JP2018019232A - パケット伝送装置、及び、経路切替制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】障害復旧時の迂回経路からの経路切替による通信断の時間を短縮する。【解決手段】ネクストホップとなる通信装置への第１の経路を接続し、通信装置のハードウェアアドレスを用いてパケットを出力するインタフェースと、通信装置のハードウェアアドレスを記憶する記憶部と、通信装置のハードウェアアドレスを取得する取得処理を行い、インタフェースに係る障害が発生した場合に、記憶部のインタフェースに係るハードウェアアドレスを削除するＡＲＰ処理部と、インタフェースに係る障害が発生した場合に、通信装置への経路を第１の経路から第２の経路へと切り替える処理を行い、インタフェースが障害から復旧した場合に、インタフェースの障害からの復旧に伴うＡＲＰ処理部の取得処理が終了してから、通信装置への経路を第２の経路から第１の経路へと切り替える処理を行う管理状況統括部と、を備えるパケット伝送装置である。【選択図】図８

Description

本発明は、パケット伝送装置、及び、経路切替制御方法に関する。

例えば、通信キャリアにおいて用いられるネットワークは、可用性を確保するために、スイッチやルータなどのネットワーク機器が冗長化される構成を有することが多い。冗長化されたシステムは、一部に障害が発生した場合には、経路を切り替えることで、障害発生後でも通信を維持し続けられるように設計されている。

ＩＰｓｅｃ（Security Architecture for Internet Protocol）トンネルを冗長化させ
るＩＰｓｅｃＨＡ（High Availability）という技術がある。ＩＰｓｅｃＨＡを用いると
、アクティブルータとスタンバイルータとが、それぞれ、同じ暗号化情報を用いて、ノードとＩＰｓｅｃトンネルを構築する。アクティブルータがダウンしても、スタンバイルータがノードとのＩＰｓｅｃトンネルの処理を行うので、迅速に経路を切り替えることができる。

特開２０１２−３９３６０号公報 特開２０１４−１１７５３号公報 特開２００６−２５３９２７号公報

しかしながら、ＩＰｓｅｃＨＡを用いてＩＰｓｅｃトンネルを冗長化させるネットワークでは、以下の問題がある。ＩＰネットワークでは、異なるサブネットにパケットを届ける場合には、宛先ＩＰアドレスと、ネクストホップのＭＡＣ（Media Access Control）アドレスが用いられる。

ネクストホップのＭＡＣアドレスは、ＡＲＰ（Address Resolution Protocol）によっ
て、取得される。ＡＲＰでは、ＩＰアドレスを含むＡＲＰリクエストがブロードキャストでサブネット内に送信され、該当のＩＰアドレスを有する装置から該当装置のＭＡＣアドレスを含むＡＲＰレスポンスが返ってくることで、ＭＡＣアドレスを取得することができる。ＡＲＰによってＭＡＣアドレスを取得することは、ＡＲＰ解決と称される。ＡＲＰ解決で取得されたＭＡＣアドレスは、ＩＰアドレスと対応付けられてＡＲＰテーブルに格納される。

しかしながら、ＡＲＰテーブルは、インタフェースがダウンすると、当該インタフェースに関するエントリが削除されてしまう。当該インタフェースがアップした場合には、再度ＡＲＰ解決が実行されないと、ＭＡＣアドレスを取得することができない。

例えば、ＩＰｓｅｃＨＡによって冗長化されたＩＰｓｅｃトンネルのうち、アクティブルータのインタフェースが障害等でダウンすると、スタンバイルータとノードとの間のＩＰｓｅｃトンネルが使用される。このとき、アクティブルータでは、ＩＰｓｅｃトンネルを構築していたインタフェースについて、ＡＲＰテーブルが消失される。

アクティブルータが障害から復帰すると、スタンバイルータとノードとの間のＩＰｓｅ
ｃトンネルから、アクティブルータとノード間のＩＰｓｅｃトンネルに経路が切り戻される。アクティブルータでは、ノードとの間のトンネルを再度確立させる処理が行われる。アクティブルータでは、ＩＰｓｅｃトンネルを構築していたインタフェースについてＡＲＰテーブルが消失しているため、まずは、ＡＲＰ解決が行われ、ノードのＭＡＣアドレスが取得される。

このとき、アクティブルータとＩＰｓｅｃトンネルを構築するノードの数が多ければ多いほど、アクティブルータでのＡＲＰ解決に係る時間が長くなり、ＡＲＰ解決の順番が遅いノードほど、通信が途絶える時間が長くなってしまう。

本発明の一態様は、障害復旧時の迂回経路からの経路切替による通信断の時間を短縮可能なパケット伝送装置、及び、経路切替制御方法を提供することを目的とする。

本発明の態様の一つは、ネクストホップとなる通信装置への第１の経路を接続し、通信装置のハードウェアアドレスを用いてパケットを出力するインタフェースと、通信装置のハードウェアアドレスを記憶する記憶部と、通信装置のハードウェアアドレスを取得する取得処理を行い、インタフェースに係る障害が発生した場合に、記憶部のインタフェースに係るハードウェアアドレスを削除するＡＲＰ処理部と、インタフェースに係る障害が発生した場合に、通信装置への経路を第１の経路から第２の経路へと切り替える処理を行い、インタフェースが障害から復旧した場合に、インタフェースの障害からの復旧に伴うＡＲＰ処理部の取得処理が終了してから、通信装置への経路を第２の経路から第１の経路へと切り替える処理を行う管理状況統括部と、を備えるパケット伝送装置である。

開示のパケット伝送装置、及び、経路切替制御方法によれば、障害復旧時の迂回経路からの経路切替による通信断の時間を短縮することができる。

図１は、冗長化構成を有するネットワークシステムの一例を示す図である。 図２は、ネットワークシステムのルータのルーティングテーブルの一例を示す図である。 図３は、ネットワークシステムのルータのＡＲＰテーブルの一例である。 図４は、ルータのＲＡＮ領域側のインタフェースでの障害発生時のネットワークシステムにおける処理の一例を示す図である。 図５は、ルータのＲＡＮ領域側のインタフェースが障害から復旧した場合のネットワークシステムの処理の一例を示す図である。 図６は、ルータのハードウェア構成の一例を示す図である。 図７は、ルータの機能構成の一例を示す図である。 図８は、経路変更管理表の一例である。 図９は、ｅＮｏｄｅＢアドレス対応表の一例である。 図１０は、第１実施形態に係るルータの全体的な処理のフローチャートの一例である。 図１１は、経路変更管理表の作成処理のフローチャートの一例である。 図１２は、ｅＮｏｄｅＢアドレス対応表の作成処理のフローチャートの一例である。 図１３は、経路変更管理表の更新処理のフローチャートの一例である。 図１４は、ｅＮｏｄｅＢアドレス対応表の更新処理のフローチャートの一例である。 図１５は、経路変更用の設定情報の生成処理のフローチャートの一例である。 図１６は、経路変更用の設定情報の適用処理のフローチャートの一例である。 図１７は、経路変更用の設定情報の削除処理のフローチャートの一例である。 図１８は、初期状態のネットワークシステムの一例を示す。 図１９は、ルータのＲＡＮ領域側のインタフェース＃１に障害が発生した場合のネットワークシステムの一例を示す図である。 図２０は、ルータのインタフェース＃１が障害から復旧した場合のネットワークシステムの一例を示す図である。 図２１は、ルータのインタフェース＃１についてのＡＲＰ解決が完了した場合のネットワークシステムの一例を示す図である。 図２２は、第１実施形態の変形例に係るネットワークシステムの一例を示す図である。 図２３は、第２実施形態に係るネットワークシステムのシステム構成の一例を示す図である。 図２４は、第２実施形態に係るルータのＲＡＮ領域側インタフェースでの障害発生時のネットワークシステムにおける処理の一例を示す図である。 図２５は、参考例としてのネットワークシステムにおける迂回経路から運用経路へと切り替わる場合の処理の一例である。 図２６は、第２実施形態に係るネットワークシステムにおけるルータのインタフェース＃１が復旧した場合の処理の一例を示す図である。 図２７は、第２実施形態に係るルータの全体的な処理のフローチャートの一例である。 図２８は、第２実施形態に係る経路変更用の設定情報の削除処理のフローチャートの一例である。

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。以下の実施形態の構成は例示であり、本発明は実施形態の構成に限定されない。

＜参考例１＞
図１は、冗長化構成を有するネットワークシステムの一例を示す図である。ネットワークシステム１００は、３ＧＰＰ（3rd Generation partnership Project）に対応するネットワークシステムであり、例えば、通信キャリアのシステムである。

ネットワークシステム１００では、外部ネットワークへのゲートウェイが、ルータ１及びルータ２で冗長化されている。ルータ１とルータ２とには、ＨＳＲＰ（Hot Standby Router Protocol）が設定されている。ＨＳＲＰは、複数台のルータをノードからは１台に
見せかけて、ゲートウェイを冗長化させるプロトコルである。そのため、ルータ１とルータ２とは、各ｅＮｏｄｅＢからは１台のルータとして認識されている。

ネットワークシステム１００では、ＲＡＮ（Radio Access Network）領域側のサブネットに属するルータ１及びルータ２のインタフェースにおいて、ＨＳＲＰのスタンバイグループが設定されている。当該スタンバイグループにおいて、ルータ１がアクティブ、ルータ２がスタンバイとして動作する。ルータ１とルータ２とは、リンクで接続されており、当該リンクを通じてＨＳＲＰのプロセス間通信が行われている。ＨＳＲＰのプロセス間通信によって、ルータ１とルータ２とが、ｅＮｏｄｅＢとのＩＰｓｅｃトンネルの情報をやり取りする。

アクティブルータであるルータ１は、各ｅＮｏｄｅＢとＩＰｓｅｃトンネルを確立している。スタンバイルータであるルータ２には、ＩＰｓｅｃで用いられる暗号化情報、アクティブルータ１と各ｅＮｏｄｅＢとのＩＰｓｅｃトンネルのセッション情報が、プロセス間通信を通じて、アクティブルータ１から送信される。

ＨＳＲＰでは、アクティブルータとスタンバイルータとは、所定の周期でＨｅｌｌｏメッセージを送信する。アクティブルータからのＨｅｌｌｏパケットを所定時間受信しない場合に、スタンバイルータであるルータ２がアクティブルータを引き継ぎ、ルータ１と同じ暗号化情報を用いて各ｅＮｏｄｅＢとＩＰｓｅｃトンネルを確立する。スタンバイルータ２との間でも、アクティブルータ１と同じ暗号化情報が用いられてＩＰｓｅｃトンネルが確立されているので、ＩＰｓｅｃ ＨＡを用いることによって、経路の切り替えが迅速に行われる。

ルータ１及びルータ２は、トラフィックの転送の際に、ルーティングテーブルとＡＲＰテーブルとを参照し、トラフィックの転送先を決定する。

図２は、ネットワークシステム１００のルータ１のルーティングテーブルの一例を示す図である。ルーティングテーブルには、経路情報が格納されている。ルーティングテーブルのエントリには、例えば、ルート情報源、ＡＤ（Administrative distance）値／メト
リック、宛先ネットワーク、ネクストホップＩＰアドレス、出力インタフェースの項目が含まれる。ただし、ルーティングテーブルのエントリの項目は図２に示されるものに限定されない。

ルーティングテーブルのエントリのルート情報源の項目には、該当のエントリの情報源を示すコードが格納される。直接接続されているネットワークへの経路のエントリである場合には、ルート情報源の項目には、直接接続を示す「Ｃ」（Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）が格納される。管理者からのコマンドによって設定されるスタティックルートのエントリである場合には、ルート情報源の項目には、スタティックルートを示す「Ｓ」（Ｓｔａｔｉｃ）が格納される。ルーティングプロトコルによって取得された経路のエントリである場合には、ルート情報源の項目には、ルーティングプロトコルを示すコードが格納される。例えば、ＢＧＰ（Border Gateway Protocol）を示すコードは「Ｂ」、ＯＳＰＦ（Open Shortest Path First）を示すコードは「Ｏ」である。

