JP2005192027A - ネットワーク制御システム及び制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 冗長構成の通信経路を形成したネットワーク制御システム及び制御方法に関し、サブネット内の分断障害に対処する。
【解決手段】 複数のルータにより他のネットワークとの間に冗長構成の通信経路を形成して、複数のルータがマスタ、バックアップを構成し、通常時はマスタが通信を行うネットワークに於いて、冗長構成のルータ１００＿１は、パケット送受信部１１とルーティング制御部１２とＡＲＰテーブル１３とを含むと共に、グループ情報を付加したパケットの送受信を行うグループ送信制御部１６とグループ受信制御部１７とを含む送受信手段と、サブネット内の分断障害発生を検出するサブネット分断認識部２０を含む手段と、分断障害発生検出時に、バックアップのルータはマスタの状態に遷移して、サブネットに対するパケットの送受信処理を行う冗長機能制御部１８等を含む手段とを備えている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数のルータにより冗長接続構成とし、サブネット内の障害によっても通信を継続できるネットワーク制御システム及び制御方法に関する。

ＩＰネットワークに於いて、ルータによって他のネットワークと区切られたサブネット内の端末は、ルータを介して他のネットワークの端末と通信を行うことになる。このようなサブネットに於いては、ルータに障害が発生すると、サブネット内の端末は、他のネットワークの端末と通信ができなくなる。そこで、複数のルータを設けて通信経路の冗長化を図ることが知られている。

このような通信経路の冗長化構成の場合に、ＶＲＲＰ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｏｕｔｅｒ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）（ＲＦＣ２３３８）、ＨＳＲＰ（Ｈｏｔ Ｓｔａｎｂｙ Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）（ＲＦＣ２２８１）等のプロトコルを用いるのが一般的である。これらは、スタティックルーティングを使用する端末に対するものであり、複数のルータの中のマスタのルータが通信を行い、マスタに障害が発生した場合に、バックアップのルータが自動的にマスタのＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとを引き継ぎ、ネットワーク間の通信経路を確保する。又冗長化しているルータのグループを１台の仮想ルータと定義して、その仮想ルータに対して仮想のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとを割当て、通常時はマスタのルータ、障害発生時はバックアップのルータが仮想アドレスを持ち、端末のデフォルトゲートウェイを仮想アドレスに設定することにより、通信の継続を図るものである。又冗長化しているルータ間では、ローカルサブネットで状態監視パケットを送受信し、バックアップは、マスタのルータからの状態監視パケットの未受信時間が一定時間経過することにより、それをトリガとしてマスタのルータの障害を検出する。

図１０は、サブネットとバックボーンネットワークとの間に冗長化した通信経路を構成した場合の説明図であり、マスタをルータ１００、バックアップをルータ１０１とし、仮想ＩＰ／ＭＡＣアドレスはルータ１００に登録されており、仮想ＩＰアドレスをゲートウェイとした端末１０２、端末１０３は、ルータ１００をゲートウェイとしてバックボーンネットワークへの通信を行っている。尚、１０４〜１０６はレイヤ２スイッチ（Ｌ２ＳＷ）を示す。ルータ１００に障害が発生すると、ルータ１０１がマスタとなり、仮想ＩＰ／ＭＡＣアドレスを引き継ぐ。そして、端末１０２と端末１０３とは、ルータ１０１を介してバックボーンネットワークへの通信を行う。

又図１０の×印で示すように、レイヤ２スイッチ１０５に障害が発生すると、サブネット内が分断される。それにより、バックボーンネットワーク側から選択されるゲートウェイは何れか一方のルータであるため、分断された一方の側のみにパケットが到達するが、他方の側にはパケットが到達しないことになる。即ち、端末１０２に対しては、ルータ１００を経由してバックボーンネットワークからのパケットが到着するが、端末１０３へのパケットは、ゲートウェイのルータ１００へ送信され、ルータ１００内にＡＲＰ（Ａｄｄｒｅｓｓ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）テーブルに端末１０３のエントリが存在しない場合、ＡＲＰが解決されないので、そのパケットは破棄される。又ＡＲＰテーブルに端末１０３のエントリが存在する場合（障害発生前のエントリが残存している場合）、サブネットに送信されるが、レイヤ２スイッチ１０５に障害が発生しているから、端末１０３へはパケットが到達しないことになる。端末１０３からのパケットは、ルータ１０１がマスタではないから、サブネット内の分断により、パケットの送受信ができない端末が生じる。

そこで、サブネットのルータに相当するネットワーク接続装置を設け、サブネット内の分断を認識することにより、サブネット内の全端末のＩＰ／ＭＡＣアドレスを収集して記憶し、冗長ルータ（冗長構成のネットワーク接続装置）間で、バックボーンネットワーク側の管理用パスを用いて、接続している配下の端末の情報を交換し、自ルータ配下の端末情報と、他ルータ配下の端末情報とをそれぞれ保持する。そして、一方のルータにバックボーンネットワークから到着したパケットについて、保持している端末情報により、自ルータの配下ではなく、他ルータの配下の端末に対するものであると判定すると、そのパケットを他ルータへ転送する。或いは、バックボーンネットワークから両方のルータに送信し、各ルータは保持した端末情報を参照し、自ルータの配下の端末に対するパケットでない場合は、そのパケットを破棄する手段が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−２３２４６３号公報

