JP5668759B2 - 通信システム、制御装置、パケット転送経路の制御方法およびプログラム - Google Patents

Description

（関連出願についての記載）
本発明は、日本国特許出願：特願２０１０−２４５２２９号（２０１０年１１月０１日出願）の優先権主張に基づくものであり、同出願の全記載内容は引用をもって本書に組み込み記載されているものとする。

本発明は、通信システム、制御装置、パケット転送経路の制御方法およびプログラムに関し、特に、受信パケットに適合する処理規則に従って、受信パケットを処理するノードを用いて通信を実現する通信システム、制御装置、パケット転送経路の制御方法およびプログラムに関する。

近年、オープンフロー（ＯｐｅｎＦｌｏｗ）という技術が提案されている（特許文献１、非特許文献１、２参照）。オープンフローは、通信をエンドツーエンドのフローとして捉え、フロー単位で経路制御、障害回復、負荷分散、最適化を行うものである。非特許文献２に仕様化されているオープンフロースイッチは、制御装置と位置付けられるオープンフローコントローラとの通信用のセキュアチャネルを備え、オープンフローコントローラから適宜追加または書き換え指示されるフローテーブルに従って動作する。フローテーブルには、フロー毎に、パケットヘッダと照合するマッチングルール（ヘッダフィールド）と、フロー統計情報（Ｃｏｕｎｔｅｒｓ）と、処理内容を定義したアクション（Ａｃｔｉｏｎｓ）と、の組が定義される（図７参照）。

例えば、オープンフロースイッチは、パケットを受信すると、フローテーブルから、受信パケットのヘッダ情報に適合するマッチングルール（図７のヘッダフィールド参照）を持つエントリを検索する。検索の結果、受信パケットに適合するエントリが見つかった場合、オープンフロースイッチは、フロー統計情報（カウンタ）を更新するとともに、受信パケットに対して、当該エントリのアクションフィールドに記述された処理内容（指定ポートからのパケット送信、フラッディング、廃棄等）を実施する。一方、前記検索の結果、受信パケットに適合するエントリが見つからなかった場合、オープンフロースイッチは、セキュアチャネルを介して、オープンフローコントローラに対して受信パケットを転送し、受信パケットの送信元・送信先に基づいたパケットの経路の決定を依頼し、これを実現するフローエントリを受け取ってフローテーブルを更新する。このように、オープンフロースイッチは、フローテーブルに格納されたエントリを処理規則として用いてパケット転送を行っている。

また、特許文献２には、ネットワーク情報収集装置から取得したネットワークのトポロジ情報と迂回対象リンクに関する情報とに基づいて迂回路の端点候補を抽出する端点候補抽出手段と、トラフィック交流情報作成装置から迂回対象リンクのトラフィック交流情報を取得するトラフィック交流情報取得手段と、迂回対象リンクのトラフィック交流情報と目標帯域とに基づいて迂回対象リンクから迂回させる迂回対象トラフィック量を決定する迂回対象トラフィック量決定手段と、迂回対象トラフィック量と迂回対象リンクのトラフィック交流情報とに基づいて迂回路の始点と終点とを決定する迂回端点決定手段と、迂回路の始点と終点とを連結する迂回経路を計算する経路計算手段とを備える迂回経路決定装置が開示されている。同公報によると、この迂回経路決定装置は、上記構成により、リンク利用率が上昇したリンクや輻輳が生じたリンクから過剰なトラフィックを迅速に退避させると、記載されている。

国際公開第２００８／０９５０１０号 特開２００９−２００９９５号公報

Nick McKeownほか７名、"OpenFlow: Enabling Innovation in Campus Networks"、［online］、［平成22年10月6日検索］、インターネット〈URL：http://www.openflowswitch.org/documents/openflow-wp-latest.pdf〉 "OpenFlow Switch Specification" Version 1.0.0. (Wire Protocol 0x01) ［平成22年10月6日検索］、インターネット〈URL：http://www.openflowswitch.org/documents/openflow-spec-v1.0.0.pdf〉

