JP2007306562A - 保護されたメディア・デバイス間の切換え - Google Patents

Abstract

【課題】１次ネットワーク・メディア・デバイスと、冗長ネットワーク・メディア・デバイスである２次ネットワーク・メディア・デバイスと、をほぼ同様の暗号化状態に維持することを含む通信システムを提供する。
【解決手段】２^Ｘ個のパケットが、１次ネットワーク・メディア・デバイスから送信される度に、又は１次ネットワーク・メディア・デバイスにおいて受信される度に少なくとも１回、１次ネットワーク・メディア・デバイスから冗長ネットワーク・メディア・デバイスに、受信スイッチオーバ・パラメータと、送信スイッチオーバ・パラメータと、をコピーすることにより、同様の暗号化状態が維持され得る。冗長ネットワーク・メディア・デバイスは、コピーされた受信スイッチオーバ・パラメータを利用することによってパケットを受信することができ、又、コピーされた送信スイッチオーバ・パラメータに基づいて送信スイッチオーバ・パラメータを推定することによってパケットを送信することができる。
【選択図】図１

Description

本開示は、一般にコンピュータ・ネットワーク及びネットワーク・セキュリティの分野に関する。より詳細には、本開示は、ネットワーク・メディア・デバイス間の切換えを行うシステム、装置、及び方法に関する。

インターネットの普及及びマルチメディア分野の絶え間ない発展に伴い、今日の音声及びビデオ・データ通信の大部分は、インターネット・プロトコル（ＩＰ）標準を利用するインターネット等のパケット交換ネットワークを使用して行われる。インターネットを介して音声及びビデオ・データを転送するように設計されたＩＰ使用可能デバイスは、非常に人気が高まっている。

ホット・スワップ
インターネット等の通信システムでは、それ自体の高可用性（ＨＡ）が重大な関心事となる。即ち、通信システムの信頼性を高めるために、ネットワーク・デバイスは、平均で、それ自体の存続期間の９９．９９９％稼動状態にあることが必要とされる。その要件を満たすことができない通信システムは、しばしば信頼性の低いものと見なされる。ＨＡは、故障中のインスタントが１つ（又は複数）のネットワーク・ユーザに再びサービスを提供するようになるまで、故障中のデバイスによってそれまで提供されてきたサービスを引き続き提供するために、誤動作を起こしている活動状態の（１次）ネットワーク・デバイスをバックアップ・デバイス又は冗長デバイスに置き換えることを可能にすることによって保証される。誤動作を起こしているデバイスと、バックアップ・デバイス又は冗長デバイスとの置き換えは、当技術分野では「ホット・スワップ」として知られる機能であり、「フェイルオーバ（ｆａｉｌ ｏｖｅｒ）」及び「スイッチオーバ（ｓｗｉｔｃｈ ｏｖｅｒ／ｓｗｉｔｃｈｏｖｅｒ）」とも呼ばれる。

スイッチオーバは、一般に活動状態のデバイスから冗長デバイスに制御を移行することを指す。スイッチオーバでは、典型的には活動状態のサービス提供デバイスに関連する通信パラメータ（スイッチオーバ・パラメータ）を（直接又は間接的に）冗長デバイスに送ることが必要となる。スイッチオーバの成功とは、通信を遮断する必要なく活動状態のデバイスから冗長デバイスに制御が移行され、次いで、冗長デバイスが通信の制御を再開しながら、サービス提供対象のユーザとネゴシエートすることを指す。

スイッチオーバには、１次ネットワーク・デバイスから当該１次ネットワーク・デバイスのバックアップ・デバイスとして働く冗長ネットワーク・デバイスに、比較的単純な（ｎｏｎ−ｃｈａｌｌｅｎｇｉｎｇ）通信パラメータをコピーすることしか必要とされない故に、非安全通信が行われる場合の１次ＶｏＩＰネットワーク・デバイスと、（当該１次ネットワーク・デバイスをバックアップする）冗長ＶｏＩＰネットワーク・デバイスとの間のスイッチオーバは、比較的容易である。「単純な（ｎｏｎ−ｃｈａｌｌｅｎｇｉｎｇ）」という用語は、静的パラメータ、又はユーザ（リモートのネットワーク・デバイス）との間で行われる全体の通信セッションを通じて実質的に変更されないパラメータを指すが、これらのパラメータは、各通信セッション毎に数千ものデータ・パケットが両方向に移動する故に、変更される可能性もある。１次ネットワーク・デバイスからバックアップ・ネットワーク・デバイスにコピーされる例示的な通信パラメータは、ＩＰアドレス、ＵＤＰ（ユーザ・データグラム・プロトコル）ポート、フレーム・サイズ、エンコーダ及びデコーダ・タイプである。

保護されたデータが関与する場合のネットワーク・デバイス間のスイッチオーバの実施は、セキュリティ機能が必要とされる故に容易ではない。例えば、セキュリティ機能は、出力パケットに一意に割り当てられるシーケンス番号及び／又はタイムスタンプ、暗号化／解読及び認証スキーム、並びにリプレイ保護（ｒｅｐｌａｙ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）に役立つ測定値の使用を含む。従って、１次デバイスから冗長デバイスに制御が移行されるときは常に、透過的なスイッチオーバを保証する上で（非安全通信におけるスイッチオーバの要件よりも）多くの要件が存在し、例えば、スイッチオーバの成功を保証するために、セキュリティ機能に関するデータが１次デバイス／活動状態のデバイスから冗長デバイスにコピーされる必要がある。一般原則として、データ通信に要する（セキュリティ）機能の複雑性が高まるほど、スイッチオーバの容易性が低下する。

セキュリティ関係データをコピーすることが困難であるのは、１つ（又は複数）の非安全スイッチオーバで使用される静的パラメータとは対照的に、セキュリティ関係データが、動的パラメータを含むことに由来する。「動的パラメータ」という用語は、通常パケット・ストリーム内の各パケットを一意に特徴付けるために、所与の通信セッションにおいてそれ自体の値がパケット毎に変更されるパラメータを意味する。動的パラメータは、例えば、パケットが生成される相対時間に相当するタイムスタンプ（ＴｉｍｅＳｔａｍｐ）、パケットに割り当てられる通し番号に相当するシーケンス番号（ＳＥＱ）、ＳＲＴＰロールオーバ・カウンタ（ＲＯＣ）、及びＳＲＴＰ ＲＴＣＰインデックスである。

ＩＰプロトコルは、本来セキュリティ機能を提供しない。特に、データ・ネットワークを横切るデータ及び視聴覚関係データは、その時々に個人情報及び機密情報を含むことがある。従って、又、（任意のタイプのデータ・ネットワークを介した）安全なデータ転送が重要である故に、個人情報及び機密情報が権限のないユーザによって傍受されるのを防止する認証や暗号化等のセキュリティ機能を利用することが、望ましいこともある。かかるセキュリティを実装する１つのプロトコル・スイートは、一般にＩＰセキュリティ（ＩＰｓｅｃ又はＩＰＳＥＣ）として知られており、インターネット技術特別調査委員会（ＩＥＴＦ）によって定義されている。ＩＰＳＥＣは、参照によりその内容全体が本明細書に組み込まれるＲＦＣ（Ｒｅｑｕｅｓｔｓ Ｆｏｒ Ｃｏｍｍｅｎｔｓ：コメント要求）２４０１〜２４１２（Ｓ．Ｋｅｎｔ他著／１９９８年１１月）に、より詳しく記載される。又、ＶｏＩＰネットワークを介したメディア・トランスポートに使用されるＲＴＰプロトコル向けに適合されたセキュリティを提供するために、セキュア・リアル・タイム・トランスポート・プロトコル（ＳＲＴＰ）として知られるより新しいプロトコルも、ＩＥＴＦによって定義されている。上記のセキュリティ・スイート（ＩＰＳＥＣ及びＳＲＴＰ）は、例えば「Ｕｓｉｎｇ ＥＳＰ ｔｏ Ｐｒｅｖｅｎｔ Ｒｅｐｌａｙ Ａｔｔａｃｋｓ」（Ｂｒｉｅｎ Ｍ．Ｐｏｓｅｙ著／ＭＣＳＥ、２００２ Ｐｏｓｅｙ Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ）、「Ｔｈｅ ｌｏｎｇｅｓｔ ｓｈｏｒｔ ＩＰ Ｓｅｃ Ｐａｐｅｒ」（Ｗａｌｂｅｒｔｓ著／２００５年１月１０日）、及び「Ｈｏｗ Ｓｅｃｕｒｅ Ｉｓ ＶｏＩＰ？」（Ａｈｍａｒ Ｇｈａｆｆａｒ著／２００４年１１月）により詳しく記載されるように、何れもリプレイ攻撃に対する保護を提供する。

リプレイ攻撃及び保護
リプレイ攻撃は、有効なデータ送信が悪意をもって又は不正に繰り返され又は遅延される、ネットワーク攻撃の一形態である。このリプレイ攻撃は、場合によってはマスカレード攻撃の一部として発信者によって実行され、或いはデータの傍受又はコピー及び再送信を行う敵対者によって実行される。従って、２つのネットワーク・デバイス間で交換されるパケットを権限のないネットワーク・デバイスがコピーし「リプレイ」するのを防止するリプレイ防止手段が、使用される。リプレイ防止（ｒｅｐｌａｙ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ）は、参照によりその内容全体が本明細書に組み込まれるＲＦＣ ２４０２及びＲＦＣ ２４０６（Ｓ．Ｋｅｎｔ他著／１９９８年１１月）に、より詳しく記載される。

ＯＳＩ
ＯＳＩ（開放型システム間相互接続）モデルは、開放型システム間相互接続イニシアティブの一部として開発された通信及びコンピュータ・ネットワーク・プロトコル設計に関する階層的な抽象記述である。このモデルは、ＯＳＩ ７層モデルとも呼ばれる。簡潔にいうと、レイヤ１は、物理層であり、レイヤ２は、データ・リンク層であり、レイヤ３は、ネットワーク層である。最もよく知られるレイヤ３のプロトコル例は、インターネット・プロトコル（ＩＰ）である。レイヤ４は、トランスポート層である。最もよく知られるレイヤ４のプロトコル例は、伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）及びユーザ・データグラム・プロトコル（ＵＤＰ）である。レイヤ５は、セッション層であり、レイヤ６は、プレゼンテーション層であり、レイヤ７は、アプリケーション層である。

ＩＰＳＥＣ
ＩＰプロトコルは、本来セキュリティ機能を提供しないので、（１）トラフィック暗号化（これにより、送信時にトラフィックが読み取られる恐れがなくなる）、（２）インテグリティ確認（これにより、トラフィックがそれ自体の途中の経路で修正されていないことが、保証される）、（３）ピア認証（これにより、両端のピアが、トラフィックの宛先である信頼されるエンティティと通信していることを確信する）、（４）アンチ・リプレイ（これにより、セッション・リプレイから保護される）等のセキュリティ・サービスを提供するＩＰセキュリティ（ＩＰｓｅｃ又はＩＰＳＥＣ）が、導入された。

一般に、ＩＰＳＥＣは、全てのＩＰパケットを暗号化及び／又は認証することによってインターネット・プロトコル（ＩＰ）通信を保護するための規格である。ＩＰＳＥＣは、ネットワーク層（ＯＳＩモデルのレイヤ３）のセキュリティを提供し、当該セキュリティは、ＴＣＰベースのプロトコルとＵＤＰベースのプロトコルの両方を保護するのに使用され得ることから、ＩＰＳＥＣを比較的柔軟なものにするが、ＩＰＳＥＣは、ＴＣＰ（ＯＳＩモデルのレイヤ４）に基づいて信頼性及びフラグメンテーションを管理することができない故に、ＩＰＳＥＣの複雑性と、処理上のオーバーヘッドと、を高めることになる。ＩＰＳＥＣは、パケット・フローと、１つ（又は複数）の通信鍵交換と、を保護するのに使用される１組の暗号化プロトコルである。パケット・フローを保護するのに使用される暗号化プロトコルには、（１）認証、データ秘匿性、及びメッセージ・インテグリティを提供するカプセル化セキュリティ・ペイロード（ＥＳＰ）と、（２）認証及びメッセージ・インテグリティを提供するが秘匿性は提供しない認証ヘッダ（ＡＨ）の、２つの暗号化プロトコルが存在する。当初、ＡＨは、インテグリティのためにだけ使用され、ＥＳＰは、暗号化のためにだけ使用されていたが、その後、認証機能が、ＥＳＰに追加された。現時点では、ＩＫＥ（インターネット鍵交換）プロトコルという１つの鍵交換プロトコルだけが、定義されている。

