一般社団法人 電子情報通信学会 信学技報 THE INSTITUTE OF ELECTRONICS, IEICE Technical Report INFORMATION AND COMMUNICATION ENGINEERS PN ( ) OpenFlow プロトコルを用

INFORMATION AND COMMUNICATION ENGINEERS

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Copyright ©20●● by IEICE

OpenFlow プロトコルを用いた MPLS-TP/光空間スイッチ

マルチレイヤネットワーク制御実験

岡本 聡

†

_{高 山}

†

_{菊田 洸}

†

_{佐藤 丈博}

†

_{竹下 秀俊}

†

_{山中 直明}

†

†慶應義塾大学 大学院理工学研究科

〒223-8522 神奈川県横浜市港北区日吉 3-14-1

E-mail: [email protected]

あらまし

_{サービス毎に展開されるアクセス網とコア網を融合し，各サービストラヒックを集約するアグリゲー}

ション網をエラスティックな光ネットワークとして運用する技術である｢エラスティックλアグリゲーションネッ

トワーク（

EλAN）｣においては，各種サービスを収容する共通プロトコルとして MPLS-TP を利用することが想定

される．本論文では，光アグリゲーション網と

_{MPLS-TP を一体運用するための制御技術として OpenFlow プロトコ}

ルを利用し，

MPLS-TP 網と光空間スイッチ網とのマルチレイヤ制御実験を行った結果を報告する．

�ーワード

光アクセス網，アグリゲーション網，マルチレイヤ制御

Experimental Report of the MPLS-TP/Optical Switch Multi-layer Network

Control using OpenFlow1.0

Satoru OKAMOTO

†

_{Shan GAO}

†

_{Ko KIKUTA}

†

_{Takehiro SATO}

†

_{Hidetoshi TAKESHITA}

†

and Naoaki YAMANAKA

†

†

_{Graduate School of Science and Technology, Keio University 3-14-1 Hiyoshi, Kohoku-ku, Yokohama-shi,}

Kanagawa, 223-8522 Japan

E-mail: [email protected]

Abstract The Elastic Lambda Aggregation Network (EλAN) has been proposed. The EλAN is combined optical access

networks for service access and an aggregation network for service traffic aggregation to a service agnostic core network by

optical elastic networking technologies and network virtualization technologies. In the EλAN, MPLS-TP is one of the

candidate transport protocols for realizing service unification. This paper provides an experimental report of the control of

multi-layer which is composed of the MPLS-TP network and the optical switch network using the OpenFlow 1.0 protocol.

Keyword Optical Access Network，Aggregation Network，Multi-layer Network Control

1. は�めに

Fiber to the Home (FTTH)や 4G ス マ ー トフ ォ ン の普 及 に 伴 い ， ユ ー ザ が や り 取 り す る デ ー タ 量 は 年 々 増 加 し て い る ． そ の た め ネ ッ ト ワ ー ク の 消 費 電 力 増 加 が 問 題 と な っ て い る ． 現 在 の ネ ッ ト ワ ー ク 全 体 の 消 費 電 力 は_{2008 年 の 25 GW か ら ，年 率 12%で 増加 し 2020 年に} は ほ ぼ _{4 倍 の 98 GW に 達す る と 予想 され て い る[1]．} ま た ， 各 ネ ッ ト ワ ー ク 機 器 の 消 費 電 力 は イ ン タ フ ェ イ ス の 伝 送 速 度 向 上 と 共 に 増 加 す る た め ， ア グ リ ゲ ー シ ョ ン 網 と な る メ ト ロ エ リ ア ネ ッ ト ワ ー ク 内 の イ ー サ ネ ッ ト ス イ ッ チ や _{IP ル ー タ 等の 機 器 消費 電力 は ，FTTH} に よ る ブ ロ ー ド バ ン ド の 利 用 度 の 増 加 と 共 に 今 後 更 な る 増 大 が 予 想 さ れ る ． 従 っ て ， ネ ッ ト ワ ー ク の 消 費 電 力 問 題 の 解 決 が 急 務 で あ る ．上 記 問 題 の 解 決 策 と し て ， 文 献_{[2,3]で は ，ア グリ ゲ ー ショ ン 網 をメ トロ/ア クセ ス} 統 合 型 の 光 ネ ッ ト ワ ー ク に 組 み 替 え る こ と で ， 消 費 電 力 を 理 想 的 に は 最 大 三 桁 下 げ る こ と が 可 能 で あ る と 報 告 さ れ て い る ． 更 に ， ネ ッ ト ワ ー ク 仮 想 化 や ネ ッ ト ワ ー ク 機 能 の 仮 想 化 を 取 り 込 み ， 多 様 な サ ー ビ ス や ネ ッ ト ワ ー ク 構 成 を 実 現 し ， サ ー ビ ス 提 供 す る 容 量 を 伸 縮 自 在 に 利 用 す る 次 世 代 メ ト ロ_{/ア ク セ ス 統 合 網 で あ る} エ ラ ス テ ィ ッ ク 光 ア グ リ ゲ ー シ ョ ン ネ ッ ト ワ ー ク (

