WO2011118586A1 - Communication system, control device, forwarding node, method for updating processing rules, and program - Google Patents

Abstract

Disclosed is a configuration that can quickly rewrite processing rules (flow entry) that are set in a forwarding node when altering the forwarding pathway of packets. The disclosed communication system contains a forwarding node provided with: a packet processing unit that processes received packets using processing rules applied to the received packets; and a processing rule replacement unit that replaces designated processing rules among the aforementioned processing rules with designated content en bloc. The communication system further contains a control device that, in response to a request from the aforementioned forwarding node, creates a forwarding pathway for the aforementioned received packets and subsequent packets belonging to the same flow; sets processing rules that are to be set in the forwarding node on the aforementioned forwarding pathway; and when altering the aforementioned forwarding pathway, identifies a forwarding node of which processing rules are set that need to be rewritten for altering said forwarding pathway, and instructs the processing rule replacement unit of the aforementioned identified forwarding node to replace the contents of the aforementioned processing rules that need to be rewritten.

Description

Translated fromJapanese

通信システム、制御装置、転送ノード、処理規則の更新方法およびプログラムCOMMUNICATION SYSTEM, CONTROL DEVICE, TRANSFER NODE, PROCESS RULE UPDATE METHOD AND PROGRAM

　（関連出願についての記載）
　本発明は、日本国特許出願：特願２０１０－０６８９０３号（２０１０年３月２４日出願）の優先権主張に基づくものであり、同出願の全記載内容は引用をもって本書に組み込み記載されているものとする。(Description of related applications)
The present invention is based on the priority claim of Japanese Patent Application: Japanese Patent Application No. 2010-068903 (filed on Mar. 24, 2010), the entire contents of which are incorporated herein by reference. Shall.

　本発明は、通信システム、制御装置、転送ノード、処理規則の更新方法およびプログラムに関し、特に、ネットワークに配置された転送ノードによりパケットを転送して通信を実現する通信システム、制御装置、転送ノード、処理規則の更新方法およびプログラムに関する。The present invention relates to a communication system, a control device, a transfer node, a processing rule update method, and a program, and more particularly, a communication system, a control device, a transfer node, and a communication system that realizes communication by transferring a packet by a transfer node arranged in a network. The present invention relates to a processing rule update method and program.

　スイッチ・ルータ等のネットワーク機器に実装されていたフロー制御機能（コントロールプレーン）を分離し、フロー制御機能を含むネットワーク、コンピュータやストレージの統合制御を制御サーバに行わせるプログラマブルフロースイッチという概念が注目を浴びている。The flow control function (control plane) implemented in network devices such as switches and routers is separated, and the concept of a programmable flow switch that allows the control server to perform integrated control of the network, computer, and storage including the flow control function is drawing attention. I'm bathing.

　プログラマブルフロースイッチの一つとして、非特許文献１、２に示すとおり、オープンフロー（ＯｐｅｎＦｌｏｗ）という技術が提案されている。オープンフローは、通信をエンドツーエンドのフローとして捉え、フロー単位で経路制御、障害回復、負荷分散、最適化を行うものである。転送ノードとして機能するオープンフロースイッチは、オープンフローコントローラとの通信用のセキュアチャネルを備え、オープンフローコントローラから適宜追加または書き換え指示されるフローテーブルに従って動作する。フローテーブルには、フロー毎に、パケットヘッダと照合するルール（ＦｌｏｗＫｅｙ；マッチングキー）と、処理内容を定義したアクション（Ａｃｔｉｏｎｓ）と、フロー統計情報（Ｓｔａｔｓ）との組が定義される（図１４参照）。As one of programmable flow switches, as shown inNon-Patent Documents 1 and 2, a technique called OpenFlow has been proposed. OpenFlow captures communication as an end-to-end flow and performs path control, failure recovery, load balancing, and optimization on a per-flow basis. The OpenFlow switch that functions as a forwarding node includes a secure channel for communication with the OpenFlow controller, and operates according to a flow table that is appropriately added or rewritten from the OpenFlow controller. In the flow table, for each flow, a set of a rule (FlowKey; matching key) that matches the packet header, an action (Actions) that defines the processing content, and flow statistical information (Stats) is defined (FIG. 14). reference).

　図１５に、非特許文献２に定義されているアクション名とアクションの内容を例示する。ＯＵＴＰＵＴは、パケットを指定ポート（インタフェース）に出力するアクションである。ＳＥＴ＿ＶＬＡＮ＿ＶＩＤからＳＥＴ＿ＴＰ＿ＤＳＴは、パケットヘッダのフィールドを修正するアクションである。FIG. 15 illustrates action names and action contents defined in Non-PatentDocument 2. OUTPUT is an action for outputting a packet to a designated port (interface). SET_VLAN_VID to SET_TP_DST are actions for modifying the field of the packet header.

　例えば、オープンフロースイッチは、最初のパケット（ｆｉｒｓｔ　ｐａｃｋｅｔ）を受信すると、フローテーブルから、受信パケットのヘッダ情報に適合するルール（ＦｌｏｗＫｅｙ）を持つエントリを検索する。検索の結果、受信パケットに適合するエントリが見つかった場合、オープンフロースイッチは、受信パケットに対して、当該エントリのアクションフィールドに記述された処理内容を実施する。一方、前記検索の結果、受信パケットに適合するエントリが見つからなかった場合、オープンフロースイッチは、セキュアチャネルを介して、オープンフローコントローラに対して受信パケットを転送し、受信パケットの送信元・送信先に基づいたパケットの転送経路の決定を依頼し、これを実現するフローエントリを受け取ってフローテーブルを更新する。For example, when the OpenFlow switch receives the first packet (first packet), it searches the flow table for an entry having a rule (FlowKey) that matches the header information of the received packet. When an entry that matches the received packet is found as a result of the search, the OpenFlow switch performs the processing content described in the action field of the entry on the received packet. On the other hand, if no entry matching the received packet is found as a result of the search, the OpenFlow switch forwards the received packet to the OpenFlow controller via the secure channel, and the source / destination of the received packet. The packet transfer path is requested based on the above, a flow entry for realizing this is received, and the flow table is updated.

Nick McKeownほか７名、“OpenFlow: Enabling Innovation in Campus Networks”、［online］、［平成22年2月26日検索］、インターネット〈URL：http://www.openflowswitch.org//documents/openflow-wp-latest.pdf〉Nick McKeown and 7 others, “OpenFlow: Enabling Innovation in Campus Networks”, [online], [Search February 26, 2010], Internet <URL: http://www.openflowswitch.org//documents/openflow- wp-latest.pdf>"OpenFlow Switch Specification" Version 0.9.0. (Wire Protocol 0x98) ［平成22年2月26日検索］ 、インターネット〈URL：http://www.openflowswitch.org/documents/openflow-spec-v0.9.0.pdf〉"OpenFlow Switch Specification" Version 0.9.0. (Wire Protocol 0x98) [Search February 26, 2010], Internet <URL: http://www.openflowswitch.org/documents/openflow-spec-v0.9.0. pdf>

　以下の分析は、本発明者によってなされたものである。　図１６は、上記非特許文献１、２のオープンフロースイッチで構築したネットワークの例である。図１６の例では、フロー＃１、フロー＃２、フロー＃１００００に属するパケットを転送ノード＃１、転送ノード＃２、転送ノード＃４の順で転送する経路が設定されている。このとき、転送ノード＃１（図１６の１０ａ）には、フロー＃１、フロー＃２、フロー＃１００００に属するパケットを転送ノード＃２（図１６の１０ｂ）が接続されたポート１から出力する処理規則（フローエントリ）が設定されている。The following analysis was made by the present inventors. FIG. 16 is an example of a network constructed with the OpenFlow switches ofNon-Patent Documents 1 and 2 above. In the example of FIG. 16, a route is set for transferring packets belonging toflow # 1,flow # 2, and flow # 10000 in the order offorwarding node # 1,forwarding node # 2, and forwarding node # 4. At this time, to the forwarding node # 1 (10a in FIG. 16), packets belonging to theflow # 1,flow # 2, andflow # 10000 are output from theport 1 to which the forwarding node # 2 (10b in FIG. 16) is connected. A processing rule (flow entry) is set.

