JP4728209B2 - マルチキャストネットワーク冗長化システム - Google Patents

Description

本願明細書で開示される技術は、データ転送装置に関し、特に、インターネットにおける通信制御技術を用いるデータ転送装置に関する。

通信ネットワークのインフラ化が進んだ結果、ウェブやメール等の従来のデータ転送に加えて、映像や音声等のデータ転送が通信ネットワーク上で行われるようになった。これらのうち映像に関しては、マルチキャスト通信によるデータ転送も行われている。ウェブ及びメールの転送と比較して、映像及び音声の転送においては、データ転送の乱れ（例えば、データ転送の遅延）が利用者に与える影響が大きいため、耐障害性の高いネットワークが必要となる。ネットワークの耐障害性を高める方法としては、ネットワークを構成するデータ転送装置内部の耐障害性を高める方法、ネットワークの一構成要素となるデータ転送装置の耐障害性を高める方法、及び、ネットワークとしての耐障害性を高める方法がある。

データ転送装置内部の耐障害性を高める方法の一つは、例えば、転送系と制御系の分離及びそれらの冗長化である（例えば、非特許文献１参照）。転送系と制御系を分離し、互いの動作を独立にすることによって、制御系の障害時においてもデータ転送を継続させることができる。

ネットワークの一構成要素となるデータ転送装置の耐障害性を高める方法としては、例えば、複数のデータ転送装置によって冗長化された仮想的な一つのデータ転送装置を構築する方法がある。このような仮想的データ転送装置を構築する手段としては、ＶＲＲＰ（例えば、非特許文献２参照）、ＧＳＲＰ（例えば、非特許文献１参照）及びＨＳＲＰ（例えば、非特許文献３参照）等がある。

複数のデータ転送装置からなる仮想的データ転送装置において、各データ転送装置は、実際にデータを転送する現用系と、データを転送しない待機系とに分類される。待機系のデータ転送装置は、現用系に障害が発生したときに、その現用系に代わってデータを転送する。一般に、各データ転送装置は、受信したデータをどのように転送するかを示す経路制御情報を隣接するデータ転送装置とやりとりし、常時更新している。現用系の障害時に、待機系が新現用系に切り替わることによって、旧現用系と同様にデータ転送を行うには、待機系が旧現用系と同様の経路制御情報を保持する必要がある。現用系と同様の経路制御情報を待機系が保持するための方法として、現用系が経路制御情報を構築するために受信している情報を待機系も受信する方法（例えば、特許文献１参照）、及び、現用系から待機系に経路制御情報を転送する方法（例えば、特許文献２参照）がある。

ネットワークとしての耐障害性を高める方法としては、例えば、あるデータ転送装置から別のデータ転送装置に到達する経路をネットワーク内に複数存在させる方法がある。あるデータ転送装置の障害時には、そのデータ転送装置を経由する経路を、そのデータ転送装置を迂回する経路に切り替えることによって、データ転送が継続される。データ転送装置の障害検知及び経路制御情報の更新は、ＢＧＰ、ＯＳＰＦ又はＩＳ−ＩＳ等の経路制御プロトコル（例えば、非特許文献４参照）によって行われる。また、各経路制御プロトコルには、グレースフルリスタートと呼ばれる、データ転送装置の障害検知後の復旧を早める方法もある（例えば、非特許文献５参照）。
特開２００３−１４３１９３号公報 特開２００１−１８６１８２号公報 "ＡＸ７８００Ｓ・ＡＸ５４００Ｓ ソフトウェアマニュアル解説書Ｖｏｌ．２"、アラクサラネットワークス株式会社、［平成１８年１０月１７日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｌａｘａｌａ．ｃｏｍ／ｊｐ／ｓｕｐｐｏｒｔ／ｍａｎｕａｌ／ＡＸ７８００Ｓ／ＰＤＦ／ＡＰＧＵＩＤＥ２／ＡＰＧＵＩＤＥ２．ＰＤＦ＞ "Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｏｕｔｅｒ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ （ＶＲＲＰ）"， ＲＦＣ３７６８， Ａｐｒｉｌ ２００４． "Ｃｉｓｃｏ Ｈｏｔ Ｓｔａｎｄｂｙ Ｒｏｕｔｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ （ＨＳＲＰ）"， ＲＦＣ２２８１， Ｍａｒｃｈ １９９８． "ＯＳＰＦ ｆｏｒ ＩＰｖ６"， ＲＦＣ２７４０， Ｄｅｃｅｍｂｅｒ １９９９． "ＯＳＰＦｖ３ Ｇｒａｃｅｆｕｌ Ｒｅｓｔａｒｔ"，［平成１８年１１月１４日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅｔｆ．ｏｒｇ／ｉｎｔｅｒｎｅｔ−ｄｒａｆｔｓ／ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｏｓｐｆ−ｏｓｐｆｖ３−ｇｒａｃｅｆｕｌ−ｒｅｓｔａｒｔ−０４．ｔｘｔ＞，Ｍａｙ ２００６．

