JP3895749B2 - ネットワーク間接続方法、仮想ネットワーク間接続装置およびその装置を用いたネットワーク間接続システム - Google Patents

Description

この発明は、冗長性を確保することができるＶＲＲＰ（Virtual Router Redundancy Protocol:RFC2338）を用いたネットワーク間接続方法、仮想ネットワーク間接続装置およびその装置を用いたネットワーク間接続システムに関するものである。

ＶＲＲＰは、デフォルトルータによるデフォルトルートの設定のみを頼りにして動作するホスト装置を助けるために作られたプロトコルであり、同一ネットワーク上に設置されている複数台のネットワーク間接続装置（ルータ）を組み合わせ、ルータ同士の負荷分散およびバックアップ機能を実現するものである。すなわち、このＶＲＲＰは、グループ化された複数台のルータを、ネットワーク上に設置されたノード（例えばホスト装置や他のルータ）から一台の仮想ルータとして認識できるようにするものである。

このようなグループ化されたルータは、インターフェースで設定された優先度やＩＰアドレスオーナーであるかなどを基準にしてそれぞれマスタルータ（仮想ルータ）とバックアップルータが決定されており、ＶＲＩＤ（Virtual Router Identifier）毎にＩＰアドレスが設定され、該当ＶＲＩＤのマスタルータのみがそのＩＰアドレスを用いて実際にパケットの中継処理を行っている。なお、このＩＰアドレスは、ルータ自身に設定されているＩＰアドレスとは別の仮想ルータとしてのＩＰアドレスである。

マスタルータは、広告（Advertisement）パケットをＬＡＮ上に定期的に送信することによって正常に動作していることをバックアップルータに通知している。バックアップルータは、広告パケットを受信することによってマスタルータが動作していることを確認し、この確認ができている間はスタンバイ状態を維持する。また、バックアップルータは、一定時間に広告パケットを受信できなかった場合には、マスタルータや回線などに異常が生じ、経路上に障害が発生したと判断して、マスタルータに遷移してパケットの中継処理を行う。

図２１は、ＶＲＲＰを用いた仮想ルータの従来のシステム構成の概念を示す構成図である。図において、ルータ１０は、図示しないインターフェースに設けられた回線接続用の２つの物理ポート１０ａ，１０ｂを有しており、物理ポート１０ａは回線Ａを介してホスト装置であるＰＣ１と接続され、また物理ポート１０ｂは回線Ｃを介してインターネット２と接続されている。ルータ１１も、図示しないインターフェースに設けられた回線接続用の２つの物理ポート１１ａ，１１ｂを有しており、物理ポート１１ａは回線Ｂを介してＰＣ１と接続され、また物理ポート１１ｂは回線Ｄを介してインターネット２と接続されている。また、上述した基準に基づいて、例えばルータ１０は予めマスタルータに設定されており、ルータ１１は予めバックアップルータに設定されている。

ルータ１０は、ＩＰアドレスが設定された仮想ルータＺとして通信データの中継を行っている。また、ルータ１０は、設定されたインターフェースに対して広告パケットを定期的に送出することにより、ルータ１０自身が正常に動作していることをバックアップルータ１１に知られている。これにより、ＰＣ１は、２台のルータ１０，１１を意識することなく、仮想ルータＺに対して上記ＩＰアドレスを指定して通信データを送出することができる。

ここで、例えば回線Ａが切断されてしまった場合、ルータ１１の物理ポート１１ａには広告パケットが届かなくなるので、ルータ１１が仮想ルータＺとして機能し、通信データの中継動作を行う。したがって、ＰＣ１から送出された通信データは、回線Ｂを介してルータ１１に入力し、物理ポート１１ｂから回線Ｄを介してインターネット２に中継することが可能となる。

しかしながら、上記従来例では、回線Ａの断線状態からさらに回線Ｄが断線されてしまうと、ルータ１１での中継動作が行えなくなり、仮想ルータＺとして機能しなくなるので、ＰＣ１からインターネット２へのアクセスができなくなってしまう。このように、従来例では、仮想ルータＺを構成している全てのルータに接続されている回線のうち、各ルータに接続されているそれぞれ１本でも回線が切断されてしまうとデータ中継ができなくなるという問題点があった。

この発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、仮想ルータに接続されている回線のうち、経路障害が発生し複数の回線が切断されてもデータ中継を行うことができるネットワーク間接続方法、仮想ネットワーク間接続装置およびその装置を用いたネットワーク間接続システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、この発明では、同一のネットワーク内に接続された複数のネットワーク間接続装置が、実装するＶＲＲＰによってマスタとバックアップの関係に設定されて仮想ネットワーク間接続装置を構築し、前記ネットワークまたは外部のネットワークから入力するパケットを、宛先のネットワークに送出するネットワーク間接続方法において、前記各ネットワーク間接続装置は、インターフェースの代替用ポートを少なくとも１つ有し、互いの該代替用ポート同士を接続させ、経路上の障害時に前記代替用ポートを用いて前記パケットを転送することを特徴とするネットワーク間接続方法が提供される。

この発明によれば、仮想ネットワーク間接続装置を構築する複数のネットワーク間接続装置に、インターフェースの代替用ポートを設け、これら代替用ポートを信号線で接続させ、経路上の障害、例えば伝送路の断線時にバックアップ状態をマスタ状態に遷移させ、さらにこれら代替用ポートを経由した経路でパケットを転送して、各ネットワーク間接続装置のそれぞれ１本ずつの伝送路切断に対応する。

上記発明において、ネットワーク間接続装置は、識別用のアドレスが付与されるととに、マスタ状態またはバックアップ状態に設定されており、前記経路上の障害に応じてバックアップ状態のネットワーク間接続装置がマスタ状態に切り替わるとともに、前記インターフェースの物理ポートを用いて前記パケットを転送することを特徴とする。

この発明によれば、バックアップ状態に設定されたネットワーク間接続装置を、経路上の障害に応じてマスタ状態に切り替え、代替用ポートを用いてパケット転送を行い、各ネットワーク間接続装置のそれぞれ１本ずつの伝送路切断に対応する。

上記発明において、ネットワーク間接続装置は、識別用のアドレスが付与される代替用ポートが存在する複数のインターフェースを有し、該各インターフェースがマスタ状態またはバックアップ状態に設定されており、前記経路上の障害に応じてバックアップ状態のインターフェースのうち、少なくとも１つのインターフェースがマスタ状態に切り替わるとともに、前記代替用ポートを用いてパケットを転送することを特徴とする。

この発明によれば、個々のインターフェースが経路上の障害に応じて状態を遷移させて、代替用ポートを用いてパケット転送を行い、各ネットワーク間接続装置のそれぞれ１本ずつの伝送路切断に対応する。

上記発明において、前記ネットワーク間接続方法では、前記ネットワーク間接続装置は、識別用のアドレスが付与されるとともに、マスタ状態またはバックアップ状態に設定されており、前記バックアップ状態のネットワーク間接続装置は、前記経路上の障害時に前記状態の遷移を通知するパケットを、前記代替ポートを介して前記マスタ状態のネットワーク間接続装置に送信し、該マスタ状態のネットワーク間接続装置は、転送するパケットのあて先と当該パケットの出力先であるインターフェースの物理ポートの情報が記憶されているブリッジテーブルをクリアすることを特徴とする。

この発明によれば、例えば広告パケットが受信されず、マスタダウンタイマ満了による経路上の障害発生時に、バックアップ状態のネットワーク間接続装置は、自装置がマスタ状態になることを通知する遷移通知パケットを代替ポートから送信し、このパケットを受信したネットワーク間接続装置は、ブリッジテーブルをクリアすることで、代替ポートを含む全てのポートからのパケット送信を可能にする。

上記発明において、前記マスタ状態のネットワーク間接続装置は、前記代替ポートを介して前記遷移通知のパケットを受信することを特徴とする。

この発明によれば、マスタ状態におけるネットワーク間接続装置が代替ポートを介して遷移通知のパケットを受信すると、ブリッジテーブルをクリアして、障害が発生した経路上でのパケット送信に代わり、代替ポートからの転送パケットの送受信を可能にする。

上記発明において、前記ネットワーク間接続方法では、論理的に前記インターフェースにそれぞれ異なる物理ポートと代替ポートが存在するように設定するとともに、該物理ポート毎にマスタ状態またはバックアップ状態が設定され、経路上の障害時に前記代替用ポートを用いて前記パケットを転送することを特徴とする。

この発明によれば、インターフェースに異なる複数の物理ポートと代替ポートが存在するように設定し、かつこの物理ポート毎に、マスタ状態またはバックアップ状態を設定し、このマスタ状態の物理ポートを用いてパケット転送を可能にするとともに、障害発生時には代替ポートを用いてパケット転送を可能にする。

上記発明において、前記ネットワーク間接続方法では、前記物理ポートは、仮想ネットワークの識別用アドレスが付与され、かつ前記代替ポートは、前記物理ポートに付与された前記識別用番号と同じ番号が少なくとも１つ付与されることを特徴とする。

この発明によれば、物理ポートには例えばＶＬＡＮＩＤなどのＶＬＡＮグループの識別用番号が付加されており、代替ポートにはこの識別用番号と同一の番号を付与することにより、経路上の障害時における切り替えを可能にしている。

この発明によれば、代替用ポートを通常使用する物理ポートに論理的に設定することも、また通常使用する物理ポートとは別の物理ポートとすることも可能となる。

上記発明において、ネットワーク間接続装置に存在する物理ポートのうちの少なくとも１つの物理ポートを、前記複数のインターフェースの代替用ポートとして割り当て、論理的に前記各インターフェースにそれぞれ異なる代替用ポートが存在するように設定し、該代替用ポート同士をそれぞれ接続させるとともに、前記パケットに仮想ネットワークを特定する識別子を付加し、前記パケットを振り分ける振分装置が前記識別子に応じて前記仮想ネットワークが所属するインターフェースを特定し、該特定したインターフェースの物理ポートに前記パケットを転送することを特徴とする。

この発明によれば、例えば１つの物理ポートを複数のインターフェースの代替用ポートとして割り当て、論理的に異なる代替用ポートが存在するようにすることで、物理ポートを効率的に使用して各ネットワーク間接続装置のそれぞれ１本ずつの伝送路切断に対応する。

上記発明において、前記インターフェースが使用する少なくとも２つの物理ポートを、複数のインターフェースの通常使用する物理ポートと代替用ポートとして割り当て、論理的に前記各インターフェースにそれぞれ異なる物理ポートと代替用ポートが存在するように設定し、前記パケットを振り分ける振分装置との間で前記通常使用している物理ポート同士および代替用ポート同士を接続させるとともに、前記振分装置が前記パケットに仮想ネットワークを特定する識別子を付加し、前記識別子に応じて前記仮想ネットワークが所属するインターフェースを特定し、該特定したインターフェースの物理ポートに前記パケットを転送することを特徴とする。

