通信系统、控制装置、通信控制方法及程序的制作方法

通信系统、控制装置、通信控制方法及程序的制作方法
【专利摘要】一种通信系统，包括：多个交换机，被分为多个域；控制多个域中对应的域所包括的交换机的多个第一控制装置；以及控制多个第一控制装置的第二控制装置。对应于多个域中的一个域的一个第一控制装置基于一个第一控制装置保持的第一数据库，确定对多个域中的一个域包括的不同交换机所容纳的终端之间的第一通信的分组的处理内容。第二控制装置基于第二控制装置保持的第二数据库，确定对多个域中不同域包括的交换机所容纳的终端之间的第二通信的分组的处理内容。在避免交换机和控制器的性能对网络规模造成限制的同时，实现了大规模中央控制型虚拟网络。
【专利说明】
通信系统、控制装置、通信控制方法及程序
技术领域
[0001][相关申请的引用]
[0002] 本申请基于并要求2014年2月19日递交的日本专利申请2014-029905的优先权，将其全部公开内容一并在此用作参考。
[0003]本发明涉及通信系统、控制装置、通信控制方法及程序，具体涉及基于中央控制型虚拟网络的通信系统、控制装置、通信控制方法及程序。【背景技术】[00〇4]非专利文献1和2描述了实现中央化控制网络的开放流(OpenFlow)。开放流将通信当作端到端的流并执行针对每个流的路径控制、故障恢复、负载平衡和优化。非专利文献2 中说明的开放流交换机(0FS)包括用于与开放流控制器(0FC)通信的和根据流表操作的安全通道，其中，通过开放流控制器适当地指示对流表的添加或重写。在流表中，针对每个流定义一组要与分组头匹配的匹配规则(匹配字段)、流统计数据(计数器)和定义处理内容的指令(参见非专利文献2中的“5.2 Flow Table”)。
[0005]例如，当0FS接收分组时，从流表中搜索具有与接收分组的报头信息相匹配的匹配规则(参见非专利文献2中的“5.3匹配”)的条目。当搜索结果是找到与接收分组相匹配的条目时，0FS根据流统计数据(计数器)并对接收分组执行在条目的指令字段中写入的处理内容(从指定端口传输、泛洪、丢弃等)。另一方面，当搜索结果是没有找到与接收分组相匹配的条目时，0FS经由安全通道向0FC发送请求(Packet-1n消息)以设置条目，请求用于处理接收分组的控制信息。0FS接收定义了处理内容的流条目并更新流表。如上所述，0FS使用存储在流表中作为控制信息的条目来转发分组。
[0006]此外，作为相关技术，专利文献1描述了多个域相连的多域网络中的数据传输方法。
[0007]引用列表
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:
[0010]日本专利公开 N0.JP2010-199785A
[0011]非专利文献
[0012]非专利文献1:
[0013]Nick McKeown等，“OpenFlow:Enabling Innovat1n in Campus Networks”，2014 年2 月 14 日在线搜索，URL:http://www.0penflow.0rg/documents/openflowip-latest.pdf
[0014]非专利文献2:
[0015]“OpenFlow Switch Specificat1n，Vers1n 1?3?1(Wire Pro tocol 0x04)”， 2014^2,? 14 H ￠1??? , URL: https: //www.0penne tworking.0rg/images/stories/ downloads/specificat1n/openflow-spec-vl.3.1.pdf
【发明内容】

[0016]技术问题
[0017]以上所引用的专利文献的公开通过引用方式整体并入本文。本发明人给出以下分析。
[0018]在许多交换机被中央控制的大规模虚拟网络中，要求控制器(下文中也被称为“控制装置”)和交换机二者都具有高性能(或高规格)。换言之，控制器必须具有高处理容量以控制整个网络。与此同时，交换机需要具有大量资源以便与整个网络通信。
[0019]此外，即使提供了高规格的交换机和控制器，网络规模的增长也会导致限制。换言之，存在控制器和交换器的性能(或规格)限制网络规模的问题。
[0020]此外，根据专利文献1描述的技术，由于每个域中的边界节点(S卩，位于域边界的交换机)不必处理与多域网络中容纳的每个服务相对应的报头，所以可以降低节点(交换机) 的处理负载。然而，仅通过降低一些节点(交换机)的处理负载可能不能完全解决如上文所述的网络规模的增加。此外，专利文献1公开的技术与中央控制型通信网络无关。
[0021]因此，我们的挑战是要避免交换机或控制器的性能对网络规模造成的限制，并且实现大规模中央控制型虚拟网络。本发明的目的是，提供有助于解决这一挑战的通信系统、 控制装置、通信控制方法和程序。
[0022][问题的解决方案]
[0023]根据本发明的第一方案，提供了一种通信系统。所述通信系统包括被分为多个域的多个交换机。此外，所述通信系统包括多个第一控制装置，所述第一控制装置控制多个域中对应的域所包括的交换机。此外，所述通信系统包括控制多个第一控制装置的第二控制装置。这里，对应于多个域中的一个域的一个第一控制装置基于所述第一控制装置保持的第一数据库，确定对所述一个域中包括的不同交换机所容纳的终端之间的第一通信的分组的处理内容。此外，第二控制装置基于所述第二控制装置保持的第二数据库，确定对多个域中不同域包括的交换机所容纳的终端之间的第二通信的分组的处理内容。
[0024]根据本发明的第二方案，提供一种控制装置，所述控制装置对应于通信系统中的多个第一控制装置中的一个，所述通信系统包括被分为多个域的多个交换机、多个第一控制装置和第二控制装置。一个第一控制装置基于所述一个第一控制装置保持的第一数据库，确定对与所述一个第一控制装置相对应的一个域中包括的不同交换机所容纳的终端之间的第一通信的分组的处理内容，并被第二控制装置控制。第二控制装置基于第二控制装置保持的第二数据库，确定对多个域中的不同域包括的交换机所容纳的终端之间的第二通信的分组的处理内容，并基于确定的处理内容来控制所述一个第一控制装置。[〇〇25]根据本发明的第三方案，提供一种设置在通信系统中的第二控制装置，所述通信系统包括被分为多个域的多个交换机和多个第一控制装置。所述多个第一控制装置控制多个域中对应的域包括的交换机，并且对应于多个域中的一个域的一个第一控制装置基于所述一个第一控制装置保持的第一数据库，确定对所述一个域中包括的不同交换机所容纳的终端之间的第一通信的分组的处理内容。此外，第二控制装置基于所述第二控制装置保持的第二数据库，确定对多个域中不同的域包括的交换机所容纳的终端之间的第二通信的分组的处理内容，并基于确定的处理内容来控制所述多个第一控制装置。
[0026]根据本发明的第四方案，提供一种通信系统中的通信控制方法，所述通信系统包括被分为多个域的多个交换机、多个第一控制装置、以及第二控制装置。所述通信控制方法包括，所述多个第一控制装置控制多个域中对应的域包括的交换机。此外，所述通信控制方法包括，第二控制装置控制所述多个第一控制装置。此外，所述通信控制方法包括，对应于多个域中的一个域的一个第一控制装置基于所述一个第一控制装置保持的第一数据库，确定对所述一个域中包括的不同交换机所容纳的终端之间的第一通信的分组的处理内容。此夕卜，所述通信控制方法包括，第二控制装置基于所述第二控制装置保持的第二数据库，确定对多个域中不同的域包括的交换机所容纳的终端之间的第二通信的分组的处理内容。
[0027]根据本发明的第五方案，提供一种控制装置的通信控制方法，所述控制装置对应于通信系统中的多个第一控制装置中的一个，所述通信系统包括被分为多个域的多个交换机、多个第一控制装置、以及第二控制装置。所述通信控制方法包括，一个第一控制装置基于所述一个第一控制装置保持的第一数据库，确定对与所述一个第一控制装置相对应的域包括的不同交换机所容纳的终端之间的第一通信的分组的处理内容。此外，所述通信控制方法包括第二控制装置控制所述一个第一控制装置。此外，第二控制装置基于所述第二控制装置保持的第二数据库，确定对多个域中不同的域包括的交换机所容纳的终端之间的第二通信的分组的处理内容，并基于确定的处理内容来控制所述一个第一控制装置。
[0028]根据本发明的第六方案，提供一种第二控制装置的通信控制方法，所述第二控制装置设置在通信系统中，所述通信系统包括被分为多个域的多个交换机以及多个第一控制装置。所述通信控制方法包括，第二控制装置基于所述第二控制装置保持的第二数据库，确定对多个域中不同的域包括的交换机所容纳的终端之间的第二通信的分组的处理内容。此夕卜，所述通信控制方法包括，第二控制装置基于确定的处理内容来控制所述多个第一控制装置。此外，所述多个第一控制装置控制多个域中对应的域包括的交换机，并且对应于多个域中的一个域的一个第一控制装置基于所述一个第一控制装置保持的第一数据库，确定对所述一个域中包括的不同交换机所容纳的终端之间的第一通信的分组的处理内容。
[0029]—种与本发明的第七方案有关的程序，所述程序使如下计算机执行下列处理，其中，所述计算机设置在与通信系统中的多个第一控制装置中的一个相对应的控制装置中， 所述通信系统包括被分为多个域的多个交换机、多个第一控制装置和第二控制装置。所述程序使所述计算机执行:基于一个第一控制装置保持的第一数据库，确定对与所述一个第一控制装置相对应的域包括的不同交换机所容纳的终端之间的第一通信的分组的处理内容。此外，所述程序使所述计算机执行被第二控制装置控制。此外，第二控制装置基于所述第二控制装置保持的第二数据库，确定对多个域中不同域包括的交换机所容纳的终端之间的第二通信的分组的处理内容，并基于确定的处理内容来控制所述一个第一控制装置。
