JP6291437B2 - Node device, transfer method, control device, and program - Google Patents

Node device, transfer method, control device, and program Download PDF

Info

Publication number
JP6291437B2
JP6291437B2 JP2015036774A JP2015036774A JP6291437B2 JP 6291437 B2 JP6291437 B2 JP 6291437B2 JP 2015036774 A JP2015036774 A JP 2015036774A JP 2015036774 A JP2015036774 A JP 2015036774A JP 6291437 B2 JP6291437 B2 JP 6291437B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
communication
packet
communication packet
transfer destination
network system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015036774A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2016158225A (en
Inventor
陽平 片山
陽平 片山
益谷 仁士
仁士 益谷
彩公子 河井
彩公子 河井
勇貴 南
勇貴 南
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP2015036774A priority Critical patent/JP6291437B2/en
Publication of JP2016158225A publication Critical patent/JP2016158225A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6291437B2 publication Critical patent/JP6291437B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Description

本発明は、ネットワークシステムにおけるノード装置、パケットの転送方法、ノード装置を制御する制御装置、及びコンピュータをノード装置として機能させるプログラムに関する。   The present invention relates to a node device in a network system, a packet transfer method, a control device that controls the node device, and a program that causes a computer to function as the node device.

Openflowなどのフローベースの転送先判定を行うSDN(Software Defined Network)ネットワークシステムでは、ノード装置間の通信パケットは全てデータ通信として処理される(例えば、非特許文献1を参照。)。そして制御通信は全て、制御装置とノード装置との間で交換される。制御通信の例としては、ノード装置がフローベースの転送先判定を行うためのフロー設定のためのメッセージ送受信や、フローを監視するためのOAM(Operations, Administration, and Maintenance)などがある。図1は、非特許文献1のノード装置100が行う処理を説明する図である。ノード装置100は、例えば、パケットを送信する送信部10と、パケットを受信する受信部14と、フローベースの転送先判定を行う転送先判定部11と、を備えたネットワークインターフェース(NIF)120を備える。さらにノード装置100は、各NIF120で転送先が判定されたパケットを送信部14へ引き渡す転送回路13と、制御装置による設定要求を自ノード装置の各NIF120に実施する設定機能部12と、を備える。   In an SDN (Software Defined Network) network system that performs flow-based transfer destination determination such as Openflow, all communication packets between node devices are processed as data communication (see, for example, Non-Patent Document 1). All control communications are exchanged between the control device and the node device. Examples of control communication include message transmission / reception for flow setting for the node device to perform flow-based transfer destination determination, OAM (Operations, Administration, and Maintenance) for monitoring the flow. FIG. 1 is a diagram illustrating processing performed by the node device 100 of Non-Patent Document 1. The node device 100 includes, for example, a network interface (NIF) 120 including a transmission unit 10 that transmits a packet, a reception unit 14 that receives a packet, and a transfer destination determination unit 11 that performs flow-based transfer destination determination. Prepare. Further, the node device 100 includes a transfer circuit 13 that delivers a packet whose transfer destination has been determined by each NIF 120 to the transmission unit 14, and a setting function unit 12 that implements a setting request from the control device to each NIF 120 of the own node device. .

“OpenFlow Switch Specification Version 1.3.4”, “2 Switch Components”, Open Networking Foundation, March 27, 2014.“OpenFlow Specification Version 1.3.4”, “2 Switch Components”, Open Networking Foundation, March 27, 2014.

非特許文献のようなネットワークシステムに存在する課題について説明する。   The problem which exists in a network system like a nonpatent literature is demonstrated.

(課題1)制御装置への負荷集中
図2は、課題1を説明する図である。例えば、OAMの監視用通信のような通信頻度が高く、通信遅延値が小さいことが求められる制御通信は、ノード装置間で直接交換することが望ましい。しかし、従来のSDNネットワークシステムは、フローを監視するためのOAMに関しては必ず制御装置を介して制御通信が行われるように設計されており、制御装置に負荷が集中することになり、制御装置に高い性能が求められる。例えば、通信の正常性を監視するOAMのContinuity check (CC)を3msec間隔で送信する場合、1フローあたり0.3 kilo packet per sec (kpps)の負荷となり、0.1 million flow (M flow)を扱うには、制御装置は30Mpps程度の負荷を処理することとなる。なお、一般的に30Mpps程度の処理を行う通信装置は、450Gbps程度の処理が可能な通信装置である。
(Problem 1) Load Concentration on Control Device FIG. For example, control communication such as OAM monitoring communication that is required to have a high communication frequency and a low communication delay value is preferably exchanged directly between node devices. However, the conventional SDN network system is designed so that control communication is always performed via the control device for OAM for monitoring the flow, and the load is concentrated on the control device. High performance is required. For example, when transmitting OAM continuity check (CC) for monitoring the normality of communication at intervals of 3 msec, a load of 0.3 kilo packet per sec (kpps) per flow is applied, and 0.1 million flow (M flow). To handle the load, the control device processes a load of about 30 Mbps. Note that a communication apparatus that generally performs processing of about 30 Mbps is a communication apparatus that can perform processing of about 450 Gbps.

(課題2)パケットの混信
図3は、課題2を説明する図である。従来のSDNネットワークシステムは、ノード装置間で交換されるパケット通信について、制御通信かデータ通信かを識別する機構は備えていない。ここで、パケットの特定領域に制御通信を識別する情報が付与されたパケットを制御装置に転送するようにノード装置を設定することはできる。しかし、例えば、SDNネットワークシステム外の装置が、制御通信を識別する情報を付与されたパケットと同一のパケットをSDNネットワークシステムに入力すると、ノード装置はそのパケットが制御信号なのか外部のネットワークから入力された信号なのか判別できず混信することになる。
(Problem 2) Packet Interference FIG. 3 is a diagram for explaining Problem 2. The conventional SDN network system does not include a mechanism for identifying control communication or data communication for packet communication exchanged between node devices. Here, the node device can be set so as to transfer a packet in which information identifying control communication is assigned to a specific region of the packet to the control device. However, for example, when a device outside the SDN network system inputs the same packet to the SDN network system to which information for identifying control communication is added, the node device inputs from the external network whether the packet is a control signal. It is not possible to determine whether the signal is received or not, resulting in interference.

(課題3)フロー管理上の不具合
従来のSDNネットワークシステムは、例えばEthernet(登録商標)やIPなどの個別プロトコルで規定されたOAMのCC通信については実施可能であるが、フローに対するOAMの実施に次のような課題がある。
(Problem 3) Problems in flow management The conventional SDN network system can be implemented for OAM CC communication defined by individual protocols such as Ethernet (registered trademark) and IP, for example. There are the following problems.

例えば、制御装置がノード装置に対してCCによる監視対象のフロー情報とOAM情報とを組にしたフローエントリを追加し、さらに制御装置がノード装置に対して監視対象のフロー情報とOAM情報とを付与したCCパケットを送信することで、フローの監視を行うことは可能である。しかし、監視対象のフローのパケットを生成できる装置であって制御装置以外である装置が、OAM情報と等価な情報をパケットに付与する可能性があり、課題2と同様にパケットの混信が発生することがある。さらに、監視対象のフローとOAM用のフローとで異なるフローエントリが作られることでフローエントリの数が増え、全てのフローを監視するためにはフローエントリが二倍必要になる。また、検査対象のフローエントリが誤操作や誤動作によって消去されたとしてもOAM用のフローエントリさえ残っていれば到達性が確保されているように見える。このように、フローの管理上の困難性が発生することになる。   For example, the control device adds a flow entry in which the CC-monitored flow information and the OAM information are paired to the node device, and the control device sends the monitored flow information and the OAM information to the node device. It is possible to monitor the flow by transmitting the assigned CC packet. However, there is a possibility that a device that can generate a packet of the flow to be monitored and is other than the control device may give information equivalent to the OAM information to the packet, and packet interference occurs as in Problem 2. Sometimes. Furthermore, since different flow entries are created for the flow to be monitored and the flow for OAM, the number of flow entries increases, and twice the flow entries are required to monitor all the flows. Further, even if the flow entry to be inspected is erased due to an erroneous operation or malfunction, as long as the flow entry for OAM remains, reachability seems to be secured. In this way, there is a difficulty in managing the flow.

一方、監視対象のフロー情報とOAM情報とを組にしたフローエントリを追加しない方法も考えられる。制御装置がノード装置に対して監視対象のフロー情報とOAM情報とを付与したCCパケットのTime To Live(TTL)値を少なく設定して、フローエントリに依らずにOAM情報を付与したパケットを制御装置に戻すことでフローの監視を行う。しかし、監視対象のフローのパケットを生成する装置であって制御装置以外である装置が、TTL値を含めてOAM情報と等価な情報をパケットに付与する可能性があり、課題2と同様にパケットの混信が発生することがある。さらに、監視区間の最後のノード装置では、フローエントリとパケットとのマッチング結果が設定値と異なっていたとしてもTTL値が0であることのみで制御装置にパケットを転送してしまうことから、監視対象のフローのフローエントリの正常性を監視することが困難である。   On the other hand, a method of not adding a flow entry that is a combination of flow information to be monitored and OAM information is also conceivable. The control device sets the time to live (TTL) value of the CC packet to which the flow information and the OAM information to be monitored are added to the node device to be small, and controls the packet to which the OAM information is added regardless of the flow entry. The flow is monitored by returning to the device. However, there is a possibility that a device that generates a packet of the flow to be monitored and is other than the control device may add information equivalent to the OAM information including the TTL value to the packet. Interference may occur. Further, the last node device in the monitoring section transfers the packet to the control device only when the TTL value is 0 even if the matching result between the flow entry and the packet is different from the set value. It is difficult to monitor the normality of the flow entry of the target flow.

(課題4)プロトコルに対する柔軟性
従来のSDNネットワークシステムは、フローのL2がEthernet(登録商標)であることを前提としてマッチングを行うため、例えばEthernet(登録商標)とは異なる規格のL2プロトコルを扱うことができないという課題があった。
(Problem 4) Flexibility to protocol Since the conventional SDN network system performs matching on the assumption that the L2 of the flow is Ethernet (registered trademark), for example, it handles the L2 protocol of a standard different from Ethernet (registered trademark). There was a problem that it was not possible.

また、従来のSDNネットワークシステムは、フローマッチングのルールはEthernet(登録商標)/IP/TCPなどの標準で規定されたプロトコルスイートを前提として固定的に定められている。このため、例えば、フローマッチングを効率的に行うために既存のフローマッチングの仕組みと異なる仕組みのフローマッチングを導入することが困難という課題もある。   In the conventional SDN network system, the rule of flow matching is fixedly defined on the assumption of a protocol suite defined by standards such as Ethernet (registered trademark) / IP / TCP. For this reason, for example, in order to perform flow matching efficiently, there is a problem that it is difficult to introduce flow matching with a mechanism different from an existing flow matching mechanism.

