JP3286584B2 - 多重化ルータ装置 - Google Patents
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Description
いてパケットのルーティングを行うルータ装置に関し、
特に、動作系と待機系のルータ装置による冗長構成を備
えたルータ装置における系交替の技術に関するものであ
る。
の中継を行うルータは、パケットのダイナミックルーテ
ィングを行うために、他のルータとルーティング情報と
呼ばれる情報を交換し、これに基づいてルーティングテ
ーブルと呼ばれるパケットの宛先アドレスと中継先を対
応づけるテーブルを生成する必要がある。
換とこれに基づくルーティングテーブル生成のプロトコ
ルとしては、IETF (Internet Engineering Task Force
)で作成され、IAB ( Internet Architecture Boad )に
よって発行された標準勧告文書RFC (Request for Comme
nts )1058に規定されたRIP(Routing Information Proto
col)に代表される距離ベクトルアルゴリズム( DVA)に
よるプロトコルや、同RFCに規定されたOSPF(Open Short
est Path First)に代表されるリンク状態アルゴリズム
( LSA)によるプロトコルが知られている。
ルのエントリを交換し、ホップ数(目的地までのルータ
数)によってルーティング経路を定めるの対し、OSPFは
相互に接続するルータ間でネットワークに対する接続状
態の情報(アドレス等)を交換し、ホップ数の他様々な
情報を考慮して定まるコストによって経路を決定する。
なお、このような各ルータ間のルーティング情報の交換
はルーティングプロトコルパケットと呼ばれる特別なパ
ケットを送受することによる行われる。
ティングプロトコルパケットと呼ばれるパケットを用い
て相互に情報を交換する。各ルータは、定期的に、Hell
oパケットと呼ばれるルーティングプロトコルパケット
をネットワークに送信する。Helloパケットには、自身
のIDと自身が接続しているネットワークの表示と、自身
と同じネットワークに接続している他のルータのIDのリ
ストを含める。このリストに含める他のルータのIDは、
他のルータから受信したHelloパケットによって認識し
た他のルータのIDを含める。
ら、自身のIDがリストに含まれているHelloパケットを
受信したならば、相互に相手ルータを認識し合えたもの
として、ネットワーク接続情報をルーティングプロトコ
ルパケットによって交換する。
のIDや、送信元ルータが接続するネットワークの表示
や、送信元ルータが各ネットワークに接続するインタフ
ェースのアドレスや、各インタフェースのコストが含ま
れる。ここで、インタフェースのコストとは、そのイン
タフェースを用いてパケットを中継した場合のコストで
あり、ネットワーク管理者によって設定される値であ
る。
ネットワーク接続情報を収集したルータは、これより最
小コストの経路をパケット経路とするルーティングテー
ブルを作成する。そして、このルーティングテーブルに
従ってパケットを中継する。
変更が生じたルータなどから適宜送信され、これを受け
取ったルータには、その変更の内容に応じて必要な場合
にはルーティングテーブルを更新する。
や、ネットワーク接続情報の送受を通して、自身が接続
するネットワーク上の他のルータの状態をルータ状態と
して、自身がネットワークに接続するインタフェースの
状態をインタフェース状態として管理する。ルータ状態
では、たとえば、そのルータのIDなどの他、そのルータ
が自身を認識している状態にあるかや、既にネットワー
ク情報の送受を終了した状態にあるかなどを管理する。
インタフェース状態として、そのインタフェースのアド
レスや、そのインタフェースが接続するネットワークに
接続している他のルータなどを管理する。
タのリストは、このルータ状態やインタフェース状態に
基づいて作成される。
により、他のルータの動作状態を監視する。すなわち、
各ルータは、一定期間以上、Helloパケットを受信しな
くなった他のルータが存在する場合、この他のルータに
障害が生じたものとする。そして、このルータを経由し
ない経路にルーティングテーブルの内容を変更するなど
の処理を行う。
各ルータを中継処理を行う部分と、前述したルーティン
グテーブルを生成するプロトコルを行う部分とを分離し
て構成することが提案されている。このように構成する
ことにより、パケットの中継処理が、ルーティングテー
ブルを生成するプロトコルを行う処理の負荷に左右され
ることなく実行できるようになる。
成するプロトコルを行う処理部分を経路計算ユニット、
パケットの集計処理を行う部分を中継処理ユニットと呼
ぶことにする。
せるため、前述した経路計算ユニットを多重化すること
が行われている。このような多重化されたルータ装置
は、経路計算ユニットを複数備え、常時、一つの経路計
算ユニットのみを動作状態として通常の処理を実行さ
せ、残りの経路計算ユニットを待機状態におく。そし
て、動作状態の経路計算ユニットに障害に陥ったときに
は、待機状態の経路計算ユニットの一つを動作状態とし
(これを経路計算ユニットの系交替と呼ぶ)、これに、
障害に陥った経路計算ユニットが行っていた処理を継続
させる。
算ユニットの系交替に影響されないようにするために、
また、系交替を速やかに行うために、従来は、動作状態
の経路計算ユニットがルーティングプロトコルの処理に
よって得た全ての情報(ネットワーク接続情報、ルータ
状態、インタフェース状態)を、動作状態の経路計算ユ
ニットから待機状態の経路計算ユニットに送り、待機状
態の経路計算ユニットにも格納するようにしていた。こ
のようにすることにより、動作状態であった経路計算ユ
ニットと同じ状態を、動作状態に移行した経路計算ユニ
ットに復元することができ、動作状態に以降した経路計
算ユニットは即座に、動作状態であった経路計算ユニッ
トと同様の処理を遂行できるようになる。そして、これ
により、他のルータは、外部ルータが当該ルータの系交
替によって影響を受けることを排除することができる。
た系交替に技術によれば、動作状態の経路計算ユニット
から待機状態の経路計算ユニットに通知しなければなら
ない情報量が他のルータの数にしたがって多くなる。こ
のため、ネットワークの大規模化によりルータが収容す
