JP7477779B2

JP7477779B2 - 信号転送システム、及び代理転送エージェント装置

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Publication number: JP7477779B2
Application number: JP2021575574A
Authority: JP
Inventors: 恵太西本; 航太浅香; 崇史山田; 淳一可児
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2020-02-07
Filing date: 2020-02-07
Publication date: 2024-05-02
Anticipated expiration: 2040-02-07
Also published as: WO2021157079A1; JPWO2021157079A1; US20230056684A1

Description

本発明は、信信号転送システム、及び代理転送エージェント装置に関する。

通信のネットワーク機能の柔軟化、ハードウェアのサイズやコストの削減等を目的として、従来、単一の筐体内で実現されていたネットワーク機能を、末端に配置する機能（以下、末端機能という）と、複雑な処理や制御を行う機能（以下、中央機能という）とに分離して、中央機能をネットワークの中心部に集約する分割アーキテクチャが検討されている。

例えば、光固定アクセスネットワークの分野では、ＯＬＴ(Optical Line Terminal)機能をスイッチに挿入可能なモジュール型の小型ハードウェアとして実現される末端機能と、ソフトウェア化された中央機能とに分離し、例えば、中央機能をＤＣ(Data Center)に集約して、ＯＬＴ機能を実現する分割アーキテクチャが提案されている（例えば、非特許文献１参照）。

また、無線アクセスネットワークの分野においても、従来、単一の基地局装置として実装されていた機能を親局と子局に分離するＣ－ＲＡＮ(Centralized-Radio Access Network)という分割アーキテクチャの検討が進んでいる（例えば、非特許文献２参照）。

一般的に、このような分割アーキテクチャにおいて、末端機能としては信号の送受信、信号の変換、及びパケットを転送する機能等が実装されるが、経済的な観点から、末端機能は、単純で簡素化されている構成になっていることが望ましい。

Keita Nishimoto et al.,"Predictive Dynamic Bandwidth Allocation Based on the Correlation of the Bi-directional Traffic for Cloud-based Virtual PON-OLT", Proc. IEEE, 2017 IEEE International Workshop Techical Committee on Communications Quality and Reliability (CQR), 2017, pp1-6 宮本健司、"Radio over Fiber技術の無線アクセスネットワークへの統合に関する研究（博士論文）"、大阪大学リポジトリ、2017年1月

ところで、近年、ネットワークの中央制御を実現するため、ＯｐｅｎＦｌｏｗやＰ４(Programming Protocol-Independent Packet Processors)などのＳＤＮ(Software Defined Network)プロトコルの導入が進められている。このような新たなプロトコルを用いて末端機能を備えた装置（以下、末端機能装置という）の制御を行おうとすると、従来以上に高度な転送処理、例えば、パケットイン、パケットアウト、ＩＰ(Internet Protocol)アドレスの書き換えなどの処理が、末端機能装置に要求される。

しかしながら、このような高度な転送処理を、末端機能装置において実現することは、経済的な観点から困難であるという問題がある。

上記事情に鑑み、本発明は、中央機能と末端機能に分離する分割アーキテクチャを採用する場合に、ＳＤＮ等の新たな通信プロトコルを柔軟に追加することができる技術の提供を目的としている。

本発明の一態様は、各々に接続する物理回線を通じて信号の送受信を行う複数の物理ポート送受信部と、前記物理ポート送受信部の各々に接続し、前記物理ポート送受信部が出力する信号、または、前記物理ポート送受信部に出力する信号の転送処理を行う転送処理部と、いずれかの前記物理回線において前記物理ポート送受信部に対応付けられる論理パスを生成し、前記転送処理部から信号を受けた場合、当該信号を受信した前記物理ポート送受信部に対応する論理パスに前記信号を送出し、前記論理パスを通じて信号を受信した場合、当該信号を受信した前記論理パスに対応する物理ポート送受信部を転送先に指定して前記転送処理部に前記信号を出力する末端側論理パス送受信部と、を有する末端機能装置と、前記末端機能装置との間で前記物理ポート送受信部に対応付けられる前記論理パスを生成し、前記論理パスを通じて信号を受信した場合、当該信号を受信した前記論理パスに対応する物理ポート送受信部を特定する情報を前記信号に関連付けて、当該信号とともに、転送条件に応じて転送処理を行う代理転送処理部を介して自装置に接続するネットワーク制御装置置に出力し、前記論理パスに信号を送出する場合、当該信号の転送先として指定されている前記物理ポート送受信部に対応する論理パスに前記信号を送出する代理側論理パス送受信部を有する代理転送エージェント装置と、を備え、前記代理転送エージェント装置は、前記代理側論理パス送受信部が出力する前記信号と、当該信号に関連付けられている前記物理ポート送受信部を特定する情報とを取り込み、取り込んだ前記信号が自装置に接続する前記ネットワーク制御装置から指定される転送条件に一致する信号である場合、前記信号と、前記物理ポート送受信部を特定する情報とを前記ネットワーク制御装置に転送し、前記ネットワーク制御装置が送出元である信号と、当該信号に関連付けられている前記物理ポート送受信部を特定する情報とを受けた場合、前記信号と、当該信号に関連付けられている前記物理ポート送受信部を特定する情報とを前記代理側論理パス送受信部に出力する前記代理転送処理部を備え、前記代理側論理パス送受信部は、前記代理転送処理部から前記信号と、当該信号に関連付けられている前記物理ポート送受信部を特定する情報とを受けた場合、前記物理ポート送受信部を特定する情報に対応する前記論理パスに前記信号を送出する、信号転送システムである。

本発明の一態様は、各々に接続する物理回線を通じて信号の送受信を行う複数の物理ポート送受信部を有する末端機能装置に、いずれかの前記物理回線を介して接続する代理転送エージェント装置であって、前記末端機能装置に接続する前記物理回線において前記物理ポート送受信部に対応付けられる論理パスを生成し、前記論理パスを通じて信号を受信した場合、当該信号を受信した前記論理パスに対応する物理ポート送受信部を特定する情報を前記信号に関連付けて、当該信号とともに、転送条件に応じて転送処理を行う代理転送処理部を介して自装置に接続するネットワーク制御装置に出力し、前記論理パスに信号を送出する場合、当該信号の転送先として指定されている前記物理ポート送受信部に対応する論理パスに前記信号を送出する代理側論理パス送受信部を備え、前記代理側論理パス送受信部が出力する前記信号と、当該信号に関連付けられている前記物理ポート送受信部を特定する情報とを取り込み、取り込んだ前記信号が自装置に接続する前記ネットワーク制御装置から指定される転送条件に一致する信号である場合、前記信号と、前記物理ポート送受信部を特定する情報とを前記ネットワーク制御装置に転送し、前記ネットワーク制御装置が送出元である信号と、当該信号に関連付けられている前記物理ポート送受信部を特定する情報とを受けた場合、前記信号と、当該信号に関連付けられている前記物理ポート送受信部を特定する情報とを前記代理側論理パス送受信部に出力する前記代理転送処理部を備え、前記代理側論理パス送受信部は、前記代理転送処理部から前記信号と、当該信号に関連付けられている前記物理ポート送受信部を特定する情報とを受けた場合、前記物理ポート送受信部を特定する情報に対応する前記論理パスに前記信号を送出する、代理転送エージェント装置である。

