KR101787861B1 - 제어 장치, 통신 시스템, 스위치 제어 방법 및 프로그램을 기록한 기록 매체 - Google Patents

제어 장치, 통신 시스템, 스위치 제어 방법 및 프로그램을 기록한 기록 매체 Download PDF

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Abstract

복수의 스위치는 각각 외부로부터 설정된 제어 정보에 기초하여 패킷을 처리하는 제1 패킷 전송 기능과; 수신 패킷의 송신원 어드레스와 수신 포트간의 관계를 학습하여 패킷의 출력 포트를 결정하는 제2 패킷 전송 기능을 갖는다. 제어 장치는 복수의 스위치와 통신하는 통신부; 복수의 스위치의 제1 패킷 전송 기능에 대하여 제2 패킷 전송 기능을 사용하여 패킷을 전송하도록 지시하는 제어 정보를 설정하는 제어 정보 설정부; 복수의 스위치간의 접속 관계에 기초하여 패킷 전송 경로를 계산하는 경로 계산부; 및 패킷 전송 경로상의 스위치(들)의 패킷의 입출력 포트에, 패킷에 대하여 선정된 VLAN ID(VLAN Identifier)를 설정하는 VLAN 설정부를 포함한다. 본 발명은 집중 제어형 네트워크의 구현을 용이하게 하는데 기여한다.

Description

제어 장치, 통신 시스템, 스위치 제어 방법 및 프로그램을 기록한 기록 매체{CONTROL APPARATUS, COMMUNICATION SYSTEM, SWITCH CONTROL METHOD AND RECORDING MEDIUM FOR RECORDING PROGRAM}
(관련 출원에 대한 참조)
본 발명은 2013년 2월 27일자로 출원된 일본 특허 출원 제2013-037510호에 기초하는 것이며, 그 개시 내용은 그 전체가 참조로서 본 명세서에 포함된다.
본 발명은 제어 장치, 통신 시스템, 스위치 제어 방법 및 프로그램에 관한 것으로, 특히 스위치에 제어 정보를 설정함으로써 패킷을 전송하는 제어 장치, 통신 시스템, 스위치 제어 방법 및 프로그램에 관한 것이다.
최근 들어, 네트워크 기기의 패킷 전송 기능과 경로 제어 등의 제어 기능을 분리한 형태의 네트워크가 많은 주목을 받고 있다. 이러한 네트워크에서는, 네트워크 기기가 패킷 전송 기능을 담당하고, 네트워크 기기의 외부에 분리한 컨트롤러가 제어 기능을 담당하게 된다. 이렇게 구성함으로써, 용이하게 제어될 수 있는 유연성있는 네트워크를 구축할 수 있게 된다.
비특허문헌 1 및 2에는 상술한 집중 제어형 네트워크를 실현하는 오픈플로우라고 하는 기술이 제안되어 있다. 오픈플로우는 통신을 엔드 투 엔드(end-to-end) 플로우로서 취급하고, 각각의 플로우마다 경로 제어, 장해 회복, 부하 분산 및 최적화를 수행한다. 비특허문헌 2에서 명시되어 있는 오픈플로우 스위치는, 오픈플로우 컨트롤러와의 통신을 위한 시큐어 채널을 포함하고, 오픈플로우 컨트롤러에 의해 적절히 추가 또는 재기입이 지시되는 플로우 테이블에 따라 동작한다. 플로우 테이블에는, 각각의 플로우마다, 패킷 헤더와 매칭되는 매치 루울(Match Fields), 플로우 통계 정보(Counters), 및 처리 내용을 정의한 인스트럭션(Instructions)의 세트가 정의되어 있다(비특허문헌 2의 "5.2 Flow Table"의 섹션 참조).
예를 들어, 오픈플로우 스위치는, 패킷을 수신하면, 플로우 테이블에서 수신 패킷의 헤더 정보와 매칭되는 매치 루울(비특허문헌 2의 "5.3 Matching" 참조)을 갖는 엔트리를 검색한다. 검색의 결과로서, 수신 패킷과 매칭되는 엔트리가 발견되면, 오픈플로우 스위치는 플로우 통계 정보(Counters)를 갱신하고, 수신 패킷에 대하여 엔트리의 인스트럭션 필드에 기재된 처리 내용(지정된 포트로부터의 패킷 송신, 플러딩(flooding), 폐기(discard) 등)을 수행한다. 한편, 검색의 결과로서, 수신 패킷과 매칭되는 엔트리가 발견되지 않았을 경우, 오픈플로우 스위치는 수신 패킷을 처리하기 위한 제어 정보의 요구(패킷-인(Packet-In) 메시지)를 송신하는, 시큐어 채널을 통한 입력을 오픈플로우 컨트롤러가 설정하도록 요구한다. 오픈플로우 스위치는 처리 내용을 정의하는 플로우 엔트리를 수신하고 플로우 테이블을 갱신한다. 상술한 바와 같이, 오픈플로우 스위치는 플로우 테이블에 저장된 엔트리들을 제어 정보로서 사용하여 패킷들을 전송한다. 상술한 바와 같이, 오픈플로우 스위치는 플로우 테이블에 저장된 엔트리를 제어 정보로서 사용하여 패킷을 전송한다.
또한, 비특허문헌 2의 "5.1 Pipeline Processing"의 섹션에는, 상술한 오픈플로우 스위치로서의 기능 이외에, 레이어 2 이더넷(layer 2 Ethernet)(등록 상표) 스위칭 및 레이어 3 라우팅(layer 3 routing)의 기능을 포함하는 오픈 플로우 하이브리드 스위치가 개시되어 있다.
Nick McKeown 외, "OpenFlow: Enabling Innovation in Campus Networks", [온라인], [2013년 2월 18일 검색], 인터넷 <URL: http://www.openflow.org/documents/openflow-wp-latest.pdf> "OpenFlow Switch Specification" Version 1.3.1 (Wire Protocol 0x04), [온라인], [2013년 2월 18일 검색], 인터넷 <URL: https://www.opennetworking.org/images/stories/downloads/specification/openflow-spec-v1.3.1.pdf>
상술한 각각의 비특허문헌의 개시 내용은 본 명세서에서 그 전체를 참조로서 포함한다. 이하의 분석은 본 발명에 의해 제공된 것이다. 상술한 바와 같이, 오픈플로우로 대표되는 집중 제어형 네트워크에서는, 각각의 플로우마다 정교하고 집중된 제어가 달성될 수 있다. 동시에, 정교한 고속 제어를 실현하기 위해서는, 플로우 엔트리를 저장하기 위한 충분한 용량을 갖는 CAM(Content Addressable Memory)를 필요로 한다. 특히, 접속되는 단말기들의 수가 증가하여 네트워크의 규모가 증가하게 되면, 각각의 스위치에 설정되는 플로우 엔트리의 수도 증가한다.
그러나, CAM 등의 디바이스는 가격, 성능, 전력 소비 등의 다양한 이유에 의해, 저렴한 스위치에는 대량으로 장착할 수 없다. 이러한 것은 저렴한 스위치를 사용하여 구성된 네트워크에서 집중 제어형 네트워크를 구현하는데 있어서 장애물이 된다.
본 발명의 목적은 집중 제어형 네트워크의 구현을 용이하게 하는데 기여할 수 있는 제어 장치, 통신 시스템, 스위치 제어 방법 및 프로그램을 제공하는 것이다.
