JP2005503055A

JP2005503055A - Ｏｓｐｆ冗長構成を実装する方法およびシステム

Info

Publication number: JP2005503055A
Application number: JP2003527619A
Authority: JP
Inventors: レン，ウェンジ
Original assignee: ノキア
Priority date: 2001-08-22
Filing date: 2002-07-15
Publication date: 2005-01-27
Also published as: CN1610898A; EP1352335A1; CA2427285C; EP1352335A4; US20030056138A1; CA2427285A1; WO2003023637A1; CN1311381C; US7490161B2

Abstract

本発明はルータ（１１）におけるリンクレベルプロトコルでの冗長構成を実装するための方法とシステムに関する。特に、本発明は、オープンショーテストパスファースト（ＯｐｅｎＳｈｏｒｔｅｓｔＰａｔｈＦｉｒｓｔ：ＯＳＰＦ）ルーティングプロトコルでの冗長構成を提供することに関する。能動プロセッサ（１２）は、ＯＳＰＦ処理を提供する。待機プロセッサ（１８）は、能動プロセッサ（１２）に接続される。初期の同期の期間、能動プロセッサ（１２）からの全てのネットワークリンクプロトコル情報が、待機プロセッサ（１８）に伝送される。ネットワークリンク情報は、ＯＳＰＦ状態情報、ＯＳＰＦ構成情報、ＯＳＰＦ隣接情報、ＯＳＰＦインタフェース情報、およびＯＳＰＦグローバルプロトコル情報を含んでいてもよい。そして、ネットワークリンクプロトコル情報のうちのいずれかの更新は、待機プロセッサ（１８）に直ちに送り届けられる。能動プロセッサ（１２）に不具合が生じると、ルータ（１１）は、待機プロセッサ（１８）に切り替えられて、総てのＯＳＰＦプロトコル動作が、待機プロセッサで実行される。本発明において、リンクプロトコルの総ての状態は、あたかも、不具合が発生しなかったかのように、直ちに機能する。

Description

【０００１】
発明の背景
１．発明の技術分野
本発明は、ネットワーク通信に関し、より詳しくは、オープンショーテストパスファースト（ＯｐｅｎＳｈｏｒｔｅｓｔＰａｔｈＦｉｒｓｔ：ＯＳＰＦ）プロトコルのようなルーティングプロトコルでの冗長構成と、ルータおよびこれに隣接する複数のルータのプロトコルサービスを不具合から守るための装置とに関する。
【０００２】
２．関連技術
インターネットプロトコル（「ＩＰ」）は、インターネット（ｔｈｅＩｎｔｅｒｎｅｔ）のような多くの公衆通信網、および企業内インターネットのようなプライベート通信網やデータ通信網のための基盤をなしている。音声、データ、およびマルチメディアの通信網の集約化は、主にＩＰ−ベースの複数のプロトコルに基づいてなされている。
【０００３】
データパケットは、一つの機器から通信先へ向かう他器へ配送されることによって、データ通信網中を進む。ルータまたは他のスイッチは、データネットワークに接続された顧客コンピュータなどのデータ送信側と宛先との間で１または複数のリンクを介して、データパケットを経路制御（ルーティング）するために用いられる。ボーダーゲートウェイプロトコル（ＢｏｒｄｅｒＧａｔｅｗａｙＰｒｏｔｏｃｏｌｓ：ＢＧＰ）、ルーティングインフォメーションプロトコル（ＲｏｕｔｉｎｇＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＰｒｏｔｏｃｏｌ：ＲＩＰ）、およびオープンショーテストパスファーストプロトコル（ＯｐｅｎＳｈｏｒｔｅｓｔＰａｔｈＦｉｒｓｔＰｒｏｔｏｃｏｌ：ＯＳＰＦ）のようなルーティングプロトコルは、各々の機器に、パケットを宛先の方へ向かわせるための次のホップである他の機器を理解させることを可能とする。ルータは、ルーティングプロトコルを用いて経路制御表（ルーティングテーブル）を構成する。そして、ルータが、データパケットを受け取って、転送の決定をしなければならないときには、ルータは、この経路制御表において次のホップの機器をルックアップする。一般には、ルータは、データパケット中の宛先アドレスをインデックスとして用いて、経路制御表をルックアップする。
【０００４】
基本的なＯＳＰＦアルゴリズムにおいて、ルータは、そのルータ自身のＩＤと、ルータが認識する近傍のＩＤを含むＨｅｌｌｏパケットをブロードキャストするとともに、そのようなメッセージを他のルータから受信する。ルータが、そのルータ自身のＩＤを含むＨｅｌｌｏパケットを、当該ルータを認識した他のルータから受信したならば、その二つのルータは、互いに認識したということに気づく。そして、二つのルータは、ルーティングプロトコルパケットを送ることによってネットワークリンク状態情報を交換する。ルータは、リンク状態ルーティングアルゴリズム、典型的には、Ｄｉｊｋｓｔｒａアルゴリズムを実行することによって集められたリンク状態情報に基づいて経路制御表を作成する。ＯＳＰＦにおいて、経路制御表が、ネットワークのリンクの帯域幅を含む複数の要因を考慮して決定されたコストに基づいて、最もコストが低いパスを、パケットのルートとして特定する。ネットワークのリンクが変化したとき、各ルータは、各ネットワークの夫々に対する自身の最短パスを計算し、それらのパスにしたがって自身の経路制御表を設定する。経路計算ユニットは、経路制御表を作成するために用いられる。
【０００５】
