特許第6243015号(P6243015)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ ゼットティーイー (ユーエスエー) インコーポレイテッドの特許一覧

特許6243015ネットワーク運用支援システム(NOSS)に基づく仮想ネットワークエンティティ(VNE)のためのシステムおよび方法
<>
  • 特許6243015-ネットワーク運用支援システム(NOSS)に基づく仮想ネットワークエンティティ(VNE)のためのシステムおよび方法 図000002
  • 特許6243015-ネットワーク運用支援システム(NOSS)に基づく仮想ネットワークエンティティ(VNE)のためのシステムおよび方法 図000003
  • 特許6243015-ネットワーク運用支援システム(NOSS)に基づく仮想ネットワークエンティティ(VNE)のためのシステムおよび方法 図000004
< >
(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】6243015
(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】ネットワーク運用支援システム(NOSS)に基づく仮想ネットワークエンティティ(VNE)のためのシステムおよび方法
(51)【国際特許分類】
   H04L 12/70 20130101AFI20171127BHJP
   H04L 12/24 20060101ALI20171127BHJP
【FI】
   H04L12/70 D
   H04L12/24
【請求項の数】24
【全頁数】11
(21)【出願番号】特願2016-519604(P2016-519604)
(86)(22)【出願日】2014年6月11日
(65)【公表番号】特表2016-521950(P2016-521950A)
(43)【公表日】2016年7月25日
(86)【国際出願番号】US2014041853
(87)【国際公開番号】WO2014201085
(87)【国際公開日】20141218
【審査請求日】2016年1月5日
(31)【優先権主張番号】61/835,123
(32)【優先日】2013年6月14日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】510279365
【氏名又は名称】ゼットティーイー (ユーエスエー) インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110000671
【氏名又は名称】八田国際特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】カスナビッシュ,ブミップ
【審査官】 大石 博見
(56)【参考文献】
【文献】 国際公開第2014/147197(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H04L 12/70
H04L 12/24
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ネットワーク運用支援システムに基づく仮想ネットワークエンティティのためのシステムであって、
アプリケーション又はサービスのためのコンピューティング、ストレージ、及びネットワーキングの特性又は機能を提供し、オープンで相互運用可能なインターフェイスにより接続される仮想レイヤ3ネットワーク(VNE)と、
動的な要求に基づいて、VNEベースのアプリケーション又はサービス支援構成を提供するネットワーク運用支援システム(NOSS)と、を備え、
前記アプリケーション又は前記サービスは、前記NOSSに送られたVNE構成要求に基づく初期シナリオ、標準シナリオ又は基準シナリオ、及び過負荷シナリオを提供する、システム。
【請求項2】
前記VNEは、ルーター、ルーティングデータベース/トポロジーデータベース、DNS、DHCP、ファイアーウォール、又はロードバランサーを含む、請求項1に記載のシステム。
【請求項3】
前記VNEは、コンピュート、ストレージ、リンク/チャネル、ルーティング、フォワーディングテーブル/フォワーディングエンジン、ファイアーウォール、ポリシーマネージャー/サービス品質マネージャー、又はロードバランサー/ロードディストリビューターを含む、請求項1または請求項2に記載のシステム。
【請求項4】
前記NOSSは、ソフトウェア定義のマルチプロトコルネットワークコンパイラ(MPNC)である、請求項1〜3のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項5】
