WO2011083786A1 - 通信制御システム、及び通信制御方法 - Google Patents

通信制御システム、及び通信制御方法 Download PDF

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WO2011083786A1
WO2011083786A1 PCT/JP2011/050019 JP2011050019W WO2011083786A1 WO 2011083786 A1 WO2011083786 A1 WO 2011083786A1 JP 2011050019 W JP2011050019 W JP 2011050019W WO 2011083786 A1 WO2011083786 A1 WO 2011083786A1
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control
entry
control server
communication
communication device
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PCT/JP2011/050019
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正徳 高島
洋一 飛鷹
徹 伊澤
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日本電気株式会社
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Priority to CA2786429A priority patent/CA2786429A1/en
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    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/54—Organization of routing tables

Definitions

  • the present invention relates to a communication control system, and more particularly to a communication control system in which a communication device that transfers packets and a control server that determines route information are separated.
  • the network route control in TCP / IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) and IEEE 802.1 is generally a method in which autonomous route control is performed by exchanging route information between communication devices.
  • the autonomous route control between communication devices has a problem that the reliability of the network is lowered because the route information between the communication devices becomes temporarily inconsistent.
  • Patent Document 1 As a method for dealing with this problem, in Patent Document 1 (US 2006/0092974 A1), a control unit is separated from a communication device, and a plurality of communication devices without a control unit are remotely connected from a control server on which the control unit is mounted. A control method is disclosed. It is also known that by controlling the route of multiple communication devices with a control server, more reliable route control can be realized than autonomous route control by exchanging route information between multiple communication devices. Yes.
  • Non-Patent Document 1 discloses an open flow protocol (OpenFlow Protocol) as a protocol for controlling a communication device from a control server.
  • OpenFlow Protocol an open flow protocol
  • the communication device has a transfer table called a flow table, and the control server can add, rewrite, and delete entries in the transfer table of the communication device.
  • the flow table is a table in which entries defining predetermined processes (actions) to be performed on packets that match predetermined matching conditions (rules) are registered.
  • a packet group (packet series) that conforms to the rule is called a flow.
  • the flow rules are any or all of a destination address (Destination Address), a source address (Source Address), a destination port (Destination Port), and a source port (Source Port) included in the header area of each protocol layer of the packet. It is defined by various combinations using and can be distinguished.
  • the above address includes a MAC address (Media Access Control Address) and an IP address (Internet Protocol Address).
  • Information on an ingress port (Ingress Port) can also be used as a flow rule.
  • the communication device matches the traffic passing through the communication device with the entry registered in the forwarding table for the predetermined search information, and if the search information (for example, the destination IP address) included in both matches, Forward the route according to the entry.
  • the network path can be controlled from the control server using the OpenFlow protocol or the like.
  • FIG. 1 when an entry of a certain transfer table is registered as search information in the communication device 102A as the output destination, the transfer table of the transfer table that already contains the search information in the communication device 102B. If the entry is registered with the communication device 102A as the output destination, traffic that matches the condition will go back and forth between the communication device 102A and the communication device 102B many times.
  • a packet having the destination IP address “192.168.0.1/32” (“/ 32” indicates the network address length) as header information is output as the search information to the communication device 102B. It is assumed that an entry to the effect is registered. At this time, if the communication device 102B already has an entry indicating that the packet having the destination IP address “192.168.0.0/8” in the header information has the communication device 102A as the output destination, The traffic destined for the address “192.168.0.1/32” goes back and forth many times between the communication device 102A and the communication device 102B.
  • FIG. 1 Taking FIG. 1 as an example, after a communication table 102A registers a communication device 102B as an output destination in a certain transfer table 102A, a new transfer table entry cannot be registered in the communication device 102B. The traffic is discarded at the communication device 102B.
  • a packet having the destination IP address “192.168.0.1/32” in the header information as search information is registered after an entry indicating that the communication device 102B is the output destination is registered. If the new forwarding table entry cannot be registered in 102B, the traffic addressed to the IP address “192.168.0.1/32” is discarded by the communication device 102B.
  • the transfer table controlled by the OpenFlow protocol of Non-Patent Document 1 has search priority as shown in FIG. If traffic matches the search information of a lower search priority entry, but matches the search information of a higher search priority entry, the traffic is forwarded according to the higher search priority entry.
  • communication table entries are registered in the order of communication devices 102D, 102B, and 102A.
  • the transfer table of the communication device 102B it is assumed that an entry in the transfer table including search information for a newly registered entry has already been registered with a higher search priority than the newly registered entry.
  • the newly registered entry is not used in the traffic search result.
  • the communication device 102A when an entry is registered with the communication device 102B as an output destination as search information, traffic that matches the condition is reciprocated between the communication devices 102A and 102B many times.
  • the forwarding table of the communication device 102B it is assumed that an entry relating to traffic addressed to the IP address “192.168.0.0/8” has already been registered with a higher search priority than a newly registered entry. .
  • a packet having a destination IP address “192.168.0.1/32” in the header information as search information is newly set to have the communication device 102D as an output destination with a low search priority.
  • the header is the destination IP address “192.168.0.1/32” as the search information.
  • the present invention solves the conventional problems, and when registering / rewriting / deleting entries in the transfer table of the communication device from the control server, the state mismatch between the communication devices, as well as an unintended traffic loop or discard The purpose is to deter.
  • the communication control system of the present invention includes a plurality of communication devices and a control server.
  • Each of the plurality of communication devices matches the received traffic with the entry registered in the forwarding table, and when the information included in the traffic matches the information included in the entry, the traffic is Forward to the route specified in the entry.
  • the control server registers an entry in a transfer table possessed by each communication device, and determines path information for each communication device.
  • each communication device verifies the control instruction content from the control server with respect to a series of control instructions from the control server, and holds the verification result.
  • the control server obtains verification results from each communication device, determines whether a series of controls can be executed in each communication device based on the verification results from each communication device, and can execute a series of controls. If there is, it prompts each communication device to execute a series of controls.
  • the communication device and the control server are computers.
  • an entry is registered in the transfer table possessed by each of a plurality of communication devices from the control server, and path information is determined for each communication device.
  • the received traffic is matched with the entry registered in the forwarding table, and when the information included in the traffic matches the information included in the entry, the traffic is changed to the entry. Forward to the route specified in.
  • the control instruction content from the control server is verified for a series of control instructions from the control server, and the verification result is held.
  • the control server obtains the verification result from each communication device, determines whether a series of control can be executed in each communication device based on the verification result from each communication device, and can execute the series of control. If there is, it prompts each communication device to execute a series of controls.
  • the program of the present invention is a program for causing a computer functioning as each of a communication device and a control server to execute the communication control method described above. Note that the program of the present invention can be stored in a storage device or a storage medium.
  • Communication reliability can be improved in a communication control system in which a communication device that transfers packets and a control server that determines route information are separated.
  • FIG. 1 shows a configuration example of a network system in which the present invention is implemented.
  • This network system includes a control server 101, a communication device 102, and a terminal 103.
  • communication devices 102A to 102D are shown as the communication device 102.
  • Terminals 103A and 103B are shown as the terminal 103.
  • the control server 101 calculates an end-to-end communication path between the terminals 103 based on topology (collection form) configuration information collected from the communication device 102, and an entry for transferring traffic between the terminals 103, Register with the transfer table of the communication device 102. In addition, the control server 101 rewrites or deletes the entry in the transfer table of the communication device 102 based on a change in the route due to a change in topology configuration information, a change in usable bandwidth, or the like.
  • the communication device 102 (communication devices 102A to 102D) constitutes a network topology and transmits traffic between network ends.
