JP7616472B2 - 優先度判定装置、優先度判定方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、優先度判定装置、優先度判定方法及びプログラムに関する。

複数の事業会社ドメイン間で、ＶＬＡＮ ＩＤなどのレイヤ２仮想分離プロトコルのＩＤについて限られたＩＤリソースを用いてネットワークを接続したい場合がある。従来技術では、ドメイン間で共通に使用可能なＩＤ領域を事前に確保する必要がある。

特開２０１８－０８５５８５号公報

YAMAHA、"タグVLANを設定する"、［online］、インターネット＜ＵＲＬ：https://network.yamaha.com/setting/switch_swx/simple_smart/switch_swx-command/tag_vlan＞

しかしながら、レイヤ２仮想分離プロトコルのＩＤは、ドメインごとに別のサービスにも使用されるため、共通に使用可能なＩＤ領域は時間によって変化する。

事前に確保されるＩＤ領域が大きすぎると他サービスで提供可能なＩＤの柔軟性が低下し、当該ＩＤ領域が小さすぎると突発的な需要への対応が難しく、運用者の稼働が必要となってしまう。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、ネットワークを仮想的に分離するための識別情報の有効活用を可能とすることを目的とする。

そこで上記課題を解決するため、優先度判定装置は、複数のドメインに分散する複数の転送装置のそれぞれから、ネットワークを仮想的に分離するための識別情報の使用状況を収集するように構成されている収集部と、収集された使用状況に基づいて、前記識別情報として使用可能な各値について、前記複数のドメインのそれぞれにおける使用に関する優先度を判定するように構成されている判定部と、を有する。

仮想的に分離されるネットワークの識別情報の有効活用を可能とすることができる。

第１の実施の形態におけるネットワークシステムの構成例を示す図である。 第１の実施の形態における調停装置１０のハードウェア構成例を示す図である。 第１の実施の形態における調停装置１０が実行する処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。 ＩＤの使用状況を示す情報の一例を示す図である。 第１の実施の形態における通知情報の一例を示す図である。 第２の実施の形態におけるネットワークシステムの構成例を示す図である。 第２の実施の形態における調停装置１０が実行する処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。 第２の実施の形態における通知情報の一例を示す図である。 第３の実施の形態におけるネットワークシステムの構成例を示す図である。 第３の実施の形態における調停装置１０が実行する処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。 第３の実施の形態における通知情報の一例を示す図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。図１は、第１の実施の形態におけるネットワークシステムの構成例を示す図である。図１において、ネットワークシステムは、転送装置２０ａ、転送装置２０ｂ、ＮＥＦ装置３０ａ、ＮＥＦ装置３０ｂ、及び調停装置１０等を含む。以下、転送装置２０ａ及び転送装置２０ｂを区別しない場合、「転送装置２０」という。また、ＮＥＦ装置３０ａ及びＮＥＦ装置３０ｂを区別しない場合、「ＮＥＦ装置３０」という。

転送装置２０ａは、事業会社ドメインＡ（以下、「ドメインＡ」という。）内におけるスイッチ又はルータ等である。ＮＥＦ装置３０ａは、ドメインＡのＮＥＦ（Network Exposure Function）として機能する装置である。ＮＥＦ装置３０ａは、ドメインＡの境界に設置され、ドメインＡの外部からの要求の窓口となる。

転送装置２０ｂは、事業会社ドメインＢとは別の事業会社ドメインＢ（以下、「ドメインＢ」という。）内におけるスイッチ又はルータ等である。ＮＥＦ装置３０ｂは、ドメインＢのＮＥＦ（Network Exposure Function）として機能する装置である。ＮＥＦ装置３０ｂは、ドメインＢの境界に設置され、ドメインＢの外部からの要求の窓口となる。

