JP6525256B2 - 仮想ネットワークシステムおよび仮想ネットワーク経路設定方法 - Google Patents
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Description
本発明は、仮想ネットワークシステムおよび仮想ネットワーク経路設定方法に関し、特に、狭帯域においてもオープンフロー(OpenFlow）プロトコルを使用したＳＤＮ（Software Defined Network）システムを構築することを可能にする仮想ネットワークシステムおよび仮想ネットワーク経路設定方法に関する。
近年、通信インフラの急速な発展に伴い、種々の通信形態によって通信を行うようになってきている。このため、ネットワーク構成や通信データの転送動作を柔軟に変更することが可能なネットワーク仮想化技術として、ソフトウェアによってネットワークを構築するＳＤＮ（Software Defined Network）システムが盛んに研究開発されるようになっている。そして、ＳＤＮシステムを実現する技術の一つとして、非特許文献１の“OpenFlow Switch Specification Version 1.0.0”に記載されているような、業界団体Open Networking Foundationにより標準仕様が制定されたオープンフロー（OpenFlow）技術が特に注目を集めている。
該オープンフロー(OpenFlow）技術においては、ネットワーク機能を、ネットワーク制御を司る「オープンフロー(OpenFlow）コントローラ」と通信データの転送処理を司る「オープンフロー(OpenFlow）スイッチ」とに分離した構成とし、「オープンフロー(OpenFlow）コントローラ)は、ネットワークを流れるパケットやフレームの経路を管理し、「オープンフロー(OpenFlow）スイッチ」は、「オープンフロー(OpenFlow）コントローラ」によって設定されたフローテーブルに基づいて、パケットやフレームの転送処理を行う。
また、オープンフロー(OpenFlow）技術を適用したＳＤＮシステムとしては、「オーバレイ・トンネル（Ｏｖｅｒｌａｙ Ｔｕｎｎｅｌ）型ＳＤＮシステム」と「ホップ・バイ・ホップ（Ｈｏｐ ｂｙ Ｈｏｐ）型ＳＤＮシステム」との２つがある。「オーバレイ・トンネル（Ｏｖｅｒｌａｙ Ｔｕｎｎｅｌ）型ＳＤＮシステム」は、オープンフロー(OpenFlow）対応スイッチが存在しない既存のネットワーク環境下においてオープンフロー(OpenFlow）ネットワークを実現する技術であり、既存のネットワークとの相互接続を考慮する必要がある。一方、「ホップ・バイ・ホップ（Ｈｏｐ ｂｙ Ｈｏｐ）型ＳＤＮシステム」は、オープンフロー(OpenFlow）対応ネットワーク機器を利用してオープンフロー(OpenFlow）ネットワークを実現する技術であり、オープンフロー(OpenFlow）のフローテーブルを独自に定義することによって、新しいネットワーク仮想化の仕組みを実現することができる。
Open Networking Foundation，"OpenFlow Switch Specification Version 1.0.0"，December ３１，２００９，http://archive.openflow.org/documents/openflow-spec-v1.0.0.pdf（２０１５年４月２４日検索）
しかしながら、オープンフロー(OpenFlow）技術を適用したＳＤＮシステムには、次のような問題がある。
第１の問題点は、ホップ・バイ・ホップ（Ｈｏｐ ｂｙ Ｈｏｐ）型のＳＤＮシステムにおいて、ネットワークの制御機能とデータ転送機能とを分離して動的にネットワーク設定を行う場合、ネットワーク制御のためのデータが、ユーザデータが使用する帯域を圧迫することにある。その理由は、オープンフロー(OpenFlow）コントローラがネットワークトポロジーを検出するためのメッセージの送受信用としてネットワークの通信帯域を使用するために、オープンフロー(OpenFlow）コントローラとオープンフロー(OpenFlow）スイッチとの間で大きな帯域を使用することになるからである。
第２の問題点は、オーバレイ・トンネル型のＳＤＮシステムにおいて、ＶＸＬＡＮ（Virtual Extensible Local Area Network）などのトンネル方式によってパケットをカプセル化する場合に、狭帯域においては、ユーザデータが使用する帯域を圧迫することにある。その理由は、ＶＸＬＡＮなどのトンネル方式によってパケットをカプセル化すると、ユーザデータに使用されるパケットについても、該パケットのサイズが大きくなり、トンネルプロトコルのヘッダ部分だけ無駄に帯域を使用することになるからである。
（本発明の目的）
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、狭帯域のネットワークであっても、オープンフロー（OpenFlow）技術を適用したＳＤＮ（Software Defined Network）システムを構築することを可能とする仮想ネットワークシステムおよび仮想ネットワーク経路設定方法を提供することに、その目的がある。
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、狭帯域のネットワークであっても、オープンフロー（OpenFlow）技術を適用したＳＤＮ（Software Defined Network）システムを構築することを可能とする仮想ネットワークシステムおよび仮想ネットワーク経路設定方法を提供することに、その目的がある。
前述の課題を解決するため、本発明による仮想ネットワークシステムおよび仮想ネットワーク経路設定方法は、主に、次のような特徴的な構成を採用している。
（１）本発明による仮想ネットワークシステムは、オープンフロー(OpenFlow）技術を適用したオープンフロー・コントローラと１ないし複数のオープンフロー・スイッチとから構成される仮想ネットワークシステムにおいて、前記オープンフロー・コントローラは、全ての前記オープンフロー・スイッチに関する経路設定情報を保持し、かつ、該経路設定情報に基づいて作成した各前記オープンフロー・スイッチそれぞれのフローテーブルを一括して管理して、前記オープンフロー・スイッチそれぞれに対して対応する前記フローテーブルを設定し、一方、各前記オープンフロー・スイッチは、前記オープンフロー・コントローラが設定した前記フローテーブルにしたがって、ユーザデータの送受信を行うことを特徴とする。
（２）本発明による仮想ネットワーク経路設定方法は、オープンフロー(OpenFlow）技術を適用したオープンフロー・コントローラと１ないし複数のオープンフロー・スイッチとから構成されるネットワークシステムにおける仮想ネットワーク経路設定方法であって、前記オープンフロー・コントローラは、全ての前記オープンフロー・スイッチに関する経路設定情報を保持し、かつ、該経路設定情報に基づいて作成した各前記オープンフロー・スイッチそれぞれのフローテーブルを一括して管理して、前記オープンフロー・スイッチそれぞれに対して対応する前記フローテーブルを設定し、一方、各前記オープンフロー・スイッチは、前記オープンフロー・コントローラが設定した前記フローテーブルにしたがって、ユーザデータの送受信を行うことを特徴とする。
本発明の仮想ネットワークシステムおよび仮想ネットワーク経路設定方法によれば、以下のような効果を奏することができる。
