(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のクライアント装置が接続されるネットワークセグメントと、複数のサーバ計算機が接続されるネットワークセグメントとの間で、複数のパケット中継装置がパケットを中継するパケット中継装置の多重化方法に於いて、
前記複数のパケット中継装置の中から選ばれた１台のパケット中継装置が、自分を含む前記パケット中継装置にてパケット転送の中継を分担する前記サーバ計算機および前記クライアント装置のネットワークアドレスを決定し、
前記各パケット中継装置が前記決定に従いパケットの中継処理を行うことを特徴とするパケット中継装置の多重化方法。
【請求項２】
複数のクライアント装置が接続されるネットワークセグメントと、複数のサーバ計算機が接続されるネットワークセグメントとの間で、複数のパケット中継装置がパケットを中継する計算機システムに於いて、
前記サーバ計算機および前記クライアント装置のネットワークアドレスを前記各パケット中継装置に設定するステップと、
前記パケット中継装置の中からマスタとなるパケット中継装置を選ぶステップと、
前記マスタパケット中継装置が、自分を含む前記パケット中継装置にてパケット転送の中継を分担するサーバ計算機およびクライアント装置のネットワークアドレスを決定し、当該決定したネットワークアドレスを他の前記パケット中継装置に通知するステップと、
前記各パケット中継装置が、前記決定されたネットワークアドレスにしたがってパケットを中継するステップと、
前記マスタパケット中継装置によって他のパケット中継装置が正常動作しているか否かを確認し、故障したパケット中継装置を検知するステップと、
前記マスタパケット中継装置が前記故障したパケット中継装置を検知した時、残りの前記パケット中継装置にて中継分担する前記ネットワークアドレスを再度決定し、当該決定したネットワークアドレスを故障したパケット中継装置を除く他のパケット中継装置に通知するステップと
を具備することを特徴とするパケット中継装置の多重化方法。
【請求項３】
複数のクライアント装置が接続されるネットワークセグメントと、複数のサーバ計算機が接続されるネットワークセグメントの間で、複数のパケット中継装置がパケットを中継する計算機システムに於いて、
前記パケット中継装置の中からマスタとなるパケット中継装置を選ぶステップと、
前記マスタパケット中継装置によって前記サーバ計算機およびクライアント装置のネットワークアドレスを知るために、全てのパケットを中継するステップと、
前記マスタパケット中継装置が前記ネットワークアドレスを検出した後に、自分を含む前記パケット中継装置がパケット転送の中継を分担するネットワークアドレスを決定し、当該決定したネットワークアドレスを他の前記パケット中継装置に通知するステップと、
前記パケット中継装置が、前記決定されたネットワークアドレスにしたがってパケットを転送するステップと
を具備することを特徴とするパケット中継装置の多重化方法。
【請求項４】
前記パケット中継装置が互いに正常に動作しているかを確認し合うステップと、
前記マスタパケット中継装置が故障したことを他の前記パケット中継装置によって検知した際に、他の前記パケット中継装置の１つをマスタパケット中継装置として再設定するステップと、
マスタパケット中継装置が再設定されたことを、残りの他のパケット中継装置に通知すると共に、動作する前記パケット中継装置にて中継処理する前記ネットワークアドレスを再度決定し、前記残りの他のパケット中継装置に通知するステップと
を具備することを特徴とする請求項１または３記載のパケット中継装置の多重化方法。
【請求項５】
前記パケット中継装置のいずれにおいてもパケット転送の中継を分担していないネットワークアドレスを持つパケットが送られてきた場合に、前記マスタパケット中継装置が最初に当該パケットを中継し、そのネットワークアドレスを中継分担するパケット中継装置を決定し、その分担を含む新たな中継分担するネットワークアドレスを前記各パケット中継装置に通知するステップを含む請求項３記載のパケット中継装置の多重化方法。
【請求項６】
前記パケット中継装置が中継分担したネットワークアドレスを持つパケットを一定時間使用されていないことを検知した場合、それをマスタパケット中継装置に通知し、前記マスタパケット中継装置は当該未使用ネットワークアドレスを中継分担するネットワークアドレスから削除し、その削除したネットワークアドレスを前記パケット中継装置に通知するステップを含む請求項３記載のパケット中継装置の多重化方法。
