JP6443925B2 - 制御装置、通信システム、制御方法、および、プログラム - Google Patents

制御装置、通信システム、制御方法、および、プログラム Download PDF

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Description

本発明は、制御装置、通信システム、制御方法、および、プログラムに関し、特に集中制御型のネットワークにおける制御装置、通信システム、制御方法、および、プログラムに関する。
非特許文献１には、オープンフロー（OpenFlow）という技術が記載されている。オープンフローでは、パケットを転送するオープンフロースイッチ（OpenFlow Switch）と呼ばれる通信ノード（転送ノード）と、通信ノードによるパケット転送を制御してネットワークの通信経路を制御するオープンフローコントローラ（OpenFlow Controller）によって、ネットワークの動的な集中制御を実現する。
また、非特許文献２には、オープンフロースイッチの要求仕様が記載されている。
さらに、特許文献１には、ネットワークに配置された複数の通信ノードから成る複数のドメインの各ドメインについて、隣接するドメインとブロードキャストパケットの授受を行う代表ポートを選出して転送経路を計算し、ブロードキャストパケットを転送経路に沿って転送させる技術が記載されている。かかる技術によると、コントローラの負荷を軽減することが可能となる。
また、特許文献２には、複数のポートを備えたブリッジにおいて、送信パケットがブロードキャストパケットである場合、複数のポートのうちの１つの特定のポートへ振り分ける技術が記載されている。
さらに、特許文献３には、ブロードキャストドメインとして、ＶＬＡＮ−ＩＤ（Virtual Local Area Network Identifier）を用いる技術が記載されている。
国際公開第２０１４／１５７６０９号 特開平１１−００８６４６号公報 特開２００８−２１９５３１号公報
Nick McKeownほか７名、"OpenFlow:Enabling Innovation in Campus Networks," [ｏｎｌｉｎｅ]、［平成２７（２０１５）年２月１３日検索］、インターネット<URL：http://archive.openflow.org/documents/openflow-wp-latest.pdf> "OpenFlow Switch Specification," Version 1.3.1 (Wire Protocol 0x04)、[ｏｎｌｉｎｅ]、［平成２７（２０１５）年２月１３日検索］、インターネット<URL：https://www.opennetworking.org/images/stories/downloads/sdn-resources/onf-specifications/openflow/openflow-spec-v1.3.1.pdf>
上記特許文献１〜３および非特許文献１、２の全開示内容は、本書に引用をもって繰り込み記載されているものとする。以下の分析は、本発明者によってなされたものである。
特許文献１に記載された制御方法では、コントローラを用いた集中制御型のネットワークにおいて、複数の通信ノードを用いて複数の論理的なドメインを構成し、隣接ドメインとブロードキャストパケットの授受を行う代表ノード／代表ポートを選出し、ドメイン毎に代表ノード／代表ポートを経由するブロードキャストパケットの転送経路を計算する。
かかる方法によると、隣接するドメインのペア毎に代表ノード／代表ポートが１つだけ選出される。このとき、ドメイン間に跨るブロードキャストパケットはすべて選出されたポートのみを通過するため、通信帯域を圧迫するおそれがある。
また、特許文献２に記載された技術では、ブロードキャストパケットは複数のポートのうちの１つの特定のポートへ振り分けるため、特許文献１の場合と同様に、ブロードキャストパケットの転送時に通信帯域を圧迫するおそれがある。
さらに、特許文献３に記載された技術は、同一のＶＬＡＮ（Virtual Local Area Network）に属するネットワークの中でユーザフレームがブロードキャストされることを開示するものであり、上記の問題を解消することはできない。
なお、特許文献２、３は、いずれも複数の通信ノード（転送ノード）を用いて複数の論理的なドメインを構成する技術に関連するものではない。
そこで、複数の通信ノードから成るドメイン間で代表ノードを介してブロードキャストパケットを転送する際に帯域の圧迫を軽減することが課題となる。本発明の目的は、かかる課題解決に寄与する制御装置、通信システム、制御方法、および、プログラムを提供することにある。
