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JP7002241B2 - Route inspection device, route inspection method and route inspection program - Google Patents
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JP7002241B2 - Route inspection device, route inspection method and route inspection program - Google Patents

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JP7002241B2 JP2017151369A JP2017151369A JP7002241B2 JP 7002241 B2 JP7002241 B2 JP 7002241B2 JP 2017151369 A JP2017151369 A JP 2017151369A JP 2017151369 A JP2017151369 A JP 2017151369A JP 7002241 B2 JP7002241 B2 JP 7002241B2
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Description

本発明は、ネットワーク内の経路を検査する技術に関する。 The present invention relates to a technique for inspecting a route in a network.

従来、マルチキャスト通信に用いられる経路(ツリー)は、レイヤ2ではIGMP(Internet Group Management Protocol)、レイヤ3ではPIM(Protocol-Independent Multicast)などにより形成されている。マルチキャスト通信のツリーを制御・管理する場合、一般的には、NetFlowやSNMP(Simple Network Management Protocol)を用いてネットワーク内の通信を実際に計測することにより行われている(特許文献1)。 Conventionally, a route (tree) used for multicast communication is formed by IGMP (Internet Group Management Protocol) in layer 2 and PIM (Protocol-Independent Multicast) in layer 3. When controlling and managing a tree of multicast communication, it is generally performed by actually measuring communication in the network using NetFlow or SNMP (Simple Network Management Protocol) (Patent Document 1).

また、近年注目されているネットワーク技術として、SDN(Software Defined Networking)がある。SDNは、単一のソフトウェアによりネットワーク機器を集中して制御する技術であり、ネットワーク内の通信機器や通信経路をSDNコントローラで一元的に制御・管理することができる。 In addition, SDN (Software Defined Networking) is a network technology that has been attracting attention in recent years. SDN is a technology for centrally controlling network devices by a single software, and can centrally control and manage communication devices and communication paths in the network with an SDN controller.

SDNを用いてもマルチキャスト通信のツリーを制御・管理可能である。例えば、SDNコントローラで経路検索を行うことにより、物理的なネットワーク内に論理的に形成されているマルチキャスト通信のツリーを取得することができる。また、SDNコントローラを用いて、ネットワーク内の各スイッチに所望のマルチキャスト通信のツリーを通るフローエントリを設定することができる。 The tree of multicast communication can be controlled and managed even by using SDN. For example, by performing a route search with the SDN controller, it is possible to acquire a tree of multicast communication logically formed in the physical network. The SDN controller can also be used to configure each switch in the network with a flow entry through the desired multicast communication tree.

特許第4627324号公報Japanese Patent No. 4627324

しかし、従来のSDNでは、以前に設定していたマルチキャスト通信のツリーを現在も引き続き使用していることが保障されていない。そのため、何らかの原因でフローが想定していたツリーと異なるツリーを通過していたり、スイッチ内の制御プログラムの異常により設定していたツリーの途中でパケットが消失していたりしていることを検知できないという課題があった。また、特許文献1は、実際の通信を計測することで使用中のツリーを特定するため、サーバ側では通信の異常を検知することはできない。 However, in the conventional SDN, it is not guaranteed that the previously set multicast communication tree is still used. Therefore, it cannot be detected that the flow is passing through a tree different from the expected tree for some reason, or that packets are lost in the middle of the tree that was set due to an error in the control program in the switch. There was a problem. Further, in Patent Document 1, since the tree in use is specified by measuring the actual communication, it is not possible to detect an abnormality in the communication on the server side.

本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、マルチキャスト通信に限らず、SDNにおいてネットワーク内の経路(ツリー)を簡易に検査することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to easily inspect a route (tree) in a network not only in multicast communication but also in SDN.

以上の課題を解決するため、請求項1に係る経路検査装置は、SDN(Software Defined Networking)を用いてネットワーク内の経路を検査する経路検査装置において、パケットが経由する複数の転送装置と経由順序とを定めた計算ツリーを記憶しておく記憶部と、前記計算ツリーに従ってパケットを転送する複数の転送装置に対して、検査用のプローブパケットに転送装置の識別情報を付与し、前記識別情報を付与したプローブパケットを返信し、当該プローブパケットを前記計算ツリーに従って転送する命令を定めた命令情報を送信する制御部と、前記検査用のプローブパケットを前記計算ツリーの転送装置へ送信する送信部と、当該計算ツリーの転送装置から返信された返信プローブパケットに付与されている転送装置の識別情報を用いて、前記検査用のプローブパケットが経由した複数の転送装置と経由順序とを含む実ツリーを生成する生成部と、前記実ツリーと前記計算ツリーとを比較する比較部と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the route inspection device according to claim 1 is a route inspection device that inspects a route in a network using SDN (Software Defined Networking), and has a plurality of transfer devices through which packets pass and a route order. For the storage unit that stores the calculation tree that defines the above and a plurality of transfer devices that transfer packets according to the calculation tree, the identification information of the transfer device is added to the probe packet for inspection, and the identification information is used. A control unit that returns the assigned probe packet and transmits instruction information that defines an instruction to transfer the probe packet according to the calculation tree, and a transmission unit that transmits the inspection probe packet to the transfer device of the calculation tree. , Using the transfer device identification information attached to the reply probe packet returned from the transfer device of the calculation tree, a real tree including a plurality of transfer devices and the route order to which the probe packet for inspection has passed is created. It is characterized by including a generation unit to be generated and a comparison unit for comparing the real tree and the calculation tree.

請求項2に係る経路検査装置は、請求項1に記載の経路検査装置において、前記転送装置の識別情報を付与する命令は、前記検査用のプローブパケットにVLAN(Virtual Local Area Network)タグまたはMPLS(Multi-Protocol Label Switching)ラベルを追加し、前記VLANタグまたは前記MPLSラベルに含まれる情報を前記転送装置の識別情報に変更する命令であることを特徴とする。 The route inspection device according to claim 2 is the route inspection device according to claim 1. In the route inspection device according to claim 1, the instruction to give the identification information of the transfer device is a VLAN (Virtual Local Area Network) tag or MPLS (Virtual Local Area Network) tag or MPLS in the probe packet for the inspection. (Multi-Protocol Label Switching) It is an instruction to add a label and change the information contained in the VLAN tag or the MPLS label into the identification information of the transfer device.

請求項3に係る経路検査装置は、請求項1または2に記載の経路検査装置において、前記送信部は、前記検査用のプローブパケットに時刻情報を付与して送信し、前記生成部は、前記返信プローブパケットに付与されている時刻情報に基づき、送信した前記検査用のプローブパケットに対応する返信プローブパケットを特定することを特徴とする。 The route inspection device according to claim 3 is the route inspection device according to claim 1, wherein the transmission unit adds time information to the probe packet for inspection and transmits the probe packet, and the generation unit is the generation unit. It is characterized in that the reply probe packet corresponding to the transmitted probe packet for inspection is specified based on the time information given to the reply probe packet.

請求項4に係る経路検査装置は、請求項1乃至3のいずれかに記載の経路検査装置において、前記記憶部は、前記計算ツリーをマルチキャストグループ毎に定めることを特徴とする。 The route inspection device according to claim 4 is the route inspection device according to any one of claims 1 to 3, wherein the storage unit defines the calculation tree for each multicast group.