[0030]—种与本发明的第八方案有关的程序，所述程序使如下计算机执行下列处理，其中，所述计算机设置在通信系统的第二控制装置中，所述通信系统包括被分为多个域的多个交换机和多个第一控制装置。所述程序使所述计算机执行:基于所述第二控制装置保持的第二数据库，确定对多个域中不同的域包括的交换机所容纳的终端之间的第二通信的分组的处理内容。此外，所述程序使所述计算机执行:基于确定的处理内容来控制所述多个第一控制装置。此外，所述多个第一控制装置控制多个域中对应的域包括的交换机，并且对应于多个域中的一个域的一个第一控制装置基于所述一个第一控制装置保持的第一数据库，确定对所述一个域中包括的不同交换机所容纳的终端之间的第一通信的分组的处理内容。
[0031]此外，可以提供所述程序，作为存储在非暂时性计算机可读存储介质中的程序产品。
[0032][发明的有益效果]
[0033]根据关于本发明的通信系统、控制装置、通信控制方法和程序，能够在避免交换机或控制器的性能对网络规模造成的限制的同时，实现大规模中央控制型虚拟网络。【附图说明】
[0034]图1是示出了与第一示例性实施例有关的通信系统的配置的图。
[0035]图2是示出了与第一示例性实施例有关的通信系统中的交换机组的配置的图。
[0036]图3是用于说明与第一示例性实施例有关的通信系统中的交换机内通信的图。 [〇〇37]图4是用于说明与第一示例性实施例有关的通信系统中的域内通信的图。
[0038]图5是用于说明与第一示例性实施例有关的通信系统中的域间通信的图。[〇〇39]图6是用于说明与第一示例性实施例有关的通信系统中的域间通信的图。[〇〇4〇]图7是用于说明与第二示例性实施例有关的通信系统中的交换机内通信的图。 [〇〇41]图8是用于说明与第二示例性实施例有关的通信系统中的域内通信的图。[〇〇42]图9是用于说明与第二示例性实施例有关的通信系统中的域间通信的图。
[0043]图10是用于说明与第二示例性实施例有关的通信系统中的域间通信的图。
[0044]图11是用于说明与第三示例性实施例有关的通信系统中的交换机内通信的图。
[0045]图12是用于说明与第三示例性实施例有关的通信系统中的域内通信的图。
[0046]图13是用于说明与第三示例性实施例有关的通信系统中的域间通信的图。[〇〇47]图14是用于说明与第三示例性实施例有关的通信系统中的域间通信的图。【具体实施方式】
[0048]首先将给出示例性实施例的概述。应该注意的是，给出概述中的附图标记，仅是为了理解的方便，而不意图将本发明限制为附图中示出的模式。
[0049]图1和图2是示出了与示例性实施例有关的通信系统的配置的图。图1和图2中，通信系统包括被分为多个域(104至109)的多个交换机(118至171 )，控制多个域中的对应域所包括的交换机的多个第一控制装置(控制器110至115)，以及控制多个第一控制装置的第二控制装置(主(上位)控制器103)。注意，交换机有时也被简称为附图中的“SW”。
[0050]图3示出了单个交换机容纳的终端之间的通信操作(下文中也称为“交换机内通信”)。图3中，基于交换机(118)保持的数据库，确定对通信分组的处理内容。
[0051]图4示出了由单个域包括的不同交换机容纳的终端之间的通信操作(下文中也称为“域内通信”)。图4中，与多个域(例如域104)中的一个域相对应的一个第一控制装置(控制器110)基于该第一控制装置(110)保持的第一数据库，确定对由一个域包括的不同交换机(例如，交换机118和124)容纳的终端(172和174)之间的第一通信(域内通信)的分组进行的处理内容。
[0052]图5示出了由不同的域包括的交换机容纳的终端之间的通信操作(下文中也称为 “域间通信”)。图5中，第二控制装置(主控制器103)基于第二控制装置保持的第二数据库，确定对由多个域中的不同域(例如，域104和106)包括的交换机(例如，交换机118和138)容纳的终端(172和175)之间的第二通信的分组进行的处理内容。[〇〇53]接下来，将参考图4描述容纳发送终端的交换机在域内通信中的操作。当容纳发送源终端(172)的交换机(118)在第一通信(域内通信)中从发送源终端接收分组(183)时，对应于一个域(104)的一个第一控制装置(110)使用分组中包括的用于识别目的地终端的信息(目的地终端信息180)和每个交换机用以识别用户的第一识别符(本地用户信息181)来查阅第一数据库，确定对分组的处理内容，以及使交换机(118)基于确定的处理内容在分组中添加识别容纳目的地终端(174)的交换机(124)的第一信息(目的地交换机信息187)和识别该一个域(104)中与分组出口相对应的交换机(124)的第二信息(域内目标交换机信息 186)，并将分组中包括的第一识别符(181)改变为识别在包括多个交换机的网络中的用户的第二识别符(全局用户信息188)。[〇〇54]接下来，将参考图4来描述中继交换机(S卩，除设置在入口和出口处的交换机以外的交换机)在域内通信中的操作。当域(104)所包括的位于分组转发路径上的交换机(118， 121和124)中，既不是容纳发送源终端(172)的交换机(118)也不是容纳目的地终端(174)的交换机(124)的交换机(121)接收第一通信(域内通信)中的分组时，对应于域(104)的第一控制装置(110)使用第二信息(域内目的地交换机信息186)来查阅第一数据库，确定对分组的处理内容，并使交换机(121)基于确定的处理内容来转发分组。
[0055]接下来，将参考图5和图6描述容纳发送终端的交换机在域间通信中的操作。当容纳发送源终端(172)的交换机(118)在第二通信(域内通信)中从发送源终端接收分组(189) 时，第二控制装置(主控制器103)使用分组中包括的用于识别目的地终端的信息(目的地终端信息180)和每个交换机用以识别用户的第一识别符(本地用户信息181)来查阅第二数据库，确定对分组的处理内容，以及使交换机(118)基于确定的处理内容在分组(189)中添加识别容纳目的地终端(175)的交换机(138)的第一信息(目的地交换机信息187)和识别包括容纳发送源终端(172)的交换机(118)在内的域(104)中与分组出口相对应的交换机(120) 的第二信息(域内目标交换机信息186)，并将分组中包括的第一识别符(181)改变为识别在包括多个交换机的网络中的用户的第二识别符(全局用户信息188)。[〇〇56]接下来，将参考图5和图6描述设置在每个域的出口处的交换机在域间通信中的操作。当与分组转发路径上的域(例如，域104)的出口相对应的交换机(例如，交换机120)接收第二通信(域间通信)中的分组(190)时，第二控制装置(主控制器103)使用识别目的地终端的信息(目的地终端信息180)来查阅第二数据库，确定对分组的处理内容，以及使交换机 (120)基于确定的处理内容从分组中删除第二信息(域内目的地交换机信息186)，并在分组 (190)中添加识别与转发路径上和该域(104)相邻的另一个域(105)的入口相对应的交换机 (127)的第三信息(域边界目的地交换机信息197)。[〇〇57]接下来，将参考图5和图6描述设置在每个域的入口处的交换机在域间通信中的操作。当与分组转发路径上的域(例如，域105)的入口相对应的交换机(例如，交换机127)在第二通信(域间通信)中接收来自转发路径上和该域(105)相邻的另一个域(104)的分组(191) 时，第二控制装置(103)使用识别目的地终端的信息(目的地终端信息180)来查阅第二数据库，确定对分组(191)的处理内容，以及使交换机(127)基于确定的处理内容从分组中删除第三信息(域边界目的地交换机信息197)，并在分组(191)中添加识别与该域(105)的出口相对应的交换机(129)的信息作为第二信息。[〇〇58]接下来，将参考图5和图6来描述中继交换机(S卩，除设置在入口和出口处的交换机以外的交换机)在域内通信中的操作。当域(例如，域104)所包括的位于分组转发路径上的交换机(118,119和120)中，既不是与分组入口相对应的交换机(118)也不是与分组出口相对应的交换机(120)的交换机(119)接收第二通信(域间通信)中的分组时，对应于域(104) 的第一控制装置(110)使用第二信息(域内目的地交换机信息186)来查阅第一数据库，确定对分组(190)的处理内容，并使交换机(119)基于确定的处理内容来转发分组(190)。
[0059]根据示例性实施例的包括上述配置的通信系统，通过在将交换机(网络交换机)分为多个域的同时控制交换机，可以降低每个域的控制器的处理负载。此外，针对每个用户来识别通信，并且在网络的入口和出口处转换分组格式。由此，可以在增加整个网络容纳的用户数量的同时，降低中继交换机的资源消耗。因此，根据示例性实施例，能够在避免交换机和控制器的性能(规格)对网络规模造成限制的同时，实现大规模中央控制型虚拟网络。
[0060]更具体地，根据示例性实施例，通过在将物理交换机分为多个域的同时控制物理交换机，能够控制大规模虚拟网络。其原因是，通过在交换机内通信中使用交换机的数据库来确定目的地，在域内通信中使用当前域的控制器的数据库，以及在域间通信中使用主控制器的数据库，可以在处理节点中分配与目的地决定有关的处理负载。
[0061]此外，根据示例性实施例，能够增加虚拟网络中容纳的用户的数量并实现大规模虚拟网络。其原因是，通过使用目的地终端和用户信息的组合来识别网络的入口和出口处的通信，可以在将网络虚拟划分的同时对管理进行通信，并且通过在网络的入口和出口处将本地用户信息转换为全局用户信息，整个网络可以容纳的用户数量可以比每个网络容纳的用户数量更多。
[0062]此外，根据示例性实施例，能够在降低虚拟网络中的中继交换机的资源消耗的同时，实现大规模虚拟网络。通过在网络的入口和出口处为分组给出域内目的地交换机信息和目的地交换机信息，并且在域内仅使用域内目的地交换机信息，在域边界仅使用目的地交换机信息，可以降低中继交换机的资源消耗。[〇〇63]〈第一示例实施例〉