ルーティングテーブルのエントリのＡＤ値／メトリックの項目には、ＡＤ値／メトリックの値が格納される。ＡＤ値及びメトリックは、それぞれ、経路の優先度を示す値である。ＡＤ値は、ルートの情報源間の優先度を示し、値が小さいほど優先度が高い。メトリックは、経路間の優先度を示し、値が小さいほど優先度が高い。まず、ＡＤ値によって優先順位が決まり、ＡＤ値が同じ場合には、次に、メトリックによって優先順位が決まる。直接接続（Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）のＡＤ値／メトリックの初期値は、０／０である。スタティックルート（Ｓｔａｔｉｃ）のＡＤ値／メトリックの初期値は、１／１である。

ルーティングテーブルのエントリの宛先ネットワークの項目には、ネットワークアドレスとプレフィクスとが格納される。ルーティングテーブルのエントリのネクストホップＩＰアドレスには、ネクストホップとなる装置のＩＰアドレスが格納される。ネクストホップは、自装置のインタフェースが属しているサブネットと同じサブネットに属しているレイヤ３のネットワーク装置のことである。ＩＰｓｅｃトンネルによる接続は、直接接続とみなされ、ＩＰｓｅｃトンネルの両端の装置は、同じサブネットに属し、互いにネクストホップとなる。

ルート情報源が「直接接続」である場合には、ルーティングテーブルのエントリの「ネ
クストホップＩＰアドレス」の項目には値が格納されない。例えば、ルーティングテーブル上で「直接接続」とみなされるＩＰｓｅｃトンネルの経路情報が用いられる場合には、ネクストホップのＩＰアドレスは、ＩＰｓｅｃトンネルの設定情報から取得される。

ルーティングテーブルのエントリの出力インタフェースの項目には、トラフィックを出力するインタフェースの識別情報が格納される。ＩＰｓｅｃトンネルが構築されている場合には、ＩＰｓｅｃトンネルは１つのインタフェースとして認識される。そのため、例えば、ＩＰｓｅｃトンネルを出力インタフェースとする「直接接続」の経路情報と、当該ＩＰｓｅｃトンネルが構築されている物理インタフェースを出力インタフェースとする「直接接続」の経路情報とがルーティングテーブルに含まれる。ただし、図２に示される例では、ＩＰｓｅｃトンネルが設定される物理インタフェースを出力インタフェースとする経路情報が示されている。

ルーティングテーブルでは、パケットの宛先ＩＰアドレスと、ルーティングテーブルの「宛先ネットワーク」の項目の値に最も長く一致するエントリが採用される（ロンゲストマッチ）。ロンゲストマッチによって複数のエントリが抽出される場合には、ＡＤ値の最も小さいエントリが選択される。ＡＤ値が同じエントリが複数存在する場合には、メトリックの小さいエントリが選択される。

図１に示されるネットワークシステム１００内のルータ１は、ｅＮｏｄｅＢ−３への経路として、ＩＰｓｅｃトンネルで直接ｅＮｏｄｅＢ−３と接続される経路と、ルータ２を経由する経路とを有する。図２に示されるルーティングテーブルには、ＩＰｓｅｃトンネルで直接ｅＮｏｄｅＢ−３と接続される経路と、ルータ２を経由する経路との２つの経路のエントリが示されている。

図２のルート情報源の項目の値が「Ｃ」であるエントリは、ＩＰｓｅｃトンネルで直接ｅＮｏｄｅＢ−３と接続される経路のエントリである。図２のルート情報源の項目の値が「Ｓ」であるエントリは、ルータ２を経由する経路のエントリである。いずれのエントリも、宛先ネットワークの項目の値が同じ値であり、ＡＤ値は、ＩＰｓｅｃトンネルで直接ｅＮｏｄｅＢ−３と接続される経路の方が小さい為、ＩＰｓｅｃトンネルで直接ｅＮｏｄｅＢ−３と接続される経路が優先して用いられる。以降、ルータ１からｅＮｏｄｅＢ−３への経路のうち、ＩＰｓｅｃトンネルで直接ｅＮｏｄｅＢ−３と接続される経路を、運用経路、と称する。また、ルータ１からｅＮｏｄｅＢ−３への経路のうち、ルータ２を経由する経路を、迂回経路、と称する。

図３は、ネットワークシステム１００のルータ１のＡＲＰテーブルの一例である。ＡＲＰテーブルには、ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの対応付けが格納されている。ＭＡＣアドレスは、ハードウェアアドレスの一例である。ルータ１は、ＲＡＮ領域側のインタフェース＃１によって各ｅＮｏｄｅＢと接続する。図３では、ルータ１のＲＡＮ領域側のインタフェース＃１についてのＡＲＰテーブルのエントリが示される。なおＡＲＰテーブルのエントリの項目は図３に示されるものに限定されない。

図３に示されるＡＲＰテーブルのエントリには、例えば、ＩＰアドレス、エージタイマ、ハードウェアアドレスの項目が含まれる。エージタイマは、該当のエントリの残り生存時間を示す。エージタイマは、ＡＲＰテーブルの該当のエントリが参照される毎にリセットされる。ＡＲＰテーブルの該当のエントリの通信が途絶えて、エージタイマが０になると、該当のエントリが削除される。

ルータ１のＲＡＮ側のインタフェース＃１と各ｅＮｏｄｅＢとは、ＩＰｓｅｃトンネルを確立しており、同じサブネットに属するので、図３に示されるＡＲＰテーブルの例では
、各ｅＮｏｄｅＢについてのエントリが格納されている。ＡＲＰテーブルのエントリは、ＩＰアドレスを含むＡＲＰ要求をサブネット内に送信し、ＩＰアドレスに対応するＭＡＣアドレスを含むＡＲＰ応答を受信することによって、生成される。ＡＲＰテーブルのエントリが作成されることを、例えば、ＭＡＣアドレスを学習する、という。ＡＲＰテーブルのエントリは、インタフェースがダウン状態に遷移したり、エージタイマが０になったりすると、削除される。

ルータ１のインタフェースのダウン状態とは、パケットを出力したり入力を受け付けたりできない状態である。インタフェースがダウン状態となるのは、例えば、インタフェースに接続される物理リンクの切断、インタフェースからケーブルが抜かれる、インタフェースのハードウェア故障、管理者からのコマンド入力による無効化、対向装置側の故障等である。

例えば、ルータ１が、ｅＮｏｄｅＢ−３宛てのパケットを転送する場合には、まず、ルータ１は、ルーティングテーブルを参照して、出力するインタフェースを決定する。図２に示されるルーティングテーブルには掲載されていないが、ｅＮｏｄｅＢ−３宛てのパケットの転送には、ｅＮｏｄｅＢ−３とのＩＰｓｅｃトンネルの運用経路が選択される。

次に、ルータ１は、ＡＲＰテーブルを参照して、ネクストホップのＩＰアドレスに対応するＭＡＣアドレスを取得する。ｅＮｏｄｅＢ−３とのＩＰｓｅｃトンネルの運用経路が選択された場合には、ネクストホップは、ＩＰｓｅｃトンネルの一端であるｅＮｏｄｅＢ−３である。したがって、ｅＮｏｄｅＢ−３のＩＰアドレス（ｘｘ．ｘｘ．ｘｘ．ｃｃ）に対応するＭＡＣアドレス（ＹＹＹＹ．ＹＹＹＹ．ＣＣＣＣ）がＡＲＰテーブルから取得される。なお、ＡＲＰテーブルにｅＮｏｄｅＢ−３のエントリがない場合には、ＡＲＰ解決が行われる。

ｅＮｏｄｅＢ−３のＭＡＣアドレスを取得すると、ルータ１は、ｅＮｏｄｅＢ−３のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとを用いて、インタフェース＃１からパケットを出力する。なお、ルータ１が、ｅＮｏｄｅＢ−３の配下のネットワークにパケットを転送する場合には、ｅＮｏｄｅＢ−３の配下のネットワークへの経路情報はルーティングプロトコル等によって取得され、ルーティングテーブルに記載される。ｅＮｏｄｅＢ−３の配下のネットワークへの経路情報には、ネクストホップとしてｅＮｏｄｅＢ−３のＩＰアドレスが含まれる。したがって、ルータ１は、ｅＮｏｄｅＢ−３の配下のネットワークにパケットを転送する場合には、当該ネットワークのＩＰアドレスと、ネクストホップであるｅＮｏｄｅＢ−３のＭＡＣアドレスとを用いて、インタフェース＃１からパケットを出力する。

図４は、ルータ１のＲＡＮ領域側インタフェースでの障害発生時のネットワークシステム１００における処理の一例を示す図である。ルータ１のＲＡＮ領域側での障害により、ルータ１のインタフェース＃１のポートがダウン状態となる。

ルータ１のインタフェース＃１がダウン状態になると、ルータ１のルーティングテーブルからインタフェース＃１の直接接続のエントリが削除される。例えば、図２に示されるルーティングテーブルでは、ルート情報源「Ｃ」のエントリが削除され、ルート情報源「Ｓ」のエントリが残る。これによって、例えば、ｅＮｏｄｅＢ−３へのパケットの転送には、ルート情報源「Ｓ」のエントリ、すなわち、スタティックルートが選択されるようになり、経路が運用経路から迂回経路に切り替わる。また、インタフェース＃１がダウン状態になることによって、ルータ１がインタフェース＃１について学習したＡＲＰテーブルのエントリは消失する。

ルータ２は、ＲＡＮ領域側からルータ１からのＨＳＲＰのＨｅｌｌｏパケットを受信せ
ずに所定時間経過すると、ＳｔａｎｂｙからＡｃｔｉｖｅに状態を遷移させ、アクティブルータとなる。ルータ２は、アクティブルータとなることによって、ルータ１と共有していたｅＮｏｄｅＢ−３とのＩＰｓｅｃトンネルで用いられている暗号化情報やセッション情報を用いてｅＮｏｄｅＢ−３との間のＩＰｓｅｃトンネルの処理を引き継ぐ。なお、ルータ２は、アクティブルータとなる時点ですでに、各ｅＮｏｄｅＢのＡＲＰエントリ（ＭＡＣアドレス）を有している。

ルータ１のルーティングテーブルから「直接接続」のＩＰｓｅｃトンネルの経路情報が消失し、ルータ２がアクティブルータになり各ｅＮｏｄｅＢ−３との間のＩＰｓｅｃトンネルの処理の引き継ぐことで、迂回経路への切り替えが完了する。なお、ルータ１は、インタフェース＃１がダウンしているので、ＨＳＲＰの状態は、「Ｉｎｔ」となる。

図５は、ルータ１のＲＡＮ領域側のインタフェースが障害から復旧した場合のネットワークシステム１００の処理の一例を示す図である。ルータ１のＲＡＮ領域側のインタフェースが障害から復旧すると、ルータ１のインタフェース＃１がアップ状態になり、ルーティングテーブルに、直接接続のエントリが復活する。直接接続の経路のＡＤ値はスタティックルートよりも小さく、優先度が高いため（図２参照）、これによって、経路が迂回経路から運用経路へと切り替わる。

一方、ルータ１のインタフェース＃１についてＡＲＰテーブルのエントリが消失しており、且つ、ＩＰｓｅｃトンネルの設定がなされているので、インタフェース＃１がアップ状態になると、ＩＰｓｅｃトンネルの対向装置である各ｅＮｏｄｅＢについてＡＲＰ解決が開始される。経路が運用経路に切り替わっても、例えば、ｅＮｏｄｅＢ−３のＩＰアドレスについてＡＲＰ解決が行われていない場合には、ルータ１はｅＮｏｄｅＢ−３のＭＡＣアドレスが分からずにｅＮｏｄｅＢ−３へのパケットを転送できない。

また、ｅＮｏｄｅＢが１万台程度接続するなど、ｅＮｏｄｅＢの数が多い場合には、ＡＲＰ解決に時間がかかり、ＡＲＰ解決の順番が遅いｅＮｏｄｅＢほど、通信が途絶する時間が長くなる。

