JP4389221B2 - Network, a router device, the switching method and a program and recording medium used therewith - Google Patents

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Description

本発明は、ネットワーク、ルータ装置、それに用いる切替方法及びそのプログラム並びにプログラム記録媒体に関し、特に、ノード(ルータ装置)に接続しているリンクや隣接するノードの故障を検知したときに、動的経路制御による経路情報の更新を行うことなく、事前に計算して蓄積しておいた代替経路への高速経路切替を行う技術に関する。 The present invention is a network, a router apparatus, a switching method, and a program and a program recording medium used therefor, in particular, upon detection of a node failure of node adjacent to that link or connect to (router), dynamic routing control without updating the routing information by a technique of performing high-speed path switching to an alternate route that has been accumulated to calculate in advance.

現在、インターネットで用いられている経路制御プロトコルは、自律システムの内部での経路制御に使用するIGPs(Interior Gateway Protocols)と自律システム間の経路情報の交換に用いるEGPs(Exterior Gateway Protocols)とに分けられる。 Currently, routing protocols used in the Internet is divided into a IGPs used for routing within the Autonomous System EGPs used to exchange routing information between (Interior Gateway Protocols) and autonomous system (Exterior Gateway Protocols) It is. ここでの自律システム(AS:Autonomous System)とは、単一の管理ポリシーで運用されているネットワークであり、例えば、ある企業内のネットワークやISP(Internet Services Provider)などのネットワークがこれに該当する。 Wherein the autonomous system: A (AS Autonomous System), a network that is operated by a single management policy, for example, a network such as network and an ISP is the enterprise (Internet Services Provider) corresponds to .

IGPsは、大きく分けて、二つのタイプのプロトコルに分類され、それぞれに用いられる経路決定アルゴリズムが異なる。 IGPs is roughly classified into two types of protocols, route determination algorithm used in the different. 一つは、ディスタンスベクター型と呼ばれ、このタイプの代表的なプロトコルにRIP(Routing Information Protocol)がある。 One is called a distance vector type, there is a RIP (Routing Information Protocol) typical protocol for this type. ディスタンスベクターアルゴリズムでは、送信元と宛先間のルータホップつまり通過しなければならないルータ装置の数が一番小さい経路が選択される。 The distance vector algorithm, the number of router devices which must be a router hop clogging pass between source and destination smallest path is selected.

このプロトコルを用いることにより、自律システム中のすべてのルータ装置は到達可能なすべてのネットワークの情報を知ることができるが、知ることができる情報は、それぞれのルータ装置において最終宛先への経路上にある次転送先のルータ装置のアドレスと最終宛先までに経由するルータ装置の台数だけである。 By using this protocol, all routers device in the autonomous system can know the information of all the reachable network, the information that can be known, on the route to the final destination in each router device only the number of router devices through which to a certain address and the final destination of the next transfer destination router apparatus. IGPsで用いられているもう一つのアルゴリズムは、リンクステートアルゴリズムであり、OSPF(Open Shortest Path First routing)やIS−IS(Intermediate System - Intermediate System)などのプロトコルでは、このアルゴリズムが用いられている。 Another algorithm used in IGPs is the link-state algorithm, OSPF (Open Shortest Path First routing) and IS-IS - The protocol such as (Intermediate System Intermediate System), this algorithm is used. リンクステート型プロトコルでは、自律システム内のトポロジーに関する情報を全ルータ装置で共有することができる。 The link state protocol, can share information about the topology of the autonomous system in all router device.

ここでのトポロジー情報とは、自律システム内にどのようなルータ装置が存在し、それぞれがどのようなリンク(ネットワーク)で接続されているかという情報である。 And here topology information, there is what router device within an autonomous system is information that if they were connected in any link, respectively (network).

自律システム内の各ルータ装置は、トポロジー情報から生成される有向グラフを用い、各ノード(ルータ装置)に対して最小コストを達成するパスからなる最短パスツリーを作成し、目的宛先までの最短パスを計算し、各宛先毎の次転送先ルータ装置を確定する。 Each router in an autonomous system, using the directed graph generated from the topology information, creating a shortest path tree made from the path to achieve the minimum cost for each node (router), calculate the shortest path to the target destination and, determining the next transfer destination router for each destination. 最短パスツリーを作成するためのアルゴリズムには、通常、Dijkstraのアルゴリズムが用いられる。 The algorithm for creating the shortest path tree, usually Dijkstra's algorithm is used. 以上の一連の最短パス選択決定動作を、リンクステート型プロトコルにおける経路計算と呼ぶ。 A series of shortest path selection determination operation described above is referred to as route calculation in the link state protocol.

一般に、ルータ装置は、故障やメンテナンスにより接続するリンクや隣接するノードがダウンし、トポロジー情報に変化が生じたときには、その変化を自律システム中の他のルータ装置に通知する。 In general, router device, and the downlink and the adjacent nodes connected by a failure or maintenance, when a change in the topology information has occurred, notifies the change to the other router in the autonomous system. トポロジー情報の変化を知った各ルータ装置は、それぞれ、新たに変化したトポロジー情報を元に経路計算を行い、経路表の更新を行う。 Each router device knows the topology change information, respectively, performs route calculation based on the newly changed topology information, updating the routing table. このことにより、故障したリンクやノードを除いた状態のトポロジー情報に基づいたパケット転送が行われる。 Thus, packet transfer based on the topology state information excluding the failed link or node is performed. しかし、自律システム中の他のルータ装置へのトポロジー情報変化の通知や経路計算には、ネットワーク規模にも依存するが、約数百ms程度の時間がかかるため、この間、パケットが正常に転送されないパケットロスが発生する可能性がある。 However, the topology information change notifications and route calculation to other router in the autonomous system, but also on the network size, since it takes time on the order of a few hundred ms, during which the packet is not transferred successfully there is a possibility that the packet loss occurs.

このようなパケットロスの発生を最小限に食い止めるために、高速経路切替の技術が考えられている。 To stop the occurrence of such a packet loss to a minimum, the fast path switching technique are considered.

これらの高速経路切替技術では、事前に、各リンクや各ノードのダウンを想定した場合のトポロジー情報を元に代替経路を計算しておく。 In these high-speed path switching technique, in advance, it keeps calculate an alternative route based on topology information in which it is assumed down of each link or each node. しかる後、実際に、あるリンクやノードのダウンを検知したときには、事前に計算しておいた代替経路を用いてパケットの転送を行うようにしている。 Thereafter, in fact, when detecting the down certain links or nodes are to perform the transfer of the packet by using an alternative route which has been calculated in advance.

次に、図9のような構成からなる従来のルータ装置における従来の高速経路切替技術について図10のネットワーク図を用いて説明する。 It will now be described with reference to network diagram of FIG. 10 for the conventional high-speed path switching technology in the conventional router device having the structure as shown in FIG. 9. ここに、図9は、従来のルータ装置の機能構成を示すブロック構成図であり、図10は、従来の高速経路切替技術におけるパケット転送経路を示すネットワーク図である。 Here, FIG. 9 is a block diagram showing a functional configuration of a conventional router device, FIG. 10 is a network diagram showing a packet transfer route in a conventional high-speed path switching technique.

図9に示すルータ装置1Cは、経路制御部11、パケット転送部12及びネットワークインターフェイス21〜2nで構成され、経路制御部11は、トポロジー情報交換部111、主経路計算部112で構成され、パケット転送部12は、ルーティング処理部121、主経路表122で構成される。 Router apparatus 1C shown in FIG. 9, the path control unit 11 is composed of a packet transfer unit 12 and network interface 21 to 2 n, the path control unit 11, the topology information exchange unit 111 is composed of a main route calculation unit 112, a packet transfer unit 12, the routing processing unit 121, and a main path table 122.

トポロジー情報交換部111により、隣接ルータ装置との間でトポロジー情報の交換を行うことにより収集したトポロジー情報は、主経路計算部112に引き渡され、主経路計算部112にて、通常のIGP(Interior Gateway Protocol)の経路計算を行い、主経路表122に経路情報の登録を行う。 The topology information exchange section 111, topology information collected by exchanging topology information with an adjacent router device is delivered to the main route calculation unit 112 at the main route calculation unit 112, a normal IGP (Interior It performs a route calculation of the Gateway Protocol), and registers the route information into the main path table 122.

パケット転送部12のルーティング処理部121においては、各ネットワークインターフェイス21〜2nから受信したパケットのヘッダ部分にある宛先アドレスに基づいて主経路表122の経路情報を参照して、次転送先アドレスのルータ装置に対して、受信したパケットを送出する。 In the routing processor 121 of the packet transfer unit 12, by referring to the routing information of the main path table 122 based on the destination address in the header portion of a packet received from each network interface 21 to 2 n, the next transfer destination address router the apparatus sends the received packet.

次に、図9のルータ装置1Cのような構成からなるルータ装置を用いた従来の高速経路切替技術について、図10を用いて説明する。 Next, the conventional high-speed path switching technique using a router device having the configuration such as a router device 1C of FIG. 9 will be described with reference to FIG. 10. ルータ装置54からルータ装置51へ至るパスは、ルータ装置52を経由するパス61とルータ装置53を経由するパス62との二つがある。 Path from the router device 54 to the router device 51, there are two a path 62 through the path 61 and the router device 53 through the router device 52. 通常、OSPFやIS−ISなどのIGPでは、パス中のリンクに設定されているコストの合計が最も小さいパスを最短パスとして選択し、選択されたパス上における次転送先ルータ装置のアドレスを主経路表122に登録する。 Usually, the IGP such as OSPF and IS-IS, select the total minimum path cost is set to the link in the path as the shortest path, the address of the next transfer destination router on the selected path main registered in the routing table 122.

図10においては、図10(c)に示すように、パス61よりもパス62の方がパス上のリンクのコスト値の合計が小さいので、ルータ装置54の経路中のルータ装置51への経路情報には、次転送先として図10(a)のようにルータ装置53が主経路表122に登録される。 In FIG. 10, as shown in FIG. 10 (c), since the direction of the path 62 than the path 61 is small total cost value of the link on the path, the path to the router device 51 in the path of the router 54 the information, the router device 53 is registered in the main path table 122 as shown in FIG. 10 (a) as the next transfer destination. 一方、図10(b)に示すように、リンク74がダウンした場合には、ルータ装置54は、ルータ装置51宛てのパケットを転送する代替経路としてルータ装置52に向けて転送することにより、宛先のルータ装置51までのパケット転送を正常に行うことができる。 On the other hand, as shown in FIG. 10 (b), when the link 74 goes down, the router device 54, by transferring it to the router device 52 as an alternative route to forward the packet router device 51 destined, destination it is possible to perform the packet transfer until the router 51 successfully.

しかし、このような切替方式では、経路がループしてしまう可能性がある。 However, such a switching system, there is a possibility that the path will be a loop. このループ発生例について図11を用いて説明する。 This loop occurs will be described with reference to FIG. 11. 図11は、従来の高速経路切替技術におけるループの発生を示すネットワーク図である。 Figure 11 is a network diagram showing the occurrence of a loop in a conventional high-speed path switching technique. ルータ装置54からルータ装置53へのパケットは、正常時においては、図11(c)に示すように、パス62が最短パスとなるため、図11(a)のようにリンク74を経由してルータ装置53に転送される。 Packets to the router device 53 from the router device 54, in the normal state, as shown in FIG. 11 (c), because the path 62 is shortest path via the link 74, as shown in FIG. 11 (a) It is transferred to the router device 53.

一方、リンク74のダウン時には、パス61経由でパケットが転送されることを期待して、ルータ装置54は、ルータ装置53宛てのパケットをルータ装置52に転送する。 On the other hand, when the down link 74, in the hope that the packet is forwarded via the path 61, the router device 54 forwards the packet router device 53 destined to the router device 52. しかし、リンク74のダウンを知らないルータ装置52は、転送されてきたパケットの宛先であるルータ装置53へのパスとして、当該ルータ装置52自身からルータ装置53への複数のパスのうち、最短のパスがパス63であると判断し、図11(b)に示すように、パケットをルータ装置54に転送する。 However, the router device 52 does not know the down link 74, as the path to the router device 53 is the destination of the packet transferred from the router device 52 itself of the multiple paths to the router device 53, the shortest path is determined to be a path 63, as shown in FIG. 11 (b), and forwards the packet to the router device 54. このように、ルータ装置53宛ての経路は、ルータ装置52とルータ装置54との間でループとなってしまう。 Thus, the path of the router device 53 destined, becomes the loop between the router device 52 and router device 54.