제1 양상에 따르면, 제어 장치가 제공된다. 이 제어 장치는 외부로부터 설정된 제어 정보에 기초하여 패킷을 처리하는 제1 패킷 전송 기능과, 수신 패킷의 송신원 어드레스와 수신 포트간의 관계를 학습하여 패킷의 출력 포트를 결정하는 제2 패킷 전송 기능을 포함하는 복수의 스위치와 통신하는 통신부를 포함한다. 또한, 제어 장치는 복수의 스위치의 제1 패킷 전송 기능에 대하여 제2 패킷 전송 기능을 사용하여 패킷을 전송하도록 지시하는 제어 정보를 설정하는 제어 정보 설정부를 포함한다. 또한, 제어 장치는 복수의 스위치간의 접속 관계에 기초하여 패킷 전송 경로를 계산하는 경로 계산부를 포함한다. 게다가, 제어 장치는 패킷 전송 경로상의 스위치(들)의 상기 패킷의 입출력 포트에, 패킷에 대하여 선정된 VLAN ID(VLAN Identifier)를 설정하는 VLAN 설정부를 포함한다.
제2 양상에 따르면, 통신 시스템이 제공된다. 이 통신 시스템은 복수의 스위치; 및 제어 장치를 포함한다. 복수의 스위치는 외부로부터 설정된 제어 정보에 기초하여 패킷을 처리하는 제1 패킷 전송 기능과, 수신 패킷의 송신원 어드레스와 수신 포트간의 관계를 학습하여 패킷의 출력 포트를 결정하는 제2 패킷 전송 기능을 포함한다. 제어 장치는 복수의 스위치와 통신하는 통신부를 포함한다. 또한, 제어 장치는 복수의 스위치의 제1 패킷 전송 기능에 대하여 제2 패킷 전송 기능을 사용하여 패킷을 전송하도록 지시하는 제어 정보를 설정하는 제어 정보 설정부를 포함한다. 또한, 제어 장치는 복수의 스위치간의 접속 관계에 기초하여 패킷 전송 경로를 계산하는 경로 계산부를 포함한다. 또한, 제어 장치는 패킷 전송 경로상의 스위치(들)의 상기 패킷의 입출력 포트에, 패킷에 대하여 선정된 VLAN ID를 설정하는 VLAN 설정부를 포함한다.
제3 양상에 따르면, 외부로부터 설정된 제어 정보에 기초하여 패킷을 처리하는 제1 패킷 전송 기능과, 수신 패킷의 송신원 어드레스와 수신 포트간의 관계를 학습하여 패킷의 출력 포트를 결정하는 제2 패킷 전송 기능을 포함하는 복수의 스위치와 통신하는 통신부를 포함하는 제어 장치에 의해 수행되는 스위치 제어 방법이 제공된다. 스위치 제어 방법은, 제어 장치에 의해, 복수의 스위치의 제1 패킷 전송 기능에 대하여 제2 패킷 전송 기능을 사용하여 패킷을 전송하도록 지시하는 제어 정보를 설정하는 스텝을 포함한다. 또한, 스위치 제어 방법은, 제어 장치에 의해, 복수의 스위치간의 접속 관계에 기초하여 패킷 전송 경로를 계산하는 스텝을 포함한다. 또한, 스위치 제어 방법은, 제어 장치에 의해, 패킷 전송 경로상의 스위치(들)의 패킷의 입출력 포트에, 패킷에 대하여 선정된 VLAN ID를 설정하는 스텝을 포함한다. 본 방법은 스위치 그룹을 제어하는 제어 장치인, 특정한 기계에 결부된다.
제4 양상에 따르면, 외부로부터 설정된 제어 정보에 기초하여 패킷을 처리하는 제1 패킷 전송 기능과, 수신 패킷의 송신원 어드레스와 수신 포트간의 관계를 학습하여 패킷의 출력 포트를 결정하는 제2 패킷 전송 기능을 포함하는 복수의 스위치와 통신하는 통신부를 포함하는 컴퓨터에 대한 프로그램이 제공된다. 프로그램은 컴퓨터에게 복수의 스위치의 제1 패킷 전송 기능에 대하여 제2 패킷 전송 기능을 사용하여 패킷을 전송하도록 지시하는 제어 정보를 설정하는 처리를 실행하게 한다. 또한, 프로그램은 컴퓨터에게 복수의 스위치간의 접속 관계에 기초하여 패킷 전송 경로를 계산하는 처리를 실행하게 한다. 또한, 프로그램은 컴퓨터에게 패킷 전송 경로상의 스위치(들)의 상기 패킷의 입출력 포트에, 패킷에 대하여 선정된 VLAN ID를 설정하는 처리를 실행하게 한다. 프로그램은 컴퓨터 판독가능(비일시적) 기억 매체에 저장될 수 있다는 것에 유의해야 한다. 즉, 본 발명은 컴퓨터 프로그램 제품으로서 실현될 수 있다.
본 발명에 따르면, 집중 제어형 네트워크의 구현을 용이하게 하는데 기여하는 것이 가능하게 된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태의 통신 시스템의 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태의 통신 시스템을 설명하기 위한 개략적인 네트워크 구성을 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태의 제어 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 도 3의 스텝 S11의 동작에 대응하는 도면이다.
도 5는 도 3의 스텝 S12의 동작에 대응하는 도면이다.
도 6은 도 3의 스텝 S13의 동작에 대응하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시 형태의 스위치의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시 형태의 제어 장치의 경로 전환 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9는 도 8의 스텝 S41의 동작에 대응하는 도면이다.
도 10은 도 8의 스텝 S42 및 S43의 동작에 대응하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 제1 실시 형태의 스위치의 테이블에 보유되어 있는 정보의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 제1 실시 형태의 스위치의 테이블에 보유되어 있는 정보의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 제1 실시 형태의 스위치의 테이블에 보유되어 있는 정보의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 제1 실시 형태의 스위치의 테이블에 보유되어 있는 정보의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 발명의 제1 실시 형태의 스위치의 테이블에 보유되어 있는 정보의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 본 발명의 제1 실시 형태의 스위치의 테이블에 보유되어 있는 정보의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 본 발명의 제1 실시 형태의 스위치의 테이블에 보유되어 있는 정보의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 본 발명의 제1 실시 형태의 스위치의 테이블에 보유되어 있는 정보의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 본 발명의 제2 실시 형태의 제어 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 20은 본 발명의 제2 실시 형태의 통신 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 본 발명의 제2 실시 형태의 통신 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 22는 본 발명의 제2 실시 형태의 통신 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 23은 본 발명의 제2 실시 형태의 통신 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
우선, 예시적인 실시 형태의 개요에 대하여 도면을 참조하여 설명할 것이다. 이 개요에서의 도면 참조 부호는, 이해를 돕기 위한 일례로서 각 요소에 편의상 부기한 것이며, 본 발명을 도면들에 나타낸 형태에 한정하려는 의도는 아니다.
도 1을 참조하면, 본 발명은 그 예시적인 실시 형태에 있어서, 외부로부터 설정된 제어 정보에 기초하여 패킷을 처리하는 제1 패킷 전송 기능(101)과, 수신 패킷의 송신원 어드레스와 수신 포트간의 관계를 학습하여 패킷의 출력 포트를 결정하는 제2 패킷 전송 기능(102)을 포함하는 스위치(10)와, 제어 장치(20)를 포함하는 구성에 의해 실현될 수 있다.
보다 구체적으로, 제어 장치(20)는 스위치(10)와 통신하는 통신부(201); 스위치(10)의 제1 패킷 전송 기능(101)에 대하여 제2 패킷 전송 기능(102)을 사용하여 패킷을 전송하도록 지시하는 제어 정보를 설정하는 제어 정보 설정부(202); 스위치간의 접속 관계에 기초하여, 패킷 전송 경로를 계산하는 경로 계산부(203); 및 패킷 전송 경로상의 스위치의 패킷의 입출력 포트에, 패킷의 선정된 VLAN ID(Virtual Local Area Network ID)을 설정하는 VLAN 설정부(204)를 포함하는 제어 장치에 의해 실현할 수 있다.
