WO2016157836A1 - 通信システム、通信制御方法、制御装置、受信装置、転送装置、制御方法、受信方法、及び、転送方法 - Google Patents

通信システム、通信制御方法、制御装置、受信装置、転送装置、制御方法、受信方法、及び、転送方法 Download PDF

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WO2016157836A1
WO2016157836A1 PCT/JP2016/001668 JP2016001668W WO2016157836A1 WO 2016157836 A1 WO2016157836 A1 WO 2016157836A1 JP 2016001668 W JP2016001668 W JP 2016001668W WO 2016157836 A1 WO2016157836 A1 WO 2016157836A1
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packet
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processing rule
transfer
ofs
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PCT/JP2016/001668
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Inventor
増田　剛久
Original Assignee
日本電気株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to information communication, and more particularly, to a communication system that controls communication, a communication control method, a control device, a reception device, a transfer device, a control method, a reception method, and a transfer method.
  • the communication system needs to control (manage) communication such as a communication path (see, for example, Patent Document 1).
  • OF Open ⁇ Flow
  • an OpenFlow controller (hereinafter referred to as “OFC (Open Flow Controller)”) controls information centrally (for example, see Non-Patent Document 1).
  • This information is information used in a switching hub (hereinafter referred to as “Open Flow Switch (OFS))” included in the OF (for example, see Non-Patent Document 1).
  • OFS Open Flow Switch
  • OFS corresponding to this technique holds a flow table including address information of each layer, which is information for controlling packet flow, and controls packet flow units. And collect traffic.
  • the OFC sets a communication path to the OFS, and further acquires a communication amount for each flow table from the OFS.
  • the OFC registers the flow entry in the flow table held by the OFS.
  • the flow entry includes the following information. (1) Matching conditions used to identify packets (Header Fields) (2) Action information such as address change and packet transmission to a specific port (3) Statistical information (Counters) including a value indicating the traffic such as the number of packets matching the flow That is, the flow entry is information on how to process a packet.
  • the flow table is information that holds one or a plurality of flow entries.
  • the packet is appropriately routed based on the above flow entry and transferred between OFS. That is, the packet is transferred between OFSs according to a route setting that is centrally controlled (managed) by the OFC.
  • the number of packets that match the matching condition (the number of packets or the number of octets of the packet (number of data in units of 8 bits)) is added to the value of the statistical information field of the flow entry.
  • the traffic is stored in the flow entry.
  • the OFS When the OFS acquires the communication amount from the stored flow entry and transmits it to the OFC, the OFS uses the resource of its own device (for example, CPU (Central Processing Unit)) to communicate for each flow entry. Get quantity and send to OFC.
  • OFS is a device for transferring packets. For this reason, if the OFS uses device resources for processing for OFC, packet transfer processing may be affected.
  • Patent Document 1 acquires interface information from each relay device as described above. That is, Patent Document 1 has a problem in that when interface information is acquired for control as described above, packet transfer processing is affected.
  • Non-Patent Document 1 is a document on the specification of the OF, and there is no description related to the above problem.
  • An object of the present invention is to solve the above-described problems, and in communication volume acquisition, a communication system, a communication control method, a control apparatus, a reception apparatus, which realizes acquisition of the traffic volume by reducing the influence on packet transfer.
  • a transfer device, a control method, a reception method, and a transfer method are provided.
  • a communication system receives a packet, transfers a received packet based on a first processing rule that is a rule related to packet transfer, and a rule related to a copy packet that is a copy of the received packet.
  • the communication control method is a rule for receiving a packet, transferring a received packet based on a first processing rule that is a rule related to packet transfer, and a copy packet that is a copy of the received packet. Generate a copy packet based on a certain second processing rule, send a copy packet, and acquire the traffic volume using the copy packet based on the third processing rule for acquiring the traffic volume using the copy packet. Then, the first processing rule, the second processing rule, and the third processing rule are transmitted.
  • the control device is a first process that is a rule related to packet transfer in the transfer device.
  • the third processing rule for transmitting the rule and the second processing rule that is a rule relating to the generation and transmission of a copy packet that is a copy of the received packet, and for acquiring the traffic using the copy packet in the receiving device Send.
  • a receiving apparatus is a rule relating to a copy packet that is a copy of a received packet, receives the packet, transfers the received packet based on a first processing rule that is a rule related to packet transfer, and Based on the second processing rule, a copy packet is generated, the transfer device that transmits the copy packet, the first processing rule and the second processing rule are transmitted to the transfer device, and the traffic volume is acquired using the copy packet.
  • a communication system including a control device that transmits a third processing rule for performing the processing, a communication amount is acquired using a copy packet based on the third processing rule.
  • a transfer apparatus communicates using a first processing rule that is a rule related to packet transfer, a second processing rule that is a rule related to a copy packet that is a copy of a received packet, and a copy packet.
  • the received packet is transferred based on the first processing rule, a copy packet is generated based on the second processing rule, and the copy packet is transmitted.
  • a control method is a first process that is a rule related to packet transfer in the transfer device.
  • the third processing rule for transmitting the rule and the second processing rule that is a rule relating to the generation and transmission of a copy packet that is a copy of the received packet, and for acquiring the traffic using the copy packet in the receiving device Send.
  • the reception method is a rule relating to a copy packet that is a copy of a received packet after receiving the packet, transferring the received packet based on a first processing rule that is a rule relating to packet transfer. Based on the second processing rule, a copy packet is generated, the transfer device that transmits the copy packet, the first processing rule and the second processing rule are transmitted to the transfer device, and the traffic volume is acquired using the copy packet.
  • a communication system including a control device that transmits a third processing rule for performing the processing, a communication amount is acquired using a copy packet based on the third processing rule.
  • a transfer method includes a first processing rule that is a rule related to packet transfer, a second processing rule that is a rule related to a copy packet that is a copy of a received packet, and communication using the copy packet.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a communication system according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart showing an example of the operation of the communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a communication system according to the second embodiment.
  • FIG. 4 is a block diagram showing an example of the configuration of the OFC according to the second embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of information stored in the flow entry information storage unit according to the second embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of in-virtual network component identification information according to the second embodiment.
  • FIG. 7 is a sequence diagram illustrating an example of the operation of the communication system according to the second embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a communication system according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart showing an example of the operation of the communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of a traffic volume recording flow entry according to the second embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a copy packet transfer flow entry according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining the operation of the copy packet transfer OFS according to the embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of a copy packet flow entry according to the second embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a packet transfer flow entry according to the second embodiment.
  • FIG. 13 is a block diagram showing an outline of a communication system according to the second embodiment.
  • FIG. 14 is a block diagram illustrating a part of the configuration of the communication system according to the third embodiment.
  • FIG. 15 is a block diagram illustrating an exemplary configuration of an information processing apparatus according to a modification.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a communication system 100 according to the first embodiment.
  • the communication system 100 according to the first embodiment includes a control unit 10, a transfer unit 20, and a reception unit 30.
  • the control unit 10 is communicably connected to the transfer unit 20 and the receiving unit 30.
  • the control unit 10 sets a rule for transferring a packet received by the transfer unit 20 (hereinafter referred to as “first processing rule”) in the transfer unit 20.
  • the control unit 10 corresponds to, for example, OFC in OF. However, the control unit 10 is not limited to the OFC.
  • the transfer unit 20 is communicably connected to the control unit 10 and the receiving unit 30.
  • the transfer unit 20 receives the packet and transfers the received packet based on the first processing rule determined by the control unit 10.
  • the transfer unit 20 further generates a copy packet from the received packet.
  • the transfer unit 20 transmits the created copy packet to the receiving unit 30.
  • the transfer unit 20 corresponds to, for example, OFS in OF. However, the transfer unit 20 is not limited to OFS.
  • the receiving unit 30 is communicably connected to the transfer unit 20 and the control unit 10.
  • the receiving unit 30 receives a copy packet from the transfer unit 20.
  • the receiving unit 30 acquires a communication amount using the received copy packet.
  • the communication amount is a value indicating the amount of packet communication such as the number of packets or the data amount of the packet.
  • the communication amount is generally statistical information (statistical information).
  • the transfer unit 20 transfers the received packet as follows based on the first processing rule determined by the control unit 10. Specifically, the transfer unit 20 performs one of the following transfer operations. When the packet can be directly transferred to the destination described in the received packet, the transfer unit 20 transfers the packet to the described destination. Alternatively, when the packet cannot be directly transferred to the destination of the packet, the transfer unit 20 transfers the received packet to another transfer unit 20 as a relay operation until the packet is transferred to the designated destination.
  • the transfer unit 20 receives a packet
  • the communication system 100 performs an operation described below.
  • FIG. 2 is a flowchart showing an example of the operation of the communication system 100 according to the first embodiment.
  • the transfer unit 20 receives a packet (step S1).
  • the transfer unit 20 generates a copy packet from the received packet (step S2).
  • the transfer unit 20 transmits the generated copy packet to the receiving unit 30 (step S3).
  • the receiving unit 30 receives a copy packet from the transfer unit 20 (step S4).
  • the receiving part 30 acquires the communication amount of a packet using the received copy packet (step S5).
  • the communication system 100 can achieve the effect of reducing the influence on the transfer processing in the transfer unit 20 in acquiring the traffic.
  • the reason is that not the transfer unit 20 that transfers a packet but the reception unit 30 acquires the traffic.
  • the transfer unit 20 needs to generate and transmit a copy packet, but the processing load is small. That is, the copy process has a small effect on the transfer process and does not cause a problem.
  • the transfer unit 20 when the transfer unit 20 acquires the traffic, the transfer unit 20 needs to acquire the traffic while considering the influence on the transfer process.
  • the receiving unit 30 acquires the traffic.
  • the receiving unit 30 does not execute the transfer process. That is, the receiving unit 30 executes a process of acquiring the communication amount without executing a process such as a transfer process. Therefore, the first embodiment can reduce the communication time acquisition time.
  • the transfer unit 20 does not always need to execute processing related to copy packets (generation and transmission of copy packets). For example, when the transfer unit 20 receives a processing rule (second processing rule) related to a copy packet from the control unit 10, the transfer unit 20 may start processing related to the copy packet.
  • the control unit 10 sets the second processing rule in the transfer unit 20
  • the transfer unit 20 starts transmission of a copy packet. Therefore, for example, the communication system 100 can acquire the communication amount of the plurality of transfer units 20 in the same period.
  • the receiving unit 30 does not always have to acquire the traffic related to the packet.
  • a rule third processing rule relating to an operation for acquiring the communication amount from the control unit 10
  • an operation for acquiring the communication amount may be started.
  • the receiving unit 30 first initializes the traffic based on an instruction from the control unit 10.
  • the receiving part 30 may start the operation
  • the transfer unit 20 starts to generate and transfer a copy packet. That is, at the time when the second processing rule is set, the receiving unit 30 needs to be able to receive the copy packet. Therefore, it is desirable that the control unit 10 sets the third processing rule in the receiving unit 30 before setting the second processing rule in the transfer unit 20.
  • the communication protocol is not particularly limited.
  • the following description will be described using OpenFlow (OF) described in Non-Patent Document 1 as an example. Therefore, in the following description, it demonstrates using the structure (OFC and OFS) relevant to OF as a structure which concerns on 2nd embodiment. However, this does not limit the second embodiment to OF, OFC, and OFS.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a communication system 201 including the communication system 200 according to the second embodiment.
  • the communication system 200 includes an OFC 11, four OFSs (OFS 21, OFS 22, OFS 23, and OFS 24), a traffic acquisition OFS 31, and a copy packet transfer OFS 41.
  • the traffic acquisition OFS 31 and the copy packet transfer OFS 41 according to the second embodiment do not need to be realized using OFS.
  • the OFC 11 uses the same processing for the processing for the OFSs 21 to 24 and the processing for the communication amount acquisition OFS 31 and the copy packet transfer OFS 41, implementation is easier. Therefore, the communication system 200 of the second embodiment realizes the communication amount acquisition OFS 31 and the copy packet transfer OFS 41 by using a processing device that can execute the same function as the OFS as an example of the description.
  • the communication amount acquisition OFS 31 may be an OFS that has received the third processing rule from the OFC 11.
  • the communication amount acquisition OFS 31 and the copy packet transfer OFS 41 do not have to be OFS.
  • the number of OFS included in the communication system 200 in FIG. 3 is an example.
  • the communication system 200 may include three or less OFSs and may include five or more OFSs.
  • the OFC 11 corresponds to the control unit 10 of the first embodiment.
  • OFS 21 to 24 correspond to the transfer unit 20 of the first embodiment.
  • the communication amount acquisition OFS 31 corresponds to the receiving unit 30 of the first embodiment.
  • the OFC 11 sets a first processing rule for transferring a packet in the OFSs 21 to 24.
  • OFS 21 to 24 receive and transfer the packet based on the first processing rule. Further, the OFSs 21 to 24 generate copy packets and transmit them to the communication amount acquisition OFS 31. However, in the second embodiment, the OFSs 21 to 24 transmit copy packets to the communication amount acquisition OFS 31 via the copy packet transfer OFS 41, as will be described later.
  • the copy packet transfer OFS 41 receives a copy packet from the OFS 21 to 24. Then, the copy packet transfer OFS 41 rewrites the contents of the packet so that the traffic volume acquisition OFS 31 can acquire it, and transmits the copy packet to the traffic volume acquisition OFS 31.
  • the communication amount acquisition OFS 31 acquires the communication amount using the copy packet received from the copy packet transfer OFS 41.
  • each configuration of the OFC 11, the OFS 21 to 24, the communication amount acquisition OFS 31, and the copy packet transfer OFS 41 is described as an apparatus.
  • these configurations are not limited to devices.
  • all or part of these configurations may be realized using a virtual machine that operates on an information processing apparatus (not shown).
  • the communication system 200 uses OF as a communication protocol. Therefore, OFS 21 to 24 include a flow table and a flow entry that hold information related to communication. Further, the communication system 200 can regulate packet duplication, MAC (Media Access Control) address change, and copy packet transfer according to the OF protocol. Further, the communication system 200 can acquire the communication amount according to the OF protocol. Specifically, the OFC 11 can specify the generation of a copy packet, the change of the MAC address, and the transfer of the packet using action information registered in the flow entries of the OFS 21 to 24. The communication amount for each flow entry is counted in the statistical information field of the flow entries of OFS 21-24. The communication system 200 can obtain the counted value from the OFS 21 to 24.
  • OFC 11 can specify the generation of a copy packet, the change of the MAC address, and the transfer of the packet using action information registered in the flow entries of the OFS 21 to 24.
  • the communication amount for each flow entry is counted in the statistical information field of the flow entries of OFS 21-24.
  • the communication system 200 includes a copy packet communication path 70, an open flow control communication path 80, and a packet communication path 90 in addition to the above configuration.
  • the copy packet communication path 70 is a communication path for transferring copy packets.
  • the copy packet communication path 70 connects the OFSs 21 to 24, the copy packet transfer OFS 41, the copy packet transfer OFS 41, and the communication amount acquisition OFS 31.
  • the copy packet communication path 70 is divided into two parts in order to make the drawing easier to see.
