マークに応じたパケット転送装置およびパケット転送方法
【課題】サーバシステムに要求されるネットワーク機能のパケット処理を、複数の中継機器において処理可能にする。
【解決手段】１つまたは複数のパケット転送装置を有し、パケット情報に応じたマークが付与されたＩＰトンネルが該パケット転送装置間に構築されたネットワークにおけるパケット転送装置は、パケット情報に応じてパケットにマークを付与し、前記パケットが前記ＩＰトンネルから転送されて来た場合、該パケットにネットワーク機能の処理を行い、前記処理されたパケットをマークに応じたＩＰトンネルに転送する。
【解決手段】１つまたは複数のパケット転送装置を有し、パケット情報に応じたマークが付与されたＩＰトンネルが該パケット転送装置間に構築されたネットワークにおけるパケット転送装置は、パケット情報に応じてパケットにマークを付与し、前記パケットが前記ＩＰトンネルから転送されて来た場合、該パケットにネットワーク機能の処理を行い、前記処理されたパケットをマークに応じたＩＰトンネルに転送する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パケット情報（ＩＰアドレス、ポート番号、データペイロード）に応じてＩＰトンネルを用いてパケットを転送する装置および方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＩＰネットワーク上では、サーバシステムの可用性確保、処理性能向上、安全性向上等のために、負荷分散機能やキャッシュ機能、Ｆｉｒｅｗａｌｌ機能等のネットワーク機能がネットワーク上に配備されている。ネットワーク機能を用いることにより、サーバシステムやクライアントの設定を変更することなく、サーバシステムの高機能化を実現することができる。
【０００３】
非特許文献１では、これらのネットワーク機能を、サーバ・クライアント間のネットワークパス上に動的に配備するネットワーク機器を実現している。また、特許文献１では、ＩＰネットワーク上にオーバーレイネットワークを構築し、ＩＰアドレスやポート番号、データペイロードに応じてＩＰパケットを転送する処理を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１３８０３号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】D. A. Joseph, A. Tavakoli andI. Stoica, "A Policy-aware Switching Layer for Data Centers",SIGCOMM'08, August 2008.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記非特許文献１では、受信したパケットのＭＡＣアドレスを用いて前段の処理を認識し、次に必要となる処理を判断している。全てのネットワーク機能が単一のスイッチに接続している場合では有効であるが、ＷＡＮ高速化やパケット圧縮のように、ＩＰネットワーク上で分散して処理されるネットワーク機能については、前段で処理したノードのＭＡＣアドレスが保持されないため、ネットワーク機能が前段の処理を認識することができない。このため、分散して処理されるネットワーク機能には、この技術を適用することができないという課題がある。
【０００７】
さらに、特許文献１では、データペイロードまでを考慮したオーバーレイネットワークを構築しているが、オーバーレイネットワークでは目的アドレスまでパケットがカプセル化されて転送されるため、ネットワーク機能のように中継機器が、パケット処理することができないという課題がある。
【０００８】
したがって、本発明では、サーバシステムに要求されるネットワーク機能のパケット処理を、複数の中継機器において処理可能にするパケット転送装置およびパケット転送方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を実現するため本発明によるパケット転送装置は、１つまたは複数のパケット転送装置を有し、パケット情報に応じたマークが付与されたＩＰトンネルが該パケット転送装置間に構築されたネットワークにおけるパケット転送装置であって、パケット情報に応じてパケットにマークを付与する付与手段と、前記パケットが前記ＩＰトンネルから転送されて来た場合、該パケットにネットワーク機能の処理を行う処理手段と、前記処理されたパケットを前記マークに応じたＩＰトンネルに転送する転送手段とを備えている。
【００１０】
また、前記パケット情報は、ＩＰアドレス、ポート番号、またはデータペイロードであることも好ましい。
【００１１】
また、前記データペイロードの確認には正規表現を用いることも好ましい。
【００１２】
また、前記ネットワーク機能は、負荷分散、データキャッシュ、パケット圧縮、プロトコル最適化、ＷＡＮ高速化、Ｆｉｒｅｗａｌｌ、Ｗｅｂ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｆｉｒｅｗａｌｌ、帯域制御、ＮＡＴ、ＮＡＰＴであることも好ましい。
【００１３】
また、前記ネットワーク機能は、パケット転送装置において処理されることも好ましい。
【００１４】
また、前記処理手段は、前記パケットが前記ＩＰトンネルから転送されて来た場合、該パケットを異なるノードに転送し、前記異なるノードに前記ネットワーク機能の処理を行わせる手段であることも好ましい。
【００１５】
また、前記異なるノードにパケットを転送する場合、パケットのマークに応じて送信インタフェースを変更し、前記異なるノードからパケットを受信した場合、受信したインタフェースに応じてパケットにマークを付与する手段をさらに備えることも好ましい。
【００１６】
また、前記インタフェースの変更に仮想インタフェースを用いることも好ましい。
【００１７】
また、前記異なるノードにパケットを転送する場合、パケットのセッション情報をマークに関連付けて保存し、前記異なるノードからパケットを受信した場合、該パケットのセッション情報を、保存しているパケットのセッション情報から検索し、検索されたセッション情報に関連するマークをパケットに付与する手段をさらに備えることも好ましい。
【００１８】
また、サーバからの応答パケットに対して、クライアントからの要求パケットと同一のマークを付与することも好ましい。
【００１９】
また、前記マークに、クライアントからサーバへ、またはサーバからクライアントへのパケットであることを示す方向性を付与することも好ましい。
【００２０】
また、前記マークに、前記ネットワーク機能の処理回数を示すシーケンス番号を付与することも好ましい。
【００２１】
また、前記マークに従い、応答パケットを要求パケットと同一経路で転送することも好ましい。
【００２２】