(課題5)フロー数の制限
従来のSDNネットワークシステムのノード装置におけるフローマッチングは様々なフローを扱えるようにマッチングを行うフィールドが長く、かつ、任意ビットのマッチングルール(パケットのマッチング対象のビットが0と1とのいずれであってもマッチングするようなマッチングのルール)を扱うことができるように設計されているが、この設計は、フローエントリが長くなることで多くのメモリを消費する課題と、マッチングにかかる計算が複雑になる課題を持ち、ノード装置が収容可能なフロー数が増やしにくい。
(Problem 5) Limiting the number of flows The flow matching in the node device of the conventional SDN network system has a long matching field so that various flows can be handled, and an arbitrary bit matching rule (the packet matching target bit is 0). Is designed to handle matching rules that match in either case or 1), but this design consumes a lot of memory due to the long flow entry, There is a problem that the calculation for matching is complicated, and it is difficult to increase the number of flows that can be accommodated by the node device.

そこで、本発明は、上記課題1〜5を解決する、ノード装置、転送方法、制御装置、及びプログラムを提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a node device, a transfer method, a control device, and a program that solve the above-described problems 1 to 5.

本発明は、ネットワークシステムの外部から流入するパケットに専用ヘッダを付与して制御通信とデータ通信を識別し、ネットワークシステムの外部へ流出するパケットから専用ヘッダを削除して既存のネットワークシステムとも通信可能とすることとした。   In the present invention, a dedicated header is added to a packet flowing from the outside of the network system to identify control communication and data communication, and the dedicated header is deleted from the packet flowing out of the network system to communicate with an existing network system. It was decided that.

具体的には、本発明に係るノード装置は、通信パケットのフロー情報を用いた転送先判定を行うネットワークシステムのノード装置であって、
受信部で受信された通信パケットの送信元が自ネットワークシステム外であるか自ネットワークシステム内であるかを判定する送信元判定部と、
前記送信元判定部の判定で前記通信パケットの送信元が自ネットワークシステム外の場合に、前記通信パケットに対してデータ通信を示す通信種別識別情報を含む専用ヘッダを付与する専用ヘッダ付与部と、
前記送信元判定部の判定で前記通信パケットの送信元が自ネットワークシステム内の場合に、専用ヘッダに含まれる通信種別識別情報に基づいて前記通信パケットが制御通信かデータ通信かを判定するパケット種別判定部と、
前記パケット種別判定部の判定で前記通信パケットが制御通信である場合に、該通信パケットに指定された処理を実行する制御通信処理部と、
前記専用ヘッダ付与部で専用ヘッダを付与された通信パケット、前記パケット種別判定部でデータ通信と判定された通信パケット、及び前記制御通信処理部で処理された通信パケットの転送先を判定する転送先判定部と、
前記転送先判定部の判定で前記通信パケットの転送先が自ネットワークシステム外の場合に、前記通信パケットから専用ヘッダを削除する専用ヘッダ削除部と、
前記専用ヘッダ削除部で専用ヘッダを削除された通信パケット、及び前記転送先判定部で転送先が自ネットワークシステム内と判定された通信パケットを送信する送信部と、
を備えることを特徴とする。
Specifically, the node device according to the present invention is a node device of a network system that performs transfer destination determination using flow information of a communication packet,
A transmission source determination unit that determines whether the transmission source of the communication packet received by the reception unit is outside the local network system or within the local network system;
A dedicated header adding unit that adds a dedicated header including communication type identification information indicating data communication to the communication packet when the transmission source of the communication packet is outside the own network system in the determination of the transmission source determination unit;
A packet type for determining whether the communication packet is control communication or data communication based on communication type identification information included in a dedicated header when the transmission source of the communication packet is within the local network system as determined by the transmission source determination unit A determination unit;
When the communication packet is control communication as determined by the packet type determination unit, a control communication processing unit that executes processing specified in the communication packet;
A transfer destination that determines a transfer destination of a communication packet to which a dedicated header is added by the dedicated header adding unit, a communication packet that is determined to be data communication by the packet type determination unit, and a communication packet that is processed by the control communication processing unit A determination unit;
A dedicated header deleting unit that deletes a dedicated header from the communication packet when the transfer destination of the communication packet is outside the own network system in the determination of the transfer destination determining unit;
A transmission unit that transmits a communication packet in which the dedicated header is deleted by the dedicated header deletion unit, and a communication packet in which the transfer destination is determined to be in its own network system by the transfer destination determination unit;
It is characterized by providing.

具体的には、本発明に係る転送方法は、ネットワークシステムのノード装置で通信パケットのフロー情報を用いた転送先判定を行う転送方法であって、
受信部で受信された通信パケットの送信元が自ネットワークシステム外であるか自ネットワークシステム内であるかを判定する送信元判定手順と、
前記送信元判定手順の判定で前記通信パケットの送信元が自ネットワークシステム外の場合に、前記通信パケットに対してデータ通信を示す通信種別識別情報を含む専用ヘッダを付与する専用ヘッダ付与手順と、
前記送信元判定手順の判定で前記通信パケットの送信元が自ネットワークシステム内の場合に、専用ヘッダに含まれる通信種別識別情報に基づいて前記通信パケットが制御通信かデータ通信かを判定するパケット種別判定手順と、
前記パケット種別判定手順の判定で前記通信パケットが制御通信である場合に、該通信パケットに指定された処理を実行する制御通信処理手順と、
前記専用ヘッダ付与手順で専用ヘッダを付与された通信パケット、前記パケット種別判定手順でデータ通信と判定された通信パケット、及び前記制御通信処理手順で処理された通信パケットの転送先を判定する転送先判定手順と、
前記転送先判定手順の判定で前記通信パケットの転送先が自ネットワークシステム外の場合に、前記通信パケットから専用ヘッダを削除する専用ヘッダ削除手順と、
前記専用ヘッダ削除手順で専用ヘッダを削除された通信パケット、及び前記転送先判定手順で転送先が自ネットワークシステム内と判定された通信パケットを送信する送信手順と、
を行うことを特徴とする。
Specifically, a transfer method according to the present invention is a transfer method for performing transfer destination determination using flow information of a communication packet in a node device of a network system,
A transmission source determination procedure for determining whether the transmission source of the communication packet received by the reception unit is outside the local network system or within the local network system;
A dedicated header providing procedure for adding a dedicated header including communication type identification information indicating data communication to the communication packet when the transmission source of the communication packet is outside the own network system in the determination of the transmission source determination procedure;
Packet type for determining whether the communication packet is control communication or data communication based on communication type identification information included in a dedicated header when the transmission source of the communication packet is within the local network system in the determination of the transmission source determination procedure Judgment procedure;
A control communication processing procedure for executing processing specified in the communication packet when the communication packet is control communication in the determination of the packet type determination procedure;
A transfer destination for determining a transfer destination of a communication packet to which a dedicated header is added in the dedicated header adding procedure, a communication packet determined to be data communication in the packet type determining procedure, and a communication packet processed in the control communication processing procedure Judgment procedure;
A dedicated header deletion procedure for deleting a dedicated header from the communication packet when the transfer destination of the communication packet is outside the own network system in the determination of the transfer destination determination procedure;
A transmission procedure for transmitting a communication packet from which the dedicated header has been deleted in the dedicated header deletion procedure, and a communication packet in which the transfer destination is determined to be within its own network system in the transfer destination determination procedure;
It is characterized by performing.

具体的には、本発明に係る制御装置は、通信パケットのフロー情報を用いた転送先判定を行うネットワークシステムのノード装置を制御する制御装置であって、
前記ノード装置の、
送信元判定部に、受信部で受信された通信パケットの送信元が自ネットワークシステム外であるか自ネットワークシステム内であるかを判定させ、
専用ヘッダ付与部に、前記送信元判定部の判定で前記通信パケットの送信元が自ネットワークシステム外の場合に、前記通信パケットに対してデータ通信を示す通信種別識別情報を含む専用ヘッダを付与させ、
パケット種別判定部に、前記送信元判定部の判定で前記通信パケットの送信元が自ネットワークシステム内の場合に、専用ヘッダに含まれる通信種別識別情報に基づいて前記通信パケットが制御通信かデータ通信かを判定させ、
制御通信処理部に、前記パケット種別判定部の判定で前記通信パケットが制御通信である場合に、該通信パケットに指定された処理を実行させ、
転送先判定部に、前記専用ヘッダ付与部で専用ヘッダを付与された通信パケット、前記パケット種別判定部でデータ通信と判定された通信パケット、及び前記制御通信処理部で処理された通信パケットの転送先を判定させ、
専用ヘッダ削除部に、前記転送先判定部の判定で前記通信パケットの転送先が自ネットワークシステム外の場合に、前記通信パケットから専用ヘッダを削除させ、
送信部に、前記専用ヘッダ削除部で専用ヘッダを削除された通信パケット、及び前記転送先判定部で転送先が自ネットワークシステム内と判定された通信パケットを送信させる
ことを特徴とする。
Specifically, a control device according to the present invention is a control device that controls a node device of a network system that performs transfer destination determination using flow information of a communication packet,
Of the node device,
Let the transmission source determination unit determine whether the transmission source of the communication packet received by the reception unit is outside the local network system or within the local network system,
When a transmission source of the communication packet is outside the own network system as determined by the transmission source determination unit, a dedicated header including communication type identification information indicating data communication is attached to the communication packet. ,
In the packet type determination unit, when the transmission source of the communication packet is within the local network system as determined by the transmission source determination unit, the communication packet is controlled communication or data communication based on the communication type identification information included in the dedicated header. Determine whether
When the communication packet is control communication in the determination of the packet type determination unit, the control communication processing unit is caused to execute the process specified in the communication packet,
Transfer of a communication packet to which a dedicated header is added by the dedicated header adding unit to the transfer destination determining unit, a communication packet determined to be data communication by the packet type determining unit, and a communication packet processed by the control communication processing unit Let's judge the destination,
When the transfer destination of the communication packet is outside the own network system in the determination of the transfer destination determination unit, the dedicated header deletion unit deletes the dedicated header from the communication packet,
The transmission unit is configured to transmit the communication packet from which the dedicated header is deleted by the dedicated header deletion unit and the communication packet from which the transfer destination is determined to be within the own network system by the transfer destination determination unit.

通信パケットのフロー情報を用いた転送先判定を行うネットワークシステムにおいて、外部から流入するパケットに専用ヘッダの付与し、外部へ流出するパケットから専用ヘッダを除去することで、データ通信と制御通信を明確に識別できノード装置間で混信を防いで制御通信を扱うことが可能となる(課題2の解決)。さらに、ノード装置間で直接通信可能となるため制御装置の負荷が低減される(課題1の解決)。従って、本発明は、課題1と課題2を解決できるノード装置、転送方法、及び制御装置を提供することができる。   In a network system that performs forwarding destination determination using flow information of communication packets, data communication and control communication are clarified by adding a dedicated header to packets that flow from the outside and removing the dedicated header from packets that flow to the outside Thus, it becomes possible to handle the control communication while preventing interference between the node devices (solution of Problem 2). In addition, since direct communication is possible between the node devices, the load on the control device is reduced (solution to Problem 1). Therefore, the present invention can provide a node device, a transfer method, and a control device that can solve the problems 1 and 2.

