JP7437345B2 - 通信システム、通信装置、プログラム、及び制御方法 - Google Patents

通信システム、通信装置、プログラム、及び制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、通信システム、通信装置、プログラム、及び制御方法に関する。
特許文献１には、コントローラとスイッチとの間の通信に用いられるプロトコルとして、ＯｐｅｎＦｌｏｗを用いたＳＤＮ（Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｄｅｆｉｎｅｄ Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ）コントローラが記載されている。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］特開２０１７－１６３３８３号公報
本発明の一実施の態様によれば、通信システムが提供される。通信システムは、コントローラと、複数の通信装置とを備えてよい。通信システムにおいて、コントローラと複数の通信装置により構成されるメッシュネットワークとが通信リンクを確立していて、コントローラがメッシュネットワークの経路制御を実行している状態で、コントローラ、又はコントローラとメッシュネットワークとの通信リンクに障害が発生した場合に、複数の通信装置のいずれかが代替コントローラとなってメッシュネットワークの経路制御を実行してよい。
上記複数の通信装置のそれぞれは、上記コントローラ、又は上記コントローラと上記メッシュネットワークとの通信リンクに障害が発生したことを検知する障害検知部を有してよい。上記複数の通信装置のそれぞれは、上記障害が発生したことが検知されたことに応じて、予め定められた条件を満たす代表スイッチとして動作するか否かを判定するスイッチ判定部を有してよい。上記複数の通信装置のそれぞれは、上記スイッチ判定部によって上記代表スイッチとして動作すると判定された場合に、自装置が上記代表スイッチとして動作することを広告する広告パケットを、上記メッシュネットワークに含まれる他の通信装置に対して送信する広告パケット送信部を有してよい。上記複数の通信装置のそれぞれは、上記メッシュネットワークに含まれる他の通信装置からの上記広告パケットの受信状況に基づいて、上記代替コントローラとして動作するか否かを判定するコントローラ判定部を有してよい。上記複数の通信装置のそれぞれは、上記コントローラ判定部によって上記代替コントローラとして動作すると判定された場合に、自装置の情報を含む代替コントローラ情報を、上記メッシュネットワークに含まれる他の通信装置に送信するコントローラ情報送信部を有してよい。上記スイッチ判定部は、上記障害検知部によって上記障害が発生したことが検知された検知時点から予め定められた期間遡った時点と上記検知時点との間の期間に、上記コントローラ及び上記メッシュネットワークに含まれる他の通信装置の少なくともいずれかとの通信リンクが切断されていた場合に、上記代表スイッチとして動作すると判定してよい。上記広告パケットは、送信元の通信装置が接続を確立している接続リンク数を含んでよく、上記コントローラ判定部は、上記メッシュネットワークに含まれる他の通信装置から上記広告パケットを受信している場合において、上記広告パケットの送信元である他の通信装置の接続リンク数よりも、自装置の接続リンク数が多い場合に、上記代替コントローラとして動作すると判定してよい。上記広告パケットは、送信元の通信装置を識別可能な数値を含む装置識別ＩＤを含んでよく、上記コントローラ判定部は、上記メッシュネットワークに含まれる他の通信装置から上記広告パケットを受信している場合であって、上記広告パケットの送信元である他の通信装置の接続リンク数と、自装置の接続リンク数が同じである場合において、当該他の通信装置の装置識別ＩＤよりも、自装置の装置識別ＩＤの方が小さい場合に、上記代替コントローラとして動作すると判定してよい。
上記コントローラ判定部は、上記スイッチ判定部によって上記代表スイッチとして動作すると判定され、上記メッシュネットワークに上記代表スイッチとして動作する通信装置が複数含まれる場合において、上記メッシュネットワークのトポロジ情報に基づいて、上記メッシュネットワークに含まれる他の複数の通信装置よりも、自装置の、上記代上記メッシュネットワーク内の複数の通信装置のうち、上記代表スイッチとして動作する複数の通信装置への平均ホップ数が最も少ない通信装置を上記代替コントローラとして選定し、選定した上記通信装置に対して、上記代替コントローラとして動作することを指示する指示情報を送信してよい。上記障害検知部は、予め定められた期間、上記コントローラと通信できない場合に、上記コントローラ、又は上記コントローラと上記メッシュネットワークとの通信リンクに障害が発生したと判定してよい。上記通信システムは、上記コントローラによる経路制御サービスを監視する監視アプリを備えてよく、上記監視アプリは、上記経路制御サービスに障害が発生したことに応じて、上記コントローラと直接通信リンクを確立している通信装置に対して通知情報を送信してよく、上記複数の通信装置のそれぞれは、上記監視アプリによって送信された上記通知情報を受信した場合に、代表スイッチとして動作すると判定するスイッチ判定部と、上記スイッチ判定部によって上記代表スイッチとして動作すると判定された場合に、自装置が上記代表スイッチとして動作することを広告する広告パケットを、上記メッシュネットワークに含まれる他の通信装置に対して送信する広告パケット送信部と、上記メッシュネットワークに含まれる他の通信装置からの上記広告パケットの受信状況に基づいて、上記代替コントローラとして動作するか否かを判定するコントローラ判定部と、上記コントローラ判定部によって上記代替コントローラとして動作すると判定された場合に、自装置の情報を含む代替コントローラ情報を、上記メッシュネットワークに含まれる他の通信装置に送信するコントローラ情報送信部とを有してよい。上記広告パケットは、送信元の通信装置が接続を確立している接続リンク数を含んでよく、上記コントローラ判定部は、上記メッシュネットワークに含まれる他の通信装置から上記広告パケットを受信している場合において、上記広告パケットの送信元である他の通信装置の接続リンク数よりも、自装置の接続リンク数が多い場合に、上記代替コントローラとして動作すると判定してよい。上記広告パケットは、送信元の通信装置を識別可能な数値を含む装置識別ＩＤを含んでよく、上記コントローラ判定部は、上記メッシュネットワークに含まれる他の通信装置から上記広告パケットを受信している場合であって、上記広告パケットの送信元である他の通信装置の接続リンク数と、自装置の接続リンク数が同じである場合において、当該他の通信装置の装置識別ＩＤよりも、自装置の装置識別ＩＤの方が小さい場合に、上記代替コントローラとして動作すると判定してよい。上記コントローラ判定部は、上記スイッチ判定部によって上記代表スイッチとして動作すると判定され、上記メッシュネットワークに上記代表スイッチとして動作する通信装置が複数含まれる場合において、上記メッシュネットワークのトポロジ情報に基づいて、上記メッシュネットワーク内の複数の通信装置のうち、上記代表スイッチとして動作する複数の通信装置への平均ホップ数が最も少ない通信装置を上記代替コントローラとして選定し、選定した上記通信装置に対して、上記代替コントローラとして動作することを指示する指示情報を送信してよい。上記通信システムは、上記コントローラに障害が発生したことを検知する監視アプリを備えてよく、上記監視アプリは、上記コントローラから上記メッシュネットワークのトポロジ情報を取得し、上記コントローラに障害が発生したことに応じて、上記トポロジ情報に基づいて選択した上記メッシュネットワークに含まれる複数の通信装置のうちの一の通信装置に、代替コントローラとして動作することを指示する指示情報を送信してよく、上記複数の通信装置のそれぞれは、上記監視アプリによって送信された上記指示情報を受信した場合に、上記代替コントローラとして動作すると判定するコントローラ判定部と、上記コントローラ判定部によって上記代替コントローラとして動作すると判定された場合に、自装置の情報を含む代替コントローラ情報を、上記メッシュネットワークに含まれる他の通信装置に送信する代替コントローラ情報送信部とを有してよい。上記複数の通信装置のそれぞれは、上記代替コントローラとして動作している間に、上記コントローラの上記障害からの復旧を監視し、上記コントローラが上記障害から復旧したと判定した場合に、上記コントローラと通信して、上記代替コントローラとしての動作を継続するか否かを判定する復旧処理部を有してよい。
本発明の一実施態様によれば、通信装置が提供される。通信装置は、複数の他の通信装置とメッシュネットワークを構成してよい。通信装置は、メッシュネットワークのコントローラ、又はコントローラとメッシュネットワークとの通信リンクに障害が発生したことに応じて、予め定められた条件を満たす代表スイッチとして動作するか否かを判定するスイッチ判定部を備えてよい。通信装置は、スイッチ判定部によって代表スイッチとして動作すると判定された場合に、自装置が代表スイッチとして動作することを広告する広告パケットを、メッシュネットワークに含まれる他の通信装置に対して送信する広告パケット送信部を備えてよい。通信装置は、メッシュネットワークに含まれる他の通信装置からの広告パケットの受信状況に基づいて、代替コントローラとして動作するか否かを判定するコントローラ判定部を備えてよい。通信装置は、コントローラ判定部によって代替コントローラとして動作すると判定された場合に、自装置の情報を含む代替コントローラ情報を、メッシュネットワークに含まれる他の通信装置に送信するコントローラ情報送信部を備えてよい。通信装置は、コントローラ判定部によって代替コントローラとして動作すると判定された場合に、メッシュネットワークの経路制御の実行を開始する経路制御実行部を備えてよい。
