[发明专利]通信系统、控制装置、通信方法及程序

说明书

技术领域

本发明基于并要求2012年7月6日递交的日本专利申请No.2012-152065的优先权，其公开内容通过引用方式完整并入本文。本发明涉及通信系统、控制装置、通信方法及程序。具体地，涉及通过网络实现通信的通信系统、控制装置、通信方法及程序，所述网络包括执行基于输入分组的源地址来学习分组目的地并基于学习结果确定下一个输入分组的目的地的操作的交换机以及不执行该操作的交换机。

背景技术

使用互联网、数据中心、超级计算机等的网络的规模越来越大。因此，变得越来越难以保证网络中的终端之间总有期望的通信速度。例如，在数据中心中布置几万台或更多计算机并在连接这些计算机的网络中使用数万条或更多线路是常见的。此外，例如就超级计算机而言，由于计算机节点密集相连，因而使用了大量线路。在一些情形中，单个超级计算机使用的总线路大约在一万条以上。

在使用树型拓扑的系统中，如广泛使用的以太网(注册商标)，如果网络的规模如上述增长，业务流通常汇聚。因而，网络中出现拥塞的可能性更高。

同时，近年来还在讨论一种通信系统(流类型的通信系统)。在该系统中，将其中每一个分组都具有分组源/目的地址和端口的相同组合的一组分组定义为属于一个通信流，并且针对每个通信流设置路径。例如，非专利文献1和2提出一种称为OpenFlow(开放流)的系统。流类型的通信系统不以使用树型拓扑为前提，并且可以从多个路径候选中选出无拥塞的路径。

然而，已有网络中广泛使用了以太网，并且出于经济考虑使用已安装的网络资源是重要的。因而，希望能够将以太网和流类型的通信系统组合使用。

例如，专利文献1公开了一种在包括与流类型的通信方案兼容的网络设备和与流类型的通信方案不兼容网络设备的环境中，执行控制器之间的协调操作的配置，其中控制器控制与流类型的通信方案兼容的网络设备。

引用列表

专利文献

专利文献1：JP专利公开No.2011-166704A

专利文献2：JP专利公开No.2008-301003A

非专利文献

Nick McKeown及其他7人，″OpenFlow：Enabling Innovation in Campus Networks，[在线]，[检索日2012年6月24日]，Internet<URL：http：//www.openflow.org/documents/openflow-wp-latest.pdf>

″OpenFlow Switch Specification″Version 1.1.0Implemented(Wire Protocol 0x02)，[在线]，[检索日2012年6月24日]，Internet<URL：http：//www.openflow.org/documents/openflow-spec-vl.1.0.pdf>

发明内容

技术问题

通过引用方式将上述的专利文献和非专利文献的完整公开并入本文。

本发明给出以下分析。如果将以使用树形拓扑为前提的通信系统(如以太网)与不以使用树形拓扑为前提的流类型的通信系统组合使用，则沿流类型的通信方案设置的路径布置的与流类型的通信方案不兼容的网络设备在网络中有可能形成环路。在具有树型拓扑的网络中禁止环路。如果检测到环路，就会导致通信故障，因此以后不能执行正常通信。

此外，以太网交换机具有自动学习要被发送至每个端口的地址帧的功能。如果交换机经由多个输入端口接收具有相同地址的帧，则每当交换机经由不同输入端口接收帧时，交换机重新学习地址，从而交换机改变路径并且网络进入不稳定状态(也称为“路由翻动”)。

以下，参考图9至11描述路由翻动的成因。图9示出基于以太网的常规树型拓扑中的通信示例(图中“STP路径”表示使用生成树协议的路径)。终端H0和H1经由自动学习地址的以太网交换机S0至S2相互通信。针对终端和交换机之间的每个连接，使用不同的物理链路，并且交换机针对连接使用不同的接口。每个以太网交换机S0至S2参考帧内的源地址并自动学习终端H0所连接的方向。例如，如果经由端口1输入具有终端H0的地址A的帧，则交换机学习到具有地址A的终端H0连接在端口1的方向上。然后，如果经由任一端口输入具有目的地址A的帧，交换机将该帧转发至端口1。