EλAN)が提案されている[4,5]．

EλAN にお い ては ， 仮想 FTTH 網と 仮 想レ イ ヤ 2 網 と で ア ク セ ス 網 と ア グ リ ゲ ー シ ョ ン 網 を 統 合 し た 光 ア グ リ ゲ ー シ ョ ン ネ ッ ト ワ ー ク を 提 供 す る こ と が 提 案 さ れ て お り ， 様 々 な サ ー ビ ス を _{Pseudo Wire (PW) と} Multi-protocol Label Switching Transport Profile (MPLS-TP)を 利 用 し て イ ー サ ネ ッ ト に マ ッ ピ ン グ す る こ と で _{FTTH に 統 合 化 さ れ る [4]． 又 ， EλAN で は ，} OLT(Optical Line Terminal) と ONU (Optical Network

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INFORMATION AND COMMUNICATION ENGINEERS

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Un イ す こ MP ッ る ． (Tr よ

2.

現 Dig Tra っ た ッ サ ネ ビ ス 個 AT ン 網 さ れ ス 網 れ ， MP ゲ ー 形 態 容 す る ． nit)間 の ODN ッ チ を 用 い て る こ と で ， ネ と が 検 討 さ れ こ の よ う に ， PLS-TP，共 通 ト ワ ー ク ， 三 ． 今 回 は ， 統 rema [7])を 利 り 構 成 さ れ る

EλAN に お

統 合 網 構 成

現 在 の ア グ gital Subscri ansfer Mode) た ， 様 々 な ア ト ア ク セ ス ， ネ ッ ト_/ATM/ ス 毎 に 物 理 的 別 の コ ア 網 TM を 用 い て 網 と し て は ， れ て い る ． こ 網 に お い て は ，個 別 の サ ー PLS-TP over ー シ ョ ン 網 の 態 と な る ． EλAN に お い す る た め の サ ． サ ー ビ ス ア 図 _{1. ア グ リ} N (Optical Di て _{ONU が接} ネ ッ ト ワ ー ク れ て い る_[4][6 ，_{EλAN に お} 通 伝 送 基 盤 の 三 種 類 の レ イ 統 合 制 御 プ ロ 利 用 し ，_MPL る マ ル チ レ イ

お け る ア ク

成

リ ゲ ー シ ョ ン iber Line) ， ，_{STM (Sync} ア ク セ ス 手 段 VPN (Virtu /STM 専 用 線 的 あ る い は 論 へ ト ラ ヒ ッ い る_{(図 1(a)} MPLS-TP 技 こ の 場 合 ， 図 は イ ー サ ネ ッ ー ビ ス は _PW FTTH(xxx= の _MPLS-TP い て は ， サ ー サ ー ビ ス ア ダ ア ダ プ テ ー シ ( ( リ ゲ ー シ ョ ン (b) MPLS-stribution Ne 続 可 能 な _OL ク が 提 供 す る 6]． お い て は ， サ イ ー サ ネ ッ イ ヤ を 統 合 制 ロ ト コ ル と し S-TP ス イ ッ イ ヤ 制 御 の 実

セ ス

/ア グ

ン 網 は ，_AD FTTH ， ATM hronous Tran 段 に マ ッ プ さ al Private Ne 線 等 の 各 種 サ 論 理 的 に 分 離 ッ ク を 集 約 す )．次 世 代の 技 術 を 適 用 す 図 _{1(b)に 示 す} ッ ト ベ ー ス の を 介 し て ，_x ATM, SDH 等 が ア ク セ ス ー ビ ス を 統 一 ダ プ テ ー シ ョ シ ョ ン レ イ ヤ (a) (b) ン 網 構 成 例 ．₍ -TP ベー ス ． etwork)を， 光 LT を変更 可 能 機 能 性 を 高 め サ ー ビ ス 統 合 ト ，_{ODN の 光} 御 す る 必 要 が て _OpenFlow チ と 光 ス イ ッ 現 性 を 検 証 し

リ ゲ ー シ ョ

DSL (Asymme M (Asynchron nsport Mode)と れ る イ ン タ ー etwork)，IP/イ ー ビ ス を ， サ し て 構 築 さ れ す る 手 段 と し ア グ リ ゲ ー シ る こ と が 有 望 よ う に ， ア ク FTTH が 利 用 xxx over PW 等_{)とい う ア グ} 網 に 張 り 出 し 的 に _{FTTH に} ン レ イ ヤ を 設 の プ ロ ト コ ル (a) ATM ベ ー 光 ス 能 と め る 合 の 光 ネ が あ w 1.0 ッ チ し た ．