なお、ルータ１は、インタフェース＃１が復旧するので、ＨＳＲＰの状態遷移が始まり、Ｉｎｔ状態からＡｃｔｉｖｅ状態へと切り替わる。ルータ１がＡｃｔｉｖｅ状態になると、Ｈｅｌｌｏパケットの送信を開始するので、ルータ２は、ルータ１からのＨｅｌｌｏパケットを受信することによって、ＡｃｔｉｖｅからＳｔａｎｄｂｙに状態を遷移させる。

例えば、図５において、障害復旧時の迂回経路から運用経路への経路の切替の際に通信が途絶することを回避する方法として、ルータ１のイベントマネージャ機能を利用して、ルータ１に以下の設定を行うことが挙げられる。なお、以降、インタフェースがダウン状態となることを、リンクダウン、とも称する。また、インタフェースがアップ状態となることを、リンクアップ、とも称する。

（１）まず、ルータ１に対して、（１−１）リンクダウン発生時、所定の宛先に対する迂回経路のスタティックルートを設定すること、（１−２）リンクアップ発生時、所定時間（Ｄｅｌａｙ ｔｉｍｅｒ）経過後に（１−１）で設定されたスタティックルートを削除すること、を予めに設定する。

（２）障害が発生した場合、リンクダウンをトリガとして、（１−１）のイベントを実施し、迂回経路に切り替えて通信を継続する。

（３）障害から復旧した場合、リンクアップをトリガとして、（１−２）のイベントを実施し、迂回経路から運用経路へと経路を切り戻す。

しかしながら、上記の方法では、以下の問題がある。ネットワークシステム１００の管理者が各ルータに予めイベントマネージャ機能が設定される。また、ルータは、設定された処理以外の処理を実行しない。そのため、本来であれば、ダウン状態のＩＰｓｅｃトンネルについて障害発生時の経路変更の設定は不要であるが、イベントマネージャ機能では、予め設定されるので、状態にかかわらず、すべてのＩＰｓｅｃトンネルに対して障害発生時の経路変更の処理が実行される。また、新たにＩＰｓｅｃトンネルを通過する宛先が増えた場合には、その都度、手動でイベントマネージャ機能の設定が追加される。さらに、Ｄｅｌａｙ ｔｉｍｅｒなどの設定情報は、擬似環境を構築して検証を行い、実測値に基づいて設定される。すなわち、上記の方法では、管理者の手間がかかったり、余計な処理が実行されたりする。

＜第１実施形態＞
第１実施形態では、ルータ１は、ＩＰｓｅｃトンネルの状態とＡＲＰ解決状況との対応付けを保持する経路変更管理表を備える。ルータ１は、ＩＰｓｅｃトンネルの状態に応じて、迂回経路にパケットを転送させるための経路変更用の設定情報を保持し、障害発生時には、アップ状態のＩＰｓｅｃトンネルについて経路変更用の設定情報を適用する。また、ルータ１は、障害復旧時に、ＡＲＰ解決の完了をトリガとして、経路変更用の設定情報を削除し、迂回経路から運用経路へと切り替える。以降、第１実施形態では、図１に示される通信システム１００を想定して説明される。ルータ１は、「パケット伝送装置」の一例である。ｅＮｏｄｅＢは、「通信装置」の一例である。運用経路は、「第１の経路」の一例である。迂回経路は、「第２の経路」の一例である。ＡＲＰ解決は、「取得処理」の一例である。経路変更用の設定情報を削除する処理は、「通信装置への経路を第２の経路から第１の経路へと切り替える処理」の一例である。経路変更用の設定情報は、「第２の経路を用いる設定情報」の一例である。

＜装置構成＞
図６は、ルータ１のハードウェア構成の一例を示す図である。ルータ１は、ハードウェア構成要素として、ＣＰＵ １０１、メモリ１０２Ａ、不揮発性メモリ１０２Ｂ、ルータ情報管理用メモリ１０３、経路変更管理用メモリ１０４、パケット転送エンジン１０５、インターリンク用回線インタフェース１０６、ＲＡＮ領域ネットワーク向け回線インタフェース１０７、外部ネットワーク向け回線インタフェース１０８を備える。ＣＰＵ １０１、メモリ１０２Ａ、不揮発性メモリ１０２Ｂ、ルータ情報管理用メモリ１０３、経路変更管理用メモリ１０４パケット転送エンジン１０５は、バス１０９によって互いに接続されている。パケット転送エンジン１０５、インターリンク用回線インタフェース１０６、ＲＡＮ領域ネットワーク向け回線インタフェース１０７、外部ネットワーク向け回線インタフェース１０８は、バス１１０によって互いに接続されている。

不揮発性メモリ１０２Ｂは、ＯＳ（Operating System）、様々なプログラムや、各プログラムの実行に際してＣＰＵ １０１が使用するデータを格納する補助記憶装置である。不揮発性メモリ１０２Ｂは、例えば、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ROM）、フラ
ッシュメモリ、又はハードディスクドライブ（Hard Disk Drive）等である。不揮発性メ
モリ１０２Ｂは、例えば、経路切替制御プログラムを記憶する。経路切替制御プログラムは、ＩＰｓｅｃトンネルの運用経路の障害時には、迂回経路に切り替るような設定情報を適用し、運用経路が復旧した場合には、ＡＲＰ解決の完了をトリガに、設定情報を削除するためのプログラムである。

メモリ１０２Ａは、ＣＰＵ １０１に、不揮発性メモリ１０２Ｂに格納されているプロ
グラムをロードする記憶領域および作業領域を提供したり、バッファとして用いられたりする主記憶装置である。メモリ１０２Ａは、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性の半導体メモリである。

ＣＰＵ １０１は、不揮発性メモリ１０２Ｂに保持されたＯＳや様々なアプリケーションプログラムをメモリ１０２Ａにロードして実行することによって、様々な処理を実行する。ＣＰＵ １０１は、１つに限られず、複数備えられてもよい。

ルータ情報管理用メモリ１０３は、例えば、ＲＡＭである。ルータ情報管理用メモリ１０３は、例えば、ルーティングテーブル、ＡＲＰテーブル、設定情報、等を格納する。ルータ情報管理用メモリ１０３は、「記憶部」の一例である。

経路変更管理用メモリ１０４は、例えば、ＲＡＭである。経路変更管理用メモリ１０４は、経路変更管理表、ｅＮｏｄｅＢアドレス対応表を格納する。

インターリンク用回線インタフェース１０６は、ルータ２との間のリンクを接続するインタフェースであり、図１に示される例において、インタフェース＃２に相当する。ＲＡＮ領域ネットワーク向け回線インタフェース１０７は、ＲＡＮ領域に接続するインタフェースであり、図１に示される例において、インタフェース＃１に相当する。外部ネットワーク向け回線インタフェース１０８は、外部ネットワークに接続するインタフェースである。ＲＡＮ領域ネットワーク向け回線インタフェース１０７は、「インタフェース」の一例である。インターリンク用回線インタフェース１０６は、「第２のインタフェース」の一例である。外部ネットワーク向け回線インタフェース１０８は、「第３のインタフェース」の一例である。

インターリンク用回線インタフェース１０６、ＲＡＮ領域ネットワーク向け回線インタフェース１０７、外部ネットワーク向け回線インタフェース１０８は、例えば、ＮＩＣ（Network Interface Card）等である。以降、インターリンク用回線インタフェース１０６、ＲＡＮ領域ネットワーク向け回線インタフェース１０７、外部ネットワーク向け回線インタフェース１０８を総称する場合には、物理インタフェースと称する。

パケット転送エンジン１０５は、ＣＰＵ １０１、物理インタフェースのいずれかから入力されたパケットの出力先を、ルーティングテーブルに従って、決定する。パケット転送エンジン１０５は、決定した出力先のＣＰＵ １０１又は物理インタフェースのいずれかにパケットを出力する。

なお、図６に示されるルータ１のハードウェア構成は、一例であり、上記に限られず、実施の形態に応じて適宜構成要素の省略や置換、追加が可能である。

図７は、ルータ１の機能構成の一例を示す図である。ルータ１は、機能構成要素として、インタフェース処理部１１、ＡＲＰ処理部１２、設定情報生成部１３、管理状況統括部１４、ルーティング制御部１５、トンネル監視部１６、冗長制御部１７、設定情報管理部１８Ａ、経路管理データベース１８Ｂ、ルーティングテーブル１９Ａ、ＡＲＰテーブル１９Ｂを備える。

インタフェース処理部１１は、各物理インタフェースの状態を管理する。より具体的には、インタフェース処理部１１は、各物理インタフェースがアップからダウン、又は、ダウンからアップへと状態変化したことを検出する。インタフェース処理部１１は、物理インタフェースの状態が変化したことを、例えば、管理状況統括部１４、冗長制御部１７に通知する。

また、インタフェース処理部１１は、物理インタフェースから受信したパケットの入力を受け、当該パケットをパケットに応じた機能構成要素に出力する。また、インタフェース処理部１１は、各機能構成要素からパケットの入力を受け、当該パケットをパケットに応じた物理インタフェースに出力する。パケットをいずれの機能構成要素に出力するかは、例えば、パケットの種類で決められる。パケットをいずれの物理インタフェースに出力するかは、例えば、宛先ＩＰアドレスによって決められる。

第１実施形態では、インタフェース処理部１１は、ＡＲＰ処理部１２からＡＲＰリクエストが入力されると、該当する物理インタフェースに当該ＡＲＰリクエストを出力する。また、インタフェース処理部１１は、ＡＲＰリプライが物理インタフェースから入力されると、当該ＡＲＰリプライをＡＲＰ処理部１２に出力する。

また、インタフェース処理部１１は、ＨＳＲＰのＨｅｌｌｏパケットの入力をインタフェース＃１から受けると、ＨＳＲＰのＨｅｌｌｏパケットを冗長制御部１７に出力する。インタフェース処理部１１は、ＨＳＲＰのＨｅｌｌｏパケットの入力を冗長制御部１７から受けると、ＨＳＲＰのＨｅｌｌｏパケットをインタフェース＃１から出力する。

また、インタフェース処理部１１は、ＩＰｓｅｃトンネルに関するパケットの入力をインタフェース＃１又はインタフェース＃２から受けると、当該パケットをトンネル監視部１６に出力する。インタフェース処理部１１は、ＩＰｓｅｃトンネルに関するパケットの入力をトンネル監視部１６から受けると、当該パケットをインタフェース＃１又はインタフェース＃２に出力する。

トンネル監視部１６は、ＩＰｓｅｃトンネルの状態を監視する。ＩＰｓｅｃトンネルでは、セッション維持のために、ＩＰｓｅｃトンネルの両端の装置から、キープアライブのパケットが所定の周期で送信される。トンネル監視部１６は、ルータ１がアクティブルータとして動作している場合には、各ｅＮｏｄｅＢからのキープアライブの受信状態に基づいて各ＩＰｓｅｃトンネルの状態を監視する。トンネル監視部１６は、ルータ１がスタンバイルータとして動作している場合には、アクティブルータであるルータ２からのセッション情報に基づいて、各ＩＰｓｅｃトンネルの状態を監視する。ルータ２からのセッション情報には、ＩＰｓｅｃトンネルの状態に関する情報が含まれている。トンネル監視部１６は、ＩＰｓｅｃトンネルの状態が変化した場合に、当該ＩＰｓｅｃの状態変化を管理状況統括部１４に出力する。

管理状況統括部１４は、物理インタフェース、ＩＰｓｅｃトンネルの状態に応じて、経路管理データベース１８内の経路変更管理表に基づいて、経路の切替の制御を行う。より具体的には、管理状況統括部１４は、経路管理データベース１８内の経路変更管理表を監視しており、ダウンからアップに変更したＩＰｓｅｃトンネルの対向装置であるｅＮｏｄｅＢについて、経路変更用の設定情報の生成を、設定情報生成部１３に指示する。

管理状況統括部１４は、例えば、ＲＡＮ領域側のインタフェース＃１のダウン状態への遷移の通知をインタフェース処理部１１から受けると、インタフェース＃１上のＩＰｓｅｃトンネルについて、経路変更用の設定情報を適用するように、設定情報生成部１３に指示する。第１実施形態では、経路変更用の設定情報は、ルータ２への迂回経路へとパケットを転送させるためのＰＢＲ（Policy-Based Routing）情報である。経路変更用の設定情報が適用されることによって、インタフェース＃１からＲＡＮ領域側に転送されていたパケットは、ルータ２に転送されることになり、経路が迂回経路に切り替わる。

