(57)【要約】【課題】障害時に切替のできるＩＰパケット通信装置の二重化システムを提供する。【解決手段】第一及び第二のＩＰパケット通信装置と第一及び第二のＩＰパケット通信装置に接続されるレイヤ２スイッチからなり、第一のＩＰパケット通信装置及び第二のＩＰパケット通信装置はそれぞれ同一の稼動系及び待機系用のＩＰアドレス及びＭＡＣアドレスを有し、第二のＩＰパケット通信装置は受信したＩＰパケットから送信先ＩＰアドレスを検出する宛先検出部を有し、稼働系の第一のＩＰパケット通信装置に障害が発生し、レイヤ２スイッチからＩＰパケットがブロードキャストされると、待機系の第二のＩＰパケット通信装置は受信したＩＰパケットが第一のＩＰパケット通信装置宛のＩＰアドレスであることを検出し、第二のＩＰパケット通信装置は待機系から稼動系用のＩＰアドレス及びＭＡＣアドレスに替えることによって第二のＩＰパケット通信装置を稼動系に切り替える。【選択図】図１
2008028469.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタルデータをＩＰパケット化して送受信する第一のＩＰパケット通信装置及び第二のＩＰパケット通信装置と、前記第一のＩＰパケット通信装置及び第二のＩＰパケット通信装置に接続されるレイヤ２スイッチからなるＩＰパケット通信装置の二重化システムにおいて、
前記第一のＩＰパケット通信装置は稼動系及び待機系用のＩＰアドレス及びＭＡＣアドレスを有し、前記第二のＩＰパケット通信装置は第一のＩＰパケット通信装置と同一の稼動系及び待機系用のＩＰアドレス及びＭＡＣアドレスを有し、
前記第二のＩＰパケット通信装置は、受信したＩＰパケットから送信先のＩＰアドレスを検出する宛先検出部を有し、
前記第一のＩＰパケット通信装置が稼動系で、前記第二のＩＰパケット通信装置が待機系であるとき、前記第一のＩＰパケット通信装置に障害が発生し、前記レイヤ２スイッチからＩＰパケットがブロードキャストされると、前記第二のＩＰパケット通信装置がブロードキャストされたＩＰパケットを受信し、受信したＩＰパケットが前記第一のＩＰパケット通信装置宛のＩＰアドレスであることを検出し、前記第二のＩＰパケット通信装置のＩＰアドレス及びＭＡＣアドレスを稼動系用のＩＰアドレス及びＭＡＣアドレスに替えることによって前記第二のＩＰパケット通信装置を稼動系に切り替えること
を特徴とするＩＰパケット通信装置の二重化システム。
【請求項２】
前記第二のＩＰパケット通信装置はＡＲＰリクエストパケットを生成して送信するＡＲＰ処理部を有し、
前記第二のＩＰパケット通信装置のＩＰアドレス及びＭＡＣアドレスを稼動系用のＩＰアドレス及びＭＡＣアドレスに替えると、前記レイヤ２スイッチに接続されるゲートウェイにＡＲＰリクエストパケットを送信することによって前記第二のＩＰパケット通信装置を稼動系に切り替えること
を特徴とする請求項１に記載のＩＰパケット通信装置の二重化システム。
【請求項３】
前記ＩＰパケットはＲＴＰを用いたパケットであることを特徴とする請求項１又は２に記載のＩＰパケット通信装置の二重化システム。
【請求項４】
前記ＩＰパケットはＵＤＰを用いたパケットであることを特徴とする請求項３に記載のＩＰパケット通信装置の二重化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＩＰ（Internet Protocol）ネットワークに接続されるＩＰパケット通信装置を二重化構成とし、稼動系のＩＰパケット通信装置の障害時に待機系のＩＰパケット通信装置に切替を行うＩＰパケット通信装置の二重化システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図２を用いて従来のＩＰパケット通信装置の二重化システムが説明される。
