JP6307932B2 - Packet transfer route acquisition system and packet transfer route acquisition method - Google Patents
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Description
本発明は、パケット転送経路取得システムおよびパケット転送経路取得方法に関する。 The present invention relates to a packet transfer route acquisition system and a packet transfer route acquisition method.
OpenFlowのようなC/D(Control plane/Data plane)分離型ネットワーク制御方式において、大規模な通信ネットワークが制御される場合には、複数のネットワークコントローラでネットワークの分散管理が行われる。 In a C / D (Control plane / Data plane) separation type network control system such as OpenFlow, when a large-scale communication network is controlled, distributed management of the network is performed by a plurality of network controllers.
上記のようなC/D分離型の大規模ネットワークにおいて、送信元サーバから宛先サーバにパケットが送信される場合を想定する。その場合に、送信元サーバが接続されているスイッチを管理しているネットワークコントローラと、宛先サーバが接続されているスイッチを管理しているネットワークコントローラが異なっていると、パケットがネットワーク内のどのスイッチ、どのポートを経由したかを示す経路情報が、複数のネットワークコントローラにおいて分割された状態で管理される。 Assume that a packet is transmitted from a transmission source server to a destination server in a large-scale network of the C / D separation type as described above. In this case, if the network controller that manages the switch to which the source server is connected is different from the network controller that manages the switch to which the destination server is connected, the packet is sent to which switch in the network. The route information indicating which port has been routed is managed in a state of being divided by a plurality of network controllers.
したがって、送信元サーバから宛先サーバへのパケットの経路情報を取得するためには、経路情報を管理する個々のネットワークコントローラに問い合わせて経路情報を取得することが求められる。 Therefore, in order to acquire the route information of the packet from the transmission source server to the destination server, it is required to inquire the individual network controller that manages the route information and acquire the route information.
また、パケットの転送途中で、スイッチがパケットヘッダ部分を書き換える可能性もある。その場合、経路情報とともにパケットの書き換え情報も取得し、書き換え後のパケット情報を基に、次のネットワークコントローラに経路情報を問い合わせることが求められる。このように様々な手続が求められるため、異なるネットワークを跨って転送されるパケットの経路情報の取得には、時間を多く要する。 In addition, the switch may rewrite the packet header part during packet transfer. In that case, it is required to acquire rewrite information of the packet together with the route information and inquire the next network controller about the route information based on the rewritten packet information. Since various procedures are required in this way, it takes a lot of time to acquire route information of packets transferred across different networks.
特許文献1には、ルータを介して他のネットワークとの通信を実現するクラスタ内ネットワークを管理するネットワークコントローラが、自クラスタ内ネットワークの経路情報を管理し、さらに、隣接するネットワークコントローラと経路情報を交換することによって、クラスタ間の経路情報を管理する方法が記載されている。
In
特許文献2には、複数のネットワークコントローラで分散管理されている仮想ネットワークを一元的に制御する方法および管理する方法が記載されている。
特許文献1に記載された方法を使用した場合、ユーザは、パケットが送信元サーバから宛先サーバまでのどのルータを経由したかという経路情報を取得できる。しかし、クラスタ内ネットワークおよびクラスタ間ネットワークにおいて、ルータ間にブリッジ、またはレイヤ2スイッチが使用されている場合、ユーザは、パケットがどのブリッジを経由したかという経路情報を取得できない。その理由は、特許文献1に記載された方法がルータで構築されたネットワークのみを対象にしているためである。
When the method described in
また、特許文献2に記載された方法には、一元的に管理されたネットワークを流れるパケットの経路情報を取得する方法が含まれていない。
Further, the method described in
そこで、本発明は、複数のネットワークを経由して転送されるパケットのデータリンク層以下における転送経路を容易に取得できるパケット転送経路取得システムおよびパケット転送経路取得方法を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a packet transfer route acquisition system and a packet transfer route acquisition method that can easily acquire a transfer route below a data link layer of a packet transferred via a plurality of networks.
本発明によるパケット転送経路取得システムは、第1のネットワークを管理し、第1のネットワーク内のパケットのデータリンク層以下における転送経路の情報である第1の転送経路情報を記憶する第1の管理部を含む第1の制御装置と、第1のネットワークと接続している第2のネットワークを管理し、第2のネットワーク内のパケットのデータリンク層以下における転送経路の情報である第2の転送経路情報を記憶する第2の管理部を含む第2の制御装置と、第1の制御装置と第2の制御装置とを管理し、転送経路取得部を含む統合制御装置とを含み、第2の管理部は、第1のネットワークを経由した後に第2のネットワークを経由するパケットである経由パケットの第2の転送経路情報を記憶し、第1の管理部は、経由パケットの第1の転送経路情報と、経由パケットの第2の転送経路情報の識別情報である第2の識別情報とを対応付けて記憶し、転送経路取得部は、第1の管理部から経由パケットの第1の転送経路情報と第2の識別情報とを併せて取得し、取得した第2の識別情報を基に第2の管理部から経由パケットの第2の転送経路情報を取得することを特徴とする。 A packet transfer route acquisition system according to the present invention manages a first network and stores first transfer route information which is information of a transfer route in a data link layer or lower of a packet in the first network. A second control which is a first control device including a communication unit and a second network which manages a second network connected to the first network, and which is information on a transfer path of a packet in the second network below the data link layer A second control device including a second management unit that stores path information; an integrated control device that manages the first control device and the second control device and includes a transfer path acquisition unit; the management unit, the second storing transfer path information, the first management unit via a packet after passing through the first network is a packet through the second network, via the packet first A transfer path information, stored in association with the second identification information is identification information of the second transfer path information via packet, transfer route acquisition unit, first through the packet from the first management section The transfer path information and the second identification information are acquired together, and the second transfer path information of the transit packet is acquired from the second management unit based on the acquired second identification information.
本発明によるパケット転送経路取得方法は、第1のネットワークを管理し、第1のネットワーク内のパケットのデータリンク層以下における転送経路の情報である第1の転送経路情報を記憶する第1の制御装置と、第1のネットワークと接続している第2のネットワークを管理し、第2のネットワーク内のパケットのデータリンク層以下における転送経路の情報である第2の転送経路情報を記憶する第2の制御装置と、第1の制御装置と第2の制御装置とを管理する統合制御装置とを含むパケット転送経路取得システムにおいて実行されるパケット転送経路取得方法であって、第2の制御装置は、第1のネットワークを経由した後に第2のネットワークを経由するパケットである経由パケットの第2の転送経路情報を記憶し、第1の制御装置は、経由パケットの第1の転送経路情報と、経由パケットの第2の転送経路情報の識別情報である第2の識別情報とを対応付けて記憶し、統合制御装置は、第1の制御装置から経由パケットの第1の転送経路情報と第2の識別情報とを併せて取得し、統合制御装置は、取得した第2の識別情報を基に第2の制御装置から経由パケットの第2の転送経路情報を取得することを特徴とする。 The packet transfer route acquisition method according to the present invention is a first control for managing a first network and storing first transfer route information, which is information on a transfer route in a data link layer and below of a packet in the first network. A second network that manages a device and a second network connected to the first network, and stores second transfer route information that is information on a transfer route in a data link layer or lower of a packet in the second network; A packet transfer route acquisition method executed in a packet transfer route acquisition system including an integrated control device that manages the first control device and the second control device, wherein the second control device includes: , the second transfer path information via packet is a packet through the second network after passing through the first network storage, the first controller A first transfer path information via a packet, in association with the second identification information is identification information of the second transfer path information via packet, the integrated control device from the first control device The first transfer path information of the routed packet and the second identification information are acquired together, and the integrated control device performs the second transfer of the routed packet from the second control device based on the acquired second identification information. It is characterized by acquiring route information.
本発明によれば、複数のネットワークを経由して転送されるパケットのデータリンク層以下における転送経路を容易に取得できる。 According to the present invention, it is possible to easily acquire a transfer path below a data link layer of a packet transferred via a plurality of networks.
