JP2012529805A - 二台のコンピュータによるホットスタンバイの方法、機器およびシステム - Google Patents

Abstract

本発明は、ネットワーク通信の分野に関し、特に二台のコンピュータによるホットスタンバイの方法、機器およびシステムに関する。前記方法は、ポートと第1のネットワークノードとの間のアクセスポートにおいて冗長性プロトコルを設定するステップと、各ローカルアクセスポートと前記第1のネットワークノードの各アクセスポートとの間でメイン/スタンバイ関係を調整するステップと、ユーザーのネットワークセグメントのルートを割り当てるステップであって、ユーザーの前記ネットワークセグメントが、前記第1のネットワークノードが割り当てるルートが属すユーザーのネットワークセグメントと同一である、ステップと、前記第1のネットワークノードへの保護チャネルを構築または指定するステップと、前記第1のネットワークノードに対してユーザー情報を同期するステップと、前記冗長性プロトコルに従ってサービスを切り替えるステップと、前記第1のネットワークノードに障害が発生したときに、前記ユーザー情報に基づいて下りのトラフィックをユーザーに送信するステップとを含む。実施形態により提供される技術的な解決法は、サービス切替または復帰切替処理の間に、ユーザーのネットワークセグメントのルートを割り当てることまたは遮断することを避けることができ、したがって、障害発生時の二台のコンピュータによるホットスタンバイにおいて、下りのトラフィックの切替または復帰切替が遅いという問題を解決する。

Description

本出願は、全体が参照によって本明細書に組み込まれる、2009年6月9日に出願した、「METHOD, APPARATUS AND SYSTEM FOR TWO-NODE CLUSTER HOT BACKUP」という表題の中国特許出願第200910108021.4号の優先権を主張する。

本発明は、ネットワーク通信の分野に関し、特に、2ノードクラスタのホットバックアップのための方法、装置およびシステムに関する。

今日、インターネットプロトコル(IP)ネットワークはマルチサービスに向けて発展しており、次世代ネットワーク(NGN)、第3世代(3G)、インターネットプロトコルテレビ(IPTV)およびデータサービスのような複数のサービスに対応する必要がある。IPネットワークは、ネットワーク全体において基幹ネットワークとして働く。従来のデータサービスと比べ、マルチサービスネットワークは基幹ネットワークの信頼性に対する要求が大きく、サービスの信頼性は次第に、データ通信装置の中核的な競争力の1つとなりつつある。

IP基幹ネットワークまたはマルチプロトコルラベルスイッチ(MPLS)基幹ネットワークの、ルータまたはレイヤ3スイッチにおいては、サービスの信頼性は、ルーティングプロトコル、グレースフルリスタート(Graceful Restart)(GR)、高速迂回(Fast Reroute)(FRR)、またはトラフィックエンジニアリング(TE)保護グループのような技術を通じて、実現することができる。レイヤ2ネットワークのイーサネット(登録商標)LANスイッチでは、サービスの信頼性は、スパニングツリープロトコル(STP)、ラピッドスパニングツリープロトコル(RSTP)または多重スパニングツリープロトコル(MSTP)のようなレイヤ2冗長性プロトコルを通じて、実現することができる。

コンバージェンスレイヤ(convergence layer)またはエッジレイヤ(edge layer)のサービスノードは、機器間の2ノードクラスタのホットバックアップに対応する必要がある(筐体間/ノード間冗長性)。2ノードクラスタのホットバックアップのための既存の方法は、アクセスポートのアクティブ/スタンバイポートを調整するために、2ノードのアクセスポートにおいて冗長性プロトコルを設定するステップと、ピアポートに障害がある場合にサービス保護切替を発動するステップと、プライマリノードが回復した後にサービス復帰切替を発動するステップとを含む。ノード全体に障害がある場合、またはリンクに障害がある場合に、バックアップノードがサービスを迅速に回復させるための適切な情報を確実に有するように、2つのノードは、あるプロトコルを用いてユーザー情報(セッション情報またはユーザー情報)を互いに同期する。

冗長性プロトコルおよびユーザー情報の同期を実現するだけでなく、2ノードクラスタのバックアップ解決法は、様々な障害の状況(リンク障害、ポート障害、ラインカード障害、ノード全体の障害およびサービス復帰切替を含む)において、基幹ネットワークからユーザーへのトラフィック、すなわち下りのトラフィックの転送についての問題を解決する必要もある。

既存の解決法は、下りのトラフィックを転送することについての問題を、ルートを解放しまたは遮断することによって解決する。

例えば、ネットワークセグメントは、1つのアクセスポートにおいてのみ適用することができる。アクセスポートがアクティブアクセスポートとなった場合、アクティブアクセスポートが位置するノードは、ネットワークセグメントのルートを解放する。また、アクセスポートがアクティブアクセスポートからスタンバイアクセスポートに切り替わった場合、ネットワークセグメントのルートは遮断される。

この解決法では、障害によるサービス切替またはサービス復帰切替の後で、ルートが収束するまで下りのトラフィックが通常の状態に回復することができない。ルートの収束時間は、主にルーティングプロトコルのルーティング計算間隔によって決まる。ルーティング計算間隔の設定が短すぎると、ルータの中央演算処理装置(CPU)の負荷が増大する。またルーティング計算間隔の設定が長すぎると、ルート収束時間がそれに従って長くなり、サービスの迅速な回復を妨げる。さらに、サービスノードに対しては、通常、IPアドレスネットワークセグメントはグローバルに割り当てられているか、サービスに従って割り当てられている。IPネットワークセグメントが1つのアクセスポートでしか適用できないというように制限されると、ユーザーアドレスが無駄になり、同時に、サービスの展開が難しくなる。