  • the copy packet communication path 70 is logically one communication path.
  • the open flow control communication path 80 is a communication path for realizing communication according to the OF control method.
  • the communication path 80 for open flow control connects the OFC 11 and OFS 21 to 24, the OFC 11 and the copy packet transfer OFS 41, and the OFC 11 and the communication amount acquisition OFS 31.
  • the packet communication path 90 is a communication path for transferring packets.
  • the packet communication path 90 connects between apparatuses inside the communication system 200 and between the communication system 200 and external apparatuses. Specifically, the packet communication path 90 connects the OFSs 21 to 24. Further, as will be described later, the packet communication path 90 connects the OFS 22 and the server 2a, the OFS 22 and the server 2b, and the OFS 24 and the client terminal 2c.
  • the OFC 11 registers flow entries in the OFS 21 to 24 in accordance with the OF specifications. Specifically, the OFC 11 calculates a communication path for each packet flow, and transmits a flow entry corresponding to the flow-based path as a calculation result to the OFS 21 to 24 using a Flow Mod message.
  • the flow entry includes information related to a plurality of layers (packet layer, overlay layer, etc.).
  • the OFS 21 to 24 When the OFS 21 to 24 receives the Flow Mod message, it registers the corresponding flow entry in the flow table.
  • the flow entry registered here is a flow entry for packet transfer. That is, the flow entry (packet transfer flow entry) registered here corresponds to the first processing rule in the first embodiment.
  • “registering a flow entry in the OFS 21 to 24 using the Flow Mod message” is simply referred to as “registering a flow entry in the OFS 21 to 24”.
  • the OFC 11 registers the flow entry for the copy packet in a predetermined OFS among the OFSs 21 to 24.
  • the copy packet flow entry includes at least a copy packet destination (for example, a port number of a predetermined apparatus). Details of registration of the copy packet flow entry will be described later.
  • the OFS in which the copy packet flow entry is registered performs an operation relating to the copy packet based on the copy packet flow entry. That is, the copy packet flow entry corresponds to the second processing rule.
  • the flow entry that matches the packet is not necessarily one.
  • the packet is subjected to each process (address update, address addition, transfer, discard, etc.) in accordance with a plurality of flow entries connected in a pipeline.
  • the flow entries registered in the flow table are sequentially executed.
  • the OFS 21 to 24 execute the operation based on the flow table in which the copy packet flow entry is registered before the operation based on the flow table in which the packet transfer flow entry is registered.
  • the OFC 11 registers a flow entry for updating the destination MAC address of the copy packet in the copy packet transfer OFS 41.
  • the copy packet transfer OFS 41 transmits a copy packet to the communication amount acquisition OFS 31 based on the flow entry.
  • the copy packet transfer OFS 41 uses the flow entry for updating the destination MAC address of the packet to change the destination MAC address of the copy packet received from the OFS 21 to 24 into the destination MAC necessary for the operation of the traffic acquisition OFS 31. Update to address.
  • This flow entry is the fourth processing rule.
  • the OFC 11 registers a flow entry for discarding the packet received from the copy packet transfer OFS 41 in the communication amount acquisition OFS 31.
  • the communication amount acquisition OFS 31 adds the number of packets and / or the amount of packets that match the flow entry to the statistical information field of the flow entry. That is, this flow entry corresponds to the third processing rule.
  • this flow entry is referred to as a “communication volume recording flow entry”.
  • the OFC 11 is connected to each device via an open flow control communication path 80. Therefore, the OFC 11 can control the copy packet communication path 70 and the packet communication path 90 via the open flow control communication path 80. Further, the OFC 11 can acquire the communication amount from the communication amount acquisition OFS 31 according to the OF protocol. The OFC 11 may acquire the communication amount in units of flow tables or flow entries. The above four flow entries will be described in more detail in the description of the operation.
  • the OFS 21 to 24 process the received packet based on the registered flow entry (first processing rule). Specifically, the OFS 21 to 24 search the registered flow entry using the address information of the received packet, and execute the action of the matched flow entry on the packet.
  • the content of the action is not particularly limited.
  • the content of the action is packet transfer, packet discard, packet copy, packet address translation, or the like.
  • the communication system 200 is connected to a packet transmission source device (server 2a, server 2b) and a packet destination (transmission destination) device (client terminal 2c).
  • the connection destinations of the server 2a, the server 2b, and the client terminal 2c are not particularly limited.
  • the server 2 a is connected to a virtual tenant network 1 (Virtual Tenant Network 1 , hereinafter referred to as “VTN 1 ”), which is a virtual network. That is, the server 2a belongs to VTN 1 .
  • the server 2b and the client terminal 2c belong to VTN 2 .
  • the server 2a, the server 2b, and the client terminal 2c are computer devices that include a CPU, a main storage device, and an external storage device (not shown). These devices execute packet communication with the OFS 21 to 24 based on an operation based on a program stored in the external storage device.
  • the copy packet transfer OFS 41 transfers the copy packet received from the OFS 21 to 24 to the communication amount acquisition OFS 31 based on the registered flow entry.
  • the traffic volume acquisition OFS 31 executes processing for the copy packet received from the copy packet transfer OFS 41 based on the registered flow entry. Specifically, the traffic volume acquisition OFS 31 collects the traffic volume based on the registered flow entry and discards the copy packet when the copy packet matches the flow entry matching condition.
  • FIG. 4 is a block diagram showing an example of the configuration of the OFC 11 according to the second embodiment.
  • the OFC 11 includes a data flow control unit 510, a copy flow control unit 520, a communication amount acquisition control unit 530, a communication amount acquisition request reception control unit 540, a flow entry information storage unit 550, A virtual network configuration storage unit 560.
  • the data flow control unit 510, the copy flow control unit 520, the communication amount acquisition control unit 530, and the communication amount acquisition request reception control unit 540 are each connected to the flow entry information storage unit 550.
  • the data flow control unit 510 is connected to the virtual network configuration storage unit 560.
  • the virtual network configuration storage unit 560 registers in advance information (for example, information regarding the configuration) regarding the virtual networks (VTN 1 and VTN 2 ) to which the communication system 200 is connected. For example, the user of the virtual network registers this information in the virtual network configuration storage unit 560 in advance. Based on this information, the data flow control unit 510 calculates a packet communication path and creates a flow entry.
  • the information related to the virtual network includes information related to the setting of the virtual network and information related to the setting of the components included in the virtual network.
  • a user of a virtual network generally sets a virtual network and a component in the virtual network using a name (name).
  • names When information related to the virtual network is stored in the virtual network configuration storage unit 560, numbers associated with the above names in a one-to-one manner are generated. This number is stored in the data flow control unit 510.
  • the data flow control unit 510 calculates the packet communication path based on the information in the virtual network configuration storage unit 560 described above, generates a flow entry based on the calculation result, and registers the generated flow entry in the OFS 21 to 24 To do.
  • the data flow control unit 510 stores the generated flow entry in the flow entry information storage unit 550.
  • the copy flow control unit 520 sets a copy packet transfer flow entry in response to a request from the communication amount acquisition request reception control unit 540 described later. Specifically, the copy flow control unit 520 registers a copy packet flow entry in a specific OFS 21 to 24 in order to transfer the copy packet. That is, the copy packet flow entry is a flow entry for the OFS 21 to 24 to transmit the copy packet to the copy packet transfer OFS 41. More specifically, the copy flow control unit 520 selects the OFSs 21 to 24 connected to the devices belonging to the virtual network (VTN 1 and / or VTN 2 ) from which the traffic is acquired, and the copy packet flow Create an entry. Further, the copy flow control unit 520 sets the priority for searching the copy packet flow entry higher than the priority for searching the packet transfer flow entry registered by the data flow control unit 510.
  • VTN 1 and / or VTN 2 virtual network
  • the copy flow control unit 520 registers a copy packet transfer flow entry in the copy packet transfer OFS 41. That is, the copy packet transfer flow entry is a flow entry for the copy packet transfer OFS 41 to transfer the copy packet to the communication amount acquisition OFS 31.
  • the copy flow control unit 520 uses the flow entry stored in the flow entry information storage unit 550 as necessary for the above operation.
  • the copy packet transfer OFS 41 updates the destination MAC address of a packet of information indicating a component in the virtual network that needs to acquire the traffic based on the copy packet transfer flow entry. Then, the copy packet transfer OFS 41 transmits this copy packet to the copy packet communication path 70.
  • the traffic volume acquisition control unit 530 acquires the traffic volume of the virtual network component from the statistical information of the flow entry of the traffic volume acquisition OFS 31 based on the request of the traffic volume acquisition request reception control unit 540.
  • the traffic volume acquisition control unit 530 refers to the flow entry stored in the flow entry information storage unit 550 and selects statistical information of the flow entry to be acquired.
  • the traffic volume acquisition request reception control unit 540 receives a traffic volume acquisition start request (first request).
  • the communication amount acquisition request reception control unit 540 receives a request for starting acquisition of a communication amount related to a predetermined virtual network from, for example, a user of the communication system 201 or a predetermined application. Then, the traffic volume acquisition request acceptance control unit 540 searches the flow entry stored in the flow entry information storage unit 550 for a flow entry related to the designated virtual network. Then, the traffic volume acquisition request acceptance control unit 540 requests the copy flow control unit 520 to set a copy packet transfer flow entry for the virtual network from which the traffic volume is acquired.
  • the traffic volume acquisition request reception control unit 540 receives a traffic volume acquisition request (second request).
  • the communication amount acquisition request reception control unit 540 receives a request for acquiring a communication amount related to a predetermined virtual network from, for example, a user of the communication system 201 or a predetermined application. Then, the traffic volume acquisition request reception control unit 540 requests the traffic volume acquisition control unit 530 to acquire the traffic volume from the traffic volume acquisition OFS 31.
  • the flow entry information storage unit 550 will be described with reference to the drawings.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of information stored in the flow entry information storage unit 550 according to the second embodiment.
  • the flow entry information storage unit 550 includes flow entry information 551 related to each flow entry.
  • the flow entry information 551 includes update time 551a, in-virtual network component identification information 551b, traffic information 551c, and copy packet target flow entry information 551d.
  • the copy packet target flow entry information 551d a flow entry registered as a flow entry for copying among the flow entries registered in the OFS 21 to 24 is registered.
  • the data flow control unit 510 registers the copy packet target flow entry information 551d.
  • the update time 551a is the time when the flow entry is registered in the copy packet target flow entry information 551d of the flow entry information 551.
  • the data flow control unit 510 registers the update time 551a.
  • the in-virtual network component identification information 551b is information for identifying each component in the virtual network.
  • Examples of the constituent elements that are the targets of the in-virtual network constituent element identification information 551b include virtual nodes such as virtual bridges, virtual routers, virtual firewalls, and virtual hosts.
  • a physical firewall which is an existing network device, holds a setting applied to a group corresponding to a virtual network or a virtual tenant, and may be incorporated into the network or tenant. In this case, the physical firewall plays a role similar to the virtual firewall. Therefore, in such a case, the physical firewall becomes a component of the in-virtual network component identification information 551b as the in-virtual network component.
  • the traffic information 551c is the traffic of the flow entry registered in the copy packet target flow entry information 551d.
  • the data flow control unit 510 registers “0”, which is an initial value.
  • the virtual network component identification information 551b will be further described with reference to the drawings.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of the in-virtual network component identification information 551b according to the second embodiment.
  • the in-virtual network element identification information 551b includes virtual network identification information 5510, an in-virtual network element identification number 5511, a virtual network name 5512, and an in-virtual network element name 5513.
  • the virtual network identification information 5510 and the virtual network name 5512 are associated one to one.
  • the in-virtual network component identification number 5511 and the in-virtual network component name 5513 are associated one-to-one.
  • FIG. 7 is a sequence diagram showing an example of the operation of the communication system 200 according to the second embodiment.
  • parenthesized numbers “FIGS. 7 (1) to (13)” correspond to the parenthesized numbers described in FIG.
  • the OFC 11 first confirms the connection between the copy packet transfer OFS 41 and the communication amount acquisition OFS 31 and the open flow control communication path 80. When the connection is confirmed, the OFC 11 registers a flow entry for discarding all packets at the position of the lowest priority in the flow table of the copy packet transfer OFS 41 and the communication amount acquisition OFS 31.
  • the copy packet transfer OFS 41 discards the packets received from the OFS 21 to 24 based on this flow entry.
  • the communication volume acquisition OFS 31 discards the packet received from the copy packet transfer OFS 41 based on this flow entry. This operation corresponds to initialization. Based on this operation, the OFC 11 can acquire the traffic for each flow entry in the same period.
  • the data flow control unit 510 of the OFC 11 registers the packet transfer flow entry in the flow tables of the OFS 21 to 24. Further, the data flow control unit 510 registers the contents of the flow entry in the flow entry information storage unit 550 held by the OFC 11. As already described, the packet transfer flow entry is the first processing rule.
  • the data flow control unit 510 first associates the virtual network information (virtual network name 5512) set in the packet transfer flow entry with the virtual network identification information 5510. Then, the data flow control unit 510 registers the result in the in-virtual network component identification information 551b.
  • the virtual network identification information 5510 is stored in the virtual network configuration storage unit 560. As described above, the virtual network identification information 5510 is numbered and registered as a one-to-one correspondence with the virtual network name 5512 when the virtual network name 5512 is registered.
  • the data flow control unit 510 executes the above registration operation based on these pieces of information.
  • the data flow control unit 510 registers information on the in-virtual network component in the in-virtual network component identification information 551b of the flow entry information storage unit 550.
  • the in-virtual network component identification number 5511 is stored in the virtual network configuration storage unit 560.
  • the in-virtual network component identification number 5511 is numbered and registered as a one-to-one correspondence number when the in-virtual network component is registered with the virtual network name 5512.
  • the data flow control unit 510 executes the above registration operation based on these pieces of information.
  • the data flow control unit 510 registers the flow entry registered in the OFS 21 to 24 in the copy packet target flow entry information 551d.
  • the data flow control unit 510 registers “0”, which is an initial value, in the traffic information 551c, and records the time when the flow entry is registered in the flow entry information 551 at the update time 551a.
  • the communication amount acquisition request reception control unit 540 of the OFC 11 receives the communication amount acquisition start request.
  • the communication amount acquisition request reception control unit 540 receives a communication amount acquisition start request from a user of the communication system 201 or a predetermined application.
  • a virtual network for acquiring the communication amount is specified.
  • the traffic volume acquisition request reception control unit 540 can receive a traffic volume acquisition start request using any API (Application Programming Interface) or any method such as a command.
  • the communication amount acquisition request reception control unit 540 converts the virtual network (virtual network name 5512) from which the communication amount is acquired into virtual network identification information 5510. Specifically, the traffic volume acquisition request reception control unit 540 uses the correspondence between the virtual network name 5512 and the virtual network identification information 5510 described with reference to FIG. Convert to Further, the traffic volume acquisition request acceptance control unit 540 extracts the in-virtual network component identification number 5511 constituting the virtual network from the virtual network identification information 5510.
  • the traffic volume acquisition request reception control unit 540 creates a copy packet transfer flow entry for the copy flow control unit 520 in order to respond to the traffic volume acquisition start request.
