WO2012023538A1 - 通信装置、通信システム、通信方法、および記録媒体 - Google Patents

通信装置、通信システム、通信方法、および記録媒体 Download PDF

Info

Publication number
WO2012023538A1
WO2012023538A1 PCT/JP2011/068518 JP2011068518W WO2012023538A1 WO 2012023538 A1 WO2012023538 A1 WO 2012023538A1 JP 2011068518 W JP2011068518 W JP 2011068518W WO 2012023538 A1 WO2012023538 A1 WO 2012023538A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
communication
network
frame
unit
information
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/068518
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
尚樹 式谷
Original Assignee
日本電気株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本電気株式会社 filed Critical 日本電気株式会社
Priority to JP2012529595A priority Critical patent/JPWO2012023538A1/ja
Priority to ES11818179.1T priority patent/ES2564667T3/es
Priority to KR1020137003365A priority patent/KR101463699B1/ko
Priority to CA2808056A priority patent/CA2808056A1/en
Priority to CN201180039731.1A priority patent/CN103069754B/zh
Priority to EP11818179.1A priority patent/EP2608461B1/en
Priority to RU2013111869/08A priority patent/RU2554543C2/ru
Priority to US13/816,465 priority patent/US20130142073A1/en
Publication of WO2012023538A1 publication Critical patent/WO2012023538A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/50Testing arrangements
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/54Organization of routing tables
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/02Capturing of monitoring data
    • H04L43/026Capturing of monitoring data using flow identification
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/08Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/20Arrangements for monitoring or testing data switching networks the monitoring system or the monitored elements being virtualised, abstracted or software-defined entities, e.g. SDN or NFV
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/70Routing based on monitoring results
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/06Management of faults, events, alarms or notifications
    • H04L41/0654Management of faults, events, alarms or notifications using network fault recovery
    • H04L41/0659Management of faults, events, alarms or notifications using network fault recovery by isolating or reconfiguring faulty entities
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/40Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks using virtualisation of network functions or resources, e.g. SDN or NFV entities
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/02Topology update or discovery