상기 제어 장치(20)는 스위치(10)에 대하여 제2 패킷 전송 기능(102)을 사용하여 패킷을 전송하도록 지시하는 제어 정보를 설정함과 함께, 의도한 경로상의 스위치의 포트에 VLAN ID를 설정한다. 그 결과, 스위치(10)는 패킷을 수신하면, 제1 패킷 전송 기능에 설정된 제어 정보에 따라, 제2 패킷 전송 기능(102)을 이용하여 패킷을 전송한다. 구체적으로, 스위치(10)는 제2 패킷 전송 기능(102)의 학습 결과에 기초하여, 패킷의 전송을 개시한다. 한편, 의도한 경로 상에 VLAN ID가 설정되어 있으므로, 대량의 제어 정보를 설정하지 않고, 적어도 레이어 2 레벨의 플로우 제어를 달성할 수 있다.
(제1 실시 형태)
다음으로, 본 발명의 제1 실시 형태에 대하여 도면들을 참조하여 상세하게 설명할 것이다. 도 1은 본 발명의 제1 실시 형태의 통신 시스템의 구성을 도시하는 도면이다. 도 1은 스위치(10)가 제어 채널을 통해 제어 장치(20)에 접속되는 구성을 나타낸다. 도 1의 예에는, 하나의 제어 장치(20)에 접속된 하나의 스위치(10)가 도시되어 있지만, 복수의 스위치(10)와 복수의 제어 장치(20)가 있을 수 있다.
스위치(10)는 제어 장치(20)에 의해 설정된 제어 정보에 기초하여 수신 패킷을 처리하는 제1 패킷 전송 기능(101)과, 수신 패킷의 송신원 어드레스와 수신 포트간의 관계를 학습하여 패킷의 출력 포트를 결정하는 제2 패킷 전송 기능(102)을 포함한다. 이러한 스위치(10)는 비특허문헌 2의 오픈플로우 하이브리드 스위치에, 예약 포트로부터의 전송을 지시하는 제어 정보(플로우 엔트리)를 설정함으로써 실현될 수 있다.
제어 장치(20)는 예를 들어, 오픈플로우 프로토콜을 사용하여 스위치(10)와 통신하는 통신부(201); 스위치(10)의 제1 패킷 전송 기능(101)에 대하여 제2 패킷 전송 기능(102)을 사용하여 패킷을 전송하도록 지시하는 제어 정보를 설정하는 제어 정보 설정부(202); 스위치간의 접속 관계에 기초하여 패킷 전송 경로를 계산하는 경로 계산부(203); 및 패킷 전송 경로상의 스위치의 패킷의 입출력 포트에 패킷의 선정된 VLAN ID를 설정하는 VLAN 설정부(204)를 포함한다.
또한, 도 1에 도시한 제어 장치(20) 및 스위치(10)의 각 부(처리 수단)는 이들 장치를 구성하는 컴퓨터에, 그 하드웨어를 사용하여 상술한 각 처리를 실행시키는 컴퓨터 프로그램에 의해 실현될 수 있다.
다음으로, 본 실시 형태의 제어 장치(20) 및 스위치(10)의 동작에 대해서, 도면들을 참조하여 상세하게 설명할 것이다. 이하, 제어 장치(20)와 4개의 스위치(도 1의 스위치(10)와 동일하게 구성됨)는 도 2에 도시된 바와 같이 접속되어 있다고 가정된다. 도 2의 실선은 단말기 A(50)와 단말기 B(60) 그리고 스위치(11 내지 14)간의 물리 링크를 나타내고, 파선은 제어 장치(20)와 스위치(11 내지 14)간의 제어 채널을 나타낸다. 이하의 설명에서, 제어 장치(20)는 스위치(11 내지 14)를 제어함으로써 단말기 A(50)와 단말기 B(60)간의 통신 경로를 제어한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태의 제어 장치(20)의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 3에서, 먼저, 제어 장치(20)는 제어 대상의 스위치(11 내지 14)에 노멀 포트 전송용 제어 정보(플로우 엔트리)를 설정한다(도 3의 스텝 S11). 예를 들어, 본 처리는, 스위치(11 내지 14)로부터의 패킷 수신 통지(패킷-인(Packet-In) 메시지)의 수신에 의해 트리거될 수 있거나, 또는, 네트워크 관리자에 의한 초기 설정 처리로서 행하여 질 수 있다.
도 4는 도 3에서의 스텝 S11에 대응하는 도면이다. 도 4의 예에서, 제어 장치(20)는 스위치(11 내지 14)에 노멀 포트 전송용 제어 정보(플로우 엔트리)를 설정한다. 도 4의 예는 모든 필드에 와일드카드를 설정한 매치 루울(ANY)과, 비특허문헌 2에 규정되어 있는 노멀(NORMAL) 포트로부터의 전송을 행하는 액션(OUTPUT NORMAL)을 연관시킴으로써 구현될 수 있다. 또한, 매치 루울의 모든 필드에 와일드 카드를 설정할 필요는 없고, 예를 들어 입력 포트만을 지정하는 매치 루울, 또는 특정한 필드에 플래그가 있는 패킷만을 본 제어가 대상으로 하는 매치 루울이 이용될 수 있다.
다음으로, 제어 장치(20)는 단말기 A(50)와 단말기 B(60)간의 패킷 전송 경로를 계산한다(도 3의 스텝 S12). 경로 계산은 도면들에 도시되어 있지 않은 네트워크 토폴로지(network topology)와, 단말기 A(50)와 단말기 B(60)의 위치 정보(접속 스위치 정보)에 기초하여 그 때마다 행하거나, 미리 계산되어 있는 경로들의 그룹(예를 들어, 최단 경로 트리)으로부터 단말기 A(50)와 단말기 B(60)간의 경로를 선택할 수 있다. 여기에서는, 도 5에 도시한 바와 같이, 스위치들(11, 12, 14)을 경유하는 경로가 계산되는 것으로 가정된다.
다음으로, 제어 장치(20)는 단말기 A(50)와 단말기 B(60)간의 패킷의 입출력 포트로서 기능하는, 패킷 전송 경로상의 스위치의 포트에, 단말기 A(50)와 단말기 B(60)간의 패킷에 대하여 결정된 VLAN ID를 설정한다(도 3의 스텝 S13). 설정된 VLAN ID로서는, 패킷 수신 통지(패킷-인(Packet-In) 메시지)에 의해 스위치로부터 수신된 패킷에 첨부되어 있는 VLAN ID를 사용할 수 있다. 또한, 제어 장치(20)가 스위치(11 내지 14)에 대한 VLAN ID를 설정할 때에는, 비특허문헌 2에서의 익스페리멘터(Experimenter) 메시지와 같은 추가 기능용 제어 메시지를 사용할 수 있다. 또한, NETCONF 등의 네트워크 설정 프로토콜 또는 외부 시스템을 통해 VLAN ID를 설정하는 방법이 사용될 수 있다.
도 6은 단말기 A(50)와 단말기 B(60)간의 패킷 전송 경로상의 포트에 10의 VLAN ID를 설정한 상태를 도시하는 도면이다. 이러한 상태에서, 스위치들(11, 12, 14)은, 단말기 A(50)로부터 단말기 B(60)로 패킷을 수신하면, 그 출력 포트를 학습한다. 그리고나서, 다음에 단말기 B(60)으로부터 단말기 A(50)로 패킷을 수신하면, 학습된 포트로부터 패킷을 전송한다. 도 6에 도시한 바와 같이, 경로상의 포트에는 적절한 VLAN ID가 설정되어 있기 때문에, 도중에 패킷이 파기되거나, 필요가 없는 포트로부터 송출되지 않을 것이다.
