控制装置、通信系统和中继装置控制方法与流程

(相关申请的引用)

本发明基于并且要求于2014年11月5日提交的日本专利申请no.2014-225080的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。

本发明涉及一种控制装置、通信系统和中继装置控制方法。特别涉及：以集中方式控制中继装置的控制装置；其中布置该控制装置的集中控制型通信系统；和中继装置控制方法。

背景技术：

ptl1和npl1公开了包括转发分组的分组转发装置、和通过控制分组转发装置的分组转发来控制分组通信路径的路径控制装置的通信系统的示例。在ptl1中，当分组转发装置接收到针对其未存储分组转发规则的分组时，分组转发装置请求路径控制装置生成分组转发规则。在接收到请求时，路径控制装置在分组转发装置中生成并设定分组转发规则。

ptl2公开了在atm(异步传输模式)网络中分离地执行呼叫设定和连接设定的通信控制方法的示例。ptl2中的维护中心包括网络配置数据库，并且向独立节点通知目的地节点号码和输出路径号码。当接收到这些号码时，伴随输出路径号码，独立节点将目的地节点号码作为路径信息登记在路径信息表中。以这种方式，在由维护中心管理的所有节点之间设定直接路径，并且源节点通过相应的直接路径在目的地节点上执行呼叫设定。

ptl3公开了一种网络中继装置，其具有以防当响应于来自接收终端的请求形成传输路由时的故障，预先形成备份路由的功能。通过此功能，当故障实际发生时，传输路由可以及时切换到备份路由。

引用列表

专利文献

ptl1：日本专利特开公布no.jp2011-101245a

ptl2：日本专利特开公布no.jp2004-80434a

ptl3：日本专利特开公布no.h05-268254a

非专利文献

npl1：nickmckeown和其他七位，“openflow：实现校园网络创新(openflow:enablinginnovationincampusnetworks)”，[在线]，[2014年10月9日搜索]，互联网<url：http://archive.openflow.org/documents/openflow-wp-latest.pdf>

技术实现要素：

技术问题

基于本发明进行了以下的分析。例如，需要用于连接节点的点对点连接。在点对点通信中，需要实现带宽保证、高质量和高可靠性。

这里，将假设通过使用ptl1或npl1中的集中控制型通信系统来实现点对点通信。第一个问题是，当在控制装置(对应于ptl1中的路径控制装置)和中继装置(对应于ptl1中的分组转发装置)之间发生故障时，不能开始新的通信。这是因为由于中继装置不能通知控制装置任何分组，所以不可能设定任何分组转发规则。

第二个问题是，控制装置需要等待请求来自中继装置的分组转发规则，还要实现冗余或执行负载分配。此外，由于控制装置在每个通信单元(流)中将分组转发规则设定在各个中继装置中，所以可以同时执行的通信数量限于可以在中继装置中注册的分组转发规则的数量(限于流量表的大小)。因此，也不可能实现必要的冗余或负载分配。

本发明的目的是提供一种集中控制型通信系统、控制装置和中继装置控制方法，其可以有助于丰富实现点对点通信的组件。

技术方案

根据第一方面，提供了一种控制装置，其连接到两个或更多个第一中继装置，该第一中继装置与第一外部中继装置形成干线，并且控制装置连接到第二中继装置，第二中继装置连接到第一中继装置中的至少一个，且被布置在执行点对点通信的目的地装置[和第一中继装置]之间，控制装置包括：用于控制第一中继装置和第二中继装置的组件；用于接收关于点对点通信的配置的请求的组件，所述请求包括关于点对点通信的端点信息；以及用于在点对点通信发生之前，基于关于点对点通信的端点信息和第一外部中继装置的分组分配规则来确定点对点通信的路径、并且在所述路径上的所述第一中继装置和第二中继装置中为使用所述干线的所述点对点通信设定分组转发规则的组件。

