JP6305812B2 - Flow control apparatus and flow control method - Google Patents
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Description
本発明は、フロー制御装置及びフロー制御方法に関する。 The present invention relates to a flow control device and a flow control method.
従来から、様々な目的で、サーバ仮想化技術によってコンピュータを仮想マシン(VM:Virtual Machine)とすることが行われている。また、この技術によって、移動体通信網(移動通信ネットワーク)のコアネットワークにおけるノード(コアノード)を仮想マシンとすることが検討されている(例えば、非特許文献1参照)。 Conventionally, for various purposes, a computer has been made a virtual machine (VM) by server virtualization technology. In addition, using this technique, it is considered that a node (core node) in a core network of a mobile communication network (mobile communication network) is a virtual machine (see, for example, Non-Patent Document 1).
移動体通信網のコアノードは、上記非特許文献1に開示されているNFV(Network Functions Virtualisation)環境において、仮想マシン上の仮想化された通信機能であるVNF(Virtual Network Function)によって実現される。また、移動体通信網の管理を、VNFM(VNF Manager)、VIM(Virtualised Infrastructure Manager)及びオーケストレータ(Orchestrator)の3つの機能エンティティで行う。VNFMは、VNFの管理機能を有する。VIMは、仮想マシンが実現される物理サーバ(物理的なサーバ、仮想化資源)の状況を監視し、VNFM又はオーケストレータからの制御によって物理サーバ上に仮想マシン及びVNFを生成、削除する。オーケストレータは、複数のVIMにまたがる全体の資源管理を行う。
The core node of the mobile communication network is realized by a virtual network function (VNF) that is a virtualized communication function on a virtual machine in the NFV (Network Functions Virtualisation) environment disclosed in Non-Patent
移動体通信網のコアネットワークを、標準的な機能のみで構成されるNFV環境にて実現した場合、コアノードが汎用化し、設備の調達コストが安くなる。一方、従来技術においてコアノード内に実装されていた監視機能や規制機能等の独自機能は、標準的な機能のみで構成されるNFV環境では実現することができない。 When the core network of the mobile communication network is realized in an NFV environment configured only by standard functions, the core node is generalized and the procurement cost of equipment is reduced. On the other hand, unique functions such as a monitoring function and a regulation function implemented in the core node in the prior art cannot be realized in an NFV environment composed of only standard functions.
そこで、独自機能をコアノードとは別のノードである独自機能ノードに分離し、コアノードへの通信路上においてコアノード又は独自機能ノードへのフロー制御を適切に行うことで、NFV環境にて独自機能を実現することが考えられる。しかしながら、NFV環境では、コアノードは仮想マシンであるため、例えば、コアノードの論理的及び物理的なマシンが状況に応じて変更され、コアノードのマシンが正確に把握できず、正確なフロー制御ができないという問題がある。 Therefore, the unique function is separated into the unique function node which is a node different from the core node, and the unique function is realized in the NFV environment by appropriately performing the flow control to the core node or the unique function node on the communication path to the core node. It is possible to do. However, in the NFV environment, since the core node is a virtual machine, for example, the logical and physical machines of the core node are changed according to the situation, the machine of the core node cannot be accurately grasped, and accurate flow control cannot be performed. There's a problem.
そこで、本発明は、かかる課題に鑑みて為されたものであり、NFV環境にて正確なフロー制御を行うことができるフロー制御装置及びフロー制御方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a flow control device and a flow control method capable of performing accurate flow control in an NFV environment.
上記課題を解決するため、本発明のフロー制御装置は、仮想化された通信機能である仮想通信機能を有する仮想マシンが実現される物理マシンから当該物理マシンへの通信を介して当該仮想通信機能を実行する通信元装置までの間の通信路上に配置され、当該物理マシンと当該通信元装置との間のフロー制御を行うフロー制御スイッチと、仮想通信機能を管理する仮想通信機能管理ノードと、物理マシンを含む仮想化資源各々を管理する仮想化資源管理ノードと、仮想化資源全体の管理を行い、受信したフロー制御指示情報に基づくフロー制御を実施する全体管理ノードと、を備える通信システム、のフロー制御を行うフロー制御装置であって、制御の内容に関する制御情報と、当該制御の対象である仮想通信機能を識別する仮想通信機能識別情報とを含む制御指示情報を取得し、当該仮想通信機能識別情報を仮想通信機能管理ノードに送信し、当該送信に基づいて当該仮想通信機能管理ノードから、当該仮想通信機能識別情報が識別する仮想通信機能を有する仮想マシンに関する仮想情報を取得し、当該仮想情報を仮想化資源管理ノードに送信し、当該送信に基づいて当該仮想化資源管理ノードから、当該仮想情報が示す仮想マシンが実現される物理マシンに対するフロー制御を行うフロー制御スイッチに関する物理情報を取得し、当該物理情報が示すフロー制御スイッチに対して、制御情報に基づくフロー制御を行わせる指示に関するフロー制御指示情報を、全体管理ノードに送信する。 In order to solve the above-described problem, the flow control apparatus of the present invention provides the virtual communication function via communication from a physical machine on which a virtual machine having a virtual communication function, which is a virtualized communication function, is realized to the physical machine. A flow control switch that is arranged on a communication path to the communication source device that executes the flow control and performs flow control between the physical machine and the communication source device, a virtual communication function management node that manages a virtual communication function, A communication system comprising: a virtual resource management node that manages each virtual resource including a physical machine; and an overall management node that manages the entire virtual resource and performs flow control based on the received flow control instruction information; A flow control apparatus for performing flow control of the virtual communication function for identifying the control information related to the contents of the control and the virtual communication function that is a target of the control. Control instruction information including information is transmitted, the virtual communication function identification information is transmitted to the virtual communication function management node, and the virtual communication function identification information is identified from the virtual communication function management node based on the transmission. Virtual information related to a virtual machine having a communication function is acquired, the virtual information is transmitted to the virtual resource management node, and the virtual machine indicated by the virtual information is realized from the virtual resource management node based on the transmission Obtains physical information related to the flow control switch that performs flow control for the physical machine, and sends the flow control instruction information related to the instruction to perform flow control based on the control information to the flow control switch indicated by the physical information in the overall management node Send.
このようなフロー制御装置によれば、取得された仮想通信機能識別情報が仮想通信機能管理ノードに送信され、当該送信に基づいて当該仮想通信機能管理ノードから、当該仮想通信機能識別情報が識別する仮想通信機能を有する仮想マシンに関する仮想情報が取得される。これにより、仮想通信機能を有する仮想マシンを特定することができる。そして、取得された仮想情報が仮想化資源管理ノードに送信され、当該送信に基づいて当該仮想化資源管理ノードから、当該仮想情報が示す仮想マシンが実現される物理マシンに対するフロー制御を行うフロー制御スイッチに関する物理情報が取得される。これにより、仮想通信機能を有する仮想マシンが実現される物理マシンに対するフロー制御を行うフロー制御スイッチを特定することができる。そして、取得された物理情報が示すフロー制御スイッチに対して、取得された制御情報に基づくフロー制御を行わせる指示に関するフロー制御指示情報が、全体管理ノードに送信され、全体管理ノードにより、受信したフロー制御指示情報に基づくフロー制御が実施される。これにより、全体管理ノードに、仮想通信機能を有する仮想マシンが実現される物理マシンに対するフロー制御を行うフロー制御スイッチに対して確実にフロー制御を行わせることができる。 According to such a flow control apparatus, the acquired virtual communication function identification information is transmitted to the virtual communication function management node, and the virtual communication function identification information is identified from the virtual communication function management node based on the transmission. Virtual information relating to a virtual machine having a virtual communication function is acquired. Thereby, a virtual machine having a virtual communication function can be specified. Then, the acquired virtual information is transmitted to the virtual resource management node, and based on the transmission, flow control for performing flow control on the physical machine on which the virtual machine indicated by the virtual information is realized from the virtual resource management node Physical information about the switch is acquired. Thereby, it is possible to specify a flow control switch that performs flow control on a physical machine on which a virtual machine having a virtual communication function is realized. Then, flow control instruction information related to an instruction to perform flow control based on the acquired control information for the flow control switch indicated by the acquired physical information is transmitted to the general management node and received by the general management node. Flow control based on the flow control instruction information is performed. Thereby, it is possible to cause the overall management node to reliably perform flow control on the flow control switch that performs flow control on the physical machine on which the virtual machine having the virtual communication function is realized.
