JP6508256B2 - 通信システム、通信装置、制御装置、パケットフローの転送経路の制御方法及びプログラム - Google Patents
通信システム、通信装置、制御装置、パケットフローの転送経路の制御方法及びプログラム Download PDFInfo
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Description
本発明は、日本国特許出願:特願2010−260272号(2010年11月22日出願)の優先権主張に基づくものであり、同出願の全記載内容は引用をもって本書に組み込み記載されているものとする。
本発明は、通信システム、通信装置、制御装置、パケットフローの転送経路の制御方法及びプログラムに関し、特に、受信パケットに適合する処理規則に従って、受信パケットを処理する通信装置を用いて通信を実現する通信システム、通信装置、制御装置、パケットフローの転送経路の制御方法及びプログラムに関する。
上記図20、図21を用いて説明したように、オープンフローのような集中制御方式では、多数のOFSから新規フロー検出通知(Packet−In)メッセージが集中してしまうことがあり、オープンフローコントローラのような集中型の制御装置の負荷が高くなってしまうという問題点がある。また、制御装置の負荷が高くなり、処理規則の設定が遅れると、後続するパケットを受信したOFSから、新規フロー検出通知(Packet−In)メッセージが発せられてしまうことになり、負荷が高い状態が継続してしまう事態も起こりうる。
本発明の第一の実施形態を説明する。図1は、パケットの転送経路を制御する制御装置100と、複数の通信装置210〜240と、を含む通信システムを示す。この通信システムにおいて、各通信装置は、パケットを識別するための規則に基づいて受信パケットを識別し、制御装置に従って受信パケットを転送するか、制御装置を介さずにパケットを転送するかを判定する。なお、この概要に付記した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、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。
次に、本発明の第2の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図8は、本発明の第2の実施形態の通信システムの構成を表わした図である。図8を参照すると、通信サブシステム2、3と、これら通信サブシステム内の中間制御装置12、13を制御する制御装置11と、を含んだ通信システム1の構成が示されている。また、この通信システム1には、通信端末140〜142が接続されている。
続いて、本発明をモバイルバックホールシステムに適用した第3の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図17は、本発明の第3の実施形態を説明するための図である。
続いて、本発明を広域分散データセンタシステムに適用した第4の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図18は、本発明の第4の実施形態を説明するための図である。
なお、上記の特許文献及び非特許文献の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。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、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素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。
[第1の形態]
パケットフローの転送経路を制御する制御装置と、
自装置の制御対象のパケットフローを識別するための識別条件を参照し、前記制御装置にパケットフローの転送経路の制御を依頼するか、自装置がパケットフローの転送経路を制御するかを判定する通信装置と、を含む通信システム。
[第2の形態]
第1の形態の通信システムにおいて、
前記制御装置および前記通信装置は、パケットに適用する処理と前記処理を適用するパケットを特定するための照合規則とを対応付けた処理規則に従って受信パケットを処理するパケット処理部を備えるパケット転送装置に、前記処理規則を設定することにより、パケットフローの転送経路を制御する通信システム。
[第3の形態]
第2の形態の通信システムにおいて、
前記通信装置は、前記パケット転送装置から前記処理規則の設定依頼を受信した際に、前記処理規則の設定依頼が、前記識別条件に適合するか否かにより、前記制御装置にパケットフローの転送経路の制御を依頼するか、自装置がパケットフローの転送経路を制御するかを判定する通信システム。
[第4の形態]
第1から第3いずれか一の通信システムにおいて、
前記通信装置は、パケットに適用する処理と前記処理を適用するパケットを特定するための照合規則とを対応付けた処理規則に従って受信パケットを処理するパケット処理部を備える通信システム。
[第5の形態]
第4の形態の通信システムにおいて、
