JP5775473B2 - Edge device redundancy system, switching control device, and edge device redundancy method - Google Patents
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Description
本発明は、ネットワークの現用のエッジ装置に障害が発生した場合に、予備のエッジ装置に切り替える技術に関する。 The present invention relates to a technique for switching to a spare edge device when a failure occurs in an active edge device of a network.
IP(Internet Protocol)ネットワークにおいて、エッジルータ(以降、エッジ装置という。)は、加入者を収容し、SIP(Session Initiation Protocol)、PPPoE(Point-to-Point Protocol over Ethernet(登録商標))、MLD(Multicast Listener Discovery)、IKEv2(Internet Key Exchange version 2)等のネットワークサービスに用いられるプロトコルを終端することにより、電話、インターネット接続、映像配信、VPN(Virtual Private Network)接続等のサービスをユーザに提供する役割を担っている。そのため、エッジ装置は、装置を識別する装置IDや保守IF(インタフェース)アドレスに代表される初期設定情報と、各ユーザに対するプロトコル終端IF(インタフェース)に代表されるユーザ個別の個別設定情報とを保持している。 In an IP (Internet Protocol) network, an edge router (hereinafter referred to as an edge device) accommodates subscribers, SIP (Session Initiation Protocol), PPPoE (Point-to-Point Protocol over Ethernet (registered trademark)), MLD. Terminate protocols used for network services such as (Multicast Listener Discovery) and IKEv2 (Internet Key Exchange version 2) to provide users with services such as telephone, Internet connection, video distribution, and VPN (Virtual Private Network) connection. Have a role to play. Therefore, the edge device holds initial setting information represented by a device ID for identifying the device and a maintenance IF (interface) address, and individual user individual setting information represented by a protocol termination IF (interface) for each user. doing.
エッジ装置の初期設定情報をコンフィギュレーション(以降、コンフィグという。)といい、コンフィグの中で、特に、ユーザ個別の設定をサービスオーダ(以降、SOという。)という。初期設定情報は、装置起動後には基本的に変化することはない。ただし、初期設定情報は、一般的に、ユーザとの契約(例えば、ユーザの新規追加、削除、サービス変更等)を契機として、その都度、サービス提供中においても、オペレーションシステムや保守者等から投入される。 The initial setting information of the edge device is referred to as configuration (hereinafter referred to as “config”), and in the configuration, in particular, user-specific settings are referred to as service order (hereinafter referred to as “SO”). The initial setting information basically does not change after the apparatus is activated. However, the initial setting information is generally input from the operation system or maintenance personnel, even during service provision, each time a contract with the user (for example, new addition, deletion, service change, etc.) Is done.
エッジ装置は、コンフィグ以外に、接続する通信端末にIPアドレスを割り当てる際に生成する経路情報や、プロトコルを終端する際に生成されるセッション情報や、送受信するパケットのシーケンス番号情報等を保持する。これら経路情報、セッション情報、シーケンス番号情報等の、コンフィグに記述されない保持情報を、動的情報という。 In addition to the configuration, the edge device holds path information generated when assigning an IP address to a communication terminal to be connected, session information generated when terminating a protocol, sequence number information of packets to be transmitted and received, and the like. The holding information that is not described in the config, such as route information, session information, and sequence number information, is referred to as dynamic information.
エッジ装置は、前記したように、プロトコルの設定情報として、(1)初期設定するコンフィグ、(2)ユーザ契約等に基づくSO(装置内部ではコンフィグと一体で管理される場合が一般的である)、(3)動的情報、の3種類を保持している。
一般的に、サービス信頼性を高めるために、現用のエッジ装置(以降、現用装置ともいう。)の障害発生に備えて予備のエッジ装置(以降、予備装置ともいう。)を用意して冗長化することが行われている。この場合に、サービスを継続して提供するためには、障害直前の前記(1)〜(3)の各設定情報を予備のエッジ装置に引き継ぐ必要がある。
As described above, the edge device has, as the protocol setting information, (1) a configuration to be initially set, (2) SO based on a user contract or the like (generally managed together with the configuration inside the device) , (3) dynamic information.
In general, in order to improve service reliability, a spare edge device (hereinafter also referred to as a spare device) is provided for redundancy in preparation for the occurrence of a failure in the current edge device (hereinafter also referred to as a current device). To be done. In this case, in order to provide the service continuously, it is necessary to take over the setting information items (1) to (3) immediately before the failure to the spare edge device.
冗長化構成例として、現用装置1台について予備装置1台を割り当てる方式(以降、1+1構成という。)が知られている。この1+1構成では、各装置間で情報同期信号を送受信し、現用装置の設定情報をリアルタイムに予備装置に複製する。そして、冗長化構成では、情報同期信号内に、複製される設定情報だけでなく現用装置と予備装置との間で切替要求等の制御信号を包含する方式や、RFC5798(非特許文献1)に記載されているVRRP(Virtual Router Redundancy Protocol)等の監視制御技術と組み合わせることを前提にして、設定情報のみを包含する方式が用いられている。 As an example of a redundant configuration, a system (hereinafter referred to as 1 + 1 configuration) in which one spare device is assigned to one active device is known. In this 1 + 1 configuration, an information synchronization signal is transmitted / received between the devices, and the setting information of the active device is replicated to the spare device in real time. In the redundant configuration, not only the setting information to be copied but also a control signal such as a switching request between the active device and the standby device is included in the information synchronization signal, or RFC5798 (Non-patent Document 1). A method that includes only setting information is used on the assumption that it is combined with a monitoring control technology such as VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol) described.
なお、VRRPでは、2台以上の装置が1つのVRRPグループを形成するように設定され、そのVRRPグループの中の1台だけがマスタ(active)となってサービス処理を実行し、その他がスレーブ(standby)となって待機する。そして、正常なときにはマスタから周期的に送信されるVRRPアドバタイズをスレーブが受信しているが、マスタが故障してVRRPアドバタイズが送信されなくなった場合には、コンフィグを反映したスレーブがVRRPアドバタイズ不達を検知して自動的にマスタ(Active)になって、サービス処理を継続することができる。 In VRRP, two or more devices are set to form one VRRP group, and only one of the VRRP groups becomes a master (active) and executes service processing, and the others are slaves ( standby). When normal, the slave receives the VRRP advertisement periodically transmitted from the master, but when the master fails and the VRRP advertisement is not transmitted, the slave reflecting the configuration does not reach the VRRP advertisement. Can automatically become a master (Active) and continue service processing.
