JPWO2006035575A1 - 冗長化パケット交換システムおよび冗長化パケット交換システムの系切り替え方法 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1を参照すると、同文献に記載されたパケット交換装置では、同一処理を実行可能なパケット処理装置を2組用意し、上流側の回線終端部より入力されるパケットを各々が処理する。
処理されたパケットは下流側の回線終端部に送られる前に、切り替え制御部の選択処理により予備側で処理されたパケットが破棄され、現用側のものだけが送出される。
また、同文献記載のパケット交換装置は、両装置が共有するクロック信号発生器から入力されるクロック信号に基づき、同一タイミングでパケットの交換処理を行うよう、装置を制御するSYNC信号発生器を備えている(同文献図2に記載)。
これを利用して、上流側の回線終端部より入力されるパケットを、各々のパケット交換装置が同一タイミングで処理し、送出側の伝送路終端部にパケットを受け渡す。
これにより、0系と1系との間で現用系を切り替える場合でも、切り替え前後に送出されるパケットに抜けがないため、切り替え時のパケットの消失を防ぐことができる。
このように、従来の冗長化パケット交換システムでは、パケットの消失を防ぐためには、動作状態やタイミングを冗長化された各装置の間で同期させながら処理を行うように構成されている。
一方、同期処理を伴わない、より簡易な冗長化パケット交換システムとして、例えばVirtual Router Redundancy Protocol(VRRP).R.Hinden,Ed..April 2004.RFC3768(以下、非特許文献1)に示される方式がある。図1により非特許文献1に示されるVRRPの方式を説明する。
すなわち、VRRPでは、同一の処理を実行可能なm台のルータ装置11−1〜11−mを、データリンク121および122に対して並列に接続し、隣接ノード131および132に対して単一のルータ装置110として振る舞う。
通常は、そのうちの1台(マスター11−1)のみが処理を行い、他の装置(バックアップ11−2〜11−m)はマスター11−1の死活監視を行う。マスター11−1が処理を停止すると、バックアップ11−2〜11−mのうち1台がマスターとして振る舞うように動作を切り替える。これにより冗長化が実現される。
さらに、図2にマスター装置21とバックアップ装置22の詳細な構成を示す。各ルータ装置21,22にはインタフェース部211−1〜211−n,221−1〜221−nがあり、それぞれが単一のマルチアクセスデータリンク23−1〜23−nと接続している。
また、マスター装置21は広告部213を備え、自身が稼働していることを示す広告を、所定の間隔で、インタフェース部211−1〜211−nを経由してデータリンク23−1〜23−nへ送信する。送信間隔を制御するために広告部213は広告タイマ214を備える。
また、バックアップ装置22は監視部222を備え、マスター装置21から到着する広告によりマスターの死活を監視する。到着間隔を測定するために監視部222は監視タイマ223を備える。
各ルータ装置21,22は、パラメータとして、次の値を保持する。
a)冗長化された仮想的なルータの識別子VRIDを持つ。同一のVRIDを持つルータ装置により、一つの仮想ルータを構成する。VRIDは256未満の自然数である。
b)各ルータ装置21,22の処理優先度Priorityをもつ。Priorityにより、仮想ルータ内での各ルータの処理優先度を順序づける。Priorityは0以上256未満の整数値で、大きいほど高優先度である。数値0255をもつルータ装置はマスターとして振る舞う。
c)各ルータ装置21,22は、広告送信間隔Advertisement_Interval,死活監視タイマーの初期値Master_Down_Intervalを持つ。
d)各ルータ装置21,22は、冗長化された仮想的なルータに割り当てるIPアドレスIAを持つ。
各ルータ装置21,22は、次の式によりVRIDから仮想MACアドレスを得る。
0:0:5e:0:1:VRID …(1)
このMACアドレスは、一つの仮想ルータに属する全ルータ装置21,22が受け取るよう、各ルータ装置21,22がインタフェース部211−1〜211−n,221−1〜221−nに設定する。冗長ルータに割り当てられたIPアドレスIAは、マスター装置21だけが実際にインタフェース部211−1〜211−nに設定する。マスター装置21は、IPアドレスIAをターゲットとする隣接装置からのARP要求に対して仮想MACアドレスを応答する。
マスター装置21は、あらかじめPriorityが255に設定されている。バックアップ装置22は、あらかじめ255以外のPriorityが設定されている。マスター装置21は、自身が稼働していることを示す広告を所定の間隔でデータリンクへ送信する。送信にはIPマルチキャストを利用し、宛先グループは224.0.0.18である。バックアップ装置22は同グループ宛パケットを受信し、監視部222は監視タイマ223を初期値へとリセットする。
マスター装置21は、仮想MACアドレス宛のデータリンクフレームに含まれるパケットを転送する。バックアップ装置22は、仮想MACアドレス宛フレームを受信しても、転送せずに破棄する。
マスター装置21からの広告がMaster_Down_Intervalの時間に受信できないと、バックアップ装置22はマスター装置21の停止を検知する。マスター装置21の停止をバックアップ装置22が検知すると、バックアップ装置22はマスターとして振る舞うように動作を切り替える。すなわち、所定の広告間隔により広告を送信し、冗長ルータのIPアドレスをインタフェースに設定し、仮想MACアドレス宛パケットを破棄せずに転送する。
複数台のバックアップ装置22がある場合、それらのうち、もっとも優先度の高い装置がマスター装置に切り替わる。
本方式により、隣接ノードからは単一の仮想MACアドレスにより識別されるルータが、複数台のルータ装置により構成され、かつ、マスター装置が停止しても、バックアップ装置が処理を引き継ぐことにより、処理を継続することができる。
非特許文献1に記載される冗長化パケット交換システムに類似するシステムは、特開2003−244197号公報(以下、特許文献2)にも記載されている。特許文献2に記載される冗長化パケット交換システムは、IPルーティングプロトコル処理部と二重化されたパケット転送部を備え、現用系のパケット転送部はルーティングテーブルの設定に基づいてパケット転送を行い、予備系(待機系)のパケット転送部では、パケット転送は行われていないが、現用系のパケット転送部の故障によりパケット転送部の切り替えが発生した際に、即座にパケット転送が開始できる状態にて待機している(0016段落参照)。
非特許文献1に見られるような現用系と予備系との間に同期処理部を持たない構成の冗長化パケット交換システムでは、稼働装置の切り替え期間中の転送対象パケットが失われるという問題がある。その理由は、マスター装置が停止してから切り替え処理が終了するまでの期間(最大で、Master_Down_Intervalだけの時間)、パケットの転送が中断し、その期間に仮想MACアドレス宛に送られたフレームに含まれるパケットはどのルータ装置によっても転送されないためである。
たとえば、図3を参照すると、現用装置31が停止した時点から、予備装置32が停止を検知するまでの期間に、冗長化されたルータ装置へ向けて送出されたパケット332は、いずれの装置にも受信されない。
特許文献2に記載される冗長化パケット交換システムでも事情は同じであり、現用系のパケット転送部の故障検出時点とパケット転送部の切り替え時点との間に少なからず時間差が発生するために、系の切り替え時に何れの装置によっても転送されないパケットが発生する。
また、稼働装置の切り替え期間中にパケットが失われることにより、他の問題を引き起こす。つまり、該当パケットが伝送する上位層プロトコル、たとえばTCPの性能を低下させることである。その理由は、TCP再送タイマーがタイムアウトするまで該当パケットが送信されないこと、再送によりTCPが輻輳制御を行い、送出帯域を削減する処理を行うためである。
系切り替え時におけるパケット消失を防止するために、特許文献1に見られるように動作状態やタイミングを冗長化された各装置の間で同期させながら処理を行う構成では、装置の実装規模が大きくなり、価格が高価になるという問題がある。従って、非特許文献1に見られるような現用系と予備系との間に同期処理部を持たない簡易な構成の冗長化パケット交換システムにおいて、系切り替え時のパケット消失を防止する技術が切望される。
本発明の目的は、稼働装置の切り替え期間中の転送対象パケットの消失を簡易な構成で防止することのできる冗長化パケット交換システムおよびその系切り替え方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、パケットのロスによる性能の低下が顕著な、TCPなどの上位層プロトコルにおける、冗長系切り替えによる性能低下を防ぐことである。
本発明の第2の冗長化パケット交換システムは、同じデータリンクに接続された現用系および予備系のパケット交換装置を備えた冗長化パケット交換システムにおいて、前記現用系のパケット交換装置は、前記データリンクとの間でパケットの送受信を行うインタフェース部と、該インタフェース部を通じて前記データリンクから受信したパケットを分析し転送対象パケットを送出方路の前記インタフェース部を通じて前記データリンクへ送信する転送部と、予め定められた周期で自装置が稼働していることを示す広告メッセージを前記インタフェース部を通じて前記データリンクへ送信する広告部とを備え、前記予備系のパケット交換装置は、前記データリンクとの間でパケットの送受信を行うインタフェース部と、該インタフェース部を通じて前記データリンクへ送信するパケットを一時的に蓄積する蓄積部と、前記インタフェース部を通じて前記データリンクから受信したパケットを分析し転送対象パケットを前記蓄積部へ出力する転送部と、前記インタフェース部を通じて前記広告メッセージを受信する毎に前記蓄積部に蓄積されているパケットを破棄し、前記広告メッセージの受信が途絶えたことを検知した時に自パケット交換装置を現用系に切り替え、前記蓄積部に蓄積されているパケットおよび前記インタフェース部を通じて前記データリンクから新たに受信したパケットを送出方路の前記インタフェース部を通じて前記データリンクへ送信させる監視部とを備えることを特徴とする。
