(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
仮想ネットワークを構築することにより複数の通信グループで共有可能な通信ネットワークを構成する、通信フレームのカプセル化に対応および非対応の通信装置に対して回線設定を行うネットワーク設定装置であって、
通信ネットワークを構成する各通信装置のトポロジ情報および集約機能の有無を示す情報を少なくとも含むネットワーク情報を保持するネットワーク情報保持部と、
各通信装置に収容されている通信グループを示す情報および各通信装置に収容される可能性がある通信グループを示す情報を保持する収容情報保持部と、
ネットワーク情報保持部および収容情報保持部の情報を基に一つの仮想ネットワークに集約可能な通信グループを表す集約グループ情報を通信装置毎に計算する集約グループ計算部と、
前記集約グループ情報を保持する集約グループ情報保持部と、
収容情報保持部および集約グループ情報保持部の情報を基に各通信装置に設定する回線設定情報を生成する回線設定計算部と、
前記回線設定情報を通信装置に設定する回線設定部とを少なくとも備えた
ことを特徴とするネットワーク設定装置。
【請求項２】
計算対象の通信装置が通信グループを収容しない又はカプセル化非対応であれば集約グループなしとし、計算対象の通信装置が通信グループを収容しかつカプセル化対応であれば、ネットワークの端に位置しかつカプセル化対応の他の通信装置との間で重複して収容する通信グループを集約グループに追加し、前記計算対象の通信装置と他の通信装置との間の経路上に存在するカプセル化非対応の通信装置およびその通信装置に対してカプセル化対応の通信装置を介さずに通信可能なカプセル化非対応の通信装置を中間装置として、それらの中間装置が収容する通信グループおよび収容する可能性がある通信グループを中間収容グループとして集約不可グループに追加し、これをネットワークの端に位置しかつカプセル化対応の他の全ての通信装置について繰り返し、その後、集約グループから集約不可グループを削除し、さらにこれらを全ての通信装置を前記計算対象の通信装置として繰り返す集約グループ計算部を備えた
ことを特徴とする請求項１に記載のネットワーク設定装置。
【請求項３】
集約されない通信グループと集約される通信グループそれぞれに対し、仮想ネットワークを設定するための仮想ネットワーク識別子を割当て、各通信グループの拠点間をつなぐ経路上に存在する通信装置に、当該通信グループに割り当てられた仮想ネットワーク識別子を回線設定情報の設定仮想ネットワーク識別子として保持し、さらにカプセル化対応の各通信装置に、集約される通信グループの仮想ネットワーク識別子と集約グループ情報との組を回線設定情報の「集約情報」として保持する回線設定計算部を備えた
ことを特徴とする請求項１に記載のネットワーク設定装置。
【請求項４】
前記に加え、
通信ネットワークを構成する各通信装置のトポロジ情報および集約機能の有無を示す情報を少なくとも含むネットワーク情報をネットワーク情報保持部に入力するネットワーク情報入力部と、
各通信装置に収容されているグループを示す収容グループ情報を収容情報保持部に入力する収容グループ情報入力部と、
各通信装置に収容される可能性がある未定収容グループ情報を収容情報保持部に入力する未定収容グループ情報入力部とを備えた
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のネットワーク設定装置。
【請求項５】
仮想ネットワークを構築することにより複数の通信グループで共有可能な通信ネットワークを構成する、通信フレームのカプセル化に対応および非対応の通信装置に対して回線設定を行うネットワーク設定方法であって、
集約グループ計算部が、通信ネットワークを構成する各通信装置のトポロジ情報および集約機能の有無を示す情報を少なくとも含むネットワーク情報を保持するネットワーク情報保持部および各通信装置に収容されている通信グループを示す情報および各通信装置に収容される可能性がある通信グループを示す情報を保持する収容情報保持部の情報を基に一つの仮想ネットワークに集約可能な通信グループを表す集約グループ情報を通信装置毎に計算し、集約グループ情報保持部に保持させる集約グループ計算工程と、