仮想通信機能管理ノード(VNFM)、仮想化資源管理ノード(VIM)及びオーケストレータ(全体管理ノード)を含むNFV環境にて、フロー制御スイッチと共に上述のフロー制御装置を利用することで、上述の通り、コアノードの論理的及び物理的なマシン並びにフロー制御スイッチを特定し、オーケストレータに、フロー制御スイッチに対して確実にフロー制御を行わせることができる。すなわち、NFV環境にて正確なフロー制御を行うことができる。 In the NFV environment including the virtual communication function management node (VNFM), the virtual resource management node (VIM), and the orchestrator (overall management node), by using the above flow control device together with the flow control switch, as described above. The logical and physical machines of the core node and the flow control switch can be identified, and the orchestrator can reliably perform flow control on the flow control switch. That is, accurate flow control can be performed in an NFV environment.
また、本発明のフロー制御装置において、仮想通信機能管理ノードは、仮想通信機能識別情報と、当該仮想通信機能識別情報が識別する仮想通信機能を有する仮想マシンを識別する仮想マシン識別情報とを対応付けて記憶し、仮想情報は、仮想マシン識別情報を含み、仮想化資源管理ノードは、仮想マシン識別情報と、当該仮想マシン識別情報が識別する仮想マシンが実現される物理マシンに対するフロー制御を行うフロー制御スイッチを識別するフロー制御スイッチ識別情報とを対応付けて記憶し、物理情報は、フロー制御スイッチ識別情報を含むことが好ましい。かかる構成を採れば、仮想情報取得手段は、仮想通信機能管理ノードから仮想情報として仮想マシン識別情報を確実に取得でき、物理情報取得手段は、仮想化資源管理ノードから物理情報としてフロー制御スイッチ識別情報を確実に取得でき、フロー制御指示送信手段は、物理情報に含まれるフロー制御スイッチ識別情報から当該フロー制御スイッチ識別情報が識別するフロー制御スイッチを確実に特定することができる。すなわち、NFV環境にて確実にフロー制御を行うことができる。 In the flow control device of the present invention, the virtual communication function management node corresponds to the virtual communication function identification information and the virtual machine identification information for identifying the virtual machine having the virtual communication function identified by the virtual communication function identification information. The virtual information includes virtual machine identification information, and the virtualization resource management node performs flow control on the virtual machine identification information and a physical machine on which the virtual machine identified by the virtual machine identification information is realized. Preferably, the flow control switch identification information for identifying the flow control switch is stored in association with each other, and the physical information includes the flow control switch identification information. With this configuration, the virtual information acquisition unit can reliably acquire the virtual machine identification information as virtual information from the virtual communication function management node, and the physical information acquisition unit can identify the flow control switch as physical information from the virtual resource management node. The information can be acquired with certainty, and the flow control instruction transmitting means can reliably specify the flow control switch identified by the flow control switch identification information from the flow control switch identification information included in the physical information. That is, flow control can be reliably performed in an NFV environment.
ところで、本発明は、上記のようにフロー制御装置の発明として記述できる他に、以下のようにフロー制御方法の発明としても記述することができる。これはカテゴリが異なるだけで、実質的に同一の発明であり、同様の作用及び効果を奏する。 By the way, the present invention can be described as the invention of the flow control apparatus as described above, and can also be described as the invention of the flow control method as follows. This is substantially the same invention only in different categories, and has the same operations and effects.
即ち、本発明に係るフロー制御方法は、仮想化された通信機能である仮想通信機能を有する仮想マシンが実現される物理マシンから当該物理マシンへの通信を介して当該仮想通信機能を実行する通信元装置までの間の通信路上に配置され、当該物理マシンと当該通信元装置との間のフロー制御を行うフロー制御スイッチと、仮想通信機能を管理する仮想通信機能管理ノードと、物理マシンを含む仮想化資源各々を管理する仮想化資源管理ノードと、仮想化資源全体の管理を行い、受信したフロー制御指示情報に基づくフロー制御を実施する全体管理ノードと、を備える通信システム、のフロー制御を行うフロー制御装置により実行されるフロー制御方法であって、制御の内容に関する制御情報と、当該制御の対象である仮想通信機能を識別する仮想通信機能識別情報とを含む制御指示情報を取得する制御指示取得ステップと、制御指示取得ステップにおいて取得された仮想通信機能識別情報を仮想通信機能管理ノードに送信し、当該送信に基づいて当該仮想通信機能管理ノードから、当該仮想通信機能識別情報が識別する仮想通信機能を有する仮想マシンに関する仮想情報を取得する仮想情報取得ステップと、仮想情報取得ステップにおいて取得された仮想情報を仮想化資源管理ノードに送信し、当該送信に基づいて当該仮想化資源管理ノードから、当該仮想情報が示す仮想マシンが実現される物理マシンに対するフロー制御を行うフロー制御スイッチに関する物理情報を取得する物理情報取得ステップと、物理情報取得ステップにおいて取得された物理情報が示すフロー制御スイッチに対して、制御指示取得ステップにおいて取得された制御情報に基づくフロー制御を行わせる指示に関するフロー制御指示情報を、全体管理ノードに送信するフロー制御指示送信ステップと、を含む。 In other words, the flow control method according to the present invention is a communication that executes a virtual communication function via communication from a physical machine on which a virtual machine having a virtual communication function, which is a virtualized communication function, is realized to the physical machine. A flow control switch that is arranged on a communication path to the original device and performs flow control between the physical machine and the communication source device, a virtual communication function management node that manages a virtual communication function, and a physical machine Flow control of a communication system comprising: a virtual resource management node that manages each virtual resource; and an overall management node that manages the entire virtual resource and performs flow control based on the received flow control instruction information. A flow control method executed by a flow control apparatus to identify control information related to control contents and a virtual communication function that is a target of the control A control instruction acquisition step for acquiring control instruction information including virtual communication function identification information; and the virtual communication function identification information acquired in the control instruction acquisition step is transmitted to the virtual communication function management node, and the virtual A virtual information acquisition step for acquiring virtual information related to a virtual machine having a virtual communication function identified by the virtual communication function identification information from the communication function management node, and the virtual information acquired in the virtual information acquisition step as a virtualization resource management node A physical information acquisition step for acquiring physical information related to a flow control switch that performs flow control on a physical machine on which the virtual machine indicated by the virtual information is realized, from the virtual resource management node based on the transmission; The flow control switch indicated by the physical information acquired in the physical information acquisition step. Against Ji, including flow control instruction information on an instruction to perform a flow control based on the acquired control information in the control instruction obtaining step, a flow control instruction transmission step of transmitting the entire management node, the.
本発明によれば、NFV環境にて正確なフロー制御を行うことができる。 According to the present invention, accurate flow control can be performed in an NFV environment.