別の解決法では、ノードはオンラインユーザーのホストルートを解放する。ユーザーがアクセスポートにおいてオンラインである場合、アクセスポートが位置するノードは、ユーザーのホストルートを解放する。また、ユーザーが位置するアクセスポートがスタンバイ状態に切り替わると、ユーザーのホストルートは遮断される。この方式は、ノードにおいてネットワークセグメントをグローバルに割り当てることに対応する。しかし、この技術もルートの収束についての問題を抱える。ユーザーの障害によるサービス切替またはサービス復帰切替の後で、ルートが収束するまでユーザーのサービスを通常の状態に回復することができない。加えて、各ユーザーのホストルートを解放しなければならないので、ホットバックアップノード、ならびにネットワーク中の別のルータのルーティング能力および性能に対する要求が高くなる。障害によるサービス切替またはサービス復帰切替の間、ノードは各ユーザーのホストルートを解放または遮断する必要があり、このことはホットバックアップノード、別のルータのCPU、およびネットワーク中のレイヤ3スイッチに対して大きな影響を与える。

本発明は、2ノードクラスタのホットバックアップの障害発生時に下りのトラフィックの切替および復帰切替が遅いという問題を解決するために、2ノードクラスタのホットバックアップのための方法、装置およびシステムを提供することを目的とする。

本発明の実施形態の目的は、以下の技術的な解決法によって実現される。

2ノードクラスタのホットバックアップのための方法は、
各ローカルアクセスポートと第1のネットワークノードの各アクセスポートとの間の、アクティブ/スタンバイ関係を調整するために、冗長性プロトコルをアクセスポートにおいて第1のネットワークノードに対して設定するステップと、
ユーザーのネットワークセグメントのルートを解放するステップであって、上記のユーザーのネットワークセグメントが、第1のネットワークノードが解放するルートが属するユーザーのネットワークセグメントと同一である、ステップと、
第1のネットワークノードに対して保護チャネルを確立または指定するステップと、
第1のネットワークノードに対してユーザー情報を同期するステップと、
第1のネットワークノードに障害がある場合、冗長性プロトコルに従ってサービス切替を実行し、ユーザー情報に従ってユーザーに下りのトラフィックを送信するステップとを含む。

ネットワークノードは少なくとも1つのアクセスポート、同期モジュール、解放モジュール、確立モジュールおよび送信モジュールを含み、
アクセスポートが、第1のネットワークノードのアクセスポートに対してアクティブ/スタンバイ関係を調整するために、冗長性プロトコルを第1のネットワークノードに対して設定するように構成され、
同期モジュールが、第1のネットワークノードに対してユーザー情報を同期するように構成され、
解放モジュールが、ユーザーのネットワークセグメントのルートを解放するように構成され、上記のユーザーのネットワークセグメントが、第1のネットワークノードが解放するルートが属するユーザーのネットワークセグメントと同一であり、
確立モジュールが、第1のネットワークノードに対して保護チャネルを確立または指定するように構成され、
送信モジュールが、ユーザー情報および冗長性プロトコルに従って、下りのトラフィックをユーザーに送信するように構成される。

2ノードクラスタのホットバックアップのためのシステムは、第1のネットワークノードおよび第2のネットワークノードを含み、
第1のネットワークノードが、第1のネットワークノードの各アクセスポートと第2のネットワークノードの各アクセスポートとの間のアクティブ/スタンバイ関係を調整するために、冗長性プロトコルをアクセスポートにおいて第2のネットワークノードに対して設定し、ユーザーのネットワークセグメントのルートを解放するように構成され、
第2のネットワークノードが、第2のネットワークノードの各アクセスポートと第1のネットワークノードの各アクセスポートとの間のアクティブ/スタンバイ関係を調整するために、冗長性プロトコルをアクセスポートにおいて第1のネットワークノードに対して設定し、第1のネットワークノードが解放するルートが属するユーザーのネットワークセグメントと同一である、ユーザーのネットワークセグメントのルートを解放し、第1のネットワークノードに対して保護チャネルを確立または指定し、第1のネットワークノードに対してユーザー情報を同期し、第1のネットワークノードに障害がある場合、冗長性プロトコルに従ってサービス切替を実行し、ユーザー情報に従って下りのトラフィックをユーザーに送信するように構成される。

実施形態において提供される技術的な解決法を採用することによって、保護チャネルが2ノードクラスタのホットバックアップのネットワークノード間で確立または指定され、2つのネットワークノードはユーザーのネットワークセグメントの同じルートを解放し、したがって、ユーザーのネットワークセグメントのルートを、下りのトラフィックの切替または復帰切替処理中に解放または遮断する必要がなく、かつ多くの場合、ネットワークはルートを再計算する必要がない。したがって、下りのトラフィックの切替およびサービス復帰切替の性能が大幅に向上し、これによってサービス中断時間が大幅に短縮し、2ノードクラスタのホットバックアップの障害発生時に下りのトラフィックの切替および復帰切替が遅いという問題を解決する。

本発明の実施形態または従来技術による技術的な解決法をより明確に示すために、実施形態または従来技術の説明に必要な添付の図面が、以下で簡単に紹介される。当然、以下の説明における添付の図面は、単なる本発明の一部の実施形態であり、当業者は、創造的な作業を伴うことなく、添付の図面に従って別の図面を得ることもできる。

