JP4413965B2 - 負荷分散用通信装置及び負荷分散管理装置 - Google Patents

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Description

本発明は負荷分散用通信装置及び負荷分散管理装置に関し、特に、負荷分散システムを構成する負荷分散用通信装置及び負荷分散管理装置に関するものである。
近年、通信技術の急速な発展に伴い、ネットワークの伝送速度及びトラフィックが増大し、１台の通信装置(ファイアウォール、サーバロードバランサー等)では通信処理を行うことが出来ない場合が発生して来ている。そこで、複数台の通信装置を並列接続して負荷分散処理する負荷分散システムを構成し、全体としての通信処理性能の向上を図る場合が増えている。このような負荷分散システムにおいては、障害発生時に対応する通信装置の冗長化方式が重要である。
図20は、従来の負荷分散用通信装置100aで構成された負荷分散冗長方式(1)を示している。この方式(1)は1+1冗長方式であり、各現用系の負荷分散用通信装置100a_10〜100a_50に対してそれぞれ冗長系の負荷分散用通信装置100a_11〜100a_51が接続され、これらの負荷分散用通信装置100a_11〜100a51は、負荷分散用通信装置100a_10〜100a_50の現用通信情報18_10〜18_50に対応する予備用通信情報18_11〜18_51を保持している。
この1+1冗長方式例として、分散モジュール(上記の負荷分散用通信装置に対応する。)で発生した障害を集中制御モジュールが検出した場合、他のモジュールとの連帯により羅障モジュールへの通信サービスアクセスを直ちに停止し、羅障モジュールで再開完了した場合には直ちに通信サービスアクセス(通信処理)を回復する。また、機能分散モジュールにおける障害発生時、集中制御モジュールに障害復旧監視タイマを設けると共に、モジュール相互間でバックアップ関係を規定しておき(1+1冗長方式)、一定時間以内に障害復旧しない場合にバックアップ側(冗長系)に処理を引き継ぐものがある(例えば、特許文献１参照。)。
図21は、従来の負荷分散用通信装置100b(符号100bは、符号100b_1〜100b_6の総称。)で構成された負荷分散冗長方式(2)を示している。この方式(2)はN+1冗長方式であり、各現用系の負荷分散用通信装置100b_1〜100b_5に対して１つの冗長系の負荷分散用通信装置100b_6が接続され、この負荷分散用通信装置100b_6は、負荷分散用通信装置100b_1〜100b_5の現用通信情報18_1〜18_5に対応する予備用通信情報18_1〜18_5を保持している。
特開平9-83611号
上述した負荷分散冗長(1+1冗長)方式(1)においては、現用系の負荷分散用通信装置(以下、現用系の通信装置と略称することがある。)がN台必要である場合、２倍の２N台の通信装置が必要となり、装置コストが高くなるという問題がある。
また、負荷分散冗長(N+1冗長)方式(2)においては、必要とする通信装置の台数はN+1でよいが、冗長系の負荷分散用通信装置(以下、冗長系の通信装置と略称することがある。)100b_6は、１台で現用系の通信装置100b_1〜100_5の予備用通信情報(セッション情報等)18_1〜18_5を保持する必要があり、これに対応する資源は、必要台数Nが大きくなるほど大きくなる。この結果、冗長系の通信装置100bは、他の現用系の通信装置100bと異なる構成になってしまい、現用系の通信装置100bとの互換性が無くなるばかりか、高価になる問題がある。
この互換性を解決するため、冗長系の通信装置を現用系の通信装置と同一のものとすると、冗長系の通信装置にN台分の通信情報が保持でき無くなり、この場合、冗長系の通信装置は、切り替え発生時に現用系の通信装置から保持されていない通信情報を引継ぐことが必要となる。この結果、通信情報の引き継ぎに要する時間のためにセッション切れが発生して通信が停止してしまう問題がある。
従って本発明は、負荷分散システムを構成する負荷分散用通信装置及び負荷分散管理装置において、現用系及び冗長系の負荷分散用通信装置間の互換性を有すること、また、必要とする資源を少なくすること、また、通信処理停止を発生することなく通信切替処理することを課題とする。
上記の課題を解決するため、負荷分散システムを構成する本発明に係る現用系及び冗長系の負荷分散用通信装置は、自分が現用系の負荷分散用通信装置であるとき、自分自身の現用通信情報と他の１以上の現用系の負荷分散用通信装置の現用通信情報に対応する予備用通信情報を保持し、自分が冗長系の負荷分散用通信装置であるとき、１つ以上の該現用系の負荷分散用通信装置の現用通信情報に対応する予備用通信情報を保持する記憶部と、該現用通信情報に基づきフレームの通信処理を行うフレーム処理部と、該現用系の負荷分散用通信装置においてその現用通信情報で通信処理されなくなったとき、この現用通信情報に対応する該予備用通信情報を現用通信情報として通信処理するように該フレーム処理部に指示する処理分担管理部とを備えたことを特徴としている。