すなわち、本発明は、オープンフロー(OpenFlow)技術を適用したオープンフロー（OpenFlow）コントローラと１ないし複数のオープンフロー（OpenFlow）スイッチとからなり、オープンフロー（OpenFlow）コントローラが全てのオープンフロー（OpenFlow）スイッチに関する経路設定情報を保持しているので、ネットワーク制御のためのデータが、ユーザデータが使用するネットワークの帯域を圧迫することがなく、而して、狭帯域の物理ネットワーク上においてもＳＤＮシステムを構築することができる。さらには、オープンフロー（OpenFlow）コントローラがネットワーク上の全ての端末のＭＡＣアドレスを取得する機能を備えることも可能にしているので、ＩＰセグメントが異なる送信先であっても、ユーザデータにトンネプロトコルとしてカプセル化したヘッダ分を追加する必要がなく、狭帯域の物理ネットワーク上においてもＳＤＮシステムを構築することができる。
以下、本発明による仮想ネットワークシステムおよび仮想ネットワーク経路設定方法の好適な実施形態について添付図を参照して説明する。なお、以下の各図面に付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ことも言うまでもない。
（本発明の特徴）
本発明の実施形態の説明に先立って、本発明の特徴についてその概要をまず説明する。本発明は、オープンフロー（OpenFlow）技術を適用して、ネットワーク機能をオープンフロー（OpenFlow）コントローラとオープンフロー（OpenFlow）スイッチとに分離して備えた仮想ネットワークシステムにおいて、ホップ・バイ・ホップ型のＳＤＮシステムを構築するために、オープンフロー（OpenFlow）コントローラが全ての経路設定情報を保持することを主要な特徴としている。而して、ネットワークトポロジーを検出するための専用のメッセージをネットワークの帯域を使用してネットワーク内に流すことなく、オープンフロー（OpenFlow）コントローラは、ネットワークトポロジーを把握することが可能であり、ネットワーク制御のためのデータが、ユーザデータが使用する帯域を圧迫することがなく、狭帯域の物理ネットワーク上においてもＳＤＮシステムを構築することができる。
本発明の実施形態の説明に先立って、本発明の特徴についてその概要をまず説明する。本発明は、オープンフロー（OpenFlow）技術を適用して、ネットワーク機能をオープンフロー（OpenFlow）コントローラとオープンフロー（OpenFlow）スイッチとに分離して備えた仮想ネットワークシステムにおいて、ホップ・バイ・ホップ型のＳＤＮシステムを構築するために、オープンフロー（OpenFlow）コントローラが全ての経路設定情報を保持することを主要な特徴としている。而して、ネットワークトポロジーを検出するための専用のメッセージをネットワークの帯域を使用してネットワーク内に流すことなく、オープンフロー（OpenFlow）コントローラは、ネットワークトポロジーを把握することが可能であり、ネットワーク制御のためのデータが、ユーザデータが使用する帯域を圧迫することがなく、狭帯域の物理ネットワーク上においてもＳＤＮシステムを構築することができる。
また、本発明は、オープンフロー（OpenFlow）技術を適用して、ネットワーク機能をオープンフロー（OpenFlow）コントローラとオープンフロー（OpenFlow）スイッチとに分離して備えた仮想ネットワークシステムにおいて、オーバレイ・トンネル型のＳＤＮシステムを構築するために、オープンフロー（OpenFlow）コントローラがネットワーク上の全ての端末のＭＡＣ（Media Access Control）アドレスを取得する機能を備え、取得した端末のＭＡＣアドレスを基にして、ユーザフレームの宛先をＭＡＣアドレスに書き換えることも主要な特徴としている。而して、ＩＰセグメントが異なる送信先であっても、従来技術においてトンネリング用として必要としていたカプセル化されたトンネルプロトコルのヘッダ分が不要になり、該ヘッダ分の増加によってネットワークの通信帯域を圧迫することがなく、ユーザフレームを転送することが可能になる。すなわち、トンネルプロトコルのヘッダ分のデータが、ユーザデータが使用する帯域を圧迫することがなくなるので、狭帯域の物理ネットワーク上においてもＳＤＮシステムを構築することができる。
つまり、本発明は、ネットワークの特性・性能の向上、小型・軽量化、ネットワーク制御メッセージが使用する帯域の小型化、ユーザデータの伝送効率の向上を実現することを可能にし、狭帯域においても、オープンフロー(OpenFlow）プロトコルを使用したＳＤＮ（Software Defined Network）システムを構築することを可能にすることを特徴としている。
（実施形態の構成例）
次に、本発明に係る実施形態の構成例として、本発明に係る仮想ネットワークシステムの構成の一例について、図１を参照しながら、具体的に説明する。図１は、本発明に係る仮想ネットワークシステムの一例を示すシステム構成図である。図１に示す仮想ネットワークシステムは、オープンフロー（OpenFlow）プロトコルを適用したＳＤＮ（Software Defined Network）システムを構築しており、ネットワーク制御を行うオープンフロー（OpenFlow）コントローラ１と、データ転送動作を行う１ないし複数のオープンフロー（OpenFlow）スイッチ（図１の例においてはオープンフロー（OpenFlow）スイッチ５、オープンフロー（OpenFlow）スイッチ１３、オープンフロー（OpenFlow）スイッチ１９、オープンフロー（OpenFlow）スイッチ２５の４個のスイッチ）と、を少なくとも含んで構成されている。
次に、本発明に係る実施形態の構成例として、本発明に係る仮想ネットワークシステムの構成の一例について、図１を参照しながら、具体的に説明する。図１は、本発明に係る仮想ネットワークシステムの一例を示すシステム構成図である。図１に示す仮想ネットワークシステムは、オープンフロー（OpenFlow）プロトコルを適用したＳＤＮ（Software Defined Network）システムを構築しており、ネットワーク制御を行うオープンフロー（OpenFlow）コントローラ１と、データ転送動作を行う１ないし複数のオープンフロー（OpenFlow）スイッチ（図１の例においてはオープンフロー（OpenFlow）スイッチ５、オープンフロー（OpenFlow）スイッチ１３、オープンフロー（OpenFlow）スイッチ１９、オープンフロー（OpenFlow）スイッチ２５の４個のスイッチ）と、を少なくとも含んで構成されている。
オープンフロー（OpenFlow）コントローラ１とオープンフロー（OpenFlow）スイッチ５とは、それぞれのポート２とポート４とを介してＬＡＮケーブル３によって接続されている。また、オープンフロー（OpenFlow）スイッチ５とオープンフロー（OpenFlow）スイッチ１３とは、それぞれのポート８とポート１２とを介してＬＡＮケーブル１０によって接続され、オープンフロー（OpenFlow）スイッチ５とオープンフロー（OpenFlow）スイッチ１９とは、それぞれのポート６とポート１８とを介してＬＡＮケーブル１１によって接続され、オープンフロー（OpenFlow）スイッチ５とオープンフロー（OpenFlow）スイッチ２５とは、それぞれのポート７とポート２４とを介してＬＡＮケーブル９によって接続されている。すなわち、スイッチは、オープンフロー（OpenFlow）スイッチ５をセンタスイッチとし、オープンフロー（OpenFlow）スイッチ１３，１９，２５を拠点スイッチとする２階層のデュアルスター型の物理ネットワークを構成している。
