KR101641813B1 - 통신 장치, 제어 장치, 통신 시스템, 통신 방법, 통신 장치의 제어 방법 및 프로그램 - Google Patents

Abstract

집중 제어형의 네트워크에 있어서, 대량의 데이터가 유입되어 왔을 때의 각 기기의 부하를 저감하고, 또한, 패킷의 송신 순서의 역전을 억제한다. 통신 장치는, 사전에 설정된 미지 패킷용의 제1 처리 규칙과, 제어 장치로부터 설정된 제2 처리 규칙을 저장 가능한 처리 규칙 기억부와, 상기 처리 규칙 기억부에 저장된 처리 규칙에 기초하여 수신 패킷을 처리하는 패킷 처리부와, 상기 제1 처리 규칙을 사용하여 패킷을 처리했을 때에, 상기 제어 장치에 대해, 소정의 제어 메시지를 송신하는 상태 통지부를 구비한다. 상기 제어 장치는, 상기 소정의 제어 메시지를 수신하면, 상기 통신 장치에 설정하는 제2 처리 규칙을 작성하고, 상기 통신 장치에 설정함과 함께, 상기 제어 메시지에 포함되는 패킷을 폐기한다. 통신 장치는, 상기 제어 장치로부터 상기 제2 처리 규칙이 설정될 때까지, 상기 제1 처리 규칙을 사용하여 패킷 처리를 계속한다.

Description

통신 장치, 제어 장치, 통신 시스템, 통신 방법, 통신 장치의 제어 방법 및 프로그램{COMMUNICATION DEVICE, CONTROL DEVICE, COMMUNICATION SYSTEM, COMMUNICATION METHOD, METHOD FOR CONTROLLING COMMUNICATION DEVICE, AND PROGRAM}

본 발명은, 일본 특허 출원 제2012-074655호(2012년 3월 28일 출원)의 우선권 주장에 기초하는 것이며, 동 출원의 전체 기재 내용은 인용으로서 본서에 포함하여 기재되어 있는 것으로 한다.

본 발명은, 통신 장치, 제어 장치, 통신 시스템, 통신 방법, 통신 장치의 제어 방법 및 프로그램에 관한 것이며, 특히 제어 장치로부터 설정된 제어 정보에 따라 패킷 처리를 행하는 통신 장치, 제어 장치, 통신 시스템, 통신 장치의 제어 방법 및 프로그램에 관한 것이다.

네트워크의 광대역화에 수반하여, 화상 배신 등, 대량의 데이터가 취급되는 서비스가 요구되어지도록 되어 오고 있다. 그 요소 기술의 하나로서, 비특허문헌 1, 2의 오픈 플로우를 들 수 있다. 오픈 플로우에서는, 고속 전송 가능한 스위치를 유저 플레인에 배치하고, 경로 정보를 오픈 플로우 콘트롤러로부터 최적으로 설정함으로써 리즈너블(reasonable)하게 고속 전송의 니즈에 부응하는 것을 가능하게 하고 있다.

Nick McKeown외 7명, "OpenFlow: Enabling Innovation in Campus Networks", [online], [헤이세이 24(2012)년 2월 14일 검색], 인터넷 <URL: http://www.openflow.org/documents/openflow-wp-latest.pdf> "OpenFlow 1.2", [online], [헤이세이 24(2012)년 3월 27일 검색], 인터넷 <URL: https://www.opennetworking.org/images/stories/downloads/openflow/openflow-spec-v1.2.pdf>

이하의 분석은, 본 발명에 의해 주어진 것이다. 비특허문헌 1, 2의 오픈 플로우로 대표되는 집중 제어형의 네트워크에서는, 제어 장치로부터의 처리 규칙(오픈 플로우의 플로우 엔트리가 이것에 상당.)의 설정이 완료될 때까지의 동안에는, 컨트롤 플레인을 경유한 전송(오픈 플로우 프로토콜의 Packet-in, Packet-out 메시지)을 행할 필요가 있다는 문제점이 있다. 이에 의해, 방대한 내지 대량의 데이터가 유입되어 왔을 경우, 입구측의 통신 장치나 제어 장치를 포함하는 시스템 전체의 부하가 높아지고, 패킷 로스 등이 발생하는 문제도 있다.

또한, 컨트롤 플레인을 경유한 전송이 행해지는 결과, 제어 장치로부터의 제어 정보의 설정 전후에 있어서, 제어 장치가 컨트롤 플레인을 경유하여 전송을 지시한 패킷과, 신규로 설정된 처리 규칙에 의해 순차적으로 전송 개시되는 패킷과의 순서가 역전되어 버린다는 문제점도 있다. 예를 들어, 도 9의 예에서는, 컨트롤러로부터의 컨트롤 플레인을 경유하여 전송 지시(Packet-out;S207)를 수신하였으나, 그보다도 먼저, 스텝 S204, S205(Flow-mod)에서 설정된 유니 캐스트용 플로우 엔트리에 의한 후속 패킷의 유니 캐스트(S206)가 먼저 행해지고 있다.

본 발명은, 상기한 집중 제어형의 네트워크에 있어서, 비교적 많은 데이터가 유입되어 왔을 때의 부하의 저감, 또한, 상기한 패킷의 도착 순서의 역전의 억제에 공헌할 수 있는 통신 장치, 제어 장치, 통신 시스템, 통신 방법, 통신 장치의 제어 방법 및 프로그램을 제공하는 것을 목적으로 한다.