本発明により、中央機能と末端機能に分離する分割アーキテクチャを採用する場合に、ＳＤＮ等の新たな通信プロトコルを柔軟に追加することができる。

基本実施形態におけるパケット転送システムの構成を示すブロック図である。基本実施形態におけるパケット転送システムにおいて論理パスが生成される構成を示す図である。基本実施形態における末端側物理論理対応テーブルの構成を示す図である。基本実施形態における代理側物理論理対応テーブルの構成を示す図である。第１の実施形態における通信システムの構成を示すブロック図である。第１の実施形態におけるパケットインの処理の流れを示すフローチャートである。第１の実施形態におけるパケットアウトの処理の流れを示すフローチャートである。第２の実施形態における通信システムの構成を示すブロック図である。第２の実施形態における隣接スイッチの接続関係の検出処理の流れを示すフローチャートである。

（基本実施形態）
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、基本実施形態におけるパケット転送システム１の構成を示すブロック図である。パケット転送システム１は、末端機能装置２、及び代理転送エージェント装置３を備える。

末端機能装置２は、Ｎ個の物理ポート送受信部２１－１，２１－２，…，２１－ｎ，…，２１－Ｎと、転送処理部２２と、末端側論理パス送受信部２３と、記憶部２４とを備える。ここで、Ｎは、２以上の整数であり、物理ポート送受信部２１－ｎは、物理ポート送受信部２１－１～２１－Ｎの任意の１つを示している。

物理ポート送受信部２１－１～２１－Ｎの各々には、光ファイバなどの通信用の物理回線４－１～４－Ｎが接続される。物理ポート送受信部２１－１～２１－Ｎの各々は、各々に接続する物理回線４－１～４－Ｎを通じてパケットを受信し、受信したパケットを転送処理部２２に出力する。

ここで、パケットには、例えば、通信において利用者間で送受信し合うデータを含んだデータパケットと言われる種類のパケットや、通信における制御に用いられる制御信号を含んだ制御パケットと言われる種類のパケットが含まれているものとする。

また、物理ポート送受信部２１－１～２１－Ｎの各々は、転送処理部２２が出力するパケットを取り込み、取り込んだパケットを各々に接続する物理回線４－１～４－Ｎに送出する。なお、物理ポート送受信部２１－１～２１－Ｎの各々には、物理ポート送受信部２１－１～２１－Ｎの各々を識別可能な物理ポート識別情報が予め付与されている。図１では、物理ポート識別情報の一例として、「第１物理ポート」，「第２物理ポート」，…，「第ｎ物理ポート」，…，「第Ｎ物理ポート」という名称で示される物理ポート識別情報が付与される例を示している。

末端側論理パス送受信部２３は、代理転送エージェント装置３に物理回線４－ｎを介して接続する物理ポート送受信部２１－ｎに接続する。末端側論理パス送受信部２３は、物理ポート送受信部２１－ｎ及び物理回線４－ｎを通じて、代理転送エージェント装置３の間に物理ポート送受信部２１－１～２１－Ｎに一対一に対応付けられるＮ本の論理パス４１－１～４１－Ｎを生成する。なお、図２は、図１の符号１００で示す破線の枠内の構成において、論理パス４１－１～４１－Ｎが生成される際の構成例を示す図である。

論理パス４１－１～４１－Ｎを生成する手法としては、例えば、ＶＬＡＮ(Virtual Local Area Network)タグなどをパケットに付加して生成する手法や、波長の１つを論理パスとするなどの物理的な特性を用いて生成する手法が適用される。

また、末端側論理パス送受信部２３は、転送処理部２２が出力するパケットを取り込むと、当該パケットを受信した物理ポート送受信部２１－１～２１－Ｎに対応する論理パス４１－１～４１－Ｎに当該パケットを送出する。また、末端側論理パス送受信部２３は、論理パス４１－１～４１－Ｎを通じて代理転送エージェント装置３からパケットを受信すると、当該パケットを受信した論理パス４１－１～４１－Ｎに対応する物理ポート送受信部２１－１～２１－Ｎを転送先に指定する指定情報を、パケットに関連付けて、パケットとともに転送処理部２２に出力する。この指定情報としては、例えば、物理ポート識別情報が適用される。

記憶部２４は、図３に示すデータ形式を有する末端側物理論理対応テーブル２４１を記憶する。末端側物理論理対応テーブル２４１は、「物理ポート」、「論理パス」の項目を有しており、「物理ポート」の項目には、物理ポート送受信部２１－１～２１－Ｎに付与されている物理ポート識別情報が予め書き込まれる。「論理パス」の項目には、末端側論理パス送受信部２３が論理パス４１－１～４１－Ｎを生成する際に、論理パス４１－１～４１－Ｎの各々に対して生成して付与する論理パス識別情報が末端側論理パス送受信部２３によって書き込まれる。

図３では、一例として「１００１」，「１００２」，…という論理パス識別情報が書き込まれた例を示している。上述したように末端側論理パス送受信部２３は、物理ポート送受信部２１－１～２１－Ｎに一対一に対応付けられるＮ本の論理パス４１－１～４１－Ｎを生成する。そのため、末端側物理論理対応テーブル２４１の「物理ポート」の項目に書き込まれる物理ポート識別情報の各々に対して、異なる論理パス識別情報が「論理パス」の項目に書き込まれることになる。

転送処理部２２は、内部の記憶領域に予め定められる転送条件を記憶しており、物理ポート送受信部２１－１～２１－Ｎが出力するパケットを取り込み、取り込んだパケットが転送条件に一致するパケットであるか否かを判定する。ここで、転送処理部２２の内部の記憶領域に記憶される転送条件とは、例えば、パケットに含まれるＶＬＡＮ－ＩＤ(IDentifier)が予め定められるＶＬＡＮ－ＩＤに一致しているかといった条件や、パケットに含まれる送信元ＩＰアドレスが、予め定められるＩＰアドレスに一致しているかといった条件である。なお、転送条件は、複数の条件を含んでいてもよい。

転送処理部２２は、物理ポート送受信部２１－１～２１－Ｎが出力するパケットが転送条件のいずれかに一致する場合、一致した転送条件に定義されている転送処理を、取り込んだパケットに対して適用し、転送先の物理ポート送受信部２１－１～２１－Ｎのいずれかに出力する。なお、転送処理部２２が行う転送処理は、代理転送エージェント装置３が行う転送処理に比べると簡易な構成で実現可能な転送処理である。例えば、送信元ＩＰアドレスが転送条件に示されているＩＰアドレスに一致する場合、送出する物理ポート先を変更するといったＩＦ－ＴＨＥＮ構文で表すことができる程度の簡易な処理である。

また、転送処理部２２は、物理ポート送受信部２１－１～２１－Ｎが出力するパケットが転送条件のいずれにも一致しない場合、当該パケットを受信した物理ポート送受信部２１－１～２１－Ｎを特定する情報、例えば、物理ポート識別情報をパケットに関連付けて、パケットとともに末端側論理パス送受信部２３に出力する。

また、転送処理部２２は、末端側論理パス送受信部２３が出力するパケットと、当該パケットに関連付けられている転送先を指定する指定情報とを取り込んだ場合、指定情報に対応する物理ポート送受信部２１－１～２１－Ｎに、取り込んだパケットを出力する。

代理転送エージェント装置３は、末端機能接続送受信部３１と、代理側論理パス送受信部３２と、コントローラ送受信部３３と、外部ＮＷ(Network)送受信部３４と、代理転送処理部３５と、記憶部３６とを備える。末端機能接続送受信部３１は、物理回線４－ｎを介して末端機能装置２の物理ポート送受信部２１－ｎと接続する。