管理状況統括部１４は、例えば、ＲＡＮ領域側のインタフェース＃１のダウンからアッ
プへの状態変化の通知をインタフェース処理部１１から受けると、ＡＲＰテーブル１９Ｂを監視し、ＲＡＮ領域側のインタフェース＃１について、ＡＲＰ解決の完了を確認する。ＡＲＰ解決が完了したことを確認すると、経路変更用の設定情報の削除を、設定情報生成部１３に指示する。経路変更用の設定情報が削除されることによって、ルータ２への迂回経路へと転送されていたパケットは、ＲＡＮ領域側のインタフェース＃１から出力されるようになり、迂回経路からもとの運用経路に切り替わる。管理状況統括部１４は、「管理状況統括部」の一例である。

設定情報生成部１３は、管理状況統括部１４からの指示にしたがって、経路変更用の設定情報の生成、適用、削除を行う。設定情報生成部１３は、第１実施形態では、経路変更管理表とｅＮｏｄｅＢアドレス対応表とを参照し、経路変更の対象となる宛先ＩＰアドレスを特定し、該宛先ＩＰアドレス宛のパケットはルータ２への迂回経路に転送することを示すＰＢＲ情報を経路変更用の設定情報として生成する。

設定情報生成部１３は、設定情報の適用処理として、設定情報を設定情報管理部１８Ａに書き込む。設定情報生成部１３は、設定情報の削除処理として、適用されている設定情報を削除するための削除用設定情報を生成し、削除用設定情報を設定情報管理部１８Ａに書き込む。設定情報管理部１８Ａに書き込まれた設定情報は、ルーティング制御部１５によって読み出され、ルーティングテーブル１９Ａに反映される。

設定情報生成部１３、管理状況統括部１４は、それぞれ、例えば、ルータ１のＣＰＵ １０１が経路切替制御プログラムを実行することによって達成される機能構成要素である。

ＡＲＰ処理部１２は、ＡＲＰ解決とＡＲＰテーブル１９Ｂの管理とを行う。ＡＲＰ処理部１２は、例えば、ルータ１のＣＰＵ １０１が不揮発性メモリ１０２Ｂに格納されているＡＲＰプログラムを実行することによって達成される機能構成要素である。ＡＲＰ処理部１２は、管理状況統括部１４からの指示によって、ＡＲＰ解決、すなわち、ＡＲＰリクエストをインタフェース処理部１１に出力する。ＡＲＰリクエストを行う対象のＩＰアドレスは、経路変更管理表とｅＮｏｄｅＢアドレス対応表とから取得される。ＡＲＰ処理部１２は、ＡＲＰリクエストに対するＡＲＰリプライをインタフェース処理部１１から入力されると、ＡＲＰテーブル１９ＢにＩＰアドレスと取得したＭＡＣアドレスとの対応付けを記録する。ＡＲＰ処理部１２は、ＡＲＰテーブルのエントリされているハードウェアアドレスが用いられる通信が途絶えて、当該エントリのエージタイマが０になると、該当のエントリを削除する。ＡＲＰテーブル１９Ｂのエントリのエージタイマが０になるのは、例えば、当該エントリに対応するインタフェース又は当該インタフェースが接続するリンクに障害が発生した場合である。ＡＲＰ処理部１２は、「ＡＲＰ処理部」の一例である。ＭＡＣアドレスは、「ハードウェアアドレス」の一例である。

ルーティング制御部１５は、ルーティングの制御を行う。ルーティング制御部１５は、例えば、ルータ１のＣＰＵ １０１が不揮発性メモリ１０２Ｂに格納されているＯＳを実行することによって達成される機能構成の一つである。より具体的には、ルーティング制御部１５は、設定情報管理部１７にルーティングに関する設定情報が書き込まれた場合に、設定情報管理部１７を参照し、ルーティングに関する設定情報に従ってルーティングテーブル１９Ａを書き換える。第１実施形態では、経路変更用の設定情報は、ＰＢＲ情報である。ＰＢＲ情報はルーティングに関する設定情報の一例である。

冗長制御部１７は、ＨＳＲＰの処理を行う。冗長制御部１７は、ＨＳＲＰのスタンバイグループにおいて、ＨＳＲＰの状態の遷移の制御を行う。ＨＳＲＰのスタンバイグループは、サブネット、すなわち、インタフェースに設定される。ＨＳＲＰの状態には、Ｉｎｔ
、Ｌｉｓｔｅｎ、Ｌｅａｒｎ、Ｓｐｅａｋ、Ｓｔａｎｄｂｙ、Ａｃｔｉｖｅがある。ＨＳＲＰの状態がＡｃｔｉｖｅである場合に、当該スタンバイグループにおいて処理を行う。第１実施形態では、ルータ１のインタフェース＃１、ルータ２のＲＡＮ領域側のインタフェースは同じスタンバイグループに属している。

ＨＳＲＰの状態は、Ｉｎｔ、Ｌｉｓｔｅｎ、Ｓｐｅａｋ、Ｓｔａｎｂｙの順に遷移する。冗長制御部１７は、Ｌｉｓｔｅｎ、Ｌｅａｒｎ、Ｓｐｅａｋの状態時に他のルータとＨｅｌｌｏパケットを交換する。Ｈｅｌｌｏパケットには、アクティブルータを決定するための優先度が含まれている。ＨＳＲＰの状態が、Ｓｔａｎｄｂｙ又はＡｃｔｉｖｅである場合に、冗長制御部１７は、当該スタンバイグループに属するインタフェースから、所定の周期でＨｅｌｌｏメッセージを送信する。

他のルータとのＨｅｌｌｏパケットの交換の結果、自身の優先度が最も高い場合に、冗長制御部１７は、当該スタンバイグループにおけるＨＳＲＰの状態をＳｔａｎｄｂｙからＡｃｔｉｖｅに遷移させる。ＨＳＲＰの状態がＳｔａｎｄｂｙである場合に、Ａｃｔｉｖｅルータ以外のルータから自身の優先度よりも高い優先度を含むＨｅｌｌｏパケットを受信した場合には、冗長制御部１７は、ＨＳＲＰの状態をＳｔａｎｄｂｙからＬｉｓｔｅｎに遷移させる。

ＨＳＲＰの状態がＡｃｔｉｖｅである場合には、冗長制御部１７は、当該スタンバイグループに属しているインタフェース＃１がダウン状態に遷移すると、当該スタンバイグループにおけるＨＳＲＰの状態をＩｎｔに遷移させる。インタフェース＃１が復旧して再度アップ状態になると、冗長制御部１７が、当該スタンバイグループにおけるＨＳＲＰの状態の遷移を開始する。Ａｃｔｉｖｅとして動作している他のルータから送信されたＨｅｌｌｏパケットを受信すると、冗長制御部１７は、自身の優先度の方が高い場合には状態をＡｃｔｉｖｅに遷移させ、Ｈｅｌｌｏパケットの送信を開始する。

ＨＳＲＰの状態がＳｔａｎｄｂｙである場合には、冗長制御部１７は、Ａｃｔｉｖｅである他のルータからのＨｅｌｌｏパケットの受信を監視する。所定時間Ａｃｔｉｖｅである他のルータからＨｅｌｌｏパケットを受信しない場合には、冗長制御部１７は、ＨＳＲＰの状態をＳｔａｎｄｂｙからＡｃｔｉｖｅに遷移させ、Ａｃｔｉｖｅとしての処理を開始する。

設定情報管理部１８Ａ、ルーティングテーブル１９Ａ、ＡＲＰテーブル１９Ｂは、例えば、ルータ情報管理用メモリ１０３内に作成されている。設定情報管理部１８Ａは、ルータ１の設定内容を管理する。設定情報管理部１８Ａに管理される設定内容は、例えば、running-configurationとして扱われる。

ルーティングテーブル１９Ａは、経路情報を格納するテーブルである。経路情報は、宛先ネットワークアドレス、ルート情報源、出力インタフェース等の情報が含まれている（図２参照）。ルーティングテーブル１９Ａは、ルーティング制御部１５によって管理されている。

ＡＲＰテーブル１９Ｂは、ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの対応付けを格納するテーブルである（図３参照）。ＡＲＰテーブル１９Ｂは、ＡＲＰ処理部１２によって管理されている。

経路管理データベース１８Ｂは、例えば、経路変更管理用メモリ１０４内に作成される。経路管理データベース１８Ｂには、経路変更管理表とｅＮｏｄｅＢアドレス対応表とを格納する。

図８は、経路変更管理表の一例である。経路変更管理表は、ＩＰｓｅｃＨＡによって冗長化されているＩＰｓｅｃトンネルの経路変更に関する情報を格納する。経路変更管理表は、経路管理データベース１８内に格納されており、管理状況統括部１４によって管理されている。

経路変更管理表のエントリの項目には、「ＩＰアドレス」、「トンネルの死活状態」、「経路変更の設定」、「ＡＲＰ解決状況」が含まれる。「ＩＰアドレス」の項目には、ルータ１とＩＰｓｅｃトンネルを構築している装置のＩＰアドレスが格納される。図１に示されるネットワークシステム１００では、ルータ１は、各ｅＮｏｄｅＢとＩＰｓｅｃトンネルを構築しているので、図８に示される経路変更管理表の例では、「ＩＰアドレス」の項目には、各ｅＮｏｄｅＢのＩＰアドレスが格納されている。

「トンネルの死活状態」の項目には、トンネルの状態を示す「ＵＰ」又は「ＤＯＷＮ」のいずれかが格納される。「トンネルの死活状態」の項目の値は、トンネル監視部１６からの状態変化の通知を受けて、管理状況統括部１４が登録、又は、更新する。

「経路変更の設定」の項目には、「確認前」、「要」、「不要」のいずれかの値が格納される。「経路変更の設定」の項目の初期値は、「確認前」である。「経路変更の設定」の項目の値が「要」である場合には、当該エントリのＩＰアドレスで構築されるＩＰｓｅｃトンネルについて、当該ＩＰｓｅｃトンネルが設定されているインタフェースの障害発生時に経路変更用の設定情報の適用処理を行うことが示される。「経路変更の設定」の項目の値が「不要」である場合には、当該エントリのＩＰアドレスで構築されるＩＰｓｅｃトンネルについて、当該ＩＰｓｅｃトンネルが設定されているインタフェースの障害発生時に経路変更用の設定情報の適用処理を行わなくてよいことが示される。

「経路変更の設定」の値は、「トンネルの死活状態」の値が「ＵＰ」である場合には、管理状況統括部１４によって、「要」に設定される。また、「経路変更の設定」の値は、「トンネルの死活状態」の値が「ＤＯＷＮ」である場合には、管理状況統括部１４によって、「不要」に設定される。

「ＡＲＰ解決状況」の項目には、「実施前」、「実施済」、「不要」のいずれかが格納される。「ＡＲＰ解決状況」の項目の初期値は、「実施前」である。該当のエントリの「ＩＰアドレス」の項目のＩＰアドレスに対するＡＲＰ解決が終了すると、「ＡＲＰ解決状況」の項目の値は、管理状況統括部１４によって、「実施前」から「実施済」に変更される。「経路変更の設定」項目の値が「不要」である場合には、「ＡＲＰ解決状況」の項目の値も「不要」となる。

図９は、ｅＮｏｄｅＢアドレス対応表の一例である。ｅＮｏｄｅＢアドレス対応表は、各ｅＮｏｄｅＢの配下のネットワークのＩＰアドレスを格納する。ｅＮｏｄｅＢアドレス対応表は、経路管理データベース１８に格納されている。ｅＮｏｄｅＢアドレス対応表のエントリは、ｅＮｏｄｅＢのＩＰアドレスと、当該ｅＮｏｄｅＢの配下のネットワークのＩＰアドレスとの項目を含む。

ｅＮｏｄｅＢアドレス対応表は、ＩＰｓｅｃトンネルが設定されているインタフェースの障害発生時の経路切替の際に、ｅＮｏｄｅＢの配下のネットワークへの経路情報の書き換えのために用いられる。ｅＮｏｄｅＢアドレス対応表は、管理状況統括部１４によって管理される。