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図1は、本発明によるパケット転送経路取得システムの第1の実施形態の構成例を示すブロック図である。図1に示すパケット転送経路取得システム1は、スイッチ111〜124と、送信元サーバ2と、宛先サーバ3と、統合ネットワークコントローラ4と、第1のネットワークコントローラ5と、第2のネットワークコントローラ6とを含む。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a first embodiment of a packet transfer route acquisition system according to the present invention. The packet transfer
パケット転送経路取得システム1は、例えば、OpenFlowのようなC/D分離型ネットワーク制御方式を採用する。
The packet transfer
送信元サーバ2は、パケットを送信する機能を有する。また、宛先サーバ3は、送信元サーバ2が送信したパケットを受信する機能を有する。
The
スイッチ111〜114は、第1のネットワークコントローラ5から設定された内容に従って、パケットを処理または転送する機能を有する。また、スイッチ121〜124は、第2のネットワークコントローラ6から設定された内容に従って、パケットを処理または転送する機能を有する。
The
なお、スイッチ111からスイッチ114までが、第1のネットワークコントローラ5配下のスイッチである。図2は、ネットワークコントローラ配下のパケット受信スイッチとパケット受信ポートおよびパケット送信スイッチとパケット送信ポートを示す説明図である。
Note that the
図2(a)に示すように、第1のネットワークコントローラ5配下のスイッチの中で、最初にパケットを受信する端のスイッチをIngressスイッチと呼ぶ。また、Ingressスイッチの中の、パケットを受信するポートをIngressポートと呼ぶ。
As shown in FIG. 2A, among the switches under the
また、図2(a)に示すように、第1のネットワークコントローラ5配下のスイッチの中で、宛先サーバ3または異なるネットワークコントローラ配下のスイッチに転送されるパケットを最後に処理する端のスイッチをEgressスイッチと呼ぶ。また、Egressスイッチの中の、パケットを送信するポートをEgressポートと呼ぶ。
Also, as shown in FIG. 2A, among the switches under the
Ingressスイッチは、パケットを受信すると、ネットワークコントローラから設定されたパケットの処理情報に従ってパケットを処理する。しかし、受信したパケットに対する処理がネットワークコントローラから設定されていない場合、Ingressスイッチは、受信したパケットおよび関連情報を含んだ新規パケットメッセージを、第1のネットワークコントローラ5に通知する。
When the Ingress switch receives the packet, the Ingress switch processes the packet according to the packet processing information set by the network controller. However, if the processing for the received packet is not set by the network controller, the Ingress switch notifies the
以上、Ingressスイッチ、Ingressポート、およびEgressスイッチ、Egressポートを、第1のネットワークコントローラ5配下のスイッチを用いて説明した。なお、図2(b)に示すように、第2のネットワークコントローラ6配下のスイッチも同様に、最初にパケットを受信する端のスイッチおよび受信するポートを、それぞれIngressスイッチおよびIngressポートと呼ぶ。また、最後に処理する端のスイッチおよび送信するポートを、それぞれEgressスイッチおよびEgressポートと呼ぶ。
As described above, the Ingress switch, the Ingress port, the Egress switch, and the Egress port have been described using the switches under the
図3は、統合ネットワークコントローラ4の構成例を示すブロック図である。図3に示すように、統合ネットワークコントローラ4は、ネットワーク設定部41と、転送経路表示部42とを含む。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of the
統合ネットワークコントローラ4は、複数のネットワークコントローラを管理するメタコントローラとしての機能を有する。本実施形態において、統合ネットワークコントローラ4は、第1のネットワークコントローラ5と、第2のネットワークコントローラ6とを管理する。
The
ネットワーク設定部41は、管理下にある第1のネットワークコントローラ5および第2のネットワークコントローラ6に対してネットワーク設定を通知する機能を有する。各ネットワークコントローラは、通知されたネットワーク設定に基づいて、各ネットワークコントローラ配下のスイッチを制御する。
The
転送経路表示部42は、パケットの転送経路を表示するために、配下の第1のネットワークコントローラ5および第2のネットワークコントローラ6に問い合わせ、データフローを取得する機能を有する。
The transfer
データフローを取得するために、転送経路表示部42は、送信元サーバ2が接続されているスイッチを管理している第1のネットワークコントローラ5に対して、送信元サーバ2のMAC(Media Access Control)アドレス、IP(Internet Protocol)アドレス、VLAN(Virtual Local Area Network) IDを指定してデータフローを要求する。転送経路表示部42は、第1のネットワークコントローラ5からデータフローおよび隣接する第2のネットワークコントローラ6におけるデータフローIDを取得する。
In order to acquire the data flow, the transfer
次いで、転送経路表示部42は、取得した第2のネットワークコントローラ6におけるデータフローIDを基に、第2のネットワークコントローラ6に対してデータフローを要求する。転送経路表示部42は、第2のネットワークコントローラ6からデータフローIDに対応するデータフローを取得する。以上の処理により取得した一連のデータフローを組み合わせることで、転送経路表示部42は、送信元サーバ2からのパケットの転送経路を求め、表示する。
Next, the transfer
図4は、第1のネットワークコントローラ5の構成例を示すブロック図である。また、図5は、第2のネットワークコントローラ6の構成例を示すブロック図である。第1のネットワークコントローラ5および第2のネットワークコントローラ6は、統合ネットワークコントローラ4から取得したネットワーク設定に基づいて、それぞれのネットワークコントローラ配下のスイッチを制御する機能を有する。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of the
図4に示すように、第1のネットワークコントローラ5は、データフロー記憶部51と、境界ポート記憶部52と、制御パケット記憶部53と、データフロー管理部54と、スイッチ設定部55と、パケット処理部56とを含む。また、図5に示すように、第2のネットワークコントローラ6は、データフロー記憶部61と、境界ポート記憶部62と、制御パケット記憶部63と、データフロー管理部64と、スイッチ設定部65と、パケット処理部66とを含む。
As shown in FIG. 4, the
データフロー記憶部51は、第1のネットワークコントローラ5で生成されたデータフローに関連する情報を保存する。データフローは、ネットワークコントローラが新規パケットメッセージの中で受信したパケットをどのように処理するかを示す情報である。データフローには、パケットの転送経路情報、パケットに適用される処理および適用対象のパケットの条件(マッチ条件)などが含まれる。
The data
データフロー記憶部51に記憶されるデータフロー情報の例を図6に示す。図6は、データフロー情報の一例を示す説明図である。
An example of data flow information stored in the data
図6に示すように、データフロー情報は、データフローIDと、データフローと、後方データフローIDとで構成される。 As shown in FIG. 6, the data flow information includes a data flow ID, a data flow, and a backward data flow ID.
データフローIDは、対応するデータフロー情報の対象であるデータフローを示す。データフローは、データフローIDに対応する生成されたデータフローである。 The data flow ID indicates the data flow that is the target of the corresponding data flow information. The data flow is a generated data flow corresponding to the data flow ID.
後方データフローIDは、データフローIDに対応するフローに従うパケットが、更に後方ネットワークコントローラ管理下にあるネットワークを流れる場合に、パケットを流すためのフローに対応するデータフローIDである。後方データフローIDは、後方ネットワークコントローラによって管理されている。ネットワーク設定によっては、1つのフローに対して複数の後方フローが存在する場合がある。その場合、データフロー情報には複数の後方データフローIDが登録される。 The backward data flow ID is a data flow ID corresponding to a flow for flowing a packet when a packet according to the flow corresponding to the data flow ID further flows through a network under management of the backward network controller. The backward data flow ID is managed by the backward network controller. Depending on the network settings, there may be a plurality of backward flows for one flow. In that case, a plurality of backward data flow IDs are registered in the data flow information.