ネットワークの一構成要素となるデータ転送装置の耐障害性を高めるために、待機系が現用系と同様の経路制御情報を保持する方法について検討する。

まず、現用系が経路制御情報を構築するために受信している情報を待機系も受信する場合、現用系と待機系の間で経路制御情報を転送することによって同期確認をしない限り、待機系と現用系の構築した経路制御情報が同期している保証はない。

次に、現用系から待機系に経路制御情報を転送する場合、現用系が経路制御情報を更新してから、その経路制御情報を待機系に転送するまでの間に障害が生じると、現用系と待機系の経路制御情報は同期されなくなる。

このように、いずれの方法においても、現用系の障害時に、現用系と待機系の経路制御情報が同期していない可能性がある。経路制御情報が同期していない場合、本来転送されるべきデータが転送されない可能性がある。これが本発明で解決しようとする一つ目の課題である。

また、待機系は、現用系に障害が生じた場合に必要とされ、現用系に問題がない場合には必要とされないものである。このため、待機系において現用系と同様の経路制御情報を保持するために常時処理を行うことは、資源利用効率の観点において無駄である。これが本発明で解決しようとする二つ目の課題である。

本願で開示する代表的な発明は、ネットワークに接続されるデータ転送装置であって、前記データ転送装置の状態は、データを転送しない待機状態、データを転送する現用状態、及び、前記待機状態から前記現用状態に遷移する間の過渡状態のいずれかであり、前記データ転送装置は、データを送受信するための複数のインタフェースを備え、前記データ転送装置は、前記データ転送装置の状態が前記待機状態から前記過渡状態に変化した後に、データの宛先と、その宛先に送信されるべきデータを送信する前記インタフェースとを対応付ける転送先情報の構築を開始し、前記構築された転送先情報を保持し、前記転送先情報が構築されたと判定される前に、前記インタフェースを介してマルチキャスト通信のためのデータを受信すると、前記転送先情報にかかわらず、一つ以上の前記インタフェースからマルチキャスト通信のためのデータを送信し、前記転送先情報が構築されたと判定された後に、前記インタフェースを介してマルチキャスト通信のためのデータを受信すると、前記転送先情報によって前記受信したデータの宛先と対応付けられた前記インタフェースから、前記受信したデータを送信し、前記データ転送装置の状態は、前記転送先情報が構築されたと判定された後に、前記過渡状態から前記現用状態に変化することを特徴とする。

本発明の一実施形態によれば、待機系は、現用系障害時に、経路制御情報に関らずデータ通信を継続する。このため、待機系から遷移した新現用系と旧現用系との間で、経路制御情報が同期しないことを原因として、本来転送されるべきマルチキャスト通信のデータが転送されない可能性はない。

また、本発明の一実施形態によれば、待機系は、経路制御情報を保持するための処理を行わない。このため、資源利用効率を向上させることができる。

図１は、本発明の実施の形態におけるデータ転送装置の状態遷移を示した説明図である。

本実施の形態のデータ転送装置は、現用系１１１及び待機系１１２に加え、過渡状態１１３を含めた三つの状態のうちいずれかの状態となり得る。現用系１１１であるデータ転送装置は、データ転送及び経路情報構築等の経路制御処理を行う。待機系１１２であるデータ転送装置は、データ転送及び経路情報構築等の経路制御処理を行わない。

過渡状態１１３であるデータ転送装置は、現用系１１１であるデータ転送装置とは異なる経路制御処理を実行することによって、データの転送を制御する。すなわち、過渡状態１１３であるデータ転送装置は、任意のインタフェースでマルチキャスト通信のデータを受信し、マルチキャスト通信が有効な全インタフェースにマルチキャスト通信のデータを転送し、さらに、経路制御情報を構築する。なお、後で具体例を示すように、過渡状態１１３であるデータ転送装置は、従来と同様のプロトコルによって経路制御情報を構築する。

各データ転送装置の状態は、イベントに応じて遷移する。具体的には、例えば、現用系のデータ転送装置に障害が発生したとき、そのデータ転送装置の状態は、状態遷移１２１によって現用系１１１から待機系１１２に遷移する。待機系１１２は、現用系のデータ転送装置の障害が検知されたとき、状態遷移１２２によって過渡状態１１３に遷移する。過渡状態１１３は、経路制御情報の構築が完了したと判定されたとき、状態遷移１２３によって現用系１１１に遷移する。

図２は、本発明の実施の形態の対象となるデータ転送装置の構成を示すブロック図である。

データ転送装置２１１は、制御部２２１、バックプレーンスイッチ２２２、転送部２２３、及び、複数のインタフェース２３１、２３２等を備える。

制御部２２１は、制御処理用プロセッサ２４１及び制御処理用メモリ２４２を備える。制御処理用メモリ２４２の中には、経路制御プログラム２５１、経路制御情報２５２及びＯＳ２５３が記憶される。制御部２２１では、制御処理用プロセッサ２４１上でＯＳ２５３が実行され、経路制御プログラム２５１及び経路制御情報２５２に基づいて、経路制御処理が実行される。

経路制御情報２５２は、データ転送装置２１１にデータが入力されたとき、入力インタフェースが正当であるか否かを判定するために参照される情報、及び、データ転送装置２１１に入力されたデータを出力するインタフェースを決定するために参照される情報を含む。