従来の複数ルータを用いて通信経路を冗長構成としたシステムに於いては、サブネット内の障害発生によって、そのサブネット内が分断されると、通信できない端末が発生する問題がある。そこで、サブネット内の障害を検出した時に、自ルータ（自ネットワーク接続装置）配下となる端末のＩＰ／ＭＡＣアドレスを収集して記録することにより、その記録内容を基にパケットの配送を可能とした前述の従来例は、ＩＣＭＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）エコーリクエストメッセージをブロードキャストし、そのＩＣＭＰエコーリプライメッセージにより、端末情報を収集するものであるが、このＩＣＭＰエコーリプライメッセージを受信するまでには、数ｍｓの時間を要するものであり、従って、切替えの為の時間が長くなる問題がある。

又端末情報の収集と、記録と、対向ルータへの収集端末情報の転送との手順を行うものであるから、その間に到着したパケットの通信は保証されない問題がある。又接続端末情報の動的なテーブル(記録部)を冗長ルータ数分保持し、更新する必要があり、その為に、装置の負荷やリソースの消費という問題がある。又対向ルータ（対向ネットワーク接続装置）間では、管理用パスを用いて端末情報を交換するものであるが、伝送帯域を共有するベストエフォート型ネットワークには適用が困難である。更に、バックボーンネットワークに接続されるサブネットの数が増加すると、それに比例して管理パスの数、冗長サブネットと通信するルータとのコネクションの数が増大し、ネットワークが複雑化して、初期導入時やネットワークのトポロジ変更があった場合の設定作業が煩雑となる。又サブネット内の各端末装置が分断されている状態を認識した場合に、端末情報の収集を指示する為、端末装置の追加、移動が行われた場合にＡＲＰテーブルがエージングされ、再度ＡＲＰが発行されるまで通信を復旧することができないので、通信回復までに時間がかかる問題がある。

本発明は、前述の従来例の問題点を解決するものであり、サブネット内の分断状態の発生時に、迅速に切替えを行って通信を継続させることを目的とする。

本発明のネットワーク制御システムは、サブネットに対して複数のルータにより他のネットワークとの間に冗長構成の通信経路を形成して、複数のルータがマスタ、バックアップを構成し、通常時はマスタが通信を行うネットワーク制御システムに於いて、冗長構成の前記ルータは、グループ化して該グループを示す情報を付加したパケットの送受信手段と、前記サブネット内の分断障害発生を検出する手段と、該手段により分断障害発生を検出した時に前記バックアップのルータはマスタの状態に遷移して前記サブネットに対するパケットの送受信処理を行う手段とを備えている。

又前記冗長構成のルータは、前記サブネット内の分断障害発生検出により、前記マスタのルータと前記バックアップのルータでマスタの状態に遷移させたルータとのＡＲＰテーブル内容を同期化する手段を備えている。

又前記グループ化したグループ番号とネットワークアドレスとを対応させて格納したサブネット情報テーブルと、前記サブネットからのパケットに前記サブネット情報テーブルを参照して前記グループを示す情報を付加して送出するグループ送信制御部と、自ルータのグループ番号を格納した所属グループテーブルと、受信したパケットに付加されたグループを示す情報が前記所属グループテーブルに格納されている時に該パケットを前記サブネットへ送出するグループ受信制御部とを備えている。

本発明のネットワークの制御方法は、サブネットに対して複数のルータにより他のネットワークとの間に冗長構成の通信経路を形成して、複数のルータがマスタ、バックアップを構成し、通常時はマスタが通信を行うネットワークの制御方法に於いて、冗長構成の前記ルータは、グループ化して該グループを示す情報を付加したパケットを送受信し、前記サブネット内の分断障害発生を検出した時に、前記バックアップのルータをマスタの状態に遷移させて、該ルータと前記最初からのマスタのルータとを介して前記サブネットに対するパケットの送受信処理を行う過程を含むものである。

又前記サブネット内の分断障害発生検出により、前記マスタのルータと前記バックアップのルータでマスタの状態に遷移させたルータとの間で相互のＡＲＰテーブル内容を同期化する過程を含むものである。

複数のルータにより冗長構成の通信経路を形成し、１台のルータをマスタとし、他のルータをバックアップとして、マスタのルータに障害が発生した場合は、バックアップのルータがマスタとなってパケット通信を継続するシステムに於いて、サブネット内の分断障害発生時は、バックアップのルータもマスタとして、両方のルータによりパケットの送受信を行うことにより、分断されたサブネット内端末と他ネットワーク間の通信を継続することができる。又ＡＲＰテーブルの内容を冗長ルータ間で同期化することにより、無駄なＡＲＰの発行を防止することができる。又バックボーンネットワークが複数のサブネットに分かれている場合に於いても、サブネット内分断発生時に、分断されたサブネット内端末と他ネットワーク間の通信を継続させることができる。

サブネットに対して複数のルータにより他のネットワークとの間に冗長構成の通信経路を形成して、マスタのルータの障害発生時にバックアップのルータがマスタとなってパケット通信を継続できるようにしたもので、冗長構成のルータ１００＿１は、パケット送受信部１１とルーティング制御部１２とＡＲＰテーブル１３とを含むと共に、グループ化して該グループを示す情報を付加したパケットの送受信を行うグループ送信制御部１６とグループ受信制御部１７とを含む送受信手段と、前記サブネット内の分断障害発生を検出するサブネット分断認識部２０を含む手段と、この手段により分断障害発生を検出した時に前記バックアップのルータはマスタの状態に遷移して前記サブネットに対するパケットの送受信処理を行う冗長機能制御部１８等を含む手段とを備えている。