本発明の一実施態様によれば、コンピュータを、上記通信装置として機能させるためのプログラムが提供される。
本発明の一実施態様によれば、制御方法が提供される。制御方法は、複数の他の通信装置とメッシュネットワークを構成する通信装置によって実行されてよい。制御方法は、メッシュネットワークのコントローラ、又はコントローラとメッシュネットワークとの通信リンクに障害が発生したことに応じて、予め定められた条件を満たす代表スイッチとして動作するか否かを判定するスイッチ判定段階を備えてよい。制御方法は、スイッチ判定段階において代表スイッチとして動作すると判定された場合に、自装置が代表スイッチとして動作することを広告する広告パケットを、メッシュネットワークに含まれる他の通信装置に対して送信する広告パケット送信段階を備えてよい。制御方法は、メッシュネットワークに含まれる他の通信装置からの広告パケットの受信状況に基づいて、代替コントローラとして動作するか否かを判定するコントローラ判定段階を備えてよい。制御方法は、コントローラ判定段階において代替コントローラとして動作すると判定された場合に、自装置の情報を含む代替コントローラ情報を、メッシュネットワークに含まれる他の通信装置に送信するコントローラ情報送信段階を備えてよい。制御方法は、コントローラ判定段階において代替コントローラとして動作すると判定された場合に、メッシュネットワークの経路制御を実行する経路制御段階を備えてよい。
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
通信システム１０の一例を概略的に示す。 障害発生時の通信システム１０について説明するための説明図である。 障害発生時の通信システム１０の処理内容について説明するための説明図である。 ネットワークが分断されるパターンにおける通信システム１０の処理内容について説明するための説明図である。 代替コントローラとして動作するＳＤＮスイッチ２００によって経路制御が実行されている状況を概略的に示す。 ネットワークが分断されるパターンにおける代表スイッチ及び代替コントローラの選定方法の一例について説明するための説明図である。 ネットワークが分断されるパターンにおける代表スイッチ及び代替コントローラの選定方法の一例について説明するための説明図である。 ＳＤＮコントローラ１００のサービスに障害が発生するパターンにおける通信システム１０の処理内容について説明するための説明図である。 ＳＤＮコントローラ１００のサービスに障害が発生するパターンにおける代替コントローラの選定方法の一例について説明するための説明図である。 ＳＤＮコントローラ１００のサービスに障害が発生するパターンにおける代替コントローラの選定方法の一例について説明するための説明図である。 ＳＤＮスイッチ２００の構成の一例を概略的に示す。 ＳＤＮコントローラ１００又はＳＤＮスイッチ２００として機能するコンピュータ１２００のハードウェア構成の一例を概略的に示す。
複数のＳＤＮスイッチによる無線メッシュネットワークをＳＤＮコントローラによって集中制御（経路制御等）する無線メッシュＳＤＮが知られている。ＳＤＮを実現するプロトコルとして、ＯｐｅｎＦｌｏｗが知られている。ＯｐｅｎＦｌｏｗにおいて、各ＳＤＮスイッチは、ノード・リンク情報をＳＤＮコントローラへ送信する。ＳＤＮコントローラは、複数のＳＤＮスイッチから受信した情報を用いて、ネットワークトポロジを把握し、経路制御に利用する（ＳＤＮコントローラからＳＤＮスイッチに転送ルールを配布したりする）。無線メッシュＳＤＮにおいて、ＳＤＮコントローラに障害が発生したり、ＳＤＮコントローラと無線メッシュネットワークとの無線通信リンクに障害が発生したりすると、すべてのＳＤＮスイッチがＳＤＮコントローラに接続できなくなり、経路制御が実行できなくなる場合がある。そのような課題に対して、予め複数のＳＤＮコントローラを配置しておいて、いずれかのＳＤＮコントローラに障害が発生した場合に、他のＳＤＮコントローラが経路制御を行うよう構成するマルチＳＤＮコントローラ構成が知られている。従来のマルチＳＤＮコントローラ構成は、有線ネットワークを主に想定しているが、無線メッシュＳＤＮ環境では、ＳＤＮスイッチの移動性と無線リンクの不安定性により、仮にマルチＳＤＮコントローラ構成を採用した場合であっても、複数のＳＮＤスイッチの少なくともいずれかがいずれのＳＤＮコントローラにも接続できない状況になる恐れがある。本実施形態に係る通信システム１０は、障害発生時にＳＤＮスイッチの一つを代替コントローラとして運用する。
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
図１は、通信システム１０の一例を概略的に示す。図１に示す例において、通信システム１０は、ＳＤＮコントローラ１００と、複数のＳＤＮスイッチ２００とを備える。ＳＤＮコントローラ１００は、コントローラの一例であってよく、ＳＤＮスイッチ２００は、通信装置の一例であってよい。
複数のＳＤＮスイッチ２００は、メッシュネットワーク２０を構成する。ＳＤＮコントローラ１００は、メッシュネットワーク２０の経路制御を実行する。複数のＳＤＮスイッチ２００の間の通信は、無線通信であっても、有線通信であってもよい。ＳＤＮコントローラ１００と、メッシュネットワーク２０との間の通信は、無線通信であっても、有線通信であってもよい。ここでは、複数のＳＤＮスイッチ２００の間の通信、及びＳＤＮコントローラ１００とメッシュネットワーク２０の間の通信が、無線通信である場合を例に挙げて説明する。
ＳＤＮコントローラ１００は、複数のＳＤＮスイッチ２００によって構成されるメッシュネットワーク２０と無線通信リンクを確立して、メッシュネットワーク２０の経路制御を実行する。ＳＤＮコントローラ１００は、メッシュネットワーク２０を構成する複数のＳＤＮスイッチ２００のうちの一のＳＤＮスイッチ２００と無線通信リンクを確立してよい。ＳＤＮコントローラ１００は、メッシュネットワーク２０を構成する複数のＳＤＮスイッチ２００のうちの複数のＳＤＮスイッチ２００と無線通信リンクを確立してもよい。
ＳＤＮスイッチ２００は、他のＳＤＮスイッチ２００と無線通信リンクを確立可能であれば、どのような装置であってもよい。ＳＤＮスイッチ２００は、例えば、ＨＡＰＳ（Ｈｉｇｈ Ａｌｔｉｔｕｄｅ Ｐｌａｔｆｏｒｍ Ｓｔａｔｉｏｎ）に搭載される通信装置であってよく、例えば、ハードウェア型のスイッチやソフトウェア型のスイッチであってよい。ＳＤＮスイッチ２００は、例えば、ドローン等の無人航空機に搭載される通信装置であってよく、例えば、ハードウェア型のスイッチやソフトウェア型のスイッチであってよい。ＳＤＮスイッチ２００は、スマートフォン等の携帯電話、タブレット端末、及びＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｅｒ）等であってもよい。
ここでは、通信システム１０が、ＯｐｅｎＦｌｏｗに準拠している場合を例に挙げて説明する。通常時は、例えば、複数のＳＤＮスイッチ２００のそれぞれが、ＳＤＮコントローラ１００からのＬＬＤＰ（Ｌｉｎｋ Ｌａｙｅｒ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケット送信命令によって、無線通信リンクを確立している他のＳＤＮスイッチ２００である隣接ノードに、ＬＬＤＰパケットを定期的に送信し、ＬＬＤＰパケットを受信したＳＤＮスイッチ２００が、その情報をＳＤＮコントローラ１００に報告する。そして、ＳＤＮコントローラ１００が、経路探索アルゴリズム（ｅｘ．ダイクストラ法）に従って計算し、ＯｐｅｎＦｌｏｗに従って転送ルールを複数のＳＤＮスイッチ２００に配信する。複数のＳＤＮスイッチ２００のそれぞれは、ＳＤＮコントローラ１００から受信した転送ルールに従って、データ転送を行う。
図２は、障害発生時の通信システム１０について説明するための説明図である。図２に示すように、本実施形態に係る通信システム１０において、ＳＤＮコントローラ１００、又はＳＤＮコントローラ１００とメッシュネットワーク２０との無線通信リンクに障害が発生した場合、メッシュネットワーク２０に含まれる複数のＳＤＮスイッチ２００のうちのいずれかが代替コントローラとして動作する。これにより、ＳＤＮコントローラ１００によるＳＤＮ経路制御が不能になった場合であっても、ＳＤＮ経路制御を再び可能とすることができる。
図３は、障害発生時の通信システム１０の処理内容について説明するための説明図である。複数のＳＤＮスイッチ２００のそれぞれは、例えば、予め定められた期間、ＳＤＮコントローラ１００と通信できない場合に、ＳＤＮコントローラ１００、またはＳＤＮコントローラ１００とメッシュネットワーク２０との無線通信リンクに障害が発生したと判定する。ＳＤＮスイッチ２００は、例えば、いわゆるキープアライブによって、ＳＤＮコントローラ１００との接続が有効であるかを定期的に確認しており、予め定められた期間、ＳＤＮコントローラ１００に送信したキープアライブに対する返信が返ってこなかったり、ＳＤＮコントローラ１００からキープアライブを受信しなかったりした場合に、障害が発生したと判定する。
