(57)【要約】【課題】試験パケットが折り返す目的スイッチにおいてパケットヘッダを書き換えることなく、その試験パケットを計測装置まで転送する。【解決手段】計測経路計算部１０１は、試験パケットの通信経路を計算する。フローエントリ集約部１０２は、通信経路の計算結果に応じて各スイッチに登録される、当該スイッチを通過する試験パケットのフローエントリを集約する。フローエントリ分類部１０３は、スイッチごとに各フローエントリを、折り返し用フローエントリ，往路用フローエントリおよび復路用フローエントリのいずれかに分類する。優先度設定部１０４は、折り返し用、往路用および復路用の各フローエントリに対して当該順でより高い優先度を設定する。通信経路設定部１０５は、スイッチごとに各フローエントリをその分類結果および優先度と共に対応する各スイッチに登録させる。【選択図】図１
2018121271.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
計測端末が送出した試験パケットを、ネットワーク上の各スイッチに登録されたフローエントリにしたがって中継するリンク品質計測装置において、
各スイッチに登録されるフローエントリが、折り返し用フローエントリ，往路用フローエントリおよび復路用フローエントリのいずれかに分類され、
前記折り返し用、往路用および復路用の各フローエントリに当該順でより高い優先度が設定され、
各スイッチは、入力された各試験パケットを、マッチ条件が一致して優先度がより高いフローエントリで処理することを特徴とするリンク品質計測装置。
【請求項２】
前記復路用フローエントリでは、復路パケットの各フローエントリが一つに集約されたことを特徴とする請求項１に記載のリンク品質計測装置。
【請求項３】
前記往路用フローエントリでは、往路パケットの各フローエントリが宛先に応じて集約されたことを特徴とする請求項１または２に記載のリンク品質計測装置。
【請求項４】
前記各試験パケットのヘッダフィールドには、送信元ポート番号および宛先ポート番号が登録され、各スイッチは各試験パケットを、その送信元ポート番号および宛先ポート番号の少なくとも一方に基づいて、いずれかフローエントリで処理することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のリンク品質計測装置。
【請求項５】
計測端末が送出した試験パケットを、ネットワーク上の各スイッチに登録されたフローエントリにしたがって中継するリンク品質計測装置のフローエントリ決定サーバ装置において、
試験パケットの通信経路を計算する計測経路計算部と、
通信経路の計算結果に応じて各スイッチに登録される、当該スイッチを通過する試験パケットのフローエントリを集約するフローエントリ集約部と、
スイッチごとに各フローエントリを、折り返し用フローエントリ，往路用フローエントリおよび復路用フローエントリのいずれかに分類するフローエントリ分類部と、
前記折り返し用、往路用および復路用の各フローエントリに対して当該順でより高い優先度を設定する優先度設定部と、
各フローエントリをその分類結果および優先度と共に、対応する各スイッチに登録させる通信経路設定部とを具備し、
前記復路用フローエントリでは、復路パケットの各フローエントリが一つに集約され、前記往路用フローエントリでは、往路パケットの各フローエントリが宛先に応じて集約されたことを特徴とするリンク品質計測装置のフローエントリ決定サーバ装置。
【請求項６】
前記フローエントリ分類部は、折り返しの各フローエントリを試験パケットの入リンクごとに複数の折り返し用フローエントリに分類することを特徴とする請求項５に記載のリンク品質計測装置のフローエントリ決定サーバ装置。
【請求項７】
前記フローエントリ分類部は、往路の各フローエントリを宛先に応じて複数の往路用フローエントリに分類することを特徴とする請求項５または６に記載のリンク品質計測装置のフローエントリ決定サーバ装置。
【請求項８】
前記フローエントリ分類部は、復路の各フローエントリを一の復路用フローエントリに分類することを特徴とする請求項５ないし７のいずれかに記載のリンク品質計測装置のフローエントリ決定サーバ装置。
【請求項９】
計測端末が送出した試験パケットを、予め登録されたフローエントリにしたがって中継するリンク品質計測装置のスイッチにおいて、
登録されたフローエントリが、折り返し用フローエントリ，往路用フローエントリおよび復路用フローエントリのいずれかに分類され、
前記折り返し用、往路用および復路用の各フローエントリに当該順でより高い優先度が設定され、
入力された各試験パケットを、マッチ条件が一致して優先度がより高いフローエントリで処理することを特徴とするリンク品質計測装置のスイッチ。
