(57)【要約】【課題】  適切に通信できない。【解決手段】  それぞれ複数の通信ノードを有する複数のドメインの間に、ブロードキャストパケットを転送する複数の転送経路を論理的に作成する経路作成部と、各ドメインに含まれる複数の通信ノードのうちの異なる通信ノードを、前記複数の転送経路の各転送経路おける代表ノードとして決定する経路決定部と、前記複数の転送経路上の通信ノードに対して、前記代表ノードの情報を含む制御情報を設定する経路設定部と、前記複数のドメイン毎に、各ドメインに含まれる複数の通信ノードを有する仮想通信ノードと、当該仮想通信ノード間の仮想リンクを論理的に作成する仮想化制御部と、を備え、前記経路決定部は、前記複数のドメイン毎に、前記仮想化制御部が作成した前記仮想リンクに含まれる複数の物理リンクから、前記ブロードキャストパケットの転送に用いる転送用リンクを選択する制御装置。【選択図】図１
2017085442.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ複数の通信ノードを有する複数のドメインの間に、ブロードキャストパケットを転送する複数の転送経路を論理的に作成する経路作成部と、
各ドメインに含まれる複数の通信ノードのうちの異なる通信ノードを、前記複数の転送経路の各転送経路おける代表ノードとして決定する経路決定部と、
前記複数の転送経路上の通信ノードに対して、前記代表ノードの情報を含む制御情報を設定する経路設定部と、
前記複数のドメイン毎に、各ドメインに含まれる複数の通信ノードを有する仮想通信ノードと、当該仮想通信ノード間の仮想リンクを論理的に作成する仮想化制御部と、を備え、
前記経路決定部は、前記複数のドメイン毎に、前記仮想化制御部が作成した前記仮想リンクに含まれる複数の物理リンクから、前記ブロードキャストパケットの転送に用いる転送用リンクを選択する
ことを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記仮想化制御部は、前記仮想リンクに含まれる複数の物理リンクに対して優先度を設定し、
前記経路決定部は、前記優先度に基づいて、前記複数の物理リンクから、前記ブロードキャストパケットの転送に用いる転送用リンクを選択する
ことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記仮想化制御部は、代表ノードとして決定された通信ノード間の物理リンクに対して、他の物理リンクよりも高い優先度を設定する
ことを特徴とする請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記仮想化制御部は、代表ノードとして決定されていない通信ノード間の物理リンクに対して、他の物理リンクよりも低い優先度を設定する
ことを特徴とする請求項２または３に記載の通信装置。
【請求項５】
前記経路作成部は、前記複数の転送経路をＶＬＡＮ（Virtual Local Area Network）に紐付けて作成する、
請求項１乃至４のいずれかに記載の制御装置。
【請求項６】
前記経路作成部は、前記複数の転送経路に対してＶＬＡＮに紐付けられた識別子を付与し、
前記経路決定部は、各転送経路に付与されたＶＬＡＮに紐付けられた識別子と各ドメインに含まれる通信ノードの識別子を用いて前記代表ノードを決定する、
請求項１乃至５のいずれかに記載の制御装置。
【請求項７】
前記経路決定部は、各転送経路に付与された識別子と各ドメインに含まれる通信ノードの識別子を所定の計算式に当てはめて前記代表ノードを決定する、
請求項５または６に記載の制御装置。
【請求項８】
前記経路決定部は、前記複数の物理リンクから選択した転送用リンクに含まれる通信ノードに障害が発生した場合に、前記仮想リンクに含まれる他の物理リンクから転送用リンクを新たに選択する
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項９】
それぞれ複数の通信ノードを有する複数のドメインに分割された複数の通信ノードと、
前記複数の通信ノードを制御する制御装置と、を備え、
それぞれ複数の通信ノードを有する複数のドメインの間に、ブロードキャストパケットを転送する複数の転送経路を論理的に作成する経路作成部と、
各ドメインに含まれる複数の通信ノードのうちの異なる通信ノードを、前記複数の転送経路の各転送経路おける代表ノードとして決定する経路決定部と、
前記複数の転送経路上の通信ノードに対して、前記代表ノードの情報を含む制御情報を設定する経路設定部と、
前記複数のドメイン毎に、各ドメインに含まれる複数の通信ノードを有する仮想通信ノードと、当該仮想通信ノード間の仮想リンクを論理的に作成する仮想化制御部と、を備え、
前記経路決定部は、前記複数のドメイン毎に、前記仮想化制御部が作成した前記仮想リンクに含まれる複数の物理リンクから、前記ブロードキャストパケットの転送に用いる転送用リンクを選択する
ことを特徴とする通信システム。
【請求項１０】
それぞれ複数の通信ノードを有する複数のドメインの間に、ブロードキャストパケットを転送する複数の転送経路を論理的に作成するステップと、
各ドメインに含まれる複数の通信ノードのうちの異なる通信ノードを、前記複数の転送経路の各転送経路おける代表ノードとして決定するステップと、
前記複数の転送経路上の通信ノードに対して、前記代表ノードの情報を含む制御情報を設定するステップと、
前記複数のドメイン毎に、各ドメインに含まれる複数の通信ノードを有する仮想通信ノードと、当該仮想通信ノード間の仮想リンクを論理的に作成するステップと、
前記複数のドメイン毎に、前記仮想リンクに含まれる複数の物理リンクから、前記ブロードキャストパケットの転送に用いる転送用リンクを選択するステップと
を含むことを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置、通信システム、制御方法、および、プログラムに関し、特に集中制御型のネットワークにおける制御装置、通信システム、制御方法、および、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
