TW201701621A - 控制裝置、控制方法及程式 - Google Patents

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加瀨知博
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Abstract

本發明提供一種將虛擬網路上的服務在實體NW上實現之控制裝置、服務之提供方法以及程式。控制裝置，包含：第1機構，指定可提供網路節點之功能的虛擬設備；第2機構，指定該指定之虛擬設備的關於實體網路中之位置的資訊；以及第3機構，依據關於該位置之資訊，於該實體網路上設定實現該網路節點之功能的資料路徑。

Description

控制裝置、控制方法及程式
（關於相關申請發明之記載） 本發明係依據日本國專利申請：日本特願第2015－073889號（2015年3月31日申請）之優先權主張，引用同一申請發明之全部記載內容而納入記載至本說明書。 本發明係關於控制裝置、控制方法及程式，特別是關於使用實體網路的資源提供各種服務之控制裝置、控制方法及程式。
專利文獻1揭露網路虛擬化系統之一操作方法。同文獻之段落0048以後，記載：網路虛擬化系統1，接收來自設定終端機31的指示，使用實體節點(實體節點21至實體節點26)及實體連結51的資源，構築包含虛擬節點及虛擬連結之虛擬網路(虛擬網路2及虛擬網路3)(例如，參考段落0131~0141)。 [習知技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特表2014-501458號公報
[本發明所欲解決的問題] 以下係本發明所提出之分析。為了使用專利文獻1所代表之網路虛擬化技術對使用者提供服務(例如，於某網路啟用虛擬設備(下稱「VM：Virtual Machine」)，欲自外部利用等)，而必須準備實現該服務所必要的實體資源，並且無牴觸地施行必要的設定(例如，參考專利文獻1之圖16、圖13)。
然而，專利文獻1，並未揭露關於如何實現使用者所要求之虛擬網路上的服務，尤其是在使用者要求提供某服務時，如何實現此服務所必要的實體性資源之配置或連接。
本發明之目的在於，提供在實體NW(Network，網路)上實現虛擬網路上的服務之控制裝置、控制方法及程式。 [解決問題之技術手段]
依第1觀點，提供一種控制裝置，包含：第1機構，指定可提供網路節點之功能的虛擬設備；第2機構，指定該指定之虛擬設備的關於實體網路中之位置的資訊；以及第3機構，依據關於該位置之資訊，於該實體網路上設定實現該網路節點之功能的資料路徑。
依第2觀點，提供一種通訊系統，包含：控制裝置，控制實體網路；以及虛擬設備，藉由該控制裝置管理。該控制裝置，包含：第1機構，指定可提供網路節點之功能的虛擬設備；第2機構，指定該指定之虛擬設備的關於實體網路中之位置的資訊；以及第3機構，依據關於該位置之資訊，於該實體網路上設定實現該網路節點之功能的資料路徑。
依第3觀點，提供一種控制方法，包含以下步驟：指定可提供網路節點之功能的虛擬設備；指定該指定之虛擬設備的關於實體網路中之位置的資訊；以及依據關於該位置之資訊，於該實體網路上設定實現該網路節點之功能的資料路徑。 本方法，與具備上述第1~第3機構之控制裝置的特定機械連結。
依第4觀點，提供一種使電腦實行以下處理之程式：指定可提供網路節點之功能的虛擬設備之處理；指定該指定之虛擬設備的關於實體網路中之位置的資訊之處理；以及依據關於該位置之資訊，於該實體網路上設定實現該網路節點之功能的資料路徑之處理。另，此一程式，可儲存於電腦可讀取之(非暫時性)記憶媒體。亦即，本發明，亦可具體實現為電腦程式製品。 [本發明之效果]
若依本發明之控制裝置、控制方法及程式，則可在實體網路上實現虛擬網路上的服務。
[第1實施形態] 參考附圖，對於本發明之第1實施形態詳細地加以說明。圖1為，顯示本發明之第1實施形態的系統之構成例的圖。參考圖1，顯示包含如下元件之構成：實體網路(下稱「實體NW」)，配置有實體節點200A、200B、210(以下，在未特別區分實體節點200A、200B之情況，記為「實體節點200」)；以及控制裝置100，與該實體節點200、210連接。
實體節點200、210中之實體節點200，具備在虛擬網路(下稱「虛擬NW」)上提供虛擬設備(下稱「VM」)300的功能。作為此等實體節點200，可列舉虛擬設備環境構築用伺服器等。此外，圖1之例子中，雖列舉使VM300動作之例子，但亦可為導入應用程式等而呈可提供特定功能之狀態的虛擬專用機。
實體節點210，跟隨由控制裝置100指示之路徑而實現實體節點200間的通訊。作為此等實體節點210，可列舉OpenFlow交換器、第3層交換器(Layer 3 Switch)等。此外，亦可使用以實體節點200構成之虛擬交換器，取代實體節點210。
此處，以複數通訊節點(例如，VM300等)操作虛擬NW之情況，為了實現虛擬NW上的通訊，而必須於複數通訊節點(例如，VM300等)間設定資料路徑，使與該虛擬NW上的通訊對應之實體NW上的通訊可進行。因而，第1實施形態，於虛擬NW所包含之複數通訊節點(例如，VM300)間設定資料路徑。
此外，以彼此相異的複數實體節點200(例如，實體伺服器等)操作虛擬NW所包含的複數通訊節點(例如，VM300等)之情況，為了設定實體NW上之複數通訊節點(例如，VM300等)間的資料路徑，而必須在該複數實體節點200間亦設定資料路徑。例如，圖1之例子中，以實體節點200A與實體節點200B操作虛擬NW所包含之各個VM300，為了在VM300間設定資料路徑，而必須在實體節點200A與實體節點200B之間亦設定資料路徑。因而，第1實施形態，在實現虛擬NW所包含之複數通訊節點(例如，VM300)的複數實體節點200間，亦設定資料路徑。
如同上述，第1實施形態中，控制裝置100，為了實現使用者要求之服務，而指定與該使用者要求之服務對應的VM等通訊節點，將此通訊節點分解(breakdown)為實體NW上之位置資訊，設定該通訊節點間的實體NW上之資料路徑。
圖2為，顯示第1實施形態的控制裝置100之構成例的圖。參考圖2，控制裝置100，包含控制部110與通訊部120。
通訊部120，係可與實體節點200或實體節點210等其他裝置通訊的介面。通訊部120，例如，可往實體節點200發送既定的控制訊號。通訊部120，例如，可往實體節點210發送處理規則或傳送資訊。
控制部110，具備可實行既定的處理之功能。控制部110所實行之既定的處理，例如，係藉由CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)或MPU(Micro Processing Unit，微處理單元)實行。
圖3為，顯示第1實施形態的控制部110所實行之處理例的圖。參考圖3，則控制部110，可實行施行各個節點指定機構101(第1機構)、位置指定機構102(第2機構)、路徑設定機構103(第3機構)的處理。
節點指定機構101，指定與使用者要求之服務對應的通訊節點。此處，「使用者要求之服務」，例如，係使用虛擬資源邏輯地構成的虛擬網路(例如，vEPC等)、或使用與該使用者對應的承租戶(tenant)所包含之虛擬資源或實體資源的服務。此外，「使用者要求之服務」，例如，亦可為欲在某(虛擬)網路配置伺服器資源(可為VM亦可為實體伺服器)、欲將此網路與外部網路連結等，對於既存之虛擬NW等的使用者之要求。此外，「使用者要求之服務」，例如，亦可為虛擬網路功能(VNF：Virtual Network Function)、或服務鏈(Service Chain)。
節點指定機構101，發揮指定可提供此等服務之1個以上的通訊節點之作用。此外，「通訊節點」，例如，相當於前述伺服器資源(可為VM亦可為實體伺服器)。自圖1之自節點指定機構101延伸的箭頭，表示以下動作：節點指定機構101，指定與上層之虛擬網路(表示使用者所要求之服務)對應的VM300。
位置指定機構102，指定藉由節點指定機構101指定之通訊節點的關於實體網路中之位置的資訊。此處，作為「實體網路中之位置」，可使用與藉由節點指定機構101指定之通訊節點對應的實體NW上之端點資訊。端點資訊，例如，係藉由節點指定機構101指定之通訊節點的位址(例如，IP(Internet Protocol， 網際網路協定)位址、MAC(Media Access Control， 媒體存取控制)位址)。
此外，端點資訊，例如，亦可為與藉由節點指定機構101指定之通訊節點連接的虛擬交換器之位址(例如，IP位址、MAC位址)。端點資訊，例如，亦可為在與藉由節點指定機構101指定之通訊節點連接的虛擬交換器中，該通訊節點所使用之埠的埠號。此外，端點資訊，例如，亦可為實現藉由節點指定機構101指定之通訊節點的實體節點200之位址(例如，IP位址、MAC位址)。進一步，端點資訊，例如，亦可為與藉由節點指定機構101指定之通訊節點對應的實體交換器(例如，實體節點210等)之位址(例如，IP位址、MAC位址)。