[0064]接下来，将参考附图描述与第一示例性示例有关的通信系统。图1是示出了与该示例性实施例有关的通信系统的配置的图。图2是示出了图1示出的通信系统中的交换机组的配置的图。
[0065]图1中，该示例性实施例的通信系统包括连接到交换机或被交换机容纳的终端172 至177,在终端之间中继分组的交换机组101，控制交换机组101的控制器组102,以及控制控制器组102的主(上位)控制器103。
[0066]图2中，交换机组101包括多个交换机118至171。多个交换机118至171被分为多个域104至109。每个域中的交换机由控制器组102的控制器110至115中的相应控制器来控制。 例如，控制器110控制域104中的多个交换机118至126。注意，在本发明中，交换机的数量和交换机的网络拓扑不限于图2示出的模式。
[0067]控制器110至115经由交换机控制协议116来控制交换机118至171。此外，主控制器 103控制控制器组102。主控制器103经由控制器控制协议117来控制控制器110至115。[〇〇68] 在交换机内通信中(例如，交换机(1-1) 118下的终端(A-1) 172和终端(A-2) 173之间的通信)，使用交换机(1-1)118保持的数据库来确定目的地。
[0069]与此同时，在域内通信中(例如，交换机(1-1) 118下的终端(A-1) 172和交换机(1-y)124下的终端(A-3)174之间的通信)，使用控制器(1-1)110保持的数据库来确定目的地。
[0070]此外，在域间通信中(例如，交换机(1-1)118下的终端(A-l)172和交换机(X-1)138 下的终端B175之间的通信)，使用主控制器103保持的数据库来确定目的地。
[0071]将参考附图详细描述该示例性实施例的通信系统(图1和图2)的操作。
[0072]图3是用于说明交换机内通信中的分组中继的操作的图。
[0073]图3中，交换机(1-1)118从终端(A_l)172接收分组178。交换机(1-1)118查阅由交换机(1-1)118保持的数据库中的分组178的目的地终端信息180/本地用户信息181，并确定动作(对该分组的处理内容)。
[0074]在分组178和179中，目的地终端信息180是目的地的终端信息。此外，本地用户信息181是用于识别交换机内的用户的信息。数据182是通信中交换的实际数据。[〇〇75]根据确定的动作，交换机(1-1)118向终端(A-2)173输出分组179。此时，分组179的格式和分组178被交换机(1-1) 118接收时的格式相同。换言之，在交换机内通信中，交换机将分组格式保持不变，输出分组。
[0076]图4是用于说明域内通信中的分组中继的操作的图。
[0077]图4中，交换机(1-1 )118从终端(A-1) 172接收分组183。即使在查阅由交换机(1-1) 118保持的数据库中的分组183的目的地终端信息180/本地用户信息181后，交换机(1-1) 118也无法确定动作。因此，交换机(1-1) 118经由交换机控制协议116向域(1-1) 104的控制器(1-1)110发送关于动作的查询。
[0078]控制器(1-1) 110查阅由控制器(1-1) 110保持的数据库中的分组183的目的地终端信息180/本地用户信息181，并确定动作。控制器(1-1) 110经由交换机控制协议116向交换机(1-1) 118通知确定的动作。
[0079]交换机(1-1)118根据确定的动作，将分组183的本地用户信息181转换为全局用户信息188。此外，根据确定的动作，交换机(1-1) 118为分组183给出目的地交换机信息187和域内目的地交换机信息186。此外，交换机(1-1) 118根据确定的动作向交换机(1 -2) 121输出转换后的分组，作为分组184。
[0080]在分组184中，全局用户信息188是用于识别网络内的用户的信息。此外，目的地交换机信息187指示目的地终端所属的交换机。此外，域内目的地交换机信息186指示到域内目的地终端的出口交换机。
[0081]在域内通信中，目的地交换机信息187和域内目的地交换机信息186具有相同域 (1-1) 104中的交换机(1-y) 124的信息。
[0082]此外，当交换机(1-1) 118接收第二分组183或更多分组时，交换机(1-1) 118不向控制器(1-1)110发送查询。换言之，当接收第一分组183时，交换机(1-1)118保持控制器(1-1) 110通知的信息，此后基于保持的信息来确定动作。[0083 ]交换机(1 -2) 121从交换机(1 -1) 118接收分组184。即使在查阅由交换机(1 -2) 121 保持的数据库中的分组184的域内目的地交换机信息186后，交换机(1-2)121也无法确定动作。因此，交换机(1-2) 121经由交换机控制协议116向域(1-1) 104的控制器(1-1) 110发送关于动作的查询。
[0084]控制器(1-1)110查阅由控制器(1-1)110保持的数据库中的分组184的域内目的地交换机信息186,并确定动作。控制器(1-1) 110经由交换机控制协议116向交换机(1-2) 121 通知确定的动作。
[0085]根据确定的动作，交换机(1-2)121向相邻的交换机输出分组184。此时，分组184的格式和被交换机(1 -2) 121接收的分组184的格式相同。换言之，在域内通信中，分组被延时且不改变格式。
[0086]此外，在上文描述的交换机(1-2) 121的操作中，为简化起见，向控制器(1-1) 110发送查询。然而，当了解域(1-1)104的网络配置时，控制器(1-1)110可以为每个交换机预先设置在交换机之间中继分组所需的动作。该情形中，当接收第一分组184时，交换机(1-2)121 不必向控制器(1-1) 110发送查询。[〇〇87]交换机(l_y)124从相邻的交换机接收分组184。即使在查阅由交换机(l-y)124保持的数据库中的分组184的目的地交换机信息187/目的地终端信息180/全局用户信息188 后，交换机(1 -y) 124也无法确定动作。因此，交换机(1 -y) 124经由交换机控制协议116向域 (1-1) 104的控制器(1-1) 110发送关于动作的查询。
[0088]控制器(1-1) 110查阅由控制器(1-1) 110保持的数据库中的分组184的目的地终端信息180/全局用户信息188,并确定动作。控制器(1-1) 110经由交换机控制协议116向交换机(1-y) 124通知确定的动作。[〇〇89]交换机(l_y)124根据确定的动作，将分组184的全局用户信息188转换为本地用户信息180。此外，根据确定的动作，交换机(1 -y) 124从分组184中删除目的地交换机信息187 和域内目的地交换机信息186。此外，交换机(1 -y) 124根据确定的动作向终端(A-3) 174输出转换后的分组，作为分组185。
[0090]此外，当交换机(l-y)124接收第二分组184或更多分组时，交换机(l-y)124不向控制器(1-1)110发送查询。换言之，当接收第一分组184时，交换机(l-y)124保持控制器(1-1) 110通知的信息，此后基于保持的信息来确定动作。
[0091]图5和图6是用于说明域间通信中的分组中继的操作的图。
[0092]图5中，交换机(1-1 )118从终端(A-1) 172接收分组189。即使在查阅由交换机(1-1) 118保持的数据库中的分组189的目的地终端信息180/本地用户信息181后，交换机(1-1) 118也无法确定动作。因此，交换机(1-1) 118经由交换机控制协议116向域(1-1) 104的控制器(1-1)110发送关于动作的查询。
[0093]即使在查阅由控制器(1-1)110保持的数据库中的分组189的目的地终端信息180/ 本地用户信息181后，控制器(1-1)110也无法确定动作。因此，控制器(1-1)110经由控制器控制协议117向主控制器103发送关于动作的查询。
[0094]主控制器103查阅由主控制器103保持的数据库中的分组189的目的地终端信息 180/本地用户信息181，并确定动作。主控制器103经由控制器控制协议117向控制器(1-1) 110通知确定的动作。
[0095]控制器(1 -1) 110经由交换机控制协议116向交换机(1 -1) 118通知被通知的动作。
[0096]图6中，交换机(1-1)118根据确定的动作，将分组189的本地用户信息181转换为全局用户信息188。此外，根据确定的动作，交换机(1-1)118为分组189给出目的地交换机信息 187和域内目的地交换机信息186。此外，交换机(1-1) 118根据确定的动作向交换机(2-1)119输出转换后的分组，作为分组190。
[0097]在域间通信中，分组190的目的地交换机信息187具有域(X_l)106中的交换机(x-1)138的信息，并且域内目的地交换机信息186具有域(1-1) 104中的交换机(x-1) 120的信息。
[0098]此外，当交换机(1-1) 118接收第二分组190或更多分组时，交换机(1-1) 118不向主控制器103发送查询。换言之，当接收第一分组190时，交换机(1-1) 118保持主控制器103通知的信息，此后基于保持的信息来确定动作。
[0099]交换机(2-1) 119从交换机(1-1) 118接收分组190。即使在查阅由交换机(2-1) 119 保持的数据库中的分组190的域内目的地交换机信息186后，交换机(2-1)119也无法确定动作。因此，交换机(2-1) 119经由交换机控制协议116向域(1-1) 104的控制器(1-1) 110发送关于动作的查询。
