KR20160003762A

KR20160003762A - 통신 노드, 통신 시스템, 패킷 처리 방법, 및 프로그램

Info

Publication number: KR20160003762A
Application number: KR1020157033472A
Authority: KR
Inventors: 게이스께 도리고에; 요지 스즈끼; 마사노리 다까시마
Original assignee: 닛본 덴끼 가부시끼가이샤
Priority date: 2013-04-26
Filing date: 2014-04-25
Publication date: 2016-01-11
Also published as: CA2910129A1; EP2991286A4; RU2641232C2; JPWO2014175423A1; US20160112248A1; TWI586124B; TW201507406A; WO2014175423A1; CN105144644A; EP2991286A1; RU2015150389A

Abstract

본 발명의 목적은 집중 제어형 네트워크의 통신 노드가 그러한 때에 제어 장치에 문의하거나, 플로우 테이블에 장해 시의 대체 플로우 엔트리를 미리 배치하지 않고, 제어 장치로부터 부여된 지시(제어 정보)를 변경할 수 있도록 한다. 통신 노드는 다음을 구비한다: 수신 패킷과 검증하기 위한 매치 조건과, 이러한 매치 조건에 적합한 패킷에 적용되는 처리 내용이 규정된 엔트리를 저장한 제1 테이블을 참조하여 수신 패킷을 처리하는 패킷 처리부; 및 이벤트와 이러한 이벤트의 발생이 검출될 때 상기 제1 테이블에 저장된 엔트리에 적용되는 변경 내용이 관련되는 제2 테이블을 참조하여, 발생한 이벤트에 따라, 상기 제1 테이블에 엔트리를 재기입하는 자율 동작부.

Description

통신 노드, 통신 시스템, 패킷 처리 방법, 및 프로그램{COMMUNICATION NODE, COMMUNICATION SYSTEM, PACKET PROCESSING METHOD AND PROGRAM}

[관련 출원에 관한 기재]

본 출원은 2013년 4월 26일자 출원된 일본 특허 출원 제2013-093738호에 기초하고 그 우선권을 주장하고, 이 출원의 개시 내용은 전체적으로 본 명세서에 참고로 도입된다.

본 발명은 통신 노드, 통신 시스템, 패킷 처리 방법, 및 프로그램에 관한 것이다. 특히, 제어 장치(들)에 의해 설정된 제어 정보에 기초하여 동작하는 통신 노드, 통신 시스템, 패킷 처리 방법, 및 프로그램에 관한 것이다.

비특허문헌 1 및 2는 컨트롤 플레인과 데이터 플레인이 서로 분리된 집중 제어형의 네트워크를 실현하는 오픈 플로우라고 하는 기술을 제안하고 있다. 오픈 플로우는 통신을 단 대 단(end-to-end) 플로우로서 파악하고 플로우 단위에서 경로 제어, 장해 회복, 부하 분산 및 최적화를 행한다. 비특허문헌 2에서 표준화된 오픈플로우 스위치는 오픈플로우 컨트롤러와의 통신용의 시큐어 채널을 구비하고, 오픈플로우 컨트롤러에 의해 적절히 추가 또는 재기입되는 플로우 테이블에 따라 동작한다. 플로우 테이블에는, 다음의 3개의 세트가 플로우마다 정의된다: 패킷 헤더와 대조하는 매치 조건(Match Fields); 플로우 통계 정보(Counters); 및 처리 내용(들)을 정의한 인스트럭션(들)(Instructions)(비특허문헌 2의 "5.2 Flow Table"의 항 참조).

예를 들어, 오픈플로우 스위치가 패킷을 수신하면, 오픈플로우 스위치는 그것의 플로우 테이블로부터 수신 패킷의 헤더 정보에 적합한 매치 조건(비특허문헌 2의 "5.3 Matching" 참조)을 갖는 엔트리를 검색한다. 검색의 결과, 오픈플로우 스위치가 수신 패킷에 적합한 엔트리를 발견한 경우, 오픈플로우 스위치는 그것의 플로우 통계 정보(카운터)를 갱신하고 그 엔트리의 인스트럭션 필드에 기입된 처리 내용(들)(지정 포트로부터의 패킷 송신, 플러딩, 폐기 등)에 기초하여 수신 패킷을 처리한다. 한편, 검색의 결과, 오픈플로우 스위치가 수신 패킷에 적합한 엔트리를 발견하지 않은 경우, 오픈플로우 스위치는 대응하는 시큐어 채널을 통해 오픈플로우 컨트롤러에 수신 패킷을 처리하기 위한 엔트리 설정을 요구하고, 즉, 오픈플로우 컨트롤러에 제어 정보 송신 요구(Packet-In 메시지)를 송신한다. 오픈플로우 스위치는 처리 내용(들)이 정해진 플로우 엔트리를 수신하고 그 자신의 플로우 테이블을 갱신한다. 이와 같이, 오픈플로우 스위치는 그것의 플로우 테이블에 저장된 엔트리를 제어 정보로서 사용하여 패킷 전송을 행한다.

