JP2009182526A - ネットワーク、管理装置、スタティックルート切り替え方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】非隣接リンクで発生した障害に対してルーティングテーブルを切り替えることを可能にする。
【解決手段】本発明に係るネットワークは、自らに直接接続されている回線もしくは機器における障害を検出して障害情報を発信することが可能な第１のルータ１１ｃと、第１のルータと直接接続されず、外部からの切り替え指示によって複数のスタティックルートを切り替えることが可能な第２のルータ１１ａと、第１のルータから発信された障害情報に基づいて、第２のルータに切り替え指示を送信する管理装置１２とを有することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明はルータにおける経路の切り替えに関し、特に該ルータに隣接しない障害の発生に対応する経路の切り替えに関する。

ルータにおいて、パケットを経由させる経路の選択に不可欠なものがルーティングテーブルである。ルーティングテーブルの設定には、ダイナミックルーティングおよびスタティックルーティングという、大きく分けて２通りの方法がある。ダイナミックルーティングは、ＲＩＰなどのプロトコルを利用して、ルータやノード間で自動的にルーティングテーブル情報を交換して更新させるものである。それに対してスタティックルーティングは、ユーザもしくは管理者が、手動でルーティングテーブルを作成するものである。

スタティックルーティングは、管理される経路情報が基本的にルーティングテーブルより削除されることがないため、安定したネットワーク到達性の提供が可能である。また、ルーティングテーブルを手動で設定するので、情報交換のための演算処理やトラフィックも発生しない。しかしながら、経路上に障害が発生した場合においても、ユーザもしくは管理者がルーティングテーブルを変更しない限り、設定された経路情報によってパケットの転送を行ってしまうという短所がある。

そのため、スタティックルーティングでルーティングテーブルを設定するルータでは、主回線を表す第１のルーティングテーブルと、予備回線を表す第２のルーティングテーブルとを持ち、通常は第１のルーティングテーブルに基づいてルーティングを行い、主回線において障害が検出されたら第２のルーティングテーブルに切り替えてルーティングを行うようにしていることが多い。

ネットワークにおける障害を検出してルーティングテーブルを切り替える技術として、たとえば以下のものがある。特許文献１には、ネットワークエンティティと管理システムとが通信して障害を検出する技術の例が開示されている。特許文献２には、上位通信システムからの指示によりルータが回線を切り替えることのできるネットワークが開示されている。特許文献３および４には、ルータの中に複数の仮想ルータ（もしくはルータモジュール）を設け、該仮想ルータを切り替えることによって複数の回線を切り替える技術が開示されている。

特開２００３−００８５８０号公報 特開２００３−２８３５４３号公報 特開２００７−２５８８５５号公報 特開平１０−３０３９６６号公報

図７は、従来のネットワーク３０１で、スタティックルートの切り替えにおける問題点を示す概念図である。ネットワーク３０１は、相互に接続された４台のルータ３１１ａ〜ｄで構成される。各々のルータ３１１ａ〜ｄは、スタティックルーティングを行う複数のルーティングテーブルを持つ。各々のルータ３１１ａ〜ｄのルーティングテーブルは、ルータ３１１ａ−３１１ｂ−３１１ｃを第１のスタティックルート３１３ａ、ルータ３１１ａ−３１１ｄ−３１１ｃを第２のスタティックルート３１３ｂとして記憶している。第１のスタティックルートが主回線、第２のスタティックルートが予備回線である。

また各々のルータ３１１ａ〜ｄは、自らに直接接続されている回線もしくは機器（以後隣接リンクという）における障害を検出し、障害が検出された場合にルーティングテーブルを切り替える機能を持つ。より具体的には、スパニングツリープロトコルやリンクアグリゲーションなどの技術によって、隣接リンクにおける障害に対応することができる。

いま、第１のスタティックルート３１３ａ上の、ルータ３１１ｂと３１１ｃとの間の回線で障害が発生したものとする。ルータ３１１ｂおよび３１１ｃにおいては、この障害は隣接リンクで発生したものであるので、その障害の発生を容易に検出できる。しかしながら、第１のスタティックルート３１３ａを第２のスタティックルート３１３ｂに切り替えるには、ルータ３１１ａにおいてルーティングテーブルを切り替える必要がある。