本発明に係るノード装置の前記転送先判定部は、
通信パケットの転送先の判定に前記専用ヘッダを考慮する拡張転送先判定部と、
通信パケットの転送先の判定に前記専用ヘッダを考慮しないシフト転送先判定部と、
前記専用ヘッダに基づいて通信パケットを前記拡張転送先判定部か前記シフト転送先判定部に振り分けるパケット振分部と、
を有することを特徴とする。
The forwarding destination determining unit of the node device according to the present invention is
An extended transfer destination determination unit that considers the dedicated header in determining the transfer destination of a communication packet;
A shift transfer destination determination unit that does not consider the dedicated header in determining the transfer destination of the communication packet;
A packet distribution unit that distributes communication packets to the extended transfer destination determination unit or the shift transfer destination determination unit based on the dedicated header;
It is characterized by having.

パケットによって拡張転送先判定部とシフト転送先判定部を切り替えることで、フローのOAMを確実に実施でき(課題3の解決)、かつ、既存のネットワークシステムとの後方互換性を保つことができる。後方互換性を保つことができる理由は次の通りである。専用ヘッダ付与部は、受信したパケット全てに専用ヘッダを付与するが、既存ヘッダも残しており、従来のプロトコルスイート(Ethernet(登録商標)/IP/TCP系)のパケットであれば、シフト転送先判定部は既存ヘッダを用いてフローマッチングできる。このため、本発明は、既存のネットワークシステムとの後方互換性を保つことができる。   By switching between the extended transfer destination determination unit and the shift transfer destination determination unit depending on the packet, OAM of the flow can be reliably performed (solution of Problem 3) and backward compatibility with the existing network system can be maintained. The reason why backward compatibility can be maintained is as follows. The dedicated header adding unit adds a dedicated header to all received packets, but also retains the existing header. If the packet is a conventional protocol suite (Ethernet (registered trademark) / IP / TCP system), the shift transfer destination The determination unit can perform flow matching using the existing header. For this reason, the present invention can maintain backward compatibility with existing network systems.

本発明に係るノード装置の前記パケット種別判定部は、
前記通信パケットがデータ通信と判定した場合に、前記通信パケットのプロトコルスイートを識別する情報を前記専用ヘッダに付与する機能を有することを特徴とする。
The packet type determination unit of the node device according to the present invention,
When the communication packet is determined to be data communication, it has a function of giving information for identifying a protocol suite of the communication packet to the dedicated header.

新しいL2プロトコルを処理可能となる効果や、既存のプロトコルスイートとは異なるプロトコルスイートで構成されるフローを、既存のプロトコルスイートと併存させて処理することが可能となる(課題4の解決)。   The effect of enabling processing of the new L2 protocol and the flow composed of a protocol suite different from the existing protocol suite can be processed together with the existing protocol suite (solution of Problem 4).

本発明に係るノード装置の前記拡張転送先判定部は、
通信パケットが自ネットワークシステム内にある他のノード装置を転送先とする場合に、前記通信パケットに専用ラベルフィールドを形成して前記他のノード装置の転送ラベルを付与、又は前記専用ラベルフィールドの転送ラベルを書き換え、
他の場合に、前記専用ラベルフィールドの転送ラベルを削除する
機能を有することを特徴とする。
The extended transfer destination determination unit of the node device according to the present invention,
When a communication packet uses another node device in its own network system as a transfer destination, a dedicated label field is formed in the communication packet to give a transfer label of the other node device, or transfer of the dedicated label field Rewrite the label,
In other cases, the transfer label in the dedicated label field is deleted.

パケットに専用ラベルフィールドを形成し、転送先のノード装置のラベルを付与することで、ノード装置間でのフローマッチングを単純化でき、フローテーブルを小さく抑え、かつ、パケットを高速に転送することができる(課題5の解決)。   By forming a dedicated label field in the packet and assigning the label of the destination node device, flow matching between the node devices can be simplified, the flow table can be kept small, and the packet can be transferred at high speed. Yes (Solving Problem 5)

本発明に係るプログラムは、コンピュータを前記ノード装置として機能させる。本発明に係るノード装置はコンピュータとプログラムによっても実現でき、プログラムを記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。   The program according to the present invention causes a computer to function as the node device. The node device according to the present invention can be realized by a computer and a program, and the program can be recorded on a recording medium or provided through a network.

本発明は、上記課題1〜5を解決する、ノード装置、転送方法、制御装置、及びプログラムを提供することができる。   The present invention can provide a node device, a transfer method, a control device, and a program that solve the problems 1 to 5 described above.

ノード装置が行う処理を説明する図である。It is a figure explaining the process which a node apparatus performs. 本発明が解決しようとする課題を説明する図である。It is a figure explaining the subject which the present invention tends to solve. 本発明が解決しようとする課題を説明する図である。It is a figure explaining the subject which the present invention tends to solve. 本発明に係るノード装置と制御装置を含むネットワークシステムの構成例を説明する図である。(a)(b)(c)は図15に説明するパケットのフォーマットである。It is a figure explaining the structural example of the network system containing the node apparatus and control apparatus which concern on this invention. (A), (b), and (c) are packet formats described in FIG. 本発明に係るノード装置が行う処理を説明する図である。It is a figure explaining the process which the node apparatus which concerns on this invention performs. 本発明に係るノード装置が行うデータ通信設定を説明するシーケンス図である。It is a sequence diagram explaining the data communication setting which the node apparatus which concerns on this invention performs. 本発明に係るノード装置が行う制御通信設定を説明するシーケンス図である。It is a sequence diagram explaining the control communication setting which the node apparatus which concerns on this invention performs. 本発明がどのように課題を解決したかを説明する図である。It is a figure explaining how this invention solved the subject. 本発明がどのように課題を解決したかを説明する図である。It is a figure explaining how this invention solved the subject. 本発明に係るノード装置が行う処理を説明する図である。It is a figure explaining the process which the node apparatus which concerns on this invention performs. 本発明に係るノード装置のシフト転送先判定部の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of the shift transfer destination determination part of the node apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るノード装置と制御装置を含むネットワークシステムの構成例を説明する図である。It is a figure explaining the structural example of the network system containing the node apparatus and control apparatus which concern on this invention. 本発明に係るノード装置が行う処理を説明する図である。It is a figure explaining the process which the node apparatus which concerns on this invention performs. 本発明に係るノード装置が行うデータ通信設定を説明するシーケンス図である。It is a sequence diagram explaining the data communication setting which the node apparatus which concerns on this invention performs. 本発明に係るノード装置と制御装置を含むネットワークシステムでのパケットフォーマットの例を説明する図である。It is a figure explaining the example of the packet format in the network system containing the node apparatus and control apparatus which concern on this invention. 本発明に係るノード装置と制御装置を含むネットワークシステムでのパケットフォーマットの例を説明する図である。It is a figure explaining the example of the packet format in the network system containing the node apparatus and control apparatus which concern on this invention.

添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are examples of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments. In the present specification and drawings, the same reference numerals denote the same components.

(実施形態1)
図4は、本実施形態のネットワークシステム301の構成例を説明する図である。ネットワークシステム301は、SDNネットワークシステムであり、複数の第一ノード装置101とこれらを制御する制御装置150を含む。これらの装置は相互に接続され、データ通信及び制御通信を行うことができる。
(Embodiment 1)
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of the network system 301 according to the present embodiment. The network system 301 is an SDN network system, and includes a plurality of first node devices 101 and a control device 150 that controls them. These devices are connected to each other and can perform data communication and control communication.

第一ノード装置101の一部又は全部は、ネットワークシステム301の外部のネットワークシステム(300A、300B)が含む第二ノード装置100と接続している。第二ノード装置100は、図1で説明したノード装置100である。   Part or all of the first node device 101 is connected to the second node device 100 included in the network system (300A, 300B) outside the network system 301. The second node device 100 is the node device 100 described in FIG.

図4には、ネットワークシステム301で送受されるパケットのフォーマット(a)(b)(c)も記載している。図15にフォーマット(a)(b)(c)の具体例を説明する。ネットワークシステム301とネットワークシステム(300A、300B)との間で送受されるパケットのフォーマットは従来から規定されている図15のフォーマット(a)である。一方、ネットワークシステム301内で転送されるデータ通信のパケットフォーマットは図15のフォーマット(b)であり、制御通信のパケットフォーマットは図15のフォーマット(c)である。   FIG. 4 also shows the formats (a), (b), and (c) of packets transmitted and received by the network system 301. A specific example of the formats (a), (b), and (c) will be described with reference to FIG. The format of a packet transmitted and received between the network system 301 and the network system (300A, 300B) is the format (a) of FIG. On the other hand, the packet format of data communication transferred within the network system 301 is the format (b) of FIG. 15, and the packet format of control communication is the format (c) of FIG.

図5は、第一ノード装置101が行う処理を説明する図である。第一ノード装置101は、通信パケットのフロー情報を用いた転送先判定を行うネットワークシステムのノード装置であって、
受信部で受信された通信パケットの送信元が自ネットワークシステム外であるか自ネットワークシステム内であるかを判定する送信元判定部21と、
送信元判定部21の判定で前記通信パケットの送信元が自ネットワークシステム外の場合に、前記通信パケットに対してデータ通信を示す通信種別識別情報を含む専用ヘッダを付与する専用ヘッダ付与部22と、
送信元判定部21の判定で前記通信パケットの送信元が自ネットワークシステム内の場合に、専用ヘッダに含まれる通信種別識別情報に基づいて前記通信パケットが制御通信かデータ通信かを判定するパケット種別判定部(23a、23b)と、
パケット種別判定部(23a、23b)の判定で前記通信パケットが制御通信である場合に、該通信パケットに指定された処理を実行する制御通信処理部(24a、24b)と、
専用ヘッダ付与部22で専用ヘッダを付与された通信パケット、パケット種別判定部23aでデータ通信と判定された通信パケット、及び制御通信処理部24aで処理された通信パケットの転送先を判定する転送先判定部11aと、
転送先判定部11aの判定で前記通信パケットの転送先が自ネットワークシステム外の場合に、前記通信パケットから専用ヘッダを削除する専用ヘッダ削除部25と、
専用ヘッダ削除部25で専用ヘッダを削除された通信パケット、及び転送先判定部11aで転送先が自ネットワークシステム内と判定された通信パケットを送信する送信部14と、
を備えることを特徴とする。
FIG. 5 is a diagram for explaining processing performed by the first node device 101. The first node device 101 is a node device of a network system that performs transfer destination determination using flow information of a communication packet,
A transmission source determination unit 21 for determining whether the transmission source of the communication packet received by the reception unit is outside the local network system or within the local network system;
A dedicated header adding unit 22 for adding a dedicated header including communication type identification information indicating data communication to the communication packet when the transmission source of the communication packet is outside the own network system as determined by the transmission source determining unit 21; ,
Packet type for determining whether the communication packet is control communication or data communication based on communication type identification information included in a dedicated header when the transmission source of the communication packet is within the own network system as determined by the transmission source determination unit 21 A determination unit (23a, 23b);
A control communication processing unit (24a, 24b) that executes processing specified in the communication packet when the communication packet is control communication as determined by the packet type determination unit (23a, 23b);
Transfer destination for determining the transfer destination of the communication packet to which the dedicated header is added by the dedicated header adding unit 22, the communication packet determined to be data communication by the packet type determining unit 23a, and the communication packet processed by the control communication processing unit 24a A determination unit 11a;
A dedicated header deleting unit 25 for deleting a dedicated header from the communication packet when the transfer destination of the communication packet is outside the own network system as determined by the transfer destination determining unit 11a;
A transmission unit 14 that transmits the communication packet from which the dedicated header is deleted by the dedicated header deletion unit 25 and the communication packet in which the transfer destination is determined to be within the own network system by the transfer destination determination unit 11a;
It is characterized by providing.