ところで、冗長化構成例として、1+1構成の代わりに、現用装置N台に対して、予備装置m台(N>m>0)を割り当てる方式(以降、N+m冗長化構成という。)がある。このN+m冗長化構成は、1+1構成に比べて、設備コストが低くなる。しかし、N+m冗長化構成では、予備装置が特定の現用装置と1対1で対応して、N台すべての現用装置の設定を予備装置に常時設定しておくことが困難である。そのため、現用装置の障害(故障だけでなく、処理能力の低下も含む)を検出してから、前記(1)〜(3)の各設定情報を吸い上げて、予備装置に送信することになる。つまり、突発的に発生した現用装置の障害発生を検出してから予備装置の設定が完了するまでの切替に掛かる時間(切替時間)において、サービス提供が滞ってしまうという悪影響を及ぼす虞がある。 By the way, as an example of a redundant configuration, there is a system (hereinafter referred to as an N + m redundant configuration) in which m spare devices (N> m> 0) are allocated to N active devices instead of the 1 + 1 configuration. This N + m redundant configuration has a lower equipment cost than the 1 + 1 configuration. However, in the N + m redundancy configuration, it is difficult to always set the settings of all N active devices in the spare device because the spare device has a one-to-one correspondence with the specific active device. For this reason, after detecting a failure of the active device (including not only a failure but also a decrease in processing capacity), the setting information items (1) to (3) are picked up and transmitted to the spare device. That is, there is a possibility that service provision will be adversely affected in the time (switching time) required for switching from the occurrence of a failure of the active device suddenly occurring until the setting of the spare device is completed.
そこで、本発明は、N+m冗長化構成のエッジ装置において、現用のエッジ装置に障害が発生した場合に、サービス提供への悪影響を低減することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to reduce the adverse effect on service provision when a failure occurs in an active edge device in an edge device having an N + m redundancy configuration.
本発明は、ネットワークサービスに用いるプロトコルを終端しN+m冗長化構成で組まれた複数のエッジ装置と、障害の発生した現用のエッジ装置が使用していたコンフィギュレーション、サービスオーダ、動的情報を含むプロトコルの設定情報を予備のエッジ装置で使用できるように切替える切替制御装置と、で構成されるエッジ装置冗長化システムであって、前記切替制御装置が、前記現用のエッジ装置から、少なくとも当該現用のエッジ装置が使用している動的情報を取得して、前記取得した動的情報を含む前記プロトコルの設定情報を記憶部に記憶する受信部と、前記現用のエッジ装置の障害発生を検出する障害検出部と、前記障害検出部が前記現用のエッジ装置の障害発生を検出した場合、その障害の発生した現用のエッジ装置が使用していたコンフィギュレーション、サービスオーダ、動的情報を含む前記プロトコルの設定情報を前記記憶部から取得して、前記予備のエッジ装置に送信する送信部と、前記設定情報を送信した前記予備のエッジ装置を再起動して現用運用状態にする指示を当該予備のエッジ装置に送信する再起動指示部と、を備える。 The present invention includes a plurality of edge devices configured in an N + m redundancy configuration by terminating a protocol used for a network service, and a configuration, service order, and dynamic information used by a faulty active edge device . A switching control device configured to switch protocol setting information so that it can be used by a spare edge device, wherein the switching control device is at least connected to the current edge device from the current edge device. It obtains dynamic information edge device is using, a receiving unit that stores setting information of the protocol including the acquired dynamic information in serial憶部, detects a failure of the active edge device When the failure detection unit and the failure detection unit detect the occurrence of a failure in the active edge device, the active edge device in which the failure has occurred Configuration was use, service order, acquires the configuration information of said protocols including dynamic information from the storage unit, a transmission unit for transmitting to said spare edge device, of the preliminary that transmitted the setting information A restart instructing unit that transmits an instruction to restart the edge device to enter the active operation state to the spare edge device.
また、本発明は、ネットワークサービスに用いるプロトコルを終端しN+m冗長化構成で組まれた複数のエッジ装置と接続され、障害の発生した現用のエッジ装置が使用していたコンフィギュレーション、サービスオーダ、動的情報を含むプロトコルの設定情報を予備のエッジ装置で使用できるように切替える切替制御装置であって、前記現用のエッジ装置から、少なくとも当該現用のエッジ装置が使用している動的情報を取得して、前記取得した動的情報を含む前記プロトコルの設定情報を記憶部に記憶する受信部と、前記現用のエッジ装置の障害発生を検出する障害検出部と、前記障害検出部が前記現用のエッジ装置の障害発生を検出した場合、その障害の発生した現用のエッジ装置が使用していたコンフィギュレーション、サービスオーダ、動的情報を含む前記プロトコルの設定情報を前記記憶部から取得して、前記予備のエッジ装置に送信する送信部と、前記設定情報を送信した前記予備のエッジ装置を再起動して現用運用状態にする指示を、当該予備のエッジ装置に送信する再起動指示部と、を備える。 Further, the present invention terminates the protocol used for the network service and is connected to a plurality of edge devices assembled in an N + m redundancy configuration, and the configuration, service order, and operation used by the faulty current edge device are used . A switching control device that switches protocol setting information including target information so that it can be used by a spare edge device, and acquires at least dynamic information used by the current edge device from the current edge device. Te, a receiving unit for storing setting information of the protocol including the acquired dynamic information in serial憶部, a failure detection unit for detecting failure of the working of the edge device, the fault detection unit of the current when detecting failure of an edge device, configuration generated active edge device of the disorder was using the service o Da, the setting information of the protocol that includes dynamic information is obtained from the storage portion, and a transmission unit that transmits to the spare edge device, and then restart the edge device of the preliminary that transmitted the setting information current A restart instructing unit that transmits an instruction to set the operation state to the spare edge device.