境界ポート記憶部52は、第1のネットワークコントローラ5配下のスイッチのポートのうち、異なるネットワークコントローラ配下のスイッチと接続されている境界ポートの情報を記憶する機能を有する。どのポートが境界ポートであるかを示す情報は、統合ネットワークコントローラ4が通知したネットワーク設定に含まれている。図1に示すシステムの構成例において、スイッチ114のEgressポートが境界ポートに相当する。
The boundary
制御パケット記憶部53は、異なるネットワークコントローラ間で送受信される制御パケットを一時的に保存する機能を有する。制御パケット記憶部53に保存される制御パケットは、前方ネットワークコントローラから送信されてきた制御パケットである。保存される制御パケットのペイロード部には、前方ネットワークコントローラのフローに関するデータフローIDが保存されている。
The control
データフロー管理部54は、第1のネットワークコントローラ5がIngressスイッチから新規パケットメッセージを受信した時に、メッセージに含まれるパケットの転送経路や、パケットに対する処理内容などを含むデータフローを生成する機能を有する。データフロー管理部54は、生成したデータフローを、各データフローを識別するためのデータフローIDとともに、データフロー記憶部51に保存する。
When the
スイッチ設定部55は、第1のネットワークコントローラ5がIngressスイッチから新規パケットメッセージを受信した時に、データフロー管理部54が求めたパケットの転送経路にしたがい、経路におけるスイッチにパケットの処理情報を設定する機能を有する。
When the
また、スイッチ設定部55は、第1のネットワークコントローラ5が起動された時に、境界ポート記憶部52を参照して、境界ポートを管理しているスイッチ114に対して、「制御パケットを受信した時に、受信したパケットの情報を新規パケットメッセージとして第1のネットワークコントローラ5に通知する」という処理情報を設定する。
In addition, when the
パケット処理部56は、出力用パケット生成部561と、制御パケット生成部562と、制御パケット受信部563とを有する。なお、図5に示すように、パケット処理部66もパケット処理部56と同様に、出力用パケット生成部661と、制御パケット生成部662と、制御パケット受信部663とを有する。
The
出力用パケット生成部561は、第1のネットワークコントローラ5がIngressスイッチから新規パケットメッセージを受信した時に、データフロー管理部54が求めたパケットへの処理内容をメッセージに含まれるパケットに適用する。処理内容を適用することによって、出力用パケット生成部561は、出力用パケットを生成し、Egressスイッチに通知する。
When the
制御パケット生成部562は、制御パケットを生成および送信する機能を有する。制御パケット生成部562は、第1のネットワークコントローラ5がIngressスイッチから新規パケットメッセージを受信した時に、境界ポート記憶部52を参照する。
The control
新規パケットメッセージで受信したパケットが、前方ネットワークコントローラ配下のスイッチから転送されてきたパケットである場合、または後方ネットワークコントローラ配下のスイッチへ転送されるパケットである場合、制御パケット生成部562は、制御パケットを生成し送信する。すなわち、第1のネットワークコントローラ5で新しいデータフローが生成されたことが、隣接するネットワークに対して通知される。
When the packet received in the new packet message is a packet transferred from a switch under the front network controller or a packet transferred to a switch under the back network controller, the
受信したパケットが前方ネットワークコントローラから転送されてきたパケットの場合、制御パケット生成部562は、制御パケットを生成する。そして、制御パケット生成部562は、生成した制御パケットをIngressポートから送信する。
When the received packet is a packet transferred from the forward network controller, the control
図7は、制御パケット生成部が生成する制御パケットの例を示す説明図である。図7(a)に示すように、送信される制御パケットのパケットヘッダ部の、送信元MACアドレスには受信したパケットの宛先MACアドレスが、送信元IPアドレスには受信したパケットの宛先IPアドレスが、送信元レイヤ4(以下、L4と呼ぶ。)ポート番号には受信したパケットの宛先L4ポート番号がそれぞれ設定される。 FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating an example of a control packet generated by the control packet generator. As shown in FIG. 7A, in the packet header portion of the control packet to be transmitted, the source MAC address is the destination MAC address of the received packet, and the source IP address is the destination IP address of the received packet. The destination L4 port number of the received packet is set as the source layer 4 (hereinafter referred to as L4) port number.
また、制御パケットのパケットヘッダ部の、宛先MACアドレスには受信したパケットの送信元MACアドレスが、宛先IPアドレスには受信したパケットの送信元IPアドレスが、宛先L4ポート番号には受信したパケットの送信元L4ポート番号が、Ethernet(登録商標)タイプ番号(以下、イーサタイプと呼ぶ。)には専用のイーサタイプ(以下、専用イーサタイプと呼ぶ。)がそれぞれ設定される。 Also, in the packet header part of the control packet, the source MAC address of the received packet is the destination MAC address, the source IP address of the received packet is the destination IP address, and the received packet is the destination L4 port number. A dedicated ether type (hereinafter referred to as a dedicated ether type) is set to the Ethernet (registered trademark) type number (hereinafter referred to as an ether type) as the transmission source L4 port number.
上記以外のパケットヘッダ部のフィールドには、受信したパケットと同じ値が設定される。なお、イーサタイプは、IANA(Internet Assigned Numbers Authority)によって管理されている。しかし、本実施形態では、IANAで使用されていない専用イーサタイプを使用する。このように、制御パケット生成部562は、受信したパケットの送信元と宛先を入れ替えることによって、制御パケットを生成する。
In the field of the packet header part other than the above, the same value as the received packet is set. The ether type is managed by IANA (Internet Assigned Numbers Authority). However, in the present embodiment, a dedicated ether type that is not used in IANA is used. In this way, the control
なお、制御パケットを識別するための手段として、本実施形態ではパケットのイーサタイプを使用しているが、パケットヘッダ部の他のフィールドを使用してもよい。 In this embodiment, the packet ether type is used as a means for identifying the control packet, but other fields in the packet header may be used.
送信する制御パケットのペイロード部に値を設定する際に、制御パケット生成部562は、受信したパケットと同じパケットヘッダ部を持つ制御パケットが、制御パケット記憶部53に保存されているか確認する。
When setting a value in the payload portion of the control packet to be transmitted, the control
制御パケットが保存されている場合、制御パケット生成部562は、保存されている制御パケットのペイロード部のデータフローIDと、受信したパケットに対してデータフロー管理部54で生成されたデータフローのデータフローIDとの、2つのデータフローIDをペイロード部に設定する。設定した制御パケットを送信した後、制御パケット生成部562は、制御パケット記憶部53に保存されていた制御パケットを削除する。
When the control packet is stored, the control
制御パケットが保存されていない場合、制御パケット生成部562は、受信したパケットに対してデータフロー管理部54で生成されたデータフローのデータフローIDのみをペイロード部に設定する。
When the control packet is not stored, the
また、受信したパケットが後方ネットワークコントローラへ転送されるパケットの場合、制御パケット生成部562は、制御パケットを生成する。そして、制御パケット生成部562は、生成した制御パケットをEgressポートから送信する。
Further, when the received packet is a packet transferred to the rear network controller, the control
図7(b)に示すように、送信される制御パケットのパケットヘッダ部には、イーサタイプを除いて、出力用パケットのパケットヘッダ部の値と同じ値が設定される。イーサタイプには、専用イーサタイプが設定される。その結果、後方ネットワークコントローラ配下のスイッチへ転送される出力用パケットのパケットヘッダ部の値と、イーサタイプを除いて同じ値をパケットヘッダ部に持つ制御パケットが生成される。 As shown in FIG. 7B, the packet header part of the transmitted control packet is set to the same value as the value of the packet header part of the output packet except for the ether type. A dedicated ether type is set as the ether type. As a result, a control packet having the same value in the packet header portion except for the ether type and the value in the packet header portion of the output packet transferred to the switch under the subordinate network controller is generated.