回線設定計算部が、前記収容情報保持部および集約グループ情報保持部の情報を基に各通信装置に設定する回線設定情報を生成する回線設定計算工程と、
回線設定部が、前記回線設定情報を通信装置に設定する回線設定工程とを少なくとも含む
ことを特徴とするネットワーク設定方法。
【請求項６】
計算対象の通信装置が通信グループを収容しない又はカプセル化非対応であれば集約グループなしとし、計算対象の通信装置が通信グループを収容しかつカプセル化対応であれば、ネットワークの端に位置しかつカプセル化対応の他の通信装置との間で重複して収容する通信グループを集約グループに追加し、前記計算対象の通信装置と他の通信装置との間の経路上に存在するカプセル化非対応の通信装置およびその通信装置に対してカプセル化対応の通信装置を介さずに通信可能なカプセル化非対応の通信装置を中間装置として、それらの中間装置が収容する通信グループおよび収容する可能性がある通信グループを中間収容グループとして集約不可グループに追加し、これをネットワークの端に位置しかつカプセル化対応の他の全ての通信装置について繰り返し、その後、集約グループから集約不可グループを削除し、さらにこれらを全ての通信装置を前記計算対象の通信装置として繰り返す集約グループ計算工程を含む
ことを特徴とする請求項５に記載のネットワーク設定方法。
【請求項７】
集約されない通信グループと集約される通信グループそれぞれに対し、仮想ネットワークを設定するための仮想ネットワーク識別子を割当て、各通信グループの拠点間をつなぐ経路上に存在する通信装置に、当該通信グループに割り当てられた仮想ネットワーク識別子を回線設定情報の設定仮想ネットワーク識別子として保持し、さらにカプセル化対応の各通信装置に、集約される通信グループの仮想ネットワーク識別子と集約グループ情報との組を回線設定情報の「集約情報」として保持する回線設定工程を含む
ことを特徴とする請求項５に記載のネットワーク設定方法。
【請求項８】
前記に加え、
ネットワーク情報入力部から、通信ネットワークを構成する各通信装置のトポロジ情報および集約機能の有無を示す情報を少なくとも含むネットワーク情報をネットワーク情報保持部に入力する工程と、
収容グループ情報入力部から、各通信装置に収容されているグループを示す収容グループ情報を収容情報保持部に入力する工程と、
未定収容グループ情報入力部から、各通信装置に収容される可能性がある未定収容グループ情報を収容情報保持部に入力する工程とを含む
ことを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載のネットワーク設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、仮想ネットワークを構築することにより複数の通信グループで共有可能な通信ネットワークを構成する通信装置に対して回線設定を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の通信装置により構成される通信ネットワーク（以下、単に「ネットワーク」と記す。）を複数の通信グループ（企業や組織等）で共有する方法として、物理的なネットワーク上に仮想的（論理的）なネットワーク（以下、単に「仮想ネットワーク」と記す。）を構築する方法がある。それぞれの通信グループが異なる仮想ネットワークに通信トラヒック（パケット）を流すことで、セキュリティを確保するとともに物理的なネットワークの設備を効率的に利用することが可能になる。
【０００３】
たとえば、非特許文献１に記載の広域イーサネット（登録商標）サービスでは、ネットワークを構成する各通信装置に対し、仮想ネットワーク（ＶＬＡＮ）ごとの経路情報を設定することにより、セキュリティを確保した上で一つの物理的な広域ネットワークを複数の通信グループで共有することを可能にしている。各通信装置は、受信した通信フレーム（以下、単に「フレーム」と記す。）のヘッダに挿入された仮想ネットワーク識別子（ＶＩＤ）から仮想ネットワークを識別し、設定された経路情報に基づいてフレームの転送処理を行う。
【０００４】