以下、図面とともに本発明によるフロー制御装置及びフロー制御方法の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of a flow control device and a flow control method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図1は、本発明の実施形態に係るフロー制御装置1を含む移動体通信システム5(通信システム)のシステム概要図である。図1に示す通り、移動体通信システム5は、フロー制御装置1と、NFV環境2と、フロー制御ネットワーク3と、対向ノード4とを含んで構成される。フロー制御装置1及びNFV環境2、NFV環境2及びフロー制御ネットワーク3、並びにフロー制御ネットワーク3及び対向ノード4は、それぞれネットワークを介して互いに通信可能に構成されている。なお、フロー制御装置1は、NFV環境2に含まれてもよいし、含まれなくてもよい。例えばオーケストレータ内等に実装されてもよい。
FIG. 1 is a system schematic diagram of a mobile communication system 5 (communication system) including a
移動体通信システム5は、図示しない移動通信端末(移動機)に移動体通信の機能を提供するシステムである。移動通信端末は、ユーザにより用いられて移動体通信システム(移動体通信網)に無線通信によって接続して移動体通信を行う装置である。具体的には、移動通信端末は、携帯電話機等に相当する。移動通信端末は、例えば、移動体通信システム5を介して対向ノードとの間で呼接続を確立して通信を行う。移動通信端末は、例えば、移動通信端末のユーザが移動体通信システム5の通信事業者と契約することによって移動体通信を行うことが可能になる。なお、移動通信端末は、従来の移動通信端末と同様のものでよい。
The
フロー制御装置1は、移動体通信システム5のフロー制御を行うコンピュータ装置である。より具体的には、仮想化された通信機能であるVNF22を有する仮想マシンが実現される物理マシンから当該物理マシンへの通信を介して当該VNF22を実行する対向ノード4(通信元装置)までの間の通信路上に配置され、当該物理マシンと当該対向ノード4との間のフロー制御を行うフロー制御スイッチ30と、VNF22を管理するVNFM25と、物理マシンを含む仮想化資源各々を管理するVIM26と、仮想化資源全体の管理を行い、受信したフロー制御指示情報に基づくフロー制御を実施するオーケストレータ24と、を備える移動体通信システム5のフロー制御を行う。フロー制御装置1の詳細については後述する。
The
NFV環境2は、上記非特許文献1に開示されたNFV(Network Functions Virtualisation)に準じた環境(アーキテクチャ)であり、移動体通信システム5(移動体通信網)のコアネットワークを構成する。図1に示す通り、NFV環境2は、OSS/BSS(Operations Support Systems/Business Support Systems)20と、NFVI(NFV Infrastructure)21と、VNF(Virtual Network Function)22(仮想通信機能)と、EMS(Element Management System)23と、オーケストレータ24(全体管理ノード)と、VNFM(VNF Manager)25(仮想通信機能管理ノード)と、VIM(Virtualised Infrastructure Manager)26(仮想化資源管理ノード)とを含んで構成される。なお、互いに情報の送受信が必要な構成要素間は、有線等で接続されており、情報の送受信が可能となっている。
The
本実施形態に係る移動体通信システム5は、物理サーバ上に実現される仮想マシンにおいて動作する仮想サーバによって移動通信端末に対して通信機能が提供される。即ち、移動体通信システム5は、仮想化された移動体通信ネットワークである。通信機能は、仮想マシンによって当該通信機能に応じた通信処理を実行することで移動通信端末に対して提供される。
In the
NFVI21は、仮想化環境を構成する物理資源、仮想化層、仮想化資源である。物理資源には、計算資源、記憶資源、伝送資源が含まれる。仮想化層は、物理資源を仮想化しVNF22(APL、アプリケーション)に提供する(例えば、ハイパバイザ)。仮想化資源は、VNF22に提供される仮想化されたインフラ資源である。即ち、NFVI21は、移動体通信システム5において通信処理を行う物理的なサーバ装置である物理サーバを含んで構成されている仮想化資源である。物理サーバは、CPU(コア、プロセッサ)、メモリ、及びハードディスク等の記憶手段を備えて構成される。通常、NFVI21を構成する物理サーバは、複数まとめてデータセンタ(DC)等の拠点に配置される。データセンタでは、配置された物理サーバがデータセンタ内部のネットワークによって接続されており、互いに情報の送受信を行うことができるようになっている。また、移動体通信システム5には、複数のデータセンタが設けられている。データセンタ間はネットワークで接続されており、異なるデータセンタに設けられた物理サーバはそのネットワークを介して互いに情報の送受信を行うことができる。
The
VNF22は、通信処理を実行する仮想的な通信処理ノードである仮想サーバ(が有する通信処理を実行する機能)である。VNF22は、NFVI21において実現される。VNF22は、例えば、仮想マシン(VM)技術が利用されて、NFVI21が備えるCPUがVNF22用に割り当てられて、割り当てられたCPU上において仮想マシンが実現され、仮想マシン上でプログラムが実行されることにより実現される。VNF22は、通常、実行する通信処理に応じて生成(実現)される。また、VNF22は、その構成要素であるVNFC(Virtual Network Function Components)を複数含むものとして構成されていてもよい。
The
移動体通信システム5には、1以上(あるいは複数)のVNF22が含まれる。VNF22は、IMSでは、CSCF(Call Session Control Function)、AS(Application Server)等のノードに相当する。あるいは、VNF22は、移動体通信システムの一つであるGPRS(General Packet Radio Service)システムでは例えば、SGSN(Serving GPRS Support Node)、LTE/EPC(Long Term Evolution/Evolved Packet Core)システムでは、MME(Mobility Management Entity)やS−GW(Serving Gateway)等のノードに相当する。
The
EMS23は、VNF22を監視及び制御するノードである。EMS23も、VNF22と同様にNFVI21において仮想的に実現される。EMS23は、VNF22に対応付けられて(例えば、図1に示すようにVNF22と一対一の関係で)生成される。EMS23は、対応付けられたVNF22の監視及び制御を行う。EMS23は、VNF22のFCAPS(障害、構成、課金、性能、セキュリティ)管理を行う。EMS23は、前述の説明のように仮想的に実現しても良いし、FCAPS管理を行う上で管理の複雑性を避けるために物理的に実現しても良い。
The EMS 23 is a node that monitors and controls the
OSS/BSS20は、移動体通信システム5におけるサービス管理を行い、オーケストレータ24等に移動体通信システム5での通信機能に係る指示を行うノードである。例えば、OSS/BSS20は、オーケストレータ24等に対して、新たな通信機能(通信サービス)を起動するように指示を行う。また、OSS/BSS20は、EMS23から情報を受け取り、その情報に基づいてオーケストレータ24等又はEMS23に対して指示を行う。また、OSS/BSS20は、移動体通信システム5に係る通信事業者によって操作されえる。
The OSS /
オーケストレータ24は、仮想化資源であるNFVI21全体の管理を行う全体管理ノード(機能エンティティ)である。オーケストレータ24は、OSS/BSS20(のうちのOSS)からの指示を受信し、当該指示に応じた処理を行う。オーケストレータ24は、インフラと通信サービスの移動体通信網の仮想化資源全体にわたる管理を行う。オーケストレータ24は、複数のVNF22から構成される通信サービスをVNFM25及びVIM26を経由して適切な場所に実現する。例えば、サービスのライフサイクル管理(具体的には例えば、生成、更新、スケール制御、イベント収集)、移動体通信網内全体にわたる資源の分散・予約・割当管理、サービス・インスタンス管理、及びポリシー管理(具体的には例えば、リソースの予約・割当、地理・法令等に基づく最適配置)を行う。
The
VNFM25は、VNF22を管理する仮想通信機能管理ノード(機能エンティティ)である。VNFM25は、移動体通信システム5に複数、設けられていてもよい。その場合、VNF22毎に管理されるVNFM25が予め定められていてもよい。VNFM25は、VNF22(APL、アプリケーション)のライフサイクル管理を行う。VNFM25は、VNF22の仮想化に関わる制御全般を行う。例えば、VNF22インスンタスの生成、更新、スケール制御、終了、オートヒーリング(自動ヒーリング)を行う。
The
VIM26は、NFVI21におけるVNF22が実現される単位の仮想化資源(インフラリソース)各々を管理する仮想化資源管理ノード(機能エンティティ)である。具体的には、資源の割当・更新・回収の管理、仮想資源と物理との関連付け、ハードウェア資源とSW資源(ハイパバイザ)一覧の管理を行う。通常、VIM26は、データセンタ(局舎)毎に管理を行う。仮想化資源の管理は、データセンタに応じた方式で行われえる。データセンタの管理方式(管理資源の実装方式)は、OPENSTACK(登録商標)やvCenter等の種類がある。通常、VIM26は、データセンタの管理方式毎に設けられる。即ち、NFV環境2には、互いに異なる方式で、NFVI21におけるVNF22が実現される単位の仮想化資源各々を管理する複数のVIM26が含まれる。なお、異なる管理方式で管理される仮想化資源の単位は、必ずしもデータセンタ単位でなくてもよい。
