JP5363658B1 - 中継装置、中継装置の制御方法、及び、ネットワークシステム - Google Patents
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Abstract
【選択図】図2
Description
形態1:シーケンス番号を用いた通信によってデータを伝送する2つの端末と、前記2つの端末の伝送路上に配置され前記2つの端末間のデータを中継するための第1と第2の中継装置と、を有するネットワークに配置される第1の中継装置であって、
受信したデータの転送を行うための転送制御部と、
対向する前記第2の中継装置に障害が発生したことを検知する検知部と、を備え、
前記転送制御部は、
前記受信したデータの転送を行う転送部と、
前記受信したデータを加工する加工部であって、(i)前記第2の中継装置に向けてデータを転送する場合に、転送するデータに前記第1と第2の中継装置間でのデータのやり取りであることを示すためのマークをデータに付与するオプション部と、(ii)データを対向する前記端末に送信する場合に、送信元の前記端末から送信されるデータに付与されているシーケンス番号に所定値を加算する加算部と、(iii)データを対向する前記端末から受信した場合に、前記端末から送信されたデータに確認応答番号が付与されているときに、前記確認応答番号に対し前記所定値を減算する減算部と、を有する加工部と、を有し、
前記検知部は、前記第2の中継装置から送信されるデータに付与される、前記第1と第2の中継装置間でのデータのやり取りであることを示すための第1のマークと、確認応答番号である第1の確認応答番号の少なくともいずれか一方に基づいて対向する前記第2の中継装置の障害の発生を検知する、第1の中継装置。
形態2:シーケンス番号を用いた通信によってデータが伝送される2つの端末と、前記2つの端末の伝送路上に配置され前記2つの端末間のデータを中継するための第1と第2の中継装置と、を有するネットワークに配置される第1の中継装置の制御方法であって、
(a)受信したデータを転送する工程と、
(b)対向する前記第2の中継装置に障害が発生したことを検知する工程と、を備え、
前記工程(a)は、
(a1)前記第2の中継装置に向けてデータを転送する場合に、転送するデータに前記第1と第2の中継装置間でのデータのやり取りであることを示すためのマークをデータに付与する工程と、
(a2)データを対向する前記端末に送信する場合に、送信元の前記端末から送信されるデータに付与されているシーケンス番号に所定値を加算する工程と、
(a3)データを対向する前記端末から受信した場合に、前記対向する端末から送信されるデータに確認応答番号が付与されているときに、前記確認応答番号に前記所定値を減算する工程と、を含み、
前記工程(b)は、
前記第2の中継装置から送信されるデータに付与される、前記第1と第2の中継装置間でのデータのやり取りであることを示すための第1のマークと、確認応答番号である第1の確認応答番号の少なくともいずれか一方に基づいて対向する前記第2の中継装置の障害の発生を検知する工程を含む、制御方法。
形態3:ネットワークシステムであって、
シーケンス番号を用いた通信によってデータを伝送する2つの端末と、
前記2つの端末の伝送路上に配置され前記2つの端末間のデータを中継するための第1と第2の中継装置と、を備え、
前記1と第2の中継装置は、それぞれ、
受信したデータの転送を行うための転送制御部と、
対向する他方の前記中継装置に障害が発生したことを検知する検知部と、を備え、
前記転送制御部は、
前記受信したデータの転送を行う転送部と、
前記受信したデータを加工する加工部であって、(i)前記他方の中継装置に向けてデータを転送する場合に、転送するデータに前記第1と第2の中継装置間でのデータのやり取りであることを示すためのマークをデータに付与するオプション部と、(ii)データを対向する前記端末に送信する場合に、送信元の前記端末から送信されるデータに付与されているシーケンス番号に所定値を加算する加算部と、(iii)データを対向する前記端末から受信した場合に、前記端末から送信されたデータに確認応答番号が付与されているときに、前記確認応答番号に対し前記所定値を減算する減算部と、を有する加工部と、を有し、
一方の前記中継装置が備える前記検知部は、前記他方の中継装置の前記オプション部によって付与される前記マークと、前記他方の中継装置から送信されるデータに付与される前記確認応答番号の少なくともいずれか一方に基づいて対向する前記他方の中継装置の障害の発生を検知する、ネットワークシステム。