前記NOSSは、基礎となるネットワークから完全に切り離され、NOSS−visorと連係して動作するように構成されている、請求項1〜4のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項6】
前記NOSSは、接続されている前記VNEについて、十分な視認性及び制御性を有する、請求項1〜5のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項7】
自動接続/自動解除の機能をさらに備える、請求項1〜6のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項8】
レイヤ2及びローカルエリアネットワークドメインより広い地理的領域にわたって動作する、請求項1〜7のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項9】
前記NOSSは、RESTful APIsを介して、前記アプリケーション又は前記サービスの初期条件、基準条件、過負荷条件のための機能追加要求の形で入力を受け付けるように構成されている、請求項1〜8のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項10】
前記NOSSは、前記VNEの構成及び相互接続を生成するように構成されている、請求項1〜9のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項11】
前記NOSSは、初期シナリオ、基準シナリオ、及び過負荷シナリオのためのXMLフォーマットで前記VNEの構成及び相互接続を生成するように構成されている、請求項10に記載のシステム。
【請求項12】
ネットワーク運用支援システムに基づく仮想ネットワークエンティティのための方法であって、
オープンで相互運用可能なインターフェイスによって接続される仮想レイヤ3ネットワーク(VNE)により、アプリケーション又はサービスのためのコンピューティング、ストレージ、及びネットワーキングの特性又は機能を提供するステップと、
ネットワーク運用支援システム(NOSS)により、動的な要求に基づいて、VNEベースのアプリケーション又はサービス支援構成を提供するステップと、を有し、
前記アプリケーション又は前記サービスは、前記NOSSに送られたVNE構成要求に基づく初期シナリオ、標準シナリオ又は基準シナリオ、及び過負荷シナリオを提供する、方法。
【請求項13】
前記VNEは、ルーター、ルーティングデータベース/トポロジーデータベース、DNS、DHCP、ファイアーウォール、又はロードバランサーを含む、請求項12に記載の方法。
【請求項14】
前記VNEは、コンピュート、ストレージ、リンク/チャネル、ルーティング、フォワーディングテーブル/フォワーディングエンジン、ファイアーウォール、ポリシーマネージャー/サービス品質マネージャー、又はロードバランサー/ロードディストリビューターを含む、請求項12または請求項13に記載の方法。
【請求項15】
前記NOSSは、ソフトウェア定義のマルチプロトコルネットワークコンパイラ(MPNC)である、請求項12〜14のいずれか一項に記載の方法。
【請求項16】
前記NOSSは、基礎となるネットワークから完全に切り離され、NOSS−visorと連係して動作するように構成されている、請求項12〜15のいずれか一項に記載の方法。
【請求項17】
前記NOSSは、接続されている前記VNEについて、十分な視認性及び制御性を有する、請求項12〜16のいずれか一項に記載の方法。
【請求項18】
前記VNEを自動接続/自動解除するステップ、をさらに有する、請求項12〜17のいずれか一項に記載の方法。
【請求項19】
レイヤ2及びローカルエリアネットワークドメインより広い地理的領域にわたって動作する、請求項12〜18のいずれか一項に記載の方法。
【請求項20】
RESTful APIsを介して、前記アプリケーション又は前記サービスの初期条件、基準条件、過負荷条件のための機能追加要求の形で、前記NOSSへの入力を受け付けるステップ、をさらに有する、請求項12〜19のいずれか一項に記載の方法。
【請求項21】
前記NOSSにより、前記VNEの構成及び相互接続を生成するステップ、をさらに有する、請求項12〜20のいずれか一項に記載の方法。
【請求項22】
前記NOSSにより、初期シナリオ、基準シナリオ、及び過負荷シナリオのためのXMLフォーマットで前記VNEの構成及び相互接続を生成するステップ、をさらに有する、請求項21に記載の方法
