JP3689007B2 - ネットワークシステムおよびネットワーク接続装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バックボーンネットワークとサブネットとを冗長接続する複数のネットワーク接続装置を備えたネットワークシステムに関するものであり、特に、サブネット分断時の端末間の通信を救済可能なネットワークシステムおよびネットワーク接続装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来技術について説明する。ＩＰ（Internet Protocol）ネットワークにおいて、ルータによって他のネットワークと区切られたサブネットは、ルータを経由して当該サブネットの外部と通信を行う。しかしながら、ルータが故障した場合にはサブネットの外部と通信が行えなくなるため、たとえば、複数のルータを用いて通信経路の冗長化を行うことが一般的に知られている。
【０００３】
複数のルータを用いて通信経路の冗長化を行うシステムとしては、ＶＲＲＰ（Virtual Router Redundancy Protocol，Internet Engineering Task Force:IETF RFC2338）を用いたネットワークシステムがある。
【０００４】
ＶＲＲＰでは、冗長化を行うサブネットに対して、複数のルータが仮想ルータを構成し、仮想ＭＡＣアドレスとＩＰアドレスを共有する。現用ルータは、定期的にＶＲＲＰメッセージをサブネット内に送信することで仮想ＭＡＣアドレスとＩＰアドレスを待機ルータに通知し、現用ルータの健在を知らしめる。また、現用ルータは、サブネットのルートを当該サブネット以外のネットワークに対して広告する。一方、待機ルータは、現用ルータが正常に動作している場合には仮想ＭＡＣアドレスを用いた通信を行わず、上記ルートの広告も行わない。また、待機ルータは、一定時間、現用ルータからのＶＲＲＰメッセージの到着がないことをもって現用ルータの障害を検知し、その後、仮想ＭＡＣアドレスとＩＰアドレスを使用して代理動作を行う。
【０００５】
図１６は、ＶＲＲＰを用いたネットワークシステムの構成を示す図である。図１６において、２０，２１はルータであり、２３，２４，２５はスイッチングハブであり、２６，２７は端末装置であり、２８はサブネットであり、２９はバックボーンネットワークである。
【０００６】
また、図１７は、ＶＲＲＰで用いられるＡＲＰ（Address Resolution Protocol）リプライパケットフォーマットの概略を示す図である。図１７において、３０ａは宛先ＭＡＣアドレス（ＭＡＣ＿ＤＡ）であり、３０ｂは送信元ＭＡＣアドレス（ＭＡＣ＿ＳＡ）であり、３０ｃはソースハードウェアアドレス（ＳＲＣ＿ＭＡＣ＿ＡＤＤＲ）であり、３０ｄはソースプロトコルアドレス（ＳＲＣ＿ＩＰ＿ＡＤＤＲ）であり、３０ｅはターゲットハードウェアアドレス（ＴＡＧＴ＿ＭＡＣ＿ＡＤＤＲ）であり、３０ｆはターゲットプロトコルアドレス（ＴＡＧＴ＿ＩＰ＿ＡＤＤＲ）である。
【０００７】
端末装置２６および２７では、デフォルトルートとして仮想ＭＡＣアドレスを設定しておくと、サブネット外への通信フレームを仮想ＭＡＣアドレス宛に送信する。たとえば、ルータ２０が現用ルータとして、ルータ２１が待機ルータとして動作している場合、通信フレームは、現用ルータ２０が中継する。このとき、待機ルータ２１は、仮想ＭＡＣアドレスを使用した通信（中継動作を含む）を一切行わない。また、現用ルータ２０は、サブネット２８のルートを当該サブネット以外のネットワークに対して広告する。
【０００８】
そして、現用ルータ２０が故障すると、待機ルータ２１では、図１７に示すＡＲＰリプライパケットをサブネット２８に対して送信する。すなわち、待機ルータ２１では、仮想ＭＡＣアドレスを送信元ＭＡＣアドレス３０ｂおよびソースハードウェアアドレス３０ｃに格納し、共有ＩＰアドレスをソースプロトコルアドレス３０ｄに格納し、ブロードキャストアドレスを宛先ＭＡＣアドレス３０ａに格納し、この状態でＡＲＰリプライパケットをサブネット２８に対して送信する。
【０００９】
また、各スイッチングハブでは、上記ＡＲＰリプライパケットを受信および転送し、仮想ＭＡＣアドレスの装置がルータ２１の方向のポートにあることを学習し、以後、仮想ＭＡＣアドレス宛のＭＡＣフレームをルータ２１の方向に転送する。また、ルータ２１では、上記中継動作を開始するとともに、バックボーンネットワーク上でサブネット２８のルート広告を開始する。これにより、現用ルータ２０が故障した場合においても、サブネット２８と他のサブネットとの接続性を確保できる。
【００１０】
また、複数のルータを用いて通信経路の冗長化を行うシステムとしては、上記以外に、特開平１０−２７１１５５号公報に記載の「通信システム」がある。このシステムでは、送信元端末を収容するＬＡＮ間接続装置を始点とし、宛先端末を収容する冗長化されたＬＡＮ間接続装置を終点とする、マルチキャストコネクションを設定する。そして、冗長化されたＬＡＮ間接続装置のいずれかを現用としてパケット中継を行い、もう一方のＬＡＮ間接続装置はパケット中継を行わないようにする。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記、ＶＲＲＰを用いた従来のネットワークシステムにおいては、サブネットが分断された場合、上記のように、待機ルータとして動作していたルータが代理の現用ルータとして動作を開始し、サブネットのルート広告を送信する。また、はじめから現用ルータとして動作していたルータについても、通常どおりルート広告の送信を継続している。これにより、バックボーンネットワーク上で両方のルート広告を受信した他のルータでは、上記両ルート広告のなかからいずれか１つを選択し、そのサブネット宛のＩＰパケット中継を行うことになるため、このネットワークシステムでは、選択されなかったルータに接続されたサブネットにはパケットが到着せず、通信を行うことができなくなる、という問題があった。
【００１２】
また、ＶＲＲＰを用いた従来のネットワークシステムにおいては、現用ルータの故障に伴って待機ルータが代理の現用ルータとして動作し、サブネットのルート広告を行った場合であっても、元の現用ルータの広告したルート情報がタイムアウトにより無効化するまで、代理の現用ルータの広告したルート情報が経路選択に反映されない場合がある、という問題があった。
【００１３】
また、上記公報記載のネットワークシステムにおいては、マルチキャストパスにより、宛先サブネットに冗長化接続されたルータに対してパケットを中継し、いずれか１つのルータがパケットの中継を行うため、サブネットが複数のセグメントに分断された場合には到達不能となるセグメントが発生する、という問題があった。
【００１４】
また、上記公報記載のネットワークシステムにおいては、たとえば、サブネットの分断に伴い双方のルータを現用動作させた場合に、宛先の端末が収容されていないセグメントにもパケットを送信するべく不要なＡＲＰ手順が実行される、という問題があった。また、宛先がＡＲＰテーブルに登録されている場合には、不要なトラヒックが送信される、という問題があった。
【００１５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、たとえば、他のネットワークと冗長接続されたサブネットが故障等により分断された場合においても、分断された個々のセグメントが通信を継続可能なネットワークシステムおよびネットワーク接続装置を得ることを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるネットワークシステムにあっては、バックボーンネットワークと、少なくとも１つの端末装置を収容する複数のサブネット、で構成され、当該バックボーンネットワークおよびサブネット間が、複数のネットワーク接続装置を介して冗長に接続された構成とし、前記各ネットワーク接続装置は、自装置が接続されたサブネットを経由して、当該サブネットに接続された他のネットワーク接続装置との導通状態を監視し、当該サブネット内の各端末装置が分断されている状態を認識した場合に接続装置情報の収集を指示する状態監視手段（後述する実施の形態の状態確認部１０１に相当）と、接続装置情報の収集指示により、接続された全端末装置のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスを接続装置情報として収集する接続装置情報収集手段（接続装置情報収集部１０２に相当）と、収集した接続装置情報を記録する第１の記録手段（第１の記録部１０７に相当）と、記録した接続装置情報を、同一サブネットに接続されたネットワーク接続装置間を結ぶ管理用パスを用いて他のネットワーク接続装置と交換する接続装置情報交換手段（接続装置情報交換部１０３に相当）と、交換により取得した他のネットワーク接続装置からの接続装置情報を記録する第２の記録手段（第２の記録部１０９に相当）と、前記バックボーンネットワークからＩＰパケットを受信した場合に、前記第１の記録手段に宛先端末装置に該当する情報があれば、直接ＩＰパケットを中継し、前記第２の記録手段に宛先端末装置に該当する情報があれば、前記管理用パスを経由して当該宛先端末装置と接続するネットワーク接続装置にＩＰパケットを中継する中継手段（中継部１０５に相当）と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
つぎの発明にかかるネットワークシステムにあっては、前記管理用パスとして、各ネットワーク接続装置間に専用リンク（専用リンク２１１に相当）を設けることを特徴とする。
【００１８】
つぎの発明にかかるネットワークシステムにあっては、前記管理用パスとして、バックボーンネットワークに、各ネットワーク接続装置を接続するための論理パス（論理パス２１１に相当）を設けることを特徴とする。
【００１９】
つぎの発明にかかるネットワークシステムにあっては、前記論理パスを、同一サブネットに接続するネットワーク接続装置間を相互に接続するマルチキャストコネクションおよびユニキャストコネクションにより構成することを特徴とする。
【００２０】
つぎの発明にかかるネットワークシステムにあっては、前記バックボーンネットワークからＩＰパケットを受信し、前記第２の記録手段に宛先端末装置に該当する情報がない場合に、自ネットワーク接続装置に接続するサブネットに対してＡＲＰを実行し、同時に、前記管理用パスで接続されたすべてのネットワーク接続装置に対して当該ＩＰパケットを送信することを特徴とする。
【００２１】
つぎの発明にかかるネットワークシステムにあっては、バックボーンネットワークと、少なくとも１つの端末装置を収容する複数のサブネット、で構成され、当該バックボーンネットワークおよびサブネット間が、複数のネットワーク接続装置を介して冗長に接続された構成とし、前記各ネットワーク接続装置は、自装置が接続されたサブネットを経由して、当該サブネットに接続された他のネットワーク接続装置との導通状態を監視し、当該サブネット内の各端末装置が分断されている状態を認識した場合に接続装置情報の収集を指示する状態監視手段と、接続装置情報の収集指示により、接続された全端末装置のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスを接続装置情報として収集する接続装置情報収集手段と、収集した接続装置情報を記録する第１の記録手段と、記録した接続装置情報を、同一サブネットに接続されたネットワーク接続装置間を結ぶ管理用パスを用いて他のネットワーク接続装置と交換する接続装置情報交換手段と、交換により取得した他のネットワーク接続装置からの接続装置情報を記録する第２の記録手段と、前記バックボーンネットワークからＩＰパケットを受信した場合に、前記第１の記録手段に宛先端末装置に該当する情報があれば、直接ＩＰパケットを中継し、前記第２の記録手段に宛先端末装置に該当する情報があれば、そのＩＰパケットを廃棄する中継手段（中継部１０５ｂに相当）と、を備えることを特徴とする。
【００２２】
つぎの発明にかかるネットワークシステムにあっては、前記バックボーンネットワークがコアネットワークとアクセスネットワークで構成されている場合、同一のサブネットに接続されたネットワーク接続装置を収容するアクセスネットワークでは、マルチキャストコネクションを設定することを特徴とする。
【００２３】
つぎの発明にかかるネットワークシステムにおいて、前記接続装置情報収集手段は、ＩＣＭＰエコーリクエストメッセージをブロードキャストアドレスで送信するリクエスト送信手段（リクエスト送信部４４１に相当）と、前記リクエストに対する応答としてＩＣＭＰエコーリプライメッセージを受信する受信手段（受信部４４２に相当）と、前記ＩＣＭＰエコーリプライメッセージに基づいてサブネット内の端末装置のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの組み合わせを学習する学習手段（学習部４４３に相当）と、を備えることを特徴とする。
【００２４】
つぎの発明にかかるネットワーク接続装置にあっては、バックボーンネットワークと複数の端末装置を収容するサブネットとを接続し、さらに、自装置が接続されたサブネットを経由して、当該サブネットに接続された他のネットワーク接続装置との導通状態を監視し、当該サブネット内の各端末装置が分断されている状態を認識した場合に接続装置情報の収集を指示する状態監視手段と、接続装置情報の収集指示により、接続された全端末装置のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスを接続装置情報として収集する接続装置情報収集手段と、収集した接続装置情報を記録する第１の記録手段と、記録した接続装置情報を、同一サブネットに接続されたネットワーク接続装置間を結ぶ管理用パスを用いて他のネットワーク接続装置と交換する接続装置情報交換手段と、交換により取得した他のネットワーク接続装置からの接続装置情報を記録する第２の記録手段と、前記バックボーンネットワークからＩＰパケットを受信した場合に、前記第１の記録手段に宛先端末装置に該当する情報があれば、直接ＩＰパケットを中継し、前記第２の記録手段に宛先端末装置に該当する情報があれば、前記管理用パスを経由して当該宛先端末装置と接続するネットワーク接続装置にＩＰパケットを中継する中継手段と、を備えることを特徴とする。
【００２５】
つぎの発明にかかるネットワーク接続装置にあっては、前記バックボーンネットワークからＩＰパケットを受信し、前記第２の記録手段に宛先端末装置に該当する情報がない場合に、自ネットワーク接続装置に接続するサブネットに対してＡＲＰを実行し、同時に、前記管理用パスで接続されたすべてのネットワーク接続装置に対して当該ＩＰパケットを送信することを特徴とする。
