレスを「データアクセス要求」として物理アクセスユニット２７１に送出する。

ステップ２０７） 物理アクセスユニット２７１は、当該「データアクセス要求」を物理資源部２６に送出する。

ステップ２０７） 物理資源部２６は、「データアクセス要求」の物理アドレスに基づいて物理資源識別子表１４１、物理資源管理表１４２を参照して取得したデータを「データアクセス応答」として物理資源制御機能部２７の物理資源アクセスユニット２７１に返却する。

ステップ２０８） 物理資源アクセスユニット２７１は、「データアクセス応答」を物理資源制御機能部２７に転送する。

ステップ２０９） 物理資源制御機能部２７は、取得した「データアクセス応答」を「物理資源アクセス応答」として管理制御通信部２５に送出する。

ステップ２１０） 管理制御通信部２５は、「物理資源アクセス応答」を仮想資源制御機能部２３に転送する。

ステップ２１１） 仮想資源制御機能部２３は、管理制御通信部２５を介して取得した「仮想資源アクセス応答」（データ）を管理制御通信部２５に送出する。

ステップ２１２） 管理制御通信部２５は、当該「仮想資源アクセス応答」を仮想インスタンス制御機能部２２に転送する。

図６は、本発明の一実施の形態におけるアクセス指示子変換表（その１）である。

同図（ａ）は、ネットワーク仮想化制御装置２０の仮想インスタンス制御機能部２２のアクセス指示子変換表を示し、同図（ｂ）は、仮想資源制御機能部２３のアクセス指示子変換表を示す。これらの変換表は、それぞれ仮想インスタンス制御機能部２２及び仮想資源制御機能部２３内のメモリに格納されている。

同図（ａ）の仮想インスタンス制御機能部２２のアクセス指示子変換表２２１は、仮想インスタンスアクセス指示子を仮想資源アクセス指示子に対応付ける。

同図（ｂ）の仮想資源制御機能部２３のアクセス指示子変換表２３１は、仮想資源へのアクセスを物理資源へのアクセス（物理アドレス）に対応付ける。

図６において、仮想資源のアクセス指示子である"IR2"は、仮想インスタンスのアクセス指示子と対応付けられていないが、すぐに使用できるよう設定された状態にある。

図７は、本発明の一実施の形態における障害発生時の変換表更新のメッセージシーケンスである。

ステップ３０１） ネットワーク仮想化制御装置２０の物理資源制御機能部２７において、物理資源２６の異常を監視し、異常を検出したとする。

ステップ３０２） 物理資源制御機能部２７は、物理資源アクセスユニット２７１から障害のある物理資源識別子を抽出し、物理資源に障害があることを管理制御通信部２５に通知する。

ステップ３０３） 管理制御通信部２５は、「物理資源障害通知」（障害のある物理資源識別子、障害フラグ）をネットワーク仮想化管理装置１０の管理制御通信部１５に転送する。

ステップ３０４） 管理制御通信部１５は、「物理資源障害通知」を物理資源管理機能部１４に転送する。

ステップ３０５） 物理資源管理機能部１４は、「仮想資源障害通知」を管理制御通信部１５に送出する。

ステップ３０６） 管理制御通信部１５は、「仮想資源障害通知」を仮想資源管理機能部１３に転送する。

ステップ３０７） 仮想資源管理機能部１３は、障害のある物理資源識別子に対応する仮想資源識別子を仮想資源識別子表１３１から抽出し、「仮想インスタンス障害通知」（仮想資源識別子、障害フラグ）を管理制御通信部１５に送出する。

ステップ３０８） 管理制御通信部１５は、「仮想インスタンス障害通知」を仮想インスタンス管理機能部１２に転送する。

ステップ３０９） 仮想インスタンス管理機能部１２は、要求番号と更新する仮想インスタンスの仮想インスタンス識別子を含む「仮想インスタンス用仮想資源更新要求」を管理制御通信部１５に送出する。

