JP3787048B2 - パケット中継装置冗長構成システム及びパケット中継装置冗長構成方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は高速経路選択を可能にするパケット中継装置冗長構成システム及びパケット中継装置冗長構成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、ローカルエリアネットワーク(LAN)の広帯域化等をはじめとするネットワーク技術の進歩と、パーソナルコンピュータ(PC)の多機能化及びPCに適用するCPUの高速化等をはじめとするPC技術の進歩とにともない、複数のLAN上のPC間でデータだけではなく音声情報をも高速に通信することが実用的に可能になってきた。
【0003】
これらの技術進歩により、従来の電話による音声の通信を専用線、LAN及びワイドエリアネットワーク(WAN)などから構成されるインターネット網(この明細書では、特に限定していないときは、イントラネット網を含む)上のPC間で実行するアプリケーションソフトウェアと、このソフトウェアを組み込んだハードウェアシステムとが急速に市場に投入されている。
【0004】
このシステムは、電話網などの回線交換網とインターネット網などのIP(インターネットプロトコル)パケット交換網とを統合することにより、設備及び運用などのコストを削減できる複合交換網システム(IP通信ネットワークシステム)である。
【0005】
これまで、企業は独自のシステム及び通信プロトコルによって、オーダエントリなどのミッションクリティカルな基幹業務を遂行するための企業内の基幹通信ネットワークシステムを構築していた。しかし、上述したような通信インフラの多様化・拡大状況の中、企業はインターネット網を企業内の通信ネットワークシステムに取り込み、データ通信だけでなく音声通信にも活用し、より経済的な企業内の基幹通信ネットワークシステムを構築することを推進している。
【0006】
このような基幹通信ネットワークシステムを構築する場合、重要な一要素として、ネットワーク中継(インターネットワーク)装置の冗長構成を採用して、各種障害に対処することが必要不可欠である。
【0007】
なお、ネットワーク中継装置としては、OSI参照モデルの物理層に用いるリピータ、データリンク層に用いるブリッジ、ネットワーク層に用いるルータ、及びアプリケーション層までの異種のプロトコル変換などを含むゲートウェイがある。ブリッジは物理層(第2層:Layer2)で複数のLANを接続し、トランスペアレント・ブリッジ及びソース・ルーティング・ブリッジなどに分類される。その他のブリッジとしては、Layer2(L2)スイッチやバーチャルLANのためのスイッチング機能を有するスイッチングハブ(HUB)などがある。
【0008】
また、ルータはネットワーク層(第3層:Layer3)でネットワーク相互を接続する。ネットワーク情報に基づいて通信経路制御(ルーティング)を行うルータの機能には、通信経路制御情報(以下、ルーティング情報または経路情報と称することもある)を予め設定しておくスタティック・ルーティング(静的ルーティング)と、ルーティング情報を交換しながら最適な経路を自動的に選択させるダイナミック・ルーティング(動的ルーティング)とがある。
【0009】
ゲートウェイはトランスポート層(第4層:Layer4)以上の変換を行いながらネットワークの差を吸収してネットワークの相互接続を行う。
ここで、図面を参照して従来のネットワーク中継装置としてのパケット中継装置の冗長構成システムについて説明する。図1は、静的に経路を決定する装置のみを対象にしたパケット中継装置の冗長構成システムの一例を示す。
【0010】
このパケット中継装置冗長構成システムにおいては、現用のデータパケット(DP)中継装置1は、待機のデータパケット(DP)中継装置2と共有しているアドレス(仮想アドレス)宛のデータパケットを現用及び待機のDP中継装置1,2の双方とも正常な場合に中継する。待機のDP中継装置2は、現用のDP中継装置1に中継処理できないような障害が発生したと判断した場合、DP中継装置1と共有している仮想アドレス宛のデータパケットを中継する。なお、データパケット(以下、単にパケットと称することもある)は音声情報対応のデータも含んでいる。
【0011】
これらDP中継装置1,2は上記ネットワーク中継装置のルータまたはゲートウェイに相当する。また、DP中継装置1,2はインターネット網などのIPパケット交換網またはIPパケットを通過することが可能な伝送路(以下、これらを総称するときは、IP通信ネットワークと称する)を通して対向の現用及び待機のDP中継装置とパケットの送受信を行う。
【0012】
ブリッジ装置3はDP中継装置1,2に接続されるとともに、通信端末装置としてのパーソナルコンピータ(PC)4及びワークステーション(WS)5を収容する。このブリッジ装置3は上記ネットワーク中継装置としてのブリッジまたはLayer2スイッチなどに相当する。
【0013】
PC4及びWS5はDP中継装置1,2の先にある通信端末装置と通信する場合、その途中にあるDP中継装置宛にパケットを送信する。そのとき、DP中継装置の指定は、通常、パケットのヘッダに含まれるDP中継装置のアドレスで行う。なお、そのDP中継装置のアドレス、つまり静的に決められているデフォルト・ゲートウェイ/ルータ・アドレスは、PC4及びWS5にそれぞれ事前に設定されている。
【0014】
DP中継装置1,2はブリッジ装置3を介して互いに相手の状態を監視し、DP中継装置2がDP中継装置1の障害発生を検知したら、DP中継装置1に替わって仮想アドレス宛のパケットを中継する。
【0015】
次に、図1に示すパケット中継装置冗長構成システムにおけるDP中継装置1,2の構成について説明する。図1及び図2を参照すると、図1中のDP中継装置1,2としてのDP中継装置10において、経路情報送出指示部11は経路情報の送出タイミングを決定する。経路情報送出指示部11はタイマを持ち、定期的に経路情報の送出指示を経路情報部分組立部12に出力する。経路情報部分組立部12は経路情報送出指示部11からの指示を受けて経路情報保持部13を参照し、経路情報パケットの経路情報部分(経路情報要素)を構成する。
【0016】
経路情報保持部13は経路情報を格納するための経路情報テーブル(ルーティングテーブル)を有する。装置アドレス保持部14は自己の装置アドレス(固有アドレス)を保持している。パケット組立部15は送信するためのパケットを組み立てる。送信部16はパケット組立部15で生成したデータパケットをブリッジ装置3に送信する。
【0017】
受信部17はブリッジ装置3からパケットを受信する。パケット解釈部18は受信部17から受け取ったデータパケットの種類を分別し、適正な処理が行われるようにする。冗長構成制御部19はパケット解釈部18で分別された冗長構成機能に関わるパケットを処理する。この冗長構成制御部19は他のDP中継装置、この例では待機のDP中継装置2の状態を監視したり、自装置が送出する冗長構成制御用のパケットを生成したりする。
【0018】
冗長構成役割判断部20は冗長構成制御部19から通知された他のDP中継装置の状態及びブリッジ装置3対応の伝送路の状態などから、冗長構成における自装置の役割(現用または待機)を判断する。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のパケット中継装置冗長構成システムでは、仮想アドレスを静的に決められたデフォルト・ゲートウェイ/ルータ・アドレスとして設定する装置(PC、WSなど)に対しては、DP中継装置を冗長化することができるが、ルーティングプロトコルを用いて動的にDP中継装置を決定しているルータや一部のWSにはこの仕組みを用いた冗長化はできない。
【0020】