제1 시점에 의하면, 사전에 설정된 미지 패킷용의 제1 처리 규칙과, 제어 장치로부터 설정된 제2 처리 규칙을 저장 가능한 처리 규칙 기억부와, 상기 처리 규칙 기억부에 저장된 처리 규칙에 기초하여 수신 패킷을 처리하는 패킷 처리부와, 상기 제1 처리 규칙을 사용하여 패킷을 처리했을 때에, 상기 제어 장치에 대해, 소정의 메시지를 송신하는 상태 통지부를 구비하고, 상기 제어 장치로부터 상기 제2 처리 규칙이 설정될 때까지, 상기 제1 처리 규칙을 사용하여 패킷 처리를 계속하는 통신 장치가 제공된다.

제2 시점에 의하면, 상기한 통신 장치와 접속되고, 상기 소정의 제어 메시지를 수신하면, 상기 통신 장치에 설정하는 제2 처리 규칙을 작성하고, 상기 통신 장치에 설정함과 함께, 상기 제어 메시지에 포함되는 패킷을 폐기하는 제어 장치가 제공된다.

제3 시점에 의하면, 상기한 통신 장치와 제어 장치를 포함하는 통신 시스템이 제공된다.

제4 시점에 의하면, 사전에 설정된 미지 패킷용의 제1 처리 규칙과, 제어 장치로부터 설정된 제2 처리 규칙을 저장 가능한 처리 규칙 기억부와, 상기 처리 규칙 기억부에 저장된 처리 규칙에 기초하여 수신 패킷을 처리하는 패킷 처리부를 구비한 통신 장치가, 상기 제1 처리 규칙을 사용하여 패킷을 처리했을 때에, 상기 제어 장치에 대해 소정의 제어 메시지를 송신하는 스텝과, 상기 제어 장치로부터 상기 제2 처리 규칙이 설정될 때까지, 상기 제1 처리 규칙을 사용하여 패킷 처리를 계속하는 스텝을 포함하는 통신 방법이 제공된다. 본 방법은, 제어 장치로부터 처리 규칙을 사용하여 패킷을 처리하는 통신 장치라고 하는, 특정한 기계에 결부되어 있다.

제5 시점에 의하면, 사전에 설정된 미지 패킷용의 제1 처리 규칙과, 제어 장치로부터 설정된 제2 처리 규칙을 저장 가능한 처리 규칙 기억부와, 상기 처리 규칙 기억부에 저장된 처리 규칙에 기초하여 수신 패킷을 처리하는 패킷 처리부와, 상기 제1 처리 규칙을 사용하여 패킷을 처리했을 때에, 상기 제어 장치에 대해 소정의 제어 메시지를 송신하는 상태 통지부를 구비한 통신 장치와 접속된 제어 장치가, 상기 통신 장치로부터 상기 소정의 제어 메시지를 수신하면, 상기 통신 장치에 설정하는 제2 처리 규칙을 작성하고, 상기 통신 장치에 설정하는 스텝과, 상기 제어 메시지에 포함되는 패킷을 폐기하는 스텝을 포함하는 통신 장치의 제어 방법이 제공된다. 본 방법은, 통신 장치로부터의 요구에 따라 처리 규칙을 설정하는 제어 장치라고 하는, 특정한 기계에 결부되어 있다.

제6 시점에 의하면, 상기한 통신 장치 및 제어 장치에 있어서, 각각 실행시키는 컴퓨터 프로그램이 제공된다. 또한, 이 프로그램은, 컴퓨터가 판독 가능한(비트랜션트(non-transient)한) 기억 매체에 기록할 수 있다. 즉, 본 발명은, 컴퓨터 프로그램 제품으로서 구현하는 것도 가능하다.

본 발명에 따르면, 집중 제어형의 네트워크에 있어서, 대량의 데이터가 유입되어 왔을 때의 각 기기의 부하의 저감, 또한, 패킷의 송신 순서의 역전의 억제에 공헌하는 것이 가능해 진다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태의 통신 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태의 스위치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 형태의 통신 장치에 유지되는 플로우 테이블의 일례이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시 형태의 동작을 나타낸 시퀀스도이다.
도 7은 도 6의 연속도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시 형태의 동작을 나타낸 시퀀스도이다.
도 9는 비교예로서 나타내는 비특허문헌 1, 2의 스위치-컨트롤러 간의 동작을 나타낸 시퀀스도이다.

우선, 본 발명의 일 실시 형태의 개요에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 이 개요에 부기한 도면 참조 부호는, 이해를 돕기 위한 일례로서 각 요소에 편의상 부기한 것이며, 본 발명을 도시한 형태로 한정하는 것을 의도하는 것은 아니다.

본 발명은, 그 일 실시 형태에 있어서, 도 1에 나타내는 바와 같이, 1대 이상의 통신 장치(10A)와, 이 통신 장치(10A)를 제어하는 제어 장치(20A)를 포함하는 구성에 의해 실현할 수 있다. 보다 구체적으로는, 이 통신 장치(10A)는, 사전에 설정된 미지 패킷용의 제1 처리 규칙과, 제어 장치로부터 설정된 제2 처리 규칙을 저장 가능한 처리 규칙 기억부(11A)와, 상기 처리 규칙 기억부에 저장된 처리 규칙에 기초하여 수신 패킷을 처리하는 패킷 처리부(12A)와, 상기 제1 처리 규칙을 사용하여 패킷을 처리했을 때에, 상기 제어 장치(20A)에 대해, 소정의 메시지를 송신하는 상태 통지부(13A)를 구비한다. 그리고, 이 통신 장치(10A)는, 제어 장치(20A)로부터 제2 처리 규칙이 설정될 때까지, 제1 처리 규칙을 사용하여 패킷 처리를 계속한다.

