JP2004179880A - 中継装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】負荷分散又は冗長化を行う中継装置に関し、負荷分散装置又はフレーム多重化部等の特別な装置を設けることなく、中継装置の負荷分散又は冗長化を実現する中継装置を提供する。
【解決手段】監視部３０が同一グループに属する他の中継装置１００＿１〜１００＿ｎの状態を監視し、負荷分散受信部１０が他の中継装置１００の状態に基づき、他の中継装置１００との間で、受信パケットを負荷分散又は冗長化する。また、予め設定されたグループテーブル４０に基づきパケットを中継するか否かを決定する。
【選択図】 図１
【解決手段】監視部３０が同一グループに属する他の中継装置１００＿１〜１００＿ｎの状態を監視し、負荷分散受信部１０が他の中継装置１００の状態に基づき、他の中継装置１００との間で、受信パケットを負荷分散又は冗長化する。また、予め設定されたグループテーブル４０に基づきパケットを中継するか否かを決定する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は中継装置に関し、特に、負荷分散又は冗長化を行う中継装置に関するものである。
近年、通信技術の発達に伴い、伝送される情報は、音声、靜画像、及びビデオ・コンテンツ等があり、このようなマルチメディア・トラフィックの伝送においては、その信頼性の高さが要求されている。この信頼性を確保するためには、ネットワークにおける冗長化及び負荷分散が重要である。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は、従来の中継装置１１０＿１，…，１１０＿ｎを用いたネットワークを示している。このネットワークは、通信装置２００＿１と通信装置２００＿２とを接続する同一伝送路上に接続された複数の中継装置１１０＿１，…，１１０＿ｎ（以後、符号１１０で総称することがある。）のグループで構成されている。
【０００３】
中継装置１１０は、相互監視機能部、冗長化受信機能部、及び中継機能部（図示せず）を備えている。この中で例えば、中継装置１１０＿１の相互監視機能部は、グループ内の中継装置１１０の状態を相互に監視し、正常な中継装置１１０の内で自分自身が最も優先度の高いと判断した場合、自分自身の冗長化受信機能部に通知する。
【０００４】
この通知に基づき冗長化受信機能部はパケットを受信し、このパケットを中継機能部は予め与えられた経路情報に従って中継する。
このネットワーク構成では、通常時、１台の中継装置１１０＿１のみが、パケットの受信及び中継を行い、他の中継装置１１０＿２〜１１０＿ｎは不使用状態となる。すなわち、中継装置１１０＿１にパケットが集中し、他の中継装置１１０＿２〜１１０＿ｎにパケットを分散することができない。
【０００５】
したがって、中継すべきデータ（パケット）が１台に集中してしまうため中継できないパケットが発生する。また、ホットスタンバイ構成による負荷分散は、同一通信パスでは負荷分散ができない。
図１２は、図１１において、通信装置２００と中継装置１２０＿１〜１２０＿ｎとの間に負荷分散装置４００を配置して負荷分散を行うネットワークを示している。
【０００６】
このネットワークでは、１台の負荷分散装置４００がパケットの送信元アドレス及び送信先アドレスに基づき送信する先を変更するものであったため冗長構成となっていない。
また、従来から開示されている通信プロトコル処理装置の２重化運転方式は、交換機等の制御処理装置に接続され、データリンクレイヤプロトコルとしてフラグパターンによる同期方式をとり、リンク識別子を有するフレームにより通信を行う手順を用い、かつ、２重化構成をとり、複数のデータリンクが多重されている回線を収容する通信プロトコル処理装置において、回線からの前記通信プロトコル処理装置への入力側は両系統へ同一フレームを入力し、回線への両系統の前記通信プロトコル処理装置からの出力側は、フレームを多重化して送出する第１の手段と、制御処理装置からの指示でデータリンク単位に送受信動作のみを可能又は不可能な状態とする第２の手段を設け、該第２の手段により、通信プロトコル処理装置に収容するデータリンクのうち、一方の系統についは、半分を送受信動作可能な状態、残りの半分を送受信不可能な状態とし、他方の系統については、前記系統の状態と背反となるような送受信動作状態として、前記２重化の通信プロトコル処理装置を両系統とも運用させ全データリンクの処理を負荷分散で行っている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
この場合においても、出力側にフレームを多重化して送出する第１の手段（フレーム多重化部２３）と、第２の手段に指示を与える制御処理装置１と、を必要とする。
【０００８】
【特許文献１】
特開平６−３７８６５号公報（第２−３頁、図１）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の中継装置を用いた図１１に示したネットワークにおいては、冗長化構成であるが負荷分散出来ず、負荷が１台の中継装置に集中してしまい、中継出来ないデータが発生する。また、図１２に示したネットワークにおいては、負荷分散するための負荷分散装置４００を必要とするが、冗長化構成にならない。また、特開平６−３７８６５号公報に示した処理装置においては、負荷分散するためにフレーム多重化部と制御処理装置が必要である。
【００１０】
したがって、本発明は、負荷分散装置又はフレーム多重化部等の特別な装置を設けることなく、中継装置の負荷分散又は冗長化を実現する中継装置を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明の中継装置は、１つ以上のグループに分けられた中継装置であって、同一グループに属する他の中継装置の状態を監視する監視部と、該他の中継装置の状態に基づき、該他の中継装置との間で、受信パケットを負荷分散又は冗長化する負荷分散受信部とを備えたことを特徴としている。
【００１２】
図１は本発明の原理を示しており、複数の中継装置１００＿１〜１００＿ｎ（以下、符号１００で総称することがある。）は１つのグループを構成している。中継装置１００は監視部３０及び負荷分散受信部１０を備えている。監視部３０は、自装置が属するグループに属する他の中継装置の状態を監視する。
【００１３】
負荷分散受信部１０は、監視部３０の監視結果（例えば、他の中継装置１００＿２がパケットの中継が出来ない状態にある。）に基づき、該同一グループに属する中継装置１００とで負荷分散し又は冗長化するように受信するパケットを決定する。
これにより、同一グループに属する中継装置間において、パケットを負荷分散或いは冗長化、又は負荷分散及び冗長化を行うことが可能になる。
【００１４】
なお、冗長化は、全中継装置１００＿１〜１００＿ｎの全てがその中継可能なパケット量を中継するようには設定せず、余裕を持たせて（冗長性を持たせて）中継するように設定することで実現できる。
また、本発明では、上記の本発明において、該監視部は、該他の中継装置が中継可能状態であるか否かを監視し、該負荷分散受信部は、該中継可能状態である中継装置のみの間で該受信パケットを負荷分散又は冗長化することができる。
【００１５】
また、本発明では、上記の本発明において、予め設定されたグループテーブルをさらに有し、該負荷分散受信部が、該グループテーブルに基づきパケットを受信するか否かを決定するが可能である。
