JP2018133730A - ネットワークシステム - Google Patents

Abstract

【課題】異なる管理主体のネットワークに接続されたネットワークにおいて、ネットワーク間の接続位置に配置されたルータにハングアップが発生した場合であっても、迅速な復旧および障害による不通の発生の防止を可能としたい。
【解決手段】異なるネットワークシステムに接続されたネットワークシステムであって、前記異なるネットワークシステムとの間に位置する切り替え機器と、前記切り替え機器から所定の機器までの第１の経路上に位置する第１のルータと、前記切り替え機器から前記所定の機器までの第２の経路上に位置する第２のルータと、前記第１のルータと前記第２のルータを監視する監視システムとを備え、前記第１の経路と前記第２の経路がいずれも接続されている場合には、一方の経路のみが用いられ、前記監視システムは、前記第１のルータもしくは前記第２のルータの状態の変化に応じて、前記切り替え機器に対し、前記第１の経路もしくは前記第２の経路の接続を切断させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ネットワークシステムに関する。

従来、自身が管理するネットワーク内のルータが制御不能な状態になった際に、このルータに対向する対向ルータのポートを閉塞して、冗長系への切り替えを行うような対処方法がある。例えば、ルータが制御不能な状態になった場合の例として、ルータの処理負荷が高くなり、ハングアップした状態などが該当する。

また、引用文献１では、複数のネットワークが接続された環境において、ネットワーク間に複数の接続機器を配置し、障害の発生時にこれらの機器を切り替える構成が開示されている。

特開２０１４−１７５８０号公報

一方、複数の管理主体が管理する複数のネットワークが接続されている環境について考える。このような場合において、自身が管理するネットワーク内のあるルータがハングアップしたとする。このハングアップしたルータに対向する対向ルータが他の管理主体によるネットワークに位置する場合、この他の管理主体への作業依頼が発生し、迅速な復旧への対応が行えない場合がある。

本願発明では、異なる管理主体のネットワークに接続されたネットワークにおいて、ネットワーク間の接続位置に配置されたルータにハングアップが発生した場合であっても、迅速な復旧および障害による不通の発生の防止を可能とし、信頼性の高いネットワークの提供を目的とする。

上記課題を解決するために本願発明は以下の構成を有する。すなわち、
異なるネットワークシステムに接続されたネットワークシステムであって、
前記異なるネットワークシステムとの間に位置する切り替え機器と、
前記ネットワークシステム内において、前記切り替え機器から所定の機器までの第１の経路上に位置する第１のルータと、
前記ネットワークシステム内において、前記切り替え機器から前記所定の機器までの第２の経路上に位置する第２のルータと、
前記第１のルータと前記第２のルータを監視する監視システムと
を備え、
前記第１の経路と前記第２の経路がいずれも接続されている場合には、一方の経路のみが用いられ、
前記監視システムは、前記第１のルータもしくは前記第２のルータの状態の変化に応じて、前記切り替え機器に対し、前記第１の経路もしくは前記第２の経路の接続を切断させることを特徴とする。

本願発明により、迅速なネットワークの復旧および障害による不通の発生の防止を可能とする、信頼性の高いネットワークが提供できる。

本願発明に係るネットワーク構成の例を示す図。 本願発明に係るネットワーク構成の別の例を示す図。

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。

［ネットワーク構成］
図１は、本願発明に係るネットワークシステムの構成の例を示す図である。図１では、管理主体が異なる２つのネットワークが通信可能に接続されているものとする。ここでは、自社管理設備１００と、他社管理設備２００とが接続されており、便宜上、自社管理設備１００全体を第１のネットワークとも称し、他社管理設備２００全体を第２のネットワークとも称する。

自社管理設備１００には、他社管理設備２００（ルータ２０１）との接続部に２つの光スイッチ１０１、１０２が位置する。また、光スイッチ１０１にはルータ１０３が接続され、光スイッチ１０２にはルータ１０４が接続される。つまり、１のルータに対し、１の光スイッチが対応付けて設けられている。本実施形態では、ルータ１０３を現用ルータとし、ルータ１０４を冗長ルータとして説明する。すなわち、ルータ１０３が何らかの事象により制御できない場合や、ルータ１０３を経由した通信が正常に行えない場合には、ルータ１０４が用いられるように構成されているものとする。更に、ルータ１０３、１０４には、ルータ１０５が接続されているものとする。更に、ルータ１０５には、各種機器から構成されるネットワーク１０６が接続されているものとする。ここでは、ネットワーク１０６の詳細な構成については省略する。

