(57)【要約】【課題】障害からの復旧時にＶＲＲＰパケットの受信処理を確実に行い、データのトラフィック量の増大を防ぐこと。【解決手段】同一のネットワーク内に接続され、ＶＲＲＰを用いてマスタとバックアップの関係に設定されるとともに、互いに接続されたインターフェースの代替用ポート１０ｃ，１１ｃを有する複数のルータ１０，１１によって構築され、経路上の障害時に前記代替用ポートを介して入力するパケットの転送を行う仮想ネットワーク間接続装置において、物理ポートで送受信されるＶＲＲＰパケットとは別に、代替用ポートを介して送受信されるＶＲＲＰパケットをの有無をＩＰ処理部２２で監視し、ＶＲＲＰパケットが受信できない場合に、代替用ポートを介したパケットの中継を停止させる。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のネットワーク間接続装置が、実装するＶＲＲＰによってマスタとバックアップの関係に設定された仮想ネットワーク間接続装置を構築するとともに、前記各ネットワーク間接続装置が、互いに接続されたインターフェースの代替用ポートを有し、経路上の障害時に前記代替用ポートを介して入力するパケットを転送するネットワーク間接続方法において、
前記マスタ状態のネットワーク間接続装置は、代替用ポートを介して前記ＶＲＲＰのパケットを他方のネットワーク間接続装置に送信する送信工程を含み、
前記ネットワーク間接続装置は、前記代替用ポートを介してＶＲＲＰパケットを受信する受信工程と、
該ＶＲＲＰパケットの受信の有無を監視する監視工程と、
該ＶＲＲＰパケットを受信してから一定時間経過後に、前記代替用ポートを介したマルチキャストパケットの中継を停止する中継制御工程と、
を含むことを特徴とするネットワーク間接続方法。
【請求項２】
前記中継制御工程では、前記代替用ポートへの前記マルチキャストパケットの中継を停止するとともに、前記代替用ポートから他の物理ポートへの前記マルチキャストパケットの中継を停止することを特徴とする請求項１に記載のネットワーク間接続方法。
【請求項３】
前記中継制御工程では、前記ＶＲＲＰパケットを受信してから、前記一定時間内に前記代替用ポートを介して次のＶＲＲＰパケットの受信があると、前記一定時間をカウントするタイマ手段をリスタートさせることを特徴とする請求項１または２に記載のネットワーク間接続方法。
【請求項４】
同一のネットワーク内に接続され、ＶＲＲＰを用いてマスタとバックアップの関係に設定されるとともに、互いに接続されたインターフェースの代替用ポートを有する複数のネットワーク間接続装置によって構築され、経路上の障害時に前記代替用ポートを介して入力するパケットの転送を行う仮想ネットワーク間接続装置において、
前記代替用ポートを介して前記ＶＲＲＰのパケットを他方のネットワーク間接続装置に送信する送信手段と、
前記代替用ポートを介して入力するＶＲＲＰパケットを受信する受信手段と、
前記ＶＲＲＰパケットの受信の有無を監視する監視手段と、
前記監視結果に応じて、代替用ポートを介したマルチキャストパケットの中継を停止する中継制御手段と、
を備えたことを特徴とする仮想ネットワーク間接続装置。
【請求項５】
前記仮想ネットワーク間接続装置は、前記ＶＲＲＰパケットの受信からの一定時間をカウントするタイマ手段をさらに備え、
前記中継制御手段は、前記タイマ手段でカウントされた一定時間経過後に前記代替用ポートを介したマルチキャストパケットの中継を停止することを特徴とする請求項４に記載の仮想ネットワーク間接続装置。
【請求項６】
前記仮想ネットワーク間接続装置は、少なくともマルチキャストグループのグループＩＰアドレスと、代替用ポートに該当する出力ポートとＶＬＡＮの情報がエントリされている記憶手段をさらに備え、
前記中継制御手段は、前記タイマ手段のカウントが満了すると、前記代替用ポートに該当するエントリを削除して、当該代替用ポートを介したマルチキャストパケットの中継を停止することを特徴とする請求項５に記載の仮想ネットワーク間接続装置。
【請求項７】
前記中継制御手段は、前記代替用ポートへ中継する前記マルチキャストパケットを廃棄するとともに、前記代替用ポートから他の物理ポートへ中継する前記マルチキャストパケットを廃棄して前記パケット中継を停止することを特徴とする請求項５または６に記載の仮想ネットワーク間接続装置。
【請求項８】
前記中継制御手段は、前記ＶＲＲＰパケットを受信してから前記タイマ手段でカウントされる一定時間内に前記代替用ポートを介して次のＶＲＲＰパケットの受信があると、当該タイマ手段をリスタートさせることを特徴とする請求項５〜７のいずれか一つに記載の仮想ネットワーク間接続装置。
【請求項９】
同一のネットワーク内に接続され、ＶＲＲＰを用いてマスタとバックアップの関係に設定される複数のネットワーク間接続装置によって構築される仮想ネットワーク間接続装置と、前記仮想ネットワーク間接続装置にマルチキャストパケットを送信するノードと、前記仮想ネットワーク間接続装置から転送されたマルチキャストパケットを受信するノードと、これら装置を接続させる伝送路とを有するネットワーク間接続システムにおいて、
前記仮想ネットワーク間接続装置は、請求項４〜８のいずれか一つに記載の仮想ネットワーク間接続装置からなり、経路上の障害復旧時に前記代替用ポートを介したマルチキャストパケットの中継を停止することを特徴とするネットワーク間接続システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、冗長性を確保することができるＶＲＲＰ（Ｖｉｒｔｕａｌ　Ｒｏｕｔｅｒ　Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ：ＲＦＣ２３３８）を用いたネットワーク間接続方法、仮想ネットワーク間接続装置およびネットワーク間接続システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、このＲＦＣ２３３８の非特許文献１に示すように、このＶＲＲＰは、デフォルトルータによるデフォルトルートの設定のみを頼りにして動作するホスト装置を助けるために作られたプロトコルであり、同一ネットワーク上に設置されている複数台のネットワーク間接続装置（ルータ）を組み合わせ、ルータ同士の負荷分散およびバックアップ機能を実現するものである。すなわち、このＶＲＲＰは、グループ化された複数台のルータを、ネットワーク上に設置されたノード（例えばホスト装置や他のルータ）から一台の仮想ルータとして認識できるようにするものである。