　ここで例えば、転送ノード＃２（図１６の１０ｂ）と転送ノード＃４（図１６の１０ｄ）間で障害が発生した場合、上記設定した転送経路ではパケットの転送ができなくなるため、これらフローに属するパケットの転送経路を、転送ノード＃１、転送ノード＃３、転送ノード＃４の順で転送する経路に切り替える必要が生じる。Here, for example, when a failure occurs between the forwarding node # 2 (10b in FIG. 16) and the forwarding node # 4 (10d in FIG. 16), the packet cannot be forwarded on the forwarding route set above, so these flows It is necessary to switch the transfer path of the packet to which the packet belongs to the transfer path in the order oftransfer node # 1, transfer node # 3, and transfer node # 4.

　前記転送経路の切り替えは、転送ノード＃１（図１６の１０ａ）に設定されている処理規則（フローエントリ）中のアクションとして規定されたパケット出力先を、ポート１から、転送ノード＃３（図１６の１０ｃ）が接続されたポート２に書き換えることにより実現される。The transfer path is switched from theport 1 to the transfer node # 3 (shown in FIG. 16) from the packet output destination specified as the action in the processing rule (flow entry) set in the transfer node # 1 (10a in FIG. 16). 16 of 10c) is realized by rewriting to connectedport 2.

　しかしながら、上記処理規則の書き換えは一括して行うことができないため、転送ノード＃１（図１６の１０ａ）に設定されている処理規則（フローエントリ）を一つ一つフローエントリの書き換えメッセージ（ＦｌｏｗＭｏｄ）にて書き換えていかなければならないという問題点がある。However, since the above processing rules cannot be rewritten in a batch, each processing rule (flow entry) set in forwarding node # 1 (10a in FIG. 16) is changed to a flow entry rewrite message (FlowMod). ) Has the problem that it must be rewritten.

　特に、大規模なネットワーク等、個々のオープンフロースイッチに多数の処理規則（フローエントリ）が設定されている状況下では、多数のフローについて、転送経路の変更の必要が生じた際に、転送経路の切り替えが完了するまでに時間が掛かり、遅延やパケットロスが発生してしまうことが懸念される。In particular, when a large number of processing rules (flow entries) are set for each OpenFlow switch, such as a large-scale network, when a transfer path needs to be changed for a large number of flows, the transfer path There is a concern that it takes time to complete the switching, and delay and packet loss occur.

　本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、転送経路の変更の必要が生じた際に、上記転送ノードに設定されている処理規則（フローエントリ）の書き換えを高速に行うことのできる通信システム、制御装置、転送ノード、処理規則の更新方法およびプログラムを提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and the object of the present invention is to process rules (flow entry) set in the forwarding node when the forwarding route needs to be changed. It is to provide a communication system, a control device, a transfer node, a processing rule update method, and a program capable of rewriting data at high speed.

　本発明の第１の視点によれば、受信パケットに適合する処理規則を用いて受信パケットの処理を行うパケット処理部と、前記処理規則のうち、指定された処理規則を指定された内容に一括して置換する処理規則置換部と、を備える転送ノードと、前記転送ノードからの要求に応じて、前記受信パケットおよび同一フローに属する後続パケットの転送経路を作成し、前記転送経路上の転送ノードに設定すべき処理規則を設定するとともに、前記転送経路を変更する際に、当該転送経路の変更のために書き換えが必要な処理規則が設定されている転送ノードを特定し、前記特定した転送ノードの処理規則置換部に対し、前記書き換えが必要な処理規則の内容の置換を指示する制御装置と、を含む通信システムが提供される。According to the first aspect of the present invention, a packet processing unit that processes a received packet by using a processing rule that matches the received packet, and a specified processing rule among the processing rules is collectively included in a specified content. A transfer node comprising a processing rule replacement unit that replaces the transfer packet, and generates a transfer path for the received packet and a subsequent packet belonging to the same flow in response to a request from the transfer node, and the transfer node on the transfer path And when the transfer route is changed, the transfer node in which the process rule that needs to be rewritten to change the transfer route is specified, and the specified transfer node And a control device that instructs the processing rule replacement unit to replace the content of the processing rule that needs to be rewritten.

　本発明の第２の視点によれば、受信パケットに適合する処理規則を用いて受信パケットの処理を行うパケット処理部と、前記処理規則のうち、指定された処理規則を指定された内容に一括して置換する処理規則置換部と、を備える転送ノードと接続され、前記転送ノードからの要求に応じて、前記受信パケットおよび同一フローに属する後続パケットの転送経路を作成し、前記転送経路上の転送ノードに設定すべき処理規則を設定するとともに、前記転送経路を変更する際に、当該転送経路の変更のために書き換えが必要な処理規則が設定されている転送ノードを特定し、前記特定した転送ノードの処理規則置換部に対し、前記書き換えが必要な処理規則の内容の置換を指示する制御装置が提供される。According to the second aspect of the present invention, a packet processing unit that processes a received packet using a processing rule that matches the received packet, and a specified processing rule among the processing rules is collectively included in a specified content. A processing rule replacement unit that replaces the received packet and creates a transfer path for the received packet and a subsequent packet belonging to the same flow in response to a request from the transfer node. The processing rule to be set in the forwarding node is set, and when changing the forwarding route, the forwarding node in which the processing rule that needs to be rewritten to change the forwarding route is specified, and the specified A control device is provided that instructs the processing rule replacement unit of the forwarding node to replace the content of the processing rule that needs to be rewritten.

　本発明の第３の視点によれば、受信パケットに適合する処理規則を用いて受信パケットの処理を行うパケット処理部と、前記処理規則のうち、所定の形式の置換指示にて指定された処理規則を指定された内容に一括して置換する処理規則置換部と、を備える転送ノードが提供される。According to a third aspect of the present invention, a packet processing unit that processes a received packet using a processing rule that matches the received packet, and a process specified by a replacement instruction in a predetermined format among the processing rules. A forwarding node is provided that includes a processing rule replacement unit that collectively replaces rules with specified contents.

　本発明の第４の視点によれば、受信パケットに適合する処理規則を用いて受信パケットの処理を行うパケット処理部を備える転送ノードと接続された制御装置が、前記転送ノードからの要求に応じて、前記受信パケットおよび同一フローに属する後続パケットの転送経路を作成し、前記転送経路上の転送ノードに設定すべき処理規則を設定するステップと、前記転送経路を変更する際に、当該転送経路の変更のために書き換えが必要な処理規則が設定されている転送ノードを特定し、前記特定した転送ノードに対し、前記書き換えが必要な処理規則の内容の置換を指示するステップと、前記指示を受けた転送ノードが、前記制御装置からの指示に基づいて、前記処理規則のうち指定された処理規則を指定された内容に一括して置換するステップと、を含む処理規則の更新方法が提供される。本方法は、転送ノードおよび転送ノードからの要求に応じて処理規則を作成して送信する制御装置という、特定の機械に結びつけられている。According to the fourth aspect of the present invention, a control device connected to a forwarding node including a packet processing unit that processes a received packet using a processing rule that matches the received packet responds to a request from the forwarding node. Creating a transfer route for the received packet and a subsequent packet belonging to the same flow, setting a processing rule to be set in a transfer node on the transfer route, and changing the transfer route, Identifying a forwarding node in which a processing rule that needs to be rewritten due to a change is set, and instructing the identified forwarding node to replace the content of the processing rule that needs to be rewritten; and The received forwarding node replaces the specified processing rule among the processing rules with the specified content in a batch based on an instruction from the control device. Updating method processing rules including a flop, it is provided. This method is linked to a specific machine, which is a transfer node and a control device that creates and transmits a processing rule in response to a request from the transfer node.