【請求項７】
複数のクライアント装置が接続されるネットワークセグメントと、複数のサーバ計算機が接続されるネットワークセグメントとの間で、複数のパケット中継装置がパケットを中継する計算機システムに於いて、
前記複数のパケット中継装置の中から１台のパケット中継装置をマスタパケット中継装置として設定する手段と、
前記設定手段でマスタとなったパケット中継装置が、前記各パケット中継装置でパケット転送の中継を分担する前記サーバ計算機および前記クライアント装置のネットワークアドレスを決定し、前記決定したネットワークアドレスを他の前記パケット中継装置に通知する手段と、
前記マスタパケット中継装置より通知された前記ネットワークアドレスに従い、前記各パケット中継装置にてパケットの中継を制御する手段と
を具備したことを特徴とする計算機システム。
【請求項８】
複数のクライアント装置が接続されるネットワークセグメントと、複数のサーバ計算機が接続されるネットワークセグメントとの間に、複数設けられるパケット中継装置であって、
マスタとして選ばれたパケット中継装置は、自分を含むパケット中継装置にてパケット転送の中継を分担する前記サーバ計算機および前記クライアント装置のネットワークアドレスを決定し、当該ネットワークアドレスを他の前記各パケット中継装置に通知する手段と、
前記マスタパケット中継装置によって他のパケット中継装置が正常動作しているか否かを確認し、故障したパケット中継装置を検知した場合、残りの前記パケット中継装置にて中継分担する前記ネットワークアドレスを再度決定し、当該決定したネットワークアドレスを故障したパケット中継装置を除く他のパケット中継装置に通知する手段と
を具備することを特徴とするパケット中継装置。
【請求項９】
複数のクライアント装置が接続されるネットワークセグメントと、複数のサーバ計算機が接続されるネットワークセグメントとの間に複数介在されるパケット中継装置であって、
前記パケット中継装置の中から１台のパケット中継装置をマスタパケット中継装置に設定するマスタパケット中継装置設定手段と、
前記設定手段によりマスタに設定されたパケット中継装置が、前記各パケット中継装置にてパケット転送の中継を分担するサーバ計算機および前記クライアント装置のネットワークアドレスを決定し、当該決定したネットワークアドレスを他の前記パケット中継装置に通知するパケット中継分担設定手段と、
前記マスタパケット中継装置より通知された前記ネットワークアドレスに従ってパケット中継を制御するパケット中継手段と、
前記マスタパケット中継装置と他の前記パケット中継装置との間で、装置が正常に動作していることを確認するハートビート交換手段と、
前記マスタパケット中継装置が故障したパケット中継装置を検知した場合、残った前記パケット中継装置にて中継分担する前記ネットワークアドレスを再度決定し、当該決定したネットワークアドレスを前記故障したパケット中継装置を除くパケット中継装置に通知するパケット中継分担設定手段と
を具備することを特徴とするパケット中継装置。
【請求項１０】
複数のクライアント装置が接続されるネットワークセグメントと、複数のサーバ計算機が接続されるネットワークセグメントとの間に複数介在されるパケット中継装置であって、
前記パケット中継装置の中からマスタとなるパケット中継装置を選び、マスタパケット中継装置に設定する手段と、
前記手段にて設定されたマスタパケット中継装置によって、前記サーバ計算機およびクライアント装置のネットワークアドレスを知るために、全てのパケットを中継するネットワークアドレス取得手段と、
前記マスタパケット中継装置が前記ネットワークアドレス取得手段で取得した前記ネットワークアドレスをもとに、前記パケット中継装置にて中継分担する前記ネットワークアドレスを決定し、当該決定したネットワークアドレスを他のパケット中継装置に通知するパケット中継分担設定手段と、
前記ネットワークアドレスに従って前記各パケット中継装置がパケットを中継制御するパケット中継手段と、
を具備することを特徴とするパケット中継装置。
【請求項１１】
前記パケット中継装置が互いに正常動作していることを確認し合うハートビート交換手段と、
前記マスタパケット中継装置が故障したことを他の前記パケット中継装置によって検知した際に、他の前記パケット中継装置の１つをマスタパケット中継装置として再設定する手段と、
マスタパケット中継装置が再設定されたことを、残りの他のパケット中継装置に通知すると共に、動作する前記パケット中継装置にて中継処理する前記ネットワークアドレスを再度決定し、前記残りの他のパケット中継装置に通知する手段と
