Система управления маршрутом связи и способ управления маршрутом связи

Система управления маршрутом связи и способ управления маршрутом связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение относится к системе управления маршрутом связи, и более конкретно, относится к системе управления маршрутом связи для управления маршрутом связи коммутационного узла.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] В обыкновенных сетевых устройствах существует проблема, состоящая в том, что гибкое управление, такое как распределение нагрузки, отклонение и подобное не могут быть выполнены снаружи. По этой причине, когда масштаб сети становится большим, есть проблемы, что становится сложно распознать и улучшить варианты поведения как систему, и что для изменения конструкции и конфигурации требуются огромные затраты.

[0003] В качестве метода для решения таких проблем, было рассмотрено средство отделения друг от друга функции пересылки пакетов и функции управления маршрутом сетевых устройств. Например, посредством выделения функции пересылки пакетов сетевому устройству и функции управления устройству управления, которое отделено наружу от сетевого устройства, причем устройство управления может интенсивно управлять пересылкой пакетов, так что возможно сконструировать сеть с высокой гибкостью.

[0004] [РАЗЪЯСНЕНИЕ СЕТИ ТИПА С РАЗДЕЛЕНИЕМ CD]

В качестве сетей типа с интенсивным управлением, в которых функции разделены, предложена сеть типа с разделением CD (C: плоскость управления/D: плоскость данных), в которой устройство узла на стороне плоскости данных управляется из устройства управления на стороне плоскости управления.

[0005] В качестве одного примера сетей типа c разделением CD, есть OpenFlow-сеть, которая использует метод OpenFlow, при котором контроллер управляет коммутаторами для выполнения управления маршрутом сети. Подробности метода OpenFlow описаны в непатентной литературе 1. Следует отметить, что OpenFlow-сеть является лишь одним примером.

[0006] [РАЗЪЯСНЕНИЕ OPENFLOW-СЕТИ]

В OpenFlow-сети, OpenFlow-контроллер (OFC), который соответствует устройству управления, управляет поведением OpenFlow-коммутатора (OFS) посредством оперирования таблицей потоков относительно управления маршрутом OpenFlow-коммутатора (OFS), который соответствует устройству узла.

[0007] В дальнейшем, с целью упрощения описаний, OpenFlow-контроллер (OFC) называется «контроллером» и OpenFlow-коммутатор (OFS) называется «коммутатором».

[0008] Контроллер и коммутатор соединены друг с другом через выделенную линию или канал управления (канал связи для управления), называемый «защищенным каналом», служащим в качестве пути связи, защищенного с помощью SSL (протокола защищенных сокетов) и тому подобного. Контроллер и коммутатор передают и принимают OpenFlow-сообщение, которое является управляющим сообщением в соответствии (на основе) с протоколом OpenFlow, друг другу и друг от друга, по каналу управления.

[0009] Коммутаторы в OpenFlow-сети указывают граничный коммутатор и центральный коммутатор, которые скомпонованы в OpenFlow-сети и управляются контроллером. В OpenFlow-сети, последовательности потока пакетов от приема пакета на граничном коммутаторе стороны ввода (входном) до передачи на граничном коммутаторе стороны вывода (выходном) называются потоком. В OpenFlow-сети, связь рассматривается как сквозной поток (E2E: сквозной). Затем, блоком потока выполняются управление маршрутом, исправление неисправностей, распределение нагрузки и оптимизация.

[0010] Пакет может также называться кадром. Разницей между пакетом и кадром является лишь разница в блоке данных, обрабатываемых в протоколе (PDU: протокольный блок данных). Пакет является PDU «TCP/IP» (прокола управления передачей/протокола Интернета). С другой стороны, кадр является PDU «Ethernet (зарегистрированный товарный знак)».

[0011] Таблица потоков указывает набор записей о потоках. Каждая запись о потоке задает комбинацию из: условия (правила) определения для точного определения пакета, который обрабатывается как поток; статистической информации, указывающей число случаев, когда пакет совпадает с правилом; и содержимого обработки (действие), которое должно быть выполнено для пакета.

[0012] Правило записи о потоке задается на основе различных комбинаций, в которых некоторая или вся информация иерархий соответствующего протокола, включенная в область (поле) заголовка пакета, используется и может быть различима. В качестве примера информации иерархий соответствующего протокола рассматриваются адрес точки назначения передачи (адрес точки назначения), исходный адрес передачи (исходный адрес), порт точки назначения передачи (порт точки назначения), исходный порт передачи (исходный порт) и тому подобные. К тому же, в вышеупомянутые адреса могут быть включены MAC-адрес (адрес управления доступом к среде передачи данных) и IP-адрес (адрес протокола Интернета). Также, в дополнение к вышеупомянутому, информация о порте ввода (входном порте) может быть также использована для правила записи о потоке. Также в качестве правила записи о потоке возможно задать представление, при котором часть (или все) из значений из области заголовка в пакете, обрабатываемом как поток, представлена посредством использования регулярного выражения, специального символа "*" или тому подобного.