代理側論理パス送受信部３２は、図２に示すように、末端機能接続送受信部３１と、物理ポート送受信部２１－ｎとの間の物理回線４－ｎを介して、末端側論理パス送受信部２３との間に、Ｎ本の論理パス４１－１～４１－Ｎを生成する。代理側論理パス送受信部３２は、Ｎ本の論理パス４１－１～４１－Ｎを生成する際、末端側論理パス送受信部２３が論理パス４１－１～４１－Ｎを生成した際に各々に付与する論理パス識別情報と同一の論理パス識別情報をＮ本の論理パス４１－１～４１－Ｎに対して付与する。

例えば、末端側論理パス送受信部２３は、代理側論理パス送受信部３２との間で論理パスを生成するごとに、生成した論理パスに対して付与する論理パス識別情報を、代理側論理パス送受信部３２に送信する。これにより、末端側論理パス送受信部２３と、代理側論理パス送受信部３２とが、同一の論理パスに対して同一の論理パス識別情報を共有することができる。

代理側論理パス送受信部３２は、論理パス４１－１～４１－Ｎのいずれかを通じて末端側論理パス送受信部２３からパケットを受信すると、受信した論理パス４１－１～４１－Ｎに対応する物理ポート送受信部２１－１～２１－Ｎを特定する情報、例えば、物理ポート識別情報を当該パケットに関連付けて、パケットとともに代理転送処理部３５に出力する。また、代理側論理パス送受信部３２は、転送に用いる論理パス４１－１～４１－Ｎを指定する指定情報が関連付けられたパケットを代理転送処理部３５から受けると、当該指定情報に対応する論理パス４１－１～４１－Ｎを通じて、当該パケットを末端側論理パス送受信部２３に送信する。

記憶部３６は、図４に示す代理側物理論理対応テーブル３６１を記憶する。代理側物理論理対応テーブル３６１は、図３に示した末端機能装置２の記憶部２４が記憶する末端側物理論理対応テーブル２４１と同一の内容のテーブルである。

例えば、末端側論理パス送受信部２３が、末端側物理論理対応テーブル２４１の全ての物理ポートの項目に対応する論理パスの項目への論理パス識別情報の書き込みを完了した際、末端側論理パス送受信部２３が、代理側論理パス送受信部３２に末端側物理論理対応テーブル２４１のデータを送信する。代理側論理パス送受信部３２が末端側物理論理対応テーブル２４１のデータを受信して記憶部３６に書き込むことにより、末端側物理論理対応テーブル２４１と同一の内容の代理側物理論理対応テーブル３６１が記憶部３６に生成されることになる。これにより、代理転送エージェント装置３において、末端機能装置２の物理ポート送受信部２１－１～２１－Ｎと、論理パス４１－１～４１－Ｎの対応関係を特定することが可能になる。

外部ＮＷ送受信部３４は、例えば、インターネットなどの外部の通信ネットワークに接続し、当該通信ネットワークに接続する装置に対して、代理転送処理部３５から受けたパケットを送信する。また、外部ＮＷ送受信部３４は、通信ネットワークに接続する装置からパケットを受信すると、受信したパケットを代理転送処理部３５に出力する。

コントローラ送受信部３３は、通信ネットワークの制御を行うネットワーク制御装置に接続する。ここで、ネットワーク制御装置とは、例えば、ＯｐｅｎＦｌｏｗやＰ４等のＳＤＮプロトコルにしたがって通信の制御処理を行う装置である。コントローラ送受信部３３は、ネットワーク制御装置と、代理転送処理部３５の間のパケットの送受信を管理する処理を行う。ここで、管理する処理とは、例えば、代理転送エージェント装置３と、ネットワーク制御装置との間のコネクションを維持するためのメッセージの送受信を行う処理、ネットワーク制御装置に対して送信するパケットをＳＤＮプロトコルのメッセージのフォーマットにしたがって変換する処理、逆にネットワーク制御装置から受信したメッセージを代理転送処理部３５及び末端機能装置２が処理することができるパケットのフォーマットに変換する処理、ネットワーク制御装置が送信する転送条件を示すデータを含んだパケットの受信処理等を行う。

また、コントローラ送受信部３３は、コネクションを維持するためのメッセージや、ネットワーク制御装置に送信するパケットを変換して生成するＳＤＮプロトコルのメッセージに対して、ネットワーク制御装置との間のプロトコルやメッセージのフォーマットにしたがって、予め定められている値をメッセージに書き加えたりする処理を行う。

例えば、ネットワーク制御装置が、ＯｐｅｎＦｌｏｗのプロトコルにしたがって動作している場合、コントローラ送受信部３３は、ＯｐｅｎＦｌｏｗのプロトコルにおいてネットワーク制御装置に送信するＦｅａｔｕｒｅＲｅｓメッセージの「ｄａｔａｐａｔｈ－ｉｄ」や「ｐｏｒｔｓ」の項目に対して予め定められた値を書き込む。コントローラ送受信部３３は、例えば、「ｄａｔａｐａｔｈ－ｉｄ」の項目には、末端機能装置２に予め付与されている固有の識別情報を書き込み、「ｐｏｒｔｓ」の項目には、末端機能装置２の物理ポート送受信部２１－１～２１－Ｎの数や状態を示すデータを書き込む。なお、「ｄａｔａｐａｔｈ－ｉｄ」や「ｐｏｒｔｓ」の項目に書き込む末端機能装置２に関する情報は、コントローラ送受信部３３の内部の記憶領域に予め記憶されているものとする。これにより、ＯｐｅｎＦｌｏｗのネットワーク制御装置は、末端機能装置２の特性、例えば、物理ポート送受信部２１－１～２１－Ｎの数や状態等が反映された仮想的なＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチとしてコントローラ送受信部３３を認識することになる。

また、コントローラ送受信部３３は、ネットワーク制御装置から受信した、ネットワーク制御装置が指定する転送条件を示すデータを代理転送処理部３５に出力する。

代理転送処理部３５は、コントローラ送受信部３３から受けたネットワーク制御装置が指定する転送条件に、代理側論理パス送受信部３２から受けたパケットが一致するか否かを判定し、パケットが転送条件に一致する場合、転送条件に定められている転送処理をパケットに対して行い、転送条件に応じてコントローラ送受信部３３を介してコントローラに、もしくは、外部ＮＷ送受信部３４を介して外部ＮＷに出力する。また、代理転送処理部３５は、代理側論理パス送受信部３２から受けたパケットが転送要件に一致しない場合、予め定められる転送処理をパケットに対して行い、コントローラ送受信部３３にパケットを出力する。

ここで、代理転送処理部３５が行う転送処理は、上記した末端機能装置２の転送処理部２２が行う転送処理に比べると複雑な処理であり、例えば、パケットに含まれるデータの一部を書き替えたり、データの一部を削除したりするなどの処理が含まれる。具体的な転送処理としては以下の通りである。送出されたＶＬＡＮタグが付与されたパケットは、代理転送エージェント装置３の代理側論理パス送受信部３２で受信される。その後、ＶＬＡＮタグが付与されたパケットは、代理側論理パス送受信部３２によってＶＬＡＮタグが削除された後に、前述のパケットが末端機能装置２の第１物理ポートで受信されたことを示す情報とともに、代理転送処理部３５へ送られる。代理転送処理部３５は、代理側論理パス送受信部３２から送られたパケットが第１物理ポートで受信されたという情報に基づき、規定された通り、当該パケットをコントローラ送受信部３３へ送る。コントローラ送受信部３３は、当該パケットをＯｐｅｎＦｌｏｗのパケットインメッセージフォーマットに変換した上で、ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラへ転送する。この際、パケットインメッセージのＯＦＰＸＭＴ＿ＯＦＢ＿ＩＮ＿ＰＨＹ＿ＰＯＲＴには前述ポート情報（第１物理ポートを示す情報）が書き込まれる。また、パケットインメッセージの他の項目に対しても予め設定された値を書き込む。

