(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＰ伝送路に接続された現用装置及び予備装置で構成される冗長構成を持つ通信システムにおいて、
対向装置は、前記現用装置又は予備装置にＩＰパケットを送信する際に、ＩＰヘッダにはマルチキャストＭＡＣアドレス及びマルチキャストＩＰアドレスを付与し、ペイロードにはＩＰパケット識別用のシーケンス番号を付与したＩＰパケットを、レイヤ２スイッチを通して前記現用装置及び予備装置にマルチキャストすることにより、前記現用装置及び予備装置に常に同じＩＰパケットを配信し、
前記現用装置及び予備装置は、運用状態から待機状態に移行する時に運用状態と待機状態の間に切替中状態を入れ、待機状態から運用状態に移行する時に待機状態と運用状態の間に切替中状態を入れ、運用状態から待機状態へ移行する側の切替中状態のタイミングより待機状態から運用状態に移行する側の切替中状態のタイミングを遅らせ、運用状態から待機状態へ移行する側の切替中状態時に受信したＩＰパケットと、待機状態から運用状態に移行する側の切替中状態時に受信したＩＰパケットとを比較することにより、待機状態から運用状態に移行する側の重複しているＩＰパケットを削除し、待機状態から運用状態に移行する側の装置が重複したＩＰパケットを削除して残ったＩＰパケットを処理することを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記現用装置及び予備装置は、運用状態から待機状態へ移行する側と待機状態から運用状態に移行する側との間で、運用状態から待機状態へ移行する側の切替中状態時に受信したＩＰパケットの情報と、待機状態から運用状態に移行する側の切替中状態時に受信したＩＰパケットの情報とを、前記現用装置及び予備装置間を結ぶ現用予備間通信回路を通してやり取りすることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記現用装置及び予備装置は、運用状態から待機状態へ移行する側と待機状態から運用状態に移行する側との間で、運用状態から待機状態へ移行する側の切替中状態時に受信したＩＰパケットの情報と、待機状態から運用状態に移行する側の切替中状態時に受信したＩＰパケットの情報とを、前記現用装置及び予備装置が互いにアクセス可能なデュアルポートＲＡＭを通してやり取りすることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項４】
前記現用装置及び予備装置は、運用状態から待機状態へ移行する側と待機状態から運用状態に移行する側との間で、運用状態から待機状態へ移行する側の切替中状態時に受信したＩＰパケットの情報と、待機状態から運用状態に移行する側の切替中状態時に受信したＩＰパケットの情報とを、前記レイヤ２スイッチを通してやり取りすることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項５】
前記対向装置は、運用状態側の装置宛のＩＰパケットを前記現用装置及び予備装置にマルチキャストし、
前記現用装置及び予備装置のうち前記運用状態側の装置は、前記運用状態側の装置宛のＩＰパケットを受信すると、受信したＩＰパケットを処理し、
前記現用装置及び予備装置のうち前記待機状態側の装置は、前記運用状態側の装置宛のＩＰパケットを受信すると、受信したＩＰパケットを廃棄することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項６】
前記対向装置は、待機状態側の装置宛のＩＰパケットを前記現用装置及び予備装置にマルチキャストし、
前記現用装置及び予備装置のうち前記運用状態側の装置は、前記待機状態側の装置宛のＩＰパケットを受信すると、受信したＩＰパケットを廃棄し、
前記現用装置及び予備装置のうち前記待機状態側の装置は、前記待機状態側の装置宛のＩＰパケットを受信すると、受信したＩＰパケットを処理することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項７】
ＩＰ伝送路に接続された現用装置及び予備装置で構成される冗長構成を持つ通信システムの現用装置と予備装置の切替方法であって、
対向装置が、前記現用装置又は予備装置にＩＰパケットを送信する際に、ＩＰヘッダにはマルチキャストＭＡＣアドレス及びマルチキャストＩＰアドレスを付与し、ペイロードにはＩＰパケット識別用のシーケンス番号を付与したＩＰパケットを、レイヤ２スイッチを通して前記現用装置及び予備装置にマルチキャストすることにより、前記現用装置及び予備装置に常に同じＩＰパケットを配信し、
