JP3634854B2 - データ中継方法、データ中継装置およびその装置を用いたデータ中継システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、論理的にアクティブ状態とスタンバイ状態の関係に設定され、メイン処理とバックアップ処理を行う複数の論理データ中継装置によって構築されて、データを中継するデータ中継方法、データ中継装置およびその装置を用いたデータ中継システムに関し、特に他のデータ中継装置との間で経路情報の交換を行うデータ中継方法、データ中継装置およびその装置を用いたデータ中継システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のデータ中継方法は、たとえば非特許文献１に示すように、単一の自律システム（ＡＳ：Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｓｙｓｔｅｍ）内のルータ間で、ＯＳＰＦ（Ｏｐｅｎ Ｓｈｏｒｔｅｓｔ Ｐａｔｈ Ｆｉｒｓｔ：ＲＦＣ２３２８）のプロトコルを用いて、経路制御のための情報（以下、「経路情報」という）の交換を行うものがあった。なお、このＡＳとは、単一の管理主体によって単一経路制御ポリシーのもとで管理・運用される範囲のことで、たとえばＩＳＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｐｒｏｖｉｄｅｒ：インターネットサービス事業者）がこれに相当する。
【０００３】
このデータ中継方法では、図１３に示すように、ＡＳ内部のネットワーク１０上にＯＳＰＦのリンクステート型プロトコルを用いた複数のルータ２０，３０が接続されており、これらルータ２０，３０がこのネットワーク全体の接続形態（以下、「トポロジー」という）の情報を持っている。これらルータ２０，３０は、このトポロジー情報に基づいて、最適経路の算出を行っている。
【０００４】
また、トポロジーが変化した場合には、ルータ２０，３０間で経路情報の交換が迅速に行われ、常に最新のトポロジー情報に基づいた最適経路の算出を行っている。この算出された最適経路情報は、経路情報テーブル２１ｄ，２２ｄ内のフォワーディングテーブル（図示せず）に格納されており、この最適経路情報に基づいて、ルータ２０，３０間でＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）データの中継を行っている。
【０００５】
これらルータ２０，３０は、故障時の安全対策として、ＯＳＰＦプロトコルの二重化を行う場合がある。この場合には、たとえば図１３に示すように、物理的には１つのルータ（以下、「物理ルータ」という）２０を、データ中継の動作を行う上で論理的に２つのルータ（以下、「論理ルータ」という）２１，２２に設定し、この二重化されたＯＳＰＦプロトコル（ＯＳＰＦ処理部２１ａ，２２ａに内蔵）によって、これら論理ルータ２１，２２が他のルータ３０とルーティング制御データ（以下、「経路情報」という）の交換を行うものがある。
【０００６】
この論理ルータは、動作がアクティブ状態にあり、メイン処理を行う論理ルータ（以下、「アクティブ側ルータ」という）２１と、動作がスタンバイ状態にあり、バックアップ処理を行う論理ルータ（以下、「スタンバイ側ルータ」という）２２とからなり、各論理ルータ２１，２２を他のルータ３０と接続させ、他のルータ３０から受信した経路情報を即座にコピーして、論理ルータ２１，２２のＯＳＰＦ処理部２１ａ，２２ａに転送していた。また、アクティブ側ルータ２１側で生成したデータに関しては、ルータ２１，２２でアクティブ状態とスタンバイ状態を切り替えるときに、すぐにスタンバイ側ルータ２２でアクティブ状態の動作を開始できるように、ルータ２１，２２間で逐次同期をとる必要がある。
【０００７】
【非特許文献１】
Ｊｏｈｎ Ｍｏｙ著、“ＲＦＣ２３２８ ＯＳＰＦ Ｖｅｒｓｉｏｎ２” ［ｏｎｌｉｎｅ］、インターネット公式プロトコル（ＳＴＤ１）、１９９８年４月、ｐ．６−１５、ＡｌｔｅｒＮＩＣ Ｔｈｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ、［平成１５年１月２２日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ＨＹＰＥＲＬＩＮＫ”ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｌｔｅｒｎｉｃ．ｏｒｇ／ｒｆｃｓ／ｒｆｃ２３００／ｒｆｃ２３２８．ｈｔｍｌ”＞
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では、他のルータとの経路情報の交換途中で故障が発生してパケットロスがでると、アクティブ側ルータとスタンバイ側ルータが完全に同期できなくなり、上記の状態切り替え時にトポロジー変化に伴う経路情報の受信が不可能となるので、スタンバイ側ルータが初期指定で初期ステートに戻って全体の経路情報を取得するまで、データの中継処理が不可能となり、サービスが停止してしまうという問題点があった。
【０００９】
この発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、故障発生時にもトポロジー変化に伴う経路情報の受信を正確に行い、データの中継処理を極力停止させることなく、容易にデータ中継装置の二重化を図ることができるデータ中継方法、データ中継装置およびその装置を用いたデータ中継システムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１にかかるデータ中継方法では、データ中継装置が、論理的にアクティブ状態とスタンバイ状態の関係に設定された少なくとも２つの第１および第２の論理データ中継装置を構築して、経路情報の交換およびデータ中継を行うデータ中継方法において、前記各論理データ中継装置とそれぞれ接続された第３のデータ中継装置を設定し、当該第３のデータ中継装置が介在したネットワークの接続形態の情報を、前記データ中継を行うための経路交換プロトコルを使用して、他のデータ中継装置に通知する通知工程を含むことを特徴とするデータ中継方法が提供される。
【００１１】
この発明によれば、アクティブ状態とスタンバイ状態の論理的な第１および第２の論理データ中継装置とともに、これらデータ中継装置と相互に接続された、たとえば論理的な第３のデータ中継装置を設定し、この第３のデータ中継装置を介在したトポロジー情報を他のデータ中継装置に通知して、最適経路情報の選出を行うとともに、経路情報の交換およびデータ中継を行うことで、アクティブ状態の第１の論理データ中継装置の故障発生時にもトポロジー変化に伴う経路情報の受信を正確に行う。
【００１２】
また、請求項２にかかるデータ中継方法にて、前記通知工程では、前記第１および第２の論理データ中継装置がそれぞれに、前記ネットワークの接続形態の情報を、前記他のデータ中継装置に通知することを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、第１および第２の論理データ中継装置のそれぞれが、トポロジー情報を他のデータ中継装置に通知することで、いずれかの論理データ中継装置の故障発生時にも、データの中継処理を極力停止させることなく、トポロジー変化に伴う経路情報の受信を正確に行う。
【００１４】
また、請求項３にかかるデータ中継方法では、前記通知されたネットワークの接続形態の情報に基づいて、経路情報の変更を行う経路変更工程をさらに含むことを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、通知されたトポロジー情報に基づいて、経路情報、たとえばネクストホップの情報を変更することで、アクティブ状態の第１の論理データ中継装置の故障発生時にも、トポロジー変化に対して最適なネクストホップの選出を可能にする。
【００１６】
また、請求項４にかかるデータ中継方法では、前記第１および第２の論理データ中継装置が、お互いの動作状態を監視する監視工程と、前記監視工程の監視結果に基づいて、前記ネットワークの接続形態の情報を変更する変更工程とをさらに含み、前記通知工程では、当該変更されたネットワークの接続形態の情報を、前記他のデータ中継装置に通知し、前記経路変更工程では、前記変更されたネットワークの接続形態の情報に基づいて、経路情報の変更を行うことを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、お互いの動作状態の監視結果に基づいて、トポロジー情報の変更を行うことで、いずれの論理データ中継装置の故障時にも、トポロジー情報の変更が可能となり、トポロジー変化に対して最適なネクストホップの選出を可能にする。