複数のＳＤＮスイッチ２００のそれぞれは、障害の発生を検知したことに応じて、予め定められた条件を満たす代表スイッチとして動作するか否かを判定する。代表スイッチとして動作すると判定したＳＤＮスイッチ２００は、メッシュネットワーク２０内の他のＳＤＮスイッチ２００に対して、自装置が代表スイッチとして動作することを広告する広告パケットを送信する。代表スイッチとして動作するＳＤＮスイッチ２００は、例えば、メッシュネットワーク２０において広告パケットをフラッディングする。また、例えば、代表スイッチとして動作するＳＤＮスイッチ２００は、メッシュネットワーク２０において広告パケットをブロードキャストする。
複数のＳＤＮスイッチ２００のそれぞれは、広告パケットの受信状況に基づいて、代替コントローラとして動作するか否かを判定する。例えば、代表スイッチとして動作するＳＤＮスイッチ２００が、他のいずれのＳＤＮスイッチ２００からも広告パケットを受信しない場合、代替コントローラとして動作すると判定する。また、例えば、複数のＳＤＮスイッチ２００が代表スイッチとして動作している場合、複数のＳＤＮスイッチ２００のいずれかのみが代替コントローラとして動作することになるように、複数のＳＤＮスイッチ２００が、予め定められたアルゴリズムに従って、代替コントローラとして動作するか否かを判定する。
代替コントローラとして動作するＳＤＮスイッチ２００は、自装置の情報を含む代替コントローラ情報を、メッシュネットワーク２０に含まれるすべてのＳＤＮスイッチ２００に送信する。代替コントローラ情報は、例えば、自装置のＩＰアドレスを含む。代替コントローラとして動作するＳＤＮスイッチ２００は、例えば、メッシュネットワーク２０において代替コントローラ情報をフラッディングする。また、例えば、代替コントローラとして動作するＳＤＮスイッチ２００は、メッシュネットワーク２０において代替コントローラ情報をブロードキャストする。
これにより、メッシュネットワーク２０に含まれるすべてのＳＤＮスイッチ２００が、代替コントローラを認識することができる。そして、以降、代替コントローラとして動作するＳＤＮスイッチ２００が、メッシュネットワーク２０における経路制御を実行する。
障害の発生パターンとして、ネットワークが分断されるパターンと、ＳＤＮコントローラ１００のサービスに障害が発生するパターンとがあり得るが、それぞれのパターンにおける通信システム１０の処理内容について説明する。
図４は、ネットワークが分断されるパターンにおける通信システム１０の処理内容について説明するための説明図である。図４に示すように、障害の発生によってネットワークが分断された場合、ＳＤＮコントローラ１００と通信可能なＳＤＮスイッチ２００については、ＳＤＮコントローラ１００による経路制御が継続されてよい。
ＳＤＮコントローラ１００と通信できない複数のＳＤＮスイッチ２００は、いずれかが代替コントローラとして動作する。図４では、障害が発生した無線通信リンクを有するＳＤＮスイッチ２００が、代表スイッチとして動作すると判定し、障害が発生した無線通信リンクを有さないＳＤＮスイッチ２００が、代表スイッチとして動作しないと判定する場合を例示している。図４に示す例においては、２つのＳＤＮスイッチ２００が、代表スイッチとして動作すると判定する。
代表スイッチとして動作するＳＤＮスイッチ２００は、メッシュネットワーク２０内の他のＳＤＮスイッチ２００に対して、広告パケットを送信する。図４に示す例において、代表スイッチとして動作する２つのＳＤＮスイッチ２００のそれぞれは、自身を含めて２つの代表スイッチの存在を把握する。２つのＳＤＮスイッチ２００のそれぞれは、予め定められたアルゴリズムに従って、いずれか一方が代替コントローラとして動作すると判定する。
図５は、代替コントローラとして動作するＳＤＮスイッチ２００によって経路制御が実行されている状況を概略的に示す。代替コントローラとして動作するＳＤＮスイッチ２００は、自身に接続されているＳＤＮスイッチ２００から収集した情報を用いて、経路探索アルゴリズムに従って経路表を計算し、ＯｐｅｎＦｌｏｗに従って経路表を配信する。
また、代替コントローラとして動作するＳＤＮスイッチ２００は、以前接続していたＳＤＮコントローラ１００の障害の復旧を確認する。代替コントローラとして動作するＳＤＮスイッチ２００は、ＳＤＮコントローラ１００への接続の復旧を確認してよい。代替コントローラとして動作するＳＤＮスイッチ２００は、ＳＤＮコントローラ１００への接続が復旧したことを確認した場合に、ＳＤＮコントローラ１００と通信して、いずれが経路制御を実行するかを決定する。
ＳＤＮコントローラ１００が経路制御を実行すると決定した場合、代替コントローラとして動作するＳＤＮスイッチ２００は、コントローラを１つに集約するための情報をＳＤＮコントローラ１００に送信して、代替コントローラの機能を停止する。ＳＤＮコントローラ１００は、自身が経路制御を実行するコントローラであることをメッシュネットワーク２０内のＳＤＮスイッチ２００に通知して、メッシュネットワーク２０の経路制御を実行する。
代替コントローラとして動作するＳＤＮスイッチ２００が経路制御を実行すると決定した場合、ＳＤＮコントローラ１００は、コントローラを１つに集約するための情報を当該ＳＤＮスイッチ２００に送信する。代替コントローラとして動作するＳＤＮスイッチ２００は、自身が経路制御を実行するコントローラであることをメッシュネットワーク２０内のＳＤＮスイッチ２００に通知して、メッシュネットワーク２０の経路制御を実行する。
図６は、ネットワークが分断されるパターンにおける代表スイッチ及び代替コントローラの選定方法の一例について説明するための説明図である。
複数のＳＤＮスイッチ２００のそれぞれは、障害の発生を検知する直前（一定期間）に無線通信リンクが切断されていた場合、代表スイッチとして動作すると判定し、切断されていなかった場合、代表スイッチとして動作しないと判定する。すなわち、複数のＳＤＮスイッチ２００のそれぞれは、障害が発生したことを検知した検知時点から予め定められた期間遡った時点と、当該検知時点との間の期間に、無線通信リンクが切断されていた場合、代表スイッチとして動作すると判定し、切断されていなかった場合、代表スイッチとして動作しないと判定する。
図６に示す例においては、３つのＳＤＮスイッチ２００が、代表スイッチとして動作すると判定している。代表スイッチとして動作するＳＤＮスイッチ２００のそれぞれは、メッシュネットワーク２０に含まれる他のＳＤＮスイッチ２００に対して、広告パケットを送信する。広告パケットは、送信元のＳＤＮスイッチ２００が無線通信リンクを確立している数である接続リンク数を含んでよい。広告パケットは、送信元のＳＤＮスイッチ２００を識別可能なスイッチＩＤを含んでよい。
通信システム１０において、代表スイッチとして動作するＳＤＮスイッチ２００のうち、接続リンク数が最も多いＳＤＮスイッチ２００が、代替コントローラとして選定されてよい。代表スイッチとして動作するＳＤＮスイッチ２００は、広告パケットによって、それぞれの接続リンク数を共有する。そして、接続リンク数が最も多いＳＤＮスイッチ２００が、代替コントローラとして動作すると判定し、他のＳＤＮスイッチ２００は、代替コントローラとして動作しないと判定する。これにより、代替コントローラとして動作した際に、接続経路をより多く有するＳＤＮスイッチ２００を、代替コントローラとして選定することができる。
通信システム１０において、接続リンク数が最も多いＳＤＮスイッチ２００が複数存在する場合、スイッチＩＤが最も小さいＳＤＮスイッチ２００が、代替コントローラとして選定されてよい。接続リンク数が最も多い複数のＳＤＮスイッチ２００は、当該複数のＳＤＮスイッチ２００の中で、自身のスイッチＩＤが最も小さい場合に、代替コントローラとして動作すると判定し、最も小さくない場合、代替コントローラとして動作しないと判定する。これにより、代替コントローラを一意に決定することができる。図６に示す例では、代表Ａ、代表Ｂ、代表Ｃのうち、代表Ｂ及び代表Ｃの接続リンク数が最も多いので、スイッチＩＤの小さい代表ＢのＳＤＮスイッチ２００が代替コントローラとして動作する。
図７は、ネットワークが分断されるパターンにおける代表スイッチ及び代替コントローラの選定方法の一例について説明するための説明図である。
複数のＳＤＮスイッチ２００のそれぞれは、障害の発生を検知する直前（一定期間）に無線通信リンクが切断されていた場合、代表スイッチとして動作すると判定し、切断されていなかった場合、代表スイッチとして動作しないと判定する。すなわち、複数のＳＤＮスイッチ２００のそれぞれは、障害が発生したことを検知した検知時点から予め定められた期間遡った時点と、当該検知時点との間の期間に、無線通信リンクが切断されていた場合、代表スイッチとして動作すると判定し、切断されていなかった場合、代表スイッチとして動作しないと判定する。
図７に示す例においては、３つのＳＤＮスイッチ２００が、代表スイッチとして動作すると判定している。３つのＳＤＮスイッチ２００のそれぞれは、メッシュネットワーク２０に含まれる他のＳＤＮスイッチ２００に対して、広告パケットを送信する。広告パケットは、送信元のＳＤＮスイッチ２００が無線通信リンクを確立している数である接続リンク数を含んでよい。送信元が、障害が発生した無線通信リンクを有している場合に、広告パケットは、障害が発生した無線通信リンクを示す障害リンク情報を含んでよい。広告パケットは、送信元のＳＤＮスイッチ２００を識別可能なスイッチＩＤを含んでよい。