ステップ３１０） 管理制御通信部１５は、当該「仮想インスタンス用仮想資源更新要求」を仮想資源管理機能部１３に転送する。

ステップ３１１） 仮想資源管理機能部１３は、当該「仮想インスタンス用仮想資源更新要求」を取得すると、仮想インスタンスに割り当てられていない余剰の仮想資源を探索し、「仮想インスタンス用仮想資源更新応答」を管理制御通信部１５に返却する。

ステップ３１２） 管理制御通信部１５は、「仮想インスタンス用仮想資源更新応答」を仮想インスタンス管理機能部１２に転送する。

ステップ３１３） 仮想インスタンス管理機能部１２は、「仮想インスタンス障害通知」の仮想資源識別子に基づいて仮想ネットワーク識別子表１１１を参照し、仮想インスタンス識別子を含む「仮想インスタンス更新要求」を管理制御通信部１５に送出する。

ステップ３１４） 管理制御通信部１５は、当該「仮想インスタンス更新要求」を、ネットワーク仮想化制御装置２０の管理制御通信部２５に送出する。

ステップ３１５） 管理制御通信部２５は「仮想インスタンス更新要求」を仮想インスタンス制御機能部２２に転送する。仮想インスタンス制御機能部２２は、仮想インスタンス識別子に基づいてアクセス指示子変換表２２１の仮想資源アクセス指示子を更新する。これにより、障害が発生した仮想インスタンス識別子に対応する、アクセス指示子変換表２２１の仮想インスタンスアクセス指示子に対応する仮想資源アクセス指示子を、余剰の仮想資源アクセス指示子に変更することができる。

上記のように、物理資源２６に障害が発生した場合に、仮想インスタンス制御機能部２２が、仮想インスタンス管理機能部１２から「仮想インスタンス更新要求」を受信すると、仮想インスタンスアクセス指示子に対応する仮想資源アクセス指示子であり、かつ、障害が検出された物理資源２６に対応付けられている仮想資源アクセス指示子が、正常な仮想資源のアクセス指示子に変更される。

図８は、本発明の一実施の形態における障害発生時のアクセス指示子変換表の例である。

同図では、図６の変換表において、仮想資源アクセス指示子"IR1"に対応付けられた物理資源である物理アドレス"PR1"に障害が発生した場合に、仮想インスタンス識別子"AR1"の対応付けられる仮想資源アクセス指示子が"IR1"から"IR2"に変更された場合の例である。

上記のように、本発明は、仮想インスタンス制御機能部２２のメモリ内で仮想インスタンス識別子と仮想資源アクセス指示子の対応と、仮想資源制御機能部２３のメモリ内で仮想資源アクセス指示子と物理アドレスの対応とを、独立して保持することにより、仮想インスタンスに対応しない仮想資源を制御することが可能となる。

上記のネットワーク仮想化管理装置１０、ネットワーク仮想化制御装置２０の各構成要素の動作をプログラムとして構築し、ネットワーク仮想化管理装置、ネットワーク仮想化制御装置として利用されるコンピュータにインストールして実行させる、または、ネットワークを介して流通させることが可能である。

本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲内において種々変更・応用が可能である。

１０ ネットワーク仮想化管理装置
１１ 仮想インスタンス管理機能使用部
１２ 仮想インスタンス管理機能部
１３ 仮想資源管理機能部
１４ 物理資源管理機能部
１５ 管理制御通信部
２０ ネットワーク仮想化制御装置
２１ 仮想インスタンス使用部
２２ 仮想インスタンス制御機能部
２３ 仮想資源制御機能部
２５ 管理制御通信部
２６ 物理資源部
２７ 物理資源制御機能部
１１１ 仮想ネットワーク識別子表
１１２ 仮想ネットワーク管理表
１２１ 仮想インスタンス識別子表
１２２ 仮想インスタンス管理表
１３１ 仮想資源識別子表
１３２ 仮想資源管理表
１４１ 物理資源識別子表
１４２ 物理資源管理表
２２１ アクセス指示子変換表
２３１ アクセス指示子変換表
２７１ 物理資源アクセスユニット

Claims (6)