Definitions

  • the present invention relates to a communication device, a communication system, a communication method, and a recording medium that measure the state of a communication path.
  • OpenFlow regards communication as an end-to-end flow, and performs path control, failure recovery, load distribution, and optimization in units of flows.
  • An OpenFlow Switch (OFS) functioning as a forwarding node includes a secure channel (Secure Channel) for communication with an OpenFlow Controller (OFC), and operates according to a flow table instructed to be added or rewritten as appropriate from the OFC.
  • a flow table instructed to be added or rewritten as appropriate from the OFC.
  • a set of a rule that collates with the packet header, an action that defines the processing content, and flow statistical information is defined.
  • OFS searches the flow table for an entry having a rule (FlowKey) that matches the header information of the received packet. If an entry that matches the received packet is found as a result of the search, the OFS performs the processing content described in the action field of the entry on the received packet. On the other hand, if no entry matching the received packet is found as a result of the search, the OFS transfers the received packet or the header information of the received packet to the OFC via the secure channel. By this transfer, a request for determining a packet path based on the transmission source / destination of the received packet is requested, and a flow entry for realizing this is received, and the flow table is updated.
  • FlowKey a rule
  • Non-Patent Document 1 when a path failure or congestion occurs and a path needs to be switched, generally, the OFC performs topology reconstruction and path calculation.
  • the flow table of each OFS is set.
  • An object of the present invention is to provide a communication device, a communication system, a communication method, and a communication program that can solve the above-described problems.
  • a communication device belonging to a network includes an adding unit that adds information for communication status measurement to a received frame when the communication device is an ingress edge node of the network, and the communication device A measurement unit that measures the communication status based on the information for communication status measurement and a measurement result that notifies the control device that controls the network of the measurement result of the communication status when it is an egress edge node of the network
  • the notification unit the received frame identification information
  • the processing rule storage unit that stores the processing rule that associates the frame identification information with the processing for the frame, and processes the received frame according to the processing rule And a processing unit.
  • the communication system includes the communication device described above, a route calculation unit that calculates the route of the received frame from the measurement result received from the communication device, and a route that stores the calculated route.
  • a control device includes a storage unit and a route transmission unit that sets a frame processing rule for a communication device on the route based on the route stored in the route storage unit.
  • the communication method includes a step of adding information for measuring a communication state to a received frame when the communication device belonging to the network is an ingress edge node of the network; When the network is an egress edge node of the network, the step of measuring the communication status based on the information for communication status measurement, the step of notifying the measurement result of the communication status to the control device that controls the network, and reception A step of referring to the frame identification information and processing the received frame in accordance with a processing rule that associates the frame identification information with the processing for the frame.
  • a non-transitory storage medium storing a program that, when executed, causes a communication device belonging to a network to execute a communication process.
  • the communication process includes a step of adding information for measuring a communication state to a received frame when the communication device is an ingress edge node of the network, and when the communication device is an egress edge node of the network.
  • the step of measuring the communication status based on the information for measuring the communication status, the step of notifying the control device that controls the network of the measurement result of the communication status, and the identification information of the received frame, Processing the received frame according to a processing rule that associates the identification information with the processing for the frame.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a system according to the first embodiment.
  • the system shown in FIG. 1 includes a network 150, a network 160, and a network 170.
  • the network 150 includes a switch 100, a switch 120, a switch 130, a switch 140, and a control server 110.
  • the operation in the network 150 will be mainly described.
  • the arrows in FIG. 1 indicate packet paths (switch 100-switch 120-switch 130-switch 140) described in the present embodiment.
  • the control server 110 and each switch are connected as shown by dotted lines. This connection may be a dedicated line different from the network connecting the switches, or the same network.
  • the switch 100 and the switch 140 connected to the other network 160 and the network 170 operate as an ingress edge node and an egress edge node, respectively.
  • Non-Patent Document 1 when the OpenFlow described in Non-Patent Document 1 is applied to the network 150 in FIG. 1, the switches 100 to 140 correspond to OFS, and the control server 110 corresponds to OFC.
  • OpenFlow will be described as an example, but the scope of application of this embodiment is not limited to OpenFlow. Similar to OpenFlow, any technique that centrally manages a network can be applied.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the switch 100 and the control server 110 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 shows only the configuration of the switch 100, but the switches 120, 130, and 140 in FIG.
  • the switch 100 includes a measurement unit 101, a measurement result notification unit 102, an addition unit 103, a processing unit 104, a processing storage unit 105, a control server interface unit 106, an OpenFlow network interface unit 107, and a network interface unit 108.
  • the measuring unit 101 measures the communication status from the sequence number included in the received frame, the transmission time of the frame, and the like. More specifically, the communication status is measured by calculating a frame loss rate, an average delay time, and an average reception rate. This measurement is performed when the switch is located at the egress edge node in the network. In the case of the network 150 in FIG. 1, the above measurement is performed in the switch 140.
  • the measurement result notification unit 102 transmits the measurement result to the control server 110 via the control server interface unit 106 when the measurement unit 101 measures the communication status.
  • the adding unit 103 adds information necessary for transfer in the network 150 in addition to the above-described information for measuring the communication status (sequence number, frame transmission time). In the present embodiment, this is achieved by using a method called PBB (Provider Backbone Bridge).
  • PBB Provide Backbone Bridge
  • the application example of the present embodiment is not limited to the PBB, and a technique for encapsulating received data (EoE: Ethernet (registered trademark) Over Ethernet) is also applicable. It is also possible to simply add the above-mentioned information for measuring the communication status and information necessary for transfer to the received frame.
  • PBB is a technology for backbone networks to bundle networks using PB (Provider Bridge), which is a communication method for carriers, and is being standardized by IEEE (The Institute of Electrical Engineers). It is.
  • PB Provider Bridge
  • an edge node is provided at the boundary between the PBB network and the PB network.
  • a frame received from the PB network is converted into a MAC (Media Access Control) -in-MAC frame, and communication using the MAC-in-MAC frame is performed in the PBB network.
  • MAC Media Access Control
  • the network 160 and the network 170 in FIG. 1 are applied to the PB network and the network 150 is applied to the PBB network.
  • the network 160 and the network 170 are not limited to the PB network, and any network can be applied.
  • FIG. 5 shows a frame format used in this embodiment.
  • the frame in FIG. 5 is a received frame including dst MAC (destination MAC address), src MAC (source MAC address), Type (Ether Type), PDU (Protocol Data Unit), and FCS (Frame Check Sequence: frame error detection).
  • dst MAC destination MAC address
  • src MAC source MAC address
  • Type Ether Type
  • PDU Protocol Data Unit
  • FCS Flash Sequence: frame error detection
  • the PBB header includes Backbone dst MAC (backbone destination MAC address: “destination B-MAC address”), Backbone src MAC (backbone source MAC address: “source B-MAC address”), B-TAG (Backbone VLAN). Tag) and I-TAG (Service Instance Tag).
  • the destination B-MAC address indicates the destination MAC address of the frame used in the network 150
  • the source B-MAC address indicates the source MAC address of the frame in the network 150.
  • the B-TAG stores a path identifier used in the network 150, B-VID (B-VLAN ID: Backbone-Virtual Local Area Network Identifier).
  • I-TAG used in this embodiment will be described.
  • I-TAG includes I-TAG TPID (I-TAG Protocol Identifier: I-TAG protocol ID), I-PCP (I-TAG Priority Code Point: I-TAG priority code point), I -Includes DEI (I-TAG Drop Elligible Indication: I-TAG priority discard identification), reservation, and I-SID (Service Instance ID).
  • I-TAG TPID I-TAG Protocol Identifier: I-TAG protocol ID
  • I-PCP I-TAG Priority Code Point: I-TAG priority code point
  • I -Includes DEI I-TAG Drop Elligible Indication: I-TAG priority discard identification
  • reservation and I-SID (Service Instance ID).
  • a Flow ID is an identifier for each flow in OpenFlow, which is added at the ingress edge node of the network 150 (switch 100 in FIG. 1). This Flow ID is managed by the control server 110.
  • the sequence number is added at the ingress edge node of the network 150.
  • the sequence number is a numerical value that is incremented by 1 each time a frame (same flow frame) that passes through the same route is transmitted.
  • the egress edge node (switch 140 in FIG. 1) of the network 150 measures the reception rate and frame loss in the path by monitoring this value.
  • the transmission time information is added at the entrance edge node of the network 150.
  • the transmission time information is acquired from an RTC (Real Time Clock: not shown in the figure) that measures time in the apparatus.
  • the egress edge node measures the delay time in the route by comparing the transmission time information added to the frame with the current time information acquired from the RTC in the own device.
  • sequence number can be selected and add either the sequence number or the transmission time information according to the determination of which information is measured from the frame loss rate, the average delay time, and the average reception rate.
  • the sequence number can be measured, and when the average delay time or the average reception rate is measured, transmission time information can be added, respectively.
  • the processing unit 104 processes the received frame according to the processing rule (entry) corresponding to the received frame stored in the flow table 105-1 in the processing storage unit 105.
  • This processing rule corresponds to a flow table entry in OpenFlow. Details of the flow table 105-1 will be described later.
  • processing rule corresponding to the received frame in the flow table 105-1 it is searched whether there is a processing rule corresponding to the received frame in the flow table 105-1. If there is a processing rule corresponding to the flow table 105-1, the described processing is performed. This process corresponds to “Action” in OpenFlow.
  • the processing in this embodiment is typically assumed to be transferred to the next switch on the transfer path of the received frame, but is not limited to this. Examples of processing other than transfer include unicast, multicast, discard control, load distribution control, failure recovery control, virtual port / tunnel transfer control, and encryption.
  • control server 110 is inquired about the processing of the received frame via the control server interface unit 106. This operation corresponds to the “Packet-in” operation in OpenFlow.
  • FIG. 3 is a block diagram showing details of the processing storage unit 105.
  • the processing storage unit 105 stores a flow table 105-1 shown in FIG. 6 and a PBB table 105-2 shown in FIG.
  • the flow table 105-1 stores an entry in which a search key for each flow is associated with a process (Action).
  • the Flow ID indicates a flow identifier as described above.
  • Ingress Port indicates the input port of the frame.
  • dst MAC indicates the destination MAC address of the frame.
  • src MAC indicates the source MAC address of the frame.
  • the Ether ID indicates the Ether Type of the frame.
  • the VLAN ID indicates the VLAN ID of the frame.
  • VLAN Priority indicates the priority (priority) of the frame.
  • IP src indicates a frame source IP (Internet Protocol) address.
  • IP dst indicates the destination IP address of the frame.
  • IP Proto indicates the IP protocol type of the frame.
  • IP ToS bits indicates the ToS (Type of Service) of the IP of the frame.
  • TCP / UDP src port indicates a transmission source port number of TCP / UDP (Transmission Control Protocol / User Datagram Protocol) of a frame.
  • TCP / UDP dst port indicates the TCP / UDP destination port number of the frame.
  • Action indicates the processing content for the corresponding frame.
  • Examples of flow search keys include selection of a source MAC address, a destination MAC address, a VLAN-ID (Virtual Local Area Network Identifier), and the like.
  • the flow table 105-1 corresponds to a flow table in OpenFlow.
  • the PBB table 105-2 stores a Flow ID, a destination B-MAC address, a source B-MAC address, and a B-VID.
  • the control server interface unit 106 is an interface for communication between the switch 100 and the control server 110. In OpenFlow, communication is performed via Secure Channel.
  • the OpenFlow network interface unit 107 is a communication interface with a node (switch 120 in FIG. 1) on a network (network 150 in FIG. 1) to which OpenFlow is applied.
  • the network interface unit 108 is a communication interface with a network other than the OpenFlow network (the network 160 and the network 170 in FIG. 1).
  • the measurement unit 101, the measurement result notification unit 102, the addition unit 103, the processing unit 104, the control server interface unit 106, the OpenFlow network interface unit 107, and the network interface unit 108 may be implemented as hardware, software, May be implemented as a combination of arithmetic devices that execute the above.
  • the installed software may be installed in the switch 100 using the non-transitory recording medium 100a that stores the software.
  • the processing storage unit 105 may be mounted as an arbitrary storage device such as a semiconductor memory.
  • the control server 110 includes a route calculation unit 111, a route transmission unit 112, and a control information storage unit 113.
  • the route calculation unit 111 refers to the control information storage unit 113 and calculates a flow route by a predetermined algorithm according to the received information. More specifically, the route calculation unit 111 first receives a communication state measurement result or a Packet-in message from the switch 100. Next, referring to the topology information of the network 150 stored in the control information storage unit 113, an appropriate flow path is calculated by a predetermined algorithm. Any algorithm may be used for route calculation.
  • the route transmission unit 112 notifies the processing storage unit 105 of each switch on the route of the processing rule corresponding to the route calculated by the route calculation unit 111 via the control server interface unit 106.
  • the switch 100 is notified of information necessary for encapsulation of the PBB header (destination B-MAC address, source B-MAC address, B-VID, etc.). This operation corresponds to “Flow_mod” in OpenFlow.
  • FIG. 4 is a block diagram showing details of the control information storage unit 113.
  • the control information storage unit 113 includes a topology table 113-1, a communication status table 113-2, and a MAC search table 113-3.
  • the topology table 113-1 stores the topology information of the network 150 controlled by the control server 110.
  • the communication status table stores the communication status for each communication path (flow). Note that the topology table 113-1 may have any data structure, and thus a detailed description thereof is omitted.
  • FIG. 8 shows details of the communication status table 113-2.
  • the communication status table 113-2 stores Frame Loss, Average Delay Time, and Average Rate in addition to the destination B-MAC address, source B-MAC address, and B-VID.
  • Frame Loss indicates a frame loss rate in the corresponding route, and its unit is%.
  • Average Delay Time indicates the average delay time of the frame in the corresponding route, and its unit is ⁇ s (micro seconds).
  • Average Rate indicates the average reception rate of frames in the corresponding route, and its unit is fps (frame per second).
  • FIG. 9 shows the details of the MAC search table 113-3.
  • the MAC search table 113-3 is a table that stores a MAC included in a received frame from outside the network 150 and a B-MAC address for PBB used in the network 150 in association with each other.
  • the MAC search table 113-3 is created when the network 150 is constructed.
  • the above-described route calculation unit 111 and route transmission unit 112 may be implemented as hardware, or may be implemented as a combination of software and an arithmetic device that executes the software.
  • the implemented software may be installed in the control server 110 using a non-transitory recording medium 110a that stores the software.
  • the control information storage unit 113 may be implemented as an arbitrary storage device such as a hard disk (disc) drive or a semiconductor memory.
  • FIGS. 10 and 11 are sequence charts showing operations of the switch 100 and the control server 110 which are ingress edge nodes.
  • FIG. 12 is a sequence chart showing operations of the switch 120, the switch 130, and the control server 110.
  • FIG. 13 is a sequence chart showing the operations of the switch 140 and the control server 110 which are egress edge nodes.
  • the switch 100 receives a frame from a node (not shown in the figure) in the network 160 (FIG. 10: step S101).
  • the format of the received frame (hereinafter referred to as “received frame”) corresponds to the “original data” portion of the frame format shown in FIG.