ョ ン

etric nous と い ー ネ イ ー サ ー れ る し て シ ョ 望 視 ク セ 用 さ over グ リ し た に 収 設 け ル と し て 用 プ ア ク セ 網 と ト は ー ト ア を の ユ す る マ ブ 側 に ス を OLT サ ネ 図₂ に よ が 構 図 イ ヤ 網 に 点 に れ ， P-O ー サ し て と _O 存 在 ONU に ， は 三 図 ー ス ， て は ，_MPLS-T プ ロ ト コ ル を ア ク セ ス 網 と セ ス 網 の 終 端 と コ ア 網 の 境 は _{40km 伝 送} ト ポ ロ ジ を 構 を 自 由 に 変 更 ユ ー ザ 側 に は る サ ー ビ ス を ブ ル_ONU(P-O に は 論 理 _OLT を プ ロ グ ラ マ T (P-OLT)群が ネ ッ ト を ベ ー 2 に 示 す よ う よ り サ ー ビ ス 構 築 さ れ る ． 図 _{3 に ，SDH} ヤ 構 成 を 示 す に _{SDH が 専用} に お い て ，_SD イ ー サ ネ ッ ONU ま で 転送 サ ネ ッ ト ス イ て い る が ，_MP ONU の 間 に 在 し ， 光 ス イ U の 対応 関係 MPLS-TP パ 三_{)レ イ ヤ の パ} 図 _{2. EλAN で} 図 _{3. EλAN} TP あ る い は を 用 い て サ ー と ア グ リ ゲ ー 端 装 置 と な る 境 界 位 置 ま で )し ，現 在 光 構 成 し て い る 更 で き る よ う は 論 理 _{ONU (} を プ ロ グ ラ マ ONU)を 配 備 T(L-OLT)及び マ ブ ル に 変 更 が 配 備 さ れ る ー ス と す る 仮 に 仮 想 レ イ ヤ ス 毎 に ス ラ イ H サ ー ビ スを す ．コ ア 網 か 用 線 と し て 提 DH は PW を ッ ト に よ り 対 送 さ れ る ． コ イ ッ チ_(L2SW PLS-TP ス イッ は _{ODN を 構} イ ッ チ の 設 定 係 を 変 更 可 能 ス ，_{(イー サ ネ} パ ス を 設 定 す で の ア ク セ ス N のレ イ ヤ 構 簡 易 化 し た 新 ビ ス 信 号 を フ シ ョ ン 網 の 光 OLT を ア グ で 延 伸 化_(EλA フ ァ イ バ と 光 ODN を，OL ネ ッ ト ワ ー ク (L-ONU)及 び ブ ル に 変 更 可 す る ．_{ODN の} び _{L-OLT に 収} 可 能 な プ ロ グ る ．_{P-OLT と コ} 想 レ イ ヤ _{2 ス} ヤ_{2 網 ，P-OL} ス を 提 供 す る 例 と す る 仮 想 ら _{EλAN を 通} 提 供 さ れ て い を 介 し て _MPL 向 _MPLS-TP コ ア 網 と _OLT W)で 構 成 さ れ ッ チ で 構 成 し 構 成 す る 光 ス 定 を 変 更 す る 能 で あ る ．図 ネ ッ ト パ ス_)， す る こ と で サ ・ ア グ リ ゲ ー 構 成 _{(SDH サー} 新 サ ー ビ ス 統 フ レ ー ム 化 す 光 統 合 化 は ， グ リ ゲ ー シ ョ AN の タ ー ゲ 光 カ プ ラ で ス LT と ONU の ク 化 す る ．_O び _{L-ONU が 提} 可 能 な プ ロ グ の ネ ッ ト ワ ー 収 容 す る サ ー グ ラ マ ブ ル 集 コ ア 網 間 は イ ス イ ッ チ 網 と LT，ODN，P-O る 仮 想 _FTTH 想 _{FTTH 網 の} 通 過 し て ユ ー い る ．コ ア 網 の LS-TP に収 容 P 終端 点 と な T の間 は仮 想 れ る こ と を 想 し て も よ い ．_O イ ッ チ が_(複 こ と で _OLT 3 に 示 した よ ，光 パ ス の 二 サ ー ビ ス の プ ー シ ョ ン 統 合 ー ビ ス の 例₎ 統 合 す る ． ア ョ ン ゲ ッ ス タ の ペ DN 提 供 グ ラ ー ク ー ビ 集 約 イ ー と し ， NU H 網 の レ ー ザ の 端 容 さ な る 想 イ 想 定 OLT 数₎ と よ う (又 プ ロ 合

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ビ ジ

3.

3.1

O ケ が 定 や Sw 網 統 一 今 プ 1.0 ら ， 図 モ デ 入 モ デ ッ

3.2

3.2

V て 利 想 イ に 対 さ れ フ イ イ

3.2

図 を 示 ポ ジ ョ ニ ン グ が

OpenFlow

ス 制 御

1. ���御

OpenFlow で ッ ト_{/フ レ ー} 定 義 さ れ る ． 光 パ ス ス イ witch (V-OFS) と し て 取 り 扱 一 制 御 が 実 現 今 回 は ，_{(1) 利} ロ ト コ ル に 対 0 がネ イ テ ィ ，_{MPLS-TP ス} 図 _{4 に ，EλA} デ ル 化 し た 結 さ れ ，_OLT デ ル 化 さ れ て ト ス イ ッ チ を

2. V-OFS の

2.1. V-OFS

V-OFS と し て 利 用 し た ．_O イ ー サ ネ ッ ト 対 応 す る _AP れ て い る ．_V ロ ー 制 御 コ マ ッ チ 設 定 を 行 ッ チ に 対 す る