【００１８】
また、請求項５にかかるデータ中継装置では、論理的にアクティブ状態とスタンバイ状態の関係に設定された少なくとも２つの第１および第２の論理データ中継装置を有し、該第１および第２の論理データ中継装置によって、経路情報の交換およびデータ中継を行うデータ中継装置において、前記データ中継装置内に設けられ、前記第１および第２の論理データ中継装置がそれぞれ接続される第３のデータ中継装置と、前記第３のデータ中継装置が介在したネットワークの接続形態の情報を、前記データ中継を行うための経路交換プロトコルを使用して、他のデータ中継装置に通知する通知手段とを備えたことを特徴とするデータ中継装置が提供される。
【００１９】
この発明によれば、物理的なデータ中継装置内に、アクティブ状態とスタンバイ状態の論理的な第１および第２の論理データ中継装置と、これらデータ中継装置と相互に接続される第３のデータ中継装置とを設定し、この第３のデータ中継装置を介在したトポロジー情報をＯＳＰＦプロトコルを用いて他のデータ中継装置に通知して、最適経路情報の選出を行うとともに、経路情報の交換およびデータ中継を行うことで、アクティブ状態の第１の論理データ中継装置の故障発生時にもトポロジー変化に伴う経路情報の受信を正確に行う。
【００２０】
また、請求項６にかかるデータ中継装置では、前記通知手段は、第１および第２の論理データ中継装置が、前記第３の論理データ中継装置が介在したネットワークの接続形態の情報を、他のデータ中継装置にそれぞれ通知することを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、通知手段としては、第１および第２の論理データ中継装置のそれぞれが、第３のデータ中継装置が介在したトポロジー情報を他のデータ中継装置に通知することで、いずれかの論理データ中継装置の故障発生時にも、データの中継処理を極力停止させることなく、トポロジー変化に伴う経路情報の受信を正確に行う。
【００２２】
また、請求項７にかかるデータ中継装置では、前記第１および第２の論理データ中継装置は、お互いの動作状態を監視する監視手段と、前記監視結果に基づいて、前記ネットワークの接続形態の情報を変更する変更手段とを備え、前記通知手段は、当該変更されたネットワークの接続形態の情報を、他のデータ中継装置に通知することを特徴とする。
【００２３】
この発明によれば、第１および第２の論理データ中継装置によるお互いの動作状態の監視結果に基づいて、トポロジー情報の変更を行うことで、いずれの論理データ中継装置の故障時にも、トポロジー情報の変更が可能となり、トポロジー変化に対して適切なネクストホップの選出を可能にする。
【００２４】
また、請求項８にかかるデータ中継システムでは、複数のデータ中継装置が接続されて、他のデータ中継装置との間で経路情報の交換およびデータ中継を行うデータ中継システムにおいて、請求項５〜７のいずれか一つのデータ中継装置を備え、該データ中継装置が他のデータ中継装置に、第３のデータ中継装置が介在したネットワークの接続形態の情報を通知し、該接続形態の情報に基づいて、前記経路情報の変更を行うことを特徴とするデータ中継システムが提供される。
【００２５】
この発明によれば、第１〜第３のデータ中継装置が設定されたデータ中継装置を備えて、第１および第２の論理データ中継装置が、他のデータ中継装置に、第３のデータ中継装置が介在したトポロジー情報を通知して、経路情報の変更を行うことで、故障発生時にもトポロジー変化に伴う経路情報の受信を正確に行い、データの中継処理を極力停止させることなく、容易にデータ中継装置の二重化を図る。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下に図１〜図１２の添付図面を参照して、この発明にかかるデータ中継方法、データ中継装置およびその装置を用いたデータ中継システムの好適な実施の形態を説明する。なお、以下の図において、図１３と同様の構成部分に関しては、説明の都合上、同一符号を付記するものとする。
【００２７】
（実施の形態１）
図１は、この発明にかかるデータ中継システムの概略構成の一例を示すシステム構成図である。図において、この実施の形態のデータ中継システムは、図１３と同様に、ＡＳ内部の複数のルータ２０，３０がネットワーク１０上に設けられて接続されており、これらルータ２０，３０は、故障時の安全対策として、ＯＳＰＦプロトコルの二重化が行われている。
【００２８】
このルータ２０は、この発明の実施の形態にかかるデータ中継装置であり、この二重化されたＯＳＰＦプロトコルを搭載したアクティブ状態の論理ルータであるアクティブ側ルータ２１と、スタンバイ状態の論理ルータであるスタンバイ側ルータ２２と、これらルータ２１，２２との間で制御データであるトポロジー情報（以下、「ＬＳＡ情報」という。ＬＳＡ：Ｌｉｎｋ Ｓｔａｔｕｓ Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ）ならびに経路情報の取得、およびデータ中継を行うために論理的に設けられた論理ルータである仮想ルータ２３とから構成されている。
【００２９】
この実施の形態にかかるルータ２０では、図２に示すように、アクティブ側ルータ２１およびスタンバイ側ルータ２２と他のルータ３０間で別々に経路情報の交換を行うことによって経路情報を取得している。なお、アクティブ側ルータ２１およびスタンバイ側ルータ２２がともに正常に動作している通常状態の場合には、最適経路のネクストホップとしては、アクティブ側ルータ２１が設定されて、相手ルータ３０および仮想ルータ２３の経路情報データベース内に記憶されている。また、アクティブ側ルータ２１およびスタンバイ側ルータ２２は、ＡＳ内のネットワーク１０側の経路情報を取得するとともに、仮想ルータ２３との間で経路情報の交換を行うことによってＡＳ以外のネットワーク４０側の経路情報の取得も行っている。
【００３０】
さらに、アクティブ側ルータ２１およびスタンバイ側ルータ２２は、相互に監視を行い、いずれかが故障した場合には、故障の発生していない他方のルータが、この故障に伴うＬＳＡ情報の変更を行い、この変更されたＬＳＡ情報を相手ルータ３０に送信することで、自ルータ２０内の経路を確保している。
【００３１】
この変更されたＬＳＡ情報の受信によって、相手ルータ３０では、最新のＬＳＡ情報を作成し、自ルータ内の経路情報（特に、ネクストホップ）の変更を行うことが可能となる。そして、相手ルータ３０は、ＯＳＰＦプロトコルを用いて、他のルータとの間で経路情報の交換を行って、最新の経路情報を取得する。なお、この変更されたＬＳＡ情報は、仮想ルータ２３にも送信され、仮想ルータ２３内の最適経路情報の変更を行うことが可能となり、図２に示すように、自ルータ２０内のデータの中継を可能にしている。
【００３２】
図３は、図１に示したルータ２０のうちのアクティブ側ルータ２１とスタンバイ側ルータ２２に拘わる構成を示す構成図である。図において、アクティブ側ルータ２１は、ＯＳＰＦプロトコルによるデータ処理を行うＯＳＰＦ処理部２１ａと、スタンバイ側ルータ２２のスタンバイ処理を監視するスタンバイ処理監視部２１ｂと、ＬＳＡ情報を記憶するリンク状態データベース２１ｃとから構成されている。また、スタンバイ側ルータ２２は、ＯＳＰＦプロトコルによるデータ処理を行うＯＳＰＦ処理部２２ａと、アクティブ側ルータ２１のアクティブ処理を監視するアクティブ処理監視部２２ｂと、ＬＳＡ情報を記憶するリンク状態データベース２２ｃとから構成されている。
【００３３】
また、ルータ２０は、通知された経路情報から最適経路情報の計算およびデータの中継を行う中継処理部２４と、計算された最適経路情報を記憶する経路情報データベース２５を有している。そして、上述した通常状態の場合には、中継処理部２４には、アクティブ側ルータ２１のＯＳＰＦ処理部２１ａから経路情報が通知され、またアクティブ側ルータ２１の故障状態の場合には、中継処理部２４には、スタンバイ側ルータ２２から経路情報が通知されている。
【００３４】
また、ＯＳＰＦ処理部２１ａ，２２ａは、ハローメッセージの送受信を、ネットワーク１０を介して他のルータ３０と行っており、このハローメッセージの受信状況に応じて、相手ルータ３０との接続性を確認している。さらに、これらＯＳＰＦ処理部２１ａ，２２ａは、ルータ２０内のスタンバイ側ルータ２２およびアクティブ側ルータ２１、たとえば、アクティブ処理監視部２２ｂ、スタンバイ処理部２１ｂにも、このハローメッセージを定期的に送信している。そして、このハローメッセージの受信が途絶えると、ＯＳＰＦ処理部２１ａ，２２ａは、故障発生と判断し、この故障に伴うＬＳＡ情報の変更を行い、この変更されたＬＳＡ情報を相手ルータ３０および仮想ルータ２３に送信するとともに、リンク状態データベース２２ｃ、２３ｃに変更したＬＳＡ情報を記憶させている。
