(57)【要約】【課題】  ＶＬＡＮネットワークに属する仮想マシン間で通信する場合に、物理ルータを経由せず、冗長トラフィックを一切発生させないようにする。【解決手段】  仮想化システム１００が、仮想スイッチ１１を含み、仮想マシン１６が動作する仮想化基盤１０を複数備え、仮想スイッチ１１が、仮想マシンから送信されるフレームを解析し、フレームが別のＶＬＡＮ  ＩＤに所属する仮想マシン１６に送信される場合に、フレームのヘッダ情報を書き換えるフレームヘッダ解析処理手段１５を備える。【選択図】  図３
2014192790.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
仮想スイッチを含み、仮想マシンが動作する仮想化基盤を複数備える仮想化システムであって、
前記仮想スイッチが、
前記仮想マシンから送信されるフレームを解析し、前記フレームが別のＶＬＡＮ  ＩＤに所属する前記仮想マシンに送信される場合に、フレームのヘッダ情報を書き換えるフレームヘッダ解析処理手段を備える
ことを特徴とする仮想化システム。
【請求項２】
前記フレームヘッダ解析処理手段が、
送信先の前記仮想マシンが別のＶＬＡＮ  ＩＤに所属し、かつ、当該仮想マシンが別の前記仮想スイッチに接続されている場合に、前記フレームのヘッダ情報を書き換える
ことを特徴とする請求項１に記載の仮想化システム。
【請求項３】
前記フレームヘッダ解析処理手段は、
前記フレームの送信元ＭＡＣアドレスを、送信元の仮想スイッチのＭＡＣアドレスに変換し、
前記フレームの宛先ＭＡＣアドレスを宛先仮想マシンのＭＡＣアドレスに変換し、
前記フレームのＶＬＡＮ  ＩＤを宛先仮想マシンの所属するＶＬＡＮ  ＩＤに変換する
ことを特徴とする請求項２に記載の仮想化システム。
【請求項４】
前記フレームヘッダ解析処理手段は、
受信した前記フレームのの送信元ＭＡＣアドレスを物理ルータのＭＡＣアドレスに変換した後、仮想マシンに転送する
ことを特徴とする請求項３に記載の仮想化システム。
【請求項５】
前記フレームヘッダ解析処理手段が、
送信先の前記仮想マシンが別のＶＬＡＮ  ＩＤに所属し、かつ、当該仮想マシンが同一の前記仮想スイッチに接続されている場合に、前記フレームのヘッダ情報を書き換える
ことを特徴とする請求項１に記載の仮想化システム。
【請求項６】
前記フレームヘッダ解析処理手段は、
前記フレームの送信元ＭＡＣアドレスを送信元の物理ルータのＭＡＣアドレスに変換し、
前記フレームの宛先ＭＡＣアドレスを宛先仮想マシンのＭＡＣアドレスに変換し、
前記フレームのＶＬＡＮ  ＩＤを宛先仮想マシンの所属するＶＬＡＮ  ＩＤに変換する
ことを特徴とする請求項５に記載の仮想化システム。
【請求項７】
仮想スイッチを含み、仮想マシンが動作する仮想化基盤を複数備える仮想化システムによるフレーム伝送方法であって、
前記仮想スイッチが備えるフレームヘッダ解析処理手段が、前記仮想マシンから送信されるフレームを解析し、前記フレームが別のＶＬＡＮ  ＩＤに所属する前記仮想マシンに送信される場合に、フレームのヘッダ情報を書き換えるフレームヘッダ解析処理ステップを有する
ことを特徴とするフレーム伝送方法。
【請求項８】
前記フレームヘッダ解析処理ステップで、
送信先の前記仮想マシンが別のＶＬＡＮ  ＩＤに所属し、かつ、当該仮想マシンが別の前記仮想スイッチに接続されている場合に、前記フレームのヘッダ情報を書き換える
ことを特徴とする請求項７に記載のフレーム伝送方法。
【請求項９】
前記フレームヘッダ解析処理ステップで、
送信先の前記仮想マシンが別のＶＬＡＮ  ＩＤに所属し、かつ、当該仮想マシンが同一の前記仮想スイッチに接続されている場合に、前記フレームのヘッダ情報を書き換える
ことを特徴とする請求項７に記載のフレーム伝送方法。
【請求項１０】
仮想スイッチを含み、仮想マシンが動作する仮想化基盤を複数備える仮想化システム上で動作するフレーム伝送プログラムであって、
前記仮想スイッチが備えるフレームヘッダ解析処理手段に、前記仮想マシンから送信されるフレームを解析し、前記フレームが別のＶＬＡＮ  ＩＤに所属する前記仮想マシンに送信される場合に、フレームのヘッダ情報を書き換えるフレームヘッダ解析処理を実行させる
ことを特徴とするフレーム伝送プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、仮想化システムに関し、特に、仮想化基盤環境における分散ルーティングを行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
大学・企業・研究所等の組織内ネットワークの構築には、ＶＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）技術が広く利用されている。ＶＬＡＮを利用することで、単一の物理ネットワーク上に複数の論理ネットワークを実現することができるようになり、ネットワーク機器内でブロードキャストドメインを分離したり、物理的な場所の制約を受けずにネットワークを構築したりできるようになる。
