JP5383742B2 - 中継装置およびネットワークシステム - Google Patents
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Description
前記通信パケットの中継地域を識別可能な地域情報と、他の中継装置のネットワーク上のアドレスとを含む経路情報を学習し、該学習した経路情報に基づいて、受信した通信パケットの中継経路を決定する経路制御部と、
前記中継装置が受信した前記通信パケットを、前記決定した中継経路に基づいて、該受信した通信パケットの宛先に送信する中継部と
を備え、
前記経路制御部は、前記中継装置が、災害地域を通知する災害通知パケットを受信した場合であって、前記決定した中継経路に前記災害地域を含むときに、該決定した中継経路を、該災害地域を含まない前記中継経路に切り替える
中継装置。
A−1.システム構成:
本発明の中継装置の実施例としての中継装置300a〜300nを用いたネットワークシステム1000の概略構成を図2に示す。図示するように、ネットワークシステム1000は、災害情報管理サーバ200と中継装置300a〜300n(以下、総称して300xともいう)とを備えている。このネットワークシステム1000は、災害情報管理サーバ200とネットワークN1〜N7がリンクR1〜R14によって相互接続されて構成される。詳しくは後述するが、災害情報管理サーバ200は、地理情報の配布と災害情報の受発信を行う。中継装置300a〜300nは、OSI参照モデルにおけるネットワーク層(レイヤ3)でパケットの中継を行う。ただし、中継装置300a〜300nは、レイヤ2でパケットの中継を行うものであってもよい。
災害情報管理サーバ200の概略構成を図4に示す。図示するように、災害情報管理サーバ200は、地域ID配布部210、災害情報受発信部220、閾値テーブル230、地域テーブル240、災害通知先テーブル250を備えている。なお、地域ID配布部210は請求項の設置地域通知機能に相当する。災害情報受発信部220は、請求項の取得機能、災害通知機能、抽出機能に相当する。災害通知先テーブル250は、請求項の記憶機能に対応している。
中継装置300x(中継装置300a〜300n)は、同一の構成を有している。以下、中継装置300xの構成について説明する。中継装置300xの概略構成を図8に示す。図示するように、中継装置300xは、構成情報設定部310x、経路制御部320x、パケット中継部330x、装置固有テーブル340x、BGPテーブル350x、ルーティングテーブル360x、インタフェース部370xを備える。なお、以下の説明において、中継装置300xの構成要素のうちの、中継装置300a〜300nのいずれかの構成要素を例示する場合は、構成要素の末尾を「x」から、対応する「a」〜「n」の符号に代えて表示する。例えば、中継装置300aの構成情報設定部は、構成情報設定部310aと表示する。構成情報設定部310xは、請求項の設置地域設定部に相当する。経路制御部320xは、請求項の経路制御部に相当する。パケット中継部330xは、請求項の中継部に相当する。装置固有テーブル340xは、請求項の記憶部に相当する。
上述したネットワークシステム1000において、中継装置300xは、非災害時には、BGPを用いて中継経路の最適化制御を行う。また、中継装置300xは、災害発生時、つまり、災害情報管理サーバ200から災害通知を受信した際には、災害通知の内容に応じて、中継経路の切り替えを行う。かかる中継装置300xの経路制御について以下に説明する。
中継装置300xの経路制御の説明に先立って、経路制御に用いる地域IDパケットのフォーマットについて説明する。この地域IDパケットは、以下の3つのケースに共通して用いられるパケットである。
(1)第1のケース:中継装置300xが災害情報管理サーバ200に対して自機の地域IDの配布を要求する場合に、地域ID取得要求パケットとして用いるケース
(2)第2のケース:災害情報管理サーバ200が、地域ID取得要求パケットへの応答として、中継装置300xに地域IDを配布する場合に、地域ID取得応答パケットとして用いるケース
(3)第3のケース:災害情報管理サーバ200が中継装置300xに所定地域における災害の発生(予測を含む)を通知する災害通知パケットとして用いるケース
ネットワークシステム1000における経路制御の概要について説明する。経路制御の流れを図13に示す。ネットワークシステム1000における経路制御は、災害発生前における地域IDの配布・中継経路の決定フェーズと、災害発生時における災害地域の地域IDの通知フェーズとに分類できる。図13では、説明の便を考慮し、災害情報発信サーバ100と、災害情報管理サーバ200と中継装置300aと中継装置300dとの間で行われる処理のシーケンスを例示するが、実際には、図13と同様の処理が、災害情報発信サーバ100と、災害情報管理サーバ200と各中継装置300xとの間で行われる。