IP(Internet IP (Internet
Protocol)では、他のネットワーク技術とは異なり、それぞれのルータ装置が受け取ったパケット中の宛先フィールドを見て次転送先ルータ装置に転送するという動作を独立して行っている。 In Protocol), unlike other network technologies, look at the destination field in the packet received by each router device are performed independently operation of transferring the next transfer destination router apparatus. このことは、自律システム内の各ルータ装置は、それぞれの経路表を形成する際には同一のトポロジー情報を元にしているという前提に立って、はじめてうまく機能することを意味している。 This is the router in an autonomous system, which means that in forming the respective path table based on the assumption that are based on the same topology information, the first time function well. このため、故障を検知したルータ装置が、独自の判断で代替経路を使うということは、この前提が崩れ、前述のループの発生を引き起こす危険性が生じてしまう。 Therefore, the detection and router device failure, that uses the alternative route in its sole discretion, this premise is broken, there arises a risk of causing the generation of the aforementioned loop.

また、IPにおける転送動作においては、転送の経路判断は、パケットの宛先フィールドのみを用いて行っている。 In the transfer operation in the IP, the path determination of the transfer is performed by using only the destination field of the packet. このため、自律システム内の各ルータ装置においてあらかじめ代替経路を作成した代替経路表を用意していたとしても、受信したパケットの転送を行う際に、通常の経路表を用いればよいか、もしくは代替経路表を用いればよいかの判断ができない。 Therefore, even if prepared in advance alternative route table created an alternative route in each router device within the autonomous system, when the transfer of the received packet, or may be used ordinary route table, or alternatively It can not be one of the determining may be used routing table.

以上のように、ループの発生を引き起こす可能性があるため、現状においては、IPにおける高速経路切替技術が使用されるのは、イコールコストマルチパスが存在する場合に限られていた。 As described above, because of the potential to cause a loop, in the present situation, the fast path switching technology is used in the IP has been limited to the case where equal cost multi-path exists. イコールコストマルチパスが存在するということは、ある宛先に対して同一コストで最短パスが複数存在するということである。 That equal cost multi-path exists is that the shortest path at the same cost for a destination there are a plurality. このようなケースであれば、ルータ装置は、イコールコストマルチパスのうち、いずれのパスを使用しても宛先までパケットの転送が可能である。 With such a case, the router device, among equal cost multipath, it is possible to transfer the packet to the destination using any of the paths.

図12を用いて、イコールコストマルチパスが存在する例について説明を行う。 With reference to FIG. 12, a description is given of an example in which equal-cost multi-path exists. 図12は、イコールコストマルチパスを示すネットワーク図である。 Figure 12 is a network diagram showing an equal cost multipath. ルータ装置54からルータ装置51へのパスは、図12(c)に示すようにパス61及びパス62の二つ存在する。 Path from the router 54 to the router device 51, present twice path 61 and path 62 as shown in FIG. 12 (c). それぞれのパスのコスト値は共に「5」となるため、パス61,62はイコールコストマルチパスである。 Since both the cost value of each path is "5", the path 61, 62 is equal cost multipath.

ここで、図12(a)に示すように、正常時において、例えば、ルータ装置54がルータ装置51へのパスとしてパス62を使用することとすると、ルータ装置51宛てのパケットはリンク74に送出される。 Here, as shown in FIG. 12 (a), sends the normal, for example, the router device 54 is to be used a path 62 as a path to the router device 51, the packet router device 51 destined to link 74 It is. 一方、リンク74がダウンした場合、ルータ装置54はパス62とイコールコストであるパス61を使用してパケットを転送する。 On the other hand, if the link 74 is down, the router device 54 forwards the packet using the path 61 is a path 62 and equal cost. パス61はリンクダウン以前からルータ装置54とルータ装置51との間の最短パスであるため、図12(b)のようにリンク74ダウン後に即座に切り替えても、パケットは、ループとならずルータ装置51まで到達することが可能である。 Since the path 61 is the shortest path between the router device 54 and router device 51 from the link down earlier, it is switched immediately to the rear link 74 down as shown in FIG. 12 (b), the packet is not a loop router until device 51 it is possible to reach.

ループの検出方式の従来例が、特許文献1に示す特許第3553398号公報「ルーティング装置及びルーティング方法」に記載されている。 Conventional loop detection method is disclosed in Japanese Patent No. 3553398 shown in Patent Document 1 "Routing apparatus and routing method". この従来例では、宛先毎に宛先ノードをルートノードとする逆方向の最短パスツリーを計算することによりループが発生するか否かの判定が行われている。 In this conventional example, the determination of whether a loop occurs is performed by calculating the inverse direction of the shortest path tree to the destination node as a root node for each destination. 該特許文献1の目的は、ルーティングの結果、パケットが送出されるべきリンクが輻輳しているときに、代わりに他のリンクに送出する際にそのリンクがループとならないかを調べることにある。 The purpose of the Patent Document 1, as a result of routing, when a link packet should be sent is congested, it lies in that the link when sending the other link instead investigate whether not a loop. この方法では、各ノードにおいて宛先ノード毎に最短パスツリーの計算を行う必要がある。 In this way, it is necessary to perform the calculation of the shortest path tree for each destination node at each node.

このように、前記特許文献1の例では、輻輳の回避が目的であるため、すべての宛先のパケットに対して迂回を行う必要は必ずしもなく、トラフィックの多いいくつかの宛先に対して最短パスツリーの計算を行えばよい。 Thus, in the example of Patent Document 1, avoidance of congestion for the purpose, all it is not always necessary to perform the detour to the packet destination, the shortest path tree for some destinations high traffic calculation may be performed.

しかし、前記特許文献1の技術では、リンク故障時の迂回を目的とする場合には、故障リンクを通過するパケットのすべての宛先に対して、最短パスツリーを計算する必要がある。 However, in the technique of Patent Document 1, when an object is a bypass during link failure, for all the destinations of packets passing through the fault link, it is necessary to calculate the shortest path tree.

このため、前記特許文献1の方法を、リンク故障時の代替経路のループ判定に用いるには、計算量が多くなり、現実的でない。 Therefore, the method of the Patent Document 1, the use in the loop determination of the alternative pathway during link failure, expensive to evaluate, not realistic.

また、特許文献2に示す特開2003−273904号公報「経路制御方法、経路制御装置」には、想定した故障のリンクもしくは隣接ルータ装置を除いた状態におけるトポロジー情報を基にした最短パスツリーを用いて代替経路を算出する技術が記載されているが、算出された代替経路がループ状態を生じるか否かまで判定することができない。 Further, 2003-273904 JP "routing method, the path control device" Patent disclosed in Patent Document 2, the use of a shortest path tree based on a topology information in a state excluding the link or neighbor device assumed fault technique of calculating an alternative route Te but is described, the calculated alternative route can not be determined until whether causing loop.

特許第3553398号公報(第5頁、図4) Japanese Patent No. 3553398 (page 5, FIG. 4) 特開2003−273904号公報(第6頁、図5) JP 2003-273904 JP (page 6, Figure 5)

前述のように、従来技術における問題点は、リンクの故障時にそのリンクを使用する全経路に対して高速経路切替を行うと、ループとなる経路が生じる可能性がある点である。 As described above, the problems in the prior art point, when a high-speed path switching for all paths that use the link when the link failure is that there is a possibility that the pathways of the loop occurs. ループが発生すると、該当するパケットが宛先に到達できないだけでなく、転送を行うルータ装置の負荷が増大していくという問題がある。 If a loop occurs, not only the corresponding packet can not reach the destination, there is a problem that the load of the router apparatus that transfers is gradually increased.

ループが生じる理由は、故障を検知したルータ装置は、リンク故障後のトポロジー情報を元に計算を行った代替経路表を用いてパケットの転送を行うが、自律システム内の他のルータ装置が用いている経路表を計算する際に用いたトポロジー情報は故障した当該リンクが故障していない状態のものであったためである。 Why loop occurs, the router device has detected a failure, but transfers the packet using an alternative route table was calculated based on the topology information after link failure, another router device used within an autonomous system the topology information used in calculating the route table are in order were of states in which the link failure has not failed.

更には、従来は、リンク故障にも対処可能な有効なループ判定方法が存在していないために、例えばIPにおける高速経路切替技術としては、実際に使用されるまでには至っていない。 Furthermore, conventionally, in order to link failure does not exist a valid loop determination method capable Action, as the high-speed path switching technology in e.g. IP, not reached the stage is actually used.

本発明の目的は、代替経路のループ判定を行い、ループとならない経路のみを用いる高速経路切替方式を提供することにある。 An object of the present invention performs a loop determination of the alternative pathway is to provide a high-speed path switching method using only path that do not loop. ループ判定によりループするものと判断された経路については、高速経路切替時に使用しないようにし、転送パケットのループの発生を防止し、ループによるパケット転送の処理負荷を軽減することを可能にすることにある。 The path decisions as to loop the loop determination, do not use during high-speed path switching, which prevents loops transfer packet, to make it possible to reduce the processing load of the packet transfer by the loop is there. 一方、ループ判定によりループしないと判定された経路に関しては、リンク故障時に高速経路切替を行う代替経路として採用し、経路制御プロトコルにより、故障発生後のトポロジー情報を元にした経路情報の更新が完了するまでの間、該代替経路を用いてパケットの転送を継続することを可能にすることにある。 On the other hand, with respect to the determined route and no loop by loop decision, employed as an alternative route for fast path switching during link failure, the routing protocol, the update of the routing information based on the topology information after failure complete until the is to make it possible to continue the transfer of the packet using the surrogate replacement route.

前述の課題を解決するため、本発明によるネットワーク、ルータ装置、それに用いる切替方法及びそのプログラム並びにプログラム記録媒体は、次のような特徴的な構成を採用している。 To attain the above object, the network according to the present invention, a router device, the switching method and program, and a program recording medium used therefor employs a characteristic configuration as follows.