また、図１に示す仮想ネットワークシステムには１ないし複数の端末が接続された状態にあり、各端末（図１の例においては、端末１７、端末２３、端末２９、端末３７と４個の端末）は、各拠点スイッチに接続されている。すなわち、端末１７とオープンフロー（OpenFlow）スイッチ１３とは、それぞれのポート１６とポート１４とを介してＬＡＮケーブル１５によって接続されている。また、端末２３とオープンフロー（OpenFlow）スイッチ１９とは、それぞれのポート２２とポート２０とを介してＬＡＮケーブル２１によって接続され、端末３７とオープンフロー（OpenFlow）スイッチ１９とは、それぞれのポート３６とポート３４とを介してＬＡＮケーブル３５によって接続されている。また、端末２９とオープンフロー（OpenFlow）スイッチ２５とは、それぞれのポート２８とポート２６とを介してＬＡＮケーブル２７によって接続されている。
ここで、オープンフロー(OpenFlow）スイッチ５をセンタとし、オープンフロー(OpenFlow）スイッチ１３，１９，２５を拠点とする２階層のデュアルスター型の物理ネットワーク上において、端末１７と端末２３とが所属する第１仮想ネットワーク３８と、端末３７と端末２９とが所属する第２仮想ネットワーク３９とが存在し、物理ネットワークを第１仮想ネットワーク３８と第２仮想ネットワーク３９との２つの仮想ネットワークに分割したＳＤＮ（Software Defined Network）システムを構築している。
図２は、図１に示す仮想ネットワークシステムにおけるオープンフローチャネルによる接続状態を説明する模式図である。オープンフロー(OpenFlow）スイッチ５をセンタとし、オープンフロー(OpenFlow）スイッチ１３，１９，２５を拠点とするスター型の物理ネットワーク上において、図２に例示するように、オープンフロー(OpenFlow）コントローラ１とオープンフロー(OpenFlow）スイッチ５との間は、オープンフローチャネル３０によって接続されている。また、オープンフロー(OpenFlow）コントローラ１とオープンフロー(OpenFlow）スイッチ１３との間は、オープンフローチャネル３１によって接続され、オープンフロー(OpenFlow）コントローラ１とオープンフロー(OpenFlow）スイッチ１９との間は、オープンフローチャネル３２によって接続され、オープンフロー(OpenFlow）コントローラ１とオープンフロー(OpenFlow）スイッチ２５との間は、オープンフローチャネル３３によって接続されている。
つまり、図１に示すシステム構成図に示すように、図２のオープンフローチャネル３０は、物理的には、ポート２、ＬＡＮケーブル３、ポート４を介して接続されるチャネルである。また、オープンフローチャネル３１は、ポート２、ＬＡＮケーブル３、ポート４を介し、さらに、ポート８、ＬＡＮケーブル１０、ポート１２を介して接続されるチャネルであり、オープンフローチャネル３２は、ポート２、ＬＡＮケーブル３、ポート４を介し、さらに、ポート６、ＬＡＮケーブル１１、ポート１８を介して接続されるチャネルであり、オープンフローチャネル３３は、ポート２、ＬＡＮケーブル３、ポート４を介し、さらに、ポート７、ＬＡＮケーブル９、ポート２４を介して接続されるチャネルである。
例えば、第１仮想ネットワーク３８に所属する図１の端末１７と端末２３との間でユーザデータを送受信するときの転送経路は、オープンフロー（OpenFlow）コントローラ１からの経路設定によって決まり、決定した転送経路は、ポート１６、ＬＡＮケーブル１５、ポート１４を介して端末１７からオープンフロー（OpenFlow）スイッチ１３を経由し、さらに、ポート１２、ＬＡＮケーブル１０、ポート８を介してオープンフロー（OpenFlow）スイッチ１３からオープンフロー（OpenFlow）スイッチ５を経由し、さらに、ポート６、ＬＡＮケーブル１１、ポート１８を介してオープンフロー（OpenFlow）スイッチ５からオープンフロー（OpenFlow）スイッチ１９を経由し、さらに、ポート２０、ＬＡＮケーブル２１、ポート２２を介してオープンフロー（OpenFlow）スイッチ１９から端末２３に至る経路である。
また、第２仮想ネットワーク３９に所属する図１の端末３７と端末２９との間でユーザデータを送受信するときの転送経路は、オープンフロー（OpenFlow）コントローラ１からの経路設定によって決まり、決定した転送経路は、ポート３６、ＬＡＮケーブル３５、ポート３４を介して端末３７からオープンフロー（OpenFlow）スイッチ１９を経由し、さらに、ポート１８、ＬＡＮケーブル１１、ポート６を介してオープンフロー（OpenFlow）スイッチ１９からオープンフロー（OpenFlow）スイッチ５を経由し、さらに、ポート７、ＬＡＮケーブル９、ポート２４を介してオープンフロー（OpenFlow）スイッチ５からオープンフロー（OpenFlow）スイッチ２５を経由し、さらに、ポート２６、ＬＡＮケーブル２７、ポート２８を介してオープンフロー（OpenFlow）スイッチ２５から端末２９に至る経路である。
図３は、図１に示す仮想ネットワークシステムにおける第１仮想ネットワーク３８および第２仮想ネットワーク３９の接続構成例について説明する概念図である。つまり、図３は、オープンフロー（OpenFlow）コントローラ１の設定制御にしたがって、第１仮想ネットワーク３８内の端末同士、第２仮想ネットワーク３９内の端末同士は、互いにユーザデータの送受信は可能であるが、第１仮想ネットワーク３８内の端末と第２仮想ネットワーク３９内の端末との間（すなわち異なる仮想ネットワークを跨る端末間）は、ユーザデータの送受信を行うことができないように制限していることを示している。図３に示すように、第１仮想ネットワーク３８内の端末１７と端末２３とは互いにユーザデータの送受信が可能であり、また、第２仮想ネットワーク３９内の端末３７と端末２９とは互いにユーザデータの送受信が可能である。しかし、第１仮想ネットワーク３８と第２仮想ネットワーク３９との間の接続は制限されており、第１仮想ネットワーク３８内の端末（端末１７や端末２３）と第２仮想ネットワーク３９内の端末（端末３７や端末２９）との間は、ユーザデータの送受信ができないように制限されている。
次の表１は、拠点スイッチ（図１に示すスイッチ１３、スイッチ１９、スイッチ２５）と各拠点スイッチに接続されている端末との対応表（拠点スイッチ・端末接続テーブル）であり、各拠点スイッチの識別子すなわちディスパッチＩＤ（dispatch-id）と端末が接続されている拠点スイッチのポートと拠点スイッチに接続されている端末のＩＰ（Internet Protocol）アドレスとの対応関係を設定しており、該対応表はオープンフロー（OpenFlow）コントローラ１が保持している。
例えば、表１の項番１には、拠点スイッチのディスパッチＩＤ（dispatch-id）としてオープンフロー（OpenFlow）スイッチ１３のディスパッチＩＤが設定され、端末が接続されている拠点スイッチのポートとして図１に示すオープンフロー（OpenFlow）スイッチ１３のポート１４が設定され、拠点スイッチに接続されている端末のＩＰアドレスとして図１に示すオープンフロー（OpenFlow）スイッチ１３に接続されている端末１７のＩＰアドレスが設定されている。
