WO2020162207A1 - 通信システム、および、導通確認方法 - Google Patents

通信システム、および、導通確認方法 Download PDF

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continuity confirmation
continuity
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confirmation packet
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勇樹 三好
伊知郎 工藤
浩 大澤
裕志 鈴木
孟朗 西岡
裕平 林
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日本電信電話株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/302—Route determination based on requested QoS
    • H04L45/306—Route determination based on the nature of the carried application
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/20—Hop count for routing purposes, e.g. TTL

Definitions

  • the present invention relates to a communication system and a continuity confirmation method.
  • the edge router connected to the service group targeted for service chaining judges the user attribute from the received traffic, and the service group used according to the judged user attribute. And the network path connecting them. This makes it possible to provide services according to the user attributes of traffic.
  • each service in the service chain is dynamically created and deleted by NFV (Network Functions Virtualization) technology. Therefore, the service information (IP address of each service, etc.) is also dynamically changed, and therefore, in order to perform the continuity test, it is necessary to confirm the service information each time it is changed (Problem 2).
  • NFV Network Functions Virtualization
  • an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to easily confirm whether or not each service is chained as intended by an operator in a dynamically formed service chain. To do.
  • the present invention provides a communication system including one or more service devices that form a service chain, and a continuity confirmation device that confirms continuity of the service devices that form the service chain,
  • the continuity confirmation device generates a continuity confirmation packet to which a predetermined flag and the user attribute information of the user of the service chain to be confirmed for continuity are added, and the generated continuity confirmation packet serves as an entrance to the service chain.
  • a packet generation unit to be transmitted to an edge router connected to the service chain, a message reception unit to receive information indicating reception of the continuity confirmation packet from each service device forming the service chain, and a message transmitted from each of the service devices, Based on the information indicating the reception of the continuity confirmation packet, a route indicating which service device the continuity confirmation packet has passed through is identified, and the identified route is the same as the route of the service chain to be the target of the continuity confirmation. And a determination unit that determines whether or not the service device receives a continuity confirmation packet to which a predetermined flag is added, a message that transmits information indicating reception of the continuity confirmation packet to the continuity confirmation device.
  • a transmission unit and a transfer unit that transfers the continuity confirmation packet to a service device next to the service chain based on the user attribute information added to the received continuity confirmation packet.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an outline of a communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an operation example of the communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the continuity confirmation device according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an example of a processing procedure of the continuity checking device according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an operation example of the communication system according to the second embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a computer that executes the continuity confirmation program.
  • the communication system includes a continuity checking device 10, a chaining controller 20, an edge router 30, and one or more services (service devices) 40 that form a service chain.
  • the communication system includes N services 40 (services 40-1 to 40-N), and a combination of these services 40 constitutes a service chain.
  • the service 40 that constitutes the service chain is, for example, a device that provides an authentication service and a firewall function, and is dynamically created/deleted by the NFV technology.
  • the continuity confirmation device 10 confirms the continuity of the service chain using a continuity confirmation packet to which a predetermined flag and the user attribute of the user of the service chain to be confirmed for continuity are added.
  • the chaining controller 20 stores various kinds of information about service chains.
  • the chaining controller 20 stores information about a method of determining a user attribute of traffic and a service 40 applied to the traffic.
  • the chaining controller 20 determines, for each service chain, a user attribute of traffic targeted by the service chain (for example, header information such as 5 tuple), and identification information of the service 40 (service that constitutes the service chain). Information) and.
  • the service 40 is a device (service device) that provides functions (services) necessary for using a virtual computer network in a service chain.
  • Each service 40 includes a message transmission unit and a transfer unit (not shown).
  • the message transmission unit receives the continuity confirmation packet to which the predetermined flag is added, the message transmission unit transmits, to the continuity confirmation device 10, a message notifying the reception of the continuity confirmation packet.
  • the transfer unit transfers the received continuity confirmation packet to the service 40 next to the service chain.
  • Each service 40 is connected to the continuity checking device 10 via a predetermined monitoring network (see FIG. 2), for example.
  • the edge router 30 is a router installed at the boundary between the external network (see FIG. 2) and the service 40.
  • the edge router 30 acquires the user attribute and service information from the chaining controller 20. After that, the edge router 30 determines the group of subsequent services 40 through which the packet should pass, based on the user attribute of the packet of the traffic received from the external network, the acquired user attribute, and the service information.
  • the edge router 30 determines a network route for the packet to pass through the services 40 in the subsequent stage. For example, when the edge router 30 receives a packet, the edge router 30 determines the network route of the packet and transfers the packet to the service 40 serving as the entrance of the network route (that is, the entrance of the service chain). After that, the packet follows the above network route and flows to the last service 40 in the service chain.
  • the continuity confirmation device 10 acquires, from the chaining controller 20, the user attribute (user attribute information) of the user of the service chain to be the continuity confirmation target, and the service information (information indicating the service 40 that constitutes the service chain). .. Then, the continuity confirmation device 10 causes the edge router 30 to transmit a continuity confirmation packet to which the same user attribute as that of the actual traffic of the user is added. A flag for distinguishing from the actual traffic is inserted in this continuity confirmation packet. Due to the service chain setting, the continuity confirmation packet flows to the final service (for example, service 40-N) without being aware of each service 40 on the route. For example, the continuity confirmation packet transmitted from the continuity confirmation device 10 to the edge router 30 reaches the service 40-1 to the service 40-N from the edge router 30.
  • the continuity confirmation device 10 acquires the user attribute and service information of the service chain to be the continuity confirmation target from the chaining controller 20 (S1). After that, the continuity confirmation device 10 generates a continuity confirmation packet to which the predetermined flag and the user attribute acquired in S1 are added, and transmits it to the edge router 30 (S2). Further, the edge router 30 acquires the user attribute and service information from the chaining controller 20 (S3).
