JP4692419B2 - ネットワーク装置及びそれに用いる冗長切替え方法並びにそのプログラム - Google Patents

Description

本発明はネットワーク装置及びそれに用いる冗長切替え方法並びにそのプログラムに関し、特にネットワーク装置におけるユーザトラフィック経路の切替えに関する。

従来、ネットワーク装置においては、ユーザトラフィック経路の切替えに、ユーザトラフィック経路をスイッチングするスイッチモジュール部が用いられている。このスイッチモジュール部のハードウェアの障害は、ＣＰＵ（中央処理装置）部からのスイッチモジュール部に対する定期的な応答確認制御もしくはスイッチモジュール部からの自発的な故障通知で検出されている。

ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークにおいては、ルーティングプロトコル、ＳＮＭＰ（Ｓｉｍｐｌｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、ＩＣＭＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の汎用的なプロトコルを用いて構築することで、特定のバックアップ用のルータを配置することなく、経路切替えの制御を行う方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−２９８４７８号公報

上述した従来のネットワーク装置においては、スイッチモジュール部内のユーザトラフィック経路上において、ハードウェア故障によるパケット廃棄でデータの疎通ができなくなった場合、ハードウェア障害と認識することができないケースがある。

そのため、ハードウェア障害と認識することができない場合、従来のネットワーク装置では、ユーザトラフィック経路の切替えを行うことができない。また、上記の特許文献１の技術では、ネットワークにおける経路切替えを行っているため、その技術をネットワーク装置内部の障害に適用することができず、上記の問題を解決することはできない。

そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、スイッチモジュール部でのハードウェア障害を検出することができ、障害検出を契機にスイッチモジュール部から予備系スイッチモジュール部へユーザトラフィック経路を自動的に切替えることができるネットワーク装置及びそれに用いる冗長切替え方法を提供することにある。

本発明によるネットワーク装置は、ユーザトラフィック経路をスイッチングしかつ冗長化された複数のスイッチモジュールを含むネットワーク装置であって、
それぞれ独立に接続する対向装置全てにおけるＩＣＭＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）エコーリクエスト／リプライ通信経路の疎通確認を行って前記スイッチモジュールを監視する監視手段を備え、
前記監視手段にて監視対象のスイッチモジュールのハードウェア障害を検出し、
前記監視手段にて前記それぞれ独立に接続する対向装置全てのＩＣＭＰエコーリクエスト／リプライ通信経路からの応答がないことが検出された時に前記スイッチモジュール内のハードウェア障害の検出と判断して当該スイッチモジュールを予備系のスイッチモジュールに前記ユーザトラフィック経路を切替える手段を含んでいる。

本発明による冗長切替え方法は、ユーザトラフィック経路をスイッチングしかつ冗長化された複数のスイッチモジュールを含むネットワーク装置に用いる冗長切替え方法であって、
前記ネットワーク装置が、それぞれ独立に接続する対向装置全てにおけるＩＣＭＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）エコーリクエスト／リプライ通信経路の疎通確認を行って前記スイッチモジュールを監視する処理と、その監視にて監視対象のスイッチモジュールのハードウェア障害を検出した時に当該スイッチモジュールを切替える処理とを実行し、
前記スイッチモジュールを監視する処理において、前記それぞれ独立に接続する対向装置全てのＩＣＭＰエコーリクエスト／リプライ通信経路からの応答がないことが検出された時に前記スイッチモジュール内のハードウェア障害の検出と判断して当該スイッチモジュールを予備系のスイッチモジュールに前記ユーザトラフィック経路を切替えている。

本発明によるプログラムは、ユーザトラフィック経路をスイッチングしかつ冗長化された複数のスイッチモジュールを含むネットワーク装置内の中央処理装置に実行させるプログラムであって、
それぞれ独立に接続する対向装置全てにおけるＩＣＭＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）エコーリクエスト／リプライ通信経路の疎通確認を行って前記スイッチモジュールを監視する処理と、その監視にて監視対象のスイッチモジュールのハードウェア障害を検出した時に当該スイッチモジュールを切替える処理とを含み、
前記スイッチモジュールを監視する処理において、前記それぞれ独立に接続する対向装置全てのＩＣＭＰエコーリクエスト／リプライ通信経路からの応答がないことが検出された時に前記スイッチモジュール内のハードウェア障害の検出と判断して当該スイッチモジュールを予備系のスイッチモジュールに前記ユーザトラフィック経路を切替えることを特徴とする。

