JP5422777B2 - ネットワーク管理装置、ネットワーク管理方法及びネットワーク管理システム - Google Patents

ネットワーク管理装置、ネットワーク管理方法及びネットワーク管理システム Download PDF

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Description

本発明は、ネットワーク管理装置、方法及びシステムに関し、特にパケットの転送経路を制御するネットワーク管理装置、方法及びシステムに適用して好適なものである。
従来、ネットワークの利用効率を向上させる技術として「マルチパス」と呼ばれる転送技術が知られている。このマルチパスによれば、例えばパケットを転送する際に複数の転送経路（パス）を同時に利用することができ、これによりネットワーク内の負荷を分散させることができる。そしてさらにこのマルチパスの技術と、複数のパスのうちの最短経路を計算して選択する技術とを組み合わせて、複数の最短経路を同時に利用する転送技術が知られている。この複数の最短経路を同時に利用する転送技術は、マルチパスの中でも特に「ＥＣＭＰ」（Equal Cost Multi-Path）と呼ばれる。
ところでマルチパスやＥＣＭＰを利用したネットワーク環境では、上述のように複数のパスを同時に利用することになるため、複数の利用可能なパスのうちから実際に利用するパスを適切に決定する必要がある。決定したパスが不適切であると、送信元から宛先に転送したパケットの転送順序と、宛先に実際に到着したパケットの到着順序とが入れ替わってしまい問題となる場合がある。例えば送信元から宛先にパケットＡ、Ｂの順に転送し、宛先にパケットＡ、Ｂの順に到着させたい場合において、パケットＡをパスＡで転送し、パケットＢをパスＢで転送すればよいところ、パケットＡをパスＢで転送し、パケットＢをパスＡで転送したことにより、宛先への到着順序がパケットＢ、Ａの順となってしまうような場合である。
そこで特許文献１には、送信元及び宛先のアドレスのペア（アドレスペア）に基づいて、複数の利用可能なパスのうちから実際に利用するパスを決定する技術が開示されている。このアドレスペアとは、例えば送信元のＭＡＣアドレス（Source MAC address）及び宛先のＭＡＣアドレス（Destination MAC Address）のペアである。実際上、スイッチやルータ等のネットワーク装置は、送信元からのパケットを受信すると、このパケットのヘッダに含まれるアドレスペアのハッシュ値を計算し、計算結果に基づいて、実際に利用するパスを決定するのである。なお送信元のアドレスだけで実際に利用するパスを決定する技術も存在する。
そしてこの特許文献１に記載の技術によれば、送信元から転送されたパケットの転送順序と、宛先に実際に到着したパケットの到着順序とが入れ替わってしまうという上述の問題を解消することができる。
米国出願公開第６８８８７９７号公報
しかし特許文献１に記載の技術は、アドレスペアに基づいて、複数の利用可能なパスのうちから実際に利用するパスを選択するものであるが、確率上は分散してパスを利用することは可能であるものの、実際には特定のパスに通信の偏りが生じる場合がある。
例えば特定のアドレスペアの通信端末間で大量のデータが送受信される場合であって、このアドレスペアの通信端末間の通信（フロー）が特定のパスを経由する場合に、他の通信端末間のフローが上述の大量のデータが送受信されているパスを経由するよう選択される場合には、特定のパスに通信の偏りが生じる。そしてその結果、輻輳等の通信障害やパケットの消失（パケットロス）が生じるおそれがある。
また特許文献１に記載の技術では、高速なパケット転送処理を実現するためにＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェア資源が用いられている。よって上述のような通信の偏りが生じた場合、その偏りに応じてアドレスペアのハッシュ値の計算式を柔軟に変更することは困難である。すなわち他の最適なパスが空いているにもかかわらず、一度選択されたパスを利用し続けることになる。
またマルチパスを利用したネットワーク環境下においては、上述のように複数のパスを同時に利用することになるため、特定のパスに通信障害が発生した場合、通信障害により例えばパケットロス等の影響を受けたフローがどの通信端末間のフローであるのか迅速に特定することができない。
本発明は、以上の点を考慮してなされたもので、マルチパスを利用したネットワーク環境において、高速な負荷分散処理を実現するとともに、ネットワークの利用効率を向上させ、更には通信障害時の影響範囲を迅速に特定し得るネットワーク管理装置、方法及びシステムを提案しようとするものである。
かかる課題を解決するために本発明においては、サーバ間、ストレージ間又はサーバとストレージとの間の通信にマルチパスのネットワークが構成されており、前記サーバ上で稼働する仮想マシン又は前記ストレージ上で稼働する論理ボリュームに対し、前記マルチパスを利用してパケットを転送する際のパケットの転送経路に関して制御を行うネットワーク管理装置において、前記ネットワーク管理装置は、前記ネットワークの利用状況を管理するためのネットワーク構成情報及び前記ネットワークを流れるパケットの統計情報を管理するための統計情報を取得する取得部と、前記取得部により取得される前記ネットワーク構成情報及び前記統計情報に基づいて、前記仮想マシン又は前記論理ボリュームに既に割り当てられている既存アドレスの再割り当てを行う制御部を備え、前記制御部は、前記既存アドレスの再割り当てを行う場合、前記ネットワーク構成情報に基づいて前記ネットワークを構成するリンクのうち、リンクコストが最も大きいリンクを抽出し、前記統計情報に基づいて前記抽出したリンクを経由するフローを特定し、該特定したフローの経路変更要求及び経由を希望する経由リンク要求を外部端末から受け付けた場合、前記特定したフローのアドレスペアのうち何れか一方のアドレスを変更対象アドレスとして選択し、該選択した変更対象アドレスを変更するに際しては前記経由リンク要求に含まれるリンクを経由するアドレスであって、かつ、未割当てのアドレスを割当て候補アドレスとして選択することにより前記変更対象アドレスを前記割当て候補アドレスに変更することを特徴とする。
また本発明においては、サーバ間、ストレージ間又はサーバとストレージとの間の通信にマルチパスのネットワークが構成されており、前記サーバ上で稼働する仮想マシン又は前記ストレージ上で稼働する論理ボリュームに対し、前記マルチパスを利用してパケットを転送する際のパケットの転送経路に関して制御を行うネットワーク管理装置のネットワーク管理方法において、前記ネットワーク管理装置は、前記ネットワークの利用状況を管理するためのネットワーク構成情報及び前記ネットワークを流れるパケットの統計情報を管理するための統計情報を取得する取得部と、前記取得部により取得される前記ネットワーク構成情報及び前記統計情報に基づいて、前記仮想マシン又は前記論理ボリュームに既に割り当てられている既存アドレスの再割り当てを行う制御部を備え、前記制御部が、前記既存アドレスの再割り当てを行う場合、前記ネットワーク構成情報に基づいて前記ネットワークを構成するリンクのうち、リンクコストが最も大きいリンクを抽出する第１のステップと、前記統計情報に基づいて前記抽出したリンクを経由するフローを特定する第２のステップと、前記特定したフローの経路変更要求及び経由を希望する経由リンク要求を外部端末から受け付けた場合には前記特定したフローのアドレスペアのうち何れか一方のアドレスを変更対象アドレスとして選択する第３のステップと、前記選択した変更対象アドレスを変更するに際しては前記経由リンク要求に含まれるリンクを経由するアドレスであって、かつ、未割当てのアドレスを割当て候補アドレスとして選択する第４のステップと、前記変更対象アドレスを前記割当て候補アドレスに変更する第５のステップとを備えることを特徴とする。
また本発明においては、サーバ間、ストレージ間又はサーバとストレージとの間の通信にマルチパスのネットワークが構成されており、前記サーバ上で稼働する仮想マシン又は前記ストレージ上で稼働する論理ボリュームに対し、前記マルチパスを利用してパケットを転送する際のパケットの転送経路に関して制御を行うネットワーク管理システムにおいて、前記ネットワークの利用状況を管理するためのネットワーク構成情報及び前記ネットワークを流れるパケットの統計情報を管理するための統計情報を取得する取得部と、前記取得部により取得される前記ネットワーク構成情報及び前記統計情報に基づいて、前記仮想マシン又は前記論理ボリュームに既に割り当てられている既存アドレスの再割り当てを行う制御部を備え、前記制御部は、前記既存アドレスの再割り当てを行う場合、前記ネットワーク構成情報に基づいて前記ネットワークを構成するリンクのうち、リンクコストが最も大きいリンクを抽出し、前記統計情報に基づいて前記抽出したリンクを経由するフローを特定し、該特定したフローの経路変更要求及び経由を希望する経由リンク要求を外部端末から受け付けた場合には前記特定したフローのアドレスペアのうち何れか一方のアドレスを変更対象アドレスとして選択し、該選択した変更対象アドレスを変更するに際しては前記経由リンク要求に含まれるリンクを経由するアドレスであって、かつ、未割当てのアドレスを割当て候補アドレスとして選択することにより前記変更対象アドレスを前記割当て候補アドレスに変更することを特徴とする。
本発明によれば、マルチパスを利用したネットワーク環境において、高速な負荷分散処理を実現するとともに、ネットワークの利用効率を向上させ、更には通信障害時の影響範囲を迅速に特定することができる。
ネットワーク管理システムの概略論理構成図である。 中継スイッチの論理構成図である。 ラック設置スイッチの論理構成図である。 構成情報テーブルの概念図である。 仮想マシン情報テーブルの概念図である。 ネットワーク構成テーブルの概念図である。 統計情報テーブルの概念図である。 振分け情報テーブルの概念図である。 既存アドレスの再割り当て処理の処理手順を示すフローチャートである。 仮想マシン稼働情報テーブルの概念図である。 新規アドレスの割当て処理の処理手順を示すフローチャートである。 分散通信ミドルウェアを含む仮想マシンの論理構成図である。 仮想ＮＩＣへの分散転送処理の処理手順を示すフローチャートである。 通信障害時の影響範囲を推定する処理手順を示すフローチャートである。 ネットワーク管理システムの概略論理構成図である。 振分け情報テーブルの概念図である。 ボリューム割当てテーブルの概念図である。 ＦＣＩＤ割当てテーブルの概念図である。 ＦＣＩＤ発行処理の処理手順を示すフローチャートである。
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
（１）第１の実施の形態
（１−１）ネットワーク管理システムの構成
図１は、ネットワーク管理システム１Ａの概略論理構成を示す。このネットワーク管理システム１Ａは、中継スイッチ１０Ａ〜１０Ｃ、ラック２０Ａ及び２０Ｂ、管理用サーバ３０及び管理用端末４０を備えて構成される。
なおこのネットワーク管理システム１Ａは、３つの中継スイッチ１０Ａ〜１０Ｃ、２つのラック２０Ａ及び２０Ｂ、１つの管利用サーバ３０及び１つの管利用端末４０により構成されるが、本発明はこれらの数に限定されない。また以下の説明において、中継スイッチを特に区別しない場合には「中継スイッチ１０」と記載し、ラック２０Ａ及び２０Ｂを特に区別しない場合には「ラック２０」と記載する。
中継スイッチ１０Ａ〜１０Ｃは、ラック２０Ａ及び２０Ｂ間でパケット転送を行う際、パケットを転送する転送用スイッチである。中継スイッチ１０Ａ〜１０Ｃはそれぞれ、ラック２０Ａ及び２０Ｂに接続されるとともに、中継スイッチ１０Ａ〜１０Ｃのうちの何れか１つ又は全ては、管理用ネットワークＮに接続される。そして中継スイッチ１０Ａ〜１０Ｃは、ラック２０Ａ及び２０Ｂ間の通信において複数のパス（マルチパス）を構成し、これらマルチパスは何れも等コストのパスを構成する(ECMP: Equal Cost Multi-Path)。
なおここでいう「パス」とは、ある装置からある装置までの通信経路を意味する。例えば、サーバ２２Ａからサーバ２２Ｂまでの通信経路（パス）では、複数のリンクやネットワーク装置を経由することになる。
ラック２０Ａは、ラック設置スイッチ２１Ａ、サーバ２２Ａ及びストレージ２３Ａを備えて構成される。なおここでのラック２０Ａは、サーバ２２Ａ及びストレージ２３Ａを備えて構成されるが必ずしもこれに限らず、例えばサーバ２２Ａだけ又はストレージ２３Ａだけを備えて構成されてもよい。
ラック設置スイッチ２１Ａは、中継スイッチ１０Ａ〜１０Ｃのうちの何れか又は全ての中継スイッチを経由して、ラック２０Ａ及び２０Ｂ間におけるパケットの送受信を行う。ラック設置スイッチ２１Ａは、中継スイッチ１０Ａ〜１０Ｃに接続されるとともに、管理用ネットワークＮにも接続される。
ラック設置スイッチ２１Ａと中継スイッチ１０Ａ〜１０Ｃとの間の接続（リンク）は、単一のケーブルにより接続されてもよいし、複数のケーブルで接続されてもよい。複数のケーブルで接続される場合には、例えば既に公知の技術であるリンクアグリゲーション（LAG: Link AggreGation）により、複数のリンクが論理的に１つのリンクとして接続される（図３参照）。
なおここでいう「リンク」とは、ＮＩＣ（Network Interface Card）とネットワーク装置との間やネットワーク装置間の繋がり（接続）を意味する。例えば、ＩＥＥＥ８０２．３に準拠したケーブルで繋がれた（接続された）装置間の接続（リンク）をいう。
サーバ２２Ａは、仮想マシン２２１Ａ及び仮想マシン実行部２２２Ａを備えて構成される。そしてサーバ２２Ａは、サーバ２２Ａ内のＣＰＵ１１（図２参照）と、外部記憶装置１３（図２参照）に格納される図示しないシステムプログラム、仮想マシンプログラム及び業務プログラム等の各種プログラムとの協働により、仮想マシン２２１Ａ及び仮想マシン実行部２２２Ａを統括的に制御する。なおシステムプログラムや仮想マシンプログラムは、例えば既に公知の技術であるマイクロソフト社のハイパーバイザー（Hyper Visor）製品等により実現される。また本実施の形態では、ＯＳ（Operating System）等のプログラムについて特に説明はしないが必要に応じて使用されている。