また、本発明では、上記の本発明において、該グループテーブルが、同一グループに属する中継装置毎に、優先度及びグループ内でどの程度の通信負荷を引き受けるかを示す重みを割り当てており、該負荷分散受信部は、該優先度及び該重みに基づき、該負荷分散又は冗長化する受信パケットを決定することができる。
【００１６】
図２は、グループテーブル４０の構成例を示している。このテーブル４０は各中継装置に対応した重み及び優先度が示されている。該負荷分散受信部は該優先度及び重みに基づき、受信するパケット（従って、パケット量）を決定することが可能である。
【００１７】
また、本発明では、上記の本発明において、該監視部が、定期的に該同一グループに属する隣接した中継装置に自装置の状態を示す制御パケットを送信する定期送信部と、該隣接した中継装置から送出された制御パケットを受信して該他の中継装置の状態を監視する隣接装置監視部とを備えることができる。
【００１８】
すなわち、監視部は、定期送信部と隣接装置監視部を備えている。定期送信部は、定期的に同一グループに属する隣接した中継装置に自装置の状態を示す制御パケット、例えば、ハロー・パケット（ｈｅｌｌｏ ｐａｃｋｅｔ）を送信する。
隣接装置監視部は、隣接した中継装置から送出された制御パケットを受信して該隣接した中継装置の状態を監視する。
【００１９】
また、本発明では、上記の本発明において、隣接装置監視部が、該隣接した中継装置の定期送信部から送出された該制御パケットを受信しないとき、該隣接した中継装置が中継出来ない状態であると判定し、この判定結果に基づき、該負荷分散受信部は、該中継可能な中継装置との間で負荷分散又は冗長化する受信パケットを決定することができる。
【００２０】
これにより、中継装置は、グループ内の中継装置の数を知ることが可能になる。
また、本発明では、上記の本発明において、おいて、該制御パケットが、自装置の優先度及びグループ内でどの程度の通信負荷を引き受けるかを示す重みを示すことができる。
【００２１】
これにより、各中継装置の優先度及び重みを隣接する中継装置に通知することが可能になる。
また、本発明では、上記の本発明において、該負荷分散受信部が、負荷引受量を設定する負荷引受量設定部をさらに備えることができる。
【００２２】
また、本発明では、上記の本発明において、該負荷分散受信部が、パケットを受信するパケット受信部と、該グループテーブルに基づき、該パケット受信部の受信アルゴリズムを変更する受信アルゴリズム設定変更部と、該変更された受信アルゴリズムを該パケット受信部に設定する受信アルゴリズム設定部とを備えることができる。
【００２３】
すなわち、負荷分散受信部は、パケット受信部、受信アルゴリズム設定変更部、及び受信アルゴリズム設定部を備えている。
受信アルゴリズム設定変更部は、グループテーブルに基づき、パケット受信部の受信アルゴリズムを変更し、この変更した受信アルゴリズムを受信アルゴリズム設定部は、パケット受信部に設定する。パケット受信部は、設定されたアルゴリズムに基づきパケットを受信する。
【００２４】
これにより、同一グループに属する中継装置の状態に基づき、動的に中継するパケットの負荷分散又は中継装置の冗長化が可能になる。
また、本発明では、上記の本発明において、該受信アルゴリズムが、該グループに属する中継装置間で負荷分散又は冗長化できるように、該受信パケットを任意の１つの中継装置だけに中継を行わせるアルゴリズムとすることができる。
【００２５】
さらに、本発明では、上記の本発明において、該同一グループに属する中継装置が、同一の伝送路に接続され、同一の物理アドレス又は同一のレイヤ３アドレスが付与することができる。
図１に示すように、同一のグループに属する中継装置１００＿１〜１００＿ｎを、同一の伝送路３００＿１〜３００＿ｍに接続し、同一の物理アドレス又は同一のレイヤ３アドレスを付与することができる。
【００２６】
なお、例えば、通信装置ｍ は物理アドレスｍ、レイヤ３アドレスｍをゲートウェイのアドレスとして使用して中継装置１００の接続先の装置と通信を行う。
これにより、或るパケットを、同一のグループに属する中継装置１００＿１〜１００＿ｎが受信することが可能になる。なお、上述したように同一のパケットは、中継装置１００＿１〜１００＿ｎの内のいずれか１つが中継し、他の中継装置は該パケットを廃棄する。
【００２７】
【発明の実施の形態】
図３は、本発明に係る中継装置１００の一実施例を示している。中継装置１００は、負荷分散受信部１０、中継部２０、監視部３０、及びグループテーブル４０で構成されている。負荷分散受信部１０は、パケットを受信するパケット受信部５０、パケットを受信するアルゴリズムを変更するか否かを決定する受信アルゴリズム設定変更部７０、変更されたアルゴリズムをパケット受信部５０に設定する受信アルゴリズム設定部６０、パケット受信部５０が引き受ける負荷量を設定する負荷引受量設定部９０、及び受信したパケットを廃棄する廃棄部８０を備えている。
【００２８】
監視部３０は、タイマ３２と、このタイマ３２が指定する定期的な時間にパケットを同一グループに属する他の中継装置１００にハロー・パケット（制御パケット）８００を送出する定期送信部３３と、同一グループに属する他の中継装置１００からのハロー・パケット８００を受信する隣接装置監視部３１とを備えている。
【００２９】
図４は、図３に示した中継装置１００を構成要素とするネットワークを示している。このネットワークは、通信装置２００＿１と通信装置２００＿２の間に本発明の中継装置１００＿１〜１００＿３が配置されている。
図５は、図３に示したグループテーブル４０の実施例を示している。このグループテーブル４０は、図４に示したネットワークの各中継装置１００が備えたテーブル４０である。テーブル４０は、中継装置１００＿１〜１００＿３のアドレスにそれぞれ対応した、グループ識別子（ＧｒｏｕｐＩＤ）＝“１”，“１”，“１”、重み（ｗｅｉｇｈｔ）＝“１”，“２”，“１”、及び優先度（ｐｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）＝“１０”，“２０”，“３０”が示されている。
【００３０】
グループ識別子は、中継装置１００が属するグループを識別するための情報である。テーブル４０では、全ての中継装置１００のグループ識別子は、“１”であり、これは、中継装置１００＿１〜１００＿３が同じグループ“１”に属していることを示している。
【００３１】
優先度は、グループ内での順位を示し、重みは、グループ内でどの程度の通信負荷を引き受けるかを示している。
なお、グループテーブル４０は、同一グループに属する全ての中継装置１００＿１〜１００＿３に同じ内容で予め設定してもよい。
【００３２】
又は、初期状態において、各中継装置１００のグループテーブル４０には、予めその装置の識別子、重み、及び優先度のみが設定され、他の中継装置１００の識別子、重み、及び優先度は、例えば、ハロー・パケット８００で交換するようにしてもよい。
【００３３】
図６は、中継装置１００が、同一グループに属する他の中継装置１００に対して、例えばハロー・パケット８００を送信する手順を示している。この手順を以下に説明する。
ステップ Ｓ１００：タイマ３２が定期送信部３３を起動する（図３参照）。
【００３４】
ステップ Ｓ１１０：定期送信部３３は、自中継装置１００が存在すること（中継可能状態であること）をハロー・パケット８００を送出して他の中継装置１００に通知する。