【請求項１０】
前記各試験パケットのヘッダフィールドには、送信元ポート番号および宛先ポート番号が登録され、各試験パケットを、その送信元ポート番号および宛先ポート番号の少なくとも一方に基づいて、いずれかフローエントリで処理することを特徴とする請求項９に記載のリンク品質計測装置のスイッチ。
【請求項１１】
前記復路用フローエントリでは、復路パケットの各フローエントリが一つに集約されたことを特徴とする請求項９または１０に記載のリンク品質計測装置のスイッチ。
【請求項１２】
前記往路用フローエントリでは、往路パケットの各フローエントリが宛先に応じて集約されたことを特徴とする請求項９ないし１１のいずれかに記載のリンク品質計測装置のスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リンク品質計測装置およびそのフローエントリ決定サーバ装置ならびにスイッチに係り、特に、試験パケットが折り返す目的スイッチにおいてパケットヘッダを書き換えることなく、その試験パケットを計測装置まで転送できるリンク品質計測装置およびそのフローエントリ決定サーバ装置ならびにスイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、IoTが浸透し、膨大な数のホストに対する通信トラフィックの制御が必要となっている。通信トラフィックをソフトウェアで一元的にかつ柔軟に制御するSDN(Software Defined Network)アーキテクチャの代表的な技術であるOpenFlowネットワーク上で、高品質な通信サービスの提供を実現するためには、ネットワーク管理者がネットワーク内の各リンクの通信品質を常時監視し、品質劣化を検出した場合は、原因箇所を特定した上で、経路制御等の適切な運用作業を実施することが重要である。
【０００３】
特許文献１には、OpenFlowネットワークにおいて、ネットワーク上の全てのリンクを網羅的に通過するように経路を設定した上で、１台の計測端末から試験パケットを送出し、各スイッチから折り返し戻ってくる試験パケットの挙動を観測することにより、各リンクの通信品質(ロス率や遅延の平均など)を監視する技術が提案されている。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されたOpenFlowネットワーク向けアクティブ計測技術では、各スイッチに対して、当該スイッチを通過する試験パケットフローと（ほぼ）同数のフローエントリが登録される。このため、監視対象ネットワークが大規模化するにつれ、各スイッチに登録されるフローエントリ数も増大する。
【０００５】
このような技術課題に対して、本発明の発明者らは、OpenFlowネットワークにおいて、1台の計測端末を用いて、ネットワーク上の全てのリンクを網羅的に通過し、かつ、各スイッチに登録される試験パケット用の転送ルール（フローエントリ）の数を削減させた経路を設定し、計測端末から試験パケットを送出して、各スイッチから折り返し戻ってくる試験パケットの挙動を観測することにより、各リンクの通信品質(ロス率や遅延の平均など)を監視する技術を発明し、特許出願（特許文献２，３）した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特願2013-064413号
【特許文献２】特願2013-202316号
【特許文献３】特願2013-217302号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２，３による従来のOpenFlowネットワーク向けアクティブ計測技術では、各スイッチにおいて、登録する計測用の複数のフローエントリを、新たな試験パケットのヘッダフィールドを利用することにより１つのフローエントリに集約することでフローエントリ数を削減している。
【０００８】
しかしながら、この方式では、計測端末から送信された試験パケット（往路）が目的のスイッチに到達すると、ヘッダフフィールドの宛先IPアドレスを書き換えることにより試験パケットを折り返す。計測端末へ戻る経路上（復路）の各中継スイッチでは、その宛先IPアドレスを参照することでパケットの送出方向を識別することになる。したがって、目的のスイッチにおいてヘッダを書き換えることで１アクション多くの処理が必要となるという技術課題があった。
【０００９】