根据第二方面，提供了一种通信系统，包括：与第一外部中继装置形成干线的两个或更多个第一中继装置；第二中继装置，其连接到第一中继装置中的至少一个，并且被布置在执行点对点通信的目的地装置和第一中继装置之间；以及控制第一中继装置和第二中继装置的控制装置。在该通信系统中，控制装置包括：用于接收关于点对点通信的配置的请求的组件，所述请求包括关于点对点通信的端点信息；以及用于基于关于点对点通信的端点信息和第一外部中继装置的分组分配规则来确定点对点通信的路径、并且在所述路径上的所述第一中继装置和第二中继装置中为使用所述干线的所述点对点通信设定分组转发规则的组件。

根据第三方面，提供了一种由控制装置执行的中继装置控制方法，该控制装置连接到与第一外部中继装置形成干线的两个或更多个第一中继装置，以及该控制装置连接到第二中继装置，第二中继装置连接到第一中继装置中的至少一个，并且被布置在执行点对点通信的目的地装置与第一中继装置之间，并且控制装置控制第一中继装置和第二中继装置。该中继装置控制方法包括以下步骤：接收关于点对点通信的配置的请求，该请求包括关于点对点通信的端点信息；以及在点对点通信发生之前，基于关于点对点通信的端点信息和第一外部中继装置的分组分配规则来确定点对点通信的路径，并且为在该路径上使用第一中继装置和第二中继装置中的干线的点对点通信设定分组转发规则。此外，该方法与被称为控制中继装置的控制装置的某个机器绑定。

根据第四方面，提供一种由构成控制装置的计算机执行的计算机程序，该控制装置连接到与第一外部中继装置形成干线的两个或更多个第一中继装置，第一外部中继装置连接到第二中继装置，第二中继装置与第一中继装置中的至少一个连接并且被布置在执行点对点通信的目的地装置与第一中继装置之间，并且控制装置控制第一中继装置和第二中继装置。该程序使得计算机执行用于接收关于点对点通信的配置的请求的处理，该请求包括关于点对点通信的端点信息，和用于基于关于点对点通信的端点信息和第一外部中继装置的分组分配规则的确定点对点通信的路径的处理，以及为使用在路径上的第一中继装置和第二中继装置中的干线的点对点通信分组设定转发规则。程序可以记录在计算机可读(非瞬态)存储介质中。即，本发明可以实现为计算机程序产品。

有益效果

本发明可以有助于丰富实现点对点通信的手段。也就是说，本发明可以将集中控制型通信系统转换为能够执行更适合的点对点通信的系统。

附图说明

图1示出了根据本发明的示例性实施例的配置。

图2示出了根据本发明的第一示例性实施例的通信系统的配置。

图3示出了根据本发明的第一示例性实施例的控制装置的配置。

图4示出了根据本发明的第一示例性实施例的控制装置中保持的点对点配置信息的示例。

图5是示出了根据本发明的第一示例性实施例的控制装置的操作的顺序图。

图6示出了根据本发明的第一示例性实施例的中继装置中设定的分组转发规则的示例。

图7示出了根据本发明的第一示例性实施例的中继装置中设定的分组转发规则的示例。

图8示出了根据本发明的第一示例性实施例的中继装置中设定的分组转发规则的示例。

图9是示出了根据本发明的第一示例性实施例的控制装置执行的分组转发规则设定操作的图。

图10示出了根据本发明的第一示例性实施例的中继装置中设定的分组转发规则的示例。

图11示出了根据本发明的第一示例性实施例的中继装置中设定的分组转发规则的示例。

图12示出了根据本发明的第一示例性实施例的中继装置中设定的分组转发规则的示例。

图13是示出了根据本发明的第一示例性实施例的控制装置执行的分组转发规则设定操作的另一图。

图14是示出了当根据本发明的第一示例性实施例的通信系统中的中继装置发生故障时执行的操作的图。

图15是示出了当根据本发明的第一示例性实施例的通信系统中的中继装置发生故障时执行的分组转发规则重写处理的图。

图16是示出了当根据本发明的第一示例性实施例的通信系统中的中继装置发生故障时执行的操作的另一图。

图17是示出了当根据本发明的第一示例性实施例的通信系统中的中继装置发生故障时执行的分组转发规则重写处理的另一图。

图18是示出了当根据本发明的第一示例性实施例的通信系统中的中继装置发生故障时执行的分组转发规则重写处理的另一图。

具体实施方式

首先，将参考附图描述本发明的示例性实施例的概述。在下面的概述中，为了方便起见，以附图标记表示各种部件。也就是说，以下附图标记仅用作示例，以便于理解本发明，而不是将本发明限于所示的模式。