自圖1之自位置指定機構102延伸的箭頭，表示以下動作：位置指定機構102，指定藉由節點指定機構101指定之VM300的端點資訊，或指定與該VM300對應之實體節點200的端點資訊。
路徑設定機構103，使用藉由該位置指定機構102指定之通訊節點的關於實體網路中之位置的資訊，於實體NW上設定實現使用者要求之服務所必要的資料路徑。此處「設定資料路徑」之處理，係藉由在實體節點210設定流程條目(flow entry)或路徑資訊而實現。流程條目，係處理實體節點210用於處理屬於流程之封包的處理規則。路徑資訊，例如係實體節點210為了傳送封包而使用的傳送資訊。自圖1之自路徑設定機構103延伸的箭頭，例如係表示以下動作：路徑設定機構103，將藉由位置指定機構102指定之實體節點200，通過實體節點210彼此連接，而設定資料路徑。
圖4為，顯示第1實施形態的控制裝置所保存之表的一例之圖。圖4之上層為，將服務、通訊節點、實體節點之位置資訊加以對應的表。節點指定機構101，推斷何種資源為實現服務A所必要。例如，圖4之例子中，作為為了實現服務A之必要資源，指定VM1~VM3。而後，位置指定機構102，推斷VM1~VM3的關於實體NW中之位置的資訊(在實體NW上與何個實體節點之端點連結)。圖4之例子中，指定實現VM1~VM3之實體節點的位址與埠。作為施行此等動作之節點指定機構101及位置指定機構102，可使用被稱作代理人(agent)之網路的資源管理功能。
此外，亦可將圖4所示的表，作為服務定義記憶部及映射資訊記憶部保存在控制裝置100。藉此，可使節點指定機構101、位置指定機構102之指定處理高速化。圖4之例子中，雖以1張表，實現服務定義記憶部及映射資訊記憶部，但亦可分為收納服務與通訊節點之對應關係的表(相當於服務定義記憶部)、及收納通訊節點與實體NW上的位置資訊之對應關係的表(相當於映射資訊記憶部)。
路徑設定機構103，使用實體NW的拓撲結構(topology)資訊、及被指定之實體節點200的位址與埠(埠號)，於VM1~VM3間設定資料路徑。例如，如圖4之下層所示地，藉由在與VM1~VM3對應的實體節點200之埠間設定資料路徑，而可實現例如具有環狀地連接VM1~VM3之拓撲結構的虛擬網路。另，下層之箭頭中，實體節點200A與實體節點200B間的資料路徑，係藉由在實體節點210設定流程條目或路徑資訊而實現。此外，該拓撲結構資訊，可自記憶拓撲結構資訊之拓撲結構資訊記憶部取得。
圖5為，顯示第1實施形態的控制裝置100之動作例的流程圖。
首先，控制裝置100之節點指定機構101，指定可提供使用者要求之服務的1個以上之通訊節點(S1-1)。圖1之例子中，節點指定機構101，作為使用者要求之服務(虛擬NW)，指定複數VM300。
其次，控制裝置100之位置指定機構102，指定藉由節點指定機構101指定之通訊節點的關於實體NW中之位置的資訊(S1-2)。圖1之例子中，位置指定機構102，對節點指定機構101所指定之複數之VM300中的各個，指定實體NW上的端點資訊。位置指定機構102，例如，對複數之VM300中的各個，指定操作各個該VM300的實體節點200之實體NW上的位址、及該實體節點200之埠中的與各個該VM300對應之埠的埠號。
接著，路徑設定機構103，使用藉由位置指定機構102指定之通訊節點的關於實體NW中之位置的資訊，於實體NW上設定通訊節點間的資料路徑(S1-3)。圖1之例子中，路徑設定機構103，使用實體NW的拓撲結構資訊、及藉由位置指定機構102指定之實體節點200的位址與埠(埠號)，於複數VM300間設定資料路徑。另，圖1之例子中，在相異的實體節點200操作複數VM300，故路徑設定機構103，對實體節點210，設定用於使實體節點200間可彼此通訊之流程條目或路徑資訊，在實體節點200間亦設定資料路徑。
如同自上述說明可理解，本發明，亦可良好地應用於如以相異的穿隧協定(Tunneling Protocol，VXLAN/NvGRE為其一例)構築實體網路(實體NW)之情況。圖6為，顯示本發明之第1實施形態的系統之其他構成例的圖。
參考圖6，則顯示藉由閘道器(GW：Gateway)，將以VXLAN(Virtual eXtensible Local Area Network，虛擬可擴展式區域網路)構築之實體NW1、與以NVGRE(Network Virtualization using Generic Routing Encapsulation，使用通用路由封裝之網路虛擬化)構築之實體NW2連接的構成。
例如，作為「使用者要求之服務」，輸入圖6所示的配置有4個VM之虛擬網路的資訊(參考圖6之「(A)服務定義」)。此處之使用者，可不知上述實體網路之構成。
節點指定機構101，指定與使用者要求之服務對應的通訊節點。圖6之例子中，節點指定機構101，指定在3個實體伺服器200a～200c上動作之4個VM(參考圖6之「(B)映射」)。此一階段中，亦無知曉VM在何種實體網路上動作之必要。
接著，位置指定機構102，指定藉由節點指定機構101指定之4個VM的關於實體網路中之位置的資訊。圖6之例子中，作為關於實體網路中之位置的資訊，指定與4個VM對應之實體NW上的端點資訊。例如，位置指定機構102，指定4個VM動作之實體伺服器200a～200c的位址。
而後，路徑設定機構103，使用被指定之端點資訊、及實體NW1與實體NW2之拓撲結構資訊，於實體NW1、NW2上設定實現使用者要求之服務的資料路徑。圖6之例子中，如圖6下層所示，設定如同將位於實體NW1側的實體伺服器200A、實體交換器210A及實體伺服器200B，與位於實體NW2側的實體交換器210B及實體伺服器200C，藉由閘道器(GW)連接之資料路徑。
如同上述，依第1實施形態，控制裝置100為了實現使用者要求之服務，而指定與該使用者要求之服務對應的VM等通訊節點，將此通訊節點分解為實體NW上之位置資訊，設定該通訊節點間的實體NW上之資料路徑。因此，藉由將使用者要求之虛擬網路上的服務，分解為其功能實現機構、及該實體網路上之位置資訊後，將這些相連接，而可在實體網路上實現虛擬網路上的服務。
[第2實施形態] 接著，對於假設使用與使用者對應的承租戶所包含之網路資源的本發明之第2實施形態，參考附圖而詳細地加以說明。第2實施形態，在從使用者收到關於服務之要求的情況，藉由指定與該使用者對應的承租戶所包含之VM等的通訊節點，將此通訊節點分解為實體NW上之位置資訊，設定實體NW上之資料路徑，而實現該使用者要求之服務。
圖7為，顯示本發明之第2實施形態的系統之構成例的圖。控制裝置100A為，與第1實施形態的控制裝置幾乎同樣的構成，具備節點指定機構101~路徑設定機構103。以下，以與第1實施形態之相異點為中心進行說明。
圖8為，顯示本實施形態的控制裝置100A所保存之表(相當於承租戶定義記憶部及映射資訊記憶部)的一例之圖。參考圖8，顯示將承租戶、通訊節點(例如，VM)、及操作該通訊節點的實體節點之位置資訊加以對應的表。
節點指定機構101，例如，推斷何種資源為實現使用者要求之服務所必要。節點指定機構101，例如，推斷實現使用者所要求之服務所必要的資源之種類。節點指定機構101，從與該使用者對應的承租戶所包含之資源，指定使用者所要求之服務所必要的資源。節點指定機構101，除了推斷資源的種類以外，亦可推斷必要的資源量。例如，圖8之例子中，作為使用者所要求之服務所必要的資源，指定與該使用者對應的承租戶所包含之VM中的圖7所示之VM1~VM4。節點指定機構101，例如，將承租戶1、與可無歧異地識別該使用者要求之服務所必要的各個VM1~VM4之識別碼加以對應。另，使用者所要求之服務所必要的資源，例如係伺服器或儲存裝置、網路節點等的ICT(Information and Communication Technology，資訊通訊科技)資源，可為使用VM虛擬地實現之虛擬資源，亦可為實體資源。另，網路節點，例如，係交換器或路由器、防火牆、負載平衡器等，提供網路之構築所必要的功能之裝置。
位置指定機構102，推斷VM1~VM4的關於實體NW上之位置的資訊。位置指定機構102，例如，推斷實現各個VM1~VM4之實體節點200的位址、及該實體節點200之埠中的與VM1~VM4對應之埠的埠號。另，位置指定機構102，作為VM1~VM4的關於實體NW上之位置的資訊，亦可指定該VM1~VM4之各自的位址、或各個VM1~VM4所連接之虛擬交換器的位址或埠號等。
如圖8所示，位置指定機構102，例如，將VM1~VM4的VM識別碼、實現各個該VM1~VM4之實體節點200的位址、及與各個該VM1~VM4對應的實體節點200之埠的埠號加以對應。
路徑設定機構103，使用實體NW的拓撲結構資訊，與指定之實體節點200的位址與埠，在VM1~VM4間設定資料路徑。例如，如圖7之下層所示，藉由在與VM1~VM4對應之實體節點200的埠間設定資料路徑，而使VM1~VM4彼此可通訊。