転送部２２３は、転送処理用プロセッサ２６１及び転送処理用メモリ２６２を備える。転送処理用メモリ２６２の中には、経路制御情報２７１が記憶される。経路制御情報２７１は、経路制御情報２５２と同一の内容を含む。なお、図２の例では、制御処理用メモリ２４２と転送処理用メモリ２６２の双方が経路制御情報２５２、２７１を記憶しているが、一方が省略されてもよい。

インタフェース２３１、２３２等は、ネットワーク上の回線（後述）に接続される。データ転送装置２１１は、インタフェース２３１、２３２等及び回線を介して、端末又は他のデータ転送装置２１１との間のデータ転送を実行する。データ転送装置２１１は、任意の数のインタフェース２３１、２３２等を備えることができる。

図３は、本発明の実施の形態のネットワーク構成の説明図である。

図３において、端末３１１は、マルチキャスト通信のデータを送信するマルチキャスト送信端末である。端末３１２は、マルチキャスト通信のデータを受信するマルチキャスト受信端末である。データ転送装置３２１及び３２２は、マルチキャスト通信のデータを転送するマルチキャストデータ転送装置である。データ転送装置３２３は、マルチキャスト通信のデータを転送しない非マルチキャストデータ転送装置である。データ転送装置３２４は、複数のデータ転送装置から構成され、マルチキャスト通信のデータを転送する仮想的マルチキャストデータ転送装置である。

データ転送装置３２１〜３２３のそれぞれが、図２に示すデータ転送装置２１１に相当する。データ転送装置３２４の構成については後述する（図４参照）。

図３に示す各装置は、回線３３１〜３３６を介して相互に接続されている。具体的には、データ転送装置３２１は、回線３３１、３３２及び３３３を介して、それぞれ、端末３１１、データ転送装置３２２及びデータ転送装置３２４と接続されている。データ転送装置３２２は、回線３３２、３３５及び３３６を介して、それぞれ、データ転送装置３２１、データ転送装置３２４及び端末３１２と接続されている。データ転送装置３２３は、回線３３１及び３３４を介して、それぞれ、端末３１１及びデータ転送装置３２４と接続されている。データ転送装置３２４は、回線３３３、３３４、３３５及び３３６を介して、それぞれ、データ転送装置３２１、データ転送装置３２３、データ転送装置３２２及び端末３１２と接続されている。

本実施の形態のデータ転送装置３２１〜３２４は、どのような種類のものであってもよい。例えば、データ転送装置３２１〜３２４は、レイヤ２（データリンク層）において動作するスイッチであってもよいし、レイヤ３（ネットワーク層）において動作するルータ又はスイッチであってもよい。

図４は、本発明の実施の形態の仮想的マルチキャストデータ転送装置３２４の構成の説明図である。

本実施の形態の仮想的マルチキャストデータ転送装置３２４は、図４に示す現用系データ転送装置４２１及び待機系データ転送装置４２２の二つのデータ転送装置から構成される仮想的データ転送装置４１１である。現用系データ転送装置４２１及び待機系データ転送装置４２２のそれぞれが、図２に示すデータ転送装置２１１に相当する。

これらの二つのデータ転送装置４２１及び４２２が備える各インタフェース２３１、２３２等は、同一の回線に接続されている。具体的には、現用系データ転送装置４２１の各インタフェース２３１、２３２等は、それぞれ、回線４３１、４３２、４３３及び４３４に接続される。同様に、待機系データ転送装置４２２の各インタフェース２３１、２３２等も、それぞれ、回線４３１、４３２、４３３及び４３４に接続される。図３の回線３３３、３３４、３３５及び３３６は、それぞれ、図４の回線４３１、４３２、４３３及び４３４に対応する。

なお、図４には、データ転送装置４２１が現用系、データ転送装置４２２が待機系である場合を示す。しかし、データ転送装置４２１及び４２２の状態は、図１の状態遷移図に示すように変化し得る。

図５は、本発明の実施の形態のデータ転送装置３２１、３２２、３２３、４２１及び４２２のマルチキャスト通信が有効なインタフェースを示す説明図である。

データ転送装置３２１のインタフェース２３１、２３２等のうち、回線３３１、３３２及び３３３に接続されるものは、マルチキャスト通信が有効である。データ転送装置３２２のインタフェース２３１、２３２等のうち、回線３３２、３３５及び３３６に接続されるものは、マルチキャスト通信が有効である。

以下の説明において、例えば、回線３３１に接続されるインタフェース２３１、２３２等を、「回線３３１へのインタフェース」と記載する。他の回線に接続されるインタフェース２３１、２３２等も同様にして記載される。

データ転送装置３２３は非マルチキャストデータ転送装置であるため、マルチキャスト通信が有効なインタフェースは無い。

仮想的データ転送装置３２４を構成するデータ転送装置４２１及び４２２のインタフェース２３１、２３２等のうち、回線４３１、４３３及び４３４（すなわち、回線３３３、３３５及び３３６）に接続されるものは、マルチキャスト通信が有効である。一方、データ転送装置３２３と接続される回線３３４に対応する回線４３２へのインタフェースは、マルチキャスト通信が無効である。

