JP5810051B2 - ネットワークシステム及びネットワークシステムにおける構成定義設定方法 - Google Patents

ネットワークシステム及びネットワークシステムにおける構成定義設定方法 Download PDF

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Description

本発明は、ネットワークシステム及びネットワークシステムにおける構成定義設定方法に係り、特に、通信事業者がネットワーク転送装置の可用性の向上と、装置設置コストの低減を目的に、1台の装置が複数台の装置の共用予備として運用するネットワークシステム及びネットワークシステムにおける構成定義設定方法に関する。
ネットワーク変更が生じた際に、現用装置の現在稼動している構成定義ファイル（running-config）のコマンド入力と同時に、現用装置と予備装置の両方へ、再起動のとき有効になる構成定義ファイル（Startup-config）を送信し、現用装置から予備装置への切り替え時は、再起動によって有効化（running-config化）する方法がある（例えば、非特許文献1、２参照）。ここで、running-configとは、現在稼動中のルータ等の設定が保持されているファイルを指し、startup-configとは、ルータ等が起動するときに読み込まれるファイルを指す。
ハイエンドルータ GeoStream R900シリーズ特長 高信頼性 http://fenics.fujitsu.com/products/geostream/feature_01.html (2012.7.9閲覧) Ciscoルーターの内部構成要素 http://www.geocities.jp/cwqnx949/naibukousei/ (2012.7.9閲覧)
図１に、上記従来技術による問題を示す。
（１）現用装置の台数をＮ、予備装置の台数をｍとする、Ｎ＋ｍ構成（N>m）では、予備装置は切り替えによってどの現用装置と切り替わるか分からないため、再起動時に有効になる構成定義ファイル（startup-config）を送信する方法は適用できない。
（２）また、予備装置のstartup-configを有効化する（running-configにする）際に、予備装置の再起動が必要になり、その間ネットワーク転送装置の全機能が停止するという問題がある。
（３）また、物理ポートに括りついた設定（物理ポート単位でVLANを設定する、フィルタを設定する等)を行う際、現用装置と予備装置の物理ポート構成が違う場合、現用装置と予備装置で同じ物理ポートに設定を入れることができない。ここで、物理ポートとは、スイッチ等が持つ「接続用の口」である。また、VLANは、物理的な接続形態に依存せず、仮想的にグループを形成して一つのLANと見做すものを指す。
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、予備装置がどの現用装置にも切り替わることができ、再起動を行う必要がなく、ネットワーク転送装置の機能を停止せずに切り替えが可能なネットワークシステム及びネットワークシステムにおける構成定義設定方法を提供することを目的とする。
また、設定可能範囲を超えない物理ポートへの設定が可能で、現用装置と予備装置の物理ポート構成が異なる場合にも対応が可能なネットワークシステム及びネットワークシステムにおける構成定義設定方法を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するため、本発明（請求項１）は、通常時に稼動している複数台の現用装置と、該現用装置の転送機能を代行する１台以上の予備装置と、該現用装置又は該予備装置の構成定義ファイルの内容変更の指示を行うネットワーク管理装置とを有し、該現用装置と該予備装置は、稼動中の動作を記録した第１の構成定義ファイル（以下、「running-config」と記す）と、起動に適用する第２の構成定義ファイル（以下、「startup-config」と記す）を有するネットワークシステムであって、
前記予備装置は、
当該予備装置の前記running-configと前記現用装置の前記running-configの内容の差分を記録する差分情報ファイルを、該現用装置の台数分具備し、
前記予備装置は、
物理ポート毎に、前記構成定義ファイルで設定可能な設定内容の設定可能数、running-configで既に設定されている設定内容の既設定数を格納する設定リソース量記憶手段と、
