JP5653947B2 - ネットワーク管理システム、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プログラム - Google Patents

Description

この発明は、ネットワーク管理システム、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プログラムに関する。

従来、仮想マシン、仮想ネットワークを使ったクラウド環境に対するニーズが高まっている。クラウド環境では、ＢＣ／ＤＲ（Business Continuity／Disaster Recovery）を目的として、仮想マシンを複数のデータセンタに分散配置した高信頼・高可用なシステムが求められている。

このようなシステムとしては、例えば、別拠点のデータセンタ、それらを接続する複数のコアネットワーク、ユーザ用仮想マシン及びユーザ論理ネットワークでＡＣＴ（Active：運用系）／ＳＢＹ（Standby：待機系）の冗長構成システムが構成される。そして、冗長構成システムでは、例えば、ＩＰ疎通確認や、サービスレベルの正常性確認などにより故障を判定し、故障発生時に、複数のコアネットワークについて、コアネットワークとユーザごとの論理ネットワークとが運用系から待機系へと切り替えられる。

Ｃｉｓｃｏ ＩＯＳフル活用への道：第３回 ＩＰ ＳＬＡ−テクノロジー解説‐Ｃｉｓｃｏ Ｓｙｓｔｅｍｓ、[online]、平成２３年１２月２２日、 [平成２４年１月２５日検索]、インターネット＜http://www.cisco.com/web/JP/news/cisco_news_letter/tech/IPSLA/index.html＞

しかしながら、上述した従来技術では、運用系のコアネットワークに故障が発生した場合に、物理ネットワーク及び論理ネットワークの待機系への切り替えを迅速に行うことができない場合があった。具体的には、上述した従来技術では、ＩＰ疎通確認やサービス正常性確認による故障確定を行っているため、不確実で信頼性が低く、確認回数が増加することとなってしまい、運用系のコアネットワークに故障が発生した場合に、物理ネットワーク及び論理ネットワークの待機系への切り替えを迅速に行うことができない場合があった。また、上述した従来技術では、物理ネットワークの設定変更と、論理ネットワークの設定変更とをそれぞれ行っているため、設定変更に時間を要することとなり、運用系のコアネットワークに故障が発生した場合に、物理ネットワーク及び論理ネットワークの待機系への切り替えを迅速に行うことができない場合があった。

そこで、本願に係る技術は、上述した従来技術の問題に鑑みてなされたものであって、運用系のコアネットワークの故障を検出して、物理ネットワークの切り替えに追従して論理ネットワークを待機系に切り替えることを可能にするネットワーク管理システム、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プログラムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本願に係るネットワーク管理システムは、複数のデータセンタ間が複数のコアネットワークによって接続されている場合に、前記複数のデータセンタに分散して配置された仮想マシンと、前記仮想マシンへの通信に用いられるクラウド環境におけるネットワークを管理するネットワーク管理装置とを備えたネットワーク管理システムであって、前記ネットワーク管理装置が、前記コアネットワークごとの物理ネットワークの情報と、当該物理ネットワークにそれぞれ設定された、前記仮想マシンに接続するための前記クラウド環境における論理ネットワークの情報とを対応付けたネットワーク構成情報を記憶するネットワーク構成情報記憶部と、前記複数のコアネットワークのうち、前記仮想マシンへの通信に用いられている第１のコアネットワークにおける異常を検出する検出部と、前記検出部によって異常が検出された場合に、前記ネットワーク構成情報を参照して、前記仮想マシンに接続することが可能な第２のコアネットワークを決定する決定部と、前記ネットワーク構成情報を参照して、前記仮想マシンへの通信に用いられるコアネットワークの物理ネットワーク及び論理ネットワークを前記第２のコアネットワークの物理ネットワーク及び当該物理ネットワークに設定された論理ネットワークに切り替える切替部とを備えたことを特徴とする。

本願に係るネットワーク管理システムは、運用系のコアネットワークの故障を検出して、物理ネットワークの切り替えに追従して論理ネットワークを待機系に切り替えることを可能にする。

図１は、従来技術に係る課題を説明するための図である。 図２は、実施例１に係るネットワーク管理システムの構成の一例を示す図である。 図３は、実施例１に係るネットワーク管理装置の構成の一例を示す図である。 図４は、実施例１に係るネットワーク構成情報記憶部によって記憶されるネットワーク構成情報の一例を示す図である。 図５は、実施例１に係るネットワーク管理装置による処理の一例を模式的に示す図である。 図６は、実施例１に係るネットワーク管理装置による処理の手順を示すフローチャートである。 図７は、実施例２に係るネットワーク管理プログラムを実行するコンピュータを示す図である。

以下に添付図面を参照して、本願に係るネットワーク管理システム、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プログラムの実施例を詳細に説明する。なお、本願に係るネットワーク管理システム、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プログラムは、以下の実施例により限定されるものではない。

まず、従来技術において、運用系のコアネットワークに故障が発生した場合の待機系への切り替えが迅速に行うことができない場合について説明する。図１は、従来技術に係る課題を説明するための図である。図１においては、２拠点のデータセンタを２系のコアネットワークで接続した冗長構成におけるネットワーク管理システム２００の例を示す。

