JP5712554B2 - 管理モジュール冗長装置及びそれに用いる無中断切替方法 - Google Patents

Description

本発明は管理モジュール冗長装置及びそれに用いる無中断切替方法に関し、特にスイッチカードが二重化されている管理モジュール冗長装置に関する。

本発明に関連する管理モジュール冗長装置においては、スイッチカードが二重化されている場合、それらのスイッチカードの系切り替えでは、管理者によりスイッチの系切り替えを実施すると、旧ＡＣＴ（アクティブ：現用系）側のスイッチカードと新ＡＣＴ側のスイッチカードとで状態あわせが行われ、状態が一致すると系切り替えが完了する。

この種の冗長構成としては、ネットワーク内で現用系の装置と予備系の装置とによって冗長構成をとる方法（例えば、特許文献１，２参照）や、同一装置内に複数のカードを設置して冗長構成をとる方法（例えば、特許文献３参照）が知られている。

特開２０１０−１４１６１７号公報 特開２０１０−１４６２３５号公報 特開平０５−２４４２２５号公報

しかしながら、本発明に関連する管理モジュール冗長装置では、系切り替えが行われ、旧ＡＣＴ側のスイッチカードと新ＡＣＴ側のスイッチカードとで状態あわせが行われている間、スイッチカードの系切り替え時にフレーム処理を行っているモジュール（以下、ラインカードとする）からの情報を受け付けていないため、すなわち、ラインカードから送られてくる情報をスイッチカードが処理することができないため、動作が止まり、その間は何も処理されていない。

また、本発明に関連する管理モジュール冗長装置では、系切り替え時に受け付けられなかったラインカードからの情報が破棄されていたため、系切り替え時のラインカード側の情報のロスが発生している。

上記の問題については、上記の特許文献３に記載のように、共有メモリ（例えば、デュアルメモリ）等を使用すれば、回避することも可能となるが、その共有メモリが高額であるため、容易には導入することができない。尚、上記の特許文献１，２に記載の技術では、ネットワーク内での冗長構成であるので、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、系切り替え時において、共有メモリ等を使用することなく、処理の停止や情報のロスをなくすことができる管理モジュール冗長装置及びそれに用いる無中断切替方法を提供することにある。

本発明による管理モジュール冗長装置は、それぞれ自装置の管理を行うための現用系及び予備系のスイッチカードで二重化され、前記スイッチカードの系切り替え時にフレーム処理を行うラインカードを含む管理モジュール冗長装置であって、
前記ラインカードは、前記スイッチカードの系切り替え時に前記スイッチカードへ切替制御用データを送信する手段を備え、
前記スイッチカードは、前記切替制御用データを受信した場合に前記ラインカードから前記スイッチカードへの情報を受信しながら前記スイッチカードの系切り替えを実行する手段を備えている。

本発明による無中断切替方法は、それぞれ自装置の管理を行うための現用系及び予備系のスイッチカードで二重化され、前記スイッチカードの系切り替え時にフレーム処理を行うラインカードを含む管理モジュール冗長装置に用いる無中断切替方法であって、
前記ラインカードが、前記スイッチカードの系切り替え時に前記スイッチカードへ切替制御用データを送信する処理を実行し、
前記スイッチカードが、前記切替制御用データを受信した場合に前記ラインカードから前記スイッチカードへの情報を受信しながら前記スイッチカードの系切り替えを実行する処理を実行している。

本発明は、上記のような構成及び動作とすることで、系切り替え時において、共有メモリ等を使用することなく、処理の停止や情報のロスをなくすことができるという効果が得られる。

本発明の第１の実施の形態による管理モジュール冗長装置の構成例を示すブロック図である。 図１に示す装置の処理動作を示すシーケンスチャートである。 本発明の第２の実施の形態による装置の処理動作を示すシーケンスチャートである。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。まず、本発明による管理モジュール冗長装置の概要について説明する。本発明による管理モジュール冗長装置は、装置の管理を行うモジュール（以下、スイッチカードとする）が二重化されており、スイッチカードのＡＣＴ（アクティブ：現用系）及びＳＢＹ（スタンバイ：予備系）の無中断切り替えと、ＡＣＴ及びＳＢＹ切り替え時のロスをなくすことを特徴としている。

本発明による管理モジュール冗長装置では、今まで廃棄されていたデータに着目し、系切り替え時にもデータをバッファリングすることで、処理の停止や情報のロスをなくすようにしている。