The
なお、オーケストレータ24、VNFM25及びVIM26は、物理的なサーバ装置上でプログラムが実行されることにより実現される(但し仮想化上で実現されることを制限するものでは無く、管理系統を分離した上で、仮想化上で実現してもよい)。オーケストレータ24、VNFM25及びVIM26は、それぞれ別々の物理的なサーバ装置で実現されていてもよいし、同じサーバ装置で実現されていてもよい。オーケストレータ24、VNFM25及びVIM26(を実現するためのプログラム)は、別々のベンダから提供されていてもよい。
The
なお、上記アーキテクチャは、上記非特許文献1に記載されたものに準じたものである。また、移動体通信システム5には、移動体通信機能を実現するために、上記以外の構成要素が含まれていてもよい、例えば、移動体通信システム5には、基地局の装置及びオープンフローネットワーク(上記のような仮想化されたものも含む)等が含まれていてもよい。
The architecture conforms to that described in
フロー制御ネットワーク3は、ソフトウェアによって構成、機能及び性能等を動的に設定及び変更できるネットワークである。図1に示す通り、フロー制御ネットワーク3は、一つ以上のフロー制御スイッチ30を含んで構成される。フロー制御スイッチ30は、データ転送機能を備え、ソフトウェアによってフローを制御可能なスイッチである。フロー制御ネットワーク3及びフロー制御スイッチ30の具体例としては、SDN(Software Defined Network)及びSDNスイッチや、OpenFlow(登録商標)ネットワーク及びOpenFlowスイッチが挙げられる。
The
対向ノード4は、移動通信端末や、移動通信端末に様々なサービスを提供するサーバ装置、あるいは他の通信網に接続するための装置(例えば、MME(Mobility Management Entity)、S−GW(Serving Gateway)、P−GW(PDN Gateway))等に相当する。
The
図2は、フロー制御装置1の機能ブロック図である。図2に示す通り、フロー制御装置1は、制御指示取得部10(制御指示取得手段)、仮想情報取得部11(仮想情報取得手段)、物理情報取得部12(物理情報取得手段)、フロー制御算出部13、フロー制御記憶部14及びフロー制御指示送信部15(フロー制御指示送信手段)を含んで構成される。
FIG. 2 is a functional block diagram of the
フロー制御装置1は、CPU等のハードウェアから構成されているものである。図3は、フロー制御装置1のハードウェア構成の一例を示す図である。図2に示されるフロー制御装置1は、物理的には、図3に示すように、CPU100、主記憶装置であるRAM101及びROM102、ディスプレイ等の入出力装置103、通信モジュール104、及び補助記憶装置105などを含むコンピュータシステムとして構成されている。
The
図2に示すフロー制御装置1の各機能ブロックの機能は、図3に示すCPU100、RAM101等のハードウェア上に所定のコンピュータソフトウェアを読み込ませることにより、CPU100の制御のもとで入出力装置103、通信モジュール104、及び補助記憶装置105を動作させるとともに、RAM101におけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。
The functions of the functional blocks of the
以下、図2に示すフロー制御装置1の各機能ブロックについて説明する。
Hereinafter, each functional block of the
制御指示取得部10は、制御の内容に関する制御情報と、当該制御の対象であるVNF22を識別するVNF識別情報(仮想通信機能識別情報)とを含む制御指示情報を取得する。
The control
仮想情報取得部11は、制御指示取得部10によって取得されたVNF識別情報をVNFM25に送信し、当該送信に基づいて当該VNFM25から、当該VNF識別情報が識別するVNF22を有する仮想マシンに関する仮想情報(仮想マシン識別情報を含む)を取得する。なお、VNFM25は、VNF識別情報と、当該VNF識別情報が識別するVNF22を有する仮想マシンを識別する仮想マシン識別情報とを対応付けて記憶している。
The virtual
物理情報取得部12は、仮想情報取得部11によって取得された仮想情報をVIM26に送信し、当該送信に基づいて当該VIM26から、当該仮想情報が示す仮想マシンが実現される物理マシンに対するフロー制御を行うフロー制御スイッチに関する物理情報(フロー制御スイッチ識別情報を含む)を取得する。なお、VIM26は、仮想マシン識別情報と、当該仮想マシン識別情報が識別する仮想マシンが実現される物理マシンに対するフロー制御を行うフロー制御スイッチ30を識別するフロー制御スイッチ識別情報とを対応付けて記憶している。
The physical
フロー制御算出部13は、物理情報取得部12によって取得された物理情報が示すフロー制御スイッチについて、制御順序の構成のしなおしを行い(フロー修正)、しなおしされたフロー制御を行わせる指示に関するフロー制御指示情報を算出する。より具体的には、フロー制御算出部13は、後述のフロー制御記憶部14によって記憶されたフロー制御情報から、制御対象のユーザもしくはVNF22の既存のフロー制御を取得し、制御指示取得部10によって取得された制御情報に基づき、フロー制御指示情報を算出する。
The flow
フロー制御記憶部14は、ユーザもしくはVNF22ごとの既存のフロー制御の内容をフロー制御情報として格納する。図4は、フロー制御記憶部14によって記憶されたフロー制御情報のテーブル例を示す図である。図4に示す通り、フロー制御情報には、制御対象としてユーザを識別するユーザ識別子やVNF22を識別するVNF識別子と、既存のフロー制御に関する情報である既存フロー制御情報とが対応付けられている。
The flow
フロー制御指示送信部15は、物理情報取得部12によって取得された物理情報が示すフロー制御スイッチに対して、制御指示取得部10によって取得された制御情報に基づくフロー制御を行わせる指示に関するフロー制御指示情報を、オーケストレータ24に送信する。より具体的には、フロー制御指示送信部15は、フロー制御算出部13によって算出されたフロー制御指示情報を、オーケストレータ24に送信する。フロー制御指示送信部15は、フロー制御指示情報に含まれる変更後のフロー制御内容に基づき、フロー制御記憶部14によって格納されているフロー制御情報を更新(上書き)してもよい。
The flow control
以上説明した移動体通信システム5に含まれる制御指示取得部10、仮想情報取得部11、物理情報取得部12、フロー制御算出部13、フロー制御記憶部14及びフロー制御指示送信部15のうち一つ以上の機能ブロックは、フロー制御装置1ではなくオーケストレータ24(又はNFV環境2に含まれる他の構成要素。以降同様)に含まれていてもよい。一部の機能ブロックがフロー制御装置1に含まれ、その他の機能ブロックがオーケストレータ24に含まれる場合は、フロー制御装置1とオーケストレータ24とが通信を介して協調動作をすることで、上述の全体としての機能が実現される。
One of the control
[第1実施形態]
続いて、本発明の第1実施形態に係る移動体通信システム5について説明する。本実施形態では、従来、コアノードの各エンティティ上にキャリア特有の独自機能として実装されていた(法的)監視機能を、移動体通信システム5を利用した標準的なNFV環境にて実現する方法について説明する。
[First Embodiment]
Next, the
図5は、監視機能が実現された移動体通信システムのシステム構成図である。図5(a)は、従来の、監視機能が実現された移動体通信システムのシステム構成図である。図5(a)に示す従来構成において、対向ノードからの通信は、ネットワークを介し、コアノードのミラーリング機能を経由し、コアノードの標準呼処理機能に到達する。そして、コアノードのミラーリング機能により、所定のユーザからの通信が、独自ノード上に設けられた非標準法的監視機能にミラーリングされることで、監視機能が実現される。このように、従来技術では、コアノードにミラーリング機能が作り込まれていた。 FIG. 5 is a system configuration diagram of a mobile communication system in which a monitoring function is realized. FIG. 5A is a system configuration diagram of a conventional mobile communication system in which a monitoring function is realized. In the conventional configuration shown in FIG. 5A, communication from the opposite node reaches the standard call processing function of the core node via the mirroring function of the core node via the network. The monitoring function is realized by mirroring the communication from a predetermined user to the non-standard legal monitoring function provided on the unique node by the mirroring function of the core node. As described above, in the prior art, a mirroring function is built in the core node.
