JPWO2016031923A1

JPWO2016031923A1 - Switch, overlay network system, tunnel setting changing method and program

Info

Publication number: JPWO2016031923A1
Application number: JP2016545617A
Authority: JP
Inventors: 直之岩下
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2014-08-28
Filing date: 2015-08-27
Publication date: 2017-06-15
Also published as: WO2016031923A1

Abstract

オーバーレイネットワークシステムのトンネルエンドポイントとして機能するスイッチのトンネル設定の変更機能の向上。オーバーレイネットワークのトンネルエンドポイントとして機能するスイッチは、対向するトンネルエンドポイントと送受信するフレームのカプセル化とデカプセル化とを行うトンネル処理部と、カプセル化されたフレームを識別するためのフロー識別情報の変更指示を受信する変更指示受信部と、前記フロー識別情報の変更指示の受信後、所定期間が経過したことを条件に、前記トンネル処理部が用いるフロー識別情報を変更する変更処理部と、を備える。Improved ability to change the tunnel settings of a switch that acts as a tunnel endpoint for an overlay network system. The switch functioning as a tunnel endpoint of the overlay network includes a tunnel processing unit that encapsulates and decapsulates a frame to be transmitted to and received from the opposite tunnel endpoint, and changes of flow identification information for identifying the encapsulated frame A change instruction receiving unit that receives an instruction; and a change processing unit that changes flow identification information used by the tunnel processing unit on condition that a predetermined period has elapsed after receiving the change instruction of the flow identification information. .

Description

［関連出願についての記載］
本発明は、日本国特許出願：特願２０１４−１７３９０９号（２０１４年８月２８日出願）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、スイッチ、オーバーレイネットワークシステム、トンネル設定の変更方法及びプログラムに関し、特に、対向するトンネルエンドポイントと送受信するフレームのカプセル化とデカプセル化とを行うトンネルエンドポイントとして機能するスイッチ、オーバーレイネットワークシステム、トンネル設定の変更方法及びプログラムに関する。[Description of related applications]
The present invention is based on a Japanese patent application: Japanese Patent Application No. 2014-173909 (filed on August 28, 2014), and the entire description of the application is incorporated herein by reference.
The present invention relates to a switch, an overlay network system, a tunnel setting changing method, and a program, and more particularly, a switch and an overlay network system that function as a tunnel endpoint that performs encapsulation and decapsulation of a frame to be transmitted to and received from an opposite tunnel endpoint. The present invention relates to a tunnel setting changing method and program.

レイヤ３ネットワーク上に、仮想的なレイヤ２ネットワークを構築するタイプのオーバーレイネットワークシステムが知られている。このうちのＶＸＬＡＮ（ＶｉｒｔｕａｌｅＸｔｅｎｓｉｂｌｅＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）は、ＵＤＰポート情報を追加ヘッダに埋め込み、これを用いて経路制御とロードバランシングを行う機能を備えている。非特許文献１は、ＶＸＬＡＮのドラフトである（Ｐａｇｅ１０、ＯｕｔｅｒＵＤＰＨｅａｄｅｒの項参照）。 There is known an overlay network system of a type that constructs a virtual layer 2 network on a layer 3 network. Among these, VXLAN (Virtual extensible Local Area Network) has a function of embedding UDP port information in an additional header and performing path control and load balancing using this. Non-Patent Document 1 is a draft of VXLAN (refer to the section of Page 10, Outer UDP Header).

非特許文献２、３は、本発明の関連技術であるオープンフローのホワイトペーパー及びオープンフロースイッチの仕様書である。 Non-Patent Documents 2 and 3 are specifications of OpenFlow white paper and OpenFlow switch, which are related techniques of the present invention.

特許文献１に、ＩＰ／ＭＰＬＳ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ／Ｍｕｌｔｉ−ＰｒｏｔｏｃｏｌＬａｂｅｌＳｗｉｔｃｈｉｎｇ）クラウドを用いたＩＰインターワーキングＶＬＬ（仮想専用線）を介した回線エミュレーション方法が開示されている。 Patent Document 1 discloses a circuit emulation method via an IP interworking VLL (virtual dedicated line) using an IP / MPLS (Internet Protocol / Multi-Protocol Label Switching) cloud.

特表２０１１−５１０５８５号公報Special table 2011-510585 gazette

Ｍ．Ｍａｈａｌｉｎｇａｍほか７名、“ＶＸＬＡＮ：ＡＦｒａｍｅｗｏｒｋｆｏｒＯｖｅｒｌａｙｉｎｇＶｉｒｔｕａｌｉｚｅｄＬａｙｅｒ２ＮｅｔｗｏｒｋｓｏｖｅｒＬａｙｅｒ３Ｎｅｔｗｏｒｋｓ”、［ｏｎｌｉｎｅ］、［平成２６（２０１４）年７月１７日検索］、インターネット〈URL:http://tools.ietf.org/pdf/draft-mahalingam-dutt-dcops-vxlan-02.pdf〉M.M. Mahalingam and 7 others, “VXLAN: A Framework for Overlaying Virtualized Layer 2 Networks over Layer 3 Networks”, [online], [July 17, 2014] ietf.org/pdf/draft-mahalingam-dutt-dcops-vxlan-02.pdf> ＮｉｃｋＭｃＫｅｏｗｎほか７名、“ＯｐｅｎＦｌｏｗ：ＥｎａｂｌｉｎｇＩｎｎｏｖａｔｉｏｎｉｎＣａｍｐｕｓＮｅｔｗｏｒｋｓ”、［ｏｎｌｉｎｅ］、［平成２６（２０１４）年７月１７日検索］、インターネット〈URL: http://archive.openflow.org/documents/openflow-wp-latest.pdf〉Nick McKeown and seven others, “OpenFlow: Enabling Innovation in Campus Networks”, [online], [searched July 17, 2014], Internet <URL: http://archive.openflow.org/documents/ openflow-wp-latest.pdf> “ＯｐｅｎＦｌｏｗＳｗｉｔｃｈＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ” Ｖｅｒｓｉｏｎ１．１．０Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄ（ＷｉｒｅＰｒｏｔｏｃｏｌ０ｘ０２）、［ｏｎｌｉｎｅ］、［平成２６（２０１４）年７月１７日検索］、インターネット〈URL:http://archive.openflow.org/documents/openflow-spec-v1.1.0.pdf〉“OpenFlow Switch Specification” Version 1.1.0 Implemented (Wire Protocol 0x02), [online], [searched July 17, 2014], Internet <URL: http://archive.openflow.org/ documents / openflow-spec-v1.1.0.pdf>

以下の分析は、本発明によって与えられたものである。上記オーバーレイネットワークシステムにおいて、物理ネットワークがフローを識別するためのフロー識別情報（ＶＸＬＡＮの場合、ＵＤＰポート番号）を動的に変更したいという要望がある。 The following analysis is given by the present invention. In the overlay network system, there is a demand for dynamically changing flow identification information (in the case of VXLAN, UDP port number) for identifying a flow by the physical network.

しかしながら、それを実現するためには、オーバーレイネットワークシステムのトンネルエンドポイントとして機能する複数のスイッチに対して、トンネル設定として、フロー識別情報の変更設定を行う必要がある。これら個々のスイッチに対して、上記設定変更を行うこととした場合、運用コストが大きくなるという問題点がある。 However, in order to realize this, it is necessary to change and set the flow identification information as a tunnel setting for a plurality of switches that function as tunnel endpoints of the overlay network system. When the above setting change is performed for each of these switches, there is a problem that the operation cost increases.

また、これらスイッチに対する設定変更のタイミングがずれてしまうと、送信側で設定する宛先フロー識別情報と受信側のフロー識別情報との不一致期間が発生し、その間はネットワークの通信断が発生してしまうという問題点がある。 In addition, if the timing of setting changes for these switches is deviated, there will be a mismatch period between the destination flow identification information set on the transmission side and the flow identification information on the reception side, during which network communication will be interrupted. There is a problem.

本発明は、オーバーレイネットワークシステムのトンネルエンドポイントとして機能するスイッチのトンネル設定の変更機能の向上に貢献できるスイッチ、オーバーレイネットワークシステム、トンネル設定の変更方法及びプログラムを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a switch, an overlay network system, a tunnel setting changing method, and a program that can contribute to an improvement in a tunnel setting changing function of a switch that functions as a tunnel end point of an overlay network system.