本発明の第１の態様に係る制御装置は、それぞれ複数の通信ノードを有する複数のドメインの間に、ブロードキャストパケットを転送する複数の転送経路を論理的に作成する経路作成部と、各ドメインに含まれる複数の通信ノードのうちの異なる通信ノードを、前記複数の転送経路の各転送経路においてブロードキャストパケットを転送する代表ノードとして決定する経路決定部と、前記複数の転送経路上の通信ノードに対して、前記代表ノードの情報を含む制御情報を設定する経路設定部と、を備えている。
本発明の第２の態様に係る通信システムは、それぞれ複数の通信ノードを有する複数のドメインに分割された複数の通信ノードと、前記複数の通信ノードを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記複数のドメインの間に、ブロードキャストパケットを転送する複数の転送経路を論理的に作成する経路作成部と、各ドメインに含まれる複数の通信ノードのうちの異なる通信ノードを、前記複数の転送経路の各転送経路においてブロードキャストパケットを転送する代表ノードとして決定する経路決定部と、前記複数の転送経路上の通信ノードに対して、前記代表ノードの情報を含む制御情報を設定する経路設定部と、を有する。
本発明の第３の態様に係る制御方法は、制御装置が、それぞれ複数の通信ノードを有する複数のドメインの間に、ブロードキャストパケットを転送する複数の転送経路を論理的に作成するステップと、各ドメインに含まれる複数の通信ノードのうちの異なる通信ノードを、前記複数の転送経路の各転送経路においてブロードキャストパケットを転送する代表ノードとして決定するステップと、前記複数の転送経路上の通信ノードに対して、前記代表ノードの情報を含む制御情報を設定するステップと、を含む。
本発明の第４の態様に係るプログラムは、それぞれ複数の通信ノードを有する複数のドメインの間に、ブロードキャストパケットを転送する複数の転送経路を論理的に作成する処理と、各ドメインに含まれる複数の通信ノードのうちの異なる通信ノードを、前記複数の転送経路の各転送経路においてブロードキャストパケットを転送する代表ノードとして決定する処理と、前記複数の転送経路上の通信ノードに対して、前記代表ノードの情報を含む制御情報を設定する処理と、をコンピュータに実行させる。なお、プログラムは、非一時的なコンピュータ可読記録媒体（non-transitory computer-readable storage medium）に記録されたプログラム製品として提供することもできる。
本発明に係る制御装置、通信システム、制御方法、および、プログラムによると、複数の通信ノードから成るドメイン間で代表ノードを介してブロードキャストパケットを転送する際に帯域の圧迫を軽減することが可能となる。
一実施形態に係る制御装置の構成を例示するブロック図である。 一実施形態に係る制御装置を備えた通信システムの構成を例示するブロック図である。 第１の実施形態に係る制御装置を備えた通信システムの構成を例示するブロック図である。 第１の実施形態に係る制御装置の構成を例示するブロック図である。 第１の実施形態に係る制御装置によるＭＣ−ＬＡＧの代表ノード、非代表ノード決定動作を説明するための図である。 第１の実施形態に係る制御装置を備えた通信システムによるフラッディングパス面ＩＤ＝１（ＶＬＡＮ＝１０）におけるブロードキャストパケットの転送を説明するための図である。 第１の実施形態に係る制御装置を備えた通信システムによるフラッディングパス面ＩＤ＝２（ＶＬＡＮ＝２０）におけるブロードキャストパケットの転送を説明するための図である。 第２の実施形態に係る制御装置を備えた通信システムによるフラッディングパス面ＩＤ＝１（ＶＬＡＮ＝１０）におけるブロードキャストパケットの転送を説明するための図である。
はじめに、一実施形態の概要について説明する。なお、この概要に付記する図面参照符号は、専ら理解を助けるための例示であり、本発明を図示の態様に限定することを意図するものではない。
図１は、一実施形態に係る制御装置１０の構成を例示するブロック図である。図２は、一実施形態に係る制御装置１０を備えた通信システムの構成を例示するブロック図である。
図１を参照すると、制御装置１０は、それぞれ複数の通信ノードを有する複数のドメイン（例えば、図２の通信ノード４０、４２を有するドメイン３０、通信ノード４１、４３を有するドメイン３１）の間に、ブロードキャストパケットを転送する複数の転送経路を論理的に作成する経路作成部１１と、各ドメインに含まれる複数の通信ノードのうちの異なる通信ノードを、複数の転送経路の各転送経路においてブロードキャストパケットを転送する代表ノードとして決定する（例えば、第１の転送経路において通信ノード４０、４１を代表ノードとし、第２の転送経路において通信ノード４２、４３を代表ノードとする）経路決定部１２と、複数の転送経路上の通信ノードに対して、代表ノードの情報を含む制御情報を設定する経路設定部１３と、を備えている。
図２を参照して、さらに詳細に説明する。図２に示す通信システムは、集中制御型のネットワークを制御する制御装置１０と、制御装置１０から設定された制御情報に従ってパケット転送を行う通信ノード４０〜４３を備えている。