【００２６】
つぎの発明にかかるネットワーク接続装置にあっては、バックボーンネットワークと複数の端末装置を収容するサブネットとを接続し、さらに、自装置が接続されたサブネットを経由して、当該サブネットに接続された他のネットワーク接続装置との導通状態を監視し、当該サブネット内の各端末装置が分断されている状態を認識した場合に接続装置情報の収集を指示する状態監視手段と、接続装置情報の収集指示により、接続された全端末装置のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスを接続装置情報として収集する接続装置情報収集手段と、収集した接続装置情報を記録する第１の記録手段と、記録した接続装置情報を、同一サブネットに接続されたネットワーク接続装置間を結ぶ管理用パスを用いて他のネットワーク接続装置と交換する接続装置情報交換手段と、交換により取得した他のネットワーク接続装置からの接続装置情報を記録する第２の記録手段と、前記バックボーンネットワークからＩＰパケットを受信した場合に、前記第１の記録手段に宛先端末装置に該当する情報があれば、直接ＩＰパケットを中継し、前記第２の記録手段に宛先端末装置に該当する情報があれば、そのＩＰパケットを廃棄する中継手段と、を備えることを特徴とする。
【００２７】
つぎの発明にかかるネットワーク接続装置において、前記接続装置情報収集手段は、ＩＣＭＰエコーリクエストメッセージをブロードキャストアドレスで送信するリクエスト送信手段と、前記リクエストに対する応答としてＩＣＭＰエコーリプライメッセージを受信する受信手段と、前記ＩＣＭＰエコーリプライメッセージに基づいてサブネット内の端末装置のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの組み合わせを学習する学習手段と、を備えることを特徴とする。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかるネットワークシステムおよびネットワーク接続装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２９】
実施の形態１．
図１は、本発明にかかるネットワーク接続装置の実施の形態１の構成を示す図である。図１において、１００はネットワーク接続装置であり、１０１は状態確認部であり、１０２は接続装置情報収集部であり、１０３は接続装置情報交換部であり、１０５は中継部であり、１０７は接続装置情報を記録する第１の記録部、１０８はＡＲＰテーブルであり、１０９は他ネットワーク接続装置の接続装置情報を記録する第２の記録部であり、２１０はバックボーンネットワークであり、２１１はネットワーク接続装置間を結ぶ管理用パスの一例として用いられる専用リンクであり、２３０はサブネットであり、２９１はサブネットに接続する入出力ポートであり、２９３はバックボーンネットワークに接続する入出力ポートである。
【００３０】
また、図２は、実施の形態１のネットワーク接続装置を用いたネットワークシステムの一例を示す図である。図２において、２００は上記ネットワーク接続装置１００と同様の構成を持つネットワーク接続装置であり、２３１，２３２，２３３，２３４はスイッチングハブであり、２２１，２２２，２２７は端末装置であり、２９２はネットワーク接続装置２００の入出力ポートであり、４００は他のサブネットを収容するルータであり、４３０はサブネットであり、４３１はサブネット４３０内の端末装置であり、８０１はＩＰパケットの経路である。なお、本実施の形態では、説明の便宜上、バックボーンネットワーク２１０に２つのサブネットが接続されているが、これに限らず、図示のようなサブネットが複数接続されていてもよい。
【００３１】
また、図３は、上記接続装置情報収集部１０２の構成を示す図である。図３において、４４１はＩＣＭＰエコーリクエストメッセージをブロードキャストで送信するリクエスト送信部であり、４４２はＩＣＭＰエコーリプライメッセージを受信する受信部であり、４４３はＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの組み合わせを学習する学習部である。
【００３２】
ここで、図１、図２および図３を用いて上記ネットワーク接続装置の動作を説明する。なお、本実施の形態では、ネットワーク接続装置１００と２００が冗長な構成をとり、バックボーンネットワーク２１０とサブネット２３０とを接続する。また、ネットワーク接続装置１００および２００は、専用リンク２１１により直接接続されている。
【００３３】
また、ネットワーク接続装置１００が待機ルータとして、ネットワーク接続装置２００が現用ルータとして、それぞれ動作しているものとする。したがって、現用ルータとして動作するネットワーク接続装置２００については、サブネット２３０から受け取るサブネット外へのパケットやバックボーンネットワーク２１０から受け取るサブネット２３０宛のパケットの中継処理を行う。さらに、サブネット２３０のルート情報をバックボーンネットワーク２１０に広告する。これにより、ルータ４００およびバックボーンネットワーク２１０に接続する他のルータでは、サブネット２３０宛のパケットの経路として、ネットワーク接続装置２００経由の経路を学習する。一方、待機ルータとして動作するネットワーク接続装置１００については、サブネット２３０から受け取るサブネット外へのパケットやバックボーンネットワーク２１０から受け取るサブネット２３０宛のパケットの中継処理を行わず、さらに、サブネット２３０のルート情報の広告も行わない。
【００３４】
この状態で、ネットワーク接続装置１００では、状態確認部１０１が、サブネット２３０を経由してネットワーク接続装置２００との導通状態を監視する。この監視は、たとえば、ＶＲＲＰパケットを用いて行う。また、ネットワーク接続装置１００の状態確認部１０１では、管理用パスである専用リンク２１１を用い、ネットワーク接続装置２００の状態確認部１０１に対して定期的に自装置の動作状態を送信する。ここでいう動作状態とは、待機ルータとして動作しているか、または現用ルータとして動作しているか、を示す情報を意味する。なお、ネットワーク接続装置２００においても、同様に動作状態を、専用リンク２１１を経由してネットワーク接続装置１００に対して送信する。
【００３５】
つぎに、端末装置４３１から端末装置２２１へのパケットは、ルータ４００とバックボーンネットワーク２１０を経由し、ネットワーク接続装置２００に到着する。
【００３６】
パケットを受け取ったネットワーク接続装置２００では、ＡＲＰテーブル１０８を検索し、端末装置２２１のＭＡＣアドレスを取得する。ここで、端末装置２２１のＭＡＣアドレスがなければ、ＡＲＰを実行し、端末装置２２１のＭＡＣアドレスを取得する。そして、上記パケットを格納したＭＡＣフレームをポート２９２から送信する。この場合、ＭＡＣフレームは、スイッチングハブ２３３，２３２，２３１を経由して端末装置２２１に到達する。
【００３７】
一方、スイッチングハブ２３２が故障し、中継動作を行えなくなった場合、ネットワーク接続装置１００の状態確認部１０１では、ＶＲＲＰメッセージの未到着により障害発生を認識し、接続装置情報収集部１０２に対して接続装置情報の収集を指示する。そして、専用リンク２１１を経由して、ネットワーク接続装置２００に対して、自装置が、以後、現用ルータとして動作する旨を通知する。また、ネットワーク接続装置１００では、現用ルータ動作として、バックボーンネットワーク２１０上にサブネット２３０のルート広告を開始する。
【００３８】
接続装置情報の収集を指示されたネットワーク接続装置１００の接続装置情報収集部１０２では、ＩＣＭＰエコーリクエストメッセージを生成し、リクエスト送信部４４１が、生成したＩＣＭＰエコーリクエストメッセージをサブネット２３０のポート２９１に対して送信する。図４は、接続装置情報収集のために用いられるＩＣＭＰエコーリクエストメッセージを格納するＭＡＣフレームフォーマットの一例を示す図である。図４において、４５１はＭＡＣヘッダ部であり、４５２はＩＰヘッダ部であり、４５３はＩＣＭＰメッセージ部であり、４５４は宛先ＭＡＣアドレスであり、４５５は送信元ＭＡＣアドレスであり、４５６は宛先ＩＰアドレスであり、４５７は送信元ＩＰアドレスである。ここでは、宛先ＭＡＣアドレス４５４をブロードキャストアドレス（ＭＡＣ＿Ｂｒｏａｄｃａｓｔ）とし、宛先ＩＰアドレス４５６をサブネット２３０へのブロードキャストアドレス（ＩＰ＿ＳｕｂｎｅｔＢｒｏａｄｃａｓｔ）としたＩＣＭＰエコーリクエストメッセージを送信する。このメッセージは、スイッチングハブ２３１で中継され、端末装置２２１に通知される。
【００３９】
ＩＣＭＰエコーリクエストメッセージを受け取った端末装置２２１では、応答として、ＩＣＭＰエコーリプライメッセージを生成／送信する。図５は、接続装置情報収集のために用いられるＩＣＭＰエコーリプライメッセージを格納するＭＡＣフレームフォーマットの一例を示す図である。図５において、４６１はＭＡＣヘッダ部であり、４６２はＩＰヘッダ部であり、４６３はＩＣＭＰメッセージ部であり、４６４は宛先ＭＡＣアドレスであり、４６５は送信元ＭＡＣアドレスであり、４６６は宛先ＩＰアドレスであり、４６７は送信元ＩＰアドレスである。送信元ＩＰアドレス４６７に自端末のＩＰアドレス（ＩＰ＿２２１）を設定し、送信元ＭＡＣアドレス４６５に自装置のＭＡＣアドレス（ＭＡＣ＿２２１）を設定したＩＣＭＰエコーリプライメッセージを生成／送信する。このリプライメッセージは、ネットワーク接続装置１００の受信部４４２により受信され、学習部４４３に通知される。
【００４０】
学習部４４３では、受け取ったリプライメッセージを精査し、送信元ＩＰアドレス４６７と送信元ＭＡＣアドレス４６５の組み合わせを学習し、その学習結果を接続装置情報として第１の記録部１０７およびＡＲＰテーブル１０８に格納する。
【００４１】
上記のように接続装置情報収集部１０２により接続装置情報を収集したネットワーク接続装置１００では、接続装置情報交換部１０３が、収集したＩＰアドレスを専用リンク２１１に送信する。専用リンク２１１はネットワーク接続装置１００とネットワーク接続装置２００とを接続しており、接続装置情報は、ネットワーク接続装置２００の接続装置情報交換部１０３に通知される。
【００４２】
ネットワーク接続装置２００の接続装置情報交換部１０３では、受信した接続装置情報に含まれるＩＰアドレスに基づいて、ＡＲＰテーブル１０８に記録された同一ＩＰアドレスに対応するエントリを削除する。そして、受け取ったＩＰアドレス情報と、専用リンク２１１を識別可能な情報、たとえば、専用リンク２１１の識別子と、ネットワーク接続装置１００が現用ルータとして動作していること、を第２の記録部１０９に記録する。
【００４３】
図６は、ネットワーク接続装置２００の第２の記録部１０９に記録される内容（エントリ）の一例を示す図である。図６において、２６０ａは端末装置２２１のＩＰアドレスであり、２６０ｂは端末装置２２１を収容するネットワーク接続装置１００と接続する専用リンク２１１の識別子であり、２６０ｃは端末装置２２１を収容するネットワーク接続装置１００のルータ動作状態である。ここでは、ＩＰアドレス２６０ａに「ＩＰ＿２２１」が設定され、識別子２６０ｂに「２１１」が設定され、ルータ動作状態２６０ｃに「現用」が設定される。
【００４４】
つぎに、上記のような動作後、端末装置４３１から端末装置２２１へのＩＰパケットを受信したネットワーク接続装置２００の動作について説明する。なお、ここでは、ルータ４００およびネットワーク接続装置１００を経由したサブネット２３０への経路のメトリックが、ルータ４００およびネットワーク接続装置２００を経由したサブネット２３０への経路のメトリックよりも大きい場合を想定する。
【００４５】
まず、ネットワーク接続装置２００が端末装置２２１へのＩＰパケットを受信すると、中継部１０５では、ＡＲＰテーブル１０８を検索し、受け取ったＩＰパケットの宛先アドレスに対応するエントリがあるかどうかを確認する。このとき、ＡＲＰテーブル１０８には対応するエントリが格納されていないので、中継部１０５では、さらに第２の記録部１０９を宛先アドレスに基づいて検索し、ここで、図６に示すエントリを得る。そして、中継部１０５では、取得したエントリのルータ動作状態２６０ｃが「現用」であれば、専用リンク識別子２６０ｂにより示された専用リンク２１１へ上記ＩＰパケットを送信する。
【００４６】
ＩＰパケットを受け取ったネットワーク接続装置１００の中継部１０５では、ＡＲＰテーブル１０８を検索して対応するＭＡＣアドレスを取得し、さらに、受け取ったＩＰパケットをＭＡＣフレームに格納し、その後、当該ＭＡＣフレームをポート２９１からＭＡＣアドレス宛に送信する。このＭＡＣフレームは、スイッチングハブ２３１により中継され、端末装置２２１に到着する。
【００４７】
以上のように、本実施の形態のネットワークシステムでは、サブネット２３０が分断されているような場合においても、端末装置４３１からのＩＰパケットをネットワーク接続装置２００経由で端末装置２２１に対して送信できる。図２に示す太線は、上記のように中継されたＩＰパケットの経路８０１を示す。なお、端末装置２２１から端末装置４３１へのＩＰパケットについては、ネットワーク接続装置１００が直接ルータ４００に中継する。
【００４８】
一方、ネットワーク接続装置２００では、先に説明した手順でネットワーク接続装置１００の状態確認部１０１から送られてきた「現用ルータとして動作する旨の通知」を、状態確認部１０１が受け取ることで、サブネット２３０に障害が発生したことを認識する。そして、上記ネットワーク接続装置１００と同様の手順で、ネットワーク接続装置２００の接続装置情報収集部１０２が、端末装置２２２および２２７のＩＰアドレスを接続装置情報として収集し、接続装置情報交換部１０３が、当該接続装置情報をネットワーク接続装置１００に対して送信する。
【００４９】
接続装置情報を受け取ったネットワーク接続装置１００では、上記ネットワーク接続装置２００と同様の手順で、ＩＰアドレス情報と、専用リンク２１１の識別子と、ネットワーク接続装置２００が現用ルータとして動作していること、を第２の記録部１０９に記録する。図７は、ネットワーク接続装置１００の第２の記録部１０９に記録される内容（エントリ）の一例を示す図である。図７において、２６１は端末装置２２２に対応したエントリであり、２６２は端末装置２２７に対応したエントリである。
【００５０】
つぎに、端末装置４３１から端末装置２２１へのＩＰパケットを受信したネットワーク接続装置１００の動作について説明する。なお、ここでは、ルータ４００がサブネット２３０への経路としてネットワーク接続装置１００を選択し、さらに、ルータ４００およびネットワーク接続装置１００を経由したサブネット２３０への経路のメトリックが、ルータ４００およびネットワーク接続装置２００を経由したサブネット２３０への経路のメトリックよりも小さい場合を想定する。
