(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向装置と論理回線を構成する論理回線転送部に接続され、各論理回線において送受信された制御信号を各論理回線ごとに蓄積する通信蓄積機能部と、
前記論理回線転送部の動作を論理回線ごとに制御する論理回線制御部に接続され、設定時点での各論理回線の設定情報及び前記論理回線制御部の通常起動後から前記設定時点までに前記通信蓄積機能部に蓄積された制御信号を保持し、前記論理回線転送部及び前記論理回線制御部の再起動時に、前記設定時点における前記設定情報及び前記設定時点からの起動の指示を前記論理回線制御部に出力し、前記通信蓄積機能部に蓄積された制御信号及び前記設定時点からの起動の指示を前記通信蓄積機能部に出力するスナップショット管理部と、
を備えるネットワーク制御装置。
【請求項２】
前記スナップショット管理部は、各論理回線の状態を示す状態情報を前記論理回線制御部から収集し、論理回線が予め設定された状態である場合、前記設定時点であるとして、各論理回線の設定情報及び前記論理回線制御部の通常起動後から当該設定時点までに前記通信蓄積機能部に蓄積された制御信号を保持する
請求項１に記載のネットワーク制御装置。
【請求項３】
前記予め設定された状態は、前記論理回線制御部から対向装置へ制御信号を送信して対向装置からの回答待ち状態である、
請求項２に記載のネットワーク制御装置。
【請求項４】
前記通信蓄積機能部は、前記論理回線転送部及び前記論理回線制御部の再起動時に、各論理回線の接続状態や接続時刻を解析してリセットの要否を判定し、リセットが必要な論理回線の論理回線制御部に対し、蓄積されている制御信号を廃棄して論理回線の初期化を行う旨の通信リセット信号を送信する、
請求項１から３のいずれかに記載のネットワーク制御装置。
【請求項５】
対向装置と論理回線を構成する論理回線転送部に接続された通信蓄積機能部が、各論理回線において送受信された制御信号を論理回線ごとに蓄積する蓄積手順と、
前記論理回線転送部の動作を論理回線ごとに制御する論理回線制御部に接続されたスナップショット管理部が、設定時点での各論理回線の設定情報及び前記論理回線制御部の通常起動後から前記設定時点までに前記通信蓄積機能部に蓄積された制御信号を保持するスナップショット手順と、
前記論理回線転送部及び前記論理回線制御部の再起動時に、前記スナップショット管理部が、前記設定時点における前記設定情報及び前記設定時点からの起動の指示を前記論理回線制御部に出力し、前記通信蓄積機能部に蓄積された制御信号及び前記設定時点からの起動の指示を前記通信蓄積機能部に出力する出力手順と、
を備えるネットワーク制御方法。
【請求項６】
前記スナップショット手順において、各論理回線の状態を示す状態情報を前記論理回線制御部から収集し、論理回線が予め設定された状態である場合、前記設定時点であるとして、各論理回線の設定情報及び前記論理回線制御部の通常起動後から当該設定時点までに前記通信蓄積機能部に蓄積された制御信号を保持する、
請求項５に記載のネットワーク制御方法。
【請求項７】
前記出力手順において、前記論理回線転送部及び前記論理回線制御部の再起動時に前記通信蓄積機能部が、各論理回線の接続状態や接続時刻を解析してリセットの要否を判定し、リセットが必要な論理回線の論理回線制御部に対し、蓄積されている制御信号を廃棄して論理回線の初期化を行う旨の通信リセット信号を送信する、
請求項５又は６に記載のネットワーク制御方法。
【請求項８】
コンピュータを、請求項１から４のいずれかに記載の通信蓄積機能部及びスナップショット管理部として機能させるためのネットワーク制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、インターネットやＬＡＮなどのデータ端末間で情報を交換するためのネットワーク装置の構成法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、関連するネットワーク装置構成図を示す。ネットワーク装置９１は、複数の論理回線転送部１１と、スイッチ部１２と、制御部１３から構成される。論理回線転送部１１は、論理回線経由で受信した情報について、論理回線毎にカスタマイズされた転送処理を行う機能を持つ。スイッチ部１２は、論理回線転送部１１から入力された情報を、他の論理回線転送部１１に転送を行う機能を持つ。制御部１３はコンピュータ機能をもち、コンピュータ上で動作する制御プログラムによって論理回線転送部１１の動作を制御する。