[0100]控制器(1 -1) 11 〇查阅由控制器(1 -1) 11 〇保持的数据库中的分组190的域内目的地交换机信息186，并确定动作。控制器(1-1) 110经由交换机控制协议116向交换机(2-1) 119 通知确定的动作。
[0101]根据确定的动作，交换机(2-1) 119向相邻的交换机输出分组190。此时，分组190的格式和被交换机(2-1) 119接收的分组190的格式相同。换言之，在域内通信中，分组被延时且不改变格式。
[0102]此外，在上文描述的交换机(2-1) 119的操作中，为简化起见，向控制器(1-1) 110发送查询。然而，当了解域(1-1)104的网络配置时，控制器(1-1)110可以为每个交换机预先设置在交换机之间中继分组所需的动作。该情形中，当接收第一分组190时，交换机(2-1)119 不必向控制器(1-1) 110发送查询。
[0103]交换机(X-1) 120从相邻的交换机接收分组190。即使在查阅由交换机(X-1) 120保持的数据库中的分组190的目的地交换机信息187后，交换机(x-1) 120也无法确定动作。因此，交换机(x-1) 120经由交换机控制协议116向域(1-1) 104的控制器(1-1) 110发送关于动作的查询。
[0104]即使在查阅由控制器(1-1) 110保持的数据库中的分组190的目的地交换机信息 187后，控制器(1-1) 110也无法确定动作。因此，控制器(1-1) 110经由控制器控制协议117向主控制器103发送关于动作的查询。
[0105]主控制器103查阅由主控制器103保持的数据库中的分组190的目的地交换机信息，并确定动作。主控制器103经由控制器控制协议117向控制器(1-1) 110通知确定的动作。
[0106]控制器(1-1) 110经由交换机控制协议116向交换机(x-1) 120通知被通知的动作。
[0107]交换机(x-l)120根据确定的动作，将分组190的域内目的地交换机信息186转换为域边界目的地交换机信息197。此外，交换机(x-1) 120根据确定的动作向交换机(1-1) 127输出转换后的分组，作为分组191。分组191的域边界目的地交换机信息197是域边界上到目的地终端的出口交换机。
[0108]此外，在上文描述的交换机(x_l)120的操作中，为简化起见，向主控制器103发送查询。然而，当了解网络配置时，主控制器103为每个交换机预先设置在不同域的交换机之间中继分组所需的动作。该情形中，当接收第一分组190时，交换机(x-l)120不必向控制器 (1-1) 110发送查询。
[0109]交换机(1-1)127从交换机(x-l)120接收分组191。即使在查阅由交换机(1-1)127 保持的数据库中的分组191的目的地交换机信息187后，交换机(1-1) 127也无法确定动作。 因此，交换机(1-1)127经由交换机控制协议116向域(2-1)105的控制器(2-1)111发送查询。
[0110]即使在查阅由控制器(2 -1) 111保持的数据库中的分组191的目的地交换机信息 187后，控制器(2-1) 111也无法确定动作。因此，控制器(2-1) 111经由控制器控制协议117向主控制器103发送关于动作的查询。
[0111]主控制器103查阅由主控制器103保持的数据库中的分组191的目的地交换机信息，并确定动作。主控制器103经由控制器控制协议117向控制器(2-1) 111通知确定的动作。
[0112]控制器(2-1) 111经由交换机控制协议116向交换机(1-1) 127通知被通知的动作。
[0113]交换机(1-1)127根据确定的动作，将分组191的域边界目的地交换机信息197转换为域内目的地交换机信息186。此外，交换机(1-1)127根据确定的动作向交换机(2-1) 128输出转换后的分组，作为分组192。
[0114]此外，在上文描述的交换机(1-1) 127的操作中，为简化起见，向主控制器103发送查询。然而，当了解网络配置时，主控制器103为每个交换机预先设置在不同域的交换机之间中继分组所需的动作。该情形中，当接收第一分组191时，交换机(1-1)127不必向主控制器103发送查询。
[0115]交换机(2-1)128从交换机(1-1)127接收分组192。即使在查阅由交换机(2-1)128 保持的数据库中的分组192的域内目的地交换机信息186后，交换机(2-1)128也无法确定动作。因此，交换机(2-1) 128经由交换机控制协议116向域(2-1) 105的控制器(2-1) 111发送关于动作的查询。
[0116]控制器(2-1) 111查阅由控制器(2-1) 111保持的数据库中的分组192的域内目的地交换机信息186,并确定动作。控制器(2-1) 111经由交换机控制协议116向交换机(2-1) 128 通知确定的动作。
[0117]根据确定的动作，交换机(2-1)128向相邻的交换机输出分组192。此时，分组192的格式和被交换机(2-1) 128接收的分组192的格式相同。换言之，在域内通信中，分组被延时且不改变格式。
[0118]此外，在上文描述的交换机(2-1) 128的操作中，为简化起见，向控制器(2-1) 111发送查询。然而，当了解域(2-1)105的网络配置时，控制器(2-1)111可以为每个交换机预先设置在交换机之间中继分组所需的动作。该情形中，当接收第一分组192时，交换机(2-1)128 不必向控制器(2-1) 111发送查询。
[0119]交换机(x-1) 129从相邻的交换机接收分组192。即使在查阅由交换机(x-1) 129保持的数据库中的分组192的目的地交换机信息187后，交换机(x-1) 129也无法确定动作。因此，交换机(x-l)129经由交换机控制协议116向域(2-1)105的控制器(2-1)111发送查询。
[0120]即使在查阅由控制器(2-1)111保持的数据库中的分组192的目的地交换机信息 187后，控制器(2-1) 111也无法确定动作。因此，控制器(2-1) 111经由控制器控制协议117向主控制器103发送关于动作的查询。
[0121]主控制器103查阅由主控制器103保持的数据库中的分组192的目的地交换机信息，并确定动作。主控制器103经由控制器控制协议117向控制器(2-1) 111通知确定的动作。
[0122]控制器(2-1) 111经由交换机控制协议116向交换机(x-1) 129通知被通知的动作。
[0123]交换机(x_l)129根据确定的动作，将分组192的域内目的地交换机信息186转换为域边界目的地交换机信息197。此外，交换机(x-1) 129根据确定的动作向相邻的交换机输出转换后的分组，作为分组193。
[0124]此外，在上文描述的交换机(x_l)129的操作中，为简化起见，向主控制器103发送查询。然而，当了解网络配置时，主控制器103为每个交换机预先设置在不同域的交换机之间中继分组所需的动作。该情形中，当接收第一分组192时，交换机(x-l)129不必向控制器 (2-1) 111发送查询。
[0125]交换机(1-1) 136从相邻的交换机接收分组194。即使在查阅由交换机(1-1) 136保持的数据库中的分组194的目的地交换机信息187后，交换机(1-1) 136也无法确定动作。因此，交换机(1-1) 136经由交换机控制协议116向域(X-1) 106的控制器(X-1) 112发送关于动作的查询。
[0126]即使在查阅由控制器(X-l)112保持的数据库中的分组194的目的地交换机信息 187后，控制器(X-1) 112也无法确定动作。因此，控制器(X-1) 112经由控制器控制协议117向主控制器103发送关于动作的查询。
[0127]主控制器103查阅由主控制器103保持的数据库中的分组194的目的地交换机信息，并确定动作。主控制器103经由控制器控制协议117向控制器(X-1) 112通知确定的动作。
[0128]控制器(X-1) 112经由交换机控制协议116向交换机(1-1) 136通知被通知的动作。
[0129]交换机(1-1)136根据确定的动作，将分组194的域边界目的地交换机信息197转换为域内目的地交换机信息186。此外，交换机(1-1)136根据确定的动作向交换机(2-1) 137输出转换后的分组，作为分组195。
[0130]在出口域的通信中，目的地交换机信息187和域内目的地交换机信息186具有相同域(X-l)106中的交换机(x-l)138的信息。
[0131]此外，在上文描述的交换机(1-1)136的操作中，为简化起见，向主控制器103发送查询。然而，当了解网络配置时，主控制器103为每个交换机预先设置在不同域的交换机之间中继分组所需的动作。该情形中，当接收第一分组194时，交换机(1-1)136不必向主控制器103发送查询。
[0132]交换机(2-1) 137从交换机(1-1) 136接收分组195。即使在查阅由交换机(2-1) 137 保持的数据库中的分组195的域内目的地交换机信息186后，交换机(2-1)137也无法确定动作。因此，交换机(2-1)137经由交换机控制协议116向域(X-l)106的控制器(X-l)112发送关于动作的查询。
[0133]控制器(X_l)112查阅由控制器(X_l)112保持的数据库中的分组195的域内目的地交换机信息186,并确定动作。控制器(X-l)112经由交换机控制协议116向交换机(2-1)137 通知确定的动作。
[0134]根据确定的动作，交换机(2-1)137向相邻的交换机输出分组195。此时，分组195的格式和被交换机(2-1) 137接收的分组195的格式相同。换言之，在域内通信中，分组被延时且不改变格式。
