JP6360012B2 - Network integration system and network integration method - Google Patents
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本発明は、ネットワーク統合システムおよびネットワーク統合方法に関する。 The present invention relates to a network integration system and a network integration method.
クラウドネットワーキングや企業内LANが一般的になるにつれ、レイヤ2のネットワークを動的に構築したいという需要が高まっている。レイヤ2のネットワークには、IPルーチング等のレイヤ3におけるルーチングプロトコルやアドレス等の設定をルータに施すことなくパケット転送を行うことができるというメリットがある。これは、レイヤ2スイッチの普及に伴い、PC等の端末をレイヤ2スイッチに接続すると、レイヤ2のルーチング機能が働き、ルーチングに関する特別な設定をすることなくパケット転送ができるようになったためである。
As cloud networking and corporate LANs become common, there is an increasing demand for dynamically building a
この特徴は、仮想マシンのライブマイグレーション等、クラウドの耐障害性を向上するために利用される。企業や大学等の組織では、組織ごとにサブネットを構築し、サブネット間はレイヤ3転送を行う形態を採用することが主流である。その理由は、レイヤ2のブロードキャストパケットをサブネット内でのみ配布することにより過剰なトラヒックを外部に流出させないことや、外部からの攻撃トラヒックを遮断するためにレイヤ3プロトコルの情報が必要であることである。
This feature is used to improve the fault tolerance of the cloud, such as live migration of virtual machines. In organizations such as companies and universities, it is a mainstream to construct a subnet for each organization and perform a layer 3 transfer between subnets. The reason is that
複数の組織の統合を行う際、前述するレイヤ2ネットワークのメリットを享受するため、それまで別々であったサブネットを1つに統合したいという要望が生じている。サブネット間では、レイヤ3のアドレスを用いてデータ転送を行う。このため、各端末にはレイヤ3のアドレスを設定する仕組みが存在する。
When integrating a plurality of organizations, in order to enjoy the merits of the
オペレータが各端末のレイヤ3のアドレスを重複しないように割り当てることは、大きな負荷を生じさせる。そこで、DHCPによるアドレスの配布方法を採用する組織が多く存在する(例えば非特許文献1を参照)。図21に示すように、DHCPによるアドレスの配布方法では、DHCPサーバがアドレスを管理している。図21は、従来のネットワーク統合方法を説明するための図である。端末はDHCPサーバに対しアドレスを割り当てるよう要求する。それを受けて、DHCPサーバが端末間でアドレスが重複しないよう、端末にアドレスを割り当てる。端末は割り当てられたアドレスを用いて通信を行う。 An operator assigning a layer 3 address of each terminal so as not to be duplicated causes a large load. Therefore, there are many organizations that employ a DHCP address distribution method (see, for example, Non-Patent Document 1). As shown in FIG. 21, in the address distribution method using DHCP, the DHCP server manages the address. FIG. 21 is a diagram for explaining a conventional network integration method. The terminal requests the DHCP server to assign an address. In response, the DHCP server assigns addresses to the terminals so that the addresses do not overlap between the terminals. The terminal performs communication using the assigned address.
しかしながら、DHCPを用いたネットワークの統合方法には、耐障害性が低いという問題があった。 However, the network integration method using DHCP has a problem of low fault tolerance.
DHCPを用いる場合、例えば、同じサブネット内にDHCPサーバを設置すること、もしくはサブネットのゲートウェイにDHCPリレーを設置し、DHCPのアドレス要求メッセージをDHCPサーバに転送することによってサブネットの各端末からDHCPサーバまでアドレス要求メッセージを届ける必要がある。 When using DHCP, for example, a DHCP server is installed in the same subnet, or a DHCP relay is installed in the gateway of the subnet, and a DHCP address request message is forwarded to the DHCP server, so that each terminal in the subnet can transfer to the DHCP server. An address request message needs to be delivered.
しかし、他社ネットワークの障害により、サイト間に設定されているレイヤ2経路が利用できなくなる場合、あるサイトからはDHCPサーバまでパケットが到達できない状況が存在する。すなわち、DHCPサーバやゲートウェイが存在するサイトへと設定されていたレイヤ2経路が切断された場合である。
However, when a
このとき、新規設置端末はDHCPサーバまでアドレス要求メッセージを送信できないため、アドレスの割り当てをされることができない。このため、同じサイト内に存在する端末同士であっても通信することができないという状況が発生する。 At this time, since the newly installed terminal cannot transmit the address request message to the DHCP server, the address cannot be assigned. For this reason, the situation where it cannot communicate even if the terminals which exist in the same site occur.
