WO2017170312A1 - ネットワークシステム、その管理方法および装置 - Google Patents

ネットワークシステム、その管理方法および装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2017170312A1
WO2017170312A1 PCT/JP2017/012224 JP2017012224W WO2017170312A1 WO 2017170312 A1 WO2017170312 A1 WO 2017170312A1 JP 2017012224 W JP2017012224 W JP 2017012224W WO 2017170312 A1 WO2017170312 A1 WO 2017170312A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
processing unit
virtual network
network function
processing
communication interface
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/012224
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
誠也 柴田
竹中　崇
英男 長谷川
理 石井
慎太郎 中野
Original Assignee
日本電気株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本電気株式会社 filed Critical 日本電気株式会社
Priority to JP2018509294A priority Critical patent/JP6939775B2/ja
Priority to US16/089,145 priority patent/US11082297B2/en
Publication of WO2017170312A1 publication Critical patent/WO2017170312A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/40—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks using virtualisation of network functions or resources, e.g. SDN or NFV entities
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/08—Configuration management of networks or network elements
    • H04L41/0893—Assignment of logical groups to network elements
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00—Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06—Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/44—Arrangements for executing specific programs
    • G06F9/455—Emulation; Interpretation; Software simulation, e.g. virtualisation or emulation of application or operating system execution engines
    • G06F9/45533—Hypervisors; Virtual machine monitors
    • G06F9/45558—Hypervisor-specific management and integration aspects
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/08—Configuration management of networks or network elements
    • H04L41/0803—Configuration setting
    • H04L41/0806—Configuration setting for initial configuration or provisioning, e.g. plug-and-play
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/12—Discovery or management of network topologies
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/50—Network service management, e.g. ensuring proper service fulfilment according to agreements
    • H04L41/5041—Network service management, e.g. ensuring proper service fulfilment according to agreements characterised by the time relationship between creation and deployment of a service
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/50—Network service management, e.g. ensuring proper service fulfilment according to agreements
    • H04L41/5041—Network service management, e.g. ensuring proper service fulfilment according to agreements characterised by the time relationship between creation and deployment of a service
    • H04L41/5054—Automatic deployment of services triggered by the service manager, e.g. service implementation by automatic configuration of network components
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00—Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06—Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/44—Arrangements for executing specific programs
    • G06F9/455—Emulation; Interpretation; Software simulation, e.g. virtualisation or emulation of application or operating system execution engines
    • G06F9/45533—Hypervisors; Virtual machine monitors
    • G06F9/45558—Hypervisor-specific management and integration aspects
    • G06F2009/45595—Network integration; Enabling network access in virtual machine instances
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/50—Network service management, e.g. ensuring proper service fulfilment according to agreements
    • H04L41/5077—Network service management, e.g. ensuring proper service fulfilment according to agreements wherein the managed service relates to simple transport services, i.e. providing only network infrastructure

