特許 6241891 セッション継続システムおよびその方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6241891

(24)【登録日】2017年11月17日

(45)【発行日】2017年12月6日

(54)【発明の名称】セッション継続システムおよびその方法

(51)【国際特許分類】

   H04L 12/721 20130101AFI20171127BHJP

   H04L 12/751 20130101ALI20171127BHJP

【ＦＩ】

   H04L12/721 Z

   H04L12/751

【請求項の数】6

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2015-5723(P2015-5723)

(22)【出願日】2015年1月15日

(65)【公開番号】特開2016-131353(P2016-131353A)

(43)【公開日】2016年7月21日

【審査請求日】2017年1月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004226

【氏名又は名称】日本電信電話株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001863

【氏名又は名称】特許業務法人アテンダ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中村 孝幸

(72)【発明者】

【氏名】倉橋 利幸

(72)【発明者】

【氏名】松林 泰則

【審査官】 速水 雄太

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−２２９１３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０２１０４１６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 今井和雄，五十嵐健，コンピューティング連携型ネットワーク仮想化とその実現技術，電子情報通信学会論文誌 （Ｊ９５−Ｂ） 第６号，日本，一般社団法人電子情報通信学会，２０１２年 ６月 １日，第７０７−７１６頁

【文献】 中村孝幸ほか，データセンタ間のＶＮＦの分散・集約に応じた経路制御方式の検討，電子情報通信学会２０１４年通信ソサイエティ大会講演論文集２ Ｂ−７−３５，日本，一般社団法人電子情報通信学会，２０１４年 ９月 ９日，第９２頁

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｌ １２／７２１

Ｈ０４Ｌ １２／７５１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ユーザ端末を接続する第１の通信装置とそれ以外の第２の通信装置とを少なくとも含んで構成される通信キャリアのＷＡＮを介して、複数のデータセンタにそれぞれ配置されたセッション制御を行うネットワークサービス機能のいずれかに当該ネットワークサービス機能を利用するユーザ端末を収容するに当たって、データセンタ側通信装置と前記第１の通信装置との間に設定されるネットワークサービス機能毎かつ第１の通信装置毎のトンネルを通じて行う場合において、ユーザ端末の収容先ネットワークサービス機能が変更されても変更前のセッションの切断を回避するためのセッション継続システムであって、
ネットワークサービス機能とデータセンタ側通信装置との間に設けられ、ユーザ端末とネットワークサービス機能との間で送受信されるパケットのみを参照し、当該パケットがユーザ端末の収容先ネットワークサービス機能の変更前に開始されたセッションに属するかどうかを識別し、変更前に開始されたセッションに属するパケットは変更前のネットワークサービス機能に対応するデータセンタ側通信装置へ振り分け、それ以外は変更後のネットワークサービス機能へ振り分けるパケット振分機能と、
データセンタのネットワークサービス機能を管理し、ネットワークサービス機能の追加または削除を行い、ネットワークサービス機能を追加または削除したデータセンタのデータセンタ側通信装置、あるいは前記データセンタ側通信装置に接続された第２の通信装置に対して経路追加または経路削除の経路広告を送信するとともに、ネットワークサービス機能において制御するセッションに応じた情報を前記パケット振分機能に設定するネットワークサービス機能管理装置とを具備した
ことを特徴とするセッション継続システム。

【請求項2】

収容先ネットワークサービス機能変更後にユーザ端末とネットワークサービス機能との間で送受信されるパケットのみから、新規セッションの確立要求パケットか、収容先ネットワークサービス機能変更前に開始されたセッションに属するパケットか、について判別困難な場合に、収容先ネットワークサービス機能変更直後から一定期間内にユーザ端末とネットワークサービス機能との間で送受信されるパケットの有無に基づき振り分けを行うパケット振分機能を具備するとともに、
ネットワークサービス機能において制御するセッションに応じた情報として、学習時間および学習対象に関する情報を設定するネットワークサービス機能管理装置を具備する
ことを特徴とする請求項１に記載のセッション継続システム。

【請求項3】

収容先ネットワークサービス機能変更後にユーザ端末とネットワークサービス機能との間で送受信されるパケットのみから、新規セッションの確立要求パケットが判別可能な場合に、収容先ネットワークサービス機能変更直後から開始されたセッションかどうかを判別し、振り分けを行うパケット振分機能を具備するとともに、
ネットワークサービス機能において制御するセッションに応じた情報として、振分機能にて判別対象となるセッションに関する情報を設定するネットワークサービス機能管理装置を具備する
ことを特徴とする請求項１に記載のセッション継続システム。

【請求項4】

パケット振分機能における収容先変更前のネットワークサービス機能に対応するデータセンタ側通信装置への振分対象のセッション数を監視し、前記データセンタ側通信装置への振分対象のセッションが観測されなくなった時点で、前記データセンタ側通信装置と同データセンタ内に配置されたネットワークサービス機能との間の通信経路を、パケット振分機能を経由しない経路に変更させるネットワークサービス機能管理装置を具備する
ことを特徴とする請求項１に記載のセッション継続システム。