【０００３】
しかしＶＬＡＮネットワーク中に、ルーティング機能を持つ機器が複数存在するネットワークでは、各論理ネットワークの中継点であるルータの配置によっては冗長トラフィックを多発させ、ネットワーク全体の効率を落とす可能性がある。本問題の根本的な原因はＴＣＰ／ＩＰを中心とした現在のネットワーク技術が設計・開発された当初、ＶＬＡＮ技術が存在しなかったため、ネットワークの仮想化が考慮されていなかった点にある。
【０００４】
本問題に対しては、ネットワーク全体に分散した中継点（ルータ）が協調して、あたかも単一のルータのように振る舞い、適切な中継を行う分散仮想ルーティングが対処として有効であり、具体的には以下３つのアプローチがあるとされている。
１．ルーティングポイントの設定支援
２．動的なルーティングポイントの移動
３．多点・並行的なルーティング
【０００５】
既存のネットワーク機器での導入を想定した場合、上記の１または２のアプローチが現実的に採用が可能であり、一方３のアプローチに関しては特殊なプロトコルやフィルタリングが必要であり、実環境への導入が難しいことがわかっている。
【０００６】
本問題やアプローチの説明内容に関しては非特許文献１〜５で報告されているため、詳細は当該文献を参照して頂きたい。
【０００７】
本問題の回避のための研究はあらゆる文献で報告されている。いずれも、あらゆるネットワーク環境で本問題を回避するためには、冗長トラフィックを減らすことが最も効果的なアプローチとされている。
【０００８】
ここで、仮想マシンを、ホットマイグレーションを行うことで別セグメントへの遷移を行う技術が、特許文献１に開示されている。
【０００９】
また、Ｏｐｅｎ  Ｆｌｏｗを使用して、別セグメント間でも効率的な通信を可能とする技術が、特許文献２に開示されている。
【００１０】
また、仮想モニタ上のルーティング処理部が、ＶＭからフレームを送信するときは宛先ＭＡＣを送信先のＭＡＣに設定する旨が特許文献３に開示されている。
【００１１】
また、送信パケットが論理マップ上でＦＷやＬ３を通過する場合に、該論理マップに基づきパケットにＦＷ情報やルーティング情報を適用する旨が特許文献４に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１０−２６６９９号公報
【特許文献２】特開２０１２−５２５０１７号公報
【特許文献３】特開２０１２−２３１３８２号公報
【特許文献４】特開２０１２−１９１５５４号公報
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】廣津登志夫，福田健介，菅原俊治，”ＶＬＡＮ環境における分散仮想ルーティングに関する一考察（仮想化）”，ＮＩＩ論文ＩＤ（ＮＡＩＤ）：１１０００４７１３７１７，［平成２５年３月１９日検索］，インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｃｉ．ｎｉｉ．ａｃ．ｊｐ／ｎａｉｄ／１１０００４７１３７１７＞
【非特許文献２】廣津登志夫，福田健介，菅原俊治，他３名，”３Ｐ−５  仮想化ネットワークにおけるトラフィック分布の推定（分散・並列システム，学生セッション，アーキテクチャ）”，ＮＩＩ論文ＩＤ（ＮＡＩＤ）：１１０００６８６４４３０，［平成２５年３月１９日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｃｉ．ｎｉｉ．ａｃ．ｊｐ／ｎａｉｄ／１１０００６８６４４３０＞
【非特許文献３】廣津登志夫，福田健介，菅原俊治，他２名，”分散仮想ルータのための動的中継点制御機構”，ＮＩＩ論文ＩＤ（ＮＡＩＤ）：１１０００７９９０２１８，［平成２５年３月１９日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｃｉ．ｎｉｉ．ａｃ．ｊｐ／ｎａｉｄ／１１０００７９９０２１８＞
【非特許文献４】廣津登志夫，菅原俊治，他２名，”離散ＰＳＯを用いた分散仮想ルータのための動的中継点制御”，ＮＩＩ論文ＩＤ（ＮＡＩＤ）：１３００００４５５３５１，［平成２５年３月１９日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｃｉ．ｎｉｉ．ａｃ．ｊｐ／ｎａｉｄ／１３００００４５５３５１＞
【非特許文献５】Ｐ．ＧＡＲＩＭＥＬＬＡ，”Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｉｎｇ  ＶＬＡＮ  ｕｓａｇｅ  ｉｎ  ａｎ  Ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ  Ｃａｍｐｕｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ”，ＡＣＭ  ＳＩＧＣＯＭＭ  ＩＮＭ’０７  ２００７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