る回線数が増え、ルータの数が増大すると、動作状態の
経路計算ユニットから待機状態の経路計算ユニットへの
情報の伝達のために生じるルータ内部のトラフィックが
過大となることがある。そして、このトラフィックが過
大となると、経路計算ユニット自身の処理に遅延が生じ
たり、動作状態の経路計算ユニットから待機状態の経路
計算ユニットへの情報の伝達のトラフィックのためにパ
ケット中継用に充分なトラフィックを確保できないこと
などより、パケットの中継に支障を生じる可能性があ
る。このことは、逆にみれば、ルータ装置に、多くの回
線を収容することができないことを示す。
機状態の経路計算ユニットへ,ルーティングプロトコル
の処理によって得た情報を何も伝達しないとすれば、動
作状態に移行した経路計算ユニットがはじめからルーテ
ィングプロトコルの処理を実行しなけらばならないのみ
ならず、他のルータも、これに応じてルーティングプロ
トコルの処理を実行しなければならない。また、このル
ーティングプロトコルの処理が終了し,他のルータのネ
ットワーク接続情報を収集しルーティングテーブルを再
構成するまで、このルータを経由したパケットの中継は
正常に行うことができない。また、このルーティングプ
ロトコルパケットによるネットワーク接続情報の送受な
どのために、ネットワークのトラフィックを増大させて
しまうことになる。
ニットが多重化されたルータ装置において、動作状態の
経路計算ユニットから待機状態の経路計算ユニットへ伝
達する情報量を削減しつつ、系交替の際に、パケット中
継の中断や、ネットワークのトラフィックの増大が生じ
ることを防ぐことを課題とする。
本発明は、パケットのルーティング経路を定めるルーテ
ィングテーブルを生成するルーティングプロトコル処理
を行う複数の経路計算部と、前記ルーティングテーブル
に従ってパケットのネットワーク間の中継を行う中継処
理部を備え、前記複数の経路計算部の中から選択された
一つの経路計算部が動作状態に設定され、残りの経路計
算部が待機状態に設定され、動作状態に設定された経路
計算部に障害が生じた場合に待機状態にある経路計算部
の中から選択された一つの経路計算部が動作状態に設定
される多重化ルータ装置であって、前記各経路計算部
は、当該経路計算部が動作状態に設定されている場合
に、他のルータとネットワークとの接続関係を示すネッ
トワーク接続情報と他のルータの状態を示す隣接ルータ
状態と多重化ルータ装置がネットワークに接続するネッ
トワークインタフェースの状態を示すインタフェース状
態とを含むルーティングプロトコル情報を保持する記憶
手段と、前記記憶手段に保持されたルーティングプロト
コル情報に基づいて、前記記憶手段に保持するルーティ
ングプロトコル情報の収集を含む前記ルーティングプロ
トコルの処理を実行する処理手段と、当該経路計算部が
動作状態に設定されている場合に、前記記憶手段に記憶
するネットワーク接続情報を待機状態に設定されている
経路計算部に送る通知手段と、当該経路計算部が待機状
態に設定されている場合に、動作状態の経路計算部から
送られたネットワーク接続情報を前記記憶手段に保持す
る保持手段とを備え、前記動作状態に設定された経路計
算部が前記記憶手段に保持する隣接ルータ状態とインタ
フェース状態とは、待機状態に設定されている経路計算
部に動作状態に設定された経路計算部から送られず、機
状態に設定されている経路計算部の記憶手段に保持され
ないことを特徴とする多重化ルータ装置を提供する。
作状態の経路計算部から待機状態の経路計算部に送られ
る情報はネットワーク接続情報のみであるので、全ての
ルーティングプロトコル情報を送る場合に比べて内部ト
ラフィックを軽減することができる。また、待機状態か
ら動作状態に移行した経路計算部は、待機状態の間にネ
ットワーク接続情報を受け取って保持しているので、再
度、このネットワーク接続情報を収集するため他ルータ
との情報の送受は必要ない。したがって、ネットワーク
のトラフィックを、待機状態の経路計算部にルーティン
グプロトコル情報を全く送らない場合に比べ低減でき
る。また、待機状態の間に保持したネットワーク接続情
報は、動作状態に移行した際のルーティングテーブルに
整合している。したがって、動作状態に設定する経路計
算部の交替に伴って、ルーティングテーブルの内容が存
在しなくなり、これによって、通常のパケットの中継が
影響を受けることはない。
て説明する。本実施形態では、ルーティングプロトコル
としてOSPFを用いる場合を例にとり、本実施形態に係る
ルータ装置について説明する。
用されるネットワーク装置の構成を示す。
ト11a、11bと複数の中継処理ユニット13とを備え
た、本実施形態に係るルータ装置である。以下では、こ
の多重化された経路計算ユニット11a、11bを備えた
ルータを他のルータと区別する便宜上、「多重化ルータ
装置」と呼ぶ。
ト13でネットワークに接続する。ネットワークには他
のルータ30や、その他の通信端末31が接続される。
多重化ルータ10、ルータ30で終端された範囲が一つ
のネットワークを構成する。
り詳細な構成を示す。
ケット中継に使用するルーティングテーブルの生成と配
布を行う多重化された2つの経路計算ユニット11a、
11bと、パケットの中継処理を行う中継処理ユニット
13とが、ルータの内部バス12によって接続された構
成を備えている。
ィングテーブル19、中継部25、パケット送受信部2
4を備えている。また、各経路計算ユニット11a、1
1bは、ルーティングプロトコル(RP)パケット送受信
部14、プロトコル情報管理部15、経路計算部16、
データベース(DB)統合部17、ルーティングテーブル
管理部18、ルーティングテーブル19、ルーティング
プロトコル情報部21を備えている。ここで、ルーティ
ングプロトコル情報部21には、ルーティングプロトコ
ル情報として、リンク状態データベース(LSDB : Link
State Data Base)22、インタフェース(I/F)状態2
3、隣接ルータ状態24が格納される。
は動作状態、もう一方は待機状態として使用される。
リンク状態データベース22と、ルーティングテーブル
19の内容について説明する。なお、後述するように、
中継処理ユニット13のルーティングテーブル19は、
経路計算ユニット11のルーティングテーブル19と同
じものとなる。
多重化ルータ10と3台のルータ30a、30b、30c
