JP2013229814A - 通信システム、ルータ、通信方法および制御プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】指名ルータ20aでは、書込部40が中継するパケットのIPヘッダのオプション部分に、指名ルータ20aを通過したことを示す情報を書き込む。ルータ20では、監視部50が受信したパケットのIPヘッダのオプション部分に指名ルータ20aを通過したことを示す情報が書き込まれているか監視し、再構築部55が監視部50による監視の結果、指名ルータ20aを通過したことを示す情報が書き込まれたパケットが所定のしきい値以上受信されない場合、経路の再構築を行う。
【選択図】図3
Description
まず、本実施例に係る通信システムの構成について説明する。図1は、通信システムの概略的な構成を示す図である。
続いて、本実施例に係る通信システム10に含まれるルータ20の機能的構成について説明する。なお、各ルータ20は、それぞれ物理的な構成は略同様であり、指名ルータ20aに選択された場合、各ルータ20と隣接関係を確立して経路情報の交換し、交換した経路情報に基づき、SPF(Shortest Path First)アルゴリズムを用いてルーティングテーブルを作成し、作成したルーティングテーブルを各ルータ20へ送信する。以下では、指名ルータ20aと、隣接関係にある1台のルータ20についての機能的な構成について説明する。
A→A+g×Err
D→D+h×(|Err|×D)
しきい値=A+2D
ルータ20は、動作可能な状態であるが、他のルータ20とまだ情報交換を行なっていない状態であり、他のルータ20を識別できない状態である。
ルータ20は、まず、OSPFのマルチキャストアドレス(244.0.0.5)宛てにHelloパケットを送信する。まだ、Attempt Stateは、ルータ20が、他のルータ20からHelloパケットを受信できていない状態である。
Helloパケットを送信するルータ20をルータA、受信するルータ20をルータBとすると、ルータAから送信するHelloパケットの隣接ルータフィールドには、まだルータBがリストアップされていない状態である。各ルータ20は、他のルータ20からのHelloパケットを受信した場合、自身の隣接ルータリストに他のルータ20を追加する。例えば、ルータBは、ルータAからのHelloパケットを受信した場合、自身の隣接ルータリストにルータAを追加する。Helloパケットを受信したルータ20は、ユニキャストの応答Helloパケットを、自身の全ての隣接ルータリストと一緒に、他のルータ20に送信する。例えば、ルータBは、ルータAへユニキャストの応答Helloパケットを、自身の全ての隣接ルータリストと一緒に送信する。
応答のHelloパケットを受信したルータ20は、メッセージの隣接ルータフィールドの中に自身が記載されていることを確認し、双方向状態となる。このHelloパケットの交換プロセス実行中に、相互の優先度フィールドがチェックされ、指名ルータ及びバックアップ指名ルータ選出の手続きが行われ、指名ルータ及びバックアップ指名ルータとの間で隣接関係が確立される。
各ルータ20は、リンクステートデータベースの作成(初期化)を開始する。また、各ルータ20は、隣接関係にあるルータ20との間でマスター/スレーブ関係を確立する。
ルータ20は、マスター/スレーブ関係がネゴシエートされると、DBD(データベース記述:Data Base Description)パケットを送信する。なお、最初にDBDパケットを送信するルータ20をマスター、相手先のルータ20をスレーブとする。最初のDBDパケット送信時に、データベース記述シーケンス番号の初期値を定義し、その後、一連のDBDパケット交換のたびに、シーケンス番号は増分される。
DBDパケットを受信したルータ20は、LSAck(リンク状態確認応答:Link State Acknowledgement)メッセージに、受信したDBDパケットのシーケンス番号をコピーして、DBDパケットを受信したことを通知する。また、ルータ20は、受信したDBDパケットのLSAヘッダ内のLSAシーケンス番号をチェックして、現在記憶している情報と受信した情報と比較する。受信したDBDパケットのリンクステートエントリのほうが新しい場合は、LSR(リンク状態要求:Link State Request)パケットを送信し、最新情報の部分を要求する。LSRパケットを受信したルータ20は、LSU(リンク状態更新:Link State Update)パケットを送信する。LSUパケットを受信したルータ20は、LSAckパケットで確認応答する。