仮想マシン２２１Ａは、サーバ２２Ａ内の外部記憶装置１３から業務プログラムを読み出して実行することにより各種の業務を行う実行部である。なお仮想マシン２２１Ａは、１つの仮想マシンに限られず、複数の仮想マシンにより構成される。
また仮想マシン２２１Ａは、１又は複数の仮想ＮＩＣを備えて構成される。仮想ＮＩＣは論理的なＮＩＣであり、仮想マシン実行部２２２Ａ内のソフトウェアスイッチに接続される。そしてソフトウェアスイッチはサーバ２２Ａ内のＮＩＣ（通信装置１４）に接続される。なお仮想マシン２２１Ａは、仮想ＮＩＣをソフトウェアスイッチに接続せずに、仮想ＮＩＣから直接通信装置１４を介してパケットを送受信してもよい。
また複数の仮想マシン２２１Ａが１つの通信装置１４を利用してもよい。また仮想マシン２２１Ａが複数の仮想ＮＩＣを備え、複数の仮想ＮＩＣが１つ又は複数のソフトウェアスイッチ、或いは１つ又は複数の通信装置１４に接続されてもよい。
また仮想マシン２２１Ａは、イニシエータ機能を備えたＶＭ仮想ＨＢＡ（Host Bus Adapter）を備えて構成されてもよい（図１５参照）。ＶＭ仮想ＨＢＡは、論理的なＨＢＡであって、仮想マシン２２１Ａ上で動作する仮想ＨＢＡである。
仮想マシン実行部２２２Ａは、サーバ２２Ａ内の外部記憶装置１３から仮想マシンプログラムを起動することにより複数の仮想マシン２２１Ａを実行し、サーバ２２Ａ内のＣＰＵ１１、メモリ１２及び外部記憶装置１３等の物理リソースを効率的に使用するための実行部である。
また仮想マシン実行部２２２Ａは、１つ又は複数のソフトウェアスイッチ機能を備えて構成される。ソフトウェアスイッチ機能は、仮想マシン２２１Ａに対してサーバ２２Ａ上でスイッチ機能を提供するものであり、既に公知の技術により実現される。
ストレージ２３Ａは、１又は複数の論理ボリュームであるＬＶ（Logical Volume）を備えて構成される。ＬＶは、複数のＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の外部記憶装置をグループ化し、論理的に１つのボリュームとしたものである。なおＬＶには、ターゲット機能を備えたＬＶ仮想ＨＢＡを備えて構成されてもよい（図１５参照）。ＬＭ仮想ＨＢＡは、論理的なＨＢＡであって、ストレージ装置２３ＡのＬＶ上で動作する仮想ＨＢＡである。
ラック２０Ｂは、ラック設置スイッチ２１Ｂ、サーバ２２Ｂ及びストレージ２３Ｂを備えて構成され、サーバ２２Ｂは、仮想マシン２２１Ｂ及び仮想マシン実行部２２２Ｂを備えて構成される。ラック２０Ｂ内の各部及びサーバ２２Ｂ内の各部の構成については、上述のラック２０Ａ及びサーバ２２Ａと同様であるためここでの説明は省略する。
また以下の説明において、ラック設置スイッチ２１Ａ及び２１Ｂを特に区別しない場合には「ラック設置スイッチ２１」と記載し、サーバ２２Ａ及びサーバ２２Ｂを特に区別しない場合には「サーバ２２」と記載し、仮想マシン２２１Ａ及び２２１Ｂを特に区別しない場合には「仮想マシン２２１」と記載し、仮想マシン実行部２２２Ａ及び２２２Ｂを特に区別しない場合には「仮想マシン実行部２２２」と記載し、ストレージ２３Ａ及び２３Ｂを特に区別しない場合には「ストレージ２３」と記載して説明する。
管理用サーバ３０は、管理用ネットワークＮを介して管理用端末４０に接続され、管理用端末４０からの指示に基づいて、本実施の形態にかかる管理業務を実行する。なお管理用サーバ３０は、１つの物理的なサーバにより実現されてもよいし、複数のサーバにより構成されてもよい。また管理用サーバ３０及び管理用端末４０は、ＶＰＮ（Virtual Private Network）等の秘匿された通信環境により、安全を確保した上でネットワーク管理システム１Ａの外部に設置されてもよい。
また管理用サーバ３０は、ソフトウェア機能モジュールとして、物理構成管理部３１１、仮想マシン管理部３１２、ネットワーク管理部３１３、統計情報管理部３１４を備えて構成され、更に各種情報を格納及び管理するためのテーブルとして、構成情報テーブル３２１、仮想マシン情報テーブル３２２、ネットワーク構成テーブル３２３、統計情報テーブル３２４及び振分け情報テーブル３２５を備えて構成される。
物理構成管理部３１１は、構成情報テーブル３２１の管理を行う。また仮想マシン管理部３１２は、仮想マシン２２１の配備、起動、停止、削除、仮想ＮＩＣの割り当て及び仮想ＮＩＣへのＭＡＣアドレスの割り当て等の仮想マシンの管理を仮想マシン実行部２２２Ａと連携して行うとともに、仮想マシン情報テーブル３２２の管理を行う。
またネットワーク管理部３１３は、ネットワーク構成テーブル３２３を管理するとともに、通信（フロー）が経由するパスの計算等を行う。
なおここでいう「フロー」とは、例えばＩＥＥＥ８０２．３網（イーサネット網）において１対のＭＡＣアドレスをもつＮＩＣ間での一連のデータ通信を意味し、１対のＩＰアドレスやＦＣＩＤアドレスでも同様である。なお１対多の通信となるマルチキャスト通信は含まれない。
また統計情報管理部３１４は、スイッチやルータ又はソフトウェアスイッチ等（以下、「ネットワーク装置」と呼ぶ）から統計情報として必要な情報を収集する。収集する情報としては、例えばポートの送信カウンタや受信カウンタにより計測された値がある。そして統計情報管理部３１４は、この収集した情報の統計値、例えば後述する平均送信量や平均受信量（図６及び図７参照）をネットワーク構成テーブル３２３及び統計情報テーブル３２４に格納する。
なお管理用サーバ３０が備える構成情報テーブル３２１、仮想マシン情報テーブル３２２、ネットワーク構成テーブル３２３、統計情報テーブル３２４及び振分け情報テーブル３２５の各種テーブルについては後述するが、これら各種テーブルは、例えばリレーショナルデータベースにより実現される。
管理用端末４０は、システム管理者が管理用サーバ３０に対して管理業務の指示を行うためのコンピュータ装置であり、例えばパーソナルコンピュータ、ワークステーション又はメインフレーム等から構成される。
図２は、中継スイッチ１０の論理構成を示す。この中継スイッチ１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１、メモリ１２、外部記憶装置１３、通信装置１４、出力装置１５、入力装置１６及び読書き装置１７を備えて構成される。なお中継スイッチ１０は、各部１１〜１７をそれぞれ１つずつ備えて構成されてもよいし、複数備えて構成されてもよい。またここでの中継スイッチ１０は、上述の各部を備えて構成されるとしているが本実施の形態においては一般的な中継スイッチを用いてもよい。一般的な中継スイッチでは、上述の各部のうち、外部記憶装置１３、出力装置１５、入力装置１６及び読書き装置１７は備えない一方で、管理用のインタフェースやＡＳＩＣを備えて構成される。
ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Media）等を備えて構成され、ＲＯＭ、メモリ１２又は外部記憶装置１３に格納されている各種プログラムをＲＡＭに展開し、展開した各種プログラムとの協働により、中継スイッチ１０Ａの各部１２〜１７の動作を統括的に制御する。
メモリ１２は、例えばフラッシュメモリ等の不揮発メモリを備えて構成され、各種プログラムや各種データを格納する。
外部記憶装置１３は、例えばＨＤＤを備えて構成され、各種プログラムや各種データを格納する。
通信装置１４は、例えばＮＩＣ（Network Interface Card）、Ｉ／Ｏポート及び管理ポートを備えて構成され、Ｉ／Ｏポートを介してラック２０に接続し、管理ポートを介して管理用ネットワークＮに接続する。また通信装置１４は、１つの通信装置１４上に１つ又は複数の物理ポート、すなわちＩ／Ｏポート及び管理ポートを備えて構成される。
出力装置１５は、モニタディスプレイやスピーカを備えて構成され、モニタディスプレイ上に静止画又は動画を表示し、スピーカから音声を出力する。
入力装置１６は、キーボード、スイッチ、ポインティングデバイス及び又はマイクロフォンを備えて構成され、これらキーボード、スイッチ、ポインティングデバイス及び又はマイクロフォンによる入力操作を受け付ける。
読書き装置１７は、ＣＤ（Compact Disk）やＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の可搬性を有する記憶媒体Ｍに対して読書きを実行する。例えば読書き装置１７は、記憶媒体Ｍに記憶されている各種プログラムをメモリ１２や外部記憶装置１３に読み出す。なお読書き装置１７は、通信装置１４を介して、各種プログラムを図示しないネットワークからダウンロードして取得されてもよい。
また図２において、２１〜２３、３０及び４０は全体としてラック設置スイッチ２１、サーバ２２、ストレージ２３、管理用サーバ３０及び管理用端末４０の機能ブロック図を示す。そしてラック設置スイッチ２１は、中継スイッチ１０と同様に構成され、またサーバ２２及びストレージ２３は、通信装置１４内にＩ／Ｏポートしかない点及び接続先がラック設置スイッチ２１である点、ストレージ装置２３は更にコントローラと呼ばれる制御装置を備えて構成される点を除いて中継スイッチ１０と同様に構成される。また管理用サーバ３０及び管理用端末４０は、通信装置１４内に管理ポートしかない点を除いて中継スイッチ１０と同様に構成される。
図３は、ラック設置スイッチ２１の論理構成を示す。このラック設置スイッチ２１は、中継スイッチ１０Ａ〜１０Ｃに接続され、またサーバ２２及びストレージ２３に接続されることによりリンクを確立する。そしてラック設置スイッチ２１は、複数の物理ポート２１１〜２１７及び１つの論理ポート２１８を備えて構成される。
物理ポート２１１〜２１３は、中継スイッチ１０Ａ〜１０Ｃと物理的に接続されるポートである。また物理ポート２１４及び２１５は、それぞれサーバ２２と物理的に接続されるポートであり、物理ポート２１６及び２１７は、それぞれストレージ２３と物理的に接続されるポートである。
論理ポート２１８は、複数のメンバポートである物理ポート２１１〜２１３を論理的に１つのポートとしてまとめたポートであり、例えば既に公知の技術であるＬＡＧにより実現される。
また論理ポート２１８からメンバポートである物理ポート２１１〜２１３にパケットを振り分ける方法については、例えば既に公知の技術である振分け方法により実現される。
具体的には、まず受信したパケットのヘッダに含まれる送信元ＭＡＣアドレス及び宛先ＭＡＣアドレスのアドレスペアに基づいて、特定のハッシュ関数を用いてハッシュ値を計算する。次いで計算結果によりパケットを送信するリンクを決定し、決定したリンクに接続されている物理ポートにパケットを振り分ける。
より詳細には、物理ポート２１１〜２１３に対して「０」〜「３」までの分散番号を予め割り当てておく。例えば物理ポート２１１には分散番号「０」及び「３」、物理ポート２１２には分散番号「１」、物理ポート２１３には分散番号「２」を予め割り当てておく。そして送信元ＭＡＣアドレスの下位２ビット（例えば、Ｓ２Ｓ１）及び宛先ＭＡＣアドレスの下位２ビット（例えば、Ｄ２Ｄ１）の排他的論理和を計算するハッシュ関数Ｆを下記式（１）により計算する。
（数１）
Figure 0005422777
そして上記式（１）の計算結果の値Ｋと、物理ポート２１１〜２１３に割り当てた上述の分散番号とを比較し、計算結果Ｋと同じ値の分散番号が割り当てられている物理ポートを選択して、この選択された物理ポートにパケットを出力する。なおこのような振分け方法は、ネットワーク装置ごとや論理ポート２１８ごとに異なっていてもよく、例えばラック設置スイッチ２１Ａとラック設置スイッチ２１Ｂとで異なっていてもよい。
（１−２）各種テーブルの構成
図４は、管理用サーバ３０に格納されている各種テーブルのうち、構成情報テーブル３２１を示す。この構成情報テーブル３２１は、ラック２０Ａ及び２０Ｂごとに、ラック内に設けられた装置の構成及びその装置の情報を管理するためのテーブルである。
この図４に示す構成情報テーブル３２１は、装置ＩＤ欄３２１Ａ、装置タイプ３２１欄Ｂ、ラックＩＤ欄３２１Ｃ、ＭＡＣアドレス欄３２１Ｄ及び接続スイッチＩＤ欄３２１Ｅから構成される。
そして装置ＩＤ欄３２１Ａには、ラック内に設けられた装置を識別するための識別子（装置ＩＤ）が格納され、また装置タイプ欄３２１Ｂには、ラック内に設けられた装置の種別を識別するための識別情報が格納される。またラックＩＤ欄３２１Ｃには、装置を収容するラックを識別するための識別子（ラックＩＤ）が格納され、ＭＡＣアドレス欄３２１Ｄには、装置内の通信装置１４（図２参照）の物理ＮＩＣのＭＡＣアドレスが格納され、接続スイッチＩＤ欄３２１Ｅには、その物理ＮＩＣと接続関係にある中継スイッチ１０Ａ〜１０Ｃやラック設置スイッチ２１Ａ又は２１Ｂ等のネットワーク装置を識別するための識別情報が格納される。
従って図４の場合、例えば「server001」という装置は、種別が「server」（サーバ）であり、「rack001」というラックＩＤのラック内に設置されており、ＭＡＣアドレスは「01:23:45:00:00:07」であり、「switch001」というネットワーク装置に接続されていることが示されている。また同様に、「storage001」という装置は、種別が「storage」（ストレージ）であり、「rack001」というラックＩＤのラック内に設置されており、ＭＡＣアドレスは「01:23:45:00:00:08」であり、「switch002」というネットワーク装置に接続されていることが示されている。また「switch001」という装置は、種別が「switch」（スイッチ）であり、「rack001」というラックＩＤのラック内に設置されていることが示されている。
なお構成情報テーブル３２１に格納される上述の各種情報は、ラック２０Ａ又は２０Ｂ内に上述の各装置を設置する際、必要に応じてシステム管理者及び又は物理構成管理部３１１により設定される。
図５は、管理用サーバ３０に格納されている各種テーブルのうち、仮想マシン情報テーブル３２２を示す。この仮想マシン情報テーブル３２２は、サーバ２２内の仮想マシン２２１に関する情報を管理するためのテーブルである。