によって形成されている場合を例にとる。
タフェースはそれぞれnetE、netA、netDに接続され、ル
ータ30aの2つのインタフェースはnetEとnetCを接続
し、ルータ30bの2つのインタフェースはnetAとnetC
を接続し、ルータ30cの2つのインタフェースはnetD
とnetBと接続しているものとする。
a、30b、30cから各ネットワークへのインタフェー
スには、それぞれ図に示すアドレスが付与されているも
のとする。
(識別子)が与えられているものとする。このIDをルー
タIDと呼ぶ。
データベース22には図4に示す内容が登録される。
重化ルータ10と、多重化ルータ10が接続するネット
ワークに接続する他のルータ30の各々について、その
情報としてルータIDと、そのルータIDのルータが接続す
るネットワークとインタフェースのアドレスと、そのイ
ンタフェースに与えられるコストが示されている。コス
トは各ルータのインタフェース毎に構成定義等によって
与えられ、この値は接続するネットワークの帯域幅やユ
ーザポリシーを考慮して決定される。
内容から、図3に示したネットワーク構成の把握が可能
となっている。例えば、ルータID=192.168.1.1のエント
リを見ると、IDが192.168.1.1のルータはnetA、B、Cに
接続しており、接続しているインタフェースのアドレス
はそれぞれ192.168.1.1、192.168.10.3、192.168.12.10
であることがわかる。これは、図3に示したルータ30
bの接続関係を忠実に表している。
の内容を示す。
データベース22から、定められた手順にしたがって生
成される。この手順は、SPF (Shortest Path First)ア
ルゴリズムと呼ばれ、自ルータから宛先ネットワークま
での最短経路をコストを考慮して決定し、ルーティング
テーブル19に登録するものである。
よって生成するルーティングテーブル19には、ネット
ワークと、そのネットワークに到達するためにパケット
を中継すべきルータのインタフェースアドレス(次ホッ
プルータアドレス)、及びそのネットワークに至るまで
の総コストが示されている。
netD、netEに直接(他のルータを介さずに)接続してい
る。このため、 netA、netD、netEの次ホップルータア
ドレスは存在しない。
tA及びルータ30bを介す経路と、netD及びルータ30c
を介す経路が存在する(図3参照)。前者の経路のコス
トは、多重化ルータのnetAへのインタフェースのコスト
(値1)とルータ30bのnetBへのインタフェースのコ
スト(値3)の和で、4となる。一方、後者の経路のコ
ストは、多重化ルータ10のnetDへのインタフェースの
コスト(値1)とルータ30cのnetBへのインタフェー
スのコスト(値1)の和で、2となる。後者の方がコス
トが小さいため、後者の経路が選択される。したがっ
て、netBの次ホップルータアドレスはルータ30cのnet
Dへのインタフェースのアドレスである192.168.11.12と
なり、コストは2となる。
ルータ30aを介す経路と、netA及びルータ30bを介す
経路が存在する(図3参照)。前者の経路のコストは、
多重化ルータ10のnetEへのインタフェースのコスト
(値1)とルータ30aのnetCへのインタフェースのコ
スト(値5)の和で、6となる。一方、後者の経路のコ
ストは、多重化ルータのnetAへのインタフェースのコス
ト(値1)とルータ30bのnetCへのインタフェースの
コスト(値3)の和で、4となる。後者の方がコストが
小さいため、後者の経路が選択される。したがって、ne
tCの次ホップルータアドレスはルータ30bのnetAへの
インタフェースのアドレスである192.168.1.1となり、
コストは4となる。
0も、それぞれ、自身のリンク状態データベースとルー
ティングテーブルを備えている。
の動作について説明する。
計算ユニット11aが動作状態で、経路計算ユニット1
1bが待機状態である場合、ルータ30は、中継処理ユ
ニット13を通じて経路計算ユニット11aとルーティ
ングプロトコルパケットの授受を行う。経路計算ユニッ
ト11aが、ルータ30から受信したネットワーク接続
情報は経路計算ユニット11aにまず保持され、さらに
内部バス12を通じて経路計算ユニット11bに通知さ
れる。
は、それぞれ自身のリンク状態データベース22から、
前述のように経路計算を行い同じルーティングテーブル
を保持する。また、動作状態の経路計算ユニット11a
は、ルーティングテーブルを中継処理ユニット13に送
り、これに従ったパケットの中継を行わせる。
よって動作不可能になった場合は、待機状態にある経路
計算ユニット11bが経路計算ユニット11aの障害を検
出し、経路計算ユニット11aに代わって動作状態に移
行する。また、以降、ルータ30との、ルーティングプ
ロトコルパケットの送受は、中継処理ユニット13を介
して経路計算ユニット11bが行う。
状態に切り替わると、前述したHelloパケットの送受を
行い、ルーティングプロトコル情報部21に、隣接ルー
タ状態24、インタフェース状態23を生成するが、ル
ータ30からのネットワーク接続情報は、リンク状態デ
ータベース22として既に保持しているため、再度ルー
タ30の間でネットワーク接続情報を送信し合うことは
しない。
り替わると、Helloパケットを定期的に送信する。動作
状態に切り替った当初は、隣接ルータ状態24、インタ
フェース状態23の情報が無いため、この段階で経路計
算ユニット11bが送信するHelloパケットには多重化ル
ータ10のIDと自身が接続しているネットワークの表示
は含まれるが、前述した隣接ルータ状態24、インタフ
ェース状態23に基づいて生成する、多重化ルータ10
と同じネットワークに接続している他のルータ30のID
のリストは含まれない。しかし、経路計算ユニット11
bは、他のルータ30から定期的に送信されるHelloパケ
ットに基づいて、隣接ルータ状態24、インタフェース
状態23が順次完全なものとしていき、また、これに伴
い、経路計算ユニット11bが送信するHelloパケットに
含める他のルータ30のIDのリストも順次完全なものと
していく。
パケットを受信した他ルータ30は、Helloパケットを
多重化ルータ10から定期的に受信し続けているので、
そのHelloパケットの他のルータのIDのリストが不完全
