JP6134571B2 - Communication confirmation device, network system, communication confirmation method, and communication confirmation program - Google Patents
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Description
本発明は、疎通確認装置、ネットワークシステム、疎通確認方法、および疎通確認プログラムに関する。 The present invention relates to a communication confirmation device, a network system, a communication confirmation method, and a communication confirmation program.
従来、L2スイッチで構成されたネットワークでは、MACアドレスを利用してパケット転送がされ、ルータで構成されたネットワークでは、IPアドレスを利用してパケット転送がされている。これらのネットワーク内では、同一の転送装置内で異なる転送方法が混在することは無かった。 Conventionally, in a network configured with L2 switches, packet transfer is performed using a MAC address, and in a network configured with routers, packet transfer is performed using an IP address. In these networks, different transfer methods are not mixed in the same transfer apparatus.
また、例えばルータによって構成されるネットワーク(IPネットワーク)においては、宛先IPアドレスによってのみ転送が行われ、その上位プロトコル(ICMP(Internet Control Message Protocol;非特許文献1参照)、TCP(Transmission Control Protocol)、UDP(User Datagram Protocol)など)が異なっていたとしても、同じルールでパケット転送処理が行われる。 In addition, for example, in a network (IP network) constituted by routers, transfer is performed only by a destination IP address. Even if UDP (User Datagram Protocol) is different, packet transfer processing is performed according to the same rule.
従って、従来のネットワーク(例えばIPネットワーク)においては、仮にICMPパケットの到達が確認できれば、同一のIPアドレス宛のTCPパケットやUDPパケットも到達することが保証される。そのため、疎通の確認には、何れかの種類のパケットの到達を確認すれば十分であり、これによって任意のIPパケットの疎通確認が可能であった。その具体的な手法の一つとして、ICMPパケットを利用するpingなどが挙げられる。 Therefore, in a conventional network (for example, an IP network), if arrival of an ICMP packet can be confirmed, it is guaranteed that a TCP packet or UDP packet addressed to the same IP address will also arrive. For this reason, it is sufficient to confirm the arrival of any kind of packet for the confirmation of communication, and thus it is possible to confirm the communication of an arbitrary IP packet. One specific method is ping using an ICMP packet.
ところで、近年、SDN(Software Defined Network)の実現方式の1つとして、OpenFlow(非特許文献2参照)が提唱されており、ONF(Open Network Foundation)によって仕様策定が進められている。OpenFlowを利用したネットワークとは、OpenFlowコントローラ(以下、OFCと称する)とOpenFlowスイッチ(以下、OFSと称する)によって構成されるネットワークであり、OFCからOFSに対してパケットの転送ルールを自由に設定可能であり、その転送ルールによって仮想ネットワークを構築可能な技術である。OFSで構成されるネットワークにおいては、様々なパケット転送方法を持つ仮想ネットワークを自由に構成可能である。すなわち、OpenFlowを利用したネットワークでは、同一の転送装置内に異なる転送方法が混在することがあり得る。 By the way, in recent years, OpenFlow (see Non-Patent Document 2) has been proposed as one of the methods for realizing SDN (Software Defined Network), and specifications are being developed by ONF (Open Network Foundation). The network using OpenFlow is a network composed of an OpenFlow controller (hereinafter referred to as OFC) and an OpenFlow switch (hereinafter referred to as OFS), and packet transfer rules can be freely set from OFC to OFS. It is a technology that can construct a virtual network according to the transfer rules. In a network constituted by OFS, a virtual network having various packet transfer methods can be freely configured. In other words, in a network using OpenFlow, different transfer methods may coexist in the same transfer apparatus.
図1は、OpenFlowを利用したネットワークを概念的に示す図である。OpenFlowを利用したネットワークでは、図1に示すように転送装置(図中、OFS(1)〜OFS(6))を備える物理NW(ネットワーク)から、仮想NW1〜3を構築することができる。例えば、仮想NW1では、送信元IPアドレスが192.168.0/24であり、送信先IPアドレスが192.168.10/24であり、且つプロトコルがTCPであるパケットが転送されるという転送ルールを適用することが可能である。また、仮想NW2では、MACアドレスに基づく転送ルールが、仮想NW3では、プロトコルがUDPであり、且つ送信先ポート番号が3000番に対する転送ルールが規定されているというように、様々な転送ルールの仮想NWが同一の物理NW上に構築される場合がある。
FIG. 1 is a diagram conceptually illustrating a network using OpenFlow. In a network using OpenFlow,
従来のL2スイッチで構成されたネットワークやルータで構成されたネットワークの場合、例えば、ある種類・転送方法のパケットについて転送装置(1)→(4)の疎通が確認されれば、任意の種類・転送方法のパケットについて転送装置(1)→(4)の疎通が確認されたことになる。しかしながら、OpenFlowを利用したネットワークでは、例えば仮想NW3において転送装置(1)→(4)の疎通が確認されたとしても、仮想NW1において転送装置(1)→(4)の疎通が確認されたことにはならない。OpenFlowを利用したネットワークのように、各転送装置に任意の転送ルールを設定可能なネットワークでは、仮想NW間で、送信元と送信先が同じであっても転送経路が異なる場合があるからである。 In the case of a network constituted by a conventional L2 switch or a router, for example, if communication of a transfer device (1) → (4) is confirmed for a packet of a certain type / transfer method, any type / The communication of the transfer devices (1) → (4) is confirmed for the packet of the transfer method. However, in the network using OpenFlow, for example, even if the communication of the transfer device (1) → (4) is confirmed in the virtual NW3, the communication of the transfer device (1) → (4) is confirmed in the virtual NW1. It will not be. This is because, in a network in which an arbitrary transfer rule can be set for each transfer device, such as a network using OpenFlow, transfer paths may be different between virtual NWs even if the transmission source and the transmission destination are the same. .
