JP6510992B2 - Route aggregation device and route aggregation method - Google Patents
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Description
本発明は、複数のスライスが形成されたネットワークで用いられる経路集約装置および経路集約方法に関する。 The present invention relates to a route aggregation device and a route aggregation method used in a network in which a plurality of slices are formed.
従来、IPネットワーク内を流通する経路数を削減するために、複数の経路を集約し1つの経路に置き換える経路集約技術が知られている。経路集約を実行する場合、効率的に集約がなされるように経路を設計し、ルータ等の通信機器に経路集約を行う設定を予め行っておく。
図5は、従来技術にかかる経路集約を模式的に示す説明図である。
ネットワーク50は、エッジルータE1(エッジ1)、エッジルータE2(エッジ2)、エッジルータE3(エッジ3)およびコアルータC1を備える。
エッジルータE1は、ネットワークA(NW A)と接続している。ネットワークAには、エッジルータEA(エッジA)が設けられ、IPアドレス10.1.1.0/24〜10.1.100.0/24が割り振られた端末が接続している。
エッジルータE2は、ネットワークB(NW B)と接続している。ネットワークBには、エッジルータEB(エッジB)が設けられ、IPアドレス10.2.1.0/24〜10.2.100.0/24が割り振られた端末が接続している。
エッジルータE3は、ネットワークC(NW C)と接続している。ネットワークCには、エッジルータEC(エッジC)が設けられ、IPアドレス10.3.1.0/24〜10.3.100.0/24が割り振られた端末が接続している。
Conventionally, in order to reduce the number of routes circulating in an IP network, route aggregation technology is known in which a plurality of routes are aggregated and replaced with one route. When performing route aggregation, a route is designed so that aggregation can be performed efficiently, and setting for performing route aggregation on communication devices such as a router is performed in advance.
FIG. 5 is an explanatory view schematically showing route aggregation according to the prior art.
The
The edge router E1 is connected to the network A (NW A). In the network A, an edge router EA (edge A) is provided, and terminals to which IP addresses 10.1.1.0/24 to 10.1.100.0/24 are allocated are connected.
The edge router E2 is connected to the network B (NW B). In the network B, an edge router EB (edge B) is provided, and terminals to which IP addresses 10.2.1.0/24 to 10.2.100.0/24 are allocated are connected.
The edge router E3 is connected to the network C (NW C). In the network C, an edge router EC (edge C) is provided, and terminals to which IP addresses 10.3.1.0/24 to 10.3.100.0/24 are allocated are connected.
各エッジルータE1〜E3の経路テーブルには、データの送信先IPアドレスと転送先となる他のエッジルータとの対応関係が記録されている。
各エッジルータE1〜E3は、自身が接続する外部ネットワークのIPアドレスを集約し、他のエッジルータと集約結果を共有する。
例えば、エッジルータE1は、自身が接続するネットワークAのIPアドレス10.1.1.0/24〜10.1.100.0/24を10.1.0.0/16と集約し、他のエッジルータに広告する。他のエッジルータは、広告された集約経路で自身の経路テーブルを更新する。すなわち、送信先が10.1.0.0/16のデータの転送先をエッジルータE1と設定する。
In the route tables of the edge routers E1 to E3, correspondence relationships between data transmission destination IP addresses and other edge routers serving as transfer destinations are recorded.
Each of the edge routers E1 to E3 aggregates the IP address of the external network to which it is connected, and shares the aggregation result with other edge routers.
For example, the edge router E1 aggregates the IP addresses 10.1.1.0/24 to 10.1.100.0/24 of the network A to which it is connected as 10.1.0.0/16, and so on. Advertise on the edge router of. Other edge routers update their route table with the advertised aggregate route. That is, the transfer destination of data whose transmission destination is 10.1.0.0/16 is set as the edge router E1.
ここで、図5に示すような一般的な経路集約は通信装置に事前に設定を行う必要があるため、VPN(Virtual Private Network)のように外部から経路が広告され、事前に把握できない場合は集約できないという課題がある。
これに対して、非特許文献1では、流入する外部経路を外部に設けたコントローラで収集し、動的に集約経路を計算して網内に広告する方式を提案している。
Here, since general route aggregation as shown in FIG. 5 needs to be set in advance in the communication apparatus, a route is advertised from the outside as in a VPN (Virtual Private Network) and can not be grasped in advance. There is a problem that it can not be consolidated.
On the other hand, Non-Patent Document 1 proposes a method of collecting an inflowing external route with a controller provided outside, dynamically calculating an aggregated route and advertising it in the network.
近年、仮想化技術を用いて共通のインフラ上に複数の独立した仮想ネットワーク(スライス)を構築する技術が検討されている。
複数のスライスが形成されたネットワークでは、各ノードの保持経路数は、当該ノードに形成された全スライスの経路数の合計値となる。よって、スライス毎に適切な経路集約方式を選択しなければ、特定のノードに経路が集中する可能性がある。例えば、各スライスで特定のノードに経路数が集中すると、当該ノードの保持経路数が極端に大きくなり、経路テーブルが溢れてパケット転送不能になるなどの問題が発生する可能性がある。
上述した従来技術では、複数のスライスを有するネットワークについては検証しておらず、改善の余地がある。
In recent years, a technology for constructing a plurality of independent virtual networks (slices) on a common infrastructure using virtualization technology has been studied.