図１は、本発明の実施例１の要部の説明図であり、バックボーンネットワークとサブネットとの間を接続する冗長構成のルータは同一構成であり、その一方のルータ１００＿１の構成を示すもので、１１はパケット送受信部、１２はルーティング制御部、１３はＡＲＰテーブル、１４はサブネット情報テーブル、１５は所属グループテーブル、１６はグループ送信制御部、１７はグループ受信制御部、１８は冗長機能制御部、１９は接続遮断部、２０はサブネット分断認識部を示す。又２００＿１，２００＿２はサブネット内のレイヤ２スイッチ（Ｌ２ＳＷ）を示す。

パケット送受信部１１とルーティング制御部１２とＡＲＰテーブル１３とは、従来のルータにも備えられている構成であり、本発明の実施例に於いては、更に図示のように、他の各部を付加した構成を有するものである。又冗長構成のルータをグループとするもので、サブネット情報テーブル１４は、ネットワークアドレスとグループ番号との組み合わせを格納している。又所属グループテーブル１５は、自ルータが所属する冗長構成グループのグループ番号を格納している。

グループ送信制御部１６は、バックボーンネットワークにパケットを送信する時に、サブネット情報テーブル１４を参照して、登録したグループを判定し、グループ番号等のグループを識別できる情報として例えば識別子を付加する。又グループ受信制御部１７は、バックボーンネットワークからパケットを受信すると、所属グループテーブル１５を参照して、グループを判定し、自ルータが所属するグループのパケットであれが受信し、所属しないグループのパケットであれば破棄する。

又ルーティング制御部１２は、ＩＰ，ＡＲＰ，ＶＲＲＰ等の処理機能を含み、ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの対応を格納したＡＲＰテーブル１３を参照し、パケットのルーティングを決定する。又パケット送受信部１１は、受信したパケットを、ルーティング制御部１２の指示に従って送信する。又サブネット分断認識部２０は、マスタのルータからサブネットに例えば監視パケットを送信し、バックアップのルータが、その監視パケットを一定回数又は一定時間経過しても受信できない時に、サブネットに分断障害が発生したことを検出し、冗長機能制御部１８に通知する。

冗長機能制御部１８は、サブネット分断認識部２０からの分断障害検出又は分断障害回復の通知により、接続遮断部１９とルーティング制御部１２とに対して指示する。接続遮断部１９は、冗長機能制御部１８からの指示に従ってパケットの通信の遮断機能のオン、オフを実行する。又ルーティング制御部１２は、冗長機能制御部１８からの指示に従って、ＶＲＲＰのマスタ（現用系）とバックアップ（予備系）との状態の切替えの処理を行う。又サブネットが分断された場合には、冗長構成のルータ間でＡＲＰテーブル１３の内容を交換してテーブル内容の同期をとる。従って、グループを示す情報を付加したパケットの送受信手段は、サブネット情報テーブル１４と所属グループテーブル１５とグループ送信制御部１６とグループ受信制御部１７とを含む構成を有し、又サブネット内の分断障害発生を検出する手段は、サブネット分断認識部２０を含む構成を有し、分断障害発生を検出した時に、バックアップのルータはマスタの状態に遷移して、サブネットに対するパケットの送受信処理を行う手段は、冗長機能制御部１８と接続遮断部１９とを含む構成を有するものである。

図２は、ネットワークの説明図であり、サブネット４００＿１，４００＿２との間を、バックボーンネットワーク５００＿１により接続した構成の場合を示す。同図に於いて、１００＿1〜１００＿３はルータ、２００＿1〜２００＿３はレイヤ２スイッチ（Ｌ２ＳＷ）、３００＿1〜３００＿３は端末を示す。ルータ１００＿１〜１００＿３は、図１に示す構成を有するもので、バックボーンネットワーク５００＿１に対してサブネット４００＿１との間では、ルータ１００＿１，１００＿２により冗長構成の通信経路を形成している場合を示す。

バックボーンネットワーク５００＿１は、例えば、ＳＯＮＥＴ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）／ＳＤＨ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ）又はＡＴＭ（Ａａｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｍｏｄｅ）等のネットワークとすることも可能であり、又レイヤ２の構成とすることもできる。又ルータ１００＿1〜１００＿３を接続するリングネットワーク構成とすることもできる。又サブネット４００＿１のルータ１００＿1，１００＿２間を接続するレイヤ２スイッチ２００＿1〜２００＿３は、スイッチングハブとすることもできる。

又サブネット４００＿１は、例えば、“１０．１０．１０．０／２４”、サブネット４００＿２は、例えば、“２０．２０．２０．０／２４”、バックボーンネットワーク５００＿１は、例えば、“３０．３０．３０．０／２４”のネットワークアドレスとして説明する。

