(57)【要約】      （修正有）【課題】設備コストの上昇を極力抑え、通信システムの障害時のサービス中断時間に要求される品質を満足させる。【解決手段】ネットワークインタフェース装置３は、セッション接続要求中の種別情報により、通信システムの障害発生時の復旧の優先度を判定し、高優先のセッション接続要求は現用系と予備系のセッションを全ユーザデータ転送装置２に均等に振り分け、低優先のセッション接続要求は現用系セッションは全ユーザデータ転送装置２へ均等に振り分け、予備系セッションは冗長のユーザデータ転送装置２に振り分ける。現用系のユーザデータ転送装置２は高優先のセッション接続要求に応答し確立したセッションに従いデータ転送を行うと共に、セッション情報を予備系の別のユーザデータ転送装置２に転送して保持させる。【選択図】図１
2016219898.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信システムであって、
ネットワークインタフェース装置と、
前記ネットワークインタフェース装置よりユーザデータを受け取り、セッション要求に基づきユーザデータを処理する複数の現用系ユーザデータ転送装置と、
障害時に現用系の処理を引き継ぐ少なくともひとつの冗長系ユーザデータ転送装置と
を備え、
前記ネットワークインタフェース装置は、受信されたユーザ毎のセッション要求に関わるパケット内の識別情報により、障害発生時の復旧時間の優先度が高優先か低優先かを判定し、セッション単位に高優先のセッションの実サービスを行う現用系と、障害時に切り替えを行い処理を引き継ぐ待機系と、低優先のセッションの実サービスを行う現用系と、を処理する宛先を、前記複数の現用系ユーザデータ転送装置の各々に振り分け、
前記複数の現用系ユーザデータ転送装置の各々は、現用系のセッションのサービスを行うと共に、セッションの確立により生成したセッションに関する情報を、高優先のセッションについては現用系の高優先セッション情報として保持し、前記ネットワークインタフェース装置により振り分けられた待機系の宛先の他の現用系ユーザデータ転送装置に転送して待機系の高優先セッション情報として保持させ、前記セッションに関する情報を、低優先のセッションについては現用系の低優先セッション情報として保持し、前記少なくともひとつの冗長系ユーザ転送装置に転送して待機系の低優先セッション情報として保持させ、
前記複数の現用系ユーザデータ転送装置のいずれかの障害発生時には、前記高優先セッションについては前記他の現用系ユーザデータ転送装置がサービスを引き継ぎ、前記低優先セッションについては前記冗長系ユーザデータ転送装置がサービスを引き継ぐ
ことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の通信システムにおいて、
現用系の前記高優先セッション情報は、いずれかの前記現用系ユーザデータ転送装置のワークメモリに保持され、待機系の前記高優先セッション情報は、他のいずれかの前記現用系ユーザデータ転送装置のワークメモリに保持され、
前記ネットワークインタフェース装置は、障害発生時にはセッション単位で前記待機系の前記高優先セッション情報を利用するよう切り替えることを特徴とする通信システム。
【請求項３】
請求項１に記載の通信システムにおいて、
前記ネットワークインタフェース部は、振り分けた宛先を表す宛先情報をセッション振り分けテーブルに記憶し、
前記ネットワークインタフェース部よりセッション接続要求を振り分けられた前記複数の現用系ユーザデータ転送装置の各々は、高優先のセッション接続要求により確立したセッションに従い、データ転送を行うと共に、該確立したセッションの状態についての現用系の前記高優先セッション情報と同じ情報を、前記ネットワークインタフェース部の前記セッション振り分けテーブルより得られた宛先情報に従い、予備系の宛先に振り分けられた前記他の現用系ユーザデータ転送装置に転送し、
前記他の現用系ユーザデータ転送装置は、転送された現用系の前記高優先セッション情報と同じ前記情報を予備系として登録する
ことを特徴とする通信システム。
【請求項４】
請求項１に記載の通信システムにおいて、
待機系の前記低優先セッション情報は、前記少なくともひとつの冗長系ユーザデータ転送装置に転送された後、内部のデータ保存部に待機系として保存され、
前記少なくともひとつの冗長系ユーザデータ転送装置は、前記障害発生時には障害が発生した現用系ユーザデータ装置のみを対象として待機系の前記低優先セッション情報を前記データ保存部から読み出し、ワークメモリ内に復元して、現用系としての処理を有効とする
ことを特徴とする通信システム。
【請求項５】
請求項４に記載の通信システムにおいて、
さらに、前記少なくともひとつの冗長系ユーザデータ転送装置は、前記復元中に発生する低優先のセッションへの更新情報又は前記復元中に発生する前記障害発生した現用系ユーザデータ転送装置に対する低優先のセッション要求の更新情報を管理し、前記更新情報を前記ワークメモリに反映して、現用系としての処理を有効とすることを特徴とする通信システム。
【請求項６】
請求項４に記載の通信システムにおいて、
前記少なくともひとつの冗長系ユーザデータ転送装置は、前記複数の現用系ユーザデータ転送装置から転送された待機系の前記低優先セッション情報と以後の更新の差分情報とを、ワークメモリにより一時格納すると共に、順次内部のデータ保存部に保存することを特徴とする通信システム。
【請求項７】
請求項１に記載の通信システムにおいて、
前記ネットワークインタフェース装置は、セッション単位で現用系となるセッションを処理する宛先のユーザデータ転送装置と、待機系となるセッションを処理する宛先のユーザデータ転送装置の振り分けを、予め定められた平均化アルゴリズムによって判定し、スイッチイングして振り分けることを特徴とする通信システム。
【請求項８】
請求項１に記載の通信システムにおいて、
前記ネットワークインタフェース部は、
セッション接続要求中のプロトコル特有の識別情報より、障害発生時の復旧の優先度を判定し、
高優先のセッション接続要求については、個々のセッション要求に対して現用系と予備系のセッションを前記複数の現用系ユーザデータ転送装置に均等に振り分け、
低優先のセッション接続要求については、現用系のセッションは前記複数の現用系ユーザデータ転送装置へ均等に振り分け、予備系セッションについては前記少なくともひとつの冗長系ユーザデータ転送装置に振り分ける
ことを特徴とする通信システム。
【請求項９】
請求項１に記載の通信システムにおいて、
前記ネットワークインタフェース部は、
セッション識別情報に従いセッションを接続する前記複数のユーザデータ転送装置の各々へ振り分けを行うための宛先情報を記憶したセッション振り分けテーブルを備え、
振り分け後の前記セッション振り分けテーブルの宛先情報に従い、セッション要求に関連するパケットとそのセッションを利用するデータパケットを、セッション単位に現用系、待機系の宛先に切り替えを行って転送することを特徴とする通信システム。
【請求項１０】
請求項１に記載の通信システムにおいて、
前記障害発生後、前記少なくともひとつの冗長系ユーザデータ転送装置は、前記複数の現用系ユーザデータ転送装置に対して、障害が発生したユーザデータ転送装置が保持していた待機系及び現用系の前記高優先セッション情報の転送を要求し、前記障害が発生したユーザデータ転送装置が保持していた現用系の前記低優先セッション情報に加えて待機系及び現用系の前記高優先セッション情報をワークメモリ内に復元することで、前記障害が発生したユーザデータ転送装置のサービスを引き継ぎ、新たな現用系ユーザデータ転送装置に切り替わることを特徴とする通信システム。
【請求項１１】
請求項１に記載の通信システムにおいて、
前記障害が発生した現用系ユーザデータ転送装置は、障害発生後に交換される又は復旧すると、他の前記複数の現用系ユーザデータ転送装置及び前記少なくともひとつの冗長系ユーザデータ転送装置内に存在する前記低優先セッション情報の転送を要求して、ワークメモリに復元することで、前記障害が発生したユーザデータ転送装置のサービスを引き継ぎ、新たな冗長系ユーザデータ転送装置として動作することを特徴とする通信システム。
【請求項１２】
請求項１に記載の通信システムにおいて、
前記少なくともひとつの冗長系ユーザデータ転送装置のみが、内部のデータ保存部を有し、前記複数の現用系ユーザデータ転送装置は、前記データ保存部を共用することを特徴とする通信システム。
【請求項１３】
前記請求項１に記載の通信システムにおいて、