【請求項5】

ユーザ端末を接続する第１の通信装置とそれ以外の第２の通信装置とを少なくとも含んで構成される通信キャリアのＷＡＮを介して、複数のデータセンタにそれぞれ配置されたセッション制御を行うネットワークサービス機能のいずれかに当該ネットワークサービス機能を利用するユーザ端末を収容するに当たって、データセンタ側通信装置と前記第１の通信装置との間に設定されるネットワークサービス機能毎かつ第１の通信装置毎のトンネルを通じて行う場合において、ユーザ端末の収容先ネットワークサービス機能が変更されても変更前のセッションの切断を回避するためのセッション継続方法であって、
ネットワークサービス機能とデータセンタ側通信装置との間に設けられ、ユーザ端末とネットワークサービス機能との間で送受信されるパケットのみを参照し、当該パケットがユーザ端末の収容先ネットワークサービス機能の変更前に開始されたセッションに属するかどうかを識別し、変更前に開始されたセッションに属するパケットは変更前のネットワークサービス機能に対応するデータセンタ側通信装置へ振り分け、それ以外は変更後のネットワークサービス機能へ振り分けるパケット振分機能と、
データセンタのネットワークサービス機能を管理し、ネットワークサービス機能の追加または削除を行い、ネットワークサービス機能を追加または削除したデータセンタのデータセンタ側通信装置、あるいは前記データセンタ側通信装置に接続された第２の通信装置に対して経路追加または経路削除の経路広告を送信するとともに、ネットワークサービス機能において制御するセッションに応じた情報を前記パケット振分機能に設定するネットワークサービス機能管理装置とを用い、
ネットワークサービス機能管理装置が、所定のデータセンタに対するネットワークサービス機能の追加を行う工程と、
ネットワークサービス機能管理装置が、前記ネットワークサービス機能において制御するセッションに応じた情報を前記所定のデータセンタのパケット振分機能に設定する工程と、
ネットワークサービス機能管理装置が、前記所定のデータセンタのデータセンタ側通信装置、あるいは前記データセンタ側通信装置に直結された第２の通信装置に対して経路追加の経路広告を送信する工程と、
前記第２の通信装置が、前記経路追加の経路広告を契機に、追加前のネットワークサービス機能宛のパケットのルートを前記所定のデータセンタのデータセンタ側通信装置に切り替える工程と、
前記所定のデータセンタのパケット振分機能が、収容先ネットワークサービス機能の変更前に開始されたセッションに属するパケットを変更前のネットワークサービス機能に対応するデータセンタ側通信装置へ振り分ける工程とを少なくとも含む
ことを特徴とするセッション継続方法。

【請求項6】

ユーザ端末を接続する第１の通信装置とそれ以外の第２の通信装置とを少なくとも含んで構成される通信キャリアのＷＡＮを介して、複数のデータセンタにそれぞれ配置されたセッション制御を行うネットワークサービス機能のいずれかに当該ネットワークサービス機能を利用するユーザ端末を収容するに当たって、データセンタ側通信装置と前記第１の通信装置との間に設定されるネットワークサービス機能毎かつ第１の通信装置毎のトンネルを通じて行う場合において、ユーザ端末の収容先ネットワークサービス機能が変更されても変更前のセッションの切断を回避するためのセッション継続方法であって、
ネットワークサービス機能とデータセンタ側通信装置との間に設けられ、ユーザ端末とネットワークサービス機能との間で送受信されるパケットのみを参照し、当該パケットがユーザ端末の収容先ネットワークサービス機能の変更前に開始されたセッションに属するかどうかを識別し、変更前に開始されたセッションに属するパケットは変更前のネットワークサービス機能に対応するデータセンタ側通信装置へ振り分け、それ以外は変更後のネットワークサービス機能へ振り分けるパケット振分機能と、
データセンタのネットワークサービス機能を管理し、ネットワークサービス機能の追加または削除を行い、ネットワークサービス機能を追加または削除したデータセンタのデータセンタ側通信装置、あるいは前記データセンタ側通信装置に接続された第２の通信装置に対して経路追加または経路削除の経路広告を送信するとともに、ネットワークサービス機能において制御するセッションに応じた情報を前記パケット振分機能に設定するネットワークサービス機能管理装置とを用い、
ネットワークサービス機能管理装置が、所定のデータセンタのネットワークサービス機能において制御するセッションに応じた情報を前記所定のデータセンタと同一のネットワークサービス機能を有する他のデータセンタのパケット振分機能に設定する工程と、
ネットワークサービス機能管理装置が、前記所定のデータセンタのデータセンタ側通信装置、あるいは前記データセンタ側通信装置に直結された第２の通信装置に対して経路削除の経路広告を送信する工程と、
前記第２の通信装置が、前記経路削除の経路広告を契機に、削除前のネットワークサービス機能宛のパケットのルートを前記他のデータセンタのデータセンタ側通信装置に切り替える工程と、
前記他のデータセンタのパケット振分機能が、収容先ネットワークサービス機能の変更前に開始されたセッションに属するパケットを変更前のネットワークサービス機能に対応するデータセンタ側通信装置へ振り分ける工程と、
ネットワークサービス機能管理装置が、前記所定のデータセンタに対するネットワークサービス機能の削除を行う工程とを少なくとも含む
ことを特徴とするセッション継続方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、通信キャリアが有するＷＡＮ（Wide Area Netwrok）内の複数のデータセンタ（Data Center：ＤＣ）に対し、セッション制御を行う仮想化されたネットワークサービス機能（Virtual Network Function：ＶＮＦ）を配置した場合において、ユーザ端末の収容先を或るＤＣ内のＶＮＦから他のＤＣ内のＶＮＦへ変更した際にセッション継続を可能とする技術、特にユーザ端末とＶＮＦとの間で送受信されるパケットの情報から各セッションが収容先ＶＮＦの変更前後のいずれの時点から開始されたかを識別し、パケットの振り分け先を決定する技術に関する。