中継装置300xにおける設定処理について説明する。設定処理とは、経路制御を行うための構成情報の設定を行う処理である。この処理は、図13の通信T11に対応している。設定処理は、ユーザが構成情報を設定する操作を開始することで開始される。
災害情報管理サーバ200における地域ID配布処理について説明する。地域ID配布処理とは、中継装置300xの要求に応じて、要求元の中継装置300xが設置された地域の地域IDを配布する処理である。この処理は、図13の通信T14に対応している。地域ID配布処理は、災害情報管理サーバ200の動作中において、繰り返し実行される。
災害情報管理サーバ200における災害通知処理について説明する。災害通知処理とは、災害情報管理サーバ200が、災害の発生、または災害の発生予測を取得した場合に、災害の発生地域を中継装置300xに通知する処理である。この処理は、図13の通信T32に対応している。災害通知処理は、災害情報管理サーバ200の動作中において、繰り返し実行される。
中継装置300xにおけるにおける経路制御処理について説明する。経路制御処理とは、他の中継装置との間での通信によって、経路情報を学習し、学習結果に基づいて、中継経路を決定する処理である。当該経路制御処理においては、災害が発生すると、あるいは、災害の発生が予測されると、決定済みの中継経路から、災害地域を含まない中継経路への切り替えが行われる。経路制御処理は、図13の通信T15〜T22,通信T33〜T35,ステップS20,S30に対応している。災害通知処理は、中継装置300xの動作中において、繰り返し実行される。
経路情報パケット処理について説明する。経路情報パケット処理の説明に先立ち、経路情報パケットのフォーマットについて説明する。経路情報パケットのフォーマットを図18に示す。経路情報パケットは、中継装置300x間で経路情報の交換を行うパケットである。本実施例では、BGPで使用される経路情報パケットのフォーマットを利用している。
地域IDパケット処理について説明する。地域IDパケット処理の流れを図21に示す。図示するように、地域IDパケット処理が開始されると、経路制御部320xは、まず、受信した地域IDパケットの地域ID通知タイプが「2」であるか否か、つまり、地域ID取得応答パケットであるか否かを判断する(ステップS781)。
上述したネットワークシステム1000において、災害情報管理サーバ200は、災害情報発信サーバ100からの災害情報DIを受信して、災害地域の地域IDを含む災害通知パケットを中継装置300xに送信する。中継装置300xは、災害情報管理サーバ200からの災害通知パケットの受信を契機として、決定済みの中継経路を、受信した災害通知パケットに含まれる地域IDに基づいて、災害地域を含まない中継経路に切り替える。したがって、災害発生時に、災害地域を経由する通信経路上の中継装置間でルーティング・プロトコルのコネクションが切断するのを待たずに、中継経路を代替経路に迅速に切り替えることができる。あるいは、ルーティング・プロトコルのコネクションが切断しない場合においても、中継経路が災害地域を迂回する経路に迅速に切り替えられるため、災害地域のネットワークの混雑を回避することができる。その結果、災害地域以外の地域間の通信品質の低下を抑制することができる。
本発明の第2実施例について説明する。第2実施例としてのネットワークシステム2000の概略構成を図25に示す。図示するように、ネットワークシステム2000が第1実施例としてのネットワークシステム1000と異なる点は、ネットワークグループNG1〜NG7の各々に1つずつ、災害情報管理プロキシサーバ800a〜800g(以下、災害情報管理プロキシサーバ800a〜800gを総称して、災害情報管理プロキシサーバ800xともいう)が設けられている点である。災害情報管理プロキシサーバ800a〜800gには、IPアドレスとしてA3〜G3が付与されている。以下、ネットワークシステム2000が第1実施例と異なる点についてのみ説明し、第1実施例と同様の点については、説明を省略する。
上述の実施例の変形例について説明する。
C−1.変形例1:
上述の実施形態においては、気象庁が提供する緊急地震速報サービスを利用して、災害情報管理サーバ200が災害情報DIを取得する構成について示したが、災害情報DIを取得する態様は、上述の例に限られるものではない。例えば、民間会社の提供する地震速報を利用してもよい。もとより、災害情報DIの取得は、地震速報に限られない。例えば、災害情報管理サーバ200が、インターネット上の所定のサイトの更新を監視し、更新された情報に所定のキーワードが含まれる場合に、地震が発生したと判断してもよい。かかる所定のサイトとしては、例えば、気象庁の防災気象情報サイトや、各種災害に係るRSS(RDF Site Summaryなど)サイトとすることができる。