  • the forwarding table of the communication device 102 includes search information for traffic flowing through the network and an entry designating the matching traffic forwarding destination, and is controlled by the control server 101.
  • the terminal 103 (terminals 103A and 103B) transmits and receives traffic between ends.
  • control server 101 As an example of the control server 101, a computer such as a PC (personal computer), a thin client server, an appliance, a workstation, a mainframe, and a supercomputer is assumed.
  • PC personal computer
  • thin client server As an example of the control server 101, a computer such as a PC (personal computer), a thin client server, an appliance, a workstation, a mainframe, and a supercomputer is assumed.
  • the communication device 102 As an example of the communication device 102, an open flow switch is assumed. Examples of devices that can be used as OpenFlow switches include relay devices such as routers and switching hubs, and relay computers such as gateways, proxies, firewalls, and load balancers.
  • the communication device 102 may be a multi-layer switch. The multi-layer switch is further classified into each layer of the OSI reference model to be supported. The main types are a layer 3 switch for reading network layer (third layer) data, a layer 4 switch for reading transport layer (fourth layer) data, and a layer 7 for reading application layer (seventh layer) data. There is a switch (application switch).
  • Examples of the terminal 103 include computers such as PCs, thin client terminals, appliances, workstations, mainframes, supercomputers, or mobile phones, car navigation systems (car navigation systems), gadgets (electronic devices), portable game machines, and home use.
  • a game machine, an interactive TV, a digital tuner, a digital recorder, an information home appliance (information home appliance), an OA (Office Automation) device, and the like can be considered.
  • the terminal 103 may be mounted on a moving body such as a vehicle, a ship, or an aircraft.
  • control server 101 the communication device 102, and the terminal 103 may be virtual machines (Virtual Machine (VM)) constructed on physical machines.
  • VM Virtual Machine
  • Examples of networks connecting the control server 101, the communication device 102, and the terminal 103 include the Internet, a LAN (Local Area Network), a wireless LAN (Wireless LAN), a WAN (Wide Area Network), a backbone (Backbone), and a cable.
  • TV (CATV) line fixed telephone network, mobile phone network, WiMAX (IEEE 802.16a), 3G (3rd Generation), leased line, IrDA (Infrared Data Association), Bluetooth (registered trademark), serial communication A line, a data bus, etc. can be considered.
  • FIG. 2 shows a configuration example of the communication device 102.
  • the communication device 102 includes a control server interface unit 1021, a transaction management unit 1022, a table operation unit 1023, a table search unit 1024, a transfer table 1025, a data transfer unit 1026, and an interface 1027.
  • interfaces 1027A and 1027B are shown as the interface 1027.
  • the control server interface unit 1021 terminates the control channel with the control server 101, retrieves a control command from the control server 101, returns an execution result, and accepts and returns an inquiry for a transaction result.
  • a transaction is a collection of a plurality of related processes as one processing unit.
  • An example of this control command is one of OpenFlow protocol messages (OpenFlow Protocol Message), such as a “FlowMod” message for registering an entry from the controller to the switch flow table.
  • the transaction management unit 1022 holds each control instruction as a transaction, holds an execution result and a verification result for the instruction, responds to an inquiry from the control server 101, and executes it for a transaction execution instruction. Or As a technique for executing a transaction waiting for execution, a two-phase commit technique that is widely used can be used.
  • the table operation unit 1023 is a block for executing entry registration / rewriting / deletion for the transfer table 1025.
  • the table search unit 1024 determines whether the new entry is in an inclusion relationship or a partial inclusion relationship with respect to the registered entry of the transfer table 1025, or an entry of the inclusion / partial inclusion relationship Confirms either high or low search priority for the entry and returns the result to the transaction management unit 1022.
  • the entries are managed by numbers, and the search priority is determined in the order of the numbers. Also, search information as shown in FIG. Address) and output port.
  • the forwarding table 1025 includes entry number, transmission source IP address, transmission destination IP address, and output port information.
  • the output port indicates the interface 1027 (interfaces 1027A and 1027B).
  • the data transfer unit 1026 extracts a search key from the traffic input from the interface 1027 (interfaces 1027A and 1027B), searches the transfer table 1025 for the search key, and transfers the traffic according to the search result.
  • the interface 1027 (interfaces 1027A and 1027B) is an interface for communication of the communication device 102, and is connected to other communication devices 102 and the terminal 103 as shown in FIG. 1 to receive and transmit traffic.
  • control server interface unit 1021, the transaction management unit 1022, the table operation unit 1023, the table search unit 1024, the transfer table 1025, and the data transfer unit 1026 are hardware such as a processing device driven by a program and the hardware It is assumed to be realized by software such as a program for driving and executing desired processing and a storage device for storing the software and various data. However, actually, it is not limited to these examples.
  • a CPU Central Processing Unit
  • a microprocessor a microcontroller
  • a semiconductor integrated circuit Integrated Circuit (IC) having a similar function
  • IC Integrated Circuit
  • Examples of the above storage device include a semiconductor storage device such as a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), an EEPROM (Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory), a HDD (Semiconductor memory device), a HDD eD An auxiliary storage device such as Solid State Drive), a removable disk such as a DVD (Digital Versatile Disk) or an SD memory card (Secure Digital memory card), a storage medium (media), or the like is conceivable. However, actually, it is not limited to these examples.
  • a semiconductor storage device such as a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), an EEPROM (Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory), a HDD (Semiconductor memory device), a HDD eD
  • An auxiliary storage device such as Solid State Drive
  • a removable disk such as a DVD (Digital Versatile Disk) or an SD memory card (Secure Digital memory card
  • control server interface unit 1021, the data transfer unit 1026, and the interface 1027 have a communication function.
  • a network adapter such as a NIC (Network Interface Card)
  • a communication device such as an antenna
  • a connection port (connector), etc.
  • the communication port can be considered. However, actually, it is not limited to these examples.
  • control server 101 transmits entry data in the format of FIG. 4 to the communication device 102.
  • the communication device 102 stores the received entry data in the transfer table 1025.
  • Step S101 In the communication device 102, the control server interface unit 1021 receives a control command for adding a new entry from the control server 101 via the control channel, and passes it to the transaction management unit 1022.
  • the transaction management unit 1022 registers the status as waiting for verification in the transaction status table of FIG. 5 using the transaction number included in the control command as a key.
  • the transaction state table includes information on a controller ID, a transaction number, a control command, a state, and a rollback method.
  • the controller ID is identification information of the control server. When there is only one control server 101 and it can be uniquely identified, there is no need for controller ID information.
  • the transaction waiting table verification transaction is changed to the verification state, and the entry of the transfer table 1025 is sent to the table search unit 1024.
  • Step S102 The table search unit 1024 refers to the transfer table 1025 and checks whether there is an empty entry in the transfer table 1025. If there is an empty entry, the table search unit 1024 proceeds to the process of step S104. If there is no empty entry, the table search unit 1024 proceeds to the process of step S103.
  • Step S103 When there is no empty entry, the table search unit 1024 notifies the transaction management unit 1022 that there is no empty entry in the transfer table 1025. The transaction management unit 1022 determines that there is no empty entry, moves to the process of step S106, and puts the transaction in a standby state.
  • Step S104 When there is an empty entry, the table search unit 1024 checks whether there is an entry in the transfer table 1025 that has a comprehensive relationship or a partial comprehensive relationship (there is a conflict). When there is an entry in a comprehensive relationship or a partial comprehensive relationship (there is a conflict), the table search unit 1024 also checks the priority of the entry. If there is an entry in a comprehensive relationship or a partial comprehensive relationship (there is a conflict), the table search unit 1024 proceeds to the process of step S105. Further, when there is no entry having a comprehensive relationship or a partial comprehensive relationship (no conflict), the table search unit 1024 proceeds to the process of step S106 and puts the transaction in a standby state.
