JP4244356B2 - トラヒック分析・制御システム - Google Patents
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Description
図1に、本発明を適用するネットワークのネットワークモデルの一例を示す。本発明の実施例のトラヒック分析・制御システムは、パケット転送装置1〜6、パケット処理装置7およびそれらを制御するネットワーク制御装置8から構成される。ユーザ端末9から16は、各アクセス網17〜20を経由して、パケット転送装置1〜4に収容されている。一般的には、パケット転送装置1〜4はエッジノードまたはエッジルータ、パケット転送装置5から6はコアノードまたはコアルータと呼ばれる。パケット転送装置1〜4は、パケット転送装置5〜6によって接続されている。パケット転送装置1〜6およびパケット処理装置からなるネットワークをコアネットワーク21とし、ユーザ端末で構成されるネットワークをユーザネットワーク22とする。
第一転送テーブル27は、入力パケットのヘッダ情報から出力ラベル値および出力リンクを導く機能を有している。本実施例の第一転送テーブル27は、図7に示すように、入力ラベル、宛先アドレス(宛先)、出力ラベル、出力リンク(Output)の欄を有する。入力ラベル値が入力論理ポート、出力ラベル値が出力論理ポートを示している。本実施例では、ヘッダ情報例としてラベル値と宛先アドレスを記述している。ここで、入力ラベル値としてデフォルトとしているものは、ラベルが付与されていないことを示している。従来、ラベルが付与されていないものはIPネットワークのようなコネクションレスネットワーク、ラベルが付与されているものはMPLSネットワークのようなコネクションオリエンテッドネットワークである。IPネットワークでは、ルーチングプロトコルにより出力先が特定され、MPLSネットワークではルーチングプロトコルとシグナリングプロトコルで出力先が特定される。このため、ラベル値の有無で転送テーブルを分割して管理してもよい。さらに、ヘッダ情報として、送信元アドレスを記述し、特定のユーザ間フローのみを別経路に出力するよう、オペレータが設定できるようにしてもよい。
入出力論理ポート管理テーブル29は、各対向パケット転送装置間に設定された入力論理ポートと出力論理ポートの対を記述する機能を有している。本実施例では、入力ラベル値と出力ラベル値の対を記述する。すなわち、本実施例の入出力論理ポート管理テーブル29は、図7に示すように、入力ラベル、出力ラベルの欄を有している。例えば、VLANなどで双方向論理ポートを設定する場合は、入力論理ポートと出力論理ポートは同一となる。例えば、MPLSネットワークでは、LSPは基本的に片方向通信であるため、各対向パケット装置間に設定される入力LSPと出力LSPは基本的に異なる。
第二転送テーブル30は、入力パケットのヘッダ情報から、出力ラベル値および出力リンクを導く機能を有している。本テーブルの構成は第一転送テーブル27と同じであり、本実施例の第二転送テーブル30は、図7に示すように、入力ラベル、宛先アドレス(宛先)、出力ラベル、出力リンク(Output)の欄を有する。
返送経路設定機能34は、特定のアドレスを保有する宛先との間に転送経路を設定する機能と、特定のアドレスを保有する宛先との間に設定された転送経路を削除する機能を有している。例えば、コアネットワークがMPLSネットワークである際は、返送経路設定機能34がシグナリングプロトコルを使用し、特定のアドレスを保有する宛先との間にLSPを設定する。
制御フロー管理機能36は、特定のパケットヘッダ情報を有するパケットに対する、当該パケットをパケット処理装置へ送信するパケット転送装置のアドレスと、当該パケット処理装置のアドレスを管理する機能と、新たに上記情報が追加になった際は、当該情報に関する制御の開始を外部装置制御部37に通知する機能と、上記情報を削除する際は、当該情報に関する制御の終了を外部装置制御部37に通知するとともに、外部装置制御部37から制御の完了通知を受信した隙に当該情報を削除する機能を有している。また、複数の種類のパケットヘッダ情報に対して同一のパケット処理装置とパケット転送装置の対を指定する場合、情報の追加の際には、同一のパケット処理装置とパケット転送装置の対に経路が設定されているかどうかを自身の保有する情報から特定し、経路を設定済みである際は、経路設定が不要であることを外部装置制御部37へ通知する。また、複数の種類のパケットヘッダ情報に対して同一のパケット処理装置とパケット転送装置の対を指定する場合、情報の削除の際には、同一のパケット処理装置とパケット転送装置間の経路を他のパケットヘッダ情報と共有しているかどうかを自身の保有する情報から特定し、経路を共有している際は、経路削除が不要であることを外部装置制御部37へ通知する。