このとき、定期送信部３３は、ハロー・パケット８００に自装置の識別子、重み、及び優先度を乗せて他の中継装置１００に通知する。このハロー・パケット８００を受信した他の中継装置１００の隣接装置監視部３１は、グループテーブル４０に、自装置以外の識別子、重み、及び優先度を登録する。
【００３５】
これにより、全ての同一グループに属する中継装置１００は、図５に示した設定内容のグループテーブル４０を保持することができる。
図７は、パケット受信部５０に設定する受信アルゴリズム設定動作手順例を示している。この動作手順を以下に説明する。
【００３６】
ステップ Ｓ２００：隣接装置監視部３１は、ハロー・パケット８００を受信するか、又はタイマ３２で一定周期毎に起動される。
ステップ Ｓ２１０：隣接装置監視部３１は、グループテーブル４０を参照して、グループに属する中継装置１００の状態が変化したか否かを判定する。すなわち、隣接装置監視部３１は、今まで定期的にハロー・パケット８００を受信していた中継装置１００から一定時間以内にハロー・パケット８００を受信できないか、又は今まで受信していなかった中継装置１００からハロー・パケット８００を受信したか否かを判定する。
【００３７】
隣接装置監視部３１は、状態が変化していない場合、ステップＳ２００に戻り、変化している場合、変化したことを受信アルゴリズム設定変更部７０に通知する。
ステップ Ｓ２２０：変更部７０は、グループ内に属する中継装置１００の数と、グループテーブル４０に設定されている重み、又は負荷引受量設定部９０が新たに設定した重みとに基づき、受信アルゴリズムを変更する。この受信アルゴリズムについては後述する。
【００３８】
ステップ Ｓ２３０：受信アルゴリズム設定部６０は、変更した受信アルゴリズムをパケット受信部５０に設定する。
ステップ Ｓ２４０：パケット受信部５０は、設定された受信アルゴリズムに基づきパケット７００を受信する。
【００３９】
図８は、パケット受信中継の動作手順を示している。この動作手順を以下に説明する。
ステップ Ｓ３１０：パケット受信部５０は、伝送路３００からパケット７００を受信する（図３参照）。
【００４０】
ステップ Ｓ３２０：パケット受信部５０は、設定されたアルゴリズムに基づき、パケットを受信してよいか否かを判定し、受信してよい場合、パケット７００を中継部２０に送り、受信してはいけない場合、パケット７００を廃棄部８０に送る。
ステップ Ｓ３３０：中継部２０は、パケット７００を中継して伝送路３００＿ｍ＋１に送出する（図３参照）。
【００４１】
ステップ Ｓ３４０：廃棄部８０は、パケット７００を廃棄する。
図９は、図４に示したネットワークにおいて、通信装置２００＿１が、通信装置２００＿２に宛てパケットを送出したときの中継装置１００＿１〜１００＿３の中継動作手順例を示している。この手順例は、図７で示したパケット受信部５０に設定された受信アルゴリズムで決定される。
【００４２】
すなわち、設定する受信アルゴリズムによって、負荷分散方式及び冗長化方式の内の少なくともいずれか一方を決定することが可能である。
図９に示した中継装置１００＿１〜１００＿３に設定されたアルゴリズムは、パケットの識別子に基づき負荷分散及び冗長化を行うアルゴリズムであり、この手順を以下に説明する。
【００４３】
図１０はＩＰｖ４パケット７００のフォーマットを示している。このパケット７００は、ヘッダフィールド７０１とデータフィールド７０２で構成されている。ヘッダフィールド７０１は、パケット７００に分割されたデータを復元する際に必要なデータ識別情報である識別子７０３、送信元ＩＰアドレス７０４、及び宛先ＩＰアドレスを含んでいる。
【００４４】
中継装置１００＿１〜１００＿３は、図５に示したグループテーブル４０に基づき選択したパケットを中継する。
各中継装置１００のパケット受信部５０は、設定されたアルゴリズムに基づき、グループテーブル４０を優先度順にソートする。図５のグループテーブル４０では、偶然、優先度順（１０，２０，３０）にソートされており、重みは、優先度の一番高い順にＷ（１）＝１，Ｗ（２）＝２，Ｗ（３）＝１である。
【００４５】
パケット受信部５０は、グループ内の重みを総計をＡＷ＝１＋２＋１＝４を求める。
中継装置１００＿１のパケット受信部５０は、自装置の重みＷ（１）＝１、ＩＰｖ４ パケットの識別子＝ＩＤとした時、下記の式（１）が成り立つ１種類のパケットを受信する。
１＝（ＩＤ÷ＡＷの余り）＋１ ・・・（式１）
すなわち、（ＩＤ÷ＡＷの余り）＝“０”のパケットを受信する。
【００４６】
中継装置１００＿２のパケット受信部５０は、自装置の重みＷ（２）＝２であるので、下記の式（２）及び（３）が成り立つ２種類のパケットを受信する。
Ｗ（１）＋１＝（ＩＤ÷ＡＷの余り）＋１ ・・・（式２）
Ｗ（１）＋２＝（ＩＤ÷ＡＷの余り）＋１ ・・・（式３）
すなわち、（ＩＤ÷ＡＷの余り）＝“１”及び“２”のパケットを受信する。すなわち、全パケットに識別子が同じ確率で設定されている場合、パケット全体の内のＷ（２）／ＡＷ＝１／２のパケットを受信する。
【００４７】
中継装置１００＿２のパケット受信部５０は、自装置の重みＷ（３）＝１であるので、下記の式（２）及び（３）が成り立つ１種類のパケットを受信する。
Ｗ（１）＋Ｗ（２）＋１＝（ＩＤ÷ＡＷの余り）＋１ ・・・（式４）
すなわち、（ＩＤ÷ＡＷの余り）＝“３”のパケットを受信する。
【００４８】
これにより、中継装置１００＿１のパケット受信部５０には、“パケットの識別子”÷“４”の余り＝“０”のパケットのみを中継し、他のパケットを廃棄するアルゴリズムが設定され、同様に、中継装置１００＿２のパケット受信部５０には、“パケットの識別子”÷“４”の余り＝“１”又は“２”のパケットのみを中継し、他のパケットを廃棄するアルゴリズムが設定され、中継装置１００＿１のパケット受信部５０には、“パケットの識別子”÷“４”の余り＝“０”のパケットのみを中継し、他のパケットを廃棄するアルゴリズムが設定されている。
【００４９】
ステップ Ｔ１００：送信元通信装置２００＿１は、識別子＝“８（余り＝０）”のパケット７００＿１を送出する。
ステップ Ｔ１１０ ， Ｔ１２０：中継装置１００＿３，１００＿２は、パケット７００＿１を廃棄する。
ステップ Ｔ１３０ ， Ｔ１４０：中継装置１００＿１は、パケット７００＿１を中継し、宛先通信装置２００＿２はパケット７００＿１を受信する。
【００５０】
ステップ Ｔ１５０：送信元通信装置２００＿１は、識別子＝“１３（余り＝１）”のパケット７００＿２を送出する。
ステップ Ｔ１６０ ， Ｔ１９０：中継装置１００＿３，１００＿１は、パケット７００＿２を廃棄する。
ステップ Ｔ１７０ ， Ｔ１８０：中継装置１００＿２は、パケット７００＿２を中継し、宛先通信装置２００＿２はパケット７００＿２を受信する。
【００５１】
ステップ Ｔ２００：送信元通信装置２００＿１は、識別子＝“１４（余り＝２）”のパケット７００＿３を送出する。
ステップ Ｔ２１０ ， Ｔ２４０ ， Ｔ２２０ ， Ｔ２３０：ステップＴ１６０，Ｔ１９０，Ｔ１７０，Ｔ１８０と同様に、宛先通信装置２００＿２はパケット７００＿３を受信する。
【００５２】
ステップ Ｔ２５０：送信元通信装置２００＿１は、識別子＝“２３（余り＝３）”のパケット７００＿４を送出する。
ステップ Ｔ２８０ ， Ｔ２９０：中継装置１００＿２，１００＿１は、パケット７００＿４を廃棄する。
ステップ Ｔ２６０ ， Ｔ２７０：中継装置１００＿３は、パケット７００＿４を中継し、宛先通信装置２００＿２はパケット７００＿４を受信する。
【００５３】