  • Step S105 The table search unit 1024 indicates to the transaction management unit 1022 that when there is an entry in a comprehensive relationship or a partial comprehensive relationship (there is a conflict), there is an entry in a comprehensive relationship or a partial comprehensive relationship (there is a conflict). Notice.
  • the transaction management unit 1022 determines that the state is inclusive / partially inclusive relationship (with conflict), moves to the processing in step S106, and puts the transaction in a standby state.
  • Step S106 The table search unit 1024 places the transaction in a standby state and waits for an instruction from the control server 101.
  • the control server 101 automatically confirms the processing verification result using the transaction number as a key, and makes a determination in the control server 101 based on the result. At this time, the completion of the transaction can be notified from the communication device 102 to the control server 101.
  • Step S107 The control server interface unit 1021 receives a new control command from the control server 101 via the control channel and passes it to the transaction management unit 1022.
  • the control server interface unit 1021 performs processing according to a control command from the control server 101. If the control command is process execution, the process proceeds to step S108. If the control command is a rollback instruction, the process proceeds to step S109.
  • Step S108 When the control command is processing execution, the control server interface unit 1021 reflects the entry in the transfer table 1025 according to the control command from the control server 101.
  • Step S109 When the control command is a rollback instruction, the control server interface unit 1021 performs processing according to the registered rollback function without reflecting the entry in the transfer table 1025 according to the control command from the control server 101.
  • Second Embodiment instead of using the transaction number as the control INDEX (index) in steps S106 and S107 in FIG. 6, the entry in the transfer table 1025 is set as the control INDEX.
  • the forwarding table entry is search information such as an IP address.
  • search information such as an IP address.
  • the transaction management unit 1022 does not wait for processing when there is no empty entry or when there is no entry in a comprehensive relationship or a partial comprehensive relationship (no conflict). Instead, the control command is executed as it is. In this case, the processing verification result can be confirmed as a result of execution, and rollback is also possible.
  • steps S201 to S205 in FIG. 7 are the same as steps S101 to S105 in FIG.
  • Step S201 In the communication device 102, the control server interface unit 1021 receives a control command for adding a new entry from the control server 101 via the control channel, and passes it to the transaction management unit 1022.
  • the transaction management unit 1022 registers the status as waiting for verification in the transaction status table of FIG. 5 using the transaction number included in the control command as a key.
  • the transaction waiting table transaction in the transaction state table is changed to a state being verified, and the entry of the transfer table is sent to the table search unit 1024.
  • Step S202 The table search unit 1024 refers to the transfer table 1025 and checks whether there is an empty entry in the transfer table 1025. If there is an empty entry, the table search unit 1024 proceeds to the process of step S204. If there is no empty entry, the table search unit 1024 proceeds to the process of step S203.
  • Step S203 When there is no empty entry, the table search unit 1024 notifies the transaction management unit 1022 that there is no empty entry in the transfer table 1025. The transaction management unit 1022 determines that there is no empty entry and proceeds to the process of step S206.
  • Step S204 the table search unit 1024 checks whether there is an entry in the transfer table 1025 that has a comprehensive relationship or a partial comprehensive relationship (there is a conflict). Note that the table search unit 1024 also checks the priority of an entry when there is an entry in a comprehensive relationship or a partial comprehensive relationship (there is a conflict). If there is an entry in a comprehensive relationship or a partial comprehensive relationship (there is a conflict), the table search unit 1024 proceeds to the process of step S205. Further, when there is no entry having a comprehensive relationship or a partial comprehensive relationship (no conflict), the table search unit 1024 proceeds to the process of step S206.
  • Step S205 The table search unit 1024 indicates to the transaction management unit 1022 that when there is an entry in a comprehensive relationship or a partial comprehensive relationship (there is a conflict), there is an entry in a comprehensive relationship or a partial comprehensive relationship (there is a conflict). Notice.
  • the transaction management unit 1022 determines that the state is inclusive / partially inclusive (with conflict), and proceeds to the process of step S206.
  • Step S206 The control server interface unit 1021 performs processing according to a control command from the control server 101.
  • the control server interface unit 1021 reflects the entry in the transfer table 1025 according to the control command from the control server 101.
  • the control server interface unit 1021 does not reflect the entry in the transfer table 1025 according to the control command from the control server 101, and performs processing according to the registered rollback function.
  • the control server 101 confirms the processing verification result using the transaction number as a key, and makes a determination in the control server 101 based on the result. At this time, the completion of the transaction can be notified from the communication device 102 to the control server 101.
  • the communication device 102 receives control from a plurality of control servers 101 (control servers 101A and 101B).
  • the transaction status table is as shown in FIG.
  • a transaction is managed by a set of “controller ID” and “transaction number”.
  • the controller ID is identification information of the control server.
  • the controller ID of the control server 101A is “1”
  • the controller ID of the control server 101B is “2”.
  • the transaction number for the transaction for which the control server 101 is an initiator, the number uniquely generated by the control server 101 is used, and for the transaction for which the communication device 102 is an initiator, A number uniquely generated by the communication device 102 is used.
  • Examples of transactions in which the communication device 102 serves as an initiator include a change in interface state and a transaction for notifying the control server 101 of traffic reception.
  • control server 101 since the control server 101 controls a plurality of communication devices 102 group, the control server 101 controls transactions performed by the control server 101 and transactions performed by the communication device 102 as initiators.
  • the communication device 102 and the transaction number are managed as a set.
  • the communication device 102 uniquely generates a transaction number, and when the ID of the communication device 102 is changed or the connection destination control server 101 is changed, the transaction number is newly assigned. At this time, a random number is used as the transaction number.
  • the communication device 102 when there are a plurality of processes in the execution of the same transaction, the communication device 102 performs the process in accordance with the order of the plurality of processes.
  • the present invention is a communication system that controls authorization, route, QoS, etc. of traffic between terminals by adding, rewriting, and deleting a transfer table of a communication device from a control server separated from the communication device.
  • the present invention also relates to a communication device control method for ensuring communication connectivity between terminals by performing operations on transfer tables of a plurality of communication devices while maintaining consistency.
  • the present invention suppresses a state mismatch between communication devices when registering, rewriting, or deleting entries in the transfer table of the communication device from the control server, eliminates unintended traffic loops and discards, and prevents communication.
  • the purpose is to improve reliability.
  • the communication device 102 controls the communication device 102 from the control server 101.
  • the control device 101 verifies the control instruction content, holds the verification result in the communication device 102, the control server 101 acquires the verification result, and a series of control is executed based on the verification result from the plurality of communication devices 102. After determining whether or not it is possible, execution by a plurality of communication devices 102 is prompted.
  • the communication device 102 executes once according to the instruction from the control server 101, and when the control server 101 determines that the control command is abnormal, the execution result is rolled back to the communication device 102.

