JP4466245B2 - Redundant packet network standby system switching system and method - Google Patents
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Description
本発明は、冗長構成パケットネットワークにおける障害発生時の現用系パケット処理装置から待機系パケット処理装置への切り替え方法に関する。 The present invention relates to a switching method from an active packet processing device to a standby packet processing device when a failure occurs in a redundant packet network.
従来の冗長構成パケットネットワークにおける待機系切り替え方法について図1を参照して説明する。 A standby system switching method in a conventional redundant packet network will be described with reference to FIG.
従来、冗長パケットネットワーク10では、制御装置11で現用系パケット処理装置5,6の障害を監視し、障害を検出後、待機系パケット処理装置4への切り替え時に必要なレイヤ2スイッチ(L2SW)3,7のコンフィグレーション設定変更のため、制御装置11からMIB(Maintenance Information Base)を使ったSNMP(Simple Network Management Protocol)等の制御によりL2SW3,7のtagVLAN(Virtual Local Area Network)等のコンフィグレーション設定追加及び削除を実施していた。
Conventionally, in the
また、レイヤ2スイッチを複数個用いて構成されるレイヤ2ネットワーク障害監視装置において、パケットがどこで不通になっているか直接検出して異常箇所を切り分けるネットワーク障害監視装置がある(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、従来の冗長パケットネットワーク10における待機系切り替え方法においては、次のような課題がある。
However, the standby system switching method in the conventional
第1の課題は、現用系パケット処理装置5,6の障害監視を制御装置11で実施しているため、障害を検出してからL2SW3,7のコンフィグレーション設定を実施するまでに時間を要し、待機系切り替え時にパケットロスを抑制できないことである。
The first problem is that the failure monitoring of the active
第2の課題は、待機系切り替え時にL2SW3,7のコンフィグレーション設定変更を制御装置11からのMIBを使用したSNMP制御で実施し、また設定項目数分のコマンドを発行しているため、L2SW3,7の設定変更が完了するまでに時間を要し、待機系切り替えの際にパケットロスが多く、冗長パケットネットワーク10を使ったサービスに影響を及ぼしていた。
The second problem is that the configuration setting change of the
そこで本発明は、障害検出から待機系へのレイヤ2スイッチのコンフィグレーション情報変更までの時間を短縮でき、待機系切り替え時のパケットロスを抑制することができる冗長構成パケットネットワークの待機系切り替えシステム及び方法を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention can reduce the time from the failure detection to the change of the configuration information of the
上述の課題を解決するため、本発明は、複数の現用系パケット処理装置と、待機系パケット処理装置と、前記現用系パケット処理装置及び待機系パケット処理装置が接続されたレイヤ2スイッチとを有し、前記現用系パケット処理装置の障害発生時には前記レイヤ2スイッチの前記複数の現用系パケット処理装置及び待機系パケット処理装置が接続されたポートに設定するtagVLAN_IDを変更することによって前記待機系パケット処理装置に切り替えるパケットネットワークシステムであって、前記レイヤ2スイッチ内に、前記現用系パケット処理装置の障害を検出する障害検出回路と、前記レイヤ2スイッチのメモリに予め登録され、当該レイヤ2スイッチの前記複数の現用系パケット処理装置及び前記待機系パケット処理装置が接続されたポートに設定するtagVLAN_IDを、障害発生の現用系パケット処理装置に応じてどのように変更するかを示すVLANポート参照テーブルと、前記複数の現用系パケット処理装置のいずれかに障害が発生した時に前記VLANポート参照テーブルを参照して障害の発生した現用系パケット処理装置から前記待機系パケット処理装置に切り替える制御回路とを有し、前記制御回路は、前記障害検出回路により前記複数の現用系パケット処理装置のいずれかに障害が検出された場合には、前記VLANポート参照テーブルを参照して、前記障害が発生した現用系パケット処理装置が接続された前記レイヤ2スイッチのポートのtagVLAN_IDを前記待機系パケット処理が接続された前記レイヤ2スイッチのポートに設定し、且つ、前記障害が発生した現用系パケット処理装置が接続されたポートのtagVLAN_IDを削除することによって、前記障害の発生した現用系パケット処理装置から前記待機系パケット処理装置に運用を切り替えることを特徴とする。