＜処理の流れ＞
図１０は、第１実施形態に係るルータ１の全体的な処理のフローチャートの一例である。図１０に示される処理は、ルータ１の起動とともに開始される。図１０に示される例の処理の主体は、経路切替制御プログラムを実行するＣＰＵ １０１であるが、便宜上、機能構成要素を主体として説明する。図１０以降のフローチャートについても同様である。

ＯＰ１では、管理状況統括部１４は、経路変更管理表を作成する。経路変更管理表の作成処理の詳細は、後述される。ＯＰ２では、管理状況統括部１４は、ｅＮｏｄｅＢアドレス対応表を作成する。ｅＮｏｄｅＢアドレス対応表の作成処理の詳細は、後述される。

ＯＰ３では、管理状況統括部１４は、経路変更管理表の更新を行う。経路変更管理表の更新処理の詳細は、後述される。ＯＰ４では、管理状況統括部１４は、ｅＮｏｄｅＢアドレス対応表を更新する。ｅＮｏｄｅＢアドレス対応表の更新処理の詳細は、後述される。

ＯＰ５では、管理状況統括部１４は、経路変更用の設定情報を生成する。ＯＰ５で生成されるのは、状態がアップに遷移したＩＰｓｅｃトンネルの対向装置であるｅＮｏｄｅＢ及び当該ｅＮｏｄｅＢの配下のネットワークへの経路についての経路変更用の設定情報（ＰＢＲ情報）である。経路変更用の設定情報の生成処理の詳細は、後述される。

ＯＰ６では、管理状況統括部１４は、インタフェース＃１側で障害が発生したか否かを判定する。インタフェース＃１がダウン状態になったことは、インタフェース処理部１１によって管理状況統括部１４に通知される。インタフェース＃１で障害が発生した場合には（ＯＰ６：ＹＥＳ）、処理がＯＰ７に進む。インタフェース＃１側で障害が発生していない場合には（ＯＰ６：ＮＯ）、処理がＯＰ３に進む。

ＯＰ７では、管理状況統括部１４は、インタフェース＃１側に障害が発生したので、経路変更用の設定情報の適用を行う。経路変更用の設定情報の適用処理の詳細は、後述される。

ＯＰ８では、管理状況統括部１４は、インタフェース＃１側が障害から復旧したか判定する。インタフェース＃１がアップ状態になったことは、インタフェース処理部１１によって管理状況統括部１４に通知される。インタフェース＃１側が障害から復旧した場合には（ＯＰ８：ＹＥＳ）、処理がＯＰ９に進む。インタフェース＃１側が障害から復旧しない場合には（ＯＰ８：ＮＯ）、待機状態となる。

ＯＰ９では、管理状況統括部１４は、経路変更用の設定情報を削除する。経路変更用の設定情報の削除処理の詳細は後述される。ＯＰ９の処理が終了すると、処理は、ＯＰ３に進む。以降、ＯＰ３からの処理が実行される。

図１１は、経路変更管理表の作成処理のフローチャートの一例である。図１１に示される経路変更管理表の作成処理は、図１０のＯＰ１において行われる処理である。

ＯＰ１１では、管理状況統括部１４は、すべてのｅＮｏｄｅＢのＩＰアドレスを確認する。より具体的には、管理状況統括部１４は、ＡＲＰテーブル１９Ｂに含まれているｅＮｏｄｅＢのＩＰアドレスに対して、例えば、ｐｉｎｇを実行することで、ｅＮｏｄｅＢのＩＰアドレスを確認する。

ＯＰ１２では、管理状況統括部１４は、経路変更管理表に疎通確認のとれたＩＰアドレスを追加する。その後、図１１に示される処理が終了し、図１０のＯＰ２に処理が進む。

図１２は、ｅＮｏｄｅＢアドレス対応表の作成処理のフローチャートの一例である。図
１２に示されるｅＮｏｄｅＢアドレス対応表の作成処理は、図１０のＯＰ２において行われる処理である。

ＯＰ２１では、管理状況統括部１４は、すべてのｅＮｏｄｅＢの配下のネットワークのＩＰアドレスを確認する。

ＯＰ２２では、管理状況統括部１４は、ｅＮｏｄｅＢアドレス対応表に疎通確認のとれたＩＰアドレスをｅＮｏｄｅＢと対応付けて追加する。その後、図１２に示される処理が終了し、処理が図１０のＯＰ３に進む。

例えば、ｅＮｏｄｅＢのアドレスは、ＩＰｓｅｃトンネルの設定情報から判別可能である。一方、いずれのネットワークがいずれのｅＮｏｄｅＢの配下であるのかは、不明である。そのため、例えば、管理状況統括部１４は、ルーティングテーブル１９Ａに含まれているＩＰアドレスに対して、例えば、ｔｒａｃｅｒｏｕｔｅを実行する。ｔｒａｃｅｒｏｕｔｅの応答の中に、ｅＮｏｄｅＢからの応答が有る場合に、管理状況統括部１４は、当該応答のあるｅＮｏｄｅＢとｔｒａｃｅｒｏｕｔｅの宛先のネットワークのＩＰアドレスとを対応付けて、ｅＮｏｄｅＢアドレス対応表に登録する。

図１３は、経路変更管理表の更新処理のフローチャートの一例である。図１３に示される処理は、図１０のＯＰ３において行われる処理である。なお、図１３に示される経路変更管理表の更新処理は、図１０のＯＰ３において実行されることに限定されず、所定の周期でも実行される。

ＯＰ３１では、管理状況統括部１４は、ＩＰｓｅｃトンネルの状態に変化があるか否かを判定する。例えば、トンネル監視部１６は、所定の周期で、ＩＰｓｅｃトンネルの確認コマンドを実行し、各ＩＰｓｅｃトンネルの状態を確認する。トンネル監視部１６は、ＩＰｓｅｃトンネルの状態変化が発生した場合に、管理状況統括部１４に通知する。管理状況統括部１４は、トンネル監視部１６からの通知に基づいて、上記判定を行う。ＩＰｓｅＩＰｓｅｃトンネルの状態変化は、例えば、新たにＩＰｓｅｃトンネルが追加された場合に発生する。

ＩＰｓｅｃトンネルの状態が変化している場合には（ＯＰ３１：ＹＥＳ）、処理がＯＰ３２に進む。ＩＰｓｅｃトンネルの状態が変化していない場合には（ＯＰ３１：ＮＯ）、図１３に示される処理が終了し、処理が図１０のＯＰ４に進む。

ＯＰ３２では、管理状況統括部１４は、状態変化のあったＩＰｓｅｃトンネルについて、経路変更管理表の「トンネルの死活状態」の項目を更新する。その後、図１３に示される処理が終了し、処理が図１０のＯＰ４に進む。

図１４は、ｅＮｏｄｅＢアドレス対応表の更新処理のフローチャートの一例である。図１４に示されるｅＮｏｄｅＢアドレス対応表の更新処理は、図１０のＯＰ４で行われる処理である。なお、図１４に示されるｅＮｏｄｅＢアドレス対応表の更新処理は、図１０のＯＰ４において実行されることに限定されず、所定の周期でも実行される。

ＯＰ４１では、管理状況統括部１４は、ｅＮｏｄｅＢの配下のネットワークのＩＰアドレスに変化があるか否かを判定する。この判定は、例えば、管理状況統括部１４は、ルーティングテーブル１９Ａを監視し、新たなネットワークへの経路情報の追加、又は、経路削除の削除を検出することによって判定される。例えば、ルータ１にルーティングプロトコルによる動的なルーティングが設定されている場合には、ルーティングプロトコルによって、ルーティングテーブル１９Ａへの経路情報の追加、削除が行われる。

ｅＮｏｄｅＢの配下のネットワークのＩＰアドレスに変化がある場合には（ＯＰ４１：ＹＥＳ）、処理がＯＰ４２に進む。ｅＮｏｄｅＢの配下のネットワークのＩＰアドレスに変化がない場合には（ＯＰ４１：ＮＯ）、図１４に示される処理が終了し、図１０のＯＰ５に処理が進む。

ＯＰ４２では、管理状況統括部１４は、ｅＮｏｄｅＢアドレス対応表を更新する。例えば、ルーティングテーブル１９Ａに新たなネットワークへの経路情報が追加された場合には、管理状況統括部１４は、当該ネットワークへｔｒａｃｅｒｏｕｔｅを実行して、ｅＮｏｄｅＢとネットワークのＩＰアドレスとの対応を取得し、ｅＮｏｄｅＢアドレス対応表に追加する。その後、図１４に示される処理が終了し、処理が図１０のＯＰ５に進む。

図１５は、経路変更用の設定情報の生成処理のフローチャートの一例である。図１５に示される処理は、図１０のＯＰ５において行われる処理である。

ＯＰ５１では、管理状況統括部１４は、経路変更管理表を監視し、経路変更管理表のいずれかのエントリの「トンネルの死活状態」に変化があるか否かを判定する。経路変更管理表のいずれかのエントリの「トンネルの死活状態」に変化がある場合には（ＯＰ５１：ＹＥＳ）、処理がＯＰ５２に進む。経路変更管理表のいずれのエントリの「トンネルの死活状態」にも変化がない場合には（ＯＰ５１：ＮＯ）、図１５に示される処理が終了し、図１０のＯＰ６に処理が進む。

ＯＰ５２では、管理状況統括部１４は、「トンネルの死活状態」の値の変化が、「ＤＯＷＮ」から「ＵＰ」への変化であるか否かを判定する。「トンネルの死活状態」の値の変化が、「ＤＯＷＮ」から「ＵＰ」への変化である場合には（ＯＰ５２：ＹＥＳ）、処理がＯＰ５３に進む。「トンネルの死活状態」の値の変化が、「ＵＰ」から「ＤＯＷＮ」への変化である場合には（ＯＰ５２：ＮＯ）、処理がＯＰ５５に進む。

ＯＰ５３では、管理状況統括部１４は、該当する経路変更管理表のエントリの「経路変更の設定」の項目の値を「必要」に設定する。ＯＰ５４では、管理状況統括部１４は、状態変化のあったＩＰｓｅｃトンネルを構築するｅＮｏｄｅＢに対する設定情報の生成を、設定情報生成部１３に指示する。設定情報生成部１３は、管理状況統括部１４からの指示を受けて、該当するｅＮｏｄｅＢに対する経路変更用の設定情報を生成する。

より具体的には、第１実施形態では、設定情報生成部１３は、該当するｅＮｏｄｅＢと、該当するｅＮｏｄｅＢの配下のネットワークへの経路をルータ２経由に変更するＰＢＲ情報を、経路変更用の設定情報として生成する。経路変更用の設定情報は、例えば、ＰＢＲを設定するコマンドである。その後、図１５に示される処理が終了し、処理が図１０のＯＰ６に進む。

ＯＰ５５では、管理状況統括部１４は、該当する経路変更管理表のエントリの「経路変更の設定」の項目の値を「不要」に設定する。ＯＰ５６では、管理状況統括部１４は、状態変化のあったＩＰｓｅｃトンネルを構築するｅＮｏｄｅＢに対する設定情報の削除を、設定情報生成部１３に指示する。設定情報生成部１３は、管理状況統括部１４からの指示を受けて、該当するｅＮｏｄｅＢに対する経路変更用の設定情報を削除する。

設定情報の削除は、削除用の設定情報を生成し、適用することによって行われる。第１実施形態では、削除用の設定情報は、経路変更用の設定情報であるＰＢＲのコマンドを削除するコマンドを含む。ＯＰ５６の処理後、処理が図１０のＯＰ６に進む。

図１６は、経路変更用の設定情報の適用処理のフローチャートの一例である。図１６に示される処理は、図１０のＯＰ７において行われる処理である。ＯＰ６１、ＯＰ６２の処理は、経路変更管理表の全エントリに対して行われる。