【００３５】
次に、これらルータ２０，３０間、またはルータ２０内のアクティブ側ルータ２１およびスタンバイ側ルータ２２と仮想ルータ２３間で送受信されるＯＳＰＦの使用するメッセージのフォーマットを図４、図５のメッセージの各構成図に基づいて説明する。ＯＳＰＦのメッセージヘッダは、図示しないＩＰとＴＣＰのヘッダに次いで、図４に示すＯＳＰＦのバージョン（Ｖｅｒｓｉｏｎ）と、メッセージのタイプ（Ｔｙｐｅ）と、メッセージの全長を示すパケット長（Ｐａｃｋｅｔ ｌｅｎｇｔｈ）と、このメッセージの送信元のルータのＩＤ（ＲｏｕｔｅｒＩＤ）と、このメッセージが所属するエリアのＩＤ（Ａｒｅａ ＩＤ）と、このメッセージ全体のチェックサム（Ｃｈｅｃｋｓｕｍ）と、このメッセージを認証するチェックの方法を示す認証タイプ（ＡｕＴｙｐｅ）と、この認証タイプで指定された認証方法に応じて用いられる認証（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）の各フィールドで構成されている。
【００３６】
このメッセージのタイプには、隣り合うルータとの接続性を確認するためのハロー（Ｈｅｌｌｏ）と、隣り合うルータとの間で互いの持つリンクステートデータベースの内容の交換を行うためのデータベースディスクリプション（Ｄａｔａｂａｓｅ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ：以下、「ＤＤ」という）と、リンクステート情報の送信を要求するリンクステート要求（Ｌｉｎｋ Ｓｔａｔｕｓ Ｒｅｑｕｅｓｔ）と、要求されたリンクステート情報を送り返すためのリンクステートアップデート（Ｌｉｎｋ Ｓｔａｔｕｓ Ｕｐｄａｔｅ）と、ＬＳＡ情報に対する受け取り確認を行うためのリンクステート確認（Ｌｉｎｋ Ｓｔａｔｕｓ Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）とがある。
【００３７】
各ルータでは、このＯＳＰＦのメッセージヘッダに次いで上述した４つのメッセージのいずれかが送信されることとなり、たとえばリンクステート要求に応じてＬＳＡ情報を送信したり、リンクステートが変化した場合にＬＳＡ情報を送信する時には、リンクステートアップデートに次いでＬＳＡ情報が送信される。全てのＬＳＡ情報には、共通のヘッダが付加されて送信されており、このＬＳＡ情報のヘッダは、図５に示すように、このＬＳＡ情報が生成されてから経過した時間を示すＬＳエイジ（ＬＳ ａｇｅ）と、このメッセージを送出しているルータの持つオプション機能を示すオプション（Ｏｐｔｉｏｎ）と、リンクステートのタイプを指定するためのＬＳタイプ（ＬＳ Ｔｙｐｅ）と、ＬＳタイプに応じたリンクステートのＩＤ（Ｌｉｎｋ Ｓｔａｔｅ ＩＤ）と、このＬＳＡ情報を生成したルータのＩＤを示すアドバタイジングルータ（Ａｄｖｅｒｔｉｓｉｎｇ Ｒｏｕｔｅｒ）と、特定リンクに対して新しいＬＳＡ情報が生成される度に増加するシーケンス番号を示すＬＳシーケンスナンバー（ＬＡ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｎｕｍｂｅｒ）と、ＬＳエイジフィールドを除くＬＳＡ情報全体に対するチェックサム（ＬＳ ｃｈｅｃｋｓｕｍ）と、ヘッダも含めたＬＳＡ情報全体の長さ（ｌｅｎｇｔｈ）とから構成されている。
【００３８】
次に、この実施の形態にかかるアクティブ側ルータ２１の処理動作を、図６〜図８の図面に基づいて説明する。
【００３９】
図６は、アクティブ側ルータ２１から通知する正常時のＬＳＡ情報に関連した接続形態の図であり、図７は、アクティブ側ルータ２１から通知するスタンバイ側ルータ２２の異常時のＬＳＡ情報に関連した接続形態の図であり、図８は、アクティブ側ルータ２１の処理動作を説明するためのフローチャートである。なお、ＬＳＡ情報とは、ルータあるいはネットワークの局所的な状態を記述したデータで、ルータのインターフェースや経路情報交換関係に関する情報も含まれる。たとえば、図６の接続形態では、アクティブ側ルータ２１に対して、接続されているネットワーク１０と仮想ルータ２３を記述した情報、ネットワーク１０に対して、接続されているアクティブ側ルータ２１、スタンバイ側ルータ２２および相手ルータ３０を記述した情報などからなり、図７の接続形態では、アクティブ側ルータ２１に対して、接続されているネットワーク１０と仮想ルータ２３を記述した情報、ネットワーク１０に対して、接続されているアクティブ側ルータ２１と相手ルータ３０を記述した情報などからなっている。
【００４０】
図８において、アクティブ側ルータ２１のＯＳＰＦ処理部２１ａは、まずリンク状態データベース２１ｃに記憶されている図６を含むネットワーク全体のＬＳＡ情報を相手ルータ３０および仮想ルータ２３に通知している（ステップ１０１）。そして、スタンバイ処理監視部２１ｂによってスタンバイ側ルータ２２のスタンバイ処理異常を検出したかどうか判断する（ステップ１０２）。
【００４１】
スタンバイ処理監視部２１ｂは、スタンバイ側ルータ２２から定期的に送信されるハローメッセージを受信することによって、スタンバイ側ルータ２２に処理異常が発生したかどうか判断しており、スタンバイ処理監視部２１ｂは、このスタンバイ側ルータ２２のスタンバイ処理異常を検出すると、検出信号をＯＳＰＦ処理部２１ａに出力することで、検出異常を通知する。
【００４２】
ＯＳＰＦ処理部２１ａは、このスタンバイ側処理異常が検出されると、スタンバイ側ルータ２２に処理異常が発生したものと判断して、図７のＬＳＡ情報を作成して、リンク状態データベース２１ｃに記憶させるとともに、当該変更したＬＳＡ情報を相手ルータ３０および仮想ルータ２３に通知する（ステップ１０３）。これにより、相手ルータ３０および仮想ルータ２３は、受信したＬＳＡ情報に基づいて、リンク状態データベースに登録されているＬＳＡ情報を変更することが可能となる。
【００４３】
また、この実施の形態にかかるスタンバイ側ルータ２２の処理動作を、図９〜図１１の図面に基づいて説明する。
【００４４】
図９は、スタンバイ側ルータ２２から通知する正常時のＬＳＡ情報に関連した接続形態の図であり、図１０は、スタンバイ側ルータ２２から通知するアクティブ側ルータ２１の異常時のＬＳＡ情報に関連した接続形態の図であり、図１１は、スタンバイ側ルータ２２の処理動作を説明するためのフローチャートである。
【００４５】
図１１において、スタンバイ側ルータ２２のＯＳＰＦ処理部２２ａは、まずリンク状態データベース２２ｃに記憶されている図９を含むネットワーク全体のＬＳＡ情報を相手ルータ３０および仮想ルータ２３に通知している（ステップ２０１）。そして、アクティブ処理監視部２２ｂによってアクティブ側ルータ２１のアクティブ処理異常を検出したかどうか判断する（ステップ２０２）。
【００４６】
アクティブ処理監視部２２ｂは、アクティブ側ルータ２１から定期的に送信されるハローメッセージを受信することによって、アクティブ側ルータ２１に処理異常が発生したかどうか判断しており、アクティブ処理監視部２２ｂは、このアクティブ側ルータ２１のアクティブ処理異常を検出すると、検出信号をＯＳＰＦ処理部２２ａに出力することで、検出異常を通知する。
【００４７】
ＯＳＰＦ処理部２２ａは、このアクティブ処理異常が検出されると、アクティブ側ルータ２１に処理異常が発生したものと判断して、図１０のＬＳＡ情報を作成して、リンク状態データベース２２ｃに記憶させるとともに、当該変更したＬＳＡ情報を相手ルータ３０および仮想ルータ２３に通知する（ステップ２０３）。これにより、相手ルータ３０および仮想ルータ２３は、受信したＬＳＡ情報に基づいて、リンク状態データベースに登録されているＬＳＡ情報を変更することが可能となる。
【００４８】
次に、ＯＳＰＦ処理部２２ａは、この作成したＬＳＡ情報に基づいて、最適経路情報を計算し、この最適経路情報を中継処理部２４に出力して、中継処理部２４に対して経路情報の通知処理を開始させる（ステップ２０４）。この中継処理部２４では、この最適経路情報を経路情報データベース２５に登録するとともに、この最適経路情報を相手ルータ３０および仮想ルータ２３に送信して、経路情報の交換を可能にする。
【００４９】
これにより、相手ルータ３０および仮想ルータ２３は、受信したＬＳＡ情報に基づいて、最適経路情報を計算して自ルータ内の経路情報データベースに登録することが可能となる。