制御パケット生成部562は、送信する制御パケットのペイロード部に、受信したパケットに対してデータフロー管理部54で生成されたデータフローのデータフローIDを設定する。さらに、制御パケット生成部562は、制御パケットに要応答フラグも設定する。
The control
要応答フラグは、要応答フラグが設定された制御パケットが、前方ネットワークコントローラから後方ネットワークコントローラへ送信される制御パケットであることを示す情報である。要応答フラグが設定された制御パケットを受信したネットワークコントローラは、応答用の制御パケットを送信する。 The required response flag is information indicating that the control packet in which the required response flag is set is a control packet transmitted from the front network controller to the rear network controller. The network controller that has received the control packet in which the response required flag is set transmits a control packet for response.
制御パケット受信部563は、第1のネットワークコントローラ5がIngressスイッチから新規パケットメッセージを受信した時に、メッセージに含まれるパケットのイーサタイプが専用イーサタイプである場合に、制御パケット受信処理を行う機能を有する。
When the
受信した制御パケットに要応答フラグが付いている場合、受信した制御パケットは、前方ネットワークコントローラが送信した制御パケットであることを意味する。この場合、制御パケット受信部563は、受信した制御パケットを制御パケット記憶部53に保存する。保存した後、制御パケット受信部563は、所定時間経過後に制御パケット記憶部53に制御パケットが保存されたままか否かを確認する。なお、所定時間は、例えば10秒である。
If the received control packet has a response required flag, it means that the received control packet is a control packet transmitted by the forward network controller. In this case, the control
制御パケットが既に保存されていない場合、所定時間の間に新規のデータフローが生成され、データフロー生成に伴う制御パケットが前方ネットワークコントローラに対して既に送信されている。以降、制御パケット受信部563は、制御パケットを送信しない。
If the control packet is not already stored, a new data flow is generated during a predetermined time, and the control packet accompanying the data flow generation is already transmitted to the forward network controller. Thereafter, the control
制御パケットがまだ保存されたままの場合、制御パケット受信部563は、データフロー記憶部51に保存されている各データフローのマッチ条件と、受信した制御パケットのパケットヘッダ部とを比較する。比較することによって、制御パケット受信部563は、第1のネットワークコントローラ5が管理しているデータフローの中に、受信した制御パケットが流れるフローに対応するデータフローがあるか否かを確認する。
When the control packet is still stored, the control
マッチするデータフローがある場合、前方ネットワークコントローラで生成されたデータフローが、第1のネットワークコントローラ5の既存のデータフローとつながる。制御パケット受信部563は、前方ネットワークに対して、マッチしたデータフローの情報を含めた応答用の制御パケットを送信する。
If there is a matching data flow, the data flow generated by the forward network controller is connected to the existing data flow of the
図7(a)に示すように、応答用の制御パケットのパケットヘッダ部の、送信元MACアドレスには受信した制御パケットの宛先MACアドレスが、送信元IPアドレスには受信した制御パケットの宛先IPアドレスが、送信元L4ポート番号には受信した制御パケットの宛先L4ポート番号がそれぞれ設定される。 As shown in FIG. 7A, in the packet header portion of the control packet for response, the destination MAC address of the received control packet is the source MAC address, and the destination IP of the received control packet is the source IP address. The address is set to the destination L4 port number of the received control packet as the source L4 port number.
また、応答用の制御パケットのパケットヘッダ部の、宛先MACアドレスには受信した制御パケットの送信元MACアドレスが、宛先IPアドレスには受信した制御パケットの送信元IPアドレスが、宛先L4ポート番号には受信した制御パケットの送信元L4ポート番号が、イーサタイプには専用イーサタイプがそれぞれ設定される。 Also, in the packet header part of the response control packet, the destination MAC address is the source MAC address of the received control packet, and the destination IP address is the source IP address of the received control packet is the destination L4 port number. Is the source L4 port number of the received control packet, and the dedicated ether type is set as the ether type.
上記以外のパケットヘッダ部のフィールドには、受信した制御パケットと同じ値が設定される。このように、制御パケット受信部563は、受信した制御パケットの送信元と宛先を入れ替えることによって制御パケットを生成する。
In the field of the packet header part other than the above, the same value as the received control packet is set. Thus, the control
制御パケット受信部563は、応答用の制御パケットのペイロード部に、受信した制御パケットのペイロード部に保存されていた前方ネットワークコントローラのデータフローIDと、比較によりマッチしたデータフローのデータフローIDとを設定する。
The control
マッチするデータフローがない場合、制御パケットにマッチするデータフローが新規に作成された時に、データフロー作成に伴う制御パケットが前方ネットワークコントローラに送信される。よって、制御パケット受信部563は、制御パケットを送信しない。
When there is no matching data flow, when a data flow that matches the control packet is newly created, a control packet accompanying the data flow creation is transmitted to the forward network controller. Therefore, the control
受信した制御パケットに要応答フラグが付いていない場合、受信した制御パケットは、後方ネットワークコントローラが送信した制御パケットであることを意味する。この場合、制御パケット受信部563は、受信した制御パケットのペイロード部に含まれているデータフローIDを参照する。
If the received control packet does not have a response required flag, it means that the received control packet is a control packet transmitted by the rear network controller. In this case, the control
ペイロード部に第1のネットワークコントローラ5でのデータフローIDと後方ネットワークコントローラでのデータフローIDの2つが保存されている場合、受信した制御パケットは、応答用の制御パケットであることを意味する。この場合、制御パケット受信部563は、データフロー記憶部51に記憶されている、ペイロード部に保存されていた第1のネットワークコントローラ5でのデータフローIDに該当するデータフロー情報の後方データフローIDとして、ペイロード部に含まれていた後方ネットワークコントローラでのデータフローIDを保存する。
When the data flow ID in the
ペイロード部に後方ネットワークコントローラでのデータフローIDのみが保存されている場合、後方ネットワークコントローラで新しくデータフローが生成されたことを意味する。この場合、制御パケット受信部563は、後方ネットワークコントローラのデータフローIDを第1のネットワークコントローラ5の既存のデータフローと結びつける。
If only the data flow ID in the backward network controller is stored in the payload part, it means that a new data flow is generated in the backward network controller. In this case, the control
図8は、制御パケット受信部が生成する変換パケットの例を示す説明図である。図8に示すように、制御パケット受信部563は、受信した制御パケットのパケットヘッダ部を参照して、送信元と宛先を入れ替えた変換パケットを生成する。
FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating an example of a converted packet generated by the control packet receiving unit. As illustrated in FIG. 8, the control