図１は、本発明に係る負荷分散用通信装置及び負荷分散管理装置で構成された負荷分散システムを示している。このシステムは、現用系の負荷分散用通信装置(以下、現用系の通信装置と略称することがある。)100_1〜100_5(以下、符号100で総称することがある。)及び冗長系の負荷分散用通信装置(以下、冗長系の通信装置と略称することがある。)100_6で構成されている。各現用系通信装置100において、記憶部(円で示した部分参照。)は、それぞれ自分自身の現用系通信情報と他の現用系通信装置100の現用通信情報の予備用通信情報を保持している。例えば、現用系通信装置100_1は、自分自身の現用通信情報18_1(太線で示した部分。)及び他の現用系の通信装置100_2の現用通信情報18_2(太線の円で示した部分参照。)を予備用通信情報18_2(円で示した部分参照。)として保持している。
他の現用系通信装置100_2〜100_5の記憶部も同様に、それぞれ、予備通信情報18_3〜18_5及び18_1を保持している。ここで、全負荷分散用通信装置100_1〜100_5の各現用通信情報18_1〜18_5は、その予備用通信情報18_1〜18_5として少なくとも１つの他の負荷分散用通信装置100が保持するように設定されている。また、冗長系の通信装置100_6において、記憶部は、１つ以上の現用系の通信装置100の現用通信情報をその予備通信情報として保持している。同図では、冗長系の通信装置100_6は、現用系の通信装置100_3，100_5の現用通信情報18_3，18_5をその予備通信情報18_3，18_5として格納している。なお、予備用通信情報の収集方式は本発明では問わない。例えば、現用系の通信装置間で現用通信情報を伝送してもよい。
各現用系通信装置100において、フレーム処理部(図示せず。)は、自分自身の現用通信情報に基づきフレームの処理を行っている。処理分担管理部(図示せず。)は、記憶部が保持する予備用通信情報に対応する通信装置に障害が発生したとき(この検出方法は問わない。)、自分自身の現用通信情報の代わりに該予備用通信情報を現用通信情報としてフレーム処理を行うようフレーム処理部に指示する。
同図において、例えば、現用系の負荷分散用通信装置100_1で障害が発生した場合、この通信装置100_1の予備用通信情報18_1を保持している負荷分散用通信装置100_5が自分自身の現用通信情報18_5に基づく通信処理の代わりに予備用通信情報18_1を現用通信情報18_1として通信処理する。負荷分散用通信装置100_5における現用通信情報18_5に基づく通信処理がされなくなったことを知った冗長系の負荷分散用通信装置100_6は、予備用通信情報18_5を現用通信情報18_5として通信処理する。このように、１つ又は複数の冗長化グループを連動させて、通信処理停止の無い高速通信処理切替が可能になる。
また、本発明は、上記の本発明において、全現用系の負荷分散用通信装置の現用通信情報の予備用通信情報が少なくとも１つの他の負荷分散用通信装置に保持されるように設定することができる。
図２は、通信情報18_1〜18_5が、現用及び予備用として、現用系の負荷分散用通信装置100_1〜100_5及び冗長負荷分散用通信装置100_6に保持されている一例を示したテーブル600である。このテーブル600では、通信情報18_1は、現用系の通信装置100_1及び現用系の通信装置100_5で保持されている。現用系の通信装置100_1は通信情報18_1を現用通信情報として通信処理し、現用系の通信装置100_5は通信情報18_1を予備用通信情報として保持している。
通信情報18_2は、それぞれ、現用及び予備用として現用系の通信装置100_2及び現用系の通信装置100_1に保持されている。通信情報18_3は、現用の通信情報18_3として現用系の通信装置100_3に保持され、予備用の通信情報18_3として現用系の通信装置100_2と冗長系の通信装置100_6に保持されている。通信情報18_4，18_5についても同様である。すなわち、各通信情報18_1〜18_5は、少なくとも他の１つ現用系又は冗長系の通信装置に予備用通信情報として格納されている。
また、本発明は、上記の本発明において、同一の現用通信情報に対応する該予備用通信情報が複数ある場合、該予備用通信情報に優先順位が相対的に設定することが可能である。
すなわち、１つの現用系の負荷分散用通信装置の現用通信情報は、複数の他の現用系及び冗長系の負荷分散用通信装置にその予備用通信情報として保持されている場合がある。
従って、該現用系の負荷分散用通信装置に障害が発生したとき、どの予備用通信情報(どの負荷分散用通信装置)を代わりに用いるかを示す優先順位が設定されている。
なお、予備用通信情報の優先順位を処理分担管理部が認識する方式はここでは問わない。
また、本発明は、上記の本発明において、該冗長系の負荷分散用通信装置の記憶部に記憶された予備用通信情報の優先順位が相対的に高く設定することが可能である。これにより、無駄な通信切替処理を無くすことが可能になる。