【００５０】
このように、この実施の形態では、スタンバイ側ルータ２２も異なるＯＳＰＦ論理ルータとして、アクティブ側ルータ２１とともに動作させ、このアクティブ側ルータ２１およびスタンバイ側ルータ２２は、仮想ルータ２３を介在させたネットワーク全体のＬＳＡ情報を通知して、自ルータ２０経由で中継されるデータを全て仮想ルータ２３を介して送達可能とするので、故障発生時にもトポロジー変化に伴う経路情報の受信を正確に行い、データの中継処理を極力停止させることなく、容易にデータ中継装置の二重化を図ることができる。なお、この実施の形態では、最適経路情報を書き替える僅かな時間、停止させるだけでデータ中継を再開させることができる。
【００５１】
（実施の形態２）
図１２は、この発明にかかるデータ中継システムの概略構成の他例を示すシステム構成図である。図１２において、図１のデータ中継システムと異なる点は、ネットワーク４０側もＡＳ内部に含まれるものとして、このネットワーク４０と仮想ルータ２３間にアクティブ側ルータ２６を接続させた経路と、スタンバイ側ルータ２７を接続させた経路とを構成させた点であり、このアクティブ側ルータ２６とスタンバイ側ルータ２７は、相互に監視を行ってお互いの故障を検出している。なお、この構成において、アクティブ側ルータ２６は、アクティブ側ルータ２１と同様の構成であり、スタンバイ側ルータ２７は、スタンバイ側ルータ２２と同様の構成であるので、詳細な説明は省略する。
【００５２】
この構成において、アクティブ側ルータ２６およびスタンバイ側ルータ２７は、ネットワーク全体のＬＳＡ情報をリンク状態データベースにそれぞれ記憶するとともに、仮想ルータ２３およびＯＳＰＦルータ５０と経路情報の交換を行い、記憶されたＬＳＡ情報に基づいて、最適経路情報を算出している。また、仮想ルータ２３およびＯＳＰＦルータ５０は、正常時にはアクティブ側ルータ２６をネクストホップに設定して最適経路情報を作成し、異常時にはスタンバイ側ルータ２７で変更されたＬＳＡ情報の情報に基づいて、ネクストホップをスタンバイ側ルータ２７とする変更登録を行う。
【００５３】
このように、この実施の形態でも、実施の形態１と同様に、スタンバイ側ルータ２２，２７も異なるＯＳＰＦ論理ルータとして、アクティブ側ルータ２１，２６とともに動作させ、このアクティブ側ルータ２１，２６およびスタンバイ側ルータ２２，２７は、仮想ルータ２３を介在させたネットワーク全体のＬＳＡ情報を通知して、自ルータ２０経由で中継されるデータを全て仮想ルータ２３を介して送達可能とするので、故障発生時にもトポロジー変化に伴う経路情報の受信を正確に行い、データの中継処理を極力停止させることなく、容易にデータ中継装置の二重化を図ることができる。
【００５４】
また、この実施の形態では、アクティブ側２１およびスタンバイ側ルータ２２は、それぞれ仮想ルータ２３と１対１で経路情報の交換を行い、対向するアクティブ側２６およびスタンバイ側ルータ２７と経路情報の交換を行わなくて良いので、従来のフルメッシュ接続の場合に比べて、経路情報の交換回数が半分で済み、経路情報の交換にかかる時間を大幅に削減することができる。
【００５５】
なお、この発明では、仮想ルータに接続されるルータの数は、実施の形態に限定されるものではなく、３つ以上に設定することも可能であり、上述した効果は、この仮想ルータに接続されるルータの数が増加するほど、顕著なものとなる。
【００５６】
この発明は、これら実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。たとえば、第３のデータ中継装置は、仮想ルータではなく、物理ルータで構成することも可能であり、またこの第３のデータ中継装置に接続される第１および第２のデータ中継装置も、論理ルータではなく、物理ルータで構成することも可能である。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明では、論理的にアクティブ状態とスタンバイ状態の関係に設定された少なくとも２つの第１および第２の論理データ中継装置と、これら論理データ中継装置とそれぞれ接続された第３の論理データ中継装置を論理的に設定し、第３の論理データ中継装置が介在したネットワークの接続形態の情報を、前記データ中継を行うための経路交換プロトコルを使用して、他のデータ中継装置に通知するので、故障発生時にもトポロジー変化に伴う経路情報の受信を正確に行い、データの中継処理を極力停止させることなく、容易にデータ中継装置の二重化を図ることができる。
【００５８】
この発明では、第１〜第３の論理データ中継装置が設定されたデータ中継装置を備えたデータ中継システムにて、第１および第２の論理データ中継装置が、同じネットワークワーク内の他のデータ中継装置に、第３の論理データ中継装置が介在したネットワークの接続形態の情報を通知して、経路情報の変更を行うので、故障発生時にもトポロジー変化に伴う経路情報の受信を正確に行い、データの中継処理を極力停止させることなく、容易にデータ中継装置の二重化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかるデータ中継システムの概略構成の一例を示すシステム構成図である。
【図２】データの流れを示す図１と同様のシステム構成図である。
【図３】図１に示したルータのうちのアクティブ側ルータとスタンバイ側ルータに拘わる構成を示す構成図である。
【図４】ＯＳＰＦのメッセージヘッダのパケットフォーマットを示す構成図である。
【図５】ＬＳＡ情報のメッセージヘッダのパケットフォーマットを示す構成図である。
【図６】図１に示したアクティブ側ルータから通知する正常時のトポロジー情報に関連した接続形態の図である。
【図７】同じく、アクティブ側ルータから通知するスタンバイ側ルータ異常時のトポロジー情報に関連した接続形態の図である。
【図８】同じく、アクティブ側ルータの処理動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】図１に示したスタンバイ側ルータから通知する正常時のＬＳＡ情報に関連した接続形態の図である。
【図１０】同じく、スタンバイ側ルータから通知するアクティブ側ルータの異常時のトポロジー情報に関連した接続形態の図である。
【図１１】同じく、スタンバイ側ルータの処理動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】この発明にかかるデータ中継システムの概略構成の他例を示すシステム構成図である。
【図１３】データ中継システムの従来例の概略構成を示すシステム構成図である。
【符号の説明】
１０，４０ ネットワーク
２０，３０，５０ ＯＳＰＦルータ
２１，２６ アクティブ側ルータ
２１ａ，２２ａ ＯＳＰＦ処理部
２１ｂ スタンバイ処理監視部
２１ｃ，２２ｃ リンク状態データベース
２２，２７ スタンバイ側ルータ
２２ｂ アクティブ処理監視部
２３ 仮想ルータ
２４ 中継処理部
２５ 経路情報データベース
【発明の属する技術分野】
この発明は、論理的にアクティブ状態とスタンバイ状態の関係に設定され、メイン処理とバックアップ処理を行う複数の論理データ中継装置によって構築されて、データを中継するデータ中継方法、データ中継装置およびその装置を用いたデータ中継システムに関し、特に他のデータ中継装置との間で経路情報の交換を行うデータ中継方法、データ中継装置およびその装置を用いたデータ中継システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のデータ中継方法は、たとえば非特許文献１に示すように、単一の自律システム（ＡＳ：Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｓｙｓｔｅｍ）内のルータ間で、ＯＳＰＦ（Ｏｐｅｎ Ｓｈｏｒｔｅｓｔ Ｐａｔｈ Ｆｉｒｓｔ：ＲＦＣ２３２８）のプロトコルを用いて、経路制御のための情報（以下、「経路情報」という）の交換を行うものがあった。なお、このＡＳとは、単一の管理主体によって単一経路制御ポリシーのもとで管理・運用される範囲のことで、たとえばＩＳＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｐｒｏｖｉｄｅｒ：インターネットサービス事業者）がこれに相当する。
【０００３】
このデータ中継方法では、図１３に示すように、ＡＳ内部のネットワーク１０上にＯＳＰＦのリンクステート型プロトコルを用いた複数のルータ２０，３０が接続されており、これらルータ２０，３０がこのネットワーク全体の接続形態（以下、「トポロジー」という）の情報を持っている。これらルータ２０，３０は、このトポロジー情報に基づいて、最適経路の算出を行っている。