　本発明の第５の視点によれば、上記した制御装置または転送ノードを構成するコンピュータに実行させるプログラムが提供される。なお、このプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記録することができる。即ち、本発明は、コンピュータプログラム製品として具現することも可能である。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a program that is executed by a computer that constitutes the above-described control device or transfer node. This program can be recorded on a computer-readable storage medium. That is, the present invention can be embodied as a computer program product.

　本発明によれば、上記転送ノードに設定されている処理規則（フローエントリ）を高速に書き換えることが可能になる。その理由は、転送ノードに指定された処理規則を指定された内容に一括して置換する処理規則置換部を搭載し、制御装置からの指示で、処理規則を指定された内容に一括して置換できるよう構成したことにある。According to the present invention, the processing rule (flow entry) set in the forwarding node can be rewritten at high speed. The reason is that it is equipped with a processing rule replacement unit that batch replaces the processing rules specified in the forwarding node with the specified contents, and the processing rules are replaced with the specified contents collectively according to instructions from the control device. It is configured so that it can be done.

本発明の概要を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the outline | summary of this invention.本発明の第１の実施形態の通信システムの全体構成を表した図である。It is a figure showing the whole communication system composition of a 1st embodiment of the present invention.本発明の第１の実施形態の転送ノードの構成を表したブロック図である。It is a block diagram showing the structure of the forwarding node of the 1st Embodiment of this invention.本発明の第１の実施形態の転送ノードの処理規則置換部を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the processing rule replacement part of the forwarding node of the 1st Embodiment of this invention.本発明の第１の実施形態の制御装置（オープンフローコントローラ）からの構成を表したブロック図である。It is a block diagram showing the structure from the control apparatus (OpenFlow controller) of the 1st Embodiment of this invention.本発明の第１の実施形態の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation | movement of the 1st Embodiment of this invention.図６の続図である。FIG. 7 is a continuation diagram of FIG. 6.図７の続図である。FIG. 8 is a continuation diagram of FIG. 7.図８の続図である。FIG. 9 is a continuation diagram of FIG. 8.本発明の第１の実施形態の転送ノードの処理規則置換部の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the processing rule replacement part of the forwarding node of the 1st Embodiment of this invention.図１０の続図である。FIG. 11 is a continuation diagram of FIG. 10.図９の続図である。FIG. 10 is a continuation diagram of FIG. 9.本発明の第２の実施形態の転送ノードの構成を表したブロック図である。It is a block diagram showing the structure of the forwarding node of the 2nd Embodiment of this invention.非特許文献１、２のオープンフロースイッチのフローテーブルに設定されるエントリの構成を表した図である。It is a figure showing the structure of the entry set to the flow table of the open flow switch of anonpatent literature 1,2.非特許文献２に記載されているアクション名とアクションの内容を示す図である。It is a figure which shows the action name described in thenonpatent literature 2, and the content of action.非特許文献１、２のオープンフロースイッチに設定されている処理規則（フローエントリ）の書き換え動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the rewriting operation | movement of the processing rule (flow entry) set to the open flow switch of anonpatent literature 1,2.

　はじめに、本発明の概要について説明する。以下、この概要に付記した図面参照符号は、専ら理解を助けるための例示であり、図示の態様に限定することを意図するものではない。本発明は、受信パケットに適合する処理規則（図１の処理規則記憶部１２内のエントリ参照）を用いて受信パケットの処理を行うパケット処理部（図１の１３）と、前記処理規則のうち、指定された処理規則を指定された内容に一括して置換する処理規則置換部（図１の１１）と、を備える転送ノード（図１の１０ａ～１０ｃ）を含む通信システムにより実現できる。前記処理規則は、前記転送ノード（図１の１０ａ～１０ｃ）からの要求に応じて、予め定められたポリシに従って受信パケットおよび同一フローに属する後続パケットの転送経路を作成し、転送経路上の転送ノードに処理規則を設定することにより当該転送経路に従ったパケット転送動作を行わせる制御装置（図１の２０）により設定される。さらに、制御装置（図１の２０）は、前記転送経路を変更する場合、当該転送経路の変更のため処理規則を書き換える必要のある転送ノード（例えば、図１の１０ａ）を特定し、前記影響の及ぶ処理規則の内容の置換を指示する。First, the outline of the present invention will be described. Hereinafter, the reference numerals of the drawings attached to this summary are merely examples for assisting understanding, and are not intended to be limited to the illustrated embodiments. The present invention relates to a packet processing unit (13 in FIG. 1) for processing a received packet using a processing rule (see an entry in the processingrule storage unit 12 in FIG. 1) suitable for the received packet, This can be realized by a communication system including a forwarding node (10a to 10c in FIG. 1) including a processing rule replacement unit (11 in FIG. 1) that collectively replaces a specified processing rule with a specified content. In accordance with a request from the forwarding node (10a to 10c in FIG. 1), the processing rule creates a forwarding path for a received packet and a subsequent packet belonging to the same flow according to a predetermined policy, and forwards the forwarding path. It is set by a control device (20 in FIG. 1) that performs a packet transfer operation according to the transfer path by setting a processing rule in the node. Further, when changing the transfer path, the control device (20 in FIG. 1) identifies a transfer node (for example, 10a in FIG. 1) that needs to rewrite a processing rule for the change of the transfer path, and the influence Instructs the replacement of the contents of the processing rule covered by.

　具体的には、前記制御装置（図１の２０）は、処理規則の書き換えを要する転送ノード（例えば、図１の１０ａ）に対し、当該転送ノード（例えば、図１の１０ａ）の処理規則記憶部（図１の１２）に保持されている処理規則のうち、書き換えが必要な処理規則の指定と、置換内容を含む置換指示を発行し、前記転送ノード（例えば、図１の１０ａ）の処理規則置換部（図１の１１）が前記置換指示にて指定された処理規則を指定された内容に一括して置換する処理を行う。Specifically, the control device (20 in FIG. 1) stores the processing rule of the forwarding node (for example, 10a in FIG. 1) for the forwarding node (for example, 10a in FIG. 1) that requires rewriting of the processing rule. Among the processing rules held in the section (12 in FIG. 1), a processing rule that needs to be rewritten and a replacement instruction including replacement contents are issued, and the processing of the forwarding node (for example, 10a in FIG. 1) The rule replacement unit (11 in FIG. 1) performs a process of collectively replacing the processing rule specified by the replacement instruction with the specified content.

　図１に例示するように、転送ノード（例えば、図１の１０ａ）の処理規則記憶部（図１の１２）に保持されている処理規則のうち、置換対象の処理規則を指定して、ポート１からポート２に書き換えてやることにより、例えば、図１６のような障害が発生した状況下においてもすばやく転送経路を切り替えることが可能となる。As illustrated in FIG. 1, a processing rule to be replaced is designated from among processing rules held in a processing rule storage unit (12 in FIG. 1) of a forwarding node (for example, 10a in FIG. 1), and a port By rewriting from 1 toport 2, for example, it becomes possible to quickly switch the transfer path even in the situation where a failure occurs as shown in FIG.