本発明のある実施形態による、2ノードクラスタのホットバックアップのための方法のフローチャートである。 本発明のある実施形態による、ネットワークノードのブロック図である。 本発明のある実施形態による、2ノードクラスタのホットバックアップのためのシステムのブロック図である。 本発明のある実施形態による、2ノードクラスタのホットバックアップのためのシステムの障害時の概略図である。

本発明の実施形態の前述の目的、特徴および利点をより明確にして理解しやすくするために、本発明の実施形態が、添付の図面および特定の実装形態を参照して以下でさらに詳細に説明される。

本発明の実施形態が、図1〜図3を参照して以下で説明される。

図1は、本発明のある実施形態による、2ノードクラスタのホットバックアップのための方法のフローチャートである。この方法は、以下のステップを含む。

102:各ローカルアクセスポートと第1のネットワークノードの各アクセスポートとの間の、アクティブ/スタンバイ関係を調整するために、冗長性プロトコルをアクセスポートにおいて第1のネットワークノードに対して設定する。

具体的には、第1のネットワークノードに対する冗長性プロトコルは、第2のネットワークノードの各アクセスポートと第1のネットワークノードの各アクセスポートの間の、アクティブ/スタンバイ関係を調整するように、第2のネットワークノードのアクセスポートにおいて設定されてもよい。例えば、第2のネットワークノードのアクセスポートBが、第1のネットワークノードのアクセスポートAのスタンバイアクセスポートとして動作することが、調整によって決まり、第1のネットワークノードのアクセスポートCが、第2のネットワークノードの別のアクセスポートDのスタンバイアクセスポートとして動作することが、調整によって決まる。1つのアクセスポートは、同時にアクティブアクセスポートとスタンバイアクセスポートの両方になることはできない。冗長性プロトコルに従って、第1のネットワークノードのアクセスポートに障害があるときにサービス切替が発動し、第1のネットワークノードのアクセスポートが障害から回復した後に、サービス復帰切替が発動する。

104:ユーザーのネットワークセグメントのルートを解放し、上記のユーザーのネットワークセグメントが、第1のネットワークノードが解放するルートが属するユーザーのネットワークセグメントと同一である。

同じネットワークセグメントの異なるユーザーが、第1のネットワークノードのアクティブアクセスポートまたは第2のネットワークノードのアクティブアクセスポートを通じてオンライン上にいてもよい。

106:第1のネットワークノードに対して保護チャネルを確立または指定する。

保護チャネルは、IPまたはMPLS基幹ネットワークを介して、第2のネットワークノードと第1のネットワークノードとの間で確立または指定され、または、保護チャネルは、直接接続されたリンクを介して、第2のネットワークノードと第1のネットワークノードとの間で確立される。保護チャネルは、TEトンネル、Generic Routing Encapsulation(GRE)トンネル、Label Distribution Protocol(LDP) Label Switched Path(LSP)トンネルまたはIPセキュリティ(IPSEC)トンネルであってよく、また直接接続されたイーサネット(登録商標)リンク、非同期転送モード(ATM)リンクまたはポイントツーポイントプロトコル(PPP)リンクであってもよい。保護チャネルが、第2のネットワークノードと第1のネットワークノードとの間に存在するトンネル、例えばLDP LSPトンネルであるとき、存在するトンネルは保護チャネルとして指定されるだけでよい。保護チャネルは、双方向通信容量を確保しなければならない。したがって、保護チャネルがTEトンネルのような単方向のトンネルである場合、第2のネットワークノードから第1のネットワークノードへのトンネルと第1のネットワークノードから第2のネットワークノードへのトンネルの2つのトンネルがそれぞれ、確立または指定される必要がある。また、保護チャネルが双方向のトンネルである場合、1つのトンネルのみが確立または指定されればよい。

ユーザーに送信されるパケットに関しては、パケットが第2のネットワークノードまたは第1のネットワークノードのどちらかに到達できる限り、パケットはユーザーに直接到達してもよいし、保護チャネルを介して別のネットワークノードによってユーザーに到達してもよい。例えば、ユーザーは第1のネットワークノードのアクティブアクセスポートを介してオンライン上にいる。ユーザーに送信されるパケットが第2のネットワークノードに到達すると、パケットは保護チャネルを介して第1のネットワークノードに到達し、ユーザーがそれを介してオンライン上にいるアクティブアクセスポートによって、ユーザーに到達する。したがって、本実施形態でのルート配置は簡単であり、障害によるサービス切替またはサービス復帰切替の間に、ルートを解放または遮断する必要はない。代わりに、ユーザーのネットワークセグメントのルートは、両方のネットワークノードにおいて解放される。ルートを最適化する必要があるときは、ルーティング方針を設定することによって干渉を実装することができ、したがって、ネットワークセグメントのルートが、高い優先度であるネットワークノードに優先的に向けられる。例えば、第1のネットワークノードのアクセスポートの全てまたは大部分がアクティブアクセスポートである場合、管理者は、ルーティング効率を改善するために、ネットワークセグメントのルートを第1のネットワークノードに優先的に向けることを望む。このように、ルーティング方針を設定することができるので、第1のネットワークノードへの優先度が高くなる。

2つのノードの間でのパケットのループを避けるために、2つの解決法が提供される。(1)パケットに対してスプリットホライズンを実行し、このとき、パケットは保護チャネルから受信され、パケットの宛先アドレスはユーザーのネットワークセグメントに属し、ループしたパケットを保護チャネルに再送することを禁止する。また、(2)ユーザーのネットワークセグメントに属す宛先アドレスを有するパケットのTTLが設定した値を超えた場合、TTLをその設定した値に変更し、TTLが設定した値を超えない場合、従来の方法でTTLから1を引き、このとき設定した値は保護チャネルの特定の性質に従って設定され、通常、例えば2または3のような小さな値である。