あるルータ20に対してすべてのLSRパケットの処理が終了すると、その隣接ルータ20は、同期してFull Stateの状態となったとみなされる。この時点で隣接関係にあるルータ20同士が同一のリンクステートデータベースを持つ。すなわち、指名ルータ20a及びバックアップ指名ルータ20bに選出されたルータ20は、他の各ルータ20と隣接関係を確立することにより、他の各ルータ20のDBDパケットによりリンクステートエントリが通知される。また、他のルータ20は、指名ルータに選択されたルータ20から最新のリンクステートエントリが通知される。よって、各ルータ20は、同一のリンクステートデータベースを持つ。ルータ20は、リンクステートデータベースの情報からSPFツリーを生成し、生成したSPFツリーを基にルーティングテーブルを作成する。そして、各ルータ20は、受信したパケットをルーティングテーブルの情報に基づいてパケットのルーティングを行う。
指名ルータ20aは、受信したIPパケットにマークし、ルーティングテーブルの情報に基づいて受信したIPパケットを隣接ルータ20へ送信する。また、指名ルータ20aは、各ルータ20毎に、IPパケットの到着間隔を計測して、しきい値を算出する。
指名ルータ20aは、しきい値を超えてもマークすべきIPパケットが受信できないことが予測される場合、マークすべきIPパケットが受信できない期間がしきい値を超えることが予測される隣接ルータ20へダミーのマーク付きIPパケットを生成して送信する。
指名ルータ20aは、Missingパケットを受信した場合、Aliveパケットをマルチキャストする。そして、1.Measurementの状態へ遷移する。
指名ルータ及びバックアップ指名ルータ以外のルータ20は、マークされたパケットの受信を監視し、受信間隔を計測する。また、ルータ20は、マークされたIPパケットの受信間隔を計測してしきい値を算出する。ルータ20は、計測される受信間隔をしきい値と比較し、しきい値より小さければ計測状態を維持し、しきい値以上であれば後述する2.Missingの状態へ遷移する。また、ルータ20は、Missingパケットを受信した場合、後述する3.Confirmation Thresholdの状態へ遷移する。
ルータ20は、Missingパケットをマルチキャストする。ルータ20は、Missingパケットをマルチキャストした後、他のルータ20からしきい値が格納されたパケットを受信した場合、受信したパケットのしきい値と算出したしきい値を比較して、最大のしきい値を求める。ルータ20は、最大のしきい値の期間を経過するまでに他のルータ20からAliveパケットを受信した場合、指名ルータ20aが正常動作しており、隣接関係を結んでいる経路上で障害が発生したと判断し、後述する5.Ospf-Initの状態へ遷移する。すなわち、ルータ20は、現在の最大のしきい値の期間を経過するまでに他のルータ20からしきい値が格納されたパケットを受信した場合、現在の最大のしきい値と受信したパケットに格納されたしきい値を比較し、より大きいものを最大のしきい値として用いる。よって、現在の最大のしきい値の期間を経過するまでに他のルータ20からより値の大きなしきい値を格納したパケットが受信された場合、最大のしきい値は、受信したパケットに格納されたしきい値に更新される。ルータ20は、最大のしきい値の期間を経過するまでに他のルータ20からAliveパケットを受信した場合、後述する5.Ospf-Initの状態へ遷移する。一方、ルータ20は、最大のしきい値の期間を経過するまでにAliveパケットを受信しなかった場合、後述する6.Ospf-Restart状態へ遷移する。
ルータ20は、他のルータ20からMissingパケットを受信した場合、現在のしきい値を格納したパケットをMissingパケットの送信元のルータ20へ直ちに送信して、現在のしきい値を通知する。
ルータ20は、しきい値の期間を経過するまでにIPパケットを受信した場合、Aliveパケットをマルチキャストし、1.Measurementの状態へ戻る。また、ルータ20は、他のルータ20からAliveパケットを受信した場合も、1.Measurementの状態へ戻る。
ルータ20は、指名ルータ20aへLSAを送信し、OSPFの6.Exchange Stateの状態へ遷移する。