各ルータは、制御パケットおよびネットワークリンク状態情報を送出および受信しつつ、このルータが接続されているネットワーク上の他のルータの状態を管理し、さらに、複数のネットワークに接続されているこのルータを通じた複数のインタフェースの状態を管理する。複数のルータの状態に関しては、各ルータは、それら複数のルータのＩＤを管理し、各ルータは、当該ルータを複数のルータの各々が認識しているか否かを確認し、または、複数のルータの各々がネットワークのリンク状態情報の送信および受信を完了したか否かを確認する。インタフェースの状態に関しては、各ルータは、複数のインタフェースのアドレスと、各インタフェースが接続される各ネットワーク上の他の複数のルータのアドレスとを管理する。
【０００６】
一般的なＩＰエッジルータでは、主要な電気回路構成要素が損なわれて、動作が、冗長構成のコントローラにフォールバック（ｆａｌｌｓｂａｃｋ）される場合には、そのルータが、ルーティング状態とテーブルを配送するパケットとを解除する間、５分〜１５分の停止が生じる。ルータ装置の信頼性を強化するためには、複数の上述した経路計算ユニットをマルチプレックス動作することが重要である。マルチプレックス式のルータ装置は、複数の経路計算ユニットを有し、常に、一方の経路計算ユニットが能動モードに置かれて通常の処理を実行しつつ、残りの経路計算ユニットが待機モードに保たれる。能動モードの経路計算ユニットに不具合が生じたとき、マルチプレックス式のルータ装置は、待機中の経路計算ユニットのうちの一つを能動モードにして（経路計算ユニットの切り替えシステムと称される）、この一つの他の経路計算ユニットが引き継いで、不具合がある経路計算ユニットによって実行されていた処理を実行し続ける。
【０００７】
米国特許６，０４９，５２４号は、動作状態にある経路計算ユニットから待機モードにある経路計算ユニットへ伝送される情報量を軽減するマルチプレックス式ルータ装置を開示している。能動モードにある経路計算ユニットは、内部バスによって、待機モードにある経路計算ユニットに接続されている。能動モードにある経路計算ユニットは、ルータと複数のネットワークにそれぞれ付随した各ルータとの間の接続関係を示すリンク状態情報と、近傍にある複数のルータの状態を示す近傍ルータ状態と、マルチプレックス式ルータ装置をネットワークに接続する複数のネットワークインタフェースの状態を示すインタフェース状態と、を格納する。能動モードにある経路計算ユニットは、待機モードにある経路計算ユニットに、ネットワークのリンク状態の情報のみを送る。待機モードにある経路計算ユニットにおいて、リンク状態を受信するデータベース統合化モジュールは、その内容をリンク状態データベースに格納する。能動モードにある経路計算ユニットにおいて不具合が生じたとき、その経路計算ユニットは、格納されているリンク状態データベースを用いてルーティングプロトコルの処理を実行するので、再びネットワークのリンク状態情報を集めるために、他の複数のルータがもつ情報を交換する必要がない。しかしながら、能動モードに切り換わった後のしばらくの間、経路計算ユニットは、近傍ルータ状態やインタフェース状態についての情報を有しておらず、能動状態になった経路計算ユニットから複数のＨｅｌｌｏパケットが伝送される。能動状態になった経路計算は、後に経路計算ユニットが送出したＨｅｌｌｏｗパケットに含まれる他のルータのＩＤのリストを段階的に完成させるべく、近接するルータ状態とインタフェースについての情報を段階的に蓄積する。
【０００８】
能動状態の制御カードに不具合が生じたときに迅速な切り換えを可能とするためには、能動状態の機器に対して、すべての実時間で同期するバックアップリンクレベル過程を有しており、ＩＰ上で実行されるリンクレベルプロトコルとして実装可能な、改良された冗長構成を提供することによって、高いネットワーク利用性を提供することが望ましい。
【０００９】
発明の開示
本発明は、ルータにおけるリンクレベルプロトコルでの冗長構成を実装するための方法およびシステムに関する。特に、本発明は、オープンショーテストパスファースト（ＯｐｅｎＳｈｏｒｔｅｓｔＰａｔｈＦｉｒｓｔ：ＯＳＰＦ）ルーティングプロトコルでの冗長構成を提供することに関する。能動プロセッサは、ＯＳＰＦ処理を提供する。本発明において、待機プロセッサは、能動プロセッサに結合される。初期の同期の期間に、能動プロセッサからの総てのネットワークリンクプロトコル情報が、待機プロセッサに伝送される。そのネットワークリンク情報は、ＯＳＰＦ状態情報、ＯＳＰＦ構成情報、ＯＳＰＦ隣接情報、ＯＳＰＦインタフェース情報、およびＯＳＰＦグローバルプロトコル情報を含んでいる。そして、ネットワークリンクプロトコル情報のうちのいずれの更新も、規則正しく、かつ制御された方法で、待機プロセッサに直ちに伝送される。能動プロセッサに不具合が生じると、ルータは、待機プロセッサに切り替えられて、すべてのＯＳＰＦプロトコル動作は、待機プロセッサで実行される。本発明では、リンクプロトコルの総ての状態は、不具合が生じなかったかのように、直ちに機能する。近傍にある複数のルータは、切り換えがなされた後も何の変化も認識せず、切り換えられた後に、近傍にある複数のルータからは、いかなる付加的な情報も必要とされない。したがって、ルータの伝送能力は、影響を受けないままであり、近傍にあるルータは、システムに不具合が生じたことを認識しない。
【００１０】
本発明の実施の態様において、初期の同期の期間において、能動プロセッサと、ルータの各エリアのための待機プロセッサとに、それぞれ隠しＯＳＰＦインタフェース（ｈｉｄｄｅｎＯＳＰＦｉｎｔｅｒｆａｃｅ）が確定される。この隠しＯＳＰＦインタフェースは、外界に曝されていないポイントツーポイントの番号付けされていないインタフェースとみなされる。能動プロセッサのリンク状態データベースは、隠しＯＳＰＦインタフェースを用いて、待機プロセッサに同期している。リンクプロトコル情報も、能動プロセッサから待機プロセッサへ、隠しＯＳＰＦインタフェースを介して伝送される。待機プロセッサが能動プロセッサに同期するとすぐに、各領域の隠しＯＳＰＦインタフェースが削除される。