アナログ電話機２０１にＬＣ（Line Card）、ＲＳＢＭ（Remote SuBscriber Module）を介してＩＰパケット通信装置２０２及びＩＰパケット通信装置２０３が二重化構成として接続される。ＩＰパケット通信装置２０２及びＩＰパケット通信装置２０３はＬＡＮ（Local Area Network）ケーブル２０４を介してレイヤ２スイッチ２０５に接続される。レイヤ２スイッチ２０５はＭＡＣアドレスを使ってデータの送り先ポートを識別して送信するものであり、ゲートウェイ（ＧＷ）を介してＩＰネットワーク２０６に接続される。対向ＮＷ（Network）装置２０７はメディアサーバ等であり、ＩＰネットワーク２０６に接続され、ＩＰパケット通信装置２０２もしくはＩＰパケット通信装置２０３と電話や映像等の対向通信を行う。
【０００３】
ＩＰパケット通信装置２０２及びＩＰパケット通信装置２０３は、それぞれＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換部２１１及び２２１、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）２１２及び２２２、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）処理部２１３及び２２３、ＩＰ処理部２１４及び２２４、ＭＡＣ（Media Access Control）処理部２１５及び２２５、ＰＨＹ（Physical Layer Device）２１６及び２２６から構成される。
【０００４】
Ａ／Ｄ変換部２１１及び２２１は、アナログ電話機２０１から受信するアナログデータをデジタルデータへと変換し、ＩＰネットワーク２０６から受信するデジタルデータをアナログデータへと変換をする。ＤＳＰ２１２及び２２２は送信しようとする音声のデジタルデータをＲＴＰ（Real-time Transport Protocol）パケットとしてパケット化し、受信する際にはその逆の処理を行う。ＵＤＰ処理部２１３及び２２３はパケット受信時にはＵＤＰ層からＲＴＰ層を抽出し、パケット送信時にはＲＴＰ層をＵＤＰ層に挿入する。ＩＰ処理部２１４及び２２４は、パケット受信時にはＩＰ層からＵＤＰ層を抽出し、パケット送信時にはＵＤＰ層をＩＰ層に挿入する。ＭＡＣ処理部２１５及び２２５はパケット受信時にはＭＡＣ層からＩＰ層を抽出し、パケット送信時にはＩＰ層をＭＡＣ層に挿入する。ＰＨＹ２１６及び２２６は物理層インタフェースチップである。
【０００５】
まず現在の状態において、ＩＰパケット通信装置２０２が稼動系、ＩＰパケット通信装置２０３が待機系として運用されている。例えば、ＩＰパケット通信装置２０２と対向ＮＷ装置間２０７で電話の音声データを通信中とし、その際のデータはＲＴＰを用いて音声データを送受信するものとする。その際すでに通信コネクションが完了しており、メディアデータのみの転送を行うところから説明する。コネクション手段については、ＩＰ電話であれば、ＳＩＰ（Session Initiation Protocol）、ｍｅｇａｃｏ（Media Gateway Control）などが一般的である。
【０００６】
対向ＮＷ装置２０７から出力されたメディアパケットは、ＩＰネットワーク２０６、レイヤ２スイッチ２０５を介してスイッチングされ、通信相手であるＩＰパケット通信装置２０２のＰＨＹ２１６に到着する。ＰＨＹ２１６ではＭＩＩ（Media Independent Interface）フォーマット変換され、ＭＡＣ処理部２１５に渡される。ＭＡＣ処理部２１５では受信したパケットがＩＰパケット通信装置２０２宛のＭＡＣアドレスであることと、ＦＣＳ（Frame Check Sequence）値が正しいことを確認すると、ＩＰ処理部２１４に受信したパケットを渡す。ＩＰ処理部２１４ではＩＰパケット通信装置２０２宛のＩＰアドレスであることと、ＩＰヘッダ内の各種データが正しいことを確認すると、受信したパケットをＵＤＰ処理部２１３に渡す。ＵＤＰ処理部２１３ではＵＤＰヘッダのデータが正しいことを確認するとＤＳＰ２１２に渡す。ＤＳＰ２１２ではＲＴＰパケットからメディアデータ（音声データ）を抽出し、Ａ／Ｄ変換部２１１に渡す。Ａ／Ｄ変換部２１１では音声のデジタルデータからアナログデータに変換して再生し、アナログ電話機２０１から音声が出力される。