[0135]此外，在上文描述的交换机(2-1) 137的操作中，为简化起见，向控制器(X-1) 112发送查询。然而，当了解域(X-l)106的网络配置时，控制器(X-l)112可以为每个交换机预先设置在交换机之间中继分组所需的动作。该情形中，当接收第一分组195时，交换机(2-1)137不必向控制器(X-l)112发送查询。
[0136]交换机(x-1) 138从相邻的交换机接收分组195。即使在查阅由交换机(x-1) 138保持的数据库中的分组195的目的地交换机信息187/目的地终端信息180/全局用户信息188 后，交换机(x-1) 138也无法确定动作。因此，交换机(x-1) 138经由交换机控制协议116向域 (X-1) 106的控制器(X-1) 112发送关于动作的查询。
[0137]控制器(X_l)112查阅由控制器(X_l)112保持的数据库中的分组195的目的地终端信息180/全局用户信息188,并确定动作。控制器(X-l)112经由交换机控制协议116向交换机(x-1) 138通知确定的动作。
[0138]交换机(x-l)138根据确定的动作，将分组195的全局用户信息188转换为本地用户信息181。此外，根据确定的动作，交换机(x-1) 138从分组195中删除目的地交换机信息187 和域内目的地交换机信息186。此外，交换机(x-l)138根据确定的动作向终端B175输出转换后的分组，作为分组196。
[0139]此外，当交换机(x-l)138接收第二分组196或更多分组时，交换机(x-1) 138不向控制器(x-l)112发送查询。当接收第一分组196时，交换机(x-l)138保持控制器(x-l)112通知的信息，此后基于保持的信息来确定动作。
[0140]在该示例性实施例的通信系统中，在图3至图6示出的任一操作中，通过“目的地终端信息180和本地用户信息181”的组合，或者仅在网络的进口和出口处通过“目的地终端信息180和全局用户信息188”的组合来标识通信。例如，{:用户信息:1/目的地终端A}的通信和 {:用户信息:2/目的地终端A}的通信被标识为不同的通信。
[0141]此外，仅使用域内目的地交换机信息186和目的地交换机信息187来执行网络中的分组中继操作。此时，例如，寻址到虚拟网络1中的交换机X的通信和寻址到虚拟网络2中的交换机X的通信可以一并管理。
[0142]换言之，根据该示例性实施例的通信系统，通过在虚拟划分网络的同时管理通信并统一管理网络内这些虚拟网络的中继操作，可以减少中继交换机的资源消耗。
[0143]此外，根据该示例性实施例的通信系统，通过在网络的入口和出口处将本地用户信息181和全局用户信息188相互转换，整个网络可以容纳比单个交换机的容纳条件更多的用户数量。例如，当交换机容纳的本地用户信息181的数量是X时，整个网络内容的全局用户信息188的数量可以是Y(X<Y)。
[0144]〈第二示例性实施例〉
[0145]接下来，将参考附图描述与第二示例性实施例有关的通信系统。该示例性实施例的通信系统被配置为与第一示例性实施例的通信系统(图1)完全相同。然而要注意的是，在该示例性实施例中，控制器组102和主控制器103已将中继分组所需的信息通知到交换机组 101〇
[0146]图7是用于说明交换机内通信中的分组中继操作的示例的图。
[0147]图7中，交换机(1)204从终端(a-l)231接收分组235。交换机(1)204查阅由交换机 (1 )204保持的数据库中的分组235的目的地终端信息237/本地用户信息238，并确定动作。
[0148]分组235的目的地终端信息237是指示终端(a-2)232的目的地(Dst)MAC地址信息。 此外，本地用户信息238是终端(a-l)231和终端(a-2)232所属的VLAN_ID (虚拟局域网标识符)的信息。此外，数据239是通信中交换的实际数据。
[0149]根据确定的动作，交换机(1)204向终端(a-2)232输出分组235,作为分组236。此时，分组236的格式和分组235被交换机(1)204接收时的格式相同。换言之，在交换机内通信中，以格式不变的方式输出分组。
[0150]图8是用于说明域内通信中的分组中继的操作的图。
[0151]图8中，交换机(1)204从终端(a-l)231接收分组240。交换机(1)204查阅由交换机 (1 )204保持的数据库中的分组240的目的地终端信息237/本地用户信息238，并确定动作。
[0152]交换机(1)204根据确定的动作，通过例如QinQ转换，将本地用户信息238转换为全局用户信息245。此外，交换机(1)204根据确定的动作，通过例如MPLS(多协议标签交换) (L2-VPN，第2层虚拟专用网)，为分组240给出目的地交换机信息244和域内目的地交换机信息243。然后，交换机(1)204根据确定的动作向交换机(4)207输出转换后的分组，作为分组 241 〇
[0153]通过将用于本地识别用户的VLAN_ID(虚拟局域网标识符)(12位)转换为用于识别网络中的用户的QinQ(24位)信息，获得分组241的全局用户信息245。此外，目的地交换机信息244是指示交换机(7)210的垫层报头信息。此外，域内目的地交换机信息243是指示交换机(7)210的外部目的地(Outer_Dst)MAC信息。
[0154]在域内通信中，目的地交换机信息244和域内目的地交换机信息243具有相同域 (1)201中的交换机(7)210的信息。
[0155]交换机(4) 207从交换机(1)204接收分组241。交换机(4) 207查阅由交换机(4) 207 保持的数据库中的分组241的域内目的地交换机信息243,并确定动作。
[0156]根据确定的动作，交换机(4)207向交换机(7)210输出分组241。此时，分组241的格式和被交换机(4)207接收的分组241的格式相同。换言之，在域内通信中，分组被延时且不改变格式。
[0157]交换机(7)210从交换机(4)207接收分组241。交换机(7)210查阅由交换机(7)210 保持的数据库中的分组241的目的地交换机信息244/目的地终端信息237/本地用户信息 245,并确定动作。
[0158]交换机(7)210根据确定的动作，通过例如QinQ转换，将分组241的全局用户信息 245转换为本地用户信息238。此外，根据确定的动作，通过例如MPLS(L2-VPN)弹出操作，交换机(7)210从分组241中删除目的地交换机信息244和域内目的地交换机信息243。然后，交换机(7) 210根据确定的动作向终端(a-3) 233输出转换后的分组，作为分组242。
[0159]注意，分组242的本地用户信息238不必和分组240的本地用户信息238相同。例如， 对应于全局用户信息245的本地用户信息238可以针对每个交换机而不同。
[0160]图9和图10是用于说明域间通信中的分组中继操作的示例的图。
[0161]图9中，交换机(1)204从终端(a-l)231接收分组246。交换机(1)204查阅由交换机 (1 )204保持的数据库中的分组246的目的地终端信息237/本地用户信息238，并确定动作。
[0162]图10中，交换机(1)204根据确定的动作，通过例如QinQ转换，将分组246的本地用户信息238转换为全局用户信息245。此外，根据确定的动作，通过例如MPLS(L2-VPN)推入动作，交换机(1)204为分组246给出目的地交换机信息244和域内目的地交换机信息243。然后，交换机(1) 204根据确定的动作向交换机(2) 205输出转换后的分组，作为分组247。
[0163]交换机(2)205从交换机(1)204接收分组247。交换机(2)205查阅由交换机(2)205保持的数据库中的分组247的域内目的地交换机信息243,并确定动作。
[0164]根据确定的动作，交换机(2)205向交换机(3)206输出分组247。此时，分组247的格式和被交换机(2) 205接收的分组247的格式相同。换言之，在域内通信中，分组被延时且不改变格式。
[0165]交换机(3) 206从交换机(2) 205接收分组247。交换机(3) 206查阅由交换机(3) 206 保持的数据库中的分组247的目的地交换机信息244,并确定动作。
[0166]交换机(3)206根据确定的动作，通过重写目的地MAC，将分组247的域内目的地交换机信息243转换为域边界目的地交换机信息253。交换机(3)206根据确定的动作向交换机(1)213输出转换后的分组，作为分组248。
[0167]交换机(1)213从交换机(3) 206接收分组248。交换机(1)213查阅由交换机(1)213 保持的数据库中的分组248的目的地交换机信息244,并确定动作。
[0168]根据确定的动作，通过重写分组248的目的地MAC，交换机(1)213将域边界交换机信息253转换为域内目的地交换机信息243。此外，交换机(1)213根据确定的动作向交换机(2)214输出转换后的分组，作为分组249。
[0169]交换机(2)214从交换机(1)213接收分组249。交换机(2)214查阅由交换机(2)214 保持的数据库中的分组249的域内目的地交换机信息243,并确定动作。[〇17〇]根据确定的动作，交换机(2) 214向交换机(3) 215输出分组249。此时，分组249的格式和被交换机(2) 214接收的分组249的格式相同。换言之，在域内通信中，分组被延时且不改变格式。
[0171]交换机(3)215从交换机(2)214接收分组249。交换机(3)215查阅由交换机(3)215 保持的数据库中的分组249的目的地交换机信息244,并确定动作。