第1のネットワークノードに対して保護チャネルを確立または指定することは、相対的に独立しており、特定の状況に従って102および104の前または後に実施されてもよいことを、当業者は理解することができる。

108:第1のネットワークノードに対してユーザー情報を同期する。

第2のネットワークノードは、第1のネットワークノードに対してユーザー情報を同期するので、第2のネットワークノードは、第1のネットワークノードに障害がある場合、またはリンクに障害がある場合に下りのトラフィックをユーザーに送信するための適切な情報を有しており、したがってサービスを迅速に回復する。

110:第1のネットワークノードに障害がある場合、冗長性プロトコルに従ってサービス切替を実行し、ユーザー情報に従ってユーザーに下りのトラフィックを送信する。

第1のネットワークノードは、様々な原因により障害を有し得る。

本発明の実施形態を適用する状況では、第1のネットワークノードのユーザーのアクセスリンクまたはアクセスポートに障害がある。この場合、ユーザーサービスは、障害が起きているアクセスポートのスタンバイアクセスポートに切り替えられ、このとき障害が起きているアクセスポートのスタンバイアクセスポートは、冗長性プロトコルおよび第2のネットワークノードでの調整に従って決定され、スタンバイアクセスポートはアクティブアクセスポートにされる。第1のネットワークノードと第2のネットワークノードの両方がユーザーのネットワークセグメントのルートを解放するので、下りのトラフィックは直接第2のネットワークノードに到達してもよく、または最初に第1のネットワークノードに到達してもよい。下りのトラフィックが最初に第1のネットワークノードに到達する場合、第1のネットワークノードは、保護チャネルを介して下りのトラフィックを第2のネットワークノードに送信し、第2のネットワークノードは、調整によってかつプロトコルに従って決定されるアクセスポートによって、ユーザー情報に従い、下りのトラフィックをユーザーに送信する。下りのトラフィックが第2のネットワークノードに直接到達する場合、第2のネットワークノードは、調整によってかつプロトコルに従って決定されるアクセスポートによって、ユーザー情報に従い、下りのトラフィックをユーザーに直接送信する。いずれの場合でも、下りのトラフィックはユーザーに到達することができ、したがって、ルートを変更する必要はない。第1のネットワークノードのアクセスリンクまたは第1のネットワークノードのアクセスポートが障害から回復した後の、サービス復帰切替の間でも、ルートを切り替える必要はない。

上記の適用状況でのサービス切替およびサービス復帰切替の間、ユーザーのネットワークセグメントのルートを解放または遮断する必要はなく、ネットワークはルートを再計算する必要がない。したがって、サービス切替およびサービス復帰切替の性能が大幅に向上し、したがって、サービス中断時間が大幅に短縮する。

本発明の実施形態を適用する別の状況では、第1のネットワークノードは複数のラインカードを有する機器であり、複数のラインカードのポートを介して基幹ネットワークに接続される。第1のネットワークノードのユーザーのアクセスポートが位置するラインカードに、障害がある。この場合、第1のネットワークノードの別のラインカードは正常に動作し、第1のネットワークノードおよび基幹ネットワークは依然として接続されており、第2のネットワークへの保護チャネルは依然として正常である。したがって、第1のネットワークノードのユーザーのアクセスリンクまたはアクセスポートに障害がある状況と同様に、サービス切替およびサービス復帰切替処理の間に、ユーザーのネットワークセグメントのルートを解放または遮断する必要はなく、ネットワークはルートを再計算する必要がない。その結果、サービス切替およびサービス復帰切替の性能は大幅に向上し、したがって、サービス中断時間が大幅に短縮する。

本発明の実施形態を適用する別の状況では、第1のネットワークノード全体に障害がある。この場合、第1のネットワークノードから第2のネットワークノードへの保護チャネルが正常に動作できない。したがって、ユーザーのネットワークセグメントのルートは、ルートが収束するまで第2のネットワークノードに自動的に向けられない。このとき、ユーザーに送信されるパケットは、基幹ネットワークを介して第2のネットワークノードに直接送信される。この状況では、第2のネットワークノードは既にユーザーのネットワークセグメントのルートを解放しているので、ルートをサービス切替の間に再び解放する必要がない。したがって、サービス切替の性能はある程度改善する。加えて、第1のネットワークノードが回復する限り、保護チャネルは正常な状態に回復する。下りのトラフィックは、第1のネットワークノードまたは第2のネットワークノードのどちらかを介して、最終的にユーザーに到達することができる。したがって、サービス復帰切替処理の間に、第1のネットワークノードはルートを解放する必要がなく、第2のネットワークノードもルートを遮断する必要がない。サービス復帰切替の性能は大幅に向上し、したがって、サービス中断時間が大幅に短縮する。

図2は、本発明のある実施形態による、ネットワークノードのブロック図である。ネットワークノードは少なくとも1つのアクセスポート202、同期モジュール204、解放モジュール206、確立モジュール208、および送信モジュール210を含む。

アクセスポート202は、第1のネットワークノードに対して冗長性プロトコルを設定するように構成される。

アクセスポート202は、第1のネットワークノードに対して冗長性プロトコルを設定し、冗長性プロトコルは、第1のネットワークノードのアクセスポートについてアクティブ/スタンバイポートを調整するのに使用される。例えば、アクセスポート202が第1のネットワークノードのアクセスポートのスタンバイアクセスポートであるということが、調整によって決まり、または、第1のネットワークノードのアクセスポートがアクセスポート202のスタンバイアクセスポートであるということが、調整によって決まる。冗長性プロトコルに従って、第1のネットワークノードのアクセスポートに障害がある場合にサービス切替が発動し、第1のネットワークノードのアクセスポートが障害から回復した後に、サービス復帰切替が発動する。