上記目的を実現するため本発明によるパケット転送方法は、１つまたは複数のパケット転送装置を有するネットワークにおけるパケット転送方法であって、パケット情報に応じたマークが付与されたＩＰトンネルを前記パケット転送装置間に構築する構築ステップと、パケット情報に応じてパケットにマークを付与する付与ステップと、前記パケットが前記ＩＰトンネルから転送されて来た場合、該パケットにネットワーク機能の処理を行う処理ステップと、前記処理されたパケットをマークに応じたＩＰトンネルに転送する転送ステップとを含む。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、サーバシステムやクライアントで動作するアプリケーションを変更することなく、ＩＰネットワーク上で、ネットワーク的に離れた場所に設置された複数のネットワーク機器でパケット処理を行い、かつ、ネットワーク機器を跨いで多段処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明によるパケット転送装置を含むネットワークの全体構成を示す。
【図２】クライアントからのサーバへの要求パケットおよびその応答パケットの処理シーケンスを示す。
【図３】送信元のパケット転送装置（Ｎ１）がパケットを送信する処理の詳細フローチャートを示す。
【図４】中継するパケット転送装置が処理ノードにパケットを転送する処理の詳細フローチャートを示す。
【図５】中継するパケット転送装置が処理ノードから転送されたパケットを転送する処理の詳細フローチャートを示す。
【図６】宛先のパケット転送装置（Ｎ１、Ｎ２）がパケットを送信する処理の詳細フローチャートを示す。
【図７】宛先のパケット転送装置（Ｎ２）が応答パケットを送信する処理の詳細フローチャートを示す。
【図８】マーク処理の詳細フローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明を実施するための最良の実施形態について、以下では図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明によるパケット転送装置を含むネットワークの全体構成を示す。本全体構成には、クライアントコンピュータ１とサーバコンピュータ２が、それぞれパケット転送装置３（Ｎ１、Ｎ２）を介して、オーバーレイネットワークに接続されている。オーバーレイネットワークは、中継するパケット転送装置４（Ｎ３、Ｎ４）を介して他のネットワークに接続されている。他のネットワークには、様々なネットワーク機能を有する処理ノード５（Ｐ１１〜Ｐ２ｎ）が存在する。処理ノード５は、転送されたパケットに対して、負荷分散、データキャッシュ、パケット圧縮、プロトコル最適化、ＷＡＮ高速化、Ｆｉｒｅｗａｌｌ、Ｗｅｂ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｆｉｒｅｗａｌｌ、帯域制御、ＮＡＴ、ＮＡＰＴ等のネットワーク機能の処理を行う。本図において、送信元・宛先のパケット転送装置３および中継するパケット転送装置４が本発明によるパケット転送装置に該当する。なお、本実施形態は、パケット転送装置３、４と処理ノード５は別の装置であるが、パケット転送装置３、４が処理ノード５を兼ねて、パケット転送装置３、４がネットワーク機能の処理を行っても良い。
【００２６】
本発明では、パケット情報（ＩＰアドレス、ポート番号、データペイロード）に応じて、パケットが必要とするネットワーク機能を判断し、パケット転送装置３（Ｎ１−Ｎ２）間の経路を、パケット転送装置３−中継するパケット装置４間のＩＰトンネルと、中継するパケット転送装置４間のＩＰトンネルと、複数のＩＰトンネルで作成することにより、複数の中継するパケット転送装置４に転送し、ネットワーク機能を多段処理することを可能とする。
【００２７】
例えば、ネットワーク機能として、パケット圧縮伸張機能が提供されている場合を考える。図１のＰ１１およびＰ２１がパケット圧縮伸張機能を有する処理ノードであったとする。クライアントがサーバに処理を依頼するためにパケットを送信し、このパケットがパケット圧縮伸張を必要とする場合、Ｎ１−Ｎ３（Ｒ１）、Ｎ３−Ｎ４（Ｒ３）、Ｎ４−Ｎ２（Ｒ５）の３本のＩＰトンネルがオーバーレイネットワーク中に作成される。このパケットの流れは以下のようになる。まず、パケットはＮ１を経由してＮ３に到達する（Ｒ１）。Ｎ３がパケットをＰ１１に転送し、Ｐ１１でパケット圧縮の処理が実行され、Ｐ１１はＮ３に処理済みのパケットを送信する（Ｒ２）。その後、パケット伸張を行うため、Ｎ３がＮ４にパケットを転送する（Ｒ３）。Ｎ４がパケットをＰ２１に転送し、Ｐ２１でパケット伸張の処理が実行され、Ｐ２１はＮ４に処理済みのパケットを送信する（Ｒ４）。全てのネットワーク機能を処理したため、Ｎ４はＮ２にパケットを送信する（Ｒ５）。Ｎ２はサーバにパケットを送信し、パケットがサーバに到達する。サーバが処理したクライアントへの応答パケットは行きと逆のルートを通って、ネットワーク機能の処理が行われる。上記の場合であると、Ｎ２、Ｎ４、Ｐ２１（パケット圧縮）、Ｎ４、Ｎ３、Ｐ１１（パケット伸張）、Ｎ３、Ｎ１の順序でノードを通過して、クライアントに到達する。
【００２８】
図２は、クライアントからのサーバへの要求パケットおよびその応答パケットの処理シーケンスを示す。本図により、パケット転送装置でのパケットに対する処理を説明する。本例では、ネットワーク機能が１つの場合を説明する。なお、送信元のパケット転送装置（Ｎ１）には、パケット情報（ＩＰアドレス、ポート番号、データペイロード）に応じて、パケットに設定するマークを選択するルールが予め設定されている。また、パケット転送装置（Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３）間には、マークが付与されたＩＰトンネルが設定されている。なお、マークを選択するルールおよびＩＰトンネルの設定は、例えば運用管理装置（図示せず）により行われる。
【００２９】
Ｓ１．クライアントからサーバに対して送信された要求パケットを、オーバーレイネットワークの入口のパケット転送装置（Ｎ１）が処理を行い、必要なネットワーク機能を有するネットワーク上の中継するパケット転送装置（Ｎ２）に転送する。受信したパケットのパケット情報に対応したマークをパケットに設定し、ＩＰトンネルのためパケットをカプセル化し、マークに応じたＩＰトンネルに送信する。
【００３０】
Ｓ２．パケットを受けとったＮ２は、カプセルを取り外し、処理ノード（Ｐ）にパケットを転送する。ここでカプセルを取り外すのは、Ｐが処理できるように通常のパケットにするためである。また、Ｐから戻ってきたとき、再度マークを設定できるように、マークに応じた送信インタフェースに送信する、または送信パケットのセッション情報をマークに関係づけて保存しておく。パケットを受信したＰは、パケットに対して必要な処理を行い、Ｎ２にパケットを返信する。
【００３１】
Ｓ３．処理済みのパケットを受けとったＮ２はパケットにマークを再度付与する。Ｎ２はパケットに付与されたマークにより転送するＩＰトンネルを選択する。このＩＰトンネルの転送先が別の中継するパケット転送装置であった場合、別の中継するパケット転送装置でも本パケット転送装置と同じ処理（Ｓ２）が行われる。転送先がオーバーレイネットワークの出口のパケット転送装置（Ｎ３）である場合、次のＳ４の処理が行われる。
【００３２】
Ｓ４．パケットを受けとったＮ３は、パケットのカプセルを取り外し、パケットをサーバに転送する。Ｎ３は、サーバからの応答パケットに同じマークを設定できるようにするため、パケットのセッション情報を保存する。サーバはパケットに対する要求を処理し、クライアントに応答パケットを返信する。