上記のネットワークにおいて、通信装置に対して設定する仮想ネットワークの数は節減することが望ましい。なぜなら、プロトコルの仕様や通信装置の性能などによって、設定可能な仮想ネットワークの数に上限が定められている場合があるためである。イーサネット（登録商標）の場合、フレームに挿入されるＶＩＤのフィールド長から設定可能な仮想ネットワーク数の上限が約4000と決まっており、通信装置に対してその上限を超えた数の仮想ネットワークを設定することはできない。
【０００５】
通信装置に対して設定する仮想ネットワークの数を節減する一つの方法に、フレームのカプセル化を利用し、複数の通信グループを一つの仮想ネットワークに集約することが挙げられる。非特許文献２に記載の技術では、プロトコルに対応した通信装置間のフレーム転送を、フレームに新たに付加したヘッダの情報を基に行う。通信経路が重複している複数の通信グループのフレームに対し、特定の仮想ネットワーク識別子を含むヘッダを付加することで、本来のフレームそのものには変更を加えることなく、それらの通信グループの通信トラヒックを一つの仮想ネットワークに流すことができる。複数の通信グループを一つの仮想ネットワークに集約できることから、通信装置に対して設定する仮想ネットワークの数を節減できる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
カプセル化を利用したフレームの転送は、カプセル化に対応した通信装置（最低限、フレームのカプセル化・デカプセル化が可能な通信装置）間においてのみ可能である。しかしながら、設備コスト等の問題から拠点（通信グループに属する端末装置の接続点）を収容する通信装置の全てをカプセル化対応のものにすることが困難な場合がある。その場合、カプセル化に対応しない通信装置に収容されている通信グループは、他の通信グループと集約することができなくなる。
【０００７】
したがって、カプセル化非対応の通信装置を含むネットワークにおいて、通信グループの集約可否の判断が課題となる。ネットワーク構成と各通信グループの拠点を収容する通信装置の情報から、その時点でのトポロジ情報を作成し、集約可能な通信グループを判別することは可能である。しかし、カプセル化非対応の通信装置に新たに通信グループの拠点が追加された場合、それまで集約可であった通信グループ同士が集約不可となり、通信装置の設定を変更しなければならない場合がある。設定変更時には一時的な通信断が発生し、ネットワークを利用する通信グループに大きな影響を与える恐れがあることから、将来における設定変更の発生は可能な限り抑制することが望ましい。
【０００８】
本発明は上記の課題を鑑み、カプセル化に対応および非対応の通信装置により構成されるネットワークにおいて、将来における設定変更の発生を可能な限り抑制した上で通信グループの集約可否を判断し、これに基づく各通信装置に対する回線設定を可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明では前記課題を解決するため、仮想ネットワークを構築することにより複数の通信グループで共有可能な通信ネットワークを構成する、通信フレームのカプセル化に対応および非対応の通信装置に対して回線設定を行うネットワーク設定装置であって、通信ネットワークを構成する各通信装置のトポロジ情報および集約機能の有無を示す情報を少なくとも含むネットワーク情報を保持するネットワーク情報保持部と、各通信装置に収容されている通信グループを示す情報および各通信装置に収容される可能性がある通信グループを示す情報を保持する収容情報保持部と、ネットワーク情報保持部および収容情報保持部の情報を基に一つの仮想ネットワークに集約可能な通信グループを表す集約グループ情報を通信装置毎に計算する集約グループ計算部と、前記集約グループ情報を保持する集約グループ情報保持部と、収容情報保持部および集約グループ情報保持部の情報を基に各通信装置に設定する回線設定情報を生成する回線設定計算部と、前記回線設定情報を通信装置に設定する回線設定部とを少なくとも備えたネットワーク設定装置、
並びに、