【０００４】
また、トポロジーが変化した場合には、ルータ２０，３０間で経路情報の交換が迅速に行われ、常に最新のトポロジー情報に基づいた最適経路の算出を行っている。この算出された最適経路情報は、経路情報テーブル２１ｄ，２２ｄ内のフォワーディングテーブル（図示せず）に格納されており、この最適経路情報に基づいて、ルータ２０，３０間でＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）データの中継を行っている。
【０００５】
これらルータ２０，３０は、故障時の安全対策として、ＯＳＰＦプロトコルの二重化を行う場合がある。この場合には、たとえば図１３に示すように、物理的には１つのルータ（以下、「物理ルータ」という）２０を、データ中継の動作を行う上で論理的に２つのルータ（以下、「論理ルータ」という）２１，２２に設定し、この二重化されたＯＳＰＦプロトコル（ＯＳＰＦ処理部２１ａ，２２ａに内蔵）によって、これら論理ルータ２１，２２が他のルータ３０とルーティング制御データ（以下、「経路情報」という）の交換を行うものがある。
【０００６】
この論理ルータは、動作がアクティブ状態にあり、メイン処理を行う論理ルータ（以下、「アクティブ側ルータ」という）２１と、動作がスタンバイ状態にあり、バックアップ処理を行う論理ルータ（以下、「スタンバイ側ルータ」という）２２とからなり、各論理ルータ２１，２２を他のルータ３０と接続させ、他のルータ３０から受信した経路情報を即座にコピーして、論理ルータ２１，２２のＯＳＰＦ処理部２１ａ，２２ａに転送していた。また、アクティブ側ルータ２１側で生成したデータに関しては、ルータ２１，２２でアクティブ状態とスタンバイ状態を切り替えるときに、すぐにスタンバイ側ルータ２２でアクティブ状態の動作を開始できるように、ルータ２１，２２間で逐次同期をとる必要がある。
【０００７】
【非特許文献１】
Ｊｏｈｎ Ｍｏｙ著、“ＲＦＣ２３２８ ＯＳＰＦ Ｖｅｒｓｉｏｎ２” ［ｏｎｌｉｎｅ］、インターネット公式プロトコル（ＳＴＤ１）、１９９８年４月、ｐ．６−１５、ＡｌｔｅｒＮＩＣ Ｔｈｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ、［平成１５年１月２２日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ＨＹＰＥＲＬＩＮＫ”ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｌｔｅｒｎｉｃ．ｏｒｇ／ｒｆｃｓ／ｒｆｃ２３００／ｒｆｃ２３２８．ｈｔｍｌ”＞
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では、他のルータとの経路情報の交換途中で故障が発生してパケットロスがでると、アクティブ側ルータとスタンバイ側ルータが完全に同期できなくなり、上記の状態切り替え時にトポロジー変化に伴う経路情報の受信が不可能となるので、スタンバイ側ルータが初期指定で初期ステートに戻って全体の経路情報を取得するまで、データの中継処理が不可能となり、サービスが停止してしまうという問題点があった。
【０００９】
この発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、故障発生時にもトポロジー変化に伴う経路情報の受信を正確に行い、データの中継処理を極力停止させることなく、容易にデータ中継装置の二重化を図ることができるデータ中継方法、データ中継装置およびその装置を用いたデータ中継システムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１にかかるデータ中継方法では、データ中継装置が、論理的にアクティブ状態とスタンバイ状態の関係に設定された少なくとも２つの第１および第２の論理データ中継装置を構築して、経路情報の交換およびデータ中継を行うデータ中継方法において、前記各論理データ中継装置とそれぞれ接続された第３のデータ中継装置を設定し、当該第３のデータ中継装置が介在したネットワークの接続形態の情報を、前記データ中継を行うための経路交換プロトコルを使用して、他のデータ中継装置に通知する通知工程を含むことを特徴とするデータ中継方法が提供される。
【００１１】
この発明によれば、アクティブ状態とスタンバイ状態の論理的な第１および第２の論理データ中継装置とともに、これらデータ中継装置と相互に接続された、たとえば論理的な第３のデータ中継装置を設定し、この第３のデータ中継装置を介在したトポロジー情報を他のデータ中継装置に通知して、最適経路情報の選出を行うとともに、経路情報の交換およびデータ中継を行うことで、アクティブ状態の第１の論理データ中継装置の故障発生時にもトポロジー変化に伴う経路情報の受信を正確に行う。
【００１２】
また、請求項２にかかるデータ中継方法にて、前記通知工程では、前記第１および第２の論理データ中継装置がそれぞれに、前記ネットワークの接続形態の情報を、前記他のデータ中継装置に通知することを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、第１および第２の論理データ中継装置のそれぞれが、トポロジー情報を他のデータ中継装置に通知することで、いずれかの論理データ中継装置の故障発生時にも、データの中継処理を極力停止させることなく、トポロジー変化に伴う経路情報の受信を正確に行う。
【００１４】
また、請求項３にかかるデータ中継方法では、前記通知されたネットワークの接続形態の情報に基づいて、経路情報の変更を行う経路変更工程をさらに含むことを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、通知されたトポロジー情報に基づいて、経路情報、たとえばネクストホップの情報を変更することで、アクティブ状態の第１の論理データ中継装置の故障発生時にも、トポロジー変化に対して最適なネクストホップの選出を可能にする。
【００１６】
また、請求項４にかかるデータ中継方法では、前記第１および第２の論理データ中継装置が、お互いの動作状態を監視する監視工程と、前記監視工程の監視結果に基づいて、前記ネットワークの接続形態の情報を変更する変更工程とをさらに含み、前記通知工程では、当該変更されたネットワークの接続形態の情報を、前記他のデータ中継装置に通知し、前記経路変更工程では、前記変更されたネットワークの接続形態の情報に基づいて、経路情報の変更を行うことを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、お互いの動作状態の監視結果に基づいて、トポロジー情報の変更を行うことで、いずれの論理データ中継装置の故障時にも、トポロジー情報の変更が可能となり、トポロジー変化に対して最適なネクストホップの選出を可能にする。
【００１８】
また、請求項５にかかるデータ中継装置では、論理的にアクティブ状態とスタンバイ状態の関係に設定された少なくとも２つの第１および第２の論理データ中継装置を有し、該第１および第２の論理データ中継装置によって、経路情報の交換およびデータ中継を行うデータ中継装置において、前記データ中継装置内に設けられ、前記第１および第２の論理データ中継装置がそれぞれ接続される第３のデータ中継装置と、前記第３のデータ中継装置が介在したネットワークの接続形態の情報を、前記データ中継を行うための経路交換プロトコルを使用して、他のデータ中継装置に通知する通知手段とを備えたことを特徴とするデータ中継装置が提供される。
【００１９】
この発明によれば、物理的なデータ中継装置内に、アクティブ状態とスタンバイ状態の論理的な第１および第２の論理データ中継装置と、これらデータ中継装置と相互に接続される第３のデータ中継装置とを設定し、この第３のデータ中継装置を介在したトポロジー情報をＯＳＰＦプロトコルを用いて他のデータ中継装置に通知して、最適経路情報の選出を行うとともに、経路情報の交換およびデータ中継を行うことで、アクティブ状態の第１の論理データ中継装置の故障発生時にもトポロジー変化に伴う経路情報の受信を正確に行う。
【００２０】
また、請求項６にかかるデータ中継装置では、前記通知手段は、第１および第２の論理データ中継装置が、前記第３の論理データ中継装置が介在したネットワークの接続形態の情報を、他のデータ中継装置にそれぞれ通知することを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、通知手段としては、第１および第２の論理データ中継装置のそれぞれが、第３のデータ中継装置が介在したトポロジー情報を他のデータ中継装置に通知することで、いずれかの論理データ中継装置の故障発生時にも、データの中継処理を極力停止させることなく、トポロジー変化に伴う経路情報の受信を正確に行う。