第一ノード装置101のNIF121は、受信部10、送信元判定部21、専用ヘッダ付与部22、パケット種別判定部(23a、23b)、制御通信処理部(24a、24b)、転送先判定部11a、専用ヘッダ削除部25、及び送信部14を有する。また、第一ノード装置101は、各NIF121で転送先が判定されたパケットをパケット種別判定部23bへ引き渡す転送回路13と、制御装置による設定要求を自ノード装置の各NIF121に実施する設定機能部12と、を備える。   The NIF 121 of the first node device 101 includes a reception unit 10, a transmission source determination unit 21, a dedicated header addition unit 22, a packet type determination unit (23a, 23b), a control communication processing unit (24a, 24b), and a transfer destination determination unit 11a. A dedicated header deleting unit 25 and a transmitting unit 14. The first node device 101 also transfers a packet whose transfer destination has been determined by each NIF 121 to the packet type determination unit 23b, and a setting function unit that implements a setting request from the control device to each NIF 121 of the own node device. 12.

第一ノード装置101の動作を詳細に説明する。
受信部10は、パケットを第一ノード装置101外から受信する(ステップS401)。受信部10が受信するパケットのフォーマットは、第一ノード装置101が含まれるSDNネットワークシステム301外からのデータ通信であれば図15のフォーマット(a)であり、制御装置150等SDNネットワークシステム301内で生成された制御通信であれば図15のフォーマット(c)である。
送信元判定部21の判定部1は、装置の記憶域に予めターミナルなどから設定された設定値が制御装置150と接続するNIFであることを示す場合に、受信したパケットを設定機能部12に送る(ステップS402)。
設定機能部12は制御装置150からの設定要求を解釈し、各NIF121に必要な設定を施す(ステップS403)。なお、本実施形態では制御装置150と接続されるNIFとそれ以外のNIFとを共通化しているが、制御装置150と接続されるNIFとを他のNIFとで種別を分けて設置しても良い。
送信元判定部21の判定部2は、制御装置150から予め通知された設定情報によって、NIF121の接続先がSDNネットワークシステム外の装置であるかを識別する。判定部2は、NIF121の接続先がSDNネットワークシステム外の装置である場合、パケットを専用ヘッダ付与部22に送り、それ以外の場合、パケットを通信種別情報判定部23aに送る(ステップS405、S406)。
専用ヘッダ付与部22は、通信種別がデータ通信であることを示す専用ヘッダをパケットに付与する(ステップS407)。ここで、当該データ通信のパケットのフォーマットが図15のフォーマット(a)からフォーマット(b)となる。
通信種別情報判定部23aはパケットの専用ヘッダの通信種別を示す情報によりデータ通信であるか、制御通信であるかを判定して(ステップS408)、データ通信である場合、該パケットを転送先判定部11aに送り、それ以外の場合、該パケットを制御通信処理部24aに送る(ステップS409)。
転送先判定部11aは、パケットの専用ヘッダを含む情報を用いて、フローテーブルからパケットのフローを検索し、該パケットの適切な出力先NIFを選択して待ち行列に格納する(ステップS410)。
転送回路13は各NIFの転送先判定部11aの待ち行列をチェックし、適切な出力先NIFへ順次パケットを転送する(ステップS411)。
制御通信処理部24aは、制御通信のパケットを受信すると、制御装置から予め要求された処理があればその処理をパケットに施し、該パケットが自分宛であるかを確認し(ステップS412)、自分宛である場合は受信し、それ以外の場合は転送先判定部11aに送る(ステップS413)。また、制御通信処理部24aは、制御装置150からパケット生成の要求を受けると、要求に従って、例えばOAM用のCCパケットを生成して転送先判定部11aに送る(ステップS414)。
通信種別情報判定部23bは、転送回路13を経由してきたパケットの専用ヘッダの種別情報により、該パケットがデータ通信か制御通信かを判定し(ステップ415)、データ通信である場合、判定部3へ送り、制御通信である場合、制御通信処理部24bへ送る(ステップS416)。
制御通信処理部24bは、制御パケットを受信すると、制御装置150から予め要求された処理があればその処理をパケットに施し(ステップS417)、該パケットが自分宛であるかを確認し、自分宛である場合は受信し、それ以外は判定部3に転送する(ステップS418)。
判定部3は、制御装置150から予め通知された設定情報によって、NIFの接続先がSDNネットワークシステム外の装置であるかを識別する(ステップS419)。判定部3は、NIFの接続先がSDNネットワークシステム外の装置である場合、パケットを専用ヘッダ除去部25に送り、それ以外の場合、パケットを送信部14に送る(ステップS420)。
専用ヘッダ除去部25は、専用ヘッダをパケットから除去して送信部14へ送る(ステップS421)。ここで、データ通信のパケットのフォーマットが図15のフォーマット(b)からフォーマット(a)となる。
送信部14は、パケットを第一ノード装置外(他の第一ノード装置101、制御装置150、又は第二ノード装置100)へ送信する(ステップS422)。
The operation of the first node device 101 will be described in detail.
The receiving unit 10 receives the packet from outside the first node device 101 (step S401). The format of the packet received by the receiving unit 10 is the format (a) of FIG. 15 if the data communication is from outside the SDN network system 301 including the first node device 101, and is within the SDN network system 301 such as the control device 150. 15 is the format (c) of FIG.
The determination unit 1 of the transmission source determination unit 21 sends the received packet to the setting function unit 12 when the setting value preset in the storage area of the device from the terminal or the like indicates the NIF connected to the control device 150. Send (step S402).
The setting function unit 12 interprets the setting request from the control device 150 and performs necessary settings for each NIF 121 (step S403). In this embodiment, the NIF connected to the control device 150 is shared with other NIFs. However, the NIF connected to the control device 150 may be installed separately from other NIFs. good.
The determination unit 2 of the transmission source determination unit 21 identifies whether the connection destination of the NIF 121 is a device outside the SDN network system based on setting information notified in advance from the control device 150. When the connection destination of the NIF 121 is a device outside the SDN network system, the determination unit 2 sends the packet to the dedicated header adding unit 22, and otherwise sends the packet to the communication type information determination unit 23a (steps S405 and S406). ).
The dedicated header adding unit 22 adds a dedicated header indicating that the communication type is data communication to the packet (step S407). Here, the format of the data communication packet is changed from the format (a) to the format (b) in FIG.
The communication type information determination unit 23a determines whether the communication is data communication or control communication based on the information indicating the communication type of the dedicated header of the packet (step S408). Otherwise, the packet is sent to the control communication processing unit 24a (step S409).
The transfer destination determination unit 11a searches for the flow of the packet from the flow table using information including the dedicated header of the packet, selects an appropriate output destination NIF of the packet, and stores it in the queue (step S410).
The transfer circuit 13 checks the queue of the transfer destination determination unit 11a of each NIF, and sequentially transfers the packets to an appropriate output destination NIF (step S411).
When the control communication processing unit 24a receives the control communication packet, if there is a process requested in advance by the control device, the control communication processing unit 24a performs the process on the packet and checks whether the packet is addressed to itself (step S412). If it is addressed, it is received; otherwise, it is sent to the transfer destination determination unit 11a (step S413). Further, when receiving a packet generation request from the control device 150, the control communication processing unit 24a generates, for example, an OAM CC packet in accordance with the request and sends it to the transfer destination determination unit 11a (step S414).
The communication type information determination unit 23b determines whether the packet is data communication or control communication based on the type information of the dedicated header of the packet that has passed through the transfer circuit 13 (step 415). If it is a control communication, it is sent to the control communication processing unit 24b (step S416).
When the control communication processing unit 24b receives the control packet, if there is a process requested in advance by the control device 150, the control communication processing unit 24b performs the process on the packet (step S417), confirms whether the packet is addressed to itself, Is received, otherwise it is transferred to the determination unit 3 (step S418).
The determination unit 3 identifies whether the connection destination of the NIF is a device outside the SDN network system based on the setting information notified in advance from the control device 150 (step S419). When the connection destination of the NIF is an apparatus outside the SDN network system, the determination unit 3 sends the packet to the dedicated header removal unit 25, and otherwise sends the packet to the transmission unit 14 (step S420).
The dedicated header removing unit 25 removes the dedicated header from the packet and sends it to the transmitting unit 14 (step S421). Here, the format of the data communication packet is changed from the format (b) in FIG. 15 to the format (a).
The transmission unit 14 transmits the packet to the outside of the first node device (other first node device 101, control device 150, or second node device 100) (step S422).