【請求項23】
VNE−visorにより管理するステップ、をさらに有する、請求項12〜22のいずれか一項に記載の方法。
【請求項24】
前記VNE−visorは、前記VNEの割り当て及び解除を行い、プライバシー要件及び規制要件に従って前記VNEを追跡する、請求項23に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ネットワーク運用支援システム(NOSS)の必要条件および運用例を記述する。ここでは、VNEsがNOSSの基本エンティティである。
【背景技術】
【0002】
これらのVNEsは、ルーター、ルーティングデータベース/トポロジーデータベース、DNS、DHCP、ファイアーウォール、ロードバランサー等を含む。付加価値レイヤ3サービス(ISOのOSIモデル)を提供する多くの他のデバイスもまた、ネットワークレイヤエンティティとみなされ得る。これらは、コンピュート、ストレージ、リンク/チャネル、ルーティング、フォワーディングテーブル/フォワーディングエンジン、ファイアーウォール、ポリシーマネージャー/サービス品質マネージャー、ロードバランサー/ロードディストリビューター等を含んでもよい。
【0003】
NOSSは、(a)基礎となる物理ネットワークから完全に切り離され、(b)その他のNOSS−visorとシームレスに連係して動作できる、ソフトウェア定義のマルチプロトコルネットワークコンパイラ(MPNC)である。NOSSは、ドメインに関係なくNOSSに接続されている全てのVNEsについて、構成管理及びプロビジョニング管理を含む十分な視認性及び制御性を有する。
【0004】
VNEの接続は、本出願において説明される全ての必要条件を満たす、オープンで相互運用可能なインターフェイス(IETF ForCES、ONF OF、等)を介さなければならない。
【0005】
いずれかの必要条件が満たされていなければ、関連するVNEは、いずれかの時点でNOSSから解除され(切り離され)得る。同様に、以前に切り離されたVNEが、修復され又は準拠したインターフェイスとともにアクティブになれば、自動的にNOSSに追加される。
【0006】
この自動接続/自動解除の特徴は、次のような利点を有する。(i)故障や欠陥のあるインターフェイスを持つVNEsは、大規模な分析によるオーバーヘッドなく、自動的に接続が解除され、(ii)準拠したインターフェイスを持つ利用可能なVNEsは、自動的にNOSSに接続され得る。
【0007】
NOSSに接続され又はNOSSから切り離され得るVNEsは、次のエンティティを含む。
【0008】
・(仮想)ネットワークポート
・(仮想)ネットワークリンク
・(仮想)フォワーディングテーブル
・(仮想)DNS
・(仮想)DHCPサーバー
・(仮想)ロードバランサー
・(仮想)AAAサーバー
・(仮想)ルーティングエンジン
・(仮想)付加価値ネットワークサービスエンティティ(value−added networked service entities)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
現代のネットワークエンティティの仮想化処理及びハイパーバイザーに接続する処理は、主に、レイヤ2ベースのエンティティ及びサーバーレベルのハイパーバイザーに関係している。
【0010】
レイヤ3エンティティの仮想化は、ほぼ必ずプロプラエタリ(独自)ベースで行われ、VNEsをネットワークレベルに接続する方法があれば、ハイパーバイザーがプロプラエタリインターフェイスを用いる。
【0011】
これらの現在利用可能な/実用化された方法及び解決策は、仮想レイヤ3ネットワーク及びサービスの孤立を生み(create islands)、仮想化技術を用いる動機(アプリケーション及びサービスからの要求に基づき分散された仮想化資源を異なるドメイン間でシームレスにシェアする動機)を完全に失わせてしまう。たとえば、ある解決策では、専らネットワークオペレーティングシステムに注目し、ある解決策では、仮想エンティティ(必ずしもVNEsである必要はない)のネットワーク管理面へのシームレスなアクセスを提供し、そして他の解決策では、分散された(しばしば仮想化された)ネットワークエレメントを支援しようと試みている。これらの全ての解決策は、プロプラエタリインターフェイスを“未定義”又はプロプラエタリネットワークハイパーバイザーに用いている。
【0012】