【0002】

なお、本願でいう「パケット」には、一定単位のデータからなり、宛先を示す情報等に従って伝送されるフレームやセルを含むものとする。

【背景技術】

【0003】

近年、通信キャリアのネットワークが有するネットワークサービス機能を仮想化し、ＤＣ等に配備された汎用サーバ上で実現する技術が注目されている。通常、ＶＮＦの配置拠点となるＤＣは、大規模災害等によるビル罹災を考慮し、地理的に分散された複数の拠点にある。このとき、新規サービスの迅速な提供およびＶＮＦへの効率的なリソース割当の観点から、サービス開始時にはＶＮＦを特定のＤＣに集約し、サービスの利用ユーザ数増加等に伴う使用リソース増加時に複数のＤＣへ分散させること、あるいはその逆にサービスの利用ユーザ数減少等に伴うリソース減少時に特定のＤＣへ集約することが有効と考えられる。このようなＤＣ間のＶＮＦの分散・集約に際し、通信キャリアのＷＡＮ内におけるトラヒック流通の効率化のためには、ユーザ端末の通信を制御する、すなわちユーザ端末の収容先ＶＮＦを、各ユーザ端末に対し直近のＤＣに配置されたＶＮＦとする必要がある。

【0004】

ユーザ端末の収容先ＶＮＦを直近のＤＣ内のＶＮＦとするための経路切替技術として、非特許文献１にてＷＡＮ内のコアルータのルーティング機能を利用することで経路切替を迅速に実施可能とする方式が提案されている。以降では、本方式をルーティング切替方式と記す。

【0005】

ルーティング切替方式の概要について図１を用いて説明する。ルーティング切替方式では、ユーザ端末を収容するエッジルータとＤＣが有するゲートウェイ（ＤＣ−ＧＷ）との間にＶＮＦ毎かつエッジルータ毎のトンネル通信路（以下、「トンネル」と略す。）を設定する。このとき、複数のＤＣ−ＧＷ間で各トンネルの端点が有するＩＰアドレスを共用する、すなわち当該トンネルに対応するＶＮＦ宛のパケットをエッジルータからＤＣ−ＧＷに対して送信する際に、パケットに付与されるトンネルヘッダにおける送信先アドレスとなるＩＰアドレスを共用する。

【0006】

これにより、ＶＮＦの分散または集約に際しては、ＶＮＦを追加または削除したＤＣ内のＤＣ−ＧＷより、当該ＶＮＦに対応するトンネルのＤＣ−ＧＷが有する端点ＩＰアドレスについて、経路追加あるいは経路削除をコアルータに対して経路広告することで、エッジルータから送信される当該ＶＮＦ宛パケットの経路を、直近のＤＣ−ＧＷに向かう経路に切り替えることが可能となる。

【0007】

以上で説明した通り、ルーティング切替方式では、経路切替前後でエッジルータとＤＣ−ＧＷとの間のＶＮＦ毎かつエッジルータ毎のトンネルのうちＤＣ−ＧＷ側の端点が、或るＤＣ−ＧＷから別のＤＣ−ＧＷに変更となる。これに伴い、ユーザ端末の収容先ＶＮＦも変更となる。

【0008】

ここで、ＶＮＦがコンテンツ配信を行うキャッシュ機能（ｖＣＤＮ）等のように、ＴＣＰセッション等のセッションの状態を管理し、セッション単位の制御を行うＶＮＦ（以降、セッション制御型ＶＮＦ）の場合を考える。このとき、ルーティング切替方式によりユーザ端末の収容先ＶＮＦが変更となることで、経路切替前より開始されたセッションを管理・制御するセッション制御型ＶＮＦも変更となる。変更先のセッション制御型ＶＮＦは、経路切替前より開始されたセッションの状態を保持していないため、当該セッションの切断が発生する。これにより、キャリアサービスとして要求されるサービス可用性が満たされなくなることや、キャッシュ機能からのデータ配信時のダウンロード時間増加によるユーザの体感品質が劣化する等のサービス品質が劣化するという問題が発生する。そのため、ルーティング切替方式を用いる場合、収容先ＶＮＦ変更に伴うセッション断を回避する必要がある。