前記障害が発生した現用系ユーザデータ転送装置は、障害発生後に交換される又は復旧すると、前記障害が発生した現用系ユーザデータ転送装置が保持していた、他の複数の現用系ユーザデータ転送装置内に存在する待機系及び現用系の前記高優先セッション情報と、前記少なくともひとつの冗長系ユーザデータ転送装置内に存在する待機系の前記低優先セッション情報との転送を要求して、ワークメモリに復元することで、前記障害が発生したユーザデータ転送装置のサービスを引き継ぎ、新たな現用系装置として切り戻ることを特徴とする通信システム。
【請求項１４】
請求項１に記載の通信システムにおいて、
仮想化技術を利用し、仮想化された前記複数の現用系ユーザデータ転送装置、前記少なくともひとつの冗長系ユーザデータ転送装置、及び、前記ネットワークインタフェース装置により構築されたことを特徴とする通信システム。
【請求項１５】
通信システムにおける冗長構成方法であって、
前記通信システムは、
ネットワークインタフェース装置と、
前記ネットワークインタフェース装置よりユーザデータを受け取り、セッション要求に基づきユーザデータを処理する複数の現用系ユーザデータ転送装置と、
障害時に現用系の処理を引き継ぐ少なくともひとつの冗長系ユーザデータ転送装置と
を備え、
前記冗長構成方法は、
前記ネットワークインタフェース装置により、受信されたユーザ毎のセッション要求に関わるパケット内の識別情報により、障害発生時の復旧時間の優先度が高優先か低優先かを判定し、セッション単位に高優先のセッションの実サービスを行う現用系と、障害時に切り替えを行い処理を引き継ぐ待機系と、低優先のセッションの実サービスを行う現用系と、を処理する宛先を、前記複数の現用系ユーザデータ転送装置の各々に振り分け、
前記複数の現用系ユーザデータ転送装置の各々により、現用系のセッションのサービスを行うと共に、セッションの確立により生成したセッションに関する情報を、高優先のセッションについては現用系の高優先セッション情報として保持し、前記ネットワークインタフェース装置により振り分けられた待機系の宛先の他の現用系ユーザデータ転送装置に転送して待機系の高優先セッション情報として保持させ、前記セッションに関する情報を、低優先のセッションについては現用系の低優先セッション情報として保持し、前記少なくともひとつの冗長系ユーザ転送装置に転送して待機系の低優先セッション情報として保持させ、
前記複数の現用系ユーザデータ転送装置のいずれかの障害発生時には、前記高優先セッションについては前記他の現用系ユーザデータ転送装置によりサービスを引き継ぎ、前記低優先セッションについては前記冗長系ユーザデータ転送装置によりサービスを引き継ぐ
ことを特徴とする冗長構成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システム及び冗長構成方法に係り、特に、一般にユーザデータ転送装置におけるセッション冗長による冗長構成を備えた通信システム及び冗長構成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）等を採用した次世代の高速無線通信では、モバイル通信によるマルチメディアサービスにより指数的に増大を続けるトラフィックに対応し、高速、低遅延な通信を提供する。そして、次世代の高速無線通信は、周波数利用効率の向上や、データ及び音声もＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ  ｏｖｅｒ  ＩＰ）で共にパケット化するオールＩＰパケットネットワークとしたことによる通信効率の向上や、ネットワーク構成要素のシンプル化などによる高効率なネットワーク構成を持つこと等を特徴としている。
そのネットワークは、無線ネットワークのｅＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）上の基地局装置にて広範囲な無線エリアのユーザ端末ＵＥ（Ｕｓｅｒ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）を収容し、コアネットワークのＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｃｏｒｅ）ネットワークを構成する各ネットワーク装置に直接つながるシンプルな構成を取った後、インターネットサービス等を提供する為のＰＤＮ（Ｐａｃｋｅｔ  ｄａｔａ  ｎｅｔｗｏｒｋ）に接続される構成を持つ。
この構成において、コアネットワークを構成するネットワーク装置では数百万規模のユーザの大容量のパケット処理とデータ転送を高速に行う上で、処理リソースの適切な配分や、障害時の安定動作、保守の容易性、増減設等の建設工事の容易性などが求められ、更には構成要素がシンプルである為、各装置に求められるコストパフォーマンスの要求も当然高いものとなる。
上記の要求に応える為、各ネットワーク装置におけるユーザデータ転送装置はソフト開発に優位となる汎用ＯＳで動作し、且つ汎用的なハード構成を持つＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）ベースの転送装置を複数台を装置内で組み合わせることで構築されることが多い。
【０００３】
また、障害時の安定動作、保守性に関わる冗長構成については、一般に複数台の現用系の装置に対し、同数の冗長系の装置とを備えた１対１の冗長構成で構成され、複数台の現用系装置のいづれかで障害が発生した場合でも、同数の冗長系の装置が、現用系に切り替わることで以降のサービスを高信頼に実現する構成をとることが多い。
この場合、現用系装置にてユーザデータのＩＰパケットを転送する為に確立されるセッションに関わり設定される情報は、例えば１台の現用系装置あたり数十万ユーザ単位で動的に変動する全てのユーザのセッション情報に対して、同数の冗長系の装置においても同時に設定、更新され、障害発生後に現用系に切り替わる際に旧現用系とまったく同様に使用されることで、高速な切り替えが可能となり以降のサービスが高信頼に継続される。
また、複数台（Ｎ台）の現用系装置に対し、１台以上（α台）の冗長系装置とを備えたＮ対αの冗長構成で構成され、複数台の現用系装置のいづれかで障害が発生した場合に、１台以上（α台）の冗長系装置が、現用系に切り替わることで以降のサービスを高信頼に実現する構成をもつシステムについては、例えば特許文献１にて開示されている。
この開示技術では、複数台の現用系装置にてユーザデータのＩＰパケットを転送する為に確立されるセッションに関わり設定される情報は、１台以上の冗長系装置に全て同様に設定され、障害発生後に現用系に切り替わる際に、旧現用系と同様に使用されることで、以降のサービスが高信頼に継続される。
【０００４】
また、特許文献２では、現用系装置で実施されるユーザデータのＩＰパケットを転送する為に確立されるセッションに関わり設定される情報は、セッション単位で複数存在する他の現用系装置を選択して同様に設定され、その選択アルゴリズムに負荷平衡化を利用することで現用系装置のいづれかで障害が発生した場合に、他の複数の現用系装置が以降のサービスを継続する構成をもつシステムについて開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２７８４３６号公報
【特許文献２】特表２００４−５３６４０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述の一般的な１対１の冗長構成システムは待機系を完全に動作上同期した状態に保つことで障害時の高速な切り替えを可能とした高信頼なシステムと言えるが、１：１冗長構成による設備は単純に現用系の２倍となり、設備コストの上昇を招いている。
特許文献１に開示されたＮ対αの冗長構成システムであり、α台の冗長系装置に全ての現用系装置のセッションの複製を持つ冗長システムの構成の場合、１台の現用系のユーザデータ転送装置が例えば数十万のユーザを収容するようなＥＰＣネットワークを構成するユーザデータ転送装置においては、全現用系装置分の例えば数百万に上るようなセッション情報の複製をＯＳのワークメモリに保持するだけでもそのメモリサイズは膨大となることが容易に想定される。また、このようなＮ対αの冗長構成システムでは、更にはそのセッション情報の動的な変動に対して更新処理を行うことは冗長用のユーザデータ転送装置のみが特別仕様の装置となり、その結果設備コストの上昇を招くことが想定される。
特許文献２に開示された現用系装置の予備セッションを他の複数の現用系装置に保持する構成においても、現用系装置１台あたりで、複数装置分の予備セッションを保持することは結果、現用系装置１台で想定している処理リソースに対して予備セッション分で２倍のセッション情報を処理する為のメモリサイズ、処理リソースを配備することに相当し、現用系装置１台毎に要求される設備コストはその分だけ増大する。