仮想ネットワークを構築することにより複数の通信グループで共有可能な通信ネットワークを構成する、通信フレームのカプセル化に対応および非対応の通信装置に対して回線設定を行うネットワーク設定方法であって、集約グループ計算部が、通信ネットワークを構成する各通信装置のトポロジ情報および集約機能の有無を示す情報を少なくとも含むネットワーク情報を保持するネットワーク情報保持部および各通信装置に収容されている通信グループを示す情報および各通信装置に収容される可能性がある通信グループを示す情報を保持する収容情報保持部の情報を基に一つの仮想ネットワークに集約可能な通信グループを表す集約グループ情報を通信装置毎に計算し、集約グループ情報保持部に保持させる集約グループ計算工程と、回線設定計算部が、前記収容情報保持部および集約グループ情報保持部の情報を基に各通信装置に設定する回線設定情報を生成する回線設定計算工程と、回線設定部が、前記回線設定情報を通信装置に設定する回線設定工程とを少なくとも含むネットワーク設定方法を提案する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、カプセル化に対応および非対応の通信装置により構成されるネットワークにおいて、将来における設定変更の発生を可能な限り抑制した上で通信グループの集約可否を判断し、これに基づく各通信装置に対する回線設定を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明で想定するネットワーク構成の一例を示す説明図
【図２】本発明のネットワーク設定装置の実施の形態の一例を示す構成図
【図３】ネットワーク情報保持部が保持する情報の一例を示す説明図
【図４】収容情報保持部が保持する情報の一例を示す説明図
【図５】集約グループ計算部の動作フローチャート
【図６】集約グループ情報計算のフローチャート
【図７】集約グループ情報保持部が保持する情報の一例を示す説明図
【図８】回線設定計算部の動作フローチャート
【図９】回線設定計算部の計算結果の一例を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図１は本発明で想定するネットワーク構成の一例を示すものである。本例では、本発明のネットワーク設定装置１０に接続された５台の通信装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅによってネットワークが構成されており、そのうち通信装置Ａ，Ｄ，Ｅがカプセル化に対応しているものとする。また、通信装置Ａには通信グループ１〜５、通信装置Ｃには通信グループ１、通信装置Ｄには通信グループ１〜４、通信装置Ｅには通信グループ４〜５の拠点が収容されるものとする。さらにまた、通信装置Ｃには通信グループ２の拠点が今後追加される可能性があるものとする。以下、通信グループを単に「グループ」と記す。
【００１４】
図２は本発明のネットワーク設定装置の実施の形態の一例を示すもので、本発明のネットワーク設定装置１０は、ネットワーク情報入力部１１と、ネットワーク情報保持部１２と、収容グループ情報入力部１３と、未定収容グループ情報入力部１４と、収容情報保持部１５と、集約グループ計算部１６と、集約グループ情報保持部１７と、回線設定計算部１８と、回線設定部１９とからなり、ネットワークを構成する各通信装置と設定用通信回線２０を介して通信可能に接続されている。
【００１５】
ネットワーク情報入力部１１は、ネットワークを構成する各通信装置のトポロジ情報および集約機能の有無を示す情報を少なくとも含むネットワーク情報を入力する。ネットワーク情報保持部１２は、ネットワーク情報入力部１１から入力されたネットワーク情報を保持する。
【００１６】
収容グループ情報入力部１３は、各通信装置に収容されているグループを示す収容グループ情報を入力する。未定収容グループ情報入力部１４は、各通信装置に収容される可能性があるグループを示す未定収容グループ情報を入力する。収容情報保持部１５は、収容グループ情報入力部１３および未定収容グループ情報入力部１４から入力された、収容グループ情報および未定収容グループ情報を保持する。
【００１７】
集約グループ計算部１６は、ネットワーク情報保持部１２および収容情報保持部１５に保持された情報を基に一つの仮想ネットワークに集約可能な通信グループを表す集約グループ情報を通信装置毎に計算する。集約グループ情報保持部１７は、前記集約グループ情報を保持する。回線設定計算部１８は、収容情報保持部１５および集約グループ情報保持部１７に保持された情報を基に各通信装置に設定する回線設定情報を生成する。回線設定部１９は、前記回線設定情報を通信装置に設定する。なお、図２では通信装置を１つのみ示しているが、実際には図１に示した通り、複数の通信装置がある。