Definitions

  • the present invention relates to a network system including a virtual network function, and more particularly to its management technology.
  • Non-patent Document 1 discloses a method of constructing a plurality of virtual routers on a communication node device and dynamically allocating resources of these virtual routers according to communication quality. .
  • VNF Virtual Network Function
  • a network service is configured and managed by a logical connection (forwarding graph) of the virtual network function VNF.
  • a network service including five virtual network functions VNF-1 to VNF-5 is illustrated in the overlay network.
  • the virtual network functions VNF-1 to VNF-5 of this forwarding graph operate on the processing nodes SV1 to SV4 such as general-purpose servers in the NFV infrastructure (NFVI).
  • processing nodes SV1 to SV4 such as general-purpose servers in the NFV infrastructure (NFVI).
  • NFVI NFV infrastructure
  • a forwarding graph is configured in a network using processing nodes having chips tightly coupled to the CPU, such as the CPU, not only the CPU but also the FPGA becomes a VM / VNF infrastructure. All communication between the CPU and the FPGA is performed via a network switch. For this reason, the performance of the switch or the load state of the network may become a bottleneck for speeding up and efficiency.
  • an object of the present invention is to provide a network system, a management method thereof, and a management apparatus capable of realizing high-speed and efficient network services by appropriately arranging VNFs operating on a plurality of processing nodes.
  • the network system is a network system in which at least one virtual network function can be arranged, and a plurality of processing units each capable of setting a desired virtual network function and a desired virtual network function group are arranged. And a management device that determines a communication path for connecting the plurality of processing units, wherein at least one processing unit of the plurality of processing units is connectable to any other processing unit And at least one second communication interface that can be directly connected to a predetermined other processing unit, and the management device arranges the desired virtual network function group according to the communication interface that can be connected to each processing unit. And determining a communication path to be performed.
  • the management apparatus is a management apparatus for a network system in which at least one virtual network function can be arranged, and at least one processing unit of a plurality of processing units each capable of setting a desired virtual network function includes: A first communication interface that can be connected to any other processing unit and at least one second communication interface that can be directly connected to a predetermined other processing unit, and communication provided by each processing unit for each virtual network function Selecting the virtual network function image as a storage path for storing a virtual network function image comprising a possible combination of interfaces and a communication path connecting the plurality of processing units so as to arrange a desired virtual network function group; Control means determined by Characterized in that it has a.
  • the management method is a management method for a network system in which at least one virtual network function can be arranged, and at least one processing unit of a plurality of processing units each capable of setting a desired virtual network function includes: A first communication interface that can be connected to any other processing unit, and at least one second communication interface that can be directly connected to a predetermined other processing unit; and a storage means for each virtual network function.
  • a virtual network function image comprising a possible combination of the communication interfaces provided, and the control means includes a communication path connecting the plurality of processing units so as to arrange a desired virtual network function, the virtual network function image Decide by choosing It is characterized in.
  • the present invention since there are more choices of communication paths for the processing unit on which the VNF operates, it is possible to select a communication path suitable for speeding up and improving the efficiency of the network service.
  • FIG. 1 is a schematic network diagram showing an example of network function virtualization.
  • FIG. 2 is a schematic network diagram showing an example of a network system to which the present invention is applied.
  • FIG. 3 is a schematic network diagram showing an example of a correspondence relationship between a physical processing node and a virtual network function in a network system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4A is a schematic diagram for explaining an example of a VNF image in the processing unit of the network system according to the present embodiment.
  • FIG. 4B is a schematic diagram for explaining another example of the VNF image in the processing unit of the network system according to the present embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic diagram illustrating an example of a communication path for a forwarding graph configured according to the present embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic diagram illustrating another example of a communication path for a forwarding graph configured according to the present embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating an example of a communication path before the change to the forwarding graph configured according to the present embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing a communication path after change with respect to the forwarding graph shown in FIG.
  • FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the management apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • 10A is a schematic diagram illustrating an example of management data of the forwarding graph management unit in the management apparatus illustrated in FIG.
  • FIG. 10B is a schematic diagram illustrating an example of a VNF image database in the management apparatus illustrated in FIG. 9.
  • FIG. 10A is a schematic diagram illustrating an example of management data of the forwarding graph management unit in the management apparatus illustrated in FIG.
  • FIG. 10B is a schematic diagram illustrating an example of a VNF image database in the management apparatus illustrated in FIG. 9.
  • FIG. 11A is a schematic diagram illustrating an example of management data of the FPGA management unit in the management apparatus illustrated in FIG. 9.
  • FIG. 11B is a schematic diagram illustrating an example of a physical connection path table in the management apparatus illustrated in FIG.
  • FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of the management apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing an example of a configuration image group synthesized by the FPGA synthesis unit in the management apparatus shown in FIG.
  • a communication path for realizing a network service is configured by selecting a processing unit having at least one of a plurality of types of communication interfaces so that the communication interface can be connected. Since a desired combination of a plurality of types of communication interfaces is possible, the number of communication path options for a processing unit on which the virtual network function (VNF) operates increases, and the speed and efficiency of the communication path for realizing the forwarding graph can be increased. It becomes possible.
  • the VNF group of the forwarding graph realized by the processing unit is the same, but by generating a plurality of VNF images having different communication paths that can be configured, the VNF image is selected so as to be a higher-speed communication path. Can be arranged.
  • the communication interface includes both a physical interface and a virtual interface. The same applies hereinafter.
  • the management apparatus 10 manages a lower layer network 20 composed of a plurality of processing nodes (for example, servers) and an upper layer network 30 composed of a plurality of VNFs.
  • a lower layer network 20 composed of a plurality of processing nodes (for example, servers)
  • an upper layer network 30 composed of a plurality of VNFs.
  • the lower layer network 20 is composed of processing nodes A, B, C and D
  • the upper layer network 30 is composed of virtual network functions VNF-1 to VNF-5.
  • such a processing node is a server that includes a programmable logic circuit (such as an FPGA) that is tightly coupled to the CPU.
  • the programmable logic circuit is a hardware circuit that can execute a programmable routine process at high speed, and can operate as an accelerator of a coupled CPU.
  • the programmable logic circuit can realize a logic function desired by the user in a short period of time and has an advantage that it can be rewritten.
  • an FPGA is exemplified as a programmable logic circuit
  • a server in which a CPU and an FPGA are combined is referred to as an FPGA-compatible processing node
  • a server without an FPGA is referred to as an FPGA non-compatible processing node.
  • Each VNF in the upper layer network 30 is set on a physical node of the lower layer network 20.
  • VNF-1, VNF-4 and VNF-5 are on processing nodes A, C and D, respectively
  • VNF-2 and VNF-3 are on one processing node B, respectively. Is set.
  • the management apparatus 10 determines how VNFs are arranged in the FPGA-compatible processing node and the non-compatible processing node.
  • a communication interface between a CPU and an FPGA in an FPGA-compatible processing node, and another FPGA-compatible processing node A direct communication interface with the FPGA is used. This makes it possible to select a high-speed communication path that does not go through a network or a network switch, and a desired forwarding graph can be realized by a high-speed communication path.
  • the present embodiment will be described with reference to FIGS.
  • the FPGA-compatible processing node A in the lower layer network 20 has a configuration in which a CPU 21-1 and an FPGA 21-2 are coupled.
  • the virtual machine VM1 is configured on the CPU 21-1
  • the virtual machine VM2 is configured on the FPGA 21-2.
  • the VNF-X of the upper layer network 20 is added to the virtual machine VM2 on the FPGA 21-2. It is assumed that VNF-Y is arranged respectively.
  • the FPGA 21-2 can reconfigure a desired VNF by loading configuration data from the management device 10.
  • a plurality of virtual machines VM can be configured on the CPU 21-1 or the FPGA 21-2, and VNFs can be arranged in these virtual machines.
  • the FPGA-compatible processing node B has a CPU 22-1 and an FPGA 22-2, virtual machines VM3 and VM4 are configured on them, and VNF-Z and VNF-W are respectively disposed on VM3 and VM4.
  • VNF groups illustrated in FIG. 3 are X, Y, Z, and W, and these are connected by any of a plurality of communication paths in the lower layer network 20, and a desired forwarding graph can be configured.
  • the communication interfaces 21cf and 22cf between the CPU and FPGA of each FPGA-compatible processing node and the communication interface 20ff between FPGAs of each FPGA-compatible processing node can be used. is there.
  • the CPU in the FPGA-compatible processing node and the VNF operating on the FPGA are connected through the network switch 23, and are also connected through the network switch 23 to CPUs or FPGAs of other FPGA-compatible / non-compatible nodes.
  • each VNF can be connected through the communication interface 21cf or 22cf in the FPGA-compatible processing node, and further, a high-speed interface with the FPGA of another FPGA-compatible processing node.
  • Each VNF can be connected through 20ff.
  • the CPU 21-1 and the FPGA 21-2 can communicate with each other through the communication interface 21cf, and the FPGA 21-2 and the other node B CPU 22-1 can communicate with each other through the network switch 23. Therefore, a forwarding graph composed of VNF-X, Y, and Z can be configured through the high-speed communication interface 21cf and the network switch 23. Further, the FPGA 21-2 and the FPGA 22-2 of the other node B can communicate with each other through the direct interface 20ff. Therefore, a forwarding graph composed of VNF-X, Y, and W can be configured through the high-speed communication interfaces 21cf and 20ff.
  • the range of selectable communication paths is greatly expanded. The fastest communication path can be determined.
  • each of the CPU and FPGA for operating the VNF is treated as one processing unit, and each processing unit has one or a plurality of types of communication interfaces.
  • the plurality of types of communication interfaces are the NIC side (network switch side) interface of each processing node, the interface between CPU and FPGA, and the direct interface between FPGAs of different processing nodes, and the processing unit is at least one of these. Has one interface. Therefore, the network system according to the present embodiment can be handled as a network composed of a plurality of processing units, generates a plurality of possible communication paths using possible interfaces of each processing unit, and selects the optimum communication path from among them. Can be determined.
  • VNF image As described above, since a processing unit in which a certain VNF operates has at least one type of communication interface, the processing unit may have as many VNF candidates as the number of possible combinations of communication interfaces. .
  • this VNF candidate is referred to as a VNF image.
  • the VNF image will be briefly described with reference to FIG.
  • the FGPA 21-2 on which VNF-Y operates has a NIC-side interface, a CPU-side interface 21cf, and a direct interface 20ff. Therefore, any combination of these can be used as the NIC-side, CPU-side, direct, CPU VNF candidates FY 1, FY 2, FY 3, FY 4, FY 5,... Having V side and direct, NIC side and CPU side, respectively, are VNF images.
  • “F” is the FPGA
  • “Y” is the operating VNF
  • “1” is the NIC side interface
  • “2” is the CPU side interface
  • “3” is the direct interface
  • “4” is Both the CPU side and direct interfaces are indicated
  • “5” indicates both the NIC side and CPU side interfaces.