本発明のネットワーク統合システムは、端末と、外部ネットワークとの中継を行う中継部と、割り当てられたレイヤ3のアドレスの集合に含まれるアドレスを前記端末に割り当てるアドレス割り当て部と、を有するそれぞれが異なるレイヤ2のブロードキャストドメインに所属する複数のネットワークの、前記中継部間にレイヤ2のアドレスを用いたデータを転送する通信経路を構築するL2トンネル設定部と、前記複数のネットワークのうちの1つのネットワークの中継部の、外部のネットワークとの間でレイヤ3のアドレスを用いてデータの送受信を行う第1の中継機能を有効にし、該ネットワーク以外のネットワークの中継部の、外部のネットワークとの間でレイヤ2のアドレスを用いてデータの送受信を行う第2の中継機能を有効にする機能設定部と、レイヤ3のアドレスの範囲を設定するアドレス範囲設定部と、前記範囲に含まれるレイヤ3のアドレスの集合を前記複数のネットワークのそれぞれのアドレス割り当て部に重複しないように割り当てるアドレス集合割り当て部と、を有することを特徴とする。
The network integrated system according to the present invention is different from each other in that the network integrated system includes a terminal, a relay unit that relays to an external network, and an address allocation unit that allocates an address included in the allocated layer 3 address set to the terminal. An L2 tunnel setting unit for constructing a communication path for transferring data using a
また、本発明のネットワーク統合方法は、端末と、外部ネットワークとの中継を行う中継部と、割り当てられたレイヤ3のアドレスの集合に含まれるアドレスを前記端末に割り当てるアドレス割り当て部と、を有するそれぞれが異なるレイヤ2のブロードキャストドメインに所属する複数のネットワークの、前記中継部間にレイヤ2のアドレスを用いたデータを転送する通信経路を構築するL2トンネル設定工程と、前記複数のネットワークのうちの1つのネットワークの中継部の、外部のネットワークとの間でレイヤ3のアドレスを用いてデータの送受信を行う第1の中継機能を有効にし、該ネットワーク以外のネットワークの中継部の、外部のネットワークとの間でレイヤ2のアドレスを用いてデータの送受信を行う第2の中継機能を有効にする機能設定工程と、レイヤ3のアドレスの範囲を設定するアドレス範囲設定工程と、前記範囲に含まれるレイヤ3のアドレスの集合を前記複数のネットワークのそれぞれのアドレス割り当て部に重複しないように割り当てるアドレス集合割り当て工程と、を含んだことを特徴とする。
Further, the network integration method of the present invention includes a terminal, a relay unit that relays to an external network, and an address allocation unit that allocates an address included in a set of assigned layer 3 addresses to the terminal. An L2 tunnel setting step for constructing a communication path for transferring data using a
本発明によれば、耐障害性の高いネットワークの統合を行うことができる。 According to the present invention, it is possible to integrate networks with high fault tolerance.
以下に、本願に係るネットワーク統合システムおよびネットワーク統合方法の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態により本願に係るネットワーク統合システムおよびネットワーク統合方法が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of a network integration system and a network integration method according to the present application will be described in detail with reference to the drawings. The network integration system and the network integration method according to the present application are not limited by this embodiment.
[第1の実施形態]
以下の実施形態では、第1の実施形態に係るネットワーク統合システムおよびネットワーク統合方法における各装置の処理の流れを順に説明し、最後に第1の実施形態による効果を説明する。
[First Embodiment]
In the following embodiments, the processing flow of each device in the network integration system and the network integration method according to the first embodiment will be described in order, and finally the effects of the first embodiment will be described.
[第1の実施形態の構成]
まず、図1を用いて第1の実施形態の構成について説明する。図1は、第1の実施形態に係るネットワーク統合システムの構成の一例を示す図である。図1に示すように、ネットワーク統合システム1は、ブロードキャストドメイン構成装置10、アドレス管理装置20、ブロードキャストドメイン30および40を有する。
[Configuration of First Embodiment]
First, the configuration of the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a network integration system according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the network integration system 1 includes a broadcast
なお、図1の実線は転送用経路を表している。また、図1の破線は制御用経路を表している。第1の実施形態においては、制御用経路として制御プレーン用ネットワークが構築されているものとする。また、図1のL2トンネルが存在しない場合は、ブロードキャストパケットは、ブロードキャストドメイン内でブロードキャストされる。また、以降の説明において特に記載がない場合、アドレスとはレイヤ3アドレス(例えばIPアドレス)を表すものとする。 Note that the solid line in FIG. 1 represents the transfer path. Moreover, the broken line of FIG. 1 represents the control route. In the first embodiment, it is assumed that a control plane network is constructed as a control path. When the L2 tunnel in FIG. 1 does not exist, the broadcast packet is broadcast within the broadcast domain. Further, unless otherwise specified in the following description, the address represents a layer 3 address (for example, an IP address).
ここで、図2を用いてサブネットの統合について説明する。図2は、サブネットの統合について説明するための図である。ネットワーク統合システム1は、例えば図2に示すように、複数の異なるサブネットが用いられているネットワークを、ブリッジとしての機能を有する装置によって接続し、1つのネットワークに統合する。そして、統合されたネットワークでは1つのサブネットが用いられる。 Here, subnet integration will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram for explaining integration of subnets. For example, as shown in FIG. 2, the network integration system 1 connects networks using a plurality of different subnets by a device having a function as a bridge, and integrates them into one network. In the integrated network, one subnet is used.
