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JP2020039075A - Information processing system - Google Patents

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JP2020039075A
JP2020039075A JP2018166024A JP2018166024A JP2020039075A JP 2020039075 A JP2020039075 A JP 2020039075A JP 2018166024 A JP2018166024 A JP 2018166024A JP 2018166024 A JP2018166024 A JP 2018166024A JP 2020039075 A JP2020039075 A JP 2020039075A
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network
sdn controller
switch
packet
processing system
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洋平 菊地
Yohei Kikuchi
洋平 菊地
潔人 金子
Kiyohito Kaneko
潔人 金子
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Allied Telesis Holdings KK
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Abstract

【課題】SDNにおいて用いるネットワークを制御するための情報処理システムを提供することを目的とする。【解決手段】SDNコントローラとスイッチとを用いる情報処理システムであって,スイッチは,接続する端末からのパケットに対するフローエントリがフローテーブルにないことを判定すると,パケットを受け付けたポートと端末の個体識別情報とを含むメッセージをSDNコントローラに送り,SDNコントローラは,受け付けたメッセージのうち,同一の個体識別情報であってポートが異なるメッセージが,時間および回数の条件を充足する場合には,ネットワークループがあることを判定する,情報処理システムである。【選択図】 図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an information processing system for controlling a network used in SDN. An information processing system using an SDN controller and a switch, in which the switch determines that there is no flow entry for a packet from a connected terminal in the flow table, and identifies the port that received the packet and the terminal individually. A message containing information is sent to the SDN controller, and the SDN controller causes a network loop when the received messages with the same individual identification information but different ports satisfy the time and number of conditions. It is an information processing system that determines that there is. [Selection diagram] Fig. 1

Description

本発明は,SDN(Software Defined Network)において用いるネットワークを制御するための情報処理システムに関する。   The present invention relates to an information processing system for controlling a network used in an SDN (Software Defined Network).

コンピュータネットワークにおいては,ネットワークループと呼ばれる障害があることが知られている。ネットワークループとは,ネットワークに接続するコンピュータやネットワーク機器などが,人為ミスや機械の故障などによってループ上に接続される事象である。たとえば,図6に示すように,ケーブル間の誤接続などによって発生する。   It is known that a computer network has a fault called a network loop. A network loop is an event in which a computer or network device connected to a network is connected on the loop due to human error, machine failure, or the like. For example, as shown in FIG. 6, the error occurs due to incorrect connection between cables.

たとえば図6に示すようなネットワークループが発生した場合,ネットワークを流れるパケットがスイッチでループしてしまうため,スイッチなどのネットワーク機器やサーバに著しい負荷が発生し,サーバなどの応答が著しく低下する。そのため,ネットワークループからネットワークを保護するため,MACアドレススラッシング検出と呼ばれる方法がある。   For example, when a network loop as shown in FIG. 6 occurs, a packet flowing in the network is looped by a switch, so that a remarkable load is generated on a network device such as a switch or a server, and the response of the server or the like is significantly reduced. Therefore, there is a method called MAC address thrashing detection for protecting a network from a network loop.

MACアドレススラッシング検出と呼ばれるループガード機能に関する従来技術として,たとえば下記特許文献1および特許文献2がある。   Conventional techniques related to a loop guard function called MAC address thrashing detection include, for example, the following Patent Documents 1 and 2.

また,近年,ネットワーク構成は複雑化しており,その複雑化したネットワーク構成やマシン構成の管理を容易にするため,SDNと呼ばれる技術が用いられることがある(特許文献3)。そのため,SDNを用いたネットワークにおけるネットワークループに対応することが求められている。   In recent years, the network configuration has become complicated, and a technique called SDN may be used in order to facilitate management of the complicated network configuration and machine configuration (Patent Document 3). Therefore, it is required to cope with a network loop in a network using SDN.

特開平9−93282号公報JP-A-9-93282 特開2006−173785号公報JP 2006-173785 A WO2010/103909号WO2010 / 103909

特許文献1および特許文献2における装置を用いることで,従来型の一般的なネットワークにおける一定の場合のネットワークループを検出することができる。しかし,特許文献1,特許文献2のような従来技術では,SDNを用いたネットワークにおけるネットワークループは検出することができなかった。また,特許文献1,特許文献2の装置では,スイッチなどのネットワーク機器の内部でMACアドレススラッシング検出の機能が実現されているため,複数のネットワーク機器を介してネットワークループが実現されている場合には,検出することができなかった。   By using the devices disclosed in Patent Literature 1 and Patent Literature 2, a network loop in a certain case in a conventional general network can be detected. However, in the related arts such as Patent Literature 1 and Patent Literature 2, a network loop in a network using SDN cannot be detected. Further, in the devices disclosed in Patent Documents 1 and 2, a function of detecting MAC address thrashing is realized inside a network device such as a switch, so that a network loop is realized through a plurality of network devices. Could not be detected.