【０００３】
このようなグループ化されたルータは、インターフェースで設定された優先度やＩＰアドレスオーナーであるかなどを基準にして、それぞれマスタルータ（仮想ルータ）とバックアップルータが決定されており、ＶＲＩＤ（ＶｉｒｔｕａｌＲｏｕｔｅｒ　Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）毎にＩＰアドレスが設定され、該当ＶＲＩＤのマスタルータのみがそのＩＰアドレスを用いて実際にパケットの中継処理を行っている。なお、このＩＰアドレスは、ルータ自身に設定されているＩＰアドレスとは別の仮想ルータとしてのＩＰアドレスである。
【０００４】
マスタルータは、広告（Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ）パケットをＬＡＮ上に定期的に送信することによって正常に動作していることをバックアップルータに通知している。バックアップルータは、広告パケットを受信することによってマスタルータが動作していることを確認し、この確認ができている間はスタンバイ状態を維持する。また、バックアップルータは、一定時間に広告パケットを受信できなかった場合には、マスタルータや回線などに異常が生じ、経路上に障害が発生したと判断して、マスタルータに遷移してパケットの中継処理を行っている。
【０００５】
図１５は、ＶＲＲＰを用いた仮想ルータの従来のシステム構成の概念を示す構成図の一例である。図において、ルータ１０は、図示しないインターフェースに設けられた回線接続用の２つの物理ポート１０ａ，１０ｂを有している。この物理ポート１０ａは、回線Ａを介してホスト装置であるＰＣ装置１と接続され、また物理ポート１０ｂは、回線Ｃを介してインターネット２と接続されている。ルータ１１も、図示しないインターフェースに設けられた回線接続用の２つの物理ポート１１ａ，１１ｂを有している。この物理ポート１１ａは、回線Ｂを介してＰＣ装置１と接続され、また物理ポート１１ｂは、回線Ｄを介してインターネット２と接続されている。また、上述した基準に基づいて、例えばルータ１０は予めマスタルータに設定されており、ルータ１１は予めバックアップルータに設定されている。
【０００６】
ルータ１０は、ＩＰアドレスが設定された仮想ルータＺとして通信データの中継を行っている。また、ルータ１０は、設定されたインターフェースに対して広告パケットを定期的に送出することにより、ルータ１０自身が正常に動作していることをバックアップルータ１１に知られている。これにより、ＰＣ装置１は、２台のルータ１０，１１を意識することなく、仮想ルータＺに対して上記ＩＰアドレスを中継ルータのＩＰアドレスとして指定し、通信データを送出することができる。
【０００７】
ここで、例えば回線Ａが切断されてしまった場合、ルータ１１の物理ポート１１ａには広告パケットが届かなくなるので、ルータ１１が仮想ルータＺとして機能し、通信データの中継動作を行う。したがって、ＰＣ装置１から送出された通信データは、回線Ｂを介してルータ１１に入力し、物理ポート１１ｂから回線Ｄを介してインターネット２に中継することが可能となる。
【０００８】
この従来例では、回線Ａの断線状態からさらに回線Ｄが断線されてしまうと、ルータ１１での中継動作が行えなくなり、仮想ルータＺとして機能しなくなるので、ＰＣ装置１からインターネット２へのアクセスができなくなってしまう。このように、この従来例では、仮想ルータＺを構成している全てのルータに接続されている回線のうち、各ルータに接続されているそれぞれ１本でも回線が切断されてしまうとデータ中継ができなくなる。
【０００９】
そこで、各ルータに、回線接続用の物理ポートとは別の代替用の物理ポート（以下、「代替用ポート」という）を設け、互いの代替用ポートを信号線で接続する構成のものがある（たとえば、特願２００１−３７６３６１号参照）。これら物理ポートの上位層には図示しないＩＰアドレスを持つインターフェースである論理ポートが存在しており、この論理ポートの代替用の物理ポートが上記代替用ポートである。
【００１０】
この特願２００１−３７６３６１号の発明では、各ルータが接続されている回線のうち、それぞれ１本の回線が切断されても、回線の断線時にバックアップ状態のルータをマスタ状態に遷移させ、さらに物理ポートとは別の代替用ポートを介した経路でパケットを送信することで、インターネットとＰＣ装置間でのパケット中継を可能としていた。
【００１１】
そして、これら回線の切断が回復すると、マスタ状態に遷移していたルータは、再びバックアップ状態に遷移し、もう一方のマスタ状態のルータが物理ポートを介した経路で、インターネットとＰＣ装置間のパケット中継を行っていた。
【００１２】
【非特許文献１】
Ｓｔｅｖｅｎ　Ｋｎｉｇｈｔ、外８名、“ＲＦＣ２３３８　Ｖｉｒｔｕａｌ　Ｒｏｕｔｅｒ　Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ”［ｏｎｌｉｎｅ］、１９９８年４月、ｐ．１−３．６−７．１１−１３、ＡｌｔｅｒＮＩＣ　Ｔｈｅ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｃｅｎｔｅｒ、［平成１４年８月２日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：　ＨＹＰＥＲＬＩＮＫ　”ｈｔｔｐ：／／ａｌｔｅｒｎｉｃ．ｎｅｔ／ｒｆｃｓ／ｒｆｃ２３００／ｒｆｃ２３３８．ｈｔｍｌ”＞
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では、ユニキャストのパケット中継に対しては、仮想ルータを使うことで冗長なパケット中継を実現できるが、マルチキャストのパケット中継の場合には、適切な中継を行えないことがあるという問題点があった。
【００１４】