前記ネットワーク管理装置から取得した、前記現用装置の装置番号が付与された構成定義変更コマンドに基づいて、前記設定リソース量記憶手段を参照し、物理ポート番号が存在する場合には、該構成定義変更コマンドの該装置番号に対応する差分情報ファイルに該構成定義変更コマンドの内容を追加し、存在しない場合には、該設定リソース量記憶手段から該構成定義変更コマンドの内容を設定した場合に設定可能数を超過しない物理ポート番号の候補を該ネットワーク管理装置に通知する物理ポート番号判定手段と、
を有する。
通常時に稼動している複数台の現用装置と、該現用装置の転送機能を代行する１台以上の予備装置と、該現用装置又は該予備装置の構成定義ファイルの内容変更の指示を行うネットワーク管理装置とを有し、該現用装置と該予備装置は、稼動中の動作を記録した第１の構成定義ファイル（以下、「running-config」と記す）と、起動に適用する第２の構成定義ファイル（以下、「startup-config」と記す）を有するネットワークシステムであって、
前記予備装置は、
当該予備装置の前記running-configと前記現用装置の前記running-configの内容の差分を記録する差分情報ファイルを、該現用装置の台数分具備し、
前記ネットワーク管理装置は、
設定変更指示が入力されると構成定義変更コマンドを生成し、前記現用装置に送信すると共に、該現用装置の装置番号を該構成定義変更コマンドに付与して前記予備装置に送信する第１のコマンド生成手段と、
前記予備装置から、前記第１のコマンド生成手段により該予備装置に送信した前記構成定義変更コマンドに対して、該予備装置に該構成定義変更コマンドで指定された物理ポートが存在しない場合、該構成定義変更コマンドの内容を設定可能な物理ポート番号の候補を取得し、該候補から任意の物理ポート番号を選択して、前記構成定義変更コマンドを生成し、前記現用装置の装置番号を付与して前記予備装置に送信する第２のコマンド生成手段と、
を含む。
また、本発明（請求項３）は、上記の請求項１，２の前記予備装置及び前記現用装置において、
前記ネットワーク管理装置により指定された前記差分情報ファイルの内容を、前記running-configに追加する手段を含む。
上記のように本発明によれば、予備装置が各現用装置に対応する差分情報ファイルを保持し、切り替え時にその情報をrunning-configに適用するため、予備装置はどの現用装置にも切り替わることができ、また、再起動を行う必要がなく、ネットワーク転送装置の機能を停止せずに切り替えができる。
また、現用装置への設定時に、設定リソース量記憶手段の、設定する内容に対する予備装置の各物理ポートの設定可能数を参照し、設定可能範囲を超えている場合は、設定可能範囲を超えない物理ポート番号を予備装置が応答するため、設定可能範囲を超えない物理ポートへの設定が可能となり、現用装置と予備装置の物理ポート構成が異なる場合にも対応することができる。
従来技術による問題を示す図である。 本発明の一実施の形態における装置構成図である。 本発明の一実施の形態における物理ポート設定リソース量ＤＢの例である。 本発明の一実施の形態における設定シーケンスである。 本発明の第１の実施例における設定シーケンスである。 本発明の第２の実施例における設定シーケンスである。 本発明の第３の実施例における設定シーケンスである。
以下、図面と共に本発明の実施の形態を説明する。
図２は、本発明の一実施の形態における装置構成図である。
本実施の形態では、予備装置２０と現用装置３０からなるネットワーク転送装置とネットワーク管理装置１０を有するシステムとして説明する。なお、図２では、１台の予備装置を示しているが、この例に限定されることなく、複数台であってもよい。
同図に示すネットワーク管理装置１０は、コマンド生成部１１、送受信部１２を有し、予備装置２０は、検索部２１、物理ポート設定リソースＤＢ２２、物理ポート通知部２３、差分ファイル設定部２４、構成定義ファイル（startup-config）２５、差分情報ファイル２６、構成定義ファイル（running-config）２７、コマンド樹脂音部２８を有する。各現用装置３０1〜３０Nはそれぞれ、構成定義ファイルstartup-config３１、running-config３２を有する。