ルータ20は、指名ルータ20aが停止したと判断し、Initパケットをマルチキャストする。これにより、各ルータ20は、指名ルータ20aがダウンしたことを示すOSPFの1.Down状態へ遷移して、指名ルータ20aの再選出を行う。
また、上記の実施例で説明した制御部32の各種の処理は、あらかじめ用意されたプログラムをコンピュータシステムで実行することによって実現することもできる。そこで、以下では、図13を用いて、上記の実施例で説明した制御部32と同様の機能を有する制御プログラムを実行するコンピュータの一例を説明する。図13は、制御プログラムを実行するコンピュータを示す図である。
20 ルータ
20a 指名ルータ
20b バックアップ指名ルータ
30 インタフェース部
31 記憶部
32 制御部
40 書込部
41 計測部
42 算出部
43 判定部
44 送信部
50 監視部
51 計測部
52 算出部
53 解除部
54 通知部
55 再構築部
Claims (7)
- 中継するパケットのIPヘッダのオプション部分に、指名ルータを通過したことを示す情報を書き込む書込部を有する指名ルータと、
受信したパケットのIPヘッダのオプション部分に前記指名ルータを通過したことを示す情報が書き込まれているか監視する監視部と、前記監視部による監視の結果、前記指名ルータを通過したことを示す情報が書き込まれたパケットが所定のしきい値以上受信されない場合、経路の再構築を行う再構築部と、を有するルータと、
を備えたことを特徴とする通信システム。 - 前記ルータは、
前記監視部による監視の結果、指名ルータを通過したことを示す情報が書き込まれたパケットが所定のしきい値以上受信されない場合、前記指名ルータが不明な状態であることを他のルータへ通知する通知部をさらに有し、
前記再構築部は、前記通知部により前記指名ルータが不明な状態であることを通知してから所定のしきい値の期間を経過する間に前記指名ルータが動作していることを示す通知が受信できない場合、経路の再構築を行う
ことを特徴とする請求項1記載の通信システム。 - 前記通知部は、他のルータから指名ルータが不明な状態である通知を受信した場合、当該他のルータへしきい値を通知し、
前記再構築部は、前記通知部により前記指名ルータが不明な状態であることを通知してから前記しきい値および他のルータから通知されるしきい値のうち、最大のしきい値の期間を経過する間に前記指名ルータが動作していることを示す通知が受信できない場合、経路の再構築を行う
ことを特徴とする請求項2記載の通信システム。 - 前記指名ルータは、
各ルータへ中継するパケットの間隔が前記しきい値以上となることが予測される場合、IPヘッダのオプション部分に、指名ルータを通過したことを示す情報を書き込んだパケットを送信する制御を行う送信部をさらに有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の通信システム。 - 指名ルータに選出された場合、中継するパケットのIPヘッダのオプション部分に、指名ルータを通過したことを示す情報を書き込む書込部と、
指名ルータに選出されていない場合、受信したパケットのIPヘッダのオプション部分に前記指名ルータを通過したことを示す情報が書き込まれているか監視する監視部と、
前記監視部による監視の結果、前記指名ルータを通過したことを示す情報が書き込まれたパケットが所定のしきい値以上受信されない場合、経路の再構築を行う再構築部と、
を有することを特徴とするルータ。 - 指名ルータが、
中継するパケットのIPヘッダのオプション部分に、指名ルータを通過したことを示す情報を書き込み、
指名ルータと隣接関係にあるルータが、
受信したパケットのIPヘッダのオプション部分に前記指名ルータを通過したことを示す情報が書き込まれているか監視し、
監視の結果、前記指名ルータを通過したことを示す情報が書き込まれたパケットが所定のしきい値以上受信されない場合、経路の再構築を行う、
ことを特徴とする通信方法。 - 指名ルータに選出された場合、中継するパケットのIPヘッダのオプション部分に、指名ルータを通過したことを示す情報を書き込み、
指名ルータに選出されていない場合、受信したパケットのIPヘッダのオプション部分に前記指名ルータを通過したことを示す情報が書き込まれているか監視し、
監視の結果、前記指名ルータを通過したことを示す情報が書き込まれたパケットが所定のしきい値以上受信されない場合、経路の再構築を行う、
各処理を実行させることを特徴とするルータの制御プログラム。
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