すなわち、回線が復旧する場合において、公告パケットは、通常１秒間隔でマスタ状態のルータが送信しているので、たとえば回線の復旧後で、次の公告パケットが送信されるまでの間は、どちらのルータもマスタ状態になっている。この時に、マルチキャストのパケットが仮想ルータに受信されると、どちらのルータもこの同じマルチキャストのパケットをＰＣ装置に送信することとなる。
【００１５】
このような事態は、ユニキャストのパケットに対しても発生することがあるが、ユニキャストのパケットの場合には、逆方向のパケットが流れることによって、ＭＡＣアドレスの学習テーブルにエントリが生成された時点で中継パケットの重複はなくなり、通常であれば数パケット程度の送信時間の限られた比較的短い時間でのパケット重複中継であるので、これに対して影響されることなく、一方のルータによるパケット中継に切り替わる。しかし、マルチキャストの場合には、中継するデータは送信者から受信者への一方向のトラフィックであることと、宛先がマルチキャストアドレスのため、復旧時には、通常の物理ポートと代替用ポートへの重複中継が行われることになる。このような場合には、各ルータで学習している送信元ＭＡＣアドレスに対する受信ポートがパケット受信毎に変わってしまう。
【００１６】
通常、受信ポートに対する送信元ＭＡＣアドレスの学習では、受信ポートの変更があると、ルータのホストＣＰＵにこの通知が知らされるので、このアドレス学習に費やすＣＰＵの処理負荷が増大してしまう。この処理負荷の増大がマルチキャストパケットの中継毎に発生することになると、この処理の状態によっては、ＣＰＵの動作はこの処理に占有されてしまい、ＶＲＲＰパケットの受信処理などの他の処理ができなくなる事態が発生する。そして、この結果、ＶＲＲＰ（広告）パケットの受信処理が行われず、一方のルータがマスタ状態からバックアップ状態へ遷移できなくなり、両方のルータがＶＲＲＰのマスタ状態のままで、パケット中継が継続してしまい、マルチキャストパケットの配信における２重化が続き、データのトラフィック量が増大するという問題点があった。現状のＣＰＵでは、たとえば数Ｍｂｐｓを超えるデータがマルチキャストでコンテンツ配信される場合に、このような問題が発生することがあった。
【００１７】
この発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、障害からの復旧時にデータのトラフィック量の増大を防ぎ、ＶＲＲＰパケットの受信処理を確実に行い、データ中継の伝送効率を向上することができるネットワーク間接続方法、仮想ネットワーク間接続装置およびネットワーク間接続システムを提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１にかかるネットワーク間接続方法では、複数のネットワーク間接続装置が、実装するＶＲＲＰによってマスタとバックアップの関係に設定された仮想ネットワーク間接続装置を構築するとともに、前記各ネットワーク間接続装置が、互いに接続されたインターフェースの代替用ポートを有し、経路上の障害時に前記代替用ポートを介して入力するパケットを転送するネットワーク間接続方法において、前記マスタ状態のネットワーク間接続装置は、代替用ポートを介して前記ＶＲＲＰのパケットを他方のネットワーク間接続装置に送信する送信工程を含み、前記ネットワーク間接続装置は、前記代替用ポートを介してＶＲＲＰパケットを受信する受信工程と、該ＶＲＲＰパケットの受信の有無を監視する監視工程と、該ＶＲＲＰパケットを受信してから一定時間経過後に、前記代替用ポートを介したマルチキャストパケットの中継を停止する中継制御工程とを含むことを特徴とする。
【００１９】
この請求項１の発明によれば、一般の物理ポートの他に、代替ポートにもマスタ状態のネットワーク間接続装置からＶＲＲＰパケットを定期送信することによって、受信側のネットワーク間接続装置では、このＶＲＲＰパケットの受信の有無を監視し、マルチキャストなどによって一方向に大量のデータが送信される場合に、ＶＲＲＰパケットの受信処理が行われず、ＶＲＲＰパケットの受信が認識できなくなると、一定時間経過後にこの代替用ポートを介したマルチキャストパケットの中継を停止して、ＶＲＲＰパケットの受信処理を行う。
【００２０】
また、請求項２にかかるネットワーク間接続方法では、中継制御工程では、前記代替用ポートへの前記マルチキャストパケットの中継を停止するとともに、前記代替用ポートから他の物理ポートへの前記マルチキャストパケットの中継を停止することを特徴とする。
【００２１】
この請求項２の発明によれば、経路上の障害復旧時には、両方のネットワーク間接続装置がマスタ状態になっており、いずれのネットワーク間接続装置からもＶＲＲＰパケットが、代替用ポートから他方のネットワーク間接続装置に送信されることとなるので、自装置から代替用ポートを介して相手側ネットワーク間接続装置に出力するマルチキャストパケットの中継を停止するとともに、相手側から代替用ポートを介して入力するマルチキャストパケットの中継も停止することで、ＶＲＲＰパケットの受信処理を確実に行い、データ中継の伝送効率を高める。
【００２２】
また、請求項３にかかるネットワーク間接続装方法では、前記中継制御工程では、前記ＶＲＲＰパケットを受信してから、前記一定時間内に前記代替用ポートを介して次のＶＲＲＰパケットの受信があると、前記一定時間をカウントするタイマ手段をリスタートさせることを特徴とする。
【００２３】
この請求項３の発明によれば、送信されるＶＲＲＰパケットのインターバルが一定時間内の場合には、通信相手がマスタ状態で、かつ中継されるデータのトラフィック量の増大がなく、このＶＲＲＰパケットの受信処理が正常に行われているので、タイマ手段をリスタートさせることで、代替用ポートを介したパケット中継を継続させる。
【００２４】