前記現用装置及び予備装置が、運用状態から待機状態に移行する時に運用状態と待機状態の間に切替中状態を入れ、待機状態から運用状態に移行する時に待機状態と運用状態の間に切替中状態を入れ、運用状態から待機状態へ移行する側の切替中状態のタイミングより待機状態から運用状態に移行する側の切替中状態のタイミングを遅らせ、運用状態から待機状態へ移行する側の切替中状態時に受信したＩＰパケットと、待機状態から運用状態に移行する側の切替中状態時に受信したＩＰパケットとを比較することにより、待機状態から運用状態に移行する側の重複しているＩＰパケットを削除し、待機状態から運用状態に移行する側の装置が重複したＩＰパケットを削除して残ったＩＰパケットを処理することを特徴とする通信システムの現用装置と予備装置の切替方法。
【請求項８】
前記対向装置が、運用状態側の装置宛のＩＰパケットを前記現用装置及び予備装置にマルチキャストし、
前記現用装置及び予備装置のうち前記運用状態側の装置が、前記運用状態側の装置宛のＩＰパケットを受信すると、受信したＩＰパケットを処理し、
前記現用装置及び予備装置のうち前記待機状態側の装置が、前記運用状態側の装置宛のＩＰパケットを受信すると、受信したＩＰパケットを廃棄することを特徴とする請求項７に記載の通信システムの現用装置と予備装置の切替方法。
【請求項９】
前記対向装置が、待機状態側の装置宛のＩＰパケットを前記現用装置及び予備装置にマルチキャストし、
前記現用装置及び予備装置のうち前記運用状態側の装置が、前記待機状態側の装置宛のＩＰパケットを受信すると、受信したＩＰパケットを廃棄し、
前記現用装置及び予備装置のうち前記待機状態側の装置が、前記待機状態側の装置宛のＩＰパケットを受信すると、受信したＩＰパケットを処理することを特徴とする請求項７又は８に記載の通信システムの現用装置と予備装置の切替方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＰ伝送路に接続された現用装置及び予備装置で構成される冗長構成を持つ通信システムにおける現用装置と予備装置の切替方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のシステム構成を、図９及び図１０に示す。図９は、現用装置３０が運用状態且つ予備装置４０が待機状態を示し、図１０は、現用装置３０が待機状態、予備装置４０が運用状態の場合を示す。
【０００３】
ＩＰ伝送路に接続された現用装置３０及び予備装置４０で構成される冗長構成を持つ通信システムにおいて、現用装置３０が運用状態且つ予備装置４０が待機状態又は現用装置３０が待機状態且つ予備装置４０が運用状態のいずれの状態であるかを、対向装置１０はＩＰパケットの送信時に意識することなく、常に運用状態側の装置にＩＰパケットを渡すため、現用装置３０には現用装置３０に固有の現用ＭＡＣアドレス、予備装置４０には予備装置４０に固有の予備ＭＡＣアドレスをそれぞれ割り当て、ＩＰアドレスは現用装置３０と予備装置４０にくくりつけとはせず、運用側に運用ＩＰアドレス、待機側に待機ＩＰアドレスとして割り付ける。
【０００４】
現用装置３０が運用状態且つ予備装置４０が待機状態の場合は、運用ＩＰアドレス及び現用ＭＡＣアドレスを現用装置３０に、待機ＩＰアドレス及び予備ＭＡＣアドレスを予備装置４０に割付け、現用装置３０が待機状態且つ予備装置４０が運用状態の場合は、待機ＩＰアドレス及び現用ＭＡＣアドレスを現用装置３０に、運用ＩＰアドレス及び予備ＭＡＣアドレスを予備装置４０に割付ける。
【０００５】
対向装置１０は、運用側にＩＰパケットを送信する時、運用ＩＰアドレス宛とし、その時のＩＰアドレスに対応したＭＡＣアドレスをＩＰヘッダとする。
【０００６】
ＩＰ網において、直近へのルーティングはＭＡＣアドレスにて行われるので、対向装置１０が運用側にＩＰパケットを送信する場合で、現用装置３０が運用状態且つ予備装置４０が待機状態では、運用ＩＰアドレス且つ現用ＭＡＣアドレスを使用することにより、現用ＭＡＣアドレスを持つ現用装置３０にＩＰパケットは届く。
【０００７】
また、対向装置１０が運用側にＩＰパケットを送信する場合で、現用装置３０が待機状態且つ予備装置４０が運用状態では、運用ＩＰアドレス且つ予備ＭＡＣアドレスを使用することにより、予備ＭＡＣアドレスを持つ予備装置４０にＩＰパケットは届く。
【０００８】
対向装置１０は、ＡＲＰ(Address Resolution Protocol)プロトコルによって、ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの対応付けを常に監視し、運用状態側及び待機状態側が変更になった時は、ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの対応付けを変更し、ＡＲＰテーブルの書き換えを行う。
【０００９】