すなわち、本発明のネットワーク装置は、自装置内のハードウェア障害を検出する方法の一つとしてネットワーク内のデータ疎通確認に用いられるＩＣＭＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）エコーリクエスト／リプライ（ｅｃｈｏ Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ｒｅｐｌｙ）機能を使用し、ユーザトラフィック経路を自動で切替えている。

本発明のネットワーク装置では、ユーザトラフィック経路をスイッチングするスイッチモジュール部が冗長化された装置において、ＩＣＭＰエコーリクエスト／リプライ機能を用いてスイッチモジュール部を監視し、監視対象のスイッチモジュール部のハードウェア障害を検出している。

より具体的に説明すると、本発明のネットワーク装置では、ＩＣＭＰエコーリクエストパケットを送信し、ＩＣＭＰエコーリプライ応答パケットを受信することで、ネットワーク内の疎通確認を行う機能と、スイッチモジュール部の複数の監視対象のＩＣＭＰエコーリクエスト／リプライ通信経路に対して定期的にＩＣＭＰエコーリクエストパケットを送信する機能と、ＩＣＭＰエコーリクエスト／リプライ通信経路から応答がない場合にスイッチモジュール部内のハードウェア障害を検出したと判断して自動的に予備系スイッチモジュール部へユーザトラフィック経路を切替える機能とを有している。

ＣＰＵ（中央処理装置）部は定期的に監視対象のＩＣＭＰエコーリクエスト／リプライ通信経路に対してＩＣＭＰエコーリクエストパケットを送信し、ＩＣＭＰエコーリプライ応答パケットをチェックしている。全てのＩＣＭＰエコーリクエスト／リプライ通信経路から応答がない場合には、従来、検出することができなかった可能性のあるスイッチモジュール部でのハードウェア障害を検出することが可能である。

本発明のネットワーク装置では、障害検出を契機にスイッチモジュール部から予備系スイッチモジュール部へユーザトラフィック経路を自動的に切替えることで、装置としての信頼性を高めることが可能となる。

本発明は、上記のような構成及び動作とすることで、スイッチモジュール部でのハードウェア障害を検出することができ、障害検出を契機にスイッチモジュール部から予備系スイッチモジュール部へユーザトラフィック経路を自動的に切替えることができるという効果が得られる。

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例によるネットワークの構成を示すブロック図である。図１において、本発明の一実施例によるネットワーク装置１はＣＰＵ（中央処理装置）部１１と、スイッチモジュール部１２と、予備系スイッチモジュール部１３と、回線選択部１４と、ＣＰＵ部１１で実行されるプログラムを格納するメモリ部１５とによって構成されており、ネットワーク１００を通して対向装置Ａ２−１及び対向装置Ｂ２−２と接続している。

ＣＰＵ部１１はＩＣＭＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）エコーリクエスト／リプライ（ｅｃｈｏ Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ｒｅｐｌｙ）通信経路２０１を使用して、スイッチモジュール部１２、回線選択部１４を介して、対向装置Ａ２−１及び対向装置Ｂ２−２との疎通確認を行っている。ユーザトラフィック経路（対向装置Ａ−Ｂ通信経路）２０２は、スイッチモジュール部１２及び回線選択部１４を介して、対向装置Ａ２−１と対向装置Ｂ２−２との間を通信している経路である。この時、予備系スイッチモジュール部１３は非稼動状態である。

ＣＰＵ部１１はＩＣＭＰエコーリクエスト／リプライ通信経路２０１から応答がない場合、スイッチモジュール部１２のハードウェア障害を検出したとみなして、自動的にスイッチモジュール部１２から予備系スイッチモジュール部１３へとユーザトラフィック経路２０２を切替える。