【００１１】
本発明において、能動および待機ＯＳＰＦプロセッサは、ホット−スタンバイ状態と称される、高く同期された状態を維持する。したがって、能動プロセッサに不具合が生じた場合に、待機プロセッサへの素早い切り換えが起こる。
【００１２】
本発明は、以下に図面を参照しつつ十分に説明される。
【００１３】
図面の簡単な説明
図１は、ＯＳＰＦでの冗長構成を実装するためのシステムの概略図である。
【００１４】
図２は、冗長構成のソフトウェアの実装についての概略図である。
【００１５】
図３は、各ＯＳＰＦ領域用の隠しインタフェースの実装についての概略図である。
【００１６】
図４は、能動ＯＳＰＦ制御カード上で実行されるＯＳＰＦ処理の状態についての概略図である。
【００１７】
図５は、能動プロセスから待機プロセスへのネットワークリンク状態情報の伝送の過程を示すフローチャートである。
【００１８】
詳細な説明
添付図面に実施例が示され、本発明の好適な実施形態について説明が更に詳細になされる。可能な場合には、同じ参照番号が同一または同様の部材を示すために、図面および詳細な説明の全体を通じて用いられる。
【００１９】
図１は、本発明の技術にしたがった、ルータ１０におけるリンクプロトコルでの冗長構成を実装するためのシステムの概略図である。ルータ１１は、能動ＯＳＰＦ制御カード１２を備えている。能動ＯＳＰＦ制御カード１２は、複数のＯＳＰＦ処理を実行する。ＯＳＰＦ処理は、近傍にある１またはそれ以上のルータ１５のについて１またはそれ以上の隣接を確立し、維持し、確認する機能と、その近傍にある機器とネットワーク情報を交換する機能と、ローカルな経路制御表のために最適なネットワーク経路を更新する機能とを備える。２つの近傍にあるルータのリンク状態データベースが同期するものであるとき、隣接（ａｄｊａｃｅｎｔ）と定義される。隣接は、隣接でのみ送信および受信されるルーティングプロトコルパケットの配送を制御する。
【００２０】
待機ＯＳＰＦ制御カード１８は、ルータ１に着脱可能に接続される。待機ＯＳＰＦ制御カード１８が接続されていない場合には、能動ＯＳＰＦ制御カード１２は、非冗長構成モードで動作する。能動ＯＳＰＦ制御カード１２は、ネットワークリンクプロトコル情報１５を通信チャネル１６を通じて、待機ＯＳＰＦ制御カード１８へ伝送する。より好ましくは、この通信チャネル１６は、高速で信頼性が高い通信チャネルである。たとえば、通信チャネル１６は、デュプレックスイーサネット（ｄｕｐｌｅｘＥｔｈｅｒｎｅｔ）である。ネットワークリンクプロトコル情報１５は、インタープロセスコントロール（ＩＰＣ）メッセージの形式で伝えられる。ＯＳＰＦ処理１９用の同一の冗長構成ソフトウェアが、能動ＯＳＰＦ制御カード１２と待機ＯＳＰＦ制御カード１８の双方で実行されている。ＯＳＰＦ処理１９用の冗長構成ソフトウェアは、能動ＯＳＰＦ制御カード１２と待機ＯＳＰＦ制御カード１８の間でネットワークリンクプロトコル情報１５を更新することを制御し、後述するように、システム状態情報を用いて、能動モードと待機モードとを区別する。
【００２１】
本発明の一実施の形態では、アンバーネットワーク（ＡｍｂｅｒＮｅｔｗｏｒｋ）のＡＳＲ２０００ルータ（あるいは、ＡＳＲ２０２０）上で実行されるＯＳＰＦプロトコルを用いている。アンバーネットワークのＡＳＲ２０００およびＡＳＲ２０２０の技術マニュアルは、完全に記述されているかのように本明細書に引用される。能動ＯＳＰＦ制御カード１２および待機ＯＳＰＦ制御カード１８は、ルータ１１のラインカードおよびＡＳＩＣドライバに接続される。システム１０は、ＯＳＰＦプロトコルに関して説明されているが、本発明の技術は、他の一般的なリンクプロトコルにも用いることができることは明らかである。
【００２２】
待機ＯＳＰＦ制御カード１８がルータ１１に接続された後に、ＯＳＰＦ処理１９のための冗長構成ソフトウェアを用いて動作中の能動ＯＳＰＦ制御カード１２から待機ＯＳＰＦ制御カード１８へのネットワークリンク情報の全体を更新するための初期の同期が実行される。ネットワークリンク情報１５は、構成、状態、および学習した情報を含む。
【００２３】
初期の同期の後に、ＯＳＰＦ能動および待機の処理は、完全に冗長構成となり、ＯＳＰＦ処理１９のための冗長構成ソフトウェアで実行されるＯＳＰＦ処理は、増分を更新するモードで実行される。更新は、能動ＯＳＰＦ制御カード１２でなされる。すべての更新は、待機ＯＳＰＦ制御カード１８へ伝送される。待機ＯＳＰＦ制御カード１８は、能動ＯＳＰＦ制御カード１２と待機ＯＳＰＦ制御カード１２との間の総ての実時間での同期を維持するために、すべての複数のＯＳＰＦメッセージおよび更新を受信する。したがって、冗長構成を実装するために、待機ＯＳＰＦ制御カード１８は、能動ＯＳＰＦ制御カード１２を反映する。この状態は、ホット−スタンバイと称され、能動ＯＳＰＦ制御カード１２と待機ＯＳＰＦ制御カード１８は、実質的に同期状態を維持する。したがって、能動ＯＳＰＦ制御カード１２の不具合が生じた場合には、待機ＯＳＰＦ制御カード１８が能動となり、以前に能動ＯＳＰＦ制御カード１２によって実行されていた総ての処理をただちに引き受けることができる。
【００２４】