これに対し、CC/pingを利用した方式が提示されている(非特許文献3参照)。しかしながら、この方式は、作成される仮想ネットワークが、従来のL2/L3ネットワークのみであることを前提としているため、各転送装置に任意の転送ルールを設定可能なネットワークに適用することができない場合がある。 On the other hand, a method using CC / ping has been proposed (see Non-Patent Document 3). However, since this method is based on the premise that the created virtual network is only the conventional L2 / L3 network, it may not be applicable to a network in which any transfer rule can be set for each transfer device. is there.
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、転送部毎に任意の転送ルールを設定可能なネットワークについて、任意の区間における疎通確認を行うことを目的の一つとする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to perform communication confirmation in an arbitrary section for a network in which an arbitrary transfer rule can be set for each transfer unit.
本発明の一態様は、転送部毎に任意の転送ルールを設定可能なネットワークについて、通信の疎通を確認すべき疎通確認区間の指定を受け付ける受付部と、前記指定を受け付けた指定確認区間における前記転送ルールに応じた確認用データを生成する生成部と、前記生成部により生成された確認用データを前記ネットワークに送出し、返信された前記確認用データを参照して前記疎通確認区間において疎通が正常になされているか否かを判定する判定部と、を備える疎通確認装置である。 One aspect of the present invention is a reception unit that receives designation of a communication confirmation section in which communication communication should be confirmed for a network in which an arbitrary transfer rule can be set for each transfer unit, and the designation confirmation section that receives the designation. A generation unit that generates confirmation data according to a transfer rule; and the confirmation data generated by the generation unit is transmitted to the network, and communication is performed in the communication confirmation section with reference to the returned confirmation data. And a determination unit that determines whether or not the communication is normally performed.
本発明の一態様によれば、転送部毎に任意の転送ルールを設定可能なネットワークについて、任意の区間における疎通確認を行うことができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to perform communication confirmation in an arbitrary section for a network in which an arbitrary transfer rule can be set for each transfer unit.
[構成]
以下、図面を参照し、本発明の疎通確認装置、ネットワークシステム、疎通確認方法、および疎通確認プログラムの実施形態について説明する。図2は、本実施形態に係る疎通確認装置1の通信環境を例示した図である。疎通確認装置1は、例えば、OFC100およびトポロジ管理装置200に接続される。疎通確認の対象とされるネットワークNWは、OFS(1)〜(6)が互いに通信を行うことで機能する。各OFSは、OFC100からの指示に応じて設定される条件に従って、パケットの転送処理を行う。各OFSは、OpenFlowプロトコルに従って動作する。例えば、各OFSは、TTL(Time To Live)の値が「1」である確認用パケット(確認用データの一例である)を受信すると、OFC100に対してPacketIn処理を行う。
[Constitution]
Hereinafter, embodiments of a communication confirmation device, a network system, a communication confirmation method, and a communication confirmation program according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a diagram illustrating a communication environment of the
OFC100は、例えば、ネットワークNW内の全てのOFSと通信可能に接続され(直接であってもよいし、OFSなどを介在させてもよい)、各OFSに対する処理を実施するためのOpenFlowプロトコルスタックが搭載されている。OFC100は、各OFSにおける転送ルールを設定する。また、OFC100は、疎通確認装置1からの指示に従い、疎通確認用パケットの送信、およびOFSからのイベントのハンドリングを行い、ハンドリングした情報を疎通確認装置1に返信する。
For example, the OFC 100 is communicably connected to all of the OFSs in the network NW (may be direct or may have an OFS interposed therebetween), and an OpenFlow protocol stack for performing processing for each OFS is provided. It is installed. The
トポロジ管理装置200は、ネットワークNW上に構築されている各仮想ネットワークのトポロジ情報を管理する。トポロジ管理装置200は、仮想ネットワーク毎に、利用しているOFSを一意に定める情報(以下、OFSのID)、OFSの接続関係情報、仮想ネットワーク構築ルールなどを管理しており、任意の仮想ネットワークにおける任意のOFS間のホップ数を算出することができる。また、トポロジ管理装置200は、マウス、キーボード、表示装置などのユーザインターフェースを備え、オペレータによる疎通確認区間の指定などを受け付けると共に、仮想ネットワークのトポロジ情報を表示したり、疎通確認装置1による確認結果を表示したりする。なお、これに限らず、疎通確認装置1がユーザインターフェースを備えてもよいし、OFC100と疎通確認装置1、トポロジ管理装置200と疎通確認装置1、或いはこれらの全てが一体化されてもよい。
The
図3は、疎通確認装置1のハードウェア構成の一例を示す図である。疎通確認装置1は、例えば、CPU10とドライブ装置12と、記憶装置16と、メモリ装置18と、インターフェース装置20とを備える。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of the
CPU10は、記憶装置16やメモリ装置18に格納された各種プログラムを実行する。ドライブ装置12には、USBメモリ、CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)、SDカードなどの記憶媒体14が装着される。記憶装置16は、例えば、HDD(Hard Disk Drive)、フラッシュメモリ、ROM(Read Only Memory)等を含む。メモリ装置18は、例えば、RAM(Random Access Memory)やレジスタ等を含む。インターフェース装置20は、OFC100やトポロジ管理装置200に接続するための装置である。
The
図4は、疎通確認装置1の機能構成の一例を示す図である。疎通確認装置1は、トポロジ管理装置200においてオペレータによって指定された仮想ネットワーク上の疎通確認区間の情報を受け取り、OFCのPacketOut/PacketIn機能を利用して疎通確認処理を実施する。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of the