2.2. 光スイ

図 _{5 に ，光 ス} 示 す ． ぷ ら っ ー ト 存 在 す 図 _{4. Op} が 実 現 さ れ る

プ ロ ト コ ル

御 の���テ

は ， レ イ ヤ ム の ヘ ッ ダ パ ケ ッ ト_/フ ッ チ 網 に お ) を設 置 し ， 扱 う こ と で _O 現 さ れ て い る 利 用 し た_MP 対 応 し て い な ィ ブ_MPLS-TP ス イ ッ チ に 対 AN に おけ る 結 果 を 示 す ． と _{ONU も イ} て い る た め ， を _{OFC (Open}

の� �

実 装 プ ラ ッ

て は ，_{Open v} Open vSwitch ト ス イ ッ チ で PI (Applicatio V-OFS の 実 現 マ ン ド に 対 応 行 う 際 に ， 対 る 制 御 コ マ ン

ッ チ 用

V-O

ス イ ッ チ 用 V-っ と ホ ー ム 社 る イ ー サ ネ penFlow に よ る こ と に な る

ル に よ る マ

テ���

4，レ イ ヤ 3 情 報 の 組 合 せ フ レ ー ム ス イ お い て は ，_V 疑 似 的 に レ OpenFlow プ る_[8]． PLS-TP スイ ッ な い ，_{(2) 利 用} P に 対 応 して 対 し て も _V-O る _OpenFlow 図 _{4 で は 4 台} イ ー サ ネ ッ ト 合 計 _{7 台 の} nFlow Contro

ッ ト フ ォ ー

vSwitch ver.1 h は，Linux で あ り ，_OpenF on Program 現 に あ た っ て 応 し て_{Open v} 対 応 す る _MPL ン ド を 発 行 す

OFS 実装

-OFS の 機能 社 製_{Open Blo} ッ ト イ ン タ よ る _{EλAN 制} ．

ル チ レ イ ヤ

， レ イ ヤ _{2 の} せ に よ り フ ロ ッ チ 以 外 の 回 Virtual OpenF イ ヤ_{2 ス イッ} ロ ト コ ル に よ ッ チ が_OpenF 用 し た_OpenF て い な い ，こ と OFS を 定 義 し で の 制 御 対 象 台 の_{V-OFS が} ス イ ッ チ と し V-OFS/イ ーサ oller)が 制御 す

ム

.4.0 [9]を改 造 等 で 動 作 す る Flow プ ロ トコ Interface)が実 は ，_{OFC か ら} vSwitch 内 部の LS-TP 又 は光 る ． ア ー キ テ ク チ ockS600 [10] フ ェ イ ス_(e 御 モ デ ル

ヤ パ

の パ ロ ー 回 線 Flow ッ チ よ る Flow Flow と か し た ． 象 を が 導 し て サ ネ す る ． 造 し る 仮 コ ル 実 装 ら の の ス 光 ス チ ャ の ₂ eth0, eth1 デ ー ス イ チ ア ッ チ 出 力 veth と_v O Ope ド と す る フ ロ に ク VLA 間 コ 行 さ ェ イ コ マ さ れ 御 コ 対 応

3.2

図 を 示 を 利 Man て い イ ッ 1)を，OFC と ー タ プ レ ー ン イ ッ チ は ， エ ア レ イ_[11]を チ で 双 方 向₂ 力 の_{4 ポ ー ト} h1～ veth4 に veth2 間 ，及 び OFC (Trema) en vSwitch 内 と し て “_swit る ．_{IF1 は フロ} ロ ー の 出 力 イ ク ラ イ ア ン AN ID，set コ マ ン ド は ， さ れ ， 光 ス イ イ ス 番 号 _IF1 マ ン ド を 生 成 れ た 光 ス イ ッ コ マ ン ド を 送 応 す る 光 ス イ

.3. MPLS-T

図 _{6 に，MPL} 示 す ． MPLS-利 用 し た ．_A nagement Sy い る た め ， V-ッ チ 用 の イ 図 _{5. 双 方 向} と の 通 信 用_(e ン_(D-Plane)用 エ ピ フ ォ ト ニ 利 用 す る こ x2 光 ス イ ッ を_{Open vSw} に 割 り 当 て ， び_{veth3 と ve} か ら の フ ロ ー 内 部 で の ス イ ch_control IF ロ ー の 入 力 イ イ ン タ フ ェ イ ト と し て 収 は 設 定_=1，r system()に よ イ ッ チ 用 の _sw と _{IF2 を 解} 成 す る ． シ リ ッ チ ド ラ イ バ 送 付 す る こ と イ ッ チ 設 定 を