[0013] Действие записи о потоке указывает операцию, такую как «вывод на конкретный порт», «отбрасывание» или «перезапись заголовка». Например, если идентификационная информация порта вывода (номер порта вывода и тому подобное) представлена в действии записи о потоке, коммутатор выводит пакет на порт, соответствующий идентификационной информации, и отбрасывает пакет, если идентификационная информация порта вывода не представлена. Или, если информация заголовка представлена в действии записи о потоке, коммутатор перезаписывает заголовок пакета на основании информации заголовка.

[0014] Коммутатор выполняет действие записи о потоке над группой пакетов (последовательностями пакетов), которая совпадает с правилом записи о потоке. Конкретно, коммутатор, при приеме пакета, извлекает запись о потоке, которая имеет правило, совпадающее с информацией заголовка принятого пакета, из таблицы потоков. В качестве результата извлечения, если найдена запись о потоке, которая имеет правило совпадающее с информацией заголовка принятого пакета, коммутатор обновляет статистическую информацию записи о потоке и выполняет операцию над принятым пакетом, которая определена в действии записи о потоке. С другой стороны, в качестве результата извлечения, если запись о потоке, которая имеет правило, совпадающее с информацией заголовка, не обнаружена, коммутатор определяет, что принятый пакет является первым пакетом и пересылает принятый пакет (или его копию) контроллеру OpenFlow-сети по каналу управления, и запрашивает вычисление маршрута пакета на основании источника передачи и точки назначения передачи (адреса точки назначения) принятого пакета и тому подобного, и затем принимает сообщение для задания записи о потоке в качестве ответа, и последовательно обновляет таблицу потоков.

[0015] Следует отметить, что в таблице потоков, запись по умолчанию, которая имеет правило, совпадающее с информацией заголовка всех пакетов, регистрируется с низким приоритетом. Если запись о потоке, совпадающая с принятым пакетом не найдена из числа других записей, принятый пакет совпадает с этой записью по умолчанию. Действием записи по умолчанию является «передача контроллеру запрашиваемой информации относительно принятого пакета».

[0016] [РАЗЪЯСНЕНИЕ НА ПРИМЕРЕ ОБЫКНОВЕННОЙ OPENFLOW-СЕТИ]

Обыкновенная OpenFlow-сеть описана со ссылкой на Фиг. 1. Здесь в качестве примера разъясняется случай, в котором число внутренних коммутаторов составляет 4.

[0017] Как показано на Фиг. 1, обыкновенная OpenFlow-сеть включает в себя внутренние коммутаторы 1-4, контроллер 5, внешний коммутатор 6, терминал 7 и сервер 8.

[0018] Внутренний коммутатор означает граничный коммутатор и центральный коммутатор, которые скомпонованы в OpenFlow-сети и управляются контроллером. Внешний коммутатор означает коммутатор, который расположен снаружи OpenFlow-сети (в сети кроме OpenFlow-сети) и управляется контроллером.

[0019] Каждый из внутренних коммутаторов 1-4 присоединен к контроллеру 5 посредством защищенного канала, по которому передается и принимается управляющее сообщение, основанное на OpenFlow-протоколе. Внутренний коммутатор 1 присоединен к внешнему коммутатору 6. Внутренний коммутатор 2 присоединен к внешнему коммутатору 6 в качестве резервного маршрута (запасного маршрута или обводного маршрута) внутреннего коммутатора 1. Внутренний коммутатор 3 присоединен к внутреннему коммутатору 1 и серверу 8 и т.п. Внутренний коммутатор 4 присоединен к внутреннему коммутатору 2 и серверу 8 и т.п. Контроллер 5 управляет маршрутами внутренних коммутаторов 1-4 и задает оптимальный маршрут. Внешний коммутатор 6 присоединен к терминалу 7. Терминал 7 осуществляет связь с сервером 8 через внешний коммутатор 6 и внутренние коммутаторы 1-4. И внешний коммутатор 6, и терминал 7 соответствуют внешним устройствам связи, которые находятся снаружи OpenFlow-сети.

[0020] [ПРОБЛЕМА ОБЫКНОВЕННОЙ OPENFLOW-СЕТИ]

Обыкновенная OpenFlow-сеть имеет следующие проблемы.