また、ルーティングプロトコルを用いて動的にDP中継装置を決定しているルータや一部のWSは、ルーティングプロトコルにより、経路を動的に変更することができるが、経路が切り替わる(経路情報テーブルを更新する)までに数分の時間がかかる場合があり、重要なデータが流通する基幹ネットワークには実質的には利用できなかった。
【0021】
したがって、本発明の課題は、ルーティングプロトコルを用いて動的にDP中継装置を決定している装置に対して、高速に経路を切り替えて、データパケット通信が途絶える時間を短くすることが可能なパケット中継装置冗長構成システム及びパケット中継装置冗長構成方法を提供することにある。
【0022】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の第1のパケット中継装置冗長構成システムは、現用・待機の冗長構成を採り、第3層以上のパケット中継機能をそれぞれ有する複数のパケット中継装置と;通信経路制御情報を含む第1のパケットを受信して経路を動的に変更する端末装置と;前記複数のパケット中継装置及び前記端末装置に接続され、第2層のパケット中継機能を有する装置とを備え;
前記複数のパケット中継装置のそれぞれは、互いに他のパケット中継装置の状態を各パケット中継装置が送出する状態監視のための第2のパケットまたは前記装置との伝送路の状態に基づいて認識する手段と、パケット中継処理が可能と判断される一台のパケット中継装置を現用パケット中継装置として選定する手段と、選定された前記現用パケット中継装置において前記複数のパケット中継装置で共有する中継装置識別子を受信または中継する手段と、前記現用パケット中継装置のみにおいて前記複数のパケット中継装置で共有する中継装置識別子をネクストホップのパケット中継装置と認識される箇所に記載した前記第1のパケットを送信する手段とを有する。
【0023】
この構成において、選定されなかった他のパケット中継装置は、自装置の識別子をネクストホップのパケット中継装置と認識される箇所に記載した前記第1のパケットを同報送信しない。また、前記中継装置識別子が仮想アドレス情報である。
【0024】
本発明の第2のパケット中継装置冗長構成システムは、現用・待機の冗長構成を採り、第3層以上のパケット中継機能をそれぞれ有する複数の第1のパケット中継装置と;現用・待機の冗長構成を採り、第3層以上のパケット中継機能を有し、かつ前記複数の第1のパケット中継装置と伝送路または網を通してそれぞれ対向する複数の第2のパケット中継装置と;通信経路制御情報を含む第1のパケットを受信して経路を動的に変更する第1及び第2の端末装置と;前記複数の第1のパケット中継装置及び前記第1の端末装置に接続され、第2層のパケット中継機能を有する第1の装置と;前記複数の第2のパケット中継装置及び前記第2の端末装置に接続され、第2層のパケット中継機能を有する第2の装置とを備え;
前記複数の第1のパケット中継装置のそれぞれは、互いに他の第1のパケット中継装置の状態を各パケット中継装置が送出する状態監視のための第2のパケットまたは相互接続伝送路の状態に基づいて認識する手段と、パケット中継処理が可能と判断される一台の第1のパケット中継装置を現用の第1のパケット中継装置として選定する手段と、選定された前記現用の第1のパケット中継装置において前記複数の第1のパケット中継装置で共有する中継装置識別子を受信または中継する手段と、前記現用の第1のパケット中継装置のみにおいて前記複数の第1のパケット中継装置で共有する中継装置識別子をネクストホップのパケット中継装置と認識される箇所に記載した前記第1のパケットを送信する手段とを有し、
前記現用の第1のパケット中継装置は、前記相互接続伝送路を通して受信したパケットを中継する先の現用の第2のパケット中継装置の状態を、前記現用の第1及び第2のパケット中継装置間で送受信する疎通確認のためのパケットか前記伝送路または網の状態かによって認識してパケット中継処理の可否を判断する手段と、中継処理が可能と判断される中継先の前記第2のパケット中継装置の数及び重みに基づいて、前記第2のパケット中継装置のうちの一台を前記現用の第2のパケット中継装置として選定する手段とを有する。
【0025】
この構成において、前記現用の第1のパケット中継装置は、前記現用の第1のパケット中継装置の中継先となる前記現用の第2のパケット中継装置が中継不可能と判断され、かつ中継不可能と判断された中継先となる前記第2のパケット中継装置の数が事前に設定されたしきい値を越えない場合、中継処理不能と判断された中継先の前記現用の第2のパケット中継装置から知らされた通信経路制御情報を削除する手段と、前記伝送路または網に接続されている前記他の第1のパケット中継装置に対して前記他の第1のパケット中継装置が保持している通信経路制御情報を要求する手段と、中継処理不能に陥った前記現用の第2のパケット中継装置に代替する代替経路を得て、保持している通信経路制御情報を更新する手段とを更に有する。
【0026】
また、前記現用の第1のパケット中継装置は、前記他の第1のパケット中継装置に通信経路制御情報を要求する動作を複数回行う。前記他の第1のパケット中継装置は、前記現用の第1のパケット中継装置から通信経路制御情報を要求された場合のみ、通信経路制御情報を前記現用の第1のパケット中継装置のみに送信する。さらに、前記他の第1のパケット中継装置は、前記現用の第1のパケット中継装置に通信経路制御情報を送信する動作を複数回行う。
【0027】
本発明の第1のパケット中継装置冗長構成方法は、現用・待機の冗長構成を採り、第3層以上のパケット中継機能をそれぞれ有する複数のパケット中継装置を備え;
前記複数のパケット中継装置のそれぞれは、互いに他のパケット中継装置の状態を各パケット中継装置が送出する状態監視のためのパケットまたは相互接続伝送路の状態に基づいて認識し、パケット中継処理が可能と判断される一台のパケット中継装置を現用パケット中継装置として選定し、特定された前記現用パケット中継装置が前記複数のパケット中継装置で共有する中継装置識別子を受信または中継し、前記現用パケット中継装置のみが前記複数のパケット中継装置で共有する中継装置識別子をネクストホップのパケット中継装置と認識される箇所に記載した通信経路制御情報を含むパケットを送信する。
【0028】
本発明の第2のパケット中継装置冗長構成方法は、現用・待機の冗長構成を採り、第3層以上のパケット中継機能をそれぞれ有する複数の第1のパケット中継装置と;現用・待機の冗長構成を採り、第3層以上のパケット中継機能を有し、かつ前記複数の第1のパケット中継装置と伝送路または網を通してそれぞれ対向する複数の第2のパケット中継装置とを備え;
前記複数の第1のパケット中継装置のそれぞれは、互いに他の第1のパケット中継装置の状態を各パケット中継装置が送出する状態監視のためのパケットまたは相互接続伝送路の状態に基づいて認識し、パケット中継処理が可能と判断される一台の第1のパケット中継装置を現用の第1のパケット中継装置として選定し、選定された前記現用の第1のパケット中継装置が前記複数の第1のパケット中継装置で共有する中継装置識別子を受信または中継し、前記現用の第1のパケット中継装置のみが前記複数の第1のパケット中継装置で共有する中継装置識別子をネクストホップのパケット中継装置と認識される箇所に記載した通信経路情報を含むパケットを送信し、
前記現用の第1のパケット中継装置は、前記相互接続伝送路を通して受信したパケットを中継する先の現用の第2のパケット中継装置の状態を、前記現用の第1及び第2のパケット中継装置間で送受信する疎通確認のためのパケットか前記伝送路または網の状態かによって認識してパケット中継処理の可否を判断し、中継処理が可能と判断される中継先の前記第2のパケット中継装置の数及び重みに基づいて、前記第2のパケット中継装置のうちの一台を前記現用の第2のパケット中継装置として選定する。
【0029】