また、本発明は、複数の現用系パケット処理装置と、待機系パケット処理装置と、前記現用系パケット処理装置及び待機系パケット処理装置が接続されたレイヤ2スイッチとを有し、前記現用系パケット処理装置の障害発生時には前記レイヤ2スイッチの前記複数の現用系パケット処理装置及び待機系パケット処理装置が接続されたポートに設定するtagVLAN_IDを変更することによって前記待機系パケット処理装置に切り替えるパケットネットワークシステムの待機系切り替え方法であって、前記レイヤ2スイッチ内に、前記現用系パケット処理装置の障害を検出する障害検出回路と、前記レイヤ2スイッチのメモリに予め登録され、当該レイヤ2スイッチの前記複数の現用系パケット処理装置及び前記待機系パケット処理装置が接続されたポートに設定するtagVLAN_IDを、障害発生の現用系パケット処理装置に応じてどのように変更するかを示すVLANポート参照テーブルと、前記複数の現用系パケット処理装置のいずれかに障害が発生した時に前記VLANポート参照テーブルを参照して障害の発生した現用系パケット処理装置から前記待機系パケット処理装置に切り替える制御回路とを有し、前記障害検出回路により、前記現用系パケット処理装置の障害を検出する工程と、前記制御回路により、前記複数の現用系パケット処理装置のいずれかに障害が検出された場合、前記VLANポート参照テーブルを参照して、前記障害が発生した現用系パケット処理装置が接続された前記レイヤ2スイッチのポートのtagVLAN_IDを前記待機系パケット処理が接続された前記レイヤ2スイッチのポートに設定し、且つ、前記障害が発生した現用系パケット処理装置が接続されたポートのtagVLAN_IDを削除することによって、前記障害の発生した現用系パケット処理装置から前記待機系パケット処理装置に運用を切り替える工程と、を含むことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention includes a plurality of active packet processing devices, a standby packet processing device, and a
The present invention further includes a plurality of active packet processing devices, a standby packet processing device, and a
以上の構成によって、制御装置11からのMIBを使ったSNMP等の制御による設定追加及び削除設定等の設定変更ではなく、L2SW3,7内部で接続される装置(現用系パケット処理装置5,6)の障害監視機能及び障害検出時のコンフィグレーション設定追加/削除機能を備えさせたため、制御装置11を介さず接続先装置の障害検出及び検出後のコンフィグレーション設定変更が出来、待機系への系切り替え時間の短縮及びパケットロスの抑制を行うことが出来る。
With the configuration described above, devices connected in the
また、コンフィグレーション設定変更については、L2SW3,7に備えられているコンフィグレーションテーブル用のメモリに障害切り替え時のVLANポート参照テーブルを予め登録しておき、config table制御回路13で参照するテーブルのアドレスを変更するだけでコンフィグレーションの設定変更を反映させることにより、設定変更に要するアクセス数を減らし待機系への切り替え時間短縮をはかっている。
For configuration setting change, a VLAN port reference table at the time of failure switching is registered in advance in the configuration table memory provided in the
本発明による第1の効果は、L2SW3,7に接続される現用系パケット処理装置5,6から定期的に送出されるARPパケット周期をL2SW3又は7の接続ポート先装置障害検出回路12で監視し、障害検出しているので、L2SW3又は7で障害を検出することができ、障害検出から待機系へのコンフィグレーション情報変更までの時間を短縮でき、待機系切り替え時のパケットロスを抑制することができることである。
The first effect of the present invention is that the connection port destination device
第2の効果は、接続ポート先装置障害検出回路12からconfig table制御回路13に通知された障害パケット処理装置6に接続されるL2SW3又は7のポート情報をもとに、事前にL2SW3又は7のコンフィグレーション設定メモリに登録していた障害切り替え時のVLANポート参照テーブルに従って参照するコンフィグレーションテーブルのアドレスを切り替えることにより、設定変更に要するメモリの書き換えアクセス制御を省略しているので、コンフィグレーション設定変更に要する時間を抑制し、待機系への切り替え時間を短縮できることである。
The second effect is that, based on the port information of the
次に、本発明の最良の形態について図面を参照して説明する。 Next, the best mode of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1において、冗長パケットネットワーク10はtag付きのVLANフレームを通すTagVLANで構成されたパケットネットワークである。L2SW3,7は、タグ付きのVLANフレームを通すコンフィグレーション設定がされており、登録されたtagVLAN_IDのフレームのみ通過させ、登録されていないTagVLAN_IDフレームは通過させないことにより不要なパケットの転送を防止し、他ネットワーク1,9、ルータ2,8、パケット処理装置4,5,6に対して不要なパケットによる負荷を抑制している。パケット処理装置が異常な状態に陥る障害となり、不正パケットを送出し続けるケースに遭遇した場合においても、冗長パケットネットワーク10の外側のネットワークに対して影響を及ぼすことは無い。
In FIG. 1, a
パケット処理装置4,5,6は、プロトコル処理を行う装置であり、低レイヤとしてはTagVLAN_IDが付加されたフレームを扱う装置である。
The
現用系パケット処理装置5,6と接続されるL2SW3,7のポート(port2,3)には、L2SW3,7でパケット転送に必要なTagVLAN_IDの設定されている。待機系パケット処理装置4と接続されるL2SW3,7のポート(port1)は、待機系であり現用系として使用されていないため、L2SW3,7でパケット転送に必要なTagVLAN_IDの設定はされていない。
Tag VLAN_ID necessary for packet transfer in
図2において、複数の現用系パケット処理装置5,6の何れかが障害になった場合、その障害パケット処理装置5又は6に接続されるL2SW3,7のポート(port2 or 3)のTagVLAN_ID等のコンフィグレーション情報を待機系パケット処理装置4に接続されるL2SW3,7のポート(port1)向けに設定、及び障害となったパケット処理装置5,6と接続されるL2SW3,7のポート(port2 or 3)のTagVLAN_ID等のコンフィグレーション情報を削除し、TagVLAN_IDで構成されたネットワークの切り替えを行う。
