JP6438375B2 - Communication system, communication apparatus, control apparatus, traffic observation method, and program - Google Patents
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Description
通信ネットワークを流れるトラフィックの観測技術に関する。 The present invention relates to a technology for observing traffic flowing in a communication network.
従来の観測技術は、送信元と受信先のペア(以下、フローと呼ぶ。)ごとにトラフィックを分類し、評価している(例えば、非特許文献1参照。)。ここでは簡単のために、フローが送受信「装置」のペアである場合について説明する。実際のフローは、5−tupleなどのように、アドレスとポート番号の組によって決められる「論理的な接続終端点のペア」をもって定義されることが多い。各ネットワーク機器は通過するトラフィックを送受信ペアごとに分類し、パケット数やバイト数をカウントする。本発明は特定種のネットワーク機器に限定されないが、簡単のために、本明細書においては、ネットワーク機器をスイッチと呼ぶ。 In the conventional observation technique, traffic is classified and evaluated for each pair of a transmission source and a reception destination (hereinafter referred to as a flow) (for example, see Non-Patent Document 1). Here, for the sake of simplicity, a case where the flow is a pair of transmission and reception “devices” will be described. An actual flow is often defined with a “logical connection termination point pair” determined by a pair of an address and a port number, such as 5-tuple. Each network device classifies the passing traffic for each transmission / reception pair, and counts the number of packets and bytes. Although the present invention is not limited to a particular type of network device, for simplicity, the network device is referred to herein as a switch.
図1の例を説明する。端末A〜FがスイッチSWR〜SWTによって接続されている。各スイッチは、フローごとにパケット数をカウントしている。ここで、端末Aから端末CへのパケットがスイッチSWRとSWSを通過すると、スイッチSWR及びSWSは、フローA→Cのカウンタを16から17へと増加させる。このカウンタ値は、通信ネットワークの障害解析などに利用される。たとえば、スイッチSWRとスイッチSWTのカウンタを比較すると、フローC→Fのパケット数が大きく異なり、両者の間に障害の原因があると推測できる。 The example of FIG. 1 will be described. Terminals A to F are connected by switches SW R to SW T. Each switch counts the number of packets for each flow. Here, when a packet from the terminal A to the terminal C passes through the switch SW R and SW S, the switch SW R and SW S increases with the counter flow A → C from 16 to 17. This counter value is used for failure analysis of a communication network. For example, when the counters of the switch SW R and the switch SW T are compared, the number of packets of the flow C → F is greatly different, and it can be estimated that there is a cause of failure between the two.
近年の端末増に伴ってフロー数は膨大になっており、すべてを観測するのは難しくなっている。たとえば、各フローの計測に必要なメモリを100バイトとし、フロー数が1000万に達すると、すべてのフローを管理するには1GBが必要になる。一方、CPUキャッシュに使われるような高速メモリは数十MBであり、大幅に足りない。このため、パケットを間引いて観測する「サンプリング」を行うが、これには重要な障害を見逃すリスクがある。 As the number of terminals has increased in recent years, the number of flows has become enormous, making it difficult to observe all of them. For example, if the memory required for measuring each flow is 100 bytes and the number of flows reaches 10 million, 1 GB is required to manage all the flows. On the other hand, the high-speed memory used for the CPU cache is tens of MB, which is not enough. For this reason, “sampling” in which packets are thinned out and observed is performed, but there is a risk of missing an important failure.
次に、複数フローをまとめてカウンタ表の行数を削減する可能性を考える。図1の通信ネットワーク81の内には、端末数に関わらず6通りの経路しか存在しない。具体的には、SWR→SWS、SWS→SWR、SWR→SWT、SWT→SWR、SWS→SWR→SWT、SWT→SWR→SWSである。同じ経路を通過するトラフィックは各スイッチで同様に処理されるため、障害の原因分析などでは区別する必要がない。QoSなどにより同じ物理経路を通過するフローでも異なる処理が行われる場合、それぞれを別の論理経路として考えればよい。経路数がフロー数よりも少なければ、経路ごとにパケット数をカウントすることで、カウンタ表の行数を大幅に削減できる。
Next, consider the possibility of reducing the number of rows in the counter table by combining multiple flows. There are only six routes in the
たとえば、図1の全端末ペアで通信が行われるとすると、SWRを通過するフローは24本(A→C、A→D、A→E、A→F、B→C、B→D、…、F→C、F→D)であり、スイッチSWRのカウンタ表は24行になる。しかし、スイッチSWRを通過する経路は6本しかない。そこで、図2のように、送信元と受信先のペアで定められるフローを通信ネットワーク81内の経路としてまとめてカウントする。たとえば、図1では別フローとしてカウントされていたC→EとC→Fを、図2では通信ネットワーク81内の同じ経路SWS→SWR→SWTとしてまとめてカウントする。すると、スイッチSWRにおけるカウンタ表の行数は6に抑えられる。
For example, if the communication with all terminal pairs in FIG 1 is performed, flow through the SW R is present 24 (A → C, A → D, A → E, A → F, B → C, B → D, ..., F → C, a F → D), the counter table of the switch SW R becomes 24 rows. However, path through the switch SW R is only six. Therefore, as shown in FIG. 2, a flow determined by a pair of a transmission source and a reception destination is collectively counted as a route in the
カウンタ表の行数を削減するこのアイデアは一見有望そうである。しかし、パケットを通信ネットワーク内の経路ごとに分類することは現実には非常に難しい問題であるため、現在の高速通信ネットワークに適用できる高速な分類技術は存在しない(例えば、非特許文献2参照。)。このため、通信ネットワーク内の経路ごとにカウンタを管理できておらず、非特許文献1のようにフローごとに管理している。
At first glance, this idea of reducing the number of rows in the counter table seems promising. However, since it is a very difficult problem to classify packets for each route in the communication network, there is no high-speed classification technique that can be applied to the current high-speed communication network (see Non-Patent
本発明は、フロー数が膨大であっても、間引くことなくトラフィックをカウントすることを可能にすることを目的とする。 An object of the present invention is to make it possible to count traffic without thinning out even if the number of flows is enormous.
発明者らは、MDD(Multi−valued Decision Diagram)というデータ構造を用いれば、毎秒1000万パケットを通信ネットワーク内の経路ごとに分類できることを発見した(例えば、特許文献1参照。)。本願発明は、パケットを通信ネットワーク内の経路ごとに分類可能なMDD(Multi−valued Decision Diagram)というデータ構造を利用し、通信ネットワーク内の経路ごとのカウンタ値をスイッチ間で比較して、矛盾を検出する。 The inventors have discovered that if a data structure called MDD (Multi-valued Decision Diagram) is used, 10 million packets per second can be classified for each route in the communication network (see, for example, Patent Document 1). The present invention uses a data structure called MDD (Multi-valued Decision Diagram) that can classify packets for each route in the communication network, and compares the counter value for each route in the communication network between the switches. To detect.