【０００７】
通常ＩＰパケット通信装置２０２と対向ＮＷ装置２０７が通信中である場合、定期的にＡＲＰ（Address Resolution Protocol）パケットを双方で出力し、それに対する応答が返ると、それぞれの自装置でＡＲＰテーブルなどを学習し、コネクションが終了しない限り、通信状態を維持しようとする。
上記通信状態が正常状態であれば、ＩＰパケット通信装置２０３は待機系の装置なので、特に何もしない。
【０００８】
この後ＩＰパケット通信装置２０２に障害が発生したとする。障害の要因として、ＰＨＹ２１６が故障し、レイヤ２スイッチ２０５とＰＨＹ２１６間にてリンク断となるケースにおいては、レイヤ２スイッチ２０５にてＩＰパケット通信装置２０２のリンク断を検出し、レイヤ２スイッチ２０５のＭＡＣテーブルからＩＰパケット通信装置２０２のアドレスが消去され、ＩＰパケット通信装置２０２からのメディアデータが対向ＮＷ装置２０７に届かなくなることで対向ＮＷ装置２０７はＩＰパケット通信装置２０２が故障と判断し、対抗ＮＷ装置２０７自身が待機系のＩＰパケット通信装置２０３宛にメディアデータを出力し始める。
【０００９】
また下記特許文献１のようにＩＰパケットの送受信装置に関する特許が出願されており、下記特許文献２のように障害時の対策としてネットワーク装置の二重化構成に関する特許が出願されている。
【特許文献１】特開２００４−１１２１９２号公報
【特許文献２】特開２００２−０５１０６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来技術において以下のような問題点があった。
ＩＰパケット通信装置２０２の通信相手である対向ＮＷ装置２０７はＩＰパケット通信装置２０２が故障と判断し、対抗ＮＷ装置２０７が通信相手を切り替える手間が必要となる。つまり、正常である対向ＮＷ装置２０７にて負荷のかかる処理が発生することになる。
例えば、対向ＮＷ装置２０７がメディアサーバなど大量のデータを複数のクライアントに配信している場合、そのような障害が複数同時に発生した場合は対向ＮＷ装置２０７が過負荷状態となり、サービス（メディアデータの配信など）が正常に維持できなくなる場合が発生するという問題点があった。
さらに、通信が復旧するまでの間、ＩＰパケット通信装置２０２がネットワーク上から存在しなくなったことでレイヤ２スイッチ２０５に届く対向ＮＷ装置２０７からのメディアパケットはレイヤ２スイッチ２０５にてブロードキャストされ、ネットワーク上に対向ＮＷ装置２０７からのメディアパケットが溢れるといったケースも発生する。
また、復旧する時間も対向ＮＷ装置２０７の状態によって長く故障状態が続くケースも想定される。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
かかる課題を解決するため、本発明によるＩＰパケット通信装置の二重化システムは、デジタルデータをＩＰパケット化して送受信する第一のＩＰパケット通信装置及び第二のＩＰパケット通信装置と、第一のＩＰパケット通信装置及び第二のＩＰパケット通信装置に接続されるレイヤ２スイッチからなるＩＰパケット通信装置の二重化システムにおいて、
第一のＩＰパケット通信装置は稼動系及び待機系用のＩＰアドレス及びＭＡＣアドレスを有し、第二のＩＰパケット通信装置は第一のＩＰパケット通信装置と同一の稼動系及び待機系用のＩＰアドレス及びＭＡＣアドレスを有し、第二のＩＰパケット通信装置は、受信したＩＰパケットから送信先のＩＰアドレスを検出する宛先検出部を有し、稼働系の第一のＩＰパケット通信装置に障害が発生し、レイヤ２スイッチからＩＰパケットがブロードキャストされると、待機系の第二のＩＰパケット通信装置がブロードキャストされたＩＰパケットを受信し、受信したＩＰパケットが第一のＩＰパケット通信装置宛のＩＰアドレスであることを検出し、第二のＩＰパケット通信装置のＩＰアドレス及びＭＡＣアドレスを稼動系用のＩＰアドレス及びＭＡＣアドレスに替えることによって第二のＩＰパケット通信装置を稼動系に切り替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
