JP2005333243A

JP2005333243A - メディアゲートウェイ装置

Info

Publication number: JP2005333243A
Application number: JP2004148006A
Authority: JP
Inventors: Toshihisa Ozu; 俊久小津
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-05-18
Filing date: 2004-05-18
Publication date: 2005-12-02
Also published as: IL165283A0; US20050259669A1

Abstract

【課題】通常運用のメディアゲートウェイから冗長用のメディアゲートウェイへの切り替えと同時に、上記通常運用のメディアゲートウェイに保有しているＩＰアドレスやＭＡＣアドレスを冗長用のメディアゲートウェイに引き継いで直ちに運用を開始することができるメディアゲートウェイ装置を提供する。
【解決手段】ゲートウェイ装置を通常運用のメディアゲートウェイと冗長用のメディアゲートウェイの二重化構成とし、上記通常運用のメディアゲートウェイに機器障害が発生した際、切り替えユニットにより信号経路を冗長用のメディアゲートウェイに切り替え制御し、上記通常運用のメディアゲートウェイから冗長用のメディアゲートウェイへの切り替えと同時に、上記通常運用のメディアゲートウェイに保有しているＩＰアドレスやＭＡＣアドレスを冗長用のメディアゲートウェイに転送するようにしたもの。
【選択図】図２

Description

この発明は、例えばＰＳＴＮ（Public Switched TelephoneNetwork）とＩＰ(Internet Protocol)網を接続するメディアゲートウェイ装置に関し、特に冗長システムを有するメディアゲートウェイ装置に関するものである。

装置内の一部のハードウェアに障害が発生して通信が不通になるのを防止するために、装置内の一部を冗長構成とし、障害等が発生したことを検出することにより冗長装置に切り替えて使用するものが知られている。例えば、ルータ相互間を結ぶネットワーク側にネットワークを切り替える切り替え装置を設けて通信経路の異常を監視し、障害を検知したときは上記切り替え装置の運用、非運用の切り替えと、経路制御機能を持たないルータへのデフォルトルートの切り替えを行うことにより、ルータが持つ経路情報の内容と、ルータの運用・非運用の形態とを一致させるようにしたものがある(例えば、特許文献１参照)。しかしながら、特許文献１のネットワークシステムはネットワーク系全体を二重化するものであるため、障害発生箇所を特定できないという問題があった。

一方、２つの二重化通信ネットワークを相互接続するゲートウェイ装置において、上記ゲートウェイ装置を主系と待機系の二重化構成とし、主系のゲートウェイ装置に障害が発生したことを検出することにより待機系のゲートウェイ装置に切り替えるようにしたものが知られている（例えば特許文献２参照）。しかし、２つのネットワークが、ＰＳＴＮ（公衆電話回線網）―ＩＰネットワーク、あるいはＩＰネットワーク―ＩＰネットワークの場合には、ネットワーク上のノードを特定するための論理番号であるＩＰアドレスや各ノードにつけられたハードウェアアドレスであるＭＡＣアドレスを用いているため、冗長を取ることは必ずしも容易ではない。なぜなら、上記主系のゲートウェイ装置から待機系のゲートウェイ装置に切り替える際に、上記主系のゲートウェイ装置に保有しているＩＰアドレスやＭＡＣアドレスも待機系のゲートウェイ装置に切り替えと同時に移動させてやる必要があるからである。しかしながら、上記特許文献２には、この問題についてどのような対策が施されているか全く記載がない。

特開２００２−８４２８４号公報特開２００３−３７６３６号公報

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、第１の目的は、上記通常運用のメディアゲートウェイから冗長用のメディアゲートウェイへの切り替えと共に、上記通常運用のメディアゲートウェイに保有しているＩＰアドレスやＭＡＣアドレスを冗長用のメディアゲートウェイに引き継いで直ちに運用を開始することができるメディアゲートウェイ装置を提供することである。

