JP6540299B2

JP6540299B2 - Virtual network management system, virtual network management device, virtual network management method and program

Info

Publication number: JP6540299B2
Application number: JP2015138659A
Authority: JP
Inventors: 元相澤; 昌治森本
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2015-07-10
Filing date: 2015-07-10
Publication date: 2019-07-10
Anticipated expiration: 2035-07-10
Also published as: JP2017022558A

Description

本発明は、仮想ネットワーク管理システム、仮想ネットワーク管理装置、仮想ネットワーク管理方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a virtual network management system, a virtual network management device, a virtual network management method, and a program.

ネットワークユーザの多様化にともない、それぞれのユーザ要求に応じた特性を有するネットワークの構築が望まれている。このような多様なネットワークを実現する技術として、物理的なネットワークを利用して複数の論理的なネットワークを構築する仮想ネットワーク技術がある。 With the diversification of network users, construction of a network having characteristics corresponding to each user request is desired. As a technology for realizing such various networks, there is a virtual network technology in which a plurality of logical networks are constructed using a physical network.

オーバレイ仮想ネットワーク技術のひとつであるＶＸＬＡＮ（ＶｉｒｔｕａｌＥｘｔｅｎｓｉｂｌｅＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）はデータセンタなどの大規模なレイヤ２ネットワーク上で活用されている。非特許文献１は、ＶＸＬＡＮのドラフトである。 VXLAN (Virtual Extensible Local Area Network), which is one of overlay virtual network technologies, is utilized on a large scale Layer 2 network such as a data center. Non-Patent Document 1 is a draft of VXLAN.

一方で、オープンフロー（ＯｐｅｎＦｌｏｗ）というネットワーク制御技術がある（非特許文献２参照）。オープンフローは、通信をエンドツーエンドのフローとして捉え、フロー単位で経路制御、障害回復、負荷分散、最適化を行うものである。非特許文献２に仕様化されているオープンフロースイッチは、オープンフローコントローラとの通信用のセキュアチャネルを備え、オープンフローコントローラから適宜追加または書き換え指示されるフローテーブルに従って動作する。（非特許文献２の「５．２ＦｌｏｗＴａｂｌｅ」の項参照） On the other hand, there is a network control technology called OpenFlow (see Non-Patent Document 2). The open flow treats communication as an end-to-end flow, and performs path control, failure recovery, load balancing, and optimization on a flow-by-flow basis. The open flow switch specified in Non-Patent Document 2 includes a secure channel for communication with the open flow controller, and operates according to a flow table appropriately instructed to be added or rewritten from the open flow controller. (See the section "5.2 Flow Table" in Non-Patent Document 2)

特許文献１には、物理ノードリソースを含めたネットワークリソースを有効活用できるようにする仮想ネットワーク管理システムが開示されている。より具体的には、重み係数と、仮想ノードの要求位置と、物理ノード位置とを用いて、物理ノードに対して優先度数を算出し、この優先度数に基づいて、仮想ノードを作成する物理ノードを決定する構成が開示されている。また、特許文献２には、上述のオープンフローを用いて構成された仮想ネットワーク上において同報通信を行うための構成が開示されている。 Patent Document 1 discloses a virtual network management system that enables effective use of network resources including physical node resources. More specifically, the physical node that calculates the priority number for the physical node using the weighting factor, the requested position of the virtual node, and the physical node position, and creates the virtual node based on this priority number An arrangement for determining In addition, Patent Document 2 discloses a configuration for performing broadcast communication on a virtual network configured using the above-described open flow.

特開２０１２−１９９６４４号公報JP 2012-199644 A 国際公開第２０１１／０４３４１６号International Publication No. 2011/034416

Ｍ．Ｍａｈａｌｉｎｇａｍほか７名、“ＶＸＬＡＮ：ＡＦｒａｍｅｗｏｒｋｆｏｒＯｖｅｒｌａｙｉｎｇＶｉｒｔｕａｌｉｚｅｄＬａｙｅｒ２ＮｅｔｗｏｒｋｓｏｖｅｒＬａｙｅｒ３Ｎｅｔｗｏｒｋｓ”、[online]、［平成２７（２０１５）年２月２５日検索］、インターネット〈URL:http://tools.ietf.org/pdf/draft-mahalingam-dutt-dcops-vxlan-02.pdf〉M. Mahalingam and 7 others, "VXLAN: A Framework for Overlaying Virtualized Layer 2 Networks over Layer 3 Networks", [online], [search on February 25, 2015], Internet <URL: http: // tools. ietf.org/pdf/draft-mahalingam-dutt-dcops-vxlan-02.pdf> “ＯｐｅｎＦｌｏｗＳｗｉｔｃｈＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ” Ｖｅｒｓｉｏｎ１．３．０（ＷｉｒｅＰｒｏｔｏｃｏｌ０ｘ０４）、[online]、［平成２７（２０１５）年２月２５日検索］、インターネット〈URL:https://www.opennetworking.org/images/stories/downloads/sdn-resources/onf-specifications/openflow/openflow-spec-v1.3.0.pdf〉“OpenFlow Switch Specification” Version 1.3.0 (Wire Protocol 0x04), [online], [Search on February 25, 2015], Internet <URL: https://www.opennetworking.org/images /stories/downloads/sdn-resources/onf-specifications/openflow/openflow-spec-v1.3.0.pdf>

以下の分析は、本発明によって与えられたものである。特許文献２のように、仮想ネットワークに対応する物理ネットワークを上記オープンフローで管理する場合、仮想ネットワーク上のトラヒックのＱｏＳ（ＱｕａｌｉｔｙｏｆＳｅｒｖｉｃｅ）を、オープンフローで制御する必要がある。仮想ネットワークのユーザから求められたＱｏＳを保証するには、オープンフロー上で、エンドツーエンドのフロー全てに対しＱｏＳ制御を行う必要がある。このようなエンドツーエンドでフローをすべて設定するためには、フローのマッチ条件として送信元と送信先アドレス（ＭＡＣ（ＭｅｄｉａＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ）アドレス等）の組が必要となる。一般的には、フローの設定は、こうしたエンドツーエンドのアドレスを取得できるタイミングはＰａｃｋｅｔ−Ｉｎメッセージの受信時となる。 The following analysis is given by the present invention. When the physical network corresponding to a virtual network is managed by the above-mentioned open flow like patent document 2, it is necessary to control QoS (Quality of Service) of traffic on a virtual network by open flow. In order to guarantee the QoS required from the user of the virtual network, it is necessary to perform QoS control on all the end-to-end flows on the open flow. In order to set all flows end-to-end as described above, a pair of source and destination addresses (such as a MAC (Media Access Control) address) is required as a flow matching condition. In general, in the flow setting, the timing at which such an end-to-end address can be acquired is when the Packet-In message is received.

このようなシステムにおける、第１の問題点は、仮想ネットワークの作成タイミングと、物理ネットワークにフローが設定されるタイミングが異なるため、フローが設定される前から、予約情報として物理ネットワークに設定すべきフローの帯域と経路を予め管理しておく必要があるということである。 The first problem in such a system is that the timing to create a virtual network and the timing to set a flow in the physical network are different, so it should be set in the physical network as reservation information before the flow is set. It is necessary to manage the flow bandwidth and route in advance.

本発明は、集中制御方式で管理されている物理ネットワーク上でオーバレイ仮想ネットワーク技術を用いて仮想ネットワークを構築する際のトラヒックのＱｏＳ保証の容易化に貢献できる仮想ネットワーク管理システム、仮想ネットワーク管理装置、仮想ネットワーク管理方法及びプログラムを提供することを目的とする。 The present invention is a virtual network management system that can contribute to facilitation of QoS guarantee of traffic when constructing a virtual network using overlay virtual network technology on a physical network managed by a centralized control system, a virtual network management device, An object of the present invention is to provide a virtual network management method and program.