【００１８】
図３はネットワーク情報保持部１２が保持する情報の一例を示すものである。ネットワーク情報保持部１２は、ネットワークを構成する各通信装置のトポロジ情報、ここでは上位装置として接続された通信装置を示す上位装置情報および下位装置として接続された通信装置を示す下位装置情報とともに、各通信装置の集約機能（カプセル化機能）の有無を示す集約機能情報からなるネットワーク情報を保持する。これらの情報は最上位装置を任意の方法で決定した上で、ネットワークトポロジに基づいた情報がネットワーク情報入力部１１から入力される。本例では図１のネットワーク構成例において通信装置Ａを最上位装置とした場合のネットワーク情報が入力されている。
【００１９】
図４は収容情報保持部１５が保持する情報の一例を示したものである。収容情報保持部１５は、各通信装置に収容されているグループを示す収容グループ情報および各通信装置に収容される可能性があるグループを示す未定収容グループ情報を保持する。本例では、各通信装置に収容されているグループが収容グループ情報入力部１３から「収容グル―プ」の欄に、各通信装置に今後収容される可能性のあるグループが未定収容グループ情報入力部１４から「未定収容グループ」の欄にそれぞれ入力される。
【００２０】
なお、未定収容グループは今後収容される可能性のあるグループを直接入力する方法の他、各通信装置に対して今後収容されることのないグループを排他収容グループとして指定し、排他収容グループ以外のグループを当該通信装置の未定収容グループとして入力する方法がある。未定収容グループや排他収容グループは、ユーザの収容予定やネットワークの運用ポリシーを基に決定される。
【００２１】
図５、図６は集約グループ計算部１６の動作フローチャートを示すものである。
【００２２】
集約グループ計算部１６では図５に示すように、全通信装置について、それぞれの集約グループ情報の計算（ｓ１）と、その計算結果の保持（ｓ２）を行う。
【００２３】
集約グループ情報の計算は、図６に示す手順で行われる。まず、収容情報保持部１５を参照し、計算対象となる通信装置が、グループを収容し、かつ、集約機能（カプセル化機能）を備えているかを判定する（ｓ１１）。計算対象が収容グループを備えていない、または集約機能を備えていない通信装置である場合（ｓ１１：Ｎｏ）、当該通信装置で集約できるグループがないため、計算結果は「集約グループなし」となって終了する（ｓ１２）。一方、計算対象の通信装置が収容グループおよび集約機能を共に備えていた場合（ｓ１１：Ｙｅｓ）、他の全ての通信装置との組み合わせについて以下の計算を実行する。
【００２４】
まず、組み合わせの対象となる他の通信装置がネットワークの端に位置（最上位ｏｒ最下位）し、かつ集約機能を備えた通信装置か否かを判定する（ｓ１３）。条件に満たなかった場合（ｓ１３：Ｎｏ）、別の他の通信装置との組み合わせについて計算を行う。一方、条件を満たした場合（ｓ１３：Ｙｅｓ）、計算対象の通信装置とその他の通信装置の収容するグループを比較し、重複するグループを「集約グループ」に追加する（ｓ１４）。
【００２５】
ただし、当該計算対象の通信装置とその他の通信装置との間において、集約機能のない通信装置に拠点が収容されているグループについては、その拠点との通信にカプセル化を用いることができないため、集約グループから削除する必要がある。そこで、それらの通信装置間の経路上に存在する集約機能のない通信装置、および、その通信装置に対して集約機能を有する通信装置を介さずに通信可能な集約機能のない通信装置を中間装置として、それらの中間装置の収容グループおよび未定収容グループを中間収容グループとして「集約不可グループ」に追加し（ｓ１５）、他の全ての通信装置との組み合わせについての計算が終わった後に集約グループから削除する（ｓ１６）。
【００２６】
このとき、今後収容される可能性のあるグループである未定収容グループについても集約グループから削除することで、将来における設定変更の抑制を図る。なお、集約グループ及び集約不可グループにグループを追加する際、すでに保持されているグループについては、重複情報であるため追加しないものとする。
