(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＴＣＰ／ＩＰのＩＰパケットのルーティングにおける回線インターフェースの二重化された現用系ポートと予備系ポートの切り替え制御を行う回線インターフェース二重化制御装置において、
送信側ＩＰアドレス及びサブネットマスクをキーとして、スイッチの送出側にある送出ポートを決定するために使用されるルーティングテーブルと、送信側ＩＰアドレス及びサブネットマスクに基づいて、該ルーティングテーブルを検索して送出ポートを決定するＩＰアドレス検索部とを含み、ある回線の入力側の現用系ポートと予備系ポートの障害を監視した障害情報を送出する受信側インターフェースと、
ある回線の出力側の現用系ポートと予備系ポートの障害を監視した障害情報を送出する送信側インターフェースと、
前記受信側インターフェースからのデータを送信側インターフェースに送出するスイッチと、
ある回線の入力側および出力側それぞれに対する現用系ポートと予備系ポートの情報が格納されている現用系／予備系情報を作成し、かつ、該現用系／予備系情報に対して現用系となっているポートのみを送出ポートにマッピングしてルーティングテーブルを作成するネットワーク制御部と、
前記受信側及び送信側インターフェースからの障害情報及び前記ネットワーク制御部からの切り替え要求指示に基づいて切り替えを実行する切替制御部とを備え、
前記ネットワーク制御部は、切り替え要求信号が転送されてきたときに、該現用系／予備系情報を更新して、新たに現用系となったポートが送出ポートとなるようにルーティングテーブルを更新し、かつ、更新されたルーティングテーブルを受信側インターフェースのＩＰアドレス検索部に分配し、
前記切替制御部は、前記受信側インターフェース及び送信側インターフェースからの障害情報及び前記ネットワーク制御部からの切り替え要求指示を受けたときに、切り替えを行うかどうかの決定を行い、
切り替えを行うと判断した場合には、ネットワーク制御部に対して、切り替え要求信号を転送する
ことを特徴とした回線インターフェース二重化制御装置。
【請求項２】
前記ネットワーク制御部が、
ルーティングテーブルを作成し、及び、回線における入出力のそれぞれに対して現用系のポートと予備系ポートとを格納した現用系／予備系情報を作成する
ことを特徴とする請求項１記載の回線インターフェース二重化制御装置。
【請求項３】
前記スイッチが、
スロットに対して複数のポートを収容することを特徴とする請求項１記載の回線インターフェース二重化制御装置。
【請求項４】
前記請求項３記載の回線インターフェース二重化制御装置において、
ルーティングテーブルが、
送信側ＩＰアドレスとサブネットマスクとをキーとして、前記スイッチの送出側にある送信側インターフェース内の送信側スロットに割り当てた送出スロット番号と、該送信側スロットに割り当てた送出ポート番号とを検索できるように拡張され、
現用系／予備系情報が、
ある回線の現用系／予備系情報として、送出スロット番号と送出ポート番号とをセットで割り付けるように拡張される
ことを特徴とする回線インターフェース二重化制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非同期転送モード（ＡＴＭ:Asynchronous Transfer Mode)通信ネットワークでのパケット、特に、ＴＣＰ／ＩＰ(Transmission Control Protocol/Internet Protocol) におけるＩＰパケットのルーティングを行う際に、制御プログラム（ソフトウェア）によって回線インターフェースの二重化（現用系／予備系）の切り替え制御を行う回線インターフェースの二重化制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＡＴＭ通信ネットワークでは、パケットのルーティングを行う際に、回線インターフェースの二重化（現用系／予備系）の切り替え制御を行っている。また、ＴＣＰ／ＩＰ通信ネットワーク（イントラネット、インターネット、エキストラネット）でもＩＰパケットのルーティングを行う際に、回線インターフェースの二重化（現用系／予備系）の切り替え制御を行っている。
【０００３】
図７は従来の二重化回線インターフェースの構成を示すブロック図である。
この例は、二重化モードと、二重化を行わない一つの動作形態モード（適宜、一つの動作形態と記載する）を分けて動作する。二重化モードで動作している場合には、図７中の代表ポートへ主信号を転送するようにスイッチ７１の切り替えを制御している。主信号が分配回路７２−１，７２−２…７２−Ｎにより、現用系／予備系の回線インターフェース（送信ＩＦ＃１〜＃Ｎ）に分配される。また、スイッチ７１の出力側に設けられたセレクタ７３−１，７３−２…７３−Ｎが、一つの動作形態又は二重化モードでの動作を選択する。