[0021] Первая проблема является такой как следует ниже. Когда связь между контроллером и внутренним коммутатором 1 становится невозможной, внутренний коммутатор 1 продолжает связь на основе информации маршрута до того, как связь оборвалась. Таким образом, фактическая связь становится несовпадающей с управлением посредством контроллера, так что управление связью становится невозможным.

[0022] Вторая проблема является такой как следует ниже. Когда связь между внутренним коммутатором 1 и контроллером не может быть выполнена, задание нового маршрута не может быть установлено во внутреннем коммутаторе и внешнем коммутаторе.

[0023] То есть, в сети типа с разделением CD, такой как OpenFlow-сеть, когда возникает неисправность связи между внутренним коммутатором и контроллером, контроллер удаляет внутренний коммутатор, который не может осуществлять связь с контроллером, из цели управления маршрутом и затем переключается для выполнения выбора маршрута посредством использования другого внутреннего коммутатора. Однако внешний коммутатор не мог бы обнаружить и справиться с неисправностью связи.

[0024] А именно, для трафика из внешнего коммутатора, присоединенного к внутреннему коммутатору, в котором возникла неисправность, управление маршрутом выполняется в соответствии с информацией маршрута до возникновения неисправности. Таким образом, управление оптимальным маршрутом не может быть выполнено пока не восстановится связь с контроллером. Здесь, трафик означает цифровые данные (пакет), пересылаемые по сети.

СПИСОК БИБЛИОГРАФИЧЕСКИХ ССЫЛОК

[НЕПАТЕНТНАЯ ЛИТЕРАТУРА]

[0025] Непатентная литература 1: "OpenFlow Switch Specification, Version 1.0.0", [онлайн], декабрь 31, 2009, [найдено 16 мая, 2011], Интернет (URL: http://www.openflowswitch.org/documents/openflow-spec-vl.0.0.pdf)

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0026] Задачей настоящего изобретения является предоставить систему управления маршрутом связи, которая обеспечивает возможность переключения на резервный маршрут снаружи посредством выполнения прерывания линии связи с портом (VLAN портом, физическим портом и т.п.), используемым для соединения с внешним устройством связи, находящимся снаружи сети типа с разделением CD, на внутреннем коммутаторе, размещенном в сети типа с разделением CD, когда в связи между внутренним коммутатором и контроллером в сети типа с разделением CD возникает неисправность.

[0027] Согласно аспекту настоящего изобретения, система управления маршрутом связи включает в себя: множество коммутаторов, размещенных в сети; контроллер, выполненный с возможностью выполнения управления маршрутом для каждого из множества коммутаторов; и внешнее устройство связи, находящееся снаружи сети и выполненное с возможностью присоединения к активному коммутатору среди множества коммутаторов. Активный коммутатор выполнен с возможностью выполнения прерывания линии связи с портом, используемым для соединения с внешним устройством связи, когда обнаружено истечение срока ожидания связи с контроллером. Контроллер выполнен с возможностью отключения активного коммутатора от сети и выполнения управления маршрутом для переключения на маршрут, проходящий через коммутатор в режиме ожидания из числа множества коммутаторов, когда обнаружено истечение срока ожидания связи с активным коммутатором. Внешнее устройство связи выполнено с возможностью отправки трафика, который был отправлен активному коммутатору ранее, одному из коммутатора в режиме ожидания или коммутатора, находящегося снаружи сети, когда обнаружено прерывание линии связи с портом, используемым для соединения с активным коммутатором.

[0028] Согласно аспекту настоящего изобретения, в способе управления маршрутом связи, контроллер выполняет управления маршрутом для каждого из множества коммутаторов. Внешнее устройство связи, находящееся снаружи сети, присоединяется к активному коммутатору среди множества коммутаторов. Активный коммутатор выполняет прерывание линии связи с портом, используемым для соединения с внешним устройством связи, когда обнаружено истечение срока ожидания связи с контроллером. Контроллер отключает активный коммутатор от сети и выполняет управление маршрутом для переключения на маршрут, проходящий через коммутатор в режиме ожидания из числа множества коммутаторов, когда обнаружено истечение срока ожидания связи с активным коммутатором. Внешнее устройство связи отправляет трафик, который был отправлен активному коммутатору ранее, одному из коммутатора в режиме ожидания или коммутатора, находящегося снаружи сети, когда обнаружено прерывание линии связи с портом, используемым для соединения с активным коммутатором.