疎通確認装置1は、例えば、疎通確認要求受信部30と、確認用パケット生成部32と、OFC連携部34と、確認結果判定部36と、確認結果送信部38とを備える。これらの機能部は、例えば、記憶装置16に格納されたプログラムをCPU10が実行することにより機能するソフトウェア機能部である。なお、これらの機能部がそれぞれ独立したプログラムによって記述されている必要は無い。また、これらの機能部の一部または全部は、LSI(Large Scale Integration)やIC(Integrated Circuit)などのハードウェア機能部であってもよい。また、疎通確認装置1は、メモリ装置18や記憶装置16に、試験管理情報40を格納する。
The
疎通確認要求受信部30は、トポロジ管理装置200から、疎通確認要求を受信する。疎通確認要求には、疎通確認区間における仮想NWの転送ルール、疎通確認区間のSrc(起点)およびDst(終点)のOFSのID、およびホップ数などの情報が含まれる。転送ルールとしては、例えば、<送信先IP(送信先のIPアドレス)=192.168.0/24、プロトコル=UDP>といった内容が規定される。また、OFSのIDとしては、例えばデータパスIDなどが用いられる。疎通確認要求受信部30は、疎通確認要求を受信すると、その要求を一意に識別するための情報(以下、要求識別情報)を生成し、疎通確認区間のSrcおよびDstのOFSのIDと共に試験管理情報40としてメモリ装置18や記憶装置16に格納する。図5は、試験管理情報40として格納されるデータの構造の一例を示す図である。
The communication confirmation
確認用パケット生成部32は、メモリ装置18や記憶装置16に格納された情報に基づき、疎通確認に利用する確認用パケットを生成してOFC連携部34に出力する。確認用パケットの生成処理の詳細については、後述する。なお、本実施形態においては、疎通確認装置1が確認用パケットの生成を行うものとしたが、疎通確認装置1が確認用パケットの生成条件のみを決定し、その条件を例えばOFC100に送信し、OFC100が確認用パケットを生成するといった流れで処理が行われてもよい。
The confirmation
OFC連携部34は、確認用パケット生成部32が生成した確認用パケットを受け取ると共にSrcのOFSのIDをメモリ装置18や記憶装置16から読み込み、パケットの送信指示(PacketOut指示)をSrcのOFCに送信する。また、OFC連携部34は、DstのOFSが送信したイベント情報(PacketIn情報)をOFC100経由で受信し、確認結果判定部36に出力する。
The
確認結果判定部36は、OFC連携部34から入力されたPacketIn情報と、試験管理情報40に含まれる要求識別情報とを比較することにより、トポロジ管理装置200から入力されたSrcのOFSとDstのOFSの間の疎通が確認できたか否かを判定する。確認結果送信部38は、確認結果判定部36による判定結果をトポロジ管理装置200に送信する。
The confirmation result
[処理の流れ]
図6は、疎通確認装置1により実行される処理の流れを示すフローチャートの一例である。まず、疎通確認装置1は、トポロジ管理装置200から疎通確認要求を受信するまで待機する(ステップS300)。トポロジ管理装置200から疎通確認要求を受信すると、疎通確認要求受信部30は、受信した情報をメモリ装置18や記憶装置16に格納する(ステップS302)。
[Process flow]
FIG. 6 is an example of a flowchart showing a flow of processing executed by the
次に、確認用パケット生成部32が、確認用パケットの生成処理を行う(ステップS304〜S320)。図7は、確認用パケットのヘッダ部分のフォーマットの一例を示す図である。図7に示すように、確認用パケットは、例えばIPv4に基づいて生成される。IPv6に基づいて確認用パケットを生成する場合、対応する箇所を適宜変換すればよい。確認用パケットは、イーサヘッダとIPヘッダが結合したものに、ICMPヘッダ、TCPヘッダ、UDPヘッダのいずれかが付加されたフォーマットで生成される。
Next, the
図6に戻り、説明を行う。まず、確認用パケット生成部32は、疎通確認区間における転送ルールにおいて、IPよりも上位のプロトコルの指定が有るか否かを判定する(ステップS304)。プロトコルの指定が無い場合、確認用パケット生成部32は、UDPパケットをデフォルトの確認用パケットとする(ステップS306)。一方、プロトコルの指定が有る場合、確認用パケット生成部32は、指定されたプロトコルでデフォルトの確認用パケットを生成する(ステップS308)。
Returning to FIG. First, the confirmation
図8は、デフォルトの確認用パケットのヘッダ部分の一例を示す図である。図8に示すように、デフォルトの確認用パケットにおいて、イーサヘッダの送信元MACアドレスにはOFC100のMACアドレスが、送信先MACアドレスには任意のMACアドレスが、それぞれ入力される。また、デフォルトの確認用パケットにおいて、IPヘッダの送信元IPアドレスにはOFC100のIPアドレスが、送信先IPアドレスには任意のIPアドレス(プライベート、ブロードキャスト、マルチキャスト、ネットワークを除く)が、それぞれ入力される。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a header portion of a default confirmation packet. As shown in FIG. 8, in the default confirmation packet, the MAC address of the
また、デフォルトの確認用パケットがICMPパケットである場合(疎通確認区間における転送ルールにおいて、プロトコルの指定がICMPである場合)、ICMPヘッダのタイプには「0」が入力される。デフォルトの確認用パケットがTCPパケットである場合(プロトコルの指定がTCPである場合)、TCPヘッダの送信元ポート番号および送信先ポート番号には「0」が入力される。デフォルトの確認用パケットがUDPパケットである場合(プロトコルの指定がTCPである場合)、TCPヘッダの送信元ポート番号および送信先ポート番号には「0」が入力される。これらの値は、通常のパケットのヘッダには入力されない値(あり得ない値)であるため、仮に確認用パケットが仮想NWの外部に流出し、疎通確認とは無関係な機器が受信したとしても、確認用パケットは、受信した機器において、トランスポート層よりも上位のプロトコルスタックにより破棄されることになる。この結果、疎通確認のためのパケット転送が、意図せぬ不都合を生じさせるのを防止することができる。 In addition, when the default confirmation packet is an ICMP packet (when the protocol is specified as ICMP in the transfer rule in the communication confirmation section), “0” is input as the ICMP header type. When the default confirmation packet is a TCP packet (when the protocol designation is TCP), “0” is input to the transmission source port number and the transmission destination port number of the TCP header. When the default confirmation packet is a UDP packet (when the protocol is designated as TCP), “0” is input to the source port number and destination port number of the TCP header. Since these values are values that are not input to the header of a normal packet (impossible values), even if a confirmation packet flows out of the virtual NW and is received by a device that is not related to the communication confirmation The confirmation packet is discarded by the protocol stack higher than the transport layer in the receiving device. As a result, it is possible to prevent packet transfer for confirming communication from causing unintended inconveniences.