請求項5に係る経路検査方法は、SDN(Software Defined Networking)を用いてネットワーク内の経路を検査する経路検査装置で行う経路検査方法において、前記経路検査装置は、パケットが経由する複数の転送装置と経由順序とを定めた計算ツリーを記憶部に記憶しておく記憶ステップと、前記計算ツリーに従ってパケットを転送する複数の転送装置に対して、検査用のプローブパケットに転送装置の識別情報を付与し、前記識別情報を付与したプローブパケットを返信し、当該プローブパケットを前記計算ツリーに従って転送する命令を定めた命令情報を送信する制御ステップと、前記検査用のプローブパケットを前記計算ツリーの転送装置へ送信する送信ステップと、当該計算ツリーの転送装置から返信された返信プローブパケットに付与されている転送装置の識別情報を用いて、前記検査用のプローブパケットが経由した複数の転送装置と経由順序とを含む実ツリーを生成する生成ステップと、前記実ツリーと前記計算ツリーとを比較する比較ステップと、を行うことを特徴とする。 The route inspection method according to claim 5 is a route inspection method performed by a route inspection device that inspects a route in a network using SDN (Software Defined Networking), wherein the route inspection device is a plurality of transfer devices through which packets pass. A storage step that stores a calculation tree that defines the route and the route order in the storage unit, and a transfer device identification information is added to the probe packet for inspection for a plurality of transfer devices that transfer packets according to the calculation tree. Then, the control step of returning the probe packet to which the identification information is added and transmitting the instruction information defining the instruction to transfer the probe packet according to the calculation tree, and the transfer device of the calculation tree for the probe packet for inspection. Using the transmission step to be transmitted to the transfer device and the identification information of the transfer device attached to the reply probe packet returned from the transfer device of the calculation tree, the plurality of transfer devices and the route order to which the probe packet for inspection has passed are used. It is characterized by performing a generation step of generating a real tree including the above, and a comparison step of comparing the real tree with the calculated tree.

請求項6に係る経路検査方法は、請求項5に記載の経路検査方法において、前記転送装置の識別情報を付与する命令は、前記検査用のプローブパケットにVLAN(Virtual Local Area Network)タグまたはMPLS(Multi-Protocol Label Switching)ラベルを追加し、前記VLANタグまたは前記MPLSラベルに含まれる情報を前記転送装置の識別情報に変更する命令であることを特徴とする。 The route inspection method according to claim 6 is the route inspection method according to claim 5, wherein the instruction to give the identification information of the transfer device is a VLAN (Virtual Local Area Network) tag or MPLS (Virtual Local Area Network) tag or MPLS in the probe packet for inspection. It is an instruction to add a (Multi-Protocol Label Switching) label and change the information contained in the VLAN tag or the MPLS label into the identification information of the transfer device.

請求項7に係る経路検査方法は、請求項5または6に記載の経路検査方法において、前記送信ステップでは、前記検査用のプローブパケットに時刻情報を付与して送信し、前記生成ステップでは、前記返信プローブパケットに付与されている時刻情報に基づき、送信した前記検査用のプローブパケットに対応する返信プローブパケットを特定することを特徴とする。 The route inspection method according to claim 7 is the route inspection method according to claim 5, wherein in the transmission step, time information is added to the probe packet for inspection and transmitted, and in the generation step, the said. It is characterized in that the reply probe packet corresponding to the transmitted probe packet for inspection is specified based on the time information given to the reply probe packet.

請求項8に係る経路検査方法は、請求項5乃至7のいずれかに記載の経路検査方法において、前記記憶ステップでは、前記計算ツリーをマルチキャストグループ毎に定めることを特徴とする。 The route inspection method according to claim 8 is the route inspection method according to any one of claims 5 to 7, characterized in that, in the storage step, the calculation tree is defined for each multicast group.

請求項9に係る経路検査プログラムは、請求項1乃至4のいずれかに記載の経路検査装置としてコンピュータを機能させることを特徴とする。 The route inspection program according to claim 9 is characterized in that a computer functions as the route inspection device according to any one of claims 1 to 4.

本発明によれば、SDNにおいてネットワーク内の経路(ツリー)を簡易に検査することができる。 According to the present invention, the route (tree) in the network can be easily inspected in the SDN.

オープンフローシステムの全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of an open flow system. オープンフローコントローラの機能ブロック構成を示す図である。It is a figure which shows the functional block composition of the open flow controller. 経路検査処理手順を示すシーケンスである。It is a sequence showing a route inspection processing procedure. 計算ツリーの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the calculation tree. フローテーブルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the flow table. ツリー管理テーブルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the tree management table. プローブパケットが返信される様子を示す図である。It is a figure which shows how the probe packet is returned. 返信プローブパケットの構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of a reply probe packet. 実ツリーの検索結果を示す図である。It is a figure which shows the search result of a real tree. 実ツリーの例を示す図である。It is a figure which shows the example of a real tree.

本発明では、対象のマルチキャストグループまたはユニキャストのグループ(複数のユニキャストの組)に対してプローブパケットを送信し、当該プローブパケットのパケットヘッダに印をつけることにより、実際に使用している経路(ツリー)を求める。これにより、一般に広帯域と想定されるマルチキャスト通信またはユニキャスト通信を開始する前に現在のツリーを確認することができる。 In the present invention, a probe packet is transmitted to a target multicast group or a unicast group (a plurality of unicast sets), and the packet header of the probe packet is marked to actually use the route. Find (tree). This makes it possible to check the current tree before starting multicast communication or unicast communication, which is generally assumed to be wideband.

更に、本発明では、求めたツリーが想定しているツリーであるかを判定し、想定外のツリーを使用している場合やツリー途中でパケットが破棄されている場合、修正・迂回路検索・設定を行う。これにより、ツリー内での通信を保障することができる。 Further, in the present invention, it is determined whether the obtained tree is the expected tree, and if an unexpected tree is used or the packet is discarded in the middle of the tree, correction / detour search / Make settings. This makes it possible to guarantee communication within the tree.

以下、本発明を実施する一実施の形態について図面を用いて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

なお、本実施の形態では、マルチキャスト通信のツリーを検査する場合について説明する。また、本実施の形態では、SDNの一技術であるオープンフロー(OpenFlow)を用いて説明する。オープンフローでは、オープンフローネットワークOFNを流れるパケットのヘッダと出力ポートの組をフローと呼ぶ。オープンフローコントローラOFCは、パケットのヘッダ情報に基づき、オープンフロースイッチOFSを経由するパケットのフローを識別し、対象フローを制御することができる。オープンフローについては、例えば、“OpenFlow”(一般社団法人日本ネットワークインフォメーションセンター、平成29年8月1日検索、https://www.nic.ad.jp/ja/newsletter/No52/0800.html)に説明されている。 In this embodiment, a case of inspecting a tree of multicast communication will be described. Further, in the present embodiment, it will be described using OpenFlow, which is one technique of SDN. In OpenFlow, the set of the header and output port of the packet flowing through the OpenFlow network OFN is called a flow. The open flow controller OFC can identify the flow of the packet via the open flow switch OFS based on the header information of the packet and control the target flow. For openflow, for example, "OpenFlow" (Japan Network Information Center, August 1, 2017 search, https://www.nic.ad.jp/ja/newsletter/No52/0800.html) It is explained in.