以下の分析は、本発明によって与えられたものである。

特許文献１、非特許文献１、２のオープンフローではオープンフローコントローラが、オープンフロースイッチによって構成される物理的なネットワークトポロジに基づいて、エンドツーエンドの経路計算を行っている。

他方、近年のクラウドサービスの発展に伴い、データセンタ・サービスに対する品質要求はますます高くなっている。ミッションクリティカルなサービスにおいては、データトラヒック毎に転送経路を制御することで、品質を向上させたいという要望がある。

ここで、特定の運用ポリシーに従った転送経路の決定方式として、以下のようなものが挙げられる。
方式１）リンクステート方式：
データ転送ノード間を接続するリンクに重みを付け、データ転送ノード間のリンクの重みの総和が最小となる経路を選択する。リンクの重みを変更することで、データトラヒックの転送経路を制御する。
方式２）ポリシールーティング方式：
ネットワークの入り口やデータ転送ノード毎、データトラヒックの種別毎に転送経路を決定し、その経路に転送する。データトラヒックの種別と転送経路を変更することで、データトラヒックの転送経路を制御する。
方式３）イコールコストマルチパス方式：
コストが等価な複数の経路についてデータトラヒックのヘッダのハッシュ値等を利用して経路を振り分ける。一般的にはデータトラヒックの転送経路は制御できない。

上記方式１では、同一の送信元と宛先の組み合わせでは必ず同一の経路が計算され、データトラヒック毎の細かな経路制御ができないという問題点がある。さらに、リンクの重みの変更がネットワーク全体に影響を与えるため、変更後の挙動の予測が困難であるという問題点もある。

また、方式２では、きめ細かな制御が可能であるが、データトラヒック毎にネットワークへの入り口のデータ転送ノードと出口のデータ転送ノードを把握した上で設定を行う必要があり、運用の手間が非常に掛かるという問題点がある。さらに、ライブマイグレーション技術等の近年のサーバ仮想化技術の進展により、サーバの物理的な位置の変更が頻繁に発生する。そのため、データトラヒックの入り口のデータ転送ノードと出口のデータ転送ノードを特定することが困難であるため、設定ができないという問題点もある。さらに、仮に設定したとしても、必ずしも運用者が意図する最適な経路に転送されないという問題点もある。

また、方式３では、一般的にはデータ転送ノードのハードウェアロジックに依存するため、設定は不要であるが、方式１と同様に、データトラヒック毎の制御ができないという問題点がある。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであって、データトラヒックに応じたきめ細かな経路制御と、設定・運用の容易性とを両立することのできる通信システム、制御装置、パケット転送経路の制御方法およびプログラムを提供することにある。

本発明の第１の視点によれば、パケットに適用する処理と前記処理を適用するパケットを特定するための照合規則とを対応付けた処理規則に従って受信パケットを処理するパケット処理部を備える複数のデータ転送ノードと、前記複数のデータ転送ノードによって構成される物理ネットワークトポロジに異なる重み付けを適用した２以上の論理ネットワークトポロジを設定し、前記２以上の論理ネットワークトポロジからデータトラヒックに応じた論理ネットワークトポロジを選択し、当該選択された論理ネットワークトポロジに基づいて前記物理ネットワークトポロジ上にパケット転送経路を決定し、前記パケット転送経路上のデータ転送ノードに対し、前記パケット転送経路を実現する処理規則を設定する制御装置と、を含む通信システムが提供される。

本発明の第２の視点によれば、パケットに適用する処理と前記処理を適用するパケットを特定するための照合規則とを対応付けた処理規則に従って受信パケットを処理するパケット処理部を備える複数のデータ転送ノードと接続され、前記複数のデータ転送ノードによって構成される物理ネットワークトポロジに異なる重み付けを適用した２以上の論理ネットワークトポロジを設定し、前記２以上の論理ネットワークトポロジからデータトラヒックに応じた論理ネットワークトポロジを選択し、当該選択された論理ネットワークトポロジに基づいて前記物理ネットワークトポロジ上にパケット転送経路を決定し、前記パケット転送経路上のデータ転送ノードに対し、前記パケット転送経路を実現する処理規則を設定する制御装置が提供される。