図２は、能動ＯＳＰＦ制御カード１２および待機ＯＳＰＦ制御カード１８におけるＯＳＰＦ処理１９のための冗長構成ソフトウェアの詳細な概要図を示す。冗長構成カード管理部（Ｒｅｄｕｎｄａｎｔｃａｒｄｍａｎａｇｅｒ）（ＲＣＭ）２０は、各タスクのために同期状態の機器を維持するタスクである。能動ＯＳＰＦ制御カード１２でのＯＳＰＦ処理１９のための冗長構成ソフトウェアのすべてのタスクは、ＲＣＭ２０と対話して、ネットワークリンク情報１５を待機ＯＰＦ制御カード１８に送り出す。ＯＳＰＦタスク２１は、能動ＯＳＰＦカード１２上で実行されているＯＳＰＦ処理の状態を決定するためのタスクである。ソフトウェア冗長構成管理２２は、能動ＯＳＰＦ制御カード１２がＯＳＰＦ処理を実行している能動状態から、待機ＯＳＰＦ制御カード１８がＯＳＰＦ処理を回復する待機状態への切り替えを決定するために、ＲＣＭ２０と対話するモジュールである。
【００２５】
初期の同期の間、待機ＯＳＰＦ制御カード１８上の冗長構成カード管理（ＲＣＭ）２０は、タスク情報を検索するために、能動ＯＳＰＦ制御カード１２上のＯＳＰＦタスク２１にコンタクトする。能動ＯＳＰＦ制御カード１２上のＯＳＰＦタスク２１は、自動的に、ＯＳＰＦメッセージを処理し、経路制御表管理（ＲＴＭ）３４上に格納される経路を計算する。能動ＯＳＰＦ制御カード１２は、対応する初期の状態を記録し、リンク状態データベース情報２３と、ＯＳＰＦ状態情報２４およびＯＳＰＦ構成情報２５と、ＯＳＰＦ隣接情報２６と、ＯＳＰＦ状態情報２７と、ＲＣＭ２０を通じてＯＳＰＦ制御カード１８をバックアップするためのＯＳＰＦグローバルプロトコル情報２８と、を伝送する。
【００２６】
初期の同期の間に、能動ＯＳＰＦ制御カード１２上で実行されているＯＳＰＦ処理に、ロック（ｌｏｃｋｓ）を用いることができる。たとえば、能動ＯＳＰＦ制御カード１２上で、一つのＯＳＰＦ隣接が作成されている際にロックが維持されて、新たなＯＳＰＦ隣接が確立さないようにしてもよい。
【００２７】
隠しＯＳＰＦインタフェース３０は、初期の同期の間、能動ＯＳＰＦ制御カード１２と各領域の待機ＯＳＰＦ制御カード１８との間に作成される。一つの領域とは、連続する複数のネットワークの一群のことを称しており、複数のホストが付属している。隠しＯＳＰＦインタフェース３０は、システム１０で用いられるポイントツーポイントの番号が付されていないインタフェースであり、外界には曝されていない。隠しＯＳＰＦ隣接３２は、ＯＳＰＦ隣接の発見によって自動的に隠しＯＳＰＦインタフェース３０上に構築される。データベース３３は、隠しＯＳＰＦ隣接３２を介して同期されている。したがって、能動ＯＳＰＦ制御カード１２と、各領域用の待機ＯＳＰＦ制御カード１８との間には、一つの隠しＯＳＰＦ隣接３２が存在する。したがって、隠しＯＳＰＦ隣接３２は、データベース３３上に格納されているリンク状態データベース情報２３を同期するために用いられる。
【００２８】
図３は、隠しＯＳＰＦインタフェースの実装を示す図である。ルータ１１は、２つのインタフェース、すなわちルータ１５ａに接続されている領域０に属するインタフェース１４ａと、ルータ１５ｂに接続されている領域２に属するインタフェース１４ｂとを有する。ルータ１１において、領域０および領域２のために２つの隠しＯＳＰＦインタフェースが作成される。隠しインタフェース３０ａは、領域０のために作成され、隠しインタフェース３０ｂは、領域２のために作成される。隠しＯＳＰＦ隣接３２ａは、隠しＯＳＰＦインタフェース３０ａ上で実行され、隠しＯＳＰＦ隣接３２ｂは、隠しＯＳＰＦインタフェース３０ｂ上で実行される。複数の外部リンク情報隣接（ＬＳＡｓ）は、領域０のための隠しインタフェース３０ａのみを通じて、同期されている。
【００２９】
図２に示されるとおり、能動ＯＳＰＦ制御カード１２および待機ＯＳＰＦ制御カード１８は、複数のＯＳＰＦパケットを処理し、また、コストを考慮することによって一つのルータから宛先のネットワークまでの最短のパスを決定するショーテストパスファーストを計算する。能動ＯＳＰＦ制御カード１２は、隣接する複数のルータに伝送するためのラインカードにＯＳＰＦパケットを送り出すことができる。一方、待機ＯＳＰＦ制御カード１８は、隣接する複数のルータに伝送するためのラインカードにＯＳＰＦパケットを送り出さない。能動ＯＳＰＦ制御カード１２および待機ＯＳＰＦ制御カード１８は、図２に示されるように、経路制御表管理（ＲＴＭ）３４により経路を更新する。待機ＯＳＰＦ制御カード１８のＲＴＭ３４は、能動ＯＳＰＦ制御カード１２への経路の再配分（ｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）を更新することができる。ＩＰインタフェース管理３５は、システム１０をインターネットプロパティ（ＩＰ）にインタフェースする。コマンドラインインタフェース（ＣＬＩ）コマンドは、データ格納３６を用いてＯＳＰＦ構成を提供するために用いられる。データ格納３６は、メモリ３８への格納を提供するタスクである。たとえば、メモリ３８は、コンパクトフラッシュディスクである。したがって、待機ＯＳＰＦ制御カード１８によって得られるべき総ての情報は、能動ＯＦＰＦ制御カード１２、ＩＰインタフェース管理３５、またはデータベース３６から直接的に得られる。
【００３０】
能動状態は、能動ＯＳＰＦ制御カード１２に関係づけられる。待機状態は、待機ＯＳＰＦ制御カード１８と関係づけられる。能動ＯＳＰＦ制御カード１２から待機ＯＳＰＦ制御カード１２への切り換えによって、能動ＯＳＰＦ制御カード１２の不具合をクリアすることができる。切り換えが起こるとき、待機ＯＳＰＦ制御カード１８は、その状態を能動状態へと変化させて、すべてのＯＳＰＦ処理を引き継ぐ。待機ＯＳＰＦ制御カード１９は、抑制されていた総てのＯＳＰＦ処理を再び開始し、複数のＯＳＰＦパケットをラインカードに送信することを開始する。
【００３１】