[0029] В аспекте настоящего изобретения, программа побуждает компьютер (который может быть коммутатором, сервером и т.п.), используемый в качестве вышеупомянутого коммутатора, контроллера или внешнего устройства связи выполнять обработку вышеупомянутого способа управления маршрутом связи. В дополнение, программа согласно настоящему изобретению может храниться на устройстве хранения или носителе информации.

[0030] В вышеупомянутом, текущий маршрут может быть переключен на резервный маршрут как для внутреннего коммутатора, так и для внешнего устройства связи, когда в связи между внутренним коммутатором и контроллером возникает неисправность.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0031] Фиг. 1 является изображением для разъяснения примера конфигурации обычной OpenFlow-сети;

Фиг. 2 является изображением для разъяснения примера конфигурации системы управления маршрутом связи согласно первому примерному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 3 является изображением для разъяснения работы системы управления маршрутом связи согласно первому примерному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 4 является изображением для разъяснения примера конфигурации внутреннего коммутатора согласно первому примерному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 5 является изображением для разъяснения примера конфигурации контроллера согласно первому примерному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 6 является изображением для разъяснения примера конфигурации внешнего коммутатора согласно первому примерному варианту осуществления настоящего изобретения; и

Фиг. 7 является изображением для разъяснения примера конфигурации системы управления маршрутом связи согласно второму примерному варианту осуществления настоящего изобретения.

ОПИСАНИЕ ПРИМЕРНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0032] Целью настоящего изобретения является сеть типа с разделением CD. Здесь OpenFlow-сеть, которая является одной из сетей типа с разделением CD, описана в качестве примера. Однако, фактически, настоящее изобретение не ограничено только OpenFlow-сетью.

[0033] <ПЕРВЫЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ>

Первый примерный вариант осуществления настоящего изобретения будет описан ниже со ссылкой на сопроводительные чертежи.

[0034] [КОНФИГУРАЦИЯ СИСТЕМЫ]

Как показано на Фиг. 2, система управления маршрутом связи согласно первому примерному варианту осуществления настоящего изобретения включает в себя внутренние коммутаторы 10 (10-i, i=1 до n: n является произвольным числом), контроллер 20, внешний коммутатор 30, терминал 40 и сервер 50.

[0035] Внутренние коммутаторы 10 (10-i, i=1 до n) являются граничными коммутаторами или центральными коммутаторами, которые размещены в OpenFlow-сети.

[0036] Здесь в качестве примера разъясняется случай, в котором число внутренних коммутаторов 10 (10-i, i=1 до n) составляет 4. Каждый из внутренних коммутаторов с 10-1 по 10-4 присоединен к контроллеру 20 посредством защищенного канала, по которому передается и принимается управляющее сообщение, основанное на OpenFlow-протоколе. Внутренний коммутатор 10-1 присоединен к внешнему коммутатору 30. Внутренний коммутатор 10-2 присоединен к внутреннему коммутатору 30 в качестве резервного маршрута внутреннего коммутатора 10-1. То есть, внутренний коммутатор 10-1 является активной системой (основной системой, реальной системой), и внутренний коммутатор 10-2 действует как система в режиме ожидания (подгруппа, запасная группа). Внутренний коммутатор 10-3 присоединен к внутреннему коммутатору 10-1 и серверу 50 и т.п. Внутренний коммутатор 10-4 присоединен к внутреннему коммутатору 10-2 и серверу 50 и т.п. Однако, фактически, каждый из внутренних коммутаторов с 10-1 по 10-4 может быть присоединен друг к другу. Соединения, которые показаны на Фиг. 1 сплошными линиями, лишь указывают примеры оптимальных маршрутов и резервных маршрутов.

[0037] Контроллер 20 управляет маршрутами внутренних коммутаторов с 10-1 по 10-4 и задает оптимальный маршрут.

[0038] Внешний коммутатор 30 является коммутатором, находящимся снаружи OpenFlow-сети. Внешний коммутатор 30 присоединен к терминалу 40.

[0039] Терминал 40 выполняет осуществление связи с сервером 50 через внешний коммутатор 30 и внутренние коммутаторы с 10-1 по 10-4.

[0040] И внешний коммутатор 30 и терминал 40 соответствует внешним устройствам связи, которые находятся снаружи OpenFlow-сети.

[0041] Здесь, внешний коммутатор 30 присоединен к внутреннему коммутатору 10-1 и внутреннему коммутатору 10-2 посредством использования агрегации линий связи и подобного и образует резервный маршрут. Здесь, агрегация линий связи указывает метод, который виртуально обрабатывает множество линий как одну линию и следовательно улучшает скорость связи и отказо-устойчивые свойства.