本発明の目的は、上記の技術課題を解決し、試験パケットが折り返す目的スイッチにおいてパケットヘッダを書き換えることなく、その試験パケットを計測装置まで転送できるリンク品質計測装置およびそのフローエントリ決定サーバ装置ならびにスイッチを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明は、計測端末が送出した試験パケットを、ネットワーク上の各スイッチに登録されたフローエントリにしたがって中継するリンク品質計測装置およびそのフローエントリ決定サーバ装置ならびにスイッチにおいて、以下の構成を具備した点に特徴がある。
【００１１】
(1) 本発明のリンク品質計測装置は、各スイッチに登録されるフローエントリが、折り返し用フローエントリ，往路用フローエントリおよび復路用フローエントリのいずれかに分類され、折り返し用、往路用および復路用の各フローエントリに当該順でより高い優先度が設定され、各スイッチは、入力された各試験パケットを、マッチ条件が一致して優先度がより高いフローエントリで処理するようにした。
【００１２】
(2) 本発明のリンク品質計測装置のフローエントリ決定サーバ装置は、試験パケットの通信経路を計算する計測経路計算部と、経路の計算結果に応じて各スイッチに登録される、当該スイッチを通過する試験パケットのフローエントリを集約するフローエントリ集約部と、スイッチごとに各フローエントリを、折り返し用フローエントリ，往路用フローエントリおよび復路用フローエントリのいずれかに分類するフローエントリ分類部と、折り返し用、往路用および復路用の各フローエントリに対して当該順でより高い優先度を設定する優先度設定部と、各フローエントリをその分類結果および優先度と共に、対応する各スイッチに登録させる通信経路設定部とを具備した。
【００１３】
(3) 本発明のリンク品質計測装置のスイッチは、登録されたフローエントリが、折り返し用フローエントリ，往路用フローエントリおよび復路用フローエントリのいずれかに分類され、前記折り返し用、往路用および復路用の各フローエントリに当該順でより高い優先度が設定され、入力された各試験パケットを、マッチ条件が一致して優先度がより高いフローエントリで処理するようにした。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、以下のような効果が達成される。
【００１５】
(1) 各スイッチに登録するフローエントリ数が最小化され、かつ、目的のスイッチではヘッダの書き換えを行わないので、各スイッチ内部では、フローエントリ数の減少による負荷軽減に加えて、折り返しの試験パケットに対するフローエントリ処理負荷も軽減され、その処理時間が短縮される。
【００１６】
(2) 各スイッチに登録するフローエントリを、折り返し用フローエントリ，往路用フローエントリおよび復路用フローエントリのいずれかに分類すると共に、折り返し用、往路用および復路用の各フローエントリに当該順でより高い優先度を設定し、入力された各試験パケットに対して、優先度の高いフローエントリから順に、その転送ルールで処理するので、試験パケットの宛先IPアドレスを書き換えることなく正しいパケット転送が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明が適用されるリンク品質計測装置システムの主要部の構成を示したブロック図である。
【図２】フローエントリの集約方法を説明するための図（集約前）である。
【図３】フローエントリの集約方法を説明するための図（集約後）である。
【図４】通信経路の包含関係を説明するための図である。
【図５】追加集約の方法を説明するための図である。
【図６】式(3)，(4)を説明するための図である。
【図７】フローエントリの分類機能を説明するための図である。
【図８】フローエントリの集約、分類結果の一例を示した図である。
【図９】フローエントリの集約、分類結果に基づく試験パケットの転送手順を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。本発明は、１台の計測端末を利用し、ネットワーク上の各スイッチに登録する試験用の多数のフローエントリを、試験パケットの新たなヘッダフィールドを利用することにより、全てのスイッチの中の最大フロー数が最小限されるように集約すると共に、各試験パケットを、そのヘッダの書き換えを行うことなく宛先スイッチから計測端末まで転送できるように、各スイッチにフローエントリを登録する。
【００１９】
図１は、本発明が適用されるリンク品質計測装置の主要部の構成を示したブロック図であり、リンク品質計測部１０およびSDNのネットワーク２０により構成される。ここでは、SDNがOpenFlowである場合を例にして説明するものとし、本発明の説明に不要な構成は図示が省略されている。
【００２０】