第１の視点によれば、オーバーレイネットワークのトンネルエンドポイントとして、対向するトンネルエンドポイントと送受信するフレームのカプセル化とデカプセル化とを行うトンネル処理部と、カプセル化されたフレームを識別するためのフロー識別情報の変更指示を受信する変更指示受信部と、前記フロー識別情報の変更指示の受信後、所定期間が経過したことを条件に、前記トンネル処理部が用いるフロー識別情報を変更する変更処理部と、を備えたスイッチが提供される。 According to the first aspect, as a tunnel end point of an overlay network, a tunnel processing unit that performs encapsulation and decapsulation of a frame to be transmitted to and received from an opposite tunnel end point, and a flow for identifying the encapsulated frame A change instruction receiving unit that receives an instruction to change identification information, and a change processing unit that changes the flow identification information used by the tunnel processing unit on the condition that a predetermined period has elapsed after receiving the instruction to change the flow identification information. A switch is provided.

第２の視点によれば、上記スイッチを用いて構成されたオーバーレイネットワークシステムが提供される。 According to a second aspect, an overlay network system configured using the switch is provided.

第３の視点によれば、オーバーレイネットワークのトンネルエンドポイントとして、対向するトンネルエンドポイントと送受信するフレームのカプセル化とデカプセル化とを行うトンネル処理部を備えたスイッチにおいて、カプセル化されたフレームを識別するためのフロー識別情報の変更指示を受信するステップと、前記フロー識別情報の変更指示の受信後、所定期間が経過したことを条件に、前記トンネル処理部が用いるフロー識別情報を変更するステップと、を含むトンネル設定の変更方法が提供される。本方法は、他の装置から受信したフロー識別情報の変更指示に基づいてトンネル設定を変更するスイッチという、特定の機械に結びつけられている。 According to the third aspect, an encapsulated frame is identified as a tunnel end point of an overlay network in a switch having a tunnel processing unit that encapsulates and decapsulates a frame transmitted / received to / from an opposite tunnel end point. Receiving a flow identification information change instruction to change the flow identification information used by the tunnel processing unit on condition that a predetermined period has elapsed after receiving the flow identification information change instruction; , A method for changing a tunnel setting is provided. This method is associated with a specific machine called a switch that changes a tunnel setting based on an instruction to change flow identification information received from another device.

第４の視点によれば、オーバーレイネットワークのトンネルエンドポイントとして、対向するトンネルエンドポイントと送受信するフレームのカプセル化とデカプセル化とを行うトンネル処理部を備えたスイッチに搭載されたコンピュータに、カプセル化されたフレームを識別するためのフロー識別情報の変更指示を受信する処理と、前記フロー識別情報の変更指示の受信後、所定期間が経過したことを条件に、前記トンネル処理部が用いるフロー識別情報を変更する処理と、を実行させるプログラムが提供される。なお、このプログラムは、コンピュータが読み取り可能な（非トランジエントな）記憶媒体に記録することができる。即ち、本発明は、コンピュータプログラム製品として具現することも可能である。 According to the fourth aspect, as a tunnel end point of an overlay network, encapsulation is performed on a computer mounted on a switch equipped with a tunnel processing unit that performs encapsulation and decapsulation of a frame transmitted to and received from an opposite tunnel end point. Flow identification information used by the tunnel processing unit on the condition that a predetermined period has elapsed after receiving the flow identification information change instruction for identifying the received frame and the flow identification information change instruction And a program for executing the program. This program can be recorded on a computer-readable (non-transient) storage medium. That is, the present invention can be embodied as a computer program product.

本発明によれば、オーバーレイネットワークシステムのトンネルエンドポイントとして機能するスイッチのトンネル設定の変更機能の向上に貢献することが可能となる。即ち、本発明は、背景技術に示したスイッチを、オーバーレイネットワークシステムのトンネルエンドポイントとしてより好適に機能するスイッチへと変換するものともなっている。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to contribute to the improvement of the change function of the tunnel setting of the switch which functions as a tunnel end point of an overlay network system. That is, the present invention converts the switch shown in the background art into a switch that functions more suitably as a tunnel end point of the overlay network system.

本発明の一実施形態のスイッチの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the switch of one Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態のオーバーレイネットワークシステムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the overlay network system of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態の仮想スイッチの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the virtual switch of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態の仮想スイッチによりカプセル化後のフレームの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the flame | frame after encapsulation by the virtual switch of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態の仮想スイッチ内のトンネル処理部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the tunnel process part in the virtual switch of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態の仮想スイッチによる送出されるＵＤＰポート番号変更通知用のフレームの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the flame | frame for UDP port number change notification sent by the virtual switch of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態の動作を表したシーケンス図である。It is a sequence diagram showing operation | movement of the 1st Embodiment of this invention.

はじめに本発明の一実施形態の概要について図面を参照して説明する。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。 First, an outline of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the reference numerals of the drawings attached to this summary are attached to the respective elements for convenience as an example for facilitating understanding, and are not intended to limit the present invention to the illustrated embodiment.

本発明は、その一実施形態において、図１に示すように、オーバーレイネットワークのトンネルエンドポイントとして、対向するトンネルエンドポイントと送受信するフレームのカプセル化とデカプセル化とを行うトンネル処理部２６０ａと、変更指示受信部２６１ａと、変更処理部２６２ａと、を備えたスイッチ２００ａが提供される。 In one embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1, a tunnel processing unit 260a that performs encapsulation and decapsulation of a frame to be transmitted to and received from an opposite tunnel endpoint as a tunnel endpoint of an overlay network, A switch 200a including an instruction receiving unit 261a and a change processing unit 262a is provided.

より具体的には、変更指示受信部２６１ａは、他の装置等から、カプセル化されたフレームを識別するためのフロー識別情報の変更指示（ＡＡＡ→ＢＢＢ）を受信し、変更処理部２６２ａに渡す。変更処理部２６２ａは、前記フロー識別情報の変更指示の受信後、所定期間が経過したことを条件に、前記トンネル処理部２６０ａが用いるフロー識別情報（ＵＤＰポート情報記憶部２６６ａ内のＵＤＰポート情報等）を変更する。 More specifically, the change instruction receiving unit 261a receives a flow identification information change instruction (AAA → BBB) for identifying an encapsulated frame from another device or the like, and passes it to the change processing unit 262a. . The change processing unit 262a uses the flow identification information (such as UDP port information in the UDP port information storage unit 266a) used by the tunnel processing unit 260a on the condition that a predetermined period has elapsed after receiving the flow identification information change instruction. ).

なお、前記スイッチ２００ａが、フロー識別情報を変更するまでの期間として設定される所定期間（図７のｔ０〜ｔ２参照）は、他のスイッチとの間でフロー識別情報の不一致期間（トンネル通信ができない期間）がより短くなるような期間（望ましくは最小化する）であれば、特に限定されない。例えば、あるタイミングで各スイッチにおいて一斉にフロー識別情報が変更されるような時間が設定される。また、フロー識別情報自体に、前記フロー識別情報を変更するまでの期間を埋め込むことでもよい。またこのとき、フロー識別情報の変更指示が各スイッチに到達した時刻を考慮した値が設定されるようにしてもよいし、各スイッチにおいて共通な時刻情報に基づいて、任意の時刻等を指定するようにしてもよい。 A predetermined period (see t0 to t2 in FIG. 7) set as a period until the switch 200a changes the flow identification information is a period in which the flow identification information does not match with other switches (tunnel communication is not performed). The period is not particularly limited as long as it is a period (desirably minimized) that is shorter. For example, a time is set such that the flow identification information is simultaneously changed in each switch at a certain timing. Further, a period until the flow identification information is changed may be embedded in the flow identification information itself. At this time, a value may be set in consideration of the time at which the flow identification information change instruction reaches each switch, or an arbitrary time or the like is designated based on time information common to each switch. You may do it.

また、フロー識別情報の変更指示を複数回送信することとして、その最後のフロー識別情報の変更指示の受信後に、フロー識別情報を変更する方法も採用できる。この方法によれば、コネクションレス型のプロトコルを用いてフロー識別情報の変更指示を送信した場合でも、その不達による通信断を抑止することができる。 Also, a method of changing the flow identification information after receiving the last flow identification information change instruction can be adopted as transmitting the flow identification information change instruction a plurality of times. According to this method, even when a flow identification information change instruction is transmitted using a connectionless protocol, communication disconnection due to non-delivery can be suppressed.