특허문헌 1은 상기 오픈 플로우를 사용하는 네트워크에 장해 또는 폭주 발생 시에 고속 경로 전환을 행하는 통신 장치(오픈플로우 스위치에 대응)를 개시한다. 보다 구체적으로는, 특허문헌 1은 통신 장치가 수신 패킷을 식별하는 정보와 수신 패킷에 대해 행해진 처리가 서로 관련되는 처리 규칙을 기억하는 처리 기억부(상기 플로우 테이블에 대응); 수신 패킷에 대해 행해지고 처리 기억부에 기억된 처리와는 다른 처리를 포함하는 처리 규칙을 기억하는 대체 처리 기억부(상기 플로우 테이블의 엔트리의 대체 엔트리를 저장한 테이블); 및 상기 수신 패킷을 식별하는 정보에 기초하여 처리 기억부 또는 대체 처리 기억부를 검색해서 얻어진 처리 규칙에 따라 수신 패킷을 처리하는 처리부를 포함하는 것을 개시한다.

특허문헌 2는 불필요한 플로우 셋업 처리(스위치에의 제어 정보의 설정)를 삭감할 수 있는 오픈플로우 컨트롤러를 개시한다. 이 오픈플로우 컨트롤러는 단말기 간의 커넥션 확립을 확인하고 나서 제어 정보(전송 룰)를 설정함으로써 이것을 달성한다.

특허문헌 3은 복수의 플로우 테이블이 개개의 오픈플로우 스위치에 유지된 구성을 개시한다. 이와 같이, 개개의 오픈플로우 스위치는 보다 많은 엔트리를 유지할 수 있게 된다.

일본 특허 공개 번호 제2012-49674A호 공보 일본 특허 공개 번호 제2012-195807A호 공보 국제 공개 번호 제2012/032864호

Nick McKeown 외 7명, "OpenFlow: Enabling Innovation in Campus Networks", [online], [2013년 4월 10일 검색], 인터넷 <URL:http://www.openflow.org/documents/openflow-wp-latest.pdf> "OpenFlow Switch Specification" Version 1.3.1(Wire Protocol 0x04), [online], [2013년 4월 10일 검색], 인터넷 <URL: https://www.opennetworking.org/images/stories/downloads/ sdn-resources/onf-specifications/openflow/openflow-spec-V1.3.1.pdf>

이하의 분석은 본 발명자들에 의해 부여된 것이다. 특허문헌 1의 단락 0006 내지 0008에 지적된 바와 같이, 상기 오픈 플로우로 대표되는 컨트롤 플레인과 데이터 플레인이 서로 분리된 네트워크에서는, 장해가 발생할 때, 다시 통신이 가능하게 될 때까지 시간이 걸린다고 하는 문제점이 있다. 그 이유는 네트워크 관리 하의 스위치(들)가 컨트롤 플레인을 제어하고 있는 제어 장치(오픈플로우 컨트롤러)에게 다음 동작이나 데이터 전송 수신처에 관하여 문의할 필요가 있기 때문이다. 특히, 네트워크가 대규모화하고 제어 장치의 관리되는 스위치들의 수가 증가하면, 제어 장치에 동시에 많은 문의가 송신된다. 그 결과, 컨트롤 플레인에 폭주가 발생하여, 문제가 된다.

특허문헌 1에 따르면, 개개의 통신 장치는 통상 동작 시에 사용되는 경로에 대응하는 기본 플로우 엔트리 그룹과 장해 시에 사용되는 대체 경로에 대응하는 대체 플로우 엔트리 그룹이 등록된 적어도 1개의 플로우 테이블을 포함한다. 통신 장치는 통상 동작 시에는 기본 플로우 엔트리 그룹를 참조하고 장해 시에는 대체 플로우 엔트리 그룹를 참조함으로써 경로 전환을 실현한다(단락 0062 참조. 특허문헌 1은 2개의 플로우 엔트리 그룹을 병렬로 검색하는 방법 및 대응하는 스위치가 어느 쪽의 처리를 실행하여야 할지를 판정하는 방법도 개시함).

그러나, 특허문헌 1은 플로우 테이블에 대체 플로우 엔트리 그룹를 저장하기 위한 영역을 확보해야 한다는 문제점이 있다. 특히, 플로우 테이블이 CAM(Content-Addressable Memory) 등을 사용하여 구성되는 경우에는, 장해 시에만 사용되는 플로우 엔트리에 귀중한 영역이 점유되어 버린다.

또한, 컨트롤 플레인과 데이터 플레인이 서로 분리된 네트워크에서, 예를 들어, 어떤 스위치의 포트의 이상을 검출할 때, 제어 장치(컨트롤러)와의 통신이 단절될 때, 또는 폭주가 발생할 때의 다양한 타이밍에서 스위치 등의 통신 노드에 주어지는 지시를 변경하는 것이 요망된다.

본 발명의 목적은 상술한 바와 같이 장해 등의 소정의 이벤트의 발생 시에 그 때마다 제어 장치(들)에 문의하거나 플로우 테이블에 장해 복구를 위한 대체 플로우 엔트리(들)을 미리 배치하지 않고 제어 장치(들)에 의해 부여된 지시(들)(제어 정보)를 변경할 수 있도록 한 통신 노드(들); 통신 시스템; 패킷 처리 방법; 및 프로그램을 제공하는 것이다.