上記構成により、他社管理設備２００から自社管理設備１００内のネットワーク１０６までの通信経路として２つの通信経路が設けられる。つまり、光スイッチ１０１、ルータ１０３、ルータ１０５を経由する第１の経路と、光スイッチ１０２、ルータ１０４、ルータ１０５を経由する第２の経路とが設けられる。

他社管理設備２００において、自社管理設備１００との接続部にルータ２０１が位置する。さらに他社管理設備２００において、ルータ２０１よりも内側に各種機器から構成されるネットワーク２０２が接続されているものとする。ここでは、ネットワーク２０２の詳細な構成については省略する。

なお、本実施形態では、説明を簡略化するために２つの経路を用いて説明するが、この構成に限定するものではなく、複数の経路を設けてもよい。例えば、２の現用の経路と、このいずれか一方の経路が通信不能になった際に用いられる１の冗長の経路とからなる３つの経路から構成されてもよい。

更に、自社管理設備１００において、各種機器を監視するための監視システム１０７が設けられる。この監視システム１０７は、例えば、自社管理設備１００内の各機器の状態を監視したり、各機器にアクセスしてその制御が可能であるとする。なお、各機器の監視方法については特に限定するものではない。また、各機器の監視や制御に用いられるプロトコルは、例えば、ICMP(Internet Control Message Protocol)やSNMP(Simple Network Management Protocol)などが用いられるが、特に限定するものではない。図１では、異なるネットワーク間の通信経路と監視用の通信経路とを区別するため、前者を実線で示し、後者を点線で示している。

また、本実施形態において、他のネットワークとの接続部に位置する切り替え機器として光スイッチを例に挙げて説明しているが、これに限定するものでは無く、以下に説明する動作およびその目的が実現可能であれば、他の装置を適用してもよい。

［切り替え動作］
以下、本実施形態に係る切り替え動作について説明する。

（ハングアップ時）
自社管理設備１００において、監視システム１０７により、ルータ１０３の状態を適時監視している。この監視において、現用ルータであるルータ１０３がハングアップしたことを検知したとする。ここでのハングアップとは、ルータがトラフィックを流すことはできるが、そのルータを監視システム１０７から制御できない状態を意味する。

この場合において、以下の流れで監視システム１０７は、各種機器を制御する。

１．第１の経路の光スイッチによる切断
監視システム１０７は、ルータ１０３に接続された光スイッチ１０１に対し、他社管理設備２００内に位置するルータ２０１（すなわち、ルータ１０３の対向ルータ）とルータ１０３間の回線を切断させるように制御する。つまり、第１の経路が切断されることとなる。

２．第２の経路の接続
更に、ルータ１０３がルータ２０１との間の回線の切断を検出した場合、ルータ１０３からルータ１０４に対してそのことが通知され、冗長系であるルータ１０４を介した回線が用いられるように制御される。つまり、第２の経路が、ネットワーク１０６とネットワーク２０２間の通信にて用いられるようになる。

３．各ルータへの通知
監視システム１０７は、ネットワーク１０６とネットワーク２０２間の通信にて用いられる経路が変更されたことを各ルータへ通知する。これにより、各ルータは、切り替え後の経路により、通信を行うこととなる。ここでの通知は、切り替え後のルータ１０４から接続された他のルータへ通知するようにしてもよい。これにより、ルータ１０３はサービス提供を行わなくなるため、例えばシステム管理者は、ルータ１０３に対し、再起動などの復旧措置を行うことが可能となる。また、必要に応じて、ルータの交換等を行うこともできる。

（復旧時）
その後、ルータ１０３が復旧したことを検知した場合、監視システム１０７は、以下の流れで各機器を制御する。

１．第１の経路の光スイッチによる接続
監視システム１０７は、ルータ１０３に接続された光スイッチ１０１に対し、ルータ２０１とルータ１０３間の回線を接続するように制御する。つまり、ネットワーク１０６とネットワーク２０２間の第１の経路を再接続させるように制御する。

２．各ルータへの通知
監視システム１０７は、ネットワーク１０６とネットワーク２０２間の通信にて用いられる経路が変更されたことを各ルータへ通知する。具体的には、ルータ１０３およびルータ１０４に対し、ルータ１０３を現用ルータとするように制御し、ルータ１０３又はルータ１０４は各ルータに現用ルータが切り替わったことを通知する。これにより、各ルータは、復旧後（再接続後）の経路により、通信を行うことが可能となる。

なお、上記において、回線の切り替えを行う場合には、管理者が監視システム１０７を介して光スイッチに対して制御信号を送ってもよいし、所定の条件を満たした際に、監視システム１０７が自動的に制御信号を送ってもよい。つまり、ハングアップ時の切り替えと、復旧時の切り替えは、監視システム１０７が事象（機器の状態の変化）を検知したことを踏まえて、ユーザーが切り替えの信号を出すように指示してもよいし、いずれかを自動的に行う構成であってもよい。