【００３３】
Ｓ５．応答パケットを受けとったＮ３は、応答パケットのセッション情報を保存されているセッション情報から検索して、要求パケットと同じルートを通過するようにマークを設定する。なお、マークに方向性を示す情報（クライアント→サーバまたはサーバ→クライアント）が設定されていた場合、この情報以外は、要求パケットと同じマークを設定する。
【００３４】
Ｓ６．Ｓ２と同じ処理を行う。パケットを受けとったＮ２は、マークを外して処理ノード（Ｐ）にパケットを転送する。パケットを受信したＰは、パケットに対して必要な処理を行い、Ｎ２にパケットを返信する。
【００３５】
Ｓ７．Ｓ３と同じ処理を行う。処理済みのパケットを受けとったＮ２はパケットにマークを再度付与し、パケットに付与されたマークにより転送するＩＰトンネルを選択し、該ＩＰトンネルにパケットを送信する。
【００３６】
Ｓ８．パケットを受けとったＮ１は、パケットのカプセルを取り外し、応答パケットをクライアントに転送する。
【００３７】
以下にパケット転送装置における処理の詳細を説明する。
図３は送信元のパケット転送装置（Ｎ１）がパケットを送信する処理の詳細フローチャートを示す。本フローチャートは図２のＳ１での処理に該当する。
Ｓ３１．受信したパケットの宛先アドレスおよびポート番号がルールに一致するか確認する。一致した場合、Ｓ３２に行き、一致しなかった場合、Ｓ３３に行く。
Ｓ３２．受信したパケットのペイロードがルールに一致するか確認する。一致した場合、Ｓ３４に行き、一致しなかった場合、Ｓ３５に行く。ペイロードは、正規表現を用いることにより、文字列の集合を一つの文字でルールに一致するか確認することができる。
Ｓ３３．まだ確認していないルールがある場合、Ｓ３１に行き、パケット情報とルールとの一致を確認する。全てのルールに対して確認が済んでいた場合、Ｓ３５に行く。
Ｓ３４．一致したルールに対応するマークをパケットに設定する。
Ｓ３５．マークの処理を行う。ここでは、パケットにマークが設定されているか否かに関わらず、特に何もしない。詳細については別途説明する。
Ｓ３６．パケットにマークが設定されているか確認する。設定されていた場合、Ｓ３７に行き、設定されていなかった場合は、そのままパケットを送信する。
Ｓ３７．ＩＰトンネルを用いてパケットをカプセル化して送信する。
【００３８】
図４は中継するパケット転送装置が処理ノードにパケットを転送する処理の詳細フローチャートを示す。図４ａは、マークに応じた送信インタフェースに送信する場合のフローチャートであり、図４ｂは、送信パケットのセッション情報を保存する場合のフローチャートである。本フローチャートは図２のＳ２およびＳ６での処理に該当する。
Ｓ４１．受信したパケットがＩＰトンネルを経由してきたパケットであるかどうか確認する。ＩＰトンネルを経由しない場合は、パケットを廃棄する。ＩＰトンネルを経由した場合は、Ｓ４２に行く。
Ｓ４２．処理ノードがパケットを処理できるようにするため、パケットのカプセルを取り外す。
Ｓ４４．転送されたＩＰトンネルに従い、転送する処理ノードを選択して、パケットを送信する。図４ａの場合は、パケットのマークに応じて、送信インタフェースを変更して送信する。なお、送信インタフェースの変更は物理的にインタフェースを変更する方法の他に仮想インタフェース（ＶＬＡＮ）を用いることも考えられる。
図４ｂの場合は、さらに次のステップが追加される。
Ｓ４３．転送されたＩＰトンネルからマークを取り出す。
Ｓ４５．転送した処理ノードから戻ってきた場合、Ｓ４３で取り出されたマークをパケットに再度付与するため、パケットのセッション情報をマークと関連付けて保存する。セッション情報として、例えばパケットの宛先ＩＰアドレス、宛先ポート番号、送信ＩＰアドレス、送信ポート番号、およびプロトコル（ＴＣＰまたはＵＤＰ）種別を保存する。
【００３９】
図５は中継するパケット転送装置が処理ノードから転送されたパケットを転送する処理の詳細フローチャートを示す。図５ａは、マークに応じた受信インタフェースで受信する場合のフローチャートであり、図５ｂは、送信パケットのセッション情報が保存された場合のフローチャートである。本フローチャートは図２のＳ３およびＳ６での処理に該当する。
Ｓ５１．受信したパケットの受信インタフェースにしたがって、転送するＩＰトンネルを選択する。送信はマークに応じたインタフェースで行われ、受信は送信と同じインタフェースで行われるため、受信インタフェースよりマークをパケットに設定することができる。このマークにより転送するＩＰトンネルを選択する。
Ｓ５５．ＩＰトンネルを用いてパケットをカプセル化して送信する。
図５ｂの場合は、Ｓ５１がなく、次のステップが追加される。
Ｓ５２．受信したパケットのセッション情報を保存してあるセッション情報から検索する。
Ｓ５３．セッション情報が存在しないならば、マークを設定することができないため、パケットに対する処理を行うことなくパケットを転送する。セッション情報が存在した場合、Ｓ５４に進む。
Ｓ５４．この検索されたセッション情報に関連付けて保存されたマークをパケットに設定する。
【００４０】
図６は、宛先のパケット転送装置（Ｎ３）がパケットを送信する処理の詳細フローチャートを示す。本フローチャートは図２のＳ４およびＳ８での処理に該当する。
Ｓ６１．受信したパケットがＩＰトンネルを経由してきたパケットであるかどうか確認する。ＩＰトンネルを経由しない場合は、Ｓ６４に行く。ＩＰトンネルを経由した場合は、Ｓ６２に行く。
Ｓ６２．サーバがパケットを処理できるようにするため、パケットのカプセルを取り外す。
Ｓ６３．転送されたＩＰトンネルからマークを取り出す。
Ｓ６４．マークの処理を行う。パケットの宛先アドレスがサーバである（Ｓ４）場合、パケットのセッション情報を保存する。これは要求パケットと応答パケットとの対応を行うために行われる。また、パケットの宛先アドレスがクライアントである（Ｓ８）場合も、パケットのセッション情報を保存する。詳細については別途説明する。
【００４１】
図７は、宛先のパケット転送装置（Ｎ３）が応答パケットを送信する処理の詳細フローチャートを示す。本フローチャートは図２のＳ５での処理に該当する。
Ｓ７１．Ｓ６４で保存されたセッション情報を検索して、パケットに適切なマークが存在する場合、マークを設定する。詳細については別途説明する。
Ｓ７２．パケットにマークが設定されているか確認する。パケットが設定されていた場合は、Ｓ７３に進む、されていなかった場合はそのままパケットを送信する。
Ｓ７３．ＩＰトンネルを用いてパケットをカプセル化して送信する。
【００４２】
図８は、マーク処理の詳細フローチャートを示す。本処理は、送信元および宛先のパケット転送装置（Ｎ１、Ｎ３）にて行われ、セッション情報の保存を行い、応答パケットが要求パケットと逆向きのルートを通過するようなマークを設定する。
Ｓ８１．パケットの宛先アドレスがパケット転送装置に接続しているサブネットに含まれるか確認する。ここでの接続しているネットワークとは、図２の要求パケットでは、サーバが属するサブネットに該当し、図２に応答パケットでは、クライアントが属するサブネットに該当する。接続しているサブネットに含まれる場合は、Ｓ８７に行き、そうでない場合は、Ｓ８２に行く。
