(57)【要約】【課題】  ＩＰ通信を行う複数の通信装置により構成された冗長システムで系切替が発生した場合に迅速かつ確実にネットワーク切替を行う。【解決手段】  本発明は、複数の通信装置を有する冗長システムとゲートウェイとを備える通信システムに関する。本発明の通信装置は、動作状態を決定する手段と、動作状態に応じて通信に用いるＩＰアドレスを固有ＩＰアドレス又は共有ＩＰアドレスのいずれかに切替える手段と、待機系から運用系に切り替わった場合に近隣探索プロトコルに従ったメッセージをゲートウェイに送信してゲートウェイのキャッシュ情報を更新させる手段とを有することを特徴とする。また、本発明のゲートウェイは、キャッシュ情報を記憶する手段と、キャッシュ情報に基づいて通信する通信段と、受信した近隣探索プロトコルに従ったメッセージに基づいてキャッシュ情報を更新する手段とを有することを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１又は複数の他の通信装置と一つの冗長システムを構成している通信装置において、
当該通信装置の動作状態を運用系又は待機系のいずれかに決定する動作状態管理手段と、
上記冗長システムに係るゲートウェイと通信するものであって、当該通信装置の動作状態が待機系の場合、当該通信装置が通信に用いるＩＰアドレスを、当該通信装置固有の固有ＩＰアドレスに設定し、当該通信装置の動作状態が運用系の場合、当該通信装置が通信に用いるＩＰアドレスを、上記冗長システムで共有される共有ＩＰアドレスに設定する通信処理手段と、
上記動作状態管理手段の動作状態が待機系から運用系に切り替わった場合に、近隣探索プロトコルに従ったメッセージであって送信元ＩＰアドレスを上記共有ＩＰアドレスに設定したものを、上記ゲートウェイに送信し、上記ゲートウェイで管理される上記共有ＩＰアドレスに係るキャッシュ情報を更新させるキャッシュ情報更新手段と
を有することを特徴とする通信装置。
【請求項２】
上記キャッシュ情報更新手段は、上記近隣探索プロトコルに従ったメッセージとしてＮＤＰ要求メッセージ又はＡＲＰリクエストのメッセージを利用することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
複数の通信装置を用いて構成される冗長システムを構成する上記通信装置と接続するゲートウェイにおいて、
ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスを対応付けたキャッシュ情報を記憶するキャッシュ情報記憶手段と、
上記キャッシュ情報記憶手段に記憶されているキャッシュ情報に基づいて、上記通信装置と通信する通信処理手段と、
上記通信装置から、近隣探索プロトコルに従ったメッセージを受信した場合、当該メッセージの内容に基づいて、上記キャッシュ情報記憶手段に記憶されているキャッシュ情報を更新するキャッシュ情報更新手段と
を有することを特徴とするゲートウェイ。
【請求項４】
複数の通信装置を用いて構成される冗長システムにおいて、それぞれの上記通信装置として請求項１又は２に記載の通信装置を適用したことを特徴とする冗長システム。
【請求項５】
複数の通信装置を用いて構成される冗長システムと、それぞれの上記通信装置と接続するゲートウェイとを備える通信システムにおいて、
それぞれの上記通信装置として、請求項１又は２に記載の通信装置を適用し、
上記ゲートウェイとして請求項３に記載のゲートウェイを適用した
ことを特徴とする通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、通信装置、ゲートウェイ、冗長システム、及び通信システムに関し、複数のネットワーク装置を用いて構築された冗長システムを備えるシステムに適用し得る。
【背景技術】
【０００２】
従来、同一の装置を２重化構成し、一方を運用系、他方を待機系として動作させ、運用系装置に障害が発生した場合は、待機系装置に切替ることでサービスを継続させることが行われている。
【０００３】
ＶＲＲＰ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｒｏｕｔｅｒ  Ｒｅｄｕｄａｎｃｙ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）（非特許文献１）では、運用系の装置と待機系の装置で、仮想ＭＡＣアドレスと仮想ＩＰアドレスを共有し、系切替が発生した場合、仮想ＭＡＣアドレスと仮想ＩＰアドレスを運用系装置が引き継ぐため、本冗長装置と接続する装置は系切替を意識することなく通信が継続できるとしている。