この図５に示す仮想マシン情報テーブル３２２は、仮想マシンＩＤ欄３２２Ａ、サーバＩＤ欄３２２Ｂ、仮想マシン実行部ＩＤ欄３２２Ｃ、仮想マシン管理アドレス欄３２２Ｄ、仮想ＮＩＣ欄３２２Ｅ、割当てＭＡＣアドレス欄３２２Ｆ及び接続スイッチＩＤ欄３２２Ｇから構成される。
そして仮想マシンＩＤ欄３２２Ａには、サーバ２２内の仮想マシン２２１を識別するための識別子（仮想マシンＩＤ）が格納され、またサーバＩＤ欄３２２Ｂには、仮想マシン２２１を備えるサーバ２２を識別するための識別子（サーバＩＤ）が格納される。
また仮想マシン実行部ＩＤ欄３２２Ｃには、仮想マシン２２１を動作させる仮想マシン実行部２２２を識別するための識別子（仮想マシン実行部ＩＤ）が格納される。
また仮想マシン管理アドレス欄３２２Ｄには、仮想マシン２２１を管理するための制御信号を送受信するためのアドレスが格納され、例えば仮想マシン実行部２２２と通信可能なＩＰアドレスが格納される。なおこのＩＰアドレスは、管理用サーバ３０がアクセスするために用いられるＩＰアドレスであって、例えば仮想マシン２２１との通信用としては別のＩＰアドレスが用いられる。
仮想ＮＩＣ欄３２２Ｅには、仮想マシン２２１に割り当てた仮想ＮＩＣを識別するための識別情報が格納され、また割当てＭＡＣアドレス欄３２２Ｆには、仮想ＮＩＣに割り当てたＭＡＣアドレスが格納される。そして接続スイッチＩＤ欄３２２Ｇには、仮想ＮＩＣと接続関係にある中継スイッチ１０Ａ〜１０Ｃやラック設置スイッチ２１Ａ又は２１Ｂ等のネットワーク装置を識別するための識別情報が格納される。
従って図５の場合、例えば仮想マシンＩＤが「vm001」という仮想マシンは、サーバＩＤが「server001」というサーバ内に設けられ、さらにこのサーバには、仮想マシン実行部ＩＤが「hy001」という仮想マシン実行部が設けられていることが示されている。そしてこの仮想マシンを管理するための制御信号を送受信する場合には「192.168.0.101」というＩＰアドレスが用いられ、またこの仮想マシンには「eth0」という仮想ＮＩＣが割り当てられていることが示されている。そしてこの仮想マシンの仮想ＮＩＣには「01:23:45:00:00:01」というＭＡＣアドレスが割り当てられおり、この仮想ＮＩＣと接続関係にあるネットワーク装置の識別情報は「switch001」であることが示されている。
なお仮想マシン２２１に対しては複数の仮想ＮＩＣを割り当てることが可能である。この場合、仮想ＮＩＣ欄３２２Ｅ及び割当てＭＡＣアドレス欄３２２Ｆ及び接続スイッチＩＤ欄３２２Ｇには、１つの仮想マシンＩＤ欄３２２Ａに対して複数の情報が格納されることになるため、仮想マシン情報テーブル３２２を分割して、仮想マシンＩＤ３２２Ａと仮想ＮＩＣ３２２Ｅ及び割当てＭＡＣアドレス３２２Ｆ及び接続スイッチＩＤ３２２Ｇの関係情報を格納する新たなテーブルを作成することにより、１つの仮想マシン２２１に対して複数の仮想ＮＩＣ、割当てＭＡＣアドレス及び接続スイッチＩＤの各種情報を設定することができる。
また仮想マシン情報テーブル３２２に格納される上述の各種情報は、仮想マシン２２１の設定又は変更の際、必要に応じてシステム管理者及び又は仮想マシン管理部３１２により設定される。
図６は、管理用サーバ３０に格納されている各種テーブルのうち、ネットワーク構成テーブル３２３を示す。このネットワーク構成テーブル３２３は、中継スイッチ１０やラック設置スイッチ２１等のネットワーク装置間のリンクに関する情報を管理するためのテーブルである。
この図６に示すネットワーク構成テーブル３２３は、リンクＩＤ欄３２３Ａ、送信元スイッチＩＤ欄３２３Ｂ、宛先スイッチＩＤ欄３２３Ｃ、リンク帯域欄３２３Ｄ、リンクコスト欄３２３Ｅ、平均送信量欄３２３Ｆ及び平均受信量欄３２３Ｇから構成される。
そしてリンクＩＤ欄３２３Ａには、リンクを識別するための識別子（リンクＩＤ）が格納され、また送信元スイッチＩＤ欄３２３Ｂ及び宛先スイッチＩＤ欄３２３Ｃには、リンクの両端のネットワーク装置（例えば、中継スイッチ１０Ａ及びラック設置スイッチ２１Ａ）を識別する識別情報がそれぞれ格納される。なおここでは便宜上、ネットワーク装置を識別するために「送信元」スイッチ及び「宛先」スイッチと記載しているが、これが一方通行の通信であることを意味するものではない。すなわち送信元スイッチが宛先スイッチからパケットを受信する場合もあり、パケットの送受信は送信元スイッチと宛先スイッチとの間において双方向で行われる。
またリンク帯域欄３２３Ｄには、リンクの回線帯域速度に関する情報（Gbps：Gigabit per second）が格納され、リンクコスト欄３２３Ｅには、そのリンクを使用した際のコストに関する情報が格納される。なおここではリンクコストを単にリンク帯域（Gbps）としているが必ずしもこれに限られない。リンクコストは、ネットワーク装置間のパスを計算する際に用いられ、例えばネットワーク装置間がマルチパスを構成している場合にリンクコストの総和が最も小さいパスを最短経路として決定するために用いられる。
また平均送信量欄３２３Ｆには、送信元スイッチＩＤ欄３２３Ｂに格納されている識別情報により識別されるネットワーク装置から、宛先スイッチＩＤ欄３２３Ｃに格納されている識別情報により識別されるネットワーク装置に向けて送信されたパケット送信量の平均値（Gbps）が格納される。なおこの平均送信量欄３２３Ｆに格納される平均送信量は、例えば送信元スイッチＩＤ欄３２３Ｂに格納されている識別情報により識別されるネットワーク装置と、宛先スイッチＩＤ欄３２３Ｃに格納されている識別情報により識別されるネットワーク装置との間の接続ポートのうち、送信元スイッチ側の送信カウンタにより計測された情報を管理用サーバ３０が収集して統計値を取ることにより算出される。
また平均受信量欄３２３Ｇには、送信元スイッチＩＤ欄３２３Ｂに格納されている識別情報により識別されるネットワーク装置が、宛先スイッチＩＤ欄３２３Ｃに格納されている識別情報により識別されるネットワーク装置から受信したパケット受信量の平均値（Gbps）が格納される。なおこの平均受信量欄３２３Ｇに格納される平均受信量は、例えば送信元スイッチＩＤ欄３２３Ｂに格納されている識別情報により識別されるネットワーク装置と、宛先スイッチＩＤ欄３２３Ｃに格納されている識別情報により識別されるネットワーク装置との間の接続ポートのうち、送信元スイッチ側の受信カウンタにより計測された情報を管理用サーバ３０が収集して統計値を取ることにより算出される。
従って図６の場合、例えばリンクＩＤが「link001」であるリンクの両端には、送信元スイッチＩＤが「switch001」であり、宛先スイッチＩＤが「switch010」であるネットワーク装置が接続されており、またこのリンクのリンク帯域及びリンクコストは「10」であり、このリンクにおける平均送信量及び平均受信量はともに「9.0」であることが示されている。
なおネットワーク構成テーブル３２３に格納される上述の各種情報は、ネットワーク装置の設置やリンクの接続の際、必要に応じてシステム管理者及び又はネットワーク管理部３１３により設定される。ただし平均送信量及び平均受信量は、例えば定期的にネットワーク装置から統計情報管理部３１４が収集して統計値を計算することにより設定される。
図７は、管理用サーバ３０に格納されている各種テーブルのうち、統計情報テーブル３２４を示す。この統計情報テーブル３２４は、図１におけるネットワーク管理システム１Ａ内のネットワークのうち、管理用ネットワークＮを除いたネットワークに流れている通信データの統計情報を管理するためのテーブルである。
この図７に示す統計情報テーブル３２４は、フローＩＤ欄３２４Ａ、送信元ＭＡＣアドレス欄３２４Ｂ、宛先ＭＡＣアドレス欄３２４Ｃ、平均送信量欄３２４Ｄ、平均受信量欄３２４Ｅ及び経由リンクＩＤ欄３２４Ｆから構成される。
そしてフローＩＤ欄３２４Ａには、送信元ＭＡＣアドレス欄３２４Ｂに格納されているＭＡＣアドレスが割り当てられている通信装置１４又は仮想ＮＩＣと、宛先ＭＡＣアドレス欄３２４Ｃに格納されているＭＡＣアドレスが割り当てられている通信装置１４又は仮想ＮＩＣとの間のフローを識別するための識別情報が格納される。なおここでは便宜上、通信装置１４又は仮想ＮＩＣを識別するために「送信元」ＭＡＣアドレス及び「宛先」ＭＡＣアドレスと記載しているが、これが一方通行の通信であることを意味するものではない。すなわち送信元ＭＡＣアドレスが宛先ＭＡＣアドレスからパケットを受信する場合もあり、パケットの送受信は送信元ＭＡＣアドレスと宛先ＭＡＣアドレスとの間において双方向で行われる。
また送信元ＭＡＣアドレス欄３２４Ｂには、通信データのパケットのヘッダ部に格納されている送信元のＭＡＣアドレスが格納され、また宛先ＭＡＣアドレス欄３２４Ｃには、宛先のＭＡＣアドレスが格納される。なお送信元ＭＡＣアドレス及び宛先ＭＡＣアドレスの取得に際しては、例えば既に公知の技術である「ｓＦｌｏｗ」（登録商標）と呼ばれる通信データの計測手法が用いられる。送信元ＭＡＣアドレス及び宛先ＭＡＣアドレスは、このｓＦｌｏｗと呼ばれる計測手法により計測された通信データのパケットのヘッダ部から取得することができる。
平均送信量欄３２４Ｄには、上述のｓＦｌｏｗと呼ばれる計測手法により計測されたパケットのうち、送信元のＭＡＣアドレスが送信元ＭＡＣアドレス欄３２４Ｂに格納されているＭＡＣアドレスであって、かつ、宛先のＭＡＣアドレスが宛先ＭＡＣアドレス欄３２４Ｃに格納されているＭＡＣアドレスであるパケットの平均通信量が格納される。
また平均受信量欄３２４Ｅには、上述のｓＦｌｏｗと呼ばれる計測手法により計測されたパケットのうち、送信元のＭＡＣアドレスが宛先ＭＡＣアドレス欄３２４Ｃに格納されているＭＡＣアドレスであって、かつ、宛先のＭＡＣアドレスが送信元ＭＡＣアドレス欄３２４Ｂに格納されているＭＡＣアドレスであるパケットの平均通信量が格納される。
経由リンクＩＤ欄３２４Ｆには、１つのフローにおいて経由するリンクの識別子（リンクＩＤ）のリストが格納される。この経由リンクＩＤ欄３２４Ｆに格納されるリンクＩＤは、例えば上述のｓＦｌｏｗと呼ばれる計測手法によりネットワーク装置上の物理ポートごとに統計情報を取得することができるため、経由している物理ポートを特定することができ、よって経由リンクも特定することができる。またネットワーク装置上の物理ポートごとに統計情報を取得することが困難な場合には、後述する経路決定手順により経由リンクを特定することが可能である。
従って図７の場合、例えばフローＩＤが「f001」のフローにおいて、送信元のネットワーク装置のＭＡＣアドレスは「01:23:45:00:00:01」であって、宛先のネットワーク装置のＭＡＣアドレスは「01:23:45:00:00:05」であり、またこのフローの平均送信量は「5.0」であって、平均受信量は「3.0」であり、このフローはリンクＩＤが「link001」及び「link004」という２つのリンクを経由していることが示されている。
なおこの統計情報テーブル３２４に格納される上述の各種情報は、例えば中継スイッチ１０やラック設置スイッチ２１等のネットワーク装置において既に公知の技術であるｓＦｌｏｗと呼ばれる計測手法により定期的に通信データを計測し、計測した結果を管理用サーバ３０が収集して統計情報として算出することにより設定される。
図８は、管理用サーバ３０に格納されている各種テーブルのうち、振分け情報テーブル３２５を示す。この振分け情報テーブル３２５は、中継スイッチ１０やラック設置スイッチ２１等のネットワーク装置上の論理ポート２１８（図３参照）における１つ又は複数のメンバ物理ポート２１１〜２１３（図３参照）のリストと、これらメンバ物理ポート２１１〜２１３へのパケットの振分け方法を管理するためのテーブルである。なお振分け方法については後述する。
この図８に示す振分け情報テーブル３２５は、スイッチＩＤ欄３２５Ａ、論理ポートＩＤ欄３２５Ｂ、メンバポートＩＤ欄３２５Ｃ、リンクＩＤ欄３２５Ｄ及び振分け方法欄３２５Ｅから構成される。
そしてスイッチＩＤ欄３２５Ａには、ネットワーク装置を識別するための識別情報が格納され、論理ポートＩＤ欄３２５Ｂには、ネットワーク装置において設定されている論理ポート２１８を識別するための識別情報が格納される。
またメンバポートＩＤ欄３２５Ｃには、論理ポートＩＤ欄３２５Ｂに格納されている識別情報により識別される論理ポート２１８のメンバの１つ又は複数の物理ポート２１１〜２１７（図３参照）を識別するための識別子（メンバポートＩＤ）のリストが格納される。
またリンクＩＤ欄３２５Ｄには、メンバポートＩＤ欄３２５Ｃに格納されている識別情報により識別される１つ又は複数の物理ポートと対向ネットワーク装置との間の１つ又は複数のリンクを識別するための識別子（リンクＩＤ）のリストが格納される。なおこのリンクＩＤは、上述のメンバポートＩＤ欄３２５に格納されているメンバポートＩＤと対応して格納される。
また振分け方法欄３２５Ｅには、メンバポートＩＤ欄３２５Ｃに格納されている識別情報により識別される１つ又は複数の物理ポートに対し、パケットの振分け方法を識別するための識別情報が格納される。この振分け方法欄３２５Ｅに格納される振分け方法の識別情報は、ネットワーク装置や論理ポート２１８ごとに異なってもよいし同一でもよい。なお具体的な振分け方法については後述する。
従って図８の場合、例えばスイッチＩＤが「switch001」のネットワーク装置には、「I-port001」という論理ポート２１８が設定されており、この論理ポート２１８のメンバにはメンバポートＩＤが「port001」、「port002」及び「port003」の物理ポートが設定されており、これらの物理ポートはリンクＩＤが「link001」、「link002」及び「link003」のリンクにそれぞれ対応して接続され、またこれらのリンクにパケットを振り分けて送信する際、「F001」という識別情報により特定される振分け方法により振り分けることが示されている。
また振分け情報テーブル３２５に格納される上述の各種情報は、ネットワーク装置の設置等の際、必要に応じてシステム管理者により設定される。
（１−３）経路決定手順