Ｓ８２．パケットの送信アドレスがパケット転送装置に接続しているサブネットに含まれるか確認する。図２の要求パケットでは、クライアントが属するサブネットに該当し、図２に応答パケットでは、サーバが属するサブネットに該当する。接続しているサブネットに含まれる場合は、Ｓ８３に行き、そうでない場合は、処理を終了する。
Ｓ８３．パケットに既にマークが設定されている確認する。設定されていない場合は、Ｓ８４に行き、設定されていた場合は、処理を終了する。
Ｓ８４．保存してあるセッション情報から受信したパケットのセッション情報を検索する。
Ｓ８５．セッション情報が存在しないならば、処理を終了する。セッション情報が存在した場合、Ｓ８６に行く。
Ｓ８６．検索されたセッション情報に対応するマークをパケットに設定する。
【００４３】
次に、パケットのマークについて説明する。マークは、各ノードでは、Netfilterのmark（32bit）、またＩＰトンネルではGREのkey（32bit）等に設定される。マークの定義の例を以下に示す。
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+---------------------------------------------------------------+
| seq |d| filter ID | (undefined) |
+---------------------------------------------------------------+
【００４４】
ここで、０−２ビット目は、シーケンス番号を示す。どこまでネットワーク機能が実行されたかを示す。例えば、ＩＰトンネル毎に減算したシーケンス番号を付与する。３ビット目は、方向フラグであり、パケットがクライアントからの要求パケットであるか、サーバからの応答パケットであるかを示す。４−１１ビット目（8ビット）は、フィルタＩＤを示す。これはパケット情報（ＩＰアドレス、ポート番号、データペイロード）に応じて、決定されるもので、このフィルタＩＤにより、パケットが必要とするネットワーク機能が定まる。なお、１２ビット目以降は、現在未使用である。
【００４５】
また、以上述べた実施形態は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様および変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲およびその均等範囲によってのみ規定されるものである。
【符号の説明】
【００４６】
１ クライアントコンピュータ
２ サーバコンピュータ
３ パケット転送装置
４ 中継するパケット転送装置
５ 処理ノード
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パケット情報（ＩＰアドレス、ポート番号、データペイロード）に応じてＩＰトンネルを用いてパケットを転送する装置および方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＩＰネットワーク上では、サーバシステムの可用性確保、処理性能向上、安全性向上等のために、負荷分散機能やキャッシュ機能、Ｆｉｒｅｗａｌｌ機能等のネットワーク機能がネットワーク上に配備されている。ネットワーク機能を用いることにより、サーバシステムやクライアントの設定を変更することなく、サーバシステムの高機能化を実現することができる。
【０００３】
非特許文献１では、これらのネットワーク機能を、サーバ・クライアント間のネットワークパス上に動的に配備するネットワーク機器を実現している。また、特許文献１では、ＩＰネットワーク上にオーバーレイネットワークを構築し、ＩＰアドレスやポート番号、データペイロードに応じてＩＰパケットを転送する処理を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１３８０３号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】D. A. Joseph, A. Tavakoli andI. Stoica, "A Policy-aware Switching Layer for Data Centers",SIGCOMM'08, August 2008.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記非特許文献１では、受信したパケットのＭＡＣアドレスを用いて前段の処理を認識し、次に必要となる処理を判断している。全てのネットワーク機能が単一のスイッチに接続している場合では有効であるが、ＷＡＮ高速化やパケット圧縮のように、ＩＰネットワーク上で分散して処理されるネットワーク機能については、前段で処理したノードのＭＡＣアドレスが保持されないため、ネットワーク機能が前段の処理を認識することができない。このため、分散して処理されるネットワーク機能には、この技術を適用することができないという課題がある。
【０００７】
さらに、特許文献１では、データペイロードまでを考慮したオーバーレイネットワークを構築しているが、オーバーレイネットワークでは目的アドレスまでパケットがカプセル化されて転送されるため、ネットワーク機能のように中継機器が、パケット処理することができないという課題がある。
【０００８】
したがって、本発明では、サーバシステムに要求されるネットワーク機能のパケット処理を、複数の中継機器において処理可能にするパケット転送装置およびパケット転送方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を実現するため本発明によるパケット転送装置は、１つまたは複数のパケット転送装置を有し、パケット情報に応じたマークが付与されたＩＰトンネルが該パケット転送装置間に構築されたネットワークにおけるパケット転送装置であって、パケット情報に応じてパケットにマークを付与する付与手段と、前記パケットが前記ＩＰトンネルから転送されて来た場合、該パケットにネットワーク機能の処理を行う処理手段と、前記処理されたパケットを前記マークに応じたＩＰトンネルに転送する転送手段とを備えている。
【００１０】
また、前記パケット情報は、ＩＰアドレス、ポート番号、またはデータペイロードであることも好ましい。
【００１１】
また、前記データペイロードの確認には正規表現を用いることも好ましい。
【００１２】
また、前記ネットワーク機能は、負荷分散、データキャッシュ、パケット圧縮、プロトコル最適化、ＷＡＮ高速化、Ｆｉｒｅｗａｌｌ、Ｗｅｂ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｆｉｒｅｗａｌｌ、帯域制御、ＮＡＴ、ＮＡＰＴであることも好ましい。
【００１３】
また、前記ネットワーク機能は、パケット転送装置において処理されることも好ましい。
【００１４】
また、前記処理手段は、前記パケットが前記ＩＰトンネルから転送されて来た場合、該パケットを異なるノードに転送し、前記異なるノードに前記ネットワーク機能の処理を行わせる手段であることも好ましい。