経路作成部１１は、制御対象ネットワークに配置された複数の通信ノード４０〜４３を用いて構成した複数のドメイン３０、３１毎に、ブロードキャストパケットの転送経路をＶＬＡＮ（Virtual Local Area Network）に紐付けて論理的に複数作成する。経路決定部１２は、ブロードキャストパケットの転送経路において複数のドメイン毎に隣接するドメインとブロードキャストパケットの授受を行うための代表ノード／代表ポートを選出し、ブロードキャストパケットの転送経路を計算する。経路設定部１３は、ブロードキャストパケットの転送経路上の通信ノードにパケットを転送させるための制御情報を設定する。
すなわち、制御装置１０において、経路作成部１１はドメイン３０、３１毎にＶＬＡＮに紐付けて論理的にブロードキャストパケットの転送経路を複数作成し、経路決定部１２はドメイン３０、３１間をパケット通信するための代表ノード／代表ポートをブロードキャストパケットの転送経路毎に決定する。
かかる構成によると、ブロードキャストパケットの通信経路が特定の通信ノードに偏らないようにブロードキャストパケットの通信経路を複数設けることができ、ブロードキャストパケット転送時における通信帯域の圧迫を軽減することができる。
＜実施形態１＞
次に、本発明の第１の実施形態に係る制御装置について、図面を参照して詳細に説明する。図３は、本実施形態の制御装置１０を備えた通信システムの構成を例示する図である。
図３を参照すると、通信システムは、制御装置１０から設定された制御情報を基にパケット通信を行う通信ノード２００〜２０７、２１０〜２１３、２２０〜２２３（以下、「通信ノード２００〜２２３」と略記する。）と、通信ノード２００〜２２３を介してパケット通信を行う外部ノード３００〜３０３と、通信ノード２００〜２２３を制御する制御装置１０と、が接続された構成を有する。
図３において、制御装置１０から各通信ノード２００〜２２３につながる破線は、制御情報通信用のチャネルを示す。
制御装置１０は、外部ノード３００〜３０３間のパケット通信を、どの通信ノードを経由する経路で行うかを管理する。
通信ノード２００〜２０７は、論理的なドメイン２０（Spineドメイン）に所属している。一方、通信ノード２１０〜２１３は、論理的なドメイン２１（Leafドメイン）に所属している。また、通信ノード２２０〜２２３は、論理的なドメイン２２（Leafドメイン）に所属している。
Spineドメイン２０は、Leafドメイン２１、２２の上位ドメインに位置する。Leafドメイン２１、２２を跨るパケット通信は、必ずSpineドメイン２０を経由して行われる。
通信ノード２００は、通信ノード２０１と通信ノード２０４にデータ通信用チャネル（実線）で接続されている。
通信ノード２０１は、通信ノード２００と通信ノード２０２と通信ノード２０５にデータ通信用チャネル（実線）で接続されている。
通信ノード２０２は、通信ノード２０１と通信ノード２０３と通信ノード２０６にデータ通信用チャネル（実線）で接続されている。
通信ノード２０３は、通信ノード２０２と通信ノード２０７にデータ通信用チャネル（実線）で接続されている。
通信ノード２０４は、通信ノード２００と通信ノード２０５と通信ノード２１０にデータ通信用チャネル（実線）で接続されている。
通信ノード２０５は、通信ノード２０１と通信ノード２０４と通信ノード２０６と通信ノード２１１にデータ通信用チャネル（実線）で接続されている。
通信ノード２０６は、通信ノード２０２と通信ノード２０５と通信ノード２０７と通信ノード２２０にデータ通信用チャネル（実線）で接続されている。
通信ノード２０７は、通信ノード２０３と通信ノード２０６と通信ノード２２１にデータ通信用チャネル（実線）で接続されている。
通信ノード２１０は、通信ノード２０４と通信ノード２１１と通信ノード２１２にデータ通信用チャネル（実線）で接続されている。
通信ノード２１１は、通信ノード２０５と通信ノード２１０と通信ノード２１３にデータ通信用チャネル（実線）で接続されている。
通信ノード２１２は、通信ノード２１０と通信ノード２１３と外部ノード３００にデータ通信用チャネル（実線）で接続されている。
通信ノード２１３は、通信ノード２１１と通信ノード２１２と外部ノード３０１にデータ通信用チャネル（実線）で接続されている。
通信ノード２２０は、通信ノード２０６と通信ノード２２１と通信ノード２２２にデータ通信用チャネル（実線）で接続されている。
通信ノード２２１は、通信ノード２０７と通信ノード２２０と通信ノード２２３にデータ通信用チャネル（実線）で接続されている。
通信ノード２２２は、通信ノード２２０と通信ノード２２３と外部ノード３０２にデータ通信用チャネル（実線）で接続されている。
通信ノード２２３は、通信ノード２２１と通信ノード２２２と外部ノード３０３にデータ通信用チャネル（実線）で接続されている。
外部ノード３００は、通信ノード２１２にデータ通信用チャネル（実線）で接続されている。
外部ノード３０１は、通信ノード２１３にデータ通信用チャネル（実線）で接続されている。