一方、図5(b)は、監視機能が実現された本実施形態に係る移動体通信システム5のシステム構成図である。図5(b)に示す本実施形態の構成において、対向ノード4からの通信は、フロー制御ネットワーク3を介し、ハイパバイザ上に実現されたVNF22の標準呼処理機能に到達する。そして、フロー制御装置1によるフロー制御の結果、フロー制御ネットワーク3(フロー制御スイッチ30)により、所定のユーザからの通信が、独自ノード上に設けられた非標準法的監視機能にフロー制御されることで、監視機能が実現される。
On the other hand, FIG.5 (b) is a system block diagram of the
以下、図6のシーケンス図及び図7〜11のテーブル図を用いて、本実施形態に係る移動体通信システム5における詳細な処理について説明する。
Hereinafter, detailed processing in the
図6は、本実施形態に係る移動体通信システム5におけるフロー制御方法の処理を示すシーケンス図である。
FIG. 6 is a sequence diagram showing processing of the flow control method in the
まず、S1にて、OSS/BSS20により監視対象登録の要請が受け付けられ、当該要請がOSS/BSS20からHSS(Home Subscriber Server)用のEMS23Aに通知され、EMS23Aにて監視設定が行われる。続いてS1にて、EMS23AからHSS等に監視対象が通知される。次に、S2にて、監視端末からHSS等に、SIP(Session Initiation Protocol)の発信シーケンスにて監視対象ユーザのメッセージが到達する。すると、続いてS2にて、HSS等からEMS23Aを経由してOSS/BSS20に、監視対象ユーザのユーザID「100」と、U−Plane経路上のVNF22のVNF識別子「VNF_001」とが通知される。
First, at S1, the OSS /
次に、S3にて、OSS/BSS20からフロー制御装置1に、ユーザID「100」とVNF識別子「VNF_001」と制御情報「制御種別:監視」とを含む制御指示情報が通知(受信)される(制御指示取得ステップ)。以降のS4〜S16の処理L1にて、対象の物理ノードが特定される。
Next, in S3, the control instruction information including the user ID “100”, the VNF identifier “VNF — 001”, and the control information “control type: monitoring” is notified (received) from the OSS /
S3に続き、S4にて、フロー制御装置1により、フロー制御装置1にて保持されている保持情報に基づき、VNF識別子「VNF_001」が識別するVNF22をモニタしているEMS23が特定される。図7は、フロー制御装置1にて保持されている保持情報のテーブル例を示す図である。図7に示す保持情報では、VNF識別子と、当該VNF識別子が識別するVNF22をモニタしているEMS23を識別するEMS識別子とが対応付けられている。フロー制御装置1は、図7に示す保持情報に基づき、VNF識別子「VNF_001」が識別するVNF22をモニタしているEMS23の識別子として、EMS識別子「EMS2」を特定する。次に、S5にて、フロー制御装置1により、EMS識別子「EMS2」が識別するEMS23Bに、ユーザID「100」とVNF識別子「VNF_001」とが送信される。
Subsequent to S3, in S4, the
次に、S6にて、EMS23Bにより、EMS23Bにて保持されている保持情報に基づき、受信したユーザID「100」とVNF識別子「VNF_001」とから、ユーザID「100」が識別するユーザが所属するスケールアウトグループが特定される。図8は、EMS23Bにて保持されている保持情報のテーブル例を示す図である。図8に示す保持情報では、VNF識別子と、一つ以上のユーザIDと、当該VNF識別子が識別するVNF22における当該ユーザIDが識別するユーザが所属するスケールアウトグループの識別子であるSOG識別子とが対応付けられている。EMS23Bは、図8に示す保持情報に基づき、VNF識別子「VNF_001」が識別するVNF22におけるユーザID「100」が識別するユーザが所属するスケールアウトグループの識別子として、SOG識別子「SOG_1」を特定する。次に、S7にて、EMS23Bにより、フロー制御装置1にSOG識別子「SOG_1」が送信される。
Next, in S6, the user identified by the user ID “100” from the received user ID “100” and the VNF identifier “VNF — 001” belongs to the EMS 23B based on the retained information retained in the EMS 23B. A scale-out group is identified. FIG. 8 is a diagram illustrating a table example of retained information retained in the EMS 23B. In the holding information shown in FIG. 8, the VNF identifier, one or more user IDs, and the SOG identifier that is the identifier of the scale-out group to which the user identified by the user ID in the
次に、S8にて、フロー制御装置1により、オーケストレータ24にVNF識別子「VNF_001」が送信される。次に、S9にて、オーケストレータ24により、オーケストレータ24にて保持されている保持情報に基づき、VNF識別子「VNF_001」が識別するVNF22を管理するVNFM25が特定される。図9は、オーケストレータ24にて保持されている保持情報のテーブル例を示す図である。図9に示す保持情報では、VNF識別子と、当該VNF識別子が識別するVNF22を管理するVNFM25を識別するVNFM識別子とが対応付けられている。オーケストレータ24は、図9に示す保持情報に基づき、VNF識別子「VNF_001」が識別するVNF22を管理するVNFM25の識別子として、VNFM識別子「VNFM1」を特定する。次に、S10にて、オーケストレータ24により、フロー制御装置1に、VNFM識別子「VNFM1」が送信される。
Next, in S <b> 8, the
次に、S11にて、フロー制御装置1により、受信したVNFM識別子「VNFM1」が識別するVNFM25にVNF識別子「VNF_001」とSOG識別子「SOG_1」とが送信される。次に、S12にて、VNFM25により、VNFM25にて保持されている保持情報に基づき、VNF識別子「VNF_001」が識別するVNF22に所属するVM群のうち、SOG識別子「SOG_1」が識別するスケールアウトグループとなるVM(Virtual Machine、仮想マシン)と、当該VMを管理するVIM26とが特定される。図10は、VNFM25にて保持されている保持情報のテーブル例を示す図である。図10に示す保持情報では、VNF識別子と、SOG識別子と、当該VNF識別子が識別するVNF22に所属するVM群のうち、当該SOG識別子が識別するスケールアウトグループとなるVMを識別するVM識別番号と、当該VMを管理するVIM26を識別するVIM識別子とが対応付けられている。VNFM25は、図10に示す保持情報に基づき、VNF識別子「VNF_001」が識別するVNF22に所属するVM群のうち、SOG識別子「SOG_1」が識別するスケールアウトグループとなるVMの識別番号として、VM識別番号「VM_001」と、当該VMを管理するVIM26の識別子としてVIM識別子「VIM1」とを特定する。次に、S13にて、VNFM25により、フロー制御装置1に、VM識別番号「VM_001」とVIM識別子「VIM1」とが送信される(仮想情報取得ステップ)。
Next, in S11, the
次に、S14にて、フロー制御装置1により、受信したVIM識別子「VIM1」が識別するVIM26に受信したVM識別番号「VM_001」が送信される。次に、S15にて、VIM26により、VIM26にて保持されている保持情報に基づき、VM識別番号「VM_001」が識別するVMが設置されているHW(Hardware、ハードウェア)が特定される。図11は、VIM26にて保持されている保持情報のテーブル例を示す図である。図11に示す保持情報では、VM識別番号と、当該VM識別番号が識別するVMが設定されているHWを識別するHW識別子とが対応付けられている。VIM26は、図11に示す保持情報に基づき、VM識別番号「VM_001」が識別するVMが設置されているHWの識別子として、HW識別子「HW10」を特定する。次に、S16にて、VIM26により、フロー制御装置1に、HW識別子「HW10」が送信される(物理情報取得ステップ)。
Next, in S14, the
次に、S17にて、フロー制御装置1からS14にて通信したVIM26にHW識別子「HW10」が送信され、VIM26にてHW識別子「HW10」が識別するHWがつながっているネクストホップのフロー制御スイッチ30を識別するフロー制御スイッチ識別子が取得され、VIM26からフロー制御装置1に当該フロー制御スイッチ識別子が送信される。なお、VIM26には、HW識別子と、当該HW識別子が識別するHWがつながっているネクストホップのフロー制御スイッチ30を識別するフロー制御スイッチ識別子とが対応付けられた保持情報が保持されている。