また、請求項４にかかる仮想ネットワーク間接続装置では、同一のネットワーク内に接続され、ＶＲＲＰを用いてマスタとバックアップの関係に設定されるとともに、互いに接続されたインターフェースの代替用ポートを有する複数のネットワーク間接続装置によって構築され、経路上の障害時に前記代替用ポートを介して入力するパケットの転送を行う仮想ネットワーク間接続装置において、前記代替用ポートを介して前記ＶＲＲＰのパケットを他方のネットワーク間接続装置に送信する送信手段と、前記代替用ポートを介して入力するＶＲＲＰパケットを受信する受信手段と、前記ＶＲＲＰパケットの受信の有無を監視する監視手段と、前記監視結果に応じて、代替用ポートを介したマルチキャストパケットの中継を停止する中継制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００２５】
この請求項４の発明によれば、物理ポートで送受信されるＶＲＲＰパケットとは別に、代替用ポートを介して送受信されるＶＲＲＰパケットを監視する機構を各ネットワーク間接続装置に設け、ＶＲＲＰパケットが受信できない場合に、代替用ポートを介したパケットの中継を停止する。
【００２６】
また、請求項５にかかる仮想ネットワーク間接続装置では、前記仮想ネットワーク間接続装置は、前記ＶＲＲＰパケットの受信からの一定時間をカウントするタイマ手段をさらに備え、前記中継制御手段は、前記タイマ手段でカウントされた一定時間経過後に前記代替用ポートを介したマルチキャストパケットの中継を停止することを特徴とする。
【００２７】
この請求項５の発明によれば、ＶＲＲＰパケットのインターバルをタイマ手段でカウントしており、このカウント値が一定時間を超える場合には、代替用ポートを介したパケット中継において、データのトラフィック量の増大などによる障害が発生したか、相手側がマスタ状態でなくなったかいずれかの状況になるので、パケットの代替用ポート上への中継を停止する。
【００２８】
また、請求項６にかかる仮想ネットワーク間接続装置では、前記仮想ネットワーク間接続装置は、少なくともマルチキャストグループのグループＩＰアドレスと、代替用ポートに該当する出力ポートとＶＬＡＮの情報がエントリされている記憶手段をさらに備え、前記中継制御手段は、前記タイマ手段のカウントが満了すると、前記代替用ポートに該当するエントリを削除して、当該代替用ポートを介したマルチキャストパケットの中継を停止することを特徴とする。
【００２９】
この請求項６の発明によれば、ネットワーク間接続装置による代替用ポート上へのパケット中継を停止する機構として、タイマ手段のカウントが満了すると、記憶手段のエントリ情報のうち、代替用ポートに該当する出力ポートとＶＬＡＮのエントリ情報を削除して、代替用ポートを介したマルチキャストパケットの中継を行えないようにして、ＶＲＲＰパケットの中継処理を行えるようにする。
【００３０】
また、請求項７にかかる仮想ネットワーク間接続装置では、前記中継制御手段は、前記代替用ポートへ中継する前記マルチキャストパケットを廃棄するとともに、前記代替用ポートから他の物理ポートへ中継する前記マルチキャストパケットを廃棄して前記パケット中継を停止することを特徴とする。
【００３１】
この請求項７の発明によれば、マルチキャストパケットの中継を停止する場合には、代替用ポートへ送信するパケットおよび代替用ポートから受信するパケットを廃棄して中継制御手段の負荷を軽減する。
【００３２】
また、請求項８にかかる仮想ネットワーク間接続装置では、前記中継制御手段は、前記ＶＲＲＰパケットを受信してから前記タイマ手段でカウントされる一定時間内に前記代替用ポートを介して次のＶＲＲＰパケットの受信があると、当該タイマ手段をリスタートさせることを特徴とする。
【００３３】
この請求項８の発明によれば、タイマ手段でのカウント値が一定時間内の時に、次のＶＲＲＰパケットの受信がある場合には、このＶＲＲＰパケットの受信処理が正常に行われているので、タイマ手段をリスタートさせることで、代替用ポートを介したパケット中継を継続させる。
【００３４】
また、請求項９にかかるネットワーク間接続システムでは、同一のネットワーク内に接続され、ＶＲＲＰを用いてマスタとバックアップの関係に設定される複数のネットワーク間接続装置によって構築される仮想ネットワーク間接続装置と、前記仮想ネットワーク間接続装置にマルチキャストパケットを送信するノードと、前記仮想ネットワーク間接続装置から転送されたマルチキャストパケットを受信するノードと、これら装置を接続させる伝送路とを有するネットワーク間接続システムにおいて、前記仮想ネットワーク間接続装置は、請求項４〜８のいずれか一つに記載の仮想ネットワーク間接続装置からなり、経路上の障害復旧時に前記代替用ポートを介したマルチキャストパケットの中継を停止することを特徴とする。
【００３５】
この請求項９の発明によれば、通信相手から送信されるＶＲＲＰパケットのインターバルが一定時間を超える場合には、通信相手がマスタ状態でなくなったか、中継されるデータのトラフィック量が増大しているので、代替用ポートを介したマルチキャストパケットの中継を停止することで、障害からの復旧時にデータのトラフィック量の増大を防止する。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下に図１〜図１４の添付図面を参照して、この発明にかかるネットワーク間接続方法、仮想ネットワーク間接続装置およびネットワーク間接続システムの好適な実施の形態を説明する。
【００３７】
（実施の形態１）
図１は、この発明にかかるＶＲＲＰを用いた仮想ルータのシステムにおける実施の形態１の構成を示す構成図である。図において、このシステムでは、図１５に示した各ルータ１０，１１に、回線接続用の物理ポート１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂとは別の代替用の物理ポート（以下、「代替用ポート」という）１０ｃ，１１ｃを設け、互いの代替用ポート１０ｃ，１１ｃを信号線３で接続する構成になっている。これら物理ポートの上位層には図示しないＩＰアドレスを持つインターフェースである論理ポートが存在しており、この論理ポートの代替用の物理ポートが上記代替用ポートである。なお、物理ポート１０ａ，１１ａは、マルチキャストの受信者であるＰＣ装置１と接続され、物理ポート１０ｂ，１１ｂは、インターネット２のマルチキャストの送信者と接続されている。
【００３８】