本発明の第３の視点によれば、パケットに適用する処理と前記処理を適用するパケットを特定するための照合規則とを対応付けた処理規則に従って受信パケットを処理するパケット処理部を備える複数のデータ転送ノードと、接続された制御装置が、前記複数のデータ転送ノードによって構成される物理ネットワークトポロジに異なる重み付けを適用して設定した２以上の論理ネットワークトポロジの中から、データトラヒックに応じた論理ネットワークトポロジを選択し、当該選択された論理ネットワークトポロジに基づいて前記物理ネットワークトポロジ上にパケット転送経路を決定するステップと、前記パケット転送経路上のデータ転送ノードに対し、前記パケット転送経路を実現する処理規則を設定するステップとを含むパケット転送経路の制御方法が提供される。本方法は、本方法は、パケット転送ノードに処理規則を設定する制御装置という、特定の機械に結びつけられている。

本発明の第４の視点によれば、パケットに適用する処理と前記処理を適用するパケットを特定するための照合規則とを対応付けた処理規則に従って受信パケットを処理するパケット処理部を備える複数のデータ転送ノードと、接続された制御装置に実行させるプログラムであって、前記複数のデータ転送ノードによって構成される物理ネットワークトポロジに異なる重み付けを適用して設定した２以上の論理ネットワークトポロジの中から、データトラヒックに応じた論理ネットワークトポロジを選択し、当該選択された論理ネットワークトポロジに基づいて前記物理ネットワークトポロジ上にパケット転送経路を決定する処理と、前記パケット転送経路上のデータ転送ノードに対し、前記パケット転送経路を実現する処理規則を設定する処理とを、前記コンピュータに実行させるプログラムが提供される。なお、このプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記録することができる。即ち、本発明は、コンピュータプログラム製品として具現することも可能である。

本発明によれば、パケットの特徴に応じたきめ細かな経路制御と、設定・運用の容易性とを両立することが可能となる。

本発明の概要を説明するための図である。 物理ネットワークトポロジと論理ネットワークトポロジの関係を説明するための図である。 物理ネットワークトポロジと論理ネットワークトポロジの関係を説明するための別の図である。 本発明の第１の実施形態の制御装置の構成を表わした図である。 本発明の第１の実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の第１の実施形態の動作を説明するための図である。 非特許文献２に記載のフローエントリの構成を表した図である。

はじめに、本発明の概要を説明する。本発明は、パケットに適用する処理と前記処理を適用するパケットを特定するための照合規則とを対応付けた処理規則に従って受信パケットを処理するパケット処理部を備える複数のデータ転送ノードと、これらデータ転送ノードに処理規則を設定することにより経路制御を行う制御装置とにより実現できる。

前記制御装置は、図１に示すように、パケット転送経路を計算する経路計算部１０６と、このパケット転送経路を実現する処理規則を設定する処理規則設定部１０７と、前記複数のデータ転送ノードによって構成される物理ネットワーク２００に、異なる経路計算ポリシーを適用した２以上の論理ネットワークトポロジを作成・保持する論理ネットワークトポロジ作成部１０５と、を備えており、データトラヒックに応じて、前記２以上の論理ネットワークトポロジのいずれか（図１の論理ネットワークトポロジＡまたは論理ネットワークトポロジＢ）を選択してパケット転送経路を決定し、前記パケット転送経路上のデータ転送ノードに対し、前記パケット転送経路を実現する処理規則を設定する。

ここで、論理ネットワークトポロジについて説明する。図２の上段（１）物理ネットワークトポロジは、データ転送ノード（図中「ノード」）の接続関係を示している。このような物理ネットワークトポロジは、各データ転送ノードが持つＬＬＤＰ（Ｌｉｎｋ Ｌａｙｅｒ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）などの機能を用いて構築・更新することができるものである。