リンク品質計測部１０は、フローエントリ決定サーバ装置１および計測端末２を備え、サーバ装置１は、計測経路計算部１０１、フローエントリ集約部１０２、フローエントリ分類部１０３、優先度設定部１０４および通信経路設定部１０５を備える。
【００２１】
ネットワーク２０は、OpenFlowコントローラ２０１、複数のOpenFlowスイッチ（ルータに対応するもの）および複数のホストを備える。コントローラ２０１と各スイッチとはOpenFlowプロトコルで通信する。各スイッチはSDNにより接続され、各スイッチSWとホストとの間ではデータ（パケット）転送が行われる。
【００２２】
前記フローエントリ決定サーバ装置１および計測端末２は、汎用のコンピュータやサーバに各機能を実現するアプリケーション（プログラム）を実装して構成しても良いし、あるいはアプリケーションの一部がハードウェア化またはROM化された専用機や単能機として構成しても良い。
【００２３】
サーバ装置１において、計測経路計算部１０１は、例えば特許文献１に開示された方式で試験パケットの通信経路を計算し、試験パケットの通信経路の群を取得する。フローエントリ集約部１０２は、後に詳述するように、前記通信経路の計算結果に応じて各スイッチSWに登録される、当該スイッチSWを通過する試験パケットのフローエントリを集約してフローエントリ数を削減する。
【００２４】
フローエントリ分類部１０３、後に詳述するように、スイッチSWごとに全てのフローエントリを、往路パケットのフローエントリを宛先に応じて集約する往路用フローエントリ，折り返しパケットのフローエントリを入リンクごとに管理する折り返し用フローエントリおよび復路パケットのフローエントリを一つに集約する復路用フローエントリのいずれかに分類する。
【００２５】
前記往路用および折り返し用フローエントリには、それぞれマッチ条件およびアクションが登録される。前記復路用フローエントリには、マッチ条件およびアクションのうち少なくともアクションが登録される。
【００２６】
優先度設定部１０４は、前記折り返し用、往路用および復路用の各フローエントリに対して当該順で高い優先度を設定する。すなわち、折り返し用フローエントリに最上位の優先度、往路用フローエントリに次の優先度、復路用フローエントリに最下位の優先度を、それぞれ設定する。通信経路設定部１０５は、スイッチSWごとに登録されたフローエントリをその分類結果と共に前記コントローラ２０１から対応する各スイッチSWへ登録する。
【００２７】
計測端末２において、計測実行部１０６は、試験パケットを送受信し、観測データから各リンクの通信品質を推定することなどの計測処理を実行する。本実施例では、物理的なネットワーク機器間の接続関係を表すトポロジ情報、各スイッチSWの管理情報（例えば、MACアドレス）は既知であるとし、これらの情報はサーバ装置１に予め記憶されている。
【００２８】
前記計測経路計算部１０１は、初めに、各スイッチSWのインタフェースを頂点、各インタフェース間のリンクを辺とし、全てのリンクがカバーされるように、計測端末２を根(root)とする最短木を計算する。次いで、各試験パケットが、計算された最短経路に沿って各スイッチSWへ転送され、さらに予め指定されたインタフェースで折り返して計測端末２に戻ってくるよう、各スイッチにパケット転送ルール(フローエントリ)を設定する。
【００２９】
図２は、前記計測経路計算部１０１により設定されるフローエントリの一例を模式的に示した図であり、ここでは、スイッチSW8に登録される往路のフローエントリに着目して説明する。
【００３０】
計測端末２から送出されて各スイッチSWおよびリンクliを中継して宛先の各スイッチ（インタフェース）SWへ至る各試験フローには、識別情報として宛先ポート番号（DstPort）が割り当てられている。図２の例では、スイッチSW8のフローエントリに、DstPort=1，2，3，4，7の各試験フローはリンクl7へ転送する旨の５つの転送ルールが登録されているので、計測端末２から送出されてスイッチSW8へ入力された８つの試験フローのうち、DstPort=1，2，3，4，7の５つの試験フローはリンクl7へ転送されることになる。
【００３１】
なお、図示の例では、DstPort=5，6の各試験フローはリンクl5へ転送され、DstPort=8の試験フローは計測端末２へ折り返されるので、これらの試験フローに関するエントリもフローエントリに登録されているが、ここでは図示を省略している。前記フローエントリ集約部１０２は、各スイッチSWにおける往路用（指定スイッチに到達するまで）および復路用（計測端末２へ到達するまで）の各フローエントリを集約する。
【００３２】