  • the traffic volume acquisition request reception control unit 540 searches for the flow entry stored in the flow entry information storage unit 550 using the in-virtual network component identification number 5511 as the flow entry corresponding to the traffic volume acquisition start request. .
  • the searched flow entry is a flow entry corresponding to the communication amount acquisition start request. Therefore, the traffic volume acquisition request reception control unit 540 creates a copy packet transfer flow entry using the searched flow entry.
  • the communication amount acquisition request reception control unit 540 requests the copy flow control unit 520 to set the copy packet transfer flow entry for the virtual network for acquiring the communication amount.
  • the route for transferring the copy packet is set as a result of registration of the traffic volume recording flow entry, the copy packet transferring flow entry, and the copy flow entry.
  • the copy flow control unit 520 registers a traffic volume recording flow entry in the traffic volume acquisition OFS 31.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of a traffic volume recording flow entry according to the second embodiment.
  • the communication volume recording flow entry includes a matching condition and action information.
  • the communication amount acquisition OFS 31 executes the action information operation when the matching condition is satisfied.
  • the matching condition shown in FIG. 8 is that “the destination MAC address matches the component identification number in the virtual network”.
  • the action information is “discard copy packet”.
  • the traffic volume acquisition OFS 31 discards the copy packet whose destination MAC address is the component identification number in the virtual network. Note that the number of copy packets discarded based on this traffic recording flow entry is the traffic of the components in the virtual network.
  • the communication volume recording flow entry corresponds to the third processing rule.
  • the copy flow control unit 520 registers a copy packet transfer flow entry in the copy packet transfer OFS 41. As already described, the packet transfer flow entry corresponds to the fourth processing rule.
  • FIG. 9 is a view showing an example of a copy packet transfer flow entry according to the second embodiment.
  • the copy packet transfer flow entry includes a matching condition and action information.
  • the copy packet transfer OFS 41 executes the action information operation when the matching condition is satisfied.
  • the matching condition shown in FIG. 9 is “the copy packet matches the copy packet transfer flow entry”.
  • the action information is “transfer copy packet”. That is, the copy packet transfer OFS 41 transfers the copy packet when the copy packet matches the copy packet transfer flow entry.
  • the details of this operation are as follows.
  • the copy packet transfer OFS 41 converts the destination MAC address of the copy packet sent from the OFS 21 to 24 into the corresponding virtual network component identification number 5511. Then, the copy packet transfer OFS 41 transmits the copy packet to the communication amount acquisition OFS 31.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining the operation of the copy packet transfer OFS 41 according to the second embodiment.
  • copy packets transmitted from the OFS 21 to 24 hold the same value as the copy source packet as a destination.
  • FIG. 10 shows a packet addressed to the server 2a as an example.
  • the copy packet transfer OFS 41 converts the MAC address (MAC-1 addressed to the server 2a in FIG. 10) that is the destination of the received packet into the corresponding in-virtual network component identification number 5511. Then, the copy packet transfer OFS 41 transmits the copy packet obtained by converting the destination MAC address to the communication amount acquisition OFS 31. That is, the copy packet transfer OFS 41 adds information corresponding to the packet transfer flow entry to the copy packet, and creates an added copy packet. Then, the copy packet transfer OFS 41 transmits the created assigned copy packet to the communication amount acquisition OFS 31.
  • the copy flow control unit 520 of the OFC 11 registers copy flow entries in the OFSs 21 to 24 to which the devices belonging to the virtual network from which the traffic is acquired are connected. In order to prevent the occurrence of unnecessary copy packets, the copy flow control unit 520 does not need to register the copy packet flow entry for the packets between the OFSs 21 to 24. As already described, the copy flow entry is the second processing rule.
  • the copy flow control unit 520 registers the copy packet flow entry in the OFS 22 connected to the server 2 a belonging to VTN 1 .
  • the copy flow control unit 520 registers the copy packet flow entry in the OFS 22 connected to the server 2b belonging to the VTN 2 .
  • the copy flow control unit 520 registers the copy packet flow entry in the OFS 24 connected to the client terminal 2c belonging to the VTN 2 .
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of a flow entry for copy packet according to the second embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a packet transfer flow entry.
  • the OFC 11 registers it so that it is executed in preference to the packet transfer flow entry.
  • the copy packet flow entry includes a matching condition and action information.
  • the packet transfer flow entry includes a matching condition and action information.
  • the OFS 21 to 24 execute the action information when the matching condition is satisfied.
  • the matching condition shown in FIG. 11 is “the flow entry that is the target of the copy packet”.
  • the action information is “generate a copy packet, send it to the copy packet transfer OFS 41, and then execute a packet transfer flow entry”. If the packet is a packet of a flow entry that is the target of a copy packet, the OFS 21 to 24 creates a copy packet and sends it to the copy packet transfer OFS 41.
  • the matching condition shown in FIG. 12 is “flow entry for packet transfer”.
  • the action information is “transfer packet”.
  • the OFS 21 to 24 transfer the packet based on the packet transfer flow entry.
  • the OFS 21 to 24 when the OFS 21 to 24 receives a packet of the virtual network requested to obtain the traffic, the OFS 21 to 24 transmits the copy packet to the copy packet transfer OFS 41 via the copy packet communication path 70 based on the copy packet flow entry. To do. Note that the OFS 21 to 24 execute the operation related to the copy packet with priority over the operation of transferring the packet.
  • the operation of transmitting a copy packet is the same as the operation of transferring a packet, and the load is not large.
  • the operation for creating a copy packet is creation of a duplicate of the packet and does not cause a heavy load.
  • the operation related to the copy packet in the OFS 21 to 24 has a small load. That is, the operation relating to the copy packet is an operation having a small influence on the packet transfer operation.
  • the OFS 21 to 24 When receiving the packet, the OFS 21 to 24 transfers the packet to another OFS 21 to 24 or an apparatus outside the communication system 200 according to the packet transfer flow entry. However, when the copy packet flow entry is registered, the OFS 21 to 24 sends the copy packet to the copy packet transfer OFS 41 before the above transfer operation.
  • the copy packet transfer OFS 41 rewrites the destination MAC address of the copy packet to the in-virtual network element identification number 5511 in accordance with the copy packet transfer flow entry. Then, the copy packet transfer OFS 41 transfers the copy packet to the communication amount acquisition OFS 31.
  • the traffic volume acquisition OFS 31 acquires and records the traffic volume of the component identification number 5511 in the virtual network based on the destination MAC address of the copy packet in accordance with the traffic volume recording flow entry.
  • the amount of communication recorded is, for example, the number of packets and the number of octets.
  • the traffic volume acquisition OFS 31 discards the received copy packet based on the traffic volume recording flow entry.
  • the communication amount acquisition request reception control unit 540 of the OFC 11 searches the flow entry information storage unit 550 and obtains the component identification number 5511 in the virtual network. Then, the traffic volume acquisition request reception control unit 540 requests the traffic volume acquisition control unit 530 to acquire the traffic volume of the component identification number 5511 in the virtual network.
  • the communication amount acquisition control unit 530 acquires the communication amount of the virtual network component identification number 5511 from the flow table of the communication amount acquisition OFS 31 using the virtual network component identification number 5511. Using the above-described operation, the OFC 11 can obtain the communication amount of the constituent elements in the virtual network from the communication amount acquisition OFS 31. The communication amount acquisition control unit 530 stores the acquired communication amount in the communication amount information 551c.
  • the communication system 200 according to the second embodiment has an effect of reducing the influence on the transfer processing in the OFSs 21 to 24 in acquiring the traffic. it can.
  • the reason is as follows.
  • the OFS 21 to 24 do not execute an operation of acquiring a traffic with a high load, and performs an operation of creating a copy packet with a low load and a transmission. Perform the action. Then, the communication amount acquisition OFS 31 acquires the communication amount using the copy packet. As described above, the communication system 200 reduces the load on the OFS 21 to 24 in acquiring the traffic. For this reason, in the communication system 200 according to the second embodiment, it is possible to reduce the influence on the transfer processing in the OFS 21 to 24 in acquiring the traffic.
  • the traffic volume of the flow entry is updated as needed. Therefore, when the timing for acquiring the traffic volume of the flow entry is different, the traffic volume in the same period cannot be acquired in a plurality of flow entries.
  • the OFC 11 of the communication system 200 can register the copy packet flow entry in the OFS 21 to 24 at the same timing. Therefore, the communication system 200 can achieve the effect of acquiring the communication amount in the same period for a plurality of flow entries.
  • the OFC 11 of the communication system 200 can acquire the communication amount from the communication amount acquisition OFS 31 with a single operation. Therefore, the communication system 200 can produce an effect that the communication amount is acquired in a short cycle.
  • the description of the second embodiment so far has been made using the open flow (OF) technology.
  • OF open flow
  • the case of the communication network including the OFC 11, the OFS 21 to 24 connected to the OFC 11, and the host connected to the OFS 21 to 24, called the hop-by-hop method in the OF has been described.
  • this embodiment is not limited to OF.
  • SDN Software Defined Network
  • the network in the SDN includes an SDN controller that is a communication node, an SDN-compatible switch connected to the SDN controller, and a network between the SDN-compatible switches.
  • the SDN-compatible inter-switch network may be a network composed of communication nodes that operate using a general network technology.
  • the outline of the communication system 200 in the second embodiment is configured as follows.
  • FIG. 13 is a block diagram showing an outline of a communication system 200 according to the second embodiment.
  • the communication system 200 includes a control unit 10, a transfer unit 20, a reception unit 30, and a copy packet transfer unit 40.
  • the control unit 10 corresponds to the OFC 11.
  • the transfer unit 20 corresponds to the OFS 21 to 24.
  • the receiving unit 30 corresponds to the communication amount acquisition OFS 31.
  • the copy packet transfer unit 40 corresponds to the copy packet transfer OFS 41.
  • control unit 10 determines the following four processing rules.
  • control unit 10 determines a first processing rule for transferring the received packet to the transfer unit 20.
  • This first processing rule corresponds to a packet transfer flow entry.
  • control unit 10 determines a second processing rule for generating a copy packet and transmitting a copy packet in the packet that matches the conditions of the first processing rule for the transfer unit 20.
  • This second processing rule corresponds to a copy packet flow entry.
  • control unit 10 adds information corresponding to the condition of the first processing rule to the copy packet to the copy packet transfer unit 40 as an added copy packet, and transfers the added copy packet to the fourth packet packet.
  • the fourth processing rule corresponds to a copy packet transfer flow entry.
  • control unit 10 determines a third processing rule for the communication unit 30 to acquire the traffic using the received granted copy packet.
  • This third processing rule corresponds to a communication volume recording flow entry.
  • the communication system 200 may include a plurality of copy packet transfer OFS 41 and / or a plurality of communication amount acquisition OFS 31.
  • FIG. 14 is a block diagram showing a part of the configuration of a communication system 300 according to the third embodiment of the present invention.
  • the communication system 300 includes an OFS 25, a plurality of copy packet transfer OFSs 43 to 46, and a plurality of communication amount acquisition OFSs 32 and 33.
  • the copy packet transfer OFS 43, the copy packet transfer OFS 44, the copy packet transfer OFS 45, and the copy packet transfer OFS 46 operate in the same manner as the copy packet transfer OFS 41.
  • the traffic volume acquisition OFSs 32 and 33 operate in the same manner as the traffic volume acquisition OFS 31, respectively.
  • the communication system 300 can realize traffic distribution and redundant paths in copy packet communication. In any case, the communication system 300 may execute control for fixing the communication amount acquisition OFS for acquiring the communication amount related to the in-virtual network component identification number 5511.
  • the third embodiment has an effect that it corresponds to a large-scale system.
  • the reason is that a plurality of traffic volume acquisition OFS and a plurality of copy packet transfer OFS execute processing in a distributed manner.
  • the configuration of the communication system 100 may be configured as follows.
  • the control unit 10 may set a second processing rule for the packet transmitted from the specific transmission source to the transfer unit 20.
  • the control unit 10 may set the second processing rule for the packet to be transferred to the specific transmission destination in the transfer unit 20.
  • the control unit 10 may set a third processing rule that designates the destination information of the packet as a condition.
  • the receiving unit 30 acquires the traffic for each destination information of the packet based on the third processing rule.
  • the communication system 100 can acquire the traffic for a packet related to a specific transfer process. For this reason, the communication system 100 can further reduce the processing load related to the copy packet in the transfer unit 20. Further, the communication system 100 can reduce the amount of communication between the transfer unit 20 and the receiving unit 30.
  • control unit 10 may designate the destination information and / or the transmission source information of the packet as the second processing rule and the third processing rule.
  • the control unit 10 may designate a MAC address or a VLAN (Virtual Local Area Network) ID (Identifier) or the like in the second layer (layer 2) communication of the network layer as the destination information and / or transmission source information.
  • the communication system 100 acquires the communication amount for the packet designated under the above conditions. For example, when a communication line provider can identify a contractor of a communication line based on destination information and transmission source information included in a packet, the provider calculates the charge for a pay-per-use traffic charge system. The amount of communication acquired using the communication system 200 can be used.
  • control unit 10 operates as follows.
  • the control unit 10 operates in a communication system 100 including a transfer unit 20 that receives and transfers a packet, and a reception unit 30 that acquires a communication amount.
  • the control unit 10 transmits, in the transfer unit 20, a first processing rule that is a rule related to packet transfer and a second processing rule that is a rule related to generation and transmission of a copy packet that is a copy of the received packet.
  • the control part 10 transmits the 3rd process rule for acquiring the communication amount in the receiving part 30 using a copy packet.
  • the receiving unit 30 operates as follows.
  • the receiving unit 30 operates in the communication system 100.
  • the communication system 100 includes a transfer unit 20 and a control unit 10.
  • the transfer unit 20 receives a packet and transfers the received packet based on a first processing rule that is a rule related to packet transfer. And the transfer part 20 produces
  • the control unit 10 transmits the first processing rule and the second processing rule to the transfer unit 20, and transmits a third processing rule for acquiring the traffic using the copy packet. Then, the receiving unit 30 acquires the communication amount using the copy packet based on the third processing rule.
  • the transfer unit 20 operates as follows.
  • the transfer unit 20 operates in the communication system 100.
  • the communication system 100 includes a control unit 10 and a receiving unit 30.
  • the control unit 10 acquires a traffic using a first processing rule that is a rule related to packet transfer, a second processing rule that is a rule related to a copy packet that is a copy of the received packet, and the copy packet. And send a third processing rule.
  • the receiving unit 30 acquires the communication amount using the copy packet based on the third processing rule.
  • the transfer unit 20 receives the packet, transfers the received packet based on the first processing rule, generates a copy packet based on the second processing rule, and transmits the copy packet.
  • control unit 10 transfer unit 20, reception unit 30, and copy packet transfer unit 40 described above are configured as follows. Hereinafter, description will be given using the control unit 10. In the following description, the control unit 10 can be replaced with the transfer unit 20, the reception unit 30, and the copy packet transfer unit 40.
  • each component of the control unit 10 may be configured with a hardware circuit.
  • each component may be configured using a plurality of devices connected via a network.