另，圖7之例子中，路徑設定機構103，在操作VM1與VM2的實體節點200A、及操作VM3與VM4的實體節點200B間亦設定資料路徑。藉此，即便為使用者所要求之服務包含的VM1~VM4之一部分或全部在彼此相異的實體節點200上動作之情況，VM1~VM4間仍可通訊。
圖9為，顯示第2實施形態的控制裝置100A之動作例的流程圖。
首先，控制裝置100A之節點指定機構101，指定實現使用者要求之服務所必要的1個以上之通訊節點(S2-1)。圖7之例子中，節點指定機構101，作為使用者要求之服務所必要的資源，指定與該使用者對應的承租戶所包含之VM1~VM4。
其次，控制裝置100A之位置指定機構102，指定藉由節點指定機構101指定之通訊節點的關於實體NW中之位置的資訊(S2-2)。圖7之例子中，位置指定機構102，指定實現節點指定機構101所指定的各個VM1~VM4之實體節點200的位址、及該實體節點200之埠中的與各個該VM1~VM4對應之埠的埠號。
接著，控制裝置100A之路徑設定機構103，使用藉由位置指定機構102指定之通訊節點的關於實體NW中之位置的資訊，於實體NW中在通訊節點間設定資料路徑(S2-3)。圖7之例子中，路徑設定機構103，使用實體NW的拓撲結構資訊、及藉由位置指定機構102指定之實體節點200的位址與埠(埠號)，設定VM1~VM4間的資料路徑。此時，路徑設定機構103，例如，在實體節點210設定用於使實體節點200A與實體節點200B可彼此通訊之流程條目或路徑資訊，在實體節點200間亦設定資料路徑。
圖10為，控制裝置100A管理複數資源之情況中的該控制裝置100A之構成例。如圖10所示，控制裝置100A，管理複數資源，利用該管理之資源的一部分，提供使用者要求之服務。例如，控制裝置100A，先匯集複數資源，從預先匯集的資源選擇使用者要求之服務所必要的資源。
控制裝置100A之節點指定機構101，推斷從使用者收到要求之服務所必要的資源，從管理的複數資源中之與該使用者對應的承租戶所包含之資源，選擇該推斷出的資源。節點指定機構101，例如，管理複數VM，選擇管理之複數VM中的從使用者收到要求之服務所必要的VM。另，節點指定機構所管理之複數資源，亦可包含實體資源。
節點指定機構101，例如，在使用VM實現的每個功能，管理複數VM。使用VM實現的功能，例如，係交換器或路由器、防火牆、負載平衡器等之網路功能。節點指定機構，例如，管理藉由VM虛擬地實現網路功能之虛擬交換器或虛擬路由器、虛擬防火牆、虛擬負載平衡器。此外，使用VM實現的功能，亦可為儲存裝置。節點指定機構101，例如，將實體伺服器內之磁碟或驅動器抽象化，而作為虛擬地實現之儲存池管理。此外，使用VM實現的功能，例如，亦可為各種應用程式或桌上型電腦。節點指定機構，例如，亦可管理使用VM虛擬地實現之各種應用程式或桌上型電腦。
節點指定機構101，例如，在推斷為負載平衡器係從使用者收到要求之服務所必要的情況，對於管理中之虛擬負載平衡器且為與該使用者對應的承租戶所包含之虛擬負載平衡器，選擇適合於承租戶者。
另，在節點指定機構101從預先匯集的資源，指定從使用者收到要求之服務所必要的資源後之位置指定機構102及路徑設定機構103的處理，與圖7之位置指定機構102及路徑設定機構103的處理相同，故省略詳細的說明。
如同上述，若依本實施形態，則控制裝置100A，為了實現使用者要求之服務，而指定與該使用者要求之服務對應的VM等通訊節點，將此通訊節點分解為實體NW上之位置資訊，設定該通訊節點間的實體NW上之資料路徑。因此，藉由將使用者要求之虛擬網路上的服務，分解為該功能實現機構、及該實體網路上之位置資訊後，將這些相連接，而可在實體網路上實現虛擬網路上的服務。
[第3實施形態] 接著，對於在上述第1、第2實施形態的控制裝置100、100A追加VM管理功能之第3實施形態，參考附圖而詳細地加以說明。
第3實施形態中，控制裝置100具備VM管理功能，故在收到對於使用者要求之服務的既定資源之追加要求的情況，可啟動與該既定資源對應之VM。而控制裝置100，藉由節點指定機構～路徑設定機構，指定以第4機構新啟動之VM的通訊節點，將此通訊節點分解為實體NW上之位置資訊，設定實體NW上之資料路徑。因此，第3實施形態，在使用者要求追加資源之情況，為了實現該資源的追加而追加VM，可施行因該VM之追加而成為必要的實體NW之設定等。
圖11為，顯示本發明之第3實施形態的控制裝置之構成的圖。參考圖11，顯示控制裝置100F，控制裝置100F之控制部110，除了具備節點指定機構101、位置指定機構102及路徑設定機構103以外，具備節點要求機構104(第4機構)。以下，以與第1、第2實施形態之相異點為中心進行說明。
節點要求機構104，因應來自節點指定機構101之要求，啟動提供服務所必要的VM，對節點指定機構101提供該VM之資訊。作為此等節點要求機構104，可藉由在實體伺服器200側對管理VM的管理程序(hypervisor)或VMM(VM管理員)等控制程式給予必要指示之介面而實現。此外，本實施形態中，雖說明以節點要求機構104啟動VM，但節點要求機構104啟動之通訊節點並不限於VM。例如，亦可採用藉由啟動節點要求機構104處於休眠狀態之實體伺服器，而確保提供服務所必要的資源之構成。另，節點要求機構104，亦可具備因應來自使用者的要求，而使既定的VM結束之功能。此外，節點要求機構104亦可具有使未使用的VM結束，釋放資源之功能。
圖12為，顯示第3實施形態的系統之構成例的圖。如圖12所示，在由使用者要求追加資源，且不存在與其對應之通訊節點的情況，節點指定機構101，對節點要求機構104，要求啟動與該追加資源對應之VM。例如，節點指定機構101，在與承租戶對應之使用者要求追加既定資源(例如，儲存裝置等)之情況，對節點要求機構，要求啟動用於實現該既定資源之VM。
收到要求之節點要求機構104，例如，在圖12之中層右端所示的實體伺服器上，新啟用VM(參考圖12之VM5)，通知節點指定機構101。節點要求機構，例如，因應新VM的啟動完畢，對節點指定機構通知啟動完畢。節點要求機構104，亦可對節點指定機構101，在VM之啟動完畢的同時，通知關於啟動之VM的資訊(例如，啟動之VM的識別碼等)。節點指定機構101，作為使用者要求之服務所包含的虛擬節點，指定新啟用的VM。例如，節點指定機構101，將新啟用的VM5和既定的承租戶(與該使用者對應的承租戶)賦予關聯。
位置指定機構102，指定藉由節點要求機構104追加之VM5的關於實體NW中之位置的資訊(例如，實體NW上的端點資訊)。位置指定機構102，例如，指定VM5動作之實體節點200C的位址、及實體節點200C之埠中的與該VM5對應之埠。
路徑設定機構103，於VM1~VM5間，設定資料路徑。此外，路徑設定機構103，對實體節點210，設定用於使實體節點200A與實體節點200C間可通訊、及使實體節點200B與實體節點200C間可通訊的流程條目或傳送資訊。藉此，使實現VM1~VM5間的通訊所必要之「實體NW上的通訊」成為可能。
圖13為，顯示第3實施形態的控制裝置100F之動作例的流程圖。
首先，控制裝置100F之節點指定機構101，在使用者要求追加既定資源(例如，儲存裝置等)之情況，對節點要求機構，要求啟動用於實現該既定資源之VM(S3-1)。圖12之例子中，節點指定機構，在使用者要求追加儲存裝置之情況，對節點要求機構，要求啟動提供儲存裝置之功能的VM。
其次，節點要求機構104，因應來自節點指定機構101之要求，啟動用於實現要求之既定資源的VM，將啟動完畢之意旨通知節點指定機構101(S3-2)。圖12之例子中，節點要求機構104，因應由節點指定機構101追加儲存裝置的要求，啟動可提供儲存裝置之功能的VM，通知啟動完畢之意旨。
節點指定機構101，在從節點要求機構104收到通知之情況，指定新追加的VM(S3-3)。圖12之例子中，節點指定機構101，將新啟用的VM5，和既定的承租戶(與該使用者對應的承租戶)賦予關聯。
位置指定機構102，指定藉由節點要求機構追加之VM的關於實體NW中之位置的資訊(例如，實體NW上的端點資訊)(S3-4)。圖12之例子中，位置指定機構102，例如，指定VM5動作之實體節點200C的位址、及實體節點200C之埠中的與該VM5對應之埠。
路徑設定機構103，在既存的VM1~4與新啟動的VM5之間，設定資料路徑(S3-5)。
如同上述，第3實施形態的控制裝置，具備可實行通訊節點(例如，VM)之追加或削除等的VM管理功能(節點要求機構)。因此，即便為使用者要求追加資源等之情況，仍可藉由將使用者要求之虛擬網路上的服務，分解為該功能實現機構、及該實體網路上之位置資訊後，將這些相連接，而在實體網路上實現虛擬網路上的服務。
[第4實施形態] 接著，對於將本發明應用在多承租戶(multi-tenant)環境之第4實施形態，參考附圖而詳細地加以說明。圖14為，顯示本發明之第4實施形態的系統之構成例的圖。參考圖14，顯示控制裝置100B管理複數承租戶(承租戶1、承租戶2)之構成。控制裝置100B之基本構成，與上述第2或第3實施形態相同，故以下，以相異點為中心進行說明。