図3を用いて、ブロードキャストドメイン構成装置10について説明する。図3は、第1の実施形態に係るネットワーク統合システムにおけるブロードキャストドメイン構成装置の構成の一例を示す図である。図3に示すように、ブロードキャストドメイン構成装置10は、入出力部11、処理部12および記憶部13を有する。
The broadcast
また、入出力部11は、システムの外部を含む転送用経路とのデータの入出力を行う外部インタフェース111および制御用経路との制御信号の入出力を行う制御信号用インタフェース112を有する。また、処理部12は、テーブル管理部121、L2トンネル設定部122および機能設定部123を有する。テーブル管理部121は記憶部13のサブネット管理テーブル131の管理を行う。
The input / output unit 11 includes an external interface 111 for inputting / outputting data to / from a transfer path including the outside of the system and a
L2トンネル設定部122は各中継装置間にレイヤ2のアドレスを用いたデータを転送する通信経路、すなわちレイヤ2トンネルを設定する。機能設定部123は、複数のネットワークのうちの1つのネットワークに備えられた中継部のブリッジ機能を有効にし、複数のネットワークのうちの該1つのネットワーク以外のネットワークに備えられた中継部のゲートウェイ機能を有効にする。
The L2
記憶部13のサブネット管理テーブル131に記憶されているデータについて、図7を用いて説明する。図7は、第1の実施形態に係るネットワーク統合システムにおけるアドレス管理テーブルの一例を示す図である。図7に示すように、サブネット管理テーブル131にはブロードキャストドメインIDおよび中継装置のアドレスが記憶されている。なお、中継装置のアドレスは制御プレーン用ネットワークのアドレスである。
Data stored in the subnet management table 131 of the
例えば、ブロードキャストドメインIDが「30」であるブロードキャストドメインに備えられた中継装置のアドレスは「192.168.100.1」である。なお、以降の説明では、ブロードキャストドメイン30のブロードキャストドメインIDを「30」とする。また、ブロードキャストドメイン40のブロードキャストドメインIDを「40」とする。
For example, the address of the relay device provided in the broadcast domain whose broadcast domain ID is “30” is “192.168.100.1”. In the following description, the broadcast domain ID of the
図4を用いて、アドレス管理装置20について説明する。図4は、第1の実施形態に係るネットワーク統合システムにおけるアドレス管理装置の構成の一例を示す図である。図4に示すように、アドレス管理装置20は、入出力部21、処理部22および記憶部23を有する。
The
また、入出力部21は、制御用経路との制御信号の入出力を行う制御信号用インタフェース211を有する。また、処理部22は、記憶部23のアドレス管理テーブル231を参照し、各ブロードキャストドメインに通知するアドレスの範囲を設定するアドレス範囲設定部221およびアドレス範囲設定部221が設定した範囲に含まれるレイヤ3のアドレスの集合を各割り当て装置に重複しないように割り当てるアドレス集合割り当て部222を有する。
The input /
なお、アドレス範囲設定部221は、ネットワーク統合システム1の外部から受け取ったサブネットアドレスをレイヤ3のアドレスの範囲として設定してもよいし、ネットワーク統合システム1の内部で決定したサブネットアドレスをレイヤ3のアドレスの範囲として設定してもよい。
The address
例えば、アドレス範囲設定部221は、統合前のいずれかのネットワークで用いられていたサブネットアドレスを統合後のレイヤ3のアドレスの範囲としてもよいし、他のゲートウェイからサブネットの情報を収集し、他のサブネットのアドレスと重複しないレイヤ3のアドレスの範囲を新たに作成するようにしてもよい。
For example, the address
記憶部23のアドレス管理テーブル231に記憶されているデータについて、図8を用いて説明する。図8は、第1の実施形態に係るネットワーク統合システムにおけるサブネット管理テーブルの一例を示す図である。図8に示すように、アドレス管理テーブル231にはブロードキャストドメインID、サブネットアドレス、割り当て装置のアドレス、割り当て可能アドレスが記憶されている。なお、サブネットアドレスおよび割り当て可能アドレスはデータ転送用のアドレスである。また、割り当て装置のアドレスのアドレスは制御プレーン用ネットワークのアドレスである。
Data stored in the address management table 231 of the
例えば、ブロードキャストドメイン30のブロードキャストドメインIDは「30」、サブネットアドレスは「192.168.15.16/28」、割り当て装置のアドレスは「192.168.100.3」、ブロードキャストドメイン30に割り当て可能なアドレスは「192.168.15.16/28」である。
For example, the broadcast domain ID of the
図1に示すように、ブロードキャストドメイン30には割り当て装置31、端末301および302、中継装置35が含まれる。図5を用いて、割り当て装置31について説明する。図5は、第1の実施形態に係るネットワーク統合システムにおける割り当て装置の構成の一例を示す図である。
As shown in FIG. 1, the
割り当て装置31は、割り当てられたレイヤ3のアドレスの集合に含まれるアドレスを端末に割り当てる。図5の(a)に示すように、割り当て装置31は、入出力部32、処理部33および記憶部34を有する。また、入出力部32は、制御用経路との制御信号の入出力を行う制御信号用インタフェース321を有する。また、処理部33は、ブロードキャストドメイン30のサブアドレスを変更するサブネットアドレス変更部331、および記憶部34の割り当てアドレス管理テーブル341を参照し各端末にアドレスを割り当てるアドレス割り当て部332を有する。
The assigning
記憶部34の割り当てアドレス管理テーブル341に記憶されているデータについて、図9を用いて説明する。図9は、第1の実施形態に係るネットワーク統合システムにおける割り当てアドレス管理テーブルの一例を示す図である。図9に示すように、割り当てアドレス管理テーブル341には割り当て可能アドレス集合および割り当て済みアドレス集合が記憶されている。
The data stored in the assigned address management table 341 of the
例えば、図9に示す場合、「192.168.15.16/28」に含まれるアドレスのうち、「192.168.15.16」、「192.168.15.17」および「192.168.15.18」が割り当て済みである。なお、割り当て可能アドレス集合および割り当て済みアドレス集合はデータ転送用のアドレスの集合である。 For example, in the case shown in FIG. 9, among the addresses included in “192.168.15.16/28”, “192.168.15.16”, “192.168.15.17”, and “192.168.15.18” have already been assigned. The assignable address set and the assigned address set are sets of addresses for data transfer.