【０００４】
特許文献１に記載の方法は、ＶＲＲＰ非対応装置のための、冗長切替方法が提案されている。本文献によれば、冗長を構成する装置（ルータ）のほかに、経路切換装置なるものを設置し、ＡＲＰ応答を実施することでＶＲＲＰを使用することなく系切替ができるとしている。
【０００５】
具体的には、接続する装置（端末、サーバ）からルータの仮想ＩＰアドレスへのＡＲＰ要求に対して、経路切換装置が運用系ルータのＭＡＣアドレスでＡＲＰ応答を実施する。
【０００６】
端末やサーバは、ＡＲＰ応答で取得したＭＡＣアドレスに従って通信を行うため、系切替を意識することがない。また、この方法では、仮想ＩＰアドレスを使用するが、仮想ＭＡＣアドレスは使用しない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２５２３１５号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】ＲＦＣ５７９８、Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｒｏｕｔｅｒ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＶＲＲＰ）ｖｅｒｓｉｏｎ  ３  ｆｏｒ  ＩＰｖ４  ａｎｄ  ＩＰｖ６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、ＶＲＲＰ（非特許文献１）では、冗長構成する装置が本プロトコルに対応していなければ、使用できないという問題点があった。ルータやレイヤ３スイッチでは、標準対応していることが多いが、そのほかのネットワーク装置やサーバが対応することは少ない。また、特許文献１の方法では、切替後に対向装置（ルータやレイヤ３スイッチ）に記憶されているＩＰアドレスとＭＡＣアドレスを関連付けるキャッシュ情報を更新することができず、キャッシュ情報がタイマによる削除が実施されるまで、切替前の装置と通信することになり、正常な通信ができない。
【００１０】
キャッシュ情報の更新手段としては、ＶＲＲＰ（非特許文献１）では、系切替後に仮想ＭＡＣアドレスと仮想ＩＰアドレスを通知している。通知方法は、ＩＰｖ４であれば、Ｇｒａｔｕｉｔｏｕｓ  ＡＲＰ要求と呼ばれるＡＲＰ要求メッセージで通知を行い、ＩＰｖ６であれば近隣広告（Ｎｅｉｇｈｂｏｒ  Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ）メッセージで通知する。
【００１１】
しかしながら、通知を受信する装置のポリシーによっては、通知を受信してもキャッシュ情報を更新するとは限らない。
【００１２】
キャッシュ情報を更新するポリシーであったとしても、仮想ＭＡＣアドレスや仮想ＩＰアドレスが複数保有する冗長装置の場合では、大量に通知メッセージが発生するため、通知を受信する装置がメッセージを取りこぼしてしまう可能性がある。加えて、ネットワークが輻輳している場合でもメッセージの取りこぼしが発生する。そのため、対向装置側では古いキャッシュ情報が残ることになるため、旧運用系に対して通信し続けることとなり、正常な通信ができない問題がある。
【００１３】
以上のことから、ＶＲＲＰに対応することなく、かつ系切替後の対向装置のキャッシュ情報を迅速に更新できる手段が求められている。
【００１４】
以上のような問題点に鑑みて、ＩＰ通信を行う複数の通信装置により構成された冗長システムで系切替が発生した場合に、ネットワーク切替専用のプロトコル（例えば、ＶＲＲＰ）を用いずに、ネットワーク上の切替をより迅速かつ確実に行うことができる通信装置、ゲートウェイ、冗長システム、及び通信システムが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
第１の本発明は、１又は複数の他の通信装置と一つの冗長システムを構成している通信装置において、（１）当該通信装置の動作状態を運用系又は待機系のいずれかに決定する動作状態管理手段と、（２）上記冗長システムに係るゲートウェイと通信するものであって、当該通信装置の動作状態が待機系の場合、当該通信装置が通信に用いるＩＰアドレスを、当該通信装置固有の固有ＩＰアドレスに設定し、当該通信装置の動作状態が運用系の場合、当該通信装置が通信に用いるＩＰアドレスを、上記冗長システムで共有される共有ＩＰアドレスに設定する通信処理手段と、（３）上記動作状態管理手段の動作状態が待機系から運用系に切り替わった場合に、近隣探索プロトコルに従ったメッセージであって送信元ＩＰアドレスを上記共有ＩＰアドレスに設定したものを、上記ゲートウェイに送信し、上記ゲートウェイで管理される上記共有ＩＰアドレスに係るキャッシュ情報を更新させるキャッシュ情報更新手段とを有することを特徴とする。