また、本発明は、ネットワークサービスに用いるプロトコルを終端しN+m冗長化構成で組まれた複数のエッジ装置と、障害の発生した現用のエッジ装置が使用していたコンフィギュレーション、サービスオーダ、動的情報を含むプロトコルの設定情報を予備のエッジ装置で使用できるように切替える切替制御装置と、で構成されるエッジ装置冗長化システムにおけるエッジ装置冗長化方法であって、前記切替制御装置が、前記現用のエッジ装置から、少なくとも当該現用のエッジ装置が使用している動的情報を取得して、前記取得した動的情報を含む前記プロトコルの設定情報を記憶部に記憶する受信ステップと、前記現用のエッジ装置の障害発生を検出する障害検出ステップと、前記障害検出ステップにおいて、前記現用のエッジ装置の障害発生が検出された場合、その障害の発生した現用のエッジ装置が使用していたコンフィギュレーション、サービスオーダ、動的情報を含む前記プロトコルの設定情報を前記記憶部から取得して、前記予備のエッジ装置に送信する送信ステップと、前記設定情報を送信した前記予備のエッジ装置を再起動して現用運用状態にする指示を当該予備のエッジ装置に送信する再起動指示ステップと、を実行する。 Further, the present invention provides a configuration, service order, and dynamic information used by a plurality of edge devices configured in an N + m redundancy configuration by terminating a protocol used for a network service, and a faulty active edge device . An edge device redundancy method in an edge device redundancy system configured to switch so that protocol setting information including a protocol can be used by a spare edge device, wherein the switching control device is configured to from the edge device acquires the dynamic information at least the working edge device is using, a receiving step for storing setting information of the protocol including the acquired dynamic information in serial憶部, the current A fault detecting step for detecting the occurrence of a fault in the edge device; and in the fault detecting step, If the harm occurs is detected, obtain configuration generated active edge device of the disorder was using, service order, the setting information of the protocol that includes dynamic information from said storage unit, of the preliminary A transmission step for transmitting to the edge device and a restart instruction step for transmitting to the spare edge device an instruction to restart the spare edge device that has transmitted the setting information to enter the active operation state are executed.
このような構成によれば、切替制御装置が、現用のエッジ装置から少なくとも動的情報を取得し、その取得した動的情報を含む設定情報を記憶しているので、現用のエッジ装置に障害が発生した場合、障害発生の直前までの当該現用のエッジ装置の設定情報を予備のエッジ装置へ直ちに引き継ぐことができる。したがって、突発的に発生した現用のエッジ装置の障害発生を検出してから予備のエッジ装置の設定が完了するまでの切替に掛かる時間(切替時間)を短くすることができる。つまり、N+m冗長化構成のエッジ装置において、現用のエッジ装置に障害が発生した場合に、サービス提供への悪影響を低減することができる。 According to such a configuration, the switching control unit acquires at least dynamic information from the working of the edge device, since remembers the setting information including the acquired dynamic information, failure in the edge device of the working When this occurs, the setting information of the current edge device up to immediately before the occurrence of the failure can be immediately taken over to the spare edge device. Therefore, it is possible to shorten the time (switching time) required for switching from detection of a failure of the active edge device that occurs unexpectedly until the setting of the spare edge device is completed. That is, in the edge device having the N + m redundancy configuration, when a failure occurs in the active edge device, it is possible to reduce the adverse effect on service provision.
また、本発明は、ネットワークサービスに用いるプロトコルを終端しN+m冗長化構成で組まれた複数のエッジ装置と、障害の発生した現用のエッジ装置が使用していたプロトコルの設定情報を予備のエッジ装置で使用できるように切替える切替制御装置と、で構成されるエッジ装置冗長化システムであって、前記切替制御装置が、前記現用のエッジ装置から、当該現用のエッジ装置が使用しているプロトコルの設定情報を取得して、記憶部に記憶する受信部と、前記現用のエッジ装置の障害発生を検出する障害検出部と、前記障害検出部が前記現用のエッジ装置の障害発生を検出した場合、その障害の発生した現用のエッジ装置が使用していたプロトコルの設定情報を前記記憶部から取得して、前記予備のエッジ装置に送信する送信部と、前記設定情報を送信した前記予備のエッジ装置を再起動して現用運用状態にする指示を、当該予備のエッジ装置に送信する再起動指示部と、前記切替制御装置が、前記現用のエッジ装置の優先度を自身の優先度より高く設定し、前記予備のエッジ装置の優先度を自身の優先度より低く設定し、前記優先度の大小に基づいて、自身の優先度より低く設定された前記エッジ装置を前記設定情報の送信先として選択する予備エッジ装置選択部と、を備える。 The present invention also provides a plurality of edge devices configured in an N + m redundancy configuration by terminating a protocol used for network services, and protocol setting information used by a faulty active edge device as backup edge devices. An edge device redundancy system configured to be switched so that it can be used in a network, wherein the switching control device sets a protocol used by the current edge device from the current edge device. A receiving unit that acquires information and stores it in a storage unit, a failure detection unit that detects a failure occurrence of the active edge device, and the failure detection unit detects a failure occurrence of the active edge device; A transmission unit that acquires setting information of a protocol used by the active edge device in which a failure has occurred from the storage unit, and transmits the setting information to the spare edge device; An instruction to the serial configuration information to the working operation state by restarting the edge device of the transmitted the preliminary, a restart instruction unit that transmits to the spare edge device, the switching control device, the active edge device The priority is set higher than its own priority, the priority of the spare edge device is set lower than its own priority, and the edge set lower than its own priority based on the magnitude of the priority obtain Bei a preliminary edge device selection unit for selecting a device as the destination of the setting information.