  • the processing unit 104 searches the flow table 105-1 for an entry corresponding to the received frame using the information stored in the header of the received frame as a key (FIG. 10: step S102). If there is a corresponding entry as a result of the search, step S108 in FIG. If there is no corresponding entry as a result of the search, the header information of the received frame is transferred to the control server 110 (FIG. 10: Step S103).
  • control server 110 searches for the corresponding destination B-MAC address using the destination MAC address (dst MAC) stored in the header information of the received frame as a key (FIG. 10: step S104).
  • the route calculation unit 111 determines a route by a predetermined algorithm based on the header information of the received frame and the communication status of the related route.
  • the determined route is stored in the communication status table 113-2 (FIG. 10: Step S105).
  • the route transmission unit 112 notifies the processing rule corresponding to the determined route to the flow table 105-1 of each switch on the route. At the same time, the source B-MAC address, destination B-MAC address, B-VID, and Flow ID of the determined route are notified to the PBB table 105-2 (FIG. 10: step S106).
  • step S107 the switch 100 updates the flow table 105-1 and the PBB table 105-2 based on the information notified in step S106 (FIG. 11: step S107).
  • the adding unit 103 acquires the current time from the RTC (FIG. 11: step S108), performs B-MAC, B-TAG, and I-TAG encapsulation, and transmits the frame. (FIG. 11: Step S109).
  • sequence number is incremented and stored in the switch 100.
  • the switch 120 receives a frame from the switch 100 (FIG. 12: step S111). Subsequently, the processing unit 104 searches the flow table 105-1 (FIG. 12: Step S112). If there is a corresponding entry, the received frame is processed according to the corresponding entry (FIG. 12: step S113). In the case of the present embodiment, a process of transferring the received frame to the next switch (switch 130) on the transfer path is given. If there is no corresponding entry, an inquiry is made to the control server 110. In this case, since it is assumed that the corresponding entry has already been set, description thereof will be omitted.
  • the switch 140 receives a frame from the switch 130 (FIG. 13: step S121).
  • the measurement unit 101 compares the sequence number stored in the received frame with the sequence number history stored in the switch 140, and stores the value of (difference-1) (FIG. 13: step S122).
  • the measuring unit 101 compares the transmission time information stored in the received frame with the current time information acquired from the RTC, and stores the difference (FIG. 13: step S123).
  • the measurement unit 101 compares the stored time information at the time of the previous frame reception with the current time information acquired from the RTC, and stores the difference (FIG. 13: step S124).
  • the processing unit 104 decapsulates the PBB header of the received frame and transfers it to the corresponding node of the network 170 according to the destination MAC address stored in the original data after decapsulation (FIG. 13: step S125).
  • step S126 the switch 140 determines whether or not N frames of the same flow have been received.
  • the value of N is an arbitrary value, and may be input by an operator of the network 150 that operates the control server 110, for example. If N frames of the same flow are received, step S127 is performed. If N frames of the same flow have not been received, step S127 is not performed and the process waits until a frame is received again.
  • step S127 the measurement unit 101 calculates a frame loss rate, an average delay time, and an average reception rate from the sequence number and the transmission time information.
  • the frame loss rate is obtained by dividing the sum of the history of the (difference-1) values of the sequence numbers stored in step S122 by the number N of received frames.
  • the average delay time is obtained by dividing the sum of the history of time differences stored in step S123 by the number N of received frames.
  • the average reception rate is obtained by dividing the reciprocal of the time difference stored in step S124 by the number N of received frames.
  • the measurement result notification unit 102 transfers the measurement result calculated in step S127 to the control server 110 (step S128).
  • the route calculation unit 111 refers to the control information storage unit 113, calculates a route using a predetermined algorithm, and stores it in the topology table 113-1 and the communication status table 113-2.
  • the calculated route is stored (step S129).
  • determining that a switch is an ingress edge node there are various methods for determining that a switch is an ingress edge node. For example, there is a method of referring to a specific field of the received frame. For example, if PBB is applied as in this embodiment, a tag called S-TAG (Service VLAN Tag) is attached to the original data portion of FIG. 5 (not shown in FIG. 5). By referring to this, it can be determined that the node itself is an ingress edge node. Another method is to determine whether the connection destination of the port that received the frame is a switch having the same function by using LLDP (Link Layer Discovery Protocol). Alternatively, using the fact that the control server 110 knows the topology, it is possible to take a method of notifying the control server 110 that the corresponding switch is an ingress edge node.
  • LLDP Link Layer Discovery Protocol
  • the destination B-MAC address of the received frame may be referred to. If the destination B-MAC address of the received frame matches its own MAC address, it can be determined that it is an egress edge node.
  • This operation allows the control server to monitor the network status. As a result, it is possible to perform high-speed path switching when a failure occurs or when the line quality deteriorates.
  • FIG. 14 is a block diagram showing a system configuration according to the present embodiment.
  • the system of the present embodiment includes a switch 200 and a control server 210.
  • the network configuration is the same as that in FIG. 1, and each switch and control server are replaced with those in FIG.
  • the switch 200 includes a measurement unit 201, a measurement result notification unit 202, an addition unit 203, a processing unit 204, a processing storage unit 205, a control server interface unit 206, an OpenFlow network interface unit 207, a network interface unit 208, and an OAM unit 209.
  • the components other than the OAM unit 209 are the same as those of the switch 100 according to the first embodiment shown in FIG.
  • the OAM unit 209 will be described later.
  • the measurement unit 201, the measurement result notification unit 202, the addition unit 203, the processing unit 204, the control server interface unit 206, the OpenFlow network interface unit 207, the network interface unit 208, and the OAM unit 209 include May be implemented as hardware, or may be implemented as a combination of software and an arithmetic device that executes the software.
  • the installed software may be installed in the switch 200 using a non-transitory recording medium 200a that stores the software.
  • the processing storage unit 205 may be implemented as an arbitrary storage device such as a semiconductor memory.
  • the control server 210 includes a route calculation unit 211, a route transmission unit 212, and a control information storage unit 213. Like the switch 200, the configuration of the control server 210 is the same as that of each component of the control server 110 of the first embodiment shown in FIG. Note that the route calculation unit 211 and the route transmission unit 212 described above may be implemented as hardware, or may be implemented as a combination of software and an arithmetic device that executes the software. The installed software may be installed in the control server 210 using a non-transitory recording medium 210a that stores the software. In addition, the control information storage unit 213 may be implemented as an arbitrary storage device such as an HDD (hard disk drive) or a semiconductor memory.
  • HDD hard disk drive
  • the OAM unit 209 monitors the communication status of routes that are not registered in the processing storage unit 205.
  • Ether-OAM Orthogonal, Administration, Maintenance
  • this Ether-OAM is proposed as a recommendation by ITU-T (International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector).
  • ITU-T International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector
  • the function of the OAM unit 209 can be realized using a function called CC (Continuity Check) of Ether-OAM.
  • the OAM unit 209 periodically transmits / receives CC frames to / from a route designated by the control server 210 via the control server interface unit 206.
  • the CC frame is encapsulated by the processing unit 204 and transmitted via the OpenFlow network interface unit 207.
  • the OAM unit 209 measures the communication status of a route not registered in the processing storage unit 205 by handling this CC frame in the same manner as the PBB frame in the first embodiment. Since the operation after receiving the CC frame is substantially the same as the operation shown in FIGS. 10 to 13 of the first embodiment, the description thereof is omitted.
  • the communication status is measured even for a route that is not registered in the switch 200 by the OAM unit 209.
  • This operation makes it possible for the control server to grasp the communication status of routes that are not registered in each switch on the network. As a result, the control server can monitor the status of an arbitrary route in the network and perform high-speed route switching when a failure occurs or when the line quality deteriorates.
  • FIG. 15 is a block diagram showing the configuration of the system according to the present embodiment.
  • the system according to the present embodiment includes a communication device 1000 and a control device 1100. Although not shown in FIG. 15, the communication device 1000 and the control device 1100 belong to a network.
  • the communication apparatus 1000 includes a measurement unit 1001, a measurement result notification unit 1002, an addition unit 1003, and a processing unit 1004.
  • the measurement unit 1001 measures the communication status based on the communication status measurement information when the communication device 1000 is an entrance edge node of the network.
  • the measurement result notification unit 1002 notifies the control device 1100 of the measurement result of the communication status by the measurement unit 1001 when the communication device 1000 is an egress edge node of the network.
  • the addition unit 1003 adds information for communication status measurement to the frame received by the communication apparatus 1000.
  • the processing unit 1004 refers to the identification information of the received frame, and processes the received frame according to a processing rule that associates the identification information of the frame with the processing for the frame.
  • the measurement unit 1001, the measurement result notification unit 1002, the addition unit 1003, and the processing unit 1004 may be implemented as hardware, and as a combination of software and an arithmetic device that executes the software. May be implemented.
  • the installed software may be installed in the communication apparatus 1000 using the non-transitory recording medium 1000a that stores the software.
  • the control device 1100 includes a route calculation unit 1101, a route transmission unit 1102, and a route storage unit 1103.
  • the route calculation unit 1101 calculates a route from the measurement result received from the communication device 1000.
  • the route transmission unit 1102 sets a frame processing rule for a transfer device on the route based on the route stored in the route storage unit 1103.
  • the route storage unit 1103 stores the route calculated by the route calculation unit 1101.
  • route calculation unit 1101 and the route transmission unit 1102 described above may be implemented as hardware, or may be implemented as a combination of software and an arithmetic device that executes the software.
  • the installed software may be installed in the control device 1100 using a non-transitory recording medium 1100a that stores the software.
  • the path storage unit 1103 may be implemented as an arbitrary storage device such as an HDD (hard disk drive) or a semiconductor memory.
  • the adding unit 1003 of the communication device 1000 adds information for communication status measurement, the measuring unit 1001 measures the communication status, and notifies the control device 1100 of the measurement result. .
  • the above operation makes it possible to perform high-speed path switching by the control server according to the network communication status.
  • a communication device belonging to a network When the communication device is an ingress edge node of the network, an adding unit that adds information for communication status measurement to the received frame; When the communication device is an egress edge node of the network, a measurement unit that measures a communication status based on the information for communication status measurement; A measurement result notification unit for notifying the measurement result of the communication status to a control device that controls the network; A processing unit that performs processing of the received frame according to a processing rule that refers to the identification information of the received frame and associates the identification information of the frame with the processing for the frame;
  • a communication device comprising:
  • Appendix 2 The communication apparatus according to appendix 1, wherein the information for communication status measurement includes at least one of a frame loss rate, an average delay time, and an average reception rate on a communication path of the received frame.
  • Appendix 3 The communication apparatus according to appendix 1 or 2, wherein the communication status measurement information includes a sequence number of the reception frame and transmission time information of the reception frame in a communication apparatus that is a transmission source of the reception frame.
  • Appendix 4 The communication device according to any one of appendices 1 to 3, wherein the adding unit adds the information for communication state measurement to the received frame when the received frame is received from an external network.
  • Appendix 5 The communication device according to any one of appendices 1 to 4, wherein the adding unit adds an identifier of an ingress edge node of a network to which the communication device belongs and an identifier of an egress edge node of the network to the received frame.
  • Appendix 6 The communication device according to appendix 5, wherein the measurement unit measures a communication state when an identifier of an egress edge node of a network to which the communication device belongs is an identifier of the own communication device.
  • Appendix 7 The communication device according to any one of appendices 1 to 6, wherein the adding unit encapsulates the information for communication status measurement as a PBB (Provider Backbone Bridge) header.
  • PBB Provide Backbone Bridge
  • Appendix 8 The communication apparatus according to appendix 7, wherein the adding unit stores the information for communication status measurement in an I-SID (Service Instance ID) field of a PBB header.
  • I-SID Service Instance ID
  • Appendix 9 The communication device according to any one of appendices 1 to 8, further comprising a monitoring unit that transmits a monitoring frame to a route designated by the control device.
  • a communication system comprising:
  • Appendix 12 The communication method according to appendix 11, wherein the information for communication status measurement includes at least one of a frame loss rate, an average delay time, and an average reception rate on a communication path of the received frame.
  • Appendix 14 The communication method according to any one of appendices 11 to 13, wherein the adding step adds the information for measuring the communication status to the received frame when the received frame is received from an external network.
  • Appendix 15 The communication method according to any one of appendices 11 to 14, wherein the adding step adds an identifier of an ingress edge node of a network to which the communication device belongs and an identifier of an egress edge node of the network to the received frame.
  • Appendix 16 The communication method according to appendix 15, wherein the measuring step measures a communication status when an identifier of an egress edge node of a network to which a communication apparatus that has received the received frame belongs is an identifier of the communication apparatus.
  • Appendix 17 The communication method according to any one of appendices 11 to 16, wherein the adding step encapsulates the information for communication state measurement as a PBB (Provider Backbone Bridge) header.
  • PBB Provide Backbone Bridge
  • Appendix 18 18. The communication method according to appendix 17, wherein the adding step stores the communication status measurement information in an I-SID (Service Instance ID) field of a PBB header.
  • I-SID Service Instance ID
  • Appendix 19 The communication method according to any one of appendices 11 to 18, further including a monitoring step of transmitting a monitoring frame to a route designated by the control device.
  • Appendix 21 The communication program according to appendix 20, wherein the information for communication status measurement includes at least one of a frame loss rate, an average delay time, and an average reception rate on a communication path of the received frame.
  • Appendix 22 The communication program according to appendix 20 or 21, wherein the communication status measurement information includes a sequence number of the received frame and transmission time information of the received frame in a communication device that is a transmission source of the received frame.
  • Appendix 23 The communication program according to any one of appendices 20 to 22, wherein the adding process adds the information for communication state measurement to the received frame when the received frame is received from an external network.
  • Appendix 24 The communication program according to any one of appendices 20 to 23, wherein the adding process adds an identifier of an ingress edge node of a network to which the communication device belongs and an identifier of an egress edge node of the network to the received frame.
  • Appendix 25 25.
  • Appendix 26 The communication program according to any one of appendices 20 to 25, wherein the additional processing encapsulates the information for communication status measurement as a PBB (Provider Backbone Bridge) header.
  • PBB Provide Backbone Bridge
  • Appendix 27 The communication program according to appendix 26, wherein in the additional process, the information for communication status measurement is stored in an I-SID (Service Instance ID) field of a PBB header.
  • I-SID Service Instance ID
  • Appendix 28 The communication program according to any one of appendices 20 to 27, further causing the computer to execute a monitoring process of transmitting a monitoring frame to a route designated by the control device.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