この発明によれば、通常使用する例えば２つの物理ポートを、複数のインターフェースの物理ポートと代替用ポートに割り当て、論理的に異なる物理ポートと代替用ポートが複数存在するようにすることで、物理ポートを効率的に使用して各ネットワーク間接続装置のそれぞれ１本ずつの伝送路切断に対応する。

この発明によれば、バックアップ状態で、かつ代替用ポートでのパケット受信の場合は、マスタ状態でのネットワーク間接続装置によるパケット受信のみが有効となり、パケットの輻輳を防ぐ。

上記発明において、マスタ状態のネットワーク間接続装置は、前記物理ポートのダウンを検出し、当該物理ポートがダウンした場合には、優先度０の広告パケットを送信し、また前記バックアップ状態のネットワーク間接続装置は、前記優先度０の広告パケットを受信した場合には、自己の状態をマスタ状態に遷移することを特徴とする。

この発明によれば、回線の断線などによって物理ポートのダウンを検出した場合には、優先度０の広告パケットを送信することによって、バックアップ状態のネットワーク間接続装置に報知して、マスタ状態への迅速な遷移を促す。

上記発明において、マスタ状態のネットワーク間接続装置は、前記優先度０の広告パケットを代替用物理ポートから送信することを特徴とする。

この発明によれば、基本的には広告パケットを送信しない代替用物理ポートから、優先度０の広告パケットを送信することで、迅速な報知を可能とする。

同一のネットワーク内に接続され、ＶＲＲＰを用いてマスタとバックアップの関係が設定される複数のネットワーク間接続装置によって構築され、入力するパケットの転送を行う仮想ネットワーク間接続装置において、前記ネットワーク間接続装置は、インターフェースの少なくとも１つの代替用ポートと、自装置と他のネットワーク間接続装置の代替用ポート同士を接続させる接続手段と、経路上の障害に応じて前記ネットワーク間接続装置をバックアップ状態からマスタ状態に切り替える状態切替手段と、前記経路上の障害時に、前記代替用ポートを用いて前記パケットを転送する転送手段とを備えたことを特徴とする。

この発明によれば、経路上の障害、例えば伝送路の断線が発生すると、それに応じて状態切り替え手段がバックアップ状態のネットワーク間接続装置をマスタ状態に切り替え、転送手段が代替用ポートを用いてパケット転送を行い、各ネットワーク間接続装置のそれぞれ１本ずつの伝送路断線に対応する。

同一のネットワーク内に接続され、ＶＲＲＰを用いてマスタとバックアップの関係が設定される複数のネットワーク間接続装置によって構築される仮想ネットワーク間接続装置において、ネットワーク間接続装置は、識別用のアドレスが付与されるとともに、マスタ状態またはバックアップ状態に設定され、物理ポートを介してパケットの伝送を行うインターフェースと、前記インターフェースの少なくとも１つの代替用ポートと、自装置と他のネットワーク間接続装置の代替用ポート同士を接続させる接続手段と、経路上の障害に応じて前記インターフェースをバックアップ状態からマスタ状態に切り替える状態切替手段と、前記経路上の障害時に、前記代替用ポートを用いて前記パケットを転送する転送手段とを備えたことを特徴とする。

この発明によれば、経路上の障害、例えば伝送路の断線が発生すると、それに応じて状態切替手段がバックアップ状態のインターフェースをマスタ状態に遷移させて、転送手段が代替用ポートを用いてパケット転送を行い、各ネットワーク間接続装置のそれぞれ１本ずつの伝送路断線に対応する。

上記発明において、前記仮想ネットワーク間接続装置は、前記経路上の障害時に状態の遷移を通知するパケットを送信する状態通知手段と、転送するパケットのあて先と当該パケットの出力先であるインターフェースの物理ポートの情報が記憶されているブリッジテーブルと、前記遷移通知のパケットを受け取ると、前記ブリッジテーブルをクリアするテーブルクリア手段とを、さらに備えたことを特徴とする。

この発明によれば、経路上の障害が発生すると、バックアップ状態におけるネットワーク間接続装置の状態通知手段が送信する遷移通知のパケットを、マスタ状態におけるネットワーク間接続装置が受け取ると、そのテーブルクリア手段がブリッジテーブルをクリアすることで、代替ポートを含む全てのポートからのパケット送信を可能にする。

上記発明において、前記マスタ状態におけるネットワーク間接続装置のテーブルクリア手段は、前記代替ポートを介して前記遷移通知のパケットを受け取ると、前記ブリッジテーブルをクリアすることを特徴とする。

この発明によれば、テーブルクリア手段は、遷移通知のパケット受信によってブリッジテーブルをクリアして、代替ポートからの転送パケットの送受信を可能にする。

上記発明において、前記ネットワーク間接続装置は、論理的に存在するように設定され、かつそれぞれ異なる前記インターフェースの物理ポートと代替ポートを有し、前記物理ポートは、当該ポート毎にマスタ状態とバックアップ状態が設定されることを特徴とする。

この発明によれば、物理ポート自体にＶＲＲＰ機能によるマスタ状態とバックアップ状態を設定し、このマスタ状態の物理ポートを介してパケット転送を行うとともに、障害発生時には代替ポートを介してパケット転送を行う。

上記発明において、前記物理ポートは、仮想ネットワークの識別用番号が付加され、かつ代替ポートは、前記物理ポートに付与された識別用番号と同じ番号が少なくとも１つ付与されることを特徴とする。

この発明によれば、物理ポートと代替ポートに同じＶＬＡＮＩＤなどの同じ識別用番号を付与することにより、経路上の障害時における切り替えを可能にしている。

代替用ポートは、インターフェースの通常使用する物理ポートを代替用ポートとして割り当て、論理的に前記物理ポートとは異なる代替用ポートが存在するように設定したポート、または前記通常使用する物理ポートとは別に設けられた物理ポートからなることを特徴とする。

この発明によれば、代替用ポートを通常使用する物理ポートに論理的に設定することも、また通常使用する物理ポートとは別の物理ポートとすることも可能となる。

同一のネットワーク内に接続され、ＶＲＲＰを用いてマスタとバックアップの関係が設定される複数のネットワーク間接続装置によって構築される仮想ネットワーク間接続装置において、ネットワーク間接続装置は、識別用のアドレスが付与されるとともに、マスタ状態またはバックアップ状態に設定され、物理ポートを介してパケットの伝送を行う複数のインターフェースと、前記複数のインターフェースの代替用ポートとして割り当てられ、論理的に前記各インターフェースにそれぞれ異なる代替用ポートが存在するように設定される少なくとも１つの代替用ポートと、自装置と他のネットワーク間接続装置の前記代替用ポート同士をそれぞれ接続させる接続手段と、経路上の障害に応じて前記インターフェースをバックアップ状態からマスタ状態に切り替える状態切替手段と、前記経路上の障害時に、前記代替用ポートを用いて前記パケットを転送する転送手段とを備えたことを特徴とする。

この発明によれば、例えば１つの物理ポートを複数のインターフェースの代替用ポートとして割り当て、各インターフェースに論理的に異なる代替用ポートが存在するように設定し、経路上の障害、例えば伝送路の切断時に、転送手段が代替用ポートを用いてパケットを転送することで、物理ポートを効率的に使用して各ネットワーク間接続装置のそれぞれ１本ずつの伝送路断線に対応する。

同一のネットワーク内に接続され、ＶＲＲＰを用いてマスタとバックアップの関係が設定される複数のネットワーク間接続装置によって構築される仮想ネットワーク間接続装置において、前記ネットワーク間接続装置は、識別用のアドレスが付与されるとともに、マスタ状態またはバックアップ状態に設定され、物理ポートを介してパケットの伝送を行う複数のインターフェースと、前記インターフェースのポートとして通常使用される物理ポートであって、少なくとも２つのインターフェースの通常使用する物理ポートと代替用ポートとして割り当てられ、論理的に当該各インターフェースにそれぞれ異なる物理ポートと代替用ポートが存在するように設定された物理ポートと、経路上の障害に応じて前記インターフェースをバックアップ状態からマスタ状態に切り替える状態切替手段と、前記経路上の障害時に、前記代替用ポートを用いて前記パケットを転送する転送手段とを備えたことを特徴とする。

この発明によれば、例えば通常使用する２つの物理ポートを、複数のインターフェースの物理ポートと代替用ポートに割り当て、論理的に異なる物理ポートと代替用ポートが複数存在するように設定し、経路上の障害、例えば伝送路の断線時に、転送手段が代替用ポートを用いてパケットを転送することで、物理ポートを効率的に使用して各ネットワーク間接続装置のそれぞれ１本ずつの伝送路断線に対応する。

インターフェースは、バックアップ状態の時に前記代替用ポートからパケットが受信されると、当該パケットを破棄することを特徴とする。

この発明によれば、インターフェースがバックアップ状態で、かつその代替用ポートがパケットを受信した場合には、そのパケットを破棄して、マスタ状態でのネットワーク間接続装置によるパケット受信のみを有効とし、パケットの輻輳を防ぐ。

パケットは、仮想ネットワークを特定する識別子が付加され、前記識別子に応じて前記仮想ネットワークが所属する前記インターフェースを特定し、該特定したインターフェースの物理ポートに前記パケットが転送されることを特徴とする。

この発明によれば、例えば識別子であるタグをパケットに付加するタグＶＬＡＮを用いてＶＬＡＮを認識させ、ＶＬＡＮが所属するインターフェースの物理ポートにパケットを転送することで、仮想ネットワーク間接続装置の汎用性を高める。

仮想ネットワーク間接続装置は、前記物理ポートのダウンを検出する検出手段と、優先度０の広告パケットを送信する送信手段とをさらに備え、前記状態切替手段は、前記広告パケットが受信されると、前記ネットワーク間接続装置または前記インターフェースをバックアップ状態からマスタ状態に切り替えることを特徴とする。

この発明によれば、回線の断線などによって物理ポートのダウンを検出した場合には、優先度０の広告パケットを送信することによって、バックアップ状態のネットワーク間接続装置に報知して、マスタ状態への迅速な遷移を促す。