一方、ルータ３１１ａは、前述の障害は自らに直接接続されている回線もしくは機器で発生したものではない（以後非隣接リンクという）ので、その障害の発生を検出することはできない。そのため、ルーティングテーブルを切り替えることはなく、障害が発生したルータ３１１ｂおよび３１１ｃのルートに対して、パケットを転送し続けることになってしまう。

前述の特許文献１〜４はいずれも、非隣接リンクにおいて発生した障害を検出し、それにおいてルーティングテーブルを切り替えることができる構成を備えていないので、上記の問題を解決していない。

本発明の目的は、非隣接リンクで発生した障害に対してルーティングテーブルを切り替えることを可能にするネットワーク、管理装置、スタティックルート切り替え方法およびプログラムを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係るネットワークは、自らに直接接続されている回線もしくは機器における障害を検出して障害情報を発信することが可能な第１のルータと、第１のルータと直接接続されず、外部からの切り替え指示によって複数のスタティックルートを切り替えることが可能な第２のルータと、第１のルータから発信された障害情報に基づいて、第２のルータに切り替え指示を送信する管理装置とを有することを特徴とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る管理装置は、相互に直接接続されていない第１のルータおよび第２のルータと通信可能な管理装置であって、第１のルータから、第１のルータに直接接続されている回線もしくは機器において発生した障害情報を受信する障害情報受信部と、障害情報に基づいて、第２のルータにスタティックルートを切り替えさせる切り替え指示を送信する切り替え指示部とを有することを特徴とする。

上記目的を達成するため、本発明に係るスタティックルート切り替え方法は、相互に直接接続されていない第１のルータおよび第２のルータと、第１のルータおよび第２のルータと通信可能な管理装置にあって、スタティックルートを切り替える方法であって、第１のルータが、第１のルータに直接接続されている回線もしくは機器において発生した障害を検出する障害検出工程と、第１のルータが、管理装置に対して障害情報を発信する障害情報発信工程と、管理装置が、障害情報に基づいて第２のルータに切り替え指示を送信する切り替え指示工程と、第２のルータが、切り替え指示によってスタティックルートを切り替えるルート切り替え工程とを有することを特徴とする。

上記目的を達成するため、本発明に係るスタティックルート切り替えプログラムは、相互に直接接続されていない第１のルータおよび第２のルータと通信可能な管理装置を構成するコンピュータに、第１のルータから、第１のルータに直接接続されている回線もしくは機器において発生した障害情報を受信する処理と、障害情報に基づいて、第２のルータにスタティックルートを切り替えさせる切り替え指示を送信する処理とを実行させることを特徴とする。

本発明は、上記したように第１のルータから発信された障害情報に基づいて、管理装置が第２のルータに切り替え指示を送信するように構成したので、隣接していない障害の情報を第２のルータが受信することが可能である。これによって非隣接リンクで発生した障害に対してルーティングテーブルを切り替えることが可能であるという、従来にない優れたネットワーク、管理装置、スタティックルート切り替え方法およびプログラムを提供することができる。

図１は、本発明の実施の形態に係るネットワーク１の構成を示す概念図である。ネットワーク１は、相互に接続された４台のルータ１１ａ〜ｄと、管理装置１２によって構成される。各々のルータ１１ａ〜ｄは、自らに直接接続されている回線もしくは機器（以後隣接リンクという）における障害を検出する機能と、検出された隣接リンクにおける障害を管理装置１２に報告する機能を持つ。ルータ１１ａ〜ｄと管理装置１２との間の通信は、スタティックルートとは別個に設けられたネットワークによって行われる。

図２は、図１で開示したルータ１１ａ内部の構成を示す概念図である。ルータ１１ａ内部では、２つのルーティングテーブル２１ａ〜ｂと、これら第１および第２のルーティングテーブル２１ａ〜ｂのうちいずれを使用してパケットをフォワーディングするかを表すルーティングテーブルフラグ２３とが、メモリ２４に記憶されている。またルータ１１ａは、隣接リンクにおける障害を検出する障害検出部２５を有する。

通常使用する主回線を表す第１のルーティングテーブル２１ａは、ルータ１１ａ−１１ｂ−１１ｃの経路を第１のスタティックルート１３ａとして記憶する。主回線に障害が発生した時に使用する代替回線を表す第２のルーティングテーブル２１ｂは、ルータ１１ａ−１１ｄ−１１ｃの経路を第２のスタティックルート１３ｂとして記憶する。

