JP5545888B2 - ネットワークシステムおよびこれに用いるサーバシステム - Google Patents

Description

本発明は、ネットワークシステムおよびこれに用いるサーバシステムに関する。

従来、次世代ネットワーク（ＮＧＮ：Next Generation Network）等において電話サービス等を提供するサーバ障害が発生した際の救済措置として、予備サーバを設置し、障害時に予備サーバへ切り替える方式が一般的に使われている。良く使われる切り替え方式は、障害が発生したサーバのＩＰアドレスを予備サーバへ付与する方式である。

図３は、上記の方式を用いて「現用サーバ：予備サーバ=２：１」で接続されたネットワークシステム１００の構成例である。図３に示すネットワークシステム１００は、電話端末等のユーザ端末６０をアクセス系ネットワークを介して管理する終端装置１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、および１０ｄと、第１現用サーバ２０ａと、第２現用サーバ２０ｂと、予備サーバ２０ｃと、転送系装置３１とが、転送系ネットワーク３０で接続され、さらに、第１現用サーバ２０ａ、第２現用サーバ２０ｂ、予備サーバ２０ｃにサーバ管理装置４０ａが接続されている。

そして終端装置１０ａにはユーザ端末６０を管理することが設定され、第１現用サーバ２０ａには終端装置１０ａ、１０ｂを管理することが設定され、現用サーバ２０ｂには終端装置１０ｃ、１０ｄを管理することが設定されている。

現用サーバ２０ａ、２０ｂには、管理対象の終端装置１０ａ〜１０ｄに対応するユーザ端末の利用者に関するデータである加入者データや加入者が設定した転送サービス情報等の運用データなどが保持され管理されている。

終端装置１０ａ、終端装置１０ｂ、終端装置１０ｃ、および終端装置１０ｄにはそれぞれ、呼制御信号プレーンのＩＰアドレス[11]、[12]、[n1]、[n2]が付与されており、現用サーバ２０ａ、および２０ｂにはそれぞれ、予備制御プレーンのＩＰアドレス[10]、[n]が付与されている。

現用サーバ２０ａ、２０ｂは、サービスを提供するために必要なデータ（現用サーバ２０ａ、２０ｂが管理している加入者データ、運用データ等）を、一定周期Tでサーバ管理装置４０ａ内の共用データ記憶部４１０ａにバックアップデータとして書き込む。

この時、共用データ記憶部４１０ａに転送系ネットワーク３０内全ての現用サーバのデータを書き込むことはメモリ容量上困難なので、終端装置１０ａ〜１０ｄで保持しているデータ（例えば、サービス利用中のユーザ端末からの呼に対して払い出したＩＰアドレスデータ）は共用データ記憶部４１０ａには書き込まず、必要最小限のデータのみ書き込む。

このような状況で、例えば第１現用サーバ２０ａが故障すると、（１）サーバ管理装置４０ａのデータ送信制御部４２０ａが、故障した現用サーバ２０ａのバックアップデータを共用データ記憶部４１０ａから取得して予備サーバ２０ｃに転送し、（２）故障した第１現用サーバ２０ａが管理している終端装置１０ａ、１０ｂで保持しているデータ（例えば、サービス利用中のユーザ端末からの呼に払い出したＩＰアドレスデータ）及び終端装置１０ａ、１０ｂのＩＰアドレス等の構成データを、終端装置１０ａ、１０ｂから予備サーバ２０ｃへ転送し、（３）サーバ管理装置４０ａが、予備サーバ２０ｃのＩＰアドレスとして故障した第１現用サーバ２０ａのＩＰアドレス[10]を付与し、（４）予備サーバ２０ｃが、（１）および（２）の処理で転送されたデータを使って予備サーバ２０ｃ内の設定を再構築して再起動し、（５）転送系装置３１が、現用サーバ２０ａへのルーチングを予備サーバ２０ｃへ変更し、（６）予備サーバ２０ｃが、故障した第１現用サーバ２０ａの代替サーバとして周期T前の状態から処理を再開することで復旧する。復旧処理が終了すると、ユーザ端末６０からの通信は終端装置１０ａを経由して、転送系装置３１により予備サーバ２０ｃへルーチングされる。