送信手段は、前記広告パケットを代替用物理ポートから送信することを特徴とする。

この発明によれば、基本的には広告パケットを送信しない代替用物理ポートから、優先度０の広告パケットを送信することで、迅速な報知を可能とする。

同一のネットワーク内に接続され、マスタとバックアップの関係が設定されるＶＲＲＰを用いた複数のネットワーク間接続装置からなる仮想ネットワーク間接続装置と、設定された１つのアドレスによって前記ネットワーク間接続装置にパケットを送信するノードと、これら各装置を接続させる伝送路とを有するネットワーク間接続システムにおいて、前記仮想ネットワーク間接続装置は、仮想ネットワーク間接続装置からなり、経路上の障害に応じて前記代替用ポートを介してパケットを伝送することを特徴とする。

この発明によれば、各ネットワーク間接続装置の代替用ポート同士が接続された仮想ネットワーク間接続装置を備え、経路上の障害、例えば伝送路の断線時に、この代替用ポートを介してパケットを転送することで、各ネットワーク間接続装置のそれぞれ１本ずつの伝送路断線に対応する。

パケットは、仮想ネットワークを特定する識別子が付加され、前記ネットワーク間接続システムは、前記識別子に応じて前記仮想ネットワークが所属する前記インターフェースを特定し、該特定したインターフェースの物理ポートに前記パケットを振り分ける振分装置をさらに備えたことを特徴とする。

この発明によれば、例えばＶＬＡＮを認識用のタグをパケットに付加して、タグＶＬＡＮ用のスイッチングハブ（振分装置）によってＶＬＡＮを認識させ、ＶＬＡＮが所属するインターフェースの物理ポートにパケットを転送することで、仮想ネットワーク間接続装置の汎用性を高める。

この発明では、仮想ネットワーク間接続装置を構築する両ネットワーク間接続装置に、物理ポートとは別に、インターフェースの代替ポートを設け、これらネットワーク間接続装置の代替ポートを信号線で接続し、回線の断線時に、バックアップ状態のネットワーク間接続装置をマスタ状態に遷移させ、これら代替ポートを経由した経路でパケットを転送するので、仮想ルータに接続されている回線のうち、経路障害が発生し複数の回線が切断されても良好にデータ中継を行うことができて、パケット中継の伝送効率を向上させることができる。

また、この発明では、ネットワーク間接続装置に識別用のアドレスを付与させるとともに、マスタ状態またはバックアップ状態を設定して、前記経路上の障害に応じてバックアップ状態のネットワーク間接続装置がマスタ状態に切り替わるとともに、前記インターフェースの物理ポートを用いて前記パケットを転送して、各ネットワーク間接続装置のそれぞれ１本ずつの伝送路切断に対応できるようにし、仮想ルータに接続されている回線のうち、経路障害が発生し複数の回線が切断されても良好にデータ中継を行うことができて、パケット中継の伝送効率を向上させることができる。

また、この発明では、ネットワーク間接続装置が識別用のアドレスが付与される代替用ポートが存在する複数のインターフェースを有し、該各インターフェースはマスタ状態またはバックアップ状態に設定されており、前記経路上の障害に応じてバックアップ状態のインターフェースのうち、少なくとも１つのインターフェースがマスタ状態に切り替わり、この代替用ポートを用いてパケットを転送して、各ネットワーク間接続装置のそれぞれ１本ずつの伝送路切断に対応できるようにし、仮想ルータに接続されている回線のうち、経路障害が発生し複数の回線が切断されても良好にデータ中継を行うことができて、パケット中継の伝送効率を向上させることができる。

また、この発明では、バックアップ状態のネットワーク間接続装置が経路上の障害時にＶＲＲＰの状態遷移を通知するパケットを、前記代替ポートを介して前記マスタ状態のネットワーク間接続装置に送信し、該マスタ状態のネットワーク間接続装置は、転送するパケットのあて先と当該パケットの出力先であるインターフェースの物理ポートの情報が記憶されているブリッジテーブルをクリアすることで、代替ポートを含む全てのポートからのパケット送信を可能とすることで、経路障害が発生して回線が切断されても良好にデータ中継を行うことができて、パケット中継の伝送効率を向上させることができる。

また、この発明では、インターフェースに異なる複数の物理ポートと代替ポートが論理的に存在するように設定し、かつこの物理ポート毎に、マスタ状態またはバックアップ状態を設定し、このマスタ状態の物理ポートを用いてパケット転送を可能にするとともに、障害発生時には代替ポートを用いてパケット転送を可能にすることで、経路障害が発生して回線が切断されても良好にデータ中継を行うことができて、パケット中継の伝送効率を向上させることができる。

また、この発明では、前記物理ポートに仮想ネットワークの識別用アドレスが付与させ、かつ前記代替ポートに前記物理ポートに付与された前記識別用番号と同じ番号が少なくとも１つ付与させることで、経路上の障害時における切り替えを可能にする。

また、この発明では、少なくとも１つの物理ポートを複数のインターフェースの代替用ポートとして割り当て、論理的に異なる代替用ポートが存在するようにするとともに、パケットに仮想ネットワークを特定する識別子を付加し、前記パケットを振り分ける振分装置が前記識別子に応じて前記仮想ネットワークが所属するインターフェースを特定し、該特定したインターフェースの物理ポートに前記パケットを転送することで、物理ポートを効率的に使用して各ネットワーク間接続装置のそれぞれ１本ずつの伝送路切断に対応させる。

また、この発明では、少なくとも２つの物理ポートを、複数のインターフェースの物理ポートと代替用ポートに割り当て、論理的に異なる物理ポートと代替用ポートが複数存在するようにすることで、物理ポートを効率的に使用して各ネットワーク間接続装置のそれぞれ１本ずつの伝送路切断に対応する。

また、この発明では、バックアップ状態の時に前記代替用ポートからパケットが受信されると、当該パケットを破棄すること、マスタ状態でのネットワーク間接続装置によるパケット受信のみが有効となり、パケットの輻輳を防ぐことができる。

また、この発明では、回線の断線などによって物理ポートのダウンを検出した場合には、優先度０の広告パケットを送信して、バックアップ状態のネットワーク間接続装置にこのダウンを報知して、マスタ状態への迅速な遷移を促すことが可能となる。

さらに、この発明では、優先度０の広告パケットを代替用物理ポートから送信することで、迅速な報知を可能とする。

またさらに、この発明では、各ネットワーク間接続装置の代替用ポート同士が接続された請求項１４〜２６の仮想ネットワーク間接続装置を備えシステムにて、経路上の障害、例えば伝送路の断線時に、この代替用ポートを介してパケットを転送することで、各ネットワーク間接続装置のそれぞれ１本ずつの伝送路断線に対応させることで、経路障害が発生して回線が切断されても良好にデータ中継を行うことができて、パケット中継の伝送効率を向上させることができる。

以下に添付図面を参照して、この発明に係るネットワーク間接続方法、その装置およびその装置を用いたネットワーク間接続システムの好適な実施の形態を説明する。

（実施例１）
図１は、この発明に係るＶＲＲＰを用いた仮想ルータのシステムにおける実施例１の構成を示す構成図である。図において、このシステムでは、図２１に示した各ルータ１０，１１に、回線接続用の物理ポート１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂとは別の代替用の物理ポート（以下、「代替ポート」という）１０ｃ，１１ｃを設け、互いの代替ポート１０ｃ，１１ｃを信号線３で接続する構成になっている。これら物理ポートの上位層には図示しないＩＰアドレスを持つインターフェースである論理ポートが存在しており、この論理ポートの代替用の物理ポートが上記代替ポートである。

この実施例では、例えば物理ポート１０ａと１１ａを有する論理ポートの代替ポートを、代替ポート１０ｃ，１１ｃとする。この上位層の論理ポートは、論理ポート毎にＶＲＲＰのマスタ状態とバックアップ状態が設定されている。この状態設定は、上述したごとく、予め設定された優先度やＩＰアドレスオーナーであるかなどを基準にしてそれぞれマスタの論理ポートとバックアップの論理ポートが決定されている。物理ポートは、このポートの上位層の論理ポートの状態に依存している。なお、その他の構成は、図２１に示した仮想ルータのシステム構成と同じである。以下、同一構成部分には、同一符号を付すものとする。

各ルータ１０，１１は、同一の構成からなり、その一例を図２のブロック図に示す。図２において、ルータ１０，１１は、回線接続用の物理ポート１０ａ，１０ｂ（１１ａ，１１ｂ）に繋がる物理インターフェース（以下、「物理Ｉ／Ｆ」という）２０と、代替ポート１０ｃ（１１ｃ）と物理Ｉ／Ｆ２０が接続されるレイヤ２のＭＡＣフレーム処理部２１と、その上位層のレイヤ３のＩＰ処理部２２と、ＶＲＲＰ処理部２３とから構成されている。

ＭＡＣフレーム処理部２１は、図３に示すように、代替ポート１０ｃ（１１ｃ）または物理Ｉ／Ｆ２０からのパケットを受信するパケット受信部２１ａと、代替ポート１０ｃ（１１ｃ）または物理Ｉ／Ｆ２０へパケットを送信するパケット送信部２１ｂと、ＶＲＲＰ状態のデータを記憶するＶＲＲＰ状態テーブル２１ｃと、ＩＰ処理部２２との間でパケットの入出力を行うＩＰ処理Ｉ／Ｆ２１ｄとから構成されている。ＶＲＲＰ状態テーブル２１ｃには、例えば各論理ポートに対するマスタ状態またはバックアップ状態を示すデータや優先度を示すデータなどが記憶されている。

ＶＲＲＰ処理部２３は、図４に示すように、ＩＰ処理部２２からのパケットを受信するＶＲＲＰパケット受信部２３ａと、ＩＰ処理部２２へパケットを送信するＶＲＲＰパケット送信部２３ｂと、ＶＲＲＰ状態を管理するＶＲＲＰ状態管理部２３ｃと、広告タイマおよびマスタダウンタイマの所定時間毎のカウント処理を行うタイマ処理部２３ｄとから構成されている。ＶＲＲＰ状態管理部２３ｃは、それぞれの論理ポートまたは自ルータがマスタ状態であるかバックアップ状態であるかを管理するとともに、タイマ処理部２３ｄの広告タイマおよびマスタダウンタイマのカウント状態を管理している。

次に、このような構成におけるルータの動作を図５〜図９のフローチャートに基づいて説明する。ところで、ルータの動作には、大きく分けて３つのイベント、例えばパケット受信、バックアップ状態、マスタ状態のイベントでの動作がある。この実施例では、図５〜図７でパケット受信の動作を示し、図８でバックアップ状態からマスタ状態への遷移の動作を示し、図９でマスタ状態の動作を説明する。