In FIG. 2, when any of the plurality of active
現用系パケット処理装置5,6の障害情報は、L2SW3,7内に備えられた接続ポート先装置障害検出回路12にて現用系パケット処理装置5,6から送出されるARP(Address Resolution Protocol)パケットの周期を監視して障害を検出する。あるいは、現用系パケット処理装置5,6の障害時に送出されるSNMP Trapパケットを監視して障害検出してもよい。
The failure information of the active
接続ポート先装置障害検出回路12にて障害を検出後、config table制御回路13によりtagVLAN_ID等のコンフィグレーション設定の追加及び削除をL2SW3,7で自律的に行う。config table制御回路13は、L2SW3,7に備えられているコンフィグレーション用のテーブルメモリに障害切り替え時のVLANポート参照テーブルを予め登録しておき、config table制御回路13で参照するアドレスを変更することによりコンフィグレーションの設定変更を行う。
After detecting a failure in the connection port destination device
このようにして、本願発明では、tagVLANで構成された冗長パケットネットワーク10において、現用系パケット処理装置5又は6が障害となり待機系パケット処理装置4に切り替える際、L2SW3,7で現用系パケット処理装置5,6の障害を自律的に検出し、コンフィグレーション設定の変更を事前に登録した設定情報参照テーブルのアドレスを切り替えることにより、コンフィグレーション設定変更に必要なアクセスが削減され、現用系パケット処理装置5,6の切り替え時間を短縮し、パケットロスを抑制することが出来る。
Thus, according to the present invention, when the active
図1を参照すると、本発明の一実施例としての冗長パケットネットワーク10において、L2SW3,7、待機系パケット処理装置4、現用系パケット処理装置5,6、制御装置11が示されている。図1において、現用系パケット処理装置5,6は、入力されるフレームのプロトコル処理を行い、L2レベルのフレームとしてはVLANタグ付きのフレームを処理する。待機系パケット処理装置4は、待機系状態ではパケットのプロトコル処理及びフレームの受信は行わないが、状態が現用系へ変化した際には、現用系パケット処理装置5,6と同じ動作を行う。制御装置11は、L2SW3,7の状態監視、パケット処理装置4,5,6の状態監視/制御を行う。
Referring to FIG. 1, in a
L2SW3,7は、登録されたtag付きVLANフレームの処理を行い、登録済みtagVLAN_IDのtag付きフレームが入力された場合は、接続される装置に対してフレームを転送し、未登録のtagVLAN_IDのtag付きフレームが入力された場合は、フレームを転送せず、接続される装置に対して余計なトラヒックの負荷を与えない構成となっている。また、待機系パケット処理装置4と接続されるL2SW3,7のポート(port1)にはtagVLAN_ID等のコンフィグレーション設定はなされておらず、現用系パケット処理装置5,6の何れかが障害となった際、障害となった現用系パケット処理装置5又は6と接続されるL2SW3,7のポートに設定されているtagVLAN_ID等のコンフィグレーション情報が待機系パケット処理装置4と接続されるL2SW3,7のポート(port1)に設定される。
The
図2を参照すると、図1に示すL2SW3,7の詳細な構成が示されている。図2において、接続ポート先装置障害検出回路12はL2SW3又は7に接続される現用系パケット処理装置5,6の障害を監視する。L2SW3又は7に接続される現用系パケット処理装置5,6障害のL2SW3又は7による監視方法は、現用系パケット処理装置5,6から接続されるL2SW3又は7に出力されるARPパケットの周期を監視し、ある一定時間ARPパケットを受信しなかった場合、障害と判定し、config table制御回路13にARPパケットの入力がなく障害と判定した現用系パケット処理装置6が接続されているL2SW3又は7のポート番号(port3)を通知する。現用系パケット処理装置5,6のL2SW3又は7による障害監視方法としてMIBを使ったSNMP制御による障害監視あるいはSNMP制御のTrap監視としてもよい。config table制御回路13は、障害と判定されたL2SW3又は7のポート番号の通知を受けた後、L2SW3又は7に備えられるテーブルメモリ上に事前に登録された障害切り替え時のVLANポート参照テーブルの参照アドレスを変更することによりコンフィグレーションの設定変更を行う。図3は、このVLANポート参照テーブルの一例を示す。
Referring to FIG. 2, the detailed configuration of the
次に図2を参照して、本実施例の動作を説明する。本実施例では、L2SW3又は7と接続される現用系パケット処理装置6の障害を接続ポート先装置障害検出回路12で検出し、config table制御回路13にてL2SW3又は7のtagVLAN_ID等のコンフィグレーション情報を変更し、待機系パケット処理装置4と接続されるL2SW3又は7のポート(port1)のコンフィグレーション設定を現用系にし、障害発生からL2SW3又は7のコンフィグレーション情報変更までの時間を短縮しパケットロスを抑制させる。
Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIG. In this embodiment, the failure of the active
接続ポート先装置障害検出回路12は、現用系パケット処理装置5,6から定期的に送出されるARPパケットの送出周期を監視しており、この送出周期の異常、送出停止状態を検出する。あるいは、現用系パケット処理装置5,6の障害発生時に送出されるSNMP Trapを監視し、L2SW3又は7に接続される現用系パケット処理装置5,6の障害を検出する。接続ポート先装置障害検出回路12が障害系パケット処理装置6が接続されるL2SW3又は7のポートがport3であることを検出すると、config table制御回路13に障害系パケット処理装置6が接続されるL2SW3又は7のポートはport3であることを通知する。
The connection port destination device