【０００７】
本発明は、上記のような従来の技術が有する課題を解決する為になされたものであり、
設備コストの上昇を極力抑え、サービスの中断時間として要求される品質を満足する通信システム及び冗長構成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】
【０００８】
本発明の第１の解決手段によると、
通信システムであって、
ネットワークインタフェース装置と、
前記ネットワークインタフェース装置よりユーザデータを受け取り、セッション要求に基づきユーザデータを処理する複数の現用系ユーザデータ転送装置と、
障害時に現用系の処理を引き継ぐ少なくともひとつの冗長系ユーザデータ転送装置と
を備え、
前記ネットワークインタフェース装置は、受信されたユーザ毎のセッション要求に関わるパケット内の識別情報により、障害発生時の復旧時間の優先度が高優先か低優先かを判定し、セッション単位に高優先のセッションの実サービスを行う現用系と、障害時に切り替えを行い処理を引き継ぐ待機系と、低優先のセッションの実サービスを行う現用系と、を処理する宛先を、前記複数の現用系ユーザデータ転送装置の各々に振り分け、
前記複数の現用系ユーザデータ転送装置の各々は、現用系のセッションのサービスを行うと共に、セッションの確立により生成したセッションに関する情報を、高優先のセッションについては現用系の高優先セッション情報として保持し、前記ネットワークインタフェース装置により振り分けられた待機系の宛先の他の現用系ユーザデータ転送装置に転送して待機系の高優先セッション情報として保持させ、前記セッションに関する情報を、低優先のセッションについては現用系の低優先セッション情報として保持し、前記少なくともひとつの冗長系ユーザ転送装置に転送して待機系の低優先セッション情報として保持させ、
前記複数の現用系ユーザデータ転送装置のいずれかの障害発生時には、前記高優先セッションについては前記他の現用系ユーザデータ転送装置がサービスを引き継ぎ、前記低優先セッションについては前記冗長系ユーザデータ転送装置がサービスを引き継ぐ
ことを特徴とする通信システムが提供される。
【０００９】
本発明の第２の解決手段によると、
通信システムにおける冗長構成方法であって、
前記通信システムは、
ネットワークインタフェース装置と、
前記ネットワークインタフェース装置よりユーザデータを受け取り、セッション要求に基づきユーザデータを処理する複数の現用系ユーザデータ転送装置と、
障害時に現用系の処理を引き継ぐ少なくともひとつの冗長系ユーザデータ転送装置と
を備え、
前記冗長構成方法は、
前記ネットワークインタフェース装置により、受信されたユーザ毎のセッション要求に関わるパケット内の識別情報により、障害発生時の復旧時間の優先度が高優先か低優先かを判定し、セッション単位に高優先のセッションの実サービスを行う現用系と、障害時に切り替えを行い処理を引き継ぐ待機系と、低優先のセッションの実サービスを行う現用系と、を処理する宛先を、前記複数の現用系ユーザデータ転送装置の各々に振り分け、
前記複数の現用系ユーザデータ転送装置の各々により、現用系のセッションのサービスを行うと共に、セッションの確立により生成したセッションに関する情報を、高優先のセッションについては現用系の高優先セッション情報として保持し、前記ネットワークインタフェース装置により振り分けられた待機系の宛先の他の現用系ユーザデータ転送装置に転送して待機系の高優先セッション情報として保持させ、前記セッションに関する情報を、低優先のセッションについては現用系の低優先セッション情報として保持し、前記少なくともひとつの冗長系ユーザ転送装置に転送して待機系の低優先セッション情報として保持させ、
前記複数の現用系ユーザデータ転送装置のいずれかの障害発生時には、前記高優先セッションについては前記他の現用系ユーザデータ転送装置によりサービスを引き継ぎ、前記低優先セッションについては前記冗長系ユーザデータ転送装置によりサービスを引き継ぐ
ことを特徴とする冗長構成方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、設備コストの上昇を極力抑え、サービスの中断時間として要求される品質を満足する通信システム及び冗長構成方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態１の通信システムを示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態１の通信システムが高優先のセッションを処理する際の動作を示すシーケンス図である。
【図３】本発明の実施形態１、２の通信システムの障害切り替え前後のセッション振り分けテーブルを表す図である。
【図４】本発明の実施形態１の通信システムが低優先のセッションを処理する際の動作を示すシーケンス図である。
【図５】本発明の実施形態１の通信システムの冗長系ユーザデータ転送装置が新たな現用系装置へ切り替わる動作を示すシーケンス図である。
【図６】本発明の実施形態１の通信システムの冗長系ユーザデータ転送装置が新たな現用系装置へ切り替わる際のセッション振り分けテーブルを表す図である。
【図７】本発明の実施形態２の通信システムを示すブロック図である。
【図８】本発明の実施形態２の通信システムの現用系装置へ切り戻る動作を示すシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、実施形態を図面を用いて説明する。
１．概要
上記目的を達成する為の本発明の通信システムは、複数の現用系とすくなくとも１つ以上の冗長系とを持つユーザデータ転送装置と、セッション情報に従いセッションを接続するユーザデータ転送装置へ振り分けを行うと共に、振り分け後のセッション振り分けテーブルに従い、セッション要求に関連するパケットとそのセッションを利用するデータパケットを、セッション単位に現用系、待機系の宛先の切り替えを行って転送するネットワークインタフェース部と、各装置部分の障害監視や設定を行う監視装置部で構成されるユーザ毎のセッションで発生するユーザデータを転送する通信システムであって、
ネットワークインタフェース部はセッション接続要求中の各種情報より、障害発生時の復旧の優先度を判定し、高優先のセッション接続要求については、個々のセッション要求に対して現用系と予備系のセッションを全ユーザデータ転送装置に均等に振り分け、低優先のセッション接続要求については、現用系セッションは全ユーザデータ転送装置へ均等に振り分け、予備系セッションについては冗長のユーザデータ転送装置に振り分ける。
【００１３】
ネットワークインタフェース部よりセッション接続要求を振り分けられた各複数の現用系のユーザデータ転送装置は高優先のセッション接続要求に応答し確立したセッションに従い、データ転送を行うと共に、該確立した状態のセッション情報を、ネットワークインタフェース部のセッション振り分けテーブルより得られた宛先情報に従い、予備セッション宛先に振り分けられた別のユーザデータ転送装置に転送し、該別のユーザデータ転送装置は転送されたセッション情報により予備セッションを登録し、以後、更新された差分についても同期して保持する。
また、同じく各複数の現用系のユーザデータ転送装置は低優先のセッション接続要求に応答し確立したセッションに従いデータ転送を行うと共に、該確立した状態のセッション情報を、少なくとも１台以上の冗長系のユーザデータ転送装置に転送し、以後更新の差分情報についても転送を行う。
また、各複数の現用系のユーザデータ転送装置はいずれかの現用系装置が故障した場合、保持していた高優先の予備セッションを使用し、該現用系で転送されていた高優先セッションに関わるデータ転送処理を高速に切り変え引き継ぐ。
【００１４】
１台以上の冗長系のユーザデータ転送装置は全ての複数の現用系のユーザデータ転送装置から転送された低優先のセッション情報と、以後の更新の差分情報についてＯＳのワークメモリ（又は、内部メモリ等）により一時格納すると共に、順次該ユーザデータ転送装置のデータ保存部にその状態を保存し、保存後ワークメモリは順次解放していく。
１台以上の冗長系のユーザデータ転送装置は複数の現用系のユーザデータ転送装置のいずれかの故障が発生した場合、全現用系の低優先のセッション情報の上記の同期処理を中断し、故障が発生した現用系のユーザデータ転送装置の低優先セッション情報のみをデータ保存部より優先順位の判定手段に従い順次読み出し、ＯＳのワークメモリに展開していき、その間に発生する該故障が発生した現用系のユーザデータ転送装置に対する低優先のセッション要求の更新情報を同時に管理し、データ保存部よりセッション単位でワークメモリに展開が完了次第に更新情報も反映して、データ転送処理に切り替え引き継ぐ。