図１の（Ａ）に示すように、ネットワーク管理システム２００は、データセンタ２１０と、データセンタ２２０とを備える。そして、２拠点のデータセンタを接続する２系のコアネットワークは、例えば、図１の（Ａ）に示すように、広域ネットワーク３及び４である。これら広域ネットワーク３及び４は、コアネットワークの管理系によって管理される。ここで、広域ネットワーク３及び４においては、Ｌ２を運ぶことができる、ＶＰＮ（Virtual Private Network）が実現される。このようなＶＰＮは、例えば、Ｌ２ ｏｖｅｒ Ｌ３、ＶＰＬＳ（virtual private LAN service）、ＯＰＥＮ ＶＰＮ、Ｓｏｆｔｅｔｈｅｒなどのプロトコルで運用される。ＶＰＮは、例えば、電気通信事業者などによってＶＰＮサービスとして提供される。なお、Ｌ２を運ぶことができる、の意味は、Ｌ２ ｏｖｅｒ｛Ｌ２以上｝であることを意味する。すなわち、例えば、Ｌ２ Ｏｖｅｒ Ｌ２、Ｌ２ Ｏｖｅｒ Ｌ３、Ｌ２ Ｏｖｅｒ Ｌ４などが該当する。

データセンタ２１０は、図１の（Ａ）に示すように、ＨＶ（hypervisor）２１１と、ＶＭ（Virtual Machine：仮想マシン）２１２と、ＲＴ（router）２１３と、ＲＴ２１４とを備える。同様に、データセンタ２２０は、ＨＶ２２１と、ＶＭ２２２と、ＲＴ２２３と、ＲＴ２２４とを備える。なお、図示していないが、データセンタ２１０及び２２０にはそれぞれ、サーバ等の物理マシンが設置されており、ＨＶ２１１及びＶＭ２１２と、ＨＶ２２１及びＶＭ２２２とは、各データセンタに設置された物理マシン上で動作する。また、ＨＶ、ＶＭ及びＲＴの数は、図示のものに限られない。

ＨＶ２１１及びＨＶ２２１は、ＶＭ２１２及びＶＭ２２２をそれぞれ制御する制御プログラムである。そして、ＨＶ２１１は、データセンタ２１０内のネットワーク（不図示）を介してＲＴ２１３及びＲＴ２１４と接続される。また、ＨＶ２２１は、データセンタ２２０内のネットワーク（不図示）を介してＲＴ２２３及びＲＴ２２４と接続される。ＨＶ２１１及びＨＶ２２１は、例えば、仮想マシンモニタ、仮想モニタ、仮想化ＯＳと呼ばれる場合もある。

ＲＴ２１３及びＲＴ２１４は、例えば、ネットワーク上のパケットをルーティングする物理ルータ等であり、ＰＥ（Provider Edge）２３１及びＰＥ２３３にそれぞれ接続される。また、ＲＴ２２３及びＲＴ２２４は、例えば、ネットワーク上のパケットをルーティングする物理ルータ等であり、ＰＥ２３２及びＰＥ２３４にそれぞれ接続される。

ＰＥ２３１及びＰＥ２３３は、クラウド環境によるサービスを受けるユーザのユーザ回線を収容するルータであり、広域ネットワーク３及び広域ネットワーク４にそれぞれ接続される。ＰＥ２３２及びＰＥ２３４は、クラウド環境によるサービスを受けるユーザのユーザ回線を収容するルータであり、広域ネットワーク３及び広域ネットワーク４にそれぞれ接続される。

ＶＭ２１２及びＶＭ２２２は、それぞれＨＶ２１１及びＨＶ２２１の制御のもと、所定のユーザに対してサービスを提供するクラウド環境であり、ＬＳＷ（logical switch）３及びＬＳＷ４にそれぞれ接続される。ネットワーク管理システム２００においては、上述したような冗長構成をとることにより、ＢＣ／ＤＲを目的とした高可用、高信頼のクラウドネットワークを実現する。

すなわち、ＶＭ（仮想マシン）を異なる拠点のデータセンタに分散配置して、ＡＣＴ／ＳＢＹ構成とするとともに、データセンタ間を接続するコアネットワークも複数設定してＡＣＴ／ＡＣＴ構成とし、仮想マシン間を結ぶＬＳＷ（論理スイッチ）も冗長構成とすることで、ＢＣ／ＤＲを目的とした高可用、高信頼のクラウドネットワークを実現する。

ここで、従来技術に係るネットワーク管理システム２００では、例えば、図１の（Ａ）に示すように、データセンタ２２０内のネットワークにネットワーク管理装置２２５を備え、故障検知を行う。例えば、ネットワーク管理装置２２５は、図１の（Ａ）の矢印２５０のように、現時点での運用系のコアネットワークに接続されるＲＴ２２３とＲＴ２１３との間の疎通確認のための制御メッセージの送受信を実行する。

一例を挙げると、ネットワーク管理装置２２５は、ＲＴ２２３とＲＴ２１３との間でｐｉｎｇ（Packet INternet Groper）等を実行する。ここで、図１の（Ａ）の×印に示すように、コアネットワークに故障が発生した場合に、応答が変化することとなり、ネットワーク管理装置２２５は、通信経路に故障が発生したことを検知することができる。なお、応答の変化としては、例えば、一定時間以上応答がないことなどが挙げられる。

しかしながら、従来技術においては、明確な通信断のケース以外は、判断が難しく、不確実である。そのため、故障確定するために、複数回の試験を実施したり、ＡＰＲ（Address Resolution Protocol）解決実施に時間を要したりするため、運用系のコアネットワークに故障が発生した場合に、物理ネットワーク及び論理ネットワークの待機系への切り替えが迅速に行うことができない場合がある。例えば、別拠点のクラウド環境を接続するコアネットワークが通信切断や輻輳状態になった場合に、従来技術においては、上述したようにサービスレイヤでのテストトラフィックが正常に疎通するか否かを判定しており、時間を要する。また、従来技術においては、数回に１回以上異なる応答が返ってきた場合、判定を誤り、不必要な切り替えが発生してしまい、経路ばたつきが生じる場合がある。その結果、サービスの回復も遅れてしまう。