ここでこれまで説明してきた上述の各種テーブルを用いて、フローの経由リンクを決定する経路決定手順について説明する。
まず統計情報テーブル３２４の送信元ＭＡＣアドレス欄３２４Ｂと、仮想マシン情報テーブル３２２の割当てＭＡＣアドレス欄３２２Ｆとを比較して、一致する仮想マシンの情報を検索する。例えば統計情報テーブル３２４において送信元ＭＡＣアドレス欄３２４Ｂに格納されている送信元ＭＡＣアドレスが「01:23:45:00:00:01」の仮想マシンは、仮想マシンテーブル３２２の割当てＭＡＣアドレス欄３２２Ｆに格納されている割当てＭＡＣアドレスが「01:23:45:00:00:01」の仮想マシンと一致する。
次いで検索により一致した仮想マシンの情報に基づいて、仮想マシン情報テーブル３２２の接続スイッチＩＤ欄３２２Ｇから接続スイッチを決定する。例えば上述の例でいうと仮想マシン情報テーブル３２２の割当てＭＡＣアドレスが「01:23:45:00:00:01」の仮想マシンは仮想マシンＩＤが「vm001」という仮想マシンであり、この仮想マシンＩＤに対応する接続スイッチＩＤは「switch001」である。
そして統計情報テーブル３２４の宛先ＭＡＣアドレスについても同様に接続スイッチを決定する。すなわち統計情報テーブル３２４の宛先ＭＡＣアドレス欄３２４Ｃと仮想マシン情報テーブル３２２の割当てＭＡＣアドレス欄３２２Ｆとを比較し、一致する仮想マシンを検索する。そして仮想マシン情報テーブル３２２の接続スイッチＩＤ欄３２２を参照し、一致した仮想マシンの接続スイッチを決定する。例えば統計情報テーブル３２４の宛先ＭＡＣアドレス欄３２４Ｃに格納されている宛先ＭＡＣアドレスが「01:23:45:00:00:05」と、仮想マシン情報テーブル３２２の割当てＭＡＣアドレス欄３２２Ｆとを比較すると、一致するＭＡＣアドレス仮想マシンＩＤは「vm005」である。そしてこの仮想マシンＩＤに対応する接続スイッチＩＤは「switch002」である。
以上より「switch001」という接続スイッチ（ラック設置スイッチ２１Ａ）と、「switch002」という接続スイッチ（ラック設置スイッチ２１Ｂ）との間にこのＭＡＣアドレスペアのフローが存在することになる。
なお上述のフローの存在を認定する処理においては、検索対象のＭＡＣアドレスを仮想マシン２２１上の仮想ＮＩＣの送信元ＭＡＣアドレス（又は宛先ＭＡＣアドレス）としているがこれに限らず、検索対象のＭＡＣアドレスをサーバ２２やストレージ２３の通信装置１４における物理ＮＩＣの送信元ＭＡＣアドレス（又は宛先ＭＡＣアドレス）としてもよい。この場合、構成情報テーブル３２１のＭＡＣアドレス欄３２１Ｄから特定のＭＡＣアドレス（送信元ＭＡＣアドレス又は宛先ＭＡＣアドレス）を検索し、合わせて接続スイッチＩＤ欄３２１Ｅから対応する接続スイッチＩＤを決定する。例えばＭＡＣアドレスが「01:23:45:00:00:07」の装置はサーバＩＤが「server001」であり、この装置に対応する接続スイッチＩＤは「switch001」である。一方、ＭＡＣアドレスが「01:23:45:00:00:08」の装置はサーバＩＤが「server002」であり、この装置に対応する接続スイッチＩＤは「switch002」である。よって「switch001」という接続スイッチ（ラック設置スイッチ２１Ａ）と、「switch002」という接続スイッチ（ラック設置スイッチ２１Ｂ）との間にこのＭＡＣアドレスペアのフローが存在することになる。
ここでスイッチＩＤが「switch001」のラック設置スイッチ２１Ａと、スイッチＩＤが「switch002」のラック設置スイッチ２１Ｂとの間には３つの異なる中継スイッチ１０Ａ〜１０Ｃを経由するＥＣＭＰが構成されている（図１参照）。そこでラック設置スイッチ２１Ａの論理ポート２１８における振分け方法を振分け情報テーブル３２５により検索する。
そしてこのＭＡＣアドレスペアの振分け方法を振分け方法欄３２５Ｅから取得し、このＭＡＣアドレスペアを振分け方法（例えば、上記式（１））に入力して計算結果Ｋを算出する。
そして上述した分散番号（物理ポート２１１Ａには０及び３、物理ポート２１２Ａには１、物理ポート２１３Ａには２を予め割り当てた番号）と比較することにより物理ポートを確定し、このＭＡＣアドレスペアのパケットが通過する経路を確定する。
（１−４）既存アドレスの再割り当て処理の処理手順
次に本実施の形態によるネットワーク管理方法に関する処理の処理手順について説明する。なお処理の前提条件として、図１におけるラック設置スイッチ２１Ａ及びラック設置スイッチ２１Ｂのそれぞれと、中継スイッチ１０Ａ〜１０Ｃとの間は、同一のリンクコストである（例えば、本実施の形態ではリンクコストは「１０」である。図６参照）。すなわちラック設置スイッチ２１Ａとラック設置スイッチ２１Ｂとの間の通信環境は、３つの等コストパスが存在するＥＣＭＰ環境である。
また本実施の形態におけるネットワーク装置の転送処理は、全てレイヤー２（Layer 2）で行われ、転送されるパケットは例えばイーサネット（登録商標）のフレームであるものとするが、必ずしもこれに限定されない。
また以下の説明では、各処理の主体を管理用端末４０や管理用サーバ３０として説明するが、実際上はこれら管理用端末４０や管理用サーバ３０内のＣＰＵ１１がメモリ１２や外部記憶装置１３等に格納されている各種プログラム、具体的には物理構成管理部３１１、仮想マシン管理部３１２、ネットワーク管理部３１３及び統計情報管理部３１４と協働して実行することは言うまでもない。
図９は、本実施の形態によるネットワーク管理方法に関連して、ネットワークの利用状況に基づいて通信が偏っているリンクを調査し、調査結果に基づいて負荷が平衡になるように既存アドレスの再割り当てを行う処理の処理手順を示す。管理用端末４０は、システム管理者からの要求を受け付けることによりこの図９に示す処理を開始し、また管理用サーバ３０は、管理用端末４０からの要求を受け付けることによりこの図９に示す処理を開始する。
すなわち管理用端末４０は、システム管理者から入力装置１６を介してネットワーク装置間のリンクに関する情報（以下、「リンク情報」と呼ぶ）の取得要求を受け付けると、まず受け付けたリンク情報の取得要求を管理用サーバ３０に送信する（Ｓ１）。
なおシステム管理者が利用する管理用端末４０の画面は、テルネット（Telnet: Telecommunication network）等のコマンドラインユーザインターフェイス（CLI: Command Line user Interface）であってもよいし、ブラウザ等のグラフィカルユーザインターフェイス（GUI: Graphical User Interface）であってもよい。また管理用端末４０と管理用サーバ３０との間の通信は、テルネットやエイチティーティーピー（HTTP: Hyper Text Transfer Protocol）等の既に公知の技術により実現される。
次いで管理用サーバ３０は、管理用端末４０からリンク情報の取得要求を受信すると、ネットワーク構成テーブル３２３を参照し、平均送信量欄３２３Ｆ及び平均受信量欄３２３Ｇから全てのリンクの平均送信量及び平均受信量を取得してこれらを管理用端末４０に送信する（Ｓ２）。
管理用端末４０は、管理用サーバ３０から全てのリンクの平均送信量及び平均受信量を受信すると、受信した全てのリンクの平均送信量及び平均受信量に基づいて、例えばある特定のリンクが他のリンクと比較して平均送信量及び又は平均受信量が大きい場合には、この平均送信量及び又は平均受信量が大きいリンクのリンクＩＤ（図６では「link001」及び「link004」）を管理用サーバ３０に送信するとともに、このリンクＩＤのリンクを利用しているフローのフローＩＤのリスト（以下、「フローリスト」と呼ぶ）の取得要求を管理用サーバ３０に送信する（Ｓ３）。
すなわち管理用端末４０は、負荷が大きいリンクのリンクＩＤ及びこのリンクを利用しているフローリストの取得要求を管理用サーバ３０に送信する。
管理用サーバ３０は、管理用端末４０からリンクＩＤ及びフローリストの取得要求を受信すると、統計情報テーブル３２４を参照し、経由リンクＩＤ欄３２４Ｆから上述のステップＳ３で管理用端末４０から送信されたリンクＩＤを含む全ての経由リンクＩＤを抽出してこれらに対応するフローＩＤのリスト、すなわちフローリスト（図７では「f001」及び「f003」）を管理用端末４０に送信する（Ｓ４）。
管理用端末４０は、管理用サーバ３０からフローリストを受信すると、受信したフローリストに基づいて、パスの変更を希望するフローのフローＩＤをシステム管理者の選択操作により決定し、この決定した変更希望のフローＩＤ及び経由したい１つ又は複数のリンクＩＤを含むフローの経路変更候補の算出要求を管理用サーバ３０に送信する（Ｓ５）。
管理用サーバ３０は、管理用端末４０からフローの経路変更候補の算出要求を受信すると、仮想マシン情報テーブル３２２を参照し、割当てＭＡＣアドレス欄３２２Ｆに格納されている割り当て済みのＭＡＣアドレスのリスト（以下、「割り当て済みアドレスリスト」と呼ぶ）を取得する（Ｓ６）。
次いで管理用サーバ３０は、取得した割り当て済みアドレスリストに基づいて、経路変更候補の算出要求に含まれる経由したい１つ又は複数のリンクＩＤのリンクを通過し、かつ、未割当てのＭＡＣアドレスを算出してその結果を管理用端末４０に送信する（Ｓ７）。
ここでステップＳ６及びＳ７における具体的処理について説明する。管理用サーバ３０は、フローの経路変更候補の算出要求を受信すると、まず統計情報テーブル３２４を参照し、受信した経路変更候補の算出要求に含まれるフローＩＤに対応する送信元ＭＡＣアドレス及び宛先ＭＡＣアドレスを取得する。次いで取得した送信元ＭＡＣアドレス及び宛先ＭＡＣアドレスのうちの一方を変更しないアドレスとして選択し（以下、「維持アドレス」と呼ぶ）、他方を変更するアドレス（以下、「変更対象アドレス」と呼ぶ）として選択する。
送信元ＭＡＣアドレス及び宛先ＭＡＣアドレスのうち、何れを維持アドレスとして選択し、何れを変更対象アドレスとして選択するかといった選択方法については、サーバ２２、ストレージ２３又はネットワーク装置における物理ＮＩＣのＭＡＣアドレスを変更することは困難な場合が多いことから、次のような選択方法を採用する。
すなわち仮想マシン２２１の仮想ＮＩＣに割り当てたＭＡＣアドレスであればソフトウェアによる変更が容易である点に着目し、管理用サーバ３０は、仮想マシン情報テーブル３２２を参照して、送信元ＭＡＣアドレス又は宛先ＭＡＣアドレスのうちの何れかが仮想マシン２２１に割り当てたＭＡＣアドレスであるか否かを判定する。
そして管理用サーバ３０は、送信元ＭＡＣアドレス又は宛先ＭＡＣアドレスのうちの何れかのＭＡＣアドレスが仮想マシン２２１に割り当てた仮想ＮＩＣのＭＡＣアドレスであると判定した場合、その仮想ＮＩＣのＭＡＣアドレスである送信元ＭＡＣアドレス又は宛先ＭＡＣアドレスの何れか一方を変更対象アドレスとして選択し、他方を維持アドレスとして選択する。
また管理用サーバ３０は、送信元ＭＡＣアドレス及び宛先ＭＡＣアドレスのうち、両方のＭＡＣアドレスが仮想マシン２２１に割り当てられていると判定した場合、ＭＡＣアドレスを変更したことにより生じる影響を考慮して、統計情報テーブル３２４において送信元ＭＡＣアドレス又は宛先ＭＡＣアドレスとして登録されている回数が多い方のＭＡＣアドレスを維持アドレスとして選択し、登録されている回数が少ない方、すなわちより通信対象が少ない方のＭＡＣアドレスを変更対象アドレスとして選択する。
例えば図７の統計情報テーブル３２４の場合、フローＩＤが「f001」のフローにおいて送信元ＭＡＣアドレスが「01:23:45:00:00:01」は他のフローＩＤ「f002」〜「f006」のフローには登録されていない。一方同一のフローＩＤ「f001」のフローにおいて宛先ＭＡＣアドレスが「01:23:45:00:00:05」は他のフローＩＤ「f003」及び「f006」のフローにも登録されている。よってこの場合、管理用サーバ３０は、管理用端末４０からフローの経路変更候補の算出要求を受信した場合の維持アドレス及び変更対象アドレスを選択するに際し、送信元ＭＡＣアドレスを変更対象アドレスとして選択し、宛先ＭＡＣアドレスを維持アドレスとして選択する。
次いで変更対象アドレスを変更するに際し、変更後のＭＡＣアドレスを選択する処理について説明する。管理用サーバ３０は、変更対象アドレスを変更する値として、予め定められた割り当て可能なアドレスの範囲であって、かつ、割り当て済みアドレスリストに含まれるアドレス以外の値を小さい順から１つ選択する。以下、選択された変更後のＭＡＣアドレスを「割当て候補アドレス」と呼ぶ。
例えば管理用サーバ３０は、予め定められた割り当て可能なアドレスの範囲「01:23:45:00:00:00」〜「01:23:45:FF:FF:FF」のうちから、割当てＭＡＣアドレス欄３２２Ｆに格納されている割り当て済みアドレスリストに含まれるアドレス以外のアドレスを小さい順から１つ選択する。
そして管理用サーバ３０は、選択した割当て候補アドレスと、上述の維持アドレスとの間のパス（ＥＣＭＰ）を上記（１−３）の経路決定手順に従って特定し、このアドレスペアによるフローが経由するリンクを特定する。
最後に管理用サーバ３０は、特定したリンクと、ステップＳ５で管理用端末４０から送信された経路変更候補の算出要求に含まれる経由したい１つ又は複数のリンクＩＤのリンクとを比較して一致している場合には、割当て候補アドレス及び変更対象アドレスを管理用端末４０に送信する。
なお一致していない場合、管理用サーバ３０は次に値の小さい割当て候補アドレスを選択し、上述してきたように、この選択した割当て候補アドレス及び維持アドレスのアドレスペアによるフローが経由するリンクを特定し、特定したリンクと管理用端末４０から送信された経由したいリンクＩＤのリンクとを比較する。
また割当て候補アドレスを選択する方法として、例えば振分け情報テーブル３２５の振分け方法欄３２５Ｅに含まれるハッシュ関数Ｆが、一方向性関数ではなく、逆写像可能な関数である場合（逆関数の計算が可能である関数の場合）、維持アドレス（ここでは、送信元ＭＡＣアドレスＳとする）と、分散番号Ｋを入力として逆関数を計算することで、割当て候補アドレス（ここでは、宛先ＭＡＣアドレスＤとする）を算出することが可能である。具体的にはハッシュ関数Ｆを下記式（２）