(1)外部と接続するためのネットワークインターフェイスと、予め主経路表に格納された経路情報に基づいて前記ネットワークインターフェイス経由で受信したパケットのルーティング処理を行うパケット転送部と、前記主経路表に格納する経路情報を算出する主経路計算部と、前記ネットワークインターフェイスに接続するリンクもしくは隣接するルータ装置の故障を検知したときに使用する代替経路を算出して代替経路表に格納する代替経路計算部と、前記ネットワークインターフェイスに接続するリンクもしくは隣接するルータ装置の故障を検知したときに前記代替経路表に格納されている代替経路情報への入替処理を行う切替部とを少なくとも有するルータ装置であって、 (1) a network interface for connecting to an external, and the packet transfer unit for performing routing processing for a packet received through the network interface based on the route information stored in advance in the main path table, stored in the main path table a main route calculator for calculating a route information, the alternative route calculation unit which stores the alternate routing table to calculate an alternative route to be used when it detects a failure of the router devices that are linked or adjacent connection to the network interface the a at least with a router device and a switching unit for the replacement process carried out in the alternative route information stored in the alternate routing table upon detection of a failure of the router device link or adjacent connecting to a network interface,
前記代替経路計算部により前記代替経路表に代替経路情報を格納する際に、前記代替経路計算部により算出された代替経路情報と、前記主経路計算部により算出された経路情報と、各パスおよびリンクに割り当てられているコスト値とを用いて、前記代替経路がループとなるか否かの判定を行うループ経路判定部を有し、該ループ経路判定部によりループとならないと判定された代替経路情報のみを前記代替経路表に格納するルータ装置。 When storing the alternative route information to the alternative route table by the alternative route calculation unit, and the alternative route information calculated by the alternative route calculation unit, and a route information calculated by the main path calculation unit, each pass and by using the cost values that are assigned to the link, the alternate path has a loop path determination unit for determining whether or not a loop, an alternative route determined to not be a loop by the loop path determination unit router device stores only the information on the alternative route table.
前記切替部は、前記ネットワークインターフェイスに接続するリンクもしくは隣接するルータ装置毎に用意されループ経路表を有し、前記ループ経路判定部においてループになると判定された経路情報を格納する上記(1) ルータ装置。 (2) the switching unit, the storing the connection to the network interface has a loop path table prepared for each router device link or adjacent, said loop path determination route information determined to be a loop at the portion (1) of the router device.
)前記ネットワークインターフェイスに接続するリンクもしくは隣接するルータ装置の故障を検知してからあらかじめ定めた一定時間経過した場合、ループ経路格納部により前記ループ経路表に格納された経路を前記主経路表に追加して格納する上記( )のルータ装置。 (3) if the failure of the router device link or adjacent connecting to a network interface a predetermined time has elapsed a predetermined after detecting, the main route table the stored route to the loop path table by the loop path storage unit router device of the above (2) to store in addition to.
)他のルータ装置から経路の更新が完了した旨を示す経路更新完了メッセージを受信する経路更新完了受信部を有する上記( )または( )のルータ装置。 (4) Other (2) with a routing update complete receiving unit updates the path from the router apparatus receives a route update completion message indicating that completion or router device (3).
)他のルータ装置から前記経路更新完了メッセージを受信した場合、前記ループ経路格納部により前記ループ経路表に格納された経路を前記主経路表に追加して格納する上記( )のルータ装置。 (5) when receiving the route update completion message from another router, the storing the loop path storage unit by the loop path route stored in the table in addition to the main routing table (4) routers apparatus.
)外部と接続するためのネットワークインターフェイスと、予め主経路表に格納された経路情報に基づいて前記ネットワークインターフェイス経由で受信したパケットのルーティング処理を行うパケット転送部と、前記主経路表に格納する経路情報を算出する主経路計算部と、前記ネットワークインターフェイスに接続するリンクもしくは隣接するルータ装置の故障を検知したときに使用する代替経路を算出して代替経路表に格納する代替経路計算部と、前記ネットワークインターフェイスに接続するリンクもしくは隣接するルータ装置の故障を検知したときに前記代替経路表に格納されている代替経路情報への入替処理を行う切替部とを少なくとも有するルータ装置を含むネットワークであって、 (6) storing a network interface for connecting to an external, and the packet transfer unit for performing routing processing for a packet received through the network interface based on the route information stored in advance in the main path table, on the main path table a main route calculator for calculating a route information, the alternative route calculation unit which stores the alternate routing table to calculate an alternative route to be used when it detects a failure of the router devices that are linked or adjacent connection to the network interface , the network comprising at least a router device and a switching unit that performs replacement processing to the alternative route information stored in the alternate routing table when a failure of the router device link or adjacent connecting to a network interface detects there,
前記代替経路計算部により前記代替経路表に代替経路情報を格納する際に、前記代替経路計算部により算出された代替経路情報と、前記主経路計算部により算出された経路情報と、各パスおよびリンクに割り当てられているコスト値とを用いて、前記代替経路がループとなるか否かの判定を行うループ経路判定部を前記ルータ装置に有し、該ループ経路判定部によりループとならないと判定された代替経路情報のみを前記代替経路表に格納するネットワーク。 When storing the alternative route information to the alternative route table by the alternative route calculation unit, and the alternative route information calculated by the alternative route calculation unit, and a route information calculated by the main path calculation unit, each pass and by using the cost values that are assigned to the link, determines that the alternative route has a loop path determination unit for determining whether or not a loop in the router device, not a loop by the loop path determination unit network to store only the alternative route information to the alternative route table.
)前記ルータ装置において、前記ネットワークインターフェイスに接続するリンクもしくは隣接するルータ装置毎に用意されるループ経路表を有し、前記ループ経路判定部においてループになると判定された経路情報を格納する上記( )のネットワーク。 (7) In the router device, the storing the link or adjacent connection to the network interface to have a loop path table is prepared for each router device, the loop path determination route information determined to be a loop at the portion network (6).
)前記ネットワークインターフェイスに接続するリンクもしくは隣接するルータ装置の故障を検知してからあらかじめ定めた一定時間経過した場合、前記ループ経路格納部により前記ループ経路表に格納された経路を前記主経路表に追加して格納する上記( )のネットワーク。 (8) if the failure of the router device link or adjacent connecting to a network interface a predetermined time has elapsed a predetermined after detecting, the main path a path stored in the loop path table by the loop path storage unit network of (7) to be stored in addition to the table.
)前記ルータ装置において、他のルータ装置から経路の更新が完了した旨を示す経路更新完了メッセージを受信する経路更新完了受信部を有する上記( )または( )のネットワーク。 (9) In the router device, a network of the above (7) or (8) with a routing update complete receiving unit that receives a route update completion message indicating that the update of the path is completed from another router.
10 )他のルータ装置から前記経路更新完了メッセージを受信した場合、前記ループ経路格納部により前記ループ経路表に格納された経路を前記主経路表に追加して格納する上記( )のネットワーク。 (10) when receiving the route update completion message from another router, the network (9) for storing and adding the loop path storage unit by the loop path route stored in tables in the main path table .
11 )予め主経路表に格納された経路情報に基づいて、外部と接続するためのネットワークインターフェイス経由で受信したパケットのルーティング処理を行うパケット転送ステップと、前記主経路表に格納する経路情報を算出する主経路計算ステップと、前記ネットワークインターフェイスに接続するリンクもしくは隣接するルータ装置の故障を検知したときに使用する代替経路を算出して代替経路表に格納する代替経路計算ステップと、前記ネットワークインターフェイスもしくはルータ装置の故障を検知したときに前記代替経路表に格納されている代替経路情報への入替処理を行う切替ステップとを少なくとも有するネットワークの切替方法であって、 (11) based on pre-main path route information stored in the table, and a packet transfer step of performing a routing process of the packet received through the network interface for connecting to an external, the route information stored in the main routing table a main route calculation step of calculating, the alternative route calculation step of storing the alternate routing table to calculate an alternative route to be used when detecting a link failure or the neighboring router device connected to the network interface, the network interface or a said alternative path switching method of a network having at least a switching step of performing replacement processing to the alternative route information stored in the table when it detects a failure of the router device,
前記代替経路計算ステップにより前記代替経路表に代替経路情報を格納する際に、前記代替経路計算ステップにより算出され代替経路情報と、前記主経路計算部により算出された経路情報と、各パスおよびリンクに割り当てられるコスト値とを用いて、前記前記代替経路がループとなるか否かの判定を行うループ経路判定ステップを有し、該ループ経路判定ステップによりループとならないと判定された代替経路情報のみを前記代替経路表に格納するネットワークの切替方法。 When storing the alternative route information to the alternative route table by the alternative route calculation step, it said the alternative route by calculation steps are calculated alternative route information, the route information calculated by the main path calculation unit, each path and links using the cost values assigned and in the said alternative path has a loop path determination step for determining whether or not a loop, only the alternate path information that is determined not to become a loop by the loop path determination step switching method of a network to be stored in said alternate routing table a.
12 )前記ネットワークインターフェイスに接続するリンクもしくは隣接するルータ装置毎に用意されるループ経路表を有し、前記ループ経路判定ステップにおいてループになると判定された経路を前記ループ経路表に格納するループ経路格納ステップを有する上記( 11 )のネットワークの切替方法。 (12) wherein has a loop path table is prepared for each router device link or adjacent connecting to a network interface, a loop path for storing the determined route becomes loop in said loop path determination step to said loop path table switching method for a network (11) having a storing step.
13 )前記ネットワークインターフェイスに接続するリンクもしくは隣接するルータ装置の故障を検知してからあらかじめ定めた一定時間経過した場合、前記ループ経路格納ステップにより前記ループ経路表に格納された経路を前記主経路表に追加して格納する上記( 12 )のネットワークの切替方法。 (13) if the failure of the router device link or adjacent connecting to a network interface a predetermined time has elapsed a predetermined after detecting, the main path a path stored in the loop path table by the loop path storing step switching method for a network (12) for storing in addition to the table.
14 )他のルータ装置から経路の更新が完了した旨を示す経路更新完了メッセージを受信する経路更新完了受信ステップを有する上記( 12 )または( 13 )のネットワークの切替方法。 (14) Network switching method of the above (12) or (13) with a routing update complete reception step of receiving a route update completion message indicating that the update of the path from another router device is completed.
15 )他のルータ装置から前記経路更新完了メッセージを受信した場合、前記ループ経路格納ステップにより前記ループ経路表に格納された経路を前記主経路表に追加して格納する上記( 14 )のネットワークの切替方法。 (15) when receiving the route update completion message from another router, a network of the above (14) for storing and adding the loop path storing path stored in the loop path table in step to the main path table method of switching.
16 )予め主経路表に格納された経路情報に基づいて、外部と接続するためのネットワークインターフェイス経由で受信したパケットのルーティング処理を行うパケット転送ステップと、前記主経路表に格納する経路情報を算出する主経路計算ステップと、前記ネットワークインターフェイスに接続されるリンクもしくはルータ装置の故障を検知したときに使用する代替経路を算出して代替経路表に格納する代替経路計算ステップと、前記ネットワークインターフェイスに接続するリンクもしくは隣接するルータ装置の故障を検知したときに前記代替経路表に格納されている代替経路情報への入替処理を行う切替ステップとを少なくともルータ装置にて実行させるネットワークの切替プログラムであって、 (16) based on pre-main path route information stored in the table, and a packet transfer step of performing a routing process of the packet received through the network interface for connecting to an external, the route information stored in the main routing table a main route calculation step of calculating, the alternative route calculation step of storing the alternate routing table to calculate an alternative route to be used when it detects a failure of the link or router device connected to the network interface, the network interface there in the network switching program for executing a switching step of performing replacement processing to the alternative route information stored in the alternate routing table at least a router device upon detection of a failure of the link or adjacent router device connected Te,
前記代替経路計算ステップにより前記代替経路表に代替経路情報を格納する際に、前記代替経路計算ステップにより算出された代替経路情報と、前記主経路計算ステップで算出された経路情報と、各パスおよびリンクに割り当てられているコスト値とを用いて、前記代替経路がループになるか否かの判定を行うループ経路判定ステップを有し、該ループ経路判定ステップによりループにならないと判定された代替経路情報のみを前記代替経路表に格納するネットワークの切替プログラム。 When storing the alternative route information to the alternative route table by the alternative route calculation step, the alternative route information calculated by the alternative route calculation step, the path information calculated by the main route calculation step, the path and by using the cost values that are assigned to the link has a loop path determination step for determining the alternative route of whether becomes loop, an alternative route determined to not be a loop by the loop path determination step network switching program that stores only the information on the alternative route table.
(17)前記ネットワークインターフェイスに接続するリンクもしくは隣接するルータ装置の故障を検知してからあらかじめ定めた一定時間経過した場合、前記ループ経路格納ステップにより前記ループ経路表に格納された経路を前記主経路表に追加して格納する上記( 16 )のネットワークの切替プログラム。 (17) if the failure of the router device link or adjacent connecting to a network interface a predetermined time has elapsed a predetermined after detecting, the main path a path stored in the loop path table by the loop path storing step network switching program of the above (16) for storing in addition to the table.
18 )他のルータ装置から経路の更新が完了した旨を示す経路更新完了メッセージを受信する経路更新完了受信ステップを有する上記( 16 )または( 17 )のネットワークの切替プログラム。 (18) above (16) with a routing update complete reception step of receiving a route update completion message indicating that the update of the path from another router device has been completed or a network switching program of (17).
19 )他のルータ装置から前記経路更新完了メッセージを受信した場合、前記ループ経路格納ステップにより前記ループ経路表に格納された経路を前記主経路表に追加して格納する上記( 18 )のネットワークの切替プログラム。 (19) when receiving the route update completion message from another router, a network of the above (18) for storing and adding the loop path storing path stored in the loop path table in step to the main path table switching program.
20 )上記( 16 )乃至( 19)のいずれかのネットワークの切替プログラムを、コンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録しているプログラム記録媒体。 (20) above (16) to one of the network switching program, a program recording medium for recording a computer-readable recording medium (19).

