(57)【要約】【課題】通信ネットワークを構成する様々ノードの管理インタフェースを運用者が習得する必要性を抑える制御装置を提供する。【解決手段】制御装置は、少なくとも１つのポートを有し、複数の種別のノード装置それぞれの信号処理に関する機能をモデル化したブロックを示す情報と、ポートが入力ポートであるか出力ポートであるかを示す情報と、ポートを通過する信号に共通する特徴に基づき定義された、ポートの属性を示す情報を保持するデータベース手段と、信号の経路を入力する入力手段と、入力された信号の経路を、経路内のブロックで分割することで、ブロック間の経路であるフローと、ブロック内の経路であるスイッチを判定する判定手段と、信号の経路に沿ってポートの属性を伝搬させることで、各フローの属性を決定する決定手段と、スイッチの両側のフローの属性に従いスイッチを実現するためのコマンドを生成する生成手段と、を備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の種別のノード装置で構成される通信ネットワークの制御装置であって、
少なくとも１つのポートを有し、前記複数の種別のノード装置それぞれの信号処理に関する機能をモデル化したブロックを示す情報と、前記ポートが入力ポートであるか出力ポートであるかを示す情報と、前記ポートを通過する信号に共通する特徴に基づき定義された、前記ポートの属性を示す情報を保持するデータベース手段と、
信号の経路を入力する入力手段と、
前記入力手段により入力された信号の経路を、当該信号の経路内のブロックで分割することで、ブロック間の経路であるフローと、ブロック内の経路であるスイッチを判定する判定手段と、
前記入力手段により入力された信号の経路に沿って前記ポートの属性を伝搬させることで、各フローの属性を決定する決定手段と、
スイッチの両側のフローの属性に従い前記スイッチを実現するためのコマンドを生成する生成手段と、
を備えていることを特徴とする制御装置。
【請求項２】
複数の種別のノード装置で構成される通信ネットワークの制御装置であって、
少なくとも１つのポートを有し、前記複数の種別のノード装置それぞれの信号処理に関する機能をモデル化したブロックを示す情報と、前記ポートが入力ポートであるか出力ポートであるかを示す情報と、前記ポートを通過する信号に共通する特徴に基づき定義された、前記ポートの属性を示す情報を保持するデータベース手段と、
信号の経路と、前記信号の経路内のブロック間の区間であるフローと、前記信号の経路内の同じブロック内の区間であるスイッチを入力する入力手段と、
前記入力手段により入力された信号の経路に沿って前記ポートの属性を伝搬させることで、各フローの属性を決定する決定手段と、
スイッチの両側のフローの属性に従い前記スイッチを実現するためのコマンドを生成する生成手段と、
を備えていることを特徴とする制御装置。
【請求項３】
前記ブロックのスイッチに沿って伝搬させる属性と、伝搬させない属性を示す伝搬可否情報を保持する保持手段をさらに備えており、
前記決定手段は、前記伝搬可否情報に従い前記入力手段により入力された信号の経路に沿って前記ポートの属性を伝搬させることで、各フローの属性を決定することを特徴とする請求項１又は２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記決定した各フローの属性に従い前記信号の経路の妥当性を検査する検査手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の制御装置としてコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信ネットワークのノード装置を制御する制御装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