仮想化基盤の環境で、異なるＶＬＡＮネットワークに属する仮想マシン同士が通信を行う場合、図１４および図１５に示す通り、余分な通信経路を通過する。仮想化基盤の仮想スイッチをレイヤ２からレイヤ３に置き換えたとしても、上述の通り、冗長トラフィックの発生は回避することができない。
【００１５】
特許文献１に開示の技術では、ホットマイグレーションを行わずに別セグメント間の通信を適正にハンドリングすることはできないという問題がある。
【００１６】
特許文献２に開示の技術では、Ｏｐｅｎ  Ｆｌｏｗを使用せずに効率的な通信を可能とするはできないという問題がある。
【００１７】
特許文献３に開示の技術では、ゲストＯＳでの設定変更が必要であるという問題がある。
【００１８】
特許文献４に開示の技術は、所定の場合にパケットのヘッダ情報を書き換えるものであるが、異なるＬＡＮネットワークに属する仮想マシン同士の通信については考慮されていないという問題がある。
【００１９】
（発明の目的）
本発明の目的は、上述の課題を解決し、ＶＬＡＮネットワークに属する仮想マシン間で通信する場合に、物理ルータを経由せず、冗長トラフィックを一切発生させないようにする仮想化システム、フレーム伝送方法、及びフレーム伝送プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の第１の仮想化システムは、仮想スイッチを含み、仮想マシンが動作する仮想化基盤を複数備える仮想化システムであって、仮想スイッチが、仮想マシンから送信されるフレームを解析し、フレームが別のＶＬＡＮ  ＩＤに所属する仮想マシンに送信される場合に、フレームのヘッダ情報を書き換えるフレームヘッダ解析処理手段を備える。
【００２１】
本発明の第１のフレーム伝送方法は、仮想スイッチを含み、仮想マシンが動作する仮想化基盤を複数備える仮想化システムによるフレーム伝送方法であって、仮想スイッチが備えるフレームヘッダ解析処理手段が、仮想マシンから送信されるフレームを解析し、フレームが別のＶＬＡＮ  ＩＤに所属する仮想マシンに送信される場合に、フレームのヘッダ情報を書き換えるフレームヘッダ解析処理ステップを有する。
【００２２】
本発明の第１のフレーム伝送プログラムは、仮想スイッチを含み、仮想マシンが動作する仮想化基盤を複数備える仮想化システム上で動作するフレーム伝送プログラムであって、仮想スイッチが備えるフレームヘッダ解析処理手段に、仮想マシンから送信されるフレームを解析し、フレームが別のＶＬＡＮ  ＩＤに所属する仮想マシンに送信される場合に、フレームのヘッダ情報を書き換えるフレームヘッダ解析処理を実行させる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ＶＬＡＮネットワークに属する仮想マシン間で通信する場合に、物理ルータを経由せず、冗長トラフィックを一切発生させないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるルーティング処理の様子を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態によるルーティング処理の様子を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態による仮想化システムの構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態による仮想マシンテーブルの構成例を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態によるＭＡＣアドレステーブルの構成例を示すブロック図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態におけるフレーム送信の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施の形態におけるヘッダ変換処理の動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第１の実施の形態におけるヘッダ変換処理の動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第１の実施の形態におけるフレーム受信の動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第１の実施例乃至第３の実施例の論理ネットワーク図である。
【図１１】本発明の第１の実施例におけるフレーム変換の様子を示す図である。
【図１２】本発明の第１の実施例におけるフレーム変換の様子を示す図である。