また、本発明は、ネットワークサービスに用いるプロトコルを終端しN+m冗長化構成で組まれた複数のエッジ装置と、障害の発生した現用のエッジ装置が使用していたプロトコルの設定情報を予備のエッジ装置で使用できるように切替える切替制御装置と、で構成されるエッジ装置冗長化システムにおけるエッジ装置冗長化方法であって、前記切替制御装置が、前記現用のエッジ装置から、当該現用のエッジ装置が使用しているプロトコルの設定情報を取得して、記憶部に記憶する受信ステップと、前記現用のエッジ装置の障害発生を検出する障害検出ステップと、前記障害検出ステップにおいて、前記現用のエッジ装置の障害発生が検出された場合、その障害の発生した現用のエッジ装置が使用していたプロトコルの設定情報を前記記憶部から取得して、前記予備のエッジ装置に送信する送信ステップと、前記設定情報を送信した前記予備のエッジ装置を再起動して現用運用状態にする指示を、当該予備のエッジ装置に送信する再起動指示ステップと、前記切替制御装置が、前記設定情報を送信する前記予備のエッジ装置を選択する際に、前記現用のエッジ装置の優先度を自身の優先度より高く設定し、前記予備のエッジ装置の優先度を自身の優先度より低く設定し、自身の優先度より低く設定された前記エッジ装置を前記設定情報の送信先として選択する予備エッジ装置選択ステップと、を実行する。 The present invention also provides a plurality of edge devices configured in an N + m redundancy configuration by terminating a protocol used for network services, and protocol setting information used by a faulty active edge device as backup edge devices. An edge device redundancy method in an edge device redundancy system configured to be switched so that it can be used in an edge device redundancy system, wherein the switching control device is used by the current edge device from the current edge device. In the reception step of acquiring the setting information of the protocol being used and storing it in the storage unit, the failure detection step of detecting the failure occurrence of the active edge device, and the failure of the active edge device in the failure detection step When an occurrence is detected, the protocol setting information used by the active edge device in which the failure has occurred is stored in the memory. And transmitting to the spare edge device a transmission step for transmitting to the spare edge device and an instruction for restarting the spare edge device that has transmitted the setting information to enter the active operation state. a start instruction step, the switching control device, wherein when selecting said spare edge device that transmits the setting information, set higher than the priority of the own priorities of said active edge device, the preliminary edge priority setting the lower than the priority of the own device, run a preliminary edge device selecting step, the selecting as the destination of the edge device the setting information set lower than the priority of itself.
このような構成によれば、切替制御装置が、現用のエッジ装置の設定情報を取得して記憶しているので、現用のエッジ装置に障害が発生した場合、障害発生の直前までの当該現用のエッジ装置の設定情報を予備のエッジ装置へ直ちに引き継ぐことができる。したがって、突発的に発生した現用のエッジ装置の障害発生を検出してから予備のエッジ装置の設定が完了するまでの切替に掛かる時間(切替時間)を短くすることができる。つまり、N+m冗長化構成のエッジ装置において、現用のエッジ装置に障害が発生した場合に、サービス提供への悪影響を低減することができる。さらに、切替制御装置は、優先度を用いて、予備のエッジ装置を直ちに選択する制御を実行することができる。つまり、予備のエッジ装置の選択に掛かる時間を短くすることができるので、サービス提供への悪影響を低減することができる。 According to such a configuration, since the switching control apparatus acquires and stores the setting information of the working edge device, when a failure occurs in the working edge device, the current working device up to the time immediately before the failure occurs. The setting information of the edge device can be immediately transferred to the spare edge device. Therefore, it is possible to shorten the time (switching time) required for switching from detection of a failure of the active edge device that occurs unexpectedly until the setting of the spare edge device is completed. That is, in the edge device having the N + m redundancy configuration, when a failure occurs in the active edge device, it is possible to reduce the adverse effect on service provision. Further, the switching control device can execute control for immediately selecting the spare edge device using the priority. That is, since the time required for selecting the spare edge device can be shortened, adverse effects on service provision can be reduced.
また、本発明は、前記予備エッジ装置選択部が、前記障害検出部において前記現用のエッジ装置の障害発生が検出された場合、前記障害の発生した現用のエッジ装置の優先度を自身の優先度より低く設定し、前記設定情報を送信した前記予備のエッジ装置の優先度を自身の優先度より高く設定する。 In the present invention, when the failure detection unit detects a failure of the active edge device in the failure detection unit, the spare edge device selection unit sets the priority of the active edge device in which the failure has occurred to its own priority. The priority of the spare edge device that has transmitted the setting information is set higher than its own priority.
また、本発明は、前記予備エッジ装置選択ステップでは、前記障害検出ステップにおいて前記現用のエッジ装置の障害発生が検出された場合、前記障害の発生した現用のエッジ装置の優先度を自身の優先度より低く設定し、前記設定情報を送信した前記予備のエッジ装置の優先度を自身の優先度より高く設定する。 Further, in the spare edge device selection step, when a failure occurrence of the active edge device is detected in the failure detection step, the priority of the active edge device in which the failure has occurred is set as its own priority. The priority of the spare edge device that has transmitted the setting information is set higher than its own priority.
このような構成によれば、切替制御装置は、優先度を用いて、現用のエッジ装置と予備のエッジ装置とを区別することができるので、障害の発生した現用のエッジ装置が復旧後に、現用運用状態に遷移することを防止可能である。したがって、サービス提供への悪影響を低減することができる。 According to such a configuration, the switching control device can distinguish between the active edge device and the spare edge device using the priority, so that the active edge device in which the failure occurs is It is possible to prevent transition to the operation state. Therefore, adverse effects on service provision can be reduced.
本発明によれば、N+m冗長化構成のエッジ装置において、現用のエッジ装置に障害が発生した場合に、サービス提供への悪影響を低減することができる。 According to the present invention, in an edge device having an N + m redundancy configuration, when a failure occurs in an active edge device, adverse effects on service provision can be reduced.