  • the FGPA VNF / VM is configured by loading configuration data from the management apparatus 10.
  • an operation example of the present embodiment will be described using the above notation.
  • the VNF image selection function 201 included in the management apparatus 10 selects an efficient communication path that realizes a desired forwarding graph from the above-described VNF image. For example, if the VNF group of the forwarding graph is X, Y, and Z, the VNF image CX2 of the CPU 21-1 in the FPGA corresponding processing node A, the VNF image FY5 of the FPGA 21-2, and the CPU 22-1 in the FPGA corresponding processing node B Each VNF image CZ1 is selected.
  • the CPU 21-1 and the FPGA 21-2 are connected by a CPU-FPGA interface, and the FPGA 21-2 and the CPU 22-1 of the FPGA corresponding processing node B are connected via a network switch, so that the forwarding graph VNF (X A communication path that realizes (YZ) can be configured. Since this communication path uses a high-speed communication interface between the CPU and FPGA, the communication path can be made faster than communication via a normal network switch.
  • the communication path is determined at the time of startup.
  • the present embodiment can also be applied to a communication path change at the time of operation.
  • the FPGA 21-2 in the FPGA-compatible processing node A operates the VNF-X of another forwarding graph.
  • the VNF image selection function 201 displays the VNF image CY1 of the CPU 21-1 in the FPGA-compatible processing node A and the CPU in the non-FPGA-compatible processing node C.
  • the VNF image CZ1 is selected and the CPU 21-1 of the FPGA-compatible processing node A and the CPU of the processing node C not compatible with the FPGA are connected via a network switch to realize the forwarding graph VNF (YZ).
  • a communication path can be configured.
  • the VNF image selection function 201 knows that the FPGA of the FPGA-compatible processing node A can be used due to the migration, the VNF-Z operating in the non-FPGA-compatible processing node C is transferred to the FPGA of the FPGA-compatible processing node A. As shown in FIG. 8, the CPU of the processing node A and the VNF image of the FPGA are rewritten so that the high-speed communication interface between the CPU and the FPGA can be used.
  • the VNF image selection function 201 selects an efficient communication path for realizing the same forwarding graph VNF (YZ) from the above-described VNF image.
  • VNF group of the forwarding graph is Y and Z
  • the VNF image CY2 of the CPU 21-1 and the VNF image FZ2 of the FPGA 21-2 in the FPGA corresponding processing node A are selected, and the CPU 21-1 and the FPGA 21-2 are selected.
  • a communication path for realizing the forwarding graph VNF (YZ) can be configured. Since this communication path uses a high-speed communication interface between the CPU and FPGA, the communication path can be made faster than communication via a network switch.
  • FIGS. 5 to 8 are only examples, and the communication path with the best performance can be determined by selecting an appropriate VNF image for a desired forwarding graph.
  • Example 2.1 First Example A management apparatus 10 according to a first example of the present invention controls processing nodes and switches in a network system, and manages communication paths for managing a FPGA, VM or VNF, and a forwarding graph. The route management to be determined is executed.
  • the present embodiment will be described with reference to FIGS.
  • the management apparatus 10 includes a forwarding graph management unit 101, a VNF image database 102, an FPGA management unit 103, a physical connection path table 104, and a VNF image selection unit 105, and further in the above-described network system.
  • a network interface 106 connected to each processing node and switch, a control unit 107 that controls the operation of the management apparatus 10, and a program memory 108 that stores a program executed by the control unit 107.
  • the forwarding graph management unit 101 has a management table that shows logical connections (forwarding graphs) between VNFs and the operating subject to which each VNF is mapped.
  • VNF-X is mapped to the CPU of processing node A and connected to VNF-Y
  • VNF-Y is mapped to the FPGA of processing node A and is transferred from VNF-X to VNF-Z. You can see that they are connected.
  • the VNF image database 102 stores a VNF image in advance as illustrated in FIG. 10B.
  • VNF-X operates on a CPU
  • a VNF image CX1 having a NIC-side interface a VNF image CX2 having a CPU-FPGA interface
  • a VNF image CX3 having a direct connection interface are stored (FIG. 4A). reference).
  • VNF image FX1 having a NIC side interface a VNF image FX2 having a CPU-FPGA interface
  • a VNF image FX3 having a direct connection interface are stored (FIG. 4B). reference).
  • the VNF-Y operates on the CPU
  • the VNF images CY1, CY2, and CY3 are stored.
  • the VNF images FY1, FY2, and FY3 are stored. The same applies hereinafter.
  • the FPGA management unit 103 has a management table that indicates whether each processing node is an FPGA counterpart or the like.
  • the physical connection path table 104 stores information indicating whether each processing node has a CPU-FPGA communication interface, and which processing node the FPGA is directly connected to. To do.
  • the VNF image selection unit 105 selects an appropriate VNF image from the VNF image database 102 while referring to the forwarding graph and mapping information of the forwarding graph management unit 101 and the physical connection route of the physical connection route table 104, and the forwarding graph The communication path most suitable for realizing the above is determined.
  • the operation of the VNF image selection unit 105 is as described with reference to FIGS.
  • the control unit 107 controls the operation of the functional units including the VNF image selection unit 105 described above by executing a program stored in the program memory 108.
  • the management apparatus 10a executes path management for determining a communication path for a forwarding graph, as in the first embodiment described above.
  • the difference is that the VNF image of the FPGA is generated from the source code.
  • FIG. 10B creating and managing an FPGA configuration image that differs for each communication path in advance has a high storage capacity cost.
  • the FPGA configuration image not the FPGA configuration image itself, but only one source code before compilation (logic synthesis / placement and routing) is stored for each VNF, and the FPGA configuration image (VNF image) is executed at the time of execution. Is synthesized.
  • FIGS Note that the same reference numerals are assigned to the same configurations and functions as those in the first embodiment, and description thereof is omitted.
  • the management apparatus 10a includes a forwarding graph management unit 101, a VNF image database 102a, an FPGA management unit 103, a physical connection path table 104, a VNF image selection unit 105, and a network interface 106, and further includes an FPGA.
  • a source database 110, an FPGA synthesis unit 111, a control unit 112 that controls the operation of the management apparatus 10a, and a program memory 113 that stores programs executed by the control unit 112 are included.
  • the VNF image database 102a does not need the capacity for storing the VNF image on the FPGA side in FIG. Instead, in this embodiment, an FPGA configuration image is synthesized from the FPGA source code for the necessary VNF.
  • the control unit 112 reads the VNF source code Y constituting the forwarding graph from the FPGA source database 110 and outputs it to the FPGA synthesis unit 111.
  • the FPGA synthesizing unit 111 rewrites the source Y only for the communication interface portion based on the routing information of the forwarding graph management unit 101 and the physical connection route table 104. FY1, FY2,... Are generated and output to the VNF image selection unit 105.
  • the VNF image selection unit 105 selects an appropriate VNF image from the VNF image stored in the VNF image database 102a and the generated FPGA configuration image, and determines an optimal communication path for the forwarding graph.
  • the FPGA configuration images are generated from the source code, the capacity for storing them becomes unnecessary, and it is possible to respond flexibly even when the communication path is changed or expanded during operation. Become.
  • management unit that manages each layer may execute management operations of the above-described embodiments in cooperation with each other in a mutually communicable device, or perform management operations by managing those higher-level devices. May be executed.
  • a configuration may be employed in which a management unit that manages each layer or a higher-level management unit that manages them is functionally separated in one management apparatus.
  • a network system capable of arranging at least one virtual network function, A plurality of processing units each capable of operating a plurality of virtual network functions; A management device for determining a communication path for arranging a desired virtual network function; Have Each of the plurality of processing units comprises at least one of a plurality of types of communication interfaces; The management apparatus determines a communication path for arranging the desired virtual network function according to a communication interface in which each processing unit can be connected to another processing unit.
  • a network system characterized by this.
  • (Appendix 2) The network system according to supplementary note 1, wherein the management device selects the communication path from possible communication path candidates according to the communication interface of each processing unit.
  • (Appendix 3) The network according to appendix 1 or 2, wherein the plurality of processing units include at least one processing unit comprising a first communication interface to a network switch and a direct communication interface to another processing unit. system.
  • (Appendix 4) The network system according to any one of appendix 1-3, wherein the processing unit is either a CPU (Central Processing Unit) of a processing node including the processing unit or a programmable logic circuit.
  • CPU Central Processing Unit
  • a network system management apparatus capable of arranging at least one virtual network function,
  • a plurality of processing units each capable of operating a plurality of virtual network functions each include at least one of a plurality of types of communication interfaces, and a virtual network corresponding to a communication interface included in each processing unit for each virtual network function
  • Storage means for holding a functional image;
  • Control means for determining a communication path for arranging a desired virtual network function by selecting the virtual network function image;
  • a management apparatus comprising: (Appendix 6) The management apparatus according to appendix 5, wherein the storage unit holds virtual network function images corresponding to possible combinations of communication interfaces provided in each processing unit for each virtual network function.
  • Source code storage means for holding source code for generating a virtual network function image of the programmable logic circuit for each virtual network function; Synthesis means for generating the virtual network function image from the source code, the desired virtual network function and the connection relationship of the processing units;
  • the management apparatus according to appendix 9, further comprising: (Appendix 11) A network system management method capable of arranging at least one virtual network function, A plurality of processing units each capable of operating a plurality of virtual network functions each include at least one of a plurality of types of communication interfaces;
  • the storage means holds a virtual network function image corresponding to the communication interface provided for each processing unit for each virtual network function,
  • the control means determines a communication path for arranging a desired virtual network function by selecting the virtual network function image.
  • Appendix 12 The management method according to appendix 11, wherein the storage means holds virtual network function images corresponding to possible combinations of communication interfaces provided in each processing unit for each virtual network function.
  • Appendix 13 13. The management method according to appendix 11 or 12, wherein the control unit selects the communication path from possible communication path candidates according to the virtual network function image.
  • Appendix 14 14. The management method according to any one of appendix 11-13, wherein the plurality of processing units include at least one of a first communication interface to a network switch and a direct communication interface to another processing unit. . (Appendix 15) 15.
  • Source code storage means holds source code for generating a virtual network function image of the programmable logic circuit for each virtual network function, A synthesis unit generates the virtual network function image from the connection relationship between the source code and the programmable logic circuit.
  • a plurality of processing units each capable of operating a plurality of virtual network functions each include at least one of a plurality of types of communication interfaces;
  • a function for the control means to determine a communication path for arranging a desired virtual network function by selecting the virtual network function image; Is realized by the computer.
  • the present invention can be used in a system in which a virtual network function (VNF) is arranged on a network.
  • VNF virtual network function
  • Management device 20 Lower layer network 20ff Direct interface 21-1 CPU 21-2 FPGA 21cf CPU-FPGA communication interface 22-1 CPU 22-2 FPGA 22cf CPU-FPGA communication interface 23 Network switch 30
  • Upper layer network 101 Forwarding graph management unit 102
  • VNF image database 103
  • VNF image selection unit 106
  • Network interface 107
  • Program memory 110 FPGA source database 111
  • Control Unit 112 Control Unit 113 Program Memory 201 VNF Image Selection Function