本発明の第3の冗長化パケット交換システムは、同じデータリンクに接続された現用系および予備系のパケット交換装置を備えた冗長化パケット交換システムにおいて、前記現用系のパケット交換装置は、前記データリンクとの間でパケットの送受信を行うインタフェース部と、該インタフェース部を通じて前記データリンクから受信したパケットを分析し転送対象パケットを送出方路の前記インタフェース部を通じて前記データリンクへ送信する転送部と、予め定められた周期で自装置が稼働していることを示す広告メッセージを前記インタフェース部を通じて前記データリンクへ送信する広告部とを備え、前記予備系のパケット交換装置は、前記データリンクとの間でパケットの送受信を行うインタフェース部と、該インタフェース部を通じて前記データリンクから受信したパケットを受信時刻の情報を付加して一時的に蓄積する蓄積部と、前記インタフェース部を通じて前記現用系のパケット交換装置から広告メッセージを受信する毎に前記蓄積部に蓄積されているパケットのうち、前記広告メッセージの受信時刻から前記現用系のパケット交換装置の転送処理にかかる時間だけ遡った時刻より古い受信時刻のパケットを破棄し、広告メッセージの受信が途絶えたことを検知した時に自パケット交換装置を現用系に切り替える監視部と、自パケット交換装置が現用系に切り替わったときに前記蓄積部に蓄積されていたパケットおよび前記インタフェース部を通じて前記データリンクから新たに受信したパケットを分析し転送対象パケットを送出方路の前記インタフェース部へ出力する転送部とを備えることを特徴とする。
本発明の第4の冗長化パケット交換システムは、第2または第3の冗長化パケット交換システムにおいて、前記予備系のパケット交換装置に、前記現用系のパケット交換装置が前記データリンクに送出したフレームを監視し、前記フレームに格納された転送対象パケットと同じパケットを前記蓄積部から削除するパケット監視部を備えることを特徴とする。
本発明の第5の冗長化パケット交換システムは、第2、第3または第4の冗長化パケット交換システムにおいて、前記予備系のパケット交換装置は、予め定められた周期で自装置が稼働していることを示す広告メッセージを前記インタフェース部を通じて前記データリンクへ送信する広告部を備え、前記予備系のパケット交換装置からの広告メッセージを監視する1以上の他のパケット交換装置を備え、前記他のパケット交換装置のうち最も優先度の高いパケット交換装置は、前記予備系のパケット交換装置からの広告メッセージが途絶えたことを検知した時に自パケット交換装置を前記予備系のパケット交換装置として動作させることを特徴とする。
本発明の第6の冗長化パケット交換システムは、第2乃至第5の冗長化パケット交換システムにおいて、前記予備系のパケット交換装置に、前記蓄積部に蓄積するパケットを判断するための蓄積規則を保持する蓄積規則保持部を備え、前記蓄積規則を満たすパケットだけを蓄積することを特徴とする。
本発明の第1の冗長化パケット交換システムの系切り替え方法は、同じデータリンクに接続された現用系および予備系のパケット交換装置を備えた冗長化パケット交換システムの系切り替え方法において、前記予備系のパケット交換装置が、処理過程のパケットを前記現用系のパケット交換装置の稼働が次に確認されるまで蓄積部に蓄積し、前記現用系のパケット交換装置の稼働停止が検出されたときに自パケット交換装置を現用系に切り替え、前記蓄積部に蓄積されているパケットおよび前記データリンクから新たに受信するパケットの転送を行うことを特徴とする。
本発明の第2の冗長化パケット交換システムの系切り替え方法は、同じデータリンクに接続された現用系および予備系のパケット交換装置を備えた冗長化パケット交換システムの系切り替え方法において、前記現用系のパケット交換装置が、前記データリンクとの間でパケットの送受信を行うインタフェース部を通じて前記データリンクから受信したパケットを分析し転送対象パケットを送出方路の前記インタフェース部を通じて前記データリンクへ送信する転送処理と並行して、予め定められた周期で自装置が稼働していることを示す広告メッセージを前記インタフェース部を通じて前記データリンクへ送信し、前記予備系のパケット交換装置が、前記データリンクとの間でパケットの送受信を行う前記インタフェース部を通じて前記データリンクから受信したパケットを分析し転送対象パケットを蓄積部へ蓄積し、前記インタフェース部を通じて前記広告メッセージを受信する毎に前記蓄積部に蓄積されているパケットを破棄し、前記広告メッセージの受信が途絶えたことを検知した時に自パケット交換装置を現用系に切り替え、前記蓄積部に蓄積されているパケットおよび前記インタフェース部を通じて前記データリンクから新たに受信したパケットを送出方路の前記インタフェース部を通じて前記データリンクへ送信することを特徴とする。
本発明の第3の冗長化パケット交換システムの系切り替え方法は、同じデータリンクに接続された現用系および予備系のパケット交換装置を備えた冗長化パケット交換システムの系切り替え方法において、前記現用系のパケット交換装置が、前記データリンクとの間でパケットの送受信を行うインタフェース部を通じて前記データリンクから受信したパケットを分析し転送対象パケットを送出方路の前記インタフェース部を通じて前記データリンクへ送信する転送処理と並行して、予め定められた周期で自装置が稼働していることを示す広告メッセージを前記インタフェース部を通じて前記データリンクへ送信し、前記予備系のパケット交換装置が、前記データリンクとの間でパケットの送受信を行うインタフェース部を通じて前記データリンクから受信したパケットを受信時刻の情報を付加して蓄積部に蓄積し、前記インタフェース部を通じて前記現用系のパケット交換装置から広告メッセージを受信する毎に前記蓄積部に蓄積されているパケットのうち、前記広告メッセージの受信時刻から前記現用系のパケット交換装置の転送処理にかかる時間だけ遡った時刻より古い受信時刻のパケットを破棄し、広告メッセージの受信が途絶えたことを検知した時に自パケット交換装置を現用系に切り替え、前記蓄積部に蓄積されていたパケットおよび前記インタフェース部を通じて前記データリンクから新たに受信したパケットを分析し転送対象パケットを送出方路の前記インタフェース部へ出力することを特徴とする。
本発明の第4の冗長化パケット交換システムの系切り替え方法は、第2または第3の冗長化パケット交換システムの系切り替え方法において、前記予備系のパケット交換装置が、前記現用系のパケット交換装置から前記データリンクに送出されたフレームを監視し、前記フレームに格納された転送対象パケットと同じパケットを前記蓄積部から削除することを特徴とする。
本発明の第5の冗長化パケット交換システムの系切り替え方法は、第2、第3または第4の冗長化パケット交換システムの系切り替え方法において、前記予備系のパケット交換装置が、予め定められた周期で自装置が稼働していることを示す広告メッセージを前記インタフェース部を通じて前記データリンクへ送信し、1以上の他のパケット交換装置が、前記予備系のパケット交換装置からの広告メッセージを監視し、前記他のパケット交換装置のうち最も優先度の高いパケット交換装置が、前記予備系のパケット交換装置からの広告メッセージが途絶えたことを検知した時に自パケット交換装置を前記予備系のパケット交換装置として動作させることを特徴とする。
本発明の第6の冗長化パケット交換システムの系切り替え方法は、第2乃至第5の冗長化パケット交換システムの系切り替え方法において、前記予備系のパケット交換装置が、蓄積規則保持部に保持された蓄積するパケットを判断するための蓄積規則を参照して、前記蓄積部へのパケットの蓄積可否を判断することを特徴とする。
本発明の第1のパケット交換装置は、現用系のパケット交換装置が接続されたデータリンクに接続され、処理過程のパケットを前記現用系のパケット交換装置の稼働が次に確認されるまで蓄積する蓄積部を備え、前記現用系のパケット交換装置の稼働停止が検出されたときに自パケット交換装置を現用系に切り替え、前記蓄積部に蓄積されているパケットおよび前記データリンクから新たに受信するパケットの転送を行うことを特徴とする。
本発明の第2のパケット交換装置は、現用系のパケット交換装置が接続されたデータリンクとの間でパケットの送受信を行うインタフェース部と、該インタフェース部を通じて前記データリンクへ送信するパケットを一時的に蓄積する蓄積部と、前記インタフェース部を通じて前記データリンクから受信したパケットを分析し転送対象パケットを前記蓄積部へ出力する転送部と、前記インタフェース部を通じて前記現用系のパケット交換装置から周期的に前記データリンクに送信される広告メッセージを受信する毎に前記蓄積部に蓄積されているパケットを破棄し、前記広告メッセージの受信が途絶えたことを検知した時に自パケット交換装置を現用系に切り替え、前記蓄積部に蓄積されているパケットおよび前記インタフェース部を通じて前記データリンクから新たに受信したパケットを送出方路の前記インタフェース部を通じて前記データリンクへ送信させる監視部とを備えることを特徴とする。
本発明の第3のパケット交換装置は、現用系のパケット交換装置が接続されたデータリンクとの間でパケットの送受信を行うインタフェース部と、該インタフェース部を通じて前記データリンクから受信したパケットを受信時刻の情報を付加して一時的に蓄積する蓄積部と、前記インタフェース部を通じて前記現用系のパケット交換装置から周期的に送信される広告メッセージを受信する毎に前記蓄積部に蓄積されているパケットのうち、前記広告メッセージの受信時刻から前記現用系のパケット交換装置の転送処理にかかる時間だけ遡った時刻より古い受信時刻のパケットを破棄し、広告メッセージの受信が途絶えたことを検知した時に自パケット交換装置を現用系に切り替える監視部と、自パケット交換装置が現用系に切り替わったときに前記蓄積部に蓄積されていたパケットおよび前記インタフェース部を通じて前記データリンクから新たに受信したパケットを分析し転送対象パケットを送出方路の前記インタフェース部へ出力する転送部とを備えることを特徴とする。
本発明の第4のパケット交換装置は、第2または第3のパケット交換装置において、前記現用系のパケット交換装置が前記データリンクに送出したフレームを監視し、前記フレームに格納された転送対象パケットと同じパケットを前記蓄積部から削除するパケット監視部を備えることを特徴とする。
本発明の第5のパケット交換装置は、第2、第3または第4のパケット交換装置において、予備系の他のパケット交換装置と優先度情報を交換し、自パケット交換装置が予備系のパケット交換装置のうちで最も優先度が高い場合に限り、前記現用系のパケット交換装置の稼働停止時に現用系のパケット交換装置として振る舞うよう動作を切り替えることを特徴とする。