この構成において、前記現用の第1のパケット中継装置は、前記現用の第1のパケット中継装置の中継先となる前記現用の第2のパケット中継装置が中継不可能と判断され、かつ中継不可能と判断された中継先となる前記第2のパケット中継装置の数が事前に設定されたしきい値を越えない場合、中継処理不能と判断された中継先の前記現用の第2のパケット中継装置から知らされた通信経路制御情報を削除し、前記伝送路または網に接続されている前記他の第1のパケット中継装置に対して前記他の第1のパケット中継装置が保持している通信経路制御情報を要求し、中継処理不能に陥った前記現用の第2のパケット中継装置に代替する代替経路を得て、保持している通信経路制御情報を更新する。
【0030】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
〔パケット中継装置冗長構成システム〕
本発明の一実施の形態のパケット中継装置冗長構成システムについて、図3を参照して説明する。ここに示す例は、センタ側(本社側)及びリモート側(拠点側)のデータパケット(DP)中継装置をそれぞれ三重化して接続した場合である。
【0031】
このパケット中継装置冗長構成システムにおいて、1A,1B,1C,1Nは現用のDP中継装置であり、通常時の通信データパケット(音声情報対応のデータを含むパケット)を中継する。2A1,2A2,2B1,2B2,2C1,2C2,2N1,2N2は待機のDP中継装置であり、障害時に通信データパケットを中継する。これら現用及び待機のDP中継装置は上記ネットワーク中継装置のルータまたはゲートウェイに相当する。
【0032】
現用のDP中継装置1Aは現用のDP中継装置1B,1C,1Nとインターネット網などのIPパケット交換網またはIPパケットを通過できる伝送路(以下、これらを総称するときは、IP通信ネットワークと称する)により接続されている。また、待機のDP中継装置2A1は待機のDP中継装置2B1,2C1,2N1と、かつ待機のDP中継装置2A2は待機のDP中継装置2B2,2C2,2N2とそれぞれ上記IP通信ネットワークにより接続されている。
【0033】
3A,3B,3C,3Nは第2層(Layer2)のパケット中継を行うブリッジ装置である。これらのブリッジ装置3A,3B,3C,3Nは上記ネットワーク中継装置としてのブリッジ、Layer2(L2)スイッチ、ハブ(HUB)、またはLANなどに相当する。
【0034】
4A,4N,5A,5B,5Cは経路情報を含むデータパケットを受信して、経路を動的に決定するパーソナルコンピュータ(PC)及びワークステーション(WS)などの通信端末装置である。6Aは経路情報を含むデータパケットを受信し、中継経路を動的に決定するルータである。
【0035】
〔データパケット中継装置の具体的構成及び機能〕
上述したパケット中継装置冗長構成システムに適用されるデータパケット(DP)中継装置について、図4を参照して説明する。図4に示すDP中継装置30は、図3に示すパケット中継装置冗長構成システムにおける現用のDP中継装置1Aに代替して適用できる。
【0036】
DP中継装置30(1A)において、経路情報送出指示部31は経路情報の送出タイミングを決定する。経路情報送出指示部31はタイマを持ち、定期的に経路情報の送出指示を経路情報送信判断部41を介して経路情報部分組立部32に出力する。経路情報部分組立部32は経路情報送出指示部31からの指示を受けて経路情報保持部33を参照し、経路情報パケット(後に詳述)の経路情報部分(経路情報要素)を構成する。
【0037】
経路情報保持部33は経路情報を格納するための経路情報テーブル(ルーティングテーブル)を有する。経路情報保持部33は経路情報生成メカニズムを有するが、既存のいずれかの手法を採ることができる。装置アドレス保持部34は自己の装置アドレス(固有アドレス)及び複数のDP中継装置で共有する仮想アドレスを保持し、要求に応じて適切なアドレスを出力する。
【0038】
パケット組立部35は送信するためのデータパケットを組み立てる。パケット組立部35は経路情報部分組立部32から経路情報の送信指示を受けた場合、冗長構成役割判断部40に自己(送信元のDP中継装置)の役割を問い合わせ、現用状態であるときは、装置アドレス保持部34から仮想アドレス情報を引き出して、その仮想アドレスを送信元としたパケットを組み立てる。
【0039】
送信部36は、パケット組立部35で生成したデータパケットを他のDP中継装置(図3中のDP中継装置2A1,2A2)及び経路情報パケットを受信して経路を動的に変更する他の装置(図3中のPC4A,WS5A,ルータ6A)が接続されているブリッジ装置(図3中のブリッジ装置3A)に送信する。
【0040】
受信部37はブリッジ装置からデータパケットを受信する。パケット解釈部38は受信部37から受け取ったデータパケットの種類を分別し、適正な処理が行われるようにする。適正な処理とは、中継すべきパケットは中継し、自装置が受け取るべきパケットは自装置で受信し、かつ冗長構成制御部39に処理を依頼するなどの処理分別を行うことである。
【0041】
冗長構成制御部39はパケット解釈部38で分別された冗長構成機能に関わるパケットを処理する。この冗長構成制御部39は他のDP中継装置の状態を監視したり、自装置が送出する冗長構成制御用のパケットを生成したりする。
【0042】
冗長構成役割判断部40は冗長構成制御部39から通知された他のDP中継装置の状態及びIP通信ネットワーク(この例では、伝送路)の状態などから、冗長構成における自装置の役割、つまり現用状態または待機状態を判断する。
【0043】
パケット組立部42,送信部43,受信部44及びパケット解釈部45は、図3に示すリモート側の相手DP中継装置とIP通信ネットワークを通して接続される側の機能要素を示している。なお、送信部43及び受信部44が複数あるのは、接続する相手DP中継装置の数に依存するためである。
【0044】
パケット組立部42は送信するパケットを組み立てる。この例では、パケット組立部42はIP通信ネットワークを通して接続されている相手のDP中継装置(図3中の現用DP中継装置1B,1C,1N)との間の疎通確認を行うための疎通確認パケット(後に詳述)を組み立てる。送信部43はパケット組立部42で作成したデータパケットをIP通信ネットワーク、ここではIPパケットを通過することが可能な伝送路に送信する。
【0045】
受信部44は伝送路を通して相手DP中継装置からパケットを受信する。パケット解釈部45は受信部44から受け取ったデータパケットの種類を分別し、適正な処理が行われるようにする。冗長構成制御部39は伝送路を通して確認した相手DP中継装置の稼動状況を冗長構成役割判断部40へ伝える。冗長構成役割判断部40は冗長構成制御部39から伝えられた情報を基に、重み付けや障害の発生した相手DP中継装置の数を考慮して、現用DP中継装置として選択される候補となり続けるか否かを決定する。
【0046】
続いて、このDP中継装置30の機能について、更に詳述する。
(DP中継装置の冗長構成役割判断)
冗長構成制御部39は、自装置が健全であることを示すためのhelloパケットをパケット組立部35及び送信部36経由でブリッジ装置に送信する。また、冗長構成制御部39及び冗長構成役割判断部40は、受信部37及びパケット解釈部38経由で他のDP中継装置(ここでは、待機のDP中継装置2A1,2A2)が送信するhelloパケットを受信しその内容を分析することで、他のDP中継装置の状態を知ると共に、複数あるDP中継装置の内のどの装置が現用装置になるべきかを動的に判断、決定する。その結果は冗長構成役割判断部40に保存される。なお、DP中継装置の冗長構成役割判断の詳細については、例えばUS Patent No.5,473,599,”STANBY ROUTER PROTOCOL”を参照できる。