제1 양태에 따르면, 수신 패킷과 대조하는 매치 조건과 이 매치 조건에 적합한 패킷에 적용되는 처리 내용(들)을 정한 엔트리(들)를 저장한 제1 테이블(들)을 참조하여 수신 패킷을 처리하는 패킷 처리부; 및 이벤트(들)가 해당 이벤트(들)의 발생이 검출될 때 상기 제1 테이블(들)에 저장된 엔트리(들)에 적용되는 변경(들)과 관련되는 제2 테이블(들)을 참조하고 발생한 이벤트(들)에 기초하여 상기 제1 테이블(들)에 엔트리(들)를 재기입하는 자율 동작부를 포함하는 통신 노드가 제공된다.

제2 양태에 따르면, 상기 통신 노드(들) 및 상기 통신 노드(들)의 상기 제1 테이블(들) 및 상기 제2 테이블(들)에 엔트리(들)를 설정하는 제어 장치(들)를 포함하는 통신 시스템이 제공된다.

제3 양태에 따르면, 수신 패킷과 대조하는 매치 조건과 이 매치 조건에 적합한 패킷에 적용되는 처리 내용(들)을 정한 엔트리(들)를 저장한 제1 테이블(들)을 참조하여 수신 패킷을 처리하는 패킷 처리부를 포함하는 통신 노드로 하여금, 미리 결정된 이벤트(들)의 발생을 검출하게 하는 단계; 및 상기 통신 노드로 하여금 이벤트(들)가 해당 이벤트(들)의 발생이 검출될 때 상기 제1 테이블(들)에 저장된 엔트리(들)에 적용되는 변경(들)과 관련되는 제2 테이블(들)을 참조하고 발생한 이벤트(들)에 기초하여 상기 제1 테이블(들)에 엔트리(들)를 재기입하게 하는 단계를 포함하는 패킷 처리 방법이 제공된다. 이 방법은 소정의 머신(들), 즉, 상기 제1 테이블(들)을 참조하여 수신 패킷을 처리하는 통신 노드(들)와 관련된다.

제4 양태에 따르면, 수신 패킷과 대조하는 매치 조건과 이 매치 조건에 적합한 패킷에 적용하는 처리 내용(들)을 정한 엔트리(들)를 저장한 제1 테이블(들)을 참조하여 수신 패킷을 처리하는 패킷 처리부를 포함하는 컴퓨터로 하여금, 미리 결정된 이벤트(들)의 발생을 검출하는 처리; 및 이벤트(들)이 해당 이벤트(들)의 발생이 검출될 때 상기 제1 테이블(들)에 저장된 엔트리(들)에 적용되는 변경(들)과 관련되는 제2 테이블(들)을 참조하고 발생한 이벤트(들)에 기초하여 상기 제1 테이블(들)에 엔트리(들)를 재기입하는 처리를 실행하게 하는 프로그램이 제공된다. 이 프로그램은 컴퓨터 판독 가능(비일시적) 저장 매체에 기록될 수 있다. 즉, 본 발명은 컴퓨터 프로그램 제품으로서 실시될 수 있다.

본 발명에 따르면, 그 때마다 제어 장치(들)에 문의하거나 플로우 테이블에 장해 복구를 위한 대체 플로우 엔트리를 미리 배치하지 않고 통신 노드(들)가 제어 장치(들)에 의해 부여된 지시(들)(제어 정보)를 변경시키는 것이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 구성을 도시한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 통신 시스템 구성을 도시한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 오픈플로우 스위치(OFS)의 구성을 도시한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 오픈플로우 스위치(OFS)에 유지되는 이벤트 테이블의 구성 일례를 도시한다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 오픈플로우 스위치(OFS)의 동작을 도시한다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 오픈플로우 스위치(OFS)의 동작을 도시한다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 오픈플로우 스위치(OFS)에 유지되는 이벤트 테이블의 구성의 다른 일례를 도시한다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 통신 시스템의 구성을 도시한다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 오픈플로우 스위치(OFS)에 유지되는 이벤트 테이블의 구성 일례를 도시한다.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 오픈플로우 스위치(OFS)의 동작을 도시한다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 오픈플로우 스위치(OFS)의 동작을 도시한다.

먼저, 본 발명의 일 실시예의 개요에 대해서 도면을 참조하여 설명한다. 다음의 개요에서, 참조 부호가 다양한 요소에 편의상 표시된다. 다시 말해, 다음의 참조 부호는 단지 본 발명의 이해를 돕기 위한 일례로서 사용된 것이지, 본 발명을 도시된 형태로 한정하는 것은 아니다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예는 수신 패킷과 대조하는 매치 조건 및 이 매치 조건에 적합한 패킷에 적용되는 처리 내용(들)을 정한 엔트리(들)를 저장한 제1 테이블(11)을 참조하여 수신 패킷을 처리하는 패킷 처리부(12); 및 제2 테이블(13)을 참조하고 발생한 이벤트(들)에 기초하여 제1 테이블에 엔트리(들)를 재기입하는 자율 동작부(14)를 포함하는 통신 노드(10)에 의해 실현될 수 있다.