図1は、本実施の形態に係るオープンフローシステムの全体構成を示す図である。当該オープンフローシステムは、オープンフローコントローラOFCと、オープンフローネットワークOFNと、を備えて構成される。 FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an OpenFlow system according to the present embodiment. The open flow system includes an open flow controller OFC and an open flow network OFN.

オープンフローネットワークOFNは、相互通信可能な複数のオープンフロースイッチOFSで構成された物理的なネットワークである。複数のオープンフロースイッチOFSは、それぞれオープンフローコントローラOFCに接続されており、オープンフローコントローラOFCとの間でも相互通信可能である。 The open flow network OFN is a physical network composed of a plurality of open flow switch OFS capable of intercommunication. Each of the plurality of OpenFlow switches OFS is connected to the OpenFlow controller OFC, and can communicate with each other even with the OpenFlow controller OFC.

オープンフローネットワークOFNには、1つ以上のオープンフロースイッチOFSを用いて1つ以上のマルチキャストグループが論理的に形成されている。図1には、6つのオープンフロースイッチOFS1~OFS6により1つのマルチキャストグループが形成されている。当該マルチキャストグループでは、サーバ側のビデオカメラから当該マルチキャストグループ宛てに配信された映像パケットを、OFS1→OFS5→OFS6→当該マルチキャストグループのメンバ端末1へ転送する経路と、OFS1→OFS2→OFS4→メンバ端末2へ転送する経路と、OFS1→OFS2→OFS3→メンバ端末3へ転送する経路と、からなるツリーを持つ。 In the open flow network OFN, one or more multicast groups are logically formed by using one or more open flow switch OFS. In FIG. 1, one multicast group is formed by six OpenFlow switches OFS1 to OFS6. In the multicast group, the video packet delivered from the video camera on the server side to the multicast group is forwarded to OFS1 → OFS5 → OFS6 → member terminal 1 of the multicast group, and OFS1 → OFS2 → OFS4 → member terminal. It has a tree consisting of a route to be transferred to 2 and a route to be transferred to OFS1 → OFS2 → OFS3 → member terminal 3.

次に、オープンフローコントローラOFCについて説明する。オープンフローコントローラOFCは、オープンフロースイッチOFSを管理・制御するコントローラであり、本実施の形態において、マルチキャスト通信の経路(ツリー)を検査する経路検査装置を備える。 Next, the OpenFlow controller OFC will be described. The OpenFlow controller OFC is a controller that manages and controls the OpenFlow switch OFS, and includes a route inspection device that inspects a route (tree) of multicast communication in the present embodiment.

図2は、本実施の形態に係るオープンフローコントローラOFCの機能ブロック構成を示す図である。オープンフローコントローラOFCは、データ情報記憶部11と、スイッチ制御部12と、プローブパケット送信部13と、プローブパケット受信部14と、実ツリー生成部15と、ツリー比較部16と、迂回路検索部17と、を備えて構成される。 FIG. 2 is a diagram showing a functional block configuration of the OpenFlow controller OFC according to the present embodiment. The OpenFlow controller OFC includes a data information storage unit 11, a switch control unit 12, a probe packet transmission unit 13, a probe packet reception unit 14, a real tree generation unit 15, a tree comparison unit 16, and a detour search unit. 17 and the like.

データ情報記憶部11は、所定のマルチキャストグループでパケットが経由する複数のオープンフロースイッチOFSと当該複数のオープンフロースイッチOFSでのパケットの経由順序とを定めた計算ツリーをマルチキャストグループ毎に記憶しておく機能部である。 The data information storage unit 11 stores a calculation tree for each multicast group, which defines a plurality of OpenFlow switch OFS through which packets pass in a predetermined multicast group and a packet passage order in the plurality of open flow switch OFS. It is a functional part to keep.

スイッチ制御部12は、上記計算ツリーに従ってパケットを転送する複数のオープンフロースイッチOFSに対して、検査用のプローブパケットにオープンフロースイッチOFSのdpid(後述する)を付与し、当該dpidを付与したプローブパケットを返信し、当該プローブパケットを上記計算ツリーに従って転送する命令を定めたフローエントリ(命令情報)を送信する機能部である。 The switch control unit 12 assigns the openflow switch OFS dpid (described later) to the probe packet for inspection to the plurality of openflow switch OFS that forward the packet according to the calculation tree, and the probe to which the dpid is assigned. It is a functional unit that returns a packet and sends a flow entry (command information) that defines a command to forward the probe packet according to the above calculation tree.

プローブパケット送信部13は、検査用のプローブパケットをマルチキャストグループのオープンフロースイッチOFSへ送信する機能部である。 The probe packet transmission unit 13 is a functional unit that transmits a probe packet for inspection to the open flow switch OFS of the multicast group.

プローブパケット受信部14は、オープンフロースイッチOFSから返信された返信プローブパケットを受信する機能部である。 The probe packet receiving unit 14 is a functional unit that receives a reply probe packet returned from the OpenFlow switch OFS.

実ツリー生成部15は、受信した返信プローブパケットに付与されているオープンフロースイッチOFSのdpidを用いて、上記検査用のプローブパケットが経由した複数のオープンフロースイッチOFSと当該複数のオープンフロースイッチOFSでのパケットの経由順序とを含む実ツリーを生成する機能部である。 The real tree generation unit 15 uses the dpid of the open flow switch OFS attached to the received reply probe packet to use the plurality of open flow switch OFS via which the probe packet for inspection is passed and the plurality of open flow switch OFS. It is a functional part that generates a real tree including the order of packets in.

ツリー比較部16は、実ツリーと計算ツリーを比較する機能部である。 The tree comparison unit 16 is a functional unit that compares a real tree with a calculated tree.

迂回路検索部17は、実ツリーと計算ツリーの比較結果に基づき迂回路を検索・設定する機能部である。 The detour search unit 17 is a functional unit that searches and sets detours based on the comparison result between the real tree and the calculation tree.

ここで、dpidについて説明する。dpidとは、オープンフローで用いられるDPID(Datapath ID)の上位16ビットの情報である。オープンフローでは、64ビットのDPIDに与えられたフィールドのうち下位48ビットにはオープンフロースイッチOFSのMACアドレスが既に割り当てられているため、本実施の形態では、オープンフローの利用者が自由に使用可能な上位16ビットを用いる。例えば、オープンフロースイッチOFSを識別するためのビット列を16ビットの範囲内で生成し、DPIDの上位16ビットに含めて利用する。 Here, the dpid will be described. The dpid is information on the upper 16 bits of the DPID (Datapath ID) used in OpenFlow. In OpenFlow, the MAC address of the OpenFlow switch OFS is already assigned to the lower 48 bits of the fields given to the 64-bit DPID, so in this embodiment, the OpenFlow user can freely use it. Use the upper 16 bits possible. For example, a bit string for identifying the OpenFlow switch OFS is generated within a range of 16 bits, and is included in the upper 16 bits of the DPID for use.