【００１６】
第２の本発明は、複数の通信装置を用いて構成される冗長システムを構成する上記通信装置と接続するゲートウェイにおいて、（１）ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスを対応付けたキャッシュ情報を記憶するキャッシュ情報記憶手段と、（２）上記キャッシュ情報記憶手段に記憶されているキャッシュ情報に基づいて、上記通信装置と通信する通信処理手段と、（３）上記通信装置から、近隣探索プロトコルに従ったメッセージを受信した場合、当該メッセージの内容に基づいて、上記キャッシュ情報記憶手段に記憶されているキャッシュ情報を更新するキャッシュ情報更新手段とを有することを特徴とする。
【００１７】
第３の本発明は、複数の通信装置を用いて構成される冗長システムと、それぞれの上記通信装置と接続するゲートウェイとを備える通信システムにおいて、（１）それぞれの上記通信装置として、第１の本発明を適用し、（２）上記ゲートウェイとして第２の本発明のゲートウェイを適用したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ＩＰ通信を行う複数の通信装置により構成された冗長システムで系切替が発生した場合に、ネットワーク切替専用のプロトコルを用いずに、ネットワーク上の切替をより迅速かつ確実に行うことができる通信装置、ゲートウェイ、冗長システム、及び通信システムが望まれている。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態に係る通信システムの動作について示したシーケンス図である。
【図２】実施形態に係る通信システムの全体構成及びルータの機能的構成について示したブロック図である。
【図３】実施形態に係るネットワーク装置の機能的構成について示したブロック図である。
【図４】実施形態に係るルータが記憶するアドレス情報の構成例について示した説明図である。
【図５】実施形態に係るルータが記憶するキャッシュ情報の構成例について示した説明図である。
【図６】実施形態に係るネットワーク装置が記憶するアドレス情報の構成例について示した説明図である。
【図７】実施形態に係るネットワーク装置の動作について示したフローチャートである。
【図８】実施形態に係るルータの動作について示したフローチャートである。
【図９】実施形態に係るルータが記憶するキャッシュ情報の遷移について示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（Ａ）主たる実施形態
以下、本発明による通信装置、ゲートウェイ、冗長システム、及び通信システムの一実施形態を、図面を参照しながら詳述する。以下では、本発明の通信装置、及びゲートウェイを、ネットワーク装置及びルータに適用した例について説明する。
【００２１】
（Ａ−１）実施形態の構成
図２は、この実施形態の通信システム１の全体構成を示すブロック図である。
【００２２】
通信システム１には、ルータ１０と、２台のネットワーク装置２０（２０−１、２０−２）が配置されている。
【００２３】
ネットワーク装置２０−１、２０−２は、冗長化されたネットワーク装置であり、１つのネットワーク装置２０が運用系として動作し、他のネットワーク装置２０が待機系として動作する構成となっている。したがって、この実施形態では、ネットワーク装置２０−１、２０−２により実施形態の冗長システムが構成されている。そして、運用系のネットワーク装置２０に障害が発生した場合、他方のネットワーク装置２０が運用系となって動作を継続する。ネットワーク装置２０−１、２０−２は２台で１つのサービス（例えば、ＷＷＷサーバ、キャッシュサーバ等のアプリケーションサービスや、ロードバランサ等のネットワークサービス）を提供する冗長システムとして構築されている。ネットワーク装置２０−１、２０−２で提供するサービスの内容については限定されないものである。ネットワーク装置２０−１、２０−２は、それぞれ、ルータ１０を介して他のネットワークに接続し、サービス提供が可能である。