本発明に係る通信システムは、
複数のスイッチが接続されている通信ネットワークに備わる前記スイッチ及び前記スイッチに接続されている制御装置を備える通信システムであって、
前記複数のスイッチが、
パケットのヘッダ空間における領域ごとに出力方路を定めた動作設定表を前記制御装置に送信する送信部と、
パケットのヘッダ空間における領域で定められる前記通信ネットワーク内の経路を、前記制御装置の生成した多分決定木を用いて特定する経路特定部と、
前記経路特定部の特定した経路のカウンタ値を増加させるカウンタ表と、を備え、
前記制御装置が、
前記動作設定表を前記複数のスイッチから取得し、前記複数のスイッチの前記動作設定表を用いて、パケットのヘッダ空間における領域を定めるビット列を非終端ノードとしかつ前記通信ネットワーク内の経路を終端ノードとする多分決定木を生成する経路導出部と、
前記複数のスイッチから前記カウンタ表を取得してカウンタ集計表を作成し、前記通信ネットワーク内の経路ごとのカウンタ値がスイッチ間で一致するか否かを判定するカウンタ評価部と、を備える。
A communication system according to the present invention includes:
A communication system comprising the switch provided in a communication network to which a plurality of switches are connected and a control device connected to the switches,
The plurality of switches are
A transmission unit that transmits an operation setting table defining an output route for each region in the header space of the packet to the control device;
A path identifying unit that identifies a path in the communication network defined by an area in a header space of a packet by using a maybe decision tree generated by the control device;
A counter table for increasing the counter value of the route specified by the route specifying unit,
The control device is
Obtaining the operation setting table from the plurality of switches, using the operation setting table of the plurality of switches, a bit string defining an area in a header space of a packet as a non-terminal node and a path in the communication network as a terminal node A path derivation unit that generates a decision tree,
A counter evaluation unit that obtains the counter table from the plurality of switches, creates a counter aggregation table, and determines whether or not the counter value for each path in the communication network matches between the switches.
本発明に係る通信システムでは、
前記経路導出部は、
前記ヘッダ空間における領域を定めるビット列を二分決定木に変換し、前記二分決定木の各終端ノードに割り当てられている前記通信ネットワーク内の経路毎に、根ノードから各終端ノードへのパスが共通する二分決定木の終端ノードに到達しうる二分決定木を生成する二分決定木生成部と、
前記パスの異なる各二分決定木のうちのビット列の共通する非終端ノードを共有させ、根ノードから各終端ノードへの多分決定木を構築する多分決定木構築部と、
前記多分決定木構築部で構築した前記多分決定木の根ノードから終端ノードのパス方向に隣接する複数の非終端ノードを1つの非終端ノードに集約するビット集約部と、
を備えていてもよい。
In the communication system according to the present invention,
The route deriving unit
A bit string defining an area in the header space is converted into a binary decision tree, and a path from a root node to each terminal node is common to each path in the communication network assigned to each terminal node of the binary decision tree A binary decision tree generator for generating a binary decision tree that can reach a terminal node of the binary decision tree;
A common decision tree constructing unit for sharing a common non-terminal node of bit sequences among the binary decision trees having different paths and constructing a maybe decision tree from a root node to each terminal node;
A bit aggregating unit for aggregating a plurality of non-terminal nodes adjacent in a path direction of a terminal node from a root node of the maybe-decided tree constructed by the maybe-decision tree building unit into one non-terminal node;
May be provided.
本発明に係る通信装置は、
複数のスイッチが接続されている通信ネットワークに備わる前記スイッチとして機能する通信装置であって、
パケットのヘッダ空間における領域ごとに出力方路を定めた動作設定表と、
パケットのヘッダ空間における領域で定められる前記通信ネットワーク内の経路を、前記複数のスイッチに接続されている制御装置の生成した多分決定木を用いて特定する経路特定部と、
前記経路特定部の特定した経路のカウンタ値を増加させるカウンタ表と、
を備え、
前記多分決定木は、前記複数のスイッチに備わる動作設定表を用いて構成される、パケットのヘッダ空間における領域を定めるビット列を非終端ノードとしかつ前記通信ネットワーク内の経路を終端ノードとする多分決定木である。
The communication device according to the present invention is
A communication device functioning as the switch provided in a communication network to which a plurality of switches are connected,
An operation setting table that defines an output route for each region in the packet header space;
A path identifying unit that identifies a path in the communication network defined by an area in a header space of a packet by using a maybe decision tree generated by a control device connected to the plurality of switches;
A counter table for increasing the counter value of the route specified by the route specifying unit;
With
The maybe decision tree is configured by using an operation setting table provided in the plurality of switches, and a maybe decision tree having a bit string defining an area in a header space of a packet as a non-terminal node and a path in the communication network as a termination node It is.
本発明に係る制御装置は、
複数のスイッチが接続されている通信ネットワークに備わる前記スイッチに接続されている制御装置であって、
パケットのヘッダ空間における領域ごとに出力方路を定めた動作設定表を前記複数のスイッチから取得する受信部と、
前記複数のスイッチの前記動作設定表を用いて、パケットのヘッダ空間における領域を定めるビット列を非終端ノードとしかつ前記通信ネットワーク内の経路を終端ノードとする多分決定木を生成する経路導出部と、
前記多分決定木を前記複数のスイッチに送信する送信部と、
前記通信ネットワーク内の経路ごとにカウンタ値が記載されたカウンタ表を前記複数のスイッチから取得してカウンタ集計表を作成し、前記通信ネットワーク内の経路ごとのカウンタ値がスイッチ間で一致するか否かを判定するカウンタ評価部と、
を備える。
The control device according to the present invention includes:
A control device connected to the switch provided in a communication network to which a plurality of switches are connected,
A receiver that obtains an operation setting table that defines an output route for each region in the header space of the packet from the plurality of switches;
Using the operation setting table of the plurality of switches, a path derivation unit that generates a maybe decision tree having a bit string defining an area in a header space of a packet as a non-terminal node and a path in the communication network as a terminal node;
A transmitter for transmitting the maybe decision tree to the plurality of switches;
A counter table in which a counter value is described for each route in the communication network is acquired from the plurality of switches to create a counter aggregation table, and whether the counter value for each route in the communication network matches between the switches. A counter evaluation unit for determining whether or not
Is provided.
本発明に係るトラフィック観測方法は、
複数のスイッチが接続されている通信ネットワークに備わる前記スイッチが実行するトラフィック観測方法であって、
パケットのヘッダ空間における領域で定められる前記通信ネットワーク内の経路を、前記複数のスイッチに接続されている制御装置の生成した多分決定木を用いて特定し、特定した経路のカウンタ値をカウンタ表において増加させるカウント手順と、
前記カウンタ表を前記制御装置に送信する送信手順と、
を順に有し、
前記多分決定木は、前記複数のスイッチに備わる動作設定表を用いて構成される、パケットのヘッダ空間における領域を定めるビット列を非終端ノードとしかつ前記通信ネットワーク内の経路を終端ノードとする多分決定木である。
The traffic observation method according to the present invention includes:
A traffic observation method executed by the switch provided in a communication network to which a plurality of switches are connected,
The route in the communication network defined by the area in the header space of the packet is specified using a maybe decision tree generated by the control device connected to the plurality of switches, and the counter value of the specified route is indicated in the counter table. A counting procedure to increase,
A transmission procedure for transmitting the counter table to the control device;
In order,
The maybe decision tree is configured by using an operation setting table provided in the plurality of switches, and a maybe decision tree having a bit string defining an area in a header space of a packet as a non-terminal node and a path in the communication network as a termination node It is.