【図１３】本発明の第２の実施例におけるフレーム変換の様子を示す図である。
【図１４】背景技術によるルーティング処理の様子を示す図である。
【図１５】背景技術によるルーティング処理の様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の上記及び他の目的、特徴及び利点を明確にすべく、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を以下に詳述する。なお、上述の本願発明の目的のほか、他の技術的課題、その技術的課題を解決する手段及びその作用効果についても、以下の実施形態による開示によって明らかとなるものである。なお、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００２６】
（第１の実施の形態）
本発明では、異なるＶＬＡＮネットワークに属する仮想マシンが通信を行う場合に、物理ルータに送信されるフレームを仮想スイッチ側で判別し、通信先仮想マシンが動作している仮想スイッチに直接フレームが送信されるよう、フレームのヘッダ情報の書き換えを行う。また書き換えられたフレームを受信した仮想スイッチでは書き換えられたフレームヘッダの情報を適切な状態に戻した上で、仮想マシンにフレーム転送を行う。
【００２７】
背景技術にも記載した通り、ＶＬＡＮネットワーク中で複数ルーティング機能を持つ機器が存在する場合、あらゆるネットワーク構成で冗長トラフィックの問題に対処するには、ルーティングポイントの設定支援または動的な移動により、冗長トラフィックを減らすことが最も効果的なアプローチとされている。
【００２８】
本発明では仮想化基盤環境という限定的なパターンを考え、なおかつ仮想化基盤の仮想スイッチにいくつかのコンポーネントを保有させることで、冗長トラフィックを一切発生させない仕組みを考案した。
【００２９】
仮想スイッチが保有するコンポーネントは以下である。
・ＭＡＣアドレス
・仮想マシンテーブル（ＶＬＡＮ  ＩＤ、ＩＰアドレス、ＭＡＣアドレス、仮想スイッチ）
・ＭＡＣアドレステーブル（仮想スイッチ、物理ルータ）
・フレームヘッダ解析処理部
【００３０】
フレームヘッダ解析処理部では仮想マシンから送信されるフレームを全て解析し、別ＶＬＡＮ  ＩＤに所属する仮想マシンにフレームが送信される場合には、フレームのヘッダ情報を書き換える。ヘッダ情報を書き換えることによって、物理ルータを経由せず、宛先仮想マシンの所属する仮想スイッチに直接フレームが転送されるようになる。
【００３１】
本フレームを受信した仮想スイッチは、フレームヘッダ解析処理部を用いて、送信元ＭＡＣアドレスを物理ルータのＭＡＣアドレスに書き換え、最終的に物理ルータ経由で到達する場合と全く同一のフレームを仮想マシンが受信する。本処理によって仮想マシン側には特別に設定変更を行うことなく、透過的に分散ルーティングの機能を利用できるようになる。
【００３２】
本発明によれば、図１および図２に示すようなルーティング処理が可能となる。
【００３３】
以下、本発明の第１の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００３４】
図３は、本発明の第１の実施の形態による仮想化システム１００の構成を示すブロック図である。本実施の形態による仮想化システム１００は、仮想マシン１６（１６−１〜１６−３）が動作する仮想化基盤１０（１０−１、１０−２）と、Ｌ２スイッチ２０と、業務サーバ３０と、管理サーバ４０と、ルータ５０と、から構成される。なお、図３は例示であって、システム構成を制限するものではない。
【００３５】
管理サーバ４０、証明書を保持しており、該証明書を用いることで、各仮想化基盤と安全な通信を行う。
【００３６】
仮想化基盤１０は、レイヤ３の仮想スイッチ１１が搭載されている。仮想スイッチ１１は、重複しないＭＡＣアドレス１１を保有する。ただし、通常のＬ３スイッチとは異なり、ＩＰアドレスは保有しない。
【００３７】
また、仮想スイッチ１１は、仮想マシンテーブル１３と、ＭＡＣアドレステーブル１４と、フレームヘッダ解析処理手段１５を備える。
【００３８】
仮想マシンテーブル１３の構成例を、図４に示す。仮想マシンテーブル１３は、仮想マシンごとに、ＶＬＡＮ  ＩＤ、ＩＰアドレス、ＭＡＣアドレス、接続されている仮想スイッチの情報を組み合わせて格納する。仮想マシンテーブル１３は管理サーバ４０と同期することで常に最新の状態に保たれる。
【００３９】
ＭＡＣアドレステーブル１４の構成例を、図５に示す。ＭＡＣアドレステーブル１４は、仮想スイッチおよび物理ルータのＭＡＣアドレスの情報を格納する。ＭＡＣアドレステーブル１４は管理サーバ４０と同期することで常に最新の状態に保たれる。
【００４０】
フレームヘッダ解析処理手段１５は、仮想スイッチ１１を通過する全てのフレームのヘッダを解析し、特定の条件に一致した場合に、ヘッダ情報の書き換えを行う。