上述の実施形態においては、災害情報管理サーバ200は、災害情報DI(緊急地震速報)に含まれる規模の推定値と災害規模閾値THとを比較することによって、災害通知の可否を判断する構成としたが、かかる構成に限られるものではない。例えば、緊急地震速報に含まれる予測震度が所定の閾値よりも大きい場合に、災害通知を行う構成としてもよい。緊急地震速報において、予測震度が所定値以上の場合は、予測震度は、地域名ごとに与えられるので、この場合、災害情報管理サーバ200は、閾値を超える震度が予測された地域のみを災害通知パケットによって通知してもよい。こうすれば、より精度の高い経路制御を行うことができる。
上述の実施形態においては、中継装置300xは、災害通知を受信した場合に切り替える代替経路として、BGPテーブル350aにおいて相対的に優先度が高い経路を採用する構成について示した。ただし、代替経路の候補が複数ある場合において、代替経路の選択方法は、上述の例に限られるものではない。例えば、地域IDを、地域IDが示す地域間の距離的な乖離の程度を把握可能に構成する場合には、災害地域からの乖離の程度が相対的に小さい地域IDを含む中継経路の優先順位を相対的に低くしてもよい。
つまり、各エントリの災害地域に最も近い中継地域を比較した場合に、当該最も近い中継地域が災害地域に近いほど、優先順位を低く設定する。こうすれば、災害地域から物理的距離が近い地域を通る中継経路を採用することを避けることができるので、代替経路の信頼性が向上する。
上述の実施形態においては、既存のプロトコルであるBGPを活用して、中継装置300xが経路情報を学習する構成を示した。このため、中継装置300xが学習する経路情報は、AS番号と地域IDとの組み合わせによるAS_PATH属性として構成された。ただし、AS番号を含めて経路情報を学習することは、必須ではない。例えば、BGPを活用せずに、経路情報を学習する新たなプロトコルを作成する場合には、経路情報は、パケットの中継地域を識別可能な地域情報と、中継装置300xのネットワーク上のアドレスとを含むものであればよい。
上述の実施形態においては、中継装置300xは、経路制御パケットを中継装置300x間で交換し合うことによって、経路情報の学習を行う構成について示したが、経路情報の学習方法は、かかる構成に限るものではない。例えば、災害情報管理サーバ200において、経路情報を一括管理しておき、中継装置300xが、災害情報管理サーバ200から経路情報を受信することで、経路情報を学習する構成としてもよい。あるいは、中継装置300xは、ユーザが行う経路情報の入力を受け付けて、経路情報を学習する構成としてもよい。
上述の実施形態においては、災害情報DIは、地震に関する情報であったが、災害情報DIの内容は、地震に限るものではない。災害情報DIは、種々の災害の発生、または発生予測に関する情報とすることができる。ここでの災害とは、気象などの自然現象の変化、あるいは人為的な原因などによって、人命や社会生活に対する被害を生じる現象である。こうした現象としては、例えば、火災、水害、火山噴火、竜巻、テロ、戦争などを例示することができる。
200…災害情報管理サーバ
210…地域ID配布部
220…災害情報受発信部
230…閾値テーブル
240…地域テーブル
250…災害通知先テーブル
300a〜300n,300x…中継装置
310x…構成情報設定部
320x…経路制御部
330x…パケット中継部
340x…装置固有テーブル
350x…BGPテーブル
360x…ルーティングテーブル
370x…インタフェース部
371x〜374x…ポート
800a〜800g,800x…災害情報管理プロキシサーバ
810x…地域ID配布部
820x…災害情報受発信部
840x…地域テーブル
850x…災害通知先テーブル
1000,2000…ネットワークシステム
R1〜R14…リンク
P1,P2…通信経路
N1〜N7…ネットワーク
NG1〜NG7…ネットワークグループ
Claims (7)
- 通信パケットの中継を行う中継装置であって、
前記通信パケットの中継地域を識別可能な地域情報と、他の中継装置のネットワーク上のアドレスとを含む経路情報を学習し、該学習した経路情報に基づいて設定される複数の中継経路の候補の中から、受信した通信パケットの中継経路を決定する経路制御部と、
前記中継装置が受信した前記通信パケットを、前記決定した中継経路に基づいて、該受信した通信パケットの宛先に送信する中継部と
を備え、
前記経路制御部は、前記中継装置が、災害地域を通知する災害通知パケットを受信した場合であって、前記決定した中継経路に前記災害地域を含むときに、該決定した中継経路を、前記複数の中継経路の候補のうち、該災害地域を含まない前記中継経路に切り替える