また、冗長構成のクラウドネットワークでは、複数の管理者が介在しているため、それぞれが故障対応を行うことになり、運用系のコアネットワークに故障が発生した場合に、物理ネットワーク及び論理ネットワークの待機系への切り替えが迅速に行うことができない場合がある。例えば、図１の（Ｂ）に示すように、ネットワーク管理システム２００においては、クラウド提供事業者が管理する領域２６０と、エンドユーザの管理者が管理する領域２７０と、コアネットワーク提供事業者が管理する領域２８０とが存在する。ここで、領域２８０においては、複数のコアネットワークを提供する事業者を別事業者とした場合には、４社によって管理されることとなる。その結果、運用系のコアネットワークに故障が発生した場合に、物理ネットワーク及び論理ネットワークの待機系への切り替えが迅速に行うことができない場合がある。

そこで、本実施例に係るネットワーク通信システムでは、以下、詳細に説明するネットワーク管理装置による処理により、運用系のコアネットワークの故障を検出して、物理ネットワークの切り替えに追従して論理ネットワークを待機系に切り替えることを可能にする。

［実施例１に係るネットワーク管理システムの構成］
まず、実施例に係るネットワーク管理システムの構成について説明する。図２は、実施例１に係るネットワーク管理システム１００の構成の一例を示す図である。図２に示すように、ネットワーク管理システム１００は、データセンタ１１０と、データセンタ１２０とを備える。そして、データセンタ１１０及びデータセンタ１２０は、２系のコアネットワークによって接続される。例えば、２系のコアネットワークは例えば、図２に示すように、広域ネットワーク１及び２である。これら広域ネットワーク１及び２は、コアネットワークの管理系によって管理される。ここで、広域ネットワーク１及び２においては、Ｌ２を運ぶことができる、ＶＰＮが実現される。このようなＶＰＮは、例えば、Ｌ２ ｏｖｅｒ Ｌ３、ＶＰＬＳ、ＯＰＥＮ ＶＰＮ、Ｓｏｆｔｅｔｈｅｒなどのプロトコルで運用される。ＶＰＮは、例えば、電気通信事業者などによってＶＰＮサービスとして提供される。なお、Ｌ２を運ぶことができる、の意味は、Ｌ２ ｏｖｅｒ｛Ｌ２以上｝であることを意味する。すなわち、例えば、Ｌ２ Ｏｖｅｒ Ｌ２、Ｌ２ Ｏｖｅｒ Ｌ３、Ｌ２ Ｏｖｅｒ Ｌ４などが該当する。

データセンタ１１０は、図２に示すように、ＨＶ１１１と、ＶＭ（仮想マシン）１１２と、ＲＴ１１３と、ＲＴ１１４とを備える。同様に、データセンタ１２０は、ＨＶ１２１と、ＶＭ１２２と、ＲＴ１２３と、ＲＴ１２４とを備える。なお、図示していないが、データセンタ１１０及び１２０にはそれぞれ、サーバ等の物理マシンが設置されており、ＨＶ１１１及びＶＭ１１２と、ＨＶ１２１及びＶＭ１２２とは、各データセンタに設置された物理マシン上で動作する。また、ＨＶ、ＶＭ及びＲＴの数は、図示のものに限られない。

ＨＶ１１１及びＨＶ１２１は、ＶＭ１１２及びＶＭ１２２をそれぞれ制御する制御プログラムである。そして、ＨＶ１１１は、データセンタ１１０内のネットワーク（不図示）を介してＲＴ１１３及びＲＴ１１４と接続される。また、ＨＶ１２１は、データセンタ１２０内のネットワーク（不図示）を介してＲＴ１２３及びＲＴ１２４と接続される。ＨＶ１１１及びＨＶ１２１は、例えば、仮想マシンモニタ、仮想モニタ、仮想化ＯＳと呼ばれる場合もある。

ＲＴ１１３及びＲＴ１１４は、例えば、ネットワーク上のパケットをルーティングする物理ルータ等であり、ＰＥ１３１及びＰＥ１３３にそれぞれ接続される。また、ＲＴ１２３及びＲＴ１２４は、例えば、ネットワーク上のパケットをルーティングする物理ルータ等であり、ＰＥ１３２及びＰＥ１３４にそれぞれ接続される。

ＰＥ１３１及びＰＥ１３３は、クラウド環境によるサービスを受けるユーザのユーザ回線を収容するルータであり、広域ネットワーク１及び広域ネットワーク２にそれぞれ接続される。ＰＥ１３２及びＰＥ１３４は、クラウド環境によるサービスを受けるユーザのユーザ回線を収容するルータであり、広域ネットワーク１及び広域ネットワーク２にそれぞれ接続される。

ＶＭ１１２及びＶＭ１２２は、それぞれＨＶ１１１及びＨＶ１２１の制御のもと、所定のユーザに対してサービスを提供するクラウド環境であり、ＬＳＷ（logical switch）１及びＬＳＷ２にそれぞれ接続される。ＬＳＷ１及びＬＳＷ２は、ユーザから仮想マシンへのアクセスをＶＭ１１２又はＶＭ１２２のどちらかに切り替える。そして、実施例１に係るネットワーク管理システム１００は、データセンタ１２０内のネットワークにネットワーク管理装置１０を備え、当該ネットワーク管理装置１０が、運用系のコアネットワークの故障を検出して、データセンタ１１０及び１２０間の物理ネットワークを待機系に切り替えるとともに、当該物理ネットワークの切り替えに追従して論理ネットワークを待機系に切り替える。

［実施例１に係るネットワーク管理装置の構成］
次に、実施例１に係るネットワーク管理装置１０の構成について説明する。図３は、実施例１に係るネットワーク管理装置１０の構成の一例を示す図である。図３に示すように、実施例１に係るネットワーク管理装置１０は、通信制御Ｉ／Ｆ部１１と、入力部１２と、表示部１３と、記憶部１４と、制御部１５とを備え、データセンタ内ネットワーク３００と接続される。そして、ネットワーク管理装置１０は、クラウド環境における物理ネットワーク及び論理ネットワークを管理する。データセンタ内ネットワーク３００は、データセンタ１２０内のネットワークであり、図示しないが、ＲＴ１２３と、ＲＴ１２４と、ＨＶ１２１及びＶＭ１２２が設定された物理サーバとを収容する。