図２の下段（２−ａ）、（２−ｂ）は、経路計算ポリシーとして、物理ネットワークトポロジのリンクに重み付け情報（例えば、距離、帯域、料金などに相当する。）を与えた論理ネットワークトポロジの例である。例えば、ノード＃３からノード＃８への最短距離を計算する場合、（２−ａ）論理ネットワークトポロジＡでは、ノード＃３−ノード＃１−ノード＃８を経由する距離３の最短経路が求められる。他方、（２−ｂ）論理ネットワークトポロジＢでは、ノード＃３−ノード＃２−ノード＃８を経由する距離３の最短経路が求められる。

同様に、図３の下段（２−ｃ）、（２−ｄ）は、経路計算ポリシーとして、物理ネットワークトポロジのノードに重み付け情報（装置の処理速度などに相当する）を与えた論理ネットワークトポロジの例である。この例においても、ノード＃３からノード＃８への最短距離を計算する場合、（２−ｃ）論理ネットワークトポロジＣでは、ノード＃３−ノード＃１−ノード＃８を経由する距離４の最短経路が求められる。他方、（２−ｄ）論理ネットワークトポロジＤでは、ノード＃３−ノード＃２−ノード＃８を経由する距離４の最短経路が求められる。

上記のように、ある物理ネットワークトポロジから、異なる計算ポリシーを適用した論理的なネットワークトポロジを複数作成しておき、制御装置１００が、データトラヒック毎に、上記のような論理ネットワークトポロジを使い分けることで、パケットの特徴に応じたきめ細かな経路制御と、設定・運用の容易性とを両立することが可能となる。

もちろん、図２のリンクの重み付けとノードの重み付けの双方を持つ論理ネットワークトポロジを用いることも可能である。また、物理ネットワークトポロジに顧客が利用するサービスなども付帯情報が含まれている場合には、これらを利用することも可能である。

なお、図２の例では、論理ネットワークトポロジＡと、論理ネットワークトポロジＢのすべてのリンクの重み付け情報が異なっているが、これは、本発明の理解を助けるためであり、少なくも１つのリンクの重み付け情報が異なっていればよい。図３にて説明したように、少なくも１つのリンクやノードの重み付け情報が異なれば、当該リンクを経由する最短経路も自ずと異なってくるため、当該リンクを利用する可能性のあるデータトラヒックの経路を変えることが可能となる。

［第１の実施形態］
続いて、本発明の第１の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図４は、本発明の第１の実施形態の制御装置の構成を表わしたブロック図である。

図４を参照すると、物理ネットワークトポロジ収集部１０１と、経路計算ポリシー決定部１０２と、パケット特徴抽出部１０３と、通信情報データベース１０４と、論理ネットワークトポロジ作成部１０５と、経路計算部１０６と、処理規則設定部１０７とを備えた制御装置１００と、物理ネットワーク２００と、が示されている。

物理ネットワーク２００は、図４の左下の四角形で示す複数台のデータ転送ノードで構成されたネットワークである。なお、データ転送ノードは、非特許文献２のオープンフロースイッチにより構成されているものとする。

続いて、制御装置１００の各部について説明する。物理ネットワークトポロジ収集部１０１は、物理ネットワーク２００のデータ転送ノード間の接続関係を示す物理ネットワークトポロジを収集・記憶する。このような物理ネットワークトポロジは、上述したＬＬＤＰのほか、公知のネットワークトポロジ構築方法を用いて構築することが可能である。

経路計算ポリシー決定部１０２は、通信情報データベース１０４に格納された物理ネットワークを流れるトラヒックの統計情報や各種の顧客情報などを参照して、物理ネットワークトポロジに適用する経路計算ポリシーを決定する。例えば、ある時間帯において特定ユーザからのトラヒックが集中するような場合、ミッションクリティカルなサービスと、そうでないサービスに切り分け、それぞれ異なる経路計算ポリシーを作成・適用することで、ミッションクリティカルなサービスについての品質低下を抑止することができる。

なお、本実施形態では、経路計算ポリシー決定部１０２は、経路計算ポリシーとして、データトラヒック毎に、物理ネットワークトポロジのリンク間の重み付け情報を決定するものとする。このように重み付け情報を変えることで、ある顧客の特定のサービスのデータトラヒックと、その他のデータトラヒックに、別々の経路を設定させることが可能になる。