한편, 상기 제어 장치(20A)는, 통신 장치(10A)로부터, 상기 소정의 제어 메시지를 수신하면, 이 통신 장치(10A)에 설정하는 제2 처리 규칙을 작성하고, 통신 장치(10A)에 설정한다. 또한, 상기 제어 장치(20A)는, 비특허문헌 1, 2에서 행해지고 있던 통신 장치(10A)에 대한 패킷 송신 지시는 행하지 않고, 상기 제어 메시지에 포함되는 패킷을 폐기한다(즉, 컨트롤 플레인을 경유하는 패킷 전송 동작을 행하지 않는다.) .

이상과 같이 구성함으로써, 대량의 데이터가 유입되어 와도, 제1 처리 규칙에 의해 처리가 행해지기 때문에, 제어 장치(20A)가 과부하로 되지 않는다. 또한, 제어 장치(20A)에 의한 제2 처리 규칙의 설정 후에는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 기지(旣知) 패킷으로서 제2 처리 규칙에 의한 처리로 전환되기 때문에, 패킷의 송신 순서가 역전되지도 않는다.

[제1 실시 형태]

계속해서, 본 발명의 제1 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 3은, 본 발명의 제1 실시 형태의 통신 시스템의 구성을 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면, 서로 접속된 스위치(10-1∼10-3)와, 이들 스위치(10-1∼10-3)를 제어하는 컨트롤러(20)를 포함하는 통신 시스템이 나타내어져 있다. 또한, 도 3의 서버(30), 클라이언트(40)는, 각각 스위치(10-1, 10-3)를 통해 통신하는 것이 가능하게 되어 있다. 또한, 도 3의 실선은, 네트워크 접속 관계를 나타내고, 파선은, 컨트롤러(20)와 스위치 간의 제어용 채널을 나타내고 있다.

도 4는, 본 발명의 제1 실시 형태의 스위치(10-1)의 구성을 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하면, 스위치(10-1)에 플로우 엔트리를 설정함으로써 스위치(10-1)를 제어하는 컨트롤러(20)와, 컨트롤러(20)로부터 설정된 플로우 엔트리 중에서, 수신 패킷에 적합한 매치 필드를 갖는 플로우 엔트리를 검색하여 패킷 처리를 행하는 스위치(10-1)가 나타내어져 있다.

스위치(10-1)는, 플로우 엔트리를 기억하는 플로우 엔트리 기억부(11)(상기 처리 규칙 기억부(11A)에 상당)와, 플로우 엔트리 기억부(11)에 저장된 플로우 엔트리에 따라 수신 패킷을 처리하는 패킷 처리부(12)(상기 패킷 처리부(12A)에 상당)와, 상기 패킷 처리부(12)에 있어서, 수신 패킷이 Unknown Unicast용 플로우 엔트리에 히트하여, 전송이 행해진 경우에, 컨트롤러(20)에 그 취지의 제어 메시지를 송신하는 컨트롤러 통신부(13)(상기 상태 통지부(13A)에 상당)를 구비하고 있다.

도 5는, 플로우 엔트리 기억부(11)에 기억되는 플로우 엔트리 저장 테이블(플로우 테이블)의 일례를 나타내는 도면이다. 도면 중의 Priority 필드는, 각 플로우 엔트리의 우선도를 나타낸다. 도 5의 예에서는, Priority=65535, Priority=60000, Priority=a(단, a＜60000)의 3개의 플로우 엔트리가 등록되어 있는 예를 나타내고 있다. 이 중에서는, Priority=65535의 플로우 엔트리가 최우선의 플로우 엔트리로 된다.

또한, 도 5의 검색 조건 필드는, 수신 패킷과 대조되는 매치 필드의 정보가 저장된다. 도면 중 「Exact」가 지정되어 있는 플로우 엔트리는, 수신 패킷의 헤더 등과 Exact Matching에 의한 대조가 행하여진다. 또한, dl＿dest＝X.X.X.X가 지정되어 있는 플로우 엔트리의 경우, 수신 패킷의 데이터 링크층 어드레스, 즉, 수신처 MAC 맥 어드레스가 X.X.X.X인 경우, 히트로 된다. 또한, In＿port＝0/bb가 지정되어 있는 플로우 엔트리의 경우, 포트 0/bb로부터 입력된 패킷인 경우, 히트로 된다.