  • the plurality of components may be configured by a single piece of hardware.
  • control unit 10 may be realized as a computer device including a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), and a RAM (Random Access Memory).
  • control unit 10 may be realized as a computer apparatus that further includes an input / output connection circuit (IOC: Input / Output Circuit) and a network interface circuit (NIC: Network Interface Circuit).
  • IOC Input / Output Circuit
  • NIC Network Interface Circuit
  • FIG. 15 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the information processing apparatus 600 according to the present modification.
  • the information processing apparatus 600 includes a CPU 610, a ROM 620, a RAM 630, an internal storage device 640, an IOC 650, a NIC 680, and a NIC 690, and constitutes a computer device.
  • CPU 610 reads a program from ROM 620.
  • the CPU 610 controls the RAM 630, the internal storage device 640, the IOC 650, the NIC 680, and the NIC 690 based on the read program. Then, the computer including the CPU 610 controls these configurations and realizes each function as the control unit 10 shown in FIG.
  • the CPU 610 may use the RAM 630 or the internal storage device 640 as a temporary storage medium for the program when realizing each function.
  • the CPU 610 may read a program included in the storage medium 700 storing the program so as to be readable by a computer by using a storage medium reading device (not shown).
  • the CPU 610 may receive a program from an external device (not shown) via the NIC 680 or the NIC 690, store the program in the RAM 630, and operate based on the stored program.
  • ROM 620 stores programs executed by CPU 610 and fixed data.
  • the ROM 620 is, for example, a P-ROM (Programmable-ROM) or a flash ROM.
  • the RAM 630 temporarily stores programs executed by the CPU 610 and data.
  • the RAM 630 is, for example, a D-RAM (Dynamic-RAM).
  • the internal storage device 640 stores data and programs stored in the information processing device 600 for a long period of time. Further, the internal storage device 640 may operate as a temporary storage device for the CPU 610.
  • the internal storage device 640 is, for example, a hard disk device, a magneto-optical disk device, an SSD (Solid State Drive), or a disk array device.
  • the ROM 620 and the internal storage device 640 are non-transitory storage media.
  • the RAM 630 is a volatile storage medium.
  • the CPU 610 can operate based on a program stored in the ROM 620, the internal storage device 640, or the RAM 630. That is, the CPU 610 can operate using a nonvolatile storage medium or a volatile storage medium.
  • the IOC 650 mediates data between the CPU 610, the input device 660, and the display device 670.
  • the IOC 650 is, for example, an IO interface card or a USB (Universal Serial Bus) card. Further, the IOC 650 is not limited to a wired connection such as a USB, but may be wireless.
  • the input device 660 is a device that receives an input instruction from an operator of the information processing apparatus 600.
  • the input device 660 is, for example, a keyboard, a mouse, or a touch panel.
  • the display device 670 is a device that displays information to the operator of the information processing apparatus 600.
  • the display device 670 is a liquid crystal display, for example.
  • the NIC 680 and the NIC 690 relay data exchange with external devices (for example, the transfer unit 20 and the reception unit 30) (not shown) via the network.
  • the NICs 680 and 690 are, for example, LAN (Local Area Network) cards.
  • the NIC 680 and the NIC 690 are not limited to wired, but may be wireless.
  • the information processing apparatus 600 configured in this way can obtain the same effects as the control unit 10.
  • the reason is that the CPU 610 of the information processing apparatus 600 can realize the same function as the control unit 10 based on the program.

Abstract

通信量の取得において、パケットの転送処理への影響を軽減して通信量を取得するため、本発明の通信システムは、パケットを受信し、パケットの転送に関する規則である第一の処理規則に基づいて受信したパケットを転送し、受信したパケットの複製であるコピーパケットに関する規則である第二の処理規則に基づいてコピーパケットを生成し、コピーパケットを送信する転送手段と、　コピーパケットを用いて通信量を取得するための第三の処理規則に基づいてコピーパケットを用いて通信量を取得する受信手段と、第一の処理規則及び第二の処理規則を転送手段に送信し、第三の処理規則を受信手段に送信する制御手段と含む。

Description

通信システム、通信制御方法、制御装置、受信装置、転送装置、制御方法、受信方法、及び、転送方法
　本発明は、情報の通信に関し、特に、通信を制御する通信システム、通信制御方法、制御装置、受信装置、転送装置、制御方法、受信方法、及び、転送方法に関する。
　通信システムは、通信経路などの通信の制御（管理）が必要である（例えば、特許文献１を参照）。
　通信の制御方法の一つとして、オープンフロー（以下、「ＯＦ（Open Flow）」と称す）がある（例えば、非特許文献１を参照）。
　オープンフローのプロトコルを利用した通信システムでは、オープンフローコントローラ（以下、「ＯＦＣ（Open Flow Controller）」と称す）が、情報を一元的に制御する（例えば、非特許文献１を参照）。この情報は、ＯＦに含まれるスイッチングハブ（以下、「オープンフロースイッチ（ＯＦＳ：Open Flow Switch）」と称す）で用いられる情報である（例えば、非特許文献１を参照）。非特許文献１に記載されているように、この技術に対応したＯＦＳは、パケットのフローを制御するための情報である各レイヤのアドレス情報を含むフローテーブルを保持し、パケットのフロー単位の制御と通信量の採取とを実行する。ＯＦＣは、ＯＦＳへの通信経路を設定し、さらに、ＯＦＳからフローテーブル単位の通信量を取得する。
　ＯＦＣは、ＯＦＳが保持するフローテーブルに、フローエントリを登録する。フローエントリは、次の情報を含む。
（１）パケットを識別するために用いる一致条件（Header Fields）
（２）アドレス変更及び特定ポートへのパケットの送信などのアクション（Action）情報
（３）フローに合致したパケットの数のように通信量を示す値を含む統計情報（Counters）
つまり、フローエントリは、パケットをどのように処理するかの情報である。フローテーブルは、１つ又は複数のフローエントリを保持する情報である。
　ＯＦにおいて、パケットは、上記のフローエントリに基づいて適切に経路制御され、ＯＦＳ間を転送される。つまり、パケットは、ＯＦＣに一元的に制御（管理）された経路設定に沿って、ＯＦＳ間を転送される。パケットの転送において、一致条件に一致したパケットに関する数（パケット数、又は、パケットのオクテット数（８ビット単位のデータ数）等）は、フローエントリの統計情報フィールドの値に、加算される。このように、通信量は、フローエントリに保存される。
特開２０１２－２４４３０２号公報
"OpenFlow Switch Specification, Version 1.3.3 (Protocol Version 0x04)  September 27, 2013 ONF TS-015", The Open Networking Foundation, September 27, 2013， ［平成２７（２０１５）年３月２５日検索］、インターネット 〈URL: https://www.opennetworking.org/images/stories/downloads/sdn-resources/onf-specifications/openflow/openflow-spec-v1.3.3.pdf〉
　ＯＦＳが、保存しているフローエントリから通信量を取得して、ＯＦＣに送信する場合、ＯＦＳは、自装置のリソース(例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）)を使用して、フローエントリ毎の通信量を取得して、ＯＦＣに送信する。ただし、ＯＦＳは、パケットを転送するための装置である。そのため、ＯＦＳが、ＯＦＣに対する処理に装置のリソースを用いると、パケットの転送処理に影響が生じる可能性がある。
　特許文献１は、上記のとおり、各中継装置からインターフェース情報を取得する。つまり、特許文献１は、上記のように、制御のためにインターフェース情報を取得する場合、パケットの転送処理に影響が出るという問題点があった。
　なお、非特許文献１は、ＯＦの仕様についての文献であり、上記のような問題に関連する記載はない。
　本発明の目的は、上記の問題点を解決し、通信量の取得において、パケットの転送への影響を軽減して通信量の取得を実現する通信システム、通信制御方法、制御装置、受信装置、転送装置、制御方法、受信方法、及び、転送方法を提供することにある。
　本発明の一形態である通信システムは、パケットを受信し、パケットの転送に関する規則である第一の処理規則に基づいて受信したパケットを転送し、受信したパケットの複製であるコピーパケットに関する規則である第二の処理規則に基づいてコピーパケットを生成し、コピーパケットを送信する転送手段と、コピーパケットを用いて通信量を取得するための第三の処理規則に基づいてコピーパケットを用いて通信量を取得する受信手段と、第一の処理規則及び第二の処理規則を転送手段に送信し、第三の処理規則を受信手段に送信する制御手段とを含む。
　本発明の一形態における通信制御方法は、パケットを受信し、パケットの転送に関する規則である第一の処理規則に基づいて受信したパケットを転送し、受信したパケットの複製であるコピーパケットに関する規則である第二の処理規則に基づいてコピーパケットを生成し、コピーパケットを送信し、コピーパケットを用いて通信量を取得するための第三の処理規則に基づいてコピーパケットを用いて通信量を取得し、第一の処理規則、第二の処理規則、及び、第三の処理規則を送信する。
　本発明の一形態における制御装置は、パケットを受信して転送する転送装置と、通信量を取得する受信装置とを含む通信システムにおいて、転送装置における、パケットの転送に関する規則である第一の処理規則と、受信したパケットの複製であるコピーパケットの生成及び送信に関する規則である第二の処理規則を送信し、受信装置における、コピーパケットを用いて通信量を取得するための第三の処理規則を送信する。
　本発明の一形態における受信装置は、パケットを受信し、パケットの転送に関する規則である第一の処理規則に基づいて受信したパケットを転送し、受信したパケットの複製であるコピーパケットに関する規則である第二の処理規則に基づいてコピーパケットを生成し、コピーパケットを送信する転送装置と、第一の処理規則及び第二の処理規則を転送装置に送信し、コピーパケットを用いて通信量を取得するための第三の処理規則を送信する制御装置とを含む通信システムにおいて、第三の処理規則に基づいてコピーパケットを用いて通信量を取得する。