受信したデータの転送を行うための転送制御部と、
対向する前記第2の中継装置に障害が発生したことを検知する検知部と、を備え、
前記転送制御部は、
前記受信したデータの転送を行う転送部と、
前記第2の中継装置の障害の発生を検知するために前記受信したデータを加工する加工部であって、(i)前記第2の中継装置に向けてデータを転送する場合に、転送するデータに前記第1と第2の中継装置間でのデータのやり取りであることを示すためのマークをデータに付与するオプション部と、(ii)データを対向する前記端末に送信する場合に、送信元の前記端末から送信されるデータに付与されているシーケンス番号に所定値を加算する加算部と、(iii)データを対向する前記端末から受信した場合に、前記端末から送信されたデータに確認応答番号が付与されているときに、前記確認応答番号に対し前記所定値を減算する減算部と、を有する加工部と、を有し、
前記検知部は、前記マークと前記確認応答番号の少なくともいずれか一方に基づいて対向する前記第2の中継装置の障害の発生を検知する、第1の中継装置。
前記検知部は、前記第2の中継装置から送信されて受信したデータに前記マークが付与されていない場合に、前記第2の中継装置の障害の発生を検知する、第1の中継装置。
適用例2に記載の第1の中継装置によれば、受信したデータにマークが付与されているか否かを判別することで第2の中継装置の障害の発生を容易に検知できる。
前記検知部は、前記第2の中継装置から送信されて受信したデータのうちの前記確認応答番号が、本来受信すべき番号から前記所定値を加算した番号である場合に、前記第2の中継装置の障害の発生を検知する、第1の中継装置。
適用例3に記載の第1の中継装置によれば、受信したデータのうちの前記確認応答番号が、本来受信すべき番号から前記所定値を加算した番号であるか否かを判別することで第2の中継装置の障害の発生を容易に検知できる。
前記検知部は、前記第2の中継装置から送信されて受信したデータに前記マークが付与されていない場合であり、かつ、前記受信したデータのうちの前記確認応答番号が、本来受信すべき番号から前記所定値を加算した番号である場合に、前記第2の中継装置の障害の発生を検知する、第1の中継装置。
適用例4に記載の第1の中継装置によれば、障害発生の検知をマークと確認応答番号の2つの要素により行なうことで、障害発生検知の精度を向上できる。
前記2つの端末はTCPを用いて通信を行い、
前記転送制御部は、
受信したデータによって前記検知部が前記第2の中継装置の障害の発生を検知した場合に、前記受信したデータがTCPコネクション確立要求を行うためのSYNパケットを含む場合は、前記加工部の機能を用いることなく前記受信したデータの転送を行う、第1の中継装置。
適用例5に記載の第1の中継装置によれば、障害発生を検知した場合でも、データ通信を継続できる。
前記2つの端末はTCPを用いて通信を行い、
前記転送制御部は、
受信したデータによって前記検知部が前記第2の中継装置の障害の発生を検知した場合に、前記受信したデータがTCPコネクション確立要求を行うためのSYNパケットに対する確認応答パケットを含む場合は、前記加工部の機能を用いることなく前記受信したデータの転送を行う、第1の中継装置。
適用例6に記載の第1の中継装置によれば、障害発生を検知した場合でも、データ通信を継続できる。
A.参考例:
B.実施例:
C.変形例:
実施例を説明する前に、理解の容易のために本発明を適用していない参考例について説明する。図1は、参考例のネットワークシステム5wを説明するための図である。ネットワークシステム5wは、端末としての第1の通信装置20wと、端末としての第2の通信装置21wと、第1の中継装置10wと、第2の中継装置11wと、を備える。第1と第2の通信装置20w,21wは、第1と第2の中継装置10w,11wとインターネットを介してデータ通信を実現させている。
B−1.ネットワークシステム5の構成:
図2は、本発明の実施例としてのネットワークシステム5を説明するための図である。図2に示すように、ネットワークシステム5は、端末としての第1と第2の通信装置454,455と、第1と第2の通信装置454,455間のデータ通信を中継する第1と第2の中継装置441,442と、を備える。第1と第2の中継装置441,442は、第1と第2の通信装置454,455の伝送路上に直列に配置されている。第1と第2の通信装置454,455はTCPを用いてデータ(パケット)通信を行う。なお、第1と第2の中継装置441,442との間にはインターネット(図示せず)が存在する。