次に、上述したオープンフローシステムで行う通信の経路検査方法について説明する。ここでは、所定のマルチキャストグループにおいて、パケットが現在経由しているオープンフロースイッチOFSの経路(実ツリー)が以前に設定していた経路(計算ツリー)に合致するかを検証し、合致しない場合には再び計算ツリーを設定して、それでも合致しない場合には迂回路を設定することにより、ツリー内での通信の保障を実現する。 Next, a communication route inspection method performed by the above-mentioned OpenFlow system will be described. Here, in a predetermined multicast group, it is verified whether the route (real tree) of the OpenFlow switch OFS that the packet is currently passing through matches the previously set route (calculation tree), and if it does not match. Realizes the guarantee of communication in the tree by setting the calculation tree again and setting a detour if it still does not match.

図3は、マルチキャスト通信の経路検査処理手順を示すシーケンスである。データ情報記憶部11には、図4に例示する計算ツリーが予め登録されているものとする。「No.1」の計算ツリーには、「239.0.0.1」のマルチキャストグループについて、OFS1→OFS2→OFS3の経路と、OFS1→OFS2→OFS4の経路と、OFS1→OFS5→OFS6の経路と、が設定されている。 FIG. 3 is a sequence showing a route inspection processing procedure for multicast communication. It is assumed that the calculation tree illustrated in FIG. 4 is registered in advance in the data information storage unit 11. In the calculation tree of "No.1", for the multicast group of "239.0.0.1", the route of OFS1 → OFS2 → OFS3, the route of OFS1 → OFS2 → OFS4, and the route of OFS1 → OFS5 → OFS6 are set. Has been done.

ステップS1;
まず、スイッチ制御部12は、ユーザにより指定されたマルチキャストグループに対応する計算ツリーをデータ情報記憶部11から取得する。
Step S1;
First, the switch control unit 12 acquires a calculation tree corresponding to the multicast group designated by the user from the data information storage unit 11.

ステップS2;
次に、スイッチ制御部12は、取得した計算ツリーに定義されている複数のオープンフロースイッチOFSに対して、当該計算ツリーに従ってパケットを転送する通信用フローエントリをそれぞれ送信する。図4に示した「No.1」の計算ツリーの場合、スイッチ制御部12は、例えばオープンフロースイッチOFS5に対して、オープンフロースイッチOFS6にパケットを転送する通信用フローエントリを送信する。
Step S2;
Next, the switch control unit 12 transmits a communication flow entry for forwarding a packet according to the calculation tree to a plurality of OpenFlow switch OFS defined in the acquired calculation tree. In the case of the "No. 1" calculation tree shown in FIG. 4, the switch control unit 12 transmits, for example, a communication flow entry for forwarding a packet to the open flow switch OFS 6 to the open flow switch OFS 5.

このとき、スイッチ制御部12は、当該第1のフローエントリをオープンフロースイッチOFS内の「フローテーブル1」に登録することを、フローエントリのパケット内で指示する。オープンフロースイッチOFSのフローテーブル1を図5(a)に例示する。オープンフロースイッチOFS5の場合、「GroupTable(1)」に「パケットをOFS6へ転送する」ことが設定される。これにより、オープンフロースイッチOFS5は、「239.0.0.1」宛てのパケットをOFS6へ転送することになる。 At this time, the switch control unit 12 instructs in the packet of the flow entry to register the first flow entry in the "flow table 1" in the open flow switch OFS. The flow table 1 of the OpenFlow switch OFS is illustrated in FIG. 5 (a). In the case of the open flow switch OFS5, "forwarding the packet to OFS6" is set in "GroupTable (1)". As a result, the OpenFlow switch OFS5 forwards the packet addressed to "239.0.0.1" to OFS6.

同時に、スイッチ制御部12は、ステップS1で取得した計算ツリーに定義されている複数のオープンフロースイッチOFSに対して、送信元IPアドレスがオープンフローコントローラOFCであるパケット(検査用のプローブパケット)を受信した場合、当該プローブパケットにVLAN(Virtual Local Area Network)タグを追加する命令(PushVLAN)と、当該VLANタグのデフォルト値をオープンフロースイッチOFSのdpidに変更する命令(SetField(VLAN))と、当該dpidを含むプローブパケットをオープンフローコントローラOFCへ返信する命令(Output(Controller))と、フローテーブル1を実行する命令(GoToTable1)と、を含めた検査用フローエントリをそれぞれ送信する。 At the same time, the switch control unit 12 sends a packet (probe packet for inspection) whose source IP address is the OpenFlow controller OFC to the plurality of OpenFlow switch OFS defined in the calculation tree acquired in step S1. When received, an instruction to add a VLAN (Virtual Local Area Network) tag to the probe packet (PushVLAN), an instruction to change the default value of the VLAN tag to the dpid of the OpenFlow switch OFS (SetField (VLAN)), and An inspection flow entry including an instruction (Output (Controller)) for returning a probe packet including the dpid to the OpenFlow controller OFC and an instruction (GoToTable1) for executing the flow table 1 is transmitted.

また、スイッチ制御部12は、ステップS1で取得した計算ツリーに定義されている複数のオープンフロースイッチOFSに対して、テーブルミスフローエントリ(table-miss flow entry;フローテーブルの条件に一致しないパケットを処理するためのフローエントリ)として、フローテーブル1を実行する命令(GoToTable1)のみを含めたテーブルミス用フローエントリをそれぞれ送信する。 Further, the switch control unit 12 sends packets that do not match the conditions of the flow table to the plurality of open flow switch OFS defined in the calculation tree acquired in step S1. As a flow entry for processing), each flow entry for table error including only the instruction (GoToTable1) for executing the flow table 1 is transmitted.

そして、スイッチ制御部12は、検査用フローエントリとテーブルミス用フローエントリをオープンフロースイッチOFS内の「フローテーブル0」に登録することを、それら2つのフローエントリのパケット内でそれぞれ指示する。ただし、プローブパケットはメンバ端末側へ転送する必要がないので、オープンフロースイッチOFS3,4,6に送信する検査用フローエントリには、「フローテーブル1を実行する命令(GoToTable1)」は含めない。 Then, the switch control unit 12 instructs to register the inspection flow entry and the table error flow entry in the "flow table 0" in the open flow switch OFS, respectively, in the packets of the two flow entries. However, since the probe packet does not need to be forwarded to the member terminal side, the inspection flow entry transmitted to the open flow switches OFS3, 4, 6 does not include the "instruction to execute the flow table 1 (GoToTable1)".

オープンフロースイッチOFSのフローテーブル0を図5(b)に例示する。各オープンフロースイッチOFSは、それぞれ、フローテーブル0に基づき、オープンフローコントローラOFCからプローブパケットを受信すると、PushVLAN Actionに基づきプローブパケットにVLANタグを追加し、SetField(VLAN) Actionに基づき当該VLANタグの値をオープンフロースイッチOFSのdpidに変更し、Output(Controller) Actionに基づき当該VLANタグをオープンフローコントローラOFCへ返信するとともに、フローテーブル1に基づき、「GroupTable(1)」に設定された処理(他のオープンフロースイッチOFSへのパケット転送処理)を行うことになる。 The flow table 0 of the OpenFlow switch OFS is illustrated in FIG. 5 (b). When each OpenFlow switch OFS receives a probe packet from the OpenFlow controller OFC based on the flow table 0, it adds a VLAN tag to the probe packet based on the PushVLAN Action, and adds a VLAN tag to the probe packet based on the SetField (VLAN) Action. The value is changed to the packet of the OpenFlow switch OFS, the VLAN tag is returned to the OpenFlow controller OFC based on the Output (Controller) Action, and the process set in "GroupTable (1)" based on the flow table 1 ( Packet transfer processing to another OpenFlow switch OFS) will be performed.