ＩＰＳＥＣでは、セキュリティ・アソシエーション（ＳＡ）が、ゲートウェイ等の２つのネットワーク・デバイス間における、保護された単方向のデータ・フローを記述する。ＳＡは通常、必要に応じて、ＩＫＥを使用して自動的に確立されるが、ＩＰＳＥＣの幾つかの実装形態を用いると、手動によるＳＡの確立が可能となる。ＳＡは、宛先アドレスと、セキュリティ・パラメータ・インデックス（ＳＰＩ）と、セキュリティ・プロトコルとによって定義される。ＳＰＩは、セキュリティ・パラメータを、ＩＰアドレスと組み合わせて識別する。ＩＰＳＥＣプロトコルは、ＲＦＣ ２４０１〜２４１２で定義される。セキュリティ・アソシエーション（ＳＡ）は、ＯＳＩモデルのネットワーク層（レイヤ３）で使用されるＩＰＳＥＣを使用して２つのネットワーク・デバイス間の安全な通信を確立するために、関与する２つのネットワーク・デバイス間でネゴシエートされ、セットアップされ得る。ＳＡは、典型的には鍵寿命、暗号化アルゴリズム、認証アルゴリズム等の情報の使用を含む。ＳＡは、参照によりその内容全体が本明細書に組み込まれるＲＦＣ ２４０９に、より詳細に記載される。２つのネットワーク・デバイスは、ＳＡを確立することに加えて、リプレイ防止もイネーブルしてセキュリティを高めることを可能にすることができる。

ＲＴＰ
ＲＴＰ（実時間トランスポート・プロトコル）プロトコルは、セッション層（ＯＳＩモデルのレイヤ５）で機能する。ＲＴＰは、ＲＦＣ ３５５０（ＲＦＣ １８８９の進化版）で定義される。ＲＦＣ ３５５１（ＲＦＣ １８９０の進化版）は、最小制御によるオーディオ及びビデオ会議（Ａｕｄｉｏ ａｎｄ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅｓ ｗｉｔｈ Ｍｉｎｉｍａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）の特定プロファイルを定義する。参照によりその内容全体が本明細書に組み込まれるＲＦＣ ３７１１は、セキュア・リアル・タイム・トランスポート・プロトコル（ＳＲＴＰ）のプロファイル（実際にはオーディオ及びビデオ会議に関するＲＴＰプロファイルの拡張版）を定義し、当該プロファイルは、配信されるオーディオ及びビデオ・ストリームの秘匿性、メッセージ認証、及びリプレイ保護を実現するために（任意選択で）使用され得る。

参照によりその内容全体が本明細書に組み込まれるＲＦＣ ３５５０によれば、ＲＴＰによって提供されるサービスは、（１）ペイロード・タイプの識別（Ｐａｙｌｏａｄ−ｔｙｐｅ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）と、（２）パケットの送信前に送信機によってパケットに割り当てられる単調増加番号に相当するシーケンス番号の付与（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｎｕｍｂｅｒｉｎｇ）と、（３）各送信パケットへの生成時間の割当てを指すタイムスタンプの付与（Ｔｉｍｅ ｓｔａｍｐｉｎｇ）と、（４）配信の監視（Ｄｅｌｉｖｅｒｙ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ）（ＲＴＣＰ）と、を含む。

ＲＴＰは、音声及びビデオ・パケットを取り扱うように設計され、従って（パケットの再順序付けを可能にし、許容できない遅延及びジッタを回避するには）パケットのタイミングの側面が重要となることから、ＲＴＰに関連するプロトコルは、アプリケーションが受信パケットを正しい順序に確実に並べ替えることができるように、アプリケーションに対して必要なデータを配信する。又、ＲＴＣＰは、（ＲＴＣＰパケットを間欠的に送信することにより）アプリケーションがその情報を使用してローカルの（時間及び他の）調整を行うことができるようになる受信品質に関する情報も提供する。例えば、輻輳が生じつつある場合は、アプリケーションは、データ転送速度を下げることを決定することができる。

ＳＲＴＰ
ＳＲＴＰは、ＲＴＰのプロフィルを定義し、当該プロファイルは、暗号化、メッセージ認証、及びインテグリティ、並びにユニキャストとマルチキャストの両方のアプリケーションにおけるＲＴＰデータのリプレイ保護を提供することが企図される。ＳＲＴＰは、高スループット化を促進するだけでなく、有線と無線の両方の通信ネットワーク要素から成る異種環境の適切な保護も実現することが考えられる。一般に、ＳＲＴＰは、ＲＴＰパケットを傍受し、次いで、傍受されたＲＴＰパケット毎に、それと等価な又は関連するＳＲＴＰパケットを送信者（送信）側に転送する。ＳＲＴＰは、ＳＲＴＰパケットも傍受し、それと等価なＲＴＰパケットを受信側のスタック上に転送する。安全なＲＴＣＰ（ＳＲＴＣＰ）とＲＴＣＰの間の関係は、ＳＲＴＰとＲＴＰの間の関係と同様であり、即ち、ＳＲＴＣＰは、ＲＴＣＰと同様のセキュリティ・サービスを提供する。ＳＲＴＣＰのメッセージ認証の使用は、例えばストリーム・メンバシップを追跡するためにＲＴＣＰフィールドを保護し、フィードバック・データをＲＴＰ送信者に供給する上で、又、パケット・シーケンス・カウンタを維持する上で義務付けられている。

ＳＲＴＰ等のセキュリティ・プロトコルは、典型的にはリプレイ保護として知られる機能を含む。ＲＦＣ ３７１１を参照すると、パケットが「リプレイ」されることが記載されており、又、パケットの記憶が敵対者によって行われたときに「リプレイ攻撃」が発生し、次いで、当該パケットが敵対者によってパケット傍受元のデータ・ネットワークに再注入されることが、記載されている。ＲＦＣ ３７１１、即ちＳＲＴＰプロトコルは、リプレイ攻撃から受信デバイスを保護する手段として、リプレイ・リストを利用する。受信デバイスは、それ自体が受信する全てのパケットのインデックスを含むリプレイ・リストを有し、正当なパケットと、不正な（リプレイ）パケットと、を区別する「スライディング・ウィンドウ（ｓｌｉｄｉｎｇ ｗｉｎｄｏｗ）」を使用する。受信デバイスは、入力パケットを、リプレイ・リストに記憶されたインデックスと突き合わせて比較することによって、リプレイ・パケットを認識する。受信パケットのインデックスが、スライディング・ウィンドウ内に存在するが、当該パケットが、初めて受信されたものである場合は、当該パケットは、正当なものと見なされる。このことは、スイッチオーバが発生するときは常に、次の受信パケットのインデックスが、最後に使用された／知られたインデックスよりも大きくなることを意味する。

ＰａｃｋｅｔＣａｂｌｅ（商標）
ＰａｃｋｅｔＣａｂｌｅ（商標）は、Ｃａｂｌｅ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｉｎｃ（ＣａｂｌｅＬａｂｓ（登録商標））によって設立された組織であり、ケーブル・システムを介してパケット・ベースの音声及びビデオ製品を識別し、検定し、サポートすることを目的とする。ＣａｂｌｅＬａｂｓは、双方向ケーブル・ネットワークを介して実時間マルチメディア・サービスを配信する、相互運用可能なインターフェイス仕様を提供するためのイニシアティブを主導する。当業界のＤＯＣＳＩＳ（商標）１．１（データ・オーバ・ケーブル・サービス・インターフェイス仕様）ケーブル・モデム・インフラストラクチャに基づいて構築されたＰａｃｋｅｔＣａｂｌｅネットワークは、インターネット・プロトコル（ＩＰ）を使用して、ＩＰ電話、マルチメディア会議、対話型ゲーム、及び一般的なマルチメディア・アプリケーションのような広範なマルチメディア・サービスを可能にする。ＰａｃｋｅｔＣａｂｌｅの機能拡張を伴うＤＯＣＳＩＳ １．１ネットワークは、ケーブル事業者が、サービス品質（ＱｏＳ）対応の単一の高速ブロードバンド（ケーブル）アーキテクチャを使用してデータ及び音声トラフィックを効率的に配信することを可能にする。

ＰａｃｋｅｔＣａｂｌｅは、光ファイバ同軸ハイブリッド（ＨＦＣ）接続ネットワークと、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）と、ＴＣＰ／ＩＰ管理型ＩＰネットワークの、３つのネットワークを相互接続する。ＰａｃｋｅｔＣａｂｌｅプロトコルには、データ・オーバ・ケーブルの仕様であるＤＯＣＳＩＳと、メディア転送に必要とされる実時間トランスポート・プロトコル（ＲＴＰ）及び実時間制御プロトコル（ＲＴＣＰ）と、メディア・ゲートウェイに関するＭＧＣＰ（メディア・ゲートウェイ制御プロトコル）の拡張仕様であるＰＳＴＮゲートウェイ・コール・シグナリング・プロトコル仕様（ＴＧＣＰ）と、家庭用アナログ・メディア・ゲートウェイに関するＭＧＣＰの拡張仕様であるネットワーク・ベース・コール・シグナリング・プロトコル仕様（ＮＣＳ）とがあるが、これらの内、ＮＣＳ仕様は、ＭＧＣＰに関するＩＥＴＦのＲＦＣ ２７０５から派生したものであり、ＶｏＩＰシグナリングの詳細を示すものである。

ＰａｃｋｅｔＣａｂｌｅは、ＳＲＴＰの場合のようにＲＯＣ値を使用する（ＲＯＣが通信パケット数と関連付けられる）代わりに、ＲＴＰのタイムスタンプが循環（ｗｒａｐ ａｒｏｕｎｄ）する回数をカウントするカウンタであるＮｗｒａｐと呼ばれるパラメータを使用する。送信デバイスと受信デバイスとは、ＲＴＰタイムスタンプが０〜２^１６−１の範囲内で循環するカウント（Ｎｗｒａｐ）を維持する必要があるが、このことは、ＲＴＰパケットのタイムスタンプ値が循環する度に、Ｎｗｒａｐ値が１だけ増分されることを意味する。Ｎｗｒａｐ値は、通信接続が確立されると同時にゼロに初期化される。循環点を過ぎて受信されたＲＴＰパケットを受信機が正しく解読できるように、Ｎｗｒａｐは、（同期的に）受信機側でも増分される必要がある。Ｎｗｒａｐの意味については、以下の例を使用して説明する。

例
ＲＴＰ音声パケットは、当初１６進数値の０ｘＦＦＦＦＦ０００と等しいランダムなタイムスタンプを有することができる。各音声パケットの長さが、４０ミリ秒であり、音声信号のサンプリング・レートが、８サンプル／ミリ秒であると仮定すると、各音声パケットの長さは、サンプル数で表せば３２０となる（４０＊８＝３２０）。又、簡略化のために、Ｎｗｒａｐの現在値はゼロと仮定される。以下の表１も参照すると、送信サンプル（ＴＳ）の数は、（音声）パケットが送信される度に３２０（サンプル）ずつ増加する。ＴＳ値が０〜２^３２−１の範囲内にある限り、パケット番号１〜ｉに関するＮｗｒａｐ値は、変更されないまま（この例では０）である。しかしながら、パケット番号ｉ＋１における３２０個のサンプルを０ｘＦＦＦＦＦＦ００（パケット番号ｉに関するＴＳ値）に追加すると、ＴＳ値（０ｘ４０）が、ＴＳの最大限界を循環することになり、この理由から、以下の表では、パケットｉ＋１に関するＮｗｒａｐ値が、（０から）１に増分されている。

ＲＯＣ値の場合と同様に、送信機と受信機とが、それぞれのＮｗｒａｐカウンタを増分させ、受信機が、（受信パケット内の他のデータを利用することによって）送信機のＮｗｒａｐ値を追跡しようと（同期をとろうと）試みるので、Ｎｗｒａｐ値は、送信パケットと共に送信されるわけではない。