보다　구체적으로는, 제2 테이블(13)에서, 통신 노드에 의해 검출될 수 있는 이벤트(들)가 그 이벤트(들)의 발생을 검출할 때 제1 테이블(11)에 저장된 엔트리에 적용되는 변경(들)과 관련된다. 자율 동작부(14)는 발생한 이벤트(들)에 기초하여 제1 테이블(11)에 엔트리(들)를 재기입한다.

이상의 처리를 통해, 통신 노드(10)는 제어 장치에 문의하지 않고, 발생한 이벤트(들)에 기초하여 수신 패킷에 적용되는 처리를 변경할 수 있다.

[제1 실시예]

계속해서, 본 발명의 제1 실시예에 대해서 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 통신 시스템의 구성을 도시한다. 도 2에 도시한 바와 같이, 통신 시스템은 2개의 네트워크(301 및 302)의 에지에 배치된 오픈플로우 스위치(OFS)(101 및 102); OFS(101 및 102)와 제어 채널(501 및 502)을 통해 접속되고 OFS(101 및 102)을 제어하는 오픈플로우 컨트롤러(OFC)(200); 및 OFS(101 및 102)에 각각 접속되고, 서로 통신하는 단말기(401 및 402)를 포함한다.

OFS(101 및 102)는 Ether-OAM 기능을 갖는 오픈플로우 스위치이며 OFC(200)에 의해 설정된 플로우 및 이벤트 테이블의 엔트리를 참조하여 동작한다. Ether-OAM 기능이란 ITU-T Y.1731, IEEE 802.1ag 등에 규정되고 있는 이더넷(등록 상표) 망의 운영, 관리, 및 보수 기능이다.

OFC(200)는 제어 채널(501 및 502)을 통해 OFS(101 및 102)와 제어용 메시지를 교환하고 OFS(101 및 102)의 플로우 및 이벤트 테이블(후술함)에 엔트리를 추가한다.

도 3은 OFS(101/102)의 상세 구성을 도시한다. 도 3에 도시한 바와 같이, OFS(101/102)는 플로우 테이블(111), 패킷 처리부(112), 이벤트 테이블(113), 자율 동작부(114), 프로토콜 통신부(115), 및 감시부(116)를 포함한다.

플로우 테이블(111)은 수신 패킷과 대조하는 매치 조건 및 매치 조건에 적합한 패킷에 적용되는 처리 내용(들)을 정한 엔트리를 저장하는 상기 제1 테이블에 대응한다. 복수의 플로우 테이블(111)이 비특허문헌 2에 개시된 바와 같이 포함될 수 있다.

외부로부터 패킷을 수신하면, 패킷 처리부(112)는 플로우 테이블(111)로부터 수신 패킷의 입력 포트 또는 헤더 정보에 적합한 매치 조건을 갖는 엔트리를 검색한다. 검색의 결과, 패킷 처리부(112)가 수신 패킷에 적합한 매치 조건을 갖는 엔트리를 발견한 경우, 패킷 처리부(112)는 그 엔트리에 정해진 처리 내용(들)을 패킷에 적용한다. 검색의 결과, 패킷 처리부(112)가 수신 패킷에 적합한 매치 조건을 갖는 엔트리를 발견하지 않은 경우, 패킷 처리부(112)는 패킷의 파기 또는 OFC(200)에의 전송 등의 미리 정해진 동작을 실행한다. 패킷 처리부(112)가 Ether-OAM 장해 통지를 수신한 경우, 패킷 처리부(112)는 자율 동작부(114)에 Ether-OAM 장해 통지를 출력한다. OFS(101/102)가 Ether-OAM 장해 통지를 수신한 경우에 수행되는 OFS(101/102)의 동작은 플로우 테이블(111)에 자율 동작부(114)에 접속된 가상 포트에의 출력을 지시하는 엔트리(들)를 설정함으로써 실현될 수 있다.

이벤트 테이블(113)은 OFS(101/102)에 의해 검출될 수 있는 각종 이벤트 조건이 그 이벤트가 발생할 때 실행되는 처리 내용(이벤트 액션)과 관련되는 엔트리를 저장하는 상기 제2 테이블에 대응한다. OFC(200)는 플로우 테이블(111)에 엔트리(들)를 생성할 때 경로 계산 결과를 이용하여 이벤트 테이블(113)에 엔트리(들)를 설정하는 것이 바람직하다. 물론, 네트워크 관리자 등이 수동으로 이벤트 테이블(113)에 엔트리(들)를 설정할 수 있다. 이벤트 테이블(113)은 플로우 테이블(111)보다도 참조 빈도나 재기입 빈도가 적다고 생각되기 때문에, 이벤트 테이블(113)은 플로우 테이블(111)과 다르게, CAM 등으로 구성될 필요는 없다.

이벤트 테이블(113)에 기재된 이벤트 조건에 맞는 상태(예를 들어, 장해)가 발생한 경우, 자율 동작부(114)는 매칭 엔트리에 정해진 처리 내용(들)(이벤트 액션(들))을 실행한다. 또한, 이벤트 테이블(113)의 엔트리에 정해진 처리 내용(들)(이벤트 액션(들))을 실행함으로써 플로우 테이블(111)의 엔트리(들)가 변경된 경우, 자율 동작부(114)는 OFC(200)에 실행된 처리 내용(들) 또는 플로우 테이블(111)에 대해 이루어진 변경(들)을 보고한다. 이에 의해, OFC(200)가 파악하고 있는 OFS(101/102)에 설정된 플로우 엔트리(들)와 실제로 OFS(101/102)에 설정된 플로우 엔트리 간의 일관성이 유지될 수 있다.