このうち、復路用フローエントリについては、上流リンクから下流リンクへ転送される複数の試験パケットをグループ化し、新たなヘッダフィールド（例えば、送信元ポート番号）に同じ識別子が設定される。集約されたフローエントリの集合では共通の転送ルールが適用されるため、元々、同一の転送ルールが適用されているフローエントリである必要がある。すなわち、同一スイッチの同一インタフェース（リンク）から出力される複数の試験フローの集合が集約対象となる。
【００３３】
図３は、前記フローエントリ集約部１０２による集約後の各フローエントリの状態を模式的に示した図である。
【００３４】
DstPort=1，2，3，4，7の各試験フローは、いずれも同一のリンクl7へ転送されるので、スイッチSW8では各フローを一意に識別する必要はない。そこで、前記フローエントリ集約部１０２は、それまで宛先ポート番号(DstPort)で一意に識別されていた５つのフローエントリを一つに集約すると共に、各エントリに共通するユニークな識別子として送信元ポート番号(SrcPort=100)を別途に割り当て、これをリンクl7と対応付けることにより、SrcPort=100の記述された試験パケットは全てリンクl7へ転送するという転送ルール(action)を追加導入する。
【００３５】
そして、集約されたフローで送信される試験パケットには、例えばそのヘッダフィールドに、前記SrcPort=100を記述するようにしたので、各スイッチSWでは試験パケットに記述されているSrcPort番号とフローエントリとを比較・照合し、スイッチSW8であれば、SrcPort=100の記述された試験パケットは、対応するactionに基づいて全てリンクl7へ転送する。
【００３６】
各スイッチSWに登録されるフローエントリ数は、当該スイッチのパケット転送処理性能や、試験パケット用フロー以外に登録可能な最大フローエントリ数に影響される。そこで、本実施例では１台のスイッチに登録されるフローエントリ数が最小となるように、集約するフローエントリの最適な組み合わせ（各フローをどのスイッチで集約するか）を、以下で定式化する整数計画問題を解くことで計算する。
【００３７】
なお、物理的なネットワーク機器（以下、スイッチ）間の接続関係を表すトポロジ情報、各スイッチの管理情報（MACアドレス、IFポート番号）は既知であるものとする。また、本発明は各スイッチSWに登録されるフローエントリの集約によるフローエントリ数の削減を目的とするが、以下では便宜上、フローエントリを集約された複数の試験フローについて「試験フローが集約された」という表現を用いる場合もある。
【００３８】
各スイッチSWに設定されるフローエントリの情報は、前記計測経路計算部１０１により初期状態として与えられているものとする。スイッチSWi (i=1, …, N)とリンクlj (j=1〜L)で構成される監視対象ネットワークを考え、スイッチSWiのフローエントリ数をFiとすると、目的関数は次式(1)で表現される。これは、各スイッチSWに登録されるフローエントリ数の最大値を最小化することを意味する。
【００３９】
【数１】
2018121271.tif 000003
【００４０】
次いで、インタフェース（リンク）単位のトポロジを考える。リンクljを通過する試験パケットのフロー数（往路のみ）をfjとすると、スイッチSWiのフローエントリ数Fiは次式(2)で表現される。ここで、lj∈SWiは、リンクljがスイッチSWiの上流側リンク（入リンク）として接続されていることを表現しており、物理的なスイッチ間の接続関係を表すトポロジ情報により判断できる。
【００４１】
なお、上式(1)で計算される最短木はインタフェース単位で構成されており、同一スイッチに属する場合でも、異なる頂点として表現されている。このため、次式(2)の計算には、最短木ではない、物理的なトポロジ情報を用いる必要がある。例えば、図２，３中のSW5には、l4とl5の２本のリンクが入力されているため、両リンクを通過する試験フローの和で計算される。
【００４２】
【数２】
2018121271.tif 000004
【００４３】
また、各リンクを通過する試験パケットのフロー数fj (j=1，2，…L) は、インタフェース単位のトポロジ情報に基づき、次式(3)で示される関係式を満たす。式(3)の符号Rは、リンク間の接続情報（インタフェース単位のトポロジ情報）を表現する経路行列であり、リンクli，lj間に接続関係があれば「１」、接続関係がなければ「０」の値を要素(i，j)に持つ。
【００４４】
【数３】
2018121271.tif 000005
【００４５】
