(57)【要約】【課題】データセンタ内のネットワークを流れるトラヒックに影響を与えることなくネットワークの消費電力を削減する。【解決手段】複数のパケット中継装置を備えたネットワークは、上流の第１のパケット中継装置に接続されてトラヒックを送受信する第１の経路と、上流の第２のパケット中継装置に接続されてブロッキング状態の第２の経路とを有する第３のパケット中継装置を含み、管理計算機は、第１〜第３のパケット中継装置の状態情報を取得する状態情報収集部と、ブロッキング状態の第２の経路にトラヒックを流すことで停止可能な第１のパケット中継装置のうち所定の条件を満たす候補を停止対象の第１のパケット中継装置として選択し、停止対象の第１のパケット中継装置を停止させ、第３及び第２のパケット中継装置のブロッキング状態の第２の経路を解放してトラヒックの送受信を当該第２の経路に切り替える電力管理部と、を備える。【選択図】図１
2014036333.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のパケット中継装置を備えたネットワークと、前記パケット中継装置を管理する管理計算機とを備えたネットワーク管理システムであって、
前記複数のパケット中継装置は、上流の第１のパケット中継装置に接続されてトラヒックを送受信する第１の経路と、上流の第２のパケット中継装置に接続されてブロッキング状態の第２の経路とを有する第３のパケット中継装置を含み、
前記管理計算機は、
前記第１ないし第３のパケット中継装置の状態情報を取得する状態情報収集部と、
前記ブロッキング状態の第２の経路にトラヒックを流すことで停止可能な前記第１のパケット中継装置のうち前記状態情報に基づいて所定の条件を満たす候補を停止対象の第１のパケット中継装置として選択し、当該停止対象の第１のパケット中継装置を停止させ、前記第３のパケット中継装置と第２のパケット中継装置のブロッキング状態の前記第２の経路を解放してトラヒックの送受信を当該第２の経路に切り替える電力管理部と、
を備えたことを特徴とするネットワーク管理システム。
【請求項２】
請求項１に記載のネットワーク管理システムであって、
前記ネットワークは、スパニングツリープロトコルに準拠して、前記第２のパケット中継装置と第３のパケット中継装置とをブロッキングポートで接続し、
前記電力管理部は、
前記第３のパケット中継装置と第２のパケット中継装置のブロッキングポートを解放させてトラヒックの送受信を当該第２の経路に切り替えることを特徴とするネットワーク管理システム。
【請求項３】
請求項２に記載のネットワーク管理システムであって、
前記第１ないし第３のパケット中継装置は、演算を行うＣＰＵと、ＣＰＵの使用率とトラヒック量とを取得する統計処理部と、を有し、
前記状態情報収集部は、
前記第１ないし第３のパケット中継装置の前記ＣＰＵの使用率とトラヒック量を状態情報として取得し、
前記電力管理部は、
前記第１のパケット中継装置のうち前記ＣＰＵの使用率が最小の第１のパケット中継装置で、かつ、前記第２のパケット中継装置が前記第１のパケット中継装置のトラヒック量を許容する場合に、当該第１のパケット中継装置を前記停止対象として選択することを特徴とするネットワーク管理システム。
【請求項４】
請求項２に記載のネットワーク管理システムであって、
前記第１ないし第３のパケット中継装置は、トラヒック量を取得する統計処理部を有し、
前記状態情報収集部は、
前記第１ないし第３のパケット中継装置の前記トラヒック量を状態情報として取得し、
前記電力管理部は、
前記第１のパケット中継装置のうち前記トラヒック量が最小の第１のパケット中継装置で、かつ、前記第２のパケット中継装置が前記第１のパケット中継装置のトラヒック量を許容する場合に、当該第１のパケット中継装置を前記停止対象として選択することを特徴とするネットワーク管理システム。
【請求項５】
請求項２に記載のネットワーク管理システムであって、
前記第１ないし第３のパケット中継装置は、セッション数とトラヒック量とを取得する統計処理部を有し、
前記状態情報収集部は、
前記第１ないし第３のパケット中継装置の前記セッション数とトラヒック量を状態情報として取得し、
前記電力管理部は、
前記第１のパケット中継装置のうち前記セッション数が最小の第１のパケット中継装置で、かつ、前記第２のパケット中継装置が前記第１のパケット中継装置のトラヒック量を許容する場合に、当該第１のパケット中継装置を前記停止対象として選択することを特徴とするネットワーク管理システム。
【請求項６】
請求項２に記載のネットワーク管理システムであって、
前記第１ないし第３のパケット中継装置は、フロー数とトラヒック量とを取得する統計処理部を有し、
前記状態情報収集部は、
前記第１ないし第３のパケット中継装置の前記フロー数とトラヒック量を状態情報として取得し、
前記電力管理部は、
前記第１のパケット中継装置のうち前記フロー数が最小の第１のパケット中継装置で、かつ、前記第２のパケット中継装置が前記第１のパケット中継装置のトラヒック量を許容する場合に、当該第１のパケット中継装置を前記停止対象として選択することを特徴とするネットワーク管理システム。
【請求項７】
複数のパケット中継装置を備えたネットワークを管理するネットワーク管理計算機であって、
前記ネットワーク管理計算機は、
上流の第１のパケット中継装置に接続されてトラヒックを送受信する第１の経路と、上流の第２のパケット中継装置に接続されてブロッキング状態の第２の経路とを有する第３のパケット中継装置を含む前記複数のパケット中継装置を管理するパケット中継装置設定部と、
前記第１ないし第３のパケット中継装置の状態情報を取得する状態情報収集部と、