控制裝置100B，與圖11所示之第3實施形態的控制裝置100F為同樣的構成，具備節點指定機構101、位置指定機構102及路徑設定機構103。
圖15為，顯示本實施形態的控制裝置100B所保存之表的一例之圖。參考圖15，顯示將複數承租戶、通訊節點、及實體節點之位置資訊加以對應的表。節點指定機構101，因應來自使用者的要求，推斷何種資源為實現該使用者要求之服務所必要。節點指定機構，例如，推斷出對於使用者A要求之服務，防火牆、儲存裝置與交換器為必要，對於承租戶2，負載平衡器、儲存裝置、路由器為必要。節點指定機構101，例如，從使用者A收到關於服務A之要求，從使用者B收到關於服務B之要求。另，節點指定機構101，亦可從相同使用者，收到關於服務A及服務B之要求。節點指定機構101收到關於服務A及服務B之要求的時間點，該服務A及服務B亦可為相異的時間點。
圖15之例子中，節點指定機構101，對於服務A，從與使用者A對應之承租戶1所包含的VM，指定圖14所示的VM1、VM3、VM4。此外，節點指定機構101，對於服務B，從與使用者B對應之承租戶2所包含的VM，指定圖14所示的VM2、VM5、VM6。具體而言，節點指定機構101，對於服務A，將VM1、VM3、VM4之各自的識別碼與承租戶1加以對應，對於服務B，將VM2、VM5、VM6之各自的識別碼與承租戶2加以對應。
位置指定機構102，推斷節點指定機構101所指定之VM1~VM6分別在實體NW上與何個實體節點之端點連結。圖15之例子中，位置指定機構102，例如，推斷操作各個VM1~VM6之實體節點200的位址、及該實體節點200之埠中的與VM1～VM6對應之埠的埠號。
路徑設定機構103，使用實體NW的拓撲結構資訊、及藉由位置指定機構102指定之實體節點200的位址與埠，在各個VM1、VM3、VM4被啟動之實體節點200間，及VM2、VM5、VM6間分別設定資料路徑。例如，如圖14之下層所示，藉由在VM1、VM3、VM4間設定資料路徑，而可使承租戶1所包含的VM1、VM3、VM4彼此能夠通訊。同樣地，藉由在VM2、VM5、VM6間設定資料路徑，而可使承租戶2所包含的VM2、VM5、VM6彼此能夠通訊。
另，第4實施形態的控制裝置100B，亦可與第3實施形態的控制裝置同樣地，包含節點要求機構104。節點要求機構104，與第3實施形態同樣地，在具有來自節點指定機構101之要求的情況，啟動提供服務所必要的VM，對節點指定機構101提供該VM之資訊。節點要求機構104的處理，與圖11所示之第3實施形態的節點要求機構104相同，故省略詳細的說明。
如同上述，本發明，亦可應用在多承租戶環境中之承租戶的構築。另，圖14之例子中，雖於1個實體NW上構築2個承租戶，但亦可應用在如圖16所示之實體網路與承租戶以1對1方式對應的多承租戶環境。
圖16為，顯示第4實施形態的其他構成例之圖。圖16中，控制裝置100C之節點指定機構101，對於使用者要求之服務1，指定係承租戶1所包含的VM之實體NW1內的VM1~VM3。此外，節點指定機構101，對於使用者要求之服務2，指定係承租戶2所包含的VM之實體NW2內的VM4~VM6。具體而言，節點指定機構101，對於使用者要求之服務1，將VM1~VM3之各自的識別碼與承租戶1加以對應，對於使用者要求之服務2，將VM4~VM6之各自的識別碼與承租戶2加以對應。
位置指定機構102，推斷實現節點指定機構101所指定的各個VM1~VM3之實體節點200的位址、及該實體節點200之埠中的與VM1~VM3對應之埠的埠號。同樣地，位置指定機構102，推斷實現節點指定機構101所指定的各個VM4~VM6之實體節點200的位址、及該實體節點200之埠中的與VM4~VM6對應之埠的埠號。
路徑設定機構103，使用實體NW1的拓撲結構、及藉由位置指定機構102指定之實體節點200的位址與埠，在各個VM1~VM3被啟動的實體節點200間設定資料路徑。此外，路徑設定機構103，使用實體NW2的拓撲結構、及藉由位置指定機構102指定之實體節點200的位址與埠，在各個VM4~VM6被啟動的實體節點200間設定資料路徑。
如同上述，本發明，亦可應用在多承租戶環境中之承租戶的構築。
[第5實施形態] 接著，對於構築使用者要求之虛擬網路功能(VNF：Virtual Network Function)的本發明之第5實施形態，參考附圖而詳細地加以說明。圖17為，顯示本發明之第5實施形態的系統之構成例的圖。圖18為，顯示本發明之第5實施形態的控制裝置之構成例的圖。參考圖17、圖18，控制裝置100D係與第3實施形態的控制裝置同樣的構成，控制裝置100D之控制部110D，具備節點指定機構101D、位置指定機構102D、路徑設定機構103D及節點要求機構104D。
節點指定機構101D，若從使用者收到VNF的提供要求，則指定與VNF對應之VM。此時，在可實現使用者要求之VNF的VM未啟動之情況，對於節點要求機構104D，要求啟動必要的VM。
位置指定機構102D，指定藉由該節點指定機構101D指定之VM300的關於實體NW中之位置的資訊。位置指定機構102D，例如，指定各個VM1~VM3動作之實體節點200的位址、及實體節點200之埠中的與VM1~VM3對應之埠的埠號。
路徑設定機構103D，使用實體NW的拓撲結構資訊、及藉由位置指定機構102D指定之VM的關於實體網路中之位置的資訊，在實體NW上設定用於實現使用者要求之VNF的資料路徑。
節點要求機構104D，因應來自節點指定機構101D之要求，於實體伺服器200上，啟動提供VNF所必要的VM，對節點指定機構101D提供該VM的資訊。節點要求機構104D，例如，對節點指定機構101D，提供啟動之VM的識別碼。
此處，對於節點要求機構104D啟動VM之機制加以說明。圖19為，顯示圖17所示的實體節點200之細部構成的圖。實體節點200，操作提供虛擬網路功能之功能的虛擬設備。此處，作為虛擬網路功能，可列舉防火牆(FW：Firewall)、深層封包檢測(DPI：Deep Packet Inspection)、負載平衡器(LB：Load Balancer)等。
實體節點200，例如，係伺服器、交換器、路由器等。實體節點200，係操作提供虛擬網路中的虛擬網路節點(例如，虛擬SGW(Serving Gateway， 服務閘道器)、虛擬PGW(Packet data network Gateway，封包資料網路閘道器)、虛擬MME(Mobility Management Entity，移動管理實體)等)之功能的虛擬設備。
各個虛擬網路節點，例如具有以下功能。虛擬PGW：處理封包之功能(User-Plane功能)、管理因應通訊的計費狀態之功能(PCEF：Policy and Charging Enforcement Function)、控制QoS(Quality of Service， 服務品質)等的策略之功能(PCRF：Policy and Charging Rule Function)；虛擬SGW：處理封包之功能(User-Plane功能)、處理控制傳訊(Control signaling)之功能(C-Plane功能)、用於監聽通訊之合法監聽(LI：Lawful Interception)功能；以及處理控制傳訊之功能(C-Plane功能)、與HSS(Home Subscriber Server)協同而管理通訊系統的加入者資訊之功能。
實體節點200，包含可構築虛擬網路功能(VNF：Virtual Network Function)220之控制部110。控制部110，藉由在虛擬設備上操作VNF220，而提供虛擬網路節點之功能。此等控制部110，例如，亦可藉由管理程序(Hypervisor)等，可實行電腦之虛擬化的控制程式構成。
控制部110，收到來自上述節點要求機構104D的指示，而可實行操作VNF220之虛擬設備的啟動、停止、移動(將虛擬設備移往其他通訊裝置100)等。
另，VNF220與VM不必非得為1對1對應。例如，在欲實現虛擬PGW的情況，如圖20之左圖所示，可分別啟動具備PGW之功能所包含的關於計費之功能的VM1、施行PGW之功能所包含的QoS(Quality of Service，服務品質)等之策略控制的VM2(功能別VM)。自然，亦可如圖20之右圖所示，藉由具備虛擬PGW之功能的VM3實現虛擬PGW(專用型VM)。
接著，參考附圖，對於本實施形態的動作詳細地加以說明。圖21為，顯示本發明之第5實施形態的系統之構成例的圖。此外，圖22為，顯示本發明之第5實施形態的動作例之流程圖。例如，由使用者要求構築連結VNF1、VNF2而構築出的服務鏈。此外作為初期狀態並未啟動任一個VM。此處之使用者，亦可與上述實施形態同樣地，不知實體網路或VM之啟動狀況的構成。