中継装置35は、外部のネットワークとの間でレイヤ2のアドレスを用いてデータの送受信を行うゲートウェイ機能および外部のネットワークとの間でレイヤ3のアドレスを用いてデータの送受信を行うブリッジ機能とを有する。図6を用いて、中継装置35について説明する。図6は、第1の実施形態に係るネットワーク統合システムにおける中継装置の構成の一例を示す図である。
The
図6の(a)に示すように、中継装置35は、入出力部36、処理部37および記憶部38を有する。また、入出力部36は、転送用経路とのデータの入出力を行うためのデータ通信インタフェース361、および制御用経路との制御信号の入出力を行う制御信号用インタフェース362を有する。
As shown in FIG. 6A, the
また、処理部37は、記憶部38のブロックアドレス管理テーブル382を参照し所定のデータを転送しないようにするL2経路設定部371、中継装置35をゲートウェイとして機能させるゲートウェイ機能部372、および中継装置35をブリッジとして機能させるブリッジ機能部373を有する。また、中継装置管理情報381には、ゲートウェイ機能部372およびブリッジ機能部373が有効であるか無効であるかを示す情報、中継装置35のアドレスおよび中継装置35が所属しているサブネットのアドレス等が含まれる。
In addition, the processing unit 37 refers to the block address management table 382 in the storage unit 38, prevents an L2
中継装置35がゲートウェイとして機能する場合、ブロードキャストドメイン30内のブロードキャストパケットを外部に通さない。これに対して、中継装置35がブリッジとして機能する場合、ブロードキャストドメイン30内のブロードキャストパケットを外部に通す。なお、中継装置35をブリッジとして機能させる際は、中継装置35と他の中継装置との間でL2トンネルが設定されている必要がある。
When the
なお、ブロードキャストドメイン40およびブロードキャストドメイン40に含まれる各装置の構成は、ブロードキャストドメイン30およびブロードキャストドメイン30に含まれる各装置の構成と同様である。例えば、図5の(b)は割り当て装置41の構成を示している。また、図6の(b)は、中継装置45の構成を示している。
The configuration of each device included in the
また、図10の(a)は、ネットワーク統合前の割り当て装置41の割り当てアドレス管理テーブル441に記憶されているデータを示している。また、図10の(b)は、ネットワーク統合後の割り当て装置41の割り当てアドレス管理テーブル441に記憶されているデータを示している。
FIG. 10A shows data stored in the allocation address management table 441 of the
図11〜15を用いて、ネットワーク統合システム1によるネットワーク統合の方法について説明する。図11〜15は、第1の実施形態に係るネットワーク統合方法を説明するための図である。以降、ブロードキャストドメイン30および40を統合する場合の例を説明する。
A network integration method by the network integration system 1 will be described with reference to FIGS. 11 to 15 are diagrams for explaining the network integration method according to the first embodiment. Hereinafter, an example in which the
図11は統合前のネットワークの状態を示している。図11に示すように、各ブロードキャストドメインおよび各端末にはデータ転送用のアドレスが割り当てられている。ブロードキャストドメイン30のアドレスの範囲、すなわちサブネットアドレスは「192.168.15.16/28」である。また、端末301のアドレスは「192.168.15.16」である。また、端末302のアドレスは「192.168.15.17」である。
FIG. 11 shows the state of the network before integration. As shown in FIG. 11, an address for data transfer is assigned to each broadcast domain and each terminal. The address range of the
また、ブロードキャストドメイン40のサブネットアドレスは、「192.168.64.16/28」である。また、端末401のアドレスは「192.168.64.16」である。また、端末402のアドレスは「192.168.64.17」である。
The subnet address of the
また、割り当て装置31および41、中継装置35および45には制御プレーン用ネットワークのアドレスが割り当てられている。割り当て装置31のアドレスは「192.168.100.3」である。また、割り当て装置41のアドレスは「192.168.100.4」である。また、中継装置35のアドレスは「192.168.100.1」である。また、中継装置45のアドレスは「192.168.100.2」である。
The
次に、図12に示すように、ブロードキャストドメイン構成装置10は統合するドメインの情報を取得する。統合するドメインの情報には、例えば統合対象となるブロードキャストドメインのブロードキャストドメインIDおよび各ブロードキャストドメインのサブネットアドレスが含まれる。そして、統合するドメインの情報として、各ブロードキャストドメインのサブネットアドレス「192.168.15.16/28」および「192.168.64.16/28」をアドレス管理装置20に通知する。
Next, as shown in FIG. 12, the broadcast
一方、L2トンネル設定部122は、サブネット管理テーブル131から統合対象のブロードキャストドメインに対応する中継装置のアドレスを取得する。この場合、L2トンネル設定部122は、アドレス「192.168.100.1」および「192.168.100.2」を取得する。
On the other hand, the L2
そして、L2トンネル設定部122は、取得したアドレスを基に統合前の中継装置を特定し、L2トンネルを設定する。この結果、図12に示すように、中継装置35と中継装置45との間にL2トンネルが設定され、ネットワークが構築される。
Then, the L2
そして、アドレス管理装置20のアドレス範囲設定部221は統合後のサブネットアドレスを設定する。この場合、例えば統合後のサブネットアドレスは「192.168.15.0/24」とする。なお、統合後のサブネットアドレスは、統合前のサブネットアドレスを含んだものであってもよい。さらに、アドレス範囲設定部221は、ブロードキャストドメインごとの使用可能なアドレスの範囲を設定する。
Then, the address
ブロードキャストドメインごとの使用可能なアドレスの範囲は、統合後のサブネットアドレスに含まれる。図12の例では、アドレス範囲設定部221は、ブロードキャストドメイン30のアドレスの範囲を「192.168.15.16/28」とし、ブロードキャストドメイン40のアドレスの範囲を「192.168.15.32/28」とする。そして、割り当て可能アドレスはアドレス管理テーブル231に記憶される。
The range of usable addresses for each broadcast domain is included in the subnet address after integration. In the example of FIG. 12, the address
次に、図13に示すように、アドレス管理装置20のアドレス集合割り当て部222は、各割り当て装置へ割り当て可能アドレスの集合を通知する。そして、サブネットアドレス変更部431は、ブロードキャストドメイン40のサブネットアドレスを「192.168.15.32/28」に変更する。さらに、サブネットアドレス変更部431は、通知された割り当て可能なアドレスの集合の中から、各端末に割り当てるアドレスを決定する。
Next, as shown in FIG. 13, the address set assigning