パケット特徴抽出部１０３は、データ転送ノードからの処理規則設定要求メッセージ（Ｐａｃｋｅｔ−Ｉｎ）の受信などを契機として、経路計算部１０６に対し、パケット転送経路の計算対象のパケットの特徴を通知する。例えば、データ転送ノードから受信したパケットそのものや、処理規則設定要求メッセージ（Ｐａｃｋｅｔ−Ｉｎ）に含まれるパケット情報を通知するものとしてもよい。

通信情報データベース１０４は、各種の顧客情報やデータトラヒックの統計情報を格納したデータベースである。各データ転送装置がオープンフロースイッチである場合、データトラヒックの統計情報として、個々のスイッチで記録されるフロー統計情報（Ｓｔａｔｓ）を収集することができる（非特許文献１、２参照）。

論理ネットワークトポロジ作成部１０５は、経路計算ポリシー決定部１０２にて計算された経路計算ポリシーを参照して、物理ネットワークトポロジのリンクに異なる重み付け情報を付与した論理ネットワークトポロジを作成・保持する。例えば、論理ネットワークトポロジ作成部１０５は、１つの物理リンクＬ１に対して、重みを１０に設定した論理ネットワークトポロジＡと、重み１００を設定した論理ネットワークトポロジＢとを作成する。

経路計算部１０６は、パケット特徴抽出部１０３から通知されたパケットの特徴に応じて論理ネットワークトポロジを選択し、選択した論理ネットワークトポロジを用いてパケット転送経路を算出し、処理規則設定部１０７に出力する。これにより、同じ送信元と宛先の組み合わせであっても、異なる重み付けを持つ論理ネットワークトポロジを用いて経路を計算することで、パケットの特徴、即ち、データトラヒックに応じた異なるパケット転送経路が得られる。なお、論理ネットワークトポロジの選択は、経路計算ポリシー決定部などで予め決定しておいた、パケットの特徴（データトラヒック）と、論理ネットワークトポロジとの対応関係に基づいて行えばよい。

処理規則設定部１０７は、パケット特徴抽出部１０３にて抽出された経路制御対象のパケットを特定するための照合規則（図５参照）と、経路計算部１０６にて計算された最短経路に沿った当該パケットの転送先を定めた処理内容とから、処理規則を作成し、当該最短経路上のデータ転送装置に設定する。

なお、図４に示した制御装置１００の各部（処理手段）は、制御装置１００を構成するコンピュータに、そのハードウェアを用いて、上記した各処理を実行させるコンピュータプログラムにより実現することもできる。

続いて、本実施形態の動作について図面を参照して詳細に説明する。図５は、制御装置１００の動作を表したフローチャートである。

図５を参照すると、まず、システムが起動すると、制御装置１００の物理ネットワークトポロジ収集部１０１が物理ネットワークトポロジを収集する（ステップＳ００１）。

次に、経路計算ポリシー決定部１０２が、各種の顧客情報やトラヒック情報を参照し、データトラヒック毎の経路計算ポリシーを決定する（ステップＳ００２）。

次に、論理ネットワークトポロジ作成部１０５が、物理ネットワークトポロジに、経路計算ポリシーを適用し、論理ネットワークトポロジを作成または更新する（ステップＳ００３）。

経路計算部１０６は、パケット特徴抽出部１０３からパケットの特徴の通知を受け取ると、当該パケットの特徴に対応するデータトラヒックに対応する論理ネットワークトポロジを選択し、最短経路を計算する。さらに、処理規則設定部１０７が、パケット特徴抽出部１０３にて抽出された経路制御対象のパケットを特定するための照合規則（図５参照）と、経路計算部１０６にて計算された最短経路に沿った当該パケットの転送先を定めた処理内容とから、処理規則を作成し、当該最短経路上のデータ転送装置に設定する（ステップＳ００４）。

処理規則が設定されたデータ転送ノードは、パケットを受信すると、該当する処理規則に定められた処理内容に従い、パケットを転送する。また、受信したパケットに適合する処理規則が無い場合には、制御装置１００に処理規則の設定を要求する。このデータ転送ノードの動作は、冒頭に述べたオープンフロースイッチの動作と同等である。