Abstract

　制御サーバーからの通信機器の遠隔制御を行うシステムの場合、制御サーバーから通信機器の転送テーブルにエントリを書き込むタイミングによっては、トラフィックのループや廃棄が意図せず発生する可能性がある。そこで、制御サーバー１０１が行った通信機器１０２に対する転送テーブルのエントリの登録・書換・削除に対して、通信機器１０２で制御サーバー１０１からの制御指示内容の検証を行い、通信機器１０２でその検証結果を保持し、制御サーバー１０１がその検証結果を取得し、複数の通信機器１０２からの検証結果を基にして、一連の制御が実行可能かどうか判断した後に、複数の通信機器１０２での実行を促す。

Description

通信制御システム、及び通信制御方法
　本発明は、通信制御システムに関し、特にパケットを転送する通信機器と経路情報を決定する制御サーバーが分離された通信制御システムに関する。
　ＴＣＰ／ＩＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）やＩＥＥＥ８０２．１におけるネットワークの経路制御は、通信機器間での経路情報の交換による自律的な経路制御が行われる手法が一般的である。
　一方で、通信機器間の自律的な経路制御では、通信機器間の経路情報が一時的な不一致となることで、ネットワークの信頼性が低下する問題があった。
　この問題に対応する手法として、特許文献１（ＵＳ　２００６／００９２９７４　Ａ１）に、通信機器から制御部を分離して、その制御部を実装した制御サーバーから、制御部のない複数の通信機器を遠隔で制御する手法が開示されている。また、制御サーバーで複数の通信機器の経路を制御することにより、複数の通信機器間で経路情報を交換することによる自律的な経路制御より、信頼性の高い経路制御が実現できることも知られている。
　また、非特許文献１には、制御サーバーから通信機器を制御するプロトコルとして、オープンフロープロトコル（ＯｐｅｎＦｌｏｗ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）が開示されている。オープンフロープロトコルによると、通信機器は、フローテーブルと呼ばれる転送テーブルを有し、制御サーバーは、通信機器の転送テーブルにエントリ（ｅｎｔｒｙ）を追加・書換・削除することができる。
　なお、フローテーブルとは、所定のマッチ条件（ルール）に適合するパケットに対して行うべき所定の処理（アクション）を定義したエントリが登録されるテーブルである。ルールに適合するパケット群（パケット系列）をフローと呼ぶ。フローのルールは、パケットの各プロトコル階層のヘッダ領域に含まれる宛先アドレス（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ　Ａｄｄｒｅｓｓ）、送信元アドレス（Ｓｏｕｒｃｅ　Ａｄｄｒｅｓｓ）、宛先ポート（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ　Ｐｏｒｔ）、送信元ポート（Ｓｏｕｒｃｅ　Ｐｏｒｔ）のいずれか又は全てを用いた様々な組み合わせにより定義され、区別可能である。なお、上記のアドレスには、ＭＡＣアドレス（Ｍｅｄｉａ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ａｄｄｒｅｓｓ）やＩＰアドレス（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ　Ａｄｄｒｅｓｓ）を含むものとする。また、上記に加えて、入口ポート（Ｉｎｇｒｅｓｓ　Ｐｏｒｔ）の情報も、フローのルールとして使用可能である。
　また、通信機器は、所定の検索情報について、通信機器を経由するトラフィックと、転送テーブルに登録されたエントリをマッチングし、両方に含まれる検索情報（例えば宛先ＩＰアドレス）が一致すると、当該トラフィックをエントリに従った経路に転送する。オープンフロープロトコル等を用いて、ネットワークの経路制御を制御サーバーから行うことが可能である。
　しかしながら、制御サーバーからの通信機器の遠隔制御を行う場合、既知の手法により、通信機器が交換することによって発生する経路情報の発振の抑制は可能となるが、制御サーバーから通信機器の転送テーブルにエントリを書き込むタイミングによっては、トラフィックのループや廃棄が意図せず発生する可能性がある。
　例えば、制御サーバーで計算された転送経路に関係なく任意の通信機器の転送テーブルにエントリを書く場合について説明する。
　図１を例にとると、通信機器１０２Ａにおいて、検索情報として、ある転送テーブルのエントリが通信機器１０２Ｂを出力先として登録された時に、既に通信機器１０２Ｂにおいて、その検索情報を包含する転送テーブルのエントリが通信機器１０２Ａを出力先として登録されている場合、条件に一致するトラフィックは、通信機器１０２Ａと通信機器１０２Ｂの間で何度も往復することになる。
　例えば、通信機器１０２Ａにおいて、検索情報として、宛先ＩＰアドレス「１９２．１６８．０．１／３２」（「／３２」は、ネットワークアドレス長を示す）をヘッダ情報に持つパケットは通信機器１０２Ｂを出力先とする旨のエントリが登録されたとする。このとき、既に、通信機器１０２Ｂにおいて、宛先ＩＰアドレス「１９２．１６８．０．０／８」をヘッダ情報に持つパケットは通信機器１０２Ａを出力先とする旨のエントリが登録されている場合、ＩＰアドレス「１９２．１６８．０．１／３２」宛のトラフィックは、通信機器１０２Ａと通信機器１０２Ｂの間で何度も往復することになる。
　また、例えば、制御サーバーで計算された転送経路に関係なく任意の通信機器１０２の転送テーブルにエントリを書く場合について説明する。
　図１を例にとると、通信機器１０２Ａにおいて、ある転送テーブルのエントリが通信機器１０２Ｂを出力先として登録した後に、通信機器１０２Ｂにおいて、新規の転送テーブルのエントリが登録できない場合、条件に一致するトラフィックは、通信機器１０２Ｂで廃棄されることになる。
　例えば、通信機器１０２Ａにおいて、検索情報として宛先ＩＰアドレス「１９２．１６８．０．１／３２」をヘッダ情報に持つパケットは通信機器１０２Ｂを出力先とする旨のエントリが登録された後に、通信機器１０２Ｂにおいて、新規の転送テーブルのエントリが登録できない場合、ＩＰアドレス「１９２．１６８．０．１／３２」宛のトラフィックは、通信機器１０２Ｂで廃棄されることになる。
　非特許文献１のオープンフロープロトコルにより制御される転送テーブルは、図３に示す通り、検索優先度が存在する。トラフィックは、低い検索優先度のエントリの検索情報に一致するとしても、より高い検索優先度のエントリの検索情報に一致する場合、より高い検索優先度のエントリに従って、転送される。
　また、例えば、トラフィックを受信する端末側に近い通信機器１０２から、通信経路を逆順に辿るように通信機器１０２に対して転送テーブルにエントリを登録する場合について説明する。
　図１を例にとると、通信機器１０２Ｄ、１０２Ｂ、１０２Ａの順に通信テーブルのエントリが登録される。しかし、既に、通信機器１０２Ｂの転送テーブルにおいて、新たに登録されるエントリの検索情報を包含する転送テーブルのエントリが、新たに登録されるエントリより高い検索優先度で登録されているとする。この場合、通信機器１０２Ｂにおいて、検索情報として低い検索優先度で通信機器１０２Ｄを出力先として新たなエントリが登録されても、新たに登録されたエントリは、トラフィックの検索結果には使用されないため、通信機器１０２Ａにおいて、検索情報として通信機器１０２Ｂを出力先としてエントリが登録されると、条件に一致するトラフィックは、通信機器１０２Ａと１０２Ｂの間で何度も往復することになる。
　例えば、通信機器１０２Ｂの転送テーブルにおいて、既に、ＩＰアドレス「１９２．１６８．０．０／８」宛のトラフィックに関するエントリが、新たに登録されるエントリより高い検索優先度で登録されているとする。この場合、通信機器１０２Ｂにおいて、検索情報として、宛先ＩＰアドレス「１９２．１６８．０．１／３２」をヘッダ情報に持つパケットは低い検索優先度で通信機器１０２Ｄを出力先とする旨の新たなエントリが登録されても、新たに登録されたエントリは、トラフィックの検索結果には使用されないため、通信機器１０２Ａにおいて、検索情報として、宛先ＩＰアドレス「１９２．１６８．０．１／３２」をヘッダ情報に持つパケットは通信機器１０２Ｂを出力先とする旨のエントリが登録されると、条件に一致するトラフィックは、通信機器１０２Ａと１０２Ｂの間で何度も往復することになる。