外部ノード３０２は、通信ノード２２２にデータ通信用チャネル（実線）で接続されている。
外部ノード３０３は、通信ノード２２３にデータ通信用チャネル（実線）で接続されている。
なお、通信ノード２００〜２２３として、特に限定されないが、非特許文献１、２に記載されたオープンフロースイッチ（OpenFlow Switch）を使用することができる。
図４は、制御装置１０の構成を例示するブロック図である。図４を参照すると、制御装置１０は、通信部１００、トポロジ情報管理部１０１、ＭＣ−ＬＡＧ（Multi-Chassis Link-Aggregation Group）情報管理部１０２、ドメイン情報管理部１０３、マルチプルフラッディングパス管理部１０４、経路計算部１０５を備えている。
通信部１００は、通信ノード２００〜２２３との制御用通信を行う。通信部１００は、通信ノード２００〜２２３との制御用セッションの確立や制御用メッセージの送受信を行う。通信部１００は、制御用メッセージとして、一例として、非特許文献１、２に記載されたオープンフロープロトコルの制御メッセージを用いてもよい。また、通信部１００は、Telnet経由のＣＬＩ（Command Line Interface）や、ＳＮＭＰ（Simple Network Management Protocol）を用いて通信を行ってもよい。
トポロジ情報管理部１０１は、通信ノード２００〜２２３間のデータ通信用チャネルに関する接続情報（トポロジ情報）を通信部１００から取得し、取得した情報を管理する。
ＭＣ−ＬＡＧ情報管理部１０２は、通信ノード２００〜２２３における通信ノードの冗長構成（ここでは、一例として、ＭＣ−ＬＡＧに基づく冗長構成を用いるものとする。）に関する情報を通信部１００から取得し、取得した情報を管理する。具体的には、ＭＣ−ＬＡＧ情報管理部１０２は、通信ノードの冗長構成に関する情報をデータ通信用チャネルから取得し、取得した情報を記憶する。ここで、ＭＣ−ＬＡＧとは、複数の通信ノードに跨るリンクアグリゲーションであり、複数の（例えば、２台の）通信ノードでリンクアグリゲーションを構成し、リンクおよび通信ノードの冗長性を高める方式である。
ドメイン情報管理部１０３は、ドメインとドメイン配下に所属する通信ノードの関係を管理する。具体的には、ドメイン情報管理部１０３は、キャラクターユーザインターフェース（ＣＵＩ：Character User Interface）やグラフィカルユーザーインタフェース（ＧＵＩ：Graphical User Interface）などで通信ノードが所属するドメイン情報の入力を受け付け、受け付けた情報を記憶する。ドメイン構成情報の入力形態として、一例として、各通信ノードが所属するドメインを直接入力する方法を用いることができる。
マルチプルフラッディングパス管理部１０４は、ドメイン毎にＶＬＡＮに紐付けて論理的に複数作成されたブロードキャストパケットの転送経路を管理する。具体的には、マルチプルフラッディングパス管理部１０４は、ＣＵＩやＧＵＩなどでドメイン毎にＶＬＡＮに紐付けた論理的なブロードキャストパケットの転送経路面（以下、「フラッディングパス面」という。）の情報を受け付け、受け付けた情報を記憶する。フラッディングパス面情報の入力形態として、一例として、ドメイン毎にユニークなＩＤをフラッディングパス面に与え、ＶＬＡＮ情報と該当ＩＤの関係を持たせる方法を用いることができる。
経路計算部１０５は、トポロジ情報およびＭＣ−ＬＡＧ情報を基に、ブロードキャストパケットの転送経路毎にＭＣ−ＬＡＧの代表ノード／代表ポート、および／または、非代表ノード／非代表ポートを決定し、経路計算を行う。経路計算部１０５は、フラッディングパス面毎に、同一ドメイン内の外部ノードと接続している通信ノードから少なくとも外部ノードと接続している他のすべての通信ノードへ配信できるような全域木（スパニングツリー）経路を計算する。経路計算部１０５は、この計算において、ＭＣ−ＬＡＧの代表ノードと非代表ノードを決定し、非代表ノードを計算対象から除外する。
経路計算部１０５は、ＭＣ−ＬＡＧの代表ノードと非代表ノードの決定方法として、以下の計算式により算出した値が一番大きい通信ノードを代表ノードとし、その他の通信ノードを非代表ノードとしてもよい。
「通信ノードのＩＤ」 ｍｏｄ 「フラッディングパス面のＩＤ」
ここで、通信ノードのＩＤは、例えば、４桁ハイフン区切り１９桁１６進文字列とし、ハイフンを除き整数値として計算する。また、上式のｍｏｄは剰余を表す。
これにより、異なるフラッディングパス面の間で代表ノードと非代表ノードがなるべく重複しないようにすることができる。ただし、経路計算部１０５は、上式による計算結果が同一である場合、例えば、通信ノードのＩＤが小さい方を代表ノードとする。
経路計算部１０５は、経路計算方法として、最小全域木（例えば、プリム法、クラスカル法）に基づく方法を採用してもよい。