また、フロー識別情報の変更指示は、オペレータ等からの操作を受けた他のスイッチから受け取るようにしてもよいし、任意のスイッチ管理装置等から受け取るようにしてもよい。 Further, the flow identification information change instruction may be received from another switch that has received an operation from an operator or the like, or may be received from an arbitrary switch management device or the like.

以上の構成によれば、フロー識別情報の変更処理は自動化されることになり、個々のスイッチに対してオペレータ等が個別に設定変更を行う方式と比べて、運用コストを大幅に低減することが可能となる。また、前記所定期間に基づいたフロー識別情報の変更処理を行うことにより、トンネル通信の通信が不能となる期間を短くすることが可能となる。 According to the above configuration, the process for changing the flow identification information is automated, and operation costs can be greatly reduced compared to a method in which an operator or the like individually changes settings for each switch. It becomes possible. In addition, by performing the flow identification information changing process based on the predetermined period, it is possible to shorten the period during which tunnel communication is disabled.

［第１の実施形態］
続いて、本発明の第１の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図２は、本発明の第１の実施形態のオーバーレイネットワークシステムの構成を示す図である。図２を参照すると、オーバーレイネットワークシステムのトンネルエンドポイントとして配置された複数の仮想スイッチ２００Ａ〜２００Ｃと、これら仮想スイッチ２００を制御するフロー制御装置１００と、これら仮想スイッチ２００を利用して互いに通信する仮想マシン３００Ａ〜３００Ｅとを含む構成が示されている。仮想スイッチ２００間は、後述するＶＸＬＡＮトンネル４００ＡＢ−１〜４００ＢＣ−２が構築されている。以下、仮想スイッチ２００Ａ〜２００Ｃ、仮想マシン３００Ａ〜３００Ｅ、及びＶＸＬＡＮトンネル４００ＡＢ−１〜４００ＢＣ−２を特に区別しない場合、それぞれ「仮想スイッチ２００」、「仮想マシン３００」、「ＶＸＬＡＮトンネル４００」と記す。[First Embodiment]
Next, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the overlay network system according to the first embodiment of this invention. Referring to FIG. 2, a plurality of virtual switches 200 </ b> A to 200 </ b> C arranged as tunnel end points of the overlay network system, a flow control apparatus 100 that controls these virtual switches 200, and the virtual switches 200 are used to communicate with each other. A configuration including virtual machines 300A to 300E is shown. Between the virtual switches 200, VXLAN tunnels 400AB-1 to 400BC-2 described later are constructed. Hereinafter, when the virtual switches 200A to 200C, the virtual machines 300A to 300E, and the VXLAN tunnels 400AB-1 to 400BC-2 are not particularly distinguished, they are referred to as “virtual switch 200”, “virtual machine 300”, and “VXLAN tunnel 400”, respectively. .

フロー制御装置１００は、仮想スイッチ２００間に、ＶＸＬＡＮトンネル４００をメッシュ状に構築するためのフロー管理をしており、１以上の仮想スイッチ２００に対してフロー設定の指示を行う。これにより、フロー制御装置１００は、仮想マシン３００間の通信用ネットワークを実現する。なお、このようなフロー制御装置１００は、非特許文献２、３のオープンフローコントローラにトンネル管理機能を追加することで実現できる。 The flow control apparatus 100 performs flow management for constructing the VXLAN tunnel 400 in a mesh shape between the virtual switches 200, and instructs the flow setting to one or more virtual switches 200. Thereby, the flow control apparatus 100 realizes a communication network between the virtual machines 300. Such a flow control device 100 can be realized by adding a tunnel management function to the OpenFlow controllers of Non-Patent Documents 2 and 3.

仮想スイッチ２００は、仮想マシン３００もしくは他の仮想スイッチからの入力フレームに対してフロー制御装置１００の指示によって設定されたフローエントリの中から、入力フレームに適合するマッチ条件を持つフローエントリを選択して入力フレームの処理を行う。仮想スイッチ２００は、選択したフローエントリによって入力フレームを他の仮想マシン３００との接続用のＶＸＬＡＮトンネル４００に出力し、基盤ネットワーク５００を越えて他の仮想スイッチ２００に出力したり、フロー制御装置１００に出力したり、ドロップしたりする。 The virtual switch 200 selects a flow entry having a matching condition that matches the input frame from the flow entries set by the instruction of the flow control apparatus 100 for the input frame from the virtual machine 300 or another virtual switch. To process the input frame. The virtual switch 200 outputs the input frame to the VXLAN tunnel 400 for connection with the other virtual machine 300 according to the selected flow entry, and outputs it to the other virtual switch 200 across the base network 500, or the flow control device 100. Output to or drop.

仮想マシン３００は、他の仮想マシン３００宛てのフレームを仮想スイッチ２００に送信したり、他の仮想マシン３００を送信元とするフレームを仮想スイッチ２００から受信したりする。また、仮想マシン３００は、仮想スイッチ２００と直接接続している必要はなくレイヤ２スイッチ（Ｌ２ＳＷ）を介して接続していてもよいし、仮想マシン３００がレイヤ３スイッチ（Ｌ３ＳＷ）やルータであり、その先に別の仮想マシン３００が接続されている場合もある。 The virtual machine 300 transmits a frame addressed to the other virtual machine 300 to the virtual switch 200 and receives a frame having the other virtual machine 300 as a transmission source from the virtual switch 200. The virtual machine 300 does not need to be directly connected to the virtual switch 200 and may be connected via a layer 2 switch (L2SW), or the virtual machine 300 is a layer 3 switch (L3SW) or a router. In some cases, another virtual machine 300 is connected to the destination.

また、接続状態にある仮想スイッチ２００と仮想マシン３００は、サーバ仮想化技術を利用して、同一の仮想化サーバ上で動作する仮想エンティティであってもよい。 Further, the virtual switch 200 and the virtual machine 300 in the connected state may be virtual entities that operate on the same virtualization server by using server virtualization technology.

ＶＸＬＡＮトンネル４００は、仮想スイッチ２００間で基盤ネットワーク５００を介して通信を行うためのオーバーレイトンネルである。仮想ネットワーク識別子ＶＮＩ（ＶＸＬＡＮＮｅｔｗｏｒｋＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）と通信を行う２台の仮想スイッチ２００の組み合わせにつき１個存在する。図２の例では、３台の仮想スイッチ間にそれぞれ２つのＶＮＩのＶＸＬＡＮトンネル４００が構築されている。なお以下の説明において、仮想スイッチ２００Ａと仮想スイッチ２００Ｂとの間のＶＮＩ＝１のＶＸＬＡＮトンネル４００を、ＶＸＬＡＮトンネル４００ＡＢ−１という形で表す。 The VXLAN tunnel 400 is an overlay tunnel for performing communication between the virtual switches 200 via the infrastructure network 500. One exists for each combination of two virtual switches 200 that communicate with a virtual network identifier VNI (VXLAN Network Identifier). In the example of FIG. 2, two VNI VXLAN tunnels 400 are respectively constructed between three virtual switches. In the following description, the VXLAN tunnel 400 with VNI = 1 between the virtual switch 200A and the virtual switch 200B is represented in the form of VXLAN tunnel 400AB-1.

基盤ネットワーク５００は、仮想スイッチ２００間のフレーム転送を行うためのレイヤ３ネットワーク等である。本実施形態では、基盤ネットワーク５００は、ＶＸＬＡＮにてカプセル化された際に付与される宛先ＩＰアドレスへの通信が可能であり、宛先にマルチキャストアドレスが設定されている場合には、全仮想スイッチ２００への配信が可能であるものとする。 The base network 500 is a layer 3 network or the like for performing frame transfer between the virtual switches 200. In this embodiment, the infrastructure network 500 can communicate with a destination IP address given when encapsulated in VXLAN, and when a multicast address is set as the destination, all virtual switches 200 It can be delivered to.