本発明を実施するための形態(以降、「本実施形態」と称す。)について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。 A mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
本実施形態におけるエッジ装置冗長化システムの構成例について、図1を用いて説明する。
エッジ装置冗長化システム1は、切替制御装置100とエッジ装置10(10a,10b,10c)とで構成される。図1では、エッジ装置冗長化システム1は、N+m冗長化構成において、N=2すなわち現用のエッジ装置10a,10bの2台、m=1すなわち予備のエッジ装置10cの1台の場合を表している。ただし、N>m>0であれば、図1に示すエッジ装置の台数に限られない。
A configuration example of the edge device redundancy system in this embodiment will be described with reference to FIG.
The edge
切替制御装置100およびエッジ装置10は、相互に接続する接続線30を介して、通信可能に接続される。ただし、エッジ装置10間は、通信を行わない。切替制御装置100は、N+m冗長化構成全体を監視制御し、現用のエッジ装置10(以降、現用装置ともいう。)に障害が発生した場合に、予備のエッジ装置10(以降、予備装置ともいう。)に切り替える制御を行う機能を有する。例えば、VRRPで用いられる機能を使っても構わない。なお、切替制御装置100の機能の詳細については、後記する。
The switching
図1に示すエッジ装置10のうち、2台のエッジ装置10a,10bが現用運用状態の現用装置であり、1台のエッジ装置10cが待機状態の予備装置であるものとする。エッジ装置10は、加入者を収容し、SIP、PPPoE、MLD、IKEv2等のネットワークサービスに用いられるプロトコルを終端することにより、電話、インターネット接続、映像配信、VPN接続等のサービスをユーザに提供する機能を備える。
保守端末20は、切替制御装置100と通信可能に接続され、保守者が現用装置にコンフィグおよびSOを投入する際に用いられる。
Of the
The
ここで、エッジ装置冗長化システム1における処理の概要について、図1〜3を用いて説明する。なお、切替制御装置100と各エッジ装置10との間で、エッジ装置10ごとにVRRPグループが設定されている場合で説明する。ただし、エッジ装置10間には、VRRPグループは設定されていない。
Here, an outline of processing in the edge
図1は、切替制御装置100が、現用のエッジ装置10a,10bからプロトコルの設定情報(コンフィグ、SO、動的情報)を含む情報同期信号を受信して、受信した設定情報を保持している、第1の状態を表している。つまり、切替制御装置100は、常に、すべての現用装置の設定情報を保持する。具体的には、切替制御装置100は、現用のエッジ装置10a,10bそれぞれに対して、1+1構成の予備装置として動作する。これは、例えば、VRRPグループの設定によって実現することができる。そして、切替制御装置100は、現用のエッジ装置10a,10bからの情報同期信号を受信し続け、常に最新の内容を保持する。
In FIG. 1, the switching
なお、第1の状態では、VRRPにおける優先度の設定において、切替制御装置100の優先度を、現用のエッジ装置10a,10bの優先度より低くすることによって、現用のエッジ装置10a,10bがマスタ、切替制御装置100がスレーブとなる。また、切替制御装置100の優先度を、予備のエッジ装置10cの優先度より高くすることによって、切替制御装置100をマスタ、予備のエッジ装置10cをスレーブとすることができる。
In the first state, in setting the priority in VRRP, the priority of the switching
次に、図2は、切替制御装置100が、現用のエッジ装置10bの障害(故障だけでなく、処理能力の低下も含む)発生を検出して、エッジ装置10bから予備のエッジ装置10cに切替える、第2の状態を表している。切替制御装置100は、現用装置の障害発生を検出すると、予備装置m台の中から切替先の1台を選択する。図1では、予備装置はエッジ装置10cの1台しかないので、その予備のエッジ装置10cが選択される。
Next, in FIG. 2, the switching
そして、切替制御装置100は、エッジ装置10cに対して、1+1構成のマスタ(現用装置)として作動しているので、エッジ装置10cに情報同期信号を送信することで、障害が発生したエッジ装置10bの障害直前の設定情報をエッジ装置10cに書き込む。その後、切替制御装置100は、エッジ装置10cを、再起動して現用運用状態にする。
Since the switching
なお、第2の状態では、VRRPにおける優先度の設定において、切替制御装置100は、設定情報をエッジ装置10cに書き込んだ後、エッジ装置10cの優先度を、自身の優先度より高く設定することによって、エッジ装置10cを現用運用状態にすることができる。また、切替制御装置100は、障害の発生したエッジ装置10bの優先度を、自身の優先度より低く設定することによって、障害復旧後に現用運用状態になることを防止する。
In the second state, in the priority setting in VRRP, the switching
次に、図3は、切替完了後の第3の状態を表している。エッジ装置10aと、新たに現用装置となったエッジ装置10cとが、設定情報を含む情報同期信号を、切替制御装置100に送信する。そして、切替制御装置100は、現用装置から常に設定情報を受信し保持する。つまり、第3の状態は、切替制御装置100が現用装置から情報同期信号を受信する第1の状態と同様であるといえる。
Next, FIG. 3 shows a third state after the switching is completed. The
次に、切替制御装置100の機能例について、図4を用いて説明する(適宜、図1〜3参照)。
切替制御装置100は、処理部110および記憶部120を備える。処理部110は、受信部111、送信部112、障害検出部113、予備エッジ装置選択部114、冗長化設定部115および再起動指示部116を備える。処理部110の各部は、図示しないCPU(Central Processing Unit)およびメインメモリによって構成され、記憶部120に記憶されているアプリケーションプログラムをメインメモリに展開して具現化される。
Next, a function example of the switching
The switching
受信部111は、通信用のインタフェースであり、現用装置(現用のエッジ装置10a,10b)から設定情報を含む情報同期信号を受信して、記憶部120に記憶する機能を有する。
障害検出部113は、現用装置の障害発生を検出する機能を有する。
送信部112は、通信用のインタフェースであり、障害検出部113が現用装置の障害発生を検出した場合、その障害の発生した現用装置が使用していたプロトコルの設定情報を記憶部120から取得して、予備装置(予備のエッジ装置10c)に送信する機能を有する。
The receiving
The
The
予備エッジ装置選択部114は、障害検出部113において現用装置の障害発生が検出された場合、予備装置を選択する機能を有する。具体的には、予備エッジ装置選択部114は、m台の予備装置の中から、予め付けられている優先度の高低に基づいて、例えば、優先度が最も高い予備装置を選択する。なお、予備エッジ装置選択部114は、m台すべての予備装置が使用されている場合には、予備装置を選択しない。また、予備エッジ装置選択部114は、エッジ装置10と切替制御装置100との間の優先度の高低を制御する機能を有する。
The spare edge