前記通信装置は、前記処理規則を適用するパケットを特定するための照合規則のいずれにも該当しないパケットを受信した場合に、前記受信パケットが、前記識別条件に適合するか否かにより、前記制御装置にパケットフローの転送経路の制御を依頼するか、自装置がパケットフローの転送経路を制御するかを判定する通信システム。
[第6の形態]
第1から第5いずれか一の形態の通信システムにおいて、
前記識別条件として、前記通信装置が配置されたサブ通信システム内で閉じたパケットフローであるか否かを判別する条件が設定されている通信システム。
[第7の形態]
第1から第5いずれか一の形態の通信システムにおいて、
前記識別条件として、パケットの種別が所定の種別であるか否かを判別する条件が設定されている通信システム。
[第8の形態]
第1から第5いずれか一の形態の通信システムにおいて、
前記識別条件として、パケットの送信元または宛先が所定の送信元または宛先であるか否かを判別する条件が設定されている通信システム。
[第9の形態]
第1から第8いずれか一の形態の通信システムにおいて、
前記通信装置は、自装置が配置されたサブ通信システムのパケット転送装置を制御することにより、仮想的なパケット転送装置を構成する通信システム。
[第10の形態]
第9の形態の通信システムにおいて、
前記制御装置は、前記通信装置に対して、仮想的なパケット転送装置としての処理規則を送信し、
前記通信装置は、前記制御装置から受信した処理規則を、前記自装置が配置されたサブ通信システムのパケット転送装置の処理規則に変換する通信システム。
[第11の形態]
第1から第10いずれか一の形態の通信システムにおいて、
前記識別条件は、当該パケットを最初に受信した通信装置とその入力ポートの範囲を表わすインポート情報、当該パケットの出力先の範囲を表わすアウトプットポート情報、制御対象となるフローの範囲を表わすフロースコープ情報のいずれかの情報要素によって構成されている通信システム。
[第12の形態]
パケットに適用する処理と前記処理を適用するパケットを特定するための照合規則とを対応付けた処理規則に従って受信パケットを処理するパケット処理部を備えるパケット転送装置と、
前記パケット転送装置に処理規則を設定する中間制御装置と、
前記中間制御装置を制御する上位の制御装置と、を含み、
前記中間制御装置が、自装置の制御対象のパケットフローを識別するための識別条件を参照し、前記上位の制御装置にパケットフローの転送経路の制御を依頼するか、自装置がパケットフローの転送経路を制御するかを判定する通信システム。
[第13の形態]
パケットに適用する処理と前記処理を適用するパケットを特定するための照合規則とを対応付けた処理規則に従って受信パケットを処理するパケット処理部を備える複数のパケット転送装置と、
前記パケット転送装置に処理規則を設定する制御装置と、を含み、
前記パケット転送装置のうちの中間制御装置として動作する装置が、自装置の制御対象のパケットフローを識別するための識別条件を参照し、前記制御装置にパケットフローの転送経路の制御を依頼するか、自装置がパケットフローの転送経路を制御するかを判定する通信システム。
[第14の形態]
自装置の制御対象のパケットフローを識別するための識別条件を参照し、前記制御装置にパケットフローの転送経路の制御を依頼するか、自装置がパケットフローの転送経路を制御するかを判定する通信装置。
[第15の形態]
第14の形態の通信装置において、
パケットに適用する処理と前記処理を適用するパケットを特定するための照合規則とを対応付けた処理規則に従って受信パケットを処理するパケット処理部を備えるパケット転送装置に、前記処理規則を設定することにより、パケットフローの転送経路を制御する通信装置。
[第16の形態]
第15の形態の通信装置において、
前記パケット転送装置から前記処理規則の設定依頼を受信した際に、前記処理規則の設定依頼が、前記識別条件に適合するか否かにより、前記制御装置にパケットフローの転送経路の制御を依頼するか、自装置がパケットフローの転送経路を制御するかを判定する通信装置。
[第17の形態]
第14から第16いずれか一の通信装置において、
パケットに適用する処理と前記処理を適用するパケットを特定するための照合規則とを対応付けた処理規則に従って受信パケットを処理するパケット処理部を備える通信装置。
[第18の形態]
第17の形態の通信装置において、
前記処理規則を適用するパケットを特定するための照合規則のいずれにも該当しないパケットを受信した場合に、前記受信パケットが、前記識別条件に適合するか否かにより、前記制御装置にパケットフローの転送経路の制御を依頼するか、自装置がパケットフローの転送経路を制御するかを判定する通信装置。
[第19の形態]
第14から第18いずれか一の形態の通信装置において、
前記識別条件として、前記通信装置が配置されたサブ通信システム内で閉じたパケットフローであるか否かを判別する条件が設定されている通信装置。
[第20の形態]
第14から第18いずれか一の形態の通信装置において、
前記識別条件として、パケットの種別が所定の種別であるか否かを判別する条件が設定されている通信装置。
[第21の形態]
第14から第18いずれか一の形態の通信装置において、
前記識別条件として、パケットの送信元または宛先が所定の送信元または宛先であるか否かを判別する条件が設定されている通信装置。
[第22の形態]
第14から第21いずれか一の形態の通信装置において、