特開２００５−２２９２７３号公報 特開２００４−３２１０３号公報

しかし、このネットワークシステム１００によるサーバ切り替え方式では、以下の問題がある。

共通データ記憶部４１０ａは転送系ネットワーク３０内全ての現用サーバ２０ａ、２０ｂのバックアップデータを保持するにはメモリ容量の制約があるため、終端装置１０ａ〜１０ｄで保持しているデータ（例えば、サービス利用中のユーザ端末からの呼に対して払い出したＩＰアドレスデータ）についてはバックアップを取らず、予備サーバ２０ｃで復旧処理を実行する際に終端装置１０ａ〜１０ｄに関する構成データの設定変更および再起動、予備サーバ２０ｃのデータ再構築を行うため、上記（１）〜（６）のすべての処理が必要であり復旧処理に多くの時間を要する。

今後、非音声系需要の拡大、従来の音声電話サービスのＮＧＮへの移行によるトラヒック需要拡大、及び収容ユーザ数の増大を考慮すると、社会的・経済的影響を最小化するため、サーバの復旧時間の短縮は重要な課題である。

障害時のサーバ復旧方法に関しては、例えば特許文献１や特許文献２に社内システムやオフラインシステムにおける技術が記載されているが、これらの特許文献１、２は、大容量のオンラインサービスを対象とした、大規模収容サーバを対象として検討されていない。

本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、現用サーバが故障した際に、短時間で、且つ容易に予備サーバへの切り替え処理を実行することが可能なネットワークシステムおよびこれに用いるサーバシステムを提供することを課題とする。

上記の課題を解決するための本発明のネットワークシステムは、第１ＩＰアドレスが付与され、電話サービスを提供するための情報を保持する現用サーバと、第２ＩＰアドレスが付与された予備サーバと、前記現用サーバに接続され、第３ＩＰアドレスが付与された現用終端装置と、前記予備サーバに接続され、第４ＩＰアドレスが付与された予備終端装置と、前記現用サーバおよび前記予備サーバに接続され、前記現用サーバから所定時間間隔で保持された情報をバックアップデータとして取得して記憶するバックアップデータ記憶部と、前記現用サーバが故障したことを検知すると、前記バックアップデータ記憶部に記憶された前記現用サーバのバックアップデータを前記予備サーバに送信するデータ送信制御部とを有するサーバ管理装置と、前記現用終端装置の第３ＩＰアドレスと前記予備終端装置の第４ＩＰアドレスとを対応付けて記憶する対応アドレス情報記憶部と、前記現用サーバが故障したことにより前記現用終端装置から前記現用サーバへの接続が不可であることを検知したときに、前記現用終端装置および前記予備終端装置にネットワークを介して接続されたユーザ端末からの電話サービスの利用を要求するためのアクセス先を、前記現用終端装置から、前記対応アドレス情報記憶部に記憶した情報に基づいて前記現用終端装置の第３ＩＰアドレスに対応する前記第４ＩＰアドレスの予備終端装置に切り替えてルーチングするアクセス制御装置とを備えることを特徴とする。

またこのネットワークシステムの前記現用終端装置の第３ＩＰアドレスを、前記第１ＩＰアドレスに対して所定の相対値を有する値とし、前記予備終端装置の第４ＩＰアドレスを、前記第２ＩＰアドレスに対して前記所定の相対値を有する値としてもよい。