非特許文献１には、オープンフロー（OpenFlow）という技術が記載されている。オープンフローでは、パケットを転送するオープンフロースイッチ（OpenFlow Switch）と呼ばれる通信ノード（転送ノード）と、通信ノードによるパケット転送を制御してネットワークの通信経路を制御するオープンフローコントローラ（OpenFlow Controller）によって、ネットワークの動的な集中制御を実現する。
【０００３】
また、非特許文献２には、オープンフロースイッチの要求仕様が記載されている。
【０００４】
さらに、特許文献１には、ネットワークに配置された複数の通信ノードから成る複数のドメインの各ドメインについて、隣接するドメインとブロードキャストパケットの授受を行う代表ポートを選出して転送経路を計算し、ブロードキャストパケットを転送経路に沿って転送させる技術が記載されている。かかる技術によると、コントローラの負荷を軽減することが可能となる。
【０００５】
また、特許文献２には、複数のポートを備えたブリッジにおいて、送信パケットがブロードキャストパケットである場合、複数のポートのうちの１つの特定のポートへ振り分ける技術が記載されている。
【０００６】
さらに、特許文献３には、ブロードキャストドメインとして、ＶＬＡＮ−ＩＤ（Virtual Local Area Network Identifier）を用いる技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２０１４／１５７６０９号
【特許文献２】特開平１１−００８６４６号公報
【特許文献３】特開２００８−２１９５３１号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Nick McKeownほか７名、"OpenFlow:Enabling Innovation in Campus Networks," [ｏｎｌｉｎｅ]、［平成２７（２０１５）年２月１３日検索］、インターネット<URL：http://archive.openflow.org/documents/openflow-wp-latest.pdf>
【非特許文献２】"OpenFlow Switch Specification," Version 1.3.1 (Wire Protocol 0x04)、[ｏｎｌｉｎｅ]、［平成２７（２０１５）年２月１３日検索］、インターネット<URL：https://www.opennetworking.org/images/stories/downloads/sdn-resources/onf-specifications/openflow/openflow-spec-v1.3.1.pdf>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記特許文献１〜３および非特許文献１、２の全開示内容は、本書に引用をもって繰り込み記載されているものとする。以下の分析は、本発明者によってなされたものである。
【００１０】
特許文献１に記載された制御方法では、コントローラを用いた集中制御型のネットワークにおいて、複数の通信ノードを用いて複数の論理的なドメインを構成し、隣接ドメインとブロードキャストパケットの授受を行う代表ノード／代表ポートを選出し、ドメイン毎に代表ノード／代表ポートを経由するブロードキャストパケットの転送経路を計算する。
【００１１】
かかる方法によると、隣接するドメインのペア毎に代表ノード／代表ポートが１つだけ選出される。このとき、ドメイン間に跨るブロードキャストパケットはすべて選出されたポートのみを通過するため、通信帯域を圧迫するおそれがある。
【００１２】
また、特許文献２に記載された技術では、ブロードキャストパケットは複数のポートのうちの１つの特定のポートへ振り分けるため、特許文献１の場合と同様に、ブロードキャストパケットの転送時に通信帯域を圧迫するおそれがある。
【００１３】
さらに、特許文献３に記載された技術は、同一のＶＬＡＮ（Virtual Local Area Network）に属するネットワークの中でユーザフレームがブロードキャストされることを開示するものであり、上記の問題を解消することはできない。
【００１４】
なお、特許文献２、３は、いずれも複数の通信ノード（転送ノード）を用いて複数の論理的なドメインを構成する技術に関連するものではない。
【００１５】
そこで、複数の通信ノードから成るドメイン間でブロードキャストパケットを転送する際に、代表ノードの決定方法によっては、一部の通信ノードに対してブロードキャストパケットの転送が正しく行われない恐れがある。
【００１６】
本発明の目的は、上記の課題に鑑み、代表ノードの決定方法に起因したブロードキャストパケットの不適切な転送を解消可能な制御装置、通信システム、制御方法、および、プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の一態様に係る制御装置は、それぞれ複数の通信ノードを有する複数のドメインの間に、ブロードキャストパケットを転送する複数の転送経路を論理的に作成する経路作成部と、各ドメインに含まれる複数の通信ノードのうちの異なる通信ノードを、前記複数の転送経路の各転送経路おける代表ノードとして決定する経路決定部と、前記複数の転送経路上の通信ノードに対して、前記代表ノードの情報を含む制御情報を設定する経路設定部と、各ドメインに含まれる複数の通信ノードを有する仮想化通信ノードと、当該仮想化通信ノード間の仮想リンクを論理的に作成する仮想化制御部と、を備え、前記経路決定部は、前記仮想化制御部が作成した前記仮想リンクに含まれる複数の物理リンクから、前記ブロードキャストパケットの転送に用いる転送用リンクを選択することを特徴とする。
【００１８】