節點指定機構101D，對於節點要求機構104D，要求啟動與該使用者所要求之VNF1、VNF2對應的VM(S4-1)。節點要求機構104D，依據來自節點指定機構101D之要求，於實體節點要求啟用VM(圖21之「VM啟用」、圖22之S4-1)。
藉此，如圖21之下層所示，VM1~VM3被啟用。節點要求機構104D，因應VM的啟動，而對節點指定機構101D通知該VM的啟動完畢(S4-2)。節點指定機構101D，收到來自節點要求機構104D的VM啟動之完畢通知，指定啟動的VM1~VM3(S4-3)。接著，位置指定機構102D，指定藉由該節點指定機構101D指定之3個VM1~3的關於實體網路中之位置的資訊(S4-4)。
而後，路徑設定機構103D，使用VM1~3的關於實體網路中之位置的資訊、及實體NW的拓撲結構資訊，在VM1~VM3間設定資料路徑(S4-5)。此外，路徑設定機構103D，在實體節點210設定流程條目、路徑資訊，其等用於使各個VM1~VM3啟動之實體節點200間可彼此通訊。藉此，設定實現使用者要求之VNF及服務鏈所必要的實體NW上之資料路徑。
如同上述，若依本實施形態，則將未指定具體的位址或資源之使用者要求的服務鏈至VNF，分解為該功能實現機構(VM)、及該實體網路上之位置資訊後，將這些相連接，藉而實現圖21之下層所示的服務鏈。
另，在同一實體節點上動作之VNF(VM)間的資料路徑，可藉由指示內建於實體節點200內之控制部110的路徑控制部2101而實現。
圖23為，用於說明設定在本發明之第5實施形態的與控制裝置100D協同動作之實體節點200的資料路徑之一例的圖。圖23之例子中，控制部110，對於訊號(1)，設定經由VNF(A)、(B)及(C)的VNF路徑；對於訊號(2)，設定經由VNF(A)及(B)的VNF路徑。
具體而言，控制部110之路徑控制部2101，依循該設定，如圖23所例示，因應訊號之種類別而以路徑傳送訊號。
該訊號之種類別，例如，可依據分配至VNF220之MAC位址或IP位址，而傳送封包。此外，也可依據例如傳送封包之虛擬連接亦即「載送(bearer)」之種類別、或封包內之資訊，利用識別的封包之屬性等，來改變傳送路徑。
進一步，於路徑控制部2101，例如，亦可依據使用者(終端機1)的通訊量、通訊系統的通訊負載‧通訊量、伺服器(實體節點200)的負載狀況等，控制VNF路徑。同樣地，亦可因應載送的通訊量，控制屬於該載送之封包的VNF路徑。此外，例如亦可因應通訊量超過既定的閾値，而改變VNF路徑。
於路徑控制部2101，亦可因應VM之負載狀況，而選擇構成VNF路徑的VNF220。此外，例如於路徑控制部2101，亦可優先選擇包含相同功能之複數VNF220中的，虛擬設備之負載低的VNF220，而切換VNF路徑。
此等路徑控制部2101，例如，亦可藉由以軟體構成之虛擬的交換器(vSwitch：Virtual Switch)構成。此一情況，上述之路徑設定機構103D，在作為路徑控制部2101運作之交換器，設定路徑資訊、流程條目。
如同上述，本發明，亦可適當地應用在實現網路功能之虛擬化的系統。
[第6實施形態] 接著，對於構築使用者要求之服務鏈的本發明之第6實施形態，參考附圖而詳細地加以說明。圖24為，顯示本發明之第6實施形態的系統之構成例的圖。此外，圖25為，顯示本實施形態的控制裝置100A所保存之表(相當於承租戶定義記憶部及映射資訊記憶部)的一例之圖。參考圖25，顯示將服務鏈、該服務鏈所必要之VNF、與該VNF對應之VM、及操作該VM的實體節點之位置資訊加以對應的表。本實施形態，可藉由與施行VNF的提供之第5實施形態同樣的構成實現，因而以下，以其相異點為中心進行說明。
本實施形態的控制裝置，與第5實施形態的控制裝置100D為同樣的構成，具備節點指定機構101D~節點要求機構104D(參考圖18)。另，控制裝置100D，亦可不具備節點要求機構104D。
節點指定機構101D，若從使用者收到服務鏈的提供要求，則指定與服務鏈對應的VM(參考圖24之自VNF1、VNF2延伸的箭頭)。另，節點指定機構101D，亦可指定使用者要求之服務鏈所必要的VNF，並指定與該VNF對應的VM。如圖25所例示地，節點指定機構101D，將服務鏈1與VNF1(1)及VNF2(1)加以對應，進一步，將VNF1(1)與VM1及VNF2(1)與VM3加以對應。此外，節點指定機構101D，將服務鏈2與VNF1(2)及VNF2(2)加以對應，進一步，將VNF1(2)與VM2及VNF2(2)與VM4加以對應。
在未啟動可實現使用者要求之服務鏈的VNF之情況，節點指定機構101D，對於節點要求機構104D，要求構築必要的VNF。
位置指定機構102D，指定藉由該節點指定機構101D指定之通訊節點的關於實體網路中之位置的資訊(參考圖24之自VM1~VM4往實體節點延伸的箭頭)。位置指定機構102D，例如，對於複數之VM1~VM4中的各個，指定實現各個該VM1~VM4的實體節點200之實體NW上的位址、及該實體節點200之埠中的與該VM1~VM4對應之埠的埠號。如圖25所例示地，位置指定機構102D，將VM1、實體節點200的位址、埠號＃1加以對應。
路徑設定機構103D，使用實體NW的拓撲結構資訊、及藉由位置指定機構102D指定之VM的關於實體網路中之位置的資訊，在實體NW上設定用於實現使用者要求之服務鏈的資料路徑(參考對於Service Chain 1、2之資料路徑)。
節點要求機構104D，因應來自節點指定機構101D之要求，於實體伺服器200上，啟動提供VNF所必要的VM，對節點指定機構101D提供該VM的資訊。
圖26為，顯示本發明之第6實施形態的控制裝置100D之動作例的流程圖。
接著，參考附圖，對於本實施形態的動作詳細地加以說明。以下的說明中，使用者要求構築圖24所示之2條服務鏈。此處之使用者，可不知上述實體網路之構成。
節點指定機構101D，首先指定與使用者要求之服務鏈對應的VNF(S5-1)，其次，指定與VNF對應之VM(S5-2)。圖25之例子中，節點指定機構110指定：服務鏈1經由VNF1、VNF2，而VNF1、VNF2分別與VM1、VM3對應。同樣地，節點指定機構110指定：服務鏈2經由VNF1、VNF2，而VNF1、VNF2分別與VM2、VM4對應。另，圖25的表相當於服務鏈定義記憶部及映射資訊記憶部。
接著，位置指定機構102，指定藉由該節點指定機構101指定之4個VM的關於實體網路中之位置的資訊(參考圖25之實體節點的位置資訊，圖26之S5-3)。
而後，路徑設定機構103，使用2組VM的關於實體網路中之位置的資訊、及實體NW的拓撲結構資訊，在實體NW上設定用於實現使用者要求之服務鏈的資料路徑(S5-4)。圖24之例子中，在與服務鏈1對應之VM1、VM4間設定資料路徑，在與服務鏈2對應之VM2、VM3間設定資料路徑。另，服務鏈之情況，如同在圖24中所揭示，即便為提供相同服務之服務鏈，由於與該服務鏈對應之VM相異，故仍有實體網路上之資料路徑相異的情形。此外，圖24之例子中，雖使用同一VNF構築提供相同服務的服務鏈，但並無非得使用同一VNF的必要。
如同上述，若依本實施形態，則控制裝置100，為了實現使用者要求之服務鏈，指定與該使用者要求的服務鏈對應之VM等的通訊節點，將此通訊節點分解為實體NW上之位置資訊，設定該通訊節點間的實體NW上之資料路徑。因此，將使用者要求之虛擬網路上的服務鏈，分解為該功能實現機構、及該實體網路上之位置資訊後，將這些相連接，藉而可在實體網路上實現虛擬網路上的服務鏈。
[第7實施形態] 接著，參考附圖對本發明之第7實施形態加以說明。控制裝置之功能等與第3實施形態相同，故以下以其相異點為中心進行說明。
如圖27所示，本發明之第7實施形態，可採用在每個實體NW配置控制裝置之構成。例如，於一個資料中心內存在相異的實體NW，在每個該實體NW配置控制裝置之構成。各控制裝置，管理分別分配到的實體NW。而使用者要求之服務，可跨相異的實體NW而構築。此一情況，各控制裝置，藉由共享以各自之節點指定機構101及位置指定機構102收集及指定的資訊，設定跨相異的實體NW之資料路徑，而可實現使用者要求之服務。以下的例子中，雖以將使用者要求之服務，從與該使用者對應的承租戶所包含之通訊節點指定的情況為例進行說明，但該服務亦可為服務鏈等。
圖28為，顯示本實施形態的控制裝置1及2藉由分別交換資訊而作成的表(相當於承租戶定義記憶部及映射資訊記憶部)之一例的圖。參考圖28，對於使用者要求之服務，將與該使用者對應的承租戶、用於實現該服務之VM的識別碼(VM1~VM4)、管理各個該VM1~VM4的控制裝置(控制裝置1或控制裝置2)、及該VM1~VM4之實體NW上的位置資訊加以對應而記憶。
圖28中，控制裝置1管理之關於VM1及VM2之資訊(VM的識別碼、實體節點的位置資訊)，係藉由該控制裝置1指定。此外，控制裝置2管理之關於VM3及VM4之資訊(VM的識別碼、實體節點的位置資訊)，係藉由該控制裝置2指定。