  • the edge router 30 receives the continuity confirmation packet
  • the service group and the network route in the subsequent stage are determined based on the information acquired in S3 and the user attribute added to the continuity confirmation packet (S4), and the service group A continuity confirmation packet is transmitted to the first service 40 (for example, service 40-1) (S5).
  • each service 40 transfers the flag-added continuity confirmation packet to each service 40 in the subsequent stage, and also transmits a message indicating that the continuity confirmation packet has arrived to the continuity confirmation device 10.
  • the service 40-1 when the service 40-1 receives the continuity confirmation packet, the service 40-1 transmits a message indicating that the continuity confirmation packet has arrived to the service 40-1 to the continuity confirmation device 10 (S6). Further, when the service 40-5 receives the continuity confirmation packet transferred from the service 40-1, it sends a message (arrival message) indicating that the continuity confirmation packet has arrived at the service 40-5 to the continuity confirmation device 10. (S7).
  • the flagged continuity confirmation packet is discarded in the last service 40 (eg, service 40-5) in the service chain.
  • the continuity check device 10 determines whether or not the test is good by the arrival message transmitted from each service 40 (S8). For example, let us consider a case where the continuity confirmation device 10 obtains the service information obtained in S1 and the route of the service chain to be the continuity confirmation is service 40-1 ⁇ service 40-5. In this case, the continuity confirmation device 10 identifies the route of the continuity confirmation packet identified based on the service 40 and the time stamp value of the transmission source of each arrival message, and the identified route is the service 40-1 ⁇ service 40-5. If there is, it is determined that the test is good (each service 40 is chained as intended by the operator).
  • the continuity confirmation device 10 includes, for example, an input/output unit 11, a storage unit 12, and a control unit 13 as illustrated in FIG.
  • the input/output unit 11 controls an interface for inputting/outputting various data via the network.
  • the input/output unit 11 serves as an interface for transmitting a continuity confirmation packet via an external network such as the Internet and receiving an arrival message or the like via the monitoring network.
  • the storage unit 12 stores various types of information that the control unit 13 refers to when executing various types of processing.
  • the control unit 13 controls the entire continuity checking device 10.
  • the control unit 13 includes, for example, a packet generation unit 131, a message reception unit 132, and a determination unit 133.
  • the packet generation unit 131 generates a continuity confirmation packet to which a predetermined flag indicating that it is a continuity confirmation packet and the user attribute of the user of the service chain to be confirmed is added, and transmits it to the edge router 30.
  • the packet generator 131 acquires from the chaining controller 20 the user attribute and service information of the user of the service chain for which the continuity is to be confirmed. Then, the packet generation unit 131 generates a continuity confirmation packet to which the acquired user attribute information and a predetermined flag are added, and transmits it to the edge router 30. The above-mentioned predetermined flag is added to the IP header area of the continuity confirmation packet, for example. Further, the packet generation unit 131 stores in the storage unit 12 the service information (information indicating the service 40 passing through in the service chain) of the service chain that is the target of the continuity confirmation acquired from the chaining controller 20.
  • the message receiving unit 132 receives, from each of the services 40, information (for example, arrival message) for notifying reception of the continuity confirmation packet in the service 40.
  • the determination unit 133 identifies a route indicating which service 40 the continuity confirmation packet has passed through based on the information (for example, the arrival message) indicating the reception of the continuity confirmation packet transmitted from each service 40. Then, the determining unit 133 determines whether or not the identified route is the same as the route of the service chain that is the target of the continuity confirmation.
  • the determination unit 133 determines that the service 40 and the time stamp value of the transmission source of each arrival message. Based on the above, it is specified that the route of the continuity confirmation packet is service 40-1 ⁇ service 40-5. Since this route is the same as the route of the service chain (service 40-1 ⁇ service 40-5) which is the target of the continuity confirmation stored in the storage unit 12, the determining unit 133 operates the respective services 40. It is determined that the chaining is performed as intended by the person.
  • the determination unit 133 determines , It is determined that each service is not chained as intended by the operator. Then, the determination unit 133 outputs the result of the above determination to the outside via the input/output unit 11, for example.
  • the packet generation unit 131 of the continuity confirmation device 10 acquires the user attribute and service information of the user of the service chain to be the continuity confirmation target from the chaining controller 20 (S21). Then, the packet generation unit 131 generates a continuity confirmation packet to which the user attribute acquired in S21 and a predetermined flag are added, and transmits it to the edge router 30 (S22).
  • the determination unit 133 determines based on the arrival message received in S23.
  • the service route through which the continuity confirmation packet has passed is specified (S24).
  • the determination unit 133 determines whether or not the route identified in S24 is the same as the route of the service chain for which the continuity is confirmed (S25). That is, the determination unit 133 determines whether the route identified in S24 is the same as the route of the service chain indicated by the service information acquired in S21.
  • the determination unit 133 determines that the route specified in S24 is the same as the route of the service chain for which the continuity is to be confirmed (Yes in S25), it is determined that the chaining is performed as intended by the operator. (S26).
  • the determining unit 133 determines that the route identified in S24 is not the same as the route of the service chain for which the continuity is to be confirmed (No in S25), the determining unit 133 performs chaining as intended by the operator. It is determined that it is not (S27).
  • the continuity confirmation device 10 can easily confirm whether or not each service 40 is chained as intended by the operator for the dynamically formed service chain.
  • the continuity confirmation device 10 of the communication system according to the second exemplary embodiment transmits the continuity confirmation packets in which different TTL values are set, and confirms the value of the packet counter that counts the continuity confirmation packets in each service 40. It is confirmed as follows whether the service 40 is chained as intended by the operator.
  • the continuity confirmation device 10 first transmits to the edge router 30 while increasing the TTL (Time to live) value of the continuity confirmation packet from 1 to N (the number of services 40 configuring the service chain).