TP 用 V-OF

LS-TP 用 V-O -TP ス イ ッ チ AMN6400 は stem)から の -OFS の 中 間 ン タ フ ェ イ 向 _{2x2 光 スイ} の 機 能 ア ー eth0)，V-OFS (eth1)と し て ク ス 社 の _2x と を 想 定 し ， チ シ ス テ ム を witch の仮 想 イ 光 ス イ ッ チ th4 間の 接 続 ー 設 定 コ マ ン ッ チ 設 定 時 に F1 IF2 VID se イ ン タ フ ェ イ ス 番 号 ，_VI 容 さ れ る イ reset は削 除= よ り 外 部 コ マ witch_contro 釈 し て ， 光 ス ア ル イ ン タ フ に 対 し て ， 光 で ， 最 終 的 に 実 現 し た ．

FS 実装

OFS の 機能 ア チ と し て は 日 は ， 専 用 の み 制 御 が 可 能 コ マ ン ド か ら イ ス 番 号 に ッ チ シ ス テ キ テ ク チ ャ S とし て の仮 て 割 り 当 て る x2 PLZT ス イ 二 個 の 光 ス を 構 成 す る ． イ ン タ フ ェ イ の 性 質 上 _ve 続 は 禁 止 と す ン ド に 従 っ て に ， 中 間 コ マ et|reset” を 生 ス 番 号 ，_IF2 D は MPLS ー サ ネ ッ ト =0， であ る． マ ン ド と し て l は， イ ン タ ス イ ッ チ の 制 フ ェ イ ス で 接 光 ス イ ッ チ 用 に フ ロ ー 設 定 ア ー キ テ ク チ 立 製 _AMN64 NMS (Netw 能 な 構 成 と な ら ，_MPLS-TP 変 換 し た 後 ム 対 応 _V-OF 仮 想 ．光 イ ッ ス イ 入 イ ス eth1 る ． て ， マ ン 生 成 2 は -TP ト の 中 て 実 タ フ 制 御 接 続 用 制 定 に チ ャ 400 work な っ P ス 後 ， FS

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MP eth コ マ 送 MP ス イ 前 解

3.2

M で が 容 る パ 設 定 な と Flo Flo チ 又 Flo ト 番 ら れ ン 対 (2) で 力 ポ V-O (2) で 本 実 て 省

4.

4.1

図 PLS-TP NMS h0 か ら通 信 を マ ン ド を 受 信 信 す る こ と PLS-TP ス イ イ ッ チ と _V-O 解 決 さ れ て い

2.4. 双方向

MPLS では ， あ る た め ，フ 容 易 で あ っ た パ ス が 双 方 向 定 要 求 か ら 双 っ た ． 具 体 的 い う 問 題 で ow_Mod 命 令 ow_Add が 実 又 は MPLS-ow_Add の 際 番 号 の み が 指 れ な い ． こ の 問 題 を 解 グ の 改 造 を 行 し て ， 同 時 に ) Open vSwitc 出 力 ポ ー ト 情 ポ ー ト 情 報 を OFS 中 間 コ マ )にお いて は ， の 中 間 コ マ ン 実 装 に お い て 省 略 し て い る

マ ル チ レ イ

1. ���要

図 _{7 に 示 し た} 図 _{6. MPLS} ア ダ プ タ ソ フ を 行 い ， ア ダ 信 し た 後 ，_M で ， 最 終 的 ッ チ の 設 定 を OFS の 対応 は い る こ と を 仮

MPLS-TP

LSP (Label フ ロ ー と_LSP た ．_MPLS-TP 向 と な る た め 双 方 向 パ ス 設 的 に は ， 入 力 あ る ． 我 々 令 に よ り ， 実 行 さ れ る こ -TP ス イ ッ チ に は ，宛 先 指 定 さ れ て お 解 決 す る た め 行 い ，_{A→ Z} に _{Z→A 方 向} ch 側 の 改造 を 情 報 を 入 手 し を 入 手 し ， 入 マ ン ド を 実 行 ，セ ッ シ ョ ン ン ド 発 出 を 実 て は ， パ ス 設 る ．図_{7 に 双 方}

イ � パ ス 制 御

要

た _{MPLS-TP ス} S-TP 対 応 V-O フ ト ウ ェ ア を ダ プ タ ソ フ ト MPLS-TP NM 的 に フ ロ ー 設 を 実 現 し た ． は ，_{IP ア ド レ} 仮 定 し て い る

パ ス 設 定 へ

Switched Pat P を 一 対 一で P 及 び 光 パス め ，_{OFC か ら} 設 定 を 作 成 す 力 ポ ー ト の 情 の 実 装 で は Open vSw と を ト リ ガ チ の 制 御 が 実 MAC アド レ お り ， 入 力 ポ め に ，_{(1) Trem} 方 向 へ の フ 向 の フ ロ ー 設 を 行 い ， 一 つ し ， 二 つ 目 の 入 出 力 ペ ア の 行 す る ，と い う ン 管 理 を 行 っ 実 現 す る こ と 設 定 頻 度 が 低 方 向 パ ス 設 定

御 実 験

ス イ ッ チ _{2 台} OFS 機 能 ア ー を 搭 載 し た_P ウ ェ ア が 複 数 MS に コ マ ン 設 定 に 対 応 す な お ，_MPLS ス 割 当 に よ ．