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

【課題】複数の処理ノード上で動作する可能ネットワーク機能（ＶＮＦ）を適切に配置してネットワークサービスの高速化および効率化を実現できるネットワークシステム、その管理方法および管理装置を提供する。 【解決手段】ネットワークシステムは、所望のＶＮＦをそれぞれ設定可能なる複数の処理ユニット（２１－１、２１－２、２２－１、２２－２）と、所望のＶＮＦ群を配置するように、前記複数の処理ユニットを接続する通信経路を決定する管理装置と、を有し、前記複数の処理ユニットの少なくとも一つの処理ユニットが任意の他の処理ユニットと接続可能な第１通信インタフェースと、所定の他の処理ユニットと直接接続可能な少なくとも一つの第２通信インタフェースと、を備え、管理装置が、各処理ユニットの接続可能な通信インタフェースに従って、前記所望の仮想ネットワーク機能群を配置するための通信経路を決定する。

Description

ネットワークシステム、その管理方法および装置
　本発明は仮想ネットワーク機能を含むネットワークシステムに係り、特にその管理技術に関する。
　現在の通信システムでは、ＢＲＡＳ(Broadband Remote Access Server)、ＮＡＴ(Network Address Translation)、ルータ(Router)、ファイアウォール（ＦＷ：Firewall）、ＤＰＩ（Deep Packet Inspection)などの様々なネットワーク機能（Network Function：ＮＦ）を専用のハードウェア機器（アプライアンス）により実現している。このために、ネットワークオペレータは、新たなネットワークサービスを立ち上げる場合、新たな専用のハートウェア機器の導入を強いられ、機器の購入費用や設置スペース等の多大なコストを必要とする。このような状況に鑑み、近年、ハードウェア機器で実行されるネットワーク機能をソフトウェアにより仮想的に実行する技術（ネットワーク機能の仮想化：Network Function Virtualization）が検討されている（非特許文献１）。ネットワークサービスの仮想化の一例として、特許文献１に、通信ノード装置上に複数の仮想ルータを構築し、これらの仮想ルータの資源を通信品質に応じて動的に配分する方法が開示されている。
　また、複数の仮想ネットワーク機能(Virtual Network Function：ＶＮＦ)を組み合わせた通信経路に通信フローを伝送することにより種々のネットワークサービスを提供する技術も検討されている（たとえば、非特許文献２を参照）。
　図１に例示するように、ネットワーク機能の仮想化では、仮想ネットワーク機能ＶＮＦの論理的つながり（フォワーディンググラフ：Forwarding Graph）によりネットワークサービスが構成され管理される。ここでは、オーバレイネットワークに５つの仮想ネットワーク機能ＶＮＦ－１～ＶＮＦ－５からなるネットワークサービスが例示されている。
　このフォワーディンググラフの仮想ネットワーク機能ＶＮＦ－１～ＶＮＦ－５は、ＮＦＶインフラストラクチャ（NFV Infrastructure:ＮＦＶＩ）における汎用サーバ等の処理ノードＳＶ１～ＳＶ４上で動作する。専用処理ノードでなく汎用処理ノード上でキャリアグレードの機能を仮想的に動作させることにより、低価格化および運用の容易化を達成することができる。
特開２０１２－１７５４１８号公報
Network Functions Virtualization - Update White Paper, October 15-17, 2013 at the "SDN and OpenFlow World Congress", Frankfurt-Germany (http://portal.etsi.org/NFV/NFV_White_Pater2.pdf)
ETSI GS NFV 001 v1.1.1 (2013-10)"Network Functions Virtualisation (NFV); Use Cases"(http://docbox.etsi.org/ISG/NFV/Open/Published/gs_NFV001v010101p%20-%20Use%20Cases.pdf)
　しかしながら、汎用処理ノードでＮＦＶを構築しようとすると、処理ノードのＣＰＵ(Central Processing Unit)処理、処理ノード間の通信などにボトルネックが起こる可能性があり、このボトルネックを回避するには各処理ノードの高速化が不可欠である。ＣＰＵの高速化技術としては、ＣＰＵコア数を増加させる他に、ＣＰＵにＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）を結合するアクセラレータ技術が知られている（たとえば、”Xeon+FPGA Platform for the Data Center”ISCA/CARL 2015 <http://www.ece.cmu.edu/~calcm/carl/lib/exe/fetch.php?media=carl15-gupta.pdf>）。
　このようなＣＰＵにＦＰＧＡを密結合したチップを有する処理ノードを用いたネットワークでフォワーディンググラフを構成しようとすると、ＣＰＵだけでなくＦＰＧＡもＶＭ／ＶＮＦのインフラストラクチャとなるために、処理ノード間の通信およびＣＰＵ－ＦＰＧＡ間の通信がすべてネットワークスイッチを介して行われる。このために、スイッチのパフォーマンスあるいはネットワークの負荷状態が高速化および効率化のボトルネックになる可能性がある。
　そこで、本発明の目的は、複数の処理ノード上で動作するＶＮＦを適切に配置してネットワークサービスの高速化および効率化を実現できるネットワークシステム、その管理方法および管理装置を提供することにある。
　本発明によるネットワークシステムは、少なくとも１つの仮想ネットワーク機能を配置することができるネットワークシステムであって、所望の仮想ネットワーク機能をそれぞれ設定可能な複数の処理ユニットと、所望の仮想ネットワーク機能群を配置するように、前記複数の処理ユニットを接続する通信経路を決定する管理装置と、を有し、前記複数の処理ユニットの少なくとも一つの処理ユニットが任意の他の処理ユニットと接続可能な第１通信インタフェースと、所定の他の処理ユニットと直接接続可能な少なくとも一つの第２通信インタフェースと、を備え、前記管理装置が、各処理ユニットの接続可能な通信インタフェースに従って、前記所望の仮想ネットワーク機能群を配置するための通信経路を決定する、ことを特徴とする。
　本発明による管理装置は、少なくとも１つの仮想ネットワーク機能を配置することができるネットワークシステムの管理装置であって、所望の仮想ネットワーク機能をそれぞれ設定可能な複数の処理ユニットの少なくとも一つの処理ユニットが、任意の他の処理ユニットと接続可能な第１通信インタフェースと所定の他の処理ユニットと直接接続可能な少なくとも一つの第２通信インタフェースとを備え、仮想ネットワーク機能ごとに、各処理ユニットが備えた通信インタフェースの可能な組み合わせからなる仮想ネットワーク機能イメージを保持する記憶手段と、所望の仮想ネットワーク機能群を配置するように前記複数の処理ユニットを接続する通信経路を、前記仮想ネットワーク機能イメージを選択することにより決定する制御手段と、を有することを特徴とする。
　本発明による管理方法は、少なくとも１つの仮想ネットワーク機能を配置することができるネットワークシステムの管理方法であって、所望の仮想ネットワーク機能をそれぞれ設定可能な複数の処理ユニットの少なくとも一つの処理ユニットが、任意の他の処理ユニットと接続可能な第１通信インタフェースと所定の他の処理ユニットと直接接続可能な少なくとも一つの第２通信インタフェースとを備え、　記憶手段が、仮想ネットワーク機能ごとに各処理ユニットが備えた通信インタフェースの可能な組み合わせからなる仮想ネットワーク機能イメージを保持し、　制御手段が、所望の仮想ネットワーク機能を配置するように前記複数の処理ユニットを接続する通信経路を、前記仮想ネットワーク機能イメージを選択することにより決定する、ことを特徴とする。
　上述したように、本発明によれば、ＶＮＦが動作する処理ユニットの通信経路の選択肢が増えるために、ネットワークサービスの高速化および効率化に適した通信経路の選択が可能となる。
図１はネットワーク機能の仮想化の一例を示す概略的ネットワーク図である。 図２は本発明を適用するネットワークシステムの一例を示す模式的なネットワーク図である。 図３は本発明の一実施形態によるネットワークシステムにおける物理処理ノードと仮想ネットワーク機能との対応関係の一例を示す模式的なネットワーク図である。 図４Ａは本実施形態によるネットワークシステムの処理ユニットにおけるＶＮＦイメージの一例について説明するための模式図である。 図４Ｂは本実施形態によるネットワークシステムの処理ユニットにおけるＶＮＦイメージの他の例について説明するための模式図である。 図５は本実施形態により構成されるフォワーディンググラフに対する通信経路の一例を示す模式図である。 図６は本実施形態により構成されるフォワーディンググラフに対する通信経路の他の例を示す模式図である。 図７は本実施形態により構成されるフォワーディンググラフに対する変更前の通信経路の一例を示す模式図である。 図８は図７に示すフォワーディンググラフに対する変更後の通信経路を示す模式図である。 図９は本発明の第１実施例による管理装置の構成を示すブロック図である。 図１０Ａは図９に示す管理装置におけるフォワーディンググラフ管理部の管理データの一例を示す模式図である。 図１０Ｂは図９に示す管理装置におけるＶＮＦイメージデータベースの一例を示す模式図である。 図１１Ａは図９に示す管理装置におけるＦＰＧＡ管理部の管理データの一例を示す模式図である。 図１１Ｂは図９に示す管理装置における物理接続経路テーブルの一例を示す模式図である。 図１２は本発明の第２実施例による管理装置の構成を示すブロック図である。 図１３は図１２に示す管理装置におけるＦＰＧＡ合成部により合成されるコンフィグレーションイメージ群の一例を示す模式図である。
　＜実施形態の概要＞
　本発明の実施形態によれば、複数種類の通信インタフェースのうち少なくとも一つを有する処理ユニットを通信インタフェースが接続できるように選択することにより、ネットワークサービスを実現するための通信経路を構成する。複数種類の通信インタフェースの所望の組み合わせが可能となるために、仮想ネットワーク機能（ＶＮＦ）が動作する処理ユニットの通信経路の選択肢が増加し、フォワーディンググラフを実現する通信経路の高速化および効率化が可能となる。言い換えれば、処理ユニットが実現するフォワーディンググラフのＶＮＦ群は同じであるが、構成されうる通信経路が異なる複数のＶＮＦイメージを生成することで、より高速の通信経路となるようにＶＮＦイメージを選択して配置することができる。なお、通信インタフェースには、物理的なインタフェースおよび仮想的なインタフェースの双方が含まれる。以下同様である。
　＜システム＞
　まず、図２を参照して、本発明の各実施形態を説明するためのシステム構成の一例を示す。このシステム構成は、説明の複雑化を回避するための簡略化された例であり、本発明を限定するものではない。
　図２に例示するように、管理装置１０は、複数の処理ノード（たとえば、サーバ等）からなる下位レイヤネットワーク２０と複数のＶＮＦからなる上位レイヤネットワーク３０とを管理する。ここでは、図の簡略化のために、下位レイヤネットワーク２０が処理ノードＡ、Ｂ、ＣおよびＤからなり、上位レイヤネットワーク３０が仮想ネットワーク機能ＶＮＦ－１～ＶＮＦ－５からなるものとする。
　下位レイヤネットワーク２０における複数の処理ノードのうち少なくとも一つは複数の処理部を有するものとする。たとえば、以下で説明する実施形態では、このような処理ノードは、ＣＰＵと密結合したプログラム可能論理回路（ＦＰＧＡ等）を含むサーバである。プログラム可能論理回路は、後述するように、プログラム可能な定型的な処理を高速で実行可能なハードウェア回路であり、結合したＣＰＵのアクセラレータとして動作可能である。また、プログラム可能論理回路は、ユーザが希望する論理機能を短期間で実現できるとともに、書き換え可能という利点も有する。以下、プログラム可能論理回路としてＦＰＧＡを例示し、ＣＰＵとＦＰＧＡとが結合したサーバをＦＰＧＡ対応処理ノード、ＦＰＧＡのないサーバをＦＰＧＡ非対応処理ノードと呼ぶ。