1. 仮想化サービスノードの管理制御装置と該仮想化サービスノードの管理制御装置により制御される仮想化サービスノードを有するネットワーク仮想化システムにおいて、
   物理資源を論理的に分割した仮想資源を管理し、該仮想資源に対応する物理資源を取得するための仮想資源用物理資源取得要求及び仮想資源を登録するための仮想資源アクセス指示子と物理アドレスを含む仮想資源生成要求を送出する仮想資源管理手段と、
   物理資源を管理し、前記仮想資源用物理資源取得要求に含まれる仮想資源アクセス指示子に基づいて対応する物理資源の物理アドレスを含む仮想資源用物理資源取得要求を送出する物理資源管理手段と、
   前記仮想資源を組み合わせて統合した仮想インスタンスを管理し、仮想資源アクセス指示子と仮想インスタンスアクセス指示子を仮想インスタンス生成要求として送出する仮想インスタンス管理手段と、
   を有するネットワーク仮想化管理装置と、
   物理資源と、
   前記物理資源を制御し、前記仮想資源用物理資源取得要求に応じて物理資源を登録する複数の物理資源制御手段と、
   仮想インスタンスを制御し、前記仮想インスタンス生成要求に応じて前記仮想資源アクセス指示子と前記仮想インスタンスアクセス指示子の対応を第１のアクセス指示子変換表記憶手段に登録する仮想インスタンス制御手段と、
   仮想資源を制御し、前記仮想資源生成要求に含まれる前記仮想資源アクセス指示子と前記物理アドレスの対応を第２のアクセス指示子変換表記憶手段に登録する複数の仮想資源制御手段と、
   を有するネットワーク仮想化制御装置と、
   からなることを特徴とする管理制御システム。
2. 前記ネットワーク仮想化制御装置の前記仮想インスタンス制御手段は、
   仮想インスタンスアクセス指示子に基づいて、前記第１のアクセス指示子変換表を参照して仮想資源アクセス指示子を取得し、該仮想資源アクセス指示子と仮想資源アドレスからなる仮想資源アクセス要求を前記仮想資源制御手段に送出するアクセス要求手段を有し、
   前記仮想資源制御手段は、
   前記仮想資源アクセス要求に含まれる前記仮想資源アクセス指示子に基づいて前記第２のアクセス指示子変換表を参照し、仮想資源識別子と物理アドレスからなる物理資源アクセス要求を前記物理資源制御手段に送出する物理資源アクセス要求手段と、
   前記物理資源制御手段から前記物理資源アクセス要求に対応する物理資源アクセス応答を取得して、前記仮想インスタンス制御手段に返却する物理資源応答手段と、
   を有し、
   前記物理資源制御手段は、
   前記仮想資源制御手段から取得した前記物理資源アクセス要求に基づいて、前記物理アドレスに基づいて、前記物理資源に問い合わせ、該物理アドレスに対応するデータを取得してデータアクセス応答として前記仮想資源制御手段に返却するデータ応答手段を有する
   請求項１記載の管理制御システム。
3. 前記物理資源制御手段は、
   前記物理資源の障害を検知すると物理資源障害通知を前記ネットワーク仮想化管理装置に通知する手段を有し、
   前記仮想資源管理手段は、
   前記物理資源障害通知を取得すると、該物理資源障害通知の物理資源に対応する仮想資源についての仮想資源障害通知を前記仮想インスタンス管理手段に通知する手段を有し、
   前記仮想インスタンス管理手段は、
   前記仮想資源障害通知の仮想資源に対応する仮想インスタンスを更新するための仮想インスタンス更新要求を、前記ネットワーク仮想化制御装置の前記仮想インスタンス制御手段に送出する手段を有し、
   前記仮想インスタンス制御手段は、
   前記第１のアクセス指示子変換表の仮想資源アクセス指示子を、前記仮想インスタンス更新要求に含まれる仮想インスタンスアクセス指示子に対応する仮想資源アクセス指示子に基づいて、前記第２のアクセス指示子変換表の物理アドレスに対応付けられた正常な仮想資源アクセス指示子で更新する手段を有する
   請求項１記載の管理制御システム。