本発明のネットワーク、ルータ装置、それに用いる切替方法及びそのプログラム並びにプログラム記録媒体によれば、以下のような効果を得ることができる。 Network of the present invention, a router device, according to the switching method, and a program and a program recording medium used therefor, it is possible to obtain the following effects.

すなわち、本発明による効果は、リンク故障時の高速経路切替を行う際にループとなる経路を切り替え対象から除外することができ、転送パケットのループの発生を防止し、ルータ装置の負荷を軽減しつつ、高速経路切替が実現できることである。 In other words, the effect according to the invention can be excluded from the switching loop become paths when performing high-speed path switching during link failure, which prevents loops transfer packet, to reduce the load on the router device while, is that the high-speed path switching can be realized. その理由は、代替経路計算時のパスのコストを利用することにより、ループ判定を行うことが可能となるためである。 This is because, by using the cost of the path when alternate route calculation, is because it is possible to perform loop determination.

更に説明すれば、故障を想定するリンクもしくは隣接ルータ装置を除いた状態におけるトポロジーを元にした最短パスツリーを使用して、代替経路計算部により算出される代替経路情報と、主経路計算部により算出される主経路情報と、を用いて、代替経路がループとなるか否かをループ経路判定部にて判定し、ループとならない経路のみを代替経路としてあらかじめ設定して、リンク故障もしくは隣接ルータ装置の故障の際に、該代替経路に高速経路切替を行うことにより、該代替経路を用いてパケットの転送を継続することを可能とし、もって、パケットの損失を最小限に抑えることができる。 If further described calculation, using the shortest path tree by the original topology in a state excluding the link or adjacent router assumes the failure, the alternate path information calculated by the alternative route calculation unit, by the main route calculator with a main path information, alternate route to determine whether a loop in the loop path determination unit, preset only path that do not loop as alternative routes, link failure or neighbor router device upon failure, by performing the high-speed path switching the surrogate replacement route, make it possible to continue the transfer of the packet using the surrogate replacement route, has been the loss of a packet can be minimized.

また、本発明による他の効果は、リンクやルータ装置の故障発生後に、自律システム内の各ルータ装置が、従来の経路制御プロトコルによる経路情報の更新を行ったとしても、リンクや隣接ルータ装置の故障発生からあらかじめ定めた一定時間経過後やあるいは他のルータ装置からの経路更新完了の通知を受信した以降においては、ループとなる経路は発生しないことである。 Also, another effect of the present invention, after failure of a link or router, each router device within an autonomous system, even made the update of the routing information according to the conventional routing protocol, link or neighbor device in the following, which has received the notification of the route update completion from a certain time or after, or other router predetermined from failure is that the loop routes will not occur. その理由は、自律システム内の各ルータ装置は、故障発生後のトポロジーを元にして算出した経路によりルーティング処理を行うためである。 The reason is that each router device within an autonomous system, the route is calculated based on the topology after failure is for routing processing.

以下、本発明によるネットワーク、ルータ装置、それに用いる切替方法及び切替プログラム並びにそのプログラム記録媒体の好適な実施例について添付図を参照して説明する。 Hereinafter, the network according to the present invention, a router device, a preferred embodiment of the switching method and switching program and a program recording medium will be described with reference to the accompanying drawings used therefor. なお、以下の実施例の説明においては、本発明によるルータ装置(ノード)の具体的な構成やネットワーク接続形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 In the description of the following examples, the specific configuration and network topology of the router apparatus according to the present invention (node) will be described in detail with reference to the drawings. かかる説明により、本発明によるネットワークの具体的な実施例や、それらに用いる経路の切替方法の実施例について、さらには、該切替方法をルータ装置上に搭載のコンピュータにより実行可能な切替プログラムの実施例や、該切替プログラムをコンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録したプログラム記録媒体の実施例についても、容易に想到することができるので、これらの発明に関する具体的な実施例についての説明を割愛する。 Such description, specific embodiments of a network in accordance with the present invention and, for the embodiment of a method of switching the path to be used for them, and further, the implementation of possible switching program executable by installing the computer said switching method on the router device examples and, for the example of a program recording medium recorded in a recording medium readable by the said switching program a computer, it is possible to readily occur, and a description thereof will not be repeated in the specific examples of these inventions .

(第1の実施例) (First Embodiment)
まず、本発明によるルータ装置(ノード)の第1の実施例について図面を参照して詳細に説明する。 First, a first embodiment of a router device according to the invention (node) with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明によるルータ装置の機能構成の一実施例を示すブロック構成図である。 Figure 1 is a block diagram showing an embodiment of a functional configuration of a router device according to the present invention. また、図2は、本発明によるルータ装置における主経路表及び代替経路表の一構成例を示すテーブル構成図である。 2 is a table configuration diagram showing a configuration example of a main path table and alternate routing table in the router apparatus according to the present invention.

図1において、本発明によるルータ装置1は、経路制御部11、パケット転送部12、高速切替部13及びネットワークインターフェイス21〜2nとを少なくとも含んで構成される。 In Figure 1, the router device 1 according to the present invention includes path control unit 11, the packet transfer unit 12, a high speed switching unit 13 and contains at least a network interface 21 to 2 n. 経路制御部11は、トポロジー情報交換部111、主経路計算部112、代替経路計算部113及びループ経路判定部114を含んで構成される。 Path control unit 11 is configured to include topology information exchange unit 111, the main route calculation unit 112, an alternative route calculation unit 113 and a loop path determination unit 114.

パケット転送部12は、ルーティング処理部121、主経路表122を含んで構成される。 The packet transfer unit 12 is configured to include the routing processing unit 121, a main path table 122. ネットワークインターフェイス21〜2nは、各隣接ルータ装置(ノード)との間のリンク31〜3nとそれぞれ接続されて、隣接ルータ装置(ノード)との間のパケット送受信を行う。 Network interface 21~2n is linked 31~3n respectively connected between each adjacent router (node), a packet transmission and reception between the adjacent router (node). 高速切替部13は、リンク31〜3n毎に対応して用意された代替経路表1311〜131nを含む経路切替部131、故障検知部132を少なくとも含んで構成される。 Fast switching unit 13, the path switching unit 131 including an alternative route table 1311~131n which are prepared corresponding to each link 31 to 3n, configured to include a fault detection unit 132 at least.

経路制御部11のトポロジー情報交換部111は、OSPF(Open Shortest Path First routing)などの従来の経路制御プロトコルを使用して、隣接ルータ装置との間でトポロジー情報の交換を行う。 Topology information exchange section 111 of the path control unit 11, using conventional routing protocol such as OSPF (Open Shortest Path First routing), to exchange topology information with an adjacent router. 収集したトポロジー情報は主経路計算部112及び代替経路計算部113に引き渡される。 Collected topology information is passed to the main route calculation unit 112 and the alternative route calculation unit 113.

また、トポロジー情報交換部111は、ネットワークインターフェイス21〜2nからリンクや隣接ルータ装置(ノード)の故障通知を受けた場合、トポロジー情報に変化が発生したと認識し、その変化分を各隣接ルータ装置に通知する。 Further, the topology information exchange unit 111, when receiving the failure notification links and neighboring router (node) from the network interface 21 to 2 n, recognizes that changes in the topology information has occurred, each neighbor device that variation to notify.

主経路計算部112は、通常のIGP(Interior Gateway Protocol)の経路計算を行い、主経路表122に経路情報の登録を行う。 The main route calculation unit 112 performs a route calculation of the normal IGP (Interior Gateway Protocol), and registers the route information into the main path table 122.

代替経路計算部113は、各ネットワークインターフェイス21〜2nに接続している各リンク31〜3nそれぞれについて、トポロジー情報交換部111から得たトポロジー情報を元に、該当リンクが故障した場合のトポロジーを用いて経路計算を行い、代替経路を算出する。 Alternative route calculation unit 113, for each link 31~3n respectively connected to each network interface 21 to 2 n, based on the topology information from the topology information exchange unit 111, using a topology where applicable link fails It performs route computation Te to calculate an alternative route.

ループ経路判定部114は、代替経路計算部113により算出された代替経路情報と主経路計算部112により算出された経路情報とを用いてループ判定を行い、ループしないと判定された経路情報のみを各故障リンク毎に用意された代替経路表1311〜131nに登録する。 Loop path determination unit 114 performs a loop determined using the path information calculated by the alternative route information calculated by the alternate route calculation unit 113 main route calculation unit 112, only the determined route information not to loop registered in the alternate routing table 1311~131n prepared for each fault link.

パケット転送部12の主経路表122の構成例を図2(a)に示す。 A configuration example of a main path table 122 of the packet transfer unit 12 shown in FIG. 2 (a). 図2(a)における主経路表122は、宛先1221、マスク長1222、次転送先1223、インターフェイス1224及びコスト1225で一組となる経路情報を格納したテーブルである。 The main path table 122 in FIG. 2 (a), the destination 1221, the mask length 1222, which is the next transfer destination 1223, which stores routing information comprising a set interface 1224 and cost 1225 table. なお、図2(a)の主経路表122では、宛先1221や次転送先1224に例示するように、IPv4の場合の例を示しているが、IPv6の場合も、同様なエントリを有するテーブルとして構成すればよい。 In the main path table 122 of FIG. 2 (a), as exemplified in the destination 1221 and the next transfer destination 1224, an example is shown of a case For IPv4, case For IPv6, as a table having similar entries it may be configured.

パケット転送部12のルーティング処理部121は、各ネットワークインターフェイス21〜2nから受信したパケットのヘッダ部分にある宛先アドレスのフィールドを参照し、主経路表122を使って、次転送先アドレスとインターフェイスを検索する。 Routing processing unit 121 of the packet forwarding unit 12 refers to the field of the destination address in the header portion of a packet received from each network interface 21 to 2 n, with the main path table 122, searches the next transfer destination address and interface to. ルーティング処理部121は、検索結果のインターフェイスを経由して次転送先アドレスのルータ装置に対して、受信したパケットを送出する。 Routing processing unit 121 via the search results interface to the next destination address of the router, and sends the received packet.

高速切替部13の故障検知部132は、各ネットワークインターフェイス21〜2nの状態を常時監視しており、故障を検知すると、経路切替部131に対して切替指示を行う。 Failure detection unit 132 of the high-speed switching unit 13 monitors the state of each network interface 21~2n always when detecting the failure, performing a switching instruction to the path switching unit 131. ここでの故障とは、ネットワークインターフェイス21〜2n自身のハードウェア故障、ネットワークインターフェイス21〜2nが接続している各リンク31〜3nのダウン、及び隣接ルータ装置の故障を含んでいる。 The failure here includes hardware failure failure network interface 21~2n itself down each link 31~3n network interface 21~2n are connected, and the adjacent router. ここで、故障検知部132は、以下のいずれかもしくはその組み合わせによる故障検知を行っている。 Here, the failure detection unit 132 is performing fault detection by either or a combination thereof follows.

(a)ネットワークインターフェイスのハードウェアの機能を利用した、ネットワークインターフェイスハードウェア故障の検知 (b)ネットワークインターフェイスの機能を利用した、下位レイヤのリンクダウンの検知 (c)隣接ルータ装置に対するkeepaliveパケットの送信、受信による隣接ルータ装置の死活監視 Using hardware functions of (a) a network interface, using a function of detecting network interface hardware failures (b) network interface, transmission of keepalive packet for detecting link down of the lower layer (c) adjacent router device , down monitoring neighbor device by the receiving

ここでは、ネットワークインターフェイス21〜2nの故障は、そのネットワークインターフェイス21〜2nに接続しているリンク31〜3nの故障と同様に扱う。 Here, the failure of the network interface 21 to 2 n is treated the same as link failure 31~3n connected to the network interface 21 to 2 n.