また、代理転送処理部３５は、コントローラ送受信部３３、または、外部ＮＷ送受信部３４からパケットを受けると、受けたパケットに対して予め定められる転送処理を行い、代理側論理パス送受信部３２に出力する。代理転送処理部３５は、パケットを代理側論理パス送受信部３２に出力する際、当該パケットの転送経路となる論理パス４１－１～４１－Ｎを指定する指定情報をパケットに関連付けて、パケットとともに代理側論理パス送受信部３２に出力する。

この指定情報としては、例えば、物理ポート識別情報が適用され、コントローラ送受信部３３が代理転送処理部３５に出力する情報、または、外部ＮＷ送受信部３４が代理転送処理部３５に出力する情報、または、パケットに含まれる情報などを元に代理転送処理部３５によって指定情報が生成される。

上記の基本実施形態のパケット転送システム１は、末端機能装置２と代理転送エージェント装置３を備えており、末端機能装置２において、物理ポート送受信部２１－１～２１－Ｎは、各々に接続する物理回線４－１～４－Ｎを通じてパケットの送受信を行う。転送処理部２２は、物理ポート送受信部２１－１～２１－Ｎの各々に接続し、物理ポート送受信部２１－１～２１－Ｎが出力するパケット、または、物理ポート送受信部２１－１～２１－Ｎに出力するパケットの転送処理を行う。末端側論理パス送受信部２３は、いずれかの物理回線４－ｎにおいて物理ポート送受信部２１－１～２１－Ｎに対応付けられる論理パス４１－１～４１－Ｎを生成し、転送処理部２２からパケットを受けた場合、当該パケットを受信した物理ポート送受信部２１－１～２１－Ｎに対応する論理パス４１－１～４１－Ｎにパケットを送出し、論理パス４１－１～４１－Ｎを通じてパケットを受信した場合、当該パケットを受信した論理パス４１－１～４１－Ｎに対応する物理ポート送受信部２１－１～２１－Ｎを転送先に指定して転送処理部２２にパケットを出力する。代理転送エージェント装置３において、代理側論理パス送受信部３２は、末端機能装置２に接続する物理回線４－ｎにおいて論理パス４１－１～４１－Ｎを生成し、論理パス４１－１～４１－Ｎを通じてパケットを受信した場合、当該パケットを受信した論理パス４１－１～４１－Ｎに対応する物理ポート送受信部２１－１～２１－Ｎを特定する情報をパケットに関連付けて、当該パケットとともに出力し、論理パス４１－１～４１－Ｎにパケットを送出する場合、当該パケットの転送先として指定されている物理ポート送受信部２１－１～２１－Ｎに対応する論理パス４１－１～４１－Ｎにパケットを送出する。

これにより、末端機能装置２と代理転送エージェント装置３の間に生成した物理ポート送受信部２１－１～２１－Ｎに一対一に対応する論理パス４１－１～４１－Ｎを通じて、パケットを送受信することで、代理転送エージェント装置３にパケットの受信元の物理ポート送受信部２１－１～２１－Ｎを特定する情報を通知することが可能となる。そのため、代理転送エージェント装置３に接続するネットワーク制御装置が、物理ポート送受信部２１－１～２１－Ｎを特定する情報を参照することが可能になる。また、代理転送エージェント装置３は、末端機能装置２においてパケットを送出させる物理ポート送受信部２１－１～２１－Ｎを指定してパケットを、末端機能装置２に対して送信することが可能となる。

この場合、末端機能装置２に追加される構成は、物理ポート送受信部２１－１～２１－Ｎに一対一に対応する論理パス４１－１～４１－Ｎを生成する構成に留まり、パケットの受信元の物理ポート送受信部２１－１～２１－Ｎを特定する情報をネットワーク制御装置に直接通知するような複雑な転送処理を加える必要もない。したがって、中央機能と末端機能に分離する分割アーキテクチャを採用する場合に、末端機能装置に高度な転送処理を追加することなく、ＳＤＮ等の新たな通信プロトコルを柔軟に追加することができる。

（第１の実施形態）
図５は、基本実施形態において説明したパケット転送システム１を利用する通信システム１００の構成を示すブロック図である。通信システム１００は、末端機能装置２、代理転送エージェント装置３、中央機能装置５、ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ装置６、通信ネットワーク７、及び端末装置８を備える。なお、図５では、Ｎ＝２とした場合、すなわち、末端機能装置２が、２つの物理ポート送受信部２１－１，２１－２を備える構成を示しており、末端側論理パス送受信部２３は、物理ポート送受信部２１－２に接続する構成になっている。端末装置８は、利用者の操作を受けてパケットの送受信を行う装置であり、末端機能装置２の物理ポート送受信部２１－１に接続する物理回線４－１の他端に接続する。

末端機能装置２の物理ポート送受信部２１－２は、物理回線４－２を介して通信ネットワーク４に接続する。中央機能装置５は、例えば、ＰＯＮ（Passive Optical Network）のＤＢＡ(Dynamic Bandwidth Allocation)の処理等を行う装置であり、物理回線１０－３を介して通信ネットワーク７に接続する。代理転送エージェント装置３の末端機能接続送受信部３１は、物理回線１０－１を介して通信ネットワーク７に接続する。

通信ネットワーク７は、物理ポート送受信部２１－２と、中央機能装置５と、末端機能接続送受信部３１とを相互に接続する。なお、通信ネットワーク４は、代理転送エージェント装置３の外部ＮＷ送受信部３４が接続する外部の通信ネットワークとは別の通信ネットワークであり、末端機能装置２と、代理転送エージェント装置３と中央機能装置５の間に閉じた通信を行う通信ネットワークである。

代理転送エージェント装置３のコントローラ送受信部３３は、物理回線１０－２を介してＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ装置６に接続する。ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ装置６は、基本実施形態において示したネットワーク制御装置に対応する装置であり、例えば、ＯｐｅｎＦｌｏｗ１．３のプロトコルが動作しており、当該プロトコルに規定されているフォーマットのメッセージを代理転送エージェント装置３との間で送受信する。

末端機能装置２の末端側論理パス送受信部２３と、代理転送エージェント装置３の代理側論理パス送受信部３２は、物理回線４－２、通信ネットワーク７、及び物理回線１０－１を介して、２本の論理パス４１－１，４１－２を生成する。なお、図５では、説明の便宜上、物理ポート送受信部２１－１に対応する論理パス４１－１の方のみを示している。

ここでは、一例として、末端側論理パス送受信部２３と代理側論理パス送受信部３２は、ＶＬＡＮによって論理パス４１－１，４１－２を生成するものとする。末端側論理パス送受信部２３と代理側論理パス送受信部３２は、論理パス４１－１に対して、論理パス識別情報としてＶＬＡＮ－ＩＤとなる「１００１」を生成して付与し、論理パス４１－２に対して、論理パス識別情報としてＶＬＡＮ－ＩＤとなる「１００２」を生成して付与する。