  • the edge router 30 transfers the continuity confirmation packet group transmitted from the continuity confirmation device 10 to the service 40 serving as the entrance of the service chain. Then, upon receiving the continuity confirmation packet, each service 40 increments the value of the packet counter.
  • the continuity confirmation device 10 acquires the value of the packet counter of each service 40, and identifies the path of the continuity confirmation packet from the acquired value of the packet counter of each service 40. Then, if the specified route is the same as the route of the service chain corresponding to the user attribute, the continuity check device 10 determines that the chaining is performed as intended by the operator.
  • the packet generation unit 131 of the continuity check device 10 acquires the user attribute and service information of the user of the service chain to be the continuity check target from the chaining controller 20, as in S1 of FIG. 2 (S11).
  • the packet generation unit 131 generates a continuity confirmation packet to which the user attribute acquired in S11 and a predetermined flag are added, and transmits it to the edge router 30.
  • the packet generation unit 131 increases the TTL value of the continuity confirmation packet from 1 to N, which is the number of services forming the service chain, and transmits the continuity confirmation packet to the edge router 30. For example, since there are two services 40 on the service chain for which continuity is to be confirmed, the packet generation unit 131 generates packets with TTL values of 1 and 2 (continuity confirmation packet) and sends them to the edge router 30 (S12). ).
  • each service 40 increases the value of the packet counter by 1 when receiving the continuity confirmation packet in which the predetermined flag is inserted. Further, each service 40 decrements the TTL value of the received continuity confirmation packet by 1. Then, each service 40 transfers the continuity confirmation packet having the reduced TTL value of 1 or more to the next service 40 in the service chain.
  • the continuity check device 10 acquires the value of the packet counter from each service 40 by using SNMP (Simple Network Management Protocol) or the like (S15).
  • SNMP Simple Network Management Protocol
  • the message receiving unit 132 of the continuity checking device 10 acquires the value of the packet counter from the services 40-1 to 40-5 by SNMP.
  • the message receiving unit 132 obtains the information that the service 40-1 is “+2”, the services 40-2, 40-3 and 40-4 are “ ⁇ 0”, and the service 40-5 is “+1”.
  • the determination unit 133 of the continuity confirmation device 10 determines that the continuity confirmation packet is the edge router 30 ⁇ service 40-1 (packet counter value “+2”) ⁇ service 40-5 (packet counter value “+1”). It can be confirmed that it is flowing (S16).
  • the route of service 40-1 ⁇ service 40-5 is the same as the route of the service chain (service 40-1 ⁇ service 40-5) that is the target of the continuity confirmation stored in the storage unit 12, and therefore the determination is made.
  • the unit 133 determines that each service 40 is chained as intended by the operator.
  • the route identified by the determination unit 133 based on the packet counter values acquired from the services 40-1 to 40-5 is the route of the service chain (service 40- 1 ⁇ service 40-5), it is determined that each service 40 is not chained as intended by the operator.
  • the continuity confirmation device 10 described above confirms the route of the continuity confirmation packet using SNMP, it is not necessary to set each service 40 to transmit the arrival message of the continuity confirmation packet. Therefore, the continuity confirmation device 10 can more easily confirm whether each service 40 is chained as intended by the operator.
  • the program for realizing the function of the continuity checking device 10 described in the above embodiment can be installed by installing the program in a desired information processing device (computer).
  • the information processing apparatus can be caused to function as the continuity checking apparatus 10 by causing the information processing apparatus to execute the above-described program provided as package software or online software.
  • the information processing device mentioned here includes a desktop or notebook personal computer, a rack-mounted server computer, and the like.
  • the information processing apparatus includes a mobile communication terminal such as a smartphone, a mobile phone, a PHS (Personal Handyphone System), and a PDA (Personal Digital Assistant) in its category.
  • the continuity checking device 10 may be mounted on a cloud server.
  • the computer 1000 has, for example, a memory 1010, a CPU 1020, a hard disk drive interface 1030, a disk drive interface 1040, a serial port interface 1050, a video adapter 1060, and a network interface 1070. These units are connected by a bus 1080.
  • the memory 1010 includes a ROM (Read Only Memory) 1011 and a RAM (Random Access Memory) 1012.
  • the ROM 1011 stores, for example, a boot program such as BIOS (Basic Input Output System).
  • BIOS Basic Input Output System
  • the hard disk drive interface 1030 is connected to the hard disk drive 1090.
  • the disk drive interface 1040 is connected to the disk drive 1100.
  • a removable storage medium such as a magnetic disk or an optical disk is inserted into the disk drive 1100.
  • a mouse 1110 and a keyboard 1120 are connected to the serial port interface 1050, for example.
  • a display 1130 for example, is connected to the video adapter 1060.
  • the hard disk drive 1090 stores, for example, an OS 1091, an application program 1092, a program module 1093, and program data 1094.
  • the various data and information described in the above embodiments are stored in, for example, the hard disk drive 1090 or the memory 1010.
  • the CPU 1020 reads the program module 1093 and the program data 1094 stored in the hard disk drive 1090 into the RAM 1012 as necessary, and executes the above-described procedures.
  • the program module 1093 and the program data 1094 related to the above program are not limited to being stored in the hard disk drive 1090, and may be stored in a removable storage medium and read by the CPU 1020 via the disk drive 1100 or the like. May be issued. Alternatively, the program module 1093 and the program data 1094 related to the above program are stored in another computer connected via a network such as LAN or WAN (Wide Area Network) and read by the CPU 1020 via the network interface 1070. May be done.