すなわち、本実施の形態において、転送装置２０ａ及び転送装置２０ｂは、複数のドメイン（ドメインＡ及びＢ）に分散している。

転送装置２０ａと転送装置２０ｂとの間は、ＶＬＡＮによって相互接続される。当該ＶＬＡＮのＩＤ（以下、単に「ＩＤ」という。）としては、ＩＤとして使用可能は範囲のうち、双方のドメインにおいて共通に空いている値が利用される。また、各転送装置２０は、それぞれが属するドメインにおける他サービスのＶＬＡＮも収容する。

調停装置１０は、各転送装置２０及び各ＮＥＦ装置３０にネットワークを介して接続される１以上のコンピュータである。調停装置１０は、ＶＬＡＮに用いるＩＤについて調停を行う。より詳しくは、調停装置１０は、各ドメインにおけるＩＤの利用状況（消費状況）を収集し、各ドメインにおける他サービスに対して優先して利用すべきＩＤ等を各ドメインに通知する。そうすることで、ＩＤを有効に活用することができる。

調停装置１０は、使用状況収集部１１、消費優先度判定部１２及び消費優先度通知部１３を有する。各部の詳細については処理手順の説明において明らかにする。

図２は、第１の実施の形態における調停装置１０のハードウェア構成例を示す図である。図２の調停装置１０は、それぞれバスＢで相互に接続されているドライブ装置１００、補助記憶装置１０２、メモリ装置１０３、ＣＰＵ１０４、及びインタフェース装置１０５等を有する。

調停装置１０での処理を実現するプログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ等の記録媒体１０１によって提供される。プログラムを記憶した記録媒体１０１がドライブ装置１００にセットされると、プログラムが記録媒体１０１からドライブ装置１００を介して補助記憶装置１０２にインストールされる。但し、プログラムのインストールは必ずしも記録媒体１０１より行う必要はなく、ネットワークを介して他のコンピュータよりダウンロードするようにしてもよい。補助記憶装置１０２は、インストールされたプログラムを格納すると共に、必要なファイルやデータ等を格納する。

メモリ装置１０３は、プログラムの起動指示があった場合に、補助記憶装置１０２からプログラムを読み出して格納する。ＣＰＵ１０４は、メモリ装置１０３に格納されたプログラムに従って調停装置１０に係る機能を実行する。インタフェース装置１０５は、ネットワークに接続するためのインタフェースとして用いられる。

なお、図１における使用状況収集部１１、消費優先度判定部１２及び消費優先度通知部１３は、調停装置１０にインストールされた１以上のプログラムが、ＣＰＵ１０４に実行させる処理により実現される。

以下、調停装置１０が実行する処理手順について説明する。図３は、第１の実施の形態における調停装置１０が実行する処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。図３の処理手順は、例えば、定期的等、複数のタイミングで実行される。

ステップＳ１０１において、使用状況収集部１１は、転送装置２０ａ及び転送装置２０ｂのそれぞれから、それぞれのドメインにおけるＩＤの使用状況を示す情報（消費・開放されたＩＤの情報）を収集（取得）する。

図４は、ＩＤの使用状況を示す情報の一例を示す図である。図４に示されるように、ステップＳ１０１では、各ドメインについて、ＩＤが取りうる範囲に含まれる値ごとに、当該値をＩＤとして使用中であるか否か（未使用）を示す情報が収集される。なお、本実施の形態では、ドメインＡとドメインＢとの間で対向している転送装置２０が各ドメインにおいて１つである例を示すが、或るドメインにおいて、複数の転送装置２０が他方のドメインと対向している場合には、使用状況収集部１１は、当該複数の転送装置２０からＩＤの使用状況を示す情報を収集し、その結果に基づいて、ＩＤがとりうる値の全範囲における使用状況を導出する。

続いて、消費優先度判定部１２は、ドメインＡ及びドメインＢの双方で使用中のＩＤの消費優先度を「高」として判定する（Ｓ１０２）。消費優先度とは、ドメインＡとドメインＢとにおけるＩＤの使用（消費）に関する優先度をいい、消費優先度が高い値から優先的に使用すべきことを意味する。