控制裝置1及控制裝置2，共享裝置本身所指定的資訊(裝置本身管理之VM的識別碼、實體節點的位置資訊)。控制裝置1及控制裝置2，例如，藉由BGP(Border Gateway Protocol，邊界閘道器協定)，交換該資訊。另，控制裝置1及控制裝置2，可藉由圖28所示之表的交換，實現此等VM與實體NW上之位置資訊的交換。控制裝置1，將圖28所示的表之上層(控制裝置1所指定之部分)，往控制裝置2發送。另一方面，控制裝置2，將圖28所示的表之下層(控制裝置2所指定之部分)，往控制裝置1發送。藉此，控制裝置1及控制裝置2，可交換圖28所示的表。
另，控制裝置1及控制裝置2交換的資訊，例如，亦可包含實體NW之拓撲結構資訊等。
控制裝置1及控制裝置2之路徑設定機構103，使用指定之實體NW上的位置資訊，設定實現使用者要求之服務所必要的實體NW上之資料路徑。抑或使控制裝置1或控制裝置2之任一方，替代另一方的控制裝置，依據共享之資訊(例如，圖28所示的表)，設定全體的資料路徑亦可。
控制裝置1，對於實體節點210A，設定用於將來自VM1或VM2的封包往實體節點210B傳送之處理規則或傳送資訊。此外，控制裝置1，對於實體節點210A，設定用於將從實體節點210B傳送而至之來自VM3或VM4的封包往VM1或VM2傳送之處理規則或傳送資訊。
同樣地，控制裝置2，對於實體節點210B，設定用於將來自VM3或VM4的封包往實體節點210A傳送之處理規則或傳送資訊。此外，控制裝置2，對於實體節點210B，設定用於將從實體節點210A傳送而至之來自VM1或VM2的封包往VM3或VM4傳送之處理規則或傳送資訊。
藉此，控制裝置1及控制裝置2，可設定實體NW中之VM1~VM4間的資料路徑，可實現使用者要求之服務。
如同上述，本發明，亦可應用在實體上分離的網路間，例如相異之DC內的網路間之承租戶或服務鏈等的實現。
[第8實施形態] 接著，參考附圖，對於對上述第7實施形態加上變更的第8實施形態加以說明。圖29為，顯示本發明之第8實施形態的構成之圖。基本構成雖與圖27所示的第7實施形態相同，但本實施形態中，例如，下述點相異：實體NW1與實體NW2通訊協定(穿隧協定)不同，如此則無法設定資料路徑。以下，以其相異點為中心進行說明。
如圖29所例示，第8實施形態，係以實體網路(實體NW)相異的穿隧協定(VXLAN/NvGRE為其一例)構築。例如，第8實施形態的通訊系統，顯示以下構成：將以VXLAN(Virtual eXtensible Local Area Network)構築的實體NW1、與以NVGRE(Network Virtualization using Generic Routing Encapsulation)構築的實體NW2，通過網路，以閘道器(GW1及GW2)連接。另，實體NW1及實體NW2之間，亦可為WAN(Wide Area Network)等。
控制裝置100E1及控制裝置100E2之控制部110，例如，通過通訊部120，交換實體NW1及實體NW2之拓撲結構資訊。控制裝置100E1及控制裝置100E2，例如，藉由BGP，交換該拓撲結構資訊。
控制裝置100E1及控制裝置100E2之節點指定機構101，將實現使用者要求之服務所必要的VM，從與該使用者對應的承租戶所包含之VM指定。圖29之例子中，控制裝置100E1及控制裝置100E2之節點指定機構101，指定該使用者要求之服務，需要與使用者對應的租戶所包含之VM中的VM1~VM4。各節點指定機構101，例如，對由使用者要求之服務，將與該使用者對應的承租戶、及可獨一無歧異地識別該使用者要求的服務所必要之各個VM1~VM4的VM識別碼加以對應。
控制裝置100E1及控制裝置100E2之位置指定機構102，指定節點指定機構101所指定的VM1~VM4的關於實體NW上之位置的資訊。控制裝置100E1之位置指定機構102，對於該控制裝置E1管理之實體NW1內的VM1及VM2，指定關於實體NW1上之位置的資訊。具體而言，控制裝置100E1之位置指定機構102，作為VM1及VM2的關於實體NW1上之位置的資訊，指定該VM1及VM2之各自的位址、或各個VM1及VM2所連接之虛擬交換器的位址或埠號等。另一方面，控制裝置100E2之位置指定機構102，對於該控制裝置E2管理之實體NW2內的VM3及VM4，指定關於實體NW2上之位置的資訊。具體而言，控制裝置100E2之位置指定機構102，作為VM3及VM4的關於實體NW1上之位置的資訊，指定該VM3及VM4之各自的位址、或各個VM3及VM4所連接之虛擬交換器的位址或埠號等。
圖30為，顯示第8實施形態的控制裝置100E1、100E2所保存之表的一例之圖。與圖28例示之第7實施形態的控制裝置所保存的表之相異點，在於追加協定儲存區。
如圖30所例示，對於使用者要求之服務，將與該使用者對應的承租戶、用於實現該使用者要求的服務之VM的識別碼(VM1~VM4)、管理各個該VM1~VM4的控制裝置(控制裝置1或控制裝置2)、實現該VM1~VM4之實體節點的位置資訊、及包含該VM1~VM2之實體NW中的協定加以對應而記憶。例如，實體NW1內之各個VM1及VM2，與係實體NW1中之協定的VXLAN對應。另一方面，實體NW2內之各個VM3及VM4，與係實體NW2中之協定的NvGRE對應。此外，控制裝置100E1及控制裝置100E2之控制部110，例如，通過通訊部120，交換管理之NW中的關於穿隧協定(VXLAN/NvGRE)之資訊。
控制裝置100E1及控制裝置100E2之控制部110，共享裝置本身所指定之VM的位置資訊(裝置本身管理之VM的識別碼、實體節點的位置資訊)。控制裝置100E1及控制裝置100E2，例如，藉由BGP，交換該VM之位置資訊。
控制裝置100E1及控制裝置100E2之路徑設定機構103，依據裝置本身所指定的VM之位置資訊、及共享的VM之位置資訊，而設定實現使用者要求之服務所必要的實體NW上之資料路徑。
控制裝置100E1之路徑設定機構103，例如，在實體NW1內的VM1與VM2之間設定資料路徑。此外，控制裝置100E1之路徑設定機構103，對於實體節點210A，設定用於將來自VM1或VM2的封包往GW1傳送之處理規則或傳送資訊。此外，控制裝置100E1，對於實體節點210A，設定用於將從GW1傳送而至之來自VM3或VM4的封包往VM1或VM2傳送之處理規則或傳送資訊。
此處，有實體NW1的穿隧協定係VXLAN，與網路中的通訊協定相異之情況。此一情況，控制裝置100E1之路徑設定機構103，例如，對GW1，設定用於將從VM1及VM2依據VXLAN傳送而至之封包轉換為網路中的通訊協定，並往該網路傳送之處理規則或傳送資訊。具體而言，控制裝置100E1之路徑設定機構103，對GW1指示以下意旨：從自實體節點210A接收之封包將依據VXLAN的傳送資訊(位址等)解封裝，將依循網路上之通訊協定的傳送資訊(位址等)封裝至該封包。
另一方面，控制裝置100E1之路徑設定機構103，例如，對GW1，設定用於將依據網路中的通訊協定傳送而至之封包轉換為係實體NW1之穿隧協定的VXLAN，並往實體節點210A傳送之處理規則或傳送資訊。具體而言，控制裝置100E1之路徑設定機構103，對GW1指示以下意旨：從接收到之封包將依據網路上的通訊協定之傳送資訊(位址等)解封裝，將依循VXLAN的傳送資訊(位址等)封裝至該封包。
同樣地，控制裝置100E2之路徑設定機構103，例如，在實體NW2內的VM3與VM4之間設定資料路徑。具體而言，控制裝置100E2之路徑設定機構103，為了在VM3被啟動的實體節點200B、與VM4被啟動的實體節點200C之間設定資料路徑，而對於實體節點210B，設定用於使該實體節點200B與實體節點200C間可通訊之處理規則或傳送資訊。此外，控制裝置100E1之路徑設定機構103，對於實體節點210A，設定用於將來自VM1或VM2的封包往GW1傳送之處理規則或傳送資訊。此外，控制裝置1，對於實體節點210A，設定用於將從GW1傳送而至之來自VM3或VM4的封包往VM1或VM2傳送之處理規則或傳送資訊。
此外，有實體NW2的穿隧協定係NvGRE，與網路中的通訊協定相異之情況。此一情況，控制裝置100E2之路徑設定機構103，例如，對GW2，設定用於將從VM3及VM4依據NvGRE傳送而至之封包轉換為網路中的通訊協定，並往該網路傳送之處理規則或傳送資訊。具體而言，控制裝置100E2之路徑設定機構103，例如，對GW2指示以下意旨：從自實體節點210B接收到之封包將依據NvGRE的傳送資訊(位址等)解封裝，將依循網路上之通訊協定的傳送資訊(位址等)封裝至該封包。
另一方面，控制裝置100E2之路徑設定機構103，例如，對GW2，設定用於將依據網路中的通訊協定傳送而至之封包轉換為係實體NW2之穿隧協定的NvGRE，並往實體節點210B傳送之處理規則或傳送資訊。具體而言，控制裝置100E2之路徑設定機構103，對GW2指示以下意旨：從接收到之封包將依據網路上的通訊協定之傳送資訊(位址等)解封裝，將依循NvGRE的傳送資訊(位址等)封裝至該封包。