第１の視点によれば、仮想ネットワークの作成要求の情報から、前記仮想ネットワークに対応する物理ネットワークへのフロー設定に必要な情報を抽出する第１の手段と、前記抽出した情報を用いて、少なくともフローの発生前に前記仮想ネットワークに対応する物理ネットワーク上の物理ノードに、前記仮想ネットワークに要求されるＱｕａｌｉｔｙｏｆＳｅｒｖｉｃｅ（ＱｏＳ）を保証するフロー制御情報を設定する第２の手段と、を備えた仮想ネットワーク管理システムが提供される。 According to the first aspect, a first means for extracting information necessary for flow setting to the physical network corresponding to the virtual network from the information of the creation request of the virtual network, and the extracted information is used. And second means for setting flow control information for guaranteeing Quality of Service (QoS) required for the virtual network in at least a physical node on a physical network corresponding to the virtual network before occurrence of a flow. A virtual network management system is provided.

第２の視点によれば、物理ネットワーク上の物理ノードに制御情報を設定することにより、前記物理ネットワークを制御する制御装置と接続され、仮想ネットワークの作成要求の情報から、前記仮想ネットワークに対応する物理ネットワークへのフロー設定に必要な情報を抽出する第１の手段と、前記制御装置に、少なくともフローの発生前に、前記抽出した情報を用いて、前記仮想ネットワークに対応する物理ネットワーク上の物理ノードへの、前記仮想ネットワークに要求されるＱｕａｌｉｔｙｏｆＳｅｒｖｉｃｅ（ＱｏＳ）を保証するフロー制御情報の設定を要求する第２の手段と、を備えた仮想ネットワーク管理装置が提供される。 According to the second aspect, by setting control information in a physical node on a physical network, the control device for controlling the physical network is connected, and the virtual network creation request information corresponds to the virtual network. A first means for extracting information necessary for setting a flow to a physical network, and the physical property on the physical network corresponding to the virtual network, using at least the extracted information in the control device before the flow is generated. There is provided a virtual network management apparatus comprising: a second means for requesting a node to set flow control information for guaranteeing Quality of Service (QoS) required for the virtual network.

第３の視点によれば、仮想ネットワークの作成要求の情報から、前記仮想ネットワークに対応する物理ネットワークへのフロー設定に必要な情報を抽出するステップと、少なくともフローの発生前に、前記抽出した情報を用いて、前記仮想ネットワークに対応する物理ネットワーク上の物理ノードに、前記仮想ネットワークに要求されるＱｕａｌｉｔｙｏｆＳｅｒｖｉｃｅ（ＱｏＳ）を保証するフロー制御情報を設定するステップと、を含む仮想ネットワーク管理方法が提供される。本方法は、フロー設定に必要な情報を抽出し、この情報を用いて、前記仮想ネットワークに対応する物理ネットワーク上の物理ノードに、前記仮想ネットワークに要求されるＱｕａｌｉｔｙｏｆＳｅｒｖｉｃｅ（ＱｏＳ）を保証するフロー制御情報を設定するコンピュータという、特定の機械に結びつけられている。 According to the third aspect, the step of extracting information necessary for flow setting to the physical network corresponding to the virtual network from the information of the creation request of the virtual network, and at least the extracted information before occurrence of the flow Setting the flow control information for guaranteeing the Quality of Service (QoS) required of the virtual network in the physical node on the physical network corresponding to the virtual network, Provided. The method extracts information necessary for flow setting, and uses this information to guarantee the quality of service (QoS) required of the virtual network to the physical node on the physical network corresponding to the virtual network. It is tied to a specific machine, a computer that sets up flow control information.

第４の視点によれば、仮想ネットワークの作成要求の情報から、前記仮想ネットワークに対応する物理ネットワークへのフロー設定に必要な情報を抽出する処理と、少なくともフローの発生前に、前記抽出した情報を用いて、前記仮想ネットワークに対応する物理ネットワーク上の物理ノードに、前記仮想ネットワークに要求されるＱｕａｌｉｔｙｏｆＳｅｒｖｉｃｅ（ＱｏＳ）を保証するフロー制御情報を設定する処理と、を前記物理ノードにフロー制御情報を設定するコンピュータに実行させるプログラムが提供される。なお、このプログラムは、コンピュータが読み取り可能な（非トランジエントな）記憶媒体に記録することができる。即ち、本発明は、コンピュータプログラム製品として具現することも可能である。 According to the fourth aspect, a process of extracting information necessary for flow setting to the physical network corresponding to the virtual network from the information of the creation request of the virtual network, and at least the extracted information before occurrence of the flow Setting flow control information for guaranteeing Quality of Service (QoS) required for the virtual network in the physical node on the physical network corresponding to the virtual network using the A program is provided that is executed by a computer that sets information. Note that this program can be recorded on a computer readable (non-transient) storage medium. That is, the present invention can also be embodied as a computer program product.

本発明によれば、集中制御方式で管理されている物理ネットワーク上でオーバレイ仮想ネットワーク技術を用いて仮想ネットワークを構築する際のトラヒックのＱｏＳ保証を容易化することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to facilitate QoS guarantee of traffic when constructing a virtual network by using overlay virtual network technology on a physical network managed by a centralized control method.

本発明の一実施形態の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の動作を説明するためのシーケンス図である。It is a sequence diagram for demonstrating the operation | movement of one Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態の全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態の仮想ネットワーク管理システムの構成を示す図である。It is a figure showing composition of a virtual network management system of a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施形態の仮想ネットワーク管理システムに入力された仮想ネットワーク情報の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the virtual network information input into the virtual network management system of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態の仮想ネットワーク管理システムの仮想ネットワーク記憶部に保持される情報の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the information hold | maintained at the virtual network storage part of the virtual network management system of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態の仮想ネットワーク管理システムのＴＥＰ記憶部に保持される情報の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the information hold | maintained at the TEP memory | storage part of the virtual network management system of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態の仮想ネットワーク管理システムの境界情報記憶部に保持される情報の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the information hold | maintained at the boundary information storage part of the virtual network management system of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態の仮想ネットワーク管理システムのトポロジ記憶部に保持される情報の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the information hold | maintained at the topology memory | storage part of the virtual network management system of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態の仮想ネットワーク管理システムの動作を表したシーケンス図である。It is a sequence diagram showing operation of a virtual network management system of a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施形態の仮想ネットワーク管理システムの仮想ネットワーク制御部が取得する物理ノード接続点グループ情報の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the physical node connection point group information which the virtual network control part of the virtual network management system of the 1st Embodiment of this invention acquires. 本発明の第１の実施形態における外部ノード接続点と物理ノード接続点の対応関係を示す図である。It is a figure which shows the correspondence of the external node connection point and physical node connection point in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態の仮想ネットワーク管理システムの経路計算部が計算するフロー情報と、フロー情報から作成されるフロー制御情報の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the flow information which the path | route calculation part of the virtual network management system of the 1st Embodiment of this invention calculates, and the flow control information produced from flow information. 本発明の第２の実施形態の仮想ネットワーク管理システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the virtual network management system of the 2nd Embodiment of this invention.

はじめに本発明の一実施形態の概要について図面を参照して説明する。なお、この概要に付記した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、本発明を図示の態様に限定することを意図するものではない。 First, an outline of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The reference numerals of the drawings appended to this summary are added for convenience to the respective elements as an example for aiding understanding, and the present invention is not intended to be limited to the illustrated embodiments.

本発明は、その一実施形態において、図１に示すように、仮想ネットワーク管理部１１０と、物理ネットワーク管理部１２０とを備える仮想ネットワーク管理システム１００により実現できる。 The present invention, in one embodiment, can be realized by a virtual network management system 100 including a virtual network management unit 110 and a physical network management unit 120 as shown in FIG.