図6に戻り、説明を行う。確認用パケット生成部32は、ステップS308の処理を行った後、疎通確認区間における転送ルールにおいて、指定されたプロトコルがTCPまたはUDPであるか、或いはICMPであるかを判定する(ステップS310)。
Returning to FIG. After performing the process of step S308, the
指定されたプロトコルがTCPまたはUDPである場合、確認用パケット生成部32は、疎通確認区間における転送ルールにおいて、送信先ポート番号の指定が有るか否かを判定する(ステップS312)。送信先ポート番号の指定が有る場合、確認用パケット生成部32は、デフォルトの確認用パケットのチェックサム領域を不正な値に改変する(ステップS314)。
When the designated protocol is TCP or UDP, the
係る処理は、後述するステップS318において転送ルールに応じた情報を格納する(上書きする)ため、上記のように、送信先ポート番号に「0」を入力した効果が無くなることを考慮したものである。チェックサム領域を改変することで、例えば確認用パケットが仮想NWの外部に流出して無関係な機器が受信した場合でも、確認用パケットは、受信した機器においてプロトコルスタックにより破棄されることになる。但し、チェックサム領域を改変する処理は、送信先ポート番号に「0」を格納する処理よりも若干、処理負荷が大きいため、送信先ポート番号に「0」を格納する処理を優先し、送信先ポート番号の指定が有るために「0」が上書きされる場合にのみ、チェックサム領域の改変を行う。これによって、疎通確認装置1は、疎通確認のためのパケット転送が、意図せぬ不都合を生じさせるのを防止すると共に、処理負荷の増大を抑制することができる。
Such processing is based on the fact that information corresponding to the transfer rule is stored (overwritten) in step S318, which will be described later, so that the effect of inputting “0” as the destination port number is lost as described above. . By modifying the checksum area, for example, even when a confirmation packet flows out of the virtual NW and is received by an irrelevant device, the confirmation packet is discarded by the protocol stack in the received device. However, since the processing for modifying the checksum area is slightly larger than the processing for storing “0” in the transmission destination port number, the processing for storing “0” in the transmission destination port number is prioritized and transmitted. Only when “0” is overwritten due to the designation of the destination port number, the checksum area is modified. As a result, the
一方、指定されたプロトコルがICMPである場合、確認用パケット生成部32は、疎通確認区間における転送ルールにおいて、タイプの指定が有るか否かを判定する(ステップS316)。タイプの指定が有る場合、確認用パケット生成部32は、デフォルトの確認用パケットのチェックサム領域を改変する(ステップS314)。係る処理の趣旨は、ステップS312→S314の流れと同様である。
On the other hand, when the designated protocol is ICMP, the
次に、確認用パケット生成部32は、デフォルトの確認用パケットに、疎通確認区間における転送ルールに応じた情報を格納する(ステップS318)。また、確認用パケット生成部32は、IPヘッダのTTL領域にホップ数を、ペイロード等に要求識別情報を、それぞれ格納する(ステップS320)。確認用パケット生成部32は、ペイロード領域に代えて、IPヘッダの識別子領域等に要求識別情報を入力してもよい。
Next, the
図6に戻り、説明を行う。OFC連携部34は、OFC100に対して、生成した確認用パケットと、疎通確認区間におけるSrcのOFSのIDとを送信し、PacketOut機能を呼び出すことにより、疎通確認実施を依頼する(ステップS322)。OFC100は、疎通確認区間におけるSrcのOFSに対して、PacketOut処理によって確認用パケットを送信する。
Returning to FIG. The
この結果、疎通確認区間にあるOFSは、TTLを1ずつ減らしながら確認用パケットを転送する。TTLが1の確認用パケットを受信したOFSは、TTLを1減らすことでTTLをゼロとし、OFC100に対してTTL InvalidによるPacktIn処理を行う。PacktInされた情報(以下、PacktIn情報)には、PacktIn処理の対象となった確認用パケットが含まれている。従って、確認用パケットはOFC100に戻ってくる仕組みとなっている。OFC100は、PacketIn情報と、それを送信したOFSを特定する情報(以下、OFS特定情報)を、疎通確認装置1のOFC連携部34に送信する。
As a result, the OFS in the communication confirmation section transfers the confirmation packet while reducing the TTL by one. The OFS that has received the confirmation packet with a TTL of 1 reduces the TTL by 1 to make the TTL zero, and performs a PacktIn process with TTL Invalid on the
確認結果判定部36は、OFC連携部34がOFC100から受信したPacktIn情報とOFS特定情報に基づき、疎通確認区間において疎通が正常になされているか否かを判定する(ステップS324;疎通確認結果判定)。より具体的には、確認結果判定部36は、PacketIn情報からPacketIn発生理由および確認用パケットを取り出し、更に確認用パケットに格納されている要求識別情報を取り出す。次に、確認結果判定部36は、試験管理情報40を参照し、上記取り出した要求識別情報に対応するDstのOFSのIDを試験管理情報40から取得する。そして、確認結果判定部36は、PacketIn発生理由がTTL Invalidであり、且つOFC連携部34が受信したOFS特定情報と、試験管理情報40から取得したDstのOFSのIDが一致すれば、疎通が正常になされていると判定する。一方、確認結果判定部36は、OFC連携部34が受信したOFS特定情報と、試験管理情報40から取得したDstのOFSのIDが一致しない場合、TTL Invalid以外の理由でPacketInされてきた場合、PacketOutから一定時間経過してもPacketInされてこない場合は、該当する疎通確認区間について、疎通が正常になされていないと判定する。
The confirmation result
