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WO2010090182A1 - アプリケーションスイッチシステム、及びアプリケーションスイッチ方法 - Google Patents

アプリケーションスイッチシステム、及びアプリケーションスイッチ方法 Download PDF

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Publication number
WO2010090182A1
WO2010090182A1 PCT/JP2010/051424 JP2010051424W WO2010090182A1 WO 2010090182 A1 WO2010090182 A1 WO 2010090182A1 JP 2010051424 W JP2010051424 W JP 2010051424W WO 2010090182 A1 WO2010090182 A1 WO 2010090182A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
relay device
relay
server
controller
switch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2010/051424
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
洋史 上野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP2010549471A priority Critical patent/JP5561173B2/ja
Priority to CN201080006568.4A priority patent/CN102308534A/zh
Priority to EP10738514A priority patent/EP2395712A4/en
Publication of WO2010090182A1 publication Critical patent/WO2010090182A1/ja
Priority to US13/196,579 priority patent/US8930552B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/02—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
    • H04W40/22—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing using selective relaying for reaching a BTS [Base Transceiver Station] or an access point
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/42—Centralised routing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/50—Network services
    • H04L67/56—Provisioning of proxy services
    • H04L67/563—Data redirection of data network streams
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/16—Implementation or adaptation of Internet protocol [IP], of transmission control protocol [TCP] or of user datagram protocol [UDP]
    • H04L69/161—Implementation details of TCP/IP or UDP/IP stack architecture; Specification of modified or new header fields
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/16—Implementation or adaptation of Internet protocol [IP], of transmission control protocol [TCP] or of user datagram protocol [UDP]
    • H04L69/163—In-band adaptation of TCP data exchange; In-band control procedures
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/10—Protocols in which an application is distributed across nodes in the network
    • H04L67/1001—Protocols in which an application is distributed across nodes in the network for accessing one among a plurality of replicated servers
    • H04L67/1038—Load balancing arrangements to avoid a single path through a load balancer

Definitions

  • the present invention relates to an application switch system, and more particularly to an application switch system that performs network path control.
  • Patent Document 1 discloses a method for relaying two TCP sessions called TCP (Transmission Control Protocol) splicing.
  • TCP splicing is a high-speed processing method of a TCP proxy device such as an application gateway, and is a method of shortcuting two TCP sessions for performing TCP proxy to packet-level relay processing.
  • Patent Document 2 (US Patent No. 7000027) is based on another form of TCP splicing.
  • Patent Document 2 discloses a method in which one of the back-end nodes performs TCP termination processing, interprets an application-level request, determines which back-end node the processing is allocated, and hands off to that node. Has been.
  • An application that performs proxy processing is running on the back-end node, and describes a distributed processing method for determination of processing allocation at the back-end node and TCP splicing processing at the front-end node.
  • TCP splicing as shown in Patent Document 1 is used in a relay device called an application switch.
  • TCP termination processing is performed on the first TCP session with the client, and the next node is determined after interpreting the application level message.
  • HTTP Hyper Text Transfer Protocol
  • the request message from the client to the server after establishing TCP is interpreted to determine what resource access request is requested, and the actual back-end server To switch to and load balance processing.
  • a second TCP session is established with the back-end server, and the first TCP session and the second TCP session with the client are relayed at the packet level.
  • FIG. 1 shows a conventional system that performs server load balancing processing using an application switch.
  • client terminals 100-1 to 100-2 are shown as client terminals 100.
  • switches 10-1 to 10-3 are shown.
  • servers 200-1 to 200-6 are shown.
  • the servers 200-1 to 200-3 are connected to the application switch 20, and the servers 200-4 to 200-6 are connected to the switch 10-3.
  • the application switch 20 interprets an application layer message, and the server 200 A server to be actually accessed is selected from -1 to 200-6, and relay connection is performed.
  • the servers 200-1 to 200-3 are typically provided near the application switch 20 (on the application switch side). When any one of 200-1 to 200-3 is selected, the network traffic (communication amount) does not become inefficient.
  • VM Virtual Machine
  • the network path is the switch 10-1, the application switch 20, The switch 10-1, the switch 10-2, the switch 10-3, and the server 200-6.
  • the conventional system as shown in FIG. 1 has a problem that the network path becomes inefficient when the switch process is performed using the application switch.
  • Patent Document 2 is a distribution splicing unit in an application switch deployed in a back-end node in TCP splicing processing. Thereby, it is possible to distribute the load of determination processing in the application switch.
  • this method there is a problem that the front-end processing for performing TCP splicing needs to be on a route to a plurality of back-end nodes, and relay processing becomes inefficient when servers are distributed over a wide area.
  • An object of the present invention is to provide a method for efficiently performing application relay processing, and when an object to be distributed by an application switch is distributed over a wide area, an optimum relay node is selected without going through a single relay node. And providing efficient network accommodation.
  • the application switch system of the present invention includes a switch that controls connection between a plurality of client terminals and a plurality of servers existing on the network, a relay device that performs protocol relay, and a controller.
  • the controller includes means for centrally controlling a routing table for determining a transfer destination in the switch, means for controlling relay processing of the relay device, means for selecting a server to be a connection destination among a plurality of servers, Means for connecting a client of one of the client terminals and the selected server, selecting a route including the relay device, and setting the selected route in the route table in the switch, and the relay device relaying the protocol Means for setting the relay information used in performing the relay to the relay device.
  • another application switch system of the present invention includes a switch that controls connection between a plurality of client terminals and a plurality of servers existing on a network, a relay device that performs protocol relay, and a controller.
  • a controller for centrally controlling a routing table for determining a transfer destination in the switch; means for controlling relay processing of a relay device; and means for determining a server group that is a candidate for a connection destination among a plurality of servers; Selecting a relay device that connects a client of a plurality of client terminals and each connection destination candidate server and performs a relay process to a plurality of server groups, and selects a route including the relay device.
  • the switch controls the connection between a plurality of client terminals and a plurality of servers existing on the network.
  • protocol relay is performed by the relay device.
  • the controller centrally controls the route table for determining the transfer destination in the switch.
  • the relay process of the relay device is controlled by the controller.
  • the server selects a connection destination server from among the plurality of servers.
  • the controller connects one client of the plurality of client terminals and the selected server, and selects a route including the relay device.
  • the selected route is set in the route table in the switch by the controller.
  • the relay information used when the relay device performs protocol relay is set in the relay device by the controller.
  • the computer performs the following operations by executing the program according to the present invention.
  • the computer causes a plurality of servers, switches, and relay devices to operate as virtual machine applications on the computer.
  • the switch controls connections between a plurality of client terminals and a plurality of servers existing on the network.
  • protocol relay is performed by the relay device.
  • centralized control is performed on a route table for determining a transfer destination in the switch. It also controls relay processing of the relay device.
  • a server to be a connection destination among a plurality of servers is selected.
  • a route including one of the plurality of client terminals is connected to the selected server and the relay device is selected. The selected route is set in the route table in the switch.
  • relay information used when the relay device performs protocol relay is set in the relay device.
  • the program according to the present invention can be stored in a storage medium or a storage device.
  • FIG. 10 is a sequence diagram illustrating an operation of the application switch system in the third embodiment.
  • a relay device 30, a control line 50, a controller 60, and a server 200 (200-i, i 1 to N).
  • the client terminal 100 is connected to the server 200 via the switch 10 and the relay device 30.
  • the switch 10 and the relay device 30 exist on the network.
  • the numbers of the client terminal 100, the switch 10, the relay device 30, and the server 200 are different.
  • the numbers of the client terminal 100, the switch 10, the relay device 30, and the server 200 may be the same.
  • Switch 10 is an application switch.
  • the relay device 30 relays transfer data between the client terminal 100 and the server 200 by TCP (Transmission Control Protocol) splicing processing.
  • TCP Transmission Control Protocol
  • the controller 60 is connected to the switch 10 and the relay device 30 via the control line 50, and centrally manages the switch 10 and the relay device 30.
  • the controller 60 includes a control interface 61, a relay control unit 62, and a route control unit 63.
  • the control interface 61 is connected to the switch 10 and the relay device 30 via the control line 50.
  • the relay control unit 62 performs application distribution determination. Further, the relay control unit 62 performs control (relay control) on the relay device 30. Here, the relay control unit 62 performs handoff processing on the relay device 30. For example, the relay control unit 62 instructs the relay device 30 to start relaying. The relay device 30 starts relay processing in response to the relay start instruction.
  • the route control unit 63 centrally manages network routes. Further, the path control unit 63 calculates a path from the connection source client terminal 100 to the server 200 and selects one of the relay apparatuses 30 on the path. Here, after the relay control unit 62 determines the application distribution destination, the path control unit 63 selects the relay device 30 closest to the distribution destination server and sets a route to the selected relay device 30.
  • the controller 60 optimizes the network path by selecting a distribution to an arbitrary server distributed in a wide area, selecting an optimal network path at that time, and selecting a relay position.
  • Examples of the client terminal 100 include a PC (personal computer), a mobile notebook PC, a thin client terminal, a workstation, a mobile phone, a car navigation system (car navigation system), a portable game machine, a home game machine, an interactive TV, a digital tuner, a digital A recorder, an information home appliance, an OA (Office Automation) device, etc. can be considered.
  • the client terminal 100 may be mounted on a moving body such as a vehicle, a ship, or an aircraft. However, actually, it is not limited to these examples.
  • Examples of the communication line on the network to which the switch 10 and the relay device 30 belong, and the control line 50 include the Internet, a LAN (Local Area Network), a wireless LAN (Wireless LAN), a WAN (Wide Area Network), a backbone (Backbone), Cable TV (CATV) line, fixed telephone network, mobile phone network, WiMAX (IEEE 802.16a), 3G (3rd Generation), dedicated line (lease line), IrDA (Infrared Data Association), Bluetooth (registered trademark), serial A communication line, a data bus, etc. can be considered. However, actually, it is not limited to these examples.
  • a computer such as a PC (personal computer), a thin client server, a workstation, a mainframe, and a supercomputer can be considered. However, actually, it is not limited to these examples.
  • each device at the time of connection connection from the client terminal 100 to the server 200 will be described by taking as an example a case where the client terminal 100-1 connects to a predetermined service in the application switch system as shown in FIG. .
  • the client terminal 100-1 makes a TCP connection request to the controller 60.
  • the client terminal 100-1 transmits a packet destined for the controller 60 and attempts TCP connection.
  • the controller 60 appears to the server 200 when viewed from the terminal 100-1. That is, the terminal 100-1 regards the controller 60 as the server 200.
  • the switch 10-1 When the switch 10-1 receives the packet transmitted from the client terminal 100-1, the switch 10-1 performs a transfer process based on the flow entry of the switch 10.
  • the switch 10-1 sends the packet transmitted from the client terminal 100-1 to the controller 60 through the control line 50.
  • the controller 60 processes the TCP connection request from the client terminal 100-1 using the TCP protocol stack.
  • the controller 60 also transmits the packet addressed to the client terminal 100-1 via the switch 10-1.
  • the controller 60 selects the server 200 to be connected (accessed) based on the content of the transmission data from the client terminal 100-1.
  • the selection determination there are a method of smoothing the load of the server 200, a method of selecting an item close to the client terminal 100-1, and the like.
  • the controller 60 After the controller 60 selects the server 200, the controller 60 connects the second TCP connection between the controller 60 and the server 200.
  • the controller 60 selects the relay device 30 on the route between the client terminal 100-1 and the server 200 or the relay device 30 located near the route, and the first TCP information and the second TCP information. To perform the splicing process. As a result, the access process between the client terminal 100-1 and the server 200 changes from the proxy process via the controller 60 to the packet relay process via the relay process.
  • the switch processing unit 11 extracts the header information of the packet input from the line 14 and refers to the flow table 12 to determine the output line.
  • the switch processing unit 11 connects to the client terminal 100, another switch 10, the relay device 30, and the server 200 via the line 14.
  • the flow table 12 has an entry for registering information obtained from a MAC (Media Access Control) header, an IP (Internet Protocol) header, and a layer 4 header as flow identification information and storing output information for the flow.
  • MAC Media Access Control
  • IP Internet Protocol
  • the flow table 12 may be based on a flow identifier such as flow information specified by an IP address and a TCP port number, and other labels.
  • the switch control unit 13 is connected to the controller 60 via the control interface 61. At this time, the switch control unit 13 is connected to the control interface 61 via the control line 50. That is, the switch control unit 13 receives instructions, operations, and other data from the controller 60 via the control line 50. Here, the switch control unit 13 performs control communication with the controller 60 and controls the inside of the switch 10. The controller 60 performs control such as registration and deletion of the flow entry via the switch control unit 13. Further, the switch control unit 13 transmits a packet that does not hit the flow entry to the controller 60 via the control interface, or performs a transmission process to a designated output line by a packet transmission command from the controller 60.
  • the relay device 30 includes a TCP header conversion processing unit 31, a conversion table 32, a relay protocol processing unit 33, a line 34, and a line 35.
  • the TCP header conversion processing unit 31 is connected to the outside via the line 34 and the line 35.
  • the TCP header conversion processing unit 31 is connected to the client terminal 100, another switch 10, the relay device 30, and the server 200 via the line 34 and the line 35.
  • the TCP header conversion processing unit 31 performs TCP header conversion processing on packets transmitted and received between the line 34 and the line 35 based on the conversion table 32.
  • the TCP header conversion processing unit 31 refers to the conversion table 32 for the packet received from the line 34 or 35 and the header of the received packet hits the header described in the conversion table 32. Performs header conversion processing to replace the header of the received packet with the header described in the conversion table 32.
  • the conversion table 32 describes information necessary for the TCP splicing process.
  • the conversion table 32 has an input key, output information, and state information as entries.
  • the TCP header conversion processing unit 31 refers to the conversion table 32, searches using the IP address and TCP port number as input keys, rewrites the IP address and TCP port number, and a correction value for recalculating the sequence number. To get.
  • the relay protocol processing unit 33 is connected to the controller 60 via the control interface 61. At this time, the relay protocol processing unit 33 is connected to the control interface 61 via the control line 50. That is, the relay protocol processing unit 33 receives instructions, operations, and other data from the controller 60 via the control line 50.
  • the relay protocol processing unit 33 performs protocol processing related to relay control such as a handoff request command from the controller 60 and a relay start instruction.
  • the relay protocol processing unit 33 sets the conversion table 32 necessary for the TCP splicing process in accordance with the handoff command. Further, the relay protocol processing unit 33 validates the splicing process for the corresponding flow in accordance with the relay start instruction and transmits the packet held in the buffer.
  • the lines 34 and 35 are communication lines connected to the client terminal 100, the other switch 10, the relay device 30, the server 200, and the like.
  • the relay device 30 may also have a switching function.
  • a device having a relay processing function according to the present invention is specifically referred to as a relay device 30, and a line switch not having the relay processing function is referred to as a switch 10.
  • the switch 10 and the relay device 30 are distinguished.
  • the conversion table 32 includes, as input keys, a line number, an IP destination address (IPDA: IP Destination Address), an IP source address (IPSA), and a TCP source port number (TCPSP: TCP Source Port). And a TCP destination port number (TCPDP: TCP Destination Port).
  • IPDA IP Destination Address
  • IP source address IP source address
  • TCP destination port number TCP Destination Port
  • the TCP header conversion processing unit 31 refers to the conversion table 32 and determines whether or not there is an entry by checking the header of the received packet with these input keys.
  • the conversion table 32 includes, as output information, an output line number, an IP destination address (IPDA), an IP source address (IPSA), a TCP source port number (TCPSP), a TCP destination port number (TCPDP), It includes the difference value of the sequence number and the difference value of the ACK number.
  • the TCP header conversion processing unit 31 refers to the conversion table 32 and outputs an IP destination address (IPDA), an IP transmission source address (IPSA), a TCP transmission source port number (TCPSP), and a TCP destination port number (TCPDP). Append to packet. Further, the difference value between the sequence numbers and the difference value between the ACK numbers are recorded for the TCP splicing process.
  • the conversion table 32 includes flow management information as state information.
  • the TCP header conversion processing unit 31 records the TCP state as flow management information in the conversion table 32.
  • switch 10 and the relay device 30 may be realized as a program that operates on a CPU (Central Processing Unit). Further, the switch 10 and the relay device 30 may be realized as a hardware circuit.
  • CPU Central Processing Unit
  • the processing of the controller 60 will be described with reference to FIG. 6A. In FIG. 6A, only the portion related to the present invention is shown in the processing of the controller 60.
  • Step S11 The controller 60 starts event processing in response to a trigger such as external packet input.
  • Step S12 The controller 60 determines the type of event in event processing. Here, the controller 60 determines whether or not the event is a first TCP connection establishment event between the client terminal 100 and the controller 60.
  • Step S13 When the event is the first TCP connection establishment event, the controller 60 performs a relay process initialization process.