도 4는 OFS(101)에 유지되는 이벤트 테이블의 구성 일례를 도시한다. 도 4의 예에서, 네트워크 A(도 2의 네트워크(301))로부터 Ether-OAM 장해 통지를 수신하면, OFS(101)는 플로우 테이블(111)로부터 네트워크 A에의 전송을 표시하는 엔트리를 추출하고 그 엔트리에 기재된 전송 수신처를 네트워크 B(도 2의 네트워크(302))로 변경한다(제1 엔트리 참조). 마찬가지로, 네트워크 B(도 2의 네트워크(302))로부터 Ether-OAM 장해 통지를 수신하면, OFS(101)는 플로우 테이블(111)로부터 네트워크 B에의 전송을 표시하는 엔트리를 추출하고 그 엔트리에 기재된 전송 수신처를 네트워크 A(도 2의 네트워크(301))로 변경한다(제2 엔트리 참조).

프로토콜 통신부(115)는 예를 들어, 비특허문헌 2의 오픈플로우 프로토콜을 사용하여 OFC(200)와 통신하는 수단이다.

감시부(116)는 대응하는 OFS의 가동 상황 및 링크 상태를 감시한다. 감시부(116)가 이상을 발견하면, 감시부(116)는 다른 OFS(들) 등에 Ether-OAM 장해 통지나 Ether-OAM 장해 회복 통지를 송신한다.

도 3에 도시한 OFS(101/102)의 각 부(처리 수단)는 OFS에 탑재된 컴퓨터로 하여금 그 하드웨어를 사용하고 상술한 각 처리를 실행하게 하는 컴퓨터 프로그램에 의해 실현될 수 있다.

계속해서, 본 실시예의 동작에 대해서 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 이하의 설명은 도 5의 양쪽 화살표로 표시한 바와 같이, 각각의 OFS(101 및 102)의 플로우 테이블(111) 각각은 네트워크(301)를 통해 단말기(401)와 단말기(402) 사이에 송신되는 패킷을 전송하기 위한 엔트리를 포함하는 것을 가정하여 이루어진다.

도 5의 네트워크(301)에 장해가 발생하고 OFS(101)가 네트워크(301) 내의 OFS 등으로부터 Ether-OAM 장해 통지를 수신하면, OFS(101)는 이벤트 테이블(113)의 대응하는 이벤트 조건에 적합한 엔트리에 따라 단말기(401)와 단말기(402) 사이에 송신된 패킷을 네트워크(302)를 통해 전송하기 시작한다. 보다 구체적으로는, OFS(101)는 단말기(401)로부터 단말기(402)에 어드레스된 패킷의 전송 수신처를 규정한 플로우 테이블(111)의 대응하는 엔트리 전송 수신처를 참조하고 그 전송 수신처를 네트워크(301)에 속하는 OFS로부터, 예를 들어, 네트워크(302)에 속하는 OFS로 변경한다. 필요에 따라, 단말기(402)로부터 단말기(401)에 어드레스된 패킷을 처리하기 위한 엔트리의 매치 조건에 있는 입력 포트가 네트워크(301)에 접속된 포트를 나타내는 경우, OFS(101)는 그 엔트리의 입력 포트를 네트워크(301)에 접속된 포트로부터 네트워크(302)에 접속된 포트로 변경한다.

OFS(102)도 또한 단말기(401)와 단말기(402) 사이의 패킷을 네트워크(302)를 통해 전송하도록 필요한 변경을 한다.

이상에 의해, 도 6에 도시한 바와 같이, 단말기(401)와 단말기(402) 사이의 패킷 전송 경로는 OFC(200)의 제어를 요구하지 않고 전환될 수 있다. 그러므로, 네트워크(301)에 장해가 발생하여도, 신속히 통신이 재개될 수 있다.

또한, 본 실시예에 따르면, OFC와 OFS들 간에 교환되는 제어 메시지의 수가 삭감될 수 있기 때문에, 예를 들어, 제어 채널(501 및 502)에서의 폭주를 피할 수 있다. 비특허문헌 2의 기본 구성에서는, 장해가 발생한 네트워크에 다수의 OFS가 접속되어 있는 경우, 이들 OFS는 OFC(200)에 그들의 플로우 테이블(111)의 엔트리 등록 요구(Packet-In 메시지)를 송신한다. 응답하여, OFC(200)는 각 OFS에 설정될 엔트리를 생성하고 그 엔트리를 송신한다. 본 실시예에 따르면, 개개의 OFS의 자율 동작부(114)는 OFC(200)에 그것의 플로우 테이블(111)에서 이루어진 변경(들)을 통지하는 것만이 필요한다. 그러므로, 통신량은 적어도 절반으로 삭감된다.

