БЛОК СВЯЗИ, СИСТЕМА СВЯЗИ, СПОСОБ СВЯЗИ И НОСИТЕЛЬ ЗАПИСИ
COMMUNICATION UNIT, COMMUNICATION SYSTEM, COMMUNICATION METHOD AND RECORD MEDIUM

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к блоку связи, системе связи, способу связи и носителю записи, которые измеряют состояние маршрута связи.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В последние годы в качестве способа для выполнения управления маршрутом в сети связи предлагается способ, который в Непатентной литературе 1 называется "OpenFlow". В OpenFlow связь рассматривается в качестве сквозного потока, и управление маршрутом, восстановление после сбоя, балансировка нагрузки и оптимизация выполняются на основании потока. Коммутатор OpenFlow (OFS), который функционирует в качестве узла передачи, имеет безопасный канал для связи с Контроллером OpenFlow (OFS) и работает в соответствии с таблицей потока, которая дополнительно записывается или повторно записывается из OFS. В таблице потока набор правил, проверенный на соответствие заголовку пакета, действие, определяющее обработку подробностей, и статистические данные потока, определяются для каждого потока.
Например, после приема пакета OFS просматривает таблицу потока в поиске записи, которая имеет правило (FlowKey), соответствующее заголовку данных пакета приема. Когда запись, которая соответствует пакету приема, находится в результате поиска, OFS выполняет обработку, описанную в поле действия этой записи, относительно пакета приема. С другой стороны, когда запись, которая соответствует пакету приема, не находится в результате поиска, OFS передает пакет приема или данные заголовка пакета приема на OFS через безопасный канал. В результате передачи запрашивается определение маршрута пакета на основании источника и адресата пакета приема и запись потока для достижения этого определения принимается для обновления таблицы потока.
СПИСОК ЦИТАТ
[Непатентная литература 1] OpenFlow Switch Specification Version 1.0.0 (Wire Protocol 0x01) (December 31, 2009) [searched on July 20, 2010]
Интернет <URL:
<http://www.openflowswitch.org/documents/openflow-spec-v1.0.0.pdf>
[Непатентная литература 2] ITU-T Recommendation Y. 1731
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В сети, использующей OpenFlow, описанный в Непатентной литературе 1, когда имеют место сбой маршрута, совпадение и так далее, и коммутация маршрута становится необходимой, обычно выполняется то, что OFS выполняет повторную конфигурацию топологии и вычисление маршрута для установки таблицы потока каждого OFS.
В вышеупомянутом способе, однако, есть проблема, занимающая время до тех пор, пока новый маршрут не будет установлен на OFS и не будет скоммутирован маршрут, так как это необходимо для выполнения повторной конфигурации топологии и вычисления маршрута в OFS каждый раз, будут иметь место ошибка маршрута и зависание.
Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставить блок связи, систему связи, способ связи и программу связи, которые могут решить вышеупомянутое.
Согласно настоящему изобретению блок связи, который принадлежит сети, включает в себя: секцию добавления, которая добавляет данные измерения состояния связи к кадру приема, когда блок связи является входным граничным узлом сети; секцию измерения, которая измеряет состояние связи на основании данных измерения состояния связи, когда блок связи является выходным граничным узлом сети; секцию уведомления о результате измерения, которая уведомляет о результате измерения состояния связи блок управления, управляющий сетью; и секцию обработки, которая ссылается на данные идентификации кадра приема для выполнения обработки кадра приема на основании правила обработки, относящегося к данным идентификации кадра приема, и обработки для кадра приема.
Согласно другому рассмотрению настоящего изобретения система связи включает в себя: вышеупомянутый блок связи; блок управления, который включает в себя: секцию вычисления маршрута, которая вычисляет маршрут кадра приема из результата измерения, принятого от блока связи; секцию хранения маршрута, которая хранит вычисленный маршрут; и секцию передачи маршрута, которая устанавливает правило обработки кадра на блок связи в отношении вычисленного маршрута на основании вычисленного маршрута, сохраненного в секции хранения маршрута.
Согласно другому рассмотрению настоящего изобретения способ связи включает в себя: добавление данных для измерения состояния связи для приема кадра, когда блок связи, принадлежащий сети, является входным граничным узлом сети; измерение состояния связи на основании данных измерения состояния связи, когда блок связи является выходным граничным узлом сети; уведомление о результате измерения состояния связи на блок управления, который управляет сетью; и обращение к данным идентификации приема кадра для выполнения обработки кадра приема на основании правила обработки, которое соотносит данные идентификации кадра приема и обработку для кадра приема.
Согласно другому рассмотрению настоящего изобретения предоставлен невременный носитель записи, в котором хранится программа, которая заставляет блок связи, который принадлежит сети, выполнять процесс связи. Процесс включает в себя: добавление данных для измерения состояния связи для приема кадра, когда блок связи, принадлежащий сети, является входным граничным узлом сети; измерение состояния связи на основании данных измерения состояния связи, когда блок связи является выходным граничным узлом сети; уведомление о результате измерения состояния связи на блок управления, который управляет сетью; и обращение к данным идентификации кадра приема для выполнения обработки кадра приема на основании правила обработки, которое соотносит данные идентификации кадра приема и обработку для кадра приема.