確認結果送信部38は、確認結果判定部36による疎通確認結果を、例えばトポロジ管理装置200に送信する(ステップS326)。トポロジ管理装置200は、疎通確認結果を表示装置に表示させる。これによって、オペレータが疎通確認結果を視認することができる。
The confirmation
なお、OFC100とOFS(疎通確認区間におけるSrcまたはDstのOFS)の間の疎通が正常になされていない場合、PacketInが返ってこないため、疎通確認区間内での疎通は正常になされているにも関わらず、確認結果判定部36は「疎通が正常になされていない」という疎通確認結果を出力することが想定される。これを回避するために、疎通確認装置1は、OFC100に、定期的に各OFSとの間の疎通確認を行わせてよい。この疎通確認は、例えば、返信を要求するパケット(確認用パケットとは異なるパケット)を各OFSに送信し、返信を確認することで行われる。これによって、確認結果判定部36の判定精度を向上させることができる。
Note that if the communication between
[適用例]
以下、上記説明した疎通確認処理が適用される場面について、より具体的に説明する。図9は、疎通確認処理が適用されるネットワークシステムの一部を例示した図である。図9に示すように、IPアドレスが192.168.0.0/24に属するコンピュータXから、IPアドレスが192.168.1.0/24に属するコンピュータYへのパケット送信は、IDがAであるOFS、IDがBであるOFS、IDがCであるOFS、IDがDであるOFSの順に転送されて行われるように設定されている。図10は、図9に示す仮想NWの設定情報の一例を示す図である。図10において、「Output=port#x」とは、各OFSにおける次のOFSが接続されているネットワークポートの番号を意味する。例えば、IDがBのOFSでは、IDがCのOFSが接続されるポートの番号となる。
[Application example]
Hereinafter, the scene where the above-described communication confirmation process is applied will be described more specifically. FIG. 9 is a diagram illustrating a part of a network system to which the communication confirmation process is applied. As shown in FIG. 9, the packet transmission from the computer X whose IP address belongs to 192.168.0.0/24 to the computer Y whose IP address belongs to 192.168.1.0/24 is an OFS whose ID is A and whose ID is B. It is set to be transferred in order of a certain OFS, an OFS whose ID is C, and an OFS whose ID is D. FIG. 10 is a diagram showing an example of setting information of the virtual NW shown in FIG. In FIG. 10, “Output = port # x” means the number of the network port to which the next OFS in each OFS is connected. For example, in the OFS with ID B, the port number is connected to the OFS with ID C.
このような場面で、疎通確認装置1が受信する疎通確認要求は、例えば、図10の「Matching Field」に格納されたものを転送ルールとし、疎通確認区間がSrcのOFS(ID=A)とDstのOFS(ID=D)で特定され、ホップ数が4といった情報を含む。これによって、試験管理情報40には、図11に示すデータが格納される。
In such a situation, the communication confirmation request received by the
確認用パケット生成部32が生成するデフォルトの確認用パケットは、図8に示す通りである(プロトコル指定TCPであるため、TCPヘッダがイーサヘッダおよびIPヘッダに付加される)。これに対し、確認用パケット生成部32は、ホップ数=4をTTL領域に格納し、送信元IPアドレスおよび送信先IPアドレスを、それぞれ仮想NWの設定情報における送信元IPアドレスおよび送信先IPアドレスで上書きする。但し、IPヘッダに格納するIPアドレスは、例えばそれぞれのセグメントの先頭アドレスとする。図12は、確認用パケット生成部32がデフォルトの確認用パケット(TCP版)に、TTLとIPアドレスを格納した確認用パケットの一例を示す図である。
The default confirmation packet generated by the confirmation
このような確認用パケットがPacketOut処理によってSrcのOFSに送信されると、OFS(ID=A、B、C、D)は、TTLを1ずつ減らしながら確認用パケットを転送する。TTLが1の確認用パケットを受信したDstのOFS(ID=D)は、TTLを1減らすことでTTLをゼロとし、OFC100に対してTTL InvalidによるPacktIn処理を行う。
When such a confirmation packet is sent to the Src OFS by the PacketOut process, OFS (ID = A, B, C, D) transfers the confirmation packet while reducing the TTL by one. The DFS OFS (ID = D) that has received the confirmation packet with the TTL of 1 reduces the TTL to 1 to reduce the TTL to zero, and performs the PackIn process by TTL Invalid on the
[マルチキャスト、ラウンドロビン等への適用]
OFSによって実現可能な通信方法は、1対1のユニキャスト通信だけでなく、1対多数のマルチキャスト通信や、負荷分散実現のためのラウンドロビンなどが実現可能である。OFSがこれらの通信をサポートしている場合、疎通確認要求は、全てのDstのOFS、および分岐点の次のOFSを特定する情報を含めるように規定する。図13は、1つのSrcに対して複数のDstが存在する仮想NWの一例を示す図である。疎通確認装置1は、図13に示すような仮想NWの全体について疎通確認を行う場合、分岐点の次のOFS(図中、ID=C、Fのもの)を一方の仮Dstとすると共に他方の仮Srcとして仮想NWを分割し、分割した各サブNWについて疎通確認を行う。図14は、図13に示す仮想NWを仮想的に分割したサブNWの一例を示す図である。図14において、「Src*」、「Dst*」は、分割によって生じた仮のSrc、Dstを示している。疎通確認装置1は、図14に示すDst(Dst*を含む)のOFSの全てについて確認用パケットを生成し(図14における疎通確認区間(1)〜(5))、対応するSrc(Src*を含む)のOFSに送信する。なお、分割に伴いホップ数も分割され、これに応じてTTLが上書きされる。この結果、疎通が正常になされていれば、全てのDstのOFSからPacketIn情報が返ってくることになる。PacketIn情報に対する疎通確認判定については、上記説明と同じである。
[Application to multicast, round robin, etc.]