図３は、第１の実施形態の仮想スイッチの構成を示す図である。図３を参照すると、フローエントリ検索部２０１と、フローエントリ記憶部２０２と、フローエントリ処理部２０３と、フロー処理部２０４と、フロー制御装置通信部２０５と、ＶＸＬＡＮ処理部２５０とを備えた構成が示されている。このうち、フローエントリ検索部２０１、フローエントリ記憶部２０２、フローエントリ処理部２０３、フロー処理部２０４、及びフロー制御装置通信部２０５が、非特許文献１のオープンフロースイッチの機能に相当する。
される。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the virtual switch according to the first embodiment. Referring to FIG. 3, the configuration includes a flow entry search unit 201, a flow entry storage unit 202, a flow entry processing unit 203, a flow processing unit 204, a flow control device communication unit 205, and a VXLAN processing unit 250. It is shown. Among these, the flow entry search unit 201, the flow entry storage unit 202, the flow entry processing unit 203, the flow processing unit 204, and the flow control device communication unit 205 correspond to the function of the open flow switch of Non-Patent Document 1.
Is done.

ＶＸＬＡＮ処理部２５０は、コマンド処理部２５１とトンネル処理部２６０−１、２６０−２（以降、トンネル処理部２６０−１、２６０−２を特に区別しない場合、「トンネル処理部２６０」と記す。）とを備えている。トンネル処理部２６０は、ＶＸＬＡＮトンネル４００から入力されたＶＸＬＡＮカプセル化されたフレームをフローエントリ検索部２０１に渡し、フロー処理部２０４の指示に従い、必要に応じＶＸＬＡＮデカプセル化して仮想マシン３００に出力する。また、トンネル処理部２６０は、仮想マシン３００から入力されたフレームをフローエントリ検索部２０１に渡して、フロー処理部２０４の指示に従い、必要に応じＶＸＬＡＮカプセル化し、ＶＸＬＡＮトンネル４００を介して対向する仮想スイッチ２００へと転送する処理を行う。 The VXLAN processing unit 250 and the command processing unit 251 and the tunnel processing units 260-1 and 260-2 (hereinafter referred to as “tunnel processing unit 260” unless the tunnel processing units 260-1 and 260-2 are particularly distinguished). And. The tunnel processing unit 260 passes the VXLAN-encapsulated frame input from the VXLAN tunnel 400 to the flow entry search unit 201, and performs VXLAN decapsulation as necessary according to the instruction of the flow processing unit 204, and outputs it to the virtual machine 300. In addition, the tunnel processing unit 260 passes the frame input from the virtual machine 300 to the flow entry search unit 201, encapsulates VXLAN as necessary in accordance with the instruction of the flow processing unit 204, and establishes a virtual interface facing through the VXLAN tunnel 400. A process of transferring to the switch 200 is performed.

コマンド処理部２５１はユーザからの操作を受け付け、トンネル処理部２６０に対して、ＵＤＰポート番号の変更指示コマンド等を出力する。 The command processing unit 251 receives an operation from the user, and outputs a UDP port number change instruction command or the like to the tunnel processing unit 260.

フローエントリ検索部２０１は、入力されたフレームからフローエントリを検索するためのフローエントリ検索条件情報を抽出し、フローエントリ検索条件情報を用いてフローエントリ記憶部２０２を検索する。フローエントリ検索部２０１は、前記検索の結果、マッチしたフローエントリのアクションと入力フレームをフロー処理部２０４に渡す。また、フローエントリ検索部２０１は、その際にマッチしたフローエントリのタイムアウト時間や統計情報などがあればこれらを更新する。 The flow entry search unit 201 extracts flow entry search condition information for searching for a flow entry from the input frame, and searches the flow entry storage unit 202 using the flow entry search condition information. As a result of the search, the flow entry search unit 201 passes the action and input frame of the matched flow entry to the flow processing unit 204. In addition, the flow entry search unit 201 updates the time-out time and statistical information of the flow entry matched at that time, if any.

フローエントリ記憶部２０２は、フロー制御装置１００より設定されたフローエントリテーブル等を用いて保持する。なお、フローエントリ記憶部２０２におけるフローエントリの異動は、フロー制御装置１００に報告され、把握されている。従って、フロー制御装置１００は、仮想スイッチ２００のふるまいを把握し、制御可能となっている。 The flow entry storage unit 202 holds using a flow entry table or the like set by the flow control device 100. The change of the flow entry in the flow entry storage unit 202 is reported to the flow control apparatus 100 and grasped. Therefore, the flow control apparatus 100 can grasp and control the behavior of the virtual switch 200.

フローエントリ処理部２０３は、フロー制御装置通信部２０５を介してフロー制御装置１００から来るフローエントリに関する追加・削除などの操作指示や参照指示に従い、フローエントリ記憶部２０２の更新等を行う。また、フローエントリ処理部２０３は、フローエントリ記憶部２０２を参照し、フローエントリでタイムアウトしたものに関しては削除し、フロー制御装置通信部２０５を介してフロー制御装置１００に対して、該フローエントリが削除されたことを報告する。 The flow entry processing unit 203 updates the flow entry storage unit 202 in accordance with an operation instruction or reference instruction such as addition / deletion regarding a flow entry coming from the flow control apparatus 100 via the flow control apparatus communication unit 205. Further, the flow entry processing unit 203 refers to the flow entry storage unit 202, deletes the flow entry that has timed out, and sends the flow entry to the flow control device 100 via the flow control device communication unit 205. Report that it has been deleted.

フロー処理部２０４は、フローエントリ検索部２０１から、又は、フロー制御装置通信部２０５を介して、フロー制御装置１００から渡される入力フレームとそのアクションに従ってフレームの値を変更したり、仮想マシン３００にフレームを出力したり、他の仮想スイッチ２００にフレームを出力する。また、必要に応じて、フロー処理部２０４は、ＶＸＬＡＮ処理部２５０にＶＸＬＡＮカプセル化を指示し、ＶＸＬＡＮトンネル４００に出力したり、ＶＸＬＡＮトンネル４００から入力されたフレームのＶＸＬＡＮデカプセル化をしたり、フロー制御装置通信部２０５を介してフロー制御装置１００にフレームを出力したり、ドロップしたりする。 The flow processing unit 204 changes the value of the frame according to the input frame and its action passed from the flow control device 100 via the flow entry search unit 201 or via the flow control device communication unit 205, A frame is output or a frame is output to another virtual switch 200. Further, as necessary, the flow processing unit 204 instructs the VXLAN processing unit 250 to perform VXLAN encapsulation, outputs it to the VXLAN tunnel 400, performs VXLAN decapsulation of a frame input from the VXLAN tunnel 400, A frame is output to the flow control device 100 via the control device communication unit 205 or dropped.

図４は、本発明の第１の実施形態の仮想スイッチによりＶＸＬＡＮカプセル化されたフレームの構成を示す図である。ＶＸＬＡＮ処理部２５０のトンネル処理部２６０は、ＶＸＬＡＮカプセル化する場合、オリジナルフレームに、ＯｕｔｅｒＭＡＣ、ＯｕｔｅｒＩＰ、ＯｕｔｅｒＵＤＰ、ＶＸＬＡＮＩＤといった追加ヘッダにてカプセル化を行う。このうちのＯｕｔｅｒＵＤＰヘッダに後記するＵＤＰポート情報番号６０１、６０２が設定され、フロー識別やこれを利用した負荷分散（ロードバランシング）に利用可能となっている。デカプセル化の場合には、上記カプセル化されたフレームから追加ヘッダを取り外す処理が行われる。 FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a frame that is VXLAN encapsulated by the virtual switch according to the first embodiment of this invention. When performing VXLAN encapsulation, the tunnel processing unit 260 of the VXLAN processing unit 250 encapsulates the original frame with additional headers such as Outer MAC, Outer IP, Outer UDP, and VXLAN ID. UDP port information numbers 601 and 602 described later are set in the Outer UDP header, and can be used for flow identification and load balancing (load balancing) using the same. In the case of decapsulation, processing for removing the additional header from the encapsulated frame is performed.

図５は、第１の実施形態の仮想スイッチ２００内のトンネル処理部２６０の構成を示す図である。図５を参照すると、変更指示受信部２６１と、変更指示送信部２６３と、ＶＮＩ情報記憶部２６４と、トンネル解除部（デカプセル化部）２６５と、ＵＤＰポート情報記憶部２６６と、トンネル化部（カプセル化部）２６７とを備えた構成が示されている。 FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of the tunnel processing unit 260 in the virtual switch 200 according to the first embodiment. Referring to FIG. 5, a change instruction receiving unit 261, a change instruction transmitting unit 263, a VNI information storage unit 264, a tunnel release unit (decapsulation unit) 265, a UDP port information storage unit 266, and a tunneling unit ( A configuration including an encapsulation unit 267 is shown.