В соответствии с настоящим изобретением становится возможно коммутировать маршрут на высокой скорости посредством управления сервера в соответствии с состоянием связи сети.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
ФИГ.1 является блок-схемой, показывающей конфигурацию системы в соответствии с первым примерным вариантом осуществления;
ФИГ.2 является блок-схемой, показывающей конфигурацию системы в соответствии с первым примерным вариантом осуществления;
ФИГ.3 является блок-схемой, показывающей конфигурацию секции хранения в соответствии с первым примерным вариантом осуществления;
ФИГ.4 является блок-схемой, показывающей конфигурацию секции хранения данных управления в соответствии с первым примерным вариантом осуществления;
ФИГ.5 показывает формат кадра в первом примерном варианте осуществления;
ФИГ.6 показывает таблицу потока в соответствии с первым примерным вариантом осуществления;
ФИГ.7 показывает таблицу PBB в соответствии с первым примерным вариантом осуществления;
ФИГ.8 показывает таблицу состояния связи в соответствии с первым примерным вариантом осуществления;
ФИГ.9 показывает таблицу поиска MAC в соответствии с первым примерным вариантом осуществления;
ФИГ.10 является диаграммой последовательности, показывающей работу первого примерного варианта осуществления;
ФИГ.11 является диаграммой последовательности, показывающей работу первого примерного варианта осуществления;
ФИГ.12 является диаграммой последовательности, показывающей работу первого примерного варианта осуществления;
ФИГ.13 является диаграммой последовательности, показывающей работу первого примерного варианта осуществления;
ФИГ.14 является блок-схемой, показывающей конфигурацию системы в соответствии со вторым примерным вариантом осуществления; и
ФИГ.15 является блок-схемой, показывающей конфигурацию системы в соответствии с третьим примерным вариантом осуществления.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[Первый примерный вариант осуществления]
Первый примерный вариант осуществления настоящего изобретения будет подробно описан ниже со ссылками на прилагаемые чертежи.
(Общая конфигурация)
ФИГ.1 является блок-схемой, показывающей конфигурацию системы в соответствии с первым примерным вариантом осуществления. Система, показанная на ФИГ.1, включает в себя сеть 150, сеть 160 и сеть 170. Сеть 150 включает в себя коммутатор 100, коммутатор 120, коммутатор 130, коммутатор 140 и сервер 110 управления. Работа сети 150 будет главным образом описана ниже. Стрелки на ФИГ.1 показывают маршрут пакета (коммутатор 100 - коммутатор 120 - коммутатор 130 - коммутатор 140), который будет описан в примерном варианте осуществления. Сервер 110 управления и коммутаторы соединяются, как показано пунктирными линиями. Соединение может быть выполнено той же самой сетью, что и сеть, соединяющая коммутаторы или различные линии специального назначения.
Кроме того, в сети 150 коммутатор 100 и коммутатор 140, соответственно подсоединенные к сети 160 и сети 170, работают в качестве входного граничного узла и выходного граничного узла, соответственно.
Когда OpenFlow, описанный в Непатентной литературе 1, применяется к сети 150, показанной на ФИГ.1, коммутаторы 100-140 соответствуют коммутаторам OFS, и сервер управления 110 соответствует OFC, соответственно.
Описание будет выполнено ниже посредством использования OpenFlow в качестве примера, и степень применения настоящего примерного варианта осуществления не ограничивается OpenFlow. Способ для центрального управления сетью применим в качестве OpenFlow.
ФИГ.2 является блок-схемой, показывающей конфигурацию коммутатора 100 и сервера 110 управления в соответствии с первым примерным вариантом осуществления. Должно быть отмечено, что хотя только конфигурация коммутатора 100 показана на ФИГ.2, описание коммутаторов 120, 130 и 140, показанных на ФИГ.1, опускается, так как они имеют ту же самую конфигурацию, что и коммутатор 100.
(Функции секций в коммутаторе)
Коммутатор 100 включает в себя секцию 101 измерения, секцию 102 уведомления о результатах измерения, секцию 103 добавления, секцию 104 обработки, секцию 105 хранения, секцию 106 интерфейса сервера управления, секцию 107 интерфейса сети OpenFlow и секцию 108 интерфейса сети.
Секция 101 измерения измеряет состояние связи на основании порядкового номера, включенного в кадр приема, времени передачи кадра и так далее. Более подробно состояние связи измеряется посредством вычисления частоты потери кадров, среднего времени задержки и средней частоты приема. Должно быть отмечено, что измерение выполняется, когда коммутатор находится в выходном граничном узле в сети. В случае сети 150, показанной на ФИГ.1, измерение выполняется в коммутаторе 140.
Когда измерение состояния связи выполняется в секции 101 измерения, секция 102 уведомления о результатах измерения передает результат измерения на сервер 110 управления через секцию 106 интерфейса сервера управления.
Секция 103 добавления добавляет данные, необходимые для передачи в сети 150, в дополнение к данным измерения состояния связи (порядковый номер и время передачи кадра). Это достигается в примерном варианте осуществления посредством использования способа под названием PBB (мост опорной сети провайдера).
Однако пример применения примерного варианта осуществления не ограничивается PBB, и применение способа инкапсуляции данных приема (EoE: Ethernet (зарегистрированный товарный знак) По Ethernet) является возможным. Дополнительно, также возможно использовать способ только для добавления данных измерения состояния связи и данных, необходимых для передачи, в кадр приема.
Что касается PBB, работа по стандартизации выполняется в IEEE (Институт инженеров по электротехнике и электронике) в качестве способа для опорной сети для объединения сетей посредством использования PB (моста провайдера), который является способом связи для телекоммуникационных несущих.
Обычно граничный узел предоставляется на границе между сетью PBB и сетью PB. В граничном узле кадр, принятый из сети PB, преобразуется в кадр MAC-в-MAC (управление доступом к среде), и связь, использующая кадр MAC-в-MAC, выполняется в сети PBB.
В настоящем примерном варианте осуществления будет описан случай, когда сети 160 и 170 на ФИГ.1 и сеть 150 подключаются к сети PB и сети PBB, соответственно. Должно быть отмечено, что сети 160 и 170 не ограничиваются сетью PB, но могут быть подключены к любой сети.