図４は、能動ＯＳＰＦ制御カード１２上で実行されている能動ＯＳＰＦ処理４０の状態を示す図である。ＯＳＰＦ＿ＦＡＵＬＴ＿ＩＮＴ状態４１は、能動ＯＳＰＦ処理４０の初期状態である。もし、能動ＯＳＰＦ制御カード１２の処理のみを用いてシステム１０が動作している場合には、システム１０は、待機ＯＳＰＦ制御カードの開始を待っている状態であるＯＳＰＦ＿ＦＡＵＬＴ＿ＩＮＴ状態４１に留まる。
【００３２】
待機ＯＳＰＦ制御カード１が処理を開始すると、ＯＳＰＦ＿ＦＡＵＬＴ＿ＶＥＲＩＦＹ状態４２となり、待機ＯＳＰＦ制御カード１８は、図２に示されるとおり、能動ＯＳＰＦ制御カード１２上でＯＳＰＦ構成が動作されているところの能動ＯＳＰＦ制御カード１２のデータ格納３６から受信したＯＳＰＦ構成情報２５をインストールする。この時、能動ＯＳＰＦ制御カード１２上の構成が、使用禁止になる。データ格納３６からの待機ＯＳＰＦ制御カード１８のＯＳＰＦ構成は同期され、能動ＯＳＰＦ処理４０の情報によって確認される。能動ＯＳＰＦ処理４０は、待機ＯＳＰＦ制御カード１８上で実行されている待機ＯＳＰＦ処理４４が全体的な同期構成およびデータ格納３６からのシステム情報を有しているか否かについて確認する。たとえば、能動ＯＳＰＦ制御カード１２は、インタフェース番号と複数のパラメータを確認することができる。もし、確認できなかった場合には、能動ＯＳＰＦ処理４０は、予め決められた数秒程度の時間間隔をおいた後、再試行する。
【００３３】
ＯＳＰＦ構成の確認の後に、能動ＯＳＰＦ処理４０および待機ＯＳＰＦ処理４４は、ＯＳＰＦ＿ＦＡＵＬＴ＿ＳＹＮＣ状態４５に入る。このＯＳＰＦ＿ＦＡＵＬＴ＿ＳＹＮＣ状態４５において、隣接情報は、図５のブロック５０に示されるとおり、能動ＯＳＰＦ制御カード１２と待機ＯＳＰＦ制御カード１８との間の伝送リンク１６を介して伝送される。隣接情報は、能動ＯＳＰＦ処理４０からＩＰＣメッセージとして伝送されてもよい。多数の隣接の送信のために、複数のＩＰＣメッセージが使われてもよい。待機ＯＳＰＦ処理４４は、ブロック５２に示されるように、受信されたＩＰＣメッセージに応答して、肯定応答ＩＰＣメッセージを能動ＯＳＰＦ制御カード１２に送信する。
【００３４】
隣接情報の伝送の間、能動ＯＳＰＦ制御カード１２は、未知の者からのＨｅｌｌｏパケットを無視することで、いかなる新たな隣接を受け入れないでおくことができる。すべての隣接情報が能動ＯＳＰＦ制御カード１２から待機ＯＳＰＦ制御カード１８へ伝送されたとき、能動ＯＳＰＦ制御カード１２は、ブロック５３に示されるとおり、終了メッセージを伝送する。
【００３５】
この結果、待機ＯＳＰＦ処理４４は、ブロック５４において、リンク状態データベース情報を能動ＯＳＰＦ制御カード１２からダウンロードする。引用によってこの出願に取り入れられるべきＲＦＣ２３２８に開示されているように、ＯＳＰＦによって提供されている内部データベース同期機構を使用することによって、リンク状態情報は、同期される。このデータベース同期機構は、各ルータがその隣接に対して一連の複数の同一のデータベース記述パケットを送信することによってデータベースを記述するといった「データベース交換プロセス（ＤａｔａｂａｓｅＥｘｃｈａｎｇｅＰｒｏｃｅｓｓ）」を用いている。２つのルータは、マスター／スレーブ関係に入る。各データベース記述パケットは、ルータのデータベースに所属する一組のリンク状態広告（ＬＳＡ）を記述する。隣接が、所有するデータベースのコピーよりも、さらに新しいＬＳＡを見たとき、新たなＬＳＡが要求されなければなならいと判断される。各データベース記述パケットは、シーケンス番号を有している。マスターによって送られたデータベース記述パケット（ポーリング）は、スレーブが、そのシーケンス番号を返すことによって、肯定応答される。ポーリングとレスポンスの双方とも、リンク状態データの概要を含んでいる。マスターは、固定された間隔でなされるデータベース記述バケットを再送信することが唯一許されている。データベース記述処理が完了すると、データベースは、同期したとみなさて、複数のルータは、完全な隣接とみなされる。この時、隣接は完全に作用しており、２つのルータ−ＬＳＡにおいて、公示される。隠しＯＳＰＦ隣接３２は、リンク状態データベース情報２３をダウンロードするために、ＯＳＰＦ制御カード１２と待機ＯＳＰＦ制御カード１８間に確定される。能動ＯＳＰＦ制御カード１２において待機ＯＳＰＦ制御カード１８からのデータベース要求メッセージが受信されると、能動ＯＳＰＦ制御カード１２は、待機ＯＳＰＦ制御カード１８がリンク状態データベース情報２３のダウンロードを開始したことに気づくことになる。リンク状態データベース情報のダウンロードは、同期リンク状態データベースが能動ＯＳＰＦ制御カード１２および待機ＯＳＰＦ制御カード１８に存在するまで継続される。
【００３６】
待機ＯＳＰＦ制御カード１８が、能動ＯＳＰＦ制御カードとの同期リンク状態データベースを有するようになった後に、能動ＯＳＰＦ制御カード１２および待機ＯＳＰＦ制御カード１８は、ＯＳＰＦ＿ＦＡＵＬＴ＿ＦＵＬＬ状態４６に入る。ＯＳＰＦ＿ＦＡＵＬＴ＿ＦＵＬＬ状態４６は、不具合がある能動ＯＳＰＦ制御カード１２のすべての処理を直ちに引き継ぐことができるホットスタンバイ状態である。ＯＳＰＦ＿ＦＡＵＬＴ＿ＦＵＬＬ状態４６では、隠しＯＳＰＦインタフェース３０および隠し隣接３２は、削除される。能動ＯＳＰＦ処理４０は、更新されたＯＳＰＦ状態情報２４、ＯＳＰＦ構成情報２５、ＯＳＰＦ隣接情報２６、ＯＳＰＦインタフェース情報２７、およびＯＳＰＦグローバルプロトコル情報２８を、ＩＰＣメッセージを使用したＲＣＭを介して待機ＯＳＰＦ制御カードへ、ただちに送信することによって、すべての変更についての増分を更新するように段階的に待機ＯＳＰＦ４４を更新する。すべての隣接の状態または近傍の隣接の喪失は、能動ＯＳＰＦ制御カード１２を変化させて、ただちに、通信リンク１８を介して、待機ＯＳＰＦ制御カード１８へ伝送される。すべてのリンク状態データベースの変更は、通信リンク１５を介して、一般的なＯＳＰＦ同期機構で、バックアップのＯＳＰＦ制御カード１８に伝送される。