前記ブロッキング状態の第２の経路にトラヒックを流すことで停止可能な前記第１のパケット中継装置のうち前記状態情報に基づいて所定の条件を満たす候補を停止対象の第１のパケット中継装置として選択し、当該停止対象の第１のパケット中継装置を停止させ、前記第３のパケット中継装置と第２のパケット中継装置のブロッキング状態の前記第２の経路を解放してトラヒックの送受信を当該第２の経路に切り替える電力管理部と、
を備えたことを特徴とするネットワーク管理計算機。
【請求項８】
請求項７に記載のネットワーク管理計算機であって、
前記ネットワークは、スパニングツリープロトコルに準拠して、前記第２のパケット中継装置と第３のパケット中継装置とをブロッキングポートで接続し、
前記電力管理部は、
前記第３のパケット中継装置と第２のパケット中継装置のブロッキングポートを解放させてトラヒックの送受信を当該第２の経路に切り替えることを特徴とするネットワーク管理計算機。
【請求項９】
請求項８に記載のネットワーク管理計算機であって、
前記状態情報収集部は、
前記第１ないし第３のパケット中継装置のＣＰＵの使用率とトラヒック量を状態情報として取得し、
前記電力管理部は、
前記第１のパケット中継装置のうち前記ＣＰＵの使用率が最小の第１のパケット中継装置で、かつ、前記第２のパケット中継装置が前記第１のパケット中継装置のトラヒック量を許容する場合に、当該第１のパケット中継装置を前記停止対象として選択することを特徴とするネットワーク管理計算機。
【請求項１０】
請求項８に記載のネットワーク管理計算機であって、
前記状態情報収集部は、
前記第１ないし第３のパケット中継装置の前記トラヒック量を状態情報として取得し、
前記電力管理部は、
前記第１のパケット中継装置のうち前記トラヒック量が最小の第１のパケット中継装置で、かつ、前記第２のパケット中継装置が前記第１のパケット中継装置のトラヒック量を許容する場合に、当該第１のパケット中継装置を前記停止対象として選択することを特徴とするネットワーク管理計算機。
【請求項１１】
請求項８に記載のネットワーク管理計算機であって、
前記状態情報収集部は、
前記第１ないし第３のパケット中継装置の前記セッション数とトラヒック量を状態情報として取得し、
前記電力管理部は、
前記第１のパケット中継装置のうち前記セッション数が最小の第１のパケット中継装置で、かつ、前記第２のパケット中継装置が前記第１のパケット中継装置のトラヒック量を許容する場合に、当該第１のパケット中継装置を前記停止対象として選択することを特徴とするネットワーク管理計算機。
【請求項１２】
請求項８に記載のネットワーク管理計算機であって、
前記状態情報収集部は、
前記第１ないし第３のパケット中継装置の前記フロー数とトラヒック量を状態情報として取得し、
前記電力管理部は、
前記第１のパケット中継装置のうち前記フロー数が最小の第１のパケット中継装置で、かつ、前記第２のパケット中継装置が前記第１のパケット中継装置のトラヒック量を許容する場合に、当該第１のパケット中継装置を前記停止対象として選択することを特徴とするネットワーク管理計算機。
【請求項１３】
複数のパケット中継装置を備えたネットワークを管理計算機で管理するネットワークの管理方法であって、
前記複数のパケット中継装置は、上流の第１のパケット中継装置に接続されてトラヒックを送受信する第１の経路と、上流の第２のパケット中継装置に接続されてブロッキング状態の第２の経路とを有する第３のパケット中継装置を含み、
前記管理計算機が、前記第１ないし第３のパケット中継装置の状態情報を取得する第１のステップと、
前記管理計算機が、前記ブロッキング状態の第２の経路にトラヒックを流すことで停止可能な前記第１のパケット中継装置のうち前記状態情報に基づいて所定の条件を満たす候補を停止対象の第１のパケット中継装置として選択する第２のステップと、
前記管理計算機が、前記停止対象の第１のパケット中継装置を停止させる第３のステップと、
前記管理計算機が、前記第３のパケット中継装置と第２のパケット中継装置のブロッキング状態の前記第２の経路を解放してトラヒックの送受信を当該第２の経路に切り替える第４のステップと、
を含むことを特徴とするネットワークの管理方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載のネットワークの管理方法であって、
前記ネットワークは、スパニングツリープロトコルに準拠して、前記第２のパケット中継装置と第３のパケット中継装置とをブロッキングポートで接続し、
前記第４のステップは、
前記第３のパケット中継装置と第２のパケット中継装置のブロッキングポートを解放させてトラヒックの送受信を当該第２の経路に切り替えることを特徴とするネットワークの管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のパケット中継装置を備えたネットワーク管理システム、ネットワーク管理計算機及びネットワーク管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
クラウドサービスを実現するために、データセンタ内に多数のコンピュータ、ストレージ装置、パケット中継装置が設置されている。多数のパケット中継装置で構成するデータセンタ内のネットワークは、一般的に大規模なLayer ２ネットワークになる傾向がある。Layer  ２ネットワークとは、パケットの宛先ＭＡＣアドレス情報を見てパケットを転送する仕組みであり、パケットはネットワーク内の全てのパケット中継装置に到達可能である。このとき、上記特徴があることから、不用意にパケット中継装置間をイーサネット（登録商標）ケーブルで結ぶと、ループが作成され、パケットがループの中で巡回して、増幅されてしまう可能性がある。この可能性に対処するため、Layer ２ネットワークでは一般的にＳＴＰ（Spanning Tree Protocol）が用いられる。ＳＴＰは、パケット中継装置間でプロトコルを送受信することで、複数のパケット中継装置の中でルートとなるパケット中継装置を決定し、当該ルートを頂点としたツリー型のネットワークを構築する。パケットは、ツリーを構成する経路のみで送受信可能となり、それ以外の経路はパケットの送受信ができないブロッキング状態となる。