経路切替部131は、代替経路表1311〜131nを含んで構成しており、代替経路表1311〜131nは、それぞれネットワークインターフェイス21〜2nに対応しており、故障検知部132による故障検知時に、主経路表122中の経路と入れ替えを行うための代替経路情報を格納している。 Path switching section 131 is configured to include the alternate routing table 1311~131N, alternate routing table 1311~131N corresponds to the network interface 21~2n respectively, upon failure detection by the failure detection unit 132, the main stores alternate route information for a route and replacement in the path table 122.

一例として、図2(b)に、リンク31を接続するネットワークインターフェイス21に対応する代替経路表1311のテーブル構成例を示す。 As an example, in FIG. 2 (b), illustrating a table configuration example of an alternative routing table 1311 corresponding to the network interface 21 for connecting the link 31. ネットワークインターフェイス21の代替経路表1311は、主経路表122の構成と同様に、宛先13111、マスク長13112、次転送先13113、インターフェイス13114及びコスト13115で一組となる経路情報を格納したテーブルから構成される。 Alternate routing table 1311 of the network interface 21, as well as the configuration of the main path table 122, the destination 13111, mask length 13112, consists of the following transfer destination 13113, storing path information that is set by the interface 13114 and cost 13115 Table It is.

経路切替部131は、故障検知部132から切替指示を受け取ると、故障したリンク例えばリンク31のネットワークインターフェイス21に対応した代替経路表1311の経路情報を主経路表122の経路情報と入れ替える。 Path switching section 131 receives a switching instruction from the failure detection unit 132 replaces the failed route information of the alternative pathway table 1311 corresponding to the network interface 21 of the link for example the link 31 and the path information of the main path table 122. ただし、入れ替えを行うのは、代替経路表1311に登録されている経路情報のみである。 However, to carry out the replacement is only route information registered in the alternate routing table 1311.

図2の例を用いて説明すると、主経路表122に登録されている経路情報のうち、宛先1221の「192.168.1.0」及び「192.168.12.0」の経路情報は、代替経路表1311にも代替経路を有する宛先13111として登録されているため、ネットワークインターフェイス21の故障時には、この経路情報の次転送先1223の「172.16.1.254」及び「172.16.1.254」を、代替経路表1311に登録されている次転送先13113の「172.16.3.254」及び「172.16.5.1」への入れ替えが行われる。 To explain with reference to the example of FIG. 2, among the route information registered in the main path table 122, route information of "192.168.1.0" and "192.168.12.0" of the destination 1221, also alternate in alternate routing table 1311 to be registered as the destination 13111 having a path when a failure of the network interface 21, the "172.16.1.254" and "172.16.1.254" of the next transfer destination 1223 in the route information, is registered in the alternate routing table 1311 the replacement of the "172.16.3.254" and "172.16.5.1" of the next transfer destination 13113 are carried out. しかし、主経路表122中の宛先1221の「192.168.10.0」の経路情報は、代替経路表1311中には存在していないので、ネットワークインターフェイス21の故障時には入れ替えなどは行わず、そのまま使用する。 However, the path information of the "192.168.10.0" of the destination 1221 in the main path table 122, since in alternate routing table 1311 does not exist, in the event of a fault of the network interface 21 does not perform such replacement, as it is used.

ここまでの説明は、ルータ装置1に接続しているリンクの故障のみを対象として説明を行ってきたが、本発明は、隣接ルータ装置の故障の場合にも同様に適用可能である。 Description up to this has been shown and described only failure of links connected to the router device 1 as a target, the present invention can be similarly in the case of failure of the neighbor router device applications. その場合、代替経路表は、当該ルータ装置に隣接するルータ装置の数だけ用意される。 In that case, an alternative routing table is provided in the number of router devices adjacent to the router. 隣接ルータ装置の故障の検知には、前述の隣接ルータ装置に対するkeepaliveパケットの送受信による死活監視による方法を使用する。 The detection of the failure of the neighboring router, using the method according to life-and-death monitoring by the sending and receiving of keepalive packet for the aforementioned neighboring router.

(動作説明) (Operation)
次に、図3〜4を参照して、図1の実施例に示すルータ装置1の動作について詳細に説明する。 Next, with reference to FIGS. 3-4, detailed description will be given of the operation of the router device 1 shown in the embodiment of FIG. ここで、図3は、本発明によるルータ装置における代替経路決定処理の一例を示すフローチャートであり、図4は、本発明によるルータ装置におけるループ判定処理の一例を示すフローチャートである。 Here, FIG. 3 is a flowchart showing an example of an alternative path determination process in the router apparatus according to the present invention, FIG. 4 is a flow chart showing an example of a loop determination processing in the router apparatus according to the present invention.

本発明の機能を採用したルータ装置1においても、通常時は、一般のルータ装置と同様の動作を行っている。 Even in the router device 1 employing the features of the present invention, a normal state is performed the same operation as a general router. すなわち、各ネットワークインターフェイス21〜2nから受信したパケットは、パケット転送部12の主経路表122において決定される次転送先ルータ装置に送出される。 That is, a packet received from each network interface 21~2n are sent to the next transfer destination router apparatus which is determined in the main path table 122 of the packet transfer unit 12. また、一般のルータ装置では、ルータ装置の新規起動時及び自律システム内の他のルータ装置からトポロジーの変化の通知を受けたときに、経路制御部11の主経路計算部112において、隣接ルータ装置との間で交換されるトポロジー情報を元に経路計算が行われ、主経路表122に経路情報が登録される。 Also, in general the router device, when receiving the notification of topology changes from other routers device of the new start-up and in the autonomous system of the router device, in the main route calculation section 112 of the path control unit 11, the adjacent router device route calculation is performed based on the topology information exchanged between the path information is registered in the main path table 122.

まず、本ルータ装置1の主経路表122及び代替経路表1311〜131nの経路計算手順について、図3のフローチャートを用いて説明する。 First, the path computation procedure of the main path table 122 and alternative routing table 1311~131n of the router device 1 will be described with reference to the flowchart of FIG.

トポロジー情報交換部111にて収集したトポロジー情報を元にして、主経路計算部112において自律システム中の全ノードに対する最短パスツリーを用いた経路計算を行う(ステップS1)。 Based on the collected topology information in the topology information exchange unit 111, a route calculation using the shortest path tree to all nodes in the autonomous system in the main route calculation unit 112 (step S1).

しかる後、代替経路計算部113による代替経路の計算を行う。 Thereafter, the calculation of alternative pathway by an alternate route calculator 113.
まず、ルータ装置1に接続されているリンク31〜3nのうち、代替経路の計算を行っていないリンクを一つ、例えばリンク31を、選択する(ステップS2)。 First, among the links 31~3n connected to the router device 1, one link that has not been calculated alternative routes, for example, the link 31 is selected (step S2).

選んだリンク例えばリンク31が故障したと想定した場合の経路計算を、代替経路計算部113にて行い、自律システム中の全ノードに対する代替経路情報を算出する(ステップS3)。 Link example Link 31 chose the path computation when it is assumed that a failure performs at alternative route calculation unit 113 calculates an alternative route information for all nodes in the autonomous system (step S3).

次に、ステップS1の計算結果(主経路情報)とステップS3の計算結果(代替経路情報)との比較を行う(ステップS4)。 Next, the comparison between the calculation result of Step S1 (main path information) and the calculation result of Step S3 (alternate route information) (step S4). この比較により、同一の宛先に対して、次転送先、送出インターフェイスが両者で異なる経路の抽出を行う。 This comparison to the same destination, the extraction of the next transfer destination, delivery interface is different in both paths.

ステップS4で抽出された経路のうち、ループ判定を行っていない経路を一つ選び(ステップS5)、該経路のループ判定を行う(ステップS6)。 Of the extracted route in step S4, one selects (step S5) the path that has not been loop decision, performs loop determination of the pathway (step S6). 経路のループ判定の詳細については、別途後述する。 For more information on loop decision paths, separately later.

ステップS6のループ判定において、該当経路がループにならないと判定された場合には(ステップS6のNo)、リンクごとに用意された代替経路表例えばリンク31の代替経路の登録用として用意された代替経路表1311に、該当経路を前記宛先に対する代替経路として登録する(ステップS7)。 In the loop judgment in step S6, (No in step S6) When it is determined that the corresponding path does not loop, has been prepared alternatively for registration of the alternative pathway of alternate routing table example link 31 is provided for each link the routing table 1311, and registers the corresponding path as an alternative path for the destination (step S7). 一方、ステップS6のループ判定において、該当経路がループとなると判定された場合には(ステップS6のYes)、代替経路表への登録は行わずに、ステップS8へと進む。 On the other hand, in the loop judgment in step S6, if the corresponding path is determined to a loop (Yes in step S6), and without the registration in the alternate routing table, the process proceeds to step S8.

次に、ループ判定を行っていない代替経路がまだ残っているか否かを調べ(ステップS8)、残っていれば(ステップS8のYes)、ステップS5へ戻り、残っている代替経路についてループ判定を行う。 Next, examine whether the alternate route that has not been loop determination still remains (step S8), and if they remain (Yes in step S8), and returns to step S5, a loop determination for remaining alternate route do. 一方、残っていなければ(ステップS8のNo)、ルータ装置1に接続しているリンクのうち、代替経路を計算していないリンクがまだ存在するか否かを調べる(ステップS9)。 On the other hand, if no remaining (No in step S8), and among the links connected to the router device 1, links not calculate the alternative route is still checked whether there (step S9). 存在する場合には(ステップS9のYes)、ステップS2に戻り、次のリンクに関する代替経路を計算する処理を行い、存在しない場合には(ステップS9のNo)、主経路、代替経路の計算に関する一連の手順を終了する。 When present (Yes in step S9), and returns to step S2, it performs a process of calculating an alternative route for the next link, if it does not exist (No in step S9), and the main path, to calculate an alternative route and ends the series of steps.

次に、本発明によるルータ装置1のループ判定手順の一例について、図4のフローチャートを用いて説明する。 Next, an example of a loop determination procedure of the router device 1 according to the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、ループ判定を行う経路情報において、主経路計算時に求めた宛先までのコスト値を変数xに代入する(ステップS11)。 First, the path information to perform loop decision, substitutes the cost to the destination determined at the time of the main path computation in the variable x (step S11). 次に、リンク故障時の代替経路における宛先までのコスト値を変数yに代入する(ステップS12)。 Then, substituting the cost to the destination in an alternative path during link failure in the variable y (step S12). さらに、故障時の代替経路における次ルータ装置までのリンクのコスト値を変数zに代入する(ステップS13)。 Further, it substitutes the cost value of the link to the next router in the alternative route when a fault in a variable z (step S13).

次に、それぞれの値が代入された変数x,y,zを用いて、 Next, the variable x which each value is substituted, y, with z,
(y−z) < (x+z) (Y-z) <(x + z)
という不等式が成り立つか否かを調べる(ステップS14)。 Checks whether inequality holds that (step S14).

この不等号が成り立つ場合には(ステップS14のYes)、当該経路はループしないものと判定する(ステップS15)。 If this inequality is satisfied (Yes in step S14), and the route is determined that no loop (step S15).

一方、ステップS14における不等式が成り立たない場合は(ステップS14のNo)、当該経路はループするものと判定する(ステップS16)。 On the other hand, if the inequality in step S14 is not satisfied (No in step S14), and the route is determined that the loop (step S16).

ステップS14におけるこの不等式の判定により、当該経路のループ判定が可能であることを、図5のネットワーク図を用いて説明する。 The determination of the inequality at step S14, that it is possible to loop the determination of the route will be described with reference to the network diagram of FIG. ここに、図5は、本発明によるルータ装置における代替経路のループ判定の一例を説明するためのネットワーク図である。 Here, FIG. 5 is a network diagram for explaining an example of a loop determination of the alternative pathway in the router apparatus according to the present invention.