続いて、消費優先度判定部１２は、ドメインＡ及びドメインＢのいずれか一方でのみ使用中のＩＤの消費優先度を「低」として判定する（Ｓ１０３）。一方でのみ使用中のＩＤの消費優先度が、双方で使用中のＩＤの消費優先度より低くされる（すなわち、双方間のＶＬＡＮに対して割り当て易くされる）のは、一方でのみ使用中のＩＤは、当該一方が開放すれば、双方の間で使用可能となるからである。したがって、使用中であるドメインの数が多いＩＤ（値）の方が消費優先度は高くなる。

続いて、消費優先度判定部１２は、ドメインＡ及びドメインＢの双方で未使用のＩＤの消費優先度を「使用不可」として判定する（Ｓ１０４）。「使用不可」は、最低の優先度の一例であると共に、使用できなこと（使用が禁止されること）を意味する。

続いて、消費優先度通知部１３は、ステップＳ１０２～Ｓ１０４における消費優先度の判定結果を含む通知情報を各ドメインへ送信する（Ｓ１０５）。この際、消費優先度通知部１３は、各ドメインの転送装置２０へ対して直接的に当該通知情報を送信するのではなく、各ドメインのＮＥＦ装置３０へ当該通知情報を送信する。すなわち、当該通知情報は、ＮＥＦ装置３０を経由する。なお、各ＮＥＦ装置３０には、当該通知情報を受信するためのインタフェースが予め実装される。

図５は、第１の実施の形態における通知情報の一例を示す図である。図５に示されるように、当該通知情報は、ＩＤが取りうる範囲の値ごとに、当該値をＩＤとして使用する際の消費優先度を含む。

各ドメインのＮＥＦ装置３０は、当該通知情報が含む各ＩＤの消費優先度と、ドメイン内で独自に保有する他サービスの優先度を重み付けで評価して、当該通知情報が含む消費優先度を採用するか否かを判断する。双方のドメインにおいて、当該通知情報に基づいてＩＤの割り当てが決定されることで、「使用不可」であるＩＤが各ドメインにおいて使用される可能性を低下させることができる。したがって、ドメイン間のＶＬＡＮ等のレイヤ２仮想分離プロトコルに対して、当該ＩＤを確保しておくことができる。その結果、ＩＤを無駄なく利用でき、限りあるＩＤを有効に活用することができる。すなわち、既存方式と比較し効率的かつ変化に適応しながらＩＤの管理を行うことができる。これにより、サービス提供のリードタイムや設備増設の頻度を少なくでき、保守者の稼働も低減可能とすることができる。

次に、第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態では第１の実施の形態と異なる点について説明する。第２の実施の形態において特に言及されない点については、第１の実施の形態と同様でもよい。

図６は、第２の実施の形態におけるネットワークシステムの構成例を示す図である。図６中、図１と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。

第２の実施の形態では、各ドメインの転送装置２０がＶＬＡＮ変換機能を有する場合について説明する。なお、図６では、転送装置２０ｂのみがＶＬＡＮ変換機能を有しているように見えるが、これは、転送装置２０ｂのみにおいてＶＬＡＮ変換機能が利用されている状態を示すものであり、転送装置２０ａもＶＬＡＮ変換機能を有してよい。なお、ＶＬＡＮ変換機能とは、転送装置２０において、ＩＤを変換する機能をいう。ＶＬＡＮ変換機能を利用すれば、少なくともいずれか一方において使用されているＩＤであっても、ドメイン間のＶＬＡＮに対して割り当てることができる。当該ＩＤを使用しているドメインにおいては、当該ＩＤを当該ドメインにおいて使用していないＩＤに変換すればよいからである。

図７は、第２の実施の形態における調停装置１０が実行する処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。図７中、図３と同一ステップには同一ステップ番号を付し、その説明は省略する。