다음으로, 상술한 패킷 전송을 행하는 스위치의 동작에 대하여 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 도 7은 본 발명의 제1 실시 형태의 스위치 동작을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 7에서, 선정된 VLAN ID 태그가 첨부된 패킷을 수신하면, 스위치(11 내지 14)는 제1 패킷 전송 기능(101)을 이용하여 수신 패킷과 매칭되는 매치 루울을 갖는 제어 정보(플로우 엔트리)를 검색한다(도 7의 스텝 S21).
검색의 결과로서, 수신 패킷과 매칭되는 매치 루울을 갖는 제어 정보(플로우 엔트리)가 발견되지 않았을 경우(도 7에서의 스텝 S22의 "아니오"), 즉, 도 3에서의 스텝 S11에서 설정되는 제어 정보가 설정되어 있지 않은 경우, 스위치(11 내지 14)는 제어 장치(20)에 패킷을 전송하고, 제어 정보(플로우 엔트리)를 설정할 것을 요구한다(도 7의 스텝 S23).
수신 패킷과 매칭되는 매치 루울을 갖는 제어 정보(플로우 엔트리)가 발견된 경우(도 7에서의 스텝 S22의 "예"), 즉, 도 3의 스텝 S11에서 설정되는 제어 정보가 설정되어 있을 경우, 스위치(11 내지 14)는 제2 패킷 전송 기능(102)에 패킷을 전송한다. 제2 패킷 전송 기능(102)은 레이어 2 스위치와 마찬가지로, 먼저 자신의 MAC 테이블(MAC 어드레스 테이블)을 참조하여, 송신원 MAC 어드레스(Src MAC)가 학습되었는지의 여부를 확인한다(도 7에서의 스텝 S24). 송신원 MAC 어드레스가 학습되어 있지 않다면(도 7에서의 스텝 S25의 "아니오"), 제2 패킷 전송 기능(102)은 수신 패킷의 송신원 MAC 어드레스, 수신 포트, 및 VLAN ID의 세트를 MAC 테이블에 등록한다(도 7에서의 스텝 S26).
다음으로, 제2 패킷 전송 기능(102)은 MAC 테이블(MAC 어드레스 테이블)을 참조하여, 수신처 MAC 어드레스(Dst MAC)가 학습되었는지의 여부를 확인한다(도 7에서의 스텝 S27). 수신처 MAC 어드레스가 학습되었을 경우(도 7에서의 스텝 S28의 "예"), 제2 패킷 전송 기능(102)은 MAC 테이블의 대응하는 엔트리에 의해 지정된 포트로부터 수신 패킷을 송신한다(도 7에서의 스텝 S29).
수신처 MAC 어드레스가 학습되지 않았을 경우(도 7에서의 스텝 S28의 "아니오"), 제2 패킷 전송 기능(102)은 패킷을 플러딩(수신 포트 이외에, 동일 VLAN ID가 설정된 모든 포트로부터 패킷을 송신)한다(도 7에서의 스텝 S30).
상술한 바와 같이, 노멀 포트 전송용 제어 정보(플로우 엔트리)가 설정되어 있는 스위치(11 내지 14)는 레이어 2 스위치와 동등한 패킷 전송 동작을 행할 수 있다.
다음으로, 단말기 A(50)와 단말기 B(60)가 서로 통신할 수 있는, 패킷 전송 경로에 장해가 발생한 경우의 동작에 대하여 설명할 것이다. 도 8은 본 발명의 제1 실시 형태의 제어 장치의 경로 전환 동작을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 8에서, 제어 장치(20)는 패킷 전송 경로의 장해를 검출한다(도 8에서의 스텝 S41). 제어 장치(20)가 패킷 전송 경로의 장해를 검출하는 방법(장해 검출 수단)의 예로서는, 예를 들어 스위치(11 내지 14)로부터의 "포트-상태(Port-status)" 메시지와 같은 포트 구성 변경의 통지의 수신, 및 스위치(11 내지 14)간의 킵-얼라이브(keep alive) 신호의 교환에 기초한 링크 장해 통지의 수신을 포함한다.
도 9는 도 6에서와 같이 통신 가능한 상태에서 스위치(12)에 장해가 발생한 경우의 도면이다. 스위치(12)가 단말기 A(50)와 단말기 B(60)간의 패킷 전송 경로 상에 위치하기 때문에, 제어 장치(20)는 경로가 변경되어야 한다고 판단한다.
제어 장치(20)는 단말기 A(50)와 단말기 B(60)간의 패킷 전송 경로를 계산한다(도 8에서의 스텝 S42). 여기에서는, 도 10에 도시한 바와 같이, 스위치들(11, 13, 14)을 경유하는 경로가 계산되는 것으로 가정한다.
다음으로, 제어 장치(20)는 단말기 A(50)와 단말기 B(60)간의 패킷의 입출력 포트로서 기능하게 될, 새로운 패킷 전송 경로 상의 스위치(13)의 포트에, 단말기 A(50)와 단말기 B(60)간의 패킷에 대하여 정해진 VLAN ID를 설정한다. 또한, 제어 장치(20)는 스위치(12)에 설정된 VLAN ID 세트를 삭제한다(도 8에서의 스텝 S43). 이때, 제어 장치(20)는 패킷 전송 경로상의 스위치(12)의 직전에 위치하는 스위치(11)의 제2 패킷 전송 기능(102)에 의해 학습된, 단말기 B(60)로 어드레스된 패킷을 스위치(12)의 접속 포트로 전송하는 엔트리, 즉, 단말기 B(60)의 MAC 어드레스가 설정되어 있는 엔트리를 삭제한다. 마찬가지로, 제어 장치(20)는 스위치(14)의 제2 패킷 전송 기능(102)에 의해 학습된, 단말기 A(50)로 어드레스된 패킷을 스위치(12)의 접속 포트로 전송하는 엔트리를 삭제한다.
도 10은 새롭게 설정된 단말기 A(50) 및 단말기 B(60)간의 패킷 전송 경로상의 포트에, 10의 VLAN ID가 설정된 상태를 도시하는 도면이다. 이 상태에서, 스위치들(11, 13, 14)을 경유하는 경로를 통해, 단말기 A(50)와 단말기 B(60)간의 통신을 실현할 수 있다.
다음으로, 상술한 노멀 포트 전송용 제어 정보(플로우 엔트리)의 설정과, 스위치들의 제2 패킷 전송 기능에 의해 통신할 수 있는 처리에 대해서, 스위치들의 2개의 테이블의 내용 변화와 함께 설명할 것이다.
도 11은 단말기 A(50)와 스위치들(10B 및 10C)에 접속된 스위치(10A)의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다. 스위치(10A)의 제1 패킷 전송 기능은 매치 루울과 액션을 연관시킨 제어 정보를 저장하는 제1 테이블(플로우 테이블)(101A)을 보유한다. 스위치(10A)의 제2 패킷 전송 기능은 VLAN ID(VID)와 DMAC(수신처 MAC 어드레스) 및 포트를 연관시킨 MAC 테이블(102A)을 보유한다.
도 12는 도 3에서의 스텝 S11 내지 S13의 처리가 행하여지고, 제어 장치(20)가 스위치(10A)의 제1 테이블(플로우 테이블)(101A)에, 노멀 포트 전송용 제어 정보(플로우 엔트리)를 설정하고 또한 스위치(10A)의 대응하는 포트에 VLAN ID를 설정한 상태를 도시하는 도면이다. 이 시점에서는, 단말기 A(50)와 단말기 B(60)간의 패킷이 수신되지 않았기 때문에, 스위치(10A)의 MAC 테이블(102A)은 비어있다.