また本発明のサーバシステムは、現用サーバと、予備サーバとを有するサーバシステムにおいて、前記現用サーバは、現用終端装置に接続され、電話サービスを提供するための情報を保持し、前記予備サーバは、予備終端装置に接続され、さらに、前記現用終端装置のＩＰアドレスと前記予備終端装置のＩＰアドレスとを対応付けて記憶する対応アドレス情報記憶部と、前記現用サーバが故障したことにより前記現用終端装置から前記現用サーバへの接続が不可であることを検知したときに、前記現用終端装置および前記予備終端装置にネットワークを介して接続されたユーザ端末からの電話サービスの利用を要求するためのアクセス先を、前記現用終端装置から、前記対応アドレス情報記憶部に記憶した情報に基づいて前記現用終端装置のＩＰアドレスに対応するＩＰアドレスが付与された前記予備終端装置に切り替えてルーチングするアクセス制御部とを有するアクセス制御装置に前記予備終端装置を介して接続され、前記現用サーバおよび前記予備サーバは、前記現用サーバから所定時間間隔で保持された情報をバックアップデータとして取得して記憶し前記現用サーバが故障したときにこの記憶したバックアップデータを前記予備サーバに送信するサーバ管理装置に接続されていることを特徴とする。

本発明のネットワークシステムおよびこれに用いるサーバシステムによれば、現用サーバが故障した際に、短時間で、且つ容易に予備サーバへの切り替え処理を実行することができる。

本発明の一実施形態によるネットワークシステムの構成を示す全体図である。 本発明の一実施形態によるネットワークシステムのアクセス制御装置に記憶される、現用終端装置のＩＰアドレスと予備終端装置のＩＰアドレスとの対応を示す説明図である。 従来のネットワークシステムの構成を示す全体図である。

本発明の一実施形態によるネットワークシステムの構成について、図１を参照して説明する。

本実施形態によるネットワークシステム１は、現用終端装置１０Ａ、１０Ｂ、および１０Ｃと、これらの現用終端装置１０Ａ、１０Ｂ、および１０Ｃにそれぞれ対応した予備終端装置１０Ｄ、１０Ｅ、および１０Ｆと、電話サービス等を提供する処理を行う現用サーバ２０Ａと、これに対応した予備サーバ２０Ｂとが転送系ネットワーク３０で接続され、さらに現用サーバ２０Ａおよび予備サーバ２０Ｂにサーバ管理装置４０Ａが接続され、現用終端装置１０Ａ〜１０Ｃおよび予備終端装置１０Ｄ〜１０Ｆに、ＩＰネットワークであるアクセス系ネットワーク５０を介してユーザ端末６０およびアクセス制御装置７０が接続されて構成されている。この現用サーバ２０Ａには第１のＩＰアドレス[10]が付与され、予備サーバ２０Ｂには第２のＩＰアドレス[20]が付与されている。

また、現用終端装置１０Ａには電話端末等のユーザ端末６０を管理することが設定されている。

また、現用終端装置１０Ａ〜１０Ｃにはそれぞれ、現用サーバ２０ＡのＩＰアドレスに対して所定の相対値を有する値の第３のＩＰアドレスが付与されることで、現用サーバ２０Ａと現用終端装置１０Ａ〜１０Ｃとが対応づけられている。例えば、現用終端装置１０Ａには現用サーバ２０ＡのＩＰアドレス[10]に対して相対値[+1]を有するＩＰアドレス[11]が付与され、現用終端装置１０Ｂには現用サーバ２０ＡのＩＰアドレス[10]に対して相対値[+2]を有するＩＰアドレス[12]が付与され、現用終端装置１０Ｃには現用サーバ２０ＡのＩＰアドレス[10]に対して相対値[+3]を有するＩＰアドレス[13]が付与されている。

そして、現用サーバ２０Ａには、対応付けけられた現用終端装置１０Ａ、１０Ｂ、および１０ＣのＩＰアドレスに関する情報として、自現用サーバ２０ＡのＩＰアドレスとそれぞれの相対値からなる情報が保持されている。例えば、現用終端装置１０ＡのＩＰアドレスに関する情報[10+1]、現用終端装置１０ＢのＩＰアドレスに関する情報[10+2]、現用終端装置１０ＣのＩＰアドレスに関する情報[10+3]が保持されている。

また現用サーバ２０Ａにはさらに、管理対象である現用終端装置１０Ａ〜１０Ｃで管理されるユーザ端末の利用者に関するデータである加入者データや加入者が設定した転送サービス情報等の運用データなどが、電話サービスを提供するための情報として保持され管理されている。