通信システム１０において、メッシュネットワーク２０内のすべてのＳＤＮスイッチ２００のうち、代表スイッチとして動作する複数のＳＤＮスイッチ２００からの平均ホップ数が最も少ないＳＤＮスイッチ２００が、代替コントローラとして選定されてよい。代表スイッチとして動作するＳＤＮスイッチ２００は、障害発生前にＳＤＮコントローラ１００から受信して格納していたメッシュネットワーク全体のトポロジ情報を、他のＳＤＮスイッチ２００から受信した広告パケットに含まれる障害リンク情報によって更新することによって、より新しいトポロジ情報を生成する。そして、代表スイッチとして動作するＳＤＮスイッチ２００は、生成したトポロジ情報を用いて、代表スイッチとして動作するＳＤＮスイッチ２００からの平均ホップ数が最も小さいＳＤＮスイッチ２００を、代替コントローラとして選定する。これにより、代替コントローラとして動作した際に、ＳＤＮ制御メッセージ転送処理がより少なくなるＳＤＮスイッチ２００を、代替コントローラとして選定することができる。
代表スイッチとして動作するＳＤＮスイッチ２００は、平均ホップ数が最も小さいＳＤＮスイッチ２００が複数存在する場合、当該複数のＳＤＮスイッチ２００のうち、接続リンク数が最も多いＳＤＮスイッチ２００を代替コントローラとして選定してよい。接続リンク数が最も多いＳＤＮスイッチ２００が複数存在する場合、代表スイッチとして動作するＳＤＮスイッチ２００は、当該複数のＳＤＮスイッチ２００のうち、スイッチＩＤが最も小さいＳＤＮスイッチ２００を代替コントローラとして選定してよい。図７に示す例においては、代表Ａ～Ｃに対してホップ数１で接続可能なＳＤＮスイッチ２００が代替コントローラとして選定される。
代表スイッチとして動作するＳＤＮスイッチ２００は、代替コントローラとして選定したＳＤＮスイッチ２００に対して、代替コントローラとして動作することを指示する指示情報を送信してよい。指示情報を受信したＳＤＮスイッチ２００は、代替コントローラとして動作すると判定し、自装置の情報を含む代替コントローラ情報を他のＳＤＮスイッチ２００に送信するとともに、メッシュネットワーク２０における経路制御を実行する。
図８は、ＳＤＮコントローラ１００のサービスに障害が発生するパターンにおける通信システム１０の処理内容について説明するための説明図である。通信システム１０は、ＳＤＮコントローラ１００による経路制御サービスを監視する監視アプリ１５０を備えてよい。
監視アプリ１５０は、例えば、ＳＤＮコントローラ１００にインストールされる。また、監視アプリ１５０は、ＳＤＮコントローラ１００に接続された、ＳＤＮコントローラ１００を監視する監視装置にインストールされてもよい。
監視アプリ１５０は、ＳＤＮコントローラ１００の経路制御サービスに障害が発生したことに応じて、ＳＤＮコントローラ１００と直接無線通信リンクを確立しているＳＤＮスイッチ２００に通知情報を送信してよい。通知情報を受信したＳＤＮスイッチ２００は、代表スイッチとして動作すると判定し、メッシュネットワーク２０に含まれる他のＳＤＮスイッチ２００に対して、広告パケットを送信する。代表スイッチとして動作するＳＤＮスイッチ２００が１つである場合、当該ＳＤＮスイッチ２００が代替コントローラとして動作する。代表スイッチとして動作するＳＤＮスイッチ２００が複数存在する場合、当該複数のＳＤＮスイッチ２００のうちの一のＳＤＮスイッチ２００が代替コントローラとして動作する。代替コントローラとして動作すると判定したＳＤＮスイッチ２００は、自装置の情報を含む代替コントローラ情報をメッシュネットワーク２０の他のＳＤＮスイッチ２００に対して送信し、メッシュネットワーク２０の経路制御を実行する。
なお、監視アプリ１５０は、ＳＤＮコントローラ１００と直接無線通信リンクを確立しているＳＤＮスイッチ２００が１つである場合において、ＳＤＮコントローラ１００の経路制御サービスに障害が発生した場合、ＳＤＮコントローラ１００と直接無線通信リンクを確立しているＳＤＮスイッチ２００に対して、代替コントローラとして動作することを指示する指示情報を送信してもよい。
図９は、ＳＤＮコントローラ１００のサービスに障害が発生するパターンにおける代替コントローラの選定方法の一例について説明するための説明図である。
監視アプリ１５０から通知情報を受信した複数のＳＤＮスイッチ２００のそれぞれは、代表スイッチとして動作すると判定する。代表スイッチとして動作するＳＤＮスイッチ２００のそれぞれは、メッシュネットワーク２０に含まれる他のＳＤＮスイッチ２００に対して、広告パケットを送信する。広告パケットは、送信元のＳＤＮスイッチ２００が無線通信リンクを確立している数である接続リンク数を含んでよい。広告パケットは、送信元のＳＤＮスイッチ２００を識別可能なスイッチＩＤを含んでよい。
通信システム１０において、代表スイッチとして動作するＳＤＮスイッチ２００のうち、接続リンク数が最も多いＳＤＮスイッチ２００が、代替コントローラとして選定されてよい。代表スイッチとして動作するＳＤＮスイッチ２００は、広告パケットによって、それぞれの接続リンク数を共有する。そして、接続リンク数が最も多いＳＤＮスイッチ２００が、代替コントローラとして動作すると判定し、他のＳＤＮスイッチ２００は、代替コントローラとして動作しないと判定する。これにより、代替コントローラとして動作した際に、接続経路をより多く有するＳＤＮスイッチ２００を、代替コントローラとして選定することができる。
通信システム１０において、接続リンク数が最も多いＳＤＮスイッチ２００が複数存在する場合、スイッチＩＤが最も小さいＳＤＮスイッチ２００が、代替コントローラとして選定されてよい。接続リンク数が最も多い複数のＳＤＮスイッチ２００は、当該複数のＳＤＮスイッチ２００の中で、自身のスイッチＩＤが最も小さい場合に、代替コントローラとして動作すると判定し、最も小さくない場合、代替コントローラとして動作しないと判定する。これにより、代替コントローラを一意に決定することができる。図９に示す例では、代表Ａ、代表Ｂのうち、接続リンク数がより多い代表Ｂが代替コントローラとして動作する。
なお、図９では、監視アプリ１５０が、ＳＤＮコントローラ１００と直接無線通信リンクを確立している２つのＳＤＮスイッチ２００に通知情報を送信する場合を例に挙げて説明したが、これに限らない。ＳＤＮコントローラ１００と直接無線通信リンクを確立しているＳＤＮスイッチ２００が複数存在する場合に、監視アプリ１５０が、ＳＤＮコントローラ１００によって管理されているメッシュネットワーク２０のトポロジ情報を用いて、接続リンク数が最も多いＳＤＮスイッチ２００を特定し、特定したＳＤＮスイッチ２００に対して、代替コントローラとして動作することを指示する指示情報を送信してもよい。
図１０は、ＳＤＮコントローラ１００のサービスに障害が発生するパターンにおける代替コントローラの選定方法の一例について説明するための説明図である。
監視アプリ１５０から通知情報を受信した複数のＳＤＮスイッチ２００のそれぞれは、代表スイッチとして動作すると判定する。代表スイッチとして動作するＳＤＮスイッチ２００のそれぞれは、メッシュネットワーク２０に含まれる他のＳＤＮスイッチ２００に対して、広告パケットを送信する。広告パケットは、送信元のＳＤＮスイッチ２００が無線通信リンクを確立している数である接続リンク数を含んでよい。広告パケットは、送信元のＳＤＮスイッチ２００を識別可能なスイッチＩＤを含んでよい。
通信システム１０において、メッシュネットワーク２０内のすべてのＳＤＮスイッチ２００のうち、代表スイッチとして動作する複数のＳＤＮスイッチ２００からの平均ホップ数が最も少ないＳＤＮスイッチ２００が、代替コントローラとして選定されてよい。代表スイッチとして動作するＳＤＮスイッチ２００は、障害発生前にＳＤＮコントローラ１００から受信して格納していたメッシュネットワーク２０のトポロジ情報を用いて、代表スイッチとして動作するＳＤＮスイッチ２００からの平均ホップ数が最も小さいＳＤＮスイッチ２００を特定し、代替コントローラとして選定する。これにより、代替コントローラとして動作した際に、ＳＤＮ制御メッセージ転送処理がより少なくなるＳＤＮスイッチ２００を、代替コントローラとして選定することができる。
代表スイッチとして動作するＳＤＮスイッチ２００は、平均ホップ数が最も小さいＳＤＮスイッチ２００が複数存在する場合、当該複数のＳＤＮスイッチ２００のうち、接続リンク数が最も多いＳＤＮスイッチ２００を代替コントローラとして選定してよい。接続リンク数が最も多いＳＤＮスイッチ２００が複数存在する場合、代表スイッチとして動作するＳＤＮスイッチ２００は、当該複数のＳＤＮスイッチ２００のうち、スイッチＩＤが最も小さいＳＤＮスイッチ２００を代替コントローラとして選定してよい。
代表スイッチとして動作するＳＤＮスイッチ２００は、代替コントローラとして選定したＳＤＮスイッチ２００に対して、代替コントローラとして動作することを指示する指示情報を送信してよい。指示情報を受信したＳＤＮスイッチ２００は、代替コントローラとして動作すると判定し、自装置の情報を含む代替コントローラ情報を他のＳＤＮスイッチ２００に送信するとともに、メッシュネットワーク２０における経路制御を実行する。