本発明者は上記課題に鑑み,SDNを用いたネットワークでもネットワークループの検出が可能な情報処理システムを発明した。   In view of the above problems, the present inventor has invented an information processing system capable of detecting a network loop even in a network using SDN.

第1の発明は,SDNコントローラとスイッチとを用いる情報処理システムであって,前記スイッチは,接続する端末からのパケットに対するフローエントリがフローテーブルにないことを判定すると,パケットを受け付けたポートと前記端末の個体識別情報とを含むメッセージを前記SDNコントローラに送り,前記SDNコントローラは,前記受け付けたメッセージのうち,同一の個体識別情報であってポートが異なるメッセージが,時間および回数の条件を充足する場合には,ネットワークループがあることを判定する,情報処理システムである。   A first invention is an information processing system using an SDN controller and a switch, wherein the switch determines a port that has received a packet and a port that has received the packet when determining that there is no flow entry for a packet from a connecting terminal in the flow table. A message including terminal identification information is sent to the SDN controller, and the SDN controller satisfies the conditions of time and number of the received messages that have the same individual identification information but different ports. In this case, the information processing system determines that there is a network loop.

第2の発明は,SDNコントローラと複数のスイッチとを用いる情報処理システムであって,前記スイッチは,接続する端末からのパケットに対するフローエントリがフローテーブルにないことを判定すると,前記端末の個体識別情報を含むメッセージを,前記SDNコントローラに送り,前記SDNコントローラは,異なるスイッチから受け付けた同一の個体識別情報を含むメッセージが,時間および回数の条件を充足する場合には,ネットワークループがあることを判定する,情報処理システムである。   A second invention is an information processing system using an SDN controller and a plurality of switches, wherein the switch determines an individual identification of the terminal when determining that there is no flow entry for a packet from the terminal to be connected in the flow table. A message containing information is sent to the SDN controller, and the SDN controller determines that there is a network loop if the message containing the same individual identification information received from different switches satisfies the conditions of time and number of times. This is an information processing system to be determined.

これらの発明のように構成することで,SDNを用いたネットワークにおいても,ネットワークループに対応することができる。また,複数のネットワーク機器を介してネットワークループが実現されている場合であっても,その検出が可能となる。   By configuring as in these inventions, it is possible to cope with a network loop even in a network using SDN. Further, even when a network loop is realized via a plurality of network devices, the detection can be performed.

上述の発明において,前記SDNコントローラは,ネットワークループがあることを検出すると,ネットワークループを解消するための制御処理を実行する,情報処理システムのように構成することができる。   In the above invention, the SDN controller can be configured as an information processing system that executes a control process for eliminating a network loop when detecting that there is a network loop.

上述の発明において,前記SDNコントローラは,前記制御処理として,ネットワークループの発生箇所を特定する,ネットワークループの発生を通知する,ネットワークループが発生しているポートを閉塞する制御指示を送る,ネットワークループが発生しているVLANを閉塞する制御指示を送る,ネットワークループが発生している個体識別情報からのパケットを破棄するフローエントリを前記スイッチのフローテーブルに設定する,のいずれか一以上を実行する,情報処理システムのように構成することができる。   In the above-mentioned invention, the SDN controller specifies, as the control processing, a location where a network loop has occurred, notifies the occurrence of the network loop, sends a control instruction to close a port where the network loop has occurred, Sending a control instruction to block the VLAN in which the network has occurred, and setting a flow entry for discarding a packet from the individual identification information in which the network loop has occurred in the flow table of the switch. , An information processing system.

ネットワークループの発生を判定した場合,それに対する制御処理を実行することで,ネットワークに対する障害の発生を防止することができる。   When it is determined that a network loop has occurred, by executing control processing for the network loop, it is possible to prevent the occurrence of a failure in the network.