また、予備終端装置１０Ｄ〜１０Ｆにはそれぞれ、予備サーバ２０ＢのＩＰアドレスに対して所定の相対値を有する値の第４のＩＰアドレスが付与されることで、予備サーバ２０Ｂと予備終端装置１０Ｄ〜１０Ｆとが対応づけられている。本実施形態においては、予備終端装置１０Ｄには予備サーバ２０ＢのＩＰアドレス[20]に対して相対値[+1]を有するＩＰアドレス[21]が付与され、予備終端装置１０Ｅには予備サーバ２０ＢのＩＰアドレス[20]に対して相対値[+2]を有するＩＰアドレス[22]が付与され、予備終端装置１０Ｆには予備サーバ２０ＢのＩＰアドレス[20]に対して相対値[+3]を有するＩＰアドレス[23]が付与されている。

そして、予備サーバ２０Ｂには、対応付けけられた予備終端装置１０Ｄ、１０Ｅ、および１０ＦのＩＰアドレスに関する情報として自現用サーバ２０ＢのＩＰアドレスとそれぞれの相対値からなる情報が保持されている。例えば、予備終端装置１０ＤのＩＰアドレスに関する情報[20+1]、予備終端装置１０ＥのＩＰアドレスに関する情報[20+2]、予備終端装置１０ＦのＩＰアドレスに関する情報[20+3]が保持されている。

予備終端装置１０Ｄは現用終端装置１０Ａと対応づけられており、これら現用終端装置１０Ａおよび予備終端装置１０ＤのＩＰアドレスは、それぞれ対応付けられたサーバのＩＰアドレスに対して同一の相対値[+1]を有する。

また予備終端装置１０Ｅは現用終端装置１０Ｂと対応づけられており、これら現用終端装置１０Ｂおよび予備終端装置１０ＥのＩＰアドレスは、それぞれ対応付けられたサーバのＩＰアドレスに対して同一の相対値[+2]を有する。

また予備終端装置１０Ｆは現用終端装置１０Ｃと対応づけられており、これら現用終端装置１０Ｃおよび予備終端装置１０ＦのＩＰアドレスは、それぞれ対応付けられたサーバのＩＰアドレスに対して同一の相対値[+3]を有する。

サーバ管理装置４０Ａは現用サーバ２０Ａおよび予備サーバ２０Ｂに接続され、共用データ記憶部４１０Ａと、データ送信制御部４２０Ａとを有する。

共用データ記憶部４１０Ａは、現用サーバ２０Ａから所定時間間隔で、管理対象である現用終端装置１０Ａ〜１０Ｃで管理されるユーザ端末の利用者に関するデータである加入者データや加入者が設定した転送サービス情報等の運用データなどの電話サービスを提供するための情報を、バックアップデータとして取得して記憶する。

データ送信制御部４２０Ａは、現用サーバ２０Ａが故障したことを検知すると、共用データ記憶部４１０Ａに記憶された現用サーバ２０Ａのバックアップデータを取得して予備サーバ２０Ｂに送信する。

アクセス制御装置７０は、対応アドレス情報記憶部７１０と、アクセス制御部７２０とを有する。

対応アドレス情報記憶部７１０は、現用終端装置１０Ａ、１０Ｂ、１０ＣのＩＰアドレスと予備終端装置１０Ｄ、１０Ｅ、１０ＦのＩＰアドレスとをそれぞれ対応付けて記憶する。本実施形態においては、図２に示すように、現用終端装置１０ＡのＩＰアドレス[11]に予備終端装置１０ＤのＩＰアドレス[21]が対応づけられ、現用終端装置１０ＢのＩＰアドレス[12]に予備終端装置１０ＥのＩＰアドレス[22]が対応づけられ、現用終端装置１０ＣのＩＰアドレス[13]に予備終端装置１０ＦのＩＰアドレス[23]が対応づけられた情報を記憶している。