仮想ネットワーク管理部１１０は、仮想ネットワークの作成要求を受け付けると（図２のステップＳ００１）、仮想ネットワークの作成要求の情報から、仮想ネットワークに対応する物理ネットワークへのフロー設定に必要な情報を抽出する第１の手段として機能する（図２のステップＳ００２）。物理ネットワーク管理部１２０は、前記抽出した情報を用いて、少なくともフローの発生前に前記仮想ネットワークに対応する物理ネットワーク上の物理ノードに、前記仮想ネットワークに要求されるＱｕａｌｉｔｙｏｆＳｅｒｖｉｃｅ（ＱｏＳ）を保証するフロー制御情報を設定する第２の手段として機能する（図２のステップＳ００３）。 When the virtual network management unit 110 receives a virtual network creation request (step S001 in FIG. 2), the virtual network management unit 110 extracts information necessary for flow setting to the physical network corresponding to the virtual network from the information of the virtual network creation request. It functions as the first means (step S002 in FIG. 2). The physical network management unit 120 guarantees the Quality of Service (QoS) required of the virtual network to the physical node on the physical network corresponding to the virtual network at least before occurrence of the flow, using the extracted information. Function as second means for setting flow control information (step S003 in FIG. 2).

以上のように構成することで、集中制御方式で管理されている物理ネットワーク上でオーバレイ仮想ネットワーク技術を用いて仮想ネットワークを構築する際のトラヒックのＱｏＳ保証を容易化することができる。また、上記の形態によれば、仮想ネットワークの作成タイミングで物理ノードにフロー制御情報を設定することができる。このため、フロー制御情報を設定されるまで制御装置を介して通信する必要がなくなり、通信が遅いという問題も解消される。 By configuring as described above, QoS guarantee of traffic when constructing a virtual network using overlay virtual network technology on a physical network managed by a centralized control method can be facilitated. Moreover, according to the above-mentioned form, it is possible to set flow control information in the physical node at the creation timing of the virtual network. For this reason, it is not necessary to communicate via the control device until the flow control information is set, and the problem of slow communication is also solved.

［第１の実施形態］
続いて、本発明の第１の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図３は、本発明の第１の実施形態の全体構成を示す図である。図３を参照すると、複数の物理ノード２００が配置された物理ネットワークと、ＶＸＬＡＮのトンネルエンドポイント（ＴＥＰ）と、ＴＥＰを介して通信を行う外部ノード３００と、これらを用いて構成される仮想ネットワークを管理するための仮想ネットワーク管理システム１とが配置された構成が示されている。 First Embodiment
Subsequently, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 3 is a diagram showing an entire configuration of the first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, a physical network in which a plurality of physical nodes 200 are arranged, a tunnel end point (TEP) of VXLAN, an external node 300 communicating with TEP, and a virtual network configured using these There is shown a configuration in which a virtual network management system 1 for managing the information is arranged.

図３中、Ｐｏ１〜Ｐｏ３は、ＴＥＰの外部ノード接続点なるＴＥＰのポートを示す。また、ＰＩＦは、物理ネットワーク側から見たＴＥＰの接続点を示す。ＬＩＦは、論理インターフェースを示す。これらの詳細は後に、仮想ネットワーク管理システム１の機能とともに説明する。 In FIG. 3, Po1 to Po3 indicate ports of TEP which is an external node connection point of TEP. Also, PIF indicates a connection point of TEP as viewed from the physical network side. LIF indicates a logical interface. Details of these will be described later along with the functions of the virtual network management system 1.

図４は、本発明の第１の実施形態の仮想ネットワーク管理システムの構成を示す図である。図４を参照すると、大きく分けて、仮想ネットワーク管理部２と、物理ネットワーク管理部３とを備えた仮想ネットワーク管理システム１が示されている。 FIG. 4 is a diagram showing the configuration of a virtual network management system according to the first embodiment of this invention. Referring to FIG. 4, the virtual network management system 1 including the virtual network management unit 2 and the physical network management unit 3 is roughly divided.

仮想ネットワーク管理部２は、仮想ネットワーク演算部１０と、仮想ネットワーク記憶部２０と、を備えて、仮想ネットワークの管理機能を提供する。 The virtual network management unit 2 includes a virtual network operation unit 10 and a virtual network storage unit 20 to provide a management function of virtual networks.

物理ネットワーク管理部３は、物理ネットワーク演算部３０と、物理ネットワーク記憶部４０とを備えて、仮想ネットワーク管理部２にて構築された仮想ネットワークに求められるサービス内容を満たすように、物理ネットワークを管理する。 The physical network management unit 3 includes a physical network operation unit 30 and a physical network storage unit 40, and manages the physical network so as to satisfy the service contents required for the virtual network constructed by the virtual network management unit 2. Do.

上記のような仮想ネットワーク管理システム１は、具体的には、コンピュータプログラムに従って動作する情報処理装置によって実現される。また、仮想ネットワーク管理システム１は、１つの情報処理装置によって実現されてもよいし、複数の情報処理装置によって実現されてもよい。 Specifically, the virtual network management system 1 as described above is realized by an information processing apparatus that operates according to a computer program. In addition, the virtual network management system 1 may be realized by one information processing device or may be realized by a plurality of information processing devices.

続いて、仮想ネットワーク管理システム１の仮想ネットワーク管理部２の各部について詳細に説明する。仮想ネットワーク演算部１０は、仮想ネットワーク入力部１１と、仮想ネットワーク制御部１２と、ＴＥＰ管理部１３と、ネットワーク境界管理部１４とを有する。このような仮想ネットワーク演算部１０は、具体的には、コンピュータプログラムに従って動作する情報処理装置のＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）によって実現することができる。 Subsequently, each unit of the virtual network management unit 2 of the virtual network management system 1 will be described in detail. The virtual network operation unit 10 includes a virtual network input unit 11, a virtual network control unit 12, a TEP management unit 13, and a network boundary management unit 14. Specifically, such a virtual network computing unit 10 can be realized by a CPU (Central Processing Unit) of an information processing apparatus that operates according to a computer program.

仮想ネットワーク記憶部２０は、仮想ネットワーク情報記憶部２１と、ＴＥＰ記憶部２２と、境界情報記憶部２３とを有する。このような仮想ネットワーク記憶部２０は、具体的には、磁気ディスク装置や光ディスク装置によって実現することができる。 The virtual network storage unit 20 includes a virtual network information storage unit 21, a TEP storage unit 22, and a boundary information storage unit 23. Specifically, such a virtual network storage unit 20 can be realized by a magnetic disk device or an optical disk device.

仮想ネットワーク入力部１１は、新たに作成する仮想ネットワークの作成要求を受け付ける。図５は、仮想ネットワーク入力部１１に入力される仮想ネットワーク作成要求に含まれる情報の一例である。図５の例では、仮想ネットワークＩＤ（ＶＮＩ）＝１で特定される仮想ネットワークについて、外部ノード接続点Ｐｏと、必要な帯域（ＲｅｑＢｗ）とが設定されている。図５の例では、図３のＴＥＰの外部ノード接続点Ｐｏ１、Ｐｏ２、Ｐｏ３の３点を結ぶネットワークで、仮想ネットワークの要求帯域ＲｅｑＢｗを１Ｇｂｐｓとする仮想ネットワークの作成が要求されたことになる。ここで、仮想ネットワークＩＤ（ＶＮＩ）は、仮想ネットワークのＩＤを表したユニークな値であり、予めユーザに割り当てられていてもよいし、仮想ネットワーク入力部１１で自動採番することとしてもよい。また、要求帯域ＲｅｑＢｗは外部ノード接続点Ｐｏ間で必要な帯域を表している。図５の例では、外部ノード接続点Ｐｏ間の通信について、すべて１Ｇｂｐｓの帯域を保証することが要請される。もちろん、任意のＰｏ間において、異なる帯域を設定すること等も可能である。 The virtual network input unit 11 receives a creation request of a virtual network to be newly created. FIG. 5 is an example of information included in the virtual network creation request input to the virtual network input unit 11. In the example of FIG. 5, the external node connection point Po and the necessary band (ReqBw) are set for the virtual network identified by virtual network ID (VNI) = 1. In the example of FIG. 5, in the network connecting the three external node connection points Po1, Po2 and Po3 of the TEP of FIG. 3, creation of a virtual network having a request bandwidth ReqBw of 1 GHz as the virtual network is requested. Here, the virtual network ID (VNI) is a unique value representing the ID of the virtual network, and may be assigned to the user in advance, or may be automatically numbered by the virtual network input unit 11. Further, the required bandwidth ReqBw represents a bandwidth required between external node connection points Po. In the example of FIG. 5, it is required to guarantee a bandwidth of 1 Gbps for communication between external node connection points Po. Of course, it is also possible to set different bands among arbitrary Pos.