ルータ１１ａは、管理装置１２からの経路切り替え指示２２により、メモリ２４上におけるルーティングテーブルフラグ２３を切り替える。このことにより、第１および第２のルーティングテーブル２１ａ〜ｂを切り替えてルーティングを行うことができる。つまりルータ１１ａに管理装置１２から経路切り替え指示を送ることにより、第１および第２のスタティックルート１３ａ〜ｂを切り替えることができる。

なお、ルータ１１ｂ〜ｄの内部構成は図２に準ずるが、本実施の形態においては第１および第２のスタティックルート１３ａ〜ｂの切り替えはルータ１１ａにおいて行われるため、ルータ１１ｂ〜ｄ内部での動作については特に説明しない。また、障害検出部２５において隣接リンクにおける障害を検出する手法については、公知の技術が適用できるので、詳しくは説明しない。

図３は、図１で開示した管理装置１２内部の構成を示す概念図である。管理装置１２は、メモリ３２と、各々のルータ１１ａ〜ｄと管理装置１２の間で通信を行う通信部３１とを含む。メモリ３２は、各々のルータ１１ａ〜ｄの動作状態を記憶する管理テーブル３３と、ルータ１１ａ〜ｄに対して経路切り替え指示を送信する切り替え指示部３４と、管理テーブル３３のデータ管理を行うテーブル更新部３５とを記憶する。

図４は、図３で開示した管理テーブル３３のデータ構成を示す概念図である。管理テーブル３３は、各々のルータ１１ａ〜ｄの識別子を示すルータ識別子４１と、各々のルータ識別子４１のルータが主回線と代替回線のうちいずれを使用しているかを表す主従フラグ４２と、各々のルータの主回線が実際に使用するルートを表す主スタティックルーティング情報４３と、予備回線が実際に使用するルートを表す予備スタティックルーティング情報４４とで構成されている。

主従フラグ４２が１の場合は、ルータ識別子４１で表されるルータが主スタティックルーティング情報４３を使用していることを示す。０の場合は予備スタティックルーティング情報４４を使用していることを示す。なお、図４の管理テーブル３３においてルータ１１ａはＲＴ１、ルータ１１ｂはＲＴ２、ルータ１１ｃはＲＴ３、ルータ１１ｄはＲＴ４のルータ識別子４１でそれぞれ表される。

図５は、図１で開示したネットワーク１の運用を開始する前に管理装置１２で行われるスタティックルート設定の処理を表すフローチャートである。処理を開始すると、まずは各々のルータ１１ａ〜ｄにおいてスタティックルートの設定が行われる（ステップＳ１０１）。そして、ステップＳ１０１で設定されたスタティックルートに基づいて、テーブル更新部３５が管理テーブル３３における主従フラグ４２および主スタティックルーティング情報４３、予備スタティックルーティング情報４４を設定する（ステップＳ１０２）。以上で設定を終了したネットワーク１は、運用を開始する。

図６は、図１で開示したネットワーク１で障害が検出された時に行われるスタティックルート切り替えの処理を表すフローチャートである。処理を開始し、第１のスタティックルート１３ａ上の、ルータ１１ｂと１１ｃとの間の回線で障害が発生したものとする。すると、障害発生箇所に隣接するルータであるルータ１１ｂもしくは１１ｃが障害を検出し（ステップＳ２０１）、管理装置１２に障害発生の旨を通知する（ステップＳ２０２）。

ステップＳ２０２と同時にルータ１１ｂおよび１１ｃは、自身でスタティックルートが切り替え可能であるか否かを判断し、可能である場合は該スタティックルートの切り替えを行う。ただし、ルータ１１ｂおよび１１ｃにおいては、切り替え可能なスタティックルートがルーティングテーブルに登録されていないので、実際にはスタティックルートの切り替えは行われない。

通信部３１を介して障害発生を受信した切り替え指示部３４は、ルータ１１ｂもしくは１１ｃから通知された障害発生箇所から、発生した該障害により影響を受けるルータ（以後影響ルータという）を特定し（ステップＳ２０３）、特定された影響ルータの中で障害発生箇所に隣接するものがあるか否かを判断し（ステップＳ２０４）、存在すれば該ルータに対して経路切り替え指示２２を出す（ステップＳ２０５）。ここでは、ルータ１１ａに対して経路切り替え指示２２が出されることになる。