【００２２】
また、請求項７にかかるデータ中継装置では、前記第１および第２の論理データ中継装置は、お互いの動作状態を監視する監視手段と、前記監視結果に基づいて、前記ネットワークの接続形態の情報を変更する変更手段とを備え、前記通知手段は、当該変更されたネットワークの接続形態の情報を、他のデータ中継装置に通知することを特徴とする。
【００２３】
この発明によれば、第１および第２の論理データ中継装置によるお互いの動作状態の監視結果に基づいて、トポロジー情報の変更を行うことで、いずれの論理データ中継装置の故障時にも、トポロジー情報の変更が可能となり、トポロジー変化に対して適切なネクストホップの選出を可能にする。
【００２４】
また、請求項８にかかるデータ中継システムでは、複数のデータ中継装置が接続されて、他のデータ中継装置との間で経路情報の交換およびデータ中継を行うデータ中継システムにおいて、請求項５〜７のいずれか一つのデータ中継装置を備え、該データ中継装置が他のデータ中継装置に、第３のデータ中継装置が介在したネットワークの接続形態の情報を通知し、該接続形態の情報に基づいて、前記経路情報の変更を行うことを特徴とするデータ中継システムが提供される。
【００２５】
この発明によれば、第１〜第３のデータ中継装置が設定されたデータ中継装置を備えて、第１および第２の論理データ中継装置が、他のデータ中継装置に、第３のデータ中継装置が介在したトポロジー情報を通知して、経路情報の変更を行うことで、故障発生時にもトポロジー変化に伴う経路情報の受信を正確に行い、データの中継処理を極力停止させることなく、容易にデータ中継装置の二重化を図る。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下に図１〜図１２の添付図面を参照して、この発明にかかるデータ中継方法、データ中継装置およびその装置を用いたデータ中継システムの好適な実施の形態を説明する。なお、以下の図において、図１３と同様の構成部分に関しては、説明の都合上、同一符号を付記するものとする。
【００２７】
（実施の形態１）
図１は、この発明にかかるデータ中継システムの概略構成の一例を示すシステム構成図である。図において、この実施の形態のデータ中継システムは、図１３と同様に、ＡＳ内部の複数のルータ２０，３０がネットワーク１０上に設けられて接続されており、これらルータ２０，３０は、故障時の安全対策として、ＯＳＰＦプロトコルの二重化が行われている。
【００２８】
このルータ２０は、この発明の実施の形態にかかるデータ中継装置であり、この二重化されたＯＳＰＦプロトコルを搭載したアクティブ状態の論理ルータであるアクティブ側ルータ２１と、スタンバイ状態の論理ルータであるスタンバイ側ルータ２２と、これらルータ２１，２２との間で制御データであるトポロジー情報（以下、「ＬＳＡ情報」という。ＬＳＡ：Ｌｉｎｋ Ｓｔａｔｕｓ Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ）ならびに経路情報の取得、およびデータ中継を行うために論理的に設けられた論理ルータである仮想ルータ２３とから構成されている。
【００２９】
この実施の形態にかかるルータ２０では、図２に示すように、アクティブ側ルータ２１およびスタンバイ側ルータ２２と他のルータ３０間で別々に経路情報の交換を行うことによって経路情報を取得している。なお、アクティブ側ルータ２１およびスタンバイ側ルータ２２がともに正常に動作している通常状態の場合には、最適経路のネクストホップとしては、アクティブ側ルータ２１が設定されて、相手ルータ３０および仮想ルータ２３の経路情報データベース内に記憶されている。また、アクティブ側ルータ２１およびスタンバイ側ルータ２２は、ＡＳ内のネットワーク１０側の経路情報を取得するとともに、仮想ルータ２３との間で経路情報の交換を行うことによってＡＳ以外のネットワーク４０側の経路情報の取得も行っている。
【００３０】
さらに、アクティブ側ルータ２１およびスタンバイ側ルータ２２は、相互に監視を行い、いずれかが故障した場合には、故障の発生していない他方のルータが、この故障に伴うＬＳＡ情報の変更を行い、この変更されたＬＳＡ情報を相手ルータ３０に送信することで、自ルータ２０内の経路を確保している。
【００３１】
この変更されたＬＳＡ情報の受信によって、相手ルータ３０では、最新のＬＳＡ情報を作成し、自ルータ内の経路情報（特に、ネクストホップ）の変更を行うことが可能となる。そして、相手ルータ３０は、ＯＳＰＦプロトコルを用いて、他のルータとの間で経路情報の交換を行って、最新の経路情報を取得する。なお、この変更されたＬＳＡ情報は、仮想ルータ２３にも送信され、仮想ルータ２３内の最適経路情報の変更を行うことが可能となり、図２に示すように、自ルータ２０内のデータの中継を可能にしている。
【００３２】
図３は、図１に示したルータ２０のうちのアクティブ側ルータ２１とスタンバイ側ルータ２２に拘わる構成を示す構成図である。図において、アクティブ側ルータ２１は、ＯＳＰＦプロトコルによるデータ処理を行うＯＳＰＦ処理部２１ａと、スタンバイ側ルータ２２のスタンバイ処理を監視するスタンバイ処理監視部２１ｂと、ＬＳＡ情報を記憶するリンク状態データベース２１ｃとから構成されている。また、スタンバイ側ルータ２２は、ＯＳＰＦプロトコルによるデータ処理を行うＯＳＰＦ処理部２２ａと、アクティブ側ルータ２１のアクティブ処理を監視するアクティブ処理監視部２２ｂと、ＬＳＡ情報を記憶するリンク状態データベース２２ｃとから構成されている。
【００３３】
また、ルータ２０は、通知された経路情報から最適経路情報の計算およびデータの中継を行う中継処理部２４と、計算された最適経路情報を記憶する経路情報データベース２５を有している。そして、上述した通常状態の場合には、中継処理部２４には、アクティブ側ルータ２１のＯＳＰＦ処理部２１ａから経路情報が通知され、またアクティブ側ルータ２１の故障状態の場合には、中継処理部２４には、スタンバイ側ルータ２２から経路情報が通知されている。
【００３４】
また、ＯＳＰＦ処理部２１ａ，２２ａは、ハローメッセージの送受信を、ネットワーク１０を介して他のルータ３０と行っており、このハローメッセージの受信状況に応じて、相手ルータ３０との接続性を確認している。さらに、これらＯＳＰＦ処理部２１ａ，２２ａは、ルータ２０内のスタンバイ側ルータ２２およびアクティブ側ルータ２１、たとえば、アクティブ処理監視部２２ｂ、スタンバイ処理部２１ｂにも、このハローメッセージを定期的に送信している。そして、このハローメッセージの受信が途絶えると、ＯＳＰＦ処理部２１ａ，２２ａは、故障発生と判断し、この故障に伴うＬＳＡ情報の変更を行い、この変更されたＬＳＡ情報を相手ルータ３０および仮想ルータ２３に送信するとともに、リンク状態データベース２２ｃ、２３ｃに変更したＬＳＡ情報を記憶させている。
【００３５】
次に、これらルータ２０，３０間、またはルータ２０内のアクティブ側ルータ２１およびスタンバイ側ルータ２２と仮想ルータ２３間で送受信されるＯＳＰＦの使用するメッセージのフォーマットを図４、図５のメッセージの各構成図に基づいて説明する。ＯＳＰＦのメッセージヘッダは、図示しないＩＰとＴＣＰのヘッダに次いで、図４に示すＯＳＰＦのバージョン（Ｖｅｒｓｉｏｎ）と、メッセージのタイプ（Ｔｙｐｅ）と、メッセージの全長を示すパケット長（Ｐａｃｋｅｔ ｌｅｎｇｔｈ）と、このメッセージの送信元のルータのＩＤ（ＲｏｕｔｅｒＩＤ）と、このメッセージが所属するエリアのＩＤ（Ａｒｅａ ＩＤ）と、このメッセージ全体のチェックサム（Ｃｈｅｃｋｓｕｍ）と、このメッセージを認証するチェックの方法を示す認証タイプ（ＡｕＴｙｐｅ）と、この認証タイプで指定された認証方法に応じて用いられる認証（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）の各フィールドで構成されている。
【００３６】