発明の効果として、本発明のＩＰパケット通信装置の二重化システムによれば、対向ＮＷ装置２０７に一切負荷をかけることなく、ネットワークのルートの再構築、故障検出、ＩＰパケット通信装置の切替を速やかに行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施例を図１を参照しつつ詳細に説明する。以下に説明する図１において、従来技術と実質的に同一又は等価な構成要素、部分については図２と同一の符号とする。
【実施例】
【００１４】
図１を用いてＩＰパケット通信装置の二重化システムの構成が説明される。
アナログ電話機２０１にＬＣ、ＲＳＢＭを介してＩＰパケット通信装置１０１及びＩＰパケット通信装置１０２が二重化構成として接続される。ＩＰパケット通信装置１０１及びＩＰパケット通信装置１０２はＬＡＮケーブル２０４を介してレイヤ２スイッチ２０５に接続される。レイヤ２スイッチ２０５はＭＡＣアドレスを使ってデータの送り先ポートを識別して送信するものであり、ゲートウェイ（ＧＷ）１０３を介してＩＰネットワーク２０６に接続される。対向ＮＷ装置２０７はメディアサーバ等であり、ＩＰネットワーク２０６に接続され、ＩＰパケット通信装置１０１もしくはＩＰパケット通信装置１０２と電話や映像等の対向通信を行う。
【００１５】
ＩＰパケット通信装置１０１及びＩＰパケット通信装置１０２は、Ａ／Ｄ変換部２１１及び２２１、ＤＳＰ２１２及び２２２、ＵＤＰ処理部２１３及び２２３、ＩＰ処理部２１４及び２２４、ＭＡＣ処理部２１５及び２２５、ＰＨＹ２１６及び２２６、宛先検出部１１１及び１２１、ＡＲＰ処理部１１２及び１２２から構成される。
ＩＰパケット通信装置１０１及びＩＰパケット通信装置１０２は、稼動系用のＩＰアドレス及びＭＡＣアドレスと待機系用のＩＰアドレス及びＭＡＣアドレスを有している。またＩＰパケット通信装置１０１及びＩＰパケット通信装置１０２のそれぞれの稼動系用のＩＰアドレス、ＭＡＣアドレスは同一のものであり、それぞれの待機系用のＩＰアドレス、ＭＡＣアドレスも同一のものである。
【００１６】
Ａ／Ｄ変換部２１１及び２２１は、アナログ電話機２０１から受信するアナログデータをデジタルデータへと変換し、ＩＰネットワーク２０６から受信するデジタルデータをアナログデータへと変換をする。ＤＳＰ２１２及び２２２は送信しようとする音声のデジタルデータをＲＴＰパケットとしてパケット化し、受信する際にはその逆の処理を行う。ＵＤＰ処理部２１３及び２２３はパケット受信時にはＵＤＰ層からＲＴＰ層を抽出し、パケット送信時にはＲＴＰ層をＵＤＰ層に挿入する。ＩＰ処理部２１４及び２２４は、パケット受信時にはＩＰ層からＵＤＰ層を抽出し、パケット送信時にはＵＤＰ層をＩＰ層に挿入する。ＭＡＣ処理部２１５及び２２５はパケット受信時にはＭＡＣ層からＩＰ層を抽出し、パケット送信時にはＩＰ層をＭＡＣ層に挿入する。ＰＨＹ２１６及び２２６は物理層インタフェースチップである。
【００１７】
宛先検出部１１１及び１２１は、レイヤ２スイッチ２０５からのブロードキャストパケットの宛先が二重化構成にあるお互いのＩＰパケット通信装置のＩＰアドレスのパケットか否かを検出する。例えば、ＩＰパケット通信装置１０１が稼動系で、ＩＰパケット通信装置１０２が待機系であったときに、待機系のＩＰパケット通信装置１０２の宛先検出部１２１は、受信したブロードキャストパケットの宛先が稼動系のＩＰパケット通信装置１０１のＩＰアドレスであるか否かを検出する。ＡＲＰ処理部１１２及び１２２はそれぞれＩＰパケット通信装置１０１及びＩＰパケット通信装置１０２が待機系であったときに、ＩＰアドレス及びＭＡＣアドレスを稼動系用のＩＰアドレス及びＭＡＣアドレスに替えてＡＲＰリクエストパケットを生成してゲートウェイ１０３に対して送信する。