なお、障害発生によって影響を受けるルータが無い、もしくは障害発生箇所に隣接するルータ以外に影響ルータが存在しない場合は、ステップＳ２０５でＮＯに進んで処理を終了する。障害発生箇所に隣接するルータは自身でスタティックルートの切り替えが可能であるため、隣接するルータ以外でスタティックルート切り替えを行う必要がない場合は、ステップＳ２０５以後の処理を行う必要はない。管理装置１２は、管理テーブル３３を持つことにより、該障害によってどのルータが影響を受けるか、そして隣接するルータ以外で影響を受けるルータが存在するか否かを判断することができる。

ステップＳ２０５で出された経路切り替え指示２２を受けたルータ１１ａは、ルーティングテーブルフラグ２３を切り替え、第１のスタティックルート１３ａから、第２のスタティックルート１３ｂへとスタティックルートを切り替え（ステップＳ２０６）、スタティックルートの切り替えが完了した旨を管理装置１２に報告する（ステップＳ２０７）。

ルータ１１ａから一定時間の間に切り替えが完了した旨の報告を受けた管理装置１２は、テーブル更新部３５が管理テーブル３３における主従フラグ４２を更新して（ステップＳ２０８）、処理を終了する。なお、ルータ１１ａから一定時間の間に切り替えが完了した旨の報告を受けなかった管理装置１２は、ステップＳ２０５に戻って経路切り替え指示２２を再送する。

なお、図５および図６で示したフローチャートは、ルータ１１ａ〜ｄおよび管理装置１２を制御するコンピュータで実行されるプログラムとして構成することができる。

ルータ１１ｂと１１ｃとの間の回線で発生した障害は、障害発生箇所に近接するルータであるルータ１１ｂもしくは１１ｃによって検出できるが、ルータ１１ｂおよび１１ｃではスタティックルート１３ａ〜ｂを切り替えることはできない。一方、スタティックルート１３ａ〜ｂを切り替えることのできるルータ１１ａは、従来技術では隣接リンクにおける障害しか検出することはできないので、ルータ１１ｂと１１ｃとの間の回線で発生した障害に反応してスタティックルート１３ａ〜ｂを切り替えることはできなかった。

本発明は、管理装置１２を設け、管理装置１２からの指示によって、スタティックルート１３ａ〜ｂを切り替えるようにしているので、スタティックルート１３ａ〜ｂを切り替えることのできるルータ１１ａと隣接していない箇所で発生した障害に対しても、ルータ１１ａがスタティックルート１３ａ〜ｂを切り替えることが可能になる。

図１では４つのルータ１１ａ〜ｄと２つのスタティックルート１３ａ〜ｂのみを含む簡単な例を示したが、これは本実施の形態の基本的な概念を説明するために最低限の構成について示したに過ぎず、実際にはより多くのルータとスタティックルートを含む複雑なネットワークに対して本実施の形態の手法を適用することが可能である。むしろ、複雑なネットワークにおいては１つの障害によって多くのルータが影響を受けるので、本実施の形態によってスタティックルートを適切に切り替えることが望ましい。

これまで本発明について図面に示した特定の実施の形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができることは言うまでもないことである。

複数のスタティックルートを有するネットワークにおいて利用可能である。

本発明の実施の形態に係るネットワークの構成を示す概念図である。 図１で開示したルータ内部の構成を示す概念図である。 図１で開示した管理装置内部の構成を示す概念図である。 図３で開示した管理テーブルのデータ構成を示す概念図である。 図１で開示したネットワークの運用を開始する前に管理装置で行われるスタティックルート設定の処理を表すフローチャートである。 図１で開示したネットワークで障害が検出された時に行われるスタティックルート切り替えの処理を表すフローチャートである。 従来のネットワークで、スタティックルートの切り替えにおける問題点を示す概念図である。

符号の説明

１ ネットワーク
１１ａ〜ｄ ルータ
１２ 管理装置
１３ａ 第１のスタティックルート
１３ｂ 第２のスタティックルート
２１ａ〜ｂ ルーティングテーブル
２２ 経路切り替え指示
２３ ルーティングテーブルフラグ
２４ メモリ
２５ 障害検出部
３１ 通信部
３２ メモリ
３３ 管理テーブル
３４ 切り替え指示部
３５ テーブル更新部
４１ ルータ識別子
４２ 主従フラグ
４３ 主スタティックルーティング情報
４４ 予備スタティックルーティング情報

Claims (15)