  • LAN or WAN Wide Area Network

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Abstract

導通確認装置は、所定のフラグとユーザ属性とを付与した導通確認パケットを生成し、サービスチェインの入口となるサービスに接続されるエッジルータへ送信する。各サービスは、所定のフラグが付与された導通確認パケットを受信すると、導通確認パケットの到着メッセージを導通確認装置へ送信する。また、各サービスは、受信した導通確認パケットに付与されたユーザ属性に基づき、導通確認パケットをサービスチェインの次のサービス装置へ転送する。導通確認装置は、サービスそれぞれから送信された到着メッセージに基づき、導通確認パケットがどのサービス装置を経由したかを示す経路を特定し、特定した経路が、導通確認の対象となるサービスチェインの経路と同じか否かを判定する。

Description

通信システム、および、導通確認方法
　本発明は、通信システム、および、導通確認方法に関する。
　従来から、仮想化されたコンピュータネットワークを利用するために必要な機能（サービス）を柔軟に選択して設定できるサービスチェイニングが提案されている。
　ＩＰルーティングによりサービスチェイニングを行う場合、サービスチェイニングの対象となるサービス群に接続されるエッジルータが、受信したトラフィックからユーザ属性を判断し、判断したユーザ属性に応じて、使用されるサービス群とそれらを連結するネットワーク経路とを決定する。これにより、トラフィックのユーザ属性に応じたサービス提供を実現できる。
　このサービスチェイニングにおいて、各サービスが運用者の意図する通りにチェイニングされているかを導通試験等により確認する必要がある。
RFC7665（サービスチェイニング）、［平成31年1月25日検索］、インターネット＜URL：https://tools.ietf.org/html/rfc7665＞ RFC8300（Network　Service　Header　(NSH)）、［平成31年1月25日検索］、インターネット＜URL：https://tools.ietf.org/html/rfc8300＞
　ここで、動的に形成されたサービスチェインにおいて、各サービスが運用者の意図する通りにチェイニングされているかを従来の導通試験等により確認することが困難であるという問題がある。
　例えば、サービスチェインの導通試験のため、pingを実施する場合を考える。この場合、エッジルータからサービスチェインの最後のサービス宛に導通確認パケットを送信することで、最後のサービスにパケットが到達したことは確認できるが、どのサービスを経由して最後のサービスまで到達したかを確認することはできない（問題１）。
　また、サービスチェインにおける各サービスはNFV（Network　Functions　Virtualization）技術により動的に生成・削除される。そのため、サービス情報（各サービスのＩＰアドレス等）も動的に変更されるので、導通試験を行うためには、変更される都度、サービス情報の確認が必要になる（問題２）。
　さらに、問題１，２を解決するため、導通確認パケットに専用のヘッダ（Network　Service　Header　(NSH)）を実装した専用プロトコルが提案されているが、サービスチェインの作成に上記の専用プロトコルが実装された装置を使う必要がある（問題３）。
　そこで、本発明は、前記した問題を解決し、動的に形成されたサービスチェインにおいて、各サービスが運用者の意図する通りにチェイニングされているかを容易に確認できるようにすることを課題とする。
　前記した課題を解決するため、本発明は、サービスチェインを構成する１以上のサービス装置と、前記サービスチェインを構成するサービス装置の導通確認を行う導通確認装置とを備える通信システムであって、前記導通確認装置は、所定のフラグと導通確認の対象となるサービスチェインのユーザのユーザ属性情報とを付与した導通確認パケットを生成し、生成した導通確認パケットを、前記サービスチェインの入口となるサービス装置に接続されるエッジルータへ送信するパケット生成部と、前記サービスチェインを構成するサービス装置それぞれから前記導通確認パケットの受信を示す情報を受信するメッセージ受信部と、前記サービス装置それぞれから送信された、前記導通確認パケットの受信を示す情報に基づき、前記導通確認パケットがどのサービス装置を経由したかを示す経路を特定し、前記特定した経路が、前記導通確認の対象となるサービスチェインの経路と同じか否かを判定する判定部とを備え、前記サービス装置は、所定のフラグが付与された導通確認パケットを受信した場合、前記導通確認パケットの受信を示す情報を前記導通確認装置へ送信するメッセージ送信部と、受信した前記導通確認パケットに付与されたユーザ属性情報に基づき、前記導通確認パケットを前記サービスチェインの次のサービス装置へ転送する転送部と、備えることを特徴とする。
　本発明によれば、動的に形成されたサービスチェインにおいて、各サービスが運用者の意図する通りにチェイニングされているかを容易に確認することができる。
図１は、第１の実施形態における通信システムの概要を説明する図である。 図２は、第１の実施形態における通信システムの動作例を説明する図である。 図３は、第１の実施形態における導通確認装置の構成例を示す図である。 図４は、第１の実施形態における導通確認装置の処理手順の例を示すフローチャートである。 図５は、第２の実施形態における通信システムの動作例を説明する図である。 図６は、導通確認プログラムを実行するコンピュータの例を示す図である。
　以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態（実施形態）を第１の実施形態および第２の実施形態に分けて説明する。本発明は、以下に説明する各実施形態に限定されない。
［第１の実施形態］
［概要］