同期モジュール204は、第1のネットワークノードに対して、ユーザー情報を同期するように構成される。

同期モジュール204は、第1のネットワークノードに対してユーザー情報を同期するので、第2のネットワークノードは、第1のネットワークノードに障害がある場合、またはリンクに障害がある場合にサービスを迅速に回復するための適切な情報を有する。

解放モジュール206は、ユーザーのネットワークセグメントのルートを解放するように構成され、上記のユーザーのネットワークセグメントは、第1のネットワークノードが解放するルートが属するユーザーのネットワークセグメントと同一である。

確立モジュール208は、第1のネットワークノードに対して保護チャネルを確立または指定するように構成される。

確立モジュール208は、保護チャネルを、IPまたはMPLS基幹ネットワークを介して、第2のネットワークノードと第1のネットワークノードとの間で確立または指定し、または、保護チャネルを、直接接続されたリンクを介して、第2のネットワークノードと第1のネットワークノードとの間で確立する。保護チャネルは、TEトンネル、GREトンネル、LDP LSPトンネルまたはIPSECトンネルであってよく、また直接接続されたイーサネット(登録商標)リンク、ATMリンクまたはPPPリンクであってもよい。保護チャネルが、第2のネットワークノードおよび第1のネットワークノードの間に存在するトンネル、例えばLDP LSPトンネルであるとき、存在するトンネルは保護チャネルとして指定されるだけでよい。保護チャネルは、双方向通信容量を確保しなければならない。したがって、保護チャネルがTEトンネルのような単方向のトンネルである場合、第2のネットワークノードから第1のネットワークノードへのトンネルと第1のネットワークノードから第2のネットワークノードへのトンネルの2つのトンネルがそれぞれ、確立または指定される必要がある。また、保護チャネルが双方向のトンネルである場合、1つのトンネルのみが確立または指定されればよい。

ユーザーに送信されるパケットに関しては、パケットが第2のネットワークノードまたは第1のネットワークノードのどちらかに到達できる限り、パケットはユーザーに直接到達してもよいし、保護チャネルを介して別のネットワークノードによってユーザーに到達してもよい。例えば、ユーザーは第1のネットワークノードのアクティブアクセスポートを介してオンライン上にいる。ユーザーに送信されるパケットが第2のネットワークノードに到達すると、パケットは保護チャネルを介して第1のネットワークノードに到達し、ユーザーがそれを介してオンライン上にいるアクセスポートによって、ユーザーに到達する。したがって、ルート配置は簡単であり、障害によるサービス切替またはサービス復帰切替の間に、ルートを解放または遮断する必要はない。代わりに、ユーザーのIPネットワークセグメントのルートは、両方のネットワークノードにおいて解放され得る。ルートを最適化する必要があるときは、ルーティング方針を設定することによって干渉を実装することができ、したがって、IPネットワークセグメントのルートが、高い優先度であるネットワークノードに優先的に向けられる。例えば、第1のネットワークノードのアクセスポートの全てまたは大部分がアクティブアクセスポートである場合、管理者は、ルーティング効率を改善するために、ネットワークセグメントのルートを第1のネットワークノードに優先的に向けることを望む。このように、ルーティング方針を設定することができるので、第1のネットワークノードへの優先度が高くなる。

2つのノードの間でのパケットのループを避けるために、2つの解決法が提供される。(1)パケットに対してスプリットホライズンを実行し、このとき、パケットは保護チャネルから受信され、パケットの宛先アドレスはユーザーのネットワークセグメントに属し、ループしたパケットを保護チャネルに再送することを禁止する。また、(2)ユーザーのネットワークセグメントに属す宛先アドレスを有するパケットのTTLが設定した値を超えた場合、TTLをその設定した値に変更し、TTLが設定した値を超えない場合、従来の方法でTTLから1を引き、このとき設定した値は保護チャネルの特定の性質に従って設定され、通常、例えば2または3のような小さな値である。

送信モジュール210は、ユーザー情報および冗長性プロトコルに従って、下りのトラフィックをユーザーに送信するように構成される。

第1のネットワークノードに障害がない場合、送信モジュール210は、ユーザー情報に従って、下りのトラフィックをユーザーに送信する。

第1のネットワークノードに障害がある場合、送信モジュール210は、冗長性プロトコルに従ってサービス切替を実行し、ユーザー情報に従って下りのトラフィックをユーザーに送信する。

第1のネットワークノードは、様々な原因により障害を有し得る。

本発明の実施形態を適用する状況では、第1のネットワークノードのユーザーのアクセスリンクまたはアクセスポートに障害がある。この場合、ユーザーサービスは、障害が起きているアクセスポートのスタンバイアクセスポートに切り替えられ、このとき障害が起きているアクセスポートのスタンバイアクセスポートは、冗長性プロトコルおよび調整に従って決定され、スタンバイアクセスポートはアクティブアクセスポートにされる。第1のネットワークノードと第2のネットワークノードの両方がユーザーのネットワークセグメントのルートを解放するので、下りのトラフィックは直接第2のネットワークノードに到達してもよく、または最初に第1のネットワークノードに到達してもよい。例えば、アクセスポート202が第1のネットワークノードのアクセスポートのスタンバイアクセスポートであることが、冗長性プロトコルまたは調整に従って決定される。第1のネットワークノードのアクセスポートに障害がある場合、アクセスポート202はアクティブアクセスポートにされる。下りのトラフィックが最初に第1のネットワークノードに到達する場合、第1のネットワークノードは、保護チャネルを介して下りのトラフィックを第2のネットワークノードに送信し、第2のネットワークノードの送信モジュール210は、アクセスポート202によって、ユーザー情報に従い、下りのトラフィックをユーザーに送信する。下りのトラフィックが第2のネットワークノードに直接到達する場合、送信モジュール210は、アクセスポート202によって、ユーザー情報に従い、下りのトラフィックをユーザーに送信する。いずれの場合でも、下りのトラフィックはユーザーに到達することができ、したがって、ルートを変更する必要はない。第1のネットワークノードのアクセスリンクまたは第1のネットワークノードのアクセスポートが障害から回復した後の、サービス復帰切替の間でも、ルートを切り替える必要はない。