これにより、中継装置１００＿１〜１００＿３は、それぞれ、各重み（１，２，１）に対応した、パケット全体の１／４，１／２，１／４のパケットを負荷分散して受信することになる。すなわち、パケット７００＿１〜７００＿４は、中継装置１００＿１〜１００＿３に負荷分散されて送信されたことになる。
【００５４】
なお、同図では、パケットの送信元は通信装置２００＿１であり、宛先は同じ通信装置２００＿２であるが、異なる通信装置２００を宛先とすることも、パケットの宛先可能である。
また、各中継装置１００のパケット受信部５０に、中継装置の伝送可能な容量に対して余裕を持った許容伝送容量でパケット７００を伝送するようにアルゴリズムを設定すれば、例えば、中継装置１００＿３に障害が発生して使えなくなった場合、他の中継装置１００＿１，１００＿２の受信アルゴリズムを変更して、パケット７００＿４を中継装置１００＿１，１００＿２に迂回させることが可能である。すなわち、冗長化が可能である。
【００５５】
例えば、中継装置１００＿２が中継不可になった場合、すなわち、グループ＝“１”に属する中継装置が中継装置１００＿１，１００＿３である場合の動作は以下に説明する。この場合、グループ内の重みの総計ＡＷ＝１＋１＝２である。
中継装置１００＿１のパケット受信部５０は、識別子ＩＤ÷２の余り＝“０”のパケットのみを中継する。それ以外のパケットは廃棄する。
【００５６】
中継装置１００＿２のパケット受信部５０は、識別子ＩＤ÷２の余り＝“１”のパケットのみを中継する。それ以外のパケットは廃棄する。
すなわち、中継装置１００＿１，１００＿２は、中継装置１００＿２の冗長化装置として、それぞれ、パケット全体の半分づつを負荷分散して中継する。
（付記１）
１つ以上のグループに分けられた中継装置であって、
同一グループに属する他の中継装置の状態を監視する監視部と、
該他の中継装置の状態に基づき、該他の中継装置との間で、受信パケットを負荷分散又は冗長化する負荷分散受信部と、
を備えたことを特徴とする中継装置。
（付記２）上記の付記１において、
該監視部は、該他の中継装置が中継可能状態であるか否かを監視し、該負荷分散受信部は、該中継可能状態である中継装置の間で該受信パケットを負荷分散又は冗長化することを特徴とした中継装置。
（付記３）上記の付記１において、
予め設定されたグループテーブルをさらに有し、
該負荷分散受信部が、該グループテーブルに基づきパケットを受信するか否かを決定することを特徴とした中継装置。
（付記４）上記の付記３において、
該グループテーブルが、同一グループに属する中継装置毎に、優先度及びグループ内でどの程度の通信負荷を引き受けるかを示す重みを割り当てており、
該負荷分散受信部が、該優先度及び該重みに基づき、該負荷分散又は冗長化する受信パケットを決定することを特徴とした中継装置。
（付記５）上記の付記１において、
該監視部が、
定期的に該同一グループに属する隣接した中継装置に自装置の状態を示す制御パケットを送信する定期送信部と、
該隣接した中継装置から送出された制御パケットを受信して該他の中継装置の状態を監視する隣接装置監視部と、
を備えたことを特徴とする中継装置。
（付記６）上記の付記５において、
隣接装置監視部が、該隣接した中継装置の定期送信部から送出された該制御パケットを受信しないとき、該隣接した中継装置が中継出来ない状態であると判定し、この判定結果に基づき、該負荷分散受信部は、該中継可能な中継装置との間で負荷分散又は冗長化する受信パケットを決定することを特徴とした中継装置。
（付記７）上記の付記５において、
該制御パケットが、自装置の優先度及びグループ内でどの程度の通信負荷を引き受けるかを示す重みを示すことを特徴とした中継装置。
（付記８）上記の付記１において、
該負荷分散受信部が、負荷引受量を設定する負荷引受量設定部をさらに備えたことを特徴とする中継装置。
（付記９）上記の付記３において、
該負荷分散受信部が、
パケットを受信するパケット受信部と、
該グループテーブルに基づき、該パケット受信部の受信アルゴリズムを変更する受信アルゴリズム設定変更部と、
該変更された受信アルゴリズムを該パケット受信部に設定する受信アルゴリズム設定部と、
を備えたことを特徴とする中継装置。
（付記１０）上記の付記９において、
該受信アルゴリズムが、該グループに属する中継装置間で負荷分散又は冗長化できるように、該受信パケットを任意の１つの中継装置だけに中継を行わせるアルゴリズムであることを特徴とした中継装置。
（付記１１）上記の付記１において、
該同一グループに属する中継装置が、同一の伝送路に接続され、同一の物理アドレス又は同一のレイヤ３アドレスが付与されていることを特徴とした中継装置。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る中継装置によれば、監視部が、同一グループに属する他の中継装置の状態を監視し、負荷分散受信部が該他の中継装置の状態に基づき、該他の中継装置との間で、受信パケットを負荷分散又は冗長化するように構成したので、通信装置間の通信は複数の中継装置によって負荷分散或いは冗長化、又は負荷分散及び冗長化を実現することが可能になる。
【００５８】
また、予め設定されたグループテーブルに基づきパケットを中継するか否かを決定するようにしたので、パケットの選択が容易になる。
さらに、従来の方法に比べ冗長性が高く、性能及び信頼性も向上するとともに、実用的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る中継装置の原理を示したブロック図である。
【図２】本発明に係る中継装置におけるグループテーブル例を示した図である。
【図３】本発明に係る中継装置の実施例を示したブロック図である。
【図４】本発明に係る中継装置で構成したネットワーク例を示したブロック図である。
【図５】本発明に係る中継装置におけるグループテーブルの実施例を示した図である。
【図６】本発明に係る中継装置における定期送信動作例を示したフローチャート図である。
【図７】本発明に係る中継装置における受信アルゴリズム設定動作例を示したフローチャート図である。
【図８】本発明に係る中継装置で構成したネットワークにおけるパケット受信中継動作例を示したシーケンス図である。
【図９】本発明に係る中継装置におけるパケット中継動作手順例を示した図である。
【図１０】一般的なＩＰｖ４パケットのフォーマット図である。
【図１１】従来の中継装置によるパケット中継動作例（１）を示したブロック図である。
【図１２】従来の中継装置によるパケット中継動作例（２）を示したブロック図である。
【符号の説明】
１００，１００＿１〜１００＿ｎ，１１０＿１〜１１０＿ｎ，１２０＿１，１２０＿ｎ 中継装置
２００，２００＿１〜２００＿ｍ 通信装置 ３００，３００＿１〜３００＿ｍ＋１ 伝送路
４００ 負荷分散装置
１０ 負荷分散受信部 ２０ 中継部
３０ 監視部 ３１ 隣接装置監視部
３２ タイマ ３３ 定期送信部
４０ グループテーブル ５０ パケット受信部
６０ 受信アルゴリズム設定部 ７０ 受信アルゴリズム設定変更部
８０ 廃棄部 ９０ 負荷引受量設定部
７００，７００＿１〜７００＿４ パケット、ＩＰｖ４パケット
７０１ ヘッダフィールド ７０２ データフィールド
７０３ 識別子 ７０４ 送信元ＩＰアドレス
７０５ 宛先ＩＰアドレス
８００ 制御パケット、ハロー・パケット
図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【発明の属する技術分野】
本発明は中継装置に関し、特に、負荷分散又は冗長化を行う中継装置に関するものである。