また、本発明は、上記の本発明において、該処理分担管理部は、自装置が正常に通信処理を行っていることを示す息災フレームを送出し、他の負荷分散通信装置からの息災フレームに基づき障害が発生した負荷分散通信装置を知ることが可能である。
図３は、本発明に係る負荷分散用通信装置における通信処理の切替原理(1)を示している。この原理(1)では、現用系の負荷分散用通信装置の障害を他の負荷分散用通信装置が認識して通信処理を切替る。以下に、この切替原理(1)を説明する。
各現用系の負荷分散用通信装置100x_1〜100x_5は、それぞれ、自分自身が現用通信情報18_1〜18_5で正常に動作していることを示す息災フレーム702_1〜702_5(図示せず。)を継続して送出している。
ステップT11，T12：現用系の負荷分散用通信装置100x_1に障害が発生し、通信装置100x_1は、現用通信情報18_1で動作していることを示す息災フレーム702_1の送出を停止する。
ステップT13：負荷分散用通信装置100x_5は、息災フレーム702_1を受信しないことにより、自分が保持している予備用通信情報18_1に対応する現用通信情報18_1による通信処理が停止したこと(ここでは、通信装置100x_1で障害が発生したこと)を知り、予備用通信情報18_1を現用通信情報18_1に切り替え、現用通信情報18_5を予備用にする。
ステップT14：さらに、負荷分散用通信装置100x_5は、現用通信情報18_5で通信処理をしていたことを示す息災フレーム702_5の送出を停止する。
ステップT15：冗長系の負荷分散用通信装置100x_6は、息災フレーム702_5を受信しないことにより、自分が保持している予備用通信情報18_5に対応する現用通信情報18_5による通信処理が停止したこと(ここでは、現用通信情報18_5が予備用に切替られたこと)を知り、予備用通信情報18_5を現用通信情報18_5に切り替える。
また、本発明は、上記の本発明において、該負荷分散システムに現用系の負荷分散用通信装置をさらに追加する場合において、自分が該冗長系の負荷分散用通信装置であるとき、該追加された現用系の負荷分散通信装置の現用通信情報の予備用通信情報を保持し、自分が追加される現用系の負荷分散用通信装置であるとき、自分自身の現用通信情報と共に該冗長系の負荷分散用通信装置が、該追加された現用系の負荷分散用通信装置の現用通信情報の予備用通信情報を保持し、これに伴って保持できなくなった予備用通信情報を保持することが可能である。これにより、負荷分散システムに負荷分散用通信装置を自律的に追加することが可能になる。
さらに、本発明は、上記の本発明において、該負荷分散システムから該現用系の負荷分散用通信装置を削除する場合において、自分が該削除された負荷分散用通信装置の予備用通信情報を保持しているとき、この予備用通信情報の代わりに、該削除された負荷分散用通信装置が保持していた予備用通信情報を保持することが可能である。これにより、負荷分散システムから負荷分散用通信装置を自律的に削除することが可能になる。
また、上記の課題を解決するため、負荷分散システムを構成する本発明に係る負荷分散用通信装置は、上記の本発明の負荷分散用通信装置に接続され、該現用系及び冗長系の負荷分散用通信装置が保持している現用通信情報及び予備用通信情報を管理する管理テーブルと、 該現用系の負荷分散用通信装置に障害が発生したか否かを監視する監視部と、該管理テーブルを参照して、該障害が発生した現用系の負荷分散用通信装置の予備用通信情報を保持している負荷分散用通信装置に対して、該予備用通信情報を現用通信情報として通信処理を行うように指示する処理分担管理部とを備えたことを特徴としている。
図４は、本発明に係る負荷分散用通信装置及び負荷分散管理装置における通信処理の切替原理(2)を示している。この原理(2)では、負荷分散管理装置が、現用系の負荷分散用通信装置の障害を検出して、その通信処理を他の負荷分散用通信装置が行うように指示する。以下に、この切替原理(2)を説明する。
各現用系の負荷分散用通信装置100x_1〜100x_5は、それぞれ、自分自身が現用通信情報18_1〜18_5で正常に動作していることを示す息災フレーム702_1〜702_5(図示せず。)を継続して送出している。
ステップT21，T22：現用系の負荷分散用通信装置100x_1に障害が発生し、通信装置100x_1は、現用通信情報18_1で動作していることを示す息災フレーム702_1の送出を停止する。
ステップT23，T24：負荷分散管理装置200yは、息災フレーム702_1を受信しないことにより、現用通信情報18_1による通信処理が停止したこと(ここでは、通信装置100x_1で障害が発生したこと)を知り、管理情報テーブル(図示せず。)を参照して、予備用通信情報18_1を保持している通信装置100y_5に対して予備用通信情報18_1を現用に切り替えることを指示する。