図5においては、一例として、図11として前述した場合と同様に、ルータ装置(ノード)54におけるルータ装置(ノード)53宛ての経路を対象として示している。 In FIG. 5, is shown as an example, similarly to the case described above as 11, the path of the router device (node) 53 addressed to the router (node) 54 as a target. パケット送信元(src:source)のルータ装置54におけるパケット送信先(dst:destination)のルータ装置53までの経路としては、リンク74の故障前は、パス61が最短パスであり、主経路表122にこのパス61が登録されている。 Packet source: packet destination in a router device 54 (src source): The routes to the router device 53 (dst destination), before failure of the link 74, the path 61 is the shortest path, the main path table 122 this path 61 is registered to. このパス61のコストが「x」であるとする。 The cost of this path 61 is "x".

一方、リンク74が故障したときに、ルータ装置54は、代替経路の計算において、パス62を導き出し、次転送先ルータ装置としてルータ装置52が選択されるものとする。 On the other hand, when the link 74 fails, the router device 54 in the calculation of the alternative pathway, derive a path 62, it is assumed that the router device 52 is selected as the next transfer destination router apparatus. また、パス62のコストは「y」であるとする。 In addition, the cost of the path 62 is assumed to be "y". このとき、隣のルータ装置52がルータ装置53宛てのパケットを、パス62に沿っているパス63を使用するか、もしくはルータ装置54に戻るパス64を使用するかを調べる必要がある。 In this case, the next router device 52 is a router device 53 destined packet, use the path 63 which is along the path 62, or whether it is necessary to examine the use of the path 64 back to router device 54.

ルータ装置54とルータ装置52との間のリンク72のコストを「z」とすると、パス63のコストは、 When the cost of a link 72 between the router device 54 and router device 52 and "z", the cost of the path 63,
(y−z) (Y-z)
であり、一方、パス64のコストは、 , And the On the other hand, the cost of the path 64,
(x+z) (X + z)
となる。 To become.

このときに、ルータ装置52において、ルータ装置53宛ての経路として、パス64ではなく、パス63が選ばれるのは、パス63のコストがパス64のコストよりも小さいときであり、不等式 (y−z) < (x+z) At this time, the router apparatus 52, as the path of the router device 53 destined, in pass 64 without the path 63 is selected is when the cost of the path 63 is less than the cost of the path 64, the inequality (y- z) <(x + z)
が成り立つ場合である。 It is a case where holds. よって、図4のステップS14に示すように、この不等式が成り立つときには、代替経路はループとならないものと判定することができ、該代替経路が代替経路表に登録される。 Therefore, as shown in step S14 in FIG. 4, when this inequality is satisfied, the alternative route can be determined that not a loop, said surrogate replacement route is registered in the alternate routing table.

(第2の実施例) (Second embodiment)
次に、本発明によるルータ装置(ノード)の第2の実施例について図面を参照して詳細に説明する。 Next, a second embodiment of a router device according to the invention (node) with reference to the accompanying drawings.

図6は、本発明によるルータ装置の機能構成の他の実施例を示すブロック構成図であり、第2の実施例におけるブロック構成図を例示している。 Figure 6 is a block diagram showing another embodiment of a functional configuration of the router apparatus according to the present invention, illustrates a block diagram of the second embodiment. 図6に示すルータ装置1Aは、第1の実施例として図1に示したルータ装置1の高速切替部13とは異なる構成の高速切替部13Aを備えている以外は、図1のルータ装置1と全く同様の構成である。 Router apparatus shown in FIG. 6 1A, except that a high speed switching section 13A having a different structure from the high-speed switching unit 13 of the router device 1 shown in FIG. 1 as a first embodiment, the router device 1 1 and is exactly the same configuration.

すなわち、図6に示すルータ装置1Aは、高速切替部13Aの経路切替部131A中に、図1の場合と同様の代替経路表1311〜131nを備えている他に、さらに、ループ経路表1321〜132nを備えている点が、第1の実施例に示したルータ装置1と異なっている。 In other words, the router apparatus 1A shown in FIG. 6, in the path switching unit 131A of the high-speed switching portion 13A, in addition to being provided with the same alternative route table 1311~131n the case of FIG. 1, further loop path table 1321~ that it includes a 132n is different from the router device 1 shown in the first embodiment.

ループ経路表1321〜132nは、代替経路表1311〜131nと同様に、故障を想定した各リンク毎に用意されており、ループ経路判定部114においてループと判定された経路情報を格納している。 Loop path table 1321~132n, like the alternate routing table 1311~131N, failure has been prepared for each link that assumes, stores routing information determined as a loop in the loop path determination unit 114.

本発明によるルータ装置においては、リンク故障時に即座に経路を切り替える高速経路切替を行う際に、前述したように、代替経路がループとなるか否かの判定を行っている。 In the router apparatus according to the present invention, when performing high-speed path switching for switching the immediately path when link failure, as described above, the alternative route is performing judgment of whether a loop. しかし、本発明による高速経路切替における代替経路情報は、リンク故障後のトポロジー情報を元に計算したものを使用しているため、リンク故障発生後、経路制御プロトコルにより自律システム内のトポロジー情報の同期が終了した後であれば、代替経路としてループと判定された経路も含めて、すべての経路が、ループとなることはない。 However, alternate route information in the high-speed path switching according to the present invention, because it uses those calculated based on the topology information after link failure, after link failure occurs, the synchronization topology information within an autonomous system by the path control protocol if after but ended, including the loops determined route as an alternative route, all route, does not become a loop. このため、本実施例においては、ループ経路判定部114においてループすると判定された経路も、経路制御プロトコルによる自律システム内のトポロジー情報の同期後に使用可能とするために、ループ経路表1321〜132nにあらかじめ格納しておく。 Therefore, in the present embodiment, the determined path and the loops in the loop path determination unit 114 also, in order to be available after the synchronization of topology information within an autonomous system according to routing protocol, the loop path table 1321~132n stored in advance.

次に、図7のフローチャートを用いて、本実施例におけるリンク故障発生時の切替動作について説明する。 Next, with reference to the flowchart of FIG. 7, described switching operation at the time of the link failure in the present embodiment. 図7は、本発明によるルータ装置における故障検出時の切替処理の他の例を示すフローチャートであり、第2の実施例における切替手順を示している。 Figure 7 is a flow chart showing another example of a switching process at the time of failure detection in the router apparatus according to the present invention, showing the switching procedure in the second embodiment.

通常動作時においては、接続されているいずれかのリンクの故障が検出されるまで待ち合わせる(ステップS21)。 During normal operation, it waits until the failure of one of the links that are connected is detected (step S21).

故障が検出されたときには(ステップS21のYes)、接続リンク毎に用意された代替経路表1311〜131nのうち、故障したリンク例えばリンク31に対応した代替経路表例えば代替経路表1311の内容に、主経路表122の内容を入れ替える(ステップS22)。 When a fault is detected (Yes in step S21), among the alternative route table 1311~131n prepared for each connecting link, the contents of the alternate routing table example alternative route table 1311 corresponding to the link failed for example links 31, replacing the contents of the main path table 122 (step S22).

次に、トポロジー情報交換部111により、自律システム内の他のルータ装置にリンクの故障に伴うトポロジー情報の変化を通知する(ステップS23)。 Next, the topology information exchange section 111 notifies the change in the topology information associated with the failure of the link to another router device within an autonomous system (step S23).

さらに、リンクの故障を検知してからあらかじめ定めた一定時間ts経過後に、ループ経路表1321〜132nのうち、故障リンクに対応するループ経路表例えばループ経路表1321の経路情報を主経路表122に追加登録する(ステップS24)。 Further, after a predetermined time ts elapses a predetermined after detecting the failure of the link, among the loop path table 1321~132N, path information loop path table example loop path table 1321 corresponding to the fault link in the main path table 122 to add registration (step S24). その後、主経路表122、代替経路表1311〜131n及びループ経路表1321〜132nの内容を、新しいトポロジーを基にしたものに更新する(ステップS25)。 Thereafter, the main path table 122, the contents of the alternate routing table 1311~131n and loop path table 1321~132N, updates the new topology to those in group (step S25).

ここで、リンク故障検知した時点から、ループ経路表1321〜132nのいずれか該当するループ経路表の内容を主経路表122に追加登録するまでの一定時間であるtsは、ネットワーク中のトポロジー情報の同期に要する時間を見積もった値であり、予め設定しておく。 Here, from the point of link failure detection, ts is a fixed time until the additional registration contents of loop path table corresponding one of the loop path table 1321~132n the main path table 122, the topology information in the network is a value estimated synchronization time set in advance.

このことにより、トポロジー情報の同期後の主経路計算部112による新たな経路情報の更新処理における処理負荷を削減することができる。 Thus, it is possible to reduce the processing load in updating the new routing information by the main route calculation unit 112 after the synchronization of topology information.

(第3の実施例) (Third Embodiment)
次に、本発明によるルータ装置(ノード)の第3の実施例について図面を参照して詳細に説明する。 Next, a third embodiment of a router device according to the invention (node) with reference to the accompanying drawings.

図8は、本発明によるルータ装置の機能構成のさらに異なる実施例を示すブロック構成図であり、第3の実施例におけるブロック構成図を例示している。 Figure 8 is a block diagram showing a further different embodiment of the functional configuration of a router device according to the present invention, it illustrates a block diagram of the third embodiment. 図8に示すルータ装置1Bは、第2の実施例として図6に示したルータ装置1Aの経路制御部11とは異なる構成の経路制御部11Aを備えている以外は、図6のルータ装置1Aと全く同様の構成である。 Router apparatus 1B shown in FIG. 8, except that includes a route control unit 11A having a structure different from that of the path control unit 11 of the router device 1A shown in FIG. 6 as the second embodiment, a router device 1A of FIG. 6 and is exactly the same configuration.

すなわち、図8に示すルータ装置1Bは、経路制御部11A中に経路更新完了送信部115と経路更新完了受信部116とをさらに備えている点が、第2の実施例に示すルータ装置1Aの経路制御部11とは異なっている。 In other words, the router apparatus 1B shown in FIG. 8, that further comprises a route update completion transmission unit 115 and the route update complete receiver 116 in the path control section 11A is a router device 1A shown in the second embodiment It is different from the path control unit 11. 第2の実施例では、ループ経路表1321〜132nの内容を主経路表122に追加登録するタイミングtsが、リンク故障が発生してからあらかじめ決められた時間の経過後であった。 In the second embodiment, the timing ts for additionally registering the contents of the loop path table 1321~132n the main path table 122 has a after the time the link failure has been determined in advance from occurring. しかし、この時間tsを決めるためには、自律システム内の各ルータ装置におけるトポロジー情報の同期が終了するのに十分な時間を見積もる必要があり、適切な値を決めることが難しい。 However, in order to determine the time ts, it is necessary to synchronize the topology information in each router device within an autonomous system estimate a sufficient time to complete, it is difficult to determine the appropriate value.

本実施例においては、自律システム内の各ルータ装置のうち、故障リンクに直接接続していないルータ装置は、一般のルータ装置と同様に、従来の経路制御プロトコルを用いた経路情報更新の動作を行っている。 In the present embodiment, among the router device in the autonomous system, the router device which is not directly connected to the failure link, similar to the general router device, the operation of the routing information update using a conventional routing protocol Is going.

つまり、故障リンクに接続しているルータ装置からのトポロジー情報変更のメッセージをトポロジー情報交換部111において受信し、主経路計算部112において新しいトポロジー情報を元に経路計算を行い、得られた経路情報を主経路表122に登録する。 In other words, it receives a topology information change message from the router devices connected to the failed link in the topology information exchange section 111 performs route calculation based on the new topology information in the main route calculation unit 112, the route information obtained the registers in the main path table 122. 主経路表122の経路情報の更新が完了すると、主経路計算部112は、経路更新完了送信部115に経路情報更新完了の通知を行う。 When the update of the routing information of the main path table 122 is completed, the main route calculation unit 112 notifies the routing information update complete route update completion transmission unit 115.

経路情報更新完了の通知を受けた経路更新完了送信部115は、隣接ルータ装置に対して、経路情報の更新が完了した旨を示す経路情報更新完了メッセージを送信する。 Route update completion transmission unit 115 which has received the notification of the routing information update completion transmits, to the neighboring router, the routing information update completion message indicating that the update of the routing information is completed.