ステップS3;
次に、プローブパケット送信部13は、検査するマルチキャストグループの計算ツリーをデータ情報記憶部11から選択した後、オープンフローコントローラOFCのIPアドレスを送信元に設定し、選択したマルチキャストグループのIPアドレスを宛先に設定したRTPパケットを生成し、オープンフローコントローラOFC内の時刻をRTPパケット内のRTPタイムスタンプ(時刻情報)に記述して、当該RTPパケットをプローブパケットとしてサーバ側のオープンフロースイッチOFSに向けて送信する。
Step S3;
Next, the probe packet transmission unit 13 selects the calculation tree of the multicast group to be inspected from the data information storage unit 11, sets the IP address of the open flow controller OFC as the source, and sets the IP address of the selected multicast group as the source. Generate the RTP packet set as the destination, describe the time in the open flow controller OFC in the RTP time stamp (time information) in the RTP packet, and direct the RTP packet to the open flow switch OFS on the server side as a probe packet. And send.

例えば、「No.1」の計算ツリーが選択された場合、プローブパケット送信部13は、プローブパケットをオープンフロースイッチOFS1に向けて送信する。なお、プローブパケットの送信処理は、オープンフローコントローラOFCが持つフローエントリに従うものとする。 For example, when the "No. 1" calculation tree is selected, the probe packet transmission unit 13 transmits the probe packet toward the OpenFlow switch OFS1. The probe packet transmission process follows the flow entry of the OpenFlow controller OFC.

このとき、プローブパケット送信部13は、送信したマルチキャストアドレスと、RTPタイムスタンプと、計算ツリーのNoと、実ツリーのNoとを関連付けたツリー管理テーブルを生成してデータ情報記憶部11に記憶する。例えば、図6に例示するツリー管理テーブルを生成する。 At this time, the probe packet transmission unit 13 generates a tree management table in which the transmitted multicast address, the RTP time stamp, the calculation tree No., and the real tree No. are associated with each other, and stores the tree management table in the data information storage unit 11. .. For example, the tree management table illustrated in FIG. 6 is generated.

ステップS4~S11;
次に、ツリー上の各オープンフロースイッチOFSは、オープンフローコントローラOFCからプローブパケットを受信すると、フローテーブル0,1に登録された処理を行う。具体的には、各オープンフロースイッチOFSは、それぞれ、VLANタグを付与し、当該VLANタグの値を自オープンフロースイッチOFSのdpidに変更し、当該dpidを含むプローブパケットをオープンフローコントローラOFCへ返信するとともに、転送先のオープンフロースイッチOFSへ向けて送信する。
Steps S4 to S11;
Next, when each OpenFlow switch OFS on the tree receives the probe packet from the OpenFlow controller OFC, it performs the process registered in the flow tables 0 and 1. Specifically, each OpenFlow switch OFS assigns a VLAN tag, changes the value of the VLAN tag to the dpid of the own OpenFlow switch OFS, and returns a probe packet containing the dpid to the open flow controller OFC. At the same time, transmission is performed to the transfer destination OpenFlow switch OFS.

例えば、図7(a),(b)に示すように、オープンフロースイッチOFS1は、プローブパケットにdpid1のVLANタグを追加した「プローブパケット+α」(図8(a),(b))をオープンフローコントローラOFCへ返信するとともに、オープンフロースイッチOFS2,5へも送信する。また、オープンフロースイッチOFS4は、図7(c)に示すように、オープンフロースイッチOFS2からのプローブパケットにdpid4のVLANタグを更に追加した「プローブパケット+β」(図8(c))をオープンフローコントローラOFCへ返信する。同様にオープンフロースイッチOFS6は、図7(c)に示すように、オープンフロースイッチOFS5からのプローブパケットにdpid6のVLANタグを更に追加した「プローブパケット+γ」(図8(d))をオープンフローコントローラOFCへ返信する。 For example, as shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b), the OpenFlow switch OFS1 opens a “probe packet + α” (FIGS. 8 (a) and 8 (b)) in which a VLAN tag of dpi1 is added to the probe packet. Along with replying to the flow controller OFC, it also sends to the open flow switches OFS2 and 5. Further, as shown in FIG. 7 (c), the OpenFlow switch OFS4 opens a “probe packet + β” (FIG. 8 (c)) in which a VLAN tag of dpi4 is further added to the probe packet from the open flow switch OFS2. Reply to the controller OFC. Similarly, as shown in FIG. 7 (c), the OpenFlow switch OFS6 opens the “probe packet + γ” (FIG. 8 (d)) in which the VLAN tag of dpid6 is further added to the probe packet from the open flow switch OFS5. Reply to the controller OFC.

ステップS12;
次に、プローブパケット受信部14は、オープンフロースイッチOFSから返信されたプローブパケットを受信し、実ツリー生成部15は、受信したプローブパケットに付与されたVLANタグ内のdpidを用いて、サーバ側のオープンフロースイッチOFSから経由した全てのオープンフロースイッチOFSによる実ツリーを生成する。
Step S12;
Next, the probe packet receiving unit 14 receives the probe packet returned from the OpenFlow switch OFS, and the real tree generation unit 15 uses the dpid in the VLAN tag attached to the received probe packet to the server side. Generates a real tree with all OpenFlow switches OFS via the OpenFlow switch OFS.

例えば、図9に示すように、オープンフロースイッチOFS1をツリーの根とし、OFS1→OFS2→OFS4の経路と、OFS1→OFS5→OFS6の経路と、からなる実ツリー(図10)が生成される。オープンフロースイッチOFS3からプローブパケットが返信されなかったため、オープンフロースイッチOFS3への経路は含まれていない。 For example, as shown in FIG. 9, the open flow switch OFS1 is used as the root of the tree, and a real tree (FIG. 10) including a route of OFS1 → OFS2 → OFS4 and a route of OFS1 → OFS5 → OFS6 is generated. Since the probe packet was not returned from the open flow switch OFS3, the route to the open flow switch OFS3 is not included.

ステップS13;
次に、ツリー比較部16は、メンバ端末側の全てのオープンフロースイッチOFSからプローブパケットが返信された後、または、規定時間が経過した後、ツリー管理テーブルを用いて比較対象のツリーを特定し、特定した実ツリーと計算ツリーとを比較する。当該比較の結果、実ツリーと計算ツリーが等しければそのまま終了する。
Step S13;
Next, the tree comparison unit 16 identifies the tree to be compared using the tree management table after the probe packets are returned from all the OpenFlow switch OFS on the member terminal side or after the specified time has elapsed. , Compare the identified real tree with the calculated tree. As a result of the comparison, if the real tree and the calculated tree are equal, the process ends as it is.