制御装置150は、通信パケットのフロー情報を用いた転送先判定を行うネットワークシステムのノード装置101を制御する制御装置であって、
ノード装置101の、
送信元判定部21に、受信部10で受信された通信パケットの送信元が自ネットワークシステム外であるか自ネットワークシステム内であるかを判定させ、
専用ヘッダ付与部22に、送信元判定部21の判定で前記通信パケットの送信元が自ネットワークシステム外の場合に、前記通信パケットに対してデータ通信を示す通信種別識別情報を含む専用ヘッダを付与させ、
パケット種別判定部(23a、23b)に、送信元判定部21の判定で前記通信パケットの送信元が自ネットワークシステム内の場合に、専用ヘッダに含まれる通信種別識別情報に基づいて前記通信パケットが制御通信かデータ通信かを判定させ、
制御通信処理部(24a、24b)に、パケット種別判定部(23a、23b)の判定で前記通信パケットが制御通信である場合に、該通信パケットに指定された処理を実行させ、
転送先判定部11aに、前記専用ヘッダ付与部で専用ヘッダを付与された通信パケット、パケット種別判定部23aでデータ通信と判定された通信パケット、及び制御通信処理部24aで処理された通信パケットの転送先を判定させ、
専用ヘッダ削除部25に、転送先判定部11aの判定で前記通信パケットの転送先が自ネットワークシステム外の場合に、前記通信パケットから専用ヘッダを削除させ、
送信部14に、専用ヘッダ削除部25で専用ヘッダを削除された通信パケット、及び転送先判定部11aで転送先が自ネットワークシステム内と判定された通信パケットを送信させる
ことを特徴とする。
The control device 150 is a control device that controls the node device 101 of the network system that performs transfer destination determination using the flow information of the communication packet.
Of the node device 101,
The transmission source determination unit 21 determines whether the transmission source of the communication packet received by the reception unit 10 is outside the local network system or within the local network system,
When the transmission source determination unit 21 determines that the transmission source of the communication packet is outside its own network system, a dedicated header including communication type identification information indicating data communication is added to the communication packet. Let
When the transmission source determination unit 21 determines that the transmission source of the communication packet is within its own network system, the packet type determination unit (23a, 23b) transmits the communication packet based on the communication type identification information included in the dedicated header. Determine whether control communication or data communication,
When the communication packet is control communication as determined by the packet type determination unit (23a, 23b), the control communication processing unit (24a, 24b) executes the process specified in the communication packet,
The communication packet to which the dedicated header is added by the dedicated header adding unit, the communication packet determined to be data communication by the packet type determining unit 23a, and the communication packet processed by the control communication processing unit 24a are transferred to the transfer destination determining unit 11a. Determine the forwarding destination,
The dedicated header deleting unit 25 deletes the dedicated header from the communication packet when the transfer destination of the communication packet is outside the own network system as determined by the transfer destination determining unit 11a.
The transmission unit 14 is configured to transmit the communication packet from which the dedicated header is deleted by the dedicated header deletion unit 25 and the communication packet from which the transfer destination is determined to be within the own network system by the transfer destination determination unit 11a.

図6及び図7は、第一ノード装置101が図5で説明した処理を行うように制御装置150から各第一ノード装置101に対して行う設定シーケンスを説明する図である。図6は、データ通信についての設定を説明し、図7は制御通信についての設定を説明したものである。なお、当該設定は、制御装置から各第一ノード装置101へプログラムを送り、各第一ノード装置101に該プログラムを実行させることで実施することができる。   FIGS. 6 and 7 are diagrams for explaining a setting sequence performed from the control device 150 to each first node device 101 so that the first node device 101 performs the processing described in FIG. FIG. 6 illustrates settings for data communication, and FIG. 7 illustrates settings for control communication. The setting can be performed by sending a program from the control device to each first node device 101 and causing each first node device 101 to execute the program.

まず、図6のデータ通信に関する設定から説明する。設定前の状態では、第二ノード装置100から転送されてきたパケット(フォーマット(a))は、SDNネットワークシステム301内でのフォーマットと異なるため、第一ノード装置101で破棄される。
制御装置から第一ノード装置へ設定のプログラムが送られ(ステップS111、S113)、設定が開始される。ステップS111は、第二ノード装置100に接続される第一ノード装置101の受信部10で受信するパケットに、通信種別がデータ通信の専用ヘッダを付与する設定と、第二ノード装置100に接続される第一ノード装置101の送信部14で送信するパケットから専用ヘッダを除去する設定の要求である。ステップS113は、第一ノード装置101の転送判定部11aでデータ通信パケットを転送する設定の要求である。ステップS112及びステップS114は、それぞれステップS111及びステップS113の要求を実施する。そして、第一ノード装置101の設定が終了した後、第二ノード装置100から転送されてきたパケット(フォーマット(a))は、第一ノード装置101で専用ヘッダが付加されてフォーマット(b)となり、SDNネットワークシステム301内で転送が可能になる。そして、当該パケットは、SDNネットワークシステム301から流出する際に第一ノード装置101で専用ヘッダが削除され、フォーマット(a)に戻る。このため、従前の第二ノード装置100は、当該パケットを受信することができる。すなわち、従前のSDNネットワーク300AからSDNネットワーク300Bへパケット転送がなされる場合であっても、パケットフォーマットが異なるSDNネットワーク301が存在を考慮せずパケットの転送が可能となる。
First, the setting relating to data communication in FIG. 6 will be described. In a state before setting, the packet (format (a)) transferred from the second node device 100 is discarded by the first node device 101 because it is different from the format in the SDN network system 301.
A setting program is sent from the control device to the first node device (steps S111 and S113), and the setting is started. Step S111 is connected to the second node device 100 with a setting in which the communication type adds a dedicated header for data communication to the packet received by the receiving unit 10 of the first node device 101 connected to the second node device 100. This is a setting request for removing the dedicated header from the packet transmitted by the transmission unit 14 of the first node device 101. Step S113 is a setting request for transferring the data communication packet by the transfer determination unit 11a of the first node device 101. Step S112 and step S114 implement the request of step S111 and step S113, respectively. Then, after the setting of the first node device 101 is completed, the packet (format (a)) transferred from the second node device 100 is added with a dedicated header in the first node device 101 to become the format (b). Transfer within the SDN network system 301 becomes possible. When the packet flows out of the SDN network system 301, the first node device 101 deletes the dedicated header and returns to the format (a). For this reason, the former second node device 100 can receive the packet. That is, even when a packet is transferred from the previous SDN network 300A to the SDN network 300B, the packet can be transferred without considering the existence of the SDN network 301 having a different packet format.

続いて、図7の制御通信に関する設定を説明する。制御装置150から各第一ノード装置101へ設定のプログラムが送られ、設定が開始される。ステップS121、ステップS122、及びステップS123は、それぞれ第一ノード装置101の制御通信処理部(24a、24b)に制御通信のパケットについての送信、転送、及び受信を設定する要求である。そして、それぞれの第一ノード装置101は、ステップS124、ステップS125、及びステップS126で制御通信のパケットについての送信、転送、及び受信を設定する。設定が完了した後は、第一ノード装置(1)で送信された制御通信のパケットが第一ノード装置(2)で転送され、第一ノード装置(3)で受信される。なお、第一ノード装置(2)は、制御通信のパケットの受信タイムアウト等で故障を検知した場合(ステップS127)、制御装置150へ故障検知を通知する(ステップS128)。   Next, settings related to control communication in FIG. 7 will be described. A setting program is sent from the control device 150 to each first node device 101, and the setting is started. Steps S121, S122, and S123 are requests for setting transmission, transfer, and reception of control communication packets in the control communication processing units (24a, 24b) of the first node device 101, respectively. Each of the first node devices 101 sets transmission, transfer, and reception of the control communication packet in step S124, step S125, and step S126. After the setting is completed, the control communication packet transmitted by the first node device (1) is transferred by the first node device (2) and received by the first node device (3). If the first node device (2) detects a failure due to a reception timeout of the control communication packet (step S127), the first node device (2) notifies the control device 150 of the failure detection (step S128).

図8は、本実施形態のSDNネットワークシステムが課題1を解決できていることを説明する図である。図8(a)は、従前の課題1を有するネットワークシステムであり、制御装置150は監視を含む全ての制御通信の始点と終点になるため、非常に高負荷となっていた。図8(b)は、本実施形態のネットワークシステムであり、第一ノード装置101は監視などの制御通信をノード装置間で交換し、故障などを検知した場合のみ制御装置150に通知する。このため、制御装置150は、制御通信として設定と故障報告受信のみ行うので負荷が大幅に低減する。従って、本実施形態のSDNネットワークシステムは課題1を解決している。   FIG. 8 is a diagram for explaining that the SDN network system according to the present embodiment can solve the first problem. FIG. 8A shows a network system having the conventional problem 1, and the control device 150 becomes a very high load because it becomes the start point and end point of all control communication including monitoring. FIG. 8B shows the network system of this embodiment. The first node device 101 exchanges control communication such as monitoring between node devices, and notifies the control device 150 only when a failure or the like is detected. For this reason, since the control device 150 only performs setting and failure report reception as control communication, the load is greatly reduced. Therefore, the SDN network system of this embodiment solves the problem 1.

図9は、本実施形態のSDNネットワークシステムが課題2を解決できていることを説明する図である。図9(a)は、従前の課題2を有するネットワークシステムであり、SDNネットワークシステム300AからSDNネットワークシステム300Bへ送信したパケットがSDNネットワークシステム300C内の制御通信に使用される情報と同じ情報を持つ場合、制御装置に誤転送されてしまっていた。図9(b)は、本実施形態のSDNネットワークシステム301であり、SDNネットワークシステム300Aから送信されたパケットはSDNネットワークシステム301内で必ずデータ通信として区分されるため、制御装置150に誤転送されることはなく、宛先のSDNネットワークシステム300Bへ転送される。従って、本実施形態のSDNネットワークシステムは課題2を解決している。   FIG. 9 is a diagram for explaining that the SDN network system of this embodiment can solve the problem 2. FIG. 9A is a network system having the conventional problem 2, and a packet transmitted from the SDN network system 300A to the SDN network system 300B has the same information as information used for control communication in the SDN network system 300C. In this case, it was transferred to the control device by mistake. FIG. 9B shows the SDN network system 301 according to the present embodiment. Since the packet transmitted from the SDN network system 300A is always classified as data communication in the SDN network system 301, it is erroneously transferred to the control device 150. Without being transferred to the destination SDN network system 300B. Therefore, the SDN network system of this embodiment solves the problem 2.

(実施形態2)
本実施形態のネットワークシステムの構成及びパケットのフォーマットは、実施形態1と同じである。
(Embodiment 2)
The configuration of the network system and the packet format of this embodiment are the same as those of the first embodiment.