中継装置。 - 請求項1記載の中継装置であって、
前記中継装置の設置地域を記憶する記憶部を備え、
前記経路制御部は、
前記中継装置が、前記他の中継装置としての第1の他の中継装置から、前記経路情報を学習するための経路情報パケットであって、前記他の中継装置の設置地域と、該他の中継装置のネットワーク上のアドレスとを含む経路情報パケットを受信した場合に、該経路情報パケットに基づいて、前記経路情報の学習を行い、
前記受信した経路情報パケットに、前記中継装置の設置地域と、該中継装置のネットワーク上のアドレスとを付加した新たな経路情報パケットを生成し、
前記中継部は、前記生成した新たな経路情報パケットを、前記第1の他の中継装置とは異なる第2の他の中継装置に送信する
中継装置。 - 前記中継装置の設置地域を記録したサーバに対して行う要求への応答として前記中継装置が受信する応答パケットに含まれる前記中継装置の設置地域を前記記憶部に記録する設置地域設定部を備えた請求項2記載の中継装置。
- 請求項1ないし請求項3のいずれか記載の中継装置であって、
前記地域情報は、前記中継地域の各々の乖離の程度を把握可能に構成され、
前記経路制御部は、前記災害地域を含まない中継経路への切り替えを行う場合であって、該切り替えの候補となる中継経路が複数存在するときには、該災害地域からの前記乖離の程度が相対的に小さい前記中継地域を含む前記中継経路の優先順位を相対的に低くして、前記切り替える中継経路を決定する
中継装置。 - 前記経路制御部は、前記学習した経路情報におけるホップ数が相対的に少ない前記中継経路を優先して、前記中継経路の決定を行う請求項1ないし請求項4のいずれか記載の中継装置。
- サーバと、区分された地域ごとに少なくとも1台ずつ設置され、通信パケットの中継を行う複数の中継装置とを備えたネットワークシステムであって、
前記サーバは、
所定の地域に災害が生じたこと、または、生じることの予測を表す災害情報を外部から取得する取得部と、
前記取得した災害情報に基づいて、前記所定の地域である災害地域を表す情報を含む災害通知パケットを送信して、前記複数の中継装置のうちの少なくとも前記災害地域に配置された中継装置以外の中継装置に前記災害地域を通知する災害通知部と
を備え、
前記中継装置の各々は、
前記地域の区分に基づいて表される前記通信パケットの中継地域を識別可能な地域情報と、他の中継装置のネットワーク上のアドレスとを含む経路情報を学習し、該学習した経路情報に基づいて、受信した通信パケットの中継経路を決定する経路制御部と、
前記中継装置が受信した前記通信パケットを、前記決定した中継経路に基づいて、該受信した通信パケットの宛先に送信する中継部と
を備え、
前記経路制御部は、前記中継装置が、前記災害通知パケットを受信した場合であって、前記決定した中継経路に前記災害地域を含むときに、該決定した中継経路を、該災害地域を含まない前記中継経路に切り替える
ネットワークシステム。 - 第1のサーバと、区分された地域ごとに少なくとも1台ずつ設置された複数の第2のサーバと、前記区分された地域ごとに少なくとも1台ずつ設置され、通信パケットの中継を行う複数の中継装置とを備えたネットワークシステムであって、
前記第1のサーバは、
所定の地域に災害が生じたこと、または、生じることの予測を表す災害情報を外部から取得する取得部と、
前記取得した災害情報に基づいて、前記所定の地域である災害地域を表す情報を含む第1の災害通知パケットを送信して、前記複数の第2のサーバのうちの少なくとも前記災害地域に配置された第2のサーバ以外の第2のサーバに前記災害地域を通知する第1の災害通知部と
を備え、
前記第2のサーバの各々は、
前記第1の災害通知パケットを受信する受信部と、
該第1の災害通知パケットに含まれる前記災害地域を表す情報を含む第2の災害通知パケットを送信して、前記複数の中継装置のうちの少なくとも前記災害地域に配置された中継装置以外の中継装置に前記災害地域を通知する第2の災害通知部と
を備え、
前記中継装置の各々は、
前記区分に基づいて表される前記通信パケットの中継地域を識別可能な地域情報と、他の中継装置のネットワーク上のアドレスとを含む経路情報を学習し、該学習した経路情報に基づいて、受信した通信パケットの中継経路を決定する経路制御部と、
前記中継装置が受信した前記通信パケットを、前記決定した中継経路に基づいて、該受信した通信パケットの宛先に送信する中継部と
を備え、
前記経路制御部は、前記中継装置が、前記第2の災害通知パケットを受信した場合であって、前記決定した中継経路に前記災害地域を含むときに、該決定した中継経路を、該災害地域を含まない前記中継経路に切り替える
ネットワークシステム。
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