ステップT25，T26：この指示を受けた現用系の負荷分散用通信装置100y_5は、予備用通信情報18_1を現用に切り換え、現用通信情報18_5を予備用に切り替え、さらに、通信装置100y_5は、現用通信情報18_5に基づく通信処理を停止したことを示すため、息災フレーム702_5の送出を停止する。
ステップT27，T28：ステップT23，T24と同様に、負荷分散管理装置200yは、現用通信情報18_5による通信処理が停止したことを知り、予備用通信情報18_5を保持している冗長系の負荷分散用通信装置100y_6に対して予備用通信情報18_5を現用に切り替えることを指示する。
ステップT29：この指示を受けた冗長系の負荷分散用通信装置100y_6は、予備用通信情報18_5を現用に切り換える。
また、本発明は、上記の本発明において、該管理情報テーブルには、同一の現用通信情報に対応する該予備用通信情報が複数ある場合、該予備用通信情報に優先順位が相対的に設定されており、該処理分担管理部が、該優先順位に基づき選択した負荷分散用通信装置に該通信処理を指示することが可能である。
また、本発明は、上記の本発明において、該テーブルには、該冗長系の負荷分散用通信装置に保持された予備用通信情報の優先順位が相対的に高く設定することが可能である。
これにより、無駄な通信処理切替を無くすことが可能になる。
以上説明したように、本発明の負荷分散用通信装置及び負荷分散管理装置によれば、通信処理停止が起こらない冗長構成が可能になる。また、現用系及び冗長系の負荷分散用通信装置の構成を同一のものとすることが可能になる。すなわち、現用系及び冗長系の負荷分散用通信装置は互換性を有する。また、現用系及び冗長系の負荷分散用通信装置は、現用通信情報の必要容量の少なくとも２倍の資源(記憶部)を確保すれば良い。また、必要な負荷分散用通信装置台数は、要求される処理能力に対応した台数+1台で済む。
構成実施例(1)
図5(1)は、本発明に係る負荷分散用通信装置の構成実施例(1)を示している。この負荷分散用通信装置100x(負荷分散用通信装置100x_1〜100x_6の総称である。)は、送受信部10、処理分担管理部11x、フレーム処理部15、プロトコル処理部16、及び記憶部17を備えている。処理分担管理部11xは、息災フレーム発信部12、息災フレーム監視部13、及び処理分担部14を含んでいる。また、記憶部17の作業領域には自通信装置の現用通信情報及び他の通信装置の予備用通信情報を備えている。この通信情報はコネクション/セッション等である。
同図(2)は、現用系の負荷分散用通信装置100x_1〜100x_4及び冗長系の負荷分散用通信装置100x_5で構成された負荷分散システムを示している。このシステムでは、現用系の負荷分散用通信装置100x_1〜100x_4の記憶部17(同図(1)参照。)には、それぞれ、自分自身の現用通信情報18_1〜18_4及び他の通信装置の現用通信装置18_2〜18_4，18_1の予備用通信情報18_2〜18_4，18_1が保持されている。また、冗長系の負荷分散用通信装置100x_5の記憶部には、他の現用系の負荷分散用通信装置18_1，18_2の予備用通信情報18_1，18_2が保持されている。
なお、現用系及び冗長系の負荷分散通信装置100xはともに、同図(1)に示した構成でよく、特に、冗長系の負荷分散通信装置100x用の構成にする必要はないので、本発明の負荷分散用通信装置は汎用性がある。
動作実施例(1)
動作実施例(1)では、各負荷分散用通信装置100xが、負荷分散管理装置無しに、自律的に通信処理を分担する。
図６は、図5(1)で示した負荷分散用通信装置100xの構成要素の機能を示している。この機能を以下に説明する。なお、図６には、後述する動作実施例(2)の機能も示されているがここでは、動作実施例(1)に関連する機能のみを説明する。
送受信部10：外部の通信装置と処理対象フレーム700を、また外部の負荷分散用通信装置100xとプロトコルフレーム701及び息災フレーム702等を送受信する。
処理分担管理部11x：息災フレーム発信部12、息災フレーム監視部13、処理分担部14を備え、負荷分散システム全体が処理する通信処理の内で自通信装置が分担する通信処理を管理する。
フレーム処理部15：自分自身が担当する処理対象フレーム700を処理する。
例１：負荷分散用通信装置100xがサーバロードバランサーである場合は、受信したフレーム700を負荷分散してサーバ300に対して送信する。
例２：負荷分散用通信装置100xがルータである場合は、受信したフレーム700をルーティングテーブルに基づき送信する。
なお、この動作は、動作実施例(1)及び後述する動作実施例(2)に共通の動作である。
プロトコル処理部16：プロトコルフレーム701を受信して処理フレーム処理に関連するプロトコルを処理する。
例：負荷分散用通信装置100xがルータである場合は、他のルータとルーティング情報を含むプロトコルフレーム701を交換し、このルーティング情報に基づきルーティングテーブル等を作成更新する。
また、マスタ処理(自分自身が分担している通信処理)の現用通信情報と、バックアップ処理(他の通信装置が分担している通信処理)の予備用通信情報との両方を更新する。