メディア・スイッチオーバ
ＩＰＳＥＣに関しては、あるネットワーク・デバイスと、別のネットワーク・デバイスとの間のスイッチオーバに関する解決策は、デバイス間のセキュリティ・アソシエーションの切換えと、所定の最大シーケンス番号に対する２つの異なるシーケンス番号ドメインの使用と、を含むことができる。この解決策によれば、関与する２つのネットワーク・デバイスが、同じセキュリティ・アソシエーションと関連付けられるが、一方のネットワーク・デバイスは、最大シーケンス番号よりも小さくなるように予め定義されたシーケンス番号の限界と関連付けられ、他方のネットワーク・デバイスは、最大シーケンス番号よりも大きい所期シーケンス番号を有する。かかる解決策は、米国特許第６９６６００３号に、より完全な形で開示される。

しかしながら、（３２ビットのシーケンス番号（ＳＥＱ）が、各ＩＰＳＥＣパケットのヘッダに明示的に含められ、それによって受信デバイス側での当該シーケンス番号の抽出が比較的容易となる）ＩＰＳＥＣとは対照的に、ＳＲＴＰでは、ＲＴＰのＳＥＱの長さが、１６ビットしかなく、従って、ＩＰＳＥＣシーケンス番号が米国特許第６９６６００３号で利用されるような手法で、１つ（又は複数）のスイッチオーバについてＲＴＰのＳＥＱ番号を利用することができない故に、米国特許第６９６６００３号に開示される解決策は、ＳＲＴＰに関しては効果を発揮することができない。その代わりに、従来、ＳＲＴＰプロトコルは、通信帯域幅を節約するために、式（１）に示されるような暗黙的なインデックス要素を含み、又はそれらの要素から成る、パケットを順序付けするためのインデックス（以下、本明細書では修正版ＳＥＱインデックス（ｍｏｄｉｆｉｅｄ ＳＥＱ ｉｎｄｅｘ）ｉと呼ぶ）を利用する。
ｉ＝２^１６ ＊ ＲＯＣ＋ＳＥＱ （１）
上式で、ｉは、各パケットを順序付けするのに使用される修正版ＳＥＱインデックスであり、ＳＥＱは、２^１６個のパケットから成る所与の集合の範囲内で各パケットに一意に割り当てられる、明示的なＲＴＰシーケンス番号であり、ＲＯＣ（ロールオーバ・カウンタ）は、送信機側では、それ自体の値が、ＳＥＱが循環される度に１だけ増分され、受信機側では、それ自体の値が、受信パケットに従ってやはり１だけ増分されるカウンタであるが、ＲＯＣは、参照によりその内容全体が本明細書に組み込まれるＲＦＣ ３７１１に、より詳しく開示され記載される。送信機が、送信機自体のＲＯＣ値を送信するのではなく、受信機が、送信機のＲＯＣ値の分だけ受信機自体のＲＯＣ値を増分させることにより、送信機のＲＯＣ値との同期をとろうと試みる。

修正版ＳＥＱインデックスｉは、リプレイ保護（ＲＦＣ ３７１１、Ｓｅｃｔｉｏｎ３．３．２参照）、暗号化（ＲＦＣ ３７１１、Ｓｅｃｔｉｏｎ４．１参照）、メッセージ認証（ＲＦＣ ３７１１、Ｓｅｃｔｉｏｎ４．２参照）、及び通信鍵の導出（ＲＦＣ ３７１１、Ｓｅｃｔｉｏｎ４．３参照）で使用される。更に、シーケンス番号が、新しいパケット毎に更新され、毎秒数千ものパケットが、送信され得ることから、スイッチオーバのために多数のシーケンス番号を更新し維持することは、非常に非効率な解決策である。例えば、シーケンス番号情報をパケット単位で更新し維持することによって、処理時間や帯域幅等の貴重なネットワーク資源が浪費されることになる。更に、冗長ネットワーク・デバイスが、２つ以上のネットワーク・デバイスにサービスする（それらをバックアップする）場合は、冗長ネットワーク・デバイスがそれぞれ複数のネットワーク・デバイスに対応する膨大な数のシーケンス番号を取り扱うことは、一層難しくなる可能性がある。

ＳＲＴＰ及び（やはりＲＴＰに基づく）ＰａｃｋｅｔＣａｂｌｅ（商標）のセキュリティは、メディア・セキュリティの分野で普及していくことが予想されることから、ＲＴＰ対応のネットワーク・デバイス等、保護されたメディア・ネットワーク・デバイス間のスイッチオーバを可能にする手法を考案することが、有益であるはずである。

概要
本発明に関する以下の諸実施形態及び態様は、システム、ツール、及び方法に関して説明され図示されるが、これらは、例示的且つ説明的なものであり、本発明の範囲を限定するものではない。様々な実施形態では、上述の問題の１つ又は複数が、緩和され又は解消されているが、他の利点又は改良点を対象とする他の実施形態も存在する。

本開示の一部として、１つ（又は複数）の１次ネットワーク・メディア・デバイス（１つ（又は複数）の「ＮＭＤ」）と、１つ（又は複数）の１次ＮＭＤをバックアップする冗長ネットワーク・メディア・デバイスであってもよい２次ネットワーク・メディア・デバイス（ＮＭＤ）と、をほぼ同様の暗号化状態に維持する方法が、提供される。１つ（又は複数）のＮＭＤは、１つ（又は複数）のネットワーク・メディア処理ボード、１つ（又は複数）のネットワーク・メディア・ゲートウェイ、１つ（又は複数）のネットワーク・メディア・サーバ等であってもよい。この方法は、１次ＮＭＤが、リモートＮＭＤであってもよいリモートのネットワーク・デバイスにサービスを提供することができなくなった場合に、１次ＮＭＤ（通常は活動状態の又はメインのＮＭＤ）と、冗長ＮＭＤとの間の切換えを行うステップを含むことができる。

幾つかの実施形態によれば、例えば次の何れかの状態に最初に到達した時点で、即ち、２^Ｘ個のパケット（１≦Ｘ≦１５、好ましくはＸ＝１３）が、１次ネットワーク・デバイスからリモートの（ユーザの）ネットワーク・デバイスに送信される度に、又は、リモートのネットワーク・デバイスから２^Ｘ個のパケットが、１次ネットワーク・デバイスにおいて受信された後に、少なくとも１回、所定の基準に従って１つ（又は複数）のスイッチオーバに関連するパラメータ（以下、「スイッチオーバ・パラメータ」と呼ぶ）が、更新され得る。

幾つかの実施形態によれば、１次ＮＭＤが通信を維持することができなくなった（リモートＮＭＤにサービスを提供することができなくなった）ことを理由に、１次ＮＭＤと、リモートＮＭＤとの間の通信セッションが、中断されたときに、リモートＮＭＤは、（サービスを引き続き提供するために）メモリ・ストレージ・アレイに記憶されたスイッチオーバ・パラメータを利用してリモートＮＭＤとの通信セッションを継続することができる。リモートＮＭＤは、それ自体のローカル・メモリ・ストレージ・アレイに記憶され、又はリモートのメモリ・ストレージ・アレイから冗長ＮＭＤに転送された、更新済みのスイッチオーバ・パラメータにアクセスすることができる。

幾つかの実施形態によれば、冗長ＮＭＤは、それ自体と直接結合され得る１つの１次ＮＭＤをバックアップすることができる。幾つかの実施形態によれば、冗長ＮＭＤは、中央ネットワーク・デバイス（「ＣＮＤ」）と直接結合され得るものであれば、２つ以上の活動状態のＮＭＤをバックアップすることもできる。これらの実施形態によれば、ＣＮＤは、ＣＮＤに結合された各１次ＮＭＤに関するスイッチオーバ・パラメータをそれ自体のメモリ・ストレージ・アレイに記憶することができ、故障中の１次ＮＭＤに関する又はそれと関連付けられるスイッチオーバ・パラメータだけを（やはりＣＮＤと結合された）冗長ＮＭＤに転送することができる。

幾つかの実施形態によれば、活動状態の１次ＮＭＤから冗長ＮＭＤにスイッチオーバすることは、冗長ＮＭＤによって行われる、スイッチオーバ・パラメータの最後の更新値に基づく現在の送信スイッチオーバ・パラメータの推定を含むことができる。スイッチオーバ・パラメータは、冗長ＮＭＤに（１つ又は複数の活動状態の１次ＮＭＤから）直接供給されても、（ＣＮＤから）間接的に供給されてもよい。

幾つかの実施形態によれば、スイッチオーバ・パラメータは、ＩＰＳＥＣプロトコルに関連するものであってよい。幾つかの他の実施形態によれば、スイッチオーバ・パラメータは、ＳＲＴＰ或いはＰａｃｋｅｔＣａｂｌｅセキュリティ・プロトコルに関連するものであってもよい。

添付の図面を参照し、以下の詳細な説明を検討すれば、上述の例示的な諸態様及び実施形態だけでなく、他の態様及び実施形態も明らかとなるであろう。

なお、例示的な諸実施形態は、参照図面に記載される。本明細書に開示される諸実施形態及び図面は、限定的なものではなく例示的なものであることが企図される。しかしながら、動作構成と動作方法の両方に関する開示、並びにそれ自体の目的、特徴、及び利点は、以下の詳細な説明を添付の図面と併せて読めば最もよく理解されるであろう。

図面を簡潔にし、分かりやすくするために、添付の図面に示される各要素は、必ずしも縮尺どおりに描かれてはいないことが理解されるであろう。例えば、幾つかの構成要素の寸法は、図面を分かりやすくするために、他の要素よりも拡大されて示されることがある。更に、それが適切であると見なされる場合は、対応する又は類似する要素を示す参照番号が、各図面を通して繰り返されることもある。

以下の詳細な説明では、本開示の完全な理解を与えるために、様々な具体的な詳細が、詳しく記載される。しかしながら、本開示はこれらの具体的な詳細が与えられない場合にも実施され得ることが、当業者には理解されるであろう。その他の場合にも、本開示が不明瞭にならないように、よく知られた方法、手順、構成要素、及び回路については、詳細には説明していない。

以下の論述を読めば明らかとなるように、「処理（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）」、「コンピューティング（ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ）」、「計算（ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ）」、「判定（ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ）」等の用語を利用した表現は、本明細書の全体を通じて別段の記述がない限り、コンピューティング・システムのレジスタ及び／又はメモリ内の物理量、例えば電子量等で表現されるデータを操作し、且つ／又は、当該データを、コンピューティング・システムのメモリ、レジスタ、又は他のそのような情報記憶デバイス、伝送デバイス、又は表示デバイス内の物理量として同様に表現される他のデータに変換するコンピュータ、又はコンピューティング・システム、或いは同様の電子コンピューティング・デバイスの動作及び／又は処理を指す。

本発明は全体的にハードウェアの実施形態の形をとることも、全体的にソフトウェアの実施形態の形をとることも、ハードウェア要素とソフトウェア要素の両方を含む実施形態の形をとることもできる。好ましい一実施形態では、本開示は、それだけに限らないが、ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコード等を含むソフトウェアの形で実施される。

本開示の諸実施形態は、本明細書に記載の各処理を実施する装置を含むことができる。本装置は、所望の目的に合わせて特別に設計されてもよく、又、コンピュータに記憶されたコンピュータ・プログラムによって活動化され又は再構成される汎用コンピュータを備えてもよい。

更に、本開示は、コンピュータ又は任意の命令実行システムによって或いはそれらと併せて使用されるプログラム・コードを備えるコンピュータ使用可能な媒体又はコンピュータ読取り可能な媒体からアクセス可能な、コンピュータ・プログラムの形をとることもできる。本明細書では、コンピュータ使用可能な媒体又はコンピュータ読取り可能な媒体は、上記の命令実行システム、装置、又はデバイスによって或いはそれらと併せて使用される上記のプログラムを収容し、記憶し、通信し、伝搬し、又は移送することができる任意の装置であってよい。

プログラム・コードを記憶及び／又は実行するのに適したデータ処理システムは、システム・バスを介してメモリ要素に直接又は間接的に結合された少なくとも１つのプロセッサを含むことができる。メモリ要素は、実際のプログラム・コードの実行時に利用されるローカル・メモリと、バルク・ストレージと、実行時に必要とされるバルク・ストレージからのコード検索の回数を減らすために少なくとも一部のプログラム・コードの一時記憶域を提供するキャッシュ・メモリと、を含むことができる。入力／出力又はＩ／Ｏデバイス（それだけに限らないが、キーボード、表示装置、ポインティング・デバイス等を含む）は、システムと直接結合されても、介在するＩ／Ｏコントローラを介して結合されてもよい。