  • the controller 60 establishes a second TCP connection with the server 200 that is the connection destination after performing suspension setting for the first TCP connection. Further, the controller 60 calculates a route from the connection source client terminal 100 to the connection destination server 200, selects one of the relay devices 30 on the route, and selects the selected relay device 30. The handoff processing request is transmitted based on the first and second TCP connection information. Details of the relay process initialization process will be described later. The controller 60 returns to the event process again after the relay process initialization process.
  • Step S14 The controller 60 determines whether the event is a handoff process completion.
  • Step S15 When the event is the handoff process completion, the controller 60 performs flow entry setting for each switch 10 on the route determined in the relay process initialization process.
  • the flow entry represents first and second TCP flow information.
  • First TCP information is set in the switch 10 between the client terminal 100 and the relay device 30.
  • Second TCP information is set in the switch 10 between the relay device 30 and the server 200.
  • Step S16 The controller 60 determines whether the event is a flow entry setting completion.
  • Step S17 If the event is a flow entry setting completion, or if a packet of a TCP connection suspended by the relay process initialization process has been received, the controller 60 transmits the packet to the relay device 30. At this time, the controller 60 performs packet transmission from the controller 60 to the switch 10 in order to send the packet of the TCP connection set to be interrupted to the relay device 30, and the packet transmission processing refers to the flow entry to relay the packet. Packet transmission toward the device 30 can be realized.
  • Step S18 The controller 60 transmits a relay start request to the relay device 30 simultaneously with packet transmission or without delay thereafter.
  • Step S19 The controller 60 determines whether or not the event is a session end notification.
  • Step S20 When the event is a session end notification, the controller 60 deletes the management tables related to the first and second TCPs managed for the relay.
  • Step S21 In the relay process initialization process, the control interface 61 of the controller 60 reads data from the client terminal 100 after establishing a first TCP connection with the client terminal 100. Further, the controller 60 reads connection information (destination, source IP address, destination, source TCP port number, initial value of sequence number) regarding the first TCP connection from the TCP processing stack.
  • connection information destination, source IP address, destination, source TCP port number, initial value of sequence number
  • Step S22 When data is read from the client terminal 100, the control interface 61 of the controller 60 interrupts the termination process of the first TCP connection, and buffers the same TCP connection packet received thereafter as received. Keep it.
  • Step S23 The relay control unit 62 of the controller 60 checks the content of the read data, compares it with the setting policy, and determines the server 200 as the connection destination.
  • Step S24 The control interface 61 of the controller 60 establishes a second TCP connection with the determined server 200 (the connection destination server 200). At this time, the controller 60 reads the second TCP connection information from the TCP processing stack. As an example of the second TCP connection information, a destination, a source IP address, a destination, a source TCP port number, an initial value of a sequence number, and the like can be considered. Furthermore, the controller 60 transmits the data read from the client terminal 100 through the first TCP connection to the server 200 that is the connection destination through the second TCP connection.
  • Step S25 The path control unit 63 of the controller 60 calculates a path from the connection source client terminal 100 to the connection destination server 200 and selects one of the relay apparatuses 30 on the path.
  • a selection method of the relay device 30 a method of selecting the relay device 30 closest to the server 200, the relay device 30 closest to the client terminal 100, or the relay device 30 having the most margin for relayable connections is conceivable. .
  • Step S26 The relay control unit 62 of the controller 60 transmits a handoff processing request to the selected relay device 30 based on the first and second TCP connection information.
  • the first and second connection information include the IP address of the client terminal 100, the IP address of the controller 60, the IP address of the server 200, the port number of the TCP connection, the difference value of the sequence number, and the ACK. A difference value between numbers is considered. The difference value of the sequence number and the difference value of the ACK number are obtained from the initial value of the sequence number.
  • the controller 60 transmits the connection information as a handoff processing request to the determined relay device 30. After transmitting the handoff process request, the controller 60 completes the handoff process.
  • Specific methods for operating the flow table 12 in the switch 10 from the controller 60 include “Openflow” (http://www.openflowswitch.org/), “GMPLS” (Generalized Multi-Protocol Label Switching), “ MIB + VLAN "(Management Information Base + Virtual LAN).
  • the control interface 61 in the controller 60 corresponds to “Openflow Controller”.
  • the interface for the controller 60 of the control line 50 and the switch control unit 13 corresponds to “Secure Channel”.
  • the controller 60 corresponds to “MIB”.
  • the switch 10 corresponds to a “GMPLS switch”.
  • the switch control unit 13 corresponds to a table management unit in the “GMPLS switch”.
  • the controller 60 can also operate the “VLAN setting” of the switch 10 using the “MIB interface” of the switch 10.
  • This embodiment is applied even when the interface between the control interface 61 in the controller 60 and the switch control unit 13 in the switch 10 corresponds to any of “Openflow”, “GMPLS”, and “MIB + VLAN”. it can.
  • the relay device 30 and the server 200 are realized as applications of a virtual machine (VM) on a computer, not as single devices.
  • VM virtual machine
  • a plurality of virtual machines are operated on the server 200, and one of these virtual machines realizes a relay function.
  • Other virtual machines implement server functions.
  • the relay function and the server function are connected by an internal network between virtual machines.
  • the main function unit 210 includes a CPU 211 and a virtual machine monitor (VMM (Virtual Machine Monitor) or Hypervisor) 212.
  • VMM Virtual Machine Monitor
  • Hypervisor Hypervisor
  • the virtual machine monitor 212 operates on the CPU 211
  • the server function units 220-1 to 220-N and the relay function unit 230 operate on it.
  • the relay function unit 230 has a relay function and a switch function.
  • the relay function unit 230 and the server function unit 220 can communicate with each other through a communication channel.
  • the relay function unit 230 holds a network interface and a control interface with the outside of the apparatus.
  • the control interface and the network interface may use the same physical line.
  • the server 200, the switch 10, and the relay function unit 230 operate on one computer, so that the relay function unit 230 is closest to the server 200.
  • the relay device 30 When the relay device 30 is deployed in the network as a physical device, the position of the conversion table 32 for relay is on the network route and the position cannot be changed. Since the functional unit 230 is physically located at the same position as the server 200 and the conversion table 32 is not provided on the network, the network path can be selected flexibly. Also, by implementing the relay function unit 230 on a virtual machine, the server 200 application and the protocol stack of the server 200 can be changed even though the relay function unit 230 is deployed on the same computer as the server 200. This is unnecessary and has the effect of improving portability.
  • Example 1 With reference to FIG. 8, a case where the client terminal 100-1 in FIG. 2 connects to the server 200-3 will be described.
  • Step S101 The client terminal 100-1 issues a TCP connection request in order to receive a service provided by the server 200.
  • the initial state of the switch 10-1 is a state where there is no flow entry. Accordingly, the flow search results in a miss hit, and data is sent to the controller 60.
  • the controller 60 can communicate with the client terminal 100-1 via the switch 10-1.
  • a connection is established in a sequence called “3-way handshake”.
  • Step S102 When the connection is established, the client terminal 100-1 transmits request data to the controller 60.
  • Step S103 When the data segment is correctly received, the controller 60 performs TCP protocol processing and returns an ACK for the position indicating the sequence number of the received data.
  • Step S104 The controller 60 checks the content of the request data and selects the server 200 to be connected based on the content. For example, in the case of HTTP, the controller 60 compares the URI (Uniform Resource Identifier) included in the GET message with the policy database included in the relay control unit 62 to determine which server 200 to connect to Based on the determination result, the server 200 to be connected is selected. Here, the controller 60 selects the server 200-3 and establishes a second TCP session with the selected server 200.
  • URI Uniform Resource Identifier
  • Step S105 The controller 60 transmits the request data received and held from the client terminal 100-1 to the server 200-3. At this time, the controller 60 transmits data via the switch 10-3 serving as an edge to which the selected server 200-3 is connected.
  • Step S106 The server 200-3 notifies normal reception by returning ACK to the request data. At this time, the server 200-3 searches the flow entry in the switch 10-3, and sends a return packet to the controller 60 using the control line if there is a miss hit.
  • Step S107 When receiving an ACK from the server 200-3, the controller 60 interrupts the TCP termination process, and if there is data to be received from the client terminal 100-1, holds the packet as it is in the buffer.
  • Step S108 when receiving an ACK from the server 200-3, the controller 60 interrupts the TCP termination process, and if there is data to be received from the server 200-3, holds the packet as it is in the buffer.
  • Step S109 the controller 60 inquires of the route control unit 63 about the route from the client terminal 100-1 to the server 200-3, and determines the relay device 30 that performs TCP splicing.
  • the controller 60 selects access from the client terminal 100-1 to the server 200-3, and switches 10-1, switch 10-2, relay device 30-1, and switch 10-3 are used as paths. Is obtained.
  • the controller 60 determines to use the relay device 30-1.
  • the controller 60 transmits a handoff request for TCP splicing to the relay device 30-1.
  • the handoff request includes the first and second TCP information.
  • the difference information between the IP address (destination, transmission source), the TCP port number (destination, transmission source) and the initial sequence number in the first and second TCPs for specifying the TCP session, and the sequence There are two types of number difference information: the direction from the client terminal 100-1 to the server 200-3 and the direction from the server 200-3 to the client terminal 100-1.
  • Step S110 When the relay device 30-1 receives the handoff request, the relay device 30-1 registers the parameter included in the request in the conversion table 32.
  • the conversion table 32 is registered using the input header information as a key.
  • the relay device 30-1 registers in the conversion table 32 two types of conversion rules: a direction conversion rule from the client terminal 100-1 to the server 200-3 and a direction conversion rule from the server 200-3 to the client terminal 100-1. .
  • An example of this is shown in FIG. In this example, there is a first TCP connection between the IP address “10.2.1.1” of the client terminal 100-1 and the IP address “10.1.1.1” of the controller 60.
  • the TCP destination port number is “80”.
  • the transmission source port number is “1500”.
  • the TCP destination port number is “80”.
  • the transmission source port number is “2000”.
  • the relay device 30-1 sets the value of the sequence number to “ ⁇ 4000” in order to perform the conversion from the first TCP to the second TCP in the direction from the client terminal 100-1 to the server 200-3. Then, the fact that the value of the ACK number is “+2000” is registered in the conversion table 32. Note that if the destination, the address of the transmission source, and the port number are switched according to the direction at the time of the search, only one type of entry in the table is sufficient. When the registration of the conversion table 32 is completed, the relay device 30-1 transmits a completion notification to the controller 60.
  • Step S111 The controller 60 registers a flow entry in the switch 10 on the path from the client terminal 100-1 to the server 200-3.
  • the flow entry is used to determine which port to output using the header information of the input packet as a key.
  • the controller 60 sets a flow entry for transferring the first TCP connection in the switch 10-2.
  • Step S112 Similarly, the controller 60 sets a flow entry for transferring the first TCP connection in the switch 10-1.
  • Step S113 The controller 60 sets a flow entry for transferring the second TCP connection in the switch 10-3.
  • Step S114 When the subsequent data of the first and second TCP connections is held in the controller 60 when the flow entry is completed, the controller 60 transfers the subsequent data to the switch 10-1 according to the flow entry. To do.
  • Step S115 the controller 60 transfers subsequent data to the switch 10-3 according to the flow entry.
  • Step S116 the controller 60 sends a relay start request to the relay device 30-1.
  • Step S117 In response to the relay start request, the relay device 30-1 starts TCP splicing processing for the designated TCP connection. Thereafter, the device 30-1 relays transfer data between the client terminal 100-1 and the server 200-3 by TCP splicing processing. Specifically, the device 30-1 converts the IP address and TCP port number, and converts the sequence number and ACK number. The device 30-1 adds the difference value described in the table to the sequence number and the ACK number. After completing the header conversion, the device 30-1 recalculates and corrects the TCP sequence number.
  • the server 200-3 transfers data to the client terminal 100-1 via the relay device 30-1, and receives ACK from the client terminal 100-1.
  • Step S118 the client terminal 100-1 transfers data to the server 200-3 via the relay device 30-1, and receives ACK from the server 200-3.
  • Step S119 Further, the server 200-3 transfers data to the client terminal 100-1 via the relay device 30-1, and receives an ACK from the client terminal 100-1.
  • Step S120 When executing the TCP splicing process, the relay device 30-1 monitors the FIN flag included in the TCP header and determines the end of the connection. Specifically, the relay device 30-1 determines that the TCP state has ended when receiving FIN and the corresponding ACK for each of the two directions, deletes the conversion table 32, and sends a session to the controller 60. Notify the end.
  • the client terminal 100-1 transmits FIN to the server 200-3 via the relay device 30-1.
  • Step S121 the server 200-3 returns an ACK to the client terminal 100-1 via the relay device 30-1.
  • Step S122 Further, the server 200-3 transmits the FIN to the client terminal 100-1 via the relay device 30-1.
  • Step S123 The client terminal 100-1 returns an ACK to the server 200-3 via the relay device 30-1.
  • Step S124 When the relay device 30-1 determines that the connection has ended, the relay device 30-1 notifies the controller 60 of the end of the session.
  • Example 2 With reference to FIG. 9, a case where the client terminal 100-2 in FIG. 2 connects to the server 200-6 will be described. In this example, the relay position is on the client terminal side.
  • the paths required by the controller 60 are the relay device 30-3, the switch 10-4, the switch 10-5, and the switch 10-6.
  • the relay device 30 on the route is only the relay device 30-3 located closest to the client terminal 100.
  • the relay device 30-3 is used for TCP splicing processing.
  • the first connection establishment data passes through the relay device 30-3, then to the switch 10-4, and from the switch 10-4 to the controller 60. Therefore, the relay device 30-3 and the switch 10-4 pass the packet that has missed the conversion table 32 without discarding it.
  • step S214 when the controller 60 holds a packet from the client terminal 100-2 belonging to the first connection, the controller 60 does not use the switch 10-4 but performs the header conversion of the packet in order to perform header conversion of the packet. 3 and has a function of transmitting to the switch 10-4 after the splicing process.
  • Step S201 The client terminal 100-2 issues a TCP connection request in order to receive a service provided by the server 200.
  • the initial state of the switch 10-4 is a state where there is no flow entry. Accordingly, the flow search results in a miss hit, and data is sent to the controller 60.
  • the controller 60 can communicate with the client terminal 100-2 via the switch 10-4.
  • Step S202 When the connection is established, the client terminal 100-2 transmits request data to the controller 60.
  • Step S203 When the data segment is correctly received, the controller 60 performs TCP protocol processing and returns an ACK for the position indicating the sequence number of the received data.
  • Step S204 The controller 60 checks the content of the request data and selects the server 200 to be connected based on the content. Here, the controller 60 selects the server 200-6 and establishes a second TCP session with the selected server 200-6.
  • Step S205 The controller 60 transmits the request data received and held from the client terminal 100-2 to the server 200-6. At this time, the controller 60 transmits data via the switch 10-6 that is an edge to which the selected server 200-6 is connected.
  • Step S206 The server 200-6 notifies normal reception by returning an ACK to the request data. At this time, the server 200-6 searches for a flow entry in the switch 10-6, and sends a return packet to the controller 60 using the control line when there is a miss hit.
  • Step S207 When receiving an ACK from the server 200-6, the controller 60 interrupts the TCP termination process, and when there is data to be received from the client terminal 100-2, holds the packet as it is in the buffer.
  • Step S208 when receiving an ACK from the server 200-6, the controller 60 interrupts the TCP termination process, and when there is data to be received from the server 200-6, holds the packet in the buffer.
  • Step S209 the controller 60 inquires the route control unit 63 about the route from the client terminal 100-2 to the server 200-6, and determines the relay device 30 that performs TCP splicing. Here, the controller 60 determines to use the relay device 30-3. The controller 60 transmits a handoff request for TCP splicing to the relay device 30-3.
  • the handoff request includes the first and second TCP information.
  • the difference information between the IP address (destination, transmission source), the TCP port number (destination, transmission source) and the initial sequence number in the first and second TCPs for specifying the TCP session, and the sequence There are two types of number difference information: the direction from the client terminal 100-2 to the server 200-6 and the direction from the server 200-6 to the client terminal 100-2.
  • Step S210 When receiving the handoff request, the relay device 30-3 registers the parameter included in the request in the conversion table 32.
  • the conversion table 32 is registered using the input header information as a key.
  • the relay apparatus 30-3 registers two types of conversion rules in the conversion table 32: a conversion rule in the direction from the client terminal 100-2 to the server 200-6 and a conversion rule in the direction from the server 200-6 to the client terminal 100-2. .
  • the relay device 30-3 transmits a completion notification to the controller 60.
  • Step S211 The controller 60 registers the flow entry in the switch 10 on the path from the client terminal 100-2 to the server 200-6. Here, the controller 60 sets a flow entry for transferring the first TCP connection in the switch 10-4.
  • Step S212 Similarly, the controller 60 sets a flow entry for transferring the first TCP connection in the switch 10-5.
  • Step S213 The controller 60 sets a flow entry for transferring the second TCP connection in the switch 10-6.