図２は本発明の一実施例によるスイッチモジュール部１２のハードウェア障害を検出してスイッチモジュール部１２を切替えた後のネットワークの構成を示すブロック図である。

図２において、ネットワーク装置１は、上記と同様に、ＣＰＵ部１１とスイッチモジュール部１２と予備系スイッチモジュール部１３と回線選択部１４とメモリ部１５とによって構成され、対向装置Ａ２−１及び対向装置Ｂ２−２と接続している。ＣＰＵ部１１はＩＣＭＰエコーリクエスト／リプライ通信経路２０１を使用して、予備系スイッチモジュール部１３及び回線選択部１４を介して対向装置Ａ２−１及び対向装置Ｂ２−２との疎通確認を行っている。

図３は本発明の一実施例によるＩＣＭＰエコーリクエスト／リプライ監視を用いたスイッチモジュール部１２の切替えの手順例を示すシーケンスチャートであり、図４は図１及び図２のＣＰＵ部１１の処理動作を示すフローチャートである。これら図１〜図４を参照して本発明の一実施例によるＩＣＭＰエコーリクエスト／リプライ監視を用いたスイッチモジュール部１２の切替えの手順について説明する。

ＩＣＭＰエコーリクエスト送信間隔（Ｔ１）は、ＣＰＵ部１１が対向装置Ａ２−１及び対向装置Ｂ２−２に対して定期的にＩＣＭＰエコーリクエストパケットを送信するための待ち時間である。また、ＩＣＭＰエコーリプライ応答待ち時間（Ｔ２）は、ＩＣＭＰエコーリクエストパケットに対する応答パケットを受信するための待ち時間である。

ＩＣＭＰエコーリクエストリトライ待ち時間（Ｔ３）は、ＩＣＭＰエコーリプライ応答待ち時間（Ｔ２）以内にＩＣＭＰエコーリプライ応答パケットを受信できなかった場合に、再度、ＩＣＭＰエコーリクエストパケットを送信するための待ち時間である。

リトライ回数（Ｎ１回）は、障害を認識するまでＩＣＭＰエコーリクエストパケットを送信する回数とする。リトライ（Ｎ１回）回数以内にＩＣＭＰエコーリプライ応答パケットを受信できた場合、ＣＰＵ部１１は図１における監視対象となるＩＣＭＰエコーリクエスト／リプライ通信経路２０１が正常に稼動していると判断する。

切替えリトライ回数（Ｎ２回）は、図１における回線選択部１４が故障した場合、スイッチモジュール部１２の切替えが無限に発生すると考えられるため、この切替えリトライ回数（Ｎ２回）の上限を迎えた場合、スイッチモジュール部１２の切替えを行わない。

通常時、ＣＰＵ部１１はＩＣＭＰエコーリクエスト送信間隔（Ｔ１）にてＩＣＭＰエコーリクエストパケットを送信し（図４ステップＳ１）、ＩＣＭＰエコーリプライ応答待ち時間（Ｔ２）以内に対向装置Ａ２−１もしくは対向装置Ｂ２−２のどちらかのＩＣＭＰエコーリプライ応答パケットを受信することで、図１におけるＩＣＭＰエコーリクエスト／リプライ通信経路２０１の正常性を確認している（図４ステップＳ２，Ｓ３）。

ＣＰＵ部１１はＩＣＭＰエコーリプライ応答待ち時間（Ｔ２）以内に対向装置Ａ２−１と対向装置Ｂ２−２とのどちらからもＩＣＭＰエコーリプライ応答パケットを受信することができない場合（図４ステップＳ２）、ＩＣＭＰエコーリクエストリトライ待ち時間（Ｔ３）後、再度、ＩＣＭＰエコーリクエストパケットを送信する（図４ステップＳ４）。

リトライ回数（Ｎ１回）連続でＩＣＭＰエコーリプライ応答パケットを受信することができない場合（図４ステップＳ５）、ＣＰＵ部１１は図１におけるスイッチモジュール部１２でハードウェア障害を検出したとみなし、自動的に予備系スイッチモジュール部１３へユーザトラフィック経路２０２を切替える（図４ステップＳ６）。