以上のように、データトラヒック毎に、論理ネットワークトポロジを選択して、経路を計算することで、図６に示すように、あるデータトラヒック（データトラヒックＡ）と、あるデータトラヒック（データトラヒックＢ）に、異なる経路を取らせることが可能になる。図６の例では、データトラヒックの入口側のノード＃３、データトラヒックの出口側のノード＃８は、同一であるが、パケットヘッダなどからデータトラヒックが異なることが検出されたため、図２、図３に例示するような異なる論理ネットワークトポロジが適用され、異なる最短経路が計算されている。

以上のように、本発明の第１の実施形態によれば、冒頭に述べた方式２、方式３によらずとも、１つの物理ネットワーク中を転送されるデータトラヒックの転送経路を容易かつそのポリシーに従って分離することが可能になる。その理由は、複数の経路計算ポリシーを保持し、データトラヒック毎に別々の経路計算ポリシーを適用できるようにしたことにある。

また、本発明の第１の実施形態によれば、冒頭に述べた方式２と比較して、データトラヒック毎の転送経路の設定が容易化される。その理由は、データトラヒックの特定と、経路計算ポリシーの設定とをそれぞれ独立して行いうるようにしたためである。

また、本発明の第１の実施形態によれば、経路計算ポリシーの決定も容易化される。その理由は、経路計算ポリシーを複数個保持し、独立して計算するようにしたためである。この結果、経路計算ポリシーの変更の影響範囲も限定されるので、変更後の挙動が分かりやすくなる。

［第２の実施形態］
続いて、本発明の第２の実施形態について説明する。本発明の第２の実施形態は、上記した第１の実施形態と同等の構成にて実現できるので、以下、その相違点を中心に説明する。

上記した第１の実施形態では、経路計算ポリシーとして、リンクの重み情報を用いるものとして説明したが、本発明の第２の実施形態は、経路計算ポリシーとして、リンクの重み情報だけでなく、リンク毎に利用可能な帯域情報（上限帯域情報）も追加している。

制御装置１００は、特定のリンクが上限帯域を超えそうになった場合、当該リンクが帯域オーバーとならないよう処理規則を設定する。例えば、ネットワークの入り口のデータ転送ノードにてデータトラヒックのポリシング（パケットの廃棄）を行わせる処理規則を設定することでＱｏＳを保証することが可能になる。

このように本実施形態によれば、第１の実施形態の効果に加えて、特定のデータトラヒックについてネットワークの輻輳を防止することが可能になる。

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の基本的技術的思想を逸脱しない範囲で、更なる変形・置換・調整を加えることができる。

例えば、上記した第２の実施形態では、ネットワークの入り口のデータ転送ノードにてデータトラヒックのポリシング（パケットの廃棄）を行わせるものとして説明したが、当該特定のリンクを回避するように迂回するパケット転送経路を計算するようにしてもよいことはもちろんである。

また上記した第１、第２の実施形態では、制御装置１００に、物理ネットワークトポロジ収集部１０１と、経路計算ポリシー決定部１０２と、パケット特徴抽出部１０３と、通信情報データベース１０４と、論理ネットワークトポロジ作成部１０５と、経路計算部１０６と、処理規則設定部１０７とが備えられているものとして説明したが、例えば、経路計算ポリシー決定部１０２、通信情報データベース１０４、論理ネットワークトポロジ作成部１０５などは、制御装置１００とは別の装置に配置し、制御装置１００が必要に応じてアクセスできるように構成することも可能である。