このシステムには、介在する私設ネットワーク又は公衆ネットワークを介してデータ処理システムが他のデータ処理システムと、或いはリモートのプリンタ又はストレージ・デバイスと結合されることを可能にするネットワーク・アダプタも結合され得る。モデム、ケーブル・モデム、及びイーサネット（登録商標）・カードは、現時点で利用可能なタイプのネットワーク・アダプタのほんの一部に過ぎない。

本明細書に提示される処理は、何らかの特定のコンピュータ又は他の装置と固有に関係付けられるものではない。本明細書の教示によるプログラムと共に様々な汎用システムが使用される可能性があり、又、所望の方法を実施するために、より専門性の高い装置を構築することが、便利であるとされる可能性もある。これらの様々なシステムに必要とされる構造は、以下の記載から明らかとなるであろう。更に、本開示の諸実施形態は、何らかの特定のプログラム言語を参照して説明されるわけではない。本明細書の記載されるように本開示の教示を実施するために、様々なプログラム言語が使用され得ることが、理解されるであろう。

ネットワーク・メディア・デバイスという用語は、一般には、主にマルチメディアの通信、実時間セッションの通信、及びオーディオ・ファイル、ビデオ・ファイル、画像ファイル等のファイルの通信を円滑にするために（インターネット等の）コンピュータ・ネットワークで使用されるデバイスを指す。

ここで、図１を参照すると、（全体的に１００で示される）典型的な冗長システムの全体的なレイアウト及び機能が、概略的に示される。システム１００は、ネットワーク・メディア・デバイス（ＮＭＤ）１０１等、１つ（又は複数）の１次ネットワーク・デバイスと、１つ（又は複数）の１次ネットワーク・デバイスをバックアップする冗長ネットワーク・デバイスとして働くことができる冗長ＮＭＤ １０２等の２次ネットワーク・デバイスと、を含むことができる。システム１００が、（図１に示されるように）活動状態のデバイスであるＮＭＤ １０１等、１つのＮＭＤだけを含む場合は、ユーザに１つ（又は複数）のサービスを提供することが企図されたＮＭＤ １０１は、受信スイッチオーバ・パラメータと、送信スイッチオーバ・パラメータと、をメモリ・ストレージ・アレイ１１１にコピーすること等によって、冗長ＮＭＤ １０２内のメモリ・ストレージ・アレイ１１１を直接更新することができる（１０３）。幾つかの実施形態によれば、メモリ・ストレージ・アレイ１１１（例えばデータベース）は、（他のデータの内でもとりわけ）スイッチオーバ・パラメータを記憶するのに使用され得、活動状態のＮＭＤ（ＮＭＤ １０１）は、所定の時間間隔に従って、記憶済みのスイッチオーバ・パラメータの値を更新することができる（以下では、この処理を一般に「スイッチオーバ更新」と呼ぶ）。

幾つかの実施形態によれば、例えばメモリ・ストレージ・アレイ１１１に記憶されたスイッチオーバ・パラメータは、非安全通信と関連付けられることもある。例示的な非安全スイッチオーバ・パラメータは、ユーザのＩＰアドレス、ＵＤＰポート、音声に関するパラメータ（コーダー使用情報、無音圧縮時の使用情報、フレーム・サイズ情報等）、及びパケット化パラメータ（各パケットのフレーム数、冗長モード、ＲＴＰのペイロード・タイプ、同期化ソースの識別子等）である。

幾つかの実施形態によれば、メモリ・ストレージ・アレイに記憶されたスイッチオーバ・パラメータは、保護されたデータ通信と関連付けられることもある。例示的な安全なスイッチオーバ・パラメータは、セキュリティ・キー、パケットのタイムスタンプ（ＴｉｍｅＳｔａｍｐ）、パケットのシーケンス番号（ＳＥＱ）、ＲＴＣＰインデックス、ロールオーバ・カウンタ（ＲＯＣ）、及びＮｗｒａｐ（ＲＴＰタイムスタンプの循環数）である。

幾つかの実施形態によれば、メモリ・ストレージ・アレイ１１１は、（図１に示されるような）冗長ＮＭＤ １０２内に所在することもあり、活動状態のＮＭＤ １０１は、冗長ＮＭＤ １０２と直接通信することによってメモリ・ストレージ・アレイ１１１を更新することができる。幾つかの他の実施形態によれば、メモリ・ストレージ・アレイ１１１は、（１０４で示されるように）活動状態のＮＭＤ １０１と結合され、（１０６で示されるように）冗長ＮＭＤ １０２と結合された、中央ネットワーク・デバイス（ＣＮＤ）１０５等の中央ネットワーク・デバイス内に所在することもあり、活動状態のＮＭＤ １０１は、（２^Ｘ個のパケットが、ＮＭＤ １０１において受信され、又はＮＭＤ １０１から送信される）所定の基準に従って、ＣＮＤ １０５内のメモリ・ストレージ・アレイを更新することができる。

別法として、ＮＭＤ １０１は、（１０４で示されるように）スイッチオーバ・パラメータを用いて中央ネットワーク・デバイス１０５等の中央ネットワーク・デバイス（ＣＮＤ）内に所在するメモリ・ストレージ・アレイ（図示せず）を更新することができ、中央ネットワーク・デバイス１０５は、（１０６で示されるように）冗長ＮＭＤ １０２内のメモリ・ストレージ・アレイ１１１を更新することもできるが、冗長ＮＭＤ １０２にとっては複数のＮＭＤを取り扱うことよりも１つの中央ネットワーク・デバイスを取り扱うことの方が遥かに容易である故に、例えばＮＭＤ １０１等、比較的多くの数のネットワーク・メディア・デバイスが使用される場合は、（中央ネットワーク・デバイス１０５等の中央ネットワーク・デバイスを使用する）後者のアーキテクチャが採用される。

システム１００は、（１０８で示される）パケット交換ネットワークを介してリモートＮＭＤ １０７等の多くのリモートＮＭＤにメディア・コンテンツを供給することができる。メディア・コンテンツの通信では典型的に比較的高いデータ転送速度が必要とされるので、通信経路１０９は、高帯域幅チャネルである必要がある。ＮＭＤ １０１が、例えばリモートＮＭＤ １０７から必要とされるメディア・コンテンツを提供することができなくなったときは、誓約された（ｖｏｗｅｄ）高可用性を保証するために、リモートＮＭＤ １０７との通信が、（１０９に示されるように）ＮＭＤ １０１から冗長ＮＭＤ １０２へと透過的に移行され、サービスが、実質的に中断されることなくリモートＮＭＤ １０７に提供される。

安全なメディア・スイッチオーバ
本開示によれば、冗長ＮＭＤ １０２は、ＮＭＤ １０１と、リモートＮＭＤ １０７との間で進行中の通信セッションに関連するスイッチオーバ・パラメータがそれ自体に記憶されるデータベース或いは（図１の１１１で示される）任意の適当なメモリ・ストレージ・アレイを含むことができる。通常、２つのデバイス間の通信セッションは、ネゴシエーションと呼ばれるステージを使用して開始され、各デバイスは、当該ステージの間にそれぞれの能力と、通信の詳細（例えば鍵）と、を交換する。しかしながら、メモリ・ストレージ・アレイ（メモリ・ストレージ・アレイ１１１等）を本明細書に記載される手法で使用することにより、冗長ＮＭＤ １０２と、リモートＮＭＤ １０７との間のかかるネゴシエーションは、省略される。即ち、冗長ＮＭＤ １０２は、ユーザとの（例えばリモートＮＭＤ １０７との）ネゴシエーションを行う必要がない。

非安全通信に関しては、ある通信セッションから別の通信セッションに移るときにだけ、メモリ・ストレージ・アレイ１１１に記憶されたスイッチオーバ・パラメータが、変更（更新）され得る。従って、（１０３に示される）ＮＭＤ １０１と、冗長ＮＭＤ １０２との間の通信は、通信経路１０９を介してメディア・コンテンツを転送するのに必要とされる帯域幅よりも遥かに狭い帯域幅しか必要としない。メモリ・ストレージ・アレイに記憶され得る例示的なスイッチオーバ・パラメータは、音声通信に関連する発信元及び宛先ＩＰアドレス、発信元及び宛先ＵＤＰポート、コーダーに関するパラメータ、パケット化に関するパラメータ等である。

別法として、冗長ＮＭＤ １０２が、更新済みのスイッチオーバ・パラメータを、（１０３に示されるように）直接更新されたものではなく、中央ネットワーク・デバイス１０５等の第３のポートから取得した場合は、メモリ・ストレージ・アレイ１１１は、ＮＭＤ １０１及び冗長ＮＭＤ １０２と個別に通信することができるＣＮＤ １０５内に所在させてもよい。１つのデバイス（例えば冗長ＮＭＤ １０２）が冗長デバイスとして働して例えばＮＭＤ １０１等、Ｎ個のＮＭＤをバックアップするアーキテクチャは、当技術分野では一般に「Ｎ＋１」（又は「１＋Ｎ」）アーキテクチャとして知られており、その概略図が、図２に示される。

ＳＲＴＰ
リモートのネットワーク・メディア・デバイス（リモートＮＭＤ １０７等）と、ネットワーク・メディア・デバイス（ＮＭＤ １０１等）との間の通信セッションが開始されるときは、各側でＲＯＣ値をゼロにセットしなければならない。各側（例えば冗長ＮＭＤ １０７とＮＭＤ １０１）は、（双方向の）通信セッション中に他方側との間でパケットを送受信する。送信者は、（リモートＮＭＤ １０７に関連するものであれ、ＮＭＤ １０１に関連するものであれ）送信者に関連するＳＥＱ（ＲＴＰパケットのシーケンス番号）が循環される度に、ＲＯＣ値を１だけ増分させる必要がある。

式（１）に示されるように、ＲＯＣ値は、修正版ＳＥＱインデックス（ｉ）を作成するのに使用されるが、ＲＯＣ値自体は、パケットに入れて明示的に（そのままの形で）送信されるわけではない。更に、通信セッション内で活動状態のＮＭＤから送信されるパケットの数は、ＲＴＰパケットに利用可能な最大のシーケンス数である６４，０００（＝２^１６）を超えることが多い故に、米国特許第６９６６００３号に開示されるＩＰＳＥＣの３２ビット長ＳＥＱの使用とは対照的に、ＲＴＰの１６ビット長ＳＥＱ番号は、スイッチオーバに使用され得ない。更に、ＳＥＱは、ＩＰＳＥＣのＳＥＱの使用とは対照的に、ゼロから開始するのではなく、あるランダム数から開始する。従って、１〜２^１６の範囲内のＳＥＱ値は、ＮＭＤ １０１等の活動状態のＮＭＤと、冗長ＮＭＤ １０２等の冗長ＮＭＤとの間のスイッチオーバに関する新しい参照ＳＥＱ番号として使用されることはない。

理論的には、メモリ・ストレージ・アレイ１１１は、各受信パケット及び送信パケットに関する更新済みのＲＯＣ値と、更新済みのＳＥＱ値と、を収容することができる。しかしながら、本解決策は、広い通信帯域幅と、かなりの処理電力と、を必要とし、決して実用的なものではない。

本開示に記載のシステム及び方法は、ＳＲＴＰプロトコルの機能を利用して、（ある種の制限下で）パケット損失やパケットの再順序付け等のネットワーク障害に対処することが可能である。ＲＦＣ ３７１１によれば、受信機は、パケットの再順序付け及びパケット損失がそれ程多くなく、不都合なビット誤りが発生しない限り、支障なく機能することが予想される。特に、ＲＦＣ ３７１１によれば、かかる大規模な損失又は再順序付けは、ＲＴＰの適用自体を妨げる可能性が高いので、必然的に、２^１５個ものパケットが失われ、或いは２^１５個のパケットの順序が狂うことになり、その後（送信デバイスと受信デバイスとの間の）同期は、失われることになる。