上記の適用状況でのサービス切替およびサービス復帰切替処理の間、ユーザーのネットワークセグメントのルートを解放または遮断する必要はなく、ネットワークはルートを再計算する必要がない。したがって、サービス切替およびサービス復帰切替の性能が大幅に向上し、したがって、サービス中断時間が大幅に短縮する。

本発明の実施形態を適用する別の状況では、第1のネットワークノードは複数のラインカードを有する機器であり、複数のラインカードのポートを介して基幹ネットワークに接続される。第1のネットワークノードのユーザーのアクセスポートが位置するラインカードに、障害がある。この場合、第1のネットワークノードの別のラインカードは正常に動作し、第1のネットワークノードおよび基幹ネットワークは依然として接続されており、第2のネットワークへの保護チャネルは依然として正常である。したがって、第1のネットワークノードのユーザーのアクセスリンクまたはアクセスポートに障害がある状況と同様に、サービス切替およびサービス復帰切替処理の間に、ユーザーのネットワークセグメントのルートを解放または遮断する必要はなく、ネットワークはルートを再計算する必要がない。その結果、サービス切替およびサービス復帰切替の性能は大幅に向上し、したがって、サービス中断時間が大幅に短縮する。

本発明の実施形態を適用する別の状況では、第1のネットワークノード全体に障害がある。この場合、第1のネットワークノードから第2のネットワークノードへの保護チャネルが正常に動作できない。したがって、ユーザーのネットワークセグメントのルートは、ルートが収束するまで第2のネットワークノードに自動的に向けることができない。ユーザーに送信されるパケットは、基幹ネットワークを介して第2のネットワークノードに直接送信される。この状況では、第2のネットワークノードは既にユーザーのネットワークセグメントのルートを解放しているので、ルートをサービス切替の間に再び解放する必要がない。したがって、サービス切替の性能はある程度改善する。加えて、第1のネットワークノードが回復する限り、保護チャネルは正常な状態に回復する。下りのトラフィックは、第1のネットワークノードまたは第2のネットワークノードのどちらかを介して、最終的にユーザーに到達することができる。したがって、サービス復帰切替処理の間に、第1のネットワークノードはルートを解放する必要がなく、第2のネットワークノードもルートを遮断する必要がない。サービス復帰切替の性能は大幅に向上し、したがって、サービス中断時間が大幅に短縮する。

図3は、本発明のある実施形態による、2ノードクラスタのホットバックアップのためのシステムのブロック図である。このシステムは、第1のネットワークノードおよび第2のネットワークノードを含む。

第1のネットワークノード302は、第1のネットワークノード302の各アクセスポートと第2のネットワークノード304の各アクセスポートとの間のアクティブ/スタンバイ関係を調整するために、アクセスポートにおいて、第2のネットワークノード304に対して冗長性プロトコルを設定し、ユーザーのネットワークセグメントのルートを解放するように構成される。

第2のネットワークノード304は、第2のネットワークノード304の各アクセスポートと第1のネットワークノード302の各アクセスポートとの間のアクティブ/スタンバイ関係を調整するために、アクセスポートにおいて、第1のネットワークノード302に対して冗長性プロトコルを設定し、第1のネットワークノード302が解放するルートが属するユーザーのネットワークセグメントと同一である、ユーザーのネットワークセグメントのルートを解放し、第1のネットワークノード302に対して保護チャネルを確立または指定し、第1のネットワークノード302に対してユーザー情報を同期し、第1のネットワークノードに障害があるときに、冗長性プロトコルに従ってサービス切替を実行し、ユーザー情報に従って下りのトラフィックをユーザーに送信するように構成される。