In a network in which a plurality of slices are formed, the number of holding paths of each node is a total value of the number of paths of all slices formed in the node. Therefore, if an appropriate route aggregation scheme is not selected for each slice, routes may be concentrated on a specific node. For example, when the number of paths concentrates on a particular node in each slice, the number of paths retained by the node becomes extremely large, which may cause problems such as overflow of the path table and impossibility of packet transfer.
The above-described prior art does not verify a network having a plurality of slices, and there is room for improvement.
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、複数のスライスが形成されたネットワークにおいて、各ノードの保持経路数を適切に管理することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to appropriately manage the number of holding paths of each node in a network in which a plurality of slices are formed.
上述の目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、複数のスライスが構築されたネットワークで用いられる経路集約装置であって、前記ネットワーク内のそれぞれのエッジノードは、経路テーブルを用いて外部端末から送信されたデータを他のエッジノードに転送しており、前記経路集約装置は、それぞれの前記エッジノードから前記経路テーブルを取得する経路情報取得部と、前記経路テーブル内の経路を集約し、前記経路テーブルを更新する集約経路算出部と、更新された前記経路テーブルをそれぞれの前記エッジノードに設定する経路設定部と、を備え、前記集約経路算出部は、前記エッジノード毎に、当該エッジノードがそれぞれの前記スライス上に保持する経路数の合計値を算出し、それぞれの前記合計値が所定の条件を満たすようにして、前記経路の集約に用いる経路集約方式を複数の経路集約方式の中から前記スライス毎に選択する、ことを特徴とする経路集約装置とした。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a path aggregation device used in a network in which a plurality of slices are constructed, and each edge node in the network uses a path table. Data transmitted from an external terminal is transferred to another edge node, and the route aggregation device aggregates a route information acquisition unit for acquiring the route table from each of the edge nodes, and routes in the route table An aggregate route calculation unit for updating the route table, and a route setting unit for setting the updated route table in each of the edge nodes, wherein the aggregate route calculation unit is provided for each of the edge nodes; The total value of the number of paths held by the edge node on each of the slices is calculated, and each of the total values satisfies a predetermined condition. And so, to select for each of the slice from the plurality of paths aggregation scheme route summarization method using the aggregate of the paths, and a path aggregation device, characterized in that.
また、請求項5に記載の発明は、複数のスライスが形成されたネットワークで用いられる経路集約装置の経路集約方法であって、前記ネットワーク内のそれぞれのエッジノードは、経路テーブルを用いて外部端末から送信されたデータを他のエッジノードに転送しており、前記経路集約装置は、それぞれの前記エッジノードから前記経路テーブルを取得する経路情報取得工程と、前記経路テーブル内の経路を集約し、前記経路テーブルを更新する集約経路算出工程と、更新された前記経路テーブルをそれぞれの前記エッジノードに設定する経路設定工程と、を実行し、前記集約経路算出工程では、前記エッジノード毎に、当該エッジノードがそれぞれの前記スライス上に保持する経路数の合計値を算出し、それぞれの前記合計値が所定の条件を満たすようにして、前記経路の集約に用いる経路集約方式を複数の経路集約方式の中から前記スライス毎に選択する、ことを特徴とする経路集約方法とした。 The invention according to claim 5 is a route aggregation method of a route aggregation device used in a network in which a plurality of slices are formed, wherein each edge node in the network is an external terminal using a route table. Transferring the data transmitted from the other edge node to another edge node, and the path aggregation device aggregates path information in the path information acquisition step of acquiring the path table from each of the edge nodes; Performing an integrated route calculation step of updating the route table and a route setting step of setting the updated route table in each of the edge nodes, wherein the integrated route calculation step includes, for each of the edge nodes A total value of the number of paths that an edge node holds on each of the slices is calculated, and each of the total values is a predetermined condition Sure to meet, to select for each of the slice from the plurality of paths aggregation scheme route summarization method using the aggregate of the paths, and a path aggregate wherein the.
このようにすることで、スライス毎に経路集約方式を変更し、経路集約時の利便性を向上させる上で有利となる。
また、各エッジノードの総処理負荷を考慮して経路集約を行うことができ、ネットワーク上のノードの負荷を適切に管理する上で有利となる。
This is advantageous in changing the route aggregation method for each slice and improving the convenience at the time of route aggregation.
In addition, route aggregation can be performed in consideration of the total processing load of each edge node, which is advantageous in appropriately managing the load of the nodes on the network.
また、請求項2に記載の発明は、前記集約経路算出部は、全ての前記合計値が所定の上限値以下となるように前記スライス毎の前記経路集約方式を選択する、ことを特徴とする経路集約装置とした。 Also, the invention according to claim 2 is characterized in that the aggregated route calculation unit selects the path aggregation method for each slice so that all the total values become equal to or less than a predetermined upper limit value. It is a route aggregation device.
このようにすることで、特定のエッジノードの保持経路数が極端に大きくなるのを防止して、過剰負荷によるネットワーク障害を防止する上で有利となる。 By doing this, it is advantageous to prevent the network failure due to the overload by preventing the number of holding paths of a specific edge node from becoming extremely large.
また、請求項3に記載の発明は、前記集約経路算出部は、前記合計値の分散が所定値以下となるように前記スライス毎の前記経路集約方式を選択する、ことを特徴とする経路集約装置とした。 Also, in the invention according to claim 3 , the aggregated route calculation unit selects the route aggregation method for each slice such that the variance of the total value is equal to or less than a predetermined value. It was an apparatus.