【０００３】
一方で、データセンタ内のネットワークは、多数のパケット中継装置が設置され、またパケット中継装置の発熱を冷却するために多数の冷却機も必要とされることから、大量の電力を消費する傾向にある。現在、パケット中継装置の電力消費量を抑えるため、省電力の技術開発が活発化している。例えば、特許文献１では、ネットワークのトラヒック量をエッジルータが測定し、トラヒック量がコアルータの容量より少ない場合には、コアルータを省電力モードへ移行させ、エッジルータはコアルータへのパケットを他のコアルータへ迂回するようにルーティングテーブルを更新する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１４８０２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記特許文献１のようにパケット中継装置単体に着目した省電力技術は、実際に使用するとネットワークを流れるトラヒックに影響を及ぼし、扱いが難しい場合がある。例えば、特許文献１の例では、あるパケット中継装置が突然省電力モードに移行してしまいパケットの処理量が減ると、迂回先に転送されたパケットは、迂回先のパケット中継装置で処理されずロストしてしまう可能性がある。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、データセンタ内のネットワークを流れるトラヒックに大きな影響を及ぼすことなく、ネットワークが消費する電力を削減するネットワーク管理システム、及びネットワーク管理端末を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、複数のパケット中継装置を備えたネットワークと、前記パケット中継装置を管理する管理計算機とを備えたネットワーク管理システムであって、前記ネットワークは、上流の第１のパケット中継装置に接続されてトラヒックを送受信する第１の経路と、上流の第２のパケット中継装置に接続されてブロッキング状態の第２の経路とを有する第３のパケット中継装置を含み、前記管理計算機は、前記第１ないし第３のパケット中継装置の状態情報を取得する状態情報収集部と、前記ブロッキング状態の第２の経路にトラヒックを流すことで停止可能な前記第１のパケット中継装置のうち前記状態情報に基づいて所定の条件を満たす候補を停止対象の第１のパケット中継装置として選択し、当該停止対象の第１のパケット中継装置を停止させ、前記第３のパケット中継装置と第２のパケット中継装置のブロッキング状態の前記第２の経路を解放してトラヒックの送受信を当該第２の経路に切り替える電力管理部と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
したがって、本発明は、トラヒックを送受信する経路をブロッキング状態の経路に切り替えることで上流のパケット中継装置を停止させ、ネットワーク内のトラヒックに影響を与えることなく、ネットワーク内の消費電力を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施例を示し、ネットワーク管理端末と複数のパケット中継装置を備えたネットワークの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例を示し、パケット中継装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施例を示し、パケット中継装置内の設定情報の一例を示す図である。
【図４】本発明の実施例を示し、パケット中継装置内の状態情報の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施例を示し、ネットワーク管理端末の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施例を示し、ネットワーク管理端末内の状態情報データベースの一例を示す図である。
【図７】本発明の実施例を示し、ネットワーク管理端末に出力されるＧＵＩの一例を示す画面イメージである。
【図８】本発明の実施例を示し、ネットワーク管理端末が、ネットワークの消費電力を低減する処理の流れを示すシーケンス図である。
【図９】本発明の実施例を示し、ネットワーク管理端末が、ネットワークの消費電力を低減する処理の一例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施例を示し、ネットワーク管理端末が、ネットワークの消費電力を低減する処理の変形例を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施例を示し、ネットワーク管理端末が、ネットワークの消費電力を低減する処理の他の変形例を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施例を示し、ネットワーク管理端末が、ネットワークの消費電力を低減する処理のさらに他の変形例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１１】
（Ａ１）ネットワーク構成
図１は、本発明の実施例を示し、ネットワーク管理端末と複数のパケット中継装置を備えたネットワークの構成を示すブロック図である。
【００１２】
図１において、２つの拠点を構成するデータセンタ２０ａ、２０ｂが、インターネット１０を介して接続されている。データセンタ２０ａ、２０ｂ内には、それぞれパケット中継装置３０ａ〜３０ｇ、パケット中継装置３０ｈ〜３０ｎによってLayer ２ネットワークが構築されている。なお、パケット中継装置の総称は、符号３０で示す。また、経路４０ａ〜４０ｈの総称を、符号４０で示し、経路５０ａ〜５０ｆの総称を、符号５０で示す。