予備装置２０の物理ポート設定リソースＤＢ２２は、図３に示すように、物理ポート毎に、構成定義ファイルで設定可能な設定、ポート毎に設定できる数、running-configで既に設定している数を保持する。図３の例では、物理ポート"1/1/1"において、VLANについてポート毎に設定できる数は、1000であり、running-configに既に設定されている数が251であることを示している。また、フィルタエントリに設定できる数は22であり、既にrunning-configには３設定されていることを示している。
上記の構成における設定動作を説明する。
図４は、本発明の一実施の形態における設定シーケンスである。
本実施の形態では、VLAN、フィルタを追加する場合について説明する。
（１）現用装置の装置＃１に対して、VLAN、フィルタを追加するものとし、ネットワーク管理装置１０のコマンド生成部１１に、『現用装置＃１の物理ポート1/1/1にVLAN(ID:#X)、アドレスフィルタ（AAA）を設定する』ための設定変更指示「port1/1/1 VLAN#X filter AAA」」が入力される。
（２）ネットワーク管理装置１０のコマンド生成部１１は、running-config用のコマンドを生成し、送受信部１２に出力する。
（３）送受信部１２は、現用装置の装置＃１にrunning-configにコマンドを送信する。
（４）また、送受信部１２は、（２）で生成されたコマンドに現用装置の装置番号（この場合は、＃１）を付与し、予備装置２０に当該コマンドを送信する。
（５）予備装置２０の検索部２１は、running-configのコマンドを取得すると、物理ポート設定リソースＤＢ２２を参照し、設定する物理ポート番号が存在するかを判定する。存在する場合は、（４）で付与された現用装置の装置番号に対応する当該の差分情報ファイル２６に設定内容を投入する。例えば、（４）において、装置番号として＃１が付与されている場合には、装置＃１に対応する差分情報ファイルに設定内容を投入する。
（６）（５）において、設定する物理ポートが、物理ポート設定リソースＤＢ２２に存在しない場合は、物理ポート設定リソースＤＢ２２から各物理ポートで当該設定内容の設定可能数と既設定数を取得する。
（７）（６）で取得した設定内容を設定するとき、設定可能な物理ポートの候補を抽出する。
（８）物理ポート通知部２３は、抽出した物理ポート番号の候補をネットワーク管理装置１０に送信する。
（９）ネットワーク管理装置１０の送受信部１２は物理ポート番号の候補をコマンド生成部１１に出力する。コマンド生成部１１は、物理ポート候補から新しい設定先を選択し、コマンドを生成し、上記の（４）の処理に移行する。
上記のように、現用装置３０への設定変更に伴い、予備装置２０のrunnning-config２７と、現用装置３０のrunning-config３２に生じた設定の差分を、予備装置２０が現用装置３０毎に差分情報ファイル２６に差分情報として保持し、現用装置３０との切り替え時に、当該差分情報ファイル２６の内容をrunning-config２７に追加する。これにより、予備装置２０が全ての現用装置３０１〜３０Nの設定内容を保持し、かつ、再起動なしにその設定をrunning-config２７に反映することができる。
上記の実施の形態では、予備装置２０、現用装置３０をネットワーク転送装置として説明しているが、この例に限定することなく、ネットワーク管理装置１０が有する機能をネットワーク転送装置に含める構成としてもよい。
［第１の実施例］
本実施の形態では、現用装置と予備装置の種類が同一である場合の例について説明する。
なお、装置構成は、図２の構成に基づくが、本実施の形態では、現用装置と予備装置は共通の物理ポートを構成とするため、検索部２１、物理ポート設定リソースＤＢ２２、物理ポート通知部２３は使用しない。
図５は、本発明の第１の実施例における設定シーケンスである。
以下の処理の前提として、Ｎ台の現用装置と、1台の予備装置で冗長構成を組んでいるネットワーク転送装置は、同一種類の現用装置と予備装置を用いている構成とし、装置の初回設定時は、現用装置running-config３２と予備装置２０の各現用装置の差分情報ファイル２６で同一の内容を保存している状態であるとする。
（１）設定変更指示として、「現用装置＃１の物理ポート2/1/3にVLAN(ID:500)、アドレスフィルタ（192.168.1.10）を拒否」が入力されると、ネットワーク管理装置１０のコマンド生成部１１は、runnning-config設定用コマンドを生成する。