【０００４】
図７に示すように一つの動作形態用に設計されたスイッチ７１を、回線インターフェース（受信ＩＦ＃１〜＃Ｎ、送信ＩＦ＃１〜＃Ｎ）での二重化モードに対応させるためには、セレクタ７３−１…７３−Ｎや分配回路７２−１…７２−Ｎなどの周辺回路をスイッチ７１に付加した構成となる。また、二重化モードで動作させる場合は、代表ポートに主信号を転送するようにスイッチ７１の制御を行わなくてはならない。換言すれば、スイッチ７１の周辺回路構成及び制御が複雑化する。
【０００５】
また、図７に示すように、回線インターフェース＃１と＃２とで現用系／予備系のどのポートと、いずれのポートが現用系／予備系の組み合わせになるか、及び、回線インターフェース＃３と＃４とで現用系／予備系のどのポートと、いずれのポートの現用系／予備系の組み合わせになるかをハードウェア構成上で予め定めておく必要がある。換言すれば、固定した割り付けが行われることになる。
【０００６】
更に、１：Ｎ（現用系：複数予備系）の回線インターフェースの冗長構成を実現する場合は、セレクタ７３−１…７３−Ｎや分配回路７２−１…７２−Ｎなどの周辺回路に関して、変更を加える必要がある。また、その現用系／予備系の組み合わせの情報についても、固定的に割り付けられてしまうことになり、１：Ｎの回線インターフェースの冗長構成を容易に実現できない。
【０００７】
このような二重化回線インターフェースに関して多種の提案があり、例えば、特開昭６２−１１５９４９号公報の「パケット交換機」では、回線インターフェースが受信パケットを判別し回線に転送して制御負荷を軽減している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このように、上記従来例では、一つの動作形態に設計されたスイッチを使用して、ルーティングにおける回線インターフェースを二重化する際に、スイッチに対してセレクタ、分配回路などの周辺回路を付加する必要があり、その構成が複雑化して装置規模が増大化するという欠点があった。
【０００９】
本発明は、このような従来の技術における課題を解決するものであり、一つの動作形態用に設計されたスイッチを使用して、ルーティングにおける回線インターフェースを二重化する際に周辺回路を付加することなく、制御プログラム（ソフトウェア）によって回線インターフェースの二重化の切り替えが出来るようになり、その装置規模の増大化を抑えることが出来る回線インターフェースの二重化制御装置の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、本発明の回線インターフェースの二重化制御装置は、ＴＣＰ／ＩＰのＩＰパケットのルーティングにおける回線インターフェースの二重化の切り替え制御を行う回線インターフェース二重化制御装置において、現用系／予備系の障害を監視した情報を送出する受信側及び送信側インターフェースポートと、前記受信側インターフェースポートからのデータを送信側インターフェースポートに送出するスイッチと、現用系／予備系情報に対して現用系となっているポートのみを送出先ポートにマッピングしてルーティングテーブルを作成するネットワーク制御部と、前記受信側及び送信側インターフェースポートからの障害情報及び前記ネットワーク制御部からの切り替え要求指示に基づいて切り替えを実行する切替制御部とを備え、前記ネットワーク制御部は、切り替え要求信号が転送されてきたときに、現用系／予備系情報を更新して、新たに現用系となったポートが送出先ポートとなるようにルーティングテーブルを更新し、かつ、更新されたルーティングテーブルを受信側のインターフェースポートのＩＰアドレス検索部に分配し、前記切替制御部は、前記受信側インターフェースポート及び送信側インターフェースポートからの障害情報及び前記ネットワーク制御部からの切り替え要求指示を受けたときに、切り替えを行うかどうかの決定を行い、切り替えを行うと判断した場合には、ネットワーク制御部に対して、切り替え要求信号を転送する構成としてある。
【００１３】
前記受信側インターフェースポートが、ルーティングテーブルを検索して送出ポートを決定するアドレス検索部と、送信側アドレス及びサブネットマスクに基づいて送出先のポートを決定するためのルーティングテーブルとを備える構成としてある。
【００１４】
前記ネットワーク制御部が、ルーティングテーブルを作成し、及び、回線における入出力のそれぞれに対して現用系のポートと予備系ポートとを格納した現用系／予備系情報を作成する構成としてある。
【００１５】
前記スイッチが、スロットに対して複数のポートを収容する構成としてある。また、前記回線インターフェース二重化制御装置が、ネットワーク制御部で生成するルーティングテーブルから、送出アドレス及びサブネットマスクに基づいて送出スロット番号と送出ポート番号とを検索し、  ネットワーク制御部での現用系／運用系情報に対して、送出スロット番号と送出ポート番号とを組み合わせて割り付ける構成としてある。