１台以上の冗長系のユーザデータ転送装置は故障が発生した装置の低優先セッション情報の全ての復元とデータ転送処理の切り替えにより引き継ぎが終了すると、次に他の全現用系のユーザデータ転送装置から故障が発生したユーザデータ転送装置が保持していた高優先のセッション情報に対応付いて他の現用系ユーザデータ転送装置内に存在する、待機系セッション情報と現用系セッション情報とに対して転送を要求し、故障が発生した現用系の高優先のセッション情報についても復元を行い、全ての復元後に新現用系として完全にデータ転送処理を引き継ぐ。
故障交換された旧現用系のユーザデータ転送装置は新冗長系装置として、交換後に全ての現用系ユーザデータ転送装置から低優先セッション情報の転送を受け、同期を行ったのちに新冗長カードとして動作する。
【００１５】
２．実施形態１
２−１．通信システム
図１は、本発明の通信システムの一実施形態を示すブロック図である。
図１に示すように、本実施形態の通信システム１は例えばＬＴＥサービスにおけるＥＰＣネットワークを構成する各種ネットワークサーバを実現するものであり、ユーザのセッション接続要求に従って発生するユーザデータを転送するＮ＋１台のユーザデータ転送装置２１〜２ｎ＋１と、内部のレイヤ２スイッチ（Ｌ２ＳＷ）３１とパケット振り分け制御部３２とを有して、外部のＩＰネットワークから送られるユーザのセッション接続要求に従って発生するユーザデータを各ユーザデータ転送装置２１〜２ｎ＋１へ振り分けを行うと共に、レイヤ２スイッチング処理を行うネットワークインタフェース装置（ＮＩＦ）３と、各装置の状態監視や各種制御を行う監視制御装置４とを備えている。
【００１６】
ネットワークインタフェース装置（以下、ＮＩＦと省略する）３はパケット振り分け制御部３２内に、セッション振り分け制御部３２１を持つ。セッション振り分け制御部３２１は外部ＩＰネットワーク６から送られるユーザのセッションの接続要求に対して、セッションの接続要求パケットデータ内に含まれる各種プロトコルの識別情報から規定の復旧優先種別を判定し、障害発生時の復旧時間に一定の時間を要する低優先セッションと、高速に冗長系への切り替えを行って最短時間で復旧を行う高優先セッションへの振り分けを行い、その後それぞれをユーザデータ転送装置２１〜２ｎ＋１に対して宛先の振り分けを行う。
ユーザデータ転送装置２１〜２ｎ＋１への宛先の振り分けを行う条件として、高優先セッションに関しては、実際にユーザデータの転送処理を行う現用系セッションと、障害発生時に現用系セッションから切り替えを行いサービスを引き継ぐ待機系セッションとを処理する対象として、各ユーザデータ転送装置（ＡＣＴ）２１〜２ｎに処理が均等となるよう振り分けを行う。
セッション振り分け制御部３２１はまた、低優先セッションに関しては、現用系のセッションを処理する対象として、各ユーザデータ転送装置２１〜２ｎ（ＡＣＴ）に処理が均等となるよう振り分けを行い、障害発生時に現用系セッションから切り替えを行いサービスを引き継ぐ待機系セッションを処理する対象としてはユーザデータ転送装置（ＳＢＹ）２ｎ＋１に全て振り分けを行う。
ＮＩＦ３内のセッション振り分けテーブル３２２はセッション振り分け制御部３２１で振り分けられた結果をセッション管理用のテーブルとして保持する。
ＮＩＦ３内のパケット切り替え制御部３２３はセッション振り分けテーブル３２２に従い、外部ＩＰネットワーク６からのユーザデータの宛先ＩＰアドレスと宛先ＭＡＣアドレスを内部の各ユーザデータ転送装置向けのＩＰアドレス、ＭＡＣアドレスに付け替えを行い、Ｌ２ＳＷ３１に送受信することでセッション単位でパケットを送受するユーザデータ転送装置へのパケットの切り替え制御を行う。
【００１７】
ＮＩＦ３よりパケットを振り分けられ、高優先のセッション要求を受け取ったユーザデータ転送装置（ＡＣＴ）２はセッション要求に基づいて、セッションを確立する為のプロトコル処理を行い、セッションが確立すると共に、現用系のセッション情報２１をＯＳのワークメモリ（又は、内部メモリ等）２７に保持し、以降該セッションに関わるユーザデータの送受信データ処理を行う。
また、セッション確立後、ＮＩＦ３のセッション振り分けテーブルより、該セッションの待機系の宛先情報を要求し、現用系セッション情報２１毎にその宛先情報をワークメモリ２７に保持する。
また、受け取った宛先情報に従い、高優先のセッションに関わる現用系のセッション情報２１を待機系のユーザデータ転送装置（ＡＣＴ）２に転送する。以降該セッションに関わる更新があった場合は待機系に差分情報を転送する。
これを受け取った他のユーザデータ転送装置（ＡＣＴ）２は、待機系のセッション情報２２として送信元の宛先情報と共にＯＳのワークメモリ２７に保持する。
【００１８】
低優先セッションの場合にもユーザデータ転送装置（ＡＣＴ）２の動作は同様となるが、セッション確立後に現用系のセッション情報２３をＯＳのワークメモリ２７に保持し、以降該セッションに関わるユーザデータの送受信データ処理を行うと共に、該セッションに関わる現用系のセッション情報２３をユーザデータ転送装置（ＳＢＹ）２ｎ＋１に転送する。以降該セッションに関わる更新があった場合はユーザデータ転送装置（ＳＢＹ）２ｎ＋１に差分情報を転送する。
ユーザデータ転送装置（ＳＢＹ）２ｎ＋１には通常時には、ＮＩＦ３よりセッション要求もセッションに基づくユーザデータの処理も振り分けられないが、全ユーザデータ転送装置（ＡＣＴ）２からの低優先セッションに関わる現用系のセッション情報２３の転送データが送られる。
例えば数百万セッション相当の接続が想定されるＮ台分のセッション情報の転送に対して、処理が輻輳しないように、ユーザデータ転送装置（ＳＢＹ）２ｎ＋１は、この状態で、低優先セッションに関わる現用系のセッション情報２３の転送データのデータ保存部２４への保存処理のみ行い、ＯＳのワークメモリ２７はその転送データの一時バッファメモリ２５として使用する。
【００１９】
尚、これらの一連の処理の装置内部のＬ２ＳＷ３１でのＬ２スイッチング処理において、ＩＰネットワークからのユーザデータの転送に関わるデータの転送には、例えばユーザデータ用イーサネット（登録商標）５１を使うことができ、ユーザデータの転送には直接かかわらないＮＩＦ３からのセッションテーブル情報の転送、ユーザデータ転送装置間のセッション情報の転送に関しては、例えば装置制御用イーサネット（登録商標）５２を経由して行うことができる。
【００２０】
なお、上述の通信システムは、例えば、仮想化技術を利用した通信システムであって、仮想化されたユーザデータ転送装置やネットワークインタフェース装置により構築することができる。
【００２１】
上記の構成により、本実施形態は、一般的に１台の現用系装置あたり例えば数十万のセッションサービスが動的に変動する処理を継続している際に障害が発生した場合に、セッションの再確立動作や、セッション情報だけのデータ保存部からの復元動作を行って復旧した場合には膨大な時間がかかってしまい要求される品質が保てないサービスに対しては高優先セッションと位置付け、全ての現用系のユーザデータ転送装置に予め想定されるサイズの冗長メモリリソース、ＣＰＵリソースのみを余分に設けて待機系のセッション情報を均等に保持し、障害発生時にそれを各々現用系に切り替えるのみで高速な切り替えを可能とする。
一方で本実施形態は、セッション情報のデータ保存部からの復元動作を行っても、その復旧時間が要求される品質を満足できるサービスを低優先セッションと位置付け、全ての現用系のユーザデータ転送装置の待機系セッション情報を、冗長用のユーザデータ転送装置のデータ保存部に保存し、障害発生時にそれを読み出して現用系に切り替えて、要求品質での復旧切り替えを可能とする。
【００２２】
上記により、高速な切り替えを要求されるセッションサービスについての冗長分のハード構成を各現用装置に限定的に追加し、その他復旧時間が遅くても要求品質を満足するセッションサービスについては、他の現用系ユーザデータ転送装置と同等構成のハードを冗長専用装置として余分に設けるのみで冗長構成を実現する。
１：１冗長構成の現用系と待機系が同数存在する構成等の全てのセッションサービスの高速な切り替えを行う通信システムと比べて、低優先セッションと位置付けたサービスの全ユーザデータ転送装置分の冗長処理を行うハード部分を冗長用のユーザデータ転送装置のみで行う省略構成となり、比較的効率的なハード構成が可能となる。
【００２３】
２−２．高優先セッション
上記の図１での高優先セッションの動作に関し、図２のシーケンス図で詳述する。
まず通信システム１に対して外部ＩＰネットワーク６より、各種プロトコルに応じたセッションの接続要求や更新要求等のパケット（Ｓ１１）がＮＩＦ３で受信される。