如图1所示，本发明的示例性实施例可以通过包括以下各项的配置实现：两个或更多个第一中继装置201a和203a，其与第一外部中继装置301a形成干线；第二中继装置202a和204a，其连接到第一中继装置201a和203a中的至少一个，并被布置在执行点对点通信的点对点通信目的地装置(外部中继装置302a)和第一中继装置之间；以及控制第一中继装置和第二中继装置201a至204a的控制装置101a。

在下文中，术语“干线(trunk)”将用于表示通过使用称为端口中继(trunking)或链路聚合的方法实现的聚合链路(中继)。网络装置的供应商将这些方法bonding、teaming等称作其各自装置的功能名称。在任何情况下，通过将单个部分中的多个链路处理为单个虚拟链路来实现冗余(可用性的改善)、负载分配(或平衡)、并行化等。

控制装置101a包括：用于接收关于点对点通信的配置的请求的组件111a，该请求包括关于点对点通信的端点信息；以及用于基于关于点对点通信的端点信息和第一外部中继装置301a的分组分配规则来确定点对点通信的路径，以及在所述路径上的所述第一中继装置和第二中继装置中为使用所述干线的所述点对点通信设定分组转发规则的组件121a。

通过上述配置，当控制装置101a接收到关于点对点通信的配置的请求时，控制装置101a将分组转发规则设定在点对点通信的路径上的中继装置中。因此，在不等待来自任何中继装置201a至204a的分组转发规则设定请求的情况下，可以开始点对点通信。此外，由于仅需要设定实现端点之间的点对点通信的分组转发规则，所以可以减少在中继装置中的单独一个中设定的分组转发规则的数量。

[第一示例性实施例]

接下来，将参照附图详细描述本发明的第一示例性实施例。图2示出了包括以下各项的配置：六个中继装置201至206，其与分组转发有关的操作可以通过外部命令控制；以及控制这些中继装置201至206的控制装置101。

中继装置201至206分别经由控制链路连接到控制装置101。中继装置201至206经由数据转发链路相互连接。以下，将连接到外部中继装置301的中继装置201和204将称为第一中继装置。连接到外部中继装置302的中继装置203和206将被称为第三中继装置。布置在第一中继装置和第三中继装置之间的中继装置将被称为第二中继装置。

外部中继装置301具有通过使用多个物理端口形成干线的功能。在外部中继装置301的端口中，形成干线的端口经由数据转发链路连接到中继装置201和204。

类似地，在外部中继装置302的多个端口中，形成干线的端口经由数据转发链路连接到中继装置203和206。

在下文中，将假设使用符合npl1中的openflow的交换机作为中继装置201至206来描述本示例性实施例。然而，除了openflow交换机之外的装置可以用作中继装置201至206。替选地，能够经由telnet通过使用cli(命令行界面)来设定分组路径而指定任意分组的匹配条件的装置。

图3示出了根据本发明的第一示例性实施例的控制装置的配置。图3示出了包括中继装置通信单元1011、拓扑获取单元1012、拓扑表1013、单播路径搜索单元1014、单播路径控制命令生成单元1015、点对点信息接收单元1016、点对点信息存储单元1017、和干线控制命令生成单元1018的配置。

中继装置通信单元1011与中继装置201至206执行控制通信。具体而言，中继装置通信单元1011与中继装置201至206建立控制会话和交换控制命令。openflow(协议)可以用于控制命令。可以经由telnet或snmp(简单网络管理协议)通过cli执行通信。

经由中继装置通信单元1011，拓扑获取单元1012发送拓扑获取分组，获取中继装置201至206的拓扑，并将获取的拓扑存储在拓扑表1013中。可以通过使中继装置201至206发送相邻中继装置识别信息来获取拓扑。用于识别中继装置(交换机)中的相邻节点的这种协议的典型示例是链路层发现协议。控制装置101可以使某个中继装置从某个端口输出包括中继装置的id和端口号码的分组。在这种情况下，通过从相对的中继装置接收相应的分组，控制装置101可以识别中继装置之间(之中)的连接。当输出和接收分组时，控制装置可以使用openflow(协议)的分组输出和分组输入消息。关于网络拓扑的信息可以在拓扑表1013中预先设定。