　なお、前記転送経路の変更は、ネットワークの保守スケジュール、前記転送ノード（図１の１０ａ～１０ｃ）からの障害の発生の報告、負荷発生状況などに基づいて決定することができる。例えば、前記制御装置（図１の２０）が、非特許文献２に規定されている転送ノードへの問い合わせメッセージ（Ｆｅａｔｕｒｅｓ　Ｒｅｑｕｅｓｔ）を送信し、前記転送ノード（図１の１０ａ～１０ｃ）から、応答メッセージ（Ｆｅａｔｕｒｅｓ　Ｒｅｐｌｙ）を受信することにより、前記転送ノード（図１の１０ａ～１０ｃ）における障害の発生状況を把握することができる（非特許文献２の「５．３　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ－ｔｏ－Ｓｗｉｔｃｈ　Ｍｅｓｓａｇｅｓ」以下参照。）。The transfer path change can be determined based on a network maintenance schedule, a failure occurrence report from the transfer node (10a to 10c in FIG. 1), a load occurrence state, and the like. For example, the control device (20 in FIG. 1) transmits an inquiry message (Features Request) to the forwarding node specified inNon-Patent Document 2, and a response is sent from the forwarding node (10a to 10c in FIG. 1). By receiving the message (Features Reply), it is possible to grasp the failure occurrence status in the forwarding nodes (10a to 10c in FIG. 1) (“5.3 Controller-to-Switch Messages” in Non-Patent Document 2). See below.)

［第１の実施形態］
　続いて、本発明の第１の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図２は、本発明の第１の実施形態の通信システムの全体構成を表した図である。図２を参照すると、複数台の転送ノード１０ａ～１０ｄによって構成されたオープンフローネットワークと、専用チャネルを介して、これら転送ノード１０ａ～１０ｄにフローエントリやパケットを送信する制御装置（オープンフローコントローラ）２０と、が示されている。[First Embodiment]
Next, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 2 is a diagram illustrating the overall configuration of the communication system according to the first embodiment of this invention. Referring to FIG. 2, an OpenFlow network configured by a plurality oftransfer nodes 10a to 10d and a control device (OpenFlow controller) that transmits flow entries and packets to thesetransfer nodes 10a to 10d via dedicated channels. 20 are shown.

　図３は、上記転送ノード１０ａ～１０ｄの構成を表したブロック図である。図３を参照すると、処理規則置換部１１と、非特許文献１、２のフローテーブルに相当する処理規則記憶部１２と、処理規則記憶部１２を参照してユーザインタフェース部１４を介して受信したパケットの処理を行うパケット処理部１３と、ＯｐｅｎＦｌｏｗインタフェース部１５を介して制御装置２０と通信するＯｐｅｎＦｌｏｗプロトコル処理部１６と、を備えた転送ノード１０が示されている。FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of theforwarding nodes 10a to 10d. Referring to FIG. 3, the processingrule replacement unit 11, the processingrule storage unit 12 corresponding to the flow table ofNon-Patent Documents 1 and 2, and the processingrule storage unit 12 are received via theuser interface unit 14. A forwardingnode 10 including apacket processing unit 13 that processes a packet and an OpenFlowprotocol processing unit 16 that communicates with acontrol device 20 via anOpenFlow interface unit 15 is illustrated.

　転送ノード１０は、処理規則記憶部１２から、受信パケットに適合する処理規則を検索し、当該処理規則のアクションフィールド（図１４のＡｃｔｉｏｎｓ参照）に記述された処理内容を実施する。一方、前記検索の結果、受信パケットに適合する処理規則が見つからなかった場合、転送ノード１０のＯｐｅｎＦｌｏｗプロトコル処理部１６は、制御装置（オープンフローコントローラ）２０に対して受信パケットを転送し（Ｐａｃｋｅｔ－Ｉｎ）、受信パケットの送信元・送信先に基づいた当該パケットの属するフローの転送経路の決定を依頼し、これを実現する処理規則を受け取って処理規則記憶部１２に登録・更新する機能を備えている。The forwardingnode 10 searches the processingrule storage unit 12 for a processing rule that matches the received packet, and implements the processing content described in the action field of the processing rule (see Actions in FIG. 14). On the other hand, if the processing rule matching the received packet is not found as a result of the search, the OpenFlowprotocol processing unit 16 of the forwardingnode 10 forwards the received packet to the control device (OpenFlow controller) 20 (Packet- In), a function for requesting determination of a transfer path of a flow to which the packet belongs based on the transmission source / destination of the received packet, receiving a processing rule for realizing this, and registering / updating in the processingrule storage unit 12 is provided. ing.

　図４は、上記転送ノード１０の処理規則置換部１１の詳細構成を説明するための図である。図４を参照すると、処理規則置換部１１は、処理規則記憶部１２に保持されている処理規則と同様の書き換え対象となる処理規則を特定するためのマッチングキー（図１４のＦｌｏｗＫｅｙ参照）に基づいて、処理規則記憶部１２を検索し、前記マッチングキーに適合する処理規則のアクションフィールドの出力ポートを指定された置換内容に書き換える処理を行う。FIG. 4 is a diagram for explaining a detailed configuration of the processingrule replacement unit 11 of the forwardingnode 10. Referring to FIG. 4, the processingrule replacement unit 11 is based on a matching key (see FlowKey in FIG. 14) for specifying a processing rule to be rewritten similar to the processing rule held in the processingrule storage unit 12. Then, the processingrule storage unit 12 is searched, and processing for rewriting the output port of the action field of the processing rule that matches the matching key with the designated replacement content is performed.

　上記のような転送ノード１０は、非特許文献１、２のオープンフロースイッチに、上記処理規則置換部１１を追加した構成にて実現することも可能である。The forwardingnode 10 as described above can also be realized by a configuration in which the processingrule replacement unit 11 is added to the OpenFlow switch ofNon-Patent Documents 1 and 2.

　なお、図３に示した転送ノード１０の処理規則置換部１１は、転送ノード１０を構成するコンピュータに、そのハードウェアを用いて、上記した処理規則の置換処理を実行させるコンピュータプログラムにより実現することもできる。Note that the processingrule replacement unit 11 of the forwardingnode 10 shown in FIG. 3 is realized by a computer program that causes the computer constituting the forwardingnode 10 to execute the processing rule replacement processing described above using its hardware. You can also.

　図５は、制御装置（オープンフローコントローラ）２０の詳細構成を示すブロック図である。図５を参照すると、情報収集部２１と、フローエントリ作成部２２と、経路計算部２３と、トポロジ管理部２４と、制御メッセージ生成部２５と、ＯｐｅｎＦｌｏｗインタフェース部２６と、を備えた構成が示されている。FIG. 5 is a block diagram showing a detailed configuration of the control device (OpenFlow controller) 20. Referring to FIG. 5, a configuration including aninformation collection unit 21, a flowentry creation unit 22, aroute calculation unit 23, atopology management unit 24, a controlmessage generation unit 25, and anOpenFlow interface unit 26 is shown. Has been.

　情報収集部２１は、上述した問い合わせメッセージ（Ｆｅａｔｕｒｅｓ　Ｒｅｑｕｅｓｔ）などを用いて、転送ノード１０の識別情報や物理ポート情報を収集・管理し、フローエントリ作成部２２に提供する。Theinformation collection unit 21 collects and manages the identification information and physical port information of the forwardingnode 10 using the inquiry message (Features Request) described above, and provides the flowentry creation unit 22 with the collected information.