本発明に係るトラフィック観測方法は、
複数のスイッチが接続されている通信ネットワークに備わる前記スイッチと接続されている制御装置が実行するトラフィック観測方法であって、
パケットのヘッダ空間における領域ごとに出力方路を定めた動作設定表を前記複数のスイッチから取得し、前記複数のスイッチの前記動作設定表を用いて、パケットのヘッダ空間における領域を定めるビット列を非終端ノードとしかつ前記通信ネットワーク内の経路を終端ノードとする多分決定木を生成し、前記複数のスイッチに送信する経路導出手順と、
前記多分決定木を用いて特定された経路のカウンタ値を含むカウンタ表を前記複数のスイッチから取得してカウンタ集計表を作成し、前記通信ネットワーク内の経路ごとのカウンタ値がスイッチ間で一致するか否かを判定する判定手順と、
を順に有する。
The traffic observation method according to the present invention includes:
A traffic observation method executed by a control device connected to the switch provided in a communication network to which a plurality of switches are connected,
An operation setting table that defines an output route for each region in the header space of the packet is obtained from the plurality of switches, and a bit string that defines a region in the header space of the packet is non-terminated using the operation setting table of the plurality of switches A route derivation procedure for generating a possibly decision tree as a node and having a route in the communication network as a termination node, and transmitting the decision tree to the plurality of switches;
A counter table including a counter value of a path specified by using the decision tree is acquired from the plurality of switches to create a counter aggregation table, and the counter value for each path in the communication network matches between the switches. A determination procedure for determining whether or not,
In order.
本発明に係るプログラムは、コンピュータを、本発明に係る通信装置に備わる各機能部として機能させるためのプログラムである。 The program according to the present invention is a program for causing a computer to function as each functional unit included in the communication device according to the present invention.
本発明に係るプログラムは、コンピュータを、本発明に係る制御装置に備わる各機能部として機能させるためのプログラムである。 The program according to the present invention is a program for causing a computer to function as each functional unit provided in the control device according to the present invention.
本発明によれば、フロー数が膨大になっても、間引くことなくトラフィックをカウントでき、障害などの原因箇所を推定できる。特に、各スイッチが管理するカウンタ表の行数が、フロー数に依存しなくなる。 According to the present invention, even if the number of flows becomes enormous, traffic can be counted without being thinned out, and a cause location such as a failure can be estimated. In particular, the number of rows in the counter table managed by each switch does not depend on the number of flows.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下に示す実施形態に限定されるものではない。これらの実施の例は例示に過ぎず、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to embodiment shown below. These embodiments are merely examples, and the present invention can be implemented in various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art. In the present specification and drawings, the same reference numerals denote the same components.
(実施形態1)
本実施形態に係る通信システムは、図2に示すように、通信ネットワーク81を構成するスイッチと、各スイッチを管理するコントローラ82と、を備える。スイッチは通信装置として機能し、コントローラ82は制御装置として機能する。コントローラ82は、図3に示すようなカウンタ集計表を備える。本実施形態の装置はコンピュータとプログラムによっても実現でき、プログラムを記録媒体に記録することも、通信ネットワークを通して提供することも可能である。
(Embodiment 1)
As shown in FIG. 2, the communication system according to the present embodiment includes switches that configure a
図4に、本実施形態に係るトラフィック監視シーケンスの一例を示す。本実施形態に係るトラフィック監視シーケンスは、経路導出手順(S301〜S303)、カウント手順(S304)、及び、判定手順(S305〜S306)を順に有する。 FIG. 4 shows an example of a traffic monitoring sequence according to the present embodiment. The traffic monitoring sequence according to this embodiment includes a route derivation procedure (S301 to S303), a count procedure (S304), and a determination procedure (S305 to S306) in this order.
経路導出手順では、コントローラ82が、各スイッチから動作設定表を取得し(S301)、動作設定表を用いてMDD及び経路一覧を生成する(S302)。ここでのMDDは、パケットのヘッダ空間における領域を定めるビット列を非終端ノードとしかつ通信ネットワーク81内の経路を終端ノードとする多分決定木である。これにより、各スイッチが、コントローラ82からMDD及び経路一覧を取得する(S303)。
カウント手順では、各スイッチが、MDDを用いてパケットの経路を特定し、特定した経路ごとにパケットをカウントする(S304)。
判定手順では、コントローラ82が、各スイッチからカウンタ表を取得して図3に示すようなカウンタ集計表を作成し(S305)、経路ごとのカウンタ値をスイッチ間で比較して、通信ネットワーク内の経路ごとのカウンタ値がスイッチ間で一致するか否かを判定する(S306)。
In the route derivation procedure, the
In the counting procedure, each switch specifies a packet path using MDD, and counts packets for each specified path (S304).
In the determination procedure, the
実施形態に係る通信システムは、各スイッチがMDDを用いて通信ネットワーク81内の経路を特定する。MDDというデータ構造を用いれば、毎秒1000万パケットを通信ネットワーク内の経路ごとに分類することができる(例えば、特許文献1参照。)。このため、実施形態に係る通信システムは、フロー数が膨大であっても、間引くことなくトラフィックをカウントすることができる。
In the communication system according to the embodiment, each switch specifies a route in the
まず、MDDについて簡単に説明する。図5に示す通信ネットワーク83の例を用いて説明する。本実施形態では、特許文献1に記載の「パケットの振る舞い(behavior)」を、直観的に理解しやすいように「経路」と表記する。「振る舞い」は、異なるスイッチから送られたパケットの経路が途中で合流したり、パケットが廃棄される状況も包含する概念である。本実施形態では、トラフィックの観測という目的に合わせて、「振る舞い」を「経路」という。
First, MDD will be briefly described. This will be described using the example of the communication network 83 shown in FIG. In the present embodiment, “packet behavior” described in
本実施形態に係る通信ネットワーク83は、スイッチSWA、SWB及びSWCによって構成されている。それぞれ3つのインタフェース(PA1など)を備えた3台のスイッチA〜Cからなる通信ネットワークを考える。図5では、端末は省略されている。簡単のため、2個の3−bit領域によってパケットのフローを識別できるとする。すなわち、3−bitの送信アドレス及び受信アドレスで区別すると考えてよい。 The communication network 83 according to the present embodiment is configured by switches SW A , SW B, and SW C. Consider a communication network consisting of three switches A to C each having three interfaces (such as P A1 ). In FIG. 5, the terminal is omitted. For simplicity, it is assumed that a packet flow can be identified by two 3-bit areas. In other words, it can be considered that a 3-bit transmission address and a reception address are distinguished.