なお、各データ転送装置は、図５に示す情報のうち、そのデータ転送装置に関する情報のみを、制御処理用メモリ２４２又は転送処理用メモリ２６２に保持してもよい。例えば、データ転送装置３２１の制御処理用メモリ２４２又は転送処理用メモリ２６２には、図５の行５２１が示す情報のみが保持されてもよい。

図３のネットワーク構成において、回線３３６上ではデータ転送装置３２２よりも仮想的データ転送装置３２４がマルチキャスト通信の経路となる優先度が高いと仮定する。さらに、仮想的データ転送装置３２４から端末３１１への経路はデータ転送装置３２１を経由すると仮定する。この条件下で、端末３１２が端末３１１からのグループＡ宛のマルチキャスト通信のデータを受信する場合、データ転送装置３２１、３２２及び３２３の経路制御情報は、それぞれ、図６、図７及び図８のようになる。仮想的データ転送装置３２４を構成する現用系のデータ転送装置４２１の経路制御情報は、図９のようになる。待機系のデータ転送装置４２２の経路制御情報は、図１０のようになる。

図６は、本発明の実施の形態のデータ転送装置３２１が保持する経路制御情報の例を示す説明図である。

図６に示す経路制御情報６１１は、データ転送装置３２１が経路制御情報２５２又は２７１として保持するものの一例である。

経路制御情報６１１は、宛先アドレス６３１、送信元アドレス６３２、出力インタフェース６３３及び入力インタフェース６３４の四つのカラムからなる。

宛先アドレス６３１には、データ転送装置３２１が転送するデータの宛先を示すアドレスが登録される。

送信元アドレス６３２には、データ転送装置３２１が転送するデータの送信元を示すアドレスが登録される。

出力インタフェース６３３には、データ転送装置３２１が転送するデータを出力するインタフェース２３１、２３２等を識別する情報が登録される。

入力インタフェース６３４には、データ転送装置３２１が転送するデータが入力されるインタフェース２３１、２３２等を識別する情報が登録される。

図６の例では、宛先アドレス６３１の値「端末３１１」に対応する出力インタフェース６３３として、「回線３３１へのインタフェース」が登録されている（行６２１）。「端末３１１」に対応する送信元アドレス６３２及び入力インタフェース６３４としては、何も登録されていない。行６２１は、端末３１１からのデータが回線３３１へのインタフェースに入力された場合、その入力インタフェースが正当であることを示す。

図６の例では、さらに、宛先アドレス６３１の値「グループＡ」に対応する送信元アドレス６３２、出力インタフェース６３３及び入力インタフェース６３４として、それぞれ、「端末３１１」、「回線３３３へのインタフェース」及び「回線３３１へのインタフェース」が登録されている（行６２２）。行６２２は、回線３３１へのインタフェースに端末３１１からグループＡ宛のデータが入力された場合、データ転送装置３２１は、入力されたデータを回線３３３へのインタフェースから出力（送信）することを意味する。

図７は、本発明の実施の形態のデータ転送装置３２２が保持する経路制御情報の例を示す説明図である。

図７に示す経路制御情報７１１は、データ転送装置３２２が経路制御情報２５２又は２７１として保持するものの一例である。

経路制御情報７１１は、宛先アドレス７３１、送信元アドレス７３２、出力インタフェース７３３及び入力インタフェース７３４の四つのカラムからなる。これらのカラムの説明は、それぞれ、図６に示す宛先アドレス６３１、送信元アドレス６３２、出力インタフェース６３３及び入力インタフェース６３４に関するものと同様であるため、省略する。

ただし、図７の例では、宛先アドレス７３１の値「端末３１１」に対応する出力インタフェース７３３として、「回線３３２へのインタフェース」が登録されている（行７２１）。「端末３１１」に対応する送信元アドレス７３２及び入力インタフェース７３４としては、何も登録されていない。行７２１は、端末３１１からのデータが回線３３２へのインタフェースに入力された場合、その入力インタフェースが正当であることを示す。

図８は、本発明の実施の形態のデータ転送装置３２３が保持する経路制御情報の例を示す説明図である。

図８に示す経路制御情報８１１は、データ転送装置３２３が経路制御情報２５２又は２７１として保持するものの一例である。

経路制御情報８１１は、宛先アドレス８３１、送信元アドレス８３２、出力インタフェース８３３及び入力インタフェース８３４の四つのカラムからなる。これらのカラムの説明は、それぞれ、図６に示す宛先アドレス６３１、送信元アドレス６３２、出力インタフェース６３３及び入力インタフェース６３４に関するものと同様であるため、省略する。

図８の例では、図６の行６２１と同様、宛先アドレス８３１の値「端末３１１」に対応する出力インタフェース８３３として、「回線３３１へのインタフェース」が登録されている（行８２１）。しかし、図８の例では、図６の行６２２のような、宛先アドレス８３１が「グループＡ」である行は登録されていない。

図９は、本発明の実施の形態の仮想的データ転送装置３２４を構成する現用系データ転送装置４２１が保持する経路制御情報の例を示す説明図である。

図９に示す経路制御情報９１１は、現用系データ転送装置４２１が経路制御情報２５２又は２７１として保持するものの一例である。

経路制御情報９１１は、宛先アドレス９３１、送信元アドレス９３２、出力インタフェース９３３及び入力インタフェース９３４の四つのカラムからなる。これらのカラムの説明は、それぞれ、図６に示す宛先アドレス６３１、送信元アドレス６３２、出力インタフェース６３３及び入力インタフェース６３４に関するものと同様であるため、省略する。