【００１３】
これらのネットワークではＳＴＰ（Spanning Tree Protocol）が機能し、データセンタ２０ａの場合、パケット中継装置３０ａがルートのパケット中継装置（以降、ルートブリッジ）として選択され、データセンタ２０ｂの場合、パケット中継装置３０ｈがルートブリッジとして選択されている。
【００１４】
ＳＴＰは、経路のループを回避するため、ルートブリッジを頂点としたツリー型のネットワークを構築している。ツリーを構成する経路４０ａ〜４０ｐは、図１では実線で示した経路であり、これらの経路でのみパケットの送受信が実施される。
【００１５】
データセンタ２０ａの場合、経路４０ａ〜４０ｈでツリーが構成されている。なお、各パケット中継装置３０では、これらの経路４０を使って上流にパケットを送信する場合、これらの経路を収容するポートをルートポートと呼ぶ。
【００１６】
一方、ツリーから外れた経路は、図１では破線で示した経路５０ａ〜５０ｆであり、これらの経路５０では、物理的に接続されているがパケットの送受信が阻止されるブロッキング状態となる。データセンタ２０ａの場合、５０ａ〜５０ｃの経路が、ブロッキング状態の経路であり、これらの経路を収容するパケット中継装置３０のポートをブロッキングポートと呼ぶ。
【００１７】
また、上記ネットワークは、ネットワーク管理端末（管理計算機）８０によって管理されており、各パケット中継装置３０の設定や、各パケット中継装置３０の情報取得については、このネットワーク管理端末８０によって実施される。ネットワーク管理端末８０は、インターネット１０を介して、各データセンタ２０ａ、２０ｂ内の複数のパケット中継装置３０のそれぞれと通信することができる。
【００１８】
更に、データセンタ２０ａ、２０ｂには、パケット中継装置３０の他に多数のコンピュータ、ストレージ装置が設置されている。図１では、コンピュータ６０a、 ６０bが設置され、ネットワークを介して情報を送受信し、所望の処理を実行している。また、ストレージ装置７０a、７０bが設置され、ネットワークを介したデータの格納が実施されている。
【００１９】
以上の装置には、それぞれＭＡＣアドレス、ＩＰアドレスが割り当てられており、これらの情報によってネットワーク内の場所が特定される。
【００２０】
データセンタ２０ａ、２０ｂ内に以上のようなネットワークが構築されていた場合に、ネットワークを流れるトラヒックに大きな影響を及ぼすことなく、ネットワークが消費する電力を削減する方法について、以下に詳述する。
【００２１】
なお、ネットワークの構成や、パケット中継装置３０の数、コンピュータ６０の数、ストレージ装置７０の数は、図１に示した例に限らず、適宜、他の態様とすることが可能である。
【００２２】
（Ａ２）パケット中継装置の構成
図２は、パケット中継装置３０の概略構成を示すブロック図である。パケット中継装置３０は、複数のネットワークインタフェースモジュール３１ａ、３１ｂと、スイッチングモジュール３２と、制御モジュール３３を備えている。なお、以下では、ネットワークインタフェースモジュールの総称を符号３１で表す。
【００２３】
ネットワークインタフェースモジュール３１は、複数のパケット送受信ポート３４ａ〜３４ｄと、コントローラ３５ａ、３５ｂと、メモリ３６ａ、３６ｂとを備えている。パケット送受信ポート３４ａ〜３４ｄには、イーサネット（登録商標）ケーブルが物理的に接続される。なお、以下では、パケット送受信ポートの総称を符号３４で表し、コントローラの総称を符号３５で表し、メモリの総称を符号３６で表す。
【００２４】
ネットワークインタフェースモジュール３１のコントローラ３５は、パケット送受信ポート３４から受信したパケットを解析して、当該パケットの宛先を識別する。宛先が他装置宛てであった場合、コントローラ３５が、送信先のネットワークインタフェースモジュール３１、および送信先のパケット送受信ポート３４を特定し、スイッチングモジュール３２へ転送する。
【００２５】
一方、パケットの宛先が自装置宛てであった場合、コントローラ３５は制御モジュール３３を当該パケットの宛先として特定し、スイッチングモジュール３２へ転送する。メモリ３６は、パケット送受信ポート３４を通じて送受信されるパケットが一時的に記憶されるバッファとして機能する。
【００２６】
スイッチングモジュール３２は、パケットを受信すると、各パケットに対して上記コントローラ３５が指示した命令に従い、パケットをネットワークインタフェースモジュール３１または制御モジュール３３へ送信する。
【００２７】
制御モジュール３３は、メモリ３６ｃとＣＰＵ３７ａを備えている。メモリ３６ｃにはソフトウェア処理部３８のプログラムが記憶されており、ＣＰＵ３７ａは、メモリ３６ｃのプログラムを実行することで、ソフトウェア処理部３８として機能する。
【００２８】
ソフトウェア処理部３８は、パケット送受信部３９、ＳＴＰ処理部４１、ＬＬＤＰ（Ｌｉｎｋ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）処理部４２、統計処理部４３、運用管理部４４の機能部位と、設定情報４５、状態情報４６のデータで構成される。パケット送受信部３９は、自装置宛てのパケットの受信や、ソフトウェア処理部３８内で作成された、他装置宛てのパケットの送信を司る。
【００２９】
ＳＴＰ処理部４１は、パケット中継装置３０間でのＳＴＰパケットの送受信を司る。ＳＴＰ処理部４１はＳＴＰパケットを送受信することで、自装置のＳＴＰにおける役割を決定する。ＳＴＰ処理部４１は自装置がルートブリッジであると決定した場合、決定した内容を設定情報４５に記載し、以降ルートブリッジとして機能する。
【００３０】
一方、ＳＴＰ処理部４１は自装置がルートブリッジ以外（以降、非ルートブリッジ）と決定した場合、決定した内容を設定情報４５に記載し、以降非ルートブリッジとして機能する。また、ＳＴＰ処理部４１はＳＴＰパケットを送受信することで、自装置の各パケット送受信ポート３４のＳＴＰにおける役割も決定する。