を具備することを特徴とする請求項１０記載のパケット中継装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のクライアント装置が接続されるネットワークセグメントと、複数のサーバ計算機が接続されるネットワークセグメントとの間に複数介在されるパケット中継装置の多重化方法、計算機システム、およびパケット中継装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数のクライアント装置が接続されるネットワークセグメントと、複数のサーバ計算機が接続されるネットワークセグメントとの間で、パケット中継装置がパケットを中継するネットワークシステムに於いて、従来では、複数のクライアント装置からの要求を１台のパケット中継装置が、複数のサーバ計算機に振り分けることで負荷分散を実現していた。しかしながら、この種、従来のシステムに於いては、パケット中継装置の処理能力以上にネットワークのトラフィックが急激に膨れ上がった場合のパフォーマンス低下、パケット中継装置が故障した場合のネットワーク機能停止、パケット中継装置自身の障害発生によるボトルネックの発生等、性能並びに耐故障性の面で種々の問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように従来では、パケット中継装置の処理能力以上にネットワークのトラフィックが急激に膨れ上がった場合のパフォーマンス低下、パケット中継装置自身の故障、障害発生等によるネットワーク機能停止、ボトルネック発生等、性能や耐故障性の面で種々の問題があった。
【０００４】
本発明は上記実情に鑑みなされたもので、複数のクライアント装置が接続されるネットワークセグメントと、複数のサーバ計算機が接続されるネットワークセグメントとの間で、パケット中継装置を用いたパケットを中継するネットワークシステムに於いて、クライアント装置・サーバ間のネットワークの負荷を効率よく軽減できるとともに、ネットワーク機能の停止等のシステム異常を確実に回避して、機能性に優れた信頼性の高いシステムを構築することができる、パケット中継装置の多重化方法、計算機システムおよびパケット中継装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、パケット中継装置を多重化し、これら各パケット中継装置が相互に連携してパケット転送を分担する機能をもつ構成として、パケット中継装置の処理能力以上にネットワークのトラフィックが急激に膨れ上がった場合のパフォーマンスの低下を回避するとともに、パケット中継装置が故障した場合にも、残りのパケット中継装置が故障したパケット中継装置の役割を引き継いでシステム動作を継続することができるようにしたことを特徴とする。
【０００６】
即ち、本発明のパケット中継装置の多重化方法は、複数のクライアント装置が接続されるネットワークセグメントと、複数のサーバ計算機が接続されるネットワークセグメントとの間で、複数のパケット中継装置がパケットを中継するパケット中継装置の多重化方法に於いて、前記複数のパケット中継装置の中から選ばれた１台のパケット中継装置が、自分を含む前記パケット中継装置にてパケット転送の中継を分担する前記サーバ計算機および前記クライアント装置のネットワークアドレスを決定し、前記各パケット中継装置が前記決定に従いパケットの中継処理を行うことを特徴とする。
【０００７】
即ち、本発明のパケット中継装置の多重化方法は、複数のクライアント装置が接続されるネットワークセグメントと、複数のサーバ計算機が接続されるネットワークセグメントとの間で、複数のパケット中継装置がパケットを中継する計算機システムに於いて、前記サーバ計算機および前記クライアント装置のネットワークアドレスを前記各パケット中継装置に設定するステップと、前記パケット中継装置の中からマスタとなるパケット中継装置を選ぶステップと、前記マスタパケット中継装置が、自分を含む前記パケット中継装置にてパケット転送の中継を分担するサーバ計算機およびクライアント装置のネットワークアドレスを決定し、当該決定したネットワークアドレスを他の前記パケット中継装置に通知するステップと、前記各パケット中継装置が、前記決定されたネットワークアドレスにしたがってパケットを中継するステップと、前記マスタパケット中継装置によって他のパケット中継装置が正常動作しているか否かを確認し、故障したパケット中継装置を検知するステップと、前記マスタパケット中継装置が前記故障したパケット中継装置を検知した時、残りの前記パケット中継装置にて中継分担する前記ネットワークアドレスを再度決定し、当該決定したネットワークアドレスを故障したパケット中継装置を除く他のパケット中継装置に通知するステップとを具備することを特徴とする。