  • Step S214 If the controller 60 holds subsequent data of the first and second TCP connections when the flow entry is completed, the controller 60 sends the subsequent data to the relay device 30-3 according to the flow entry. Forward.
  • Step S215 Similarly, the controller 60 transfers subsequent data to the switch 10-6 according to the flow entry.
  • Step S216 the controller 60 sends a relay start request to the relay device 30-3.
  • Step S217 In response to the relay start request, the relay device 30-3 starts the TCP splicing process for the designated TCP connection. Thereafter, the device 30-3 relays transfer data between the client terminal 100-2 and the server 200-6 by TCP splicing processing. Specifically, the device 30-3 performs conversion of the IP address and TCP port number, and conversion of the sequence number and ACK number. The device 30-3 adds the difference value described in the table to the sequence number and the ACK number. After completing the header conversion, the device 30-3 recalculates and corrects the TCP sequence number.
  • the server 200-6 transfers data to the client terminal 100-2 via the relay device 30-3, and receives an ACK from the client terminal 100-2.
  • Step S218 Further, the client terminal 100-2 transfers data to the server 200-6 via the relay device 30-3, and receives ACK from the server 200-6.
  • Step S219 Further, the server 200-6 transfers data to the client terminal 100-2 via the relay device 30-3, and receives an ACK from the client terminal 100-2.
  • Step S220 When executing the TCP splicing process, the relay device 30-3 monitors the FIN flag included in the TCP header and determines the end of the connection. Specifically, the relay device 30-3 determines that the TCP state has ended when receiving FIN and the corresponding ACK for each of the two directions, deletes the conversion table 32, and sends a session to the controller 60. Notify the end.
  • the client terminal 100-2 transmits FIN to the server 200-6 via the relay device 30-3.
  • Step S221 the server 200-6 returns an ACK to the client terminal 100-2 via the relay device 30-3.
  • Step S222 Further, the server 200-6 transmits the FIN to the client terminal 100-2 via the relay device 30-3.
  • Step S223 The client terminal 100-2 returns an ACK to the server 200-6 via the relay device 30-3.
  • Step S224 When the relay device 30-3 determines that the connection has ended, the relay device 30-3 notifies the controller 60 of the end of the session.
  • the controller does not perform TCP splicing processing on one selected relay device after establishing two TCP connections, but the controller does not terminate the TCP connection, and does not terminate the TCP connection.
  • One is selected, and relay processing is performed using the switch function of the selected relay device.
  • the relay device 40 is connected to the switch 10. Note that the switch 10 and the relay device 40 do not correspond one-to-one. For example, there is a case where the relay device 40 is not connected to the switch 10 or a plurality of relay devices 40 are connected to one switch.
  • FIG. 11 shows a configuration example of the relay device 40.
  • the relay device 40 includes an address translation unit 41, an address translation table 42, a TCP termination unit 43, a server selection processing unit 44, a line 45, and a line 46.
  • the address conversion unit 41 converts the header of a packet transmitted / received to / from the outside through two TCP lines corresponding to the line 45 and the line 46 with reference to the address conversion table 42 as necessary. .
  • the address conversion unit 41 is connected to the controller 60 via the control interface 61.
  • the address conversion unit 41 converts a packet in which a virtual address representing a plurality of server groups (servers 200) is assigned to a destination address into two lines corresponding to the line 45 and the line 46.
  • servers 200 server groups
  • the address conversion processing unit 41 converts the destination address of the packet into a destination address that can be received by the relay device 40 so that the TCP terminal processing can be performed by receiving the packet having this address.
  • the address conversion table 42 holds conversion information for this address conversion.
  • the address conversion table 42 may be registered in advance as a setting of the relay device 40.
  • the address conversion table 42 may be set when the relay device 40 is selected.
  • the TCP termination unit 43 terminates two TCP lines corresponding to the line 45 and the line 46, and extracts a payload signal (application layer communication message).
  • the TCP termination unit 43 includes a first TCP termination unit 431 and a second TCP termination unit 432.
  • the server selection processing unit 44 switches based on the content of the message extracted by the TCP termination unit 43. For example, the server selection processing unit 44 considers information such as a URI (Unified Resource Identifier), a keyword such as a cookie, a character string, and the like included in the message, server load information, and the like from a plurality of server candidates. Determine one destination server.
  • a URI Uniform Resource Identifier
  • a keyword such as a cookie, a character string, and the like included in the message
  • server load information and the like from a plurality of server candidates. Determine one destination server.
  • the lines 45 and 46 are logical lines that connect between the relay device 40 and the outside.
  • the server, the switch, and the relay processing unit may be configured as a virtual machine on the same computer as illustrated in FIG. 7 of the second embodiment.
  • the switch 10-6, the relay device 40-6, the server 200-4, the server 200-5, and the server 200-6 in FIG. Realized as a virtual server.
  • Example 3 A case where a client terminal connects to a server will be described with reference to FIG.
  • the four servers are switch destination servers.
  • the address that virtually represents these four servers is assumed to be “VIP1”.
  • Step S301 The client terminal 100-1 starts communication addressed to “VIP1”.
  • Step S302 When the switch 10-1 receives the packet from the client terminal 100-1, the switch 10-1 refers to the flow table 12 and, if the packet does not hit the flow entry, transmits the packet to the controller 60 via the control line 50.
  • Step S303 When the controller 60 recognizes that the destination of the packet is “VIP1”, the controller 60 searches for a server associated with “VIP1”. When the controller 60 obtains that the corresponding servers are four servers 200-1, 200-2, 200-4, and 200-5, the client terminal 100-1 to these four servers. The route is determined with reference to the topology information.
  • the controller 60 defines a route that can be realized by connecting all servers through the same route as a common route, and obtains a relay device connected to the switch on the common route.
  • the common path is a path that passes through the switch 10-1 and the switch 10-2 or a path that passes through the switch 10-1 and the switch 10-5.
  • the controller 60 can reach the server 200-1 and the server 200-2 via the switch 10-3, and can reach the server 200-4 and the server 200-5 via the switch 10-6. However, these are considered not on the common path. Accordingly, there are three relay devices connected to the switch on the common path, that is, the relay device 40-1, the relay device 40-2, and the relay device 40-5.
  • Step S304 the controller 60 selects one of the three devices, the relay device 40-1, the relay device 40-2, and the relay device 40-5.
  • a selection method there is a method of monitoring the load of these three relay devices and selecting the relay device with the lowest load.
  • the relay device 40-2 is selected as an example. In this case, a possible common route is a route passing through the switch 10-1 and the switch 10-2.
  • Step S305 The controller 60 sets the communication path from the client terminal 100-1 to the relay device 40-2, and switches 10-1 and 10-2 between the client terminal 100-1 and the relay device 40-2. Set the flow entry for.
  • the flow entry is based on the header information of the packet transmitted from the client terminal 100-1 with “VIP1” as the destination and transferred to the controller 60.
  • the flow entry is based on the source, destination MAC address, IP address, and layer 4 header information, and is set in the flow table 12 in each switch.
  • a TCP or UDP (User Datagram Protocol) port number can be considered.
  • the controller 60 sets the address translation table 42 of the relay device 40-2 so that it can receive packets destined for “VIP1”. Assuming that the address of the relay device 40-2 is IP-40-2, the controller 60 sets the setting for converting the destination from “VIP1” to IP-40-2 in the address conversion table 42 via the control interface 61. To do.
  • Step S306 The controller 60 transmits the packet transferred from the switch 10-1 to the switch 10-1 or the switch 10-2.
  • FIG. 12 shows a case where a packet is transmitted from the controller 60 to the switch 10-1.
  • Step S307 The switch 10-1 transfers the packet transmitted from the controller 60 to the switch 10-2 according to the flow entry.
  • the switch 10-2 transmits the packet to the relay device 40-2.
  • Step S308 When receiving the packet, the relay apparatus 40-2 starts communication with the client terminal 100-1 by “Fast Path” transfer. Thereafter, communication by “Fast Path” transfer is performed between the client terminal 100-1 and the relay device 40-2.
  • Step S309 The relay device 40-2 terminates layer 4 and determines the switch destination based on the message information.
  • layer 4 protocols include TCP and UDP.
  • the switch destination is any one of the server 200-1, the server 200-2, the server 200-4, and the server 200-5.
  • Information indicating the correspondence relationship between “VIP1” and these four servers is set in the relay device 40-2 in advance, or is notified from the controller 60 at a timing prior to the switch determination. Thereby, the relay device 40-2 selects an appropriate destination server.
  • a method of selecting a destination server based on the message content there is a method of selecting based on a keyword, a selection policy, and server load information as known in application load distribution devices.
  • the relay apparatus 40-2 selects 200-5 as the destination server.
  • the relay device 40-2 issues a new connection connection request destined for the server 200-5.
  • the relay device 40-2 sends this packet to the switch 10-2.
  • the destination of this connection request packet is the server 200-5, and the transmission source address is the address (IP-40-2) of the relay device 40-2.
  • the address conversion processing unit 41 can also convert the source address into the address of the client.
  • the server selection processing unit 44 registers the address information of the client obtained by the first TCP termination unit 431 in the address conversion table, thereby transmitting the source of the packet transmitted from the second TCP termination unit 432 The address is replaced with that of the client terminal 100-1.
  • Step S310 Upon receiving this packet, the switch 10-2 transfers the packet to the controller 60.
  • the controller 60 sets a transfer path from the relay device 40-2 to the server 200-5. Specifically, the controller 60 calculates a route from the relay device 40-2 to the server 200-5, and sets a flow entry in a switch constituting the route.
  • Step S311 In this example, it is assumed that the controller 60 selects a route passing through the switch 10-2 and the switch 10-6 as one of the routes. The controller 60 sets a flow entry for each switch (switch 10-2 and switch 10-6).
  • Step S312 Furthermore, the controller 60 transmits the held packet to the switch 10-2 or the switch 10-3. In this example, the controller 60 transmits the held packet to the switch 10-2.
  • Step S313 The switch 10-2 sends the transmitted packet to the server 200-5 via the switch 10-6 according to the flow entry.
  • Step S314 The server 200-5 receives the transmitted packet.
  • the relay device 40-2 sets a transfer path with the server 200-5, relays a request from the client terminal 100-1, and processes an application with the server 200-5.
  • the relay processing from the client terminal 100-1 to the server group represented by “VIP1” can be realized.
  • the virtual address is “VIP1” and that the servers 200-1, 200-2, 200-4, and 200-5 as destinations are included in “VIP1”.
  • An application switch system of the present invention is an application switch system that controls connection between a plurality of client terminals and a plurality of servers, and includes one or more switches, one or more relay devices that perform protocol relay, and a controller.
  • the switch is an application switch.
  • the controller includes means for centrally controlling a routing table for determining a transfer destination in the switch, means for controlling relay processing of the relay device, means for selecting a connection destination server, and between the client and the selected server. In this way, a route that includes one relay device is selected, the selected route is set in the route table in the switch, and the relay information required when the relay device performs protocol relay is set in the relay device. Means are provided.
  • another application switch system of the present invention includes a switch that controls connection between a plurality of client terminals and a plurality of servers existing on a network, a relay device that performs protocol relay, and a controller.
  • the controller has a plurality of means for centrally controlling a routing table for determining a transfer destination in the switch, a means for controlling the relay processing of the relay device, and a plurality of destination addresses of packets transmitted from the selected client.
  • Select at least one of the servers connect each of the clients of the plurality of client terminals and the selected at least one server, select a network path including the relay device, and select It is characterized by comprising means for setting a route in a route table in the switch, and means for setting relay information used when the relay device performs protocol relay in the relay device.
  • the controller is characterized in that, when there are a plurality of relay devices as the relay device, the controller selects the one deployed at the position closest to the server on the network path.
  • the controller when there are a plurality of relay devices on the network, the controller has the lowest relay device processing load among two or more relay devices existing on a common path from the client terminal to the plurality of servers. It is characterized by selecting.
  • the controller is characterized in that, when there are a plurality of relay devices as the relay device, the controller selects the one deployed at the position closest to the client on the network route.
  • the controller terminates the connection from the client, retrieves the message, and, based on the content of the message, the plurality of servers corresponding to the destination addresses of the connection request.
  • One server as a connection destination is selected from among them, a TCP connection request is issued to the selected server, and header conversion information necessary for relaying two TCPs is handed off to the relay apparatus.
  • the controller sets correspondence information between the destination address of the packet and the address provided in the relay device in the address conversion table or filter as relay information used when performing the protocol relay set in the relay control unit, and performs relay control.
  • the unit is characterized in that the corresponding packet can be received.
  • the relay apparatus is characterized in that when the protocol to be relayed is TCP (Transmission Control Protocol), the TCP header of the packet to be relayed is converted.
  • TCP Transmission Control Protocol
  • the relay device includes a TCP termination unit for a packet to be relayed when the protocol to be relayed is TCP.
  • the relay device selects one server from a plurality of servers based on the content of the terminated message. Further, the relay device establishes a TCP connection between the relay device and the selected server and relays the message.
  • the relay device operates as a program on a virtual machine different from the server on the same computer as the server operating on the virtual machine, performs protocol relay, and communicates between the relay device and the server on the same computer.
  • the present invention relates to an application switch system in which relay processing such as application level gateways and proxies are distributed over a wide area when data processing of network traffic (communication amount) is performed.
  • application switch processing is performed by using relay control means for performing application distribution determination, path control means for centrally managing network paths, and one or more relay devices distributed on the network.
  • the relay position is optimally selected.
  • the relay control means selects the relay device closest to the distribution destination server. Further, the route control means sets a route to the selected relay device and performs handoff processing on the relay device. As a result, the network route is optimized by selecting a distribution for an arbitrary server distributed in a wide area, selecting an optimal network route, and selecting a relay position.
  • the controller that determines the application switch and the relay device that performs relay processing by TCP splicing are separated, and among the relay devices that are distributed, the optimum relay device is used to efficiently accommodate the network route. Then, TCP relay processing is performed.
  • the present invention it is possible to deploy a TCP relay node at an arbitrary position by separating the switch determination processing means and the relay position in the application switch process and by linking with the network path control process.
  • the network path between the client and the server is optimized.
  • the relay control means determines an application distribution destination candidate, selects one relay apparatus from a plurality of relay apparatuses existing on a common path from the client terminal to the distribution destination,
  • the route control means sets the route of the relay packet to the selected relay device, the relay device performs destination determination processing of the received packet, and performs application switching, so that a plurality of distributed application switches A switch existing at an optimal position is selected without deciding processing assignment in advance, and the network path is optimized.