Next, in S17, the HW identifier “HW10” is transmitted from the
次に、S18にて、フロー制御装置1からオーケストレータ24に、S17にて受信したフロー制御スイッチ識別子と共に、当該フロー制御スイッチ識別子が識別するフロー制御スイッチ30から監視装置へミラーリングを指示するフロー制御指示情報が送信される(フロー制御指示送信ステップ)。そしてS19にて、オーケストレータ24により、S18にて受信したフロー制御指示情報に基づくフロー制御が実施される。
Next, in S18, the
以下、図12〜14のシステム構成図を用いて、本実施形態に係る移動体通信システム5における監視対象移動時の処理について説明する。
Hereinafter, the process at the time of movement of the monitoring target in the
図12は、初期状態の移動体通信システム5のシステム構成図を示す図である。図12に示す通り、初期状態では、対向ノード4からの通信は、フロー制御ネットワーク3に含まれるフロー制御スイッチ30C及びフロー制御スイッチ30Aを経由して、データセンタDC1にて実現されたVNF22Aに含まれる標準呼処理機能及び独自ノード6Aに含まれる非標準法的監視機能に振り分けられている。本説明では、当該通信を、データセンタDC2にて実現されたVNF22Bに含まれる標準呼処理機能及び独自ノード6Bに含まれる非標準法的監視機能に振り分けるように移動する際の処理について説明する。
FIG. 12 is a diagram showing a system configuration diagram of the
フロー制御装置1から受信したフロー制御指示情報に基づいて、オーケストレータ24はフロー制御に関する指示を各ノードに行い、その結果としてVIM26が以下のフロー制御を行う。まず、VIM26は、移動先のミラー設定を行うため、フロー制御スイッチ30Bにミラー開始の制御を行う。次に、VIM26は、フロー制御スイッチ30BからVNF22Bに含まれる標準呼処理機能へのフロー追加の制御を行う。図13は、当該フロー追加の制御が行われた状態の移動体通信システム5のシステム構成図を示す図である。
Based on the flow control instruction information received from the
次に、VIM26は、フックしたフロー変更命令を実行するため、フロー制御スイッチ30Cにフロー変更の制御を行う。次に、VIM26は、フロー制御スイッチ30AからVNF22Aに含まれる標準呼処理機能へのフロー削除の制御を行う。図14は、当該フロー削除の制御が行われた状態の移動体通信システム5のシステム構成図を示す図である。次に、VIM26は、フロー制御スイッチ30Aにミラー削除の制御を行う。
Next, the
[第2実施形態]
続いて、本発明の第2実施形態に係る移動体通信システム5について説明する。本実施形態では、従来、コアノードの各エンティティ上にキャリア特有の独自機能として実装されていた規制機能を、移動体通信システム5を利用した標準的なNFV環境にて実現する方法について説明する。
[Second Embodiment]
Then, the
図15は、規制機能が実現された移動体通信システムのシステム構成図である。図15(a)は、従来の、規制機能が実現された移動体通信システムのシステム構成図である。図15(a)に示す従来構成において、対向ノードからの通信は、ネットワークを介し、コアノードの独自規制機能を経由し、コアノードの標準呼処理機能に到達する。そして、独自規制機能により、所定の機能に対する通信が、独自ノード上に設けられた規制部に振り分けられることで、規制機能が実現される。このように、従来技術では、コアノードに独自規制機能が作り込まれていた。 FIG. 15 is a system configuration diagram of a mobile communication system in which a restriction function is realized. FIG. 15A is a system configuration diagram of a conventional mobile communication system in which a restriction function is realized. In the conventional configuration shown in FIG. 15A, the communication from the opposite node reaches the standard call processing function of the core node via the network, through the unique restriction function of the core node. Then, by the unique restriction function, communication for a predetermined function is distributed to the restriction unit provided on the unique node, thereby realizing the restriction function. Thus, in the prior art, a unique regulation function was built in the core node.
一方、図15(b)は、規制機能が実現された本実施形態に係る移動体通信システム5のシステム構成図である。図15(b)に示す本実施形態の構成において、対向ノード4からの通信は、フロー制御ネットワーク3を介し、ハイパバイザ上に実現されたVNF22の標準呼処理機能に到達する。そして、フロー制御装置1によるフロー制御の結果、フロー制御ネットワーク3(フロー制御スイッチ30)により、所定の機能に対する通信が、独自ノード上に設けられた非標準規制機能にフロー制御されることで、規制機能が実現される。
On the other hand, FIG.15 (b) is a system block diagram of the
以下、図16のシーケンス図並びに順に図7、図17及び図9〜11のテーブル図を用いて、本実施形態に係る移動体通信システム5における詳細な処理について説明する。
Hereinafter, detailed processing in the
図16は、本実施形態に係る移動体通信システム5におけるフロー制御方法の処理を示すシーケンス図である。
FIG. 16 is a sequence diagram showing processing of the flow control method in the
まず、S30にて、OSS/BSS20によりCPU使用率80%の規制が設定され、VNF22から定期的にCPU使用率の負荷報告がOSS/BSS20に送信される。そして、CPU使用率80%以上の負荷報告を受信したOSS/BSS20は、VNF22を対象装置として規制を発動する。すなわち、S31にて、OSS/BSS20により、フロー制御装置1に、VNF識別子「VNF_001」と制御情報「制御種別:規制」とが通知される(制御指示取得ステップ)。
First, in S <b> 30, the restriction on the CPU usage rate of 80% is set by the OSS /
次に、S32にて、フロー制御装置1により、フロー制御装置1にて保持されている保持情報に基づき、VNF識別子「VNF_001」が識別するVNF22をモニタしているEMS23が特定される。本処理は図6のS4と同様のため(適宜図7の保持情報参照)、説明を省略する。S32では結果的にEMS識別子「EMS2」が特定される。次に、S33にて、フロー制御装置1により、EMS識別子「EMS2」が識別するEMS23Bに、ユーザID「100」とVNF識別子「VNF_001」とが送信される。
Next, in S <b> 32, the EMS 23 that monitors the
次に、S34にて、EMS23Bにより、EMS23Bにて保持されている保持情報に基づき、受信したVNF識別子「VNF_001」から、VNF識別子「VNF_001」が識別するVNF22の全スケールアウトグループが特定される。図17は、EMS23Bにて保持されている保持情報のテーブル例を示す図である。図17に示す保持情報では、VNF識別子と、当該VNF識別子が識別するVNF22における全スケールアウトグループのSOG識別子とが対応付けられている。EMS23Bは、図17に示す保持情報に基づき、VNF識別子「VNF_001」が識別するVNF22における全スケールアウトグループの識別子として、SOG識別子「SOG_1」、「SOG_2」及び「SOG_3」を特定する。次に、S35にて、EMS23Bにより、フロー制御装置1にSOG識別子「SOG_1」、「SOG_2」及び「SOG_3」が送信される。
Next, in S34, the entire scale-out group of the
続くS36〜S38の処理は、S8〜S10の処理と同様のため(適宜図9の保持情報参照)説明を省略する。 The subsequent processes of S36 to S38 are the same as the processes of S8 to S10 (see the holding information in FIG. 9 as appropriate), and the description thereof is omitted.