上述のＳＲＴＰプロトコルの機能を使用することにより、ＮＭＤ（例えばＮＭＤ １０１）から冗長ＮＭＤ（例えば冗長ＮＭＤ １０２）にスイッチオーバ・パラメータがコピーされ得る更新レートは、実質上２^１５個のパケット毎に１回という非常に低い更新レートとすることができる。スイッチオーバの更新レートが低くなるほど、メモリ・ストレージ・アレイの更新に要する通信帯域幅も狭くなり、その更新に必要な計算資源も少なくなる故に、スイッチオーバの更新レートは、低い方が良い。２^１５よりも低いレート、例えば次の何れかの状態に最初に到達した時点で、即ち、２^１３個のパケットが送信された時点又は受信された時点で冗長ＮＭＤを更新することによって、安全なマージン（ｓａｆｅｔｙ ｍａｒｇｉｎ）が、提供され得る。安全なマージンは、ネットワーク障害によって引き起こされる恐れがある問題又はそれによって生じ得る問題を防止又は回避するのに必要とされる。

ＲＴＰは、ＲＴＰセッションを制御するための、ＲＴＣＰパケットと呼ばれる特別なタイプのパケットを使用するものである。ＲＴＣＰパケットは、１つ（又は複数）のエンド・ユーザ宛てのデータ又は情報のどのような部分も保持しないが、それらのデータ又は情報を受信するデバイスが通信経路又はリンクの品質を推定することを可能にする。ＲＴＣＰパケットは、他のタイプのパケットと同様に保護される（安全な状態にされる）必要がある。ＳＲＴＰのＲＴＣＰ保護（ＳＲＴＣＰとも呼ばれる）に関しては、ＳＲＴＣＰインデックスが、各送信パケットに付加される。ＳＲＴＣＰインデックスは、ＩＰＳＥＣでＳＥＱインデックスが使用されるのと同様の手法で、ＳＲＴＰのリプレイ保護に使用される。

音声チャネルでは、次式（２）から、更新間隔（Ｔｉｍｅ Ｂｅｔｗｅｅｎ Ｕｐｄａｔｅｓ：ＴＢＵ）が、求められ得る。
ＴＢＵ＝２^１３ ＊ Ｆｒａｍｅ＿Ｓｉｚｅ ＊ Ｎｕｍ＿Ｆｒａｍｅｓ＿Ｐｅｒ＿Ｐａｃｋｅｔ （２）
上式で、２^１３は、例示的な更新レートであり、Ｆｒａｍｅ＿Ｓｉｚｅは、ＲＴＰパケットのミリ秒（ｍｓｅｃ）単位のフレーム・サイズであり、Ｎｕｍ＿Ｆｒａｍｅｓ＿Ｐｅｒ＿Ｐａｃｋｅｔは、ＲＴＰパケットのフレーム数である。例えば、Ｆｒａｍｅ＿Ｓｉｚｅ＝２０ｍｓｅｃ、Ｎｕｍ＿Ｆｒａｍｅｓ＿Ｐｅｒ＿Ｐａｃｋｅｔ＝２と仮定した場合、ＴＢＵ＝３２７．６８秒となり、このＴＢＵは、かなり低い更新レートである。

本開示によれば、実質的に透過的なスイッチオーバを得るために（ＮＭＤ １０１と、冗長ＮＭＤ １０２と、をほぼ同様の暗号化状態に維持するために）、ＮＭＤから冗長ＮＭＤに、（１）パケットのタイムスタンプ（ＴｉｍｅＳｔａｍｐ）と、（２）パケットのシーケンス番号（ＳＥＱ）と、（３）ロールオーバ・カウンタ（ＲＯＣ）と、（４）ＲＴＣＰインデックスの、４つのタイプのスイッチオーバ・パラメータが、コピーされ得る。ＮＭＤは、パケットの送信及び受信を行う故に、本明細書で「送信スイッチオーバ・パラメータ」と呼ばれ、ＮＭＤからパケットを送信する際に使用される４つのスイッチオーバ・パラメータと、本明細書で「受信スイッチオーバ・パラメータ」と呼ばれ、ＮＭＤにおいてパケットを受信する際に使用される４つのスイッチオーバ・パラメータの、合計８つのパラメータが、冗長ＮＭＤにコピーされる必要がある。従って、冗長ＮＭＤ １０２等の冗長ＮＭＤを更新するには、以下の８つのスイッチオーバ・パラメータ（４つの受信スイッチオーバ・パラメータと、４つの送信スイッチオーバ・パラメータ）を冗長ＮＭＤにコピーする必要がある。

送信スイッチオーバ・パラメータは、次の４つである。
（１）ＮＭＤ（例えばＮＭＤ １０１）からリモートＮＭＤ（例えばリモートＮＭＤ １０７）に送信されるパケットに割り当てられるタイムスタンプに相当する、ＲＴＰ＿Ｔｘ＿ＴｉｍｅＳｔａｍｐ（ＲＴＰは、ＲＴＰプロトコルを指す）と、
（２）ＮＭＤ（例えばＮＭＤ １０１）からリモートＮＭＤ（例えばリモートＮＭＤ １０７）に送信されるパケットに関する（当該パケットに割り当てられる）シーケンス番号に相当する、ＲＴＰ＿Ｔｘ＿ＳＥＱ（ＲＴＰは、ＲＴＰプロトコルを指す）と、
（３）ＮＭＤ（例えばＮＭＤ １０１）からリモートＮＭＤ（例えばリモートＮＭＤ １０７）に送信されるパケットに関連するＲＯＣ値に相当する、ＲＴＰ＿Ｔｘ＿ＲＯＣ（ＲＴＰは、ＲＴＰプロトコルを指す）と、
（４）ＮＭＤ（例えばＮＭＤ １０１）からリモートＮＭＤ（例えばリモートＮＭＤ １０７）に送信されるパケットに関連するＲＴＣＰインデックスに相当する、ＲＴＣＰ＿Ｔｘ＿Ｉｎｄｅｘ（ＲＴＰは、ＲＴＰプロトコルを指す）。

受信スイッチオーバ・パラメータは、次の４つである。
（５）ＮＭＤ（例えばＮＭＤ １０１）によって受信されるリモートＮＭＤ（例えばリモートＮＭＤ １０７）からのパケットに割り当てられるタイムスタンプに相当する、ＲＴＰ＿Ｒｘ＿ＴｉｍｅＳｔａｍｐ（ＲＴＰは、ＲＴＰプロトコルを指す）と、
（６）ＮＭＤ（例えばＮＭＤ １０１）によって受信されるリモートＮＭＤ（例えばリモートＮＭＤ １０７）からのパケットに関する（当該パケットに割り当てられる）シーケンス番号に相当する、ＲＴＰ＿Ｒｘ＿ＳＥＱ（ＲＴＰは、ＲＴＰプロトコルを指す）と、
（７）ＮＭＤ（例えばＮＭＤ １０１）によって受信されるリモートＮＭＤ（例えばリモートＮＭＤ １０７）からのパケットに関連するＲＯＣ値に相当する、ＲＴＰ＿Ｒｘ＿ＲＯＣ（ＲＴＰは、ＲＴＰプロトコルを指す）と、
（８）ＮＭＤ（例えばＮＭＤ １０１）によって受信されるリモートＮＭＤ（例えばリモートＮＭＤ １０７）からのパケットに関連するＲＴＣＰインデックスに相当する、ＲＴＣＰ＿Ｒｘ＿Ｉｎｄｅｘ（ＲＴＰは、ＲＴＰプロトコルを指す）。

本明細書で、特定のスイッチオーバ・パラメータに関して「現在の（ｃｕｒｒｅｎｔ）」という用語が使用されたときは常に、スイッチオーバが完了した後に冗長ＮＭＤ（例えば冗長ＮＭＤ １０２）によって使用されることになるスイッチオーバ・パラメータの初期値を指す。特定のスイッチオーバ・パラメータに関して「最後の（ｌａｓｔ）」という用語が使用されたときは常に、最後のスイッチオーバ・パラメータの更新中に又はその更新の結果、冗長ＮＭＤに最後にコピーされたスイッチオーバ・パラメータの値を指す。

先に説明したように、受信メディア・デバイスは、ＳＲＴＰを使用して最大２^１５個の損失パケットと、順序が狂った２^１５個のパケットと、を修復し、又、以下で説明するように、送信スイッチオーバ・パラメータ及び受信スイッチオーバ・パラメータが、様々な手法で計算される。ＮＭＤ １０１が、リモートＮＭＤにサービスを提供することができなくなったときは、冗長ＮＭＤ １０２は、最後のスイッチオーバの更新中にそれ自体に送信されたスイッチオーバ・パラメータを利用して、送信及び受信スイッチオーバ・パラメータを計算／推定することができる。先に説明したように、スイッチオーバの更新は、例えば２^１３個のパケット毎に１回行われ、スイッチオーバは、２つの連続するスイッチオーバの更新間で必要とされる可能性が最も高いことから、又、スイッチオーバ・パラメータは、送信パケット毎に変更されるので、冗長ＮＭＤ １０２は、パケットをリモートＮＭＤ １０７に送信するために、冗長ＮＭＤ １０２に送信された最後のスイッチオーバ・パラメータを使用することができない。従って、関連性のない最後のスイッチオーバ・パラメータを使用して（例えば）冗長ＮＭＤ １０２から（例えば）リモートＮＭＤ １０７にパケットを送信しようと試みても、当該パケットは、冗長ＮＭＤ １０２によって無視され又は破棄されることになる。従って、本開示の幾つかの実施形態によれば、冗長ＮＭＤ １０２は、以下に示すように、最後に知られたスイッチオーバ・パラメータの値を利用して送信スイッチオーバ・パラメータの現在値（又は実際の値）を推定することができる。

１）現在のＲＴＰ＿Ｔｘ＿ＴｉｍｅＳｔａｍｐ＝最後のＲＴＰ＿Ｔｘ＿ＴｉｍｅＳｔａｍｐ＋ΔＴ
上式で、最後のＲＴＰ＿Ｔｘ＿ＴｉｍｅＳｔａｍｐは、最後のスイッチオーバの更新中に冗長ＮＭＤに送信されたＲＴＰ＿Ｔｘ＿ＴｉｍｅＳｔａｍｐの値であり、ΔＴは、最後の更新時間と、スイッチオーバ時間との間の時間差である。従って、現在のＲＴＰ＿Ｔｘ＿ＴｉｍｅＳｔａｍｐは、（この例では）冗長ＮＭＤ １０２がそれ自体の送信した最初のパケットに割り当てる初期のタイムスタンプである。

２）現在のＲＴＰ＿Ｔｘ＿ＳＥＱ＝最後のＲＴＰ＿Ｔｘ＿ＳＥＱ＋２^１３＋Δ_ＳＥＱ
上式で、最後のＲＴＰ＿Ｔｘ＿ＳＥＱは、最後のスイッチオーバの更新中に冗長ＮＭＤ １０２に送信されたＲＴＰ＿Ｔｘ＿ＳＥＱの値であり、２^１３は、スイッチオーバのパケット更新レートの例示的な数である。（例えば）２^１３の値を追加し、Δ_ＳＥＱを使用すると、リモートＮＭＤ １０７において、冗長ＮＭＤ １０２から送信されるパケットと、ＮＭＤ １０１から送信されるが冗長ＮＭＤ １０２において受信される１つ（又は複数）のパケットとの間の衝突が実質的に生じないことを保証する、安全なマージン又はオフセットが、提供される。Δ_ＳＥＱの例示的な値は、５００（パケット）とすることができる。ＳＲＴＰプロトコルは、最大２^１５個の損失パケットを取り扱い又はそれらに対処するように設計されているので、リモート・ネットワーク・メディア・デバイス（例えばリモートＮＭＤ １０７）は、かかるオフセット値（２^１３＋Δ_ＳＥＱ）を問題なく取り扱うことができる。

３）現在のＲＴＰ＿Ｔｘ＿ＲＯＣ＝最後のＲＴＰ＿Ｔｘ＿ＲＯＣ
上式で、最後のＲＴＰ＿Ｔｘ＿ＲＯＣは、最後のスイッチオーバの更新中に冗長ＮＭＤ １０２に送信されたＲＴＰ＿Ｔｘ＿ＲＯＣの値である。２^１３及びΔ_ＳＥＱが最後のＲＴＰ＿Ｔｘ＿ＲＯＣに追加された後は、その時々に、現在のＲＴＰ＿Ｔｘ＿ＲＯＣがオーバーフローする（循環又は一巡する）ことを意味する以下の条件（３）が、満足される可能性があり、従って、そのような場合には、リモートＮＭＤ（例えばリモートＮＭＤ １０７）との同期をとるために、現在のＲＴＰ＿Ｔｘ＿ＲＯＣの値が、１だけ増分される（現在のＲＯＣ＝現在のＲＯＣ＋１となる）ことに留意されたい。
Ｃｕｒｒｅｎｔ ＲＴＰ＿Ｔｘ＿ＳＥＱ ＜ Ｌａｓｔ ＲＴＰ＿Ｔｘ＿ＳＥＱ （３）