[0172]交换机(3)215根据确定的动作，通过重写目的地MAC，将分组249的域内目的地交换机信息243转换为域边界目的地交换机信息253。交换机(3)215根据确定的动作向交换机 (1) 222输出转换后的分组，作为分组250。
[0173]交换机(1)222从交换机(3)215接收分组250。交换机(1)222查阅由交换机(1)222 保持的数据库中的分组250的目的地交换机信息244,并确定动作。
[0174]交换机(1)222根据确定的动作，通过重写目的地MAC，将分组250的域边界目的地交换机信息253转换为域内目的地交换机信息243。此外，交换机(1)222根据确定的动作向交换机(2)223输出转换后的分组，作为分组251。
[0175]交换机(2)223从交换机(1)222接收分组251。交换机(2)223查阅由交换机(2)223 保持的数据库中的分组251的域内目的地交换机信息243,并确定动作。
[0176]根据确定的动作，交换机(2)223向交换机(3)224输出分组251。此时，分组251的格式和被交换机(2) 223接收的分组251的格式相同。换言之，在域内通信中，分组被延时且不改变格式。
[0177]交换机(3) 224从交换机(2) 223接收分组251。交换机(3) 224查阅由交换机(3)224 保持的数据库中的分组251的目的地交换机信息244/目的地终端信息237/本地用户信息 245,并确定动作。
[0178]交换机(3)224根据确定的动作，通过例如QinQ转换，将分组251的全局用户信息 245转换为本地用户信息238。此外，根据确定的动作，通过例如MPLS(L2-VPN)弹出操作，交换机(3)224从分组251中删除目的地交换机信息244和域内目的地交换机信息243。然后，交换机(3) 224根据确定的动作向终端b234输出转换后的分组，作为分组252。
[0179]注意，分组242的本地用户信息238不必和分组240的本地用户信息相同。例如，对应于全局用户信息245的本地用户信息238可以针对每个交换机而不同。
[0180]在图7至10示出的操作中，使用QinQ在本地用户信息238和全局用户信息245之间进行转换，使用MPLS(L2-VPN)推入和弹出动作来给出/删除目的地交换机信息244和域内目的地交换机信息243。然而，这些功能不是实现该示例性实施例的操作所必需的。如果可以实现等同的操作，则可以使用不同的功能。例如，可以使用VXLAN(虚拟可扩展局域网)来替代MPLS(L2-VPN)。
[0181]在该示例性实施例的通信系统中，在图7至图10示出的任一示例中，通过“目的地终端信息237和本地用户信息238”的组合，或者仅在网络的进口和出口处通过“目的地终端信息237和全局用户信息245”的组合来标识通信。例如，{VLAN: 1/目的地MAC: A}的通信和 {VLAN: 2/目的地MAC: A}的通信被标识为不同的通信。
[0182]此外，在该示例性实施例的通信系统中，仅使用域内目的地交换机信息243和目的地交换机信息244来执行网络中的分组中继操作。此时，例如，寻址到虚拟网络1中的交换机 X的通信和寻址到虚拟网络2中的交换机X的通信可以一并管理。
[0183]换言之，根据该示例性实施例的通信系统，通过在虚拟划分网络的同时管理通信并统一管理网络内的多个拟网络的中继操作，可以减少中继交换机的资源消耗。
[0184]此外，根据该示例性实施例的通信系统，通过在网络的入口和出口处将本地用户信息238和全局用户信息245相互转换，整个网络可以容纳比单个交换机的容纳条件更多的用户数量。例如，当交换机容纳的本地用户信息238的数量(=VLAN的数量)是4k时，整个网络内容的全局用户信息245的数量(=QinQ的数量)可以是4k x4k。
[0185]〈第三示例性实施例〉
[0186]接下来，将参考附图描述与第三示例性实施例有关的通信系统。在第二示例性实施例中(图7至10)描述了虚拟网络中的L2(第2层)中继的情形。在该示例性实施例中将描述虚拟网络中执行L3(第3层)中继的情形。注意，在该示例性实施例中，控制器组102和主控制器103也已将中继分组所需的信息通知到交换机组101。
[0187]图11是示出了交换机内通信中的分组中继操作的图。
[0188]图11中，交换机(1) 304从终端(a-1) 331接收分组335。交换机(1) 304查阅由交换机 (1 )304保持的数据库中的分组335的目的地终端信息337/本地用户信息338，并确定动作。
[0189]分组335的目的地终端信息337是指示终端(a-2)332的目的地(Dst)IP地址信息。 此外，本地用户信息338是终端(a-l)331所属的VLAN_ID的信息。此外，数据339是通信中交换的实际数据。[〇19〇] 注意，L2(第2层)和L3(第3层)之间的区别在于，分组335的目的地MAC是否是对IP (互联网协议)路由路由器加以指示的信息。
[0191]交换机(1)304将分组335的格式转换为伪L2信息，使得看上去已经执行了IP路由。 换言之，交换机(1)304分别将目的地MAC转换为终端(a-2)332的信息，将源MAC转换为指示 IP路由路由器的信息，并将VLAN_ID转换为终端(a-2)332的所属信息。此外，交换机(1)304 根据确定的动作向终端(a-2) 332输出转换后的分组，作为分组336。
[0192]图12是示出了域内通信中的分组中继操作的示例的图。
[0193]交换机(1) 304从终端(a-1) 331接收分组340。交换机(1) 304查阅由交换机(1) 304 保持的数据库中的分组340的目的地终端信息337/本地用户信息338,并确定动作。
[0194]交换机(1)304根据确定的动作，通过例如QinQ转换，将分组340的本地用户信息 338转换为全局用户信息345。此外，根据确定的动作，通过例如MPLS(L3-VPN)推入动作，交换机(1)304为分组340给出目的地交换机信息344和域内目的地交换机信息343。此外，交换机(1)304根据确定的动作向交换机(4)307输出转换后的分组，作为分组341。
[0195]通过将用于本地识别用户的VLAN_ID(12位)转换为用于识别网络中的用户的QinQ (24位)信息，获得分组341的全局用户信息345。此外，目的地交换机信息344是指示交换机 (7)310的垫层报头信息。此外，域内目的地交换机信息343是指示交换机(7)310的外部目的地(0u t er_D s t) MAC信息。
[0196]在域内通信中，目的地交换机信息344和域内目的地交换机信息343具有相同域 (1)301中的交换机(7)310的信息。
[0197]交换机(4) 307从交换机(1)304接收分组341。交换机(4) 307查阅由交换机(4) 307 保持的数据库中的分组341的域内目的地交换机信息343,并确定动作。
[0198]根据确定的动作，交换机(4)307向交换机(7)310输出分组341。此时，分组341的格式和被交换机(4)307接收的分组341的格式相同。换言之，在域内通信中，分组被延时且不改变格式。
[0199]交换机(7)310从交换机(4)307接收分组341。交换机(7)310查阅由交换机(7)310 保持的数据库中的分组341的目的地交换机信息344/目的地终端信息337/本地用户信息 345,并确定动作。
[0200]根据确定的动作，通过例如MPLS (L3-VPN)弹出动作，交换机(7) 310从分组341中删除目的地交换机信息344。此外，交换机(7)310将分组341的格式转换为伪L2信息，使得看上去已经执行了 IP路由。换言之，交换机(7)310分别将目的地MAC转换为终端(a-3)333的信息，将源MAC转换为指示IP路由路由器的信息，并将VLAN_ID转换为终端(a-3)333的所属信息。交换机(7) 310根据确定的动作向终端(a-3) 333输出转换后的分组，作为分组342。
[0201]图13和图14示出了域间通信中的分组中继操作的示例的图。[〇2〇2]图13中，交换机(1) 304从终端(a-1) 331接收分组346。交换机(1) 304查阅由交换机 (1 )304保持的数据库中的分组346的目的地终端信息337/本地用户信息338，并确定动作。 [〇2〇3]图14中，交换机(1 )304根据确定的动作，通过例如QinQ转换，将分组346的本地用户信息338转换为全局用户信息345。此外，根据确定的动作，通过例如MPLS(L3-VPN)推入动作，交换机(1)304为分组346给出目的地交换机信息344和域内目的地交换机信息343。然后，交换机(1) 304根据确定的动作向交换机(2) 305输出转换后的分组，作为分组347。[〇2〇4]交换机(2) 305从交换机(1)304接收分组347。交换机(2) 305查阅由交换机(2)305 保持的数据库中的分组347的域内目的地交换机信息343,并确定动作。[〇2〇5]根据确定的动作，交换机(2)305向交换机(3)306输出分组347。此时，分组347的格式和被交换机(2) 305接收的分组347的格式相同。换言之，在域内通信中，分组被延时且不改变格式。[〇2〇6]交换机(3) 306从交换机(2) 305接收分组347。交换机(3) 306查阅由交换机(3) 306保持的数据库中的分组347的目的地交换机信息344,并确定动作。[〇2〇7]交换机(3)306根据确定的动作，通过例如重写目的地MAC，将分组347的域内目的地交换机信息343转换为域边界目的地交换机信息353。然后，交换机(3)306根据确定的动作向交换机(1) 313输出转换后的分组，作为分组348。