トンネル設定指示機能38は、制御フロー管理機能36から制御の開始を通知されたパケット転送装置とパケット処理装置に対し、パケット転送装置に対しては、パケット処理装置を示すアドレス宛に転送経路を設定するよう指示し、パケット処理装置に対しては、パケット転送装置を示すアドレス宛に転送経路を設定するよう指示する機能と、制御フロー管理機能36から制御の終了を通知されたパケット転送装置とパケット処理装置に対し、パケット転送装置に対しては、パケット処理装置を示すアドレス宛の転送経路を削除するよう指示し、パケット処理装置に対しては、パケット転送装置を示すアドレス宛の転送経路を削除するよう指示する機能を有している。
図7に示すように、第一転送機能23が有する第一転送テーブル27は入力ラベル、宛先アドレス(宛先)、出力ラベル、出力リンク(Output)の欄を有しており、入出力論理ポート比較機能24が有する入出力論理ポート管理テーブル29は入力ラベル、出力ラベルの欄を有しており、第二転送機能25が有する第二転送テーブル30は入力ラベル、宛先アドレス(宛先)、出力ラベル、出力リンク(Output)の欄を有している。この時点では、第一転送テーブル27および入出力論理ポート管理テーブル29には何も登録されていないが、第二転送テーブル30には図7に示すように入力ラベル、宛先アドレス(宛先)、出力ラベル、出力リンク(Output)が登録されているとする。
ネットワーク制御装置8は、制御対象とするヘッダ情報(宛先アドレスと送信元アドレスを含むパケットフロー情報)、当該パケットを抽出するパケット転送装置の識別子(例えばアドレス)、当該パケットを送信するパケット処理装置の識別子(例えばアドレス)が入力された際(通知を受けた際)に、当該情報を制御フロー管理機能36に保存する。すなわち、図8に示すように、制御フロー管理機能36には、宛先アドレス(Dst):ユーザ#5、パケット転送装置のアドレス:コア#5(パケット転送装置5のアドレス)、パケット処理装置のアドレス:コア#7(パケット処理装置7のアドレス)が保存される。なお、ネットワーク制御装置へのヘッダ情報、パケット転送装置の識別子、パケット処理装置の識別子の入力は、例えば、オペレータが怪しいトラヒックを検出した際に手入力で入力することができる。また、情報転送処理装置やAnomaly Detectorなどの異常トラヒック検出装置が異常トラヒックを検出した際に、通知を送信して入力することもできる。
さらに、下記の制御を実施する。
(a)トンネル設定指示機能38を用い、当該パケット転送装置を示すアドレスコア#5に対し、迂回先のパケット処理装置を示すアドレスコア#7への転送経路設定を指示する。
(b)トンネル設定指示機能38を用い、当該パケット処理装置を示すアドレスコア#7に対し、迂回元のパケット転送装置を示すアドレスコア#5への転送経路設定を指示する。
(c)経路設定指示機能39を用い、当該パケット転送装置を示すアドレスコア#5(パケット転送装置5)に対し、迂回先のパケット処理装置を示すアドレスコア#7(パケット処理装置7)への転送経路に割り当てられたラベルを、宛先アドレスがユーザ#5であるパケットへ付与するよう指示する。
パケット転送装置5は、ネットワーク制御装置8からの指示(a)に対し、論理ポート設定機能28を用いて、パケット処理装置コア#7に対して転送経路を設定し、ラベル#1を付与する。この際、パケット処理装置コア#7からも、(b)に対応する転送経路が設定される。パケット転送装置5は、第一転送機能23を用いて、前者の転送経路に付与されたラベル#1および後者の転送経路に付与されたラベル#2を特定し、入力ラベルをラベル#2、出力ラベルをラベル#1として入出力論理ポート管理テーブル29へ登録する。また、ネットワーク制御装置からの指示(c)に対し、指定されたヘッダ条件である「宛先アドレスがユーザ#5であるパケット」に対して、前記転送経路に割り当てたラベル#1およびラベル#1に対応する出力リンク106を特定するためのエントリを第一転送テーブル27に追加する。ここで、入力ラベル値は任意値とし、デフォルトも含めた全ての入力ラベル値に対して当該エントリを有効とする。これにより、図9に示すように、第一転送テーブル27には、入力ラベル:all、宛先アドレス:ユーザ#5、出力ラベル:ラベル#1、出力リンク(Output):106と登録され、入出力論理ポート管理テーブル29には、入力ラベル:ラベル#2、出力ラベル:ラベル#1と登録される。