【0009】

ルーティング切替方式に伴うセッション断の回避を可能とする従来技術として、非特許文献２に挙げられている通り、切替前後のセッション制御型ＶＮＦ間で状態同期を行う技術（従来技術１）および、収容先ＶＮＦの変更前より継続するセッションは当該セッション状態を保持する変更前のセッション制御型ＶＮＦへ、経路切替後に開始されたセッションは変更後のセッション制御型ＶＮＦに振り分ける技術（従来技術２）がある。

【0010】

従来技術１の概要について、図２を用いて説明する。従来技術１では、経路切替に先立ち、収容先ＶＮＦ変更前にユーザ端末を収容しているセッション制御型ＶＮＦのセッション状態を、変更後にユーザ端末を収容するセッション制御型ＶＮＦと同期させる。これにより、収容先ＶＮＦ変更後にユーザ端末の収容先となるセッション制御型ＶＮＦがセッション状態を保持することとなり、収容先ＶＮＦ変更前に開始されたセッションの制御が可能となり、セッション断を回避することができる。

【0011】

従来技術２の概要について、図３を用いて説明する。従来技術２では、セッション制御型ＶＮＦからユーザ端末宛に送信するパケット内におけるバージョン情報等を示すヘッダフィールドにセッション開始時刻の情報を埋め込む。本情報を埋め込まれたパケットを受信したユーザ端末では、多くの場合、受信したパケット内のセッション開始時刻の情報を持ち回り、ユーザ端末からＶＮＦ宛に送信するパケットにも当該情報を付与することとなる。

【0012】

また、従来技術２では、ユーザ端末とＶＮＦとの間に本セッション開始時刻の情報に基づきユーザ端末からのパケットを各ＶＮＦに振り分ける機能（図中では「振分機能」と表記する。）を配置する。ルーティング切替方式による経路切替後は、振分機能にてセッション開始時刻に基づき、経路切替時刻より前に開始されたセッションであれば変更前の収容先であるセッション制御型ＶＮＦに、経路切替時刻後に開始されたセッションであれば変更後の収容先であるセッション制御型ＶＮＦに振り分ける。これにより、経路切替後にユーザ端末の収容先であるセッション制御型ＶＮＦにおいて、経路切替前に開始されたセッションの制御を可能とすることで、セッション断を回避することができる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

従来技術１では、ユーザ端末の収容先ＶＮＦ変更前後において、セッション制御型ＶＮＦ間の状態不整合によるセッション断の発生を防ぐために、一時的にユーザ端末からの新規のセッション開始要求の受付を規制し、その間に両ＶＮＦ間の差分状態を同期する必要がある。これにより、接続損失や接続遅延が発生し、接続品質が劣化することが課題となる。また、状態同期のために、収容先ＶＮＦ変更前後のセッション制御型ＶＮＦやＶＮＦを収容するサーバの負荷が増大することが課題となる。

【0014】

従来技術２では、セッション制御型ＶＮＦにおいて、セッション制御型ＶＮＦ毎に使用するプロトコルのヘッダフォーマット等に応じて、セッション開始時刻の情報をパケットに埋め込む機能が必要となる。ここで、多様なサービスを提供する通信キャリアにおいては、様々なセッション制御型ＶＮＦを配備することが考えられる。このとき、全てのＶＮＦをキャリア自ら内製することなく、市販されているＶＮＦ製品も活用することで、開発費用削減や新規サービス提供の迅速が期待される。一方で、市販のＶＮＦ製品に対し前述の機能の追加が必要となる。すなわち、従来技術２では、市販のＶＮＦ製品を活用する際に機能追加に伴う開発費用や検証稼働が増えることが課題となる。

【課題を解決するための手段】

【0015】

本発明では、前記目的を達成するため、ＶＮＦとＤＣ−ＧＷとの間に、ユーザ端末とＶＮＦとの間で送受信されるパケットのみを参照し、当該パケットがユーザ端末の収容先ＶＮＦの変更前に開始されたセッションに属するかどうかを識別可能な振分機能を設ける。当該振分機能では、収容先ＶＮＦの変更前に開始されたセッションに属するパケットは変更前のＶＮＦに対応するＤＣ−ＧＷへ振り分ける。また、その他のパケットは変更後の収容先ＶＮＦへ振り分ける。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、セッション制御を行うＶＮＦの場合において、ユーザ端末の収容先ＶＮＦの変更に際し、接続品質の劣化やＶＮＦの負荷増大、あるいはＶＮＦへの機能追加を伴うことなく、収容先の変更前より開始したセッションの切断を回避することができる。これにより、サービスの可用性やユーザの体感品質の劣化を防ぐことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】ルーティング切替方式の概要を示す説明図