[0208]交换机(1)313从交换机(3) 306接收分组348。交换机(1)313查阅由交换机(1)313 保持的数据库中的分组348的目的地交换机信息344,并确定动作。[〇2〇9]根据确定的动作，通过重写分组248的目的地MAC，交换机(1)313将分组348的域边界交换机信息353转换为域内目的地交换机信息343。此外，交换机(1)313根据确定的动作向交换机(2) 314输出转换后的分组，作为分组349。
[0210]交换机(2)314从交换机(1)313接收分组349。交换机(2)314查阅由交换机(2)314 保持的数据库中的分组349的域内目的地交换机信息343,并确定动作。[〇211]根据确定的动作，交换机(2) 314向交换机(3) 315输出分组349。此时，分组349的格式和被交换机(2) 314接收的分组349的格式相同。换言之，在域内通信中，分组被延时且不改变格式。
[0212]交换机(3)315从交换机(2)314接收分组349。交换机(3)315查阅由交换机(3)315 保持的数据库中的分组349的目的地交换机信息344,并确定动作。[〇213]交换机(3)315根据确定的动作，通过重写目的地MAC，将分组349的域内目的地交换机信息343转换为域边界目的地交换机信息353。交换机(3)315根据确定的动作向交换机 (1) 322输出转换后的分组，作为分组350。
[0214]交换机(1)322从交换机(3)315接收分组350。交换机(1)322查阅由交换机(1)322 保持的数据库中的分组350的目的地交换机信息344,并确定动作。
[0215]交换机(1)322根据确定的动作，通过重写目的地MAC，将分组350的域边界目的地交换机信息353转换为域内目的地交换机信息343。此外，交换机(1)322根据确定的动作向交换机(2)323输出转换后的分组，作为分组351。
[0216]交换机(2)323从交换机(1)322接收分组351。交换机(2)323查阅由交换机(2)323 保持的数据库中的分组351的域内目的地交换机信息343,并确定动作。
[0217]根据确定的动作，交换机(2)323向交换机(3)324输出分组351。此时，分组351的格式和被交换机(2) 323接收的分组351的格式相同。换言之，在域内通信中，分组被延时且不改变格式。
[0218]交换机(3) 324从交换机(2)323接收分组351。交换机(3) 324查阅由交换机(3)324 保持的数据库中的分组351的目的地交换机信息344/目的地终端信息337/本地用户信息 345,并确定动作。
[0219]根据确定的动作，通过例如MPLS (L3-VPN)弹出动作，交换机(3) 324删除分组351的目的地交换机信息344。此外，交换机(3)324将分组的格式转换为伪L2信息，使得看上去已经执行了 IP路由。换言之，交换机(3)324分别将目的地MAC转换为终端b334的信息，将源MAC 转换为指示IP路由路由器的信息，并将VLAN_ID转换为终端b334的所属信息。此外，交换机 (3) 324根据确定的动作向终端b334输出转换后的分组，作为分组352。[〇22〇]在图11至14示出的操作中，使用QinQ在本地用户信息338和全局用户信息345之间进行转换，使用MPLS(L3-VPN)推入和弹出动作来给出/删除目的地交换机信息344和域内目的地交换机信息343。然而，这些功能不是实现该示例性实施例的操作所必需的。如果可以实现等同的操作，则可以使用不同的功能。
[0221]在该示例性实施例的通信系统中，在图11至图14示出的任一示例中，通过“目的地终端信息337和本地用户信息338”的组合，或者仅在网络的进口和出口处通过“目的地终端信息337和全局用户信息345”的组合来标识通信。例如，{VLAN: 1/目的地IP:A}的通信和 {VLAN:2/目的地IP:A}的通信被标识为不同的通信。
[0222]此外，在该示例性实施例的通信系统中，仅使用域内目的地交换机信息343和目的地交换机信息344来执行网络中的分组中继操作。此时，例如，寻址到虚拟网络1中的交换机 X的通信和寻址到虚拟网络2中的交换机X的通信可以一并管理。
[0223]换言之，根据该示例性实施例的通信系统，通过在虚拟划分网络的同时管理通信并统一管理网络内的多个拟网络的中继操作，可以减少中继交换机的资源消耗。
[0224]此外，根据该示例性实施例的通信系统，通过在网络的入口和出口处将本地用户信息338和全局用户信息345相互转换，整个网络可以容纳比单个交换机的容纳条件更多的用户数量。例如，当交换机容纳的本地用户信息338的数量(=VLAN的数量)是4k时，整个网络内容的全局用户信息345的数量(=QinQ的数量)可以是4k x4k。
[0225]此外，本发明的以下模式也是可能的。[〇226](模式 1)
[0227]如与第一方案有关的通信系统。
[0228](模式 2)
[0229]根据模式1所述的通信系统，其中，当容纳发送源终端的交换机从发送源终端接收第一通信中的分组时，对应于一个域的一个第一控制装置使用分组中包括的用于识别目的地终端的信息和每个交换机用以识别用户的第一识别符来查阅第一数据库，确定对分组的处理内容，以及使交换机基于确定的处理内容在分组中添加识别容纳目的地终端的交换机的第一信息和识别该一个域中与分组出口相对应的交换机的第二信息，并将分组中包括的第一识别符改变为识别在包括多个交换机的网络中的用户的第二识别符。
[0230](模式 3)[0231 ]根据模式2所述的通信系统，其中，当该一个域所包括的位于分组转发路径上的交换机中，既不是容纳发送源终端的交换机也不是容纳目的地终端的交换机的交换机接收第一通信中的分组时，对应于该一个域的一个第一控制装置使用第二信息来查阅第一数据库，确定对分组的处理内容，并使交换机基于确定的处理内容来转发分组。
[0232](模式 4)
[0233]根据模式1所述的通信系统，其中，当容纳发送源终端的交换机从发送源终端接收第二通信中的分组时，第二控制装置使用分组中包括的用于识别目的地终端的信息和每个交换机用以识别用户的第一识别符来查阅第二数据库，确定对分组的处理内容，以及使交换机基于确定的处理内容在分组中添加识别容纳目的地终端的交换机的第一信息和识别与包括容纳发送源终端的交换机在内的域中的分组出口相对应的交换机的第二信息，并将分组中包括的第一识别符改变为识别在包括多个交换机的网络中的用户的第二识别符。
[0234](模式 5)
[0235]根据模式4所述的通信系统，其中，当与分组转发路径上的域的出口相对应的交换机接收第二通信中的分组时，第二控制装置使用识别目的地终端的信息来查阅第二数据库，确定对分组的处理内容，以及使交换机基于确定的处理内容从分组中删除第二信息，并在分组中添加识别与转发路径上和该域相邻的另一个域的入口相对应的交换机的第三信息。
[0236](模式 6)
[0237]根据模式4或5所述的通信系统，其中，当与分组转发路径上的域的入口相对应的交换机接收第二通信中来自和该域相邻的另一个域的分组时，第二控制装置使用识别目的地终端的信息来查阅第二数据库，确定对分组的处理内容，以及使交换机基于确定的处理内容从分组中删除第三信息，并在分组中添加识别与第一域的出口相对应的交换机的信息，作为第二信息。
[0238](模式 7)
[0239]根据模式4至6中任一项所述的通信系统，其中，当位于分组转发路径上的域中包括的转发路径上的交换机中，既不是与分组入口相对应的交换机也不是与分组出口相对应的交换机的交换机接收第二通信中的分组时，对应于该域的第一控制装置使用第二信息来查阅第一数据库，确定对分组的处理内容，并使交换机基于确定的处理内容来转发分组。
[0240](模式 8)[〇241]如与第二方案有关的控制装置。
[0242](模式 9)[〇243]如与第三方案有关的控制装置。
[0244](模式 1〇)
[0245]如与第四方案有关的通信控制方法。
[0246](模式11)
[0247]根据模式10所述的通信控制方法，包括:容纳发送源终端的交换机从发送源终端接收第一通信中的分组；
[0248]对应于一个域的一个第一控制装置使用分组中包括的用于识别目的地终端的信息和每个交换机用以识别用户的第一识别符来查阅第一数据库，并确定对分组的处理内容；以及
[0249]基于确定的处理内容，使容纳发送源终端的交换机在分组中添加识别容纳目的地终端的交换机的第一信息和识别该一个域中与分组出口相对应的交换机的第二信息，并将分组中包括的第一识别符改变为识别在包括多个交换机的网络中的用户的第二识别符。
[0250](模式 12)
[0251]根据模式11所述的通信控制方法，包括:
[0252]该一个域所包括的位于分组转发路径上的交换机中，既不是容纳发送源终端的交换机也不是容纳目的地终端的交换机的交换机接收第一通信中的分组；
[0253]对应于该一个域的一个第一控制装置使用第二信息来查阅第一数据库，并确定对分组的处理内容；以及
[0254]基于确定的处理内容，使容纳发送源终端的交换机转发分组。
[0255](模式 13)
[0256]根据模式10所述的通信控制方法，包括:
[0257]容纳发送源终端的交换机从发送源终端接收第二通信中的分组；
[0258]第二控制装置使用分组中包括的用于识别目的地终端的信息和每个交换机用以识别用户的第一识别符来查阅第一数据库，并确定对分组的处理内容；以及
[0259]基于确定的处理内容，使容纳发送源终端的交换机在分组中添加识别容纳目的地终端的交换机的第一信息和识别在包括容纳发送源终端的域中与分组出口相对应的交换机的第二信息，并将分组中包括的第一识别符改变为识别在包括多个交换机的网络中的用户的第二识别符。
[0260](模式 14)
[0261]根据模式13所述的通信控制方法，包括:
[0262]与分组转发路径上的域的出口相对应的交换机接收第二通信中分组；