自装置が配置されたサブ通信システムのパケット転送装置を制御することにより、仮想的なパケット転送装置を構成する通信装置。
[第23の形態]
第22の形態の通信装置において、
前記制御装置から受信した仮想的なパケット転送装置としての処理規則を、前記自装置が配置されたサブ通信システムのパケット転送装置の処理規則に変換する通信装置。
[第24の形態]
第14から第23いずれか一の形態の通信装置において、
前記識別条件は、当該パケットを最初に受信した通信装置とその入力ポートの範囲を表わすインポート情報、当該パケットの出力先の範囲を表わすアウトプットポート情報、制御対象となるフローの範囲を表わすフロースコープ情報のいずれかの情報要素によって構成されている通信装置。
[第25の形態]
パケット転送装置を制御することにより仮想的なパケット転送装置を構成する通信装置に対して、仮想的なパケット転送装置としての処理規則を送信して、パケットフローの転送経路を制御させる制御装置。
[第26の形態]
第25の形態の制御装置において、
前記通信装置に対し、前記識別条件を設定する(権限委譲範囲を設定する)制御装置。
[第27の形態]
パケットフローの転送経路を制御する制御装置と接続された通信装置が、
自装置の制御対象のパケットフローを識別するための識別条件の設定を受け付けるステップと、
前記識別条件を参照し、前記制御装置にパケットフローの転送経路の制御を依頼するか、自装置がパケットフローの転送経路を制御するかを判定するステップと、を含むパケットフローの転送経路の制御方法。
[第28の形態]
パケットフローの転送経路を制御する制御装置と接続された通信装置に実行させるプログラムであって、
自装置の制御対象のパケットフローを識別するための識別条件を参照し、前記制御装置にパケットフローの転送経路の制御を依頼すると判定した場合に、前記制御装置にパケットフローの転送経路の制御を依頼する処理と、
前記識別条件を参照し、自装置がパケットフローの転送経路を制御すると判定した場合に、前記パケットフローの転送経路を制御する処理と、
を実行させるプログラム。
2、3 通信サブシステム
11、100、111、114 制御装置
12、13、112、113 中間制御装置
21〜23、31〜33 パケット転送装置
51 通信部
52 制御メッセージ処理部
53 経路・アクション計算部
54 中間制御装置管理部
55 トポロジ管理部
56 フロー終端点管理部
57 処理規則管理部
58 処理規則記憶部
59 権限委譲範囲管理部
60 権限委譲範囲記憶部
61 パケット転送装置管理部
62 仮想パケット転送装置部
121〜124、131〜133 オープンフロースイッチ(OFS)
140〜142 通信端末
150 基地局
151 新規基地局
152 アクセスGateway(GW)
153 ブートストラップサーバ
160〜162 ルータ網
171、172 サーバ
210〜240 通信装置
310〜330 通信端末
1001 通信部
1002 エントリ管理部
1003 エントリデータベース(エントリDB)
1004 計算部
1005 トポロジ管理部
1006 識別規則管理部
2000、2000−1、2000−2 テーブル
2100 パケット処理部
2101 エントリ設定部
2102 パケット識別部
2103 判定部
2104 通信部
2105 記憶部
Claims (7)
- 設定された処理規則に従い、パケットの処理を行う通信装置であって、
前記パケットの入力ポート情報に基づいて、前記パケットを制御装置で制御するか、前記通信装置で制御するかを判断し、
前記制御装置で制御する場合、前記制御装置に対して、新規フロー検出通知を送信し、
前記通信装置で制御する場合、前記通信装置が前記パケットに対する前記処理規則を設定する
ことを特徴とする通信装置。 - 前記新規フロー検出通知は、前記処理規則の設定メッセージを受信するためのメッセージである請求項1の通信装置。
- 前記入力ポート情報は、前記通信装置のポート番号を示す識別子である請求項1または2の通信装置。
- 設定された処理規則に従い、パケットの処理を行う通信装置におけるパケット通信方法であって、
前記パケットの入力ポート情報に基づいて、前記パケットを制御装置で制御するか、前記通信装置で制御するかを判断し、
前記制御装置で制御する場合、前記制御装置に対して、新規フロー検出通知を送信し、
前記通信装置で制御する場合、前記通信装置が前記パケットに対する前記処理規則を設定する
ことを特徴とするパケット通信方法。 - 前記入力ポート情報は、前記通信装置のポート番号を示す識別子である請求項4のパケット通信方法。
- 設定された処理規則に従い、パケットの処理を行う通信装置で実行されるプログラムであって、
前記パケットの入力ポート情報に基づいて、前記パケットを制御装置で制御するか、前記通信装置で制御するかを判断する処理と、
前記制御装置で制御する場合、前記制御装置に対して、新規フロー検出通知を送信する処理と、
前記通信装置で制御する場合、前記通信装置が前記パケットに対する前記処理規則を設定する処理と、
を含むことを特徴とするプログラム。 - 前記入力ポート情報は、前記通信装置のポート番号を示す識別子である請求項6のプログラム。
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