このメッセージのタイプには、隣り合うルータとの接続性を確認するためのハロー（Ｈｅｌｌｏ）と、隣り合うルータとの間で互いの持つリンクステートデータベースの内容の交換を行うためのデータベースディスクリプション（Ｄａｔａｂａｓｅ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ：以下、「ＤＤ」という）と、リンクステート情報の送信を要求するリンクステート要求（Ｌｉｎｋ Ｓｔａｔｕｓ Ｒｅｑｕｅｓｔ）と、要求されたリンクステート情報を送り返すためのリンクステートアップデート（Ｌｉｎｋ Ｓｔａｔｕｓ Ｕｐｄａｔｅ）と、ＬＳＡ情報に対する受け取り確認を行うためのリンクステート確認（Ｌｉｎｋ Ｓｔａｔｕｓ Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）とがある。
【００３７】
各ルータでは、このＯＳＰＦのメッセージヘッダに次いで上述した４つのメッセージのいずれかが送信されることとなり、たとえばリンクステート要求に応じてＬＳＡ情報を送信したり、リンクステートが変化した場合にＬＳＡ情報を送信する時には、リンクステートアップデートに次いでＬＳＡ情報が送信される。全てのＬＳＡ情報には、共通のヘッダが付加されて送信されており、このＬＳＡ情報のヘッダは、図５に示すように、このＬＳＡ情報が生成されてから経過した時間を示すＬＳエイジ（ＬＳ ａｇｅ）と、このメッセージを送出しているルータの持つオプション機能を示すオプション（Ｏｐｔｉｏｎ）と、リンクステートのタイプを指定するためのＬＳタイプ（ＬＳ Ｔｙｐｅ）と、ＬＳタイプに応じたリンクステートのＩＤ（Ｌｉｎｋ Ｓｔａｔｅ ＩＤ）と、このＬＳＡ情報を生成したルータのＩＤを示すアドバタイジングルータ（Ａｄｖｅｒｔｉｓｉｎｇ Ｒｏｕｔｅｒ）と、特定リンクに対して新しいＬＳＡ情報が生成される度に増加するシーケンス番号を示すＬＳシーケンスナンバー（ＬＡ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｎｕｍｂｅｒ）と、ＬＳエイジフィールドを除くＬＳＡ情報全体に対するチェックサム（ＬＳ ｃｈｅｃｋｓｕｍ）と、ヘッダも含めたＬＳＡ情報全体の長さ（ｌｅｎｇｔｈ）とから構成されている。
【００３８】
次に、この実施の形態にかかるアクティブ側ルータ２１の処理動作を、図６〜図８の図面に基づいて説明する。
【００３９】
図６は、アクティブ側ルータ２１から通知する正常時のＬＳＡ情報に関連した接続形態の図であり、図７は、アクティブ側ルータ２１から通知するスタンバイ側ルータ２２の異常時のＬＳＡ情報に関連した接続形態の図であり、図８は、アクティブ側ルータ２１の処理動作を説明するためのフローチャートである。なお、ＬＳＡ情報とは、ルータあるいはネットワークの局所的な状態を記述したデータで、ルータのインターフェースや経路情報交換関係に関する情報も含まれる。たとえば、図６の接続形態では、アクティブ側ルータ２１に対して、接続されているネットワーク１０と仮想ルータ２３を記述した情報、ネットワーク１０に対して、接続されているアクティブ側ルータ２１、スタンバイ側ルータ２２および相手ルータ３０を記述した情報などからなり、図７の接続形態では、アクティブ側ルータ２１に対して、接続されているネットワーク１０と仮想ルータ２３を記述した情報、ネットワーク１０に対して、接続されているアクティブ側ルータ２１と相手ルータ３０を記述した情報などからなっている。
【００４０】
図８において、アクティブ側ルータ２１のＯＳＰＦ処理部２１ａは、まずリンク状態データベース２１ｃに記憶されている図６を含むネットワーク全体のＬＳＡ情報を相手ルータ３０および仮想ルータ２３に通知している（ステップ１０１）。そして、スタンバイ処理監視部２１ｂによってスタンバイ側ルータ２２のスタンバイ処理異常を検出したかどうか判断する（ステップ１０２）。
【００４１】
スタンバイ処理監視部２１ｂは、スタンバイ側ルータ２２から定期的に送信されるハローメッセージを受信することによって、スタンバイ側ルータ２２に処理異常が発生したかどうか判断しており、スタンバイ処理監視部２１ｂは、このスタンバイ側ルータ２２のスタンバイ処理異常を検出すると、検出信号をＯＳＰＦ処理部２１ａに出力することで、検出異常を通知する。
【００４２】
ＯＳＰＦ処理部２１ａは、このスタンバイ側処理異常が検出されると、スタンバイ側ルータ２２に処理異常が発生したものと判断して、図７のＬＳＡ情報を作成して、リンク状態データベース２１ｃに記憶させるとともに、当該変更したＬＳＡ情報を相手ルータ３０および仮想ルータ２３に通知する（ステップ１０３）。これにより、相手ルータ３０および仮想ルータ２３は、受信したＬＳＡ情報に基づいて、リンク状態データベースに登録されているＬＳＡ情報を変更することが可能となる。
【００４３】
また、この実施の形態にかかるスタンバイ側ルータ２２の処理動作を、図９〜図１１の図面に基づいて説明する。
【００４４】
図９は、スタンバイ側ルータ２２から通知する正常時のＬＳＡ情報に関連した接続形態の図であり、図１０は、スタンバイ側ルータ２２から通知するアクティブ側ルータ２１の異常時のＬＳＡ情報に関連した接続形態の図であり、図１１は、スタンバイ側ルータ２２の処理動作を説明するためのフローチャートである。
【００４５】
図１１において、スタンバイ側ルータ２２のＯＳＰＦ処理部２２ａは、まずリンク状態データベース２２ｃに記憶されている図９を含むネットワーク全体のＬＳＡ情報を相手ルータ３０および仮想ルータ２３に通知している（ステップ２０１）。そして、アクティブ処理監視部２２ｂによってアクティブ側ルータ２１のアクティブ処理異常を検出したかどうか判断する（ステップ２０２）。
【００４６】
アクティブ処理監視部２２ｂは、アクティブ側ルータ２１から定期的に送信されるハローメッセージを受信することによって、アクティブ側ルータ２１に処理異常が発生したかどうか判断しており、アクティブ処理監視部２２ｂは、このアクティブ側ルータ２１のアクティブ処理異常を検出すると、検出信号をＯＳＰＦ処理部２２ａに出力することで、検出異常を通知する。
【００４７】
ＯＳＰＦ処理部２２ａは、このアクティブ処理異常が検出されると、アクティブ側ルータ２１に処理異常が発生したものと判断して、図１０のＬＳＡ情報を作成して、リンク状態データベース２２ｃに記憶させるとともに、当該変更したＬＳＡ情報を相手ルータ３０および仮想ルータ２３に通知する（ステップ２０３）。これにより、相手ルータ３０および仮想ルータ２３は、受信したＬＳＡ情報に基づいて、リンク状態データベースに登録されているＬＳＡ情報を変更することが可能となる。
【００４８】
次に、ＯＳＰＦ処理部２２ａは、この作成したＬＳＡ情報に基づいて、最適経路情報を計算し、この最適経路情報を中継処理部２４に出力して、中継処理部２４に対して経路情報の通知処理を開始させる（ステップ２０４）。この中継処理部２４では、この最適経路情報を経路情報データベース２５に登録するとともに、この最適経路情報を相手ルータ３０および仮想ルータ２３に送信して、経路情報の交換を可能にする。
【００４９】
これにより、相手ルータ３０および仮想ルータ２３は、受信したＬＳＡ情報に基づいて、最適経路情報を計算して自ルータ内の経路情報データベースに登録することが可能となる。
【００５０】
このように、この実施の形態では、スタンバイ側ルータ２２も異なるＯＳＰＦ論理ルータとして、アクティブ側ルータ２１とともに動作させ、このアクティブ側ルータ２１およびスタンバイ側ルータ２２は、仮想ルータ２３を介在させたネットワーク全体のＬＳＡ情報を通知して、自ルータ２０経由で中継されるデータを全て仮想ルータ２３を介して送達可能とするので、故障発生時にもトポロジー変化に伴う経路情報の受信を正確に行い、データの中継処理を極力停止させることなく、容易にデータ中継装置の二重化を図ることができる。なお、この実施の形態では、最適経路情報を書き替える僅かな時間、停止させるだけでデータ中継を再開させることができる。
【００５１】
（実施の形態２）
図１２は、この発明にかかるデータ中継システムの概略構成の他例を示すシステム構成図である。図１２において、図１のデータ中継システムと異なる点は、ネットワーク４０側もＡＳ内部に含まれるものとして、このネットワーク４０と仮想ルータ２３間にアクティブ側ルータ２６を接続させた経路と、スタンバイ側ルータ２７を接続させた経路とを構成させた点であり、このアクティブ側ルータ２６とスタンバイ側ルータ２７は、相互に監視を行ってお互いの故障を検出している。なお、この構成において、アクティブ側ルータ２６は、アクティブ側ルータ２１と同様の構成であり、スタンバイ側ルータ２７は、スタンバイ側ルータ２２と同様の構成であるので、詳細な説明は省略する。
【００５２】