このような仮想ネットワーク入力部１１は、コンピュータプログラムに従って動作する情報処理装置のＣＰＵおよびネットワークインターフェース部によって実現することができる。仮想ネットワークの要求情報の入力は、情報処理装置の入力手段を用いて入力を受け付けることとしてもよいし、ネットワークを介して情報の入力を受け付けることとしてもよい。 Such a virtual network input unit 11 can be realized by a CPU and a network interface unit of an information processing apparatus that operates according to a computer program. The input of the request information of the virtual network may be made by receiving the input using the input means of the information processing apparatus, or may be made by receiving the input of the information through the network.

仮想ネットワーク情報記憶部２１は、仮想ネットワーク入力部１１によって入力された仮想ネットワークの要求情報を記憶する。図６は、仮想ネットワーク情報記憶部２１に保持される情報１０１Ａの一例を示す図である。 The virtual network information storage unit 21 stores virtual network request information input by the virtual network input unit 11. FIG. 6 is a diagram showing an example of the information 101A held in the virtual network information storage unit 21. As shown in FIG.

ＴＥＰ記憶部２２は、図３に表されたＴＥＰの情報を記憶する。本実施形態におけるＴＥＰは、外部ノード接続点Ｐｏの集合、ＴＥＰ接続点ＰＩＦの集合、論理インターフェースＬＩＦの集合の対応関係で表すことができる。図７は、ＴＥＰ記憶部２２に保持される情報１０２Ａ〜１０４Ａの一例を示す図である。情報１０２Ａは、図３の３つのＴＥＰが有している外部ノード接続点Ｐｏと、そのＴＥＰのＴＥＰ接続点ＰＩＦとの対応関係を表している。情報１０３Ａは、図３の３つのＴＥＰが有しているＴＥＰ接続点ＰＩＦと、内部の論理インターフェース（ＬＩＦ）の対応関係を表している。情報１０４Ａは、図３の３つの各論理インターフェース（ＬＩＦ）に設定されているＭＡＣアドレス、ＶＬＡＮ情報と、各論理インターフェース（ＬＩＦ）に接続されている外部ノード接続点Ｐｏの対応関係を表している。これら論理インターフェース（ＬＩＦ）の情報は、ＴＥＰ管理部１３によって生成され、フローを設定するためのマッチ条件などで使用する。 The TEP storage unit 22 stores the information of TEP shown in FIG. The TEP in the present embodiment can be represented by the correspondence relationship between a set of external node connection points Po, a set of TEP connection points PIF, and a set of logical interfaces LIF. FIG. 7 is a diagram showing an example of the information 102A to 104A held in the TEP storage unit 22. As shown in FIG. The information 102A represents the correspondence between the external node connection point Po possessed by the three TEPs of FIG. 3 and the TEP connection point PIF of that TEP. The information 103A represents the correspondence between TEP connection points PIF possessed by the three TEPs of FIG. 3 and an internal logical interface (LIF). Information 104A represents the correspondence between the MAC address and VLAN information set in each of the three logical interfaces (LIFs) of FIG. 3 and the external node connection point Po connected to each of the logical interfaces (LIFs). . The information of the logical interface (LIF) is generated by the TEP management unit 13 and is used as a match condition for setting a flow.

境界情報記憶部２３は、図３に表されたＴＥＰ接続点ＰＩＦと物理ノード接続点Ｐｕとの対応関係を記憶する。図８は、境界情報記憶部２３に保持される情報１０５Ａの一例を示す図である。なお、情報１０５Ａは、ネットワーク管理者がプログラムなどにより事前に設定することとしてもよいし、物理ネットワークのトポロジの変更の都度更新するようにしてもよい。 The boundary information storage unit 23 stores the correspondence between the TEP connection point PIF and the physical node connection point Pu shown in FIG. 3. FIG. 8 is a diagram showing an example of the information 105A held in the boundary information storage unit 23. As shown in FIG. The information 105A may be set in advance by a network administrator according to a program or the like, or may be updated each time the physical network topology is changed.

仮想ネットワーク制御部１２は、仮想ネットワーク入力部１１によって入力された仮想ネットワークの要求情報から外部ノード接続点Ｐｏを抽出する。そして、仮想ネットワーク制御部１２は、ネットワーク境界管理部１４を介して、外部ノード接続点Ｐｏに対応する物理ノード接続点グループＰｇを取得する。さらに、仮想ネットワーク制御部１２は、経路計算部３１に対し、前記取得した物理ノード接続点グループＰｇを含んだフロー設定要求を出力する。 The virtual network control unit 12 extracts the external node connection point Po from the request information of the virtual network input by the virtual network input unit 11. Then, the virtual network control unit 12 acquires the physical node connection point group Pg corresponding to the external node connection point Po via the network boundary management unit 14. Furthermore, the virtual network control unit 12 outputs a flow setting request including the acquired physical node connection point group Pg to the route calculation unit 31.

ＴＥＰ管理部１３は、ＴＥＰ接続点ＰＩＦを入力として、論理インターフェースＬＩＦの生成を行う。論理インターフェースＬＩＦは、図７の符号１０４Ａに示したように、フローを設定するためのマッチ条件（例えば、ＭＡＣアドレスやＶＬＡＮ）などで使用する情報が設定される。論理インターフェースＬＩＦの作成が完了すると、ＴＥＰ管理部１３は、入力元へ論理インターフェースＬＩＦの情報を通知する。 The TEP management unit 13 receives the TEP connection point PIF and generates a logical interface LIF. In the logical interface LIF, as shown by reference numeral 104A in FIG. 7, information to be used in a match condition (for example, a MAC address or a VLAN) for setting a flow is set. When creation of the logical interface LIF is completed, the TEP management unit 13 notifies the input source of the information of the logical interface LIF.

ネットワーク境界管理部１４は、外部ノード接続点Ｐｏを入力として、ＴＥＰ記憶部２２の情報と境界情報記憶部２３の情報から、物理ノード接続点グループＰｇを計算し、入力元へ物理ノード接続点グループＰｇを通知する（第３の手段に相当）。 The network boundary management unit 14 receives the external node connection point Po, calculates the physical node connection point group Pg from the information in the TEP storage unit 22 and the information in the boundary information storage unit 23, and sends the physical node connection point group to the input source Report Pg (corresponding to the third means).

続いて、仮想ネットワーク管理システム１の物理ネットワーク管理部３の各部について詳細に説明する。物理ネットワーク演算部３０は、経路計算部３１と、フロー設定出力部３２を備えている。このような物理ネットワーク演算部３０は、コンピュータプログラムに従って動作する情報処理装置のＣＰＵによって実現される。 Subsequently, each unit of the physical network management unit 3 of the virtual network management system 1 will be described in detail. The physical network operation unit 30 includes a path calculation unit 31 and a flow setting output unit 32. Such physical network operation unit 30 is realized by the CPU of the information processing device that operates according to the computer program.

物理ネットワーク記憶部４０は、トポロジ記憶部４１を有する。このような物理ネットワーク記憶部４０は、磁気ディスク装置や光ディスク装置によって実現される。 The physical network storage unit 40 has a topology storage unit 41. Such physical network storage unit 40 is realized by a magnetic disk drive or an optical disk drive.

経路計算部３１は、物理ノード接続点グループＰｇと要求帯域ＲｅｑＢｗと、トポロジ記憶部４１の情報から要求帯域ＲｅｑＢｗを実現できるＰｇ間の経路を決定する。さらに、経路計算部３１は、ＴＥＰ管理部１３からフロー作成に必要な情報を取得し、フローを作成し、フロー設定出力部３２へフロー設定要求を通知する。 The path calculation unit 31 determines a path between Pg which can realize the required bandwidth ReqBw from the information of the physical node connection point group Pg, the required bandwidth ReqBw, and the topology storage unit 41. Furthermore, the path calculation unit 31 acquires information necessary for flow creation from the TEP management unit 13, creates a flow, and notifies the flow setting output unit 32 of a flow setting request.