図6〜図11に、各スイッチにおける動作設定の一例を示す。各スイッチは、パケットを受信すると、2個の3−bit領域によってパケットを識別し、図6、図8及び図10に示す動作設定表に基づいてパケットに対応する動作を決定し、実行する。図7、図9及び図11は、2個の3−bit領域によって定められるヘッダ空間を2次元座標で表現した場合の各スイッチの動作を示す。図6〜図11において、PA1などは出力方路を示す。 6 to 11 show an example of operation setting in each switch. Each switch receives the packet, identifies the packet by two 3-bit areas, determines an operation corresponding to the packet based on the operation setting table shown in FIG. 6, FIG. 8, and FIG. 10, and executes it. 7, 9 and 11 show the operation of each switch when the header space defined by two 3-bit areas is expressed in two-dimensional coordinates. 6-11, PA1 etc. show an output route.
各スイッチは、パケットのヘッダ空間における領域ごとに動作を決定する。これにより、各スイッチにおける動作設定表が作成される。通信ネットワーク83全体を通過する経路を決定するのと異なり、各スイッチでの動作を決定するのは容易である。通信ネットワーク83内の経路は、すべてのスイッチで行われる動作の組合せとなるため、個別の動作よりも複雑になる。図6〜図11の例では、図12及び図13に示すように、通信ネットワーク83内のパケットはIからXIIまで12種類の経路のいずれかに分類される。各スイッチの動作を組み合わせると、この通信ネットワーク83にはIからXIIまで12種類の経路が存在するとわかる。細かいことをいうと、グラフとしては12より多くの経路が存在しうるが、各スイッチの設定からパケットが流れ得ない経路は無視した。 Each switch determines an operation for each region in the header space of the packet. Thereby, an operation setting table for each switch is created. Unlike determining a route that passes through the entire communication network 83, it is easy to determine the operation of each switch. Since the route in the communication network 83 is a combination of operations performed by all switches, it is more complicated than individual operations. In the example of FIGS. 6 to 11, as shown in FIGS. 12 and 13, the packet in the communication network 83 is classified into one of 12 types of routes from I to XII. Combining the operation of each switch, it can be seen that there are 12 types of routes from I to XII in this communication network 83. More precisely, there are more than 12 routes in the graph, but routes where packets cannot flow from the settings of each switch were ignored.
MDDの役割は、パケットを与えられると、パケットのフローに対応する通信ネットワーク内の経路を返すことである。これにより、各スイッチは受信したパケットの経路を高速で分類でき、図3のような経路に基づくカウンタ表を実現できるようになる。MDDを構築するための入力は、図6、図8及び図10に示す全スイッチの動作設定表である。出力として、後述する図23に示すようなMDDと経路一覧が得られる。 The role of the MDD is to return a route in the communication network corresponding to the packet flow, given the packet. Thereby, each switch can classify the route of the received packet at high speed, and a counter table based on the route as shown in FIG. 3 can be realized. The input for constructing the MDD is an operation setting table for all the switches shown in FIGS. As output, an MDD and a route list as shown in FIG.
続いて、MDDを用いたトラフィック観測技術を説明する。図2に示すネットワーク81の全体を管理する装置をコントローラ82と呼ぶことにする。コントローラ82は、すべてのスイッチと通信可能であるとする。
Subsequently, a traffic observation technique using MDD will be described. A device that manages the
図14はスイッチの構成図である(動作設定表は省略する)。本実施形態に係るスイッチは、パケット送受信部21、経路特定部22及びカウンタ表23を備える。
FIG. 14 is a configuration diagram of the switch (the operation setting table is omitted). The switch according to the present embodiment includes a packet transmitting / receiving
パケット送受信部21が、MDD及び経路一覧をコントローラ82から受信する。経路特定部22は、MDD及び経路一覧を保持する。
The packet transmitting / receiving
カウント手順における各スイッチの動作を、図15のフローチャートに示す。パケット送受信部21がパケットを受信すると(S201)、経路特定部22がパケットに対応する経路に分類し(S202)、カウンタ表23が対応する経路のカウンタの値を増加させる(S203)。なお、カウンタ表23は、パケット数をカウントしてもよいが、バイト数をカウントしてもよい。カウンタ表23は、更新後のカウンタ表を、パケット送受信部21を介してコントローラ82に送信する。
The operation of each switch in the counting procedure is shown in the flowchart of FIG. When the packet transmitting / receiving
図16は、コントローラ82の構成図である。コントローラ82は、パケット送受信部11、経路導出部12、カウンタ集計表14、カウンタ評価部15及び警報発生部16を備える。
FIG. 16 is a configuration diagram of the
経路導出部12は、パケット送受信部11から各スイッチの動作設定表の情報を収集する。経路導出部12は、各スイッチの動作設定表に含まれるフローを用いて通信ネットワーク81のMDDを構築し、パケット送受信部11を介して各スイッチに設定する。これにより、各スイッチは、カウント手順においてパケットのヘッダ空間から経路を特定することが可能になる。
The
また、コントローラ82は、各スイッチのカウンタ表を集計してカウンタ集計表14を作成し、これを用いて監視を行う。判定手順におけるコントローラ82の動作を、図17のフローチャートに示す。カウンタ集計表14は、図3の表のように、定期的に全スイッチのカウンタ表を集計する。そしてカウンタ評価部15が、通信ネットワーク内の経路ごとにカウンタ値の妥当性を評価する(S102)。たとえば、以下のようにカウンタ値の矛盾に基づく評価方法が考えられる。矛盾が見つかった場合には、警報発生部16は、警報を出し(S103)、必要に応じてより詳細な分析を行う。
In addition, the
カウンタ評価部15は、経路に含まれないスイッチのカウンタがゼロであることを確認する。例えば、図3の経路R→Sをみると、パケットが通過するはずのないスイッチSWTのカウンタが「3」となっており、ゼロではない。これは、パケットが間違った経路を通っていることを示しており、スイッチSWT周辺でなんらかの障害が発生していると考えられる。
The
カウンタ評価部15は、経路上にある全スイッチのカウンタが(ほぼ)一致していることを確認する。図3の経路S→R→Tをみると、スイッチSWR及びSWSのカウンタ値は「49823」であるが、スイッチSWTのカウンタ値は「38294」であり、スイッチSWTはスイッチSWR及びSWSよりもかなり小さくなっている。これは、経路R→T間で多くのパケットが廃棄されていることを示している。
The
カウンタ評価部15は、経路の下流のカウンタ値が上流を超えていないことを確認する。図3の経路T→Rをみると、上流のスイッチSWTのカウンタ値より下流のスイッチSWRのカウンタ値のほうが大きい。これは、通信ネットワーク81中でパケットが不正に生成されていることを示している。
The
なお、伝送遅延やqueueing遅延があるため、スイッチ間でカウンタ値が完全に一致するとは限らない。実際には、これらの遅延を考慮して評価を行う。 Note that because of transmission delays and queuing delays, the counter values do not always match completely between switches. Actually, evaluation is performed in consideration of these delays.