【０００３】
図２は、図１の制御部１３に搭載する制御プログラム構成を示す。制御プログラムは、カーネル部９３およびネットワーク機能サービス部９２から構成される。カーネル部９３は、計算機のメモリ、Ｉ／Ｏ制御、タスクスケジューリングを行う機能を持つ。ネットワーク機能サービス部９２は、各論理回線転送部１１に対応させた論理回線制御部２２および設定情報２１を持つ。設定情報２１には、各論理回線に、それぞれに対応した制御を行うための設定情報を記録する。論理回線制御部２２は、論理回線の接続対向装置との間で制御信号を交換する機能と、本制御信号の交換によって、転送方法を決定する機能と、その転送方法を論理回線転送部１１に設定する機能を持つ。
【０００４】
図３に、ネットワーク装置の制御部が実施する起動処理を示す。ステップＳ１１にてカーネル部９３が起動する。ステップＳ１２にてネットワーク機能サービス部９２が起動する。各論理回線制御部２２は、各論理回線を初期化する。
【０００５】
ステップＳ１２はさらにステップＳ１２−１からステップＳ１２−７に細分化される。
ステップＳ１２−１：物理回線の診断
ステップＳ１２−２：物理回線の初期化設定
ステップＳ１２−３：各論理回線の設定情報の読み込み
ステップＳ１２−４：各論理回線制御部２２の立上げと初期化
ステップＳ１２−５：各論理回線転送部１１の初期化設定
ステップＳ１２−６：各論理回線転送部１１経由で対向装置との制御信号の交換
ステップＳ１２−７：対向装置との制御信号の交換結果に基づいての各論理回線転送部１１の設定
【０００６】
ネットワーク装置９１の起動において、物理回線数や論理回線数が多くなるほど、起動時間が増える課題があった。起動時間が増えることで、片系運転時間が長期化しリスクが高まることや、冗長なしの場合では、起動中に通信が停止することにつながる。ネットワーク機能サービス部９２においては、各論理回線に対応した設定情報を参照しながら、個々の論理回線制御部２２を生成および初期化を行うとともに、さらに個々の論理回線転送部１１の初期化処理が実施される。すなわち、論理回線数が増加すると、生成される論理回線制御部２２の数が増加し、それに対応するための処理時間が長くなる。
【０００７】
例えば、論理回線数が１万回線ある場合、１万の論理回線制御部２２が生成・起動される。例えば、実行利用速度が１００ｋｂｐｓユーザなら、１０Ｇの入力回線に対して、１万ユーザを論理回線で多重し収容可能である。例えば、実行利用速度が１０ｋｂｐｓユーザなら、１０Ｇの入力回線に対して、１０万ユーザを論理回線で多重し収容可能である。
【０００８】
このように論理回線の増加に対して、論理回線制御部２２も１万、１０万と生成・初期化処理が必要となるため、起動時間が増加する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】“Ａ  ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  ｓｔｕｄｙ  ｏｎ  ｔｈｅ  ＶＭ  ｓｔａｒｔｕｐ  Ｔｉｍｅ  ｉｎ  ｔｈｅ  ｃｌｏｕｄ”，  ＩＥＥＥ  Ｃｌｏｕｄ２０１２（クラウド上の仮想マシンの課題の１つとして、起動に時間がかかることがある。その起動時間の内訳を分析し、ＯＳのインストール・起動に時間がかかることを示している。）
【非特許文献２】“ＯＲＥ  Ｇｒｉｄ：  仮想計算機を用いたグリッド実行環境の高速な配置ツール”，  情報処理学会論文誌  コンピューティングシステム  ｓｅｐ．  ２００６（Ｇｒｉｄ環境では、多数の機械を迅速に起動する必要がある。ＯＳおよび必要なパッケージを単純にインストールする手法では、多数のマシンに適用する際に時間がかかるため、スナップショットを配布することで動作を高速化する。）
【非特許文献３】ｈｔｔｐｓ：／／ｌｅａｒｎｉｎｇｎｅｔｗｏｒｋ．ｃｉｓｃｏ．ｃｏｍ／ｔｈｒｅａｄ／２０８８９（現状のルータにおけるブートシーケンスに時間がかかることを説明。）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ネットワーク装置の起動において、物理回線数や論理回線数が多くなるほど、起動時間が増える課題があった。本開示は、論理回線数が多いネットワーク装置の再起動において、起動時間を短縮化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本開示に係るネットワーク制御装置は、