　まず、図１および図２を用いて、第１の実施形態の通信システムの概要を説明する。通信システムは、図１に示すように、導通確認装置１０と、チェイニングコントローラ２０と、エッジルータ３０と、サービスチェインを構成する１以上のサービス（サービス装置）４０とを備える。例えば、通信システムは、Ｎ個のサービス４０（サービス４０－１～サービス４０－Ｎ）を備え、これらのサービス４０の組み合わせによりサービスチェインが構成される。サービスチェインを構成するサービス４０は、例えば、認証サービスやファイアウォール機能を提供する装置であり、NFV技術により動的に生成・削除される。
　導通確認装置１０は、所定のフラグと導通確認の対象となるサービスチェインのユーザのユーザ属性とを付与した導通確認パケットを用いて、サービスチェインの導通確認を行う。
　チェイニングコントローラ２０は、サービスチェインに関する各種情報を記憶する。例えば、チェイニングコントローラ２０は、トラフィックのユーザ属性を判断する方法、当該トラフィックに適用するサービス４０に関する情報を記憶する。一例を挙げると、チェイニングコントローラ２０は、サービスチェインごとに当該サービスチェインの対象となるトラフィックのユーザ属性（例えば、5tuple等のヘッダ情報）と、当該サービスチェインを構成するサービス４０の識別情報（サービス情報）とを記憶する。
　サービス４０は、サービスチェインにおいて仮想化されたコンピュータネットワークを利用するために必要な機能（サービス）を提供する装置（サービス装置）である。各サービス４０は、メッセージ送信部および転送部（図示省略）を備える。メッセージ送信部は、所定のフラグが付与された導通確認パケットを受信した場合、当該導通確認パケットの受信を通知するメッセージを導通確認装置１０へ送信する。転送部は受信した導通確認パケットをサービスチェインの次のサービス４０へ転送する。各サービス４０は、例えば、所定の監視ネットワーク（図２参照）経由で導通確認装置１０と接続される。
　エッジルータ３０は、外部ネットワーク（図２参照）とサービス４０との境界に設置されるルータである。エッジルータ３０は、チェイニングコントローラ２０からユーザ属性とサービス情報とを取得する。その後、エッジルータ３０は、外部ネットワークから受信したトラフィックのパケットのユーザ属性と、上記の取得したユーザ属性とサービス情報とに基づき、当該パケットが経由すべき後段のサービス４０群を決定する。
　そして、エッジルータ３０は、当該パケットが後段のサービス４０群を経由するためのネットワーク経路を決定する。例えば、エッジルータ３０は、パケットを受信すると、そのパケットのネットワーク経路を決定し、そのネットワーク経路の入口（つまり、当該サービスチェインの入口）となるサービス４０に当該パケットを転送する。その後、当該パケットは、上記のネットワーク経路をたどりサービスチェインの最後のサービス４０まで流れる。
　導通確認装置１０は、チェイニングコントローラ２０から、導通確認の対象となるサービスチェインのユーザのユーザ属性（ユーザ属性情報）、サービス情報（当該サービスチェインを構成するサービス４０を示した情報）を取得する。そして、導通確認装置１０は、ユーザの実ドラフィックと同様のユーザ属性を付与した導通確認パケットをエッジルータ３０から流す。なお、この導通確認パケットには、実トラフィックと区別するためのフラグを挿入する。導通確認パケットはサービスチェイン設定により、経路上の各サービス４０を意識することなく最終サービス（例えば、サービス４０－Ｎ）まで流れる。例えば、導通確認装置１０が、エッジルータ３０へ送信した導通確認パケットは、エッジルータ３０から、サービス４０－１からサービス４０－Ｎに到達する。
　ここで、図２を用いて、通信システムの動作例を詳細に説明する。例えば、導通確認装置１０は、チェイニングコントローラ２０から、導通確認の対象となるサービスチェインのユーザ属性、サービス情報を取得する（Ｓ１）。その後、導通確認装置１０は、所定のフラグとＳ１で取得したユーザ属性とを付与した導通確認パケットを生成し、エッジルータ３０へ送信する（Ｓ２）。また、エッジルータ３０は、チェイニングコントローラ２０からユーザ属性、サービス情報を取得する（Ｓ３）。その後、エッジルータ３０が導通確認パケットを受信すると、Ｓ３で取得した情報と、当該導通確認パケットに付与されたユーザ属性により、後段のサービス群とネットワーク経路とを決定し（Ｓ４）、サービス群の最初のサービス４０（例えば、サービス４０－１）へ導通確認パケットを送信する（Ｓ５）。
　Ｓ５の後、各サービス４０は、フラグが付与された導通確認パケットを後段の各サービス４０へ転送するとともに、導通確認パケットが到着したことを示すメッセージを導通確認装置１０へ送信する。
　例えば、サービス４０－１が導通確認パケットを受信すると、サービス４０－１に導通確認パケットが到着したことを示すメッセージを導通確認装置１０へ送信する（Ｓ６）。また、サービス４０－５が、サービス４０－１から転送された導通確認パケットを受信すると、サービス４０－５に導通確認パケットが到達したことを示すメッセージ（到達メッセージ）を導通確認装置１０へ送信する（Ｓ７）。なお、フラグのある導通確認パケットは、サービスチェインの最後のサービス４０（例えば、サービス４０－５）において破棄される。
　そして、導通確認装置１０は、各サービス４０から送信された到達メッセージをもって試験良好か否かを判定する（Ｓ８）。例えば、導通確認装置１０は、Ｓ１で取得したサービス情報から得られた、導通確認の対象となるサービスチェインの経路がサービス４０－１→サービス４０－５である場合を考える。この場合、導通確認装置１０は、到達メッセージそれぞれの送信元のサービス４０およびタイムスタンプの値に基づき特定した導通確認パケットの経路を特定し、特定した経路がサービス４０－１→サービス４０－５であれば、試験良好（各サービス４０が運用者の意図する通りにチェイニングされている）と判定する。
［構成］
　次に、図３を用いて、導通確認装置１０の構成例を説明する。導通確認装置１０は、例えば、図３に示すように入出力部１１と、記憶部１２と、制御部１３とを備える。
　入出力部１１は、ネットワーク経由で各種データを入出力するためのインタフェースを司る。例えば、入出力部１１は、インターネット等の外部ネットワーク経由で導通確認パケットを送信したり、監視ネットワーク経由で到達メッセージ等を受信したりするためのインタフェースを司る。