近年、通信技術の発達に伴い、伝送される情報は、音声、靜画像、及びビデオ・コンテンツ等があり、このようなマルチメディア・トラフィックの伝送においては、その信頼性の高さが要求されている。この信頼性を確保するためには、ネットワークにおける冗長化及び負荷分散が重要である。
【０００２】
【従来の技術】
図１１は、従来の中継装置１１０＿１，…，１１０＿ｎを用いたネットワークを示している。このネットワークは、通信装置２００＿１と通信装置２００＿２とを接続する同一伝送路上に接続された複数の中継装置１１０＿１，…，１１０＿ｎ（以後、符号１１０で総称することがある。）のグループで構成されている。
【０００３】
中継装置１１０は、相互監視機能部、冗長化受信機能部、及び中継機能部（図示せず）を備えている。この中で例えば、中継装置１１０＿１の相互監視機能部は、グループ内の中継装置１１０の状態を相互に監視し、正常な中継装置１１０の内で自分自身が最も優先度の高いと判断した場合、自分自身の冗長化受信機能部に通知する。
【０００４】
この通知に基づき冗長化受信機能部はパケットを受信し、このパケットを中継機能部は予め与えられた経路情報に従って中継する。
このネットワーク構成では、通常時、１台の中継装置１１０＿１のみが、パケットの受信及び中継を行い、他の中継装置１１０＿２〜１１０＿ｎは不使用状態となる。すなわち、中継装置１１０＿１にパケットが集中し、他の中継装置１１０＿２〜１１０＿ｎにパケットを分散することができない。
【０００５】
したがって、中継すべきデータ（パケット）が１台に集中してしまうため中継できないパケットが発生する。また、ホットスタンバイ構成による負荷分散は、同一通信パスでは負荷分散ができない。
図１２は、図１１において、通信装置２００と中継装置１２０＿１〜１２０＿ｎとの間に負荷分散装置４００を配置して負荷分散を行うネットワークを示している。
【０００６】
このネットワークでは、１台の負荷分散装置４００がパケットの送信元アドレス及び送信先アドレスに基づき送信する先を変更するものであったため冗長構成となっていない。
また、従来から開示されている通信プロトコル処理装置の２重化運転方式は、交換機等の制御処理装置に接続され、データリンクレイヤプロトコルとしてフラグパターンによる同期方式をとり、リンク識別子を有するフレームにより通信を行う手順を用い、かつ、２重化構成をとり、複数のデータリンクが多重されている回線を収容する通信プロトコル処理装置において、回線からの前記通信プロトコル処理装置への入力側は両系統へ同一フレームを入力し、回線への両系統の前記通信プロトコル処理装置からの出力側は、フレームを多重化して送出する第１の手段と、制御処理装置からの指示でデータリンク単位に送受信動作のみを可能又は不可能な状態とする第２の手段を設け、該第２の手段により、通信プロトコル処理装置に収容するデータリンクのうち、一方の系統についは、半分を送受信動作可能な状態、残りの半分を送受信不可能な状態とし、他方の系統については、前記系統の状態と背反となるような送受信動作状態として、前記２重化の通信プロトコル処理装置を両系統とも運用させ全データリンクの処理を負荷分散で行っている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
この場合においても、出力側にフレームを多重化して送出する第１の手段（フレーム多重化部２３）と、第２の手段に指示を与える制御処理装置１と、を必要とする。
【０００８】
【特許文献１】
特開平６−３７８６５号公報（第２−３頁、図１）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の中継装置を用いた図１１に示したネットワークにおいては、冗長化構成であるが負荷分散出来ず、負荷が１台の中継装置に集中してしまい、中継出来ないデータが発生する。また、図１２に示したネットワークにおいては、負荷分散するための負荷分散装置４００を必要とするが、冗長化構成にならない。また、特開平６−３７８６５号公報に示した処理装置においては、負荷分散するためにフレーム多重化部と制御処理装置が必要である。
【００１０】
したがって、本発明は、負荷分散装置又はフレーム多重化部等の特別な装置を設けることなく、中継装置の負荷分散又は冗長化を実現する中継装置を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明の中継装置は、１つ以上のグループに分けられた中継装置であって、同一グループに属する他の中継装置の状態を監視する監視部と、該他の中継装置の状態に基づき、該他の中継装置との間で、受信パケットを負荷分散又は冗長化する負荷分散受信部とを備えたことを特徴としている。
【００１２】
図１は本発明の原理を示しており、複数の中継装置１００＿１〜１００＿ｎ（以下、符号１００で総称することがある。）は１つのグループを構成している。中継装置１００は監視部３０及び負荷分散受信部１０を備えている。監視部３０は、自装置が属するグループに属する他の中継装置の状態を監視する。
【００１３】
負荷分散受信部１０は、監視部３０の監視結果（例えば、他の中継装置１００＿２がパケットの中継が出来ない状態にある。）に基づき、該同一グループに属する中継装置１００とで負荷分散し又は冗長化するように受信するパケットを決定する。
これにより、同一グループに属する中継装置間において、パケットを負荷分散或いは冗長化、又は負荷分散及び冗長化を行うことが可能になる。
【００１４】
なお、冗長化は、全中継装置１００＿１〜１００＿ｎの全てがその中継可能なパケット量を中継するようには設定せず、余裕を持たせて（冗長性を持たせて）中継するように設定することで実現できる。
また、本発明では、上記の本発明において、該監視部は、該他の中継装置が中継可能状態であるか否かを監視し、該負荷分散受信部は、該中継可能状態である中継装置のみの間で該受信パケットを負荷分散又は冗長化することができる。
【００１５】
また、本発明では、上記の本発明において、予め設定されたグループテーブルをさらに有し、該負荷分散受信部が、該グループテーブルに基づきパケットを受信するか否かを決定するが可能である。
また、本発明では、上記の本発明において、該グループテーブルが、同一グループに属する中継装置毎に、優先度及びグループ内でどの程度の通信負荷を引き受けるかを示す重みを割り当てており、該負荷分散受信部は、該優先度及び該重みに基づき、該負荷分散又は冗長化する受信パケットを決定することができる。
【００１６】
図２は、グループテーブル４０の構成例を示している。このテーブル４０は各中継装置に対応した重み及び優先度が示されている。該負荷分散受信部は該優先度及び重みに基づき、受信するパケット（従って、パケット量）を決定することが可能である。
【００１７】
また、本発明では、上記の本発明において、該監視部が、定期的に該同一グループに属する隣接した中継装置に自装置の状態を示す制御パケットを送信する定期送信部と、該隣接した中継装置から送出された制御パケットを受信して該他の中継装置の状態を監視する隣接装置監視部とを備えることができる。
【００１８】
すなわち、監視部は、定期送信部と隣接装置監視部を備えている。定期送信部は、定期的に同一グループに属する隣接した中継装置に自装置の状態を示す制御パケット、例えば、ハロー・パケット（ｈｅｌｌｏ ｐａｃｋｅｔ）を送信する。
隣接装置監視部は、隣接した中継装置から送出された制御パケットを受信して該隣接した中継装置の状態を監視する。
【００１９】