【００２４】
ネットワーク装置２０−１、２０−２は、それぞれルータ１０に接続されており、ルータ１０を介して図示しない他のネットワーク等とＩＰ通信可能な構成となっているものとする。
【００２５】
なお、ルータ１０、ネットワーク装置２０−１、２０−２には、それぞれ固有のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスが付与されているものとする。
【００２６】
以下では、ネットワーク装置２０−１のＭＡＣアドレスをＮＷ１−ＭＡ、ローカルＩＰアドレス（リンクローカルアドレス）をＮＷ１−ＬＡと示すものとする。また、以下では、ネットワーク装置２０−２のＭＡＣアドレスをＮＷ２−ＭＡ、ローカルＩＰアドレス（リンクローカルアドレス）をＮＷ２−ＬＡと示すものとする。
【００２７】
また、以下では、ネットワーク装置２０−１、２０−２の冗長構成で共有される論理ＩＰアドレス（グローバルアドレス）をＮＷ−ＧＡと表すものとする。
【００２８】
さらに、以下では、ルータ１０側のＩＰアドレス（ネットワーク装置２０−１、２０−２から見たネクストホップアドレス、リンクローカルアドレス）をＲ−ＬＡ、ＭＡＣアドレスをＲ−ＭＡと示すものとする。
【００２９】
次に、ルータ１０の詳細について図２を用いて説明する。
【００３０】
ルータ１０は、ＩＰ（レイヤ３）でルーティング処理する通信装置であり、ネットワークインタフェース部１１、通信処理部１２、キャッシュ情報記憶部１３、及びアドレス情報記憶部１４を有している。
【００３１】
ネットワークインタフェース部１１は、ここではイーサネット（登録商標）接続可能なインタフェースであるものとする。図２では、ネットワークインタフェース部１１が、ネットワークＮ、ネットワーク装置２０−１、２０−２に接続するように図示しているが、実際にはそれぞれ異なる物理ポートに接続されているものとする。ここでは、ネットワーク装置２０−１、２０−２は、同じブロードキャストドメインのポートに接続されているものとして説明する。
【００３２】
通信処理部１２は、ネットワークインタフェース部１１で授受するパケットの処理（例えば、受信したパケットをルーティングしてネクストホップのノードに転送する処理等）を行う。通信処理部１２は、キャッシュ情報記憶部１３、及びアドレス情報記憶部１４に登録されているアドレス情報を用いて、パケットの処理を行う。また、通信処理部１２は、授受するパケットの内容に基づいて、キャッシュ情報記憶部１３を更新することもできる。
【００３３】
アドレス情報記憶部１４は、通信処理部１２で用いる自装置のアドレス情報を記憶している。
【００３４】
図４は、この実施形態のルータ１０のアドレス情報記憶部１４に記憶される内容の例について示した説明図である。
【００３５】
アドレス情報記憶部１４では、１つのインタフェース（１つのブロードキャストとドメイン）につき１つのアドレス情報（ＭＡＣアドレスとＩＰアドレスの組合せ）が登録されているが、図４では、ネットワーク装置２０−１、２０−２と接続するインタフェースのアドレス情報のみを図示しているが、他のインタフェースについても同様の設定を行うようにしてもよい。
【００３６】
図４では、ルータ１０において、ネットワーク装置２０−１、２０−２と接続するインタフェースのアドレス情報として、ＭＡＣアドレスＲ−ＭＡと、リンクローカルアドレス（ローカルＩＰアドレス）Ｒ−ＬＡの組合せが登録されている状態について示している。
【００３７】
キャッシュ情報記憶部１３は、当該ルータ１０が通信するノードごとのアドレス情報（ＭＡＣアドレス及びＩＰアドレスを含む情報）等を管理している。
【００３８】
図５は、この実施形態のルータ１０のキャッシュ情報記憶部１３に記憶される内容の例について示した説明図である。
【００３９】
図５では、ネットワーク装置２０−１が運用系として動作し、ネットワーク装置２０−２が待機系として動作している場合にキャッシュ情報記憶部１３に登録されるアドレス情報について示している。
【００４０】
図５に示すアドレス情報記憶部１４の内容では、に論理ＩＰアドレスＮＷ−ＧＡに対応するＭＡＣアドレスとしてネットワーク装置２０−１のＭＡＣアドレスＮＷ１−ＭＡが登録されている状態について示している。
【００４１】