【図2】セッション断を回避可能な従来技術１の概要を示す説明図

【図3】セッション断を回避可能な従来技術２の概要を示す説明図

【図4】本発明のセッション継続システムの実施形態の一例を示すネットワーク構成図

【図5】本発明のセッション継続システムの実施例１を示す説明図

【図6】本発明のセッション継続システムの実施例１を示す動作シーケンス図

【図7】本発明のセッション継続システムの実施例２を示す説明図

【図8】本発明のセッション継続システムの実施例２を示す動作シーケンス図

【発明を実施するための形態】

【0018】

＜実施形態の構成＞
図４は本発明のセッション継続システムの実施形態の一例、ここではルーティング切替方式による経路切替前に開始されたセッションの切断を回避することを実現するネットワークの構成を示すもので、図中、１０はエッジルータ、２０はコアルータ、３０はＶＮＦ、４０はＤＣ−ＧＷ、５０はＶＮＦ毎かつエッジルータ毎のトンネル、６０は振分機能、７０は管理システムである。なお、以下の説明において＃１、＃２等の記号により各装置を特定する場合、符号１０、２０、…は省略するものとする。

【0019】

ここで、上述した各構成と特許請求の範囲における各構成との関係について述べると、エッジルータ１０が第１の通信装置に相当し、コアルータ２０が第２の通信装置に相当し、ＶＮＦ３０がネットワークサービス機能に相当し、ＤＣ−ＧＷ４０がデータセンタ側通信装置に相当し、トンネル５０がネットワークサービス機能毎かつ第１の通信装置毎のトンネルに相当し、振分機能６０がパケット振分機能に相当し、管理システム７０がネットワークサービス機能管理装置に相当する。

【0020】

基本的な構成は図３とほぼ同様であるが、振分機能６０および管理システム７０に配備する機能が異なる。

【0021】

なお、ルーティング切替方式による経路切替後において、経路切替前に開始されたセッションを制御するＶＮＦ３０が配備されたＤＣ（図４中のＤＣ＃１）のＤＣ−ＧＷ＃１から、経路切替後に接続先ＤＣ−ＧＷが変更となるエッジルータ（図４中のエッジルータ＃２）までのトンネル５０の経路（下り方向の通信経路）は、図４の通り、コアルータ２０を介して接続される経路のほか、ユーザ端末からＶＮＦ３０までの上り方向の経路、すなわち振分機能６０を経由する経路としても良い。ここで、ルーティング切替方式では、経路切替により変わるのは、エッジルータ１０からＤＣ−ＧＷ４０に向かう方向（上り方向）のトンネル５０の経路であり、図４中に記載の両ＤＣ−ＧＷ（ＤＣ−ＧＷ＃１、ＤＣ−ＧＷ＃２）からエッジルータ１０に向かう方向（下り方向）のトンネル５０は、いずれも両ＤＣ−ＧＷからエッジルータ１０まで到達可能なことに変更はない。

【0022】

ネットワークの構成要素の機能を以下に示す。なお、以降では、図４の通り、ユーザ端末の収容先となるＶＮＦ３０について収容先ＶＮＦ変更前のものをＤＣ＃１内のＶＮＦ＃１、収容先ＶＮＦ変更後のものをＤＣ＃２内のＶＮＦ＃１、ＤＣ＃１のＤＣ−ＧＷをＤＣ−ＧＷ＃１、ＤＣ＃２のＤＣ−ＧＷをＤＣ−ＧＷ＃２と表記する。

【0023】

≪振分機能≫
振分機能６０は、ユーザ端末とセッション制御型のＶＮＦ３０との間で送受信されるパケットのみを参照し、当該パケットがユーザ端末の収容先ＶＮＦ３０の変更前に開始されたセッションに属するかどうかを識別し、収容先ＶＮＦ変更前に開始されたセッションに属するパケットはＤＣ−ＧＷ＃１へ、それ以外、即ち収容先ＶＮＦ変更後に開始されたセッションに属するパケットはＤＣ＃２内のＶＮＦ＃１へ振り分ける機能を有する。

【0024】

より具体的に、本振分機能６０の実現方式としては、ユーザ／セッション識別情報学習方式と、新規セッション判別方式とが挙げられる。各方式の詳細を以下に示す。

【0025】

・ユーザ／セッション識別情報学習方式
本方式では、収容先ＶＮＦ変更後にユーザ端末とＶＮＦ３０との間で送受信されるパケットのみから、新規セッションの確立要求パケットか、収容先ＶＮＦ変更前に開始されたセッションに属するパケットか、について判別困難な場合に、収容先ＶＮＦ変更直後から一定期間内にユーザ端末とＶＮＦとの間で送受信されるパケットの有無に基づき振り分けを行う。具体的には以下の通りの方式である。