[0042] К тому же, контроллер 20 не может напрямую управлять маршрутом внешнего коммутатора 30.

[0043] [Работа во время возникновения неисправности]

Ниже со ссылкой на Фиг. 3 будет описана работа во время возникновения неисправности во внутреннем коммутаторе 10-1.

[0044] (1) ЭТАП S101

Внутренний коммутатор 10-1, при обнаружении истечения срока ожидания связи с контроллером 20, выполняет прерывание линии связи с портом (VLAN портом, физическим портом и подобным), который используется для присоединения к внешнему коммутатору 30. Также внутренний коммутатор 10-1 может быть выполнен с возможностью выполнения прерывания линии связи с портом, который используется для соединения между внутренними коммутаторами, аналогично порту, который используется для присоединения к внешнему коммутатору 30.

[0045] Истечение срока ожидания указывает обрыв и остановку пересылки данных или подобное, когда это занимает слишком долгое время. Прерывание линии связи указывает состояние, при котором осуществление связи не может быть выполнено на канальном уровне, который является вторым уровнем связи. То есть, исполнение прерывания линии связи указывает состояние, при котором линия связи обрывается с помощью закрытия электронного/физического порта, выполняемого посредством аппаратного управления/программного управления, или остановки вывода сигнала из порта, или подобного, так что связь становится невозможной.

[0046] (2) ЭТАП S102

Контроллер 20, при обнаружении истечение срока ожидания связи с внутренним коммутатором 10-1, вычисляет оптимальный маршрут, который не проходит через внутренний коммутатор 10-1, и обновляет таблицу потоков для выполнения переключения маршрута и затем отделяет внутренний коммутатор 10-1 от OpenFlow-сети и дополнительно задает оптимальные маршруты, которые не проходят через внутренний коммутатор 10-1, для внутренних коммутаторов с 10-2 по 10-4.

[0047] Операция обновления таблицы потоков указывает, что выполняется новая регистрация/изменение/удаление, или подобное, записи о потоке в таблице потоков внутренних коммутаторов 10 (10-i, i=1 до n). Контроллер 20 передает управляющее сообщение на каждый из внутренних коммутаторов 10 (10-i, i=1 до n) для обновления таблицы потоков и изменяет информацию относительно порта вывода и точки назначения пересылки трафика в каждом из внутренних коммутаторов 10 (10-i, i=1 до n).

[0048] (3) ЭТАП S103

Внешний коммутатор 30 обнаруживает прерывание линии связи с портом, который используется для присоединения к внутреннему коммутатору 10-1, и переключает маршрут так, чтобы трафик, который ранее пересылался на внутренний коммутатор 10-1, пересылался на внутренний коммутатор 10-2. Следует отметить, что фактически, внешний коммутатор 30 может переключать маршрут так, чтобы трафик, который ранее пересылался на внутренний коммутатор 10-1, пересылался на коммутатор в другой сети. В качестве примера коммутатора в другой сети рассматривается внутренний коммутатор, размещенный в другой OpenFlow-сети (внутренний коммутатор, чей маршрут управляется контроллером, отличным от контроллера 20), или другой внешний коммутатор, или подобный.

[0049] [ПОДРОБНОСТИ РАБОТЫ ВНУТРЕННЕГО КОММУТАТОРА]

Описаны подробности работы внутреннего коммутатора (этап S101 по Фиг. 3).

[0050] Внутренний коммутатор 10-1 предварительно регистрирует порт, на котором выполнено прерывание линии связи, в таблице критических ситуаций. Здесь, внутренний коммутатор 10-1 предварительно регистрирует порт, который используется для присоединения к внешнему коммутатору 30, в качестве порта, на котором выполнено прерывание линии связи, в таблице критических ситуаций. Следует отметить, что внутренний коммутатор 10-1 может быть спроектирован с возможностью регистрирования порта в таблице критических ситуаций в соответствии с управлением от контроллера 20.

[0051] Внутренний коммутатор 10-1, при обнаружении истечение срока ожидания связи с контроллером 20, определяет возникновение неисправности в самом контроллере 20 или в линии связи с контроллером 20, и обращается к таблице критических ситуаций, и затем проверяет присутствие или отсутствие предварительно зарегистрированного порта.

[0052] Если есть предварительно зарегистрированный порт, внутренний коммутатор 10-1 выполняет прерывание линии связи с портом. И наоборот, если нет предварительно зарегистрированного порта, внутренний коммутатор 10-1 не выполняет прерывание линии связи с портом.