以上説明したように、本実施形態によれば、コントローラ82を操作するネットワークオペレータは、カウンタ集計表14を用いて、継続的にトラフィックを観測し、妥当性を評価することができる。特に、トラフィック観測により障害などの原因箇所を推定することができる。これにより、ネットワークオペレータは、通信ネットワークが正しく機能していることを確認することができる。
As described above, according to the present embodiment, the network operator who operates the
(実施形態2)
本実施形態では、経路導出部12の詳細について説明する。図18に本実施形態に係る経路導出部12の一例を示す。本実施形態に係る経路導出部12は、二分決定木生成部121と、多分決定木構築部122と、ビット集約部123とを備える。二分決定木生成部121と、多分決定木構築部122と、ビット集約部123が、多分決定木構築手順を実行する。
(Embodiment 2)
In the present embodiment, details of the
経路導出部12は、コンピュータを、二分決定木生成部121、多分決定木構築部122、ビット集約部123として機能させることで実現してもよい。この場合、コントローラ82のCPU(Central Processing Unit)が記憶部(不図示)に記憶されたコンピュータプログラムを実行することで、各構成を実現する。
The
二分決定木生成部121は、パケットの経路を特定するためのヘッダ空間に記載されたビット列を二分決定木に変換し、二分決定木の各終端ノードに割り当てられている通信ネットワーク内のパケットの経路毎に、経路が共通する二分決定木の終端ノードに到達しうる二分決定木を生成する。ビット列から二分決定木への変換は、例えば、非特許文献3のアルゴリズム3などによって、パケット受信部11が受信するパケットの各経路に対応するBDDを構築することで行う。具体的には、本実施形態に係る二分決定木生成部121は、パケットの経路を特定するためのヘッダ空間に記載されたビット列をBDDに変換し、BDDの各終端ノードに割り当てられているパケットの経路毎に、経路が共通するBDDの終端ノードに到達しうるBDDを生成する。
The binary decision
このBDD集合が本実施形態の多分決定木構築部122の入力になる。多分決定木構築部122は、BDD集合を、ひとつのMDDに変換する。以降、BDDをMDDに変換する手法を述べ、最後にMDDを辿るアルゴリズムを述べる。変換手法については、図19に示すフローチャートに従って説明する。
This BDD set is an input to the maybe decision
(BDD及びMDDについて)
図20及び図21を用いてBDDとMDD(multi−valued decision diagram)という圧縮データ構造を説明する。ここで、BDDとは二分決定木であり、MDDとは多分決定木である。二分決定木生成部121は、パケットヘッダのビット列から、図20のBDDを生成する。図20は、図12の領域Iを表すBDDである。BDD中の非終端ノードN0〜N8に書かれた数値は、パケットヘッダのビット番号を表す(ビット番号は0から数えることにする)。そのビットが0であれば点線を、1であれば実線を辿る。
(About BDD and MDD)
A compressed data structure called BDD and MDD (multi-valued decision diagram) will be described with reference to FIGS. Here, BDD is a binary decision tree, and MDD is probably a decision tree. The binary decision
最終的に終端ノードNE1に到達した場合、そのビットパターンが領域Iに合致する。一方、終端ノードNE2に到達した場合、そのビットパターンは領域Iに合致しない。たとえば、図20の太線で示したパス(path)は01011*というビットパターンを表し、領域Iの経路に合致する。領域I内の5番目ビットの*はワイルドカードを表す。ビットがワイルドカードである場合、そのビットの値は任意である。この場合、対応するBDDノードは省略される。そのため、図20には、終端ノードNE1に実線で繋がるB5ノードは省略されている。このように上のノードから下のノードへのパスによって、ヘッダのビットパターンを表す。なお、BDD上のパスは、ヘッダ空間における矩形に対応する。すべてのパスを辿ることで、重なりのない矩形ルールを列挙できる。 Finally when it reaches the terminal node NE 1, the bit pattern matches the region I. On the other hand, when it reaches the terminal node NE 2, the bit pattern does not match the region I. For example, a path indicated by a thick line in FIG. 20 represents a bit pattern of 01011 * and matches the path of the region I. The fifth bit * in the area I represents a wild card. If a bit is a wildcard, the value of that bit is arbitrary. In this case, the corresponding BDD node is omitted. Therefore, in FIG. 20, B 5 nodes connected by a solid line in terminal node NE 1 is omitted. Thus, the bit pattern of the header is represented by the path from the upper node to the lower node. A path on the BDD corresponds to a rectangle in the header space. By following all paths, you can enumerate rectangle rules that do not overlap.
BDDは、共通する「部分パス」を共有することで、「圧縮」を行うため、二分決定木生成部121は、膨大な数の矩形をコンパクトに表現できる。たとえば、図20の太線で示した01011*というパスと、01111*というパスは、01という先頭部分と1*という末尾部分を共有している。このBDDには14のパスがあるが、たった9つの非終端ノードN0〜N8で表現できている。
Since BDD performs “compression” by sharing a common “partial path”, the binary decision
すでに述べたように、BDDは通信ネットワーク内の経路ごとに構築される。図20にはひとつのBDDしか示さないが、図12のヘッダ空間を表すためには12個のBDDが構築されることになる。図21は、図12のヘッダ空間全体を表すMDDである。図21のMDDは、多分決定木構築部122が、二分決定木生成部121で生成したBDDから構築する。
As already mentioned, the BDD is constructed for each path in the communication network. FIG. 20 shows only one BDD, but 12 BDDs are constructed to represent the header space of FIG. FIG. 21 is an MDD representing the entire header space of FIG. The MDD in FIG. 21 is probably constructed by the decision
MDDでは、BDDと異なり、終端ノードの種類は任意であり、今回は通信ネットワーク内のパケットの経路に対応づける。図12には12種類の経路があったので、終端ノードはNTIからNTXIIの12種類である。このMDDでは、K=2個の連続するビットをひとつにまとめている。このため、各ノードには2つのビット番号が記され、2ビットで表現できる0−3の矢印が出ている。図21の太線で示したパスは010111というビットパターンを表し、領域Iのパスに従い終端ノードNTIに到達している。BDDと同様に、MDDも部分パスを共有して、圧縮を行う。BDDやMDDの「サイズ」は、非終端ノードの数と定義する。 In MDD, unlike BDD, the type of terminal node is arbitrary, and this time it is associated with a packet path in the communication network. Since there are 12 types of paths in FIG. 12, the end nodes are 12 types from NT I to NT XII . In this MDD, K = 2 consecutive bits are combined into one. For this reason, each node has two bit numbers and 0-3 arrows that can be expressed by two bits. A path indicated by a thick line in FIG. 21 represents a bit pattern of “010111”, and reaches the end node NT I according to the path of the region I. Similar to BDD, MDD also shares a partial path and performs compression. The “size” of BDD or MDD is defined as the number of non-terminal nodes.