末端側論理パス送受信部２３は、記憶部２４の末端側物理論理対応テーブル２４１の第１物理ポートに対応する「論理パス」の項目に「１００１」を書き込み、第２物理ポートに対応する「論理パス」の項目に「１００２」を書き込む。これにより、記憶部２４には、図３に示す１行目と２行目のレコードを含んだ末端側物理論理対応テーブル２４１が生成されることになる。同様に、記憶部３６にも、図４に示す１行目と２行目のレコードを含んだ代理側物理論理対応テーブル３６１が生成されることになる。

（第１の実施形態におけるパケットインの処理）
図６は、ＯｐｅｎＦｌｏｗプロトコルにおけるパケットインの処理が行われる場合の処理の流れを示すフローチャートである。パケットインとは、ＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチがＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラに対してパケットを送信する処理であり、図５に示す通信システム１００の場合、ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ装置６によってＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチであると認識される代理転送エージェント装置３が、ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ装置６に対してパケットを送信する処理になる。

ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ装置６は、代理転送エージェント装置３のコントローラ送受信部３３に対して、末端機能装置２の物理ポート送受信部２１－１において受信したパケットをパケットインさせる転送条件を示すデータを予め送信する。コントローラ送受信部３３は、ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ装置６から転送条件を示すデータを受信すると、受信した転送条件を示すデータを代理転送処理部３５に出力する。代理転送処理部３５は、コントローラ送受信部３３が出力する転送条件を示すデータを取り込んで内部の記憶領域に記憶させておく。

末端機能装置２の転送処理部２２には、転送条件として、中央機能装置５によって処理される種類のパケットの場合、物理ポート送受信部２１－２に転送するという条件が予め定められているものとする。以下、中央機能装置５によって処理される種類のパケットを規定パケットという。

端末装置８が、物理回線４－１にパケットを送出する。末端機能装置２の物理ポート送受信部２１－１は、物理回線４－１を通じてパケットを受信する（ステップＳｅ１）。物理ポート送受信部２１－１は、受信したパケットを転送処理部２２に出力する。転送処理部２２は、物理ポート送受信部２１－１が出力するパケットを取り込むと、予め定められている転送条件に基づいて、取り込んだパケットが転送条件に一致するか否かを判定する（ステップＳｅ２）。

ここで、端末装置８が送出したパケットが規定パケットであるとすると、転送処理部２２は、取り込んだパケットが転送条件に一致すると判定し（ステップＳｅ２、Ｙｅｓ）、当該転送条件に定められている転送処理、すなわち、取り込んだパケットを物理ポート送受信部２１－２に転送する処理を行う（ステップＳｅ３）。物理ポート送受信部２１－２は、転送処理部２２が出力する規定パケットを取り込み、取り込んだ規定パケットを、物理回線４－２に送出する。これにより、規定パケットは通信ネットワーク７によって中央機能装置５に転送される。

これに対して、端末装置８が送出したパケットが、規定パケットではない未定パケットである場合、転送処理部２２は、取り込んだパケットが転送条件に一致しないと判定し（ステップＳｅ２、Ｎｏ）、当該パケットを取り込んだ物理ポート送受信部２１－１の物理ポート識別情報、すなわち「第１物理ポート」をパケットに関連付けて、パケットとともに末端側論理パス送受信部２３に出力する。

末端側論理パス送受信部２３は、転送処理部２２が出力するパケットと、パケットに関連付けられている物理ポート識別情報「第１物理ポート」とを取り込む。末端側論理パス送受信部２３は、記憶部２４の末端側物理論理対応テーブル２４１を参照し、物理ポート識別情報「第１物理ポート」に対応する論理パス識別情報「１００１」を読み出す。末端側論理パス送受信部２３は、読み出した「１００１」をＶＡＬＮ－ＩＤとし、ＶＬＡＮタグとしてパケットに付与し、論理パス４１－１を通じて代理転送エージェント装置３にパケットを送信する（ステップＳｅ４）。

代理転送エージェント装置３の代理側論理パス送受信部３２は、論理パス４１－１を通じてパケットを受信する（ステップＳｄ１）。代理側論理パス送受信部３２は、受信したパケットに付与されているＶＬＡＮタグ「１００１」を削除する。代理側論理パス送受信部３２は、記憶部３６の代理側物理論理対応テーブル３６１を参照し、論理パス識別情報「１００１」に対応する物理ポート識別情報「第１物理ポート」を読み出す（ステップＳｄ２）。

代理側論理パス送受信部３２は、読み出した物理ポート識別情報「第１物理ポート」をパケットに関連付けて、パケットとともに代理転送処理部３５に出力する。代理転送処理部３５は、代理側論理パス送受信部３２が出力するパケットと、パケットに関連付けられている物理ポート識別情報「第１物理ポート」とを取り込む。

代理転送処理部３５は、内部の記憶領域に記憶させている転送条件、すなわち、末端機能装置２の物理ポート送受信部２１－１において受信したパケットをパケットインさせる転送条件を参照する。代理転送処理部３５は、取り込んだパケットに関連付けられている物理ポート識別情報が「第１物理ポート」、すなわち物理ポート送受信部２１－１に一致しているため、パケットと、物理ポート識別情報「第１物理ポート」とをコントローラ送受信部３３に出力する（ステップＳｄ３）。

コントローラ送受信部３３は、代理転送処理部３５が出力するパケットと、物理ポート識別情報「第１物理ポート」とを取り込む。コントローラ送受信部３３は、取り込んだパケットをＯｐｅｎＦｌｏｗのパケットインのメッセージフォーマットに変換してパケットインメッセージを生成する。コントローラ送受信部３３は、生成したパケットインメッセージのOFPXMT_OFB_IN_PYH_PORTの項目に取り込んだ物理ポート識別情報「第１物理ポート」を書き込み、他の項目に対しても予め定められている値を書き込む。コントローラ送受信部３３は、項目に対するデータや値の書き込みが完了すると、物理回線１０－２を通じてＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ装置６にパケットインメッセージを送信する（ステップＳｄ４）。ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ装置６は、物理回線１０－２を通じてパケットインメッセージを受信する。

（第１の実施形態におけるパケットアウトの処理）
図７は、図５に示す通信システム１００において、パケットアウトの処理、すなわち、ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ装置６によってＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチであると認識される代理転送エージェント装置３に対して、ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ装置６がパケットを送信する処理の流れを示すフローチャートである。図７に示す処理は、図６に示したパケットインの処理と逆の処理が行われる。

代理転送処理部３５には、コントローラ送受信部３３、または、外部ＮＷ送受信部３４から受けたパケットを代理側論理パス送受信部３２に転送するという転送条件が予め定められているものとする。

ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ装置６は、末端機能装置２の物理ポート送受信部２１－１からパケットを送出させることを指示するＯｐｅｎＦｌｏｗのパケットアウトメッセージを生成する。ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ装置６は、生成したＯｐｅｎＦｌｏｗのパケットアウトメッセージの該当する項目に末端機能装置２においてパケットの転送先となる物理ポート送受信部２１－１を特定する物理ポート識別情報「第１物理ポート」を書き込んで、物理回線１０－２を通じてパケットアウトメッセージを代理転送エージェント装置３に送信する。