図３の（ａ）は、サブネット情報テーブル１４の一例を示し、（ｂ）は所属グループテーブル１５の一例を示す。サブネット情報テーブル１４には、図２のバックボーンネットワーク５００＿１に接続されて、冗長構成の通信経路を構成しているサブネットのネットワークアドレス“１０．１０．１０．０”と、サブネットマスク“２５５．２５５．２５５．０”と、冗長構成に対するグループ番号“１００”とが格納されている場合を示す。冗長構成のサブネットが複数存在する場合は、そのサブネット数のテーブルのエントリを保持する。又図２に於いては、このサブネット情報テーブル１４を、ルータ１００＿１〜１００＿３に於いて共通の内容に設定される。又所属グループテーブル１５には、自ルータが所属するグループ番号“１００”が格納されている場合を示す。この場合、複数の冗長構成のグループに所属する場合は、グループ数のテーブルのエントリを保持する。

図２に於いて、端末３００＿３から端末３００＿２へパケットを送信する場合、送信元ＩＰアドレスは、“３０．３０．３０．１０”、送信先ＩＰアドレスは、“１０．１０．１０．２０”とすると、ゲートウェイであるルータ１００＿３は、端末３００＿３から受信したパケットを、パケット送受信部１１（図１参照）に於いて受信し、ルーティング制御部１２は、ルーティングテーブルにより、ルータ１００＿１（“２０．２０．２０．１”）をゲートウェイと判定し、バックボーンネットワーク５００＿１へ送信することを決定する。同時に、ＭＡＣヘッダを、ゲートウェイ（ルータ１００＿１）のＭＡＣアドレスに付け替えて、このパケットをパケット送受信部１１からグループ送信制御部１６へ転送する。

グループ送信制御部１６は、転送されたパケットの送信先ＩＰアドレスが，サブネット情報テーブル１４のネットワークアドレスに該当するかを検索する。このパケットの送信先ＩＰアドレスは“１０．１０．１０．２０”であるので、サブネット情報テーブル１４のネットワークアドレス“１０．１０．１０．０”に該当する。グループ送信制御部１６は、テーブルにヒットしたパケットの送信先を冗長構成サブネット４００＿１であると認識する。そして、グループ送信制御部１６は、グループ番号に対応したＭＡＣアドレスを生成し、パケットの送信先ＭＡＣアドレスを、グループ１００宛のＭＡＣアドレス“０２．００．００．００．０ａ．６４”に付け替えを行う。

図４の（ａ）は、ＭＡＣヘッダとＩＰヘッダとデータ部とフレームチェックシーケンスＦＣＳとを含むパケットを示し、前述の端末３００＿３から送信したパケットの送信元ＩＰアドレスＳＡ“３０．３０．３０．１０”と、送信先ＩＰアドレスＤＡ“１０．１０．１０．２０”とを有する場合を示す。又図４の（ｂ）は、ＭＡＣヘッダの送信先ＭＡＣアドレスＤＡを、グループ番号“１００”を１６進表示の“６４”としたグループを示す情報を付加したグループ送信ＭＡＣアドレスＤＡ“０２．００．００．００．０ａ．６４”に付け替えることを示している。

この場合、付け替えを行った送信先ＭＡＣアドレスをグループ宛パケットの識別子とした機能を有するものであり、本発明の実施例に於いては、この送信ＭＡＣアドレスに限定されることなく、グループ宛であることを識別できる情報を用いることができる。又バックボーンネットワーク５００＿１は，グループ宛のＭＡＣアドレスのパケットをブロードキャストする機能を有するものであり、或いは、バス型のネットワークとすることも可能である。即ち、特定のグループ宛識別子を持ったパケットをブロードキャストする仕組みがあれば、識別子は前述のようにＭＡＣアドレスに限るものではない。又はＭＡＣアドレスをブロードキャストアドレスとし、送信元アドレス等の他のフィールドに識別子を持たせることもできる。

従って、バックボーンネットワーク５００＿１へ送出されたパケットは、ブロードキャストされて、ルータ１００＿１，１００＿２に到達する。ルータ１００＿１に於いては、受信したパケットは、グループ受信制御部１７（図１参照）に転送される。このグループ受信制御部１７は、受信したパケットのＭＡＣアドレスからグループ番号を求め、所属グループテーブル１５を検索する。該当するグループ番号が存在すれば、そのパケットをパケット送受信部１１へ転送する。又該当するグループ番号が存在しない場合は、そのパケットを破棄する。

パケット送受信部１１は、ルーティング制御部１２に問い合わせることにより、サブネット４００＿１へ送信するパケットと判定されるから、接続遮断部１９を介してサブネット４００＿１へ送信する。この場合、接続遮断部１９は、冗長機能制御部１８により、遮断制御ＯＦＦの制御により、パケットを通過させる状態となっている。従って、点線矢印で示す経路のパケットにより端末３００＿２に到達することになる。

前述の場合、ルータ１００＿１をマスタ（現用系）、ルータ１００＿２をバックアップ（予備系）とした場合を示し、マスタのルータ１００＿１は、バックボーンネットワーク５００＿１からサブネット４００＿１へのパケットの転送処理を行い、且つサブネット４００＿１からバックボーンネットワーク５００＿１へのパケットの転送処理を行う。バックアップのルータ１００＿２は、前述の転送処理は行わない。即ち、ルータ１００＿２の冗長機能制御部１８（図１参照）は、接続遮断部１９を制御して、遮断制御ＯＮとしている。その為、受信したパケットは、サブネット４００＿１には送信されない。