制御パケット受信部563は、生成した変換パケットのパケットヘッダ部と、データフロー記憶部51に保存されている各データフローの、パケットのマッチ条件およびパケットに適用される処理を基に、ペイロード部に保存された後方ネットワークコントローラのデータフローIDと結びつく、第1のネットワークコントローラ5でのデータフローを求める。
Based on the packet header condition of the generated converted packet and the process applied to the packet for each data flow stored in the data
制御パケット受信部563は、求めたデータフローIDに該当するデータフロー情報の後方データフローIDとして、ペイロード部に保存されていた後方ネットワークコントローラでのデータフローIDを保存する。
The control
なお、図5に示す第2のネットワークコントローラ6に含まれるデータフロー記憶部61、境界ポート記憶部62、制御パケット記憶部63、データフロー管理部64、スイッチ設定部65およびパケット処理部66は、それぞれデータフロー記憶部51、境界ポート記憶部52、制御パケット記憶部53、データフロー管理部54、スイッチ設定部55およびパケット処理部56と同様の処理を行う。また、パケット処理部66に含まれる出力用パケット生成部661、制御パケット生成部662および制御パケット受信部663も、それぞれ出力用パケット生成部561、制御パケット生成部562および制御パケット受信部563と同様の処理を行うため、第2のネットワークコントローラ6に含まれる各部の説明は省略する。
The data
なお、本実施形態におけるパケット転送経路取得システム1において、スイッチ111〜124、送信元サーバ2、宛先サーバ3、統合ネットワークコントローラ4、第1のネットワークコントローラ5および第2のネットワークコントローラ6は、例えば、プログラムに従って処理を実行するCPU(Central Processing Unit)によって実現される。また、スイッチ111〜124、送信元サーバ2、宛先サーバ3、統合ネットワークコントローラ4、第1のネットワークコントローラ5および第2のネットワークコントローラ6は、ハードウェアによって実現されてもよい。
In the packet transfer
また、ネットワーク設定部41、転送経路表示部42、データフロー管理部54、スイッチ設定部55、パケット処理部56、データフロー管理部64、スイッチ設定部65およびパケット処理部66は、例えば、プログラム制御に従って処理を実行するCPUによって実現される。
The
また、データフロー記憶部51、境界ポート記憶部52、制御パケット記憶部53、データフロー記憶部61、境界ポート記憶部62および制御パケット記憶部63は、例えば、RAM(Random Access Memory)で実現される。
In addition, the data
以下、本実施形態のパケット転送経路取得システム1の動作を説明する。ここでは、図1に示すネットワーク構成において、MACアドレスがMAC1、IPアドレスがIP1、VLAN IDがVLAN1である送信元サーバ2から、MACアドレスがMAC2、IPアドレスがIP2、VLAN IDがVLAN2である宛先サーバ3までパケットが転送される場合を例に説明する。
Hereinafter, the operation of the packet transfer
また、図9は、送信元サーバと宛先サーバとを通信可能に接続する仮想ネットワークの構成例を示す説明図である。図9に示すように、第1のネットワークコントローラ5のネットワーク設定として仮想ブリッジが設定され、第2のネットワークコントローラ6のネットワーク設定として仮想ルータが設定されているとする。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a configuration example of a virtual network that connects the transmission source server and the destination server so that they can communicate with each other. As shown in FIG. 9, it is assumed that a virtual bridge is set as the network setting of the
図9に示すように、仮想ルータの仮想ブリッジ側のポートに割り当てられているMACアドレスをMAC1’、仮想ルータの宛先サーバ3側のポートに割り当てられているMACアドレスをMAC2’とする。また、仮想ブリッジと仮想ルータの間のリンクで使用されるVLAN IDをVLAN1’とする。図9に示す仮想ブリッジおよび仮想ルータのそれぞれで、VLAN IDやMACアドレスが変換される。
As shown in FIG. 9, the MAC address assigned to the port on the virtual bridge side of the virtual router is MAC1 ', and the MAC address assigned to the port on the
また、第1のネットワークコントローラ5および第2のネットワークコントローラ6が起動された時には、スイッチ設定部55およびスイッチ設定部65が境界ポート記憶部52および境界ポート記憶部62をそれぞれ参照する。そして、スイッチ設定部55およびスイッチ設定部65は、境界ポートを管理しているスイッチに対して、「制御パケットを受信した時に、受信したパケットの情報を新規パケットメッセージとしてネットワークコントローラに通知する」ための処理情報を設定するとする。
When the
図10は、ネットワークに新規にパケットが流入したときのネットワークコントローラの動作を示すフローチャートである。 FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the network controller when a new packet flows into the network.
送信元サーバ2が宛先サーバ3に対してパケットを送信すると(ステップA1)、第1のネットワークコントローラ5におけるIngressスイッチであるスイッチ111が送信されたパケットを受信する(ステップA2)。
When the
パケットを受信したスイッチ111は、既に第1のネットワークコントローラ5からパケットの処理情報が設定されているか否か確認する(ステップA3)。
The
既にパケットの処理情報が設定されている場合(ステップA3のYES)、スイッチ111は、設定された処理に基づいてパケットをEgressスイッチであるスイッチ114まで転送する(ステップA4)。次いで、パケットは、スイッチ114から、第2のネットワークコントローラ6配下のIngressスイッチであるスイッチ121へ転送される(ステップA11)。転送された後、スイッチ114は、処理を終了する。
If packet processing information has already been set (YES in step A3), the
パケットの処理情報が設定されていない場合(ステップA3のNO)、スイッチ111は、新規パケットメッセージを第1のネットワークコントローラ5に通知する(ステップA5)。
When the packet processing information is not set (NO in step A3), the
データフロー管理部54は、新規パケットメッセージを受信すると、メッセージに含まれるパケットの転送経路やパケットに対する処理内容などを含むデータフローを生成する。そして、データフロー管理部54は、各データフローを識別するためのデータフローIDとともに、生成したデータフローをデータフロー記憶部51に保存する(ステップA6)。
When the data
次いで、スイッチ設定部55が、生成されたデータフローに基づいて、経路におけるスイッチにパケットの処理情報を設定する(ステップA7)。次いで、出力用パケット生成部561が、通知された新規パケットメッセージに含まれるパケットに対して、生成されたデータフローに含まれるパケットへの処理内容を適用した出力用パケットを生成する(ステップA8)。
Next, the
次いで、制御パケット生成部562は、受信したパケットを基に制御パケットを生成する。図11は、制御パケット生成部が生成する制御パケットと制御パケット受信部が生成する制御パケットの例を示す説明図である。
Next, the
受信したパケットが第2のネットワークコントローラ6配下のスイッチへ転送されるパケットなので、制御パケット生成部562は、図11(a)に示すような制御パケットを生成する。制御パケットを生成する時、制御パケット生成部562は、ペイロード部に生成されたデータフローのデータフローIDを設定する。生成した後、制御パケット生成部562は、制御パケットをEgressポートから送信する(ステップA9)。
Since the received packet is a packet transferred to the switch under the
次いで、出力用パケット生成部561が、ステップA8で生成された出力用パケットをEgressスイッチに通知する(ステップA10)。以上の動作により、送信元サーバ2から宛先サーバ3に対して送信されたパケットが、第1のネットワークコントローラ5配下のEgressスイッチから、第2のネットワークコントローラ6配下のIngressスイッチであるスイッチ121へ転送される(ステップA11)。転送された後、出力用パケット生成部561は、処理を終了する。
Next, the
次に、第1のネットワークコントローラ5で新規データフローが作成される場合に、ステップA9で送信される制御パケットに対する処理を説明する。図12は、送信された制御パケットに対するネットワークコントローラの動作を示すフローチャートである。
Next, processing for the control packet transmitted in step A9 when a new data flow is created by the
第1のネットワークコントローラ5配下のEgressスイッチから転送された制御パケットを、第2のネットワークコントローラ6配下のIngressスイッチであるスイッチ121が受信する(ステップB1)。
The control packet transferred from the Egress switch under the
スイッチ121は、第2のネットワークコントローラ6が起動された時に設定された処理情報に基づいて、受信した制御パケットに関する新規パケットメッセージを第2のネットワークコントローラ6に通知する(ステップB2)。
The
次いで、制御パケット受信部663は、受信した制御パケットを制御パケット記憶部63に保存する(ステップB3)。所定時間経過した後(ステップB4)、制御パケット受信部663は、制御パケット記憶部63に制御パケットが保存されたままか否か確認する(ステップB5)。
Next, the control