【００１８】
このような本発明の回線インターフェースの二重化制御方法及びその装置は、制御プログラムによってルーティングにおける回線インターフェースの二重化の切り替え制御を行っている。この切り替え制御では、データを任意の二つの回線インターフェースポート間で切り替え、かつ、アドレス検索において、回線インターフェースの現用系／予備系の冗長構成の情報に基づいて作成されたルーティングテーブルを参照して送出ポートを決定する。
【００１９】
この場合に、ルーティングプロトコルに基づいてネットワーク制御がルーティングテーブルを作成してアドレス検索に対する分配制御を行い。更に、アドレス検索において、配分されたルーティングテーブルを参照して送出先ポートを決定する制御を行っている。
【００２０】
この結果、一つの動作形態用に設計されたスイッチを使用して、ルーティングにおける回線インターフェースを二重化する際に周辺回路を付加することなく、制御プログラム（ソフトウェア）によって回線インターフェースの二重化の切り替えが可能になり、その装置規模の増大化を抑えることが出来るようになる。
【００２１】
すなわち、回線に対して、どのポートが現用系でどのポートが予備系になるかの組み合わせ情報を、従来例のようにセレクタなどをスイッチに付加したハードウェアによって固定的に割り付けずに、ネットワーク制御において共通的に現用系／予備系情報として管理する。これによって、現用系／運用系のポート切り替えのためのスイッチに関連する周辺回路が必要なくなる。
【００２２】
また、ある回線について、どのポートを現用系とし、どのポートを予備系とするかの組み合わせ情報を固定的に割り付けないで、実際の運用に合わせ、その自由な割り付けが出来るようになる。
【００２３】
更に、現用系／予備系情報に対して、一つの現用系のポートに対し予備系のポートを複数割り当てを行うことによって１：Ｎの回線インターフェースの冗長構成を容易に実現できるようになる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の回線インターフェースの二重化制御装置の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の回線インターフェースの二重化制御装置の実施形態における構成を示すブロック図である。
図１において、この例は、非同期転送モード（ＡＴＭ）通信ネットワークでのＴＣＰ／ＩＰにおけるＩＰパケットのルーティングを行う場合について説明する。
【００２７】
この例は、受信側インターフェースポート２からの信号（データ）を送信側インターフェースポート３に送出するスイッチ１と、現用系／予備系の障害情報を監視し、この監視情報を切替制御部７に通知する受信側インターフェースポート２と、現用系／予備系の障害情報を監視し、この監視情報を切替制御部７に通知する送信側インターフェースポート３とを備え、更に、現用系／予備系情報１１に対して現用系となっているポートのみを送出先ポートにマッピングするようにルーティングテーブル１０を作成するネットワーク制御部５と、切り替え要求信号などをやり取りするための制御バス６と、障害情報及びネットワーク制御部５を通じたオペレータからの切り替え要求指示に対して切り替えを行うかどうかの決定制御を実行する切替制御部７とを備えている。
【００２８】
受信側インターフェースポート２は、ルーティングテーブル１０を検索して送出ポートを決定するＩＰアドレス検索部４と、送信側ＩＰアドレス及びサブネットマスクをキーとして送出先ポートを決定するためのルーティングテーブル１０とを備えている。また、ネットワーク制御部５は、ルーティングテーブル１０を作成し、更に、ある回線の入力、出力のそれぞれに対して現用系のポートと予備系ポートとを格納した現用系／予備系情報１１を作成する。
【００２９】
なお、このネットワーク制御部５及び切替制御部７における制御プログラム、すなわち、本発明の動作の処理手順のアプリケーションは、汎用的なパッケージソフトウェア、例えば、フロッピーディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ又はＭＯなどで提供可能である。
【００３０】
次に、この実施形態の動作について説明する。
まず、要部の動作について説明する。
受信側インターフェースポート２からのＩＰパケットは、スイッチ１に供給され、ここから送信側インターフェースポート３に送出される。その際のスイッチ１の送出先はＩＰアドレス検索部４がルーティングテーブル１０を参照して決定する。
【００３１】
図２は図１中のルーティングテーブル１０の内容を示す図である。
図２において、このルーティングテーブル１０は、送信側ＩＰアドレス及びサブネットマスクをキーとして、送出先ポートを決定するためのテーブルであり、図１のＩＰアドレス検索部４が、このルーティングテーブル１０を検索して、その送出ポートを決定する。