　本発明の一形態における転送装置は、パケットの転送に関する規則である第一の処理規則と、受信したパケットの複製であるコピーパケットに関する規則である第二の処理規則と、コピーパケットを用いて通信量を取得するための第三の処理規則とを送信する制御装置と、第三の処理規則に基づいてコピーパケットを用いて通信量を取得する受信装置とを含む通信システムにおいて、パケットを受信し、第一の処理規則に基づいて受信したパケットを転送し、第二の処理規則に基づいてコピーパケットを生成し、コピーパケットを送信する。
　本発明の一形態における制御方法は、パケットを受信して転送する転送装置と、通信量を取得する受信装置とを含む通信システムにおいて、転送装置における、パケットの転送に関する規則である第一の処理規則と、受信したパケットの複製であるコピーパケットの生成及び送信に関する規則である第二の処理規則を送信し、受信装置における、コピーパケットを用いて通信量を取得するための第三の処理規則を送信する。
　本発明の一形態における受信方法は、パケットを受信し、パケットの転送に関する規則である第一の処理規則に基づいて受信したパケットを転送し、受信したパケットの複製であるコピーパケットに関する規則である第二の処理規則に基づいてコピーパケットを生成し、コピーパケットを送信する転送装置と、第一の処理規則及び第二の処理規則を転送装置に送信し、コピーパケットを用いて通信量を取得するための第三の処理規則を送信する制御装置とを含む通信システムにおいて、第三の処理規則に基づいてコピーパケットを用いて通信量を取得する。
　本発明の一形態における転送方法は、パケットの転送に関する規則である第一の処理規則と、受信したパケットの複製であるコピーパケットに関する規則である第二の処理規則と、コピーパケットを用いて通信量を取得するための第三の処理規則とを送信する制御装置と、第三の処理規則に基づいてコピーパケットを用いて通信量を取得する受信装置とを含む通信システムにおいて、パケットを受信し、第一の処理規則に基づいて受信したパケットを転送し、第二の処理規則に基づいてコピーパケットを生成し、コピーパケットを送信する。
　本発明に基づけば、通信量の取得において、パケットの転送処理への影響を軽減して通信量を取得するとの効果を奏することができる。
図１は、本発明における第一の実施形態に係る通信システムの構成の一例を示すブロック図である。 図２は、第一の実施形態に係る通信システムの動作の一例を示すフローチャートである。 図３は、第二の実施形態に係る通信システムの構成の一例を示すブロック図である。 図４は、第二の実施形態に係るＯＦＣの構成の一例を示すブロック図である。 図５は、第二の実施形態に係るフローエントリ情報格納部が格納する情報の一例を示す図である。 図６は、第二の実施形態に係る仮想ネットワーク内構成要素識別情報の一例を示す図である。 図７は、第二の実施形態に係る通信システムの動作の一例を示すシーケンス図である。 図８は、第二の実施形態に係る通信量記録用フローエントリの一例を示す図である。 図９は、第二の実施形態に係るコピーパケット転送用フローエントリの一例を示す図である。 図１０は、実施形態に係るコピーパケット転送ＯＦＳの動作を説明するための図である。 図１１は、第二の実施形態に係るコピーパケット用フローエントリの一例を示す図である。 図１２は、第二の実施形態に係るパケット転送用フローエントリの一例を示す図である。 図１３は、第二の実施形態に係る通信システムの概要を示すブロック図である。 図１４は、第三の実施形態に係る通信システムの構成の一部を示すブロック図である。 図１５は、変形例に係る情報処理装置の構成の一例を示すブロック図である。
　以下に、本発明における実施形態について図面を参照して詳細に説明する。ただし、以下に述べる実施形態は、発明の範囲を以下に限定するものではない。また、各図面は、本発明の実施形態を説明するものである。ただし、本発明は、各図面の記載に限られるわけではない。また、各図面の同様の構成には、同じ番号を付し、その繰り返しの説明を、省略する場合がある。また、以下の説明に用いる図面において、本発明の説明に関係しない部分の構成については、記載を省略し、図示しない場合もある。また、図面中の矢印の方向は、一例を示すものであり、ブロック間の信号の向きを限定するものではない。
　［第一の実施形態］
　次に、本発明における第一の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
　［構成の説明］
　図１は、第一の実施形態に係る通信システム１００の構成の一例を示すブロック図である。図１を参照すると、第一の実施形態に係る通信システム１００は、制御部１０と、転送部２０と、受信部３０とを含む。制御部１０は、転送部２０及び受信部３０と通信可能に接続されている。制御部１０は、転送部２０に、転送部２０が受信したパケットを転送するための規則（以下、「第一の処理規則」と称す）を設定する。制御部１０は、例えば、ＯＦにおけるＯＦＣに相当する。ただし、制御部１０は、ＯＦＣに限定されない。
　転送部２０は、制御部１０及び受信部３０と通信可能に接続されている。転送部２０は、パケットを受信し、受信したパケットを制御部１０が定めた第一の処理規則に基づいて転送する。転送部２０は、さらに、受信したパケットから、コピーパケットを生成する。転送部２０は、作成したコピーパケットを受信部３０に送信する。転送部２０は、例えば、ＯＦにおけるＯＦＳに相当する。ただし、転送部２０は、ＯＦＳに限定されない。
　受信部３０は、転送部２０及び制御部１０と通信可能に接続されている。受信部３０は、転送部２０からコピーパケットを受信する。受信部３０は、受信したコピーパケットを用いて、通信量を取得する。通信量は、例えば、パケット数、又は、パケットのデータ量などのパケットの通信における量を示す値である。このように、通信量は、一般的に、統計的な情報（統計情報）である。
　［動作の説明］
　次に、図面を参照して、通信システム１００の動作を説明する。転送部２０は、制御部１０が定めた第一の処理規則に基づいて、受信したパケットを、以下のように転送する。具体的には、転送部２０は、次のいずれかの転送動作を実行する。転送部２０は、受信したパケットに記載された宛先にパケットを直接転送できる場合、そのパケットを、記載された宛先に転送する。あるいは、転送部２０は、パケットをパケットの宛先に直接転送できない場合、指定の宛先に転送するまでの中継動作として、他の転送部２０に受信したパケットを転送する。
　さらに、転送部２０がパケットを受信したとき、通信システム１００は、以下で説明する動作を実行する。
　図２は、第一の実施形態に係る通信システム１００の動作の一例を示すフローチャートである。図２を参照すると、まず、転送部２０が、パケットを受信する（ステップＳ１）。次に、転送部２０は、受信したパケットからコピーパケットを生成する（ステップＳ２）。そして、転送部２０は、生成したコピーパケットを受信部３０に送信する（ステップＳ３）。受信部３０は、転送部２０からコピーパケットを受信する（ステップＳ４）。そして、受信部３０は、受信したコピーパケットを用いて、パケットの通信量を取得する（ステップＳ５）。
　［効果の説明］
　第一の実施形態に係る通信システム１００は、通信量の取得において、転送部２０での転送処理への影響を低減するとの効果を奏することができる。その理由は、パケットを転送する転送部２０ではなく、受信部３０が、通信量を取得するためである。一方、転送部２０は、コピーパケットを生成し、送信する処理が必要となるが、その処理の負荷は小さい。つまり、コピー処理は、転送処理に与える影響が小さく、問題にならない。
　背景技術に記載したように、転送部２０が、通信量を取得する場合、転送部２０は、転送処理への影響を考慮しながら、通信量を取得する必要がある。一方、第一の実施形態に係る通信システム１００では、受信部３０が、通信量を取得する。受信部３０は、転送処理を実行しない。つまり、受信部３０は、転送処理などの処理を実行しないで、通信量を取得する処理を実行する。そのため、第一の実施形態は、通信量の取得時間を低減できる。
　なお、第一の実施形態の通信システム１００において、転送部２０は、常に、コピーパケットに関する処理（コピーパケットの生成と送信）を実行する必要はない。例えば、転送部２０は、制御部１０から、コピーパケットに関する処理の規則（第二の処理規則）を受信した場合に、コピーパケットに関する処理を開始してもよい。この構成を用いると、通信システム１００において、制御部１０が第二の処理規則を転送部２０に設定することを契機に、転送部２０は、コピーパケットの送信を開始する。そのため、例えば、通信システム１００は、複数の転送部２０における同一期間の通信量を取得できる。
　また、受信部３０は、常に、パケットに関する通信量を取得しなくてもよい。通信システム１００において、受信部３０が、制御部１０から、通信量を取得する動作に関する規則（第三の処理規則）を受信した場合に、通信量を取得する動作を開始してもよい。例えば、受信部３０は、まず、制御部１０からの指示を基に、通信量を初期化する。そして、受信部３０は、制御部１０から、第三の処理規則を受信すると、通信量を取得する動作を開始してもよい。
　なお、第二の処理規則が、転送部２０に設定されると、転送部２０は、コピーパケットの生成と転送を開始する。つまり、第二の処理規則が設定される時点では、受信部３０は、コピーパケットを受信できる必要がある。そのため、制御部１０は、第二の処理規則を転送部２０に設定する前に、第三の処理規則を受信部３０に設定することが望ましい。
　［第二の実施形態］
　次に、第二の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
　第二の実施形態において、通信プロトコルは、特に制限されない。ただし、以下の説明は、一例として、非特許文献１に記載されたオープンフロー（ＯＦ）を用いて説明する。そのため、以下の説明において、第二の実施形態に係る構成として、ＯＦに関連する構成（ＯＦＣ及びＯＦＳ）を用いて説明する。ただし、これは、第二の実施形態を、ＯＦ、ＯＦＣ、及び、ＯＦＳに限定するものではない。
　［構成の説明］
　図３は、第二の実施形態に係る通信システム２００を含む通信システム２０１の構成の一例を示すブロック図である。図３を参照すると、通信システム２００は、ＯＦＣ１１と、４台のＯＦＳ（ＯＦＳ２１、ＯＦＳ２２、ＯＦＳ２３及びＯＦＳ２４）と、通信量取得ＯＦＳ３１と、コピーパケット転送ＯＦＳ４１とを含む。
　ここで、第二の実施形態に係る通信量取得ＯＦＳ３１とコピーパケット転送ＯＦＳ４１とは、ＯＦＳを用いて実現される必要はない。ただし、ＯＦＣ１１が、ＯＦＳ２１～２４に対する処理と、通信量取得ＯＦＳ３１及びコピーパケット転送ＯＦＳ４１に対する処理とに、同じ処理を用いた方が、実装が容易である。そこで、第二の実施形態の通信システム２００は、説明の一例として、ＯＦＳと同様の機能を実行できる処理装置を用いて、通信量取得ＯＦＳ３１とコピーパケット転送ＯＦＳ４１を実現している。例えば、通信量取得ＯＦＳ３１は、ＯＦＣ１１から第三の処理規則を受信したＯＦＳでもよい。ただし、通信量取得ＯＦＳ３１及びコピーパケット転送ＯＦＳ４１は、ＯＦＳでなくてもよい。
　なお、図３における通信システム２００が含むＯＦＳの数は、一例である。通信システム２００は、３台以下のＯＦＳを含んでもよく、５台以上ＯＦＳを含んでもよい。
　ここで、ＯＦＣ１１は、第一の実施の形態の制御部１０に相当する。ＯＦＳ２１～２４は、第一の実施の形態の転送部２０に相当する。通信量取得ＯＦＳ３１は、第一の実施の形態の受信部３０に相当する。
　つまり、ＯＦＣ１１は、ＯＦＳ２１～２４に、パケットを転送するための第一の処理規則を設定する。
　ＯＦＳ２１～２４は、第一の処理規則に基づいて、パケットを受信して転送する。さらに、ＯＦＳ２１～２４は、コピーパケットを生成し、通信量取得ＯＦＳ３１に送信する。ただし、第二の実施形態おいて、ＯＦＳ２１～２４は、後ほど説明するように、コピーパケット転送ＯＦＳ４１を介して、コピーパケットを通信量取得ＯＦＳ３１に送信する。
　つまり、第二の実施形態では、まず、コピーパケット転送ＯＦＳ４１が、ＯＦＳ２１ないし２４から、コピーパケットを受信する。そして、コピーパケット転送ＯＦＳ４１は、通信量取得ＯＦＳ３１が取得できるようにパケットの内容を書き換え、コピーパケットを通信量取得ＯＦＳ３１に送信する。
　そして、通信量取得ＯＦＳ３１が、コピーパケット転送ＯＦＳ４１から受信したコピーパケットを用いて、通信量を取得する。
　本実施形態の説明は、ＯＦＣ１１と、ＯＦＳ２１～２４と、通信量取得ＯＦＳ３１と、コピーパケット転送ＯＦＳ４１との各構成を、装置として説明する。しかし、これらの構成は、装置に限られない。例えば、これらの構成のすべて又は一部が、図示しない情報処理装置上で動作する仮想マシンを用いて実現されてもよい。
　上記のとおり、通信システム２００は、通信プロトコルとして、ＯＦを用いている。そのため、ＯＦＳ２１～２４は、通信に関する情報を保持するフローテーブル及びフローエントリを含む。また、通信システム２００は、ＯＦのプロトコルにしたがって、パケットの複製、ＭＡＣ（Media Access Control）アドレスの変更、及び、コピーパケットの転送を規定することができる。また、通信システム２００は、ＯＦのプロトコルにしたがって、通信量を取得できる。具体的には、ＯＦＣ１１は、コピーパケットの生成、ＭＡＣアドレスの変更、及び、パケットの転送を、ＯＦＳ２１～２４のフローエントリに登録するアクション情報を用いて規定できる。また、フローエントリごとの通信量は、ＯＦＳ２１～２４のフローエントリの統計情報のフィールドにカウントされる。通信システム２００は、このカウントされた値を、ＯＦＳ２１～２４から取得できる。
　さらに、通信システム２００は、上記構成に加え、コピーパケット通信路７０と、オープンフロー制御用通信路８０と、パケット通信路９０とを含む。
　コピーパケット通信路７０は、コピーパケットを転送する通信経路である。コピーパケット通信路７０は、ＯＦＳ２１～２４及びコピーパケット転送ＯＦＳ４１、並びに、コピーパケット転送ＯＦＳ４１及び通信量取得ＯＦＳ３１を接続する。なお、図３において、コピーパケット通信路７０が二つの部分に分かれているのは、図を見やすくするためである。コピーパケット通信路７０は、論理的に、１つの通信路である。
　オープンフロー制御用通信路８０は、ＯＦの制御方法にしたがった通信を実現するための通信経路である。オープンフロー制御用通信路８０は、ＯＦＣ１１及びＯＦＳ２１～２４、ＯＦＣ１１及びコピーパケット転送ＯＦＳ４１、並びに、ＯＦＣ１１及び通信量取得ＯＦＳ３１を接続する。
　パケット通信路９０は、パケットを転送する通信経路である。パケット通信路９０は、通信システム２００の内部の装置間、及び、通信システム２００と外部の装置を接続する。具体的には、パケット通信路９０は、ＯＦＳ２１～２４間を接続する。また、後ほど説明するように、パケット通信路９０は、ＯＦＳ２２及びサーバ２ａ、ＯＦＳ２２及びサーバ２ｂ、並びに、ＯＦＳ２４及びクライアント端末２ｃを接続する。
　ＯＦＣ１１は、ＯＦの仕様に従って、ＯＦＳ２１～２４に対し、フローエントリを登録する。具体的には、ＯＦＣ１１は、パケットのフロー単位の通信の経路を計算し、Ｆｌｏｗ　Ｍｏｄメッセージを用いて、計算結果であるフロー単位の経路に対応するフローエントリをＯＦＳ２１～２４に送信する。なお、フローエントリは、複数のレイヤ（パケットレイヤ、及び、オーバレイ・レイヤなど）に関連する情報を含む。
　ＯＦＳ２１～２４は、Ｆｌｏｗ　Ｍｏｄメッセージを受信すると、対応するフローエントリをフローテーブルに登録する。ここで登録されるフローエントリは、パケット転送用フローエントリである。つまり、ここで登録されるフローエントリ（パケット転送用フローエントリ）は、第一の実施形態における第一の処理規則に相当する。以下、「Ｆｌｏｗ　Ｍｏｄメッセージを用いてＯＦＳ２１～２４にフローエントリを登録すること」を、単に、「ＯＦＳ２１～２４にフローエントリを登録する」と称する。