　記憶部１２は、制御部１３が各種処理を実行する際に参照する各種情報を記憶する。制御部１３は、導通確認装置１０全体の制御を行う。制御部１３は、例えば、パケット生成部１３１と、メッセージ受信部１３２と、判定部１３３とを備える。
　パケット生成部１３１は、導通確認パケットであることを示す所定のフラグと確認対象となるサービスチェインのユーザのユーザ属性とを付与した導通確認パケットを生成し、エッジルータ３０へ送信する。
　例えば、パケット生成部１３１は、チェイニングコントローラ２０から、導通確認の対象となるサービスチェインのユーザのユーザ属性、サービス情報を取得する。そして、パケット生成部１３１は、取得したユーザ属性情報および所定のフラグを付与した導通確認パケットを生成し、エッジルータ３０へ送信する。なお、上記の所定のフラグは、例えば、導通確認パケットのＩＰヘッダ領域に付与される。また、パケット生成部１３１は、チェイニングコントローラ２０から取得した導通確認の対象となるサービスチェインのサービス情報（サービスチェインにおいて経由するサービス４０を示した情報）を記憶部１２に記憶する。
　メッセージ受信部１３２は、サービス４０それぞれから当該サービス４０における導通確認パケットの受信を通知する情報（例えば、到達メッセージ）を受信する。
　判定部１３３は、サービス４０それぞれから送信された、導通確認パケットの受信を示す情報（例えば、到達メッセージ）に基づき、導通確認パケットがどのサービス４０を経由したかを示す経路を特定する。そして、判定部１３３は、特定した経路が、導通確認の対象となるサービスチェインの経路と同じか否かを判定する。
　例えば、記憶部１２に記憶されたサービス情報の示す、サービスチェインにおいて経由するサービス４０が、サービス４０－１→サービス４０－５である場合を考える。
　ここで、メッセージ受信部１３２がサービス４０－１からの到達メッセージとサービス４０－５からの到達メッセージとを受信したとき、判定部１３３は、到達メッセージそれぞれの送信元のサービス４０およびタイムスタンプの値に基づき、導通確認パケットの経路がサービス４０－１→サービス４０－５であることを特定する。この経路は、上記の記憶部１２に記憶された導通確認の対象となるサービスチェインの経路（サービス４０－１→サービス４０－５）と同じであるので、判定部１３３は、各サービス４０が運用者の意図する通りにチェイニングされていると判定する。一方、判定部１３３が特定した経路が上記の記憶部１２に記憶された導通確認の対象となるサービスチェインの経路（サービス４０－１→サービス４０－５）と同じではない場合、判定部１３３は、各サービスが運用者の意図する通りにチェイニングされていないと判定する。そして、判定部１３３は、上記の判定の結果を、例えば、入出力部１１経由で外部に出力する。
［処理手順］
　次に、図４を用いて導通確認装置１０の処理手順の例を説明する。まず、導通確認装置１０のパケット生成部１３１は、チェイニングコントローラ２０から、導通確認の対象となるサービスチェインのユーザのユーザ属性、サービス情報を取得する（Ｓ２１）。そして、パケット生成部１３１は、Ｓ２１で取得したユーザ属性と、所定のフラグとを付与した導通確認パケットを生成し、エッジルータ３０へ送信する（Ｓ２２）。
　Ｓ２２の後、メッセージ受信部１３２が、各サービス４０から、導通確認パケットが到達したことを示すメッセージ（到達メッセージ）を受信すると（Ｓ２３）、判定部１３３は、Ｓ２３で受信した到達メッセージに基づき、導通確認パケットが経由したサービスの経路を特定する（Ｓ２４）。
　そして、判定部１３３は、Ｓ２４で特定した経路が、導通確認の対象のサービスチェインの経路と同じか否かを判定する（Ｓ２５）。つまり、判定部１３３は、Ｓ２４で特定した経路が、Ｓ２１で取得したサービス情報の示すサービスチェインの経路と同じか否かを判定する。ここで、判定部１３３は、Ｓ２４で特定した経路が、導通確認の対象のサービスチェインの経路と同じと判定した場合（Ｓ２５でＹｅｓ）、運用者の意図通りにチェイニングされていると判定する（Ｓ２６）。一方、判定部１３３は、Ｓ２４で特定した経路が、導通確認の対象のサービスチェインの経路と同じではない判定した場合（Ｓ２５でＮｏ）、判定部１３３は、運用者の意図通りにチェイニングされていないと判定する（Ｓ２７）。
　このようにすることで、動的に形成されたサービスチェインについて、導通確認装置１０は、各サービス４０が運用者の意図する通りにチェイニングされているかを容易に確認できる。
［第２の実施形態］
　次に、図５を用いて第２の実施形態の通信システムを説明する。第２の実施形態の通信システムの導通確認装置１０は、異なるTTL値を設定した導通確認パケットを送信し、各サービス４０において当該導通確認パケットをカウントするパケットカウンタの値を確認することにより、各サービス４０が運用者の意図する通りにチェイニングされているか否かを以下のようにして確認する。
　例えば、導通確認装置１０は、まず、導通確認パケットのTTL（Time　to　live）値を、１からＮ（サービスチェインを構成するサービス４０の数）まで増やしながら、エッジルータ３０へ送信する。エッジルータ３０は、導通確認装置１０から送信された導通確認パケット群をサービスチェインの入口となるサービス４０へ転送する。そして、各サービス４０は、導通確認パケットを受信すると、パケットカウンタの値をインクリメントする。
　その後、導通確認装置１０は、各サービス４０のパケットカウンタの値を取得し、取得した各サービス４０のパケットカウンタの値から、導通確認パケットの経路を特定する。そして、導通確認装置１０は、特定した経路が、当該ユーザ属性に対応するサービスチェインの経路と同じであれば、運用者の意図通りにチェイニングされていると判定する。
　図５を用いて、第２の実施形態の通信システムの例を具体的に説明する。ここでも、確認対象のサービスチェインの経路は、図２と同様、サービス４０－１→サービス４０－５である場合を例に説明する。
　まず、導通確認装置１０のパケット生成部１３１は、図２のＳ１と同様に、チェイニングコントローラ２０から、導通確認の対象となるサービスチェインのユーザのユーザ属性、サービス情報を取得する（Ｓ１１）。