また、図５に示すアドレス情報記憶部１４の内容では、ネットワーク装置２０−１のリンクローカルアドレスＮＷ１−ＬＡに対応するＭＡＣアドレスとしてＮＷ１−ＭＡが登録され、ネットワーク装置２０−２のリンクローカルアドレスＮＷ２−ＬＡに対応するＭＡＣアドレスとしてＮＷ２−ＭＡが登録されている。
【００４２】
次に、ネットワーク装置２０の内部構成について図３を用いて説明する。
【００４３】
ここでは、ネットワーク装置２０−１とネットワーク装置２０−２は同じ構成であるものとして説明する。
【００４４】
図３に示すように、ネットワーク装置２０は、ネットワークインタフェース部２１、キャッシュ更新制御部２２、切替制御部２３、アドレス管理部２４、アドレス情報２５及び通信処理部２６を有している。
【００４５】
ネットワークインタフェース部２１は、ルータ１０とも接続可能なインタフェースである。ネットワークインタフェース部２１としては、例えば、種々のイーサネットポートを適用することができる。
【００４６】
ここでは、ネットワークインタフェース部２１は、直接ルータ１０と接続された構成となっているが、直接ではなくトランシーバ（リピータ）やレイヤ２スイッチ等を介して接続するようにしてもよい。
【００４７】
アドレス管理部２４は、当該ネットワーク装置２０（通信処理部２６等）で用いるＩＰアドレスを管理するものである。具体的には、アドレス管理部２４は、アドレス情報記憶部２５に記憶している各アドレスの有効・無効を管理する。したがって、アドレス管理部２４は、論理ＩＰアドレスＮＷ−ＧＡを有効又は無効とする管理を行う。
【００４８】
そして、アドレス管理部２４で、論理ＩＰアドレスＮＷ−ＧＡが有効の状態となっている場合、ネットワーク装置２０（通信処理部２６等）は、通信に用いるＩＰアドレスとして、論理ＩＰアドレスＮＷ−ＧＡを用いたパケットの送受信を行うことが可能となる。一方、アドレス管理部２４で、論理ＩＰアドレスＮＷ−ＧＡが無効の状態となっている場合、ネットワーク装置２０（通信処理部２６等）は、通信に用いるＩＰアドレスとして、論理ＩＰアドレスＮＷ−ＧＡを用いることを禁止し、ローカルＩＰアドレス（リンクローカルアドレス）のみを用いることができる状態となる。
【００４９】
アドレス情報記憶部２５には、上述の通り、当該ネットワーク装置２０で利用可能な各アドレスが記憶されている。
【００５０】
図６は、ネットワーク装置２０−１、２０−２のそれぞれのアドレス情報記憶部２５に記憶される各アドレスの例について示した説明図である。
【００５１】
図６（ａ）は、ネットワーク装置２０−１のアドレス管理部２４の内容例を示している。図６（ａ）に示すように、ネットワーク装置２０−１のアドレス管理部２４には、ＭＡＣアドレスＮＷ１−ＭＡ、リンクローカルアドレスＮＷ１−ＬＡ、論理ＩＰアドレスＮＷ−ＧＡ、ネクストホップアドレスＲ−ＬＡが設定されている。
【００５２】
また、図６（ｂ）は、ネットワーク装置２０−２のアドレス管理部２４の内容例を示している。図６（ｂ）に示すように、ネットワーク装置２０−２のアドレス管理部２４には、ＭＡＣアドレスＮＷ２−ＭＡ、リンクローカルアドレスＮＷ２−ＬＡ、論理ＩＰアドレスＮＷ−ＧＡ、ネクストホップアドレスＲ−ＬＡが設定されている。
【００５３】
切替制御部２３は、当該ネットワーク装置２０の状態を運用系又は待機系に制御する機能を担っている。切替制御部２３が当該ネットワーク装置２０の動作状態（運用系又は待機系）を決定する方式については限定されないものであり、種々の冗長構成と同様の方式を適用することができる。例えば、切替制御部２３は、１つの冗長システムを構成している他のネットワーク装置２０の状態や、他のネットワーク装置２０と授受する制御メッセージの内容等に基づいて、当該ネットワーク装置２０の状態を決定するようにしてもよい。
【００５４】
また、切替制御部２３は、自装置を待機系から運用系に切替える際に、アドレス管理部２４に論理ＩＰアドレスを有効にさせると共に、キャッシュ更新制御部２２に、ルータ１０に対するキャッシュ情報の更新要求（以下、「キャッシュ更新要求」と呼ぶ）を行う。また、切替制御部２３は、自装置を待機系から運用系に切替える際に、通信処理部１２や図示しないアプリケーション等に対して、運用系として動作するように制御する。
【００５５】
切替制御部２３は、運用系から待機系に切り替わる場合には、アドレス管理部２４に論理アドレスを無効とする（解放する）処理を要求する。また、切替制御部２３は、自装置を運用系から待機系に切替える際に、通信処理部１２や図示しないアプリケーション等に対して、待機系として動作するように制御する。
