OpenFlowとは？初心者でもわかるネットワーク制御の基本をやさしく解説！
生徒
「先生、ネットワークの勉強中に『OpenFlow』って言葉が出てきたんですが、これって何なんですか？」
先生
「OpenFlowは、読み方はオープンフローといって、SDN（エスディーエヌ）という新しいネットワークの仕組みを実現するための技術のひとつです。」
生徒
「SDNってソフトウェアでネットワークを制御する仕組みでしたよね。じゃあ、OpenFlowは何をしているんですか？」
先生
「とても重要なポイントです。OpenFlowは、ネットワーク機器とSDNコントローラの間で命令をやり取りするための共通ルール（プロトコル）なんです。詳しく説明していきましょう。」
1. OpenFlow（オープンフロー）とは？
OpenFlowとは、読み方はオープンフローといい、ネットワーク機器とコントローラが通信するための標準的な通信ルール（プロトコル）です。
SDN（Software-Defined Networking：ソフトウェア・ディファインド・ネットワーキング）では、ネットワーク機器の動作をソフトウェアで制御します。その制御を実現するのがOpenFlowです。OpenFlowに対応したスイッチなどのネットワーク機器は、SDNコントローラからの命令を受け取って、データの流れを自由に制御することができます。
2. なぜOpenFlowが必要なのか？
従来のネットワーク機器は、それぞれが独立して動作し、ルーティングや転送の制御は機器内部で行われていました。そのため、ネットワーク全体を一括で制御することは難しかったのです。
OpenFlowを使うことで、すべてのネットワーク機器がSDNコントローラの指示に従うようになります。これにより、ネットワークのルールや動作を一括で管理でき、運用の手間を大きく減らすことができます。
3. OpenFlowの仕組みを簡単に説明
OpenFlowを使ったネットワークでは、次のような仕組みで動作します。
- SDNコントローラが、ネットワーク全体の状態を把握する
- 必要な通信ルール（フロールール）を決める
- そのルールをOpenFlowを使ってスイッチに伝える
- スイッチはそのルールに従ってデータを転送する
つまり、OpenFlowは「ネットワークをどう動かすか」を伝えるための橋渡し役となるのです。
4. フローテーブルとフロールールとは？
OpenFlowでは、スイッチの中に「フローテーブル（Flow Table）」という表があり、そこに通信ルールが記録されています。
例えば、「このIPアドレスから来たデータは、ポート3に送る」といったルールが登録されます。このルールのことを「フロールール（Flow Rule）」といいます。
フロールールは、SDNコントローラからOpenFlowを通じてスイッチに送られます。これにより、ネットワークの動作を細かく制御できるのです。
5. OpenFlowの導入によるメリット
OpenFlowを使うと、次のようなメリットがあります。
- ネットワークの集中管理：SDNコントローラから全体を制御できるため、設定ミスを減らせます。
- 柔軟なネットワーク制御：トラフィックの流れを自由に変更でき、状況に応じた対応が可能になります。
- セキュリティの強化：不要な通信をブロックしたり、特定の通信だけを許可したりする制御が簡単になります。
- トラブル対応の迅速化：トラブル発生時にルールを即座に変更できるので、復旧が速くなります。
6. OpenFlowの登場背景と発展
OpenFlowは、2008年ごろにアメリカのスタンフォード大学の研究チームによって開発されました。当時のネットワークは柔軟性がなく、学術的な実験や高速な構成変更が難しいという課題がありました。
そこで、ネットワーク機器をソフトウェアで制御できるようにするため、OpenFlowというプロトコルが提案されました。その後、企業やデータセンターでの利用が広まり、現在ではSDNを実現する主要技術のひとつとなっています。
7. OpenFlowと他のプロトコルの違い
従来のネットワーク制御では、OSPF（オーエスピエフ）やBGP（ビージーピー）などのルーティングプロトコルが使われてきました。これらは、ネットワーク機器が自律的に動作し、ルーティング経路を決めていました。
一方、OpenFlowでは、コントローラが中央で判断し、スイッチに指示を出します。つまり、「分散型の制御」から「集中型の制御」に変わるのが大きな特徴です。これにより、全体を見渡した最適なネットワーク構成が実現できるようになります。
8. OpenFlowの今後と活用例
OpenFlowは、今後もクラウド環境やデータセンター、IoT（モノのインターネット）分野での利用が拡大すると考えられています。
例えば、大量の通信が発生する動画配信サービスやゲーム配信サービスでは、ネットワークの混雑を自動的に避ける仕組みが求められます。OpenFlowを使えば、こうしたリアルタイムな対応が可能になります。
また、企業ネットワークでもセキュリティポリシーの適用やトラブル対応の自動化に役立っています。