藉此，控制裝置100E1及控制裝置100E2，可設定實體NW中之VM1~VM4間的資料路徑，可實現使用者要求之服務。
圖31為，顯示第8實施形態的系統之其他構成例的圖。如圖31所示，第8實施形態中，例如，考慮實體NW1係提供公用雲(public cloud)之資料中心(資料中心(DC)1)，實體NW2係就地部署(DC2)的情況。即使用由公用雲提供的VM、及以就地部署(on-premises)準備的VM，構築一個承租戶之形態，例如被稱作混合雲(Hybrid cloud)之形態。此等形態中，提供公用雲之DC1內的管理實體NW1之控制裝置1，與就地部署(DC2)內的管理實體NW2之控制裝置2相異。因此，在欲構築一個承租戶之情況，為了使用該承租戶所包含之通訊節點，設定實現既定服務所必要的實體NW上之資料路徑，而必須在控制裝置1及控制裝置2間交換資訊。
此外，有提供公用雲之DC1內的實體NW1、與就地部署(DC2)內的實體NW2穿隧協定相異之情況。例如，有提供公用雲之DC1內的實體NW1之穿隧協定係VXLAN，就地部署(DC2)內的實體NW2之穿隧協定係NvGRE的情況。
圖31之控制裝置1及控制裝置2，指定實現使用者要求之服務所必要的通訊節點，指定該指定之通訊節點的實體NW上之位置資訊，依據該指定之位置資訊在通訊節點間設定資料路徑。
圖31之例子中，控制裝置1及控制裝置2之節點指定機構101，將實現使用者要求之服務所必要的通訊節點，指定為VM1~VM3。
其次，控制裝置1及控制裝置2之位置指定機構102，指定VM1~VM3之各自的實體NW上之位置資訊。控制裝置1，在提供管理的公用雲之DC1內的實體NW1中，指定VM1及VM2之位置資訊。此外，控制裝置2，在管理之就地部署(DC2)內的實體NW2中，指定VM3之位置資訊。
接著，控制裝置1及控制裝置2之路徑設定機構103，依據指定之位置資訊，於VM1~VM3間設定資料路徑。此處，有提供公用雲之DC1內的實體NW1、就地部署(DC2)內的實體NW2、及網路中，通訊協定相異之情況。此一情況，控制裝置1之路徑設定機構103，例如，對GW1，設定用於將實體NW1中的通訊協定、與網路中的通訊協定彼此轉換之處理規則或傳送資訊。此外，控制裝置2之路徑設定機構103，例如，對GW2，設定用於將實體NW2中的通訊協定、與網路中的通訊協定彼此轉換之處理規則或傳送資訊。另，控制裝置1及控制裝置2之路徑設定機構103的具體處理，與圖29所例示的控制裝置100E1及控制裝置100E2之路徑設定機構103相同，故省略詳細的說明。藉此，控制裝置1及控制裝置2，可設定存在於相異之DC內的VM1‧VM2，與VM3之間的資料路徑，可實現使用者要求之服務。
另，控制裝置1及控制裝置2之任一方，亦可依據從其他控制裝置取得的資訊(該其他控制裝置所管理之實體NW的拓撲結構資訊等)，實行VM1~VM3之位置資訊的指定、或VM1~VM3間之資料路徑的設定。例如，就地部署(DC2)內的控制裝置2，依據從提供公用雲之DC1內的控制裝置1取得之實體NW1的拓撲結構資訊等，而實行VM1~VM3之位置資訊的指定、與VM1~VM3間之資料路徑的設定。此一情況，控制裝置2，亦可藉由對控制裝置1，要求DC1之實體NW1內的VM1及VM2間之資料路徑的設定、與對於GW1之處理規則或傳送資訊的設定，而實行該VM1～VM3間之資料路徑的設定。
圖32為，顯示第8實施形態的系統之其他構成例的圖。如圖32所示，第8實施形態的系統，例如，包含使用者A之就地部署的DC1、公用雲的DC2、公用雲的DC3、及使用者B之就地部署的DC4。
如圖32所示，第8實施形態的系統，包含與使用者A對應之承租戶1、及與使用者B對應之承租戶2，藉由複數DC提供多承租戶。與使用者A對應之承租戶1，包含DC1內的VM1、DC2內的VM2與VM3、及DC3內的VM4。另一方面，與使用者B對應之承租戶2，包含DC3內的VM5、及DC4內的VM6。
控制裝置1、控制裝置2及控制裝置3之節點指定機構101，作為實現使用者A要求之服務的VM，指定與該使用者A對應之承租戶1所包含的VM1~VM4。接著，控制裝置1、控制裝置2及控制裝置3之位置指定機構102，指定VM1~VM4的實體NW上之位置資訊。控制裝置1之位置指定機構102，指定裝置本身所管理之DC1內的VM1之實體NW上的位置資訊。同樣地，控制裝置2及控制裝置3之位置指定機構102，亦分別指定DC2內的VM2與VM3、及DC3內的VM4之實體NW上的位置資訊。接著，控制裝置1、控制裝置2及控制裝置3之路徑設定機構103，設定VM1~VM4間的資料路徑。此處，各個DC1～DC3、網路，有通訊協定相異的情況。此一情況，控制裝置1、控制裝置2及控制裝置3之路徑設定機構103，分別在各個GW1~GW3，設定用於將DC1~DC3之各自的通訊協定、與網路的通訊協定彼此轉換之處理規則或傳送資訊。另，控制裝置1、控制裝置2及控制裝置3之路徑設定機構103的具體處理，與圖29所例示的控制裝置100E1及控制裝置100E2之路徑設定機構103相同，故省略詳細的說明。藉此，控制裝置1、控制裝置2及控制裝置3之路徑設定機構103，可設定存在於相異之DC內的VM1~VM4之各自間的資料路徑，可實現使用者A要求之服務。
另，控制裝置1、控制裝置2及控制裝置3之任一，亦可依據從其他控制裝置取得的資訊(該其他控制裝置所管理之實體NW的拓撲結構資訊等)，實行VM1~VM4之位置資訊的指定、或VM1~VM4間之資料路徑的設定。例如，就地部署(DC1)內的控制裝置1，依據從其他控制裝置2及控制裝置3取得之DC2及DC3內的實體NW之拓撲結構資訊等，而實行VM1～VM4之位置資訊的指定、與VM1~VM4間之資料路徑的設定。此一情況，控制裝置1，亦可藉由對控制裝置2及控制裝置3，要求DC2及DC3內的實體NW上之資料路徑的設定、或對於DC2之GW2或DC3之GW3的設定，而實行該VM1~VM4間之資料路徑的設定。
同樣地，控制裝置3及控制裝置4之節點指定機構101，作為實現使用者B要求之服務的VM，指定與該使用者A對應之承租戶2所包含的VM5與VM6。其次，控制裝置3及控制裝置4之位置指定機構102，指定VM5與VM6之實體NW上的位置資訊。控制裝置3之位置指定機構102，指定裝置本身所管理之DC3內的VM5之實體NW上的位置資訊。同樣地，控制裝置4之位置指定機構102，亦指定DC4內的VM6之實體NW上的位置資訊。接著，控制裝置3及控制裝置4之路徑設定機構103，設定VM5及VM6間的資料路徑。此處，DC3、DC4、網路，有通訊協定相異的情況。此一情況，控制裝置3及控制裝置4之路徑設定機構103，分別在各個GW3及GW4，設定用於將DC3及DC4之各自的通訊協定、與網路的通訊協定彼此轉換之處理規則或傳送資訊。另，控制裝置3及控制裝置4之路徑設定機構103的具體處理，與圖29所例示的控制裝置100E1及控制裝置100E2之路徑設定機構103相同，故省略詳細的說明。藉此，控制裝置3及控制裝置4之路徑設定機構103，可設定存在於相異之DC內的VM5及VM6之各自間的資料路徑，可實現使用者B要求之服務。
另，與使用者A之情況同樣地，控制裝置3及控制裝置4之任一方，亦可依據從其他控制裝置取得的資訊(該其他控制裝置所管理之實體NW的拓撲結構資訊等)，實行VM1~VM3之位置資訊的指定、或VM1~VM3間之資料路徑的設定。
如同上述，本發明，亦可應用在實體上為不同網路，且通訊協定相異的情況中。
以上，雖說明本發明之各實施形態，但本發明並未受上述實施形態所限定，在未脫離本發明之基本技術思想的範疇，可進行進一步的變形‧置換‧調整。例如，各附圖所示之網路構成、各要素之構成、訊息之表現形態，係用於幫助理解本發明之一例，並未限定於此等附圖所示的構成。
另，上述各實施形態的控制裝置之各要求機構，亦可在構成控制裝置之電腦使用其硬體，藉由實行上述各處理之電腦程式而實現。
最後，總結本發明之較佳形態。 [第1形態] (參考上述第1觀點之控制裝置) [第2形態] 第1形態的控制裝置中， 該第1機構，指定可提供該網路節點之功能的複數之虛擬設備； 該第3機構，於該實體網路上連接該複數之虛擬設備，以實現該網路節點之功能。 [第3形態] 第1或第2形態的控制裝置中， 該第1機構，就該複數之功能逐一地，指定可提供該網路節點所包含之複數之功能中的各功能的虛擬設備。 [第4形態] 第3形態的控制裝置中， 該第1機構，指定可選擇性地提供該複數之功能的複數之虛擬設備。 [第5形態] 第3或第4形態的控制裝置中， 該第1機構，指定將該複數之功能依照順序連接的通訊服務所包含之「可提供該複數之功能的複數之虛擬設備」； 該第3機構，於該實體網路上連接該複數之虛擬設備，以實現該順序。 [第6形態] 第1自第5形態中之任一形態的控制裝置中， 該第1機構，就複數之通訊服務逐一地，指定該複數之通訊服務中的每一個所包含的「可提供網路節點之功能的虛擬設備」； 該第3機構，就該複數之通訊服務逐一地，於該實體網路上設定實現該複數之通訊服務中的每一個之資料路徑。 [第7形態] (參考上述第2觀點之通訊系統) [第8形態] (參考上述第3觀點之控制方法) [第9形態] (參考上述第4觀點之電腦程式) 另，上述第7～9形態中之任一形態，與第1形態同樣地，可展開為第2～第6形態。