このようにすることで、ネットワーク上のエッジノードに偏りなく保持経路を配分し、処理負荷を均一にする上で有利となる。 By doing this, it is advantageous to distribute the holding paths evenly to edge nodes on the network and to make the processing load uniform.
また、請求項4に記載の発明は、複数のスライスが構築されたネットワークで用いられる経路集約装置であって、前記ネットワーク内のそれぞれのエッジノードは、経路テーブルを用いて外部端末から送信されたデータを他のエッジノードに転送しており、前記経路集約装置は、それぞれの前記エッジノードから前記経路テーブルを取得する経路情報取得部と、前記経路テーブル内の経路を集約し、前記経路テーブルを更新する集約経路算出部と、更新された前記経路テーブルをそれぞれの前記エッジノードに設定する経路設定部と、を備え、前記集約経路算出部は、前記経路の集約に用いる経路集約方式として、前記スライス内の経路数の合計値を低減する合計経路数優先方式と、前記スライス内において経路数が最大となっているエッジルータの経路数を低減する最大経路数優先方式とのいずれかを、前記スライス毎に選択する、ことを特徴とする経路集約装置とした。
また、請求項6に記載の発明は、複数のスライスが形成されたネットワークで用いられる経路集約装置の経路集約方法であって、前記ネットワーク内のそれぞれのエッジノードは、経路テーブルを用いて外部端末から送信されたデータを他のエッジノードに転送しており、前記経路集約装置は、それぞれの前記エッジノードから前記経路テーブルを取得する経路情報取得工程と、前記経路テーブル内の経路を集約し、前記経路テーブルを更新する集約経路算出工程と、更新された前記経路テーブルをそれぞれの前記エッジノードに設定する経路設定工程と、を実行し、前記集約経路算出工程では、前記経路の集約に用いる経路集約方式として、前記スライス内の経路数の合計値を低減する合計経路数優先方式と、前記スライス内において経路数が最大となっているエッジルータの経路数を低減する最大経路数優先方式とのいずれかを、前記スライス毎に選択する、ことを特徴とする経路集約方法とした。
The invention according to claim 4 is a route aggregation device used in a network in which a plurality of slices are constructed, and each edge node in the network is transmitted from an external terminal using a route table. Data is transferred to another edge node, the route aggregation device aggregates a route information acquisition unit for acquiring the route table from each of the edge nodes, and routes in the route table, and the route table The integrated route calculation unit to be updated, and a route setting unit to set the updated route table to each of the edge nodes, the integrated route calculation unit is configured as the route aggregation method used for aggregating the routes. Total path number priority method for reducing the total value of the number of paths in a slice, and the edge with the largest number of paths in the slice Either the maximum number of routes priority scheme to reduce the number of paths over data, selecting for each of said slice and a route aggregation and wherein the.
The invention according to claim 6 is a route aggregation method of a route aggregation device used in a network in which a plurality of slices are formed, wherein each edge node in the network is an external terminal using a route table. Transferring the data transmitted from the other edge node to another edge node, and the path aggregation device aggregates path information in the path information acquisition step of acquiring the path table from each of the edge nodes; Performing an aggregate route calculation step of updating the route table and a route setting step of setting the updated route table in each of the edge nodes, and in the aggregate route calculation step, a route used to aggregate the routes As an aggregation method, a total path number priority method for reducing the total value of the number of paths in the slice, and a path in the slice There either the maximum number of routes priority scheme that reduces the number of routes of the edge router as the maximum, selects for each of the slices, and a route aggregation method characterized by.
このようにすることで、スライス毎に経路集約方式を変更し、経路集約時の利便性を向上させる上で有利となる。
また、多様なネットワークに合わせて適切な経路集約方式の組み合わせを選択する上で有利となる。
This is advantageous in changing the route aggregation method for each slice and improving the convenience at the time of route aggregation.
In addition, it is advantageous in selecting an appropriate combination of route aggregation methods in accordance with various networks.
本発明によれば、複数のスライスが形成されたネットワークにおいて、各ノードの保持経路数を適切に管理する上で有利となる。 According to the present invention, in a network in which a plurality of slices are formed, it is advantageous to appropriately manage the number of holding paths of each node.
(実施の形態)
以下、添付図面を参照して、本発明にかかる経路集約装置および経路集約方法を詳細に説明する。
図1は、実施の形態にかかる経路集約装置10を含むネットワーク構成を示す説明図である。
ネットワーク20は、複数のエッジノードであるエッジルータE1〜E3およびコアノードであるコアルータC1を含んで構成され、外部の拠点(外部端末)間を接続するVPNとして機能する。
図1では、エッジルータE1は、拠点1−1(IPアドレス:10.1.1.0/24)〜拠点1−100(IPアドレス:10.1.100.0/24)と接続している。エッジルータE2は、拠点2−1(IPアドレス:10.2.1.0/24)〜拠点2−100(IPアドレス:10.2.100.0/24)と接続している。また、エッジルータE3は、拠点3−1(IPアドレス:10.3.1.0/24)〜拠点3−100(IPアドレス:10.3.100.0/24)と接続している。
Embodiment
Hereinafter, a route aggregation device and a route aggregation method according to the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
FIG. 1 is an explanatory view showing a network configuration including the
The
In FIG. 1, the edge router E1 is connected to the site 1-1 (IP address: 10.1.1.0/24) to the site 1-100 (IP address: 10.1.100.0/24). There is. The edge router E2 is connected to the site 2-1 (IP address: 10.2.1. 0/24) to the site 2-100 (IP address: 10.2.100.0/24). Further, the edge router E3 is connected to the site 3-1 (IP address: 10.3.1.0/24) to the site 3-100 (IP address: 10.3.100.0/24).