1. 自らに直接接続されている回線もしくは機器における障害を検出して障害情報を発信することが可能な第１のルータと、
   前記第１のルータと直接接続されず、外部からの切り替え指示によって複数のスタティックルートを切り替えることが可能な第２のルータと、
   前記第１のルータから発信された前記障害情報に基づいて、前記第２のルータに前記切り替え指示を送信する管理装置と
   を有することを特徴とするネットワーク。
2. 前記管理装置が、前記第１のルータおよび前記第２のルータを含む複数のルータのルーティング情報を含む管理テーブルを有することを特徴とする、請求項１に記載のネットワーク。
3. 前記管理装置が、前記管理テーブルに基づいて前記障害の発生箇所に応じて該障害により影響を受けるルータを特定し、特定された前記ルータに対して前記切り替え指示を送信することを特徴とする、請求項２に記載のネットワーク。
4. 前記管理装置が、前記管理テーブルに基づいて前記障害の発生箇所に応じて該障害により影響を受けかつ前記障害の発生箇所と直接接続されないルータを特定し、特定された前記ルータに対して前記切り替え指示を送信することを特徴とする、請求項２に記載のネットワーク。
5. 前記管理装置が、前記切り替え指示を送信したルータから切り替えが完了した旨の返答があれば、前記管理テーブルを更新することを特徴とする、請求項２に記載のネットワーク。
6. 前記第１のルータおよび前記第２のルータと前記管理装置との間の通信が前記スタティックルートとは別個に設けられたネットワークであることを特徴とする、請求項１ないし請求項５のうちいずれか１項に記載のネットワーク。
7. 相互に直接接続されていない第１のルータおよび第２のルータと通信可能な管理装置であって、
   前記第１のルータから、前記第１のルータに直接接続されている回線もしくは機器において発生した障害情報を受信する障害情報受信部と、
   前記障害情報に基づいて、前記第２のルータにスタティックルートを切り替えさせる切り替え指示を送信する切り替え指示部と
   を有することを特徴とする管理装置。
8. 前記第１のルータおよび前記第２のルータを含む複数のルータのルーティング情報を含む管理テーブルを有することを特徴とする、請求項７に記載の管理装置。
9. 前記切り替え指示部が、前記管理テーブルに基づいて前記障害の発生箇所に応じて該障害により影響を受けるルータを特定し、特定された前記ルータに対して前記切り替え指示を送信することを特徴とする、請求項８に記載の管理装置。
10. 前記切り替え指示部が、前記管理テーブルに基づいて前記障害の発生箇所に応じて該障害により影響を受けかつ前記障害の発生箇所と直接接続されないルータを特定し、特定された前記ルータに対して前記切り替え指示を送信することを特徴とする、請求項８に記載の管理装置。
11. 前記切り替え指示を送信したルータから切り替えが完了した旨の返答があれば、前記管理テーブルを更新する管理テーブル更新部を有することを特徴とする、請求項８に記載の管理装置。
12. 相互に直接接続されていない第１のルータおよび第２のルータと、前記第１のルータおよび第２のルータと通信可能な管理装置にあって、スタティックルートを切り替える方法であって、
    前記第１のルータが、前記第１のルータに直接接続されている回線もしくは機器において発生した障害を検出する障害検出工程と、
    前記第１のルータが、前記管理装置に対して障害情報を発信する障害情報発信工程と、
    前記管理装置が、前記障害情報に基づいて前記第２のルータに前記切り替え指示を送信する切り替え指示工程と、
    前記第２のルータが、前記切り替え指示によってスタティックルートを切り替えるルート切り替え工程と
    を有することを特徴とするスタティックルート切り替え方法。
13. 前記切り替え指示工程が、前記管理装置が前記障害の発生箇所に応じて該障害により影響を受けるルータを特定し、特定された前記ルータに対して前記切り替え指示を送信することを特徴とする、請求項１２に記載のスタティックルート切り替え方法。
14. 前記切り替え指示工程が、前記管理装置が前記障害の発生箇所に応じて該障害により影響を受けかつ前記障害の発生箇所と直接接続されないルータを特定し、特定された前記ルータに対して前記切り替え指示を送信することを特徴とする、請求項１２に記載のスタティックルート切り替え方法。
15. 相互に直接接続されていない第１のルータおよび第２のルータと通信可能な管理装置を構成するコンピュータに、
    前記第１のルータから、前記第１のルータに直接接続されている回線もしくは機器において発生した障害情報を受信する処理と、
    前記障害情報に基づいて、前記第２のルータにスタティックルートを切り替えさせる切り替え指示を送信する処理と
    を実行させることを特徴とするプログラム。

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