そして、図14に示すように、サブネットアドレス変更部431は、各端末の変更前のアドレスを宛先として、変更後のアドレス、すなわち割り当てるアドレスを示すメッセージを送信する。その後、例えば端末401は、自身のアドレスを「192.168.64.16」から「192.168.15.32」に変更する。また、端末402は、自身のアドレスを「192.168.64.17」から「192.168.15.33」に変更する。なお、割り当て済みのアドレスは割り当てアドレス管理テーブル341に記憶される。
Then, as shown in FIG. 14, the subnet
そして、各端末はアドレスを変更すると、割り当て装置41にACKを返信する。割り当て装置41は受け取ったACKをアドレス管理装置20に転送する。アドレス管理装置20は、ACKを受け取ると、ブロードキャストドメイン構成装置10に統合前のサブネットアドレスと統合後サブネットアドレスを通知する。図14の例では、アドレス管理装置20は、「192.168.15.16/28」および「192.168.64.16/28」が統合され「192.168.15.0/24」となったことを通知する。
When each terminal changes its address, the terminal returns an ACK to the assigning
次に、図15に示すように、ブロードキャストドメイン構成装置10は、統合後にゲートウェイとして機能する中継装置に、データ転送経路におけるゲートウェイとしてのアドレスを通知する。図15の例では、ブロードキャストドメイン構成装置10は中継装置35にアドレス「192.168.15.1」を通知する。そして、ブロードキャストドメイン構成装置10は中継装置35のゲートウェイ機能部372を有効にする。
Next, as illustrated in FIG. 15, the broadcast
また、図15に示すように、ブロードキャストドメイン構成装置10は、ゲートウェイとして機能する中継装置以外の中継装置を、ゲートウェイ配下のドメインとゲートウェイ間のレイヤ2トンネルとを結ぶレイヤ2ブリッジとして機能するように設定する。図15の例では、ブロードキャストドメイン構成装置10は中継装置45のブリッジ機能部373を有効にする。
Further, as shown in FIG. 15, the broadcast
ここで、図16を用いて新規端末へのアドレス割り当て方法について説明する。図16は、第1の実施形態に係るネットワーク統合システムにおける新規端末へのアドレス割り当て方法について説明するための図である。まず、新たに追加された端末303は、レイヤ2ブロードキャストによって、アドレスを要求する。このとき、端末303は、割り当て装置31のアドレスを知らないものとする。
Here, a method of assigning addresses to new terminals will be described with reference to FIG. FIG. 16 is a diagram for explaining a method of assigning addresses to new terminals in the network integration system according to the first embodiment. First, the newly added terminal 303 requests an address by
中継装置35は、自身が所属するネットワークの端末からブロードキャストされたアドレス要求メッセージ以外のメッセージを自身が所属するネットワークの外部のネットワークに転送する。例えば、中継装置35は、ブロックアドレス管理テーブル382にブロックするパケットの条件としてアドレス要求のトラヒックであることを記憶させておき、ブロックアドレス管理テーブル382を参照し、条件に合致するメッセージを外部へ転送しないようにする。このとき、中継装置35はゲートウェイとして機能していてもよいし、ブリッジとして機能していてもよい。これにより、ブロードキャストが不要な範囲にまでアドレス要求メッセージを送信することを防止することができる。
The
そして、割り当て装置31は、端末303に空いているアドレスを通知する。図16の例では、割り当て装置31は、割り当てアドレス管理テーブル341の割り当て可能アドレス集合に含まれ、割り当て済みアドレス集合に含まれないアドレスとして「192.168.15.19」を端末303に割り当てる。
Then, the
次に、図17を用いて、統合したネットワークを分割する方法について説明する。図17は、第1の実施形態に係るネットワークの分割方法を説明するための図である。図17に示すように、まず、ブロードキャストドメイン構成装置10のL2トンネル設定部122は、中継装置35および中継装置45間のレイヤ2トンネルを開放する。なお、ネットワークの分割は、図示しないネットワーク分割制御部等によって行われるようにしてもよい。
Next, a method for dividing an integrated network will be described with reference to FIG. FIG. 17 is a diagram for explaining a network dividing method according to the first embodiment. As shown in FIG. 17, first, the L2
次に、アドレス管理装置20は、割り当て装置41にネットワーク分割後の個別のサブネットアドレス「192.168.64.16/28」を通知する。そして、割り当て装置41は通知されたサブネットアドレスに含まれるアドレスを各端末に割り当てる。図17の例では、割り当て装置41は、端末401に「192.168.64.16」を割り当て、端末402に「192.168.64.17」を割り当てる。
Next, the
端末401および402は、アドレスの割り当てが完了したことを割り当て装置41に通知する。割り当て装置31は、各端末からアドレス割り当ての完了通知を受け取ると、割り当てが完了したことをさらにアドレス管理装置20に通知する。なお、アドレスの割り当ての完了通知は、ネットワーク統合の場合と同様に、ACKの送信であってもよい。最後に、ブリッジとして機能していた中継装置45のゲートウェイ機能部472を有効にして、中継装置45をゲートウェイとして機能させる。
The
[第1の実施形態の処理]
図18を用いて、第1の実施形態の処理について説明する。図18は、第1の実施形態に係るネットワーク統合システムの処理を説明するためのシーケンス図である。図18に示すように、まず、ブロードキャストドメイン構成装置10は統合するブロードキャストドメインの情報を外部から受け付ける(ステップS101)。
[Process of First Embodiment]
The process of the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 18 is a sequence diagram for explaining processing of the network integration system according to the first embodiment. As shown in FIG. 18, first, the broadcast
次に、ブロードキャストドメイン構成装置10は統合するブロードキャストドメインの情報をアドレス管理装置20に通知する(ステップS102)。その後、ブロードキャストドメイン構成装置10は受け付けたブロードキャストドメインのゲートウェイを特定し(ステップS103)、特定したゲートウェイ間にL2トンネルを設定する(ステップS104)。
Next, the broadcast
アドレス管理装置20は、ブロードキャストドメイン構成装置10から統合するブロードキャストドメインの情報を受け付けると(ステップS105)、割り当て装置を検出し(ステップS106)、通知されたサブネットアドレスを基にアドレス集合を割り当て装置ごとに決定する(ステップS107)。そして、アドレス管理装置20は、決定したアドレス集合を割り当て装置31および41に通知する(ステップS108)。
When the
以降、割り当て装置41を例に挙げて割り当て装置の処理の例について説明する。割り当て装置41は、アドレス集合の通知を受け付けると(ステップS109)、アドレス集合に変更があるか否かを判定する(ステップS110)。アドレス集合に変更がない場合(ステップS110、No)は、アドレス管理装置20にACKを転送する(ステップS117)。
Hereinafter, an example of processing performed by the allocation device will be described using the