通信制御Ｉ／Ｆ部１１は、データセンタ内ネットワーク３００に収容されるネットワーク機器と制御部１５との間でやり取りする各種情報に関する通信を制御する。例えば、通信制御Ｉ／Ｆ部１５は、後述する制御部１５によるコアネットワークの故障検出に係る通信を制御する。また、通信制御Ｉ／Ｆ部１１は、入力部１２及び表示部１３と、制御部１５との間での各種情報のやり取りを制御する。

入力部１２は、例えば、キーボードやマウスなどであり、ユーザによる種々の情報の入力処理を受け付ける。一例を挙げると、入力部１２は、後述する記憶部１４によって記憶されるネットワーク構成情報の入力処理などを受け付ける。なお、ネットワーク構成情報については後述する。表示部１３は、例えば、ディスプレイなどであり、クラウド提供事業者に対して処理結果を表示出力する。

記憶部１４は、図３に示すように、ネットワーク構成情報記憶部１４ａを備える。記憶部１４は、例えば、ハードディスク、光ディスクなどの記憶装置、または、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ（Flash Memory）などの半導体メモリ素子であり、ネットワーク管理装置１０によって実行される各種プログラムなどを記憶する。

ネットワーク構成情報記憶部１４ａは、後述する制御部１５によって用いられるネットワーク構成情報を記憶する。具体的には、ネットワーク構成情報記憶部１４ａは、コアネットワーク（広域ネットワーク）ごとの物理ネットワークの情報と、当該物理ネットワークにそれぞれ設定された、前記仮想マシンに接続するための論理ネットワークの情報とを対応付けたネットワーク構成情報を記憶する。図４は、実施例１に係るネットワーク構成情報記憶部１４ａによって記憶されるネットワーク構成情報の一例を示す図である。

例えば、ネットワーク構成情報記憶部１４ａは、図４に示すように、データセンタごとに、「物理：ＲＴ」と、「物理：サブインターフェース番号」と、「論理：仮想マシン」と、「論理：ＶＮＩＣ（Virtual Network Interface Card）」とを対応付けたネットワーク構成情報を記憶する。ここで、「物理」とは、コアネットワークにおける物理ネットワークの情報を示す。また、「論理」とは、コアネットワークにそれぞれ設定された論理ネットワーク（クラウド環境における論理ネットワーク）の情報を示す。

一例を挙げると、ネットワーク構成情報記憶部１４ａは、図４に示すように、「データセンタ：１１０」に、物理「ＲＴ：ＰＥ１３１、サブインターフェース番号：ＡＡＡＡ」と、論理「仮想マシン：ＶＭ１１２、ＶＮＩＣ：ａａａａ」とを対応付けて記憶する。ここで、上述した情報は、「データセンタ：１１０」に接続されたコアネットワークのハードウェア装置が「ＰＥ１３１」のＲＴであり、「ＰＥ１３１」に接続された広域ネットワーク１の「サブインターフェース番号」が「ＡＡＡＡ」であり、広域ネットワーク１によって接続される「仮想マシン」が「ＶＭ１１２」であり、「ＶＭ１１２」への通信を切り替えるＬＳＷの「ＶＮＩＣ」が「ａａａａ」であることを意味する。さらに、ネットワーク構成情報記憶部１４ａは、図４に示すように、その他のネットワーク構想情報についても同様に記憶する。

図３に戻って、制御部１５は、検出部１５ａと、決定部１５ｂと、切替部１５ｃと、通知部１５ｄとを備える。制御部１５は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）などの電子回路やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などの集積回路であり、ネットワーク管理装置１０の全体制御を実行する。

検出部１５ａは、複数のコアネットワークのうち、ＶＭへの通信に用いられているコアネットワークにおける異常を検出する。具体的には、検出部１５ａは、コアネットワークに含まれる装置のハードウェア、インターフェース及びルーティングテーブルの稼動状態を監視することで、当該コアネットワークにおける異常を検出する。例えば、図２に示す広域ネットワーク１が現時点の運用系コアネットワークである場合には、検出部１５ａは、広域ネットワーク１に収容された全てのネットワーク機器のハードウェア状態インターフェース状態及びルーティング状態を取得して、故障を検出する。

一例を挙げると、検出部１５ａは、ＰＥ１３１及びＰＥ１３２のハードウェア状態、インターフェース状態及びルーティング状態を３分に１回取得する。そして、例えば、ハードウェアにエラーが発生していたり、インターフェースがダウンしていたり、ルーティングテーブルに未転送のデータがたまっていたりした場合に、検出部１５ａは、広域ネットワーク１に故障があると判定する。そして、検出部１５ａは、故障を検出した広域ネットワーク１のネットワーク機器に関する情報を決定部１５ｂに送信する。例えば、検出部１５ａは、ＰＥ１３１及びＰＥ１３２の情報を決定部１５ｂに送信する。

ここで、コアネットワークに収容されたネットワーク機器のハードウェア状態インターフェース状態及びルーティング状態の取得は、ネットワーク機器から各状態の情報を定期的に取得するポーリング（polling）によって行われる場合であってもよいし、或いは、各ネットワーク機器に定期的に情報を送信させるトラップ（trap）によって実行される場合であってもよい。

決定部１５ｂは、検出部１５ａによって異常が検出された場合に、ネットワーク構成情報を参照して、ＶＭに接続することが可能な待機系のコアネットワークを決定する。具体的には、決定部１５ｂは、検出部１５ａから故障を検出した旨の通知を受け付けた場合に、当該通知に含まれる故障が発生したコアネットワークによって接続されている仮想マシンに接続することが可能な待機系のコアネットワークを、ネットワーク構成情報を参照して決定する。