（数２）
Figure 0005422777

のように算出すると、逆関数は下記式（３）
（数３）
Figure 0005422777

のように算出される。
上記式（２）及び（３）により算出した宛先ＭＡＣアドレスＤの下位２ビット（例えば、Ｄ２Ｄ１）以外のビットを、割当て済みＭＡＣアドレスと重ならないように選択することで、より簡単に割当て候補アドレスを算出することができる。
また管理用サーバ３０は、ステップＳ７で割当て候補アドレス及び変更対象アドレスを管理用端末４０に送信する際、変更対象アドレスを割当て候補アドレスに変更することにより影響を受ける他のフローの一覧を検索して送信する。具体的には変更対象アドレスが含まれるフローの一覧を統計情報テーブル３２４から検索し、さらに変更後のフローのパスを上記（１−３）の経路決定手順に従って特定し、合わせて送信する。これによりアドレス変更の影響をシステム管理者が判断する事ができる。
管理用端末４０は、割当て候補アドレス及び変更対象アドレスを受信すると、システム管理者の操作により決定される変更の可否を管理用サーバ３０に送信する（Ｓ８）。
管理用サーバ３０は、変更の可否を受信すると、変更対象アドレスを割当て候補アドレスに変更するか否か判断する（Ｓ９）。
そして管理用サーバ３０は、この判断で否定結果を得ると、変更対象アドレスを割当て候補アドレスに変更することができないものと判断し、ステップＳ６に移行して他の割当て候補アドレスを取得する。
これに対し、管理用サーバ３０はこの判断で肯定結果を得ると、変更対象アドレス及び割当て候補アドレスに基づいて、仮想マシン２２１に割り当て済みのＭＡＣアドレスの変更要求を仮想マシン実行部２２２Ａに対して送信し、これにより仮想マシン２２１のＭＡＣアドレスを変更する（Ｓ１０）。
具体的には、管理用サーバ３０は仮想マシン情報テーブル３２２の割当てＭＡＣアドレス欄３２２Ｆから変更対象アドレスに関する情報を特定し、この特定した情報に含まれる仮想マシンＩＤ、仮想マシン管理アドレス及び仮想ＮＩＣに基づいて、仮想マシン実行部２２２に対してＭＡＣアドレスの変更要求を送信する。そして仮想マシン実行部２２２は、仮想マシン２２１の仮想ＮＩＣに割り当てられているＭＡＣアドレスを変更する。
なおこのとき仮想マシン２２１は、ＭＡＣアドレス変更後に例えばＧｒａｔｕｉｔｏｕｓＡＲＰ（ARP: Address Resolution Protocol）を送信することにより、他の通信端末のＡＲＰキャッシュやレイヤー３（Layer 3）テーブルを更新することができる。そしてアドレス変更後も通信端末上の設定等を変更することなく速やかに通信を継続することができる。
またＭＡＣアドレス変更前に割当て候補アドレスが使用されている可能性があり、この割当て候補アドレスの転送情報がネットワーク装置上のＦＤＢ（Forwarding Data Base）に残っている可能性がある。この場合、この割当て候補アドレスを割り当てた仮想ＮＩＣにより、例えばＲｖｅｒｓｅＡＲＰ等のブロードキャストパケットを送信することでＦＤＢの情報を更新することができる。ただし図１及び図３に示した構成における論理ポート２１８においてブロードキャストパケットが１つの物理ポート（例えば、物理ポート２１１）にのみ転送される場合、１つの中継スイッチ（例えば、中継スイッチ１０Ａ）のＦＤＢのみが更新される。そのため全ての中継スイッチ１０Ａ〜１０ＣのＦＤＢを更新する場合には、論理ポート２１８において特定のブロードキャストパケット（例えば、ＡＲＰ又はＲｅｖｅｒｓｅＡＲＰ）を全てのメンバポートに対してコピーして転送する処理を行う必要がある。
管理用サーバ３０は、仮想マシン情報テーブル３２２の割当てＭＡＣアドレス欄３２２Ｆに格納されている割り当て済みのＭＡＣアドレスを更新して（Ｓ１１）、既存アドレスの再割り当て処理を終了する。
（１−５）本実施の形態の効果
以上のように本実施の形態によれば、ネットワークの利用状況に基づいて通信の負荷が偏っているリンクを調査し、調査結果に基づいて負荷が平衡になるように既存のＭＡＣアドレスの再割り当てを行うことができる。これによりマルチパス環境において高速な負荷分散転送処理を実現するとともに、ネットワークの利用効率を向上させることができる。
（２）第２の実施の形態
（２−１）ネットワーク管理システムの構成
図１において、１Ｂは全体として第２の実施の形態によるネットワーク管理システム１Ｂを示す。このネットワーク管理システム１Ｂは、新たに仮想マシンを追加する場合にもネットワークの負荷が平衡になるように新規ＭＡＣアドレスを割り当てることができる点及び管理用サーバ３０が仮想マシン稼働情報テーブル３２６を備えて構成される点を除いて、第１の実施の形態によるネットワーク管理システム１Ａと同様に構成されている。
なお新たに追加する仮想マシンの通信対象や通信量等を含む通信特性が事前に全く分からない場合には、ネットワークの負荷が平衡になるように新規ＭＡＣアドレスをその新たに追加する仮想マシンに割り当てることは一般には困難である。しかし新たに追加する仮想マシンの通信特性が事前に推定可能な場合には、推定される通信特性に応じて最適な新規ＭＡＣアドレスをその新たに追加する仮想マシンに割り当てることができる。そこで本実施の形態では、仮想マシンの負荷に応じて、同じ仮想マシンイメージをベースにした仮想マシンを自動的に追加し、負荷分散を実現する仮想マシンの動的スケールアウト環境において、ネットワークの負荷が平衡になるように新たに追加する仮想マシンに対し、最適な新規ＭＡＣアドレスの割り当て方法について説明する。
（２−２）仮想マシン稼働情報テーブルの構成
図１０は、管理用サーバ３０に格納されている各種テーブルのうち、仮想マシン稼働情報テーブル３２６を示す。なお図１においては、この仮想マシン稼働情報テーブル３２６の図示は省略している。この仮想マシン稼働情報テーブル３２６は、サーバ２２内の仮想マシン２２１の状態に関する情報を管理するためのテーブルである。
この図１０に示す仮想マシン稼働情報テーブル３２６は、仮想マシンＩＤ欄３２６Ａ、ＣＰＵ平均利用率欄３２６Ｂ、ＣＰＵ閾値欄３２６Ｃ、メモリ平均利用率欄３２６Ｄ、メモリ閾値欄３２６Ｅ及び自動仮想マシン増減可否欄３２６Ｆから構成される。
そして仮想マシンＩＤ欄３２６Ａには、サーバ２２内の仮想マシン２２１を識別するための識別子（仮想マシンＩＤ）が格納され、またＣＰＵ平均利用率欄３２６Ｂには、仮想マシン２２１に対するサーバ２２のＣＰＵ１１の平均利用率が格納される。
またＣＰＵ閾値欄３２６Ｃには、予め定められたＣＰＵ平均利用率の閾値が格納され、メモリ平均利用率欄３２６Ｄには、仮想マシン２２１に対するサーバ２２のメモリ１２の平均利用率が格納される。
またメモリ閾値欄３２６Ｅには、予め定められたメモリ平均利用率の閾値が格納され、自動仮想マシン増減可否欄３２６Ｆには、仮想マシンのコピーを自動的に追加可能か否か、すなわち自動スケールアウトが可能か否かを予め定めた情報が格納される。例えばウェブサーバは自動スケールアウトが可であり、データベースサーバはデータの不整合を防止するべく不可である。
なお上述してきたその他の各種テーブル３２１〜３２５については、第２の実施の形態においても同様であるため、ここでの説明は省略する。
（２−３）新規アドレスの割り当て処理の処理手順
次に本実施の形態によるネットワーク管理方法に関する処理の処理手順について説明する。
なお本処理の前提条件については、第１の実施の形態における図９の処理の前提条件と同様である。すなわちラック設置スイッチ２１と中継スイッチ１０との間は等コストパスであるＥＣＭＰ環境であって、転送処理は全てレイヤー２で行われる。また転送されるパケットはイーサネットのフレームである。そして以下の説明では、処理の主体を管理用サーバ３０として説明しているが実際上は管理用サーバ３０内のＣＰＵ１１がメモリ１２等に格納された各種プログラムと協働して実行することは言うまでもない。
図１１は、本実施の形態によるネットワーク管理方法に関連して、仮想マシンの負荷に応じて新たに仮想マシンを自動追加する際、ネットワークの負荷が平衡になるようにその新たに追加する仮想マシンに新規ＭＡＣアドレスの割り当てを行う処理の処理手順を示す。管理用サーバ３０は、定期的にこの図１１に示す処理を開始する。
すなわち管理用サーバ３０は、定期的に仮想マシン稼働情報テーブル３２６を参照し、仮想マシン２２１の負荷、具体的にはＣＰＵ平均利用率を監視する（Ｓ２１）。
そして管理用サーバ３０は、仮想マシンに対するＣＰＵ平均利用率が予め定められたＣＰＵ閾値を超えているか否か判断する（Ｓ２２）。
管理用サーバ３０は、この判断で否定結果を得ると、ステップＳ２１に戻り仮想マシンの負荷の監視を続ける。
これに対し管理用サーバ３０は、ステップＳ２２の判断で肯定結果を得ると、仮想マシン稼働情報テーブル３２６の自動仮想マシン増減可否欄３２６Ｆを参照し、対象の仮想マシン２２１が自動スケールアウト可能な種別の仮想マシンであるか否かを確認する（Ｓ２３）。
管理用サーバ３０は、この判断で否定結果を得ると、対象の仮想マシン２２１は自動スケールアウトが不可と判断し、管理用端末４０に対して自動スケールアウトが不可である旨を通知する（Ｓ２４）。
これに対し管理用サーバ３０は、ステップＳ２３の判断で肯定結果を得ると、既に公知の方法により、例えばＣＰＵ１１、メモリ１２及び外部記憶装置１３の利用率が低いサーバ２２を新規仮想マシンの設置場所に決定する。そしてこの際、管理用サーバ３０は、新規仮想マシン２２１の仮想ＮＩＣと接続する仮想マシン実行部２２２内のソフトウェアスイッチを新規に生成し又は既に実行中のソフトウェアスイッチを選択し、さらにこのソフトウェアスイッチに接続される物理ＮＩＣ（通信装置１４）を特定し、さらにこの通信装置１４に接続されるラック設置スイッチ２１を特定する。ソフトウェアスイッチを用いない場合、管理用サーバ３０は、仮想ＮＩＣに接続される通信装置１４を特定し、さらにこの通信装置１４に接続されるラック設置スイッチ２１を特定する（Ｓ２５）。
次いで管理用サーバ３０は、仮想マシン情報テーブル３２２及び統計情報テーブル３２４を参照し、上述のＣＰＵ閾値を超えた仮想マシンの割当てＭＡＣアドレスと同一のアドレスを送信元ＭＡＣアドレス欄３２４Ｂ及び宛先ＭＡＣアドレス欄３２４Ｃから検索し、同一の送信元ＭＡＣアドレス又は宛先ＭＡＣアドレスの平均送信量及び平均受信量を取得する（Ｓ２６）。
そして管理用サーバ３０は、取得した平均送信量及び平均受信量の平均値（通信量）の最も大きいフローを選択し、この選択したフローの送信元ＭＡＣアドレス又は宛先ＭＡＣアドレスのうち、上述のＣＰＵ閾値を超えた仮想マシンの割当てＭＡＣアドレスではない方のＭＡＣアドレス（以下、「推定通信アドレス」と呼ぶ）を抽出する（Ｓ２７）。
次いで管理用サーバ３０は、第１の実施の形態で上述した経路計算手順により、新規追加仮想マシン２２と推定通信アドレスをもつ仮想マシン２２１、サーバ２２又はストレージ２３との転送経路を算出し、ＥＣＭＰネットワークを経由しているか否か判断する（Ｓ２８）。この際、新規追加仮想マシン２２の接続スイッチは上述のステップＳ２５で特定したラック設置スイッチ２１であるとして上記（１−３）の経路決定手順を実行する。
管理用サーバ３０は、この判断で否定結果を得ると、算出した転送経路は本実施の形態にかかるネットワーク利用効率の最適化の対象外であると判断してステップＳ２７に戻り、次に通信量の大きいフローを選択して処理を継続する。
これに対し管理用サーバ３０は、ステップＳ２８の判断で肯定結果を得ると、仮想マシン情報テーブル３２２の割当てＭＡＣアドレス欄３２２Ｆを参照し、割り当て済みアドレスリストを取得する（Ｓ２９）。
そして管理用サーバ３０は、ネットワーク構成テーブル３２３を参照し、新たに追加する予定の仮想マシン２２と推定通信アドレスをもつ仮想マシン２２とのＥＣＭＰの経路のうち、リンクの通信量が最も小さい経路を構成する１つ又は複数のリンクを決定する。なおここでいう通信量とは、例えば平均送信量及び平均受信量の和の平均値である。
そして管理用サーバ３０は、図９のステップＳ７における処理と同様の処理により、決定したリンクを通過し、かつ、未割当ての割当て候補アドレスを計算する（Ｓ３０）。
管理用サーバ３０は、スケールアウトする仮想マシンと同じイメージをベースにした仮想マシン２２を新たに追加し、この新たに追加した仮想マシン２２の仮想ＮＩＣに対して割当て候補アドレスを割り当て、割当て候補アドレスを割り当てた新たな仮想マシン２２を仮想マシン実行部２２２を介してサーバ２２内に配備する（Ｓ３１）。
最後に管理用サーバ３０は、仮想マシン情報テーブル３２２を更新して（Ｓ３２）、新規ＭＡＣアドレスの割当て処理を終了する。
（２−４）本実施の形態の効果
以上のように本実施の形態によれば、ネットワークにおいて新たに仮想マシンを追加する場合、新たに追加する仮想マシンに対して推定される通信特性に基づいて、ネットワークの負荷が平衡になるように新規仮想マシンに最適なアドレスを割り当てることができる。
（３）第３の実施の形態
（３−１）ネットワーク管理システムの構成
図１において、１Ｃは全体として第３の実施の形態によるネットワーク管理システム１Ｃを示す。このネットワーク管理システム１Ｃは、パケットの転送順序の保証が不要な環境（以下、「通信要件混在環境」と呼ぶ）において、通信フローをＥＣＭＰの数に分散して転送することによりネットワーク利用効率の改善を行うことができる点を除いて、第１の実施の形態によるネットワーク管理システム１Ａと同様に構成されている。
すなわち上述した第１の実施の形態では、通信フローのパケットの転送順序を保証するためにフロー単位でのＥＣＭＰへのパケットの振り分けが行われている環境を前提としており、仮想マシン２２１のアドレスを変更することによりフロー単位での経路変更を実現している。しかし一般的なネットワーク管理システムにおいては、様々なアプリケーションが稼働しており、パケットの転送順序の保証が必要なアプリケーションと転送順序の保証が不要のアプリケーション（例えば、大量のファイル転送アプリケーション）が混在している環境（通信要件混在環境）も存在する。そこでこの第３の実施の形態では、通信要件混在環境において、転送順序の保証が不要なアプリケーションの通信フローをＥＣＭＰの数に分散して転送することにより、ネットワーク利用効率の改善を行う方法について説明する。