ただし、図９の例では、宛先アドレス７３１の値「端末３１１」に対応する出力インタフェース９３３として、「回線４３１へのインタフェース」が登録されている（行９２１）。「端末３１１」に対応する送信元アドレス９３２及び入力インタフェース９３４としては、何も登録されていない。行９２１は、端末３１１からのデータが回線４３１へのインタフェースに入力された場合、その入力インタフェースが正当であることを示す。

図９の例では、さらに、宛先アドレス９３１の値「グループＡ」に対応する送信元アドレス９３２、出力インタフェース９３３及び入力インタフェース９３４として、それぞれ、「端末３１１」、「回線４３４へのインタフェース」及び「回線４３１へのインタフェース」が登録されている（行９２２）。行９２２は、回線４３１へのインタフェースに端末３１１からグループＡ宛のデータが入力された場合、現用系データ転送装置４２１は、入力されたデータを回線４３４へのインタフェースから出力することを意味する。

図１０は、本発明の実施の形態の仮想的データ転送装置３２４を構成する待機系データ転送装置４２２が保持する経路制御情報の例を示す説明図である。

図１０に示す経路制御情報１０１１は、待機系データ転送装置４２２が経路制御情報２５２又は２７１として保持するものの一例である。

経路制御情報１０１１は、宛先アドレス１０３１、送信元アドレス１０３２、出力インタフェース１０３３及び入力インタフェース１０３４の四つのカラムからなる。これらのカラムの説明は、それぞれ、図６に示す宛先アドレス６３１、送信元アドレス６３２、出力インタフェース６３３及び入力インタフェース６３４に関するものと同様であるため、省略する。

ただし、本実施の形態では、待機系データ転送装置４２２は、経路制御情報１０１１を保持しない。このため、図１０の例では、各カラムに何も登録されていない。

本実施の形態のデータ転送装置３２１〜３２４がレイヤ２において動作するスイッチである場合、図６から図１０における宛先アドレス６３１等及び送信元アドレス６３２等には、Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＭＡＣ）アドレスが登録される。この場合、図６の「グループＡ」は、マルチキャストＭＡＣアドレスである。そして、出力インタフェース６３３等及び入力インタフェース６３４等には、各回線に接続されるポート（図示省略）の番号が登録される。一方、データ転送装置３２１〜３２４がレイヤ３において動作するルータ又はスイッチである場合、図６から図１０における宛先アドレス６３１等及び送信元アドレス６３２等には、Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＩＰ）アドレスが登録される。そして、出力インタフェース６３３等及び入力インタフェース６３４等には、各回線に接続されるインタフェースの識別子が登録される。

図１１は、本発明の実施の形態のデータ転送装置が実行する処理を示すフローチャートである。

図１１に示す処理は、データ転送装置３２１〜３２３、現用系データ転送装置４２１及び待機系データ転送装置４２２の転送処理用プロセッサ２６１によって実現される。

最初に、データ転送装置に、マルチキャスト通信のデータが入力される（１１０１）。

次に、データ転送装置は、自データ転送装置の状態が現用系１１１であるか否かを判定する（１１０２）。

ステップ１１０２において、自データ転送装置の状態が現用系１１１であると判定された場合、そのデータ転送装置において、経路制御情報２５２又は２７１は既に構築されている。この場合、データ転送装置は、入力インタフェースが正当であるか否かを判定する（１１０３）。

ステップ１１０３において、入力インタフェースが正当でないと判定された場合、データ転送装置は、入力されたデータを破棄して（１１０４）、処理を終了する。

一方、ステップ１１０３において、入力インタフェースが正当であると判定された場合、データ転送装置は、入力されたデータを受信する（１１０５）。

次に、データ転送装置は、受信したデータに対応する経路情報が、経路制御情報２５２又は２７１に含まれているか否かを判定する（１１０６）。ここで、受信したデータに対応する経路情報とは、経路制御情報２５２又は２７１として保持されている情報（図６から図１０参照）のうち、宛先アドレス、送信元アドレス及び入力インタフェースの組み合わせが受信したデータと一致する情報である。例えば、データ転送装置３２１において、回線３３１へのインタフェースが端末３１１からグループＡへのマルチキャスト通信のデータを受信した場合、図６の行６２２が、受信したデータに対応する経路情報である。

ステップ１１０６において、受信したデータに対応する経路情報が含まれていないと判定された場合、データ転送装置は、受信したデータを転送することができない。このため、データ転送装置は、受信したデータを破棄して（１１０７）、処理を終了する。

一方、ステップ１１０６において、受信したデータに対応する経路情報が含まれていると判定された場合、データ転送装置は、受信したデータを経路情報に従って転送し（１１０８）、処理を終了する。ここで、受信したデータを経路情報に従って転送するとは、受信したデータを、受信したデータに対応する経路情報の出力インタフェース６３３等が示すインタフェースから送信することを意味する。