なお、ルータ１０，１１におけるマスタルータとバックアップルータの設定は、上述したように、優先度やＩＰアドレスオーナーなどの基準によって予め決まっており、この例では、上記基準に基づいてルータ１０がマスタ状態、ルータ１１がバックアップ状態にあるものとする。そして、マスタルータは、タイマ処理部２３ｄのマスタダウンタイマを停止させ、かつ広告タイマをスタートさせるものとする。また、バックアップルータは、タイマ処理部２３ｄの広告タイマを停止させ、かつマスタダウンタイマをスタートさせるものとする。

まず、図５において、ＭＡＣフレーム処理部２１のパケット受信部２１ａは、パケットを受信すると（ステップ１０１）、ＶＲＲＰ状態テーブル２１ｃを参照して、バックアップ状態でかつ代替ポートからの入力かどうかを判断する（ステップ１０２）。

ここで、ルータがバックアップ状態でかつ代替ポートからのパケット受信の場合には、そのパケットを破棄して動作を終了する（ステップ１０３）。また、ルータがバックアップ状態でない場合、または代替ポートからの受信でない場合には、パケットの宛先アドレスであるＭＡＣアドレスを参照して自分宛てかどうか判断する（ステップ１０４）。

ここで、自分宛てでない場合には、このパケットをパケット送信部２１ｂに出力して（ステップ１０５）、ここでレイヤ２レベルのフォワーディング処理を行い、代替ポート以外の物理Ｉ／Ｆから物理ポートへ出力する（ステップ１０６）。また、自分宛ての場合には、ＩＰ処理Ｉ／Ｆ２１ｄを介してＩＰ処理部２２へ上記パケットを出力し（ステップ１０７）、ここで上記パケットが広告パケットかどうかパケットのタイプから判断する（ステップ１０８）。

ここで、上記パケットが広告パケットの場合には、図６に進んでこのルータの現在の状態がバックアップ状態かどうか判断し（ステップ１０９）、バックアップ状態の場合には、マスタダウンタイマをリスタートする（ステップ１１０）。また、このルータがバックアップ状態でない場合には、マスタルータと判断し（ステップ１１１）、次にマスタ状態を継続するかどうか判断する（ステップ１１２）。なお、ここでの判断は、受信した広告パケットの送信元ＩＰアドレス、優先度、自己のＩＰアドレス、専制モードオンかどうかで判断する。なお、専制モードとは、優先度の低いルータが後からマスタ状態になれるかどうかを示すモードで、オンの場合はそれが可能となることを示している。

ここで、マスタ状態を継続する場合には、その状態を維持し（ステップ１１３）、またマスタ状態をやめてバックアップ状態になった場合には、ＶＲＲＰパケット受信部２３ａは、マスタダウンタイマをリスタートさせた後（ステップ１１４）、広告タイマを停止させる（ステップ１１５）。

ステップ１０８において、上記受信したパケットが広告パケットではない場合には、図７に進んで現在の状態がバックアップ状態かどうか判断し（ステップ１１７）、バックアップ状態の場合には、受信したパケットを破棄する（ステップ１１８）。また、ルータがバックアップ状態でない場合には、ＩＰ処理部２２によるレイヤ３レベルのＩＰ中継処理を行った後（ステップ１１９）、ＭＡＣフレーム処理部２１のパケット送信部２１ｂに出力して、パケット送信部２１ｂによるＭＡＣヘッダの処理を行った後に（ステップ１２０）、物理Ｉ／Ｆへ送信する（ステップ１２１）。これにより、物理Ｉ／Ｆは、物理ポートを介して回線にパケットを送信することができる。

次に、ルータがバックアップ状態からマスタ状態に遷移する場合の動作について図８のフローチャートを用いて説明する。図において、ＶＲＲＰパケット送信部２３ｂとＶＲＲＰ状態管理部２３ｃは、タイマ処理部２３ｄのマスタダウンタイマをモニタしている。

そして、マスタダウンタイマのカウント値が満了すると（ステップ２０１）、ＶＲＲＰ状態管理部２３ｃは、もう一方のルータに故障が発生したか回線が断線したと判断して、ルータをマスタ状態に遷移する（ステップ２０２）。ＶＲＲＰパケット送信部２３ｂは、広告パケットを作成し、上記広告パケットをＶＲＲＰパケット送信部２３ｂからＩＰ処理部２２およびＭＡＣフレーム処理部２１を介して物理Ｉ／Ｆへ送信し、さらに物理Ｉ／Ｆから物理ポートへと送信する（ステップ２０３）。

なお、ＩＰ処理部およびＭＡＣフレーム処理部２１では、それぞれのヘッダの処理を行った後に広告パケットを出力している。

次に、ＶＲＲＰパケット送信部２３ｂは、タイマ処理部２３ｄを制御してマスタダウンタイマを停止させ（ステップ２０４）、広告タイマをリスタートさせる（ステップ２０５）。そして、広告タイマのリスタートから所定時間経過してカウントが満了すると（ステップ２０６）、再びステップ２０３に戻って、広告パケットを送信する。

これにより、物理ポートから回線を介してもう一方のルータに広告パケットが送信される。なお、広告パケットは、基本的には代替ポートからは送信しない。

次に、ルータがマスタ状態にある場合の動作について図９のフローチャートを用いて説明する。図において、ＶＲＲＰパケット送信部２３ｂは、上述したごとくタイマ処理部２３ｄの広告タイマをモニタしている。

そして、ＶＲＲＰパケット送信部２３ｂは、この広告タイマが満了すると（ステップ３０１）、広告パケットを作成してＩＰ処理部２２およびＭＡＣフレーム処理部２１を介して物理Ｉ／Ｆへ送信する（ステップ３０２）。これにより、物理Ｉ／Ｆは、この広告パケットを物理ポートを介して回線に送信することができる。次に、ＶＲＲＰパケット送信部２３ｂは、広告タイマをリスタートさせ（ステップ３０３）、カウント値が満了するのを待つ。

このような仮想ルータのシステムにおいて、例えば回線ＡとＤが切断された場合、この実施例を用いると、ルータ１０は、広告パケットを物理ポート１０ａから回線Ａに送信するが、ルータ１１には、回線Ａの断線のために上記広告パケットは届かない。

このため、ルータ１１のマスタダウンタイマのカウント値は満了し、ルータ１１のＶＲＲＰ状態管理部２３ｃは、ルータ１０に故障が発生したか回線Ａが断線したと判断する。この場合、ルータ１１には、回線Ｂを介してＰＣ１からパケットが届くので、それによって回線Ｂが正常であることを確認できる。そこで、ＶＲＲＰ状態管理部２３ｃは、ルータの状態をバックアップ状態からマスタ状態にする。

また、ルータ１０は、広告パケットを物理ポート１０ｂから回線Ｃにも送信するが、ルータ１１には、回線Ｄの断線のために上記広告パケットは届かない。このため、ルータ１１のマスタダウンタイマのカウント値は満了し、ルータ１１のＶＲＲＰ状態管理部２３ｃは、ルータ１０に故障が発生したか回線ＣかＤが断線したと判断する。

このように、回線ＡとＤが断線された場合、この実施例では、ルータ１０，１１ともにマスタ状態になり、ＰＣ１からのパケットは、ルータ１１の物理ポート１１ａから論理ポートに入力し、ＭＡＣフレーム処理部２１、ＩＰ処理部２２（図２参照）で中継処理がなされた後に、代替ポート１１ｃを介して信号線３に出力される。

そして、信号線３からのパケットは、ルータ１０に取り込まれており、ここではスイッチング・リピータ動作が行われるので、パケットは代替ポート１０ｃ、論理ポート、物理ポート１０ｂを通り、回線Ｃを介してインターネット２へ送信される。

また、インターネット２からのパケットは、回線Ｃを介してルータ１０の物理ポート１０ｂから論理ポートに入力し、ＭＡＣフレーム処理部２１、ＩＰ処理部２２で中継処理がなされた後に、代替ポート１０ｃを介して信号線３に出力される。そして、信号線３からのパケットは、ルータ１１に取り込まれており、ここではスイッチング・リピータ動作が行われるので、パケットは代替ポート１１ｃ、論理ポート、物理ポート１１ａを通り、回線Ｂを介してＰＣ１へ送信される。

このように、この実施例１に示した仮想ルータのシステムでは、仮想ルータを構築する両ルータに物理ポートとは別の代替ポートを設け、これら代替ポートを信号線で接続し、回線の断線時にバックアップ状態のルータをマスタ状態に遷移させ、さらにこれら代替ポートを介した経路でパケットを送信するので、各ルータのそれぞれ１本の回線が切断されても、良好にパケット通信を行うことが可能となり、パケット中継の伝送効率を向上させることができる。

この実施例では、ルータ自体の状態をバックアップ状態からマスタ状態に遷移させる場合について説明したが、この発明はこれに限らず、論理ポートをそれぞれマスタ状態に遷移することも可能である。以下に、その実施例を説明する。

（実施例２）
図１０は、この発明に係るＶＲＲＰを用いた仮想ルータのシステムにおける実施例２の構成を示す構成図である。図において、各ルータ１０，１１には、それぞれ２つの論理ポート１０Ａ，１０Ｂ，１１Ａ，１１Ｂが存在しており、それぞれの論理ポート１０Ａ，１０Ｂ，１１Ａ，１１Ｂには、ＶＲＩＤ、代表アドレス、優先度および代替ポートが設定されている。

これら論理ポート１０Ａ，１０Ｂ，１１Ａ，１１Ｂの下位層には、１つの物理ポートと代替ポートとが存在している。つまり、図１０に示すように、ルータ１０において、論理ポート１０Ａには物理ポート１０ｅと代替ポート１０ｆが、論理ポート１０Ｂには物理ポート１０ｇと代替ポート１０ｈがそれぞれ存在している。また、ルータ１１において、論理ポート１１Ａには物理ポート１１ｅと代替ポート１１ｆが、論理ポート１１Ｂには物理ポート１１ｇと代替ポート１１ｈがそれぞれ存在している。

また、このシステムにおいて、ルータ１０，１１は、各ポートを介してスイッチングハブ４，５とそれぞれ接続されている。すなわち、ルータ１０では、物理ポート１０ｅが回線Ａを介してスイッチングハブ４と接続され、物理ポート１０ｇが回線Ｃを介してスイッチングハブ５と接続されている。ルータ１１では、物理ポート１１ｅが回線Ｂを介してスイッチングハブ４と接続され、物理ポート１１ｇが回線Ｄを介してスイッチングハブ５と接続されている。なお、スイッチングハブ４，５は、同一ネットワーク上の図示しないホスト装置と接続されている。

また、ルータ１０，１１間においては、代替ポート１０ｆと１１ｆが信号線１４で接続され、代替ポート１０ｈと１１ｈが信号線１５で接続されている。

このルータ１０，１１は、レイヤ３のスイッチとして動作するものとして構成する場合には、各論理ポート毎に異なるＩＰネットワークを持っている。また、ルータ１０，１１で仮想ルータを構築する場合には、論理ポート単位でグループ化を行い、それぞれの論理ポート毎にＶＲＲＰ状態（マスタ状態またはバックアップ状態）を持つ。