であっても、多重化ルータ10が障害に陥ったとは見な
さず、他のルータ30が保持するルーティングテーブル
を書き換えることはしない。したがって、系交替が生じ
てもパケットの中継が影響を受けることはない。また、
多重化ルータ10から不完全なHelloパケットを受信し
た他のルータ30は、多重化ルータ10がそのような状
態にあるとして多重化ルータ10のルータ状態を管理
し、そのルータ状態に応じたOPSFで規定されたルーティ
ングプロトコル処理を行うが、前述したように、その
後、多重化ルータ10より完全なHelloパケットが送信
されると、これを受信した他のルータ30は系交替前と
同じ通常のルーティングプロトコル処理に戻る。
ト11bは、その後、他のルータ30からネットワーク
情報を受信すると、先に説明した動作状態であった経路
計算ユニット11aがネットワーク接続情報を受信した
時の処理と同様の処理を行う。
接続情報とは、図4に示したリンク状態テーブルにおい
て当該ルータについて登録されている情報と等価な内容
を含むものである。
ルータ10の内部の動作について説明する。
1a、11b内の状態監視部20は自分自身および他の経
路計算ユニットの状態情報を保持し、他の経路計算ユニ
ット11の監視を行う。待機状態にある経路計算ユニッ
トが、動作状態にある経路計算ユニットが障害等の発生
によって処理が実行不可能であること検出すると、自身
の経路計算ユニット11を動作状態に移行させ、ルーテ
ィングプロトコルパケット送受信部14を起動する。
は、ルーティングプロトコルパケット送受信部14が、
多重化ルータ10に接続している他のルータ30とルー
ティングプロトコルパケットの送受信を行い、パケット
の内容、パケットを受信したインタフェースの情報をプ
ロトコル情報管理部15に渡す。プロトコル情報管理部
15は、ルーティングプロトコルパケット送受信部14
から受け取った情報を元にルーティングプロトコル情報
21として、リンク状態データベース22、インタフェ
ース状態23、隣接ルータ状態24を生成し、それを保
持する。
ンク状態データベース22が更新されると、経路計算部
16及びデータベース統合部17が起動される。経路計
算部16は、リンク状態データベース22から経路を計
算して、結果を経路情報としてルーティングテーブル管
理部18に渡す。
態情報を参照し、動作状態である場合はリンク状態デー
タベース22の更新情報を他の経路計算ユニット11に
通知する。
ユニット11内のデータベース統合部17が受信し、受
信内容を自身のリンク状態データベース22に反映させ
る。こうして、動作状態にある経路計算ユニット11が
個別に収集したネットワーク接続情報は、他の待機状態
にある経路計算ユニット11のリンク状態データベース
22に平等に反映される。また、インタフェース状態2
3、隣接ルータ状態24は動作状態にある経路制御ユニ
ット11だけが保持し、待機状態の経路計算ユニット1
1には保持されない。
おいて、データベース統合部17によってリンク状態デ
ータベース22が更新されると、経路計算部16が起動
され、リンク状態データベース22から経路を計算し
て、結果を経路情報としてルーティングテーブル管理部
18に渡す。
において、ルーティングテーブル管理部18は新しい経
路情報を受け取るとルーティングテーブル19を更新
し、自身が動作状態にある場合は、内部バス12に接続
されたすべての中継処理ユニット13にルーティングテ
ーブルの更新情報を通知する。待機状態にある経路計算
ユニット11の場合はルーティングテーブル管理部経路
19を更新するだけで、中継処理ユニット13には通知
しない。
算ユニット11の各部が行う処理の詳細について示す。
に、各経路計算ユニット11の状態監視部20の処理フ
ローを示したものである。多重化ルータ10が起動する
と、各経路計算ユニット11内の各処理部の初期化が終
了するのを監視する(ステップ101)。初期化が終了
した時点で、経路計算ユニット11は初期状態にある。
次に、初期化が終了した時点で状態を待機状態に移し、
他の経路計算ユニット11に待機状態であることを通知
する(ステップ102)。
を監視し(ステップ103)、すべての経路計算ユニッ
トが待機状態にある場合は予め経路計算ユニット内に設
けられている構成定義情報に設定されている内容を調べ
る(ステップ104)。もし、自身の経路計算ユニット
11が、構成定義情報において動作状態に設定されてい
れば(ステップ105)、自身を動作状態に移し、他の
経路計算ユニット11に通知する(ステップ106)。
その後、ルーティングプロトコルパケット送受信部14
を起動する(ステップ107)。
を示す。
他の経路計算ユニット11に状態通知を行う(ステップ
111)。また、各経路経路計算ユニット11からの状
態通知があるかどうか調べる(ステップ112)。そし
て、一定時間、状態通知がなければ経路計算ユニット1
1は障害が発生していると認識する。もし、障害を認識
した経路計算ユニット11が動作状態の経路計算ユニッ
ト11であり、自身が待機状態であるならば(ステップ
113)、動作状態へ移行し(ステップ114)、ルー
ティングプロトコルパケット送受信部14を起動し(ス
テップ115)、監視処理を続行する。
ニット11内のルーティングプロトコルパケット送受信
部14の処理の手順を示す。
14が起動されると、まず、多重化ルータ10に直結す
るネットワーク上に対してHelloパケットなどのルーテ
ィングプロトコルパケットを送信し、他のルータからの
ルーティングプロトコルパケットを受信する(ステップ
121)。そして、受信したパケットが既に存在を確認
し隣接ルータからのパケットであるか調べる(ステップ
122)。もし、未確認の隣接ルータからパケットを受
信した場合は、プロトコル情報管理部15に新しく検出
した隣接ルータの情報を通知する(ステップ123)。
既に検出済みのルータからパケットを受信し、それがネ
ットワーク接続情報である場合は(ステップ124)、
そのネットワーク接続情報をプロトコル情報管理部15
に通知する(ステップ125)。
ト11のプロトコル情報管理部15の処理の手順を示
す。
ケット送受信部14からの通知を受信し、通知された情
報がネットワーク接続情報であるかどうか調べる(ステ
ップ131)。もし、ネットワーク接続情報でなけれ
ば、すなわち、隣接ルータの情報であれば、これに基づ
いて隣接ルータ状態24とインタフェース状態23を生