制御パケットが既に保存されていない場合(ステップB5のNO)、制御パケット受信部663は、制御パケットに対して処理を行わない。
When the control packet has not been stored (NO in step B5), the control
制御パケットがまだ保存されたままの場合(ステップB5のYES)、制御パケット受信部663は、データフロー記憶部61に保存されている各データフローのマッチ条件と、受信した制御パケットのパケットヘッダ部とを比較する。比較することによって、制御パケット受信部663は、第2のネットワークコントローラ6が管理しているデータフローの中に、受信した制御パケットが流れるフローに対応するデータフローがあるか否かを確認する(ステップB6)。
When the control packet is still stored (YES in step B5), the control
データフローがある場合(ステップB6のYES)、制御パケット受信部663は、図11(b)に示すような応答用の制御パケットを作成する。制御パケットを生成する時、制御パケット受信部663は、応答用の制御パケットのペイロード部に、受信した制御パケットのペイロード部に保存されていた第1のネットワークコントローラ5でのデータフローIDと、ステップB6で抽出した第2のネットワークコントローラ6でのデータフローに対応するデータフローIDの2つを設定する。
When there is a data flow (YES in step B6), the control
制御パケット受信部663は、作成した応答用の制御パケットを第1のネットワークに向けて送信する(ステップB7)。送信した後、制御パケット受信部663は、処理を終了する。
The control
データフローがない場合(ステップB6のNO)、制御パケット受信部663は、制御パケットに対して何も行わずに、処理を終了する。
If there is no data flow (NO in step B6), the control
次に、第2のネットワークコントローラ6配下のIngressスイッチであるスイッチ121へ転送された、送信元サーバ2から宛先サーバ3に対して送信されたパケットに対する処理を説明する。図13は、送信されたパケットに対するネットワークコントローラの動作を示すフローチャートである。
Next, processing for a packet transmitted from the
第2のネットワークコントローラ6におけるIngressスイッチであるスイッチ121が、転送されてきたパケットを受信する(ステップC1)。スイッチ121は、既に第2のネットワークコントローラ6からパケットの処理情報が設定されているか否か確認する(ステップC2)。
The
既にパケットの処理情報が設定されている場合(ステップC2のYES)、スイッチ121は、設定された処理情報に基づいてパケットをEgressスイッチであるスイッチ124まで転送する(ステップC3)。次いで、スイッチ124は、パケットを宛先サーバ3へ転送する(ステップC13)。パケットが転送された後、スイッチ124は、処理を終了する。
If packet processing information has already been set (YES in step C2), the
パケットの処理情報が設定されていない場合(ステップC2のNO)、スイッチ121は、新規パケットメッセージを第2のネットワークコントローラ6に通知する(ステップC4)。
If packet processing information is not set (NO in step C2), the
データフロー管理部64は、新規パケットメッセージを受信すると、メッセージに含まれるパケットの転送経路やパケットに対する処理内容などを含むデータフローを生成する。そして、データフロー管理部64は、各データフローを識別するためのデータフローIDとともに、生成したデータフローをデータフロー記憶部61に保存する(ステップC5)。
When the data
次いで、スイッチ設定部65が、生成されたデータフローに基づいて、経路におけるスイッチにパケットの処理情報を設定する(ステップC6)。次いで、出力用パケット生成部661が、通知された新規パケットメッセージに含まれるパケットに対して、生成されたデータフローに含まれるパケットへの処理内容を適用した出力用パケットを生成する(ステップC7)。
Next, the
次いで、制御パケット生成部662は、新規パケットメッセージで受信したパケットのパケットヘッダ部と同じパケットヘッダ部を持つ制御パケットが、制御パケット記憶部63に保存されているか否か確認する(ステップC8)。
Next, the
制御パケットが保存されていれば(ステップC8のYES)、制御パケット生成部662は、保存されている制御パケットのペイロード部に含まれているデータフローIDと、受信したパケットに対してデータフロー管理部64で生成されたデータフローに対応するデータフローIDの、2つのデータフローIDをペイロード部に設定した制御パケットを生成する。
If the control packet is stored (YES in step C8), the control
生成した後、制御パケット生成部662は、制御パケットをIngressポートから送信する(ステップC9)。また、制御パケット生成部662は、保存されていた制御パケットを削除する(ステップC10)。
After the generation, the
制御パケットが保存されていなければ(ステップC8のNO)、制御パケット生成部662は、受信したパケットに対してデータフロー管理部64で生成されたデータフローに対応するデータフローIDのみをペイロード部に設定した制御パケットを生成する。
If the control packet is not stored (NO in step C8), the
図14は、制御パケット生成部が生成する制御パケットと制御パケット受信部が生成する変換パケットの例を示す説明図である。制御パケット生成部662は、図14(a)に示すような制御パケットを生成する。生成した後、制御パケット生成部662は、制御パケットをIngressポートから送信する(ステップC11)。
FIG. 14 is an explanatory diagram illustrating an example of a control packet generated by the control packet generator and a converted packet generated by the control packet receiver. The
次いで、出力用パケット生成部661は、ステップC7で生成した出力用パケットをEgressスイッチに通知する(ステップC12)。以上の動作により、送信元サーバ2から宛先サーバ3に対して送信されたパケットが、第2のネットワークコントローラ6配下のEgressスイッチから、宛先サーバ3へ転送される(ステップC13)。パケットが転送された後、出力用パケット生成部661は、処理を終了する。
Next, the
次に、ステップB7、ステップC9およびステップC11で、第2のネットワークから第1のネットワークに向けて送信される制御パケットに対する処理を説明する。図15は、送信された制御パケットに対するネットワークコントローラの動作を示すフローチャートである。 Next, processing for control packets transmitted from the second network toward the first network in Step B7, Step C9, and Step C11 will be described. FIG. 15 is a flowchart showing the operation of the network controller with respect to the transmitted control packet.
第2のネットワークコントローラ6配下のIngressスイッチから転送された制御パケットを、第1のネットワークコントローラ5配下のEgressスイッチであるスイッチ114が受信する(ステップD1)。
The control packet transferred from the Ingress switch under the
スイッチ114は、第1のネットワークコントローラ5が起動された時に設定された処理情報に基づいて、受信した制御パケットに関する新規パケットメッセージを第1のネットワークコントローラ5に通知する(ステップD2)。
The
次いで、制御パケット受信部563は、受信した制御パケットのペイロード部を参照して、第1のネットワークコントローラ5でのデータフローIDと後方ネットワークコントローラでのデータフローIDの2つが保存されているか否か確認する(ステップD3)。
Next, the control
2つのデータフローIDが保存されている場合(ステップD3の2)、制御パケット受信部563は、データフロー記憶部51に保存されている、ペイロード部に保存されていた第1のネットワークコントローラ5でのデータフローIDに該当するデータフロー情報の後方データフローIDとして、ペイロード部に保存されていた後方ネットワークコントローラでのデータフローIDを保存する(ステップD4)。保存した後、制御パケット受信部563は、処理を終了する。
When two data flow IDs are stored (step D3-2), the control
1つのデータフローIDのみ保存されている場合(ステップD3の1)、制御パケット受信部563は、受信した制御パケットのパケットヘッダ部を参照して、図14(b)に示すような、送信元と宛先を入れ替えた変換パケットを生成する(ステップD5)。
When only one data flow ID is stored (1 in step D3), the control
次いで、制御パケット受信部563は、生成した変換パケットのパケットヘッダ部と、データフロー記憶部51に保存されている各データフローの、パケットに適用される処理およびパケットのマッチ条件を基に、ペイロード部に保存された後方ネットワークコントローラのデータフローIDと結びつく、第1のネットワークコントローラ5でのデータフローを求める(ステップD6)。
Next, the control
求めたデータフローの後方データフローIDとして、制御パケット受信部563は、ペイロード部に保存されていた後方ネットワークコントローラでのデータフローIDを保存する(ステップD7)。保存した後、制御パケット受信部563は、処理を終了する。
As the backward data flow ID of the obtained data flow, the control
このように、ネットワークコントローラ間で制御パケットが送受信されることによって、パケット転送経路取得システムは、事前にフロー間の関連性を把握する。 In this way, by transmitting and receiving control packets between network controllers, the packet transfer route acquisition system grasps the relationship between flows in advance.