へ の 対 応

th)は片 方 向 パ 対 応 づ け る こ で は ，設 定 さ の 片 方 向 フ ロ る こ と が 必 要 報 が 得 ら れ な は ，_{OFC か ら} witch に お い と し て 光 ス イ 実 行 さ れ る が ス と ，出 力 ポ ー ト の 情 報 が ma 側 でル ー テ ロ ー 設 定 要 求 定 を 走 ら せ る つ 目 の _{Flow_} Flow_Add で 情 報 を 得 て か う 対 応 を 行 っ て 正 し い 組 合 が 必 要 で あ る い こ と を 期 待 定 フ ロ ー を 示 台 ，光 ス イ ッ ー キ テ ク チ ャ C に 数 の ド を す る S-TP り 事 パ ス こ と さ れ ロ ー 要 と な い ら の い て イ ッ が ， ポ ー が 得 テ ィ 求 に る ， _Add で 入 か ら っ た ． 合 せ る が ， 待 し 示 す ． チ ₁ 台 の ポ ー が 設 1× ッ チ と し し ， 間 を 接 続 に 反 Dis ト ポ V を 接 る こ ー が さ れ

4.2

4.2

V し て し た tunn 間 ， ル を T ト ポ た ．

4.2

h 間 を ス イ a た た hos ャ の 構 成 で ，_M ー ト 間 に ， 指 設 定 さ れ る こ 8 ス イ ッ チ 1 チ が 挿 入 さ れ し た ．_{3 台 の} Open vSwit を _{Linux の G} 続 す る こ と で 反 映 さ せ た covery Proto ポ ロ ジ を _OFC V-OFS に 与 え 接 続 し ，_host こ と で パ ス 設 が 削 除 さ れ る れ る よ う に し

. ����

.1. トポロジ

V-OFS(TP-A) て イ ー サ ネ ッ た ．ま た ， V-nel #2 を 構 築 host(Z)と V を 設 定 し ，_ho Trema に お い ポ ロ ジ と し て

.2. パス設定

host(A)と V-O を _{GRETAP で} イ ッ チ の _UNI rp パ ケッ ト た め ， 事 前 に t(A)の MAC 図 MPLS-TP の U 指 定 し た _VLA こ と を 確 認 す 1 台で あ った れ ，_{Z→ A 方 向} V-OFS を イ tch の 仮想 イ GRETAP (Eth で ，物 理 ト ポ ロ ．_{V-OFS 間} col)が 動作 し C が 収 集 し ， え る_{A→Z 設定} (A)から host 設 定 を 実 行 し る こ と を ト リ し た ． 実 験 系

ジ 確 認

と _V-OFS(OS ッ ト ト ン ネ ル OFS(OSW)と 築 し た ． ま た V-OFS(TP-Z) ost と V-OFS い て ，_{show_t} て _{OFC が 認}

定

OFS(TP-A)間 で 接 続 し ， そ I#1，UNI#3 に 対 す る 処 理 に _{host(Z)の M} ア ド レ ス を 7. 双 方 向 パ UNI (User-Ne AN-ID の ク ラ る ．利 用 し た た た め ，_A→Z 向 は_MPLS-TP ー サ ネ ッ ト ス ー サ ネ ッ ト イ ernet over G ロ ジ を_V-OF 間 で は ，_LLD し ，_{LLDP に よ} ル ー テ ィ ン グ 定 要 求 は ，_V-O t(Z)へ向 け て ，_{ping 終了 後} ガ と し て パ ス の 概 要 を 図 SW)の 間 に G ル を 構 築 _(gr と V-OFS(TP-た ，_host(A)と 間 に も イ ー サ の 接 続 関 係 topology を 実 識 し て い る こ 及 び_host(Z) そ れ ぞ れ 仮 想 と し て 割 り 当 理 を _{Trema に} MAC ア ドレ ス host(Z)に 設定 パ ス 設 定 フ ロ etwork Interfa ラ イ ア ン ト パ た 光 ス イ ッ チ Z 方向 に 光 ス P ス イ ッ チ直 ス イ ッ チ で 接 イ ン タ フ ェ イ RE-IP tunnel S 接 続 ト ポロ DP (Link La よ っ て 得 ら れ グ が 実 行 さ れ OFS に PC(ho て _{ping を 送 信} 後 _{10 秒で フ} ス の 削 除 が 実 8 に示 す ． GRETAP を利 retap tunnel Z)の 間 に gre と _V-OFS(TP サ ネ ッ ト ト ン を 確 立 し た ． 実 行 し ， 所 望 こ と が 確 認 で と _V-OFS(TP 想 的 に _MPLS 当 て た ． に 実 装 し な か ス を _host(A) 定 し た ． ー 例 ace) パ ス が ， ス イ 直 結 接 続 イ ス l)で ロ ジ ayer れ た れ る ． ost) 信 す フ ロ 実 行 利 用 #1) etap -A) ン ネ 望 の で き P-Z) -TP か っ に ，

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h V-O た ． 行 V-O 信 vSw コ マ ェ ア 結 の Tra

4.2

今 リ vSw 解 除 h 秒 sw 行

5.