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Abstract

　ネットワークトラヒック（通信量）のデータ処理において、中継処理を広域に分散配備する。具体的には、複数のクライアント端末とサーバ端末との接続を制御するアプリケーションスイッチシステムであって、１つ以上のスイッチと、プロトコル中継を行う１つ以上の中継装置と、中継装置に対してハンドオフ処理を行うコントローラを含む。コントローラは、スイッチ内の転送先を決定する経路テーブルを集中制御する手段と、中継装置の制御を行う手段と、接続先のサーバ選択手段と、クライアントと選択したサーバとの間を結び、１つの中継装置を含む経路を選択し、選択した経路をスイッチ内の経路テーブルに設定する手段と、中継装置がプロトコル中継を行う際に用いられる中継情報を中継装置に設定する手段を備える。

Description

アプリケーションスイッチシステム、及びアプリケーションスイッチ方法
　本発明は、アプリケーションスイッチシステムに関し、特にネットワークの経路制御を行うアプリケーションスイッチシステムに関する。
　従来、アプリケーションスイッチにおいて、スイッチ先のサーバが分散配備されている時に、ネットワークの経路が非効率になるという問題があった。
　特許文献１（米国特許第５９４１９８８号明細書）に、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）スプライシングと呼ばれる二つのＴＣＰセッションの中継手法が開示されている。ＴＣＰスプライシングは、アプリケーションゲートウェイ等のＴＣＰプロキシ装置の高速処理手法であり、ＴＣＰプロキシを行う２つのＴＣＰセッションをパケットレベルの中継処理にショートカットする手法である。
　また、特許文献２（米国特許第７００００２７号明細書）は、ＴＣＰスプライシングの別の形態によるものである。特許文献２には、バックエンドノードの１つがＴＣＰ終端処理を行い、アプリケーションレベルのリクエストを解釈した上で、どのバックエンドノードに処理を割り振るかを判断して、そのノードにハンドオフする手法が開示されている。バックエンドノードには、プロキシ処理を行うアプリケーションが動作しており、バックエンドノードでの処理の割り振り判定と、フロントエンドノードでのＴＣＰスプライシング処理に分散処理する方式が記載されている。
　特許文献１に示すようなＴＣＰスプライシングは、アプリケーションスイッチと呼ばれる中継装置で用いられている。クライアントとの間の第一のＴＣＰセッションに対してＴＣＰ終端処理を行い、アプリケーションレベルのメッセージを解釈した上で、次ノードを決定する。例えば、ＨＴＴＰ（Ｈｙｐｅｒ　Ｔｅｘｔ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の場合では、ＴＣＰを確立した後のクライアントからサーバへのリクエストメッセージを解釈して、どのようなリソースへのアクセス要求かを判断して、実際のバックエンドサーバへのスイッチや負荷分散処理を行う。そして、振り分け先が確定すると、第二のＴＣＰセッションをバックエンドサーバとの間に確立して、クライアントとの間の第一のＴＣＰセッションと第二のＴＣＰセッションとをパケットレベルで中継処理する。
　図１は、アプリケーションスイッチを利用したサーバ負荷分散処理を行う従来システムを示したものである。図１に示す従来システムは、クライアント端末１００（１００－ｉ、ｉ＝１～Ｎ：Ｎは任意の整数）と、スイッチ１０（１０－ｉ、ｉ＝１～Ｎ）と、アプリケーションスイッチ２０と、サーバ２００（２００－ｉ、ｉ＝１～Ｎ）を含む。
　ここでは、クライアント端末１００として、クライアント端末１００－１～１００－２を示す。スイッチ１０として、スイッチ１０－１～１０－３を示す。サーバ２００として、サーバ２００－１～２００－６を示す。なお、サーバ２００－１～２００－３は、アプリケーションスイッチ２０に接続されており、サーバ２００－４～２００－６は、スイッチ１０－３に接続されている。
　図１に示す従来システムでは、クライアント端末１００からのアクセスがスイッチ１０及びアプリケーションスイッチ２０を経由してサーバ２００に接続される際に、アプリケーションスイッチ２０にて、アプリケーションレイヤのメッセージを解釈し、サーバ２００－１～２００－６の中から実際のアクセス対象となるサーバを選択して、中継接続を行う。
　図１に示す従来システムにおける課題について説明する。図１に示す従来システムは、典型的には、サーバ２００－１～２００－３がアプリケーションスイッチ２０に近い所（アプリケーションスイッチ側）に設けられるため、アプリケーションスイッチ２０でスイッチ判定を行った後に、サーバ２００－１～２００－３のいずれかを選択した場合において、ネットワークトラヒック（通信量）が非効率になることはない。
　しかしながら、サーバの配備が広域になる場合や、ＶＭ（Ｖｉｒｔｕａｌ　Ｍａｃｈｉｎｅ）と呼ばれる仮想マシンの利用によって、サーバの物理位置が移動する場合が考えられる。
　例えば、図１に示す従来システムにおいて、クライアント端末１００－１からのアクセスがアプリケーションスイッチ２０を経由してサーバ２００－６に接続される場合、ネットワークの経路は、スイッチ１０－１、アプリケーションスイッチ２０、スイッチ１０－１、スイッチ１０－２、スイッチ１０－３、そしてサーバ２００－６となる。
　このように、図１に示すような従来システムでは、アプリケーションスイッチを利用してスイッチ処理を行うと、ネットワーク経路が非効率になるという課題がある。
　特許文献２に示される手法は、ＴＣＰスプライシング処理において、アプリケーションスイッチにおける振り分け判断部をバックエンドノードに配備したものである。これにより、アプリケーションスイッチでの判断処理の負荷を分散することができる。しかしながら、この方式では、ＴＣＰスプライシングを行うフロントエンド処理が複数のバックエンドノードへの経路上にある必要があり、サーバが広域に分散した場合に中継処理が非効率になるという課題がある。
　すなわち、バックエンドノードが広域に分散した場合であっても、クライアントからサーバへのトラヒックは、フロントエンドノードを必ず通過するため、クライアントとサーバのネットワーク上の距離に関係なく経路が固定されてしまうという課題がある。
米国特許第５９４１９８８号明細書 米国特許第７００００２７号明細書
　本発明の目的は、アプリケーション中継処理を効率的に行う方法を提供し、アプリケーションスイッチでの振り分け対象が広域に分散された場合において、単一の中継ノードを経由することなく最適な中継ノードを選択し、効率的なネットワーク収容を実現することを提供することである。
　本発明のアプリケーションスイッチシステムは、ネットワーク上に存在する複数のクライアント端末と複数のサーバとの接続を制御するスイッチと、プロトコル中継を行う中継装置と、コントローラとを含む。コントローラは、スイッチ内の転送先を決定する経路テーブルを集中制御する手段と、中継装置の中継処理の制御を行う手段と、複数のサーバのうち接続先となるサーバの選択を行う手段と、複数のクライアント端末のうちの１つのクライアントと選択されたサーバとの間を結び、中継装置を含む経路を選択し、選択された経路をスイッチ内の経路テーブルに設定する手段と、中継装置がプロトコル中継を行う際に用いられる中継情報を、中継装置に設定する手段とを具備する。
　また、本発明の他のアプリケーションスイッチシステムは、ネットワーク上に存在する複数のクライアント端末と複数のサーバとの接続を制御するスイッチと、プロトコル中継を行う中継装置と、コントローラとを含む。コントローラは、スイッチ内の転送先を決定する経路テーブルを集中制御する手段と、中継装置の中継処理の制御を行う手段と、複数のサーバのうち接続先の候補となるサーバ群を判定する手段と、複数のクライアント端末のうちの１つのクライアントと接続先候補の各サーバとの間を結び、複数のサーバ群への中継処理を行う中継装置を選択する手段と、中継装置を含む経路を選択し、選択された経路をスイッチ内の経路テーブルに設定する手段と、中継装置がプロトコル中継を行う際に用いられる中継情報を、中継装置に設定する手段とを具備する。
　本発明のアプリケーションスイッチ方法では、スイッチにより、ネットワーク上に存在する複数のクライアント端末と複数のサーバとの接続を制御する。次に、中継装置により、プロトコル中継を行う。次に、コントローラにより、スイッチ内の転送先を決定する経路テーブルを集中制御する。次に、コントローラにより、中継装置の中継処理の制御を行う。次に、コントローラにより、複数のサーバのうち接続先となるサーバの選択を行う。次に、コントローラにより、複数のクライアント端末のうちの１つのクライアントと選択されたサーバとの間を結び、中継装置を含む経路を選択する。次に、コントローラにより、選択された経路をスイッチ内の経路テーブルに設定する。次に、コントローラにより、中継装置がプロトコル中継を行う際に用いられる中継情報を、中継装置に設定する。
　本発明に係るプログラムを実行することにより、コンピュータは以下の動作を行う。まず、当該コンピュータは、複数のサーバ、スイッチ、及び中継装置を、コンピュータ上の仮想マシンのアプリケーションとして動作させる。また、スイッチにより、ネットワーク上に存在する複数のクライアント端末と複数のサーバとの接続を制御する。また、中継装置により、プロトコル中継を行う。また、スイッチ内の転送先を決定する経路テーブルを集中制御する。また、中継装置の中継処理の制御を行う。また、複数のサーバのうち接続先となるサーバの選択を行う。また、複数のクライアント端末のうちの１つのクライアントと選択されたサーバとの間を結び、中継装置を含む経路を選択する。また、選択された経路をスイッチ内の経路テーブルに設定する。また、中継装置がプロトコル中継を行う際に用いられる中継情報を、中継装置に設定する。なお、本発明に係るプログラムは、記憶媒体や記憶装置に格納可能である。
　これにより、アプリケーションスイッチ処理において、スイッチ判定処理を行う装置と中継を行う装置を分離し、任意の位置にＴＣＰの中継ノードを配備することを可能にして、クライアントとサーバ間のネットワーク経路の最適化を実現する。
アプリケーションスイッチを利用したサーバ負荷分散処理を行う従来システムの例を示す図である。 本発明の第１実施形態におけるアプリケーションスイッチシステムの構成を示す図である。 本発明の第１実施形態におけるスイッチの構成を示す図である。 本発明の第１実施形態における中継装置の構成を示す図である。 本発明の第１実施形態における変換テーブル内のエントリの例を示す図である。 本発明の第１実施形態におけるコントローラの処理を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態におけるコントローラの処理を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態におけるアプリケーションスイッチシステムの構成を示す図である。 実施例１におけるアプリケーションスイッチシステムの動作を示すシーケンス図である。 実施例２におけるアプリケーションスイッチシステムの動作を示すシーケンス図である。 本発明の第３実施形態におけるアプリケーションスイッチシステムの構成を示す図である。 本発明の第３実施形態における中継装置の構成を示す図である。 実施例３におけるアプリケーションスイッチシステムの動作を示すシーケンス図である。
　＜第１実施形態＞
　以下に、本発明の第１実施形態について添付図面を参照して説明する。
　図２に示すように、本発明のアプリケーションスイッチシステムは、クライアント端末１００（１００－ｉ、ｉ＝１～Ｎ：Ｎは任意の整数）と、スイッチ１０（１０－ｉ、ｉ＝１～Ｎ）と、中継装置３０と、制御回線５０と、コントローラ６０と、サーバ２００（２００－ｉ、ｉ＝１～Ｎ）を含む。
　クライアント端末１００は、スイッチ１０及び中継装置３０を経由して、サーバ２００に接続する。スイッチ１０及び中継装置３０は、ネットワーク上に存在している。ここでは、クライアント端末１００、スイッチ１０、中継装置３０、及びサーバ２００の個数は異なっているものとする。但し、実際には、クライアント端末１００、スイッチ１０、中継装置３０、及びサーバ２００の個数は同じでも良い。
　スイッチ１０は、アプリケーションスイッチである。
　中継装置３０は、クライアント端末１００とサーバ２００との間の転送データを、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）スプライシング処理により中継する。
　コントローラ６０は、制御回線５０を介して、スイッチ１０及び中継装置３０に接続し、スイッチ１０及び中継装置３０を集中的に管理する。
　コントローラ６０は、制御インタフェース６１と、中継制御部６２と、経路制御部６３を備える。
　制御インタフェース６１は、制御回線５０を介して、スイッチ１０や、中継装置３０と接続する。
　中継制御部６２は、アプリケーション振り分け判定を行う。また、中継制御部６２は、中継装置３０に対する制御（中継制御）を行う。ここでは、中継制御部６２は、中継装置３０に対して、ハンドオフ処理を行う。例えば、中継制御部６２は、中継装置３０に対して、中継開始指示を行う。中継装置３０は、中継開始指示に応じて、中継処理を開始する。
　経路制御部６３は、ネットワーク経路を集中管理する。また、経路制御部６３は、接続元のクライアント端末１００からサーバ２００までの経路を計算し、その経路上にある中継装置３０の一つを選択する。ここでは、経路制御部６３は、中継制御部６２がアプリケーション振り分け先を判定した後、振り分け先のサーバに最も近い中継装置３０を選択するとともに、選択された中継装置３０までの経路を設定する。
　これにより、コントローラ６０は、広域に分散配備された任意のサーバに対する振り分け選択と、その際の最適なネットワーク経路の選択、中継位置の選択を行うことで、ネットワーク経路の最適化を行う。
　クライアント端末１００の例として、ＰＣ（パソコン）、モバイルノートＰＣ、シンクライアント端末、ワークステーション、携帯電話機、カーナビ（カーナビゲーションシステム）、携帯ゲーム機、家庭用ゲーム機、双方向テレビ、デジタルチューナー、デジタルレコーダー、情報家電（ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｈｏｍｅ　ａｐｐｌｉａｎｃｅ）、ＯＡ（Ｏｆｆｉｃｅ　Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）機器等が考えられる。クライアント端末１００は、車両や船舶、航空機等の移動体に搭載されていても良い。但し、実際には、これらの例に限定されない。
　スイッチ１０及び中継装置３０が属するネットワーク上の通信回線や、制御回線５０の例として、インターネット、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）、無線ＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ＬＡＮ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）、バックボーン（Ｂａｃｋｂｏｎｅ）、ケーブルテレビ（ＣＡＴＶ）回線、固定電話網、携帯電話網、ＷｉＭＡＸ（ＩＥＥＥ　８０２．１６ａ）、３Ｇ（３ｒｄ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）、専用線（ｌｅａｓｅ　ｌｉｎｅ）、ＩｒＤＡ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ　Ｄａｔａ　Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、シリアル通信回線、データバス等が考えられる。但し、実際には、これらの例に限定されない。
　コントローラ６０やサーバ２００の例として、ＰＣ（パソコン）、シンクライアントサーバ、ワークステーション、メインフレーム、スーパーコンピュータ等の計算機が考えられる。但し、実際には、これらの例に限定されない。
　クライアント端末１００からサーバ２００へのコネクション接続の際の各装置の機能について、図２に示すようなアプリケーションスイッチシステムにおいて、クライアント端末１００－１から所定のサービスに対して接続する場合を例に説明する。
　クライアント端末１００－１は、コントローラ６０に対して、ＴＣＰ接続要求を行う。ここでは、クライアント端末１００－１は、コントローラ６０を宛先としたパケットを送信し、ＴＣＰ接続を試みる。このとき、端末１００－１からみると、コントローラ６０がサーバ２００にみえる。すなわち、端末１００－１は、コントローラ６０をサーバ２００とみなしている。
　スイッチ１０－１は、クライアント端末１００－１から送信されたパケットを受信すると、スイッチ１０のフローエントリーに基づいて、転送処理を行う。
　スイッチ１０－１は、初期状態でフローエントリーが登録されていない場合、制御回線５０を通じて、クライアント端末１００－１から送信されたパケットをコントローラ６０に送る。
　コントローラ６０は、クライアント端末１００－１からのＴＣＰ接続要求に対して、ＴＣＰプロトコルスタックで処理を行う。なお、コントローラ６０も、クライアント端末１００－１宛のパケットを送信する際は、スイッチ１０－１を経由して送信する。
　コントローラ６０は、クライアント端末１００－１からの送信データの内容に基づいて、接続すべき（アクセス対象の）サーバ２００を選択する。選択判断としては、サーバ２００の負荷を平滑化する方法や、クライアント端末１００－１にネットワーク的に近いものを選択する方法等がある。
　コントローラ６０は、サーバ２００を選択した後、コントローラ６０とサーバ２００の間に第２のＴＣＰコネクションを接続する。