続くS39〜S47の処理は、S35にて受信されたSOG識別子「SOG_1」、「SOG_2」及び「SOG_3」それぞれに対して処理が繰り返される。すなわち、SOG識別子「SOG_1」に対してS39〜S47の処理が行われ、続いてSOG識別子「SOG_2」に対してS39〜S47の処理が行われ、続いてSOG識別子「SOG_3」に対してS39〜S47の処理が行われる。そして、S39〜S47の処理は、S11〜S19の処理と同様のため(適宜図10及び図11の保持情報参照)説明を省略する。なお、S47では、S18での監視装置へミラーリングを指示するフロー制御指示情報の代わりに、規制装置への振り分けを指示するフロー制御指示情報が送信される。 The subsequent processes of S39 to S47 are repeated for each of the SOG identifiers “SOG_1”, “SOG_2”, and “SOG_3” received in S35. That is, the processing of S39 to S47 is performed for the SOG identifier “SOG_1”, the processing of S39 to S47 is performed for the SOG identifier “SOG_2”, and the processing of S39 to SOG identifier “SOG — 3” is subsequently performed. The process of S47 is performed. Since the processes of S39 to S47 are the same as the processes of S11 to S19 (see the holding information in FIGS. 10 and 11 as appropriate), the description thereof is omitted. In S47, instead of the flow control instruction information that instructs the monitoring apparatus in S18 to perform mirroring, flow control instruction information that instructs distribution to the restriction apparatus is transmitted.
以下、図18〜21のシステム構成図を用いて、本実施形態に係る移動体通信システム5における規制対象移動時の処理について説明する。
Hereinafter, the process at the time of movement to be regulated in the
図18は、初期状態の移動体通信システム5のシステム構成図を示す図である。図18に示す通り、初期状態では、対向ノード4からの規制対象の通信は、フロー制御ネットワーク3に含まれるフロー制御スイッチ30C及びフロー制御スイッチ30Aを経由して、データセンタDC1にて実現された独自ノード6Cに含まれる非標準規制機能に振り分けられている。本説明では、当該通信を、データセンタDC2にて実現された独自ノード6Dに含まれる非標準規制機能に振り分けるように移動する際の処理について説明する。
FIG. 18 is a diagram showing a system configuration diagram of the
フロー制御装置1から受信したフロー制御指示情報に基づいて、オーケストレータ24はフロー制御に関する指示を各ノードに行い、その結果としてVIM26が以下のフロー制御を行う。まず、VIM26は、フロー制御スイッチ30Bにフロー変更の制御を行う。図19は、当該フロー変更の制御が行われた状態の移動体通信システム5のシステム構成図を示す図である。
Based on the flow control instruction information received from the
次に、VIM26は、フロー制御スイッチ30Cにフロー変更の制御を行う。図20は、当該フロー変更の制御が行われた状態の移動体通信システム5のシステム構成図を示す図である。ここで、VIM26は、フロー制御スイッチ30Aに対してフロー削除の制御や、フロー制御スイッチ30Bに対してフロー追加の制御は行わない。
Next, the
次に、VIM26は、フロー制御スイッチ30Aにフロー削除の制御を行う。図21は、当該フロー削除の制御が行われた状態の移動体通信システム5のシステム構成図を示す図である。
Next, the
次に、本実施形態のように構成されたフロー制御装置1の作用効果について説明する。
Next, the effect of the
本実施形態のフロー制御装置1によれば、仮想情報取得部11により、制御指示取得部10によって取得されたVNF識別情報がVNFM25に送信され、当該送信に基づいて当該VNFM25から、当該VNF識別情報が識別するVNF22を有する仮想マシンに関する仮想情報が取得される。これにより、VNF22を有する仮想マシンを特定することができる。そして、物理情報取得部12により、仮想情報取得部11によって取得された仮想情報がVIM26に送信され、当該送信に基づいて当該VIM26から、当該仮想情報が示す仮想マシンが実現される物理マシンに対するフロー制御を行うフロー制御スイッチ30に関する物理情報が取得される。これにより、VNF22を有する仮想マシンが実現される物理マシンに対するフロー制御を行うフロー制御スイッチ30を特定することができる。そして、フロー制御指示送信部15により、物理情報取得部12によって取得された物理情報が示すフロー制御スイッチ30に対して、制御指示取得部10によって取得された制御情報に基づくフロー制御を行わせる指示に関するフロー制御指示情報が、オーケストレータ24に送信され、オーケストレータ24により、受信したフロー制御指示情報に基づくフロー制御が実施される。これにより、オーケストレータ24に、VNF22を有する仮想マシンが実現される物理マシンに対するフロー制御を行うフロー制御スイッチ30に対して確実にフロー制御を行わせることができる。
According to the
VNFM25、VIM26及びオーケストレータ24を含むNFV環境2にて、フロー制御スイッチ30と共に上述のフロー制御装置1を利用することで、上述の通り、コアノードの論理的及び物理的なマシン並びにフロー制御スイッチ30を特定し、オーケストレータ24に、フロー制御スイッチ30に対して確実にフロー制御を行わせることができる。すなわち、NFV環境2にて正確なフロー制御を行うことができる。
In the
また、本実施形態のフロー制御装置1によれば、VNFM25は、VNF識別情報と、当該VNF識別情報が識別するVNF22を有する仮想マシンを識別する仮想マシン識別情報とを対応付けて記憶し、仮想情報は、仮想マシン識別情報を含み、VIM26は、仮想マシン識別情報と、当該仮想マシン識別情報が識別する仮想マシンが実現される物理マシンに対するフロー制御を行うフロー制御スイッチ30を識別するフロー制御スイッチ識別情報とを対応付けて記憶し、物理情報は、フロー制御スイッチ識別情報を含むことが好ましい。かかる構成を採れば、仮想情報取得部11は、VNFM25から仮想情報として仮想マシン識別情報を確実に取得でき、物理情報取得部12は、VIM26から物理情報としてフロー制御スイッチ識別情報を確実に取得でき、フロー制御指示送信部15は、物理情報に含まれるフロー制御スイッチ識別情報から当該フロー制御スイッチ識別情報が識別するフロー制御スイッチ30を確実に特定することができる。すなわち、NFV環境2にて確実にフロー制御を行うことができる。
Further, according to the
以上の通り、本実施形態のフロー制御装置1によれば、SDNのフロー制御によって、特定ユーザのトラヒックを独自機能装置に誘導する。この時のどのSDNスイッチに対してどのようなフロー制御をおこなうかを決定する必要があるが、NFV環境2に存在するEMS23やVIM26から情報を取得し、仮想マシン・仮想ネットワークで管理されるシステムから、具体的に制御すべき物理装置を算出し、決定する。まずVNFM25から特定ユーザがどのVM上で処理されているかを確認し、VMを特定する。続いてVIM26から、対象のVMが動作している物理マシンを特定し、さらにその物理マシンと対向ノード4を結ぶ経路上のSDNスイッチを取得する。このようにして取得したSDNスイッチに対してフロー制御をおこなって、目的の独自機能装置にフローを誘導する。
As described above, according to the
このように、本実施形態のフロー制御装置1は、これまでコアノード内に実装されていた独自機能を分離し、SDNの機能によって実現する。これによりコアノードの種類・機能によらず共通して利用可能な監視機能・規制機能として実現し,各コアノードの製造コストを抑えた独自機能の実現を達成することができる。つまり、VNF22やVNFM25、オーケストレータ24等に独自機能を実装することなく、標準的なNFV環境2上に、規制や監視等の独自機能を実現することができる。これにより安価で高機能なNFVエンティティを調達しつつ、所望する独自機能も実現可能である。
As described above, the
1…フロー制御装置、2…NFV環境、3…フロー制御ネットワーク、4…対向ノード、5…移動体通信システム、6…独自ノード、10…制御指示取得部、11…仮想情報取得部、12…物理情報取得部、13…フロー制御算出部、14…フロー制御記憶部、15…フロー制御指示送信部、20…OSS/BSS、21…NFVI、22…VNF、23…EMS、24…オーケストレータ、25…VNFM、26…VIM、30…フロー制御スイッチ。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
制御の内容に関する制御情報と、当該制御の対象である前記仮想通信機能を識別する仮想通信機能識別情報とを含む制御指示情報を取得し、
当該仮想通信機能識別情報を前記仮想通信機能管理ノードに送信し、当該送信に基づいて当該仮想通信機能管理ノードから、当該仮想通信機能識別情報が識別する前記仮想通信機能を有する前記仮想マシンに関する仮想情報を取得し、
当該仮想情報を前記仮想化資源管理ノードに送信し、当該送信に基づいて当該仮想化資源管理ノードから、当該仮想情報が示す前記仮想マシンが実現される前記物理マシンに対するフロー制御を行う前記フロー制御スイッチに関する物理情報を取得し、
当該物理情報が示す前記フロー制御スイッチに対して、前記制御情報に基づくフロー制御を行わせる指示に関する前記フロー制御指示情報を、前記全体管理ノードに送信する、
フロー制御装置。 A virtual machine having a virtual communication function that is a virtualized communication function is arranged on a communication path between a physical machine that implements the virtual communication function and a communication source device that executes the virtual communication function via communication to the physical machine. , A flow control switch that performs flow control between the physical machine and the communication source device, a virtual communication function management node that manages the virtual communication function, and virtualization that manages each of the virtualization resources including the physical machine A flow control apparatus for performing flow control of a resource management node and a communication system comprising: a total management node that manages the entire virtual resource and performs flow control based on received flow control instruction information,