次に、転送経路を求めるための統合ネットワークコントローラ4の動作を説明する。図16は、転送経路を取得するときの統合ネットワークコントローラの動作を示すフローチャートである。
Next, the operation of the
統合ネットワークコントローラ4の転送経路表示部42は、送信元サーバ2が接続されているスイッチ111を管理している第1のネットワークコントローラ5に対して、送信元サーバ2のMACアドレス(MAC1)、IPアドレス(IP1)、VLAN ID(VLAN1)をそれぞれ指定し、データフローを要求する。これらの情報を指定することによって、転送経路表示部42は、送信元サーバ2が起点である1つ以上のデータフローおよび隣接するネットワークコントローラでのデータフローIDを取得する(ステップE1)。
The transfer
次いで、転送経路表示部42は、取得した隣接するネットワークコントローラでのデータフローIDの数を確認する(ステップE2)。データフローIDの数が0である場合(ステップE2の0)、データフローを取得したネットワークコントローラによって管理されているネットワークで、全てのフローが終端していることを意味する。データフローIDが取得されない場合、転送経路表示部42は、処理を終了する。
Next, the transfer
取得した隣接するネットワークコントローラでのデータフローIDの数が1以上である場合(ステップE2の1以上)、転送経路表示部42は、取得したデータフローに含まれるパケットに対する処理内容を基に、第1のネットワークコントローラ5配下の各スイッチをパケットが通過した時点でのMACアドレス(MAC1)、IPアドレス(IP1)、VLAN ID(VLAN1’)をそれぞれ求める(ステップE3)。転送経路表示部42は、求めた各情報を指定し、隣接する第2のネットワークコントローラ6に対してデータフローを要求する。
When the number of data flow IDs in the acquired adjacent network controller is 1 or more (1 or more in Step E2), the transfer
転送経路表示部42は、第2のネットワークコントローラ6に対して、最初のステップE1で取得したデータフローIDに対応するデータフローおよび隣接するネットワークコントローラでのデータフローIDを取得する。
The transfer
第2のネットワークコントローラ6から取得される隣接するネットワークコントローラでのデータフローIDの数が0なので(ステップE2の0)、転送経路表示部42は、隣接するネットワークコントローラへのデータフロー要求を終了する。
Since the number of data flow IDs in the adjacent network controller acquired from the
転送経路表示部42は、取得したデータフローを組み合わせることによって、送信元サーバ2から宛先サーバ3へのパケットの転送経路を求めることができる。
The transfer
本実施形態のパケット転送経路取得システムを使用する場合、複数のネットワークコントローラで管理されるような大規模ネットワークにおけるパケットの転送経路を、時間を多くかけずに表示できる。その理由は、パケット転送経路取得システムが、データフロー記憶部においてデータフローごとに後方データフローIDを管理しており、転送経路表示部が第1のネットワークコントローラからデータフローを取得する時に第2のネットワークコントローラでのデータフローIDも取得し、第2のネットワークコントローラに対して、取得したデータフローIDを基にデータフローを取得するよう構成されているためである。 When the packet transfer route acquisition system of this embodiment is used, a packet transfer route in a large-scale network managed by a plurality of network controllers can be displayed without taking much time. The reason is that the packet transfer path acquisition system manages the backward data flow ID for each data flow in the data flow storage unit, and the transfer path display unit acquires the data flow from the first network controller. This is because the data flow ID in the network controller is also acquired, and the data flow is acquired based on the acquired data flow ID for the second network controller.
本実施形態のパケット転送経路取得システムは、ネットワークコントローラがIngressスイッチから新規パケットメッセージを受信し、パケットの転送経路やパケットに対する処理内容などを含むデータフローを生成する時に、隣接するネットワークに対して、生成したデータフローを識別するためのデータフローIDを含む制御パケットを送信する。また、より送信元サーバに近い前方ネットワークから制御パケットを受信した時に、受信したパケットに含まれているデータを基に、前方ネットワークを流れてきたパケットが、自ネットワークコントローラが管理するどのフローに従って流れるかを調べ、求めたフローに対応するデータフローIDと、受信した制御パケットに含まれている前方ネットワークコントローラでのデータフローIDを制御パケットに含め、前方ネットワークに対して送信する。このように、ネットワークコントローラ間で制御パケットが送受信されることによって事前にフロー間の関連性が把握されるため、ユーザは、転送経路情報の問い合わせを受けた時でも、時間をかけずに情報を提示できる。 In the packet transfer route acquisition system of the present embodiment, when the network controller receives a new packet message from the Ingress switch and generates a data flow including the packet transfer route and the processing content for the packet, A control packet including a data flow ID for identifying the generated data flow is transmitted. In addition, when a control packet is received from a forward network closer to the transmission source server, a packet flowing through the forward network flows according to which flow managed by the own network controller based on data included in the received packet. The data flow ID corresponding to the obtained flow and the data flow ID in the forward network controller included in the received control packet are included in the control packet and transmitted to the forward network. In this way, the relationship between flows is grasped in advance by transmitting and receiving control packets between network controllers, so even when a user receives an inquiry about transfer route information, the user can send information without taking time. Can present.
次に、本発明の概要を説明する。図17は、本発明によるパケット転送経路取得システムの概要を示すブロック図である。本発明によるパケット転送経路取得システム10は、第1のネットワークを管理し、第1のネットワーク内のパケットのデータリンク層以下における転送経路の情報である第1の転送経路情報を記憶する第1の管理部57(例えば、データフロー記憶部51)を含む第1の制御装置50(例えば、第1のネットワークコントローラ5)と、第1のネットワークと接続している第2のネットワークを管理し、第2のネットワーク内のパケットのデータリンク層以下における転送経路の情報である第2の転送経路情報を記憶する第2の管理部67(例えば、データフロー記憶部61)を含む第2の制御装置60(例えば、第2のネットワークコントローラ6)と、第1の制御装置50と第2の制御装置60とを管理し、転送経路取得部43(例えば、転送経路表示部42)を含む統合制御装置40(例えば、統合ネットワークコントローラ4)とを含み、第2の管理部67は、第1のネットワークと第2のネットワークを経由するパケットの第2の転送経路情報を記憶し、第1の管理部57は、パケットに対する第1の転送経路情報と、第2の転送経路情報の識別情報である第2の識別情報とを対応付けて記憶し、転送経路取得部43は、第1の管理部57から第1の転送経路情報と第2の識別情報とを併せて取得し、取得した第2の識別情報を基に第2の管理部67から第2の転送経路情報を取得する。
Next, the outline of the present invention will be described. FIG. 17 is a block diagram showing an outline of a packet transfer route acquisition system according to the present invention. The packet transfer
そのような構成により、パケット転送経路取得システムは、複数のネットワークを経由して転送されるパケットのデータリンク層以下における転送経路を容易に取得できる。 With such a configuration, the packet transfer path acquisition system can easily acquire transfer paths below the data link layer of packets transferred via a plurality of networks.
また、第2の管理部67は、第2の識別情報を含めた制御パケットを第1のネットワークへ送信し、第1の管理部57は、送信された制御パケットから取得した第2の識別情報を第1の転送経路情報に対応付けてもよい。
The second management unit 67 transmits a control packet including the second identification information to the first network, and the
そのような構成により、パケット転送経路取得システムは、ネットワークコントローラ間で制御パケットを送受信することによって、事前にデータフロー間の関連性を把握できる。 With such a configuration, the packet transfer path acquisition system can grasp the relationship between data flows in advance by transmitting and receiving control packets between network controllers.
また、第1の管理部57は、第1のネットワークと第2のネットワークを経由するパケットが初めて第1のネットワークを通過する場合、パケットの第1の転送経路情報の識別情報である第1の識別情報を含めた制御パケットを第2のネットワークへ送信し、第1の識別情報と第2の識別情報とを含んだ制御パケットが第1のネットワークへ送信された時に、第1の識別情報に対応する第1の転送経路情報に第2の識別情報を対応付けてもよい。
In addition, when a packet passing through the first network and the second network passes through the first network for the first time, the
そのような構成により、パケット転送経路取得システムは、ネットワークコントローラがパケットのデータフローを作成する場合でも、当該パケットが経由する複数のネットワークにおける各データフローを対応付けることができる。 With such a configuration, the packet transfer path acquisition system can associate each data flow in a plurality of networks through which the packet passes even when the network controller creates a data flow of the packet.