【００１５】
また、前記異なるノードにパケットを転送する場合、パケットのマークに応じて送信インタフェースを変更し、前記異なるノードからパケットを受信した場合、受信したインタフェースに応じてパケットにマークを付与する手段をさらに備えることも好ましい。
【００１６】
また、前記インタフェースの変更に仮想インタフェースを用いることも好ましい。
【００１７】
また、前記異なるノードにパケットを転送する場合、パケットのセッション情報をマークに関連付けて保存し、前記異なるノードからパケットを受信した場合、該パケットのセッション情報を、保存しているパケットのセッション情報から検索し、検索されたセッション情報に関連するマークをパケットに付与する手段をさらに備えることも好ましい。
【００１８】
また、サーバからの応答パケットに対して、クライアントからの要求パケットと同一のマークを付与することも好ましい。
【００１９】
また、前記マークに、クライアントからサーバへ、またはサーバからクライアントへのパケットであることを示す方向性を付与することも好ましい。
【００２０】
また、前記マークに、前記ネットワーク機能の処理回数を示すシーケンス番号を付与することも好ましい。
【００２１】
また、前記マークに従い、応答パケットを要求パケットと同一経路で転送することも好ましい。
【００２２】
上記目的を実現するため本発明によるパケット転送方法は、１つまたは複数のパケット転送装置を有するネットワークにおけるパケット転送方法であって、パケット情報に応じたマークが付与されたＩＰトンネルを前記パケット転送装置間に構築する構築ステップと、パケット情報に応じてパケットにマークを付与する付与ステップと、前記パケットが前記ＩＰトンネルから転送されて来た場合、該パケットにネットワーク機能の処理を行う処理ステップと、前記処理されたパケットをマークに応じたＩＰトンネルに転送する転送ステップとを含む。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、サーバシステムやクライアントで動作するアプリケーションを変更することなく、ＩＰネットワーク上で、ネットワーク的に離れた場所に設置された複数のネットワーク機器でパケット処理を行い、かつ、ネットワーク機器を跨いで多段処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明によるパケット転送装置を含むネットワークの全体構成を示す。
【図２】クライアントからのサーバへの要求パケットおよびその応答パケットの処理シーケンスを示す。
【図３】送信元のパケット転送装置（Ｎ１）がパケットを送信する処理の詳細フローチャートを示す。
【図４】中継するパケット転送装置が処理ノードにパケットを転送する処理の詳細フローチャートを示す。
【図５】中継するパケット転送装置が処理ノードから転送されたパケットを転送する処理の詳細フローチャートを示す。
【図６】宛先のパケット転送装置（Ｎ１、Ｎ２）がパケットを送信する処理の詳細フローチャートを示す。
【図７】宛先のパケット転送装置（Ｎ２）が応答パケットを送信する処理の詳細フローチャートを示す。
【図８】マーク処理の詳細フローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明を実施するための最良の実施形態について、以下では図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明によるパケット転送装置を含むネットワークの全体構成を示す。本全体構成には、クライアントコンピュータ１とサーバコンピュータ２が、それぞれパケット転送装置３（Ｎ１、Ｎ２）を介して、オーバーレイネットワークに接続されている。オーバーレイネットワークは、中継するパケット転送装置４（Ｎ３、Ｎ４）を介して他のネットワークに接続されている。他のネットワークには、様々なネットワーク機能を有する処理ノード５（Ｐ１１〜Ｐ２ｎ）が存在する。処理ノード５は、転送されたパケットに対して、負荷分散、データキャッシュ、パケット圧縮、プロトコル最適化、ＷＡＮ高速化、Ｆｉｒｅｗａｌｌ、Ｗｅｂ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｆｉｒｅｗａｌｌ、帯域制御、ＮＡＴ、ＮＡＰＴ等のネットワーク機能の処理を行う。本図において、送信元・宛先のパケット転送装置３および中継するパケット転送装置４が本発明によるパケット転送装置に該当する。なお、本実施形態は、パケット転送装置３、４と処理ノード５は別の装置であるが、パケット転送装置３、４が処理ノード５を兼ねて、パケット転送装置３、４がネットワーク機能の処理を行っても良い。
【００２６】
本発明では、パケット情報（ＩＰアドレス、ポート番号、データペイロード）に応じて、パケットが必要とするネットワーク機能を判断し、パケット転送装置３（Ｎ１−Ｎ２）間の経路を、パケット転送装置３−中継するパケット装置４間のＩＰトンネルと、中継するパケット転送装置４間のＩＰトンネルと、複数のＩＰトンネルで作成することにより、複数の中継するパケット転送装置４に転送し、ネットワーク機能を多段処理することを可能とする。
【００２７】
例えば、ネットワーク機能として、パケット圧縮伸張機能が提供されている場合を考える。図１のＰ１１およびＰ２１がパケット圧縮伸張機能を有する処理ノードであったとする。クライアントがサーバに処理を依頼するためにパケットを送信し、このパケットがパケット圧縮伸張を必要とする場合、Ｎ１−Ｎ３（Ｒ１）、Ｎ３−Ｎ４（Ｒ３）、Ｎ４−Ｎ２（Ｒ５）の３本のＩＰトンネルがオーバーレイネットワーク中に作成される。このパケットの流れは以下のようになる。まず、パケットはＮ１を経由してＮ３に到達する（Ｒ１）。Ｎ３がパケットをＰ１１に転送し、Ｐ１１でパケット圧縮の処理が実行され、Ｐ１１はＮ３に処理済みのパケットを送信する（Ｒ２）。その後、パケット伸張を行うため、Ｎ３がＮ４にパケットを転送する（Ｒ３）。Ｎ４がパケットをＰ２１に転送し、Ｐ２１でパケット伸張の処理が実行され、Ｐ２１はＮ４に処理済みのパケットを送信する（Ｒ４）。全てのネットワーク機能を処理したため、Ｎ４はＮ２にパケットを送信する（Ｒ５）。Ｎ２はサーバにパケットを送信し、パケットがサーバに到達する。サーバが処理したクライアントへの応答パケットは行きと逆のルートを通って、ネットワーク機能の処理が行われる。上記の場合であると、Ｎ２、Ｎ４、Ｐ２１（パケット圧縮）、Ｎ４、Ｎ３、Ｐ１１（パケット伸張）、Ｎ３、Ｎ１の順序でノードを通過して、クライアントに到達する。
【００２８】
図２は、クライアントからのサーバへの要求パケットおよびその応答パケットの処理シーケンスを示す。本図により、パケット転送装置でのパケットに対する処理を説明する。本例では、ネットワーク機能が１つの場合を説明する。なお、送信元のパケット転送装置（Ｎ１）には、パケット情報（ＩＰアドレス、ポート番号、データペイロード）に応じて、パケットに設定するマークを選択するルールが予め設定されている。また、パケット転送装置（Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３）間には、マークが付与されたＩＰトンネルが設定されている。なお、マークを選択するルールおよびＩＰトンネルの設定は、例えば運用管理装置（図示せず）により行われる。