フロー設定出力部３２は、物理ノードに対し、経路計算部３１からのフロー設定要求に従ってフロー制御情報を設定する。物理ノードがオープンフロースイッチである場合、フロー制御情報として、フローエントリが作成され、各オープンフロースイッチのフローテーブルに設定されることになる。 The flow setting output unit 32 sets flow control information for the physical node in accordance with the flow setting request from the route calculating unit 31. When the physical node is an open flow switch, a flow entry is created as flow control information, and is set in the flow table of each open flow switch.

トポロジ記憶部４１は、物理ノード２００によって構成される物理ネットワークのトポロジ情報を記憶する。図９は、本発明の第１の実施形態の仮想ネットワーク管理システムのトポロジ記憶部に保持される情報の一例を示す図である。図９の符号１０７Ａは、各物理ノードの各ポートとその帯域情報を格納したノード情報である。図９の符号１０８Ａは、各物理ノードのポートの接続関係を示すリンク情報である。 The topology storage unit 41 stores topology information of a physical network configured by the physical node 200. FIG. 9 is a diagram showing an example of information held in the topology storage unit of the virtual network management system according to the first embodiment of this invention. Reference numeral 107A in FIG. 9 denotes node information in which each port of each physical node and its band information are stored. Reference numeral 108A in FIG. 9 is link information indicating the connection relationship of ports of each physical node.

次に、本発明の第１の実施形態の動作について図面を参照して詳細に説明する。図１０は、仮想ネットワーク管理システム１が仮想ネットワーク作成要求を受付けてから、物理ネットワークに必要な設定を完了するまでの処理の一例を示すシーケンスである。 Next, the operation of the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 10 is a sequence showing an example of processing from virtual network management system 1 receiving a virtual network creation request to completing setting required for the physical network.

図１０を参照すると、まず、仮想ネットワーク管理システム１の仮想ネットワーク入力部１１は、例えば、システム管理者などから、仮想ネットワークの作成要求を受け付ける（ステップＳ１０１）。本実施形態では、図５に示すような情報が入力されたものとして説明する。 Referring to FIG. 10, first, the virtual network input unit 11 of the virtual network management system 1 receives a virtual network creation request from, for example, a system administrator or the like (step S101). In the present embodiment, it is assumed that information as shown in FIG. 5 is input.

次に、仮想ネットワーク入力部１１は、仮想ネットワーク作成要求に含まれる情報から、仮想ネットワークＩＤをＶＮＩとして、要求帯域をＲｅｑＢｗとして、および外部ノードとの接続点をＰｏとして、仮想ネットワーク情報記憶部２１に対応付けて登録する（図６参照）。登録が完了すると、仮想ネットワーク入力部１１は、仮想ネットワーク制御部１２に対して、仮想ネットワーク作成要求を転送する（ステップＳ１０２）。 Next, from the information included in the virtual network creation request, the virtual network input unit 11 uses the virtual network ID as VNI, the required bandwidth as ReqBw, and the connection point with the external node as Po, the virtual network information storage unit 21. In association with (see FIG. 6). When the registration is completed, the virtual network input unit 11 transfers a virtual network creation request to the virtual network control unit 12 (step S102).

次に、仮想ネットワーク制御部１２は、仮想ネットワーク作成要求から外部ノード接続点Ｐｏを取り出して、ネットワーク境界管理部１４に問い合わせる。ネットワーク境界管理部１４は、ＴＥＰ記憶部２２及び境界情報記憶部２３を参照し、物理ノード接続点グループＰｇを求め、仮想ネットワーク制御部１２に応答する（ステップＳ１０３）。 Next, the virtual network control unit 12 takes out the external node connection point Po from the virtual network creation request, and inquires of the network boundary management unit 14. The network boundary management unit 14 refers to the TEP storage unit 22 and the boundary information storage unit 23, obtains the physical node connection point group Pg, and responds to the virtual network control unit 12 (step S103).

図１１、図１２は、上記ステップＳ１０３で得られる物理ノード接続点グループＰｇ（１０６Ａ）の一例を示す図である。例えば、図７の情報１０２Ａを参照すると、外部ノードとの接続点Ｐｏ１は、ＴＥＰ接続点ＰＩＦ１、ＰＩＦ２と接続されていることが分かる。そして、図８の情報１０５Ａを参照すると、ＴＥＰ接続点ＰＩＦ１、ＰＩＦ２は、物理ノード接続点Ｐｕ１、Ｐｕ２と接続されていることが分かる。このような処理を各Ｐｏについて繰り返すことで、物理ノード接続点グループＰｇ（Ｐｕ１、Ｐｕ２、Ｐｕ３、Ｐｕ４、Ｐｕ５、Ｐｕ６）が求められる。図１２において明らかにされたように、物理ノード接続点グループＰｇは、ＶＮＩ＝１の仮想ネットワークのＴＥＰのＴＥＰ接続点ＰＩＦに接続する物理ネットワーク上の端点の集合となる。 11 and 12 are diagrams showing an example of the physical node connection point group Pg (106A) obtained in step S103. For example, referring to information 102A in FIG. 7, it can be seen that the connection point Po1 with the external node is connected to the TEP connection points PIF1 and PIF2. Then, referring to the information 105A of FIG. 8, it can be seen that the TEP connection points PIF1 and PIF2 are connected to the physical node connection points Pu1 and Pu2. The physical node connection point group Pg (Pu1, Pu2, Pu3, Pu4, Pu5, Pu6) is obtained by repeating such processing for each Po. As clarified in FIG. 12, the physical node connection point group Pg is a set of end points on the physical network connected to the TEP connection point PIF of the TEP of the virtual network of VNI = 1.

次に、仮想ネットワーク制御部１２は、経路計算部３１に対して、フロー設定要求を送信する（ステップＳ１０４）。このフロー設定要求には、ステップＳ１０３で取得した物理ノード接続点グループＰｇと、ステップＳ１０２で取得した要求帯域ＲｅｑＢｗとが含まれる。 Next, the virtual network control unit 12 transmits a flow setting request to the route calculation unit 31 (step S104). The flow setting request includes the physical node connection point group Pg acquired in step S103 and the required bandwidth ReqBw acquired in step S102.

次に、経路計算部３１は、物理ノード接続点グループＰｇとトポロジ記憶部４１の物理ノードと物理リンクの情報に基づいて、要求帯域を満たすことのできる経路を計算する（ステップＳ１０５）。ここで、経路計算部３１は、ＴＥＰ（Ｐｏ）間の全経路（図１２のＰｏ１からＰｏ２への経路、Ｐｏ１からＰｏ３への経路、Ｐｏ２からＰｏ１への経路、Ｐｏ２からＰｏ３への経路、Ｐｏ３からＰｏ１への経路、Ｐｏ３からＰｏ２への経路）を計算する。なお、前記計算の途中で、要求帯域を満たす経路がないことが判明した場合、経路計算部３１が、仮想ネットワーク制御部１２に対し、要求を満たせないことを通知するようにしてもよい。仮想ネットワーク制御部１２は、システム管理者等に、リソースの追加を要求したり、仮想ネットワークの作成要求の修正を求める等の措置を採ることができる。 Next, the route calculation unit 31 calculates a route that can satisfy the required bandwidth, based on the physical node connection point group Pg, and the physical node and physical link information of the topology storage unit 41 (step S105). Here, the path calculation unit 31 is the entire path between TEP (Po) (the path from Po1 to Po2 in FIG. 12, the path from Po1 to Po3, the path from Po2 to Po1, the path from Po2 to Po3, Po3 The path from to Po1, the path from Po3 to Po2) is calculated. In the middle of the calculation, when it is determined that there is no route satisfying the required bandwidth, the route calculation unit 31 may notify the virtual network control unit 12 that the request can not be satisfied. The virtual network control unit 12 can take measures such as requesting a system administrator or the like to add a resource or requesting correction of a virtual network creation request.