　フローエントリ作成部２２は、情報収集部２１から提供された転送ノード１０の情報を参照して、経路計算部２３にて計算された転送経路を実現する処理規則を作成する。The flowentry creating unit 22 refers to the information of the forwardingnode 10 provided from theinformation collecting unit 21 and creates a processing rule that realizes the forwarding route calculated by theroute computing unit 23.

　経路計算部２３は、トポロジ管理部２４のネットワークトポロジ情報を参照してパケットの転送経路を計算する。前記経路計算方法としては、最短ホップを結ぶ経路を作成するダイクストラ法等のアルゴリズムを用いることができる。Theroute calculation unit 23 refers to the network topology information of thetopology management unit 24 and calculates a packet transfer route. As the route calculation method, an algorithm such as a Dijkstra method for creating a route connecting the shortest hops can be used.

　トポロジ管理部２４は、転送ノード１０同士の接続関係を表したネットワークトポロジ情報を管理する。Thetopology management unit 24 manages network topology information representing the connection relationship between the forwardingnodes 10.

　なお、図５に示した制御装置（オープンフローコントローラ）２０の各部（処理手段）は、制御装置（オープンフローコントローラ）２０を構成するコンピュータに、そのハードウェアを用いて、上記した各処理を実行させるコンピュータプログラムにより実現することもできる。Note that each unit (processing means) of the control device (OpenFlow controller) 20 illustrated in FIG. 5 executes the above-described processes using the hardware of the computer that configures the control device (OpenFlow controller) 20. It can also be realized by a computer program.

　続いて、本実施形態の動作について図６～図１２を参照して詳細に説明する。初期状態では、図６の矢線に示すとおり、フロー＃１、フロー＃２、フロー＃１００００に属するパケットを転送ノード１０ａ、転送ノード１０ｂ、転送ノード１０ｄの順で転送する経路が計算されているものとする。前記転送経路を実現するため、例えば、転送ノード１０ａには、フロー＃１、フロー＃２、フロー＃１００００に属するパケットを転送ノード１０ｂが接続されたポート１から出力する処理規則が設定されている。また、図示省略するが、転送ノード１０ｂ、１０ｄについてもフロー＃１、フロー＃２、フロー＃１００００に属するパケットを次ホップに転送する処理規則が設定されているものとする。Subsequently, the operation of the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. In the initial state, as indicated by the arrows in FIG. 6, routes for transferring packets belonging to flow # 1,flow # 2, andflow # 10000 in the order of forwardingnode 10a, forwardingnode 10b, and forwardingnode 10d are calculated. Shall. In order to realize the forwarding path, for example, processing rules for outputting packets belonging to theflow # 1,flow # 2, and flow # 10000 from theport 1 to which theforwarding node 10b is connected are set in the forwardingnode 10a. . Although not shown, it is assumed that processing rules for forwarding packets belonging to theflow # 1,flow # 2, andflow # 10000 to the next hop are set for the forwardingnodes 10b and 10d.

　ここで例えば、図７に示すように、転送ノード１０ｂと転送ノード１０ｄとの間で障害が発生したものとする。Here, for example, as shown in FIG. 7, it is assumed that a failure has occurred between the forwardingnode 10b and the forwardingnode 10d.

　転送ノード１０ｂから、図８に示すように、転送ノード１０ｄとの間のリンクで障害が発生したことを示す障害情報を受信した制御装置（オープンフローコントローラ）２０は、トポロジ管理部２４のネットワークトポロジ情報や転送ノードの状態情報を更新するとともに、これらの情報に基づいて、従前の転送経路に代替する、転送ノード１０ａ、転送ノード１０ｃ、転送ノード１０ｄ（ノード＃１、ノード＃３、ノード＃４）の順の転送経路を作成する。The control device (OpenFlow controller) 20 that has received failure information indicating that a failure has occurred in the link with the forwardingnode 10d from the forwardingnode 10b as shown in FIG. Theupdate node 10a, thetransfer node 10c, and thetransfer node 10d (node # 1, node # 3, node # 4) are replaced with the previous transfer path based on the information and the transfer node status information. ) In order of transfer.

　前記転送経路を作成した制御装置（オープンフローコントローラ）２０は、前記転送経路の切り替え点となる転送ノード１０ａに対し、前記作成した転送経路への切り替えに必要な置換指示を送信する。この置換指示には、転送ノード１０ａに設定されている処理規則のうち、書き換えが必要な上記フロー＃１、フロー＃２、フロー＃１００００の処理規則を特定するためのマッチングキーと、置換内容として新しい出力ポート情報が含まれる。The control device (OpenFlow controller) 20 that created the transfer path transmits a replacement instruction necessary for switching to the created transfer path to thetransfer node 10a that is the transfer path switching point. This replacement instruction includes a matching key for identifying the processing rules of theflow # 1,flow # 2, andflow # 10000 that need to be rewritten among the processing rules set in the forwardingnode 10a, and the replacement contents. New output port information is included.

　前記置換指示を受信した転送ノード１０ａの処理規則置換部１１は、処理規則記憶部１２から、前記マッチングキー（図１４のＦｌｏｗＫｅｙ参照）に適合する処理規則を検索し（図１１参照）、そのアクションフィールドの出力ポートを指定された置換内容に書き換える処理を行う（図１２参照）。以上の結果、図１１、図１２に示すように、フロー＃１、フロー＃２、フロー＃１００００の処理規則のアクションフィールドの出力ポート情報が、ポート１からポート２に一括して書き換えられる。Upon receiving the replacement instruction, the processingrule replacement unit 11 of the forwardingnode 10a searches the processingrule storage unit 12 for a processing rule that matches the matching key (see FlowKey in FIG. 14) (see FIG. 11), and its action. A process of rewriting the output port of the field with the designated replacement content is performed (see FIG. 12). As a result of the above, as shown in FIGS. 11 and 12, the output port information in the action field of the processing rule offlow # 1,flow # 2, andflow # 10000 is rewritten fromport 1 toport 2 at once.

　以上により、転送ノード１０ａの処理規則置換部１１の処理規則は一括して書き換わり、パケット転送経路の変更が完了する。以後、フロー＃１、フロー＃２、フロー＃１００００に属するパケットは、転送ノード１０ａ、転送ノード１０ｃ、転送ノード１０ｄの順で転送される。Thus, the processing rules of the processingrule replacement unit 11 of the forwardingnode 10a are rewritten in a batch, and the change of the packet forwarding path is completed. Thereafter, packets belonging to flow # 1,flow # 2, andflow # 10000 are transferred in the order oftransfer node 10a,transfer node 10c, andtransfer node 10d.

　以上のように、本実施形態によれば、転送経路の変更の必要が生じた場合に、転送経路の変更点となる転送ノードを特定し、当該転送ノードに保持されている多数の処理規則を速やかに書き換えることが可能となる。As described above, according to the present embodiment, when a transfer path needs to be changed, a transfer node that is a change point of the transfer path is specified, and a number of processing rules held in the transfer node are determined. It becomes possible to rewrite promptly.

　さらに、冒頭に述べた処理規則を一つずつ更新していく方法と比べて、制御装置（オープンフローコントローラ）２０と前記転送経路の変更点となる転送ノード（例えば、転送ノード１０ａ）との処理規則の更新に伴う通信量および通信時間も低減される。Furthermore, compared with the method of updating the processing rules described at the beginning one by one, the processing between the control device (OpenFlow controller) 20 and the forwarding node (for example, forwardingnode 10a) that becomes the forwarding path change point. The communication volume and communication time associated with the rule update are also reduced.