代理転送エージェント装置３のコントローラ送受信部３３は、物理回線１０－２を通じてパケットアウトメッセージを受信する（ステップＳｄ１０）。コントローラ送受信部３３は、受信したパケットアウトメッセージに含まれている物理ポート識別情報「第１物理ポート」を読み出す（ステップＳｄ１１）。コントローラ送受信部３３は、パケットアウトメッセージを末端機能装置２が処理可能なフォーマットに変換してパケットを生成し、生成したパケットに物理ポート識別情報「第１物理ポート」を関連付けて、パケットとともに代理転送処理部３５に出力する。

代理転送処理部３５は、コントローラ送受信部３３が出力するパケットと、当該パケットに関連付けられた物理ポート識別情報「第１物理ポート」とを取り込む。代理転送処理部３５は、予め定められている転送条件、すなわち、コントローラ送受信部３３が出力するパケットを代理側論理パス送受信部３２に転送するという転送条件を参照する。代理転送処理部３５は、取り込んだパケットが、コントローラ送受信部３３が出力したパケットであるため転送条件に一致すると判定し、物理ポート識別情報「第１物理ポート」を指定情報としてパケットに関連付けて、パケットとともに代理側論理パス送受信部３２に出力する。

代理側論理パス送受信部３２は、代理転送処理部３５が出力するパケットと、パケットに関連付けられた指定情報とを取り込む。代理側論理パス送受信部３２は、記憶部３６の代理側物理論理対応テーブル３６１を参照し、指定情報、すなわち物理ポート識別情報「第１物理ポート」に対応する論理パス識別情報「１００１」を読み出す。代理側論理パス送受信部３２は、読み出した「１００１」をＶＡＬＮ－ＩＤとし、ＶＬＡＮタグとしてパケットに付与し、論理パス４１－１を通じて末端機能装置２にパケットを送信する（ステップＳｄ１２）。

末端機能装置２の末端側論理パス送受信部２３は、論理パス４１－１を通じてパケットを受信する（ステップＳｅ１０）。末端側論理パス送受信部２３は、受信したパケットに付与されているＶＬＡＮタグ「１００１」を削除する。末端側論理パス送受信部２３は、記憶部２４の末端側物理論理対応テーブル２４１を参照し、論理パス識別情報「１００１」に対応する物理ポート識別情報「第１物理ポート」を読み出す（ステップＳｅ１１）。

末端側論理パス送受信部２３は、読み出した物理ポート識別情報「第１物理ポート」を指定情報とし、指定情報をパケットに関連付けて、パケットとともに転送処理部２２に出力する。転送処理部２２は、末端側論理パス送受信部２３が出力するパケットと、パケットに関連付けられている指定情報とを取り込む。

転送処理部２２は、取り込んだ指定情報、すなわち物理ポート識別情報「第１物理ポート」に基づいて、取り込んだパケットを「第１物理ポート」に対応する物理ポート送受信部２１－１に転送する。物理ポート送受信部２１－１は、転送処理部２２が出力するパケットを取り込み、取り込んだパケットを物理回線４－１に送出する（ステップＳｅ１２）。パケットは、物理回線４－１によって伝送され、端末装置８が物理回線４－１を通じてパケットを受信する。

上記の第１の実施形態の構成により、中央機能と末端機能に分離する分割アーキテクチャを採用した場合であっても、パケット転送システム１、すなわち末端機能装置２と、代理転送エージェント装置３を備えることで、ＯｐｅｎＦｌｏｗのプロトコルにおけるパケットインとパケットアウトの処理を行うことが可能になる。

（第２の実施形態）
図８は、基本実施形態において説明したパケット転送システム１を利用する通信システム１０１の構成の構成を示すブロック図である。なお、第２の実施形態において、基本実施形態、及び第１の実施形態と構成と同一の構成については、同一の符号を付している。

通信システム１０１は、図５に示した通信システム１００の通信ネットワーク７をＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ９に置き換え、更に、ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ装置６とＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ９とを物理回線１０－４により接続した構成になっている。

通信システム１０１は、末端機能装置２、代理転送エージェント装置３、中央機能装置５、ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ装置６、及びＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ９を備える。ＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ９は、４個の物理ポート７１－１～７１－４を備えており、ＯｐｅｎＦｌｏｗのプロトコルに基づいて、パケットの転送を行う。

ＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ９において、物理ポート７１－１は、物理回線４－２を介して末端機能装置２の物理ポート送受信部２１－２に接続する。物理ポート７１－２は、物理回線１０－１を介して代理転送エージェント装置３の末端機能接続送受信部３１に接続する。物理ポート７１－３は、物理回線１０－４を介してＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ装置６に接続する。物理ポート７１－４は、物理回線１０－３を介して中央機能装置５に接続する。

通信システム１０１においても、通信システム１００と同様に、Ｎ＝２の場合、すなわち末端機能装置２が、２つの物理ポート送受信部２１－１，２１－２を備えており、末端側論理パス送受信部２３は、物理ポート送受信部２１－２に接続する。末端機能装置２の末端側論理パス送受信部２３と、代理転送エージェント装置３の代理側論理パス送受信部３２は、物理回線４－２、ＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ９、及び物理回線１０－１を介して、２本の論理パス４１－１，４１－２を生成する。なお、図８では、説明の便宜上、物理ポート送受信部２１－２に対応する論理パス４１－２の方のみを示している。

通信システム１０１においても、通信システム１００と同様に、末端側論理パス送受信部２３と代理側論理パス送受信部３２は、ＶＬＡＮによって論理パス４１－１，４１－２を生成するものとする。末端側論理パス送受信部２３と代理側論理パス送受信部３２は、論理パス４１－１に対して、論理パス識別情報としてＶＬＡＮ－ＩＤ「１００１」を生成して付与し、論理パス４１－２に対して、論理パス識別情報としてＶＬＡＮ－ＩＤ「１００２」を生成して付与する。

（第２の実施形態における隣接スイッチの接続関係の検出処理）
以下、図８に示した通信システム１０１に基づいて、ＯｐｅｎＦｌｏｗプロトコルにおけるＬＬＤＰ（Link Layer Discovery Protoco）により隣接スイッチ間、すなわち末端機能装置２と、ＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ９との間の接続関係を、ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ装置６が検出する処理について説明する。図９は、当該処理の流れを示すフローチャートである。

ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ装置６は、代理転送エージェント装置３のコントローラ送受信部３３に対して、ＬＬＤＰパケットをパケットインさせる転送条件を示すデータを予め送信する。コントローラ送受信部３３は、当該転送条件を示すデータを受信して代理転送処理部３５に出力し、代理転送処理部３５は、当該転送条件を示すデータを取り込んで内部の記憶領域に記憶させておく。

末端機能装置２の転送処理部２２には、転送条件として、中央機能装置５によって処理される種類のパケットの場合、物理ポート送受信部２１－２に転送するという条件が予め定められているものとする。

ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ装置６は、ＣｈａｓｓｉｓＩＤとしてＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ９を特定する情報、例えば、ＤａｔａｐａｔｈＩＤ等を含み、ＰｏｒｔＩＤとして、物理ポート７１－１を特定する情報を含むＬＬＤＰパケットを生成し、生成したＬＬＤＰパケットをパケットアウトメッセージにより物理回線１０－４の送出する（ステップＳｏ１）。なお、当該パケットアウトメッセージには、ＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ９の物理ポート７１－１にＬＬＤＰパケットを転送するというアクション情報が含まれているものとする。

ＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ９は、物理ポート７１－３において受信したパケットアウトメッセージを取り込む。ＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ９は、取り込んだパケットアウトメッセージに含まれるアクション情報にしたがって、パケットアウトメッセージに含まれるＬＬＤＰパケットを物理ポート７１－１に接続する物理回線４－２に送出する。