前記経路の計算が完了すると、経路計算部３１はＴＥＰ管理部１３に対し、物理ノード接続点に対応する識別情報（例えば、ＭＡＣアドレス、ＶＬＡＮなど）を問い合わせ、取得する（ステップＳ１０６）。この情報はフローのマッチ条件とアクションとして使用する。 When the calculation of the route is completed, the route calculation unit 31 inquires of the TEP management unit 13 about identification information (for example, a MAC address, a VLAN, etc.) corresponding to the physical node connection point (step S106). This information is used as flow match conditions and actions.

次に、経路計算部３１は、フロー設定出力部３２に対して、ステップＳ１０６で取得した識別情報とともに、フロー設定要求を送信する（ステップＳ１０７）。図１３は、経路計算部３１からフロー設定出力部３２に送信されるフロー設定要求（フロー情報）の一例を示す図である。フロー設定出力部３２は、トポロジ記憶部４１に、フロー設定要求（フロー情報）を記録するとともに、物理ノードに対し、フロー制御情報の設定を行う。例えば、図１３のフロー情報１０９Ａのマッチフィードの内容をマッチ条件（Ｍａｔｃｈ）として用い、アクションフィールドの内容をパケットへの適用処理（Ａｃｔｉｏｎ）として指示するフロー制御情報が作成、設定されることになる。 Next, the path calculation unit 31 transmits a flow setting request to the flow setting output unit 32 together with the identification information acquired in step S106 (step S107). FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a flow setting request (flow information) transmitted from the route calculation unit 31 to the flow setting output unit 32. The flow setting output unit 32 records the flow setting request (flow information) in the topology storage unit 41, and sets the flow control information for the physical node. For example, using the contents of the match feed in the flow information 109A of FIG. 13 as a match condition (Match), flow control information indicating the contents of the action field as application processing to the packet (Action) is created and set. .

以上のように本実施形態によれば、仮想ネットワークの作成タイミングと、物理ネットワークにフロー制御情報が設定されるタイミングがほぼ同タイミングとなるため、物理ネットワークに設定されるフローの帯域と経路を、フローが設定される前から、予約情報として予め管理しておく必要がなくなる。また、この結果、ネットワーク管理者の管理する情報が削減されるため、運用効率の向上も見込まれる。さらに、予約情報として予め物理ネットワークのリソースを確保する必要が無くなるため、物理ネットワークのリソースの有効活用にも貢献できる。 As described above, according to the present embodiment, since the creation timing of the virtual network and the timing at which the flow control information is set in the physical network are almost the same timing, the bandwidth and path of the flow set in the physical network are It is not necessary to manage in advance as reservation information before the flow is set. In addition, as a result, the information managed by the network administrator is reduced, and thus the improvement of the operation efficiency is also expected. Furthermore, since it is not necessary to secure physical network resources in advance as reservation information, it is possible to contribute to effective use of physical network resources.

また、本実施形態では、仮想ネットワークの作成とほぼ同タイミングでフロー制御情報が設定されるため、オープンフローを使用した場合に、フロー制御情報（フローエントリ）が設定されるまで、オープンフローコントローラが通信を中継する必要もなくなる。この結果、通信開始直後、十分な通信速度が得られないという課題も解消される。 Further, in the present embodiment, the flow control information is set at almost the same timing as the creation of the virtual network, so when using the open flow, the Open Flow controller is set until the flow control information (flow entry) is set. There is no need to relay communications. As a result, the problem that sufficient communication speed can not be obtained immediately after the start of communication is also solved.

以上、本発明の各実施形態を説明したが、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の基本的技術的思想を逸脱しない範囲で、更なる変形・置換・調整を加えることができる。例えば、各図面に示したネットワーク構成、各要素の構成、メッセージの表現形態は、本発明の理解を助けるための一例であり、これらの図面に示した構成に限定されるものではない。 As mentioned above, although each embodiment of this invention was described, this invention is not limited to above-described embodiment, In the range which does not deviate from the basic technical idea of this invention, the further deformation | transformation / substitution / adjustment Can be added. For example, the network configuration shown in each drawing, the configuration of each element, and the form of representation of messages are an example to help the understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the configuration shown in these drawings.

また、上記した実施形態では、オーバレイ仮想ネットワーク技術としてＶＸＬＡＮを用いるものとして説明したが、ＮＶＧＲＥ（ＮｅｔｗｏｒｋＶｉｒｔｕａｌｉｚａｔｉｏｎｕｓｉｎｇＧｅｎｅｒｉｃＲｏｕｔｉｎｇＥｎｃａｐｓｕｌａｔｉｏｎ）等の、オーバレイ仮想ネットワーク技術を用いる場合にも同様に適用することができる。また、上記した実施形態では、オープンフロースイッチに対応した物理ノードを制御する例を挙げて説明したが、その他のフロー単位で通信を制御可能なスイッチであれば、同様に本発明を適用することが可能である。 In the above embodiment, the VXLAN is used as the overlay virtual network technology. However, the present invention can be similarly applied to the case where the overlay virtual network technology such as NVGRE (Network Virtualization using Generic Routing Encapsulation) is used. . In the above embodiment, an example of controlling a physical node corresponding to an open flow switch has been described, but the present invention is similarly applied to any switch capable of controlling communication in other flow units. Is possible.

また、上記した実施形態では、単一の情報処理装置に、仮想ネットワーク管理機能と、物理ネットワーク管理機能とを備えた例を挙げて説明したが、上述した仮想ネットワーク管理システムの機能を複数の情報処理装置に分散配置することもできる。例えば、図１４（第２の実施形態）に示すように、仮想ネットワーク管理機能と、物理ネットワーク管理機能とが別々の情報処理装置によって実現されていてもよい。この場合、仮想ネットワーク管理装置１Ａ内の仮想ネットワーク制御部１２が、制御装置１Ｂに、少なくともフローの発生前に、前記抽出した情報を用いて、前記仮想ネットワークに対応する物理ネットワーク上の物理ノードへの、前記仮想ネットワークに要求されるＱｏＳを保証するフロー制御情報の設定を要求する第２の手段として機能することになる。制御装置１Ｂは、一般的なオープンフローコントローラに、仮想ネットワーク管理装置１Ａからのフロー制御情報の設定要求を解釈する機能を追加すればよい。 Further, in the above embodiment, an example in which a single information processing apparatus is provided with a virtual network management function and a physical network management function has been described. However, the functions of the virtual network management system described above are divided into a plurality of information It can also be distributed in the processing device. For example, as shown in FIG. 14 (second embodiment), the virtual network management function and the physical network management function may be realized by separate information processing apparatuses. In this case, the virtual network control unit 12 in the virtual network management device 1A sends the control device 1B to a physical node on the physical network corresponding to the virtual network using the extracted information at least before the flow is generated. It functions as a second means for requesting the setting of flow control information that guarantees the QoS required of the virtual network. The control device 1B may add a function for interpreting a setting request of flow control information from the virtual network management device 1A to a general open flow controller.