 ネットワークに属する通信装置が、付加部と、計測部と、計測結果通知部と、処理規則記憶部と、処理部とを備えている。前記付加部は、前記通信装置が前記ネットワークの入口エッジノードである場合に、受信フレームに通信状況計測用の情報を付加する。計測部は、前記通信装置が前記ネットワークの出口エッジノードである場合に、前記通信状況計測用の情報に基づいて通信状況を計測する。計測結果通知部は、前記計測結果を、前記ネットワークを制御する制御装置へ通知する。処理規則記憶部は、受信フレームの識別情報を参照し、フレームの識別情報と、該フレームに対する処理とを対応付けた処理規則を記憶する。処理部は、前記処理規則に従って前記受信フレームの処理を行う。

Description

通信装置、通信システム、通信方法、および記録媒体
 本発明は、通信経路の状況を計測する通信装置、通信システム、通信方法、および記録媒体に関する。
 近年、通信ネットワーク上において経路制御を行う技術として、非特許文献1にOpenFlowという技術が提案されている。OpenFlowは、通信をEnd-to-Endのフロー(flow)として捉え、フロー単位で経路制御、障害回復、負荷分散、最適化を行うものである。転送ノードとして機能するOpenFlowSwitch(OFS)は、OpenFlowController(OFC)との通信用のセキュアチャネル(Secure Channel)を備え、OFCから適宜追加または書き換え指示されるフローテーブルに従って動作する。フローテーブルには、フロー毎に、パケットヘッダと照合するルールと、処理内容を定義したアクションと、フロー統計情報との組が定義される。
 例えば、OFSは、パケットを受信すると、フローテーブルから、受信パケットのヘッダ情報に適合するルール(FlowKey)を持つエントリを検索する。検索の結果、受信パケットに適合するエントリが見つかった場合、OFSは、受信パケットに対して、当該エントリのアクションフィールドに記述された処理内容を実施する。一方、前記検索の結果、受信パケットに適合するエントリが見つからなかった場合、OFSは、セキュアチャネルを介して、OFCに対して受信パケットまたは受信パケットのヘッダ情報を転送する。この転送により、受信パケットの送信元・送信先に基づいたパケットの経路の決定を依頼し、これを実現するフローエントリを受け取ってフローテーブルを更新する。
OpenFlow Switch Specification Version 1.0.0 (Wire Protocol 0x01)、2009年12月31日、[2010年7月20日検索]、インターネット<URL:http://www.openflowswitch.org/documents/openflow-spec-v1.0.0.pdf> ITU-T Recommendation Y.1731
 非特許文献1に記載のOpenFlowを用いたネットワークにおいて、経路障害や輻輳等が発生し、経路の切り替えが必要となった場合、一般的には、OFCにおいて、トポロジの再構築と経路計算を行い、各OFSのフローテーブルの設定を行われている。
 しかし、上記の方法では、経路障害や輻輳が発生する度にOFCにおいてトポロジ再構築・経路計算を行う必要があるため、新しい経路をOFSに設定し、経路が切り替えられるまでに時間がかかるという課題がある。
 本発明の目的は、上述した課題を解決することが可能な、通信装置、通信システム、通信方法、および通信プログラムを提供することにある。
 本発明の一の観点では、ネットワークに属する通信装置が、前記通信装置が前記ネットワークの入口エッジノードである場合に、受信フレームに通信状況計測用の情報を付加する付加部と、前記通信装置が前記ネットワークの出口エッジノードである場合に、前記通信状況計測用の情報に基づいて通信状況を計測する計測部と、前記通信状況の計測結果を、前記ネットワークを制御する制御装置へ通知する計測結果通知部と、受信フレームの識別情報を参照し、フレームの識別情報と、該フレームに対する処理とを対応付けた処理規則を記憶する処理規則記憶部と、前記処理規則に従って前記受信フレームの処理を行う処理部とを備えている。
 本発明の他の観点では、通信システムが、上述の通信装置と、前記通信装置から受信した前記計測結果から、前記受信フレームの経路を算出する経路算出部と、前記算出した経路を記憶する経路記憶部と、前記経路記憶部に記憶された経路に基づいて、経路上の通信装置にフレームの処理規則を設定する経路伝達部と、を備える制御装置とを備えている。
 本発明の更に他の観点では、通信方法が、ネットワークに属する通信装置が前記ネットワークの入口エッジノードである場合に、受信フレームに通信状況計測用の情報を付加するステップと、前記通信装置が前記ネットワークの出口エッジノードである場合に、前記通信状況計測用の情報に基づいて通信状況を計測するステップと、前記通信状況の計測結果を、前記ネットワークを制御する制御装置へ通知するステップと、受信フレームの識別情報を参照し、フレームの識別情報と該フレームに対する処理とを対応付けた処理規則に従って前記受信フレームの処理を行うステップとを含む。
 本発明の更に他の観点では、実行されたときにネットワークに属する通信装置に通信プロセスを実行させるプログラムを記憶した非一時的記憶媒体が提供される。前記通信プロセスは、前記通信装置が前記ネットワークの入口エッジノードである場合に、受信フレームに通信状況計測用の情報を付加するステップと、前記通信装置が前記ネットワークの出口エッジノードである場合に、前記通信状況計測用の情報に基づいて通信状況を計測するステップと、前記通信状況の計測結果を、前記ネットワークを制御する制御装置へ通知するステップと、受信フレームの識別情報を参照し、フレームの識別情報と該フレームに対する処理とを対応付けた処理規則に従って前記受信フレームの処理を行うステップとを備えている。
 本発明によれば、ネットワークの通信状況に応じて、制御サーバによる経路の切り替え
を高速に行うことが可能となる。
第1の実施形態のシステムの構成を示すブロック図である。 第1の実施形態のシステムの構成を示すブロック図である。 第1の実施形態の処理記憶部の構成を示すブロック図である。 第1の実施形態の制御情報記憶部の構成を示すブロック図である。 第1の実施形態のフレームフォーマットを示す図である。 第1の実施形態のフローテーブルを示す図である。 第1の実施形態のPBBテーブルを示す図である。 第1の実施形態の通信状況テーブルを示す図である。 第1の実施形態のMAC検索テーブルを示す図である。 第1の実施形態の動作を示すシーケンスチャートである。 第1の実施形態の動作を示すシーケンスチャートである。 第1の実施形態の動作を示すシーケンスチャートである。 第1の実施形態の動作を示すシーケンスチャートである。 第2の実施形態のシステムの構成を示すブロック図である。 第3の実施形態のシステムの構成を示すブロック図である。
 <第1の実施形態>
 以下、本発明の第1の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。
 (全体構成)
 図1は、第1の実施形態によるシステムの構成を示すブロック図である。図1に示すシステムは、ネットワーク150、ネットワーク160、ネットワーク170から構成される。さらに、ネットワーク150は、スイッチ100、スイッチ120、スイッチ130、スイッチ140、制御サーバ110を含む。以下では、このネットワーク150における動作を中心に説明する。また、図1の矢印は、本実施形態で説明するパケットの経路(スイッチ100-スイッチ120-スイッチ130-スイッチ140)を示している。制御サーバ110と各スイッチとは、点線で図示するように、それぞれ接続されている。この接続は、各スイッチ間を接続するネットワークとは別の専用線でも良いし、同じネットワークでも良い。
 また、ネットワーク150において、他のネットワーク160、ネットワーク170と接続するスイッチ100とスイッチ140は、それぞれ入口エッジノード、出口エッジノードとして動作する。
 ここで、非特許文献1に記載のOpenFlowを図1のネットワーク150に適用する場合には、スイッチ100~140がOFSに、制御サーバ110がOFCにそれぞれ対応する。
 以下では、OpenFlowを例に挙げて説明するが、本実施形態の適用範囲はOpenFlowに限られるものではない。OpenFlowと同様に、ネットワークを集中管理するような技術であれば、適用され得る。
 図2は、第1の実施形態によるスイッチ100と制御サーバ110の構成を示すブロック図である。なお、図2にはスイッチ100の構成しか示していないが、図1のスイッチ120、130、140も同様の構成であるため、その説明は省略する。
 (スイッチ各部の機能)
 スイッチ100は、計測部101、計測結果通知部102、付加部103、処理部104、処理記憶部105、制御サーバインタフェース部106、OpenFlowネットワークインタフェース部107、ネットワークインタフェース部108を含む。
 計測部101は、受信フレームに含まれるシーケンス番号、フレームの送信時刻等から、通信状況を計測する。より具体的には、フレームロス率、平均遅延時間、平均受信レートを計算することにより通信状況を計測する。なお、この計測は、スイッチがネットワーク内の出口エッジノードに位置するときに行われる。図1のネットワーク150の場合は、スイッチ140において、上記の計測が行われる。
 計測結果通知部102は、計測部101において通信状況の計測が行われた場合、制御サーバインタフェース部106を経由して、計測結果を制御サーバ110へ送信する。
 付加部103は、上述した通信状況計測用の情報(シーケンス番号、フレームの送信時刻)に加え、ネットワーク150内での転送に必要な情報を付加する。本実施形態では、PBB(Provider Backbone Bridge)と呼ばれる方式を用いて、これを実現する。しかしながら、本実施形態の適用例はPBBに限られるものではなく、受信データのカプセル化を行うような技術(EoE:Ethernet(登録商標) Over Ethernet)の適用も可能である。また、受信フレームに対し、単に上述の通信状況計測用の情報と転送に必要な情報を付加する方法をとることも可能である。
 PBBは、通信事業者向けの通信方式であるPB(Provider Bridge)を用いたネットワークを束ねるためのバックボーンネットワーク向けの技術として、IEEE(The Institue of Electrical and Electronics Engineers)において標準化が進められているものである。
 一般的に、PBBネットワークとPBネットワークの境界にはエッジノードが設けられている。このエッジノードにおいて、PBネットワークから受信したフレームをMAC(Media Access Control)-in-MACフレームに変換し、PBBネットワーク内では、MAC-in-MACフレームを用いた通信が行われる。
 本実施形態では、図1のネットワーク160およびネットワーク170をPBネットワークに、ネットワーク150をPBBネットワークに、それぞれ対応させて適用する場合について説明する。なお、ネットワーク160およびネットワーク170は、PBネットワークに限られるものではなく、どのようなネットワークであっても適用することが可能である。
 図5は、本実施形態で用いるフレームフォーマットを示している。図5のフレームは、dst MAC(宛先MACアドレス)、src MAC(送信元MACアドレス)、Type(Ether Type)、PDU(Protocol Data Unit)、FCS(Frame Check Sequence:フレーム誤り検出)を含む受信フレーム(元データ)を付加部103でカプセル化したものである。
 このカプセル化により、図5に示す通り、元データに対してPBBヘッダが追加されている。PBBヘッダは、Backbone dst MAC(バックボーン宛先MACアドレス:以下「宛先B-MACアドレス」)、Backbone src MAC(バックボーン送信元MACアドレス:以下「送信元B-MACアドレス」)、B-TAG(Backbone VLAN Tag)、I-TAG(Service Instance Tag)を含む。宛先B-MACアドレスは、ネットワーク150内で使用される、フレームの宛先MACアドレスを示し、送信元B-MACアドレスは、ネットワーク150内のフレームの送信元MACアドレスを示している。B-TAGには、ネットワーク150内で使用される経路の識別子、B-VID(B-VLAN ID:Backbone-Virtual Local Area Network Identifier)が格納される。