　そして、パケット生成部１３１は、Ｓ１１で取得したユーザ属性と、所定のフラグとを付与した導通確認パケットを生成し、エッジルータ３０へ送信する。ここで、パケット生成部１３１は、導通確認パケットのTTL値を１からサービスチェインを構成するサービス数であるＮまで増やしながら、エッジルータ３０へ送信する。例えば、導通確認の対象となるサービスチェイン上のサービス４０が２個なので、パケット生成部１３１は、TTL値が１と２のパケット（導通確認パケット）を生成し、エッジルータ３０へ送信する（Ｓ１２）。
　図５のＳ１３～Ｓ１５は、図２のＳ３～Ｓ５と同様なので説明を省略する。Ｓ１５の後、各サービス４０は、所定のフラグが挿入された導通確認パケットを受信すると、パケットカウンタの値を１増加させる。また、各サービス４０は、受信した導通確認パケットのTTL値を１減少させる。そして、各サービス４０は、減少させたTTL値が１以上である導通確認パケットをサービスチェインの次のサービス４０へ転送する。
　例えば、図５に示すサービス４０－１が、TTL値＝１の導通確認パケットと、TTL値＝２の導通確認パケットとを受信した場合、パケットカウンタの値を＋２にする。そして、サービス４０－１は、それぞれの導通確認パケットのTTL値を１減少させる。すなわち、サービス４０－１は、TTL値＝１の導通確認パケットのTTL値を「０」にし、TTL値＝２の導通確認パケットのTTL値を「１」にする。そして、サービス４０－１は、TTL値が「０」となった導通確認パケットを廃棄し、TTL値が「１」となった導通確認パケットをサービスチェインの次のサービス４０－５へ転送する。
　その後、サービス４０－５が、TTL値＝１の導通確認パケットを受信すると、パケットカウンタの値を「＋１」にする。また、サービス４０－５は、TTL値＝１の導通確認パケットのTTL値を「０」にする。そして、サービス４０－５は、TTL値が「０」になった導通確認パケットを廃棄する。なお、サービス４０－２，４０－３，４０－４には、導通確認パケットが到達しないので、パケットカウンタの値は「±０」である。
　その後、導通確認装置１０は、SNMP（Simple　Network　Management　Protocol）等で、パケットカウンタの値を各サービス４０から取得する（Ｓ１５）。例えば、導通確認装置１０のメッセージ受信部１３２は、SNMPで、サービス４０－１～４０－５からパケットカウンタの値を取得する。その結果、メッセージ受信部１３２は、サービス４０－１は「＋２」、サービス４０－２，４０－３，４０－４は「±０」、サービス４０－５は「＋１」という情報を得る。これにより、導通確認装置１０の判定部１３３は、導通確認パケットが、エッジルータ３０→サービス４０－１（パケットカウンタの値「＋２」）→サービス４０－５（パケットカウンタの値「＋１」）と流れていることを確認することができる（Ｓ１６）。
　つまり、サービス４０－１→サービス４０－５という経路は、記憶部１２に記憶された導通確認の対象となるサービスチェインの経路（サービス４０－１→サービス４０－５）と同じであるので、判定部１３３は、各サービス４０が運用者の意図する通りにチェイニングされていると判定する。一方、判定部１３３が、サービス４０－１～４０－５から取得したパケットカウンタの値に基づき特定した経路が、記憶部１２に記憶された導通確認の対象となるサービスチェインの経路（サービス４０－１→サービス４０－５）と同じではない場合、各サービス４０が運用者の意図する通りにチェイニングされていないと判定する。
　以上説明した導通確認装置１０は、SNMPを用いて導通確認パケットの経路を確認するので、各サービス４０に、導通確認パケットの到達メッセージを送信するよう設定する必要がなくなる。よって、導通確認装置１０は、各サービス４０が運用者の意図する通りにチェイニングされているかをより容易に確認することができる。
［プログラム］
　また、上記の実施形態で述べた導通確認装置１０の機能を実現するプログラムを所望の情報処理装置（コンピュータ）にインストールすることによって実装できる。例えば、パッケージソフトウェアやオンラインソフトウェアとして提供される上記のプログラムを情報処理装置に実行させることにより、情報処理装置を導通確認装置１０として機能させることができる。ここで言う情報処理装置には、デスクトップ型またはノート型のパーソナルコンピュータ、ラック搭載型のサーバコンピュータ等が含まれる。また、その他にも、情報処理装置にはスマートフォン、携帯電話機やＰＨＳ（Personal　Handyphone　System）等の移動体通信端末、さらには、ＰＤＡ（Personal　Digital　Assistant）等がその範疇に含まれる。また、導通確認装置１０を、クラウドサーバに実装してもよい。
　図６を用いて、上記の導通確認プログラムを実行するコンピュータの一例を説明する。図６に示すように、コンピュータ１０００は、例えば、メモリ１０１０と、ＣＰＵ１０２０と、ハードディスクドライブインタフェース１０３０と、ディスクドライブインタフェース１０４０と、シリアルポートインタフェース１０５０と、ビデオアダプタ１０６０と、ネットワークインタフェース１０７０とを有する。これらの各部は、バス１０８０によって接続される。
　メモリ１０１０は、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）１０１１およびＲＡＭ（Random　Access　Memory）１０１２を含む。ＲＯＭ１０１１は、例えば、ＢＩＯＳ（Basic　Input　Output　System）等のブートプログラムを記憶する。ハードディスクドライブインタフェース１０３０は、ハードディスクドライブ１０９０に接続される。ディスクドライブインタフェース１０４０は、ディスクドライブ１１００に接続される。ディスクドライブ１１００には、例えば、磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能な記憶媒体が挿入される。シリアルポートインタフェース１０５０には、例えば、マウス１１１０およびキーボード１１２０が接続される。ビデオアダプタ１０６０には、例えば、ディスプレイ１１３０が接続される。