例えば、図６において、スイッチSW2の上流側の入リンクl1を通過する試験フロー数f1は、下流側の２つの出リンクl2，l3の試験フロー数f2，f3の和で求まることから、出リンクl2、l3に対応した要素(1，2)および要素(1，3)のみが「１」の経路行列Rを用いて、次式(4)のように計算される。
【００４６】
なお、式(3)，(4)の右辺第２項で各要素に「１」が加えられているのは、インタフェースで折り返す１つの試験フローが加わることを示している。また、式(3)は、上流のインタフェースにおける往路用試験フロー数が下流のスイッチの試験フロー数の和に基づいて計算されることを意味するため、下流スイッチでの集約ルールが上流のスイッチにも適用されることも表現している。
【００４７】
【数４】
2018121271.tif 000006
【００４８】
さらに、各リンクljを通過する試験フローを対象に集約を行うかどうかを示すバイナリ関数bjを次式(5)で定義すると、フローエントリの集約を行った場合の試験フロー数fjは次式(6)で表現できる。したがって、リンクljを通過する試験フローのエントリが集約されればfj=1とみなして計算が継続され、集約されなければfjのままとなる。
【００４９】
【数５】
2018121271.tif 000007
【００５０】
【数６】
2018121271.tif 000008
【００５１】
ここで、集約されたフローエントリに対しては、新しいヘッダフィールドに共通のユニークな識別子を設定するため、一度集約したフローエントリを同一のヘッダフィールドを用いて再集約することはできない。言い換えれば、１種類のヘッダフィールドを用いて集約する場合、１度集約したフローエントリは、その通信経路上で異なるフローと再集約することはできない。このため、bjは次式(7)の制約を受ける。
【００５２】
【数７】
2018121271.tif 000009
【００５３】
ここで、rjはリンクliと計測端末間の上での最短経路を意味しており、上式(7)中のrj⊂rkは、試験パケットの通信経路（往路）rjが、別の通信経路rkに包含されることを意味している。例えば、図４のトポロジにおいては、r8⊂r7⊂r3⊂r1、r8⊂r7⊂r2、r8⊂r7⊂r4、r8⊂r5⊂r6といった、通信経路の包含関係があるため、１つ目の包含関係(r8⊂r7⊂r3⊂r1)からは、b8，b7，b3，b1のうち最大で１つしか「１」となることができないという制約条件が適用される（他の包含関係からも同様の制約条件が適用される）。集約のために設定できるヘッダフィールド数をMとすれば、上式(7)は次式(8)で一般化される。
【００５４】
【数８】
2018121271.tif 000010
【００５５】
上式(1)-(8)は整数計画問題で表現されており、汎用のソルバ（e.g., IBM ILOGCPLEXソやGLPK(Gnu Linear Programming Kit)等のソフトウェアにより最適解（max{F1, F2, …, FN}の最小値、ならびに、そのときのbj (j=1, 2, …, L)）を計算できる。
【００５６】
上記の最適化計算が完了した後は、bj=1となったリンクljごとに、当該リンクを通過する全試験フローの集約が行われる。具体的には、対象フローの試験パケットヘッダフィールドに新たに一意の識別子を設定し、さらに当該スイッチに、前記図２，３を参照して説明したように、その新たなフィールドを用いた転送ルールを既存のフローエントリの代わりに設定する。
【００５７】
なお、上記の集約は、上式(3)，(4)の制約により、当該リンクが下流に接続されているスイッチのみならず、上流に位置する各スイッチに対しても実施される。例えば、図５において、リンクl3における集約が最適解として計算された場合(b3=1)は、リンクl3を通過する経路r1，r3に対応するフローエントリに、SrcPort番号=100といったルールが追加されて１つのフローエントリに集約され、その設定は、経路r1，r3が共通して通過する全てのスイッチ（SW8，SW7）に設定される。
【００５８】
すなわち、本実施例によれば、最適解として計算されたリンクl3を出リンクとするスイッチSW7のみならず、その上流側で経路r1，r3が共通して通過するスイッチSW8のフローエントリも集約される。
【００５９】
図７は、前記フローエントリ分類部１０３の機能を説明するための図であり、ここでは、スイッチSW3用のフローエントリに着目して説明する。
【００６０】
経路r4，r5を流れる試験フロー（以下、試験フローr4，r5と表現する場合もある）の送信元ポート番号は、いずれも「12」で一致し、かつ出リンクがリンクl4なので1つのフローエントリに集約されている。また、試験フローr7〜r10はいずれも出リンクがリンクl2となるので1つのフローエントリに集約されている。それ以外の試験フローは集約されていない。