又マスタのルータ１００＿１とバックアップのルータ１００＿２との状態は、それぞれの冗長機能制御部１８（図１参照）により管理し、サブネットの障害監視は、ルータ１００＿１のサブネット分断認識部２０から監視パケットを送信し、ルータ１００＿２に於いて受信することにより疎通確認を行うものである。この監視パケットは、例えば、ＢＰＤＵ（Ｂｒｉｄｇｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）パケットやＰｉｎｇ等を適用することができる。又ルータ１００＿１，１００＿２は、バックアップネットワークを介して、ＩＰパケットを送受信することにより、マスタ／バックアップ状態情報やサブネットの疎通情報を相互に通知する。このＩＰパケットは、冗長機能制御部１８がルーティング制御部１２を経由して、パケット送受信部１１との間で転送して送受信の処理を行うことになる。

又端末３００＿１，３００＿２から送信したパケットは、ルータ１００＿１がゲートウェイとなっているので、このルータ１００＿１を介してバックボーンネットワーク５００＿１へ送信することになり、例えば、サブネット４００＿２の端末３００＿３との間でパケットを送受信することができる。

前述のネットワークに於いて、サブネットに障害が発生し、例えば、図５に示すように、レイヤスイッチ２００＿１，２００＿２間に分断発生として示す障害が発生して、サブネットが分断された状態となった時、ルータ１００＿２に於いてルータ１００＿１からの監視パケットの不到着により、ルータ１００＿２のサブネット分断認識部２０（図１参照）に於いて分断障害発生を検出し、冗長機能制御部１８に通知する。冗長機能制御部１８は、バックアップからマスタへ遷移する制御を行うもので、接続遮断部１９を遮断制御ＯＦＦとして、バックボーンネットワーク５００＿１とサブネット４００＿１との間のパケットの転送処理を開始する。従って、端末３００＿１は以前のルータ１００＿１を介してパケットを送受信し、端末３００＿２はルータ１００＿２を介してパケットを送受信することができる。

又この場合、ルータ１００＿２からも監視パケットを送信することになり、ＶＲＲＰに於いても両方のルータがマスタとなり、端末３００＿１のゲートウェイはルータ１００＿１、端末３００＿２のゲートウェイはルータ１００＿２となる。端末３００＿２の所属するサブネットではゲートウェイがルータ１００＿１からルータ１００＿２に変更になるから、その間のレイヤ２スイッチのＭＡＣアドレステーブルを再学習させる必要がある。その為、監視パケットの送信元ＭＡＣアドレスをＶＲＲＰの仮想ＭＡＣアドレスとして送信することで、これを解決できる。

ここで、ルータ１００＿１が端末３００＿２宛のパケットを受信した場合、若し、サブネットにＡＲＰリクエストメッセージが発行されると、ＡＲＰリプライメッセージを返答する端末３００＿２は、分断されたサブネットに存在するため、返答できずに無駄なＡＲＰの処理が繰り返されることになる。そこで、ルータ１００＿１，１００＿２は、ＡＲＰテーブル１３（図１参照）の内容の同期をとる。即ち、ルータ１００＿１の冗長機能制御部１８は、自ルータのＡＲＰテーブル１３をコピーし、バックボーンネットワーク５００＿１を介して送信する。

この場合のＩＰパケットの一例を図６に示す。ＩＰヘッダの送信先アドレスＤＡとしてルータ１００＿２のＩＰアドレス“１００．１００．１００．２”とし、ＵＤＰ（Ｕｓｅｒ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）により、ＡＲＰテーブル１３の内容が送信される。又このＩＰパケットは、ユニキャストのみでなく、例えば、マルチキャストやブロードキャストによる送信を適用することができる。又ＡＲＰテーブルの内容の転送には、ＵＤＰに限定されるものではなく、ＴＣＰや独自のヘッダを付加することができる。又ルータ１００＿２は、例えば、ＵＤＰ特定ポートにより冗長機能制御部１８で受信し、自ルータ１００＿２のＡＲＰテーブル１３との差分を求め、対向ルータ１００＿１のＡＲＰテーブル１３にあるが、自ルータ１００＿２のＡＲＰテーブル１３に存在しないエントリを追加する。それによって、サブネットが分断される障害が発生した場合、対向ルータ側の分断サブネットに所属する端末に対してのＡＲＰリクエストメッセージを、自ルータ側の分断サブネットに対して発行し続けるという状態を防止すると共に、無駄なＡＲＰを発行することによる処理負荷をなくすことができる。

又バックアップからマスタとなったルータ１００＿２も監視パケットを送信するものであり、従って、分断障害が回復すると、ルータ１００＿１，１００＿２は共に相互から送信した監視パケットを受信検出することができるから、障害が回復したことを検出して、元の状態に遷移する。

図７は、障害発生及び回復の概要のシーケンスを示すもので、マスタのルータ１００＿１からバックアップのルータ１００＿２に所定の時間間隔でサブネットに監視パケットを送信する。ルータ１００＿２は、監視パケットをサブネットを介して受信検出することにより、ルータ１００＿１とサブネットとが正常と判定する。×印で示すように、サブネットの障害により、監視パケットを受信できなくなった時は、前述のように、ルータ１００＿２のサブネット分断認識部２０（図１参照）は、この監視パケットの受信ができないことにより、分断障害発生を検出して、冗長機能制御部１８に通知し、冗長機能制御部１８は、接続遮断部１９を遮断制御ＯＦＦとし、バックアップ状態からマスタ状態に遷移し、サブネット分断認識部２０の制御により監視パケットの送出を開始する。又前述のように、ＡＲＰテーブル１３の同期をとる処理をバックボーンネットワークを介して行う。そして、相互に監視パケットの受信検出が可能となると、分断障害回復と判定し、元の状態に遷移する。