（３−２）仮想マシンの論理構成
図１２は、本実施の形態にかかる仮想マシン２２１の論理構成を示す。この仮想マシン２２１は、アプリケーション２２１４、分散通信ミドルウェア２２１５及び複数の仮想ＮＩＣ２２１１〜２２１３を備えて構成される。
アプリケーション２２１４は、例えばウェブサーバプログラム等の業務プログラムであり、また分散通信ミドルウェア２２１５は、１つ又は複数の仮想ＮＩＣ２２１１〜２２１３を同時に使用して、例えばランダムにパケットを分散して送信する分散送信機能及び複数の仮想ＮＩＣ２２１１〜２２１３からの受信パケットをアプリケーション２２１４に受け渡す統合受信機能を有するソフトウェアである。
仮想ＮＩＣ２２１１〜２２１３は、分散通信ミドルウェア２２１５からパケットを受信すると、受信したパケットを物理ＮＩＣ２２１０に送信し、また物理ＮＩＣ２２１０からパケットを受信すると、受信したパケットを分散通信ミドルウェア２２１５に送信する。なお以下の説明において、仮想ＮＩＣ２２１１〜２２１３を特に区別しない場合には単に「仮想ＮＩＣ」と記載する。
なお上述してきたその他の各種テーブル３２１〜３２５については、第３の実施の形態においても同様であるため、ここでの説明は省略する。
（３−３）仮想ＮＩＣへの分散転送処理の処理手順
次に本実施の形態によるネットワーク管理方法に関する処理の処理手順について説明する。
なお本処理の前提条件については、第１の実施の形態における図９の処理の前提条件と同様である。すなわちラック設置スイッチ２１と中継スイッチ１０との間は等コストパスであるＥＣＭＰ環境であって、転送処理は全てレイヤー２で行われる。また転送されるパケットはイーサネットのフレームである。そして以下の説明では、処理の主体を分散通信ミドルウェア２２１５、管理用サーバ３０及び仮想マシン実行部２２２として説明しているが、実際上はサーバ２２のＣＰＵ１１がメモリ１２や外部記憶装置１３等に格納されたプログラム（分散通信ミドルウェア２２１５又は仮想マシン実行部２２２）と協働して実行し、また管理用サーバ３０のＣＰＵ１１がメモリ１２や外部記憶装置１３等に格納された各種プログラムと協働して実行することは言うまでもない。
図１３は、本実施の形態によるネットワーク管理方法に関連して、稼働中の仮想マシン２２１に対し、全てのＥＣＭＰにパケットを分散して転送するべく複数の仮想ＮＩＣ２２１１〜２２１３を生成するとともに、生成した複数の仮想ＮＩＣ２２１１〜２２１３に対してアドレスの割当てを行う処理の処理手順を示す。分散通信ミドルウェア２２１５、管理用サーバ３０及び仮想マシン実行部２２２は、分散通信ミドルウェア２２１５がアプリケーション２２１４から通信の開始要求を受信すると、この図１３に示す処理を開始する。
すなわち分散通信ミドルウェア２２１５は、パケット転送順序の保証が不要なアプリケーション２２１４から通信セッション開始要求を受信すると（Ｓ４１）、分散転送用の仮想ＮＩＣ２２１１〜２２１３の生成要求を管理用サーバ３０に送信する（Ｓ４２）。
なおアプリケーション２２１４からの通信セッション開始要求には、通信相手のＭＡＣアドレスの情報が含まれており、また分散通信ミドルウェア２２１５は、分散転送用の仮想ＮＩＣ２２１１〜２２１３の生成要求を送信する際に通信相手のＭＡＣアドレスの情報も併せて送信する。
管理用サーバ３０は、分散通信ミドルウェア２２１５から分散転送用の仮想ＮＩＣ２２１１〜２２１３の生成要求を受信すると、仮想マシン情報テーブル３２２の割当てＭＡＣアドレス欄３２２Ｆを参照し、割り当て済みアドレスリストを取得する（Ｓ４３）。
次いで管理用サーバ３０は、第１の実施の形態で上述した経路決定手順により、通信対象との通信でＥＣＭＰネットワークを経由しているか否か判断する（Ｓ４４）。
管理用サーバ３０は、この判断で否定結果を得ると、未割当てのＭＡＣアドレスを任意に選択し、この選択したＭＡＣアドレスを割当て要求とともに仮想マシン実行部２２２に送信する（Ｓ４５）。
これに対し、管理用サーバ３０は、ステップＳ４４の判断で肯定結果を得ると、ＥＣＭＰの各々を通過し、かつ、未割当てのＭＡＣアドレスをＥＣＭＰの数だけ算出し、算出したＭＡＣアドレスを割り当て要求とともに仮想マシン実行部２２２に送信する（Ｓ４６）。
なお例えば図１に示すネットワーク管理システム１Ｃの場合、３つのＥＣＭＰが存在することから、算出される未割当てのＭＡＣアドレスの数は３つとなる。またこの未割当てのＭＡＣアドレスを算出する方法については、第１の実施の形態で上述した図９のステップＳ７における処理と同様であるため、ここでの説明は省略する。
仮想マシン実行部２２２は、管理用サーバ３０からＭＡＣアドレス及び割り当て要求を受信すると、受信したＭＡＣアドレスの数だけ仮想ＮＩＣ２２１１〜２２１３を生成し、生成した仮想ＮＩＣ２２１１〜２２１３に受信したＭＡＣアドレスを割り当てる（Ｓ４７）。
そして仮想マシン実行部２２２は、生成した仮想ＮＩＣ２２１１〜２２１３の識別情報及び生成した仮想ＮＩＣ２２１１〜２２１３にＭＡＣアドレスを割り当てた割当て結果を管理用サーバ３０に送信する（Ｓ４８）。
管理用サーバ３０は、仮想マシン実行部２２２から仮想ＮＩＣ２２１１〜２２１３の識別情報及び割当て結果を受信すると、仮想マシン情報テーブル３２２に受信した仮想ＮＩＣ２２１１〜２２１３の識別情報及び割当て結果を反映して更新する（Ｓ４９）。なおこのとき管理用サーバ３０は、複数の仮想ＮＩＣ２２１１〜２２１３に関する情報を格納するため仮想マシン情報テーブル３２２を分割してもよい。
そして管理用サーバ３０は、生成された仮想ＮＩＣ２２１１〜２２１３の識別情報を要求元の分散通信ミドルウェア２２１５に通知する（Ｓ５０）。
分散通信ミドルウェア２２１５は、管理用サーバ３０から仮想ＮＩＣ２２１１〜２２１３の識別情報を受信すると、受信した識別情報により識別される仮想ＮＩＣ２２１１〜２２１３に対し、パケットを分散して転送を開始することにより（Ｓ５１）、この仮想ＮＩＣ２２１１〜２２１３への分散転送処理を終了する。
（３−４）本実施の形態の効果
以上のように本実施の形態によれば、パケットの転送順序の保証が不要な通信要件混在環境において、転送順序の保証が不要なアプリケーション２２１４の通信フローをＥＣＭＰの数に分散して転送することができ、ネットワーク利用効率の改善を行うことができる。
（４）第４の実施の形態
（４−１）ネットワーク管理システムの構成
図１において、１Ｄは全体として第４の実施の形態によるネットワーク管理システム１Ｄを示す。このネットワーク管理システム１Ｄは、マルチパス環境において特定のパスに通信障害が発生した場合、その通信障害によりパケットロス等の影響を受けた通信がどの通信端末間の通信であったのかといった通信障害時の影響範囲を迅速に推定することができる点を除いて、第１の実施の形態によるネットワーク管理システム１Ｄと同様に構成されている。
（４−２）通信障害時における影響範囲の推定処理の処理手順
次に本実施の形態によるネットワーク管理方法に関する処理の処理手順について説明する。
なお本実施の形態の特徴的な前提条件としては、管理サーバ３０は各ネットワーク装置を例えばＰｉｎｇなどの既に公知の手法を用いて定期的に生死監視している。またネットワーク装置は、管理サーバ３０に対してトラップを送信するように設定されている。トラップは、例えばＳＮＭＰ（Simple Network Management Protocol）ＴＲＡＰなどの既に公知の技術により実現される。またトラップの対象となるイベントの種類としては、リンクの状態変化イベントが含まれる。
またその他の前提条件については、第１の実施の形態における図９の処理の前提条件と同様である。すなわちラック設置スイッチ２１と中継スイッチ１０との間は等コストパスであるＥＣＭＰ環境であって、転送処理は全てレイヤー２で行われる。また転送されるパケットはイーサネットのフレームである。そして以下の説明では、処理の主体を管理用サーバ３０及び管理用端末４０として説明しているが、実際上は管理用サーバ３０及び管理用端末４０のＣＰＵ１１がメモリ１２や外部記憶装置１３等に格納されたプログラムと協働して実行することは言うまでもない。
図１４は、本実施の形態によるネットワーク管理方法に関連して、マルチパス環境において特定のパスに通信障害が発生した場合にその通信障害の影響範囲を迅速に推定する処理の処理手順を示す。管理サーバ３０は、通信障害を検知又はトラップを受信すると、この図１４に示す処理を開始する。
まず管理用サーバ３０は、Ｐｉｎｇ等の手段による生死監視によりネットワーク装置の障害又はトラップによるリンクの障害（例えば、リンクダウン）を検知すると（Ｓ６１）、障害通知を管理用端末４０に送信する（Ｓ６２）。管理用端末４０への通知方法としては、例えばメール等がある。
管理用端末４０は、管理用サーバ３０から障害通知を受信すると、管理用サーバ３０に対して障害詳細情報を要求する（Ｓ６３）。
管理用サーバ３０は、管理用端末４０から障害詳細情報を受信すると、生死監視の場合には装置障害と判定し、一方、トラップによるリンクダウンの通知を受信し、かつ、生死監視の結果、トラップを受信したリンクの対向装置が稼働していると判断可能な場合にはリンクダウンしたリンクの障害（リンクを構成するポートのポート障害を含む）であると判定して、障害箇所を特定する（Ｓ６４）。
そして管理用サーバ３０は、ネットワーク構成テーブル３２３及び統計情報テーブル３２４に基づいて、ステップＳ６４で特定した障害箇所を経由していたフローリストを取得する（Ｓ６５）。
例えば管理用サーバ３０は、ステップＳ６４で特定した障害箇所がラック設置スイッチ２１Ａの装置障害である場合、まずネットワーク構成テーブル３２３を参照し、送信元スイッチＩＤ欄３２３Ｂ又は宛先スイッチＩＤ欄３２３Ｃから、ラック設置スイッチ２１ＡのスイッチＩＤ「switch001」を検索して、このスイッチＩＤを含むリンク情報（リンクＩＤが「link001」、「link002」及び「link003」のレコード）を取得する。次いで管理用サーバ３０は、統計情報テーブル３２４を参照し、経由リンクＩＤ欄３２４Ｆから、先に取得した１つ又は複数のリンク情報に含まれるリンクＩＤを検索して、一致したフローリスト（フローＩＤが「f001」、「f002」、「f003」、「f004」及び「f005」のレコード）を取得する。
次いで管理サーバ３０は、仮想マシン情報テーブル３２２及び構成情報テーブル３２１を参照し、割当てＭＡＣアドレス欄３２２Ｆ又はＭＡＣアドレス欄３２１Ｄから上述のステップＳ６５で取得したフローリストに含まれる送信元ＭＡＣアドレス及び宛先ＭＡＣアドレスを検索し、一致したＭＡＣアドレスが割り当てられている仮想マシン２２１、サーバ２２又はストレージ２３を仮想マシンＩＤ又は装置ＩＤにより特定する。そして特定した仮想マシン２２１、サーバ２２又はストレージ２３のリスト、障害箇所及び検知時刻を障害詳細情報とし、これを管理用端末４０に送信して（Ｓ６６）、この通信障害時における影響範囲の推定処理を終了する。
（４−３）本実施の形態の効果
以上のように本実施の形態によれば、マルチパス環境において特定の経路に障害が発生した場合にＦＤＢ等の検索をすることなく、通信障害時の影響範囲を迅速に特定することができる。
（５）第５の実施の形態
（５−１）ネットワーク管理システムの構成
図１５において、１Ｅは全体として第５の実施の形態によるネットワーク管理システム１Ｅを示す。このネットワーク管理システム１Ｅは、マルチパス環境においてサーバ２２及び又は仮想マシン２２１と、ストレージ２３及び又はＬＶ２３１との間で、既に公知のＦＣｏＥ（Fibre Channel over Ethernet）プロトコルによる通信を行う点と、仮想マシン２２１がイニシエータ機能を有するＶＭ仮想ＨＢＡ（Host Bus Adapter）２２１６を備えて構成される点及びＬＶ２３１がターゲット機能を有するＬＶ仮想ＨＢＡ２３２を備えて構成される点及び管理用ネットワークＮの実現手段の一例として、管理用スイッチＳＷにより構成される点を除いて、第１の実施の形態によるネットワーク管理システム１Ａと同様に構成されている。
なおＦＣｏＥとは、ファイバチャネル（FC: Fiber Channel）のフレームをイーサネットフレームにカプセリング化してイーサネット上で動作させるための規格である。ＦＣｏＥの規格は、標準化団体ＡＮＳＩ／ＩＮＣＩＴＳ（American National Standards Institute / International Committee for Information Technology Standards）Ｔ１１において標準化が進められており、機能モデル等が規定されている。
ＦＣｏＥを用いた通信を行う場合、ＦＣをカプセリング化したイーサネットフレーム（以下、「ＦＣｏＥパケット」と呼ぶ）に含まれる送信元ＭＡＣアドレスおよび宛先ＭＡＣアドレスは、通信経路上のネットワーク装置にて変更されてしまう場合がある。そのためマルチパス環境においてＦＣｏＥを用いた通信を行う場合、例えば上述の第１の実施の形態におけるラック設置スイッチ２１Ａの論理ポート２１８（図３参照）において受信したパケットを振り分ける際、図３の説明で上述した振分け方法によりＦＣｏＥパケットに含まれる送信元ＦＣＩＤと宛先ＦＣＩＤをキーに例えば上記式（１）のハッシュ関数Ｆにて振分け先を計算により決定することができる。なおＦＣＩＤとは、ＦＣネットワークにおいてファイバチャネルのフレーム転送に利用される２４ｂｉｔの一意なアドレスであり、ＦＣｏＥパケットに含まれている。
本実施の形態では、サーバ２２及びストレージ２３が備えるＮＩＣ等の通信装置１４は、ＦＣｏＥに対応したＨＢＡ機能を備える。ＨＢＡ機能は、通信装置１４上での実装に限らず、例えばサーバ２２上のプログラムとして実現されてもよい。さらに仮想マシン２２１には１つ又は複数のＶＭ仮想ＨＢＡ２２１６を割り当てることが可能であるとする。またストレージ２３には、各ＬＶ２３１に対して１つ又は複数のＬＶ仮想ＨＢＡ２３２を割り当てることが可能である。