変更指示受信部２６１は、ＶＸＬＡＮトンネル４００を介して、他の仮想スイッチ２００から出力されたＵＤＰポート番号変更通知用のフレームを受信する。また、変更指示受信部２６１は、変更処理部２６２を有している。変更処理部２６２は、ＵＤＰポート番号変更通知用のフレームの受信後、所定の時間、他の装置から異なるＵＤＰポート番号への変更を指示するＵＤＰポート番号変更通知用のフレームを受信しなかった場合、当該ＵＤＰポート番号変更通知用のフレームに定められたＵＤＰポート番号の変更処理を実行する。一方、前記所定の時間の間に、他の装置から異なるＵＤＰポート番号への変更を指示するＵＤＰポート番号変更通知用のフレームを受信した場合、変更処理部２６２は、再度所定時間、さらに異なるＵＤＰポート番号変更通知用のフレームを受信しなかったことを条件に、前記異なるＵＤＰポート番号への変更を指示するＵＤＰポート番号変更通知用のフレームに定められたＵＤＰポート番号の変更処理を実行する。なお、本実施形態においては、ＵＤＰポート番号変更通知用のフレームの処理識別番号フィールドの値を用いて、ＵＤＰポート番号変更通知用のフレームの同一性を確認可能となっている。 The change instruction receiving unit 261 receives the UDP port number change notification frame output from the other virtual switch 200 via the VXLAN tunnel 400. The change instruction receiving unit 261 includes a change processing unit 262. When the change processing unit 262 does not receive a UDP port number change notification frame for instructing a change to a different UDP port number from another device for a predetermined time after receiving the UDP port number change notification frame Then, the UDP port number change process defined in the UDP port number change notification frame is executed. On the other hand, when a UDP port number change notification frame instructing a change to a different UDP port number is received from another device during the predetermined time, the change processing unit 262 again performs a different UDP for a predetermined time. On the condition that the port number change notification frame has not been received, the UDP port number changing process defined in the UDP port number change notification frame instructing the change to the different UDP port number is executed. In the present embodiment, the identity of the UDP port number change notification frame can be confirmed using the value of the processing identification number field of the UDP port number change notification frame.

変更指示送信部２６３は、コマンド処理部２５１からのＵＤＰポート番号変更指示の入力をトリガとして、ＵＤＰポート番号変更通知用のフレームを作成する。変更指示送信部２６３は、トンネル化部（カプセル化部）２６７に対し、作成したＵＤＰポート番号変更通知用のフレームのカプセル化を依頼した上で、他の仮想スイッチ２００すべてに対しマルチキャストする。 The change instruction transmission unit 263 creates a UDP port number change notification frame using the input of the UDP port number change instruction from the command processing unit 251 as a trigger. The change instruction transmission unit 263 requests the tunneling unit (encapsulation unit) 267 to encapsulate the created UDP port number change notification frame, and then multicasts to all the other virtual switches 200.

ＶＮＩ情報記憶部２６４は、トンネル処理部２６０が持つＶＸＬＡＮの仮想ネットワーク識別子（ＶＮＩ）を保持する。この仮想ネットワーク識別子（ＶＮＩ）は、図４のＶＸＬＡＮヘッダに格納される。 The VNI information storage unit 264 holds a virtual network identifier (VNI) of VXLAN that the tunnel processing unit 260 has. This virtual network identifier (VNI) is stored in the VXLAN header of FIG.

トンネル解除部（デカプセル化部）２６５は、ＶＸＬＡＮトンネル４００から入力されたフレームのＶＸＬＡＮフレームから追加ヘッダの除去等を行い、デカプセル化する。 The tunnel release unit (decapsulation unit) 265 performs decapsulation by removing an additional header from the VXLAN frame of the frame input from the VXLAN tunnel 400.

ＵＤＰポート情報記憶部２６６は、トンネル処理部２６０がＶＸＬＡＮトンネル４００を介して送受信を行うためのＵＤＰポート情報を保持する。ＵＤＰポート情報記憶部２６６に保持されるＵＤＰポート番号は、前記変更処理部２６２により変更される。もちろん、コマンド処理部２５１からＵＤＰポート番号変更指示により、ＵＤＰポート情報を変更できるようにしてもよい。なお、ＵＤＰポート情報記憶部２６６は、複数のトンネル処理部２６０で共有することが可能である。すなわち、複数のＶＮＩに対して１個のＵＤＰポート番号を使用することが可能である。 The UDP port information storage unit 266 holds UDP port information for the tunnel processing unit 260 to perform transmission / reception via the VXLAN tunnel 400. The UDP port number held in the UDP port information storage unit 266 is changed by the change processing unit 262. Of course, the UDP port information may be changed according to the UDP port number change instruction from the command processing unit 251. The UDP port information storage unit 266 can be shared by a plurality of tunnel processing units 260. That is, one UDP port number can be used for a plurality of VNIs.

トンネル化部（カプセル化部）２６７はＶＸＬＡＮトンネル４００へ出力する際に、図４に示すようにオリジナルフレームに追加ヘッダを付加してＶＸＬＡＮカプセル化処理を行う。 When outputting to the VXLAN tunnel 400, the tunneling unit (encapsulating unit) 267 performs VXLAN encapsulation processing by adding an additional header to the original frame as shown in FIG.

図６は、仮想スイッチ２００により送信されるＵＤＰポート番号変更通知用のフレームの構成（フォーマット）の一例を示す図である。図６の例では、ＵＤＰポート番号変更通知用のフレームは、図４に示したＶＸＬＡＮカプセル化されたフレームと同様であり、オリジナルフレーム１００２に、ＶＸＬＡＮヘッダ部１００１を付加した構成となっている。 FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a configuration (format) of a UDP port number change notification frame transmitted by the virtual switch 200. In the example of FIG. 6, the UDP port number change notification frame is the same as the VXLAN encapsulated frame shown in FIG. 4, and has a configuration in which the VXLAN header portion 1001 is added to the original frame 1002.

ＶＸＬＡＮヘッダ部１００１のＯｕｔｅｒＩＰには、すべての仮想スイッチ２００に対して、本フレームをマルチキャストするための宛先マルチキャストグループアドレスが設定される。 In the Outer IP of the VXLAN header section 1001, a destination multicast group address for multicasting this frame is set for all virtual switches 200.

オリジナルフレーム１００２は、ＩｎｎｅｒＭＡＣヘッダと、ＵＤＰポート番号変更指示データを含んだボディで構成される。 The original frame 1002 includes a body including an Inner MAC header and UDP port number change instruction data.

ＩｎｎｅｒＭＡＣヘッダの宛先アドレス（ＤｓｔＭＡＣ）と送信元アドレス（ＳｒｃＭＡＣ）には、予め定めたルールに従った識別用のアドレスが設定される。一例として、ＶＸＬＡＮヘッダ内の仮想ネットワーク識別子ＶＮＩと、宛先ＵＤＰポート番号とを用いてこのアドレスを作成することができる。例えば、仮想ネットワーク識別子ＶＮＩが「０ｘ１２３４５６」でＵＤＰポート番号が「０ｘＡ９８０」である場合、両者を組み合わせて「０ｘＦＦ１２３４５６Ａ９８０」というアドレスを作成することができる。また、Ｅｔｈｅｒタイプ（ＥｔｈｅｒＴｙｐｅ）フィールドには、ＵＤＰポート番号変更通知用のフレームのために採番した値を設定するものとする。 For the destination address (Dst MAC) and the transmission source address (Src MAC) of the Inner MAC header, an identification address according to a predetermined rule is set. As an example, this address can be created using the virtual network identifier VNI in the VXLAN header and the destination UDP port number. For example, when the virtual network identifier VNI is “0x123456” and the UDP port number is “0xA980”, the address “0xFF123456A980” can be created by combining both. In the Ether type field, a value assigned for the UDP port number change notification frame is set.