ステップＳ１０４に続いて、消費優先度判定部１２は、ステップＳ１０４までの判定結果において消費優先度が「使用不可」であるＩＤの有無を判定する（Ｓ２０１）。該当するＩＤが有る場合（すなわち、２つのドメイン間に割り当て可能なＩＤが有る場合）（Ｓ２０１でＹｅｓ）、ステップＳ１０５を実行する。この場合、図５において示した構成の通知情報が送信される。

該当するＩＤが無い場合（Ｓ２０１でＮｏ）、消費優先度判定部１２は、ステップＳ１０４までの判定結果において消費優先度が「低」であるＩＤを優先して、いずれか１つのＩＤをランダムに選択する（Ｓ２０２）。すなわち、消費優先度が「低」であるＩＤが１以上有れば、消費優先度が「低」であるＩＤがランダムに選択される。消費優先度が「低」であるＩＤが無ければ、消費優先度が「高」であるＩＤがランダムに選択される。

続いて、消費優先度判定部１２は、選択したＩＤ（以下、「選択ＩＤ」という。）を使用中のドメインにおける変換先のＩＤ（以下、「変換先ＩＤ」という。）として、当該ドメインが使用中でないＩＤをランダムに選択する（Ｓ２０３）。選択ＩＤの消費優先度が「高」である場合、双方のドメインについて変換先ＩＤが選択される。選択ＩＤの消費優先度が「低」である場合、一方のドメインについて変換先ＩＤが選択される。

続いて、消費優先度判定部１２は、ステップＳ１０４までの判定結果における選択ＩＤの消費優先度を「使用不可」に変更する（書き換える）（Ｓ２０４）。

続いて、消費優先度通知部１３は、書き換えられた判定結果に対して、ステップＳ２０３において選択された変換先ＩＤが付加された通知情報を、各ドメインのＶＮＦ装置へ送信する（Ｓ１０５）。但し、変換先ＩＤは、選択ＩＤを使用中のドメインに対する通知情報にのみ付加される。また、選択ＩＤを使用中のドメインに対する通知情報において、変換先ＩＤの消費優先度は「使用不可」とされる。

図８は、第２の実施の形態における通知情報の一例を示す図である。図８に示す通知情報は、図５に示した通知情報に対して、更に、「ＶＬＡＮ変換」の列を含む。「ＶＬＡＮ変換」の列は、選択ＩＤに対する変換先ＩＤを示す列である。

図８に示した通知情報を受信したドメインの転送装置２０は、他方のドメインとの間のＶＬＡＮに対して「１００３」がＩＤとして割り当てられる場合、自ドメイン内における当該ＶＬＡＮに関する通信については、「１００３」を「２００３」に変換する。

上述したように、第２の実施の形態によれば、ドメイン間で共通的に空いているＩＤが無くてもＶＬＡＮ変換機能を用いてドメイン間でのＶＬＡＮを接続可能とすることができるため、より突発的な需要への対応を容易とすることができる。

次に、第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態では第１の実施の形態と異なる点について説明する。第３の実施の形態において特に言及されない点については、第１の実施の形態と同様でもよい。

図９は、第３の実施の形態におけるネットワークシステムの構成例を示す図である。図９中、図１と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。

図９に示されるように、第３の実施の形態では、３つ以上のドメインに跨がるＶＬＡＮが考慮される。すなわち、図９には、事業会社ドメインＣ（以下、「ドメインＣ」という。９）が追加されている。ドメインＣは、転送装置２０ｃ及びＮＥＦ装置３０ｃを含む。

図１０は、第３の実施の形態における調停装置１０が実行する処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。図１０中、図３と同一ステップには同一ステップ番号を付し、その説明は省略する。なお、ステップＳ１０１では、ドメインＣについてもＩＤの使用状況が収集される。

ステップＳ１０１に続いて、消費優先度判定部１２は、各ＩＤについて、使用中のドメイン数を当該ＩＤの消費優先度として判定する（Ｓ３０１）。本実施の形態では、総ドメイン数は、３である。したがって、全てのドメインで使用されているＩＤの消費優先度は「３」となり、２つのドメインにおいて使用されているＩＤの消費優先度は「２」となり、１つのドメインにおいて使用されているＩＤの消費優先度は「１」となり、いずれのドメインにおいても使用されていないＩＤの消費優先度は「０」となる。