ＶＭ仮想ＨＢＡ２２１６及び又はＬＶ仮想ＨＢＡ２３２は、ＨＢＡ機能を論理的に分割して使用するためのプログラムである。例えば仮想マシン実行部２２２が仮想マシン２２１にＶＭ仮想ＨＢＡ２２１６を割り当てることにより、仮想マシン２２１ごとのＬＶ２３１への接続環境を提供することができる。
またラック設置スイッチ２１は、ＦＣｏＥ規格（FC-BB-6）におけるデータ転送機能を実現するＦＤＦ（FCoE Data Forwarder）機能を有しており、また管理用スイッチＳＷは、ＦＣｏＥ規格（FC-BB-6）におけるファブリックサービス機能を実現するＦＣＦ（Fiber Channel Forwarder）機能を有している。
（５−２）各種テーブルの構成
図１６は、管理用サーバ３０に格納されている各種テーブルのうち、振分け情報テーブル３２５１を示す。この振分け情報テーブル３２５１は、振分け方法欄３２５１ＥにおいてＦＣｏＥ以外のパケットを受信した場合と、ＦＣｏＥパケットを受信した場合とで異なる振分け方法が設定されている点を除いて、第１の実施の形態で説明した振分け情報テーブル３２５（図８参照）と同様に構成されている。
図１７は、管理用サーバ３０に格納されている各種テーブルのうち、ボリューム割当てテーブル３２７を示す。このボリューム割当てテーブル３２７は、仮想マシン２２１に対するＬＶ２３１の割当て情報を管理するためのテーブルである。
この図１７に示すボリューム割当てテーブル３２７は、サーバＩＤ欄３２７Ａ、仮想マシンＩＤ欄３２７Ｂ、ＶＭ仮想ＨＢＡ／ＷＷＰＮ（World Wide Port Name）欄３２７Ｃ、ストレージＩＤ欄３２７Ｄ、ＬＶＩＤ欄３２７Ｅ及びＬＶ仮想ＨＢＡ／ＷＷＰＮ欄３２７Ｆから構成される。
そしてサーバＩＤ欄３２７Ａには、サーバ２２を識別するための識別子（サーバＩＤ）が格納され、仮想マシンＩＤ欄３２７Ｂには、仮想マシン２２１を識別するための識別子（仮想マシンＩＤ）が格納される。
またＶＭ仮想ＨＢＡ／ＷＷＰＮ欄３２７Ｃには、仮想マシン２２１に割り当てたＶＭ仮想ＨＢＡ２２１６上の論理ポート２１８を識別するための識別情報であるＷＷＰＮが格納される。
またストレージＩＤ欄３２７Ｄには、ストレージ装置を識別するための識別子（ストレージＩＤ）が格納され、ＬＶＩＤ欄３２７Ｅには、ＬＶを識別するための識別子（ＬＶＩＤ）が格納される。
またＬＶ仮想ＨＢＡ／ＷＷＰＮ欄３２７Ｆには、ＬＶ２３１に割り当てたＬＶ仮想ＨＢＡ２３２上の論理ポート２１８を識別するための識別情報であるＷＷＰＮが格納される。
従って図１７の場合、例えばサーバＩＤが「server001」のサーバ２２は、仮想マシンＩＤが「vm001」の仮想マシン２２１を備え、この仮想マシン２２１にはＷＷＰＮが「10:00:00:00:00:00:aa:01」のＶＭ仮想ＨＢＡ２２１６が割り当てられていることが示されている。またこのサーバには、ストレージＩＤが「storage001」であって、ＬＶＩＤが「lv001」のストレージ２３及びＬＶ２３１が割り当てられており、さらにこのＬＶ２３１には、ＷＷＰＮが「10:00:00:00:00:00:ab:01」のＬＶ仮想ＨＢＡ２３２が割り当てられていることが示されている。
なおボリューム割当てテーブル３２７に格納される上述の各種情報は、仮想マシン２２１の生成の際、必要に応じてシステム管理者により設定される。
図１８は、管理用サーバ３０に格納されている各種テーブルのうち、ＦＣＩＤ割当てテーブル３２８を示す。このＦＣＩＤ割当てテーブル３２８は、仮想ＨＢＡ２２１６又は２３２に対して発行したＦＣＩＤ情報をこの仮想ＨＢＡ２２１６又は２３２のＷＷＰＮと関連付けて管理するためのテーブルである。
この図１８に示すＦＣＩＤ割当てテーブル３２８は、ＦＤＦスイッチＩＤ欄３２８Ａ、ＷＷＰＮ欄３２８Ｂ及びＦＣＩＤ欄３２８Ｃから構成される。
そしてＦＤＦスイッチＩＤ欄３２８Ａには、ＦＤＦ機能を有するネットワーク装置を識別するための識別子（スイッチＩＤ）が格納される。なおＦＤＦ機能とは、仮想ＨＢＡ２２１６からのＦＣｏＥの初期化のためのプロトコルであるＦＩＰ（FCoE Initialization Protocol）を用いた各種リクエストを受信する機能である。
またＷＷＰＮ欄３２８Ｂには、ＦＤＦスイッチにて受信したＦＩＰを用いたＦＬＯＧＩ（Fabric Login）要求及び又はＮＰＩＶ−ＦＤＩＳＣ（NPort ID Virtualization - Fabric Discovery）要求に含まれる要求元の仮想ＨＢＡ２２１６を識別するための識別子（ＷＷＰＮ）が格納される。
またＦＣＩＤ欄３２８Ｃには、要求元の仮想ＨＢＡ２２１６又は２３２に対して発行したＦＣＩＤが格納される。ＦＣＩＤとは、ＦＣネットワークにおいてＦＣフレーム転送に利用される２４ｂｉｔの一意なアドレスである。
従って図１８の場合、ＦＤＦスイッチＩＤが「switch001」であるネットワーク装置に対し、ＷＷＰＮが「10:00:00:00:00:00:aa:01」の仮想ＨＢＡ２２１６によりＦＬＯＧＩ要求やＮＰＩＶ−ＦＤＩＳＣ要求が行われ、この要求元のＨＢＡ又は仮想ＨＢＡには「00:00:01」というＦＣＩＤが発行されることが示されている。
なお仮想ＨＢＡは、ＦＬＯＧＩ要求及び又はＮＰＩＶ−ＦＤＩＳＣ要求の返信に含まれるＦＣＩＤ及びＦＣ−ＭＡＰを組み合わせて、ＦＰＭＡ（FPMA: Fabric Provided Mac Address）を新たに作成する。ＦＣ−ＭＡＰとは、ＦＣＦが持つファブリックサービスごとに定められる４８ｂｉｔのデータである。つまりファブリックサービスが異なればＦＣ−ＭＡＰも異なるため、ＦＣ−ＭＡＰとＦＣＩＤを組み合わせることにより、ネットワーク上に一意となる４８ｂｉｔのＭＡＣアドレスが生成されることになる。
またＦＣＩＤ割当てテーブル３２８に格納される上述の各種情報は、管理用サーバ３０がＦＤＦ及び又はＦＣＦを経由してＦＬＯＧＩ要求及び又はＮＰＩＶ−ＦＤＩＳＣ要求を受信し、ＦＣＩＤを発行した際、自動的に設定される。またこのＦＣＩＤ割当てテーブル３２８と同様の構造を持つテーブルがＦＣＦ機能を持つネットワーク装置（例えば、管理用スイッチＳＷ）上にも保持されており、ＦＣＦ機能により更新される。
（５−３）ＦＣＩＤ発行処理の処理手順
次いで本実施の形態によるネットワーク管理方法に関する処理の処理手順について説明する。なお処理の前提条件として、既に知られているＦＣｏＥ規格の一部であるＦＩＰ（FCoE Initialization Protocol）等により、ＦＣｏＥの初期化が既に行われており、ＦＣＦ機能とＦＤＦ機能の間の接続が確保されているものとする。また、ＨＢＡが起動された際、ＦＩＰ−Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ等の既に公知の方法により、ＨＢＡからＦＤＦ機能を有するラック設置スイッチ２１が既に発見されており、ＦＤＦ機能を有するラック設置スイッチ２１の宛先ＭＡＣアドレスが分かっているものとする。
また以下の説明では、処理の主体をＨＢＡ又は仮想ＨＢＡ２２３、ラック設置スイッチ２１、ラック設置スイッチＳＷ及び管理用サーバ３０として説明しているが、実際上はサーバ２２、ラック設置スイッチ２１、管理用スイッチＳＷ及び管理用サーバ３０のそれぞれのＣＰＵ１１がメモリ１２や外部記憶装置１３等に格納された各種プログラムと協働して実行することは言うまでもない。
図１９は、本実施の形態によるネットワーク管理方法に関連して、ＦＣｏＥプロトコルによる通信を行う場合に特定のパスを通過するようにＦＣＩＤを発行する処理の処理手順を示す。ＨＢＡ又は仮想ＨＢＡがログイン要求を受信すると、この図１９に示す処理を開始する。
すなわち仮想マシン２２１に割当て済みのＶＭ仮想ＨＢＡ２２３又はＬＶ２３１に割当て済みのＬＶ仮想ＨＢＡ２３２（以下、総称して単に「仮想ＨＢＡ」と呼ぶ）は、ＨＢＡ機能を有する通信装置１４を介し、ＰＤＦ機能を有するラック設置スイッチ２１にログイン要求を送信する（Ｓ７１）。
このログイン要求は、例えばＦＣｏＥ規格のＮＰＩＶ−ＦＤＩＳＣ要求により実現される。そしてこのログイン要求には、少なくとも要求元の仮想ＨＢＡを識別するための識別子（ＷＷＰＮ）が含まれる。またＷＷＰＮは、システム管理者等により仮想ＨＢＡに予め割り当てられているものとする。
ラック設置スイッチ２１は、仮想ＨＢＡからログイン要求を受信すると、ログイン要求に含まれるＷＷＰＮ及びラック設置スイッチ２１の識別子（ＦＤＦスイッチＩＤ）をログイン処理要求として、このログイン処理要求を管理用スイッチＳＷに送信する（Ｓ７２）。
管理用スイッチＳＷは、ラック設置スイッチ２１からログイン処理要求を受信すると、ＦＣＩＤ要求を管理用サーバ３０に送信する（Ｓ３０）。
なおＦＣＩＤ要求には、少なくとも要求元の仮想ＨＢＡを識別するための識別子（ＷＷＰＮ）及びラック設置スイッチ２１を識別するための識別子（ＦＤＦスイッチＩＤ）が含まれる。
管理用サーバ３０は、管理用スイッチＳＷからＦＣＩＤ要求を受信すると、ボリューム割当てテーブル３２７を参照し、ＶＭ仮想ＨＢＡ／ＷＷＰＮ欄３２７Ｃ及び又はＬＶ仮想ＨＢＡ／ＷＷＰＮ欄３２７Ｆに格納されているＷＷＰＮからＦＣＩＤ要求に含まれるＷＷＰＮを検索する。すなわち管理用サーバ３０は、受信したＦＣＩＤ要求に含まれるＷＷＰＮがボリューム割当てテーブル３２７に登録済みのＷＷＰＮであるか否か判断する（Ｓ７４）。
管理用サーバ３０は、この判断で否定結果を得ると、ステップＳ７８に移行する。これに対し、管理サーバ３０はこの判断で肯定結果を得ると、受信したＦＣＩＤ要求に含まれるＷＷＰＮがボリューム割当てテーブル３２７に登録済みのＷＷＰＮであると判断する。そして管理サーバ３０は、ＦＣＩＤ割当てテーブル３２８を参照し、ＷＷＰＮ欄３２８Ｂに格納されているＷＷＰＮから、上述のボリューム割当てテーブル３２７に登録済みのＷＷＰＮと同一のレコードであってこのＷＷＰＮとは異なるもう一方のＷＷＰＮ（以下、「通信対象ＷＷＰＮ」と呼ぶ）を検索する。
具体的には、管理サーバ３０はＶＭ仮想ＨＢＡ／ＷＷＰＮ欄３２７ＣにおいてＦＣＩＤ要求に含まれるＷＷＰＮと一致するレコードを検索により検出した場合、ＬＶ仮想ＨＢＡ／ＷＷＰＮ欄３２７Ｆを通信対象ＷＷＰＮとする。逆に管理サーバ３０は、ＬＶ仮想ＨＢＡ／ＷＷＰＮ欄３２７ＦにおいてＦＣＩＤ要求に含まれるＷＷＰＮと一致するレコードを検索により検出した場合、ＶＭ仮想ＨＢＡ／ＷＷＰＮ欄３２７Ｃを通信対象ＷＷＰＮとする。そして管理サーバ３０は、通信対象ＷＷＰＮをキーにして、ＦＣＩＤ割当てテーブル３２８のＷＷＰＮ欄３２８Ｂを検索する。
管理サーバ３０は、ＦＣＩＤ割当てテーブル３２８のＦＣＩＤ欄３２８Ｃを検索することにより、通信対象の仮想ＨＢＡにＦＣＩＤが発行済みであるか否か判断する（Ｓ７５）。
そして管理サーバ３０は、この判断で否定結果を得ると、ステップＳ７８に移行する。これに対し、管理サーバ３０はこの判断で肯定結果を得ると、検索により一致したＦＣＩＤを含むレコードのＦＤＦスイッチＩＤ欄３２８Ａに格納されているＦＤＦスイッチＩＤと、ＦＣＩＤ要求に含まれるＦＤＦスイッチＩＤとに基づいて、この２つのＦＤＦスイッチＩＤにより識別される２つのネットワーク装置を特定し、更にネットワーク構成テーブル３２３（図６参照）及び振分け情報テーブル３２５１（図１６参照）を参照してこの２つのネットワーク装置間のパスがＥＣＭＰネットワークを経由しているか否か判断する（Ｓ７６）。
管理サーバ３０は、この判断で否定結果を得ると、ステップＳ７８に移行する。これに対し、管理サーバ３０はこの判断で肯定結果を得ると、ＦＣＩＤ割当てテーブル３２８を参照し、割当て済みのＦＣＩＤアドレスリストを検索する。更に管理サーバ３０は、ネットワーク構成テーブル３２３を参照して、２つのＦＤＦスイッチＩＤにより識別されるネットワーク装置間のＥＣＭＰのパスのうち、リンクの通信量（例えば、平均送信量及び平均受信量の平均値）が最も小さいパスを構成する１つ又は複数のリンク（以下、「ＦＣｏＥ通信候補リンク」と呼ぶ）を決定する。そして管理サーバ３０は、予め定められた割当て可能なＦＣＩＤの範囲（例えば、「00:00:01」〜「00:FF:FF」）のうち、既に割り当て済みの値以外の値を小さい順に一つ選択する。以下、選択された値を「割当て候補ＦＣＩＤ」と呼ぶ。
なお上述の割当可能なＦＣＩＤの範囲は、ＦＤＦスイッチ間のＦＣｏＥパケットのルーティング情報として使用するために、例えばＦＤＦスイッチごとに一意の範囲として決まっていてもよい。
そして管理サーバ３０は、ステップＳ８５で検索したレコードに含まれるＦＣＩＤ欄３２８ＣのＦＣＩＤと、割当て候補ＦＣＩＤとの間の通信経路を上述の第１の実施の形態において説明した経路決定手順と同様の方法により計算し、経由するリンクを算出する。そして最後に、管理サーバ３０はＦＣｏＥ通信候補リンクと比較し、一致している場合には割当て候補ＦＣＩＤを割当てＦＣＩＤとして決定し、一致しない場合には次の割当て済みＦＣＩＤではない値を小さい順に一つ選択して同様の処理を繰り返し、割当てＦＣＩＤを決定する（Ｓ７７）。
これに対し、管理サーバ３０は特定のリンクを経由するＦＣＩＤを算出する必要がない場合には割り当て可能なＦＣＩＤの範囲のうち、既に割り当て済みのＦＣＩＤ以外の任意のＦＣＩＤを割当てＦＣＩＤとして決定する（Ｓ７８）。
管理サーバ３０は、ステップＳ７７又はＳ７８において決定した割当てＦＣＩＤ、ＦＣＩＤ要求に含まれるＦＤＦスイッチＩＤ及びＷＷＰＮをＦＣＩＤ割当てテーブル３２８に登録して、ＦＣＩＤ割当てテーブル３２８を更新する（Ｓ７９）。
次いで管理サーバ３０は、割当てＦＣＩＤを管理用スイッチＳＷに送信する（Ｓ８０）。
管理用スイッチＳＷは、管理サーバ３０から割当てＦＣＩＤを受信すると、管理用スイッチＳＷ内で保持しているＦＣＩＤ割当てテーブル３２８にＦＤＦスイッチＩＤ、ＷＷＰＮ及びＦＣＩＤを登録した後、この割当てＦＣＩＤ及びＦＣＦ機能が有するＦＣ−ＭＡＰをラック設置スイッチ２１に送信する（Ｓ８１）。
ラック設置スイッチ２１は、管理用スイッチＳＷから割当てＦＣＩＤ及びＦＣ−ＭＡＰを受信すると、これらＦＣＩＤ及びＦＣ−ＭＡＰを更に要求元の仮想ＨＢＡに送信する（Ｓ８２）。
仮想ＨＢＡは、ラック設置スイッチ２１からＦＣＩＤ及びＦＣ−ＭＡＰを受信すると、これらＦＣＩＤ及びＦＣ−ＭＡＰに基づいてＦＰＭＡを作成し、このＦＰＭＡ及びＦＣＩＤを用いてＦＣｏＥパケット通信を行う（Ｓ８３）。