　上位レイヤネットワーク３０における各ＶＮＦは下位レイヤネットワーク２０の物理ノード上に設定される。たとえば、図２に例示したシステムでは、ＶＮＦ－１、ＶＮＦ－４およびＶＮＦ－５がそれぞれ処理ノードＡ、ＣおよびＤ上に、ＶＮＦ－２およびＶＮＦ－３が一つの処理ノードＢ上に、それぞれ設定されている。管理装置１０は、ＦＰＧＡ対応処理ノードおよび非対応処理ノードにＶＮＦをどのように配置するかを決定する。以下、本発明の実施形態および実施例について図面を参照しながら詳細に説明する。
　１．一実施形態
　本発明の一実施形態によるネットワークシステムでは、処理ノード間のネットワークを介した通信インタフェースの他に、ＦＰＧＡ対応処理ノードにおけるＣＰＵとＦＰＧＡとの間の通信インタフェースと、他のＦＰＧＡ対応処理ノードのＦＰＧＡとの間の直結通信インタフェースとを利用する。これにより、ネットワークあるいはネットワークスイッチを介さない高速通信経路の選択が可能となり、所望のフォワーディンググラフを高速通信経路により実現することができる。以下、図３～図６を参照しながら本実施形態について説明する。
　１．１）システム構成
　図３に示すように、下位レイヤネットワーク２０におけるＦＰＧＡ対応処理ノードＡはＣＰＵ２１－１とＦＰＧＡ２１－２とが結合された構成を有する。図３では、ＣＰＵ２１－１上に仮想マシンＶＭ１が、ＦＰＧＡ２１－２上に仮想マシンＶＭ２がそれぞれ構成され、仮想マシンＶＭ１に上位レイヤネットワーク２０のＶＮＦ－Ｘが、ＦＰＧＡ２１－２上の仮想マシンＶＭ２にＶＮＦ－Ｙが、それぞれ配置されるものとする。ＦＰＧＡ２１－２は、例えば、管理装置１０からコンフィグレーションデータをロードすることで所望のＶＮＦを再構成することが可能である。なお、ＣＰＵ２１－１あるいはＦＰＧＡ２１－２上に複数の仮想マシンＶＭを構成し、これらの仮想マシンにＶＮＦをそれぞれ配置することもできる。
　ＦＰＧＡ対応処理ノードＢも同様に、ＣＰＵ２２－１およびＦＰＧＡ２２－２を有し、それらの上に仮想マシンＶＭ３およびＶＭ４が構成され、ＶＭ３およびＶＭ４の上にＶＮＦ―ＺおよびＶＮＦ－Ｗがそれぞれ配置されるものとする。すなわち、図３に例示するＶＮＦ群はＸ、Ｙ、ＺおよびＷであり、これらが下位レイヤネットワーク２０における複数の通信経路のいずれかにより連結され、所望のフォワーディンググラフを構成可能である。
　本実施形態における下位レイヤネットワーク２０では、各ＦＰＧＡ対応処理ノードのＣＰＵとＦＰＧＡとの間の通信インタフェース２１ｃｆおよび２２ｃｆと、さらにそれぞれのＦＰＧＡ対応処理ノードのＦＰＧＡ間の通信インタフェース２０ｆｆと、を利用可能である。一般に、ＦＰＧＡ対応処理ノード内のＣＰＵおよびＦＰＧＡ上で動作するＶＮＦは、ネットワークスイッチ２３を通して連結され、さらに、他のＦＰＧＡ対応／非対応ノードのＣＰＵあるいはＦＰＧＡに対しても、ネットワークスイッチ２３を通して連結される。これに対して、本実施形態によれば、ＦＰＧＡ対応処理ノード内の通信インタフェース２１ｃｆあるいは２２ｃｆを通して、それぞれのＶＮＦを連結させることができ、さらに他のＦＰＧＡ対応処理ノードのＦＰＧＡとの間の高速インタフェース２０ｆｆを通して、それぞれのＶＮＦを連結させることができる。
　たとえば、図３において、ＣＰＵ２１－１とＦＰＧＡ２１－２とは通信インタフェース２１ｃｆを通して、ＦＰＧＡ２１－２と他のノードＢのＣＰＵ２２－１とはネットワークスイッチ２３とを通して通信可能である。したがって、ＶＮＦ－Ｘ、ＹおよびＺからなるフォワーディンググラフを高速の通信インタフェース２１ｃｆとネットワークスイッチ２３を通して構成することができる。また、ＦＰＧＡ２１－２と他のノードＢのＦＰＧＡ２２－２とはダイレクトインタフェース２０ｆｆとを通して通信可能である。したがって、ＶＮＦ－Ｘ、ＹおよびＷからなるフォワーディンググラフを高速の通信インタフェース２１ｃｆおよび２０ｆｆを通して構成することも可能である。
　このように、ＦＰＧＡ対応処理ノード内のＣＰＵ－ＦＰＧＡ間インタフェースおよびＦＰＧＡ対応処理ノードのＦＰＧＡ間を直結するダイレクトインタフェースを選択肢に加えることで、選択可能な通信経路の範囲が大幅に拡張され、その中から最も高速の通信経路を決定することができる。
　以下、ＶＮＦを動作させるＣＰＵおよびＦＰＧＡの各々を一つの処理ユニットとして扱い、各処理ユニットが１つあるいは複数種類の通信インタフェースを有するものとする。ここで、複数種類の通信インタフェースは、各処理ノードのＮＩＣ側（ネットワークスイッチ側）のインタフェース、ＣＰＵ－ＦＰＧＡ間インタフェース、および異なる処理ノードのＦＰＧＡ間ダイレクトインタフェースであり、処理ユニットはこれらのうち少なくとも１つのインタフェースを有する。従って、本実施形態によるネットワークシステムは、複数の処理ユニットからなるネットワークとして扱うことができ、各処理ユニットの可能なインタフェースを用いて複数の可能な通信経路を生成し、その中から最適な通信経路を決定することができる。
　１．２）ＶＮＦイメージ
　上述したように、あるＶＮＦが動作する処理ユニットは少なくとも一種類の通信インタフェースを有するので、当該処理ユニットには、可能な通信インタフェースの組み合わせの数だけのＶＮＦ候補がありうる。以下、このＶＮＦ候補をＶＮＦイメージと呼ぶ。以下、図４を参照してＶＮＦイメージについて簡単に説明する。
　図４Ａにおいて、ＶＮＦ－Ｘが動作するＣＰＵ２１－１はＮＩＣ側のインタフェースとＦＰＧＡ側のインタフェース２１ｃｆとを有するので、ＮＩＣ側、ＦＰＧＡ側およびそれらの両方をそれぞれ有する３つのＶＮＦ候補ＣＸ１、ＣＸ２およびＣＸ３がＶＮＦイメージとなる。この表記において、”Ｃ”はＣＰＵを、”Ｘ”は動作するＶＮＦを、”１”はＮＩＣ側インタフェースを、”２”はＦＰＧＡ側インタフェースを、”３”はＮＩＣ側およびＦＰＧＡ側の両方のインタフェースを、それぞれ示すものとする。
　図４Ｂにおいて、ＶＮＦ－Ｙが動作するＦＧＰＡ２１－２は、ＮＩＣ側のインタフェース、ＣＰＵ側のインタフェース２１ｃｆ、およびダイレクトインタフェース２０ｆｆを有するので、それらの任意の組み合わせとして、ＮＩＣ側、ＣＰＵ側、ダイレクト、ＣＰＵ側およびダイレクト、ＮＩＣ側およびＣＰＵ側、・・・をそれぞれ有するＶＮＦ候補ＦＹ１、ＦＹ２、ＦＹ３、ＦＹ４、ＦＹ５・・・がＶＮＦイメージとなる。この表記において、”Ｆ”はＦＰＧＡを、”Ｙ”は動作するＶＮＦを、”１”はＮＩＣ側インタフェースを、”２”はＣＰＵ側インタフェースを、”３”はダイレクトインタフェースを、”４”はＣＰＵ側およびダイレクトの両方のインタフェースを、”５”はＮＩＣ側およびＣＰＵ側の両方のインタフェースを、それぞれ示すものとする。なお、ＦＧＰＡのＶＮＦ／ＶＭは、管理装置１０からコンフィグレーションデータをロードすることにより構成される。以下、上記表記を用いて、本実施形態の動作例を説明する。
　１．３）フォワーディンググラフ構成
　＜例１＞
　図５に例示するように、管理装置１０が有するＶＮＦイメージ選択機能２０１は、所望のフォワーディンググラフを実現する効率的な通信経路を上述したＶＮＦイメージから選択する。たとえば、フォワーディンググラフのＶＮＦ群がＸ、ＹおよびＺであれば、ＦＰＧＡ対応処理ノードＡにおけるＣＰＵ２１－１のＶＮＦイメージＣＸ２、ＦＰＧＡ２１－２のＶＮＦイメージＦＹ５、およびＦＰＧＡ対応処理ノードＢにおけるＣＰＵ２２－１のＶＮＦイメージＣＺ１をそれぞれ選択する。そして、ＣＰＵ２１－１とＦＰＧＡ２１－２とをＣＰＵ－ＦＰＧＡ間インタフェースにより接続し、ＦＰＧＡ２１－２とＦＰＧＡ対応処理ノードＢのＣＰＵ２２－１とをネットワークスイッチを介して接続することにより、フォワーディンググラフＶＮＦ（Ｘ－Ｙ－Ｚ）を実現する通信経路を構成することができる。この通信経路は、ＣＰＵ－ＦＰＧＡ間の高速通信インタフェースを利用しているので、通常のネットワークスイッチを介した通信よりも高速化できる。
　＜例２＞
　図６に例示するように、ＶＮＦイメージ選択機能２０１は、フォワーディンググラフのＶＮＦ群がＸ、ＹおよびＷであれば、ＦＰＧＡ対応処理ノードＡにおけるＣＰＵ２１－１のＶＮＦイメージＣＸ２、ＦＰＧＡ２１－２のＶＮＦイメージＦＹ４、およびＦＰＧＡ対応処理ノードＢにおけるＦＰＧＡ２２－２のＶＮＦイメージＦＷ３をそれぞれ選択する。そして、ＣＰＵ２１－１とＦＰＧＡ２１－２とをＣＰＵ－ＦＰＧＡ間インタフェースにより接続し、ＦＰＧＡ２１－２とＦＰＧＡ２２－２とを高速通信インタフェース２０ｆｆを介して接続することにより、フォワーディンググラフＶＮＦ（Ｘ－Ｙ－Ｗ）を実現する通信経路を構成することができる。この通信経路は、ＣＰＵ－ＦＰＧＡ間およびＦＰＧＡ間の高速通信インタフェースを利用しているので、通常のネットワークスイッチを介した通信よりもさらに高速化が可能となる。
　＜例３＞
　上述した例１および例２は起動時の通信経路の決定であったが、本実施形態は運用時での通信経路変更にも適用可能である。
　まず、図７に示すように、ＦＰＧＡ対応処理ノードＡにおけるＦＰＧＡ２１－２が他のフォワーディンググラフのＶＮＦ－Ｘを動作させているものとする。この状態で、フォワーディンググラフのＶＮＦ－ＹおよびＶＮＦ－Ｚを起動しようとすると、ＶＮＦイメージ選択機能２０１は、ＦＰＧＡ対応処理ノードＡにおけるＣＰＵ２１－１のＶＮＦイメージＣＹ１と、ＦＰＧＡ非対応処理ノードＣにおけるＣＰＵのＶＮＦイメージＣＺ１とを選択し、ＦＰＧＡ対応処理ノードＡのＣＰＵ２１－１とＦＰＧＡ非対応処理ノードＣのＣＰＵとをネットワークスイッチを介して接続することにより、フォワーディンググラフＶＮＦ（Ｙ－Ｚ）を実現する通信経路を構成することができる。
　このようにしてフォワーディンググラフＶＮＦ（Ｙ－Ｚ）が実現して所定のネットワークサービス（Ｙ－Ｚ）が提供されているときに、ＦＰＧＡ対応処理ノードＡのＦＰＧＡで動作していたＶＮＦ－Ｘがマイグレーションにより他の処理ノードへ移行したものとする。
　ＶＮＦイメージ選択機能２０１は、マイグレーションによりＦＰＧＡ対応処理ノードＡのＦＰＧＡが利用可能になったことを知ると、ＦＰＧＡ非対応処理ノードＣで動作しているＶＮＦ－ＺをＦＰＧＡ対応処理ノードＡのＦＰＧＡで動作させ、ＣＰＵ－ＦＰＧＡ間の高速通信インタフェースが利用できるように、図８に示すように処理ノードＡのＣＰＵとＦＰＧＡのＶＮＦイメージを書き換える。
　図８において、ＶＮＦイメージ選択機能２０１は、同一のフォワーディンググラフＶＮＦ（Ｙ－Ｚ）を実現する効率的な通信経路を上述したＶＮＦイメージから選択する。ここでは、フォワーディンググラフのＶＮＦ群がＹおよびＺであるから、ＦＰＧＡ対応処理ノードＡにおけるＣＰＵ２１－１のＶＮＦイメージＣＹ２、ＦＰＧＡ２１－２のＶＮＦイメージＦＺ２を選択し、ＣＰＵ２１－１とＦＰＧＡ２１－２とをＣＰＵ－ＦＰＧＡ間インタフェースにより接続することにより、フォワーディンググラフＶＮＦ（Ｙ－Ｚ）を実現する通信経路を構成することができる。この通信経路は、ＣＰＵ－ＦＰＧＡ間の高速通信インタフェースを利用しているので、ネットワークスイッチを介した通信よりも高速化できる。
　なお、図５～図８に例示した通信経路は一例で有り、所望のフォワーディンググラフに対して、適切なＶＮＦイメージを選択することで最もパフォーマンスが優れた通信経路を決定することができる。
　１．４）効果
　上述したように、本実施形態によれば、処理ノード間のネットワークを介した通信インタフェースの他に、ＣＰＵとＦＰＧＡとの間の通信インタフェースと、他のＦＰＧＡ対応処理ノードのＦＰＧＡとの間のダイレクトインタフェースとを利用することにより、ネットワークスイッチを介さない高速通信経路の選択が可能となり、所望のフォワーディンググラフを高速通信経路により実現することができる。
　２．実施例
　２．１）第１実施例
　本発明の第１実施例による管理装置１０は、ネットワークシステムにおける処理ノードおよびスイッチを制御し、ＦＰＧＡ、ＶＭあるいはＶＮＦの管理、フォワーディンググラフのための通信経路を決定する経路管理等を実行する。以下、図９～図１１を参照しながら本実施例について説明する。
　図９に示すように、管理装置１０は、フォワーディンググラフ管理部１０１、ＶＮＦイメージデータベース１０２、ＦＰＧＡ管理部１０３、物理接続経路テーブル１０４、およびＶＮＦイメージ選択部１０５を有し、さらに上述したネットワークシステムにおける各処理ノードおよびスイッチと接続するネットワークインタフェース１０６、管理装置１０の動作を制御する制御部１０７、および制御部１０７により実行されるプログラムを格納したプログラムメモリ１０８を有する。
　フォワーディンググラフ管理部１０１は、図１０Ａに例示するように、ＶＮＦ間の論理的な接続（フォワーディンググラフ）と各ＶＮＦがマッピングされた動作主体とを示す管理テーブルを有する。この管理テーブルによれば、たとえば、ＶＮＦ－Ｘは処理ノードＡのＣＰＵにマッピングされＶＮＦ－Ｙに接続されており、ＶＮＦ－Ｙは処理ノードＡのＦＰＧＡにマッピングされＶＮＦ－ＸからＶＮＦ－Ｚに接続されていることが分かる。