第1の発明は,本発明のSDNコントローラを用いることで実現することができる。すなわち,SDNによって構築されたネットワークで用いるSDNコントローラであって,前記SDNコントローラは,パケットを受け付けたポートと個体識別情報と含むメッセージをスイッチから受け付け,前記受け付けたメッセージのうち,同一の個体識別情報であってポートが異なるメッセージが,時間および回数の条件を充足する場合には,ネットワークループがあることを判定する,SDNコントローラである。   The first invention can be realized by using the SDN controller of the present invention. That is, an SDN controller used in a network constructed by SDN, wherein the SDN controller receives, from a switch, a message including a port that received a packet and individual identification information, and among the received messages, the same individual identification information. If the message with a different port satisfies the conditions of time and number, the SDN controller determines that there is a network loop.

第2の発明は,本発明のSDNコントローラを用いることで実現することができる。すなわち,SDNによって構築されたネットワークで用いるSDNコントローラであって,前記SDNコントローラは,異なるスイッチから受け付けた同一の個体識別情報を含むメッセージが,時間および回数の条件を充足する場合には,ネットワークループがあることを判定する,SDNコントローラである。   The second invention can be realized by using the SDN controller of the present invention. That is, an SDN controller used in a network constructed by SDN, wherein the SDN controller, when a message containing the same individual identification information received from different switches satisfies the conditions of time and number of times, Is an SDN controller that determines that there is

本発明の情報処理システムを用いることによって,SDNを用いたネットワークでもネットワークループの検出が可能となる。   By using the information processing system of the present invention, a network loop can be detected even in a network using SDN.

SDNを利用したネットワークの一例を模式的に示す図である。It is a figure which shows an example of the network using SDN typically. 本発明の情報処理システムで用いるコンピュータのハードウェア構成の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of a computer used in the information processing system of the present invention. 本発明の情報処理システムの処理プロセスの一例を示すフローチャートの一例である。It is an example of a flowchart showing an example of a processing process of the information processing system of the present invention. 実施例1におけるネットワークの一例を模式的に示す図である。FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an example of a network according to the first embodiment. 実施例2におけるネットワークの一例を模式的に示す図である。FIG. 14 is a diagram schematically illustrating an example of a network according to a second embodiment. スイッチへのケーブルの誤接続によるネットワークループの発生を模式的に示す図である。FIG. 4 is a diagram schematically illustrating occurrence of a network loop due to incorrect connection of a cable to a switch.

本発明の情報処理システム1は,SDNを利用してネットワークを構築しているコンピュータシステムにおいて用いられる。図1に,SDNを利用したネットワークにおける情報処理システム1の全体の一例を示す。後述する各実施例におけるOpenFlow(オープンフロー)はSDNの標準仕様の一種である。本発明の情報処理システム1では,SDNを利用してネットワーク制御を行うため,SDNコントローラ2とスイッチとを用いる。スイッチには一または複数の端末4が接続している。   The information processing system 1 of the present invention is used in a computer system that constructs a network using SDN. FIG. 1 shows an example of the entire information processing system 1 in a network using SDN. OpenFlow (OpenFlow) in each embodiment described later is a kind of SDN standard specification. In the information processing system 1 of the present invention, an SDN controller 2 and a switch are used to perform network control using SDN. One or more terminals 4 are connected to the switch.

本発明の情報処理システム1では,SDNによるネットワーク管理技術を用いており,一または複数のネットワークは,SDNコントローラ2によってその通信が制御されている。SDNコントローラ2は,SDNによって構築されたネットワークにおいて,その通信を管理しており,スイッチの管理単位をポートレベルで管理している。SDNコントローラ2は,ネットワークの制御や管理を行うソフトウェアおよびそのソフトウェアが稼働するコンピュータを指すものとする。SDNとしてOpenFlowが用いられる場合,OpenFlowコントローラ2aがSDNコントローラ2となる。   The information processing system 1 of the present invention uses a network management technique based on SDN, and the communication of one or a plurality of networks is controlled by an SDN controller 2. The SDN controller 2 manages the communication in the network constructed by SDN, and manages the management unit of the switch at the port level. The SDN controller 2 refers to software for controlling and managing a network and a computer on which the software operates. When OpenFlow is used as the SDN, the OpenFlow controller 2a becomes the SDN controller 2.