例えば、決定部１５ｂは、広域ネットワーク１に故障が発生して、検出部１５ａからＰＥ１３１及びＰＥ１３２の情報を受け付けた場合に、図４に示すネットワーク構成情報を参照して、ＰＥ１３１及びＰＥ１３２によってそれぞれ接続されていたＶＭ１１２及びＶＭ１２２の冗長構成となっているＰＥ１３３及びＰＥ１３４を抽出する。そして、決定部１５ｂは、抽出したＰＥ１３３及びＰＥ１３４によって接続される広域ネットワーク２を新しい運用系コアネットワークとして決定する。そして、決定部１５ｂは、決定した新しい運用系コアネットワークの情報（ＰＥ１３３及びＰＥ１３４の情報など）を切替部１５ｃに通知する。

切替部１５ｃは、ネットワーク構成情報を参照して、ＶＭへの通信に用いられるコアネットワークの物理ネットワーク及び論理ネットワークを決定部１５ｂによって決定されたコアネットワークの物理ネットワーク及び当該物理ネットワークに設定された論理ネットワークに切り替える。具体的には、切替部１５ｃは、決定部１５ｂから受け付けた新しい運用系コアネットワークの情報に基づいて、コアネットワークと接続しているクラウド環境の物理サーバ及びネットワーク装置を新しい運用系へ切り替えるとともに、ネットワーク構成情報を参照して、これまで運用していた仮想マシンのＶＮＩＣをブリッジから切断する（ＶＮＩＣをブリッジから抜く）ことで、新運用系のＶＮＩＣに切り替える。

例えば、切替部１５ｃは、決定部１５ｂから新運用系コアネットワークの情報としてＰＥ１３３及びＰＥ１３４の情報を受け付けると、現時点で運用していたＰＥ１３１及びＰＥ１３２にそれぞれ接続されたＲＴ１１３及びＲＴ１２３を、ＰＥ１３３及びＰＥ１３４にそれぞれ接続されるＲＴ１１４及びＲＴ１２４にそれぞれ切り替えることにより、新しい運用系コアネットワークを広域ネットワーク２に切り替える。また、切替部１５ｃは、ＨＶ１１１及びＨＶ１２１に対して、接続先をそれぞれＲＴ１１４及びＲＴ１２４に切り替える。

さらに、切替部１５ｃは、これまで運用されていたＶＮＩＣ「ａａａａ」及び「ｃｃｃｃ」をブリッジから切断する（ＶＮＩＣをブリッジから抜く）ことで、新運用系のＶＮＩＣをＶＮＩＣ「ｂｂｂｂ」及び「ｄｄｄｄ」に切り替えることにより、運用系のＬＳＷをＬＳＷ１からＬＳＷ２へ切り替える。

図３に戻って、通知部１５ｄは、切替部１５ｃによってネットワークが切り替えられた場合に、外部に対して、ネットワークが切り替えられたことを通知する。例えば、通知部１５ｄは、運用系コアネットワークが広域ネットワーク１から広域ネットワーク２に切り替わったことを、クラウド提供事業者や、ＶＭを利用する仮想マシンユーザに対して通知する。

上述したように、実施例１に係るネットワーク管理システムにおいては、ネットワーク管理装置が、コアネットワーク（下位レイヤ）を常時監視して、当該コアネットワークに故障が発生した場合に、クラウド環境（上位レイヤ）における物理ネットワークと論理ネットワークとを連動して切り替える。図５は、実施例１に係るネットワーク管理装置１０による処理の一例を模式的に示す図である。

例えば、ネットワーク管理装置１０は、図５に示すように、広域ネットワーク１から広域ネットワーク２への切り替えと、ＲＴ１２３からＲＴ１２４への切り替えと、ＬＳＷ１からＬＳＷ２への切り替えとを連携して実行することができる。具体的には、ネットワーク管理装置１０は、自装置の管理下にあるＲＴ（１１３、１１４、１２３及び１２４）を切り替えることにより、コアネットワーク管理系の管理下にある広域ネットワークの切り替えを実現するとともに、ＲＴの切り替えに追従して自装置管理下のＬＳＷ（１及び２）を切り替えることで、物理ネットワークと論理ネットワークとを連携して切り替えることができる。

すなわち、本願のネットワーク管理装置１０は、従来、別々に監視・切替が行われていた複数のレイヤを連携させた監視・切替システムを実現することができる。これにより、本願のネットワーク管理装置１０は、物理リソースと切り離して設計することで、サーバ・ネットワークリソースを効率的に利用することができるというクラウド環境において、その設計容易さを残しつつ、管理する対象レイヤが複数になってしまいサービス回復に影響がでてしまうという従来の問題を解決したクラウド環境を提供することを可能にする。

［実施例１に係るネットワーク管理装置による処理の手順］
次に、実施例１に係るネットワーク管理装置１０による処理の手順について、図６を用いて説明する。図６は、実施例１に係るネットワーク管理装置１０による処理の手順を示すフローチャートである。図６に示すように、実施例１に係るネットワーク管理装置１０においては、検出部１５ａが現時点の運用系コアネットワークに収容されたネットワーク機器の装置状態を監視して（ステップＳ１０１）、異常検出の判定を行う（ステップＳ１０２）。

ここで、異常を検出した場合には（ステップＳ１０２肯定）、決定部１５ｂは、ネットワーク構成情報を参照して、現時点の運用系コアネットワークから切替可能なコアネットワークを決定する（ステップＳ１０３）。一方、異常を検出しない場合には、検出部１５ａは、装置状態の監視を継続して実行する。