図８は、本発明の実施例２の説明図であり、サブネットと他ネットワークを接続する複数のルータと、このサブネットと複数のネットワークを介した冗長構成の通信経路を形成するネットワークを有し、複数のルータがマスタ、バックアップを構成し、通常時はマスタが通信を行うもので、冗長構成のルータと、サブネットと通信するネットワークに属するルータとは、サブネットに送信するパケットに対して、パケットの送信ＩＰアドレスで通常転送すると共に、コピーしたパケットをバックアップ用の特定ネットワークアドレスに変換した送信先ＩＰアドレスで送信し、受信した該変換パケットをサブネットに送信する時に、本来の送信先ＩＰアドレスのネットワークアドレスに再変換して送信するパケット送受信手段（図１のパケット送受信部１１等の機能を有する手段）と、サブネット内の分断障害発生を検出する手段（図１のサブネット分断認識部２０等の機能を有する手段）と、この手段により分断障害発生を検出した時に、バックアップのルータはマスタの状態に遷移して、サブネットに対するパケットの送受信処理を行う手段とを備えており、サブネット１００（“１０．１０．１０．０／２４”）は、前述の実施例１と同様に、ルータ１００＿１，１００＿２により冗長構成とし、端末３００＿１，３００＿２とレイヤ２スイッチ２００＿１〜２００＿３とを含むものである。又ルータ１００＿３〜１００＿５とサブネット１（“１００．１００．１００．０／２４”），サブネット２（“１００．１００．１０１，０／２４”），サブネット３（“１００．１００．１０２．０／２４”）とを有し、端末３００＿３はルータ１００＿５に接続されている。

即ち、冗長構成の同一グループに属するルータ１００＿１，１００＿２がそれぞれ異なるサブネット１，２を介してルータ１００＿５と接続されたネットワークを構成し、ルータ１００＿５は、サブネット３とルータ１００＿３，１００＿４とサブネット１，２とを介して冗長構成のルータ１００＿１，１００＿２に実線矢印で示すように、サブネット１００に対するパケットを送信する。ルータ１００＿１，１００＿２は、図１に示す構成を有するものであり、ルータ１００＿５も同様の構成とすることができる。又ルータ１００＿１，１００＿２とサブネット１００との制御処理は、前述の実施例１と略同一であり、又サブネット１〜３を含む構成が、図２のバックボーンネットワーク５００＿１に相当することになり、重複する部分は説明を省略する。

バックアップのルータ１００＿２は、サブネット１００を正しい情報“１０．１０．１０．０／２４”ではなく、“１０．１０．２０．０／２４”として広告している。ルータ１００＿５は、グループ送信制御部１６に於いて、サブネット１００宛のパケットを、“１０．１０．１０．０／２４”のネットワークへ送信すると共に、コピーした該パケットを“１０．１０．２０．０／２４”のネットワークへと、送信先ＩＰアドレスを変換して送信する。よって、ルータ１００＿５は、サブネット１００に対するパケットを、サブネット３とルータ１００＿３，１００＿４とサブネット１，２とを介して冗長構成のルータ１００＿１，１００＿２に実線矢印で示すように送信する。又ルータ１００＿２は、グループ受信制御部１７に於いて、受信した“１０．１０．２０．０”宛のパケットを、“１０．１０．１０．０”（本来のサブネットのアドレス）に変換して、サブネット１００へ送信使用とする。ただし、前述のように、マスタのルータ１００＿１は、受信したパケットをサブネット１００内に送出し、バックアップのルータ１００＿２は、受信したパケットを接続遮断部１９（図１参照）の遮断制御ＯＮとしていることにより破棄する。

この状態で、×印で示すように、サブネット１００内に分断障害が発生すると、バックアップのルータ１００＿２のサブネット分断認識部２０がルータ１００＿１からの監視パケットを受信できないことにより、分断障害発生を検出し、バックアップの状態からマスタの状態に遷移し、接続遮断部１９の遮断制御をＯＦＦとする。それによって、受信したパケットをサブネット１００内に送出し、分断された端末３００＿２に対するパケットの送受信を継続する。

図９は、本発明の実施例３の説明図であり、サブネットと他ネットワークを接続する複数のルータと、このサブネットと複数のネットワークを介した冗長構成の通信経路を形成するネットワークとを有し、複数のルータがマスタ、バックアップを構成し、通常時はマスタが通信を行うネットワーク制御システムであって、冗長構成のルータと、サブネットと通信するネットワークに属するルータとは、サブネットに送信するパケットをＩＰでカプセル化し、冗長構成のルータ宛に複数送信し、そのパケットを受信したルータがカプセル化を解除するパケットの送受信手段と、サブネット内の分断障害発生を検出する手段（図１のサブネット分断認識部２０等の機能を有する手段）と、この手段により分断障害発生を検出した時に、バックアップのルータはマスタの状態に遷移して、サブネットに対するパケットの送受信処理を行う手段とを備えており、図９に於ける符号の中の図８と同一符号は同一部分を示し、ルータ１００＿５から冗長構成のルータ１００＿１，１００＿２に対してカプセル化して送信する場合を示す。即ち、端末３００＿３からサブネット１００の端末３００＿２（“１０．１０．１０．１０”）宛のパケットを、ルータ１００＿５は、グループ送信制御部１６（図１参照）に於いてルータ１００＿１に対して、送信先アドレスＤＡを“１００．１００．１００．１”としてカプセル化して送出し、ルータ１００＿２に対して、送信先アドレスＤＡを“１００．１００．１０１．２”としてカプセル化して送出する。