ステップS14;
一方、ステップS13での比較の結果、実ツリーと計算ツリーが等しくない場合、スイッチ制御部12は、等しくない箇所のオープンフロースイッチOFSに対して計算ツリーと等しくなるようなフローエントリ(計算ツリーに合致するように転送先のオープンフロースイッチOFSを設定させるフローエントリ)を送信し、ステップS3~S13の検査を再度行う。当該検査の結果、実ツリーと計算ツリーが等しい場合は処理を終了する。
Step S14;
On the other hand, as a result of the comparison in step S13, when the real tree and the calculation tree are not equal, the switch control unit 12 makes a flow entry (in the calculation tree) that is equal to the calculation tree for the open flow switch OFS at the unequal location. The flow entry) for setting the transfer destination OpenFlow switch OFS so as to match is transmitted, and the inspections in steps S3 to S13 are performed again. As a result of the inspection, if the real tree and the calculated tree are equal, the process is terminated.

ステップS15;
一方、ステップS14での検査の結果、実ツリーと計算ツリーが等しくない場合、スイッチ制御部12は、ステップS14を規定回数繰り返し行い、できる限り元の計算ツリーに合致することを試みる。それでも実ツリーが計算ツリーと等しくならない場合、不一致箇所を故障とみなす。
Step S15;
On the other hand, if the actual tree and the calculation tree are not equal as a result of the inspection in step S14, the switch control unit 12 repeats step S14 a predetermined number of times and tries to match the original calculation tree as much as possible. If the real tree is still not equal to the calculated tree, the discrepancy is considered a failure.

ステップS16;
その後、迂回路検索部17は、故障対象のオープンフロースイッチOFSを経由しない迂回路を検索し、検索した迂回路を用いて計算ツリーを変更する。例えば、オープンフロースイッチOFS5を故障とみなした場合、オープンフロースイッチOFS1とオープンフロースイッチOFS6との間を接続している他のオープンフロースイッチOFSを検索する。また、例えば、パケットがメンバ端末側の全てのオープンフロースイッチOFSに到達していない場合、正常ツリーから当該全てのオープンフロースイッチOFS以外のメンバ端末側のオープンフロースイッチOFSにパケットが到達する迂回路を検索し、検索した迂回路上のオープンフロースイッチOFSに対してステップS1,S2を行う。この場合もプローブパケットによる検査を行う。
Step S16;
After that, the detour search unit 17 searches for a detour that does not pass through the open flow switch OFS that is the target of failure, and changes the calculation tree using the searched detour. For example, when the open flow switch OFS 5 is regarded as a failure, another open flow switch OFS connecting between the open flow switch OFS 1 and the open flow switch OFS 6 is searched. Further, for example, when the packet has not reached all the OpenFlow switch OFS on the member terminal side, the detour that the packet arrives from the normal tree to the open flow switch OFS on the member terminal side other than all the open flow switch OFS. Is searched, and steps S1 and S2 are performed for the OpenFlow switch OFS on the searched detour. In this case as well, the inspection is performed using the probe packet.

なお、ステップS3で複数の計算ツリーが選択され、対象となる複数のマルチキャストグループに対して短時間に複数のプローブパケットが連続して送信されると、オープンフローコントローラOFCは、オープンフロースイッチOFSから返信されたプローブパケットが、どの送信プローブパケットに対応するものであるかを特定できない可能性がある。この場合、オープンフローコントローラOFCは、返信されたプローブパケットに含まれるRTPタイムスタンプ(プローブパケット毎に付与されていた時刻)に基づき、所望のプローブパケットに対応する返信プローブパケットを特定する。 When a plurality of calculation trees are selected in step S3 and a plurality of probe packets are continuously transmitted to a plurality of target multicast groups in a short time, the OpenFlow controller OFC is transmitted from the OpenFlow switch OFS. It may not be possible to determine which transmit probe packet the returned probe packet corresponds to. In this case, the OpenFlow controller OFC identifies the reply probe packet corresponding to the desired probe packet based on the RTP time stamp (time given for each probe packet) included in the returned probe packet.

以上より、本実施の形態によれば、所定のマルチキャストグループでパケットが経由する複数のオープンフロースイッチOFSと当該複数のオープンフロースイッチOFSでのパケットの経由順序とを定めた計算ツリーを記憶しておき、計算ツリーに従ってパケットを転送する複数のオープンフロースイッチOFSに対して、検査用のプローブパケットにオープンフロースイッチOFSの識別情報を付与し、識別情報を付与したプローブパケットを返信し、当該プローブパケットを計算ツリーに従って転送する命令を定めたフローエントリを送信し、検査用のプローブパケットをマルチキャストグループのオープンフロースイッチOFSへ送信し、当該マルチキャストグループのオープンフロースイッチOFSから返信された返信プローブパケットに付与されているオープンフロースイッチOFSの識別情報を用いて、検査用のプローブパケットが経由した複数のオープンフロースイッチOFSと当該複数のオープンフロースイッチOFSでのパケットの経由順序とを含む実ツリーを生成して、実ツリーと計算ツリーとを比較するので、SDNのネットワークに対して意図した経路を使用しているかを簡易に検査することができる。また、当該検査の結果に基づき、自動で異常箇所を判別し、経路の修正を行うことができる。 From the above, according to the present embodiment, a calculation tree that defines a plurality of open flow switch OFS through which packets pass in a predetermined multicast group and a packet passage order in the plurality of open flow switch OFS is stored. To multiple open flow switch OFS that forward packets according to the calculation tree, the probe packet for inspection is given the identification information of the open flow switch OFS, and the probe packet with the identification information is returned, and the probe packet is returned. Sends a flow entry that defines the instruction to forward the packet according to the calculation tree, sends a probe packet for inspection to the open flow switch OFS of the multicast group, and assigns it to the reply probe packet returned from the open flow switch OFS of the multicast group. Using the identification information of the open flow switch OFS, a real tree containing a plurality of open flow switch OFS to which the probe packet for inspection has passed and the order of passing the packets in the plurality of open flow switch OFS is generated. Since the real tree and the calculated tree are compared, it is possible to easily check whether the intended route is used for the SDN network. In addition, based on the result of the inspection, the abnormal part can be automatically identified and the route can be corrected.

なお、本実施の形態では、ステップS2で3つのフローエントリをそれぞれ送信する場合を例に説明したが、当該3つのフローエントリを1つに纏めて一度に送信してもよい。 In the present embodiment, the case where each of the three flow entries is transmitted in step S2 has been described as an example, but the three flow entries may be collectively transmitted at one time.

また、本実施の形態では、VLANタグを用いる場合を例に説明したが、VLANタグに代えて、MPLS(Multi-Protocol Label Switching)ラベルを用いてもよい。具体的には、プローブパケットにMPLSラベルを追加し、当該MPLSラベルに含まれる値をオープンフロースイッチOFSのdpidに変更する。 Further, in the present embodiment, the case where the VLAN tag is used has been described as an example, but the MPLS (Multi-Protocol Label Switching) label may be used instead of the VLAN tag. Specifically, an MPLS label is added to the probe packet, and the value included in the MPLS label is changed to the dpid of the open flow switch OFS.