本発明の第6のパケット交換装置は、第2乃至第5のパケット交換装置において、前記蓄積部に蓄積するパケットを判断するための蓄積規則を保持する蓄積規則保持部を備え、前記蓄積規則を満たすパケットだけを蓄積することを特徴とする。
本発明にあっては、予備系のパケット交換装置が、処理過程のパケットを現用系のパケット交換装置の稼働が次に確認されるまで蓄積部に蓄積し、現用系のパケット交換装置の稼働停止が検出されたときに自パケット交換装置を現用系に切り替え、蓄積部に蓄積されているパケットおよびデータリンクから新たに受信するパケットの転送を行う。このため、たとえば、図4に示されるように、現用系のパケット交換装置41が停止した時点から、予備系のパケット交換装置42が停止を検知するまでの期間に、冗長化されたパケット交換システムへ向けて送出されたパケット432は、予備系のパケット交換装置42により受信されて蓄積部に蓄積され、現用系のパケット交換装置41の停止の検知により送出されるため、系切り替え時のパケットの消失が防止される。
図2は、従来のパケット交換装置を説明するためのブロック図である。
図3は、従来の冗長化パケット交換システムの課題を説明するためのタイムチャートである。
図4は、本発明の効果を説明するためのタイムチャートである。
図5は、本発明の第1の実施の形態のブロック図である。
図6は、本発明の第1の実施の形態における現用装置でのパケット処理の一例を示す流れ図である。
図7は、本発明の第1の実施の形態における予備装置でのパケット処理の一例を示す流れ図である。
図8は、本発明の第1の実施の形態における現用装置での広告送信処理の一例を示す流れ図である。
図9は、本発明の第1の実施の形態における予備装置での死活監視処理の一例を示す流れ図である。
図10は、本発明の第2の実施の形態のブロック図である。
図11は、本発明の第3の実施の形態のブロック図である。
図12は、本発明の第3の実施の形態における予備装置でのパケット監視処理の一例を示す流れ図である。
図13は、本発明の第3の実施の形態の変形例のブロック図である。
図14は、本発明の第4の実施の形態のブロック図である。
図15は、本発明の第4の実施の形態における予備装置でのパケット処理の一例を示す流れ図である。
図16は、本発明の第4の実施の形態における予備装置での死活監視処理の一例を示す流れ図である。
図17は、本発明の第5の実施の形態のブロック図である。
[第1の実施の形態の構成]
図5を参照すると、本発明の第1の実施の形態にかかる冗長化パケット交換システムは、1台の現用系のパケット交換装置(現用装置と称す)51と、1台の予備系のパケット交換装置(予備装置と称す)52とから構成され、現用装置51と予備装置52は、それぞれ独立に、マルチアクセスデータリンク53−1〜53−nに対して接続されている。同データリンク53−1〜53−nには隣接ノード(図示せず)が各々接続されている。
現用装置51は、マルチアクセスデータリンク53−1〜53−nと1対1に対応する複数のインタフェース部511−1〜511−nと、転送部512と、広告部513と、広告タイマ514とを備える。
インタフェース部511−1〜511−nは、対応するマルチアクセスデータリンク53−1〜53−nとの間のフレームの送受信に用いる。何れかのインタフェース部511−1〜511−nから到達したフレーム中のパケットは、転送部512により送出インタフェースが決定され、該当するインタフェース部511−1〜511−n経由でデータリンクへ送出されることで転送される。これにより現用装置51は、パケット中継装置として動作する。
インタフェース部511−1〜511−nには、実データリンクアドレス以外に、冗長化パケット交換システムに割り当てられた所定の仮想データリンクアドレスが割り当てられている。インタフェース部511−1〜511−nでは、同アドレス宛のフレームを受け取るように予め設定がなされている。前記所定のデータリンクアドレスは、データリンクがイーサネット(登録商標)の場合には、所定のマルチキャストイーサネットアドレスを用いる。
転送部512は、各インタフェース部511−1〜511−nから入力された転送対象パケットの宛先情報と転送部512が保有する経路情報とを利用して、次ホップおよび送出インタフェースを決定し、該当送出インタフェース部511−1〜511−nへ当該パケットを受け渡す機能を持つ。
広告部513は、所定の形式の広告メッセージをインタフェース部511−1〜511−nを経由して送出することにより、予備装置52に対して現用装置51が稼働状態であることを通知する機能を持つ。
広告部513には、送信する広告メッセージに含めるため、現用装置51が属する冗長化パケット交換システムの識別子が含まれている。
広告部513は広告タイマ514を備える。広告タイマ514は所定の広告送信間隔Advertisement_Intervalでタイムアウトを起こす。これにより、広告部513に広告送信タイミングを通知する機能を持つ。
予備装置52は、マルチアクセスデータリンク53−1〜53−nに1対1に対応するインタフェース部521−1〜521−nと、転送部522と、監視部523と、監視タイマ524と、インタフェース部521−1〜521−nに1対1に対応する複数の蓄積部525−1〜525−nとを備える。
インタフェース部521−1〜521−nは、現用装置51のインタフェース部511−1〜511−nと同様の機能を持つものであるが、マルチアクセスデータリンク53−1〜53−nに送出するパケットは蓄積部525−1〜525−nから受け取る。転送部522は、働きは現用装置51の転送部512と同じであるが、送出するパケットをインタフェース部521−1〜521−nではなく、蓄積部525−1〜525−nに渡す。
複数の蓄積部525−1〜525−nは、転送部522から受け取ったパケットを蓄積するメモリを持ち、転送対象パケットを所定の時点まで(現用装置51の稼働が次に確認されるまで)、装置内に保持するために用いられる。また蓄積部525−1〜525−nは、監視部523からの指示に従って、蓄積しているパケットを破棄する機能と、蓄積しているパケットを蓄積した順、つまり先入れ先出し方式でインタフェース部521−1〜521−nに送出する機能を持つ。
蓄積部525−1〜525−nが保持できるパケットの量は、後述する監視タイマ524のタイムアウト時間Master_Down_Intervalと、蓄積部525−1〜525−nが対応するインタフェース部521−1〜521−nの最大転送帯域幅とを乗じた値よりも大きな量でなければならない。
たとえば、監視タイマ524のタイムアウト時間が50ミリ秒であるとすると、毎秒100メガビットの送信帯域を持つインタフェース部521−1〜521−nに接続する蓄積部525−1〜525−nは、少なくとも5メガビットのパケット保持容量を持つ必要がある。
監視部523は、インタフェース部521−1〜521−n経由で受信する現用装置51が送信した広告メッセージを分析し、現用装置51の死活を判断する機能を持つ。監視部523は、広告メッセージの受信間隔を計測するために、監視タイマ524を備える。
監視タイマ524は、所定の間隔Master_Down_Intervalでタイムアウトを起こす。監視部523は、広告メッセージ受信により、同タイマ524を初期値にリセットする機能をもつ。定期的な広告メッセージの受信により監視タイマ524をリセットさせ、タイムアウトを起こさないことにより、現用装置51の死活監視(稼動状態と停止状態の監視)を行うため、値Advertisement_Intervalは値Master_Down_Intervalよりも短い値に設定されている。
また監視部523には、受信した広告メッセージを、識別・分析するため自装置が属する冗長化パケット交換システムの識別子が含まれている。
監視部523は、蓄積部525−1〜525−nに対して、蓄積したパケットの破棄と、送出を指示する機能を持つ。
監視部523は、現用装置51の死活監視により現用装置51が稼働していることを検知したとき、つまり現用装置51からの広告メッセージを受信したときに、蓄積部525−1〜525−nに対して、蓄積したパケットの破棄を指示する。
また監視部523は、現用装置51の死活監視により現用装置51が稼働していないことを検知したとき、つまり監視タイマ524がタイムアウトを起こしたとき、蓄積部525−1〜525−nに対して、蓄積したパケットのインタフェース部521−1〜521−nへの送出を指示する。
[第1の実施の形態の動作]
次に、第1の実施の形態による冗長化パケット交換システムの動作について詳細に説明する。
[冗長化パケット交換システムでのユーザーパケット処理]
まず、隣接ノードから、冗長パケット交換システムを次ホップとして送られるパケット(以降これをユーザーパケットと書くことがある)の処理について説明する。
隣接ノードは、冗長化されたパケット交換システムに割り当てられたアドレスを次ホップとするパケットについては、上記冗長化パケット交換システム用アドレスに対応する仮想データリンクアドレス宛に送信する。同仮想データリンクアドレスは、現用、予備両方のパケット交換装置が受け取れるよう、設定されている。
たとえば、マルチアクセスデータリンク53−1〜53−nがイーサネットの場合には、隣接ノードは、ユーザーパケットを、宛先がマルチキャストアドレスであるような、データリンクフレームに格納して、データリンク53−1〜53−nに送出する。同フレームは、冗長化パケット交換システムを構成する全装置、つまり現用装置51および予備装置52が受信する。
[現用装置での転送処理]
次に、図6を参照して本実施の形態における現用装置51のパケット受信時の動作を説明する。
現用装置51で受信したパケットは、ステップS61において、まず転送対象のパケットか、それ以外のパケットかを判別し、以降の処理を振り分ける。転送対象パケットであるか否かの判断は、
a)データリンクフレームの宛先が、自身が現用処理を行っている冗長化パケット交換システムの、所定の仮想データリンクアドレスであるか否か、
b)その他所定の受信条件を満たすか否か、
に基づいて行う。
上記b)における所定の受信条件は、IPネットワークの場合には、パケットの宛先アドレスが、自ノードに割り当てられたアドレスと等しいかどうかにより行われるが、それを満たさなくても、本実施の形態の動作には差し支えない。
ステップS61において転送対象である(Yes側)と判断されたパケットは、ステップS62において、転送部512により、次ホップのアドレスと送出インタフェースが決定される。
送出インタフェースが決定されると、ステップS63において、出力用パケットとして、該当インタフェース部511−1〜511−nにパケットが渡され、マルチアクセスデータリンク53−1〜53−nへ送出される。以上のようにして現用装置51での転送処理が行われる。