ФИГ.5 показывает формат кадра, используемый в настоящем примерном варианте осуществления. Кадр, показанный на ФИГ.5, получается с помощью инкапсулирования, посредством секции 103 добавления, кадра приема (исходных данных), который включает в себя dst MAC (MAC адрес места назначения), src MAC (MAC адрес источника), тип (тип Эфира), PDU (блок данных протокола) и FCS (последовательность проверки кадра: обнаружение ошибки кадра).
В результате инкапсуляции, заголовок PBB добавляется к исходным данным, как показано на ФИГ.5. Заголовок PBB включает в себя dst MAC опорной сети (MAC адрес места назначения опорной сети: далее "B-MAC адрес назначения"), src MAC опорной сети (MAC адрес источника опорной сети: далее "B-MAC адрес источника"), B-TAG (тэг VLAN опорной сети) и I-TAG (тэг экземпляра службы). B-MAC адрес места назначения указывает MAC адрес места назначения кадра, используемого в сети 150, и B-MAC адрес источника указывает MAC адрес источника кадра в сети 150. B-TAG хранит B-VID (B-VLAN ID: идентификатор локальной виртуальной опорной сети), который является идентификатором маршрута, используемого в сети 150.
Будет описан I-TAG, используемый в настоящем примерном варианте осуществления. Как показано на ФИГ.5, I-TAG включает в себя TPID I-TAG (идентификатор протокола I-TAG: ID протокола I-TAG), I-РСР (кодовую точку приоритета I-TAG), I-DEI (индикацию подходящего сброса I-TAG), резервирование и I-SID (ID экземпляра службы).
В настоящем примерном варианте осуществления ID потока, порядковый номер и данные времени передачи добавляются к полю I-SID, как показано на ФИГ.5. Поток ID, который добавляется во входном граничном узле сети 150 (коммутатор 100 на ФИГ.1), является идентификатором на основании потока в OpenFlow. Потоком ID управляет сервер 110 управления.
Порядковый номер добавляется к входному граничному узлу сети 150. Порядковым номером является числовое значение, которое увеличивается на единицу каждый раз, когда передается кадр, проходящий через тот же самый путь (кадр того же самого потока). Выходной граничный узел сети 150 (коммутатор 140 на ФИГ.1) контролирует числовое значение и измеряет частоту приема и потерю кадра на маршруте.
Данные времени передачи добавляются во входном граничном узле сети 150. Данные времени передачи захватываются от RTC (часы реального времени: не показаны на чертежах), которые измеряют время в устройстве, например. На выходном граничном узле время задержки на маршруте измеряется посредством сравнения данных времени передачи, добавленных к кадру, и данных текущего времени, захваченных от RTC в устройстве.
Возможно выбрать и добавить как порядковый номер, так и данные времени передачи, чтобы соответствовать определению, что измеряется: частота потери кадров, среднее время задержки и средняя частота приема. Например, измерение является возможным посредством добавления порядкового номера, когда измеряются только частота потери кадров, и данных времени передачи, когда измеряется среднее время задержки или средняя частота приема.
Секция 104 обработки обрабатывает кадр приема в соответствии с правилом обработки (вход), соответствующим кадру приема, сохраненному в таблице 105-1 потока секции 105 хранения. Должно быть оценено, что правило обработки соответствует таблице входного потока в QpenFlow. Подробности таблицы 105-1 потока будут описаны ниже.
Более подробно таблица 105-1 потока сначала просматривается в поисках правила обработки, соответствующего кадру приема. Когда правило обработки существует в таблице 105-1 потока, выполняется установленная обработка. Обработка соответствует "Action" в OpenFlow. Обработка в настоящем примерном варианте осуществления, как обычно предполагается, передается на следующий коммутатор на маршруте передачи кадра приема, но не ограничивается передачей. Примеры обработки, отличные от передачи, являются одноадресными, многоадресными, отменой управления, управлением балансировкой нагрузки, управлением восстановления после отказа, виртуальным портом, управлением туннельной передачей и шифрованием.
Когда правило обработки не существует в таблице 105-1 потока, запрос передается на сервер 110 управления обработки кадра приема через секцию 106 интерфейса сервера управления. Эта операция соответствует "Packet-in " в OpenFlow.
ФИГ.3 является блок-схемой, показывающей подробности секции 105 хранения. В секции 105 хранения сохранены таблица 105-1 потока, показанная на ФИГ.6, и таблица 105-2 PBB, показанная на ФИГ.7.
Сначала запись, к которой относится ключ поиска для каждого потока и обработки (действие), сохраняется в таблице 105-1 потока. Поток ID указывает идентификатор потока, как описано выше. Входной Порт указывает порт ввода кадра. "dst MAC" указывает MAC адрес места назначения кадра. "src MAC" указывает MAC адрес источника кадра. ID Эфира указывает тип Эфира кадра. ID VLAN указывает ID VLAN кадра. Приоритет VLAN указывает приоритет кадра. src IP указывает IP-адрес источника (интернет-протокола) кадра. dst IP указывает IP-адрес места назначения кадра. IP Proto указывает тип IP протокола кадра. Биты ToS IP указывают ToS IP (тип обслуживания) кадра. Порт src TCP/UDP указывает номер порта источника TCP/UDP (протокол управления передачей/протокол дейтаграмм пользователя) кадра. Порт dst TCP/UDP указывает номер порта места назначения TCP/UDP кадра. Действие указывает подробности обработки для соответствующего кадра.
Например, MAC адрес источника, MAC адрес места назначения и VLAN-ID (идентификатор локальной виртуальной сети) могут быть выбраны в качестве ключа поиска потока. Должно быть отмечено, что таблица 105-1 потока соответствует таблице потока в OpenFlow.
Как показано на ФИГ.7, ID Потока, B-MAC адрес места назначения, B-MAC адрес источника и B-VID сохраняются в таблице 105-2 PBB.