末端機能装置２の物理ポート送受信部２１－２は、物理回線４－２を通じてＬＬＤＰパケットを受信し、受信したＬＬＤＰパケットを転送処理部２２に出力する。転送処理部２２は、上記したように転送条件として、中央機能装置５において処理される種類のパケットを転送する条件しか有していないため、物理ポート送受信部２１－２が出力するＬＬＤＰパケットは、転送条件に一致しないパケットであると判定する（ステップＳｅ２０）。

転送処理部２２は、ＬＬＤＰパケットが転送条件に一致しないパケットであるため、当該パケットを受信した物理ポート送受信部２１－２の物理ポート識別情報「第２物理ポート」をＬＬＤＰパケットに関連付けて、ＬＬＤＰパケットとともに末端側論理パス送受信部２３に出力する。

末端側論理パス送受信部２３は、転送処理部２２が出力するＬＬＤＰパケットと、ＬＬＤＰパケットに関連付けられている物理ポート識別情報「第２物理ポート」とを取り込む。末端側論理パス送受信部２３は、記憶部２４の末端側物理論理対応テーブル２４１を参照し、物理ポート識別情報「第２物理ポート」に対応する論理パス識別情報「１００２」を読み出す。末端側論理パス送受信部２３は、読み出した「１００２」をＶＡＬＮ－ＩＤとし、ＶＬＡＮタグとしてＬＬＤＰパケットに付与し、論理パス４１－２を通じて代理転送エージェント装置３にＬＬＤＰパケットを送信する（ステップＳｅ２１）。

代理転送エージェント装置３の代理側論理パス送受信部３２は、論理パス４１－２を通じてＬＬＤＰパケットを受信する（ステップＳｄ２０）。代理側論理パス送受信部３２は、受信したＬＬＤＰパケットに付与されているＶＬＡＮタグ「１００２」を削除する。代理側論理パス送受信部３２は、記憶部３６の代理側物理論理対応テーブル３６１を参照し、論理パス識別情報「１００２」に対応する物理ポート識別情報「第２物理ポート」を読み出す（ステップＳｄ２１）。

代理側論理パス送受信部３２は、読み出した物理ポート識別情報「第２物理ポート」をパケットに関連付けて、ＬＬＤＰパケットとともに代理転送処理部３５に出力する。代理転送処理部３５は、代理側論理パス送受信部３２が出力するＬＬＤＰパケットと、ＬＬＤＰパケットに関連付けられている物理ポート識別情報「第２物理ポート」とを取り込む。

代理転送処理部３５は、内部の記憶領域に記憶させている転送条件がＬＬＤＰパケットをパケットインさせるという条件であるため、転送条件に一致すると判定し、取り込んだＬＬＤＰパケットと、物理ポート識別情報「第２物理ポート」とをコントローラ送受信部３３に出力する。

コントローラ送受信部３３は、代理転送処理部３５が出力するＬＬＤＰパケットと、物理ポート識別情報「第２物理ポート」とを取り込む。コントローラ送受信部３３は、取り込んだＬＬＤＰパケットをＯｐｅｎＦｌｏｗのパケットインのメッセージフォーマットに変換してパケットインメッセージを生成する。コントローラ送受信部３３は、生成したパケットインメッセージのOFPXMT_OFB_IN_PYH_PORTの項目に取り込んだ物理ポート識別情報「第２物理ポート」を書き込み、他の項目に対しても予め定められている値を書き込む。コントローラ送受信部３３は、項目に対するデータや値の書き込みが完了すると、パケットインメッセージを物理回線１０－２に送出する（ステップＳｄ２２）。

ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ装置６は、物理回線１０－２を通じてパケットインメッセージを受信する（ステップＳｏ２）。ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ装置６は、パケットインメッセージに含まれている物理ポート識別情報「第２物理ポート」を読み出す。ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ装置６は、ＬＬＤＰパケットをパケットアウトした際のＣｈａｓｓｉｓＩＤに設定したＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ９を特定する情報と、ＰｏｒｔＩＤに設定した物理ポート７１－１を特定する情報と、読み出した物理ポート識別情報「第２物理ポート」とに基づいて、ＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ９の物理ポート７１－１と、末端機能装置２の第２物理ポート、すなわち物理ポート送受信部２１－２とが隣接の接続関係にあることを検出する（ステップＳｏ３）。

上記の第２の実施形態の構成により、中央機能と末端機能に分離する分割アーキテクチャを採用した場合であっても、パケット転送システム１、すなわち末端機能装置２と、代理転送エージェント装置３を備えることで、ＯｐｅｎＦｌｏｗのプロトコルのＬＬＤＰパケットを用いたトポロジー検出を行うことが可能になる。

代理転送エージェント装置３は、代理側論理パス送受信部３２のある論理パスから受信したパケットを他の論理パスに対して転送してもよい。ただし、転送する際、代理転送処理部３５は、末端機能装置２が処理することができるフォーマットにパケットを変換する必要がある。

また、上記の第１の実施形態、及び第２の実施形態では、図５及び図８に示したように代理転送エージェント装置３と、中央機能装置５とを、別の装置として構成する例を示しているが、本発明の構成は、当該実施の形態に限られない。代理転送エージェント装置３と、中央機能装置５とを一体の装置として構成するようにしてもよい。ただし、中央機能装置５が、遅延やジッタに対してセンシティブな処理を行う場合、図５や図８に示したように、別の装置として構成する方が、中央機能装置５へのパケットの集中を防ぐことができるので、中央機能装置５の性能劣化を抑える効果が期待できる。

また、上記の基本実施形態、第１の実施形態、及び第２の実施形態では、末端機能装置２のＮ個の物理ポート送受信部２１－１～２１－Ｎに一対一に対応するＮ本の論理パス４１－１～４１－Ｎを、末端側論理パス送受信部２３と代理側論理パス送受信部３２が生成していたが、本発明は、当該実施の形態に限られない。第１及び第２の実施形態で示したように、論理パス４１－１，４１－２のいずれか１本のみを利用するような場合もあり、このような場合を考慮すると、末端側論理パス送受信部２３と代理側論理パス送受信部３２が、必要に応じて動的に論理パス４１－１～４１－Ｎを生成するようにしてもよい。

また、上記の基本実施形態、第１の実施形態、及び第２の実施形態では、末端側論理パス送受信部２３が、論理パス識別情報を生成し、生成した論理パス識別情報を代理側論理パス送受信部３２に送信することで、末端側論理パス送受信部２３と、代理側論理パス送受信部３２が、同一の論理パスに対して同一の論理パス識別情報を付与するようにしているが、本発明の構成は、当該実施の形態に限られない。逆に、代理側論理パス送受信部３２が、論理パス識別情報を生成し、生成した論理パス識別情報を末端側論理パス送受信部２３に送信するようにしてもよい。

また、例えば、論理パス識別情報が数値である場合、初期値を定めておき論理パス４１－１～４１－Ｎを１つ生成するごとに、１ずつ加えて論理パス識別情報を生成するというルールを末端側論理パス送受信部２３と代理側論理パス送受信部３２において定めておいてもよい。このようにすることで、上記のように、末端側論理パス送受信部２３と代理側論理パス送受信部３２が生成した論理パス識別情報を送受信することなく、両方が、同一の論理パス４１－１～４１－Ｎに対して、同一の論理パス識別情報を付与することができることになる。