　更に、コントローラ６０は、クライアント端末１００－１とサーバ２００間の経路上にある中継装置３０、若しくは、経路に近い位置にある中継装置３０を選択し、第１のＴＣＰ情報及び第２のＴＣＰ情報を使用してスプライシング処理を実行する。これにより、クライアント端末１００－１とサーバ２００間のアクセス処理が、コントローラ６０経由のプロキシ処理から、中継処理を経由するパケット中継処理になる。
　図３を参照して、本発明の第１実施形態におけるスイッチ１０の構成について説明する。
　スイッチ１０は、スイッチ処理部１１と、フローテーブル１２と、スイッチ制御部１３と、回線１４（１４－ｉ、ｉ＝１～Ｎ）を備える。
　スイッチ処理部１１は、回線１４から入力されたパケットのヘッダ情報を抽出し、フローテーブル１２を参照して、出力回線を決定する。また、スイッチ処理部１１は、回線１４を介して、クライアント端末１００、他のスイッチ１０、中継装置３０、及びサーバ２００に接続する。ここでは、スイッチ処理部１１は、回線１４（１４－ｉ、ｉ＝１～Ｎ）から入力されたパケットに対し、ヘッダ情報を抽出し、フローテーブル１２を参照して、出力回線を決定する。
　フローテーブル１２は、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）ヘッダ、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ヘッダ、レイヤ４ヘッダから得られる情報をフローの識別情報として登録し、そのフローに対する出力情報を格納するエントリを有する。フローに対する出力情報の例として、出力回線やヘッダ書き換え等のアクション情報が考えられる。ここでは、フローテーブル１２は、ＩＰアドレス、ＴＣＰポート番号にて特定されるフロー情報や、その他のラベル等、フローの識別子となるものに基づいていれば良い。
　スイッチ制御部１３は、制御インタフェース６１を介して、コントローラ６０に接続する。このとき、スイッチ制御部１３は、制御回線５０を経由して、制御インタフェース６１に接続する。すなわち、スイッチ制御部１３は、制御回線５０を介して、コントローラ６０からの指示や操作、その他のデータを受け付ける。ここでは、スイッチ制御部１３は、コントローラ６０との間の制御通信を行うとともに、スイッチ１０の内部の制御を行う。コントローラ６０は、スイッチ制御部１３を介して、フローエントリーの登録、削除等の制御を行う。また、スイッチ制御部１３は、フローエントリーにヒットしないパケットについて、制御インタフェースを介してコントローラ６０に送信したり、コントローラ６０からのパケット送信命令により、指定された出力回線への送信処理を行う。
　回線１４（１４－ｉ、ｉ＝１～Ｎ）は、クライアント端末１００、他のスイッチ１０、中継装置３０、及びサーバ２００等に接続される通信回線である。
　図４を参照して、本発明の第１実施形態における中継装置３０の構成について説明する。
　中継装置３０は、ＴＣＰヘッダ変換処理部３１と、変換テーブル３２と、中継プロトコル処理部３３と、回線３４と、回線３５を備える。
　ＴＣＰヘッダ変換処理部３１は、回線３４及び回線３５を介して、外部と接続する。ここでは、ＴＣＰヘッダ変換処理部３１は、回線３４及び回線３５を介して、クライアント端末１００、他のスイッチ１０、中継装置３０、及びサーバ２００に接続する。また、ＴＣＰヘッダ変換処理部３１は、変換テーブル３２に基づいて、回線３４と回線３５の間で送受信されるパケットに対して、ＴＣＰヘッダ変換処理を行う。ここでは、ＴＣＰヘッダ変換処理部３１は、回線３４又は回線３５から受信したパケットに対し、変換テーブル３２を参照し、受信したパケットのヘッダが、変換テーブル３２に記載されているヘッダにヒットした場合は、受信したパケットのヘッダを変換テーブル３２に記載されているヘッダに置き換えるヘッダ変換処理を行う。
　変換テーブル３２には、ＴＣＰスプライシング処理に必要な情報が記載されている。ここでは、変換テーブル３２は、エントリとして、入力キーと、出力情報と、ステート情報を有する。ＴＣＰヘッダ変換処理部３１は、変換テーブル３２を参照し、ＩＰアドレス及びＴＣＰポート番号を入力キーとして検索して、ＩＰアドレス及びＴＣＰポート番号の書き換え値と、シーケンス番号の再計算のための補正値を取得する。
　中継プロトコル処理部３３は、制御インタフェース６１を介して、コントローラ６０に接続する。このとき、中継プロトコル処理部３３は、制御回線５０を経由して、制御インタフェース６１に接続する。すなわち、中継プロトコル処理部３３は、制御回線５０を介して、コントローラ６０からの指示や操作、その他のデータを受け付ける。ここでは、中継プロトコル処理部３３は、コントローラ６０からのハンドオフ要求命令や、中継開始指示等の中継制御に関するプロトコル処理を行う。このとき、中継プロトコル処理部３３は、ハンドオフ命令に応じて、ＴＣＰスプライシング処理に必要な変換テーブル３２の設定を行う。また、中継プロトコル処理部３３は、中継開始指示に応じて、該当フローに対するスプライシング処理を有効にするとともに、バッファに保留されていたパケットの送信を行う。
　回線３４及び回線３５は、クライアント端末１００、他のスイッチ１０、中継装置３０、及びサーバ２００等に接続される通信回線である。
　なお、中継装置３０は、スイッチ機能を兼ね備えても良いが、ここでは、特に本発明による中継処理機能を備えたものを中継装置３０と呼び、中継処理機能を備えない回線スイッチをスイッチ１０と呼ぶことで、スイッチ１０と中継装置３０を区別している。
　図５を参照して、変換テーブル３２内のエントリの例について説明する。
　変換テーブル３２は、入力キーとして、回線番号と、ＩＰ宛先アドレス（ＩＰＤＡ：ＩＰ　Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ　Ａｄｄｒｅｓｓ）と、ＩＰ送信元アドレス（ＩＰＳＡ：ＩＰ　Ｓｏｕｒｃｅ　Ａｄｄｒｅｓｓ）と、ＴＣＰ送信元ポート番号（ＴＣＰＳＰ：ＴＣＰ　Ｓｏｕｒｃｅ　Ｐｏｒｔ）と、ＴＣＰ宛先ポート番号（ＴＣＰＤＰ：ＴＣＰ　Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ　Ｐｏｒｔ）を含む。ＴＣＰヘッダ変換処理部３１は、変換テーブル３２を参照し、受信したパケットのヘッダと、これらの入力キーを照合することで、エントリがあるかどうかの判定を行う。
　変換テーブル３２の出力情報には、ヘッダを変換して出力するための情報が記載されている。ここでは、変換テーブル３２は、出力情報として、出力回線番号と、ＩＰ宛先アドレス（ＩＰＤＡ）、ＩＰ送信元アドレス（ＩＰＳＡ）、ＴＣＰ送信元ポート番号（ＴＣＰＳＰ）、ＴＣＰ宛先ポート番号（ＴＣＰＤＰ）と、シーケンス番号の差分値と、ＡＣＫ番号の差分値を含む。ＴＣＰヘッダ変換処理部３１は、変換テーブル３２を参照し、ＩＰ宛先アドレス（ＩＰＤＡ）、ＩＰ送信元アドレス（ＩＰＳＡ）、ＴＣＰ送信元ポート番号（ＴＣＰＳＰ）、及びＴＣＰ宛先ポート番号（ＴＣＰＤＰ）は、出力パケットに付与する。また、シーケンス番号の差分値とＡＣＫ番号の差分値は、ＴＣＰスプライシング処理のために記録されている。
　また、変換テーブル３２は、ステート情報として、フロー管理情報を含む。ここでは、ＴＣＰヘッダ変換処理部３１は、変換テーブル３２に、フロー管理情報としてＴＣＰの状態を記録する。
　なお、スイッチ１０及び中継装置３０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）上で動作するプログラムとして実現されても良い。また、スイッチ１０及び中継装置３０は、ハードウェア回路として実現されても良い。
　図６Ａを参照して、コントローラ６０の処理について説明する。なお、図６Ａでは、コントローラ６０の処理のうち、本発明に関係する箇所のみを示している。
　（１）ステップＳ１１
　コントローラ６０は、外部からのパケット入力等のトリガにより、イベント処理を起動する。
　（２）ステップＳ１２
　コントローラ６０は、イベント処理にてイベントの種類を判断する。ここでは、コントローラ６０は、イベントがクライアント端末１００とコントローラ６０との間における第１のＴＣＰコネクション確立イベントであるか否か判断する。
　（３）ステップＳ１３
　コントローラ６０は、イベントが第１のＴＣＰコネクション確立イベントである場合、中継処理初期化処理を行う。コントローラ６０は、中継処理初期化処理において、第１のＴＣＰコネクションに対する中断設定を行った後、接続先となるサーバ２００との間に第２のＴＣＰコネクションを確立する。また、コントローラ６０は、接続元のクライアント端末１００から接続先となるサーバ２００までの経路を計算し、その経路上にある中継装置３０の一つを選択し、選択された中継装置３０に対して、第１及び第２のＴＣＰコネクション情報に基づいて、ハンドオフ処理要求を送信する。中継処理初期化処理の詳細については後述する。コントローラ６０は、中継処理初期化処理の後、再びイベント処理に戻る。
　（４）ステップＳ１４
　コントローラ６０は、イベントがハンドオフ処理完了であるか否か判断する。
　（５）ステップＳ１５
　コントローラ６０は、イベントがハンドオフ処理完了であった場合、中継処理初期化処理において決定した経路上の各スイッチ１０に対して、フローエントリー設定を行う。フローエントリーは、第１及び第２のＴＣＰフロー情報を表している。クライアント端末１００と中継装置３０の間のスイッチ１０には、第１のＴＣＰ情報を設定する。中継装置３０とサーバ２００の間のスイッチ１０には、第２のＴＣＰ情報を設定する。
　（６）ステップＳ１６
　コントローラ６０は、イベントがフローエントリー設定完了であるか否か判断する。
　（７）ステップＳ１７
　コントローラ６０は、イベントがフローエントリー設定完了であった場合、中継処理初期化処理で中断設定されたＴＣＰコネクションのパケットを受信していた場合、そのパケットを中継装置３０に向けて送信する。このとき、コントローラ６０は、中断設定されたＴＣＰコネクションのパケットを中継装置３０に送るために、コントローラ６０からスイッチ１０に対してパケット送信を行い、パケット送信処理がフローエントリーを参照することで、中継装置３０に向けたパケット送信が実現できる。
　（８）ステップＳ１８
　コントローラ６０は、パケット送信と同時、又はその後遅滞無く、中継装置３０に中継開始要求を送信する。
　（９）ステップＳ１９
　コントローラ６０は、イベントがセッション終了通知であるか否か判断する。
　（１０）ステップＳ２０
　コントローラ６０は、イベントがセッション終了通知であった場合、中継のために管理していた第１及び第２のＴＣＰに関する管理テーブルを削除する。
　図６Ｂを参照して、中継処理初期化処理の詳細について説明する。
　（１）ステップＳ２１
　コントローラ６０の制御インタフェース６１は、中継処理初期化処理では、クライアント端末１００との間に第１のＴＣＰコネクションを確立した後、クライアント端末１００からデータを読み出す。更に、コントローラ６０は、第１のＴＣＰコネクションに関するコネクション情報（宛先、送信元ＩＰアドレス、宛先、送信元ＴＣＰポート番号、シーケンス番号の初期値）をＴＣＰ処理スタックから読み出す。
　（２）ステップＳ２２
　コントローラ６０の制御インタフェース６１は、クライアント端末１００からデータを読み出すと、第１のＴＣＰコネクションの終端処理を中断し、以降に受信した同じＴＣＰコネクションのパケットを、受信したままの状態でバッファリングして保持しておく。
　（３）ステップＳ２３
　コントローラ６０の中継制御部６２は、読み出されたデータの内容をチェックして、設定ポリシーと照合し、接続先となるサーバ２００を決定する。
　（４）ステップＳ２４
　コントローラ６０の制御インタフェース６１は、決定したサーバ２００（接続先となるサーバ２００）との間に第２のＴＣＰコネクションを確立する。このとき、コントローラ６０は、第２のＴＣＰのコネクション情報をＴＣＰ処理スタックから読み出す。第２のＴＣＰのコネクション情報の例として、宛先、送信元ＩＰアドレス、宛先、送信元ＴＣＰポート番号、シーケンス番号の初期値等が考えられる。更に、コントローラ６０は、第１のＴＣＰコネクションにてクライアント端末１００から読み出されたデータを、第２のＴＣＰコネクションにて接続先となるサーバ２００に送信する。
　（５）ステップＳ２５
　コントローラ６０の経路制御部６３は、接続元のクライアント端末１００から接続先となるサーバ２００までの経路を計算し、その経路上にある中継装置３０の一つを選択する。中継装置３０の選択方法としては、最もサーバ２００に近い中継装置３０や最もクライアント端末１００に近い中継装置３０、或いは、中継可能なコネクション数に最も余裕のある中継装置３０を選択する方法が考えられる。
　（６）ステップＳ２６
　コントローラ６０の中継制御部６２は、選択された中継装置３０に対して、第１及び第２のＴＣＰコネクション情報に基づいて、ハンドオフ処理要求を送信する。コントローラ６０は、第１及び第２のコネクション情報の例としては、クライアント端末１００のＩＰアドレス、コントローラ６０のＩＰアドレス、サーバ２００のＩＰアドレス、ＴＣＰコネクションのポート番号、シーケンス番号の差分値、及びＡＣＫ番号の差分値が考えられる。シーケンス番号の差分値、及びＡＣＫ番号の差分値は、シーケンス番号の初期値から求められる。コントローラ６０は、これらのコネクション情報をハンドオフ処理要求として、決定した中継装置３０に対して送信する。コントローラ６０は、ハンドオフ処理要求を送信した後、ハンドオフ処理を完了する。
　コントローラ６０からスイッチ１０内のフローテーブル１２を操作する具体的な方式としては、「Ｏｐｅｎｆｌｏｗ」（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｏｐｅｎｆｌｏｗｓｗｉｔｃｈ．ｏｒｇ／）や、「ＧＭＰＬＳ」（Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ　Ｍｕｌｔｉ－Ｐｒｏｔｏｃｏｌ　Ｌａｂｅｌ　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）、「ＭＩＢ＋ＶＬＡＮ」（Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｂａｓｅ　＋　Ｖｉｒｔｕａｌ　ＬＡＮ）等が挙げられる。
　「Ｏｐｅｎｆｌｏｗ」の場合、コントローラ６０内の制御インタフェース６１は、「Ｏｐｅｎｆｌｏｗ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ」に対応する。制御回線５０及びスイッチ制御部１３のコントローラ６０向けインタフェースは、「Ｓｅｃｕｒｅ　Ｃｈａｎｎｅｌ」に対応する。「ＧＭＰＬＳ」の場合、コントローラ６０は、「ＭＩＢ」に該当する。スイッチ１０は、「ＧＭＰＬＳスイッチ」に該当する。スイッチ制御部１３は、「ＧＭＰＬＳスイッチ」内のテーブル管理部に該当する。また、コントローラ６０は、スイッチ１０の「ＭＩＢインタフェース」を用いて、スイッチ１０の「ＶＬＡＮ設定」を操作することもできる。
　コントローラ６０内の制御インタフェース６１と、スイッチ１０内のスイッチ制御部１３の間のインタフェースが、「Ｏｐｅｎｆｌｏｗ」、「ＧＭＰＬＳ」、「ＭＩＢ＋ＶＬＡＮ」のいずれに対応している場合においても、本実施形態を適用できる。
　＜第２実施形態＞
　以下に、本発明の第２実施形態について説明する。
　本実施形態では、中継装置３０及びサーバ２００を単独の装置としてではなく、コンピュータ上の仮想マシン（ＶＭ）のアプリケーションとして実現する。サーバ２００上に複数の仮想マシンを動作させ、これらの仮想マシンの一つは、中継機能を実現する。他の仮想マシンは、サーバ機能を実現する。そして、サーバ２００上で、中継機能とサーバ機能との間を仮想マシン間の内部ネットワークにより接続する。
　図７を参照すると、本実施形態においては、サーバ２００は、主機能部２１０と、サーバ機能部２２０（２２０－ｉ、ｉ＝１～Ｎ）と、中継機能部２３０を含む。
　主機能部２１０は、ＣＰＵ２１１と、仮想マシンモニタ（ＶＭＭ（Ｖｉｒｔｕａｌ　Ｍａｃｈｉｎｅ　Ｍｏｎｉｔｏｒ）、又は、Ｈｙｐｅｒｖｉｓｏｒ）２１２を含む。主機能部２１０では、ＣＰＵ２１１上に仮想マシンモニタ２１２が動作し、その上で、サーバ機能部２２０－１～２２０－Ｎ、中継機能部２３０が動作している。ここでは、中継機能部２３０は、中継機能と、スイッチ機能を持つ。
　更に、中継機能部２３０とサーバ機能部２２０の間は、通信チャネルで通信可能である。中継機能部２３０は、装置の外部との間にネットワークインタフェースと制御インタフェースを保持する。なお、制御インタフェースとネットワークインタフェースは、物理的に同じ回線を使用しても良い。
　本構成では、サーバ２００とスイッチ１０、中継機能部２３０が１つのコンピュータ上で動作することで、中継機能部２３０を最もサーバ２００に近づけた場合の構成となる。中継装置３０を物理的な装置としてネットワーク内に配備した場合では、中継のための変換テーブル３２の位置がネットワークの経路上にあり、その位置が変更できないが、本例に示す配備例では、中継機能部２３０が物理的には、サーバ２００と同じ位置にあり、ネットワーク上に変換テーブル３２が配備されないため、ネットワーク経路を柔軟に選択することができる。また、中継機能部２３０を仮想マシン上に実現することで、中継機能部２３０がサーバ２００と同じ計算機に配備されているにもかかわらず、サーバ２００プリケーションやサーバ２００のプロトコルスタックは、変更が不要であり、ポータビリティが向上するという効果がある。
　＜実施例１＞
　図８を参照して、図２におけるクライアント端末１００－１からサーバ２００－３に対して接続する場合について説明する。
　（１）ステップＳ１０１
　クライアント端末１００－１は、サーバ２００が提供するサービスを受けるために、ＴＣＰ接続要求を出す。このとき、スイッチ１０－１の初期状態は、フローエントリーがない状態である。従って、フロー検索でミスヒットとなり、コントローラ６０に対してデータが送られる。また、コントローラ６０は、スイッチ１０－１を介して、このクライアント端末１００－１と通信することができる。ＴＣＰ接続要求では、「３－ｗａｙ　ｈａｎｄｓｈａｋｅ」と呼ばれるシーケンスでコネクションが確立される。