单播路径搜索单元1014参考拓扑表1013，并通过使用预定的计算算法搜索中继装置201至206上的单播路径。当计算单播路径时，可以分别针对连接到外部中继装置301和302的每对中继装置计算不同的路径。替选地，可以计算其中将连接到外部中继装置301或302的中继装置用作开始点或结束点的路径树。例如，可以使用最短路径树(其典型的例子是dijkstra算法)作为路径计算方法。路径的数量不限于一个。可以针对每个通信单元使用不同的路径。当计算路径时，可以通过使用中继装置中的每个作为开始点或结束点来执行计算。

单播路径控制命令生成单元1015经由中继装置通信单元1011生成并发送控制命令，以将分组转发规则设定在由单播路径搜索单元1014找到的路径上的中继装置201至206中。

点对点信息接收单元1016从网络管理员等接收关于点对点通信的配置信息(点对点配置信息)。可以通过使用cli(命令行界面)或gui(图形用户界面)来执行对点对点信息接收单元1016的输入。

在本示例性实施例中，点对点配置信息的项包括连接到作为对应点对点通信的端点的外部中继装置的一对中继装置和用于点对点通信的一对端口。可以将由多个中继装置的端口形成的干线指定为点对点通信的端点。除了中继装置201至206的端口或干线之外，还可以指定vlanid(虚拟局域网标识符)。以这种方式，可以仅对某些vlan通信执行点对点通信。

点对点信息存储单元1017累积由点对点信息接收单元1016接收的点对点配置信息。当计算用于点对点通信的单播路径时，单播路径搜索单元1014是指累积的点对点信息。

图4示出了在点对点信息存储单元1017中保持的点对点配置信息的示例。在图4中的示例中，每点对点通信分配id(点对点通信id)。每点对点通信分配的id(点对点通信id)用于识别属于相应点对点通信的分组。虽然图4中的示例仅示出了点对点通信id为1的条目，但是可以存储点对点配置信息的多个条目。

基于来自单播路径搜索单元1014的通知，中继控制命令生成单元1018生成用于中继装置201至206的干线控制命令，并且经由中继装置通信单元1011发送控制命令。

在本示例性实施例中，分开布置数据通信路径和控制通信路径。然而，单个种类路径可以用于数据和控制操作。此外，在本示例性实施例中，使用六个中继装置和两个外部中继装置，并且两个中继装置形成干线。然而，这些数量用作示例，便于说明。本发明不特别限于这些数量。

此外，图1或图3所示的控制装置101或101a的单元(处理组件)中的单独一个可以通过使构成对应的控制装置的计算机使用其硬件并执行上述处理的计算机程序来实现。

接下来，将参照附图详细描述根据本示例性实施例的操作。首先，将描述控制装置101如何在中继装置201至206中设定点对点通信路径(分组转发规则)的操作。

以下说明假设控制装置101已经接收了由图2中的中继装置201和204形成的干线与由中继装置203和206形成的干线之间的点对点通信配置信息。更具体地，以下描述假定，如图4所示，控制装置101已经接收到关于其中使用中继装置201和203作为端点的点对点通信的配置信息和关于其中使用中继装置204和206作为端点的点对点通信的配置信息。

图5是示出了控制装置的操作的顺序图。如图5所示，首先，控制装置101接收点对点通信配置信息(步骤s0-1)。控制装置101参照点对点通信配置信息，并且取决于点对点通信识别出将分组分类为中继装置201或204以及中继装置203或206。接下来，控制装置101计算中继装置201和203之间的单播路径以及中继装置204和206之间的单播路径(步骤s0-2)。以下说明假定控制装置101已经计算了沿着中继装置201至203的单播路径以及沿着中继装置204至206的单播路径。

控制装置101生成在该两个单播路径上的中继装置中设定的分组转发规则(步骤s0-3)。

接下来，控制装置101将在步骤s0-3中生成的分组转发规则设定在中继装置201中(步骤s1-1)。图6示出了在中继装置201中设定的分组转发规则的示例。中继装置201根据图6中的分组转发规则2011至2014转发分组。