またSDNによって構築されたネットワークでは,スイッチ3を介して端末4(コンピュータ)が接続している。スイッチ3はデータを転送するネットワーク機器である。ネットワーク通信を行うために必要なスイッチ3以外のネットワーク機器,たとえばゲートウェイなどの機器を,適宜,備えている。   In a network constructed by SDN, a terminal 4 (computer) is connected via a switch 3. The switch 3 is a network device that transfers data. A network device other than the switch 3 necessary for performing network communication, for example, a device such as a gateway is appropriately provided.

スイッチ3には,端末4から受け取ったパケットをどのように制御するのかを示すルールであるフローエントリの集合(フローテーブル)が記憶されており,それにしたがってパケットを処理する。フローテーブルは,フローエントリを識別するためのテーブルID(識別情報)と,端末4から受け取ったパケットに対して,どのフローエントリで処理するかを判定するための条件と,フローエントリの優先度と,条件を充足した場合の制御とを対応づけて記憶している。   The switch 3 stores a set of flow entries (flow table), which is a rule indicating how to control a packet received from the terminal 4, and processes the packet in accordance with the set. The flow table includes a table ID (identification information) for identifying a flow entry, a condition for determining which flow entry to process a packet received from the terminal 4, and a priority of the flow entry. , And the control when the condition is satisfied are stored in association with each other.

スイッチ3は,端末4からFirst Packetを受け取ると,当該パケットの処理を一時保留し,当該スイッチ3に接続するすべてのSDNコントローラ2に問い合わせをするPacket−Inメッセージを送る。そして,当該端末4を管理するSDNコントローラ2が,当該端末4のパケットの処理に対するフローエントリを,スイッチ3のフローテーブルに設定する。そして,一時保留したパケットを,当該フローエントリに基づいて処理をする。   When receiving the First Packet from the terminal 4, the switch 3 temporarily suspends the processing of the packet and sends a Packet-In message for inquiring all SDN controllers 2 connected to the switch 3. Then, the SDN controller 2 that manages the terminal 4 sets a flow entry for the packet processing of the terminal 4 in the flow table of the switch 3. Then, the temporarily held packet is processed based on the flow entry.

スイッチ3は,異なるネットワークを管理する複数のSDNコントローラ2と接続していてもよい。SDNとしてOpenFlowが用いられる場合,OpenFlowスイッチ(OFS)3aがスイッチ3に相当する。   The switch 3 may be connected to a plurality of SDN controllers 2 that manage different networks. When OpenFlow is used as the SDN, the OpenFlow switch (OFS) 3 a corresponds to the switch 3.

本発明の情報処理システム1は,サーバやパーソナルコンピュータなどの各種のコンピュータにより実現される。図2にコンピュータのハードウェア構成の一例を示す。コンピュータは,プログラムの演算処理を実行するCPUなどの演算装置70と,情報を記憶するRAMやハードディスクなどの記憶装置71と,ディスプレイなどの表示装置72と,キーボードやポインティングデバイス(マウスやテンキーなど)などの入力装置73と,演算装置70の処理結果や記憶装置71に記憶する情報をインターネットやLANなどのネットワークを介して送受信する通信装置74とを有している。   The information processing system 1 of the present invention is realized by various computers such as a server and a personal computer. FIG. 2 shows an example of a hardware configuration of a computer. The computer includes an arithmetic device 70 such as a CPU that executes arithmetic processing of a program, a storage device 71 such as a RAM or a hard disk that stores information, a display device 72 such as a display, a keyboard and a pointing device (such as a mouse and a numeric keypad). And the like, and a communication device 74 for transmitting and receiving processing results of the arithmetic device 70 and information stored in the storage device 71 via a network such as the Internet or a LAN.

なお,図1ではそれぞれが一台のコンピュータで実現される場合を示したが,複数台のコンピュータにその機能が分散配置され,実現されても良い。また,本発明における各処理部は、その機能が論理的に区別されているのみであって、物理上あるいは事実上は同一の領域をなしていても良い。また一つのSDNコントローラ2が複数のスイッチ3と接続していても良いし,一つのスイッチ3が複数のSDNコントローラ2と接続していても良い。   Although FIG. 1 shows a case where each of the functions is realized by one computer, the functions may be distributed to a plurality of computers and realized. In addition, each processing unit in the present invention is only logically distinguished in its function, and may physically or virtually form the same area. Further, one SDN controller 2 may be connected to a plurality of switches 3, or one switch 3 may be connected to a plurality of SDN controllers 2.