Communication methods that can be realized by OFS are not only one-to-one unicast communication but also one-to-many multicast communication, round robin for load distribution, and the like. When the OFS supports these communications, the communication confirmation request is defined to include information for identifying all of the Dst OFSs and the next OFS of the branch point. FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a virtual NW in which a plurality of Dsts exist for one Src. When the
[まとめ]
以上説明した本実施形態の疎通確認装置、ネットワークシステム、疎通確認方法、および疎通確認プログラム(以下、疎通確認装置1等)によれば、疎通確認区間における転送ルールに応じた確認用パケットを生成してSrcのOFS(転送部)に送出するため、OFS毎に転送ルールを設定可能なネットワークについて、任意の区間における疎通確認を行うことができる。
[Summary]
According to the communication confirmation device, the network system, the communication confirmation method, and the communication confirmation program (hereinafter referred to as the communication confirmation device 1) of the present embodiment described above, a confirmation packet corresponding to the transfer rule in the communication confirmation section is generated. Therefore, communication can be confirmed in an arbitrary section for a network in which transfer rules can be set for each OFS.
また、本実施形態の疎通確認装置1等によれば、ネットワーク外の機器が確認用パケットを受信したとき、その機器において、トランスポート層よりも上位のプロトコルスタックで確認用パケットが破棄されるため、疎通確認のためのパケット転送が、意図せぬ不都合を生じさせるのを防止することができる
Further, according to the
なお、本実施形態におけるOFC連携部34および確認結果判定部36が、特許請求の範囲における「判定部」の一例である。
The
以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated using embodiment, this invention is not limited to such embodiment at all, In the range which does not deviate from the summary of this invention, various deformation | transformation and substitution Can be added.
1‥疎通確認装置、10‥CPU、30‥疎通確認要求受信部、32‥確認用パケット生成部、34‥OFC連携部、36‥確認結果判定部、38‥確認結果送信部、40‥試験管理情報、100‥OFC、200‥トポロジ管理装置
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記指定を受け付けた疎通確認区間における前記転送ルールに応じた確認用データを生
成する生成部と、
を備え、
前記確認用データは、前記疎通確認区間の起点である前記転送部に送出され、返信された前記確認用データを参照して前記疎通確認区間において疎通が正常になされているか否かが判定され、
前記生成部は、前記ネットワーク外の機器が前記確認用データを受信したとき、該機器において、トランスポート層よりも上位のプロトコルスタックで前記確認用データが破棄されるように、前記確認用データを生成する、
疎通確認装置。 A reception unit that accepts designation of a communication confirmation section for confirming communication for a network in which an arbitrary transfer rule can be set for each transfer unit;
A generation unit that generates confirmation data according to the transfer rule in the communication confirmation section that has received the designation ;
With
The confirmation data is sent to the transfer portion is a starting point of the communication confirmation interval, whether communication in the communication check period by referring to the confirmation data returned is normally performed is determined,
When the device outside the network receives the confirmation data, the generator generates the confirmation data so that the confirmation data is discarded in a protocol stack higher than the transport layer in the device. Generate,
Communication confirmation device.
前記指定を受け付けた疎通確認区間における前記転送ルールに応じた確認用データを生
成する生成部と、
を備え、
前記生成部は、前記疎通確認区間が複数方向に分岐する分岐点を含む場合、該分岐点の次の転送部で前記疎通確認区間を分割した仮区間のそれぞれについて前記確認用データを生成し、
前記確認用データは、前記疎通確認区間の起点である前記転送部に送出され、返信された前記確認用データを参照して前記疎通確認区間において疎通が正常になされているか否かが判定されるとともに、
前記仮区間のそれぞれに、対応する前記確認用データが送出され、前記仮区間のそれぞれについて疎通が正常になされているか否かが判定される、
疎通確認装置。 A reception unit that accepts designation of a communication confirmation section for confirming communication for a network in which an arbitrary transfer rule can be set for each transfer unit;
A generation unit that generates confirmation data according to the transfer rule in the communication confirmation section that has received the designation ;
With
When the communication check section includes a branch point that branches in a plurality of directions, the generation unit generates the confirmation data for each of the provisional sections obtained by dividing the communication check section by a transfer unit next to the branch point;
The confirmation data is sent to the transfer portion is a starting point of the communication confirmation interval, whether communication in the communication check period by referring to the confirmation data returned is normally performed it is determined With
The confirmation data corresponding to each of the temporary sections is transmitted, and it is determined whether or not communication is normally performed for each of the temporary sections.