本発明による管理モジュール冗長装置は、スイッチカードの系切り替え時に、スイッチカードの系切り替え時にフレーム処理を行っているモジュール（以下、ラインカードとする）よりスイッチカードへ切替制御用データを送信することで、その切替制御用データが目印となり、ラインカードからスイッチカードへの情報を受信しながらスイッチカードの系切り替えが行えるようになるため、ＡＣＴ及びＳＢＹの無中断切り替えと系切り替え時における情報のロスを防ぐことができる。

図１は本発明の第１の実施の形態による管理モジュール冗長装置の構成例を示すブロック図である。図１においては、本発明の第１の実施の形態としてのスイッチカードが二重化されている装置（管理モジュール冗長装置）におけるＡＣＴ及びＳＢＹの無中断切り替えと系切り替え時における情報のロスを防ぐための構成が示されている。

図１において、装置（管理モジュール冗長装置）１は、スイッチカードが二重化され、ラインカードで対向装置とフレームのやりとりを行っているネットワーク装置である。つまり、装置１は、スイッチカード（ＡＣＴ）２と、スイッチカード（ＳＢＹ）３と、ラインカード４とから構成されている。

スイッチカード（ＡＣＴ）２及びスイッチカード（ＳＢＹ）３は、それぞれ、データ処理部２１，３１と、バッファ制御部２２，３２と、受信データバッファ部２３，３３と、系間転送部２４，３４と、データ送受信部２５，３５とから構成されている。ラインカード４は、データ送受信部４１と、送信データバッファ部４２と、データ制御部４３とから構成されている。

スイッチカード２は、同じ機能を持ったスイッチカード２つで冗長構成を組んでいる装置１における運用（ＡＣＴ）系のスイッチカードである。スイッチカード３は、同じ機能を持ったスイッチカード２つで冗長構成を組んでいる装置１における予備（ＳＢＹ）系のスイッチカードである。

データ処理部２１，３１は、ラインカード４より送られてきたデータに対して処理を行う部分である。バッファ制御部２２，３２は、受信データバッファ部２３，３３を制御する部分であり、受信データバッファ部２３，３３にあるデータをＡＣＴ時にデータ処理部２１，３１に送信し、ＳＢＹ系切り替え時に系間転送部２４，３４に送信する等の制御を行う部分である。

受信データバッファ部２３，３３は、バッファ制御部２２，３２の制御により受信データをバッファし、そのデータをデータ処理部２１，３１や系間転送部２４，３４へ送信する部分である。

系間転送部２４，３４は、系切り替え時に新ＡＣＴ系へデータを転送する部分である。データ送受信部２５、３５は、ラインカード４より送信されたデータを受信し、受信データバッファ部２３，３３へ送信したり、ラインカード４へデータを送信する部分である。

ラインカード４は、処理データや切替制御用データをスイッチカード２，３へ送信する部分である。データ送受信部４１は、データ制御部４３より送信されたデータをスイッチカード２，３へ送信する部分である。また、データ送受信部４１は、スイッチカード２，３からのデータを受信する部分である。

送信データバッファ部４２は、スイッチカード２，３へ送信するデータをバッファする部分である。データ制御部４３は、処理データや切替制御用データ（以下、切替用データとする）を制御する部分である。

図２は図１に示す装置１の処理動作を示すシーケンスチャートである。これら図１及び図２を参照して、スイッチカード２，３で二重化されている装置１におけるＡＣＴ及びＳＢＹの無中断切り替えと系切り替え時の情報のロス削減の動作について説明する。

管理者より系切り替えが実施されると、ラインカード４のデータ制御部４３は、現ＡＣＴ系であるスイッチカード２へ系切り替えのための切替用データを送信する（図２ステップＳ１）。ラインカード４は、切替用データを送信した後、スイッチカード２へのデータ送信処理を停止する（図２ステップＳ２）。

スイッチカード２がラインカード４から切替用データをデータ送受信部２５で受信すると、バッファ制御部２２は、データ処理部２１に送っていた受信データバッファ部２３内のデータを系間転送部２４へ送るようになる（図２ステップＳ１１）。その後に、スイッチカード２は、系間転送部２４よりスイッチカード３へ受信バッファ部２４内のデータを送信する（図２ステップＳ１２）。

新ＡＣＴ系であるスイッチカード３は、系間転送部３４でスイッチカード２からのデータを受信すると、そのデータを受信データバッファ部３３へ送り、データ処理部３１で処理を開始する（図２ステップＳ２１）。