도 13은 스위치(10A)가 단말기 A(50)로부터 단말기 B(60)로의 패킷을 수신한 상태를 도시하는 도면이다. 상술한 스위치의 동작에서와 같이, 스위치(10A)는 10의 VLAN ID가 첨부된 패킷을 수신하면, 제1 테이블(플로우 테이블)(101A)을 검색하고, 매치 루울이 "ALL ANY"인 엔트리에 따라 노멀(NORMAL) 포트로부터 패킷을 출력하는 액션을 적용한다. 스위치(10A)는, 제2 패킷 전송 기능(102)을 이용하여, 수신 패킷의 송신원 MAC 어드레스, 수신 포트, 및 VLAN ID의 세트를 MAC 테이블(102A)에 등록한다(도 13에서의 점선내의 영역을 참조). 그러나, 수신 패킷의 수신처 MAC 어드레스에 대응하는 어떠한 엔트리도 MAC 테이블(102A)에 존재하지 않기 때문에, 스위치(10A)는 수신 패킷을 플러딩한다.
그 결과, 단말기 A(50)로부터 단말기 B(60)로의 패킷은, 스위치(10B)로 전송된다. 스위치(10B)는 스위치(10A)와 동일한 처리를 행하고, 단말기 A(50)로부터 단말기 B(60)로의 패킷은 단말기 B(60)에 도달한다.
그 후, 도 14에 도시한 바와 같이, 단말기 B(60)가 단말기 A(50)로 패킷을 송신하면, 스위치(10B)는 노멀 포트 전송용 제어 정보(플로우 엔트리)의 설정에 따라 제2 패킷 전송 기능을 이용하여 패킷을 처리한다. 스위치(10B)는 단말기 B(60)의 MAC 어드레스와 그 포트 정보를 학습한다. 또한, 단말기 A(50)의 MAC 어드레스는 이미 학습되었기 때문에, 스위치(10B)는 스위치(10A)에 패킷을 전송한다.
스위치(10A)는 노멀 포트 전송용 제어 정보(플로우 엔트리)의 설정에 따라, 제2 패킷 전송 기능을 이용하여 패킷을 처리한다. 스위치(10A)는 단말기 B(60)의 MAC 어드레스와 그 포트 정보를 MAC 테이블(102A)에 등록한다(도 14의 MAC 테이블(102A)의 점선내의 영역을 참조). 단말기 A(50)의 MAC 어드레스는 이미 학습되었기 때문에, 스위치(10A)는 MAC 테이블(102A)의 대응하는 엔트리를 참조하여, 포트 P1로부터 단말기 A(50)에 패킷을 전송한다.
이 상태에서, 스위치(10A) 및 스위치(10B)는 단말기 A(50)와 단말기 B(60)의 양쪽으로부터의 패킷의 송신처를 학습하고, 그 이후 단말기 A(50) 및 단말기 B(60)는 플러딩을 행하지 않고 패킷을 교환할 것이다.
그 후, 도 15에 도시한 바와 같이, 스위치(10A)의 포트 P2와 스위치(10B)간의 링크에 장해가 발생했다고 가정한다. 이 경우, 제어 장치(20)는 도 8에서의 스텝 S41 내지 S43의 처리를 행한다. 도 16은 제어 장치(20)가 도 8에서의 스텝 S41 내지 S43의 처리를 행한 상태를 도시하는 도면이다. 구체적으로, 제어 장치(20)는 단말기 A(50)와 단말기 B(60)간의 패킷 전송 경로를, 스위치(10A)의 포트 P2와 스위치(10B)간의 링크를 사용하지 않는 경로(스위치(10A)의 포트 P1 - 스위치(10A)의 포트 P3 - 스위치(10C) - 스위치(10B))로 변경하고, 필요한 VLAN ID의 설정과 삭제를 행한다. 또한, 제어 장치(20)는 VLAN ID의 설정을 변경하는 동안, 스위치(10A)의 MAC 테이블(102A)로부터, 단말기 B(60)의 MAC 어드레스를 갖는 패킷의 출력처를 기재한 엔트리를 삭제한다. 마찬가지로, 제어 장치(20)는 스위치(10B)의 MAC 테이블(102A)로부터, 단말기 A(50)의 MAC 어드레스를 갖는 패킷의 출력처를 기재한 엔트리를 삭제한다(도면에는 나타나 있지 않음).
도 17은 스위치(10A)가 단말기 A(50)로부터 단말기 B(60)로의 패킷을 수신한 상태를 도시하는 도면이다. 상술한 스위치들의 동작에서와 같이, 스위치(10A)는, 패킷을 수신하면, 제1 테이블(플로우 테이블)(101A)을 검색하고, 매치 루울이 "올 애니(ALL ANY)"인 엔트리에 따라, 노멀(NORMAL) 포트로부터 패킷을 출력하는 액션을 적용한다. 스위치(10A)는 제2 패킷 전송 기능(102)을 이용하여, 수신 패킷의 송신원 MAC 어드레스, 수신 포트, 및 VLAN ID의 세트가 MAC 테이블(102A)에 등록 되어 있는지의 여부를 확인한다. 단말기 A(50)의 MAC 어드레스는 MAC 테이블에 등록되어 있기 때문에, 학습은 생략된다(도 17의 MAC 테이블(102A)을 참조). 한편, 수신 패킷의 수신처 MAC 어드레스에 대응하는 어떤 엔트리도 MAC 테이블(102A)에 존재하지 않기 때문에, 스위치(10A)는 수신 패킷을 플러딩한다.
그 결과, 단말기 A(50)로부터 단말기 B(60)로의 패킷은, 스위치(10C)에 전송된다. 스위치(10C)는 스위치(10A)와 동일한 처리가 행해지고, 단말기 A(50)로부터 단말기 B(60)로의 패킷은, 플러딩에 의해 스위치(10B)로 전송된다. 최종적으로, 단말기 A(50)로부터 단말기 B(60)로의 패킷은, 단말기 B(60)의 MAC 어드레스를 이미 학습한 스위치(10B)를 통해 단말기 B(60)에 도달한다.
그 후, 도 18에 도시한 바와 같이, 단말기 B(60)가 단말기 A(50)로 패킷을 송신하면, 스위치(10B)는 노멀 포트 전송용 제어 정보(플로우 엔트리)의 설정에 따라, 제2 패킷 전송 기능을 이용하여 패킷을 처리한다. 스위치(10B)는 단말기 B(60)의 MAC 어드레스와 그 포트 정보의 세트가 MAC 테이블(102A)에 등록되어 있는지의 여부를 확인한다. 단말기 B(60)의 MAC 어드레스가 MAC 테이블에 등록되거 있기 때문에, 학습은 생략된다. 한편, 단말기 A(50)의 MAC 어드레스는 이미 학습되었기 때문에, 스위치(10B)는 MAC 테이블(102A)의 대응하는 엔트리를 참조하여, 스위치(10C)에 패킷을 전송한다.
스위치(10C)는 단말기 B(60)의 MAC 어드레스와 그 포트 정보의 세트를 학습한 후, MAC 테이블(102A)의 단말기 A(50)의 MAC 어드레스와 연관된 엔트리를 참조하여, 스위치(10A)에 패킷을 전송한다. 마찬가지로, 스위치(10A)는, 단말기 B(60)의 MAC 어드레스와 그 포트 정보(포트 P3; 도 18에서의 MAC 테이블(102A)의 점선내의 영역을 참조)의 세트를 학습한 후, MAC 테이블(102A)의 단말기 A(50)의 MAC 어드레스와 연관된 엔트리를 참조하여, 단말기 A(50)에 패킷을 전송한다.
이 상태에서, 스위치들(10A 내지 10C)은 다시, 단말기 A(50)와 단말기 B(60)의 양쪽으로부터의 패킷의 송신처를 학습하고, 이후, 단말기 A(50)와 단말기 B(60)는 플러딩을 행하지 않고 패킷을 교환할 것이다.