　ＶＮＦイメージデータベース１０２は、図１０Ｂに例示するように、ＶＮＦイメージを予め格納する。たとえば、ＶＮＦ－ＸがＣＰＵ上で動作する場合、ＮＩＣ側インタフェースを有するＶＮＦイメージＣＸ１と、ＣＰＵ－ＦＰＧＡ間インタフェースを有するＶＮＦイメージＣＸ２と、直結インタフェースを有するＶＮＦイメージＣＸ３とが格納される（図４Ａ参照）。また、ＶＮＦ－ＸがＦＰＧＡ上で動作する場合、ＮＩＣ側インタフェースを有するＶＮＦイメージＦＸ１と、ＣＰＵ－ＦＰＧＡ間インタフェースを有するＶＮＦイメージＦＸ２と、直結インタフェースを有するＶＮＦイメージＦＸ３とが格納される（図４Ｂ参照）。ＶＮＦ－ＹがＣＰＵ上で動作する場合には、ＶＮＦイメージＣＹ１、ＣＹ２およびＣＹ３が格納され、ＶＮＦ－ＹがＦＰＧＡ上で動作する場合には、ＶＮＦイメージＦＹ１、ＦＹ２およびＦＹ３が格納される。以下同様である。
　ＦＰＧＡ管理部１０３は、図１１Ａに例示するように、各処理ノードがＦＰＧＡ対等であるか否かを示す管理テーブルを有する。
　物理接続経路テーブル１０４は、図１１Ｂに例示するように、各処理ノードがＣＰＵ－ＦＰＧＡ間の通信インタフェースを有するか否か、ＦＰＧＡがどの処理ノードのＦＰＧＡとダイレクトに接続するかを示す情報を格納する。
　ＶＮＦイメージ選択部１０５は、フォワーディンググラフ管理部１０１のフォワーディンググラフおよびマッピング情報と、物理接続経路テーブル１０４の物理接続経路とを参照しながら、ＶＮＦイメージデータベース１０２から適切なＶＮＦイメージを選択し、フォワーディンググラフを実現するのに最も適した通信経路を決定する。ＶＮＦイメージ選択部１０５の動作は、図５～図８を例として説明したとおりである。
　制御部１０７は、プログラムメモリ１０８に格納されたプログラムを実行することで、上述したＶＮＦイメージ選択部１０５を含む機能部の動作を制御する。
　２．２）第２実施例
　本発明の第２実施例による管理装置１０ａは、上述した第１実施例と同様に、フォワーディンググラフのための通信経路を決定する経路管理を実行するが、その際、ＦＰＧＡのＶＮＦイメージをソースコードから生成する点が異なっている。一般に、図１０（Ｂ）のように、通信経路ごとに異なるＦＰＧＡコンフィギュレーションイメージを事前に作成し管理することは保存容量コストが高い。また、通信経路のパターンが多様に存在する場合、運用途中で拡張される場合などが生じうる。そこで、本実施例では、ＦＰＧＡコンフィギュレーションイメージ自体ではなく、コンパイル（論理合成・配置配線）前のソースコードをＶＮＦごとに１つだけを格納しておき、実行時にＦＰＧＡコンフィギュレーションイメージ（ＶＮＦイメージ）を合成する。以下、図１２、図１３を参照しながら本実施例について説明する。なお、第１実施例と同様の構成および機能については同一の参照番号を付して説明は省略する。
　図１２に示すように、管理装置１０ａは、フォワーディンググラフ管理部１０１、ＶＮＦイメージデータベース１０２ａ、ＦＰＧＡ管理部１０３、物理接続経路テーブル１０４、およびＶＮＦイメージ選択部１０５およびネットワークインタフェース１０６を有し、さらにＦＰＧＡソースデータベース１１０、ＦＰＧＡ合成部１１１、管理装置１０ａの動作を制御する制御部１１２、および制御部１１２により実行されるプログラムを格納したプログラムメモリ１１３を有する。上述したように、本実施例におけるＶＮＦイメージデータベース１０２ａには、図１０（Ｂ）におけるＦＰＧＡ側のＶＮＦイメージを格納する容量分が不要となる。その代わり、本実施例では、必要なＶＮＦに対するＦＰＧＡソースコードからＦＰＧＡコンフィグレーションイメージを合成する。
　図１３に例示するように、制御部１１２は、フォワーディンググラフを構成するＶＮＦのソースコードＹをＦＰＧＡソースデータベース１１０から読み出してＦＰＧＡ合成部１１１へ出力する。ＦＰＧＡ合成部１１１は、フォワーディンググラフの通信経路を決定する際に、フォワーディンググラフ管理部１０１と物理接続経路テーブル１０４の経路情報に基づいて、通信インタフェース部分だけソースＹを書き換えた複数のＦＰＧＡコンフィグレーションイメージＦＹ１、ＦＹ２、・・・を生成し、ＶＮＦイメージ選択部１０５へ出力する。ＶＮＦイメージ選択部１０５は、ＶＮＦイメージデータベース１０２ａに格納されたＶＮＦイメージと、生成されたＦＰＧＡコンフィグレーションイメージと、から適切なＶＮＦイメージを選択し、フォワーディンググラフに最適な通信経路を決定する。
　このように、ソースコードからＦＰＧＡコンフィギュレーションイメージを生成するので、それらを格納する容量が不要となり、また運用途中で通信経路が変更あるいは拡張される場合であっても柔軟に対応することが可能となる。
　３．他の実施形態
　上述した実施形態では、管理装置１０がネットワークシステムを一括管理する場合を例示したが、本発明はこの一括管理に限定されるものではなく、マルチレイヤシステムの各レイヤを別々の管理部が協調して管理する構成であってもよい。
　なお、各レイヤを管理する管理部は、通信可能に接続された別個の装置が互いに協調して上記各実施形態の管理動作を実行してもよいし、それらの上位装置の管理により管理動作を実行してもよい。また、一つの管理装置内に各レイヤを管理する管理部、あるいはそれらを管理する上位管理部が機能的に分離して設けられた構成であってもよい。
　４．付記
　上述した実施形態の一部あるいは全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、これらに限定されるものではない。
　（付記１）
　少なくとも１つの仮想ネットワーク機能を配置することができるネットワークシステムであって、
　複数の仮想ネットワーク機能をそれぞれ動作させることができる複数の処理ユニットと、
　所望の仮想ネットワーク機能を配置するための通信経路を決定する管理装置と、
　を有し、
　前記複数の処理ユニットの各々が複数種類の通信インタフェースのうちの少なくとも１つを備え、
　前記管理装置が、各処理ユニットが他の処理ユニットと接続可能な通信インタフェースに従って、前記所望の仮想ネットワーク機能を配置するための通信経路を決定する、
　ことを特徴とするネットワークシステム。
（付記２）
　前記管理装置が、各処理ユニットが前記通信インタフェースに従った可能な通信経路候補から前記通信経路を選択することを特徴とする付記１に記載のネットワークシステム。
（付記３）
　前記複数の処理ユニットが、ネットワークスイッチへの第１通信インタフェースと、他の処理ユニットへの直接通信インタフェースと、を備える少なくとも１つの処理ユニットを含むことを特徴とする付記１または２に記載のネットワークシステム。
（付記４）
　前記処理ユニットが、当該処理ユニットを含む処理ノードのＣＰＵ（Central Processing Unit）またはプログラム可能論理回路のいずれかであることを特徴とする付記１－３のいずれか１項に記載のネットワークシステム。
（付記５）
　少なくとも１つの仮想ネットワーク機能を配置することができるネットワークシステムの管理装置であって、
　複数の仮想ネットワーク機能をそれぞれ動作させることができる複数の処理ユニットが複数種類の通信インタフェースのうちの少なくとも１つを備え、仮想ネットワーク機能ごとに、各処理ユニットが備えた通信インタフェースに対応した仮想ネットワーク機能イメージを保持する記憶手段と、
　所望の仮想ネットワーク機能を配置するための通信経路を前記仮想ネットワーク機能イメージを選択することで決定する制御手段と、
　を有することを特徴とする管理装置。
（付記６）
　前記記憶手段が、仮想ネットワーク機能ごとに、各処理ユニットが備えた通信インタフェースの可能な組み合わせにそれぞれ対応した仮想ネットワーク機能イメージを保持することを特徴とする付記５に記載の管理装置。
（付記７）
　前記制御手段が、前記仮想ネットワーク機能イメージに従った可能な通信経路候補から前記通信経路を選択することを特徴とする付記５または６に記載の管理装置。
（付記８）
　前記複数の処理ユニットが、ネットワークスイッチへの第１通信インタフェースと、他の処理ユニットへの直接通信インタフェースと、を備えた少なくとも１つの処理ユニットを含むことを特徴とする付記５－７のいずれか１項に記載の管理装置。
（付記９）
　前記処理ユニットが、当該処理ユニットを含む処理ノードのＣＰＵ（Central Processing Unit）またはプログラム可能論理回路のいずれかであることを特徴とする付記５－８のいずれか１項に記載の管理装置。
（付記１０）
　仮想ネットワーク機能ごとに前記プログラム可能論理回路の仮想ネットワーク機能イメージを生成するためのソースコードを保持するソースコード記憶手段と、
　前記ソースコードと前記所望の仮想ネットワーク機能および前記処理ユニットの接続関係とから前記仮想ネットワーク機能イメージを生成する合成手段と、
　をさらに有することを特徴とする付記９に記載の管理装置。
（付記１１）
　少なくとも１つの仮想ネットワーク機能を配置することができるネットワークシステムの管理方法であって、
　複数の仮想ネットワーク機能をそれぞれ動作させることができる複数の処理ユニットが複数種類の通信インタフェースのうちの少なくとも１つを備え、
　記憶手段が、仮想ネットワーク機能ごとに各処理ユニットが備えた通信インタフェースに対応した仮想ネットワーク機能イメージを保持し、
　制御手段が、所望の仮想ネットワーク機能を配置するための通信経路を前記仮想ネットワーク機能イメージを選択することで決定する、
　ことを特徴とする管理方法。
（付記１２）
　前記記憶手段が、仮想ネットワーク機能ごとに、各処理ユニットが備えた通信インタフェースの可能な組み合わせにそれぞれ対応した仮想ネットワーク機能イメージを保持することを特徴とする付記１１に記載の管理方法。
（付記１３）
　前記制御手段が、前記仮想ネットワーク機能イメージに従った可能な通信経路候補から前記通信経路を選択することを特徴とする付記１１または１２に記載の管理方法。
（付記１４）
　前記複数の処理ユニットが、ネットワークスイッチへの第１通信インタフェースと他の処理ユニットへの直接通信インタフェースのうち少なくとも一方を備えることを特徴とする付記１１－１３のいずれか１項に記載の管理方法。
（付記１５）
　前記処理ユニットが、当該処理ユニットを含む処理ノードのＣＰＵ（Central Processing Unit）またはプログラム可能論理回路のいずれかであることを特徴とする付記１１－１４のいずれか１項に記載の管理方法。
（付記１６）
　ソースコード記憶手段が、仮想ネットワーク機能ごとに前記プログラム可能論理回路の仮想ネットワーク機能イメージを生成するためのソースコードを保持し、
　合成手段が、前記ソースコードと前記プログラム可能論理回路の接続関係とから前記仮想ネットワーク機能イメージを生成する、
　ことを特徴とする付記１５に記載の管理方法。
（付記１７）
　少なくとも１つの仮想ネットワーク機能を配置することができるネットワークシステムの管理装置としてコンピュータを機能させるプログラムであって、
　複数の仮想ネットワーク機能をそれぞれ動作させることができる複数の処理ユニットが複数種類の通信インタフェースのうちの少なくとも１つを備え、
　記憶手段が、仮想ネットワーク機能ごとに各処理ユニットが備えた通信インタフェースに対応した仮想ネットワーク機能イメージを保持する機能と、
　制御手段が、所望の仮想ネットワーク機能を配置するための通信経路を前記仮想ネットワーク機能イメージを選択することで決定する機能と、
　を前記コンピュータで実現することを特徴とするプログラム。
　本発明は、仮想ネットワーク機能（ＶＮＦ）をネットワーク上に配置するシステムで利用可能である。
Ａ、Ｂ　ＦＰＧＡ対応処理ノード
Ｃ　ＦＰＧＡ非対応処理ノード
Ｘ，Ｙ，Ｚ，Ｗ　仮想ネットワーク機能（ＶＮＦ）
ＣＸ、ＦＹ、ＣＹ、ＣＺ、ＦＷ、ＦＺ　ＶＮＦイメージ
１０　管理装置
２０　下位レイヤネットワーク
２０ｆｆ　ダイレクトインタフェース
２１－１　ＣＰＵ
２１－２　ＦＰＧＡ
２１ｃｆ　ＣＰＵ－ＦＰＧＡ間通信インタフェース
２２－１　ＣＰＵ
２２－２　ＦＰＧＡ
２２ｃｆ　ＣＰＵ－ＦＰＧＡ間通信インタフェース
２３　ネットワークスイッチ
３０　上位レイヤネットワーク
１０１　フォワーディンググラフ管理部
１０２　ＶＮＦイメージデータベース
１０３　ＦＰＧＡ管理部
１０４　物理接続経路テーブル
１０５　ＶＮＦイメージ選択部
１０６　ネットワークインタフェース
１０７　制御部
１０８　プログラムメモリ
１１０　ＦＰＧＡソースデータベース
１１１　ＦＰＧＡ合成部
１１２　制御部
１１３　プログラムメモリ
２０１　ＶＮＦイメージ選択機能