成する(ステップ132)。一方、ネットワーク接続情
報であれば、取得した情報が保持しているリンク状態デ
ータベース22の内容と一致しているかどうかを調べる
(ステップ133)。
ータベース22の更新は必要ないが、一致していない場
合、すなわち、既存情報の更新、削除、あるいは新規情
報の追加の場合は、リンク状態データベース22の更新
を行う(ステップ134)。その後、データベース統合
部17とルーティングテーブル計算部16にネットワー
ク接続データベース22が更新されたこととを示す更新
通知と、その更新内容を送る(ステップ135)。
を図10および図11を用いて説明する。
ンク状態データベース22の更新通知を受け取ったとき
の処理の手順を示している。
(ステップ141)、自身が動作状態にあるならば(ス
テップ142)、他の経路計算ユニット11に対して、
リンク状態データベース22が更新されたことを示す更
新通知と、その更新内容を送り(ステップ143)、処
理を終了する。
1のデータベース統合部17の、動作状態にある経路計
算ユニット11からネットワーク接続情報の更新通知を
受け取ったときの処理の手順を示している。
送られた更新情報を取得する(ステップ151)。そし
て、更新情報が、保持しているリンク状態データベース
22の内容と一致しているかどうかを調べる(ステップ
152)。一致していた場合はリンク状態データベース
22の更新は必要ないため、このまま処理を終了する。
一致していない場合、すなわち、既存情報の更新、削
除、あるいは新規情報の追加の場合は、リンク状態デー
タベース22の更新を行う(ステップ153)。その
後、ルーティングテーブル計算部16にリンク状態デー
タベース22が更新されたことを示す更新通知と、その
更新内容を送り(ステップ154)、処理を終了する。
算部16の、リンク状態データベース22の更新通知を
受け取ったときの処理手順を示す。
ベース22を情報を読込み(ステップ161)、前述し
たSPFアルゴリズムに基づいた経路計算を行う(ステッ
プ162)。そして、計算結果をルーティングテーブル
管理部18に通知する(ステップ163)。
8が、ルーティングテーブル計算部16から経路計算の
計算結果を受け取ったときに行う処理の手順を示す。
し(ステップ171)、ルーティングテーブル19を更
新する(ステップ172)。そして、自身が動作状態に
ある場合は(ステップ173)、多重化ルータ10内に
存在する全ての中継処理ユニット13に対して、ルーテ
ィングテーブル19が更新されたことと、その更新内容
を通知して(ステップ174)終了する。待機状態の場
合は、ルーティングテーブル19を更新して処理を終了
する。
内容に従って、内部のルーティングテーブル19を書き
換える。
同ネットワーク上に多数のルータが存在する場合におい
ても、多重化ルータにおける、経路計算ユニットの系交
替時に、多重化ルータ内部およびネットワークのトラフ
ィックを抑えることができる。
は、たとえば、図14に示したハードウエア構成によっ
ても実施することができる。
ユニット11と中継処理機構13とがルータの内部バス1
2によって接続される。
セッサ40とメモリ41が存在する。経路計算プロセッ
サ40は、多重化ルータ10に接続されるルータ30と
のルーティングプロトコルパケットの送受信や、ルーテ
ィングプロトコル情報の管理、ルーティングテーブルの
計算と配布を実行する。ルーティングプロトコルパケッ
ト送受信部14、プロトコル情報管理部15、データベ
ース統合部17、ルーティングテーブル計算部16、ル
ーティングテーブル管理部18、状態監視部20は全て
経路計算プロセッサ40のプロセスとして実現される。
メモリ41は、ルーティングプロトコル情報21(リン
ク状態データベース22、インタフェース状態23、隣
接ルータ状態24)やルーティングテーブル19などを
格納する。
理プロセッサ42とメモリ43、パケットバッファ44
が存在する。中継処理プロセッサ42は、通信端末31
間のパケットの中継可否判断及び配送先決定を行う。メ
モリ43には、パケット中継処理に必要で、経路計算ユ
ニット11から配布されたルーティングテーブル19が
格納される。パケットバッファ44には、多重化ルータ
10が受信したパケットが一時的に格納される。ルーテ
ィングテーブルに従い、中継要と判断されたパケット
は、配送先の中継処理ユニット13内のパケットバッフ
ァに転送され、送信される。中継不要と判断されたパケ
ットは、パケットバッファ44から消去される。
明した。
明する。
ータの構成を示す。
が多重化されていないルータ10'複数台で多重化ルー
タを構成したものである。複数台のルータ10'は、中
継処理ユニット13及びネットワークまたは他の伝送路
を介して接続する。
10'のうち、一台が動作状態としてルーティングプロ
トコル情報を取得し、他のルータは待機状態となる。
は、自身の中継処理ユニット13を介して他ルータの監
視を行う。動作状態のルータはルーティングプロトコル
情報21を保持し、自身が保持するリンク状態データベ
ース22が更新された場合は、データベース統合部17
が図10に示された処理フローを実施し、待機状態のル
ータ10'に対して中継処理ユニット13を介して更新
情報が通知される。待機状態のルータ10'は動作状態
の多重化ルータ10'から更新情報を受信すると、デー
タベース統合部17が図11に示された処理フローを実
施し、自身が保持するリンク状態データベース22に登
録する。
発生した場合は、動作状態であった該ルータ10'全体
が待機状態に移行し、待機状態のルータ10'が動作状
態に切り替わり、動作状態に切り替わったルータ10’
の経路計算ユニット11が、接続する中継処理ユニット
にルーティングテーブルを送り、パケットの中継を行わ
せる。または、待機状態に移行したルータ10’の中継
処理ユニット13のルーティングテーブルを、リンク状
態データベースの更新に伴い変更するようにして、待機
状態に移行したルータ10’の中継処理ユニット13に
パケットの中継を行わせるようにしてもよい。
ずれのルータが始めに動作状態となるかは構成定義情報
で優先順位を設定しておく。ルータ起動時に他に待機状
態を通知するルータが存在しなければ自身が動作状態と
なる。もし動作状態を通知するルータが存在する場合
は、自身は待機状態とする。動作状態を通知するルータ
が存在せずに、また待機状態を通知するルータが複数存