O が 制 ア host(A)か ら OFS(TP-A)に ．_{OFC に おい} さ れ ，_OFC OFS(OSW)， さ れ た _Flow witch に お い マ ン ド と し て ア の 設 定 が 行 結 果 と し て ， ECHO Rep affic generato

2.3. パス解

今 回 の 実 験 に ガ を 実 装 す witch の フ ロ 除 を 実 現 し た host(A)か ら の 後 に テ ー ブ itch_control っ た ．

実 験 結 果 か

OpenFlow は 制 定 さ れ て い ド レ ス と 出 力 host(Z)に 向 に お い て ，_Pa い て _{A→Z と} か ら _Flow V-OFS(TP-Z w_Mod に 従 て _{Flow_Add} て _{switch_con} 行 わ れ た ． 仮 想 _D-Plan ly が host(A or か ら の ト ラ

除

に お い て は ， す る こ と が 出 ロ ー テ ー ブ ル た ． の _{ping を 停} ブ ル 削 除 の に お い て _res

か ら の 考 �

，イ ー サ ネ ッ い る た め ， フ 力 ポ ー ト を 指 け て _{ping を} cket_In が O と _{Z→A の ル} w_Mod が ， Z)に 二 個ず つ っ て ，_V-OF d が 処 理さ れ ntrol が実 行 e 上で は ，ho A) に 戻 り ， ラ ヒ ッ ク が 疎 明 示 的 な パ 出 来 な か っ ル の 保 持 時 間 止 す る と デ フ の ト リ ガ が set を 指 定し ッ ト の 動 作 を フ ロ ー テ ー ブ 指 定 す る も の を 送 信 す る と OFC に 送 信さ ー テ ィ ン グ が V-OFS(TP-A 送 信 さ れ た ． FS 内 部 の O れ ，_{V-OFS の 中} さ れ ， ハ ー st(Z)か ら の p D-Plane 上 で 疎 通 し た ． ス 設 定 解 除 の た た め ，_O を 利 用 し て パ フ ォ ル ト で は か か る た め て パ ス の 解 除 基 準 と し て 仕 ブ ル は 宛 先 _M と な っ て い る 図 と ， さ れ が 実 A) ， ．受 Open 中 間 ド ウ ping で は の ト Open パ ス は ₁₀ め ， 除 を 仕 様 MAC る ． イ ー Sele レ ス で あ 管 理 O 元 と の 両 す る の _F く ， 問 題 特 定 の 拡 れ る 空 が で 可 能 GET す こ 釈 す め に

6. ま

エ (Eλ 図 _{8. 実 験 系 概} ー サ ネ ッ ト ス ect であ り ， ス が 登 録 さ れ あ る た め 問 題 理 す る ス イ ッ OpenFlow に お と の 組 で 定 義 両 方 を 指 定 す る は ず で あ り Flow_Mod(A Flow_Mod(M 題 解 決 が 図 れ 定 機 器 向 け の 拡 張 や _Vendo る ． 空 間 分 割 型 光 で き な い ， 方 能 と い う 制 限 T_CONFIG_R こ と が 望 ま し す る 必 要 が あ に は 大 幅 な 拡

ま と め

エ ラ ス テ ィ ッ AN)に お いて 概 要 ス イ ッ チ は ， 原 理 的 に 出 れ て い る と_Se 題 は 無 い が ， ッ チ に お い て お け る フ ロ ー 義 さ れ る た め す る_{API が 存} ， 今 回 利 用 DD)，Open v MOD)や 他 の れ る 可 能 性 が の 拡 張 提 案 が or extension 光 ス イ ッ チ の 方 向 性 が あ り 限 が あ る 場 合 REPLY に おい し い ．こ れ は あ り ， 多 種 多 拡 張 が 必 要 と ッ ク λ ア グ リ て は ，多 様 な 基 本 動 作 が 力 ポ ー ト に 該 elect さ れて 出 入 力 ポ ー ト と は 問 題 が 発 生 ー は ，宛 先 だ け ， 入 力 ポ ー 在（ 例 え ば_V し た _{Packet_} vSwitch の Fl API を直 接利 あ る ． 文 献 が な さ れ て お の 利 用 に よ る よ う に ，_N:1 ポ ー ト 間 の 任 合 ，_{V-OFS が} い て ，_{OFC に} ，_{OFC 側 で も} 様 な 装 置 を サ な る こ と が 予 リ ゲ ー シ ョ ン サ ー ビ ス を 仮 Broadcast 該 当 _{MAC ア} 出 力 さ れ る 仕 と 出 力 ポ ー ト 生 す る ． け で は な く 送 ト と 出 力 ポ ー VLAN の設 定 _In か ら の O low_Add で は 利 用 す る こ と [8]に お い て お り ，_{Flow_M} る 解 決 も 考 え 1 の 多重 化 接 任 意 の 接 続 が が ，_{OFC か ら} に 制 限 情 報 を も 制 限 情 報 を サ ポ ー ト す る 予 想 さ れ る ． ン ネ ッ ト ワ ー 仮 想_{FTTH に} and ア ド 仕 組 ト を 送 信 ー ト 等 ） OFC は な と で も ， Mod え ら 接 続 が 不 ら の を 戻 を 解 る た ー ク に 収