【００５６】
キャッシュ更新制御部２２は、当該ネットワーク装置２０に係るアドレス情報（ＩＰアドレス及びＭＡＣアドレスの組合せ）を、ルータ１０に通知してルータ１０のキャッシュ情報（キャッシュ情報記憶部１３に記憶するキャッシュ情報）を更新させる処理（以下、「キャッシュ情報更新処理」と呼ぶ）を行うものである。具体的には、キャッシュ更新制御部２２は、ＮＤＰ要求メッセージによりアドレス解決を行う（ルータ１０に近隣要請パケットを送信する）ことにより、キャッシュ情報更新処理を行う。
【００５７】
キャッシュ更新制御部２２は、切替制御部２３から運用系への系切替に伴うキャッシュ更新要求があった場合、アドレス管理部２４から、論理ＩＰアドレスと、自装置のＭＡＣアドレスを取得し、新たなアドレス情報（論理ＩＰアドレスと自装置のＭＡＣアドレスの組合せ）をルータ１０に通知するためのＮＤＰ要求メッセージを生成し、ネットワークインタフェース部２１を介して送信する。そして、キャッシュ更新制御部２２は、ルータ１０からのＮＤＰ応答メッセージをネットワークインタフェース部２１を介して受信することにより、キャッシュ情報更新処理が成功したことを確認することができる。
【００５８】
このとき、キャッシュ更新制御部２２は、ＮＤＰ応答メッセージを受信するまで、一定又は不定期の間隔でＮＤＰ要求メッセージの送信を継続的に行うようにしてもよい。
【００５９】
（Ａ−２）実施形態の動作
次に、以上のような構成を有するこの実施形態の通信システム１の動作を説明する。
【００６０】
まず、ネットワーク装置２０で系切替が発生した場合の単体の動作について、図７のフローチャートを用いて説明する。なお、図７では、ネットワーク装置２０における系切替に伴うネットワークの切替処理を中心に記載しており、それより上位層の切替処理（例えば、アプリケーション等）については記載を省略している。
【００６１】
ネットワーク装置２０では、切替制御部２３により系切替のイベントが発生すると、まず、切替制御部２３により、切替後の状態が確認される（Ｓ１０１）。ネットワーク装置２０は、切替後の状態が運用系の場合は後述するステップＳ１０２から動作し、切替後の状態が待機系の場合は、後述するステップＳ１０６から動作する。
【００６２】
上述のステップＳ１０１で、切替後の状態が運用系の場合、切替制御部２３は、アドレス管理部２４を制御して、論理ＩＰアドレスＮＷ−ＧＡを有効化させる制御を行う（Ｓ１０２）。
【００６３】
次に、切替制御部２３は、キャッシュ更新制御部２２に対してキャッシュ更新処理の実行を命令する。これにより、キャッシュ更新制御部２２は、アドレス管理部２４の状態（論理ＩＰアドレスＮＷ−ＧＡが有効化した状態）に従って、キャッシュ更新処理を行うためのＮＤＰ要求メッセージを作成して（Ｓ１０３）、ネットワークインタフェース部２１から送出する（Ｓ１０４）。
【００６４】
具体的には、キャッシュ更新制御部２２は、論理ＩＰアドレスＮＷ−ＧＡを送信元アドレスに設定し、宛先にルータ１０の要請ノードマルチキャストアドレスＲ−ＭＣを宛先に設定したＮＤＰ要求メッセージを生成する。
【００６５】
ＩＰｖ６の仕様上、キャッシュ更新制御部２２において、ルータ１０のリンクローカルアドレスＲ−ＬＡに基づいて、ルータ１０の要請ノードマルチキャストアドレスＲ−ＭＣが取得可能である。具体的には、例えば、１０４ビットのプレフィックスを持つＦＦ０２：：１：ＦＦ００：００００に、ルータ１０のリンクローカルアドレスＲ−ＬＡの後ろ２４ビットを足すことにより、ルータ１０の要請ノードマルチキャストアドレスＲ−ＭＣを得ることができる。
【００６６】
その後、ネットワーク装置２０（キャッシュ更新制御部２２）は、ネットワークインタフェース部２１で受信するパケットを監視し、送出したＮＤＰ要求メッセージに対するＮＤＰ応答メッセージを受信すると（Ｓ１０５）、キャッシュ更新処理及び系切替の処理を終了する。これにより、以後、運用系として動作する当該ネットワーク装置２０（通信処理部２６等）は、論理ＩＰアドレスＮＷ−ＧＡのパケットを送受信することができる。
【００６７】
一方、上述のステップＳ１０１で、切替後の状態が待機系だった場合には、ネットワーク装置２０（切替制御部２３）は、アドレス管理部２４に対して、論理ＩＰアドレスＮＷ−ＧＡを無効とするように制御して系切替に伴う処理を終了する。これにより、以後、待機系として動作する当該ネットワーク装置２０（通信処理部２６等）は、論理ＩＰアドレスＮＷ−ＧＡ宛てのパケットを受信しても廃棄し、自装置のローカルＩＰアドレス（リンクローカルアドレス）のみを用いたパケットの送受信を行う。