【００１８】
ここでＩＰパケット通信装置１０１が稼動系、ＩＰパケット通信装置１０２が待機系として運用されている状態とする。よって、ＩＰパケット通信装置１０１は稼動系用のＩＰアドレス及びＭＡＣアドレスを使用し、ＩＰパケット通信装置１０２は待機系用のＩＰアドレス及びＭＡＣアドレスを使用する。
【００１９】
次にＩＰパケット通信装置の二重化システムの動作が説明される。
対向ＮＷ装置２０７から出力されたメディアパケットはＩＰネットワーク２０６、レイヤ２スイッチ２０５を介してＩＰパケット通信装置１０１のＰＨＹ２１６に入力される。このとき、ＩＰパケット通信装置１０１のＰＨＹ２１６にて故障が発生し、ＰＨＹ２１６とレイヤ２スイッチ２０５の間でリンク断が発生したと想定する。
【００２０】
レイヤ２スイッチ２０５ではＩＰパケット通信装置１０１のリンク断を検出することで、ＭＡＣアドレステーブルからＩＰパケット通信装置１０１のＭＡＣアドレスが消去される。レイヤ２スイッチ２０５が対向ＮＷ装置２０７から受信したメディアパケットはレイヤ２スイッチ２０５内でブロードキャストパケットとして、接続されるＩＰパケット通信装置の全ポートに出力される。つまり、ＩＰアドレスはＩＰパケット通信装置１０１が指定されているが、ＭＡＣアドレスが不明のため、ブロードキャストアドレスをＦＦ−ＦＦ−ＦＦ−ＦＦとして不特定多数のＩＰパケット通信装置のＰＨＹにメディアパケットが送信される。
【００２１】
ＩＰパケット通信装置１０２では、対向ＮＷ装置２０７からのメディアパケットがブロードキャストされるのでＰＨＹ２２６を通じてパケットを受信し、ＭＡＣ処理部２２５にてブロードキャストであると判断すると、バスを通じて宛先検出部１２１とＩＰ処理部２２４にデータを渡す。宛先検出部１２１ではＩＰパケット通信装置１０１宛のＩＰアドレスであることを判断すると、ＩＰパケット通信装置１０２ではＩＰパケット通信装置１０１にリンク断等の故障が発生したと判断できる。
【００２２】
すかさず、制御線を通じてＩＰ処理部２２４を動作させ、その後はＵＤＰ処理部２２３、ＤＳＰ２２２、Ａ／Ｄ変換部２２１を通じてアナログ電話機２０１に対向ＮＷ装置２０７からのメディアデータを渡す。同様に制御線からＡＲＰ処理部１２２に対して待機系用のＩＰアドレス及びＭＡＣアドレスから稼動系用のＩＰアドレス及びＭＡＣアドレスに替え、ＡＲＰリクエストパケットをレイヤ２スイッチ２０５を通じて近所のゲートウェイ１０３宛に送出させる。ＡＲＰ処理部１２２はゲートウェイ１０３からＡＲＰリプライパケットを受信し、対向ＮＷ装置２０７とＩＰパケット通信装置１０２の間に新しいルートが構築される。この際、対向ＮＷ装置２０７の通信相手は当初のＩＰパケット通信装置１０１宛のＩＰアドレスから変わっていない。
【００２３】
本実施例ではＩＰ電話のネットワークを想定しているが、同様の方式にて画像配信、データ通信などにも適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明のＩＰパケット通信装置の二重化システムの構成を示す図
【図２】従来のＩＰパケット通信装置の二重化システムの構成を示す図
【符号の説明】
【００２５】
１０１及び１０２…ＩＰパケット通信装置、１０３…ゲートウェイ、１１１及び１２１…宛先検出部、１１２及び１２２…ＡＲＰ処理部、２０１…アナログ電話機、２０５…レイヤ２スイッチ、２０６…ＩＰネットワーク、２０７…対向ＮＷ装置、２１１及び２２１…Ａ／Ｄ変換部、２１２及び２２２…ＤＳＰ、２１３及び２２３…ＵＤＰ処理部、２１４及び２２４…ＩＰ処理部、２１５及び２２５…ＭＡＣ処理部、２１６及び２２６…ＰＨＹ
【図１】
2008028469.tif 000003
【図２】
2008028469.tif 000004