それぞれのエッジルータE1〜E3は、経路テーブルを用いて外部端末(拠点)から送信されたデータを他のエッジルータに転送している。各経路テーブルに記録された経路は、外部端末から広告された経路である。ネットワーク20に流入する経路は、VPNサービスを利用するユーザの経路となるため、広告される経路を予め知ることや自由に設計することはできない。
また、図3および図4に示すように、ネットワーク20を形成するリソース上には、互いに分離された複数のスライスが形成されている。本実施の形態では、ネットワーク20に3つの独立したスライス(スライス1、スライス2、スライス3)が形成されているものとする。
Each of the edge routers E1 to E3 transfers data transmitted from an external terminal (base) to another edge router using a routing table. The routes recorded in each route table are routes advertised from the external terminal. Since the route flowing into the
Also, as shown in FIGS. 3 and 4, on the resources forming the
経路集約装置10は、ネットワーク20の外部に配置されている。経路集約装置10は、ネットワーク20に広告される経路を収集し、適切な集約経路を設計して各エッジルータE1〜E3に配布する。
経路集約装置10は、経路情報取得部102、集約経路算出部104、経路設定部106を含んで構成される。
The
The
経路情報取得部102は、それぞれのエッジルータE1〜E3から経路テーブルを取得する。経路情報取得部102は、例えば各エッジルータE1〜E3のManagement Information Base(RFC2578)等を定期収集し、経路テーブルを取得する。
集約経路算出部104は、集約演算部104Aと集約モード選択部104Bとを含んでいる。集約経路算出部104は、各エッジルータE1〜E3から取得した経路テーブル内の経路を集約し、経路テーブルを更新する。詳細は後述するが、集約経路算出部104は、経路の集約に用いる経路集約方式を複数の経路集約方式の中からスライス毎に選択する。
経路設定部106は、更新された経路テーブルをそれぞれのエッジルータE1〜E3に設定する。経路設定部106は、例えばエッジルータE1〜E3の設定を更新するプロトコルであるNetconf(RFC6241)等を用いて外部から設定を投入する。
The path
The aggregated
The
つぎに、集約経路算出部104による集約経路算出処理の詳細について説明する。
集約演算部104Aは、集約経路の算出を行う。集約経路の算出は、例えば以下のようなステップによって実行する。
ステップ1:経路グルーピング処理
各エッジルータE1〜E3から収集した経路(経路テーブル内の経路情報)を、同じ集約経路を作成する経路毎、すなわち広告されたエッジルータの組み合わせが同じ経路毎にグルーピングする。
ステップ2:一次集約計算処理
別グループの経路を含まない集約経路を作成する。各グループで仮の集約経路を作成し、当該集約経路が別グループの経路を含まない場合は、一次集約経路として出力する。
ステップ3:二次集約計算処理
別グループの経路を含むが、ロンゲストマッチの法則に従って適切にパケット転送可能な集約経路を作成する.ステップ2で求めた一次集約経路を集約した仮集約経路を作成し、当該集約経路が他グループの二次集約経路に従って転送されるトラヒックに影響を与えない場合は、二次集約経路として出力する。
このように二次集約計算は、処理するグループの順序によって異なる集約結果が出力されるため、グループ選択順序を決める必要がある。このグループ選択順序の決定方法の違いが、下記の経路集約方式の違いとなる。
Below, the detail of the intensive route calculation process by the intensive
The
Step 1: Route grouping process Routes (route information in the route table) collected from each edge router E1 to E3 are grouped for each route that creates the same aggregated route, that is, a combination of advertised edge routers is the same route .
Step 2: Primary aggregation calculation processing Create an aggregated route that does not include another group of routes. A temporary aggregated route is created in each group, and if the aggregated route does not include another group of routes, it is output as a primary aggregated route.
Step 3: Second-order aggregation calculation processing Although another group of routes is included, an aggregate route that can be forwarded appropriately according to the long guest match rule is created. A temporary aggregation route is created by aggregating the primary aggregation routes obtained in step 2. If the aggregation route does not affect the traffic transferred according to the secondary aggregation routes of the other groups, it is output as a secondary aggregation route.
As described above, in the secondary aggregation calculation, it is necessary to determine the group selection order because different aggregation results are output depending on the order of the groups to be processed. The difference in the method of determining the group selection order is the difference in the route aggregation method described below.
集約モード選択部104Bは、それぞれのエッジルータE1〜E3毎に、当該エッジルータがそれぞれのスライス上に保持する経路数の合計値を算出し、それぞれの合計値が所定の条件を満たすようにスライス毎の経路集約方式を選択する。
以下の説明では所定の条件とは、全ての合計値(全てのエッジルータの保持経路数の合計値)が所定の上限値k0以下となっているものとする。すなわち、特定のエッジルータに対して大きい負荷がかからないようにスライス毎の経路集約方式を選択する。
なお、所定の条件は上記に限らず、例えば合計値の分散が所定値以下となっている、などとしてもよい。この場合、集約モード選択部104Bは、各エッジルータの保持経路の合計値の分散を算出し、分散が所定値以下、すなわち各エッジルータの保持経路の合計値がなるべく均等になるようにスライス毎の経路集約方式を変更することになる。
The aggregation
In the following description, it is assumed that the predetermined condition is that the total value of all (the total value of the number of holding paths of all edge routers) is equal to or less than a predetermined upper limit value k0. That is, the route aggregation method for each slice is selected so that a large load is not applied to a specific edge router.