記憶部17：フレーム処理(通信処理)に必要な通信情報を保持する。自装置の現用通信情報及び他の負荷分散用通信装置の現用通信情報の予備用通信情報を保持する。
動作実施例(1)
図７、図８、図10、及び図11は、それぞれ、上記の送受信部10、処理分担管理部11x、フレーム処理部15及びプロトコル処理部16のより詳細な動作(機能)例を示している。以下に、各図を参照して各機能部の詳細動作を説明する。
送受信部10の詳細動作(図７参照。)
ステップS110〜S140：送受信部10は、受信したフレームが息災フレーム702、プロトコルフレーム701、及び自装置が処理担当するフレーム700の内のいずれであるかを判定する。
ステップS150：送受信部10は、受信フレームが息災フレーム702である場合、処理分担管理部11xに息災フレーム702を転送する。
ステップS160：送受信部10は、受信フレームがプロトコルフレーム701である場合、プロトコル処理部16にプロトコルフレーム701を転送する。
ステップS170：送受信部10は、受信フレームが自装置が通信処理を担当するフレーム700である場合、フレーム処理部15にフレーム700を転送する。
ステップS180，S190：送受信部10は、それぞれ、息災フレーム発信部12、プロトコル処理部16、及びフレーム処理部15から息災フレーム702、プロトコルフレーム701、フレーム700を受信した場合、これらのフレーム700〜702を通信路(ネットワーク)400に送出する。
処理分担管理部11xの詳細動作(図８，図９参照。)
図９は、障害発生時において予備用通信情報を現用に切り替える動作例を示している。以下に、同図及び図８を参照して処理分担管理部11xの詳細動作を説明する。
ステップS210，S220：処理分担管理部11xにおいて、息災フレーム監視部13は、息災フレーム702を受信したとき、この息災フレーム702を送出した通信装置100xの現用通信情報に対応する予備用通信情報を記憶部17に保持している場合、その予備情報に対応付けて受信した時刻を記録した後、ステップS250に進む。
ステップS230，S240：息災フレーム監視部13は、予備用通信情報18_2に対応する息災フレーム702を所定の閾値時間以上途絶えた(受信しない)場合(図９のステップT32参照。)、予備用通信情報18_2に対応する現用系の負荷分散用通信装置100xで障害発生、或いはこの現用系の通信装置100xが保持する予備用通信情報が現用に切り替えられたと判断し、この切替を処理分担部14に通知する。処理分担部14は、現用通信情報18_1を予備用に切り替え、予備用通信情報18_2を現用に切り替えること(同ステップT32参照。)で現用通信装置100xの通信処理を引き継ぐ。
ステップS250，S260：処理分担管理部11xにおいて、息災フレーム発信部12は、自通信装置が現用通信情報18_1に基づき正常に通信処理していることを示す息災フレーム702を所定の送信間隔で送信する(図９のステップT31参照。)。
プロトコル処理部16の詳細動作(図10参照。)
ステップS310，S320：プロトコル処理部16は、自通信装置が処理を分担するプロトコルフレーム701を受信した場合、プロトコル処理し、現用通信情報18_1を更新する。
ステップS330，S340：プロトコル処理部16は、予備用通信情報18_2に対応するプロトコルフレーム701を受信した場合、プロトコル処理し、予備用通信情報18_2を更新する。
フレーム処理部15の詳細動作(図11参照。)
ステップS410〜S430：フレーム処理部15は、受信したフレーム700を現用通信情報に基づき処理し、必要であればフレーム700を送出する。
構成実施例(2)
図12(1)は、負荷分散用通信装置100yの構成実施例(2)を示しており、この通信装置100yが図5(1)に示した負荷分散用通信装置100xと異なる点は、処理分担管理部11xが保持していた息災フレーム監視部13が無いことである。
同図(2)は、負荷分散用通信装置100y_1〜100y_5(以下、符号100yで総称することがある。)及び負荷分散管理装置で構成された負荷分散システムを示している。この負荷分散システムが図5(2)で示した負荷分散システムと異なる点は、負荷分散管理装置200yが追加されており、この負荷分散管理装置200yの指示に従って、各負荷分散用通信装置100yが予備用通信情報を現用に切り替えてフレーム700の通信処理することである。
負荷分散管理装置の構成実施例
図13は、負荷分散管理装置200yの構成実施例を示しており、この管理装置200yは、送受信部20、処理分担管理部21及び管理テーブル23を備えている。処理分担管理部21は、息災フレーム監視部22を含んでいる。管理テーブル23は、通信装置23a、現用通信情報23b、及び予備用通信情報23cで構成されている。同図では、例えば、現用系の通信装置100y_1は、自分自身の現用通信情報18_1、及び現用通信装置100y_2の現用通信情報18_2に対応する予備用通信情報18_2を保持していることを示している。また、冗長系の通信装置100y_5は、現用系の通信装置100y_1，100y_2の予備用通信情報18_1，18_2を保持していることを示している。