　ここで、図６に示すように、ハードディスクドライブ１０９０は、例えば、ＯＳ１０９１、アプリケーションプログラム１０９２、プログラムモジュール１０９３およびプログラムデータ１０９４を記憶する。前記した実施形態で説明した各種データや情報は、例えばハードディスクドライブ１０９０やメモリ１０１０に記憶される。
　そして、ＣＰＵ１０２０が、ハードディスクドライブ１０９０に記憶されたプログラムモジュール１０９３やプログラムデータ１０９４を必要に応じてＲＡＭ１０１２に読み出して、上述した各手順を実行する。
　なお、上記のプログラムに係るプログラムモジュール１０９３やプログラムデータ１０９４は、ハードディスクドライブ１０９０に記憶される場合に限られず、例えば、着脱可能な記憶媒体に記憶されて、ディスクドライブ１１００等を介してＣＰＵ１０２０によって読み出されてもよい。あるいは、上記のプログラムに係るプログラムモジュール１０９３やプログラムデータ１０９４は、ＬＡＮやＷＡＮ（Wide　Area　Network）等のネットワークを介して接続された他のコンピュータに記憶され、ネットワークインタフェース１０７０を介してＣＰＵ１０２０によって読み出されてもよい。
１０　導通確認装置
１１　入出力部
１２　記憶部
１３　制御部
１３１　パケット生成部
１３２　メッセージ受信部
１３３　判定部

Claims (4)

  1. 　サービスチェインを構成する１以上のサービス装置と、前記サービスチェインを構成するサービス装置の導通確認を行う導通確認装置とを備える通信システムであって、
    　前記導通確認装置は、
    　所定のフラグと導通確認の対象となるサービスチェインのユーザのユーザ属性情報とを付与した導通確認パケットを生成し、生成した導通確認パケットを、前記サービスチェインの入口となるサービス装置に接続されるエッジルータへ送信するパケット生成部と、
    　前記サービスチェインを構成するサービス装置それぞれから前記導通確認パケットの受信を示す情報を受信するメッセージ受信部と、
    　前記サービス装置それぞれから送信された、前記導通確認パケットの受信を示す情報に基づき、前記導通確認パケットがどのサービス装置を経由したかを示す経路を特定し、前記特定した経路が、前記導通確認の対象となるサービスチェインの経路と同じか否かを判定する判定部と、
    　を備え、
    　前記サービス装置は、
    　所定のフラグが付与された導通確認パケットを受信した場合、前記導通確認パケットの受信を示す情報を前記導通確認装置へ送信するメッセージ送信部と、
    　受信した前記導通確認パケットに付与されたユーザ属性情報に基づき、前記導通確認パケットを前記サービスチェインの次のサービス装置へ転送する転送部と、
    　を備えることを特徴とする通信システム。
  2. 　前記サービス装置は、
    　前記所定のフラグが付与された導通確認パケットの受信数をカウントするカウント部をさらに備え、
    　前記メッセージ送信部は、
    　SNMP（Simple　Network　Management　Protocol）により前記導通確認パケットの受信数を示す情報の取得要求を受け付けると、当該取得要求に応じて、前記導通確認パケットの受信数を示す情報を送信し、
    　前記転送部は、
    　受信した前記導通確認パケットのTTL（Time　to　live）値を１減算し、減算の結果、TTL値が１以上である前記導通確認パケットを、当該導通確認パケットに付与されたユーザ属性情報に基づき前記サービスチェインの次のサービス装置へ転送し、
    　前記導通確認装置のパケット生成部は、
    　前記導通確認パケットのTTL値を１から前記サービスチェインを構成するサービス装置の数まで増やしながら、前記エッジルータへ送信し、
    　前記メッセージ受信部は、
    　前記サービス装置それぞれからSNMPにより当該サービス装置における導通確認パケットの受信数を示す情報を取得し、
    　前記判定部は、
    　前記サービス装置それぞれから送信された、前記導通確認パケットの受信数を示す情報に基づき、前記導通確認パケットがどのサービス装置を経由したかを示す経路を特定し、前記特定した経路が、前記導通確認の対象となるサービスチェインの経路と同じか否かを判定する
    　ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
  3. 　前記所定のフラグは、
    　前記導通確認パケットのＩＰヘッダ領域に付与される
    　ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
  4. 　サービスチェインを構成する１以上のサービス装置と、前記サービスチェインの導通確認を行う導通確認装置とを備える通信システムにおいて実行される導通確認方法であって、
    　前記導通確認装置が、
    　所定のフラグと導通確認の対象となるサービスチェインのユーザのユーザ属性情報とを付与した導通確認パケットを生成し、生成した導通確認パケットを、前記サービスチェインの入口となるサービス装置に接続されるエッジルータへ送信するステップと、
    　前記サービス装置が、
    　所定のフラグが付与された導通確認パケットを受信した場合、前記導通確認パケットの受信を示す情報を前記導通確認装置へ送信するステップと、
    　受信した前記導通確認パケットに付与されたユーザ属性情報に基づき、前記導通確認パケットを前記サービスチェインの次のサービス装置へ転送するステップと、
    　前記導通確認装置が、
    　前記サービスチェインを構成するサービス装置それぞれから前記導通確認パケットの受信を示す情報を受信するステップと、
    　前記サービス装置それぞれから送信された、前記導通確認パケットの受信を示す情報に基づき、前記導通確認パケットがどのサービス装置を経由したかを示す経路を特定し、前記特定した経路が、前記導通確認の対象となるサービスチェインの経路と同じか否かを判定するステップと、
    　を含むことを特徴とする導通確認方法。
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