対向装置と論理回線を構成する論理回線転送部に接続され、各論理回線において送受信された制御信号を各論理回線ごとに蓄積する通信蓄積機能部と、
前記論理回線転送部の動作を論理回線ごとに制御する論理回線制御部に接続され、設定時点での各論理回線の設定情報及び前記論理回線制御部の通常起動後から前記設定時点までに前記通信蓄積機能部に蓄積された制御信号を保持し、前記論理回線転送部及び前記論理回線制御部の再起動時に、前記設定時点における前記設定情報及び前記設定時点からの起動の指示を前記論理回線制御部に出力し、前記通信蓄積機能部に蓄積された制御信号及び前記設定時点からの起動の指示を前記通信蓄積機能部に出力するスナップショット管理部と、を備える。
【００１２】
本開示に係るネットワーク制御方法は、
対向装置と論理回線を構成する論理回線転送部に接続された通信蓄積機能部が、各論理回線において送受信された制御信号を論理回線ごとに蓄積する手順と、
前記論理回線転送部の動作を論理回線ごとに制御する論理回線制御部に接続されたスナップショット管理部が、設定時点での各論理回線の設定情報及び前記論理回線制御部の通常起動後から前記設定時点までに前記通信蓄積機能部に蓄積されたデータを保持する手順と、
前記論理回線転送部及び前記論理回線制御部の再起動時に、前記スナップショット管理部が、前記設定時点における前記設定情報及び前記設定時点からの起動の指示を前記論理回線制御部に出力し、前記通信蓄積機能部に蓄積されたデータ及び前記設定時点からの起動の指示を前記通信蓄積機能部に出力する手順と、を備える。
【００１３】
本開示に係るネットワーク制御プログラムは、本開示に係るネットワーク制御装置に備わる各機能をコンピュータに実現させるためのプログラムであり、本開示に係るネットワーク制御方法に備わる各手順をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１４】
本開示によれば、論理回線数が多いネットワーク装置の再起動において、起動時間を短縮化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】関連するネットワーク装置の構成の一例を示す。
【図２】関連する制御部に搭載される機能の一例を示す。
【図３】関連するネットワーク制御システムにおける起動処理の一例を示す。
【図４】実施形態に係るネットワーク制御システムの一例を示す。
【図５】実施形態に係る制御部に搭載される機能の一例を示す。
【図６】実施形態に係るネットワーク制御システムの通常起動時における起動処理の一例を示す。
【図７】実施形態に係るネットワーク制御システムの通常起動処理フローの一例を示す。
【図８】実施形態に係るネットワーク制御システムの再起動時における起動処理の一例を示す。
【図９】実施形態に係るネットワーク制御システムの再起動処理フローの一例を示す。
【図１０】実施形態に係るネットワーク制御システムにおける起動時間の一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本開示は、以下に示す実施形態に限定されるものではない。これらの実施の例は例示に過ぎず、本開示は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
【００１７】
起動時間の短縮のために、近年、技術開発が進んでいる「ハードウェアの仮想化技術」における「仮想イメージ作成」技術を活用する。本実施形態に係るネットワーク制御システムは、一度生成したタスクが記憶するセッション情報や通信相手の対向情報などを、いったん、スナップショットとして保存する「スナップショット管理部」を備え、通信装置が再起動する際に、一からタスクを生成し直すのではなく、イメージから起動することで、起動時間を短縮する。実施形態に係るネットワーク制御システムは、通信装置と、対向装置の間に「通信蓄積機能部」と呼ばれる、各タスクが対向装置と通信する制御信号を蓄積する装置をさらに備える。
【００１８】
スナップショット管理部及び通信蓄積機能部は、モニタリングする機能を有することが好ましい。例えば、スナップショット管理部は、スナップショットを取得する最適なタイミングを算出する。また、通信蓄積機能部は、スナップショットから復帰する際に、必要に応じて、対向装置との論理接続をリセットさせる。これにより、実施形態に係るネットワーク制御システムは、円滑な通信路の再生を図る。