本発明の一態様に係る通信システムは、それぞれ複数の通信ノードを有する複数のドメインに分割された複数の通信ノードと、前記複数の通信ノードを制御する制御装置と、を備え、それぞれ複数の通信ノードを有する複数のドメインの間に、ブロードキャストパケットを転送する複数の転送経路を論理的に作成する経路作成部と、各ドメインに含まれる複数の通信ノードのうちの異なる通信ノードを、前記複数の転送経路の各転送経路おける代表ノードとして決定する経路決定部と、前記複数の転送経路上の通信ノードに対して、前記代表ノードの情報を含む制御情報を設定する経路設定部と、各ドメインに含まれる複数の通信ノードを有する仮想化通信ノードと、当該仮想化通信ノード間の仮想リンクを論理的に作成する仮想化制御部と、を備え、前記経路決定部は、前記仮想化制御部が作成した前記仮想リンクに含まれる複数の物理リンクから、前記ブロードキャストパケットの転送に用いる転送用リンクを選択することを特徴とする。
【００１９】
本発明の一態様に係る制御方法は、それぞれ複数の通信ノードを有する複数のドメインの間に、ブロードキャストパケットを転送する複数の転送経路を論理的に作成するステップと、各ドメインに含まれる複数の通信ノードのうちの異なる通信ノードを、前記複数の転送経路の各転送経路おける代表ノードとして決定するステップと、前記複数の転送経路上の通信ノードに対して、前記代表ノードの情報を含む制御情報を設定するステップと、各ドメインに含まれる複数の通信ノードを有する仮想化通信ノードと、当該仮想化通信ノード間の仮想リンクを論理的に作成するステップと、前記仮想リンクに含まれる複数の物理リンクから、前記ブロードキャストパケットの転送に用いる転送用リンクを選択するステップとを含むことを特徴とする。
【００２０】
本発明の一態様に係るプログラムは、それぞれ複数の通信ノードを有する複数のドメインの間に、ブロードキャストパケットを転送する複数の転送経路を論理的に作成する工程と、各ドメインに含まれる複数の通信ノードのうちの異なる通信ノードを、前記複数の転送経路の各転送経路おける代表ノードとして決定する工程と、前記複数の転送経路上の通信ノードに対して、前記代表ノードの情報を含む制御情報を設定する工程と、各ドメインに含まれる複数の通信ノードを有する仮想化通信ノードと、当該仮想化通信ノード間の仮想リンクを論理的に作成する工程と、前記仮想リンクに含まれる複数の物理リンクから、前記ブロードキャストパケットの転送に用いる転送用リンクを選択する工程を、コンピュータに実行させることを特徴とする。なお、プログラムは、非一時的なコンピュータ可読記録媒体（non-transitory computer-readable storage medium）に記録されたプログラム製品として提供することもできる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る制御装置、通信システム、制御方法、および、プログラムによると、複数の通信ノードから成るドメイン間で代表ノードを介してブロードキャストパケットを転送する際に帯域の圧迫を軽減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】一実施形態に係る制御装置の構成を例示するブロック図である。
【図２】一実施形態に係る通信システムの構成を例示するブロック図である。
【図３】第１の実施形態に係る通信システムの構成を例示するブロック図である。
【図４】第１の実施形態に係る制御装置の構成を例示するブロック図である。
【図５】第１の実施形態に係る通信システムの他の構成を例示するブロック図である。
【図６】第１の実施形態に係る通信システムの他の構成を例示するブロック図である。
【図７】第１の実施形態に係る通信システムの他の構成を例示するブロック図である。
【図８】第１の実施形態に係る複数のリンクに付与された優先度である。
【図９】第１の実施形態に係るマルチプルフラッディングパス管理部１０４に記憶された情報の一例である。
【図１０】第１の実施形態に係るトポロジ情報の一例である。
【図１１】第１の実施形態に係る代表／非代表ノードに関する情報の一例である。
【図１２】第１の実施形態に係る仮想トポロジ情報の一例である。
【図１３】第１の実施形態に係る仮想トポロジの一部である。
【図１４】第１の実施形態に係るリンクの利用可否に関する情報である。
【図１５】第１の実施形態に係る仮想トポロジ情報の他の一例である。
【図１６】第１の実施形態に係るトポロジ情報の他の一例である。
【図１７】第２の実施形態に係る通信システムの構成を例示するブロック図である。
【図１８】第２の実施形態に係るトポロジ情報の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
はじめに、一実施形態の概要について説明する。なお、この概要に付記する図面参照符号は、専ら理解を助けるための例示であり、本発明を図示の態様に限定することを意図するものではない。
【００２４】
図１は、一実施形態に係る制御装置１０の構成を例示するブロック図である。図２は、一実施形態に係る制御装置１０を備えた通信システムの構成を例示するブロック図である。
【００２５】
図１を参照すると、制御装置１０は、経路作成部１１と、経路決定部１２と、経路設定部１３と、仮想化制御部１４とを含む。
【００２６】
経路作成部１１は、それぞれ複数の通信ノードを有する複数のドメイン（例えば、図２の通信ノード４０、４２を有するドメイン３０、通信ノード４１、４３を有するドメイン３１）の間に、ブロードキャストパケットを転送する複数の転送経路を論理的に作成する。
【００２７】
経路決定部１２は、各ドメインに含まれる複数の通信ノードのうちの異なる通信ノードを、複数の転送経路の各転送経路おいてブロードキャストパケットを転送する代表ノードとして決定する。経路決定部１２は、例えば、第１の転送経路において通信ノード４０、４１を代表ノードとし、第２の転送経路において通信ノード４２、４３を代表ノードとする。
【００２８】