動作実施例(2)
動作実施例(2)では、負荷分散用通信装置100y_1〜100y_5(以下、符号100yで総称することがある。)は実施例(1)と同様に息災フレーム702を送出するが、負荷分散管理装置200yが息災フレーム702を監視して通信装置100yの障害を検出する。障害を検出した負荷分散管理装置200yは、管理テーブル23に基づき所定の負荷分散用通信装置100xに対して予備用通信情報を現用に切替える指示を与える。この指示に従って、各負荷分散用通信装置100yは、予備用通信情報を現用に切り替えてフレーム700を通信処理する。
負荷分散管理装置200yの動作実施例
図14は、負荷分散管理装置200yにおける処理分担管理部21の動作例を示している。この動作例を以下に説明する。
ステップS510，S520：処理分担管理部21において、息災フレーム監視部22は、送受信部20を経由して受信する息災フレーム702を監視し、息災フレーム702を受信したとき、この息災フレーム702を送出した負荷分散用通信装置100yと、受信した時刻とを対応付けて記録する。
ステップS530、S540：息災フレーム監視部22は、各通信装置100yからの息災フレーム702が予め設定した時間(閾値)以上途絶えた場合、その息災フレームに対応する通信装置100yに障害が発生したと判断する。そして、息災フレーム監視部22は、管理テーブル23を該障害に対応する通信処理を行うように更新し、この更新された管理テーブル23に基づき予備通信情報を保持する通信装置に、その予備用通信情報を現用に切り替える指示を与える管理フレーム703を送出する。
図15は、管理テーブル23に対応した処理分担管理部21の詳細動作例(1)を示している。以下に、この詳細動作例(1)を説明する。
同図(1)に示した管理テーブル23には、現用系の通信装置100y_1〜100y_4及び冗長系の通信装置100y_5には、それぞれ、現用通信情報18_1及び予備用通信情報18_2、現用通信情報18_2及び予備用通信情報18_3、現用通信情報18_3及び予備用通信情報18_4、現用通信情報18_4及び予備用通信情報18_1、並びに予備用通信情報18_1，18_2が保持されていることが示されている。
ステップT41，T42：通信装置100y_4からの息災フレーム702が停止した場合、通信装置100y_4の現用通信情報18_4に基づく通信処理が停止したことを認識し、この通信処理を、この通信情報18_4の予備用通信情報18_4を保持する通信装置100y_3に切り替える。この切替により現用通信情報18_3に基づく通信処理が停止するが、この通信処理を、予備用通信情報18_3が保持している通信装置100_2に切り替える。以下同様に、冗長系の通信装置100_5が保持する予備用通信情報18が現用に切り替わるまで管理テーブル23を更新する。同図(2)及び(3)には、それぞれ、この更新経過及び更新結果が示されている。
ステップT43：処理分担管理部21は、それぞれ、管理テーブル23の更新結果に基づき、予備用通信情報を現用に切り替え現用通信情報を予備用に切り替える指示を与える管理フレーム703_1〜703_3を通信装置100y_2，100y_3，100y_5に送信する(同図(4)参照。)。
図16は、管理テーブル23に対応した処理分担管理部21の詳細動作例(2)を示している。
同図(1)に示した管理テーブル23が、図15(1)に示した管理テーブル23と異なる点は、冗長系の通信装置100y_5には予備用通信情報18_2の代わり予備用通信情報18_4が保持されていることである。以下に、詳細動作例(2)を説明する。
ステップT51，T42：通信装置100y_4からの息災フレーム702が停止した場合、通信装置100y_4の現用通信情報18_4に基づく通信処理が停止したことを認識し、この通信情報18_4の予備用通信情報18_4を保持する通信装置100y_3，100y_5の内の冗長系の通信装置100y_5に優先して切り替えるように管理テーブル23を更新する(同図(2)及び(3)参照。)。
ステップT53：処理分担管理部21は、管理テーブル23の更新結果に基づき、予備用通信情報を現用に切り替え現用通信情報を予備用に切り替える指示を与える管理フレーム703を通信装置100y_5に送信する(同図(4)参照。)。
負荷分散用通信装置100yの動作
図６において、構成実施例(2)における負荷分散用通信装置100yの処理分担管理部11yの機能のみが、上述した構成実施例(1)の機能と異なっており、処理分担管理部11yは負荷分散管理装置200yの指示に従って通信処理を管理する。
図17は、負荷分散用通信装置100yにおける処理分担管理部11yの動作例を示している。この動作例を以下に説明する。