ステップS61において、転送対象でない(No側)と判断されたパケットは、ステップS64において、その他のプロトコルの受信処理に回される。このようなパケットの例として、ルーティングプロトコルによるパケットなどがある。
[予備装置での蓄積処理]
次に、図7を参照して本実施の形態における予備装置52のパケット受信時の動作を説明する。
予備装置52が受信したパケットは、ステップS71において、まず転送対象のパケットか、それ以外のパケットかを判別し、以降の処理を振り分ける。振り分け手順は、現用装置51の場合における受信条件に、広告メッセージが転送対象に含まれないよう、条件を加えたものである。
転送対象である(S71のYes側)と判断されたパケットは、ステップS72において、転送部522により、次ホップのアドレスと送出インタフェースが決定される。
送出インタフェースが決定されると、ステップS73において、該当インタフェース部521−1〜521−nからの出力用パケットとして、該当インタフェース部521−1〜521−nに対応する蓄積部525−1〜525−nにパケットは蓄積される。以上により、転送対象パケットの受信時点での処理が終わる。
転送対象でない(S71のNo側)パケットは、ステップS74において、所定の広告メッセージか、広告でないメッセージかで以降の処理を振り分ける。広告メッセージか否かの判断は、パケットのヘッダやペイロードの内容などを所定の条件に照らし合わせることにより判断する。
広告メッセージである(S74のYes側)と判断されたパケットは、それが含む冗長化パケット交換システムの識別子を検査し、監視部523が保持しているものと同一であれば、以降の処理が継続される。もし識別子が異なれば、広告メッセージは破棄される。
ステップS75において、広告受信処理では、広告メッセージの受信により、監視部523が備える監視タイマ524を初期値にリセットする。また、ステップS76において、すべての蓄積部525−1〜525−nに対して、蓄積しているパケットを破棄するよう指示する。これにより、広告メッセージの受信時に監視タイマ524がリセットされ、蓄積部525−1〜525−nのパケットはすべて破棄される。
監視タイマのタイムアウト時間Master_Down_Intervalは現用装置51の広告タイマAdvertisement_Intervalよりも長いため、現用装置51が広告を送信し続けている限り、監視タイマ524がタイムアウトすることはない。
広告メッセージでない(S74のNo側)と判断されたパケットは、ステップS77において、その他のプロトコルの受信処理に回される。
[現用装置での広告メッセージ送信]
次に、図8を参照して、本実施の形態における現用装置51の広告メッセージの送信処理について説明する。
現用装置51が備える広告タイマ514は、リセットしてから所定の時間Advertisement_Intervalでタイムアウトする。広告送信処理では、ステップ381において、同タイマ514のタイムアウトを監視しており、ステップS82において、タイムアウトが発生すると(S82のYes側)、まず、ステップS83において広告タイマ514を初期値にリセットし、次に、ステップS84において、所定の形式の広告メッセージをマルチアクセスデータリンク53−1〜53−nへ送出する。
同広告メッセージは、現用装置51が稼働していることを示すために送信され、少なくとも、現用装置51を識別するために必要な、自装置の優先度と、冗長化パケット交換システムの識別子を含む。
[予備装置での監視処理]
次に、図9を参照して、本実施の形態における予備装置52の監視部523が行う現用装置51の死活監視と現用系への切り替え動作を説明する。
予備装置52が備える監視タイマ524は、リセットしてから所定の時間Master_Down_Intervalでタイムアウトする。死活監視処理では、ステップS91において同タイマ524のタイムアウトを監視しており、ステップS92においてタイムアウトが発生すると(S92のYes側)、現用装置51が停止したものと判断し、次の処理を行う。
まず、ステップS93において、蓄積部525−1〜525−nに保持しているユーザーパケットを、蓄積部525−i(1≦i≦n)が対応するインタフェース部521−iを経由して送出させる。蓄積部525−iがパケットを排出している間、同蓄積部525−iに転送部522から受け渡されるパケットは、排出処理が終わるまで、蓄積部525−iで保持され、排出処理の後に送出される。
予備装置52は、ステップ94において、処理手順を変更して、これ以降現用装置として振る舞うようになる。すなわち、パケットの転送と広告メッセージの送信を行うようになる。この場合、マルチアクセスデータリンク53−1〜53−nに送出するパケットが蓄積部525−1〜525−nに蓄積後、直ちに送出される状態になったら、蓄積部525−1〜525−nを使用せずに転送部522からインタフェース部521−1〜521−nにパケットを直接送信するようにしてもよい。
次に第1の実施の形態の効果を説明する。
本実施の形態では、現用装置51からの広告メッセージが途絶え監視タイマ524がタイムアウトした時、予備装置52の蓄積部525−1〜525−nに蓄積されている全てのパケットがデータリンク53−1〜53−nに送出され、以後、予備装置52が現用系として振る舞うため、系切り替え時におけるパケット消失を防ぐことができる。その理由は、蓄積部525−1〜525−nには現用装置51の稼働が最後に確認された時点(直前の広告メッセージ受信時点)以降、現用装置51の稼働停止が検出されるまでの期間(Master_Down_Intervalの時間に相当する)内に現用装置51から出力されるべき転送対象パケットの全てが含まれているからである。
また、系切り替え時におけるパケット消失が防止されるため、TCPなどの上位層のプロトコルの性能低下を防ぐことができる。
[第2の実施の形態]
次に、本発明の第2の実施の形態による冗長化パケット交換システムについて説明する。
図10を参照すると、本実施の形態にかかる冗長化パケット交換システムは、予備系のパケット交換装置として予備装置A1を備えている点で、図5に示される第1の実施の形態にかかる冗長化パケット交換システムと相違する。
本実施の形態にかかる冗長化パケット交換システムの現用系のパケット交換装置は、図5に示される現用装置51と同一であるので、図10では図示を省略している。
本実施の形態では、予備装置A1は、マルチアクセスデータリンク53−1〜53−nとの間でパケットの送受信を行うインタフェース部A11−1〜A11−nと、インタフェース部A11−1〜A11−nを通じてデータリンク53−1〜53−nから受信したパケットに受信時刻を付加して一時的に蓄積する蓄積部A15−1〜A15−nと、インタフェース部A11−1〜A11−nを通じて現用装置51から広告メッセージを受信する毎に蓄積部A15−1〜A15−nに蓄積されているパケットの一部を破棄し、広告メッセージの受信が途絶えたことを監視タイマA14のタイムアウトで検知した時に予備装置A1を現用系に切り替える監視部A13と、予備装置A1が現用系に切り替わったときに蓄積部A15−1〜A15−nに蓄積されていたパケットおよびインタフェース部A11−1〜A11−nを通じてデータリンク53−1〜53−nから新たに受信したパケットを分析し送出方路のインタフェース部A11−1〜A11−nへ出力する転送部A12とを備えている。
また、蓄積部A15−1〜A15−nが保持できるパケットの量は、第1の実施の形態の予備装置52における蓄積部525−1〜525−nよりも、現用装置51の転送処理にかかる時間Δtの分だけ多く、さらに、保持するパケットを蓄積部A15−1〜A15−nから破棄するときは、転送処理にかかる時間Δtよりも以前に蓄積した分のみとする。
つまり、広告メッセージの受信時刻Tから現用装置51の転送部512が1つのパケットを転送処理するのにかかる時間Δtだけ遡った時刻T−Δtより古い受信時刻のパケットを破棄する。これは、現用装置51が停止したとき、現用装置51の転送部512に滞留しているパケットについては現用装置51からは最早送出されないので、予備装置A1で蓄積しておいて代わりに送出する必要があるためである。前記時間Δtは予めシステムによって定められて監視部A13に設定される。
次に本実施の形態の動作を第1の実施の形態との相違点を中心に説明する。
予備装置A1でパケットが受信され、転送対象パケットが選別されると、該当パケットは転送部A12に送られる前に蓄積部A15−1〜A15−nに蓄積される。監視部A13が現用装置51から広告メッセージを受信し続けている限り、監視部A13は蓄積部A15−1〜A15−nのパケットを破棄し続けるため、転送部A12にパケットが受け渡されることはない。
また、現用装置51が停止して監視タイマA14がタイムアウトした場合、蓄積部A15−1〜A15−nには、現用装置51が停止した時点から予備装置A1が停止を検知するまでのパケットが保持されているため、監視部A13は、予備装置A1を予備系から現用系に切り替え、蓄積部A15−1〜A15−nが保持するパケットを排出させ、それを受け取った転送部A12は転送処理を行い、同パケットを送出側のインタフェース部A11−1〜A11−nから送出させる。また、蓄積部A15−1〜A15−nがパケットを排出している間、インタフェース部A11−1〜A11−nにおいてマルチアクセスデータリンク53−1〜53−nから新たに受信されたパケットは、排出処理が終わるまで蓄積部A15−1〜A15−nで保持され、排出処理の後に送出される。この場合、蓄積部A15−1〜A15−nに蓄積されるパケットがなくなって素通りする状態になったら、蓄積部A15−1〜A15−nを使用せずにインタフェース部A11−1〜A11−nから転送部A12にパケットを直接送信するようにしてもよい。
次に第2の実施の形態の効果を説明する。
本実施の形態では、現用装置51からの広告メッセージが途絶え監視タイマA14がタイムアウトした時、予備装置A1の蓄積部A15−1〜A15−nに蓄積されている全てのパケットが転送部A12に送出され、以後、予備装置A1が現用装置として振る舞うため、系切り替え時におけるパケット消失を防ぐことができる。その理由は、蓄積部A15−1〜A15−nには、現用装置51が停止した時点から予備装置A1が停止を検知するまでのパケットの全てが保持されているからである。
また、系切り替え時におけるパケット消失が防止されるため、TCPなどの上位層のプロトコルの性能低下を防ぐことができる。