Obtaining control instruction information including control information related to the contents of control and virtual communication function identification information for identifying the virtual communication function that is the target of the control;
The virtual communication function identification information is transmitted to the virtual communication function management node, and based on the transmission, the virtual communication function identification node identifies the virtual machine having the virtual communication function identified by the virtual communication function identification information. Get information,
The flow control that transmits the virtual information to the virtual resource management node and performs flow control on the physical machine on which the virtual machine indicated by the virtual information is realized from the virtual resource management node based on the transmission Get physical information about the switch
Transmitting the flow control instruction information related to an instruction to cause the flow control switch indicated by the physical information to perform flow control based on the control information to the overall management node;
Flow control device.
請求項1に記載のフロー制御装置。The flow control apparatus according to claim 1.
前記仮想情報は、前記仮想マシン識別情報を含み、
前記仮想化資源管理ノードは、前記仮想マシン識別情報と、当該仮想マシン識別情報が識別する前記仮想マシンが実現される前記物理マシンに対するフロー制御を行う前記フロー制御スイッチを識別するフロー制御スイッチ識別情報とを対応付けて記憶し、
前記物理情報は、前記フロー制御スイッチ識別情報を含む、
請求項1又は2に記載のフロー制御装置。 The virtual communication function management node stores the virtual communication function identification information in association with virtual machine identification information for identifying the virtual machine having the virtual communication function identified by the virtual communication function identification information.
The virtual information includes the virtual machine identification information,
The virtual resource management node includes flow control switch identification information that identifies the virtual machine identification information and the flow control switch that performs flow control on the physical machine on which the virtual machine identified by the virtual machine identification information is realized. Are stored in association with each other.
The physical information includes the flow control switch identification information.
The flow control apparatus according to claim 1 or 2 .
制御の内容に関する制御情報と、当該制御の対象である前記仮想通信機能を識別する仮想通信機能識別情報とを含む制御指示情報を取得する制御指示取得ステップと、
前記制御指示取得ステップにおいて取得された前記仮想通信機能識別情報を前記仮想通信機能管理ノードに送信し、当該送信に基づいて当該仮想通信機能管理ノードから、当該仮想通信機能識別情報が識別する前記仮想通信機能を有する前記仮想マシンに関する仮想情報を取得する仮想情報取得ステップと、
前記仮想情報取得ステップにおいて取得された前記仮想情報を前記仮想化資源管理ノードに送信し、当該送信に基づいて当該仮想化資源管理ノードから、当該仮想情報が示す前記仮想マシンが実現される前記物理マシンに対するフロー制御を行う前記フロー制御スイッチに関する物理情報を取得する物理情報取得ステップと、
前記物理情報取得ステップにおいて取得された前記物理情報が示す前記フロー制御スイッチに対して、前記制御指示取得ステップにおいて取得された前記制御情報に基づくフロー制御を行わせる指示に関する前記フロー制御指示情報を、前記全体管理ノードに送信するフロー制御指示送信ステップと、
を含むフロー制御方法。 A virtual machine having a virtual communication function that is a virtualized communication function is arranged on a communication path between a physical machine that implements the virtual communication function and a communication source device that executes the virtual communication function via communication to the physical machine. , A flow control switch that performs flow control between the physical machine and the communication source device, a virtual communication function management node that manages the virtual communication function, and virtualization that manages each of the virtualization resources including the physical machine Executed by a flow control apparatus that performs flow control of a resource management node and a communication system that manages the entire virtualized resource and performs flow control based on the received flow control instruction information. A flow control method comprising:
A control instruction acquisition step for acquiring control instruction information including control information related to the contents of control and virtual communication function identification information for identifying the virtual communication function that is a target of the control;
The virtual communication function identification information acquired in the control instruction acquisition step is transmitted to the virtual communication function management node, and the virtual communication function identification information is identified from the virtual communication function management node based on the transmission. A virtual information acquisition step of acquiring virtual information related to the virtual machine having a communication function;
The virtual information acquired in the virtual information acquisition step is transmitted to the virtual resource management node, and the physical on which the virtual machine indicated by the virtual information is realized from the virtual resource management node based on the transmission A physical information acquisition step of acquiring physical information related to the flow control switch for performing flow control on the machine;
The flow control instruction information related to an instruction to cause the flow control switch indicated by the physical information acquired in the physical information acquisition step to perform flow control based on the control information acquired in the control instruction acquisition step, A flow control instruction transmitting step for transmitting to the overall management node;
A flow control method including:
請求項4に記載のフロー制御方法。The flow control method according to claim 4.
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