(제2 실시 형태)
다음으로, 상기 제1 실시 형태의 제어 장치(20)의 동작이 변경되는 본 발명의 제2 실시 형태에 대하여 설명할 것이다. 제어 장치와 스위치의 기본적인 구성은 제1 실시 형태와 동일하고, 제어 장치(20)의 제어 정보 설정부(202)는 스위치들 중 일부의 스위치에, 노멀 포트 전송용 제어 정보(플로우 엔트리) 대신에, 수신 패킷의 전송처를 지정하는 제어 정보를 설정한다. 따라서, 이하, 그 차이점을 중심으로 설명할 것이다.
도 19는 본 발명의 제2 실시 형태의 제어 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다. 스텝 S31 내지 S32의 동작은 도 3에서의 제1 실시 형태의 스텝 S11 내지 S12와 동일하다. 본 발명의 제2 실시 형태의 제어 장치(20A)는 스텝 S32에서 계산된 패킷 전송 경로상의 특정한 스위치에 대하여 패킷 전송용 제어 정보(플로우 엔트리)를 설정한다(스텝 S33).
다음으로, 제어 장치(20A)는 스텝 S33에서 패킷 전송용 제어 정보(플로우 엔트리)를 설정하지 않은 스위치들의 단말기 A(50)와 단말기 B(60)간의 패킷의 입출력 포트로서 기능하는 포트에, 단말기 A(50)와 단말기 B(60)간의 패킷에 대하여 선정된 VLAN ID를 설정한다(도 19에서의 스텝 S34).
패킷 전송용 제어 정보(플로우 엔트리)가 설정되는 스위치들은, 예를 들어, 각 스위치가 보유할 수 있는 제어 정보(플로우 엔트리)의 수에 기초하여 결정할 수 있다. 예를 들어, 스위치가 보유할 수 있는 제어 정보(플로우 엔트리)의 수가 선정된 임계치보다도 큰(또는, 선정된 임계치보다 작지 않은) 경우, 그 스위치에 패킷 전송용 제어 정보(플로우 엔트리)가 설정될 것이다. 보유할 수 있는 제어 정보(플로우 엔트리)의 수가 선정된 임계치(또는, 선정된 임계치보다 크지 않은 제어 정보(플로우 엔트리)의 수)보다 작은 스위치는, 노멀 포트 전송용 제어 정보(플로우 엔트리)만이 설정된다. 그렇지 않다면, 패킷 전송용 제어 정보(플로우 엔트리)가 설정되는 스위치는, 스위치의 위치(예를 들어, 코어 스위치인지 또는 에지 스위치인지), 또는 제2 패킷 전송 기능(102)을 가지고 있는지의 여부를 고려함으로써 선택될 수 있다.
도 20 및 도 21은 단말기 A(50)와 단말기 B(60)간의 패킷 전송 경로상의 스위치(12)에 패킷 전송용 제어 정보(플로우 엔트리)를 설정하고, 다른 스위치들(11, 14)의 포트에, 10의 VLAN ID를 설정한 상태를 도시하는 도면이다. 이러한 상태에서, 스위치들(11, 14)은 제1 실시 형태에서와 같이 패킷을 전송한다. 또한, 스위치(12)에서도 제1 패킷 전송 기능(101)이 패킷 전송용 제어 정보(플로우 엔트리)를 참조하여, 제어 장치(20A)에 의해 지정된 포트에 수신 패킷을 출력한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 경로상의 일부의 스위치에 패킷 전송용 제어 정보(플로우 엔트리)를 설정하는 형태로 변경될 수 있다. 그 결과, 제1 실시 형태에 비해, 경로상의 스위치들에 의한 행해된 플러딩의 발생을 저감시킬 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 패킷 전송용 제어 정보(플로우 엔트리)를 설정하는 스위치가 제2 패킷 전송 기능(102)을 갖고 있지 않더라도 구현될 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서도, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 경로상의 스위치의 장해 등에 따라서 유연하게 경로를 전환할 수 있다. 예를 들어, 제1 실시 형태에서와 같이, 경로상의 스위치(12)에 장해가 발생한 경우, 도 22에 도시한 바와 같이, 제어 장치(20A)는 단말기 A(50)와 단말기 B(60)간의 경로를 재계산한다.
그 후, 제어 장치(20A)는 새로운 패킷 전송 경로 상의 스위치(13)에, 패킷 전송용 제어 정보(플로우 엔트리)를 설정한다. 또한, 제어 장치(20A)는 스위치(13)에 접속된 스위치(11)의 포트와, 스위치(13)와 접속된 스위치(14)의 포트에, 선정된 VLAN ID를 설정한다. 또한, 제어 장치(20A)는 스위치(12)와 접속된 스위치들(11, 14)의 포트로부터 VLAN ID를 삭제한다. 다음으로, 제어 장치(20A)는 패킷 전송 경로상의 스위치(12) 직전에 위치하는 스위치(11)의 제2 패킷 전송 기능(102)에 의해 학습된, 단말기 B(60)로 어드레스된 패킷을 스위치(12)에 접속된 포트에 전송하는 엔트리를 삭제한다. 마찬가지로, 제어 장치(20A)는 스위치(14)의 제2 패킷 전송 기능에 의해 학습된, 단말기 A(50)로 어드레스된 패킷을 스위치(12)에 접속된 포트에 전송하는 엔트리를 삭제한다.
상술한 구성에서, 경로상의 일부 스위치에 패킷 전송용 제어 정보(플로우 엔트리)를 설정하는 형태에서도, 장해나 네트워크 상황에 따라, 용이하게 경로를 전환하는 것이 가능하게 된다.
또한, 제2 실시 형태에서는, 도 19에서의 스텝 S32에서 경로 계산을 행한 후에서, 패킷 전송용 제어 정보(플로우 엔트리)를 설정하고 있지만, 도 23에 도시한 바와 같이, 미리 선정된 스위치에, 패킷 전송용 제어 정보(플로우 엔트리)를 설정할 수 있다. 이 경우, 경로 전환시에 스위치들(12, 13)에의 제어 정보의 설정을 생략할 수 있다.
마지막으로, 본 발명의 바람직한 형태를 요약할 것이다.
(제1 형태)
외부로부터 설정된 제어 정보에 기초하여 패킷을 처리하는 제1 패킷 전송 기능과, 수신 패킷의 송신원 어드레스와 수신 포트간의 관계를 학습하여 패킷의 출력 포트를 결정하는 제2 패킷 전송 기능을 포함하는 복수의 스위치와 통신하는 통신부;
복수의 스위치의 제1 패킷 전송 기능에 대하여 제2 패킷 전송 기능을 사용하여 패킷을 전송하도록 지시하는 제어 정보를 설정하는 제어 정보 설정부;
복수의 스위치간의 접속 관계에 기초하여 패킷 전송 경로를 계산하는 경로 계산부; 및
패킷 전송 경로상의 스위치(들)의 패킷의 입출력 포트에, 패킷에 대하여 선정된 VLAN ID(VLAN Identifier)를 설정하는 VLAN 설정부를 포함하는, 제어 장치.
(제2 형태)
제1 형태에 따른 제어 장치에서,
VLAN 설정부는 스위치(들)의 제1 패킷 전송 기능에 대하여 선정된 제어 메시지를 송신함으로써 VLAN ID를 설정한다.
(제3 형태)
제1 형태 또는 제2 형태에 따른 제어 장치에서,
전송 경로의 장해를 검출하는 수단을 더 포함하고,
전송 경로의 장해를 검출하면, 경로 계산부는 패킷 전송 경로를 재계산하고 VLAN 설정부는 VLAN ID를 교체한다.