本発明の情報処理システム1の処理プロセスの一例を図3のフローチャートを用いて説明する。   An example of a processing process of the information processing system 1 of the present invention will be described with reference to a flowchart of FIG.

スイッチ3は,端末4からFirst Packetを受け付けると,当該スイッチ3のフローテーブルを参照する。First Packetを送った端末4のパケットに対するフローエントリはフローテーブルには登録されていないので,当該スイッチ3は,フローテーブルに該当するフローエントリがなかったことを示すPacket−Inメッセージを,接続しているSDNコントローラ2に送る。   When receiving the First Packet from the terminal 4, the switch 3 refers to the flow table of the switch 3. Since the flow entry for the packet of the terminal 4 that has sent the first packet is not registered in the flow table, the switch 3 connects the packet-in message indicating that there is no corresponding flow entry in the flow table. To the existing SDN controller 2.

スイッチ3から送られたPacket−Inメッセージを受け付けたSDNコントローラ2は(S100),同一のMACアドレスからのパケットを別のポートで受信したか,あるいは別のスイッチ3で受信したかを判定する(S110)。もしいずれかであれば,所定の閾値の時間で所定の回数以上,同一のMACアドレスからのパケットを受信しているかを判定する(S120,S130)。すなわち,同一のMACアドレスからのパケットが短時間(たとえば100ミリ秒)に複数回,別のポートやスイッチ3から受信していることでネットワークループが発生していることを判定する(S140)。なお,MACアドレスをコンピュータの個体識別情報として用いることが好ましいが,コンピュータを特定可能な識別情報であれば如何なる識別情報であっても良い。   The SDN controller 2 that has received the Packet-In message sent from the switch 3 (S100) determines whether a packet from the same MAC address has been received by another port or another switch 3. S110). If any, it is determined whether packets from the same MAC address have been received a predetermined number of times or more within a predetermined threshold time (S120, S130). That is, it is determined that a network loop has occurred by receiving packets from the same MAC address a plurality of times in a short time (for example, 100 milliseconds) from another port or switch 3 (S140). Although the MAC address is preferably used as the individual identification information of the computer, any identification information that can identify the computer may be used.

もしネットワークループがあることを判定した場合,SDNコントローラ2は,ネットワークループを解消する所定の制御処理を実行する(S150)。所定の制御処理としては,たとえばPacket−InメッセージにおけるポートやMACアドレスを特定することで,ネットワークループの発生箇所を特定し,ネットワークループの発生を所定の担当者の通知先に,SNMP Trap,Syslog,電子メールなどによる通知する,ネットワークループが発生しているポートを閉塞する制御指示をスイッチ3に送る,ネットワークループが発生しているVLANを閉塞する制御指示をスイッチ3に送る,ネットワークループが発生しているMACアドレスからのパケットの破棄(Drop)のフローエントリをフローテーブルに設定するなどがある。   If it is determined that there is a network loop, the SDN controller 2 executes a predetermined control process for eliminating the network loop (S150). As the predetermined control processing, for example, by specifying a port or a MAC address in the Packet-In message, the location of the occurrence of the network loop is specified, and the notification of the occurrence of the network loop is sent to a notification destination of a predetermined person, SNMP Trap, Syslog. Sending a control instruction to close the port where the network loop has occurred to the switch 3; sending a control instruction to close the VLAN where the network loop has occurred to the switch 3; For example, a flow entry for discarding (dropping) a packet from the MAC address is set in the flow table.

なお,上述ではPacket−Inメッセージに基づいて処理を実行しているが,Packet−Inメッセージに限定するものではなく,スイッチ3から受け付けたメッセージであればよい。   In the above description, the process is executed based on the Packet-In message. However, the present invention is not limited to the Packet-In message, but may be any message received from the switch 3.

つぎに図4に示すようなネットワークループの場合に,本発明の情報処理システム1の処理を説明する。なお本実施例においては,SDNとしてOpenFlowを用いる場合を説明するので,SDNコントローラ2としてOpenFlowコントローラ2a,スイッチ3としてOpenFlowスイッチ3aの場合を説明する。   Next, processing of the information processing system 1 of the present invention in the case of a network loop as shown in FIG. 4 will be described. In the present embodiment, a case will be described in which OpenFlow is used as SDN. Therefore, a case in which an OpenFlow controller 2a is used as the SDN controller 2 and an OpenFlow switch 3a is used as the switch 3 will be described.