【0047】
(仮想アドレスを送信元とする経路情報パケットの送信)
経路情報送出指示部31は定期的あるいは経路情報に変化が生じた場合などに経路情報送信の指示を出す。その指示を受けた経路情報送信判断部41は冗長構成役割判断部40に自装置の状態を確認して、自装置の役割が現用であればそのまま経路情報送信の指示を経路情報部分組立部32に伝える。経路情報送信判断部41は、自装置の役割が現用でなければ、経路情報送出指示部31からの指示をフィルタリングして経路情報部分組立部32には伝えない。
【0048】
ただし、経路情報送信判断部41の機能は余分な経路情報を伝送路上に送出してトラフィックを増加させたり、経路情報を受信して経路を動的に決定する他の装置の経路情報テーブルが不要に書き換わらないようにすることを目的とした機能要素であり、運用やシステムによっては省いても良い。
【0049】
経路情報を作成するように指示を受けた経路情報部分組立部32は、経路情報保持部33から送信すべき経路情報を取得する。送信する経路情報のネクストホップの中継装置のアドレスが経路情報と同レベルの場所に含まれる経路情報プロトコルの場合、経路情報部分組立部32は冗長構成役割判断部40に自装置の役割を問い合わせ、自装置の役割が現用であれば、装置アドレス保持部34から仮想アドレスを取得して経路情報とともにパケット内に含める。
【0050】
送信する経路情報のネクストホップの中継装置のアドレスが経路情報と同レベルの場所に含まれていないタイプの経路情報の場合、あるいは自装置の役割が現用でない場合は、仮想アドレスを含めない。組み立てられた経路情報はパケット組立部35に渡され、送信パケットに組み立てられる。
【0051】
送信元IPアドレスをもってネクストホップの中継装置を決定する経路情報プロトコルである場合、パケット組立部35は冗長構成役割判断部40へ自装置の役割を問い合わせ、自装置が現用であれば、装置アドレス保持部34に対して仮想アドレスを要求し、現用でなければ、このDP中継装置の固有のアドレスを要求する。パケット組立部35は取得したそのアドレスをパケットの送信元IPアドレスとして送信部36へ渡し、ブリッジ装置に送出させる。
【0052】
(相手DP中継装置の状態による自装置役割の判断)
冗長構成制御部39はパケット組立部42及び送信部43経由で対向相手のDP中継装置毎に折返しパケット(疎通確認パケット)を送信し、伝送路の疎通確認と相手DP中継装置の状態判断とを行う。なお、折返しパケットによらず伝送路自身の状態で判断することもできるし、これら複数の判断を合わせて用いることも可能である。さらに、相手DP中継装置が既知の間隔で送信してくるパケットや信号が期待するタイミングに検出できないことで、障害発生を判断することもできる。
【0053】
このようにして、冗長構成制御部39は受信部44及びパケット解釈部45経由で受信する折返しパケットの応答や、相手DP中継装置が送信するパケットの受信状況から相手DP中継装置や伝送路の状態を掌握する。例えば、図3中の現用のDP中継装置1Aが現用のDP中継装置1Bに送信した折返しパケットの再送を繰り返しても応答がなければ、現用のDP中継装置1Bに障害が発生したか、あるいは現用のDP中継装置1Aと現用のDP中継装置1Bとの間の伝送路に通信を継続できない障害が発生したと判断する。
【0054】
障害が発生したという情報は冗長構成制御部39から冗長構成役割判断部40に伝えられ、冗長構成役割判断部40では自装置の役割を決定する。例えば、次のような設定で運用していると仮定して説明する。
【0055】
[仮定1] 現用のDP中継装置1Aに対して、現用のDP中継装置1Bは重み「7」、現用のDP中継装置1Cは重み「5」、また現用のDP中継装置1Nは重み「8」とする。
【0056】
[仮定2] 現用のDP中継装置1Aは現用の2つの相手DP中継装置と通信できなくなったら現用の役割を降りる。
[仮定3] 現用のDP中継装置1Aは、重みのしきい値が「8」以上になったら現用の役割を降りる。
【0057】
この仮定の下で図3に示すように現用のDP中継装置1Aと現用のDP中継装置1Bとの間の伝送路に障害が発生し、それを現用のDP中継装置1Aが検出した場合、冗長構成役割判断部40にその旨が伝えられる。冗長構成役割判断部40では、重みのしきい値が「8」以上ではないので、現用は降りない。しかし、通信不能経路を発見したので、現用のDP中継装置1Bから受信して構成した経路情報を自装置の経路情報保持部33の経路情報テーブルから削除する。
【0058】
そして、早期に代替経路を知るために、冗長構成役割判断部40は経路情報要求パケットを組み立て、パケット組立部35及び送信部36経由で送信する。なお、障害を検出する前は、現用のDP中継装置1Aが現用DP中継装置に選択されていたものとする。
【0059】
(待機のDP中継装置の経路情報送信)
受信部37及びパケット解釈部38経由で現用DP中継装置から送信された経路情報要求パケットを受信したら、冗長構成制御部39へ送る。冗長構成制御部39はその指示を受けて、経路情報部分組立部32へ経路情報パケットを送信するように指示する。経路情報部分組立部32は経路情報を組み立ててパケット組立部35へ送信する。
【0060】
パケット組立部35は冗長構成役割判断部40に問い合わせて「現用DP中継装置から送られた経路情報要求の応答」であることを知り、冗長構成制御部39に問い合わせることで、現用DP中継装置のアドレスを知るか、装置アドレス保持部34に問い合わせて仮想アドレスを取得する。
【0061】
パケット組立部35はこの何れかのアドレスを宛先としてパケットを組み立て、送信部36経由でパケットを送出する。実際の現用DP中継装置のアドレスにするか仮想アドレスにするかは、本発明の本質には関わらないが、宛先を仮想アドレスにすると、現用DP中継装置が替わっても同じアドレスでよいため、若干処理が簡易になる。
【0062】
〔各種パケットフォーマット〕
(経路情報パケット)
図5はIPで用いられる経路情報パケットのフォーマット例を示す。なお、この例では、実際の経路情報パケットに含まれるが、本発明には直接関係のないフィールドを省いている。
【0063】
経路情報パケット50は宛先IPアドレス51を有する。宛先IPアドレス51としては、経路情報パケット50が複数の装置に受信されるようにするために、通常は同報(ブロードキャストあるいはマルチキャスト)IPアドレスが用いられる。また、経路情報パケット50は送信元IPアドレス52を有する。従来のDP中継装置では、ここは装置が固定的に持つIPアドレスである。
【0064】
経路情報パケット50は経路情報の入る領域53を有する。この例では、経路情報の領域53に宛先IPネットワークのアドレスが設定されている。領域54には、経路情報の各宛先IPネットワークへ到達する際の距離情報が設定されている。
【0065】
この経路情報パケット50を受信した装置は、この経路情報パケット50に基づいて次のことを知る。つまり、「宛先IPネットワーク1」、「宛先IPネットワーク2」または「宛先IPネットワーク3」にパケットを到達させるためには、宛先IPアドレス51宛にパケットを送信すればよい。
【0066】
このような経路情報パケット50を異なるDP中継装置から受信して、同じ宛先IPネットワークに対して送信すべき複数の情報を持つような場合には、通常、最も距離の短い情報を通知したDP中継装置を経由する経路が選択される。
【0067】
動的ルーティングでは、DP中継装置が流す経路情報を受け取った各装置が、それぞれのルーティングテーブルを更新して、最適な経路選択に役立てる。このためのルーティングプロトコルには、TCP/IPのRIP(Routing Information Protocol)などがある。RIPはそれぞれのDP中継装置を平等としてホッブ数を計算する距離ベクトルアルゴリズムを採用している。上記経路情報パケット50はこのRIPに則っている。