Секция 106 интерфейса сервера управления является интерфейсом для связи между коммутатором 100 и сервером 110 управления. В OpenFlow связь выполняется через безопасный канал.
Секцией 107 интерфейса сети OpenFlow является интерфейс связи с узлом (коммутатор 120 на ФИГ.1) в сети (сеть 150 на ФИГ.1), к которой применяется OpenFlow.
Секцией 108 интерфейса сети является интерфейс связи с сетями (сеть 160 и сеть 170 на ФИГ.1), отличными от сети OpenFlow.
Секция 101 измерения, секция 102 уведомления о результатах измерения, секция 103 добавления, секция 104 обработки, секция 106 интерфейса сервера управления, секция 107 интерфейса сети OpenFlow и секция 108 интерфейса сети могут быть реализованы в аппаратном обеспечении или могут быть реализованы в комбинации программного обеспечения и блока обработки для выполнения программного обеспечения. Программное обеспечение, которое должно быть реализовано, может быть установлено на коммутатор 100 посредством использования не временного носителя 100a записи для хранения программного обеспечения. Секция 105 хранения может быть реализована в качестве любого устройства хранения в качестве полупроводниковой памяти.
(Функции секций сервера управления)
Сервер 110 управления включает в себя секцию 111 вычисления маршрута, секцию 112 передачи маршрута и секцию 113 хранения данных управления.
Секция 111 вычисления маршрута обращается к секции 113 хранения данных управления и вычисляет маршрут потока на основании заданного алгоритма в соответствии с принятыми данными. Более подробно, секция 111 вычисления маршрута сначала принимает результат измерения состояния связи или внутрипакетное (packet-in) сообщение от коммутатора 100. Затем секция 111 вычисления маршрута обращается к данным топологии и т.д. сети 150, хранящимся в секции 113 хранения данных управления, и вычисляет соответствующий маршрут потока на основании заданного алгоритма. Любой алгоритм может использоваться для вычисления маршрута.
Секция 112 передачи маршрута передает правило обработки, соответствующее маршруту, вычисленному секцией 111 вычисления маршрута, к секции 105 хранения в каждом коммутаторе на маршруте через секцию 106 интерфейса сервера управления. В то же самое время секция 112 передачи маршрута передает данные, необходимые для инкапсуляции заголовка PBB (например, B-MAC адрес места назначения, B-MAC адрес источника и B-VID), в коммутатор 100. Эта операция соответствует "Flow_mod" в OpenFlow.
ФИГ.4 является блок-схемой, показывающей подробности секции 113 хранения данных управления. Секция 113 хранения данных управления включает в себя таблицу 113-1 топологии, таблицу 113-2 состояния связи и таблицу 113-3 поиска MAC.
В таблице 113-1 топологии хранятся данные топологии сети 150, управляемые сервером 110 управления. В таблице состояния связи хранится состояние связи для каждого маршрута связи (потока). Таблица 113-1 топологии не будет описана подробно, так как у нее может быть любая структура данных.
ФИГ.8 показывает подробности таблицы 113-2 состояния связи. В таблице 113-2 состояния связи Потеря Кадра, Среднее Время Задержки и Средняя Частота сохраняются в дополнение к B-MAC адресу места назначения, B-MAC адресу источника и B-VID. Потеря Кадров, единицей измерения которой является %, указывает частоту потери кадров соответствующего маршрута. Среднее Время Задержки, единицей измерения которого является мксек (микро секунда), указывает время средней задержки соответствующего маршрута. Средняя Частота указывает среднюю частоту приема кадров на соответствующем маршруте, единицей измерения которого является fps (кадров в секунду).
ФИГ.9 показывает подробности таблицы 113-3 поиска MAC. Таблица 113-3 поиска MAC соотносит и хранит MAC, включенный в кадр приема снаружи сети 150, и B-MAC адрес для PBB, используемый в сети 150. Таблица 113-3 поиска MAC генерируется, когда устанавливается сеть 150.
Секция 111 вычисления маршрута и секция 112 передачи маршрута могут быть реализованы в аппаратном обеспечении или могут быть реализованы в качестве комбинации программного обеспечения и блока обработки для выполнения программного обеспечения. Программное обеспечение, которое должно быть реализовано, может быть установлено на сервере 110 управления посредством использования не временного носителя 110a записи для хранения программного обеспечения. Секция 113 хранения данных управления может быть реализована в качестве любого устройства хранения, такого как HDD (жесткий диск) и полупроводниковая память.
(Работа)
Работа в соответствии с настоящим примерным вариантом осуществления будет описана подробно со ссылками на ФИГ.10-13. ФИГ.10 и ФИГ.11 являются диаграммами последовательности, показывающими работу коммутатора 100 в качестве входного граничного узла и сервера 110 управления. ФИГ.12 является диаграммой последовательности, показывающей работу коммутатора 120, коммутатора 130 и сервера 110 управления. ФИГ.13 является диаграммой последовательности, показывающей работу коммутатора 140 в качестве выходного граничного узла и сервера 110 управления.
(Работа выходного граничного узла)
Сначала будет описана работа коммутатора 100 в качестве входного граничного узла сети 150 со ссылками на ФИГ.10 и ФИГ.11. Сначала коммутатор 100 принимает кадр от узла в сети 160 (не показан) (ФИГ.10: этап S101). Формат кадра, принятого здесь (далее кадр приема), соответствует "исходным данным" формата кадра, показанного на ФИГ.5.
Затем секция 104 обработки осуществляет поиск в таблице 105-1 потока запись, соответствующую кадра приема, посредством использования данных, сохраненных в заголовке кадра приема в качестве ключа (ФИГ.10: этап S102). Когда соответствующая запись существует в качестве результата поиска, то выполняется этап S108 на ФИГ.11, который будет описан ниже. Когда соответствующая запись не существует в результате поиска, данные заголовка кадра приема передаются на сервер 110 управления (ФИГ.10: этап S103).