在する場合は、構成定義情報で設定した値によって動作
状態となるルータを決定する。自身が動作状態となる
と、自身のルーティングプロトコルパケット送受信部1
4を起動する。
クインタフェースを備える場合は、中継処理ユニット1
3を介さずに経路計算ユニット11が直接接続してもよ
く、その場合は経路計算ユニット11が直接接続された
ネットワーク経由で他ルータの監視が行われる。また、
データベース統合部17によるリンク状態データベース
22の更新通知は中継処理ユニット13を介さずに経路
計算ユニット11間で直接通知される。
第一の実施形態と同様の効果が得られる。
とも経路計算ユニットが多重化されたルータ装置におい
て、動作状態の経路計算ユニットから待機状態の経路計
算ユニットへ伝達する情報量を削減しつつ、系交替の際
に、パケット中継の中断や、ネットワークのトラフィッ
クの増大が生じることを防ぐことができる。
用されたネットワークシステムの構成を示すブロック図
である。
成を示す図である。
むネットワークシステムの接続例を示す図である。
る。
る。
状態監視部が行う処理を示したフローチャートである。
状態監視部が行う処理を示したフローチャートである。
ロトコルパケット送受信部が行う処理を示したフローチ
ャートである。
管理部が行う処理を示したフローチャートである。
経路計算ユニットのデータベース統合部が行う処理を示
したフローチャートである。
経路計算ユニットのデータベース統合部が行う処理を示
したフローチャートである。
テーブル計算部が行う処理を示したフローチャートであ
る。
テーブル管理部が行う処理を示したフローチャートであ
る。
ハードウエア構成例を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
内部バス、13…中継処理ユニット、14…ルーティン
グプロトコルパケット送受信部、15…プロトコル情報
管理部、16…経路計算部、17…データベース統合
部、18…ルーティングテーブル管理部、19…ルーテ
ィングテーブル、20…状態監視部、21…ルーティン
グプロトコル情報、22…リンク状態データベース、2
3…インタフェース状態、24…隣接ルータ状態、30
…ルータ、31…通信端末、40…経路計算プロセッ
サ、41…メモリ、42…中継処理プロセッサ、43…
メモリ、44…パケットバッファ
Claims (17)
- 【請求項1】パケットのルーティング経路を定めるルー
ティングテーブルを生成するルーティングプロトコル処
理を行う複数の経路計算部と、前記ルーティングテーブ
ルに従ってパケットのネットワーク間の中継を行う中継
処理部とを備え、前記複数の経路計算部の中から選択さ
れた一つの経路計算部が動作状態に設定され、残りの経
路計算部が待機状態に設定されて、動作状態に設定され
た経路計算部に障害が生じた場合に待機状態にある経路
計算部の中から選択された一つの経路計算部が動作状態
に設定される多重化ルータ装置であって、 前記複数の経路計算部の各々は、 当該経路計算部が動作状態に設定されている場合に、他
のルータとネットワークとの接続関係を示すネットワー
ク接続情報と、他のルータの状態を示す隣接ルータ状態
と、多重化ルータ装置がネットワークに接続するネット
ワークインタフェースの状態を示すインタフェース状態
とを含むルーティングプロトコル情報を保持する記憶手
段と、 前記記憶手段に保持されたルーティングプロトコル情報
に基づいて、前記記憶手段に保持するルーティングプロ
トコル情報の収集を含む前記ルーティングプロトコルの
処理を実行する処理手段と、 当該経路計算部が動作状態に設定されている場合に、前
記記憶手段に記憶するルーティングプロトコル情報のう
ち、少なくとも隣接ルータ状態およびインタフェース状
態を除いた、ネットワーク接続情報を含む情報を、待機
状態に設定されている経路計算部に送る通知手段と、 当該経路計算部が待機状態に設定されている場合に、動
作状態の経路計算部から送られた前記ネットワーク接続
情報を含む情報を前記記憶手段に保持する保持手段と、
を備えることを特徴とする多重化ルータ装置。 - 【請求項2】請求項1記載の多重化ルータ装置であっ
て、 前記処理手段は、 当該処理手段が属する経路計算部が動作状態に設定され
ている場合に、前記ルーティングプロトコルの処理とし
て、新たに収集されたネットワーク接続情報によって、
前記記憶手段に保持されたネットワーク接続情報が更新
された場合に、これに整合するように前記ルーティング
テーブルの更新する処理を行うことを特徴とする多重化
ルータ装置。 - 【請求項3】請求項1または2記載の多重化ルータ装置
であって、 前記処理手段は、 当該処理手段が属する経路計算部が待機状態から動作状
態に変更された場合に、前記ルーティングプロトコルの
処理として実行されたルーティングプロトコル情報の収
集により、隣接ルータ状態とインタフェース状態を前記
記憶手段に記憶することを特徴とする多重化ルータ装
置。 - 【請求項4】請求項1、2または3記載の多重化ルータ
装置であって、 前記処理手段が行うルーティングプロトコルの処理は、 IAB(Internet Architecture Boad)によって発行された
標準勧告文書RFC(Request for Comments)に規定されたO
SPF(Open Shortest Path First)に準拠したルーティン
グプロトコルの処理であり、 前記処理手段は、 当該処理手段が属する経路計算部が動作状態に設定され
ている場合に、OSPFに準拠したルーティングプロトコル
パケットを多重化ルータ装置が接続しているネットワー
クに接続している他のルータと送受することにより、前
記ルーティングプロトコル情報を収集し、 前記記憶手段は、 前記ネットワーク接続情報をOSPFに準拠したLSDB(Link
State Data Base)として保持することを特徴とする多重
化ルータ装置。 - 【請求項5】請求項1、2、3または4記載の多重化ル
ータ装置であって、 前記多重化ルータ装置は、 前記経路計算部と前記中継処理部とを備えたルータ装置
がネットワークに複数接続されて構成されたものである
ことを特徴とする多重化ルータ装置。 - 【請求項6】請求項1、2、3または4記載の多重化ル
ータ装置であって、 前記複数の経路計算部は、ネットワークを介して接続さ
れていることを特徴とする多重化ルータ装置。 - 【請求項7】請求項1、2、3、4、5または6記載の