経路設定部１３は、複数の転送経路上の通信ノードに対して、代表ノードの情報を含む制御情報を設定する。
【００２９】
ここで、経路作成部１１、経路決定部１２及び経路設定部１３について、図２を参照して、さらに詳細に説明する。図２に示す通信システムは、集中制御型のネットワークを制御する制御装置１０と、制御装置１０から設定された制御情報に従ってパケット転送を行う通信ノード４０〜４３を備えている。
【００３０】
経路作成部１１は、制御対象ネットワークに配置された複数の通信ノード４０〜４３を用いて構成した複数のドメイン３０、３１毎に、ブロードキャストパケットの転送経路をＶＬＡＮ（Virtual Local Area Network）に紐付けて論理的に複数作成する。経路決定部１２は、ブロードキャストパケットの転送経路において複数のドメイン毎に隣接するドメインとブロードキャストパケットの授受を行うための代表ノード／代表ポートを選出し、ブロードキャストパケットの転送経路を計算する。経路設定部１３は、ブロードキャストパケットの転送経路上の通信ノードにパケットを転送させるための制御情報を設定する。
【００３１】
すなわち、制御装置１０において、経路作成部１１はドメイン３０、３１毎にＶＬＡＮに紐付けて論理的にブロードキャストパケットの転送経路を複数作成する。そして、経路決定部１２はドメイン３０、３１において、パケット通信するための代表ノード／代表ポートをブロードキャストパケットの転送経路毎に決定する。
【００３２】
かかる構成によると、ブロードキャストパケットの通信経路が特定の通信ノードに偏らないようにブロードキャストパケットの通信経路を複数設けることができ、ブロードキャストパケット転送時における通信帯域の圧迫を軽減することができる。
【００３３】
ただし、経路決定部１２が、同一ドメイン３０内において、当該ドメイン３０に含まれる通信ノード４０を代表ノード／代表ポートと設定し、通信ノード４２を非代表ノード／非代表ポートと設定する場合もある。この場合、同一ドメイン内において、通信ノード４０と通信ノード４３とは物理的には接続しているにもかかわらず、通信ノード４２が非代表ノード／非代表ポートと設定されたことにより、通信ノード４０と通信ノード４３とが通信できない恐れがある。同様の状況は、同一ドメイン３１内の通信ノード４１と通信ノード４３との間でも、生じる可能性がある。このように、同一ドメインにあるＭＣ−ＬＡＧ同士を接続した場合に、代表ノードの選択方式によっては正しく通信を行えない場合がある。
【００３４】
そこで、一実施形態における制御装置１０は、仮想化制御部１４を含む。仮想化制御部１４は、同一ドメイン内において、少なくとも１つ以上の通信ノードを１つの仮想化通信ノードとみなし、仮想化通信ノード間を接続する仮想リンクを設定する。仮想リンクは、少なくとも一つ以上の通信ノードを接続する物理リンクを含む。そして、経路作成部１１が、仮想化通信ノード同士を接続する仮想リンクに含まれる少なくとも１つ以上の複数のリンクから、通信に用いるリンクを選択する。この場合において、経路作成部１１は、代表ノード／代表ポートとして設定されていない通信ノードを含むリンクであっても、通信に用いるリンクとして選択可能である。そのため、経路決定部１２が、同一ドメイン内において、いずれの通信ノードを代表ノード／代表ポート（非代表ノード／非代表ポート）として設定しても、非代表ノード／非代表ポートと設定されたことに起因して通信ができなくなることを防ぐことが可能となる。
【００３５】
＜実施形態１＞
次に、本発明の第１の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図３は、本実施形態の通信システムの構成を例示する図である。なお、図３に例示する通信システムは、経路作成部１１によって作成された複数のドメインのうち、所定のドメイン（例えば、ドメイン３０）における通信システムの構成例である。すなわち、図３に例示された通信ノード２１０乃至２１３は、いずれも同一のドメイン（例えば、ドメイン３０）内に含まれる。
【００３６】
図３を参照すると、通信システムは、制御装置１０から設定された制御情報を基にパケット通信を行う通信ノード２１０〜２１３（以下、「通信ノード２１０〜２１３」と略記する。）と、通信ノード２１０〜２１３を介してパケット通信を行う外部ノード３０１及び３０２と、通信ノード２１０〜２１３を制御する制御装置１０と、が接続された構成を有する。上述した通り、通信ノード２１０〜２１３は、同一のドメイン内に含まれる。
【００３７】
図３において、制御装置１０から各通信ノード２１０〜２１３につながる破線は、制御情報通信用のチャネルを示す。また、図３に例示するように、通信ノード２１０及び２１１は同じＭＣ−ＬＡＧに含まれ、通信ノード２１２及び通信ノード２１３は他の同じＭＣ−ＬＡＧに含まれる。
【００３８】
制御装置１０は、外部ノード３０１及び３０２間のパケット通信を、どの通信ノードを経由する経路で行うかを管理する。
【００３９】
通信ノード２１０は、通信ノード２１２にデータ通信用チャネル（実線）で接続されている。
【００４０】
通信ノード２１１は、通信ノード２１３にデータ通信用チャネル（実線）で接続されている。
【００４１】
通信ノード２１２は、通信ノード２１０にデータ通信用チャネル（実線）で接続されている。
【００４２】
通信ノード２１３は、通信ノード２１１にデータ通信用チャネル（実線）で接続されている。
【００４３】
外部ノード３０１は、通信ノード２１０及び通信ノード２１１にデータ通信用チャネル（実線）で接続されている。
【００４４】
外部ノード３０２は、通信ノード２１２及び通信ノード２１３にデータ通信用チャネル（実線）で接続されている。
【００４５】
なお、通信ノード２１０〜２１３として、特に限定されないが、非特許文献１、２に記載されたオープンフロースイッチ（OpenFlow Switch）を使用することができる。
【００４６】