また、例えば、物理ポート送受信部２１－１～２１－Ｎの物理ポート識別情報と、論理パス識別情報の対応関係を予め定めて、当該対応関係の情報を含んだ同一の内容の末端側物理論理対応テーブル２４１と代理側物理論理対応テーブル３６１を生成し、各々を予め記憶部２４と記憶部３６に予め記憶させておくようにしてもよい。この場合、末端側論理パス送受信部２３と代理側論理パス送受信部３２の各々は、各々に対応する末端側物理論理対応テーブル２４１と代理側物理論理対応テーブル３６１を参照し、例えば、生成した論理パスに対して１行名のレコードから順に論理パス識別情報を付与していくことで、同一の論理パスに対して同一の論理パス識別情報を付与することができることになる。これにより、末端機能装置２と代理転送エージェント装置３において、物理ポート送受信部２１－１～２１－Ｎと論理パス４１－１～４１－Ｎの対応関係を共有することができることになる。

また、上記の基本実施形態、第１の実施形態、及び第２の実施形態では、転送対象としてパケットを例に説明したが、転送対象はパケットに限定される必要はない。例えば、パケット以外に、無線アクセスネットワークにおいて送受信される信号（例えば、物理信号等）が用いられてもよい。

上述した実施形態における末端機能装置２及び代理転送エージェント装置３をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

Ｃ－ＰｌａｎｅとＵ－Ｐｌａｎｅを分離した分割型の通信制御装置にＳＤＮプロトコルを適用する際に利用することが可能である。

１…パケット転送システム、２…末端機能装置、３…代理転送エージェント装置、４－１～４－Ｎ…物理回線、２１－１～２１－Ｎ…物理ポート送受信部、２２…転送処理部、２３…末端側論理パス送受信部、２４…記憶部、３１…末端機能接続送受信部、３２…代理側論理パス送受信部、３３…コントローラ送受信部、３４…外部ＮＷ送受信部、３５…代理転送処理部、３６…記憶部

Claims

各々に接続する物理回線を通じて信号の送受信を行う複数の物理ポート送受信部と、
前記物理ポート送受信部の各々に接続し、前記物理ポート送受信部が出力する信号、または、前記物理ポート送受信部に出力する信号の転送処理を行う転送処理部と、
いずれかの前記物理回線において前記物理ポート送受信部に対応付けられる論理パスを生成し、前記転送処理部から信号を受けた場合、当該信号を受信した前記物理ポート送受信部に対応する論理パスに前記信号を送出し、前記論理パスを通じて信号を受信した場合、当該信号を受信した前記論理パスに対応する物理ポート送受信部を転送先に指定して前記転送処理部に前記信号を出力する末端側論理パス送受信部と、
を有する末端機能装置と、
前記末端機能装置との間で前記物理ポート送受信部に対応付けられる前記論理パスを生成し、前記論理パスを通じて信号を受信した場合、当該信号を受信した前記論理パスに対応する物理ポート送受信部を特定する情報を前記信号に関連付けて、当該信号とともに、転送条件に応じて転送処理を行う代理転送処理部を介して自装置に接続するネットワーク制御装置に出力し、前記論理パスに信号を送出する場合、当該信号の転送先として指定されている前記物理ポート送受信部に対応する論理パスに前記信号を送出する代理側論理パス送受信部
を有する代理転送エージェント装置と、
を備え、
前記代理転送エージェント装置は、前記代理側論理パス送受信部が出力する前記信号と、当該信号に関連付けられている前記物理ポート送受信部を特定する情報とを取り込み、取り込んだ前記信号が自装置に接続する前記ネットワーク制御装置から指定される転送条件に一致する信号である場合、前記信号と、前記物理ポート送受信部を特定する情報とを前記ネットワーク制御装置に転送し、前記ネットワーク制御装置が送出元である信号と、当該信号に関連付けられている前記物理ポート送受信部を特定する情報とを受けた場合、前記信号と、当該信号に関連付けられている前記物理ポート送受信部を特定する情報とを前記代理側論理パス送受信部に出力する前記代理転送処理部を備え、
前記代理側論理パス送受信部は、前記代理転送処理部から前記信号と、当該信号に関連付けられている前記物理ポート送受信部を特定する情報とを受けた場合、前記物理ポート送受信部を特定する情報に対応する前記論理パスに前記信号を送出する、
信号転送システム。
前記転送処理部は、前記物理ポート送受信部が前記物理回線を通じて受信して出力する信号が、予め定められる転送条件に一致する場合、他の前記物理ポート送受信部に前記信号を出力し、前記信号が前記転送条件に一致しない場合、当該信号を受信した前記物理ポート送受信部を特定する情報を前記信号に関連付けて、前記信号とともに前記末端側論理パス送受信部に出力し、
前記末端側論理パス送受信部は、前記転送処理部から前記信号と、当該信号に関連付けられている前記物理ポート送受信部を特定する情報を受けた場合、前記物理ポート送受信部を特定する情報に対応する前記論理パスに前記信号を送出する、
請求項１に記載の信号転送システム。
前記末端側論理パス送受信部は、前記論理パスを通じて前記信号を受信した場合、当該信号を受信した前記論理パスに対応する物理ポート送受信部を特定する情報を前記信号に関連付けて、前記信号とともに前記転送処理部に出力し、
前記転送処理部は、前記信号と、当該信号に関連付けられている前記物理ポート送受信部を特定する情報とを前記末端側論理パス送受信部から受けた場合、前記物理ポート送受信部を特定する情報が示す前記物理ポート送受信部に前記信号を出力する、
請求項１又は２に記載の信号転送システム。
前記末端側論理パス送受信部、及び前記代理側論理パス送受信部は、前記物理ポート送受信部の一部、または、全部に対して、一対一に対応付けられる前記論理パスを生成する、
請求項１から３のいずれか一項に記載の信号転送システム。
各々に接続する物理回線を通じて信号の送受信を行う複数の物理ポート送受信部を有する末端機能装置に、いずれかの前記物理回線を介して接続する代理転送エージェント装置であって、
前記末端機能装置に接続する前記物理回線において前記物理ポート送受信部に対応付けられる論理パスを生成し、前記論理パスを通じて信号を受信した場合、当該信号を受信した前記論理パスに対応する物理ポート送受信部を特定する情報を前記信号に関連付けて、当該信号とともに、転送条件に応じて転送処理を行う代理転送処理部を介して自装置に接続するネットワーク制御装置に出力し、前記論理パスに信号を送出する場合、当該信号の転送先として指定されている前記物理ポート送受信部に対応する論理パスに前記信号を送出する代理側論理パス送受信部
を備え、
前記代理側論理パス送受信部が出力する前記信号と、当該信号に関連付けられている前記物理ポート送受信部を特定する情報とを取り込み、取り込んだ前記信号が自装置に接続する前記ネットワーク制御装置から指定される転送条件に一致する信号である場合、前記信号と、前記物理ポート送受信部を特定する情報とを前記ネットワーク制御装置に転送し、前記ネットワーク制御装置が送出元である信号と、当該信号に関連付けられている前記物理ポート送受信部を特定する情報とを受けた場合、前記信号と、当該信号に関連付けられている前記物理ポート送受信部を特定する情報とを前記代理側論理パス送受信部に出力する前記代理転送処理部を備え、
前記代理側論理パス送受信部は、前記代理転送処理部から前記信号と、当該信号に関連付けられている前記物理ポート送受信部を特定する情報とを受けた場合、前記物理ポート送受信部を特定する情報に対応する前記論理パスに前記信号を送出する、
代理転送エージェント装置。