多重化ルータ装置と、当該多重化ルータ装置に接続した
ネットワークと、当該ネットワークに接続した前記他の
ルータとを含むことを特徴とするネットワークシステ
ム。 - 【請求項8】パケットのルーティング経路を定めるルー
ティングテーブルを生成するルーティングプロトコル処
理を行う複数の経路計算部と、前記ルーティングテーブ
ルに従ってパケットのネットワーク間の中継を行う中継
処理部とを備え、前記複数の経路計算部の中から選択さ
れた一つの経路計算部が動作状態に設定され、残りの経
路計算部が待機状態に設定されて、動作状態に設定され
た経路計算部に障害が生じた場合に待機状態にある経路
計算部の中から選択された一つの経路計算部が動作状態
に設定される多重化ルータ装置において、待機状態にあ
った経路計算部が動作状態であった経路計算部が行って
いたルーティングプロトコル処理を引き継ぐ系交替方法
であって、 動作状態の経路計算部において、 他のルータとネットワークとの接続関係を示すネットワ
ーク接続情報と、他のルータの状態を示す隣接ルータ状
態と、多重化ルータ装置がネットワークに接続するネッ
トワークインタフェースの状態を示すインタフェース状
態とを含むルーティングプロトコル情報を保持するステ
ップと、 保持したルーティングプロトコル情報に基づいて、保持
すべきルーティングプロトコル情報の収集を含む、前記
ルーティングプロトコルの処理を行うステップと、 保持したルーティングプロトコル情報の隣接ルータ状態
にて待機状態に設定されている経路計算部に、当該ルー
ティングプロトコル情報のうち、少なくとも隣接ルータ
状態およびインタフェース状態を除いた、ネットワーク
接続情報を含む情報を送るステップとを実行し、 待機状態の経路計算部において、 動作状態の経路計算部から送られてきた前記ネットワー
ク接続情報を含む情報保持するステップを実行し、 待機状態から動作状態に設定が変更された経路計算部に
おいて、 保持したネットワーク接続情報に基づいて、保持すべき
ルーティングプロトコル情報の収集を含む、前記ルーテ
ィングプロトコルの処理を行うステップを実行すること
を特徴とする多重化ルータ装置における系交替方法。 - 【請求項9】請求項8記載の多重化ルータ装置における
系交替方法であって、 待機状態から動作状態に設定が変更された経路計算部に
おいて、 前記ルーティングプロトコルの処理として実行されたル
ーティングプロトコル情報の収集により、保持すべき隣
接ルータ状態とインタフェース状態を構築することを特
徴とする多重化ルータ装置における系交替方法。 - 【請求項10】ネットワークに接続された、パケットの
ルーティング経路を定めるルーティングテーブルを生成
するルーティングプロトコル処理を行う経路計算部と、
前記ルーティングテーブルに従ってパケットのネットワ
ーク間の中継を行う中継処理部とを有するルータ装置を
複数備え、前記複数のルータ装置の中から選択された一
つのルータ装置が動作状態に設定され、残りのルータ装
置が待機状態に設定されて、動作状態に設定されたルー
タ装置に障害が生じた場合に待機状態にあるルー タ装置
の中から選択された一つのルータ装置が動作状態に設定
されるネットワークシステムにおいて、待機状態にあっ
たルータ装置の経路計算部が動作状態であったルータ装
置の経路計算部が行っていたルーティングプロトコル処
理を引き継ぐ系交替方法であって、 動作状態のルータ装置の経路計算部において、 前記複数のルータ装置以外の他のルータとネットワーク
との接続関係を示すネットワーク接続情報と、前記他の
ルータの状態を示す隣接ルータ状態と、本ルータ装置が
ネットワークに接続するネットワークインタフェースの
状態を示すインタフェース状態とを含むルーティングプ
ロトコル情報を保持するステップと、 保持したルーティングプロトコル情報に基づいて、保持
すべきルーティングプロトコル情報の収集を含む、前記
ルーティングプロトコルの処理を行うステップと、 保持したルーティングプロトコル情報の隣接ルータ状態
にて待機状態に設定されているルータ装置に、当該ルー
ティングプロトコル情報のうち、少なくとも隣接ルータ
状態およびインタフェース状態を除いた、ネットワーク
接続情報を含む情報を送るステップとを実行し、 待機状態のルータ装置の経路計算部において、 動作状態のルータ装置から送られてきた前記ネットワー
ク接続情報を含む情報を保持するステップを実行し、 待機状態から動作状態に設定が変更されたルータ装置の
経路計算部において、保持したネットワーク接続情報に
基づいて、前記ルーティングプロトコル情報の収集を含
む、前記ルーティングプロトコルの処理を行うステップ
を実行することを特徴とするルータ装置の系交替方法。 - 【請求項11】請求項10記載のルータ装置における系
交替方法であって、 待機状態から動作状態に設定が変更されたルータ装置の
経路計算部において、 前記ルーティングプロトコルの処理として実行されたル
ーティングプロトコル情報の収集により、保持すべき隣
接ルータ状態とインタフェース状態を構築する ことを特
徴とするルータ装置における系交替方法。 - 【請求項12】ネットワークに接続された、パケットの
ルーティング経路を定めるルーティングテーブルを生成
するルーティングプロトコル処理を行う経路計算部と、
前記ルーティングテーブルに従ってパケットのネットワ
ーク間の中継を行う中継処理部とを有するルータ装置を
複数備え、前記複数のルータ装置の中から選択された一
つのルータ装置が動作状態に設定され、残りのルータ装
置が待機状態に設定されて、動作状態に設定されたルー
タ装置に障害が生じた場合に待機状態にあるルータ装置
の中から選択された一つのルータ装置が動作状態に設定
されるネットワークシステムにおいて、待機状態にあっ
たルータ装置の経路計算部が動作状態であったルータ装
置の経路計算部が行っていたルーティングプロトコル処
理を引き継ぐ系交替方法であって、 動作状態のルータ装置の経路計算部において、 前記複数のルータ装置以外の他のルータとネットワーク
との接続関係を示すネットワーク接続情報と、前記他の
ルータの状態を示す隣接ルータ状態と、本ルータ装置が
ネットワークに接続するネットワークインタフェースの
状態を示すインタフェース状態とを含むルーティングプ
ロトコル情報を保持するステップと、 保持したルーティングプロトコル情報に基づいて、前記