図４は、制御装置１０の構成を例示するブロック図である。図４を参照すると、制御装置１０は、通信部１００、トポロジ情報管理部１０１、ＭＣ−ＬＡＧ（Multi-Chassis Link-Aggregation Group）情報管理部１０２、ドメイン情報管理部１０３、マルチプルフラッディングパス管理部１０４、経路計算部１０５、ノード仮想化制御部１１０を備えている。
【００４７】
通信部１００は、通信ノード２００〜２２３との制御用通信を行う。通信部１００は、通信ノード２００〜２１３との制御用セッションの確立や制御用メッセージの送受信を行う。通信部１００は、制御用メッセージとして、一例として、非特許文献１、２に記載されたオープンフロープロトコルの制御メッセージを用いてもよい。また、通信部１００は、Telnet経由のＣＬＩ（Command Line Interface）や、ＳＮＭＰ（Simple Network Management Protocol）を用いて通信を行ってもよい。
【００４８】
トポロジ情報管理部１０１は、通信ノード２００〜２１３間のデータ通信用チャネルに関する接続情報（トポロジ情報）を通信部１００から取得し、取得した情報を管理する。
【００４９】
ＭＣ−ＬＡＧ情報管理部１０２は、通信ノード２００〜２１３における通信ノードの冗長構成（ここでは、一例として、ＭＣ−ＬＡＧに基づく冗長構成を用いるものとする。）に関する情報を通信部１００から取得し、取得した情報を管理する。具体的には、ＭＣ−ＬＡＧ情報管理部１０２は、通信ノードの冗長構成に関する情報をデータ通信用チャネルから取得し、取得した情報を記憶する。ここで、ＭＣ−ＬＡＧとは、複数の通信ノードに跨るリンクアグリゲーションであり、複数の（例えば、２台の）通信ノードでリンクアグリゲーションを構成し、リンクおよび通信ノードの冗長性を高める方式である。
【００５０】
ドメイン情報管理部１０３は、ドメインとドメイン配下に所属する通信ノードの関係を管理する。具体的には、ドメイン情報管理部１０３は、キャラクターユーザインターフェース（ＣＵＩ：Character User Interface）やクラフィカルユーザーインタフェース（ＧＵＩ：Graphical User Interface）などで通信ノードが所属するドメイン情報の入力を受け付け、受け付けた情報を記憶する。ドメイン構成情報の入力形態として、一例として、各通信ノードが所属するドメインを直接入力する方法を用いることができる。
【００５１】
マルチプルフラッディングパス管理部１０４は、ドメイン毎にＶＬＡＮに紐付けて論理的に複数作成されたブロードキャストパケットの転送経路を管理する。具体的には、マルチプルフラッディングパス管理部１０４は、ＣＵＩやＧＵＩなどでドメイン毎にＶＬＡＮに紐付けた論理的なブロードキャストパケットの転送経路面（以下、「フラッディングパス面」という。）の情報を受け付け、受け付けた情報を記憶する。フラッディングパス面情報の入力形態として、一例として、ドメイン毎にユニークなＩＤをフラッディングパス面に与え、ＶＬＡＮ情報と該当ＩＤの関係を持たせる方法を用いることができる。
【００５２】
経路計算部１０５は、トポロジ情報およびＭＣ−ＬＡＧ情報を基に、ブロードキャストパケットの転送経路毎にＭＣ−ＬＡＧの代表ノード／代表ポート、および／または、非代表ノード／非代表ポートを決定し、経路計算を行う。
【００５３】
経路計算部１０５は、フラッディングパス面毎に、同一ドメイン内の外部ノードと接続している通信ノードから少なくとも外部ノードと接続している他のすべての通信ノードへ配信できるような全域木（スパニングツリー）経路を計算する。経路計算部１０５は、この計算において、ＭＣ−ＬＡＧの代表ノードと非代表ノードを決定する。
【００５４】
経路計算部１０５は、ＭＣ−ＬＡＧの代表ノードと非代表ノードの決定方法として、以下の計算式により算出した値が一番大きい通信ノードを代表ノードとし、その他の通信ノードを非代表ノードとしてもよい。
【００５５】
通信ノードのＩＤ  ｍｏｄ  フラッディングパス面のＩＤ
ここで、通信ノードのＩＤは、例えば、４桁ハイフン区切り１９桁１６進文字列とし、ハイフンを除き整数値として計算する。また、上式のｍｏｄは剰余を表す。
【００５６】
これにより、異なるフラッディングパス面の間で代表ノードと非代表ノードがなるべく重複しないようにすることができる。ただし、経路計算部１０５は、上式による計算結果が同一である場合、例えば、通信ノードのＩＤが小さい方を代表ノードとする。
【００５７】
経路計算部１０５は、経路計算方法として、最小全域木（例えば、プリム法、クラスカル法）に基づく方法を採用してもよい。
【００５８】
ここで、第１の実施形態において、経路計算部１０５が、同一のドメイン内において、ＭＣ−ＬＡＧの代表ノードと非代表ノードを決定し、非代表ノードを計算対象から除外すると、ブロードキャストパケットを転送するための物理配線がなされており転送が可能であるにもかかわらず、一部の通信ノードに対してブロードキャストパケットの転送が正しく行われない恐れがある。
【００５９】
図３に例示するように、通信システムは、同一のドメイン内に、ＭＣ−ＬＡＧを構成する複数の通信ノード（通信ノード２１０と２１１）と、他方のＭＣ−ＬＡＧを構成する複数の通信ノード（通信ノード２１２と２１３）とを含む。この場合において、経路計算部１０５が、例えば、通信ノード２１１と通信ノード２１２とを非代表ノードとして決定し、当該通信ノード２１１と通信ノード２１２とを計算対象から除外すると、同一のドメイン内において、ブロードキャストパケットの転送が正しく行われない恐れがある。すなわち、非代表ノードは、同一のＭＣ−ＬＡＧの代表ノード以外からのブロードキャストパケットの送受信をブロックするため、ブロードキャストパケットの転送が正しく行われない可能性がある。
【００６０】