ＩＣＭＰエコーリクエスト送信間隔（Ｔ１）後、ＣＰＵ部１１がＩＣＭＰエコーリクエストパケットを送信し（図４ステップＳ７）、対向装置Ａ２−１もしくは対向装置Ｂ２−２のどちらかのＩＣＭＰエコー応答パケットを受信することができた場合（図４ステップＳ８）、ＣＰＵ部１１は障害から復旧したと判断する（図４ステップＳ９）。

復旧できない場合、ネットワーク装置１は、図１に示す状態と図２に示す状態とを繰り返すこととなる。この場合には、切替えリトライ回数（Ｎ２回）を数えて、上限値を迎えたところで、スイッチモジュール部１２の切替えを行わないものとする（図４ステップＳ８，Ｓ１０，Ｓ１１）。

このように、本実施例では、ＣＰＵ部１１が定期的に監視対象のＩＣＭＰエコーリクエスト／リプライ通信経路２０１に対してＩＣＭＰエコーリクエストパケットを送信し、ＩＣＭＰエコーリプライ応答パケットをチェックしている。全てのＩＣＭＰエコーリクエスト／リプライ通信経路２０１から応答がない場合、従来、検出することができなかった可能性のあるスイッチモジュール部１２でのハードウェア障害を検出することが可能となる。

本実施例では、上記の障害検出を契機に、ＣＰＵ部１１がスイッチモジュール部１２から予備系スイッチモジュール１３へとユーザトラフィック経路２０２を自動的に切替えることで、装置としての信頼性を高めることができるという効果が得られる。

図５は本発明の他の実施例によるネットワークの構成を示すブロック図である。図５において、本発明の他の実施例によるネットワーク監視装置３は、スイッチモジュール部１２、回線選択部１４を使用しない経路を介してネットワーク装置１のＣＰＵ部１１に接続されている。

ＣＰＵ部１１はＩＣＭＰエコーリクエスト／リプライ通信経路２０１から応答がない場合、スイッチモジュール部１２内のハードウェア障害を検出する。ハードウェア障害を検出したＣＰＵ部１１は、ネットワーク監視装置３に対して、スイッチモジュール部障害通知３０１を送信する。

ネットワーク監視装置３はスイッチモジュール部障害通知３０１を受信した場合、障害が発生した履歴を記録した上でネットワーク装置１に対してスイッチモジュール部切替え要求３０２を送信する。スイッチモジュール部切替え要求３０２を受信したＣＰＵ部１１は、予備系スイッチモジュール部１３への切替えを実施する。

本発明の一実施例によるネットワークの構成を示すブロック図である。 本発明の一実施例によるスイッチモジュール部のハードウェア障害を検出してスイッチモジュール部を切替えた後のネットワークの構成を示すブロック図である。 本発明の一実施例によるＩＣＭＰエコーリクエスト／リプライ監視を用いたスイッチモジュール部の切替えの手順例を示すシーケンスチャートである。 図１及び図２のＣＰＵ部の処理動作を示すフローチャートである。 本発明の他の実施例によるネットワークの構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ ネットワーク装置
２−１ 対向装置Ａ
２−２ 対向装置Ｂ
３ ネットワーク監視装置
１１ ＣＰＵ部
１２ スイッチモジュール部
１３ 予備系スイッチモジュール部
１４ 回線選択部
１００ ネットワーク
２０１ ＩＣＭＰエコーリクエスト／リプライ通信経路
２０２ ユーザトラフィック経路（対向装置Ａ−Ｂ通信経路）
３０１ スイッチモジュール部障害通知
３０２ スイッチモジュール部切替え要求

Claims (9)