또한, 도 5의 액션 필드는, 검색 조건 필드에 나타내는 조건에 매치된 경우에 수신 패킷에 적용되는 처리 내용을 나타내고 있다. 예를 들어, Priority=65535의 플로우 엔트리에 히트한 패킷의 경우, 포트 0/cc로부터 전송하는 처리가 행하여진다(즉, 스위치(10-2)로 전송된다). 또한, 예를 들어, Priority=60000의 플로우 엔트리에 히트한 패킷의 경우, 포트 0/dd로부터 전송하는 처리가 행하여진다(즉, 스위치(10-3)로 전송된다). 또한, 예를 들어, Priority=a의 플로우 엔트리에 히트한 패킷의 경우, 포트 0/cc 및 포트 0/dd로부터 전송하는 플러딩 처리(비특허문헌 2의 「4.5 Reserved ports」의 FLOOD 참조)와 컨트롤러(20)에 신규 패킷 수신을 통지하는 Packet-in 메시지(전송 완료)의 송신이 행하여진다(즉, 스위치(10-2, 10-3)로 전송된다). Packet-in 메시지(전송 완료)란, 비특허문헌 1, 2에 기재된 Packet-in 메시지와 달리, 적어도 컨트롤러(20)가, 당해 수신 패킷의 전송이 완료되어 있는 것, 즉, 컨트롤 플레인에서의 수신 패킷의 출력 지시가 불필요한 것을 통지하는 식별자 등이 부여된 제어 메시지이다.

이하의 설명에서는, Priority=65535의 플로우 엔트리와, Priority=60000의 플로우 엔트리가 컨트롤러(20)에 의해 설정된 플로우 엔트리(제2 처리 규칙)인 것으로 한다. 또한, Priority=a의 플로우 엔트리가, 사전에 설정된 Unknown Unicast용 플로우 엔트리(미지 패킷용의 플로우 엔트리)인 것으로 한다. 따라서, 스위치(10-1)는, 패킷을 수신하면, 도 5의 플로우 테이블의 우선도순으로, 플로우 엔트리와 수신 패킷과의 대조를 실시해 가고, Priority=65535의 플로우 엔트리 또는 Priority=60000의 플로우 엔트리에 히트한 경우, 각 플로우 엔트리의 액션 필드에 정해진 처리를 행한다. 한편, Priority=65535의 플로우 엔트리 및 Priority=60000의 플로우 엔트리의 어느 쪽에도 히트하지 않은 패킷에 대해서는, Unknown Unicast용 플로우 엔트리(미지 패킷용의 플로우 엔트리)에 따라 플러딩 처리와 컨트롤러(20)로의 Packet-in 메시지(전송 완료)의 송신을 행하게 된다.

이러한 스위치(10-1)는, 비특허문헌 1, 2의 오픈 플로우 스위치에, 상기 저우선으로, 히트시에 플러딩 처리와 컨트롤러(20)로의 Packet-in 메시지(전송 완료)의 송신을 행하는 Unknown Unicast용 플로우 엔트리(미지 패킷용의 플로우 엔트리)를 설정함으로써 실현할 수 있다. 또한, 스위치(10-2, 10-3)는, 상기 스위치(10-1)와 마찬가지의 구성(플로우 엔트리 기억부의 내용(대상 플로우, 실행 액션 등)은, 상이함.)이기 때문에, 설명을 생략한다.

도 3, 도 4의 컨트롤러(20)는, 비특허문헌 1, 2의 오픈 플로우 콘트롤러에, Packet-in 메시지(전송 완료)를 수신한 경우에, 경로 계산이나 플로우 엔트리의 설정 동작을 행하지만, 스위치(이하, 스위치를 특별히 구별하지 않는 경우, 「스위치(10)」라고 기재함)에 대한 패킷 출력 지시를 행하지 않고, Packet-in 메시지(전송 완료)에 포함되는 패킷을 폐기하는 기능을 추가함으로써 실현 가능하다.

또한, 도 3, 도 4에 나타낸 스위치(10) 및 컨트롤러(20)의 기능은, 이들 장치에 탑재된 컴퓨터에, 그 하드웨어를 사용하여, 상기한 각 처리를 실행시키는 컴퓨터 프로그램에 의해 실현할 수도 있다.

계속해서, 본 실시 형태의 동작에 대해, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서는, 도 3의 서버(30)로부터 클라이언트(40)에 데이터가 송신되는 예를 들어 설명한다. 또한, 초기 상태에서는, 도 5의 플로우 테이블에는, Priority=a(단, a는 컨트롤러(20)로부터 설정되는 플로우 엔트리의 Priority보다도 작은 값이 설정된다)의 Unknown Unicast용 플로우 엔트리만이 설정되어 있는 것으로 한다.

도 6은, 본 발명의 제1 실시 형태의 동작을 나타낸 시퀀스도이다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 우선, 서버(30)로부터 클라이언트(40)에 대해 최초의 패킷이 송신되면(도 6의 S001), 스위치(10-1)의 포트 0/bb에서 수신된다.

스위치(10-1)는, 플로우 엔트리 기억부(11)로부터, 서버(30)로부터 수신한 패킷에 적합한 매치 조건(검색 조건)을 갖는 플로우 엔트리를 검색한다. 이 시점에서는, Priority=65535의 플로우 엔트리와 Priority=60000의 플로우 엔트리는 설정되어 있지 않기 때문에, Priority=a의 플로우 엔트리에 히트한다(도 6의 S002). 이 경우, 스위치(10-1)는, Priority=a의 플로우 엔트리(Unknown Unicast용 플로우 엔트리)의 액션 필드의 내용에 따라, 플러딩 처리(도 6의 S003)와, Packet-in(전송 완료)의 송신(도 6의 S004)을 행한다.

또한, 도 6에서는 생략하고 있지만, 스위치(10-2)에 있어서도 마찬가지의 처리가 행해지고, 서버(30)로부터 송신된 패킷은, 스위치(10-2)를 통해 클라이언트(40)로 전송된다.