また、本発明では、上記の本発明において、隣接装置監視部が、該隣接した中継装置の定期送信部から送出された該制御パケットを受信しないとき、該隣接した中継装置が中継出来ない状態であると判定し、この判定結果に基づき、該負荷分散受信部は、該中継可能な中継装置との間で負荷分散又は冗長化する受信パケットを決定することができる。
【００２０】
これにより、中継装置は、グループ内の中継装置の数を知ることが可能になる。
また、本発明では、上記の本発明において、おいて、該制御パケットが、自装置の優先度及びグループ内でどの程度の通信負荷を引き受けるかを示す重みを示すことができる。
【００２１】
これにより、各中継装置の優先度及び重みを隣接する中継装置に通知することが可能になる。
また、本発明では、上記の本発明において、該負荷分散受信部が、負荷引受量を設定する負荷引受量設定部をさらに備えることができる。
【００２２】
また、本発明では、上記の本発明において、該負荷分散受信部が、パケットを受信するパケット受信部と、該グループテーブルに基づき、該パケット受信部の受信アルゴリズムを変更する受信アルゴリズム設定変更部と、該変更された受信アルゴリズムを該パケット受信部に設定する受信アルゴリズム設定部とを備えることができる。
【００２３】
すなわち、負荷分散受信部は、パケット受信部、受信アルゴリズム設定変更部、及び受信アルゴリズム設定部を備えている。
受信アルゴリズム設定変更部は、グループテーブルに基づき、パケット受信部の受信アルゴリズムを変更し、この変更した受信アルゴリズムを受信アルゴリズム設定部は、パケット受信部に設定する。パケット受信部は、設定されたアルゴリズムに基づきパケットを受信する。
【００２４】
これにより、同一グループに属する中継装置の状態に基づき、動的に中継するパケットの負荷分散又は中継装置の冗長化が可能になる。
また、本発明では、上記の本発明において、該受信アルゴリズムが、該グループに属する中継装置間で負荷分散又は冗長化できるように、該受信パケットを任意の１つの中継装置だけに中継を行わせるアルゴリズムとすることができる。
【００２５】
さらに、本発明では、上記の本発明において、該同一グループに属する中継装置が、同一の伝送路に接続され、同一の物理アドレス又は同一のレイヤ３アドレスが付与することができる。
図１に示すように、同一のグループに属する中継装置１００＿１〜１００＿ｎを、同一の伝送路３００＿１〜３００＿ｍに接続し、同一の物理アドレス又は同一のレイヤ３アドレスを付与することができる。
【００２６】
なお、例えば、通信装置ｍ は物理アドレスｍ、レイヤ３アドレスｍをゲートウェイのアドレスとして使用して中継装置１００の接続先の装置と通信を行う。
これにより、或るパケットを、同一のグループに属する中継装置１００＿１〜１００＿ｎが受信することが可能になる。なお、上述したように同一のパケットは、中継装置１００＿１〜１００＿ｎの内のいずれか１つが中継し、他の中継装置は該パケットを廃棄する。
【００２７】
【発明の実施の形態】
図３は、本発明に係る中継装置１００の一実施例を示している。中継装置１００は、負荷分散受信部１０、中継部２０、監視部３０、及びグループテーブル４０で構成されている。負荷分散受信部１０は、パケットを受信するパケット受信部５０、パケットを受信するアルゴリズムを変更するか否かを決定する受信アルゴリズム設定変更部７０、変更されたアルゴリズムをパケット受信部５０に設定する受信アルゴリズム設定部６０、パケット受信部５０が引き受ける負荷量を設定する負荷引受量設定部９０、及び受信したパケットを廃棄する廃棄部８０を備えている。
【００２８】
監視部３０は、タイマ３２と、このタイマ３２が指定する定期的な時間にパケットを同一グループに属する他の中継装置１００にハロー・パケット（制御パケット）８００を送出する定期送信部３３と、同一グループに属する他の中継装置１００からのハロー・パケット８００を受信する隣接装置監視部３１とを備えている。
【００２９】
図４は、図３に示した中継装置１００を構成要素とするネットワークを示している。このネットワークは、通信装置２００＿１と通信装置２００＿２の間に本発明の中継装置１００＿１〜１００＿３が配置されている。
図５は、図３に示したグループテーブル４０の実施例を示している。このグループテーブル４０は、図４に示したネットワークの各中継装置１００が備えたテーブル４０である。テーブル４０は、中継装置１００＿１〜１００＿３のアドレスにそれぞれ対応した、グループ識別子（ＧｒｏｕｐＩＤ）＝“１”，“１”，“１”、重み（ｗｅｉｇｈｔ）＝“１”，“２”，“１”、及び優先度（ｐｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）＝“１０”，“２０”，“３０”が示されている。
【００３０】
グループ識別子は、中継装置１００が属するグループを識別するための情報である。テーブル４０では、全ての中継装置１００のグループ識別子は、“１”であり、これは、中継装置１００＿１〜１００＿３が同じグループ“１”に属していることを示している。
【００３１】
優先度は、グループ内での順位を示し、重みは、グループ内でどの程度の通信負荷を引き受けるかを示している。
なお、グループテーブル４０は、同一グループに属する全ての中継装置１００＿１〜１００＿３に同じ内容で予め設定してもよい。
【００３２】
又は、初期状態において、各中継装置１００のグループテーブル４０には、予めその装置の識別子、重み、及び優先度のみが設定され、他の中継装置１００の識別子、重み、及び優先度は、例えば、ハロー・パケット８００で交換するようにしてもよい。
【００３３】
図６は、中継装置１００が、同一グループに属する他の中継装置１００に対して、例えばハロー・パケット８００を送信する手順を示している。この手順を以下に説明する。
ステップ Ｓ１００：タイマ３２が定期送信部３３を起動する（図３参照）。
【００３４】
ステップ Ｓ１１０：定期送信部３３は、自中継装置１００が存在すること（中継可能状態であること）をハロー・パケット８００を送出して他の中継装置１００に通知する。
このとき、定期送信部３３は、ハロー・パケット８００に自装置の識別子、重み、及び優先度を乗せて他の中継装置１００に通知する。このハロー・パケット８００を受信した他の中継装置１００の隣接装置監視部３１は、グループテーブル４０に、自装置以外の識別子、重み、及び優先度を登録する。
【００３５】
これにより、全ての同一グループに属する中継装置１００は、図５に示した設定内容のグループテーブル４０を保持することができる。
図７は、パケット受信部５０に設定する受信アルゴリズム設定動作手順例を示している。この動作手順を以下に説明する。
【００３６】
ステップ Ｓ２００：隣接装置監視部３１は、ハロー・パケット８００を受信するか、又はタイマ３２で一定周期毎に起動される。
ステップ Ｓ２１０：隣接装置監視部３１は、グループテーブル４０を参照して、グループに属する中継装置１００の状態が変化したか否かを判定する。すなわち、隣接装置監視部３１は、今まで定期的にハロー・パケット８００を受信していた中継装置１００から一定時間以内にハロー・パケット８００を受信できないか、又は今まで受信していなかった中継装置１００からハロー・パケット８００を受信したか否かを判定する。
【００３７】
隣接装置監視部３１は、状態が変化していない場合、ステップＳ２００に戻り、変化している場合、変化したことを受信アルゴリズム設定変更部７０に通知する。