 さらに、本実施形態で使用するI-TAGについて説明する。図5に示す通り、I-TAGは、I-TAG TPID(I-TAG Protocol Identifier:I-TAGプロトコルID)、I-PCP(I-TAG Priority Code Point:I-TAG優先度コードポイント)、I-DEI(I-TAG Drop Elligible Indication:I-TAG優先廃棄識別)、予約、I-SID(Service Instance ID)を含む。
 ここで、本実施形態においては、図5に示すように、I-SIDの領域にFlow ID、シーケンス番号、送信時刻情報を付加する。Flow IDは、ネットワーク150の入口エッジノード(図1ではスイッチ100)で付加される、OpenFlowにおけるフロー単位の識別子である。このFlow IDは、制御サーバ110によって管理される。
 シーケンス番号は、ネットワーク150の入口エッジノードで付加される。シーケンス番号は、同じ経路を通るフレーム(同一フローのフレーム)を送信する度に、1ずつインクリメントされる数値である。ネットワーク150の出口エッジノード(図1ではスイッチ140)は、この値を監視することで、経路内の受信レートとフレームロスを計測する。
 送信時刻情報は、ネットワーク150の入口エッジノードで付加される。送信時刻情報は、装置内で時刻を計測するRTC(Real Time Clock:図では非表示)等から取得する。出口エッジノードでは、フレームに付加された送信時刻情報と、自装置内のRTCから取得した現在時刻情報とを比較することで、経路内の遅延時間を計測する。
 また、上述のフレームロス率、平均遅延時間、平均受信レートのうち、どの情報を計測するかという判断に合わせて、シーケンス番号と送信時刻情報のいずれかを選択して付加することも可能である。例えば、フレームロス率だけを計測する場合は、シーケンス番号を、平均遅延時間または平均受信レートを計測する場合は、送信時刻情報を、それぞれ付加すれば計測可能である。
 処理部104は、処理記憶部105内のフローテーブル105-1に格納された受信フレームに対応する処理規則(エントリ)に従って、受信フレームの処理を行う。なお、この処理規則とは、OpenFlowにおいては、フローテーブルエントリに相当する。このフローテーブル105-1の詳細については、後述する。
 より具体的には、まず、フローテーブル105-1に受信フレームに該当する処理規則があるかどうか検索する。フローテーブル105-1に該当する処理規則があった場合には、記載された処理を行う。この処理とは、OpenFlowにおける「Action」に相当する。本実施形態における処理とは、典型的には受信フレームの転送経路上の次のスイッチに転送することを想定しているが、これに限られるものではない。転送以外の処理の例としては、ユニキャスト、マルチキャスト、廃棄制御、負荷分散制御、障害回復制御、仮想ポート・トンネル転送制御、暗号化などが挙げられる。
 また、フローテーブル105-1に該当する処理規則がない場合には、制御サーバインタフェース部106を経由して、制御サーバ110に受信フレームの処理を問い合わせる。なお、この動作は、OpenFlowにおける「Packet-in」の動作に相当する。
 図3は、処理記憶部105の詳細を示したブロック図である。処理記憶部105は、図6に示すフローテーブル105-1と、図7に示すPBBテーブル105-2とを格納している。
 まず、フローテーブル105-1は、フローごとの検索キーと、処理(Action)とが対応付けられたエントリを格納している。Flow IDは、上述の通りフローの識別子を示す。Ingress Portは、フレームの入力ポートを示す。dst MACは、フレームの送信先MACアドレスを示す。src MACは、フレームの送信元MACアドレスを示す。Ether IDは、フレームのEther Typeを示す。VLAN IDは、フレームのVLAN IDを示す。VLAN Priorityは、フレームのPriority(優先度)を示す。IP srcは、フレームの送信元IP(Internet Protocol)アドレスを示す。IP dstは、フレームの宛先IPアドレスを示す。IP Protoは、フレームのIPのプロトコルタイプを示す。IP ToS bitsは、フレームのIPのToS(Type of Service)を示す。TCP/UDP src portは、フレームのTCP/UDP(Transmission Control Protocol/User Datagram Protocol)の送信元ポート番号を示す。TCP/UDP dst portは、フレームのTCP/UDPの宛先ポート番号を示す。Actionは、対応するフレームに対する処理内容を示している。
 フローの検索キーの例としては、送信元MACアドレス、宛先MACアドレス、VLAN-ID(Virtual Local Area Network Identifier)等を選択することが挙げられる。なお、フローテーブル105-1は、OpenFlowにおけるフローテーブルに相当するものである。
 PBBテーブル105-2は、図7に示す通り、Flow ID、宛先B-MACアドレス、送信元B-MACアドレス、B-VIDを格納している。
 制御サーバインタフェース部106は、スイッチ100と制御サーバ110との間の通信のインタフェースである。OpenFlowにおいては、Secure Channelを経由しての通信が行われる。
 OpenFlowネットワークインタフェース部107は、OpenFlowを適用したネットワーク(図1ではネットワーク150)上のノード(図1ではスイッチ120)との通信インタフェースである。
 ネットワークインタフェース部108は、OpenFlowネットワーク以外のネットワーク(図1ではネットワーク160およびネットワーク170)との通信インタフェースである。
 上述の計測部101、計測結果通知部102、付加部103、処理部104、制御サーバインタフェース部106、OpenFlowネットワークインタフェース部107、ネットワークインタフェース部108は、ハードウェアとして実装されてもよく、ソフトウェアとそれを実行する演算装置の組み合わせとして実装されてもよい。実装されるソフトウェアは、それを記憶する非一時的記録媒体100aを用いてスイッチ100にインストールされてもよい。また、処理記憶部105は、半導体メモリ等の任意の記憶装置として実装されてもよい。
 (制御サーバ各部の機能)
 制御サーバ110は、経路算出部111、経路伝達部112、制御情報記憶部113を含む。
 経路算出部111は、制御情報記憶部113を参照し、受信した情報に応じて、所定のアルゴリズムによってフローの経路を算出する。より具体的には、経路算出部111は、まず、スイッチ100から通信状況の計測結果またはPacket-inメッセージを受信する。次に、制御情報記憶部113に格納されるネットワーク150のトポロジ情報等を参照し、所定のアルゴリズムによって、適切なフローの経路を算出する。経路算出に用いるアルゴリズムは、どのようなものでも良い。
 経路伝達部112は、経路算出部111で算出した経路に対応する処理規則を、制御サーバインタフェース部106を経由して、経路上の各スイッチの処理記憶部105に通知する。同時に、PBBヘッダのカプセル化に必要な情報(宛先B-MACアドレス、送信元B-MACアドレス、B-VIDなど)をスイッチ100に通知する。なお、この動作は、OpenFlowにおいては、「Flow_mod」に相当するものである。
 図4は制御情報記憶部113の詳細を示すブロック図である。制御情報記憶部113は、トポロジテーブル113-1と、通信状況テーブル113-2と、MAC検索テーブル113-3を含む。
 トポロジテーブル113-1は、制御サーバ110が制御するネットワーク150のトポロジ情報を格納している。通信状況テーブルは、通信経路(フロー)ごとの通信状況を格納している。なお、トポロジテーブル113-1は、どのようなデータ構造で構成されていても構わないので、詳細な説明は省略する。
 図8は、通信状況テーブル113-2の詳細を示している。通信状況テーブル113-2は、宛先B-MACアドレス、送信元B-MACアドレス、B-VIDに加え、Frame Loss、Average Delay Time、 Average Rateを格納している。Frame Lossは、該当経路におけるフレームのロス率を示しており、その単位は%である。Average Delay Timeは、該当経路におけるフレームの平均遅延時間を示しており、その単位はμs(micro second)である。Average Rateは、該当経路におけるフレームの平均受信レートを示しており、その単位はfps(frame per second)である。
 図9は、MAC検索テーブル113-3の詳細を示している。MAC検索テーブル113-3は、ネットワーク150外からの受信フレームに含まれるMACと、ネットワーク150内で使用するPBB用のB-MACアドレスとを対応付けて格納するテーブルである。MAC検索テーブル113-3は、ネットワーク150の構築時に作成される。
 上述の経路算出部111、経路伝達部112は、ハードウェアとして実装されてもよく、ソフトウェアとそれを実行する演算装置の組み合わせとして実装されてもよい。実装されるソフトウェアは、それを記憶する非一時的記録媒体110aを用いて制御サーバ110にインストールされてもよい。また、制御情報記憶部113は、HDD(hard disc drive)、半導体メモリ等の任意の記憶装置として実装されてもよい。
 (動作)
 以下、本実施形態の動作について、図10から図13を用いて詳細に説明する。図10および図11は、入口エッジノードであるスイッチ100と制御サーバ110の動作を示したシーケンスチャートである。図12は、スイッチ120、スイッチ130、制御サーバ110の動作を示したシーケンスチャートである。図13は、出口エッジノードであるスイッチ140と制御サーバ110の動作を示したシーケンスチャートである。
 (入口エッジノードにおける動作)
 最初に、ネットワーク150の入口エッジノードであるスイッチ100の動作について図10および図11を用いて説明する。まず、スイッチ100は、ネットワーク160内のノード(図には非表示)から、フレームを受信する(図10:ステップS101)。ここで受信したフレーム(以下、受信フレーム)のフォーマットは、図5に示すフレームフォーマットの「元データ」の部分に相当する。
 次に、処理部104が、受信フレームのヘッダに格納された情報をキーとして、フローテーブル105-1から、受信フレームに対応するエントリがあるかどうかを検索する(図10:ステップS102)。検索の結果、該当エントリがあった場合は、次に、後述する図11のステップS108を行う。検索の結果、該当エントリがない場合は、受信フレームのヘッダ情報を制御サーバ110に転送する(図10:ステップS103)。
 続いて、制御サーバ110において、受信フレームのヘッダ情報に格納されている宛先MACアドレス(dst MAC)をキーに、対応する宛先B-MACアドレスを検索する(図10:ステップS104)。
 次に、経路算出部111は、受信フレームのヘッダの情報と、関連する経路の通信状況等を踏まえて、所定のアルゴリズムによって経路を決定する。決定した経路は、通信状況テーブル113-2に格納される(図10:ステップS105)。
 経路伝達部112は、決定した経路に対応する処理規則を、経路上の各スイッチのフローテーブル105-1に通知する。同時に、決定した経路の送信元B-MACアドレス、宛先B-MACアドレス、B-VID、Flow IDをPBBテーブル105-2に通知する(図10:ステップS106)。
 続いて、スイッチ100は、ステップS106で通知された情報を基に、フローテーブル105-1とPBBテーブル105-2の更新を行う(図11:ステップS107)。
 各テーブルの更新を行った後、付加部103は、RTCから現在の時刻を取得し(図11:ステップS108)、B-MAC、B-TAG、I-TAGのカプセル化を行い、フレームを送信する(図11:ステップS109)。
 最後に、シーケンス番号がインクリメントされ、スイッチ100内に記憶される。
 (中継ノードにおける動作)
 続いて、ネットワーク150内の中継ノードであるスイッチ120における動作について図12を用いて説明する。以下では、スイッチ120の動作について説明するが、スイッチ130においてもその動作は同様である。
 まず、スイッチ120は、スイッチ100からフレームを受信する(図12:ステップS111)。続いて、処理部104は、フローテーブル105-1を検索する(図12:ステップS112)。該当エントリがある場合には、該当エントリに従って、受信フレームの処理を行う(図12:ステップS113)。本実施形態の場合は、受信フレームを転送経路上の次のスイッチ(スイッチ130)へ転送するという処理が与えられる。仮に、該当エントリがない場合には、制御サーバ110に対して問い合わせを行うが、この場合は、既に該当エントリが設定されていることを前提としているため、その説明は省略する。