また、現用系と待機系とで冗長構成されたＡＴＭ通信システムにおいて、装置の出力段に選択回路部を設けることなく、現用系から待機系へ無瞬断で切り替えることができる無瞬断二重化切り替え装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−１８６８０２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、従来のシステム構成では、ＡＲＰは一定時間毎に実行され、ＡＲＰの実行間隔はＩＰ伝送の邪魔にならないように一般的には５分程度となっているため、現用装置３０と予備装置４０を数ミリ秒程度の短時間に切り替えることができない。
【００１１】
現用装置３０が運用状態且つ待機装置４０が待機状態、又は現用装置３０が待機状態且つ予備装置４０が運用状態のいずれかの状態にあって、これらの状態は任意の時刻に切替が行われ、対向装置１０はＡＲＰによって始めて切り替わりを認識し、対向装置１０内のＡＲＰテーブルの書き換えが行われる。
【００１２】
そのため、切替直後から対向装置１０がＡＲＰによって切り替わりを認識するまでの時間は、対向装置１０から送信したＩＰパケットが正しい宛先に届かず、パケットの喪失が起きる問題がある。
【００１３】
通信機器において呼制御としてＩＰパケットを使用し、且つ呼制御装置が現用装置３０、予備装置４０の冗長構成をとっている場合、重要な呼制御ＩＰパケットが１個でも喪失してしまうとシステムへの影響が大きく、従来の切替方法では問題になる。
【００１４】
そこで本発明は、対向装置が現用装置及び予備装置の状態を全く意識せず、且つ現用装置及び予備装置の切替が数ミリ秒程度の短時間で行われ、且つ切替時にＩＰパケットの喪失、重複が全く起きないＩＰ伝送路に接続された現用装置と予備装置の切替システム及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述の課題を解決するため、本発明に係る通信システムは、ＩＰ伝送路に接続された現用装置及び予備装置で構成される冗長構成を持つ通信システムにおいて、対向装置は、前記現用装置又は予備装置にＩＰパケットを送信する際に、ＩＰヘッダにはマルチキャストＭＡＣアドレス及びマルチキャストＩＰアドレスを付与し、ペイロードにはＩＰパケット識別用のシーケンス番号を付与したＩＰパケットを、レイヤ２スイッチを通して前記現用装置及び予備装置にマルチキャストすることにより、前記現用装置及び予備装置に常に同じＩＰパケットを配信し、前記現用装置及び予備装置は、運用状態から待機状態に移行する時に運用状態と待機状態の間に切替中状態を入れ、待機状態から運用状態に移行する時に待機状態と運用状態の間に切替中状態を入れ、運用状態から待機状態へ移行する側の切替中状態のタイミングより待機状態から運用状態に移行する側の切替中状態のタイミングを遅らせ、運用状態から待機状態へ移行する側の切替中状態時に受信したＩＰパケットと、待機状態から運用状態に移行する側の切替中状態時に受信したＩＰパケットとを比較することにより、待機状態から運用状態に移行する側の重複しているＩＰパケットを削除し、待機状態から運用状態に移行する側の装置が重複したＩＰパケットを削除して残ったＩＰパケットを処理することを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る通信システムの現用装置と予備装置の切替方法は、ＩＰ伝送路に接続された現用装置及び予備装置で構成される冗長構成を持つ通信システムの現用装置と予備装置の切替方法であって、対向装置が、前記現用装置又は予備装置にＩＰパケットを送信する際に、ＩＰヘッダにはマルチキャストＭＡＣアドレス及びマルチキャストＩＰアドレスを付与し、ペイロードにはＩＰパケット識別用のシーケンス番号を付与したＩＰパケットを、レイヤ２スイッチを通して前記現用装置及び予備装置にマルチキャストすることにより、前記現用装置及び予備装置に常に同じＩＰパケットを配信し、前記現用装置及び予備装置が、運用状態から待機状態に移行する時に運用状態と待機状態の間に切替中状態を入れ、待機状態から運用状態に移行する時に待機状態と運用状態の間に切替中状態を入れ、運用状態から待機状態へ移行する側の切替中状態のタイミングより待機状態から運用状態に移行する側の切替中状態のタイミングを遅らせ、運用状態から待機状態へ移行する側の切替中状態時に受信したＩＰパケットと、待機状態から運用状態に移行する側の切替中状態時に受信したＩＰパケットとを比較することにより、待機状態から運用状態に移行する側の重複しているＩＰパケットを削除し、待機状態から運用状態に移行する側の装置が重複したＩＰパケットを削除して残ったＩＰパケットを処理することを特徴とする。
【００１７】
本発明では、現用装置と予備装置が、レイヤ２スイッチにて２分岐されたＩＰ伝送路にそれぞれ接続され、レイヤ２スイッチは対向装置からのＩＰパケットをマルチキャストにて２方向にマルチキャストし、マルチキャストされたそれぞれのＩＰパケットが現用装置及び予備装置に入力され、現用装置のＩＰパケットと予備装置のＩＰパケットは常に同じパケットを受信する。運用状態側は、受信したＩＰパケットを有効ＩＰパケットとして処理を行い、待機状態側は受信したパケットを無効ＩＰパケットとして破棄し、運用状態側と待機状態側が切り替わった時、待機状態から運用状態になる側は運用状態から待機常態になる側に問い合わせを行い、運用状態から待機常態になる側にて処理済みＩＰパケットを教えてもらい、待機状態から運用状態になる側は未処理ＩＰパケットのみを処理する。運用状態側が受信したＩＰパケットと待機状態側が受信したＩＰパケットにおいて、同一ＩＰパケットであることを識別する必要があるので、対向装置からのＩＰパケットにはあらかじめシーケンス番号を付与しておく。