マスタのルータ１００＿１は、グループ受信制御部１７（図１参照）に於いてカプセルから取り出したパケットをサブネット１００内に送出し、ルータ１００＿２は、カプセルから取り出したパケットを、接続遮断部１９（図１参照）の遮断制御をＯＮとしていることにより、破棄する。

サブネット１００内の分断障害が発生すると、前述の実施例と同様に、この分断障害発生を検出し、バックアップのルータ１００＿２はマスタの状態に遷移する。それにより、遮断制御部１９の遮断制御をＯＦＦとして、サブネット１００内に受信したパケットを送出する。従って、前述の各実施例と同様に、サブネット内の分断障害によっても、各端末に対するパケットの送受信を継続することができる。

（付記１）サブネットに対して複数のルータにより他のネットワークとの間に冗長構成の通信経路を形成して、複数のルータがマスタ、バックアップを構成し、通常時はマスタが通信を行うネットワーク制御システムに於いて、冗長構成の前記ルータは、グループ化して該グループを示す情報を付加したパケットの送受信手段と、前記サブネット内の分断障害発生を検出する手段と、該手段により分断障害発生を検出した時に前記バックアップのルータはマスタの状態に遷移して前記サブネットに対するパケットの送受信処理を行う手段とを備えたことを特徴とするネットワーク制御システム。
（付記２）前記冗長構成のルータは、前記サブネット内の分断障害発生検出により、前記マスタのルータと前記バックアップのルータでマスタの状態に遷移させたルータとのＡＲＰテーブル内容を同期化する手段を備えたことを特徴とする付記１記載のネットワーク制御システム。
（付記３）前記グループ化したグループ番号とネットワークアドレスとを対応させて格納したサブネット情報テーブルと、前記サブネットからのパケットに前記サブネット情報テーブルを参照して前記グループを示す情報を付加して送出するグループ送信制御部と、自ルータのグループ番号を格納した所属グループテーブルと、受信したパケットに付加されたグループを示す情報が前記所属グループテーブルに格納されている時に該パケットを前記サブネットへ送出するグループ受信制御部とを備えたことを特徴とする付記１記載のネットワーク制御システム。

（付記４）サブネットと他ネットワークを接続する複数のルータと、該サブネットと複数のネットワークを介した冗長構成の通信経路を形成するネットワークを有し、複数のルータがマスタ、バックアップを構成し、通常時はマスタが通信を行うネットワーク制御システムに於いて、冗長構成の前記ルータと、サブネットと通信するネットワークに属するルータは、前記サブネットに送信するパケットに対して、パケットの送信ＩＰアドレスで通常転送すると共に、コピーしたパケットをバックアップ用の特定ネットワークアドレスに変換した送信先ＩＰアドレスで送信し、受信した該変換パケットをサブネットに送信する時に、本来の送信先ＩＰアドレスのネットワークアドレスに再変換して送信するパケット送受信手段と、前記サブネット内の分断障害発生を検出する手段と、該手段により分断障害発生を検出した時に前記バックアップのルータはマスタの状態に遷移して前記サブネットに対するパケットの送受信処理を行う手段とを備えたことを特徴とするネットワーク制御システム。
（付記５）前記冗長構成のルータは、前記サブネット内の分断障害発生検出により、前記マスタのルータと前記バックアップのルータでマスタの状態に遷移させたルータとのＡＲＰテーブル内容を同期化する手段を備えたことを特徴とする付記４記載のネットワーク制御システム。

（付記６）サブネットと他ネットワークを接続する複数のルータと、該サブネットと複数のネットワークを介した冗長構成の通信経路を形成するネットワークとを有し、複数のルータがマスタ、バックアップを構成し、通常時はマスタが通信を行うネットワーク制御システムに於いて、冗長構成の前記ルータと、サブネットと通信するネットワークに属するルータは、前記サブネットに送信するパケットをＩＰでカプセル化し、冗長構成の前記ルータ宛に複数送信し、該パケットを受信した前記ルータがカプセル化を解除するパケットの送受信手段と、前記サブネット内の分断障害発生を検出する手段と、該手段により分断障害発生を検出した時に前記バックアップのルータはマスタの状態に遷移して前記サブネットに対するパケットの送受信処理を行う手段とを備えたことを特徴とするネットワーク制御システム。
（付記７）前記冗長構成のルータは、前記サブネット内の分断障害発生検出により、前記マスタのルータと前記バックアップのルータでマスタの状態に遷移させたルータとのＡＲＰテーブル内容を同期化する手段を備えたことを特徴とする付記６記載のネットワーク制御システム。