図５は、経路計算部１０５が、同一のドメイン内において、通信ノード２１１と通信ノード２１２とを非代表ノードとして決定した場合の、通信システムの構成例である。図５に示すように、通信ノード２１１と通信ノード２１２とが計算対象から除外されるため、通信ノード２１０と通信ノード２１２間のリンクと、通信ノード２１１と通信ノード２１３間のリンクとは利用できなくなる場合がある。そうすると、外部ノード３０１及び３０２間にある通信ノード（通信ノード２１０乃至通信ノード２１３）は正しく配線されているにもかかわらず、ブロードキャスト転送が正しく行われない結果となる場合がある。
【００６１】
そこで、本実施形態の通信装置１０は、複数の通信ノードを１つの仮想化通信ノードとみなすノード仮想化制御部１１０を含み、ブロードキャスト転送が正しく行われない事態を回避する。
【００６２】
ノード仮想化制御部１１０は、ＭＣ−ＬＡＧを構成する複数の通信ノードを１つの仮想化通信ノードとみなし、ＭＣ−ＬＡＧ間の複数のリンク（例えば、ＭＡ−ＬＡＧに含まれる通信ノード間の物理リンク）を１つの仮想リンクとみなした仮想トポロジを作成する。なお、ＭＣ−ＬＡＧを構成する通信ノードは１つであってもよく、その場合、仮想化通信ノードに含まれる通信ノードは１つとなる。
【００６３】
図６は、ノード仮想化制御部１１０が、仮想化通信ノードと、仮想リンクを設定した場合の通信システムの構成例である。図６に示すように、ノード仮想化制御部１１０は、ＭＣ−ＬＡＧを構成する複数の通信ノードを１つの仮想化通信ノード（仮想化通信ノード３００及び仮想化通信ノード３０１）とみなし、ＭＣ−ＬＡＧ間の複数のリンク（例えば、ＭＡ−ＬＡＧに含まれる通信ノード間の物理リンク）を１つの仮想リンクとみなす。
【００６４】
ノード仮想化制御部１１０は、ノード仮想化制御部１１０が作成した仮想トポロジを用いて、当該仮想トポロジに基づいて、最小全域木（例えば、プリム法、クラスカル法）を用いる方法などによって経路の計算を実施する。
【００６５】
ノード仮想化制御部１１０は、計算した経路に含まれるリンク（例えば、ＭＡ−ＬＡＧに含まれる通信ノード間の物理リンク）から、通信に用いる転送用リンクを選択する。
【００６６】
図７は、ノード仮想化制御部１１０が、通信に用いる転送用リンクを選択した場合の、通信システムの構成例である。図７に示すように、ノード仮想化制御部１１０は、代表ノードである通信ノード２１０と、非代表ノードの通信ノード２１２との間の物理リンクを、通信に用いる転送用リンクとして選択する。このように、第１の実施形態において、通信装置１０は、非代表ノードとして選択された通信ノードを含むリンクであっても、通信に用いる転送用リンクとして選択するため、ブロードキャスト転送が正しく行われない事態を回避できる。
【００６７】
ノード仮想化制御部１１０は、計算した経路に複数のリンクが含まれる場合には、当該複数のリンクに優先度を付与する。
【００６８】
図８は、ノード仮想化制御部１１０が複数のリンクに付与した優先度の一例である。
ノード仮想化制御部１１０は、例えば、代表ノードとして設定された通信ノード間のリンクに高い優先度（第１の優先度）を設定する。また、ノード仮想化制御部１１０は、例えば、非代表ノードとして設定された通信ノード間のリンクに、第１の優先度よりも低い優先度（第２の優先度）を設定する。また、ノード仮想化制御部１１０は、例えば、代表ノードとして設定された通信ノードと、非代表ノードとして設定された通信ノードとの間のリンクに、第１の優先度よりは低く、第２の優先度よりは高い、中程度の優先度（第３の優先度）を設定する。ノード仮想化制御部１１０は、計算した経路に含まれるリンクのうち、優先の高いリンクを、通信に用いる転送用リンクとして選択する。
【００６９】
本実施形態の制御装置１０におけるマルチプルフラッディングパス管理部１０４、経路計算部１０５、および、通信部１００、ノード仮想化制御部１１０は、それぞれ、一実施形態の制御装置（図１）における経路作成部１１、経路決定部１２、および、経路設定部１３、仮想化制御部１４に相当する。
【００７０】
次に、図３に例示される通信システムの動作について、図面を参照して詳細に説明する。
【００７１】
まず、ＣＵＩやＧＵＩによってフラッディングパス面（ＩＤ＝１（ＶＬＡＮ＝１０に紐付く）、ＩＤ＝２（ＶＬＡＮ＝２０に紐付く））が設定され、マルチプルフラッディングパス管理部１０４はフラッディングパス面の情報を記憶する。
【００７２】
次に、図９に示すように、経路計算部１０５は、マルチプルフラッディングパス管理部１０４に記憶されたフラッディングパス面ＩＤ＝１とＩＤ＝２に対して、フラッディングパス経路を計算する。図９は、マルチプルフラッディングパス管理部１０４に記憶された情報の一例である。
【００７３】
通信ノード２１０、２１１、および、通信ノード２１２、２１３はそれぞれＭＣ−ＬＡＧを構成している。そこで、経路計算部１０５は、フラッディングパス面ＩＤ＝１とＩＤ＝２のそれぞれにおいて、代表ノードと非代表ノードを決定する。
【００７４】
まず、経路計算部１０５は、通信ノード２１０と通信ノード２１１のＭＣ−ＬＡＧにおけるフラッディングパス面ＩＤ＝１の代表ノードと非代表ノードを決定する。通信ノード２１０の通信ノードＩＤは１１である。経路計算部１０５は、フラッディングパス面ＩＤ＝１に対して上記の計算式により計算を行い、計算結果として０を得る。一方、通信ノード２１１の通信ノードＩＤは１０である。経路計算部１０５は、フラッディングパス面ＩＤ＝１に対して上記の計算式により計算を行い、計算結果として０を得る。通信ノード２１０と通信ノード２１１の計算結果はともに０であるため、経路計算部１０５は、通信ノードＩＤの値が小さい方の通信ノードを優先することで、通信ノード２１１を代表ノードとし、通信ノード２１０を非代表ノードとする。
【００７５】
次に、経路計算部１０５は、通信ノード２１０と通信ノード２１１のＭＣ−ＬＡＧにおけるフラッディングパス面ＩＤ＝２の代表ノードと非代表ノードを決定する。通信ノード２１０の通信ノードＩＤは１１である。経路計算部１０５は、フラッディングパス面ＩＤ＝２に対して上記の計算式により計算を行い、計算結果として１を得る。一方、通信ノード２１１の通信ノードＩＤは１０である。経路計算部１０５は、フラッディングパス面ＩＤ＝２に対して上記の計算式により計算を行い、計算結果として０を得る。通信ノード２１０の計算結果が通信ノード２１１の計算結果よりも大きいため、経路計算部１０５は、通信ノード２１０を代表ノードとし、通信ノード２１１を非代表ノードとする。