４）現在のＲＴＣＰ＿Ｔｘ＿Ｉｎｄｅｘ＝最後のＲＴＣＰ＿Ｔｘ＿Ｉｎｄｅｘ＋ΔＴ／（Ｍｅａｎ＿ＲＴＣＰ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ）＋Δ_{ｉｎｄｅｘ}
上式で、Ｍｅａｎ＿ＲＴＣＰ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌは、ＮＭＤ １０１からリモートＮＭＤ １０７に送信される２つの連続するＲＴＣＰパケット間の平均経過時間である。従って、ΔＴ／（Ｍｅａｎ＿ＲＴＣＰ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ）は、最後のスイッチオーバの更新から実際のスイッチオーバの時点までに送信されたＲＴＣＰパケットの平均数を提供する。例えば、最後のスイッチオーバの更新が、時間ｔ０に発生し、その後、実際のスイッチオーバが、３００秒後（ｔ０＋３００秒）に発生する場合は、ΔＴ＝３００秒となる。次に、Ｍｅａｎ＿ＲＴＣＰ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌが、５秒と等しい場合は、そのことをもって、スイッチオーバが発生する前に、ＮＭＤ １０１が、６０個（３００／５）のＲＴＣＰパケットを（リモートＮＭＤ １０７に）送信したことが示される。ＲＴＣＰ＿Ｔｘ＿Ｉｎｄｅｘの値は、各ＲＴＣＰパケットの送信に従って単調増加する故に、最後のＲＴＣＰ＿Ｔｘ＿Ｉｎｄｅｘは、期間ΔＴの間に送信されるＲＴＣＰパケットの平均数だけ増分される。

先に説明したように、受信メディア・デバイスは、最大２^１５個の損失パケットと、順序が狂った２^１５個のパケットと、を問題なく取り扱うことができる。従って、冗長ＮＭＤ １０２は、推定の必要がある送信スイッチオーバ・パラメータとは対照的に、受信スイッチオーバ・パラメータの現在値を推定する必要がなく、それらの値は、以下のように直接取得され得る。

５）現在のＲＴＰ＿Ｒｘ＿ＳＥＱ＝最後のＲＴＰ＿Ｒｘ＿ＳＥＱ
上式で、最後のＲＴＰ＿Ｒｘ＿ＳＥＱは、最後のスイッチオーバの更新中に冗長ＮＭＤ １０２に送信されたＲＴＰ＿Ｒｘ＿ＳＥＱの値である。

６）現在のＲＴＰ＿Ｒｘ＿ＲＯＣ＝最後のＲＴＰ＿Ｒｘ＿ＲＯＣ
上式で、最後のＲＴＰ＿Ｒｘ＿ＲＯＣは、最後のスイッチオーバの更新中に冗長ＮＭＤ １０２に送信されたＲＴＰ＿Ｒｘ＿ＲＯＣの値である。

７）現在のＲＴＣＰ＿Ｒｘ＿Ｉｎｄｅｘ＝最後のＲＴＣＰ＿Ｒｘ＿Ｉｎｄｅｘ
上式で、最後のＲＴＣＰ＿Ｒｘ＿Ｉｎｄｅｘは、最後のスイッチオーバの更新中に冗長ＮＭＤ １０２に送信されたＲＴＣＰ＿Ｒｘ＿Ｉｎｄｅｘの値である。

ＰａｃｋｅｔＣａｂｌｅ
ＰａｃｋｅｔＣａｂｌｅは、ＲＴＰパケットを利用するので、活動状態のＮＭＤ（ＮＭＤ １０１等）と、冗長ＮＭＤ（冗長ＮＭＤ １０２等）との間のスイッチオーバは、ＳＲＴＰスイッチオーバでパケットのシーケンス番号（ＳＥＱ）が使用されるのとは対照的に、ＰａｃｋｅｔＣａｂｌｅのスイッチオーバではパケットのタイムスタンプが利用される点と、ＳＲＴＰで使用されるＲＯＣが、ＰａｃｋｅｔＣａｂｌｅではＮｗｒａｐと呼ばれる等価なパラメータに置き換えられる点と、を除けば、ＳＲＴＰ（ＳＲＴＰスイッチオーバ）と同様の様式で実施され得る。ＳＲＴＰの場合と同様に、ＰａｃｋｅｔＣａｂｌｅも、リプレイ攻撃に対する保護を提供する。

タイムスタンプの許容差チェック（Ｔｏｌｅｒａｎｃｅ Ｃｈｅｃｋ）
パケットが、ＮＭＤ １０１等のＮＭＤにおいて受信され、当該ＮＭＤよって処理される前に、ＮＭＤは、各ＲＴＰヘッダ内のタイムスタンプ値のサニティ・テストを実施しなければならない。サニティ・テストは、コンピュータ・プログラム又は他の製品の主要な機能に関する簡易なラン・スルーである。サニティ・テストを用いると、より網羅的なテスト・ラウンドに先立って、システムが予期されるとおりに機能することの信頼性がある程度もたらされる。

ＰａｃｋｅｔＣａｂｌｅの方法論の一部として、サニティ・テストは、典型的には以下のステップから成る。
１．まず、新しい通信セッションで送信者から受信された最初のパケットにＲＴＰタイムスタンプが割り当てられた後、受信機は、同じ通信セッション内でそれ以前に受信されたパケットに関するタイムスタンプの外挿に基づいて、送信者の次のＲＴＰパケットに関するタイムスタンプの予想値を計算し、
２．当該パケットに関連するタイムスタンプの値が、計算された予想値の合理的な許容差の範囲から外れ、又は当該許容差を超えた場合には、次の受信パケットは、処理されずに拒否される。拒否されたパケットに関連するタイムスタンプは、将来のパケットのタイムスタンプを推定し又は予測する外挿に用いられることはない。「合理的な許容差（ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｔｏｌｅｒａｎｃｅ）」とは、有効なタイムスタンプの値によって、受信機が有効進入パケットを迅速に復元して解読することができなくなる程度まで、受信機の状態を逸脱させる恐れがないことを保証する上で、十分に小さいタイムスタンプの許容差範囲を意味する。更に、タイムスタンプの許容差範囲は、予想されたタイムスタンプの値と、受信されたタイムスタンプの値との間の知られた差が考慮に入られるように選択される必要がある。なぜなら、そのような差は、コール起動時及びコーデックのスイッチオーバ時、並びに、ある条件下では送信者／受信者の非同期化を招く恐れもある送信者／受信者のクロック・ドリフトに起因して生じる可能性があるからである。

比較的長い連続する一連のＲＴＰパケットが、それ自体の値が許容可能な範囲を超えるタイムスタンプを有する場合には、受信メディア・デバイス（例えばＮＭＤ １０１）は、その通信セッションを終了し又は打ち切ることになる。そうではなく、（正当な）各パケットが受信された場合には、受信メディア・デバイス（例えばＮＭＤ １０１）は、パケットの送信者（例えばリモートＮＭＤ １０７）との同期をとることができるように、即ち、推定されるタイムスタンプの許容可能な許容差範囲に収まるように、それ自体の時間の調整又は相対位置変更を行う。

ＰａｃｋｅｔＣａｂｌｅのスイッチオーバは、ＳＲＴＰに関して説明したのと同様の様式で、スイッチオーバの更新を冗長デバイス（例えば冗長ＮＭＤ １０２）に送信するが、以下で説明するように、ＰａｃｋｅｔＣａｂｌｅでは、（ＳＲＴＰで使用される）シーケンス番号及びＲＯＣ値が、それぞれタイムスタンプ及びＮｗｒａｐに置き換えられる。ＳＲＴＰスイッチオーバの場合と同様に、ＰａｃｋｅｔＣａｂｌｅのスイッチオーバでも、（この例では３つのタイプの）送信及び受信スイッチオーバ・パラメータを冗長ＮＭＤにコピーすることが必要となる。

送信スイッチオーバ・パラメータは、次の３つである。
１）ＮＭＤから送信されるパケットのタイムスタンプに相当する、ＲＴＰ＿Ｔｘ＿ＴｉｍｅＳｔａｍｐと、
２）ＮＭＤから送信されるパケットに関連するＮｗｒａｐに相当する、ＲＴＰ＿Ｔｘ＿Ｎｗｒａｐと、
３）ＮＭＤから送信されるパケットのシーケンス番号に相当する、ＲＴＣＰ＿Ｔｘ＿ＳｅｑｕｅｎｃｅＮｕｍｂｅｒ。

受信スイッチオーバ・パラメータは、次の３つである。
４）ＮＭＤにおいて受信されるパケットのタイムスタンプに相当する、ＲＴＰ＿Ｒｘ＿ＴｉｍｅＳｔａｍｐと、
５）ＮＭＤにおいて受信されるパケットに関連するＮｗｒａｐに相当する、ＲＴＰ＿Ｒｘ＿Ｎｗｒａｐと、
６）ＮＭＤにおいて受信されるパケットのシーケンス番号に相当する、ＲＴＣＰ＿Ｒｘ＿ＳｅｑｕｅｎｃｅＮｕｍｂｅｒ。

ＳＲＴＰスイッチオーバの場合と同様に、又それと同じ理由で、透過的なスイッチオーバ・パラメータを取得するために、現在のＲＴＰ＿Ｔｘ＿ＴｉｍｅＳｔａｍｐと、現在のＲＴＰ＿Ｔｘ＿Ｎｗｒａｐと、現在のＲＴＣＰ＿Ｔｘ＿ＳｅｑｕｅｎｃｅＮｕｍｂｅｒの、合計３つの送信スイッチオーバ・パラメータの値が、冗長ＮＭＤによって推定される必要がある。従って、（例えば）冗長ＮＭＤ １０２は、最後に知られたスイッチオーバ・パラメータの値を利用して、送信スイッチオーバ・パラメータの現在値（又は実際の値）を次のように推定することができる。

１）現在のＲＴＰ＿Ｔｘ＿ＴｉｍｅＳｔａｍｐ＝最後のＲＴＰ＿Ｔｘ＿ＴｉｍｅＳｔａｍｐ＋ΔＴ
上式で、最後のＲＴＰ＿Ｔｘ＿ＴｉｍｅＳｔａｍｐは、最後のスイッチオーバの更新中に冗長ＮＭＤに送信されたＲＴＰ＿Ｔｘ＿ＴｉｍｅＳｔａｍｐの値であり、ΔＴは、最後の更新時間と、スイッチオーバ時間との間の時間差である。従って、現在のＲＴＰ＿Ｔｘ＿ＴｉｍｅＳｔａｍｐは、（この例では）冗長ＮＭＤ １０２から送信された最初のパケットに割り当てられる初期のタイムスタンプとなる。

２）現在のＲＴＰ＿Ｔｘ＿Ｎｗｒａｐ＝最後のＲＴＰ＿Ｔｘ＿Ｎｗｒａｐ
上式で、最後のＲＴＰ＿Ｔｘ＿Ｎｗｒａｐは、最後のスイッチオーバの更新中に冗長ＮＭＤに送信されたＲＴＰ＿Ｔｘ＿Ｎｗｒａｐの値である。現在のＲＴＰ＿Ｔｘ＿ＴｉｍｅＳｔａｍｐが循環することを意味する以下の条件（４）が、その時々に満足される可能性があり、従って、そのような場合には、リモートＮＭＤ（例えばリモートＮＭＤ １０７）との同期を維持するために、Ｎｗｒａｐの値が、１だけ増分される（Ｎｗｒａｐ＝Ｎｗｒａｐ＋１となる）ことに留意されたい。
現在のＲＴＰ＿Ｔｘ＿ＴｉｍｅＳｔａｍｐ＜最後のＲＴＰ＿Ｔｘ＿ＴｉｍｅＳｔａｍｐ （４）