【００６１】
一方、試験フローr1は、スイッチSW3を通過せずにスイッチSW1を経由してリンクl1を監視対象とし、試験フローr2〜r10は、スイッチSW2，SW3を経由してリンクl2〜l6を監視対象とする。
【００６２】
試験フローr1，r2の各エントリは、監視対象リンクに到達した試験パケットのためにスイッチSW3で折り返す「折り返し用フローエントリ」に分類される。試験フローr3〜r6の各エントリは、スイッチSW3を往路において通過する「往路用フローエントリ」に分類される。試験フローr7〜r10の各エントリは、スイッチSW3を復路において通過する「復路用フローエントリ」に分類される。
【００６３】
図８は、上記のフローエントリの集約、分類結果の一例を示した図であり、１０個の試験フローr1〜r10に関するフローエントリが6個のフローエントリに集約され、これらが「折り返し用フローエントリ」，「往路用フローエントリ」および「復路用フローエントリ」のいずれかに分類されている。
【００６４】
第1フローエントリ(1)には、前記４つの試験フローr7〜r10のエントリが１つの復路用フローエントリとして記述（集約）され、前記優先度設定部１０４により、その優先度が最下位(priority≧65533)に設定されている。当該第1フローエントリ(1)のマッチ条件は、送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレスの一致であり、アクションとして、試験パケットの送出ポートが上流側の第２IFポート(SendOutPort=2)に指定されている。
【００６５】
第２フローエントリ(2)には、試験フローr1のエントリが折り返し用フローエントリとして記述され、その優先度が最上位(priority≧65535)に設定されている。当該第２フローエントリのマッチ条件は、送信元IPアドレス，宛先IPアドレス，送信元ポート番号，宛先ポート番号および試験パケットの入力ポート番号の一致であり、特に宛先ポート番号(tp_dst=21)がユニークである。アクションとしては、受信した試験パケットを同じIFポートから送出すること（SendOutPort=IN_PORT）が指定されている。
【００６６】
第３フローエントリ(3)には、試験フローr2のエントリが折り返し用フローエントリとして記述され、その優先度が最上位(priority≧65535)に設定されている。当該第３フローエントリのマッチ条件は、送信元IPアドレス，宛先IPアドレス，送信元ポート番号，宛先ポート番号および試験パケットの入力ポート番号の一致であり、特に宛先ポート番号(tp_dst=22)がユニークである。アクションとしては、入力した試験パケットを同じIFポートから送出すること（SendOutPort=IN_PORT）が指定されている。
【００６７】
第４フローエントリ(4)には、集約された試験フローr4，r5の集約エントリが往路用フローエントリとして記述され、その優先度が最上位の次(priority≧65534)に設定されている。当該第４フローエントリのマッチ条件は、送信元IPアドレス，宛先IPアドレス，送信元ポート番号および試験パケットの入力ポート番号の一致であり、特に宛先ポート番号(tp_dst=12)がユニークである。アクションとしては、パケット送出IFポートとして第４IPポート（SendOutPort=4）が指定されている。
【００６８】
第５フローエントリ(5)には、試験フローr3のエントリが往路用フローエントリとして記述され、その優先度が最上位の次(priority≧65534)に設定されている。当該第５フローエントリのマッチ条件は、送信元IPアドレス，宛先IPアドレス，送信元ポート番号，宛先ポート番号および試験パケットの入力ポート番号であり、特に宛先ポート番号(tp_dst=23)がユニークである。アクションとしては、パケット送出IFポートとして第３IPポート（SendOutPort=3）が指定されている。
【００６９】
第６フローエントリ(6)には、試験フローr6に関するエントリが往路用フローエントリとして記述され、その優先度が最上位の次(priority≧65534)に設定されている。当該第６フローエントリのマッチ条件は、送信元IPアドレス，宛先IPアドレス，送信元ポート番号，宛先ポート番号および試験パケットの入力ポート番号であり、特に宛先ポート番号(tp_dst=26)がユニークである。アクションとしては、パケット送出IFポートとして第４IPポート（SendOutPort=4）が指定されている。
【００７０】