図10は、第一ノード装置101Aが行う処理を説明する図である。第一ノード装置101Aと図5の第一ノード装置101との違いは、転送判定部11aが判定部4、シフト転送先判定部31、及び拡張転送先判定部32で構成されている点である。すなわち、転送先判定部11aは、通信パケットの転送先の判定に前記専用ヘッダを考慮する拡張転送先判定部32と、通信パケットの転送先の判定に前記専用ヘッダを考慮しないシフト転送先判定部31と、前記専用ヘッダに基づいて通信パケットを拡張転送先判定部32かシフト転送先判定部31に振り分けるパケット振分部(判定部4)と、
を有する。
FIG. 10 is a diagram illustrating processing performed by the first node device 101A. The difference between the first node device 101A and the first node device 101 in FIG. 5 is that the transfer determination unit 11a includes a determination unit 4, a shift transfer destination determination unit 31, and an extended transfer destination determination unit 32. . That is, the transfer destination determination unit 11a includes an extended transfer destination determination unit 32 that considers the dedicated header in determining the transfer destination of the communication packet, and a shift transfer destination determination unit that does not consider the dedicated header in the determination of the transfer destination of the communication packet. 31 and a packet distribution unit (determination unit 4) that distributes communication packets to the extended transfer destination determination unit 32 or the shift transfer destination determination unit 31 based on the dedicated header,
Have

図11は、シフト転送先判定部31が転送先を判定する手法を説明する図である。図11(b)及び(c)は、図4(b)及び(c)で説明したフォーマットと同じである。シフト転送先判定部31は、パケットの専用ヘッダを除いた部分を用いて、フローテーブルからパケットのフローを検索し、該パケットの適切な出力先NIFを選択して待ち行列に格納する。拡張転送先判定部32は、パケットの専用ヘッダを含む情報を用いて、フローテーブルからパケットのフローを検索し、該パケットの適切な出力先NIFを選択して待ち行列に格納する。   FIG. 11 is a diagram illustrating a method in which the shift transfer destination determination unit 31 determines a transfer destination. FIGS. 11B and 11C are the same as the formats described in FIGS. 4B and 4C. The shift transfer destination determination unit 31 searches the flow of the packet from the flow table using the part excluding the dedicated header of the packet, selects an appropriate output destination NIF of the packet, and stores it in the queue. The extended transfer destination determination unit 32 searches the flow of the packet from the flow table using information including the dedicated header of the packet, selects an appropriate output destination NIF of the packet, and stores it in the queue.

判定部4は、設定情報(シフト転送先判定部へ転送されるプロトコルスイート値のリスト、または、拡張転送先判定部へ転送されるプロトコルスイート値のリストのいずれかもしくは両方)が制御装置150から予め通知されている。あるいは、判定部4は、第一ノード装置の記憶域に設定情報(同上)が予めターミナルなどから設定されている。そして、判定部4は、上記設定情報のいずれかをもしくは両方を用い、受信したパケットの専用ヘッダフィールドのプロトコルスイート値に基づいて当該パケットをシフト転送先判定部へ送るか、拡張転送先判定部に送るかを決定する。   The determination unit 4 receives setting information (either or both of a list of protocol sweet values transferred to the shift transfer destination determination unit and a list of protocol sweet values transferred to the extended transfer destination determination unit) from the control device 150. It is notified beforehand. Alternatively, in the determination unit 4, setting information (same as above) is set in advance in the storage area of the first node device from a terminal or the like. Then, the determination unit 4 uses either or both of the setting information, and sends the packet to the shift transfer destination determination unit based on the protocol suite value of the dedicated header field of the received packet, or the extended transfer destination determination unit Decide what to send to.

本実施形態の第一ノード装置101Aが課題3を解決することを説明する。課題3を再度説明すれば、次の通りである。
従前のSDNネットワークシステムでは、OAM情報を付与されたパケットをノード装置が監視パケットと峻別して制御装置に転送する場合、かつ、制御装置以外がOAM情報と等価な情報をデータ通信のパケットに付与した場合に、
(不具合1)制御装置以外にてOAM情報と等価な情報を付与されたデータ通信のパケットがノード装置にて誤って監視パケットとして処理されてしまう可能性、
(不具合2)ノード装置にて監視対象であるデータ通信のフローとOAM用のフローとで異なるフローエントリが作られることでフローエントリの数が増え、全てのフローを監視するためにはフローエントリが二倍必要
(不具合3)監視対象のフローエントリが誤操作や誤動作によって消去されたとしてもOAM用のフローエントリさえ残っていれば到達性が確保されているように見える可能性、
という不具合があった。
It will be described that the first node device 101A of the present embodiment solves the problem 3. The problem 3 will be described again as follows.
In a conventional SDN network system, when a node device distinguishes a packet with OAM information from a monitoring packet and transfers the packet to a control device, information other than the control device adds information equivalent to OAM information to a data communication packet. If
(Bug 1) The possibility that a packet of data communication to which information equivalent to OAM information other than the control device is given is erroneously processed as a monitoring packet by the node device,
(Bug 2) The number of flow entries is increased by creating different flow entries for the data communication flow and the OAM flow to be monitored in the node device. In order to monitor all the flows, a flow entry is required. Double required (Bug 3) Even if the flow entry to be monitored is erased due to an erroneous operation or malfunction, the reachability may seem to be ensured if only the flow entry for OAM remains,
There was a problem that.

本実施形態では、制御装置以外にてOAM情報と等価な情報を付与されたいずれのパケットも専用ヘッダが更に付与されてデータ通信パケットとして峻別可能となっている。このため、ノード装置にて誤って監視パケットとして処理されることがなくなり上記不具合1を解消できる。そして、シフト転送先判定部でデータ通信と制御通信とが同じフローテーブルを通ることができるようになるので、フローエントリが無駄に増加することを防止でき上記不具合2を解消できる。さらに、本実施形態は、監視対象のフローとOAM用のフローと2つ必要であったところ1つのフローで済むため、フローエントリが誤操作や誤動作によって消去されたことを容易に認知でき、上記不具合3を解消できる。   In the present embodiment, any packet to which information equivalent to OAM information other than the control device is added can be further distinguished as a data communication packet by adding a dedicated header. Therefore, the node device is not erroneously processed as a monitoring packet, and the above problem 1 can be solved. In addition, since the data transfer and the control communication can pass through the same flow table in the shift transfer destination determination unit, it is possible to prevent the flow entry from increasing unnecessarily and to solve the above-mentioned problem 2. Furthermore, since the present embodiment requires only two flows, ie, the monitoring target flow and the OAM flow, it can be easily recognized that the flow entry has been erased due to an erroneous operation or malfunction. 3 can be eliminated.

(実施形態3)
図12は、本実施形態のネットワークシステムの構成を説明する図である。図16は、本実施形態のパケットのフォーマット例を説明する図である。ネットワークシステム301とネットワークシステム(300A、300B)との間で送受されるパケットのフォーマットは従来から規定されている図16のフォーマット(a)である。図16のフォーマット(a)は図15のフォーマット(a)と同じである。一方、ネットワークシステム301内で転送されるデータ通信のパケットフォーマットは図16のフォーマット(d)又はフォーマット(e)であり、制御通信のパケットフォーマットは図16のフォーマット(f)又はフォーマット(g)である。
(Embodiment 3)
FIG. 12 is a diagram illustrating the configuration of the network system according to the present embodiment. FIG. 16 is a diagram for explaining a format example of a packet according to the present embodiment. The format of a packet transmitted and received between the network system 301 and the network system (300A, 300B) is the format (a) of FIG. The format (a) in FIG. 16 is the same as the format (a) in FIG. On the other hand, the packet format of data communication transferred in the network system 301 is the format (d) or format (e) of FIG. 16, and the packet format of control communication is the format (f) or format (g) of FIG. is there.

図13は、第一ノード装置101Bが行う処理を説明する図である。第一ノード装置101Bと図10の第一ノード装置101Aとの違いは、パケットに付与する専用ヘッダの記載事項とパケットにさらに転送ラベルを付与する点である。すなわち、パケット種別判定部23aは、前記通信パケットがデータ通信と判定した場合に、前記通信パケットのプロトコルスイートを識別する情報を前記専用ヘッダに付与する機能を有する。さらに、拡張転送先判定部32は、通信パケットが自ネットワークシステム内にある他のノード装置を転送先とする場合に、前記通信パケットに専用ラベルフィールドを形成して前記他のノード装置の転送ラベルを付与、又は前記専用ラベルフィールドの転送ラベルを書き換え、他の場合に、前記専用ラベルフィールドの転送ラベルを削除する機能を有する。   FIG. 13 is a diagram illustrating processing performed by the first node device 101B. The difference between the first node device 101B and the first node device 101A of FIG. 10 is that a description item of a dedicated header given to the packet and a transfer label are further given to the packet. That is, the packet type determination unit 23a has a function of adding information identifying the protocol suite of the communication packet to the dedicated header when the communication packet is determined to be data communication. Further, the extended transfer destination determination unit 32 forms a dedicated label field in the communication packet and sets the transfer label of the other node device when the communication packet is another node device in the own network system. Or rewriting the transfer label in the dedicated label field, and deleting the transfer label in the dedicated label field in other cases.

図14は、第一ノード装置101Bが図13で説明した処理を行うように制御装置150から各第一ノード装置101Bに対して行うデータ通信の設定シーケンスを説明する図である。図14を説明する。ステップS111及びステップS112は実施形態1の説明と同じである。ステップS112が終了した後、制御装置150は、フローの経路となる第一ノード装置を計算し、経路となる第一ノード装置のNIFごとに払い出す(パケットの転送先を決定する)ラベル情報の値(転送ラベル)を決定し、各第一ノード装置へ通知する(ステップS213)。そして、第一ノード装置101Bは拡張転送先判定部32へパケット転送先のノード装置とパケット送受信を可能とするようにラベルを設定する。そして、第一ノード装置101Bの設定が終了した後、第二ノード装置100から転送されてきたパケット(フォーマット(a))は、第一ノード装置(1)で専用ヘッダとラベルフィールドが付加されてフォーマット(e)となり、ラベルAが書き込まれる。そして、このパケットはラベルAが付与されたパケットの転送先として示される第一ノード装置(2)へ転送され、ラベルAがラベルBに書き替えられる。さらにこのパケットはラベルBが付与されたパケットの転送先として示される第一ノード装置(3)へ転送され、専用ヘッダフィールドとラベルフィールドが除去され、フォーマット(a)に戻る。このため、従前の第二ノード装置100は、当該パケットを受信することができる。すなわち、従前のSDNネットワーク300AからSDNネットワーク300Bへパケット転送がなされる場合であっても、パケットフォーマットが異なるSDNネットワーク301が存在を考慮せずパケットの転送が可能となる。   FIG. 14 is a diagram illustrating a data communication setting sequence performed from the control device 150 to each first node device 101B so that the first node device 101B performs the processing described in FIG. FIG. 14 will be described. Steps S111 and S112 are the same as those described in the first embodiment. After step S112 is completed, the control device 150 calculates the first node device that becomes the route of the flow, and pays out each NIF of the first node device that becomes the route (determines the packet transfer destination). A value (transfer label) is determined and notified to each first node device (step S213). Then, the first node device 101B sets a label to the extended transfer destination determination unit 32 so as to enable packet transmission / reception to / from the packet transfer destination node device. Then, after the setting of the first node device 101B is completed, a packet (format (a)) transferred from the second node device 100 is added with a dedicated header and a label field by the first node device (1). Format (e) is entered, and label A is written. Then, this packet is transferred to the first node device (2) indicated as the transfer destination of the packet given the label A, and the label A is rewritten to the label B. Further, this packet is transferred to the first node device (3) indicated as the transfer destination of the packet to which the label B is given, the dedicated header field and the label field are removed, and the process returns to the format (a). For this reason, the former second node device 100 can receive the packet. That is, even when a packet is transferred from the previous SDN network 300A to the SDN network 300B, the packet can be transferred without considering the existence of the SDN network 301 having a different packet format.