【００２７】
以上の計算を全ての通信装置について行い、各通信装置における集約グループを表す集約グループ情報を計算し、その結果を集約グループ情報保持部１７に保持する。
【００２８】
図７は、集約グループ情報保持部１７の保持する情報の一例を示したものである。本例では、図１のネットワークについて集約グループ計算部１６による計算を行った結果を示している。例えば、通信装置Ａを計算対象としたとき、まず、Ａ−Ｄの組み合わせにおいて重複している収容グループ１，２，３，４が集約グループとして追加され、さらにＡ−Ｅの組み合わせにおいて重複している収容グループ４，５が集約グループとして追加され、その結果、収容グループ１，２，３，４，５が集約グループとして一時的に保持される。しかし、Ａ−Ｄ（またはＡ−Ｅ）間の中間装置Ｃの収容グループであるグループ１および未定収容グループであるグループ２は集約グループから削除されるため、通信装置Ａの最終的な集約グループはグループ３，４，５となる。他の通信装置においても同様の計算を行い、図示のような結果が得られる。
【００２９】
図８は回線設定計算部１８の動作フローチャートを、図９は回線設定計算部１８の計算結果の一例をそれぞれ示している。まず、集約されないグループと集約されるグループそれぞれに対し、仮想ネットワーク（ＶＬＡＮ）を設定するための仮想ネットワーク識別子（ＶＩＤ）を割当てる（ｓ２１）。本例では、集約されないグループ１、２についてはそれぞれＶＩＤ  １, ＶＩＤ  ２が、集約されるグループ３，４，５については集約用ＶＩＤとしてＶＩＤ  Ｘ（割当て可能な任意のＶＩＤ）が割り当てられたものとする。その上で、各通信装置の回線設定を計算する（ｓ２２）。
【００３０】
まず、各グループの拠点間をつなぐ経路上に存在する通信装置に、当該グループに割り当てられたＶＩＤを回線設定情報の「設定ＶＩＤ」として保持する。次に、集約機能のある各通信装置に、集約用ＶＩＤと集約グループ情報の組を回線設定情報の「集約情報」として保持する。集約情報は、フレーム転送時のカプセル化の可否の判定に利用する。
【００３１】
以上の回線設定計算結果を回線設定部１９によって該当する各通信装置に設定し、ネットワークの設定が完了する。
【符号の説明】
【００３２】
１０：ネットワーク設定装置、１１：ネットワーク情報入力部、１２：ネットワーク情報保持部、１３：収容グループ情報入力部、１４：未定収容グループ情報入力部、１５：収容情報保持部、１６：集約グループ計算部、１７：集約グループ情報保持部、１８：回線設定計算部、１９：回線設定部、２０：設定用通信回線。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００３３】
【非特許文献１】「広域イーサネットって何だ？  イーサネットをＷＡＮに使う技術とは」日経ＮＥＴＷＯＲＫ  ２００２年１１月号、株式会社日経ＢＰ、2002年10月発行、pp.77〜83.
【非特許文献２】瀬戸康一郎「早わかりイーサネット  第５回  広域ネットワーク  家庭や企業をつなぐ高信頼性を求めて独自進化」日経ＮＥＴＷＯＲＫ  ２０１１年８月号、株式会社日経ＢＰ、2011年7月発行、pp.78〜80.
【要約】
【課題】仮想ネットワークを構築することにより複数の通信グループで共有可能な通信ネットワークを構成するカプセル化に対応および非対応の通信装置に対し、将来における設定変更の発生を可能な限り抑制した上で通信グループの集約可否を判断し、これに基づく回線設定を可能とすること。
【解決手段】集約グループ計算部１６により、ネットワーク情報保持部１２および収容情報保持部１５の情報を基に一つの仮想ネットワークに集約可能な通信グループを表す集約グループ情報を通信装置毎に計算して集約グループ情報保持部１７に保持させ、回線設定計算部１８により、収容情報保持部１５および集約グループ情報保持部１７の情報を基に各通信装置に設定する回線設定情報を生成し、回線設定部１９により、前記回線設定情報を通信装置に設定する。
【選択図】図２【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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