한편, 제어 메시지 Packet-in(전송 완료)을 수신한 컨트롤러(20)는, 통상의 Packet-in이 아니라, Packet-in(전송 완료)인 것을 인식하고, 경로의 계산이나 플로우 엔트리의 작성을 개시하지만, Packet-in(전송 완료)에 포함되는 패킷이나 패킷 정보를 사용한 패킷 출력 지시(Packet-out)는 행하지 않는다(도 6의 S005).

이후, 스위치(10-1)는, 서버(30)로부터 패킷을 수신하면, Priority=a의 플로우 엔트리(Unknown Unicast용 플로우 엔트리)의 액션 필드의 내용에 따라, 플러딩 처리(도 6의 S003)와, Packet-in(전송 완료)의 송신(도 6의 S004)을 계속한다.

그 후, 도 7에 나타내는 바와 같이, 컨트롤러(20)는, Unicast용 플로우 엔트리(UC 플로우 엔트리)를 작성하면(도 7의 S103), 스위치(10-1)와 스위치(10-2)에 대해, 작성한 Unicast용 플로우 엔트리(UC 플로우 엔트리)를 설정한다(도 7의 S104; Flow-mod).

Unicast용 플로우 엔트리(UC 플로우 엔트리)의 설정이 완료되고, 이후, 스위치(10-1, 10-2)는, 서버(30)로부터 패킷을 수신하면, Unicast용 플로우 엔트리(UC 플로우 엔트리)에 따라, 유니 캐스트 전송을 행한다(도 7의 S105).

이상과 같이, 본 실시 형태에 따르면, 스위치(10) 및 컨트롤러(20)의 처리 성능을 초과한 패킷이 발생해도, 패킷의 순서 역전이나 패킷 로스의 발생도 유효하게 억제되고 있다. 그 이유는, 사전에 설정된 Unknown Unicast용 플로우 엔트리에 의해, 플러딩과 컨트롤러에 대한 Packet-in(전송 완료)의 송신만을 행해 두고, 컨트롤러로부터의 컨트롤 플레인을 통한 패킷 송신 지시, 이에 수반하는 패킷 출력 처리를 억제하도록 구성했기 때문이다.

[제2 실시 형태]

계속해서, 상기 스위치(10)에 기능을 추가하고, Packet-in(전송 완료)의 송신 자체를 억제하도록 한 본 발명의 제2 실시 형태에 대해 설명한다. 본 실시 형태는, 상기한 제1 실시 형태와 마찬가지의 구성에 의해 실현할 수 있기 때문에, 이하에서는, 그 동작의 차이점을 중심으로 설명한다.

도 8은, 본 발명의 제2 실시 형태의 동작을 나타낸 시퀀스도이다. 스위치(10) 및 컨트롤러(20)의 기본적인 동작은, 제1 실시 형태와 마찬가지이지만, 도 8의 좌측 단부에 나타내는 바와 같이, 스위치(10)는, 1회째의 제어 메시지 Packet-in(전송 완료)의 송신 후, 소정 기간, 2회째 이후의 제어 메시지 Packet-in(전송 완료)의 송신을 억제하는 점이다. 또한, 상기 소정의 기간은, 시스템의 규모나 상정되는 플로우의 종류 등으로부터 산출할 수 있다.

구체적으로는, 스위치(10-1)는, 첫회의 패킷 수신 시에, Priority=a의 플로우 엔트리(Unknown Unicast용 플로우 엔트리)의 액션 필드의 내용에 따라, 플러딩 처리(도 8의 S003)와, Packet-in(전송 완료)의 송신(도 8의 S004)을 행한다. 그러나, 그 후, 소정의 기간이 경과할 때까지, 후속 패킷을 수신해도, 플러딩 처리(도 8의 S003)는 행하지만, Packet-in(전송 완료)의 송신(도 8의 S004)을 휴지한다.

그리고, 상기 소정의 기간이 경과하면, 스위치(10)는, 플러딩 처리(도 8의 S003)와, Packet-in(전송 완료)의 송신(도 8의 S004)을 행한다. 이후 또한, 소정 기간이 경과할 때까지, 데이터의 전송은 행해도, Packet-in(전송 완료)의 송신을 휴지한다.

이상과 같이, 본 실시 형태에 따르면, 제1 실시 형태보다도 더욱, 스위치(10)와 컨트롤러(20)의 부하 증대를 억제할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에 따르면, Packet-in(전송 완료)의 송신 간격을 조정할 수 있게 되기 때문에, 리소스(메모리, CPU 등)를 절약하는 것도 가능해 진다.