ポートの通知を受けたconfig table制御回路13は、待機系ポートと障害ポートの情報に基づき、事前に登録された障害時のVLANポート参照テーブル(図3)の中から参照すべきテーブルのアドレスDを選択し、コンフィグレーション情報として参照するメモリのテーブルを切り替える。参照するテーブルのアドレスがDに切り替えられるとL2SW3又は7が参照するコンフィグレーション情報は、アドレスDに記述されているVLAN_ID及びPort番号のマッピングに従ったtagVLANによるパケット転送制御を行い、現用系パケット処理装置6から待機系パケット処理装置4への設定変更が完了する。
The config
1,9 他ネットワーク
2,8 ルータ
3,7 レイヤ2スイッチ
4 待機系パケット処理装置
5,6 現用系パケット処理装置
10 冗長パケットネットワーク
11 制御装置
12 接続ポート先装置障害検出回路
13 config table制御回路
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記レイヤ2スイッチ内に、
前記現用系パケット処理装置の障害を検出する障害検出回路と、
前記レイヤ2スイッチのメモリに予め登録され、当該レイヤ2スイッチの前記複数の現用系パケット処理装置及び前記待機系パケット処理装置が接続されたポートに設定するtagVLAN_IDを、障害発生の現用系パケット処理装置に応じてどのように変更するかを示すVLANポート参照テーブルと、
前記複数の現用系パケット処理装置のいずれかに障害が発生した時に前記VLANポート参照テーブルを参照して障害の発生した現用系パケット処理装置から前記待機系パケット処理装置に切り替える制御回路とを有し、
前記制御回路は、前記障害検出回路により前記複数の現用系パケット処理装置のいずれかに障害が検出された場合には、前記VLANポート参照テーブルを参照して、前記障害が発生した現用系パケット処理装置が接続された前記レイヤ2スイッチのポートのtagVLAN_IDを前記待機系パケット処理が接続された前記レイヤ2スイッチのポートに設定し、且つ、前記障害が発生した現用系パケット処理装置が接続されたポートのtagVLAN_IDを削除することによって、前記障害の発生した現用系パケット処理装置から前記待機系パケット処理装置に運用を切り替えることを特徴とする冗長構成パケットネットワークの待機系切り替えシステム。 A plurality of active packet processing devices, a standby packet processing device, and a layer 2 switch to which the active packet processing device and the standby packet processing device are connected, and when a failure occurs in the active packet processing device A packet network system that switches to the standby packet processing device by changing a tagVLAN_ID set in a port to which the plurality of active packet processing devices and the standby packet processing device of the layer 2 switch are connected ;
In the layer 2 switch,
A failure detection circuit for detecting a failure of the active packet processing device;
A tagVLAN_ID registered in advance in the memory of the layer 2 switch and set in a port to which the plurality of active packet processing devices and the standby packet processing device of the layer 2 switch are connected is used as a working active packet processing device. VLAN port reference table showing how to change according to
A control circuit that switches from the failed active packet processing device to the standby packet processing device by referring to the VLAN port reference table when a failure occurs in any of the plurality of active packet processing devices. ,
When a failure is detected in any of the plurality of active packet processing devices by the failure detection circuit, the control circuit refers to the VLAN port reference table and processes the active packet processing in which the failure has occurred. A port to which the tag VLAN_ID of the port of the layer 2 switch to which the device is connected is set to the port of the layer 2 switch to which the standby packet processing is connected, and to which the active packet processing device in which the failure has occurred is connected The standby system switching system for a redundantly configured packet network is characterized in that the operation is switched from the active packet processing apparatus in which the failure has occurred to the standby packet processing apparatus by deleting the tag VLAN_ID .