ＵＳ　２００６／００９２９７４　Ａ１
ＯｐｅｎＦｌｏｗ　Ｓｗｉｔｃｈ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ　Ｖｅｒｓｉｏｎ　０．９．０（Ｗｉｒｅ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ　０ｘ９８）　Ｊｕｌｙ　２０，　２００９　Ｃｕｒｒｅｎｔ　Ｍａｉｎｔａｉｎｅｒ：　Ｂｒａｎｄｏｎ　Ｈｅｌｌｅｒ（ｂｒａｎｄｏｎｈ＠ｓｔａｎｆｏｒｄ．ｅｄｕ）　＜ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｏｐｅｎｆｌｏｗｓｗｉｔｃｈ．ｏｒｇ／ｄｏｃｕｍｅｎｔｓ／ｏｐｅｎｆｌｏｗ－ｓｐｅｃ－ｖ０．９．０．ｐｄｆ＞
　本発明は、従来の問題を解決し、制御サーバーからの通信機器の転送テーブルのエントリ等の登録・書換・削除を行う時における、通信機器間での状態不一致、並びに意図しないトラフィックのループや廃棄を抑止することを目的とする。
　本発明の通信制御システムは、複数の通信機器と、制御サーバーとを含む。複数の通信機器の各々は、受信したトラフィックと、転送テーブルに登録されたエントリとをマッチングし、当該トラフィックに包含される情報と当該エントリに包含される情報とが一致すると、当該トラフィックを、当該エントリに規定された経路に転送する。制御サーバーは、各通信機器が持つ転送テーブルにエントリを登録し、各通信機器に対して経路情報を決定する。ここでは、各通信機器は、制御サーバーからの一連の制御指示に対して、制御サーバーからの制御指示内容の検証を行い、検証結果を保持する。また、制御サーバーは、各通信機器から検証結果を取得し、各通信機器からの検証結果を基にして、各通信機器において一連の制御が実行可能かどうか判断し、一連の制御が実行可能であれば、各通信機器に対して一連の制御の実行を促す。なお、通信機器、並びに制御サーバーは、計算機であるものとする。
　本発明の通信制御方法では、制御サーバーから、複数の通信機器の各々が持つ転送テーブルにエントリを登録し、各通信機器に対して経路情報を決定する。また、各通信機器において、受信したトラフィックと、転送テーブルに登録されたエントリとをマッチングし、当該トラフィックに包含される情報と当該エントリに包含される情報とが一致すると、当該トラフィックを、当該エントリに規定された経路に転送する。また、各通信機器において、制御サーバーからの一連の制御指示に対して、制御サーバーからの制御指示内容の検証を行い、検証結果を保持する。また、制御サーバーにおいて、各通信機器から検証結果を取得し、各通信機器からの検証結果を基にして、各通信機器において一連の制御が実行可能かどうか判断し、一連の制御が実行可能であれば、各通信機器に対して一連の制御の実行を促す。
　本発明のプログラムは、通信機器、並びに制御サーバーの各々として機能する計算機に、上記の通信制御方法を実行させるためのプログラムである。なお、本発明のプログラムは、記憶装置や記憶媒体に格納することが可能である。
　パケットを転送する通信機器と、経路情報を決定する制御サーバーが分離された通信制御システムにおいて、通信の信頼性を向上することができる。
ネットワークの構成例を示す図である。 通信機器の構成例を示す図である。 検索優先度順にエントリを並べた転送テーブルの例を示すである。 転送テーブルの構成例を示す図である。 トランザクション状態テーブルの構成例を示す図である。 転送テーブルへのエントリ登録の際の動作（待機あり）を示すフローチャートである。 転送テーブルへのエントリ登録の際の動作（待機なし）を示すフローチャートである。 複数の制御サーバーを有するネットワークにおける通信機器の構成例を示す図である。 複数の制御サーバーを有するネットワークにおけるトランザクション状態テーブルの構成例を示す図である。
　＜第１実施形態＞
　以下に、本発明の第１実施形態について添付図面を参照して説明する。
　［ネットワークシステムの構成］
　図１は、本発明が実施されるネットワークシステムの構成例を示すものである。
　このネットワークシステムは、制御サーバー１０１と、通信機器１０２と、端末１０３を含む。ここでは、通信機器１０２として、通信機器１０２Ａ～１０２Ｄを示す。また、端末１０３として、端末１０３Ａ、１０３Ｂを示す。
　制御サーバー１０１は、端末１０３間のエンド間の通信経路を、通信機器１０２から収集したトポロジー（ｔｏｐｏｌｏｇｙ：接続形態）構成情報を基に計算し、端末１０３間のトラフィックを転送するためのエントリを、通信機器１０２の転送テーブルに対して登録する。また、制御サーバー１０１は、トポロジー構成情報の変化や使用可能帯域の変化等による経路の変更を基に、通信機器１０２の転送テーブルのエントリの書換や削除等を行う。
　通信機器１０２（通信機器１０２Ａ～１０２Ｄ）は、ネットワークトポロジーを構成しており、ネットワークのエンド間のトラフィックを伝送する。通信機器１０２の転送テーブルは、ネットワークを流れるトラフィックの検索情報とその一致したトラフィックの転送先を指定したエントリで構成され、制御サーバー１０１から制御される。
　端末１０３（端末１０３Ａ、１０３Ｂ）は、エンド間のトラフィックの送受信を行う。
　［ハードウェアの例示］
　制御サーバー１０１の例として、ＰＣ（パソコン）、シンクライアントサーバー、アプライアンス（ａｐｐｌｉａｎｃｅ）、ワークステーション、メインフレーム、スーパーコンピュータ等の計算機を想定している。
　通信機器１０２の例として、オープンフロースイッチを想定している。オープンフロースイッチとして使用可能な機器の例として、ルータ、スイッチングハブ等の中継機器や、ゲートウェイ、プロキシ、ファイアウォール並びにロードバランサ等の中継用の計算機等が考えられる。例えば、通信機器１０２は、マルチレイヤスイッチ（ｍｕｌｔｉ－ｌａｙｅｒ　ｓｗｉｔｃｈ）でも良い。マルチレイヤスイッチは、サポートするＯＳＩ参照モデルの層毎に、更に細かく分類されている。主な種別としては、ネットワーク層（第３層）のデータを読むレイヤ３スイッチ、トランスポート層（第４層）のデータを読むレイヤ４スイッチ、アプリケーション層（第７層）のデータを読むレイヤ７スイッチ（アプリケーションスイッチ）がある。
　端末１０３の例として、ＰＣ、シンクライアント端末、アプライアンス、ワークステーション、メインフレーム、スーパーコンピュータ等の計算機、又は、携帯電話機、カーナビ（カーナビゲーションシステム）、ガジェット（電子機器）、携帯ゲーム機、家庭用ゲーム機、双方向テレビ、デジタルチューナー、デジタルレコーダー、情報家電（ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｈｏｍｅ　ａｐｐｌｉａｎｃｅ）、ＯＡ（Ｏｆｆｉｃｅ　Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）機器等が考えられる。端末１０３は、車両や船舶、航空機等の移動体に搭載されていても良い。
　なお、制御サーバー１０１、通信機器１０２、及び端末１０３は、物理マシン上に構築された仮想マシン（Ｖｉｒｔｕａｌ　Ｍａｃｈｉｎｅ（ＶＭ））でも良い。
　制御サーバー１０１、通信機器１０２、及び端末１０３の各々を接続するネットワークの例として、インターネット、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）、無線ＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ＬＡＮ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）、バックボーン（Ｂａｃｋｂｏｎｅ）、ケーブルテレビ（ＣＡＴＶ）回線、固定電話網、携帯電話網、ＷｉＭＡＸ（ＩＥＥＥ　８０２．１６ａ）、３Ｇ（３ｒｄ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）、専用線（ｌｅａｓｅ　ｌｉｎｅ）、ＩｒＤＡ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ　Ｄａｔａ　Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、シリアル通信回線、データバス等が考えられる。