【００３１】
自装置がルートブリッジの場合、ＳＴＰ処理部４１は全てのパケット送受信ポート３４は「指定ポート」として決定する。ＳＴＰ処理部４１は、全てのパケット送受信ポート３４の決定内容を設定情報４５に記載し、以降各パケット送受信ポート３４を指定ポートして機能させる。
【００３２】
一方、非ルートブリッジの場合、ＳＴＰ処理部４１はルートブリッジに連なるパケット送受信ポート３４については「ルートポート」と決定する。ＳＴＰ処理部４１は、ルートポートに決定した内容を設定情報４５に記載し、以降該当するパケット送受信ポート３４をルートポートとして機能させる。一方、ＳＴＰ処理部４１はルートブリッジに連ならないパケット送受信ポート３４については「指定ポート」として決定する。ＳＴＰ処理部４１は、指定ポートに決定した内容を設定情報４５に記載し、以降該当するパケット送受信ポート３４を指定ポートとして機能させる。
【００３３】
ＳＴＰ処理部４１は、ループの原因となるパケット送受信ポート３４については「ブロッキングポート」として決定する。ＳＴＰ処理部４１は、ブロッキングポートの内容を設定情報４５に記載し、以降該当するパケット送受信ポート３４をブロッキングポートとして機能させる。
【００３４】
ＬＬＤＰ処理部４２は、パケット中継装置３０間でのＬＬＤＰパケットの送受信を司る。ＬＬＤＰ処理部４２は、ＬＬＤＰパケットを送受信することで、自装置の各パケット送受信ポート３４に繋がる装置（隣接装置）を認識する。各パケット送受信ポート３４の隣接装置を認識したＬＬＤＰ処理部４２は、隣接装置の内容を状態情報４６に記載する。
【００３５】
統計処理部４３は、パケット中継装置３０内での各種の数値を統計している。例えば、各パケット送受信ポート３４で受信しているトラヒック量、送信しているトラヒック量を観測し、統計内容を状態情報４６に記録する。また、統計処理部４３は、パケット中継装置３０が維持しているセッション数を測定し、状態情報４６に記録する。また、統計処理部４３は、パケット中継装置３０が処理しているフロー数を測定し、状態情報４６に記録する。統計処理部４３は、トラヒック量、セッション数、フロー数を所定の時間間隔または外部からの要求に応じて測定し、統計情報として状態情報４６に記録する。
【００３６】
運用管理部４４は、ネットワーク管理端末８０から送られてきた設定要求に基づいて、パケット中継装置３０に各種の設定をする。運用管理部４４は、設定した内容を設定情報４５に記載する。設定要求には、例えば、ＳＴＰの処理開始や、処理停止などが含まれる。また、運用管理部４４は、ネットワーク管理端末８０から送られてきた状態情報参照要求に基づいて、状態情報４６から所望の情報を取得する。運用管理部４４は、状態情報４６から取得した情報を、ネットワーク管理端末８０へ返信する。ネットワーク管理端末８０からの状態情報参照要求には、例えば、ＳＴＰが機能することによって決定された各パケット中継装置３０のＳＴＰにおける役割などが含まれる。
【００３７】
設定情報４５は、パケット中継装置３０の各種の設定情報を記憶している。図３は設定情報４５の一例を示す図である。設定情報４５は、パケット中継装置３０の機能４５１と、変数４５２と、変数に設定された値４５３から構成される。例えば、図３に示すように、図中の行１０１では、機能４５１のＳＴＰが、変数４５２＝「実行」の値４５３＝「ＯＮ」で機能していることが設定されている。
【００３８】
状態情報４６は、パケット中継装置３０の各種の状態情報を記憶している。図４は状態情報４６の一例を示す図である。図４は、パケット中継装置３０ｅの状態情報４６を示している。状態情報４６は、パケット中継装置３０の機能４６１と、変数４６２と、変数４６２に設定された値４６３から構成される。例えば、図４に示す行２０１では、機能４６１＝「ＳＴＰ」の変数４６２が「装置の役割」の値４６３が「非ルートブリッジ」に決定された例を示す。そして、行２０２〜２０４では、機能４６１＝ＳＴＰの変数４６２＝各ポートの役割が、ポートｅ１＝ルートポートで、ポートｅ２が指定ポートで、ポートｅ３がブロッキングポートであることを示す。また、行２０５〜２０７では、機能４６１＝ＬＬＤＰの変数４６２＝各ポートの隣接装置が、ポートｅ１にパケット中継装置３０ｂが接続され、ポートｅ３にパケット中継装置３０ｃが接続されていることを示す。行２０８以降の統計についても同様であり、ＣＰＵ使用率やトラヒック量に関する値が格納されている。
【００３９】
（Ａ３）ネットワーク管理端末の構成
図５は、ネットワーク管理端末８０の構成を示すブロック図である。ネットワーク管理端末８０は、汎用のコンピュータで構成され、パケット送受信ポート３４ｅ、ハードディスク８１、メモリ３６ｄ、ＣＰＵ３７ｂ等を備えている。ハードディスク８１には、ソフトウェア処理部８２のプログラムが記憶されており、ＣＰＵ３７ｂは、ソフトウェア処理部８２のプログラムを実行することで、パケット送受信部８３やネットワーク管理部８４として機能する。
【００４０】
パケット送受信部８３は、パケット送受信ポート３４ｅを通じたパケットの送受信を司る。
【００４１】
ネットワーク管理部８４は、パケット中継装置３０を管理するためのフロントエンドとして機能するアプリケーションであり、パケット中継装置設定・状態情報参照部８５と省電力管理部８６と状態情報データベース８７とユーザインタフェース部８８を備えている。
【００４２】
パケット中継装置設定・状態情報参照部８５は、省電力管理部８６の要求に応じて、設定・状態情報参照要求メッセージを作成し、パケット中継装置３０に送信する。設定要求メッセージの内容には、例えば、パケット中継装置３０のシャットダウンなどが含まれる。設定・状態情報参照要求メッセージの内容には、例えばパケット中継装置３０のＳＴＰにおける役割などが含まれる。