この実施の形態では、例えば物理ポート１０ａと１１ａを有する論理ポートの代替用ポートを、代替用ポート１０ｃ，１１ｃとする。この上位層の論理ポートは、論理ポート毎にＶＲＲＰのマスタ状態とバックアップ状態が設定されている。この状態設定は、上述したごとく、予め設定された優先度やＩＰアドレスオーナーであるかなどを基準にしてそれぞれマスタの論理ポートとバックアップの論理ポートが決定されている。物理ポートは、このポートの上位層の論理ポートの状態に依存している。なお、その他の構成は、図１５に示した仮想ルータのシステム構成と同じである。以下、同一構成部分には、同一符号を付すものとする。
【００３９】
各ルータ１０，１１は、同一の構成からなり、その一例を図２のブロック図に示す。図２において、ルータ１０，１１は、回線接続用の物理ポート１０ａ，１０ｂ（１１ａ，１１ｂ）に繋がる物理インターフェース（以下、「物理Ｉ／Ｆ」という）２０と、代替用ポート１０ｃ（１１ｃ）と物理Ｉ／Ｆ２０が接続されるレイヤ２のＭＡＣフレーム処理部２１と、その上位層のレイヤ３のＩＰ処理部２２と、ＶＲＲＰ処理部２３とから構成されている。
【００４０】
ＭＡＣフレーム処理部２１は、図３に示すように、代替用ポート１０ｃ（１１ｃ）または物理Ｉ／Ｆ２０からのパケットを受信するパケット受信部２１ａと、代替用ポート１０ｃ（１１ｃ）または物理Ｉ／Ｆ２０へパケットを送信するパケット送信部２１ｂと、ＶＲＲＰ状態のデータを記憶するＶＲＲＰ状態テーブル２１ｃと、ＩＰ処理部２２との間でパケットの入出力を行うＩＰ処理Ｉ／Ｆ２１ｄとから構成されている。ＶＲＲＰ状態テーブル２１ｃには、例えば各論理ポートに対するマスタ状態またはバックアップ状態を示すデータや優先度を示すデータなどが記憶されている。
【００４１】
ＩＰ処理部２２は、図２に示すように、入力するパケットのＩＰアドレスから、このパケットがユニキャストパケットか、マルチキャストパケットかを判別して、対応する処理部を選択する処理選択部２２ａと、ユニキャストパケットのパケット処理を行うユニキャスト処理部２２ｂと、マルチキャストパケットの処理を行うマルチキャスト処理部２２ｃとから構成されている。この処理選択部２２ａでは、パケットのＩＰアドレスがマルチキャストグループのグループＩＰアドレスか、各ＰＣ装置に設定された個別のＩＰアドレスかどうかを判断することで、このパケットがユニキャストパケットかマルチキャストパケットか判断している。
【００４２】
マルチキャスト処理部２２ｃは、図４に示すように、入力するマルチキャストパケットの中継制御の処理を行う中継処理部２２ｃ１と、マルチキャストパケットをフォワーディングするためのルート情報を格納するマルチキャストフォワーディングテーブル２２ｃ２とから構成されている。
【００４３】
このマルチキャストフォワーディングテーブル２２ｃ２は、図５に示すように、たとえば配信されるコンテンツを示すマルチキャストグループのグループＩＰアドレスと、このグループＩＰアドレスに対応し、当該マルチキャストグループに参加を希望する各受信者のＰＣ装置が接続されるインターフェースの出力ポート番号と、その出力ポートに設定されているＶＬＡＮの情報とが対になって格納されている。このマルチキャストフォワーディングテーブル２２ｃ２にエントリされている出力ポートとＶＬＡＮには、代替用ポートに該当する出力ポートと出力ＶＬＡＮもエントリされている。
【００４４】
なお、ユニキャスト処理部２２ｂも同様に、図示しない中継処理部とユニキャストフォワーディングテーブルとから構成され、ユニキャストフォワーディングテーブルには、宛先ＩＰアドレスや受信者ＰＣ装置に至るネクストホップルータのＩＰアドレスやこのルータが接続されるインターフェースの出力ポート番号などが格納されている。
【００４５】
ＶＲＲＰ処理部２３は、図６に示すように、ＩＰ処理部２２からのパケットを受信するＶＲＲＰパケット受信部２３ａと、ＩＰ処理部２２へパケットを送信するＶＲＲＰパケット送信部２３ｂと、ＶＲＲＰ状態を管理するＶＲＲＰ状態管理部２３ｃと、後述する各タイマのカウント処理を行うタイマ処理部２３ｄとから構成されている。
【００４６】
タイマ処理部２３ｄは、図７に示すように、マスタダウンタイマ２３ｄ１と、広告タイマ２３ｄ２と、マスタ監視タイマ２３ｄ３とを有し、これらタイマ２３ｄ１〜２３ｄ３の所定時間毎のカウント処理を行う。マスタ監視タイマ２３ｄ３は、マルチキャスト処理部２２ｃの中継処理部２２ｃ１と接続されており、マスタ監視タイマ２３ｄ３でのカウントが満了すると、中継処理部２２ｃ１は、マルチキャストフォワーディングテーブル２２ｃ２の出力ポート、出力ＶＬＡＮのエントリのうち、代替用ポートに該当するエントリを削除することにより、代替用ポートを介したマルチキャストパケットの中継を停止している。
【００４７】
ＶＲＲＰ状態管理部２３ｃは、それぞれの論理ポートまたは自ルータがマスタ状態であるかバックアップ状態であるかを管理するとともに、タイマ処理部２３ｄの広告タイマおよびマスタダウンタイマのカウント状態を管理している。
【００４８】
このシステムで送受信されるＶＲＲＰパケットは、図８に示すように、ＶＲＲＰプロトコルのバージョン情報を示すバージョンと、ＶＲＲＰパケットの種類を示すタイプ（ここで、広告パケットは「１」で示されている）と、仮想ルータの識別情報を示すバーチャルルータＩＤ（ＶＲＩＤ）と、仮想ルータの優先度を示すプライオリティと、この広告パケットに含まれるＩＰアドレスの数を示すカウントＩＰアドレス、利用される認証方法を識別するための認証タイプと、広告パケットの送信間隔（通常は１秒）を示す広告インターバルと、チェックサムと、仮想ルータに関連付けられたＩＰアドレスからなるＩＰアドレスと、認証を行うための認証データからなる認証データとから構成されている。
【００４９】
次に、このような構成におけるルータの動作を図９〜図１４のフローチャートに基づいて説明する。ところで、ルータの動作には、大きく分けて３つのイベント、例えばパケット受信、バックアップ状態、マスタ状態のイベントでの動作がある。この実施の形態では、図９〜図１２でパケット受信の動作を示し、図１３でバックアップ状態からマスタ状態への遷移の動作を示し、図１４でマスタ状態の動作を説明する。
【００５０】