アドレス集合に変更がある場合(ステップS110、Yes)は、割り当て装置41は記憶しているアドレス集合を更新し(ステップS111)、各端末に割り当てるアドレスを決定し(ステップS112)、決定したアドレスを各端末に通知する(ステップS113)。
When there is a change in the address set (step S110, Yes), the assigning
各端末は、通知されたアドレスを受け付け(ステップS114)、自身のアドレスを変更し(ステップS115)、割り当て装置41にACKを送信する(ステップS116)。そして、割り当て装置41はアドレス管理装置20にACKを転送する(ステップS117)。さらに、アドレス管理装置20は、ブロードキャストドメイン構成装置10にACKを転送する(ステップS118)。
Each terminal receives the notified address (step S114), changes its own address (step S115), and transmits ACK to the assigning device 41 (step S116). Then, the
ブロードキャストドメイン構成装置10は、統合後のサブネット情報を受信すると(ステップS119)、統合前の各サブネットの接続装置から新たなゲートウェイを1つ選択し、残りの接続装置を新しいサブネットで稼働するレイヤ2ブリッジとして稼働するように設定する(ステップS120)。
When receiving the integrated subnet information (step S119), the broadcast
図19を用いて、アドレス管理装置20で、統合後のサブネットアドレスが決定される場合の処理について説明する。図19は、第1の実施形態に係るネットワーク統合システムの処理を説明するためのシーケンス図である。図19に示すように、まず、ブロードキャストドメイン構成装置10は統合するブロードキャストドメインの情報を外部から受け付ける(ステップS201)。
With reference to FIG. 19, processing when the
次に、ブロードキャストドメイン構成装置10は統合するブロードキャストドメインの情報をアドレス管理装置20に通知する(ステップS202)。その後、ブロードキャストドメイン構成装置10は受け付けたブロードキャストドメインのゲートウェイを特定し(ステップS203)、特定したゲートウェイ間にL2トンネルを設定する(ステップS204)。
Next, the broadcast
アドレス管理装置20は、ブロードキャストドメイン構成装置10から統合するブロードキャストドメインの情報を受け付けると(ステップS205)、割り当て装置を検出する(ステップS206)。ここで、アドレス管理装置20は統合後のサブネットアドレスを決定する(ステップS207)。そして、アドレス管理装置20は決定したサブネットアドレスを基にアドレス集合を割り当て装置ごとに決定する(ステップS208)。そして、アドレス管理装置20は、決定したアドレス集合を割り当て装置31および41に通知する(ステップS209)。
When the
以降、割り当て装置41を例に挙げて割り当て装置の処理の例について説明する。割り当て装置41は、アドレス集合の通知を受け付けると(ステップS210)、アドレス集合に変更があるか否かを判定する(ステップS211)。アドレス集合に変更がない場合(ステップS211、No)は、アドレス管理装置20にACKを転送する(ステップS218)。
Hereinafter, an example of processing performed by the allocation device will be described using the
アドレス集合に変更がある場合(ステップS211、Yes)は、割り当て装置41は記憶しているアドレス集合を更新し(ステップS212)、各端末に割り当てるアドレスを決定し(ステップS213)、決定したアドレスを各端末に通知する(ステップS214)。
If there is a change in the address set (step S211, Yes), the assigning
各端末は、通知されたアドレスを受け付け(ステップS215)、自身のアドレスを変更し(ステップS216)、割り当て装置41にACKを送信する(ステップS217)。そして、割り当て装置41はアドレス管理装置20にACKを転送する(ステップS218)。さらに、アドレス管理装置20は、統合後のサブネット情報をブロードキャストドメイン構成装置10に通知する(ステップS219)。
Each terminal receives the notified address (step S215), changes its own address (step S216), and transmits ACK to the assigning device 41 (step S217). Then, the
ブロードキャストドメイン構成装置10は、統合後のサブネット情報を受信すると(ステップS220)、統合前の各サブネットの接続装置から新たなゲートウェイを1つ選択し、残りの接続装置を新しいサブネットで稼働するレイヤ2ブリッジとして稼働するように設定する(ステップS221)。
When receiving the integrated subnet information (step S220), the broadcast
[第1の実施形態の効果]
各ネットワークには、割り当てられたレイヤ3のアドレスの集合に含まれるアドレスを端末に割り当てる割り当て装置、外部のネットワークとの間でレイヤ2のアドレスを用いてデータの送受信を行うゲートウェイ機能および外部のネットワークとの間でレイヤ3のアドレスを用いてデータの送受信を行うブリッジ機能とを有する中継装置35が含まれる。
[Effect of the first embodiment]
Each network includes an assigning device for assigning addresses included in a set of assigned layer 3 addresses to a terminal, a gateway function for transmitting / receiving data to / from an external network using a
また、L2トンネル設定部122は各中継装置間にレイヤ2のアドレスを用いたデータを転送する通信経路、すなわちレイヤ2トンネルを設定する。機能設定部123は、複数のネットワークのうちの1つのネットワークに備えられた中継部のブリッジ機能を有効にし、複数のネットワークのうちの該1つのネットワーク以外のネットワークに備えられた中継部のゲートウェイ機能を有効にする。
Further, the L2
また、アドレス範囲設定部221は、各ブロードキャストドメインに通知するアドレスの範囲を設定する。また、アドレス集合割り当て部222はアドレス範囲設定部221が設定した範囲に含まれるレイヤ3のアドレスの集合を各割り当て装置に重複しないように割り当てる。このように、各ネットワークにアドレスを割り当てるための機能を分散させることで、耐障害性の高いネットワークの統合を行うことができる。
The address
[その他の実施形態]
上記実施形態において、テーブル等に記憶されるアドレスの範囲を「192.168.15.16/28」のように記載したが、アドレスの範囲の記載方法はこのようなサブネットの形式に限定されない。例えば、「192.168.15.16-192.168.15.31」のように上限および下限を示してもよいし、「192.168.15.16,192.168.15.17, … ,192.168.15.31」のように全てのアドレスを列挙してもよい。
[Other Embodiments]
In the above embodiment, the address range stored in the table or the like is described as “192.168.15.16/28”, but the address range description method is not limited to such a subnet format. For example, the upper and lower limits may be indicated as “192.168.15.16-192.168.15.31”, or all addresses may be listed as “192.168.15.16, 192.168.15.17,…, 192.168.15.31”. Good.