【００４３】
省電力管理部８６は、パケット中継装置設定・状態情報参照部８５を通して得られた結果を状態情報データベース８７に格納する。状態情報データベース８７は、ネットワーク管理端末８０が管理対象とする全てのパケット中継装置３０について、各パケット中継装置３０の状態情報４６を記憶している。図６は状態情報データベース８７の一例を示す図である。状態情報データベース８７は、パケット中継装置３０の識別子（ユニークな値）を格納するパケット中継装置８７１と、パケット中継装置３０の機能８７２と、変数８７３と、変数８７３に設定された値８７４から構成される。例えば、図６では、全てのパケット中継装置３０のＣＰＵ使用率、トラヒック量（送信トラヒック量、受信トラヒック量）、セッション数、フロー数が記憶されている。ネットワーク管理端末８０は、この状態情報データベース８７に格納された情報を利用することで、消費電力量の少ないネットワークを構築することができる。ネットワークの構築処理については、後述する。
【００４４】
ユーザインタフェース部８８は、パケット中継装置３０を管理するためのＧＵＩ（グラフィカルユーザインタフェース）を表示装置８９に表示し、ネットワーク管理者がキーボード９０やマウス９１を操作することによって、種々の指示を受け付ける。
【００４５】
図７は、ネットワーク管理端末８０の表示装置８９に表示されるＧＵＩの一例を示す画面イメージである。このＧＵＩの中央のペイン７０１には、ネットワーク管理端末８０が管理対象とするネットワークの構成（ネットワークトポロジ）が、パケット中継装置３０やイーサネット（登録商標）ケーブルを表すアイコンによって描画されている。これによりネットワーク管理者は、ネットワークの現在の構成を確認できる。図７の例では、データセンタ２０ａ内のネットワーク構成が描画されている。
【００４６】
図７において、ツリーを構成する経路が実線で表示され、ブロッキングポートを接続する経路が破線で表示される。図中ａ１〜ｇ２は、パケット中継装置３０ａ〜３０ｇのポートを示す。ここで、本発明を適用するネットワークは、ルートポートでルートブリッジに接続される第１層目のパケット中継装置３０を複数備え、第１層目にルートポートとブロッキングポートの双方で接続する第２の層目のパケット中継装置３０を備える。
【００４７】
図７（図１）では、パケット中継装置３０ｂ、３０ｃ、３０ｄが第１層目を構成し、ルートポートｂ１、ｃ１、ｄ１がルートブリッジであるパケット中継装置３０ａに接続される。
【００４８】
そして、パケット中継装置３０ｅ、３０ｆ、３０ｇが第２層目を構成し、ルートポートｅ１、ｆ１、ｇ１が第１層目のパケット中継装置３０の指定ポートｂ２、ｃ２、ｄ２に接続される。ここで、パケット中継装置３０ａの下流にパケット中継装置３０ｅが配置され、パケット中継装置３０ｂの下流にパケット中継装置３０ｆが配置され、パケット中継装置３０ｄの下流にパケット中継装置３０ｇが配置され、第１層目と第２層目が構成される。第２層目のブロッキングポートと第１層目のブロッキングポートは、図中破線で示すように接続される。すなわち、第２層目のパケット中継装置３０ｅのブロッキングポートｅ３が第１層目のパケット中継装置３０ｃのブロッキングポートｃ３に接続される。また、第２層目のパケット中継装置３０ｆのブロッキングポートｆ３が第１層目のパケット中継装置３０ｄのブロッキングポートｄ３に接続される。また、第２層目のパケット中継装置３０ｇのブロッキングポートｇ３が第１層目のパケット中継装置３０ｂのブロッキングポートｂ３に接続される。
【００４９】
なお、第２層目のパケット中継装置３０ｅ、３０ｆ、３０ｇの指定ポートは、図１で示すようにコンピュータ６０等に接続される。
【００５０】
以上のように、ルートブリッジの下流の第１層目のパケット中継装置３０は、ルートポートでルートブリッジに接続される。そして、第２層目のパケット中継装置３０は、ルートポートとブロッキングポートで上流の第１層目のパケット中継装置３０にそれぞれ接続され、第２層目のパケット中継装置３０のルートポートとブロッキングポートは第１層目の異なるパケット中継装置３０にそれぞれ接続される。なお、図１に示すブロッキングポートを接続する経路５０は、第１層目または第２層目の少なくとも一方のポートがブロッキング状態であればよい。
【００５１】
（Ａ４）ネットワークの消費電力を削減する手順
図８は、ネットワーク管理端末８０が管理対象のネットワークの消費電力を削減する際の処理の流れを示すシーケンス図である。パケット中継装置３０では、ＳＴＰ処理部４１、ＬＬＤＰ処理部４２が機能しており、パケット中継装置３０のＳＴＰにおける役割と、各パケット送受信ポート３４のＳＴＰにおける役割及び各パケット送受信ポート３４の隣接装置等を状態情報４６として保存している。また、パケット中継装置３０では、統計処理部４３が機能しており、パケット中継装置３０のＣＰＵ使用率や、各パケット送受信ポートのトラヒック量等を状態情報４６として保持している。
【００５２】
ネットワーク管理端末８０内の省電力管理部８６は、定期的に、例えば１時間に１回の頻度で管理対象の全ての（または指定したデータセンタ内の）パケット中継装置３０にアクセスし、ＳＴＰの情報、ＬＬＤＰの情報、統計情報の参照を要求する（ステップＳ４０１）。
【００５３】
パケット中継装置３０は、上記要求を運用管理部４４で受け付け、運用管理部４４は所望の情報を状態情報４６から取得した後、ネットワーク管理端末８０に返信する（ステップS４０２）。
【００５４】
ネットワーク管理端末８０内の省電力管理部８６は、上記情報を取得すると、取得した情報を状態情報データベース８７に保存する。管理対象の全てのパケット中継装置３０から上記情報を取得し、状態情報データベース８７への保存が終わると、ネットワーク管理端末８０内の省電力管理部８６は、図９のフローチャートに示すように、ネットワークの構成を計算し、停止可能なパケット中継装置３０を抽出する（ステップＳ４０３）。