ステップＳ１０３にて、決定部１５ｂによって切替可能なコアネットワークが決定されると、切替部１５ｃは、決定されたコアネットワークに対応するクラウド環境の物理サーバ、ネットワーク装置に切り替えるとともに、仮想マシンの運用系ＶＮＩＣをブリッジから切断し、待機系ＶＮＩＣを新運用系として作動させる（ステップＳ１０４）。その後、通知部１５ｄは、例えば、クラウド提供事業者や仮想マシンユーザなどの外部に対して、運用系コアネットワークが切り替わったことを通知して、処理を終了する。

［実施例１の効果］
上述したように、実施例１によれば、複数のデータセンタ間が複数のコアネットワークによって接続されている場合に、複数のデータセンタに分散して配置された仮想マシンと、仮想マシンへの通信に用いられるネットワークを管理するネットワーク管理装置とを備えたネットワーク管理システムのネットワーク管理装置において、ネットワーク構成情報記憶部１４ａが、コアネットワークごとの物理ネットワークの情報と、当該物理ネットワークにそれぞれ設定された、仮想マシンに接続するための論理ネットワークの情報とを対応付けたネットワーク構成情報を記憶する。そして、検出部１５ａが、複数のコアネットワークのうち、仮想マシンへの通信に用いられている運用系コアネットワークにおける異常を検出する。そして、決定部１５ｂが、検出部１５ａによって異常が検出された場合に、ネットワーク構成情報を参照して、仮想マシンに接続することが可能な待機系コアネットワークを決定する。そして、切替部１５ｃが、ネットワーク構成情報を参照して、仮想マシンへの通信に用いられるコアネットワークの物理ネットワーク及び論理ネットワークを待機系のコアネットワークの物理ネットワーク及び当該物理ネットワークに設定された論理ネットワークに切り替える。従って、実施例１に係るネットワーク管理装置１０は、コアネットワーク（下位レイヤ）の切り替えと、論理ネットワーク（上位レイヤ）の切り替えとを連携して実行することができ、運用系のコアネットワークの故障を検出して、物理ネットワークの切り替えに追従して論理ネットワークを待機系に切り替えることを可能にする。

また、実施例１によれば、検出部１５ａは、運用系のコアネットワークに含まれる装置のハードウェア、インターフェース及びルーティングテーブルの稼動状態を監視することで、当該運用系のコアネットワークにおける異常を検出する。従って、実施例１に係るネットワーク管理装置１０は、コアネットワークの故障を即時、正確に判定することができ、運用系のコアネットワークに故障が発生した場合の待機系への切り替えをより迅速に行うことを可能にする。

また、実施例１によれば、通知部１５ｄは、切替部１５ｃによってネットワークが切り替えられた場合に、仮想マシンを利用する仮想マシンユーザに対して、ネットワークが切り替えられたことを通知する。従って、実施例１に係るネットワーク管理装置１０は、エンドユーザの仮想マシンへの通信に対する影響を最小限にすることを可能にする。

これまで実施例１を説明したが、本願に係る実施例は、実施例１に限定されるものではない。すなわち、これらの実施例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。

上述した実施例１においては、ネットワーク管理装置１０が１拠点のデータセンタに配置される場合について説明した。しかしながら、実施例はこれに限定されるものではなく、例えば、複数のデータセンタにネットワーク管理装置を配置する場合であってもよい。

上述した実施例１においては、コアネットワークが２系である場合について説明した。しかしながら、実施例はこれに限定されるものではなく、データセンタ間を接続するコアネットワークは任意であり、例えば、３系のコアネットワークによってデータセンタ間を接続する場合であってもよい。

また、例えば、各装置の分散・統合の具体的形態（例えば、図３の形態）は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合することができる。一例を挙げると、決定部１５ｂと切替部１５ｃとを一つの処理部として統合してもよく、一方、検出部１５ａを、制御メッセージの送受信部と、受信した内容から故障を判定する判定部とに分散してもよい。

また、制御部１５をネットワーク管理装置１０の外部装置としてネットワーク経由で接続するようにしてもよく、或いは、切替部１５ｃと通知部１５ｄとを別の装置がそれぞれ有し、ネットワークに接続されて協働することで、上述したネットワーク管理装置１０の機能を実現するようにしてもよい。

上記実施例で説明したネットワーク管理装置１０は、あらかじめ用意されたプログラムをコンピュータで実行することで実現することもできる。そこで、以下では、図３に示したネットワーク管理装置１０と同様の機能を実現するネットワーク管理プログラムを実行するコンピュータの一例を説明する。

図７は、実施例２に係るネットワーク管理プログラムを実行するコンピュータ１０００を示す図である。図７に示すように、コンピュータ１０００は、例えば、メモリ１０１０と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０２０と、ハードディスクドライブインタフェース１０３０と、ディスクドライブインタフェース１０４０と、シリアルポートインタフェース１０５０と、ビデオアダプタ１０６０と、ネットワークインタフェース１０７０とを有する。これらの各部は、バス１０８０によって接続される。

メモリ１０１０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０１１およびＲＡＭ（Random Access Memory）１０１２を含む。ＲＯＭ１０１１は、例えば、ＢＩＯＳ（Basic Input Output System）等のブートプログラムを記憶する。ハードディスクドライブインタフェース１０３０は、ハードディスクドライブ１０９０に接続される。ディスクドライブインタフェース１０４０は、ディスクドライブ１１００に接続される。ディスクドライブ１１００には、例えば、磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能な記憶媒体が挿入される。シリアルポートインタフェース１０５０には、例えば、マウス１１１０およびキーボード１１２０が接続される。ビデオアダプタ１０６０には、例えば、ディスプレイ１１３０が接続される。