なお、図１０では、監視アプリ１５０が、ＳＤＮコントローラ１００と直接無線通信リンクを確立している２つのＳＤＮスイッチ２００に通知情報を送信する場合を例に挙げて説明したが、これに限らない。監視アプリ１５０が、ＳＤＮコントローラ１００によって管理されているメッシュネットワーク２０のトポロジ情報を用いて、メッシュネットワーク２０内のすべてのＳＤＮスイッチ２００から、代替コントローラを選定してもよい。例えば、監視アプリ１５０は、ＳＤＮコントローラ１００と直接無線通信リンクを確立しているＳＤＮスイッチ２００を代表スイッチとして選定し、ＳＤＮコントローラ１００によって管理されているメッシュネットワーク２０のトポロジ情報を用いて、メッシュネットワーク２０内のすべてのＳＤＮスイッチ２００のうち、代表スイッチとして動作する複数のＳＤＮスイッチ２００からの平均ホップ数が最も少ないＳＤＮスイッチ２００を、代替コントローラとして選定する。監視アプリ１５０は、選定したＳＤＮスイッチ２００に対して、代替コントローラとして動作することを指示する指示情報を送信してよい。
図１１は、ＳＤＮスイッチ２００の構成の一例を概略的に示す。ＳＤＮスイッチ２００は、通信部２０２、ＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ２０４、ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ２０６、転送ルール格納部２１２、障害検知部２１４、スイッチ判定部２１６、広告パケット送信部２１８、コントローラ判定部２２０、スイッチ情報格納部２３２、コントローラ情報送信部２３４、及び復旧処理部２３６を備える。
通信部２０２は、ＳＤＮコントローラ１００と通信する。通信部２０２は、他のＳＤＮスイッチ２００と通信する。
ＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ２０４は、ＯｐｅｎＦｌｏｗのスイッチとしての機能を実行する。ＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ２０４は、ＳＤＮコントローラ１００又は代替コントローラから受信した転送ルールを転送ルール格納部２１２に格納する。ＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ２０４は、転送ルール格納部２１２に格納されている転送ルールに従って、データの送信先や、データの中継先を判断し、データ転送を制御する。
ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ２０６は、ＳＤＮスイッチ２００が代替コントローラとして動作する場合に、ＯｐｅｎＦｌｏｗのコントローラとしての機能を実行する。ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ２０６は、管理対象のＳＤＮスイッチ２００から収集した情報であるスイッチ情報をスイッチ情報格納部２３２に格納する。ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ２０６は、スイッチ情報格納部２３２に格納されているスイッチ情報を用いて、メッシュネットワーク２０のトポロジ情報を生成する。ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ２０６は、トポロジ情報を用いて、転送ルールを生成し、管理対象のＳＤＮスイッチ２００に対して配信する。
障害検知部２１４は、ＳＤＮコントローラ１００、又はＳＤＮコントローラ１００とメッシュネットワーク２０との無線通信リンクに障害が発生したことを検知する。障害検知部２１４は、予め定められた期間、ＳＤＮコントローラ１００と通信できない場合に、ＳＤＮコントローラ１００、又はＳＤＮコントローラ１００とメッシュネットワーク２０との無線通信リンクに障害が発生したと判定してよい。障害検知部２１４は、ＳＤＮコントローラ１００に対して定期的にキープアライブを送信することによって、ＳＤＮコントローラ１００との接続が有効であるかを確認し、予め定められた期間、ＳＤＮコントローラ１００との接続が有効であることが確認できなかった場合に、ＳＤＮコントローラ１００、又はＳＤＮコントローラ１００とメッシュネットワーク２０との無線通信リンクに障害が発生したと判定してよい。
スイッチ判定部２１６は、障害検知部２１４によって障害が発生したことが検知されたことに応じて、予め定められた条件を満たす代表スイッチとして動作するか否かを判定する。例えば、スイッチ判定部２１６は、障害検知部２１４によって障害が発生したことが検知された検知時点から予め定められた期間遡った時点と、当該検知時点との間の期間に、ＳＤＮコントローラ１００及びメッシュネットワーク２０に含まれる他のＳＤＮスイッチ２００の少なくともいずれかとの無線通信リンクが切断されていた場合に、代表スイッチとして動作すると判定し、切断されていない場合に、代表スイッチとして動作しないと判定してよい。スイッチ判定部２１６は、監視アプリ１５０によって送信された通知情報を受信した場合に、代表スイッチとして動作すると判定してもよい。
広告パケット送信部２１８は、スイッチ判定部２１６によって代表スイッチとして動作すると判定された場合に、自装置が代表スイッチとして動作することを広告する広告パケットを、メッシュネットワーク２０に含まれる他のＳＤＮスイッチ２００に対して送信する。広告パケット送信部２１８は、例えば、メッシュネットワーク２０において、広告パケットをフラッディングする。また、広告パケット送信部２１８は、例えば、メッシュネットワーク２０において、広告パケットをブロードキャストする。
広告パケットは、送信元のＳＤＮスイッチ２００が接続を確立している無線通信リンクの数である接続リンク数を含んでよい。広告パケットは、送信元のＳＤＮスイッチ２００のスイッチＩＤを含んでよい。スイッチＩＤは、ＳＤＮスイッチ２００を識別可能な数値を含む装置識別ＩＤの一例であってよい。広告パケットは、送信元のＳＤＮスイッチ２００が、障害が発生した無線通信リンクを有している場合に、障害が発生した無線通信リンクを示す障害リンク情報を含んでよい。
コントローラ判定部２２０は、メッシュネットワーク２０に含まれる他のＳＤＮスイッチ２００からの広告パケットの受信状況に基づいて、代替コントローラとして動作するか否かを判定する。コントローラ判定部２２０は、例えば、自装置が代表スイッチとして動作しており、他のＳＤＮスイッチ２００から広告パケットを受信しないと判定した場合に、代替コントローラとして動作すると判定する。
コントローラ判定部２２０は、自装置が代表スイッチとして動作しており、メッシュネットワーク２０に含まれる他のＳＤＮスイッチ２００から広告パケットを受信している場合において、広告パケットの送信元である他のＳＤＮスイッチ２００の接続リンク数よりも、自装置の接続リンク数が多い場合に、代替コントローラとして動作すると判定し、自装置の接続リンク数が他のＳＤＮスイッチ２００の接続リンク数より少ない場合、代替コントローラとして動作しないと判定してよい。
コントローラ判定部２２０は、自装置が代表スイッチとして動作しており、メッシュネットワーク２０に含まれる他のＳＤＮスイッチ２００から広告パケットを受信している場合であって、広告パケットの送信元のＳＤＮスイッチ２００の接続リンク数と、自装置の接続リンク数が同じである場合において、当該他のＳＤＮスイッチ２００のスイッチＩＤよりも、自装置のスイッチＩＤの方が小さい場合に、代替コントローラとして動作すると判定し、小さくない場合、代替コントローラとして動作しないと判定してよい。
コントローラ判定部２２０は、自装置が代表スイッチとして動作しており、メッシュネットワーク２０に代表スイッチとして動作するＳＤＮスイッチ２００が複数含まれる場合において、メッシュネットワーク２０のトポロジ情報に基づいて、メッシュネットワーク２０内の複数のＳＤＮスイッチ２００から代替コントローラとして動作するＳＤＮスイッチ２００を選定してもよい。例えば、コントローラ判定部２２０は、複数のＳＤＮスイッチ２００のうち、代表スイッチとして動作する複数のＳＤＮスイッチ２００への平均ホップ数が最も少ないＳＤＮスイッチ２００を、代替コントローラとして選定する。コントローラ判定部２２０は、選定したＳＤＮスイッチ２００に対して、代替コントローラとして動作することを指示する指示情報を送信してよい。コントローラ判定部２２０は、自装置が代表スイッチとして動作していない場合であって、代表スイッチとして動作する複数のＳＤＮスイッチ２００から指示情報を受信した場合に、代替コントローラとして動作すると判定してよい。
コントローラ判定部２２０は、監視アプリ１５０によって送信された、代替コントローラとして動作することを指示する指示情報を受信した場合に、代替コントローラとして動作すると判定してもよい。
コントローラ判定部２２０は、代替コントローラとして動作すると判定した場合に、ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ２０６に、代替コントローラとしての機能の実行を開始させてよい。