Затем на сервере 110 управления осуществляется поиск соответствующего B-MAC адреса места назначения посредством использования MAC адреса места назначения (dst MAC), сохраненного в данных заголовка кадра приема в качестве ключа (ФИГ.10: этап S104).
Затем секция 111 вычисления маршрута определяет маршрут на основании данных заголовка кадра приема, состояние связи релевантного маршрута и так далее, посредством использования заданного алгоритма. Определенный маршрут сохраняется в таблице 113-2 состояния связи (ФИГ.10: этап S105).
Секция 112 передачи маршрута передает правило обработки, соответствующее определенному маршруту, в таблицу 105-1 потока каждого коммутатора на маршруте. В то же самое время секция 112 передачи маршрута передает B-MAC адрес источника, B-MAC адрес места назначения, B-VID и ID Потока определенного маршрута в таблицу 105-2 PBB (ФИГ.10: этап S106).
Затем коммутатор 100 обновляет таблицу 105-1 потока и таблицу 105-2 PBB на основании данных, которые уведомлены на этапе S106 (ФИГ.11: этап S107).
После обновления каждой таблицы секция 103 добавления получает текущее время от RTC (ФИГ.11: этап S108) и инкапсулирует B-MAC, B-TAG и I-TAG для передачи кадра (ФИГ.11: этап S109).
Наконец, порядковый номер увеличивается и сохраняется в коммутаторе 100.
(Работа узла ретрансляции)
Затем будет описана работа коммутатора 120 в качестве узла ретрансляции в сети 150 со ссылками на ФИГ.12. Описание работы коммутатора 120 будет предоставлено ниже, и коммутатор 130 работает таким же образом.
Во-первых, коммутатор 120 принимает кадр от коммутатора 100 (ФИГ.12: этап S111). Затем секция 104 обработки осуществляет поиск в таблице 105-1 потока (ФИГ.12: этап S112). Когда связанная запись существует, обработка кадра приема выполняется в соответствии с этой записью (ФИГ.12: этап S113). В настоящем примерном варианте осуществления задается обработка для передачи кадра приема на следующий коммутатор (коммутатор 130) на маршруте передачи. Запрос делается серверу 110 управления, когда связанная запись не существует. В этом случае описание опускается, так как предполагается, что связанная запись уже установлена.
(Работа выходного граничного узла)
Наконец, будет описана работа коммутатора 140 в качестве выходного граничного узла в сети 150 со ссылками на ФИГ.13.
Во-первых, коммутатор 140 принимает кадр от коммутатора 130 (ФИГ.13: этап S121).
Затем секция 101 измерения сравнивает порядковый номер, сохраненный в кадре приема, с историей порядковых номеров, сохраненных в коммутаторе 140, и сохраняет значение для (разности -1) (ФИГ.13: этап S122).
Секция 101 измерения сравнивает данные времени передачи, сохраненные в кадре приема, с данными текущего времени, принятыми от RTC, и сохраняет разность (ФИГ.13: этап S123).
Секция 101 измерения сравнивает данные времени, сохраненные во время предыдущего кадра приема, с данными текущего времени, принятыми от RTC, и сохраняет разность (ФИГ.13: этап S124).
Затем секция 104 обработки декапсулирует заголовок PBB кадра приема и передает заголовок PBB на соответствующий узел 170 сети в соответствии с MAC адресом места назначения, сохраненным в исходных данных после декапсуляции (ФИГ.13: этап S125).
После работы вплоть до этапа S125 коммутатор 140 определяет, было ли принято N кадров одного и того же потока (ФИГ.13: этап S126). N является необязательным значением, и может быть введено оператором сети 150, который управляет сервером 110 управления, например. Этап S127 выполняется, когда было принято N кадров одного и того же потока. Когда N кадров одного и того же потока не было принято, этап S127 не выполняется до тех пор, пока кадр не будет принят снова.
Когда на этапе S126 определяется, что было принято N кадров одного и того же потока, выполняется этап S127. На этапе S127 секция 101 измерения вычисляет частоту потери кадров, среднее время задержки и среднюю частоту приема из порядкового номера и данных времени передачи.
В настоящем описании частота потери кадров вычисляется посредством деления суммы значений в истории (разность -1) порядковых номеров, сохраненных на этапе, на количество N кадров приема. Среднее время задержки вычисляется посредством деления суммы разностей времени в истории, сохраненных на этапе S123, на количество N кадров приема. Средняя частота передачи приема вычисляется посредством деления обратной величины разности во времени, сохраненной на этапе S124, на количество N кадров приема.
Наконец, в коммутаторе 140 секция 102 уведомления о результатах измерения передает результат измерения, вычисленный на этапе S127, на сервер 110 управления (этап S128).
На сервере 110 управления, который принимает результат измерения, секция 111 вычисления маршрута вычисляет маршрут на основании заданного алгоритма, обращаясь к секции 113 хранения данных управления, и сохраняет вычисленный маршрут в таблице 113-1 топологии и таблице 113-2 состояния связи (этап S129).
В настоящем описании будет описан способ определения, является ли каждый коммутатор входным граничным узлом или выходным граничным узлом.
Есть различные способы определения, является ли некоторый коммутатор входным граничным узлом. Например, существует способ, в котором обращаются к конкретному полю кадра приема. Например, как в настоящем примерном варианте осуществления, когда применяется PBB, тэг, называемый S-TAG (тэгом службы VLAN), выдается в исходные данные на ФИГ.5 (не показано на ФИГ.5). Обращаясь к этому тэгу, коммутатор может определять, является ли коммутатор входным граничным узлом. Существует также другой способ для определения, является ли назначение соединения порта, который принимает кадр, коммутатором, который имеет ту же функцию, посредством использования LLDP (протокола обнаружения уровня линии связи). Также возможно использовать другой способ для выдачи уведомления о факте, что соответствующий коммутатор является входным граничным узлом, от сервера 110 управления посредством использовании факта, что сервер 110 управления знает топологию.