なお、上記の特許文献、非特許文献の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。

最後に、本発明の好ましい形態を要約する。
［第１の形態］
（上記第１の視点による通信システム参照）
［第２の形態］
第１の形態の通信システムにおいて、
前記経路計算ポリシーは、物理ネットワークトポロジ上のリンクまたはノードに設定する重み付け情報によって構成される通信システム。
［第３の形態］
第１または第２の形態の通信システムにおいて、
前記制御装置は、さらに、
前記物理ネットワークを流れるトラヒックの統計情報に基づいて、前記経路計算ポリシーを変更する経路計算ポリシー決定部を備える通信システム。
［第４の形態］
第１から第３いずれか一の形態の通信システムにおいて、
前記制御装置は、さらに、
前記データ転送ノードから処理規則の設定要求を受けたパケットの特徴を抽出するパケット特徴抽出部と、
前記パケットの特徴に基づいて論理ネットワークトポロジを選択して、処理規則の設定要求を受けたパケットの転送経路を計算する経路計算部と、
前記パケットの転送経路上のパケット転送ノードに、前記パケットの特徴に適合する照合規則と、前記パケットの転送経路を実現する処理内容とを対応付けた処理規則を設定する処理規則設定部と、を備える通信システム。
［第５の形態］
第１から第４いずれか一の形態の通信システムにおいて、
前記経路計算ポリシーには、物理ネットワークトポロジ上のリンクまたはノード毎に設定された上限帯域情報が含まれており、
前記制御装置は、前記物理ネットワークトポロジ上のリンクまたはノードに設定された上限帯域を超えるトラヒックが流れないように、データ転送ノードに、パケットの廃棄またはパケット転送経路の変更を指示する処理規則を設定する通信システム。
［第６の形態］
（上記第２の視点による制御装置参照）
［第７の形態］
第６の形態の制御装置において、
前記経路計算ポリシーは、物理ネットワークトポロジ上のリンクまたはノードに設定する重み付け情報によって構成される制御装置。
［第８の形態］
第６または第７の形態の制御装置において、
さらに、
前記物理ネットワークを流れるトラヒックの統計情報に基づいて、前記経路計算ポリシーを変更する経路計算ポリシー決定部を備える制御装置。
［第９の形態］
第６から第８いずれか一の形態の制御装置において、
さらに、
前記データ転送ノードから処理規則の設定要求を受けたパケットの特徴を抽出するパケット特徴抽出部と、
前記パケットの特徴に基づいて論理ネットワークトポロジを選択して、処理規則の設定要求を受けたパケットの転送経路を計算する経路計算部と、
前記パケットの転送経路上のパケット転送ノードに、前記パケットの特徴に適合する照合規則と、前記パケットの転送経路を実現する処理内容とを対応付けた処理規則を設定する処理規則設定部と、を備える制御装置。
［第１０の形態］
第６から第９いずれか一の形態の制御装置において、
前記物理ネットワークトポロジ上のリンクまたはノードに設定された上限帯域を超えるトラヒックが流れないように、データ転送ノードに、パケットの廃棄またはパケット転送経路の変更を指示する処理規則を設定する制御装置。
［第１１の形態］
（上記第３の視点によるパケット転送経路の制御方法参照）
［第１２の形態］
（上記第４の視点によるプログラムの制御方法参照）

１００ 制御装置
１０１ 物理ネットワークトポロジ収集部
１０２ 経路計算ポリシー決定部
１０３ パケット特徴抽出部
１０４ 通信情報データベース
１０５ 論理ネットワークトポロジ作成部
１０６ 経路計算部
１０７ 処理規則設定部
２００ 物理ネットワーク

Claims (10)