【0068】
なお、ここではIPの例として示したが、他の同様のプロトコル、例えばIPXやAppleTalk等の経路情報パケットも同様なフォーマットの経路情報パケットを用いることが可能であるため、本発明をIPにのみ限定するものではない。また、パケットフォーマットもこの順番、この構成に限るものではない。
【0069】
(状態監視パケット)
図6は冗長構成機能に関わるパケットの内、互いの状態を認識するためのパケットの一例を示す。ここでは、「状態監視パケット」と呼ぶ。なお、図6は厳密なパケットフォーマットを示したものではなく、説明上必要なフィールドのみを記載した。
【0070】
状態監視パケット60は宛先IPアドレス61を有する。多くの冗長構成用のDP中継装置がある場合は、宛先IPアドレス61として、同報IPアドレスを用いる。送信元IPアドレス62には、このパケット60を送信するDP中継装置のIPアドレスが設定される。パケット識別子63は、このパケットが状態監視パケット60であることを示す。識別子64は、このDP中継装置が属する冗長構成グループを示す。
【0071】
唯一台の現用DP中継装置は同じ冗長構成グループの中から選択される。優先度65は、冗長構成用のDP中継装置が複数ある場合、どれが現用装置になるのかを決定するための値である。例えば、図3に示すパケット中継装置冗長構成システムにおける現用及び待機のDP中継装置1A,2A1,2A2がそれぞれこのフォーマットの状態監視パケット60を定期的に送信し、互いに相手のDP中継装置の状態監視パケット60を受信したDP中継装置は、他のDP中継装置が稼働していることを認識する。なお、パケット60に応答を返すプロトコルを適用しても良い。
【0072】
DP中継装置は、パケット60に含まれる現用になるための優先度値65から、自装置が現用になるのか、他に優先度の高いDP中継装置があるのかを認識し、自装置の振る舞い(現用になるか否か)を決定する。また、例えば送信元IPアドレスなどの他の情報を用いて現用になるDP中継装置を決定することもできる。
【0073】
現用及び待機のDP中継装置のどちらかに障害が発生した場合は、定期的に送られてくる状態監視パケット60が途切れることなどで、障害が発生したのと別のDP中継装置は、他装置に障害が発生したことを認識することができ、必要に応じて現用として動作する。
【0074】
上述した経路情報パケット50、状態監視パケット60及びこれらの変形例は、上記DP中継装置だけではなく、以下に述べる各DP中継装置にも同様に適用できる。
【0075】
(疎通確認パケット)
対向相手のDP中継装置との通信性を確認するための上記疎通確認パケットのフォーマット例を図7に示す。疎通確認パケット70は宛先IPアドレス71を有する。DP中継装置1Aから送信される疎通確認パケット70においては、宛先IPアドレス71に現用のDP中継装置1B,1C,または1NのIPアドレスが設定される。
【0076】
疎通確認パケット70の送信元IPアドレス72には、このパケットを送信するDP中継装置のIPアドレスが設定される。また、疎通確認パケット70は、このパケットが「疎通確認パケット」であることを示す識別子73を有する。
【0077】
対向のDP中継装置(たとえば、現用のDP中継装置1A,1Bなど)が疎通確認パケット70を互いに定期的に送信して、他装置の心音を聞くように正常性を確認することができる。また、相手装置が定期的に送信することを期待せずに、送信した疎通確認パケット70に対して応答をもらうプロトコルを適用することもできる。
【0078】
〔データパケット中継装置の変形例1〕
上述したパケット中継装置冗長構成システムに適用されるデータパケット(DP)中継装置の第1の変形例について、図8を参照して説明する。図8に示すDP中継装置30は、図3に示すパケット中継装置冗長構成システムにおける現用のDP中継装置1Aに代替して適用できる。このDP中継装置30は、基本的には図4に示すDP中継装置と同様に、IP通信ネットワークを通して対向のDP中継装置との疎通確認パケットの送受信機能を有している。
【0079】
パケット組立部42は送信するパケットを組み立てる。パケット組立部42はIP通信ネットワークを通して接続されている対向相手のDP中継装置(図3中のDP中継装置1B,1C,1N)との間の疎通確認を行うための疎通確認パケットを組み立てる。送信部43はパケット組立部42で作成したDPをIP通信ネットワークに送信する。
【0080】
受信部44はIP通信ネットワークを通してパケットを受信する。パケット解釈部45は受信部44から受け取ったデータパケットの種類を分別し適正な処理が行われるようにする。冗長構成制御部39はIP通信ネットワークを通して確認した相手DP中継装置の稼動状況を冗長構成役割判断部40へ伝える。
【0081】
冗長構成役割判断部40は冗長構成制御部39から伝えられた情報を基に、重み付けや障害の発生した相手DP中継装置の数を考慮して、現用DP中継装置として選択される候補となり続けるか否かを決定する。また、その結果、現用DP中継装置であり続ける場合、冗長構成役割判断部40は経路情報部分組立部32に対して経路情報の要求を行うように指示する。冗長構成役割判断部40は経路情報部分組立部32からこのDP中継装置の状態問い合わせがあれば、その判断結果を返送する。
【0082】
送信部43及び受信部44は相手DP中継装置に接続されるインタフェースを有する。このインタフェースでは、冗長構成時の相手までの通信性(パケット通信が可能か否か)を確認するのに用いるが、通常のデータパケット通信にも使用する。
【0083】
次に、図3及び図8を参照して、現用DP中継装置1Aと現用DP中継装置1Bとの間のIP通信ネットワーク、ここでは伝送路に障害が発生した場合を例に、DP中継装置30の機能を説明する。
【0084】
DP中継装置30はこの伝送路障害を受信部44及びパケット解釈部45を経て冗長構成制御部39及び冗長構成役割判断部40で検出する。冗長構成役割判断部40で事前に設定した相手DP中継装置1Bの重み(仮に、「8」とする)と、障害が発生した箇所(一箇所と仮定)とを掛け合わせて、しきい値(仮に、「10」とする)と比較する。この例では、しきい値を越えていないため、相手DP中継装置1Bは現用DP中継装置として継続する。
【0085】
しかし、DP中継装置30(1A)においては、障害が発生したら、まず相手DP中継装置1Bから受信したブリッジ装置3Bの経路情報を経路情報保持部33の経路情報テーブルから削除する。次いで、冗長構成制御部39はパケット組立部35に経路情報要求パケットを組立させて、送信部36から送信させる。
【0086】
この経路情報要求パケットを受信した待機のDP中継装置2A1,2A2は自装置にある経路情報を現用のDP中継装置1A宛に送信する。これを受信した現用のDP中継装置1Aはブリッジ装置3Bへの経路として、待機のDP中継装置2A1−待機のDP中継装置2B1、あるいは待機のDP中継装置2A2−待機のDP中継装置2B2という経路を認識し、自己宛に中継依頼されたパケットを現用のDP中継装置1Aと現用のDP中継装置1B間の伝送路を経由しない代替経路に短時間で導くことが可能となる。
【0087】
この機能が無い場合、PC4A,WS5A,またはルータ6Aは、自装置の経路情報がエイジング(つまり、情報が一定時間更新されなかったら無効にする機能)されるまで数十秒から数百秒待った後、待機のDP中継装置2A1あるいは待機のDP中継装置2A2から送信される経路情報を受信して、初めてネクストホップの中継装置を待機のDP中継装置2A1または2A2と認識し、中継処理が開始されることになる。
【0088】