【0026】

ルーティング切替方式による収容先ＶＮＦ変更直後は、パケットのヘッダ内に含まれるＩＰアドレスやＭＡＣアドレス、ポート番号等のユーザ端末を識別可能な情報（ユーザ識別情報）、あるいはセッションを一意に識別可能なセッション情報（セッション識別情報）を記録する学習時間を設けるとともに、パケットを全てＤＣ−ＧＷ＃１へ振り分ける。予め設定された学習時間中は本動作を続け、収容先ＶＮＦ変更前に開始されたセッションを使用するユーザ識別情報あるいはセッション識別情報の記録が完了した後、記録されたユーザ識別情報あるいはセッション識別情報に合致するパケットはＤＣ−ＧＷ＃１へ振り分け、その他のユーザ識別情報あるいはセッション識別情報を有するパケットはＤＣ＃２内のＶＮＦ＃１へ振り分ける。

【0027】

ここで、前述の学習時間としては、ＶＮＦにおいてセッション確立中にユーザ端末より最後にパケットが到着してから、それ以降のパケットが到着しない場合にセッション断と検知されるまでの時間とする方法が挙げられる。セッション断と検知される時間とは、例えば、ユーザ端末からのパケットの到着確認がＶＮＦ３０にて実施できずにタイムアウトが発生する時間や、ユーザ端末に対するセッションのキープアライブを行う間隔の時間に設定することが考えられる。これにより収容先ＶＮＦ変更前より開始されたセッションが継続中にもかかわらず、学習時間中にパケットが振分機能６０に到着せず、学習されないセッションの発生を防ぐことが可能となる。

【0028】

また、学習時間中に記録されたユーザ端末が収容先ＶＮＦ変更前に開始したセッションを終了した後、新たなセッションを開始した際には、当該セッションに属するパケットは長経路となるＤＣ−ＧＷ＃１ではなく、ＤＣ＃２内のＶＮＦ＃１に振り分ける。これを実現するために、学習時間中に記録したユーザ識別情報あるいはセッション識別情報毎に、最後にパケットが到着してから経過した時間を記録し、一定時間にパケットが到着しない場合に記録から消去する。ここで、記録を消去するまでの一定時間をエージングタイマと呼ぶ。このエージングタイマは、収容先ＶＮＦ変更前に開始されたセッションが継続中にもかかわらず、当該セッションのユーザ識別情報あるいはセッション識別情報が記録から消去されることを防ぐために、学習期間と同様にセッション確立中にユーザ端末から最後にパケットが到着してから以降のパケットが到着しない場合にセッション断と検知される時間とする方法が挙げられる。

【0029】

・新規セッション判別方式
本方式では、収容先ＶＮＦ変更後にユーザ端末とＶＮＦとの間で送受信されるパケットのみから、新規セッションの確立要求パケットが判別可能な場合に、収容先ＶＮＦ変更直後から開始されたセッションかどうかを判別し、振り分けを行う。具体的には以下の通りの方式である。

【0030】

ユーザ端末から送信されるセッション確立要求のパケットをＤＣ＃２内のＶＮＦ＃１に振り分ける。また、前記パケットや、当該セッション確立要求のパケットに対しＤＣ＃２内のＶＮＦ＃１からユーザ端末に送信されるパケットの情報を基に、ユーザアドレスやセッションＩＤ等のセッションを一意に特定可能なセッション情報を記録する。以降、当該セッション情報に属するパケットをＤＣ＃２内のＶＮＦ＃１に振り分ける。また、以上に該当しないパケットは収容先ＶＮＦ変更前に開始されたセッションに属することとなるため、ＤＣ−ＧＷ＃１に振り分ける。

【0031】

≪管理システム≫
本システムはＶＮＦの追加や削除、各機器の設定変更等のＮＷ全体を管理するシステムを総称して記載している。本管理システム７０は、前記振分機能６０と連携する以下の機能を有する。

【0032】

管理システム７０は、ＶＮＦ３０の追加や削除に伴い、ＤＣ−ＧＷ＃２に対し、ルーティング切替方式よる経路切替のためにコアルータに対する経路追加や経路削除の広告を行うことを指示する。このとき、前記振分機能６０がユーザ／セッション識別情報学習方式を用いる場合、ＶＮＦ３０において制御するセッション等に応じて、学習時間および学習対象に関する情報を設定する。また、前記振分機能６０が新規セッション判別方式を用いる場合、ＶＮＦ３０において制御するセッション等に応じて、振分機能６０にて判別対象となるセッションに関する情報を設定する。