　但し、実際には、これらの例に限定されない。
　［通信機器の構成］
　図２は、通信機器１０２の構成例を示すものである。
　通信機器１０２は、制御サーバーインタフェース部１０２１と、トランザクション管理部１０２２と、テーブル操作部１０２３と、テーブル検索部１０２４と、転送テーブル１０２５と、データ転送部１０２６と、インタフェース１０２７を備える。ここでは、インタフェース１０２７として、インタフェース１０２７Ａ、１０２７Ｂを示す。
　制御サーバーインタフェース部１０２１は、制御サーバー１０１との制御チャネルを終端して、制御サーバー１０１からの制御命令を取り出したり、実行結果を返送したり、トランザクション（ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ）結果に対する問い合わせの受付・返送をしたりする。なお、トランザクションとは、関連する複数の処理を一つの処理単位としてまとめたものである。この制御命令の例として、オープンフロープロトコルメッセージ（ＯｐｅｎＦｌｏｗ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ　Ｍｅｓｓａｇｅ）の１つであり、コントローラからスイッチのフローテーブルにエントリを登録するための「ＦｌｏｗＭｏｄ」メッセージ等が考えられる。
　トランザクション管理部１０２２は、制御命令毎にトランザクションとして保持し、その実行結果やその命令に対する検証結果を保持し、制御サーバー１０１からの問い合わせに対して応答したり、トランザクションの実行命令に対して実行したりする。実行待ちのトランザクションを実行する手法には、広く一般に使用されている２フェーズコミットの手法を使用することができる。
　テーブル操作部１０２３は、転送テーブル１０２５に対してエントリの登録・書換・削除を実行するブロックである。
　テーブル検索部１０２４は、トランザクション管理部１０２２からの命令に従って、転送テーブル１０２５の登録済みエントリに対して、新規エントリが包含関係や一部包含関係になっていないか、包含・一部包含関係のエントリがそのエントリに対して、高・低の検索優先度のいずれかを確認し、その結果をトランザクション管理部１０２２に返す。
　転送テーブル１０２５は、図３に示す通り、エントリは番号で管理されており、その番号の順に検索優先度が決まっている、また、図４のような検索情報（例えば、送信元・送信先ＩＰアドレス）、出力ポート等の情報を有する。ここでは、転送テーブル１０２５は、エントリ番号と、送信元ＩＰアドレスと、送信先ＩＰアドレスと、出力ポートの情報を有する。出力ポートは、インタフェース１０２７（インタフェース１０２７Ａ、１０２７Ｂ）を示す。
　データ転送部１０２６は、インタフェース１０２７（インタフェース１０２７Ａ、１０２７Ｂ）から入力されたトラフィックから検索キーを抽出し、その検索キーを転送テーブル１０２５に対して検索実行し、その検索結果に従ってトラフィックを転送する。
　インタフェース１０２７（インタフェース１０２７Ａ、１０２７Ｂ）は、通信機器１０２の通信用のインタフェースであり、図１のように他の通信機器１０２や端末１０３と接続を行い、トラフィックの受信と送信を行う。
　ここでは、制御サーバーインタフェース部１０２１、トランザクション管理部１０２２、テーブル操作部１０２３、テーブル検索部１０２４、転送テーブル１０２５、データ転送部１０２６は、プログラムで駆動される処理装置等のハードウェアと、そのハードウェアを駆動して所望の処理を実行させるプログラム等のソフトウェアと、そのソフトウェアや各種データを格納する記憶装置によって実現されるものとする。但し、実際には、これらの例に限定されない。
　上記の処理装置の例として、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、マイクロプロセッサ（ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、マイクロコントローラ、或いは、同様の機能を有する半導体集積回路（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ（ＩＣ））等が考えられる。但し、実際には、これらの例に限定されない。
　上記の記憶装置の例として、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ　Ｅｒａｓａｂｌｅ　ａｎｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）やフラッシュメモリ等の半導体記憶装置、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ）やＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）等の補助記憶装置、又は、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｋ）やＳＤメモリカード（Ｓｅｃｕｒｅ　Ｄｉｇｉｔａｌ　ｍｅｍｏｒｙ　ｃａｒｄ）等のリムーバブルディスクや記憶媒体（メディア）等が考えられる。但し、実際には、これらの例に限定されない。
　また、制御サーバーインタフェース部１０２１、データ転送部１０２６、及びインタフェース１０２７は通信機能を持つ。制御サーバーインタフェース部１０２１、データ転送部１０２６、及びインタフェース１０２７の通信機能を実現するハードウェアの例として、ＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　Ｃａｒｄ）等のネットワークアダプタや、アンテナ等の通信装置、接続口（コネクタ）等の通信ポート等が考えられる。但し、実際には、これらの例に限定されない。
　［転送テーブルへのエントリ登録の際の動作（待機あり）］
　図６を用いて、通信経路の一貫性を保つための動作について説明する。
　ここでは、制御サーバー１０１は、通信機器１０２に、図４の形式のエントリーデータを送信する。通信機器１０２は、受信したエントリーデータを転送テーブル１０２５に格納する。
　（１）ステップＳ１０１
　通信機器１０２において、制御サーバーインタフェース部１０２１は、制御サーバー１０１から、制御チャネル経由で、新規エントリの追加指示の制御命令を受け取り、トランザクション管理部１０２２に渡す。トランザクション管理部１０２２は、制御命令に含まれるトランザクション番号をキーに、図５のトランザクション状態テーブルに状態を検証待ちとして登録する。ここでは、トランザクション状態テーブルは、コントローラＩＤと、トランザクション番号と、制御命令と、状態と、ロールバック方法の情報を有する。コントローラＩＤは、制御サーバーの識別情報である。制御サーバー１０１が１台しかなく一意に特定できる場合、コントローラＩＤの情報はなくても良い。トランザクション状態テーブルの検証待ちトランザクションを、検証中の状態に変更して、転送テーブル１０２５のエントリをテーブル検索部１０２４に送付する。
　（２）ステップＳ１０２
　テーブル検索部１０２４は、転送テーブル１０２５を参照し、転送テーブル１０２５に空きエントリがあるかどうかを確認する。テーブル検索部１０２４は、空きエントリがある場合、ステップＳ１０４の処理へ移行する。また、テーブル検索部１０２４は、空きエントリがない場合、ステップＳ１０３の処理へ移行する。
　（３）ステップＳ１０３
　テーブル検索部１０２４は、空きエントリがない場合、転送テーブル１０２５に空きエントリがないことを、トランザクション管理部１０２２に通知する。トランザクション管理部１０２２は、状態を空きエントリなしとして、ステップＳ１０６の処理へ移行し、トランザクションを待機状態にする。
　（４）ステップＳ１０４