３）現在のＲＴＣＰ＿Ｔｘ＿ＳｅｑｕｅｎｃｅＮｕｍｂｅｒ＝最後のＲＴＣＰ＿Ｔｘ＿ＳｅｑｕｅｎｃｅＮｕｍｂｅｒ＋ΔＴ／（Ｍｅａｎ＿ＲＴＣＰ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ）＋Δ_ＳＥＱ
上式で、Ｍｅａｎ＿ＲＴＣＰ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌは、（例えば）ＮＭＤ １０１から（例えば）リモートＮＭＤ １０７に送信される２つの連続するＲＴＣＰパケット間の平均経過時間である。従って、式ΔＴ／（Ｍｅａｎ＿ＲＴＣＰ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌ）は、最後のスイッチオーバの更新から実際のスイッチオーバの時点までに送信されたＲＴＣＰパケットの平均数を提供する。例えば、最後のスイッチオーバの更新が、時間ｔ０に発生し、その後、別のスイッチオーバが、３００秒後の時間ｔ１（ｔ１＝ｔ０＋３００秒）に発生する場合は、ΔＴ＝３００秒となる。次に、Ｍｅａｎ＿ＲＴＣＰ＿Ｉｎｔｅｒｖａｌが、５秒と等しい場合は、そのことをもって、スイッチオーバが発生する前に、ＮＭＤ １０１が、６０個（３００／５）のＲＴＣＰパケットを（リモートＮＭＤ １０７に）送信したことが示される。ＲＴＣＰ＿Ｔｘ＿ＳｅｑｕｅｎｃｅＮｕｍｂｅｒの値は、各ＲＴＣＰパケットの送信に従って単調増加する故に、最後のＲＴＣＰ＿Ｔｘ＿ＳｅｑｕｅｎｃｅＮｕｍｂｅｒは、期間ΔＴの間に送信されるＲＴＣＰパケットの平均数だけ増分される。

ＳＲＴＰスイッチオーバに関して先に指定された理由から、受信スイッチオーバ・パラメータの現在値が、以下のように直接取得され得るので、冗長ＮＭＤ １０２等の冗長ＮＭＤは、受信スイッチオーバ・パラメータの現在値を推定する必要がない。
４）現在のＲＴＰ＿Ｒｘ＿ＴｉｍｅＳｔａｍｐ＝最後のＲＴＰ＿Ｒｘ＿ＴｉｍｅＳｔａｍｐとなり、
５）現在のＲＴＰ＿Ｒｘ＿Ｎｗｒａｐ＝最後のＲＴＰ＿Ｒｘ＿Ｎｗｒａｐとなり、
６）現在のＲＴＣＰ＿Ｒｘ＿ＳｅｑｕｅｎｃｅＮｕｍｂｅｒ＝最後のＲＴＣＰ＿Ｒｘ＿ＳｅｑｕｅｎｃｅＮｕｍｂｅｒとなる。
言い換えれば、現在のＲＴＰ＿Ｒｘ＿ＴｉｍｅＳｔａｍｐ、現在のＲＴＰ＿Ｒｘ＿Ｎｗｒａｐ、及び現在のＲＴＣＰ＿Ｒｘ＿ＳｅｑｕｅｎｃｅＮｕｍｂｅｒには、（それぞれ）最後のスイッチオーバの更新中に冗長ＮＭＤが取得した（冗長ＮＭＤにコピーされた）最後のＲＴＰ＿Ｒｘ＿ＴｉｍｅＳｔａｍｐ、最後のＲＴＰ＿Ｒｘ＿Ｎｗｒａｐ、及び最後のＲＴＣＰ＿Ｒｘ＿ＳｅｑｕｅｎｃｅＮｕｍｂｅｒが割り当てられる。

次に、図２を参照すると、（全体的に２００で示される）例示的な「Ｎ＋１」冗長レンダリング・システムの全体的なレイアウト及び機能が、概略的に示される。この例によれば、システム２００は、図１のＮＭＤ １０１とほぼ同様の働きをする、２０１／１、２０１／２、２０１／３、及び２０１／４で指定された複数の１次ネットワーク・メディア・デバイスを含むことから、あるネットワーク・メディア・デバイス、例えばＮＭＤ ２０１／１が故障する恐れもある故に、図１の通信経路１０３を介して行われる直接的なスイッチオーバの更新のような直接的なスイッチオーバの更新は、推奨されない。（例えば）ＮＭＤ ２０１／１が故障した結果、冗長ＮＭＤ ２０２等の２次ＮＭＤへのスイッチオーバが、必要とされることもある。しかしながら、当該スイッチオーバの間に別のネットワーク・メディア・デバイス、例えばＮＭＤ ２０１／４が、冗長ＮＭＤ ２０２を更新しようと試みる可能性もあり、それによってスイッチオーバ・プロセスが妨げられることになる。従って、ＮＭＤと、冗長ＮＭＤとの間の直接的な通信経路（図１の１０３で示される直接的な通信経路等）を使用する代わりに、中央ネットワーク・デバイス２０５等の中央デバイスが、使用される。ＮＭＤ ２０１／１〜２０１／４の各ＮＭＤは、それぞれ（２０４で示されるように）スイッチオーバ・パラメータを用いて中央ネットワーク・デバイス２０５を更新することができる。更新レートは、１つのネットワーク・メディア・デバイスに使用される更新レートと同様（即ち、２^Ｘ個のパケットの送信又は受信の都度）であってよい。ネットワーク・デバイス２０５は、（２０４で示されるように）それ自体と結合された各ＮＭＤから転送されてきた最後のスイッチオーバ・パラメータをメモリ・ストレージ・アレイ２１１に記憶することができる。ＮＭＤ ２０１／１〜２０１／４の内の１つが、（データ・ネットワーク２０８を介して）リモートＮＭＤ ２０７にサービスを提供することができなくなった場合は、中央ネットワーク・デバイス２０５は、ＮＭＤ ２０１／１〜２０１／４を監視することによって故障中のＮＭＤを特定することができ、又、（２０６で示されるように）故障中のＮＭＤに関する又はそれと関連付けられるスイッチオーバ・パラメータだけを冗長ＮＭＤ ２０２に転送することができる。冗長ＮＭＤ ２０２は、中央ネットワーク・デバイス２０５からそれ自体に転送されたスイッチオーバ・パラメータを使用することにより故障中のＮＭＤを置き換え、通信経路２１０及びデータ・ネットワーク２０８を介してリモートＮＭＤ ２０７と通信することができる。

幾つかの実施形態によれば、中央ネットワーク・デバイス２０５は、ＮＭＤ ２０１／１〜２０１／４に関連するスイッチオーバ・パラメータを、メモリ・ストレージ・アレイ２１１等の中央メモリ・ストレージ・アレイに記憶することができる。これらの実施形態によれば、中央ネットワーク・デバイス２０５は、故障中のＮＭＤを特定するときに、メモリ・ストレージ・アレイ２１１内の位置を探索し、そこから故障中のＮＭＤに関連するスイッチオーバ・パラメータだけを収集し、それらのパラメータを冗長ＮＭＤに送信することができる。別法として、中央ネットワーク・デバイス２０５は、別個のＮＭＤに関連するスイッチオーバ・パラメータを別個のメモリ・ストレージ・アレイに記憶することもできる。

次に、図３を参照すると、流れ図は、ＲＴＰスイッチオーバの更新がいつ発生することになるかを判定する例示的な方法を示す。図３は、図１に関連して説明される。ここでは、先のスイッチオーバの更新が暫く前に既に発生しており、後続の即ち次のスイッチオーバの更新時の判定が必要とされることが、想定される。（１）ＮＯＰ_Ｔ（例えばＮＭＤ １０１からリモートＮＭＤ １０７に送信されるパケット数（Ｎｕｍｂｅｒ Ｏｆ Ｐａｃｋｅｔｓ））と、（２）ＮＯＰ_Ｒ（例えばリモートＮＭＤ １０７から送信され、例えばＮＭＤ １０１において受信されるパケット数（Ｎｕｍｂｅｒ Ｏｆ Ｐａｃｋｅｔｓ））の、合わせて２つの変数が使用され得る。送信パケット及び受信パケットの数は、各パケットに一意のシーケンス番号が割り当てられることから、パケットのシーケンス番号（ＳＥＱ）を使用することによって取得され得る。

ＮＯＰ_Ｔ及びＮＯＰ_Ｒは、先のスイッチオーバの更新が発生した時点で又はその直後に、それぞれの値をゼロにセットすること等によって初期化される（ステップ３０１）。先のスイッチオーバの更新が完了したかどうかに関わらず、アプリケーションは、通常どおり実行され得、即ち、（例えば）ＮＭＤ １０１は、例えばリモートＮＭＤ １０７との間のパケットの送受信を継続することができる。最後の（先の）スイッチオーバの更新以降に（例えば）ＮＭＤ １０１から送信されたパケットをカウントするために、（例えば）ＮＭＤ １０１が、（例えば）リモートＮＭＤ １０７にパケットを送信する度に、変数ＮＯＰ_Ｔが、１だけ増分される（３０３）。最後の増分以降に、ＮＭＤ １０１が追加的なパケットを送信しない限り（３０２のＮｏ）、ＮＯＰ_Ｔの値は、変更されないままである。同様に、最後の（先の）スイッチオーバの更新以降に（例えば）ＮＭＤ １０１において受信されたパケットをカウントするために、ＮＭＤ １０１が、（例えば）リモートＮＭＤ １０７からパケットを受信する度に（３０４のＹｅｓ）、変数ＮＯＰ_Ｒが、１だけ増分される（３０５）。

本開示の幾つかの実施形態によれば、ＮＯＰ_Ｔ又はＮＯＰ_Ｒの値が、２つの連続するスイッチオーバの更新間に通信することが許可されたパケットの所定の最大数である２^Ｘ（例えばＸ＝１３）に達した場合には（３０６のＹｅｓ）、別のスイッチオーバの更新が、発生し（３０７）、変数ＮＯＰ_Ｔ及びＮＯＰ_Ｒが、初期化される（３０１）。変数ＮＯＰ_ＴとＮＯＰ_Ｒの何れの変数も、２^Ｘの値に達する基準を満たさない場合には（３０６のＮｏ）、アプリケーションは、通常どおり実行され得、即ち、（例えば）ＮＭＤ １０１は、（例えば）リモートＮＭＤ １０７との間のパケットの送受信を継続することができ、これにより、ＮＯＰ_Ｔ及びＮＯＰ_Ｒが、送信パケット及び受信パケットの数に従って増分されることになる。図３の流れ図は、図２に示される例示的な「１＋Ｎ」システム（この例ではＮ＝４）等、任意の「１＋Ｎ」システム・アーキテクチャにも同様に適用され得る。再び図２を参照すると、メモリ・ストレージ・アレイ２１１は、（図３の３０７に示されるように）各ＮＭＤ ２０１／ｉ（この例では、ｉ＝１〜４）によって個別に更新される。

図３の流れ図は、ＳＲＴＰのスイッチオーバと、ＰａｃｋｅｔＣａｂｌｅのスイッチオーバとが、様々なタイプのスイッチオーバ・パラメータを冗長ＮＭＤにコピーすることを要するにも関わらず、ＳＲＴＰとＰａｃｋｅｔＣａｂｌｅの何れのスイッチオーバにおいても使用され得る。非安全データ通信が関与する場合にも、図１のメモリ・ストレージ・アレイ１１１及び図２のメモリ・ストレージ・アレイ２１１は、（所定の数（２^Ｘ個）の送信／受信パケット毎にではなく）通信セッション毎に１回更新され得る。

以上、本明細書では本開示の幾つかの特徴を図示し説明してきたが、当業者なら様々な修正形態、置換物、変更形態、及び等価物に想到することであろう。従って、添付の特許請求の範囲は、本開示の真の趣旨から逸脱しない全ての修正形態及び変更形態を包含するものであることが、理解されるであろう。

典型的な冗長システムの全体的なレイアウト及び機能を示す概略図である。 典型的な「１＋Ｎ」冗長システムの全体的なレイアウト及び機能を示す概略図である。 ＳＲＴＰスイッチオーバの更新がいつ発生することになるかを判定する例示的な方法を示す流れ図である。

符号の説明

１００ 冗長システム
１０１ ネットワーク・メディア・デバイス
１０２ 冗長ネットワーク・メディア・デバイス
１０５ 中央ネットワーク・デバイス（任意選択）
１０７ リモートのネットワーク・メディア・デバイス
１０８ ＩＰ
１１１ メモリ・ストレージ・アレイ
２０１／１〜４ ネットワーク・メディア・デバイス
２０２ 冗長ネットワーク・メディア・デバイス
２０５ 中央ネットワーク・デバイス
２０７ リモートのネットワーク・メディア・デバイス
２１１ メモリ・ストレージ・アレイ