[0263]第二控制装置使用识别目的地终端的信息来查阅第二数据库，并确定对分组的处理内容；以及
[0264]基于确定的处理内容，使与出口相对应的交换机从分组中删除第二信息，并在分组中添加识别与转发路径上和该域相邻的另一个域的入口相对应的交换机的第三信息。
[0265](模式 15)
[0266]根据模式13或14所述的通信控制方法，包括:
[0267]与分组转发路径上的域的出口相对应的交换机从转发路径上和该域相邻的另一个域接收第二通信中的分组；
[0268]第二控制装置使用识别目的地终端的信息来查阅第二数据库，并确定对分组的处理内容；以及[〇269]基于确定的处理内容，使与出口相对应的交换机从分组中删除第三信息，并在分组中添加识别与域的出口相对应的交换机的信息，作为第二信息。
[0270](模式 16)
[0271]根据模式13至15中任一项所述的通信控制装置，包括:
[0272]分组转发路径上的域所包括的位于转发路径上的交换机中，既不是与分组入口相对应的交换机也不是与分组出口相对应的交换机的交换机接收第二通信中的分组；
[0273]对应于分组转发路径上的域的第一控制装置使用第二信息来查阅第一数据库，并确定对分组的处理内容；以及
[0274]基于确定的处理内容，使不是与入口或出口相对应的交换机的交换机转发分组。 [〇275](模式 17)
[0276]如与第五方案有关的通信控制方法。[〇277](模式 18)
[0278]如与第六方案有关的通信控制方法。
[0279](模式 19)[〇28〇]如与第七方案有关的程序。
[0281](模式 20)
[0282]如与第八方案有关的程序。
[0283]此外，以上所引用的每一个专利文献的公开的全部内容通过引用方式并入本文。 应当注意的是，在整个公开中本发明的其他目的、特征和方面将变得显而易见，并且可以在不偏离本文公开和所附权利要求要求保护的本发明的主旨和范围的情况下进行修改。还应当注意的是，公开的/要求的要素、要件或项目的任意组合都将落入修改范围。具体地，即使在未提供说明的情形中，本描述中使用数值范围应被解释为这些范围所含的特定数值或小范围。
[0284]附图标记列表
[0285]101:交换机组
[0286]102:控制器组
[0287]103:主(上位)控制器
[0288]104至109:域
[0289]110 至 115:控制器
[0290]116:交换机控制防议
[0291]117:控制器控制协议
[0292]118 至 171:交换机(SW)
[0293]172 至 177:终端
[0294]178,179,183 至 185,189 至 196:分组
[0295]180:目的地终端信息
[0296]181:本地用户信息
[0297]182:数据
[0298]186:域内目的地交换机信息
[0299]187:目的地交换机信息 [〇3〇〇] 188:全局用户信息[0301 ]197:域边界目的地交换机信息
[0302]201至203:域
[0303]204至 23〇:交换机(SW)
[0304]231 至 234:终端
[0305]235，236，240 至 242，246 至 252:分组[〇3〇6]237:目的地终端信息[〇3〇7]238:本地用户信息
[0308]239:数据[〇3〇9]243:域内目的地交换机信息[〇31〇]244:目的地交换机信息
[0311]245:全局用户信息
[0312]253:域边界目的地交换机信息
[0313]301至303:域
[0314]304至 33〇:交换机(SW)
[0315]331 至 334:终端
[0316]335，336，340 至 342，346 至 352:分组
[0317]337:目的地终端信息
[0318]338:本地用户信息[〇319]339:数据
[0320]343:域内目的地交换机信息
[0321]344:目的地交换机信息
[0322]345:全局用户信息
[0323]353:域边界目的地交换机信息
【主权项】
1.一种通信系统，包括:多个交换机，被分为多个域；多个第一控制装置，控制所述多个域中对应的域所包括的交换机；以及第二控制装置，控制所述多个第一控制装置，其中对应于所述多个域中的一个域的一个第一控制装置基于所述一个第一控制装置保持 的第一数据库，确定对所述一个域中包括的不同交换机所容纳的终端之间的第一通信的分 组的处理内容，以及第二控制装置基于第二控制装置保持的第二数据库，确定对所述多个域中的不同域包 括的交换机所容纳的终端之间的第二通信的分组的处理内容。2.根据权利要求1所述的通信系统，其中当容纳发送源终端的交换机在第一通信中从所述发送源终端接收分组时，对应于所述 一个域的所述一个第一控制装置使用所述分组中包括的用于识别目的地终端的信息和每 个交换机用以识别用户的第一识别符来查阅所述第一数据库，确定对所述分组的处理内 容，以及使所述交换机基于确定的处理内容在所述分组中添加识别容纳所述目的地终端的 交换机的第一信息和识别所述一个域中与所述分组的出口相对应的交换机的第二信息，并 将所述分组中包括的所述第一识别符改变为识别在包括所述多个交换机的网络中的所述 用户的第二识别符。3.根据权利要求2所述的通信系统，其中当所述一个域中包括的位于所述分组的转发路径上的交换机中不是容纳所述发送源 终端的交换机或容纳所述目的地终端的交换机的交换机在第一通信中接收所述分组时，对 应于所述一个域的所述一个第一控制装置使用所述第二信息来查阅所述第一数据库，确定 对所述分组的处理内容，并使所述交换机基于确定的处理内容来转发所述分组。4.根据权利要求1至3中任一项所述的通信系统，其中:当容纳发送源终端的交换机在第二通信中从所述发送源终端接收分组时，所述第二控 制装置使用所述分组中包括的用于识别目的地终端的信息和每个交换机用以识别用户的 第一识别符来查阅所述第二数据库，确定对所述分组的处理内容，以及使所述交换机基于 确定的处理内容在所述分组中添加识别容纳所述目的地终端的交换机的第一信息和识别 包括容纳所述发送源终端的所述交换机在内的域中与所述分组的出口相对应的交换机的 第二信息，并将所述分组中包括的所述第一识别符改变为识别包括所述多个交换机的网络 中的所述用户的第二识别符。5.根据权利要求4所述的通信系统，其中当所述分组的转发路径上与域的出口相对应的交换机在第二通信中接收所述分组时， 所述第二控制装置使用识别所述目的地终端的所述信息来查阅所述第二数据库，确定对所 述分组的处理内容，以及使所述交换机基于确定的处理内容从所述分组中删除所述第二信 息，并在所述分组中添加识别与所述转发路径上和该域相邻的另一个域的入口相对应的交 换机的第三信息。6.根据权利要求4或5所述的通信系统，其中:当所述分组的转发路径上与域的入口相对应的交换机在第二通信中从所述转发路径 上与所述域相邻的另一个域接收所述分组时，所述第二控制装置使用识别所述目的地终端的所述信息来查阅所述第二数据库，确定对所述分组的处理内容，以及使所述交换机基于 确定的处理内容从所述分组中删除所述第三信息，并在所述分组中添加识别与所述域的出 口相对应的交换机的信息作为所述第二信息。7.根据权利要求4至6中任一项所述的通信系统，其中:当位于所述分组的转发路径上的域中包括的转发路径上的交换机中不是与所述分组 的入口相对应的交换机或与所述分组的出口相对应的交换机的交换机在第二通信中接收 所述分组时，对应于所述域的所述第一控制装置使用所述第二信息来查阅所述第一数据 库，确定对所述分组的处理内容，并使所述交换机基于确定的处理内容来转发所述分组。8.—种控制装置，对应于通信系统中的多个第一控制装置中的一个第一控制装置，所 述通信系统包括被分为多个域的多个交换机、所述多个第一控制装置和第二控制装置，其 中所述多个第一控制装置控制所述多个域中对应的域所包括的交换机，所述第二控制装置控制所述多个第一控制装置，所述一个第一控制装置基于所述一个第一控制装置保持的第一数据库，确定对与所述 一个第一控制装置相对应的一个域中包括的不同交换机所容纳的终端之间的第一通信的 分组的处理内容，以及所述第二控制装置基于所述第二控制装置保持的第二数据库，确定对所述多个域中不 同的域包括的交换机所容纳的终端之间的第二通信的分组的处理内容。9.一种设置在通信系统中的第二控制装置，所述通信系统包括被分为多个域的多个交 换机和多个第一控制装置，其中:所述多个第一控制装置控制所述多个域中对应的域所包括的交换机，所述第二控制装置控制所述多个第一控制装置，对应于所述多个域中的一个域的一个第一控制装置基于所述一个第一控制装置保持 的第一数据库，确定对所述一个域中包括的不同交换机所容纳的终端之间的第一通信的分 组的处理内容，以及所述第二控制装置基于所述第二控制装置保持的第二数据库，确定对所述多个域中不 同的域包括的交换机所容纳的终端之间的第二通信的分组的处理内容。10.—种通信系统中的通信控制方法，所述通信系统包括被分为多个域的多个交换机、 多个第一控制装置、以及第二控制装置，所述通信控制方法包括:所述多个第一控制装置控制多个域中对应的域所包括的交换机；所述第二控制装置控制所述多个第一控制装置；对应于所述多个域中的一个域的一个第一控制装置基于所述一个第一控制装置保持 的第一数据库，确定对所述一个域包括的不同交换机所容纳的终端之间的第一通信的分组 的处理内容；以及所述第二控制装置基于所述第二控制装置保持的第二数据库，确定对所述多个域中不 同的域包括的交换机所容纳的终端之间的第二通信的分组的处理内容。
【文档编号】H04L12/715GK106031103SQ201580009013
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2015年2月18日
【发明人】铃木洋司
【申请人】日本电气株式会社