図4を参照すると、図4は、本発明のある実施形態による、2ノードクラスタのホットバックアップのための、システムの障害時の概略図である。2ノードクラスタのホットバックアップのためのシステムでは、同一のネットワークセグメントの異なるユーザーが、第1のネットワークノード302のアクセスポートを介してオンライン上にいてもよく、第2のネットワークノード304のアクセスポートを介してオンライン上にいてもよい。例えば、ユーザー1は第1のネットワークノード302のアクセスポートAを介してオンライン上におり、冗長性プロトコルおよび調整に従って、第2のネットワークノード304のアクセスポートBがアクセスポートAのスタンバイアクセスポートであることが決まる。ユーザー2は第2のネットワークノード304のアクセスポートDを介してオンライン上におり、冗長性プロトコルおよび調整に従って、第1のネットワークノード302のアクセスポートCがアクセスポートDのスタンバイアクセスポートであることが決まる。特定の障害時には、第1のネットワークノード302のユーザー1のアクセスリンクまたはアクセスポートに、障害がある。この場合、ユーザー1のサービスは、障害が発生しているアクセスポートのスタンバイアクセスポートBに切り替えられ、このとき、障害が発生しているアクセスポートのスタンバイアクセスポートBは、第2のネットワークノード304での冗長性プロトコルおよび調整に従って決定され、アクセスポートBはアクティブアクセスポートにされ、ユーザー2を切り替える必要はない。第1のネットワークノード302と第2のネットワークノード304の両方がユーザーのネットワークセグメントのルートを解放するので、下りのトラフィックは第2のネットワークノード304に直接到達してもよく、最初に第1のネットワークノード302に到達してもよい。下りのトラフィックが最初に第1のネットワークノード302に到達する場合、第1のネットワークノード302は、ユーザー情報に従い、保護チャネルを介して下りのトラフィックを第2のネットワークノード304に送信し、第2のネットワークノード304は、対応するアクセスポートを介して、ユーザー情報に従い、下りのトラフィックをユーザーに送信する。下りのトラフィックが第2のネットワークノード304に直接到達する場合、第2のネ
ットワークノード304は、対応するアクセスポートを介して、ユーザー情報に従い、下りのトラフィックをユーザーに送信する。いずれの場合でも、下りのトラフィックはユーザーに到達することができ、したがって、ルートを変更する必要はない。第1のネットワークノードのアクセスリンクまたは第1のネットワークノードのアクセスポートが障害から回復した後の、サービス復帰切替の間でも、ルートを切り替える必要はない。

図4に示される適用状況でのサービス切替およびサービス復帰切替処理の間、ユーザーのネットワークセグメントのルートを解放または遮断する必要はなく、ネットワークはルートを再計算する必要がない。したがって、サービス切替およびサービス復帰切替の性能が大幅に向上し、したがって、サービス中断時間が大幅に短縮する。

実施形態で提供される技術的な解決法を採用することで、2ノードクラスタのホットバックアップのネットワークノードの間で保護チャネルが確立または指定され、2つのネットワークノードはユーザーのネットワークセグメントの同一のルートを解放するので、ユーザーのネットワークセグメントのルートを、下りのトラフィックの切替および復帰切替処理の間に解放または遮断する必要がなく、多くの場合、ネットワークはルートを再計算する必要がない。したがって、下りのトラフィックの切替およびサービス復帰切替の性能が大幅に向上し、これによってサービス中断時間が大幅に短縮し、2ノードクラスタのホットバックアップの障害発生時に下りのトラフィックの切替および復帰切替が遅いという問題を解決する。

上述の実施形態の方法における全てまたは一部のステップは、関連するハードウェアに命令するプログラムによって実装され得ることを、当業者は理解されたい。プログラムは、コンピュータ可読媒体に保存され得る。保存媒体は、ROM/RAM、磁気ディスク、または光ディスクであってよい。

上述の実施形態は、本発明の単なる例示的な実施形態であって、本発明の保護範囲を限定することを意図していない。本発明の趣旨および原理から逸脱することなく、あらゆる修正、等価な置換または改良が、本発明の保護範囲に含まれるべきである。

202 アクセスポート
204 同期モジュール
206 解放モジュール
208 確立モジュール
210 送信モジュール
302 第1のネットワークノード
304 第2のネットワークノード

本発明のある態様によれば、2ノードクラスタのホットバックアップのための方法は、
各ローカルアクセスポートと第1のネットワークノードの各アクセスポートとの間のアクティブ/スタンバイ関係を調整するために、冗長性プロトコルを、第2のネットワークノードによって、アクセスポートにおいて第1のネットワークノードに対して設定するステップと、
ユーザーのネットワークセグメントのルートを第2のネットワークノードによって解放するステップであって、上記のユーザーのネットワークセグメントが、第1のネットワークノードが解放するルートが属するユーザーのネットワークセグメントと同一である、ステップと、
第1のネットワークノードに対して第2のネットワークノードによって保護チャネルを確立または指定するステップと、
第1のネットワークノードに対して第2のネットワークノードによってユーザー情報を同期するステップと、
第1のネットワークノードに障害がある場合、第2のネットワークノードによって、冗長性プロトコルに従ってサービス切替を実行し、ユーザー情報に従ってユーザーに下りのトラフィックを送信するステップとを含む。

本発明の別の態様によれば、ネットワークノードは少なくとも1つのアクセスポート、同期モジュール、解放モジュール、確立モジュールおよび送信モジュールを含み、
アクセスポートが、第1のネットワークノードのアクセスポートに対してアクティブ/スタンバイ関係を調整するために、冗長性プロトコルを第1のネットワークノードに対して設定するように構成され、
同期モジュールが、第1のネットワークノードに対してユーザー情報を同期するように構成され、
解放モジュールが、ユーザーのネットワークセグメントのルートを解放するように構成され、上記のユーザーのネットワークセグメントが、第1のネットワークノードが解放するルートが属するユーザーのネットワークセグメントと同一であり、
確立モジュールが、第1のネットワークノードに対して保護チャネルを確立または指定するように構成され、
送信モジュールが、冗長性プロトコルに従ってサービス切替を実行し、ユーザー情報に従って下りのトラフィックをユーザーに送信するように構成される。