また、次の表２は、センタスイッチ（図１に示すスイッチ５）の各ポートとセンタスイッチの各ポートに接続されている拠点スイッチとの対応表（センタスイッチ・拠点スイッチ接続テーブル）であり、センタスイッチの各ポートとセンタスイッチの各ポートに接続されている拠点スイッチの識別子すなわちディスパッチＩＤ（dispatch-id）との対応関係を設定しており、該対応表はオープンフロー（OpenFlow）コントローラ１が保持している。
例えば、表２の項番１には、センタスイッチのポートとして図１に示すオープンフロー（OpenFlow）スイッチ５のポート８が設定され、センタスイッチの各ポートに接続されている拠点スイッチのディスパッチＩＤ（dispatch-id）として図１に示すオープンフロー（OpenFlow）スイッチ１３のディスパッチＩＤが設定されている。つまり、オープンフロー（OpenFlow）コントローラ１は、表１の対応表（拠点スイッチ・端末接続テーブル）と表２の対応表（センタスイッチ・拠点スイッチ接続テーブル）とにより、ネットワーク内にネットワークトポロジーを検出するためのネットワーク制御専用のメッセージを流すことなく、図１に示す仮想ネットワークシステムにおける物理的なネットワークトポロジーを把握している。
（実施形態の動作例の説明）
次に、本発明に係る実施形態の構成例として図１〜図３に示した仮想ネットワークシステムの動作の一例を詳細に説明する。
次に、本発明に係る実施形態の構成例として図１〜図３に示した仮想ネットワークシステムの動作の一例を詳細に説明する。
図１に示したオープンフロー（OpenFlow）コントローラ１と各オープンフロー（OpenFlow）スイッチ（すなわちオープンフロー（OpenFlow）スイッチ５、オープンフロー（OpenFlow）スイッチ１３、オープンフロー（OpenFlow）スイッチ１９、オープンフロー（OpenFlow）スイッチ２５）とのそれぞれの電源を投入して起動すると、各オープンフロー（OpenFlow）スイッチ（すなわちオープンフロー（OpenFlow）スイッチ５、オープンフロー（OpenFlow）スイッチ１３、オープンフロー（OpenFlow）スイッチ１９、オープンフロー（OpenFlow）スイッチ２５）は、オープンフロー（OpenFlow）コントローラ１に対してオープンフロー(OpenFlow）チャネルの接続を開始する。
各オープンフロー（OpenFlow）スイッチ（すなわちオープンフロー（OpenFlow）スイッチ５、オープンフロー（OpenFlow）スイッチ１３、オープンフロー（OpenFlow）スイッチ１９、オープンフロー（OpenFlow）スイッチ２５）とオープンフロー（OpenFlow）コントローラ１との間の図２に例示したようなオープンフロー(OpenFlow）チャネルの接続が確立すると、オープンフロー（OpenFlow）コントローラ１は、初期状態における各オープンフロー（OpenFlow）スイッチ５，１３，１９，２５それぞれのフローテーブルの作成を行う。すなわち、表１、表２の各対応表に示したように、仮想ネットワークシステムを構成する全てのオープンフロー（OpenFlow）スイッチ５，１３，１９，２５に関する経路設定情報を、ネットワークトポロジーを示す情報として、保持しているオープンフロー（OpenFlow）コントローラ１は、表１、表２の各対応表を参照して、初期状態として、各オープンフロー（OpenFlow）スイッチ５，１３，１９，２５それぞれのフローテーブルを作成する。
しかる後、オープンフロー（OpenFlow）コントローラ１は、作成したフローテーブルのうち、まず、各拠点スイッチに対応するそれぞれのフローテーブルを初期状態として各拠点スイッチそれぞれに対して設定する。すなわち、オープンフロー（OpenFlow）スイッチ１３には次の表３に示すフローテーブルを設定し、オープンフロー（OpenFlow）スイッチ１９には次の表４に示すフローテーブルを設定し、オープンフロー（OpenFlow）スイッチ２５には表５に示すフローテーブルを設定する。
各拠点スイッチに設定されるフローテーブルには、評価するフローの順番ごとに、端末からのユーザデータに関するマッチ条件（match）とマッチ条件が成立した場合のアクション（action）との対応関係が設定されている。例えば、オープンフロー（OpenFlow）スイッチ１３に設定されるフローテーブルの場合は、表３に示すように、評価するフローの順番が第１番目のマッチ条件（match）として、端末からのユーザデータの受信ポートが‘ポート１４’であり、かつ、受信したユーザデータが当該端末のＭＡＣアドレスを取得するＡＲＰ（Address Resolution Protocol）リプライパケットまたはＩＣＭＰ（Internet Control Message Protocol）エコーリプライパケット（ＡＲＰリプライパケット、ＩＣＭＰエコーリプライパケットはいずれもＴＣＰ／ＩＰプロトコル規格に準拠したパケット）であり、かつ、送信元アドレスが端末１７のＩＰアドレスであった場合であり、該マッチ条件が成立した場合のアクション（action）として、オープンフロー（OpenFlow）コントローラ１に対して該ユーザデータをＰａｃｋｅｔ Ｉｎメッセージとして送信する旨が設定されている。また、評価するフローの順番が第２番目のマッチ条件（match）として、第１番目以外のいずれかの場合であり、該マッチ条件が成立した場合のアクション（action）として、受信したユーザデータを破棄する旨が設定されている。
次いで、オープンフロー（OpenFlow）コントローラ１は、センタスイッチに対応するフローテーブルを初期状態として該センタスイッチに対して設定する。すなわち、センタスイッチのオープンフロー（OpenFlow）スイッチ５には次の表６に示すフローテーブルを設定する。
センタスイッチに設定されるフローテーブルについても、拠点スイッチの場合と同様に、評価するフローの順番ごとに、ユーザデータに関するマッチ条件（match）とマッチ条件が成立した場合のアクション（action）との対応関係が設定されている。例えば、オープンフロー（OpenFlow）スイッチ５に設定されるフローテーブルの場合は、表６に示すように、評価するフローの順番が第１番目のマッチ条件（match）として、いずれの場合であっても、アクション（action）として、受信したユーザデータを破棄する旨が設定されている。
しかる後、オープンフロー（OpenFlow）コントローラ１は、各拠点スイッチに対して、端末の接続を確認するためのＩＣＭＰ（Internet Control Message Protocol）エコーリクエストを端末に送信させるためのＰａｃｋｅｔ Ｏｕｔメッセージを送信する。すなわち、オープンフロー（OpenFlow）コントローラ１は、オープンフロー（OpenFlow）スイッチ１３に対して、端末１７を目標ＩＰアドレスに設定したＩＣＭＰエコーリクエストのポート１４からの送信指示をＰａｃｋｅｔ Ｏｕｔメッセージとして送信し、また、オープンフロー（OpenFlow）スイッチ１９に対して、端末２３を目標ＩＰアドレスに設定したＩＣＭＰエコーリクエストのポート２０からの送信指示をＰａｃｋｅｔ Ｏｕｔメッセージとして送信し、かつ、端末３７を目標ＩＰアドレスに設定したＩＣＭＰエコーリクエストのポート３４からの送信指示をＰａｃｋｅｔ Ｏｕｔメッセージとして送信し、また、オープンフロー（OpenFlow）スイッチ２５に対して、目標ＩＰアドレスを端末２９に設定したＩＣＭＰエコーリクエストのポート２６からの送信指示をＰａｃｋｅｔ Ｏｕｔメッセージとして送信する。