【００７６】
次に、経路計算部１０５は、通信ノード２１２と通信ノード２１３のＭＣ−ＬＡＧにおけるフラッディングパス面ＩＤ＝１の代表ノードと非代表ノードを決定する。通信ノード２１２の通信ノードＩＤは２１である。経路計算部１０５は、フラッディングパス面ＩＤ＝１に対して上記の計算式により計算を行い、計算結果として０を得る。一方、通信ノード２１３の通信ノードＩＤは２２である。経路計算部１０５は、フラッディングパス面ＩＤ＝１に対して上記の計算式により計算を行い、計算結果として０を得る。通信ノード２２０と通信ノード２２１の計算結果はともに０であるため、経路計算部１０５は、通信ノードＩＤの値が小さい方の通信ノードを優先し、通信ノード２１２を代表ノードとし、通信ノード２１３を非代表ノードとする。
【００７７】
次に、経路計算部１０５は、通信ノード２２０と通信ノード２２１のＭＣ−ＬＡＧにおけるフラッディングパス面ＩＤ＝２の代表ノードと非代表ノードを決定する。通信ノード２２０の通信ノードＩＤは２２である。経路計算部１０５は、フラッディングパス面ＩＤ＝２に対して上記の計算式により計算を行い、計算結果として０を得る。一方、通信ノード２２１の通信ノードＩＤは２１である。経路計算部１０５は、フラッディングパス面ＩＤ＝２に対して上記の計算式により計算を行い、計算結果として１を得る。通信ノード２２１の計算結果が通信ノード２２０の計算結果よりも大きいため、経路計算部１０５は、通信ノード２２１を代表ノードとし、通信ノード２２０を非代表ノードとする。
【００７８】
上記のとおり、経路計算部１０５は、それぞれ異なるドメイン毎に、同じＭＣ−ＬＡＧ内の通信ノードに対して、代表ノードと非代表ノードとを決定する。経路計算部１０５が、例えば、同一のドメインにおいて図９のように代表ノードと非代表ノードを決定すると、非代表ノードは、同一のＭＣ−ＬＡＧの代表ノード以外からのブロードキャストパケットの送受信をブロックするため、ブロードキャストパケットの転送が正しく行われない可能性がある。すなわち、経路計算部１０５が、図９のように代表ノードと非代表ノードを決定すると、図５に例示する通信システムの状態となり、通信ノード２１０と通信ノード２１２間のリンクと、通信ノード２１１と通信ノード２１３間のリンクとは利用できなくなる場合がある。そうすると、同一のドメインにおいて、外部ノード３０１及び３０２間にある通信ノード（通信ノード２１０乃至通信ノード２１３）は正しく配線されているにもかかわらず、ブロードキャスト転送が正しく行われない結果となる場合がある。
【００７９】
そこで、ノード仮想化制御部１１０は、トポロジ情報管理部１０１から通知されたトポロジ情報と、ＭＣ−ＬＡＧ情報管理部１０２から通知された代表／非代表ノードに関する情報とに基づいて、仮想トポロジ情報を作成する。なお、以下では、同一のドメイン内におけるＭＣ−ＬＡＧ間の通信を例にして説明する。制御装置１０は、それぞれ異なるドメイン毎に、同様の動作を実行することで、当該それぞれ異なるドメイン毎に、ブロードキャストパケットの転送が正しく行われないことを回避することができる。
【００８０】
図１０は、トポロジ情報管理部１０１が、ノード仮想化制御部１１０に通知するトポロジ情報の一例である。トポロジ情報は、図１０に示すように、通信ノードのＩＤと、当該通信ノードに隣接する通信ノードのＩＤとを含む。
【００８１】
図１１は、ＭＣ−ＬＡＧ情報管理部１０２が、ノード仮想化制御部１１０に通知する代表／非代表ノードに関する情報の一例である。図１１に示すように、ＭＣ−ＬＡＧ情報管理部１０２は、通信ノードのＩＤと、当該通信ノードが代表ノードか否かを示す情報とを、ノード仮想化制御部１１０に通知する。
【００８２】
図１２は、ノード仮想化制御部１１０が計算する仮想トポロジ情報の一例である。仮想トポロジ情報は、図１２に示すように、仮想化通信ノードに関する情報と、当該仮想化通信ノードに含まれる通信ノードに関する情報と、当該通信ノードに隣接する通信ノードと、仮想化通信ノード間のリンクの利用状況と、通信ノード間の実行リンクの利用状況と、仮想化通信ノードに隣接する仮想化通信ノードに関する情報とを含む。
【００８３】
ノード仮想化情報部１１０は、作成した仮想トポロジの一部を、経路計算部１０５に通知する。経路計算部１０５は、当該仮想トポロジの一部に基づいて、最小全域木（例えば、プリム法、クラスカル法）を用いる方法などによって経路の計算を実施する。
【００８４】
図１３は、ノード仮想化情報部１１０が、経路計算部１０５に通知する仮想トポロジの一部である。経路計算部１０５は、図１３に示すように、隣接仮想ノードと、リンクの利用状況を含む情報を受け取り、経路を計算する。
【００８５】
図１４は、経路計算部１０５が計算したリンクの利用可否に関する情報である。経路計算部１０５は、計算したリンクの利用可否に関する情報を、ノード仮想化情報部１１０に通知する。
【００８６】
図１５は、仮想トポロジに、経路計算部１０５が計算した結果を記録した場合の当該仮想トポロジである。
【００８７】
ノード仮想化制御部１１０は、図１５に示す仮想トポロジに基づいて、通信に用いる転送用リンクを選択する。ノード仮想化制御部１１０は、選択可能な転送用リンクが複数ある場合は、リンクの優先度がより高いリンクを選択する。
【００８８】
なお、ノード仮想化制御部１１０は、図３に示す“ｓｔａｃｋ−ｌｉｎｋ”（同一の仮想化通信ノードに含まれる通信ノード間のリンク）は、転送用リンクとして選択する。
【００８９】
図１６は、ノード仮想化制御部１１０が転送用リンクを選択した後の、通信システムのトポロジの一例である。図１６に示すように、転送用リンクとして、通信ノード２１０と通信ノード２１１間のリンクと、通信ノード２１０と通信ノード２１２間のリンクとが選択されている。このように、ノード仮想化制御部１１０は、非代表ノードとして設定されている通信ノード２１２を含むリンクを、転送用リンクとして選択している。