图6中的分组转发规则2011定义了应用于经由连接到外部中继装置301的端口接收的并且具有从其计算只是目的地中继装置203的哈希值的分组报头的分组的处理内容。图6中的分组转发规则2011的处理内容定义了中继装置201将点对点通信id(例如，“1”)和指示目的地中继装置203的id添加到匹配分组，并将匹配分组输出到导向目的地中继装置203的单播路径(例如，到连接到中继装置202的端口)。

同样，图6中的分组转发规则2012定义了应用于经由连接到外部中继装置301的端口接收的分组并且具有从其计算指示目的地中继装置206的哈希值的分组报头的处理内容。图6中的分组转发规则2012的处理内容定义了中继装置201将点对点通信id(例如，“1”)和指示目的地中继装置206的id添加到匹配分组，并将匹配分组输出到导向目的地中继装置206的单播路径(例如，到连接到中继装置204的端口)。

如图6中的分组转发规则2011和2012所定义的，中继装置201基于从分组报头计算出的哈希值，选择目的地中继装置，即形成干线的中继装置203和206之一。以这种方式，可以实现中继装置之间和中继装置与外部中继装置之间的分组转发的负载平衡。

用于从分组报头计算哈希值的方法的示例包括从源mac(媒体访问控制)地址、目的地mac地址和以太网报头的vlanid(以下，“以太网(ethernet)”是注册商标)计算哈希值的方法。可以使用用于参考以太网报头的某个报头中的特定比特值的方法。另外，可以使用外部中继装置301中的分配(分类)目的地选择规则(哈希值计算方法)作为向中继装置203或206分配分组的规则(哈希值计算方法)。

此外，可以通过基于mac中的mac将匹配分组与以太网帧封装并将该id存储在外部以太网报头中的mac地址中，来将点对点通信id和指示目的地中继装置id的id分配给匹配分组。替选地，可以基于q中的q添加vlan标志，并且可以将id存储在添加的vlan报头中。替选地，可以添加mpls(多协议标签交换)报头，并且可以将id存储在添加的mpls报头中的标签中。

此外，控制装置101在图6中的中继装置201中设定分组转发规则2013和2014。分组转发规则2013指令中继装置201沿着导向目的地中继装置203的单播路径，转发指示目的地中继装置203的id被添加到的分组。同样地，分组转发规则2014指令中继装置201沿着导向目的地中继装置206的单播路径，转发指示目的地中继装置206的id被添加到的分组。这些也用于使中继装置201沿着替选路径执行分组转发。

接下来，控制装置101将在步骤s0-3中生成的分组转发规则设定在中继装置202中(步骤s1-2)。图7示出了在中继装置202中设定的分组转发规则的示例。中继装置202根据图7中的分组转发规则2021和2022转发分组。

图7中的分组转发规则2021指令中继装置202沿着导向目的地中继装置203的单播路径，转发指示目的地中继装置203的id被添加到的分组。类似地，分组转发规则2022指令中继装置202沿着导向目的地中继装置206的单播路径，转发指示目的地中继装置206的id被添加到的分组。这些也用于使中继装置202沿着替选路径执行分组转发。

接下来，控制装置101将在步骤s0-3中生成的分组转发规则设定在中继装置203中(步骤s1-3)。图8示出了在中继装置203中设定的分组转发规则的示例。中继装置203根据图8中的分组转发规则2031和2032转发分组。

图8中的分组转发规则2031定义了应用于指示目的地中继装置203的id和指定为点对点通信id(例如“1”)的值被添加到的分组的处理内容。图8中的分组转发规则2031的处理内容定义了中继装置203从匹配分组移除指示目的地中继装置203的id和点对点通信id，并从连接到外部中继装置302的端口输出匹配分组。

图8中的分组转发规则2032指令中继装置203沿着导向目的地中继装置206的单播路径转发指示目的地中继装置206的id被添加到的分组。该分组转发规则2032用于使中继装置203沿着替选路径执行分组转发。例如，当在中继装置205和206之间发生故障并且寻址到目的地中继装置206的分组在替选路径上从中继装置202转发时，也使用该分组转发规则2032。