【００３７】
ＯＳＰＦ制御カードにおける構成変更は、ＩＰＣメッセージとして、バックアップのＯＳＰＦ制御カード１８に伝送され、この結果、待機ＯＳＰＦ制御カード１８がトリガーされて、データ格納３６から更新情報が読み込まれる。二者択一的に、構成コマンドが、ＣＬＩからバックアップのＯＳＰＦ制御モジュール１８へ伝送されてもよい。
【００３８】
待機ＯＳＰＦ制御カード１８がＯＳＰＦ＿ＦＡＵＬＴ＿ＦＵＬＬ状態にあるときに、能動ＯＳＰＦ制御カード１２の不具合が生じた場合には、待機ＯＳＰＦ制御カード１８は、直ちに、すべてのＯＳＰＦ処理を引き継ぐ。待機ＯＳＰＦ制御カード１８が、ＯＳＰＦ＿ＦＡＵＬ＿ＩＮＩＴ状態４１、ＯＳＰＦ＿ＦＡＵＬＴ＿ＶＥＲＩＦＹ状態１２、またはＯＳＰＦ＿ＦＡＵＬＴ＿ＳＹＮＣ状態４５のいずれか一つにあるときに、能動ＯＳＰＦ制御カード１２の不具合が生じた場合には、待機は、完全な冗長構成状態ではなく、待機カードは、リセットされる。システムは冗長構成状態に達成していないので、能動カードの不具合は、サービスを中断する。
【００３９】
上述した実施の形態は、本発明の原理を応用した多くの可能な実施の形態のうちの幾つかを説明するためのものと理解されるべきである。本発明の精神から逸脱しない範囲で当業者によって多くの変更可能な他の構成を導出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、ＯＳＰＦでの冗長構成を実装するためのシステムの概略図である。
【図２】図２は、冗長構成のソフトウェアの実装についての概略図である。
【図３】図３は、各ＯＳＰＦ領域用の隠しインタフェースの実装についての概略図である。
【図４】図４は、能動ＯＳＰＦ制御カード上で実行されるＯＳＰＦ処理の状態についての概略図である。
【図５】図５は、能動プロセスから待機プロセスへのネットワークリンク状態情報の伝送の過程を示すフローチャートである。

Claims

リンクプロトコルでの冗長構成方法であって、
能動プロセッサを有するルータを提供するステップと、
前記能動プロセッサを待機プロセッサに結合するステップと、
前記待機プロセッサを前記プロセッサに結合するのに際して、前記待機プロセッサにおいて、前記能動プロセッサのリンク構成および複数のリンクプロトコル状態を同期させるために、前記能動プロセッサから前記待機プロセッサへネットワークリンクプロトコル情報を伝送するステップと、
前記能動プロセッサで不具合が検出されたときに、前記ルータを前記待機プロセッサに切り替えるステップと、を有し、前記総てのリンクプロトコル状態が、前記不具合が生じなかったかのように直ちに機能する、リンクプロトコルでの冗長構成方法。
前記リンクプロトコルは、オープンショーテストパスファースト（ＯＳＰＦ）プロトコルである、請求項１の方法。
前記リンクプロトコル情報は、リンク状態データベース情報、ＯＳＰＦ構成情報、ＯＳＰＦ隣接情報、ＯＳＰＦインタフェース情報、およびＯＳＰＦグローバルプロトコル情報である、請求項２の方法。
さらに、前記リンク構成および複数のリンクプロトコル状態を前記能動プロセッサと前記待機プロセッサとの間で同期させた後に、複数の同一なＯＳＰＦパケットを処理するステップを有する、請求項２の方法。
前記リンクプロトコル情報を伝送するステップは、
前記能動プロセッサの各領域用に、隠しＯＳＰＦインタフェースを作成するステップと、
前記待機プロセッサの各領域用に、隠しＯＳＰＦインタフェースを作成するステップと、
前記リンク状態データベース情報を前記能動プロセッサの隠しＯＳＰＦインタフェースから前記待機プロセッサの隠しＯＳＰＦインタフェースへ、前記能動プロセッサが前記能動プロセッサの前記リンク状態データベースに同期するまでの間、伝送するステップと、を有する、請求項３の方法。
さらに、ＯＳＰＦ構成情報、ＯＳＰＦ隣接情報、ＯＳＰＦインタフェース情報、およびＯＳＰＦグローバルプロトコル情報を、前記能動プロセッサの隠しＯＳＰＦインタフェースと前記待機プロセッサの隠しＯＳＰＦインタフェースとを用いて伝送するステップを有する、請求項５の方法。
前記リンクプロトコル情報は、インタープロセスコントロール（ＩＰＣ）メッセージの形式である、請求項５の方法。
前記ＯＳＰＦ構成情報は、データベースに格納されたコマンドラインインタフェース（ＣＬＩ）のコマンドから決定される、請求項７の方法。
さらに、前記能動プロセッサで、ネットワークリンクプロトコル情報を更新するステップと、
更新されたネットワークリンクプロトコル情報を前記待機プロセッサへ伝送するステップと、を有する、請求項１の方法。
前記伝送するステップは、ＯＳＰＦプロトコルのデータベース交換処理に基づいて処理される、請求項４の方法。
ＯＳＰＦリンクプロトコルでの冗長構成方法であって、
能動プロセッサを有するルータを提供するステップと、
待機プロセッサを前記能動プロセッサに結合するステップと、
前記待機プロセッサにおいて、前記能動プロセッサのＯＳＰＦ構成および複数のＯＳＰＦプロトコル状態を同期させるために、前記能動プロセッサから前記待機プロセッサへネットワークＯＳＰＦプロトコル情報を伝送するステップと、
前記能動プロセッサで不具合が検出されたときに、前記ルータを待機プロセッサに切り替えるステップとを有し、前記総てのＯＳＰＦプロトコル状態が、前記不具合が生じなかったかのように直ちに機能する、リンクプロトコルでの冗長構成方法。
リンクプロトコルでの冗長構成方法であって、
能動プロセッサを有するルータを提供するステップと、
前記能動プロセッサを待機プロセッサに結合するステップと、