【００３２】
図１及び図２に示すルーティングテーブル１０は、図１に示すネットワーク制御部５で作成され、各受信側インターフェースポート２のＩＰアドレス検索部４に制御バス６を通じて分配される。ネットワーク制御部５は、ルーティングプロトコルに基づいて、ルーティングテーブル１０の作成を行う。この作成は現用系／予備系情報１１を参照して行う。
【００３３】
図３は現用系／予備系情報１１の内容を示す図である。
図３に示すように、現用系／予備系情報１１は、ある回線の入力、出力それぞれに対して現用系となっているポートと予備系となっているポートとの情報が格納されている。１：Ｎの冗長構成を行う際には、一つの現用系のポートに対して、複数の予備系のポートが割り付けられる。
【００３４】
ネットワーク制御部５は、現用系／予備系情報１１に、現用系となっているポートのみを送出先ポートにマッピングするようにルーティングテーブル１０を作成する。また、ネットワーク制御部５は、制御バス６を通じて切替制御部７によって切り替え要求信号が転送された際に、現用系／予備系情報１１を更新して、新たに現用系となったポートが、送出先ポートとなるようにルーティングテーブル１０を更新する。更新されたルーティングテーブル１０が、制御バス６を通じて、それぞれの受信側インターフェースポート２のＩＰアドレス検索部４に分配される。
【００３５】
受信側インターフェースポート２及び送信側インターフェースポート３では、現用系／予備系にかかわらず、障害情報を監視し、この監視情報を切替制御部７に通知する。切替制御部７では、これらの障害情報及びネットワーク制御部５を通じたオペレータからの切り替え要求指示から、切り替えを行うかどうかの決定を行う。また、その場合、入力ポートのみ現用系／予備系の切り替えを行うか、出力ポートのみ現用系／予備系の切り替えを行うか、又は、両ポートともに切り替えるかを決定する。
【００３６】
切替制御部７が、切り替えを行うと判断した場合には、ネットワーク制御部５に対して、制御バス６を通じて、切り替え要求信号が転送される。また、切替制御部７は、各受信側インターフェースポート２及び送信側インターフェースポート３に対しても、切り替え要求信号を送出する。
【００３７】
次に、本発明に対応する実施形態の動作について説明する。
各受信側インターフェースポート２及び送信側インターフェースポート３は、障害情報を監視し、この監視情報を切替制御部７に通知する。このとき、現用系の入力ポートが、アクティブとなってスイッチ１に対してＩＰパケットを送出し、予備系の入力ポートが非アクティブとなる。この場合、スイッチ１に対するデータ生成は行われない。
【００３８】
切替制御部７では、これらの障害情報とネットワーク制御部５を通じてのオペレータからの切り替え要求指示から、切り替えを行うかの決定を行う。この場合、入力ポートのみ現用系／予備系の切り替えを行うか、出力ポートのみ現用系／予備系の切り替えを行うか、又は、両ポートともに切り替えるかを決定する。切替制御部７では、切り替えを行うと判断した場合に、ネットワーク制御部５に対し、制御バス６を通じて切り替え要求信号を転送する。また、切替制御部７は、各受信側インターフェースポート２及び送信側インターフェースポート３に対しても、切り替え要求信号を送出する。
【００３９】
ネットワーク制御部５では、両ポートのポート切り替え、及び、出力ポートのみの切り替えを行う際に、現用系／予備系情報１１の変更を行う。また、変更した現用系／予備系情報１１に基づいて、ルーティングテーブル１０の変更も行う。ルーティングテーブル１０の送出ポートには、常に現用系／予備系情報１１の現用系ポートがマッピングされるように設定する。
【００４０】
図４は、現用系／予備系情報１１及びルーティングテーブル１０のそれぞれの変更例を説明するための図である。
図４において、インターフェース＃１が現用系とし、かつ、インターフェース＃２が予備系として運用されている回線について、出力ポートに関する切り替え要求が発生した場合の現用系／予備系情報１１及びルーティングテーブル１０のそれぞれの変更を行う。なお、入力ポートのみの切り替えを行う場合には、現用系／予備系情報１１の変更のみを行い、ルーティングテーブル１０の変更は行わない。
【００４１】
また、ネットワーク制御部５は、作成したルーティングテーブル１０を制御バス６を通じて、各受信側インターフェースポート２のＩＰアドレス検索部４に転送する。切り替え制御信号を受け取った現用系ポート／受信側インターフェースポートのそれぞれは、ハードウェアで必要な切り替え処理を完了する。
また、両ポートのポート切り替え、及び、入力ポートのみの切り替えを行う際には、現用系の入力ポートを非アクティブとして、入力データを停止し、これ以上スイッチ１に対する新たなデータが発生しないようにする。更に、予備系入力ポートをアクティブに設定することによって切り替えが終了する。