4. 仮想化サービスノードの管理制御装置と該仮想化サービスノードの管理制御装置により制御される仮想化サービスノードを有するネットワーク仮想化システムにおけるネットワーク仮想化管理方法であって、
   仮想化サービスノードの管理制御装置に含まれるネットワーク仮想化管理装置と、仮想化サービスノードに含まれるネットワーク仮想化制御装置を有するシステムにおいて、
   前記ネットワーク仮想化管理装置から物理資源の物理アドレスを含む仮想資源用物理資源取得要求を前記ネットワーク仮想化制御装置に送信し、
   前記ネットワーク仮想化制御装置において、前記仮想資源用物理資源取得要求に対応する物理資源を登録し、物理資源予約応答を前記ネットワーク仮想化管理装置に返却し、
   前記ネットワーク仮想化管理装置において、前記物理資源予約応答の物理資源に対応する仮想資源の仮想資源アクセス指示子と該物理資源の物理アドレスを含む仮想資源生成要求を前記ネットワーク仮想化制御装置に送信し、
   前記ネットワーク仮想化制御装置において、前記仮想資源生成要求に含まれる前記仮想資源アクセス指示子と前記物理アドレスを対応付けて第２のアクセス指示子変換表記憶手段に登録し、仮想資源生成応答を該ネットワーク仮想化管理装置に返却し、
   前記ネットワーク仮想化管理装置において、該仮想資源生成応答に含まれる仮想資源アクセス指示子に対応する仮想インスタンスを含む仮想インスタンス生成要求を前記ネットワーク仮想化制御装置に送信し、
   前記ネットワーク仮想化制御装置において、前記仮想インスタンス生成要求を第１のアクセス指示子変換表記憶手段に登録し、仮想インスタンス生成応答を前記ネットワーク仮想化管理装置に返却する
   ことを特徴とするネットワーク仮想化管理方法。
5. 前記ネットワーク仮想化制御装置の仮想インスタンス制御手段において、
   仮想インスタンスアクセス指示子に基づいて、前記第１のアクセス指示子変換表を参照して仮想資源アクセス指示子を取得し、該仮想資源アクセス指示子と仮想資源アドレスからなる仮想資源アクセス要求を仮想資源制御手段に送出し、
   前記仮想資源制御手段において、
   前記仮想資源アクセス要求に含まれる前記仮想資源アクセス指示子に基づいて前記第２のアクセス指示子変換表を参照し、仮想資源識別子と物理アドレスからなる物理資源アクセス要求を物理資源制御手段に送出し、
   前記物理資源制御手段から前記物理資源アクセス要求に対応する物理資源アクセス応答を取得して、前記仮想インスタンス制御手段に返却し、
   前記物理資源制御手段は、
   前記仮想資源制御手段から取得した前記物理資源アクセス要求に基づいて、前記物理アドレスに基づいて、前記物理資源に問い合わせ、該物理アドレスに対応するデータを取得してデータアクセス応答として前記仮想資源制御手段に返却し、
   前記仮想インスタンス制御手段は、
   前記仮想資源制御手段から前記仮想資源アクセス要求に対する前記データアクセス応答を取得する
   請求項４記載のネットワーク仮想化管理方法。
6. 前記ネットワーク仮想化制御装置において、
   前記物理資源の障害を検知すると、物理資源障害通知を前記ネットワーク仮想化管理装置に通知し、
   前記ネットワーク仮想化管理装置において、
   前記物理資源障害通知の物理資源に対応する仮想資源についての仮想資源障害通知の該仮想資源に対応する仮想インスタンスを更新するための仮想インスタンス更新要求を、前記ネットワーク仮想化制御装置に送出し、
   前記ネットワーク仮想化制御装置において、
   前記第１のアクセス指示子変換表記憶手段の仮想資源アクセス指示子を、前記仮想インスタンス更新要求に含まれる仮想インスタンスアクセス指示子に対応する仮想資源アクセス指示子に基づいて、前記第２のアクセス指示子変換表記憶手段の物理アドレスに対応付けられた正常な仮想資源アクセス指示子で更新する
   請求項４記載のネットワーク仮想化管理方法。

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