さらに、予備装置A1は予備系として稼働している際には、転送部A12の処理を行わないため、第1の実施の形態に比べて計算量を削減することができる。ただし、蓄積部A15−1〜A15−nに保持しているパケットの転送処理が現用系停止の検知後に行われるため、現用装置51が停止してから、予備装置A1がパケットの送出を始めるまでにかかる時間は、第1の実施の形態よりも長くなる。
[第3の実施の形態]
次に、本発明の第3の実施の形態による冗長化パケット交換システムについて説明する。
第1および第2の実施の形態では、予備装置52、A1が送出するパケットは、停止の検知にかかる時間の間に蓄積部525−1〜525−n、A15−1〜A15−nに溜ったものである。現用装置51が広告メッセージを最後に送信してから、稼働停止によりパケットの送出が停止するまでの期間は、現用装置51からパケットが送出されており、かつ予備装置52、A1でもパケットを蓄積している。このため、停止検知後に予備装置52、A1が保持しているパケットを排出すると、現用装置51が送出したパケットと一部のパケットが重複することがある。
TCPプロトコルなどでは受信側は重複パケットが来ても廃棄するだけなのでパケット消失に比べるとプロトコル上は問題は少ない。しかし、ネットワークのトラフィックが増加すること、予備系が現用系に切り替わった際に重複パケットの排出時間分だけ非重複パケットの中継が遅れるという問題が生じるため、パケットの重複はない方が好ましい。
本実施の形態にかかる冗長化パケット交換システムにおいては、予備装置で、現用装置が送出したパケットを監視して蓄積部から同じパケットを除去することにより、予備装置が排出するパケットが、現用装置が送出したパケットと重複しないようにする。
図11を参照すると、本実施の形態にかかる冗長化パケット交換システムは、予備系のパケット交換装置として予備装置52’を備えている点で、図5に示される第1の実施の形態にかかる冗長化パケット交換システムと相違する。本実施の形態にかかる冗長化パケット交換システムの現用系のパケット交換装置は、図5に示される現用装置51と同一であり、図11では図示を省略している。
予備装置52’は、図5の予備装置52が備える構成要素に加えてさらに、パケット監視部54を備えている。パケット監視部54は、マルチアクセスデータリンク53−1〜53−nと接続され、現用装置51がマルチアクセスデータリンク53−1〜53−nに送出したフレームを監視し、そのフレームに格納された転送対象パケットと同じパケットを蓄積部525−1〜525−nから削除する機能を持つ。パケット監視部54は、現用装置51のインタフェース部511−1〜511−nに割り当てられた実データリンクアドレス(MACアドレスなど)を保持し、この保持した実データリンクアドレスを送信元アドレスとするフレームを検知する。なお、パケット監視部54は、インタフェース部521−1〜521−nを通じてマルチアクセスデータリンク53−1〜53−nに接続するようにしてもよい。
次に本実施の形態の動作を第1の実施の形態との相違点を中心に説明する。
図12は、本実施の形態における予備装置52’のパケット監視部54の動作を示す流れ図である。予備装置52’のパケット監視部54は、何れかのデータリンク53−1〜53−nからフレームを受信すると、ステップSB1において、受信したフレームを検査し、送信元データリンクアドレスが現用装置51のアドレスと等しければ(SB1がYes)、さらに、ステップSB2において、そのフレームが含むパケットが転送対象であるかどうか検査する。転送対象パケットであるかどうかの判断は、第1の実施の形態における予備装置52の蓄積処理のステップS71の処理と同一である。受信したフレームの送信元データリンクアドレスが現用装置51のアドレスと一致しない場合(SB1がNo)、またはフレームが含むパケットが転送対象でない場合(SB2がNo)、ステップSB6に進む。
現用装置51が送信し、かつ転送対象であるパケット(SB2のYes側)は、現用装置51がすでに転送してしまったことを示しているため、蓄積は不要である。そこで、ステップSB3において、同パケットを蓄積部525−1〜525−nから検索する。受信フレームがデータリンク53−iから受信した場合、そのデータリンク53−iに対応する蓄積部525−iだけを検索すれば十分である。ステップSB4において検索結果を判断し、該当するパケットが見つかれば(Yes側)、ステップSB5において、該当パケットを蓄積部より削除する。万が一、見つからなければ(No側)、ステップSB6に進む。
ステップSB6においては、受信したフレームを破棄し、受信待ちに戻る。
その他の動作は第1の実施の形態と同じである。
次に第3の実施の形態の効果を説明する。
本実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様の効果が得られるのに加え、現用装置の稼働停止に伴う系切り替え時に、現用装置が既に送出したパケットと同じパケットが予備装置からデータリンクに送出されるのを防止することができる。その理由は、パケット監視部54がマルチアクセスデータリンク53−1〜53−nに送出されたフレームを監視し、現用装置51が送信したフレームに格納された転送対象パケットと同じパケットを検知すると、蓄積部525−1〜525−nから削除するからである。
また本実施の形態によれば、第1の実施の形態に比べて系切り替え時におけるパケット中継の遅延時間を改善することができる。その理由は、蓄積部525−1〜525−nに重複パケットが残らないように削除しているため、予備系が現用系に切り替わった際に速やかに非重複パケットの中継が開始されるからである。
ただし、本実施の形態では、現用装置51が送出したパケットを予備装置52’ですべて検査する必要があり、また、蓄積しているパケットの検索処理も必要であるため、第1の実施の形態よりも予備装置の処理量が多くなる。
本実施の形態は第1の実施の形態を前提としたが、第2の実施の形態を前提とすることもできる。以下、第2の実施の形態を前提とした例を第3の実施の形態の変形例として説明する。
図13を参照すると、第3の実施の形態の変形例にかかる冗長化パケット交換システムは、予備系のパケット交換装置として予備装置A1’を備えている点で、図10に示される第2の実施の形態にかかる冗長化パケット交換システムと相違する。本実施の形態にかかる冗長化パケット交換システムの現用系のパケット交換装置は、第2の実施の形態と同様に図5に示される現用装置51と同一であり、図12では図示を省略している。
予備装置A1’は、図10の予備装置A1が備える構成要素に加えてさらに、パケット監視部A16を備えている。パケット監視部A16は、マルチアクセスデータリンク53−1〜53−nと接続され、現用装置51がマルチアクセスデータリンク53−1〜53−nに送出したフレームを監視し、そのフレームに格納された転送対象パケットと同じパケットを蓄積部A15−1〜A15−nから削除する機能を持つ。パケット監視部A16は、現用装置51のインタフェース部511−1〜511−nに割り当てられた実データリンクアドレス(MACアドレスなど)を保持し、この保持した実データリンクアドレスを送信元アドレスとするフレームを検知する。なお、パケット監視部A16は、インタフェース部A11−1〜A11−nを通じてマルチアクセスデータリンク53−1〜53−nに接続するようにしてもよい。
次に本変形例の動作を第2の実施の形態との相違点を中心に説明する。
本変形例における予備装置A1’のパケット監視部A16の動作を図12を借用して説明する。予備装置A1’のパケット監視部A16は、何れかのデータリンク53−1〜53−nからフレームを受信すると、ステップSB1において、受信したフレームを検査し、送信元データリンクアドレスが現用装置51のアドレスと等しければ(SB1がYes)、さらに、ステップSB2において、そのフレームが含むパケットが転送対象であるかどうか検査する。転送対象パケットであるかどうかの判断は、第1の実施の形態における予備装置52の蓄積処理のステップS71の処理と同一である。受信したフレームの送信元データリンクアドレスが現用装置51のアドレスと一致しない場合(SB1がNo)、またはフレームが含むパケットが転送対象でない場合(SB2がNo)、ステップSB6に進む。
現用装置51が送信し、かつ転送対象であるパケット(SB2のYes側)は、現用装置51がすでに転送してしまったことを示しているため、蓄積は不要である。そこで、ステップSB3において、同パケットを蓄積部525−1〜525−nから検索する。本変形例の場合、すべての蓄積部A15−1〜A15−nを検索する必要がある。ステップSB4において検索結果を判断し、該当するパケットが見つかれば(Yes側)、ステップSB5において、該当パケットを蓄積部より削除する。万が一、見つからなければ(No側)、ステップSB6に進む。
ステップSB6においては、受信したフレームを破棄し、受信待ちに戻る。
その他の動作は第2の実施の形態と同じである。
次に本変形例の効果を説明する。
本変形例によれば、第2の実施の形態と同様の効果が得られるのに加え、現用装置の稼働停止に伴う系切り替え時に、現用装置が既に送出したパケットと同じパケットが予備装置からデータリンクに送出されるのを防止することができる。その理由は、パケット監視部A16がマルチアクセスデータリンク53−1〜53−nに送出されたフレームを監視し、現用装置51が送信したフレームに格納された転送対象パケットと同じパケットを検知すると、蓄積部A15−1〜A15−nから削除するからである。
また本変形例によれば、第2の実施の形態に比べて系切り替え時におけるパケット中継の遅延時間を改善することができる。その理由は、蓄積部A15−1〜A15−nに重複パケットが残らないように削除しているため、予備系が現用系に切り替わった際に速やかに非重複パケットの中継が開始されるからである。
ただし、本変形例では、現用装置51が送出したパケットを予備装置A1’ですべて検査する必要があり、また、蓄積しているパケットの検索処理も必要であるため、第2の実施の形態よりも予備装置の処理量が多くなる。
[第4の実施の形態]
次に、本発明の第4の実施の形態による冗長化パケット交換システムについて説明する。
第1から第3までの実施の形態(第3の実施の形態の変形例を含む。以下同じ)では、現用装置1台に対して、予備装置は1台のみである。現用装置が停止すると、当初予備装置として稼働していた装置が代替の現用装置として稼働するように切り替わるが、切り替え後は予備装置が存在しなくなるため、冗長性が失われる。それに対処するため、本実施の形態では予備装置を複数設置し、冗長度を高める。