【０００８】
即ち、本発明のパケット中継装置の多重化方法は、複数のクライアント装置が接続されるネットワークセグメントと、複数のサーバ計算機が接続されるネットワークセグメントの間で、複数のパケット中継装置がパケットを中継する計算機システムに於いて、前記パケット中継装置の中からマスタとなるパケット中継装置を選ぶステップと、前記マスタパケット中継装置によって前記サーバ計算機およびクライアント装置のネットワークアドレスを知るために、全てのパケットを中継するステップと、前記マスタパケット中継装置が前記ネットワークアドレスを検出した後に、自分を含む前記パケット中継装置がパケット転送の中継を分担するネットワークアドレスを決定し、当該決定したネットワークアドレスを他の前記パケット中継装置に通知するステップと、前記パケット中継装置が、前記決定されたネットワークアドレスにしたがってパケットを転送するステップとを具備することを特徴とする。
【０００９】
即ち、本発明のパケット中継装置の多重化方法は、前記パケット中継装置が互いに正常に動作しているかを確認し合うステップと、前記マスタパケット中継装置が故障したことを他の前記パケット中継装置によって検知した際に、他の前記パケット中継装置の１つをマスタパケット中継装置として再設定するステップと、マスタパケット中継装置が再設定されたことを、残りの他のパケット中継装置に通知すると共に、動作する前記パケット中継装置にて中継処理する前記ネットワークアドレスを再度決定し、前記残りの他のパケット中継装置に通知するステップとを具備することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００１１】
図１は本発明の第１実施形態、及び第２実施形態に於けるシステムの構成を示すブロック図である。
【００１２】
本発明に於けるシステムは、図１に示すように、複数のクライアント装置（図示せず）が接続されるネットワークセグメント（クライアント装置側ネットワークセグメント）１００と、複数のサーバ計算機２０，２０，…が接続されるネットワークセグメント（サーバ計算機側ネットワークセグメント）２００との間に、複数台のパケット中継装置１０，１０，…を接続し、これら各パケット中継装置１０，１０，…にそれぞれ受け持つサーバ計算機２０，２０，…を予め設定しておいて、クライアント装置側ネットワークセグメント１００とサーバ側ネットワークセグメント２００との間の通信時に、複数のパケット中継装置１０，１０，…がそれぞれ受け持つサーバ計算機２０，２０，…を対象にパケットを中継する機能を有することを特徴としている。
【００１３】
上記機能を実現したパケット中継装置１０の要部の構成要素を図２に示す。
【００１４】
パケット中継装置１０には、図２に示すように、２つのパケット送受信部１１，１２と、パケット中継判定データベース１３が設けられる。パケット送受信部１１はクライアント装置側ネットワークセグメント１００に接続され、パケット送受信部１２はサーバ側ネットワークセグメント２００に接続される。
【００１５】
パケット中継判定データベース１３は、パケット送受信部１１，１２で受信したパケットを解析し、データベースに登録されているネットワークアドレスのパケットのみを送出対象パケットとして受け渡す機能を持つ。即ち、パケット送受信部１１がクライアント装置側ネットワークセグメント１００よりパケットを受信すると、当該パケットが、内部データベース（図３参照）に登録されているネットワークアドレスからのパケットであるか否かを調べ、データベースに登録されているネットワークアドレスからのパケットであるとき、当該パケットをサーバ側ネットワークセグメント２００に接続されたパケット送受信部１２に渡す。パケット送受信部１２がサーバ側ネットワークセグメント２００よりパケットを受信すると、当該パケットが、データベースに登録されているネットワークアドレスからのパケットであるか否かを調べ、データベースに登録されているネットワークアドレスからのパケットであるとき、当該パケットをクライアント装置側ネットワークセグメント１００に接続されたパケット送受信部１１に渡す。
【００１６】
上記パケット中継装置１０に設けられたパケット中継判定データベース１３の構成例を図３に示す。
【００１７】