なお、本発明では、データ転送用に使用するアドレスが変化する。変化に応じて、ブロードキャストドメイン構成装置、アドレス管理装置が管理する、ゲートウェイ、割り当て装置のアドレスの情報を変更する機構が存在すれば、データ転送用のアドレスと制御用ネットワークで使用するアドレスを同じにすることができる。 In the present invention, the address used for data transfer changes. If there is a mechanism to change the address information of the gateway and allocation device managed by the broadcast domain configuration device and address management device according to the change, the data transfer address and the address used in the control network are the same. can do.
[システム構成等]
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、CPU(Central Processing Unit)および当該CPUにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。
[System configuration, etc.]
Further, each component of each illustrated apparatus is functionally conceptual, and does not necessarily need to be physically configured as illustrated. In other words, the specific form of distribution / integration of each device is not limited to that shown in the figure, and all or a part thereof may be functionally or physically distributed or arbitrarily distributed in arbitrary units according to various loads or usage conditions. Can be integrated and configured. Further, all or any part of each processing function performed in each device is realized by a CPU (Central Processing Unit) and a program analyzed and executed by the CPU, or hardware by wired logic. Can be realized as
また、本実施形態において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動的におこなうこともでき、あるいは、手動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的におこなうこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。 In addition, among the processes described in the present embodiment, all or part of the processes described as being automatically performed can be manually performed, or the processes described as being manually performed can be performed. All or a part can be automatically performed by a known method. In addition, the processing procedure, control procedure, specific name, and information including various data and parameters shown in the above-described document and drawings can be arbitrarily changed unless otherwise specified.
[プログラム]
図20は、プログラムが実行されることにより、ネットワーク統合システムが実現されるコンピュータの一例を示す図である。コンピュータ1000は、例えば、メモリ1010、CPU1020を有する。また、コンピュータ1000は、ハードディスクドライブインタフェース1030、ディスクドライブインタフェース1040、シリアルポートインタフェース1050、ビデオアダプタ1060、ネットワークインタフェース1070を有する。これらの各部は、バス1080によって接続される。
[program]
FIG. 20 is a diagram illustrating an example of a computer in which a network integrated system is realized by executing a program. The
メモリ1010は、ROM(Read Only Memory)1011およびRAM(Random Access Memory)1012を含む。ROM1011は、例えば、BIOS(Basic Input Output System)等のブートプログラムを記憶する。ハードディスクドライブインタフェース1030は、ハードディスクドライブ1090に接続される。ディスクドライブインタフェース1040は、ディスクドライブ1100に接続される。例えば磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能な記憶媒体が、ディスクドライブ1100に挿入される。シリアルポートインタフェース1050は、例えばマウス1110、キーボード1120に接続される。ビデオアダプタ1060は、例えばディスプレイ1130に接続される。
The
ハードディスクドライブ1090は、例えば、OS1091、アプリケーションプログラム1092、プログラムモジュール1093、プログラムデータ1094を記憶する。すなわち、ネットワーク統合システムの各処理を規定するプログラムは、コンピュータにより実行可能なコードが記述されたプログラムモジュール1093として実装される。プログラムモジュール1093は、例えばハードディスクドライブ1090に記憶される。例えば、ネットワーク統合システムにおける機能構成と同様の処理を実行するためのプログラムモジュール1093が、ハードディスクドライブ1090に記憶される。なお、ハードディスクドライブ1090は、SSD(Solid State Drive)により代替されてもよい。
The hard disk drive 1090 stores, for example, an
また、上述した実施形態の処理で用いられる設定データは、プログラムデータ1094として、例えばメモリ1010やハードディスクドライブ1090に記憶される。そして、CPU1020が、メモリ1010やハードディスクドライブ1090に記憶されたプログラムモジュール1093やプログラムデータ1094を必要に応じてRAM1012に読み出して実行する。
The setting data used in the processing of the above-described embodiment is stored as
なお、プログラムモジュール1093やプログラムデータ1094は、ハードディスクドライブ1090に記憶される場合に限らず、例えば着脱可能な記憶媒体に記憶され、ディスクドライブ1100等を介してCPU1020によって読み出されてもよい。あるいは、プログラムモジュール1093およびプログラムデータ1094は、ネットワーク(LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)等)を介して接続された他のコンピュータに記憶されてもよい。そして、プログラムモジュール1093およびプログラムデータ1094は、他のコンピュータから、ネットワークインタフェース1070を介してCPU1020によって読み出されてもよい。
The
1 ネットワーク統合システム
10 ブロードキャストドメイン構成装置
20 アドレス管理装置
30、40 ブロードキャストドメイン
31、41 割り当て装置
35、45 中継装置
301、302、401、402 端末
11、21、32、36、42、46 入出力部
12、22、33、37、43、47 処理部
13、23、34、38、44、48 記憶部
111 外部インタフェース
361、461 データ通信インタフェース
112、211、321、421、362、462 制御信号用インタフェース
331、431 サブネットアドレス変更部
332、432 アドレス割り当て部