ただし、第1から第3までの実施の形態に記載した予備装置を複数設置すると、現用の停止時にそれらの予備装置が一斉に蓄積パケットを送出するため、重複してパケットが送出されることになる。このため本実施の形態では、優先度を設けてパケットを蓄積しかつ現用装置の停止時に自らが現用装置として振る舞う予備装置を1台にすることにより、重複した送出を避ける。本明細書において、複数の予備装置のうち、現用装置の停止時に自らが現用装置として振る舞う予備装置を筆頭予備装置と呼ぶ。
筆頭予備装置を決定するため、本実施の形態では予備装置間で情報を交換する。このため、予備装置には広告メッセージ送信の機能が追加されている。一度筆頭予備装置が決定されると、通信量と処理負荷の削減のため、以降、筆頭でない予備装置は広告メッセージの送信を停止させる。
図14を参照すると、本実施の形態にかかる冗長化パケット交換システムは、予備系のパケット交換装置として複数の予備装置C1、C2、…、Cmを備えている点で、図5に示される第1の実施の形態にかかる冗長化パケット交換システムと相違する。本実施の形態にかかる冗長化パケット交換システムの現用系のパケット交換装置は、図5に示される現用装置51と同一であり、図14では図示を省略している。
予備装置C1のブロック内に図示されるように、本実施の形態では、予備装置C1に広告部C16と広告タイマC17を備え、広告部C16に予備装置として動作していることを示すフラグと、冗長化パケット交換システム内の各装置C1〜Cmの優先度情報を保持し、広告メッセージに予備装置であることを示すフラグと、優先度とを含める機能と、広告タイマC17に動作・停止を制御する機能とを備える。ここで、各装置C1〜Cmの優先度は、全順序がつくよう、あらかじめ設定されている。
また、インタフェース部C11−1〜C11−nでは、広告メッセージのみを受信し、他のパケットは破棄する機能を追加で備え、監視部C13には、インタフェース部C11−1〜C11−nに対して、受信パケットを広告メッセージのみに限るか、第1の実施の形態におけるインタフェース部521−1〜521−nと同様に制限なしで受信するかを制御する機能と、広告タイマC17の稼働・停止を制御する機能とを備え、また、現用と筆頭予備の装置用に、監視タイマC14と、広告メッセージに含まれる情報を記録する機能(図示せず)とを個別に備えている。
他の予備装置C2〜Cmも、予備装置C1と同様の構成を備えている。
図15は、本実施の形態における予備装置C1〜Cmのパケット受信の動作を示す流れ図である。パケットを受信すると、ステップSD1において、広告メッセージか否かを判断する。もし広告メッセージであれば、まず、ステップSD2において、同広告メッセージの優先度と自身の優先度とを比較する。
広告メッセージの送信元が自身よりも高優先度の予備装置であれば、自身は筆頭予備ではない。よって、ステップSD3において、自身はパケットの蓄積と広告メッセージの送信を停止する。このため、インタフェース部C11−1〜C11−nを広告メッセージのみ受信するモードに設定し、広告タイマC17を停止させ、蓄積部C15−1〜C15−nに保持しているパケットがあれば破棄する。これ以降、当該予備装置は、現用と、筆頭予備装置からの、広告メッセージの受信による死活監視のみを行うようになる。
次に、ステップSD4において、広告メッセージの優先度と、監視部C13に記録されている筆頭予備装置の優先度を比較する。もし現在記録されている筆頭予備装置の優先度よりも広告メッセージが含む優先度が高ければ(Yes側)、同広告メッセージの送信元を筆頭予備に入れ替えるべく、監視部C13の記録を更新する(ステップSD5)。もし広告メッセージの優先度が低ければ(No側)、広告送信元は筆頭ではないため、ここで処理を終わる。
次に、広告メッセージの送信元が自身よりも高優先度の予備装置ではないとき(SD2のNo側)、ステップSD6において、送信元が現用装置であれば(Yes側)、自身が筆頭予備装置であるとして広告メッセージの受信処理を行う。すなわち、ステップSD7において、第1の実施の形態と同一の手順で、蓄積部C15−1〜C15−nに保持しているパケットを破棄する。
このあと、ステップSD5において、受信した広告メッセージにしたがって、該当する監視タイマC14を初期値にリセットし、広告メッセージに含まれる優先度と予備フラグ情報を記録して、現用および筆頭予備からの広告受信処理を終わる。
次に、広告メッセージの送信元が現用装置でも高優先度の予備装置でもないとき(ステップSD6がNo)、その広告メッセージの送信元の優先度は自身以下であることを示している。この場合は、とくに追加の処理を行わず動作を終える。
次に、受信したパケットが広告メッセージでないとき(SD1のNo側)の処理を説明する。ステップSD8において、インタフェース部C11−1〜C11−nの受信モードが、広告メッセージのみを受信するか、全パケットを受信するかで処理を振り分ける。
広告メッセージのみを受信する動作モードの場合(SD8のYes側)、ステップSD9において、広告メッセージ以外のパケットはすべて破棄し、処理を終える。
全パケットを受信する動作モードの場合(SD8のNo側)、ステップSD10において、パケットは転送対象か、それ以外かで処理を振り分ける。転送対象パケットである場合(Yes側)は、第1の実施の形態の場合と同様に処理する(SD11,SD12)。
転送対象でないパケットの場合(SD10のNo側)、自身が受信すべきパケットであるが、ただし広告メッセージではないことを示しているため、ステップSD13において、他のプロトコルの受信処理にパケットを回し、処理を終える。
以上により、予備装置が最高優先度であれば、蓄積処理を行い、それ以外の優先度であれば、広告メッセージの送信と蓄積処理を停止し、現用および高優先度の予備装置からの広告メッセージの受信のみを行うような、予備装置のパケット受信処理が実現できる。
次に、本実施の形態での死活監視処理を説明する。
図16は、本実施の形態における予備装置C1〜Cmの死活監視の動作を示す流れ図である。予備装置C1〜Cmは、広告メッセージの送信元ごとに、現用と筆頭予備各々監視タイマC14を備えている。図16の処理は、これらに共通になるよう、記載したものであり、実際には本処理が現用と筆頭予備のために個別に行われる。また、筆頭予備装置自身が筆頭予備の死活監視をすることは意味がないが、手順の簡単化のため、筆頭予備も同じ動作をするよう、記載してある。
まずステップSE1において、広告メッセージの送信元が装置Nであるような監視タイマC14に注目する。ステップSE2において、同タイマのタイムアウトの有無を調べ、もしタイムアウトしていれば(Yes側)、ステップSE3において、さらに装置Nの動作モードを調べる。タイムアウトしたのが筆頭予備の監視タイマC14ならば(Yes側)、自身が次に筆頭予備になる可能性がある。したがって、ステップSE4において、インタフェース部C11−1〜C11−nの受信モードを全パケット受信に切り替え、ステップSE5において、広告メッセージの送信を行う。また継続的な広告メッセージの送信を開始するために、広告タイマC17を稼働させ、値を初期値にリセットする。
もし、ステップSE3〜SE5の手順により、自装置が筆頭予備として動作を始めたにも関わらず、他の予備装置のほうが優先度が高く設定されていた場合には、図15のステップSD2〜SD3の手順により、自装置は筆頭予備としての処理を停止するため、複数の装置が筆頭予備として動作し続けることはない。
次に、タイムアウトした監視タイマC14が筆頭予備でなければ(SE3のNo側)、それは現用の監視タイマC14である。この場合、ステップSE6において、まず自身が筆頭予備装置であるかどうかを判断する。これは広告タイマC17が稼働しているか否かと、インタフェース部C11−1〜C11−nが全パケット受信モードになっているか否かにより判断する。もし自身が筆頭予備であれば(Yes側)、自身がパケットの蓄積処理を行っているため、ステップSE7において、蓄積部C15−1〜C15−nに保持しているパケットの排出を行い、ステップSE8において、動作モードを現用に切り替える。
次に、自身が最高優先度の予備装置ではない場合(SE6のNo側)、自身はパケットの蓄積を行っていないため、とくに動作は行わない。
以上により、複数の予備装置をもつ冗長化パケット交換システムを構成できる。
次に第4の実施の形態の効果を説明する。
本実施の形態では、現用装置が停止してもパケット交換処理を継続でき、しかも冗長性を維持することができる。その理由は、現用装置が停止すると、筆頭予備装置が新たに現用装置として振る舞うことでパケット交換処理を継続し、残りの予備装置のうちの優先度の高い予備装置が新たな筆頭予備装置として振る舞うからである。
筆頭予備装置以外の予備装置の処理量を削減することができる。その理由は、予備装置間で広告メッセージ送信によって優先度情報を交換することで筆頭予備装置が決定されると、筆頭予備装置以外の予備装置は広告メッセージの送信を停止し、さらにパケットの蓄積を行わないためである。
ただし、本実施の形態では、筆頭予備装置も広告メッセージを送信する必要があるため、第1の実施の形態と比較すると、広告メッセージによる通信量が増え、また各装置での処理手順が複雑になるため、装置を実現する費用がより多くかかることになる。
なお、本実施の形態は、第1の実施の形態における予備装置を多重化したが、第2、第3の実施の形態あるいは第3の実施の形態の変形例における予備装置を本実施の形態と同様に多重化した実施の形態も考えられる。また、筆頭予備装置以外の予備装置でもパケットの蓄積を行うようにしてもよい。
[第5の実施の形態]
次に、本発明の第5の実施の形態による冗長化パケット交換システムについて説明する。
第1から第4の実施の形態では、予備装置の蓄積部には、転送対象のパケットが運ぶペイロードのプロトコル(以下上位層プロトコル)によらず、転送対象のすべてのパケットが蓄積される。
TCPのように、再送時に輻輳制御が行われるプロトコルでは、冗長化パケット交換システムにおける系切り替え時におけるパケットの消失を防ぐことによる効果は大きいが、一方で、例えばRTP(Realtime Transport Protocol)のようにパケットロスが性能に大きな影響を与えないプロトコルもある。
そこで、本実施の形態では、パケットの上位層プロトコルを調べ、特定のプロトコルのペイロードをもつパケットのみを蓄積することにより、より効率的な蓄積処理を可能にする。