이벤트 테이블(113)에 엔트리를 설정함으로써, 개개의 OFS는 도 6에 도시한 상태로부터 도 5에 도시한 상태로의 복구 동작을 자체적으로 실행할 수 있다. 도 7은 이벤트 테이블에 저장된 복구 동작을 위한 예시적인 엔트리를 도시한다. 도 7의 예에서, 네트워크 B(도 2의 네트워크(302))로부터 Ether-OAM 장해 회복 통지를 수신하면, OFS(101)는 플로우 테이블(111)로부터 네트워크 B에의 전송을 표시하는 엔트리를 추출하고 그 엔트리에 기재된 전송 수신처를 네트워크 A(도 2의 네트워크(301))로 변경한다(도 7의 제1 엔트리 참조). 마찬가지로, 네트워크 A(도 2의 네트워크(301))로부터 Ether-OAM 장해 회복 통지를 수신하면, OFS(101)는 플로우 테이블(111)로부터 네트워크 A에의 전송을 표시하는 엔트리를 추출하고 그 엔트리에 기재된 전송 수신처를 네트워크 B(도 2의 네트워크(302))로 변경한다(도 7의 제2 엔트리 참조).

이상과 같이, OFC(200)의 제어 없이, 도 6의 단말기(401)와 단말기(402) 사이의 패킷 전송 경로를 도 5에 도시하는 경로로 되돌릴 수 있다. 그러므로, 예를 들어, 네트워크(301)에 장해가 발생하고 네트워크(302)가 일시적으로 이용되더라도, 복구 동작이 신속히 실시될 수 있다.

[제2 실시예]

계속해서, 제2 실시예에 대해서 설명한다. 제2 실시예에서, 상기한 제1 실시예에서 사용된 것들과 동일한 OFS들을 이용하여 서버 간의 페일오버(failover)를 실현한다. 본 실시예는 제1 실시예에 따른 것과 동일한 구성에 의해 실현될 수 있으므로, 본 실시예는 다른 점을 중심으로 설명한다.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 통신 시스템의 구성을 도시한다. 도 8에 도시한 바와 같이, 통신 시스템은 네트워크(301)의 에지에 배치된 오픈플로우 스위치(OFS)(101 및 102); OFS(101 및 102)와 제어 채널(501 및 502)을 통해 접속되고 OFS(101 및 102)를 제어하는 오픈플로우 컨트롤러(OFC)(200); OFS(101 및 102)와 접속되고 통신하는 단말기(401); 단말기(401)로부터의 요구(들)에 응답하여 서비스(들)를 제공하는 서버(701); 및 서버(701)에 대체해서 계속 처리할 수 있는 서버(702)를 포함한다.

도 9는 도 8의 OFS(102)에 유지되는 이벤트 테이블의 구성 일례를 도시한다. 도 9의 예에서, 감시부(116)가 서버의 이상을 검출하면, OFS(102)는 플로우 테이블(111)로부터 서버(701)에의 전송을 표시하는 엔트리를 추출하고 그 엔트리에 기재된 전송 수신처를 서버(702)로 변경한다(제1 엔트리 참조).

계속해서, 본 실시예에 따른 동작에 대해서 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 이하의 설명은 도 10의 양쪽 화살표로 표시한 바와 같이, 각각의 OFS(101 및 102)의 플로우 테이블(111) 각각이 단말기(401)와 서버(701) 사이에 송신되는 패킷을 네트워크(301)를 통해 전송하는 엔트리를 포함하는 것을 가정하여 이루어진다.

도 8의 서버(701)에 장해가 발생한 것을 검출하면, OFS(102)는 단말기(401)로부터 서버(701)에 어드레스된 패킷을 서버(702)에 보내고 서버(702)로부터의 응답을 단말기(401)에 전송하도록 엔트리를 변경한다. 보다 구체적으로는, OFS(102)는 단말기(401)로부터 서버(701)에 어드레스된 패킷 전송 수신처를 규정한 플로우 테이블(111)의 엔트리를 참조하고 전송 수신처를 서버(702)에 접속된 포트로 변경한다. 또한, OFS(102)는 플로우 테이블(111)에 서버(702)로부터 단말기(401)에 어드레스된 응답 패킷을 처리하기 위한 엔트리를 추가한다.

OFS(102)는 패킷 헤더 중의 수신처 또는 송신원으로서 설정된 서버(701)의 어드레스를 서버(702)의 어드레스로 변환하는 것이 또한 바람직하다. 이렇게 함으로써, OFS(101)는 그것의 플로우 테이블(111)의 엔트리를 변경할 필요가 없다.

결과적으로, 단말기(401)와 서버(701) 간의 패킷 전송 경로는 도 11에 도시한 바와 같이, OFC(200)의 제어 없이 전환될 수 있다. 그러므로, 서버(701)에 장해가 발생해도, 신속히 서버(702)에 의해 서비스(들)를 계속하는 것이 가능하게 된다.

이상, 본 발명의 실시예들을 설명했지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 기본적 기술 개념에서 벗어나지 않는 범위에서, 추가의 변형, 치환, 또는 조정이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 도면에 나타낸 네트워크의 구성 및 요소의 구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 일례로서 사용된다. 다시 말해, 본 발명은이 도면에 나타낸 구성에 한정되지 않는다.