　（２）ステップＳ１０２
　クライアント端末１００－１は、コネクションが確立すると、リクエストデータをコントローラ６０に送信する。
　（３）ステップＳ１０３
　コントローラ６０は、データセグメントを正しく受信すると、ＴＣＰプロトコル処理を行い、受け取ったデータのシーケンス番号を示す位置についてのＡＣＫを返す。
　（４）ステップＳ１０４
　コントローラ６０は、リクエストデータの内容をチェックして、その内容に基づいて、接続するサーバ２００を選択する。例えば、コントローラ６０は、ＨＴＴＰの場合には、ＧＥＴメッセージに含まれるＵＲＩ（Ｕｎｉｆｏｒｍ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅ　Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）を中継制御部６２に含まれるポリシーデータベースと比較することで、どのサーバ２００に接続するかを判定し、判定結果に基づいて、接続するサーバ２００を選択する。ここでは、コントローラ６０は、サーバ２００－３を選択し、選択されたサーバ２００に対して第二のＴＣＰセッションを確立する。
　（５）ステップＳ１０５
　コントローラ６０は、クライアント端末１００－１から受信して保持していたリクエストデータをサーバ２００－３に対して送信する。このとき、コントローラ６０は、選択されたサーバ２００－３が接続されたエッジとなるスイッチ１０－３を介してデータを送信する。
　（６）ステップＳ１０６
　サーバ２００－３は、リクエストデータに対してＡＣＫを返すことで、正常受信を通知する。このとき、サーバ２００－３は、スイッチ１０－３においてフローエントリーを検索し、ミスヒットである場合に制御回線を使って、戻りパケットをコントローラ６０に送る。
　（７）ステップＳ１０７
　コントローラ６０は、サーバ２００－３からＡＣＫを受信すると、ＴＣＰ終端処理を中断し、クライアント端末１００－１から受信するデータがある場合、パケットのままバッファに保持する。
　（８）ステップＳ１０８
　同様に、コントローラ６０は、サーバ２００－３からＡＣＫを受信すると、ＴＣＰ終端処理を中断し、サーバ２００－３から受信するデータがある場合、パケットのままバッファに保持する。
　（９）ステップＳ１０９
　次に、コントローラ６０は、経路制御部６３にクライアント端末１００－１からサーバ２００－３までの経路を問い合わせ、ＴＣＰスプライシングを行う中継装置３０を決定する。いま、図２において、コントローラ６０は、クライアント端末１００－１からサーバ２００－３へのアクセスを選択したとし、経路としてスイッチ１０－１、スイッチ１０－２、中継装置３０－１、スイッチ１０－３を取得したとする。ここでは、コントローラ６０は、中継装置３０－１を利用すると決定する。コントローラ６０は、中継装置３０－１に対して、ＴＣＰスプライシングのためのハンドオフ要求を送信する。ハンドオフ要求には、第一及び第二のＴＣＰの情報が含まれる。具体的には、ＴＣＰセッションを特定するための、ＩＰアドレス（宛先、送信元）、ＴＣＰポート番号（宛先、送信元）と第一と第二のＴＣＰにおける初期シーケンス番号の差分情報であり、シーケンス番号の差分情報は、クライアント端末１００－１からサーバ２００－３の方向と、サーバ２００－３からクライアント端末１００－１の方向の二種類がある。
　（１０）ステップＳ１１０
　中継装置３０－１は、ハンドオフ要求を受信すると、要求に含まれるパラメータを変換テーブル３２に登録する。変換テーブル３２は、入力ヘッダ情報をキーとして登録される。中継装置３０－１は、変換テーブル３２に、クライアント端末１００－１からサーバ２００－３の方向の変換ルールと、サーバ２００－３からクライアント端末１００－１の方向の変換ルールの２種類を登録する。この例を図５に示す。本例では、クライアント端末１００－１のＩＰアドレス「１０．２．１．１」、コントローラ６０のＩＰアドレス「１０．１．１．１」の間に第１のＴＣＰコネクションがある。ＴＣＰの宛先ポート番号は、「８０番」である。送信元ポート番号は、「１５００番」である。サーバ２００－３のＩＰアドレス「１０．１．０．２」とコントローラ６０との間には、第２のＴＣＰコネクションがある。ＴＣＰの宛先ポート番号は、「８０番」である。送信元ポート番号は、「２０００番」である。また、中継装置３０－１は、クライアント端末１００－１からサーバ２００－３の方向に対して第１のＴＣＰから第２のＴＣＰへの変換を行うために、シーケンス番号の値を「－４０００」し、ＡＣＫ番号の値を「＋２０００」する旨を、変換テーブル３２に登録する。なお、検索時に方向に応じて宛先、送信元のアドレス、ポート番号を入れ替えるようにすれば、テーブルのエントリは、１種類で良い。中継装置３０－１は、変換テーブル３２の登録が完了すると、完了通知をコントローラ６０に送信する。
　（１１）ステップＳ１１１
　コントローラ６０は、クライアント端末１００－１からサーバ２００－３への経路上のスイッチ１０にフローエントリーを登録する。フローエントリーは、入力したパケットのヘッダ情報をキーとして、どのポートに出力するかを決定するものである。ここでは、コントローラ６０は、スイッチ１０－２に、第１のＴＣＰコネクションを転送するためのフローエントリーを設定する。
　（１２）ステップＳ１１２
　同様に、コントローラ６０は、スイッチ１０－１に、第１のＴＣＰコネクションを転送するためのフローエントリーを設定する。
　（１３）ステップＳ１１３
　コントローラ６０は、スイッチ１０－３に、第２のＴＣＰコネクションを転送するためのフローエントリーを設定する。
　（１４）ステップＳ１１４
　コントローラ６０は、フローエントリーが完了した時点で、第１及び第２のＴＣＰコネクションの後続のデータがコントローラ６０に保持されている場合は、後続のデータを、フローエントリーに従って、スイッチ１０－１に転送する。
　（１５）ステップＳ１１５
　同様に、コントローラ６０は、後続のデータを、フローエントリーに従って、スイッチ１０－３に転送する。
　（１６）ステップＳ１１６
　次に、コントローラ６０は、中継装置３０－１に中継開始要求を送る。
　（１７）ステップＳ１１７
　中継装置３０－１は、中継開始要求に応じて、指定されたＴＣＰコネクションについてＴＣＰスプライシング処理を開始する。以降、装置３０－１は、クライアント端末１００－１とサーバ２００－３との間の転送データを、ＴＣＰスプライシング処理により中継する。具体的には、装置３０－１は、ＩＰアドレス、ＴＣＰポート番号の変換と、シーケンス番号、ＡＣＫ番号の変換を行う。装置３０－１は、シーケンス番号、及びＡＣＫ番号に対し、テーブルに記載された差分値を加算する。装置３０－１は、ヘッダ変換を終わると、ＴＣＰシーケンス番号を再計算して補正する。ここでは、サーバ２００－３は、中継装置３０－１を介して、クライアント端末１００－１にデータを転送し、クライアント端末１００－１からＡＣＫを受信する。
　（１８）ステップＳ１１８
　また、クライアント端末１００－１は、中継装置３０－１を介して、サーバ２００－３にデータを転送し、サーバ２００－３からＡＣＫを受信する。
　（１９）ステップＳ１１９
　更に、サーバ２００－３は、中継装置３０－１を介して、クライアント端末１００－１にデータを転送し、クライアント端末１００－１からＡＣＫを受信する。
　（２０）ステップＳ１２０
　中継装置３０－１は、ＴＣＰスプライシング処理を実行している時には、ＴＣＰヘッダに含まれるＦＩＮフラグを監視し、コネクションの終了を判断する。具体的には、中継装置３０－１は、双方向それぞれについて、ＦＩＮとそれに対応するＡＣＫを受信した時に、ＴＣＰ状態が終了になったと判断し、変換テーブル３２を削除するとともに、コントローラ６０にセッション終了を通知する。ここでは、クライアント端末１００－１は、中継装置３０－１を介して、サーバ２００－３にＦＩＮを送信する。
　（２１）ステップＳ１２１
　次に、サーバ２００－３は、中継装置３０－１を介して、クライアント端末１００－１にＡＣＫを返す。
　（２２）ステップＳ１２２
　更に、サーバ２００－３は、中継装置３０－１を介して、クライアント端末１００－１にＦＩＮを送信する。
　（２３）ステップＳ１２３
　クライアント端末１００－１は、中継装置３０－１を介して、サーバ２００－３にＡＣＫを返す。
　（２４）ステップＳ１２４
　中継装置３０－１は、コネクションが終了になったと判断した時、コントローラ６０にセッション終了を通知する。
　＜実施例２＞
　図９を参照して、図２におけるクライアント端末１００－２からサーバ２００－６に対して接続する場合について説明する。この例では、中継位置がクライアント端末側である。
　この場合、コントローラ６０により求められる経路は、中継装置３０－３、スイッチ１０－４、スイッチ１０－５、スイッチ１０－６となる。経路上にある中継装置３０は、最もクライアント端末１００に近い箇所にある中継装置３０－３のみである。本実施例では、この中継装置３０－３をＴＣＰスプライシング処理に利用する。
　なお、本実施例における構成の場合、始めのコネクション確立のデータは、中継装置３０－３を通ってからスイッチ１０－４に渡り、スイッチ１０－４からコントローラ６０に渡る。そのため、中継装置３０－３やスイッチ１０－４は、変換テーブル３２にミスヒットしたパケットを、廃棄することなく、何もせずに通過させる。
　ステップＳ２０１からステップＳ２２４のほとんどは、図８のステップＳ１０１からステップＳ１２４と同様である。異なる点は、ステップＳ２１４である。ステップＳ２１４において、コントローラ６０は、第１のコネクションに属するクライアント端末１００－２からのパケットを保持していた場合に、そのパケットのヘッダ変換を行うために、スイッチ１０－４ではなく、中継装置３０－３に挿入し、スプライシング処理の後にスイッチ１０－４に向けて送信する機能を持つ。
　（１）ステップＳ２０１
　クライアント端末１００－２は、サーバ２００が提供するサービスを受けるために、ＴＣＰ接続要求を出す。このとき、スイッチ１０－４の初期状態は、フローエントリーがない状態である。従って、フロー検索でミスヒットとなり、コントローラ６０に対してデータが送られる。また、コントローラ６０は、スイッチ１０－４を介して、このクライアント端末１００－２と通信することができる。
　（２）ステップＳ２０２
　クライアント端末１００－２は、コネクションが確立すると、リクエストデータをコントローラ６０に送信する。
　（３）ステップＳ２０３
　コントローラ６０は、データセグメントを正しく受信すると、ＴＣＰプロトコル処理を行い、受け取ったデータのシーケンス番号を示す位置についてのＡＣＫを返す。
　（４）ステップＳ２０４
　コントローラ６０は、リクエストデータの内容をチェックして、その内容に基づいて、接続するサーバ２００を選択する。ここでは、コントローラ６０は、サーバ２００－６を選択し、選択されたサーバ２００－６に対して第二のＴＣＰセッションを確立する。
　（５）ステップＳ２０５
　コントローラ６０は、クライアント端末１００－２から受信して保持していたリクエストデータをサーバ２００－６に対して送信する。このとき、コントローラ６０は、選択されたサーバ２００－６が接続されたエッジとなるスイッチ１０－６を介してデータを送信する。
　（６）ステップＳ２０６
　サーバ２００－６は、リクエストデータに対してＡＣＫを返すことで、正常受信を通知する。このとき、サーバ２００－６は、スイッチ１０－６においてフローエントリーを検索し、ミスヒットである場合に制御回線を使って、戻りパケットをコントローラ６０に送る。
　（７）ステップＳ２０７
　コントローラ６０は、サーバ２００－６からＡＣＫを受信すると、ＴＣＰ終端処理を中断し、クライアント端末１００－２から受信するデータがある場合、パケットのままバッファに保持する。
　（８）ステップＳ２０８
　同様に、コントローラ６０は、サーバ２００－６からＡＣＫを受信すると、ＴＣＰ終端処理を中断し、サーバ２００－６から受信するデータがある場合、パケットのままバッファに保持する。
　（９）ステップＳ２０９
　次に、コントローラ６０は、経路制御部６３にクライアント端末１００－２からサーバ２００－６までの経路を問い合わせ、ＴＣＰスプライシングを行う中継装置３０を決定する。ここでは、コントローラ６０は、中継装置３０－３を利用すると決定する。コントローラ６０は、中継装置３０－３に対して、ＴＣＰスプライシングのためのハンドオフ要求を送信する。ハンドオフ要求には、第一及び第二のＴＣＰの情報が含まれる。具体的には、ＴＣＰセッションを特定するための、ＩＰアドレス（宛先、送信元）、ＴＣＰポート番号（宛先、送信元）と第一と第二のＴＣＰにおける初期シーケンス番号の差分情報であり、シーケンス番号の差分情報は、クライアント端末１００－２からサーバ２００－６の方向と、サーバ２００－６からクライアント端末１００－２の方向の二種類がある。
　（１０）ステップＳ２１０
　中継装置３０－３は、ハンドオフ要求を受信すると、要求に含まれるパラメータを変換テーブル３２に登録する。変換テーブル３２は、入力ヘッダ情報をキーとして登録される。中継装置３０－３は、変換テーブル３２に、クライアント端末１００－２からサーバ２００－６の方向の変換ルールと、サーバ２００－６からクライアント端末１００－２の方向の変換ルールの２種類を登録する。中継装置３０－３は、変換テーブル３２の登録が完了すると、完了通知をコントローラ６０に送信する。
　（１１）ステップＳ２１１
　コントローラ６０は、クライアント端末１００－２からサーバ２００－６への経路上のスイッチ１０に、フローエントリーを登録する。ここでは、コントローラ６０は、スイッチ１０－４に、第１のＴＣＰコネクションを転送するためのフローエントリーを設定する。
　（１２）ステップＳ２１２
　同様に、コントローラ６０は、スイッチ１０－５に、第１のＴＣＰコネクションを転送するためのフローエントリーを設定する。
　（１３）ステップＳ２１３
　コントローラ６０は、スイッチ１０－６に、第２のＴＣＰコネクションを転送するためのフローエントリーを設定する。
　（１４）ステップＳ２１４
　コントローラ６０は、フローエントリーが完了した時点で、第１及び第２のＴＣＰコネクションの後続のデータがコントローラ６０に保持されている場合は、後続のデータを、フローエントリーに従って、中継装置３０－３に転送する。
　（１５）ステップＳ２１５
　同様に、コントローラ６０は、後続のデータを、フローエントリーに従って、スイッチ１０－６に転送する。
　（１６）ステップＳ２１６
　次に、コントローラ６０は、中継装置３０－３に中継開始要求を送る。
　（１７）ステップＳ２１７
　中継装置３０－３は、中継開始要求に応じて、指定されたＴＣＰコネクションについてＴＣＰスプライシング処理を開始する。以降、装置３０－３は、クライアント端末１００－２とサーバ２００－６との間の転送データを、ＴＣＰスプライシング処理により中継する。具体的には、装置３０－３は、ＩＰアドレス、ＴＣＰポート番号の変換と、シーケンス番号、ＡＣＫ番号の変換を行う。装置３０－３は、シーケンス番号、及びＡＣＫ番号に対し、テーブルに記載された差分値を加算する。装置３０－３は、ヘッダ変換を終わると、ＴＣＰシーケンス番号を再計算して補正する。ここでは、サーバ２００－６は、中継装置３０－３を介して、クライアント端末１００－２にデータを転送し、クライアント端末１００－２からＡＣＫを受信する。
　（１８）ステップＳ２１８
　また、クライアント端末１００－２は、中継装置３０－３を介して、サーバ２００－６にデータを転送し、サーバ２００－６からＡＣＫを受信する。
　（１９）ステップＳ２１９
　更に、サーバ２００－６は、中継装置３０－３を介して、クライアント端末１００－２にデータを転送し、クライアント端末１００－２からＡＣＫを受信する。
　（２０）ステップＳ２２０
　中継装置３０－３は、ＴＣＰスプライシング処理を実行している時には、ＴＣＰヘッダに含まれるＦＩＮフラグを監視し、コネクションの終了を判断する。具体的には、中継装置３０－３は、双方向それぞれについて、ＦＩＮとそれに対応するＡＣＫを受信した時に、ＴＣＰ状態が終了になったと判断し、変換テーブル３２を削除するとともに、コントローラ６０にセッション終了を通知する。ここでは、クライアント端末１００－２は、中継装置３０－３を介して、サーバ２００－６にＦＩＮを送信する。
　（２１）ステップＳ２２１
　次に、サーバ２００－６は、中継装置３０－３を介して、クライアント端末１００－２にＡＣＫを返す。
　（２２）ステップＳ２２２
　更に、サーバ２００－６は、中継装置３０－３を介して、クライアント端末１００－２にＦＩＮを送信する。
　（２３）ステップＳ２２３
　クライアント端末１００－２は、中継装置３０－３を介して、サーバ２００－６にＡＣＫを返す。
　（２４）ステップＳ２２４
　中継装置３０－３は、コネクションが終了になったと判断した時、コントローラ６０にセッション終了を通知する。
　＜第３実施形態＞
　以下に、本発明の第３実施形態について説明する。
　本実施形態では、コントローラで二つのＴＣＰコネクションを確立した後に選択した一つの中継装置へＴＣＰスプライシング処理を行うのではなく、コントローラではＴＣＰコネクションを終端せずに、アプリケーションスイッチ機能を持った中継装置の一つを選択し、選択された中継装置のスイッチ機能にて中継処理を実施する。
　図１０に示すように、本実施形態では、本発明のアプリケーションスイッチシステムは、クライアント１００（１００－ｉ、ｉ＝１～Ｎ：Ｎは任意の整数）と、スイッチ１０（１０－ｉ、ｉ＝１～Ｎ）と、中継装置４０（４０－ｉ、ｉ＝１～Ｎ）と、制御回線５０と、コントローラ６０と、サーバ２００（２００－ｉ、ｉ＝１～Ｎ）を含む。
　中継装置４０は、スイッチ１０に接続されている。なお、スイッチ１０と中継装置４０は１対１に対応するものではない。例えば、スイッチ１０に中継装置４０が接続されていない場合や、１台のスイッチに複数の中継装置４０が接続されている場合もある。
　図１１に、中継装置４０の構成例を示す。