【0033】

また、収容先ＶＮＦ変更前に開始したセッションは時間経過に伴い次第に減少し、ある期間が経過するとＤＣ−ＧＷ＃１への振分対象通信が全て完了することが想定される。このとき、ユーザ端末とＶＮＦ３０との間に振分機能６０を介在させないことによって、スループット等への通信影響を極力排除することが有効となる。そのため、管理システム７０より、振分機能６０におけるＤＣ−ＧＷ＃１への振分対象のセッション数を監視し、ＤＣ−ＧＷ＃１への振分対象のセッションが観測されなくなった時点で、ＤＣ−ＧＷと同ＤＣ内に配置されたＶＮＦとの間の通信経路を、振分機能６０を経由しない経路に変更させる機能を配備する。

【0034】

＜実施形態の動作＞
［実施例１］
実施例１として、ＤＣ＃２近傍エリア内のユーザ端末＃１がＤＣ＃１内のＶＮＦ＃１に収容され、既にセッションを開始している状態において、ＶＮＦ＃１をＤＣ＃２に追加し、ＶＮＦ＃１を分散配置する場合の本発明におけるセッション継続方法を説明する。本実施例の概要を図５、シーケンスを図６に示す。

【0035】

まず、エッジルータ＃２配下のユーザ端末＃１がＤＣ＃１内のＶＮＦ＃１とセッションを開始しており、通信継続中とする。本状態から、管理システム７０よりＶＮＦ＃１をＤＣ＃２に追加する（１）。このとき、ＶＮＦ＃１にて、ユーザ端末毎に設定された有害サイトフィルタのようにユーザ端末毎の契約情報に応じたサービス制御を行う場合には、ＤＣ＃２内のＶＮＦ＃１にはＤＣ＃２近傍のエッジルータに収容されたユーザ端末毎の設定を投入する。

【0036】

管理システム７０は、振分機能＃２においてユーザ／セッション識別情報学習方式を用いる場合、必要に応じて学習時間および学習対象に関する情報の設定を変更する。また、振分機能＃２において新規セッション判別方式を用いる場合、必要に応じて判別対象のセッションに関する情報を設定する。さらに、以降、管理システム７０は、振分機能＃２よりＤＣ−ＧＷ＃１への振分対象のセッション数を監視し続ける（２）。

【0037】

以上の設定が完了した後、管理システム７０はＤＣ−ＧＷ＃２に対して、ＶＮＦ＃１の追加が完了した後、ＶＮＦ＃１に対応するＤＣ−ＧＷとエッジルータとの間のトンネル５０の端点のＩＰアドレスであるIP:Bの経路追加の経路広告を行うように設定する（３）。

【0038】

コアルータ＃２は、ＤＣ−ＧＷ＃２からの経路追加の広告（４）を契機に、IP:B宛のルートをコアルータ＃１からＤＣ−ＧＷ＃２に切り替える（５）。

【0039】

以降、ＤＣ−ＧＷ＃２を経由して振分機能＃２にユーザ端末＃１からのＶＮＦ＃１宛のパケットが到着するようになる。振分機能＃２では、ユーザ／セッション識別情報学習方式もしくは新規セッション判別方式を用いて、ユーザ端末＃１からのＶＮＦ＃１宛のパケットをＤＣ−ＧＷ＃１向けのトンネル８０に振り分ける（６）。これにより、ルーティング切替方式に伴う収容先ＶＮＦ変更前後で、ユーザ端末＃１については引き続きＶＮＦ＃１に収容されるため、セッション断を回避することが可能となる。

【0040】

この後、ユーザ端末＃１がＶＮＦ＃１との通信が完了し、セッションを切断したとする。セッション切断後、再度ユーザ端末＃１がＶＮＦ＃１との通信の開始のためにセッションを確立した際は、振分機能＃２にてＤＣ＃２内に追加されたＶＮＦ＃１に振り分ける。ただし、振分機能＃２がユーザ／セッション識別情報学習方式を用いる場合には、ユーザ端末＃１とＶＮＦ＃１との通信が完了後、再開するまでの時間がエージングタイマ以上経過している場合に限る。

【0041】

ユーザ端末＃１と同様に、ＤＣ＃２近傍のユーザ端末の中で、収容先ＶＮＦ変更前から開始したセッションを継続するユーザ端末は、収容先ＶＮＦ変更後から時間経過とともに次第に減少する。管理システム７０は、振分機能＃２よりＤＣ−ＧＷ＃１への振分対象のセッション数を収容先ＶＮＦ変更後より監視し続けるが、当該セッションが観測されなくなった時点で、ＤＣ−ＧＷ＃２とＤＣ＃２内のＶＮＦ＃１との間の経路を、振分機能＃２を経由せず、直結する経路に変更する（７）。

【0042】

以上より、ＶＮＦ＃１の集約配置から分散配置への変更に際して、ルーティング切替方式を用いて収容先ＶＮＦ変更を実施した際に、収容先ＶＮＦ変更前に開始したセッションの切断が回避可能となる。

【0043】

［実施例２］
実施例２として、ＶＮＦ＃１が実施例１で示した通りＤＣ＃１とＤＣ＃２に分散配置されている状態から、ＤＣ＃２よりＶＮＦ＃１を削除し、ＶＮＦ＃１をＤＣ＃１に集約配置する場合の本発明におけるセッション継続方法を説明する。本実施例の概要を図７、シーケンスを図８に示す。