マスタ状態の論理ポートは、宛先が代表ＭＡＣアドレスのパケットを受信した際に通常のデータ転送動作を行い、バックアップ状態の時には、上記パケットを受信しても全て破棄する。しかし、論理ポートは、他の論理ポートから受信したパケットをデータ転送できるように送信することは可能となっている。

ここで、例えば初期状態として、ルータ１０の論理ポート１０Ａ，１０Ｂがマスタ状態で、ルータ１１の論理ポート１１Ａ，１１Ｂがバックアップ状態に設定されているものとし、この状態で回線Ａが断線した場合を考える。この場合には、論理ポート１０Ａから回線Ａに出力された広告パケットが、断線によってスイッチングハブ４および回線Ｂを経由して論理ポート１１Ａに到達されない。したがって、ルータ１１は、マスタダウンタイマが満了すると、論理ポート１１Ａをマスタ状態に遷移させる。

これにより、スイッチングハブ４から５へのパケット送信は、スイッチングハブ４から回線Ｂを介して物理ポート１１ｅに転送（レイヤ２レベルの転送）され、次いで論理ポート１１Ａから論理ポート１１Ｂに転送（レイヤ３レベルの転送）され、物理ポート１１ｇから回線Ｄを介してスイッチングハブ５へ転送される。ここで、論理ポート１１Ｂは、バックアップ状態ではあるが、送信を行うことはできる。ただし、バックアップ状態の論理ポートからマスタ状態の論理ポートへの送信はできないので、代替ポート１１ｈから代替ポート１０ｈへは送信されない。

また、スイッチングハブ５から４へのパケット送信は、スイッチングハブ５から回線Ｃを介して物理ポート１０ｇに至り、次いで論理ポート１０Ｂから論理ポート１０Ａに転送（レイヤ３レベルの転送）され、ここで代替ポート１０ｆから信号線１４を介して代替ポート１１ｆへ転送される。さらに物理ポート１１ｅから回線Ｂを介してスイッチングハブ４へ転送（レイヤ２レベルの転送）される。

この状態で、例えば回線Ｄが切断されると、スイッチングハブ４から５へのパケット送信は、スイッチングハブ４から回線Ｂを介して物理ポート１１ｅに転送（レイヤ２レベルの転送）され、次いで論理ポート１１Ａから論理ポート１１Ｂに転送（レイヤ３レベルの転送）され、ここで、代替ポート１１ｈから信号線１５を介して物理ポート１０ｈへ転送される。さらに物理ポート１０ｈから物理ポート１０ｇに転送（レイヤ２レベルの転送）され、物理ポート１０ｇから回線Ｃを介してスイッチングハブ５に転送される。

また、スイッチングハブ５から４へのパケット送信は、回線Ａのみが切断された場合と同様である。

このように、この実施例２に示した仮想ルータのシステムでは、仮想ルータを構築する両ルータに物理ポートとは別の２つの代替ポートを設け、それぞれの代替ポートを接続させるとともに、論理ポートにマスタ状態とバックアップ状態を設定するので、論理ポート毎に状態の設定が可能となり、さらに仮想ルータの汎用性を高めることができる。

また、この実施例２では、２つずつの代替ポートを接続することで２系統の代替ルートが設定できるので、一方の代替ルートが切断されても、もう一方の代替ルートを代用することが可能となり、さらに仮想ルータの汎用性を高めることができて、パケット中継の伝送効率を向上させることができる。

（実施例３）
図１１は、この発明に係るＶＲＲＰを用いた仮想ルータのシステムにおける実施例３の構成を示す構成図である。図において、このシステムでは、各ルータ１０，１１には、例えば１８個の物理ポートがあり、そのうちの１つの物理ポートＰ１７を複数の論理ポート１０Ａ〜１０Ｄ，１１Ａ〜１１Ｄの代替用の代替ポートして用いる。そのために、この実施例３では、図１２に示すように、ＭＡＣのパケットに既存のＶＬＡＮを識別するタグを付加して送信して、論理ポートの特定を可能にする。なお、図１２中、ＤはＭＡＣヘッダ内の宛先アドレスで、Ｓは同じく送信元アドレスを示す。

図１１において、各ルータ１０，１１には、それぞれ４つの論理ポート１０Ａ〜１０Ｄ，１１Ａ〜１１Ｄが存在しており、それぞれの論理ポートには、実施例２と同様に、ＶＲＩＤ、代表アドレス、優先度および代替ポートが設定されている。

これらの論理ポートの下位層には、１つの物理ポートと代替ポートとが存在している。つまり、ルータ１０において、論理ポート１０Ａには物理ポートＰ１と代替ポートＰ１７が、論理ポート１０Ｂには物理ポートＰ２と代替ポートＰ１７が、論理ポート１０Ｃには物理ポートＰ３と代替ポートＰ１７がそれぞれ存在している。また、ルータ１１において、論理ポート１１Ａには物理ポートＰ１と代替ポートＰ１７が、論理ポート１１Ｂには物理ポートＰ２と代替ポートＰ１７が、論理ポート１１Ｃには物理ポートＰ３と代替ポートＰ１７がそれぞれ存在している。

また、このシステムにおいて、ルータ１０，１１は、各ポートを介してスイッチングハブ４〜７とそれぞれ接続されている。すなわち、ルータ１０では、物理ポートＰ１が回線Ａを介してスイッチングハブ４と接続され、物理ポートＰ２が回線Ｃを介してスイッチングハブ５と接続され、物理ポートＰ３が回線Ｅを介してスイッチングハブ６と接続され、物理ポートＰ１８が回線Ｇを介してスイッチングハブ７と接続されている。

ルータ１１では、物理ポートＰ１が回線Ｂを介してスイッチングハブ４と接続され、物理ポートＰ２が回線Ｄを介してスイッチングハブ５と接続され、物理ポートＰ３が回線Ｆを介してスイッチングハブ６と接続され、物理ポートＰ１８が回線Ｈを介してスイッチングハブ７と接続されている。

また、ルータ１０，１１間においては、代替ポートＰ１７とＰ１７が信号線１６で接続されている。図１１では、この接続を論理的に示しているので、ルータ１０内の代替ポートＰ１７も、ルータ１１内の代替ポートＰ１７も、信号線１６も複数で示しているが、物理的にはそれぞれ１つの代替ポートであり、１本の信号線である。なお、ルータ１０，１１に関するその他の条件は、実施例２の場合と同様である。

また、初期状態としては、ルータ１０の論理ポート全てをマスタ状態とし、ルータ１１の論理ポート全てをバックアップ状態として動作させ、インターネットなどが接続される上流側への経路もＶＲＲＰによるバックアップを行うものとする。この場合、パケットは全てルータ１０を経由し、スイッチングハブ４〜７は、そのパケット内のタグの内容を解釈し、そのＶＬＡＮが所属する適切なポートにフレームの中継処理を行う。

この状態において、例えばスイッチングハブ４から５へは、ハブ４、ルータ１０の物理ポートＰ１、論理ポート１０Ａ、論理ポート１０Ｂ、物理ポートＰ２、ハブ５へとパケットが転送されることとなる。また、スイッチングハブ６から上流へは、ハブ６、ルータ１０の物理ポートＰ３、論理ポート１０Ｃ、論理ポート１０Ｄ、物理ポートＰ１８、ハブ７、上流へとパケットが転送されることとなる。

ここで、例えば回線Ａが切断され、広告パケットがルータ１１の論理ポート１１Ａに届かなくなると、マスタダウンタイマの満了を待って、論理ポート１１Ａは、マスタ状態に遷移する。このため、ハブ４から５へは、ハブ４、ルータ１１の物理ポートＰ１、論理ポート１１Ａ、論理ポート１１Ｂ、物理ポートＰ２、ハブ５へとパケットが転送されることとなる。また、ハブ５から４へは、ハブ５、ルータ１０の物理ポートＰ２、論理ポート１０Ｂ、論理ポート１０Ａ、代替ポートＰ１７、ルータ１１の代替ポートＰ１７、物理ポートＰ１、ハブ４へとパケットが転送されることとなる。

ハブ４から上流へは、ハブ４、ルータ１１の物理ポートＰ１、論理ポート１１Ａ、論理ポート１１Ｄ、物理ポートＰ１８、ハブ７、上流へとパケットが転送されることとなる。また、上流からハブ４へは、上流、ハブ７、ルータ１０の物理ポートＰ１８、論理ポート１０Ｄ、論理ポート１０Ａ、代替ポートＰ１７、ルータ１１の代替ポートＰ１７、物理ポートＰ１、ハブ４へとパケットが転送されることとなる。

この状態で、例えば回線Ｇがさらに切断され、広告パケットがルータ１１の論理ポート１１Ｄに届かなくなると、マスタダウンタイマの満了を待って、論理ポート１１Ｄは、マスタ状態に遷移する。このため、例えばハブ６から上流へは、ハブ６、ルータ１０の物理ポートＰ３、論理ポート１０Ｃ、論理ポート１０Ｄ、代替ポートＰ１７、ルータ１１の代替ポートＰ１７、物理ポートＰ１８、ハブ７、上流へとパケットが転送されることとなる。また、上流からハブ６へは、上流、ハブ７、ルータ１１の物理ポートＰ１８、論理ポート１１Ｄ、論理ポート１１Ｃ、物理ポートＰ３、ハブ６へとパケットが転送されることとなる。

また例えば、ハブ４から上流へは、ハブ４、ルータ１１の物理ポートＰ１、論理ポート１１Ａ、論理ポート１１Ｄ、物理ポートＰ１８、ハブ７、上流へとパケットが転送されることとなる。さらに、上流からハブ４へは、上流、ハブ７、ルータ１１の物理ポートＰ１８、論理ポート１１Ｄ、論理ポート１１Ａ、物理ポートＰ１、ハブ４へとパケットが転送されることとなる。

このように、この実施例３に示した仮想ルータのシステムでは、仮想ルータを構築する両ルータに複数の論理ポートの代替用として１つの代替ポートを割り当て、ルータ間でこの代替ポート同士を接続させるとともに、論理ポートにＶＲＲＰ状態を設定し、かつタグＶＬＡＮを用いてＶＬＡＮを認識できるようにしたので、論理ポート毎に状態の設定が可能となり、論理的には各論理ポートにそれぞれ異なる代替ポートが存在するように見せかけて１つの代替ポートを割り当てることができ、さらに仮想ルータの汎用性を高めることができて、パケット中継の伝送効率を向上させることができる。