オープンフロー（OpenFlow）スイッチ１３は、受信したＰａｃｋｅｔ Ｏｕｔメッセージにしたがって、ポート１４からＩＣＭＰエコーリクエストを端末１７に対して送信し、該ＩＣＭＰエコーリクエストを受信した端末１７がエコーとしてＩＣＭＰエコーリプライを返送すると、オープンフロー（OpenFlow）スイッチ１３は、ポート１４にて端末１７からのＩＣＭＰエコーリプライを受信する。
端末１７からのＩＣＭＰエコーリプライを受信したオープンフロー（OpenFlow）スイッチ１３は、表３に示したフローテーブルにしたがって、ＩＣＭＰエコーリプライをＰａｃｋｅｔ Ｉｎメッセージとしてオープンフロー（OpenFlow）コントローラ１に対して送信する。オープンフロー（OpenFlow）コントローラ１は、オープンフロー（OpenFlow）スイッチ１３から受信したＰａｃｋｅｔ Ｉｎメッセージの中から、端末１７のＭＡＣアドレスを取得し、表３に示したオープンフロー（OpenFlow）スイッチ１３のフローテーブルを、次に示す表７のフローテーブルに更新する。
つまり、表７に示すオープンフロー（OpenFlow）スイッチ１３のフローテーブルは、表３のフローテーブルの項番２を項番４に変更して、評価する順番を第４番目に変更するとともに、第１仮想ネットワーク３８内の端末同士のユーザデータの送受信を行うための経路情報として、項番２と項番３とを新たに追加挿入した状態に更新している。項番２には、評価するフローの順番が第２番目のマッチ条件（match）として、端末からのユーザデータの受信ポートが‘ポート１４’であり、かつ、送信元ＩＰアドレスが端末１７のＩＰアドレスであり、かつ、送信先ＩＰアドレスが同じ第１仮想ネットワーク３８内の端末２３のＩＰアドレスであった場合であり、該マッチ条件が成立した場合のアクション（action）として、受信したユーザデータに付与する仮想ネットワーク識別子ＶＬＡＮ ＩＤに第１仮想ネットワーク３８の識別番号例えば‘１０’を付与し、かつ、端末１７から受信したユーザデータを、ポート１２から、センタスイッチのオープンフロー（OpenFlow）スイッチ５に対して送信する旨が設定される。
また、項番３には、評価するフローの順番が第３番目のマッチ条件（match）として、ユーザデータの受信ポートが‘ポート１２’であり、かつ、仮想ネットワーク識別子ＶＬＡＮ ＩＤが第１仮想ネットワーク３８の識別番号‘１０’であり、かつ、送信先ＩＰアドレスが同じ第１仮想ネットワーク３８内の端末１７のＩＰアドレスであった場合であり、該マッチ条件が成立した場合のアクション（action）として、受信したユーザデータから仮想ネットワーク識別子ＶＬＡＮ ＩＤを除去し、かつ、該ユーザデータの宛先を送信先ＩＰアドレスから端末１７のＭＡＣアドレスに変更し、かつ、ポート１４から端末１７に向かって送信する旨が設定される。
次に、オープンフロー（OpenFlow）スイッチ１９が、受信したＰａｃｋｅｔ Ｏｕｔメッセージにしたがって、ポート２０、ポート３４それぞれからＩＣＭＰエコーリクエストを端末２３、端末３７に対して送信し、該ＩＣＭＰエコーリクエストを受信した端末２３、端末３７それぞれがエコーとしてＩＣＭＰエコーリプライを返送すると、オープンフロー（OpenFlow）スイッチ１９は、ポート２０、ポート３４それぞれにて端末２３、端末３７それぞれからのＩＣＭＰエコーリプライを受信する。
端末２３、端末３７それぞれからのＩＣＭＰエコーリプライを受信したオープンフロー（OpenFlow）スイッチ１９は、表４に示したフローテーブルにしたがって、端末２３、端末３７それぞれからのＩＣＭＰエコーリプライをＰａｃｋｅｔ Ｉｎメッセージとしてオープンフロー（OpenFlow）コントローラ１に対して送信する。オープンフロー（OpenFlow）コントローラ１は、オープンフロー（OpenFlow）スイッチ１９から受信したＰａｃｋｅｔ Ｉｎメッセージの中から、端末２３のＭＡＣアドレスと端末３７のＭＡＣアドレスとを取得し、表４に示したオープンフロー（OpenFlow）スイッチ１９のフローテーブルを、次に示す表８のフローテーブルに更新する。
つまり、表８に示すオープンフロー（OpenFlow）スイッチ１９のフローテーブルは、表４のフローテーブルの項番３を項番７に変更して、評価する順番を第７番目に変更するとともに、第１仮想ネットワーク３８内の端末同士のユーザデータの送受信を行うための経路情報として、項番３と項番４とを新たに追加挿入し、かつ、第２仮想ネットワーク３９内の端末同士のユーザデータの送受信を行うための経路情報として、項番５と項番６とを新たに追加挿入した状態に更新している。項番３には、評価するフローの順番が第３番目のマッチ条件（match）として、端末からのユーザデータの受信ポートが‘ポート２０’であり、かつ、送信元ＩＰアドレスが端末２３のＩＰアドレスであり、かつ、送信先ＩＰアドレスが同じ第１仮想ネットワーク３８内の端末１７のＩＰアドレスであった場合であり、該マッチ条件が成立した場合のアクション（action）として、受信したユーザデータに付与する仮想ネットワーク識別子ＶＬＡＮ ＩＤに第１仮想ネットワーク３８の識別番号例えば‘１０’を付与し、かつ、端末２３から受信したユーザデータを、ポート１８から、センタスイッチのオープンフロー（OpenFlow）スイッチ５に対して送信する旨が設定される。
また、項番４には、評価するフローの順番が第４番目のマッチ条件（match）として、ユーザデータの受信ポートが‘ポート１８’であり、かつ、仮想ネットワーク識別子ＶＬＡＮ ＩＤが第１仮想ネットワーク３８の識別番号‘１０’であり、かつ、送信先ＩＰアドレスが同じ第１仮想ネットワーク３８内の端末２３のＩＰアドレスであった場合であり、該マッチ条件が成立した場合のアクション（action）として、受信したユーザデータから仮想ネットワーク識別子ＶＬＡＮ ＩＤを除去し、かつ、該ユーザデータの宛先を送信先ＩＰアドレスから端末２３のＭＡＣアドレスに変更し、かつ、ポート２０から端末２３に向かって送信する旨が設定される。
さらに、項番５には、評価するフローの順番が第５番目のマッチ条件（match）として、端末からのユーザデータの受信ポートが‘ポート３４’であり、かつ、送信元ＩＰアドレスが端末３７のＩＰアドレスであり、かつ、送信先ＩＰアドレスが同じ第２仮想ネットワーク３９内の端末２９のＩＰアドレスであった場合であり、該マッチ条件が成立した場合のアクション（action）として、受信したユーザデータに付与する仮想ネットワーク識別子ＶＬＡＮ ＩＤに第２仮想ネットワーク３９の識別番号例えば‘２０’を付与し、かつ、端末３７から受信したユーザデータを、ポート１８から、センタスイッチのオープンフロー（OpenFlow）スイッチ５に対して送信する旨が設定される。
また、項番６には、評価するフローの順番が第６番目のマッチ条件（match）として、ユーザデータの受信ポートが‘ポート１８’であり、かつ、仮想ネットワーク識別子ＶＬＡＮ ＩＤが第２仮想ネットワーク３９の識別番号‘２０’であり、かつ、送信先ＩＰアドレスが同じ第２仮想ネットワーク３９内の端末３７のＩＰアドレスであった場合であり、該マッチ条件が成立した場合のアクション（action）として、受信したユーザデータから仮想ネットワーク識別子ＶＬＡＮ ＩＤを除去し、かつ、該ユーザデータの宛先を送信先ＩＰアドレスから端末３７のＭＡＣアドレスに変更し、かつ、ポート３４から端末３７に向かって送信する旨が設定される。
次に、オープンフロー（OpenFlow）スイッチ２５が、受信したＰａｃｋｅｔ Ｏｕｔメッセージにしたがって、ポート２６からＩＣＭＰエコーリクエストを端末２９に対して送信し、該ＩＣＭＰエコーリクエストを受信した端末２９がエコーとしてＩＣＭＰエコーリプライを返送すると、オープンフロー（OpenFlow）スイッチ２５は、ポート２６にて端末２９からのＩＣＭＰエコーリプライを受信する。