【００１８】
以上の構成によって、ＩＰ伝送路に接続された現用装置及び予備装置で構成される冗長構成を持つシステムにおいて、現用装置が運用状態且つ予備装置が待機状態、又は現用装置が待機状態且つ予備装置が運用状態のいずれの状態においても、対向装置は前記状態を意識することなく、運用状態側宛のＩＰパケットを送信することで、運用状態の現用装置又は予備装置にＩＰパケットが届き、運用状態から待機状態又は待機状態から運用状態への切替時においてもＩＰパケットの喪失、又はＩＰパケットの重複が全く無いように切替を実施できる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明による第１の効果は、対向装置からのＩＰパケットはレイヤ２スイッチによりマルチキャストされ常に現用装置及び予備装置に同じパケットが届いているので、現用装置が運用状態且つ予備装置が待機状態から、現用装置が待機状態且つ予備装置が運用状態への切り替わり、又は現用装置が待機状態且つ予備装置が運用状態から、現用装置が運用状態且つ予備装置が待機状態への切り替わりのいずれにおいても対向装置は現用装置及び予備装置の状態を全く意識せずに、常に運用装置側にパケットを送信することが出来る。
【００２０】
第２の効果は、対向装置からのＩＰパケットはレイヤ２スイッチによりマルチキャストされ常に現用装置及び予備装置に同じパケットが届いているので、現用装置が運用状態且つ予備装置が待機状態から、現用装置が待機状態且つ予備装置が運用状態への切り替わり、又は現用装置が待機状態且つ予備装置が運用状態から、現用装置が運用状態且つ予備装置が待機状態への切り替わりのいずれにおいても短時間での切替が可能である。
【００２１】
第３の効果は、現用装置及び予備装置が運用状態又は待機状態への切替を行う時に切替中状態を設定し、切替中状態は現用装置側及び予備装置側は受信したＩＰパケットをそれぞれのメモリに記憶し、パケットの喪失及び重複がないように管理することにより、切替時にパケットの喪失及び重複を完全に防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、本発明の最良の形態について図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００２３】
図１は、本発明の実施例として、ＩＰ網における現用装置３０及び予備装置４０による冗長構成のシステムを示す。図１において、（１）対向装置１０は、（２）レイヤ２スイッチ２０を介して、（３）現用装置３０及び、（４）予備装置４０宛にＩＰパケットを送る。（以下同様に各部の構成を説明していく）
（１）：ＩＰ網に接続された対向装置１０であり、ＩＰパケットを送信及び受信する一般的な装置であって、本発明ではＩＰパケットのうちマルチキャストＩＰパケットを扱う。マルチキャストＩＰパケットは、ＭＡＣアドレスの下位２３ビットがＩＰアドレスの下位２３ビットと同じであり、ＭＡＣアドレスの残りの上位２５ビットが“0000_0001_0000_0000_0101_1110_1”と定義されているので、ＡＲＰによってＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの対応付けをする必要はない。対向装置１０は、現用装置３０又は予備装置４０にＩＰパケットを送信する時、ＩＰアドレス（ＩＰ＿Ｍ：Ｍはmulti_castを示す）及びＭＡＣアドレス（ＭＡＣ＿Ｍ：Ｍはmulti_castを示す）をＩＰヘッダとする。
【００２４】
（２）：レイヤ２スイッチ２０であり、複数のＰＯＲＴ（図１の例ではＰＯＲＴ１からＰＯＲＴ７までの７個のＰＯＲＴを持つ）を持ち、各ＰＯＲＴから入ってきたＩＰパケットの宛先ＭＡＣアドレス（ディスティネーションＭＡＣアドレス）とレイヤ２スイッチ２０が持っているルーティングテーブル２１を比較し、ルーティングテーブル２１に登録されている場合はルーティングテーブル２１に従って、出力すべきＰＯＲＴ番号を決めてＩＰパケットを出力する。
【００２５】
（３）：現用装置３０であり、ＩＰパケットの送信及び受信を行うことが出来る。図２に現用装置３０の詳しい構成を示す。外部から入ってきたＩＰパケットはＭＡＣ制御部３３を通り、ＯＳ部３４を通りアプリケーション部３５に渡される。ＭＡＣ制御部３３は、受信すべきＭＡＣアドレスとしてＭＡＣ＿Ｍ３１を記憶し、ＯＳ部３４が受信すべきＩＰアドレスとしてＩＰ＿Ｍ３２を記憶している。アプリケーション部３５は、受信したＩＰパケットの情報を記憶するためにメモリ３６を持っている。