【００５５】
図９は、ネットワーク管理端末８０で行われる処理の一例を示すフローチャートである。
【００５６】
図９において、まず、ネットワーク管理端末８０は、状態情報データベース８７にアクセスし（５０１）、ＣＰＵ使用率の最も低いパケット中継装置３０を特定する（５０２）。図６の状態情報データベース８７の場合、ＣＰＵ使用率の最も低いパケット中継装置３０は、パケット中継装置３０ｂである。ＣＰＵ使用率が最も低いので、このパケット中継装置３０ｂを停止させても、ネットワーク内のトラヒックに与える影響は少ないと考えられる。このため、省電力管理部８６は、当該パケット中継装置３０ｂを停止候補（パケット中継装置Ａ）として選択する。
【００５７】
次に、ネットワーク管理端末８０の省電力管理部８６は、状態情報データベース８７を参照して、パケット中継装置３０ｂの指定ポートを特定する（５０３）。図６の状態情報データベース８７の場合、パケット中継装置３０ｂの指定ポートはパケット送受信ポート「ｂ２」である。指定ポートｂ２に繋がる隣接装置（第１の隣接装置）は、逆にこの経路をルートポートとしており、この経路を使ってルートブリッジに向けたトラヒックを送っている。したがって、ネットワーク管理端末８０の省電力管理部８６は、指定ポートｂ２を利用するトラヒックの影響を探るため、状態情報データベース８７を参照して、上記指定ポートｂ２に繋がる第１の隣接装置（図中隣接装置Ｂ）を特定する（５０４）。
【００５８】
図６の状態情報データベース８７の場合、指定ポートのパケット送受信ポート「ｂ２」の第１の隣接装置は、パケット中継装置３０ｅである（行３０３、３０６）。パケット中継装置３０ｅは、この経路を使ってルートブリッジ向けのトラヒックを送っている。
【００５９】
次に、ネットワーク管理端末８０の省電力管理部８６は、状態情報データベース８７を参照し、第１の隣接装置であるパケット中継装置３０ｅがブロッキングポートを有するか否かを判定し、ブロッキングポートを有する場合には、当該第１の隣接装置のブロッキングポートを特定する（５０５）。
【００６０】
また、省電力管理部８６は状態情報データベース８７を参照し、第１の隣接装置のブロッキングポートに繋がる隣接装置（第２の隣接装置）も特定する（５０６）。図６の状態情報データベース８７の場合、パケット中継装置３０ｅはブロッキングポート「ｅ３」を持ち（行３２１）、ポートｅ３に繋がる第２の隣接装置（図中隣接装置Ｃ）はパケット中継装置３０ｃである（行３２２）。
【００６１】
続いて省電力管理部８６は、状態情報データベース８７を参照し、パケット中継装置３０ｃのルートポートに繋がる第３の隣接装置（図中隣接装置Ｄ）を特定し、第３の隣接装置が第２の隣接装置のルートポートに繋がるルートブリッジであるか否かを判定する（５０７）。図１の例では、パケット中継装置３０ｃのルートポートに繋がる第３の隣接装置は、パケット中継装置３０ａであり、ルートブリッジとして機能している。これは、パケット中継装置３０ｅのブロッキングポートの先にルートブリッジに繋がる経路があることを意味する。この場合、ＣＰＵ使用率の最も低いパケット中継装置３０ｂの下流のノード（指定ポートｂ２）に接続されたパケット中継装置３０ｅのブロッキングポートｅ３から、第２のパケット中継装置３０ｃを介してルートブリッジである第３のパケット中継装置３０ａにアクセス可能であることから、次のステップ５０９に進む。なお、データセンタ２０内のパケット中継装置３０の上流と下流は、ルートブリッジ側を上流とし、コンピュータ６０やストレージ７０等が接続されたリーフ側を下流とする。
【００６２】
一方、隣接装置のブロッキングポートがルートブリッジにアクセスできない場合、ステップ５０８に進む。省電力管理部８６は、第２の隣接装置のルートポートに接続される第３の隣接装置が、停止候補のパケット中継装置Ａであるか否かを判定する（５０８）。隣接装置が停止候補としているパケット中継装置となる場合（５０８でＹＥＳ）は、ステップ５１２に進んで、状態情報データベース８７を更新してから、ステップ５０１に戻って、新たな停止候補が出現するまで、上記処理を繰り返す。
【００６３】
なお、隣接装置が停止候補ではなく、ブロッキングポートの先にルートブリッジに繋がる経路がない場合には、ステップ５１１へ進んで、停止候補のパケット中継装置３０は無しに設定して処理を終了する。
【００６４】
上記の処理により、省電力管理部８６は、ＣＰＵ使用率の低いパケット中継装置３０の下流に位置するパケット中継装置について、ブロッキングポートからトラヒックを送信したとしても、ルートブリッジまで到達するかどうか判定した（５０７）。判定の結果、ルートブリッジに到達可能と判定した省電力管理部８６は、上記下流に位置するパケット中継装置について、現在ルートポートに流れているトラヒックを、ブロッキングポートに流しても当該経路の帯域がオーバーフローを起こすか否かを判定する（５０９）。
【００６５】
本実施例の場合、停止候補の下流に位置するパケット中継装置３０ｅのルートポート「ｅ１」のトラヒック量を、パケット中継装置３０ｃに繋がるブロッキングポート「ｅ３」の帯域と比較し、帯域のオーバーフローが起きない場合には、ステップ５１０に進む。
【００６６】
一方、パケット中継装置３０ｅのルートポート「ｅ１」のトラヒック量が、パケット中継装置３０ｃに繋がるブロッキングポート「ｅ３」の帯域を超える場合には、オーバーフローが発生するので、ステップ５１２に進んで、状態情報データベース８７を更新してから上記処理を繰り返す。
【００６７】
ステップ５１０で、省電力管理部８６は、ＣＰＵ使用率の低い停止候補のパケット中継装置３０ｂを停止対象として選択する。そして、省電力管理部８６は、停止候補のパケット中継装置３０ｂの下流に位置するパケット中継装置３０ｅについて、ブロッキングポートをルートポートに変更する。