상기한 실시예들에서는 비특허문헌 1 및 2의 OFC와 OFS가 사용되었지만, 예를 들어, 본 발명은 컨트롤 플레인과 데이터 플레인이 서로 분리된 집중 제어형의 네트워크에도 적용 가능하다.

또한, 개개의 OFS는 상기한 실시예들에서 단일의 이벤트 테이블을 사용하였지만, 개개의 OFS는 다른 테이블 구성을 채택할 수 있다. 예를 들어, 비특허문헌 2의 복수의 플로우 테이블을 사용한 파이프라인 처리와 같이, 개개의 OFS는 복수의 테이블을 순차 참조하여 최종적으로 복수의 조건에 적합한 엔트리를 선택하여, 이벤트 액션(들)을 결정할 수 있다. 이렇게 함으로써, 개개의 이벤트 테이블은 더 작은 크기를 가질 수 있으므로, 그 관리도 더 용이하게 행해질 수 있다.

또한, 상기한 실시예들에서 이벤트 테이블(113)을 사용하여 경로의 전환과 페일오버를 행하였지만, 다른 변형들도 또한 가능하다. 예를 들어, 플로우 테이블(들) 내의 특정한 엔트리(들)가 삭제될 수 있거나 플로우 테이블 내의 특정한 엔트리의 처리 내용(들)이 패킷 파기(Drop)에 재기입될 수 있다.

또한, 상기한 실시예들에서 개개의 OFS가 Ether-OAM 기능을 구비하였지만, 본 발명은 또한 개개의 OFS가 다른 등가의 기능을 갖는 한 적용 가능하다. 예를 들어, 포트의 링크의 이상이 검출될 때 플로우 테이블(111)의 대응하는 패킷 전송 수신처를 변경하기 위한 엔트리를 이벤트 테이블(113)에 설정함으로써도 마찬가지의 효과를 기대할 수 있다. 또한, 다른 동작이 가능하다. 예를 들어, OFC 등과의 제어 채널의 장해가 검출될 때, 대응하는 OFS가 별도의 OFC에 의해 제어될 수 있다(OFS는 별도의 OFC에 패킷을 전송하고 별도의 OFC에 플로우 엔트리의 송신을 요구한다).

마지막으로, 본 발명의 적합한 형태를 요약한다.

[제1 형태]

(상기 제1 양태에 따른 통신 노드 참조)

[제2 형태]

제1 형태에 따른 통신 노드로서, 상기 통신 노드는 미리 결정된 제어 장치(들)로부터 상기 제1 테이블(들) 및 상기 제2 테이블(들)에 저장될 엔트리들을 수신하는 통신 노드.

[제3 형태]

제2 형태에 따른 통신 노드로서, 상기 통신 노드는 상기 제2 테이블(들)을 참조하여 상기 제1 테이블(들)에 엔트리(들)를 재기입한 경우, 상기 통신 노드는 상기 미리 결정된 제어 장치(들)에 상기 재기입된 내용(들)을 보고하는 통신 노드.

[제4 형태]

제1 내지 제3 형태 중 어느 한 형태에 따른 통신 노드로서, 상기 제2 테이블(들)에, 네트워크 장해(들)가 검출될 때, 상기 장해(들)에 의해 영향을 받는 패킷 전송 경로(들)를 다른 경로(들)로 전환하기 위한 엔트리(들)가 설정되는 통신 노드.

[제5 형태]

제1 내지 제3 형태 중 어느 한 형태에 따른 통신 노드로서, 상기 제2 테이블(들)에, 통신 수신처(들)의 장해(들)가 검출될 때, 상기 장해(들)에 의해 영향을 받는 상기 제1 테이블(들)의 엔트리(들)의 패킷 전송 수신처(들)를 상기 통신 수신처(들)의 대체 장치(들)로 변경하기 위한 엔트리(들)가 설정되는 통신 노드.

[제6 형태]

(상기 제2 양태에 따른 통신 시스템 참조)

[제7 형태]

(상기 제3 양태에 따른 패킷 처리 방법 참조)

[제8 형태]

(상기 제4 양태에 따른 프로그램 참조)

제6 내지 제8 형태는 제1 형태와 마찬가지로 제2 내지 제5 형태에 전개하는 것이 가능하다.

상기의 특허문헌 및 비특허문헌의 각 개시는 본 명세서에 참고로 도입된다. 본 발명의 모든 개시(청구범위를 포함함)의 범위 내에서 또한 본 발명의 기본적 기술적 개념에 기초하여 실시예들 및 예들의 변경 및 조정이 가능하다. 또한, 본 발명의 개시의 범위 내에서 다양한 개시된 요소(각 청구항, 실시예들, 예들, 도면의 각 요소 등을 포함함)의 다양한 조합 및 선택이 가능하다. 다시 말해, 본 발명은 청구범위를 포함하는 모든 개시 및 기술적 개념에 따라서 본 기술의 통상의 기술자라면 이룰 수 있는 다양한 변형 및 수정을 포함하는 것은 물론이다. 특히, 본 설명은 수치 범위를 개시한다. 그러나, 그 설명이 그 범위 내에 포함되는 임의의 수치 값 또는 작은 소 범위를 특별히 개시하지 않더라도, 이들 값 및 범위는 구체적으로 기재되고 있는 것이라고 해석되어야 한다.