また、本実施形態において、ネットワーク（回線）の切り替え装置として、光スイッチを用いた理由としては、光スイッチ自身の障害への耐性およびその簡易な構成が挙げられる。例えば、光スイッチが故障した場合、通信を素通しできるため、通信自体が切断されることはないといった利点が挙げられる。

［監視動作］
本実施形態に係る監視システム１０７による監視において、光スイッチに対する切り替え動作を行わせる事象について説明する。

監視システム１０７は、自社管理設備１００内の各装置の監視を適時行っている。ここでの監視の態様（手法）の例としては、各装置に対し、定期的に制御コマンドを投入したり、定期的にログイン操作を試みたりすることが挙げられる。また、各装置から、所定の間隔で通知を受け取ることで監視をしてもよい。ここでの通知には、装置自身の他、その装置が接続された他の装置にて発生した所定の事象に関する情報が含まれていてもよい。ここで、本願発明に係る切り替え動作を行うものとして、ルータにおいて発生する事象は、ルータのハングアップ、例えば、ルータの制御が不可能である状態や、ルータにログインが不可能となった状態が該当する。更には、ルータの予め定義した状態への変化などが該当する。また、回線の切り戻しの条件としては、ハングアップからの復旧やログインが可能となった状態などが該当する。

また、監視システム１０７は、本願発明の切り替え動作に起因する事象が各ルータにて発生した場合には、ユーザーや関連システムへの通知を行う。ここでの通知方法は、所定の画面上に表示する構成でもよいし、メール等により通知する構成であってもよい。

また、監視システム１０７は、各ルータに発生している事象および回線の切り替えに関する情報を適時ログとして記録してよい。更に、監視システム１０７は、監視対象の各装置から動作ログを収集してよい。この時の収集方法としては、例えば、ルータ自身の動作ログの他、そのルータに接続された別のルータの状態に関するログも収集してもよい。また、監視システム１０７は、記録もしくは収集したログから切り替えが生じる予測や各機器の状態の変化が行ったことを判定するような構成であってもよい。

［別の構成例］
本願発明に係る別のネットワークシステムの構成例について図２を用いて説明する。図２では、自社管理設備１００内において、ルータ１０３とルータ１０５との間、および、ルータ１０４とルータ１０５との間にそれぞれ光スイッチ１０８、１０９を設ける。つまり、ルータ１０３、１０４はそれぞれ、光スイッチに挟まれる構成となる。

この構成において、例えば、監視システム１０７がルータ１０３のハングアップを検知したとする。この場合の回線の切り替えおよび復旧の基本的な流れは図１を用いて説明したものと同様である。

監視システム１０７は、ルータ１０３の両側に配置された、すなわち、第１の経路上に位置する光スイッチ１０１、１０８に対し、回線を切断するように制御する。このとき、光スイッチ１０１、１０８のいずれか一方を先に切断し、ルータ１０３、１０４間の通知により利用する回線が切り替えたことが確認された後、もう一方の光スイッチに対し回線を切断するように制御してもよい。もしくは、一方の光スイッチ（例えば、光スイッチ１０１）を切断した際に、ルータ１０３から冗長ルータであるルータ１０４への切り替えが実行されなかった場合に、更にもう一方の光スイッチ（例えば、光スイッチ１０８）に対し回線を切断するようにしてもよい。そして、ルータ間の検知および通知により、ルータ１０４を介した回線が用いられるように切り替えられ、ルータ１０４の両側に位置する、すなわち、第２の経路上に位置する光スイッチ１０２、１０９に対し、回線を用いるように制御される。つまり、第２の経路がネットワーク１０６とネットワーク２０２間の通信にて用いられるようになる。

その後、ルータ１０３が復旧した場合、監視システム１０７は、ルータ１０３の両側にある光スイッチ１０１、１０８に対し、ルータ２０１とルータ１０３間の回線を接続するように制御する。つまり、第１の経路を再接続させるように制御する。更に、監視システム１０７は、ネットワーク１０６とネットワーク２０２間の通信にて用いられる経路が変更されたことを各ルータへ通知する。具体的には、ルータ１０３およびルータ１０４に対し、ルータ１０３を現用ルータとするように制御し、ルータ１０３又はルータ１０４は各ルータに現用ルータが切り替わったことを通知する。これにより、各ルータは、復旧後（再接続後）の経路により、通信を行うことが可能となる。