パケット処理装置7は、ネットワーク制御装置からの指示(b)に対し、返送経路設定機能34を用いて、パケット転送装置コア#5に対して転送経路を設定し、ラベル#2を付与する。この際、パケット転送装置コア#5からも(a)に対応する転送経路が設定される。パケット処理装置は、パケット返送機能32を用いて、前者の転送経路に付与されたラベル#2および後者の転送経路に付与されたラベル#1を特定し、ラベル#1から返送用のラベル#2およびラベル#2に対する出力リンク106を特定するためのエントリをパケット返送テーブル35に設定する。これにより、図10に示すように、パケット返送テーブル35には、受信ラベル:ラベル#1、送信ラベル:ラベル#2、出力リンク(Output):106と登録される。
パケット転送装置5は、図10のパケット処理装置7から転送されたラベル#2が付与されたパケットを受信すると、第一転送機能23において、入力ラベル値がラベル#2、宛先アドレスがユーザ#5という検索キーを用いて第一転送テーブルを検索し、入力ラベル値任意、宛先アドレスがユーザ#5というエントリから、出力ラベル#1、出力リンク106を特定し、入出力論理ポート比較機能24において、入力ラベル#2から、対となるラベル#1を特定する。
Claims (3)
- ネットワーク制御装置とパケット処理装置とパケット転送装置とを有するトラヒック分析・制御システムであって、
前記ネットワーク制御装置は、
パケット転送装置の識別子と、宛先アドレスと送信元アドレスを含むパケットフロー情報と、で構成される制御情報の通知を受ける手段と、
前記パケット転送装置の識別子に該当するパケット転送装置に対して、前記パケット処理装置への転送経路設定を指示する手段と、
前記パケット処理装置に対して、前記パケット転送装置への転送経路設定を指示する手段と、
前記パケット転送装置に対して、前記パケット処理装置への転送経路に割り当てた論理ポートの識別子を、前記パケットフロー情報の宛先アドレス宛のパケットへ付与するよう指示する手段と、
を備え、
前記パケット処理装置は、
前記ネットワーク制御装置から指示されたパケット転送装置への転送経路を設定する手段と、
パケット通過制御処理を実施する手段と、
前記パケット転送装置から受信したパケットに対してパケット通過制御処理を実施した後、前記パケットに前記パケット転送装置への転送経路に割り当てた論理ポートの識別子を付与し、前記パケット転送装置に返送する手段と、
を備え、
前記パケット転送装置は、
前記ネットワーク制御装置から指示されたパケット処理装置への転送経路を設定する手段と、
パケットのヘッダ情報と、前記パケット処理装置への転送経路に割り当てた論理ポートの識別子を登録する第一の転送テーブルと、
パケットのヘッダ情報と、前記パケット処理装置への転送経路以外のパケットを出力する転送経路を登録する第二の転送テーブルと、
前記パケット処理装置からの転送経路からパケットが入力される論理ポートの識別子と、前記パケット処理装置への転送経路へパケットを出力する論理ポートの識別子の対を比較する入出力論理ポート比較手段と、
を備え、
前記パケット転送装置は、
パケットが入力されると、前記第一の転送テーブルを参照して、前記パケットを出力すべき論理ポートの識別子を探索し、論理ポートの識別子が特定できた場合には、前記入出力論理ポート比較手段により、前記パケットに付与された論理ポートの識別子と前記パケットを出力すべき論理ポートの識別子が対を成さないか否かを判定し、
対を成さないと判定された場合には、前記第一の転送テーブルにより特定された論理ポートに、前記パケットに前記論理ポートの識別子を付与して、出力し、
対を成すと判定された場合と、前記第一の転送テーブルによりパケットを出力すべき論理ポートが特定できなかった場合には、前記第二の転送テーブルを参照して、前記パケットを出力すべき転送経路を特定して、前記第二の転送テーブルにより特定された転送経路に前記パケットを出力する
ことを特徴とするトラヒック分析・制御システム。 - 請求項1に記載のトラヒック分析・制御システムであって、
前記パケット処理装置のパケット通過制御処理を実施する手段は、転送パケットの宛先アドレス毎の転送データ量の累計値を一定周期毎に計測し、ある宛先アドレスの転送データ量の累計値が予め定めた閾値以上となった際は、当該宛先アドレスを保有するパケットに関して、次周期では閾値超過量に相当するパケットを廃棄することを特徴とするトラヒック分析・制御システム。 - 請求項1に記載のトラヒック分析・制御システムであって、
前記パケット処理装置のパケット通過制御処理を実施する手段は、受信パケットのヘッダ情報毎の転送パケット数および転送データ量の累計値を一定周期毎に観測し、あるヘッダ情報の転送パケット数および転送データ量の累計値の増加値が予め定めた閾値以上となった際は、次周期から当該ヘッダ情報を保有するパケットを廃棄することを特徴とするトラヒック分析・制御システム。
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