（２）送受信部１２は、コマンド生成装置１１で作成したコマンドを現用装置＃１に対して送信し、現用装置＃１がrunning-configに追加する。
（３）送受信部１２は、上記の（１）で作成されたコマンドに現用装置の装置番号＃１を付与して、予備装置２０に送信する。
（４）予備装置のコマンド受信部２８で現用装置番号＃1が付与されたコマンドを受信し、差分ファイル設定部２４において、現用装置＃１の差分情報ファイル(装置＃１)に設定内容を追加する。
［第２の実施例］
本実施の形態では、N台の現用装置と、1台の予備装置で冗長構成を組んでいるネットワーク転送装置で、現用装置と予備装置が異なる種類の装置であり、設定したい物理ポート番号が予備装置にない場合について説明する。
本実施の形態における各装置構成は図２に基づくものとする。
図６は、本発明の第２の実施例における設定シーケンスである。
以下の処理の前提として、初回の設置時は、現用装置のrunning-config３２と予備装置の各現用装置の差分情報ファイル２６で、物理ポート構成の差分を反映した状態であるとする。
（１）設定変更指示として、「port 2/1/3 VLAN500 access-list 1 192.168.1.10 deny」が入力されると、ネットワーク管理装置１０のコマンド生成部１１は、running-config用コマンドを生成する。
（２）送受信部１２は、現用装置＃１のrunning-config３２1にコマンドを送信する。これにより、現用装置＃１、は、running-config３２1に当該コマンドを追加する。
（３）さらに、送受信部１２は、現用装置の装置番号（＃１）をコマンドに付与し、予備装置２０に送信する。
（４）予備装置２０では、物理ポート2/1/3がないため、検索部２１が設定リソース量ＤＢ２２を検索して、各ポートのVLAN、フィルタエントリ設定可能数、既設定数を取得し、当該設定が可能な物理ポート候補を抽出して、物理ポート通知部２３を介してネットワーク管理装置１０に送信する。
（５）ネットワーク管理装置１０の送受信部１２が、物理ポート候補を受信すると、コマンド生成部１１は、物理ポート候補から新しい設定先をランダムに決定し、ポート番号を変更した設定コマンドに現用装置の番号（＃１）を付与した上で、予備装置２０に送信する。
（６）予備装置２０では、当該現用装置（＃１）の差分情報ファイル２６１に設定内容を追加する。
［第３の実施例］
本実施の形態では、現用装置と予備装置が異なる種類の装置であり、現用装置の方が予備装置より物理ポート数が少ない場合について説明する。
図７は、本発明の第３の実施例における設定シーケンスである。
（１）ネットワーク転送装置の1つの現用装置３０内の一つのポートに、VLAN及びそのVLAN内に複数のフィルタエントリを追加するための設定変更指示「port 1/1/1 VLAN#X filter AAA」が入力される。
（２）ネットワーク管理装置１０のコマンド生成部１１は、running-configコマンドを生成し、送受信部１２を介して現用装置３０にコマンドを投入する。
（４）また、送受信部１２は、予備装置２０に対しても、生成したコマンドを送信する。
（５）予備装置２０のコマンド樹脂音部２８は、ネットワーク管理装置１０から受信したコマンドを受信し、設定可否を判定する。設定可否の判定は、検索部２１において、物理ポート設定リソースＤＢ２２を参照し、VLANの設定数と上限値を参照し、設定数が上限値を超えていないかを判定する。また、フィルタエントリの設定数と上限値を参照し、当該設定数が上限値を超えていないかを判定する。上限値を超えていない場合は、現用装置に対応する差分情報ファイル２６に設定内容を投入することが可能と判定する。一方、設定したいポート番号がない場合、また、VLANの設定数、フィルタエントリの設定数が上限値を超えている場合は、（７）の処理に移行する。
（６）（５）の設定可否の判定において、現用装置（＃１）３０１と予備装置２０が同一の種類の装置を用いている場合には、現用装置３０１と同一のrunning-configを予備装置２０の差分情報ファイル２６１に投入する。
（７）設定したいポート番号がない場合、また、VLANの設定数、フィルタエントリの設定数が上限値を超えている場合は、検索部２１が物理ポート設定リソースＤＢ２２を参照して、VLAN数とフィルタエントリ数の上限を満足する物理ポート番号の候補を取得し、物理ポート通知部２３を介してネットワーク管理装置１０に返答する。