【００１９】
図４は、実施形態に係るネットワーク制御システムの構成例を示す。実施形態に係るネットワーク制御システムは、図１に示すネットワーク装置９１に、さらに、スナップショット管理部８３を備える。スナップショット管理部８３は、パワーオン時において、ネットワーク装置９１の起動制御を行う機能をもつ。スナップショット管理部８３は、ネットワーク装置９１の制御部１３とは独立に配備される。
【００２０】
図５は、制御部１３におけるプログラム構成を示す。実施形態に係る制御部１３は、図２に示す構成に、通信蓄積機能部９４を、さらに備える。論理回線制御部２２は、個々の論理回線が接続する対向装置との間で制御信号を交換する（図３のステップＳ１２−６）。本制御信号は、通信蓄積機能部９４経由で転送される。通信蓄積機能部９４は、制御信号の転送を行う際に、スナップショット管理部８３からの指示に基づいて処理を行う。通信蓄積機能部９４は、カーネル部９３及びネットワーク機能サービス部９２とは独立に配備される。
【００２１】
（通常起動）
図６及び図７を参照しながら、ネットワーク装置９１の制御部が通常起動において実施する起動処理（通常起動）について説明する。
【００２２】
ステップＳ２１：カーネル立ち上げ。ネットワーク装置９１を起動するパワーオンの信号は、スナップショット管理部８３経由で制御部１３に通知される。パワーオン信号を契機に、制御部１３は、カーネルイメージを読み込み、カーネル部９３におけるメモリ、Ｉ／Ｏチェック、タスクスケジューリングを初期化し、ネットワーク機能サービス部９２を起動する。
【００２３】
ステップＳ２１−１：パワーオン信号を受信した通信蓄積機能部９４は、初期化実施中であることを検出する。通信蓄積機能部９４は、初期化実施中であることを検出すると、スナップショット管理部８３からの指示に従い、論理回線制御部２２から対向装置への制御信号を論理回線転送部１１に転送せずに蓄積する。
【００２４】
ステップＳ２２：ネットワーク機能サービス部９２の起動。各論理回線部制御部２２は、各論理回線を初期化する。
【００２５】
ステップＳ１２−１：物理回線の診断
ステップＳ１２−２：物理回線の初期化設定
ステップＳ１２−３：各論理回線の設定情報の読み込み
ステップＳ１２−４：各論理回線制御部２２の立上げと初期化
ステップＳ１２−５：各論理回線転送部１１の初期化設定
【００２６】
ステップＳ２２−６：各論理回線制御部２２は、各論理回線転送部１１経由で対向装置との制御信号の交換を行う。
【００２７】
ステップＳ２２−６−１：論理回線制御部２２は、論理回線転送部１１への設定処理を、通信蓄積機能部９４経由で実施する。論理回線制御部２２から送信された制御信号は、通信蓄積機能部９４に転送される。通信蓄積機能部９４は、ステップＳ２１−１に従って、対向装置と送受信する制御信号を蓄積し、対向装置以外（制御部など）への通信は通過させる。
【００２８】
ステップＳ２２−６−２：スナップショット管理部８３は、一定時間毎にネットワーク機能サービス部９２から状態情報を収集し、少なくともいずれかの論理回線が予め設定された状態であるか否かを確認する。例えば、状態情報は、各論理回線の設定情報を示す。スナップショット管理部８３が、状態情報を論理回線制御部２２から収集し、想定された全ての論理回線制御部２２が対向装置への制御信号を送信して対向装置からの回答待ち状態となっていたり、想定された全ての論理回線制御部２２から対向装置への通信を検出したりするなど、初期化が一定段階まで進んだことを確認する。このタイミングで、スナップショット管理部８３は、設定時点であるとして、ネットワーク機能サービス部９２およびカーネル部９３の状態のデータすべてのスナップショットをコピー保持するとともに、通信蓄積機能部９４に蓄積された制御信号を含むすべてのパケットデータのコピーを取得する。例えば、すべてのデータには通常起動後から予め設定された状態までのデータがある。
【００２９】
ステップＳ２２−６−３：スナップショット管理部８３にコピーを転送完了後、スナップショット管理部８３は通信蓄積機能部９４に対して起動終了通知を行う。起動終了通知を受けた通信蓄積機能部９４は、通信蓄積機能部９４に蓄積された制御信号（パケットデータ）を論理回線転送部１１への転送を開始する。
【００３０】
ステップＳ２２−７：論理回線制御部２２は、対向装置との制御信号の交換結果に基づいて、各論理回線転送部１１の設定を行う。
【００３１】
（再起動）