図4のネットワークでは,OpenFlowスイッチ3aに2つのハブ(ハブA,ハブB)が接続しており,ハブAがOpenFlowスイッチ3aのポート1に,ハブBがOpenFlowスイッチ3aのポート2に接続している。そしてハブAとハブBとが接続している。またハブAには端末4が接続している。   In the network of FIG. 4, two hubs (hub A and hub B) are connected to the OpenFlow switch 3a, and the hub A is connected to the port 1 of the OpenFlow switch 3a, and the hub B is connected to the port 2 of the OpenFlow switch 3a. I have. Hub A and hub B are connected. The terminal 4 is connected to the hub A.

このようなネットワーク構成においては,端末4からのパケットがネットワークループした場合,OpenFlowスイッチ3aは,送信元のMACアドレスが端末4のものであるパケットを,ポート1とポート2の両方から受け付けることとなる。そして,OpenFlowスイッチ3aは,パケットを受け付けたポートが変わるたびにPacket−InメッセージをOpenFlowコントローラ2aに送る。そうすると,OpenFlowコントローラ2aでは,OpenFlowスイッチ3aのPacket−Inメッセージを,短時間の間に多数受け付けることとなり,OpenFlowコントローラ2aに著しい負荷が発生する。   In such a network configuration, when a packet from the terminal 4 is in a network loop, the OpenFlow switch 3a accepts a packet whose source MAC address belongs to the terminal 4 from both the port 1 and the port 2. Become. Then, the OpenFlow switch 3a sends a Packet-In message to the OpenFlow controller 2a every time the port that receives the packet changes. Then, the OpenFlow controller 2a receives a large number of Packet-In messages of the OpenFlow switch 3a in a short time, and a remarkable load is generated on the OpenFlow controller 2a.

そこで本発明の情報処理システム1の処理によって,OpenFlowコントローラ2aがOpenFlowスイッチ3aから受け付けたPacket−Inメッセージが,同一のMACアドレスから別のポートで受け付けたものであるかを判定する。そしてそれが所定の閾値とする時間(たとえば100ミリ秒)に所定回数以上受け付けている場合には,ネットワークループがあると判定する。   Therefore, by the processing of the information processing system 1 of the present invention, it is determined whether the Packet-In message received by the OpenFlow controller 2a from the OpenFlow switch 3a is received from another port from the same MAC address. If it is received more than a predetermined number of times during a time (for example, 100 milliseconds) that is a predetermined threshold, it is determined that there is a network loop.

すなわち,図4のOpenFlowコントローラ2aは,同一のMACアドレスからポート1で受け付けたPacket−Inメッセージと,ポート2で受け付けたPacket−Inメッセージとを短時間で複数回,受け付けることとなる。そこで,所定の閾値とした時間で所定の閾値とした回数以上,同様のPacket−Inメッセージを受け付けた場合には,ネットワークループがあることを判定し,所定の制御処理を実行する。   That is, the OpenFlow controller 2a in FIG. 4 receives the Packet-In message received at the port 1 and the Packet-In message received at the port 2 from the same MAC address a plurality of times in a short time. Therefore, when a similar Packet-In message is received for the number of times equal to or greater than the predetermined threshold within the predetermined threshold time, it is determined that there is a network loop, and a predetermined control process is executed.

つぎに図5に示すようなネットワークループの場合に,本発明の情報処理システム1の処理を説明する。なお本実施例においても,SDNとしてOpenFlowを用いる場合を説明するので,SDNコントローラ2としてOpenFlowコントローラ2a,スイッチ3としてOpenFlowスイッチ3aの場合を説明する。   Next, the processing of the information processing system 1 of the present invention in the case of a network loop as shown in FIG. 5 will be described. In this embodiment, the case where OpenFlow is used as the SDN will be described. Therefore, the case where the OpenFlow controller 2a is used as the SDN controller 2 and the OpenFlow switch 3a is used as the switch 3 will be described.

図5のネットワークでは,OpenFlowコントローラ2aに2つのOpenFlowスイッチ3a(OpenFlowスイッチA,OpenFlowスイッチB)が接続しており,さらにハブが2つのOpenFlowスイッチ3aに接続している。当該ハブには,さらに端末4が接続しているが,ハブのケーブルに誤接続があることでネットワークループが発生している。   In the network of FIG. 5, two OpenFlow switches 3a (OpenFlow switches A and B) are connected to the OpenFlow controller 2a, and a hub is connected to the two OpenFlow switches 3a. The terminal 4 is further connected to the hub, but a network loop occurs due to an incorrect connection in the hub cable.