또한, 상기한 실시 형태에서는, 1회째의 제어 메시지 Packet-in(전송 완료)의 송신 후, 소정 기간, 2회째 이후의 제어 메시지 Packet-in(전송 완료)의 송신을 억제하는 것으로서 설명하였으나, 소정 기간 대신, 제어 메시지 Packet-in(전송 완료)의 대상이 되는 패킷의 수신 횟수나 데이터량 등을 사용해도 된다. 이 경우, 스위치(10)는, 제어 메시지 Packet-in(전송 완료)의 송신 후, 패킷 수신 횟수나 데이터량이 소정의 임계값을 초과할 때까지는, 제어 메시지 Packet-in(전송 완료)을 억제한다. 그 후, 패킷 수신 횟수나 데이터량이 소정의 임계값을 초과하면, 스위치(10)는, 이들 값을 리셋하고, 제어 메시지 Packet-in(전송 완료)을 송신하게 된다. 또한, 패킷 수신 횟수나 데이터량은, 비특허문헌 1, 2에 기재되어 있는 플로우 엔트리와 마찬가지로, 플로우 통계 정보 필드(Counter)를 마련함으로써 실장할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시 형태를 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 형태에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상을 일탈하지 않는 범위에서, 가일층의 변형·치환·조정을 가할 수 있다. 예를 들어, 상기한 실시 형태에서는 특별히 한정하지 않았으나, 본 발명의 상기한 이점을 감안하면, 데이터 센터의 용도 외에, 순서 제어, 패킷 로스의 영향이 큰 화상 배신 서비스나 TV 전화 서비스에 적절하게 적용할 수 있다.

또한, 상기한 실시 형태에서는 플러딩 처리를 행하는 것으로서 설명하였으나, 네트워크 토폴로지를 고려하여 통신의 발생이 예상되는 엔드-투-엔드(end-to-end)의 경로를 계산해 두고, 이들 경로를 따라 패킷 전송을 행하도록 하는 플로우 엔트리를 설정할 수도 있다.

또한, 상기한 실시 형태에서는 생략하였으나, 접속처의 시큐리티 레벨(인증 상황 등)에 따라, 플러딩 처리를 허용할지의 여부나, 플러딩의 대상 범위를 한정(UDP(User Datagram Protocol) 패킷에 한정 등)하도록 해도 된다. 이들은, 컨트롤러(20)로부터, Unknown Unicast용 플로우 엔트리(미지 패킷용 플로우 엔트리)의 매치 조건(검색 조건)을 리라이팅(Rewriting)함으로써 실현 가능하다. 이에 의해, 접속처나 그 상태에 따른 제어의 전환 등이 가능해 진다.

또한, 상기한 제1 실시 형태나 제2 실시 형태에서는, 컨트롤러(20)가 스위치(10)를 제어하는 것으로서 설명하였으나, 상기한 플로우 엔트리를 유지하고, 그 내용에 따라, 수신 패킷이나 탑재 애플리케이션으로부터의 패킷을 처리하는 휴대 전화 단말기, 스마트폰, 태블릿 단말기, 퍼스널 컴퓨터, 게임기기, 모바일 라우터 등의 통신 장치도, 제어 대상으로 할 수 있다. 이에 의해, 예를 들어, 이들 기기의 내부 패킷 처리부로부터의 패킷에 의한 부하 증대나 패킷의 순서 역전 등을 억제할 수 있다.

또한, 상기한 제1 실시 형태나 제2 실시 형태는, 항상 실시하는 것이 아니라, 통계적으로 파악되는 트래픽 양이나 시간대 등을 고려하여 실시하는 것도 바람직하다. 예를 들어, 네트워크의 감시 레벨이 떨어지는 야간, 휴일 등에는, 비특허문헌 1, 2와 같은 컨트롤 플레인에서의 패킷 전송을 허용하는 제어를 행하고, 대용량 데이터의 통신이 발생하는 시간대나, 대용량 데이터 통신에 상응한 감시를 강화할 수 있는 상황 하에서, 제1 실시 형태나 제2 실시 형태와 같은 동작을 행하도록 해도 된다.

마지막으로, 본 발명의 바람직한 형태를 요약한다.

[제1 형태]

(상기 제1 시점에 의한 통신 장치 참조)

[제2 형태]

제1 형태의 통신 장치에 있어서,

상기 소정의 메시지는, 상기 제어 장치에 대해, 상기 제1 처리 규칙을 사용하여 처리한 패킷에 대한 제2 처리 규칙의 설정을 구하는 제어 메시지인 통신 장치.

[제3 형태]

제1 또는 제2 형태의 통신 장치에 있어서,

상기 상태 통지부는, 상기 제1, 제2 처리 규칙 중 어느 것에도 적합하지 않은 패킷을 수신한 경우, 상기 제어 장치에 대해, 상기 제2 처리 규칙의 설정과, 상기 패킷의 전송 지시를 요구하는 제2 제어 메시지를 송신하는 통신 장치.

[제4 형태]

제1 내지 제3 중 어느 한 형태의 통신 장치에 있어서,

상기 상태 통지부는,

상기 소정의 메시지의 송신 후, 소정의 조건이 성립될 때까지, 상기 제1 처리 규칙을 사용하여 패킷을 처리해도, 상기 제어 장치에 대한 상기 소정의 제어 메시지의 송신을 억제하는 통신 장치.

[제5 형태]

제4 형태의 통신 장치에 있어서,

상기 소정의 조건은, 소정 시간의 경과, 소정 수 이상의 패킷 수신 및 소정량 이상의 데이터량 수신 중 어느 하나인 통신 장치.

[제6 형태]

제1 내지 제5 중 어느 한 형태의 통신 장치에 있어서,

상기 제1 처리 규칙은, 미리 정해진 경로에 의해, 브로드캐스트 또는 멀티캐스트를 행하기 위한 처리 규칙인 통신 장치.