【００２９】
Ｓ１．クライアントからサーバに対して送信された要求パケットを、オーバーレイネットワークの入口のパケット転送装置（Ｎ１）が処理を行い、必要なネットワーク機能を有するネットワーク上の中継するパケット転送装置（Ｎ２）に転送する。受信したパケットのパケット情報に対応したマークをパケットに設定し、ＩＰトンネルのためパケットをカプセル化し、マークに応じたＩＰトンネルに送信する。
【００３０】
Ｓ２．パケットを受けとったＮ２は、カプセルを取り外し、処理ノード（Ｐ）にパケットを転送する。ここでカプセルを取り外すのは、Ｐが処理できるように通常のパケットにするためである。また、Ｐから戻ってきたとき、再度マークを設定できるように、マークに応じた送信インタフェースに送信する、または送信パケットのセッション情報をマークに関係づけて保存しておく。パケットを受信したＰは、パケットに対して必要な処理を行い、Ｎ２にパケットを返信する。
【００３１】
Ｓ３．処理済みのパケットを受けとったＮ２はパケットにマークを再度付与する。Ｎ２はパケットに付与されたマークにより転送するＩＰトンネルを選択する。このＩＰトンネルの転送先が別の中継するパケット転送装置であった場合、別の中継するパケット転送装置でも本パケット転送装置と同じ処理（Ｓ２）が行われる。転送先がオーバーレイネットワークの出口のパケット転送装置（Ｎ３）である場合、次のＳ４の処理が行われる。
【００３２】
Ｓ４．パケットを受けとったＮ３は、パケットのカプセルを取り外し、パケットをサーバに転送する。Ｎ３は、サーバからの応答パケットに同じマークを設定できるようにするため、パケットのセッション情報を保存する。サーバはパケットに対する要求を処理し、クライアントに応答パケットを返信する。
【００３３】
Ｓ５．応答パケットを受けとったＮ３は、応答パケットのセッション情報を保存されているセッション情報から検索して、要求パケットと同じルートを通過するようにマークを設定する。なお、マークに方向性を示す情報（クライアント→サーバまたはサーバ→クライアント）が設定されていた場合、この情報以外は、要求パケットと同じマークを設定する。
【００３４】
Ｓ６．Ｓ２と同じ処理を行う。パケットを受けとったＮ２は、マークを外して処理ノード（Ｐ）にパケットを転送する。パケットを受信したＰは、パケットに対して必要な処理を行い、Ｎ２にパケットを返信する。
【００３５】
Ｓ７．Ｓ３と同じ処理を行う。処理済みのパケットを受けとったＮ２はパケットにマークを再度付与し、パケットに付与されたマークにより転送するＩＰトンネルを選択し、該ＩＰトンネルにパケットを送信する。
【００３６】
Ｓ８．パケットを受けとったＮ１は、パケットのカプセルを取り外し、応答パケットをクライアントに転送する。
【００３７】
以下にパケット転送装置における処理の詳細を説明する。
図３は送信元のパケット転送装置（Ｎ１）がパケットを送信する処理の詳細フローチャートを示す。本フローチャートは図２のＳ１での処理に該当する。
Ｓ３１．受信したパケットの宛先アドレスおよびポート番号がルールに一致するか確認する。一致した場合、Ｓ３２に行き、一致しなかった場合、Ｓ３３に行く。
Ｓ３２．受信したパケットのペイロードがルールに一致するか確認する。一致した場合、Ｓ３４に行き、一致しなかった場合、Ｓ３５に行く。ペイロードは、正規表現を用いることにより、文字列の集合を一つの文字でルールに一致するか確認することができる。
Ｓ３３．まだ確認していないルールがある場合、Ｓ３１に行き、パケット情報とルールとの一致を確認する。全てのルールに対して確認が済んでいた場合、Ｓ３５に行く。
Ｓ３４．一致したルールに対応するマークをパケットに設定する。
Ｓ３５．マークの処理を行う。ここでは、パケットにマークが設定されているか否かに関わらず、特に何もしない。詳細については別途説明する。
Ｓ３６．パケットにマークが設定されているか確認する。設定されていた場合、Ｓ３７に行き、設定されていなかった場合は、そのままパケットを送信する。
Ｓ３７．ＩＰトンネルを用いてパケットをカプセル化して送信する。
【００３８】
図４は中継するパケット転送装置が処理ノードにパケットを転送する処理の詳細フローチャートを示す。図４ａは、マークに応じた送信インタフェースに送信する場合のフローチャートであり、図４ｂは、送信パケットのセッション情報を保存する場合のフローチャートである。本フローチャートは図２のＳ２およびＳ６での処理に該当する。
Ｓ４１．受信したパケットがＩＰトンネルを経由してきたパケットであるかどうか確認する。ＩＰトンネルを経由しない場合は、パケットを廃棄する。ＩＰトンネルを経由した場合は、Ｓ４２に行く。
Ｓ４２．処理ノードがパケットを処理できるようにするため、パケットのカプセルを取り外す。
Ｓ４４．転送されたＩＰトンネルに従い、転送する処理ノードを選択して、パケットを送信する。図４ａの場合は、パケットのマークに応じて、送信インタフェースを変更して送信する。なお、送信インタフェースの変更は物理的にインタフェースを変更する方法の他に仮想インタフェース（ＶＬＡＮ）を用いることも考えられる。
図４ｂの場合は、さらに次のステップが追加される。
Ｓ４３．転送されたＩＰトンネルからマークを取り出す。
Ｓ４５．転送した処理ノードから戻ってきた場合、Ｓ４３で取り出されたマークをパケットに再度付与するため、パケットのセッション情報をマークと関連付けて保存する。セッション情報として、例えばパケットの宛先ＩＰアドレス、宛先ポート番号、送信ＩＰアドレス、送信ポート番号、およびプロトコル（ＴＣＰまたはＵＤＰ）種別を保存する。
【００３９】
図５は中継するパケット転送装置が処理ノードから転送されたパケットを転送する処理の詳細フローチャートを示す。図５ａは、マークに応じた受信インタフェースで受信する場合のフローチャートであり、図５ｂは、送信パケットのセッション情報が保存された場合のフローチャートである。本フローチャートは図２のＳ３およびＳ６での処理に該当する。
Ｓ５１．受信したパケットの受信インタフェースにしたがって、転送するＩＰトンネルを選択する。送信はマークに応じたインタフェースで行われ、受信は送信と同じインタフェースで行われるため、受信インタフェースよりマークをパケットに設定することができる。このマークにより転送するＩＰトンネルを選択する。
Ｓ５５．ＩＰトンネルを用いてパケットをカプセル化して送信する。
図５ｂの場合は、Ｓ５１がなく、次のステップが追加される。
Ｓ５２．受信したパケットのセッション情報を保存してあるセッション情報から検索する。
Ｓ５３．セッション情報が存在しないならば、マークを設定することができないため、パケットに対する処理を行うことなくパケットを転送する。セッション情報が存在した場合、Ｓ５４に進む。
Ｓ５４．この検索されたセッション情報に関連付けて保存されたマークをパケットに設定する。
【００４０】
図６は、宛先のパケット転送装置（Ｎ３）がパケットを送信する処理の詳細フローチャートを示す。本フローチャートは図２のＳ４およびＳ８での処理に該当する。