また、本実施の形態では、dpid(DPIDの上位16ビット)を用いる場合を例に説明したが、形成するオープンフローネットワークOFNをプライベートネットワーク(例えば、社内ネットワーク)とする場合には、64ビットのDPIDを自由に決定できるので、DPIDそのものをオープンフロースイッチOFSの識別情報として用いてもよい。 Further, in the present embodiment, the case of using dpid (upper 16 bits of DPID) has been described as an example, but when the open flow network OFN to be formed is a private network (for example, an in-house network), it is 64-bit. Since the DPID can be freely determined, the DPID itself may be used as the identification information of the OpenFlow switch OFS.

また、本実施の形態では、マルチキャストグループを用いる場合を例に説明したが、ユニキャストのグループ(複数のユニキャストの組)にも適用可能である。例えば、対象とする複数のオープンフロースイッチOFSを経由するツリーを定めておき、計算ツリーのグループアドレス欄にサーバ側のオープンフロースイッチOFSのIPアドレスのみを登録しておく。これにより、同様の方法で上記ユニキャストのグループでのツリーも検査することができる。通常の経路検索(tracerouteなど)ではスイッチ毎にパケットをそれぞれ送信してツリーを検査するが、プローブパケットをサーバ側のオープンフロースイッチOFSにのみ送信すればよいので、パケット数を1つに抑えることができる。 Further, in the present embodiment, the case of using a multicast group has been described as an example, but it can also be applied to a unicast group (a set of a plurality of unicasts). For example, a tree that passes through a plurality of target OpenFlow switch OFS is defined, and only the IP address of the server-side OpenFlow switch OFS is registered in the group address field of the calculation tree. This makes it possible to inspect the tree in the above unicast group in the same way. In normal route search (traceroute, etc.), packets are sent to each switch to inspect the tree, but probe packets need only be sent to the server-side OpenFlow switch OFS, so the number of packets should be limited to one. Can be done.

また、本実施の形態では、マルチキャストIPアドレスを用いた場合を例に説明したが、マルチキャストIPアドレスに代えて、マルチキャストMACアドレスを用いてもよい。これにより、L2のマルチキャストツリーについても検査することができる。 Further, in the present embodiment, the case where the multicast IP address is used has been described as an example, but the multicast MAC address may be used instead of the multicast IP address. This makes it possible to inspect the L2 multicast tree as well.

また、本実施の形態では、オープンフローを用いる場合を例に説明したが、オープンフロー以外にも適用可能である。すなわち、物理ネットワーク内のネットワーク情報を一元管理し、当該ネットワーク情報を用いて物理ネットワーク全体の経路制御を一括してソフトウェアで行うSDNの技術範囲内であればよい。 Further, in the present embodiment, the case of using OpenFlow has been described as an example, but it can be applied to other than OpenFlow. That is, it may be within the technical scope of SDN that centrally manages the network information in the physical network and collectively controls the route of the entire physical network by software using the network information.

また、本実施の形態では、スイッチを用いる場合を例に説明したが、ルータなどの転送装置で形成されたネットワークについても適用可能である。 Further, in the present embodiment, the case where a switch is used has been described as an example, but it can also be applied to a network formed by a transfer device such as a router.

最後に、本実施の形態で説明したオープンフローコントローラOFC(経路検査装置)は、CPUおよびメモリなどを備えたコンピュータで実現できる。また、オープンフローコントローラOFCとしてコンピュータを機能させるための経路検査プログラム、当該経路検査プログラムの記憶媒体を作成することも可能である。 Finally, the OpenFlow controller OFC (route inspection device) described in the present embodiment can be realized by a computer including a CPU and a memory. It is also possible to create a route inspection program for operating a computer as an OpenFlow controller OFC, and a storage medium for the route inspection program.

OFC…オープンフローコントローラ
OFN…オープンフローネットワーク
OFS(OFS1~OFS6)…オープンフロースイッチ
11…データ情報記憶部
12…スイッチ制御部
13…プローブパケット送信部
14…プローブパケット受信部
15…実ツリー生成部
16…ツリー比較部
17…迂回路検索部
OFC ... Openflow controller OFN ... Openflow network OFS (OFS1 to OFS6) ... Openflow switch 11 ... Data information storage unit 12 ... Switch control unit 13 ... Probe packet transmission unit 14 ... Probe packet reception unit 15 ... Real tree generation unit 16 … Tree comparison unit 17… Detour search unit

Claims (7)