Затем нужно обратиться к B-MAC адресу места назначения кадра приема для определения того, является ли некоторый коммутатор выходным граничным узлом. Когда B-MAC адрес места назначения кадра приема совпадает с MAC адресом коммутатора, коммутатор может определить, что сам коммутатор является выходным граничным узлом.
(Эффект)
Как описано выше, в соответствии с настоящим примерным вариантом осуществления, когда входной граничный узел сети принимает кадр, добавляются данные измерения состояния связи, и состояние связи измеряется на выходном граничном узле для уведомления сервера управления, и маршрут обновляется сервером управления.
Посредством такой работы сервер управления может контролировать состояние сети. В результате, возможно выполнять быстрое переключение маршрута в ответ на возникновение отказа и понижение качества линии.
[Второй примерный вариант осуществления]
(Конфигурация и работа)
Второй примерный вариант осуществления настоящего изобретения будет описан подробно ниже со ссылками на ФИГ.14. ФИГ.14 является блок-схемой, показывающей конфигурацию системы в соответствии с настоящим примерным вариантом осуществления.
Система в соответствии с настоящим примерным вариантом осуществления включает в себя коммутатор 200 и сервер 210 управления. Конфигурация сети является той же самой, что и на ФИГ.1, и коммутатор и сервер управления заменены заданными на ФИГ.14.
Коммутатор 200 включает в себя секцию 201 измерения, секцию 202 уведомления о результатах измерения, секцию 203 добавления, секцию 204 обработки, секцию 205 хранения, секцию 206 интерфейса сервера управления, секцию 207 интерфейса сети OpenFlow, секцию 208 интерфейса сети и секцию 209 OAM. Секции, отличные от секции 209 OAM, являются теми же самыми, что и секции коммутатора 100 в первом примерном варианте осуществления, показанном на ФИГ.2, и их описание опускается. Секция 209 OAM будет описана ниже. В качестве первого примерного варианта осуществления, секция 201 измерения, секция 202 уведомления о результатах измерения, секция 203 добавления, секция 204 обработки, секция 206 интерфейса сервера управления, секция 207 интерфейса сети OpenFlow, секция 208 интерфейса сети и секция 209 OAM могут быть реализованы в аппаратном обеспечении или могут быть реализованы в качестве комбинации программного обеспечения и блока обработки для выполнения программного обеспечения. Программное обеспечение, которое должно быть реализовано, может быть установлено на коммутаторе 200 посредством использования не временного носителя 200a записи для хранения программного обеспечения. Секция 205 хранения может быть реализована в качестве любого устройства подобного полупроводниковой памяти.
Сервер 210 управления включает в себя секцию 211 вычисления маршрута, секцию 212 передачи маршрута и блок 213 хранения данных управления. Подобно коммутатору 200, конфигурация сервера 210 управления является той же самой, что и конфигурация сервера 110 управления в первом примерном варианте осуществления, показанном на ФИГ.2, и ее описание опускается. Секция 211 вычисления маршрута и секция 212 передачи маршрута могут быть реализованы в аппаратном обеспечении или могут быть реализованы в качестве комбинации программного обеспечения и блока обработки для выполнения программного обеспечения. Программное обеспечение, которое должно быть реализовано, может быть установлено на сервере 210 управления посредством использования не временного носителя 210a записи для хранения программы программного обеспечения. Блок 213 хранения данных управления может быть реализован в качестве любого устройства хранения, такого как HDD (жесткий диск) и полупроводниковая память.
Секция 209 OAM будет описана ниже. Секция 209 OAM контролирует состояние связи маршрута, который не зарегистрирован в секции 205 хранения. Ether-OAM (Работа, Администрирование, Обслуживание), описанное в Непатентной литературе 2, может использоваться для секции 209 OAM, например. Как описано в Непатентной литературе 2, Ether-OAM предлагается в качестве рекомендации посредством ITU-T (международного телекоммуникационного союза - телекоммуникационного сектора). Более подробно функция секции 209 OAM может быть достигнута посредством использования функции, названной CC (проверка непрерывности) Ether-OAM.
Работа секции 209 OAM, где используется Ether-OAM, будет описана ниже. Секция 209 OAM периодически передает и принимает кадр CC на и от маршрута, определенного посредством сервера 210 управления, через секцию 206 интерфейса сервера управления. Кадр CC инкапсулируется в секции 204 обработки и передается через секцию 207 интерфейса сети OpenFlow посредством обработки кадра CC подобным образом, что и кадр PBB в первом примерном варианте осуществления, секция 209 OAM измеряет состояние связи маршрута, который не зарегистрирован в секции 205 хранения. Работа после приема кадра CC является почти той же самой, что и работа, показанная на ФИГ.10-13 первого примерного варианта осуществления, и описание опускается.
(Эффект)
В соответствии с настоящим примерным вариантом осуществления, как описано выше, секция 209 OAM измеряет состояние связи маршрута, который не зарегистрирован в коммутаторе 200.
С помощью этой работы сервер управления может знать о состоянии связи маршрута, который не зарегистрирован в каждом коммутаторе в сети. В результате сервер управления может контролировать состояние связи дополнительного маршрута сети и быстрое изменение маршрута может быть выполнено в ответ на возникновение отказа или понижения качества линии.
[Третий примерный вариант осуществления]
(Конфигурация и работа)
Третий примерный вариант осуществления настоящего изобретения будет описан подробно ниже со ссылками на ФИГ.15.