121 テーブル管理部
122 L2トンネル設定部
123 機能設定部
221 アドレス範囲設定部
222 アドレス集合割り当て部
371、471 L2経路設定部
372、472 ゲートウェイ機能部
373、473 ブリッジ機能部
341、441 割り当てアドレス管理テーブル
131 サブネット管理テーブル
231 アドレス管理テーブル
381、481 ゲートウェイ情報
382、482 ブロックアドレス管理テーブル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Network integrated
Claims (5)
前記複数のネットワークのうちの1つのネットワークの中継部の、外部のネットワークとの間でレイヤ3のアドレスを用いてデータの送受信を行う第1の中継機能を有効にし、該ネットワーク以外のネットワークの中継部の、外部のネットワークとの間でレイヤ2のアドレスを用いてデータの送受信を行う第2の中継機能を有効にする機能設定部と、
レイヤ3のアドレスの範囲を設定するアドレス範囲設定部と、
前記範囲に含まれるレイヤ3のアドレスの集合を前記複数のネットワークのそれぞれのアドレス割り当て部に重複しないように割り当てるアドレス集合割り当て部と、
パケットがアドレス要求のトラヒックであることを示す条件を記憶する記憶部と
を有し、
前記中継部は、自身が所属するネットワークの端末からブロードキャストされたパケットのうち、前記記憶部に記憶された条件を満たさないパケットを外部のネットワークに転送することを特徴とするネットワーク統合システム。 Each having a relay unit that relays between a terminal and an external network, and an address allocation unit that allocates an address included in a set of assigned layer 3 addresses to the terminal, each belongs to a different layer 2 broadcast domain An L2 tunnel setting unit that constructs a communication path for transferring data using a layer 2 address between the relay units of a plurality of networks;
A relay unit of one of the plurality of networks enables a first relay function for transmitting / receiving data to / from an external network using a layer 3 address, and relays a network other than the network A function setting unit for enabling a second relay function for transmitting / receiving data to / from an external network using a layer 2 address;
An address range setting unit for setting a range of layer 3 addresses;
An address set assigning unit that assigns a set of layer 3 addresses included in the range so as not to overlap each address assigning unit of the plurality of networks;
Packets have a storage unit that stores a condition indicating that the traffic address request,
The network integration system , wherein the relay unit forwards a packet that does not satisfy a condition stored in the storage unit among packets broadcast from a terminal of a network to which the relay unit belongs to an external network .
端末と、外部ネットワークとの中継を行う中継部と、割り当てられたレイヤ3のアドレスの集合に含まれるアドレスを前記端末に割り当てるアドレス割り当て部と、を有するそれぞれが異なるレイヤ2のブロードキャストドメインに所属する複数のネットワークの、前記中継部間にレイヤ2のアドレスを用いたデータを転送する通信経路を構築するL2トンネル設定工程と、
前記複数のネットワークのうちの1つのネットワークの中継部の、外部のネットワークとの間でレイヤ3のアドレスを用いてデータの送受信を行う第1の中継機能を有効にし、該ネットワーク以外のネットワークの中継部の、外部のネットワークとの間でレイヤ2のアドレスを用いてデータの送受信を行う第2の中継機能を有効にする機能設定工程と、
レイヤ3のアドレスの範囲を設定するアドレス範囲設定工程と、
前記範囲に含まれるレイヤ3のアドレスの集合を前記複数のネットワークのそれぞれのアドレス割り当て部に重複しないように割り当てるアドレス集合割り当て工程と、
前記中継部が所属するネットワークの端末からブロードキャストされたパケットのうち、前記記憶部に記憶された条件を満たさないパケットを、前記中継部が所属するネットワークの外部のネットワークに転送する転送工程と、
を含んだことを特徴とするネットワーク統合方法。 A network integration method executed by a network integration system having a storage unit for storing a condition indicating that a packet is traffic of an address request,
Each having a relay unit that relays between a terminal and an external network, and an address allocation unit that allocates an address included in a set of assigned layer 3 addresses to the terminal, each belongs to a different layer 2 broadcast domain An L2 tunnel setting step of constructing a communication path for transferring data using a layer 2 address between the relay units of a plurality of networks;
A relay unit of one of the plurality of networks enables a first relay function for transmitting / receiving data to / from an external network using a layer 3 address, and relays a network other than the network A function setting step for enabling a second relay function for transmitting / receiving data to / from an external network using a layer 2 address;
An address range setting step for setting an address range of layer 3;
An address set assigning step for assigning a set of layer 3 addresses included in the range so as not to overlap each address assigning unit of the plurality of networks;
Of the packets broadcast from the terminal of the network to which the relay unit belongs, a packet that does not satisfy the conditions stored in the storage unit is transferred to a network outside the network to which the relay unit belongs,
A network integration method comprising:
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