ここで、図７に示すように、ハードディスクドライブ１０９０は、例えば、ＯＳ（Operating System）１０９１、アプリケーションプログラム１０９２、プログラムモジュール１０９３およびプログラムデータ１０９４を記憶する。実施例２に係るネットワーク管理プログラムは、例えば、コンピュータ１０００によって実行される指令が記述されたプログラムモジュールとして、例えばハードディスクドライブ１０９０に記憶される。具体的には、上記実施例で説明した検出部１５ａと同様の情報処理を実行する検出ステップと、決定部１５ｂと同様の情報処理を実行する決定ステップと、切替部１５ｃと同様の情報処理を実行する切替ステップと、通知部１５ｄと同様の情報処理を実行する通知ステップとが記述されたプログラムモジュールが、ハードディスクドライブ１０９０に記憶される。

また、上記実施例で説明したネットワーク構成情報記憶部１４ａに記憶されるデータのように、ネットワーク管理プログラムによる情報処理に用いられるデータは、プログラムデータとして、例えば、ハードディスクドライブ１０９０に記憶される。そして、ＣＰＵ１０２０が、ハードディスクドライブ１０９０に記憶されたプログラムモジュールやプログラムデータを必要に応じてＲＡＭ１０１２に読み出して、検出ステップと、決定ステップと、切替ステップと、通知ステップとを実行する。

なお、ネットワーク管理プログラムに係るプログラムモジュールやプログラムデータは、ハードディスクドライブ１０９０に記憶される場合に限られず、例えば、着脱可能な記憶媒体に記憶されて、ディスクドライブ１１００等を介してＣＰＵ１０２０によって読み出されてもよい。あるいは、情報送受信プログラムに係るプログラムモジュールやプログラムデータは、ＬＡＮ（Local Area Network）やＷＡＮ（Wide Area Network）等のネットワークを介して接続された他のコンピュータに記憶され、ネットワークインタフェース１０７０を介してＣＰＵ１０２０によって読み出されてもよい。

これらの実施例やその変形は、本願が開示する技術に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１０ ネットワーク管理装置
１４ 記憶部
１４ａ ネットワーク構成情報記憶部
１５ 制御部
１５ａ 検出部
１５ｂ 決定部
１５ｃ 切替部
１５ｄ 通知部
１１０、１２０ データセンタ

Claims (6)