図２ではそのセッション要求をセッション識別情報として、Ｓ＃Ａ、Ｂ、Ｃ（大文字）で表し、そのセッション要求は通信システム内で障害が発生した場合に高優先に復旧すべきサービスとして予め定められた種別である。
ＮＩＦ３は、高優先復旧・装置振り分け判定処理（Ｓ１２）として、セッション振り分け制御部３２１にてセッションの各種プロトコルの識別情報より高優先か低優先かの判定を行った後、セッション要求を処理する現用系と待機系のユーザデータ転送装置を均等に振り分ける宛先を決定し、そのセッション毎の現用系と待機系のユーザデータ転送装置の宛先装置情報をセッション振り分けテーブル３２２に格納すると共にユニークなセッション番号で管理する。
【００２４】
図３に上記の判定により得られるセッション振り分けテーブルの一例を示す。テーブルでは、セッション振り分け制御部３２１によりシーケンシャルに又は予め定めた手順で付与されたセッション管理番号と、セッション振り分け制御部３２１で判定されたセッション毎の識別情報（セッション識別情報）と、優先レベルの判定結果（優先種別）、振り分けられた宛先装置情報が格納される。宛先装置情報として、正常時と障害時のそれぞれに対して、ＡＣＴとＳＢＹのそれぞれの、装置番号及び装置番号に対応する内部ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの物理アドレスの識別情報の対応と、切替状態とが格納される。
図示の例では、セッション管理番号１〜６の高優先のセッション（図２のシーケンス図ではセッションＡ、Ｂ、Ｃのみ記載）では正常時と障害時切り替え後の各ユーザデータ転送装置の処理負荷を共に均等に振り分ける為、セッション単位で現用系と待機系の宛先情報のランダムな組み合わせを持つ。なお、図３ではユーザデータ転送装置（ＡＣＴ）＃１の障害発生前後の状態で記載している。
【００２５】
図２の判定処理（Ｓ１２）では、ＮＩＦ３は図３の振り分けテーブル（正常時）を参照し、パケット切り替え制御部３２３にて受信したセッション要求Ｓ＃Ａ〜ＣのＮＩＦ３宛の宛先ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスを、宛先となった現用系のユーザデータ転送装置の装置番号に対応する内部ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスへ付け替えを行い、Ｌ２ＳＷ３１に送信する。
【００２６】
上記によりセッション単位で宛先が確定したパケットＳ＃Ａ、Ｂ、Ｃの接続要求（Ｓ１３〜Ｓ１５）はそれぞれユーザデータ転送装置（ＡＣＴ）＃１〜＃Ｎに送られて各装置にてプロトコル処理に応じてセッション確立の応答を行い、セッションを確立する。（Ｓ１６）
確立されたセッションに関わる情報は現用系のセッション情報として各ユーザデータ転送装置のＯＳのワークメモリ２７上に登録される。（Ｓ１７〜１９）
ユーザデータ転送装置（ＡＣＴ）＃１、２、Ｎは登録された現用系のセッション情報に対応する待機系の宛先装置情報を得る為、ＮＩＦ３に対してＳＢＹ情報の要求（Ｓ２０）を行い、ＮＩＦ３は図３のセッション振り分けテーブル（正常時）を参照し、対応するセッションの待機系の宛先情報をＳＢＹ情報応答（Ｓ２１）として返信する。
この際セッション状態に例えばセッション終了等の更新があった場合においては、ＳＢＹ情報要求の変わりに、セッションテーブルの削除の要求やセッションテーブルの整合性を確実とする為の応答も必要となる。（Ｓ２０）
ユーザデータ転送装置（ＡＣＴ）＃１、２、ＮはＳＢＹ情報応答に従って、待機系の宛先のユーザデータ転送装置にセッション情報を転送すると共に、登録された自身の現用系のセッション情報に待機系の宛先装置の情報も対応づけて登録する。（Ｓ２２〜Ｓ２４）
転送データを受け取ったユーザデータ転送装置はそれぞれ、転送されたセッション情報を待機系のセッション情報として登録を行い、セッションの現用系装置である送信元の宛先装置の情報も対応づけて登録する。（Ｓ２５〜Ｓ２７）
上記の状態でＮＩＦ３は、対応するセッションのＳ＃Ａ〜Ｃユーザデータ（Ｓ２８）を受信すると、図３のセッション振り分けテーブル（正常時）に従い、現用系セッションの登録を持つユーザデータ転送装置に振り分けを行い（Ｓ２９）、Ｓ＃Ａ〜Ｃユーザデータが転送され、（Ｓ３０〜３２）  ユーザデータ転送装置によりそれぞれのプロトコルに応じたデータ処理（Ｓ３３〜３５）を行われた後、Ｓ＃Ａ〜Ｃユーザデータ処理応答が送信される。（Ｓ３６）
【００２７】
この状態で例えばユーザデータ転送装置（ＡＣＴ）＃１に障害が発生した場合、監視制御装置４にてＰＩＮＧ通信等による定期監視によりこの障害が検出され（Ｓ３７）、監視制御装置４は、セッション単位の現用系、待機系の情報である図３のセッション振り分けテーブルを持つＮＩＦ３に対して、障害発生装置の切り替え要求を行う。（Ｓ３８−１）ＮＩＦ３は、ユーザデータ転送装置（ＡＣＴ）＃１を現用系としていたセッション個々に対して、図３のセッション振り分けテーブルの切り替えを行い（＃１障害時の状態）、切り替え後のテーブル参照によりパケット切り替え制御部３２３にて待機系のユーザデータ転送装置へ宛先を変更する切り替えを行う。（Ｓ３８−２）
同様に障害発生装置の切り替え要求（Ｓ３９）を受けた各ユーザデータ転送装置はユーザデータ転送装置（ＡＣＴ）＃１を現用系として対応づけられて登録された待機系セッションを現用系として有効とする処理（Ｓ４０）を行う。各ユーザデータ転送装置はその際に障害により失われたセッションがあった場合、ＮＩＦ３の図３のセッションテーブルより障害発生装置のユーザデータ転送装置（ＡＣＴ）＃１用として存在した高優先セッションのユニークなセッション番号を要求して、自身が復元できなかったセッション番号に対して、ＮＩＦ３に削除依頼を行うようにしてもよい。
この状態で、ＮＩＦ３は、対応するセッションのＳ＃Ａ〜Ｃユーザデータ（Ｓ４１）を受信すると、図３のセッション振り分けテーブル（＃１障害時）に従い、現用系セッションの登録を持つユーザデータ転送装置に振り分けが行われ（Ｓ４２）、Ｓ＃Ａ、Ｂユーザデータはユーザデータ転送装置＃２に転送され（Ｓ４３）、Ｓ＃Ｃユーザデータはユーザデータ転送装置＃Ｎ（Ｓ４４）に転送され、それぞれのプロトコルに応じたデータ処理（Ｓ４５〜４７）を行われた後、Ｓ＃Ａ〜Ｃユーザデータ処理応答が送信される。（Ｓ４８）
【００２８】
上記の動作により、いづれかのユーザデータ転送装置に障害が発生した場合に、予め均等に割り振られた別のユーザデータ転送装置のＯＳのワークメモリ２７上に置かれた待機系のセッション情報を現用系として有効とするのみで処理を切り替えることにより、高優先のセッション種別のデータ処理サービスを高速に切り替え復旧させる動作を行う。
図２のシーケンスのセッション情報の登録状態の記述ではＳ＃Ａ、Ｂ、Ｃのみ記載しているが実際の振り分け状態では例えばユーザデータ転送装置（ＡＣＴ）＃１を現用系とするセッション情報に対する待機系セッションはその他ユーザデータ転送装置に均等に振り分けられることになる為、障害切り替えが行われた場合においてもユーザデータ転送装置＃１から引き継いだセッションによる負荷は特定の装置には偏らない動作となる。
またこの時点でユーザデータ転送装置（ＡＣＴ）＃１の障害発生後に新たに発生したセッションに対して、各ユーザデータ転送装置で障害発生前と同じ配分で均等に振り分ける為にユーザデータ転送装置（ＳＢＹ）＃Ｎ＋１に負荷を配分しても良いし、以降で詳述する低優先セッションの処理を優先する目的で、他のユーザデータ転送装置（ＡＣＴ）のみで負荷分散を行っても良い。
【００２９】
２−３．低優先セッション
次に図１での低優先セッションの動作に関し、図４のシーケンス図で詳述する。
まず通信システム１に対して外部ＩＰネットワーク６より、各種プロトコルに応じたセッションの接続要求や更新要求等のパケット（Ｓ５１）がＮＩＦ３で受信される。
図３ではそのセッション要求をＳ＃ａ、ｂ、ｃ（小文字）で表し、そのセッション要求は通信システム内で障害が発生した場合に低優先で復旧可能なサービスとして予め定められた種別である。
ＮＩＦ３は、低優先復旧・装置振り分け判定処理（Ｓ５２）として、セッション振り分け制御部３２１にてセッションの各種プロトコルの識別情報より高優先か低優先かの判定を行った後、セッション要求を処理する現用系のみに対し、ユーザデータ転送装置を均等に振り分ける宛先を決定し、そのセッション毎の現用系のユーザデータ転送装置の宛先と、待機系は一律ユーザデータ転送装置（ＳＢＹ）＃Ｎ＋１を宛先とし、セッション振り分けテーブル３２２に格納すると共にユニークなセッション番号で管理する。
【００３０】