ステップ Ｓ２２０：変更部７０は、グループ内に属する中継装置１００の数と、グループテーブル４０に設定されている重み、又は負荷引受量設定部９０が新たに設定した重みとに基づき、受信アルゴリズムを変更する。この受信アルゴリズムについては後述する。
【００３８】
ステップ Ｓ２３０：受信アルゴリズム設定部６０は、変更した受信アルゴリズムをパケット受信部５０に設定する。
ステップ Ｓ２４０：パケット受信部５０は、設定された受信アルゴリズムに基づきパケット７００を受信する。
【００３９】
図８は、パケット受信中継の動作手順を示している。この動作手順を以下に説明する。
ステップ Ｓ３１０：パケット受信部５０は、伝送路３００からパケット７００を受信する（図３参照）。
【００４０】
ステップ Ｓ３２０：パケット受信部５０は、設定されたアルゴリズムに基づき、パケットを受信してよいか否かを判定し、受信してよい場合、パケット７００を中継部２０に送り、受信してはいけない場合、パケット７００を廃棄部８０に送る。
ステップ Ｓ３３０：中継部２０は、パケット７００を中継して伝送路３００＿ｍ＋１に送出する（図３参照）。
【００４１】
ステップ Ｓ３４０：廃棄部８０は、パケット７００を廃棄する。
図９は、図４に示したネットワークにおいて、通信装置２００＿１が、通信装置２００＿２に宛てパケットを送出したときの中継装置１００＿１〜１００＿３の中継動作手順例を示している。この手順例は、図７で示したパケット受信部５０に設定された受信アルゴリズムで決定される。
【００４２】
すなわち、設定する受信アルゴリズムによって、負荷分散方式及び冗長化方式の内の少なくともいずれか一方を決定することが可能である。
図９に示した中継装置１００＿１〜１００＿３に設定されたアルゴリズムは、パケットの識別子に基づき負荷分散及び冗長化を行うアルゴリズムであり、この手順を以下に説明する。
【００４３】
図１０はＩＰｖ４パケット７００のフォーマットを示している。このパケット７００は、ヘッダフィールド７０１とデータフィールド７０２で構成されている。ヘッダフィールド７０１は、パケット７００に分割されたデータを復元する際に必要なデータ識別情報である識別子７０３、送信元ＩＰアドレス７０４、及び宛先ＩＰアドレスを含んでいる。
【００４４】
中継装置１００＿１〜１００＿３は、図５に示したグループテーブル４０に基づき選択したパケットを中継する。
各中継装置１００のパケット受信部５０は、設定されたアルゴリズムに基づき、グループテーブル４０を優先度順にソートする。図５のグループテーブル４０では、偶然、優先度順（１０，２０，３０）にソートされており、重みは、優先度の一番高い順にＷ（１）＝１，Ｗ（２）＝２，Ｗ（３）＝１である。
【００４５】
パケット受信部５０は、グループ内の重みを総計をＡＷ＝１＋２＋１＝４を求める。
中継装置１００＿１のパケット受信部５０は、自装置の重みＷ（１）＝１、ＩＰｖ４ パケットの識別子＝ＩＤとした時、下記の式（１）が成り立つ１種類のパケットを受信する。
１＝（ＩＤ÷ＡＷの余り）＋１ ・・・（式１）
すなわち、（ＩＤ÷ＡＷの余り）＝“０”のパケットを受信する。
【００４６】
中継装置１００＿２のパケット受信部５０は、自装置の重みＷ（２）＝２であるので、下記の式（２）及び（３）が成り立つ２種類のパケットを受信する。
Ｗ（１）＋１＝（ＩＤ÷ＡＷの余り）＋１ ・・・（式２）
Ｗ（１）＋２＝（ＩＤ÷ＡＷの余り）＋１ ・・・（式３）
すなわち、（ＩＤ÷ＡＷの余り）＝“１”及び“２”のパケットを受信する。すなわち、全パケットに識別子が同じ確率で設定されている場合、パケット全体の内のＷ（２）／ＡＷ＝１／２のパケットを受信する。
【００４７】
中継装置１００＿２のパケット受信部５０は、自装置の重みＷ（３）＝１であるので、下記の式（２）及び（３）が成り立つ１種類のパケットを受信する。
Ｗ（１）＋Ｗ（２）＋１＝（ＩＤ÷ＡＷの余り）＋１ ・・・（式４）
すなわち、（ＩＤ÷ＡＷの余り）＝“３”のパケットを受信する。
【００４８】
これにより、中継装置１００＿１のパケット受信部５０には、“パケットの識別子”÷“４”の余り＝“０”のパケットのみを中継し、他のパケットを廃棄するアルゴリズムが設定され、同様に、中継装置１００＿２のパケット受信部５０には、“パケットの識別子”÷“４”の余り＝“１”又は“２”のパケットのみを中継し、他のパケットを廃棄するアルゴリズムが設定され、中継装置１００＿１のパケット受信部５０には、“パケットの識別子”÷“４”の余り＝“０”のパケットのみを中継し、他のパケットを廃棄するアルゴリズムが設定されている。
【００４９】
ステップ Ｔ１００：送信元通信装置２００＿１は、識別子＝“８（余り＝０）”のパケット７００＿１を送出する。
ステップ Ｔ１１０ ， Ｔ１２０：中継装置１００＿３，１００＿２は、パケット７００＿１を廃棄する。
ステップ Ｔ１３０ ， Ｔ１４０：中継装置１００＿１は、パケット７００＿１を中継し、宛先通信装置２００＿２はパケット７００＿１を受信する。
【００５０】
ステップ Ｔ１５０：送信元通信装置２００＿１は、識別子＝“１３（余り＝１）”のパケット７００＿２を送出する。
ステップ Ｔ１６０ ， Ｔ１９０：中継装置１００＿３，１００＿１は、パケット７００＿２を廃棄する。
ステップ Ｔ１７０ ， Ｔ１８０：中継装置１００＿２は、パケット７００＿２を中継し、宛先通信装置２００＿２はパケット７００＿２を受信する。
【００５１】
ステップ Ｔ２００：送信元通信装置２００＿１は、識別子＝“１４（余り＝２）”のパケット７００＿３を送出する。
ステップ Ｔ２１０ ， Ｔ２４０ ， Ｔ２２０ ， Ｔ２３０：ステップＴ１６０，Ｔ１９０，Ｔ１７０，Ｔ１８０と同様に、宛先通信装置２００＿２はパケット７００＿３を受信する。
【００５２】
ステップ Ｔ２５０：送信元通信装置２００＿１は、識別子＝“２３（余り＝３）”のパケット７００＿４を送出する。
ステップ Ｔ２８０ ， Ｔ２９０：中継装置１００＿２，１００＿１は、パケット７００＿４を廃棄する。
ステップ Ｔ２６０ ， Ｔ２７０：中継装置１００＿３は、パケット７００＿４を中継し、宛先通信装置２００＿２はパケット７００＿４を受信する。
【００５３】
これにより、中継装置１００＿１〜１００＿３は、それぞれ、各重み（１，２，１）に対応した、パケット全体の１／４，１／２，１／４のパケットを負荷分散して受信することになる。すなわち、パケット７００＿１〜７００＿４は、中継装置１００＿１〜１００＿３に負荷分散されて送信されたことになる。
【００５４】
なお、同図では、パケットの送信元は通信装置２００＿１であり、宛先は同じ通信装置２００＿２であるが、異なる通信装置２００を宛先とすることも、パケットの宛先可能である。
また、各中継装置１００のパケット受信部５０に、中継装置の伝送可能な容量に対して余裕を持った許容伝送容量でパケット７００を伝送するようにアルゴリズムを設定すれば、例えば、中継装置１００＿３に障害が発生して使えなくなった場合、他の中継装置１００＿１，１００＿２の受信アルゴリズムを変更して、パケット７００＿４を中継装置１００＿１，１００＿２に迂回させることが可能である。すなわち、冗長化が可能である。
【００５５】
例えば、中継装置１００＿２が中継不可になった場合、すなわち、グループ＝“１”に属する中継装置が中継装置１００＿１，１００＿３である場合の動作は以下に説明する。この場合、グループ内の重みの総計ＡＷ＝１＋１＝２である。
中継装置１００＿１のパケット受信部５０は、識別子ＩＤ÷２の余り＝“０”のパケットのみを中継する。それ以外のパケットは廃棄する。
【００５６】