【００６８】
次に、ルータ１０が、ネットワーク装置２０から、ＮＤＰ要求メッセージを受信した場合の動作について図８を用いて説明する。
【００６９】
ルータ１０（通信処理部１２）は、自装置宛て（要請ノードマルチキャストアドレスＲ−ＭＣ宛て）のＮＤＰ要求メッセージを受信すると、そのＮＤＰ要求メッセージに設定されているＩＰアドレスに関するキャッシュ情報（レコード）がキャッシュ情報記憶部１３に登録されているか否かを確認する（Ｓ２０１）。ステップＳ２０１で該当するキャッシュ情報が検出された場合、ルータ１０（通信処理部１２）は、後述するステップＳ２０２から動作し、該当するキャッシュ情報が検出できない場合は、後述するステップＳ２０４から動作する。
【００７０】
上述のステップＳ２０１で、該当するキャッシュ情報が検出できた場合には、ルータ１０（通信処理部１２）は、検出したキャッシュ情報のＭＡＣアドレスと、受信したＮＤＰ要求メッセージにセットされているＭＡＣアドレスとを比較する。そして、ルータ１０（通信処理部１２）は、両者のＭＡＣアドレスが異なっている場合のみ、当該キャッシュ情報のＭＡＣアドレスを、受信したＮＤＰ要求メッセージにセットされているＭＡＣアドレスに変更する更新処理を行う（Ｓ２０２、Ｓ２０３）。
【００７１】
一方、上述のステップＳ２０１で、該当するキャッシュ情報（レコード）が検出できなかった場合、ルータ１０（通信処理部１２）は、受信したＮＤＰ要求メッセージにセットされているＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの組み合わせを新たなキャッシュ情報（レコード）として、キャッシュ情報記憶部１３に追加登録する更新処理を行う（Ｓ２０４）。
【００７２】
上述のステップＳ２０３又は上述のステップＳ２０４の処理と共に、ルータ１０（通信処理部１２）は、受信したＮＤＰ要求メッセージに応答するＮＤＰ応答メッセージ（ＮＤＰ要求メッセージの送信元を宛先とするメッセージ）生成して（Ｓ２０５）、送信する（Ｓ２０６）。
【００７３】
次に、ルータ１０及びネットワーク装置２０−１、２０−２がそれぞれ上述のフローチャートに従って動作した場合の具体的な動作例について、図１のシーケンス図を用いて説明する。
【００７４】
図１では、ネットワーク装置２０−１が運用系、ネットワーク装置２０−２が待機系として動作しているときに、系切替が発生し、ネットワーク装置２０−１が待機系に切り替わり、ネットワーク装置２０−２が運用系に切り替わった場合の動作について示している。したがって、図１のシーケンス図における初期状態（ステップＳ３０１よりも前の状態）では、ルータ１０のキャッシュ情報記憶部１３の内容は上述の図５の内容となる。上述の図５に示すアドレス情報記憶部１４の内容では、論理ＩＰアドレスＮＷ−ＧＡに対応するＭＡＣアドレスとして、ネットワーク装置２０−１のＭＡＣアドレスＮＷ１−ＭＡが登録されている。
【００７５】
そして、ネットワーク装置２０−１側では、待機系に切り替わり、ステップＳ１０６の処理により、論理ＩＰアドレスＮＷ−ＧＡが無効化され、リンクローカルアドレスＮＷ１−ＬＡのみを用いて動作する状態に切替わることになる。なお、図１ではネットワーク装置２０−１側の動作については図示を省略している。
【００７６】
一方、ネットワーク装置２０−２側では、運用系に切り替わるため、上述のステップＳ１０２により、論理ＩＰアドレスＮＷ−ＧＡが有効化されて動作する状態に切替わる。また、このとき、ネットワーク装置２０−２側では、上述のステップＳ１０３、Ｓ１０４により、ＮＤＰ要求メッセージが生成されルータ１０に送信されることになる。
【００７７】
このとき、ネットワーク装置２０−２（キャッシュ情報記憶部１３）により生成されるＮＤＰ要求パケットのＩＰフィールドには、送信元アドレスとして論理ＩＰアドレスＮＷ−ＧＡ、宛先アドレスとして要請ノードマルチキャストアドレスＲ−ＭＣが設定される。また、当該ＮＤＰ要求パケットのＩＣＭＰフィールドには、ターゲットアドレスとしてリンクローカルアドレスＲ−ＬＡが設定され、リンクレイヤアドレスとしてＭＡＣアドレスＮＷ２−ＭＡが設定されている。
【００７８】