SDN(Software Defined Networking)を用いてネットワーク内の経路を検査する経路検査装置において、
パケットが経由する複数の転送装置と経由順序とを定めた計算ツリーを記憶しておく記憶部と、
前記計算ツリーに従ってパケットを転送する複数の転送装置に対して、検査用のプローブパケットに転送装置の識別情報を付与し、前記識別情報を付与したプローブパケットを返信し、当該プローブパケットを前記計算ツリーに従って転送する命令を定めた命令情報を送信する制御部と、
前記検査用のプローブパケットを前記計算ツリーの転送装置へ送信する送信部と、
当該計算ツリーの転送装置から返信された返信プローブパケットに付与されている転送装置の識別情報を用いて、前記検査用のプローブパケットが経由した複数の転送装置と経由順序とを含む実ツリーを生成する生成部と、
前記実ツリーと前記計算ツリーとを比較する比較部と、を備え、
前記転送装置の識別情報を付与する命令は、
前記検査用のプローブパケットにVLAN(Virtual Local Area Network)タグまたはMPLS(Multi-Protocol Label Switching)ラベルを追加し、前記VLANタグまたは前記MPLSラベルに含まれる情報を前記転送装置の識別情報に変更する命令であることを特徴とする経路検査装置。
In a route inspection device that inspects routes in a network using SDN (Software Defined Networking)
A storage unit that stores a calculation tree that defines multiple transfer devices and the order in which packets pass.
To a plurality of transfer devices that transfer packets according to the calculation tree, the probe packet for inspection is given the identification information of the transfer device, the probe packet to which the identification information is added is returned, and the probe packet is transferred to the calculation tree. A control unit that sends command information that defines commands to be transferred according to
A transmitter that transmits the probe packet for inspection to the transfer device of the calculation tree,
Using the transfer device identification information attached to the reply probe packet returned from the transfer device of the calculation tree, a real tree including a plurality of transfer devices and the route order to which the probe packet for inspection has passed is generated. And the generator
A comparison unit for comparing the real tree and the calculated tree is provided.
The instruction to give the identification information of the transfer device is
A VLAN (Virtual Local Area Network) tag or an MPLS (Multi-Protocol Label Switching) label is added to the probe packet for inspection, and the information contained in the VLAN tag or the MPLS label is changed to the identification information of the transfer device. A route inspection device characterized by being an instruction .
SDN(Software Defined Networking)を用いてネットワーク内の経路を検査する経路検査装置において、In a route inspection device that inspects routes in a network using SDN (Software Defined Networking)
パケットが経由する複数の転送装置と経由順序とを定めた計算ツリーを記憶しておく記憶部と、A storage unit that stores a calculation tree that defines multiple transfer devices and the order in which packets pass.
前記計算ツリーに従ってパケットを転送する複数の転送装置に対して、検査用のプローブパケットに転送装置の識別情報を付与し、前記識別情報を付与したプローブパケットを返信し、当該プローブパケットを前記計算ツリーに従って転送する命令を定めた命令情報を送信する制御部と、To a plurality of transfer devices that transfer packets according to the calculation tree, the probe packet for inspection is given the identification information of the transfer device, the probe packet to which the identification information is added is returned, and the probe packet is transferred to the calculation tree. A control unit that transmits command information that defines commands to be transferred according to
前記検査用のプローブパケットを前記計算ツリーの転送装置へ送信する送信部と、A transmitter that transmits the probe packet for inspection to the transfer device of the calculation tree,
当該計算ツリーの転送装置から返信された返信プローブパケットに付与されている転送装置の識別情報を用いて、前記検査用のプローブパケットが経由した複数の転送装置と経由順序とを含む実ツリーを生成する生成部と、Using the transfer device identification information attached to the reply probe packet returned from the transfer device of the calculation tree, a real tree including a plurality of transfer devices and the route order to which the probe packet for inspection has passed is generated. And the generator
前記実ツリーと前記計算ツリーとを比較する比較部と、を備え、A comparison unit for comparing the real tree and the calculated tree is provided.
前記送信部は、前記検査用のプローブパケットに時刻情報を付与して送信し、The transmitting unit adds time information to the probe packet for inspection and transmits the probe packet.
前記生成部は、The generator is
前記返信プローブパケットに付与されている時刻情報に基づき、送信した前記検査用のプローブパケットに対応する返信プローブパケットを特定することを特徴とする経路検査装置。A route inspection device for identifying a reply probe packet corresponding to a transmitted probe packet for inspection based on time information given to the reply probe packet.
前記記憶部は、The storage unit is
前記計算ツリーをマルチキャストグループ毎に定めることを特徴とする請求項1又は2に記載の経路検査装置。The route inspection device according to claim 1 or 2, wherein the calculation tree is defined for each multicast group.
SDN(Software Defined Networking)を用いてネットワーク内の経路を検査する経路検査装置で行う経路検査方法において、In the route inspection method performed by the route inspection device that inspects the route in the network using SDN (Software Defined Networking).
前記経路検査装置は、The route inspection device is
パケットが経由する複数の転送装置と経由順序とを定めた計算ツリーを記憶部に記憶しておく記憶ステップと、A storage step that stores a calculation tree that defines multiple transfer devices through which packets pass and the order of passage in the storage unit, and
前記計算ツリーに従ってパケットを転送する複数の転送装置に対して、検査用のプローブパケットに転送装置の識別情報を付与し、前記識別情報を付与したプローブパケットを返信し、当該プローブパケットを前記計算ツリーに従って転送する命令を定めた命令情報を送信する制御ステップと、To a plurality of transfer devices that transfer packets according to the calculation tree, the probe packet for inspection is given the identification information of the transfer device, the probe packet to which the identification information is added is returned, and the probe packet is transferred to the calculation tree. A control step for transmitting instruction information that defines an instruction to be transferred according to
前記検査用のプローブパケットを前記計算ツリーの転送装置へ送信する送信ステップと、A transmission step of transmitting the probe packet for inspection to the transfer device of the calculation tree, and
当該計算ツリーの転送装置から返信された返信プローブパケットに付与されている転送装置の識別情報を用いて、前記検査用のプローブパケットが経由した複数の転送装置と経由順序とを含む実ツリーを生成する生成ステップと、Using the transfer device identification information attached to the reply probe packet returned from the transfer device of the calculation tree, a real tree including a plurality of transfer devices and the route order to which the probe packet for inspection has passed is generated. And the generation steps to do
前記実ツリーと前記計算ツリーとを比較する比較ステップと、を行い、A comparison step of comparing the real tree with the calculated tree is performed.
前記転送装置の識別情報を付与する命令は、The instruction to give the identification information of the transfer device is
前記検査用のプローブパケットにVLAN(Virtual Local Area Network)タグまたはMPLS(Multi-Protocol Label Switching)ラベルを追加し、前記VLANタグまたは前記MPLSラベルに含まれる情報を前記転送装置の識別情報に変更する命令であることを特徴とする経路検査方法。A VLAN (Virtual Local Area Network) tag or an MPLS (Multi-Protocol Label Switching) label is added to the probe packet for inspection, and the information contained in the VLAN tag or the MPLS label is changed to the identification information of the transfer device. A route inspection method characterized by being an instruction.
SDN(Software Defined Networking)を用いてネットワーク内の経路を検査する経路検査装置で行う経路検査方法において、
前記経路検査装置は、
パケットが経由する複数の転送装置と経由順序とを定めた計算ツリーを記憶部に記憶しておく記憶ステップと、
前記計算ツリーに従ってパケットを転送する複数の転送装置に対して、検査用のプローブパケットに転送装置の識別情報を付与し、前記識別情報を付与したプローブパケットを返信し、当該プローブパケットを前記計算ツリーに従って転送する命令を定めた命令情報を送信する制御ステップと、
前記検査用のプローブパケットを前記計算ツリーの転送装置へ送信する送信ステップと、
当該計算ツリーの転送装置から返信された返信プローブパケットに付与されている転送装置の識別情報を用いて、前記検査用のプローブパケットが経由した複数の転送装置と経由順序とを含む実ツリーを生成する生成ステップと、
前記実ツリーと前記計算ツリーとを比較する比較ステップと、を行い、
前記送信ステップでは、前記検査用のプローブパケットに時刻情報を付与して送信し、
前記生成ステップでは、
前記返信プローブパケットに付与されている時刻情報に基づき、送信した前記検査用のプローブパケットに対応する返信プローブパケットを特定することを特徴とする経路検査方法。
In the route inspection method performed by the route inspection device that inspects the route in the network using SDN (Software Defined Networking).
The route inspection device is
A storage step that stores a calculation tree that defines multiple transfer devices through which packets pass and the order of passage in the storage unit, and
To a plurality of transfer devices that transfer packets according to the calculation tree, the probe packet for inspection is given the identification information of the transfer device, the probe packet to which the identification information is added is returned, and the probe packet is transferred to the calculation tree. A control step for transmitting instruction information that defines an instruction to be transferred according to
A transmission step of transmitting the probe packet for inspection to the transfer device of the calculation tree, and
Using the transfer device identification information attached to the reply probe packet returned from the transfer device of the calculation tree, a real tree including a plurality of transfer devices and the route order to which the probe packet for inspection has passed is generated. And the generation steps to do
A comparison step of comparing the real tree with the calculated tree is performed.
In the transmission step, time information is added to the probe packet for inspection and transmitted.
In the generation step,
A route inspection method comprising identifying a reply probe packet corresponding to a transmitted probe packet for inspection based on time information given to the reply probe packet.
前記記憶ステップでは、In the storage step,
前記計算ツリーをマルチキャストグループ毎に定めることを特徴とする請求項4又は5に記載の経路検査方法。The route inspection method according to claim 4 or 5, wherein the calculation tree is defined for each multicast group.
請求項1乃至3のいずれかに記載の経路検査装置としてコンピュータを機能させることを特徴とする経路検査プログラム。A route inspection program comprising operating a computer as the route inspection apparatus according to any one of claims 1 to 3.
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