図17を参照すると、本実施の形態にかかる冗長化パケット交換システムは、予備系のパケット交換装置として予備装置F1を備えている点で、図5に示される第1の実施の形態にかかる冗長化パケット交換システムと相違する。本実施の形態にかかる冗長化パケット交換システムの現用系のパケット交換装置は、図5に示される現用装置51と同一であり、図17では図示を省略している。
予備装置F1は、蓄積規則保持部F16を備え、蓄積部F15−1〜F15−nから蓄積規則を参照できる点が、第1の実施の形態の予備装置52と異なる。蓄積規則は、上位層プロトコルの種類(プロトコル識別子)と、また、TCPやUDPなど、ポート番号をもつプロトコルについては、さらにポート番号の種類ごとに、また、ICMPなどのようにメッセージ・タイプをもつプロトコルについては、さらにメッセージ・タイプの種類ごとに、および、上記の組み合わせにより、パケットの蓄積の可否が記載されている。
次に本実施の形態の動作を説明する。
本実施の形態では、予備装置F1で転送対象パケットを蓄積する場合、該当パケットのヘッダやペイロードを参照して、上位層プロトコル,ポート番号,メッセージ・タイプなどを抽出し、蓄積部F15−1〜F15−nから蓄積規則保持部F16を参照し、該当するパケットの蓄積可否を判断し、蓄積可能なものだけを保持し、それ以外は破棄する。
上記以外の動作は第1の実施の形態と同じである。
次に第5の実施の形態の効果を説明する。
本実施の形態では、第1の実施の形態と比較して、蓄積部F15−1〜F15−nに蓄積するパケットの量を減らすことができる。その理由は、パケットの上位層プロトコルを調べ、特定のプロトコルのペイロードをもつパケットのみを蓄積するからである。
また、第1の実施の形態に比べて系切り替え時におけるパケット中継の遅延時間を改善することができる。その理由は、蓄積部F15−1〜F15−nに蓄積されるパケットの量が少なくなるため、予備系が現用系に切り替わった際に速やかにパケットの中継が開始されるからである。
ただし、本実施の形態の場合、蓄積処理の際にパケットの上位層プロトコルなどを調査する必要があるため、処理量は他の実施の形態よりも多くなる。
なお、本実施の形態は、第1の実施の形態における予備装置に蓄積規則保持部F16を設け、特定のプロトコルのペイロードをもつパケットのみを蓄積するようにしたが、第2乃至第4の実施の形態における予備装置に蓄積規則保持部を設け、本実施の形態と同様に特定のプロトコルのペイロードをもつパケットのみを蓄積するようにする実施の形態も考えられる。
以上本発明の実施の形態について説明したが、本発明は以上の実施の形態にのみ限定されず、その他各種の付加変更が可能である。また、本発明の現用系および予備系のパケット交換装置は、その有する機能をハードウェア的に実現することは勿論、コンピュータとプログラムとで実現することができる。プログラムは、磁気ディスクや半導体メモリ等のコンピュータ可読記録媒体に記録されて提供され、コンピュータの立ち上げ時などにコンピュータに読み取られ、そのコンピュータの動作を制御することにより、そのコンピュータを前述した各実施の形態における現用系のパケット交換装置(現用装置)の各機能手段、予備系のパケット交換装置(予備装置)の各機能手段として機能させる。
本発明によれば、冗長化パケット交換システムの系切り替え期間中の転送対象パケットの消失を簡易な構成で防止することができる。その理由は、現用系のパケット交換装置の稼働が次に確認されるまでの期間、現用系のパケット交換装置と同一のパケットを予備系のパケット交換装置が蓄積部に保持しており、現用系のパケット交換装置の稼働が確認されなくなって稼働が停止したと判断されたときは、予備系のパケット交換装置が、蓄積部に保持しているパケットを送出し、以降現用系として稼働することで、現用系が継続して動作していたときに転送していた可能性のあるパケットがすべて転送されるからである。
また本発明によれば、系切り替え期間中におけるパケット消失が防止されるため、パケット消失の影響が大きいTCPなどのプロトコルの性能低下を抑えることができる。
Claims (25)
- 同じデータリンクに接続された現用系および予備系のパケット交換装置を備えた冗長化パケット交換システムにおいて、
前記予備系のパケット交換装置は、
前記現用系のパケット交換装置の稼働が確認されるまで転送対象のパケットを蓄積する蓄積部を備え、
前記現用系のパケット交換装置の稼働停止が検出されたときに自パケット交換装置を現用系に切り替え、前記蓄積部に蓄積されているパケットおよび前記データリンクから新たに受信するパケットの転送処理を行うことを特徴とする冗長化パケット交換システム。 - 同じデータリンクに接続された現用系および予備系のパケット交換装置を備えた冗長化パケット交換システムにおいて、
前記現用系のパケット交換装置は、前記データリンクとの間でパケットの送受信を行うインタフェース部と、該インタフェース部を通じて前記データリンクから受信したパケットを分析し転送対象パケットを送出方路の前記インタフェース部を通じて前記データリンクへ送信する転送部と、予め定められた周期で自装置が稼働していることを示す広告メッセージを前記インタフェース部を通じて前記データリンクへ送信する広告部とを備え、
前記予備系のパケット交換装置は、前記データリンクとの間でパケットの送受信を行うインタフェース部と、該インタフェース部を通じて前記データリンクへ送信するパケットを一時的に蓄積する蓄積部と、前記インタフェース部を通じて前記データリンクから受信したパケットを分析し転送対象パケットを前記蓄積部へ出力する転送部と、前記インタフェース部を通じて前記広告メッセージを受信する毎に前記蓄積部に蓄積されているパケットを破棄し、前記広告メッセージの受信が途絶えたことを検知した時に自パケット交換装置を現用系に切り替え、前記蓄積部に蓄積されているパケットおよび前記インタフェース部を通じて前記データリンクから新たに受信したパケットを送出方路の前記インタフェース部を通じて前記データリンクへ送信させる監視部とを備えることを特徴とする冗長化パケット交換システム。 - 同じデータリンクに接続された現用系および予備系のパケット交換装置を備えた冗長化パケット交換システムにおいて、
前記現用系のパケット交換装置は、前記データリンクとの間でパケットの送受信を行うインタフェース部と、該インタフェース部を通じて前記データリンクから受信したパケットを分析し転送対象パケットを送出方路の前記インタフェース部を通じて前記データリンクへ送信する転送部と、予め定められた周期で自装置が稼働していることを示す広告メッセージを前記インタフェース部を通じて前記データリンクへ送信する広告部とを備え、
前記予備系のパケット交換装置は、前記データリンクとの間でパケットの送受信を行うインタフェース部と、該インタフェース部を通じて前記データリンクから受信したパケットを受信時刻の情報を付加して一時的に蓄積する蓄積部と、前記インタフェース部を通じて前記現用系のパケット交換装置から広告メッセージを受信する毎に前記蓄積部に蓄積されているパケットのうち、前記広告メッセージの受信時刻から前記現用系のパケット交換装置の転送処理にかかる時間だけ遡った時刻より古い受信時刻のパケットを破棄し、広告メッセージの受信が途絶えたことを検知した時に自パケット交換装置を現用系に切り替える監視部と、自パケット交換装置が現用系に切り替わったときに前記蓄積部に蓄積されていたパケットおよび前記インタフェース部を通じて前記データリンクから新たに受信したパケットを分析し転送対象パケットを送出方路の前記インタフェース部へ出力する転送部とを備えることを特徴とする冗長化パケット交換システム。 - 前記予備系のパケット交換装置に、前記現用系のパケット交換装置が前記データリンクに送出したフレームを監視し、前記フレームに格納された転送対象パケットと同じパケットを前記蓄積部から削除するパケット監視部を備えることを特徴とする請求項2または3記載の冗長化パケット交換システム。
- 前記予備系のパケット交換装置は、予め定められた周期で自装置が稼働していることを示す広告メッセージを前記インタフェース部を通じて前記データリンクへ送信する広告部を備え、
前記予備系のパケット交換装置からの広告メッセージを監視する1以上の他のパケット交換装置を備え、
前記他のパケット交換装置のうち最も優先度の高いパケット交換装置は、前記予備系のパケット交換装置からの広告メッセージが途絶えたことを検知した時に自パケット交換装置を前記予備系のパケット交換装置として動作させることを特徴とする請求項2、3または4記載の冗長化パケット交換システム。 - 前記予備系のパケット交換装置に、前記蓄積部に蓄積するパケットを判断するための蓄積規則を保持する蓄積規則保持部を備え、前記蓄積規則を満たすパケットだけを蓄積することを特徴とする請求項2乃至5の何れか1項に記載の冗長化パケット交換システム。
- 同じデータリンクに接続された現用系および予備系のパケット交換装置を備えた冗長化パケット交換システムの系切り替え方法において、
前記予備系のパケット交換装置が、前記現用系のパケット交換装置の稼働が確認されるまで転送対象のパケットを蓄積部に蓄積し、前記現用系のパケット交換装置の稼働停止が検出されたときに自パケット交換装置を現用系に切り替え、前記蓄積部に蓄積されているパケットおよび前記データリンクから新たに受信するパケットの転送処理を行うことを特徴とする冗長化パケット交換システムの系切り替え方法。 - 同じデータリンクに接続された現用系および予備系のパケット交換装置を備えた冗長化パケット交換システムの系切り替え方法において、
前記現用系のパケット交換装置が、前記データリンクとの間でパケットの送受信を行うインタフェース部を通じて前記データリンクから受信したパケットを分析し転送対象パケットを送出方路の前記インタフェース部を通じて前記データリンクへ送信する転送処理と並行して、予め定められた周期で自装置が稼働していることを示す広告メッセージを前記インタフェース部を通じて前記データリンクへ送信し、
前記予備系のパケット交換装置が、前記データリンクとの間でパケットの送受信を行う前記インタフェース部を通じて前記データリンクから受信したパケットを分析し転送対象パケットを蓄積部へ蓄積し、前記インタフェース部を通じて前記広告メッセージを受信する毎に前記蓄積部に蓄積されているパケットを破棄し、前記広告メッセージの受信が途絶えたことを検知した時に自パケット交換装置を現用系に切り替え、前記蓄積部に蓄積されているパケットおよび前記インタフェース部を通じて前記データリンクから新たに受信したパケットを送出方路の前記インタフェース部を通じて前記データリンクへ送信することを特徴とする冗長化パケット交換システムの系切り替え方法。 - 同じデータリンクに接続された現用系および予備系のパケット交換装置を備えた冗長化パケット交換システムの系切り替え方法において、