The predetermined condition is not limited to the above, and, for example, the variance of the total value may be equal to or less than a predetermined value. In this case, the aggregation
また、以下の説明では、集約経路算出部104は、経路集約方式として、網内(本実施の形態では各スライス内)の経路数の合計値をより低減する「合計経路数優先方式」と、網内で経路数が最大となっているエッジルータの経路数をより低減する「最大経路数優先方式」とを選択可能であるものとする。
なお、集約経路算出部104における経路集約方式は上記2つに限らず、例えば特定のエッジルータの経路を削減する特定ノード優先方式などであってもよく、3種類以上の経路集約方式を選択可能としてもよい。
Further, in the following description, as the route aggregation method, the aggregated
Note that the route aggregation method in the aggregation
図2は、集約経路算出部104による集約経路算出処理の手順を示すフローチャートである。
なお、以下の説明において、全エッジルータの集合をX、集合X内の要素(個々のエッジルータ)をx(1,2・・a)、全スライスの集合をY、集合Y内の要素(個々のスライス)をy(1,2・・b)とする。
FIG. 2 is a flowchart showing the procedure of the integrated route calculation process by the integrated
In the following description, the set of all edge routers is X, the elements in the set X (individual edge routers) are x (1, 2,... A), the set of all slices is Y, the elements in the set Y ( Let y (1, 2... B) be an individual slice).
まず、集約経路算出部104は、各エッジルータにおける保持経路数の上限値k0を設定する(ステップS200)。上限値k0は、ネットワーク20の管理者によって設定してもよい。
つぎに、集約演算部104Aは、合計経路数優先方式を用いて経路集約した場合の各エッジルータのスライス毎の保持経路数と、最大経路数優先方式を用いて経路集約した場合の各エッジルータのスライス毎の保持経路数とを算出する(ステップS202)。
合計経路数優先方式での集約結果をS、最大経路数優先方式での集約結果をMとすると、これらの結果は、S(y,x),M(y,x)のように示される。例えば、合計経路数優先方式を用いた場合のエッジルータE1のスライス1における保持経路数はS(1,1)と表され、最大経路数優先方式を用いた場合のエッジルータE2のスライス2における保持経路数はM(2,2)と表される。
First, the aggregated
Next, the
Assuming that the aggregation result in the total path number priority system is S and the aggregation result in the maximum path number priority system is M, these results are represented as S (y, x), M (y, x). For example, the number of retained paths in slice 1 of edge router E1 in the case of using the total path number prioritization scheme is expressed as S (1,1), and in slice 2 of edge router E2 in the case of using the maximum path number prioritization scheme. The number of holding paths is expressed as M (2, 2).
続いて、集約モード選択部104Bは、全スライスで合計経路数優先方式を選択した場合の各エッジルータの保持経路数の合計値(下記式(1))を算出する(ステップS204)。
Subsequently, the aggregation
つぎに、上記合計値を比較し、全エッジルータのうち保持経路数の合計値が最も大きいエッジルータ(最大経路数ルータ)をnとし、その保持経路数の合計値をknとする。
集約モード選択部104Bは、合計値knが上限値k0以下か否かを判断する(ステップS206)。合計値knが上限値k0以下の場合(kn≦k0、ステップS206:Yes)、上記条件を満たしているため、各スライスの経路集約方式を現在選択している経路集約方式に決定する(ステップS220)。例えば初回のループの場合は全スライスで合計経路数優先方式を選択する。
Next, the total value is compared, and an edge router (maximum number of routes router) having the largest total value of the number of holding paths among all the edge routers is n, and a total value of the number of holding paths is kn.
Aggregation
一方、合計値knが上限値k0を超えている場合(kn>k0、ステップS206:No)、スライス毎に経路集約方式を変更した場合に、最大経路数ルータnの保持経路数の合計値knが経路集約方式変更前以下となる場合があるか否かを判断する(ステップS208)。
例えば初回のループの場合には、スライスyごとに経路集約方式を最大経路数優先方式に変更し、その場合の保持経路の合計値の中に、先に算出した全スライスで合計経路数優先方式を選択した場合における保持経路数の合計値kn以下となるものがあるか否かを判断する。
On the other hand, when the total value kn exceeds the upper limit value k0 (kn> k0, step S206: No), when changing the route aggregation method for each slice, the total value kn of the number of holding routes of the maximum number of routers n. It is determined whether or not there is the case before the route aggregation scheme change (step S208).
For example, in the case of the first loop, the route aggregation method is changed to the maximum number of routes priority method for each slice y, and the total route number priority method among all slices calculated earlier among the total values of holding routes in that case. It is determined whether or not there is a value that is equal to or less than the total value kn of the number of holding paths when.
より詳細には、全スライス数を3、最大経路数ルータをnとした場合、全スライスで合計経路数優先方式を選択した場合における最大経路数ルータnの保持経路数の合計値はS(1,n)+S(2,n)+S(3,n)となる。
また、スライス毎に最大経路数優先方式を選択した場合における最大経路数ルータnの保持経路数の合計値は、M(1,n)+S(2,n)+S(3,n)(スライス1を最大経路数優先方式とした場合)、S(1,n)+M(2,n)+S(3,n)(スライス2を最大経路数優先方式とした場合)、S(1,n)+S(2,n)+M(3,n)(スライス3を最大経路数優先方式とした場合)の3パターンとなる。
ステップS208では、これらの差分値、すなわちS(1,n)+S(2,n)+S(3,n)−(M(1,n)+S(2,n)+S(3,n))、S(1,n)+S(2,n)+S(3,n)−(S(1,n)+M(2,n)+S(3,n))、S(1,n)+S(2,n)+S(3,n)−(S(1,n)+S(2,n)+M(3,n))の中に0以上となるものがあるか否かを判断する。
More specifically, assuming that the total number of slices is 3 and the maximum number of routes router is n, the total number of holding routes of the maximum number of routers n when the total number of routes priority method is selected for all slices is S (1 , N) + S (2, n) + S (3, n).