ФИГ.15 является блок-схемой, показывающей конфигурацию системы настоящего примерного варианта осуществления.
Система в соответствии с настоящим примерным вариантом осуществления включает в себя блок 1000 связи и блок 1100 управления. Хотя не показано на ФИГ.15, блок 1000 связи и блок 1100 управления принадлежат сети.
Блок 1000 связи включает в себя секцию 1001 измерения, секцию 1002 уведомления о результатах измерения, секцию 1003 добавления и секцию 1004 обработки.
Секция 1001 измерения измеряет состояние связи на основании данных измерения состояния связи, когда блок 1000 связи является входным граничным узлом сети.
Секция 1002 уведомления о результатах измерения уведомляет о результате измерения состояния связи блок 1100 управления посредством секции 1001 измерения, когда блок 1000 связи является выходным граничным узлом сети.
Секция 1003 добавления добавляет данные измерения состояния связи к кадру, который принимает блок 1000 связи.
Секция 1004 обработки относится к данным идентификации принятого кадра и выполняет обработку принятого кадра в соответствии с правилом обработки, которое соотносит данные идентификации кадра и обработку для кадра.
Должно быть отмечено, что подобно первому примерному варианту осуществления секция 1001 измерения, секция 1002 уведомления о результатах измерения, секция 1003 добавления и секция 1004 обработки могут быть реализованы в аппаратном обеспечении или могут быть реализованы в качестве комбинации программы программного обеспечения и блока обработки для выполнения программы программного обеспечения. Программа программного обеспечения, которая должна быть реализована, может быть установлена в блоке 1000 связи посредством использования не временного носителя 1000a записи для хранения программы программного обеспечения.
Блок управления 1100 включает в себя секцию 1101 вычисления маршрута, секцию 1102 передачи маршрута и секцию 1103 хранения маршрута.
Секция 1101 вычисления маршрута вычисляет маршрут из принятого результата измерения от блока 1000 связи.
Секция 1102 передачи маршрута устанавливает правило обработки кадра для передачи блоков на маршруте на основании маршрута, сохраненного в секции 1103 хранения маршрута.
Блок 1103 хранения маршрута хранит маршрут, вычисленный секцией 1101 вычисления маршрута.
Секция 1101 вычисления маршрута и секция 1102 передачи маршрута могут быть реализованы в аппаратном обеспечении или могут быть реализованы в качестве комбинации программы программного обеспечения и блока обработки для выполнения программы программного обеспечения. Программа программного обеспечения, которая должна быть реализована, может быть установлена на блоке 1100 управления посредством использования не временного носителя записи 1100a для хранения программы программного обеспечения. Секция 1103 хранения маршрута может быть реализована в качестве дополнительного устройства хранения, такого как HDD (жесткий диск) и полупроводниковая память.
(Эффект)
В соответствии с настоящим примерным вариантом осуществления, как описано выше, секция 1003 добавления блока 1000 связи добавляет данные измерения состояния связи, и секция 1001 измерения измеряет состояние связи для уведомления блока 1100 управления о результате измерения.
Посредством вышеупомянутой работы быстрая коммутация маршрута посредством сервера управления возможна в соответствии с состоянием связи сети.
Часть или все настоящие примерные варианты осуществления могут быть описаны в качестве следующих дополнительных примечаний, но не ограничиваются следующим.
(Дополнительное примечание 1)
Блок связи, который принадлежит сети, включает в себя:
секцию добавления, которая добавляет данные для измерения состояния связи к кадру приема, когда блок связи является входным граничным узлом сети;
секцию измерения, которая измеряет состояние связи на основании данных измерения состояния связи, когда блок связи является выходным граничным узлом сети;
секцию уведомления о результатах измерения, которая уведомляет о результате измерения состояния связи блок управления, управляемый сетью; и
секцию обработки, которая обращается к данным идентификации кадра приема и выполняет обработку кадра приема на основании правила обработки, относящегося к данным идентификации кадра приема и обработке для кадра приема.
(Дополнительное примечание 2)
Блок связи по дополнительному примечанию 1, в котором данные измерения состояния связи включают в себя, по меньшей мере одно из частоты потери кадров, среднего времени задержки и средней частоты приема на маршруте связи кадра приема.
(Дополнительное примечание 3)
Блок связи по дополнительному примечанию 1 или 2, в котором данные измерения состояния связи включают в себя: порядковый номер кадра приема и данные времени передачи кадра приема в блоке связи в качестве источника передачи кадра приема.
(Дополнительное примечание 4)
Блок связи по любому из дополнительных примечаний 1-3, в котором секция добавления добавляет данные измерения состояния связи к кадру приема, когда кадр приема принят из внешней сети.
(Дополнительное примечание 5)
Блок связи по любому из дополнительных примечаний 1-4, в котором секция добавления добавляет идентификатор входного граничного узла сети, которой блок связи принадлежит, и идентификатор выходного граничного узла сети к кадру приема.
(Дополнительное примечание 6)
Блок связи по дополнительному примечанию 5, в котором секция измерения измеряет состояние связи, когда идентификатор выходного граничного узла сети, которой принадлежит блок связи, является идентификатором блока связи, в котором присутствует секция измерения.
(Дополнительное примечание 7)
Блок связи по любому из дополнительных примечаний 1-6, в котором секция добавления инкапсулирует данные измерения состояния связи в качестве заголовка PBB (мост опорной сети провайдера).
(Дополнительное примечание 8)
Блок связи по дополнительному примечанию 7, в котором секция добавления хранит данные измерения состояния связи в поле I-SID (ID экземпляра службы) заголовка PBB.
(Дополнительное примечание 9)
Блок связи по любому из дополнительных примечаний 1-8, дополнительно включающий в себя секцию контроля, которая передает кадр контроля на маршрут, определенный блоком управления.