端末２９からのＩＣＭＰエコーリプライを受信したオープンフロー（OpenFlow）スイッチ２５は、表５に示したフローテーブルにしたがって、端末２９からのＩＣＭＰエコーリプライをＰａｃｋｅｔ Ｉｎメッセージとしてオープンフロー（OpenFlow）コントローラ１に対して送信する。オープンフロー（OpenFlow）コントローラ１は、オープンフロー（OpenFlow）スイッチ２５から受信したＰａｃｋｅｔ Ｉｎメッセージの中から、端末２９のＭＡＣアドレスを取得し、表５に示したオープンフロー（OpenFlow）スイッチ２５のフローテーブルを、次に示す表９のフローテーブルに更新する。
つまり、表９に示すオープンフロー（OpenFlow）スイッチ１３のフローテーブルは、表５のフローテーブルの項番２を項番４に変更して、評価する順番を第４番目に変更するとともに、第２仮想ネットワーク３９内の端末同士のユーザデータの送受信を行うための経路情報として、項番２と項番３とを新たに追加挿入した状態に更新している。項番２には、評価するフローの順番が第２番目のマッチ条件（match）として、端末からのユーザデータの受信ポートが‘ポート２６’であり、かつ、送信元ＩＰアドレスが端末２９のＩＰアドレスであり、かつ、送信先ＩＰアドレスが同じ第２仮想ネットワーク３９内の端末３７のＩＰアドレスであった場合であり、該マッチ条件が成立した場合のアクション（action）として、受信したユーザデータに付与する仮想ネットワーク識別子ＶＬＡＮ ＩＤに第２仮想ネットワーク３９の識別番号例えば‘２０’を付与し、かつ、端末３７から受信したユーザデータを、ポート２４から、センタスイッチのオープンフロー（OpenFlow）スイッチ５に対して送信する旨が設定される。
また、項番３には、フローのする順番が第３番目のマッチ条件（match）として、ユーザデータの受信ポートが‘ポート２４’であり、かつ、仮想ネットワーク識別子ＶＬＡＮ ＩＤが第２仮想ネットワーク３９の識別番号‘２０’であり、かつ、送信先ＩＰアドレスが同じ第２仮想ネットワーク３９内の端末２９のＩＰアドレスであった場合であり、該マッチ条件が成立した場合のアクション（action）として、受信したユーザデータから仮想ネットワーク識別子ＶＬＡＮ ＩＤを除去し、かつ、該ユーザデータの宛先を送信先ＩＰアドレスから端末２９のＭＡＣアドレスに変更し、かつ、ポート２６から端末２９に向かって送信する旨が設定される。
最後に、オープンフロー（OpenFlow）コントローラ１は、センタスイッチのオープンフロー（OpenFlow）スイッチ５に設定していた表６のフローテーブルを更新して、次の表１０に示すフローテーブルをオープンフロー（OpenFlow）スイッチ５に設定する。
つまり、表１０に示すオープンフロー（OpenFlow）スイッチ５のフローテーブルは、表６のフローテーブルの項番１を項番５に変更して、評価する順番を第５番目に変更するとともに、第１仮想ネットワーク３８内の端末同士のユーザデータの送受信を行うための経路情報として、項番１と項番２とを新たに追加挿入し、かつ、第２仮想ネットワーク３９内の端末同士のユーザデータの送受信を行うための経路情報として、項番３と項番４とを新たに追加挿入した状態に更新している。項番１には、評価するフローの順番が第１番目のマッチ条件（match）として、拠点スイッチ（オープンフロー（OpenFlow）スイッチ１３）からのユーザデータの受信ポートが‘ポート８’であり、かつ、仮想ネットワーク識別子ＶＬＡＮ ＩＤが第１仮想ネットワーク３８の識別番号例えば‘１０’であり、かつ、送信先ＩＰアドレスが同じ第１仮想ネットワーク３８内の端末２３のＩＰアドレスであった場合であり、該マッチ条件が成立した場合のアクション（action）として、ポート８から受信したユーザデータを、ポート６から、拠点スイッチのオープンフロー（OpenFlow）スイッチ１９に対して送信する旨が設定される。
また、項番２には、評価するフローの順番が第２番目のマッチ条件（match）として拠点スイッチ（オープンフロー（OpenFlow）スイッチ１９）からのユーザデータの受信ポートが‘ポート６’であり、かつ、仮想ネットワーク識別子ＶＬＡＮ ＩＤが第１仮想ネットワーク３８の識別番号例えば‘１０’であり、かつ、送信先ＩＰアドレスが同じ第１仮想ネットワーク３８内の端末１７のＩＰアドレスであった場合であり、該マッチ条件が成立した場合のアクション（action）として、ポート６から受信したユーザデータを、ポート８から、拠点スイッチのオープンフロー（OpenFlow）スイッチ１３に対して送信する旨が設定される。
さらに、項番３には、評価するフローの順番が第３番目のマッチ条件（match）として、拠点スイッチ（オープンフロー（OpenFlow）スイッチ１９）からのユーザデータの受信ポートが‘ポート６’であり、かつ、仮想ネットワーク識別子ＶＬＡＮ ＩＤが第２仮想ネットワーク３９の識別番号例えば‘２０’であり、かつ、送信先ＩＰアドレスが同じ第２仮想ネットワーク３９内の端末２９のＩＰアドレスであった場合であり、該マッチ条件が成立した場合のアクション（action）として、ポート６から受信したユーザデータを、ポート７から、拠点スイッチのオープンフロー（OpenFlow）スイッチ２５に対して送信する旨が設定される。
また、項番４には、評価するフローの順番が第４番目のマッチ条件（match）として拠点スイッチ（オープンフロー（OpenFlow）スイッチ２５）からのユーザデータの受信ポートが‘ポート７’であり、かつ、仮想ネットワーク識別子ＶＬＡＮ ＩＤが第２仮想ネットワーク３９の識別番号例えば‘２０’であり、かつ、送信先ＩＰアドレスが同じ第２仮想ネットワーク３９内の端末３７のＩＰアドレスであった場合であり、該マッチ条件が成立した場合のアクション（action）として、ポート７から受信したユーザデータを、ポート６から、拠点スイッチのオープンフロー（OpenFlow）スイッチ１９に対して送信する旨が設定される。
表１０のフローテーブルをオープンフロー（OpenFlow）スイッチ５に設定する動作が完了すると、第１仮想ネットワーク３８、第２仮想ネットワーク３９からなる仮想ネットワークシステム内において、同じ仮想ネットワークに属する各端末同士がユーザデータの送受信を行うことができる状態に移行する。
例えば、第１仮想ネットワーク３８に注目すると、端末１７が端末２３宛てのパケットを送信すると、該パケットは、オープンフロー（OpenFlow）スイッチ１３においては、表７のフローテーブルの項番２のマッチ条件（match）に当て嵌まるので、仮想ネットワーク識別子ＶＬＡＮ ＩＤとして第１仮想ネットワーク３８の識別番号‘１０’が付与されたパケットがポート１２からオープンフロー（OpenFlow）スイッチ５のポート８へ送信される。該パケットを受信したオープンフロー（OpenFlow）スイッチ５においては、表１０のフローテーブルの項番１のマッチ条件（match）が当て嵌まるので、該パケットはポート６からオープンフロー（OpenFlow）スイッチ１９のポート１８へ送信される。
該パケットを受信したオープンフロー（OpenFlow）スイッチ１９においては、表８のフローテーブルの項番４のマッチ条件（match）に当て嵌まるので、仮想ネットワーク識別子ＶＬＡＮ ＩＤの第１仮想ネットワーク３８の識別番号‘１０’が除去され、宛先が送信先ＩＰアドレスから端末２３のＭＡＣアドレスに変更されて、ポート２０から端末２３のポート２２へ送信される。而して、端末２３は、端末１７が送信したパケットを受信することができる。