図８及び図９を参照しながら、ネットワーク装置９１の再起動時における起動処理例について説明する。
【００３２】
ステップＳ３０：スナップショット管理部８３は、再起動時にパワーオン信号の受信を受けると、スナップショット管理部８３に蓄積されたデータをそれぞれ、カーネル部９３、ネットワーク機能サービス部９２、通信蓄積機能部９４にコピーし、スナップショットからの起動を指示する。
【００３３】
ステップＳ３１：カーネル部９３の起動。カーネル部９３は、パワーオン信号、スナップショットからの起動の指示、及び、カーネル部９３の設定情報を、スナップショット管理部８３から取得し、指示のあった設定時点から起動する。スナップショットからの起動がなされるため、カーネル部９３は起動済みになり、初期化は不要となる。
【００３４】
ステップＳ３２：ネットワーク機能サービス部９２の起動。各論理回線制御部２２は、パワーオン信号、スナップショットからの起動の指示、及び、各論理回線制御部２２の設定情報を、スナップショット管理部８３から取得し、指示のあった設定時点から起動する。スナップショットからの起動がなされるため、図６で示した本開示の通常起動の方法におけるステップＳ１２−１〜Ｓ１２−５が不要となり、ステップＳ３２−６各論理回線転送部１１経由で対向装置との制御信号の交換が実行開始される。
【００３５】
ステップＳ３２−６：各論理回線制御部２２は、ステップＳ３２で取得した設定情報を用いて、各論理回線転送部１１経由で対向装置との制御信号の交換を行う。
【００３６】
ステップＳ３２−６−１：通信蓄積機能部９４は、セッション状態やセッションが確立した時刻などを解析し、その結果に基づいてセッションのリセットの要否を判定する。例えば、セッションが既にタイムアウトしている、あるいは認証情報が変更されている等である。通信蓄積機能部９４は、リセットが必要と判定された論理回線制御部２２に対し、通信リセット信号を送信するとともに、その論理回線制御部２２については蓄積されている制御信号を廃棄する。
【００３７】
ステップＳ３２−６−２：通信蓄積機能部９４は、通信リセット信号を送信した論理回線制御部２２以外の論理回線制御部２２について、蓄積されている制御信号を各論理回線転送部１１経由で対向装置に向けて送信する。
【００３８】
ステップＳ３２−６−３：通信リセット信号を受信した論理回線制御部２２は、初回起動時のステップＳ２２−６において送信したものと同様の制御信号を、再度、論理回線転送部１１経由で対向装置に向けて送信する。
【００３９】
ステップＳ３２−６−４：通信蓄積機能部９４は、論理回線制御部２２から受信した制御信号を蓄積せずに各論理回線転送部１１経由で対向装置に転送する。
ステップＳ３２−７：論理回線制御部２２は、対向装置との制御信号の交換結果に基づいて、各論理回線転送部１１の設定を行う。
【００４０】
（実施形態の効果）
図１０に本提案構成による起動時間の短縮効果を示す。実施形態に係るネットワーク制御システムは、図１０に示すように、再起動実施時において、スナップショット管理部８３がスナップショット管理部８３に蓄積されたデータを用いて、起動処理のステップＳ３２−６から開始する。このため、実施形態に係るネットワーク制御システムは、初期化時間を短縮することが可能となる。
【００４１】
なお、本開示の装置は、コンピュータとプログラムによっても実現でき、プログラムを記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本開示は情報通信産業に適用することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１１：論理回線転送部
１２：スイッチ部
１３：制御部
２１：設定情報
２２：論理回線制御部
８３：スナップショット管理部
９１：ネットワーク装置
９２：ネットワーク機能サービス部
９３：カーネル部
９４：通信蓄積機能部
【図１】
0006550662.tif 000002
【図２】
0006550662.tif 000003
【図３】
0006550662.tif 000004
【図４】
0006550662.tif 000005
【図５】
0006550662.tif 000006
【図６】
0006550662.tif 000007
【図７】
0006550662.tif 000008
【図８】
0006550662.tif 000009
【図９】
0006550662.tif 000010
【図１０】
0006550662.tif 000011