　ＯＦＣ１１は、コピーパケット用フローエントリを、ＯＦＳ２１～２４のうち、所定のＯＦＳに登録する。コピーパケット用フローエントリは、少なくとも、コピーパケットの送付先（例えば、所定の装置のポート番号）を含む。コピーパケット用フローエントリの登録についての詳細は、後述する。コピーパケット用フローエントリが登録されたＯＦＳは、コピーパケット用フローエントリに基づいて、コピーパケットに関する動作を実行する。つまり、コピーパケット用フローエントリは、第二の処理規則に相当する。
　なお、通信システム２００において、ＯＦＳ２１～２４がパケットを転送する場合、このパケットが合致するフローエントリは、１つとは限らない。パケットは、パイプライン状につながった複数のフローエントリにしたがって、パケットにおける各処理（アドレスの更新、アドレスの追加、転送、又は、廃棄等）が実行される。このように、ＯＦでは、フローテーブルに登録されたフローエントリが、順次、実行されていく。なお、ＯＦＳ２１～２４は、コピーパケット用フローエントリが登録されるフローテーブルに基づく動作を、パケット転送用フローエントリが登録されたフローテーブルに基づく動作より、先に実行する。
　さらに、ＯＦＣ１１は、コピーパケット転送ＯＦＳ４１に、コピーパケットの宛先ＭＡＣアドレスを更新するフローエントリを登録する。コピーパケット転送ＯＦＳ４１は、このフローエントリに基づいて、コピーパケットを、通信量取得ＯＦＳ３１に送信する。具体的には、コピーパケット転送ＯＦＳ４１は、パケットの宛先ＭＡＣアドレスを更新するフローエントリを用いて、ＯＦＳ２１～２４から受信したコピーパケットの宛先ＭＡＣアドレスを、通信量取得ＯＦＳ３１の動作に必要な宛先ＭＡＣアドレスに更新する。このフローエントリは、第四の処理規則である。
　また、ＯＦＣ１１は、コピーパケット転送ＯＦＳ４１から受信したパケットを廃棄するフローエントリを、通信量取得ＯＦＳ３１に登録する。通信量取得ＯＦＳ３１は、このフローエントリに合致したパケットのパケット数、及び／又は、パケット量を、フローエントリの統計情報のフィールドに加算する。つまり、このフローエントリが、第三の処理規則に相当する。以下、このフローエントリを「通信量記録用フローエントリ」と称す。
　さらに、ＯＦＣ１１は、図３に示されているように、オープンフロー制御用通信路８０を介して、各装置と接続されている。そのため、ＯＦＣ１１は、オープンフロー制御用通信路８０を介して、コピーパケット通信路７０と、パケット通信路９０とを制御できる。また、ＯＦＣ１１は、ＯＦのプロトコルにしたがって、通信量取得ＯＦＳ３１から通信量を取得できる。なお、ＯＦＣ１１は、フローテーブル又はフローエントリ単位で通信量を取得してもよい。上述した４つのフローエントリについては、動作の説明において、さらに詳細に説明する。
　ＯＦＳ２１～２４は、登録されたフローエントリ（第一の処理規則）に基づいて、受信したパケットに対して処理を行う。具体的には、ＯＦＳ２１～２４は、受信したパケットのアドレス情報を用いて、登録されたフローエントリを検索し、合致したフローエントリのアクションをそのパケットに対して実行する。ここで、アクションの内容は、特に制限されない。例えば、アクションの内容は、パケットの転送、パケットの廃棄、又は、パケットのコピー、パケットにおけるアドレス変換などである。
　通信システム２００は、パケットを送信元の装置（サーバ２ａ、サーバ２ｂ）、及び、パケットの宛先（送信先）の装置（クライアント端末２ｃ）と接続されている。サーバ２ａ、サーバ２ｂ、及び、クライアント端末２ｃの接続先は、特に制限されない。図３では、一例として、サーバ２ａは、仮想ネットワークである仮想テナントネットワーク１（Virtual Tenant Network１、以降「ＶＴＮ１」と称す）に接続されている。つまり、サーバ２ａは、ＶＴＮ１に属している。また、サーバ２ｂ及びクライアント端末２ｃは、ＶＴＮ２に属している。サーバ２ａ、サーバ２ｂ、及び、クライアント端末２ｃは、図示しないＣＰＵ、主記憶装置、及び、外部記憶装置を備えるコンピュータ装置である。これらの装置は、外部記憶装置に格納されたプログラムに基づいた動作を基に、ＯＦＳ２１～２４とのパケットの通信を実行する。
　コピーパケット転送ＯＦＳ４１は、登録されたフローエントリに基づいて、ＯＦＳ２１～２４から受信したコピーパケットを通信量取得ＯＦＳ３１に転送する。
　通信量取得ＯＦＳ３１は、登録されたフローエントリに基づいて、コピーパケット転送ＯＦＳ４１から受信したコピーパケットに対して処理を実行する。具体的には、通信量取得ＯＦＳ３１は、登録されたフローエントリに基づいて、コピーパケットがフローエントリの一致条件に合致した場合に、通信量を採取し、コピーパケットを廃棄する。
　次に、ＯＦＣ１１の構成を説明する。
　図４は、第二の実施形態に係るＯＦＣ１１の構成の一例を示すブロック図である。図４を参照すると、ＯＦＣ１１は、データフロー制御部５１０と、コピー用フロー制御部５２０と、通信量取得制御部５３０と、通信量取得要求受付制御部５４０と、フローエントリ情報格納部５５０と、仮想ネットワーク構成格納部５６０とを含む。データフロー制御部５１０、コピー用フロー制御部５２０、通信量取得制御部５３０、及び、通信量取得要求受付制御部５４０は、それぞれ、フローエントリ情報格納部５５０と接続されている。また、データフロー制御部５１０は、仮想ネットワーク構成格納部５６０と接続されている。
　仮想ネットワーク構成格納部５６０は、予め、通信システム２００が接続されている仮想ネットワーク（ＶＴＮ１及びＶＴＮ２）に関する情報（例えば、構成に関する情報）を登録している。例えば、仮想ネットワークの利用者が、事前に、この情報を仮想ネットワーク構成格納部５６０に登録する。データフロー制御部５１０は、この情報を基に、パケットの通信経路を計算し、フローエントリを作成する。
　仮想ネットワークに関する情報は、仮想ネットワークの設定に関する情報と、仮想ネットワークに含まれる構成要素の設定に関する情報とを含む。仮想ネットワークの利用者は、一般的に、名前（名称）を用いて、仮想ネットワーク及び仮想ネットワーク内構成要素を設定する。仮想ネットワークに関する情報が、仮想ネットワーク構成格納部５６０に格納される時、上記の名前に１対１に対応付けられた番号が、生成される。この番号は、データフロー制御部５１０に格納される。
　データフロー制御部５１０は、上述した仮想ネットワーク構成格納部５６０の情報を基に、パケットの通信経路を計算し、計算結果に基づいてフローエントリを生成し、生成したフローエントリをＯＦＳ２１～２４に登録する。データフロー制御部５１０は、生成したフローエントリを、フローエントリ情報格納部５５０に格納する。
　コピー用フロー制御部５２０は、後ほど説明する通信量取得要求受付制御部５４０の要求に応じて、コピーパケット転送用フローエントリを設定する。具体的には、コピー用フロー制御部５２０は、コピーパケットを転送するために、コピーパケット用フローエントリを、ＯＦＳ２１～２４のうちの特定のＯＦＳに登録する。つまり、コピーパケット用フローエントリは、ＯＦＳ２１～２４が、コピーパケットをコピーパケット転送ＯＦＳ４１に送信するためのフローエントリである。より具体的には、コピー用フロー制御部５２０は、通信量を取得する仮想ネットワーク（ＶＴＮ１及び／又はＶＴＮ２）に所属する装置に接続されているＯＦＳ２１～２４を選択し、コピーパケット用フローエントリを登録する。さらに、コピー用フロー制御部５２０は、コピーパケット用フローエントリを検索する優先度を、データフロー制御部５１０が登録したパケット転送用フローエントリを検索する優先度よりも高く設定する。
　さらに、コピー用フロー制御部５２０は、コピーパケット転送ＯＦＳ４１にコピーパケット転送用フローエントリを登録する。つまり、コピーパケット転送用フローエントリは、コピーパケット転送ＯＦＳ４１が、コピーパケットを通信量取得ＯＦＳ３１に転送するためのフローエントリである。コピー用フロー制御部５２０は、上記の動作のために、必要に応じて、フローエントリ情報格納部５５０に格納されたフローエントリを用いる。
　コピーパケット転送ＯＦＳ４１は、コピーパケット転送用フローエントリに基づいて、通信量取得を必要とする仮想ネットワーク内構成要素を示す情報のパケットの宛先ＭＡＣアドレスを更新する。そして、コピーパケット転送ＯＦＳ４１は、コピーパケット通信路７０に、このコピーパケットを送信する。
　通信量取得制御部５３０は、通信量取得要求受付制御部５４０の依頼を基に、仮想ネットワーク構成要素の通信量を、通信量取得ＯＦＳ３１のフローエントリの統計情報から取得する。なお、通信量取得制御部５３０は、フローエントリ情報格納部５５０に格納されているフローエントリを参照して、取得するフローエントリの統計情報を選定する。
　通信量取得要求受付制御部５４０は、通信量の取得開始の要求（第一の要求）を受け取る。通信量取得要求受付制御部５４０は、例えば、通信システム２０１の利用者又は所定のアプリケーションなどから、所定の仮想ネットワークに関する通信量の取得開始の要求を受け付ける。そして、通信量取得要求受付制御部５４０は、フローエントリ情報格納部５５０に格納されているフローエントリの中から、指定された仮想ネットワークに関するフローエントリを検索する。そして、通信量取得要求受付制御部５４０は、コピー用フロー制御部５２０に、通信量を取得する仮想ネットワークに関するコピーパケット転送用フローエントリの設定を要求する。
　さらに、通信量取得要求受付制御部５４０は、通信量の取得の要求（第二の要求）を受け取る。通信量取得要求受付制御部５４０は、例えば、通信システム２０１の利用者又は所定のアプリケーションなどから、所定の仮想ネットワークに関する通信量の取得の要求を受け付ける。そして、通信量取得要求受付制御部５４０は、通信量取得制御部５３０に、通信量取得ＯＦＳ３１から通信量を取得することを要求する。
　フローエントリ情報格納部５５０について、図面を参照して説明する。
　図５は、第二の実施形態に係るフローエントリ情報格納部５５０が格納する情報の一例を示す図である。図５を参照すると、フローエントリ情報格納部５５０は、各フローエントリに関連するフローエントリ情報５５１を含む。フローエントリ情報５５１は、更新時刻５５１ａと、仮想ネットワーク内構成要素識別情報５５１ｂと、通信量情報５５１ｃと、コピーパケット対象フローエントリ情報５５１ｄとを含む。
　コピーパケット対象フローエントリ情報５５１ｄは、ＯＦＳ２１～２４に登録されたフローエントリの中で、コピー用フローエントリとして登録されたフローエントリが、登録される。データフロー制御部５１０が、コピーパケット対象フローエントリ情報５５１ｄを登録する。
　更新時刻５５１ａは、フローエントリがフローエントリ情報５５１のコピーパケット対象フローエントリ情報５５１ｄに登録された時刻である。データフロー制御部５１０が、更新時刻５５１ａを登録する。
　仮想ネットワーク内構成要素識別情報５５１ｂは、仮想ネットワーク内の各構成要素を識別するための情報である。仮想ネットワーク内構成要素識別情報５５１ｂの対象となる構成要素の一例としては、仮想ブリッジ、仮想ルータ、仮想ファイヤウォール、及び、仮想ホストなどの仮想ノードが挙げられる。また、既存のネットワーク機器である物理ファイヤウォールが、仮想ネットワーク又は仮想テナントに相当するグループに適用する設定を保持し、そのネットワーク又はテナントに組み込まれることがある。この場合、物理ファイヤウォールは、仮想ファイヤウェールと類似した役割を果たす。そのため、このような場合、物理ファイヤウォールは、仮想ネットワーク内構成要素として、仮想ネットワーク内構成要素識別情報５５１ｂの構成要素となる。
　通信量情報５５１ｃは、コピーパケット対象フローエントリ情報５５１ｄに登録されたフローエントリの通信量である。データフロー制御部５１０は、通信量情報５５１ｃを登録するとき、初期値である「０」を登録する。
　図面を参照して、仮想ネットワーク内構成要素識別情報５５１ｂをさらに説明する。
　図６は、第二の実施形態に係る仮想ネットワーク内構成要素識別情報５５１ｂの一例を示す図である。図６を参照すると、仮想ネットワーク内構成要素識別情報５５１ｂは、仮想ネットワーク識別情報５５１０と、仮想ネットワーク内構成要素識別番号５５１１と、仮想ネットワーク名５５１２と、仮想ネットワーク内構成要素名５５１３とを含む。仮想ネットワーク識別情報５５１０と仮想ネットワーク名５５１２とは、１対１に対応づけられている。また、仮想ネットワーク内構成要素識別番号５５１１と仮想ネットワーク内構成要素名５５１３とは、１対１に対応づけられている。
　［動作の説明］
　次に、通信システム２００の動作を、図面を参照して説明する。
　図７は、第二の実施形態に係る通信システム２００の動作の一例を示すシーケンス図である。以下の説明において、カッコ付きの番号「図７（１）～（１３）」は、図７に記載されているカッコ付き番号と対応している。
　＜図７（１）＞
ＯＦＣ１１は、まず、コピーパケット転送ＯＦＳ４１及び通信量取得ＯＦＳ３１と、オープンフロー制御用通信路８０との接続を確認する。接続を確認すると、ＯＦＣ１１は、コピーパケット転送ＯＦＳ４１及び通信量取得ＯＦＳ３１のフローテーブルの最低優先度の位置に、全てのパケットを廃棄するフローエントリを登録する。コピーパケット転送ＯＦＳ４１は、このフローエントリに基づいて、ＯＦＳ２１～２４から受信するパケットを破棄する。また、通信量取得ＯＦＳ３１は、このフローエントリに基づいて、コピーパケット転送ＯＦＳ４１から受信するパケットを破棄する。この動作は、初期化に相当する。ＯＦＣ１１は、この動作を基に、同一の期間における、各フローエントリに対する通信量を取得できる。
　＜図７（２）＞
ＯＦＣ１１のデータフロー制御部５１０は、パケット転送用フローエントリをＯＦＳ２１～２４のフローテーブルに登録する。さらに、データフロー制御部５１０は、ＯＦＣ１１が保持するフローエントリ情報格納部５５０にも、このフローエントリの内容を登録する。既に説明したように、パケット転送用フローエントリは、第一の処理規則である。
　詳細には、データフロー制御部５１０は、まず、パケット転送用フローエントリにおいて設定する仮想ネットワークの情報（仮想ネットワーク名５５１２）を、仮想ネットワーク識別情報５５１０と対応づける。そして、データフロー制御部５１０は、その結果を、仮想ネットワーク内構成要素識別情報５５１ｂに登録する。仮想ネットワーク識別情報５５１０は、仮想ネットワーク構成格納部５６０に格納されている。そして、上記のように、仮想ネットワーク識別情報５５１０は、仮想ネットワーク名５５１２が登録される時に、仮想ネットワーク名５５１２と１対１に対応付けられた番号として、採番され、登録されている。データフロー制御部５１０は、これらの情報を基に、上記の登録動作を実行する。
　さらに、データフロー制御部５１０は、フローエントリ情報格納部５５０の仮想ネットワーク内構成要素識別情報５５１ｂに、仮想ネットワーク内構成要素の情報を登録する。仮想ネットワーク内構成要素識別番号５５１１は、仮想ネットワーク構成格納部５６０に格納されている。仮想ネットワーク内構成要素識別番号５５１１は、仮想ネットワーク内構成要素が仮想ネットワーク名５５１２で登録される時に、１対１に対応付けられる番号として、採番され、登録されている。データフロー制御部５１０は、これらの情報を基に、上記の登録動作を実行する。
　さらに、データフロー制御部５１０は、ＯＦＳ２１～２４に登録したフローエントリを、コピーパケット対象フローエントリ情報５５１ｄに登録する。
　さらに、データフロー制御部５１０は、通信量情報５５１ｃに、初期値である「０」を登録し、更新時刻５５１ａのフローエントリ情報５５１にフローエントリを登録した時刻を記録する。
　＜図７（３）＞