最後に、本発明の好ましい形態を要約する。
［第１の形態］
（上記第１の視点による仮想ネットワーク管理システム参照）
［第２の形態］
第１の形態の仮想ネットワーク管理システムにおいて、
さらに、前記仮想ネットワークに接続する外部ノードとの前記仮想ネットワークの接続点と、前記外部ノードの接続点に接続する物理ノードの接続点との対応関係に基づいて、前記仮想ネットワークの通信に必要な物理ノードの接続点の集合を求める第３の手段を備え、
前記第１の手段は、前記フロー設定に必要な情報として、前記仮想ネットワークの接続点を抽出して、前記第３の手段に対して、物理ノードの接続点の集合を要求し、
前記第２の手段は、前記第１の手段にて前記抽出された情報と、前記第３の手段から取得した物理ノードの接続点の集合を用いて、前記物理ノードに、前記仮想ネットワークに要求されるＱｏＳを保証するフロー制御情報を設定する仮想ネットワーク管理システム。
［第３の形態］
第１又は第２の形態の仮想ネットワーク管理システムにおいて、
前記第２の手段は、前記第３の手段から取得した物理ノードの接続点間の全経路を計算し、該経路上の物理ノードに対し、前記フロー制御情報を設定する仮想ネットワーク管理システム。
［第４の形態］
第１から第３いずれか一の形態の仮想ネットワーク管理システムにおいて、
前記第１の手段は、前記フロー設定に必要な情報として、前記仮想ネットワークに要求される帯域幅を抽出し、
前記第２の手段は、前記物理ネットワークのトポロジ情報に含まれる帯域情報を用いて、前記抽出された帯域幅を確保できる経路を計算し、該経路上の物理ノードにフロー制御情報を設定する仮想ネットワーク管理システム。
［第５の形態］
第１から第４いずれか一の形態の仮想ネットワーク管理システムにおいて、
前記物理ネットワークは、フロー単位で通信の制御を行うネットワークであり、前記仮想ネットワークは、オーバレイ仮想ネットワーク技術を用いて前記物理ネットワーク上に作成される仮想ネットワークである仮想ネットワーク管理システム。
［第６の形態］
（上記第２の視点による仮想ネットワーク管理装置参照）
［第７の形態］
（上記第３の視点による仮想ネットワーク管理方法参照）
［第８の形態］
（上記第４の視点によるプログラム参照）
なお、上記第６〜第８の形態は、第１の形態と同様に、第２〜第５の形態に展開することが可能である。 Finally, the preferred form of the invention is summarized.
[First embodiment]
(Refer to the virtual network management system from the above first viewpoint)
[Second form]
In the first form virtual network management system,
Furthermore, it is necessary for communication of the virtual network based on the correspondence between the connection point of the virtual network with the external node connected to the virtual network and the connection point of the physical node connected to the connection point of the external node. A third means for determining a set of connection points of physical nodes;
The first means extracts connection points of the virtual network as the information necessary for the flow setting, and requests the third means for a set of connection points of physical nodes;
The second means requests the physical node to the virtual network using the information extracted by the first means and a set of connection points of physical nodes acquired from the third means. Virtual network management system to set flow control information to guarantee QoS.
[Third form]
In the first or second virtual network management system,
The virtual network management system according to claim 2, wherein the second means calculates an entire route between connection points of physical nodes acquired from the third means, and sets the flow control information for the physical node on the route.
[Fourth embodiment]
In the virtual network management system according to any one of the first to third aspects,
The first means extracts the bandwidth required for the virtual network as the information necessary for the flow setting,
The second means calculates a route capable of securing the extracted bandwidth using band information included in topology information of the physical network, and sets flow control information in the physical node on the route. Network management system.
[Fifth embodiment]
In the virtual network management system according to any one of the first to fourth aspects,
The physical network is a network that controls communication on a flow basis, and the virtual network is a virtual network created on the physical network using overlay virtual network technology.
Sixth Embodiment
(Refer to the virtual network management device from the above second viewpoint)
[Seventh embodiment]
(Refer to the virtual network management method from the above third viewpoint)
[Eighth embodiment]
(Refer to the program from the above 4th viewpoint)
The sixth to eighth embodiments can be developed into the second to fifth embodiments as in the first embodiment.

なお、上記の特許文献および非特許文献の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の開示の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせ、ないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。特に、本書に記載した数値範囲については、当該範囲内に含まれる任意の数値ないし小範囲が、別段の記載のない場合でも具体的に記載されているものと解釈されるべきである。 The disclosures of the above-mentioned patent documents and non-patent documents are incorporated herein by reference. Within the scope of the entire disclosure of the present invention (including the scope of the claims), modifications and adjustments of the embodiments or examples are possible based on the basic technical concept of the invention. In addition, various combinations or selections of various disclosed elements (including each element of each claim, each element of each embodiment or example, each element of each drawing, and the like) are possible within the scope of the present disclosure. It is. That is, the present invention of course includes the entire disclosure including the scope of the claims, and various modifications and alterations that can be made by those skilled in the art according to the technical concept. In particular, with regard to the numerical ranges described herein, it should be understood that any numerical value or small range falling within the relevant range is specifically described even if it is not otherwise described.

本発明は、物理ノードを管理するネットワーク管理者が仮想ネットワークを使用するサービス使用者に仮想ネットワークを提供する際に、ネットワーク管理者が管理する物理ネットワークのリソースを有効活用するように仮想ネットワークを設計及び運用するといった用途に、好適に適用できる。例えば、複数の物理ノードがいくつかの拠点に分散して存在する物理ネットワーク環境において、サービス使用者が外部ノード接続点として使用したい拠点と必要な帯域を指定するだけで、物理ノードと物理リンクに即フロー制御情報を設定することが可能となり、仮想ネットワーク設計および運用が容易化される。 The present invention designs a virtual network to effectively utilize the resources of the physical network managed by the network administrator when the network administrator who manages the physical node provides the virtual network to the service users who use the virtual network. And it can apply suitably to the use of operating. For example, in a physical network environment in which a plurality of physical nodes exist in a distributed manner at several locations, the service user can specify the locations that they want to use as external node connection points and the necessary bandwidth to the physical nodes and physical links. Immediate flow control information can be set, and virtual network design and operation are facilitated.

１、１００仮想ネットワーク管理システム
１Ａ仮想ネットワーク管理装置
１Ｂ制御装置
２仮想ネットワーク管理部
３物理ネットワーク管理部
１０仮想ネットワーク演算部
１１仮想ネットワーク入力部
１２仮想ネットワーク制御部
１３ＴＥＰ管理部
１４ネットワーク境界管理部
２０仮想ネットワーク記憶部
２１仮想ネットワーク情報記憶部
２２ＴＥＰ記憶部
２３境界情報記憶部
３０物理ネットワーク演算部
３１経路計算部
３２フロー設定出力部
４０物理ネットワーク記憶部
４１トポロジ記憶部
１１０仮想ネットワーク管理部
１２０物理ネットワーク管理部
２００物理ノード
３００外部ノード
ＬＩＦ論理インターフェース
Ｐｏ、Ｐｏ１〜Ｐｏ３外部ノード接続点
ＰＩＦＴＥＰ接続点
Ｐｕ物理ノード接続点
ＴＥＰトンネルエンドポイント 1, 100 virtual network management system 1A virtual network management device 1B control device 2 virtual network management unit 3 physical network management unit 10 virtual network operation unit 11 virtual network input unit 12 virtual network control unit 13 TEP management unit 14 network boundary management unit 20 Virtual network storage unit 21 Virtual network information storage unit 22 TEP storage unit 23 Boundary information storage unit 30 Physical network operation unit 31 Path calculation unit 32 Flow setting output unit 40 Physical network storage unit 41 Topology storage unit 110 Virtual network management unit 120 Physical network Management part 200 Physical node 300 External node LIF Logical interface Po, Po1 to Po3 External node connection point PIF TEP connection point Pu Physical node connection point T P tunnel end point

Claims

仮想ネットワークの作成要求の情報から、前記仮想ネットワークに対応する物理ネットワークへのフロー設定に必要な情報を抽出する第１の手段と、
少なくともフローの発生前に、前記抽出した情報を用いて、前記仮想ネットワークに対応する物理ネットワーク上の物理ノードに、前記仮想ネットワークに要求されるＱｕａｌｉｔｙｏｆＳｅｒｖｉｃｅ（ＱｏＳ）を保証するフロー制御情報を設定する第２の手段と、
前記仮想ネットワークに接続する外部ノードとの前記仮想ネットワークの接続点と、前記外部ノードの接続点に接続する物理ノードの接続点との対応関係に基づいて、前記仮想ネットワークの通信に必要な物理ノードの接続点の集合を求める第３の手段と、
を備え、
前記第１の手段は、前記フロー設定に必要な情報として、前記仮想ネットワークの接続点を抽出して、前記第３の手段に対して、物理ノードの接続点の集合を要求し、
前記第２の手段は、前記第１の手段にて前記抽出された情報と、前記第３の手段から取得した物理ノードの接続点の集合を用いて、前記物理ノードに、前記仮想ネットワークに要求されるＱｏＳを保証するフロー制御情報を設定する仮想ネットワーク管理システム。 A first means for extracting information necessary for flow setting to a physical network corresponding to the virtual network from information on a virtual network creation request;
Set flow control information that guarantees the Quality of Service (QoS) required of the virtual network in the physical node on the physical network corresponding to the virtual network using the extracted information before at least the occurrence of a flow The second means to
Physical node necessary for communication of the virtual network based on the correspondence between the connection point of the virtual network with the external node connected to the virtual network and the connection point of the physical node connected to the connection point of the external node A third means for determining a set of connection points of
Equipped with
The first means extracts connection points of the virtual network as the information necessary for the flow setting, and requests the third means for a set of connection points of physical nodes;
The second means requests the physical node to the virtual network using the information extracted by the first means and a set of connection points of physical nodes acquired from the third means. Virtual network management system to set flow control information to guarantee QoS .