Claims (18)

  1. 　少なくとも１つの仮想ネットワーク機能を配置することができるネットワークシステムであって、
    　所望の仮想ネットワーク機能をそれぞれ設定可能な複数の処理ユニットと、
    　所望の仮想ネットワーク機能群を配置するように、前記複数の処理ユニットを接続する通信経路を決定する管理装置と、
    　を有し、
    　前記複数の処理ユニットの少なくとも一つの処理ユニットが任意の他の処理ユニットと接続可能な第１通信インタフェースと、所定の他の処理ユニットと直接接続可能な少なくとも一つの第２通信インタフェースと、を備え、
    　前記管理装置が、各処理ユニットの接続可能な通信インタフェースに従って、前記所望の仮想ネットワーク機能群を配置するための通信経路を決定する、
    　ことを特徴とするネットワークシステム。
  2. 　前記管理装置が、各処理ユニットが前記通信インタフェースに従った可能な通信経路候補から前記通信経路を選択することを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
  3. 　前記複数の処理ユニットの各々が前記第１通信インタフェースによりネットワークスイッチと接続され、前記少なくとも一つの処理ユニットが前記第１通信インタフェースおよび前記少なくとも一つの第２通信インタフェースの少なくとも一方の通信インタフェースにより前記所定の他の処理ユニットに直接接続されることを特徴とする請求項１または２に記載のネットワークシステム。
  4. 　前記処理ユニットが、当該処理ユニットを含む処理ノードのＣＰＵ（Central Processing Unit）またはプログラム可能論理回路のいずれかであることを特徴とする請求項１－３のいずれか１項に記載のネットワークシステム。
  5. 　前記処理ノードが、前記ＣＰＵからなる第１種類の処理ノード、あるいは前記ＣＰＵおよび前記プログラム可能論理回路の両方からなる第２種類の処理ノードのいずれかであることを特徴とする請求項４に記載のネットワークシステム。
  6. 　少なくとも１つの仮想ネットワーク機能を配置することができるネットワークシステムの管理装置であって、
    　所望の仮想ネットワーク機能をそれぞれ設定可能な複数の処理ユニットの少なくとも一つの処理ユニットが、任意の他の処理ユニットと接続可能な第１通信インタフェースと所定の他の処理ユニットと直接接続可能な少なくとも一つの第２通信インタフェースとを備え、仮想ネットワーク機能ごとに、各処理ユニットが備えた通信インタフェースの可能な組み合わせからなる仮想ネットワーク機能イメージを保持する記憶手段と、
    　所望の仮想ネットワーク機能群を配置するように前記複数の処理ユニットを接続する通信経路を、前記仮想ネットワーク機能イメージを選択することにより決定する制御手段と、
    　を有することを特徴とする管理装置。
  7. 　前記制御手段が、前記仮想ネットワーク機能イメージに従った可能な通信経路候補から前記通信経路を選択することを特徴とする請求項５または６に記載の管理装置。
  8. 　前記複数の処理ユニットの各々が前記第１通信インタフェースによりネットワークスイッチと接続され、前記少なくとも一つの処理ユニットが前記第１通信インタフェースおよび前記少なくとも一つの第２通信インタフェースの少なくとも一方の通信インタフェースにより前記所定の他の処理ユニットに直接接続されることを特徴とする請求項６または７に記載の管理装置。
  9. 　前記処理ユニットが、当該処理ユニットを含む処理ノードのＣＰＵ（Central Processing Unit）またはプログラム可能論理回路のいずれかであることを特徴とする請求項６－８のいずれか１項に記載の管理装置。
  10. 　仮想ネットワーク機能ごとに前記プログラム可能論理回路の仮想ネットワーク機能イメージを生成するためのソースコードを保持するソースコード記憶手段と、
    　前記ソースコードと前記所望の仮想ネットワーク機能および前記処理ユニットの接続関係とから前記仮想ネットワーク機能イメージを生成する合成手段と、
    　をさらに有することを特徴とする請求項９に記載の管理装置。
  11. 　前記処理ノードが、前記ＣＰＵからなる第１種類の処理ノード、あるいは前記ＣＰＵおよび前記プログラム可能論理回路の両方からなる第２種類の処理ノードのいずれかであることを特徴とする請求項９または１０に記載の管理装置。
  12. 　少なくとも１つの仮想ネットワーク機能を配置することができるネットワークシステムの管理方法であって、
    　所望の仮想ネットワーク機能をそれぞれ設定可能な複数の処理ユニットの少なくとも一つの処理ユニットが、任意の他の処理ユニットと接続可能な第１通信インタフェースと所定の他の処理ユニットと直接接続可能な少なくとも一つの第２通信インタフェースとを備え、
    　記憶手段が、仮想ネットワーク機能ごとに各処理ユニットが備えた通信インタフェースの可能な組み合わせからなる仮想ネットワーク機能イメージを保持し、
    　制御手段が、所望の仮想ネットワーク機能を配置するように前記複数の処理ユニットを接続する通信経路を、前記仮想ネットワーク機能イメージを選択することにより決定する、
    　ことを特徴とする管理方法。
  13. 　前記制御手段が、前記仮想ネットワーク機能イメージに従った可能な通信経路候補から前記通信経路を選択することを特徴とする請求項１１または１２に記載の管理方法。
  14. 　前記複数の処理ユニットの各々が前記第１通信インタフェースによりネットワークスイッチと接続され、前記少なくとも一つの処理ユニットが前記第１通信インタフェースおよび前記少なくとも一つの第２通信インタフェースの少なくとも一方の通信インタフェースにより前記所定の他の処理ユニットに直接接続されることを特徴とする請求項１２または１３に記載の管理方法。
  15. 　前記処理ユニットが、当該処理ユニットを含む処理ノードのＣＰＵ（Central Processing Unit）またはプログラム可能論理回路のいずれかであることを特徴とする請求項１２－１４のいずれか１項に記載の管理方法。
  16. 　ソースコード記憶手段が、仮想ネットワーク機能ごとに前記プログラム可能論理回路の仮想ネットワーク機能イメージを生成するためのソースコードを保持し、
    　合成手段が、前記ソースコードと前記プログラム可能論理回路の接続関係とから前記仮想ネットワーク機能イメージを生成する、
    　ことを特徴とする請求項１５に記載の管理方法。
  17. 　前記処理ノードが、前記ＣＰＵからなる第１種類の処理ノード、あるいは前記ＣＰＵおよび前記プログラム可能論理回路の両方からなる第２種類の処理ノードのいずれかであることを特徴とする請求項１５または１６に記載の管理方法。
  18. 　少なくとも１つの仮想ネットワーク機能を配置することができるネットワークシステムの管理装置としてコンピュータを機能させるプログラムであって、
    　所望の仮想ネットワーク機能をそれぞれ設定可能な複数の処理ユニットの少なくとも一つの処理ユニットが、任意の他の処理ユニットと接続可能な第１通信インタフェースと所定の他の処理ユニットと直接接続可能な少なくとも一つの第２通信インタフェースとを備え、
    　記憶手段が、仮想ネットワーク機能ごとに各処理ユニットが備えた通信インタフェースの可能な組み合わせからなる仮想ネットワーク機能イメージを保持する機能と、
    　制御手段が、所望の仮想ネットワーク機能を配置するように前記複数の処理ユニットを接続する通信経路を、前記仮想ネットワーク機能イメージを選択することにより決定する機能と、
    　を前記コンピュータで実現することを特徴とするプログラム。
     