本発明は、レイヤ2ベースのハイパーバイザードメイン上で運用する代わりに、オープンで相互運用可能なNOSSベースの解決策に注目する。特に、レイヤ2ベースのハイパーバイザーは、一般的に、小さな地理的領域(部屋、キャンパス、小さな町、等)にわたるブロードキャストドメインをカバーするのに対し、本ネットワークレイヤは、広い地理的領域(大きな町、州、国、及びさらに広い領域)をカバーするので、自動化された、資源の再配置、負荷分散、及び災害復旧のためには、より魅力的である。VNEのための特徴木(フィーチャーツリー:Feature Tree)は、次のエンティティを含んでいてもよい。
【0013】
・プロセッシング{仮想,物理,...}
・ストレージ{仮想,物理,...}
・メモリー{仮想,物理,...}
・ポート{物理,論理,仮想,...}
・アクセス{有線,無線,物理,仮想,...}
・データプレーン{フォワーディング,ルーティング,...}
・接続{単一ドメイン,マルチドメイン,...}
・トランスポート
・サービス{ホスト,ポリシー,DHCP,DNS,VPN,...}
【課題を解決するための手段】
【0014】
本発明は、オープンで相互運用可能なインターフェイスを介した、NOSSへのレイヤ3ネットワークエンティティの接続に注目している。
【0015】
そして、分散仮想ネットワーク(レイヤ3)エンティティと、ブロードキャスト(レイヤ2又はローカルエリアネットワーク(LAN))ドメインだけでなく、より広い地理的領域にわたる資源との、シームレスな相互運用性をもたらす。
【0016】
NOSSは、ネットワークレイヤ(レイヤ3)で正確に動作するので、広域ネットワークに対応したサービス及びデバイスを効果的に開発する可能性を広げ、これと同時に、サービス/デバイスに対応したネットワークを効果的に開発する可能性も広げる。
【0017】
NOSSへの入力は、RESTful APIsを介し、1以上の(クラスタ)アプリケーション又はサービスの初期条件、基準(公称)条件、過負荷条件のための(資源/VNEsからの)機能追加要求の形で生じる。NOSSは、たとえば、初期シナリオ、基準シナリオ、過負荷シナリオのためのXMLフォーマットで、要求された資源(VNEs)の所望の構成及び相互接続を生成する。
【0018】
他の側面では、本発明は、上述したものに対応する特徴及び利点を有するシステム及びコンピュータープログラムを提供する。
【0019】
たとえば、一般的なポート構成は、次の典型的な特徴を有していてもよい。
【0020】
・Type:Access or Trunk/multiplexing (Binary)
・Duplex:Full or Half (Binary)
・Speed:Tx and Rx (default and Max) Uint64
・Sense:Auto or Forced (Binary)
・Bandwidth:Tx and Rx (default and Max) Uint64
・MTU:Tx and Rx (default and Max) Uint64
・Buffer:Tx and Rx (default and Max) Uint128
・Priority:Tx and Rx (default and Assigned) Uint8
・StatsCollect (per 3600sec):Tx and Rx (flushed hourly) Uint128
・Address:Tx and Rx (L2−,L2,L2+,L3−,L3,L3+,...) many formats
・Tags:Tx and Rx (default and Max)
・VLANs:On or Off (Binary)
・Tunnels:Tx and Rx (default and Max)
・Virtualization:Tx and Rx (default and Max) Uint32
・Standby:Hot or Cold (Binary)
・Filter:On or Off (Binary)
【図面の簡単な説明】
【0021】
図1】ネットワーク運用支援システム(NOSS)の上位概略図である。
図2】NOSSの基本的な構成要素であるVNE(Virtual Network Entity)を示す図である。
図3】NOSSの一部になり得るVNE−Visorにより管理されるVNEの典型的なライフサイクルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
本発明は、添付の図面を参照してより詳細に後述される。
【0023】