B−2−1.3ウェイ・ハンドシェイクにおける障害発生の検知:
図7は、3ウェイ・ハンドシェイク時の障害発生の検知について説明するための図である。すなわち、図7は、3ウェイ・ハンドシェイク時において、第1の中継装置441と第2の中継装置442のいずれかに障害(詳細には、加工部48の障害)が発生した場合の障害発生の検知方法について説明するための図である。
・ステップS60:第1の通信装置454から第1の中継装置441にSYNパケットを送信する。
・ステップS61:TCPオプションをデータに付与して第1の中継装置441から第2の中継装置442にデータを送信する。
・ステップS62:TCPオプションをデータから外すと共に、シーケンス番号に所定値である1000000を加算して第2の中継装置442から第2の通信装置455にデータを送信する。
・ステップS63:第2の通信装置455から第2の中継装置442にSYN/ACKを送信する。ACK番号は受信したシーケンス番号に1を加算する。
・ステップS64:TCPオプションをデータに付与すると共に、ACK番号から所定値である1000000を減算して第2の中継装置442から第1の中継装置441にデータを送信する。
・ステップS65:TCPオプションをデータから外すと共に、シーケンス番号に所定値である1000000を加算して第1の中継装置441から第1の通信装置454にデータを送信する。
・ステップS66:受信したACK番号をシーケンス番号とし、受信したシーケンス番号に1を加算し、ACKを第1の通信装置454から第1の中継装置441に送信する。
・ステップS67:TCPオプションをデータに付与して第1の中継装置441から第2の中継装置442にデータを送信する。
・ステップS68:TCPオプションをデータから外すと共に、シーケンス番号に所定値である1000000を加算して第2の中継装置442から第2の通信装置455にデータを送信する。
SYNパケットにTCPオプションが付与されていないため、第2の中継装置442で障害検知が可能である。
・地点61pでの障害発生時(第2の障害検知態様)
SYN/ACKパケットにTCPオプションが付与されていないため、第1の中継装置441で障害検知が可能である。
・地点64pでの障害発生時(第3の障害検知態様)
SYN/ACKパケットにTCPオプションが付与されていないことと、ACK番号が減算されていないことによって、第1の中継装置441で障害検知が可能である。
・地点65pでの障害発生時(第4の障害検知態様)
ACKパケットにTCPオプションが付与されていなため、第2の中継装置442で障害検知が可能である。
・地点66pでの障害発生時(第5の障害検知態様)
ACKパケットにTCPオプションが付与されていないことと、ACK番号が減算されていないことによって、第2の中継装置442で障害検知が可能である。
・地点67pでの障害発生時(第6の障害検知態様)
再送されたSYN/ACKパケットにTCPオプションが付与されていないことと、ACK番号が減算されていないことによって、第1の中継装置441で障害検知が可能である。
図8は、3ウェイ・ハンドシェイク時の障害検知の第1の態様を説明するための図である。図8は、第1の通信装置454がSYNパケットを送信する時点60pで、第1の中継装置441に障害が発生していた場合の処理フローである。
図9は、3ウェイ・ハンドシェイク時の障害検知の第2の態様を説明するための図である。図9では、第1の通信装置454からSYNパケットを送信する時点61pで、第2の中継装置442に障害が発生していた場合の処理フローである。
図10は、3ウェイ・ハンドシェイク時の障害検知の第3の態様を説明するための図である。図10は、第2の中継装置442が第2の通信装置455にSYNパケットを送信した地点64pで第2の中継装置442に障害が発生した場合の処理フローを示している。
図11は、3ウェイ・ハンドシェイク時の障害検知の第4の態様を説明するための図である。図11は、第1の中継装置441がSYNパケットを第2の中継装置442に送信した地点65pで第1の中継装置441に障害が発生した場合の処理フローである。