本発明の別の態様によれば、2ノードクラスタのホットバックアップのためのシステムは、第1のネットワークノードおよび第2のネットワークノードを含み、
第1のネットワークノードが、第1のネットワークノードの各アクセスポートと第2のネットワークノードの各アクセスポートとの間のアクティブ/スタンバイ関係を調整するために、冗長性プロトコルをアクセスポートにおいて第2のネットワークノードに対して設定し、ユーザーのネットワークセグメントのルートを解放するように構成され、
第2のネットワークノードが、第2のネットワークノードの各アクセスポートと第1のネットワークノードの各アクセスポートとの間のアクティブ/スタンバイ関係を調整するために、冗長性プロトコルをアクセスポートにおいて第1のネットワークノードに対して設定し、第1のネットワークノードが解放するルートが属するユーザーのネットワークセグメントと同一である、ユーザーのネットワークセグメントのルートを解放し、第1のネットワークノードに対して保護チャネルを確立または指定し、第1のネットワークノードに対してユーザー情報を同期し、第1のネットワークノードに障害がある場合、冗長性プロトコルに従ってサービス切替を実行し、ユーザー情報に従って下りのトラフィックをユーザーに送信するように構成される。

上述の実施形態は、本発明の単なる例示的な実施形態であって、本発明の保護範囲を限定することを意図していない。本発明の原理から逸脱することなく、あらゆる修正、等価な置換または改良が、本発明の保護範囲に含まれるべきである。

Claims (7)

1. 2ノードクラスタのホットバックアップのための方法であって、
   各ローカルアクセスポートと第1のネットワークノードの各アクセスポートとの間の、アクティブ/スタンバイ関係を調整するために、冗長性プロトコルをアクセスポートにおいて前記第1のネットワークノードに対して設定するステップと、
   ユーザーのネットワークセグメントのルートを解放するステップであって、前記ユーザーの前記ネットワークセグメントが、前記第1のネットワークノードが解放するルートが属するユーザーのネットワークセグメントと同一である、ステップと、
   前記第1のネットワークノードに対して保護チャネルを確立または指定するステップと、
   前記第1のネットワークノードに対してユーザー情報を同期するステップと、
   前記第1のネットワークノードに障害がある場合、前記冗長性プロトコルに従ってサービス切替を実行し、前記ユーザー情報に従って前記ユーザーに下りのトラフィックを送信するステップと
   を含む、方法。
2. パケットに対してスプリットホライズンを実行するステップであって、前記パケットが前記保護チャネルから受信され、前記パケットの宛先アドレスが前記ユーザーの前記ネットワークセグメントに属す、ステップ、または、
   前記ユーザーの前記ネットワークセグメントに属す宛先アドレスを有するパケットのTTLが設定した値を超えた場合、前記パケットの前記TTLを前記設定した値に変更し、前記パケットの前記TTLが前記設定した値を超えない場合、前記TTLから1を引くステップ
   をさらに含む、請求項1に記載の方法。
3. 前記保護チャネルが、
   トラフィックエンジニアリング(TE)トンネル、Generic Routing Encapsulation(GRE)トンネル、Label Distribution Protocol(LDP) Label Switched Path(LSP)トンネルまたはインターネットプロトコル(IP)セキュリティ(IPSEC)トンネル、直接接続されたイーサネット(登録商標)リンク、非同期転送モード(ATM)リンクまたはポイントツーポイントプロトコル(PPP)リンク
   を含む、請求項1に記載の方法。
4. 前記第1のネットワークノードが障害から回復するときに、前記冗長性プロトコルに従ってサービス復帰切替を実行するステップ
   をさらに含む、請求項1に記載の方法。
5. 少なくとも1つのアクセスポート、同期モジュール、解放モジュール、確立モジュールおよび送信モジュールを含むネットワークノードであって、
   前記アクセスポートが、第1のネットワークノードのアクセスポートに対してアクティブ/スタンバイ関係を調整するために、冗長性プロトコルを前記第1のネットワークノードに対して設定するように構成され、
   前記同期モジュールが、前記第1のネットワークノードに対してユーザー情報を同期するように構成され、
   前記解放モジュールが、ユーザーのネットワークセグメントのルートを解放するように構成され、前記ユーザーの前記ネットワークセグメントが、前記第1のネットワークノードが解放するルートが属するユーザーのネットワークセグメントと同一であり、
   前記確立モジュールが、前記第1のネットワークノードに対して保護チャネルを確立または指定するように構成され、
   前記送信モジュールが、前記ユーザー情報および前記冗長性プロトコルに従って、下りのトラフィックを前記ユーザーに送信するように構成される、ネットワークノード。
6. 第1のネットワークノードおよび第2のネットワークノードを含む、2ノードクラスタのホットバックアップのためのシステムであって、
   前記第1のネットワークノードが、前記第1のネットワークノードの各アクセスポートと前記第2のネットワークノードの各アクセスポートとの間のアクティブ/スタンバイ関係を調整するために、冗長性プロトコルをアクセスポートにおいて前記第2のネットワークノードに対して設定し、ユーザーのネットワークセグメントのルートを解放するように構成され、
   前記第2のネットワークノードが、前記第2のネットワークノードの各アクセスポートと前記第1のネットワークノードの各アクセスポートとの間のアクティブ/スタンバイ関係を調整するために、冗長性プロトコルをアクセスポートにおいて前記第1のネットワークノードに対して設定し、前期第1のネットワークノードが解放するルートが属するユーザーのネットワークセグメントと同一である、ユーザーのネットワークセグメントのルートを解放し、前記第1のネットワークノードに対して保護チャネルを確立または指定し、前記第1のネットワークノードに対してユーザー情報を同期し、前記第1のネットワークノードに障害がある場合、前記冗長性プロトコルに従ってサービス切替を実行し、前記ユーザー情報に従って下りのトラフィックを前記ユーザーに送信するように構成される、システム。
7. 前記第2のネットワークノードが、前記第1のネットワークノードが障害から回復するときに、前記冗長性プロトコルに従ってサービス復帰切替を実行するようにさらに構成される、請求項6に記載のシステム。