前記現用系のパケット交換装置が、前記データリンクとの間でパケットの送受信を行うインタフェース部を通じて前記データリンクから受信したパケットを分析し転送対象パケットを送出方路の前記インタフェース部を通じて前記データリンクへ送信する転送処理と並行して、予め定められた周期で自装置が稼働していることを示す広告メッセージを前記インタフェース部を通じて前記データリンクへ送信し、
前記予備系のパケット交換装置が、前記データリンクとの間でパケットの送受信を行うインタフェース部を通じて前記データリンクから受信したパケットを受信時刻の情報を付加して蓄積部に蓄積し、前記インタフェース部を通じて前記現用系のパケット交換装置から広告メッセージを受信する毎に前記蓄積部に蓄積されているパケットのうち、前記広告メッセージの受信時刻から前記現用系のパケット交換装置の転送処理にかかる時間だけ遡った時刻より古い受信時刻のパケットを破棄し、広告メッセージの受信が途絶えたことを検知した時に自パケット交換装置を現用系に切り替え、前記蓄積部に蓄積されていたパケットおよび前記インタフェース部を通じて前記データリンクから新たに受信したパケットを分析し転送対象パケットを送出方路の前記インタフェース部へ出力することを特徴とする冗長化パケット交換システムの系切り替え方法。 - 前記予備系のパケット交換装置が、前記現用系のパケット交換装置から前記データリンクに送出されたフレームを監視し、前記フレームに格納された転送対象パケットと同じパケットを前記蓄積部から削除することを特徴とする請求項8または9記載の冗長化パケット交換システムの系切り替え方法。
- 前記予備系のパケット交換装置が、予め定められた周期で自装置が稼働していることを示す広告メッセージを前記インタフェース部を通じて前記データリンクへ送信し、
1以上の他のパケット交換装置が、前記予備系のパケット交換装置からの広告メッセージを監視し、前記他のパケット交換装置のうち最も優先度の高いパケット交換装置が、前記予備系のパケット交換装置からの広告メッセージが途絶えたことを検知した時に自パケット交換装置を前記予備系のパケット交換装置として動作させることを特徴とする請求項8、9または10記載の冗長化パケット交換システムの系切り替え方法。 - 前記予備系のパケット交換装置が、蓄積規則保持部に保持された蓄積するパケットを判断するための蓄積規則を参照して、前記蓄積部へのパケットの蓄積可否を判断することを特徴とする請求項8乃至11の何れか1項に記載の冗長化パケット交換システムの系切り替え方法。
- データリンクに接続された現用系のパケット交換装置の稼働が確認されるまで転送対象のパケットを蓄積する蓄積する蓄積部を備え、前記現用系のパケット交換装置の稼働停止が検出されたときに自パケット交換装置を現用系に切り替え、前記蓄積部に蓄積されているパケットおよび前記データリンクから新たに受信するパケットの転送処理を行うことを特徴とするパケット交換装置。
- 現用系のパケット交換装置が接続されたデータリンクとの間でパケットの送受信を行うインタフェース部と、該インタフェース部を通じて前記データリンクへ送信するパケットを一時的に蓄積する蓄積部と、前記インタフェース部を通じて前記データリンクから受信したパケットを分析し転送対象パケットを前記蓄積部へ出力する転送部と、前記インタフェース部を通じて前記現用系のパケット交換装置から周期的に前記データリンクに送信される広告メッセージを受信する毎に前記蓄積部に蓄積されているパケットを破棄し、前記広告メッセージの受信が途絶えたことを検知した時に自パケット交換装置を現用系に切り替え、前記蓄積部に蓄積されているパケットおよび前記インタフェース部を通じて前記データリンクから新たに受信したパケットを送出方路の前記インタフェース部を通じて前記データリンクへ送信させる監視部とを備えることを特徴とするパケット交換装置。
- 現用系のパケット交換装置が接続されたデータリンクとの間でパケットの送受信を行うインタフェース部と、該インタフェース部を通じて前記データリンクから受信したパケットを受信時刻の情報を付加して一時的に蓄積する蓄積部と、前記インタフェース部を通じて前記現用系のパケット交換装置から周期的に送信される広告メッセージを受信する毎に前記蓄積部に蓄積されているパケットのうち、前記広告メッセージの受信時刻から前記現用系のパケット交換装置の転送処理にかかる時間だけ遡った時刻より古い受信時刻のパケットを破棄し、広告メッセージの受信が途絶えたことを検知した時に自パケット交換装置を現用系に切り替える監視部と、自パケット交換装置が現用系に切り替わったときに前記蓄積部に蓄積されていたパケットおよび前記インタフェース部を通じて前記データリンクから新たに受信したパケットを分析し転送対象パケットを送出方路の前記インタフェース部へ出力する転送部とを備えることを特徴とするパケット交換装置。
- 前記現用系のパケット交換装置が前記データリンクに送出したフレームを監視し、前記フレームに格納された転送対象パケットと同じパケットを前記蓄積部から削除するパケット監視部を備えることを特徴とする請求項14または15記載のパケット交換装置。
- 予備系の他のパケット交換装置と優先度情報を交換し、自パケット交換装置が予備系のパケット交換装置のうちで最も優先度が高い場合に限り、前記現用系のパケット交換装置の稼働停止時に現用系のパケット交換装置として振る舞うよう動作を切り替える請求項14、15または16記載のパケット交換装置。
- 前記蓄積部に蓄積するパケットを判断するための蓄積規則を保持する蓄積規則保持部を備え、前記蓄積規則を満たすパケットだけを蓄積することを特徴とする請求項14乃至17の何れか1項に記載のパケット交換装置。
- 現用系のパケット交換装置が接続されたデータリンクとの間でパケットの送受信を行うインタフェース部を通じて前記データリンクへ送信するパケットを一時的に蓄積する蓄積部を有する予備系のパケット交換装置を構成するコンピュータを、
前記インタフェース部を通じて前記データリンクから受信したパケットを分析し転送対象パケットを前記蓄積部へ出力する転送手段、
前記インタフェース部を通じて前記現用系のパケット交換装置から周期的に前記データリンクに送信される広告メッセージを受信する毎に前記蓄積部に蓄積されているパケットを破棄し、前記広告メッセージの受信が途絶えたことを検知した時に自パケット交換装置を現用系に切り替え、前記蓄積部に蓄積されているパケットおよび前記インタフェース部を通じて前記データリンクから新たに受信したパケットを送出方路の前記インタフェース部を通じて前記データリンクへ送信させる監視手段、
として機能させるためのプログラム。 - 現用系のパケット交換装置が接続されたデータリンクとの間でパケットの送受信を行うインタフェース部を通じて前記データリンクから受信したパケットを受信時刻の情報を付加して一時的に蓄積する蓄積部を有する予備系のパケット交換装置を構成するコンピュータを、
前記インタフェース部を通じて前記現用系のパケット交換装置から周期的に送信される広告メッセージを受信する毎に前記蓄積部に蓄積されているパケットのうち、前記広告メッセージの受信時刻から前記現用系のパケット交換装置の転送処理にかかる時間だけ遡った時刻より古い受信時刻のパケットを破棄し、広告メッセージの受信が途絶えたことを検知した時に自パケット交換装置を現用系に切り替える監視手段、
自パケット交換装置が現用系に切り替わったときに前記蓄積部に蓄積されていたパケットおよび前記インタフェース部を通じて前記データリンクから新たに受信したパケットを分析し転送対象パケットを送出方路の前記インタフェース部へ出力する転送手段、として機能させるためのプログラム。 - 前記コンピュータをさらに、前記現用系のパケット交換装置が前記データリンクに送出したフレームを監視し、前記フレームに格納された転送対象パケットと同じパケットを前記蓄積部から削除するパケット監視手段、として機能させるための請求項19または20記載のプログラム。
- 前記コンピュータをさらに、予備系の他のパケット交換装置と優先度情報を交換し、自パケット交換装置が予備系のパケット交換装置のうちで最も優先度が高い場合に限り、前記現用系のパケット交換装置の稼働停止時に現用系のパケット交換装置として振る舞うよう動作を切り替える手段として機能させるための請求項19、20または21記載のプログラム。
- 前記コンピュータをさらに、
蓄積規則保持部に保持された蓄積するパケットを判断するための蓄積規則を満たすパケットだけを蓄積する手段として機能させることを特徴とする請求項19乃至22の何れか1項に記載のプログラム。 - 同じデータリンクに接続された現用系および予備系のパケット交換装置を備えた冗長化パケット交換システムにおいて、
前記現用系のパケット交換装置は、
予め定められた周期で自装置が稼働していることを示す広告メッセージを前記データリンクへ送信する広告部とを備え、
前記予備系のパケット交換装置は、
前記データリンクへ送信するパケットを一時的に蓄積する蓄積部と、
前記データリンクから受信したパケットを分析し転送対象パケットを前記蓄積部へ出力する転送部と、
前記広告メッセージを受信する毎に前記蓄積部に蓄積されているパケットを破棄し、前記広告メッセージの受信が途絶えたことを検知した時に自パケット交換装置を現用系に切り替え、前記蓄積部に蓄積されているパケットおよび前記データリンクから新たに受信したパケットを前記データリンクへ送信させる監視部とを備えることを特徴とする冗長化パケット交換システム。 - 同じデータリンクに接続された現用系および予備系のパケット交換装置を備えた冗長化パケット交換システムにおいて、
前記現用系のパケット交換装置は、
予め定められた周期で自装置が稼働していることを示す広告メッセージを前記データリンクへ送信する広告部とを備え、
前記予備系のパケット交換装置は、
前記データリンクから受信したパケットを受信時刻の情報を付加して一時的に蓄積する蓄積部と、
前記現用系のパケット交換装置から広告メッセージを受信する毎に、前記蓄積部に蓄積されているパケットのうち、前記広告メッセージの受信時刻から前記現用系のパケット交換装置の転送処理にかかる時間だけ遡った時刻より古い受信時刻のパケットを破棄し、広告メッセージの受信が途絶えたことを検知した時に自パケット交換装置を現用系に切り替える監視部と、
自パケット交換装置が現用系に切り替わったときに前記蓄積部に蓄積されていたパケットおよび前記データリンクから新たに受信したパケットを分析し転送対象パケットを出力する転送部とを備えることを特徴とする冗長化パケット交換システム。
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