ボディ部のＵＤＰポート番号変更指示データは、ＵＤＰポート番号変更指示などの要求種別を設定するためのオペコード部１７０１、変更する値であるＵＤＰポート番号１７０２、ＵＤＰポート番号変更対象の仮想ネットワーク識別子ＶＮＩ値１７０３、ＶＮＩマスク１７０４、処理識別番号１７０５、同一処理識別番号１７０５に対する送信回数１７０６等が含まれている。ここで、処理識別番号１７０５とは、ＵＤＰポート番号の変更要求毎に、仮想スイッチ２００が、フロー制御装置通信部２０５経由で、フロー制御装置１００に問い合わせて得られた、システム内で一貫性のあるシーケンス番号である。フロー制御装置１００は、一定（例えば６４ビット）の長さを持つ初期値から、問い合わせを受ける毎に、順次インクリメントさせて、一意な処理識別番号１７０５を作成することができる。 The UDP port number change instruction data in the body part includes an operation code part 1701 for setting a request type such as a UDP port number change instruction, a UDP port number 1702 which is a value to be changed, and a virtual network identifier VNI value to be changed. 1703, a VNI mask 1704, a process identification number 1705, the number of transmissions 1706 for the same process identification number 1705, and the like. Here, the process identification number 1705 is a consistency within the system that is obtained by the virtual switch 200 inquiring the flow control device 100 via the flow control device communication unit 205 for each UDP port number change request. It is a certain sequence number. The flow control apparatus 100 can create a unique process identification number 1705 from the initial value having a certain length (for example, 64 bits) by sequentially incrementing each time an inquiry is received.

なお、図３、図５に示した仮想スイッチ２００の各部（処理手段）は、仮想スイッチ２００に搭載されるコンピュータに、そのハードウェアを用いて、上記した各処理を実行させるコンピュータプログラムにより実現することもできる。 3 and 5 is realized by a computer program that causes a computer mounted on the virtual switch 200 to execute the above-described processes using the hardware thereof. You can also.

続いて、本実施形態の動作について図面を参照して詳細に説明する。図７は、本発明の第１の実施形態の動作を表したシーケンス図である。 Next, the operation of this embodiment will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 7 is a sequence diagram showing the operation of the first exemplary embodiment of the present invention.

以下、仮想ネットワーク識別子ＶＮＩ＝１の仮想ネットワークで、ＯｕｔｅｒＵＤＰヘッダに埋め込むＵＤＰポート番号を６００００から６５０００に変更する例を挙げて説明する。図２の仮想スイッチ２００Ａがコマンド処理部２５１にてユーザからＵＤＰポート番号変更指示送信操作を受け付けた場合の動作について説明する。 Hereinafter, an example will be described in which the UDP port number embedded in the Outer UDP header is changed from 60000 to 65000 in the virtual network with the virtual network identifier VNI = 1. The operation when the virtual switch 200A of FIG. 2 receives a UDP port number change instruction transmission operation from the user at the command processing unit 251 will be described.

まず、仮想スイッチ２００Ａは、フロー制御装置１００に対して、システム内で一貫性のあるシーケンス番号として処理識別番号の発行を要求する（ステップＳ００１）。 First, the virtual switch 200A requests the flow control apparatus 100 to issue a process identification number as a sequence number that is consistent within the system (step S001).

フロー制御装置１００から処理識別番号を受け取ると（ステップＳ００２）、仮想スイッチ２００Ａは、仮想ネットワーク識別子ＶＮＩ＝１に対応するトンネル処理部（ここでは、トンネル処理部２６０−１）の変更指示送信部２６３と変更指示受信部２６１に、ＵＤＰポート番号変更指示を通知する。仮想スイッチ２００Ａの変更指示受信部２６１は、変更処理部２６２にてＵＤＰポート番号変更通知を渡してＵＤＰポート番号の変更を準備する（ステップＳ００３）。 When receiving the process identification number from the flow control apparatus 100 (step S002), the virtual switch 200A changes the change instruction transmission unit 263 of the tunnel processing unit (here, the tunnel processing unit 260-1) corresponding to the virtual network identifier VNI = 1. The change instruction receiving unit 261 is notified of the UDP port number change instruction. The change instruction receiving unit 261 of the virtual switch 200A prepares to change the UDP port number by passing the UDP port number change notification in the change processing unit 262 (step S003).

一方、仮想スイッチ２００Ａの変更指示送信部２６３は、図６に示すようなフォーマットのＵＤＰポート番号変更通知用のフレームを作成して、同一仮想ネットワークのすべての仮想スイッチ２００にマルチキャストする（ステップＳ００４）。 On the other hand, the change instruction transmission unit 263 of the virtual switch 200A creates a UDP port number change notification frame in a format as shown in FIG. 6 and multicasts it to all virtual switches 200 in the same virtual network (step S004). .

ここでは、図６のＯｕｔｅｒＩＰヘッダの送信先アドレスには、全仮想スイッチ２００を指定する宛先キャストアドレスが設定され、ＯｕｔｅｒＵＤＰヘッダの宛先ＵＤＰポート番号には、現行のＵＤＰポート番号である「６００００」が設定される。また、ＶＸＬＡＮヘッダにはＶＮＩ＝１が設定される。以上により、ＵＤＰポート番号変更通知用のフレームを受信した装置が自身宛てのＵＤＰポート番号変更通知であるか否かを識別できるようになる。 Here, the destination cast address that specifies all the virtual switches 200 is set in the destination address of the Outer IP header in FIG. 6, and the current UDP port number “60000” is set in the destination UDP port number of the Outer UDP header. Is set. Also, VNI = 1 is set in the VXLAN header. As described above, it is possible to identify whether or not the device that has received the UDP port number change notification frame is a UDP port number change notification addressed to itself.

また、図６のＩｎｎｅｒＭＡＣヘッダには、先述のルールにより、ＶＮＩ＝１とＵＤＰポート番号＝６００００を用いて、宛先アドレスおよび送信元アドレスに０ｘＦＦ０００００１ＥＡ６０が設定され、Ｅｔｈｅｒタイプフィールドには、ＵＤＰポート番号変更通知用のフレームであることを示す「０ｘ０８４２」が設定される。また、ＵＤＰポート番号変更通知用のフレームのボディ内のオペコード部１７０１には、ＵＤＰポート番号変換の処理要求を示す値が設定され、ＵＤＰポート番号１７０２には、変更後のポート番号である６５０００が設定される。また、ＶＮＩ値１７０３には、「１」を設定し、ＶＮＩマスク１７０４には、ＶＮＩ値の全ビットとの一致することを示す値０ｘＦＦＦＦＦＦが設定され、処理識別番号１７０５には、ステップＳ００２でフロー制御装置１００から取得した処理識別番号が設定される。送信回数１７０６は、初期値を「０」として増やして行ってもよいし、初期値を規定送信回数として減算していってもよい。 Further, in the Inner MAC header of FIG. 6, 0xFF000001EA60 is set to the destination address and the source address using VNI = 1 and UDP port number = 60000 according to the above-mentioned rules, and the UDP port number is set in the Ether type field. “0x0842” indicating that the frame is a change notification frame is set. In addition, a value indicating a UDP port number conversion processing request is set in the operation code portion 1701 in the body of the UDP port number change notification frame, and the port number after change 65000 is set in the UDP port number 1702. Is set. Also, “1” is set in the VNI value 1703, the value 0xFFFFFF indicating that all the bits of the VNI value match is set in the VNI mask 1704, and the process identification number 1705 is flowed in step S002. The process identification number acquired from the control device 100 is set. The number of transmissions 1706 may be increased by setting the initial value to “0”, or the initial value may be subtracted as the specified number of transmissions.

なお、本実施形態においては、ＵＤＰポート番号変更通知用のフレームがＵＤＰのコネクションレス通信で送信されるため、ロスする可能性を考慮し、送信回数をインクリメントしながら所定回数（例えば、１０回）繰り返してＵＤＰポート番号変更通知用のフレームを送信するものとする。 In this embodiment, since the UDP port number change notification frame is transmitted by UDP connectionless communication, considering the possibility of loss, a predetermined number (for example, 10 times) while incrementing the number of transmissions. It is assumed that the UDP port number change notification frame is repeatedly transmitted.