ステップ１１０２において、自データ転送装置の状態が現用系１１１でないと判定された場合、データ転送装置は、自データ転送装置の状態が待機系１１２であるか否かを判定する（１１０９）。

ステップ１１０９において、自データ転送装置の状態が待機系１１２であると判定された場合、データ転送装置は、データを転送しない。このため、データ転送装置は、入力されたデータを破棄して（１１１０）、処理を終了する。

一方、ステップ１１０９において、自データ転送装置の状態が待機系１１２でないと判定された場合、自データ転送装置の状態は過渡状態１１３である。すなわち、自データ転送装置において、まだ経路制御情報２５２又は２７１の構築が完了したと判定されていない。この場合、データ転送装置は、データを入力されたインタフェースが、マルチキャスト通信が有効なインタフェースであるか否かを判定する（１１１１）。

ステップ１１１１において、マルチキャスト通信が有効でないと判定された場合、データ転送装置は、マルチキャスト通信のデータを転送しない。このため、データ転送装置は、入力されたデータを破棄して（１１１２）、処理を終了する。

一方、ステップ１１１１において、マルチキャスト通信が有効であると判定された場合、データ転送装置は、入力されたデータを受信する（１１１３）。

次に、データ転送装置は、受信したデータに対応する経路情報が、経路制御情報２５２又は２７１に含まれているか否かを判定する（１１１４）。

ステップ１１１４において、受信したデータに対応する経路情報が含まれていないと判定された場合、受信したデータに対応する経路情報がまだ構築されていない可能性がある。この場合、データ転送装置は、受信したデータが入力されたインタフェースを除く全てのマルチキャスト通信が有効なインタフェースに、受信したデータを転送して（１１１５）、処理を終了する。

一方、ステップ１１１４において、受信したデータに対応する経路情報が含まれていると判定された場合、受信したデータに対応する経路情報は既に構築されている。この場合、データ転送装置は、受信したデータを経路情報に従って転送し（１１１６）、処理を終了する。

このように、受信したデータに対応する経路情報が構築されたと判定されない場合、受信したデータは、マルチキャスト通信が有効な全てのインタフェースから各回線に送信される。

以下、データ転送の具体例を、図１から図１１を参照しながら説明する。

端末３１１から回線３３１にグループＡ宛としてマルチキャスト通信のデータが送信される場合を例として説明する。データ転送装置３２１には、回線３３１へのインタフェースからデータが入力される（図１１のステップ１１０１）。データ転送装置３２１は、図６の行６２１を参照して、入力インタフェースが正当であることを確認する（１１０３）。そして、データ転送装置３２１は、行６２２に従って、回線３３３へのインタフェースからデータを送信する（１１０８）。

データ転送装置３２３には、回線３３１へのインタフェースからデータが入力される（１１０１）。データ転送装置３２３は、図８の行８２１を参照して、入力インタフェースが正当であることを確認する（１１０３）。しかし、データ転送装置３２３は非マルチキャストデータ転送装置であるため、入力されたデータをどのインタフェースからも送信しない。

仮想的データ転送装置３２４には、回線３３３へのインタフェースからデータが入力される。

仮想的データ転送装置３２４を構成する現用系データ転送装置４２１には、回線３３３に対応する回線４３１へのインタフェースからデータが入力される（１１０１）。現用系データ転送装置４２１は、図９の行９２１を参照して、入力インタフェースが正当であることを確認する（１１０３）。そして、現用系データ転送装置４２１は、行９２２に従って、回線４３４へのインタフェースからデータを送信する（１１０８）。回線４３４は、回線３３６に対応するため、データは、仮想的データ転送装置３２４から回線３３６に送信される。

仮想的データ転送装置３２４を構成する待機系データ転送装置４２２には、回線３３３に対応する回線４３１へのインタフェースからデータが入力される（１１０１）。しかし、待機系データ転送装置４２２はデータ転送処理を行わないため、入力されたデータを廃棄する（１１０２、１１０９、１１１０）。

データ転送装置３２２には、回線３３６へのインタフェースからデータが入力される。しかし、データ転送装置３２２は、図７の行７２１を参照して、入力インタフェースが不当であることを確認する（１１０３）。このため、データ転送装置３２２は、入力されたデータを廃棄する（１１０４）。

次に、仮想的データ転送装置３２４を構成する現用系データ転送装置４２１において障害が発生した場合について説明する。

現在待機系であるデータ転送装置４２２は、現在現用系であるデータ転送装置４２１が正常に動作しているか否かを判定することができる。この判定の方法は、いかなるものであってもよい。例えば、データ転送装置４２１は、周期的に所定の信号をデータ転送装置４２２に送信してもよい。障害の発生等によって、データ転送装置４２１が正常に動作しなくなったとき、データ転送装置４２１は、上記所定の信号をデータ転送装置４２２に周期的に送信できなくなる。データ転送装置４２２は、上記所定の信号を周期的に送信できなくなったとき、データ転送装置４２１が正常に動作しなくなったと判定することができる。

データ転送装置４２１で障害が発生すると、図１の状態遷移１２１によって、データ転送装置４２１の状態は、現用系１１１から待機系１１２に遷移する。データ転送装置４２２の状態は、図１の状態遷移１２２によって、待機系１１２から過渡状態１１３に遷移する。この状態において端末３１１から回線３３１にグループＡ宛としてマルチキャスト通信のデータが送信される場合について説明する。