【００２６】
（４）：予備装置４０であり、ＩＰパケットの送信及び受信を行うことが出来る。図２に予備装置４０の詳しい構成を示す。外部から入ってきたＩＰパケットは、ＭＡＣ制御部４３を通り、ＯＳ部４４を通りアプリケーション部４５に渡される。ＭＡＣ制御部４３は、受信すべきＭＡＣアドレスとしてＭＡＣ＿Ｍ４１を記憶し、ＯＳ部４４が受信すべきＩＰアドレスとしてＩＰ＿Ｍ４２を記憶している。アプリケーション部４５は、受信したＩＰパケットの情報を記憶するためにメモリ４６を持っている。
【００２７】
現用装置３０のアプリケーション部３５と予備装置４０のアプリケーション部４５は、互いにメモリ内の情報のやり取りが出来るように現用予備間通信回路５０を持っている。
【００２８】
次に、上記構成のシステムの動作について説明する。対向装置１０は、運用側にＩＰパケットを送信するために、ＩＰヘッダとしてＭＡＣ＿Ｍ及びＩＰ＿Ｍを付加し、ペイロードの一部にシーケンス番号を付加する。シーケンス番号は、現用装置３０及び予備装置４０でＩＰパケットを受信した時、全てのＩＰパケットをユニークに識別するためのものである。
【００２９】
対向装置１０から出力されたＩＰパケットは、レイヤスイッチ２０に入力される。レイヤスイッチ２０は、７個のＰＯＲＴを持っており、ＰＯＲＴ１から入力する。ＰＯＲＴ１から入力されたＩＰパケットの宛先ＭＡＣアドレス（ディスティネーションＭＡＣアドレスでＭＡＣ＿Ｍ）でレイヤ２スイッチ内部に持っているルーティングテーブル２１を検索し、入力されたＩＰパケットのディスティネーションＭＡＣアドレスと一致するテーブルを探す。一致した場合、ルーティングテーブル２１に従い、出力ポートをＰＯＲＴ４及びＰＯＲＴ５と決定する。ＰＯＲＴ１から入力されたＩＰパケットは、二つにコピーされ、ＰＯＲＴ４及びＰＯＲＴ５から出力される。ＰＯＲＴ５から出力されたＩＰパケットは、現用装置３０へ、ＰＯＲＴ４から出力されたＩＰパケットは、予備装置４０へそれぞれ渡される。
【００３０】
次に図２について説明する。図２は、現用装置３０が運用状態、予備装置４０が待機状態である。
【００３１】
現用装置３０に入力されたＩＰパケットは、ＭＡＣ制御部３３に入り、イーサーフレームのフレーム構造及びチェックコードのチェックを行い、誤りがない場合には受信すべきＭＡＣアドレスであることのチェックが行われる。なお、イーサーフレームとは、物理レイヤで送受信されるデータの単位である。またＩＰパケットとは、論理的に送受信するデータの単位である。大きなＩＰパケットを物理レイヤで送受信する時は、フラグメントにより小さなイーサーフレームに分解される場合がある。またイーサーフレームは、レイヤ２で処理され、ＩＰパケットは、レイヤ３で処理される。
【００３２】
期待しているＭＡＣアドレスは、ＭＡＣ＿Ｍなので、入力されたイーサーフレームは期待通りとして取り込まれ、ＯＳ部３４に渡される。ＯＳ部３４では、ＩＰヘッダの正常性及び期待するＩＰアドレスであることのチェックが行われる。期待するＩＰアドレスは、ＩＰ＿Ｍなので、入力されたＩＰパケットは期待通りとして取り込まれ、アプリケーション部３５に渡される。アプリケーション部３５では、自装置が運用状態であることを知っているので、受信したＩＰパケットを処理する。
【００３３】
また、予備装置４０に入力されたＩＰパケットは、ＭＡＣ制御部４３に入り、イーサーフレームのフレーム構造及びチェックコードのチェックを行い、誤りがない場合には受信すべきＭＡＣアドレスであることのチェックが行われる。期待しているＭＡＣアドレスは、ＭＡＣ＿Ｍなので、入力されたイーサーフレームは期待通りとして取り込まれ、ＯＳ部４４に渡される。ＯＳ部４４では、ＩＰヘッダの正常性及び期待するＩＰアドレスであることのチェックが行われる。期待するＩＰアドレスは、ＩＰ＿Ｍなので、入力されたＩＰパケットは期待通りとして取り込まれ、アプリケーション部４５に渡される。アプリケーション部４５では、自装置が待機状態であることを知っているので、受信したＩＰパケットを破棄する。
【００３４】
次に図３について説明する。図３は、現用装置３０が待機状態、予備装置４０が運用状態である。
【００３５】
現用装置３０に入力されたＩＰパケットは、ＭＡＣ制御部３３に入り、イーサーフレームのフレーム構造及びチェックコードのチェックを行い、誤りがない場合には受信すべきＭＡＣアドレスであることのチェックが行われる。期待しているＭＡＣアドレスは、ＭＡＣ＿Ｍなので、入力されたイーサーフレームは期待通りとして取り込まれ、ＯＳ部３４に渡される。ＯＳ部３４では、ＩＰヘッダの正常性及び期待するＩＰアドレスであることのチェックが行われる。期待するＩＰアドレスは、ＩＰ＿Ｍなので、入力されたＩＰパケットは期待通りとして取り込まれ、アプリケーション部３５に渡される。アプリケーション部３５では、自装置が待機状態であることを知っているので、受信したＩＰパケットを破棄する。