なお、この実施例３では、ＭＡＣのパケットに付加されたタグによって、ＶＬＡＮを認識させて該当する論理ポートに上記パケットを転送していたが、この発明では、転送先の論理ポートを認識できる識別子であれば、特段これに限らずどのような識別子を用いても構わない。

（実施例４）
図１３は、この発明に係るＶＲＲＰを用いた仮想ルータのシステムにおける実施例４の構成を示す構成図である。図において、各ルータ１０，１１には、５つの論理ポート１０Ａ〜１０Ｅ，１１Ａ〜１１Ｅが存在しており、これらのポート１０Ａ〜１０Ｅ，１１Ａ〜１１Ｅの下位層には、１つの物理ポートと代替ポートが存在している。

つまり、ルータ１０において、論理ポート１０Ａには物理ポートＰ１と代替ポートＰ２が、論理ポート１０Ｂには物理ポートＰ３と代替ポートＰ４が、論理ポート１０Ｃには物理ポートＰ５と代替ポートＰ６が、論理ポート１０Ｄには物理ポートＰ７と代替ポートＰ８が、論理ポート１０Ｅには物理ポートＰ８と代替ポートＰ７がそれぞれ存在している。また、ルータ１１において、論理ポート１１Ａには物理ポートＰ１と代替ポートＰ２が、論理ポート１１Ｂには物理ポートＰ３と代替ポートＰ４が、論理ポート１１Ｃには物理ポートＰ５と代替ポートＰ６が、論理ポート１１Ｄには物理ポートＰ７と代替ポートＰ８が、論理ポート１１Ｅには物理ポートＰ８と代替ポートＰ７がそれぞれ存在している。

ここで、ルータ１０，１１には、同一のポートＰ７，Ｐ８が２つの論理ポート１１Ｄ，１１Ｅに存在しているが、これは通常使用している物理ポートを代替ポートとして共有することを示している。これらのポートＰ７，Ｐ８は、同じように同一のポートＰ１，Ｐ２が２つの論理ポートに存在する上流Ｘ，Ｙ側のスイッチングハブ８，９と接続されている。この場合にも、実施例３と同様に、ＭＡＣパケットに既存のＶＬＡＮを識別するタグを付加して送信することで、論理ポートを特定し、送信されるパケットが通常使っているオリジナルのパケットなのか、物理ポートを代替ポートとして使用するパケットなのかを識別可能にしている。

この図１３では、ルータ１０においてポートＰ７は、回線Ｉを介してハブ８のポートＰ１に接続され、ポートＰ８は回線Ｊを介してハブ９のポートＰ１に接続されている。また、ルータ１１においてポートＰ７は、回線Ｋを介してハブ８のポートＰ２に接続され、ポートＰ８は回線Ｌを介してハブ９のポートＰ２に接続されている。

この構成において、論理ポート１０Ｄ，１１ＤにおけるポートＰ７は、物理ポートを、ポートＰ８は代替ポートを示し、論理ポート１０Ｅ，１１ＥにおけるポートＰ７は、代替ポートを、ポートＰ８は物理ポートを示している。なお、この図では、論理的な接続を示しているので、実際にはタグＶＬＡＮによる論理的な接続は、図１４に示すように、１本の物理的な回線によって共有されている。

また、このシステムにおいて、ルータ１０，１１は、各ポートを介してスイッチングハブ４〜６，８，９とそれぞれ接続されている。すなわち、ルータ１０では、物理ポートＰ１が回線Ａを介してスイッチングハブ４と接続され、物理ポートＰ３が回線Ｃを介してスイッチングハブ５と接続され、物理ポートＰ５が回線Ｅを介してスイッチングハブ６と接続され、論理ポート１０Ｄの物理ポートＰ７が回線Ｉを介してスイッチングハブ８と接続され、論理ポート１０Ｅの物理ポートＰ７が回線と接続されている。

また、ルータ１０，１１間においては、代替ポートＰ２間が信号線１７で、代替ポートＰ４間が信号線１８で、代替ポートＰ６間が信号線１９でそれぞれ接続されている。なお、ルータ１０，１１に関するその他の条件は、実施例２の場合と同様である。

このような構成において、初期状態としては、ルータ１０の論理ポート全てをマスタ状態とし、ルータ１１の論理ポート全てをバックアップ状態として動作させる。この場合、パケットは全てルータ１０を経由し、スイッチングハブ８，９は、そのパケット内のタグの内容を解釈し、そのＶＬＡＮが所属する適切なポートにフレームの中継処理を行う。

この状態において、例えばスイッチングハブ４から上流Ｘへは、ハブ４、ルータ１０の物理ポートＰ１、論理ポート１０Ａ、論理ポート１０Ｄ、物理ポートＰ７、ハブ８の物理ポートＰ１、物理ポートＰ１８、上流Ｘへとパケットが転送されることとなる。

また、スイッチングハブ６から上流Ｙへは、ハブ６、ルータ１０の物理ポートＰ５、論理ポート１０Ｃ、論理ポート１０Ｅ、物理ポートＰ８、ハブ９の物理ポートＰ１、物理ポートＰ１８、上流Ｙへとパケットが転送されることとなる。

ここで、例えば回線Ｉが切断され、広告パケットがルータ１１の論理ポート１１Ｄに届かなくなると、マスタダウンタイマの満了を待って、論理ポート１１Ｄは、マスタ状態に遷移する。なお、この際には、論理ポート１０Ｅの代替ポートＰ７とハブ８の代替ポートＰ１間の回線Ｉも同様に断線状態となるが、代替ポートからは、広告パケットが送信されないので、論理ポート１１Ｅは、バックアップ状態を維持する。

この状態において、スイッチングハブ４から上流Ｘへは、ハブ４、ルータ１０の物理ポートＰ１、論理ポート１０Ａ、論理ポート１０Ｄ、代替ポートＰ８、ハブ９の代替ポートＰ１、物理ポートＰ２、ルータ１１（論理ポート１１Ｄ）の代替ポートＰ８、物理ポートＰ７、ハブ８の物理ポートＰ２、物理ポートＰ１８、上流Ｘへとパケットが転送されることとなる。

また、上流Ｘからスイッチングハブ４へは、上流Ｘ、ハブ８の物理ポートＰ１８、物理ポートＰ２、ルータ１１（論理ポート１１Ｄ）の物理ポートＰ７、論理ポート１１Ｄ、論理ポート１１Ａ、物理ポートＰ１、ハブ４へとパケットが転送されることとなる。

例えば、スイッチングハブ５から上流Ｙへは、ハブ５、ルータ１０の物理ポートＰ３、論理ポート１０Ｂ、論理ポート１０Ｅ、物理ポートＰ８、ハブ９の物理ポートＰ１、物理ポートＰ１８、上流Ｙへとパケットが転送されることとなる。

また、上流Ｙからスイッチングハブ５へは、上流Ｙ、ハブ５の物理ポートＰ１８、物理ポートＰ１、ルータ１０（論理ポート１０Ｅ）の物理ポートＰ８、論理ポート１０Ｅ、論理ポート１０Ｂ、物理ポートＰ３、ハブ５へとパケットが転送されることとなる。

このように、この実施例４に示した仮想ルータのシステムでは、通常使っているポートを代替ポートに共有し、この代替ポートをタグＶＬＡＮのスイッチングハブに接続させるとともに、論理ポートにＶＲＲＰを設定し、かつタグＶＬＡＮを用いてＶＬＡＮを認識できるようにしたので、論理ポート毎に状態の設定が可能となり、ＶＬＡＮの設定がないオリジナルのパケットの中継と代替ポートを用いたＶＲＲＰパケットの中継を識別して実行することができる。

（実施例５）
また、マスタ状態のルータは、上述したごとく広告パケットをバックアップ状態のルータに送信するが、その送信間隔は、例えば図１０に示した仮想ルータのシステムの場合、１秒間隔であり、バックアップ状態のルータのマスタダウンタイマは、３秒に設定されている。すなわち、バックアップルータは、マスタダウンタイマをリスタートさせてから３秒以内に、この広告パケットを受信しないと、バックアップ状態からマスタ状態に遷移を行うこととなる。

したがって、図１０の回線Ａが断線した場合に、ルータ１１がマスタ状態になってデータ中継が切り替わるのに、最大３秒必要となり、その間データ中継が行われず、データ中継の信頼性が低下することとなる。

そこで、この実施例５では、ルータがバックアップ状態からマスタ状態へ切り替わる時間を短縮してルータの状態の即時切り替えを可能とするために、各ルータ１０，１１の物理Ｉ／Ｆ２０に（図２参照）、自身に繋がる物理ポートのダウンを検出する検出手段を設ける。この検出手段は、例えば物理ポートの物理的な信号レベル（例えば電圧レベル）を検出し、その信号レベルがある閾値を下回った場合に物理ポートのダウンと判断できるものであれば、どのようなものであっても構わない。

そして、図１０に示すルータ１０の物理ポート１０ｅで、回線Ａの断線が発生した場合、ルータ１０の物理Ｉ／Ｆ２０は、物理ポート１０ｅの信号レベルの低下から物理ポート１０ｅのダウンを検出し、検出結果をＶＲＲＰ処理部２３に知らせる。ＶＲＲＰ処理部２３は、この知らせを受け取ると、代替ポート１０ｆ上に優先度０の広告パケットを送信する。

この優先度０の広告パケットは、上述したＶＲＲＰの勧告ＲＦＣ２３３８で定義されており、マスタ状態のルータがＶＲＲＰへの参加をやめる場合の通知に使うといった例が示されている。

この発明では、この広告パケットを受信したバックアップ状態のルータが即時マスタ状態に切り替わるために、この優先度が０の広告パケットを用いる。

ルータ１０から送信された優先度０の広告パケットは、論理ポート１０ｆから信号線１４を介してルータ１１の物理ポート１１ｆに入力する。この広告パケットは、ルータ１１のＭＡＣフレーム処理部２１、ＩＰ処理部２２で各レイヤの処理がなされた後に、ＶＲＲＰ処理部２３に取り込まれる。このＶＲＲＰ処理部２３は、優先度０の広告パケットを取り込むと、処理部内のＶＲＲＰ状態テーブル２１ｃの状態をバックアップ状態からマスタ状態に書き替える。