ステップS610〜S630：処理分担管理部11yは、負荷分散管理装置200yから自装置宛ての管理フレーム703を受信したとき、指定された、例えば、予備用通信情報18_2を現用に切り替え、(今まで現用であった通信情報18_1は予備用通信情報18_1に切り替える。)て通信処理する。すなわち、処理分担管理部11yにおいて、処理分担部14は、フレーム処理部15及びプロトコル処理部16に対して現用になった通信情報18_2で通信処理を行うように指示する。また、処理分担管理部11yは、必要であれば、負荷分散管理装置200yに管理フレーム703に対する応答フレーム704を送出する。
ステップS640〜S650：処理分担管理部11yにおいて、息災フレーム発信部12は、息災フレーム702の送信時間間隔が経過した場合、息災フレーム702を負荷分散管理装置200yに送信する。
動作実施例(3)
図18は、本発明の負荷分散用通信装置100x(100y)の動作実施例(2)を示しており、同図(1)に示す負荷分散システムの構成が、図5(2)に示したシステム構成と異なる点は、負荷分散用通信装置100x_4が接続されていないことである。
この実施例(3)においては、例えば、負荷分散システム全体の伝送容量が不足して負荷分散用通信装置100x_4を追加する場合(同図(2)参照。)、このときの各負荷分散用通信装置が現用及び予備用通信情報18を分担して保持する方式を示している。この方式を以下に説明する。
ステップT61：負荷分散用通信装置100x_4が負荷分散システムに追加され、負荷分散用通信装置100x_4は自分自身が担当する通信処理に対応する現用通信情報18_4を保持する。
ステップT62：冗長系の負荷分散用通信装置100x_5は、追加された負荷分散用通信装置100x_4の現用通信情報18_4の予備用通信情報18_4を、今まで保持していた予備用通信情報18_2の代わりに保持する。
ステップT63：追加された負荷分散用通信装置100x_4は、冗長系の負荷分散用通信装置100x_5が今まで保持していた予備用通信情報18_2を保持する。これにより、負荷分散システムに負荷分散用通信装置を自律的に追加することが可能になる。
動作実施例(4)
図19は、本発明の負荷分散用通信装置100x(100y)の動作実施例(4)を示しており、同図(1)に示す負荷分散システムの構成は、図5(2)に示したシステム構成と同様である。この実施例(4)においては、例えば、負荷分散システムから不要になった負荷分散用通信装置100x_4を削除する場合(同図(2)参照。)、このときの各負荷分散用通信装置100xが現用及び予備用通信情報18を分担して保持する方式を示している。この方式を以下に説明する。
ステップT71：不要になった負荷分散用通信装置100x_4が負荷分散システムから削除される。
ステップT72：削除された負荷分散用通信装置100x_4の予備用通信情報18_4を保持している負荷分散用通信装置100x_3は、この不要の予備用通信情報18_4の代わりに、削除された負荷分散用通信装置100x_4が保持していた予備用通信情報18_1を引き継いで保持する。これにより、負荷分散システムから負荷分散用通信装置を自律的に削除することが可能になる。
なお、上述した動作実施例(1)〜(4)では、記憶部(資源)は、現用通信情報及び１つの予備用通信情報のみ保持したが、複数の予備用通信情報を保持するようにしてもよい。同様に、複数の現用系の負荷分散用通信装置と１台の冗長系の負荷分散用通信装置で負荷分散システムを構成したが、システムに複数の冗長系の負荷分散用通信装置を接続してもよい。これらの場合、資源は増加するが、通信処理切替回数を少なくすることが可能になる。
本発明に係る負荷分散用通信装置及び負荷分散管理装置で構成された負荷分散システムを示したブロック図である。 本発明に係る負荷分散用通信装置の現用通信情報が、現用及び予備用として負荷分散用通信装置に保持されている一例を示したテーブルである。 本発明に係る負荷分散用通信装置における通信処理の切替原理(1)を示したブロック図である。 本発明に係る負荷分散用通信装置及び負荷分散管理装置における通信処理の切替原理(2)を示したブロック図である。 本発明に係る負荷分散用通信装置の構成実施例(1)及び動作実施例(1)を示したブロック図である。 本発明に係る負荷分散用通信装置の各構成要素の機能例を示した表である。 本発明に係る負荷分散用通信装置における送受信部の動作例を示したフローチャート図である。 本発明に係る負荷分散用通信装置における処理分担管理部の動作例を示したフローチャート図である。 本発明に係る負荷分散用通信装置の障害発生時等において予備用通信情報を現用に切り替える動作例を示したブロック図である。 本発明に係る負荷分散用通信装置におけるプロトコル処理部の動作例を示したフローチャート図である。 本発明に係る負荷分散用通信装置におけるフレーム処理部の動作例を示したフローチャート図である。 本発明に係る負荷分散用通信装置の構成実施例(2)及び動作実施例(2)を示したブロック図である。 本発明に係る負荷分散管理装置の構成実施例を示したブロック図である。 