ＯＦＣ１１の通信量取得要求受付制御部５４０は、通信量取得開始要求を受け取る。例えば、通信量取得要求受付制御部５４０は、通信システム２０１の利用者又は所定のアプリケーションからの通信量取得開始要求を受け取る。通信量取得開始要求において、通信量を取得する仮想ネットワークが、指定される。本実施形態の説明では、一例として、上述したＶＴＮ１又はＶＴＮ２が、指定されたとする。通信量取得要求受付制御部５４０は、各種ＡＰＩ（Application Programming Interface）、又は、コマンドなどの任意の方法を用いて、通信量取得開始要求を、受け取ることができる。通信量取得要求受付制御部５４０は、通信量を取得する仮想ネットワーク（仮想ネットワーク名５５１２）を、仮想ネットワーク識別情報５５１０に変換する。詳細には、通信量取得要求受付制御部５４０は、図７（２）で説明した仮想ネットワーク名５５１２と仮想ネットワーク識別情報５５１０との対応関係を用いて、仮想ネットワーク名５５１２を仮想ネットワーク識別情報５５１０に変換する。さらに、通信量取得要求受付制御部５４０は、仮想ネットワーク識別情報５５１０から、仮想ネットワークを構成する仮想ネットワーク内構成要素識別番号５５１１を抽出する。
　＜図７（４）＞
通信量取得要求受付制御部５４０は、通信量取得開始要求に対応するため、コピー用フロー制御部５２０のためのコピーパケット転送用フローエントリを作成する。通信量取得要求受付制御部５４０は、通信量取得開始要求に対応するフローエントリとして、仮想ネットワーク内構成要素識別番号５５１１を用いて、フローエントリ情報格納部５５０に格納されているフローエントリを検索する。検索されたフローエントリが、通信量取得開始要求に対応したフローエントリである。そこで、通信量取得要求受付制御部５４０は、検索されたフローエントリを用いて、コピーパケット転送用フローエントリを作成する。
　＜図７（５）＞
通信量取得要求受付制御部５４０は、通信量を取得する仮想ネットワークに関するコピーパケット転送用フローエントリの設定を、コピー用フロー制御部５２０に要求する。ただし、コピーパケットを転送する経路は、後ほど説明するように、通信量記録用フローエントリ、コピーパケット転送用フローエントリ、及び、コピー用フローエントリの登録の結果として、その経路が設定される。
　＜図７（６）＞
コピー用フロー制御部５２０は、通信量取得ＯＦＳ３１に通信量記録用フローエントリを登録する。
　図８は、第二の実施形態に係る通信量記録用フローエントリの一例を示す図である。通信量記録用フローエントリは、一致条件とアクション情報とを含む。通信量取得ＯＦＳ３１は、一致条件を満足するときに、アクション情報の動作を実行する。図８に示されている一致条件は、「宛先ＭＡＣアドレスが仮想ネットワーク内構成要素識別番号」と一致することである。また、アクション情報は、「コピーパケットを廃棄」である。つまり、通信量取得ＯＦＳ３１は、宛先ＭＡＣアドレスが仮想ネットワーク内構成要素識別番号であるコピーパケットを破棄する。なお、この通信量記録用フローエントリに基づいて廃棄されたコピーパケットの数が、仮想ネットワーク内構成要素の通信量となる。既に説明したように、通信量記録用フローエントリは、第三の処理規則に相当する。
　＜図７（７）＞
次に、コピー用フロー制御部５２０は、コピーパケット転送ＯＦＳ４１にコピーパケット転送用フローエントリを登録する。既に説明したように、パケット転送用フローエントリは、第四の処理規則に相当する。
　図９は、第二の実施形態に係るコピーパケット転送用フローエントリの一例を示す図である。コピーパケット転送用フローエントリは、一致条件とアクション情報とを含む。コピーパケット転送ＯＦＳ４１は、一致条件を満足するときに、アクション情報の動作を実行する。図９に示されている一致条件は、「コピーパケットがコピーパケット転送用フローエントリに一致」である。また、アクション情報は、「コピーパケットを転送」である。つまり、コピーパケット転送ＯＦＳ４１は、コピーパケットがコピーパケット転送用フローエントリに一致したとき、コピーパケットを転送する。
　この動作の詳細は、次のとおりである。コピーパケット転送ＯＦＳ４１は、ＯＦＳ２１～２４から送られてきたコピーパケットの宛先ＭＡＣアドレスを、対応する仮想ネットワーク内構成要素識別番号５５１１に変換する。そして、コピーパケット転送ＯＦＳ４１は、通信量取得ＯＦＳ３１に、そのコピーパケットを送信する。
　図１０は、第二の実施形態に係るコピーパケット転送ＯＦＳ４１の動作を説明するための図である。図１０に示されているように、ＯＦＳ２１～２４から送信されるコピーパケットは、宛先として、複製元のパケットと同じ値を保持する。図１０は、一例として、サーバ２ａ宛のパケットを示している。コピーパケット転送ＯＦＳ４１は、受信したパケットの宛先であるＭＡＣアドレス（図１０のサーバ２ａ宛てＭＡＣ－１）を、対応する仮想ネットワーク内構成要素識別番号５５１１に変換する。そして、コピーパケット転送ＯＦＳ４１は、宛先ＭＡＣアドレスを変換したコピーパケットを、通信量取得ＯＦＳ３１に送信する。つまり、コピーパケット転送ＯＦＳ４１は、コピーパケットにパケット転送用フローエントリに対応した情報を付与して、付与済みコピーパケットを作成する。そして、コピーパケット転送ＯＦＳ４１は、作成した付与済みコピーパケットを通信量取得ＯＦＳ３１に送信する。
　＜図７（８）＞
ＯＦＣ１１のコピー用フロー制御部５２０は、通信量を取得する仮想ネットワークに所属する装置が接続されているＯＦＳ２１～２４にコピー用フローエントリを登録する。なお、不要なコピーパケットの発生を防ぐため、コピー用フロー制御部５２０は、ＯＦＳ２１～２４間のパケットに関するコピーパケット用フローエントリを登録しなくてもよい。既に説明したように、コピー用フローエントリは、第二の処理規則である。
　図３を参照して、この動作を詳細に説明する。例えば、仮想ネットワークのＶＴＮ１の通信量取得の開始が要求された場合、コピー用フロー制御部５２０は、ＶＴＮ１に属するサーバ２ａに接続されているＯＦＳ２２に、コピーパケット用フローエントリを登録する。あるいは、仮想ネットワークＶＴＮ２の通信量取得の開始が要求された場合、コピー用フロー制御部５２０は、ＶＴＮ２に属するサーバ２ｂに接続されているＯＦＳ２２に対してコピーパケット用フローエントリを登録する。さらに、コピー用フロー制御部５２０は、ＶＴＮ２に属するクライアント端末２ｃに接続されているＯＦＳ２４に、コピーパケット用フローエントリを登録する。
　図１１は、第二の実施形態に係るコピーパケット用フローエントリの一例を示す図である。図１２は、パケット転送用フローエントリの一例を示す図である。ＯＦＣ１１は、ＯＦＳ２１～２４にコピーパケット用フローエントリを登録する場合、パケット転送用フローエントリより優先して実行されるように、登録する。コピーパケット用フローエントリは、一致条件とアクション情報とを含む。また、パケット転送用フローエントリは、一致条件とアクション情報とを含む。ＯＦＳ２１～２４は、一致条件を満たす場合、アクション情報を実行する。
　図１１に示されている一致条件は、「コピーパケットの対象であるフローエントリ」である。また、アクション情報は、「コピーパケットを生成し、コピーパケット転送ＯＦＳ４１宛に送信、次にパケット転送用フローエントリを実行」である。ＯＦＳ２１～２４は、パケットがコピーパケットの対象であるフローエントリのパケットの場合、コピーパケットを作成し、コピーパケット転送ＯＦＳ４１に送信する。
　また、図１２に示されている一致条件は、「パケット転送用フローエントリ」である。アクション情報は、「パケットを転送」である。ＯＦＳ２１～２４は、パケットを受信すると、パケット転送用フローエントリに基づいて、パケットを転送する。
　このように、ＯＦＳ２１～２４は、通信量取得を要求された仮想ネットワークのパケットを受信すると、コピーパケット用フローエントリに基づいて、コピーパケット通信路７０を介してコピーパケットをコピーパケット転送ＯＦＳ４１に送信する。なお、ＯＦＳ２１～２４は、コピーパケットに関する動作を、パケットを転送する動作より優先的に実行する。
　なお、コピーパケットを送信する動作は、パケットを転送する動作と同様であり、負荷は大きくない。また、コピーパケットを作成する動作は、パケットの複製の作成であり、大きな負荷とはならない。このように、ＯＦＳ２１～２４におけるコピーパケットに関する動作は、負荷が小さい。つまり、コピーパケットに関する動作は、パケットの転送動作に対する影響が小さい動作である。
　＜図７（９）＞
ＯＦＳ２１～２４は、パケットを受信すると、パケット転送用フローエントリに従って、他のＯＦＳ２１～２４又は通信システム２００の外部の装置にパケットを転送する。ただし、コピーパケット用フローエントリが登録されている場合、ＯＦＳ２１～２４は、上記の転送動作の前に、コピーパケットをコピーパケット転送ＯＦＳ４１に送出する。
　＜図７（１０）＞
　コピーパケット転送ＯＦＳ４１は、コピーパケット転送用フローエントリに従って、コピーパケットの宛先ＭＡＣアドレスを仮想ネットワーク内構成要素識別番号５５１１に書き換える。そして、コピーパケット転送ＯＦＳ４１は、通信量取得ＯＦＳ３１にコピーパケットを転送する。
　＜図７（１１）＞
通信量取得ＯＦＳ３１は、通信量記録用フローエントリに従って、コピーパケットの宛先ＭＡＣアドレスを基に、仮想ネットワーク内構成要素識別番号５５１１の通信量を取得し、記録する。記録される通信量は、例えば、パケット数及びオクテット数である。なお、通信量取得ＯＦＳ３１は、通信量記録用フローエントリに基づいて、受信したコピーパケットを破棄する。
　＜図７（１２）＞
ＯＦＣ１１の通信量取得要求受付制御部５４０は、通信量取得要求を受け取ると、フローエントリ情報格納部５５０を検索し、仮想ネットワーク内構成要素識別番号５５１１を求める。そして、通信量取得要求受付制御部５４０は、通信量取得制御部５３０に仮想ネットワーク内構成要素識別番号５５１１の通信量の取得を要求する。
　＜図７（１３）＞
通信量取得制御部５３０は、仮想ネットワーク内構成要素識別番号５５１１を用いて、通信量取得ＯＦＳ３１のフローテーブルから仮想ネットワーク内構成要素識別番号５５１１の通信量を取得する。上記の動作を用いて、ＯＦＣ１１は、仮想ネットワーク内構成要素の通信量を、通信量取得ＯＦＳ３１からの求めることができる。通信量取得制御部５３０は、取得した通信量を、通信量情報５５１ｃに格納する。
　［効果の説明］
　第二の実施形態に係る通信システム２００は、第一の実施形態に係る通信システム１００と同様に、通信量の取得において、ＯＦＳ２１～２４における転送処理への影響を低減するとの効果を奏することができる。その理由は、次のとおりである。
　第二の実施形態に係る通信システム２００の通信量の取得において、ＯＦＳ２１～２４は、負荷の高い通信量を取得する動作を実行しないで、負荷が低いコピーパケットを作成する動作、及び、送信する動作を実行する。そして、通信量取得ＯＦＳ３１が、コピーパケットを用いて通信量を取得する。このように、通信システム２００は、通信量の取得において、ＯＦＳ２１～２４における負荷を低減する。このため、第二の実施形態に係る通信システム２００では、通信量の取得において、ＯＦＳ２１～２４における転送処理への影響を低減することができる。
　フローエントリの通信量は、随時更新される。そのため、フローエントリの通信量を取得するタイミングが、異なる場合、複数のフローエントリにおいて、同じ期間における通信量が、取得できない。しかし、通信システム２００のＯＦＣ１１は、同じタイミングにおいて、ＯＦＳ２１～２４にコピーパケット用フローエントリを登録できる。そのため、通信システム２００は、複数のフローエントリについて、同じ期間における通信量を取得するとの効果を奏することができる。
　また、通信システム２００のＯＦＣ１１は、通信量を、通信量取得ＯＦＳ３１から、一回の動作で取得ができる。そのため、通信システム２００は、短い周期で通信量を取得するとの効果を奏することができる。
　なお、ここまでの第二の実施形態の説明は、オープンフロー（ＯＦ）技術を用いて説明した。この説明では、ＯＦにおけるホップバイホップ方式と呼ばれる、ＯＦＣ１１と、ＯＦＣ１１と接続されるＯＦＳ２１～２４と、ＯＦＳ２１～２４と接続されるホストとを含む通信ネットワークの場合を説明した。しかし、本実施形態は、ＯＦに限定されない。第二の実施形態は、例えば、オーバレイ方式と呼ばれる、オープンフロー技術を含む次世代ネットワーク技術であるＳＤＮ（Software Defined Network）を用いてもよい。ＳＤＮにおけるネットワークは、通信ノードであるＳＤＮコントローラと、ＳＤＮコントローラと接続されるＳＤＮ対応のスイッチと、ＳＤＮ対応のスイッチ間のネットワークを含む。なお、ＳＤＮ対応のスイッチ間ネットワークは、一般的なネットワーク技術を用いて動作する通信ノードで構成されたネットワークでもよい。
　第二の実施形態における通信システム２００の概要は、以下のように構成される。
　図１３は、第二の実施形態に係る通信システム２００の概要を示すブロック図である。図１３を参照すると、通信システム２００は、制御部１０と、転送部２０と、受信部３０と、コピーパケット転送部４０とを含む。制御部１０は、ＯＦＣ１１に相当する。転送部２０は、ＯＦＳ２１～２４に相当する。受信部３０は、通信量取得ＯＦＳ３１に相当する。コピーパケット転送部４０は、コピーパケット転送ＯＦＳ４１に相当する。
　通信システム２００において、制御部１０は、以下の４つの処理規則を定める。
　まず、制御部１０は、転送部２０に対し、受信したパケットを転送するための第一の処理規則を定める。この第一の処理規則は、パケット転送用フローエントリに相当する。
　また、制御部１０は、転送部２０に対し、第一の処理規則の条件に合致したパケットにおいて、コピーパケットの生成とコピーパケットの送信とを行う第二の処理規則を定める。この第二の処理規則は、コピーパケット用フローエントリに相当する。
　また、制御部１０は、コピーパケット転送部４０に対し、コピーパケットに第一の処理規則の条件と対応する情報を付与して付与済みコピーパケットとし、この付与済みコピーパケットを転送する第四の処理規則を定める。第四の処理規則は、コピーパケット転送用フローエントリに相当する。
　また、制御部１０は、受信部３０に対し、受信した付与済みコピーパケットを用いて通信量を取得する第三の処理規則を定める。この第三の処理規則は、通信量記録用フローエントリに相当する。
　［第三の実施形態］
　通信システム２００は、複数のコピーパケット転送ＯＦＳ４１及び／又は複数の通信量取得ＯＦＳ３１を含んでもよい。
　図１４は、本発明における第三の実施形態に係る通信システム３００の構成の一部を示すブロック図である。図１４は、以下の説明に用いない構成（ＯＦＣ１１など）の記載を省略している。図１４に示されているように、通信システム３００は、ＯＦＳ２５と、複数のコピーパケット転送ＯＦＳ４３ないし４６と、複数の通信量取得ＯＦＳ３２及び３３を含む。コピーパケット転送ＯＦＳ４３、コピーパケット転送ＯＦＳ４４、コピーパケット転送ＯＦＳ４５、及び、コピーパケット転送ＯＦＳ４６は、連携してコピーパケット転送ＯＦＳ４１と同様に動作する。通信量取得ＯＦＳ３２及び３３は、それぞれ、通信量取得ＯＦＳ３１と同様に動作する。
　大規模なシステムでは、多くのＯＦＳが、動作している。そのようなシステムにおける通信量を取得するためには、取得する情報及び処理量が、多くなる。そこで、複数の通信量取得ＯＦＳが、分散して、通信量を取得すると、取得可能な通信量を増やすことができる。また、複数のコピーパケット転送ＯＦＳ４１を用いる場合、通信システム３００は、コピーパケットの通信におけるトラフィックの分散及び冗長経路を、実現できる。なお、いずれの場合でも、通信システム３００は、仮想ネットワーク内構成要素識別番号５５１１に関する通信量を取得する通信量取得ＯＦＳを固定化する制御を実行してもよい。
　このように、第三の実施形態は、大規模なシステムに対応するとの効果を奏する。その理由は、複数の通信量取得ＯＦＳ及び複数のコピーパケット転送ＯＦＳが、処理を分散して実行するためである。
　［他の実施形態］
　以下、第一の実施形態に係る通信システム１００及び第二の実施形態に係る通信システムの他の実施形態について、通信システム１００を用いて説明する。