【００５１】
まず、端末装置４３１から端末装置２２１宛のＩＰパケットがネットワーク接続装置１００に到着し、中継部１０５では、ＡＲＰテーブル１０８を参照し、対応するＭＡＣアドレスを取得する。そして、受け取ったＩＰパケットをＭＡＣフレームに格納し、その後、当該ＭＡＣフレームをポート２９１からＭＡＣアドレス宛に送信する。このＭＡＣフレームは、スイッチングハブ２３１により中継され、端末装置２２１に到着する。
【００５２】
なお、宛先が端末装置２２２や２２７のＩＰパケットについては、ネットワーク接続装置２００と同様の手順で、専用リンク２１１およびネットワーク接続装置２００を経由して宛先端末装置に送信する。
【００５３】
以上のように、本実施の形態のネットワークシステムでは、サブネット２３０が分断されているような状態のとき、同一のサブネットとバックボーンネットワークに接続されるいずれのネットワーク接続装置にＩＰパケットが到着した場合においても、宛先端末装置に対して当該ＩＰパケットを中継できる。
【００５４】
なお、中継部１０５では、ＡＲＰテーブル１０８および第２の記録部１０９に、受け取ったＩＰパケットの宛先ＩＰアドレスに該当するエントリがない場合、サブネット上でＡＲＰ手順を実行するとともに、同一のサブネットとバックボーンネットワークに接続される他のネットワーク接続装置に対してそのＩＰパケットを中継する。また、専用リンク２１１から中継されたＩＰパケットを受信し、かつＡＲＰテーブルに対応するエントリがない場合には、サブネット上でＡＲＰ手順を実行し、このとき、他のネットワーク接続装置へのＩＰパケットの中継は行わない。また、ＡＲＰ手順を実行して新たな接続装置が検出された場合には、新たに検出された端末装置のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスをＡＲＰテーブル１０８および第１の記録部１０７に登録するとともに、他のネットワーク接続装置にその旨を通知する。
【００５５】
このように、本実施の形態においては、サブネットが分断された場合でも、ネットワーク接続装置間で自装置の収容するＩＰアドレス情報を交換する構成としたため、サブネット内の任意端末装置宛のパケットを適切なネットワーク接続装置に中継することができ、これにより、通信の継続が可能となる。
【００５６】
また、本実施の形態においては、第２の記録部に中継ＩＰパケットの宛先ＩＰアドレスに該当する情報がない場合に、自ネットワーク接続装置の収容するサブネットでＡＲＰを実行するとともに、同一のサブネットとバックボーンネットワークに接続される他の全てのネットワーク接続装置にそのＩＰパケットを中継する構成としたため、ＡＲＰ実行後に転送するよりも迅速にＩＰパケットの中継を行うことができる。
【００５７】
また、本実施の形態においては、サブネットを構成する端末装置やスイッチングハブに対して特別な処理を追加する必要がないため、バックボーンネットワークと接続するルータを置き換えるだけで耐障害性の高いネットワークを構築することができる。
【００５８】
また、本実施の形態においては、接続装置情報の収集時に、ＩＣＭＰエコーリクエストメッセージをブロードキャストアドレスで送信し、サブネットに接続された各端末装置のＩＣＭＰエコーリプライメッセージを同時に収集する構成としたため、効率よく接続装置情報を収集できる。
【００５９】
実施の形態２．
前述の実施の形態１では、管理用パスとして専用リンク２１１を設けたが、実施の形態２においては、当該専用リンク２１１をバックボーンネットワーク２１０内の仮想リンクである論理パスに置き換えて同様の処理を実現する。
【００６０】
図８は、本発明にかかるネットワーク接続装置の実施の形態２の構成を示す図である。図８において、１００ａは前述のネットワーク接続装置１００と同様の処理を行うネットワーク接続装置であり、２１２はネットワーク接続装置間を結ぶ論理パスである。また、図９は、実施の形態２のネットワーク接続装置を用いたネットワークシステムの一例を示す図である。図９において、２００ａは前述のネットワーク接続装置２００と同様の処理を行うネットワーク接続装置であり、８０２はＩＰパケットの経路である。なお、前述の実施の形態１と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。また、状態確認部１０１，接続装置情報交換部１０３および中継部１０５が、バックボーンネットワーク２１０内の論理パスを用いて通信を行うこと以外の処理については、前述の実施の形態１と同様である。
【００６１】
上記論理パス２１２の一例としては、たとえば、バックボーンネットワーク２１０がＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode）ネットワークであれば、ＶＣ（virtual channel）が挙げられる。
【００６２】
また、論理パス２１２は、複数の宛先を指定してパケットを送信可能なマルチキャストコネクションとしてもよい。この場合、各ネットワーク接続装置を始点とし、同一のサブネットに接続した他のネットワーク接続装置を終点とするマルチキャストコネクションとし、さらに各ネットワーク接続装置間をユニキャストコネクションとする。
【００６３】
このように、本実施の形態においては、管理用パスとして論理パスを用いる構成としたため、同一のバックボーンネットワークとサブネットに接続されるネットワーク接続装置間に専用リンクを設置することなく、実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００６４】
また、本実施の形態においては、論理パスをマルチキャストコネクションとすることで、同一のバックボーンネットワークとサブネットに接続されるネットワーク接続装置が多数ある場合においても、他のネットワーク接続装置に接続装置情報を効率よく配送できる。
【００６５】
実施の形態３．
図１０は、本発明にかかるネットワーク接続装置の実施の形態３の構成を示す図である。図１０において、１００ｂはネットワーク接続装置であり、１０５ｂは中継部であり、５０１はバックボーンネットワークであり、５０３はネットワーク接続装置間を結ぶ通信パスであり、５１１はサブネット２３０に接続する入出力ポートであり、５１３はバックボーンネットワークに接続する入出力ポートである。なお、先に説明した実施の形態１と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６６】
図１１は、実施の形態３のネットワーク接続装置を用いたネットワークシステムの一例を示す図である。図１１において、２００ｂはネットワーク接続装置であり、５１２はサブネット２３０に接続する入出力ポートであり、４００ｂは他のサブネットを収容するルータであり、５０２はルータ４００ｂを始点としネットワーク接続装置１００ｂおよび２００ｂを終点とするマルチキャストコネクションであり、８０３はＩＰパケットの経路である。なお、先に説明した実施の形態１と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６７】
ここで、図１０および図１１を用いて上記ネットワーク接続装置の動作を説明する。なお、ここでは、先に説明した実施の形態１および２と異なる動作についてのみ説明する。また、本実施の形態では、ネットワーク接続装置１００ｂと２００ｂが冗長な構成をとり、バックボーンネットワーク５０１とサブネット２３０とを接続する。
【００６８】
また、ネットワーク接続装置１００ｂが待機ルータとして、ネットワーク接続装置２００ｂが現用ルータとして、それぞれ動作しているものとする。したがって、現用ルータとして動作するネットワーク接続装置２００ｂについては、サブネット２３０から受け取るサブネット外へのパケットやバックボーンネットワーク５０１から受け取るサブネット２３０宛のパケットの中継処理を行う。一方、待機ルータとして動作するネットワーク接続装置１００ｂについては、サブネット２３０から受け取るサブネット外へのパケットやバックボーンネットワーク５０１から受け取るサブネット２３０宛のパケットの中継処理を行わない。
【００６９】
また、ネットワーク接続装置１００ｂでは、状態確認部１０１が、サブネット２３０を経由してネットワーク接続装置２００ｂとの導通状態を監視する。この監視は、たとえば、ＶＲＲＰパケットを用いて行う。また、ネットワーク接続装置１００ｂの状態確認部１０１では、バックボーンネットワーク５０１上の通信パス５０３を用い、ネットワーク接続装置２００ｂの状態確認部１０１に対して定期的に自装置の動作状態を送信する。なお、ネットワーク接続装置２００ｂにおいても、同様に動作状態を、通信パス５０３を経由してネットワーク接続装置１００ｂに対して送信する。
【００７０】
また、ルータ４００ｂには、あらかじめサブネット２３０への冗長化された経路として、ネットワーク接続装置１００ｂおよび２００ｂの情報を設定しておき、さらに、バックボーンネットワーク５０１上にマルチキャストコネクション５０２を設定しておく。
【００７１】
この状態で、端末装置４３１が端末装置２２１に対してＩＰパケットを送信すると、当該ＩＰパケットは、ルータ４００ｂを経由し、バックボーンネットワーク５０１上でマルチキャストされ、ネットワーク接続装置１００ｂおよび２００ｂの双方に到着する。
【００７２】
ＩＰパケットを受け取ったネットワーク接続装置２００ｂでは、実施の形態１のネットワーク接続装置２００と同様の手順で、当該ＩＰパケットを格納したＭＡＣフレームをポート５１２からサブネット２３０に対して送信する。この場合、ＭＡＣフレームは、スイッチングハブ２３３，２３２，２３１を経由して端末装置２２１に到達する。
【００７３】
また、同時にＩＰパケットを受け取ったネットワーク接続装置１００ｂでは、中継部１０５ｂが、宛先ＩＰアドレスがサブネット２３０であることを認識すると、そのＩＰパケットを廃棄する。そのため、サブネット２３０へ同一フレームが中継されることはない。
【００７４】
したがって、端末装置４３１が端末装置２２１に対して送信したＩＰパケットは、図１１に示す経路８０３をとることになる。
【００７５】
一方、スイッチングハブ２３２が故障し、ネットワーク接続装置２００ｂが端末装置２２１への中継動作を行えなくなった場合、ネットワーク接続装置１００ｂの状態確認部１０１では、ＶＲＲＰメッセージの未到着により障害発生を認識し、接続装置情報収集部１０２に接続装置情報収集を指示する。そして、通信パス５０３を経由して、ネットワーク接続装置２００ｂに対して、自装置が、以後、現用ルータとして動作する旨を通知する。ネットワーク接続装置１００ｂでは、現用ルータとして、サブネット２３０に対するＩＰパケットの中継動作を開始する。
【００７６】
上記指示を受けたネットワーク接続装置１００ｂの接続装置情報収集部１０２では、先に説明した実施の形態１と同様の手順で、接続装置情報を収集し、当該接続装置情報を第１の記録部１０７およびＡＲＰテーブル１０８に格納する。
【００７７】
接続装置情報収集部１０２により接続装置情報を収集したネットワーク接続装置１００ｂでは、接続装置情報交換部１０３が、収集したＩＰアドレスを通信パス５０３に送信する。通信パス５０３はネットワーク接続装置１００ｂとネットワーク接続装置２００ｂとを接続しており、接続装置情報は、ネットワーク接続装置２００ｂの接続装置情報交換部１０３に通知される。
【００７８】
ネットワーク接続装置２００ｂの接続装置情報交換部１０３では、受信した接続装置情報に含まれるＩＰアドレスについて、ＡＲＰテーブル１０８に記録された同一ＩＰアドレスに対応するエントリを削除する。そして、受け取ったＩＰアドレス情報と、通信パス５０３を識別可能な情報、たとえば、パス識別子と、ネットワーク接続装置１００ｂが現用ルータとして動作していること、を第２の記録部１０９に記録する。
【００７９】
図１２は、ネットワーク接続装置２００ｂの第２の記録部１０９に記録される内容（エントリ）の一例を示す図である。図１２において、５６０ａは端末装置２２１のＩＰアドレスであり、５６０ｂは端末装置２２１を収容するネットワーク接続装置１００ｂと接続する通信パス５０３の識別子であり、５６０ｃは端末装置２２１を収容するネットワーク接続装置１００ｂのルータ動作状態である。ここでは、ＩＰアドレス５６０ａに「ＩＰ＿２２１」が設定され、識別子５６０ｂに「５０３」が設定され、ルータ動作状態５６０ｃに「現用」が設定される。
【００８０】
つぎに、上記のような動作後、端末装置４３１から端末装置２２１へのＩＰパケットを受信したネットワーク接続装置１００ｂの動作について説明する。ＩＰパケットを受け取ったネットワーク接続装置１００ｂの中継部１０５ｂでは、自装置が現用ルータとして動作しているため、当該ＩＰパケットを廃棄せず、ＡＲＰテーブル１０８を検索し、対応するＭＡＣアドレスを取得する。そして、中継部１０５ｂでは、ＩＰパケットを格納したＭＡＣフレームを、宛先ＭＡＣアドレスに対して送信する。この場合、ＭＡＣフレームは、スイッチングハブ２３１を経由して端末装置２２１に到着する。
【００８１】
また、マルチキャストコネクション５０２を介して同時にＩＰパケットを受け取ったネットワーク接続装置２００ｂでは、中継部１０５ｂが、ＡＲＰテーブル１０８を検索し、宛先アドレスに対応するエントリがあるかどうかを確認する。このとき、ＡＲＰテーブル１０８には対応するエントリが格納されていないので、中継部１０５ｂでは、さらに第２の記録部１０９を宛先アドレスに基づいて検索し、ここで、図１２に示すエントリを取得する。そして、中継部１０５ｂでは、エントリのルータ動作状態５６０ｃが「現用」であることを確認し、当該ＩＰパケットを廃棄する。
【００８２】
以上のように、本実施の形態のネットワークシステムでは、サブネットが分断されているような場合においても、端末装置４３１からのＩＰパケットをネットワーク接続装置１００ｂ経由で端末装置２２１に対して送信できる。図１３は、サブネットが分散された場合のＩＰパケットの経路を示す図である。図示の太線がＩＰパケットの経路８０４を示す。
【００８３】
また、ネットワーク接続装置２００ｂでは、先に説明した手順でネットワーク接続装置１００ｂの状態確認部１０１から送られてきた「現用ルータとして動作する旨の通知」を、状態確認部１０１が受け取ることで、サブネット２３０に障害が発生したことを認識する。そして、上記ネットワーク接続装置１００ｂと同様の手順で、ネットワーク接続装置２００ｂの接続装置情報収集部１０２が、端末装置２２２および２２７のＩＰアドレスを接続装置情報として収集し、接続装置情報交換部１０３が、当該接続装置情報をネットワーク接続装置１００ｂに対して送信する。