また、第1の管理部57と第2の管理部67は、第1のネットワークと第2のネットワークを経由するパケットの情報を基に送信する制御パケットを作成してもよい。
In addition, the
そのような構成により、パケット転送経路取得システムは、制御パケットを受信したネットワークコントローラに、制御パケットに対応するデータフローを、パケットに適用するデータフローを検索するときと同様に検索させることができる。 With such a configuration, the packet transfer path acquisition system can cause the network controller that has received the control packet to search for the data flow corresponding to the control packet in the same manner as when searching for the data flow applied to the packet.
また、第1の管理部57と第2の管理部67は、データフローを用いてネットワークを管理してもよい。
In addition, the
そのような構成により、パケット転送経路取得システムは、データフローに含まれるパケット転送経路情報から、データリンク層以下におけるパケットの転送経路を取得できる。 With such a configuration, the packet transfer path acquisition system can acquire the packet transfer path below the data link layer from the packet transfer path information included in the data flow.
本発明は、OpenFlowを始めとするSDN(Software Defined Networking)の分野に好適に適用される。 The present invention is suitably applied to the field of SDN (Software Defined Networking) including OpenFlow.
1、10 パケット転送経路取得システム
2 送信元サーバ
3 宛先サーバ
4 統合ネットワークコントローラ
5 第1のネットワークコントローラ
6 第2のネットワークコントローラ
40 統合制御装置
41 ネットワーク設定部
42 転送経路表示部
43 転送経路取得部
50 第1の制御装置
51、61 データフロー記憶部
52、62 境界ポート記憶部
53、63 制御パケット記憶部
54、64 データフロー管理部
55、65 スイッチ設定部
56、66 パケット処理部
57 第1の管理部
60 第2の制御装置
67 第2の管理部
111〜124 スイッチ
561、661 出力用パケット生成部
562、662 制御パケット生成部
563、663 制御パケット受信部
1, 10 Packet transfer
Claims (10)
前記第1のネットワークと接続している第2のネットワークを管理し、前記第2のネットワーク内のパケットのデータリンク層以下における転送経路の情報である第2の転送経路情報を記憶する第2の管理部を含む第2の制御装置と、
前記第1の制御装置と前記第2の制御装置とを管理し、転送経路取得部を含む統合制御装置とを含み、
前記第2の管理部は、前記第1のネットワークを経由した後に前記第2のネットワークを経由するパケットである経由パケットの第2の転送経路情報を記憶し、
前記第1の管理部は、前記経由パケットの第1の転送経路情報と、前記経由パケットの第2の転送経路情報の識別情報である第2の識別情報とを対応付けて記憶し、
前記転送経路取得部は、前記第1の管理部から前記経由パケットの第1の転送経路情報と前記第2の識別情報とを併せて取得し、取得した前記第2の識別情報を基に前記第2の管理部から前記経由パケットの第2の転送経路情報を取得する
ことを特徴とするパケット転送経路取得システム。 A first control unit that includes a first management unit that manages a first network and stores first transfer path information that is information of a transfer path below a data link layer of a packet in the first network; ,
A second network which manages a second network connected to the first network and stores second transfer path information which is information of a transfer path below a data link layer of a packet in the second network; A second control device including a management unit;
An integrated control device that manages the first control device and the second control device and includes a transfer path acquisition unit;
The second management unit stores second transfer path information of a transit packet that is a packet that passes through the second network after passing through the first network;
The first management section, the first and the transfer route information, and the second transfer path information of the identification information and is in association with the second identification information storage of the via packets of the via packet,
The transfer path acquisition unit acquires the first transfer path information of the routed packet and the second identification information from the first management unit together, and based on the acquired second identification information, A packet transfer route acquisition system, wherein the second transfer route information of the routed packet is acquired from a second management unit.
第1の管理部は、送信された前記制御パケットから取得した前記第2の識別情報を第1の転送経路情報に対応付ける
請求項1に記載のパケット転送経路取得システム。 The second management unit transmits a control packet including the second identification information to the first network,
The packet transfer path acquisition system according to claim 1, wherein the first management unit associates the second identification information acquired from the transmitted control packet with the first transfer path information.
請求項2に記載のパケット転送経路取得システム。 First management unit, via if packet passes through the first first network, the first of said through packet transfer route information first identification information identifying information of the control packet second including send to the network, when said first identification information and the control packet including a second identification information is transmitted to the first network, the first transfer path information corresponding to the first identification information The packet transfer path acquisition system according to claim 2, wherein the second identification information is associated with the packet transfer path acquisition system.
請求項2または請求項3に記載のパケット転送経路取得システム。 A first management unit and the second management unit, the packet transfer route acquisition system according to claim 2 or claim 3 creates a control packet to be transmitted based on information via packets.
請求項1から請求項4のうちのいずれか1項に記載のパケット転送経路取得システム。 The packet transfer path acquisition system according to any one of claims 1 to 4, wherein the first management unit and the second management unit manage a network using a data flow.
前記第2の制御装置は、前記第1のネットワークを経由した後に前記第2のネットワークを経由するパケットである経由パケットの第2の転送経路情報を記憶し、
前記第1の制御装置は、前記経由パケットの第1の転送経路情報と、前記経由パケットの第2の転送経路情報の識別情報である第2の識別情報とを対応付けて記憶し、
前記統合制御装置は、前記第1の制御装置から前記経由パケットの第1の転送経路情報と前記第2の識別情報とを併せて取得し、
前記統合制御装置は、取得した前記第2の識別情報を基に前記第2の制御装置から前記経由パケットの第2の転送経路情報を取得する
ことを特徴とするパケット転送経路取得方法。 A first control device that manages a first network and stores first transfer path information that is information of a transfer path below a data link layer of a packet in the first network; and the first network; A second control device that manages a second network connected thereto and stores second transfer path information, which is information of a transfer path below a data link layer of a packet in the second network; A packet transfer route acquisition method executed in a packet transfer route acquisition system including an integrated control device that manages one control device and the second control device,
The second control device stores second transfer path information of a routed packet that is a packet that passes through the second network after passing through the first network;
Said first controller, a first and a transfer path information, and the second transfer path information of the identification information and is in association with the second identification information storage of the via packets of the via packet,
The integrated control device acquires the first transfer route information of the route packet and the second identification information together from the first control device,
The said integrated control apparatus acquires the 2nd transfer path information of the said transit packet from the said 2nd control apparatus based on the acquired said 2nd identification information. The packet transfer path | route acquisition method characterized by the above-mentioned.
第1の制御装置は、送信された前記制御パケットから取得した前記第2の識別情報を第1の転送経路情報に対応付ける
請求項6に記載のパケット転送経路取得方法。 The second control device transmits a control packet including the second identification information to the first network,
The packet transfer route acquisition method according to claim 6, wherein the first control device associates the second identification information acquired from the transmitted control packet with the first transfer route information.
前記第1の制御装置は、前記第1の識別情報と第2の識別情報とを含んだ制御パケットが前記第1のネットワークへ送信された時に、前記第1の識別情報に対応する第1の転送経路情報に前記第2の識別情報を対応付ける
請求項7に記載のパケット転送経路取得方法。 The first control device, via if packet passes through the first first network, the first of said through packet transfer route information first identification information identifying information of the control packet second including To the network,
It said first controller, when said first identification information and the control packet including a second identification information is transmitted to the first network, the first corresponding to the first identification information The packet transfer route acquisition method according to claim 7, wherein the second identification information is associated with transfer route information.
請求項7または請求項8に記載のパケット転送経路取得方法。 First controller and the second controller, a packet transfer route acquisition method according to claim 7 or claim 8 generates control packet to be transmitted based on information via packets.
請求項6から請求項9のうちのいずれか1項に記載のパケット転送経路取得方法。 The packet transfer route acquisition method according to any one of claims 6 to 9, wherein the first control device and the second control device manage a network using a data flow.
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