また、例えば、第１仮想ネットワーク３８に所属する端末１７が第２仮想ネットワーク３９に所属している端末２９宛てのパケットを送信した場合には、オープンフロー（OpenFlow）スイッチ１３において、表７のフローテーブルの項番１〜３のいずれのマッチ条件（match）にも当て嵌まらず、項番４のマッチ条件（match）に当て嵌まることになるので、当該パケットは、端末２９宛てに送信されることなく、破棄される。
以上、本発明の好適な実施形態の構成を説明した。しかし、かかる実施形態は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではないことに留意されたい。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であることが、当業者には容易に理解できよう。
１ オープンフロー(OpenFlow）コントローラ
２ コントローラ１に付属のポート
３ コントローラ１とスイッチ５とを接続するＬＡＮケーブル
４ スイッチ５に付属のポート
５ オープンフロー(OpenFlow）スイッチ
６ オープンフロー(OpenFlow）スイッチ５に付属のポート
７ オープンフロー(OpenFlow）スイッチ５に付属のポート
８ オープンフロー(OpenFlow）スイッチ５に付属のポート
９ オープンフロー(OpenFlow）スイッチ５とオープンフロー(OpenFlow）スイッチ２５とを接続するＬＡＮケーブル
１０ オープンフロー(OpenFlow）スイッチ５とオープンフロー(OpenFlow）スイッチ１３とを接続するＬＡＮケーブル
１１ オープンフロー(OpenFlow）スイッチ５とオープンフロー(OpenFlow）スイッチ１９とを接続するＬＡＮケーブル
１２ オープンフロー(OpenFlow）スイッチ１３に付属のポート
１３ オープンフロー(OpenFlow）スイッチ
１４ オープンフロー(OpenFlow）スイッチ１３に付属のポート
１５ オープンフロー(OpenFlow）スイッチ１３と端末１７とを接続するＬＡＮケーブル
１６ 端末１７に付属のポート
１７ 端末
１８ オープンフロー(OpenFlow）スイッチ１９に付属のポート
１９ オープンフロー(OpenFlow）スイッチ
２０ オープンフロー(OpenFlow）スイッチ１９に付属のポート
２１ オープンフロー(OpenFlow）スイッチ１９と端末２３とを接続するＬＡＮケーブル
２２ 端末２３に付属のポート
２３ 端末
２４ オープンフロー(OpenFlow）スイッチ２５に付属のポート
２５ オープンフロー(OpenFlow）スイッチ
２６ オープンフロー(OpenFlow）スイッチ２５に付属のポート
２７ オープンフロー(OpenFlow）スイッチ２５と端末２９とを接続するＬＡＮケーブル
２８ 端末２９に付属のポート
２９ 端末
３０ オープンフロー(OpenFlow）コントローラ１とオープンフロー(OpenFlow）スイッチ５との間のオープンフローチャネル
３１ オープンフロー(OpenFlow）コントローラ１とオープンフロー(OpenFlow）スイッチ１３との間のオープンフローチャネル
３２ オープンフロー(OpenFlow）コントローラ１とオープンフロー(OpenFlow）スイッチ１９との間のオープンフローチャネル
３３ オープンフロー(OpenFlow）コントローラ１とオープンフロー(OpenFlow）スイッチ２５との間のオープンフローチャネル
３４ オープンフロー(OpenFlow）スイッチ１９に付属のポート
３５ オープンフロー(OpenFlow）スイッチ１９と端末３７とを接続するＬＡＮケーブル
３６ 端末３７に付属のポート
３７ 端末
３８ 第１仮想ネットワーク
３９ 第２仮想ネットワーク
２ コントローラ１に付属のポート
３ コントローラ１とスイッチ５とを接続するＬＡＮケーブル
４ スイッチ５に付属のポート
５ オープンフロー(OpenFlow）スイッチ
６ オープンフロー(OpenFlow）スイッチ５に付属のポート
７ オープンフロー(OpenFlow）スイッチ５に付属のポート
８ オープンフロー(OpenFlow）スイッチ５に付属のポート
９ オープンフロー(OpenFlow）スイッチ５とオープンフロー(OpenFlow）スイッチ２５とを接続するＬＡＮケーブル
１０ オープンフロー(OpenFlow）スイッチ５とオープンフロー(OpenFlow）スイッチ１３とを接続するＬＡＮケーブル
１１ オープンフロー(OpenFlow）スイッチ５とオープンフロー(OpenFlow）スイッチ１９とを接続するＬＡＮケーブル
１２ オープンフロー(OpenFlow）スイッチ１３に付属のポート
１３ オープンフロー(OpenFlow）スイッチ
１４ オープンフロー(OpenFlow）スイッチ１３に付属のポート
１５ オープンフロー(OpenFlow）スイッチ１３と端末１７とを接続するＬＡＮケーブル
１６ 端末１７に付属のポート
１７ 端末
１８ オープンフロー(OpenFlow）スイッチ１９に付属のポート
１９ オープンフロー(OpenFlow）スイッチ
２０ オープンフロー(OpenFlow）スイッチ１９に付属のポート
２１ オープンフロー(OpenFlow）スイッチ１９と端末２３とを接続するＬＡＮケーブル
２２ 端末２３に付属のポート
２３ 端末
２４ オープンフロー(OpenFlow）スイッチ２５に付属のポート
２５ オープンフロー(OpenFlow）スイッチ
２６ オープンフロー(OpenFlow）スイッチ２５に付属のポート
２７ オープンフロー(OpenFlow）スイッチ２５と端末２９とを接続するＬＡＮケーブル
２８ 端末２９に付属のポート
２９ 端末
３０ オープンフロー(OpenFlow）コントローラ１とオープンフロー(OpenFlow）スイッチ５との間のオープンフローチャネル
３１ オープンフロー(OpenFlow）コントローラ１とオープンフロー(OpenFlow）スイッチ１３との間のオープンフローチャネル
３２ オープンフロー(OpenFlow）コントローラ１とオープンフロー(OpenFlow）スイッチ１９との間のオープンフローチャネル
３３ オープンフロー(OpenFlow）コントローラ１とオープンフロー(OpenFlow）スイッチ２５との間のオープンフローチャネル
３４ オープンフロー(OpenFlow）スイッチ１９に付属のポート
３５ オープンフロー(OpenFlow）スイッチ１９と端末３７とを接続するＬＡＮケーブル
３６ 端末３７に付属のポート
３７ 端末
３８ 第１仮想ネットワーク
３９ 第２仮想ネットワーク
Claims (6)
- オープンフロー(OpenFlow）技術を適用したオープンフロー・コントローラと１ないし複数のオープンフロー・スイッチとから構成される仮想ネットワークシステムにおいて、前記オープンフロー・コントローラは、全ての前記オープンフロー・スイッチに関する経路設定情報を保持し、かつ、該経路設定情報に基づいて作成した各前記オープンフロー・スイッチそれぞれのフローテーブルを一括して管理して、前記オープンフロー・スイッチそれぞれに対して対応する前記フローテーブルを設定し、一方、各前記オープンフロー・スイッチは、前記オープンフロー・コントローラが設定した前記フローテーブルにしたがって、ユーザデータの送受信を行い、