　通信システム１００の構成は、下記のように構成されてもよい。制御部１０は、転送部２０に対し、特定の送信元から送信されたパケットに対し、第二の処理規則を設定してもよい。制御部１０は、転送部２０に対し、特定の送信先に転送するパケットに対し、第二の処理規則を設定してもよい。また、制御部１０は、パケットの宛先情報を条件に指定した、第三の処理規則を設定してもよい。受信部３０は、この第三の処理規則を基に、パケットの宛先情報ごとに通信量を取得する。
　通信システム１００は、上記構成を用いて、特定の転送処理に係るパケットについて通信量を取得することができる。このため、通信システム１００は、転送部２０におけるコピーパケットに関する処理負荷を、さらに低減できる。また、通信システム１００は、転送部２０と受信部３０との間の通信量を低減できる。
　さらに、制御部１０は、第二の処理規則及び第三の処理規則として、パケットの宛先情報及び／又は送信元情報を指定してもよい。例えば、制御部１０は、宛先情報及び／又は送信元情報として、ネットワーク階層の第二層（レイヤ２）通信における、ＭＡＣアドレス又はＶＬＡＮ（Virtual Local Area Network）　ＩＤ（Identifier）等を指定してもよい。この場合、通信システム１００は、上記の条件で指定されたパケットについて通信量を取得する。例えば、通信回線の提供業者が、パケットに含まれる宛先情報と送信元情報とを基に、通信回線の契約者を特定できる場合、その提供業者は、従量制の通信量課金システムの課金算出に、通信システム２００を用いて取得した通信量を用いることができる。
　また、第一の実施形態に係る制御部１０は、次のように動作する。制御部１０は、パケットを受信して転送する転送部２０と、通信量を取得する受信部３０とを含む通信システム１００において動作する。制御部１０は、転送部２０における、パケットの転送に関する規則である第一の処理規則と、受信したパケットの複製であるコピーパケットの生成及び送信に関する規則である第二の処理規則を送信する。そして、制御部１０は、受信部３０における、コピーパケットを用いて通信量を取得するための第三の処理規則を送信する。
　また、第一の実施形態に係る受信部３０は、次のように動作する。受信部３０は、通信システム１００において動作する。通信システム１００は、転送部２０と制御部１０とを含む。転送部２０は、パケットを受信し、パケットの転送に関する規則である第一の処理規則に基づいて受信した前記パケットを転送する。そして、転送部２０は、受信したパケットの複製であるコピーパケットに関する規則である第二の処理規則に基づいてコピーパケットを生成し、コピーパケットを送信する。制御部１０は、第一の処理規則及び第二の処理規則を転送部２０に送信し、コピーパケットを用いて通信量を取得するための第三の処理規則を送信する。そして、受信部３０は、第三の処理規則に基づいてコピーパケットを用いて通信量を取得する。
　また、第一の実施形態に係る転送部２０は、次のように動作する。転送部２０は、通信システム１００において動作する。通信システム１００は、制御部１０と受信部３０とを含む。制御部１０は、パケットの転送に関する規則である第一の処理規則と、受信したパケットの複製であるコピーパケットに関する規則である第二の処理規則と、コピーパケットを用いて通信量を取得するための第三の処理規則とを送信する。受信部３０は、第三の処理規則に基づいてコピーパケットを用いて通信量を取得する。そして、転送部２０は、パケットを受信し、第一の処理規則に基づいて受信したパケットを転送し、第二の処理規則に基づいてコピーパケットを生成し、コピーパケットを送信する。
　以上で説明した制御部１０、転送部２０、受信部３０、及び、コピーパケット転送部４０は、次のように構成される。以下、制御部１０を用いて説明する。以下の説明において、制御部１０は、転送部２０、受信部３０、及び、コピーパケット転送部４０と入替え可能である。
　例えば、制御部１０の各構成部は、ハードウェア回路で構成されてもよい。
　また、制御部１０において、各構成部は、ネットワークを介して接続した複数の装置を用いて、構成されてもよい。
　また、制御部１０において、複数の構成部は、１つのハードウェアで構成されてもよい。
　また、制御部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）とを含むコンピュータ装置として実現されてもよい。制御部１０は、上記構成に加え、さらに、入出力接続回路（ＩＯＣ：Input / Output Circuit）と、ネットワークインターフェース回路（ＮＩＣ：Network Interface Circuit）とを含むコンピュータ装置として実現されてもよい。
　図１５は、本変形例に係る情報処理装置６００の構成の一例を示すブロック図である。
　情報処理装置６００は、ＣＰＵ６１０と、ＲＯＭ６２０と、ＲＡＭ６３０と、内部記憶装置６４０と、ＩＯＣ６５０と、ＮＩＣ６８０と、ＮＩＣ６９０を含み、コンピュータ装置を構成している。
　ＣＰＵ６１０は、ＲＯＭ６２０からプログラムを読み込む。そして、ＣＰＵ６１０は、読み込んだプログラムに基づいて、ＲＡＭ６３０と、内部記憶装置６４０と、ＩＯＣ６５０と、ＮＩＣ６８０と、ＮＩＣ６９０とを制御する。そして、ＣＰＵ６１０を含むコンピュータは、これらの構成を制御し、図１に示されている制御部１０としての各機能を実現する。
　ＣＰＵ６１０は、各機能を実現する際に、ＲＡＭ６３０又は内部記憶装置６４０を、プログラムの一時記憶媒体として使用してもよい。
　また、ＣＰＵ６１０は、コンピュータで読み取り可能にプログラムを記憶した記憶媒体７００が含むプログラムを、図示しない記憶媒体読み取り装置を用いて読み込んでもよい。あるいは、ＣＰＵ６１０は、ＮＩＣ６８０又はＮＩＣ６９０を介して、図示しない外部の装置からプログラムを受け取り、ＲＡＭ６３０に保存して、保存したプログラムを基に動作してもよい。
　ＲＯＭ６２０は、ＣＰＵ６１０が実行するプログラム及び固定的なデータを記憶する。ＲＯＭ６２０は、例えば、Ｐ－ＲＯＭ（Programmable-ROM）又はフラッシュＲＯＭである。
　ＲＡＭ６３０は、ＣＰＵ６１０が実行するプログラム及びデータを一時的に記憶する。ＲＡＭ６３０は、例えば、Ｄ－ＲＡＭ（Dynamic-RAM）である。
　内部記憶装置６４０は、情報処理装置６００が長期的に保存するデータ及びプログラムを記憶する。また、内部記憶装置６４０は、ＣＰＵ６１０の一時記憶装置として動作してもよい。内部記憶装置６４０は、例えば、ハードディスク装置、光磁気ディスク装置、ＳＳＤ（Solid State Drive）又はディスクアレイ装置である。
　ここで、ＲＯＭ６２０と内部記憶装置６４０は、不揮発性（non-transitory）の記憶媒体である。一方、ＲＡＭ６３０は、揮発性（transitory）の記憶媒体である。そして、ＣＰＵ６１０は、ＲＯＭ６２０、内部記憶装置６４０、又は、ＲＡＭ６３０に記憶されているプログラムを基に動作可能である。つまり、ＣＰＵ６１０は、不揮発性記憶媒体又は揮発性記憶媒体を用いて動作可能である。
　ＩＯＣ６５０は、ＣＰＵ６１０と、入力機器６６０及び表示機器６７０とのデータを仲介する。ＩＯＣ６５０は、例えば、ＩＯインターフェースカード又はＵＳＢ（Universal Serial Bus）カードである。さらに、ＩＯＣ６５０は、ＵＳＢのような有線に限らず、無線を用いてもよい。
　入力機器６６０は、情報処理装置６００の操作者からの入力指示を受け取る機器である。入力機器６６０は、例えば、キーボード、マウス又はタッチパネルである。
　表示機器６７０は、情報処理装置６００の操作者に情報を表示する機器である。表示機器６７０は、例えば、液晶ディスプレイである。
　ＮＩＣ６８０及びＮＩＣ６９０は、ネットワークを介した図示しない外部の装置（例えば、転送部２０及び受信部３０）とのデータのやり取りを中継する。ＮＩＣ６８０及びＮＩＣ６９０は、例えば、ＬＡＮ（Local Area Network）カードである。さらに、ＮＩＣ６８０及びＮＩＣ６９０は、有線に限らず、無線を用いてもよい。
　このように構成された情報処理装置６００は、制御部１０と同様の効果を得ることができる。
　その理由は、情報処理装置６００のＣＰＵ６１０が、プログラムに基づいて制御部１０と同様の機能を実現できるためである。
　　以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成及び詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
　この出願は、２０１５年　３月３１日に出願された日本出願特願２０１５－０７０５１３を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
　２ａ　　サーバ
　２ｂ　　サーバ
　２ｃ　　クライアント端末
　１０　　制御部
　２０　　転送部
　３０　　受信部
　４０　　コピーパケット転送部
　１１　　ＯＦＣ
　２１　　ＯＦＳ
　２２　　ＯＦＳ
　２３　　ＯＦＳ
　２４　　ＯＦＳ
　３１　　通信量取得ＯＦＳ
　３２　　通信量取得ＯＦＳ
　３３　　通信量取得ＯＦＳ
　４１　　コピーパケット転送ＯＦＳ
　４３　　コピーパケット転送ＯＦＳ
　４４　　コピーパケット転送ＯＦＳ
　４５　　コピーパケット転送ＯＦＳ
　４６　　コピーパケット転送ＯＦＳ
　７０　　コピーパケット通信路
　８０　　オープンフロー制御用通信路
　９０　　パケット通信路
　１００　　通信システム
　２００　　通信システム
　２０１　　通信システム
　３００　　通信システム
　５１０　　データフロー制御部
　５２０　　コピー用フロー制御部
　５３０　　通信量取得制御部
　５４０　　通信量取得要求受付制御部
　５５０　　フローエントリ情報格納部
　５５１　　フローエントリ情報
　５５１ａ　　更新時刻
　５５１ｂ　　仮想ネットワーク内構成要素識別情報
　５５１ｃ　　通信量情報
　５５１ｄ　　コピーパケット対象フローエントリ情報
　５６０　　仮想ネットワーク構成格納部
　６００　　情報処理装置
　６１０　　ＣＰＵ
　６２０　　ＲＯＭ
　６３０　　ＲＡＭ
　６４０　　内部記憶装置
　６５０　　ＩＯＣ
　６６０　　入力機器
　６７０　　表示機器
　６８０　　ＮＩＣ
　６９０　　ＮＩＣ
　７００　　記憶媒体
　５５１０　　仮想ネットワーク識別情報
　５５１１　　仮想ネットワーク内構成要素識別番号
　５５１２　　仮想ネットワーク名
　５５１３　　仮想ネットワーク内構成要素名

Claims (11)

  1. 　パケットを受信し、前記パケットの転送に関する規則である第一の処理規則に基づいて受信した前記パケットを転送し、受信した前記パケットの複製であるコピーパケットに関する規則である第二の処理規則に基づいて前記コピーパケットを生成し、前記コピーパケットを送信する転送手段と、
    　前記コピーパケットを用いて通信量を取得するための第三の処理規則に基づいて前記コピーパケットを用いて前記通信量を取得する受信手段と、
    　前記第一の処理規則及び前記第二の処理規則を前記転送手段に送信し、前記第三の処理規則を前記受信手段に送信する制御手段と
    　を含む通信システム。
  2. 　第四の処理規則に基づいて、前記転送手段から前記コピーパケットを受信し、前記コピーパケットの宛先を変更して、前記受信手段に送信するコピーパケット転送手段をさらに含み、
    　前記制御手段が、
    　前記第四の処理規則を送信する
    　請求項１に記載の通信システム。
  3. 　前記制御手段が、
    　前記通信量の取得開始の要求である第一の要求を基に、前記第二の処理規則及び前記第三の処理規則を送信し、
    　前記通信量の取得の要求である第二の要求を基に、前記受信手段から前記通信量を取得する
    　請求項１又は２に記載の通信システム。
  4. 　前記制御手段が、
    　前記第二の処理規則を送信する前に、前記受信手段における前記通信量を初期化する
    　請求項１ないし３のいずれか１項に記載の通信システム。
  5. 　パケットを受信し、前記パケットの転送に関する規則である第一の処理規則に基づいて受信した前記パケットを転送し、
    　受信した前記パケットの複製であるコピーパケットに関する規則である第二の処理規則に基づいて前記コピーパケットを生成し、前記コピーパケットを送信し、
    　前記コピーパケットを用いて通信量を取得するための第三の処理規則に基づいて前記コピーパケットを用いて前記通信量を取得し、
    　前記第一の処理規則、前記第二の処理規則、及び、前記第三の処理規則を送信する
    　通信制御方法。
  6. 　パケットを受信して転送する転送装置と、
    　通信量を取得する受信装置と
    　を含む通信システムにおいて、
    　前記転送装置における、前記パケットの転送に関する規則である第一の処理規則と、受信した前記パケットの複製であるコピーパケットの生成及び送信に関する規則である第二の処理規則を送信し、
    　前記受信装置における、前記コピーパケットを用いて通信量を取得するための第三の処理規則を送信する
    　制御装置。
  7. 　パケットを受信し、前記パケットの転送に関する規則である第一の処理規則に基づいて受信した前記パケットを転送し、受信した前記パケットの複製であるコピーパケットに関する規則である第二の処理規則に基づいて前記コピーパケットを生成し、前記コピーパケットを送信する転送装置と、
    　前記第一の処理規則及び前記第二の処理規則を前記転送装置に送信し、前記コピーパケットを用いて通信量を取得するための第三の処理規則を送信する制御装置と
    　を含む通信システムにおいて、
    　前記第三の処理規則に基づいて前記コピーパケットを用いて前記通信量を取得する受信装置。
  8. 　パケットの転送に関する規則である第一の処理規則と、受信した前記パケットの複製であるコピーパケットに関する規則である第二の処理規則と、前記コピーパケットを用いて通信量を取得するための第三の処理規則とを送信する制御装置と、
    　前記第三の処理規則に基づいて前記コピーパケットを用いて前記通信量を取得する受信装置と
    　を含む通信システムにおいて、
    　前記パケットを受信し、前記第一の処理規則に基づいて受信した前記パケットを転送し、前記第二の処理規則に基づいて前記コピーパケットを生成し、前記コピーパケットを送信する転送装置。
  9. 　パケットを受信して転送する転送装置と、
    　通信量を取得する受信装置と
    　を含む通信システムにおいて、
    　前記転送装置における、前記パケットの転送に関する規則である第一の処理規則と、受信した前記パケットの複製であるコピーパケットの生成及び送信に関する規則である第二の処理規則を送信し、
    　前記受信装置における、前記コピーパケットを用いて通信量を取得するための第三の処理規則を送信する
    　制御方法。
  10. 　パケットを受信し、前記パケットの転送に関する規則である第一の処理規則に基づいて受信した前記パケットを転送し、受信した前記パケットの複製であるコピーパケットに関する規則である第二の処理規則に基づいて前記コピーパケットを生成し、前記コピーパケットを送信する転送装置と、
    　前記第一の処理規則及び前記第二の処理規則を前記転送装置に送信し、前記コピーパケットを用いて通信量を取得するための第三の処理規則を送信する制御装置と
    　を含む通信システムにおいて、
    　前記第三の処理規則に基づいて前記コピーパケットを用いて前記通信量を取得する受信方法。
  11. 　パケットの転送に関する規則である第一の処理規則と、受信した前記パケットの複製であるコピーパケットに関する規則である第二の処理規則と、前記コピーパケットを用いて通信量を取得するための第三の処理規則とを送信する制御装置と、
    　前記第三の処理規則に基づいて前記コピーパケットを用いて前記通信量を取得する受信装置と
    　を含む通信システムにおいて、
    　前記パケットを受信し、前記第一の処理規則に基づいて受信した前記パケットを転送し、前記第二の処理規則に基づいて前記コピーパケットを生成し、前記コピーパケットを送信する転送方法。
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