　テーブル検索部１０２４は、空きエントリがある場合、転送テーブル１０２５に包括関係や一部包括関係にあるエントリがある（コンフリクトがある）かどうかを確認する。テーブル検索部１０２４は、包括関係や一部包括関係にあるエントリがある（コンフリクトがある）場合、当該エントリの優先度も確認する。テーブル検索部１０２４は、包括関係や一部包括関係にあるエントリがある（コンフリクトがある）場合、ステップＳ１０５の処理へ移行する。また、テーブル検索部１０２４は、包括関係や一部包括関係にあるエントリがない（コンフリクトがない）場合、ステップＳ１０６の処理へ移行し、トランザクションを待機状態にする。
　（５）ステップＳ１０５
　テーブル検索部１０２４は、包括関係や一部包括関係にあるエントリがある（コンフリクトがある）場合、包括関係や一部包括関係にあるエントリがある（コンフリクトがある）ことを、トランザクション管理部１０２２に通知する。トランザクション管理部１０２２は、状態を包括・一部包括関係あり（コンフリクトあり）として、ステップＳ１０６の処理へ移行し、トランザクションを待機状態にする。
　（６）ステップＳ１０６
　テーブル検索部１０２４は、トランザクションを待機状態にして、制御サーバー１０１からの指示を待つ。制御サーバー１０１は、自動的に、トランザクション番号をキーに、処理検証結果を確認し、その結果を基に制御サーバー１０１内で判断を行う。このとき、トランザクション完了を、通信機器１０２から制御サーバー１０１に通知することも可能である。
　（７）ステップＳ１０７
　制御サーバーインタフェース部１０２１は、制御サーバー１０１から、制御チャネル経由で、新たな制御命令を受け取り、トランザクション管理部１０２２に渡す。制御サーバーインタフェース部１０２１は、制御サーバー１０１からの制御命令に従って処理を行う。制御命令が処理実行であれば、ステップＳ１０８の処理へ移行する。制御命令がロールバック指示であれば、ステップＳ１０９の処理へ移行する。
　（８）ステップＳ１０８
　制御サーバーインタフェース部１０２１は、制御命令が処理実行である場合、制御サーバー１０１からの制御命令に従って、転送テーブル１０２５にエントリを反映させる。
　（９）ステップＳ１０９
　制御サーバーインタフェース部１０２１は、制御命令がロールバック指示である場合、制御サーバー１０１からの制御命令に従って、転送テーブル１０２５にはエントリを反映させず、登録されたロールバック関数に従った処理を行う。
　＜第２実施形態＞
　本実施形態では、図６のステップＳ１０６、ステップＳ１０７において、トランザクション番号を制御のＩＮＤＥＸ（索引）とする代わりに、転送テーブル１０２５のエントリを制御のＩＮＤＥＸとする。
　転送テーブルのエントリとは、ＩＰアドレス等の検索情報である。同じ検索情報が存在すると特定が難しくなるため、転送テーブルのエントリ（検索情報）には重複しない情報を使用すると好適である。
　これにより、トランザクション番号を省略することが可能になる。
　＜第３実施形態＞
　本実施形態では、図７に示す通り、トランザクション管理部１０２２は、空きエントリがない場合や、包括関係や一部包括関係にあるエントリがない（コンフリクトがない）場合に、処理を待機するのではなく、そのまま制御命令を実行する。この場合、実行した結果、処理検証結果を確認でき、ロールバックすることも可能である。
　［転送テーブルへのエントリ登録の際の動作（待機なし）］
　図７を用いて、本実施形態において、通信経路の一貫性を保つための動作について説明する。なお、図７のステップＳ２０１～Ｓ２０５は、図６のステップＳ１０１～Ｓ１０５と同じである。
　（１）ステップＳ２０１
　通信機器１０２において、制御サーバーインタフェース部１０２１は、制御サーバー１０１から、制御チャネル経由で、新規エントリの追加指示の制御命令を受け取り、トランザクション管理部１０２２に渡す。トランザクション管理部１０２２は、制御命令に含まれるトランザクション番号をキーに、図５のトランザクション状態テーブルに状態を検証待ちとして登録する。トランザクション状態テーブルの検証待ちトランザクションを、検証中の状態に変更して、転送テーブルのエントリをテーブル検索部１０２４に送付する。
　（２）ステップＳ２０２
　テーブル検索部１０２４は、転送テーブル１０２５を参照し、転送テーブル１０２５に空きエントリがあるかどうかを確認する。テーブル検索部１０２４は、空きエントリがある場合、ステップＳ２０４の処理へ移行する。また、テーブル検索部１０２４は、空きエントリがない場合、ステップＳ２０３の処理へ移行する。
　（３）ステップＳ２０３
　テーブル検索部１０２４は、空きエントリがない場合、転送テーブル１０２５に空きエントリがないことを、トランザクション管理部１０２２に通知する。トランザクション管理部１０２２は、状態を空きエントリなしとして、ステップＳ２０６の処理へ移行する。
　（４）ステップＳ２０４
　テーブル検索部１０２４は、空きエントリがある場合、転送テーブル１０２５に包括関係や一部包括関係にあるエントリがある（コンフリクトがある）かどうかを確認する。なお、テーブル検索部１０２４は、包括関係や一部包括関係にあるエントリがある（コンフリクトがある）場合、当該エントリの優先度も確認する。テーブル検索部１０２４は、包括関係や一部包括関係にあるエントリがある（コンフリクトがある）場合、ステップＳ２０５の処理へ移行する。また、テーブル検索部１０２４は、包括関係や一部包括関係にあるエントリがない（コンフリクトがない）場合、ステップＳ２０６の処理へ移行する。
　（５）ステップＳ２０５
　テーブル検索部１０２４は、包括関係や一部包括関係にあるエントリがある（コンフリクトがある）場合、包括関係や一部包括関係にあるエントリがある（コンフリクトがある）ことを、トランザクション管理部１０２２に通知する。トランザクション管理部１０２２は、状態を包括・一部包括関係あり（コンフリクトあり）として、ステップＳ２０６の処理へ移行する。
　（６）ステップＳ２０６
　制御サーバーインタフェース部１０２１は、制御サーバー１０１からの制御命令に従って処理を行う。制御サーバーインタフェース部１０２１は、制御命令が処理実行である場合、制御サーバー１０１からの制御命令に従って、転送テーブル１０２５にエントリを反映させる。また、制御サーバーインタフェース部１０２１は、制御命令がロールバック指示である場合、制御サーバー１０１からの制御命令に従って、転送テーブル１０２５にはエントリを反映させず、登録されたロールバック関数に従った処理を行う。制御サーバー１０１は、トランザクション番号をキーに、処理検証結果を確認し、その結果を基に制御サーバー１０１内で判断を行う。このとき、トランザクション完了を、通信機器１０２から制御サーバー１０１に通知することも可能である。
　＜第４実施形態＞
　本実施形態では、図８に示す通り、通信機器１０２は、複数の制御サーバー１０１（制御サーバー１０１Ａ、１０１Ｂ）から制御を受ける。この場合、図９に示す通りのトランザクション状態テーブルになる。本実施形態では、トランザクションは、「コントローラＩＤ」と「トランザクション番号」の組で管理される。コントローラＩＤは、制御サーバーの識別情報である。ここでは、制御サーバー１０１ＡのコントローラＩＤを「１」とし、制御サーバー１０１ＢのコントローラＩＤを「２」とする。
　＜第５実施形態＞
　本実施形態では、トランザクション番号には、制御サーバー１０１がイニシエーター（ｉｎｉｔｉａｔｏｒ）となるトランザクションに関しては、制御サーバー１０１が独自に生成した番号を使用し、通信機器１０２がイニシエーターとなるトランザクションについては、通信機器１０２が独自に生成した番号を使用する。通信機器１０２がイニシエーターとなるトランザクションの例として、インタフェースの状態の変化や、トラフィック受信を制御サーバー１０１へ通知するトランザクション等がある。
　＜第６実施形態＞
　本実施形態では、制御サーバー１０１が複数の通信機器１０２群を制御するため、制御サーバー１０１がイニシエーターとなって行うトランザクションも、通信機器１０２がイニシエーターとなって行うトランザクションも、制御サーバー１０１では、通信機器１０２とトランザクション番号の組で管理される。
　＜第７実施形態＞