在如上所述在中继装置201至203中设定分组转发规则之后，如图9所示，例如，可以在沿着中继装置201至203的路径上转发具有从其计算出指示目的地中继装置203的哈希值的分组报头的分组。另外，在点对点通信中，在其中中继装置206为目的地的单播路径上转发具有从其计算出指示目的地中继装置206的哈希值的分组报头的分组。在转发属于任何点对点通信的匹配分组的过程中，为匹配分组分配指示对应目的地中继装置的id和点对点通信id。指示对应的目的地中继装置的id由后续中继装置进行检查，以确定转发目的地，并且可以由最下游中继装置使用点对点通信id，来确定点对点通信，并且改变输出端口。

类似地，控制装置101将在步骤s0-3中生成的分组转发规则设定在中继装置204中(步骤s1-4)。图10示出了在中继装置204中设定的分组转发规则的示例。中继装置204根据图10中的分组转发规则2041至2044转发分组。具体内容等同于图6中的分组转发规则2011至2014，将省略其描述。

类似地，控制装置101将在步骤s0-3中生成的分组转发规则设定在中继装置205和206中(步骤s1-5和s1-6)。图11和图12分别示出了在中继装置205和206中设定的分组转发规则的示例。中继装置205根据图11中的分组转发规则2051和2052转发分组。同样，中继装置206根据图12中的分组转发规则2061和2062转发分组。具体内容等同于图7和图8中的分组转发规则2021和2022以及分组转发规则2031和2032，将省略其描述。

在如上所述在中继装置204至206中设定分组转发规则之后，如图13所示，例如，可以在沿着中继装置204至206的路径上转发具有从其计算出指示目的地中继装置206的哈希值的分组头部的分组。此外，在点对点通信中，在其中中继装置203为目的地的单播路径上转发从其计算出指示目的地中继装置203的哈希值的分组报头的分组。在转发属于任何点对点通信的匹配分组的过程中，为匹配分组分配指示对应目的地中继装置的id和点对点通信id。指示对应的目的地中继装置的id由后续中继装置检查，以确定转发目的地，并且可以由最下游中继装置使用点对点通信id来确定点对点通信，并且改变输出端口。

虽然将不描述特定分组转发规则，但是控制装置101根据相同的流程，计算用于将由中继装置203接收的分组从外部中继装置302转发到中继装置201或204的路径，并且设定相关的分组转发规则。控制装置101还计算用于将由中继装置206接收的分组从外部中继装置302转发到中继装置201或204的路径，并且设定相关的分组转发规则。以这种方式，可以执行任意两点之间的双向点对点通信。

接下来，将描述当在图2中的中继装置202和203之间发生故障时执行的操作。在此操作中，将路径切换到替选路径，以继续执行点对点通信。

图14是示出了当在中继装置202和203之间发生故障时执行的操作的图。当在中继装置202和203之间发生故障时，中继装置202通知控制装置101端口故障(步骤s2-1)。中继装置203也通知控制装置101端口故障(步骤s2-2)。为了检测中继装置之间的故障，可以使用中继装置特有的端口故障检测机构。替选地，如在拓扑的获取中，中继装置可以交换关于其相邻中继装置的信息。替选地，控制装置可以指令中继装置发送分组并且检测错误(分组的不传送)。

当接收到通知时，控制装置101基于通知的内容来更新拓扑表1013，并且重新计算受故障影响的单播路径。基于重新计算的结果，控制装置101指令中继装置202改变分组转发规则，如图15所示(步骤s2-3)。图7所示的分组转发规则和图15所示的分组转发规则之间的区别在于，在分组转发规则2021的动作中的输出端口已被改变为连接到在重新计算的单播路径上的中继装置(例如，中继装置205)的端口。

替选地，可以预先在中继装置中设定当输出端口故障发生时指令沿着替选路径转发的图15中相应的分组转发规则。在这种情况下，通过使中继装置移除与其中已经检测到故障的路径相对应的分组转发规则，可以在没有来自控制装置101的指令的情况下执行旁路处理。替选地，中继装置可以被提供有当检测到故障时将图7中相应的分组转发规则重写到图15中的相应分组转发规则的功能。通过使用这些配置中的任一个，即使在控制装置101和中继装置之间发生故障，也可以执行旁路处理。