(Дополнительное примечание 10)
Система связи, включающая в себя: блок связи по любому из дополнительных примечаний 1-9; и
блок управления, который включает в себя:
секцию вычисления маршрута, которая вычисляет маршрут кадра приема из результата измерения, принятого от блока связи;
секцию хранения маршрута, которая сохраняет вычисленный маршрут; и
секцию передачи маршрута, которая устанавливает правило обработки кадра для блоков связи на маршруте на основании маршрута, сохраненного в секции хранения маршрута.
(Дополнительное примечание 11)
Способ связи, включающий в себя:
этап добавления, добавляющий данные измерения состояния связи к кадру приема, когда блок связи, принадлежащий сети, является входным граничным узлом сети;
этап измерения, измеряющий состояние связи на основании данных измерения состояния связи, когда блок связи является выходным граничным узлом сети;
этап уведомления о результате измерения, уведомляющий о результате измерения состояния связи блок управления, который управляет сетью; и
этап обработки обращения к данным идентификации кадра приема для выполнения обработки кадра приема на основании правила обработки, которое соотносит данные идентификации кадра и обработку для кадра.
(Дополнительное примечание 12)
Способ связи по дополнительному примечанию 11, в котором данные измерения состояния связи включают в себя по меньшей мере одно из частоты потери кадров, среднего времени задержки и средней частоты приема на маршруте связи кадра приема.
(Дополнительное примечание 13)
Способ связи по дополнительному примечанию 11 или 12, в котором данные измерения состояния связи включают в себя: порядковый номер кадра приема и данные времени передачи кадра приема в блоке связи в качестве источника передачи кадра приема.
(Дополнительное примечание 14)
Способ связи по любому из дополнительных примечаний 11-13, в котором этап добавления включает в себя добавление данных измерения состояния связи к кадру приема, когда кадр приема принят из внешней сети.
(Дополнительное примечание 15)
Способ связи по любому из дополнительных примечаний 11-14, в котором этап добавления включает в себя добавление идентификатора входного граничного узла сети, которой принадлежит блок связи, и идентификатора выходного граничного узла сети к кадру приема.
(Дополнительное примечание 16)
Способ связи по дополнительному примечанию 15, в котором этап измерения включает в себя измерение состояния связи, когда идентификатор выходного граничного узла сети, которой принадлежит блок связи, принимающий кадр приема, является идентификатором блока связи.
(Дополнительное примечание 17)
Способ связи по любому из дополнительных примечаний 11-16, в котором этап добавления включает в себя инкапсулирование данных измерения состояния связи в качестве заголовка PBB (мост опорной сети провайдера).
(Дополнительное примечание 18)
Способ связи в соответствии с дополнительным примечанием 17, в котором этап добавления включает в себя сохранение данных измерения состояния связи в поле I-SID (ID экземпляра службы) заголовка PBB.
(Дополнительное примечание 19)
Способ связи по любому из дополнительных примечаний 11-18, дополнительно включающий в себя этап посылки кадра управления по определенному блоком управления маршруту.
(Дополнительное примечание 20)
Программа связи, которая вынуждает компьютер выполнять:
обработку добавления для добавления данных измерения состояния связи к кадру приема, когда блок связи, принадлежащий сети, является входным граничным узлом сети;
обработку измерения, измеряющую состояние связи на основании данных измерения состояния связи, когда блок связи является выходным граничным узлом сети;
обработку уведомления о результате измерения, уведомляющую о результате измерения состояния связи блок управления, который управляет сетью; и
обработку кадра приема, обращающуюся к данным идентификации кадра приема для выполнения обработки кадра приема на основании правила обработки, которое соотносит данные идентификации кадра и обработку для кадра.
(Дополнительное примечание 21)
Программа связи по дополнительному примечанию 20, в которой данные измерения состояния связи включают в себя по меньшей мере одно из: частоты потери кадров, среднего времени задержки и средний частоты приема на маршруте связи кадра приема.
(Дополнительное примечание 22)
Программа связи в соответствии с дополнительным примечанием 20 или 21, в которой данные измерения состояния связи включают в себя: порядковый номер кадра приема и данные времени передачи кадра приема в блоке связи в качестве источника кадра приема.
(Дополнительное примечание 23)
Программа связи по любому из дополнительных примечаний 20-22, в которой обработка дополнения включает в себя добавление данных измерения состояния связи к кадру приема, когда кадр приема принят из внешней сети.
(Должно быть отмечено дополнительно примечание 24)
Программа связи по любому из дополнительных примечаний 20-23, в которой дополнительная обработка включает в себя добавление идентификатора входного граничного узла сети, которой принадлежит блок связи, и идентификатора выходного граничного узла сети к кадру приема.
(Дополнительное примечание 25)
Программа связи по дополнительному примечанию 24, в которой обработка измерения включает в себя измерение состояния связи, когда идентификатор выходного граничного узла сети, которой принадлежит блок связи, принимающий кадр приема, является идентификатором блока связи.
(Дополнительное примечание 26)
Программа связи по любому из дополнительных примечаний 20-25, в которой дополнительная обработка инкапсулирует данные измерения состояния связи в качестве заголовка PBB (мост опорной сети провайдера).
(Дополнительное примечание 27)
Программа связи по дополнительному примечанию 26, в которой обработка дополнения сохраняет данные измерения состояния связи в поле I-SID (ID экземпляра службы) заголовка PBB.
(Дополнительное примечание 28)
Программа связи по любому из дополнительных примечаний 20-27, дополнительно включающая в себя обработку контроля посылки кадра контроля для маршрута, определенного блоком управления.
Настоящая заявка испрашивает приоритет на основании японской заявки на патент #2010-182012, описание которой включено здесь посредством ссылки.