− 88 −

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容 す る こ と が 想 定 さ れ て い る ． 仮 想_{FTTH 実 現 に おい} て ，_{MPLS-TP，イ ー サネ ッ ト，ODN の 連携 制 御 が必 要} と な る た め ， 統 一 的 な マ ル チ レ イ ヤ パ ス 制 御 が 必 要 と な る ． 今 回 ，_{OpenFlow プ ロト コ ル の Packet_In を利 用} し て _{V-OFS の Flow_Add をト リ ガ とし て MPLS-TP と} 光 パ ス の マ ル チ レ イ ヤ 双 方 向 パ ス が 設 定 可 能 で あ る こ と を 実 験 的 に 確 認 す る こ と が で き た ． Packet_In を 利用 す る ため には ，実 際に パケ ッ ト を流 す 必 要 が あ り ，実 用 的 で は な い ．_{Packet_In を利 用 せ ず} に_{OFC で 直 接 API を 利用 する た め のコ マン ド 開 発や 適} 切 な ル ー テ ィ ン グ 実 現 の た め の ハ ー ド ウ ェ ア か ら の 情 報 収 集 の た め の 拡 張 ， さ ら に は マ ル チ レ イ ヤ 連 携 の 適 切 な ル ー テ ィ ン グ を 実 現 す る た め の ア ル ゴ リ ズ ム 開 発 が 必 要 と な る ．

謝 辞

本 研 究 の 一 部 は ，_{NICT 委 託 研 究 「 エ ラ ス テ ィ ッ ク} 光 ア グ リ ゲ ー シ ョ ン ネ ッ ト ワ ー ク の 研 究 開 発 」 の サ ポ ー ト を 受 け て 行 わ れ た ． MPLS-TP ス イ ッ チ を 提 供 し て い た だ い た 日 立 製 作 所 の 関 係 各 位 に 感 謝 す る ．

文

_献

[1] M. Pickavet, W. Vereecken, S. Demeyer, P. Audenaert, B. Vermeulen, C. Develder, D. Colle, B. Dhoedt, and P. Demeester,“Worldwide Energy Needs for ICT: the Rise of Power-Aware Networking,” Proc. in IEEE ANTS 2008, Bombay, India, Dec. 2008.

[2] H. Takeshita, D. Ishii, S. Okamoto, E. Oki, and N. Yamanaka, “Highly Energy Efficient Layer-3 Network Architecture Based on Service Cloud and Optical Aggregation Network,” IEICE Trans. Commun., vol. E94-B, no. 4, pp. 894-903, Apr. 2011. [3] Y. Hara, T. Sato, Y. Shimada, K. Ashizawa, K. Tokuhashi, D. Ishii, S. Okamoto, and N. Yamanaka, “A Study of Next Generation Metro-Access Hybrid Scalable Network by Using PLZT Ultra High Speed Optical Wavelength Selective Switch,” Proc. in IEEE-ISAS 2011, GS1-A-1, pp. 1-6, June 2011. [4] 岡 本 聡 ，“ 多 様 な サ ー ビ ス や ネ ッ ト ワ ー ク 構 成 を 実 現 す る 伸 縮 自 在 光 メ ト ロ ア ク セ ス 融 合 型 ア グ リ ゲ ー シ ョ ン ネ ッ ト ワ ー ク 技 術 _{– エ ラ ス テ ィ ッ} ク λ ア グ リ ゲ ー シ ョ ン ネ ッ ト ワ ー ク _{-，”電子 情 報} 通 信 学 会 通 信 方 式 研 究 会 ，_{CS2012-96, 2013 年 1} 月 ． [5] 岡 本 聡 ， 佐 藤 丈 博 ， 竹 下 秀 俊 ， 山 中 直 明 ，“ エ ラ ス テ ィ ッ ク λ ア グ リ ゲ ー シ ョ ン ネ ッ ト ワ ー ク (EλAN) の 提 案 ，” 電 子 情 報 通 信 学 会 総 合 大 会 ， B-8-63，2013 年 3 月．

[6] T. Sato, K. Tokuhashi, H. Takeshita, S. Okamoto, and N. Yamanaka, “A Study on Network Control Method in Elastic Lambda Aggregation Network (EλAN),” IEEE HPSR 2013, 2-1, July 2013.

[7] Trema, http://trema.github.io/trema/

[8] L. Liu, D. Zhang, T. Tsuritani, R. Vilalta, R. Casellas, L. Hong, I. Morita, H. Guo, J. Wu, R. Martinez, and

R. Munoz, “Field Trial of an OpenFlow-Based Unified Control Plane for Multilayer Multigranularity Optical Switching Networks,” IEEE JLT, Vol.31, No.4, pp.506-514, Feb. 2013.

[9] Open vSwitch, http://www.openvswitch.org/

[10] ぷ ら っ と ホ ー ム 株 式 会 社 ， OpenBlockS600,

http://openblocks.plathome.co.jp/products/600/

[11] エ ピ フ ォ ト ニ ク ス 株 式 会 社 ，

http://epiphotonics.com/products3_jp.html