冗長化設定部115は、エッジ装置10と切替制御装置100との間にVRRPグループまたはそれと同様の関係を形成する機能を有する。具体的には、エッジ装置10と切替制御装置100との間には、優先度の高い方がマスタとなり、優先度の低い方がスレーブとなって待機する関係がある。
The
再起動指示部116は、選択された予備装置に送信された設定情報が、当該予備装置おいて反映されるようにするために、当該予備装置に対して再起動の指示(コンフィグを反映するための指示)を送信する機能を有する。なお、再起動指示部116は、VRRPが備えている同様の機能を用いても構わない。
The
記憶部120は、ハードディスク等で構成され、現用装置が使用しているプロトコルの設定情報121(121a,121b,・・)を、エッジ装置10ごとに記憶している。
The
次に、エッジ装置冗長化システム1の処理シーケンスについて、図5を用いて説明する(適宜、図4参照)。
ステップS501では、現用のエッジ装置10a,10bは、切替制御装置100に、プロトコルの設定情報を含む情報同期信号を送信する。切替制御装置100の受信部111は、現用装置と同数の情報格納インスタンスを起動し、現用装置から情報同期信号を受信し保持する。つまり、切替制御装置100は、現用のエッジ装置10a,10bそれぞれに対して、1+1構成の予備装置として動作する。なお、このステップS501は、前記した第1の状態に相当する。
Next, the processing sequence of the edge
In step S501, the
第1の状態では、切替制御装置100の優先度は、現用のエッジ装置10a,10bに対しては低く設定して、予備のエッジ装置10cに対しては高く設定する。この優先度は、マスタとスレーブの関係を付けるとともに、切替制御装置100が切り替え先となる予備装置を選択する際に、その優先度の高低に応じて選択順を決定するために用いられる。このようにして、切替制御装置100は、エッジ装置10a,10bを現用装置、エッジ装置10cを予備装置として動作させる。
In the first state, the priority of the switching
ステップS502では、現用のエッジ装置10bに障害が発生する。
ステップS503では、切替制御装置100の障害検出部113は、エッジ装置10bの障害発生を検出する。障害発生の検出には、VRRPアドバタイズ不達、切替制御装置100からの周期的なポーリングに対応する応答の不達、エッジ装置10からの自律的なアラーム通知の受信等を用いることができる。
In step S502, a failure occurs in the
In step S503, the
ステップS504では、切替制御装置100の予備エッジ装置選択部114は、予備のエッジ装置10cを選択する。
ステップS505では、切替制御装置100の送信部112は、自身が保持している、障害の発生したエッジ装置10bの設定情報を含む情報同期信号を、予備のエッジ装置10cに送信する。
In step S504, the spare edge
In step S505, the
ステップS506では、切替制御装置100の予備エッジ装置選択部114は、優先度の付け替えを実行する。具体的には、予備エッジ装置選択部114は、エッジ装置10cの優先度を切替制御装置100の優先度より高く変更して、エッジ装置10cを現用運用状態に遷移させる。また、予備エッジ装置選択部114は、障害の発生したエッジ装置10bの優先度を切替制御装置100の優先度より低くし、エッジ装置10bが障害から復旧した後に、現用運用状態に遷移することを防止する。
In step S506, the spare edge
ステップS507では、エッジ装置10cは、切替制御装置100の再起動指示部116からの指示に基づいて再起動して、現用運用状態となる。ここで、VRRPグループが設定されている場合には、エッジ装置10cは、エッジ装置10cの優先度が切替制御装置100の優先度より高く設定されることによって、自動的に現用運用状態に遷移する。
なお、ステップS502〜S507は、前記した第2の状態に相当する。
In step S507, the
Steps S502 to S507 correspond to the second state described above.
ステップS508では、現用のエッジ装置10a,10cは、切替制御装置100に、情報同期信号を送信する。そして、切替制御装置100は、現用装置と同数の情報格納インスタンスを起動し、エッジ装置10a,10cから情報同期信号を受信する。つまり、切替制御装置100は、現用のエッジ装置10a,10cそれぞれに対して、1+1構成の予備装置として動作する。このステップS508は、前記した第3の状態に相当する。
In step S <b> 508, the
以上、本実施形態で説明したエッジ装置冗長化システム1は、ネットワークサービスに用いるプロトコルを終端しN+m冗長化構成で組まれた複数のエッジ装置10と、障害の発生した現用装置が使用していたプロトコルの設定情報を予備装置で使用できるように切替える切替制御装置100と、で構成される。切替制御装置100は、現用装置から、当該現用装置が使用しているプロトコルの設定情報を取得して記憶部120に記憶する受信部111と、現用装置の障害発生を検出する障害検出部113と、障害検出部113が現用装置の障害発生を検出した場合、その障害の発生した現用装置が使用していたプロトコルの設定情報を記憶部120から取得して、予備装置に送信する送信部112と、設定情報を受信した予備装置を再起動して現用運用状態にする指示を当該予備装置に送信する再起動指示部116と、を備える。したがって、切替制御装置100は、障害の発生したエッジ装置が使用していたプロトコルの設定情報を、短時間で予備のエッジ装置に移し変えることができるため、切替時間を短縮することができる。したがって、本実施形態で説明したエッジ装置冗長化システム1は、N+m冗長化構成のエッジ装置において、現用のエッジ装置に障害が発生した場合に、サービス提供への悪影響を低減することができる。
As described above, the edge
なお、本実施形態では、設定情報として、コンフィグ、SO、動的情報のセットとして説明した。しかし、現実には、切替制御装置100とエッジ装置10との間で送受信する情報同期信号には、設定情報として、(A)コンフィグ、SOおよび動的情報をすべて含むケース、(B)SOおよび動的情報を含むケース、(C)動的情報のみを含むケースがある。この理由は、オペレーションシステムや保守者が、コンフィグおよびSOのオリジナルデータを保持しているので、切替制御装置100が現用のエッジ装置10からそれらの情報を取得せずに、オペレーションシステムから取得することで設定できる場合や保守者の設定作業で設定可能な場合があるためである。
In the present embodiment, the setting information is described as a set of configuration, SO, and dynamic information. However, in reality, the information synchronization signal transmitted and received between the switching
また、本実施形態では、VRRPグループを用いた場合で説明したが、VRRPとは異なる冗長化方式の同様の機能によって実現されても構わない。
また、現用装置に障害が発生したときに、予備装置がすべて使用されてしまって切替先がない場合、切替制御装置100は、障害の発生した現用装置の復旧後に、保持している動的情報を、復旧した現用装置に送信することによって、サービス提供への悪影響を低減することができる。
Further, in the present embodiment, the case where the VRRP group is used has been described, but it may be realized by a similar function of a redundancy scheme different from VRRP.