[0053] Следует отметить, что фактически, если есть предварительно зарегистрированный порт, внутренний коммутатор 10-1 может быть спроектирован с возможностью проверки того, является ли предварительно зарегистрированный порт портом, который используется для присоединения к внешнему коммутатору 30. Например, внутренний коммутатор 10-1 проверяет предварительно зарегистрированный порт и проверяет, используется ли предварительно зарегистрированный порт для присоединения к внешнему коммутатору 30.

[0054] В этом примере, если предварительно зарегистрированный порт является портом, который используется для присоединения к внешнему коммутатору 30, внутренний коммутатор 10-1 выполняет прерывание линии связи с портом. И наоборот, даже если есть предварительно зарегистрированный порт, если предварительно зарегистрированный порт не является портом, используемым для присоединения к внешнему коммутатору 30, внутренний коммутатор 10-1 не выполняет прерывание линии связи с портом.

[0055] Более того, внутренний коммутатор 10-1 обращается к таблице потоков и удаляет (очищает) информацию маршрута (запись о потоке и т.п.), которая указывает маршрут пересылки трафика во внешний коммутатор 30 или от внешнего коммутатора 30. Например, внутренний коммутатор 10-1 инициализирует таблицу потоков.

[0056] Следует отметить, предпочтительно, чтобы удаление информации маршрута (инициализация таблицы потоков или подобного) выполнялось после завершения данного процесса относительно исполнения прерывания линии связи с портом, для того, чтобы избежать удаления маршрута, который в текущий момент присоединен к внешнему коммутатору 30.

[0057] Также, внутренний коммутатор 10-1 может выполнить прерывание линии связи с портом, который используется для соединений с внутренним коммутатором 10-2 по внутренний коммутатор 10-4, как требуется. Например, внутренний коммутатор 10-1 может выполнить прерывание линии связи с портом, который используется для соединений с внутренним коммутатором 10-2 по внутренний коммутатор 10-4 посредством предварительной регистрации порта, который используется для соединений с внутренним коммутатором 10-2 по внутренний коммутатор 10-4, в качестве порта, на котором выполнено прерывание линии связи, в таблице критических ситуаций.

[0058] В вышеупомянутых примерах, каждый из внутреннего коммутатора 10-2 по внутренний коммутатор 10-4 может быть спроектирован так, что каждый из них, при обнаружении прерывания линии связи с портом, который используется для присоединения к внутреннему коммутатору 10-1, проверяет статус соединения между собственным устройством и контроллером 20, и если статус соединения между собственным устройством и контроллером 20 нормальный, задает новый оптимальный маршрут посредством запроса управления маршрутом в контроллер 20. Если статус соединения между собственным устройством и контроллером 20 ненормальный, в результате, так как каждый из внутреннего коммутатора 10-2 по внутренний коммутатор 10-4 обнаруживает истечение срока ожидания связи с контроллером 20. Таким образом, выполняется процесс, такой же как для внутреннего коммутатора 10-1, как упомянуто выше.

[0059] [ПОДРОБНОСТИ РАБОТЫ КОНТРОЛЛЕРА]

Описаны подробности работы контроллера (этап S102 по Фиг. 3).

[0060] Контроллер 20, при обнаружении истечения срока ожидания связи с внутренним коммутатором 10-1, определяет возникновение неисправности в самом внутреннем коммутаторе 10-1 или в линии связи с внутренним коммутатором 10-1, и вычисляет оптимальный маршрут, который не проходит через внутренний коммутатор 10-1.

[0061] Контроллер 20 обновляет таблицу потоков для выполнения переключения маршрута и отделяет внутренний коммутатор 10-1 от сети, и затем задает оптимальный маршрут для внутреннего коммутатора 10-2 до внутреннего коммутатора 10-4. В это время, внутренний коммутатор 10-2 по внутренний коммутатор 10-4 регистрируют в таблице потоков запись о потоке, которая указывает, что трафик пересылается по оптимальному маршруту, в соответствии с заданием оптимального маршрута от контроллера 20, и начинает пересылку трафика по оптимальному маршруту.

[0062] [ПОДРОБНОСТИ РАБОТЫ ВНЕШНЕГО КОММУТАТОРА]

Описаны подробности работы внешнего коммутатора (этап S101 на Фиг. 3).

[0063] Внешний коммутатор 30, при обнаружении прерывание линии связи с портом, который используется для присоединения к внутреннему коммутатору 10-1, переключает маршрут так, чтобы трафик, который ранее пересылался на внутренний коммутатор 10-1, пересылался на другой коммутатор (внутренний коммутатор 10-2 или коммутатор в другой сети), и затем начинает пересылку трафика.