前記待機プロセッサにおいて、前記能動プロセッサのリンク構成および複数のリンクプロトコル状態を同期させるために、能動プロセッサから待機プロセッサへ、リンク状態データベース情報、ＯＳＰＦ構成情報、ＯＳＰＦ隣接情報、ＯＳＰＦインタフェース情報、およびＯＳＰＦグローバルプロトコル情報であるネットワークリンクプロトコル情報を伝送するステップと、
前記能動プロセッサで不具合が検出されたときに、前記ルータを待機プロセッサに切り替えるステップと、を有し、前記総てのリンクプロトコル状態が、前記不具合が生じなかったかのように直ちに機能する、リンクプロトコルでの冗長構成方法。
ＯＳＰＦ冗長構成の実装方法であって、
能動プロセッサ手段および待機プロセッサ手段を有するルータを提供するステップと、
前記能動プロセッサ手段に隠しＯＳＰＦインタフェースを構成し、前記待機プロセッサに隠しＯＳＰＦインタフェースを構成するステップと、
前記能動プロセッサ手段のＯＳＰＦインタフェースを前記待機プロセッサの隠しＯＳＰＦインタフェースに通信リンクを介して連結するステップと、
前記能動プロセッサ手段の隠しＯＳＰＦインタフェースと前記待機プロセッサ手段の隠しＯＳＰＦインタフェースとが完全に隣接状態となったときにＯＳＰＦ経路制御データベースが同期されるように、ＯＳＰＦプロトコルを用いる当該ＯＳＰＦ経路制御データベースを、前記隠しＯＳＰＦインタフェースを介して同期させるステップと、
前記能動プロセッサ手段の状態および前記待機プロセッサ手段の状態が反映するように、前記能動プロセッサ手段の隠しＯＳＰＦインタフェースから前記待機プロセッサ手段の隠しＯＳＰＦインタフェースに前記通信リンクを介してＯＳＰＦプロトコル情報を伝送するステップと、
前記能動プロセッサ手段の隠しインタフェースと、前記待機プロセッサ手段の隠しインタフェースを除去するステップと、
前記能動プロセッサ手段で不具合が検出されたときに、前記待機プロセッサ手段で制御を引き受けるステップと、を有するＯＳＰＦ冗長構成の実装方法。
前記ＯＳＰＦプロトコル情報は、ＯＳＰＦ構成情報、ＯＳＰＦ隣接情報、ＯＳＰＦインタフェース情報、およびＯＳＰＦグローバルプロトコル情報である、請求項１３の方法。
前記ＯＳＰＦ構成情報は、データベースに格納されたコマンドラインインタフェース（ＣＬＩ）のコマンドから決定される、請求項１４の方法。
さらに、前記能動プロセッサ手段で、ネットワークリンクプロトコル情報を更新するステップと、
更新されたネットワークリンクプロトコル情報を前記待機プロセッサ手段へ伝送するステップとを有する、請求項１３の方法。
前記伝送するステップは、ＯＳＰＦプロトコルのデータベース交換処理に基づいて処理される、請求項１３の方法。
さらに、前記リンク構成とリンクプロトコル状態を前記能動プロセッサと前記待機プロセッサとの間で同期させた後に、複数の同一なＯＳＰＦパケットを処理するステップを有する、請求項１３の方法。
ルータにおけるリンクプロトコルでの冗長構成提供システムであって、
能動プロセッサと、
待機プロセッサと、
前記待機プロセッサにおいて、前記能動プロセッサのリンク構成および複数のリンクプロトコル状態を同期させるために、前記能動プロセッサから前記待機プロセッサへネットワークリンクプロトコル情報を伝送する手段と、
前記能動プロセッサで不具合が検出されたときに、前記ルータを前記待機プロセッサに切り替える手段と、を有し、前記リンクプロトコルの総ての状態が、前記不具合が生じなかったかのように直ちに機能する、リンクプロトコルでの冗長構成提供システム。
前記リンクプロトコルは、オープンショーテストパスファースト（ＯＳＰＦ）プロトコルである、請求項１９のシステム。
前記リンクプロトコル情報は、リンク状態データベース情報、ＯＳＰＦ構成情報、ＯＳＰＦ隣接情報、ＯＳＰＦインタフェース情報、およびＯＳＰＦグローバルプロトコル情報である、請求項１９のシステム。
前記リンクプロトコル情報を伝送する手段は、
能動プロセッサの各領域用に、隠しＯＳＰＦインタフェースを作成する手段と、
前記待機プロセッサの各領域用に、隠しＯＳＰＦインタフェースを作成する手段と、
前記リンク状態データベース情報を前記能動プロセッサの隠しＯＳＰＦインタフェースから前記待機プロセッサの隠しＯＳＰＦインタフェースへ、前記能動プロセッサが前記能動プロセッサの前記リンク状態データベースに同期するまでの間、伝送する手段と、を有する請求項２１のシステム。
前記リンクプロトコル情報を伝送する手段は、前記能動プロセッサの隠しＯＳＰＦインタフェースと前記待機プロセッサの隠しＯＳＰＦインタフェースとを用いて、ＯＳＰＦ構成情報、ＯＳＰＦ隣接情報、ＯＳＰＦインタフェース情報、およびＯＳＰＦグローバルプロトコル情報を伝送する、請求項２２のシステム。
前記ＯＳＰＦ構成情報は、データベースに格納されたコマンドラインインタフェース（ＣＬＩ）のコマンドから決定される、請求項２３のシステム。
さらに、前記能動プロセッサで、ネットワークリンクプロトコル情報を更新する手段と、
更新されたネットワークリンクプロトコル情報を前記待機プロセッサへ伝送する手段と、を有する、請求項１９のシステム。
ネットワークリンクプロトコル情報を伝送する手段は、
前記プロトコルのタスクのために前記リンクプロトコル状態の同期状態の機器を維持するための冗長構成カード管理を有し、前記ネットワークリンクプロトコル情報は、前記冗長構成カード管理部を通じて伝送される、請求項１９のシステム。
さらに、タスクの前記リンクプロトコル状態を決定して、前記リンクプロトコル状態を冗長構成カード管理部へ伝送するためのタスク管理部を有する、請求項１９のシステム。