　なお、上記した実施形態では、障害時の転送経路の変更の例を挙げて説明したが、障害による切り替え時だけではなく、保守のための計画的な転送経路切り替えや、負荷分散のための転送経路切り替えにも適用することが可能である。In the above-described embodiment, the example of changing the transfer path at the time of failure has been described, but not only at the time of switching due to a failure, planned transfer path switching for maintenance and transfer for load distribution It can also be applied to route switching.

［第２の実施形態］
　続いて、上記本発明の第１の実施形態の転送ノードの構成に変更を加えた第２の実施形態について説明する。[Second Embodiment]
Subsequently, a second embodiment in which the configuration of the forwarding node according to the first embodiment of the present invention is changed will be described.

　図１３は、本発明の第２の実施形態の転送ノード１０Ａの構成を表したブロック図である。上記本発明の第１の実施形態の転送ノード１０との相違点は、処理規則置換部１１に置換指示を出力する障害処理部１７が追加され、第１の実施形態で説明した制御装置（オープンフローコントローラ）２０からの置換指示がなくとも経路の変更を実施できるようにした点である。以下、第１の実施形態との相違点を中心に説明を加える。FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of the forwardingnode 10A according to the second exemplary embodiment of the present invention. The difference from the forwardingnode 10 of the first embodiment of the present invention is that afailure processing unit 17 that outputs a replacement instruction to the processingrule replacement unit 11 is added, and the control device (open) described in the first embodiment is opened. This is the point that the route can be changed even if there is no replacement instruction from theflow controller 20. Hereinafter, description will be added focusing on differences from the first embodiment.

　本実施形態における障害処理部１７は、自らあるいはパケット処理部を通じて入手した障害情報に基づいて、障害の内容に対応付けられた置換指示を出力する機能を備えている。例えば、転送ノード１０Ａのポート１に障害が検出された場合、障害処理部１７は、処理規則記憶部１２に保持された処理規則のうち、予め定められたマッチングキーに適合する処理規則の出力先ポートをポート１からポート２に切り替える置換指示を出力する。同様に例えば、転送ノード１０Ａのポート２に障害が検出された場合、障害処理部１７は、処理規則記憶部１２に保持された処理規則のうち、予め定められたマッチングキーに適合する処理規則の出力先ポートをポート２からポート１に切り替える置換指示を出力する。Thefailure processing unit 17 in the present embodiment has a function of outputting a replacement instruction associated with the content of the failure based on the failure information acquired by itself or through the packet processing unit. For example, when a failure is detected in theport 1 of the forwardingnode 10A, thefailure processing unit 17 outputs a processing rule output destination that matches a predetermined matching key among the processing rules held in the processingrule storage unit 12. A replacement instruction for switching the port fromport 1 toport 2 is output. Similarly, for example, when a failure is detected in theport 2 of the forwardingnode 10A, thefailure processing unit 17 selects a processing rule that matches a predetermined matching key from among the processing rules held in the processingrule storage unit 12. A replacement instruction for switching the output destination port fromport 2 toport 1 is output.

　なお、障害処理部１７に保持される障害の内容と置換指示との対応関係は、図時省略する入力装置や制御装置（オープンフローコントローラ）２０などから適宜書き換えできるようにすればよい。It should be noted that the correspondence relationship between the content of the failure held in thefailure processing unit 17 and the replacement instruction may be appropriately rewritten from the input device or the control device (open flow controller) 20 omitted in the drawing.

　以上のように、障害処理部１７を内蔵した転送ノード１０Ａを用いる本実施形態によれば、転送ノード単体で、処理規則を高速に書き換えることが可能となる。もちろん、制御装置（オープンフローコントローラ）２０からの置換指示を受け付けることができる構成とすることも可能である。As described above, according to the present embodiment using the forwardingnode 10A incorporating thefailure processing unit 17, it is possible to rewrite the processing rule at a high speed by the forwarding node alone. Of course, it is also possible to adopt a configuration that can accept a replacement instruction from the control device (OpenFlow controller) 20.

　以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の基本的技術的思想を逸脱しない範囲で、更なる変形・置換・調整を加えることができる。The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and further modifications, replacements, and replacements may be made without departing from the basic technical idea of the present invention. Adjustments can be made.

　なお、上記の非特許文献の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素の多様な組み合わせないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。In addition, each disclosure of the above non-patent literature shall be incorporated into this book with reference. Within the scope of the entire disclosure (including claims) of the present invention, the embodiment can be changed and adjusted based on the basic technical concept. Various combinations and selections of various disclosed elements are possible within the scope of the claims of the present invention. That is, the present invention of course includes various variations and modifications that could be made by those skilled in the art according to the entire disclosure including the claims and the technical idea.

　最後に、本発明の好ましい形態を要約する。Finally, a preferred form of the present invention is summarized.

［第１の形態］
　（上記第１の視点による通信システム参照）[First embodiment]
(Refer to the communication system according to the first viewpoint)

［第２の形態］
　第１の形態の通信システムにおいて、前記制御装置は、前記転送ノードのいずれかからの障害の発生の報告に基づいて、前記転送経路の変更が必要か否かを判定する通信システム。[Second form]
The communication system according to the first aspect, wherein the control device determines whether or not the transfer path needs to be changed based on a report on the occurrence of a failure from any of the transfer nodes.

［第３の形態］
　第１、第２の形態の通信システムにおいて、前記制御装置は、前記転送ノードが保持する処理規則のうち、置換対象となる処理規則を抽出する抽出条件と、置換後のパケット出力先とを含む置換指示を、前記特定した転送ノードに送信し、前記転送ノードの処理規則置換部が、前記抽出条件を用いて置換対象の処理規則を抽出し、抽出した処理規則のパケット出力先を一括して置き換える通信システム。[Third embodiment]
In the first and second communication systems, the control device includes an extraction condition for extracting a processing rule to be replaced among processing rules held by the forwarding node, and a packet output destination after replacement. A replacement instruction is transmitted to the identified forwarding node, and the processing rule replacement unit of the forwarding node extracts the processing rule to be replaced using the extraction condition, and collectively outputs the packet output destination of the extracted processing rule Replacement communication system.

［第４の形態］
　第１～第３の形態の通信システムにおいて、前記制御装置は、前記各転送ノードの接続関係を表したネットワークトポロジに基づいて、前記転送経路の変更のために書き換えが必要な処理規則が設定されている転送ノードを特定する通信システム。[Fourth form]
In the communication system according to the first to third embodiments, the control device sets processing rules that need to be rewritten to change the forwarding path, based on a network topology that represents a connection relationship between the forwarding nodes. A communication system that identifies a forwarding node.

［第５の形態］
　第１～第４の形態の通信システムにおいて、前記転送ノードは、さらに、自らあるいは前記パケット処理部を通じて入手した障害情報に基づいて、障害の内容に対応付けられた置換指示を出力する障害処理部を備え、前記処理規則置換部は、前記障害処理部からの置換指示に基づいて、処理規則を指定された内容に一括して置換する通信システム。[Fifth embodiment]
In the communication system according to any one of the first to fourth embodiments, the forwarding node further outputs a replacement instruction associated with the content of the failure based on the failure information obtained by itself or through the packet processing unit. And the processing rule replacement unit replaces the processing rule with the designated content collectively based on a replacement instruction from the failure processing unit.