10: 통신 노드
11: 제1 테이블
12: 패킷 처리부
13: 제2 테이블
14: 자율 동작부
101, 102: 오픈플로우 스위치(OFS)
111: 플로우 테이블
112: 패킷 처리부
113: 이벤트 테이블
114: 자율 동작부
115: 프로토콜 통신부
116: 감시부
200: 오픈플로우 컨트롤러(OFC)
301, 302: 네트워크
401, 402: 단말기
501, 502: 제어 채널
701, 702: 서버

Claims

수신 패킷들과 매칭되는 매치 조건들과, 이 매치 조건들에 매칭되는 패킷들에 적용되는 처리 내용(들)을 정의한 엔트리(들)를 저장한 제1 테이블(들)을 참조하여 수신 패킷들을 처리하는 패킷 처리부; 및
이벤트(들)가, 해당 이벤트(들)의 발생이 검출될 때 상기 제1 테이블(들)에 저장된 엔트리(들)에 적용되는 변경(들)과 연관되는 제2 테이블(들)을 참조하고, 발생한 이벤트(들)에 기초하여 상기 제1 테이블(들)에 엔트리(들)를 재기입하는 자율 동작부
를 포함하는 통신 노드.
제1항에 있어서, 상기 통신 노드는 미리 결정된 제어 장치(들)로부터 상기 제1 테이블(들) 및 상기 제2 테이블(들)에 저장될 엔트리들을 수신하는 통신 노드.
제2항에 있어서, 상기 통신 노드가 상기 제2 테이블(들)을 참조하고 상기 제1 테이블(들)에 엔트리(들)를 재기입한 경우, 상기 통신 노드는 상기 미리 결정된 제어 장치(들)에 상기 재기입된 내용(들)을 보고하는 통신 노드.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 테이블(들)에, 네트워크 장해(들)가 검출될 때, 상기 장해(들)에 의해 영향을 받는 패킷 전송 경로(들)를 다른 경로(들)로 전환하기 위한 엔트리(들)가 설정되는 통신 노드.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 테이블(들)에, 통신 수신처(들)의 장해(들)가 검출될 때, 상기 장해(들)에 의해 영향을 받는 상기 제1 테이블(들)의 엔트리(들)의 패킷 전송 수신처(들)를 상기 통신 수신처(들)의 대체 장치(들)로 변경하기 위한 엔트리(들)가 설정되는 통신 노드.
통신 시스템으로서,
수신 패킷들과 매칭되는 매치 조건들과, 이 매치 조건들에 매칭되는 패킷들에 적용되는 처리 내용(들)을 정의한 엔트리(들)를 저장한 제1 테이블(들)을 참조하여 수신 패킷들을 처리하는 패킷 처리부와;
이벤트(들)가, 해당 이벤트(들)의 발생이 검출될 때 상기 제1 테이블(들)에 저장된 엔트리(들)에 적용되는 변경(들)과 연관되는 제2 테이블(들)을 참조하고, 발생한 이벤트(들)에 기초하여 상기 제1 테이블(들)에 엔트리(들)를 재기입하는 자율 동작부
를 포함하는 적어도 하나의 통신 노드; 및
상기 통신 노드의 상기 제1 테이블(들) 및 상기 제2 테이블(들)에 엔트리(들)를 설정하는 적어도 하나의 제어 장치
를 포함하는 통신 시스템.
수신 패킷들과 매칭되는 매치 조건들과, 이 매치 조건들에 매칭되는 패킷들에 적용되는 처리 내용(들)을 정의한 엔트리(들)를 저장한 제1 테이블(들)을 참조하여 수신 패킷들을 처리하는 패킷 처리부를 포함하는 통신 노드로 하여금, 미리 결정된 이벤트(들)의 발생을 검출하게 하는 단계; 및
상기 통신 노드로 하여금 이벤트(들)가, 해당 이벤트(들)의 발생이 검출될 때 상기 제1 테이블(들)에 저장된 엔트리(들)에 적용되는 변경(들)과 연관되는 제2 테이블(들)을 참조하고, 발생한 이벤트(들)에 기초하여 상기 제1 테이블(들)에 엔트리(들)를 재기입하게 하는 단계
를 포함하는 패킷 처리 방법.
수신 패킷들과 매칭되는 매치 조건들과, 이 매치 조건들에 매칭되는 패킷들에 적용하는 처리 내용(들)을 정의한 엔트리(들)를 저장한 제1 테이블(들)을 참조하여 수신 패킷들을 처리하는 패킷 처리부를 포함하는 컴퓨터로 하여금,
미리 결정된 이벤트(들)의 발생을 검출하는 처리; 및
이벤트(들)이, 해당 이벤트(들)의 발생이 검출될 때 상기 제1 테이블(들)에 저장된 엔트리(들)에 적용되는 변경(들)과 연관되는 제2 테이블(들)을 참조하고, 발생한 이벤트(들)에 기초하여 상기 제1 테이블(들)에 엔트리(들)를 재기입하는 처리
를 실행하게 하는 프로그램.