図12は、3ウェイ・ハンドシェイク時の障害検知の第5の態様を説明するための図である。図12は、第1の中継装置441がSYN/ACKパケットを第1の通信装置454に送信した地点66pで第1の中継装置441に障害が発生した場合の処理フローである。
図13は、3ウェイ・ハンドシェイク時の障害検知の第6の態様を説明するための図である。図13は、第2の中継装置442がSYN/ACKパケットを第1の中継装置441に送信した直後に第2の中継装置442に障害が発生した場合の処理フローである。
図14は、TCPによるデータ通信中に障害が発生した場合の第1の障害検知態様を説明するための図である。図14では、シーケンス番号10001におけるデータの第2の通信装置455への送信が完了した地点(ステップS140〜ステップS142の後の地点)140pで、第1の中継装置441に障害が発生した場合の障害検知処理フローである。なお、図14では、シーケンス番号10001のデータに対するACKパケットについては図示を省略している。
上記のように、第1と第2の中継装置441,442は、TCPオプションとACK番号の少なくともいずれか一方に基づいて、一方の中継装置441,442が他方の中継装置441,442の障害発生を容易に検知できる。これにより、例えば、第1と第2の中継装置441,442のいずれかに障害が発生した場合に、タイムアウト等によるデータ通信の中断を待つことなく、パススルーによるデータ送信や、RSTパケットの送信等のデータ通信を進めるための処理を速やかに実行できる。
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明はこのような実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成を採ることができる。例えば以下のような変形が可能である。
上記実施例の障害検知の一態様では、データにTCPオプションが付与されていないことと、ACK番号が減算されていないことを検知することで対向する中継装置441,442の障害発生を検知する態様を含んでいたが(例えば、B−2−4.第3の障害検知態様)、これに限定されるものではない。すなわち、データにTCPオプションが付与されていないことと、ACK番号が減算されていないことの少なくともいずれか一方を検知することで、一方の中継装置441,442が、他方の対向する中継装置441,442の障害発生を検知しても良い。例えば、図10において、第1の中継装置441が受信したデータにTCPオプションが付与されていないことを検知することで、第1の中継装置441は対向する第2の中継装置442の障害発生を検知しても良い。また、例えば図10において、第1の中継装置441が受信したデータのACK番号が所定値減算されていないことを検知することで、第1の中継装置441は対向する第2の中継装置442の障害発生を検知しても良い。すなわち、以下の変形態様の中継装置であっても良い。
シーケンス番号を用いたストリーム型の通信によってデータを伝送する2つの端末と、前記2つの端末の伝送路上に直列に配置され前記2つの端末間のデータを中継するための第1と第2の中継装置と、を有するネットワークに配置される第1の中継装置であって、
受信したデータの転送を行うための転送制御部と、
対向する前記第2の中継装置に障害が発生したことを検知する検知部と、を備え、
前記転送制御部は、
前記受信したデータの転送を行う転送部と、
前記第2の中継装置の障害の発生を検知するために前記受信したデータを加工する加工部であって、(i)前記第2の中継装置に向けてデータを転送する場合に、転送するデータに前記第1と第2の中継装置間でのデータのやり取りであることを示すためのマークをデータに付与するオプション部と、を有する加工部と、を有し、
前記検知部が対向する前記第2の中継装置の障害の発生を検知するための要素として前記マークを含む、第1の中継装置。
上記第1の変形態様の第1の中継装置は、マークに基づいて対向する第2の中継装置の障害発生を検知できる。ここで、検知部は、第2の中継装置から送信されて受信したデータにマークが付与されていない場合に、第2の中継装置の障害の発生を容易に検知できる。
シーケンス番号を用いたストリーム型の通信によってデータを伝送する2つの端末と、前記2つの端末の伝送路上に直列に配置され前記2つの端末間のデータを中継するための第1と第2の中継装置と、を有するネットワークに配置される第1の中継装置であって、