この構成において、アクティブ側ルータ２６およびスタンバイ側ルータ２７は、ネットワーク全体のＬＳＡ情報をリンク状態データベースにそれぞれ記憶するとともに、仮想ルータ２３およびＯＳＰＦルータ５０と経路情報の交換を行い、記憶されたＬＳＡ情報に基づいて、最適経路情報を算出している。また、仮想ルータ２３およびＯＳＰＦルータ５０は、正常時にはアクティブ側ルータ２６をネクストホップに設定して最適経路情報を作成し、異常時にはスタンバイ側ルータ２７で変更されたＬＳＡ情報の情報に基づいて、ネクストホップをスタンバイ側ルータ２７とする変更登録を行う。
【００５３】
このように、この実施の形態でも、実施の形態１と同様に、スタンバイ側ルータ２２，２７も異なるＯＳＰＦ論理ルータとして、アクティブ側ルータ２１，２６とともに動作させ、このアクティブ側ルータ２１，２６およびスタンバイ側ルータ２２，２７は、仮想ルータ２３を介在させたネットワーク全体のＬＳＡ情報を通知して、自ルータ２０経由で中継されるデータを全て仮想ルータ２３を介して送達可能とするので、故障発生時にもトポロジー変化に伴う経路情報の受信を正確に行い、データの中継処理を極力停止させることなく、容易にデータ中継装置の二重化を図ることができる。
【００５４】
また、この実施の形態では、アクティブ側２１およびスタンバイ側ルータ２２は、それぞれ仮想ルータ２３と１対１で経路情報の交換を行い、対向するアクティブ側２６およびスタンバイ側ルータ２７と経路情報の交換を行わなくて良いので、従来のフルメッシュ接続の場合に比べて、経路情報の交換回数が半分で済み、経路情報の交換にかかる時間を大幅に削減することができる。
【００５５】
なお、この発明では、仮想ルータに接続されるルータの数は、実施の形態に限定されるものではなく、３つ以上に設定することも可能であり、上述した効果は、この仮想ルータに接続されるルータの数が増加するほど、顕著なものとなる。
【００５６】
この発明は、これら実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。たとえば、第３のデータ中継装置は、仮想ルータではなく、物理ルータで構成することも可能であり、またこの第３のデータ中継装置に接続される第１および第２のデータ中継装置も、論理ルータではなく、物理ルータで構成することも可能である。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明では、論理的にアクティブ状態とスタンバイ状態の関係に設定された少なくとも２つの第１および第２の論理データ中継装置と、これら論理データ中継装置とそれぞれ接続された第３の論理データ中継装置を論理的に設定し、第３の論理データ中継装置が介在したネットワークの接続形態の情報を、前記データ中継を行うための経路交換プロトコルを使用して、他のデータ中継装置に通知するので、故障発生時にもトポロジー変化に伴う経路情報の受信を正確に行い、データの中継処理を極力停止させることなく、容易にデータ中継装置の二重化を図ることができる。
【００５８】
この発明では、第１〜第３の論理データ中継装置が設定されたデータ中継装置を備えたデータ中継システムにて、第１および第２の論理データ中継装置が、同じネットワークワーク内の他のデータ中継装置に、第３の論理データ中継装置が介在したネットワークの接続形態の情報を通知して、経路情報の変更を行うので、故障発生時にもトポロジー変化に伴う経路情報の受信を正確に行い、データの中継処理を極力停止させることなく、容易にデータ中継装置の二重化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかるデータ中継システムの概略構成の一例を示すシステム構成図である。
【図２】データの流れを示す図１と同様のシステム構成図である。
【図３】図１に示したルータのうちのアクティブ側ルータとスタンバイ側ルータに拘わる構成を示す構成図である。
【図４】ＯＳＰＦのメッセージヘッダのパケットフォーマットを示す構成図である。
【図５】ＬＳＡ情報のメッセージヘッダのパケットフォーマットを示す構成図である。
【図６】図１に示したアクティブ側ルータから通知する正常時のトポロジー情報に関連した接続形態の図である。
【図７】同じく、アクティブ側ルータから通知するスタンバイ側ルータ異常時のトポロジー情報に関連した接続形態の図である。
【図８】同じく、アクティブ側ルータの処理動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】図１に示したスタンバイ側ルータから通知する正常時のＬＳＡ情報に関連した接続形態の図である。
【図１０】同じく、スタンバイ側ルータから通知するアクティブ側ルータの異常時のトポロジー情報に関連した接続形態の図である。
【図１１】同じく、スタンバイ側ルータの処理動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】この発明にかかるデータ中継システムの概略構成の他例を示すシステム構成図である。
【図１３】データ中継システムの従来例の概略構成を示すシステム構成図である。
【符号の説明】
１０，４０ ネットワーク
２０，３０，５０ ＯＳＰＦルータ
２１，２６ アクティブ側ルータ
２１ａ，２２ａ ＯＳＰＦ処理部
２１ｂ スタンバイ処理監視部
２１ｃ，２２ｃ リンク状態データベース
２２，２７ スタンバイ側ルータ
２２ｂ アクティブ処理監視部
２３ 仮想ルータ
２４ 中継処理部
２５ 経路情報データベース
Claims (8)
- データ中継装置が、論理的にアクティブ状態とスタンバイ状態の関係に設定された少なくとも２つの第１および第２の論理データ中継装置を構築して、経路情報の交換およびデータ中継を行うデータ中継方法において、
前記各データ中継装置とそれぞれ接続された第３のデータ中継装置を設定し、当該第３のデータ中継装置が介在したネットワークの接続形態の情報を、前記データ中継を行うための経路交換プロトコルを使用して、他のデータ中継装置に通知する通知工程
を含むことを特徴とするデータ中継方法。 - 前記通知工程では、前記第１および第２の論理データ中継装置がそれぞれに、前記ネットワークの接続形態の情報を、前記他のデータ中継装置に通知することを特徴とする請求項１に記載のデータ中継方法。
- 前記データ中継方法では、前記通知されたネットワークの接続形態の情報に基づいて、経路情報の変更を行う経路変更工程
をさらに含むことを特徴とする請求項１または２に記載のデータ中継方法。 - 前記データ中継方法では、前記第１および第２の論理データ中継装置が、お互いの動作状態を監視する監視工程と、
前記監視工程の監視結果に基づいて、前記ネットワークの接続形態の情報を変更する変更工程と、
をさらに含み、前記通知工程では、当該変更されたネットワークの接続形態の情報を、前記他のデータ中継装置に通知し、前記経路変更工程では、前記変更されたネットワークの接続形態の情報に基づいて、経路情報の変更を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のデータ中継方法。 - 論理的にアクティブ状態とスタンバイ状態の関係に設定された少なくとも２つの第１および第２の論理データ中継装置を有し、該第１および第２の論理データ中継装置によって、経路情報の交換およびデータ中継を行うデータ中継装置において、
前記データ中継装置内に設けられ、前記第１および第２の論理データ中継装置とそれぞれ接続される第３のデータ中継装置と、
前記第３のデータ中継装置が介在したネットワークの接続形態の情報を、前記データ中継を行うための経路交換プロトコルを使用して、他のデータ中継装置に通知する通知手段と、
を備えたことを特徴とするデータ中継装置。 - 前記通知手段は、第１および第２の論理データ中継装置が、前記第３のデータ中継装置が介在したネットワークの接続形態の情報を、他のデータ中継装置にそれぞれ通知することを特徴とする請求項５に記載のデータ中継装置。
- 前記第１および第２の論理データ中継装置は、お互いの動作状態を監視する監視手段と、
前記監視結果に基づいて、前記ネットワークの接続形態の情報を変更する変更手段と、
を備え、前記通知手段は、当該変更されたネットワークの接続形態の情報を、他のデータ中継装置に通知することを特徴とする請求項５または６に記載のデータ中継装置。 - 複数のデータ中継装置が接続されて、他のデータ中継装置との間で経路情報の交換およびデータ中継を行うデータ中継システムにおいて、
請求項５〜７のいずれか一つのデータ中継装置を備え、該データ中継装置が他のデータ中継装置に、第３のデータ中継装置が介在したネットワークの接続形態の情報を通知し、該接続形態の情報に基づいて、前記経路情報の変更を行うことを特徴とするデータ中継システム。
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