新たに待機系となったデータ転送装置４２１には、回線３３３に対応する回線４３１へのインタフェースからデータが入力される（１１０１）。しかし、待機系データ転送装置４２１はデータ転送処理を行わないため、入力されたデータを廃棄する（１１０２、１１０９、１１１０）。

過渡状態となった直後のデータ転送装置４２２において、経路制御情報は図１０のようになっている。この場合、経路情報がないため、回線３３３に対応する回線４３１へのインタフェースからデータが入力されたとき、データ転送装置４２２は、入力インタフェースが正当であるか否かを確認することができない。しかし、データ転送装置４２２は過渡状態であるため（１１０９）、データを入力されたインタフェースが、マルチキャスト通信が有効なインタフェースである限り（１１１１）、入力インタフェースの正当性に関係なくデータを受信する（１１１３）。

受信したマルチキャスト通信データに対応する経路情報は、図１０の経路制御情報には含まれていない（１１１４）。しかし、データ転送装置４２２は過渡状態であるため、図５の行５２５に従って、入力インタフェースを除く全てのマルチキャスト通信が有効なインタフェースから、受信したデータを送信する（１１１５）。具体的には、データ転送装置４２２は、入力インタフェースである回線４３１へのインタフェースを除く、回線４３３へのインタフェース及び回線４３４へのインタフェースからデータを送信する。回線４３３及び４３４は、それぞれ、回線３３５及び３３６に対応する。このため、データは、結局、回線３３５へのインタフェース及び回線３３６へのインタフェースから送信される。これらのインタフェースから送信されたマルチキャスト通信のデータは、データ転送装置３２２に入力される（１１０１）。しかし、データ転送装置３２２は、図７の行７２１を参照して、入力インタフェースが不当であることを確認する（１１０３）。このため、データ転送装置３２２は、入力されたデータを廃棄する（１１０４）。

図１の過渡状態１１３にあるデータ転送装置４２２は、経路制御情報の構築が完了したと判定されると、状態遷移１２３によって現用系１１１に遷移する。経路制御情報の構築完了は、例えば、経路制御プロトコルが経路制御情報更新のために情報をやりとりする周期によって判定されてもよい。具体的には、データ転送装置４２２が過渡状態１１３となり、経路制御情報の構築が開始された後、上記の周期に基づいて定められた時間が経過したとき、経路制御情報の構築が完了したと判定されてもよい。

上記の経路制御プロトコルは、例えば、Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＲＩＰ）、Ｏｐｅｎ Ｓｈｏｒｔｅｓｔ Ｐａｔｈ Ｆｉｒｓｔ（ＯＳＰＦ）、Ｂｏｒｄｅｒ Ｇａｔｅｗａｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＢＧＰ）、Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ ｓｙｓｔｅｍ ｔｏ ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ ｓｙｓｔｅｍ（ＩＳ−ＩＳ）、Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ−Ｓｐａｒｓｅ Ｍｏｄｅ（ＰＩＭ−ＳＭ）、Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ−Ｄｅｎｓｅ Ｍｏｄｅ（ＰＩＭ−ＤＭ）、Ｄｉｓｔａｎｃｅ Ｖｅｃｔｏｒ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＤＶＭＲＰ）、Ｍｕｌｔｉｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎｓ ｆｏｒ ＢＧＰ（ＭＢＧＰ）、Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｇｒｏｕｐ Ｍｅｍｂｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＩＧＭＰ）及びＭｕｌｔｉｃａｓｔ Ｌｉｓｔｅｎｅｒ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ（ＭＬＤ）のうち少なくとも一つであってもよい。

あるいは、データ転送装置４２２が過渡状態１１３となり、経路制御情報の構築が開始された後、所定の時間が経過したとき、経路制御情報の構築が完了したと判定されてもよい。その場合、所定の時間は、ユーザによって設定されてもよい。

本発明は、例えば、インターネットにおける通信制御技術に関する産業に利用可能である。

本発明の実施の形態におけるデータ転送装置の状態遷移を示した説明図である。 本発明の実施の形態の対象となるデータ転送装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態のネットワーク構成の説明図である。 本発明の実施の形態の仮想的マルチキャストデータ転送装置の構成の説明図である。 本発明の実施の形態のデータ転送装置のマルチキャスト通信が有効なインタフェースを示す説明図である。 本発明の実施の形態の第１のデータ転送装置が保持する経路制御情報の例を示す説明図である。 本発明の実施の形態の第２のデータ転送装置が保持する経路制御情報の例を示す説明図である。 本発明の実施の形態の第３のデータ転送装置が保持する経路制御情報の例を示す説明図である。 本発明の実施の形態の仮想的データ転送装置を構成する現用系データ転送装置が保持する経路制御情報の例を示す説明図である。 本発明の実施の形態の仮想的データ転送装置を構成する待機系データ転送装置が保持する経路制御情報の例を示す説明図である。 本発明の実施の形態のデータ転送装置が実行する処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１１１ 現用系
１１２ 待機系
１１３ 過渡状態
１２１、１２２、１２３ 状態遷移
２１１ データ転送装置
２２１ 制御部
２２２ バックプレーンスイッチ
２２３ 転送部
２３１、２３２ インタフェース
２４１ 制御処理用プロセッサ
２４２ 制御処理用メモリ
２５１ 経路制御プログラム
２５２、２７１ 経路制御情報
２５３ ＯＳ
２６１ 転送処理用プロセッサ
２６２ 転送処理用メモリ
３１１、３１２ 端末
３２１〜３２４、４２１、４２２ データ転送装置
３３１〜３３６、４３１〜４３４ 回線
４１１ 仮想的データ転送装置