[0064] Например, внешний коммутатор 30 переключает порт вывода трафика с порта, который используется для присоединения к внутреннему коммутатору 10-1, на порт, который используется для присоединения к другому коммутатору.

[0065] Следует отметить, что внешний коммутатор 30 может быть спроектирован так, чтобы внешний коммутатор 30, при обнаружении прерывания линии связи с портом, который используется для присоединения к внутреннему коммутатору 10-1, повторно осуществлял присоединение к внутреннему коммутатору 10-1. В случае прерывания линии связи, обработанного внутренним коммутатором 10-1, так как на этапе S101, внутренний коммутатор 10-1 не подвергается управлению от контроллера 20, и инициализируется таблица потоков. Однако, так как он нормально работает, если есть информация маршрута первоначального задания (по умолчанию), трафик может пересылаться на основании информации маршрута.

[0066] В этом примере, если повторное присоединение к внутреннему коммутатору 10-1 невозможно (например, нет ответа даже на запросы повторного соединения предварительно определенное число раз), внешний коммутатор 30 переключает маршрут так, чтобы трафик, который ранее пересылался на внутренний коммутатор 10-1, пересылался на другой коммутатор, и затем начинает пересылку трафика.

[0067] [КОНФИГУРАЦИЯ ВНУТРЕННЕГО КОММУТАТОРА]

Ниже со ссылкой на Фиг. 4 будет описана примерная конфигурация внутреннего коммутатора.

[0068] Каждый из внутренних коммутаторов 10 (10-i, i=1 до n) содержит блок 11 управления таблицей потоков, блок 12 обработки пересылки, блок 13 обнаружения истечение срока ожидания связи и блок 14 выполнения прерывания линии связи.

[0069] Блок 11 управления таблицей потоков принимает управляющее сообщение, основанное на OpenFlow-протоколе, по защищенному каналу от контроллера 20 и регистрирует запись о потоке в таблице потоков собственного устройства на основании содержимого управляющего сообщения.

[0070] Блок 12 обработки пересылки обрабатывает принятый пакет в соответствии с записью о потоке, зарегистрированной в таблице потоков собственного устройства.

[0071] Блок 13 обнаружения истечения срока ожидания связи осуществляет мониторинг защищенного канала, присоединенного к контроллеру 20, и обнаруживает истечение срока ожидания связи с контроллером 20.

[0072] Если порт, который используется для присоединения к внешнему коммутатору 30, находится в собственном устройстве, блок 14 выполнения прерывания линии связи выполняет прерывание линии связи с портом, который используется для присоединения к внешнему коммутатору 30, когда обнаружено истечение срока ожидания связи с контроллером 20.

[0073] [КОНФИГУРАЦИЯ КОНТРОЛЛЕРА]

Ниже со ссылкой на Фиг. 5 будет описана примерная конфигурация контроллера.

[0074] Контроллер 20 содержит блок 21 вычисления оптимального маршрута, блок 22 управления маршрутом и блок 23 обнаружения истечение срока ожидания связи.

[0075] Блок 21 вычисления оптимального маршрута вычисляет оптимальный маршрут, который проходит через некоторые из внутренних коммутаторов 10 (10-i, i=1 до n), на основании информации о топологии и т.п. Когда обнаружено истечение срока ожидания связи по меньшей мере с одним внутренним коммутатором среди внутренних коммутаторов, расположенных на текущем маршруте, блок 21 вычисления оптимального маршрута вычисляет оптимальный маршрут, который проходит через другой внутренний коммутатор, не проходя через внутренний коммутатор, в котором обнаружено истечение срока ожидания связи.

[0076] Блок 22 управления маршрутом передает управляющее сообщение, основанное на OpenFlow-протоколе, по защищенному каналу на внутренние коммутаторы на вычисленном оптимальном маршруте, среди внутренних коммутаторов 10 (10-i, i=1 до n) и задает таблицу потоков. Когда обнаружено истечение срока ожидания связи и вычислен оптимальный маршрут, блок 22 управления маршрутом изменяет задание таблиц потоков внутренних коммутаторов 10 (10-i, i=1 до n) так, чтобы внутренний коммутатор, в котором обнаружено истечение срока ожидания связи, был отделен от OpenFlow-сети, и задает другой внутренний коммутатор так, чтобы текущий маршрут, проходящий через внутренний коммутатор, в котором обнаружено истечение срока ожидания связи, был изменен на оптимальный маршрут, проходящий через другой внутренний коммутатор.