図３のセッション振り分けテーブルにおけるセッション管理番号７〜１２の低優先のセッション（図４のシーケンス図ではセッションａ、ｂ、ｃのみ記載）が上記の判定により得られる振り分けテーブルの一例である。なお、図３ではユーザデータ転送装置（ＡＣＴ）＃１の障害発生前後の状態で記載している。
図４の判定処理（Ｓ５２）では、ＮＩＦ３は、その振り分けテーブル（正常時）を参照し、パケット切り替え制御部３２３にて受信したセッション要求信号Ｓ＃ａ〜ｃのＮＩＦ３宛の宛先ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスを、宛先となった現用系のユーザデータ転送装置の装置番号に対応する内部ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスへ付け替えを行い、Ｌ２ＳＷ３１に送信する。
【００３１】
上記によりセッション単位で宛先が確定したパケットＳ＃ａ、ｂ、ｃの接続要求（Ｓ５３〜Ｓ５５）はそれぞれユーザデータ転送装置（ＡＣＴ）＃１〜＃Ｎに送られて各装置にてプロトコル処理に応じてセッション確立の応答を行い、セッションを確立する。（Ｓ５６）
確立されたセッションに関わる情報は現用系のセッション情報として各ユーザデータ転送装置のＯＳのワークメモリ２７上に登録される。（Ｓ５７〜５９）
ユーザデータ転送装置（ＡＣＴ）＃１、２、Ｎは登録された現用系のセッション情報に対応する待機系の宛先装置情報を得る為、ＮＩＦ３に対してＳＢＹ情報の要求（Ｓ６０）を行い、ＮＩＦ３は図３のセッション振り分けテーブル（正常時）を参照し、対応するセッションの待機系の宛先情報をＳＢＹ情報応答（Ｓ６１）として返信する。
このＳＢＹ情報応答は低優先セッションに関しては全てユーザデータ転送装置（ＳＢＹ）＃Ｎ＋１に送られる為、セッション単位ではなく一度のみでも良いが、セッション状態に例えばセッション終了等の更新があった場合においては、ＳＢＹ情報要求の変わりに、セッションテーブルの削除の要求やセッションテーブル３２２との整合性を持たせる目的の完了応答は必要となる。（Ｓ６０）
ユーザデータ転送装置（ＡＣＴ）＃１、２、Ｎは、ＳＢＹ情報応答に従って、待機系の宛先のユーザデータ転送装置（ＳＢＹ）＃Ｎ＋１にセッション情報を転送すると共に、自身の現用系のセッション登録情報に待機系の宛先装置の情報も対応づけて登録する。（Ｓ６２）
【００３２】
転送データを受け取ったユーザデータ転送装置（ＳＢＹ）＃Ｎ＋１は、ここで複数台のユーザデータ転送装置（ＡＣＴ）から転送されたセッション情報を待機系情報として低優先セッション一時バッファ２５に一時保存し（Ｓ６３）、順次データ保存部２４に保存したのち一時バッファの情報は削除していく。（Ｓ６４）
この際、ユーザデータ転送装置（ＳＢＹ）＃Ｎ＋１は、確実にデータ保存部２４と現用系のセッション情報と同期がとれるよう、各ユーザデータ転送装置毎に対応づけて保存し、且つユーザデータ転送装置側で管理されたユニークなセッション番号毎に、更新状態の管理、バッファリング状態からあふれた場合の再送要求等を行う。
ユーザデータ転送装置（ＳＢＹ）＃Ｎ＋１は、データ保存部２４とバッファ情報の登録および削除を効率的に行う為に、ステップＳ６２による各ユーザデータ転送装置からの待機系のセッション情報の転送の順番を設け、周期毎に予め割り当てられたセッション数の情報を転送する方式をとることも可能である。
上記の状態で対応するセッションのＳ＃ａ〜ｃユーザデータ（Ｓ６５）を受信すると、ＮＩＦ３は図３のセッション振り分けテーブル（正常時）に従い、現用系セッションの登録を持つユーザデータ転送装置に振り分けを行い（Ｓ６６）、Ｓ＃ａ〜ｃユーザデータが転送され、（Ｓ６７〜６９）ユーザデータ転送装置によりそれぞれのプロトコルに応じたデータ処理（Ｓ７０〜７２）が行われた後、Ｓ＃ａ〜ｃユーザデータ処理応答が送信される。（Ｓ７３）
【００３３】
この状態で例えばユーザデータ転送装置（ＡＣＴ）＃１に障害が発生した場合、監視制御装置４にてＰＩＮＧ通信等による定期監視により障害が検出され（Ｓ７４）、監視制御装置４は、セッション単位の現用系、待機系の情報である図３のセッション振り分けテーブルを持つＮＩＦ３に対して、障害発生装置の切り替え要求を行う。（Ｓ７５−１）ＮＩＦ３はユーザデータ転送装置（ＡＣＴ）＃１を現用系としていたセッション個々に対して、図３のセッション振り分けテーブルの切り替えを行い（＃１障害時の状態）、切り替え後のテーブル参照によりパケット切り替え制御部３２３にて一律に待機系となるユーザデータ転送装置（ＳＢＹ）＃Ｎ＋１へ宛先を変更する切り替えを行う。（Ｓ７５―２）
同様に障害発生装置の切り替え要求（Ｓ７６）を受けたユーザデータ転送装置（ＳＢＹ）＃Ｎ＋１はユーザデータ転送装置（ＡＣＴ）＃１を現用系として対応づけられてデータ保存部２４に保存された待機系セッション情報のみをＯＳのワークメモリ２７に読みだす処理を開始する。（Ｓ７７）
【００３４】
ここでデータ保存部２４からの読み出し速度を例えば１５０ＭＢ／ｓ相当と仮定し、ユーザデータ転送装置（ＡＣＴ）＃１の全低優先セッション情報が仮に１０ＧＢと仮定すると７０秒弱の時間を要する。
例えばこの間にプロトコルとして非応答でタイムアウトして、セッション切断してしまうようなセッションや、ユーザデータの欠落を最小限度に抑えたいセッション等に関して優先順位を持たせて読み出しを行っても良い。
ユーザデータ転送装置（ＳＢＹ）＃Ｎ＋１は、上記の読み出し処理中に、障害発生装置のユーザデータ転送装置（ＡＣＴ）＃１から引き継いだ低優先セッションに対する更新要求が（Ｓ７８）外部ＩＰネットワーク６より来た場合は、その更新要求を管理して（Ｓ７９）、該当セッションのデータ保存部２４からのセッション情報の読み出し終了後（Ｓ８０）に更新要求の反映を行う。（Ｓ８１）
ここで仮に読み出し終了・更新までに時間がかかってセッションが切断するか、若しくは障害の発生タイミングにより、失われてしまうセッション情報が発生した場合で、プロトコルの要求に応じた対応が必要な場合はその処理を行って、セッション終了等の更新があった場合はその都度セッションテーブルの削除の要求を行っても良い。
【００３５】
ユーザデータ転送装置（ＳＢＹ）＃Ｎ＋１は、データ保存部２４から低優先復旧セッションの読み出しと、更新要求の反映後、ＯＳのワークメモリ２７に読みだされたセッション情報に従い現用系としての処理動作を有効とする。（Ｓ８２）ユーザデータ転送装置（ＳＢＹ）＃Ｎ＋１は、この低優先セッションの全ての復元までの期間に失われたセッションに対して、ＮＩＦ３の図３のセッションテーブル３２２より障害発生装置のユーザデータ転送装置（ＡＣＴ）＃１用として存在していた低優先セッションのユニークなセッション番号を要求して、自身が復元できなかったセッション番号に対して、ＮＩＦ３に削除要求を行って、ＮＩＦ３に不明なセッションテーブルが蓄積しないようにする為の整合処理を行うようにしてもよい。
また、ここまでの処理で失われたセッションに対してはプロトコルの再接続処理に従って再接続を行うことができる。
【００３６】
この状態で、ＮＩＦ３は、対応するセッションのＳ＃ａ〜ｃユーザデータ（Ｓ８３）を受信すると、図３のセッション振り分けテーブル（＃１障害時）に従い、現用系セッションの登録を持つユーザデータ転送装置に振り分けを行い（Ｓ８４）、Ｓ＃ａユーザデータはユーザデータ転送装置（ＳＢＹ）＃Ｎ＋１に転送され（Ｓ８７）、Ｓ＃ｂ、ｃユーザデータは元のままユーザデータ転送装置＃２（Ｓ８５）と＃Ｎ（Ｓ８６）に転送され、それぞれのプロトコルに応じたデータ処理（Ｓ８８〜９０）を行われた後、Ｓ＃ａ〜ｃユーザデータ処理応答が送信される。（Ｓ９１）
【００３７】
上記の動作により、いづれかのユーザデータ転送装置に障害が発生した場合に、ユーザデータ転送装置＃Ｎ＋１のデータ保存部２４上に保存された待機系のセッション情報のうち障害発生装置の待機系セッション情報のみをＯＳのワークメモリ２７に復元し、現用系として有効とし処理を切り替えることにより、低優先のセッション種別のデータ処理サービスを切り替え、必要な復旧時間内で復旧させる動作を行う。
【００３８】
２−４．新現用系装置への切り替え
次に図１の通信システムにおける、障害発生後の切り替え動作（シーケンス図２、４）後のユーザデータ転送装置（ＳＢＹ）＃Ｎ＋１が新現用系装置に切り替わる動作に関し、図５のシーケンス図で詳述する。
シーケンス図２、４の動作後、高優先セッション（大文字Ａ〜Ｃ）、低優先セッション（小文字ａ〜ｃ）が共に登録された状態として、Ｓ＃Ａａ、Ｂｂ、Ｃｃと表現すると、障害が発生したユーザデータ転送装置＃１で行っていたＳ＃Ａａ（Ｓ１００）に関するデータ転送処理はユーザデータ転送装置＃２のＳ＃Ａ（Ｓ１０５）の待機系の現用系化（ＡＣＴ登録）および、ユーザデータ転送装置＃Ｎ＋１のＳ＃ａ（Ｓ１０６）の現用系化（ＡＣＴ登録）により引き継がれている。