上述したDP中継装置30(1A)においては、冗長構成役割判断部40が冗長構成制御部39から伝えられた情報を基に、重み付けや障害の発生した相手DP中継装置の数を考慮して、現用DP中継装置として選択される候補となり続けるか否かを決定する。候補となり続けることを決定した場合、冗長構成役割判断部40は経路情報部分組立部32に対して経路情報要求を行うように複数回指示するようにしても良い。
【0089】
現用DP中継装置1Aが送信した経路情報要求パケットは、伝送路の状態などにより、待機のDP中継装置に確率的に届かない場合がある。経路情報要求パケットが届かないと、正常な代替経路情報を取得することができず、結果として通信開始までに長い時間がかかってしまうことになる。そこで、経路情報要求パケットを複数回送信することにより、確実に待機のDP中継装置に要求を到達させることで、切替時間が長くなるのを阻止できる。
【0090】
〔データパケット中継装置の変形例2〕
上述したパケット中継装置冗長構成システムに適用されるデータパケット(DP)中継装置の第2の変形例について、図9を参照して説明する。図9に示すDP中継装置30は、図3に示すパケット中継装置冗長構成システムにおける待機のDP中継装置2A1,2A2に代替して適用できる。
【0091】
このDP中継装置30において、パケット組立部35は経路情報送信の指示を経路情報部分組立部32から受けたら、冗長構成役割判断部40の状態を参照し、自装置の役割が現用DP中継装置でなければ、冗長構成制御部39からその時点の現用DP中継装置のアドレスを取得して、そのアドレスを宛先IPアドレスとするパケットを組み立てる。
【0092】
現用でないDP中継装置は経路情報を要求された場合のみ、そのときの現用DP中継装置のみに経路情報を送ることで無駄なトラフィックを軽減し、かつ経路情報を受信して経路を決定している他の装置に、現用以外の経路を知らせないことが可能となる。これにより、常にネクストホップの中継装置として、現用DP中継装置が経路情報パケットを送信する時に付加する仮想アドレスのみを見せることができる。
【0093】
したがって、システム設計を行う場合には、DP中継装置による切替時間のみを考慮しておけばよく、経路情報を受信して経路を決定している他の装置を省みる必要がなくなる。
【0094】
この機能が適用されていない場合は、現用でないDP中継装置は同報で経路情報を発信するため、現用装置が必ずしもネクストホップのDP中継装置に選択されなくなる。結果として、経路情報を受信して経路を決定している他の装置の経路情報テーブルが書き換わることがある。経路情報の書き換えには一般に時間がかかるため、障害時の素早い通信復旧は望めず、また装置固有の実装を考慮した煩雑なシステム設計が必要になる。
【0095】
〔データパケット中継装置の変形例3〕
上述したパケット中継装置冗長構成システムに適用されるデータパケット(DP)中継装置の第3の変形例について、図10を参照して説明する。図10に示すDP中継装置30は、図3に示すDP中継装置1Aとして対向相手のDP中継装置1B,1C,1Nと通常のデータパケット通信を行うが、疎通確認パケットを送受信する機能を有していない。なお、通常のデータパケット通信のためには、図4に示すDP中継装置の有するパケット組立部42,送信部43,受信部44,パケット解釈部45を必要とするが、ここでは図示を省略している。
【0096】
このDP中継装置30が送信する経路情報を受信した装置が、経路情報を含むデータパケット(経路情報パケット)の送信元IPアドレスに基づいて、中継装置のアドレス、つまり次段(ネクストホップ)のDP中継装置(ネクストホップ・ルータまたはネクストホップ・ゲートウェイ)と判断するプロトコルを用いる。上記経路情報を受信した装置としては、DP中継装置だけではなく、経路情報を動的に決定する機能を有するPC、WCなどが含まれる。
【0097】
DP中継装置30において、経路情報送出指示部31は経路情報の送出タイミングを決定する。経路情報送出指示部31はタイマを持ち、定期的に経路情報の送出指示を経路情報部分組立部32に出力する。経路情報部分組立部32は経路情報送出指示部31からの指示を受けて経路情報保持部33を参照し、経路情報パケットの経路情報部分(経路情報要素)を構成する。
【0098】
経路情報保持部33は経路情報を格納するための経路情報テーブル(ルーティングテーブル)を有する。経路情報保持部33は経路情報生成メカニズムを有するが、既存のいずれかの手法を採ることができる。装置アドレス保持部34は自己の装置アドレス及び複数のDP中継装置で共有する仮想アドレスを保持している。
【0099】
パケット組立部35は送信するためのパケットを組み立てる。パケット組立部35は経路情報部分組立部32から経路情報の送信指示を受けた場合、冗長構成役割判断部40に自己(送信元のDP中継装置)の役割を問い合わせ、現用状態であるときは、装置アドレス保持部34から仮想アドレス情報を引き出して、その仮想アドレスを送信元としたパケットを組み立てる。
【0100】
送信部36は、パケット組立部35で生成したデータパケットを他のDP中継装置(図3中のDP中継装置2A1,2A2)及び経路情報パケットを受信して経路を動的に変更する他の装置(図3中のPC4A,WS5A,ルータ6A)が接続されているブリッジ装置(図3中のブリッジ装置3A)に送信する。
【0101】
受信部37は伝送路からパケットを受信する。パケット解釈部38は受信部37から受け取ったデータパケットの種類を分別し、適正な処理が行われるようにする。冗長構成制御部39はパケット解釈部38で分別された冗長構成機能に関わるパケットを処理する。この冗長構成制御部39は他のDP中継装置の状態を監視したり、自装置が送出する冗長構成制御用のパケットとしての状態監視パケットを生成したりする。
【0102】
冗長構成役割判断部40は冗長構成制御部39から通知された他のDP中継装置の状態及びブリッジ装置(伝送路)の状態などから、冗長構成における自装置の役割を判断する。
【0103】
このDP中継装置30は、図2に示す従来のDP中継装置と次の点で相違する。つまり、装置アドレス保持部34が装置自身のアドレスとともに仮想アドレスを保持している。また、経路情報を送信する際、パケット組立部35は冗長構成役割判断部40を参照し、その状態に応じて装置アドレス保持部34に対して要求するアドレスの種類を変更する。冗長構成役割判断部40はパケット組立部35の要求に対して、冗長構成システムにおけるその時点の役割、つまり現用状態または待機状態を応答する。
【0104】
これらの処理機能を付加することにより、現用のDP中継装置のときは、仮想アドレスをネクストホップのDP中継装置と認識される箇所に記載し、その経路情報パケットを受信した装置には、現用のDP中継装置に障害が発生した場合でも、常に同じネクストホップの装置アドレスを認識させることができる。そのため、経路切替が経路情報パケットを受信する様々な装置の実装に全く依存せず、冗長構成を採る複数のDP中継装置の切替時間による高速切替が可能となる。
【0105】
このDP中継装置30においては、経路情報を送信する場合、パケット組立部35は冗長構成役割判断部40へ自装置の役割状態を問い合わせる。問い合わせた結果、自装置の役割状態が現用であれば、経路情報パケットの宛先IPアドレスを複数の装置で共有している仮想アドレスとして送信する。
【0106】
複数のDP中継装置の内、現用装置は唯一台に決定されるので、仮想アドレスを宛先とした経路情報パケットを送信するDP中継装置は現用のみとなる。また、選択された現用DP中継装置に何らかの障害が発生して中継処理ができなくなった場合は、すぐさま別のDP中継装置が現用として選択し直される。経路情報パケットを受信して経路を決定している他の装置(PC、WS、ルータ等)は、自装置が保持している経路情報テーブルを変更することなく、同じネクストホップの中継装置に対してパケットを送信すれば、パケットは適切な現用DP中継装置によって中継される。