Communication confirmation device.
前記指定を受け付けた疎通確認区間における前記転送ルールに応じた確認用データを生成する生成部と、
を備え、
前記確認用データは、前記疎通確認区間の起点である前記転送部に送出され、返信された前記確認用データを参照して前記疎通確認区間において疎通が正常になされているか否かが判定され、
前記確認用データとは異なるデータを前記ネットワーク内の転送部に送信し、該データを送信した転送部からの返信を確認することによって、前記ネットワーク内の転送部との間の疎通を確認することが、定期的に行われる、
疎通確認装置。 A reception unit that accepts designation of a communication confirmation section for confirming communication for a network in which an arbitrary transfer rule can be set for each transfer unit;
A generation unit that generates confirmation data according to the transfer rule in the communication confirmation section that has received the designation ;
With
The confirmation data is sent to the transfer portion is a starting point of the communication confirmation interval, whether communication in the communication check period by referring to the confirmation data returned is normally performed is determined,
Confirming communication with the transfer unit in the network by transmitting data different from the confirmation data to the transfer unit in the network and confirming a reply from the transfer unit that transmitted the data. Is done regularly,
Communication confirmation device.
を備える請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の疎通確認装置。 Whether the confirmation data generated by the generation unit is sent to the transfer unit that is the starting point of the communication confirmation section, and whether communication is normally performed in the communication confirmation section with reference to the returned confirmation data The communication confirmation apparatus as described in any one of Claims 1-3 provided with the determination part which determines these .
前記生成部により生成された確認用データを前記疎通確認区間の起点である前記転送部に送出し、返信された前記確認用データを参照して前記疎通確認区間において疎通が正常になされているか否かを判定する判定部と、
前記転送部と、
前記転送部に対して転送ルールを設定するコントローラと、
を備えるネットワークシステム。 The communication confirmation device according to any one of claims 1 to 3,
Whether the confirmation data generated by the generation unit is sent to the transfer unit that is the starting point of the communication confirmation section, and whether communication is normally performed in the communication confirmation section with reference to the returned confirmation data A determination unit for determining whether or not
The transfer unit;
A controller for setting a transfer rule for the transfer unit;
A network system comprising:
転送部毎に任意の転送ルールを設定可能なネットワークについて、通信の疎通を確認すべき疎通確認区間の指定を受け付ける受付過程と、
前記指定を受け付けた指定確認区間における前記転送ルールに応じた確認用データを生成する生成過程と、
を有し、
前記確認用データは、前記疎通確認区間の起点である前記転送部に送出され、返信された前記確認用データを参照して前記疎通確認区間において疎通が正常になされているか否かが判定され、
前記生成過程において、前記ネットワーク外の機器が前記確認用データを受信したとき、該機器において、トランスポート層よりも上位のプロトコルスタックで前記確認用データが破棄されるように、前記確認用データを生成する、
疎通確認方法。 Computer
For possible network set any forwarding rules for each transfer unit, and a reception process for accepting an designation of communication confirmation section communication should check the communication,
A generation step that generates a confirmation data according to the transfer rules in the specified confirmation interval accepted the designation,
Have
The confirmation data is sent to the transfer portion is a starting point of the communication confirmation interval, whether communication in the communication check period by referring to the confirmation data returned is normally performed is determined,
In the generation process, when the device outside the network receives the confirmation data, the device confirms the confirmation data so that the confirmation data is discarded in the protocol stack higher than the transport layer. Generate,
Communication confirmation method.
転送部毎に任意の転送ルールを設定可能なネットワークについて、通信の疎通を確認すべき疎通確認区間の指定を受け付ける受付過程と、
前記指定を受け付けた指定確認区間における前記転送ルールに応じた確認用データを生成する生成過程と、
を有し、
前記生成過程において、前記疎通確認区間が複数方向に分岐する分岐点を含む場合、該分岐点の次の転送部で前記疎通確認区間を分割した仮区間のそれぞれについて前記確認用データを生成し、
前記確認用データは、前記疎通確認区間の起点である前記転送部に送出され、返信された前記確認用データを参照して前記疎通確認区間において疎通が正常になされているか否かが判定されるとともに、
前記仮区間のそれぞれに、対応する前記確認用データが送出され、前記仮区間のそれぞれについて疎通が正常になされているか否かが判定される、
疎通確認方法。 Computer
For possible network set any forwarding rules for each transfer unit, and a reception process for accepting an designation of communication confirmation section communication should check the communication,
A generation step that generates a confirmation data according to the transfer rules in the specified confirmation interval accepted the designation,
Have
In the generation process, when the communication confirmation section includes a branch point that branches in a plurality of directions, the confirmation data is generated for each provisional section obtained by dividing the communication confirmation section at a transfer unit next to the branch point,
The confirmation data is sent to the transfer portion is a starting point of the communication confirmation interval, whether communication in the communication check period by referring to the confirmation data returned is normally performed it is determined With
The confirmation data corresponding to each of the temporary sections is transmitted, and it is determined whether or not communication is normally performed for each of the temporary sections.
Communication confirmation method.