本実施形態の制御装置１０におけるマルチプルフラッディングパス管理部１０４、経路計算部１０５、および、通信部１００は、それぞれ、一実施形態の制御装置（図１、図２）における経路作成部１１、経路決定部１２、および、経路設定部１３に相当する。
次に、本実施形態に係る制御装置１０を備えた通信システムの動作について、図面を参照して詳細に説明する。
はじめに、Leafドメイン２１の通信ノード２１２に接続されている外部ノード３００が送信したブロードキャストパケットが各ドメイン２０、２１、２２におけるフラッディングパス面によって、ブロードキャストされる動作について説明する。
まず、ＣＵＩやＧＵＩによってフラッディングパス面（ＩＤ＝１（ＶＬＡＮ＝１０に紐付く）、ＩＤ＝２（ＶＬＡＮ＝２０に紐付く））が設定され、マルチプルフラッディングパス管理部１０４はフラッディングパス面の情報を記憶する。
次に、図５に示すように、経路計算部１０５は、マルチプルフラッディングパス管理部１０４に記憶されたフラッディングパス面ＩＤ＝１とＩＤ＝２に対して、フラッディングパス経路を計算する。
Leafドメイン２１の通信ノード２１０、２１１、および、Leafドメイン２２の通信ノード２２０、２２１はそれぞれＭＣ−ＬＡＧを構成している。そこで、経路計算部１０５は、フラッディングパス面ＩＤ＝１とＩＤ＝２のそれぞれにおいて、代表ノードと非代表ノードを決定する。
まず、経路計算部１０５は、通信ノード２１０と通信ノード２１１のＭＣ−ＬＡＧにおけるフラッディングパス面ＩＤ＝１の代表ノードと非代表ノードを決定する。通信ノード２１０の通信ノードＩＤは１０である。経路計算部１０５は、フラッディングパス面ＩＤ＝１に対して上記の計算式により計算を行い、計算結果として０を得る。一方、通信ノード２１１の通信ノードＩＤは１１である。経路計算部１０５は、フラッディングパス面ＩＤ＝１に対して上記の計算式により計算を行い、計算結果として０を得る。通信ノード２１０と通信ノード２１１の計算結果はともに０であるため、経路計算部１０５は、通信ノードＩＤの値が小さい方の通信ノードを優先することで、通信ノード２１０を代表ノードとし、通信ノード２１１を非代表ノードとする。
次に、経路計算部１０５は、通信ノード２１０と通信ノード２１１のＭＣ−ＬＡＧにおけるフラッディングパス面ＩＤ＝２の代表ノードと非代表ノードを決定する。通信ノード２１０の通信ノードＩＤは１０である。経路計算部１０５は、フラッディングパス面ＩＤ＝２に対して上記の計算式により計算を行い、計算結果として０を得る。一方、通信ノード２１１の通信ノードＩＤは１１である。経路計算部１０５は、フラッディングパス面ＩＤ＝２に対して上記の計算式により計算を行い、計算結果として１を得る。通信ノード２１１の計算結果が通信ノード２１０の計算結果よりも大きいため、経路計算部１０５は、通信ノード２１１を代表ノードとし、通信ノード２１０を非代表ノードとする。
次に、経路計算部１０５は、通信ノード２２０と通信ノード２２１のＭＣ−ＬＡＧにおけるフラッディングパス面ＩＤ＝１の代表ノードと非代表ノードを決定する。通信ノード２２０の通信ノードＩＤは２０である。経路計算部１０５は、フラッディングパス面ＩＤ＝１に対して上記の計算式により計算を行い、計算結果として０を得る。一方、通信ノード２２１の通信ノードＩＤは２１である。経路計算部１０５は、フラッディングパス面ＩＤ＝１に対して上記の計算式により計算を行い、計算結果として０を得る。通信ノード２２０と通信ノード２２１の計算結果はともに０であるため、経路計算部１０５は、通信ノードＩＤの値が小さい方の通信ノードを優先し、通信ノード２２０を代表ノードとし、通信ノード２２１を非代表ノードとする。
次に、経路計算部１０５は、通信ノード２２０と通信ノード２２１のＭＣ−ＬＡＧにおけるフラッディングパス面ＩＤ＝２の代表ノードと非代表ノードを決定する。通信ノード２２０の通信ノードＩＤは２０である。経路計算部１０５は、フラッディングパス面ＩＤ＝２に対して上記の計算式により計算を行い、計算結果として０を得る。一方、通信ノード２２１の通信ノードＩＤは２１である。経路計算部１０５は、フラッディングパス面ＩＤ＝２に対して上記の計算式により計算を行い、計算結果として１を得る。通信ノード２２１の計算結果が通信ノード２２０の計算結果よりも大きいため、経路計算部１０５は、通信ノード２２１を代表ノードとし、通信ノード２２０を非代表ノードとする。
図６は、フラッディングパス面ＩＤ＝１（ＶＬＡＮ＝１０）におけるブロードキャストパケットの転送動作を説明するための図である。
図６において、Leafドメイン２１の通信ノード２１２に接続されている外部ノード３００が送信したブロードキャストパケット（ＶＬＡＮ＝１０）がLeafドメイン２１の通信ノード２１２に送信され、通信ノード２１２からフラッディングパス経路に従ってパケット転送される。
通信ノード２１１は非代表ノードであるため、パケット送受信がブロックされる。一方、通信ノード２１０は代表ノードであるため、Spineドメイン２０の通信ノード２０４にパケットを送信する。送信されたパケットは、Spineドメイン２０のフラッディングパス経路に従って転送される。