（８）ネットワーク管理装置１０のコマンド生成部１１は、予備装置２０から受け取った物理ポート番号の候補からランダムに選択し、設定する物理ポートを決定する。
（９） コマンド生成部１１は、（８）で決定された物理収容位置（物理ポート番号）に基づいて、configコマンドを作成し、送受信部１２を介して予備装置２０に送信する。この後の処理は、上記の（５）以降の処理と同様である。予備装置２０において、上記の（５）の設定可否判定の結果、設定可と判定された場合は、差分情報ファイル２６に投入する。一方、全ポートに対して、本設定ができないと判定された場合は、予備装置２０への設定は不可とする。
上記のように、本実施例によれば、現用装置３０への物理ポートに括りついた設定を行う再に、予備装置２０において、物理ポート設定リソースＤＢ２２の当該物理ポートの設定リソース量を参照し、設定可否判定を行う。設定ができないと判定されたときは、設定可能な物理ポートを物理ポート設定リソースＤＢ２２を検索してネットワーク管理装置１０に応答する。設定可能な場合は、当該設定情報を差分情報ファイル２６に追加する。これにより、現用装置３０と予備装置２０の物理ポート構成が違う場合であっても、設定リソース量に基づいて物理ポートへの設定が可能となる。
上記のネットワーク管理装置１０、予備装置２０の各構成要素の動作をプログラムとして構築し、ネットワーク管理装置及び予備装置として利用されるコンピュータにインストールして実行させる、または、ネットワークを介して流通させることが可能である。
なお、本発明は、上記の実施の形態及び実施例に限定されることなく、特許請求の範囲内において、種々変更及び応用が可能である。
１０ ネットワーク管理装置
１１ コマンド生成部
１２ 送受信部
２０ 予備装置
２１ 検索部
２２ 物理ポート設定リソースＤＢ
２３ 物理ポート通知部
２４ 差分ファイル設定部
２５ 構成定義ファイル（startup-config）
２６ 差分情報ファイル
２７ 構成定義ファイル(running-config)
２８ コマンド受信部
３０ 現用装置
３１ 構成定義ファイル（startup-config）
３２ 構成定義ファイル（running-config）

Claims (5)

  1. 通常時に稼動している複数台の現用装置と、該現用装置の転送機能を代行する１台以上の予備装置と、該現用装置又は該予備装置の構成定義ファイルの内容変更の指示を行うネットワーク管理装置とを有し、該現用装置と該予備装置は、稼動中の動作を記録した第１の構成定義ファイル（以下、「running-config」と記す）と、起動に適用する第２の構成定義ファイル（以下、「startup-config」と記す）を有するネットワークシステムであって、
    前記予備装置は、
    当該予備装置の前記running-configと前記現用装置の前記running-configの内容の差分を記録する差分情報ファイルを、該現用装置の台数分具備し、
    前記予備装置は、
    物理ポート毎に、前記構成定義ファイルで設定可能な設定内容の設定可能数、running-configで既に設定されている設定内容の既設定数を格納する設定リソース量記憶手段と、
    前記ネットワーク管理装置から取得した、前記現用装置の装置番号が付与された構成定義変更コマンドに基づいて、前記設定リソース量記憶手段を参照し、物理ポート番号が存在する場合には、該構成定義変更コマンドの該装置番号に対応する差分情報ファイルに該構成定義変更コマンドの内容を追加し、存在しない場合には、該設定リソース量記憶手段から該構成定義変更コマンドの内容を設定した場合に設定可能数を超過しない物理ポート番号の候補を該ネットワーク管理装置に通知する物理ポート番号判定手段と、
    を有することを特徴とするネットワークシステム。
  2. 通常時に稼動している複数台の現用装置と、該現用装置の転送機能を代行する１台以上の予備装置と、該現用装置又は該予備装置の構成定義ファイルの内容変更の指示を行うネットワーク管理装置とを有し、該現用装置と該予備装置は、稼動中の動作を記録した第１の構成定義ファイル（以下、「running-config」と記す）と、起動に適用する第２の構成定義ファイル（以下、「startup-config」と記す）を有するネットワークシステムであって、