［第６の形態］
　（上記第２の視点による制御装置参照）[Sixth embodiment]
(Refer to the control device according to the second viewpoint)

［第７の形態］
　第６の形態の制御装置において、前記転送ノードのいずれかからの障害の発生の報告に基づいて、前記転送経路の変更が必要か否かを判定する制御装置。[Seventh form]
The control apparatus according to the sixth aspect, wherein the control apparatus determines whether or not the transfer path needs to be changed based on a report on the occurrence of a failure from any of the transfer nodes.

［第８の形態］
　第６、第７の形態の制御装置において、前記転送ノードが保持する処理規則のうち、置換対象となる処理規則を抽出する抽出条件と、置換後のパケット出力先とを含む置換指示を、前記特定した転送ノードに送信し、前記転送ノードに、前記抽出条件を用いて、置換対象の処理規則を抽出し、抽出された処理規則のパケット出力先を一括して置き換えさせる制御装置。[Eighth form]
In the control devices of the sixth and seventh embodiments, a replacement instruction including an extraction condition for extracting a processing rule to be replaced among processing rules held by the forwarding node, and a packet output destination after replacement, A control device that transmits to a specified forwarding node, causes the forwarding node to extract a processing rule to be replaced using the extraction condition, and collectively replaces packet output destinations of the extracted processing rule.

［第９の形態］
　第６～第８の形態の制御装置において、前記各転送ノードの接続関係を表したネットワークトポロジに基づいて、前記転送経路の変更のために書き換えが必要な処理規則が設定されている転送ノードを特定する制御装置。[Ninth Embodiment]
In the control devices according to the sixth to eighth embodiments, a forwarding node in which a processing rule that needs to be rewritten for changing the forwarding path is set based on a network topology that represents a connection relationship between the forwarding nodes. The control unit to identify.

［第１０の形態］
　（上記第３の視点による転送ノード参照）[Tenth embodiment]
(Refer to the forwarding node from the third viewpoint above)

［第１１の形態］
　第１０の形態の転送ノードにおいて、前記処理規則置換部は、前記置換指示に含まれる抽出条件を用いて置換対象の処理規則を抽出し、前記置換指示に含まれるパケット出力先を一括して置き換える転送ノード。[Eleventh form]
In the forwarding node according to the tenth aspect, the processing rule replacement unit extracts a processing rule to be replaced using an extraction condition included in the replacement instruction, and replaces packet output destinations included in the replacement instruction collectively. Forwarding node.

［第１２の形態］
　第１０、第１１の形態の転送ノードにおいて、前記処理規則置換部に対し、自らあるいは前記パケット処理部を通じて入手した障害情報に基づいて、障害の内容に対応付けられた置換指示を出力する障害処理部を備える転送ノード。[Twelfth embodiment]
In the forwarding nodes of the tenth and eleventh modes, failure processing for outputting a replacement instruction associated with the content of the failure to the processing rule replacement unit based on failure information obtained by itself or through the packet processing unit A forwarding node comprising a part.

［第１３の形態］
　（上記第４の視点による処理規則の更新方法参照）[13th form]
(See the processing rule update method from the fourth viewpoint above)

［第１４の形態］
　（上記第５の視点によるプログラム参照）[14th form]
(Refer to the program from the fifth viewpoint above)

　１０、１０ａ～１０ｄ、１０Ａ　オープンフロースイッチ（転送ノード）
　１１　処理規則置換部
　１２　処理規則記憶部
　１３　パケット処理部
　１４　ユーザインタフェース部
　１５　ＯｐｅｎＦｌｏｗインタフェース部
　１６　ＯｐｅｎＦｌｏｗプロトコル処理部
　１７　障害処理部
　２０　制御装置（オープンフローコントローラ）
　２１　情報収集部
　２２　フローエントリ作成部
　２３　経路計算部
　２４　トポロジ管理部
　２５　制御メッセージ生成部
　２６　ＯｐｅｎＦｌｏｗインタフェース部10, 10a-10d, 10A Open flow switch (forwarding node)
DESCRIPTION OFSYMBOLS 11 Processingrule replacement part 12 Processing rule memory |storage part 13Packet processing part 14User interface part 15OpenFlow interface part 16 OpenFlowprotocol processing part 17Fault processing part 20 Control apparatus (Openflow controller)
21Information Collection Unit 22 FlowEntry Creation Unit 23Path Calculation Unit 24Topology Management Unit 25 ControlMessage Generation Unit 26 OpenFlow Interface Unit

Claims (15)