本発明に係る負荷分散管理装置における処理分担管理部の動作例を示したフローチャート図である。 本発明に係る負荷分散管理装置における管理テーブルの実施例(1)を示した図である。 本発明に係る負荷分散管理装置における管理テーブルの実施例(2)を示した図である。 本発明に係る負荷分散用通信装置における処理分担管理部の動作例を示したフローチャート図である。 本発明に係る負荷分散用通信装置の動作実施例(3)を示したブロック図である。 本発明に係る負荷分散用通信装置の動作実施例(4)を示したブロック図である。 従来の負荷分散用通信装置による負荷分散冗長(1+1冗長)方式(1)を示したブロック図である。 従来の負荷分散用通信装置による負荷分散冗長(N+1冗長)方式(2)を示したブロック図である。
符号の説明
100，100_1〜100_6，100a_10〜100a_50，100a_11〜100a_51，100b，100b_1〜100b_6，100x，100x_1〜100x_6，100y，100y_1〜100y_6，100a_10〜100a_50，100a_11〜100a_51，100b，100b_1〜100b_6 負荷分散用通信装置
10 送受信部 11x，11y 処理分担管理部
12 息災フレーム発信部 13 息災フレーム監視部
14 処理分担部 15 フレーム処理部
16 プロトコル処理部 17 記憶部
18_1〜18_5，18_10〜18_50，18_11〜18_51 通信情報
200a，200b，200y 負荷分散管理装置 20 送受信部
21 処理分担管理部 22 息災フレーム監視部
23 管理テーブル 23a 通信装置
23b 現用通信情報 23c 予備用通信情報
300 サーバ 400_1，400_2 ネットワーク
600 テーブル 600a グループ
600b 通信情報
600c 通信情報を保持する負荷分散用通信装置番号
700 処理対象フレーム 701 プロトコルフレーム
702，702_1〜702_5 息災フレーム 703，703_1〜703_3 管理フレーム
704 応答フレーム
図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (5)

  1. 負荷分散システムを構成する現用系及び冗長系の負荷分散用通信装置であって、
    自分が現用系の負荷分散用通信装置であるとき、自分自身の現用通信情報と他の１以上の現用系の負荷分散用通信装置の現用通信情報に対応する予備用通信情報を保持し、自分が冗長系の負荷分散用通信装置であるとき、１つ以上の該現用系の負荷分散用通信装置の現用通信情報に対応する予備用通信情報を保持する記憶部と、
    該現用通信情報に基づきフレームの通信処理を行うフレーム処理部と、
    該現用系の負荷分散用通信装置においてその現用通信情報で通信処理されなくなったとき、この現用通信情報に対応する該予備用通信情報を現用通信情報として通信処理するように該フレーム処理部に指示する処理分担管理部と、
    を備えたことを特徴とする負荷分散用通信装置。
  2. 請求項１において、
    全現用系の負荷分散用通信装置の現用通信情報の予備用通信情報が少なくとも１つの他の負荷分散用通信装置に保持されるように設定されていることを特徴とした負荷分散用通信装置。
  3. 請求項１において、
    該負荷分散システムに現用系の負荷分散用通信装置をさらに追加する場合において、
    自分が該冗長系の負荷分散用通信装置であるとき、該追加された現用系の負荷分散通信装置の現用通信情報の予備用通信情報を保持し、
    自分が追加される現用系の負荷分散用通信装置であるとき、自分自身の現用通信情報と共に該冗長系の負荷分散用通信装置が、該追加された現用系の負荷分散用通信装置の現用通信情報の予備用通信情報を保持し、これに伴って保持できなくなった予備用通信情報を保持することを特徴とした負荷分散用通信装置。
  4. 請求項１において、
    該負荷分散システムから該現用系の負荷分散用通信装置を削除する場合において、
    自分が該削除された負荷分散用通信装置の予備用通信情報を保持しているとき、この予備用通信情報の代わりに、該削除された負荷分散用通信装置が保持していた予備用通信情報を保持することを特徴として負荷分散用通信装置。
  5. 請求項１記載の現用系及び冗長系の負荷分散用通信装置に接続された負荷分散管理装置であって、
    該現用系及び冗長系の負荷分散用通信装置が保持している現用通信情報及び予備用通信情報を管理する管理テーブルと、
    該現用系の負荷分散用通信装置に障害が発生したか否かを監視する監視部と、
    該管理テーブルを参照して、該障害が発生した現用系の負荷分散用通信装置の予備用通信情報を保持している負荷分散用通信装置に対して、該予備用通信情報を現用通信情報として通信処理を行うように指示する処理分担管理部と、
    を備えたことを特徴とした負荷分散管理装置。
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