なお、ルータ１０，１１におけるマスタルータとバックアップルータの設定は、上述したように、優先度やＩＰアドレスオーナーなどの基準によって予め決まっており、この例では、上記基準に基づいてルータ１０がマスタ状態、ルータ１１がバックアップ状態にあるものとする。そして、マスタルータは、タイマ処理部２３ｄのマスタダウンタイマを停止させ、かつ広告タイマをスタートさせるものとする。また、バックアップルータは、タイマ処理部２３ｄの広告タイマを停止させ、かつマスタダウンタイマをスタートさせるものとする。
【００５１】
まず、図９において、ＭＡＣフレーム処理部２１のパケット受信部２１ａは、パケットを受信すると（ステップ１０１）、ＶＲＲＰ状態テーブル２１ｃを参照して、バックアップ状態でかつ代替用ポートからの入力かどうかを判断する（ステップ１０２）。
【００５２】
ここで、ルータがバックアップ状態でかつ代替用ポートからのパケット受信の場合には、受信したパケットが広告パケットかどうか判断する（ステップ１０３）。ここで、この受信パケットが広告パケットでない場合には、そのパケットを破棄して動作を終了する（ステップ１０５）。また、この受信パケットが広告パケットの場合には、相手ルータがマスタ状態で、かつこのＶＲＲＰパケットの受信処理が正常に行われていると判断して、マスタ監視タイマ２３ｄ３をリスタートし（ステップ１０４）、ステップ１０５に進んでこの広告パケットを廃棄する。
【００５３】
また、ステップ１０２において、ルータがバックアップ状態でない場合、または代替用ポートからの受信でない場合には、パケットの宛先アドレスであるＭＡＣアドレスを参照して自分宛てかどうか判断する（ステップ１０６）。
【００５４】
ここで、自分宛てでない場合には、このパケットをパケット送信部２１ｂに出力して（ステップ１０７）、ここでレイヤ２レベルのフォワーディング処理を行い、代替用ポート以外の物理Ｉ／Ｆから物理ポートへ出力する（ステップ１０８）。また、自分宛ての場合には、ＩＰ処理Ｉ／Ｆ２１ｄを介してＩＰ処理部２２へこのパケットを出力し（ステップ１０９）、このＩＰ処理部２２の中継処理部２２ｃ１で、上記パケットが広告パケットかどうか、図８に示したパケットのフレーム構成中のタイプから判断する（ステップ１１０）。
【００５５】
なお、このステップ１１０では、パケットが広告パケットかどうか判断しているが、このパケットが広告パケットの場合とは、たとえば自ルータがマスタ状態で代替用ポートからの広告パケットの場合（以下、「１の場合」という）、自ルータがマスタ状態で物理ポートからの広告パケットの場合（以下、「２の場合」という）、または自ルータがバックアップ状態で物理ポートからの広告パケットの場合（以下、「３の場合」という）が考えられる。
【００５６】
ここで、１の場合は、たとえば上述したごとく、経路上の障害復旧時に代替用ポートを介した広告パケットの受信の場合が考えられ、２の場合は、経路上の障害復旧時に物理ポートを介した広告パケットの受信の場合が考えられ、また３の場合は、もっとも一般的なもので、マスタ状態のルータから物理ポートを介した広告パケットの受信の場合が考えられる。これらのうち、１の場合は、代替用ポートに対応して設けられたがマスタ監視タイマ２３ｄ３を、中継処理部２２ｃ１がリスタートして（ステップ１１１）、図１０に進む。また、２と３の場合には、このステップ１１１をスルーして図１１に進む。
【００５７】
ところで、この中継処理部２２ｃ１は、図１２のフローチャートに示すように、マスタ監視タイマ２３ｄ３のカウント値が満了すると（ステップ２０１）、たとえば相手側のルータがマスタ状態でなくなったか、中継されるデータのトラフィック量が増大して広告パケットの受信処理ができなくない障害状態が発生していると判断して、代替用ポートを介してのマルチキャストの中継を停止する（ステップ２０２）。
【００５８】
すなわち、中継処理部２２ｃ１は、マスタ監視タイマ２３ｄ３のカウント値が満了すると、マルチキャストフォワーディングテーブル２２ｃ２にエントリされている代替用ポートに該当する出力ポートとＶＬＡＮの情報を削除して、当該代替用ポートへ出力するマルチキャストパケットおよび当該代替用ポートから入力するマルチキャストパケットを廃棄して、広告パケットの受信処理を行えるようにする。
【００５９】
なお、代替用ポートを介して入力する広告パケットに対しては、受信の有無のみを監視しており、この広告パケットに応じて、各ルータは、自己の状態（マスタ状態か、バックアップ状態か）を遷移させることは行っていない。すなわち、この状態の遷移は、物理ポートを介して入力する広告パケットに対して、その物理ポート毎に行っているからである。
【００６０】
次に、図１０のフローチャートについて説明する。まず、図１０においては、ＩＰ処理部２２では、このルータの現在の状態がバックアップ状態かどうか判断し（ステップ１１２）、バックアップ状態の場合には、マスタダウンタイマをリスタートする（ステップ１１３）。また、このルータがバックアップ状態でない場合には、マスタルータと判断し（ステップ１１４）、次にマスタ状態を継続するかどうか判断する（ステップ１１５）。なお、ここでの判断は、受信した広告パケットの送信元ＩＰアドレス、優先度、自己のＩＰアドレス、専制モードオンかどうかで判断する。なお、専制モードとは、優先度の低いルータが後からマスタ状態になれるかどうかを示すモードで、オンの場合はそれが可能となることを示している。
【００６１】
ここで、マスタ状態を継続する場合には、その状態を維持し（ステップ１１６）、またマスタ状態をやめてバックアップ状態になった場合には、ＶＲＲＰパケット受信部２３ａは、マスタダウンタイマをリスタートさせた後（ステップ１１７）、広告タイマを停止させる（ステップ１１８）。
【００６２】
ステップ１１０において、上記受信したパケットが広告パケットではない場合には、図１１に進んで現在の状態がバックアップ状態かどうか判断し（ステップ１１９）、バックアップ状態の場合には、受信したパケットを破棄する（ステップ１２０）。また、ルータがバックアップ状態でない場合には、ＩＰ処理部２２によるレイヤ３レベルのＩＰ中継処理を行った後（ステップ１２１）、ＭＡＣフレーム処理部２１のパケット送信部２１ｂに出力して、パケット送信部２１ｂによるＭＡＣヘッダの処理を行った後に（ステップ１２２）、物理Ｉ／Ｆへ送信する（ステップ１２３）。これにより、物理Ｉ／Ｆは、物理ポートを介して回線にパケットを送信することができる。