また、第２の目的は、上記メディアゲートウェイ装置において、複数個の通常運用のメディアゲートウェイに対し冗長用のメディアゲートウェイを共通使用することが出来るメディアゲートウェイ装置を提供することである。
また、第３の目的は、上記メディアゲートウェイ装置において、装置の障害状況を監視し、障害の重要度を判断してゲートウェイの切り替えを行うようにしたメディアゲートウェイ装置を提供することである。

この発明は、少なくとも一方にＩＰネットワークが接続されるメディアゲートウェイ装置であって、上記ゲートウェイ装置を通常運用のメディアゲートウェイと冗長用のメディアゲートウェイの二重化構成とし、上記通常運用のメディアゲートウェイに機器障害が発生した際、冗長用のメディアゲートウェイに信号経路を切り替え制御する切り替えユニットを備え、上記通常運用のメディアゲートウェイから冗長用のメディアゲートウェイへの切り替えと同時に、上記通常運用のメディアゲートウェイに保有しているＩＰアドレス及びＭＡＣアドレスの少なくとも一方を冗長用のメディアゲートウェイに転送するように構成したものである。

この発明によれば、冗長用のメディアゲートウェイは通常運用のメディアゲートウェイのＩＰアドレスあるいはＭＡＣアドレスを引き継いで直ちに運用を開始することができるため、対向側のメディアゲートウェイあるいは接続している他の装置には、冗長用のメディアゲートウェイに切り替わったことを意識させることなく継続して運用することが可能となるものである。

実施の形態１．
以下、図面を参照してこの発明の一実施形態について説明する。図１はこの発明の基本構成を示す概略図であり、冗長構成を組んだメディアゲートウェイシステム系の運用イメージを示したものである。図中１、２はＰＳＴＮ（公衆電話交換回路網）であり、それぞれ複数個の電話機を切り替える交換機Ａ、Ｂを備えており、また３はＩＰ(インターネットプロトコル)網を示す。また、ＰＳＴＮ１とＩＰ網３との間に通常運用のメディアゲートウェイ４が、また、ＩＰ網３とＰＳＴＮ２との間に対向局のメディアゲートウェイ５が存在するものとする。

更に、上記通常運用のメディアゲートウェイ４には、冗長用のメディアゲートウェイ６が切り替えユニット７を介して挿入されている。すなわち、通常運用のメディアゲートウェイ４内において障害（機器アラーム）が発生した際に、切り替えユニット７の制御により冗長用のメディアゲートウェイ６に信号経路が切り替わり、対向局のメディアゲートウェイ５は切り替えが行われたことを意識することなく、継続運用を可能とするものである。なお、図１において、実線障害発生前の信号ルートを示し、点線は障害発生後の信号ルートを示している。

図２は本発明の実施の形態１による冗長構成を組んだメディアゲートウェイシステム系の詳細ブロック構成図を示す。図において、通常運用のメディアゲートウェイ４と冗長用のメディアゲートウェイ６とは、通常運用のメディアゲートウェイ４に信号経路切り替え部１０、１１を有する以外は略同一回路構成である。すなわち両者には、内部信号処理回路１２、２２と、機器アラーム監視制御部１３、２３と、アドレス制御部１４、２４と、アドレス設定部１５、２５とが存在する。機器アラーム監視制御部１３、２３はそれぞれ自装置の機器アラームの有無を常時監視しており、機器アラーム発生時にはこれを検知して切り替えユニット７に通知するものである。

ここで、通常運用のメディアゲートウェイ４でのみ機器アラームが発生した場合を仮定して以下その動作説明を行う。通常運用のメディアゲートウェイ４にて機器アラームが発生すると、機器アラーム監視制御部１３がそれを検知してアラーム状態を切り替えユニット７に通知する。切り替えユニット７内にはアラーム比較部３０があり、通常運用のメディアゲートウェイ４と冗長用のメディアゲートウェイ６のアラーム状態を比較する。ここでは通常運用のメディアゲートウェイ４のみにて機器アラームが発生しているので、アラーム比較部３０の情報は信号経路制御部３１に通知され、信号経路制御部３１は通常運用のメディアゲートウェイ４の信号経路切り替え部１０、１１を制御して信号経路を通常運用のメディアゲートウェイ４から冗長用のメディアゲートウェイ６に切り替える。以後、信号は冗長用のメディアゲートウェイ６に入出力される。