以下では、必ずしも実際の縮尺ではない添付図面を参照して、本発明を一般的な用語で説明する。添付図面は、本発明をより理解するためのものであり、本明細書に取り入れられ、本明細書の一部を構成する。図面は、開示された実施形態、及び/又は態様を示し、明細書と共に、本発明の原理を説明するために提供され、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって決定される。
【0024】
本発明は、必要に応じて、本実施形態のいくつかの例が示されている添付図面を参照してより詳細に後述される。ここで提供される図面及び説明は、本発明の明確な理解のために、関係のある構成(エレメント)を簡略化して示され得ると理解されるべきである。一方で、明確性のために、典型的なVNEベースのNOSSのシステム及び方法に見られる他の構成を省略する場合がある。当業者は、ここに記載された装置、システム、及び方法を実施するために、他の構成及び/又はステップが、望ましい及び/又は必要であると認識するかもしれない。しかし、そのような構成及びステップは周知であり、本願発明のより良い理解の手助けになるものでもないため、そのような構成及びステップの説明は、ここでは省略する。本発明の開示は、そのような全ての構成、関連技術分野の当業者に知られている開示された構成及び方法についてのバリエーション及び変形を本質的に含むものと見なされる。実際、これらの開示は多くの異なる形態によって具現化されてもよく、ここで示される実施形態に限定されるように解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示によって適用される法的要件が満たされるように例として提供されている。全体にわたって、同類の番号は、同類の構成を指す。
【0025】
図1は、ネットワーク運用支援システム(NOSS)の上位概略図である。NOSSは、抽象ネットワークエンティティ及び抽象サービスエンティティ(仮想ネットワークエンティティ(VNEs)、及び一群のVNEsを使用する仮想サービスエンティティ(VSEs))を用いるマルチプロトコルネットワークコンパイラ(MPNC)である。NOSSの出力は、VNEsが初期シナリオ、基準シナリオ、過負荷シナリオに基づいてアプリケーション/サービスを要求するための適切なネットワーク資源/サービス資源に割り当てられるように構成される。
【0026】
図2は、NOSSの基本的な構成要素であるVNE(Virtual Network Entity)を示す図である。VNESは、(仮想)入力ポート/出力ポート、情報ソース/情報シンクに加え、(仮想)ストレージ、プロセッシング、ネットワーキング、付加価値エレメント等の資源もまた含んでいる。
【0027】
図3は、NOSSの一部になり得るVNE−Visorにより管理されるVNEの典型的なライフサイクルを示す図である。VNEの割り当て(allocating)及び解除(de−allocating)に加えて、プライバシー要件及び規制要件を満たすために、VNEsを追跡する(誰が何をどのような目的で使用しているのか)必要がある。
【0028】
本発明の一実施形態は、ネットワーク運用支援システムに基づく仮想ネットワークエンティティのためのシステムであって、アプリケーション又はサービスのためのコンピューティング、ストレージ、及びネットワーキングの特性又は機能を提供し、オープンで相互運用可能なインターフェイスにより接続される仮想レイヤ3ネットワーク(VNE)と、動的な要求に基づいて、VNEベースのアプリケーション又はサービス支援構成を提供するネットワーク運用支援システム(NOSS)と、を備え、アプリケーション又はサービスは、NOSSに送られたVNE構成要求に基づく初期シナリオ、標準シナリオ又は基準シナリオ、及び過負荷シナリオを提供する、システムである。
【0029】
上記実施形態に係るシステムは、VNEが、ルーター、ルーティングデータベース/トポロジーデータベース、DNS、DHCP、ファイアーウォール、又はロードバランサーを含む。
【0030】
上記実施形態に係るシステムは、VNEが、コンピュート、ストレージ、リンク/チャネル、ルーティング、フォワーディングテーブル/フォワーディングエンジン、ファイアーウォール、ポリシーマネージャー/サービス品質マネージャー、又はロードバランサー/ロードディストリビューターを含む。
【0031】
上記実施形態に係るシステムは、NOSSが、ソフトウェア定義のマルチプロトコルネットワークコンパイラ(MPNC)である。
【0032】
上記実施形態に係るシステムは、NOSSが、基礎となるネットワークから完全に切り離され、NOSS−visorと連係して動作するように構成されている。
【0033】