【００６３】
次に、ルータがバックアップ状態からマスタ状態に遷移する場合の動作について図１３のフローチャートを用いて説明する。図において、ＶＲＲＰパケット送信部２３ｂとＶＲＲＰ状態管理部２３ｃは、タイマ処理部２３ｄのマスタダウンタイマをモニタしている。
【００６４】
そして、マスタダウンタイマのカウント値が満了すると（ステップ３０１）、ＶＲＲＰ状態管理部２３ｃは、もう一方のルータに故障が発生したか回線が断線したと判断して、ルータをマスタ状態に遷移する（ステップ３０２）。ＶＲＲＰパケット送信部２３ｂは、広告パケットを作成し、上記広告パケットをＶＲＲＰパケット送信部２３ｂからＩＰ処理部２２およびＭＡＣフレーム処理部２１を介して物理Ｉ／Ｆへ送信し、さらに物理Ｉ／Ｆから物理ポートへと送信する（ステップ３０３）。
【００６５】
なお、ＩＰ処理部およびＭＡＣフレーム処理部２１では、それぞれのヘッダの処理を行った後に広告パケットを出力している。
【００６６】
次に、ＶＲＲＰパケット送信部２３ｂは、タイマ処理部２３ｄを制御してマスタダウンタイマを停止させ（ステップ３０４）、広告タイマをリスタートさせる（ステップ３０５）。そして、広告タイマのリスタートから所定時間経過してカウントが満了すると（ステップ３０６）、再びステップ３０３に戻って、広告パケットを送信する。これにより、物理ポートから回線を介してもう一方のルータに広告パケットが送信される。
【００６７】
次に、ルータがマスタ状態にある場合の動作について図１４のフローチャートを用いて説明する。図において、ＶＲＲＰパケット送信部２３ｂは、上述したごとくタイマ処理部２３ｄの広告タイマをモニタしている。
【００６８】
そして、ＶＲＲＰパケット送信部２３ｂは、この広告タイマが満了すると（ステップ４０１）、広告パケットを作成してＩＰ処理部２２およびＭＡＣフレーム処理部２１を介して物理Ｉ／Ｆへ送信する（ステップ４０２）。これにより、物理Ｉ／Ｆは、この広告パケットを物理ポートを介して回線に送信することができる。次に、ＶＲＲＰパケット送信部２３ｂは、広告タイマをリスタートさせ（ステップ４０３）、カウント値が満了するのを待つ。
【００６９】
このような仮想ルータのシステムにおいて、例えば回線ＡとＤが切断された場合、この実施の形態を用いると、ルータ１０は、広告パケットを物理ポート１０ａから回線Ａに送信するが、ルータ１１には、回線Ａの断線のために上記広告パケットは届かない。
【００７０】
このため、ルータ１１のマスタダウンタイマのカウント値は満了し、ルータ１１のＶＲＲＰ状態管理部２３ｃは、ルータ１０に故障が発生したか回線Ａが断線したと判断する。この場合、ルータ１１には、回線Ｂを介してＰＣ装置１からパケットが届くので、それによって回線Ｂが正常であることを確認できる。そこで、ＶＲＲＰ状態管理部２３ｃは、ルータの状態をバックアップ状態からマスタ状態にする。
【００７１】
また、ルータ１０は、広告パケットを物理ポート１０ｂから回線Ｃにも送信するが、ルータ１１には、回線Ｄの断線のために上記広告パケットは届かない。このため、ルータ１１のマスタダウンタイマのカウント値は満了し、ルータ１１のＶＲＲＰ状態管理部２３ｃは、ルータ１０に故障が発生したか回線ＣかＤが断線したと判断する。
【００７２】
このように、回線ＡとＤが断線された場合、この実施の形態では、ルータ１０，１１ともにマスタ状態になり、ＰＣ装置１からのパケットは、ルータ１１の物理ポート１１ａから論理ポートに入力し、ＭＡＣフレーム処理部２１、ＩＰ処理部２２（図２参照）で中継処理がなされた後に、代替用ポート１１ｃを介して信号線３に出力される。
【００７３】
そして、信号線３からのパケットは、ルータ１０に取り込まれており、ここではスイッチング・リピータ動作が行われるので、パケットは代替用ポート１０ｃ、論理ポート、物理ポート１０ｂを通り、回線Ｃを介してインターネット２へ送信される。
【００７４】
また、インターネット２の送信者からのパケットは、回線Ｃを介してルータ１０の物理ポート１０ｂから論理ポートに入力し、ＭＡＣフレーム処理部２１、ＩＰ処理部２２で中継処理がなされた後に、代替用ポート１０ｃを介して信号線３に出力される。そして、信号線３からのパケットは、ルータ１１に取り込まれており、ここではスイッチング・リピータ動作が行われるので、パケットは代替用ポート１１ｃ、論理ポート、物理ポート１１ａを通り、回線Ｂを介してＰＣ装置１へ送信される。
【００７５】
この状態で回線ＡとＤが復旧すると、ルータ１０，１１はともにマスタ状態になっているので、回線Ｃ，Ｄを介して各ルータ１０，１１に取り込まれたパケットは、回線Ａ，Ｂを介してＰＣ装置１に２重化されて出力されることとなる。また、各ルータ１０，１１は、代替用ポート１０ｃ，１１ｃを介して互いのルータに取り込まれることとなる。
【００７６】
この時に、このパケットがデータ量が大きいマルチキャストパケットの場合には、代替用ポートを介した広告パケットの受信処理を行えない状態が発生する。各ルータ１０，１１では、代替用ポートを介した広告パケットの受信が行えなくなると、代替用ポートを介したマルチキャストパケットの中継を停止する。
【００７７】
このように、この実施の形態１に示した仮想ルータのシステムでは、仮想ルータを構築する両ルータに物理ポートとは別の代替用ポートを設け、これら代替用ポートを信号線で接続し、回線の断線時にバックアップ状態のルータをマスタ状態に遷移させ、さらにこれら代替用ポートを介した経路でパケットを送信するので、各ルータのそれぞれ１本の回線が切断されても、良好にパケット通信を行うことが可能となり、データ中継の伝送効率を向上させることができる。
【００７８】
また、この実施の形態では、障害復旧時に伴い代替用ポートを介した一定時間内の広告パケットの受信が不可能になると、この代替用ポートを介したマルチキャストパケットの送信を停止するので、障害復旧時のデータのトラフィック量の増大を防ぎ、ＶＲＲＰパケットの受信処理を確実に行い、さらにデータ中継の伝送効率を向上させることができる。
【００７９】