【００４２】
図５は、他の実施形態の構成を示すブロック図であり、図６は、他の実施形態におけるルーティングテーブル１０と現用系／運用系情報１１を説明するための図である。
図５において、ここでの他の実施形態では、一つのスイッチ１のスロットに対して複数のポートを収容している。
【００４３】
この場合、ネットワーク制御部５で生成するルーティングテーブル１０と現用系／運用系情報１１とを図６に示すように拡張する。すなわち、ルーティングテーブル１０では、送出ＩＰアドレスとサブネットマスクとをキーとして、送出スロット番号と送出ポート番号とを検索できるように拡張する。現用系／運用系情報１１では、ある回線の現用系／運用系情報として、送出スロット番号と送出ポート番号とをセットで割り付けるようにする。
【００４４】
このように一つのスイッチ１のスロットに対して、複数のポートを収容している場合にも本発明の適用が可能となる。実際の装置においては、一つのスイッチ１のスロットに対して、１枚の物理的なカード（インターフェース）が割り付けられることが多く、この場合は１枚のカード内に現用系／運用系のポートを割り付けることが出来るようになる。
【００４５】
上記実施形態において、ある回線に対して、どのポートが現用系でどのポートが予備系になるかの組み合わせ情報を、従来例のようにハードウェアによる構成、すなわち、セレクタなどをスイッチに付加して固定的に割り付けないようにしている。すなわち、ネットワーク制御部５において、共通的に現用系／予備系情報１１として管理しているため、現用系／運用系のポート切り替えのためのスイッチ１に関連する周辺回路が不要になる。
【００４６】
また、ある回線について、どのポートを現用系とし、どのポートを予備系とするかの組み合わせ情報を固定的に割り付けないで、実際の運用に合わせ、その自由な割り付けが出来るようになる。
【００４７】
更に、現用系／予備系情報１１に対して、一つの現用系のポートに対して、予備系のポートを複数割り当てを行うことによって、１：Ｎの回線インターフェースの冗長構成にも容易に対応できるようになる。
【００４８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の回線インターフェースの二重化制御装置によれば、データを任意の二つの回線インターフェースポート間で切り替え、かつ、アドレス検索において、回線インターフェースの現用系／予備系の冗長構成の情報に基づいて作成されたルーティングテーブルを参照して送出ポートを決定する制御を実行する。この場合に、ルーティングプロトコルに基づいてネットワーク制御がルーティングテーブルを作成してアドレス検索に対する分配制御を行い。更に、アドレス検索において、配分されたルーティングテーブルを参照して送出先ポートを決定する制御を行っている。
【００４９】
この結果、一つの動作形態用に設計されたスイッチを使用して、ルーティングにおける回線インターフェースを二重化する際に周辺回路を付加することなく、制御プログラム（ソフトウェア）によって回線インターフェースの二重化の切り替えが出来るようになり、その装置規模の増大化を抑えることが出来るようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回線インターフェースの二重化制御装置の実施形態における構成を示すブロック図である。
【図２】図１中のルーティングテーブルの内容を示す図である。
【図３】図１における現用系／予備系情報の内容を示す図である。
【図４】実施形態にあって現用系／予備系情報及びルーティングテーブルの変更状態を説明するための図である。
【図５】他の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図６】他の実施形態におけるルーティングテーブルと現用系／運用系情報を説明するための図である。
【図７】従来の二重化回線インターフェースの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  スイッチ
２  受信側インターフェースポート
３  送信側インターフェースポート
４  ＩＰアドレス検索部
５  ネットワーク制御部
７  切替制御部
１０  ルーティングテーブル
１１  現用系／予備系情報
【図１】
0003636931.tif 000002
【図２】
0003636931.tif 000003
【図３】
0003636931.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
0003636931.tif 000007
【図７】
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