【００８４】
接続装置情報を受け取ったネットワーク接続装置１００ｂでは、上記ネットワーク接続装置２００ｂと同様の手順で、ＩＰアドレス情報と、通信パスの識別子と、ネットワーク接続装置２００ｂが現用ルータとして動作していること、を第２の記録部１０９に記録する。図１４は、ネットワーク接続装置１００ｂの第２の記録部１０９に記録される内容（エントリ）の一例を示す図である。図１４において、５６１は端末装置２２２に対応したエントリであり、５６２は端末装置２２７に対応したエントリである。
【００８５】
したがって、本実施の形態のネットワークシステムでは、サブネット２３０が分断されているような状態のときに、端末装置４３１が端末装置２２２または端末装置２２７宛にＩＰパケットを送信すると、上記と同様の手順で、ネットワーク接続装置２００ｂがＩＰパケットを中継し、ネットワーク接続装置１００ｂがＩＰパケットを廃棄する。
【００８６】
なお、中継部１０５ｂでは、ＡＲＰテーブル１０８および第２の記録部１０９に、受け取ったＩＰパケットの宛先ＩＰアドレスに該当するエントリがない場合、サブネット上でＡＲＰ手順を実行する。また、前記ＡＲＰ手順を実行して新たな接続装置が検出された場合には、新たに検出された端末装置のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスをＡＲＰテーブル１０８および第１の記録部１０７に登録するとともに、他のネットワーク接続装置にその旨を通知する。
【００８７】
このように、本実施の形態においては、サブネットが分断された状態のときに、当該サブネットに冗長接続されたすべてのネットワーク接続装置がＩＰパケットを受け取った場合でも、適切なネットワーク接続装置が宛先端末装置に対してＩＰパケットを中継し、その他のネットワーク接続装置が受け取ったＩＰパケットを廃棄する構成としたため、各セグメントの不要なトラヒックを削減できる。
【００８８】
また、本実施の形態においては、バックボーンネットワークにあらかじめマルチキャストコネクションを設定し、冗長化したすべてのネットワーク接続装置に対してＩＰパケットを送信しているため、障害でサブネットが分断された場合においても、待機ルータが現用ルータ動作に移行した段階で、ただちに新たな経路でＩＰパケットを中継できる。
【００８９】
なお、本実施の形態では、説明の便宜上、図１１に示すようなバックボーンネットワーク５０１を用いてネットワークシステムにおける処理について説明したが、これに限らず、たとえば、以下に示すようなバックボーンネットワークを適用することとしてもよい。図１５は、バックボーンネットワークの内部構成を示す図である。図１５において、５０１ｂはバックボーンネットワークであり、５０４はコアネットワークであり、５０５，５０６はアクセスネットワークであり、８０５はＩＰパケットの経路である。このように、バックボーンネットワーク５０１ｂが、コアネットワーク５０４とアクセスネットワーク５０５および５０６で構成されているような場合は、マルチキャストの分岐点をアクセスネットワーク５０５内に設け、コアネットワーク５０４上のトラヒックをユニキャストにすることで、トラヒックを削減できる。
【００９０】
【発明の効果】
以上、説明したとおり、本発明によれば、サブネットが分断された場合でも、ネットワーク接続装置間で自装置の収容するＩＰアドレス情報を交換する構成としたため、サブネット内の任意端末装置宛のパケットを適切なネットワーク接続装置に中継することができ、これにより、通信の継続が可能となる、という効果を奏する。また、サブネットを構成する端末装置やスイッチングハブに対して特別な処理を追加する必要がないため、バックボーンネットワークと接続するルータを置き換えるだけで耐障害性の高いネットワークを構築することができる、という効果を奏する。
【００９１】
つぎの発明によれば、サブネットが分断された場合でも、ネットワーク接続装置間でＩＰアドレス情報を交換できるようになるため、サブネット内の任意端末装置宛のパケットを適切なネットワーク接続装置に中継することができる、という効果を奏する。
【００９２】
つぎの発明によれば、管理用パスとして論理パスを用いる構成としたため、同一のバックボーンネットワークとサブネットに接続されるネットワーク接続装置間に専用リンクを設置することなく、サブネット内の任意端末装置宛のパケットを適切なネットワーク接続装置に中継することができる、という効果を奏する。
【００９３】
つぎの発明によれば、論理パスをマルチキャストコネクションとすることで、同一のバックボーンネットワークとサブネットに接続されるネットワーク接続装置が多数ある場合においても、他のネットワーク接続装置に接続装置情報を効率よく配送できる、という効果を奏する。
【００９４】
つぎの発明によれば、第２の記録手段に中継ＩＰパケットの宛先ＩＰアドレスに該当する情報がない場合に、自ネットワーク接続装置の収容するサブネットでＡＲＰを実行するとともに、同一のサブネットとバックボーンネットワークに接続される他のすべてのネットワーク接続装置にそのＩＰパケットを中継する構成としたため、ＡＲＰ実行後に転送するよりも迅速にＩＰパケットの中継を行うことができる、という効果を奏する。
【００９５】
つぎの発明によれば、サブネットが分断された状態のときに、当該サブネットに冗長接続されたすべてのネットワーク接続装置がＩＰパケットを受け取った場合でも、適切なネットワーク接続装置が宛先端末装置に対してＩＰパケットを中継し、その他のネットワーク接続装置が受け取ったＩＰパケットを廃棄する構成としたため、各セグメントの不要なトラヒックを削減できる、という効果を奏する。
【００９６】
つぎの発明によれば、マルチキャストの分岐点をアクセスネットワーク内に設け、コアネットワーク上のトラヒックをユニキャストにすることにより、トラヒックを削減できる、という効果を奏する。
【００９７】
つぎの発明によれば、ＩＣＭＰエコーリクエストメッセージをブロードキャストアドレスで送信し、サブネットに接続された各端末装置のＩＣＭＰエコーリプライメッセージを同時に収集する構成としたため、効率よく接続装置情報を収集できる、という効果を奏する。
【００９８】
つぎの発明によれば、サブネットが分断された場合でも、ネットワーク接続装置間で自装置の収容するＩＰアドレス情報を交換する構成としたため、サブネット内の任意端末装置宛のパケットを適切なネットワーク接続装置に中継することができ、これにより、通信の継続が可能となる、という効果を奏する。
【００９９】
つぎの発明によれば、第２の記録手段に中継ＩＰパケットの宛先ＩＰアドレスに該当する情報がない場合に、自ネットワーク接続装置の収容するサブネットでＡＲＰを実行するとともに、同一のサブネットとバックボーンネットワークに接続される他のすべてのネットワーク接続装置にそのＩＰパケットを中継する構成としたため、ＡＲＰ実行後に転送するよりも迅速にＩＰパケットの中継を行うことができる、という効果を奏する。
【０１００】
つぎの発明によれば、バックボーンネットワークからＩＰパケットを受信した場合に、第１の記録手段に宛先端末装置に該当する情報があれば、直接そのＩＰパケットを中継し、第２の記録手段に宛先端末装置に該当する情報があれば、そのＩＰパケットを廃棄する構成としたため、不要なトラヒックを削減できる、という効果を奏する。
【０１０１】
つぎの発明によれば、ＩＣＭＰエコーリクエストメッセージをブロードキャストアドレスで送信し、サブネットに接続された各端末装置のＩＣＭＰエコーリプライメッセージを同時に収集する構成としたため、効率よく接続装置情報を収集できる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明にかかるネットワーク接続装置の実施の形態１の構成を示す図である。
【図２】 実施の形態１のネットワーク接続装置を用いたネットワークシステムの一例を示す図である。
【図３】 接続装置情報収集部１０２の構成を示す図である。
【図４】 接続装置情報収集のために用いられるＩＣＭＰエコーリクエストメッセージを格納するＭＡＣフレームフォーマットの一例を示す図である。
【図５】 接続装置情報収集のために用いられるＩＣＭＰエコーリプライメッセージを格納するＭＡＣフレームフォーマットの一例を示す図である。
【図６】 ネットワーク接続装置２００の第２の記録部１０９に記録される内容の一例を示す図である。
【図７】 ネットワーク接続装置１００の第２の記録部１０９に記録される内容の一例を示す図である。
【図８】 本発明にかかるネットワーク接続装置の実施の形態２の構成を示す図である。
【図９】 実施の形態２のネットワーク接続装置を用いたネットワークシステムの一例を示す図である。
【図１０】 本発明にかかるネットワーク接続装置の実施の形態３の構成を示す図である。
【図１１】 実施の形態３のネットワーク接続装置を用いたネットワークシステムの一例を示す図である。
【図１２】 ネットワーク接続装置２００ｂの第２の記録部１０９に記録される内容の一例を示す図である。
【図１３】 サブネットが分散された場合のＩＰパケットの経路を示す図である。
【図１４】 ネットワーク接続装置１００ｂの第２の記録部１０９に記録される内容の一例を示す図である。
【図１５】 バックボーンネットワークの内部構成を示す図である。
【図１６】 ＶＲＲＰを用いた従来のネットワークシステムの構成を示す図である。
【図１７】 ＶＲＲＰで用いられるＡＲＰ（Address Resolution Protocol）リプライパケットフォーマットの概略を示す図である。
【符号の説明】
１００，１００ａ，１００ｂ，２００，２００ａ，２００ｂ ネットワーク接続装置、１０１ 状態確認部、１０２ 接続装置情報収集部、１０３ 接続装置情報交換部、１０５，１０５ｂ 中継部、１０７ 第１の記録部、１０８ ＡＲＰテーブル、１０９ 第２の記録部、２１０，５０１，５０１ｂ バックボーンネットワーク、２１１ 専用リンク、２１２ 論理パス、２２１，２２２，２２７，４３１ 端末装置、２３０ サブネット、２３１，２３２，２３３，２３４スイッチングハブ、２９１，２９２，２９３，５１１，５１２，５１３ ポート、４００，４００ｂ ルータ、４３０ サブネット、４４１ リクエスト送信部、４４２ 受信部、４４３ 学習部、５０２ マルチキャストコネクション、５０３ 通信パス。
【発明の属する技術分野】
本発明は、バックボーンネットワークとサブネットとを冗長接続する複数のネットワーク接続装置を備えたネットワークシステムに関するものであり、特に、サブネット分断時の端末間の通信を救済可能なネットワークシステムおよびネットワーク接続装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来技術について説明する。ＩＰ（Internet Protocol）ネットワークにおいて、ルータによって他のネットワークと区切られたサブネットは、ルータを経由して当該サブネットの外部と通信を行う。しかしながら、ルータが故障した場合にはサブネットの外部と通信が行えなくなるため、たとえば、複数のルータを用いて通信経路の冗長化を行うことが一般的に知られている。
【０００３】
複数のルータを用いて通信経路の冗長化を行うシステムとしては、ＶＲＲＰ（Virtual Router Redundancy Protocol，Internet Engineering Task Force:IETF RFC2338）を用いたネットワークシステムがある。
【０００４】
ＶＲＲＰでは、冗長化を行うサブネットに対して、複数のルータが仮想ルータを構成し、仮想ＭＡＣアドレスとＩＰアドレスを共有する。現用ルータは、定期的にＶＲＲＰメッセージをサブネット内に送信することで仮想ＭＡＣアドレスとＩＰアドレスを待機ルータに通知し、現用ルータの健在を知らしめる。また、現用ルータは、サブネットのルートを当該サブネット以外のネットワークに対して広告する。一方、待機ルータは、現用ルータが正常に動作している場合には仮想ＭＡＣアドレスを用いた通信を行わず、上記ルートの広告も行わない。また、待機ルータは、一定時間、現用ルータからのＶＲＲＰメッセージの到着がないことをもって現用ルータの障害を検知し、その後、仮想ＭＡＣアドレスとＩＰアドレスを使用して代理動作を行う。
【０００５】
図１６は、ＶＲＲＰを用いたネットワークシステムの構成を示す図である。図１６において、２０，２１はルータであり、２３，２４，２５はスイッチングハブであり、２６，２７は端末装置であり、２８はサブネットであり、２９はバックボーンネットワークである。
【０００６】
また、図１７は、ＶＲＲＰで用いられるＡＲＰ（Address Resolution Protocol）リプライパケットフォーマットの概略を示す図である。図１７において、３０ａは宛先ＭＡＣアドレス（ＭＡＣ＿ＤＡ）であり、３０ｂは送信元ＭＡＣアドレス（ＭＡＣ＿ＳＡ）であり、３０ｃはソースハードウェアアドレス（ＳＲＣ＿ＭＡＣ＿ＡＤＤＲ）であり、３０ｄはソースプロトコルアドレス（ＳＲＣ＿ＩＰ＿ＡＤＤＲ）であり、３０ｅはターゲットハードウェアアドレス（ＴＡＧＴ＿ＭＡＣ＿ＡＤＤＲ）であり、３０ｆはターゲットプロトコルアドレス（ＴＡＧＴ＿ＩＰ＿ＡＤＤＲ）である。
【０００７】
端末装置２６および２７では、デフォルトルートとして仮想ＭＡＣアドレスを設定しておくと、サブネット外への通信フレームを仮想ＭＡＣアドレス宛に送信する。たとえば、ルータ２０が現用ルータとして、ルータ２１が待機ルータとして動作している場合、通信フレームは、現用ルータ２０が中継する。このとき、待機ルータ２１は、仮想ＭＡＣアドレスを使用した通信（中継動作を含む）を一切行わない。また、現用ルータ２０は、サブネット２８のルートを当該サブネット以外のネットワークに対して広告する。
【０００８】
そして、現用ルータ２０が故障すると、待機ルータ２１では、図１７に示すＡＲＰリプライパケットをサブネット２８に対して送信する。すなわち、待機ルータ２１では、仮想ＭＡＣアドレスを送信元ＭＡＣアドレス３０ｂおよびソースハードウェアアドレス３０ｃに格納し、共有ＩＰアドレスをソースプロトコルアドレス３０ｄに格納し、ブロードキャストアドレスを宛先ＭＡＣアドレス３０ａに格納し、この状態でＡＲＰリプライパケットをサブネット２８に対して送信する。
【０００９】
また、各スイッチングハブでは、上記ＡＲＰリプライパケットを受信および転送し、仮想ＭＡＣアドレスの装置がルータ２１の方向のポートにあることを学習し、以後、仮想ＭＡＣアドレス宛のＭＡＣフレームをルータ２１の方向に転送する。また、ルータ２１では、上記中継動作を開始するとともに、バックボーンネットワーク上でサブネット２８のルート広告を開始する。これにより、現用ルータ２０が故障した場合においても、サブネット２８と他のサブネットとの接続性を確保できる。