【００３６】
また、予備装置４０に入力されたＩＰパケットは、ＭＡＣ制御部４３に入り、イーサーフレームのフレーム構造及びチェックコードのチェックを行い、誤りがない場合には受信すべきＭＡＣアドレスであることのチェックが行われる。期待しているＭＡＣアドレスは、ＭＡＣ＿Ｍなので、入力されたイーサーフレームは期待通りとして取り込まれ、ＯＳ部４４に渡される。ＯＳ部４４では、ＩＰヘッダの正常性及び期待するＩＰアドレスであることのチェックが行われる。期待するＩＰアドレスは、ＩＰ＿Ｍなので、入力されたＩＰパケットは期待通りとして取り込まれ、アプリケーション部４５に渡される。アプリケーション部４５では、自装置が運用状態であることを知っているので、受信したＩＰパケットを処理する。
【００３７】
図４について説明する。図４は、現用装置３０が運用状態から待機状態に、予備装置４０が待機状態から運用状態に移行する途中の切替中状態を示す。
【００３８】
切替が発生した時点から一定時間、現用装置３０は切替中状態として、受信したＩＰパケットを処理すると同時に受信したＩＰパケットを処理済みとしてメモリ部３６に時系列に記憶する。予備装置４０は、受信したパケットを処理せずにそのままメモリ４６に時系列に記憶しておく。メモリ部３６及びメモリ部４６に書かれている数字は、記憶したＩＰパケットのシーケンス番号を示している。
【００３９】
予備装置４０は、待機状態から運用状態に移行するので、いままでは受信したＩＰパケットを破棄していたのを処理する事になるが、切替時点以降の受信ＩＰパケットを無条件に処理すると、いままで運用状態だった現用装置３０がすでに処理したＩＰパケットと同じＩＰパケットを処理してしまう重複処理の危険性がある。また、逆に、現用装置３０は待機状態に移行した直後のＩＰパケットを廃棄するが、予備装置４０で待機状態時に同じＩＰパケットをすでに廃棄していた場合、そのＩＰパケットが現用装置３０及び予備装置４０のいずれでも処理されないのでＩＰパケットが喪失される危険性がある。
【００４０】
なぜなら、対向装置１０からのＩＰパケットは、レイヤ２スイッチ２０を通過する時、ＰＯＲＴ４の通過時間とＰＯＲＴ５の通過時間が異なるためである。レイヤ２スイッチ２０の各出力ＰＯＲＴにはバッファがあり、通過するＩＰパケットが混んでいれば通過時間が長くなり、混んでいなければ通過時間が短くなる。そのため、同一ＩＰパケットが現用装置３０に到達する時刻と予備装置４０に到達する時刻との間に時間差が生じることになる。一般的にＩＰパケットの揺らぎと呼ばれている現象である。
【００４１】
これらの問題を解決するため、待機状態から運用状態に移行しようとしている予備装置４０は、現用装置３０と予備装置４０間を接続する現用予備間通信回路５０を通して、切替中状態で記憶した現用装置３０内のメモリ３６のＩＰパケットの情報を読み取り、予備装置４０のメモリ４６に記憶している切替中状態で記憶したＩＰパケットと比較し、現用装置３０ですでに処理済みのＩＰパケットを予備装置４０での処理対象ＩＰパケットから削除する。予備装置４０は、メモリ４６上に削除されずに残ったＩＰパケット及び今後受信するＩＰパケットのみを処理していく。
【００４２】
図５は、切替動作を時系列に示したものである。ＩＰパケットはレイヤ構造を持っており、レイヤ２（Ｌ２）はＭＡＣ制御部で処理され、レイヤ３（Ｌ３）はＯＳ部で処理される。レイヤ２は、物理レイヤを流れるデータの単位（イーサーフレーム）を処理し、レイヤ３は、論理的な情報単位（ＩＰパケット）を示す。一つのＩＰパケットが長いデータの場合、複数のイーサーフレームに分割されて伝送される。フラグメントと呼ばれているプロトコルである。ＯＳ処理部は、フラグメントされたイーサーフレームを集めてひとつのＩＰパケットを組み立てる。
【００４３】
現用装置３０又は予備装置４０でパケットの廃棄又は処理を行うのは、ＩＰパケット単位で行われるので、レイヤ３レベルでの処理となる。レイヤ３でのＩＰパケットは、アプリケーション部にて管理される。運用状態及び待機状態もアプリケーション部で管理され、手動により、又は障害等の自動により、運用状態と待機状態の切替が発生した場合、現用装置３０は、運用状態から待機状態に直ちに遷移せず、一旦切替中状態に遷移し、予備装置４０も同様に待機状態から運用状態に直ちに遷移せず、一旦切替中状態に遷移する。
【００４４】
切替中状態で、現用装置３０が処理したＩＰパケットと予備装置４０が受信したＩＰパケットとの照合を行い、処理すべきＩＰパケットの喪失、又は重複処理が起こらないように管理される。
【００４５】
図５の例で具体的な説明を行う。現用装置３０が運用状態から待機状態に、予備装置４０が待機状態から運用状態に移行する状態を示している。縦方向は時間の経過を示す。切替トリガの部分が、切替が発生した時刻である。切替トリガ以前の状態も示している。
【００４６】