受信したデータの転送を行うための転送制御部と、
対向する前記第2の中継装置に障害が発生したことを検知する検知部と、を備え、
前記転送制御部は、
前記受信したデータの転送を行う転送部と、
前記第2の中継装置の障害の発生を検知するために前記受信したデータを加工する加工部であって、(i)データを対向する前記端末に送信する場合に、送信元の前記端末から送信されるデータに付与されているシーケンス番号に所定値を加算する加算部と、(ii)データを対向する前記端末から受信した場合に、前記端末から送信されたデータに付与されている確認応答番号に対し前記所定値を減算する減算部と、を有する加工部と、を有し、
前記検知部が対向する前記第2の中継装置の障害の発生を検知するための要素として前記確認応答番号を含む、第1の中継装置。
上記第2の変形態様の第1の中継装置は、確認応答番号に基づいて対向する第2の中継装置の障害発生を検知できる。ここで、検知部は、第2の中継装置から送信されて受信したデータのうち確認応答番号が、本来受信すべき番号から所定値を加算した番号である場合に、第2の中継装置の障害の発生を容易に検知できる。
上記実施例では、第1と第2の通信装置454,455はTCPによってデータ通信を行っていたが、データ通信に用いられるプロトコルはTCPに限定されるものではない。すなわち、第1と第2の通信装置454,455がシーケンス番号を用いたストリーム型の通信によってデータ通信を行う場合に、本発明を適用できる。例えば、RTCP(Real-time Transport Control Protocol)を用いたデータ通信にも本発明は適用できる。
上記実施例では、第1と第2の中継装置441,442が対向する中継装置441,442の障害発生を検知し、RSTパケットを送信することでデータ通信を中断していたが、以下のようにしてデータ通信を中断しても良い。すなわち、ネットワークシステム5に接続された制御装置を新たに備え、中継装置441,442によって障害が検知された場合に、障害を検知した中継装置が障害検知を制御装置に報知し、障害検知に関する情報を受信した制御装置がデータ通信の中断を実行しても良い。
10w…第1の中継装置
11w…第2の中継装置
20w…第1の通信装置
21w…第2の通信装置
41,42…入出力インタフェース
44…転送制御部
46…検知部
48…加工部
48a…オプション部
48b…加算部
48c…減算部
49…転送部
441…第1の中継装置
442…第2の中継装置
454…第1の通信装置
455…第2の通信装置
Claims (8)
- シーケンス番号を用いた通信によってデータを伝送する2つの端末と、前記2つの端末の伝送路上に配置され前記2つの端末間のデータを中継するための第1と第2の中継装置と、を有するネットワークに配置される第1の中継装置であって、
受信したデータの転送を行うための転送制御部と、
対向する前記第2の中継装置に障害が発生したことを検知する検知部と、を備え、
前記転送制御部は、
前記受信したデータの転送を行う転送部と、
前記受信したデータを加工する加工部であって、(i)前記第2の中継装置に向けてデータを転送する場合に、転送するデータに前記第1と第2の中継装置間でのデータのやり取りであることを示すためのマークをデータに付与するオプション部と、(ii)データを対向する前記端末に送信する場合に、送信元の前記端末から送信されるデータに付与されているシーケンス番号に所定値を加算する加算部と、(iii)データを対向する前記端末から受信した場合に、前記端末から送信されたデータに確認応答番号が付与されているときに、前記確認応答番号に対し前記所定値を減算する減算部と、を有する加工部と、を有し、
前記検知部は、前記第2の中継装置から送信されるデータに付与される、前記第1と第2の中継装置間でのデータのやり取りであることを示すための第1のマークと、確認応答番号である第1の確認応答番号の少なくともいずれか一方に基づいて対向する前記第2の中継装置の障害の発生を検知する、第1の中継装置。 - 請求項1に記載の第1の中継装置であって、
前記検知部は、前記第2の中継装置から送信されて受信したデータに前記第1のマークが付与されていない場合に、前記第2の中継装置の障害の発生を検知する、第1の中継装置。 - 請求項1に記載の第1の中継装置であって、
前記検知部は、前記第2の中継装置から送信されて受信したデータのうちの前記第1の確認応答番号が、本来受信すべき番号から前記所定値を加算した番号である場合に、前記第2の中継装置の障害の発生を検知する、第1の中継装置。 - 請求項1に記載の第1の中継装置であって、