アクセス制御部７２０は、現用終端装置および予備終端装置にアクセス系ネットワーク５０を介して接続されたユーザ端末から加入している電話サービスの利用が要求されたときに、通常時は当該ユーザ端末を管理している現用終端装置へルーチングする。そして、この現用終端装置から現用サーバ２０Ａへの接続不可を示す信号が取得されたときには、対応アドレス情報記憶部７１０に記憶した情報に基づいて、ルーチング先のＩＰアドレスを、当該現用終端装置のＩＰアドレスから予備終端装置のＩＰアドレスに切り替えて、再度ルーチングを行う。

このように構成されたネットワークシステム１において、現用サーバ２０Ａが正常に稼働しているときには、ユーザ端末６０から加入しているサービスの利用が要求されると、アクセス制御装置７０のアクセス制御部７２０により、アクセス系ネットワーク５０を介してユーザ端末６０を管理している現用終端装置１０Ａへルーチングされ、さらに転送系ネットワーク３０を介して現用終端装置１０Ａに対応付けられた現用サーバ２０Ａにアクセスが実行され、ユーザ端末６０を利用する加入者が加入しているサービスの提供が行われる。

ここで現用サーバ２０Ａが故障すると、まずサーバ管理装置４０Ａのデータ送信制御部４２０Ａにおいて現用サーバ２０Ａが故障したことが検知され、共用データ記憶部４１０Ａに記憶された現用サーバ２０Ａのバックアップデータが取得されて予備サーバ２０Ｂに送信される。

また、ユーザ端末６０からのアクセス要求は、アクセス系ネットワーク５０を介してユーザ端末６０を管理している現用終端装置１０Ａへルーチングされるが、現用サーバ２０Ａが故障しているために現用終端装置１０Ａに対応付けられた現用サーバ２０Ａにアクセスすることができず、現用終端装置１０Ａから接続不可信号が発信される。

現用終端装置１０Ａから発信された接続不可信号はアクセス制御装置７０で受信され、アクセス制御部７２０により、対応アドレス情報記憶部７１０に記憶された情報に基づいて、ルーチング先のＩＰアドレスが、当該現用終端装置１０ＡのＩＰアドレス[11]から予備終端装置１０ＤのＩＰアドレス[21]に切り替えられ、再度ルーチングが行われる。

これにより、ユーザ端末６０からアクセス系ネットワーク５０を介して予備終端装置１０Ｄへルーチングされ、さらに転送系ネットワーク３０を介して予備終端装置１０Ｄに対応付けられた予備サーバ２０Ｂにアクセスが実行される。

予備サーバ２０Ｂでは、サーバ管理装置４０Ａの処理により取得された現用サーバ２０Ａのバックアップデータが用いられ、ユーザ端末６０を利用する加入者が加入しているサービスの提供が行われる。

以上の本実施形態によれば、サービスを提供する現用サーバ２０Ａが故障したことにより予備サーバ２０Ｂに切り替えるときに、（１）サーバ管理装置４０Ａのデータ送信制御部４２０Ａが、故障した現用サーバ２０Ａのバックアップデータを共用データ記憶部４１０Ａから取得して予備サーバ２０Ｂに転送する処理を行うのみで処理を続行することが可能であり、従来のネットワークシステムで必要としていた、（２）故障した現用サーバ２０Ａが管理している現用終端装置１０Ａ〜１０Ｃで保持しているデータ（例えば、サービス利用中のユーザ端末からの呼に払い出したＩＰアドレスデータ）及び現用終端装置１０Ａ〜１０ＣのＩＰアドレス等の構成データを現用終端装置１０Ａ〜１０Ｃから予備サーバ２０Ｂへ転送する処理、（３）予備サーバ２０ＢのＩＰアドレスとして故障した現用サーバ２０ＡのＩＰアドレスを付与する処理、（４）予備サーバ２０Ｂが、（１）および（２）の処理で転送されたデータを使って予備サーバ２０Ｂ内の設定を再構築して再起動する処理、（５）現用サーバ２０Ａへのルーチングを予備サーバ２０Ｂへ変更する処理、（６）予備サーバ２０Ｂが、所定周期前の状態から処理を再開する、等の（２）〜（６）の処理を行う必要がなく、短時間で且つ容易に切り替え処理を行うことができる。