【００１０】
また、複数のルータを用いて通信経路の冗長化を行うシステムとしては、上記以外に、特開平１０−２７１１５５号公報に記載の「通信システム」がある。このシステムでは、送信元端末を収容するＬＡＮ間接続装置を始点とし、宛先端末を収容する冗長化されたＬＡＮ間接続装置を終点とする、マルチキャストコネクションを設定する。そして、冗長化されたＬＡＮ間接続装置のいずれかを現用としてパケット中継を行い、もう一方のＬＡＮ間接続装置はパケット中継を行わないようにする。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記、ＶＲＲＰを用いた従来のネットワークシステムにおいては、サブネットが分断された場合、上記のように、待機ルータとして動作していたルータが代理の現用ルータとして動作を開始し、サブネットのルート広告を送信する。また、はじめから現用ルータとして動作していたルータについても、通常どおりルート広告の送信を継続している。これにより、バックボーンネットワーク上で両方のルート広告を受信した他のルータでは、上記両ルート広告のなかからいずれか１つを選択し、そのサブネット宛のＩＰパケット中継を行うことになるため、このネットワークシステムでは、選択されなかったルータに接続されたサブネットにはパケットが到着せず、通信を行うことができなくなる、という問題があった。
【００１２】
また、ＶＲＲＰを用いた従来のネットワークシステムにおいては、現用ルータの故障に伴って待機ルータが代理の現用ルータとして動作し、サブネットのルート広告を行った場合であっても、元の現用ルータの広告したルート情報がタイムアウトにより無効化するまで、代理の現用ルータの広告したルート情報が経路選択に反映されない場合がある、という問題があった。
【００１３】
また、上記公報記載のネットワークシステムにおいては、マルチキャストパスにより、宛先サブネットに冗長化接続されたルータに対してパケットを中継し、いずれか１つのルータがパケットの中継を行うため、サブネットが複数のセグメントに分断された場合には到達不能となるセグメントが発生する、という問題があった。
【００１４】
また、上記公報記載のネットワークシステムにおいては、たとえば、サブネットの分断に伴い双方のルータを現用動作させた場合に、宛先の端末が収容されていないセグメントにもパケットを送信するべく不要なＡＲＰ手順が実行される、という問題があった。また、宛先がＡＲＰテーブルに登録されている場合には、不要なトラヒックが送信される、という問題があった。
【００１５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、たとえば、他のネットワークと冗長接続されたサブネットが故障等により分断された場合においても、分断された個々のセグメントが通信を継続可能なネットワークシステムおよびネットワーク接続装置を得ることを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるネットワークシステムにあっては、バックボーンネットワークと、少なくとも１つの端末装置を収容する複数のサブネット、で構成され、当該バックボーンネットワークおよびサブネット間が、複数のネットワーク接続装置を介して冗長に接続された構成とし、前記各ネットワーク接続装置は、自装置が接続されたサブネットを経由して、当該サブネットに接続された他のネットワーク接続装置との導通状態を監視し、当該サブネット内の各端末装置が分断されている状態を認識した場合に接続装置情報の収集を指示する状態監視手段（後述する実施の形態の状態確認部１０１に相当）と、接続装置情報の収集指示により、接続された全端末装置のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスを接続装置情報として収集する接続装置情報収集手段（接続装置情報収集部１０２に相当）と、収集した接続装置情報を記録する第１の記録手段（第１の記録部１０７に相当）と、記録した接続装置情報を、同一サブネットに接続されたネットワーク接続装置間を結ぶ管理用パスを用いて他のネットワーク接続装置と交換する接続装置情報交換手段（接続装置情報交換部１０３に相当）と、交換により取得した他のネットワーク接続装置からの接続装置情報を記録する第２の記録手段（第２の記録部１０９に相当）と、前記バックボーンネットワークからＩＰパケットを受信した場合に、前記第１の記録手段に宛先端末装置に該当する情報があれば、直接ＩＰパケットを中継し、前記第２の記録手段に宛先端末装置に該当する情報があれば、前記管理用パスを経由して当該宛先端末装置と接続するネットワーク接続装置にＩＰパケットを中継する中継手段（中継部１０５に相当）と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
つぎの発明にかかるネットワークシステムにあっては、前記管理用パスとして、各ネットワーク接続装置間に専用リンク（専用リンク２１１に相当）を設けることを特徴とする。
【００１８】
つぎの発明にかかるネットワークシステムにあっては、前記管理用パスとして、バックボーンネットワークに、各ネットワーク接続装置を接続するための論理パス（論理パス２１１に相当）を設けることを特徴とする。
【００１９】
つぎの発明にかかるネットワークシステムにあっては、前記論理パスを、同一サブネットに接続するネットワーク接続装置間を相互に接続するマルチキャストコネクションおよびユニキャストコネクションにより構成することを特徴とする。
【００２０】
つぎの発明にかかるネットワークシステムにあっては、前記バックボーンネットワークからＩＰパケットを受信し、前記第２の記録手段に宛先端末装置に該当する情報がない場合に、自ネットワーク接続装置に接続するサブネットに対してＡＲＰを実行し、同時に、前記管理用パスで接続されたすべてのネットワーク接続装置に対して当該ＩＰパケットを送信することを特徴とする。
【００２１】
つぎの発明にかかるネットワークシステムにあっては、バックボーンネットワークと、少なくとも１つの端末装置を収容する複数のサブネット、で構成され、当該バックボーンネットワークおよびサブネット間が、複数のネットワーク接続装置を介して冗長に接続された構成とし、前記各ネットワーク接続装置は、自装置が接続されたサブネットを経由して、当該サブネットに接続された他のネットワーク接続装置との導通状態を監視し、当該サブネット内の各端末装置が分断されている状態を認識した場合に接続装置情報の収集を指示する状態監視手段と、接続装置情報の収集指示により、接続された全端末装置のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスを接続装置情報として収集する接続装置情報収集手段と、収集した接続装置情報を記録する第１の記録手段と、記録した接続装置情報を、同一サブネットに接続されたネットワーク接続装置間を結ぶ管理用パスを用いて他のネットワーク接続装置と交換する接続装置情報交換手段と、交換により取得した他のネットワーク接続装置からの接続装置情報を記録する第２の記録手段と、前記バックボーンネットワークからＩＰパケットを受信した場合に、前記第１の記録手段に宛先端末装置に該当する情報があれば、直接ＩＰパケットを中継し、前記第２の記録手段に宛先端末装置に該当する情報があれば、そのＩＰパケットを廃棄する中継手段（中継部１０５ｂに相当）と、を備えることを特徴とする。
【００２２】
つぎの発明にかかるネットワークシステムにあっては、前記バックボーンネットワークがコアネットワークとアクセスネットワークで構成されている場合、同一のサブネットに接続されたネットワーク接続装置を収容するアクセスネットワークでは、マルチキャストコネクションを設定することを特徴とする。
【００２３】
つぎの発明にかかるネットワークシステムにおいて、前記接続装置情報収集手段は、ＩＣＭＰエコーリクエストメッセージをブロードキャストアドレスで送信するリクエスト送信手段（リクエスト送信部４４１に相当）と、前記リクエストに対する応答としてＩＣＭＰエコーリプライメッセージを受信する受信手段（受信部４４２に相当）と、前記ＩＣＭＰエコーリプライメッセージに基づいてサブネット内の端末装置のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの組み合わせを学習する学習手段（学習部４４３に相当）と、を備えることを特徴とする。
【００２４】
つぎの発明にかかるネットワーク接続装置にあっては、バックボーンネットワークと複数の端末装置を収容するサブネットとを接続し、さらに、自装置が接続されたサブネットを経由して、当該サブネットに接続された他のネットワーク接続装置との導通状態を監視し、当該サブネット内の各端末装置が分断されている状態を認識した場合に接続装置情報の収集を指示する状態監視手段と、接続装置情報の収集指示により、接続された全端末装置のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスを接続装置情報として収集する接続装置情報収集手段と、収集した接続装置情報を記録する第１の記録手段と、記録した接続装置情報を、同一サブネットに接続されたネットワーク接続装置間を結ぶ管理用パスを用いて他のネットワーク接続装置と交換する接続装置情報交換手段と、交換により取得した他のネットワーク接続装置からの接続装置情報を記録する第２の記録手段と、前記バックボーンネットワークからＩＰパケットを受信した場合に、前記第１の記録手段に宛先端末装置に該当する情報があれば、直接ＩＰパケットを中継し、前記第２の記録手段に宛先端末装置に該当する情報があれば、前記管理用パスを経由して当該宛先端末装置と接続するネットワーク接続装置にＩＰパケットを中継する中継手段と、を備えることを特徴とする。
【００２５】
つぎの発明にかかるネットワーク接続装置にあっては、前記バックボーンネットワークからＩＰパケットを受信し、前記第２の記録手段に宛先端末装置に該当する情報がない場合に、自ネットワーク接続装置に接続するサブネットに対してＡＲＰを実行し、同時に、前記管理用パスで接続されたすべてのネットワーク接続装置に対して当該ＩＰパケットを送信することを特徴とする。
【００２６】
つぎの発明にかかるネットワーク接続装置にあっては、バックボーンネットワークと複数の端末装置を収容するサブネットとを接続し、さらに、自装置が接続されたサブネットを経由して、当該サブネットに接続された他のネットワーク接続装置との導通状態を監視し、当該サブネット内の各端末装置が分断されている状態を認識した場合に接続装置情報の収集を指示する状態監視手段と、接続装置情報の収集指示により、接続された全端末装置のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスを接続装置情報として収集する接続装置情報収集手段と、収集した接続装置情報を記録する第１の記録手段と、記録した接続装置情報を、同一サブネットに接続されたネットワーク接続装置間を結ぶ管理用パスを用いて他のネットワーク接続装置と交換する接続装置情報交換手段と、交換により取得した他のネットワーク接続装置からの接続装置情報を記録する第２の記録手段と、前記バックボーンネットワークからＩＰパケットを受信した場合に、前記第１の記録手段に宛先端末装置に該当する情報があれば、直接ＩＰパケットを中継し、前記第２の記録手段に宛先端末装置に該当する情報があれば、そのＩＰパケットを廃棄する中継手段と、を備えることを特徴とする。
【００２７】
つぎの発明にかかるネットワーク接続装置において、前記接続装置情報収集手段は、ＩＣＭＰエコーリクエストメッセージをブロードキャストアドレスで送信するリクエスト送信手段と、前記リクエストに対する応答としてＩＣＭＰエコーリプライメッセージを受信する受信手段と、前記ＩＣＭＰエコーリプライメッセージに基づいてサブネット内の端末装置のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの組み合わせを学習する学習手段と、を備えることを特徴とする。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかるネットワークシステムおよびネットワーク接続装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２９】
実施の形態１．
図１は、本発明にかかるネットワーク接続装置の実施の形態１の構成を示す図である。図１において、１００はネットワーク接続装置であり、１０１は状態確認部であり、１０２は接続装置情報収集部であり、１０３は接続装置情報交換部であり、１０５は中継部であり、１０７は接続装置情報を記録する第１の記録部、１０８はＡＲＰテーブルであり、１０９は他ネットワーク接続装置の接続装置情報を記録する第２の記録部であり、２１０はバックボーンネットワークであり、２１１はネットワーク接続装置間を結ぶ管理用パスの一例として用いられる専用リンクであり、２３０はサブネットであり、２９１はサブネットに接続する入出力ポートであり、２９３はバックボーンネットワークに接続する入出力ポートである。
【００３０】
また、図２は、実施の形態１のネットワーク接続装置を用いたネットワークシステムの一例を示す図である。図２において、２００は上記ネットワーク接続装置１００と同様の構成を持つネットワーク接続装置であり、２３１，２３２，２３３，２３４はスイッチングハブであり、２２１，２２２，２２７は端末装置であり、２９２はネットワーク接続装置２００の入出力ポートであり、４００は他のサブネットを収容するルータであり、４３０はサブネットであり、４３１はサブネット４３０内の端末装置であり、８０１はＩＰパケットの経路である。なお、本実施の形態では、説明の便宜上、バックボーンネットワーク２１０に２つのサブネットが接続されているが、これに限らず、図示のようなサブネットが複数接続されていてもよい。
【００３１】
また、図３は、上記接続装置情報収集部１０２の構成を示す図である。図３において、４４１はＩＣＭＰエコーリクエストメッセージをブロードキャストで送信するリクエスト送信部であり、４４２はＩＣＭＰエコーリプライメッセージを受信する受信部であり、４４３はＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの組み合わせを学習する学習部である。
【００３２】
ここで、図１、図２および図３を用いて上記ネットワーク接続装置の動作を説明する。なお、本実施の形態では、ネットワーク接続装置１００と２００が冗長な構成をとり、バックボーンネットワーク２１０とサブネット２３０とを接続する。また、ネットワーク接続装置１００および２００は、専用リンク２１１により直接接続されている。