ルーティングプロトコルの処理を行うステップと、 保持したルーティングプロトコル情報の隣接ルータ状態
にて待機状態に設定されているルータ装置に、当該ルー
ティングプロトコル情報のうち、少なくとも隣接ルータ
状態およびインタフェース状態を除いた、ネットワーク
接続情報を含む情報を送るステップとを実行することを
特徴とするルータ装置の系交替方法。 - 【請求項13】ネットワークに接続された、パケットの
ルーティング経路を定めるルーティングテーブルを生成
するルーティングプロトコル処理を行う経路計算部と、
前記ルーティングテーブルに従ってパケットのネットワ
ーク間の中継を行う中継処理部 とを有するルータ装置を
複数備え、前記複数のルータ装置の中から選択された一
つのルータ装置が動作状態に設定され、残りのルータ装
置が待機状態に設定されて、動作状態に設定されたルー
タ装置に障害が生じた場合に待機状態にあるルータ装置
の中から選択された一つのルータ装置が動作状態に設定
されるネットワークシステムにおいて、待機状態にあっ
たルータ装置の経路計算部が動作状態であったルータ装
置の経路計算部が行っていたルーティングプロトコル処
理を引き継ぐ系交替方法であって、 待機状態のルータ装置の経路計算部において、 前記複数のルータ装置以外の他のルータとネットワーク
との接続関係を示すネットワーク接続情報、前記他のル
ータの状態を示す隣接ルータ状態、本ルータ装置がネッ
トワークに接続するネットワークインタフェースの状態
を示すインタフェース状態を含むルーティングプロトコ
ル情報のうち、少なくとも隣接ルータ状態およびインタ
フェース状態を除いた、ネットワーク接続情報を含む情
報を、動作状態のルータ装置から受けとって保持するス
テップと、 待機状態から動作状態に設定が変更された場合に、保持
したネットワーク接続情報に基づいて、前記ルーティン
グプロトコル情報の収集を含む、前記ルーティングプロ
トコルの処理を行うステップとを実行することを特徴と
するルータ装置の系交替方法。 - 【請求項14】ネットワークに接続された、パケットの
ルーティング経路を定めるルーティングテーブルを生成
するルーティングプロトコル処理を行う経路計算部と、
前記ルーティングテーブルに従ってパケットのネットワ
ーク間の中継を行う中継処理部とを有するルータ装置を
複数備え、前記複数のルータ装置の中から選択された一
つのルータ装置が動作状態に設定され、残りのルータ装
置が待機状態に設定されて、動作状態に設定されたルー
タ装置に障害が生じた場合に待機状態にあるルータ装置
の中から選択された一つのルータ装置が動作状態に設定
されるネットワークシステムであって、 前記複数のルータ装置の経路計算部各々は、 前記複数のルータ装置以外の他のルータとネットワーク
との接続関係を示すネ ットワーク接続情報と、前記他の
ルータの状態を示す隣接ルータ状態と、本ルータ装置が
ネットワークに接続するネットワークインタフェースの
状態を示すインタフェース状態とを含むルーティングプ
ロトコル情報を保持する記憶手段と、 前記記憶手段に記憶したルーティングプロトコル情報に
基づいて、前記ルーティングプロトコル情報の収集を含
む、前記ルーティングプロトコルの処理を行う処理手段
と、 本ルータ装置が動作状態に設定されている場合に、前記
記憶手段に記憶するルーティングプロトコル情報のう
ち、少なくとも隣接ルータ状態およびインタフェース状
態を除いた、ネットワーク接続情報を含む情報を、待機
状態に設定されているルータ装置に送る通知手段と、 本ルータ装置が待機状態に設定されている場合に、動作
状態のルータ装置から送られてきた前記ネットワーク接
続情報を含む情報を前記記憶手段に保持する保持手段
と、を備えることを特徴とするネットワークシステム。 - 【請求項15】請求項14記載のネットワークシステム
であって、 待機状態から動作状態に設定が変更されたルータ装置の
経路計算部は、 前記ルーティングプロトコルの処理として実行されたル
ーティングプロトコル情報の収集により、前記記憶手段
に保持すべき隣接ルータ状態とインタフェース状態を構
築することを特徴とするネットワークシステム。 - 【請求項16】ネットワークに接続された複数のルータ
装置を有し、前記複数のルータ装置の中から選択された
一つのルータ装置が動作状態に設定され、残りのルータ
装置が待機状態に設定されて、動作状態に設定されたル
ータ装置に障害が生じた場合に待機状態にあるルータ装
置の中から選択された一つのルータ装置が動作状態に設
定されるネットワークシステムに用いられるルータ装置
であって、 パケットのルーティング経路を定めるルーティングテー
ブルを生成するルーティングプロトコル処理を行う経路
計算部と、 前記ルーティングテーブルに従ってパケットのネットワ
ーク間の中継を行う中継処理部と、を備え、 前記経路計算部は、 前記ネットワークシステムを構成する複数のルータ装置
以外の他のルータとネットワークとの接続関係を示すネ
ットワーク接続情報と、前記他のルータの状態を示す隣
接ルータ状態と、本ルータ装置がネットワークに接続す
るネットワークインタフェースの状態を示すインタフェ
ース状態とを含むルーティングプロトコル情報を保持す
る記憶手段と、 前記記憶手段に記憶したルーティングプロトコル情報に
基づいて、前記ルーティングプロトコル情報の収集を含
む、前記ルーティングプロトコルの処理を行う処理手段
と、 本ルータ装置が動作状態に設定されている場合に、前記
記憶手段に記憶するルーティングプロトコル情報のう
ち、少なくとも隣接ルータ状態およびインタフェース状
態を除いた、ネットワーク接続情報を含む情報を、待機
状態に設定されているルータ装置に送る通知手段と、 本ルータ装置が待機状態に設定されている場合に、動作
状態のルータ装置から送られてきた前記ネットワーク接
続情報を含む情報を、前記記憶手段に保持する保持手段
と、を備えることを特徴とするルータ装置。 - 【請求項17】請求項16記載のルータ装置であって、 前記経路計算部は、 待機状態から動作状態に設定が変更された場合に、前記
ルーティングプロトコルの処理として実行されたルーテ
ィングプロトコル情報の収集により、保持すべき隣接ル
ータ状態とインタフェース状態を構築することを特徴と
するルータ装置。
Priority Applications (3)
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