ＵＤＰポート番号変更通知を受け取り、ＵＤＰポート番号の変更を準備状態にある仮想スイッチ２００Ａの変更処理部２６２は、所定期間、他の仮想スイッチ２００から、処理識別番号が大きい値、即ち、より新しく発行されたＵＤＰポート番号変更通知用のフレームを受信しなかった場合、ＵＤＰポート情報記憶部２６６の番号を６００００から６５０００に変更する（ステップＳ００５ａ）。 The change processing unit 262 of the virtual switch 200A that has received the UDP port number change notification and is ready to change the UDP port number has issued a value with a larger processing identification number from another virtual switch 200 for a predetermined period, that is, a newer issue. If the received UDP port number change notification frame is not received, the number of the UDP port information storage unit 266 is changed from 60000 to 65000 (step S005a).

一方、マルチキャストされたＵＤＰポート番号変更通知用のフレームは、仮想スイッチ２００Ｂ、２００Ｃの変更指示受信部２６１で受信され、各仮想スイッチ２００Ｂ、２００Ｃの変更処理部２６２に渡される。仮想スイッチ２００Ｂ、２００Ｃの変更処理部２６２は、所定期間、他の仮想スイッチ２００から、処理識別番号が大きい値、即ち、より新しく発行されたＵＤＰポート番号変更通知用のフレームを受信しなかった場合、ＵＤＰポート情報記憶部２６６の番号を６００００から変更６５０００に変更する（ステップＳ００５ｂ、Ｓ００５ｃ）。 On the other hand, the multicast UDP port number change notification frame is received by the change instruction receiving unit 261 of the virtual switches 200B and 200C and transferred to the change processing unit 262 of each virtual switch 200B and 200C. When the change processing unit 262 of the virtual switches 200B and 200C does not receive a value with a large processing identification number, that is, a newly issued UDP port number change notification frame from another virtual switch 200 for a predetermined period. The number of the UDP port information storage unit 266 is changed from 60000 to change 65000 (steps S005b and S005c).

以上、説明した通りに、ＵＤＰポート番号の変更を要求するＵＤＰポート番号変更通知用のフレームをマルチキャスト送信することにより一括でシステム内のすべての仮想スイッチ２００のＵＤＰポート番号変更が可能となる。また、前記ＵＤＰポート番号変更通知用のフレームは、全仮想スイッチ２００に対して、マルチキャストされ、所定時間経過後に一斉にＵＤＰポート番号の変更処理が行われる。これらにより、運用コスト削減が達成されるほか、通信断となる時間が短縮される。 As described above, it is possible to change the UDP port numbers of all the virtual switches 200 in the system at once by multicast transmission of a UDP port number change notification frame requesting the change of the UDP port number. The UDP port number change notification frame is multicast to all the virtual switches 200, and the UDP port number change process is performed all at once after a predetermined time. As a result, operational costs can be reduced, and the time for communication interruption can be shortened.

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く、本発明の基本的技術的思想を逸脱しない範囲で、更なる変形・置換・調整を加えることができる。例えば、各図面に示したネットワーク構成、各要素の構成、メッセージの表現形態は、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。以下、本発明の変形例を例示する。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and further modifications, substitutions, and adjustments are possible without departing from the basic technical idea of the present invention. Can be added. For example, the network configuration, the configuration of each element, and the expression form of a message shown in each drawing are examples for helping understanding of the present invention, and are not limited to the configuration shown in these drawings. Hereinafter, the modification of this invention is illustrated.

例えば、上記した第１の実施形態における基盤ネットワーク５００としては、ＶＸＬＡＮヘッダに宛先にマルチキャストアドレスを設定することによりマルチキャストが可能なレイヤ３ネットワークを用いるものとして説明したが、ホップバイホップで転送を行うオープンフローネットワークでも使用可能である。 For example, as the infrastructure network 500 in the first embodiment described above, a layer 3 network capable of multicasting is set by setting a multicast address as a destination in the VXLAN header, but forwarding is performed hop-by-hop. It can also be used in an open flow network.

仮想スイッチ２００に代えて、ＶＸＬＡＮトンネルエンドポイント機能を持つ物理スイッチを用いることもできる。 Instead of the virtual switch 200, a physical switch having a VXLAN tunnel endpoint function can be used.

前記ＵＤＰポート番号変更通知用のフレームの送信は、仮想スイッチ２００が実施するのではなく、オーバーレイトンネルを介して外部の仮想ネットワーク内のノードに配信するためのマルチキャストサーバに委託する形でもよい。 The transmission of the UDP port number change notification frame may not be performed by the virtual switch 200 but may be entrusted to a multicast server for distribution to an external virtual network node via an overlay tunnel.

ＵＤＰポート番号変更指示は、コマンド処理部２５１を介したユーザの指示だけでなく、フロー制御装置１００からのＵＤＰポート番号変更指示を受け付けるようにしてもよい。フロー制御装置１００が、ＵＤＰポート番号変更通知用のフレームの出力要求を送信するようにしてもよい。 The UDP port number change instruction may be not only a user instruction via the command processing unit 251 but also a UDP port number change instruction from the flow control apparatus 100. The flow control apparatus 100 may transmit an output request for a UDP port number change notification frame.

フロー制御装置１００が、処理識別番号を採番する際に、仮想ネットワーク識別子ＶＮＩとＵＤＰポート番号の対応付けを記憶することも好ましい。このようにすることで、仮想スイッチ２００の増設が行われた際に、増設した仮想スイッチ２００に対しても、整合性のある設定をすることが可能となる。 It is also preferable that the flow control apparatus 100 stores the association between the virtual network identifier VNI and the UDP port number when assigning the process identification number. In this way, when the virtual switch 200 is added, it is possible to perform consistent settings for the added virtual switch 200 as well.

ＵＤＰポート番号変更通知用のフレームを受信するＵＤＰポート番号は固定値としてもよい。また、ＵＤＰポート番号変更通知用のフレームの配信はマルチキャストでなくブロードキャストとしてもよい。 The UDP port number for receiving the UDP port number change notification frame may be a fixed value. In addition, the UDP port number change notification frame distribution may be broadcast instead of multicast.

また、第１の実施形態では、仮想スイッチがオープンフロースイッチとしての機能を備えるものとして説明したが、オープンフロー以外の手段でオーバーレイネットワークを実現した場合でも、本発明は実現可能である。 In the first embodiment, the virtual switch has been described as having an open flow switch function. However, the present invention can be realized even when an overlay network is realized by means other than the open flow.

処理識別番号は、フロー制御装置１００以外の装置が作成してもよい。また、処理識別番号として、ＵＤＰポート番号変更通知用のフレームの優先順位を表す値を設定してもよい。この場合、最新のＵＤＰポート番号変更通知用のフレームではなく、より優先度の高いＵＤＰポート番号変更通知用のフレームが優先されることになる。 The process identification number may be created by an apparatus other than the flow control apparatus 100. Further, a value representing the priority order of the UDP port number change notification frame may be set as the process identification number. In this case, a higher priority UDP frame number change notification frame is given priority rather than the latest UDP port number change notification frame.