Further, when a failure occurs in the active device, if all the spare devices are used and there is no switching destination, the switching
1 エッジ装置冗長化システム
10(10a,10b,10c) エッジ装置
100 切替制御装置
110 処理部
111 受信部
112 送信部
113 障害検出部
114 予備エッジ装置選択部
115 冗長化設定部
116 再起動指示部
120 記憶部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記切替制御装置が、
前記現用のエッジ装置から、少なくとも当該現用のエッジ装置が使用している動的情報を取得して、前記取得した動的情報を含む前記プロトコルの設定情報を記憶部に記憶する受信部と、
前記現用のエッジ装置の障害発生を検出する障害検出部と、
前記障害検出部が前記現用のエッジ装置の障害発生を検出した場合、その障害の発生した現用のエッジ装置が使用していたコンフィギュレーション、サービスオーダ、動的情報を含む前記プロトコルの設定情報を前記記憶部から取得して、前記予備のエッジ装置に送信する送信部と、
前記設定情報を送信した前記予備のエッジ装置を再起動して現用運用状態にする指示を、当該予備のエッジ装置に送信する再起動指示部と、
を備えることを特徴とするエッジ装置冗長化システム。 Protocol setting information including configuration, service order, and dynamic information used by multiple edge devices that are configured in an N + m redundancy configuration with a network service terminated protocol and an edge device that has failed An edge device redundancy system comprising a switching control device for switching so that it can be used in a spare edge device,
The switching control device is
From the active edge device, a receiving unit that obtains dynamic information of at least the working edge device is using, and stores the configuration information of the protocol including the acquired dynamic information in serial憶部,
A fault detection unit for detecting a fault occurrence in the active edge device;
When the failure detection unit detects a failure of the active edge device , the protocol setting information including the configuration, service order, and dynamic information used by the active edge device in which the failure has occurred is A transmitting unit that acquires from the storage unit and transmits to the spare edge device;
An instruction for restarting the spare edge device that has transmitted the setting information to enter the active operation state, a restart instruction unit that transmits to the spare edge device;
An edge device redundancy system comprising:
前記切替制御装置が、
前記現用のエッジ装置から、当該現用のエッジ装置が使用しているプロトコルの設定情報を取得して、記憶部に記憶する受信部と、
前記現用のエッジ装置の障害発生を検出する障害検出部と、
前記障害検出部が前記現用のエッジ装置の障害発生を検出した場合、その障害の発生した現用のエッジ装置が使用していたプロトコルの設定情報を前記記憶部から取得して、前記予備のエッジ装置に送信する送信部と、
前記設定情報を送信した前記予備のエッジ装置を再起動して現用運用状態にする指示を、当該予備のエッジ装置に送信する再起動指示部と、
前記現用のエッジ装置の優先度を自身の優先度より高く設定し、前記予備のエッジ装置の優先度を自身の優先度より低く設定し、自身の優先度より低く設定された前記エッジ装置を前記設定情報の送信先として選択する予備エッジ装置選択部と、
を備えることを特徴とするエッジ装置冗長化システム。 Protocol setting information used by a plurality of edge devices configured in an N + m redundancy configuration and a current edge device in which a fault has occurred is switched so that the spare edge device can use the protocol used for the network service. An edge device redundancy system comprising a switching control device,
The switching control device is
A receiving unit that acquires setting information of a protocol used by the current edge device from the current edge device and stores it in a storage unit;
A fault detection unit for detecting a fault occurrence in the active edge device;
When the failure detection unit detects a failure occurrence of the active edge device, the spare edge device acquires protocol setting information used by the active edge device in which the failure has occurred from the storage unit. A transmission unit for transmitting to
An instruction for restarting the spare edge device that has transmitted the setting information to enter the active operation state, a restart instruction unit that transmits to the spare edge device;
Set higher than its priority the priority of the edge device prior Symbol working, the priority is set lower than the priority of the own of the preliminary edge device, the edge device which is set lower than the priority of the own A spare edge device selection unit to select as a transmission destination of the setting information ;
Rue to said the obtaining Bei the Tsu di device redundant system.
前記障害検出部において前記現用のエッジ装置の障害発生が検出された場合、
前記障害の発生した現用のエッジ装置の優先度を自身の優先度より低く設定し、前記設定情報を送信した前記予備のエッジ装置の優先度を自身の優先度より高く設定する
ことを特徴とする請求項2に記載のエッジ装置冗長化システム。 The spare edge device selection unit includes:
When a failure occurrence of the active edge device is detected in the failure detection unit,
The priority of the active edge device in which the failure has occurred is set lower than its own priority, and the priority of the spare edge device that has transmitted the setting information is set higher than its own priority. The edge device redundancy system according to claim 2.