1. ユーザトラフィック経路をスイッチングしかつ冗長化された複数のスイッチモジュールを含むネットワーク装置であって、
   それぞれ独立に接続する対向装置全てにおけるＩＣＭＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）エコーリクエスト／リプライ通信経路の疎通確認を行って前記スイッチモジュールを監視する監視手段を有し、
   前記監視手段にて監視対象のスイッチモジュールのハードウェア障害を検出し、
   前記監視手段にて前記それぞれ独立に接続する対向装置全てのＩＣＭＰエコーリクエスト／リプライ通信経路からの応答がないことが検出された時に前記スイッチモジュール内のハードウェア障害の検出と判断して当該スイッチモジュールを予備系のスイッチモジュールに前記ユーザトラフィック経路を切替える手段を含むことを特徴とするネットワーク装置。
2. 前記監視手段は、ＩＣＭＰエコーリクエストパケットを送信しかつＩＣＭＰエコーリプライ応答パケットを受信することで前記ＩＣＭＰエコーリクエスト／リプライ通信経路からの応答の有無を判断することを特徴とする請求項１記載のネットワーク装置。
3. 前記スイッチモジュールの複数の監視対象の前記ＩＣＭＰエコーリクエスト／リプライ通信経路に対して定期的に前記ＩＣＭＰエコーリクエストパケットを送信する手段を含むことを特徴とする請求項２記載のネットワーク装置。
4. 前記監視手段にて検出された前記ハードウェア障害の発生の履歴を記録する手段を含み、
   前記ハードウェア障害の発生の履歴を記録した後に前記スイッチモジュールの切替えを行うことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか記載のネットワーク装置。
5. ユーザトラフィック経路をスイッチングしかつ冗長化された複数のスイッチモジュールを含むネットワーク装置に用いる冗長切替え方法であって、
   前記ネットワーク装置が、それぞれ独立に接続する対向装置全てにおけるＩＣＭＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）エコーリクエスト／リプライ通信経路の疎通確認を行って前記スイッチモジュールを監視する処理と、その監視にて監視対象のスイッチモジュールのハードウェア障害を検出した時に当該スイッチモジュールを切替える処理とを実行し、
   前記スイッチモジュールを監視する処理において、前記それぞれ独立に接続する対向装置全てのＩＣＭＰエコーリクエスト／リプライ通信経路からの応答がないことが検出された時に前記スイッチモジュール内のハードウェア障害の検出と判断して当該スイッチモジュールを予備系のスイッチモジュールに前記ユーザトラフィック経路を切替えることを特徴とする冗長切替え方法。
6. 前記スイッチモジュールを監視する処理において、ＩＣＭＰエコーリクエストパケットを送信しかつＩＣＭＰエコーリプライ応答パケットを受信することで前記ＩＣＭＰエコーリクエスト／リプライ通信経路からの応答の有無を判断することを特徴とする請求項５記載の冗長切替え方法。
7. 前記ネットワーク装置が、前記スイッチモジュールの複数の監視対象の前記ＩＣＭＰエコーリクエスト／リプライ通信経路に対して定期的に前記ＩＣＭＰエコーリクエストパケットを送信する処理を実行することを特徴とする請求項６記載の冗長切替え方法。
8. 前記ネットワーク装置が、前記スイッチモジュールを監視する処理にて検出された前記ハードウェア障害の発生の履歴を記録し、前記ハードウェア障害の発生の履歴を記録した後に前記スイッチモジュールの切替えを行うことを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか記載の冗長切替え方法。
9. ユーザトラフィック経路をスイッチングしかつ冗長化された複数のスイッチモジュールを含むネットワーク装置内の中央処理装置に実行させるプログラムであって、
   それぞれ独立に接続する対向装置全てにおけるＩＣＭＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）エコーリクエスト／リプライ通信経路の疎通確認を行って前記スイッチモジュールを監視する処理と、その監視にて監視対象のスイッチモジュールのハードウェア障害を検出した時に当該スイッチモジュールを切替える処理とを含み、
   前記スイッチモジュールを監視する処理において、前記それぞれ独立に接続する対向装置全てのＩＣＭＰエコーリクエスト／リプライ通信経路からの応答がないことが検出された時に前記スイッチモジュール内のハードウェア障害の検出と判断して当該スイッチモジュールを予備系のスイッチモジュールに前記ユーザトラフィック経路を切替えることを特徴とするプログラム。

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