【００４１】
（第１の実施の形態の動作の説明）
次に、本実施の形態による仮想化システム１００の動作について、図面を参照して詳細に説明する。
【００４２】
以下、図６のフローチャートを参照して、仮想マシン１６がフレームを送信する場合の動作を説明する。
【００４３】
仮想マシン１６がフレームを送信すると（Ｓ６０１）、フレームヘッダ解析処理手段１５は、宛先ＭＡＣアドレスが物理ルータか否かを判定する（ステップＳ６０２）。
【００４４】
宛先ＭＡＣアドレスが物理ルータでない場合、そのまま物理ＮＩＣからフレームが送信される（ステップＳ６０２”ＮＯ”、ステップＳ６０６）。
【００４５】
宛先ＭＡＣアドレスが物理ルータである場合（ステップＳ６０２”ＹＥＳ”）、フレームヘッダ解析処理手段１５は、宛先ＩＰアドレスが仮想マシンであるかを判定する（ステップＳ６０３）。
【００４６】
宛先ＩＰアドレスが仮想マシンである場合（ステップＳ６０３”ＹＥＳ”）、フレームヘッダ解析処理手段１５は、宛先仮想マシンが同一の仮想スイッチに接続されているか否かを判定する（ステップＳ６０４）。
【００４７】
宛先仮想マシンが同一仮想スイッチに接続されていない場合（ステップＳ６０４”ＮＯ”）、フレームヘッダ解析処理手段１５は、ヘッダ変換処理１を行い（ステップＳ６０５）、次いで、物理ＮＩＣからフレームが送信される（ステップＳ６０６）。
【００４８】
宛先仮想マシンが同一仮想スイッチに接続されている場合（ステップＳ６０４”ＹＥＳ”）、フレームヘッダ解析処理手段１５は、ヘッダ変換処理２を行い（ステップＳ６０７）、次いで、仮想スイッチ１１で折り返してフレームを送信する（ステップＳ６０８）。
【００４９】
ヘッダ変換処理１について、図７のフローチャートを参照して詳細に説明する。ヘッダ変換処理１は、上述のように、仮想マシンがフレームを送信する際に、宛先仮想マシンが別のＶＬＡＮネットワークに所属し、なおかつ別々の仮想スイッチに接続されている場合に処理される。ヘッダ変換処理１では、物理ＮＩＣからフレームが送信される前に、フレームヘッダに対して以下の処理を行う。
【００５０】
まず、フレームヘッダ解析処理手段１５は、送信元ＭＡＣアドレスを、送信元の仮想スイッチのＭＡＣアドレスに変換する（ステップＳ７０１）。送信元の仮想スイッチのＭＡＣアドレスは、仮想マシンテーブル１３を参照することにより得ることができる。
【００５１】
ステップＳ７０１の変換処理を行うことで、後述するヘッダ変換処理３で変換されたフレームと判別することが可能となる。仮想スイッチのＭＡＣアドレスでなく、物理ルータのＭＡＣアドレスに変換した場合は、物理スイッチのＭＡＣテーブルを適切な状態に保つことができなくなる。
【００５２】
次いで、フレームヘッダ解析処理手段１５は、宛先ＭＡＣアドレスを宛先仮想マシンのＭＡＣアドレスに変換する（ステップＳ７０２）。宛先仮想マシンのＭＡＣアドレスは、仮想マシンテーブル１３を参照することにより得ることができる。
【００５３】
次いで、フレームヘッダ解析処理手段１５は、ＶＬＡＮ  ＩＤを宛先仮想マシンの所属するＶＬＡＮ  ＩＤに変換する。宛先仮想マシンの所属するＶＬＡＮ  ＩＤは、仮想マシンテーブル１３を参照することにより得ることができる。
【００５４】
ヘッダ変換処理２について、図８のフローチャートを参照して詳細に説明する。ヘッダ変換処理２は、上述のように、仮想マシンがフレームを送信する際に、宛先仮想マシンが別のＶＬＡＮネットワークに所属し、なおかつ同一の仮想スイッチに接続されている場合に処理される。ヘッダ変換処理２では、仮想スイッチで折り返してフレームを送信する前に、フレームヘッダに対して以下の処理を行う。
【００５５】
まず、フレームヘッダ解析処理手段１５は、送信元ＭＡＣアドレスを送信元の物理ルータのＭＡＣアドレスに変換する（ステップＳ８０１）。送信元の物理ルータのＭＡＣアドレスは、ＭＡＣアドレステーブル１４を参照することにより得ることができる。
【００５６】
ステップＳ８０１の処理は、フレームヘッダを適切な状態に戻すために必要となる処理である。本処理を行うことでフレームを受信した仮想マシンは物理ルータ経由で転送されたフレームと区別がつかず、透過的な動作が実施できる。
【００５７】
次いで、フレームヘッダ解析処理手段１５は、宛先ＭＡＣアドレスを宛先仮想マシンのＭＡＣアドレスに変換する（ステップＳ８０２）。宛先仮想マシンのＭＡＣアドレスは、仮想マシンテーブル１３を参照することにより得ることができる。
【００５８】
次いで、フレームヘッダ解析処理手段１５は、ＶＬＡＮ  ＩＤを宛先仮想マシンの所属するＶＬＡＮ  ＩＤに変換する（ステップＳ８０３）。宛先仮想マシンの所属するＶＬＡＮ  ＩＤは、仮想マシンテーブル１３を参照することにより得ることができる。
【００５９】
次に、図９のフローチャートを参照して、物理ＮＩＣがフレームを受信する場合の動作を説明する。