なお、この書き替えでは、該当する論理ポート１１Ａの状態をマスタ状態に切り替えても良いし、またはルータ１１全体の状態をマスタ状態に切り替えるように設定しても良い。

上記書き替えが終了すると、ルータ１１は、広告パケットを送信して自身がマスタルータとなったことを、ルータ１０に報知する。

このように、この実施例５に示した仮想ルータのシステムでは、物理ポートのダウンを検出しており、上記ダウンが検出されると、マスタルータは優先度０の広告パケットを送信し、この広告パケットを受信したバックアップルータは即時にマスタ状態に切り替わるので、マスタダウンタイマのタイムアップを待つまでのなく、迅速に状態をマスタ状態に遷移でき、このためデータ中継の遅延を防ぐ
とができ、データ中継の信頼性を向上させることができる。

なお、上述したごとく、基本的には、広告パケットは代替ポートから送信しないが、この実施例５のように、優先度０の広告パケットを送信する場合には、物理ポートがダウンしているので、代替ポートからの広告パケットの送信を可能としており、またバックアップ状態の時に代替ポートからのパケット受信も可能となっている。

（実施例６）
ところで、図１０に示した構成では、回線Ａが断線した場合に、スイッチングハブ５からスイッチングハブ４へ転送されるパケットは、回線Ｃを介して物理ポート１０ｇ、論理ポート１０Ｂ、論理ポート１０Ａと中継され、次に物理ポート１０ｆに中継されるように学習されていることが必要になる。この物理ポート１０ｆに中継される場合、実際にはレイヤ２のブリッジの中継処理機能になるので、ＭＡＣフレーム処理部は、内部に備えたＭＡＣアドレスの学習テーブルを参照してあて先ＭＡＣアドレスを検索して対応する物理ポートにパケットを中継することができる。

しかし、回線Ａが断線する前の状態では、このあて先ＭＡＣアドレスは、学習によって物理ポート１０ｅに対応づけられていたので、学習テーブルにこのエントリが残っていると、パケットは、物理ポート１０ｅから回線Ａへ送信されてしまう。

例えば、物理的に断線がルータ１０で検出できるケースでは、エントリされているデータは、学習機能によってクリアが可能であるが、障害の状態が断線ではなく、ルータ１０の物理ポート１０ｅとルータ１１の物理ポート１１ｅの間における何らかの問題の場合、例えば物理ポート１０ｅとスイッチングハブ４の間に別のスイッチングハブが介在しているような場合には、問題がある。すなわち、このような場合には、ＶＲＲＰの広告パケットがルータ１１に届かなくなるので、ルータ１１がマスタ状態に切り替わる状況になるが、ルータ１０はこの状況を認識できずに物理ポート１０ｅにパケットを送信してしまうので、通信が不可能になるという問題点があった。

そこで、この発明では、図１５の構成図に示すように、ルータ１１の論理ポート１１Ａの状態がバックアップからマスタに切り替わった時点で、代替ポートＰ９からルーティングＴ１０の代替ポートＰ９経由で、ルータ１０にマスタ状態に遷移した旨の遷移通知パケットを通知して、ルータ１０の学習テーブルをクリアさせるように構成する。

図１５において、ルータ１０，１１の物理ポートＰ１には、ＶＬＡＮの識別子Ｖ１１が、物理ポートＰ２には、ＶＬＡＮの識別子Ｖ１２が、また代替ポートＰ９には、ＶＬＡＮの識別子Ｖ１１、Ｖ１２がそれぞれ設定されている。

なお、スイッチングハブ４とルータ１０，１１は、回線Ｎ，Ｏでそれぞれ接続され、スイッチングハブ５とルータ１０，１１は、回線Ｑ，Ｒでそれぞれ接続されている。

また、図１６は、この実施例にかかるＭＡＣフレーム処理部の構成を示すブロック図である。図において、図３と異なる点は、この発明のブリッジテーブルを構成する学習テーブル２１ｅが加わった点である。また、この実施例にかかるＶＲＲＰ処理部は、図４に示した構成と同様である。

パケット受信部２１ａは、物理Ｉ／Ｆから入力する各種パケットを受信するとともに、代替ポートＰ９から入力する状態通知パケットを受信しており、受信した各パケットをＩＰ処理Ｉ／Ｆ２１ｄを介してＶＲＲＰ状態管理部２３ｃに出力している。

パケット送信部２１ｂは、ＩＰ処理Ｉ／Ｆ２１ｄを介したＶＲＲＰ状態管理部２３ｃからの指示によって、状態通知パケットを送信している。

学習テーブル２１ｅは、あて先ＭＡＣアドレスやそれに対応する物理ポートのデータが格納されており、ＩＰ処理Ｉ／Ｆ２１ｄは、この発明のテーブルクリア手段を構成し、この学習ポート２１ｅに対して、データの書き込み、読み出しを行うとともに、パケット受信部２１ａから状態通知パケットが入力すると該当するエントリをクリアしている。

このような構成において、ルータ１１がバックアップ状態からマスタ状態に遷移する場合の動作について図１７のフローチャートを用いて説明する。図において、ＶＲＲＰパケット送信部２３ｂとＶＲＲＰ状態管理部２３ｃは、タイマ処理部２３ｄのマスタダウンタイマをモニタしている。

そして、マスタダウンタイマのカウント値が満了するイベントが発生すると（ステップ４０１）、ＶＲＲＰ状態管理部２３ｃは、もう一方のルータに故障が発生したか回線が断線したと判断して、ルータをマスタ状態に遷移する（ステップ４０２）。ＶＲＲＰパケット送信部２３ｂは、障害が発生した物理ポート、この実施例では物理ポートＰ１の情報を含んだ遷移通知パケットを作成し、この遷移通知パケットをＶＲＲＰパケット送信部２３ｂからＩＰ処理部２２およびＭＡＣフレーム処理部２１を介して代替ポートＰ９へ送信する（ステップ４０３）。

次に、ＶＲＲＰパケット送信部２３ｂは、広告パケットを作成し、この広告パケットをＶＲＲＰパケット送信部２３ｂからＩＰ処理部２２およびＭＡＣフレーム処理部２１を介して物理Ｉ／Ｆへ送信し、さらに物理Ｉ／Ｆから物理ポートへと送信する（ステップ４０４）。

さらに、ＶＲＲＰパケット送信部２３ｂは、タイマ処理部２３ｄを制御してマスタダウンタイマを停止させ（ステップ４０５）、広告タイマをリスタートさせる（ステップ４０６）。そして、広告タイマのリスタートから所定時間経過してカウントが満了するイベントが発生すると（ステップ４０７）、再びステップ４０４に戻って、広告パケットを送信する。

これにより、代替ポートから回線を介してもう一方のルータ１０に遷移通知パケットが送信される。なお、遷移通知パケットは、基本的には物理ポートからは送信しない。

ルータ１０では、図１８に示すように、パケット受信部２１ａで代替ポートＰ９から遷移通知パケットを受信すると（ステップ５０１）、ＩＰ処理Ｉ／Ｆ２１ｄは、このパケットに含まれる物理ポートＰ１の情報から、この物理ポートＰ１またはこの物理ポートに接続された経路に障害が発生したと判断して、学習テーブル２１ｅのこの物理ポートＰ１に関わるエントリをクリアする（ステップ５０２）。

この学習テーブル２１ｅにおけるエントリのクリアによって、ルータ１０では、次に中継を行うパケットが入力すると、例えばクリアされた物理ポートＰ１から送信するものに関しては、転送先のデータがないので、全ての物理ポートＰ１，Ｐ２と代替ポートＰ９からパケットの送信を行うように設定される。

次に、学習テーブルにおけるエントリクリア後のパケット中継の動作を図１９のフローチャートを用いて説明する。図において、ルータ１０は、パケット受信部２１ａがパケットを受信すると（ステップ６０１）、ＩＰ処理Ｉ／Ｆ２１ｄで、受信したパケットから送信元アドレスと受信ポートを学習する（ステップ６０２）。

次に、ルータ１０の学習テーブル２１ｅからこのパケットの送信先を検索して、どのポートへフォワードするかを検索する（ステップ６０３）。そして、フォワードするポートを示したエントリがあるかどうか判断する（ステップ６０４）。

ここで、該当するポートがエントリされている場合には、そのポートだけからパケットを送信し（ステップ６０５）、また該当するポートがエントリされていない場合には、代替ポートＰ９を含む全てのポートからこのパケットを送信する
（ステップ６０６）。

このパケット送信に対して、ルータ１１からは、代替ポートＰ９から受信応答がなされるので、ルータ１０は、当該代替ポートＰ９を学習テーブル２１ｅにエントリして、次回のパケット中継に備えることができる。

この結果、スイッチングハブ５からスイッチングハブ４へ送信されるパケットは、図１５を参照すると、回線ｎを介してルータ１０の物理ポートＰ２で受信されて、論理ポート１０Ａ、代替ポートＰ９から信号線３０を介してルータ１１に送信される。

ルータ１１では、このパケットは、信号線３０を介して代替ポートＰ９で受信され、論理ポート１１Ａ、物理ポートＰ１から回線Ｑを介してスイッチングハブ４に送信される。

このように、この実施例では、障害が発生すると、バックアップ状態のルータからマスタ状態のルータへ、代替ポートを介して状態遷移を示す遷移通知パケットを送信し、バックアップ状態からマスタ状態への遷移を通知するので、マスタ状態のルータは、学習テーブルをクリアさせることが可能となり、これによって代替ポートを介してパケットを中継することができるようになる。このため、この実施例では、仮想ルータに接続されている複数の回線のうち、経路障害が発生して切断された回線が発生しても良好にデータ中継を行うことができる。

（実施例７）
なお、従来の仮想ルータでは、ＶＲＲＰのマスタ状態とバックアップ状態の設定を、例えば論理ポート毎に行うものがあった。この場合を図１５のシステム構成図を用いて説明すると、例えばルータ１０の論理ポート１０Ａがマスタ状態に、またルータ１１の論理ポート１０Ｂがバックアップ状態に設定されているものとする。ここで、もし、物理ポートＰ２に接続されている回線Ｏが断線した場合でも、マスタルータ１０の論理ポート１０Ａは、物理ポートＰ１から回線Ｎ、スイッチングハブ４、回線Ｑを介してバックアップルータ１１にＶＲＲＰの広告パケットを送信し、バックアップルータ１１は、物理ポートＰ１を介してこの広告パケットを受信することができるので、バックアップルータ１１の論理ポート１１Ａはマスタ状態に遷移しなかった。

従って、例えばスイッチングハブ４からスイッチングハブ５にパケットを送信する場合には、スイッチングハブ４、ルータ１０の物理ポートＰ１、論理ポート１０Ａ、物理ポートＰ２までは中継されても、その先の回線Ｏが断線しているので、それ以降の中継が不可能であった。

また、論理ポート１０Ａから代替ポートＰ９、信号線３０を介してルータ１１にパケットを送信しても、ルータ１１の論理ポート１１Ａがバックアップ状態なので、ルータ１１の代替ポートＰ９では、受信したパケットを廃棄してしまい、やはりそれ以降の中継が不可能となるという問題点があった。