【００６８】
次に、省電力管理部８６は、図８のステップＳ４０４で、停止対象として選択されたＣＰＵ使用率の低いパケット中継装置３０ｂに対して、装置の停止を要求する。本実施例の場合、パケット中継装置３０ｅのブロッキングポート「ｅ３」をルートポートに変更し、またパケット中継装置３０ｂを停止させる指令を送信する。
【００６９】
そして、ネットワーク管理端末８０の省電力管理部８６は、パケット中継装置３０ｂから停止の指令に対する応答（Ｓ４０５）を受信すると、状態情報データベース８７のＳＴＰ、ＬＬＤＰに関する情報を更新して処理を終了する。
【００７０】
以上のような処理を繰り返し、ブロッキング状態の経路を解放することで、ネットワーク内で不必要に電力を消費しているパケット中継装置３０を停止させることが可能となり、ネットワーク内の消費電力を削減できる。また、ＳＴＰが機能しているネットワーク環境で上記処理を実施することで、ループの発生を抑制でき、ネットワーク内のトラヒックの流れに大きな影響を与えることなく、ネットワーク内の消費電力を削減できる。
【００７１】
なお、上記実施例では、停止候補のパケット中継装置３０ｂの下流のパケット中継装置３０ｅのブロッキングポートｅ３から、ルートブリッジである第３のパケット中継装置３０ａにアクセス不能な場合や、帯域がオーバーフローする場合には、状態情報データベース８７を更新してからステップ５０１に戻って処理を繰り返す例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、停止候補の下流のパケット中継装置３０ｅのブロッキングポートｅ３からルートブリッジにアクセス不能な場合などでは一旦処理を終了し、所定時間後に図８、図９の処理を繰り返すようにしても良い。
【００７２】
なお、上記図９の例では、停止候補としてパケット中継装置３０のＣＰＵ使用率を用いる例を示したが、これに限定されるものではなく、トラヒック量、セッション数、フロー数に基づいて停止候補のパケット中継装置３０を選択するようにしても良い。
【００７３】
トラヒック量を用いる場合では、省電力管理部８６は、状態情報データベース８７を参照して、全トラヒック量（送信トラヒック量と受信トラヒック量の和）の最も小さいパケット中継装置３０を特定して、稼動停止の候補とする。すなわち、図９のステップ５０２に代わって、図１０のステップ５０２Ａで示すように、全トラヒック量が最小のパケット中継装置３０を停止候補として特定する処理に変更すれば良い。
【００７４】
また、セッション数を用いる場合では、省電力管理部８６は、状態情報データベース８７を参照して、セッション数の最も小さいパケット中継装置３０を特定して、稼動停止の候補とする。すなわち、図９のステップ５０２に代わって、図１１のステップ５０２Ｂで示すように、セッション数が最小のパケット中継装置３０を停止候補として特定する処理に変更すれば良い。
【００７５】
また、フロー数を用いる場合では、省電力管理部８６は、状態情報データベース８７を参照して、フロー数の最も小さいパケット中継装置３０を特定して、稼動停止の候補とする。すなわち、図９のステップ５０２に代わって、図１２のステップ５０２Ｃで示すように、フロー数が最小のパケット中継装置３０を停止候補として特定する処理に変更すれば良い。
【００７６】
また、本発明は、上述したパケット中継装置３０およびネットワーク管理端末８０としての構成のほか、ネットワーク管理方法や、ネットワーク管理端末で実行されるコンピュータプログラムとしても構成することができる。コンピュータプログラムは、コンピュータが読取可能な記録媒体に記録されていてもよい。記録媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスクやＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、光磁気ディスク、メモリカード、ハードディスク等の種々の媒体を利用することができる。
【符号の説明】
【００７７】
１０  インターネット
２０ａ〜２０ｂ  データセンタ
３０ａ〜３０ｎ  パケット中継装置
３１ａ〜３１ｂ  ネットワークインタフェースモジュール
３２  スイッチングモジュール
３３  制御モジュール
３４ａ〜３４ｅ  パケット送受信ポート
３５ａ〜３５ｂ  コントローラ
３６ａ〜３６ｄ  メモリ
３７ａ〜３７ｂ  ＣＰＵ
３８  ソフトウェア処理部
３９  パケット送受信部
４０ａ〜４０ｐ  ルートポートに接続する経路
４１  ＳＴＰ処理部
４２  ＬＬＤＰ処理部
４３  統計処理部
４４  運用管理部
４５  設定情報
４６  状態情報
５０ａ〜５０ｆ  ブロッキングポートに接続する経路
６０ａ〜６０ｂ  コンピュータ
７０ａ〜７０ｂ  ストレージ装置
８０  ネットワーク管理端末
８１  ハードディスク
８２  ソフトウェア処理部
８３  パケット送受信部
８４  ネットワーク管理部
８５  パケット中継装置設定・状態情報参照部
８６  省電力管理部
８７  状態情報データベース
８８  ユーザインタフェース部
８９  表示装置
９０  キーボード
９１  マウス
【図１】
2014036333.tif 000003
【図２】
2014036333.tif 000004
【図３】
2014036333.tif 000005
【図４】
2014036333.tif 000006
【図５】
2014036333.tif 000007
【図６】
2014036333.tif 000008
【図７】
2014036333.tif 000009
【図８】
2014036333.tif 000010
【図９】
2014036333.tif 000011
【図１０】
2014036333.tif 000012
【図１１】
2014036333.tif 000013
【図１２】
2014036333.tif 000014