コントローラ情報送信部２３４は、コントローラ判定部２２０によって代替コントローラとして動作すると判定された場合に、自装置の情報を含む代替コントローラ情報を、メッシュネットワーク２０に含まれる他のＳＤＮスイッチ２００に送信する。代替コントローラ情報は、自装置のＩＰアドレスを含んでよい。コントローラ情報送信部２３４は、例えば、メッシュネットワーク２０において、代替コントローラ情報をフラッディングする。また、コントローラ情報送信部２３４は、例えば、メッシュネットワーク２０において、代替コントローラ情報をブロードキャストする。
ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ２０６は、コントローラ判定部２２０によって代替コントローラとして動作すると判定された場合に、メッシュネットワーク２０の経路制御の実行を開始してよい。ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ２０６は、経路制御実行部の一例であってよい。
復旧処理部２３６は、自装置が代替コントローラとして動作している間に、ＳＤＮコントローラ１００の障害からの復旧を監視する。復旧処理部２３６は、ＳＤＮコントローラ１００が障害から復旧したと判定した場合に、ＳＤＮコントローラ１００と通信して、代替コントローラとしての動作を継続するか否かを判定する。
復旧処理部２３６は、例えば、メッシュネットワーク２０に含まれるＳＤＮスイッチ２００に対する平均ホップ数がＳＤＮコントローラ１００より多い場合に、代替コントローラとしての動作を継続すると判定し、少ない場合に、継続しないと判定する。復旧処理部２３６は、例えば、自装置の接続リンク数が、ＳＤＮコントローラ１００の接続リンク数よりも多い場合に、代替コントローラとしての動作を継続すると判定し、少ない場合に、継続しないと判定する。復旧処理部２３６は、平均ホップ数にも、接続リンク数にも差がない場合には、代替コントローラとしての動作を継続しないと判定してよい。代替コントローラとしての動作を継続すると判定した場合、復旧処理部２３６は、ＳＤＮコントローラ１００から、コントローラを１つに集約するための情報を受信する。
復旧処理部２３６は、代替コントローラとしての動作を継続しないと判定した場合、コントローラを１つに集約するための情報をＳＤＮコントローラ１００に送信する。復旧処理部２３６は、スイッチ情報格納部２３２に格納されているスイッチ情報をＳＤＮコントローラ１００に送信してよい。そして、復旧処理部２３６は、ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ２０６による代替コントローラの機能の実行を停止させる。
図１２は、ＳＤＮコントローラ１００又はＳＤＮスイッチ２００として機能するコンピュータ１２００のハードウェア構成の一例を概略的に示す。コンピュータ１２００にインストールされたプログラムは、コンピュータ１２００を、本実施形態に係る装置の１又は複数の「部」として機能させ、又はコンピュータ１２００に、本実施形態に係る装置に関連付けられるオペレーション又は当該１又は複数の「部」を実行させることができ、及び／又はコンピュータ１２００に、本実施形態に係るプロセス又は当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ１２００に、本明細書に記載のフローチャート及びブロック図のブロックのうちのいくつか又はすべてに関連付けられた特定のオペレーションを実行させるべく、ＣＰＵ１２１２によって実行されてよい。
本実施形態によるコンピュータ１２００は、ＣＰＵ１２１２、ＲＡＭ１２１４、及びグラフィックコントローラ１２１６を含み、それらはホストコントローラ１２１０によって相互に接続されている。コンピュータ１２００はまた、通信インタフェース１２２２、記憶装置１２２４、ＤＶＤドライブ、及びＩＣカードドライブのような入出力ユニットを含み、それらは入出力コントローラ１２２０を介してホストコントローラ１２１０に接続されている。ＤＶＤドライブは、ＤＶＤ－ＲＯＭドライブ及びＤＶＤ－ＲＡＭドライブ等であってよい。記憶装置１２２４は、ハードディスクドライブ及びソリッドステートドライブ等であってよい。コンピュータ１２００はまた、ＲＯＭ１２３０及びキーボードのようなレガシの入出力ユニットを含み、それらは入出力チップ１２４０を介して入出力コントローラ１２２０に接続されている。
ＣＰＵ１２１２は、ＲＯＭ１２３０及びＲＡＭ１２１４内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。グラフィックコントローラ１２１６は、ＲＡＭ１２１４内に提供されるフレームバッファ等又はそれ自体の中に、ＣＰＵ１２１２によって生成されるイメージデータを取得し、イメージデータがディスプレイデバイス１２１８上に表示されるようにする。
通信インタフェース１２２２は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。記憶装置１２２４は、コンピュータ１２００内のＣＰＵ１２１２によって使用されるプログラム及びデータを格納する。ＤＶＤドライブは、プログラム又はデータをＤＶＤ－ＲＯＭ等から読み取り、記憶装置１２２４に提供する。ＩＣカードドライブは、プログラム及びデータをＩＣカードから読み取り、及び／又はプログラム及びデータをＩＣカードに書き込む。
ＲＯＭ１２３０はその中に、アクティブ化時にコンピュータ１２００によって実行されるブートプログラム等、及び／又はコンピュータ１２００のハードウェアに依存するプログラムを格納する。入出力チップ１２４０はまた、様々な入出力ユニットをＵＳＢポート、パラレルポート、シリアルポート、キーボードポート、マウスポート等を介して、入出力コントローラ１２２０に接続してよい。
プログラムは、ＤＶＤ－ＲＯＭ又はＩＣカードのようなコンピュータ可読記憶媒体によって提供される。プログラムは、コンピュータ可読記憶媒体から読み取られ、コンピュータ可読記憶媒体の例でもある記憶装置１２２４、ＲＡＭ１２１４、又はＲＯＭ１２３０にインストールされ、ＣＰＵ１２１２によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ１２００に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウェアリソースとの間の連携をもたらす。装置又は方法が、コンピュータ１２００の使用に従い情報のオペレーション又は処理を実現することによって構成されてよい。
例えば、通信がコンピュータ１２００及び外部デバイス間で実行される場合、ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インタフェース１２２２に対し、通信処理を命令してよい。通信インタフェース１２２２は、ＣＰＵ１２１２の制御の下、ＲＡＭ１２１４、記憶装置１２２４、ＤＶＤ－ＲＯＭ、又はＩＣカードのような記録媒体内に提供される送信バッファ領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、又はネットワークから受信した受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ領域等に書き込む。
また、ＣＰＵ１２１２は、記憶装置１２２４、ＤＶＤドライブ（ＤＶＤ－ＲＯＭ）、ＩＣカード等のような外部記録媒体に格納されたファイル又はデータベースの全部又は必要な部分がＲＡＭ１２１４に読み取られるようにし、ＲＡＭ１２１４上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。ＣＰＵ１２１２は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックしてよい。
様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、及びデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４から読み取られたデータに対し、本開示の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプのオペレーション、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索／置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をＲＡＭ１２１４に対しライトバックする。また、ＣＰＵ１２１２は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第２の属性の属性値に関連付けられた第１の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、ＣＰＵ１２１２は、当該複数のエントリの中から、第１の属性の属性値が指定されている条件に一致するエントリを検索し、当該エントリ内に格納された第２の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第１の属性に関連付けられた第２の属性の属性値を取得してよい。
上で説明したプログラム又はソフトウエアモジュールは、コンピュータ１２００上又はコンピュータ１２００近傍のコンピュータ可読記憶媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワーク又はインターネットに接続されたサーバシステム内に提供されるハードディスク又はＲＡＭのような記録媒体が、コンピュータ可読記憶媒体として使用可能であり、それによりプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ１２００に提供する。