このようなネットワーク構成においては,端末4からのパケットがネットワークループした場合,OpenFlowコントローラ2aは送信元のMACアドレスが端末4のものであるパケットを,OpenFlowスイッチA,OpenFlowスイッチBの両方から受け付けることとなる。そしてOpenFlowスイッチAおよびOpenFlowスイッチBは,受け付けるOpenFlowスイッチ3aが変わるたびに,それぞれPacket−InメッセージをOpenFlowコントローラ2aに送る。そうすると,OpenFlowコントローラ2aでは,OpenFlowスイッチAのPacket−Inメッセージ,OpenFlowスイッチBのPacket−Inメッセージを,短時間の間に多数受け付けることとなり,OpenFlowコントローラ2aに著しい負荷が発生する。   In such a network configuration, when a packet from the terminal 4 loops over the network, the OpenFlow controller 2a accepts a packet whose source MAC address is that of the terminal 4 from both the OpenFlow switch A and the OpenFlow switch B. Becomes Then, the OpenFlow switch A and the OpenFlow switch B each send a Packet-In message to the OpenFlow controller 2a each time the received OpenFlow switch 3a changes. Then, the OpenFlow controller 2a receives a large number of Packet-In messages of the OpenFlow switch A and Packet-In messages of the OpenFlow switch B in a short time, and a remarkable load is generated in the OpenFlow controller 2a.

そこで本発明の情報処理システム1の処理によって,OpenFlowコントローラ2aがOpenFlowスイッチ3aから受け付けたPacket−Inメッセージについて,同一のMACアドレスから別のOpenFlowスイッチ3aで受け付けたものであるかを判定する。そしてそれが所定の閾値とする時間(たとえば100ミリ秒)に所定回数以上受け付けている場合には,ネットワークループがあると判定する。   Therefore, by the processing of the information processing system 1 of the present invention, it is determined whether or not the OpenFlow controller 2a has received the Packet-In message received from the OpenFlow switch 3a by another OpenFlow switch 3a from the same MAC address. If it is received more than a predetermined number of times during a time (for example, 100 milliseconds) that is a predetermined threshold, it is determined that there is a network loop.

すなわち,図5のOpenFlowコントローラ2aは,同一のMACアドレスのOpenFlowスイッチAから受け付けたPacket−Inメッセージと,OpenFlowスイッチBから受け付けたPacket−Inメッセージとを短時間で複数回,受け付けることとなる。そこで,所定の閾値とした時間で所定の閾値とした回数以上,同様のPacket−Inメッセージを受け付けた場合には,ネットワークループがあることを判定し,所定の制御処理を実行する。   That is, the OpenFlow controller 2a of FIG. 5 receives the Packet-In message received from the OpenFlow switch A and the Packet-In message received from the OpenFlow switch B having the same MAC address a plurality of times in a short time. Therefore, when a similar Packet-In message is received for the number of times equal to or greater than the predetermined threshold within the predetermined threshold time, it is determined that there is a network loop, and a predetermined control process is executed.

本明細書において,本発明の技術的思想を逸脱しない範囲でその処理を適宜,変更することは可能である。たとえば処理の順番を変更,一部の処理を実行しない,処理を追加するなどをしてもよい。また,SDNコントローラ2とスイッチ3との間や,スイッチ3と端末4との間などにほかのネットワーク機器を設けてもよい。さらに,各種ネットワーク機器を,同様の機能を有するほかのネットワーク機器に変更しても良い。   In the present specification, the processing can be appropriately changed without departing from the technical idea of the present invention. For example, the order of the processes may be changed, some processes may not be performed, and processes may be added. Further, another network device may be provided between the SDN controller 2 and the switch 3 or between the switch 3 and the terminal 4. Further, various network devices may be changed to other network devices having similar functions.

本発明の情報処理システム1を用いることによって,SDNを用いたネットワークでもネットワークループの検出が可能となる。   By using the information processing system 1 of the present invention, a network loop can be detected even in a network using SDN.