（５−４）本実施の形態の効果
以上のように本実施の形態によれば、マルチパス環境において、特にサーバ２２及び又は仮想サーバと、ストレージ２３との間で既に公知のＦＣｏＥプロトコルによる通信を行う場合に、仮想マシン２２１又はＬＶ２３１のＨＢＡ及び又は仮想ＨＢＡに対して最適なＦＣＩＤを割り当てることにより、ネットワークにおける通信の負荷を平衡にして利用効率の向上を実現することができる。
（６）他の実施の形態
他の実施の形態では、管理用サーバ３０に代えて図示しないネットワーク管理装置が管理用ネットワークＮ又は管理用スイッチＳＷに接続されて構成されてもよい。この場合、ネットワーク管理装置は、管理用ネットワークＮ又は管理用スイッチＳＷを介して、中継スイッチ１０、ラック設置スイッチ２１、仮想マシン２２１、仮想マシン実行部２２２、分散通信ミドルウェア２２１５又は管理用端末４０の何れかに対して上述の図９、図１１、図１３、図１４及び図１９の各処理を実行する。
またこのネットワーク管理装置が備える物理構成管理部３１１、仮想マシン管理部３１２、ネットワーク管理部３１３及び統計情報管理部３１４は、図示しない制御部により実現されてもよい。この場合、制御部はＣＰＵ１１及びメモリ１２等を備えて構成され、ネットワーク管理装置の各部の動作を統括的に制御する。
またこのネットワーク管理装置は、構成情報テーブル３２１、仮想マシン情報テーブル３２２、ネットワーク構成テーブル３２３、統計情報テーブル３２４、振分け情報テーブル３２５、仮想マシン稼働情報テーブル３２６、ボリューム割当てテーブル３２７及びＦＣＩＤ割当てテーブル３２８をメモリ１２や外部記憶装置１３に格納してもよいし、通信装置１４（図２参照）等の取得部から取得及び入力してもよい。
本発明は、パケット転送経路の制御機能が搭載された種々の構成のネットワーク管理装置に広く適用することができる。
１０……中継スイッチ、１１……ＣＰＵ、１２……メモリ、１３……外部記憶装置、１４……通信装置、１５……出力装置、１６……入力装置、１７……読書き装置、２０……ラック、２１……ラック設置スイッチ、２１１〜２１７……物理ポート、２１８……論理ポート、２２……サーバ、２２１……仮想マシン、２２１１〜２２１３……仮想ＮＩＣ、２２１４……アプリケーション、２２１５……分散通信ミドルウェア、２２２……仮想マシン実行部、２３……ストレージ、２３１……ＬＶ、３０……管理用サーバ、３２１……構成情報テーブル、３２２……仮想マシン情報テーブル、３２３……ネットワーク構成テーブル、３２４……統計情報テーブル、３２５……振分け情報テーブル、３２６……仮想マシン稼働情報テーブル、３２７……ボリューム割当てテーブル、３２８……ＦＣＩＤ割当てテーブル、４０……管理用端末、Ｎ……管理用ネットワーク、ＳＷ……管理用スイッチ。

Claims (15)

  1. サーバ間、ストレージ間又はサーバとストレージとの間の通信にマルチパスのネットワークが構成されており、前記サーバ上で稼働する仮想マシン又は前記ストレージ上で稼働する論理ボリュームに対し、前記マルチパスを利用してパケットを転送する際のパケットの転送経路に関して制御を行うネットワーク管理装置において、
    前記ネットワーク管理装置は、
    前記ネットワークの利用状況を管理するためのネットワーク構成情報及び前記ネットワークを流れるパケットの統計情報を管理するための統計情報を取得する取得部と、
    前記取得部により取得される前記ネットワーク構成情報及び前記統計情報に基づいて、前記仮想マシン又は前記論理ボリュームに既に割り当てられている既存アドレスの再割り当てを行う制御部とを備え、
    前記制御部は、
    前記既存アドレスの再割り当てを行う場合、前記ネットワーク構成情報に基づいて前記ネットワークを構成するリンクのうち、リンクコストが最も大きいリンクを抽出し、前記統計情報に基づいて前記抽出したリンクを経由するフローを特定し、該特定したフローの経路変更要求及び経由を希望する経由リンク要求を外部端末から受け付けた場合には前記特定したフローのアドレスペアのうち何れか一方のアドレスを変更対象アドレスとして選択し、該選択した変更対象アドレスを変更するに際しては前記経由リンク要求に含まれるリンクを経由するアドレスであって、かつ、未割当てのアドレスを割当て候補アドレスとして選択することにより前記変更対象アドレスを前記割当て候補アドレスに変更する
    ことを特徴とするネットワーク管理装置。
  2. 前記制御部は、
    前記特定したフローのアドレスペアのうち何れか一方のアドレスを変更対象アドレスとして選択するに際して、ソフトウェアにより実現されているネットワークインタフェースに割り当てられているアドレスを前記変更対象アドレスとして選択する
    ことを特徴とする請求項１に記載のネットワーク管理装置。
  3. 前記制御部は、
    前記特定したフローのアドレスペアのうち何れか一方のアドレスを変更対象アドレスとして選択するに際して、前記特定したフローのアドレスペアの何れもがソフトウェアにより実現されているネットワークインタフェースに割り当てられているアドレスである場合、前記特定したフローのアドレスペアのうち、前記統計情報においてより多く管理されているアドレスを前記変更対象アドレスとして選択する
    ことを特徴とする請求項１に記載のネットワーク管理装置。
  4. 前記取得部は、
    前記仮想マシンの稼働状態を管理するための仮想マシン稼働情報を取得し、
    前記制御部は、
    前記仮想マシンの複製である新規追加仮想マシンを前記サーバ上に新たに追加する場合であって、前記新規追加仮想マシンに対して新規にアドレスを割り当てる場合、前記取得部により取得した前記仮想マシン稼働情報に基づいて複製元の前記仮想マシンの通信特性を抽出し、該抽出した仮想マシンの通信特定に基づいて前記新規追加仮想マシンの通信特性を推定し、該推定した通信特性、前記ネットワーク構成情報及び前記統計情報に基づいて、前記新規追加仮想マシンンに対して新規にアドレスを割り当てる
    ことを特徴とする請求項１に記載のネットワーク管理装置。
  5. 前記制御部は、
    前記外部端末からパケットの分散転送要求を受け付けると、前記マルチパスのパス数を算出し、該算出したパス数と同じ数であって、かつ、それぞれ異なるパスを経由する未割当てのアドレスを前記ネットワーク構成情報及び前記統計情報に基づいて算出し、該算出したアドレスを前記仮想マシンに割り当てる
    ことを特徴とする請求項１に記載のネットワーク管理装置。
  6. 前記ネットワーク構成情報には、
    送信元スイッチ及び宛先スイッチの間のリンクの情報が含まれており、
    前記統計情報には、
    前記リンクの情報に対応する送信元アドレス及び宛先アドレスの情報が含まれており、
    前記制御部は、
    前記サーバ間、前記ストレージ間又は前記サーバと前記ストレージとの間のリンクに障害が発生した場合、前記ネットワーク構成情報及び前記統計情報に基づいて、障害により影響を受けたフロー及び装置を特定する
    ことを特徴とする請求項１に記載のネットワーク管理装置。
  7. 前記制御部は、
    前記仮想マシン及び又は前記論理ボリュームに割り当てるアドレスにＦＣｏＥにおけるＦＣＩＤを含ませ、前記仮想マシン及び又は前記論理ボリュームのＦＣ通信用のインタフェースに対して前記ＦＣＩＤを割り当てる
    ことを特徴とする請求項１に記載のネットワーク管理装置。
  8. サーバ間、ストレージ間又はサーバとストレージとの間の通信にマルチパスのネットワークが構成されており、前記サーバ上で稼働する仮想マシン又は前記ストレージ上で稼働する論理ボリュームに対し、前記マルチパスを利用してパケットを転送する際のパケットの転送経路に関して制御を行うネットワーク管理装置のネットワーク管理方法において、
    前記ネットワーク管理装置は、
    前記ネットワークの利用状況を管理するためのネットワーク構成情報及び前記ネットワークを流れるパケットの統計情報を管理するための統計情報を取得する取得部と、
    前記取得部により取得される前記ネットワーク構成情報及び前記統計情報に基づいて、前記仮想マシン又は前記論理ボリュームに既に割り当てられている既存アドレスの再割り当てを行う制御部とを備え、
    前記制御部が、
    前記既存アドレスの再割り当てを行う場合、前記ネットワーク構成情報に基づいて前記ネットワークを構成するリンクのうち、リンクコストが最も大きいリンクを抽出する第１のステップと、前記統計情報に基づいて前記抽出したリンクを経由するフローを特定する第２のステップと、前記特定したフローの経路変更要求及び経由を希望する経由リンク要求を外部端末から受け付けた場合には前記特定したフローのアドレスペアのうち何れか一方のアドレスを変更対象アドレスとして選択する第３のステップと、前記選択した変更対象アドレスを変更するに際しては前記経由リンク要求に含まれるリンクを経由するアドレスであって、かつ、未割当てのアドレスを割当て候補アドレスとして選択する第４のステップと、前記変更対象アドレスを前記割当て候補アドレスに変更する第５のステップと
    を備えることを特徴とするネットワーク管理方法。
  9. 前記３のステップにおいて、
    前記制御部が、
    前記特定したフローのアドレスペアのうち何れか一方のアドレスを変更対象アドレスとして選択するに際して、ソフトウェアにより実現されているネットワークインタフェースに割り当てられているアドレスを前記変更対象アドレスとして選択する
    ことを特徴とする請求項８に記載のネットワーク管理方法。
  10. 前記第３のステップにおいて、
    前記制御部が、
    前記特定したフローのアドレスペアのうち何れか一方のアドレスを変更対象アドレスとして選択するに際して、前記特定したフローのアドレスペアの何れもがソフトウェアにより実現されているネットワークインタフェースに割り当てられているアドレスである場合、前記特定したフローのアドレスペアのうち、前記統計情報においてより多く管理されているアドレスを前記変更対象アドレスとして選択する
    ことを特徴とする請求項８に記載のネットワーク管理方法。
  11. 前記取得部が、
    前記仮想マシンの稼働状態を管理するための仮想マシン稼働情報を取得する第６のステップと、
    前記制御部が、
    前記仮想マシンの複製である新規追加仮想マシンを前記サーバ上に新たに追加する場合であって、前記新規追加仮想マシンに対して新規にアドレスを割り当てる場合、前記取得部により取得した前記仮想マシン稼働情報に基づいて複製元の前記仮想マシンの通信特性を抽出し、該抽出した仮想マシンの通信特定に基づいて前記新規追加仮想マシンの通信特性を推定し、該推定した通信特性、前記ネットワーク構成情報及び前記統計情報に基づいて、前記新規追加仮想マシンンに対して新規にアドレスを割り当てる第７のステップと
    を備えることを特徴とする請求項８に記載のネットワーク管理方法。
  12. 前記制御部が、
    前記外部端末からパケットの分散転送要求を受け付けると、前記マルチパスのパス数を算出し、該算出したパス数と同じ数であって、かつ、それぞれ異なるパスを経由する未割当てのアドレスを前記ネットワーク構成情報及び前記統計情報に基づいて算出し、該算出したアドレスを前記仮想マシンに割り当てる第８のステップ
    を備えることを特徴とする請求項８に記載のネットワーク管理方法。
  13. 前記ネットワーク構成情報には、
    送信元スイッチ及び宛先スイッチの間のリンクの情報が含まれており、
    前記統計情報には、
    前記リンクの情報に対応する送信元アドレス及び宛先アドレスの情報が含まれており、
    前記制御部が、
    前記サーバ間、前記ストレージ間又は前記サーバと前記ストレージとの間のリンクに障害が発生した場合、前記ネットワーク構成情報及び前記統計情報に基づいて、障害により影響を受けたフロー及び装置を特定する第９のステップ
    を備えることを特徴とする請求項８に記載のネットワーク管理方法。
  14. 前記制御部が、
    前記仮想マシン及び又は前記論理ボリュームに割り当てるアドレスにＦＣｏＥにおけるＦＣＩＤを含ませ、前記仮想マシン及び又は前記論理ボリュームのＦＣ通信用のインタフェースに対して前記ＦＣＩＤを割り当てる第１０のステップ
    を備えることを特徴とする請求項８に記載のネットワーク管理方法。
  15. サーバ間、ストレージ間又はサーバとストレージとの間の通信にマルチパスのネットワークが構成されており、前記サーバ上で稼働する仮想マシン又は前記ストレージ上で稼働する論理ボリュームに対し、前記マルチパスを利用してパケットを転送する際のパケットの転送経路に関して制御を行うネットワーク管理システムにおいて、
    前記ネットワークの利用状況を管理するためのネットワーク構成情報及び前記ネットワークを流れるパケットの統計情報を管理するための統計情報とを取得する取得部と、
    前記取得部により取得される前記ネットワーク構成情報及び前記統計情報に基づいて、前記仮想マシン又は前記論理ボリュームに既に割り当てられている既存アドレスの再割り当てを行う制御部を備え、
    前記制御部は、
    前記既存アドレスの再割り当てを行う場合、前記ネットワーク構成情報に基づいて前記ネットワークを構成するリンクのうち、リンクコストが最も大きいリンクを抽出し、前記統計情報に基づいて前記抽出したリンクを経由するフローを特定し、該特定したフローの経路変更要求及び経由を希望する経由リンク要求を外部端末から受け付けた場合、前記特定したフローのアドレスペアのうち何れか一方のアドレスを変更対象アドレスとして選択し、該選択した変更対象アドレスを変更するに際しては前記経由リンク要求に含まれるリンクを経由するアドレスであって、かつ、未割当てのアドレスを割当て候補アドレスとして選択することにより前記変更対象アドレスを前記割当て候補アドレスに変更する
    ことを特徴とするネットワーク管理システム。

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