　中継装置４０は、アドレス変換部４１と、アドレス変換テーブル４２と、ＴＣＰ終端部４３と、サーバ選択処理部４４と、回線４５と、回線４６を備える。
　アドレス変換部４１は、回線４５及び回線４６に該当する２本のＴＣＰ回線を介して外部との間で送受信するパケットのヘッダを、必要に応じて、アドレス変換テーブル４２を参照してアドレス変換する。ここでは、アドレス変換部４１は、制御インタフェース６１を介してコントローラ６０に接続されている。アドレス変換部４１は、当該中継装置４０が選択された時、宛先アドレスに複数のサーバ群（サーバ２００）を表す仮想アドレスが付与されているパケットを、回線４５及び回線４６に該当する２本のＴＣＰ回線を介して、クライアント（クライアント端末１００）から受信する。アドレス変換処理部４１は、このアドレスを持つパケットを受信してＴＣＰ終端処理できるように、当該パケットの宛先アドレスを、中継装置４０が受信可能な宛先アドレスに変換する。
　アドレス変換テーブル４２は、このアドレス変換のための変換情報を保持する。アドレス変換テーブル４２は、予め中継装置４０の設定として登録されていても良い。また、アドレス変換テーブル４２は、当該中継装置４０が選択された時に設定されるようにしても良い。
　ＴＣＰ終端部４３は、回線４５及び回線４６に該当する２本のＴＣＰ回線を終端し、ペイロード信号（アプリケーションレイヤの通信メッセージ）を取り出す。ここでは、ＴＣＰ終端部４３は、第１のＴＣＰ終端部４３１と、第２のＴＣＰ終端部４３２を含む。
　サーバ選択処理部４４は、ＴＣＰ終端部４３により取り出されたメッセージの内容に基づいてスイッチする。例えば、サーバ選択処理部４４は、メッセージに含まれるＵＲＩ（Ｕｎｉｆｉｅｄ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅ　Ｉｄｅｎｔｉｆｉｌｅｒ）、Ｃｏｏｋｉｅ等のキーワード、文字列等の情報と、サーバの負荷情報等を勘案して、複数のサーバ候補の中から一つの接続先サーバを決定する。
　回線４５と回線４６は、中継装置４０と外部との間を接続する論理的な回線である。
　なお、サーバ、スイッチ、中継処理部は、実施例２の図７で示したように、同一コンピュータ上の仮想マシンとして構成されても良い。この場合は、例えば図１０のスイッチ１０－６、中継装置４０－６、サーバ２００－４、サーバ２００－５、サーバ２００－６が同一コンピュータ上の仮想マシンモニタ上の仮想スイッチ、仮想中継装置、仮想サーバとして実現される。
　＜実施例３＞
　図１２を参照して、クライアント端末からサーバに対して接続する場合について説明する。
　ここでは、サーバ２００－１、サーバ２００－２、サーバ２００－４、サーバ２００－５の４台のサーバを、スイッチ先のサーバとする。また、これら４台のサーバを仮想的に表すアドレスを、「ＶＩＰ１」とする。
　（１）ステップＳ３０１
　クライアント端末１００－１は、「ＶＩＰ１」宛に通信を開始する。
　（２）ステップＳ３０２
　スイッチ１０－１は、クライアント端末１００－１からパケットを受信すると、フローテーブル１２を参照し、当該パケットがフローエントリーにヒットしない場合、当該パケットを、制御回線５０を介してコントローラ６０に送信する。
　（３）ステップＳ３０３
　コントローラ６０は、当該パケットの宛先が「ＶＩＰ１」であることを認識すると、「ＶＩＰ１」に対応付けられているサーバを検索する。コントローラ６０は、該当するサーバがサーバ２００－１、サーバ２００－２、サーバ２００－４、サーバ２００－５の４台であることを取得すると、クライアント端末１００－１からこれら４台のサーバまでの経路をトポロジー情報を参照して決定する。
　このとき、コントローラ６０は、全てのサーバへの接続が同じ経路を通ることで実現できる経路を共通経路と定義し、共通経路上のスイッチに接続されている中継装置を求める。本例では、共通経路とは、スイッチ１０－１とスイッチ１０－２を通る経路、或いはスイッチ１０－１とスイッチ１０－５を通る経路である。なお、コントローラ６０は、サーバ２００－１及びサーバ２００－２へはスイッチ１０－３を経由して到達可能であり、サーバ２００－４及びサーバ２００－５へはスイッチ１０－６を介して到達可能であるが、これらは共通経路上にないものとみなす。従って、共通経路上のスイッチに接続されている中継装置は、中継装置４０－１、中継装置４０－２、中継装置４０－５の３台である。
　（４）ステップＳ３０４
　次に、コントローラ６０は、中継装置４０－１、中継装置４０－２、中継装置４０－５の３台のうちから１台を選択する。選択方法としては、これら３台の中継装置の負荷を監視しておいて、最も低負荷な中継装置を選択する方法がある。また、処理中のコネクション数を計測しておいて、その数が最も少ない中継装置を選択する方法がある。コントローラ６０は、このようにして候補の中から１つの中継装置を選択する。ここでは、例として中継装置４０－２を選択したとする。この場合、可能な共通経路は、スイッチ１０－１とスイッチ１０－２を通る経路になる。
　（５）ステップＳ３０５
　コントローラ６０は、クライアント端末１００－１から中継装置４０－２までの通信路の設定を行うために、クライアント端末１００－１から中継装置４０－２の間にあるスイッチ１０－１及びスイッチ１０－２に対してフローエントリーを設定する。
　フローエントリーは、クライアント端末１００－１から「ＶＩＰ１」を宛先として送信され、コントローラ６０に転送されたパケットのヘッダ情報に基づいている。ここでは、フローエントリーは、送信元、宛先のＭＡＣアドレス、ＩＰアドレス、レイヤ４のヘッダ情報に基づいており、各スイッチ内のフローテーブル１２に設定される。レイヤ４のヘッダ情報の例として、ＴＣＰやＵＤＰ（Ｕｓｅｒ　Ｄａｔａｇｒａｍ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のポート番号が考えられる。
　また、図１２のシーケンス図には図示していないが、コントローラ６０は、中継装置４０－２のアドレス変換テーブル４２に対して、「ＶＩＰ１」を宛先とするパケットを受信できるように設定する。中継装置４０－２が持つアドレスをＩＰ－４０－２とすると、コントローラ６０は、宛先を「ＶＩＰ１」からＩＰ－４０－２に変換する設定を、制御インタフェース６１を介してアドレス変換テーブル４２に設定する。
　（６）ステップＳ３０６
　コントローラ６０は、スイッチ１０－１から転送されたパケットをスイッチ１０－１、若しくはスイッチ１０－２に送信する。図１２では、コントローラ６０からスイッチ１０－１にパケットを送信する場合を示している。
　（７）ステップＳ３０７
　スイッチ１０－１は、コントローラ６０から送信されたパケットを、フローエントリーに従い、スイッチ１０－２へ転送する。スイッチ１０－２は、当該パケットを、中継装置４０－２に送信する。
　（８）ステップＳ３０８
　中継装置４０－２は、当該パケットを受信すると、クライアント端末１００－１との間で「Ｆａｓｔ　Ｐａｔｈ」転送による通信を開始する。これ以降は、クライアント端末１００－１と中継装置４０－２の間で「Ｆａｓｔ　Ｐａｔｈ」転送による通信が行われる。
　（９）ステップＳ３０９
　中継装置４０－２は、レイヤ４を終端し、メッセージ情報に基づいて、スイッチ先を判断する。レイヤ４のプロトコルの例としては、ＴＣＰやＵＤＰがある。本例では、スイッチ先は、サーバ２００－１、サーバ２００－２、サーバ２００－４、サーバ２００－５のいずれかである。「ＶＩＰ１」とこれら４つのサーバとの対応関係を示す情報は、中継装置４０－２の内部に予め設定しておくか、コントローラ６０から、スイッチ判定よりも前のタイミングで通知しておく。これにより、中継装置４０－２は、適切な宛先サーバを選択する。メッセージ内容に基づいて宛先サーバを選択する方法としては、アプリケーション負荷分散装置で知られているような、キーワードと選択のポリシー、ならびにサーバの負荷情報に基づいて選択する方法がある。ここで、中継装置４０－２が、宛先サーバとして２００－５を選んだとする。中継装置４０－２は、サーバ２００－５を宛先とする新規のコネクション接続要求を出す。中継装置４０－２は、このパケットを、スイッチ１０－２に送る。
　また、この接続要求のパケットの宛先は、サーバ２００－５であり、送信元アドレスは、中継装置４０－２が持つアドレス（ＩＰ－４０－２）になる。ここで、必要に応じて、アドレス変換処理部４１は、送信元アドレスをクライアントのアドレスに変換することも可能である。この場合、サーバ選択処理部４４は、第１のＴＣＰ終端部４３１で得られたクライアントのアドレス情報をアドレス変換テーブルに登録することで、第２のＴＣＰ終端部４３２から送信されるパケットの送信元アドレスをクライアント端末１００－１のものに置き換える。
　（１０）ステップＳ３１０
　スイッチ１０－２は、このパケットを受信すると、コントローラ６０に転送する。コントローラ６０は、中継装置４０－２からサーバ２００－５までの転送経路を設定する。具体的には、コントローラ６０は、中継装置４０－２からサーバ２００－５までの経路を計算し、その経路を構成するスイッチにフローエントリーを設定する。
　（１１）ステップＳ３１１
　本例では、コントローラ６０は、経路の一つとして、スイッチ１０－２、及びスイッチ１０－６を通過する経路を選択したとする。コントローラ６０は、各スイッチ（スイッチ１０－２、及びスイッチ１０－６）に対してフローエントリーを設定する。
　（１２）ステップＳ３１２
　更に、コントローラ６０は、保持していたパケットをスイッチ１０－２、若しくはスイッチ１０－３に対して送信する。本例では、コントローラ６０が、保持していたパケットをスイッチ１０－２に送信する場合を示した。
　（１３）ステップＳ３１３
　スイッチ１０－２は、送信されてきたパケットを、フローエントリーに従い、スイッチ１０－６を経由してサーバ２００－５に送る。
　（１４）ステップＳ３１４
　サーバ２００－５は、送信されてきたパケットを受信する。これにより、中継装置４０－２は、サーバ２００－５との間に転送経路を設定し、クライアント端末１００－１からの要求を中継し、サーバ２００－５との間でアプリケーションの処理を行う。
　以上により、クライアント端末１００－１から「ＶＩＰ１」で表されるサーバ群への中継処理が実現できる。
　以上の説明では、仮想アドレスが「ＶＩＰ１」であるとして、宛先としてのサーバ２００－１、サーバ２００－２、サーバ２００－４、サーバ２００－５が「ＶＩＰ１」に含まれるとして説明した。仮想アドレスとサーバ群の対応関係を示す情報は、複数持つことができる。例えば、仮想アドレスが「ＶＩＰ２」になれば、選択された中継装置４０では、「ＶＩＰ２」宛のパケットを受信処理できるようにアドレス変換テーブル４２を設定し、サーバ選択処理部４４にＶＩＰ２とサーバとの対応を登録しておけば良い。このように、複数の仮想アドレスに対応するアプリケーションスイッチング処理が複数の中継装置の中から選択された中継装置で処理することができる。
　本発明のアプリケーションスイッチシステムは、複数のクライアント端末と複数のサーバとの接続を制御するアプリケーションスイッチシステムであって、１つ以上のスイッチと、プロトコル中継を行う１つ以上の中継装置と、コントローラを備える。スイッチは、アプリケーションスイッチである。コントローラは、スイッチ内の転送先を決定する経路テーブルを集中制御する手段と、中継装置の中継処理の制御を行う手段と、接続先のサーバ選択を行う手段と、クライアントと選択したサーバとの間を結び、１つの中継装置を含む経路を選択し、選択された経路をスイッチ内の経路テーブルに設定する手段と、中継装置がプロトコル中継を行う際に必要となる中継情報を中継装置に設定する手段を備えることを特徴とする。
　また、本発明の他のアプリケーションスイッチシステムは、ネットワーク上に存在する複数のクライアント端末と複数のサーバとの接続を制御するスイッチと、プロトコル中継を行う中継装置と、コントローラとを含む。コントローラは、スイッチ内の転送先を決定する経路テーブルを集中制御する手段と、中継装置の中継処理の制御を行う手段と、選択されたクライアントから送信されるパケットの宛先アドレスに基づいて、複数のサーバのうち少なくとも１つのサーバを選択し、複数のクライアント端末のうちの１つのクライアントと、選択された少なくとも１つのサーバとの間をそれぞれ結び、中継装置を含むネットワーク経路を選択し、選択された経路をスイッチ内の経路テーブルに設定する手段と、中継装置がプロトコル中継を行う際に用いられる中継情報を、中継装置に設定する手段とを備えることを特徴とする。
　コントローラは、中継装置として、複数の中継装置が存在する場合に、ネットワークの経路上においてサーバに最も近い位置に配備されたものを選択することを特徴とする。
　また、コントローラは、ネットワーク上に複数の中継装置が存在する場合、クライアント端末から複数のサーバまでの共通経路上に存在する２以上の中継装置の中から、中継装置の処理負荷が最も低い中継装置を選択することを特徴とする。
　或いは、コントローラは、中継装置として、複数の中継装置が存在する場合に、ネットワークの経路上においてクライアントに最も近い位置に配備されたものを選択することを特徴とする。
　或いは、コントローラは、中継対象のプロトコルがＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のとき、クライアントからのコネクションを終端してメッセージを取り出し、メッセージの内容に基づいて、接続要求の宛先アドレスに対応する複数のサーバの中から接続先となる１つのサーバを選択し、選択したサーバに対してＴＣＰ接続要求を出して、二つのＴＣＰの中継に必要なヘッダ変換情報を中継装置にハンドオフすることを特徴とする。
　或いは、コントローラは、中継制御部に設定するプロトコル中継を行う際に用いられる中継情報として、パケットの宛先アドレスと中継装置が備えるアドレスとの対応情報をアドレス変換テーブル、若しくはフィルタに設定し、中継制御部が該当パケットを受信処理可能とすることを特徴とする。
　中継装置は、中継対象のプロトコルがＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の時、中継するパケットのＴＣＰヘッダの変換を行うことを特徴とする。
　また、中継装置は、中継対象のプロトコルがＴＣＰの時、中継するパケットのＴＣＰの終端手段を備える。中継装置は、終端したメッセージの内容に基づいて複数のサーバから１つのサーバを選択する。更に、中継装置は、中継装置と選択したサーバとの間でＴＣＰコネクションを確立し、メッセージ中継することを特徴とする。
　或いは、中継装置は、仮想マシン上で動作するサーバと同一のコンピュータ上のサーバとは異なる仮想マシン上のプログラムとして動作し、プロトコル中継を行い、同一コンピュータ上で中継装置とサーバが通信することを特徴とする。
　以上のように、本発明は、ネットワークトラヒック（通信量）のデータ処理を行う際に、アプリケーションレベルゲートウェイ、プロキシ等の中継処理を広域に分散配備するアプリケーションスイッチシステムに関する。
　本発明のアプリケーションスイッチシステムでは、アプリケーション振り分け判定を行う中継制御手段と、ネットワーク経路を集中管理する経路制御手段と、ネットワーク上に分散配備された１つ以上の中継装置を用いることで、アプリケーションスイッチ処理における中継位置の最適な選択を行うことを特徴とする。
　具体的には、中継制御手段が、アプリケーション振り分け先を判定した後、振り分け先のサーバに最も近い中継装置を選択する。また、経路制御手段が、選択された中継装置までの経路を設定し、中継装置に対してハンドオフ処理を行う。これにより、広域に分散配備された任意のサーバに対する振り分け選択と、その際の最適なネットワーク経路の選択、中継位置の選択を行うことで、ネットワーク経路の最適化を行う。
　すなわち、本発明では、アプリケーションスイッチの判定を行うコントローラとＴＣＰスプライシングによる中継処理を行う中継装置を分離し、分散配備した中継装置のうち、ネットワーク経路を効率良く収容するために最適な中継装置を利用してＴＣＰ中継処理を行う。
　本発明によれば、アプリケーションスイッチ処理において、スイッチ判定処理手段と中継位置を分離し、また、ネットワークの経路制御処理と連携させることで、任意の位置にＴＣＰの中継ノードを配備することが可能になり、クライアントとサーバ間のネットワーク経路の最適化を実現する。
　また、本発明のアプリケーションスイッチシステムでは、中継制御手段が、アプリケーション振り分け先の候補を判定し、クライアント端末から振り分け先への共通経路上に存在する複数の中継装置から１つの中継装置を選択し、経路制御手段が中継パケットを前記選択した中継装置への経路設定を行い、中継装置では受信したパケットの宛先判定処理を行い、アプリケーションスイッチを行うことで、分散配備された複数のアプリケーションスイッチに対して予め処理割り当てを決めることなく、最適な位置に存在するスイッチを選択し、ネットワーク経路の最適化を実現する。
　以上、本発明の実施形態を詳述してきたが、実際には、上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の変更があっても本発明に含まれる。
　なお、本出願は、日本出願番号２００９－０２３１１２及び日本出願番号２００９－１４００８２に基づく優先権を主張するものであり、日本出願番号２００９－０２３１１２及び日本出願番号２００９－１４００８２における開示内容は引用により本出願に組み込まれる。

Claims (33)

  1. 　ネットワーク上に存在する複数のクライアント端末と複数のサーバとの接続を制御するスイッチと、
    　プロトコル中継を行う中継装置と、
    　コントローラと
    を含み、
    　前記コントローラは、
    　前記スイッチ内の転送先を決定する経路テーブルを集中制御する手段と、
    　前記中継装置の中継処理の制御を行う手段と、
    　前記複数のサーバのうち接続先となるサーバの選択を行う手段と、