Ｓ６１．受信したパケットがＩＰトンネルを経由してきたパケットであるかどうか確認する。ＩＰトンネルを経由しない場合は、Ｓ６４に行く。ＩＰトンネルを経由した場合は、Ｓ６２に行く。
Ｓ６２．サーバがパケットを処理できるようにするため、パケットのカプセルを取り外す。
Ｓ６３．転送されたＩＰトンネルからマークを取り出す。
Ｓ６４．マークの処理を行う。パケットの宛先アドレスがサーバである（Ｓ４）場合、パケットのセッション情報を保存する。これは要求パケットと応答パケットとの対応を行うために行われる。また、パケットの宛先アドレスがクライアントである（Ｓ８）場合も、パケットのセッション情報を保存する。詳細については別途説明する。
【００４１】
図７は、宛先のパケット転送装置（Ｎ３）が応答パケットを送信する処理の詳細フローチャートを示す。本フローチャートは図２のＳ５での処理に該当する。
Ｓ７１．Ｓ６４で保存されたセッション情報を検索して、パケットに適切なマークが存在する場合、マークを設定する。詳細については別途説明する。
Ｓ７２．パケットにマークが設定されているか確認する。パケットが設定されていた場合は、Ｓ７３に進む、されていなかった場合はそのままパケットを送信する。
Ｓ７３．ＩＰトンネルを用いてパケットをカプセル化して送信する。
【００４２】
図８は、マーク処理の詳細フローチャートを示す。本処理は、送信元および宛先のパケット転送装置（Ｎ１、Ｎ３）にて行われ、セッション情報の保存を行い、応答パケットが要求パケットと逆向きのルートを通過するようなマークを設定する。
Ｓ８１．パケットの宛先アドレスがパケット転送装置に接続しているサブネットに含まれるか確認する。ここでの接続しているネットワークとは、図２の要求パケットでは、サーバが属するサブネットに該当し、図２に応答パケットでは、クライアントが属するサブネットに該当する。接続しているサブネットに含まれる場合は、Ｓ８７に行き、そうでない場合は、Ｓ８２に行く。
Ｓ８２．パケットの送信アドレスがパケット転送装置に接続しているサブネットに含まれるか確認する。図２の要求パケットでは、クライアントが属するサブネットに該当し、図２に応答パケットでは、サーバが属するサブネットに該当する。接続しているサブネットに含まれる場合は、Ｓ８３に行き、そうでない場合は、処理を終了する。
Ｓ８３．パケットに既にマークが設定されている確認する。設定されていない場合は、Ｓ８４に行き、設定されていた場合は、処理を終了する。
Ｓ８４．保存してあるセッション情報から受信したパケットのセッション情報を検索する。
Ｓ８５．セッション情報が存在しないならば、処理を終了する。セッション情報が存在した場合、Ｓ８６に行く。
Ｓ８６．検索されたセッション情報に対応するマークをパケットに設定する。
【００４３】
次に、パケットのマークについて説明する。マークは、各ノードでは、Netfilterのmark（32bit）、またＩＰトンネルではGREのkey（32bit）等に設定される。マークの定義の例を以下に示す。
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+---------------------------------------------------------------+
| seq |d| filter ID | (undefined) |
+---------------------------------------------------------------+
【００４４】
ここで、０−２ビット目は、シーケンス番号を示す。どこまでネットワーク機能が実行されたかを示す。例えば、ＩＰトンネル毎に減算したシーケンス番号を付与する。３ビット目は、方向フラグであり、パケットがクライアントからの要求パケットであるか、サーバからの応答パケットであるかを示す。４−１１ビット目（8ビット）は、フィルタＩＤを示す。これはパケット情報（ＩＰアドレス、ポート番号、データペイロード）に応じて、決定されるもので、このフィルタＩＤにより、パケットが必要とするネットワーク機能が定まる。なお、１２ビット目以降は、現在未使用である。
【００４５】
また、以上述べた実施形態は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様および変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲およびその均等範囲によってのみ規定されるものである。
【符号の説明】
【００４６】
１ クライアントコンピュータ
２ サーバコンピュータ
３ パケット転送装置
４ 中継するパケット転送装置
５ 処理ノード
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つまたは複数のパケット転送装置を有し、パケット情報に応じたマークが付与されたＩＰトンネルが該パケット転送装置間に構築されたネットワークにおけるパケット転送装置であって、
パケット情報に応じてパケットにマークを付与する付与手段と、
前記パケットが前記ＩＰトンネルから転送されて来た場合、該パケットにネットワーク機能の処理を行う処理手段と、
前記処理されたパケットを前記マークに応じたＩＰトンネルに転送する転送手段と、
を備えていることを特徴とするパケット転送装置。
【請求項２】
前記パケット情報は、ＩＰアドレス、ポート番号、またはデータペイロードであることを特徴とする請求項１に記載のパケット転送装置。
【請求項３】
前記データペイロードの確認には正規表現を用いることを特徴とする請求項２に記載のパケット転送装置。
【請求項４】
前記ネットワーク機能は、負荷分散、データキャッシュ、パケット圧縮、プロトコル最適化、ＷＡＮ高速化、Ｆｉｒｅｗａｌｌ、Ｗｅｂ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｆｉｒｅｗａｌｌ、帯域制御、ＮＡＴ、ＮＡＰＴであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のパケット転送装置。
【請求項５】
前記ネットワーク機能は、パケット転送装置において処理されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のパケット転送装置。
【請求項６】
前記処理手段は、
前記パケットが前記ＩＰトンネルから転送されて来た場合、該パケットを異なるノードに転送し、前記異なるノードに前記ネットワーク機能の処理を行わせる手段であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のパケット転送装置。
【請求項７】
前記異なるノードにパケットを転送する場合、パケットのマークに応じて送信インタフェースを変更し、
前記異なるノードからパケットを受信した場合、受信したインタフェースに応じてパケットにマークを付与する手段をさらに備えることを特徴とする請求項６に記載のパケット転送装置。
【請求項８】
前記インタフェースの変更に仮想インタフェースを用いることを特徴とする請求項７に記載のパケット転送装置。
【請求項９】
前記異なるノードにパケットを転送する場合、パケットのセッション情報をマークに関連付けて保存し、