そこで、この実施例では、物理ポート毎にＶＲＲＰのマスタまたはバックアップ状態を設定して、この問題点を解決することとした。

図２０は、この発明に係るＶＲＲＰを用いた仮想ルータのシステムにおける実施例７の構成を示す構成図である。図２０におけるシステム構成は、図１５と同様であるが、ルータ１０の物理ポートＰ１，Ｐ２がこの実施例ではマスタ状態に設定されて構成されている。また、ルータの装置構成は、図２〜図４と同様であり、異なる点は、ＶＲＲＰパケット送信部２３ｂとＶＲＲＰ状態管理部２３ｃは、各物理ポートＰ１、Ｐ２毎に設けられたタイマ処理部２３ｄのマスタダウンタイマをモニタしている点である。

次に、このような構成において、物理ポートがバックアップ状態からマスタ状態に遷移する場合の動作を説明する。なお、フローチャートとしては、図８に示したフローチャートのステップをそのまま利用できるので、図８に基づいて動作説明を行う。

ここでは、先程の回線Ｏが断線した場合を例にとって説明する。まず、回線Ｏの断線によって、ルータ１１の物理ポートＰ２にはパケットが届かなくなるので、物理ポートＰ２用に設けられたマスタダウンタイマのカウント値が満了すると（ステップ２０１）、ＶＲＲＰ状態管理部２３ｃは、もう一方のルータ１０に故障が発生したか回線Ｏが断線したと判断して、物理ポートＰ２をマスタ状態に遷移する（ステップ２０２）。

ＶＲＲＰパケット送信部２３ｂは、広告パケットを作成し、上記広告パケットをＶＲＲＰパケット送信部２３ｂからＩＰ処理部２２およびＭＡＣフレーム処理部２１を介して物理Ｉ／Ｆへ送信し、さらに物理Ｉ／Ｆから物理ポートＰ１へと送信する（ステップ２０３）。

次に、ＶＲＲＰパケット送信部２３ｂは、タイマ処理部２３ｄを制御して物理ポートＰ２用に設けられたマスタダウンタイマを停止させ（ステップ２０４）、広告タイマをリスタートさせる（ステップ２０５）。そして、広告タイマのリスタートから所定時間経過してカウントが満了すると（ステップ２０６）、再びステップ２０３に戻って、広告パケットを送信する。

これにより、この仮想ルータでは、上述した回線Ｏの断線に対して、ルータ１０の論理ポート１０Ａから代替ポートＰ９、信号線３０を介してルータ１１に送信されたパケットは、ルータ１１の物理ポートＰ２がマスタ状態なので、ルータ１１の代替ポートＰ９で受信され、物理ポートＰ２、回線Ｒを介してスイッチングハブ５にフォワードされる。

また、逆にスイッチングハブ５からスイッチングハブ４へのパケット中継では、パケットは、ルータ１１の物理ポートＰ２、論理ポート１１Ａ、物理ポートＰ１から、回線Ｑを介してスイッチングハブ４へフォワードされる。

なお、物理ポートＰ２に設定されているＶＬＡＮの識別子はＶ１２であり、代替ポートＰ９をこのＶ１２の機能として使用するためには、ｔａｇＶＬＡＮを用いて代替ポートＰ９が識別子Ｖ１２で示されるＶＬＡＮか、Ｖ１１で示されるＶＬＡＮか判断することができる。

このように、この実施例では、物理ポート毎にＶＲＲＰの状態を設定できるので、障害の発生に対して各物理ポートのＶＲＲＰの状態を代えることで、パケットのフォワードが可能となり、経路障害が発生し回線が切断されても良好にデータ中継を行うことができて、パケット中継の伝送効率を向上させることができる。

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。

すなわち、これら実施例では、仮想ルータの場合について説明したが、この発明はこれに限定されるものではなく、例えば複数のブリッジを用いて仮想的に１台のブリッジを構築する場合にも、この実施例のシステムを用いることができる。

また、この実施例のシステムでは、ＰＣが接続されたＬＡＮにおける場合について説明したが、この発明はＰＣの代わりに中継装置であるルータが接続されたＬＡＮ間の中継システムにも用いることが可能である。

この発明に係るＶＲＲＰを用いた仮想ルータのシステムにおける実施例１の構成を示す構成図である。 図１に示したルータの構成を示すブロック図である。 図２に示したＭＡＣフレーム処理部の構成を示すブロック図である。 図２に示したＶＲＲＰ処理部の構成を示すブロック図である。 図１に示したルータのパケット受信の動作を説明するためのフローチャートである。 同じく、パケット受信の動作を説明するためのフローチャートである。 同じく、パケット受信の動作を説明するためのフローチャートである。 図１に示したルータのバックアップ状態からマスタ状態への遷移の動作を説明するためのフローチャートである。 図１に示したルータのマスタ状態の動作を説明するためのフローチャートである。 この発明に係るＶＲＲＰを用いた仮想ルータのシステムにおける実施例２の構成を示す構成図である。 この発明に係るＶＲＲＰを用いた仮想ルータのシステムにおける実施例３の構成を示す構成図である。 図１１に示した実施例３で用いるパケットの一例を示す構成図である。 この発明に係るＶＲＲＰを用いた仮想ルータのシステムにおける実施例４の構成を示す構成図である。 図１３に示したシステムの物理的な接続の一例を示す概念図である。 この発明に係るＶＲＲＰを用いた仮想ルータのシステムにおける実施例６の構成を示す構成図である。 図１５に示した実施例６のＭＡＣフレーム処理部の構成を示すブロック図である。 図１５に示したルータがバックアップ状態からマスタ状態に遷移する場合の動作を説明するためのフローチャートである。 同じく、マスタ状態のルータが学習テーブルをクリアする場合の動作を説明するためのフローチャートである。 同じく、学習テーブルがクリアされた後のマスタ状態のルータのパケット転送動作を説明するためのフローチャートである。 この発明に係るＶＲＲＰを用いた仮想ルータのシステムにおける実施例７の構成を示す構成図である。 ＶＲＲＰを用いた仮想ルータの従来のシステム構成の概念を示す構成図である。

符号の説明

１ ＰＣ
２ インターネット
３ 信号線
４〜９ スイッチングハブ
１０，１１ ルータ
１０Ａ〜１０Ｅ，１１Ａ〜１１Ｅ 論理ポート
１０ａ，１０ｂ，１０ｅ，１０ｇ，１１ａ，１１ｂ，１１ｅ，１１ｇ，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ９ 物理ポート
１０ｃ，１０ｆ，１０ｈ，１１ｃ，１１ｆ，１１ｈ 代替ポート
１４〜１９，３０ 信号線
２０ 物理Ｉ／Ｆ
２１ フレーム処理部
２１ａ パケット受信部
２１ｂ パケット送信部
２１ｃ 状態テーブル
２１ｄ ＩＰ処理Ｉ／Ｆ
２１ｅ 学習テーブル
２２ ＩＰ処理部
２３ ＶＲＲＰ処理部
２３ａ パケット受信部
２３ｂ パケット送信部
２３ｄ タイマ処理部
２３ｃ 状態管理部
Ａ〜Ｌ，Ｎ，Ｏ，Ｑ，Ｒ 回線
Ｚ 仮想ルータ

Claims (7)

1. 同一のネットワーク内に接続された複数のネットワーク間接続装置が、実装するＶＲＲＰによってマスタとバックアップの関係に設定されて、仮想ネットワーク間接続装置を構築し、前記ネットワークまたは外部のネットワークから入力するパケットを、宛先のネットワークに送出するネットワーク間接続方法において、
   前記各ネットワーク間接続装置は、複数の論理ポートからなるインターフェースを有し、該論理ポートの下位には、物理ポートと代替用ポートを少なくとも各１つ有し、互いの該代替用ポート同士を接続させ、経路上の障害時に前記代替用ポートを用いて前記パケットを転送することを特徴とするネットワーク間接続方法。
2. 前記ネットワーク間接続方法では、前記ネットワーク間接続装置は、ＩＰアドレスが付与されるとともに、マスタ状態またはバックアップ状態に設定されており、前記経路上の障害に応じて該バックアップ状態のネットワーク間接続装置が該マスタ状態に切り替わるとともに、前記インターフェースの前記物理ポートを用いて前記パケットを転送することを特徴とする請求項１に記載のネットワーク間接続方法。
3. 前記ネットワーク間接続方法では、論理的に前記インターフェースにそれぞれ異なる前記物理ポートと前記代替用ポートが存在するように設定するとともに、該物理ポート毎に前記マスタ状態または前記バックアップ状態が設定され、前記経路上の障害時に前記代替用ポートを用いて前記パケットを転送することを特徴とする請求項１または２に記載のネットワーク間接続方法。
4. 同一のネットワーク内に接続され、ＶＲＲＰを用いてマスタとバックアップの関係が設定される複数のネットワーク間接続装置によって構築され、入力するパケットの転送を行う仮想ネットワーク間接続装置において、前記ネットワーク間接続装置は、複数の論理ポートからなるインターフェースを有し、該論理ポートの下位には、物理ポートと代替用ポートを少なくとも各１つ有し、自装置と他のネットワーク間接続装置の該代替用ポート同士を接続させる接続手段を有し、経路上の障害時に前記代替用ポートを用いて前記パケットを転送する転送手段とを備えたことを特徴とする仮想ネットワーク間接続装置。
5. 前記ネットワーク間接続装置は、ＩＰアドレスが付与されるとともに、前記マスタ状態または前記バックアップ状態に設定されており、前記経路上の障害に応じて該バックアップ状態のネットワーク間接続装置が該マスタ状態に切り替わるとともに、前記インターフェースの前記物理ポートを用いて前記パケットを転送することを特徴とする請求項４に記載の仮想ネットワーク間接続装置。
6. 前記ネットワーク間接続装置は、論理的に存在するように設定され、かつそれぞれ異なる前記インターフェースの前記物理ポートと前記代替用ポートを有し、前記物理ポートは、当該ポート毎に前記マスタ状態と前記バックアップ状態が設定されることを特徴とする請求項４〜５のいずれか一つに記載の仮想ネットワーク間接続装置。
7. 前記代替用ポートは、前記インターフェースの通常使用する物理ポートを前記代替用ポートとして割り当て、論理的に前記物理ポートとは異なる前記代替用ポートが存在するように設定したポート、または前記通常使用する物理ポートとは別に設けられた前記物理ポートからなることを特徴とする請求項４〜６のいずれか一つに記載の仮想ネットワーク間接続装置。
   

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