【0107】
したがって、このDP中継装置30を用いると、経路情報パケットを受信して経路を決定している他の装置は、受信する経路情報のタイムアウトを待つことなく、複数の現用DP中継装置の現用を切り替える時間で通信を再開することができる。
【0108】
また、経路情報について様々な実装が存在することを考慮してパケット中継装置冗長構成システムを設計する必要がなくなり、様々なベンダの製品を自由に組み合わせて同システムを構築することができる。
【0109】
〔データパケット中継装置の変形例4〕
データパケット(DP)中継装置の第4の変形例について、図11を参照して説明する。なお、このDP中継装置30は、この装置自身が送信する経路情報を受信した装置が、上記経路情報パケット中の経路情報と同レベルの部分、つまりデータ領域に含まれるアドレスに基づいて、中継装置のアドレス、つまりネクストホップのDP中継装置(ネクストホップ・ルータまたはネクストホップ・ゲートウェイ)と判断するプロトコルを用いることになる。このDP中継装置30は、基本的には図10に示すDP中継装置と類似しているので、異なる点を中心にして説明する。
【0110】
このDP中継装置30においては、経路情報部分組立部32は経路情報送出指示部31からの送出指示を受けると、冗長構成役割判断部40にこのDP中継装置30の役割を問い合わせ、現用状態であれば、装置アドレス保持部34から仮想アドレス情報を引き出して、仮想アドレスを送信元IPアドレスとした経路情報パケットを組み立てる。このとき、経路情報部分組立部32は経路情報を経路情報保持部33から取得する。パケット組立部35は装置アドレス保持部34から装置自身のアドレスを取得して、送信する経路情報パケットを組み立てる。
【0111】
〔データパケット中継装置の変形例5〕
次に、データパケット(DP)中継装置の第5の変形例について、図12を参照して説明する。なお、基本的な構成、各部の機能は図10に示すDP中継装置の第3の変形例と同様なので相違点を中心に説明する。
【0112】
このDP中継装置30においては、経路情報送信判断部41は経路情報送出指示部31からの指示を受けると、冗長構成役割判断部40にこのDP中継装置30の役割を問い合わせる。この結果、経路情報送信判断部41は、待機状態であれば、経路情報送出指示部31からの指示をフィルタリングし、経路情報部分組立部32に対して経路情報送出指示を伝えない。
【0113】
なお、本例では、経路情報送出指示部31の直後に経路情報送信判断部41を配置しているが、このDP中継装置30から経路情報を送信しないことが特徴であるので、他の箇所、例えば経路情報送出指示部31,経路情報部分組立部32,パケット組立部35または送信部36に経路情報送信判断部41の機能を設けても良い。
【0114】
〔データパケット中継装置の変形例6〕
次に、データパケット(DP)中継装置の第6の変形例について、図13を参照して説明する。なお、このDP中継装置30は、この装置自身が送信する経路情報を受信した装置が、上記経路情報パケット中の経路情報と同レベルの部分、つまりデータ領域に含まれるアドレスに基づいて、中継装置のアドレス、つまりネクストホップの中継装置と判断するプロトコルを用いる。このDP中継装置30は、基本的には図11に示すDP中継装置の第4の変形例と類似しているので、異なる点を中心にして説明する。
【0115】
このDP中継装置30においては、経路情報送信判断部41は経路情報送出指示部31からの指示を受けると、冗長構成役割判断部40にこのDP中継装置の役割を問い合わせる。この結果、待機状態であれば、経路情報送出指示部31からの指示をフィルタリングし、経路情報部分組立部32に対して経路情報送出指示を伝えない。
【0116】
現用に選定されなかったDP中継装置が、現用に選択されたDP中継装置が送信する経路情報よりも良い経路情報を送信すると、経路情報パケットを受信して経路を決定している他の装置は、中継先のDP中継装置として現用のDP中継装置ではなく、他のDP中継装置を選択してしまい、障害の発生箇所やタイミングにより仮想アドレスでないアドレスをネクストホップの中継装置のアドレスに選択してしまい、他の装置の実装により切替時間がかかる場合が生じる。
【0117】
そこで、このDP中継装置30においては、経路情報部分組立部32が冗長構成役割判断部40に自装置の状態を問い合わせ、その結果、自装置が現用でないことが分かったら、自装置に中継パケットが転送されてこないように経路情報パケットを送信しないように動作する。
【0118】
経路情報パケット送信を抑制することにより、他装置は必ず仮想アドレスをネクストホップの中継装置のアドレスとして選択するため、他装置内の経路情報テーブルが、DP中継装置の障害によって書き換わることはなく、その経路情報テーブル書き換えに要する時間を気にすることなく、システム設計を行うことが可能となる。
【0119】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、今までは静的に経路を決定している他の装置に対してしか、障害時の素早い通信復旧機能を提供することができなかったが、上述したような冗長構成機能を用いて動作しているデータパケット(DP)中継装置に適用することで、経路情報を受信して動的に経路を決定している装置に対しても、それら装置に何ら新たな機能を実装させることなく、素早く通信を再開させることができる。
【0120】
また、地理的に離散した複数の拠点と接続している本社などの冗長構成DP中継装置において、自装置の役割状態から判断して適宜経路情報を取得することにより、素早い代替経路確立が可能となる。
【0121】
この結果、本発明によれば、近年発達がめざましいIP通信ネットワークシステムにおいて、長時間の停止が許されない基幹業務などのミッションクリティカルな使用に耐えるパケット中継装置冗長構成システムを構築することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来のパケット中継装置冗長構成システムを示すブロック図。
【図2】 図1に示すデータパケット中継装置の構成を示すブロック図。
【図3】 本発明の一実施の形態のパケット中継装置冗長構成システムを示すブロック図。
【図4】 図3に示すデータパケット中継装置の構成を示すブロック図。
【図5】 経路情報パケットのフォーマットの一例を説明するための図。
【図6】 状態監視パケットのフォーマットの一例を説明するための図。
【図7】 疎通確認パケットのフォーマットの一例を説明するための図。
【図8】 図4に示すデータパケット中継装置の第1の変形例を示すブロック図。
【図9】 図4に示すデータパケット中継装置の第2の変形例を示すブロック図。
【図10】 図4に示すデータパケット中継装置の第3の変形例を示すブロック図。
【図11】 図4に示すデータパケット中継装置の第4の変形例を示すブロック図。
【図12】 図4に示すデータパケット中継装置の第5の変形例を示すブロック図。
【図13】 図4に示すデータパケット中継装置の第6の変形例を示すブロック図。
【符号の説明】
1A,1B,1C,1N 現用のデータパケット(DP)中継装置
2A1,2A2,2B1,2B2 待機のデータパケット(DP)中継装置
2C1,2C2,2N1,2N2 待機のデータパケット(DP)中継装置
3A,3B,3C,3N ブリッジ装置
4A,4N PC
5A,5B,5C WS
6A ルータ
30 データパケット(DP)中継装置
Claims (11)
- 現用・待機の冗長構成を採り、第3層以上のパケット中継機能をそれぞれ有する複数のパケット中継装置と;
通信経路制御情報を含む第1のパケットを受信して経路を動的に変更する端末装置と;
前記複数のパケット中継装置及び前記端末装置に接続され、第2層のパケット中継機能を有する装置とを備え;