通信ネットワークの運用者は、提供するサービスの要求に応じて、ネットワークを構成する各ノードに対して適切な設定を行う必要がある。例えば、図１に示す様にノード＃１からノード＃４が接続されている場合において、リアルタイム性の高いＵＤＰパケットについては、ノード＃２からノード＃３へは低遅延・狭帯域の回線を経由させ、トラフィック量の多いＴＣＰパケットについては、ノード＃２からノード＃３へは高遅延・広帯域回線を経由させたいものとする。なお、図１においてノード＃１及びノード＃４は、宛先ＩＰアドレスに基づきスイッチングを行う装置であり、ノード＃２及びノード＃３は、非特許文献１に記載のオープン・フロー（ＯｐｅｎＦｌｏｗ）に基づき、フロー単位でスイッチングを行う装置であるものとする。
【０００３】
このとき、通信ネットワークの運用者は、ノード＃１及びノード＃４に対しては、宛先ＩＰアドレスに応じた設定を行い、ノード＃２及びノード＃３に対しては、ＩＰパケットのヘッダに含まれるプロトコル番号に応じた設定を行う必要がある。つまり、ノードの種別毎に、設定を行う際に考慮すべき内容は異なる。さらに、同じ種別のノードであってもベンダが異なると、同じ設定に対するコマンドも異なる。なお、非特許文献２及び３は、特定のベンダに依存しない標準化された管理インタフェースを提案しているが、ノードの種別間の相違を吸収することはできない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｎｉｃｋ  ＭｃＫｅｏｗｎ,  ｅｔ  ａｌ．，"ＯｐｅｎＦｌｏｗ：ｅｎａｂｌｉｎｇ  ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ  ｉｎ  ｃａｍｐｕｓ  ｎｅｔｗｏｒｋｓ"，ＳＩＧＣＯＭＭ  Ｃｏｍｐｕｔ．Ｃｏｍｍｕｎ．Ｒｅｖ．３８，２，ｐｐ６９−７４，２００８年３月
【非特許文献２】ＲＦＣ３４１１
【非特許文献３】ＲＦＣ６２４１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、通信ネットワークを構成する様々ノードの制御のためのコマンドを運用者が習得する必要性を抑える制御装置及びプログラムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によると、複数の種別のノード装置で構成される通信ネットワークの制御装置であって、少なくとも１つのポートを有し、前記複数の種別のノード装置それぞれの信号処理に関する機能をモデル化したブロックを示す情報と、前記ポートが入力ポートであるか出力ポートであるかを示す情報と、前記ポートを通過する信号に共通する特徴に基づき定義された、前記ポートの属性を示す情報を保持するデータベース手段と、信号の経路を入力する入力手段と、前記入力手段により入力された信号の経路を、当該信号の経路内のブロックで分割することで、ブロック間の経路であるフローと、ブロック内の経路であるスイッチを判定する判定手段と、前記入力手段により入力された信号の経路に沿って前記ポートの属性を伝搬させることで、各フローの属性を決定する決定手段と、スイッチの両側のフローの属性に従い前記スイッチを実現するためのコマンドを生成する生成手段と、を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
通信ネットワークを構成する様々ノードを制御するためのコマンドを運用者が習得する必要性を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】課題を説明するための通信ネットワーク構成図。
【図２】用語の定義の説明図。
【図３】実施形態の説明のための通信ネットワーク構成図。
【図４】各ブロックの各ポートの属性及びその値を示す図。
【図５】図３の構成においてフロー及びスイッチを入力した状態を示す図。
【図６】フローの属性を示す図。
【図７】ブロックのスイッチに対する伝搬規則を示す図。
【図８】伝搬後のフローの属性を示す図。
【図９】スイッチの入力フローと出力フローとの関係を示す図。
【図１０】スイッチの入力フローと出力フローとの関係を示す図。