本実施形態の第一ノード装置101Bが課題4、5を解決することを説明する。
第一ノード装置101Bは、パケットがデータ通信である場合に、データ通信のプロトコルスイートを識別する情報であるデータ通信プロトコル識別情報を専用ヘッダに付与する(図16のフォーマット(d)参照。)。この機能によって、既存のSDNネットワークシステムでは難しかったプロトコルスイートの追加・削除が容易となる。例えばフローの先頭だけを完全一致検索することを前提として作られたプロトコルスイートを処理するノード装置では、既存に比べて少ないメモリ量と少ない計算時間で転送先の判定が可能となり、より安価に多数のフローを収容可能なノード装置を実施可能となる。
具体的には、フローの先頭で部分一致検索をするIPは、検索結果が複数出てきてそれらを絞り込むための処理が必要であったり、部分一致に利用する範囲を変えるための処理が必要である。しかし、フローの先頭を完全一致検索するEXACT MATCHは、これらの処理が不要なのでIPより少ないメモリ量と少ない計算時間で転送先の判定が可能となる。
It will be described that the first node device 101B of the present embodiment solves the problems 4 and 5.
When the packet is data communication, the first node device 101B adds data communication protocol identification information, which is information for identifying a data communication protocol suite, to the dedicated header (see format (d) in FIG. 16). This function facilitates the addition / deletion of protocol suites that were difficult with existing SDN network systems. For example, in a node device that processes a protocol suite created on the assumption that only the beginning of the flow is searched for exactly, it is possible to determine the transfer destination with a smaller amount of memory and a shorter calculation time than existing ones, and many more inexpensively. It is possible to implement a node device that can accommodate the flow of
Specifically, an IP that performs a partial match search at the beginning of the flow requires a process for narrowing down search results when multiple search results appear, or a process for changing the range used for partial match. is there. However, since EXACT MATCH, which searches for the exact beginning of the flow, does not require these processes, the transfer destination can be determined with a smaller amount of memory and less calculation time than IP.

[付記]
以下は、本発明に係るノード装置、転送方法、制御装置、及びプログラムについて説明したものである。
[Appendix]
The following describes the node device, transfer method, control device, and program according to the present invention.

本発明が解決すべき課題は、
(1)Openflowでノード装置間の制御通信(例えばフローのOAM)を行うための機構
(2)OpenflowでEthernet(登録商標)/IP/TCP系のプロトコルスイートで組まれたフロー以外を扱うための機構
(3)Openflowで効率的にパケットを転送するための機構
を備えるノード装置、転送方法、制御装置、及びプログラムを提供することである。
Problems to be solved by the present invention are:
(1) Mechanism for performing control communication (for example, OAM of a flow) between node devices with Openflow (2) For handling a flow other than a flow composed of Ethernet (registered trademark) / IP / TCP system protocol suite with Openflow Mechanism (3) It is to provide a node device, a transfer method, a control device, and a program that include a mechanism for efficiently transferring a packet with Openflow.

このため、本発明は、
(a)Openflowネットワークの外から流入するパケットに専用ヘッダをつけて、制御通信とデータ通信を分離する。また、Openflowネットワークの外に流出するパケットから専用ヘッダを除く。
(b)データ通信にはさらにプロトコルスイートの識別情報などを専用ヘッダに記載し、Clean slate(プロトコルスイート(Ethernet(登録商標)/IP/TCP系)以外の新規なプロトコル)に対応させる。従来のプロトコルスイート(Ethernet(登録商標)/IP/TCP系)を使う場合は、後方互換性を保つために専用ヘッダ以外の部分でフローマッチングするようにマッチング機構に改良を加える。
(c)Openflowでプロトコルスイート(特にL2)を変える効果を示すために、フロー識別子とポート識別子を組み合わせた新規ラベルを使って高速なマッチングを行うラベル情報をパケットに付加する。
(d)制御通信も必要に応じてフローマッチングの処理を受ける(OAMのContinuity check(CC)用)。
(e)専用ヘッダには制御通信とデータ通信を識別する情報と制御通信もしくはデータ通信の種類(上記のプロトコルスイート識別情報や制御通信識別情報(OAMなど))が記載される程度で、パケットサイズの増加やヘッダの処理時間増加は小さい。
という特徴を持つ。
For this reason, the present invention
(A) A dedicated header is attached to a packet flowing from outside the Openflow network, and control communication and data communication are separated. Also, the dedicated header is removed from the packet that flows out of the Openflow network.
(B) In the data communication, protocol suite identification information or the like is further described in a dedicated header, and is made to correspond to a Clean Slate (a new protocol other than the protocol suite (Ethernet (registered trademark) / IP / TCP system)). When a conventional protocol suite (Ethernet (registered trademark) / IP / TCP system) is used, the matching mechanism is improved so that flow matching is performed in a portion other than the dedicated header in order to maintain backward compatibility.
(C) In order to show the effect of changing the protocol suite (especially L2) with Openflow, label information that performs high-speed matching is added to the packet using a new label that combines a flow identifier and a port identifier.
(D) Control communication is also subjected to flow matching processing as necessary (for OAM Continuity check (CC)).
(E) The packet size to the extent that information for identifying control communication and data communication and the type of control communication or data communication (the above protocol suite identification information and control communication identification information (such as OAM)) are described in the dedicated header. And the increase in header processing time are small.
It has the characteristics.

本発明の効果は、
(α)ノード装置間のみで制御通信を実現できることにより、制御通信に関する制御装置の負荷を低減することができる。
(β)従来技術では実現が難しかったフローのOAMを、後方互換性を保ちながら実現できる。
(γ)フローベースの転送を効率的に行うためのプロトコルや機構を、後方互換性を保ちながら導入できる。
The effect of the present invention is
(Α) Since control communication can be realized only between node devices, the load on the control device related to control communication can be reduced.
(Β) Flow OAM, which was difficult to realize with the prior art, can be realized while maintaining backward compatibility.
(Γ) Protocols and mechanisms for efficiently performing flow-based transfer can be introduced while maintaining backward compatibility.

[定義]
明細書内で使用される用語についての定義を記す。
SDN: Software Defined Network
OAM: Operations, Administration, and Maintenance
フロー: 送信元と受信先が等しいパケットの流れ
フローテーブル: フローの転送先を記載した表
フローエントリ: フローテーブルの各エントリ
フローマッチング: 受信したパケットに合致するフローをフローエントリから検索すること
[Definition]
Provides definitions for terms used in the specification.
SDN: Software Defined Network
OAM: Operations, Administration, and Maintenance
Flow: Flow of packets with the same source and destination Flow table: Table that describes the forwarding destination of the flow Flow entry: Each entry in the flow table Flow matching: Search for a flow that matches the received packet from the flow entry

本発明に係るノード装置、転送方法、制御装置、及びプログラムは、実施形態で説明したSDNやOpenflow以外にも、一般的なネットワークシステムに適用することができる。   The node device, transfer method, control device, and program according to the present invention can be applied to general network systems other than the SDN and Openflow described in the embodiments.

10:受信部
11、11a:転送先判定部
12:設定機能部
13:転送回路
14:送信部
21:送信元判定部
22:専用ヘッダ付与部
23、23a、23b:パケット種別判定部、通信種別識別情報判定部
24、24a、24b:制御通信処理部
25:専用ヘッド除去部
31:シフト転送先判定部
32:拡張転送先判定部
100、101:ノード装置
120:NIF
150:制御装置
300、200A、300B、300C、301:SDNネットワークシステム
10: reception unit 11, 11a: transfer destination determination unit 12: setting function unit 13: transfer circuit 14: transmission unit 21: transmission source determination unit 22: dedicated header assignment units 23, 23a, 23b: packet type determination unit, communication type Identification information determination unit 24, 24a, 24b: control communication processing unit 25: dedicated head removal unit 31: shift transfer destination determination unit 32: extended transfer destination determination unit 100, 101: node device 120: NIF
150: Control devices 300, 200A, 300B, 300C, 301: SDN network system

Claims (7)