【0044】

まず、実施例１の終了時点と同様に、エッジルータ＃２配下のユーザ端末＃１がＤＣ＃２内のＶＮＦ＃１とセッションを開始しており、通信継続中とする。

【0045】

ＶＮＦ＃１にてユーザ端末毎に設定された有害サイトフィルタのようにユーザ端末毎の契約情報に応じたサービス制御を行う場合には、管理システム７０よりＤＣ＃１のＶＮＦ＃１に対し、ＤＣ＃２近傍のエッジルータに収容されたユーザ端末毎の設定を投入する。

【0046】

管理システム７０は、振分機能＃１においてユーザ／セッション識別情報学習方式を用いる場合、必要に応じて学習時間および学習対象に関する情報の設定を変更する。また、振分機能＃１において新規セッション判別方式を用いる場合、必要に応じて判別対象のセッションに関する情報を設定する。さらに、以降、管理システム７０は、振分機能＃１よりＤＣ−ＧＷ＃２への振分対象のセッション数を監視し続ける（１）。

【0047】

管理システム７０はＤＣ−ＧＷ＃２に対して、ＶＮＦ＃１に対応するＤＣ−ＧＷとエッジルータとの間のトンネル５０の端点のＩＰアドレスであるIP:Bの経路削除の経路広告を行うように設定する（２）。

【0048】

コアルータ＃２は、ＤＣ−ＧＷ＃２からの経路削除の広告（３）を契機に、IP:B宛のルートをＤＣ−ＧＷ＃２から初期状態と同様のコアルータ＃１に切り替える（４）。

【0049】

以降、ＤＣ−ＧＷ＃１を経由して振分機能＃１にユーザ端末＃１からのＶＮＦ＃１宛のパケットが到着するようになる。振分機能＃１では、ユーザ／セッション識別情報学習方式もしくは新規セッション判別方式を用いて、ユーザ端末＃１からのＶＮＦ＃１宛のパケットをＤＣ−ＧＷ＃２向けのトンネル８０に振り分ける（５）。

【0050】

この後、ユーザ端末＃１がＶＮＦ＃１との通信が完了し、セッションを切断したとする。セッション切断後、再度ユーザ端末＃１がＶＮＦ＃１との通信の開始のためにセッションを確立した際は、振分機能＃１にてＤＣ＃１内のＶＮＦ＃１に振り分ける。ただし、振分機能＃１がユーザ／セッション識別情報学習方式を用いる場合には、ユーザ端末＃１とＶＮＦ＃１との通信が完了後、再開するまでの時間がエージングタイマ以上経過している場合に限る。

【0051】

ユーザ端末＃１と同様に、ＤＣ＃２近傍のユーザ端末の中で、収容先ＶＮＦ変更前から開始したセッションを継続するユーザ端末は、収容先ＶＮＦ変更後に時間経過とともに次第に減少する。管理システム７０は、振分機能＃１よりＤＣ−ＧＷ＃２への振分対象のセッション数を収容先ＶＮＦ変更後より監視し続けるが、当該セッションが観測されなくなった時点で、ＤＣ−ＧＷ＃１とＤＣ＃１内のＶＮＦ＃１との間の経路を、振分機能＃１を経由せず、直結する経路に変更する（６）。また、本タイミングにて、ＤＣ＃２内のＶＮＦ＃１にて制御するセッションが無くなることから、管理システム７０は、当該ＶＮＦ＃１をＤＣ＃２より削除する（７）。

【0052】

以上より、ＶＮＦ＃１の分散配置から集約配置への変更に際して、ルーティング切替方式を用いて収容先ＶＮＦ変更を実施した際に、収容先ＶＮＦ変更前に開始したセッションの切断が回避可能となる。

【0053】

なお、図３、図５〜図８において、ユーザ端末の収容先ＶＮＦの変更前のパケットの流れは実線、変更後のパケットの流れは一点鎖線でそれぞれ表した。

【符号の説明】

【0054】

１０：エッジルータ、２０：コアルータ、３０：ＶＮＦ、４０：ＤＣ−ＧＷ、５０：ＶＮＦ毎かつエッジルータ毎のトンネル、６０：振分機能、７０：管理システム、８０：振分機能とＤＣ−ＧＷとの間のトンネル。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0055】

【非特許文献1】中村 孝幸、倉橋 利幸、小松原 重之、松林 泰則、“データセンタ間のＶＮＦの分散・集約に応じた経路制御方式の検討”、電子情報通信学会ソサイエティ大会 B-7-35、2014

【非特許文献2】岩佐 絵里子、入江 道生、金子 雅志、福元 健、上田 清志、“高可用サーバクラスタにおける動的構成変更方式”、電子情報通信学会論文誌Ｂ、Vol.J97-B、No.1、pp.19-30、2014

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】