【図１１】一実施形態による制御装置の構成図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。
【００１０】
まず、実施形態において使用する用語について図２を用いて説明する。図２において、参照符号１は、ブロックを示している。本実施形態において、ブロックとは、装置内の機能、例えば、ＴＣＰパケットの生成又は終端機能、ＵＤＰパケットの生成又は終端機能、宛先ＩＰアドレスのみに基づくパケットのスイッチ機能、フローに基づくパケットのスイッチ機能等をモデル化したものである。なお、各ブロックは、少なくとも１つのポートを有する。さらに、ポートは、入力ポート、又は、出力ポートに分類される。図２において、ブロック１内の、参照符号３が付与された四角形は出力ポートを示し、参照符号２が付与された三角形は入力ポートを示している。
【００１１】
あるブロックの出力ポートから、当該ブロックと同じブロック或いは当該ブロックとは異なるブロックの入力ポートに向かう信号の流れをフロー４と呼ぶ。また、ブロック内において、入力ポートから当該ブロック内のいずれかの出力ポートに向かう信号の流れをスイッチ５と呼ぶ。なお、本実施形態において、入力ポート２及び出力ポート３は、そのポートを通過する信号に共通の特徴を示す、１つ以上の"属性"を持つ。なお、"属性"は、"属性名"と"属性値"を持つ。
【００１２】
図３は、本実施形態の説明に使用する通信ネットワークの構成図である。ここで、ノード＃１は、例えば、コンピュータであり、ＴＣＰブロックと、ＵＤＰブロックと、ＩＰブロックを備えている。なお、ＩＰブロックとは、宛先ＩＰアドレスに基づきパケットのスイッチを行う機能ブロックである。同様に、ノード＃４は、例えば、コンピュータであり、ＴＣＰブロックと、ＵＤＰブロックと、ＩＰブロックを備えている。また、ノード＃２及び＃３は、オープン・フローに従う装置であり、オープン・フロー（ＯｐｅｎＦｌｏｗ）ブロックを備えている。なお、図３において、ポートを区別するために各ポートに番号を付与している。また、図３において、ノード間を接続するラインは、実際にノード間を接続するために設けられている通信線を示している。
【００１３】
なお、図３は、ノード＃１からノード＃４に向かうパケットについての説明のためのものであるため、ノード＃１のＴＣＰブロック及びＵＤＰブロックには出力ポートのみを表示し、ノード＃４のＴＣＰブロック及びＵＤＰブロックには入力ポートのみを表示している。しかしながら、ノード＃４からノード＃１に向かうパケットに対する処理についても、以下の説明に基づき当業者は理解できる。
【００１４】
図４は、各ブロックの各ポートに付与されている属性を示す図である。例えば、ノード＃１のＴＣＰの出力ポート＃１は、属性名ｉｐ．ｐｒｏｔで特定される属性を有し、その値は６となっている。これは、ＴＣＰの出力ポート＃１から出力されるパケットは、ＩＰヘッダのプロトコル番号フィールドに値６が設定されることに対応する。また、ノード＃４のＩＰブロックの外部から信号を受信する入力ポート＃１及び＃２は、属性名ｉｐ．ｇｗで特定される属性を有し、内部のブロックに信号を出力する出力ポート＃１及び＃２は、属性名ｉｐ．ｄｓｔで特定される属性を有する。属性名ｉｐ．ｇｗで特定される属性は、ゲートウェイとしてのＩＰアドレスをその値として有し、属性名ｉｐ．ｄｓｔで特定される属性は、宛先ＩＰアドレスをその値として有する。また、ノード＃１のＩＰブロックの内部の他のブロックから信号を受信する入力ポート＃１及び＃２は、属性名ｉｐ．ｓｒｃで特定される属性を有する。属性名ｉｐ．ｓｒｃで特定される属性は、送信元ＩＰアドレスをその値として有する。なお、ノード＃１のＩＰブロックの外部に信号を出力する出力ポート＃１及び＃２は属性を有さない。
【００１５】