一方、経路情報更新完了メッセージを経路更新完了受信部116にて受信したルータ装置は、経路切替部131Aにおいてループ経路表1321〜132nの内容を主経路表122へ追加登録する。 On the other hand, the router apparatus that has received the routing information update completion message along a route update complete receiving unit 116 additionally registers the contents of the loop path table 1321~132n to the main path table 122 in the path switching unit 131A.

主経路表122への追加登録を行う場合、まず、リンクもしくは隣接ルータ装置毎に用意されているループ経路表1321〜132nのうち、故障したリンクもしくは隣接ルータ装置に対応したものを選ぶ。 When performing additional registration to the main path table 122, first, among the loop path table 1321~132n that are provided by link or each neighbor router device, choose the one that corresponds to the failed link or neighbor router device. 次に、故障リンクもしくは故障隣接ルータ装置に対応するそのループ経路表に格納されている経路情報のうち、次転送先が経路更新完了メッセージの送信元のルータ装置のIPアドレスが示す経路情報のみを選択して、主経路表122に追加登録する。 Then, among the route information stored in the loop path table corresponding to the failure link or failure neighbor router device, only path information to the next transfer destination is indicated IP address of the source router device of route update completion message select and additionally registered in the main path table 122. つまり、ループする経路情報のうち、次転送先の経路が更新されたものは、もはや、ループを起こさない経路であるので、自身の主経路表122に追加登録し、パケットの転送に用いるということである。 In other words, among the route information loop, what route of the next transfer destination is updated, longer, since a path that does not cause a loop, and additionally registered in the main path table 122 of its own, that is used to transfer the packet it is.

また、第2の実施例における方法と組み合わせて使用してもよい。 It may also be used in combination with the method in the second embodiment. 第3の実施例の方法では、経路更新完了メッセージを受信しない限り、ループ経路表1321〜132n中の経路情報が主経路表122に反映されることはないが、ある経路更新完了メッセージがなんらかの理由により送られてこない場合には、あらかじめ決められた時間だけ待って、その後、経路更新完了メッセージを受信していないルータ装置に関するループ経路表1321〜132nの経路情報を主経路表122に登録するようにしてもよい。 In the method of the third embodiment, unless it receives a route update completion message, but the route information in the loop path table 1321~132n are never reflected in the main path table 122, for some reason there route update complete message by if not sent, and waits a predetermined time, then, to register the route information of the loop path table 1321~132n relates router device does not receive a route update complete message to the main path table 122 it may be.

以上のように、動的経路制御が行われている自律システムにおいて、リンクやルータ装置の故障により、経路情報の更新が必要になった場合、従来技術では、自律システム中の他のルータ装置へのトポロジー変化の通知や経路計算に、約数百msの時間を要するため、この間正常なパケット転送ができなくなる事態が発生する。 As described above, in an autonomous system dynamic routing control is performed by the failure of a link or router device, when it becomes necessary to update the routing information, in the prior art, to other router in the autonomous system of the notification and the path computation topology change, it takes a several hundred ms of time, a situation that can not be meantime normal packet transfers occur. あるいは、従来の高速経路切替として、故障を検知したルータ装置が事前に計算しておいた代替経路に即座に切り替えた際に、転送パケットがループしてしまい、正しく転送できなくなるのみならず、転送を行うルータ装置が過負荷状態に陥るという欠点があった。 Alternatively, a conventional high-speed path switching, when a failure detection the router device is switched immediately to an alternative route which has been calculated in advance, will be forwarded packet loops, not only can not be forwarded correctly, transfer router apparatus that performs has a drawback that falling into an overload state.

これに対して、本発明によるルータ装置によれば、接続するリンクや隣接のルータ装置(ノード)の故障を検知したときに、動的経路制御による経路情報の更新を行うことがないので、高速な切替動作が可能であり、さらに、高速切替用の代替経路として事前に計算する際に、当該代替経路がループになるか否かを判定して、ループにならない経路のみを用いることとしているので、故障検知時に、代替経路を直ちに切り替えても、転送パケットは、ループが発生せず、正しく転送することができるとともに、ルータ装置が過負荷になることもなく、高速な経路切替を正常に実現することができる。 In contrast, according to the router apparatus according to the present invention, upon detection of a failure of the link or adjacent router device connected (node), since no updating of the route information by the dynamic routing, fast is capable such switching operation, furthermore, when the pre-calculated as an alternate route for high-speed switching, the alternate route is determined whether becomes the loop, since the using only path that does not loop , during failure detection, even immediately switching the alternate route, forwarding packets, the loop is not generated, it is possible correctly to transfer it without the router device is overloaded, successfully achieve high-speed path switching can do.

このように、本発明によるルータ装置は、故障による通信途絶の絶無が期待されるキャリアバックボーンのIPネットワークにおける高可用性ルータ装置に好適に適用することが可能である。 Thus, the router apparatus according to the present invention, it is possible to suitably applied to a high-availability router in an IP network of carrier backbone Zetsumu of communication interruption due to a failure is expected. また、本発明による高速切替方法は、無線リンクにより構成される無線ネットワークにも有効に適用可能である。 Also, high-speed switching method according to the present invention is effectively applicable to configured wireless network via a wireless link. 無線リンクは、有線のリンクよりも、外部要因により切断状態になる可能性が高い。 Wireless links, rather than wired links, is likely to be disconnected by external factors. このため、リンクダウン時に即座に経路を切り替えることができ、また、ループにより帯域を浪費することなく、通信を継続することが可能となる本発明による高速切替方法が有効である。 Therefore, it is possible to switch immediately to the route at the time of link-down and without wasting bandwidth by a loop, high-speed switching method according may become present invention to continue communication is enabled.

以上、本発明の好適実施例の構成を説明した。 It has been described the configuration of the preferred embodiment of the present invention. しかし、斯かる実施例は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではないことに留意されたい。 However, such embodiments are merely illustrative of the present invention, it should be noted that it is not in any way intended to limit the present invention. 本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であることが、当業者には容易に理解できよう。 Without departing from the gist of the present invention, it is possible that various changes and modifications depending on the particular application, will be readily apparent to those skilled in the art.

本発明によるルータ装置の機能構成の一実施例を示すブロック構成図である。 Is a block diagram showing an embodiment of a functional configuration of a router device according to the present invention. 本発明によるルータ装置における主経路表及び代替経路表の一構成例を示すテーブル構成図である。 It is a table configuration diagram showing a configuration example of a main path table and alternate routing table in the router apparatus according to the present invention. 本発明によるルータ装置における代替経路決定処理の一例を示すフローチャートである。 Is a flowchart illustrating an example of an alternative path determination process in the router apparatus according to the present invention. 本発明によるルータ装置におけるループ判定処理の一例を示すフローチャートである。 Is a flowchart illustrating an example of a loop determination processing in the router apparatus according to the present invention. 本発明によるルータ装置における代替経路のループ判定の一例を説明するためのネットワーク図である。 It is a network diagram for explaining an example of a loop determination of the alternative pathway in the router apparatus according to the present invention. 本発明によるルータ装置の機能構成の他の実施例を示すブロック構成図である。 It is a block diagram showing another embodiment of a functional configuration of the router apparatus according to the present invention. 本発明によるルータ装置における故障検出時の切替処理の他の例を示すフローチャートである。 Is a flow chart showing another example of a switching process at the time of failure detection in the router apparatus according to the present invention. 本発明によるルータ装置の機能構成のさらに異なる実施例を示すブロック構成図である。 Is a block diagram showing a further different embodiment of the functional configuration of a router device according to the present invention. 従来のルータ装置の機能構成を示すブロック構成図である。 It is a block diagram showing a functional configuration of a conventional router device. 従来の高速経路切替技術におけるパケット転送経路を示すネットワーク図である。 Is a network diagram showing a packet transfer route in a conventional high-speed path switching technique. 従来の高速経路切替技術におけるループの発生を示すネットワーク図である。 Is a network diagram showing the occurrence of a loop in a conventional high-speed path switching technique. イコールコストマルチパスを示すネットワーク図である。 Is a network diagram showing an equal cost multipath.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1,1A,1B,1C ルータ装置(ノード) 1, 1A, 1B, 1C router (node)
11,11A 経路制御部111 トポロジー情報交換部112 主経路計算部113 代替経路計算部114 ループ経路判定部115 経路更新完了送信部116 経路更新完了受信部12 パケット転送部121 ルーティング処理部122 主経路表1221 宛先1222 マスク長1223 次転送先1224 インターフェイス1225 コスト13,13A 高速切替部131,131A 経路切替部1311〜131n 代替経路表13111 宛先13112 マスク長13113 次転送先13114 インターフェイス31115 コスト132 故障検知部1321〜132n ループ経路表21〜2n ネットワークインターフェイス31〜3n リンク51〜54 ルータ装置(ノード) 11,11A path control unit 111 topology information exchange unit 112 main route calculator 113 alternate route calculator 114 loop path determination unit 115 route update completion transmission unit 116 route update completion receiving unit 12 packet transfer unit 121 routing processing unit 122 main path table 1221 destination 1222 mask length 1223 primary destination 1224 interface 1225 cost 13,13A fast switching unit 131,131A path switching unit 1311~131n alternate routing table 13111 destination 13112 mask length 13113 primary destination 13114 interface 31115 cost 132 failure detection unit 1321~ 132n loop path table 21~2n network interface 31~3n links 51-54 router (node)
61〜64 パス71〜74 リンク 61 to 64 71 to 74 path link

Claims (20)