この状態では、ユーザデータ転送装置＃Ｎ＋１の切り替え状態はユーザデータ転送装置＃１で行っていた低優先セッションＳ＃ａのみの不完全な状態であり、高優先セッションに関しては他のユーザデータ転送装置の処理リソースを消費してしまう可能性がある状態となっている。
現用系ユーザデータ転送装置の負荷を障害発生前の状態に戻し、ユーザデータ転送装置＃Ｎ＋１を完全な現用系とする為、処理が輻輳しないタイミング等の予め定めた適宜のタイミングで、ユーザデータ転送装置＃Ｎ＋１はユーザデータ転送装置＃１の現用系セッション情報の要求（Ｓ１０７）と待機系セッション情報の要求（Ｓ１０９）を全ユーザデータ転送装置に対して行う。
ここで、処理が輻輳しない限り、そのタイミングは例えば図２、４の障害発生後の切り替え要求後であっても良い。
要求に従い、ユーザデータ転送装置＃１を現用系セッション情報の宛先として対応づけられた待機系セッション情報（Ｓ１０５）を持つユーザデータ転送装置＃２はＳ＃Ａのセッション情報（Ｓ１０８）をユーザデータ転送装置Ｎ＋１に対して転送し、ユーザデータ転送装置＃１を待機系セッション情報の宛先として対応づけられた現用系セッション情報（Ｓ１０２）を持つユーザデータ転送装置＃ＮはＳ＃Ｃの情報（Ｓ１１０）をユーザデータ転送装置Ｎ＋１に対して転送する。ユーザデータ転送装置Ｎ＋１はその各々を自身のワークメモリ２７に現用系と待機系として登録を行い、送信元の宛先装置の情報も対応づけて登録する。（Ｓ１１１〜Ｓ１１２）
【００３９】
これらユーザデータ転送装置＃１に対応づけられ転送された高優先のセッション情報の現用系と待機系情報、及び既に切り替え済みの低優先のセッション情報を含めて全ての登録（Ｓ１１１、１１２）が完了すると、ユーザデータ転送装置＃Ｎ＋１は新ユーザデータ転送装置＃１として新しく全ての動作を現用系に切り替えるよう、監視制御装置４に対して新＃１装置としての現用系化の完了通知（ＡＣＴ化通知）（Ｓ１１３）を送信する。
監視制御装置４は完了通知に従い、ＮＩＦ３に切り替え要求を発行する。（Ｓ１１４）
この通知に従って、ＮＩＦ３は、図３のセッション振り分けテーブル３２２に対して、ユーザデータ転送装置＃Ｎ＋１を旧現用系としていたテーブル情報部分を新ユーザデータ転送装置＃１に更新し、現用系に切り替える。（Ｓ１１５）
以降、ユーザデータ転送装置２ｎ＋１を新ユーザデータ転送装置＃１、ユーザデータ転送装置２１を新ユーザデータ転送装置＃Ｎ＋１と表現する。
【００４０】
図６は上記の＃１テーブル更新の一例を示す。
新ユーザデータ転送装置＃１からの新＃１としてのＡＣＴ化通知（Ｓ１１３）を受信したＮＩＦ３でのテーブル更新では、＃１テーブル更新前後で＃１の現用系の切り替え状態を元に切り戻しを行うと共に、下線部分の物理アドレスの新旧＃１に対する切り替えを行う。
図５の＃１テーブル更新（Ｓ１１５）後、ＮＩＦ３は同時に、各ユーザデータ転送装置に対して、新ユーザデータ転送装置＃１へ切り替わった事を示す切り替え要求（Ｓ１１６）を送信し、それを受け取った例えばユーザデータ転送装置＃２ではＳ＃Ａを待機系とする無効化（ＳＢＹ登録）を行う（Ｓ１１８）と共に、各ユーザデータ転送装置は各セッション情報に対応づけて記憶している宛先情報の物理アドレスの更新を行う。
この時点で、ＮＩＦ３は旧ユーザデータ転送装置＃Ｎ＋１が新ユーザデータ転送装置＃１に切り替わるまでに発生したセッションの負荷の偏りがあった場合に対して、セッション振り分けテーブル３２２を参照して、セッション振り分け制御部３２１で重み付けを持たして再平均化を図っても良い。
【００４１】
この状態で対応するセッションのＳ＃Ａａ〜Ｃｃユーザデータ（Ｓ１１７）を受信すると、ＮＩＦ３の図６のセッション振り分けテーブル（＃１テーブル更新後）に従い、現用系セッションの登録を持つユーザデータ転送装置に振り分けが行われ（Ｓ１１９）、Ｓ＃Ａａユーザデータは新ユーザデータ転送装置＃１に転送され（Ｓ１２２）、Ｓ＃Ｂｂ、Ｃｃユーザデータは元のままユーザデータ転送装置＃２（Ｓ１２０）と＃Ｎ（Ｓ１２１）に転送され、それぞれのプロトコルに応じたデータ処理（Ｓ１２３〜１２５）を行われた後、Ｓ＃Ａａ〜Ｃｃユーザデータ処理応答が送信される。（Ｓ１２６）
新ユーザデータ転送装置＃１が上記の新現用系装置に完全に切り替わる動作を行うことで、障害発生後の他ユーザデータ転送装置への待機系への切り替えと、新規セッションに対する振り分け先の減少により発生していた負荷の偏り状態の回復を短時間で行うと共に、高優先セッションに関してはシステムとして全ての待機系セッションが比較的に短時間で回復できる。
【００４２】
上記の新ユーザデータ転送装置＃１への切り替えが完了した後、旧ユーザデータ転送装置＃１の交換により障害が復旧した後の動作として、まず監視制御装置４は障害の復旧を検出する（Ｓ１２７）。
監視制御装置４はこの時点で、新ユーザデータ転送装置＃１の切り替え通知を受け取り済みである為、旧ユーザデータ転送装置＃１と交換された装置に対して、新ユーザデータ転送装置（ＳＢＹ）＃Ｎ＋１として冗長化する動作を要求する（Ｓ１２８）。
自身が新ユーザデータ転送装置（ＳＢＹ）＃Ｎ＋１となることを認識し、該ユーザデータ転送装置は他のユーザデータ転送装置に対して、低優先セッション情報の転送要求（Ｓ１２９）を行う。
要求を受け取ったユーザデータ転送装置（ＡＣＴ）＃１、２、Ｎは、要求の宛先の新ユーザデータ転送装置（ＳＢＹ）＃Ｎ＋１にセッション情報を転送すると共に、自身の現用系のセッション登録情報に待機系の宛先装置の情報も対応づけて登録する。（Ｓ１３０〜１３２）
転送データを受け取った新ユーザデータ転送装置（ＳＢＹ）＃Ｎ＋１は、ここで複数台のユーザデータ転送装置（ＡＣＴ）から転送されたセッション情報を待機系情報としてワークメモリ中の低優先セッション一時バッファ２５に一時保存し（Ｓ１３３）、順次データ保存部２４に保存したのち一時バッファの情報は削除していく。（Ｓ１３４）
この際、確実にデータ保存部と現用系のセッション情報と同期がとれるよう、各ユーザデータ転送装置毎に対応づけて保存し、且つユーザデータ転送装置側で管理されたユニークなセッション番号毎に、更新状態の管理、バッファリング状態からあふれた場合の再送要求等を行う。
新ユーザデータ転送装置（ＳＢＹ）＃Ｎ＋１は、データ保存部２４とバッファ情報の登録および削除を効率的に行う為に、ステップＳ１３０〜１３２による各ユーザデータ転送装置からの待機系のセッション情報の転送の順番を設け、周期毎に予め割り当てられたセッション数の情報を転送する方式をとることも可能である。
【００４３】
ここで、新ユーザデータ転送装置（ＳＢＹ）＃Ｎ＋１が全てのユーザデータ転送装置の低優先のセッション情報をデータ保存部２４に完全に現用系と同期した状態で保存するまでに長時間かかる状況も想定される。
例えばこの状態で障害が発生した際に欠損してしまうセッションに関して限定的となるように、各ユーザデータ転送装置内のセッション毎に優先順位を持たせた転送と保存を行っても良い。
この優先順位が低いセッションに関しては、低優先セッションとして保存していたセッションの復旧後に、セッションのプロトコルに従ってセッションの再接続を行うこともできる。
また、上記の多数のセッション情報が欠損してしまうようなハザーダスな時間帯（上記の動作では一台目のユーザデータ転送装置が故障して、ユーザデータ転送装置（ＳＢＹ）＃Ｎ＋１が新ユーザデータ転送装置の現用系になって、故障品と交換されたユーザデータ転送装置が新ユーザデータ転送装置（ＳＢＹ）＃Ｎ＋１として、全ユーザデータ転送装置の低優先セッション情報のデータを保存するまでの間）が相応に長いことが想定され、
そのハザーダスな時間を無くし、また一方で低確率の装置内の二重障害にも対応する場合には、ユーザデータ転送装置（ＳＢＹ）を２台以上にする対応で対処可能である。
【００４４】
３．実施形態２
図７は、本発明の図１の実施形態で通信システムの全てのユーザデータ転送装置がデータ保存部を有した同一のハード構成としていたのに対し、冗長系のユーザデータ転送装置（ＳＢＹ）＃Ｎ＋１のみがデータ保存部を有し、低優先セッションの冗長系として動作する場合の一実施形態について示す。
本構成は、共用のデータ保存部の役割を有した冗長系のユーザデータ転送装置を他の現用系装置とは完全に別のハード構成として設ける場合の構成である。
また、図１の通信システム１のうち既に説明した図１に示された同一の符号を付された構成と同一の機能を有する部分については、説明を省略する。
【００４５】
図７の通信システム１では障害発生後の動作シーケンス図２、４までの切り替え動作は図１の通信システムと同じである。