上記実施形態に係るシステムは、NOSSが、接続されているVNEについて、十分な視認性及び制御性を有する。
【0034】
上記実施形態に係るシステムは、自動接続/自動解除の機能をさらに備える。
【0035】
上記実施形態に係るシステムは、レイヤ2及びローカルエリアネットワークドメインより広い地理的領域にわたって動作する。
【0036】
上記実施形態に係るシステムは、NOSSが、RESTful APIsを介して、アプリケーション又はサービスの初期条件、基準条件、過負荷条件のための機能追加要求の形で入力を受け付けるように構成されている。
【0037】
上記実施形態に係るシステムは、NOSSが、VNEの構成及び相互接続を生成するように構成されている。
【0038】
上記(段落[0037])実施形態に係るシステムは、NOSSが、初期シナリオ、基準シナリオ、及び過負荷シナリオのためのXMLフォーマットでVNEの構成及び相互接続を生成するように構成されている。
【0039】
本発明の他の実施形態は、ネットワーク運用支援システムに基づく仮想ネットワークエンティティのための方法であって、オープンで相互運用可能なインターフェイスによって接続される仮想レイヤ3ネットワーク(VNE)により、アプリケーション又はサービスのためのコンピューティング、ストレージ、及びネットワーキングの特性又は機能を提供するステップと、ネットワーク運用支援システム(NOSS)により、動的な要求に基づいて、VNEベースのアプリケーション又はサービス支援構成を提供するステップと、を有し、アプリケーション又はサービスは、NOSSに送られたVNE構成要求に基づく初期シナリオ、標準シナリオ又は基準シナリオ、及び過負荷シナリオを提供する。
【0040】
上記実施形態に係る方法は、VNEが、ルーター、ルーティングデータベース/トポロジーデータベース、DNS、DHCP、ファイアーウォール、又はロードバランサーを含む。
【0041】
上記実施形態に係る方法は、VNEが、コンピュート、ストレージ、リンク/チャネル、ルーティング、フォワーディングテーブル/フォワーディングエンジン、ファイアーウォール、ポリシーマネージャー/サービス品質マネージャー、又はロードバランサー/ロードディストリビューターを含む。
【0042】
上記実施形態に係る方法は、NOSSが、ソフトウェア定義のマルチプロトコルネットワークコンパイラ(MPNC)である。
【0043】
上記実施形態に係る方法は、NOSSが、基礎となるネットワークから完全に切り離され、NOSS−visorと連係して動作するように構成されている。
【0044】
上記実施形態に係る方法は、NOSSが、接続されているVNEについて、十分な視認性及び制御性を有する。
【0045】
上記実施形態に係る方法は、VNEを自動接続/自動解除するステップ、をさらに有する。
【0046】
上記実施形態に係る方法は、レイヤ2及びローカルエリアネットワークドメインより広い地理的領域にわたって動作する。
【0047】
上記実施形態に係る方法は、RESTful APIsを介して、アプリケーション又はサービスの初期条件、基準条件、過負荷条件のための機能追加要求の形で、NOSSへの入力を受け付けるステップ、をさらに有する。
【0048】
上記実施形態に係る方法は、NOSSにより、VNEの構成及び相互接続を生成するステップ、をさらに有する。
【0049】
上記(段落[0048])実施形態に係る方法は、NOSSにより、初期シナリオ、基準シナリオ、及び過負荷シナリオのためのXMLフォーマットでVNEの構成及び相互接続を生成するステップ、をさらに有する。
【0050】
上記実施形態に係る方法は、VNE−visorにより管理するステップ、をさらに有する。
【0051】
上記(段落[0050])実施形態に係る方法は、VNE−visorが、VNEの割り当て及び解除を行い、プライバシー要件及び規制要件に従ってVNEを追跡する。
【0052】
ここに記載された新しい方法及びシステムの多くの変形及び改変は、当業者により、特許請求の範囲によってのみ限定される本発明の精神と範囲から逸脱することなく採用され得る。本発明は、ある程度の詳細さで典型的な形式により説明及び図示されているが、その説明及び図示は、例としてのみなされたものである。この出願において使用されている特別な用語は、一般的及び説明的な意味で使用されるものであり、限定するためのものではない。構造の詳細、組み合わせ、各パーツ及び各ステップの配置において、数々の変更がなされ得る。したがって、そのような変更、改変、変形は、本発明に含まれるように意図されており、その範囲は特許請求の範囲によって定義される。
図1
図2
図3