In addition, when the maximum number of paths priority method is selected for each slice, the total value of the number of held paths of the maximum number of paths router n is M (1, n) + S (2, n) + S (3, n) (slice 1) S (1, n) + M (2, n) + S (3, n) (when slice 2 is the maximum path number priority method), S (1, n) + S There are three patterns of (2, n) + M (3, n) (when slice 3 is set to the maximum number of paths prioritizing method).
In step S208, these difference values, that is, S (1, n) + S (2, n) + S (3, n)-(M (1, n) + S (2, n) + S (3, n)), S (1, n) + S (2, n) + S (3, n)-(S (1, n) + M (2, n) + S (3, n)), S (1, n) + S (2, n) n) It is determined whether or not some of S (3, n)-(S (1, n) + S (2, n) + M (3, n)) is 0 or more.
経路集約方式変更後の合計値がいずれも経路集約方式変更前以下とならない場合(ステップS208:No)、すなわち上記差分値の全てが負になる場合は、どのスライスの経路集約方式を変更しても最大経路数ルータnの保持経路数を削減することができないため、各スライスの経路集約方式を現在選択している経路集約方式に決定する(ステップS220)。例えば初回のループの場合は全スライスで合計経路数優先方式を選択する。 If none of the total values after changing the route aggregation method is less than or equal to before changing the route aggregation method (step S208: No), that is, if all of the above difference values are negative, change the route aggregation method of any slice Since the number of holding paths of the maximum number of paths router n can not be reduced, the path aggregation method of each slice is determined to be the currently selected path aggregation method (step S220). For example, in the case of the first loop, the total path number priority scheme is selected for all slices.
また、経路集約方式変更後の合計値のうち経路集約方式変更前以下となるものがある場合(ステップS208:Yes)、全てのスライスYのうち、経路集約方式を変更した際に最大経路数ルータnの保持経路数の合計値knを最も削減できるスライスをpとする。スライスpは、例えばステップS208で算出した差分値が最も大きいパターンにおいて経路集約方式を変更したスライスである。
そして、スライスpの経路集約方式を変更する(ステップS210)。例えば初回のループの場合は、スライスpは最大経路数優先方式を選択し、残りのスライスは合計経路数優先方式を選択する。
In addition, when there is a total value after the route aggregation scheme change that is equal to or less than that before the route aggregation scheme change (step S208: Yes), when changing the route aggregation scheme among all slices Y, the maximum number of routes Let p be a slice that can most reduce the total value kn of the number of holding paths of n. The slice p is, for example, a slice in which the route aggregation method is changed in the pattern having the largest difference value calculated in step S208.
Then, the route aggregation method of slice p is changed (step S210). For example, in the case of the first loop, slice p selects the maximum path number priority method, and the remaining slices select the total path number priority method.
そして、それぞれのエッジルータの保持経路数kx(x=1,2・・a)が全てk0以下か否か(kx≦k0)を判断する(ステップS212)。
全てのエッジルータの保持経路数kxがk0以下の場合(ステップS212:Yes)、上記条件を満たしているため、各スライスの経路集約方式を現在選択している経路集約方式に決定する(ステップS220)。
また、保持経路数kxがk0を超えるエッジルータn’がある場合は(ステップS212:No)、そのエッジルータn’がステップS206における最大経路数ルータnと一致しているか否かを判断する(ステップS214)。
エッジルータn’が最大経路数ルータnと一致している場合(ステップS214:Yes)、すなわち最大経路数ルータnが変更していない場合には、ステップS206に戻り、最大経路数ルータnの保持経路数を更に削減できる経路集約方式を検討する。
Then, it is determined whether or not all the number of holding paths kx (x = 1, 2... A) of each edge router are equal to or less than k0 (kx ≦ k0) (step S212).
If the number kx of retained paths of all edge routers is k0 or less (step S212: Yes), the above condition is satisfied, so the path aggregation method of each slice is determined to be the currently selected path aggregation method (step S220). ).
If there is an edge router n ′ where the number of holding paths kx exceeds k 0 (step S 212: No), it is determined whether the edge router n ′ matches the maximum number of routes router n in step S 206 (step S 212) Step S214).
If the edge router n 'matches the maximum number of routes router n (step S214: Yes), that is, if the maximum number of routes router n has not been changed, the process returns to step S206 and holds the maximum number of routes router n. Consider a route aggregation method that can further reduce the number of routes.