前記ルータを前記待機プロセッサへ切り替える手段は、前記能動プロセッサから前記待機プロセッサへの切り換えを指示するために前記冗長構成カード管理部と対話するソフトウェア冗長構成管理部を有する、請求項１９のシステム。
タスクの状態が、待機プロセッサを前記能動プロセッサに接続する前の初期状態であるＯＳＰＦ＿ＦＡＵＬＴ状態に移行する、請求項１９のシステム。
タスクの状態が、前記能動プロセッサと前記待機プロセッサとでのリンク構成の同期がされる間において移行するＯＳＰＦ＿ＦＡＵＬＴ＿ＶＥＲＩＦＹ状態に移行する、請求項１９のシステム。
タスクの状態が、リンク状態データベース情報、ＯＳＰＦ構成情報、ＯＳＰＦ隣接情報、ＯＳＰＦインタフェース情報、およびＯＳＰＦグローバルプロトコル情報を含む前記リンクプロトコルが前記能動プロセッサから前記待機プロセッサへ送信される間のＯＳＰＦ＿ＦＡＵＬＴ＿ＳＹＮＣ状態へ移行する、請求項１９のシステム。
タスクの状態が、前記ネットワークリンクプロトコルを伝送した後のＯＳＰＦ＿ＦＡＵＬＴ＿ＦＵＬＬ状態へ移行するものであり、当該ＯＳＰＦ＿ＦＡＵＬＴ＿ＦＵＬＬ状態は、前記待機プロセッサによって総ての処理が直ちに引き継がれるスタンバイ状態であるホットスタンバイ状態である、請求項１９のシステム。
前記能動プロセッサは、能動ＯＳＰＦ制御カードである、請求項１９のシステム。
前記待機プロセッサは、待機ＯＳＰＦ制御カードである、請求項１９のシステム。
前記伝送する手段は、ＯＳＰＦプロトコルのデータベース交換処理に基づく処理部である請求項１９のシステム。
さらに、前記リンク構成および複数のリンクプロトコル状態を前記能動プロセッサと前記待機プロセッサとの間で同期させた後に、複数の同一なＯＳＰＦパケットを処理する手段を有する、請求項１９のシステム。
ルータにおけるオープンショーテストパスファースト（ＯＳＰＦ）プロトコルでの冗長構成提供システムであって、
能動プロセッサと、
待機プロセッサと、
前記待機プロセッサにおいて、前記能動プロセッサのリンク構成およびオープンショーテストパスファースト（ＯＳＰＦ）プロトコル状態を同期させるために、前記能動プロセッサから前記待機プロセッサへオープンショーテストパスファースト（ＯＳＰＦ）プロトコル情報を伝送する手段と、
前記能動プロセッサで不具合が検出されたときに、前記ルータを前記待機プロセッサに切り替える手段と、を有し、前記オープンショーテストパスファースト（ＯＳＰＦ）プロトコルの総ての状態が、前記不具合が生じなかったかのように直ちに機能する、リンクプロトコルでの冗長構成提供システム。
ルータにおけるオープンショーテストパスファースト（ＯＳＰＦ）プロトコルでの冗長構成提供システムであって、
能動プロセッサと、
待機プロセッサと、
前記待機プロセッサにおいて、前記能動プロセッサのリンク構成およびオープンショーテストパスファースト（ＯＳＰＦ）プロトコル状態を同期させるために、前記能動プロセッサから前記待機プロセッサへ、リンク状態データベース情報、ＯＳＰＦ構成情報、ＯＳＰＦ隣接情報、ＯＳＰＦインタフェース情報、およびＯＳＰＦグローバルプロトコル情報であるオープンショーテストパスファースト（ＯＳＰＦ）プロトコル情報を伝送する手段と、
前記能動プロセッサで不具合が検出されたときに、前記ルータを前記待機プロセッサに切り替える手段と、を有し、前記オープンショーテストパスファースト（ＯＳＰＦ）プロトコルの総ての状態が、前記不具合が生じなかったかのように直ちに機能する、リンクプロトコルでの冗長構成提供システム。
ルータにおけるオープンショーテストパスファースト（ＯＳＰＦ）プロトコルでの冗長構成を実装するシステムであって、
能動プロセッサ手段と、
待機プロセッサ手段と、
前記能動プロセッサ手段に隠しＯＳＰＦインタフェースを構成し、前記待機プロセッサに隠しＯＳＰＦインタフェースを構成する手段と、
前記能動プロセッサ手段のＯＳＰＦインタフェースと前記待機プロセッサの隠しＯＳＰＦインタフェースとを通信リンクを介して連結する手段と、
前記能動プロセッサ手段の隠しＯＳＰＦインタフェースと前記待機プロセッサ手段の隠しＯＳＰＦインタフェースとが完全に隣接状態に達したときに前記ＯＳＰＦ経路制御データベースが同期されるように、ＯＳＰＦプロトコルを用いる当該ＯＳＰＦ経路制御データベースを、前記隠しＯＳＰＦインタフェースを介して同期させる手段と、
前記能動プロセッサ手段の状態および前記待機プロセッサ手段の状態が反映するように、前記能動プロセッサ手段の隠しＯＳＰＦインタフェースから前記待機プロセッサ手段の隠しＯＳＰＦインタフェースに前記通信リンクを介してＯＳＰＦプロトコル情報を伝送して、手段と、
前記能動プロセッサ手段の隠しインタフェースと、前記待機プロセッサ手段の隠しインタフェースを除去する手段と、
前記能動プロセッサ手段で不具合が検出されたときに、前記待機プロセッサ手段で制御を引き受ける手段と、を有するＯＳＰＦ冗長構成を実装するシステム。
前記ＯＳＰＦプロトコル情報は、ＯＳＰＦ構成情報、ＯＳＰＦ隣接情報、ＯＳＰＦインタフェース情報、およびＯＳＰＦグローバルプロトコル情報である、請求項３９のシステム。
前記ＯＳＰＦ構成情報は、データベースに格納されたコマンドラインインタフェース（ＣＬＩ）のコマンドから決定される、請求項３９のシステム。
さらに、前記能動プロセッサ手段で、ネットワークリンクプロトコル情報を更新する手段と、
更新されたネットワークリンクプロトコル情報を前記待機プロセッサ手段へ伝送する手段とを有する、請求項３９のシステム。
前記伝送する手段は、ＯＳＰＦプロトコルのデータベース交換処理に基づいて処理される、請求項３９のシステム。
さらに、前記リンク構成とリンクプロトコル状態を前記能動プロセッサと前記待機プロセッサとの間で同期させた後に、複数の同一なＯＳＰＦパケットを処理する手段を有する、請求項３９のシステム。