Spineドメイン２０の通信ノード２０６は、Leafドメイン２２におけるＭＣ−ＬＡＧの代表ノード２２０と接続されており、パケットを通信ノード２２０に送信する。
Leafドメイン２２の通信ノード２２０に送信されたパケットは、Leafドメイン２２のフラッディングパス経路に従って転送される。
Leafドメイン２２の通信ノード２２２、２２３に接続された外部ノード３０２、３０３には、必要に応じてＶＬＡＮ＝１０のパケットが送信される。
図７は、フラッディングパス面ＩＤ＝２（ＶＬＡＮ＝２０）におけるブロードキャストパケットの転送動作を説明するための図である。
図７において、Leafドメイン２１の通信ノード２１２に接続されている外部ノード３００が送信したブロードキャストパケット（ＶＬＡＮ＝２０）がLeafドメイン２１の通信ノード２１２に送信され、通信ノード２１２からフラッディングパス経路に従ってパケット転送される。
通信ノード２１０は非代表ノードであるため、パケット送受信がブロックされる。一方、通信ノード２１１は代表ノードであるため、Spineドメイン２０の通信ノード２０５にパケットを送信する。送信されたパケットは、Spineドメイン２０のフラッディングパス経路に従って転送される。
Spineドメイン２０の通信ノード２０７は、Leafドメイン２２におけるＭＣ−ＬＡＧの代表ノード２２１と接続されており、パケットを通信ノード２２１に送信する。
Leafドメイン２２の通信ノード２２１に送信されたパケットは、Leafドメイン２２のブロードキャストパケット経路に従って転送される。
Leafドメイン２２の通信ノード２２２、２２３に接続された外部ノード３０２、３０３には、必要に応じてＶＬＡＮ＝２０のパケットが送信される。
以上のとおり、本実施形態の制御装置１０は、ドメイン２１、２２毎にＶＬＡＮに紐付けて論理的にブロードキャストパケットの転送経路を複数作成し、ドメイン２１、２２間をパケット通信するための代表ノード／代表ポートをブロードキャストパケットの転送経路毎に決定する。ブロードキャストパケットの通信経路を複数設けることにより、各通信経路が特定の通信ノード／ポートに偏らないように制御することができる。したがって、本実施形態の制御装置１０によると、集中型ネットワークにおけるブロードキャストパケット送信における通信帯域の圧迫を軽減することが可能となる。
＜実施形態２＞
次に、第２の実施形態に係る制御装置１０について、図面を参照して説明する。本実施形態の制御装置１０の構成は、第１の実施形態の制御装置１０の構成（図４）と同様である。ただし、本実施形態の制御装置１０は、代表ノードに障害が発生した場合に代替経路を選択する。
図８は、本実施形態の制御装置１０を備えた通信システムの構成を示す図である。基本的なネットワーク構成は、第１の実施形態と同様である。
ここでは、制御装置１０がフラッディングパス経路を計算した結果、第１の実施形態と同様に、Leafドメイン２１の通信ノード２１０がフラッディングパス経路面ＩＤ＝１における代表ノードとなったとする。また、一例として、通信ノード２１０に障害が発生し、通信ノード２１０におけるパケット送受信が不能となった場合を想定する。
経路計算部１０５は、トポロジ情報管理部１０１から通信ノード２１０の障害情報を取得し、フラッディングパス面のＩＤ＝１に関して非代表ノードとなった通信ノード２１１を通信ノード２１０の代わりに代表ノードとする。また、経路計算部１０５は、通信ノード２１１を代表ノードとして、フラッディングパス面のＩＤ＝１におけるフラッディングパス経路を再計算する。
一方、フラッディングパス面のＩＤ＝２においては、通信ノード２１０は非代表ノードであるため、通信ノード２１１が代表ノードであることには変わりはない。したがって、経路計算部１０５は、フラッディングパス面のＩＤ＝２について、フラッディングパス経路の再計算を実施しない。
また、Leafドメイン２２のＭＣ−ＬＡＧに関しては、障害が発生していない。したがって、Leafドメイン２２におけるフラッディングパス面ＩＤ＝１、ＩＤ＝２に対するフラッディングパス経路は、そのまま維持される。
次に、本実施形態において、Leafドメイン２１の通信ノード２１２に接続されている外部ノード３００が送信したブロードキャストパケットが各ドメイン２０、２１、２２におけるフラッディングパス面によって、ブロードキャストされる動作について説明する。
図８は、フラッディングパス面ＩＤ＝１（ＶＬＡＮ＝１０）におけるブロードキャストパケットの転送動作を説明するための図である。
図８において、Leafドメイン２１の通信ノード２１２に接続されている外部ノード３００が送信したブロードキャストパケット（ＶＬＡＮ＝１０）がLeafドメイン２１の通信ノード２１２に送信され、通信ノード２１２からフラッディングパス経路に従って転送される。