【００９０】
上記のとおり、第１の実施形態の通信システムは、非代表ノードとして選択された通信ノードを含むリンクであっても、転送用リンクとして利用するため、一部の通信ノードに対してブロードキャストパケットの転送が正しく行われないことを回避することができる。
【００９１】
＜実施形態２＞
次に、第２の実施形態に係る制御装置１０について、図面を参照して説明する。本実施形態の制御装置１０の構成は、第１の実施形態の制御装置１０の構成（図４）と同様である。ただし、本実施形態の制御装置１０は、選択した転送用リンクに含まれる通信ノードに障害が発生した場合に代替経路を選択する。
【００９２】
図１７は、本実施形態の通信システムの構成例を示す図である。基本的なネットワーク構成は、第１の実施形態と同様である。
【００９３】
図１６の状態において、通信ノード２１０に障害が発生し、通信ノード２１０におけるパケット送受信が不能となった場合を想定する。
【００９４】
ノード仮想化制御部１１０は、トポロジ情報管理部１０１から通信ノード２１０の障害情報を取得し、図１６に示す仮想トポロジに基づいて、“無効”とした実行リンクを“利用”に変更する。すなわち、ノード仮想化制御部１１０は、通信ノード２１１と通信ノード２１３との間のリンクを、転送用リンクに設定する。
【００９５】
その結果、図１８に示すように、障害が発生した通信ノード２１０を迂回する経路、すなわち、通信ノード２１１と通信ノード２１３との間のリンクを用いて、通信を行うことができる。図１８は、ノード仮想化制御部１１０が転送用リンクの更新を行った後の、通信トポロジの一例である。
【００９６】
以上のように、本実施形態によれば、ＭＣ−ＬＡＧを構成する通信ノードのいずれかに障害が発生した場合においても、仮想トポロジを用いて、転送用リンクの再選択を動的に実施することによって、パケットを目的とする外部ノードまで到達させることが可能となる。
【００９７】
以上、本発明の各実施形態を説明したが、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではない。特に、上記の各図面に示したネットワークや要素の構成および動作は、本発明の理解を助けるための一例であり、これらの図面に示した構成に限定されるものではない。例えば、リンクアグリゲーションをさらに多くのノードによって構成してもよいし、代表ノードを決定するアルゴリズムとして異なるアルゴリズムを採用してもよい。
【００９８】
本発明は、一例として、通信ノードを集中制御する制御装置、通信システム、通信ノードに対して適用することができる。
【００９９】
なお、本発明において、下記の形態が可能である。
［形態１］
それぞれ複数の通信ノードを有する複数のドメインの間に、ブロードキャストパケットを転送する複数の転送経路を論理的に作成する工程と、各ドメインに含まれる複数の通信ノードのうちの異なる通信ノードを、前記複数の転送経路の各転送経路おける代表ノードとして決定する工程と、前記複数の転送経路上の通信ノードに対して、前記代表ノードの情報を含む制御情報を設定する工程と、各ドメインに含まれる複数の通信ノードを有する仮想化通信ノードと、当該仮想化通信ノード間の仮想リンクを論理的に作成する工程と、前記仮想リンクに含まれる複数の物理リンクから、前記ブロードキャストパケットの転送に用いる転送用リンクを選択する工程を、コンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【０１００】
なお、上記特許文献の全開示内容は、本書に引用をもって繰り込み記載されているものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態の変更・調整が可能である。また、本発明の全開示の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせ、ないし、選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。特に、本書に記載した数値範囲については、当該範囲内に含まれる任意の数値ないし小範囲が、別段の記載のない場合でも具体的に記載されているものと解釈されるべきである。
【符号の説明】
【０１０１】
１０  制御装置
１１  経路作成部
１２  経路決定部
１３  経路設定部
１４  仮想化制御部
１００  通信部
１０１  トポロジ情報管理部
１０２  ＭＣ−ＬＡＧ情報管理部
１０３  ドメイン情報管理部
１０４  マルチプルフラッディングパス管理部
１０５  経路計算部
１１０  ノード仮想化制御部
２１０〜２１３  通信ノード
３００、３０２  外部ノード
【図１】
2017085442.tif 000003
【図２】
2017085442.tif 000004
【図３】
2017085442.tif 000005
【図４】
2017085442.tif 000006
【図５】
2017085442.tif 000007
【図６】
2017085442.tif 000008
【図７】
2017085442.tif 000009
【図８】
2017085442.tif 000010
【図９】
2017085442.tif 000011
【図１０】
2017085442.tif 000012
【図１１】
2017085442.tif 000013
【図１２】
2017085442.tif 000014
【図１３】
2017085442.tif 000015
【図１４】
2017085442.tif 000016
【図１５】
2017085442.tif 000017
【図１６】
2017085442.tif 000018
【図１７】
2017085442.tif 000019
【図１８】
2017085442.tif 000020