【００６０】
物理ＮＩＣがフレームを受信したあと（ステップＳ９０１）、フレームヘッダ解析処理手段１５は、ＭＡＣアドレステーブル１４を参照して、当該フレームの送信元ＭＡＣアドレスが仮想スイッチであるか否かを判定する（ステップＳ９０２）。
【００６１】
送信元ＭＡＣアドレスが仮想スイッチでない場合、すなわち送信元アドレスが物理ルータである場合、フレームヘッダ解析処理手段１５は、仮想マシン１６にフレームを転送する（ステップＳ９０２”ＮＯ”、ステップＳ９０４）。
【００６２】
送信元ＭＡＣアドレスが仮想スイッチである場合、すなわち、ヘッダ変換処理１で変換されたものである場合、フレームヘッダ解析処理手段１５は、ヘッダ変換処理３を実施し、変換後のフレームを仮想マシン１６に転送する（ステップＳ９０２”ＹＥＳ”、ステップＳ９０３〜Ｓ９０４）。
【００６３】
ヘッダ変換処理３は、上述のように、ヘッダ変換処理１によって変換されたフレームを物理ＮＩＣが受信した際に、送信元ＭＡＣアドレスを物理ルータのＭＡＣアドレスに変換する処理を行う。この処理は、フレームヘッダを適切な状態に戻すために必要となる処理である。本処理を行うことでフレームを受信した仮想マシンは物理ルータ経由で転送されたフレームと区別がつかず、透過的な動作が実施できるようになる。
【実施例１】
【００６４】
図１０〜図１２を参照して、ＶＭ１からＶＭ３にフレームが送信された場合の動作を説明する。図１０は本環境の論理ネットワーク図である。
【００６５】
ＶＭ１は自身のルーティングテーブルを参照し、ＶＭ３にフレームを送信するためには物理ルータへのフレーム送信が必要であると判断する。
【００６６】
物理ルータのＭＡＣアドレスがＶＭ１のＡＲＰテーブルに存在しない場合、ＶＭ１はＡＲＰパケットの送信を行い、物理ルータのＭＡＣアドレス取得を行う（この場合ＡＲＰパケットはブロードキャストアドレスとなっているため、図６のフローチャートに従い、ヘッダ変換はされない）。
【００６７】
その後、宛先ＭＡＣアドレスを物理ルータのＭＡＣアドレスに設定し、宛先ＩＰアドレスをＶＭ３のＩＰアドレスに設定し、フレームの送信を行う。（図１１の上段のフレーム）。
【００６８】
ＶＭ１より送信されたフレームは仮想スイッチ１のフレームヘッダ解析処理手段１５によって解析される。図６のフローチャートに従い、ヘッダ変換処理１が必要と判断される。ヘッダ変換処理１によって、フレームヘッダの送信元ＭＡＣアドレスは仮想スイッチ１のＭＡＣアドレスに変換され、宛先ＭＡＣアドレスはＶＭ３のＭＡＣアドレスに変換され、ＶＬＡＮ  ＩＤはＶＭ３の所属するＶＬＡＮ  ２００に変換される。（図１１の下段のフレーム）。
【００６９】
ヘッダ変換処理１によってＶＭ１から送信されたフレームは図１０のＬｏｇｉｃａｌ  Ｅｔｈ３、およびＬｏｇｉｃａｌ  Ｅｔｈ６を経由して、仮想スイッチ２にフレーム転送される。
【００７０】
仮想スイッチ２に到着したフレームは、仮想スイッチ２のフレームヘッダ解析処理手段１５により解析される。図９のフローチャートに従い、ヘッダ変換処理３が必要と判断される。ヘッダ変換処理３によって、フレームヘッダの送信元ＭＡＣアドレスは物理ルータのＭＡＣアドレスに変換される。（図１２）。
【００７１】
その後、ＶＭ３がフレームを受信する。
【実施例２】
【００７２】
図１０、図１３を参照して、ＶＭ２からＶＭ３にフレームが送信された場合の動作を説明する。
【００７３】
ＶＭ１からＶＭ３にフレームを送信する時と同様に、ＶＭ２は宛先ＭＡＣアドレスを物理ルータのＭＡＣアドレスに設定し、宛先ＩＰアドレスをＶＭ３のＩＰアドレスに設定し、フレームの送信を行う（図１３の上段のフレーム）。
【００７４】
ＶＭ２より送信されたフレームは仮想スイッチ２のフレームヘッダ解析処理手段１５によって解析される。図８のフローチャートに従い、ヘッダ変換処理２が必要と判断される。
【００７５】
ヘッダ変換処理２によって、フレームヘッダの送信元ＭＡＣアドレスは物理ルータのＭＡＣアドレスに変換され、宛先ＭＡＣアドレスはＶＭ３のＭＡＣアドレスに変換され、ＶＬＡＮ  ＩＤはＶＭ３の所属するＶＬＡＮ  ２００に変換される。（図１３の下段のフレーム）。
【００７６】
仮想スイッチ２でフレームが折り返され、ＶＭ３がフレームを受信する。
【実施例３】
【００７７】
図１０を参照して、ＶＭ２からＶＭ２にフレームが送信された場合の動作を説明する。
【００７８】
ＶＭ１はＶＭ２が同一のセグメントに属しているため、ＶＭ２に対して直接フレームを送信する。図８や図９のフローチャートに従い、ヘッダ変換処理は一切行われず、通常のフレーム転送が行われる。
【００７９】
（第１の実施の形態による効果）
本実施の形態によれば、本発明では異なるＶＬＡＮネットワークに属する仮想マシン間で通信する場合に、物理ルータを経由せず、冗長トラフィックを一切発生させないようにすることが可能となる。
【００８０】