  1. 外部と接続するためのネットワークインターフェイスと、予め主経路表に格納された経路情報に基づいて前記ネットワークインターフェイス経由で受信したパケットのルーティング処理を行うパケット転送部と、前記主経路表に格納する経路情報を算出する主経路計算部と、前記ネットワークインターフェイスに接続するリンクもしくは隣接するルータ装置の故障を検知したときに使用する代替経路を算出して代替経路表に格納する代替経路計算部と、前記ネットワークインターフェイスに接続するリンクもしくは隣接するルータ装置の故障を検知したときに前記代替経路表に格納されている代替経路情報への入替処理を行う切替部とを少なくとも有するルータ装置であって、 A network interface for connecting to an external, and the packet transfer unit for performing routing processing for a packet received through the network interface based on pre-main path route information stored in the table, the route information stored in said main path table a main route calculator for calculating a, and alternative path computation unit for storing the alternative route table to calculate an alternative route to be used when it detects a failure of the router devices that are linked or adjacent connection to the network interface, the network and at least a router device and a switching unit that performs replacement processing to the alternative route information the stored alternate routing table upon detection of a failure of the link or adjacent router connected to the interface,
    前記代替経路計算部により前記代替経路表に代替経路情報を格納する際に、前記代替経路計算部により算出された代替経路情報と、前記主経路計算部により算出された経路情報と、各パスおよびリンクに割り当てられているコスト値とを用いて、前記代替経路がループとなるか否かの判定を行うループ経路判定部を有し、該ループ経路判定部によりループとならないと判定された代替経路情報のみを前記代替経路表に格納することを特徴とするルータ装置。 When storing the alternative route information to the alternative route table by the alternative route calculation unit, and the alternative route information calculated by the alternative route calculation unit, and a route information calculated by the main path calculation unit, each pass and by using the cost values that are assigned to the link, the alternate path has a loop path determination unit for determining whether or not a loop, an alternative route determined to not be a loop by the loop path determination unit router apparatus characterized by storing only information on the alternative route table.
  2. 前記切替部は、前記ネットワークインターフェイスに接続するリンクもしくは隣接するルータ装置毎に用意されループ経路表を有し、前記ループ経路判定部においてループになると判定された経路情報を格納することを特徴とする請求項1 記載のルータ装置。 The switching unit includes a feature to store the link or adjacent connection to the network interface to have a loop path table prepared for each router device, the judged route information will loop at the loop path determination unit router device according to claim 1.
  3. 前記ネットワークインターフェイスに接続するリンクもしくは隣接するルータ装置の故障を検知してからあらかじめ定めた一定時間経過した場合、ループ経路格納部により前記ループ経路表に格納された経路を前記主経路表に追加して格納することを特徴とする請求項に記載のルータ装置。 If it elapsed predetermined certain time from the detection of the failure of the link or adjacent router connected to the network interface, and add a route stored in the loop path table by loop path storage unit to the main path table storing Te router device according to claim 2, wherein.
  4. 他のルータ装置から経路の更新が完了した旨を示す経路更新完了メッセージを受信する経路更新完了受信部を有することを特徴とする請求項またはに記載のルータ装置。 Router device according to claim 2 or 3, characterized in that it has a route update completion receiving unit which receives a route update completion message indicating that the update of the path from another router device is completed.
  5. 他のルータ装置から前記経路更新完了メッセージを受信した場合、前記ループ経路格納部により前記ループ経路表に格納された経路を前記主経路表に追加して格納することを特徴とする請求項に記載のルータ装置。 When receiving the route update completion message from another router, to claim 4, characterized in that the additionally stored the loop path storage unit by the loop path route stored in tables in the main path table the description of the router device.
  6. 外部と接続するためのネットワークインターフェイスと、予め主経路表に格納された経路情報に基づいて前記ネットワークインターフェイス経由で受信したパケットのルーティング処理を行うパケット転送部と、前記主経路表に格納する経路情報を算出する主経路計算部と、前記ネットワークインターフェイスに接続するリンクもしくは隣接するルータ装置の故障を検知したときに使用する代替経路を算出して代替経路表に格納する代替経路計算部と、前記ネットワークインターフェイスに接続するリンクもしくは隣接するルータ装置の故障を検知したときに前記代替経路表に格納されている代替経路情報への入替処理を行う切替部とを少なくとも有するルータ装置を含むネットワークであって、 A network interface for connecting to an external, and the packet transfer unit for performing routing processing for a packet received through the network interface based on pre-main path route information stored in the table, the route information stored in said main path table a main route calculator for calculating a, and alternative path computation unit for storing the alternative route table to calculate an alternative route to be used when it detects a failure of the router devices that are linked or adjacent connection to the network interface, the network a network including at least a router device and a switching unit that performs replacement processing to the alternative route information the stored alternate routing table upon detection of a failure of the link or adjacent router connected to the interface,
    前記代替経路計算部により前記代替経路表に代替経路情報を格納する際に、前記代替経路計算部により算出された代替経路情報と、前記主経路計算部により算出された経路情報と、各パスおよびリンクに割り当てられているコスト値とを用いて、前記代替経路がループとなるか否かの判定を行うループ経路判定部を前記ルータ装置に有し、該ループ経路判定部によりループとならないと判定された代替経路情報のみを前記代替経路表に格納することを特徴とするネットワーク。 When storing the alternative route information to the alternative route table by the alternative route calculation unit, and the alternative route information calculated by the alternative route calculation unit, and a route information calculated by the main path calculation unit, each pass and by using the cost values that are assigned to the link, determines that the alternative route has a loop path determination unit for determining whether or not a loop in the router device, not a loop by the loop path determination unit network characterized by storing only the alternative route information to the alternative route table.
  7. 前記ルータ装置において、前記ネットワークインターフェイスに接続するリンクもしくは隣接するルータ装置毎に用意されるループ経路表を有し、前記ループ経路判定部においてループになると判定された経路情報を格納することを特徴とする請求項に記載のネットワーク。 In the router apparatus, and characterized by storing the link or adjacent connection to the network interface to have a loop path table is prepared for each router device, the loop path determination route information determined to be a loop at the portion network of claim 6.
  8. 前記ネットワークインターフェイスに接続するリンクもしくは隣接するルータ装置の故障を検知してからあらかじめ定めた一定時間経過した場合、前記ループ経路格納部により前記ループ経路表に格納された経路を前記主経路表に追加して格納することを特徴とする請求項に記載のネットワーク。 If a predetermined time has elapsed a predetermined after detecting the failure of the router device link or adjacent to connected to the network interface, add the stored route to the loop path table by the loop path storage unit to the main path table the network of claim 7, wherein the storing in.
  9. 前記ルータ装置において、他のルータ装置から経路の更新が完了した旨を示す経路更新完了メッセージを受信する経路更新完了受信部を有することを特徴とする請求項またはに記載のネットワーク。 In the router device, a network according to claim 7 or 8, characterized in that it has a route update completion receiving unit which receives a route update completion message indicating that the update of the path from another router device is completed.
  10. 他のルータ装置から前記経路更新完了メッセージを受信した場合、前記ループ経路格納部により前記ループ経路表に格納された経路を前記主経路表に追加して格納することを特徴とする請求項に記載のネットワーク。 When receiving the route update completion message from another router, to claim 9, characterized in that the additionally stored the loop path storage unit by the loop path route stored in tables in the main path table network described.
  11. 予め主経路表に格納された経路情報に基づいて、外部と接続するためのネットワークインターフェイス経由で受信したパケットのルーティング処理を行うパケット転送ステップと、前記主経路表に格納する経路情報を算出する主経路計算ステップと、前記ネットワークインターフェイスに接続するリンクもしくは隣接するルータ装置の故障を検知したときに使用する代替経路を算出して代替経路表に格納する代替経路計算ステップと、前記ネットワークインターフェイスもしくはルータ装置の故障を検知したときに前記代替経路表に格納されている代替経路情報への入替処理を行う切替ステップとを少なくとも有するネットワークの切替方法であって、 Based on previously main path route information stored in the table, the main calculating the packet transfer step of performing a routing process of the packet received through the network interface for connecting to an external, the route information stored in the main routing table a route calculation step, and the alternative route calculation step of storing the alternate routing table to calculate an alternative route to be used when it detects a failure of the router devices that are linked or adjacent connection to the network interface, the network interface or the router device a the alternate route switching method of a network having at least a switching step of performing replacement processing to the alternative route information stored in the table when the event has been detected,
    前記代替経路計算ステップにより前記代替経路表に代替経路情報を格納する際に、前記代替経路計算ステップにより算出され代替経路情報と、前記主経路計算部により算出された経路情報と、各パスおよびリンクに割り当てられるコスト値とを用いて、前記前記代替経路がループとなるか否かの判定を行うループ経路判定ステップを有し、該ループ経路判定ステップによりループとならないと判定された代替経路情報のみを前記代替経路表に格納することを特徴とするネットワークの切替方法。 When storing the alternative route information to the alternative route table by the alternative route calculation step, it said the alternative route by calculation steps are calculated alternative route information, the route information calculated by the main path calculation unit, each path and links using the cost values assigned and in the said alternative path has a loop path determination step for determining whether or not a loop, only the alternate path information that is determined not to become a loop by the loop path determination step switching method of a network and storing the alternate routing table a.
  12. 前記ネットワークインターフェイスに接続するリンクもしくは隣接するルータ装置毎に用意されるループ経路表を有し、前記ループ経路判定ステップにおいてループになると判定された経路を前記ループ経路表に格納するループ経路格納ステップを有することを特徴とする請求項11に記載のネットワークの切替方法。 Has a loop path table is prepared for each router device link or the adjacent connection to the network interface, a loop path storing step of storing the determined route becomes loop the loop path table in the loop path determination step switching method of a network according to claim 11, characterized in that it has.
  13. 前記ネットワークインターフェイスに接続するリンクもしくは隣接するルータ装置の故障を検知してからあらかじめ定めた一定時間経過した場合、前記ループ経路格納ステップにより前記ループ経路表に格納された経路を前記主経路表に追加して格納することを特徴とする請求項12に記載のネットワークの切替方法。 If it elapsed predetermined certain time from the detection of the failure of the link or adjacent router connected to the network interface, adding routes stored in the loop path table by the loop path storing step to the main path table switching method of a network according to claim 12, wherein the storing in.
  14. 他のルータ装置から経路の更新が完了した旨を示す経路更新完了メッセージを受信する経路更新完了受信ステップを有することを特徴とする請求項12または13に記載のネットワークの切替方法。 Switching method of a network according to claim 12 or 13, characterized in that it has a route update completion receiving step of receiving a route update completion message indicating that the update of the path from another router device is completed.
  15. 他のルータ装置から前記経路更新完了メッセージを受信した場合、前記ループ経路格納ステップにより前記ループ経路表に格納された経路を前記主経路表に追加して格納することを特徴とする請求項14に記載のネットワークの切替方法。 If from another router has received the route update completion message, to claim 14, characterized in that the additionally stored the loop path storing path stored in the loop path table in step to the main path table method of switching network described.
  16. 予め主経路表に格納された経路情報に基づいて、外部と接続するためのネットワークインターフェイス経由で受信したパケットのルーティング処理を行うパケット転送ステップと、前記主経路表に格納する経路情報を算出する主経路計算ステップと、前記ネットワークインターフェイスに接続されるリンクもしくはルータ装置の故障を検知したときに使用する代替経路を算出して代替経路表に格納する代替経路計算ステップと、前記ネットワークインターフェイスに接続するリンクもしくは隣接するルータ装置の故障を検知したときに前記代替経路表に格納されている代替経路情報への入替処理を行う切替ステップとを少なくともルータ装置にて実行させるネットワークの切替プログラムであって、 Based on previously main path route information stored in the table, the main calculating the packet transfer step of performing a routing process of the packet received through the network interface for connecting to an external, the route information stored in the main routing table a route calculation step, and the alternative route calculation step of storing the alternate routing table to calculate an alternative route to be used when it detects a failure of the link or router device connected to the network interface, the link that connects to the network interface or a said network switching program for executing a switching step of performing replacement processing to the alternative route information stored in the alternate routing table at least a router device upon detection of a failure of the neighboring router,
    前記代替経路計算ステップにより前記代替経路表に代替経路情報を格納する際に、前記代替経路計算ステップにより算出された代替経路情報と、前記主経路計算ステップで算出された経路情報と、各パスおよびリンクに割り当てられているコスト値とを用いて、前記代替経路がループになるか否かの判定を行うループ経路判定ステップを有し、該ループ経路判定ステップによりループにならないと判定された代替経路情報のみを前記代替経路表に格納することを特徴とするネットワークの切替プログラム。 When storing the alternative route information to the alternative route table by the alternative route calculation step, the alternative route information calculated by the alternative route calculation step, the path information calculated by the main route calculation step, the path and by using the cost values that are assigned to the link has a loop path determination step for determining the alternative route of whether becomes loop, an alternative route determined to not be a loop by the loop path determination step network switching program, characterized by storing only information on the alternative route table.
  17. 前記ネットワークインターフェイスに接続するリンクもしくは隣接するルータ装置の故障を検知してからあらかじめ定めた一定時間経過した場合、前記ループ経路格納ステップにより前記ループ経路表に格納された経路を前記主経路表に追加して格納することを特徴とする請求項16に記載のネットワークの切替プログラム。 If it elapsed predetermined certain time from the detection of the failure of the link or adjacent router connected to the network interface, adding routes stored in the loop path table by the loop path storing step to the main path table network switching program according to claim 16, characterized by storing in.
  18. 他のルータ装置から経路の更新が完了した旨を示す経路更新完了メッセージを受信する経路更新完了受信ステップを有することを特徴とする請求項16または17に記載のネットワークの切替プログラム。 Network switching program according to claim 16 or 17, characterized in that it has a route update completion receiving step of receiving a route update completion message indicating that the update of the path from another router device is completed.
  19. 他のルータ装置から前記経路更新完了メッセージを受信した場合、前記ループ経路格納ステップにより前記ループ経路表に格納された経路を前記主経路表に追加して格納することを特徴とする請求項18に記載のネットワークの切替プログラム。 If from another router has received the route update completion message, to claim 18, characterized in that the additionally stored the loop path storing path stored in the loop path table in step to the main path table network switching program as claimed.
  20. 請求項16乃至19のいずれかに記載のネットワークの切替プログラムを、コンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録していることを特徴とするプログラム記録媒体。 Program recording medium characterized by a network switching program according to any one of claims 16 to 19, are recorded in a recording medium readable by a computer.
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