（付記８）サブネットに対して複数のルータにより他のネットワークとの間に冗長構成の通信経路を形成して、複数のルータがマスタ、バックアップを構成し、通常時はマスタが通信を行うネットワークの制御方法に於いて、冗長構成の前記ルータは、グループ化して該グループを示す情報を付加したパケットを送受信し、前記サブネット内の分断障害発生を検出した時に、前記バックアップのルータをマスタの状態に遷移させて、該ルータと前記最初からのマスタのルータとを介して前記サブネットに対するパケットの送受信処理を行う過程を含むことを特徴とするネットワークの制御方法。
（付記９）前記サブネット内の分断障害発生検出により、前記マスタのルータと前記バックアップのルータでマスタの状態に遷移させたルータとの間で相互のＡＲＰテーブル内容を同期化する過程を含むことを特徴とする付記８記載のネットワークの制御方法。

（付記１０）サブネットと他ネットワークを接続する複数のルータと、該サブネットと複数のネットワークを介した冗長構成の通信経路を形成するネットワークを有し、複数のルータがマスタ、バックアップを構成し、通常時はマスタが通信を行うネットワークの制御方法に於いて、冗長構成の前記ルータと、サブネットと通信するネットワークに属するルータは、前記サブネットに送信するパケットに対して、パケットの送信ＩＰアドレスで通常転送すると共に、コピーしたパケットをバックアップ用の特定ネットワークアドレスに変換した送信先ＩＰアドレスで送信し、受信した該変換パケットをサブネットに送信する時に、本来の送信先ＩＰアドレスのネットワークアドレスに再変換して送信し、前記サブネット内の分断障害発生を検出時に、前記バックアップのルータはマスタの状態に遷移して前記サブネットに対するパケットの送受信処理を行う過程を含むことを特徴とするネットワークの制御方法。

（付記１１）サブネットと他ネットワークを接続する複数のルータと、該サブネットと複数のネットワークを介した冗長構成の通信経路を形成するネットワークとを有し、複数のルータがマスタ、バックアップを構成し、通常時はマスタが通信を行うネットワークの制御方法に於いて、冗長構成の前記ルータと、サブネットと通信するネットワークに属するルータは、前記サブネットに送信するパケットをＩＰでカプセル化し、冗長構成の前記ルータ宛に複数送信し、該パケットを受信した前記ルータがカプセル化を解除し、前記サブネット内の分断障害発生検出時に、前記バックアップのルータはマスタの状態に遷移して前記サブネットに対するパケットの送受信処理を行う過程を含むことを特徴とするネットワークの制御方法。

本発明の実施例１の説明図である。 ネットワークの説明図である。 サブネット情報テーブル及び所属グループテーブルの説明図である。 転送パケットの説明図である。 サブネット障害時の説明図である。 ＡＲＰテーブル転送の説明図である。 本発明の実施例１の概要シーケンス説明図である。 本発明の実施例２の説明図である。 本発明の実施例３の説明図である。 従来例の説明図である。

符号の説明

１１ パケット送受信部
１２ ルーティング制御部
１３ ＡＲＰテーブル
１４ サブネット情報テーブル
１５ 所属グループテーブル
１６ グループ送信制御部
１７ グループ受信制御部
１８ 冗長機能制御部
１９ 接続遮断部
２０ サブネット分断認識部
１００＿１〜１００＿３ ルータ
３００＿１〜３００＿３ 端末
４００＿１，４００＿２ サブネット
５００＿１ バックボーンネットワーク

Claims (5)

1. サブネットに対して複数のルータにより他のネットワークとの間に冗長構成の通信経路を形成して、複数のルータがマスタ、バックアップを構成し、通常時はマスタが通信を行うネットワーク制御システムに於いて、
   冗長構成の前記ルータは、グループ化して該グループを示す情報を付加したパケットの送受信手段と、前記サブネット内の分断障害発生を検出する手段と、該手段により分断障害発生を検出した時に前記バックアップのルータはマスタの状態に遷移して前記サブネットに対するパケットの送受信処理を行う手段とを備えた
   ことを特徴とするネットワーク制御システム。
2. 前記冗長構成のルータは、前記サブネット内の分断障害発生検出により、前記マスタのルータと前記バックアップのルータでマスタの状態に遷移させたルータとのＡＲＰテーブル内容を同期化する手段を備えたことを特徴とする請求項１記載のネットワーク制御システム。
3. 前記グループ化したグループ番号とネットワークアドレスとを対応させて格納したサブネット情報テーブルと、前記サブネットからのパケットに前記サブネット情報テーブルを参照して前記グループを示す情報を付加して送出するグループ送信制御部と、自ルータのグループ番号を格納した所属グループテーブルと、受信したパケットに付加されたグループを示す情報が前記所属グループテーブルに格納されている時に該パケットを前記サブネットへ送出するグループ受信制御部とを備えたことを特徴とする請求項１記載のネットワーク制御システム。
4. サブネットに対して複数のルータにより他のネットワークとの間に冗長構成の通信経路を形成して、複数のルータがマスタ、バックアップを構成し、通常時はマスタが通信を行うネットワークの制御方法に於いて、
   冗長構成の前記ルータは、グループ化して該グループを示す情報を付加したパケットを送受信し、前記サブネット内の分断障害発生を検出した時に、前記バックアップのルータをマスタの状態に遷移させて、該ルータと前記最初からのマスタのルータとを介して前記サブネットに対するパケットの送受信処理を行う過程を含む
   ことを特徴とするネットワークの制御方法。
5. 前記サブネット内の分断障害発生検出により、前記マスタのルータと前記バックアップのルータでマスタの状態に遷移させたルータとの間で相互のＡＲＰテーブル内容を同期化する過程を含むことを特徴とする請求項３記載のネットワークの制御方法。

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