ここで、本発明の課題を解決できる最小限の構成を説明する。仮想化システム１００が、仮想スイッチ１１を含み、仮想マシン１６が動作する仮想化基盤１０を複数備え、仮想スイッチ１１が、仮想マシンから送信されるフレームを解析し、フレームが別のＶＬＡＮ  ＩＤに所属する仮想マシン１６に送信される場合に、フレームのヘッダ情報を書き換えるフレームヘッダ解析処理手段１５を備えることで、上述した本発明の課題を解決することができる。
【００８１】
（他の実施の形態）
第１の実施の形態では、１つの仮想化基盤に対して仮想スイッチが１つ存在する構成となっているが、複数仮想スイッチが存在する構成でも動作する。
【００８２】
ヘッダ変換処理１では変換後の宛先ＭＡＣアドレスを宛先仮想マシンのＭＡＣアドレスとしているが、宛先仮想スイッチのＭＡＣアドレスでも可能。この場合、ヘッダ変換処理３で宛先ＭＡＣアドレスを宛先仮想マシンのＭＡＣアドレスに変換する必要がある。
【００８３】
仮想化基盤環境でなく、物理環境であっても、構成が同一であり、なおかつ物理Ｌ３スイッチに同等の要素技術が保有されていれば、本発明を適用可能である。
【００８４】
以上、好ましい実施の形態をあげて本発明を説明したが、本発明は必ずしも、上記実施の形態に限定されるものでなく、その技術的思想の範囲内において様々に変形して実施することができる。
【００８５】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【００８６】
また、本発明の各種の構成要素は、必ずしも個々に独立した存在である必要はなく、複数の構成要素が一個の部材として形成されていること、一つの構成要素が複数の部材で形成されていること、ある構成要素が他の構成要素の一部であること、ある構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複していること、等でもよい。
【００８７】
また、本発明の方法およびコンピュータプログラムには複数の手順を順番に記載してあるが、その記載の順番は複数の手順を実行する順番を限定するものではない。このため、本発明の方法およびコンピュータプログラムを実施する時には、その複数の手順の順番は内容的に支障しない範囲で変更することができる。
【００８８】
また、本発明の方法およびコンピュータプログラムの複数の手順は個々に相違するタイミングで実行されることに限定されない。このため、ある手順の実行中に他の手順が発生すること、ある手順の実行タイミングと他の手順の実行タイミングとの一部ないし全部が重複していること、等でもよい。
【００８９】
さらに、上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、これに限定されない。
【００９０】
（付記１）
仮想スイッチを含み、仮想マシンが動作する仮想化基盤を複数備える仮想化システムであって、
前記仮想スイッチが、
前記仮想マシンから送信されるフレームを解析し、前記フレームが別のＶＬＡＮ  ＩＤに所属する前記仮想マシンに送信される場合に、フレームのヘッダ情報を書き換えるフレームヘッダ解析処理手段を備える
ことを特徴とする仮想化システム。
【００９１】
（付記２）
前記フレームヘッダ解析処理手段が、
送信先の前記仮想マシンが別のＶＬＡＮ  ＩＤに所属し、かつ、当該仮想マシンが別の前記仮想スイッチに接続されている場合に、前記フレームのヘッダ情報を書き換える
ことを特徴とする付記１に記載の仮想化システム。
【００９２】
（付記３）
前記フレームヘッダ解析処理手段は、
前記フレームの送信元ＭＡＣアドレスを、送信元の仮想スイッチのＭＡＣアドレスに変換し、
前記フレームの宛先ＭＡＣアドレスを宛先仮想マシンのＭＡＣアドレスに変換し、
前記フレームのＶＬＡＮ  ＩＤを宛先仮想マシンの所属するＶＬＡＮ  ＩＤに変換する
ことを特徴とする付記２に記載の仮想化システム。
【００９３】
（付記４）
前記フレームヘッダ解析処理手段は、
受信した前記フレームのの送信元ＭＡＣアドレスを物理ルータのＭＡＣアドレスに変換した後、仮想マシンに転送する
ことを特徴とする付記３に記載の仮想化システム。
【００９４】
（付記５）
前記フレームヘッダ解析処理手段が、
送信先の前記仮想マシンが別のＶＬＡＮ  ＩＤに所属し、かつ、当該仮想マシンが同一の前記仮想スイッチに接続されている場合に、前記フレームのヘッダ情報を書き換える
ことを特徴とする付記１に記載の仮想化システム。
【００９５】
（付記６）
前記フレームヘッダ解析処理手段は、
前記フレームの送信元ＭＡＣアドレスを送信元の物理ルータのＭＡＣアドレスに変換し、
前記フレームの宛先ＭＡＣアドレスを宛先仮想マシンのＭＡＣアドレスに変換し、
前記フレームのＶＬＡＮ  ＩＤを宛先仮想マシンの所属するＶＬＡＮ  ＩＤに変換する
ことを特徴とする付記５に記載の仮想化システム。
【００９６】
（付記７）
仮想スイッチを含み、仮想マシンが動作する仮想化基盤を複数備える仮想化システムによるフレーム伝送方法であって、