 (出口エッジノードにおける動作)
 最後に、ネットワーク150内の出口エッジノードであるスイッチ140における動作について図13を用いて説明する。
 まず、スイッチ140は、スイッチ130からフレームを受信する(図13:ステップS121)。
 続いて、計測部101は、受信フレームに格納されているシーケンス番号を、スイッチ140が格納するシーケンス番号の履歴と比較し、(差分-1)の値を記憶する(図13:ステップS122)。
 また、計測部101は、受信フレームに格納されている送信時刻情報を、RTCから取得した現在時刻情報と比較して、その差分を記憶する(図13:ステップS123)。
 さらに、計測部101は、記憶しておいた前回のフレーム受信時の時刻情報を、RTCから取得した現在時刻情報と比較して、その差分を記憶する(図13:ステップS124)。
 次に、処理部104は、受信フレームのPBBヘッダをデカプセル化し、デカプセル化後の元データに格納されている宛先MACアドレスに従って、ネットワーク170の該当ノードに転送する(図13:ステップS125)。
 ステップS125までの動作の後に、スイッチ140は、同一フローのフレームをN個受信したかどうかの判定を行う(図13:ステップS126)。Nの値は、任意の値であり、例えば、制御サーバ110を操作するネットワーク150のオペレータが入力することが考えられる。同一フローのフレームをN個受信した場合には、ステップS127を行う。同一フローのフレームをN個受信していない場合には、ステップS127を行わず、再度フレームを受信するまで待機する。
 ステップS126において、同一フローのフレームをN個受信したと判断された場合には、ステップS127を行う。ステップS127では、計測部101が、シーケンス番号と、送信時刻情報とから、フレームロス率、平均遅延時間、平均受信レートを計算する。
 ここで、フレームロス率は、ステップS122で記憶したシーケンス番号の(差分-1)の値の履歴の総和を、受信フレームの個数N個で除算することにより求められる。平均遅延時間は、ステップS123で記憶した時刻の差分の履歴の総和を、受信フレームの個数N個で除算することにより求められる。平均受信レートは、ステップS124で記憶した時刻の差分の逆数を、受信フレームの個数N個で除算することにより求められる。
 スイッチ140では最後に、計測結果通知部102は、ステップS127で算出した計測結果を制御サーバ110に転送する(ステップS128)。
 計測結果を受信した制御サーバ110では、経路算出部111が、制御情報記憶部113を参照して、所定のアルゴリズムを用いて経路を算出し、トポロジテーブル113-1および通信状況テーブル113-2に算出した経路を格納する(ステップS129)。
 ここで、各スイッチが、自身が入口エッジノードまたは出口エッジノードであるか、を判断する方法について説明する。
 あるスイッチが入口エッジノードであることを判断する方法としては、様々なものが挙げられる。例えば、受信フレームの特定のフィールドを参照する方法が挙げられる。例えば、本実施形態のように、PBBを適用する場合であれば、図5の元データの部分にS-TAG(Service VLAN Tag)と呼ばれるタグが付与されており(図5では非表示)、これを参照することで、自身が入口エッジノードであることを判断することができる。他の方法としては、LLDP(Link Layer Discovery Protocol)を用いて、フレームを受信したポートの接続先が同機能を持つスイッチであるかどうかを判定する方法も挙げられる。または、制御サーバ110がトポロジを把握していることを利用して、制御サーバ110から、該当するスイッチが入口エッジノードであることを通知する方法をとることも可能である。
 次に、あるスイッチが出口エッジノードであることを判断するためには、受信フレームの宛先B-MACアドレスを参照すれば良い。受信フレームの宛先B-MACアドレスが自身のMACアドレスと一致する場合には、自身が出口エッジノードであると判断することができる。
 (効果)
 以上、説明した通り、本実施形態においては、ネットワークの入口エッジノードがフレームを受信した際に、通信状況計測用の情報を付加し、出口エッジノードにおいて、通信状況を計測し、制御サーバに通知し、制御サーバが経路の更新を行っている。
 この動作により、制御サーバがネットワークの状況を監視しておくことが可能となる。その結果、障害発生時や回線品質の劣化を契機に、高速な経路切り替えを行うことが可能となる。
 <第2の実施形態>
 (構成と動作)
 以下、本発明の第2の実施形態について、図14を用いて詳細に説明する。図14は、本実施形態によるシステムの構成を示したブロック図である。
 本実施形態のシステムは、スイッチ200と、制御サーバ210を含んでいる。なお、ネットワークの構成は、図1と同様であり、各スイッチと制御サーバが図14のものに置き換えられているものである。
 スイッチ200は、計測部201、計測結果通知部202、付加部203、処理部204、処理記憶部205、制御サーバインタフェース部206、OpenFlowネットワークインタフェース部207、ネットワークインタフェース部208、OAM部209を含む。このうち、OAM部209以外は、図2に示す第1の実施形態のスイッチ100の各構成要素と同様であるため、その説明は省略する。なお、OAM部209については後述する。また、第1の実施形態と同様に、計測部201、計測結果通知部202、付加部203、処理部204、制御サーバインタフェース部206、OpenFlowネットワークインタフェース部207、ネットワークインタフェース部208、OAM部209は、ハードウェアとして実装されてもよく、ソフトウェアとそれを実行する演算装置の組み合わせとして実装されてもよい。実装されるソフトウェアは、それを記憶する非一時的記録媒体200aを用いてスイッチ200にインストールされてもよい。また、処理記憶部205は、半導体メモリ等の任意の記憶装置として実装されてもよい。
 制御サーバ210は、経路算出部211、経路伝達部212、制御情報記憶部213を含む。スイッチ200と同様に、制御サーバ210の構成も図2に示す第1の実施形態の制御サーバ110の各構成要素と同様であるため、その説明は省略する。なお、上述の経路算出部211、経路伝達部212は、ハードウェアとして実装されてもよく、ソフトウェアとそれを実行する演算装置の組み合わせとして実装されてもよい。実装されるソフトウェアは、それを記憶する非一時的記録媒体210aを用いて制御サーバ210にインストールされてもよい。また、制御情報記憶部213は、HDD(hard disc drive)、半導体メモリ等の任意の記憶装置として実装されてもよい。
 以下、OAM部209について説明する。OAM部209は、処理記憶部205に登録されていない経路の通信状況を監視する。OAM部209には、例えば、非特許文献2に開示されているEther-OAM(Operation、Administration、Maintenance)を用いることが可能である。このEther-OAMは、非特許文献2に開示されている通り、ITU-T(International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector)による勧告(Recommendation)として提案されているものである。より具体的には、Ether-OAMのCC(Continuity Check)という機能を用いて、OAM部209の機能を実現することが可能である。
 以下、Ether-OAMを用いた場合のOAM部209の動作について説明する。OAM部209は、制御サーバインタフェース部206を経由して制御サーバ210から指定された経路に対して、周期的にCCフレームを送受信する。CCフレームは、処理部204でカプセル化され、OpenFlowネットワークインタフェース部207を経由して送信される。OAM部209は、このCCフレームを、第1の実施形態におけるPBBフレームと同様に扱うことで、処理記憶部205に登録されていない経路の通信状況の計測を行う。CCフレームの受信後の動作については、第1の実施形態の図10から図13に示す動作とほぼ同様であるため、その説明は省略する。
 (効果)
 以上、説明した通り、本実施形態によれば、OAM部209がスイッチ200に登録されていない経路に対しても通信状況の計測を行っている。
 この動作により、制御サーバが、ネットワーク上の各スイッチに登録されていない経路の通信状況を把握することが可能となる。その結果、制御サーバがネットワークの任意の経路の状況を監視しておき、障害発生時や回線品質の劣化を契機に、高速な経路切り替えを行うことが可能となる。
 <第3の実施形態>
 (構成と動作)
 以下、本発明の第3の実施形態について、図15を用いて詳細に説明する。
 図15は、本実施形態によるシステムの構成を示したブロック図である。本実施形態によるシステムは、通信装置1000と、制御装置1100とを含む。図15には表示していないが、通信装置1000と制御装置1100は、ネットワークに属している。
 通信装置1000は、計測部1001、計測結果通知部1002、付加部1003、処理部1004を含む。
 計測部1001は、通信装置1000がネットワークの入口エッジノードである場合に、通信状況計測用の情報に基づいて、通信状況を計測する。
 計測結果通知部1002は、通信装置1000がネットワークの出口エッジノードである場合に、計測部1001による通信状況の計測結果を、制御装置1100に通知する。
 付加部1003は、通信装置1000が受信したフレームに対して、通信状況計測用の情報を付加する。
 処理部1004は、受信フレームの識別情報を参照し、フレームの識別情報とフレームに対する処理とを対応付けた処理規則に従って、受信フレームの処理を行う。
 なお、第1の実施形態と同様に、計測部1001、計測結果通知部1002、付加部1003、処理部1004は、ハードウェアとして実装されてもよく、ソフトウェアとそれを実行する演算装置の組み合わせとして実装されてもよい。実装されるソフトウェアは、それを記憶する非一時的記録媒体1000aを用いて通信装置1000にインストールされてもよい。
 制御装置1100は、経路算出部1101と、経路伝達部1102と、経路記憶部1103を含む。
 経路算出部1101は、通信装置1000から受信した計測結果から、経路を算出する。
 経路伝達部1102は、経路記憶部1103に記憶された経路に基づいて、経路上の転送装置にフレームの処理規則を設定する。
 経路記憶部1103は、経路算出部1101が算出した経路を記憶する。
 なお、上述の経路算出部1101、経路伝達部1102は、ハードウェアとして実装されてもよく、ソフトウェアとそれを実行する演算装置の組み合わせとして実装されてもよい。実装されるソフトウェアは、それを記憶する非一時的記録媒体1100aを用いて制御装置1100にインストールされてもよい。また、経路記憶部1103は、HDD(hard disc drive)、半導体メモリ等の任意の記憶装置として実装されてもよい。
 (効果)
 以上、説明した通り、本実施形態によれば、通信装置1000の付加部1003が通信状況計測用の情報を付加し、計測部1001が通信状況を計測し、計測結果を制御装置1100に通知する。
 上記の動作により、ネットワークの通信状況に応じて、制御サーバによる経路の切り替えを高速に行うことが可能となる。
 上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
 (付記1)
 ネットワークに属する通信装置であって、
 前記通信装置が前記ネットワークの入口エッジノードである場合に、受信フレームに通信状況計測用の情報を付加する付加部と、
 前記通信装置が前記ネットワークの出口エッジノードである場合に、前記通信状況計測用の情報に基づいて通信状況を計測する計測部と、
 前記通信状況の計測結果を、前記ネットワークを制御する制御装置へ通知する計測結果通知部と、
 受信フレームの識別情報を参照し、フレームの識別情報と該フレームに対する処理とを対応付けた処理規則に従って前記受信フレームの処理を行う処理部と、
 を備える通信装置。
 (付記2)
 前記通信状況計測用の情報は、前記受信フレームの通信経路上のフレームロス率、平均遅延時間、平均受信レートのうち少なくとも1つを含む付記1に記載の通信装置。
 (付記3)
 前記通信状況計測用の情報は、前記受信フレームのシーケンス番号と前記受信フレームの送信元の通信装置における前記受信フレームの送信時刻情報を含む付記1または2に記載の通信装置。
 (付記4)
 前記付加部は、前記受信フレームを外部のネットワークから受信した場合に、前記受信フレームに前記通信状況計測用の情報を付加する付記1から3のいずれか1つに記載の通信装置。