ＯＰ６１では、管理状況統括部１４は、経路変更管理表の対象エントリの「経路変更の設定」の項目が「必要」であるか否かを判定する。経路変更管理表の対象エントリの「経路変更の設定」の項目が「必要」である場合には（ＯＰ６１：ＹＥＳ）、処理がＯＰ６２に進む。経路変更管理表の対象エントリの「経路変更の設定」の項目が「必要」でない場合には（ＯＰ６１：ＮＯ）、次のエントリについてＯＰ６１からの処理が行われる。

ＯＰ６２では、管理状況統括部１４は、対象エントリのｅＮｏｄｅＢについて、経路変更用の設定情報の適用を、設定情報生成部１３に指示する。設定情報生成部１３は、管理状況統括部１４からの指示を受けて、対象エントリのｅＮｏｄｅＢと、当該ｅＮｏｄｅＢの配下のネットワークについての経路変更用の設定情報を適用する。当該ｅＮｏｄｅＢの配下のネットワークは、ｅＮｏｄｅＢアドレス対応表から取得される。その後、図１６に示される処理が終了し、図１０のＯＰ８に処理が進む。

図１７は、経路変更用の設定情報の削除処理のフローチャートの一例である。図１７に示される処理は、図１０のＯＰ９において実行される処理である。ＯＰ７１−ＯＰ７５の処理は、経路変更管理表の全エントリについて実行される。

ＯＰ７１では、管理状況統括部１４は、経路変更管理表の対象エントリの「経路変更の設定」の項目の値が「必要」であるか否かを判定する。経路変更管理表の対象エントリの「経路変更の設定」の項目の値が「必要」である場合には（ＯＰ７１：ＹＥＳ）、処理がＯＰ７３に進む。経路変更管理表の対象エントリの「経路変更の設定」の項目の値が「必要」でない場合には（ＯＰ７１：ＮＯ）、処理がＯＰ７２に進む。

ＯＰ７２では、管理状況統括部１４は、対象エントリの「ＡＲＰ解決状況」の項目の値を「不要」に設定する。その後、経路変更管理表の次のエントリについて、ＯＰ７１から処理が行われる。

ＯＰ７３では、管理状況統括部１４は、対象エントリの「ＩＰアドレス」の項目の値であるＩＰアドレスについて、ＡＲＰテーブルにエントリがあるか否かを判定する。対象エントリの「ＩＰアドレス」の項目の値であるＩＰアドレスについて、ＡＲＰテーブルにエントリがある場合には（ＯＰ７３：ＹＥＳ）、処理がＯＰ７４に進む。対象エントリの「ＩＰアドレス」の項目の値であるＩＰアドレスについて、ＡＲＰテーブルにエントリがない場合には（ＯＰ７３：ＮＯ）、待機状態となる。

ＯＰ７４では、管理状況統括部１４は、対象エントリの「ＡＲＰ解決状況」の項目の値を「実施済」に設定する。その後、経路変更管理表の次のエントリについて、ＯＰ７１から処理が行われる。

経路変更管理表の全エントリについてＯＰ７１からＯＰ７４の処理が行われると、処理がＯＰ７５に進む。ＯＰ７５では、管理状況統括部１４は、経路変更管理表の「ＡＲＰ解決状況」の項目が「実施前」であるエントリが存在するか否かを判定する。経路変更管理表の「ＡＲＰ解決状況」の項目が「実施前」であるエントリが存在する場合には（ＯＰ７５：ＹＥＳ）、経路変更管理表について、ＯＰ７１からの処理が行われる。経路変更管理表の「ＡＲＰ解決状況」の項目が「実施前」であるエントリが存在しない場合には（ＯＰ７５：ＮＯ）、処理がＯＰ７６に進む。

ＯＰ７６では、管理状況統括部１４は、経路変更用の設定情報の削除を設定情報生成部１３に指示する。設定情報生成部１３は、管理状況統括部１４からの指示を受けて、経路変更用の設定情報を削除するための削除用の設定情報を生成し、適用して、経路変更用の設定情報を削除する。

ＯＰ７７では、管理状況統括部１４は、経路変更管理表を初期化する。その後、図１７に示される処理が終了する。

図１０から図１７に示されるフローチャートは、いずれも一例であり、処理の実行順等は、実施形態に応じて適宜変更されてもよい。例えば、図１７に示される経路変更用の設定情報の削除処理において、ＯＰ７３で対象のｅＮｏｄｅＢのＩＰアドレスについてのＡＲＰテーブルのエントリがない場合には、待機せずに、経路変更管理表の次のエントリについて処理を進めてもよい。

＜具体例＞
図１８、図１９、図２０、図２１は、第１実施形態に係るルータ１の経路切替に係る処理の一例を示す図である。図１８は、初期状態のネットワークシステム１００の一例を示す。図１８では、初期状態のネットワークシステム１００におけるルータ１の経路変更管理表とルーティングテーブルとが表示されている。

ネットワークシステム１００では、ルータ１がアクティブルータであり、ルータ１と各ｅＮｏｄｅＢとの間のＩＰｓｅｃトンネルが運用経路として用いられる。

ルータ１のルーティングテーブルには、各ｅＮｏｄｅＢ及び各ｅＮｏｄｅＢの配下のネットワークへの経路情報が格納されている。図１８では、ルータ１のルーティングテーブルには、ルータ１のインタフェース＃１を出力インタフェースとする直接接続の経路情報と、ルータ１のインタフェース＃２を出力インタフェースとするスタティックルートの経路情報と、が格納されている。ルータ１のインタフェース＃１を出力インタフェースとする直接接続の経路は、ルータ１と各ｅＮｏｄｅＢとの間のＩＰｓｅｃトンネルを通過する経路である。ルータ１のインタフェース＃２を出力インタフェースとするスタティックルートは、ルータ１からルータ２、ルータ２と各ｅＮｏｄｅＢとの間のＩＰｓｅｃトンネルを通過する経路である。

スタティックルートよりも直接接続の経路の方がＡＤ値が小さいので、図１８では、運用経路であるルータ１と各ｅＮｏｄｅＢとの間のＩＰｓｅｃトンネルの経路情報が優先的に用いられるようになっている。なお、図１８に示されるルーティングテーブルでは、各ｅＮｏｄｅＢ及び各ｅＮｏｄｅＢの配下のネットワークへの経路情報は、宛先ネットワークのアドレスの上位２０ビットの共通部分でまとめられて、一つの経路情報として表示されている。

ルータ１では、まず経理変更管理表が生成される（図１０のＯＰ１、図１１）。図１８では、経路変更管理表に各ｅＮｏｄｅＢのＩＰアドレスが登録されている。その後、各ｅＮｏｄｅＢとの間のＩＰｓｅｃトンネルが確立され、ＵＰ状態となると、ルータ１は、経路変更管理表の各エントリの「トンネルの死活状態」に「ＵＰ」を格納する（図１０のＯＰ３、図１３）。ただし、図１８に示される例では、ルータ１とｅＮｏｄｅＢ−２との間のＩＰｓｅｃトンネルは、管理者の操作によって切断されており、経路変更管理表のｅＮｏｄｅＢ−２のエントリの「トンネルの死活状態」の項目の値は「ＤＯＷＮ」となっている。

図１８では、ルータ１と各ｅＮｏｄｅＢとの間のＩＰｓｅｃトンネルが確立したことが
検出された時点でのルータ１の経路変更管理表が示されている。そのため、図１８に示されるルータ１の経路変更管理表の各エントリの「経路変更の設定」の項目は、初期値の「確認前」となっている。

この後、ルータ１は、各ＩＰトンネルの死活状態が更新されるので、経路変更用の設定情報の生成処理を行う（図１０のＯＰ３、図１５）。図１８では、ルータ１とｅＮｏｄｅＢ−２との間のＩＰｓｅｃトンネルの死活状態は「ＤＯＷＮ」であるので（図１５、ＯＰ５２：ＮＯ）、経路変更管理表のｅＮｏｄｅＢ−２に該当するエントリの「経路変更の設定」の項目の値は「不要」に設定される（図１５、ＯＰ５５）。また、ｅＮｏｄｅＢ−２についての経路変更用の設定情報は生成されない。

ルータ１とｅＮｏｄｅＢ−２以外のｅＮｏｄｅＢとの間のＩＰｓｅｃトンネルの死活状態は「ＵＰ」であるので（図１５、ＯＰ５２：ＹＥＳ）、経路変更管理表のｅＮｏｄｅＢ−２以外のエントリの「経路変更の設定」の項目の値は「必要」に設定される（図１５、ＯＰ５３）。また、ルータ１は、ｅＮｏｄｅＢ−２以外のｅＮｏｄｅＢについて、ルータ１のインタフェース＃２を出力インタフェースとするＰＢＲ情報を経路変更用の設定情報として生成する（図１５、ＯＰ５４）。

図１９は、ルータ１のＲＡＮ領域側のインタフェース＃１に障害が発生した場合のネットワークシステム１００の一例を示す図である。インタフェース＃１側の障害が発生したため、ルータ１のインタフェース＃１側のＡＲＰテーブルは消失し、ルータ１は、各ｅＮｏｄｅＢのＭＡＣアドレスを失ってしまう。また、ルータ１のルーティングテーブルからは、インタフェース＃１を出力インタフェースとする直接接続の経路情報が削除される。

ルータ１は、インタフェース＃１の障害を検出し（図１０、ＯＰ６：ＹＥＳ）、経路変更管理表の「経路変更の設定」の項目が「必要」になっているｅＮｏｄｅＢについて、経路変更用の設定情報を適用する（図１６）。図１９では、ｅＮｏｄｅＢ−２以外のｅＮｏｄｅＢについて、経路変更用の設定情報が適用される。経路変更用の設定情報は、ｅＮｏｄｅＢ−２以外のｅＮｏｄｅＢ及びｅＮｏｄｅＢ配下のネットワークへのパケットをルータ２への迂回経路に転送するＰＢＲ情報である。

図２０は、ルータ１のインタフェース＃１が障害から復旧した場合のネットワークシステム１００の一例を示す図である。インタフェース＃１が障害から復旧したため、ルータ１はインタフェース＃１についてＡＲＰ解決を開始する。

図２０に示される例では、ルータ１のインタフェース＃１が障害から復旧しても、ＰＢＲの経路変更用の設定情報が適用されているので、各ｅＮｏｄｅＢ及び各ｅＮｏｄｅＢの配下のネットワークへのパケットは、ルータ２への迂回経路に転送される。

ルータ１は、経路変更管理表の「経路変更の設定」の項目の値が「必要」であるエントリｅＮｏｄｅＢについてＡＲＰテーブルのエントリがあることを確認する（図１７、ＯＰ７３）。ＡＲＰテーブルにエントリのあるｅＮｏｄｅＢの経路変更管理表のエントリの「ＡＲＰ解決状況」の項目を「実施済」に変更する（図１７、ＯＰ７４）。図２０に示される例では、ｅＮｏｄｅＢ−１についてＡＲＰ解決が完了し、ｅＮｏｄｅＢ−１のＡＲＰエントリが存在するため、経路変更管理表のｅＮｏｄｅＢ−１のエントリの「ＡＲＰ解決状況」の項目の値は、「実施済」となっている。

図２１は、ルータ１のインタフェース＃１についてのＡＲＰ解決が完了した場合のネットワークシステム１００の一例を示す図である。インタフェース＃１についてのＡＲＰ解決が完了したので、図２１に示されるルータ１の経路変更管理表には、「ＡＲＰ解決状況
」の項目の値が「実施前」であるエントリが存在しなくなる（図１７、ＯＰ７５：ＮＯ）。

ルータ１は、ＡＲＰ解決が完了したことが確認されたので、経路変更用の設定情報を削除する（図１７、ＯＰ７６）。これによって、ルータ２への迂回経路へ転送するＰＢＲが解除される。ルータ１のルーティングテーブルには、ルータ１と各ｅＮｏｄｅＢとの間のＩＰｓｅｃトンネルを通過する経路が記載されるようになる。以降、ルータ１は、各ｅＮｏｄｅＢと各ｅＮｏｄｅＢの配下のネットワーク宛てのパケットを、ルータ１と各ｅＮｏｄｅＢとの間のＩＰｓｅｃトンネルを通過する経路へと転送する。