接下来，当在图2中的中继装置202和203之间以及中继装置203和206之间发生故障时执行的操作。在此操作中，将路径切换到替选路径，以继续执行点对点通信。

图16示出了当附加于中继装置202和203之间的故障，在中继装置203和206之间发生故障时执行的操作。如果附加于中继装置202和203之间的故障，中继装置203和206之间发生故障，则中继装置203通知控制装置101端口故障(步骤s3-1)。中继装置206也通知控制装置101端口故障(步骤s3-2)。

当接收到通知时，控制装置101基于通知的内容来更新拓扑表1013，并且重新计算受故障影响的单播路径。基于重新计算的结果，控制装置101指令中继装置201改变分组转发规则，如图17所示(步骤s3-3)。根据图17中的分组转发规则2011，目的地中继装置不能分类为中继装置203和206(因为在从外部中继装置301到外部中继装置302的路径上不存在中继装置203)。因此，无论从接收到的分组的分组报头计算的哈希值如何，将指示中继装置206的id设定为指示接收到的分组中的目的地中继装置的id。

类似地，控制装置101指令中继装置204改变分组转发规则，如图18所示(步骤s3-4)。根据图18中的分组转发规则2041，目的地中继装置不能被分类为中继装置203和206。因此，无论从接收到的分组的分组报头计算的哈希值如何，将指示中继装置206的id设定为指示接收到的分组中的目的地中继装置的id。

此外，控制装置101指令中继装置203执行形成连接到外部中继装置302的干线的端口的端口关闭(步骤s3-5)。在由中继装置203执行的端口关闭之后，通知外部中继装置302该端口关闭。结果，外部中继装置302不会将分组转发到没有到另一中继装置的任何路径的中继装置203。

另外，在图17和图18的示例中，虽然定义关于其中目的地中继装置是中继装置203的分组的处理的分组转发规则2013和2043未被改变，但是可以改变分组转发规则2013和2043中的动作，使得中继装置201和204分别根据需要将分组输出到其中中继装置206是目的地的单播路径。此外，控制装置101可以向外部中继装置301等发送预定的通知，使得防止发送其中目的地中继装置为中继装置203的分组。

如上所述，本示例性实施例不仅实现点对点通信，而且通过使用替选路径，即使发生多个故障也能够连续通信。

本示例性实施例的有益效果将总结如下。第一有益效果是，可以在不使用防止在由多个中继装置形成的分组转发网络中的诸如生成树协议的循环的协议的情况下实现点对点通信。

第二有益效果是，当通信发生时，由于在通信之前在相关的中继装置中设定了必要的分组转发规则(参见图5)，所以可以及时地执行通信。这意味着可以在不在中继装置和控制装置之间引起负载的情况下开始通信。此外，根据本示例性实施例，当在中继装置和控制装置之间发生故障时，可以执行新的通信。

第三有益效果是，可以在干线之间执行点对点通信。即，可以在点对点通信中的中继装置之间以及在外部中继装置与中继装置之间的通信中实现冗余和负载平衡。

虽然已经由此描述了本发明的个别示例性实施例，但是本发明不限于此。在不脱离本发明的基本技术概念的情况下，可以执行进一步的变化、替换或调整。例如，附图中所示的网络和元件的配置以及分组转发规则的具体示例仅用作示例以便于理解本发明。即，本发明不限于图中所示的。

例如，虽然已经假设点对点通信的端点被布置在干线之间而描述了上述示例性实施例，但是也可以在中继装置的端口之间或在中继装置的端口和干线之间执行点对点通信。

例如，根据上述示例性实施例(参见图4)，可以在点对点配置信息中包括vlanid。以这种方式，由于vlanid可以被添加到在步骤s1-1及随后步骤中登记在中继装置中的分组转发规则中的匹配条件，所以也可以实现每vlan的点对点通信。当执行每vlan的点对点通信时，通过添加用于将vlanid重写到指示分组从中继装置输出到外部中继装置的分组转发规则中的动作的处理，可以在点对点通信的端点处改变vlanid。

最后，将总结本发明的合适模式。

[模式1]

(参照根据上述第一方面的控制装置)

[模式2]