本実施形態におけるフローチャート及びブロック図におけるブロックは、オペレーションが実行されるプロセスの段階又はオペレーションを実行する役割を持つ装置の「部」を表わしてよい。特定の段階及び「部」が、専用回路、コンピュータ可読記憶媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプログラマブル回路、及び／又はコンピュータ可読記憶媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプロセッサによって実装されてよい。専用回路は、デジタル及び／又はアナログハードウェア回路を含んでよく、集積回路（ＩＣ）及び／又はディスクリート回路を含んでよい。プログラマブル回路は、例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、及びプログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）等のような、論理積、論理和、排他的論理和、否定論理積、否定論理和、及び他の論理演算、フリップフロップ、レジスタ、並びにメモリエレメントを含む、再構成可能なハードウェア回路を含んでよい。
コンピュータ可読記憶媒体は、適切なデバイスによって実行される命令を格納可能な任意の有形なデバイスを含んでよく、その結果、そこに格納される命令を有するコンピュータ可読記憶媒体は、フローチャート又はブロック図で指定されたオペレーションを実行するための手段を作成すべく実行され得る命令を含む、製品を備えることになる。コンピュータ可読記憶媒体の例としては、電子記憶媒体、磁気記憶媒体、光記憶媒体、電磁記憶媒体、半導体記憶媒体等が含まれてよい。コンピュータ可読記憶媒体のより具体的な例としては、フロッピー（登録商標）ディスク、ディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリ）、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、コンパクトディスクリードオンリメモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイ（登録商標）ディスク、メモリスティック、集積回路カード等が含まれてよい。
コンピュータ可読命令は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、又はＳｍａｌｌｔａｌｋ（登録商標）、ＪＡＶＡ（登録商標）、Ｃ＋＋等のようなオブジェクト指向プログラミング言語、及び「Ｃ」プログラミング言語又は同様のプログラミング言語のような従来の手続型プログラミング言語を含む、１又は複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述されたソースコード又はオブジェクトコードのいずれかを含んでよい。
コンピュータ可読命令は、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサ、又はプログラマブル回路が、フローチャート又はブロック図で指定されたオペレーションを実行するための手段を生成するために当該コンピュータ可読命令を実行すべく、ローカルに又はローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、インターネット等のようなワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を介して、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサ、又はプログラマブル回路に提供されてよい。プロセッサの例としては、コンピュータプロセッサ、処理ユニット、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ等を含む。
上記実施形態では、ＳＤＮスイッチ２００同士が無線リンクを確立して無線通信する場合を例に挙げて説明したが、これに限らない。通信システム１０は、有線ネットワークを構築する複数の通信装置と、複数の通信装置を制御するコントローラとを備えてもよい。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
特許請求の範囲、明細書、及び図面中において示した装置、システム、プログラム、及び方法における動作、手順、ステップ、及び段階などの各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」などと明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、及び図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」などを用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
１０ 通信システム、２０ メッシュネットワーク、１００ ＳＤＮコントローラ、１５０ 監視アプリ、２００ ＳＤＮスイッチ、２０２ 通信部、２０４ ＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ、２０６ ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ、２１２ 転送ルール格納部、２１４ 障害検知部、２１６ スイッチ判定部、２１８ 広告パケット送信部、２２０ コントローラ判定部、２３２ スイッチ情報格納部、２３４ コントローラ情報送信部、２３６ 復旧処理部、１２００ コンピュータ、１２１０ ホストコントローラ、１２１２ ＣＰＵ、１２１４ ＲＡＭ、１２１６ グラフィックコントローラ、１２１８ ディスプレイデバイス、１２２０ 入出力コントローラ、１２２２ 通信インタフェース、１２２４ 記憶装置、１２３０ ＲＯＭ、１２４０ 入出力チップ

Claims (15)

  1. 通信システムであって、
    コントローラと、
    複数の通信装置と
    を備え、
    前記複数の通信装置のそれぞれは、
    前記コントローラ、又は前記コントローラと前記複数の通信装置により構成されるメッシュネットワークとの通信リンクに障害が発生したことを検知する障害検知部と、
    前記障害が発生したことが検知されたことに応じて、予め定められた条件を満たす代表スイッチとして動作するか否かを判定するスイッチ判定部と、
    前記スイッチ判定部によって前記代表スイッチとして動作すると判定された場合に、自装置が前記代表スイッチとして動作することを広告する広告パケットを、前記メッシュネットワークに含まれる他の通信装置に対して送信する広告パケット送信部と、
    前記メッシュネットワークに含まれる他の通信装置からの前記広告パケットの受信状況に基づいて、代替コントローラとして動作するか否かを判定するコントローラ判定部と、
    前記コントローラ判定部によって前記代替コントローラとして動作すると判定された場合に、前記自装置の情報を含む代替コントローラ情報を、前記メッシュネットワークに含まれる他の通信装置に送信するコントローラ情報送信部と
    を有し、
    前記コントローラと前記メッシュネットワークとが通信リンクを確立していて、前記コントローラが前記メッシュネットワークの経路制御を実行している状態で、前記コントローラ、又は前記コントローラと前記メッシュネットワークとの通信リンクに障害が発生した場合に、前記複数の通信装置のいずれかが前記代替コントローラとなって前記メッシュネットワークの経路制御を実行する、通信システム。
  2. 前記スイッチ判定部は、前記障害検知部によって前記障害が発生したことが検知された検知時点から予め定められた期間遡った時点と前記検知時点との間の期間に、前記コントローラ及び前記メッシュネットワークに含まれる他の通信装置の少なくともいずれかとの通信リンクが切断されていた場合に、前記代表スイッチとして動作すると判定する、請求項１に記載の通信システム。
  3. 前記広告パケットは、送信元の通信装置が接続を確立している接続リンク数を含み、
    前記コントローラ判定部は、前記メッシュネットワークに含まれる他の通信装置から前記広告パケットを受信している場合において、前記広告パケットの送信元である他の通信装置の接続リンク数よりも、前記自装置の接続リンク数が多い場合に、前記代替コントローラとして動作すると判定する、請求項１又は２に記載の通信システム。
  4. 前記広告パケットは、送信元の通信装置を識別可能な数値を含む装置識別ＩＤを含み、
    前記コントローラ判定部は、前記メッシュネットワークに含まれる他の通信装置から前記広告パケットを受信している場合であって、前記広告パケットの送信元である他の通信装置の接続リンク数と、前記自装置の接続リンク数が同じである場合において、当該他の通信装置の装置識別ＩＤよりも、前記自装置の装置識別ＩＤの方が小さい場合に、前記代替コントローラとして動作すると判定する、請求項３に記載の通信システム。