動作シーケンス図５で行っていた冗長系のユーザデータ転送装置（ＳＢＹ）＃Ｎ＋１が新現用系のユーザデータ転送装置となる為の高優先セッションの復元動作は、図７の通信システム１では行わなず、障害発生後の動作としては動作シーケンス図２、４までの高優先セッションのサービス引き継ぎを他の現用系のユーザデータ転送装置が、低優先セッションのサービスの引き継ぎを冗長系のユーザデータ転送装置（ＳＢＹ）＃Ｎ＋１が行う状態を保つ。
【００４６】
冗長系のユーザデータ転送装置（ＳＢＹ）＃Ｎ＋１は他の現用系のユーザデータ転送装置とは別のデータ保存部２４を持ったハード構成をとることから、全ての現用系ユーザデータ転送装置の低優先セッションのみの待機系の保存処理に適した構成として、データ保存部２４のインタフェースの高速化を図り、全ての現用系ユーザデータ転送装置の低優先セッションの情報の待機系情報としてデータ保存部２４に保存する際の処理の負荷を軽減する構成をとることもできる。
これにより、冗長系のユーザデータ転送装置（ＳＢＹ）＃Ｎ＋１は障害発生後に障害が発生した現用系ユーザデータ転送装置の低優先セッションのサービスを引き継ぐ動作を行いながら、他の全ての現用系ユーザデータ転送装置の低優先セッションの待機系情報の保存動作を継続してもよいし、例えばユーザデータ転送装置（ＳＢＹ）を２台以上にする構成とし、障害発生後は低優先セッションのサービスを引き継ぐ動作と、他の全ての現用系ユーザデータ転送装置の低優先セッションの待機系情報の保存動作とに役割を分担しても良い。
障害が発生していたユーザデータ転送装置が交換されると、他の現用系のユーザデータ転送装置のＯＳのワークメモリ２７に存在し、交換されたユーザデータ転送装置を宛先として対応づく高優先セッションの現用系と待機系のセッション情報と、冗長系のユーザデータ転送装置のＯＳのワークメモリ２７に存在し、交換されたユーザデータ転送装置を宛先として対応づく低優先セッション情報との転送要求を行って復元することにより、障害切り替え状態からの切り戻し処理を行う。
上記図７の通信システムにより、現用系の全てのユーザデータ転送装置２からデータ保存部をなくし、冗長系のユーザデータ転送装置＃Ｎ＋１にのみデータ保存部２４をもって全てのユーザデータ転送装置で共用することで設備コストを低減しつつ、高優先セッションについては現用系のユーザデータ転送装置＃１〜Ｎのワークメモリ内の処理で負荷を均等に分散して障害時の高速な切り替えを実現し、低優先セッションの障害時の切り替えは冗長系のユーザデータ転送装置＃Ｎ＋１のデータ保存部２４からワークメモリ２７に復元して切り替えを行い、要求される品質で回復する動作を行うことができる。
【００４７】
次に図７の通信システムにおける、障害発生後の切り替え動作（シーケンス図２、４）後のユーザデータ転送装置＃１の交換復旧後に現用系装置に切り戻る動作に関し、図８のシーケンス図で詳述する。
シーケンス図２、４の障害切り替え動作後の引き継ぎ状態（Ｓ２００〜Ｓ２０６）は、
図５のシーケンスと同様である。
違いは、ユーザデータ転送装置＃Ｎ＋１のデータ保存部２４のインタフェースが高速化され、低優先セッションの待機系情報の保存処理は障害切り替え後においても全てのユーザデータ転送装置のセッションに対して継続している状況とする。なお、＃１の切り戻り処理シーケンスでは特に言及しない。
【００４８】
現用系ユーザデータ転送装置の負荷を障害発生前の状態に戻し、ユーザデータ転送装置＃Ｎ＋１を完全な待機系に切り戻す為の動作として、まず監視制御装置４は交換によりユーザデータ転送装置＃１の障害復旧を検出する。（Ｓ２０７）
障害の復旧により、監視制御装置４はユーザデータ転送装置＃１に対して、現用系となる動作の開始を要求する。（Ｓ２０８）
【００４９】
ユーザデータ転送装置＃１は高優先セッション情報を登録する為、ユーザデータ転送装置＃１の現用系セッション情報の要求（Ｓ２０９）と待機系セッション情報の要求（Ｓ２１１）を全ユーザデータ転送装置に対して行う。
要求に従い、ユーザデータ転送装置＃１を現用系セッション情報の宛先として対応づけられた待機系セッション情報（Ｓ２０５）を持つユーザデータ転送装置＃２はＳ＃Ａのセッション情報をユーザデータ転送装置＃１に対して転送し（Ｓ２１０）、ユーザデータ転送装置＃１を待機系セッション情報の宛先として対応づけられた現用系セッション情報（Ｓ２０２）を持つユーザデータ転送装置＃ＮはＳ＃Ｃのセッション情報をユーザデータ転送装置＃１に対して転送する。（Ｓ２１２）
次に、ユーザデータ転送装置＃１はユーザデータ転送装置＃Ｎ＋１に対して、ユーザデータ転送装置＃１の低優先セッション情報の要求を行い（Ｓ２１３）、ユーザデータ転送装置＃Ｎ＋１はＳ＃ａのセッション情報をユーザデータ転送装置＃１に対して転送する。（Ｓ２１４）
ユーザデータ転送装置＃１はその各々を自身のワークメモリ２７に現用系と待機系情報として登録を行い、送信元の宛先装置の情報も対応づけて登録する。（Ｓ２１５〜Ｓ２１６）
【００５０】
ユーザデータ転送装置＃１は、これらに対応づけられ転送された高優先のセッション情報の現用系と待機系情報、及び低優先のセッション情報を含めて全ての登録（Ｓ２１５〜Ｓ２１６）が完了すると、ユーザデータ転送装置＃１は現用系に切り替えるよう、監視制御装置４に対して現用系化の完了通知（Ｓ２１７）を送信する。
監視制御装置４は完了通知に従い、ＮＩＦ３に切替要求を発行する。（Ｓ２１８）
ＮＩＦ３は、この通知に従って、図３のセッション振り分けテーブルに対して、ユーザデータ転送装置＃１が現用系に切り戻る切り替えを行う。
【００５１】
図３のセッション振り分けテーブルではその切り替えは＃１障害時での切り替え状態の有無を元に、正常時のテーブル状態に戻る動作となる。
【００５２】
図８の切替要求（Ｓ２１８）後、ＮＩＦ３は、各ユーザデータ転送装置に対して、ユーザデータ転送装置＃１が現用系に切り戻った事を示す切替要求（Ｓ２１９）を送信し、それを受け取った例えばユーザデータ転送装置＃２ではＳ＃Ａを待機系とする無効化（ＳＢＹ登録）を行い（Ｓ２２０）、ユーザデータ転送装置＃Ｎ＋１ではＳ＃ａを待機系とする無効化（ＳＢＹ登録）を行う。（Ｓ２２１）
ここで、低優先セッションの待機系セッション情報のデータ保存部２４の保存処理は全て継続した状態となっている。（Ｓ２２２）
【００５３】
この時点で、ＮＩＦ３は、ユーザデータ転送装置＃１の障害期間中に発生したセッションの負荷の偏りがあった場合に対して、セッション振り分けテーブル３２２を参照して、セッション振り分け制御部３２１で重み付けを持たして再平均化を図っても良い。
【００５４】
ＮＩＦ３は、外部ＩＰネットワーク６よりこの状態で対応するセッションのＳ＃Ａａ〜Ｃｃユーザデータ（Ｓ２２３）を受信すると、ＮＩＦ３の図３のセッション振り分けテーブル（正常時）に従い、現用系セッションの登録を持つユーザデータ転送装置に振り分けが行われ（Ｓ２２４）、Ｓ＃Ａａユーザデータはユーザデータ転送装置＃１に転送され（Ｓ２２５）、Ｓ＃Ｂｂ、Ｃｃユーザデータは元のままユーザデータ転送装置＃２（Ｓ２２６）と＃Ｎ（Ｓ２２７）に転送され、それぞれのプロトコルに応じたデータ処理（Ｓ２２８〜２３０）を行われた後、Ｓ＃Ａａ〜Ｃｃユーザデータ処理応答が送信される。（Ｓ２３１）
【００５５】
４．実施形態の効果
本実施形態によれば、インターネット閲覧等のデータ通信、音声などのＶｏＩＰ通信などサービス種別や、例えば通信契約による要求品質毎に、障害時の復旧時間の要求仕様を満足するよう効率化された構成を持つことが可能となり、最適な構成とすることでコストの上昇を抑えた通信システム及び冗長構成方法の構築を可能とする。
【００５６】
５．付記
本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれている。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１  通信システム
２１〜２ｎ＋１  ユーザデータ転送装置
３  ネットワークインタフェース装置（ＮＩＦ）
４  監視制御装置
５１  ユーザデータ用イーサネット（登録商標）
５２  装置制御用イーサネット（登録商標）
６    ＩＰネットワーク
２１  現用系高優先セッション情報
２２  待機系高優先セッション情報
２３  現用系低優先セッション情報
２４  データ保存部
２５  低優先セッションバッファ情報
２６  待機系低優先セッション情報
２７  ワークメモリ
３１  レイア２スイッチ
３２  パケット振り分け制御部
３２１  セッション振り分け制御部
３２２  セッション振り分けテーブル
３２３  パケット切り替え制御部
【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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