1. パケットに適用する処理と前記処理を適用するパケットを特定するための照合規則とを対応付けた処理規則に従って受信パケットを処理するパケット処理部を備える複数のデータ転送ノードと、
   前記複数のデータ転送ノードによって構成される物理ネットワークトポロジに異なる重み付けを適用した２以上の論理ネットワークトポロジを設定し、前記２以上の論理ネットワークトポロジからデータトラヒックに応じた論理ネットワークトポロジを選択し、当該選択された論理ネットワークトポロジに基づいて前記物理ネットワークトポロジ上にパケット転送経路を決定し、前記パケット転送経路上のデータ転送ノードに対し、前記パケット転送経路を実現する処理規則を設定する制御装置と、を含む通信システム。
2. 前記重み付けは、物理ネットワークトポロジ上のリンクまたはノードに設定する重み付け情報によって構成される請求項１の通信システム。
3. 前記制御装置は、さらに、
   前記物理ネットワークを流れるトラヒックの統計情報に基づいて、前記重み付けを変更する経路計算ポリシー決定部を備える請求項１または２の通信システム。
4. 前記制御装置は、さらに、
   前記データ転送ノードから処理規則の設定要求を受けたパケットの特徴を抽出するパケット特徴抽出部と、
   前記パケットの特徴に基づいて論理ネットワークトポロジを選択して、処理規則の設定要求を受けたパケットの転送経路を計算する経路計算部と、
   前記パケットの転送経路上のパケット転送ノードに、前記パケットの特徴に適合する照合規則と、前記パケットの転送経路を実現する処理内容とを対応付けた処理規則を設定する処理規則設定部と、を備える請求項１から３いずれか一の通信システム。
5. 前記制御装置は、前記物理ネットワークトポロジ上のリンクまたはノードに設定された上限帯域を超えるトラヒックが流れないように、データ転送ノードに、パケットの廃棄またはパケット転送経路の変更を指示する処理規則を設定する請求項１から４いずれか一の通信システム。
6. パケットに適用する処理と前記処理を適用するパケットを特定するための照合規則とを対応付けた処理規則に従って受信パケットを処理するパケット処理部を備える複数のデータ転送ノードと接続され、
   前記複数のデータ転送ノードによって構成される物理ネットワークトポロジに異なる重み付けを適用した２以上の論理ネットワークトポロジを設定し、前記２以上の論理ネットワークトポロジからデータトラヒックに応じた論理ネットワークトポロジを選択し、当該選択された論理ネットワークトポロジに基づいて前記物理ネットワークトポロジ上にパケット転送経路を決定し、前記パケット転送経路上のデータ転送ノードに対し、前記パケット転送経路を実現する処理規則を設定する制御装置。
7. 前記重み付けは、物理ネットワークトポロジ上のリンクまたはノードに設定する重み付け情報によって構成される請求項６の制御装置。
8. さらに、
   前記データ転送ノードから処理規則の設定要求を受けたパケットの特徴を抽出するパケット特徴抽出部と、
   前記パケットの特徴に基づいて論理ネットワークトポロジを選択して、処理規則の設定要求を受けたパケットの転送経路を計算する経路計算部と、
   前記パケットの転送経路上のパケット転送ノードに、前記パケットの特徴に適合する照合規則と、前記パケットの転送経路を実現する処理内容とを対応付けた処理規則を設定する処理規則設定部と、を備える請求項６または７の制御装置。
9. パケットに適用する処理と前記処理を適用するパケットを特定するための照合規則とを対応付けた処理規則に従って受信パケットを処理するパケット処理部を備える複数のデータ転送ノードと、接続された制御装置が、
   前記複数のデータ転送ノードによって構成される物理ネットワークトポロジに異なる重み付けを適用して設定した２以上の論理ネットワークトポロジの中から、データトラヒックに応じた論理ネットワークトポロジを選択し、当該選択された論理ネットワークトポロジに基づいて前記物理ネットワークトポロジ上にパケット転送経路を決定するステップと、
   前記パケット転送経路上のデータ転送ノードに対し、前記パケット転送経路を実現する処理規則を設定するステップとを含むパケット転送経路の制御方法。
10. パケットに適用する処理と前記処理を適用するパケットを特定するための照合規則とを対応付けた処理規則に従って受信パケットを処理するパケット処理部を備える複数のデータ転送ノードと、接続された制御装置に実行させるプログラムであって、
    前記複数のデータ転送ノードによって構成される物理ネットワークトポロジに異なる重み付けを適用して設定した２以上の論理ネットワークトポロジの中から、データトラヒックに応じた論理ネットワークトポロジを選択し、当該選択された論理ネットワークトポロジに基づいて前記物理ネットワークトポロジ上にパケット転送経路を決定する処理と、
    前記パケット転送経路上のデータ転送ノードに対し、前記パケット転送経路を実現する処理規則を設定する処理とを、前記コンピュータに実行させるプログラム。

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