  5. 前記コントローラ判定部は、前記スイッチ判定部によって前記代表スイッチとして動作すると判定され、前記メッシュネットワークに前記代表スイッチとして動作する無線通信装置が複数含まれる場合において、前記メッシュネットワークのトポロジ情報に基づいて、前記メッシュネットワーク内の複数の通信装置のうち、前記代表スイッチとして動作する複数の通信装置への平均ホップ数が最も少ない通信装置を前記代替コントローラとして選定し、選定した前記通信装置に対して、前記代替コントローラとして動作することを指示する指示情報を送信する、請求項１に記載の通信システム。
  6. 前記障害検知部は、予め定められた期間、前記コントローラと通信できない場合に、前記コントローラ、又は前記コントローラと前記メッシュネットワークとの通信リンクに障害が発生したと判定する、請求項１から５のいずれか一項に記載の通信システム。
  7. 通信システムであって、
    コントローラと、
    複数の通信装置と、
    前記コントローラによる経路制御サービスを監視する監視アプリと
    を備え、
    前記監視アプリは、前記経路制御サービスに障害が発生したことに応じて、前記コントローラと直接通信リンクを確立している通信装置に対して通知情報を送信し、
    前記複数の通信装置のそれぞれは、
    前記監視アプリによって送信された前記通知情報を受信した場合に、代表スイッチとして動作すると判定するスイッチ判定部と、
    前記スイッチ判定部によって前記代表スイッチとして動作すると判定された場合に、自装置が前記代表スイッチとして動作することを広告する広告パケットを、前記複数の通信装置により構成されるメッシュネットワークに含まれる他の通信装置に対して送信する広告パケット送信部と、
    前記メッシュネットワークに含まれる他の通信装置からの前記広告パケットの受信状況に基づいて、代替コントローラとして動作するか否かを判定するコントローラ判定部と、
    前記コントローラ判定部によって前記代替コントローラとして動作すると判定された場合に、前記自装置の情報を含む代替コントローラ情報を、前記メッシュネットワークに含まれる他の通信装置に送信するコントローラ情報送信部と
    を有し、
    前記コントローラと前記メッシュネットワークとが通信リンクを確立していて、前記コントローラが前記メッシュネットワークの経路制御を実行している状態で、前記コントローラ、又は前記コントローラと前記メッシュネットワークとの通信リンクに障害が発生した場合に、前記複数の通信装置のいずれかが前記代替コントローラとなって前記メッシュネットワークの経路制御を実行する、通信システム。
  8. 前記広告パケットは、送信元の通信装置が接続を確立している接続リンク数を含み、
    前記コントローラ判定部は、前記メッシュネットワークに含まれる他の通信装置から前記広告パケットを受信している場合において、前記広告パケットの送信元である他の通信装置の接続リンク数よりも、前記自装置の接続リンク数が多い場合に、前記代替コントローラとして動作すると判定する、請求項７に記載の通信システム。
  9. 前記広告パケットは、送信元の通信装置を識別可能な数値を含む装置識別ＩＤを含み、
    前記コントローラ判定部は、前記メッシュネットワークに含まれる他の通信装置から前記広告パケットを受信している場合であって、前記広告パケットの送信元である他の通信装置の接続リンク数と、前記自装置の接続リンク数が同じである場合において、当該他の通信装置の装置識別ＩＤよりも、前記自装置の装置識別ＩＤの方が小さい場合に、前記代替コントローラとして動作すると判定する、請求項８に記載の通信システム。
  10. 前記コントローラ判定部は、前記スイッチ判定部によって前記代表スイッチとして動作すると判定され、前記メッシュネットワークに前記代表スイッチとして動作する無線通信装置が複数含まれる場合において、前記メッシュネットワークのトポロジ情報に基づいて、前記メッシュネットワーク内の複数の通信装置のうち、前記代表スイッチとして動作する複数の通信装置への平均ホップ数が最も少ない通信装置を前記代替コントローラとして選定し、選定した前記通信装置に対して、前記代替コントローラとして動作することを指示する指示情報を送信する、請求項７に記載の通信システム。
  11. 通信システムであって、
    コントローラと、
    複数の通信装置と、
    前記コントローラに障害が発生したことを検知する監視アプリと
    を備え、
    前記監視アプリは、前記コントローラから前記複数の通信装置により構成されるメッシュネットワークのトポロジ情報を取得し、前記コントローラに障害が発生したことに応じて、前記トポロジ情報を用いて、選択した前記メッシュネットワークに含まれる複数の通信装置のうちの一の通信装置に、代替コントローラとして動作することを指示する指示情報を送信し、
    前記複数の通信装置のそれぞれは、
    前記監視アプリによって送信された前記指示情報を受信した場合に、前記代替コントローラとして動作すると判定するコントローラ判定部と、
    前記コントローラ判定部によって前記代替コントローラとして動作すると判定された場合に、自装置の情報を含む代替コントローラ情報を、前記メッシュネットワークに含まれる他の通信装置に送信する代替コントローラ情報送信部と
    を有し、
    前記コントローラと前記メッシュネットワークとが通信リンクを確立していて、前記コントローラが前記メッシュネットワークの経路制御を実行している状態で、前記コントローラ、又は前記コントローラと前記メッシュネットワークとの通信リンクに障害が発生した場合に、前記複数の通信装置のいずれかが代替コントローラとなって前記メッシュネットワークの経路制御を実行する、通信システム。
  12. 通信システムであって、
    コントローラと、
    複数の通信装置と
    を備え、
    前記コントローラと前記複数の通信装置により構成されるメッシュネットワークとが通信リンクを確立していて、前記コントローラが前記メッシュネットワークの経路制御を実行している状態で、前記コントローラ、又は前記コントローラと前記メッシュネットワークとの通信リンクに障害が発生した場合に、前記複数の通信装置のいずれかが代替コントローラとなって前記メッシュネットワークの経路制御を実行し、
    前記複数の通信装置のそれぞれは、
    前記代替コントローラとして動作している間に、前記コントローラの前記障害からの復旧を監視し、前記コントローラが前記障害から復旧したと判定した場合に、前記コントローラと通信して、前記代替コントローラとしての動作を継続するか否かを判定する復旧処理部
    を有する、通信システム。
  13. 複数の他の通信装置とメッシュネットワークを構成する通信装置であって、
    前記メッシュネットワークのコントローラ、又は前記コントローラと前記メッシュネットワークとの通信リンクに障害が発生したことに応じて、予め定められた条件を満たす代表スイッチとして動作するか否かを判定するスイッチ判定部と、
    前記スイッチ判定部によって前記代表スイッチとして動作すると判定された場合に、自装置が前記代表スイッチとして動作することを広告する広告パケットを、前記メッシュネットワークに含まれる他の通信装置に対して送信する広告パケット送信部と、
    前記メッシュネットワークに含まれる他の通信装置からの前記広告パケットの受信状況に基づいて、代替コントローラとして動作するか否かを判定するコントローラ判定部と、
    前記コントローラ判定部によって前記代替コントローラとして動作すると判定された場合に、前記自装置の情報を含む代替コントローラ情報を、前記メッシュネットワークに含まれる他の通信装置に送信するコントローラ情報送信部と、
    前記コントローラ判定部によって前記代替コントローラとして動作すると判定された場合に、前記メッシュネットワークの経路制御の実行を開始する経路制御実行部と
    を備える、通信装置。
  14. コンピュータを、請求項１３に記載の通信装置として機能させるためのプログラム。
  15. 複数の他の通信装置とメッシュネットワークを構成する通信装置によって実行される制御方法であって、
    前記メッシュネットワークのコントローラ、又は前記コントローラと前記メッシュネットワークとの通信リンクに障害が発生したことに応じて、予め定められた条件を満たす代表スイッチとして動作するか否かを判定するスイッチ判定段階と、
    前記スイッチ判定段階において前記代表スイッチとして動作すると判定された場合に、自装置が前記代表スイッチとして動作することを広告する広告パケットを、前記メッシュネットワークに含まれる他の通信装置に対して送信する広告パケット送信段階と、
    前記メッシュネットワークに含まれる他の通信装置からの前記広告パケットの受信状況に基づいて、代替コントローラとして動作するか否かを判定するコントローラ判定段階と、
    前記コントローラ判定段階において前記代替コントローラとして動作すると判定された場合に、前記自装置の情報を含む代替コントローラ情報を、前記メッシュネットワークに含まれる他の通信装置に送信するコントローラ情報送信段階と、
    前記コントローラ判定段階において前記代替コントローラとして動作すると判定された場合に、前記メッシュネットワークの経路制御を実行する経路制御段階と
    を備える、制御方法。
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