PCT/JP2017/012224 2016-03-31 2017-03-27 ネットワークシステム、その管理方法および装置 WO2017170312A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018509294A JP6939775B2 (ja) 2016-03-31 2017-03-27 ネットワークシステム、その管理方法および装置
US16/089,145 US11082297B2 (en) 2016-03-31 2017-03-27 Network system and management method and apparatus thereof

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016070564 2016-03-31
JP2016-070564 2016-03-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017170312A1 true WO2017170312A1 (ja) 2017-10-05

Family

ID=59965359

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2017/012224 WO2017170312A1 (ja) 2016-03-31 2017-03-27 ネットワークシステム、その管理方法および装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11082297B2 (ja)
JP (1) JP6939775B2 (ja)
WO (1) WO2017170312A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020022146A (ja) * 2018-08-03 2020-02-06 日本電信電話株式会社 通信システム及び通信方法
US11880724B2 (en) 2020-07-22 2024-01-23 Fujitsu Limited Information processing apparatus for controlling data transferring and method of processing information for controlling data transferring

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10521213B2 (en) * 2015-12-17 2019-12-31 Time Warner Cable Enterprises Llc Technique for efficiently upgrading software in a video content network
CN114217902A (zh) * 2016-06-15 2022-03-22 华为技术有限公司 一种数据传输方法及装置
US20190243796A1 (en) * 2018-02-06 2019-08-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Data storage module and modular storage system including one or more data storage modules
US11405266B2 (en) * 2018-06-25 2022-08-02 Verizon Patent And Licensing Inc. Automatic configuration of virtual network functions
US12119980B2 (en) * 2022-12-22 2024-10-15 Microsoft Technology Licensing, Llc Deploying and configuring network functions based on a hierarchical configuration model

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005033295A (ja) * 2003-07-08 2005-02-03 Oki Telecommunication Systems Co Ltd プロトコル変換装置、プロトコル変換方法、およびプロトコル変換プログラム
WO2015117636A1 (en) * 2014-02-04 2015-08-13 Nokia Solutions And Networks Oy Service scaling in communications
JP2016040876A (ja) * 2014-08-12 2016-03-24 日本電信電話株式会社 仮想マシンの配置決定装置、その方法およびプログラム

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5304813B2 (ja) 2011-02-22 2013-10-02 沖電気工業株式会社 通信ノード装置
WO2016146494A1 (en) * 2015-03-13 2016-09-22 Koninklijke Kpn N.V. Method and control system for controlling provisioning of a service in a network
US10129206B2 (en) * 2015-06-05 2018-11-13 Cisco Technology, Inc. Addressing and managing an internal network of a virtual branch node
US10778558B2 (en) * 2016-03-09 2020-09-15 Intel Corporation Methods and apparatus to improve computing resource utilization

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005033295A (ja) * 2003-07-08 2005-02-03 Oki Telecommunication Systems Co Ltd プロトコル変換装置、プロトコル変換方法、およびプロトコル変換プログラム
WO2015117636A1 (en) * 2014-02-04 2015-08-13 Nokia Solutions And Networks Oy Service scaling in communications
JP2016040876A (ja) * 2014-08-12 2016-03-24 日本電信電話株式会社 仮想マシンの配置決定装置、その方法およびプログラム

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
INTEL: "Xeon+FPGA Platform for the Data Center", ISCA/CARL, June 2015 (2015-06-01) *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020022146A (ja) * 2018-08-03 2020-02-06 日本電信電話株式会社 通信システム及び通信方法
WO2020027065A1 (ja) * 2018-08-03 2020-02-06 日本電信電話株式会社 通信システム及び通信方法
JP7056454B2 (ja) 2018-08-03 2022-04-19 日本電信電話株式会社 通信システム及び通信方法
US11880724B2 (en) 2020-07-22 2024-01-23 Fujitsu Limited Information processing apparatus for controlling data transferring and method of processing information for controlling data transferring

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2017170312A1 (ja) 2019-02-14
US11082297B2 (en) 2021-08-03
US20190109765A1 (en) 2019-04-11
JP6939775B2 (ja) 2021-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017170312A1 (ja) ネットワークシステム、その管理方法および装置
US10581729B2 (en) Network interface card, computing device, and data packet processing method
CN108092803B (zh) 网络功能虚拟化环境中实现网元级并行化服务功能的方法
JP7400105B2 (ja) データ処理方法、装置、分散型データフロープログラミングフレームワーク及び関連コンポーネント
JP6680901B2 (ja) 管理方法および装置
CN106817236B (zh) 虚拟网络功能的配置方法和装置
US20220171650A1 (en) Network system, management method and apparatus thereof, and server
CN114416150A (zh) 可编程数据平面在运行时的更新方法及装置
Katsikas et al. Metron: High-performance NFV service chaining even in the presence of blackboxes
CN108886493B (zh) 一种具有可插拔流管理协议的基于拓扑结构的虚拟交换模型
JP6806143B2 (ja) ネットワークシステムにおける管理方法および管理装置
Zaballa et al. Automation of modular and programmable control and data plane SDN networks
Moro et al. Network function decomposition and offloading on heterogeneous networks with programmable data planes
JP7251671B2 (ja) ネットワークシステムの制御方法および制御装置
CN113407306B (zh) 一种资源管理系统、方法、装置、设备及介质
US10469374B2 (en) Multiple provider framework for virtual switch data planes and data plane migration
WO2022128068A1 (en) Technique for implementing packet processing in a cloud computing environment
JP2010033336A (ja) 信号処理装置及び信号処理方法
CN117097659A (zh) 一种实现SRv6多个可编程模块的方法及装置
CN116094910A (zh) 基于vpp加速sdwan容器的方法及系统
CN113726651A (zh) 一种路由管理方法、设备及系统

Legal Events

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

Ref document number: 2018509294

Country of ref document: JP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

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

Ref document number: 17774849

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17774849

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1