    　前記複数のクライアント端末のうちの１つのクライアント端末と前記選択されたサーバとの間を結び、前記中継装置を含む経路を選択し、前記選択された経路を前記スイッチ内の経路テーブルに設定する手段と、
    　前記中継装置がプロトコル中継を行う際に用いられる中継情報を、前記中継装置に設定する手段と
    を具備する
    　アプリケーションスイッチシステム。
  2. 　請求項１に記載のアプリケーションスイッチシステムであって、
    　前記コントローラは、
    　前記ネットワーク上に複数の中継装置が存在する場合、前記ネットワークの経路上において接続先となるサーバに最も近い位置に配備された中継装置を選択する手段
    を更に具備する
    　アプリケーションスイッチシステム。
  3. 　請求項１に記載のアプリケーションスイッチシステムであって、
    　前記コントローラは、
    　前記ネットワーク上に複数の中継装置が存在する場合、前記ネットワークの経路上において接続元のクライアント端末に最も近い位置に配備された中継装置を選択する手段
    を更に具備する
    　アプリケーションスイッチシステム。
  4. 　請求項１に記載のアプリケーションスイッチシステムであって、
    　前記コントローラは、
    　アプリケーション振り分け判定を行う手段と、
    　前記複数のサーバのうち振り分け先となるサーバに最も近い位置に配備された中継装置を選択し、前記選択された中継装置を含む経路を選択する手段と、
    　前記選択された中継装置に対してハンドオフ処理を行う手段
    を更に具備する
    　アプリケーションスイッチシステム。
  5. 　請求項１に記載のアプリケーションスイッチシステムであって、
    　前記コントローラは、
    　前記複数のクライアント端末のうちの１つのクライアント端末から送信されるパケットの宛先アドレスに基づいて、前記複数のサーバのうち少なくとも１つのサーバを選択する手段と、
    　前記複数のクライアント端末のうちの１つのクライアント端末と、前記選択された少なくとも１つのサーバとの間をそれぞれ結び、前記中継装置を含むネットワーク経路を選択し、前記選択された経路を前記スイッチ内の経路テーブルに設定する手段と
    を更に具備する
    　アプリケーションスイッチシステム。
  6. 　請求項５に記載のアプリケーションスイッチシステムであって、
    　前記コントローラは、
    　前記ネットワーク上に複数の中継装置が存在する場合、前記複数のクライアント端末のうちの１つのクライアント端末から前記選択された少なくとも１つのサーバまでの共通経路上に存在する複数の中継装置の中から、処理負荷が最も低い中継装置を前記中継装置として選択する手段
    を更に具備する
    　アプリケーションスイッチシステム。
  7. 　請求項５又は６に記載のアプリケーションスイッチシステムであって、
    　前記コントローラは、
    　中継対象のプロトコルがＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の時、クライアントからのコネクションを終端してメッセージを取り出し、メッセージの内容に基づいて、接続要求の宛先アドレスに対応する複数のサーバの中から接続先となる１つのサーバを選択する手段と、
    　前記選択された１つのサーバに対してＴＣＰ接続要求を出して、複数のＴＣＰのパケットの中継に用いられるヘッダ変換情報を前記中継装置にハンドオフする手段と
    を更に具備する
    　アプリケーションスイッチシステム。
  8. 　請求項５乃至７のいずれか一項に記載のアプリケーションスイッチシステムであって、
    　前記コントローラは、
    　前記プロトコル中継を行う際に用いられる中継情報として、パケットの宛先アドレスと前記中継装置が持つアドレスとの対応情報を設定するためのアドレス変換テーブルと、
    　パケットを受信した際に、前記アドレス変換テーブルを参照し、前記受信されたパケットの宛先アドレスと前記中継装置が持つアドレスとを変換する手段と
    を更に具備する
    　アプリケーションスイッチシステム。
  9. 　請求項１乃至８のいずれか一項に記載のアプリケーションスイッチシステムであって、
    　前記中継装置は、
    　中継対象のプロトコルがＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の時、中継するパケットのＴＣＰヘッダの変換を行う手段
    を具備する
    　アプリケーションスイッチシステム。
  10. 　請求項５又は６に記載のアプリケーションスイッチシステムであって、
    　前記中継装置は、
    　中継対象のプロトコルがＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の時、中継するメッセージのＴＣＰの終端を行う手段と、
    　前記終端されたメッセージの内容に基づいて前記複数のサーバから１つのサーバを選択する手段と、
    　前記選択されたサーバとの間でＴＣＰコネクションを確立する手段と、
    　前記選択されたサーバとの間で前記終端されたメッセージを中継する手段と
    を具備する
    　アプリケーションスイッチシステム。
  11. 　請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のアプリケーションスイッチシステムであって、
    　前記複数のサーバ、前記スイッチ、及び前記中継装置は、コンピュータ上の仮想マシンである
    　アプリケーションスイッチシステム。
  12. 　請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のアプリケーションスイッチシステムで使用されるコントローラ。
  13. 　スイッチにより、ネットワーク上に存在する複数のクライアント端末と複数のサーバとの接続を制御し、
    　中継装置により、プロトコル中継を行い、
    　コントローラにより、前記スイッチ内の転送先を決定する経路テーブルを集中制御し、
    　前記コントローラにより、前記中継装置の中継処理の制御を行い、
    　前記コントローラにより、前記複数のサーバのうち接続先となるサーバの選択を行い、
    　前記コントローラにより、前記複数のクライアント端末のうちの１つのクライアント端末と前記選択されたサーバとの間を結び、前記中継装置を含む経路を選択し、
    　前記コントローラにより、前記選択された経路を前記スイッチ内の経路テーブルに設定し、
    　前記コントローラにより、前記中継装置がプロトコル中継を行う際に用いられる中継情報を、前記中継装置に設定する
    　アプリケーションスイッチ方法。
  14. 　請求項１３に記載のアプリケーションスイッチ方法であって、
    　前記ネットワーク上に複数の中継装置が存在する場合、前記コントローラにより、前記ネットワークの経路上において接続先となるサーバに最も近い位置に配備された中継装置を選択する
    　アプリケーションスイッチ方法。
  15. 　請求項１３に記載のアプリケーションスイッチ方法であって、
    　前記ネットワーク上に複数の中継装置が存在する場合、前記コントローラにより、前記ネットワークの経路上において接続元のクライアント端末に最も近い位置に配備された中継装置を選択する
    　アプリケーションスイッチ方法。
  16. 　請求項１３に記載のアプリケーションスイッチ方法であって、
    　前記コントローラにより、アプリケーション振り分け判定を行い、
    　前記コントローラにより、前記複数のサーバのうち振り分け先となるサーバに最も近い位置に配備された中継装置を選択し、
    　前記コントローラにより、前記選択された中継装置を含む経路を選択し、
    　前記コントローラにより、前記選択された中継装置に対してハンドオフ処理を行う
    　アプリケーションスイッチ方法。
  17. 　請求項１３に記載のアプリケーションスイッチ方法であって、
    　前記コントローラにより、前記複数のクライアント端末のうちの１つのクライアント端末から送信されるパケットの宛先アドレスに基づいて、前記複数のサーバのうち少なくとも１つのサーバを選択し、
    　前記コントローラにより、前記複数のクライアント端末のうちの１つのクライアント端末と、前記選択された少なくとも１つのサーバとの間をそれぞれ結び、前記中継装置を含むネットワーク経路を選択し、前記選択された経路を前記スイッチ内の経路テーブルに設定する
    　アプリケーションスイッチ方法。
  18. 　請求項１７に記載のアプリケーションスイッチ方法であって、
    　前記コントローラにより、前記ネットワーク上に複数の中継装置が存在する場合、前記複数のクライアント端末のうちの１つのクライアント端末から前記選択された少なくとも１つのサーバまでの共通経路上に存在する複数の中継装置の中から、処理負荷が最も低い中継装置を前記中継装置として選択する
    　アプリケーションスイッチ方法。
  19. 　請求項１７又は１８に記載のアプリケーションスイッチ方法であって、
    　前記コントローラにより、中継対象のプロトコルがＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の時、クライアントからのコネクションを終端してメッセージを取り出し、メッセージの内容に基づいて、接続要求の宛先アドレスに対応する複数のサーバの中から接続先となる１つのサーバを選択し、
    　前記コントローラにより、前記選択された１つのサーバに対してＴＣＰ接続要求を出して、複数のＴＣＰのパケットの中継に用いられるヘッダ変換情報を前記中継装置にハンドオフする
    　アプリケーションスイッチ方法。
  20. 　請求項１７乃至１９のいずれか一項に記載のアプリケーションスイッチ方法であって、
    　前記コントローラにより、前記プロトコル中継を行う際に用いられる中継情報として、パケットの宛先アドレスと前記中継装置が持つアドレスとの対応情報をアドレス変換テーブルに設定し、
    　前記コントローラにより、パケットを受信した際に、前記アドレス変換テーブルを参照し、前記受信されたパケットの宛先アドレスと前記中継装置が持つアドレスとを変換する
    　アプリケーションスイッチ方法。
  21. 　請求項１３乃至２０のいずれか一項に記載のアプリケーションスイッチ方法であって、
    　前記中継装置により、中継対象のプロトコルがＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の時、中継するパケットのＴＣＰヘッダの変換を行う
    　アプリケーションスイッチ方法。
  22. 　請求項１７又は１８に記載のアプリケーションスイッチ方法であって、
    　前記中継装置により、中継対象のプロトコルがＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の時、中継するメッセージのＴＣＰの終端を行い、
    　前記中継装置により、前記終端されたメッセージの内容に基づいて前記複数のサーバから１つのサーバを選択し、
    　前記中継装置により、前記選択されたサーバとの間でＴＣＰコネクションを確立し、
    　前記中継装置により、前記選択されたサーバとの間で前記終端されたメッセージを中継する
    　アプリケーションスイッチ方法。
  23. 　請求項１３乃至２２のいずれか一項に記載のアプリケーションスイッチ方法であって、
    　前記複数のサーバ、前記スイッチ、及び前記中継装置を、コンピュータ上の仮想マシンのアプリケーションとして実現し、
    　前記スイッチと前記中継装置との間を、前記コンピュータの内部ネットワークを介して接続する
    　アプリケーションスイッチ方法。
  24. 　複数のサーバ、スイッチ、及び中継装置を、コンピュータ上の仮想マシンのアプリケーションとして動作させるステップと、
    　前記スイッチにより、ネットワーク上に存在する複数のクライアント端末と前記複数のサーバとの接続を制御するステップと、
    　前記中継装置により、プロトコル中継を行うステップと、
    　前記スイッチ内の転送先を決定する経路テーブルを集中制御するステップと、
    　前記中継装置の中継処理の制御を行うステップと、
    　前記複数のサーバのうち接続先となるサーバの選択を行うステップと、
    　前記複数のクライアント端末のうちの１つのクライアント端末と前記選択されたサーバとの間を結び、前記中継装置を含む経路を選択するステップと、
    　前記選択された経路を前記スイッチ内の経路テーブルに設定するステップと、
    　前記中継装置がプロトコル中継を行う際に用いられる中継情報を、前記中継装置に設定するステップと
    をコンピュータに実行させるためのプログラムを格納した
    　記憶媒体。
  25. 　請求項２４に記載の記憶媒体であって、
    　前記ネットワーク上に複数の中継装置が存在する場合、前記ネットワークの経路上において接続先となるサーバに最も近い位置に配備された中継装置を選択するステップ
    を更にコンピュータに実行させるためのプログラムを格納した
    　記憶媒体。
  26. 　請求項２４に記載の記憶媒体であって、
    　前記ネットワーク上に複数の中継装置が存在する場合、前記ネットワークの経路上において接続元のクライアント端末に最も近い位置に配備された中継装置を選択するステップ
    を更にコンピュータに実行させるためのプログラムを格納した
    　記憶媒体。
  27. 　請求項２４に記載の記憶媒体であって、
    　アプリケーション振り分け判定を行うステップと、
    　前記複数のサーバのうち振り分け先となるサーバに最も近い位置に配備された中継装置を選択するステップと、
    　前記選択された中継装置を含む経路を選択するステップと、
    　前記選択された中継装置に対してハンドオフ処理を行うステップと
    を更にコンピュータに実行させるためのプログラムを格納した
    　記憶媒体。
  28. 　請求項２４に記載の記憶媒体であって、
    　前記コントローラにより、前記複数のクライアント端末のうちの１つのクライアント端末から送信されるパケットの宛先アドレスに基づいて、前記複数のサーバのうち少なくとも１つのサーバを選択するステップと、
    　前記コントローラにより、前記複数のクライアント端末のうちの１つのクライアント端末と、前記選択された少なくとも１つのサーバとの間をそれぞれ結び、前記中継装置を含むネットワーク経路を選択し、前記選択された経路を前記スイッチ内の経路テーブルに設定するステップと
    を更にコンピュータに実行させるためのプログラムを格納した
    　記憶媒体。
  29. 　請求項２８に記載の記憶媒体であって、
    　前記コントローラにより、前記ネットワーク上に複数の中継装置が存在する場合、前記複数のクライアント端末のうちの１つのクライアント端末から前記選択された少なくとも１つのサーバまでの共通経路上に存在する複数の中継装置の中から、処理負荷が最も低い中継装置を前記中継装置として選択するステップ
    を更にコンピュータに実行させるためのプログラムを格納した
    　記憶媒体。
  30. 　請求項２８又は２９に記載の記憶媒体であって、
    　前記コントローラにより、中継対象のプロトコルがＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の時、クライアントからのコネクションを終端してメッセージを取り出し、メッセージの内容に基づいて、接続要求の宛先アドレスに対応する複数のサーバの中から接続先となる１つのサーバを選択するステップと、
    　前記選択された１つのサーバに対してＴＣＰ接続要求を出して、複数のＴＣＰのパケットの中継に用いられるヘッダ変換情報を前記中継装置にハンドオフするステップと
    を更にコンピュータに実行させるためのプログラムを格納した
    　記憶媒体。
  31. 　請求項２８乃至３０のいずれか一項に記載の記憶媒体であって、
    　前記コントローラにより、前記プロトコル中継を行う際に用いられる中継情報として、パケットの宛先アドレスと前記中継装置が持つアドレスとの対応情報をアドレス変換テーブルに設定するステップと、
    　前記コントローラにより、パケットを受信した際に、前記アドレス変換テーブルを参照し、前記受信されたパケットの宛先アドレスと前記中継装置が持つアドレスとを変換するステップと
    を更にコンピュータに実行させるためのプログラムを格納した
    　記憶媒体。
  32. 　請求項２４乃至３１のいずれか一項に記載の記憶媒体であって、
    　前記中継装置により、中継対象のプロトコルがＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の時、中継するパケットのＴＣＰヘッダの変換を行うステップ
    を更にコンピュータに実行させるためのプログラムを格納した
    　記憶媒体。
  33. 　請求項２８又は２９に記載の記憶媒体であって、
    　前記中継装置により、中継対象のプロトコルがＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の時、中継するメッセージのＴＣＰの終端を行うステップと、
    　前記中継装置により、前記終端されたメッセージの内容に基づいて前記複数のサーバから１つのサーバを選択するステップと、
    　前記中継装置により、前記選択されたサーバとの間でＴＣＰコネクションを確立するステップと、
    　前記中継装置により、前記選択されたサーバとの間で前記終端されたメッセージを中継するステップと
    を更にコンピュータに実行させるためのプログラムを格納した
    　記憶媒体。
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