[제7 형태]

(상기 제2 시점에 의한 제어 장치 참조)

[제8 형태]

(상기 제3 시점에 의한 통신 시스템 참조)

[제9 형태]

(상기 제4 시점에 의한 통신 방법 참조)

[제10 형태]

(상기 제5 시점에 의한 통신 장치의 제어 방법 참조)

[제11 형태]

사전에 설정된 미지 패킷용의 제1 처리 규칙과, 제어 장치로부터 설정된 제2 처리 규칙을 저장 가능한 처리 규칙 기억부와, 상기 처리 규칙 기억부에 저장된 처리 규칙에 기초하여 수신 패킷을 처리하는 패킷 처리부를 구비한 통신 장치에 탑재된 컴퓨터에,

상기 제1 처리 규칙을 사용하여 패킷을 처리했을 때에, 상기 제어 장치에 대해, 소정의 제어 메시지를 송신하는 처리와,

상기 제어 장치로부터 상기 제2 처리 규칙이 설정될 때까지, 상기 제1 처리 규칙을 사용하여 패킷 처리를 계속하는 처리를 실행시키는 프로그램.

[제12의 형태]

사전에 설정된 미지 패킷용의 제1 처리 규칙과, 제어 장치로부터 설정된 제2 처리 규칙을 저장 가능한 처리 규칙 기억부와, 상기 처리 규칙 기억부에 저장된 처리 규칙에 기초하여 수신 패킷을 처리하는 패킷 처리부와, 상기 제1 처리 규칙을 사용하여 패킷을 처리했을 때에, 상기 제어 장치에 대해, 소정의 제어 메시지를 송신하는 상태 통지부를 구비한 통신 장치와 접속된 제어 장치에 탑재된 컴퓨터에,

상기 통신 장치로부터, 상기 소정의 제어 메시지를 수신하면, 상기 통신 장치에 설정하는 제2 처리 규칙을 작성하고, 상기 통신 장치에 설정하는 처리와,

상기 제어 메시지에 포함되는 패킷을 폐기하는 처리를 실행시키는 프로그램.

또한, 상기 제7 내지 제12 형태는, 제1 형태와 마찬가지로, 제2 내지 제6 형태로 전개하는 것이 가능하다.

또한, 상기한 비특허문헌의 각 개시를, 본서에 인용으로서 포함되는 것으로 한다. 본 발명의 모든 개시(청구 범위를 포함)의 범위 내에 있어서, 또한 그 기본적 기술 사상에 기초하여, 실시 형태 내지 실시예의 변경·조정이 가능하다. 또한, 본 발명의 청구 범위의 범위 내에 있어서 다양한 개시 요소(각 청구항의 각 요소, 각 실시 형태 내지 실시예의 각 요소, 각 도면의 각 요소 등을 포함)의 다양한 조합 내지 선택이 가능하다. 즉, 본 발명은, 청구 범위를 포함하는 모든 개시, 기술적 사상에 따라 당업자라면 이룰 수 있을 각종 변형, 수정을 포함하는 것은 물론이다.

10-1∼10-3 : 스위치
10A : 통신 장치
11 : 플로우 엔트리 기억부
11A : 처리 규칙 기억부
12, 12A : 패킷 처리부
13 : 컨트롤러 통신부
13A : 상태 통지부
20 : 컨트롤러
20A : 제어 장치
30 : 서버
40 : 클라이언트

Claims (10)