(제4 형태)
제1 형태 내지 제3 형태 중 어느 한 형태에 따른 제어 장치에서,
제어 정보 설정부는 제2 패킷 전송 기능에 의해 패킷을 전송하도록 지시하는 제어 정보 대신에, 복수의 스위치 중 적어도 하나의 스위치에 대해 수신 패킷의 전송처를 지정하는 제어 정보를 설정한다.
(제5 형태)
제4 형태에 따른 제어 장치에서,
제어 정보 설정부는 복수의 스위치 중 하나의 스위치에 대해, 하나의 스위치가 보유할 수 있는 제어 정보의 수에 기초하여, 수신 패킷의 전송처를 지정하는 제어 정보를 설정할지의 여부를 결정한다.
(제6 형태)
복수의 스위치; 및
제어 장치를 포함하고,
복수의 스위치는 외부로부터 설정된 제어 정보에 기초하여 패킷을 처리하는 제1 패킷 전송 기능과, 수신 패킷의 송신원 어드레스와 수신 포트간의 관계를 학습하여 패킷의 출력 포트를 결정하는 제2 패킷 전송 기능을 포함하고,
제어 장치는,
복수의 스위치와 통신하는 통신부;
복수의 스위치의 제1 패킷 전송 기능에 대하여 제2 패킷 전송 기능을 사용하여 패킷을 전송하도록 지시하는 제어 정보를 설정하는 제어 정보 설정부;
복수의 스위치간의 접속 관계에 기초하여 패킷 전송 경로를 계산하는 경로 계산부; 및
패킷 전송 경로상의 스위치(들)의 상기 패킷의 입출력 포트에, 패킷에 대하여 선정된 VLAN ID를 설정하는 VLAN 설정부를 포함하는, 통신 시스템.
(제7 형태)
외부로부터 설정된 제어 정보에 기초하여 패킷을 처리하는 제1 패킷 전송 기능과, 수신 패킷의 송신원 어드레스와 수신 포트간의 관계를 학습하여 패킷의 출력 포트를 결정하는 제2 패킷 전송 기능을 포함하는 복수의 스위치와 통신하는 통신부를 포함하는 제어 장치에 의해,
복수의 스위치의 제1 패킷 전송 기능에 대하여 제2 패킷 전송 기능을 사용하여 패킷을 전송하도록 지시하는 제어 정보를 설정하는 스텝;
복수의 스위치간의 접속 관계에 기초하여 패킷 전송 경로를 계산하는 스텝; 및
패킷 전송 경로상의 스위치(들)의 패킷의 입출력 포트에, 패킷에 대하여 선정된 VLAN ID를 설정하는 스텝을 포함하는, 스위치 제어 방법.
(제8 형태)
외부로부터 설정된 제어 정보에 기초하여 패킷을 처리하는 제1 패킷 전송 기능과, 수신 패킷의 송신원 어드레스와 수신 포트간의 관계를 학습하여 패킷의 출력 포트를 결정하는 제2 패킷 전송 기능을 포함하는 복수의 스위치와 통신하는 통신부를 포함하는 컴퓨터에게,
복수의 스위치의 제1 패킷 전송 기능에 대하여 제2 패킷 전송 기능을 사용하여 패킷을 전송하도록 지시하는 제어 정보를 설정하는 처리;
복수의 스위치간의 접속 관계에 기초하여 패킷 전송 경로를 계산하는 처리; 및
패킷 전송 경로상의 스위치(들)의 패킷의 입출력 포트에, 패킷에 대하여 선정된 VLAN ID를 설정하는 처리를 실행시키는, 프로그램.
또한, 제6 형태 내지 제8 형태는 제1 형태와 같이 제2 형태 내지 제5 형태로 전개될 수 있다.
또한, 상술한 각각의 비특허문헌의 개시 내용은 본 명세서에 그 전체가 참조로서 포함된다. 본 발명의 다른 목적, 특징 및 양상들은 전체 개시 내용에서 명확하게 될 것이며, 본 명세서에 개시되며 또한 이와 함께 첨부된 바와 같이 청구된 본 발명의 요지 및 범위와 동떨어짐 없이 변형이 가능하다는 것에 유의해야 한다. 또한, 개시되고 및/또는 청구된 요소들, 물건들 및/또는 아이템들의 임의의 조합은 상술한 변형하에 부합될 수 있다는 것에 유의하여야 한다. 특히, 본 명세서에서 사용된 수치 범위는, 별도로 언급되지 않은 경우에도 범위 내에 포함되는 특정 수치 또는 작은 범위로서 해석되어야 한다.
10, 11 내지 14: 스위치
20, 20A: 제어 장치
50, 60: 단말기 A, 단말기 B
101: 제1 패킷 전송 기능
102: 제2 패킷 전송 기능
201: 통신부
202: 제어 정보 설정부
203: 경로 계산부
204: VLAN 설정부

Claims (20)

  1. 외부로부터 설정된 제어 정보에 기초하여 패킷을 처리하는 제1 패킷 전송 기능과, 수신 패킷의 송신원 어드레스, 수신 포트 및 VLAN ID의 관계를 학습하여 패킷의 출력 포트를 결정하는 제2 패킷 전송 기능을 포함하는 복수의 스위치와 통신하는 통신부;
    상기 복수의 스위치의 상기 제1 패킷 전송 기능에 대하여 상기 제2 패킷 전송 기능을 사용하여 패킷을 전송하도록 지시하는 제어 정보를 설정하는 제어 정보 설정부;
    상기 복수의 스위치간의 접속 관계에 기초하여 패킷 전송 경로를 계산하는 경로 계산부; 및
    상기 패킷 전송 경로상의 스위치(들)의 상기 패킷의 입출력 포트에, 상기 패킷에 대하여 미리 결정된 VLAN ID를 설정하는 VLAN 설정부
    를 포함하고,
    상기 제2 패킷 전송 기능은, 수신 패킷의 수신처 어드레스가 학습되었으면, 상기 VLAN ID가 설정된 입출력 포트 중 상기 학습된 수신 포트로부터 패킷을 출력하고, 상기 수신 패킷의 수신처 어드레스가 학습되지 않았으면, 상기 VLAN ID가 설정된 입출력 포트로부터 상기 수신 패킷을 플러딩(flooding)하는, 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 VLAN 설정부는 상기 전송 경로상의 스위치(들)의 제1 패킷 전송 기능에 대하여 미리 결정된 제어 메시지를 송신함으로써 VLAN ID를 설정하는, 제어 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 전송 경로의 장해를 검출하는 수단을 더 포함하고,
    상기 전송 경로의 장해를 검출하면, 상기 경로 계산부는 패킷 전송 경로를 재계산하고 상기 VLAN 설정부는 VLAN ID를 교체하는, 제어 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 스위치는 상기 제2 패킷 전송 기능에 의해 학습된 어드레스와 포트간의 관계를 엔트리로서 보유하고,
    상기 제어 장치는 상기 복수의 스위치에 대하여, 검출된 장해에 관련된 포트를 포함하는 엔트리를 삭제하도록 지시하는, 제어 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제어 정보 설정부는 상기 제2 패킷 전송 기능에 의해 패킷을 전송하도록 지시하는 제어 정보 대신에, 상기 복수의 스위치 중 적어도 하나의 스위치에 대해 수신 패킷의 전송처(forwarding destination)를 지정하는 제어 정보를 설정하는, 제어 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어 정보 설정부는 상기 복수의 스위치 중 하나의 스위치에 대해, 상기 하나의 스위치가 보유할 수 있는 제어 정보의 수에 기초하여, 상기 수신 패킷의 전송처를 지정하는 제어 정보를 설정할지의 여부를 결정하는, 제어 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어 정보 설정부는 상기 하나의 스위치가 보유할 수 있는 제어 정보의 수가 미리 결정된 임계치보다 큰 경우, 상기 수신 패킷의 전송처를 지정하는 제어 정보를 상기 하나의 스위치에 설정하는, 제어 장치.