次いで、上記の各フローエントリに基づいてスイッチSW3が各試験パケットを転送する手順を、図９のフローチャートを参照して説明する。
【００７１】
ステップS１において、試験フローr1の試験パケットがスイッチSW3に入力されると、ステップS２では、初めに優先順位が最も高い第２，第３（折り返し用）フローエントリを対象にマッチングが行われる。ステップS３では、マッチング条件が成立したか否かが判定される。ここでは、試験パケットの送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレスが第２フローエントリのマッチ条件と一致するのでステップS４へ進む。ステップS４では、対応するアクションが実行され、当該試験パケットが入力ポートと同じ第１IPポートからリンクl1へ送出される。
【００７２】
試験フローr2の試験パケットがスイッチSW3に入力された場合も同様に、ステップS２では、優先順位が最も高い第２，第３（折り返し用）フローエントリを対象にマッチングが行われる。ここでは、試験パケットの送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレスが第３フローエントリのマッチ条件と一致するのでステップS４へ進み、当該試験パケットが入力ポートと同じ第２IPポートからリンクl2へ送出される。
【００７３】
次いで、ステップS１において、試験フローr3の試験パケットがスイッチSW3に入力されると、ステップS２では、優先順位が最も高い第２、第３フローエントリを対象にマッチングが行われるが、ここではマッチ条件の一部が一致しないのでステップS３からステップS５へ進む。
【００７４】
ステップS５では、優先順位が次に高い第４，第５，第６（往路用）フローエントリを対象にマッチングが行われる。ステップS６では、マッチング条件が成立したか否かが判定される。ここでは、試験パケットの宛先ポート番号が「23」であって、第５フローエントリのマッチ条件と一致するのでステップS７へ進む。ステップS７では、対応するアクションが実行され、当該試験パケットが第３IFポートからリンクl3へ送出される。
【００７５】
同様に、試験フローr4の試験パケット，試験フローr5の試験パケット，試験フローr6の試験パケットがスイッチSW3に入力されると、初めにステップS２において優先順位が最も高い第２，第３フローエントリを対象にマッチングが行われるが、いずれのマッチ条件とも一致しないのでステップS５へ進み、優先順位が次に高い第４，第５，第６（往路用）フローエントリを対象にマッチングが行われる。
【００７６】
ここでは、試験フローr4，r5の各試験パケットは、その送信元ポート番号が「12」であって、いずれも第４フローエントリのマッチ条件と一致するので、当該各試験パケットは第４IFポートからリンクl4へ送出される。
【００７７】
また、試験フローr6の試験パケットは、その宛先ポート番号が「26」であって、第６フローエントリのマッチ条件と一致するので、当該試験パケットは第４IFポートからリンクl6へ送出される。
【００７８】
次いで、ステップS１において、試験フローr7，r8，r9，r10の試験パケットがスイッチSW3に入力されると、ステップS２では、それぞれ優先順位が最も高い第２，第３（折り返し用）フローエントリを対象にマッチングが行われるが、ここではマッチ条件が一致しないのでステップS５へ進み、優先順位が次に高い第４，第５，第６（往路用）フローエントリを対象にマッチングが行われる。本実施形態では、ここでもマッチ条件が一致しないのでステップS８，S９，S１０へ進み、第１フローエントリのアクションが適用されて当該各試験パケットは第２IFポートからリンクl2へ送出される。
【００７９】
なお、上記の実施形態では復路用フローエントリにもマッチ条件およびアクションを登録するものとして説明したが、本発明はこれのみに限定されるものではなく、より優先度の高い折り返し用または往路用の各フローエントリでマッチ条件が成立しなかった試験パケットは、改めてマッチ条件を確認することなく全て復路用フローエントリに基づいて処理するようにしても良い。
【符号の説明】
【００８０】
１０…リンク品質計測部，２０…SDNネットワーク，１…フローエントリ決定サーバ装置，２…計測端末，１０１…計測経路計算部，１０２…フローエントリ集約部，１０３…フローエントリ分類部，１０４…優先度設定部，１０５…通信経路設定部，１０６…計測実行部，２０１…OpenFlowコントローラ
【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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