ラインカード４のデータ制御部４３は、系切り替えのための切替用データを新ＡＣＴ系であるスイッチカード３へ送信する（図２のＳ３）。ラインカード４は、切替用データを送信した後、スイッチカード３へデータの送信を開始する（図２ステップＳ４）。

スイッチカード３は、ラインカード４から系切り替えのための切替用データを受信すると、これ以降にラインカード４から送られてきたデータを受信データバッファ部３３にバッファする（図２ステップＳ２２）。

スイッチカード２は、受信データバッファ部２３内のデータを全てスイッチカード３へ転送し、最後にラインカード４から送られてきた切替用データをスイッチカード３へ転送する（図２ステップＳ１３）。

スイッチカード３は、スイッチカード２から転送された切替用データを受信データバッファ部３３でバッファする（図２のＳ２３）。その後に、スイッチカード３は、スイッチカード２から転送されたデータを全て処理し、スイッチカード２から最後に転送されてきた切替用データの処理を行うと、ラインカード４から送られてきたデータの処理を開始する（図２ステップＳ２４）。

これらの手順により、スイッチカード２，３で二重化されている装置１において、ＡＣＴ及びＳＢＹの無中断切り替えと系切り替え時の情報のロス削減とを行うことができる。

このように、本実施の形態では、ラインカード４から送られてくる情報を新ＡＣＴ系のスイッチカード３が処理することができるため、処理動作が止まらず、無中断で系切り替えを行うことができる。

また、本実施の形態では、系切り替え時にラインカード４から送られてくる情報すべてを新ＡＣＴ系のスイッチカード３で受信するため、情報のロスがなくなり、旧ＡＣＴ系と新ＡＣＴ系とで動作の差分がなくなる。

さらに、本実施の形態では、系切り替え時に受け付けられない情報を蓄積するための共有メモリ等の高価な部品を載せる必要がないので、費用が抑えられることになる。

図３は本発明の第２の実施の形態による装置の処理動作を示すシーケンスチャートである。本発明の第２の実施の形態による装置の基本構成は、上記の図１に示す本発明の第１の実施の形態による装置１と同じであるが、定常状態でラインカード４からのデータ送信先をＡＣＴ系のスイッチカード２だけでなくＳＢＹ系のスイッチカード３にも同時に送るようにすることで、系切り替え時間についてさらに工夫している。

これら図１及び図３を参照して、スイッチカード２，３で二重化されている装置１におけるＡＣＴ及びＳＢＹの無中断切り替えと系切り替え時の情報のロス削減の動作について説明する。

管理者より系切り替えが実施されると、ラインカード４のデータ制御部４３は、現ＡＣＴ系であるスイッチカード２とＳＢＹ系であるスイッチカード３とへ系切り替えのための切替用データを送信する（図３ステップＳ３１）。

本実施の形態では、図２に示す本発明の第１の実施の形態のシーケンスとは異なり、系切り替えのための切替用データの送信後もそのままデータをＡＣＴ及びＳＢＹ両系のスイッチカード２，３へデータを送信する。

現ＡＣＴ系のスイッチカード２は、ラインカード４から系切り替え用のための切替用データをデータ送受信部２５で受け取ると、バッファ制御部２２の制御で、その切替用データを系間転送部２４を通してスイッチカード３へ転送するための準備をする（図３ステップＳ４１）。

新ＡＣＴ系のスイッチカード３は、ラインカード４から系切り替え用のための切替用データをデータ送受信部３５で受け取ると、バッファ制御部３２の制御で受信データバッファ部３３のデータをデータ処理部３１へ送るのを一度止め、スイッチカード２に対してスイッチカード３との差分データを要求する（図３ステップＳ５１）。

スイッチカード２は、スイッチカード３から差分データが要求されると、差分データを系間転送部２４からスイッチカード３へ転送する。転送が終わると、スイッチカード２は、ラインカード４から受け取った系切り替えのための切替用データをスイッチカード３へ転送する（図３ステップＳ４２）。

スイッチカード３は、スイッチカード２から差分データが送られてくると、そのデータを反映し、最後にスイッチカード２から送られてきた切替用データを受け取ると、新ＡＣＴ系として受信データバッファ部３３にバッファされているデータをデータ処理部３１に送り、処理を開始する。

本実施の形態では、これらの手順により、スイッチカードが二重化されている装置において、系切り替え時に差分データのみのやりとりだけでよくなり、切替時間を短縮することが可能となる。

１ 装置
２ スイッチカード（ＡＣＴ）
３ スイッチカード（ＳＢＹ）
４ ラインカード
２１，３１ データ処理部
２２，３２ バッファ制御部
２３，３３ 受信データバッファ部
２４，３４ 系間転送部
２５，３５，４１ データ送受信部
４２ 送信データバッファ部
４３ データ制御部