また、エッジルータn’が最大経路数ルータnと一致していない場合(ステップS214:No)、すなわち最大経路数ルータnが変更した場合には、全エッジルータの集合Xから変更前の最大経路数ルータの要素を削除する(ステップS216)。これにより、以降の処理で変更前の最大経路数ルータが処理中に出現することなく、処理の無限ループを防止することができる。
最大経路数ルータの削除後に全エッジルータの集合Xの要素が0になるまでは(ステップS218:No)、ステップS206に戻り以降の処理をくり返す。
全エッジルータの集合Xの要素が0になった場合は(ステップS218:Yes)、各スライスの経路集約方式を現在選択している経路集約方式に決定して(ステップS220)、本フローチャートによる処理を終了する。
If the edge router n 'does not match the maximum number of routes router n (step S214: No), that is, if the maximum number of routes router n is changed, the maximum route before change from the set X of all edge routers The element of the number router is deleted (step S216). As a result, it is possible to prevent an infinite loop of processing without the maximum route number router before change appearing in the processing in the subsequent processing.
After the deletion of the maximum number of routes router until the element of the set X of all edge routers becomes 0 (step S218: No), the process returns to step S206 and repeats the subsequent processing.
If the element of the set X of all edge routers becomes 0 (step S218: Yes), the path aggregation method of each slice is determined to be the currently selected path aggregation method (step S220), and processing according to this flowchart Finish.
図3および図4は、経路集約装置10による経路集約結果を模式的に示す説明図である。
図3は、集約モード選択部104Bを適用せずに、全てのスライスで合計経路数優先方式を適用した場合の各エッジルータE1〜E3の保持経路数を示す。図3の例では、各スライス内では経路数が最適化されているものの、全スライスを通して見るとエッジルータE2の保持経路数が他のエッジルータと比べて大きくなっており、エッジルータE2の処理性能が要求に追いつかない可能性がある。
FIG. 3 and FIG. 4 are explanatory views schematically showing the route aggregation result by the
FIG. 3 shows the number of holding paths of each of the edge routers E1 to E3 when the total path number priority method is applied to all slices without applying the aggregation
一方、図4は、集約モード選択部104Bを適用し、全スライスを通して見た場合に特定のエッジルータの負荷が増大しないように各スライスの経路集約方式を選択した場合の保持経路数を示す。図4の例では、図4でエッジルータE2に保持経路数が偏っていたスライス1およびスライス3では最大経路数優先方式を適用し、スライス2では合計経路数優先方式を適用している。
この結果、スライス1およびスライス3では、エッジルータE2の保持経路の一部がエッジルータE1およびE3に割り振られ、全体としてエッジルータE2に過度な負担がかからないようになっている。
On the other hand, FIG. 4 shows the number of holding paths when the aggregation
As a result, in slice 1 and slice 3, a part of the holding path of the edge router E2 is allocated to the edge routers E1 and E3, and the edge router E2 is not overloaded as a whole.
以上説明したように、実施の形態にかかる経路集約装置10は、経路の集約に用いる経路集約方式を複数の経路集約方式の中からスライス毎に選択する。このようにすることで、スライス毎に経路集約方式を変更し、経路集約時の利便性を向上させる上で有利となる。
また、経路集約装置10は、それぞれのエッジルータE1〜E3がそれぞれのスライス上に保持する経路数の合計値を算出し、それぞれの合計値が所定の条件を満たすようにスライス毎の経路集約方式を選択する。このようにすることで、各エッジルータE1〜E3の全スライスに対する処理負荷を考慮して経路集約を行うことができ、ネットワーク20上のルータの負荷を適切に管理する上で有利となる。
As described above, the
In addition, the
また、経路集約装置10は、全てのエッジルータE1〜E3の保持経路の合計値が所定の上限値以下となるようにスライス毎の経路集約方式を選択する。このようにすることで、特定のエッジルータの保持経路数が極端に大きくなるのを防止して、過剰負荷によるネットワーク障害を防止する上で有利となる。
また、経路集約装置10において、各エッジルータE1〜E3の保持経路の合計値の分散が所定値以下となるようにスライス毎の経路集約方式を選択するようにすれば、ネットワーク20上のエッジルータE1〜E3に偏りなく保持経路を配分し、処理負荷を均一にする上で有利となる。
In addition, the
Also, if the
また、経路集約装置10は、経路集約方式として、スライス内の経路数の合計値を低減する合計経路数優先方式と、スライス内において経路数が最大となっているエッジルータの経路数を低減する最大経路数優先方式と、のいずれかを選択する。このようにすることで、多様なネットワークに合わせて適切な経路集約方式の組み合わせを選択する上で有利となる。
Also, the
10 経路集約装置
102 経路情報取得部
104 集約経路算出部
104A 集約演算部
104B 集約モード選択部
106 経路設定部
20 ネットワーク
E1-E3 エッジルータ
C1 コアルータ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記ネットワーク内のそれぞれのエッジノードは、経路テーブルを用いて外部端末から送信されたデータを他のエッジノードに転送しており、
前記経路集約装置は、
それぞれの前記エッジノードから前記経路テーブルを取得する経路情報取得部と、
前記経路テーブル内の経路を集約し、前記経路テーブルを更新する集約経路算出部と、
更新された前記経路テーブルをそれぞれの前記エッジノードに設定する経路設定部と、を備え、
前記集約経路算出部は、前記エッジノード毎に、当該エッジノードがそれぞれの前記スライス上に保持する経路数の合計値を算出し、それぞれの前記合計値が所定の条件を満たすようにして、前記経路の集約に用いる経路集約方式を複数の経路集約方式の中から前記スライス毎に選択する、
ことを特徴とする経路集約装置。 A route aggregation device used in a network in which a plurality of slices are constructed,
Each edge node in the network is forwarding data transmitted from an external terminal to another edge node using a routing table,
The route aggregation device
A path information acquisition unit for acquiring the path table from each of the edge nodes;
An aggregated route calculation unit that aggregates routes in the route table and updates the route table;
A path setting unit configured to set the updated path table in each of the edge nodes;
The aggregated path calculation unit calculates, for each of the edge nodes, a total value of the number of paths that the edge node holds on each of the slices, so that each of the total values satisfies a predetermined condition. The path aggregation method used for path aggregation is selected for each slice from among a plurality of path aggregation methods.