そして、ルータ１０（通信処理部１２）では、このＮＤＰ要求パケットに基づいて、上述のステップＳ２０３の処理により、論理ＩＰアドレスＮＷ−ＧＡに係るキャッシュ情報が更新される（Ｓ３０２）。具体的には、ルータ１０（通信処理部１２）は、キャッシュ情報記憶部１３のキャッシュ情報のうち、論理ＩＰアドレスＮＷ−ＧＡに対応するＭＡＣアドレスを、受信したＮＤＰ要求メッセージにセットされたＭＡＣアドレス（ＩＣＭＰフィールドのリンクレイヤアドレスにセットされたＭＡＣアドレスＮＷ２−ＭＡ）に更新する。このときの更新後のキャッシュ情報記憶部１３の内容は、図９の内容となる。図９では、論理ＩＰアドレスＮＷ−ＧＡに対応するＭＡＣアドレスが、ネットワーク装置２０−２のＭＡＣアドレスＮＷ２−ＭＡとなっている。
【００７９】
そして、ルータ１０（通信処理部１２）は、上述のステップＳ２０５、Ｓ２０６の処理により、受信したＮＤＰ要求メッセージに応答するＮＤＰ応答メッセージ（ＮＤＰ要求メッセージの送信元を宛先とするメッセージ）生成して、ネットワーク装置２０−２に送信する（Ｓ３０３）。
【００８０】
（Ａ−３）実施形態の効果
この実施形態によれば、以下のような効果を奏することができる。
【００８１】
通信システム１では、ネットワーク装置２０で系切替が発生した場合、対向装置であるルータ１０（ゲートウェイルータ）にＮＤＰ要求メッセージ（近隣探索プロトコルに従ったアドレス解決を実行するためのメッセージ）を送信するだけで、ルータ１０のキャッシュ情報を迅速に更新し、当該ネットワーク装置２０の系切替に伴うネットワーク切替を迅速に行うことができる。
【００８２】
また、通信システム１では、各装置で、ＶＲＲＰ等の冗長系を構成するための専用プロトコルに対応する必要はないため、各装置の構築コスト等を低減すること等の効果を奏する。
【００８３】
（Ｃ）他の実施形態
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、以下に例示するような変形実施形態も挙げることができる。
【００８４】
（Ｃ−１）上記の実施形態では、通信システム１内の各装置がＩＰｖ６のアドレスを用いて通信を行う構成について説明したがＩＰｖ４のアドレスを用いて通信を行うようにしてもよい。通信システム１内の各装置がＩＰｖ４のアドレスを用いて通信を行う場合、ルータ１０とネットワーク装置２０との間でキャッシュ更新処理に用いるメッセージとしてＮＤＰ要求メッセージ及びＮＤＰ応答メッセージを、ＡＲＰリクエストとＡＲＰリプライに置き換えて適用する必要がある。
【００８５】
（Ｃ−２）上記の実施形態では、ネットワーク装置２０が１つのローカルＩＰアドレス（リンクローカルアドレス）を有する例について説明したが、複数のＩＰアドレス（リンクローカルアドレス）を有する構成としてもよい。
【００８６】
（Ｃ−３）上記の実施形態では、通信システム１内の各装置が、リンクローカルアドレスを付与しているが、グローバルアドレスに置き換えるようにしてもよい。
【００８７】
（Ｃ−４）上記の実施形態では、本発明のゲートウェイをルータに適用する例について説明したが、レイヤ３スイッチやファイアーウォール等、レイヤ３以上でルーティング処理可能な他のゲートウェイに適用するようにしてもよい。
【００８８】
（Ｃ−５）上述の図７のステップＳ１０３〜Ｓ１０５で、ネットワーク装置２０（キャッシュ更新制御部２２）が、キャッシュ更新処理を行う際に、論理ＩＰアドレスＮＷ−ＧＡのキャッシュ情報の更新だけでなく、当該ネットワーク装置２０のローカルＩＰアドレス（リンクローカルアドレス）と、当該ネットワーク装置２０のＭＡＣアドレスの組合せに係るキャッシュ情報を更新するためのＮＤＰ要求メッセージを生成して送信するようにしてもよい。これは、長期間待機系として動作しているネットワーク装置２０のローカルＩＰアドレスのキャッシュ情報が、ルータ１０側で消去されている場合（例えば、一定期間利用されないキャッシュ情報として消去される場合）を考慮した処理である。
【符号の説明】
【００８９】
１…通信システム、１０…ルータ、１１…ネットワークインタフェース部、１２…通信処理部、１３…キャッシュ情報記憶部、１４…アドレス情報記憶部、２０、２０−１、２０−２…ネットワーク装置、２１…ネットワークインタフェース部、２２…キャッシュ更新制御部、２３…切替制御部、２４…アドレス管理部、２５…アドレス情報記憶部、２６…通信処理部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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