　本実施形態では、通信機器１０２は、トランザクション番号を独自に生成し、通信機器１０２のＩＤが変更されたときや、接続先制御サーバー１０１が変更されたときには、トランザクション番号を新たに振り直す。このとき、トランザクション番号には、ランダムな番号を使用する。
　＜第８実施形態＞
　本実施形態では、通信機器１０２は、同一トランザクションの実行に複数の処理が存在するとき、それらの複数の処理の順序を守って処理を行う。
　＜追記＞
　なお、上記の各実施形態は、組み合わせて実施することも可能である。
　＜まとめ＞
　以上のように、本発明は、通信機器と分離された制御サーバーから通信機器の転送テーブルを追加・書換・削除することにより、端末間のトラフィックの認可・経路・ＱｏＳ等を制御する通信システムにおいて、一貫性を保って複数の通信機器の転送テーブルに対する操作を行うことにより、端末間の通信の接続性を確保するための通信機器の制御方式に関する。
　本発明は、制御サーバーからの通信機器の転送テーブルのエントリ等の登録・書換・削除を行うときに、通信機器間での状態不一致を抑止し、意図しないトラフィックのループや廃棄をなくし、通信の信頼性を向上することを目的とする。
　本発明の手法では、制御サーバー１０１が行った通信機器１０２に対する転送テーブルのエントリの登録・書換・削除やインタフェースのＵＰ／ＤＯＷＮの制御等の制御指示に対して、通信機器１０２で制御サーバー１０１からの制御指示内容の検証を行い、通信機器１０２でその検証結果を保持し、制御サーバー１０１がその検証結果を取得し、複数の通信機器１０２からの検証結果を基にして、一連の制御が実行可能かどうか判断した後に、複数の通信機器１０２での実行を促す。
　もしくは、制御サーバー１０１からの指示に従って、通信機器１０２はいったん実行し、制御サーバー１０１は制御命令が異常であると判断した場合、通信機器１０２に対して、実行結果をロールバックする。
　以上、本発明の実施形態を詳述してきたが、実際には、上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の変更があっても本発明に含まれる。
　なお、本出願は、日本出願番号２０１０－００１２９２に基づく優先権を主張するものであり、日本出願番号２０１０－００１２９２における開示内容は引用により本出願に組み込まれる。

Claims (10)

  1. 　受信したトラフィックと、転送テーブルに登録されたエントリとをマッチングし、当該トラフィックに包含される情報と当該エントリに包含される情報とが一致すると、当該トラフィックを、当該エントリに規定された経路に転送する複数の通信機器と、
    　前記複数の通信機器の各々が持つ転送テーブルにエントリを登録し、前記各通信機器に対して経路情報を決定する制御サーバーと
    を含み、
    　前記各通信機器は、前記制御サーバーからの一連の制御指示に対して、前記制御サーバーからの制御指示内容の検証を行い、検証結果を保持し、
    　前記制御サーバーは、前記各通信機器から検証結果を取得し、前記各通信機器からの検証結果を基にして、前記各通信機器において一連の制御が実行可能かどうか判断し、一連の制御が実行可能であれば、前記各通信機器に対して一連の制御の実行を促す
    　通信制御システム。
  2. 　請求項１に記載の通信制御システムであって、
    　前記各通信機器は、前記制御サーバーからの一連の制御指示に従って、一旦、一連の制御を実行し、
    　前記制御サーバーは、前記制御サーバーからの制御指示内容が異常であると判断した場合、前記各通信機器に対して、実行結果のロールバックの実行を促す
    　通信制御システム。
  3. 　請求項１又は２に記載の通信制御システムであって、
    　前記各通信機器は、前記制御サーバーから、転送テーブルへの新規エントリの追加指示の制御命令を受け取った際、前記転送テーブルを参照し、前記転送テーブルに空きエントリがあるかどうかを確認し、空きエントリがある場合、前記転送テーブルに包括・一部包括関係にあるエントリがあるかどうかを確認し、包括・一部包括関係にあるエントリがある場合、当該エントリの優先度を確認し、前記制御サーバーからの制御命令を実行する
    　通信制御システム。
  4. 　請求項３に記載の通信制御システムであって、
    　前記各通信機器は、空きエントリがない場合、もしくは包括・一部包括関係にあるエントリの有無を確認した場合、一連の制御を待機状態にして、前記制御サーバーからの指示を待ち、前記制御サーバーから新たな制御命令を受け取り、新たな制御命令が処理実行である場合、前記制御サーバーからの制御命令に従って、前記転送テーブルにエントリを追加し、新たな制御命令がロールバック指示である場合、前記制御サーバーからの制御命令に従って、前記転送テーブルにはエントリを追加せず、ロールバック関数に従った処理を行う
    　通信制御システム。
  5. 　請求項１乃至４のいずれか一項に記載の通信制御システムにおいて、通信機器及び制御サーバーのいずれかとして使用される計算機。
  6. 　制御サーバーから、複数の通信機器の各々が持つ転送テーブルにエントリを登録し、前記各通信機器に対して経路情報を決定することと、
    　前記各通信機器において、受信したトラフィックと、転送テーブルに登録されたエントリとをマッチングし、当該トラフィックに包含される情報と当該エントリに包含される情報とが一致すると、当該トラフィックを、当該エントリに規定された経路に転送することと、
    　前記各通信機器において、前記制御サーバーからの一連の制御指示に対して、前記制御サーバーからの制御指示内容の検証を行い、検証結果を保持することと、
    　前記制御サーバーにおいて、前記各通信機器から検証結果を取得し、前記各通信機器からの検証結果を基にして、前記各通信機器において一連の制御が実行可能かどうか判断し、一連の制御が実行可能であれば、前記各通信機器に対して一連の制御の実行を促すことと
    を含む
    　通信制御方法。
  7. 　請求項６に記載の通信制御方法であって、
    　前記各通信機器において、前記制御サーバーからの一連の制御指示に従って、一旦、一連の制御を実行することと、
    　前記制御サーバーにおいて、前記制御サーバーからの制御指示内容が異常であると判断した場合、前記各通信機器に対して、実行結果のロールバックの実行を促すことと
    を更に含む
    　通信制御方法。
  8. 　請求項６又は７に記載の通信制御方法であって、
    　前記各通信機器において、
    　前記制御サーバーから、転送テーブルへの新規エントリの追加指示の制御命令を受け取った際、前記転送テーブルを参照し、前記転送テーブルに空きエントリがあるかどうかを確認することと、
    　空きエントリがある場合、前記転送テーブルに包括・一部包括関係にあるエントリがあるかどうかを確認することと、
    　包括・一部包括関係にあるエントリがある場合、当該エントリの優先度を確認することと、
    　前記制御サーバーからの制御命令を実行することと
    を更に含む
    　通信制御方法。
  9. 　請求項８に記載の通信制御方法であって、
    　前記各通信機器において、
    　空きエントリがない場合、もしくは包括・一部包括関係にあるエントリの有無を確認した場合、一連の制御を待機状態にして、前記制御サーバーからの指示を待つことと、
    　前記制御サーバーから新たな制御命令を受け取ることと、
    　新たな制御命令が処理実行である場合、前記制御サーバーからの制御命令に従って、前記転送テーブルにエントリを追加することと、
    　新たな制御命令がロールバック指示である場合、前記制御サーバーからの制御命令に従って、前記転送テーブルにはエントリを追加せず、ロールバック関数に従った処理を行うことと
    を更に含む
    　通信制御方法。
  10. 　請求項６乃至９のいずれか一項に記載の通信制御方法を、通信機器及び制御サーバーのいずれかとして機能する計算機に実行させるためのプログラムを記憶した記憶媒体。
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