＜第１実施形態の作用効果＞
第１実施形態では、運用経路と迂回経路とを接続するルータ１は、運用経路を接続するインタフェース＃１の復旧時に、インタフェース＃１についてのＡＲＰ解決が完了するのを待ってから、迂回経路から運用経路に経路を切り戻す。インタフェース＃１が復旧してもＡＲＰ解決が終了するまでの間は、各ｅＮｏｄｅＢ又は各ｅＮｏｄｅＢの配下のネットワークへの通信は迂回経路を経由して維持される。これによって、ＡＲＰ解決による通信断の時間を短縮することができる。

第１実施形態では、ＩＰｓｅｃトンネルを構築するｅＮｏｄｅＢについて、経路変更用の設定情報が生成され、ルータ１のインタフェース＃１がダウンした場合に、経路変更用の設定情報が適用される。また、ルータ１のインタフェース＃１が復旧した場合に、ＡＲＰ解決が終了してから経路変更用の設定情報が削除されることによって、迂回経路から運用経路へと経路が切り替えられる。ルーティングテーブル１９Ａには、インタフェース＃１が復旧するとインタフェース＃１から出力される直接接続の経路情報が載る。したがって、経路変更用の設定情報を用いることによって、インタフェース＃１が復旧してもＡＲＰ解決の完了までは、インタフェース＃１から出力される直接接続の経路情報が用いられることを抑制することができる。

第１実施形態では、ＩＰｓｅｃトンネルの死活状態が「ＤＯＷＮ」であるｅＮｏｄｅＢについては、ルータ１は経路変更用の設定情報を生成しない。これによって、不要な処理を省略し、ルータ１の処理負荷を軽減することができる。

第１実施形態に係るネットワークシステム１００では、ＩＰｓｅｃトンネルについて経路切替が行われる。ＩＰｓｅｃトンネルの設定は、インタフェース＃１がダウン状態になっても消失されず、インタフェース＃１が復旧すると再度適用される。ＩＰｓｅｃトンネルの設定情報には、ネクストホップとなるｅＮｏｄｅＢのＩＰアドレスが含まれているため、ＩＰｓｅｃの設定情報によって、インタフェース＃１の復旧時のＡＲＰ解決の完了を判定することができる。

＜第１実施形態の変形例＞
第１実施形態では、経路変更用の設定情報として、ルータ２への迂回経路のＰＢＲ情報が生成され、障害発生時に適用される。これに代えて、経路変更用の設定情報として、ルーティングテーブルにおけるインタフェース＃１の直接接続の経路情報のＡＤ値を高い値に変更させる設定情報を生成し、障害発生時に適用されるようにしてもよい。

図２２は、第１実施形態の変形例に係るネットワークシステム１００の一例を示す図である。図２２では、ルータ１のインタフェース＃１に障害が発生しており、ルータ１において、経路変更用の設定情報として、ルーティングテーブルにおけるインタフェース＃１の直接接続の経路情報のＡＤ値を上げる設定情報が適用されている。図２２では、インタフェース＃１を出力インタフェースとする直接接続の経路情報のＡＤ値は、２５０に設定
されている。

したがって、ルータ２への迂回経路のスタティックルートのＡＤ値の方が小さい為、経路変更用の設定情報が適用されている場合には、ルータ２への迂回経路のスタティックルートが優先される。ルータ１のインタフェース＃１が障害から復旧しても、インタフェース＃１の直接接続のＡＤ値は高いままなので、引き続きルータ２への迂回経路のスタティックルートが優先される。

ルータ１のインタフェース＃１についてＡＲＰ解決が完了すると、経路変更用の設定情報が削除されるので、インタフェース＃１の直接接続のＡＤ値が０に戻り、以降、インタフェース＃１の直接接続の経路が優先されるようになり、経路が切り替わる。

＜第２実施形態＞
第２実施形態では、ルータは、迂回経路から運用経路へと経路を切り替える際に、ＡＲＰの解決の完了を待って、ＨＳＲＰの状態遷移を行う。第２実施形態では、第１実施形態と重複する説明は省略される。ＨＳＲＰは、「ゲートウェイ冗長化プロトコル」の一例である。

図２３は、第２実施形態に係るネットワークシステム１００Ｂのシステム構成の一例を示す図である。第２実施形態に係るネットワーク１００Ｂは、第１実施形態と同様に、ルータ１とルータ２とによって、各ｅＮｏｄｅＢのゲートウェイが冗長化されている。第１実施形態のネットワークシステム１００と異なる点は、ルータ１とルータ２とは、外部ネットワークに対するゲートウェイを冗長化している点である。

第２実施形態では、ルータ１とルータ２とは、ＲＡＮ領域側のインタフェースにおいてスタンバイグループ＃１を組んでいることに加えて、外部ネットワーク側のインタフェースにおいてもスタンバイグループ＃２を組む。さらに、スタンバイグループ＃１とスタンバイグループ＃２とは、連動してＡｃｔｉｖｅ、Ｓｔａｎｄｂｙが切り替わるように設定されている。

ネットワークシステム１００Ｂでは、スタンバイグループ＃１、＃２ともに、ルータ１がＡｃｔｉｖｅとして動作し、ルータ２がＳｔａｎｄｂｙとして動作する。ルータ１を通る経路は運用経路である。ルータ２を通る経路は迂回経路である。ルータ１の外部ネットワーク側又はＲＡＮ領域側のインタフェースのいずれかがダウン状態になると、スタンバイグループ＃１、＃２の両方において、ルータ２がＡｃｔｉｖｅとして動作を開始する。これによって、各ｅＮｏｄｅＢから外部ネットワークへの経路が切り替わる。

図２４は、第２実施形態に係るルータ１のＲＡＮ領域側インタフェースでの障害発生時のネットワークシステム１００Ｂにおける処理の一例を示す図である。ルータ１のＲＡＮ領域側での障害により、ルータ１のインタフェース＃１のポートがダウン状態となる。

スタンバイグループ＃１において、ルータ１からＨｅｌｌｏパケットを受信しなくなるため、ルータ＃２は、ＨＳＲＰのＡｃｔｉｖｅへと状態を遷移させる。また、インタフェース＃１がダウンしたことによって、ルータ１はスタンバイグループ＃２における優先度をルータ２よりも低く変更する（tracking）。ルータ１のスタンバイグループ＃２における優先度の変更は、Ｈｅｌｌｏパケットによってルータ２に通知される（preempt）。ル
ータ２は、ルータ１からのＨｅｌｌｏパケットを受信することで、スタンバイグループ＃２におけるルータ１の優先度の変更を認識し、自身の優先度の方が大きいので、スタンバイグループ＃２においてもＡｃｔｉｖｅへと状態を遷移させる。これによって、各ｅＮｏｄｅＢから外部ネットワークへの経路が切り替わる。

ルータ１は、スタンバイグループ＃１においてはＩｎｔ状態となり、スタンバイグループ＃２においてはＳｔａｎｄｂｙ状態となる。ルータ１では、インタフェース＃１に関するＡＲＰテーブルが消失する。

図２５は、参考例としてのネットワークシステムにおける迂回経路から運用経路へと切り替わる場合の処理の一例である。ルータ１のインタフェース＃１が障害から復旧すると、ルータ１はスタンバイグループ＃１において、ルータ２とＨｅｌｌｏパケットを送受信して交換する。スタンバイグループ＃１における優先度はルータ１の方が高いため、ルータ１は、スタンバイグループ＃１においてＡｃｔｉｖｅとして動作を開始する。ルータ２は、スタンバイグループ＃１において、Ｓｔａｎｄｂｙへと状態を遷移させる。

ルータ１は、インタフェース＃１が復旧すると、スタンバイグループ＃２における優先度を元の値に戻し、Ｈｅｌｌｏパケットを送信する。ルータ２は、スタンバイグループ＃２においてルータ１からのＨｅｌｌｏパケットを受信し、ルータ１の優先度の変更を認識する。ルータ２は、スタンバイグループ＃２において、ルータ１よりも優先度が低いため、ＨＳＲＰの状態をＳｔａｎｄｂｙからＡｃｔｉｖｅに遷移させる。

一方で、ルータ１は、インタフェース＃１の復旧によって、各ｅＮｏｄｅＢとのＩＰｓｅｃトンネルの確立のために、ＡＲＰ解決を開始する。ＩＰｓｅｃトンネルを構築するｅＮｏｄｅＢの数が多い場合には、ＡＲＰ解決の完了よりもＨＳＲＰのＡｃｔｉｖｅへの切替の方が早くなる可能性がある。スタンバイグループ＃２におけるＨＳＲＰのＡｃｔｉｖｅへの切替の方が早くなる場合には、ルータ１は、インタフェース＃１についてＡＲＰ解決の実行中に、外部ネットワークからｅＮｏｄｅＢ又はｅＮｏｄｅＢの配下のネットワークへの通信を受信する可能性がある。ルータ１は外部ネットワークからｅＮｏｄｅＢ又はｅＮｏｄｅＢの配下のネットワークへの通信を受信しても、ＡＲＰ解決が完了していない場合には、当該通信は途絶する可能性がある。

図２６は、第２実施形態に係るネットワークシステム１００Ｂにおけるルータ１のインタフェース＃１が復旧した場合の処理の一例を示す図である。

第２実施形態では、ルータ１は、インタフェース＃１が復旧したことを検出すると、スタンバイグループ＃１、＃２について、ＨＳＲＰの状態遷移処理を停止させる。ルータ１は、インタフェース＃１に係るＡＲＰ解決が完了したことを確認すると、スタンバイグループ＃１、＃２について、ＨＳＲＰの状態遷移処理を開始させる。これによって、ルータ１は、ＡＲＰ解決終了後にスタンバイグループ＃１、＃２においてＡｃｔｉｖｅとしての動作を開始し、経路もＡＲＰ解決終了後に迂回経路から運用経路へと切り替わる。そのため、ルータ１は、ＡＲＰ解決の実行中に外部ネットワークからｅＮｏｄｅＢ又はｅＮｏｄｅＢの配下のネットワークへの通信を受信することがなくなり、ｅＮｏｄｅＢ又はｅＮｏｄｅＢの配下のネットワークへの通信が途絶する時間を短縮することができる。ＨＳＲＰのＡｃｔｉｖｅは、「インタフェースについて通信の受信処理を行う状態」の一例である。ＨＳＲＰのＳｔａｎｄｂｙは、「インタフェースについて通信の受信処理を行わない状態」の一例である。

第２実施形態では、ルータ１のハードウェア構成は、第１実施形態と同様である（図６参照）。また、第２実施形態に係るルータ１の機能構成は、第１実施形態の機能構成から、設定情報生成部１３を除いたものとなる（図７参照）。

図２７は、第２実施形態に係るルータ１の全体的な処理のフローチャートの一例である。図２７に示される処理は、ルータ１の起動とともに開始される。

ＯＰ８１では、管理状況統括部１４は、経路変更管理表を作成する。経路変更管理表の作成処理は、第１実施形態と同様である（図１１参照）。ＯＰ８２では、管理状況統括部１４は、ｅＮｏｄｅＢアドレス対応表を作成する。ｅＮｏｄｅＢアドレス対応表の作成処理は、第１実施形態と同様である（図１２参照）。

ＯＰ８３では、管理状況統括部１４は、経路変更管理表の更新を行う。経路変更管理表の更新処理は、第１実施形態と同様である（図１３参照）。ＯＰ８４では、管理状況統括部１４は、ｅＮｏｄｅＢアドレス対応表を更新する。ｅＮｏｄｅＢアドレス対応表の更新処理は、第１実施形態と同様である（図１４参照）。

ＯＰ８５では、管理状況統括部１４は、インタフェース＃１側で障害が発生したか否かを判定する。インタフェース＃１がダウン状態になったことは、インタフェース処理部１１によって管理状況統括部１４に通知される。インタフェース＃１で障害が発生した場合には（ＯＰ８５：ＹＥＳ）、処理がＯＰ８６に進む。インタフェース＃１側で障害が発生していない場合には（ＯＰ８５：ＮＯ）、処理がＯＰ８３に進む。