現用装置３０は、切替トリガ以前の運用状態において、ＩＰパケット５３番（数字はＩＰパケットのシーケンス番号を示す）、９２番、及び０３番を受信し、切替トリガ後の切替中状態では、６３番、２２番、７１番、７２番、０８番、２５番、５５番、及び１１番を受信し、切替中状態が終わって待機状態に遷移後では、５７番、４１番、８６番、７９番、２７番、及び０４番を受信している。
【００４７】
シーケンス番号が連番にならないのは、対向装置１０がひとつではなく複数の対向装置１０から同時期にＩＰパケットが送られてきている場合を想定しているためである。シーケンス番号は、対向装置１０毎に管理されるため、受信したＩＰパケットをユニークに管理するためには、シーケンス番号及びソースＩＰアドレスの組み合わせでシステム内の全てのＩＰパケットをユニークに識別している。
【００４８】
予備装置４０は、切替トリガ以前の待機状態において、ＩＰパケット０７番（数字はＩＰパケットのシーケンス番号を示す）、５３番、９２番、０３番、及び６３番を受信し、切替トリガ後の切替中状態では、２２番、７１番、０８番、７２番、２５番、５５番、８６番、１１番、及び４１番を受信し、切替中状態が終わって待機状態へ遷移後では、５７番、７９番、及び２７番を受信している。
【００４９】
５３番のＩＰパケットは、現用装置３０のほうが早い時刻で受信しており、予備装置４０は５３番を遅く受信している。この時間のずれはＩＰパケットの揺らぎによるものである。揺らぎによるＩＰパケットの時間のずれを吸収するため、切替中状態は運用状態から待機状態に移行する側と待機状態から運用状態に移行する側であらかじめ時間をずらしておく。
【００５０】
この時間のずれをＴｄとし、Ｔｄは予想されるＩＰパケットの揺らぎ時間以上の時間とする。このＴｄを設けない場合、例えば、予備装置４０は、現用装置３０の切替中状態で、９２番及び０３番が現用装置３０のメモリ３６に記憶したＩＰパケットリストにないと判断し、９２番及び０３番を処理してしまい、重複処理となってしまう。Ｔｄを設けることにより、この重複処理を防止できる。
【００５１】
待機状態から運用状態に移行する予備装置４０は、切替中状態で受信したＩＰパケットと現用装置３０が切替中状態で受信したＩＰパケットを比較する。予備装置４０が切替中状態で受信したＩＰパケットは、２２番、７１番、０８番、７２番、２５番、５５番、８６番、１１番、及び４１番であり、現用装置３０が切替中状態に受信したＩＰパケットは、６３番、２２番、７１番、７２番、０８番、２５番、５５番、及び１１番となっており、２２番、７１番、０８番、７２番、２５番、５５番、及び１１番が一致する。一致したＩＰパケットは、現用装置３０で処理済みとし、予備装置４０は残った８６番及び４１番を処理する。切替中状態が完了すると、現用装置３０は待機状態となるので、受信したＩＰパケットを全て廃棄し、予備装置４０は運用状態となるので、受信したＩＰパケットは全て処理する。
【００５２】
図６は、図５と同じ切替状態を示し、現用装置３０が受信したＩＰパケットが、予備装置４０が受信したＩＰパケットより遅い場合を示す。この場合も予備装置４０側をＴｄ時間だけ切替中状態の時刻を遅らせることで、ＩＰパケットの重複処理が防止できる。
【００５３】
現用装置３０は、切替トリガ以前の運用状態において、ＩＰパケット５３番、９２番、及び０３番を受信し、切替トリガ後の切替中状態では、６３番、２２番、７１番、７２番、０８番、２５番、５５番、及び１１番を受信し、切替状態が終わって待機状態に遷移後では、５７番、４１番、８６番、７９番、２７番、及び０４番を受信している。
【００５４】
予備装置４０は、切替トリガ以前の待機状態において、ＩＰパケット５３番、９２番、０３番、６３番、２２番、７１番、及び０８番を受信し、切替トリガ後の切替中状態では、７２番、２５番、５５番、８６番、１１番、４１番、５７番、７９番、２７番、及び０４番を受信し、切替状態が終わって待機状態へ遷移後では、２９番を受信している。
【００５５】
５３番のＩＰパケットは、予備装置４０のほうが早い時刻で受信しており、現用装置３０は５３番を遅く受信している。この時間のずれはＩＰパケットの揺らぎによるものである。揺らぎによるＩＰパケットの時間のずれを吸収するため、切替中状態は現用装置３０と予備装置４０であらかじめ時間をＴｄだけずらしておく。
【００５６】
待機状態から運用状態に移行する予備装置４０は、切替中状態で受信したＩＰパケットと現用装置３０が切替中状態で受信したＩＰパケットを比較する。予備装置４０が切替中状態で受信したＩＰパケットは、７２番、２５番、５５番、８６番、１１番、４１番、５７番、７９番、２７番、及び０４番であり、現用装置３０が切替中状態に受信したＩＰパケットは、６３番、２２番、７１番、７２番、０８番、２５番、５５番、及び１１番となっており、７２番、２５番、５５番、及び１１番が一致する。一致したＩＰパケットは、現用装置３０で処理済みとし、予備装置４０は残った８６番、４１番、５７番、７９番、２７番、及び０４番を処理する。切替中状態が完了すると、現用装置３０は待機状態となるので、受信したＩＰパケットを全て廃棄し、予備装置４０は運用状態となるので、受信したＩＰパケットを全て処理する。