另，將上述專利文獻之揭露內容，引用並納入本說明書。本發明之全部揭露內容(包含申請專利範圍)的框架內，可進一步依據其基本技術思想，而變更‧調整實施形態或實施例。此外，在本發明之揭露內容的框架內，可多樣地組合或選擇各種揭露要素(包含各請求項之各要素、各實施形態或實施例之各要素、各附圖之各要素等)。亦即，本發明，自然包含若為所屬技術領域中具有通常知識者，則可依據包含申請專利範圍之全部揭露內容、技術思想而獲得的各種變形、修正。特別是，關於本說明書所記載的數值範圍，該範圍內所包含之任意數值或小範圍，在無另外說明的情況亦應解釋為具體記載的內容。
100、100A~100F、100E1、100E2‧‧‧控制裝置
101、101D‧‧‧節點指定機構
102、102D‧‧‧位置指定機構
103、103D‧‧‧路徑設定機構
104、104D‧‧‧節點要求機構
110、110D‧‧‧控制部
120‧‧‧通訊部
200、200a~200d、200A～200D、210、210A、210B‧‧‧實體節點(實體交換器、實體伺服器)
220‧‧‧虛擬網路功能(Virtual Network Function， VNF)
300‧‧‧虛擬設備(Virtual Machine，VM)
2101‧‧‧路徑控制部
圖1係顯示本發明之第1實施形態的系統之構成例的圖。 圖2係顯示本發明之第1實施形態的控制裝置之構成例的圖。 圖3係顯示本發明之第1實施形態的控制部所實行之處理例的圖。 圖4係顯示本發明之第1實施形態的控制裝置所保存之表的一例之圖。 圖5係顯示本發明之第1實施形態的控制裝置之動作例的流程圖。 圖6係顯示本發明之第1實施形態的系統之其他構成例的圖。 圖7係顯示本發明之第2實施形態的系統之構成例的圖。 圖8係顯示本發明之第2實施形態的控制裝置所保存之表的一例之圖。 圖9係顯示本發明之第2實施形態的控制裝置之動作例的流程圖。 圖10係顯示本發明之第2實施形態的控制裝置之其他構成的圖。 圖11係顯示本發明之第3實施形態的控制裝置之構成的圖。 圖12係顯示本發明之第3實施形態的系統之構成例的圖。 圖13係顯示本發明之第3實施形態的控制裝置之動作例的流程圖。 圖14係顯示本發明之第4實施形態的系統之構成例的圖。 圖15係顯示本發明之第4實施形態的控制裝置所保存之表的另一例之圖。 圖16係顯示本發明之第4實施形態的系統之其他構成例的圖。 圖17係顯示本發明之第5實施形態的系統之構成例的圖。 圖18係顯示本發明之第5實施形態的控制裝置之構成例的圖。 圖19係用於說明與本發明之第5實施形態的控制裝置協同動作的實體節點之一例的圖。 圖20係用於說明與本發明之第5實施形態的控制裝置協同動作的實體節點所產生之VNF的構成例之圖。 圖21係顯示本發明之第5實施形態的系統之構成例的圖。 圖22係顯示本發明之第5實施形態的控制裝置之動作例的流程圖。 圖23係用於說明在與本發明之第5實施形態的控制裝置協同動作的實體節點設定之資料路徑的一例之圖。 圖24係顯示本發明之第6實施形態的系統之構成例的圖。 圖25係顯示本發明之第6實施形態的控制裝置所保存之表的另一例之圖。 圖26係顯示本發明之第6實施形態的控制裝置之動作例的流程圖。 圖27係顯示本發明之第7實施形態的系統之構成例的圖。 圖28係顯示本發明之第7實施形態的控制裝置所保存之表的另一例之圖。 圖29係顯示本發明之第8實施形態的系統之構成例的圖。 圖30係顯示本發明之第8實施形態的控制裝置所保存之表的一例之圖。 圖31係顯示本發明之第8實施形態的系統之其他構成例的圖。 圖32係顯示本發明之第8實施形態的系統之其他構成例的圖。
100‧‧‧控制裝置
101‧‧‧節點指定機構
102‧‧‧位置指定機構
103‧‧‧路徑設定機構
110‧‧‧控制部
120‧‧‧通訊部
200A、200B、210‧‧‧實體節點(實體交換器、實體伺服器)
300‧‧‧虛擬設備(Virtual Machine，VM)

Claims (19)

  1. 一種控制裝置，其特徵為包含： 第1機構，指定可提供網路節點之功能的虛擬設備； 第2機構，指定該指定之虛擬設備的關於實體網路中之位置的資訊；以及 第3機構，依據關於該位置之資訊，於該實體網路上設定實現該網路節點之功能的資料路徑。
  2. 如申請專利範圍第1項之控制裝置，其中， 該第1機構，指定可提供該網路節點之功能的複數之虛擬設備； 該第3機構，於該實體網路上連接該複數之虛擬設備，以實現該網路節點之功能。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之控制裝置，其中， 該第1機構，對於可提供該網路節點所包含之複數之功能中之各功能的虛擬設備，就該複數之功能逐一加以指定。
  4. 如申請專利範圍第3項之控制裝置，其中， 該第1機構，指定可選擇性地提供該複數之功能的複數之虛擬設備。
  5. 如申請專利範圍第3項之控制裝置，其中， 該第1機構，指定將該複數之功能依照順序連接的通訊服務所包含之「可提供該複數之功能的複數之虛擬設備」； 該第3機構，於該實體網路上連接該複數之虛擬設備，以實現該順序。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之控制裝置，其中， 該第1機構，就複數之通訊服務逐一地，指定該複數之通訊服務中的每一項服務所包含的「可提供網路節點之功能的虛擬設備」； 該第3機構，就該複數之通訊服務逐一地，於該實體網路上設定實現該複數之通訊服務中的每一個之資料路徑。
  7. 一種控制方法，其特徵為包含以下步驟： 指定可提供網路節點之功能的虛擬設備； 指定該被指定之虛擬設備的「關於實體網路中之位置的資訊」； 依據關於該位置之資訊，於該實體網路上設定「實現該網路節點之功能」的資料路徑。
  8. 如申請專利範圍第7項之控制方法，其中， 指定「可提供該網路節點之功能」的複數之虛擬設備； 於該實體網路上連接該複數之虛擬設備，以實現該網路節點之功能。
  9. 如申請專利範圍第7或8項之控制方法，其中， 就該複數之功能逐一地，指定可提供該網路節點所包含之複數之功能中的各功能的虛擬設備。
  10. 如申請專利範圍第9項之控制方法，其中， 指定可選擇性地提供該複數之功能的複數之虛擬設備。
  11. 如申請專利範圍第9項之控制方法，其中， 指定將該複數之功能依照順序連接的通訊服務所包含之「可提供該複數之功能的複數之虛擬設備」； 於該實體網路上連接該複數之虛擬設備，以實現該順序。
  12. 如申請專利範圍第7或8項之控制方法，其中， 就複數之通訊服務逐一地，指定該複數之通訊服務中的每一項服務所包含的「可提供網路節點之功能的虛擬設備」； 就該複數之通訊服務逐一地，於該實體網路上設定實現該複數之通訊服務中的每一個之資料路徑。
  13. 一種通訊系統，包含： 控制裝置，控制實體網路；以及 虛擬設備，藉由該控制裝置管理； 其特徵為，該控制裝置包含： 第1機構，指定可提供網路節點之功能的虛擬設備； 第2機構，指定該被指定之虛擬設備的「關於實體網路中之位置的資訊」；以及 第3機構，依據關於該位置之資訊，於該實體網路上設定實現該網路節點之功能的資料路徑。
  14. 如申請專利範圍第13項之通訊系統，其中， 該第1機構，指定可提供該網路節點之功能的複數之虛擬設備； 該第3機構，於該實體網路上連接該複數之虛擬設備，以實現該網路節點之功能。
  15. 如申請專利範圍第13或14項之通訊系統，其中， 該第1機構，就該複數之功能逐一地，指定「可提供該網路節點所包含之複數之功能中的各功能」的虛擬設備。
  16. 如申請專利範圍第15項之通訊系統，其中， 該第1機構，指定可選擇性地提供該複數之功能的複數之虛擬設備。
  17. 如申請專利範圍第15項之通訊系統，其中， 該第1機構，指定將該複數之功能依照順序連接的通訊服務所包含之「可提供該複數之功能的複數之虛擬設備」； 該第3機構，於該實體網路上連接該複數之虛擬設備，以實現該順序。
  18. 如申請專利範圍第13或14項之通訊系統，其中， 該第1機構，就複數之通訊服務逐一地，指定該複數之通訊服務中的每一個所包含的「可提供網路節點之功能的虛擬設備」； 該第3機構，就該複數之通訊服務逐一地，於該實體網路上設定實現該複數之通訊服務中的每一個之資料路徑。
  19. 一種電腦程式產品，使電腦實行以下處理： 指定可提供網路節點之功能的虛擬設備之處理； 指定該指定之虛擬設備的「關於實體網路中之位置的資訊」之處理；以及 依據關於該位置之資訊，於該實體網路上設定實現該網路節點之功能的資料路徑之處理。
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