次に、冗長時のＩＰネットワークに出力されるＩＰアドレス及びＭＡＣアドレスについて説明する。通常運用のメディアゲートウェイ４及び冗長用のメディアゲートウェイ６にはアドレス制御部１４、２４があり、それぞれアドレス設定部１５、２５にＩＰアドレス及びＭＡＣアドレスを通知し、装置から出力されるパケットのＩＰアドレス及びＭＡＣアドレスはその情報が設定される。また、通常運用のメディアゲートウェイ４は自装置のＩＰアドレス及びＭＡＣアドレスを切り替えユニット７のアドレス転送部３２に予め通知しておく。通知方法は一定時間毎に定期的に通知する方法が推奨される。

切り替えユニット７内のアドレス転送部３２は、通常運用のメディアゲートウェイ４から通知されたＩＰアドレス及びＭＡＣアドレスをデータベースとして所持しておき、上述した信号経路制御部３１が通常運用のメディアゲートウェイ４の信号経路切り替え部１０、１１に信号経路の切り替えを要求する際に、アドレス転送部３２は冗長用のメディアゲートウェイ６に対して、通常運用のメディアゲートウェイ４のＩＰアドレス及びＭＡＣアドレスを通知する。
上記のようにして、冗長用のメディアゲートウェイ６は通常運用のメディアゲートウェイ４のＩＰアドレス及びＭＡＣアドレスを引き継いで直ちに運用を開始することができ、対向側のメディアゲートウェイ５あるいは接続している他の装置には、冗長用のメディアゲートウェイに切り替わったことを意識させることなく継続して運用することが可能となる。

実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２におけるメディアゲートウェイシステムの構成例を示す図である。上記実施の形態１のメディアゲートウェイ冗長システムでは、通常運用メディアゲートウェイ１台に対し、冗長運用メディアゲートウェイが１台の１＋１冗長構成を組む場合を示したが、本実施形態では、通常運用のメディアゲートウェイがＮ台、冗長運用のメディアゲートウェイが１台からなる、いわゆるＮ＋１冗長構成を組んだ場合を示しており、冗長運用メディアゲートウェイを複数の通常運用メディアゲートウェイ４Ａ〜４Ｎに兼用したものである。同一回路構成を有する通常運用メディアゲートウェイ４Ａ〜４Ｎは、切り替えユニット７に対して互いに並列に接続されており、また互いに異なるアドレス１〜nを持っている。

図において、Ｎ台の通常運用メディアゲートウェイ４Ａ〜４Ｎ内のアドレス制御部１４、２４、・・・は、それぞれ自装置のＩＰアドレス及びＭＡＣアドレスを切り替えユニット７のアドレス転送部３２に通知し、アドレス転送部３２はＮ台分の通常運用メディアゲートウェイ４Ａ〜４ＮのＩＰアドレス及びＭＡＣアドレスをデータベースで所持するものである。Ｎ台の通常運用メディアゲートウェイ４Ａ〜４Ｎのいずれかで機器アラームが発生した場合、当該装置の機器アラーム監視制御部１３が検知し、その情報を切り替えユニット７の信号経路制御部３１に通知する。なお、切り替えユニット７にはＮ個の通常運用メディアゲートウェイ４Ａ〜４Ｎと切り替えユニット７とを選択接続するマトリックス３３が挿入されている（図２参照）。

信号経路制御部３１は実施の形態１で説明したごとく、当該装置の信号経路切り替え部１０、１１を制御して信号経路を通常運用のメディアゲートウェイ４から冗長用のメディアゲートウェイ６に切り替えると共に、当該装置のＩＰアドレス及びＭＡＣアドレス情報を冗長運用メディアゲートウェイ６に通知することによって、冗長運用メディアゲートウェイは通常運用メディアゲートウェイの冗長運用が可能となるものである。
この実施の形態２によれば、冗長化に当って必要な装置数が少なくて済み、装置導入費用が軽減できるという特徴がある。