 (付記5)
 前記付加部は、前記受信フレームに、前記通信装置が属するネットワークの入口エッジノードの識別子および前記ネットワークの出口エッジノードの識別子を付加する、付記1から4のいずれか1つに記載の通信装置。
 (付記6)
 前記計測部は、前記通信装置が属するネットワークの出口エッジノードの識別子が自通信装置の識別子である場合に、通信状況を計測する、付記5に記載の通信装置。
 (付記7)
 前記付加部は、前記通信状況計測用の情報を、PBB(Provider Backbone Bridge)ヘッダとしてカプセル化する、付記1から6のいずれか1つに記載の通信装置。
 (付記8)
 前記付加部は、前記通信状況計測用の情報を、PBBヘッダのI-SID(Service Instance ID)フィールドに格納する、付記7に記載の通信装置。
 (付記9)
 前記通信装置は、さらに、前記制御装置が指定した経路に対して、監視フレームを送信する監視部を備える、付記1から8のいずれか1つに記載の通信装置。
 (付記10)
 付記1から付記9のいずれか1つに記載された通信装置と、
 前記通信装置から受信した前記計測結果から、前記受信フレームの経路を算出する経路算出部と、
 前記算出した経路を記憶する経路記憶部と、
 前記経路記憶部に記憶された経路に基づいて、経路上の通信装置にフレームの処理規則を設定する経路伝達部と、
 を備える制御装置と、
 を備える通信システム。
 (付記11)
 ネットワークに属する通信装置が前記ネットワークの入口エッジノードである場合に、受信フレームに通信状況計測用の情報を付加する付加ステップと、
 前記通信装置が前記ネットワークの出口エッジノードである場合に、前記通信状況計測用の情報に基づいて通信状況を計測する計測ステップと、
 前記通信状況の計測結果を、前記ネットワークを制御する制御装置へ通知する計測結果通知ステップと、
 受信フレームの識別情報を参照し、フレームの識別情報と該フレームに対する処理とを対応付けた処理規則に従って前記受信フレームの処理を行う処理ステップと、
 を含む通信方法。
 (付記12)
 前記通信状況計測用の情報は、前記受信フレームの通信経路上のフレームロス率、平均遅延時間、平均受信レートのうち少なくとも1つを含む付記11に記載の通信方法。
 (付記13)
 前記通信状況計測用の情報は、前記受信フレームのシーケンス番号と前記受信フレームの送信元の通信装置における前記受信フレームの送信時刻情報を含む付記11または12に記載の通信方法。
 (付記14)
 前記付加ステップは、前記受信フレームを外部のネットワークから受信した場合に、前記受信フレームに前記通信状況計測用の情報を付加する、付記11から13のいずれか1つに記載の通信方法。
 (付記15)
 前記付加ステップは、前記受信フレームに、前記通信装置が属するネットワークの入口エッジノードの識別子および前記ネットワークの出口エッジノードの識別子を付加する、付記11から14のいずれか1つに記載の通信方法。
 (付記16)
 前記計測ステップは、前記受信フレームを受信した通信装置が属するネットワークの出口エッジノードの識別子が前記通信装置の識別子である場合に、通信状況を計測する、付記15に記載の通信方法。
 (付記17)
 前記付加ステップは、前記通信状況計測用の情報を、PBB(Provider Backbone Bridge)ヘッダとしてカプセル化する、付記11から16のいずれか1つに記載の通信方法。
 (付記18)
 前記付加ステップは、前記通信状況計測用の情報を、PBBヘッダのI-SID(Service Instance ID)フィールドに格納する、付記17に記載の通信方法。
 (付記19)
 前記通信方法は、さらに、前記制御装置が指定した経路に対して、監視フレームを送信する監視ステップを含む、付記11から18のいずれか1つに記載の通信方法。
 (付記20)
 ネットワークに属する通信装置が前記ネットワークの入口エッジノードである場合に、受信フレームに通信状況計測用の情報を付加する付加処理と、
 前記通信装置が前記ネットワークの出口エッジノードである場合に、前記通信状況計測用の情報に基づいて通信状況を計測する計測処理と、
 前記通信状況の計測結果を、前記ネットワークを制御する制御装置へ通知する計測結果通知処理と、
 受信フレームの識別情報を参照し、フレームの識別情報と該フレームに対する処理とを対応付けた処理規則に従って前記受信フレームの処理を行う受信フレーム処理と、
 をコンピュータに実行させる通信プログラム。
 (付記21)
 前記通信状況計測用の情報は、前記受信フレームの通信経路上のフレームロス率、平均遅延時間、平均受信レートのうち少なくとも1つを含む、付記20に記載の通信プログラム。
 (付記22)
 前記通信状況計測用の情報は、前記受信フレームのシーケンス番号と前記受信フレームの送信元の通信装置における前記受信フレームの送信時刻情報を含む、付記20または21に記載の通信プログラム。
 (付記23)
 前記付加処理は、前記受信フレームを外部のネットワークから受信した場合に、前記受信フレームに前記通信状況計測用の情報を付加する、付記20から22のいずれか1つに通信プログラム。
 (付記24)
 前記付加処理は、前記受信フレームに、前記通信装置が属するネットワークの入口エッジノードの識別子および前記ネットワークの出口エッジノードの識別子を付加する、付記20から23のいずれか1つに記載の通信プログラム。
 (付記25)
 前記計測処理は、前記受信フレームを受信した通信装置が属するネットワークの出口エッジノードの識別子が前記通信装置の識別子である場合に、通信状況を計測する、付記24に記載の通信プログラム。
 (付記26)
 前記付加処理は、前記通信状況計測用の情報を、PBB(Provider Backbone Bridge)ヘッダとしてカプセル化する、付記20から25のいずれか1つに記載の通信プログラム。
 (付記27)
 前記付加処理は、前記通信状況計測用の情報を、PBBヘッダのI-SID(Service Instance ID)フィールドに格納する、付記26に記載の通信プログラム。
 (付記28)
 前記通信プログラムは、さらに、前記制御装置が指定した経路に対して、監視フレームを送信する監視処理をコンピュータに実行させる、付記20から27のいずれか1つに記載の通信プログラム。
 尚、本出願は、日本出願番号2010-182012に基づき、日本出願番号2010-182012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.  ネットワークに属する通信装置であって、
     前記通信装置が前記ネットワークの入口エッジノードである場合に、受信フレームに通信状況計測用の情報を付加する付加部と、
     前記通信装置が前記ネットワークの出口エッジノードである場合に、前記通信状況計測用の情報に基づいて通信状況を計測する計測部と、
     前記通信状況の計測結果を、前記ネットワークを制御する制御装置へ通知する計測結果通知部と、
     受信フレームの識別情報を参照し、フレームの識別情報と該フレームに対する処理とを対応付けた処理規則に従って前記受信フレームの処理を行う処理部と、
     を備える通信装置。
  2.  前記通信状況計測用の情報は、前記受信フレームの通信経路上のフレームロス率、平均遅延時間、平均受信レートのうち少なくとも1つを含む、請求項1に記載の通信装置。
  3.  前記通信状況計測用の情報は、前記受信フレームのシーケンス番号と前記受信フレームの送信元の通信装置における前記受信フレームの送信時刻情報を含む、請求項1または2に記載の通信装置。
  4.  前記付加部は、前記受信フレームを外部のネットワークから受信した場合に、前記受信フレームに前記通信状況計測用の情報を付加する、請求項1から3のいずれか1つに記載の通信装置。
  5.  前記付加部は、前記受信フレームに、前記通信装置が属するネットワークの入口エッジノードの識別子および前記ネットワークの出口エッジノードの識別子を付加する、請求項1から4のいずれか1つに記載の通信装置。
  6.  前記計測部は、前記通信装置が属するネットワークの出口エッジノードの識別子が自通信装置の識別子である場合に、通信状況を計測する、請求項5に記載の通信装置。
  7.  前記付加部は、前記通信状況計測用の情報を、PBB(Provider Backbone Bridge)ヘッダとしてカプセル化する、請求項1から6のいずれか1つに記載の通信装置。
  8.  請求項1から7のいずれか1つに記載された通信装置と、
     前記通信装置から受信した前記計測結果から、前記受信フレームの経路を算出する経路算出部と、
     前記算出した経路を記憶する経路記憶部と、
     前記経路記憶部に記憶された経路に基づいて、経路上の通信装置にフレームの処理規則を設定する経路伝達部と、
     を備える制御装置と、
     を備える通信システム。
  9.  ネットワークに属する通信装置が前記ネットワークの入口エッジノードである場合に、受信フレームに通信状況計測用の情報を付加するステップと、
     前記通信装置が前記ネットワークの出口エッジノードである場合に、前記通信状況計測用の情報に基づいて通信状況を計測するステップと、
     前記通信状況の計測結果を、前記ネットワークを制御する制御装置へ通知するステップと、
     受信フレームの識別情報を参照し、フレームの識別情報と該フレームに対する処理とを対応付けた処理規則に従って前記受信フレームの処理を行うステップと、
     を含む通信方法。
  10.  実行されたときにネットワークに属する通信装置に通信プロセスを実行させるプログラムを記憶した非一時的記憶媒体であって、前記通信プロセスが、
     前記通信装置が前記ネットワークの入口エッジノードである場合に、受信フレームに通信状況計測用の情報を付加するステップと、
     前記通信装置が前記ネットワークの出口エッジノードである場合に、前記通信状況計測用の情報に基づいて通信状況を計測するステップと、
     前記通信状況の計測結果を、前記ネットワークを制御する制御装置へ通知するステップと、
     受信フレームの識別情報を参照し、フレームの識別情報と該フレームに対する処理とを対応付けた処理規則に従って前記受信フレームの処理を行うステップ
    とを備える
     記録媒体。
PCT/JP2011/068518 2010-08-17 2011-08-15 通信装置、通信システム、通信方法、および記録媒体 WO2012023538A1 (ja)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012529595A JPWO2012023538A1 (ja) 2010-08-17 2011-08-15 通信装置、通信システム、通信方法、および記録媒体
ES11818179.1T ES2564667T3 (es) 2010-08-17 2011-08-15 Dispositivo de comunicación, sistema de comunicación, método de comunicación y medio de registro
KR1020137003365A KR101463699B1 (ko) 2010-08-17 2011-08-15 통신 장치, 통신 시스템, 통신 방법 및 기록 매체
CA2808056A CA2808056A1 (en) 2010-08-17 2011-08-15 Communication unit, communication system, communication method, and recording medium
CN201180039731.1A CN103069754B (zh) 2010-08-17 2011-08-15 通信单元、通信系统、通信方法、以及记录介质
EP11818179.1A EP2608461B1 (en) 2010-08-17 2011-08-15 Communication device, communication system, communication method, and recording medium
RU2013111869/08A RU2554543C2 (ru) 2010-08-17 2011-08-15 Блок связи, система связи, способ связи и носитель записи
US13/816,465 US20130142073A1 (en) 2010-08-17 2011-08-15 Communication unit, communication system, communication method, and recording medium