通信パケットのフロー情報を用いた転送先判定を行うネットワークシステムのノード装置であって、
受信部で受信された通信パケットの送信元が自ネットワークシステム外であるか自ネットワークシステム内であるかを判定する送信元判定部と、
前記送信元判定部の判定で前記通信パケットの送信元が自ネットワークシステム外の場合に、前記通信パケットに対してデータ通信を示す通信種別識別情報を含む専用ヘッダを付与する専用ヘッダ付与部と、
前記送信元判定部の判定で前記通信パケットの送信元が自ネットワークシステム内の場合に、専用ヘッダに含まれる通信種別識別情報に基づいて前記通信パケットが制御通信かデータ通信かを判定するパケット種別判定部と、
前記パケット種別判定部の判定で前記通信パケットが制御通信である場合に、該通信パケットに指定された処理を実行する制御通信処理部と、
前記専用ヘッダ付与部で専用ヘッダを付与された通信パケット、前記パケット種別判定部でデータ通信と判定された通信パケット、及び前記制御通信処理部で処理された通信パケットの転送先を判定する転送先判定部と、
前記転送先判定部の判定で前記通信パケットの転送先が自ネットワークシステム外の場合に、前記通信パケットから専用ヘッダを削除する専用ヘッダ削除部と、
前記専用ヘッダ削除部で専用ヘッダを削除された通信パケット、及び前記転送先判定部で転送先が自ネットワークシステム内と判定された通信パケットを送信する送信部と、
を備えることを特徴とするノード装置。
A node device of a network system that performs forwarding destination determination using flow information of a communication packet,
A transmission source determination unit that determines whether the transmission source of the communication packet received by the reception unit is outside the local network system or within the local network system;
A dedicated header adding unit that adds a dedicated header including communication type identification information indicating data communication to the communication packet when the transmission source of the communication packet is outside the own network system in the determination of the transmission source determination unit;
A packet type for determining whether the communication packet is control communication or data communication based on communication type identification information included in a dedicated header when the transmission source of the communication packet is within the local network system as determined by the transmission source determination unit A determination unit;
When the communication packet is control communication as determined by the packet type determination unit, a control communication processing unit that executes processing specified in the communication packet;
A transfer destination that determines a transfer destination of a communication packet to which a dedicated header is added by the dedicated header adding unit, a communication packet that is determined to be data communication by the packet type determination unit, and a communication packet that is processed by the control communication processing unit A determination unit;
A dedicated header deleting unit that deletes a dedicated header from the communication packet when the transfer destination of the communication packet is outside the own network system in the determination of the transfer destination determining unit;
A transmission unit that transmits a communication packet in which the dedicated header is deleted by the dedicated header deletion unit, and a communication packet in which the transfer destination is determined to be in its own network system by the transfer destination determination unit;
A node device comprising:
前記転送先判定部は、
通信パケットの転送先の判定に前記専用ヘッダを考慮する拡張転送先判定部と、
通信パケットの転送先の判定に前記専用ヘッダを考慮しないシフト転送先判定部と、
前記専用ヘッダに基づいて通信パケットを前記拡張転送先判定部か前記シフト転送先判定部に振り分けるパケット振分部と、
を有することを特徴とする請求項1に記載のノード装置。
The forwarding destination determination unit
An extended transfer destination determination unit that considers the dedicated header in determining the transfer destination of a communication packet;
A shift transfer destination determination unit that does not consider the dedicated header in determining the transfer destination of the communication packet;
A packet distribution unit that distributes communication packets to the extended transfer destination determination unit or the shift transfer destination determination unit based on the dedicated header;
The node device according to claim 1, comprising:
前記パケット種別判定部は、
前記通信パケットがデータ通信と判定した場合に、前記通信パケットのプロトコルスイートを識別する情報を前記専用ヘッダに付与する機能を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のノード装置。
The packet type determination unit
3. The node device according to claim 1, wherein when the communication packet is determined to be data communication, the node device has a function of adding information identifying a protocol suite of the communication packet to the dedicated header.
前記拡張転送先判定部は、
通信パケットが自ネットワークシステム内にある他のノード装置を転送先とする場合に、前記通信パケットに専用ラベルフィールドを形成して前記他のノード装置の転送ラベルを付与、又は前記専用ラベルフィールドの転送ラベルを書き換え、
他の場合に、前記専用ラベルフィールドの転送ラベルを削除する
機能を有することを特徴とする請求項3に記載のノード装置。
The extended transfer destination determination unit
When a communication packet uses another node device in its own network system as a transfer destination, a dedicated label field is formed in the communication packet to give a transfer label of the other node device, or transfer of the dedicated label field Rewrite the label,
The node device according to claim 3, further comprising a function of deleting a transfer label in the dedicated label field in another case.
ネットワークシステムのノード装置で通信パケットのフロー情報を用いた転送先判定を行う転送方法であって、
受信部で受信された通信パケットの送信元が自ネットワークシステム外であるか自ネットワークシステム内であるかを判定する送信元判定手順と、
前記送信元判定手順の判定で前記通信パケットの送信元が自ネットワークシステム外の場合に、前記通信パケットに対してデータ通信を示す通信種別識別情報を含む専用ヘッダを付与する専用ヘッダ付与手順と、
前記送信元判定手順の判定で前記通信パケットの送信元が自ネットワークシステム内の場合に、専用ヘッダに含まれる通信種別識別情報に基づいて前記通信パケットが制御通信かデータ通信かを判定するパケット種別判定手順と、
前記パケット種別判定手順の判定で前記通信パケットが制御通信である場合に、該通信パケットに指定された処理を実行する制御通信処理手順と、
前記専用ヘッダ付与手順で専用ヘッダを付与された通信パケット、前記パケット種別判定手順でデータ通信と判定された通信パケット、及び前記制御通信処理手順で処理された通信パケットの転送先を判定する転送先判定手順と、
前記転送先判定手順の判定で前記通信パケットの転送先が自ネットワークシステム外の場合に、前記通信パケットから専用ヘッダを削除する専用ヘッダ削除手順と、
前記専用ヘッダ削除手順で専用ヘッダを削除された通信パケット、及び前記転送先判定手順で転送先が自ネットワークシステム内と判定された通信パケットを送信する送信手順と、
を行うことを特徴とする転送方法。
A transfer method for determining a transfer destination using flow information of a communication packet in a node device of a network system,
A transmission source determination procedure for determining whether the transmission source of the communication packet received by the reception unit is outside the local network system or within the local network system;
A dedicated header providing procedure for adding a dedicated header including communication type identification information indicating data communication to the communication packet when the transmission source of the communication packet is outside the own network system in the determination of the transmission source determination procedure;
Packet type for determining whether the communication packet is control communication or data communication based on communication type identification information included in a dedicated header when the transmission source of the communication packet is within the local network system in the determination of the transmission source determination procedure Judgment procedure;
A control communication processing procedure for executing processing specified in the communication packet when the communication packet is control communication in the determination of the packet type determination procedure;
A transfer destination for determining a transfer destination of a communication packet to which a dedicated header is added in the dedicated header adding procedure, a communication packet determined to be data communication in the packet type determining procedure, and a communication packet processed in the control communication processing procedure Judgment procedure;
A dedicated header deletion procedure for deleting a dedicated header from the communication packet when the transfer destination of the communication packet is outside the own network system in the determination of the transfer destination determination procedure;
A transmission procedure for transmitting a communication packet from which the dedicated header has been deleted in the dedicated header deletion procedure, and a communication packet in which the transfer destination is determined to be within its own network system in the transfer destination determination procedure;
The transfer method characterized by performing.
通信パケットのフロー情報を用いた転送先判定を行うネットワークシステムのノード装置を制御する制御装置であって、
前記ノード装置の、
送信元判定部に、受信部で受信された通信パケットの送信元が自ネットワークシステム外であるか自ネットワークシステム内であるかを判定させ、
専用ヘッダ付与部に、前記送信元判定部の判定で前記通信パケットの送信元が自ネットワークシステム外の場合に、前記通信パケットに対してデータ通信を示す通信種別識別情報を含む専用ヘッダを付与させ、
パケット種別判定部に、前記送信元判定部の判定で前記通信パケットの送信元が自ネットワークシステム内の場合に、専用ヘッダに含まれる通信種別識別情報に基づいて前記通信パケットが制御通信かデータ通信かを判定させ、
制御通信処理部に、前記パケット種別判定部の判定で前記通信パケットが制御通信である場合に、該通信パケットに指定された処理を実行させ、
転送先判定部に、前記専用ヘッダ付与部で専用ヘッダを付与された通信パケット、前記パケット種別判定部でデータ通信と判定された通信パケット、及び前記制御通信処理部で処理された通信パケットの転送先を判定させ、
専用ヘッダ削除部に、前記転送先判定部の判定で前記通信パケットの転送先が自ネットワークシステム外の場合に、前記通信パケットから専用ヘッダを削除させ、
送信部に、前記専用ヘッダ削除部で専用ヘッダを削除された通信パケット、及び前記転送先判定部で転送先が自ネットワークシステム内と判定された通信パケットを送信させる
ことを特徴とする制御装置。
A control device that controls a node device of a network system that performs transfer destination determination using flow information of a communication packet,
Of the node device,
Let the transmission source determination unit determine whether the transmission source of the communication packet received by the reception unit is outside the local network system or within the local network system,
When a transmission source of the communication packet is outside the own network system as determined by the transmission source determination unit, a dedicated header including communication type identification information indicating data communication is attached to the communication packet. ,
In the packet type determination unit, when the transmission source of the communication packet is within the local network system as determined by the transmission source determination unit, the communication packet is controlled communication or data communication based on the communication type identification information included in the dedicated header. Determine whether
When the communication packet is control communication in the determination of the packet type determination unit, the control communication processing unit is caused to execute the process specified in the communication packet,
Transfer of a communication packet to which a dedicated header is added by the dedicated header adding unit to the transfer destination determining unit, a communication packet determined to be data communication by the packet type determining unit, and a communication packet processed by the control communication processing unit Let's judge the destination,
When the transfer destination of the communication packet is outside the own network system in the determination of the transfer destination determination unit, the dedicated header deletion unit deletes the dedicated header from the communication packet,
A control apparatus, characterized by causing a transmission unit to transmit a communication packet from which a dedicated header has been deleted by the dedicated header deletion unit, and a communication packet from which the transfer destination is determined to be within its own network system by the transfer destination determination unit.
コンピュータを請求項1から4のいずれかに記載のノード装置として機能させるためのプログラム。   The program for functioning a computer as a node apparatus in any one of Claim 1 to 4.
JP2015036774A 2015-02-26 2015-02-26 Node device, transfer method, control device, and program Active JP6291437B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015036774A JP6291437B2 (en) 2015-02-26 2015-02-26 Node device, transfer method, control device, and program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015036774A JP6291437B2 (en) 2015-02-26 2015-02-26 Node device, transfer method, control device, and program

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016158225A JP2016158225A (en) 2016-09-01
JP6291437B2 true JP6291437B2 (en) 2018-03-14

Family

ID=56826797

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015036774A Active JP6291437B2 (en) 2015-02-26 2015-02-26 Node device, transfer method, control device, and program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6291437B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11018901B2 (en) 2017-02-14 2021-05-25 Nec Corporation Gateway and communication control method

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011030889A1 (en) * 2009-09-14 2011-03-17 日本電気株式会社 Communication system, forwarding node, path management server, communication method, and program
US9843504B2 (en) * 2013-08-09 2017-12-12 Futurewei Technologies, Inc. Extending OpenFlow to support packet encapsulation for transport over software-defined networks

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016158225A (en) 2016-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11792046B2 (en) Method for generating forwarding information, controller, and service forwarding entity
JP7035227B2 (en) Data packet detection methods, devices, and systems
US10305783B2 (en) Packet control method, switch, and controller
JP6538986B2 (en) Virtual machine packet control
US10044830B2 (en) Information system, control apparatus, method of providing virtual network, and program
JP6053003B2 (en) Transmission system, transmission apparatus, and transmission method
US20190230039A1 (en) Method and system for extracting in-tunnel flow data over a virtual network
WO2011087085A1 (en) Calculator, network connection switching method, and program
EP2487842A1 (en) Computer system and monitoring method for computer system
US9628324B2 (en) Openflow switch and failure recovery method in openflow network
WO2016045098A1 (en) Switch, controller, system and link quality detection method
EP2405608A1 (en) Performing path-orientated systems management
US10075395B2 (en) Communication method, optical module, and network device
US20150010009A1 (en) Data transport system, transmission method, and transport apparatus
JP6752141B2 (en) Methods and forwarders for processing packets
US10171352B2 (en) Communication system, node, control device, communication method, and program
US20170195203A1 (en) Method, apparatus, and system for implementing packet loss detection
US9559932B2 (en) Route determination apparatus and transfer route determination method
CN113489646A (en) Segmented routing transmission method based on VXLAN, server, source node and storage medium
US20200028779A1 (en) Packet processing method and apparatus
CN104320322B (en) A kind of message control method and equipment
CN106487722A (en) Alternating-current converter, controller and trunking
JP6291437B2 (en) Node device, transfer method, control device, and program
US10374937B2 (en) Domain control method and domain control device
US20150381775A1 (en) Communication system, communication method, control apparatus, control apparatus control method, and program

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170210

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20171211

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180206

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180209

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6291437

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150