前記現用のエッジ装置から、少なくとも当該現用のエッジ装置が使用している動的情報を取得して、前記取得した動的情報を含む前記プロトコルの設定情報を記憶部に記憶する受信部と、
前記現用のエッジ装置の障害発生を検出する障害検出部と、
前記障害検出部が前記現用のエッジ装置の障害発生を検出した場合、その障害の発生した現用のエッジ装置が使用していたコンフィギュレーション、サービスオーダ、動的情報を含む前記プロトコルの設定情報を前記記憶部から取得して、前記予備のエッジ装置に送信する送信部と、
前記設定情報を送信した前記予備のエッジ装置を再起動して現用運用状態にする指示を、当該予備のエッジ装置に送信する再起動指示部と、
を備えることを特徴とする切替制御装置。 Protocol that includes the configuration, service order, and dynamic information used by the active edge device where the failure occurred, connected to multiple edge devices configured in an N + m redundancy configuration, terminating the protocol used for network services A switching control device that switches the setting information so that it can be used by a spare edge device,
From the active edge device, a receiving unit that obtains dynamic information of at least the working edge device is using, and stores the configuration information of the protocol including the acquired dynamic information in serial憶部,
A fault detection unit for detecting a fault occurrence in the active edge device;
When the failure detection unit detects a failure of the active edge device , the protocol setting information including the configuration, service order, and dynamic information used by the active edge device in which the failure has occurred is A transmitting unit that acquires from the storage unit and transmits to the spare edge device;
An instruction for restarting the spare edge device that has transmitted the setting information to enter the active operation state, a restart instruction unit that transmits to the spare edge device;
A switching control device comprising:
前記切替制御装置が、
前記現用のエッジ装置から、少なくとも当該現用のエッジ装置が使用している動的情報を取得して、前記取得した動的情報を含む前記プロトコルの設定情報を記憶部に記憶する受信ステップと、
前記現用のエッジ装置の障害発生を検出する障害検出ステップと、
前記障害検出ステップにおいて、前記現用のエッジ装置の障害発生が検出された場合、その障害の発生した現用のエッジ装置が使用していたコンフィギュレーション、サービスオーダ、動的情報を含む前記プロトコルの設定情報を前記記憶部から取得して、前記予備のエッジ装置に送信する送信ステップと、
前記設定情報を送信した前記予備のエッジ装置を再起動して現用運用状態にする指示を、当該予備のエッジ装置に送信する再起動指示ステップと、
を実行することを特徴とするエッジ装置冗長化方法。 Protocol setting information including configuration, service order, and dynamic information used by multiple edge devices that are configured in an N + m redundancy configuration with a network service terminated protocol and an edge device that has failed An edge device redundancy method in an edge device redundancy system comprising: a switching control device for switching so that a spare edge device can be used;
The switching control device is
From the active edge device, a receiving step of at least the working edge device obtains the dynamic information used to store configuration information of said protocol including the acquired dynamic information in serial憶部,
A failure detection step of detecting a failure occurrence of the active edge device;
In the fault detection step, when a fault occurrence of the active edge device is detected, the protocol setting information including the configuration, service order, and dynamic information used by the faulty active edge device . Transmitting from the storage unit and transmitting to the spare edge device;
An instruction for restarting the spare edge device that has transmitted the setting information to enter the active operation state, and a reboot instruction step for transmitting to the spare edge device;
An edge device redundancy method characterized in that:
前記切替制御装置が、
前記現用のエッジ装置から、当該現用のエッジ装置が使用しているプロトコルの設定情報を取得して、記憶部に記憶する受信ステップと、
前記現用のエッジ装置の障害発生を検出する障害検出ステップと、
前記障害検出ステップにおいて、前記現用のエッジ装置の障害発生が検出された場合、その障害の発生した現用のエッジ装置が使用していたプロトコルの設定情報を前記記憶部から取得して、前記予備のエッジ装置に送信する送信ステップと、
前記設定情報を送信した前記予備のエッジ装置を再起動して現用運用状態にする指示を、当該予備のエッジ装置に送信する再起動指示ステップと、
前記設定情報を送信する前記予備のエッジ装置を選択する際に、前記現用のエッジ装置の優先度を自身の優先度より高く設定し、前記予備のエッジ装置の優先度を自身の優先度より低く設定し、自身の優先度より低く設定された前記エッジ装置を前記設定情報の送信先として選択する予備エッジ装置選択ステップと、
を実行することを特徴とするエッジ装置冗長化方法。 Protocol setting information used by a plurality of edge devices configured in an N + m redundancy configuration and a current edge device in which a failure has occurred is switched so that the spare edge device can use the protocol used for the network service. An edge device redundancy method in an edge device redundancy system comprising a switching control device,
The switching control device is
A receiving step of acquiring setting information of a protocol used by the current edge device from the current edge device and storing it in a storage unit;
A failure detection step of detecting a failure occurrence of the active edge device;
In the failure detection step, if a failure occurrence of the active edge device is detected, protocol setting information used by the active edge device in which the failure has occurred is acquired from the storage unit, and the spare A transmitting step for transmitting to the edge device;
An instruction for restarting the spare edge device that has transmitted the setting information to enter the active operation state, and a reboot instruction step for transmitting to the spare edge device;
When selecting an edge device of the preliminary to send pre-Symbol setting information, wherein the priority of the active edge device is set higher than the priority of the own than the priority of the own priority of the spare edge device A spare edge device selection step that sets the edge device that is set low and is set lower than its priority as a transmission destination of the setting information ;
Features and to Rue Tsu di device redundancy method to run.
前記障害検出ステップにおいて前記現用のエッジ装置の障害発生が検出された場合、
前記障害の発生した現用のエッジ装置の優先度を自身の優先度より低く設定し、前記設定情報を送信した前記予備のエッジ装置の優先度を自身の優先度より高く設定する
ことを特徴とする請求項6に記載のエッジ装置冗長化方法。 In the preliminary edge device selection step,
When a failure occurrence of the active edge device is detected in the failure detection step,
The priority of the active edge device in which the failure has occurred is set lower than its own priority, and the priority of the spare edge device that has transmitted the setting information is set higher than its own priority. The edge device redundancy method according to claim 6.
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