実施の形態３．
上記実施の形態１、２では、通常運用メディアゲートウェイ/冗長運用メディアゲートウェイの機器アラームの有無を切り替えユニット７が監視して、切り替え判断するものであり、機器アラームの内容に差別化はなかった。
本実施の形態３では、上記機器アラームの内容に重要度をつけて判断の基準としたものであり、例えば、冗長運用メディアゲートウェイで軽度の機器アラームが発生していても、通常運用メディアゲートウェイで重度の機器アラームが発生すると、切り替えユニットは切り替え有効と判断して冗長運用メディアゲートウェイに信号経路を切り替えることを可能とするものである。

すなわち、図２において、通常運用メディアゲートウェイ/冗長運用メディアゲートウェイの機器アラーム監視制御部１３、２３が機器アラームを検知し、その情報を切り替えユニット７のアラーム比較部３０に通知するが、各機器アラームに重要度をつけておけば、アラーム比較部３０で切り替えが有効か無効かを判断できる。たとえば、通常運用メディアゲートウェイにて軽度機器アラームが発生しており、冗長運用メディアゲートウェイにて重度機器アラームが発生している場合には、アラーム比較部３０は切り替え無効と判断し、また、これとは逆のアラーム発生時には有効と判断するものである。
図４はメディアゲートウェイの機能をカード化して示したブロック図であり、図５はこの発明の実施の形態３における機器障害例と障害度合いの関係を示す表である。

図４において、１００は信号経路切り替えカード、１２０はＥ１／Ｔ１物理レイヤ１２１とエコーキャンセラー１２２と信号処理ＤＳＰ（Digital Signal Processor）１２３とから構成されている信号処理カード、１３０は各カード、各モジュールの状態を監視するＣＰＵ１３１を備えた監視制御カード、１６０はＩＰ／ＵＤＰ（InternetProtocol/User Datagram Protocol）パケットの組立て、分解を行うＣＰＵ１６１とエサーネット物理レイヤ１６２とから構成されているＩＰパケット化カード、１７０はタイミング生成カードを示す。図５において、信号処理カード１２０とＩＰパケット化カード１６０の各モジュールの障害例に対し、それぞれ障害の重要度を規定している。例えば信号処理カード１２０内の各モジュールの障害を軽度とし、一方、ＩＰパケット化カード１６０の各モジュールの障害を重度としている。

図６及び図７は上記重要度判定動作を示す本実施の形態によるフローチャート図であり、図６は通常運用メディアゲートウェイ４における動作、図７は切り替えユニット７における動作を示している。図４のＣＰＵ１３１において機器アラームＡを検知した場合、ステップ２００でこれを検知し、ステップ２０１でこれが重度アラームかどうか判定する。図５で説明したように重度アラームに該当する場合は切り替えユニット７へ重度アラームであることを通知し、重度アラームでない場合は切り替えユニット７へ軽度アラームであることを通知する。

図７において、切り替えユニット７はステップ２０４で通常運用メディアゲートウェイ４からアラームの通知Ｂがあるかどうかを判定し、それが重度アラームかどうかの判定ステップ２０５へ移行する。重度ステップであった場合において、ステップ２０６においてその時の冗長運用メディアゲートウェイ６が既に通常運用メディアゲートウェイをバックアップ中であるかどうかを判定する。既に通常運用メディアゲートウェイをバックアップ中である場合は、そのバックアップは重度アラームであるかどうかの判定ステップ２０７へ移行し、その結果がnoの場合はステップ２０９で当該装置のバックアップを行う。また、その結果がyesの場合は、ステップ２０６に帰り、冗長運用メディアゲートウェイ６が重度アラームのバックアップを解除されるまで上記ステップを繰り返す。