続いて、消費優先度判定部１２は、消費優先度が「０」であるＩＤが有れば、当該ＩＤの消費優先度を「使用不可」に更新する（Ｓ３０２）。

続いて、消費優先度通知部１３は、上記の判定結果を含む通知情報を各ドメインへ送信する（Ｓ３０３）。当該通知情報は、図３のステップＳ１０５と同様に、ＮＥＦ装置３０へ送信される。

図１１は、第３の実施の形態における通知情報の一例を示す図である。図１１に示されるように、第３の実施の形態では、各ＩＤの消費優先度が整数によって表現される。値が大きいほど消費優先度が高いこと（優先的に他サービスに対して割り当てられるべきであること）を示す。

なお、第３の実施の形態と第２の実施の形態とが組み合わされてもよい。この場合、図１０のステップＳ３０２に続いて、図７のステップＳ２０１～Ｓ２０５が実行されればよい。

上述したように、第３の実施の形態によれば、３つ以上のドメインに関しても上記の各実施の形態と同様の効果を得ることができる。

なお、第１及び第２の実施の形態においても、第３の実施の形態と同じ方法で各ＩＤの消費優先度が判定されてもよい。

なお、上記各実施の形態は、ネットワークを仮想的に分離するための識別情報であれば、ＶＬＡＮ ＩＤ以外の識別情報に対しても適用可能である。

なお、本実施の形態において、調停装置１０は、優先度判定装置の一例である。使用状況収集部１１は、収集部の一例である。消費優先度判定部１２は、判定部の一例である。

以上、本発明の実施の形態について詳述したが、本発明は斯かる特定の実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１０ 調停装置
１１ 使用状況収集部
１２ 消費優先度判定部
１３ 消費優先度通知部
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ 転送装置
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ ＮＥＦ装置
１００ ドライブ装置
１０１ 記録媒体
１０２ 補助記憶装置
１０３ メモリ装置
１０４ ＣＰＵ
１０５ インタフェース装置
Ｂ バス

Claims (7)

1. 複数のドメインに分散する複数の転送装置のそれぞれから、ネットワークを仮想的に分離するための識別情報の使用状況を収集するように構成されている収集部と、
   収集された使用状況に基づいて、前記識別情報として使用可能な各値について、前記複数のドメインのそれぞれにおける使用に関する優先度を判定するように構成されている判定部と、
   を有することを特徴とする優先度判定装置。
2. 前記判定部は、使用中であるドメインの数が多い値ほど優先度を高くするように構成されている、
   ことを特徴とする請求項１記載の優先度判定装置。
3. 前記判定部は、全てのドメインにおいて未使用である値が無い場合には、いずれかの値の優先度を最低とし、当該値を使用中のドメインにおいて使用していない値を当該ドメイン内において変換先の値として選択するように構成されている、
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の優先度判定装置。
4. 複数のドメインに分散する複数の転送装置のそれぞれから、ネットワークを仮想的に分離するための識別情報の使用状況を収集する収集手順と、
   収集された使用状況に基づいて、前記識別情報として使用可能な各値について、前記複数のドメインのそれぞれにおける使用に関する優先度を判定する判定手順と、
   をコンピュータが実行することを特徴とする優先度判定方法。
5. 前記判定手順は、使用中であるドメインの数が多い値ほど優先度を高くする、
   ことを特徴とする請求項４記載の優先度判定方法。
6. 前記判定手順は、全てのドメインにおいて未使用である値が無い場合には、いずれかの値の優先度を最低とし、当該値を使用中のドメインにおいて使用していない値を当該ドメイン内において変換先の値として選択する、
   ことを特徴とする請求項４又は５記載の優先度判定方法。
7. 請求項４乃至６いずれか一項記載の優先度判定方法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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