転送部毎に任意の転送ルールを設定可能なネットワークについて、通信の疎通を確認すべき疎通確認区間の指定を受け付ける受付過程と、
前記指定を受け付けた指定確認区間における前記転送ルールに応じた確認用データを生成する生成過程と、
を有し、
前記確認用データは、前記疎通確認区間の起点である前記転送部に送出され、返信された前記確認用データを参照して前記疎通確認区間において疎通が正常になされているか否かが判定され、
前記確認用データとは異なるデータを前記ネットワーク内の転送部に送信し、該データを送信した転送部からの返信を確認することによって、前記ネットワーク内の転送部との間の疎通を確認することが、定期的に行われる、
疎通確認方法。 Computer
For possible network set any forwarding rules for each transfer unit, and a reception process for accepting an designation of communication confirmation section communication should check the communication,
A generation step that generates a confirmation data according to the transfer rules in the specified confirmation interval accepted the designation,
Have
The confirmation data is sent to the transfer portion is a starting point of the communication confirmation interval, whether communication in the communication check period by referring to the confirmation data returned is normally performed is determined,
Confirming communication with the transfer unit in the network by transmitting data different from the confirmation data to the transfer unit in the network and confirming a reply from the transfer unit that transmitted the data. Is done regularly,
Communication confirmation method.
転送部毎に任意の転送ルールを設定可能なネットワークについて、通信の疎通を確認すべき疎通確認区間の指定を受け付けさせる受付手順、
前記指定を受け付けた指定確認区間における前記転送ルールに応じた確認用データを生成させる生成手順、
を実行させ、
前記確認用データは、前記疎通確認区間の起点である前記転送部に送出され、返信された前記確認用データを参照して前記疎通確認区間において疎通が正常になされているか否かが判定され、
前記生成手順において、前記ネットワーク外の機器が前記確認用データを受信したとき、該機器において、トランスポート層よりも上位のプロトコルスタックで前記確認用データが破棄されるように、前記確認用データを生成させるための疎通確認プログラム。 On the computer,
For possible network set any forwarding rules for each transfer unit, accepted procedures Ru is accepting the designation of communication confirmation interval should check communication of communication,
Generating instructions Ru to generate confirmation data according to the transfer rules in the specified confirmation interval accepted the designation,
And execute
The confirmation data is sent to the transfer portion is a starting point of the communication confirmation interval, whether communication in the communication check period by referring to the confirmation data returned is normally performed is determined,
In the generation procedure, when a device outside the network receives the confirmation data, the confirmation data is changed so that the confirmation data is discarded in a protocol stack higher than the transport layer in the device. Communication confirmation program to generate .
転送部毎に任意の転送ルールを設定可能なネットワークについて、通信の疎通を確認すべき疎通確認区間の指定を受け付けさせる受付手順、
前記指定を受け付けた指定確認区間における前記転送ルールに応じた確認用データを生成させる生成手順、
を実行させ、
前記生成手順において、前記疎通確認区間が複数方向に分岐する分岐点を含む場合、該分岐点の次の転送部で前記疎通確認区間を分割した仮区間のそれぞれについて前記確認用データを生成させ、
前記確認用データは、前記疎通確認区間の起点である前記転送部に送出され、返信された前記確認用データを参照して前記疎通確認区間において疎通が正常になされているか否かが判定されるとともに、
前記仮区間のそれぞれに、対応する前記確認用データが送出され、前記仮区間のそれぞれについて疎通が正常になされているか否かが判定されるための疎通確認プログラム。 On the computer,
For possible network set any forwarding rules for each transfer unit, accepted procedures Ru is accepting the designation of communication confirmation interval should check communication of communication,
Generating instructions Ru to generate confirmation data according to the transfer rules in the specified confirmation interval accepted the designation,
And execute
In the generation procedure, when the communication confirmation section includes a branch point that branches in a plurality of directions, the confirmation data is generated for each of the temporary sections obtained by dividing the communication confirmation section at a transfer unit next to the branch point,
The confirmation data is sent to the transfer portion is a starting point of the communication confirmation interval, whether communication in the communication check period by referring to the confirmation data returned is normally performed it is determined With
A communication confirmation program for transmitting the confirmation data corresponding to each of the provisional sections and determining whether or not communication is normally performed for each of the provisional sections .
転送部毎に任意の転送ルールを設定可能なネットワークについて、通信の疎通を確認すべき疎通確認区間の指定を受け付けさせる受付手順、
前記指定を受け付けた指定確認区間における前記転送ルールに応じた確認用データを生成させる生成手順、
を実行させ、
前記確認用データは、前記疎通確認区間の起点である前記転送部に送出され、返信された前記確認用データを参照して前記疎通確認区間において疎通が正常になされているか否かが判定され、
前記確認用データとは異なるデータが前記ネットワーク内の転送部に送信され、該データを送信した転送部からの返信が確認されることによって、前記ネットワーク内の転送部との間の疎通が確認されることが、定期的に行われるための疎通確認プログラム。 On the computer,
For possible network set any forwarding rules for each transfer unit, accepted procedures Ru is accepting the designation of communication confirmation interval should check communication of communication,
Generating instructions Ru to generate confirmation data according to the transfer rules in the specified confirmation interval accepted the designation,
And execute
The confirmation data is sent to the transfer portion is a starting point of the communication confirmation interval, whether communication in the communication check period by referring to the confirmation data returned is normally performed is determined,
Data different from the confirmation data is transmitted to the transfer unit in the network, and a reply from the transfer unit that transmitted the data is confirmed, thereby confirming communication with the transfer unit in the network. A communication confirmation program that is regularly performed .
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