このパケット中継判定データベース１３には、クライアント装置からサーバ計算機にアクセス可能な（若しくはアクセス不可の）ネットワークアドレスが登録され、このデータベースを参照して、クライアント装置側ネットワークセグメント１００からサーバ側ネットワークセグメント２００に転送されるパケットについて転送可否の制御が行われる。
【００１８】
また、このデータベースを参照して、サーバ側ネットワークセグメント２００からクライアント装置側ネットワークセグメント１００に転送されるパケットについて転送可否の制御が行われる。
【００１９】
上記パケット中継装置１０，１０，…は、それぞれがマスタパケット中継装置として動作可能な状態を有し、また他のスレーブとなるパケット中継装置のパケット転送負荷分担を制御する機能（パケット中継判定データベース１３の設定機能）を持つ。以下の例では、上記パケット中継装置１０，１０，…のうち、いずれか１つのパケット中継装置（例えば１０Ａ）がマスタパケット中継装置となり、他のパケット中継装置１０Ｂ，１０Ｃ，…がすべてスレーブ側のパケット中継装置となるとして説明するが、それに限定されるものではなく、任意に設定されるものである。
【００２０】
これらの処理機能を実現するパケット中継装置１０の第１の実施形態に於ける各処理部の構成を図４乃至図６に示す。
【００２１】
この第１の実施形態では、上記パケット中継装置１０，１０，…の全てに、図４に示す初期化処理部１４と、図５に示すマスタパケット中継装置処理部１５と、図６に示すスレーブ側の各パケット中継装置処理部１６とが設けられる。
【００２２】
図４に示す初期化処理部１４は、パケット中継装置の初期化処理を行うもので、パケット中継判定データベース設定部１４１と、マスタパケット中継装置設定部１４２とで構成される。パケット中継判定データベース設定部１４１は、外部からの入力により、パケット中継判定データベース１３に、サーバ計算機のネットワークアドレスの登録処理を行う機能を持つ。そして、マスタパケット中継装置設定部１４２は、外部からの入力により、どのパケット中継装置をマスタとして登録するかの処理を行う機能を持つ。尚、初期化処理部１４に関しては、パケット中継装置以外でも、例えばネットワーク１００に接続されたリモート計算機からも実行可能とする。
【００２３】
図５に示すマスタパケット中継装置処理部１５は、パケット中継分担設定部１５１と、ハートビート交換部１５２と、パケット中継装置故障検出＆処理部１５３とで構成される。パケット中継分担設定部１５１は、全サーバアドレスと存在するパケット中継装置をもとに、どのパケット中継装置がどのサーバ計算機のパケットの中継を担当するかを決定し、その結果を各パケット中継装置に伝える処理を行う機能を持つ。ハートビート交換部１５２は、マスタパケット中継装置が、スレーブ側となる各パケット中継装置と一定時間毎に各パケット中継装置の稼動確認を行う機能を持つ。パケット中継装置故障検出＆処理部１５３は、ハートビート交換部１５２からパケット中継装置の異常を伝えられた場合の処理を行う機能を持つ。
【００２４】
図６に示すスレーブ側の各パケット中継装置処理部１６は、ハートビート交換部１６１と、マスタパケット中継装置故障検出＆処理部１６２と、パケット通過処理部１６３とで構成される。ハートビート交換部１６１は、パケット中継装置がマスタパケット中継装置と一定時間毎に動作確認を行う機能を持つ。マスタパケット中継装置故障検出＆処理部１６２は、ハートビート交換部１６１からマスタパケット中継装置の異常を伝えられた場合の処理を行う機能を持つ。パケット通過処理部１６３は、パケットを受信した際に、パケット中継判定データベース１３に照らし合わせて、パケットを中継させるか否かを決定し、その結果に従いパケットの中継処理を行う機能を持つ。
【００２５】
本発明の第１実施形態による上記パケット中継装置１０の各処理部の処理動作手順を図７乃至図１１に示す。
【００２６】
図７乃至図９は、それぞれ上記初期化処理部１４の制御の下に実行される初期化処理の手順を示すフローチャートである。
【００２７】
図１０は、上記各パケット中継装置１０，１０，…に於けるパケット中継判定データベース１３を参照したパケット中継処理の手順を示すフローチャートである。
【００２８】
図１１は、上記各パケット中継装置１０，１０，…に於ける異常検出処理の手順を示すフローチャートである。
【００２９】
ここで、上記各図を参照して本発明の第１実施形態に於ける動作について説明する。
【００３０】
初期化処理時に於いて、各パケット中継装置１０は、初期化処理部１４のパケット中継判定データベース設定部１４１の制御の下に、外部より入力されたサーバ計算機２０，２０，…のネットワークアドレスをパケット中継判定データベース１３に登録する（図７ステップＡ１１）。