通信ノード２１０は非代表ノードであるため、パケット送受信がブロックされる。一方、通信ノード２１１は代表ノードであるため、Spineドメイン２０の通信ノード２０５にパケットを送信する。送信されたパケットは、Spineドメイン２０のフラッディングパス経路に従って転送される。
Spineドメイン２０の通信ノード２０６は、Leafドメイン２２におけるＭＣ−ＬＡＧの代表ノード２２０と接続されており、パケットを通信ノード２２０に送信する。Leafドメイン２２の通信ノード２２０に送信されたパケットは、Leafドメイン２２のフラッディングパス経路に従って転送される。
Leafドメイン２２の通信ノード２２２、２２３に接続された外部ノード３０２、３０３には、必要に応じてＶＬＡＮ＝１０のパケットが送信される。
以上のように、本実施形態によれば、ＭＣ−ＬＡＧを構成する通信ノードのいずれかに障害が発生した場合においても、代表ノードおよび非代表ノードの選出を動的に実施し、フラッディングパス経路の再計算を行うことによって、パケットを目的とする外部ノードまで到達させることが可能となる。
以上、本発明の各実施形態を説明したが、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではない。特に、上記の各図面に示したネットワークや要素の構成および動作は、本発明の理解を助けるための一例であり、これらの図面に示した構成に限定されるものではない。例えば、リンクアグリゲーションをさらに多くのノードによって構成してもよいし、代表ノードを決定するアルゴリズムとして異なるアルゴリズムを採用してもよい。
本発明は、一例として、通信ノードを集中制御する制御装置、通信システム、通信ノードに対して適用することができる。
なお、本発明において、下記の形態が可能である。
［形態１］
上記第１の態様に係る制御装置のとおりである。
［形態２］
前記経路作成部は、前記複数の転送経路をＶＬＡＮ（Virtual Local Area Network）に紐付けて作成する、
形態１に記載の制御装置。
［形態３］
前記経路作成部は、前記複数の転送経路に対してＶＬＡＮに紐付けられた識別子を付与し、
前記経路決定部は、各転送経路に付与されたＶＬＡＮに紐付けられた識別子と各ドメインに含まれる通信ノードの識別子を用いて前記代表ノードを決定する、
形態２に記載の制御装置。
［形態４］
前記経路決定部は、各転送経路に付与された識別子と各ドメインに含まれる通信ノードの識別子を所定の計算式に当てはめて前記代表ノードを決定する、
形態３に記載の制御装置。
［形態５］
前記経路決定部は、代表ノードとして決定した通信ノードに障害が生じた場合、当該通信ノードを含むドメインに含まれる他の通信ノードを代表ノードとして決定する、
形態１ないし４のいずれか一に記載の制御装置。
［形態６］
上記第２の態様に係る通信システムのとおりである。
［形態７］
上記第３の態様に係る制御方法のとおりである。
［形態８］
前記制御装置は、前記複数の転送経路をＶＬＡＮ（Virtual Local Area Network）に紐付けて作成する、
形態７に記載の制御方法。
［形態９］
前記制御装置が、前記複数の転送経路に対してＶＬＡＮに紐付けられた識別子を付与するステップを含み、
前記制御装置は、各転送経路に付与されたＶＬＡＮに紐付けられた識別子と各ドメインに含まれる通信ノードの識別子を用いて前記代表ノードを決定する、
形態８に記載の制御方法。
［形態１０］
前記制御装置は、各転送経路に付与された識別子と各ドメインに含まれる通信ノードの識別子を所定の計算式に当てはめて前記代表ノードを決定する、
形態９に記載の制御方法。
［形態１１］
前記制御装置が、代表ノードとして決定した通信ノードに障害が生じた場合、当該通信ノードを含むドメインに含まれる他の通信ノードを代表ノードとして決定するステップを含む、
形態７ないし１０のいずれか一に記載の制御方法。
［形態１２］
上記第４の態様に係るプログラムのとおりである。
［形態１３］
前記複数の転送経路をＶＬＡＮ（Virtual Local Area Network）に紐付けて作成する処理を前記コンピュータに実行させる、
形態１２に記載のプログラム。
［形態１４］
前記複数の転送経路に対してＶＬＡＮに紐付けられた識別子を付与する処理と、
前記制御装置は、各転送経路に付与されたＶＬＡＮに紐付けられた識別子と各ドメインに含まれる通信ノードの識別子を用いて前記代表ノードを決定する処理と、を前記コンピュータに実行させる、
形態１３に記載のプログラム。
［形態１５］
各転送経路に付与された識別子と各ドメインに含まれる通信ノードの識別子を所定の計算式に当てはめて前記代表ノードを決定する処理を、前記コンピュータに実行させる、
形態１４に記載のプログラム。
［形態１６］
代表ノードとして決定した通信ノードに障害が生じた場合、当該通信ノードを含むドメインに含まれる他の通信ノードを代表ノードとして決定する処理を、前記コンピュータに実行させる、
形態１２ないし１５のいずれか一に記載のプログラム。