【００３３】
また、ネットワーク接続装置１００が待機ルータとして、ネットワーク接続装置２００が現用ルータとして、それぞれ動作しているものとする。したがって、現用ルータとして動作するネットワーク接続装置２００については、サブネット２３０から受け取るサブネット外へのパケットやバックボーンネットワーク２１０から受け取るサブネット２３０宛のパケットの中継処理を行う。さらに、サブネット２３０のルート情報をバックボーンネットワーク２１０に広告する。これにより、ルータ４００およびバックボーンネットワーク２１０に接続する他のルータでは、サブネット２３０宛のパケットの経路として、ネットワーク接続装置２００経由の経路を学習する。一方、待機ルータとして動作するネットワーク接続装置１００については、サブネット２３０から受け取るサブネット外へのパケットやバックボーンネットワーク２１０から受け取るサブネット２３０宛のパケットの中継処理を行わず、さらに、サブネット２３０のルート情報の広告も行わない。
【００３４】
この状態で、ネットワーク接続装置１００では、状態確認部１０１が、サブネット２３０を経由してネットワーク接続装置２００との導通状態を監視する。この監視は、たとえば、ＶＲＲＰパケットを用いて行う。また、ネットワーク接続装置１００の状態確認部１０１では、管理用パスである専用リンク２１１を用い、ネットワーク接続装置２００の状態確認部１０１に対して定期的に自装置の動作状態を送信する。ここでいう動作状態とは、待機ルータとして動作しているか、または現用ルータとして動作しているか、を示す情報を意味する。なお、ネットワーク接続装置２００においても、同様に動作状態を、専用リンク２１１を経由してネットワーク接続装置１００に対して送信する。
【００３５】
つぎに、端末装置４３１から端末装置２２１へのパケットは、ルータ４００とバックボーンネットワーク２１０を経由し、ネットワーク接続装置２００に到着する。
【００３６】
パケットを受け取ったネットワーク接続装置２００では、ＡＲＰテーブル１０８を検索し、端末装置２２１のＭＡＣアドレスを取得する。ここで、端末装置２２１のＭＡＣアドレスがなければ、ＡＲＰを実行し、端末装置２２１のＭＡＣアドレスを取得する。そして、上記パケットを格納したＭＡＣフレームをポート２９２から送信する。この場合、ＭＡＣフレームは、スイッチングハブ２３３，２３２，２３１を経由して端末装置２２１に到達する。
【００３７】
一方、スイッチングハブ２３２が故障し、中継動作を行えなくなった場合、ネットワーク接続装置１００の状態確認部１０１では、ＶＲＲＰメッセージの未到着により障害発生を認識し、接続装置情報収集部１０２に対して接続装置情報の収集を指示する。そして、専用リンク２１１を経由して、ネットワーク接続装置２００に対して、自装置が、以後、現用ルータとして動作する旨を通知する。また、ネットワーク接続装置１００では、現用ルータ動作として、バックボーンネットワーク２１０上にサブネット２３０のルート広告を開始する。
【００３８】
接続装置情報の収集を指示されたネットワーク接続装置１００の接続装置情報収集部１０２では、ＩＣＭＰエコーリクエストメッセージを生成し、リクエスト送信部４４１が、生成したＩＣＭＰエコーリクエストメッセージをサブネット２３０のポート２９１に対して送信する。図４は、接続装置情報収集のために用いられるＩＣＭＰエコーリクエストメッセージを格納するＭＡＣフレームフォーマットの一例を示す図である。図４において、４５１はＭＡＣヘッダ部であり、４５２はＩＰヘッダ部であり、４５３はＩＣＭＰメッセージ部であり、４５４は宛先ＭＡＣアドレスであり、４５５は送信元ＭＡＣアドレスであり、４５６は宛先ＩＰアドレスであり、４５７は送信元ＩＰアドレスである。ここでは、宛先ＭＡＣアドレス４５４をブロードキャストアドレス（ＭＡＣ＿Ｂｒｏａｄｃａｓｔ）とし、宛先ＩＰアドレス４５６をサブネット２３０へのブロードキャストアドレス（ＩＰ＿ＳｕｂｎｅｔＢｒｏａｄｃａｓｔ）としたＩＣＭＰエコーリクエストメッセージを送信する。このメッセージは、スイッチングハブ２３１で中継され、端末装置２２１に通知される。
【００３９】
ＩＣＭＰエコーリクエストメッセージを受け取った端末装置２２１では、応答として、ＩＣＭＰエコーリプライメッセージを生成／送信する。図５は、接続装置情報収集のために用いられるＩＣＭＰエコーリプライメッセージを格納するＭＡＣフレームフォーマットの一例を示す図である。図５において、４６１はＭＡＣヘッダ部であり、４６２はＩＰヘッダ部であり、４６３はＩＣＭＰメッセージ部であり、４６４は宛先ＭＡＣアドレスであり、４６５は送信元ＭＡＣアドレスであり、４６６は宛先ＩＰアドレスであり、４６７は送信元ＩＰアドレスである。送信元ＩＰアドレス４６７に自端末のＩＰアドレス（ＩＰ＿２２１）を設定し、送信元ＭＡＣアドレス４６５に自装置のＭＡＣアドレス（ＭＡＣ＿２２１）を設定したＩＣＭＰエコーリプライメッセージを生成／送信する。このリプライメッセージは、ネットワーク接続装置１００の受信部４４２により受信され、学習部４４３に通知される。
【００４０】
学習部４４３では、受け取ったリプライメッセージを精査し、送信元ＩＰアドレス４６７と送信元ＭＡＣアドレス４６５の組み合わせを学習し、その学習結果を接続装置情報として第１の記録部１０７およびＡＲＰテーブル１０８に格納する。
【００４１】
上記のように接続装置情報収集部１０２により接続装置情報を収集したネットワーク接続装置１００では、接続装置情報交換部１０３が、収集したＩＰアドレスを専用リンク２１１に送信する。専用リンク２１１はネットワーク接続装置１００とネットワーク接続装置２００とを接続しており、接続装置情報は、ネットワーク接続装置２００の接続装置情報交換部１０３に通知される。
【００４２】
ネットワーク接続装置２００の接続装置情報交換部１０３では、受信した接続装置情報に含まれるＩＰアドレスに基づいて、ＡＲＰテーブル１０８に記録された同一ＩＰアドレスに対応するエントリを削除する。そして、受け取ったＩＰアドレス情報と、専用リンク２１１を識別可能な情報、たとえば、専用リンク２１１の識別子と、ネットワーク接続装置１００が現用ルータとして動作していること、を第２の記録部１０９に記録する。
【００４３】
図６は、ネットワーク接続装置２００の第２の記録部１０９に記録される内容（エントリ）の一例を示す図である。図６において、２６０ａは端末装置２２１のＩＰアドレスであり、２６０ｂは端末装置２２１を収容するネットワーク接続装置１００と接続する専用リンク２１１の識別子であり、２６０ｃは端末装置２２１を収容するネットワーク接続装置１００のルータ動作状態である。ここでは、ＩＰアドレス２６０ａに「ＩＰ＿２２１」が設定され、識別子２６０ｂに「２１１」が設定され、ルータ動作状態２６０ｃに「現用」が設定される。
【００４４】
つぎに、上記のような動作後、端末装置４３１から端末装置２２１へのＩＰパケットを受信したネットワーク接続装置２００の動作について説明する。なお、ここでは、ルータ４００およびネットワーク接続装置１００を経由したサブネット２３０への経路のメトリックが、ルータ４００およびネットワーク接続装置２００を経由したサブネット２３０への経路のメトリックよりも大きい場合を想定する。
【００４５】
まず、ネットワーク接続装置２００が端末装置２２１へのＩＰパケットを受信すると、中継部１０５では、ＡＲＰテーブル１０８を検索し、受け取ったＩＰパケットの宛先アドレスに対応するエントリがあるかどうかを確認する。このとき、ＡＲＰテーブル１０８には対応するエントリが格納されていないので、中継部１０５では、さらに第２の記録部１０９を宛先アドレスに基づいて検索し、ここで、図６に示すエントリを得る。そして、中継部１０５では、取得したエントリのルータ動作状態２６０ｃが「現用」であれば、専用リンク識別子２６０ｂにより示された専用リンク２１１へ上記ＩＰパケットを送信する。
【００４６】
ＩＰパケットを受け取ったネットワーク接続装置１００の中継部１０５では、ＡＲＰテーブル１０８を検索して対応するＭＡＣアドレスを取得し、さらに、受け取ったＩＰパケットをＭＡＣフレームに格納し、その後、当該ＭＡＣフレームをポート２９１からＭＡＣアドレス宛に送信する。このＭＡＣフレームは、スイッチングハブ２３１により中継され、端末装置２２１に到着する。
【００４７】
以上のように、本実施の形態のネットワークシステムでは、サブネット２３０が分断されているような場合においても、端末装置４３１からのＩＰパケットをネットワーク接続装置２００経由で端末装置２２１に対して送信できる。図２に示す太線は、上記のように中継されたＩＰパケットの経路８０１を示す。なお、端末装置２２１から端末装置４３１へのＩＰパケットについては、ネットワーク接続装置１００が直接ルータ４００に中継する。
【００４８】
一方、ネットワーク接続装置２００では、先に説明した手順でネットワーク接続装置１００の状態確認部１０１から送られてきた「現用ルータとして動作する旨の通知」を、状態確認部１０１が受け取ることで、サブネット２３０に障害が発生したことを認識する。そして、上記ネットワーク接続装置１００と同様の手順で、ネットワーク接続装置２００の接続装置情報収集部１０２が、端末装置２２２および２２７のＩＰアドレスを接続装置情報として収集し、接続装置情報交換部１０３が、当該接続装置情報をネットワーク接続装置１００に対して送信する。
【００４９】
接続装置情報を受け取ったネットワーク接続装置１００では、上記ネットワーク接続装置２００と同様の手順で、ＩＰアドレス情報と、専用リンク２１１の識別子と、ネットワーク接続装置２００が現用ルータとして動作していること、を第２の記録部１０９に記録する。図７は、ネットワーク接続装置１００の第２の記録部１０９に記録される内容（エントリ）の一例を示す図である。図７において、２６１は端末装置２２２に対応したエントリであり、２６２は端末装置２２７に対応したエントリである。
【００５０】
つぎに、端末装置４３１から端末装置２２１へのＩＰパケットを受信したネットワーク接続装置１００の動作について説明する。なお、ここでは、ルータ４００がサブネット２３０への経路としてネットワーク接続装置１００を選択し、さらに、ルータ４００およびネットワーク接続装置１００を経由したサブネット２３０への経路のメトリックが、ルータ４００およびネットワーク接続装置２００を経由したサブネット２３０への経路のメトリックよりも小さい場合を想定する。
【００５１】
まず、端末装置４３１から端末装置２２１宛のＩＰパケットがネットワーク接続装置１００に到着し、中継部１０５では、ＡＲＰテーブル１０８を参照し、対応するＭＡＣアドレスを取得する。そして、受け取ったＩＰパケットをＭＡＣフレームに格納し、その後、当該ＭＡＣフレームをポート２９１からＭＡＣアドレス宛に送信する。このＭＡＣフレームは、スイッチングハブ２３１により中継され、端末装置２２１に到着する。
【００５２】
なお、宛先が端末装置２２２や２２７のＩＰパケットについては、ネットワーク接続装置２００と同様の手順で、専用リンク２１１およびネットワーク接続装置２００を経由して宛先端末装置に送信する。
【００５３】
以上のように、本実施の形態のネットワークシステムでは、サブネット２３０が分断されているような状態のとき、同一のサブネットとバックボーンネットワークに接続されるいずれのネットワーク接続装置にＩＰパケットが到着した場合においても、宛先端末装置に対して当該ＩＰパケットを中継できる。
【００５４】
なお、中継部１０５では、ＡＲＰテーブル１０８および第２の記録部１０９に、受け取ったＩＰパケットの宛先ＩＰアドレスに該当するエントリがない場合、サブネット上でＡＲＰ手順を実行するとともに、同一のサブネットとバックボーンネットワークに接続される他のネットワーク接続装置に対してそのＩＰパケットを中継する。また、専用リンク２１１から中継されたＩＰパケットを受信し、かつＡＲＰテーブルに対応するエントリがない場合には、サブネット上でＡＲＰ手順を実行し、このとき、他のネットワーク接続装置へのＩＰパケットの中継は行わない。また、ＡＲＰ手順を実行して新たな接続装置が検出された場合には、新たに検出された端末装置のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスをＡＲＰテーブル１０８および第１の記録部１０７に登録するとともに、他のネットワーク接続装置にその旨を通知する。
【００５５】
このように、本実施の形態においては、サブネットが分断された場合でも、ネットワーク接続装置間で自装置の収容するＩＰアドレス情報を交換する構成としたため、サブネット内の任意端末装置宛のパケットを適切なネットワーク接続装置に中継することができ、これにより、通信の継続が可能となる。
【００５６】
また、本実施の形態においては、第２の記録部に中継ＩＰパケットの宛先ＩＰアドレスに該当する情報がない場合に、自ネットワーク接続装置の収容するサブネットでＡＲＰを実行するとともに、同一のサブネットとバックボーンネットワークに接続される他の全てのネットワーク接続装置にそのＩＰパケットを中継する構成としたため、ＡＲＰ実行後に転送するよりも迅速にＩＰパケットの中継を行うことができる。
【００５７】
また、本実施の形態においては、サブネットを構成する端末装置やスイッチングハブに対して特別な処理を追加する必要がないため、バックボーンネットワークと接続するルータを置き換えるだけで耐障害性の高いネットワークを構築することができる。
【００５８】
また、本実施の形態においては、接続装置情報の収集時に、ＩＣＭＰエコーリクエストメッセージをブロードキャストアドレスで送信し、サブネットに接続された各端末装置のＩＣＭＰエコーリプライメッセージを同時に収集する構成としたため、効率よく接続装置情報を収集できる。
【００５９】
実施の形態２．
前述の実施の形態１では、管理用パスとして専用リンク２１１を設けたが、実施の形態２においては、当該専用リンク２１１をバックボーンネットワーク２１０内の仮想リンクである論理パスに置き換えて同様の処理を実現する。
【００６０】
図８は、本発明にかかるネットワーク接続装置の実施の形態２の構成を示す図である。図８において、１００ａは前述のネットワーク接続装置１００と同様の処理を行うネットワーク接続装置であり、２１２はネットワーク接続装置間を結ぶ論理パスである。また、図９は、実施の形態２のネットワーク接続装置を用いたネットワークシステムの一例を示す図である。図９において、２００ａは前述のネットワーク接続装置２００と同様の処理を行うネットワーク接続装置であり、８０２はＩＰパケットの経路である。なお、前述の実施の形態１と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。また、状態確認部１０１，接続装置情報交換部１０３および中継部１０５が、バックボーンネットワーク２１０内の論理パスを用いて通信を行うこと以外の処理については、前述の実施の形態１と同様である。