Claims (9)

1. ネットワークに接続されるデータ転送装置であって、
   前記データ転送装置の状態は、データを転送しない待機状態、データを転送する現用状態、及び、前記待機状態から前記現用状態に遷移する間の過渡状態のいずれかであり、
   前記データ転送装置は、
   データを送受信するための複数のインタフェースを備え、
   前記データ転送装置は、前記データ転送装置の状態が前記待機状態から前記過渡状態に変化した後に、データの宛先と、その宛先に送信されるべきデータを送信する前記インタフェースとを対応付ける転送先情報の構築を開始し、
   前記構築された転送先情報を保持し、
   前記転送先情報が構築されたと判定される前に、前記インタフェースを介してマルチキャスト通信のためのデータを受信すると、前記転送先情報にかかわらず、一つ以上の前記インタフェースからマルチキャスト通信のためのデータを送信し、
   前記転送先情報が構築されたと判定された後に、前記インタフェースを介してマルチキャスト通信のためのデータを受信すると、前記転送先情報によって前記受信したデータの宛先と対応付けられた前記インタフェースから、前記受信したデータを送信し、
   前記データ転送装置の状態は、前記転送先情報が構築されたと判定された後に、前記過渡状態から前記現用状態に変化することを特徴とするデータ転送装置。
2. 前記データ転送装置は、前記データ転送装置が起動した後に、前記転送先情報の構築を開始することを特徴とする請求項１に記載のデータ転送装置。
3. 前記ネットワークにはさらに他のデータ転送装置が接続され、
   前記データ転送装置の前記各インタフェースが接続されている前記ネットワーク上の各回線には、前記他のデータ転送装置の各インタフェースが接続され、
   前記他のデータ転送装置の状態が前記現用状態であるとき、前記データ転送装置の状態は前記待機状態であり、
   前記他のデータ転送装置が正常でないと判定された場合、前記データ転送装置の状態が前記待機状態から前記過渡状態に変化することを特徴とする請求項１に記載のデータ転送装置。
4. 前記他のデータ転送装置は、前記データ転送装置に所定の信号を周期的に送信し、
   前記データ転送装置は、前記他のデータ転送装置から前記所定の信号を周期的に受信しなくなったとき、前記他のデータ転送装置が正常でないと判定することを特徴とする請求項３に記載のデータ転送装置。
5. 前記データ転送装置は、前記転送先情報が構築されたと判定される前にマルチキャスト通信のためのデータを受信すると、前記データを受信したインタフェースを除く全てのマルチキャスト通信が有効な前記インタフェースから、前記受信したデータを送信することを特徴とする請求項１に記載のデータ転送装置。
6. 前記データ転送装置は、前記転送先情報が構築されたと判定される前に、前記インタフェースにマルチキャスト通信のためのデータを入力されると、前記インタフェースに前記データが入力されることが正当であるか否かにかかわらず、前記入力されたデータを廃棄せずに受信することを特徴とする請求項１に記載のデータ転送装置。
7. 前記データ転送装置は、
   前記転送先情報が構築されたと判定された後に、前記インタフェースにマルチキャスト通信のためのデータを入力されると、前記入力されたデータの送信元がデータの宛先として前記転送先情報に登録されており、かつ、前記登録されたデータの宛先と前記データが入力されたインタフェースとが前記転送先情報によって対応付けられているか否かを判定し、
   前記入力されたデータの送信元がデータの宛先として前記転送先情報に登録されており、かつ、前記登録されたデータの宛先と前記データが入力されたインタフェースとが前記転送先情報によって対応付けられている場合、前記インタフェースに前記データが入力されることが正当であると判定し、
   前記入力されたデータの送信元がデータの宛先として前記転送先情報に登録されていないか、又は、前記登録されたデータの宛先と前記データが入力されたインタフェースとが前記転送先情報によって対応付けられていない場合、前記インタフェースに前記データが入力されることが正当でないと判定し、
   前記インタフェースに前記データが入力されることが正当でないと判定された場合、前記入力されたデータを廃棄することを特徴とする請求項６に記載のデータ転送装置。
8. 前記データ転送装置は、前記転送先情報の構築を開始した後、前記転送先情報の構築に用いられる経路制御プロトコルによって定められる時間が経過すると、前記転送先情報が構築されたと判定することを特徴とする請求項１に記載のデータ転送装置。
9. 前記データ転送装置は、前記転送先情報の構築を開始した後、所定の時間が経過すると、前記転送先情報が構築されたと判定することを特徴とする請求項１に記載のデータ転送装置。