前記複数のパケット中継装置のそれぞれは、
互いに他のパケット中継装置の状態を各パケット中継装置が送出する状態監視のための第2のパケットまたは前記装置との伝送路の状態に基づいて認識する手段と、
パケット中継処理が可能と判断される一台のパケット中継装置を現用パケット中継装置として選定する手段と、
選定された前記現用パケット中継装置において前記複数のパケット中継装置で共有する中継装置識別子を受信または中継する手段と、
前記現用パケット中継装置のみにおいて前記複数のパケット中継装置で共有する中継装置識別子をネクストホップのパケット中継装置と認識される箇所に記載した前記第1のパケットを送信する手段とを有する
パケット中継装置冗長構成システム。 - 選定されなかった他のパケット中継装置は、自装置の識別子をネクストホップのパケット中継装置と認識される箇所に記載した前記第1のパケットを同報送信しない請求項1記載のパケット中継装置冗長構成システム。
- 前記中継装置識別子が仮想アドレス情報である請求項1記載のパケット中継装置冗長構成システム。
- 現用・待機の冗長構成を採り、第3層以上のパケット中継機能をそれぞれ有する複数の第1のパケット中継装置と;
現用・待機の冗長構成を採り、第3層以上のパケット中継機能を有し、かつ前記複数の第1のパケット中継装置と伝送路または網を通してそれぞれ対向する複数の第2のパケット中継装置と;
通信経路制御情報を含む第1のパケットを受信して経路を動的に変更する第1及び第2の端末装置と;
前記複数の第1のパケット中継装置及び前記第1の端末装置に接続され、第2層のパケット中継機能を有する第1の装置と;
前記複数の第2のパケット中継装置及び前記第2の端末装置に接続され、第2層のパケット中継機能を有する第2の装置とを備え;
前記複数の第1のパケット中継装置のそれぞれは、
互いに他の第1のパケット中継装置の状態を各パケット中継装置が送出する状態監視のための第2のパケットまたは相互接続伝送路の状態に基づいて認識する手段と、
パケット中継処理が可能と判断される一台の第1のパケット中継装置を現用の第1のパケット中継装置として選定する手段と、
選定された前記現用の第1のパケット中継装置において前記複数の第1のパケット中継装置で共有する中継装置識別子を受信または中継する手段と、
前記現用の第1のパケット中継装置のみにおいて前記複数の第1のパケット中継装置で共有する中継装置識別子をネクストホップのパケット中継装置と認識される箇所に記載した前記第1のパケットを送信する手段とを有し、
前記現用の第1のパケット中継装置は、
前記相互接続伝送路を通して受信したパケットを中継する先の現用の第2のパケット中継装置の状態を、前記現用の第1及び第2のパケット中継装置間で送受信する疎通確認のためのパケットか前記伝送路または網の状態かによって認識してパケット中継処理の可否を判断する手段と、
中継処理が可能と判断される中継先の前記第2のパケット中継装置の数及び重みに基づいて、前記第2のパケット中継装置のうちの一台を前記現用の第2のパケット中継装置として選定する手段とを有する
パケット中継装置冗長構成システム。 - 前記現用の第1のパケット中継装置は、
前記現用の第1のパケット中継装置の中継先となる前記現用の第2のパケット中継装置が中継不可能と判断され、かつ中継不可能と判断された中継先となる前記第2のパケット中継装置の数が事前に設定されたしきい値を越えない場合、
中継処理不能と判断された中継先の前記現用の第2のパケット中継装置から知らされた通信経路制御情報を削除する手段と、
前記伝送路または網に接続されている前記他の第1のパケット中継装置に対して前記他の第1のパケット中継装置が保持している通信経路制御情報を要求する手段と、
中継処理不能に陥った前記現用の第2のパケット中継装置に代替する代替経路を得て、保持している通信経路制御情報を更新する手段とを更に有する
請求項4記載のパケット中継装置冗長構成システム。 - 前記現用の第1のパケット中継装置は、前記他の第1のパケット中継装置に通信経路制御情報を要求する動作を複数回行う請求項5記載のパケット中継装置冗長構成システム。
- 前記他の第1のパケット中継装置は、前記現用の第1のパケット中継装置から通信経路制御情報を要求された場合のみ、通信経路制御情報を前記現用の第1のパケット中継装置のみに送信する請求項5記載のパケット中継装置冗長構成システム。
- 前記他の第1のパケット中継装置は、前記現用の第1のパケット中継装置に通信経路制御情報を送信する動作を複数回行う請求項7記載のパケット中継装置冗長構成システム。
- 現用・待機の冗長構成を採り、第3層以上のパケット中継機能をそれぞれ有
する複数のパケット中継装置を備え;
前記複数のパケット中継装置のそれぞれは、
互いに他のパケット中継装置の状態を各パケット中継装置が送出する状態監視のためのパケットまたは相互接続伝送路の状態に基づいて認識し、
パケット中継処理が可能と判断される一台のパケット中継装置を現用パケット中継装置として選定し、
選定された前記現用パケット中継装置が前記複数のパケット中継装置で共有する中継装置識別子を受信または中継し、
前記現用パケット中継装置のみが前記複数のパケット中継装置で共有する中継装置識別子をネクストホップのパケット中継装置と認識される箇所に記載した通信経路制御情報を含むパケットを送信する
パケット中継装置冗長構成方法。 - 現用・待機の冗長構成を採り、第3層以上のパケット中継機能をそれぞれ有する複数の第1のパケット中継装置と;
現用・待機の冗長構成を採り、第3層以上のパケット中継機能を有し、かつ前記複数の第1のパケット中継装置と伝送路または網を通してそれぞれ対向する複数の第2のパケット中継装置とを備え;
前記複数の第1のパケット中継装置のそれぞれは、
互いに他の第1のパケット中継装置の状態を各パケット中継装置が送出する状態監視のためのパケットまたは相互接続伝送路の状態に基づいて認識し、
パケット中継処理が可能と判断される一台の第1のパケット中継装置を現用の第1のパケット中継装置として選定し、
選定された前記現用の第1のパケット中継装置が前記複数の第1のパケット中継装置で共有する中継装置識別子を受信または中継し、
前記現用の第1のパケット中継装置のみが前記複数の第1のパケット中継装置で共有する中継装置識別子をネクストホップのパケット中継装置と認識される箇所に記載した通信経路情報を含むパケットを送信し、
前記現用の第1のパケット中継装置は、
前記相互接続伝送路を通して受信したパケットを中継する先の現用の第2のパケット中継装置の状態を、前記現用の第1及び第2のパケット中継装置間で送受信する疎通確認のためのパケットか前記伝送路または網の状態かによって認識してパケット中継処理の可否を判断し、
中継処理が可能と判断される中継先の前記第2のパケット中継装置の数及び重みに基づいて、前記第2のパケット中継装置のうちの一台を前記現用の第2のパケット中継装置として選定する
パケット中継装置冗長構成方法。 - 前記現用の第1のパケット中継装置は、
前記現用の第1のパケット中継装置の中継先となる前記現用の第2のパケット中継装置が中継不可能と判断され、かつ中継不可能と判断された中継先となる前記第2のパケット中継装置の数が事前に設定されたしきい値を越えない場合、
中継処理不能と判断された中継先の前記現用の第2のパケット中継装置から知らされた通信経路制御情報を削除し、
前記伝送路または網に接続されている前記他の第1のパケット中継装置に対して前記他の第1のパケット中継装置が保持している通信経路制御情報を要求し、
中継処理不能に陥った前記現用の第2のパケット中継装置に代替する代替経路を得て、保持している通信経路制御情報を更新する
請求項10記載のパケット中継装置冗長構成方法。
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