【００５７】
以上のように、運用状態から待機状態に移行する側が早くＩＰパケットを受信する場合、又は待機状態から運用状態に移行する側が早くＩＰパケットを受信する場合のいずれの場合においても、待機状態から運用状態に移行する側の切替中状態を、運用状態から待機状態に移行する側の切替中状態よりＴｄだけ時刻を遅らすことでＩＰパケットの揺らぎを吸収できる。
【実施例２】
【００５８】
第１の実施例では、切替中状態において受信したＩＰパケットの記憶は、現用装置３０及び予備装置４０のメモリ３６及びメモリ４６に行い、メモリ３６とメモリ４６の情報のやり取りは現用予備間通信回路５０を使用していたが、この部分を変更した第２の実施例を以下に示す。
【００５９】
（１）：図７に示すように、現用装置３０及び予備装置４０が互いにアクセス可能なデュアルポートＲＡＭ６０を持つことにより、現用装置３０と予備装置４０間を結ぶ現用予備間通信回路５０が不要となり、現用装置３０及び予備装置４０はデュアルポートＲＡＭ６０に直接にアクセスして情報のやり取りが出来るので、処理の高速化が出来る。
【００６０】
（２）：図８に示すように、対向装置１０、現用装置３０、及び予備装置４０を互いに結んでいるレイヤ２スイッチ２０を通して、現用装置３０内のメモリ３６の情報と予備装置４０内のメモリ４６の情報のやり取りを行うことにより、現用予備間通信回路５０が不要になる。図８において、ＭＡＣ＿Ｎは現用装置３０を示すユニキャストＭＡＣアドレス、ＩＰ＿Ｎは現用装置３０を示すユニキャストＩＰアドレス、ＭＡＣ＿Ｅは予備装置４０を示すユニキャストＭＡＣアドレス、ＩＰ＿Ｅは予備装置４０を示すユニキャストＩＰアドレスである。
【実施例３】
【００６１】
上述の実施例では、対向装置は、運用状態側宛のＩＰパケットにて運用状態側にＩＰパケットを渡すことで説明していたが、待機状態側を指定して待機状態側へＩＰパケットを渡すことも出来る。以下に例を示す。
【００６２】
（３）：対向装置は、ＩＰパケットのヘッダとしてＭＡＣ＿ＭＳ（ＭＳはmulti_cast、standbyを示す）及びＩＰ＿ＭＳ（ＭＳはmulti_cast、standbyを示す）を定義し、現用装置及び予備装置は、ＭＡＣ＿Ｍ、ＩＰ＿Ｍに加えてＭＡＣ＿ＭＳ、ＩＰ＿ＭＳも受信対象ＩＰパケットとする。運用状態側の装置は、ＭＡＣ＿ＭＳ、ＩＰ＿ＭＳのＩＰパケットを受信したならば、受信したＩＰパケットを廃棄し、待機状態側の装置は、ＭＡＣ＿ＭＳ、ＩＰ＿ＭＳを受信したならば受信したＩＰパケットを処理することにより待機状態側にＩＰパケットを渡したことになる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
無線基地局装置内における各機能ユニットをＩＰ伝送路で結ぶシステムにおいて、各ユニットは冗長構成として現用ユニット及び予備ユニットにて構成される。本発明を利用することで、現用ユニット及び予備ユニットの切替を数ミリ秒で実行でき、ＩＰパケットの喪失、重複が全くないので、現用ユニット及び予備ユニットの切替があっても、装置の動作は全く切れ目無く連続で動作可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明のシステム構成を示す図である。
【図２】現用装置が運用状態、予備装置が待機状態を示す図である。
【図３】現用装置が待機状態、予備装置が運用状態を示す図である。
【図４】現用装置、予備装置が切替中状態を示す図である。
【図５】切替動作を時系列に示したシーケンス図である。
【図６】切替動作を時系列に示したシーケンス図である。
【図７】現用装置及び予備装置がデュアルポートＲＡＭを持つ場合を示す図である。
【図８】現用装置及び予備装置が互いのメモリ情報にアクセスする場合を示す図である。
【図９】従来のシステム構成を示す図である。
【図１０】従来のシステム構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０  対向装置
２０  レイヤ２スイッチ
３０  現用装置
４０  予備装置
【図１】
0004716258.tif 000002
【図２】
0004716258.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
0004716258.tif 000006
【図６】
0004716258.tif 000007
【図７】
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【図８】
0004716258.tif 000009
【図９】
0004716258.tif 000010
【図１０】
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