前記検知部は、前記第2の中継装置から送信されて受信したデータに前記第1のマークが付与されていない場合であり、かつ、前記受信したデータのうちの前記第1の確認応答番号が、本来受信すべき番号から前記所定値を加算した番号である場合に、前記第2の中継装置の障害の発生を検知する、第1の中継装置。 - 請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の第1の中継装置であって、
前記2つの端末はTCPを用いて通信を行い、
前記転送制御部は、
受信したデータによって前記検知部が前記第2の中継装置の障害の発生を検知した場合に、前記受信したデータがTCPコネクション確立要求を行うためのSYNパケットを含む場合は、前記加工部の機能を用いることなく前記受信したデータの転送を行う、第1の中継装置。 - 請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の第1の中継装置であって、
前記2つの端末はTCPを用いて通信を行い、
前記転送制御部は、
受信したデータによって前記検知部が前記第2の中継装置の障害の発生を検知した場合に、前記受信したデータがTCPコネクション確立要求を行うためのSYNパケットに対する確認応答パケットを含む場合は、前記加工部の機能を用いることなく前記受信したデータの転送を行う、第1の中継装置。 - シーケンス番号を用いた通信によってデータが伝送される2つの端末と、前記2つの端末の伝送路上に配置され前記2つの端末間のデータを中継するための第1と第2の中継装置と、を有するネットワークに配置される第1の中継装置の制御方法であって、
(a)受信したデータを転送する工程と、
(b)対向する前記第2の中継装置に障害が発生したことを検知する工程と、を備え、
前記工程(a)は、
(a1)前記第2の中継装置に向けてデータを転送する場合に、転送するデータに前記第1と第2の中継装置間でのデータのやり取りであることを示すためのマークをデータに付与する工程と、
(a2)データを対向する前記端末に送信する場合に、送信元の前記端末から送信されるデータに付与されているシーケンス番号に所定値を加算する工程と、
(a3)データを対向する前記端末から受信した場合に、前記対向する端末から送信されるデータに確認応答番号が付与されているときに、前記確認応答番号に前記所定値を減算する工程と、を含み、
前記工程(b)は、
前記第2の中継装置から送信されるデータに付与される、前記第1と第2の中継装置間でのデータのやり取りであることを示すための第1のマークと、確認応答番号である第1の確認応答番号の少なくともいずれか一方に基づいて対向する前記第2の中継装置の障害の発生を検知する工程を含む、制御方法。 - ネットワークシステムであって、
シーケンス番号を用いた通信によってデータを伝送する2つの端末と、
前記2つの端末の伝送路上に配置され前記2つの端末間のデータを中継するための第1と第2の中継装置と、を備え、
前記1と第2の中継装置は、それぞれ、
受信したデータの転送を行うための転送制御部と、
対向する他方の前記中継装置に障害が発生したことを検知する検知部と、を備え、
前記転送制御部は、
前記受信したデータの転送を行う転送部と、
前記受信したデータを加工する加工部であって、(i)前記他方の中継装置に向けてデータを転送する場合に、転送するデータに前記第1と第2の中継装置間でのデータのやり取りであることを示すためのマークをデータに付与するオプション部と、(ii)データを対向する前記端末に送信する場合に、送信元の前記端末から送信されるデータに付与されているシーケンス番号に所定値を加算する加算部と、(iii)データを対向する前記端末から受信した場合に、前記端末から送信されたデータに確認応答番号が付与されているときに、前記確認応答番号に対し前記所定値を減算する減算部と、を有する加工部と、を有し、
一方の前記中継装置が備える前記検知部は、前記他方の中継装置の前記オプション部によって付与される前記マークと、前記他方の中継装置から送信されるデータに付与される前記確認応答番号の少なくともいずれか一方に基づいて対向する前記他方の中継装置の障害の発生を検知する、ネットワークシステム。
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