前記レイヤ2スイッチ内に、
前記現用系パケット処理装置の障害を検出する障害検出回路と、
前記レイヤ2スイッチのメモリに予め登録され、当該レイヤ2スイッチの前記複数の現用系パケット処理装置及び前記待機系パケット処理装置が接続されたポートに設定するtagVLAN_IDを、障害発生の現用系パケット処理装置に応じてどのように変更するかを示すVLANポート参照テーブルと、
前記複数の現用系パケット処理装置のいずれかに障害が発生した時に前記VLANポート参照テーブルを参照して障害の発生した現用系パケット処理装置から前記待機系パケット処理装置に切り替える制御回路とを有し、
前記障害検出回路により、前記現用系パケット処理装置の障害を検出する工程と、
前記制御回路により、前記複数の現用系パケット処理装置のいずれかに障害が検出された場合、前記VLANポート参照テーブルを参照して、前記障害が発生した現用系パケット処理装置が接続された前記レイヤ2スイッチのポートのtagVLAN_IDを前記待機系パケット処理が接続された前記レイヤ2スイッチのポートに設定し、且つ、前記障害が発生した現用系パケット処理装置が接続されたポートのtagVLAN_IDを削除することによって、前記障害の発生した現用系パケット処理装置から前記待機系パケット処理装置に運用を切り替える工程と、
を含むことを特徴とする冗長構成パケットネットワークの待機系切り替え方法。 A plurality of active packet processing devices, a standby packet processing device, and a layer 2 switch to which the active packet processing device and the standby packet processing device are connected, and when a failure occurs in the active packet processing device A standby switching method of a packet network system that switches to the standby packet processing device by changing tagVLAN_ID set in a port to which the plurality of active packet processing devices and standby packet processing devices of the layer 2 switch are connected. There ,
In the layer 2 switch,
A failure detection circuit for detecting a failure of the active packet processing device;
A tagVLAN_ID registered in advance in the memory of the layer 2 switch and set in a port to which the plurality of active packet processing devices and the standby packet processing device of the layer 2 switch are connected is used as a working active packet processing device. VLAN port reference table showing how to change according to
A control circuit that switches from the failed active packet processing device to the standby packet processing device by referring to the VLAN port reference table when a failure occurs in any of the plurality of active packet processing devices. ,
Detecting a failure of the active packet processing device by the failure detection circuit;
When a failure is detected in any of the plurality of active packet processing devices by the control circuit, the layer to which the active packet processing device in which the failure has occurred is connected with reference to the VLAN port reference table By setting the tag VLAN_ID of the two-switch port to the port of the layer 2 switch to which the standby packet processing is connected, and deleting the tag VLAN_ID of the port to which the faulty active packet processing device is connected A step of switching operation from the active packet processing device in which the failure has occurred to the standby packet processing device;
Standby system switching method of a redundant configuration packet network, which comprises a.
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