前記第２の手段は、前記第３の手段から取得した物理ノードの接続点間の全経路を計算し、該経路上の物理ノードに対し、前記フロー制御情報を設定する請求項１の仮想ネットワーク管理システム。 The virtual network according to claim 1, wherein said second means calculates all routes between connection points of physical nodes acquired from said third means, and sets said flow control information for physical nodes on said routes. Management system.

前記第１の手段は、前記フロー設定に必要な情報として、前記仮想ネットワークに要求される帯域幅を抽出し、
前記第２の手段は、前記物理ネットワークのトポロジ情報に含まれる帯域情報を用いて、前記抽出された帯域幅を確保できる経路を計算し、該経路上の物理ノードにフロー制御情報を設定する請求項１又は２の仮想ネットワーク管理システム。 The first means extracts the bandwidth required for the virtual network as the information necessary for the flow setting,
The second means uses the band information included in the topology information of the physical network to calculate a route capable of securing the extracted bandwidth, and sets flow control information in the physical node on the route. The virtual network management system according to item 1 or 2 .

前記物理ネットワークは、フロー単位で通信の制御を行うネットワークであり、前記仮想ネットワークは、オーバレイ仮想ネットワーク技術を用いて前記物理ネットワーク上に作成される仮想ネットワークである請求項１から３いずれか一の仮想ネットワーク管理システム。 The physical network is a network for controlling a communication flow unit, wherein the virtual network, claim 1 is a virtual network that is created on the physical network by using the overlay virtual network technology 3 any one of Virtual network management system.

物理ネットワーク上の物理ノードに制御情報を設定することにより、前記物理ネットワークを制御する制御装置と接続され、
仮想ネットワークの作成要求の情報から、前記仮想ネットワークに対応する物理ネットワークへのフロー設定に必要な情報を抽出する第１の手段と、
前記制御装置に、少なくともフローの発生前に、前記抽出した情報を用いて、前記仮想ネットワークに対応する物理ネットワーク上の物理ノードへの、前記仮想ネットワークに要求されるＱｕａｌｉｔｙｏｆＳｅｒｖｉｃｅ（ＱｏＳ）を保証するフロー制御情報の設定を要求する第２の手段と、
前記仮想ネットワークに接続する外部ノードとの前記仮想ネットワークの接続点と、前記外部ノードの接続点に接続する物理ノードの接続点との対応関係に基づいて、前記仮想ネットワークの通信に必要な物理ノードの接続点の集合を求める第３の手段と、
を備え、
前記第１の手段は、前記フロー設定に必要な情報として、前記仮想ネットワークの接続点を抽出して、前記第３の手段に対して、物理ノードの接続点の集合を要求し、
前記第２の手段は、前記第１の手段にて前記抽出された情報と、前記第３の手段から取得した物理ノードの接続点の集合を用いて、前記制御装置に対し、前記物理ノードへの、前記仮想ネットワークに要求されるＱｏＳを保証するフロー制御情報の設定を要求する仮想ネットワーク管理装置。 By setting control information in a physical node on a physical network, it is connected to a control device that controls the physical network,
A first means for extracting information necessary for flow setting to a physical network corresponding to the virtual network from information on a virtual network creation request;
In the control device, at least before occurrence of a flow, using the extracted information, it is possible to guarantee the Quality of Service (QoS) required of the virtual network to the physical node on the physical network corresponding to the virtual network. A second means for requesting the setting of flow control information
Physical node necessary for communication of the virtual network based on the correspondence between the connection point of the virtual network with the external node connected to the virtual network and the connection point of the physical node connected to the connection point of the external node A third means for determining a set of connection points of
Equipped with
The first means extracts connection points of the virtual network as the information necessary for the flow setting, and requests the third means for a set of connection points of physical nodes;
The second means transmits the control node to the physical node using the information extracted by the first means and a set of connection points of physical nodes acquired from the third means. A virtual network management device for requesting setting of flow control information for guaranteeing QoS required of the virtual network;

前記制御装置に、前記第３の手段から取得した物理ノードの接続点間の全経路を計算し、該経路上の物理ノードへの前記フロー制御情報を設定させる請求項５の仮想ネットワーク管理装置。 6. The virtual network management device according to claim 5 , wherein the control device calculates all routes between connection points of physical nodes acquired from the third means, and sets the flow control information to physical nodes on the routes.

仮想ネットワークの作成要求の情報から、前記仮想ネットワークに対応する物理ネットワークへのフロー設定に必要な情報として、前記仮想ネットワークに接続する外部ノードとの前記仮想ネットワークの接続点を抽出するステップと、
前記仮想ネットワークの接続点と、前記外部ノードの接続点に接続する物理ノードの接続点との対応関係に基づいて、前記仮想ネットワークの通信に必要な物理ノードの接続点の集合を求めるステップと、
少なくともフローの発生前に、前記仮想ネットワークの接続点と、物理ノードの接続点の集合とを用いて、前記仮想ネットワークに対応する物理ネットワーク上の物理ノードに、前記仮想ネットワークに要求されるＱｕａｌｉｔｙｏｆＳｅｒｖｉｃｅ（ＱｏＳ）を保証するフロー制御情報を設定するステップと、を含む仮想ネットワーク管理方法。 Extracting a connection point of the virtual network with an external node connected to the virtual network as information necessary for flow setting to a physical network corresponding to the virtual network from information of creation request of the virtual network ;
Obtaining a set of connection points of physical nodes necessary for communication of the virtual network based on the correspondence between the connection points of the virtual network and the connection points of physical nodes connected to the connection points of the external node;
At least before occurrence of the flow, using the connection points of the virtual network and the set of connection points of the physical nodes, the Quality of Service requested of the virtual network is required of the physical node on the physical network corresponding to the virtual network. Setting flow control information that guarantees Service (QoS).

仮想ネットワークの作成要求の情報から、前記仮想ネットワークに対応する物理ネットワークへのフロー設定に必要な情報として、前記仮想ネットワークに接続する外部ノードとの前記仮想ネットワークの接続点を抽出する処理と、
前記仮想ネットワークの接続点と、前記外部ノードの接続点に接続する物理ノードの接続点との対応関係に基づいて、前記仮想ネットワークの通信に必要な物理ノードの接続点の集合を求める処理と、
少なくともフローの発生前に、前記仮想ネットワークの接続点と、物理ノードの接続点の集合とを用いて、前記仮想ネットワークに対応する物理ネットワーク上の物理ノードに、前記仮想ネットワークに要求されるＱｕａｌｉｔｙｏｆＳｅｒｖｉｃｅ（ＱｏＳ）を保証するフロー制御情報を設定する処理と、を前記物理ノードにフロー制御情報を設定するコンピュータに実行させるプログラム。 A process of extracting a connection point of the virtual network with an external node connected to the virtual network as information necessary for flow setting to a physical network corresponding to the virtual network from information of creation request of the virtual network ;
A process of obtaining a set of connection points of physical nodes necessary for communication of the virtual network based on the correspondence between the connection points of the virtual network and the connection points of physical nodes connected to the connection points of the external node;
At least before occurrence of the flow, using the connection points of the virtual network and the set of connection points of the physical nodes, the Quality of Service requested of the virtual network is required of the physical node on the physical network corresponding to the virtual network. A program for causing a computer, which sets flow control information, to the physical node to execute processing of setting flow control information for guaranteeing Service (QoS).