前記仮想スイッチが備えるフレームヘッダ解析処理手段が、前記仮想マシンから送信されるフレームを解析し、前記フレームが別のＶＬＡＮ  ＩＤに所属する前記仮想マシンに送信される場合に、フレームのヘッダ情報を書き換えるフレームヘッダ解析処理ステップを有する
ことを特徴とするフレーム伝送方法。
【００９７】
（付記８）
前記フレームヘッダ解析処理ステップで、
送信先の前記仮想マシンが別のＶＬＡＮ  ＩＤに所属し、かつ、当該仮想マシンが別の前記仮想スイッチに接続されている場合に、前記フレームのヘッダ情報を書き換える
ことを特徴とする付記７に記載のフレーム伝送方法。
【００９８】
（付記９）
前記フレームヘッダ解析処理ステップで、
前記フレームの送信元ＭＡＣアドレスを、送信元の仮想スイッチのＭＡＣアドレスに変換し、
前記フレームの宛先ＭＡＣアドレスを宛先仮想マシンのＭＡＣアドレスに変換し、
前記フレームのＶＬＡＮ  ＩＤを宛先仮想マシンの所属するＶＬＡＮ  ＩＤに変換する
ことを特徴とする付記８に記載のフレーム伝送方法。
【００９９】
（付記１０）
前記フレームヘッダ解析処理ステップで、
受信した前記フレームのの送信元ＭＡＣアドレスを物理ルータのＭＡＣアドレスに変換した後、仮想マシンに転送する
ことを特徴とする付記９に記載のフレーム伝送方法。
【０１００】
（付記１１）
前記フレームヘッダ解析処理ステップで、
送信先の前記仮想マシンが別のＶＬＡＮ  ＩＤに所属し、かつ、当該仮想マシンが同一の前記仮想スイッチに接続されている場合に、前記フレームのヘッダ情報を書き換える
ことを特徴とする付記７に記載のフレーム伝送方法。
【０１０１】
（付記１２）
前記フレームヘッダ解析処理ステップで、
前記フレームの送信元ＭＡＣアドレスを送信元の物理ルータのＭＡＣアドレスに変換し、
前記フレームの宛先ＭＡＣアドレスを宛先仮想マシンのＭＡＣアドレスに変換し、
前記フレームのＶＬＡＮ  ＩＤを宛先仮想マシンの所属するＶＬＡＮ  ＩＤに変換する
ことを特徴とする付記１１に記載のフレーム伝送方法。
【０１０２】
（付記１３）
仮想スイッチを含み、仮想マシンが動作する仮想化基盤を複数備える仮想化システム上で動作するフレーム伝送プログラムであって、
前記仮想スイッチが備えるフレームヘッダ解析処理手段に、前記仮想マシンから送信されるフレームを解析し、前記フレームが別のＶＬＡＮ  ＩＤに所属する前記仮想マシンに送信される場合に、フレームのヘッダ情報を書き換えるフレームヘッダ解析処理を実行させる
ことを特徴とするフレーム伝送プログラム。
【０１０３】
（付記１４）
前記フレームヘッダ解析処理で、
送信先の前記仮想マシンが別のＶＬＡＮ  ＩＤに所属し、かつ、当該仮想マシンが別の前記仮想スイッチに接続されている場合に、前記フレームのヘッダ情報を書き換える
ことを特徴とする付記１３に記載のフレーム伝送プログラム。
【０１０４】
（付記１５）
前記フレームヘッダ解析処理で、
前記フレームの送信元ＭＡＣアドレスを、送信元の仮想スイッチのＭＡＣアドレスに変換し、
前記フレームの宛先ＭＡＣアドレスを宛先仮想マシンのＭＡＣアドレスに変換し、
前記フレームのＶＬＡＮ  ＩＤを宛先仮想マシンの所属するＶＬＡＮ  ＩＤに変換する
ことを特徴とする付記１４に記載のフレーム伝送プログラム。
【０１０５】
（付記１６）
前記フレームヘッダ解析処理で、
受信した前記フレームのの送信元ＭＡＣアドレスを物理ルータのＭＡＣアドレスに変換した後、仮想マシンに転送する
ことを特徴とする付記１５に記載のフレーム伝送プログラム。
【０１０６】
（付記１７）
前記フレームヘッダ解析処理ステップで、
送信先の前記仮想マシンが別のＶＬＡＮ  ＩＤに所属し、かつ、当該仮想マシンが同一の前記仮想スイッチに接続されている場合に、前記フレームのヘッダ情報を書き換える
ことを特徴とする付記１３に記載のフレーム伝送プログラム。
【０１０７】
（付記１８）
前記フレームヘッダ解析処理で、
前記フレームの送信元ＭＡＣアドレスを送信元の物理ルータのＭＡＣアドレスに変換し、
前記フレームの宛先ＭＡＣアドレスを宛先仮想マシンのＭＡＣアドレスに変換し、
前記フレームのＶＬＡＮ  ＩＤを宛先仮想マシンの所属するＶＬＡＮ  ＩＤに変換する
ことを特徴とする付記１７に記載のフレーム伝送プログラム。
【符号の説明】
【０１０８】
１０：仮想化基盤
１１：仮想スイッチ
１２：固有ＭＡＣアドレス
１３：仮想マシンテーブル
１４：ＭＡＣアドレステーブル
１５：フレームヘッダ解析処理手段
１６（１６−１〜１６−３）：仮想マシン
２０：Ｌ２スイッチ
３０：業務サーバ
４０：管理サーバ
５０：ルータ
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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