ＯＰ８６では、冗長制御部１７は、インタフェース＃１側に障害が発生したので、スタンバイグループ＃１のＨＳＲＰの状態をＩｎｔに変異させる。また、冗長制御部１７はスタンバイグループ＃２の優先度をルータ２よりも引き下げて、Ｈｅｌｌｏパケットを送信し、Ｓｔａｎｄｂｙに状態を遷移させる。

ＯＰ８７では、管理状況統括部１４は、インタフェース＃１側が障害から復旧したか判定する。インタフェース＃１がアップ状態になったことは、インタフェース処理部１１によって管理状況統括部１４に通知される。インタフェース＃１側が障害から復旧した場合には（ＯＰ８７：ＹＥＳ）、処理がＯＰ８８に進む。インタフェース＃１側が障害から復旧しない場合には（ＯＰ８７：ＮＯ）、待機状態となる。

ＯＰ８８では、管理状況統括部１４は、経路切戻処理を行う。第２実施形態に係る経路切戻処理の詳細は後述される。ＯＰ８８の処理が終了すると、処理は、ＯＰ８３に進む。以降、ＯＰ８３からの処理が実行される。

図２８は、第２実施形態に係る経路切戻処理のフローチャートの一例である。図２８に示される処理は、図２７のＯＰ８８において実行される処理である。

ＯＰ９１では、管理状況統括部１４は、冗長制御部１７に対して、すべてのスタンバイグループについて、ＨＳＲＰの状態遷移の停止を指示する。これによって、インタフェース＃１が属するスタンバイグループ＃１において、インタフェース＃１が障害から復旧しても、ルータ１の状態はＩｎｔにとどまることとなる。

ＯＰ９２−ＯＰ９５の処理は、経路変更管理表の全エントリについて実行される。ＯＰ９２では、管理状況統括部１４は、経路変更管理表の対象エントリの「経路変更の設定」の項目の値が「必要」であるか否かを判定する。経路変更管理表の対象エントリの「経路変更の設定」の項目の値が「必要」である場合には（ＯＰ９２：ＹＥＳ）、処理がＯＰ９４に進む。経路変更管理表の対象エントリの「経路変更の設定」の項目の値が「必要」でない場合には（ＯＰ９２：ＮＯ）、処理がＯＰ９３に進む。

ＯＰ９３では、管理状況統括部１４は、経路変更管理表の対象エントリの「ＡＲＰ解決状況」の項目の値を「不要」に設定する。その後、経路変更管理表の次のエントリについて、ＯＰ９２から処理が行われる。

ＯＰ９４では、管理状況統括部１４は、経路変更管理表の対象エントリの「ＩＰアドレス」の項目の値であるＩＰアドレスについて、ＡＲＰテーブルにエントリがあるか否かを判定する。対象エントリの「ＩＰアドレス」の項目の値であるＩＰアドレスについて、ＡＲＰテーブルにエントリがある場合には（ＯＰ９４：ＹＥＳ）、処理がＯＰ９５に進む。対象エントリの「ＩＰアドレス」の項目の値であるＩＰアドレスについて、ＡＲＰテーブルにエントリがない場合には（ＯＰ９４：ＮＯ）、待機状態となる。

ＯＰ９５では、管理状況統括部１４は、経路変更管理表の対象エントリの「ＡＲＰ解決状況」の項目の値を「実施済」に設定する。その後、経路変更管理表の次のエントリについて、ＯＰ９２から処理が行われる。

経路変更管理表の全エントリについてＯＰ９２からＯＰ９５の処理が行われると、処理がＯＰ９６に進む。ＯＰ９６では、管理状況統括部１４は、経路変更管理表の「ＡＲＰ解決状況」の項目が「実施前」であるエントリが存在するか否かを判定する。経路変更管理表の「ＡＲＰ解決状況」の項目が「実施前」であるエントリが存在する場合には（ＯＰ９６：ＹＥＳ）、経路変更管理表について、ＯＰ９２からの処理が行われる。経路変更管理表の「ＡＲＰ解決状況」の項目が「実施前」であるエントリが存在しない場合には（ＯＰ９６：ＮＯ）、処理がＯＰ９７に進む。

ＯＰ９７では、管理状況統括部１４は、冗長制御部１７に対して、すべてのスタンディンググループについて、状態遷移の許可を通知する。冗長制御部１７は、管理状況統括部１４から状態遷移の許可の通知を受けて、スタンバイグループ＃１、スタンバイグループ＃２について、状態遷移の処理を開始する。

ＯＰ９８では、管理状況統括部１４は、経路変更管理表を初期化する。その後、図２８に示される処理が終了する。

図２８に示されるフローチャートは、いずれも一例であり、処理の実行順等は、実施形態に応じて適宜変更されてもよい。例えば、図２８に示される経路切戻処理において、ＯＰ９４で対象のｅＮｏｄｅＢのＩＰアドレスについてのＡＲＰテーブルのエントリがない場合には、待機せずに、経路変更管理表の次のエントリについて処理を進めてもよい。

＜第２実施形態の作用効果＞
第２実施形態では、ルータ１は、インタフェース＃１が障害から復旧した場合に、インタフェース＃１についてのＡＲＰ解決が完了するまで、ＨＳＲＰの状態遷移を停止させる。これによって、インタフェース＃１についてのＡＲＰ解決が完了してからルータ１はＡｃｔｉｖｅとしての動作を開始するので、迂回経路から運用経路に切り替るのもＡＲＰ解決が完了した後となる。スタンバイグループ＃２についてもルータ１は、ＡＲＰ解決が完了してからＡｃｔｉｖｅとなるため、ＡＲＰ解決するまでは、外部ネットワークからの通信を受信しない。ルータ１においてＡＲＰ解決するまでは、外部ネットワークからの通信はルータ２を経由して行われる。したがって、第２実施形態によれば、迂回経路から運用経路に切り替わる場合に、ＡＲＰ解決による通信の途絶の時間を短縮することができる。

＜その他＞
第１実施形態及び第２実施形態では、ゲートウェイの冗長化プロトコルとして、ＨＳＲＰが用いられていることを想定して説明されたが、用いられるゲートウェイの冗長化プロトコルはＨＳＲＰに限定されない。例えば、ＶＲＲＰ（Virtual Router Redundancy Protocol）が用いられてもよい。

＜記録媒体＞
コンピュータその他の機械、装置（以下、コンピュータ等）に上記いずれかの機能を実現させるプログラムをコンピュータ等が読み取り可能な記録媒体に記録することができる。コンピュータ等に、この記録媒体のプログラムを読み込ませて実行させることにより、その機能を提供させることができる。

ここで、コンピュータ等が読み取り可能な記録媒体とは、データやプログラム等の情報を電気的、磁気的、光学的、機械的、または化学的作用によって蓄積し、コンピュータ等から読み取ることができる非一時的な記録媒体をいう。このような記録媒体のうちコンピュータ等から取り外し可能なものとしては、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、ＤＶＤ、ブルーレイディスク、ＤＡＴ、８ｍｍテープ、フラッシュメモリなどのメモリカード等がある。また、コンピュータ等に固定された記録媒体としてハードディスク、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）等がある。さらに、ＳＳＤ（Solid State Drive）は、コンピュータ等から取り外し可能な記録媒体としても、コ
ンピュータ等に固定された記録媒体としても利用可能である。

１ ルータ
１１ インタフェース処理部
１２ ＡＲＰ処理部
１３ 設定情報生成部
１４ 管理状況統括部
１５ ルーティング制御部
１６ トンネル監視部
１７ 冗長制御部
１８Ａ 設定情報管理部
１８Ｂ 経路管理データベース
１９Ａ ルーティングテーブル
１９Ｂ ＡＲＰテーブル
１００ ネットワークシステム
１０１ ＣＰＵ
１０２Ａ メモリ
１０２Ｂ 不揮発性メモリ
１０３ ルータ情報管理用メモリ
１０４ 経路変更管理用メモリ
１０５ パケット転送エンジン
１０６ インターリンク用回線インタフェース
１０７ ＲＡＮ領域ネットワーク向け回線インタフェース
１０８ 外部ネットワーク向け回線インタフェース

Claims (7)

1. ネクストホップとなる通信装置への第１の経路を接続し、前記通信装置のハードウェアアドレスを用いてパケットを出力するインタフェースと、
   前記通信装置のハードウェアアドレスを記憶する記憶部と、
   前記通信装置の前記ハードウェアアドレスを取得する取得処理を行い、前記インタフェースに係る障害が発生した場合に、前記記憶部の前記インタフェースに係るハードウェアアドレスを削除するＡＲＰ（Address Resolution Protocol）処理部と、
   前記インタフェースに係る障害が発生した場合に、前記通信装置への経路を前記第１の経路から第２の経路へと切り替える処理を行い、前記インタフェースが前記障害から復旧した場合に、前記インタフェースの前記障害からの復旧に伴う前記ＡＲＰ処理部の前記取得処理が終了してから、前記通信装置への経路を前記第２の経路から前記第１の経路へと切り替える処理を行う管理状況統括部と、
   を備えるパケット伝送装置。
2. 前記第２の経路を接続する第２のインタフェースをさらに備え、
   前記インタフェースは、複数の通信装置それぞれへの第１の経路を接続しており、
   前記管理状況統括部は、前記インタフェースが前記障害から復旧した場合に、前記複数の通信装置それぞれについての前記ＡＲＰ（Address Resolution Protocol）処理部によ
   る前記取得処理が終了してから、前記第２の経路から前記第１の経路へと切り替える処理として、前記複数の通信装置それぞれへの経路を、前記第２の経路から前記第１の経路へと切り替える、
   請求項１に記載のパケット伝送装置。
3. 前記管理状況統括部は、前記第２の経路を用いる設定情報を生成し、前記インタフェースに障害が発生した場合に、前記設定情報を適用して前記通信装置への経路を前記第１の経路から前記第２の経路へと切り替え、前記インタフェースが障害から復旧した場合に、前記ＡＲＰ（Address Resolution Protocol）処理部による前記取得処理が終了してから
   、前記第２の経路から前記第１の経路へと切り替える処理として、前記設定情報を削除することで、前記通信装置への経路を前記第２の経路から前記第１の経路へと切り替える、請求項２に記載のパケット伝送装置。
4. 前記管理状況統括部は、前記複数の通信装置のうち、前記インタフェースにおいて前記第１の経路が使用不可能な状態である通信装置については、前記第２の経路を用いる設定情報を生成しない、
   請求項３に記載のパケット伝送装置。
5. 前記第１の経路は、前記通信装置との間に確立される通信トンネルであって、
   前記第２の経路は、隣接のパケット伝送装置と前記通信装置との間の通信トンネルを通過する経路であって、
   前記制御部は、前記隣接のパケット伝送装置と前記通信トンネルに関する情報を共有する、
   請求項１から４のいずれか一項に記載のパケット伝送装置。
6. 前記第１の経路を接続する第３のインタフェースをさらに備え、
   前記管理状況統括部は、ゲートウェイ冗長化プロトコルを実行し、前記インタフェースに係る障害が発生した場合に、前記ゲートウェイ冗長化プロトコルにおける状態遷移処理を実行して、前記第３のインタフェースについて通信の受信処理を行わない状態に移行し、前記インタフェースが前記障害から復旧した場合に、前記ＡＲＰ処理部による前記取得処理が終了してから、前記状態遷移処理を実行して、前記第３のインタフェースについて
   通信の受信処理を行う状態に移行する、
   請求項１に記載のパケット伝送装置。
7. ネクストホップとなる通信装置への第１の経路を接続し、前記通信装置のハードウェアアドレスを用いてパケットを出力するインタフェースを備えるパケット伝送装置が、
   前記通信装置のハードウェアアドレスを記憶部に記憶し、
   前記通信装置の前記ハードウェアアドレスを取得する取得処理を行い、前記インタフェースに係る障害が発生した場合に、前記記憶部の前記インタフェースに係るハードウェアアドレスを削除し、
   前記インタフェースに係る障害が発生した場合に、前記通信装置への経路を前記第１の経路から第２の経路へと切り替える処理を行い、前記インタフェースが前記障害から復旧した場合に、前記インタフェースの前記障害からの復旧に伴う前記取得処理が終了してから、前記通信装置への経路を前記第２の経路から前記第１の経路へと切り替える処理を行う、
   経路切替制御方法。

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