【００３１】
次に、外部からの指示に従い、上記各パケット中継装置１０，１０，…の中から、１台のパケット中継装置のマスタパケット中継装置設定部１４２にマスタパケット中継装置を設定し、その旨がマスタパケット中継装置設定部１４２の制御により他のパケット中継装置１０，１０，…に通知される（図７ステップＡ１２，Ａ１３）。
【００３２】
マスタパケット中継装置に選出されたパケット中継装置１０（例えば１０Ａ）は、パケット中継分担設定部１５１にて、自分を含むパケット中継装置１０，１０，…がパケット中継の中継を分担するサーバ計算機２０，２０，…、およびクライアント装置を決め（図８ステップＡ１４，Ａ１５）、その分担結果の情報（ネットワークアドレス）を他のパケット中継装置１０Ｂ，１０Ｃ，…に通知する（図８ステップＡ１６）。
【００３３】
上記マスタパケット中継装置に選出されたパケット中継装置１０Ａからパケット中継の分担通知を受けた、スレーブ側となる各パケット中継装置１０Ｂ，１０Ｃ，…は、パケット中継判定データベース設定部１４１にて、上記通知された分担に従うネットワークアドレスをパケット中継判定データベース１３に登録し、パケット中継判定データベース１３を更新する（図９ステップＡ１７，Ａ１８）。
【００３４】
このようにして、初期化処理に於いて、クライアント装置側ネットワークセグメント１００とサーバ側ネットワークセグメント２００との間に接続された各パケット中継装置１０，１０，…の中から、１台のマスタパケット中継装置１０Ａが選ばれ、そのマスタパケット中継装置１０Ａが自分を含む他のパケット中継装置１０，１０，…のパケット中継の分担を決定して、そのパケット中継の分担情報（ネットワークアドレス）が各パケット中継装置１０Ｂ，１０Ｃ，…に通知される。
【００３５】
その後、上記各パケット中継装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，…がそれぞれ自装置のパケット中継判定データベース１３に登録されたネットワークアドレスに従いパケット中継処理を行う。
【００３６】
即ち、パケット中継装置１０は、パケット送受信部１１がクライアント装置側のネットワークセグメント１００からパケットを受信すると（図１０ステップＢ１１）、パケット通過処理部１６３にて、当該受信パケットの宛先ネットワークアドレスと、パケット中継判定データベース１３に登録されたネットワークアドレスとを照合し（図１０ステップＢ１２）、通過させるパケットであるか否かを判断する（図１０ステップＢ１３）。ここで通過させるパケットであれば、当該受信パケットをパケット送受信部１２に渡して、サーバ側のネットワークセグメント２００へ送出する（図１０ステップＢ１４）。また、通過させるパケットでないと判断した場合は、そのパケットをパケット送受信部１２に渡さず、そのパケットの中継処理を終了する（図１０ステップＢ１５１）。
【００３７】
また、パケット中継装置１０は、パケット送受信部１２がサーバ側のネットワークセグメント２００からパケットを受信すると、パケット通過処理部１６３にて、当該受信パケットの宛先ネットワークアドレスと、パケット中継判定データベース１３に登録されたネットワークアドレスとを照合して、通過させるパケットであるか否かを判断する。ここで通過させるパケットであれば、当該受信パケットをパケット送受信部１１に渡して、クライアント側のネットワークセグメント１００へ送出する。また、通過させるパケットでないと判断した場合は、そのパケットをパケット送受信部１１に渡さず、そのパケットの中継処理を終了する。
【００３８】
次に、パケット中継装置１０，１０，…のいずれかに故障等の異常が発生した際の異常処理について説明する。
【００３９】
マスタパケット中継装置となったパケット中継装置１０Ａとスレーブ側となる他の各パケット中継装置１０Ｂ，１０Ｃ，…は、互いに一定時間間隔で、ハートビート交換部（マスタパケット中継装置１０Ａのハートビート交換部１５２と、スレーブパケット中継装置１０Ｂ，１０Ｃ，…のハートビート交換部１６１との間）にて、互いの装置が稼動していることを確認している（図１１ステップＣ１１）。
【００４０】
この際、スレーブ側となったパケット中継装置１０Ｂから応答が無くなると（図１１ステップＣ１２  No）、そのパケット中継装置１０が故障であると判断し（図１１ステップＣ１３）、マスタパケット中継装置となったパケット中継装置１０Ａのパケット中継装置故障検出＆処理部１５３にて、パケット中継の再分担の処理を行う（図１１ステップＣ１４）。