なお、図１を用いて示した構成では、ルータ１０３はルータ１０４からの切り替え信号を受け付け、現用ルータから冗長ルータに切り替わることができる構成であった。一方、ルータ１０３がルータ１０４からの切り替え信号を受け付けない構成である場合には、図２に示す構成と同様となる。つまり、経路切断時には、ルータ１０３が完全にネットワークから切断される構成となる。

＜その他の実施形態＞
上記では、説明を簡略化するために２つのネットワークが接続された状態を例に挙げて説明した。しかし、より多くのネットワークが接続された環境においても同様に適用可能である。また、同じ管理者が管理する複数のネットワークであっても、障害対応や復旧のために時間を要する場合には、上記の構成を内部ネットワーク内に適用してもよい。

１００…自社管理設備
１０１、１０２…光スイッチ
１０３、１０４、１０５、２０１…ルータ
１０７…監視システム
２０１、２０２…ネットワーク

Claims (14)

1. 異なるネットワークシステムに接続されたネットワークシステムであって、
   前記異なるネットワークシステムとの間に位置する切り替え機器と、
   前記ネットワークシステム内において、前記切り替え機器から所定の機器までの第１の経路上に位置する第１のルータと、
   前記ネットワークシステム内において、前記切り替え機器から前記所定の機器までの第２の経路上に位置する第２のルータと、
   前記第１のルータと前記第２のルータを監視する監視システムと
   を備え、
   前記第１の経路と前記第２の経路がいずれも接続されている場合には、一方の経路のみが用いられ、
   前記監視システムは、前記第１のルータもしくは前記第２のルータの状態の変化に応じて、前記切り替え機器に対し、前記第１の経路もしくは前記第２の経路の接続を切断させることを特徴とするネットワークシステム。
2. 前記切り替え機器は、光スイッチであることを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
3. 前記光スイッチは、前記第１の経路と前記第２の経路のそれぞれに対応して設けられ、
   前記監視システムは、前記第１の経路または前記第２の経路の接続を切断させる際に、対応する光スイッチの接続を切断させることを特徴とする請求項２に記載のネットワークシステム。
4. 前記監視システムは、
   前記第１のルータもしくは前記第２のルータの状態の変化に応じて、前記切り替え機器に対し、切断された経路を再接続させ、
   各ルータに対し、再接続された経路を介して、通信を行わせることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のネットワークシステム。
5. 前記監視システムは、前記第１のルータもしくは前記第２のルータの状態が変化したことを通知する手段を有することを特徴とする請求項１または２に記載のネットワークシステム。
6. 前記監視システムは、前記切り替え機器により切断された経路を再接続させるための指示をユーザーから受け付ける手段を有し、
   前記監視システムは、
   前記指示に基づいて、前記切り替え機器に対し、切断された経路を再接続させ、
   各ルータに対し、再接続された経路に基づいて、通信を行わせることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のネットワークシステム。
7. 前記監視システムは、ルータがハングアップした場合に、前記切り替え機器に対し、当該ルータが位置する経路の接続を切断させることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のネットワークシステム。
8. 前記監視システムは、ルータにログインできない状態となった場合に、前記切り替え機器に対し、当該ルータが位置する経路の接続を切断させることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のネットワークシステム。
9. 前記監視システムは、
   前記第１のルータおよび前記第２のルータの動作ログを収集する収集手段と、
   前記収集手段にて収集された動作ログに基づいて、ルータそれぞれの状態の変化を判定する判定手段と
   を有し、
   前記監視システムは、前記切り替え機器に対し、前記判定手段により状態の変化があったと判定されたルータが位置する経路の接続を切断させることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載のネットワークシステム。
10. 前記切り替え機器は、前記異なるネットワークシステムに位置するルータと接続されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載のネットワークシステム。
11. 前記第１のルータは、現用ルータであり、
    前記第２のルータは、冗長ルータである
    ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のネットワークシステム。
12. 前記ネットワークシステムは、前記所定の機器と、前記第１のルータおよび前記第２のルータとの間に位置する第２の切り替え機器を更に有し、
    前記監視システムは、前記切り替え機器に対して前記第１の経路もしくは前記第２の経路の接続を切断させた際に、前記第２の切り替え機器に対しても切断した経路への接続を切断させることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のネットワークシステム。
13. 前記第２の切り替え機器は、光スイッチであることを特徴とする請求項１２に記載のネットワークシステム。
14. 前記第２の光スイッチは、前記第１の経路と前記第２の経路のそれぞれに対応して設けられ、
    前記監視システムは、前記第１の経路または前記第２の経路の接続を切断させる際に、対応する第２の光スイッチの接続を切断させることを特徴とする請求項１３に記載のネットワークシステム。