    前記予備装置は、
    当該予備装置の前記running-configと前記現用装置の前記running-configの内容の差分を記録する差分情報ファイルを、該現用装置の台数分具備し、
    前記ネットワーク管理装置は、
    設定変更指示が入力されると構成定義変更コマンドを生成し、前記現用装置に送信すると共に、該現用装置の装置番号を該構成定義変更コマンドに付与して前記予備装置に送信する第１のコマンド生成手段と、
    前記予備装置から、前記第１のコマンド生成手段により該予備装置に送信した前記構成定義変更コマンドに対して、該予備装置に該構成定義変更コマンドで指定された物理ポートが存在しない場合、該構成定義変更コマンドの内容を設定可能な物理ポート番号の候補を取得し、該候補から任意の物理ポート番号を選択して、前記構成定義変更コマンドを生成し、前記現用装置の装置番号を付与して前記予備装置に送信する第２のコマンド生成手段と、
    を含むことを特徴とするネットワークシステム。
  3. 前記予備装置及び前記現用装置は、
    前記ネットワーク管理装置により指定された前記差分情報ファイルの内容を、前記running-configに追加する手段を含む
    請求項１または２記載のネットワークシステム。
  4. 通常時に稼動している複数台の現用装置と、該現用装置の転送機能を代行する１台以上の予備装置と、該現用装置及び該予備装置の構成定義ファイルの内容変更の指示を行うネットワーク管理装置とを有し、該現用装置と該予備装置は、稼動中の動作を記録した第１の構成定義ファイル（以下、「running-config」と記す）と、起動に適用する第２の構成定義ファイル（以下、「startup-config」と記す）を有するネットワークシステムにおける構成定義設定方法であって、
    前記予備装置において、
    当該予備装置の前記running-configと前記現用装置の前記running-configの内容の差分を記録する差分情報ファイルを、該現用装置の台数分具備し、
    前記ネットワーク管理装置から取得した、前記現用装置の装置番号が付与された構成定義変更コマンドに基づいて、前記構成定義ファイルで設定可能な設定内容の設定可能数、running-configで既に設定されている設定内容の既設定数を格納する設定リソース量記憶手段を参照し、物理ポート番号が存在する場合には、該構成定義変更コマンドの該装置番号に対応する差分情報ファイルに該構成定義変更コマンドの内容を追加し、存在しない場合には、該設定リソース量記憶手段から該構成定義変更コマンドの内容を設定した場合に設定可能数を超過しない物理ポート番号の候補を該ネットワーク管理装置に通知する
    ことを特徴とするネットワークシステムにおける構成定義設定方法。
  5. 通常時に稼動している複数台の現用装置と、該現用装置の転送機能を代行する１台以上の予備装置と、該現用装置及び該予備装置の構成定義ファイルの内容変更の指示を行うネットワーク管理装置とを有し、該現用装置と該予備装置は、稼動中の動作を記録した第１の構成定義ファイル（以下、「running-config」と記す）と、起動に適用する第２の構成定義ファイル（以下、「startup-config」と記す）を有するネットワークシステムにおける構成定義設定方法であって、
    前記予備装置において、
    当該予備装置の前記running-configと前記現用装置の前記running-configの内容の差分を記録する差分情報ファイルを、該現用装置の台数分具備し、
    前記ネットワーク管理装置において、
    設定変更指示が入力されると構成定義変更コマンドを生成し、前記現用装置に送信すると共に、該現用装置の装置番号を該構成定義変更コマンドに付与して前記予備装置に送信し、
    前記予備装置から、該予備装置に送信した前記構成定義変更コマンドに対して、該予備装置に該構成定義変更コマンドで指定された物理ポートが存在しない場合、該構成定義変更コマンドの内容を設定可能な物理ポート番号の候補を取得し、該候補から任意の物理ポート番号を選択して、前記構成定義変更コマンドを生成し、前記現用装置の装置番号を付与して前記予備装置に送信する
    ことを特徴とするネットワークシステムにおける構成定義設定方法。
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