Claims (48)

1. 通信方法であって、
   １次ネットワーク・メディア・デバイスと、冗長ネットワーク・メディア・デバイスである２次ネットワーク・メディア・デバイスと、をほぼ同様の暗号化状態に維持するステップを含む方法。
2. 請求項１に記載の方法であって、前記維持するステップは、
   前記１次ネットワーク・メディア・デバイスから前記冗長ネットワーク・メディア・デバイスに、受信スイッチオーバ・パラメータと、送信スイッチオーバ・パラメータと、をコピーするステップを含む、方法。
3. 請求項２に記載の方法であって、前記コピーするステップは、２^Ｘ個のパケットが、前記１次ネットワーク・メディア・デバイスから送信される度に、又は前記１次ネットワーク・メディア・デバイスにおいて受信される度に少なくとも１回発生する、方法。
4. 請求項３に記載の方法であって、Ｘ＝１３である、方法。
5. 請求項２に記載の方法であって、前記冗長ネットワーク・メディア・デバイスは、コピーされた受信スイッチオーバ・パラメータを利用することによってパケットを受信する、方法。
6. 請求項２に記載の方法であって、前記冗長ネットワーク・メディア・デバイスは、現在の送信スイッチオーバ・パラメータを推定することによってパケットを送信する、方法。
7. 請求項６に記載の方法であって、前記現在の送信スイッチオーバ・パラメータは、コピーされた送信スイッチオーバ・パラメータに基づいて推定される、方法。
8. 請求項２に記載の方法であって、前記各スイッチオーバ・パラメータは、セキュア・リアル・タイム・トランスポート・プロトコルに関連する、方法。
9. 請求項２に記載の方法であって、前記受信及び送信スイッチオーバ・パラメータは、ＰａｃｋｅｔＣａｂｌｅプロトコルに関連する、方法。
10. 請求項２に記載の方法であって、スイッチオーバ・パラメータは、パケットのタイムスタンプと、パケットのシーケンス番号と、ロールオーバ・カウンタと、ＲＴＣＰインデックスと、の内の１つ又は複数を含む、方法。
11. 請求項２に記載の方法であって、スイッチオーバ・パラメータは、パケットのタイムスタンプと、Ｎｗｒａｐと、ＲＴＣＰシーケンス番号と、の内の１つ又は複数を含む、方法。
12. 請求項１に記載の方法であって、前記冗長ネットワーク・メディア・デバイスは、幾つかの１次ネットワーク・メディア・デバイスをバックアップする、方法。
13. 請求項１２に記載の方法であって、スイッチオーバ・パラメータは、ネットワーク・メディア・デバイスから中央ネットワーク・デバイスにコピーされ、故障中の１次ネットワーク・メディア・デバイスに関連するスイッチオーバ・パラメータは、前記中央ネットワーク・デバイスから前記冗長ネットワーク・メディア・デバイスにコピーされる、方法。
14. 通信システムであって、
    １次ネットワーク・メディア・デバイスと、
    冗長ネットワーク・メディア・デバイスである２次ネットワーク・メディア・デバイスと、
    を備え、
    前記１次及び２次ネットワーク・メディア・デバイスは、ほぼ同様の暗号化状態に維持される、
    通信システム。
15. 請求項１４に記載の通信システムであって、前記維持は、
    前記１次ネットワーク・メディア・デバイスから前記冗長ネットワーク・メディア・デバイスに、受信スイッチオーバ・パラメータと、送信スイッチオーバ・パラメータと、をコピーすることを含む、
    通信システム。
16. 請求項１５に記載の通信システムであって、前記コピーは、２^Ｘ個のパケットが、前記１次ネットワーク・メディア・デバイスから送信される度に、又は前記１次ネットワーク・メディア・デバイスにおいて受信される度に１回発生する、通信システム。
17. 請求項１６に記載の通信システムであって、Ｘ＝１３である、通信システム。
18. 請求項１５に記載の通信システムであって、前記冗長ネットワーク・メディア・デバイスは、コピーされた受信スイッチオーバ・パラメータを利用することによってパケットを受信し、現在の送信スイッチオーバ・パラメータを推定することによってパケットを送信する、通信システム。
19. 請求項１８に記載の通信システムであって、前記冗長ネットワーク・メディア・デバイスは、コピーされた送信スイッチオーバ・パラメータに基づいて前記現在の送信スイッチオーバ・パラメータを推定する、通信システム。
20. 請求項１５に記載の通信システムであって、前記受信及び送信スイッチオーバ・パラメータは、セキュア・リアル・タイム・トランスポート・プロトコルに関連する、通信システム。
21. 請求項１５に記載の通信システムであって、前記受信及び送信スイッチオーバ・パラメータは、ＰａｃｋｅｔＣａｂｌｅプロトコルに関連する、通信システム。
22. 請求項１５に記載の通信システムであって、スイッチオーバ・パラメータは、パケットのタイムスタンプと、パケットのシーケンス番号と、ロールオーバ・カウンタと、ＲＴＣＰインデックスと、の内の１つ又は複数を含む、通信システム。
23. 請求項１５に記載の通信システムであって、スイッチオーバ・パラメータは、パケットのタイムスタンプと、Ｎｗｒａｐと、ＲＴＣＰシーケンス番号と、の内の１つ又は複数を含む、通信システム。
24. 請求項１４に記載の通信システムであって、前記冗長ネットワーク・メディア・デバイスは、幾つかの１次ネットワーク・メディア・デバイスをバックアップする、通信システム。
25. 請求項２４に記載の通信システムであって、各１次ネットワーク・メディア・デバイスからそれに対してスイッチオーバ・パラメータがコピーされる中央ネットワーク・デバイスを更に備え、前記中央ネットワーク・デバイスは、故障中の１次ネットワーク・メディア・デバイスに関連するスイッチオーバ・パラメータを前記冗長ネットワーク・メディア・デバイスにコピーするように適合される、通信システム。
26. 請求項２５に記載の通信システムであって、前記中央ネットワーク・デバイスは、前記各１次ネットワーク・メディア・デバイスに関連するスイッチオーバ・パラメータを記憶するためのストレージ・アレイを備える、通信システム。
27. 冗長ネットワーク・メディア・デバイスとして使用される２次ネットワーク・メディア・デバイスをほぼ同様の暗号化状態に維持するように適合された１次ネットワーク・メディア・デバイス。
28. 請求項２７に記載の１次ネットワーク・メディア・デバイスであって、前記冗長ネットワーク・メディア・デバイスに受信スイッチオーバ・パラメータと、送信スイッチオーバ・パラメータと、をコピーすることによって、前記冗長ネットワーク・メディア・デバイスをほぼ同様の暗号化状態に維持する１次ネットワーク・メディア・デバイス。
29. 請求項２８に記載の１次ネットワーク・メディア・デバイスであって、前記コピーは、２^Ｘ個のパケットが、前記１次ネットワーク・メディア・デバイスから送信される度に、又は前記１次ネットワーク・メディア・デバイスにおいて受信される度に１回発生する、１次ネットワーク・メディア・デバイス。
30. 請求項２９に記載の１次ネットワーク・メディア・デバイスであって、Ｘ＝１３である、１次ネットワーク・メディア・デバイス。
31. 請求項２８に記載の１次ネットワーク・メディア・デバイスであって、前記受信及び送信スイッチオーバ・パラメータは、セキュア・リアル・タイム・トランスポート・プロトコルに関連する、１次ネットワーク・メディア・デバイス。
32. 請求項２８に記載の１次ネットワーク・メディア・デバイスであって、前記受信及び送信スイッチオーバ・パラメータは、ＰａｃｋｅｔＣａｂｌｅプロトコルに関連する、１次ネットワーク・メディア・デバイス。
33. 請求項２８に記載の１次ネットワーク・メディア・デバイスであって、スイッチオーバ・パラメータは、パケットのタイムスタンプと、パケットのシーケンス番号と、ロールオーバ・カウンタと、ＲＴＣＰインデックスと、の内の１つ又は複数を含む、１次ネットワーク・メディア・デバイス。
34. 請求項２８に記載の１次ネットワーク・メディア・デバイスであって、スイッチオーバ・パラメータは、パケットのタイムスタンプと、Ｎｗｒａｐと、ＲＴＣＰシーケンス番号と、の内の１つ又は複数を含む、１次ネットワーク・メディア・デバイス。
35. 請求項２７に記載の１次ネットワーク・メディア・デバイスであって、前記１次ネットワーク・メディア・デバイスがそれに対してスイッチオーバ・パラメータをコピーする中央ネットワーク・デバイスを更に備え、前記中央ネットワーク・デバイスは、前記１次ネットワーク・メディア・デバイスが、サービスを提供することができなくなった場合に、前記スイッチオーバ・パラメータを前記冗長ネットワーク・メディア・デバイスにコピーするように適合される、１次ネットワーク・メディア・デバイス。
36. １次ネットワーク・メディア・デバイスとほぼ同様の暗号化状態に維持されるように適合された冗長ネットワーク・メディア・デバイス。
37. 請求項３６に記載の冗長ネットワーク・メディア・デバイスであって、前記維持は、
    前記１次ネットワーク・メディア・デバイスから前記冗長ネットワーク・メディア・デバイスに、受信スイッチオーバ・パラメータと、送信スイッチオーバ・パラメータと、をコピーすることを含む、
    冗長ネットワーク・メディア・デバイス。
38. 請求項３６に記載の冗長ネットワーク・メディア・デバイスであって、前記コピーは、２^Ｘ個のパケットが、前記１次ネットワーク・メディア・デバイスから送信される度に、又は前記１次ネットワーク・メディア・デバイスにおいて受信される度に１回発生する、冗長ネットワーク・メディア・デバイス。
39. 請求項３７に記載の冗長ネットワーク・メディア・デバイスであって、Ｘ＝１３である、冗長ネットワーク・メディア・デバイス。
40. 請求項３７に記載の冗長ネットワーク・メディア・デバイスであって、コピーされた受信スイッチオーバ・パラメータを利用することによってパケットを受信する冗長ネットワーク・メディア・デバイス。
41. 請求項３７に記載の冗長ネットワーク・メディア・デバイスであって、現在の送信スイッチオーバ・パラメータを推定することによってパケットを送信する冗長ネットワーク・メディア・デバイス。
42. 請求項３７に記載の冗長ネットワーク・メディア・デバイスであって、コピーされた送信スイッチオーバ・パラメータに基づいて前記現在の送信スイッチオーバ・パラメータを推定する冗長ネットワーク・メディア・デバイス。
43. 請求項３７に記載の冗長ネットワーク・メディア・デバイスであって、前記受信及び送信スイッチオーバ・パラメータは、セキュア・リアル・タイム・トランスポート・プロトコルに関連する、冗長ネットワーク・メディア・デバイス。
44. 請求項３７に記載の冗長ネットワーク・メディア・デバイスであって、前記受信及び送信スイッチオーバ・パラメータは、ＰａｃｋｅｔＣａｂｌｅプロトコルに関連する、冗長ネットワーク・メディア・デバイス。
45. 請求項３７に記載の冗長ネットワーク・メディア・デバイスであって、スイッチオーバ・パラメータは、パケットのタイムスタンプと、パケットのシーケンス番号と、ロールオーバ・カウンタと、ＲＴＣＰインデックスと、の内の１つ又は複数を含む、冗長ネットワーク・メディア・デバイス。
46. 請求項３７に記載の冗長ネットワーク・メディア・デバイスであって、スイッチオーバ・パラメータは、パケットのタイムスタンプと、Ｎｗｒａｐと、ＲＴＣＰシーケンス番号と、の内の１つ又は複数を含む、冗長ネットワーク・メディア・デバイス。
47. 請求項３７に記載の冗長ネットワーク・メディア・デバイスであって、幾つかの１次ネットワーク・メディア・デバイスをバックアップするように適合された冗長ネットワーク・メディア・デバイス。
48. 請求項４７に記載の冗長ネットワーク・メディア・デバイスであって、１次ネットワーク・メディア・デバイスからそれに対してスイッチオーバ・パラメータがコピーされる中央ネットワーク・デバイスを更に備え、前記中央ネットワーク・デバイスは、故障中の１次ネットワーク・メディア・デバイスに関連するスイッチオーバ・パラメータを前記冗長ネットワーク・メディア・デバイスにコピーするように適合される、冗長ネットワーク・メディア・デバイス。

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