Claims (6)

1. データ処理部と受信データバッファとを備える現用系及び予備系のスイッチカードと、対向装置とフレームのやり取りを行うラインカードとを備え、
   前記ラインカードは、切替制御用データを現用系のスイッチカードに送信し、現用系のスイッチカードに送信した後に、予備系のスイッチカードに前記切替制御用データを送信し、
   前記ラインカードは、予備系のスイッチカードに前記切替制御用データを送信した後に、予備系のスイッチカードに処理データを送信し、
   現用系のスイッチカードは、前記切替制御用データを受信した後に前記受信データバッファ内のデータを予備系のスイッチカードに送信し、送信後に切替制御用データを予備系のスイッチカードに送信し、
   予備系のスイッチカードは、現用系のスイッチカードから送信された処理データを処理し、
   予備系のスイッチカードは、前記ラインカードから送信された切替制御用データと、現用系のスイッチカードから送信された切替制御用データとを受信した後に、前記ラインカードから送信された処理データを処理する管理モジュール冗長装置。
2. 予備系のスイッチカードのデータ処理部は、現用系のスイッチカードから送信された処理データを処理し、
   予備系のスイッチカードは、前記ラインカードから送信されたデータを前記受信データバッファに記憶し、
   予備系のスイッチカードのデータ処理部は、前記ラインカードから送信された切替制御用データと、現用系のスイッチカードから送信された切替制御用データとを受信した後に、前記ラインカードから送信され、前記受信データバッファに記憶した処理データを処理する請求項１に記載の管理モジュール冗長装置。
3. 前記現用系及び予備系のスイッチカードは、前記ラインカードと送信及び受信するデータ送受信部と、スイッチカード間でデータを転送する系間転送部と、前記受信データバッファを制御するバッファ制御部と、を備え、
   前記ラインカードは、前記現用系及び予備系のスイッチカードと送信及び受信するデータ送受信部と、前記現用系及び予備系のスイッチカードに送信するデータをバッファする送信データバッファと、処理データ及び切替制御用データを制御するデータ制御部とを備える、請求項１または２に記載の管理モジュール冗長装置。
4. データ処理部と受信データバッファとを備える現用系及び予備系のスイッチカードと、対向装置とフレームのやり取りを行うラインカードとを備える管理モジュール冗長装置において、
   切替制御用データを前記ラインカードから現用系のスイッチカードに送信し、現用系のスイッチカードに送信した後に、前記ラインカードから予備系のスイッチカードに前記切替制御用データを送信し、
   前記ラインカードから予備系のスイッチカードに前記切替制御用データを送信した後に、前記ラインカードから予備系のスイッチカードに処理データを送信し、
   現用系のスイッチカードにおいて前記切替制御用データを受信した後に、前記受信データバッファ内のデータを現用系のスイッチカードから予備系のスイッチカードに送信し、送信後に切替制御用データを現用系のスイッチカードから予備系のスイッチカードに送信し、
   予備系のスイッチカードにおいて、現用系のスイッチカードから送信された処理データを処理し、
   予備系のスイッチカードにおいて、前記ラインカードから送信された切替制御用データと、現用系のスイッチカードから送信された切替制御用データとを受信した後に、前記ラインカードから送信された処理データを処理する無中断切替方法。
5. 予備系のスイッチカードのデータ処理部において、現用系のスイッチカードから送信された処理データを処理し、
   予備系のスイッチカードにおいて、前記ラインカードから送信されたデータを前記受信データバッファに記憶し、
   予備系のスイッチカードのデータ処理部において、前記ラインカードから送信された切替制御用データと、現用系のスイッチカードから送信された切替制御用データとを受信した後に、前記ラインカードから送信され、前記受信データバッファに記憶した処理データを処理する請求項４に記載の無中断切替方法。
6. 前記管理モジュール冗長装置は、前記現用系及び予備系のスイッチカードは、前記ラインカードと送信及び受信するデータ送受信部と、スイッチカード間でデータを転送する系間転送部と、前記受信データバッファを制御するバッファ制御部と、を備え、
   前記ラインカードは、前記現用系及び予備系のスイッチカードと送信及び受信するデータ送受信部と、前記現用系及び予備系のスイッチカードに送信するデータをバッファする送信データバッファと、処理データ及び切替制御用データを制御するデータ制御部とを備える、請求項４または５に記載の無中断切替方法。

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