(MDD初期構築(construction))
まず、MDDの初期構築(construction)を説明する。本実施形態に係る多分決定木構築部122は、根ノードから各終端ノードへのMDDを構築する。パケットヘッダのビット数をLとし、Lビットのヘッダ空間をχ={0,1}Lと表す(図5〜図11はL=3+3である)。あるヘッダを表すビットパターンをx∈χとする。
(MDD initial construction)
First, the initial construction of MDD will be described. The maybe decision
経路の集合をP={I,II,・・・}とし、ヘッダxが領域i∈Pに合致するか否かを表す論理関数をfi(x)とする。
図20のように、通信ネットワーク内のすべての経路fi,∀i∈PがBDDで表現されているとする。多分決定木構築部122は、このBDD fiを、根ノードから各終端ノードへの全てのパスで、関数としての意味を変えずにMDD Fiに単純変換して、根ノードから各終端ノードへのMDDを構築する(図22)。ここで、Fi(x)はヘッダxを領域iに対応づける関数とし、Fi(x)=iであればヘッダxは領域iに合致し、Fi(x)=nilであれば合致しない(nilは未定義の経路を表すとする)。この変換操作は、図20のBDDの終端ノード
(MDD統合(unification))
次に、多分決定木構築部122は、通信ネットワーク83内の各経路を表すMDDのうち、ビット列の共通する非終端ノードを共有させることでひとつにまとめ(unification)、図23のMDDを得る。ふたつのMDD Fi,Fjが与えられたとき、ヘッダxの経路が、Fi,Fjのいずれかで定義されていれば(nilでなければ)、その経路に対応づければよい。このような
Next, the decision
ここで、非特許文献4が提案するCASEというアルゴリズムフレームワークを用いる。CASEは、ふたつのMDDに対して任意の「演算」を実行し、計算結果として新たなMDDを出力する。CASEを用いて式(1−1)を計算するアルゴリズムを、図24のアルゴリズム1に示す。
Here, an algorithm framework called CASE proposed by
アルゴリズム1について説明する。アルゴリズム1では、FiとFjの両方が終端ノードの場合には、式(1−1)に従って、Fi(x)とFj(x)の統合を求め、Fi(x)とFj(x)の統合を出力する。FiとFjの両方が終端ノードでない場合には、x’が0から2k−1の範囲で、Fiの子ノードFi.child[x’]とFjの子ノードFj.child[x’]の統合を計算してF.child[x’]とする。計算終了後、Fを出力する。なお、アルゴリズム1において、「/*」及び「*/」に挟まれた部分はコメントである。
通信ネットワーク83内のすべての経路に対してこの統合演算を行うことで、ヘッダ空間全体χをいずれかの経路に対応づけられる。そのような関数をFとする。関数Fを以下の式(1−2)のように定義する。
通信ネットワーク83内の各経路を表すMDD Fiに対して繰り返し統合演算を適用していくことで、図22のようなMDDの集合を、図23に示すひとつのMDDにまとめられる。このMDDは関数Fを表す。この演算は結合的でありかつ数学的に可換であるため、任意の順序で計算できる。たとえば、図25に示したような順序でMDDをふたつずつ選んで演算を行い、最終的にFを表すひとつのMDDを得ることもできる。なお、図25に示した順序とは、この図をトーナメント表だと思うと、まず1回戦を行い、
図25の下部に、各経路に対応づけられたMDD Fiのサイズ||F||を示してある。このように、小さいMDDから順に演算を行うことで、全体の計算量を最少化できる(証明は非特許文献3のTheorem 1でなされている)。なお、CASEの計算量は、MDDサイズに依存するが、MDDに含まれるパス数(矩形数)には依存しない。
At the bottom of FIG. 25, the size || F || of MDD F i associated with each path is shown. In this way, by performing operations in order from the smallest MDD, the total amount of calculation can be minimized (the proof is made in
(ビット集約(aggregation))
本実施形態に係る経路導出部12はビット集約部123を備えることが好ましい。ここまで、BDDやMDDの各ノードは、ひとつのビットに対応づけられていた(図22、図23のように)。ここで、本実施形態に係るビット集約部123は、多分決定木構築部122で構築した多分決定木の根ノードから終端ノードのパス方向に隣接する複数のビットに対応づけて集約する。例えば、各終端ノードを複数のビットに対応付けて集約し、図23のMDDを図21のMDDに変換する。このことにより、根ノードから終端ノードのパスを短くし、パケットヘッダに対応する通信ネットワーク83内の経路を短時間で突き止められるようになる。
(Bit aggregation)
The
このビット集約操作を、図26のアルゴリズム2によって行う。このアルゴリズムは、MDDのroot node Fが与えられると(ここではFは関数ではなく、MDDのroot nodeとする)、Kビット分だけ先にある2K個の子ノードを見つけ、それらを新たな子ノードとして設定する。
This bit aggregation operation is performed by
この計算を再帰的に行い、MDD全体を再構築する。このアルゴリズムを同じノードに対して繰り返し行わないように、計算済みノードはキャッシュしておく。たとえば、図23のroot nodeについて説明する。K=2ビット先の子ノードとは、太線の丸で示したノードである(ビット番号2のノードが省略されているときは、その次のノードとする)。これらを新たな子ノードとして設定する(図23の太線の丸で示した4つのノードである)。さらにそれぞれの子ノードについてアルゴリズム2を再帰的に適用する。
This calculation is performed recursively to reconstruct the entire MDD. The calculated node is cached so that this algorithm is not repeated for the same node. For example, the root node in FIG. 23 will be described. The child node of K = 2 bits ahead is a node indicated by a bold circle (if the node with
アルゴリズム2について説明する。アルゴリズム2では、Fが終端ノードでない場合又はFがキャッシュ内にない場合には、x’が0から2k−1の範囲で、再帰的にビット集約を行い、その結果をキャッシュにF(K)を出力する。
このようにして再構築したMDDをF(K)と表すことにする。アルゴリズム2の計算量は、MDDサイズに依存するが、MDDに含まれるパス数(矩形数)には依存しない。なお、本実施形態では、ビット集約を行うか否かは任意であり、例えば、MDDの規模が小さな場合にはビット集約を行わなくてもよい。
The MDD reconstructed in this way is represented as F (K) . The calculation amount of
(MDD更新(update))
上記のようにして構築した図23のようなMDD FあるいはF(K)を、新たな通信ネットワーク83内の経路を表すMDD F′で更新する。新たな通信ネットワーク83内の経路が定義されたヘッダ空間、X′={x∈χ:F′(x)≠nil}、では、新たな通信ネットワーク83内の経路を適用し、それ以外は元のままとする。このとき、CASEを用いて下記の演算を適用すればよい。
(MDD update)
The MDD F or F (K) constructed as described above as shown in FIG. 23 is updated with the MDD F ′ representing the route in the new communication network 83. In the header space in which the route in the new communication network 83 is defined, X ′ = {xεχ: F ′ (x) ≠ nil}, the route in the new communication network 83 is applied, otherwise the original Leave as it is. At this time, the following calculation may be applied using CASE.