  8. 통신 시스템으로서,
    복수의 스위치; 및
    제어 장치
    를 포함하고,
    상기 복수의 스위치는 외부로부터 설정된 제어 정보에 기초하여 패킷을 처리하는 제1 패킷 전송 기능과, 수신 패킷의 송신원 어드레스, 수신 포트 및 VLAN ID의 관계를 학습하여 패킷의 출력 포트를 결정하는 제2 패킷 전송 기능을 포함하고,
    상기 제어 장치는,
    상기 복수의 스위치와 통신하는 통신부;
    상기 복수의 스위치의 상기 제1 패킷 전송 기능에 대하여 상기 제2 패킷 전송 기능을 사용하여 패킷을 전송하도록 지시하는 제어 정보를 설정하는 제어 정보 설정부;
    상기 복수의 스위치간의 접속 관계에 기초하여 패킷 전송 경로를 계산하는 경로 계산부; 및
    상기 패킷 전송 경로상의 스위치(들)의 상기 패킷의 입출력 포트에, 상기 패킷에 대하여 미리 결정된 VLAN ID를 설정하는 VLAN 설정부
    를 포함하고,
    상기 제2 패킷 전송 기능은, 수신 패킷의 수신처 어드레스가 학습되었으면, 상기 VLAN ID가 설정된 입출력 포트 중 상기 학습된 수신 포트로부터 패킷을 출력하고, 상기 수신 패킷의 수신처 어드레스가 학습되지 않았으면, 상기 VLAN ID가 설정된 입출력 포트로부터 상기 수신 패킷을 플러딩하는, 통신 시스템.
  9. 스위치 제어 방법으로서,
    외부로부터 설정된 제어 정보에 기초하여 패킷을 처리하는 제1 패킷 전송 기능과, 수신 패킷의 송신원 어드레스, 수신 포트 및 VLAN ID의 관계를 학습하여 패킷의 출력 포트를 결정하는 제2 패킷 전송 기능을 포함하는 복수의 스위치와 통신하는 통신부를 포함하는 제어 장치에 의해,
    상기 복수의 스위치의 상기 제1 패킷 전송 기능에 대하여 상기 제2 패킷 전송 기능을 사용하여 패킷을 전송하도록 지시하는 제어 정보를 설정하는 단계;
    상기 복수의 스위치간의 접속 관계에 기초하여 패킷 전송 경로를 계산하는 단계; 및
    상기 패킷 전송 경로상의 스위치(들)의 상기 패킷의 입출력 포트에, 상기 패킷에 대하여 미리 결정된 VLAN ID를 설정하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제2 패킷 전송 기능은, 수신 패킷의 수신처 어드레스가 학습되었으면, 상기 VLAN ID가 설정된 입출력 포트 중 상기 학습된 수신 포트로부터 패킷을 출력하고, 상기 수신 패킷의 수신처 어드레스가 학습되지 않았으면, 상기 VLAN ID가 설정된 입출력 포트로부터 상기 수신 패킷을 플러딩하는, 스위치 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어 장치는 상기 전송 경로상의 스위치(들)의 제1 패킷 전송 기능에 미리 결정된 제어 메시지를 송신함으로써 VLAN ID를 설정하는, 스위치 제어 방법.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 제어 장치에 의해, 상기 전송 경로의 장해를 검출하는 단계; 및
    상기 전송 경로의 장해를 검출하면, 패킷 전송 경로를 재계산하고 VLAN ID를 교체하는 단계를 포함하는, 스위치 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 스위치에 의해, 상기 제2 패킷 전송 기능에 의해 학습된 어드레스와 포트간의 관계를 엔트리로서 보유하는 단계; 및
    상기 제어 장치에 의해, 상기 복수의 스위치에 대해, 검출된 장해에 관련된 포트를 포함하는 엔트리를 삭제하도록 지시하는 단계를 포함하는, 스위치 제어 방법.
  13. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 제어 장치에 의해, 상기 제2 패킷 전송 기능에 의해 패킷을 전송하도록 지시하는 제어 정보 대신에, 상기 복수의 스위치 중 적어도 하나의 스위치에 대해 수신 패킷의 전송처를 지정하는 제어 정보를 설정하는 단계를 포함하는, 스위치 제어 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제어 장치에 의해, 상기 복수의 스위치 중 하나의 스위치에 대해, 상기 하나의 스위치가 보유할 수 있는 제어 정보의 수에 기초하여, 상기 수신 패킷의 전송처를 지정하는 제어 정보를 설정할지의 여부를 결정하는 단계를 포함하는, 스위치 제어 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제어 장치는 상기 하나의 스위치가 보유할 수 있는 제어 정보의 수가 미리 결정된 임계치보다 큰 경우, 상기 수신 패킷의 전송처를 지정하는 제어 정보를 상기 하나의 스위치에 설정하는, 스위치 제어 방법.
  16. 외부로부터 설정된 제어 정보에 기초하여 패킷을 처리하는 제1 패킷 전송 기능과, 수신 패킷의 송신원 어드레스, 수신 포트 및 VLAN ID의 관계를 학습하여 패킷의 출력 포트를 결정하는 제2 패킷 전송 기능을 포함하는 복수의 스위치와 통신하는 통신부를 포함하는 컴퓨터에게,
    상기 복수의 스위치의 상기 제1 패킷 전송 기능에 대하여 상기 제2 패킷 전송 기능을 사용하여 패킷을 전송하도록 지시하는 제어 정보를 설정하는 처리;
    상기 복수의 스위치간의 접속 관계에 기초하여 패킷 전송 경로를 계산하는 처리; 및
    상기 패킷 전송 경로상의 스위치(들)의 상기 패킷의 입출력 포트에, 상기 패킷에 대하여 미리 결정된 VLAN ID를 설정하는 처리
    를 실행시키고,
    상기 제2 패킷 전송 기능은, 수신 패킷의 수신처 어드레스가 학습되었으면, 상기 VLAN ID가 설정된 입출력 포트 중 상기 학습된 수신 포트로부터 패킷을 출력하고, 상기 수신 패킷의 수신처 어드레스가 학습되지 않았으면, 상기 VLAN ID가 설정된 입출력 포트로부터 상기 수신 패킷을 플러딩하는, 프로그램을 기록한, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  17. 제16항에 있어서, 상기 프로그램은,
    상기 전송 경로상의 스위치(들)의 제1 패킷 전송 기능에 미리 결정된 제어 메시지를 송신함으로써 VLAN ID를 설정하는 처리를 상기 컴퓨터에 실행시키는, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  18. 제16항 또는 제17항에 있어서, 상기 프로그램은,
    상기 전송 경로의 장해를 검출하는 처리; 및
    상기 전송 경로의 장해를 검출하면, 패킷 전송 경로를 재계산하고 VLAN ID를 교체하는 처리를 상기 컴퓨터에 실행시키는, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  19. 제16항 또는 제17항에 있어서, 상기 프로그램은,
    상기 제2 패킷 전송 기능에 의해 패킷을 전송하도록 지시하는 제어 정보 대신에, 상기 복수의 스위치 중 적어도 하나의 스위치에 대해 수신 패킷의 전송처를 지정하는 제어 정보를 설정하는 처리를 상기 컴퓨터에 실행시키는, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  20. 제19항에 있어서, 상기 프로그램은,
    상기 복수의 스위치 중 하나의 스위치에 대해, 상기 하나의 스위치가 보유할 수 있는 제어 정보의 수에 기초하여, 상기 수신 패킷의 전송처를 지정하는 제어 정보를 설정할지의 여부를 결정하는 처리를, 상기 컴퓨터에 실행시키는, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
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