またその際、現用終端装置１０Ａ〜１０Ｃと予備終端装置１０Ｄ〜１０Ｆとはそれぞれ、対応する現用サーバ２０Ａまたは予備サーバ２０Ｂに対して同一の相対値を持つように予め設定されているため、予備サーバ２０Ｂにおいて処理対象の終端装置を自サーバのＩＰアドレスから一意に決定することができ、現用サーバ２０Ａで処理中のデータを予備サーバ２０Ｂでそのまま利用することができる。

１…ネットワークシステム
１０Ａ〜１０Ｃ…現用終端装置
１０Ｄ〜１０Ｆ…予備終端装置
２０Ａ…現用サーバ
２０Ｂ…現用サーバ
３０…転送系ネットワーク
３１…転送系装置
４０Ａ…サーバ管理装置
５０…アクセス系ネットワーク
６０…ユーザ端末
７０…アクセス制御装置
４１０Ａ…共用データ記憶部
４２０Ａ…データ送信制御部
７１０…対応アドレス情報記憶部
７２０…アクセス制御部

Claims (3)

1. 第１ＩＰアドレスが付与され、電話サービスを提供するための情報を保持する現用サーバと、
   第２ＩＰアドレスが付与された予備サーバと、
   前記現用サーバに接続され、第３ＩＰアドレスが付与された現用終端装置と、
   前記予備サーバに接続され、第４ＩＰアドレスが付与された予備終端装置と、
   前記現用サーバおよび前記予備サーバに接続され、前記現用サーバから所定時間間隔で保持された情報をバックアップデータとして取得して記憶するバックアップデータ記憶部と、前記現用サーバが故障したことを検知すると、前記バックアップデータ記憶部に記憶された前記現用サーバのバックアップデータを前記予備サーバに送信するデータ送信制御部とを有するサーバ管理装置と、
   前記現用終端装置の第３ＩＰアドレスと前記予備終端装置の第４ＩＰアドレスとを対応付けて記憶する対応アドレス情報記憶部と、前記現用サーバが故障したことにより前記現用終端装置から前記現用サーバへの接続が不可であることを検知したときに、前記現用終端装置および前記予備終端装置にネットワークを介して接続されたユーザ端末からの電話サービスの利用を要求するためのアクセス先を、前記現用終端装置から、前記対応アドレス情報記憶部に記憶した情報に基づいて前記現用終端装置の第３ＩＰアドレスに対応する前記第４ＩＰアドレスの予備終端装置に切り替えてルーチングするアクセス制御装置と、
   を備えることを特徴とするネットワークシステム。
2. 前記現用終端装置の第３ＩＰアドレスは、前記第１ＩＰアドレスに対して所定の相対値を有する値であり、
   前記予備終端装置の第４ＩＰアドレスは、前記第２ＩＰアドレスに対して前記所定の相対値を有する値である
   ことを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
3. 現用サーバと、予備サーバとを有するサーバシステムにおいて、
   前記現用サーバは、現用終端装置に接続され、電話サービスを提供するための情報を保持し、
   前記予備サーバは、予備終端装置に接続され、さらに、前記現用終端装置のＩＰアドレスと前記予備終端装置のＩＰアドレスとを対応付けて記憶する対応アドレス情報記憶部と、前記現用サーバが故障したことにより前記現用終端装置から前記現用サーバへの接続が不可であることを検知したときに、前記現用終端装置および前記予備終端装置にネットワークを介して接続されたユーザ端末からの電話サービスの利用を要求するためのアクセス先を、前記現用終端装置から、前記対応アドレス情報記憶部に記憶した情報に基づいて前記現用終端装置のＩＰアドレスに対応するＩＰアドレスが付与された前記予備終端装置に切り替えてルーチングするアクセス制御部とを有するアクセス制御装置に前記予備終端装置を介して接続され、
   前記現用サーバおよび前記予備サーバは、前記現用サーバから所定時間間隔で保持された情報をバックアップデータとして取得して記憶し前記現用サーバが故障したときにこの記憶したバックアップデータを前記予備サーバに送信するサーバ管理装置に接続されている
   ことを特徴とするサーバシステム。

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