[0077] Блок 23 обнаружения истечения срока ожидания связи осуществляет мониторинг защищенного канала, присоединенного к каждому из внутренних коммутаторов 10 (10-i, i=1 до n), и обнаруживает истечение срока ожидания связи в каждом из внутренних коммутаторов 10 (10-i, i=1 до n).

[0078] [КОНФИГУРАЦИЯ ВНЕШНЕГО КОММУТАТОРА]

Ниже со ссылкой на Фиг. 6 будет описана примерная конфигурация внешнего коммутатора.

[0079] Внешний коммутатор 30 содержит блок 31 обработки пересылки, блок 32 обнаружения прерывания линии связи и блок 33 переключения маршрута.

[0080] Блок 31 обработки пересылки пересылает трафик на внутренний коммутатор точки назначения соединения через порт собственного устройства, присоединенного к одному из внутренних коммутаторов 10 (10-i, i=1 до n).

[0081] Блок 32 обнаружения прерывания линии связи обнаруживает прерывание линии связи с портом собственного устройства, присоединенного к одному из внутренних коммутаторов 10 (10-i, i=1 до n).

[0082] Блок 33 переключения маршрута переключает маршрут так, чтобы среди внутренних коммутаторов 10 (10-i, i=1 до n) трафик, который был передан на внутренний коммутатор, в котором ранее обнаружено истечение срока ожидания связи, пересылался на другой внутренний коммутатор. Например, блок 33 переключения маршрута закрывает и делает недействительным порт собственного устройства, присоединенного к внутреннему коммутатору, в котором обнаружено истечение срока ожидания связи, и открывает и делает действительным порт собственного устройства, присоединенного к другому внутреннему коммутатору. Или, блок 33 переключения маршрута переключает порт для вывода сигнала, из порта собственного устройства, присоединенного к внутреннему коммутатору, в котором обнаружено истечение срока ожидания связи, в порт собственного устройства, присоединенного к другому коммутатору.

[0083] [ЭФФЕКТ ЭТОГО ПРИМЕРНОГО ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ]

В этом примерном варианте осуществления, так как линия связи от внутреннего коммутатора к внешнему коммутатору прерывается, внутренний коммутатор может быть отделен от сети.

[0084] Также, в этом примерном варианте осуществления, когда связь между внутренним коммутатором и контроллером становится невозможной, внутренний коммутатор, который не может управляться контроллером, отделяется от сети. Таким образом, возможно избежать несовпадения между состояниями плоскости управления и плоскости данных.

[0085] Также, в этом примерном варианте осуществления, прерывание линии связи с портом не выполняется между внутренним коммутатором, отделенным от сети, и другим внутренним коммутатором. Таким образом, возможно войти во внутренний коммутатор через другой внутренний коммутатор и проанализировать его проблему.

[0086] Также, в этом примерном варианте осуществления, прерывается только линия связи к внешнему коммутатору. Таким образом, даже во время возникновения неисправности в контроллере, связь может быть выполнена во внутренней сети.

[0087] <ВТОРОЙ ПРИМЕРНЫЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ>

Второй примерный вариант осуществления настоящего изобретения будет описан ниже.

[0088] В качестве второго примерного варианта осуществления настоящего изобретения, разъясняется случай, в котором внутренний коммутатор имеет функцию беспроводного доступа (беспроводного соединения).

[0089] [КОНФИГУРАЦИЯ СИСТЕМЫ]

Как показано на Фиг. 7, система управления маршрутом связи согласно второму примерному варианту осуществления настоящего изобретения содержит внутренние коммутаторы 10 (10-i, i=1 до n), контроллер 20, терминал 40, сервер 50 и беспроводные устройства 60 (60-j, j=1 до m: m является произвольным числом).

[0090] Внутренние коммутаторы 10 (10-i, i=1 по n), контроллер 20, терминал 40 и сервер 50 являются в основном такими же как и в первом варианте осуществления, показанном на Фиг. 2.

[0091] Каждое из беспроводных устройств 60 (60-j, j=1 до m) присоединено к терминалу 40 посредством беспроводного доступа или присоединено к внутренним коммутаторам 10 (10-i, i=1 по n) посредством любой из проводной или беспроводной связи.

[0092] Также, каждое из беспроводных устройств 60 (60-j, j=1 до m) присоединено к контроллеру 20 посредством защищенного канала, аналогично внутренним коммутаторам 10 (10-i, i=1 до n). Беспроводное устройство 60-1 присоединено к внутреннему коммутатору 10-3. Беспроводное устройство 60-2 присоединено к внутреннему коммутатору 10-4 в качестве резервного маршрута беспроводного устройства 60-1.

[0093] То есть, каждое из бес