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010-182012 2010-08-17
JP2010182012 2010-08-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012023538A1 true WO2012023538A1 (ja) 2012-02-23

Family

ID=45605191

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2011/068518 WO2012023538A1 (ja) 2010-08-17 2011-08-15 通信装置、通信システム、通信方法、および記録媒体

Country Status (10)

Country Link
US (1) US20130142073A1 (ja)
EP (1) EP2608461B1 (ja)
JP (1) JPWO2012023538A1 (ja)
KR (1) KR101463699B1 (ja)
CN (1) CN103069754B (ja)
CA (1) CA2808056A1 (ja)
ES (1) ES2564667T3 (ja)
RU (1) RU2554543C2 (ja)
TW (1) TW201223205A (ja)
WO (1) WO2012023538A1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013192128A (ja) * 2012-03-15 2013-09-26 Fujitsu Telecom Networks Ltd 中継装置及び中継方法
EP2658176A1 (en) * 2012-04-23 2013-10-30 Huawei Technologies Co., Ltd Method, apparatus and system for flow measurment
JP2015185983A (ja) * 2014-03-24 2015-10-22 日本電気株式会社 ネットワークシステム、制御装置、ネットワーク制御方法およびプログラム
JP2016504837A (ja) * 2012-11-30 2016-02-12 アルカテル−ルーセント ソフトウェアで定義されたネットワークオーバーレイ
JP7127537B2 (ja) 2016-03-22 2022-08-30 日本電気株式会社 トランスポートネットワーク制御装置、通信システム、転送ノードの制御方法及びプログラム

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2530860B1 (en) * 2011-06-01 2017-05-17 ADVA Optical Networking SE A method and apparatus for transporting time related information in a packet switched network
CN104272661B (zh) * 2012-06-25 2018-05-01 慧与发展有限责任合伙企业 供给网络路径的经转化的会话信息
US10263903B2 (en) * 2014-02-05 2019-04-16 Ibasis, Inc. Method and apparatus for managing communication flow in an inter-network system
US9629018B2 (en) 2014-02-05 2017-04-18 Ibasis, Inc. Method and apparatus for triggering management of communication flow in an inter-network system
EP3148134B1 (en) 2014-06-18 2020-02-26 Huawei Technologies Co., Ltd. Method and device for controlling service data flow
JP6514329B2 (ja) * 2014-11-28 2019-05-15 華為技術有限公司Huawei Technologies Co.,Ltd. メモリアクセス方法、スイッチ、およびマルチプロセッサシステム
CN105790984B (zh) * 2014-12-23 2020-11-03 中兴通讯股份有限公司 一种操作维护管理功能的配置、实现方法及转发设备
US20160359720A1 (en) * 2015-06-02 2016-12-08 Futurewei Technologies, Inc. Distribution of Internal Routes For Virtual Networking
CN105897507B (zh) * 2016-03-31 2019-09-17 杭州数梦工场科技有限公司 节点设备的状态检测方法和装置
US10979890B2 (en) 2016-09-09 2021-04-13 Ibasis, Inc. Policy control framework
CN106533769B (zh) * 2016-11-24 2019-12-13 华为技术有限公司 一种故障恢复方法及装置
CN110036656B (zh) 2017-03-30 2022-10-11 伊巴西斯公司 无需sms的esim简档切换
US10524116B2 (en) 2017-06-27 2019-12-31 Ibasis, Inc. Internet of things services architecture
CN111711683A (zh) * 2020-06-12 2020-09-25 北京昂瑞微电子技术有限公司 设备控制方法、装置及系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006140780A (ja) * 2004-11-12 2006-06-01 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 転送方法、および、エッジスイッチ
JP2008131346A (ja) * 2006-11-21 2008-06-05 Oki Electric Ind Co Ltd Ipネットワークシステム
JP2010182012A (ja) 2009-02-04 2010-08-19 Nec Computertechno Ltd 装置の所在管理システムおよび装置の所在管理方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002101110A (ja) * 2000-09-26 2002-04-05 Toshiba Corp 通信装置
US20050122957A1 (en) * 2002-11-22 2005-06-09 Michiko Ambe Router, traffic volume control method therefor, communication system, and traffic control program recorded computer-readable recording medium
JP4133299B2 (ja) * 2002-12-20 2008-08-13 財団法人電力中央研究所 遅延時間抑制伝送方法およびシステムおよび遅延時間抑制伝送用ルータ
RU2007129154A (ru) * 2004-12-31 2009-02-10 Бритиш Телекоммюникейшэнс Паблик Лимитед Компани (Gb) Схема связи на основе установления соединений для трафика связи без установления соединения
JP4074310B2 (ja) * 2005-09-05 2008-04-09 日本電信電話株式会社 トラヒック分散制御装置、パケット通信ネットワークおよびプログラム
JP4730261B2 (ja) * 2006-08-31 2011-07-20 富士ゼロックス株式会社 通信システム
JP4698555B2 (ja) * 2006-11-17 2011-06-08 富士通株式会社 検出方法、検出装置及びコンピュータプログラム
JP2008131240A (ja) * 2006-11-20 2008-06-05 Fujitsu Ltd ネットワークシステム、その装置及び方法
WO2008126179A1 (ja) * 2007-03-15 2008-10-23 Fujitsu Limited ネットワーク検証システム
US8594085B2 (en) * 2007-04-11 2013-11-26 Palo Alto Networks, Inc. L2/L3 multi-mode switch including policy processing
CN101499957B (zh) * 2008-01-29 2011-06-15 中国电信股份有限公司 一种多径负载均衡的实现方法和数据转发装置
JP5076932B2 (ja) * 2008-02-01 2012-11-21 富士通株式会社 フレームカウンタ補正装置及び対向装置
CN101369931B (zh) * 2008-09-24 2011-09-21 中兴通讯股份有限公司 一种进行网络服务质量测量的方法和系统
JP5166227B2 (ja) * 2008-12-22 2013-03-21 アラクサラネットワークス株式会社 パケット転送方法、パケット転送装置及びパケット転送システム
CN101552703B (zh) * 2009-04-10 2011-07-27 中国联合网络通信集团有限公司 服务质量参数测量方法和设备及服务质量判定方法和设备

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006140780A (ja) * 2004-11-12 2006-06-01 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 転送方法、および、エッジスイッチ
JP2008131346A (ja) * 2006-11-21 2008-06-05 Oki Electric Ind Co Ltd Ipネットワークシステム
JP2010182012A (ja) 2009-02-04 2010-08-19 Nec Computertechno Ltd 装置の所在管理システムおよび装置の所在管理方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2608461A4

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013192128A (ja) * 2012-03-15 2013-09-26 Fujitsu Telecom Networks Ltd 中継装置及び中継方法
EP2658176A1 (en) * 2012-04-23 2013-10-30 Huawei Technologies Co., Ltd Method, apparatus and system for flow measurment
CN103379039A (zh) * 2012-04-23 2013-10-30 华为技术有限公司 一种用于流统计的方法、装置及系统
JP2013225856A (ja) * 2012-04-23 2013-10-31 Huawei Technologies Co Ltd フロー統計に用いる方法、装置及びシステム
US9491068B2 (en) 2012-04-23 2016-11-08 Huawei Technologies Co., Ltd. Method, apparatus, and system for flow measurement
CN103379039B (zh) * 2012-04-23 2016-12-14 华为技术有限公司 一种用于流统计的方法、装置及系统
JP2016504837A (ja) * 2012-11-30 2016-02-12 アルカテル−ルーセント ソフトウェアで定義されたネットワークオーバーレイ
JP2015185983A (ja) * 2014-03-24 2015-10-22 日本電気株式会社 ネットワークシステム、制御装置、ネットワーク制御方法およびプログラム
JP7127537B2 (ja) 2016-03-22 2022-08-30 日本電気株式会社 トランスポートネットワーク制御装置、通信システム、転送ノードの制御方法及びプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
ES2564667T3 (es) 2016-03-28
RU2013111869A (ru) 2014-09-27
KR20130032388A (ko) 2013-04-01
KR101463699B1 (ko) 2014-11-19
CN103069754B (zh) 2015-09-02
CN103069754A (zh) 2013-04-24
TW201223205A (en) 2012-06-01
EP2608461A1 (en) 2013-06-26
JPWO2012023538A1 (ja) 2013-10-28
US20130142073A1 (en) 2013-06-06
RU2554543C2 (ru) 2015-06-27
CA2808056A1 (en) 2012-02-23
EP2608461A4 (en) 2014-08-27
EP2608461B1 (en) 2016-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2012023538A1 (ja) 通信装置、通信システム、通信方法、および記録媒体
US8243743B2 (en) In-band signaling for point-multipoint packet protection switching
US8565236B2 (en) Relay apparatus for communication frames and relay method
US10075371B2 (en) Communication system, control apparatus, packet handling operation setting method, and program
US8259590B2 (en) Systems and methods for scalable and rapid Ethernet fault detection
CN102195865B (zh) 多宿网络中的通信网络路径和状态信息
EP2503743B1 (en) Usage Of Masked Ethernet Addresses Between Transparent Interconnect Of Lots Of Links (Trill) Routing Bridges
US9083612B2 (en) Communication system, control apparatus, communication method, and program
US8018841B2 (en) Interworking an ethernet ring network and an ethernet network with traffic engineered trunks
US8284677B2 (en) Scalable connectivity fault management in a bridged/virtual private LAN service environment
WO2011155510A1 (ja) 通信システム、制御装置、パケットキャプチャ方法およびプログラム
EP3958536A1 (en) Loop detection in ethernet packets
JPWO2009051179A1 (ja) キャリアネットワーク接続装置およびキャリアネットワーク
US9184986B2 (en) Method and apparatus for optimizing and scaling control plane traffic in carrier ethernet transport networks
US20120033671A1 (en) Communication device, communication method, and recording medium for recording communication program
US10270605B2 (en) Control apparatus, communication system, communication node control method, and program
JP5733473B2 (ja) インターワーク装置、方法、及びプログラム
WO2016072424A1 (ja) 制御装置、通信システム及び中継装置の制御方法
WO2010127533A1 (zh) 网络保护方法及网络保护架构

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201180039731.1

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11818179

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20137003365

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2808056

Country of ref document: CA

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13816465

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2011818179

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2012529595

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2013111869

Country of ref document: RU

Kind code of ref document: A