A route aggregation device characterized by
ことを特徴とする請求項1に記載の経路集約装置。 The aggregation path calculation unit selects the path aggregation method for each slice such that all the sums become equal to or less than a predetermined upper limit value.
Route summarization apparatus according to claim 1, characterized in that.
ことを特徴とする請求項1に記載の経路集約装置。 The aggregation path calculation unit selects the path aggregation method for each slice such that the variance of the total value is equal to or less than a predetermined value.
Route summarization apparatus according to claim 1, characterized in that.
前記ネットワーク内のそれぞれのエッジノードは、経路テーブルを用いて外部端末から送信されたデータを他のエッジノードに転送しており、
前記経路集約装置は、
それぞれの前記エッジノードから前記経路テーブルを取得する経路情報取得部と、
前記経路テーブル内の経路を集約し、前記経路テーブルを更新する集約経路算出部と、
更新された前記経路テーブルをそれぞれの前記エッジノードに設定する経路設定部と、を備え、
前記集約経路算出部は、前記経路の集約に用いる経路集約方式として、前記スライス内の経路数の合計値を低減する合計経路数優先方式と、前記スライス内において経路数が最大となっているエッジルータの経路数を低減する最大経路数優先方式とのいずれかを、前記スライス毎に選択する、
ことを特徴とする経路集約装置。 A route aggregation device used in a network in which a plurality of slices are constructed,
Each edge node in the network is forwarding data transmitted from an external terminal to another edge node using a routing table,
The route aggregation device
A path information acquisition unit for acquiring the path table from each of the edge nodes;
An aggregated route calculation unit that aggregates routes in the route table and updates the route table;
A path setting unit configured to set the updated path table in each of the edge nodes;
The aggregation path calculation unit is a total path number prioritization method that reduces a total value of the number of paths in the slice as a path aggregation method used for aggregation of the paths, and an edge with the maximum number of paths in the slice Select any one of the maximum number of routes priority scheme for reducing the number of routes of the router for each slice
A route aggregation device characterized by
前記ネットワーク内のそれぞれのエッジノードは、経路テーブルを用いて外部端末から送信されたデータを他のエッジノードに転送しており、
前記経路集約装置は、
それぞれの前記エッジノードから前記経路テーブルを取得する経路情報取得工程と、
前記経路テーブル内の経路を集約し、前記経路テーブルを更新する集約経路算出工程と、
更新された前記経路テーブルをそれぞれの前記エッジノードに設定する経路設定工程と、を実行し、
前記集約経路算出工程では、前記エッジノード毎に、当該エッジノードがそれぞれの前記スライス上に保持する経路数の合計値を算出し、それぞれの前記合計値が所定の条件を満たすようにして、前記経路の集約に用いる経路集約方式を複数の経路集約方式の中から前記スライス毎に選択する、
ことを特徴とする経路集約方法。 A route aggregation method of a route aggregation device used in a network in which a plurality of slices are formed, comprising:
Each edge node in the network is forwarding data transmitted from an external terminal to another edge node using a routing table,
The route aggregation device
A path information acquisition step of acquiring the path table from each of the edge nodes;
Aggregated route calculating step of aggregating routes in the route table and updating the route table;
Performing a path setting step of setting the updated path table in each of the edge nodes;
In the aggregated route calculation step, for each of the edge nodes, a total value of the number of routes that the edge node holds on each slice is calculated, and each of the total values satisfies a predetermined condition. The path aggregation method used for path aggregation is selected for each slice from among a plurality of path aggregation methods.
A route aggregation method characterized by
前記ネットワーク内のそれぞれのエッジノードは、経路テーブルを用いて外部端末から送信されたデータを他のエッジノードに転送しており、
前記経路集約装置は、
それぞれの前記エッジノードから前記経路テーブルを取得する経路情報取得工程と、
前記経路テーブル内の経路を集約し、前記経路テーブルを更新する集約経路算出工程と、
更新された前記経路テーブルをそれぞれの前記エッジノードに設定する経路設定工程と、を実行し、
前記集約経路算出工程では、前記経路の集約に用いる経路集約方式として、前記スライス内の経路数の合計値を低減する合計経路数優先方式と、前記スライス内において経路数が最大となっているエッジルータの経路数を低減する最大経路数優先方式とのいずれかを、前記スライス毎に選択する、
ことを特徴とする経路集約方法。 A route aggregation method of a route aggregation device used in a network in which a plurality of slices are formed, comprising:
Each edge node in the network is forwarding data transmitted from an external terminal to another edge node using a routing table,
The route aggregation device
A path information acquisition step of acquiring the path table from each of the edge nodes;
Aggregated route calculating step of aggregating routes in the route table and updating the route table;
Performing a path setting step of setting the updated path table in each of the edge nodes;
In the aggregation path calculation step, a total path number prioritization method for reducing the total value of the number of paths in the slice and an edge with the maximum number of paths in the slice as a path aggregation method used for aggregation of the paths Select any one of the maximum number of routes priority scheme for reducing the number of routes of the router for each slice
A route aggregation method characterized by
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