【００６１】
上記論理パス２１２の一例としては、たとえば、バックボーンネットワーク２１０がＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode）ネットワークであれば、ＶＣ（virtual channel）が挙げられる。
【００６２】
また、論理パス２１２は、複数の宛先を指定してパケットを送信可能なマルチキャストコネクションとしてもよい。この場合、各ネットワーク接続装置を始点とし、同一のサブネットに接続した他のネットワーク接続装置を終点とするマルチキャストコネクションとし、さらに各ネットワーク接続装置間をユニキャストコネクションとする。
【００６３】
このように、本実施の形態においては、管理用パスとして論理パスを用いる構成としたため、同一のバックボーンネットワークとサブネットに接続されるネットワーク接続装置間に専用リンクを設置することなく、実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００６４】
また、本実施の形態においては、論理パスをマルチキャストコネクションとすることで、同一のバックボーンネットワークとサブネットに接続されるネットワーク接続装置が多数ある場合においても、他のネットワーク接続装置に接続装置情報を効率よく配送できる。
【００６５】
実施の形態３．
図１０は、本発明にかかるネットワーク接続装置の実施の形態３の構成を示す図である。図１０において、１００ｂはネットワーク接続装置であり、１０５ｂは中継部であり、５０１はバックボーンネットワークであり、５０３はネットワーク接続装置間を結ぶ通信パスであり、５１１はサブネット２３０に接続する入出力ポートであり、５１３はバックボーンネットワークに接続する入出力ポートである。なお、先に説明した実施の形態１と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６６】
図１１は、実施の形態３のネットワーク接続装置を用いたネットワークシステムの一例を示す図である。図１１において、２００ｂはネットワーク接続装置であり、５１２はサブネット２３０に接続する入出力ポートであり、４００ｂは他のサブネットを収容するルータであり、５０２はルータ４００ｂを始点としネットワーク接続装置１００ｂおよび２００ｂを終点とするマルチキャストコネクションであり、８０３はＩＰパケットの経路である。なお、先に説明した実施の形態１と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００６７】
ここで、図１０および図１１を用いて上記ネットワーク接続装置の動作を説明する。なお、ここでは、先に説明した実施の形態１および２と異なる動作についてのみ説明する。また、本実施の形態では、ネットワーク接続装置１００ｂと２００ｂが冗長な構成をとり、バックボーンネットワーク５０１とサブネット２３０とを接続する。
【００６８】
また、ネットワーク接続装置１００ｂが待機ルータとして、ネットワーク接続装置２００ｂが現用ルータとして、それぞれ動作しているものとする。したがって、現用ルータとして動作するネットワーク接続装置２００ｂについては、サブネット２３０から受け取るサブネット外へのパケットやバックボーンネットワーク５０１から受け取るサブネット２３０宛のパケットの中継処理を行う。一方、待機ルータとして動作するネットワーク接続装置１００ｂについては、サブネット２３０から受け取るサブネット外へのパケットやバックボーンネットワーク５０１から受け取るサブネット２３０宛のパケットの中継処理を行わない。
【００６９】
また、ネットワーク接続装置１００ｂでは、状態確認部１０１が、サブネット２３０を経由してネットワーク接続装置２００ｂとの導通状態を監視する。この監視は、たとえば、ＶＲＲＰパケットを用いて行う。また、ネットワーク接続装置１００ｂの状態確認部１０１では、バックボーンネットワーク５０１上の通信パス５０３を用い、ネットワーク接続装置２００ｂの状態確認部１０１に対して定期的に自装置の動作状態を送信する。なお、ネットワーク接続装置２００ｂにおいても、同様に動作状態を、通信パス５０３を経由してネットワーク接続装置１００ｂに対して送信する。
【００７０】
また、ルータ４００ｂには、あらかじめサブネット２３０への冗長化された経路として、ネットワーク接続装置１００ｂおよび２００ｂの情報を設定しておき、さらに、バックボーンネットワーク５０１上にマルチキャストコネクション５０２を設定しておく。
【００７１】
この状態で、端末装置４３１が端末装置２２１に対してＩＰパケットを送信すると、当該ＩＰパケットは、ルータ４００ｂを経由し、バックボーンネットワーク５０１上でマルチキャストされ、ネットワーク接続装置１００ｂおよび２００ｂの双方に到着する。
【００７２】
ＩＰパケットを受け取ったネットワーク接続装置２００ｂでは、実施の形態１のネットワーク接続装置２００と同様の手順で、当該ＩＰパケットを格納したＭＡＣフレームをポート５１２からサブネット２３０に対して送信する。この場合、ＭＡＣフレームは、スイッチングハブ２３３，２３２，２３１を経由して端末装置２２１に到達する。
【００７３】
また、同時にＩＰパケットを受け取ったネットワーク接続装置１００ｂでは、中継部１０５ｂが、宛先ＩＰアドレスがサブネット２３０であることを認識すると、そのＩＰパケットを廃棄する。そのため、サブネット２３０へ同一フレームが中継されることはない。
【００７４】
したがって、端末装置４３１が端末装置２２１に対して送信したＩＰパケットは、図１１に示す経路８０３をとることになる。
【００７５】
一方、スイッチングハブ２３２が故障し、ネットワーク接続装置２００ｂが端末装置２２１への中継動作を行えなくなった場合、ネットワーク接続装置１００ｂの状態確認部１０１では、ＶＲＲＰメッセージの未到着により障害発生を認識し、接続装置情報収集部１０２に接続装置情報収集を指示する。そして、通信パス５０３を経由して、ネットワーク接続装置２００ｂに対して、自装置が、以後、現用ルータとして動作する旨を通知する。ネットワーク接続装置１００ｂでは、現用ルータとして、サブネット２３０に対するＩＰパケットの中継動作を開始する。
【００７６】
上記指示を受けたネットワーク接続装置１００ｂの接続装置情報収集部１０２では、先に説明した実施の形態１と同様の手順で、接続装置情報を収集し、当該接続装置情報を第１の記録部１０７およびＡＲＰテーブル１０８に格納する。
【００７７】
接続装置情報収集部１０２により接続装置情報を収集したネットワーク接続装置１００ｂでは、接続装置情報交換部１０３が、収集したＩＰアドレスを通信パス５０３に送信する。通信パス５０３はネットワーク接続装置１００ｂとネットワーク接続装置２００ｂとを接続しており、接続装置情報は、ネットワーク接続装置２００ｂの接続装置情報交換部１０３に通知される。
【００７８】
ネットワーク接続装置２００ｂの接続装置情報交換部１０３では、受信した接続装置情報に含まれるＩＰアドレスについて、ＡＲＰテーブル１０８に記録された同一ＩＰアドレスに対応するエントリを削除する。そして、受け取ったＩＰアドレス情報と、通信パス５０３を識別可能な情報、たとえば、パス識別子と、ネットワーク接続装置１００ｂが現用ルータとして動作していること、を第２の記録部１０９に記録する。
【００７９】
図１２は、ネットワーク接続装置２００ｂの第２の記録部１０９に記録される内容（エントリ）の一例を示す図である。図１２において、５６０ａは端末装置２２１のＩＰアドレスであり、５６０ｂは端末装置２２１を収容するネットワーク接続装置１００ｂと接続する通信パス５０３の識別子であり、５６０ｃは端末装置２２１を収容するネットワーク接続装置１００ｂのルータ動作状態である。ここでは、ＩＰアドレス５６０ａに「ＩＰ＿２２１」が設定され、識別子５６０ｂに「５０３」が設定され、ルータ動作状態５６０ｃに「現用」が設定される。
【００８０】
つぎに、上記のような動作後、端末装置４３１から端末装置２２１へのＩＰパケットを受信したネットワーク接続装置１００ｂの動作について説明する。ＩＰパケットを受け取ったネットワーク接続装置１００ｂの中継部１０５ｂでは、自装置が現用ルータとして動作しているため、当該ＩＰパケットを廃棄せず、ＡＲＰテーブル１０８を検索し、対応するＭＡＣアドレスを取得する。そして、中継部１０５ｂでは、ＩＰパケットを格納したＭＡＣフレームを、宛先ＭＡＣアドレスに対して送信する。この場合、ＭＡＣフレームは、スイッチングハブ２３１を経由して端末装置２２１に到着する。
【００８１】
また、マルチキャストコネクション５０２を介して同時にＩＰパケットを受け取ったネットワーク接続装置２００ｂでは、中継部１０５ｂが、ＡＲＰテーブル１０８を検索し、宛先アドレスに対応するエントリがあるかどうかを確認する。このとき、ＡＲＰテーブル１０８には対応するエントリが格納されていないので、中継部１０５ｂでは、さらに第２の記録部１０９を宛先アドレスに基づいて検索し、ここで、図１２に示すエントリを取得する。そして、中継部１０５ｂでは、エントリのルータ動作状態５６０ｃが「現用」であることを確認し、当該ＩＰパケットを廃棄する。
【００８２】
以上のように、本実施の形態のネットワークシステムでは、サブネットが分断されているような場合においても、端末装置４３１からのＩＰパケットをネットワーク接続装置１００ｂ経由で端末装置２２１に対して送信できる。図１３は、サブネットが分散された場合のＩＰパケットの経路を示す図である。図示の太線がＩＰパケットの経路８０４を示す。
【００８３】
また、ネットワーク接続装置２００ｂでは、先に説明した手順でネットワーク接続装置１００ｂの状態確認部１０１から送られてきた「現用ルータとして動作する旨の通知」を、状態確認部１０１が受け取ることで、サブネット２３０に障害が発生したことを認識する。そして、上記ネットワーク接続装置１００ｂと同様の手順で、ネットワーク接続装置２００ｂの接続装置情報収集部１０２が、端末装置２２２および２２７のＩＰアドレスを接続装置情報として収集し、接続装置情報交換部１０３が、当該接続装置情報をネットワーク接続装置１００ｂに対して送信する。
【００８４】
接続装置情報を受け取ったネットワーク接続装置１００ｂでは、上記ネットワーク接続装置２００ｂと同様の手順で、ＩＰアドレス情報と、通信パスの識別子と、ネットワーク接続装置２００ｂが現用ルータとして動作していること、を第２の記録部１０９に記録する。図１４は、ネットワーク接続装置１００ｂの第２の記録部１０９に記録される内容（エントリ）の一例を示す図である。図１４において、５６１は端末装置２２２に対応したエントリであり、５６２は端末装置２２７に対応したエントリである。
【００８５】
したがって、本実施の形態のネットワークシステムでは、サブネット２３０が分断されているような状態のときに、端末装置４３１が端末装置２２２または端末装置２２７宛にＩＰパケットを送信すると、上記と同様の手順で、ネットワーク接続装置２００ｂがＩＰパケットを中継し、ネットワーク接続装置１００ｂがＩＰパケットを廃棄する。
【００８６】
なお、中継部１０５ｂでは、ＡＲＰテーブル１０８および第２の記録部１０９に、受け取ったＩＰパケットの宛先ＩＰアドレスに該当するエントリがない場合、サブネット上でＡＲＰ手順を実行する。また、前記ＡＲＰ手順を実行して新たな接続装置が検出された場合には、新たに検出された端末装置のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスをＡＲＰテーブル１０８および第１の記録部１０７に登録するとともに、他のネットワーク接続装置にその旨を通知する。
【００８７】
このように、本実施の形態においては、サブネットが分断された状態のときに、当該サブネットに冗長接続されたすべてのネットワーク接続装置がＩＰパケットを受け取った場合でも、適切なネットワーク接続装置が宛先端末装置に対してＩＰパケットを中継し、その他のネットワーク接続装置が受け取ったＩＰパケットを廃棄する構成としたため、各セグメントの不要なトラヒックを削減できる。
【００８８】
また、本実施の形態においては、バックボーンネットワークにあらかじめマルチキャストコネクションを設定し、冗長化したすべてのネットワーク接続装置に対してＩＰパケットを送信しているため、障害でサブネットが分断された場合においても、待機ルータが現用ルータ動作に移行した段階で、ただちに新たな経路でＩＰパケットを中継できる。
【００８９】
なお、本実施の形態では、説明の便宜上、図１１に示すようなバックボーンネットワーク５０１を用いてネットワークシステムにおける処理について説明したが、これに限らず、たとえば、以下に示すようなバックボーンネットワークを適用することとしてもよい。図１５は、バックボーンネットワークの内部構成を示す図である。図１５において、５０１ｂはバックボーンネットワークであり、５０４はコアネットワークであり、５０５，５０６はアクセスネットワークであり、８０５はＩＰパケットの経路である。このように、バックボーンネットワーク５０１ｂが、コアネットワーク５０４とアクセスネットワーク５０５および５０６で構成されているような場合は、マルチキャストの分岐点をアクセスネットワーク５０５内に設け、コアネットワーク５０４上のトラヒックをユニキャストにすることで、トラヒックを削減できる。
【００９０】
【発明の効果】
以上、説明したとおり、本発明によれば、サブネットが分断された場合でも、ネットワーク接続装置間で自装置の収容するＩＰアドレス情報を交換する構成としたため、サブネット内の任意端末装置宛のパケットを適切なネットワーク接続装置に中継することができ、これにより、通信の継続が可能となる、という効果を奏する。また、サブネットを構成する端末装置やスイッチングハブに対して特別な処理を追加する必要がないため、バックボーンネットワークと接続するルータを置き換えるだけで耐障害性の高いネットワークを構築することができる、という効果を奏する。
【００９１】
つぎの発明によれば、サブネットが分断された場合でも、ネットワーク接続装置間でＩＰアドレス情報を交換できるようになるため、サブネット内の任意端末装置宛のパケットを適切なネットワーク接続装置に中継することができる、という効果を奏する。
【００９２】
つぎの発明によれば、管理用パスとして論理パスを用いる構成としたため、同一のバックボーンネットワークとサブネットに接続されるネットワーク接続装置間に専用リンクを設置することなく、サブネット内の任意端末装置宛のパケットを適切なネットワーク接続装置に中継することができる、という効果を奏する。