前記オープンフロー・コントローラは、各前記オープンフロー・スイッチに接続されている全ての端末のＭＡＣ（Media Access Control）アドレスを取得して、取得したＭＡＣアドレスを用いて各前記フローテーブルを更新し、かつ、更新した前記フローテーブルを対応する前記オープンフロー・スイッチそれぞれに対して設定し、一方、各前記オープンフロー・スイッチは、前記オープンフロー・コントローラが更新して設定した前記フローテーブルにしたがって、ユーザデータの宛先を端末のＭＡＣアドレスに変更して、該ユーザデータの送受信を行い、
前記オープンフロー・コントローラは、各前記オープンフロー・スイッチに対してＭＡＣアドレス取得要求を送信し、各前記オープンフロー・スイッチは、前記オープンフロー・コントローラからの前記ＭＡＣアドレス取得要求に基づいて、それぞれに接続されている全ての端末のＭＡＣアドレスを取得し、取得したＭＡＣアドレスを要求元の前記オープンフロー・コントローラに対して通知し、
前記オープンフロー・コントローラは、各前記オープンフロー・スイッチに対して送信する前記ＭＡＣアドレス取得要求として、ＴＣＰ／ＩＰプロトコル規格に準拠のＩＣＭＰ（Internet Control Message Protocol）エコーリクエストパケットをＰａｃｋｅｔ Ｏｕｔメッセージとして送信し、各前記オープンフロー・スイッチは、該Ｐａｃｋｅｔ Ｏｕｔメッセージとして受け取ったＩＣＭＰエコーリクエストパケットをそれぞれに接続されている全ての端末に対して送信した結果として、各端末から、それぞれのＭＡＣアドレスを含むＩＣＭＰエコーリプライパケットを受信し、各端末から受信した該ＩＣＭＰエコーリプライパケットを、Ｐａｃｋｅｔ Ｉｎメッセージとして前記オープンフロー・コントローラに対して返送することにより、前記オープンフロー・コントローラは、各前記オープンフロー・スイッチから返送されてきた前記ＩＣＭＰエコーリプライパケットそれぞれに含まれている各端末のＭＡＣアドレスを取得することを特徴とする
仮想ネットワークシステム。 - 前記オープンフロー・スイッチが、端末を接続する拠点スイッチと該拠点スイッチ間を接続するセンタスイッチとからなる２階層のデュアルスター型の物理ネットワークによって構成されている場合、前記センタスイッチに関する前記経路設定情報は、それぞれの前記拠点スイッチを識別する識別子と、当該センタスイッチの各ポートに関し、それぞれの前記拠点スイッチが接続されているそれぞれのポートと、を特定する情報を含み、一方、各前記拠点スイッチに関する前記経路設定情報は、それぞれの前記拠点スイッチを識別する識別子と、それぞれの前記拠点スイッチの各ポートに関し、端末が接続されているポートおよび該ポートに接続されている端末のＩＰ（Internet Protocol）アドレスと、を特定する情報を含んで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の仮想ネットワークシステム。
- 前記拠点スイッチに設定される前記フローテーブルは、端末が接続された受信ポートからユーザデータを受信した際に、受信したユーザデータに含まれている送信元ＩＰアドレスが示す端末と送信先ＩＰアドレスが示す端末とが同一の仮想ネットワークに所属する端末同士であった場合、当該仮想ネットワークを識別する仮想ネットワーク識別子を、受信した該ユーザデータに付与して、前記センタスイッチが接続されている送信ポートに転送する動作を指示することを特徴とする請求項２に記載の仮想ネットワークシステム。
- 前記拠点スイッチに設定される前記フローテーブルは、前記センタスイッチが接続された受信ポートからユーザデータを受信した際に、受信したユーザデータに付与されている前記仮想ネットワーク識別子を削除するとともに、該ユーザデータに含まれている宛先を送信先ＩＰアドレスから該送信先ＩＰアドレスが示す端末のＭＡＣアドレスに変更して、該ユーザデータを当該端末が接続されている送信ポートから送信する動作を指示することを特徴とする請求項３に記載の仮想ネットワークシステム。
- 前記センタスイッチに設定される前記フローテーブルは、いずれかの前記拠点スイッチが接続されている受信ポートからユーザデータを受信した際に、受信したユーザデータに宛先として含まれている送信先ＩＰアドレスを参照して、当該センタスイッチの各送信ポートのうち、前記送信先ＩＰアドレスが示す端末が接続されている前記拠点スイッチが接続先になっている送信ポートに該ユーザデータを転送する動作を指示することを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の仮想ネットワークシステム。
- オープンフロー(OpenFlow）技術を適用したオープンフロー・コントローラと１ないし複数のオープンフロー・スイッチとから構成されるネットワークシステムにおける仮想ネットワーク経路設定方法であって、前記オープンフロー・コントローラは、全ての前記オープンフロー・スイッチに関する経路設定情報を保持し、かつ、該経路設定情報に基づいて作成した各前記オープンフロー・スイッチそれぞれのフローテーブルを一括して管理して、前記オープンフロー・スイッチそれぞれに対して対応する前記フローテーブルを設定し、一方、各前記オープンフロー・スイッチは、前記オープンフロー・コントローラが設定した前記フローテーブルにしたがって、ユーザデータの送受信を行い、
前記オープンフロー・コントローラは、各前記オープンフロー・スイッチに接続されている全ての端末のＭＡＣ（Media Access Control）アドレスを取得して、取得したＭＡＣアドレスを用いて各前記フローテーブルを更新し、かつ、更新した前記フローテーブルを対応する前記オープンフロー・スイッチそれぞれに対して設定し、一方、各前記オープンフロー・スイッチは、前記オープンフロー・コントローラが更新して設定した前記フローテーブルにしたがって、ユーザデータの宛先を端末のＭＡＣアドレスに変更して、該ユーザデータの送受信を行い、
前記オープンフロー・コントローラは、各前記オープンフロー・スイッチに対してＭＡＣアドレス取得要求を送信し、各前記オープンフロー・スイッチは、前記オープンフロー・コントローラからの前記ＭＡＣアドレス取得要求に基づいて、それぞれに接続されている全ての端末のＭＡＣアドレスを取得し、取得したＭＡＣアドレスを要求元の前記オープンフロー・コントローラに対して通知し、
前記オープンフロー・コントローラは、各前記オープンフロー・スイッチに対して送信する前記ＭＡＣアドレス取得要求として、ＴＣＰ／ＩＰプロトコル規格に準拠のＩＣＭＰ（Internet Control Message Protocol）エコーリクエストパケットをＰａｃｋｅｔ Ｏｕｔメッセージとして送信し、各前記オープンフロー・スイッチは、該Ｐａｃｋｅｔ Ｏｕｔメッセージとして受け取ったＩＣＭＰエコーリクエストパケットをそれぞれに接続されている全ての端末に対して送信した結果として、各端末から、それぞれのＭＡＣアドレスを含むＩＣＭＰエコーリプライパケットを受信し、各端末から受信した該ＩＣＭＰエコーリプライパケットを、Ｐａｃｋｅｔ Ｉｎメッセージとして前記オープンフロー・コントローラに対して返送することにより、前記オープンフロー・コントローラは、各前記オープンフロー・スイッチから返送されてきた前記ＩＣＭＰエコーリプライパケットそれぞれに含まれている各端末のＭＡＣアドレスを取得することを特徴とする
ことを特徴とする仮想ネットワーク経路設定方法。
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