また、この実施の形態では、マルチキャストパケットをフォワーディングするために、マルチキャストグループのグループＩＰアドレスと、このグループＩＰアドレスに対応し、当該マルチキャストグループに参加を希望する各受信者のＰＣ装置が接続されるインターフェースの出力ポート番号と、その出力ポートに設定されているＶＬＡＮの情報とをマルチキャストフォワーディングテーブルに格納し、代替用ポートを介した広告パケットの受信が不可能になると、代替用ポートに該当する出力ポートと出力ＶＬＡＮのエントリ情報を削除するので、マルチキャストパケットの送信を確実に停止することができる。
【００８０】
さらに、この実施の形態では、マスタ監視タイマでのカウント値が一定時間内の時に、次のＶＲＲＰパケットの受信がある場合には、このＶＲＲＰパケットの受信処理が正常に行われているので、マスタ監視タイマをリスタートさせるので、代替用ポートを介したパケット中継を継続させることができる。
【００８１】
この発明は、これら実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。
【００８２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明では、物理ポートで送受信されるＶＲＲＰパケットとは別に、代替用ポートにもマスタ状態のネットワーク間接続装置からＶＲＲＰパケットを定期送信し、通信相手側のネットワーク間接続装置では、このＶＲＲＰパケットの受信の有無を監視する機構を設け、代替用ポートを介して、このＶＲＲＰパケットが受信できない場合には、この代替用ポートを介したパケットの中継を停止するので、障害からの復旧時にデータのトラフィック量の増大を防ぎ、ＶＲＲＰパケットの受信処理を確実に行い、データ中継の伝送効率を向上することができる。
【００８３】
また、この発明では、代替ポートを介したＶＲＲＰのインターバルをカウントし、その間隔が一定時間を超える場合には、相手側がマスタ状態でなくなったか、障害が発生したと判断して、パケットの代替用ポート上への中継を停止するので、ＶＲＲＰパケットの受信処理を確実に行い、データ中継の伝送効率を向上することができる。
【００８４】
また、この発明では、ネットワーク間接続システムに請求項４〜８のいずれか一つに記載の仮想ネットワーク間接続装置を設け、経路上の障害復旧時に代替用ポートを介したＶＲＲＰパケットのインターバルが一定時間を超えると、代替用ポートを介したマルチキャストパケットの中継を停止するので、障害からの復旧時にデータのトラフィック量の増大を防ぎ、ＶＲＲＰパケットの受信処理を確実に行い、データ中継の伝送効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかるＶＲＲＰを用いた仮想ルータのシステムにおける実施の形態１の構成を示す構成図である。
【図２】図１に示したルータの構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示したＭＡＣフレーム処理部の構成を示すブロック図である。
【図４】図２に示したマルチキャスト処理部の構成を示すブロック図である。
【図５】図４に示したマルチキャストフォワーディングテーブルの構成の一例を示す構成図である。
【図６】図２に示したＶＲＲＰ処理部の構成を示すブロック図である。
【図７】図６に示したタイマ処理部の構成を示すブロック図である。
【図８】ＶＲＲＰパケットのフレーム構成を示す図である。
【図９】図１に示したルータのパケット受信の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】同じく、パケット受信の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】同じく、パケット受信の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】ＶＲＲＰパケット受信の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１３】図１に示したルータのバックアップ状態からマスタ状態への遷移の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１４】図１に示したルータのマスタ状態の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１５】ＶＲＲＰを用いた仮想ルータの従来のシステム構成の概念を示す構成図である。
【符号の説明】
１　ＰＣ
２　インターネット
３　信号線
１０，１１　ルータ
１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂ　物理ポート
１０ｃ，１１ｃ　代替ポート
２０　物理Ｉ／Ｆ
２１　フレーム処理部
２１ａ　パケット受信部
２１ｂ　パケット送信部
２１ｃ　状態テーブル
２１ｄ　ＩＰ処理Ｉ／Ｆ
２１ｅ　学習テーブル
２２　ＩＰ処理部
２２ａ　処理選択部
２２ｂ　ユニキャスト処理部
２２ｃ　マルチキャスト処理部
２２ｃ１　中継処理部
２２ｃ２　マルチキャストフォワーディングテーブル
２３　ＶＲＲＰ処理部
２３ａ　パケット受信部
２３ｂ　パケット送信部
２３ｄ　タイマ処理部
２３ｃ　状態管理部
Ａ〜Ｄ　回線
Ｚ　仮想ルータ
【図１】
2004080217.tif 000003
【図２】
2004080217.tif 000004
【図３】
2004080217.tif 000005
【図４】
2004080217.tif 000006
【図５】
2004080217.tif 000007
【図６】
2004080217.tif 000008
【図７】
2004080217.tif 000009
【図８】
2004080217.tif 000010
【図９】
2004080217.tif 000011
【図１０】
2004080217.tif 000012
【図１１】
2004080217.tif 000013
【図１２】
2004080217.tif 000014
【図１３】
2004080217.tif 000015
【図１４】
2004080217.tif 000016
【図１５】
2004080217.tif 000017