1. 複数のデータセンタ間が複数のコアネットワークによって接続されている場合に、前記複数のデータセンタに分散して配置された仮想マシンと、前記仮想マシンへの通信に用いられるクラウド環境におけるネットワークを管理するネットワーク管理装置とを備えたネットワーク管理システムであって、
   前記ネットワーク管理装置が、
   前記コアネットワークごとの物理ネットワークの情報として、前記仮想マシンへの通信に用いられている現用系ネットワークである第１のコアネットワークに収容された第１のネットワーク機器の識別情報と待機系ネットワークである第２のコアネットワークに収容された第２のネットワーク機器の識別情報とが対応付けられた物理ネットワークの情報と、当該物理ネットワークにそれぞれ設定された、前記仮想マシンに接続するための前記クラウド環境における論理ネットワークの情報として、前記第１のネットワーク機器に対応する仮想マシンにおける第１のＶＮＩＣの識別情報と前記第２のネットワーク機器に対応する仮想マシンにおける第２のＶＮＩＣの識別情報とが対応付けられた論理ネットワークの情報とを対応付けたネットワーク構成情報を記憶するネットワーク構成情報記憶部と、
   前記複数のコアネットワークのうち、前記仮想マシンへの通信に用いられている第１のコアネットワークにおける異常を検出する検出部と、
   前記検出部によって異常が検出された場合に、前記ネットワーク構成情報を参照して、前記異常が検出された第１のコアネットワークに収容された第１のネットワーク機器の識別情報に対応する第２のネットワーク機器の識別情報を抽出し、該第２のネットワーク機器を収容する第２のネットワークであって、前記仮想マシンに接続することが可能な第２のコアネットワークを決定する決定部と、
   前記ネットワーク構成情報を参照して、前記仮想マシンへの通信に用いられるコアネットワークの物理ネットワークに収容された第１のネットワーク機器及び論理ネットワークに接続された仮想マシンの第１のＶＮＩＣを前記第２のコアネットワークの物理ネットワークに収容された第２のネットワーク機器及び当該物理ネットワークに設定された論理ネットワークに接続される仮想マシンの第２のＶＮＩＣに切り替えるとともに、前記第１のＶＮＩＣを切断する切替部と、
   を備えたことを特徴とするネットワーク管理システム。
2. 前記検出部は、前記第１のコアネットワークに含まれる装置のハードウェア、インターフェース及びルーティングテーブルの稼動状態を監視することで、当該第１のコアネットワークにおける異常を検出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システム。
3. 前記切替部によってネットワークが切り替えられた場合に、外部に対して、ネットワークが切り替えられたことを通知する通知部をさらに備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のネットワーク管理システム。
4. 複数のデータセンタ間が複数のコアネットワークによって接続されている場合に、前記複数のデータセンタに分散して配置された仮想マシンへの通信に用いられるクラウド環境におけるネットワークを管理するネットワーク管理装置であって、
   前記コアネットワークごとの物理ネットワークの情報として、前記仮想マシンへの通信に用いられている現用系ネットワークである第１のコアネットワークに収容された第１のネットワーク機器の識別情報と待機系ネットワークである第２のコアネットワークに収容された第２のネットワーク機器の識別情報とが対応付けられた物理ネットワークの情報と、当該物理ネットワークにそれぞれ設定された、前記仮想マシンに接続するための前記クラウド環境における論理ネットワークの情報として、前記第１のネットワーク機器に対応する仮想マシンにおける第１のＶＮＩＣの識別情報と前記第２のネットワーク機器に対応する仮想マシンにおける第２のＶＮＩＣの識別情報とが対応付けられた論理ネットワークの情報とを対応付けたネットワーク構成情報を記憶するネットワーク構成情報記憶部と、
   前記複数のコアネットワークのうち、前記仮想マシンへの通信に用いられている第１のコアネットワークにおける異常を検出する検出部と、
   前記検出部によって異常が検出された場合に、前記ネットワーク構成情報を参照して、前記異常が検出された第１のコアネットワークに収容された第１のネットワーク機器の識別情報に対応する第２のネットワーク機器の識別情報を抽出し、該第２のネットワーク機器を収容する第２のネットワークであって、前記仮想マシンに接続することが可能な第２のコアネットワークを決定する決定部と、
   前記ネットワーク構成情報を参照して、前記仮想マシンへの通信に用いられるコアネットワークの物理ネットワークに収容された第１のネットワーク機器及び論理ネットワークに接続された仮想マシンの第１のＶＮＩＣを前記第２のコアネットワークの物理ネットワークに収容された第２のネットワーク機器及び当該物理ネットワークに設定された論理ネットワークに接続される仮想マシンの第２のＶＮＩＣに切り替えるとともに、前記第１のＶＮＩＣを切断する切替部と、
   を備えたことを特徴とするネットワーク管理装置。
5. 複数のデータセンタ間が複数のコアネットワークによって接続されている場合に、前記複数のデータセンタに分散して配置された仮想マシンへの通信に用いられるクラウド環境におけるネットワークを管理するネットワーク管理装置によって実行されるネットワーク管理方法であって、
   前記ネットワーク管理装置は、前記コアネットワークごとの物理ネットワークの情報として、前記仮想マシンへの通信に用いられている現用系ネットワークである第１のコアネットワークに収容された第１のネットワーク機器の識別情報と待機系ネットワークである第２のコアネットワークに収容された第２のネットワーク機器の識別情報とが対応付けられた物理ネットワークの情報と、当該物理ネットワークにそれぞれ設定された、前記仮想マシンに接続するための前記クラウド環境における論理ネットワークの情報として、前記第１のネットワーク機器に対応する仮想マシンにおける第１のＶＮＩＣの識別情報と前記第２のネットワーク機器に対応する仮想マシンにおける第２のＶＮＩＣの識別情報とが対応付けられた論理ネットワークの情報とを対応付けたネットワーク構成情報を記憶するネットワーク構成情報記憶部を備え、
   前記複数のコアネットワークのうち、前記仮想マシンへの通信に用いられている第１のコアネットワークにおける異常を検出する検出工程と、
   前記検出工程によって異常が検出された場合に、前記ネットワーク構成情報を参照して、前記異常が検出された第１のコアネットワークに収容された第１のネットワーク機器の識別情報に対応する第２のネットワーク機器の識別情報を抽出し、該第２のネットワーク機器を収容する第２のネットワークであって、前記仮想マシンに接続することが可能な第２のコアネットワークを決定する決定工程と、
   前記ネットワーク構成情報を参照して、前記仮想マシンへの通信に用いられるコアネットワークの物理ネットワークに収容された第１のネットワーク機器及び論理ネットワークに接続された仮想マシンの第１のＶＮＩＣを前記第２のコアネットワークの物理ネットワークに収容された第２のネットワーク機器及び当該物理ネットワークに設定された論理ネットワークに接続される仮想マシンの第２のＶＮＩＣに切り替えるとともに、前記第１のＶＮＩＣを切断する切替工程と、
   を含んだことを特徴とするネットワーク管理方法。
6. 複数のデータセンタ間が複数のコアネットワークによって接続されている場合に、前記複数のデータセンタに分散して配置された仮想マシンへの通信に用いられるクラウド環境におけるネットワークを管理するネットワーク管理装置によって実行されるネットワーク管理プログラムであって、
   前記複数のコアネットワークのうち、前記仮想マシンへの通信に用いられている第１のコアネットワークにおける異常を検出する検出ステップと、
   前記検出ステップによって異常が検出された場合に、前記コアネットワークごとの物理ネットワークの情報として、前記仮想マシンへの通信に用いられている現用系ネットワークである第１のコアネットワークに収容された第１のネットワーク機器の識別情報と待機系ネットワークである第２のコアネットワークに収容された第２のネットワーク機器の識別情報とが対応付けられた物理ネットワークの情報と、当該物理ネットワークにそれぞれ設定された、前記仮想マシンに接続するための前記クラウド環境における論理ネットワークの情報として、前記第１のネットワーク機器に対応する仮想マシンにおける第１のＶＮＩＣの識別情報と前記第２のネットワーク機器に対応する仮想マシンにおける第２のＶＮＩＣの識別情報とが対応付けられた論理ネットワークの情報とを対応付けたネットワーク構成情報を記憶するネットワーク構成情報記憶部に記憶された前記ネットワーク構成情報を参照して、前記異常が検出された第１のコアネットワークに収容された第１のネットワーク機器の識別情報に対応する第２のネットワーク機器の識別情報を抽出し、該第２のネットワーク機器を収容する第２のネットワークであって、前記仮想マシンに接続することが可能な第２のコアネットワークを決定する決定ステップと、
   前記ネットワーク構成情報を参照して、前記仮想マシンへの通信に用いられるコアネットワークの物理ネットワークに収容された第１のネットワーク機器及び論理ネットワークに接続された仮想マシンの第１のＶＮＩＣを前記第２のコアネットワークの物理ネットワークに収容された第２のネットワーク機器及び当該物理ネットワークに設定された論理ネットワークに接続される仮想マシンの第２のＶＮＩＣに切り替えるとともに、前記第１のＶＮＩＣを切断する切替ステップと、
   を前記ネットワーク管理装置に実行させることを特徴とするネットワーク管理プログラム。

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