最後に、本発明の好ましい形態を要約する。
［第１の形態］
（上記第１の視点によるスイッチ参照）
［第２の形態］
第１の形態のスイッチにおいて、
前記変更処理部は、前記フロー識別情報の変更指示に含まれる時間情報を用いて、前記所定期間を決定するスイッチ。
［第３の形態］
第１又は第２の形態のスイッチにおいて、
前記変更処理部は、前記所定期間の経過前に、異なる内容のフロー識別情報の変更指示を受信した場合、所定のルールに基づいて、前記フロー識別情報の変更指示同士の調停処理を実施するスイッチ。
［第４の形態］
第１から第３いずれか一の形態のスイッチにおいて、
前記所定期間の経過に代えて、前記フロー識別情報の変更指示を所定回数受信したことを条件に、前記変更処理部が、前記トンネル処理部が用いるフロー識別情報を変更するスイッチ。
［第５の形態］
第１から第４いずれか一の形態のスイッチにおいて、
さらに、他のスイッチに対し、マルチキャストで、前記フロー識別情報の変更指示を送信する変更指示送信部を備えるスイッチ。
［第６の形態］
第５の形態のスイッチにおいて、
前記変更指示送信部は、所定の制御装置から、前記フロー識別情報の変更指示を一意に特定するための識別情報を取得して、前記フロー識別情報の変更指示に埋め込み、
前記変更処理部は、前記識別情報に基づいて、フロー識別情報の変更指示の識別と、調停処理を実施するスイッチ。
［第７の形態］
第１から第６いずれか一の形態のスイッチにおいて、
前記フロー識別情報の変更指示は、前記トンネル処理部によってカプセル化された所定フォーマットのフレームにより授受されるスイッチ。
［第８の形態］
第１から第７いずれか一の形態のスイッチにおいて、
前記フロー識別情報は、ＵＤＰ（ＵｓｅｒＤａｔａｇｒａｍＰｒｏｔｏｃｏｌ）ポート番号であるスイッチ。
［第９の形態］
（上記第２の視点によるオーバーレイネットワークシステム参照）
［第１０の形態］
（上記第３の視点によるトンネル設定の変更方法参照）
［第１１の形態］
（上記第４の視点によるプログラム参照）
なお、上記第９〜第１１の形態は、第１の形態と同様に、第２〜第８の形態に展開することが可能である。Finally, a preferred form of the invention is summarized.
[First embodiment]
(Refer to the switch from the first viewpoint above.)
[Second form]
In the switch of the first form,
The change processing unit is a switch that determines the predetermined period using time information included in an instruction to change the flow identification information.
[Third embodiment]
In the switch of the first or second form,
When the change processing unit receives an instruction to change the flow identification information having different contents before the predetermined period has elapsed, the switch executes an arbitration process between the change instructions for the flow identification information based on a predetermined rule. .
[Fourth form]
In the switch of any one of the first to third forms,
A switch that changes the flow identification information used by the tunnel processing unit on the condition that the instruction for changing the flow identification information has been received a predetermined number of times instead of passing the predetermined period.
[Fifth embodiment]
In the switch according to any one of the first to fourth aspects,
Furthermore, a switch provided with a change instruction transmission unit that transmits the change instruction of the flow identification information to other switches by multicast.
[Sixth embodiment]
In the switch of the fifth form,
The change instruction transmission unit acquires identification information for uniquely specifying the change instruction of the flow identification information from a predetermined control device, and embeds it in the change instruction of the flow identification information,
The change processing unit is a switch that performs identification of a change instruction of flow identification information and arbitration processing based on the identification information.
[Seventh form]
In the switch according to any one of the first to sixth aspects,
The switch for changing the flow identification information is exchanged by a frame of a predetermined format encapsulated by the tunnel processing unit.
[Eighth form]
In the switch according to any one of the first to seventh aspects,
The flow identification information is a switch that is a UDP (User Datagram Protocol) port number.
[Ninth Embodiment]
(Refer to the overlay network system from the second viewpoint)
[Tenth embodiment]
(Refer to the tunnel setting change method from the third viewpoint above)
[Eleventh form]
(Refer to the program from the fourth viewpoint above.)
Note that the ninth to eleventh forms can be expanded to the second to eighth forms as in the first form.

なお、上記の特許文献およ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、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の開示の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、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。 Each disclosure of the above-mentioned patent document and non-patent document is incorporated herein by reference. Within the scope of the entire disclosure (including claims) of the present invention, the embodiments and examples can be changed and adjusted based on the basic technical concept. Various combinations or selections of various disclosed elements (including each element of each claim, each element of each embodiment or example, each element of each drawing, etc.) are possible within the scope of the disclosure of the present invention. It is. That is, the present invention of course includes various variations and modifications that could be made by those skilled in the art according to the entire disclosure including the claims and the technical idea. In particular, with respect to the numerical ranges described in this document, any numerical value or small range included in the range should be construed as being specifically described even if there is no specific description.

１００フロー制御装置
２００ａスイッチ
２００、２００Ａ〜２００Ｃ仮想スイッチ
２０１フローエントリ検索部
２０２フローエントリ記憶部
２０３フローエントリ処理部
２０４フロー処理部
２０５フロー制御装置通信部
２５０ＶＸＬＡＮ処理部
２５１、２５１ａコマンド処理部
２６０、２６０ａ、２６０−１、２６０−２トンネル処理部
２６１、２６１ａ変更指示受信部
２６２、２６２ａ変更処理部
２６３変更指示送信部
２６４ＶＮＩ情報記憶部
２６５トンネル解除部（デカプセル化部）
２６６、２６６ａＵＤＰポート情報記憶部
２６７トンネル化部（カプセル化部）
３００、３００Ａ〜３００Ｅ仮想マシン
４００、４００ＡＢ−１〜４００ＢＣ−２ＶＸＬＡＮトンネル
５００基盤ネットワーク
６０１送信元ＵＤＰポート番号情報
６０２宛先ＵＤＰポート番号情報
１００１ＶＸＬＡＮヘッダ部
１００２オリジナルフレーム
１７０１オペコード部
１７０２ＵＤＰポート番号
１７０３ＶＮＩ値
１７０４ＶＮＩマスク
１７０５処理識別番号
１７０６送信回数DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Flow control apparatus 200a Switch 200, 200A-200C Virtual switch 201 Flow entry search part 202 Flow entry memory | storage part 203 Flow entry process part 204 Flow process part 205 Flow control apparatus communication part 250 VXLAN process part 251,251a Command process part 260, 260a, 260-1, 260-2 Tunnel processing unit 261, 261a Change instruction receiving unit 262, 262a Change processing unit 263 Change instruction transmitting unit 264 VNI information storage unit 265 Tunnel release unit (decapsulation unit)
266, 266a UDP port information storage unit 267 Tunneling unit (encapsulation unit)
300, 300A to 300E Virtual machine 400, 400AB-1 to 400BC-2 VXLAN tunnel 500 Base network 601 Source UDP port number information 602 Destination UDP port number information 1001 VXLAN header part 1002 Original frame 1701 Opcode part 1702 UDP port number 1703 VNI Value 1704 VNI mask 1705 Processing identification number 1706 Number of transmissions

Claims

As a tunnel endpoint of the overlay network, a tunnel processing unit that performs encapsulation and decapsulation of a frame to be transmitted / received to / from an opposite tunnel endpoint,
A change instruction receiving unit for receiving a flow identification information change instruction for identifying the encapsulated frame;
A change processing unit that changes the flow identification information used by the tunnel processing unit on the condition that a predetermined period has elapsed after receiving the flow identification information change instruction;
A switch characterized by comprising.

The switch according to claim 1, wherein the change processing unit determines the predetermined period using time information included in an instruction to change the flow identification information.

When the change processing unit receives an instruction to change flow identification information having different contents before the predetermined period has elapsed, the change processing unit performs an arbitration process between the change instructions for the flow identification information based on a predetermined rule. Item 1 or 2 switch.

4. Any one of claims 1 to 3, wherein the change processing unit changes the flow identification information used by the tunnel processing unit on condition that the flow identification information change instruction has been received a predetermined number of times instead of the elapse of the predetermined period. Or one switch.

The switch according to any one of claims 1 to 4, further comprising a change instruction transmission unit that transmits the instruction for changing the flow identification information to another switch by multicast.

The change instruction transmission unit acquires identification information for uniquely specifying the change instruction of the flow identification information from a predetermined control device, and embeds it in the change instruction of the flow identification information,
The switch according to claim 5, wherein the change processing unit performs identification of a flow identification information change instruction and arbitration processing based on the identification information.

The switch according to any one of claims 1 to 6, wherein the instruction to change the flow identification information is exchanged by a frame of a predetermined format encapsulated by the tunnel processing unit.

The switch according to claim 1, wherein the flow identification information is a UDP (User Datagram Protocol) port number.

As a tunnel endpoint of the overlay network, a tunnel processing unit that performs encapsulation and decapsulation of a frame to be transmitted / received to / from an opposite tunnel endpoint,
A change instruction receiving unit for receiving a flow identification information change instruction for identifying the encapsulated frame;
A change processing unit that changes the flow identification information used by the tunnel processing unit on the condition that a predetermined period has elapsed after receiving the flow identification information change instruction;
An overlay network system configured using a switch characterized by comprising:

As a tunnel endpoint of the overlay network, in a switch with a tunnel processing unit that performs encapsulation and decapsulation of frames sent and received with the opposite tunnel endpoint,
Receiving a flow identification information change instruction for identifying the encapsulated frame;
Changing the flow identification information used by the tunnel processing unit on the condition that a predetermined period has elapsed after receiving the flow identification information change instruction;
To change tunnel settings including