中継装置１００＿２のパケット受信部５０は、識別子ＩＤ÷２の余り＝“１”のパケットのみを中継する。それ以外のパケットは廃棄する。
すなわち、中継装置１００＿１，１００＿２は、中継装置１００＿２の冗長化装置として、それぞれ、パケット全体の半分づつを負荷分散して中継する。
（付記１）
１つ以上のグループに分けられた中継装置であって、
同一グループに属する他の中継装置の状態を監視する監視部と、
該他の中継装置の状態に基づき、該他の中継装置との間で、受信パケットを負荷分散又は冗長化する負荷分散受信部と、
を備えたことを特徴とする中継装置。
（付記２）上記の付記１において、
該監視部は、該他の中継装置が中継可能状態であるか否かを監視し、該負荷分散受信部は、該中継可能状態である中継装置の間で該受信パケットを負荷分散又は冗長化することを特徴とした中継装置。
（付記３）上記の付記１において、
予め設定されたグループテーブルをさらに有し、
該負荷分散受信部が、該グループテーブルに基づきパケットを受信するか否かを決定することを特徴とした中継装置。
（付記４）上記の付記３において、
該グループテーブルが、同一グループに属する中継装置毎に、優先度及びグループ内でどの程度の通信負荷を引き受けるかを示す重みを割り当てており、
該負荷分散受信部が、該優先度及び該重みに基づき、該負荷分散又は冗長化する受信パケットを決定することを特徴とした中継装置。
（付記５）上記の付記１において、
該監視部が、
定期的に該同一グループに属する隣接した中継装置に自装置の状態を示す制御パケットを送信する定期送信部と、
該隣接した中継装置から送出された制御パケットを受信して該他の中継装置の状態を監視する隣接装置監視部と、
を備えたことを特徴とする中継装置。
（付記６）上記の付記５において、
隣接装置監視部が、該隣接した中継装置の定期送信部から送出された該制御パケットを受信しないとき、該隣接した中継装置が中継出来ない状態であると判定し、この判定結果に基づき、該負荷分散受信部は、該中継可能な中継装置との間で負荷分散又は冗長化する受信パケットを決定することを特徴とした中継装置。
（付記７）上記の付記５において、
該制御パケットが、自装置の優先度及びグループ内でどの程度の通信負荷を引き受けるかを示す重みを示すことを特徴とした中継装置。
（付記８）上記の付記１において、
該負荷分散受信部が、負荷引受量を設定する負荷引受量設定部をさらに備えたことを特徴とする中継装置。
（付記９）上記の付記３において、
該負荷分散受信部が、
パケットを受信するパケット受信部と、
該グループテーブルに基づき、該パケット受信部の受信アルゴリズムを変更する受信アルゴリズム設定変更部と、
該変更された受信アルゴリズムを該パケット受信部に設定する受信アルゴリズム設定部と、
を備えたことを特徴とする中継装置。
（付記１０）上記の付記９において、
該受信アルゴリズムが、該グループに属する中継装置間で負荷分散又は冗長化できるように、該受信パケットを任意の１つの中継装置だけに中継を行わせるアルゴリズムであることを特徴とした中継装置。
（付記１１）上記の付記１において、
該同一グループに属する中継装置が、同一の伝送路に接続され、同一の物理アドレス又は同一のレイヤ３アドレスが付与されていることを特徴とした中継装置。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る中継装置によれば、監視部が、同一グループに属する他の中継装置の状態を監視し、負荷分散受信部が該他の中継装置の状態に基づき、該他の中継装置との間で、受信パケットを負荷分散又は冗長化するように構成したので、通信装置間の通信は複数の中継装置によって負荷分散或いは冗長化、又は負荷分散及び冗長化を実現することが可能になる。
【００５８】
また、予め設定されたグループテーブルに基づきパケットを中継するか否かを決定するようにしたので、パケットの選択が容易になる。
さらに、従来の方法に比べ冗長性が高く、性能及び信頼性も向上するとともに、実用的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る中継装置の原理を示したブロック図である。
【図２】本発明に係る中継装置におけるグループテーブル例を示した図である。
【図３】本発明に係る中継装置の実施例を示したブロック図である。
【図４】本発明に係る中継装置で構成したネットワーク例を示したブロック図である。
【図５】本発明に係る中継装置におけるグループテーブルの実施例を示した図である。
【図６】本発明に係る中継装置における定期送信動作例を示したフローチャート図である。
【図７】本発明に係る中継装置における受信アルゴリズム設定動作例を示したフローチャート図である。
【図８】本発明に係る中継装置で構成したネットワークにおけるパケット受信中継動作例を示したシーケンス図である。
【図９】本発明に係る中継装置におけるパケット中継動作手順例を示した図である。
【図１０】一般的なＩＰｖ４パケットのフォーマット図である。
【図１１】従来の中継装置によるパケット中継動作例（１）を示したブロック図である。
【図１２】従来の中継装置によるパケット中継動作例（２）を示したブロック図である。
【符号の説明】
１００，１００＿１〜１００＿ｎ，１１０＿１〜１１０＿ｎ，１２０＿１，１２０＿ｎ 中継装置
２００，２００＿１〜２００＿ｍ 通信装置 ３００，３００＿１〜３００＿ｍ＋１ 伝送路
４００ 負荷分散装置
１０ 負荷分散受信部 ２０ 中継部
３０ 監視部 ３１ 隣接装置監視部
３２ タイマ ３３ 定期送信部
４０ グループテーブル ５０ パケット受信部
６０ 受信アルゴリズム設定部 ７０ 受信アルゴリズム設定変更部
８０ 廃棄部 ９０ 負荷引受量設定部
７００，７００＿１〜７００＿４ パケット、ＩＰｖ４パケット
７０１ ヘッダフィールド ７０２ データフィールド
７０３ 識別子 ７０４ 送信元ＩＰアドレス
７０５ 宛先ＩＰアドレス
８００ 制御パケット、ハロー・パケット
図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (5)
- １つ以上のグループに分けられた中継装置であって、
同一グループに属する他の中継装置の状態を監視する監視部と、
該他の中継装置の状態に基づき、該他の中継装置との間で、受信パケットを負荷分散又は冗長化する負荷分散受信部と、
を備えたことを特徴とする中継装置。 - 請求項１において、
予め設定されたグループテーブルをさらに有し、
該負荷分散受信部が、該グループテーブルに基づきパケットを受信するか否かを決定することを特徴とした中継装置。 - 請求項１において、
該監視部が、
定期的に該同一グループに属する隣接した中継装置に自装置の状態を示す制御パケットを送信する定期送信部と、
該隣接した中継装置から送出された制御パケットを受信して該他の中継装置の状態を監視する隣接装置監視部と、
を備えたことを特徴とする中継装置。 - 請求項３において、
該制御パケットが、自装置の優先度及びグループ内でどの程度の通信負荷を引き受けるかを示す重みを示すことを特徴とした中継装置。 - 請求項２において、
該負荷分散受信部が、
パケットを受信するパケット受信部と、
該グループテーブルに基づき、該パケット受信部の受信アルゴリズムを変更する受信アルゴリズム設定変更部と、
該変更された受信アルゴリズムを該パケット受信部に設定する受信アルゴリズム設定部と、
を備えたことを特徴とする中継装置。
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