【００９３】
つぎの発明によれば、論理パスをマルチキャストコネクションとすることで、同一のバックボーンネットワークとサブネットに接続されるネットワーク接続装置が多数ある場合においても、他のネットワーク接続装置に接続装置情報を効率よく配送できる、という効果を奏する。
【００９４】
つぎの発明によれば、第２の記録手段に中継ＩＰパケットの宛先ＩＰアドレスに該当する情報がない場合に、自ネットワーク接続装置の収容するサブネットでＡＲＰを実行するとともに、同一のサブネットとバックボーンネットワークに接続される他のすべてのネットワーク接続装置にそのＩＰパケットを中継する構成としたため、ＡＲＰ実行後に転送するよりも迅速にＩＰパケットの中継を行うことができる、という効果を奏する。
【００９５】
つぎの発明によれば、サブネットが分断された状態のときに、当該サブネットに冗長接続されたすべてのネットワーク接続装置がＩＰパケットを受け取った場合でも、適切なネットワーク接続装置が宛先端末装置に対してＩＰパケットを中継し、その他のネットワーク接続装置が受け取ったＩＰパケットを廃棄する構成としたため、各セグメントの不要なトラヒックを削減できる、という効果を奏する。
【００９６】
つぎの発明によれば、マルチキャストの分岐点をアクセスネットワーク内に設け、コアネットワーク上のトラヒックをユニキャストにすることにより、トラヒックを削減できる、という効果を奏する。
【００９７】
つぎの発明によれば、ＩＣＭＰエコーリクエストメッセージをブロードキャストアドレスで送信し、サブネットに接続された各端末装置のＩＣＭＰエコーリプライメッセージを同時に収集する構成としたため、効率よく接続装置情報を収集できる、という効果を奏する。
【００９８】
つぎの発明によれば、サブネットが分断された場合でも、ネットワーク接続装置間で自装置の収容するＩＰアドレス情報を交換する構成としたため、サブネット内の任意端末装置宛のパケットを適切なネットワーク接続装置に中継することができ、これにより、通信の継続が可能となる、という効果を奏する。
【００９９】
つぎの発明によれば、第２の記録手段に中継ＩＰパケットの宛先ＩＰアドレスに該当する情報がない場合に、自ネットワーク接続装置の収容するサブネットでＡＲＰを実行するとともに、同一のサブネットとバックボーンネットワークに接続される他のすべてのネットワーク接続装置にそのＩＰパケットを中継する構成としたため、ＡＲＰ実行後に転送するよりも迅速にＩＰパケットの中継を行うことができる、という効果を奏する。
【０１００】
つぎの発明によれば、バックボーンネットワークからＩＰパケットを受信した場合に、第１の記録手段に宛先端末装置に該当する情報があれば、直接そのＩＰパケットを中継し、第２の記録手段に宛先端末装置に該当する情報があれば、そのＩＰパケットを廃棄する構成としたため、不要なトラヒックを削減できる、という効果を奏する。
【０１０１】
つぎの発明によれば、ＩＣＭＰエコーリクエストメッセージをブロードキャストアドレスで送信し、サブネットに接続された各端末装置のＩＣＭＰエコーリプライメッセージを同時に収集する構成としたため、効率よく接続装置情報を収集できる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明にかかるネットワーク接続装置の実施の形態１の構成を示す図である。
【図２】 実施の形態１のネットワーク接続装置を用いたネットワークシステムの一例を示す図である。
【図３】 接続装置情報収集部１０２の構成を示す図である。
【図４】 接続装置情報収集のために用いられるＩＣＭＰエコーリクエストメッセージを格納するＭＡＣフレームフォーマットの一例を示す図である。
【図５】 接続装置情報収集のために用いられるＩＣＭＰエコーリプライメッセージを格納するＭＡＣフレームフォーマットの一例を示す図である。
【図６】 ネットワーク接続装置２００の第２の記録部１０９に記録される内容の一例を示す図である。
【図７】 ネットワーク接続装置１００の第２の記録部１０９に記録される内容の一例を示す図である。
【図８】 本発明にかかるネットワーク接続装置の実施の形態２の構成を示す図である。
【図９】 実施の形態２のネットワーク接続装置を用いたネットワークシステムの一例を示す図である。
【図１０】 本発明にかかるネットワーク接続装置の実施の形態３の構成を示す図である。
【図１１】 実施の形態３のネットワーク接続装置を用いたネットワークシステムの一例を示す図である。
【図１２】 ネットワーク接続装置２００ｂの第２の記録部１０９に記録される内容の一例を示す図である。
【図１３】 サブネットが分散された場合のＩＰパケットの経路を示す図である。
【図１４】 ネットワーク接続装置１００ｂの第２の記録部１０９に記録される内容の一例を示す図である。
【図１５】 バックボーンネットワークの内部構成を示す図である。
【図１６】 ＶＲＲＰを用いた従来のネットワークシステムの構成を示す図である。
【図１７】 ＶＲＲＰで用いられるＡＲＰ（Address Resolution Protocol）リプライパケットフォーマットの概略を示す図である。
【符号の説明】
１００，１００ａ，１００ｂ，２００，２００ａ，２００ｂ ネットワーク接続装置、１０１ 状態確認部、１０２ 接続装置情報収集部、１０３ 接続装置情報交換部、１０５，１０５ｂ 中継部、１０７ 第１の記録部、１０８ ＡＲＰテーブル、１０９ 第２の記録部、２１０，５０１，５０１ｂ バックボーンネットワーク、２１１ 専用リンク、２１２ 論理パス、２２１，２２２，２２７，４３１ 端末装置、２３０ サブネット、２３１，２３２，２３３，２３４スイッチングハブ、２９１，２９２，２９３，５１１，５１２，５１３ ポート、４００，４００ｂ ルータ、４３０ サブネット、４４１ リクエスト送信部、４４２ 受信部、４４３ 学習部、５０２ マルチキャストコネクション、５０３ 通信パス。
Claims (12)
- バックボーンネットワークと、少なくとも１つの端末装置を収容する複数のサブネット、で構成され、当該バックボーンネットワークおよびサブネット間が、複数のネットワーク接続装置を介して冗長に接続されているネットワークシステムにおいて、
前記各ネットワーク接続装置は、
自装置が接続されたサブネットを経由して、当該サブネットに接続された他のネットワーク接続装置との導通状態を監視し、当該サブネット内の各端末装置が分断されている状態を認識した場合に接続装置情報の収集を指示する状態監視手段と、
接続装置情報の収集指示により、接続された全端末装置のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスを接続装置情報として収集する接続装置情報収集手段と、
収集した接続装置情報を記録する第１の記録手段と、
記録した接続装置情報を、同一サブネットに接続されたネットワーク接続装置間を結ぶ管理用パスを用いて他のネットワーク接続装置と交換する接続装置情報交換手段と、
交換により取得した他のネットワーク接続装置からの接続装置情報を記録する第２の記録手段と、
前記バックボーンネットワークからＩＰパケットを受信した場合に、前記第１の記録手段に宛先端末装置に該当する情報があれば、直接ＩＰパケットを中継し、前記第２の記録手段に宛先端末装置に該当する情報があれば、前記管理用パスを経由して当該宛先端末装置と接続するネットワーク接続装置にＩＰパケットを中継する中継手段と、
を備えることを特徴とするネットワークシステム。 - 前記管理用パスとして、各ネットワーク接続装置間に専用リンクを設け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。
- 前記管理用パスとして、バックボーンネットワークに、各ネットワーク接続装置を接続するための論理パスを設け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。
- 前記論理パスを、同一サブネットに接続するネットワーク接続装置間を相互に接続するマルチキャストコネクションおよびユニキャストコネクションにより構成することを特徴とする請求項３に記載のネットワークシステム。
- 前記バックボーンネットワークからＩＰパケットを受信し、前記第２の記録手段に宛先端末装置に該当する情報がない場合に、自ネットワーク接続装置に接続するサブネットに対してＡＲＰを実行し、
同時に、前記管理用パスで接続されたすべてのネットワーク接続装置に対して当該ＩＰパケットを送信することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のネットワークシステム。 - バックボーンネットワークと、少なくとも１つの端末装置を収容する複数のサブネット、で構成され、当該バックボーンネットワークおよびサブネット間が、複数のネットワーク接続装置を介して冗長に接続されているネットワークシステムにおいて、
前記各ネットワーク接続装置は、
自装置が接続されたサブネットを経由して、当該サブネットに接続された他のネットワーク接続装置との導通状態を監視し、当該サブネット内の各端末装置が分断されている状態を認識した場合に接続装置情報の収集を指示する状態監視手段と、
接続装置情報の収集指示により、接続された全端末装置のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスを接続装置情報として収集する接続装置情報収集手段と、
収集した接続装置情報を記録する第１の記録手段と、
記録した接続装置情報を、同一サブネットに接続されたネットワーク接続装置間を結ぶ管理用パスを用いて他のネットワーク接続装置と交換する接続装置情報交換手段と、
交換により取得した他のネットワーク接続装置からの接続装置情報を記録する第２の記録手段と、
前記バックボーンネットワークからＩＰパケットを受信した場合に、前記第１の記録手段に宛先端末装置に該当する情報があれば、直接ＩＰパケットを中継し、前記第２の記録手段に宛先端末装置に該当する情報があれば、そのＩＰパケットを廃棄する中継手段と、
を備えることを特徴とするネットワークシステム。 - 前記バックボーンネットワークがコアネットワークとアクセスネットワークで構成されている場合、
同一のサブネットに接続されたネットワーク接続装置を収容するアクセスネットワークでは、マルチキャストコネクションを設定することを特徴とする請求項６に記載のネットワークシステム。 - 前記接続装置情報収集手段は、
ＩＣＭＰエコーリクエストメッセージをブロードキャストアドレスで送信するリクエスト送信手段と、
前記リクエストに対する応答としてＩＣＭＰエコーリプライメッセージを受信する受信手段と、
前記ＩＣＭＰエコーリプライメッセージに基づいてサブネット内の端末装置のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの組み合わせを学習する学習手段と、
を備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載のネットワークシステム。 - バックボーンネットワークと複数の端末装置を収容するサブネットとを冗長接続するネットワーク接続装置において、
自装置が接続されたサブネットを経由して、当該サブネットに接続された他のネットワーク接続装置との導通状態を監視し、当該サブネット内の各端末装置が分断されている状態を認識した場合に接続装置情報の収集を指示する状態監視手段と、
接続装置情報の収集指示により、接続された全端末装置のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスを接続装置情報として収集する接続装置情報収集手段と、
収集した接続装置情報を記録する第１の記録手段と、
記録した接続装置情報を、同一サブネットに接続されたネットワーク接続装置間を結ぶ管理用パスを用いて他のネットワーク接続装置と交換する接続装置情報交換手段と、
交換により取得した他のネットワーク接続装置からの接続装置情報を記録する第２の記録手段と、
前記バックボーンネットワークからＩＰパケットを受信した場合に、前記第１の記録手段に宛先端末装置に該当する情報があれば、直接ＩＰパケットを中継し、前記第２の記録手段に宛先端末装置に該当する情報があれば、前記管理用パスを経由して当該宛先端末装置と接続するネットワーク接続装置にＩＰパケットを中継する中継手段と、
を備えることを特徴とするネットワーク接続装置。 - 前記バックボーンネットワークからＩＰパケットを受信し、前記第２の記録手段に宛先端末装置に該当する情報がない場合に、自ネットワーク接続装置に接続するサブネットに対してＡＲＰを実行し、
同時に、前記管理用パスで接続されたすべてのネットワーク接続装置に対して当該ＩＰパケットを送信することを特徴とする請求項９に記載のネットワーク接続装置。 - バックボーンネットワークと複数の端末装置を収容するサブネットとを冗長接続するネットワーク接続装置において、
自装置が接続されたサブネットを経由して、当該サブネットに接続された他のネットワーク接続装置との導通状態を監視し、当該サブネット内の各端末装置が分断されている状態を認識した場合に接続装置情報の収集を指示する状態監視手段と、
接続装置情報の収集指示により、接続された全端末装置のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスを接続装置情報として収集する接続装置情報収集手段と、
収集した接続装置情報を記録する第１の記録手段と、
記録した接続装置情報を、同一サブネットに接続されたネットワーク接続装置間を結ぶ管理用パスを用いて他のネットワーク接続装置と交換する接続装置情報交換手段と、
交換により取得した他のネットワーク接続装置からの接続装置情報を記録する第２の記録手段と、
前記バックボーンネットワークからＩＰパケットを受信した場合に、前記第１の記録手段に宛先端末装置に該当する情報があれば、直接ＩＰパケットを中継し、前記第２の記録手段に宛先端末装置に該当する情報があれば、そのＩＰパケットを廃棄する中継手段と、
を備えることを特徴とするネットワーク接続装置。 - 前記接続装置情報収集手段は、
ＩＣＭＰエコーリクエストメッセージをブロードキャストアドレスで送信するリクエスト送信手段と、
前記リクエストに対する応答としてＩＣＭＰエコーリプライメッセージを受信する受信手段と、
前記ＩＣＭＰエコーリプライメッセージに基づいてサブネット内の端末装置のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの組み合わせを学習する学習手段と、
を備えることを特徴とする請求項９、１０または１１に記載のネットワーク接続装置。
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