Translated fromJapanese

　受信パケットに適合する処理規則を用いて受信パケットの処理を行うパケット処理部と、前記処理規則のうち、指定された処理規則を指定された内容に一括して置換する処理規則置換部と、を備える転送ノードと、
　前記転送ノードからの要求に応じて、前記受信パケットおよび同一フローに属する後続パケットの転送経路を作成し、前記転送経路上の転送ノードに設定すべき処理規則を設定するとともに、前記転送経路を変更する際に、当該転送経路の変更のために書き換えが必要な処理規則が設定されている転送ノードを特定し、前記特定した転送ノードの処理規則置換部に対し、前記書き換えが必要な処理規則の内容の置換を指示する制御装置と、を含む通信システム。A packet processing unit that processes a received packet using a processing rule that matches the received packet, and a processing rule replacement unit that collectively replaces the specified processing rule with the specified content among the processing rules. A forwarding node comprising,
In response to a request from the forwarding node, a forwarding route for the received packet and a subsequent packet belonging to the same flow is created, a processing rule to be set in the forwarding node on the forwarding route is set, and the forwarding route is changed. A forwarding node in which a processing rule that needs to be rewritten to change the forwarding path is specified, and the processing rule that needs to be rewritten is specified to the processing rule replacement unit of the identified forwarding node. And a control device for instructing replacement of contents.　前記制御装置は、前記転送ノードのいずれかからの障害の発生の報告に基づいて、前記転送経路の変更が必要か否かを判定する請求項１の通信システム。The communication system according to claim 1, wherein the control device determines whether or not the transfer path needs to be changed based on a report on the occurrence of a failure from any of the transfer nodes.　前記制御装置は、前記転送ノードが保持する処理規則のうち、置換対象となる処理規則を抽出する抽出条件と、置換後のパケット出力先とを含む置換指示を、前記特定した転送ノードに送信し、
　前記転送ノードの処理規則置換部が、前記抽出条件を用いて置換対象の処理規則を抽出し、抽出した処理規則のパケット出力先を一括して置き換える請求項１または２の通信システム。The control device transmits a replacement instruction including an extraction condition for extracting a processing rule to be replaced among processing rules held by the forwarding node and a packet output destination after replacement to the identified forwarding node. ,
The communication system according to claim 1 or 2, wherein the processing rule replacement unit of the forwarding node extracts a processing rule to be replaced using the extraction condition, and collectively replaces the packet output destinations of the extracted processing rule.　前記制御装置は、前記各転送ノードの接続関係を表したネットワークトポロジに基づいて、前記転送経路の変更のために書き換えが必要な処理規則が設定されている転送ノードを特定する請求項１から３いずれか一の通信システム。The control device identifies a forwarding node in which a processing rule that needs to be rewritten for changing the forwarding path is set based on a network topology representing a connection relation of the forwarding nodes. Any one communication system.　前記転送ノードは、さらに、自らあるいは前記パケット処理部を通じて入手した障害情報に基づいて、障害の内容に対応付けられた置換指示を出力する障害処理部を備え、
　前記処理規則置換部は、前記障害処理部からの置換指示に基づいて、処理規則を指定された内容に一括して置換する請求項１から４いずれか一の通信システム。The forwarding node further includes a failure processing unit that outputs a replacement instruction associated with the content of the failure based on the failure information obtained by itself or through the packet processing unit,
The communication system according to any one of claims 1 to 4, wherein the processing rule replacement unit collectively replaces the processing rules with designated contents based on a replacement instruction from the failure processing unit.　受信パケットに適合する処理規則を用いて受信パケットの処理を行うパケット処理部と、前記処理規則のうち、指定された処理規則を指定された内容に一括して置換する処理規則置換部と、を備える転送ノードとに接続され、
　前記転送ノードからの要求に応じて、前記受信パケットおよび同一フローに属する後続パケットの転送経路を作成し、前記転送経路上の転送ノードに設定すべき処理規則を設定するとともに、前記転送経路を変更する際に、当該転送経路の変更のために書き換えが必要な処理規則が設定されている転送ノードを特定し、前記特定した転送ノードの処理規則置換部に対し、前記書き換えが必要な処理規則の内容の置換を指示する制御装置。A packet processing unit that processes a received packet using a processing rule that matches the received packet, and a processing rule replacement unit that collectively replaces the specified processing rule with the specified content among the processing rules. Connected to the forwarding node
In response to a request from the forwarding node, a forwarding route for the received packet and a subsequent packet belonging to the same flow is created, a processing rule to be set in the forwarding node on the forwarding route is set, and the forwarding route is changed. A forwarding node in which a processing rule that needs to be rewritten to change the forwarding path is specified, and the processing rule that needs to be rewritten is specified to the processing rule replacement unit of the identified forwarding node. A control device that instructs content replacement.　前記転送ノードのいずれかからの障害の発生の報告に基づいて、前記転送経路の変更が必要か否かを判定する請求項６の制御装置。The control device according to claim 6, wherein it is determined whether or not the transfer path needs to be changed based on a report of the occurrence of a failure from any of the transfer nodes.　前記転送ノードが保持する処理規則のうち、置換対象となる処理規則を抽出する抽出条件と、置換後のパケット出力先とを含む置換指示を、前記特定した転送ノードに送信し、
　前記転送ノードに、前記抽出条件を用いて、置換対象の処理規則を抽出し、抽出された処理規則のパケット出力先を一括して置き換えさせる請求項６または７の制御装置。Of the processing rules held by the forwarding node, a replacement instruction including an extraction condition for extracting a processing rule to be replaced and a packet output destination after replacement is transmitted to the identified forwarding node,
The control device according to claim 6 or 7, wherein the forwarding node extracts a processing rule to be replaced using the extraction condition, and collectively replaces the packet output destinations of the extracted processing rule.　前記各転送ノードの接続関係を表したネットワークトポロジに基づいて、前記転送経路の変更のために書き換えが必要な処理規則が設定されている転送ノードを特定する請求項６から８いずれか一の制御装置。The control according to any one of claims 6 to 8, wherein a forwarding node in which a processing rule that needs to be rewritten for changing the forwarding path is specified based on a network topology representing a connection relation of the forwarding nodes. apparatus.　受信パケットに適合する処理規則を用いて受信パケットの処理を行うパケット処理部と、前記処理規則のうち、所定の形式の置換指示にて指定された処理規則を指定された内容に一括して置換する処理規則置換部と、を備える転送ノード。A packet processing unit that processes a received packet using a processing rule that matches the received packet, and replaces the processing rule specified by the replacement instruction in a predetermined format with the specified contents in a batch. And a processing rule replacement unit.　前記処理規則置換部は、前記置換指示に含まれる抽出条件を用いて置換対象の処理規則を抽出し、前記置換指示に含まれるパケット出力先を一括して置き換える請求項１０の転送ノード。11. The forwarding node according to claim 10, wherein the processing rule replacement unit extracts a processing rule to be replaced using an extraction condition included in the replacement instruction, and replaces packet output destinations included in the replacement instruction collectively.　前記処理規則置換部に対し、自らあるいは前記パケット処理部を通じて入手した障害情報に基づいて、障害の内容に対応付けられた置換指示を出力する障害処理部を備える請求項１０または１１の転送ノード。12. The forwarding node according to claim 10 or 11, further comprising a failure processing unit that outputs a replacement instruction associated with the content of the failure to the processing rule replacement unit based on failure information obtained by itself or through the packet processing unit.　受信パケットに適合する処理規則を用いて受信パケットの処理を行うパケット処理部を備える転送ノードと接続された制御装置が、
　前記転送ノードからの要求に応じて、前記受信パケットおよび同一フローに属する後続パケットの転送経路を作成し、前記転送経路上の転送ノードに設定すべき処理規則を設定するステップと、
　前記転送経路を変更する際に、当該転送経路の変更のために書き換えが必要な処理規則が設定されている転送ノードを特定し、前記特定した転送ノードに対し、前記書き換えが必要な処理規則の内容の置換を指示するステップと、
　前記指示を受けた転送ノードが、前記制御装置からの指示に基づいて、前記処理規則のうち指定された処理規則を指定された内容に一括して置換するステップと、を含む処理規則の更新方法。A control device connected to a forwarding node including a packet processing unit that processes a received packet using a processing rule that matches the received packet,
In response to a request from the forwarding node, creating a forwarding path for the received packet and a subsequent packet belonging to the same flow, and setting a processing rule to be set in the forwarding node on the forwarding path;
When changing the forwarding path, a forwarding node in which a processing rule that needs to be rewritten to change the forwarding path is specified, and the processing rule that needs to be rewritten is specified for the identified forwarding node. A step of instructing content replacement;
The forwarding node having received the instruction replaces the specified processing rule among the processing rules with the specified content in a batch based on the instruction from the control device. .　受信パケットに適合する処理規則を用いて受信パケットの処理を行うパケット処理部を備える転送ノードと接続された制御装置を構成するコンピュータに実行させるプログラムであって、
　前記転送ノードからの要求に応じて、前記受信パケットおよび同一フローに属する後続パケットの転送経路を作成し、前記転送経路上の転送ノードに設定すべき処理規則を設定する処理と、
　前記転送経路を変更する際に、当該転送経路の変更のために書き換えが必要な処理規則が設定されている転送ノードを特定し、前記特定した転送ノードに対し、前記書き換えが必要な処理規則の内容の置換を指示する処理と、
　前記指示を受けた転送ノードが、前記制御装置からの指示に基づいて、前記処理規則のうち指定された処理規則を指定された内容に一括して置換する処理と、を実行させるプログラム。A program that is executed by a computer that constitutes a control device connected to a forwarding node including a packet processing unit that processes a received packet using a processing rule that conforms to the received packet,
In response to a request from the forwarding node, creating a forwarding path for the received packet and a subsequent packet belonging to the same flow, and setting a processing rule to be set in the forwarding node on the forwarding path;
When changing the forwarding path, a forwarding node that has a processing rule that needs to be rewritten to change the forwarding path is specified, and the processing rule that needs to be rewritten is specified for the identified forwarding node. A process for instructing content replacement;
A program that causes the forwarding node that has received the instruction to execute a process of collectively replacing a specified processing rule among the processing rules with a specified content based on an instruction from the control device.　受信パケットに適合する処理規則を用いて受信パケットの処理を行うパケット処理部を備える転送ノードを構成するコンピュータに実行させるプログラムであって、
　所定の形式の置換指示に基づいて、前記処理規則のうち指定された処理規則を指定された内容に一括して置換する処理を実行させるプログラム。A program to be executed by a computer constituting a forwarding node including a packet processing unit that processes a received packet using a processing rule that matches the received packet,
A program for executing a process of collectively replacing a specified processing rule among the processing rules with a specified content based on a replacement instruction in a predetermined format.

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