1. 사전에 설정된 미지 패킷용의 제1 처리 규칙과, 제어 장치로부터 설정된 제2 처리 규칙을 저장 가능한 처리 규칙 기억부와,
   상기 처리 규칙 기억부에 저장된 처리 규칙에 기초하여 수신 패킷을 처리하는 패킷 처리부와,
   상기 제1 처리 규칙을 사용하여 미지 패킷을 처리했을 때에, 상기 제어 장치에 대해, 소정의 메시지를 송신하고, 상기 소정의 메시지의 송신 후, 소정의 조건이 성립될 때까지, 후속 미지 패킷이 수신되어 상기 제1 처리 규칙을 사용하여 패킷을 처리해도, 상기 제어 장치에 대한 상기 소정의 메시지의 송신을 억제하는 상태 통지부를 구비하고 - 상기 소정의 메시지는, 상기 제어 장치에 대해, 상기 제1 처리 규칙을 사용하여 처리한 패킷에 대한 제2 처리 규칙의 설정을 구하는 제어 메시지임 -,
   상기 제어 장치로부터 상기 제2 처리 규칙이 설정될 때까지, 상기 제1 처리 규칙을 사용하여 패킷 처리를 계속하는 통신 장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 상태 통지부는, 상기 제1, 제2 처리 규칙 중 어느 것에도 매칭되지 않는 패킷을 수신한 경우, 상기 제어 장치에 대해, 상기 제2 처리 규칙의 설정과, 상기 패킷의 전송 지시를 요구하는 제2 제어 메시지를 송신하는 통신 장치.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 상기 소정의 조건은, 소정 시간의 경과, 소정 수 이상의 패킷 수신 및 소정량 이상의 데이터량 수신 중 어느 하나인 통신 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 제1 처리 규칙은, 미리 정해진 경로에 의해, 브로드캐스트 또는 멀티캐스트를 행하기 위한 처리 규칙인 통신 장치.
7. 사전에 설정된 미지 패킷용의 제1 처리 규칙과, 제어 장치로부터 설정된 제2 처리 규칙을 저장 가능한 처리 규칙 기억부와,
   상기 처리 규칙 기억부에 저장된 처리 규칙에 기초하여 수신 패킷을 처리하는 패킷 처리부와,
   상기 제1 처리 규칙을 사용하여 미지 패킷을 처리했을 때에, 상기 제어 장치에 대해, 소정의 제어 메시지를 송신하고, 상기 소정의 제어 메시지의 송신 후, 소정의 조건이 성립될 때까지, 후속 미지 패킷이 수신되어 상기 제1 처리 규칙을 사용하여 패킷을 처리해도, 상기 제어 장치에 대한 상기 소정의 제어 메시지의 송신을 억제하는 상태 통지부를 구비한 통신 장치와 접속되고 - 상기 소정의 제어 메시지는, 상기 제어 장치에 대해, 상기 제1 처리 규칙을 사용하여 처리한 패킷에 대한 제2 처리 규칙의 설정을 구하는 제어 메시지임 -,
   상기 소정의 제어 메시지를 수신하면, 상기 통신 장치에 설정하는 제2 처리 규칙을 작성하고, 상기 통신 장치에 설정함과 함께, 상기 제어 메시지에 포함되는 패킷을 폐기하는 제어 장치.
8. 사전에 설정된 미지 패킷용의 제1 처리 규칙과, 제어 장치로부터 설정된 제2 처리 규칙을 저장 가능한 처리 규칙 기억부와,
   상기 처리 규칙 기억부에 저장된 처리 규칙에 기초하여 수신 패킷을 처리하는 패킷 처리부와,
   상기 제1 처리 규칙을 사용하여 미지 패킷을 처리했을 때에, 상기 제어 장치에 대해, 소정의 제어 메시지를 송신하고, 상기 소정의 제어 메시지의 송신 후, 소정의 조건이 성립될 때까지, 후속 미지 패킷이 수신되어 상기 제1 처리 규칙을 사용하여 패킷을 처리해도, 상기 제어 장치에 대한 상기 소정의 제어 메시지의 송신을 억제하는 상태 통지부를 구비하고 - 상기 소정의 제어 메시지는, 상기 제어 장치에 대해, 상기 제1 처리 규칙을 사용하여 처리한 패킷에 대한 제2 처리 규칙의 설정을 구하는 제어 메시지임 -,
   상기 제어 장치로부터 상기 제2 처리 규칙이 설정될 때까지, 상기 제1 처리 규칙을 사용하여 패킷 처리를 계속하는 통신 장치와,
   상기 통신 장치와 접속되고,
   상기 소정의 제어 메시지를 수신하면, 상기 통신 장치에 설정하는 제2 처리 규칙을 작성하고, 상기 통신 장치에 설정함과 함께, 상기 제어 메시지에 포함되는 패킷을 폐기하는 제어 장치를 포함하는 통신 시스템.
9. 사전에 설정된 미지 패킷용의 제1 처리 규칙과, 제어 장치로부터 설정된 제2 처리 규칙을 저장 가능한 처리 규칙 기억부와, 상기 처리 규칙 기억부에 저장된 처리 규칙에 기초하여 수신 패킷을 처리하는 패킷 처리부를 구비한 통신 장치가, 상기 제1 처리 규칙을 사용하여 미지 패킷을 처리했을 때에, 상기 제어 장치에 대해, 소정의 제어 메시지를 송신하고, 상기 소정의 제어 메시지의 송신 후, 소정의 조건이 성립될 때까지, 후속 미지 패킷이 수신되어 상기 제1 처리 규칙을 사용하여 패킷을 처리해도, 상기 제어 장치에 대한 상기 소정의 제어 메시지의 송신을 억제하는 스텝과,
   상기 제어 장치로부터 상기 제2 처리 규칙이 설정될 때까지, 상기 제1 처리 규칙을 사용하여 패킷 처리를 계속하는 스텝을 포함하고,
   상기 소정의 제어 메시지는, 상기 제어 장치에 대해, 상기 제1 처리 규칙을 사용하여 처리한 패킷에 대한 제2 처리 규칙의 설정을 구하는 제어 메시지인, 통신 방법.
10. 사전에 설정된 미지 패킷용의 제1 처리 규칙과, 제어 장치로부터 설정된 제2 처리 규칙을 저장 가능한 처리 규칙 기억부와, 상기 처리 규칙 기억부에 저장된 처리 규칙에 기초하여 수신 패킷을 처리하는 패킷 처리부와, 상기 제1 처리 규칙을 사용하여 미지 패킷을 처리했을 때에, 상기 제어 장치에 대해, 소정의 제어 메시지를 송신하고, 상기 소정의 제어 메시지의 송신 후, 소정의 조건이 성립될 때까지, 후속 미지 패킷이 수신되어 상기 제1 처리 규칙을 사용하여 패킷을 처리해도, 상기 제어 장치에 대한 상기 소정의 제어 메시지의 송신을 억제하는 상태 통지부를 구비한 통신 장치와 접속된 제어 장치가,
    상기 통신 장치로부터, 상기 소정의 제어 메시지를 수신하면, 상기 통신 장치에 설정하는 제2 처리 규칙을 작성하고, 상기 통신 장치에 설정하는 스텝과,
    상기 제어 메시지에 포함되는 패킷을 폐기하는 스텝을 포함하고,
    상기 소정의 제어 메시지는, 상기 제어 장치에 대해, 상기 제1 처리 규칙을 사용하여 처리한 패킷에 대한 제2 처리 규칙의 설정을 구하는 제어 메시지인, 통신 장치의 제어 방법.

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