CASEを用いて式(2)を計算するアルゴリズムを、図27のアルゴリズム3に示す。F′の取得方法を説明する。まず、fiからFiを得た方法と同じように、f′から変換してF′を得る。F(K)がK>1であれば、図26のアルゴリズム2を適用して、F′のKをF(K)に揃える。
An algorithm for calculating Equation (2) using CASE is shown in
アルゴリズム3について説明する。アルゴリズム3では、F’とFの両方が終端ノードの場合には、式(1−1)に従って、
(実施形態3)
本実施形態では、経路特定部22におけるMDD検索の詳細について説明する。
経路特定部22は、パケット受信部21の受信したパケットの通信ネットワーク内の経路を、当該パケットのヘッダ空間に記載されたビット列に従って、MDDを検索して辿りついた終端ノードに割当てられている経路に設定する。例えば、MDD F(K)を辿り、与えられたパケットヘッダxに対応する通信ネットワーク83内の経路を検索する(図28に示すアルゴリズム4)。このアルゴリズム4では、入力となるヘッダのビット列を、Kビットごとに区切った「配列」パケットヘッダpktとみなす。図29に、6ビットのパケットヘッダをK=2ビットごとの配列で扱う例を示す。パケットヘッダpkt[0]とすると0、1番目の2ビット(01)を得られ、パケットヘッダpkt[1]で2、3番目の2ビット(01)を得られる。一般には、パケットヘッダpkt[i]は[Ki,K(i+1)−1]の範囲のビット列を表す。
(Embodiment 3)
In the present embodiment, details of the MDD search in the
The
F.bは、MDD node Fに対応づけられたビットのうち、もっとも小さい値を表す。たとえば、図21のMDD のroot nodeは0、1番目のビットに対応づけられているので、F.b=0となる。アルゴリズム4は、配列アクセスだけによって高速に子ノードを辿り、終端ノードに到達して通信ネットワーク83内のパケットの経路を得る。
F. b represents the smallest value among the bits associated with MDD node F. For example, since the root node of MDD in FIG. b = 0. The
アルゴリズム4について説明する。アルゴリズム4では、F(k)が終端ノードでない期間、x’=パケットヘッダpkt[F(k).b/K]及びF(k)=F(k).Child[x’]を計算することにより経路探索を行い、検索結果F(k)を出力する。
図29のパケットヘッダを用いて、図21のMDD F(K)を辿る例を説明する。まず、root nodeはF(K).b=0であるから、パケットヘッダpkt[0/K]=1となり、F(K).child[1]によってF(K)を更新する。 An example of tracing MDD F (K) in FIG. 21 using the packet header in FIG. 29 will be described. First, the root node is F (K) . Since b = 0, the packet header pkt [0 / K] = 1, and F (K) . F (K) is updated by child [1].
この更新操作は、図21の太いパスをひとつ進むことに相当する。次のノードではF(K).b=2であり、パケットヘッダpkt[2/K]=1を得て、F(K).child[1]でパスをまたひとつ進む。最後は、F(K).b=4、パケットヘッダpkt[4/K]=3となり、F(K).child[3]=Iであり、領域Iに対応する通信ネットワーク83内の経路を得る。アルゴリズム4の計算量は、MDDのパス長に依存するが、MDDに含まれるパス数(矩形数)には依存しない。
This update operation is equivalent to advancing the thick path in FIG. In the next node, F (K) . b = 2 and the packet header pkt [2 / K] = 1 is obtained, and F (K) . Use child [1] to advance one more path. Finally, F (K) . b = 4, packet header pkt [4 / K] = 3, and F (K) . child [3] = I, and a route in the communication network 83 corresponding to the region I is obtained. The calculation amount of the
本実施形態に係る経路特定部22は受信したパケットの通信ネットワーク83内の経路を、MDD F(K)を検索することにより辿りついた終端ノードに割り当てられている経路に設定する。ここで、経路特定部22が用いるMDD F(K)は、多分決定木構築部122で構築したMDD F(K)又は多分決定木構築部122で構築した後、ビット集約部123でビット集約したMDD F(K)である。
The
なお、パケット送受信部21は、動作設定表に基づいてパケットを転送してもよいが、経路特定部22の設定した通信ネットワーク83内の経路に基づいて、パケット送受信部21が受信したパケットを転送してもよい。
The packet transmitting / receiving
本発明は情報通信産業に適用することができる。 The present invention can be applied to the information communication industry.
11:パケット送受信部
12:経路導出部
121:二分決定木生成部
122:多分決定木構築部
123:ビット集約部
14:カウンタ集計表
15:カウンタ評価部
16:警報発生部
21:パケット送受信部
22:経路特定部
23:カウンタ表
81、83:通信ネットワーク
82:コントローラ
11: Packet transmission / reception unit 12: Route derivation unit 121: Binary decision tree generation unit 122: Perhaps decision tree construction unit 123: Bit aggregation unit 14: Counter aggregation table 15: Counter evaluation unit 16: Alarm generation unit 21: Packet transmission / reception unit 22 : Route specifying unit 23: Counter tables 81 and 83: Communication network 82: Controller
Claims (8)
前記複数のスイッチが、
パケットのヘッダ空間における領域ごとに出力方路を定めた動作設定表を前記制御装置に送信する送信部と、
パケットのヘッダ空間における領域で定められる前記通信ネットワーク内の経路を、前記制御装置の生成した多分決定木を用いて特定する経路特定部と、
前記経路特定部の特定した経路のカウンタ値を増加させるカウンタ表と、を備え、
前記制御装置が、
前記動作設定表を前記複数のスイッチから取得し、前記複数のスイッチの前記動作設定表を用いて、パケットのヘッダ空間における領域を定めるビット列を非終端ノードとしかつ前記通信ネットワーク内の経路を終端ノードとする多分決定木を生成する経路導出部と、
前記複数のスイッチから前記カウンタ表を取得してカウンタ集計表を作成し、前記通信ネットワーク内の経路ごとのカウンタ値がスイッチ間で一致するか否かを判定するカウンタ評価部と、を備える、
通信システム。 A communication system comprising the switch provided in a communication network to which a plurality of switches are connected and a control device connected to the switches,
The plurality of switches are
A transmission unit that transmits an operation setting table defining an output route for each region in the header space of the packet to the control device;
A path identifying unit that identifies a path in the communication network defined by an area in a header space of a packet by using a maybe decision tree generated by the control device;
A counter table for increasing the counter value of the route specified by the route specifying unit,
The control device is
Obtaining the operation setting table from the plurality of switches, using the operation setting table of the plurality of switches, a bit string defining an area in a header space of a packet as a non-terminal node and a path in the communication network as a terminal node A path derivation unit that generates a decision tree,
A counter evaluation unit that acquires the counter table from the plurality of switches, creates a counter tabulation table, and determines whether or not the counter value for each path in the communication network matches between the switches;
Communications system.