1:情報処理システム
2:SDNコントローラ
2a:OpenFlowコントローラ
3:スイッチ
3a:OpenFlowスイッチ
4:端末
70:演算装置
71:記憶装置
72:表示装置
73:入力装置
74:通信装置
1: information processing system 2: SDN controller 2a: OpenFlow controller 3: switch 3a: OpenFlow switch 4: terminal 70: arithmetic device 71: storage device 72: display device 73: input device 74: communication device

Claims (6)

SDNコントローラとスイッチとを用いる情報処理システムであって,
前記スイッチは,
接続する端末からのパケットに対するフローエントリがフローテーブルにないことを判定すると,パケットを受け付けたポートと前記端末の個体識別情報とを含むメッセージを前記SDNコントローラに送り,
前記SDNコントローラは,
前記受け付けたメッセージのうち,同一の個体識別情報であってポートが異なるメッセージが,時間および回数の条件を充足する場合には,ネットワークループがあることを判定する,
ことを特徴とする情報処理システム。
An information processing system using an SDN controller and a switch,
The switch is
If it is determined that there is no flow entry for the packet from the connecting terminal in the flow table, a message including the port that accepted the packet and the individual identification information of the terminal is sent to the SDN controller,
The SDN controller comprises:
If, among the received messages, messages having the same individual identification information but different ports satisfy the conditions of time and number of times, it is determined that there is a network loop.
An information processing system, comprising:
SDNコントローラと複数のスイッチとを用いる情報処理システムであって,
前記スイッチは,
接続する端末からのパケットに対するフローエントリがフローテーブルにないことを判定すると,前記端末の個体識別情報を含むメッセージを,前記SDNコントローラに送り,
前記SDNコントローラは,
異なるスイッチから受け付けた同一の個体識別情報を含むメッセージが,時間および回数の条件を充足する場合には,ネットワークループがあることを判定する,
ことを特徴とする情報処理システム。
An information processing system using an SDN controller and a plurality of switches,
The switch is
If it is determined that there is no flow entry for the packet from the connecting terminal in the flow table, a message including the individual identification information of the terminal is sent to the SDN controller,
The SDN controller comprises:
If a message containing the same individual identification information received from different switches satisfies the conditions of time and number of times, it is determined that there is a network loop.
An information processing system, comprising:
前記SDNコントローラは,
ネットワークループがあることを検出すると,ネットワークループを解消するための制御処理を実行する,
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の情報処理システム。
The SDN controller comprises:
When it detects that there is a network loop, it executes control processing to resolve the network loop.
The information processing system according to claim 1 or 2, wherein:
前記SDNコントローラは,
前記制御処理として,ネットワークループの発生箇所を特定する,ネットワークループの発生を通知する,ネットワークループが発生しているポートを閉塞する制御指示を送る,ネットワークループが発生しているVLANを閉塞する制御指示を送る,ネットワークループが発生している個体識別情報からのパケットを破棄するフローエントリを前記スイッチのフローテーブルに設定する,のいずれか一以上を実行する,
ことを特徴とする請求項3に記載の情報処理システム。
The SDN controller comprises:
As the control processing, control is performed to specify a location where a network loop has occurred, notify a network loop occurrence, send a control instruction to close a port where a network loop has occurred, and block a VLAN where a network loop has occurred. Sending an instruction, setting a flow entry for discarding a packet from the individual identification information in which the network loop has occurred in the flow table of the switch,
The information processing system according to claim 3, wherein:
SDNによって構築されたネットワークで用いるSDNコントローラであって,
前記SDNコントローラは,
パケットを受け付けたポートと個体識別情報と含むメッセージをスイッチから受け付け,
前記受け付けたメッセージのうち,同一の個体識別情報であってポートが異なるメッセージが,時間および回数の条件を充足する場合には,ネットワークループがあることを判定する,
ことを特徴とするSDNコントローラ。
An SDN controller used in a network constructed by SDN,
The SDN controller comprises:
A message including the port that received the packet and the individual identification information is received from the switch,
If, among the received messages, messages having the same individual identification information but different ports satisfy the conditions of time and number of times, it is determined that there is a network loop.
An SDN controller, characterized in that:
SDNによって構築されたネットワークで用いるSDNコントローラであって,
前記SDNコントローラは,
異なるスイッチから受け付けた同一の個体識別情報を含むメッセージが,時間および回数の条件を充足する場合には,ネットワークループがあることを判定する,
ことを特徴とするSDNコントローラ。
An SDN controller used in a network constructed by SDN,
The SDN controller comprises:
If a message containing the same individual identification information received from different switches satisfies the conditions of time and number of times, it is determined that there is a network loop.
An SDN controller, characterized in that:
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