前記異なるノードからパケットを受信した場合、該パケットのセッション情報を、保存しているパケットのセッション情報から検索し、検索されたセッション情報に関連するマークをパケットに付与する手段をさらに備えることを特徴とする請求項６に記載のパケット転送装置。
【請求項１０】
サーバからの応答パケットに対して、クライアントからの要求パケットと同一のマークを付与することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のパケット転送装置。
【請求項１１】
前記マークに、クライアントからサーバへ、またはサーバからクライアントへのパケットであることを示す方向性を付与することを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載のパケット転送装置。
【請求項１２】
前記マークに、前記ネットワーク機能の処理回数を示すシーケンス番号を付与することを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載のパケット転送装置。
【請求項１３】
前記マークに従い、応答パケットを要求パケットと同一経路で転送することを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載のパケット転送装置。
【請求項１４】
１つまたは複数のパケット転送装置を有するネットワークにおけるパケット転送方法であって、
パケット情報に応じたマークが付与されたＩＰトンネルを前記パケット転送装置間に構築する構築ステップと、
パケット情報に応じてパケットにマークを付与する付与ステップと、
前記パケットが前記ＩＰトンネルから転送されて来た場合、該パケットにネットワーク機能の処理を行う処理ステップと、
前記処理されたパケットをマークに応じたＩＰトンネルに転送する転送ステップと、
を含むことを特徴とするパケット転送方法。
【請求項１】
１つまたは複数のパケット転送装置を有し、パケット情報に応じたマークが付与されたＩＰトンネルが該パケット転送装置間に構築されたネットワークにおけるパケット転送装置であって、
パケット情報に応じてパケットにマークを付与する付与手段と、
前記パケットが前記ＩＰトンネルから転送されて来た場合、該パケットにネットワーク機能の処理を行う処理手段と、
前記処理されたパケットを前記マークに応じたＩＰトンネルに転送する転送手段と、
を備えていることを特徴とするパケット転送装置。
【請求項２】
前記パケット情報は、ＩＰアドレス、ポート番号、またはデータペイロードであることを特徴とする請求項１に記載のパケット転送装置。
【請求項３】
前記データペイロードの確認には正規表現を用いることを特徴とする請求項２に記載のパケット転送装置。
【請求項４】
前記ネットワーク機能は、負荷分散、データキャッシュ、パケット圧縮、プロトコル最適化、ＷＡＮ高速化、Ｆｉｒｅｗａｌｌ、Ｗｅｂ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｆｉｒｅｗａｌｌ、帯域制御、ＮＡＴ、ＮＡＰＴであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のパケット転送装置。
【請求項５】
前記ネットワーク機能は、パケット転送装置において処理されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のパケット転送装置。
【請求項６】
前記処理手段は、
前記パケットが前記ＩＰトンネルから転送されて来た場合、該パケットを異なるノードに転送し、前記異なるノードに前記ネットワーク機能の処理を行わせる手段であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のパケット転送装置。
【請求項７】
前記異なるノードにパケットを転送する場合、パケットのマークに応じて送信インタフェースを変更し、
前記異なるノードからパケットを受信した場合、受信したインタフェースに応じてパケットにマークを付与する手段をさらに備えることを特徴とする請求項６に記載のパケット転送装置。
【請求項８】
前記インタフェースの変更に仮想インタフェースを用いることを特徴とする請求項７に記載のパケット転送装置。
【請求項９】
前記異なるノードにパケットを転送する場合、パケットのセッション情報をマークに関連付けて保存し、
前記異なるノードからパケットを受信した場合、該パケットのセッション情報を、保存しているパケットのセッション情報から検索し、検索されたセッション情報に関連するマークをパケットに付与する手段をさらに備えることを特徴とする請求項６に記載のパケット転送装置。
【請求項１０】
サーバからの応答パケットに対して、クライアントからの要求パケットと同一のマークを付与することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のパケット転送装置。
【請求項１１】
前記マークに、クライアントからサーバへ、またはサーバからクライアントへのパケットであることを示す方向性を付与することを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載のパケット転送装置。
【請求項１２】
前記マークに、前記ネットワーク機能の処理回数を示すシーケンス番号を付与することを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載のパケット転送装置。
【請求項１３】
前記マークに従い、応答パケットを要求パケットと同一経路で転送することを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載のパケット転送装置。
【請求項１４】
１つまたは複数のパケット転送装置を有するネットワークにおけるパケット転送方法であって、
パケット情報に応じたマークが付与されたＩＰトンネルを前記パケット転送装置間に構築する構築ステップと、
パケット情報に応じてパケットにマークを付与する付与ステップと、
前記パケットが前記ＩＰトンネルから転送されて来た場合、該パケットにネットワーク機能の処理を行う処理ステップと、
前記処理されたパケットをマークに応じたＩＰトンネルに転送する転送ステップと、
を含むことを特徴とするパケット転送方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−２０００７６（Ｐ２０１０−２０００７６Ａ）
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４３６３５（Ｐ２００９−４３６３５）
【出願日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【出願人】（０００２０８８９１）ＫＤＤＩ株式会社 (2,700)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【出願人】（０００２０８８９１）ＫＤＤＩ株式会社 (2,700)
【Ｆターム（参考）】
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