なお、ステップ２０６で冗長運用メディアゲートウェイ６が通常運用メディアゲートウェイをバックアップ中でないなら、ステップ２０８で当該装置のバックアップを行う。
また、ステップ２０５で通常運用メディアゲートウェイ４からのアラームの通知が重度アラームでない場合は、ステップ２１０においてその時の冗長運用メディアゲートウェイ６が既に通常運用メディアゲートウェイをバックアップ中であるかどうかを判定する。
冗長運用メディアゲートウェイ６が通常運用メディアゲートウェイをバックアップ中でないなら、ステップ２１１で当該装置のバックアップを行う。
この実施の形態３によれば、アラームの重要度を勘案した切り替え動作を行うので、よりきめ細かい冗長運用が可能となる特徴がある。

この発明の基本構成を示すメディアゲートウェイシステムの概略図である。この発明の実施の形態１による冗長構成を組んだメディアゲートウェイシステム系の詳細ブロック構成図を示す。この発明の実施の形態２におけるメディアゲートウェイシステムの構成例を示す図である。メディアゲートウェイの機能をカード化して示したブロック図である。この発明の実施の形態３における機器障害例と障害度合いの関係を示す表である。この発明の実施の形態３における通常運用メディアゲートウェイの重要度判定動作を示すフローチャート図である。この発明の実施の形態３における切り替えユニットの重要度判定動作を示すフローチャート図である。

符号の説明

１、２ＰＳＴＮ、３ＩＰネットワーク、
４通常運用メディアゲートウェイ、６冗長用メディアゲートウェイ、
７切り替えユニット、１０、１１信号経路切り替え部、
１３、２３機器アラーム監視制御部、１４、２４アドレス制御部、
１５、２５アドレス設定部、３０アラーム比較部、
３１信号経路制御部、３２アドレス転送部。

Claims

少なくとも一方にＩＰネットワークが接続されるメディアゲートウェイ装置であって、上記ゲートウェイ装置を通常運用のメディアゲートウェイと冗長用のメディアゲートウェイの二重化構成とし、上記通常運用のメディアゲートウェイに機器障害が発生した際、冗長用のメディアゲートウェイに信号経路を切り替え制御する切り替えユニットを備え、上記通常運用のメディアゲートウェイから冗長用のメディアゲートウェイへの切り替えの際に、上記通常運用のメディアゲートウェイに保有しているＩＰアドレス及びＭＡＣアドレスの少なくとも一方を冗長用のメディアゲートウェイに転送するようにしたことを特徴とするメディアゲートウェイ装置。
上記通常運用のメディアゲートウェイと冗長用のメディアゲートウェイは、それぞれの機器障害を検知し、その検知情報を上記切り替えユニットに通知する機器アラーム監視制御部を備え、上記切り替えユニットは、上記機器アラーム監視制御部からの機器アラームを比較するアラーム比較部と、上記アラーム比較部からの判定信号により通常運用のメディアゲートウェイから冗長用のメディアゲートウェイに信号経路を切り替え制御する信号経路制御部を備えことを特徴とする請求項１記載のメディアゲートウェイ装置。
上記通常運用のメディアゲートウェイと冗長用のメディアゲートウェイは、出力されるパケットのＩＰアドレスあるいはＭＡＣアドレス情報を設定するアドレス制御部を備え、上記切り替えユニットは、通常運用のメディアゲートウェイから通知されたＩＰアドレスあるいはＭＡＣアドレスを保持し、上記信号経路制御部が通常運用のメディアゲートウェイから冗長用のメディアゲートウェイに信号経路の切り替えを要求する際に、冗長用のメディアゲートウェイに対して、通常運用のメディアゲートウェイのＩＰアドレスあるいはＭＡＣアドレスを通知するアドレス転送部を備えたことを特徴とする請求項２記載のメディアゲートウェイ装置。
上記冗長用のメディアゲートウェイ１個に対し通常運用のメディアゲートウェイを複数個並列使用し、いずれかの通常運用のメディアゲートウェイに機器障害が発生した際、上記冗長用のメディアゲートウェイに信号経路を切り替え制御するようにしたことを特徴とする請求項１記載のメディアゲートウェイ装置。
上記機器アラーム監視制御部は上記機器アラームの内容に重要度をつけて障害判断の基準としたことを特徴とする請求項２記載のメディアゲートウェイ装置。