まず、本実施形態の制御装置には、図３及び４に示す各ノードと、各ノード内のブロックと、各ブロックのポートと、それらポートの属性値を示すデータが予め保存されている。なお、これらデータは、通信ネットワーク内に配置されているノードと、各ノード間の接続構成に従い作成される。さらに、本実施形態の制御装置は、図３に示す様なノードの接続状態をディスプレイ等にグラフィカル表示する。制御装置のユーザは、例えば、マウス等を使用し、図５に示す様に、設定を行いたい信号の流れを制御装置に入力する。図５においては、ノード＃１のＴＣＰブロックの出力ポート＃１からノード＃４のＴＣＰブロックの入力ポート＃１に至る信号の流れが入力されている。また、図５の例においては、ノード＃２とノード＃３を結ぶ２つの経路のうち、ノード＃２のオープン・フロー・ブロックの出力ポート＃２からノード＃３のオープン・フロー・ブロックの入力ポート＃２にいたる経路が選択されている。
【００１６】
制御装置は、入力された信号の経路を隣接するブロックで分割することで、入力された信号の経路からフローとスイッチを判定する。具体的には、隣接するブロック間の区間がフローであり、ブロック内の区間がスイッチとなる。よって、図５の例においては、５つのフロー４１〜４５と、４つのスイッチ５１〜５４が判定される。なお、図示しないが、ノード＃１のＵＤＰブロックの出力ポート＃１からノード＃４のＵＤＰブロックの入力ポート＃１に至る信号の流れも同時に入力することができる。この場合、図５に示すのとは異なり、ノード＃２とノード＃３を結ぶ２つの経路のうち、ノード＃２のオープン・フロー・ブロックの出力ポート＃３からノード＃３のオープン・フロー・ブロックの入力ポート＃１にいたる経路を選択することができる。
【００１７】
制御装置は、まず、判定した各フローについての属性を決定する。フローの属性は、当該フローの始点となる出力ポートの属性と、当該フローの終点となる入力ポートの属性を合わせたものとする。図６は、図５に示すフロー４１〜４５の属性を示している。続いて、制御装置は、各フローの属性をスイッチの経路に従い伝搬させる。なお、各ブロックには、伝搬可否情報が関連付けられている。伝搬可否情報とは、対応するブロックのスイッチに沿って伝搬させる属性と伝搬させない属性を示す情報であり、制御装置は、この伝搬可否情報に従い各フローの属性を信号の経路に従い伝搬させる。図７に伝搬可否情報の例を示す。
【００１８】
例えば、オープン・フロー・ブロックは、属性名の最初のピリオドまでの部分がｉｎｐｕｔ又はｏｕｔｐｕｔである属性については伝搬させず、それ以外の総ての属性は伝搬させることが図７の伝搬可否情報には示されている。なお、*はワイルドカードであり、任意の文字列を示している。また、ＩＰブロックについては、属性名ｉｐ．ｇｗと、最初のピリオドまでの部分がｉｎｐｕｔ又はｏｕｔｐｕｔである属性については伝搬させず、それ以外の総ての属性は伝搬させることが図７の伝搬可否情報には示されている。
【００１９】
したがって、図６の属性名ｉｐ．ｐｒｏｔで特定される属性は、総てのスイッチを経由して伝搬でき、よって、総てのフロー４１〜４５の属性になる。属性名ｉｐ．ｓｒｃ及びｉｐ．ｄｓｔについても同様である。また、属性名ｉｐ．ｇｗで特定される属性は、オープン・フロー・ブロックのスイッチ５２及び５３を経由して伝搬できるが、ＩＰブロックのスイッチ５１及び５４を経由しては伝搬できない。したがって、属性名ｉｐ．ｇｗで特定される属性は、フロー４２〜４４の属性となる。図８に、図７の伝搬可否情報に従い伝搬させた後の各フローの属性を示す。なお、伝搬可否情報は必須ではなく、総ての属性を伝搬させても良い。
【００２０】
なお、例えば、入力された信号の経路が、図３のノード＃１のＴＣＰブロックから、ノード＃４のＵＤＰブロックに至るものである場合、フローの属性を伝搬させることで、各フローは、属性ｉｐ．ｐｒｏｔについて２つの値"６"及び"１７"を持つことになる。これは矛盾しているため、伝搬後のフローの属性の属性値から信号経路の妥当性を判定することができる。
【００２１】