前記ヘッダ空間における領域を定めるビット列を二分決定木に変換し、前記二分決定木の各終端ノードに割り当てられている前記通信ネットワーク内の経路毎に、根ノードから各終端ノードへのパスが共通する二分決定木の終端ノードに到達しうる二分決定木を生成する二分決定木生成部と、
前記パスの異なる各二分決定木のうちのビット列の共通する非終端ノードを共有させ、根ノードから各終端ノードへの多分決定木を構築する多分決定木構築部と、
前記多分決定木構築部で構築した前記多分決定木の根ノードから終端ノードのパス方向に隣接する複数の非終端ノードを1つの非終端ノードに集約するビット集約部と、
を備える請求項1に記載の通信システム。 The route deriving unit
A bit string defining an area in the header space is converted into a binary decision tree, and a path from a root node to each terminal node is common to each path in the communication network assigned to each terminal node of the binary decision tree A binary decision tree generator for generating a binary decision tree that can reach a terminal node of the binary decision tree;
A common decision tree constructing unit for sharing a common non-terminal node of bit sequences among the binary decision trees having different paths and constructing a maybe decision tree from a root node to each terminal node;
A bit aggregating unit for aggregating a plurality of non-terminal nodes adjacent in a path direction of a terminal node from a root node of the maybe-decided tree constructed by the maybe-decision tree building unit into one non-terminal node;
The communication system according to claim 1.
パケットのヘッダ空間における領域ごとに出力方路を定めた動作設定表と、
パケットのヘッダ空間における領域で定められる前記通信ネットワーク内の経路を、前記複数のスイッチに接続されている制御装置の生成した多分決定木を用いて特定する経路特定部と、
前記経路特定部の特定した経路のカウンタ値を増加させるカウンタ表と、
を備え、
前記多分決定木は、前記複数のスイッチに備わる動作設定表を用いて構成される、パケットのヘッダ空間における領域を定めるビット列を非終端ノードとしかつ前記通信ネットワーク内の経路を終端ノードとする多分決定木である、
通信装置。 A communication device functioning as the switch provided in a communication network to which a plurality of switches are connected,
An operation setting table that defines an output route for each region in the packet header space;
A path identifying unit that identifies a path in the communication network defined by an area in a header space of a packet by using a maybe decision tree generated by a control device connected to the plurality of switches;
A counter table for increasing the counter value of the route specified by the route specifying unit;
With
The maybe decision tree is configured by using an operation setting table provided in the plurality of switches, and a maybe decision tree having a bit string defining an area in a header space of a packet as a non-terminal node and a path in the communication network as a termination node Is,
Communication device.
パケットのヘッダ空間における領域ごとに出力方路を定めた動作設定表を前記複数のスイッチから取得する受信部と、
前記複数のスイッチの前記動作設定表を用いて、パケットのヘッダ空間における領域を定めるビット列を非終端ノードとしかつ前記通信ネットワーク内の経路を終端ノードとする多分決定木を生成する経路導出部と、
前記多分決定木を前記複数のスイッチに送信する送信部と、
前記通信ネットワーク内の経路ごとにカウンタ値が記載されたカウンタ表を前記複数のスイッチから取得してカウンタ集計表を作成し、前記通信ネットワーク内の経路ごとのカウンタ値がスイッチ間で一致するか否かを判定するカウンタ評価部と、
を備える制御装置。 A control device connected to the switch provided in a communication network to which a plurality of switches are connected,
A receiver that obtains an operation setting table that defines an output route for each region in the header space of the packet from the plurality of switches;
Using the operation setting table of the plurality of switches, a path derivation unit that generates a maybe decision tree having a bit string defining an area in a header space of a packet as a non-terminal node and a path in the communication network as a terminal node;
A transmitter for transmitting the maybe decision tree to the plurality of switches;
A counter table in which a counter value is described for each route in the communication network is acquired from the plurality of switches to create a counter aggregation table, and whether the counter value for each route in the communication network matches between the switches. A counter evaluation unit for determining whether or not
A control device comprising:
パケットのヘッダ空間における領域で定められる前記通信ネットワーク内の経路を、前記複数のスイッチに接続されている制御装置の生成した多分決定木を用いて特定し、特定した経路のカウンタ値をカウンタ表において増加させるカウント手順と、
前記カウンタ表を前記制御装置に送信する送信手順と、
を順に有し、
前記多分決定木は、前記複数のスイッチに備わる動作設定表を用いて構成される、パケットのヘッダ空間における領域を定めるビット列を非終端ノードとしかつ前記通信ネットワーク内の経路を終端ノードとする多分決定木である、
トラフィック観測方法。 A traffic observation method executed by the switch provided in a communication network to which a plurality of switches are connected,
The route in the communication network defined by the area in the header space of the packet is specified using a maybe decision tree generated by the control device connected to the plurality of switches, and the counter value of the specified route is indicated in the counter table. A counting procedure to increase,
A transmission procedure for transmitting the counter table to the control device;
In order,
The maybe decision tree is configured by using an operation setting table provided in the plurality of switches, and a maybe decision tree having a bit string defining an area in a header space of a packet as a non-terminal node and a path in the communication network as a termination node Is,
Traffic observation method.
パケットのヘッダ空間における領域ごとに出力方路を定めた動作設定表を前記複数のスイッチから取得し、前記複数のスイッチの前記動作設定表を用いて、パケットのヘッダ空間における領域を定めるビット列を非終端ノードとしかつ前記通信ネットワーク内の経路を終端ノードとする多分決定木を生成し、前記複数のスイッチに送信する経路導出手順と、
前記多分決定木を用いて特定された経路のカウンタ値を含むカウンタ表を前記複数のスイッチから取得してカウンタ集計表を作成し、前記通信ネットワーク内の経路ごとのカウンタ値がスイッチ間で一致するか否かを判定する判定手順と、
を順に有するトラフィック観測方法。 A traffic observation method executed by a control device connected to the switch provided in a communication network to which a plurality of switches are connected,
An operation setting table that defines an output route for each region in the header space of the packet is obtained from the plurality of switches, and a bit string that defines a region in the header space of the packet is non-terminated using the operation setting table of the plurality of switches A route derivation procedure for generating a possibly decision tree as a node and having a route in the communication network as a termination node, and transmitting the decision tree to the plurality of switches;
A counter table including a counter value of a path specified by using the decision tree is acquired from the plurality of switches to create a counter aggregation table, and the counter value for each path in the communication network matches between the switches. A determination procedure for determining whether or not,
The traffic observation method which has in order.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015215378A JP6438375B2 (en) | 2015-11-02 | 2015-11-02 | Communication system, communication apparatus, control apparatus, traffic observation method, and program |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2015215378A JP6438375B2 (en) | 2015-11-02 | 2015-11-02 | Communication system, communication apparatus, control apparatus, traffic observation method, and program |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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