根据模式1的控制装置，

其中，控制装置连接到两个或更多个第三中继装置，该两个或更多个第三中继装置布置在执行点对点通信的目的地装置与第二中继装置之间，并与第二外部中继装置形成第二干线，和

其中，控制装置将使用两个干线的分组转发规则设定在第一至第三中继装置中。

[模式3]

根据模式2的控制装置，

其中，控制装置指令连接到第一外部中继装置的第一中继装置中的至少一个，以将用于识别所述点对点通信的信息添加到属于点对点通信的分组，和

其中，控制装置指令连接到第二外部中继装置的第三中继装置中的至少一个，以基于用于识别所述点对点通信的信息来确定输出端口，并且从属于点对点通信的分组移除用于识别所述点对点通信的信息。

[模式4]

根据模式1至3中任一项所述的控制装置，还包括：

用于基于由中继装置形成的网络拓扑的改变来重新计算属于点对点通信的分组的路径，并且在重新计算的路径上的中继装置中设定用于转发属于沿着重新计算的路径的点对点通信的分组的分组转发规则的组件。

[模式5]

根据模式2至4中任一项所述的控制装置，其中，控制装置通过由中继装置形成的网络拓扑的改变来指令从点对点通信的路径移除的第一中继装置和第三中继装置中的至少一个，以执行属于由点对点通信使用的干线的端口的端口关闭。

[模式6]

(参照根据上述第二方面的通信系统)

[模式7]

根据模式6的通信系统，

其中，在执行点对点通信的目的地装置与第二中继装置之间，与第二外部中继装置形成第二干线的两个或更多个第三中继装置，以及

其中，控制装置将使用两个干线的分组转发规则设定在第一至第三中继装置中。

[模式8]

根据模式7的通信系统，

其中，控制装置指令连接到第一外部中继装置的第一中继装置中的至少一个，以将用于识别所述点对点通信的信息添加到属于点对点通信的分组，和

其中，控制装置指令连接到第二外部中继装置的第三中继装置中的至少一个，以基于用于识别所述点对点通信的信息来确定输出端口，并且从属于点对点通信的分组移除用于识别所述点对点通信的信息。

[模式9]

根据模式6至8中任一项所述的通信系统，

其中，控制装置还包括：用于基于由中继装置形成的网络拓扑的改变重新计算属于点对点通信的分组的路径，并且在重新计算的路径上的中继装置中设定将用于转发属于沿着重新计算的路径的点对点通信的分组的分组转发规则的组件。

[模式10]

根据模式7至9中任一项所述的通信系统，

其中，控制装置通过由中继装置形成的网络拓扑的改变来指令从点对点通信的路径移除的第一中继装置和第三中继装置中的至少一个，以执行属于由点对点通信使用的干线的端口的端口关闭。

[模式11]

(参照根据上述第三方面的中继装置控制方法)

[模式12]

(参照根据上述第四方面的程序)

上述模式11和12可以以与模式1扩展到模式2至5相同的方式扩展到模式2至5。

上述ptl和npl的公开内容通过引用并入本文。示例性实施例和示例的变化和调整在本发明的整体公开(包括权利要求)的范围内是可能的，并且基于本发明的基本技术概念。在本发明的公开的范围内，各种公开的元素(包括权利要求、示例、示例性实施例、实例、附图等中的每一个中的元素)的各种组合和选择是可能的。也就是说，本发明当然包括本领域技术人员根据包括权利要求和技术概念的整体公开可以做出的各种变化和修改。该说明书公开了数值范围。然而，即使该描述没有特别公开包括在范围内的任意数值或小范围，这些值和范围应当被认为是具体公开的。

附图标记列表

101、101a控制装置

111a设定接收组件

121a分组转发规则设定组件

131a中继装置控制组件

201、201a、203a、204(第一)中继装置

202、202a、204a、205(第二)中继装置

203、206(第三)中继装置

301、302、301a、302a外部中继装置

1011中继装置通信单元

1012拓扑获取单元

1013拓扑表

1014单播路径搜索单元

1015单播路径控制命令生成单元

1016点对点信息接收单元

1017点对点信息存储单元

1018干线控制命令生成单元

2011至2062分组转发规则