続いて、制御装置は、各スイッチの入力フローと出力フローの属性から、スイッチの通りの信号の流れとなるコマンドを生成して対応するノードに出力する。なお、入力フローと出力フローのどの属性を使用するかは、当該ブロックの機能に依存する。また、制御装置は、ベンダ毎のコマンドのデータベースを有し、各ノードのベンダに応じたコマンドを生成する。
【００２２】
図９は、スイッチ５１の入力フローであるフロー４１及び出力フローであるフロー４２それぞれの属性を示している。スイッチ５１は、ＩＰブロックであることから、宛先アドレス（属性名：ｉｐ．ｄｓｔ）が１９２．１６８.２.１であるパケットは、ゲートウェイのアドレス（属性名：ｉｐ．ｇｗ）に向けて転送するものとなり、それに応じたコマンドを制御装置は作成してノード＃１に送信する。
【００２３】
図１０は、スイッチ５２の入力フローであるフロー４２及び出力フローであるフロー４３それぞれの属性を示している。スイッチ５２は、オープン・フロー・ブロックであることから、例えば、プロトコル番号６（＝ＴＣＰ）を示すパケットは、総て出力ポート（属性名：ｏｕｔｐｕｔ．ｐｏｒｔ）＃２へ出力するとのコマンドを制御装置は作成してノード＃２に送信する。なお、図５の例では、１つの信号の流れのみが定義されているため、プロトコル番号６（＝ＴＣＰ）を示すパケットは、総て出力ポート＃２へ出力するとのコマンドで十分であるが、複数の信号の流れが定義されると、例えば、同じプロトコル番号６を示すパケットであっても、宛先アドレスや送信元アドレスの値によっては、出力ポート＃３へ出力しなければならないことも生じる。よって、制御装置は、あるブロックに複数のスイッチが定義されている場合には、これら複数のスイッチに基づき当該ブロックのコマンドを生成する。
【００２４】
図１１は、本実施形態による制御装置の構成図である。データベース部６１は、図３に示す様な各ノードの接続関係を示す情報と、各ノードが有するブロックを示す情報と、各ブロックが有するポートを示す情報と、各ポートが出力ポートであるかと、入力ポートであるかを示す情報と、各ポートの属性を示す情報と、を保持している。さらに、データベース部６１は、各ノードのブロックに対するコマンドについての情報を保持している。また、保持部６７は、各ブロックの伝搬可否情報を保持する。入力部６２は、ユーザからの信号の経路を示す情報の入力を受け付け、出力部６３は、データベース部１が保持する情報を図３に示す様にグラフィカル表示する。判定部６４は、ユーザが入力した信号の経路をブロックで分割して、フローとスイッチを判定する。フロー属性決定部６５は、各フローの属性を伝搬可否情報と信号の経路に基づき判定する。生成部６６は、ブロックのスイッチの両側のフローの属性に従い当該スイッチを実現するために当該ブロックに発出するコマンドを生成する。なお、生成部６６は、当該ブロックに複数のスイッチが存在する場合、当該複数のスイッチを考慮してコマンドを生成する。妥当性検査部６８は、フロー属性決定部６５が決定した各フローの属性の属性値に矛盾がないかを検査することで信号経路の妥当性を検査する。検査した結果、矛盾等が生じている場合、妥当性検査部６８は、出力部６３を使用してユーザに警告する。送信部６８は、生成部６６が生成したコマンドを対象とするノードに送信する。
【００２５】
なお、上記実施形態においては、ユーザは、入力部６２を利用して、信号の経路を入力し、判定部６４がフローとスイッチを判定していたが、ユーザが入力部６２を利用して、信号の経路と、フローと、スイッチを入力する形態とすることもできる。この場合、判定部６４は省略される。
【００２６】
なお、本発明による制御装置は、コンピュータを上記制御装置として動作させるプログラムにより実現することができる。これらコンピュータプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶されて、又は、ネットワーク経由で配布が可能なものである。
【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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