なお、上記特許文献の全開示内容は、本書に引用をもって繰り込み記載されているものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態の変更・調整が可能である。また、本発明の全開示の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせ、ないし、選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。特に、本書に記載した数値範囲については、当該範囲内に含まれる任意の数値ないし小範囲が、別段の記載のない場合でも具体的に記載されているものと解釈されるべきである。
１０ 制御装置
１１ 経路作成部
１２ 経路決定部
１３ 経路設定部
２０ Spineドメイン
２１、２２ Leafドメイン
２４〜２７ 外部ノード
３０、３１ ドメイン
４０〜４３ 通信ノード
１００ 通信部
１０１ トポロジ情報管理部
１０２ ＭＣ−ＬＡＧ情報管理部
１０３ ドメイン情報管理部
１０４ マルチプルフラッディングパス管理部
１０５ 経路計算部
２００〜２０７、２１０〜２１３、２２０〜２２３ 通信ノード
３００〜３０３ 外部ノード

Claims (9)

  1. それぞれ複数の通信ノードを有する複数のドメインの間に、ブロードキャストパケットを転送する複数の転送経路を論理的に作成する経路作成部と、
    各ドメインに含まれる複数の通信ノードのうちの異なる通信ノードを、前記複数の転送経路の各転送経路においてブロードキャストパケットを転送する代表ノードとして決定する経路決定部と、
    前記複数の転送経路上の通信ノードに対して、前記代表ノードの情報を含む制御情報を設定する経路設定部と、を備える、
    ことを特徴とする制御装置。
  2. 前記経路作成部は、前記複数の転送経路をＶＬＡＮ（Virtual Local Area Network）に紐付けて作成する、
    請求項１に記載の制御装置。
  3. 前記経路作成部は、前記複数の転送経路に対してＶＬＡＮに紐付けられた識別子を付与し、
    前記経路決定部は、各転送経路に付与されたＶＬＡＮに紐付けられた識別子と各ドメインに含まれる通信ノードの識別子を用いて前記代表ノードを決定する、
    請求項２に記載の制御装置。
  4. 前記経路決定部は、代表ノードとして決定した通信ノードに障害が生じた場合、当該通信ノードを含むドメインに含まれる他の通信ノードを代表ノードとして決定する、
    請求項１ないし３のいずれか１項に記載の制御装置。
  5. それぞれ複数の通信ノードを有する複数のドメインに分割された複数の通信ノードと、
    前記複数の通信ノードを制御する制御装置と、を備え、
    前記制御装置は、前記複数のドメインの間に、ブロードキャストパケットを転送する複数の転送経路を論理的に作成する経路作成部と、
    各ドメインに含まれる複数の通信ノードのうちの異なる通信ノードを、前記複数の転送経路の各転送経路においてブロードキャストパケットを転送する代表ノードとして決定する経路決定部と、
    前記複数の転送経路上の通信ノードに対して、前記代表ノードの情報を含む制御情報を設定する経路設定部と、を有する、
    ことを特徴とする通信システム。
  6. 制御装置が、それぞれ複数の通信ノードを有する複数のドメインの間に、ブロードキャストパケットを転送する複数の転送経路を論理的に作成するステップと、
    各ドメインに含まれる複数の通信ノードのうちの異なる通信ノードを、前記複数の転送経路の各転送経路においてブロードキャストパケットを転送する代表ノードとして決定するステップと、
    前記複数の転送経路上の通信ノードに対して、前記代表ノードの情報を含む制御情報を設定するステップと、を含む、
    ことを特徴とする制御方法。
  7. 前記制御装置は、前記複数の転送経路をＶＬＡＮ（Virtual Local Area Network）に紐付けて作成する、
    請求項６に記載の制御方法。
  8. 前記制御装置が、前記複数の転送経路に対してＶＬＡＮに紐付けられた識別子を付与するステップを含み、
    前記制御装置は、各転送経路に付与されたＶＬＡＮに紐付けられた識別子と各ドメインに含まれる通信ノードの識別子を用いて前記代表ノードを決定する、
    請求項７に記載の制御方法。
  9. それぞれ複数の通信ノードを有する複数のドメインの間に、ブロードキャストパケットを転送する複数の転送経路を論理的に作成する処理と、
    各ドメインに含まれる複数の通信ノードのうちの異なる通信ノードを、前記複数の転送経路の各転送経路においてブロードキャストパケットを転送する代表ノードとして決定する処理と、
    前記複数の転送経路上の通信ノードに対して、前記代表ノードの情報を含む制御情報を設定する処理と、をコンピュータに実行させる、
    ことを特徴とするプログラム。
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