【００４１】
パケット中継装置故障検出＆処理部１５３は、応答の無いスレーブ側のパケット中継装置１０Ｂが故障であると判断すると、そのパケット中継装置１０Ｂが中継を担当していたサーバ計算機、クライアント装置を確認し、そのネットワークアドレスをパケット中継分担設定部１５１に伝える。パケット中継分担設定部１５１では、上記応答の無いパケット中継装置１０Ｂを除いて、再度、故障したパケット中継装置を除いた各パケット中継装置１０Ａ，１０Ｃ，…にて中継分担するネットワークアドレスを決め、その分担の結果を各パケット中継装置１０Ｃ，…に通知する（図１１ステップＣ１５）。
【００４２】
上記通知を受けたスレーブ側の各パケット中継装置１０Ｃ，…は、マスタパケット中継装置１０Ａからパケット中継の分担通知を受けると、その通知をもとに、パケット中継判定データベース設定部１４１にて、パケット中継判定データベース１３を更新し、パケット中継処理を続行する（図９ステップＡ１７，Ａ１８）。
【００４３】
このようなパケット中継装置の多重化処理により、効率の良いパケット中継が継続して実行でき、また、パケット中継装置が故障した場合に、残る他のパケット中継装置が故障したパケット中継装置のパケット中継処理を引き継ぐことにより、パケット中継装置の耐故障性を実現でき、信頼性の高いネットワークシステムを構築できる。
【００４４】
次に、本発明の第２実施形態を説明する。
【００４５】
この第２実施形態では、上記パケット中継装置１０，１０，…に、全てに図１２に示す初期化処理部１７と、図１３に示すマスタパケット中継装置処理部１８と、図１４に示すスレーブ側の各パケット中継装置処理部１９とが設けられる。
【００４６】
図１２に示す初期化処理部１７は、パケット中継装置１０，１０，…の初期化処理を行う部分であり、マスタパケット中継装置設定部１７１から構成される。このマスタパケット中継装置設定部１７１は、存在するパケット中継装置同士で、どのパケット中継装置をマスタとして登録するか決める処理を行う機能を持つ。
【００４７】
図１３に示すマスタパケット中継装置処理部１８は、サーバ計算機のネットワークアドレス取得部１８１と、パケット中継分担設定部１８２と、ハートビート交換部１８３と、パケット中継装置故障検出＆処理部１８４と、未登録のサーバ検出部１８５と、未使用サーバ設定部１８６とから構成される。
【００４８】
サーバ計算機のネットワークアドレス取得部１８１は、マスタパケット中継装置を通過するパケットを集計し、全サーバ計算機のネットワークアドレスを取得する処理を行う機能を持つ。
【００４９】
パケット中継分担設定部１８２は、全サーバアドレスと存在するパケット中継装置に従い、どのパケット中継装置がどのサーバ計算機のパケットの中継を担当するかを決定し、その結果を各パケット中継装置に伝える処理を行う機能を持つ。
【００５０】
ハートビート交換部１８３は、マスタパケット中継装置が、スレーブ側となる各パケット中継装置と一定時間毎に、各パケット中継装置の稼動確認を行う機能を持つ。
【００５１】
パケット中継装置故障検出＆処理部１８４は、ハートビート交換部１８３からパケット中継装置の異常を伝えられた場合の処理を行う機能を持つ。
【００５２】
未登録のサーバ検出部１８５は、マスタパケット中継装置が、パケット中継判定データベース１３に未登録のサーバ計算機のネットワークアドレスを持ったパケットを受け取った場合に、そのサーバ計算機のネットワークアドレスを登録する処理を行う機能を持つ。
【００５３】
未使用サーバ設定部１８６は、パケット中継装置が中継を担当しているサーバ計算機と一定時間パケットの中継を行っていない場合に、そのサーバ計算機のネットワークアドレスを削除する処理を行う機能を持つ。
【００５４】
図１４に示すスレーブ側の各パケット中継装置処理部１９は、パケット中継判定データベース設定部１９１と、ハートビート交換部１９２と、マスタパケット中継装置故障検出＆処理部１９３と、未使用サーバの検出＆処理部１９４と、パケット通過処理部１９５とから構成される。
【００５５】
パケット中継判定データベース設定部１９１は、マスタパケット中継装置から全サーバのネットワークアドレスおよび中継を分担するサーバ計算機のネットワークアドレスを伝えられた場合に、パケット中継判定データベース１３に、そのネットワークアドレスを登録する処理を行う機能を持つ。
【００５６】
ハートビート交換部１９２は、マスタパケット中継装置と一定時間毎に動作確認を行う機能を持つ。
【００５７】
マスタパケット中継装置故障検出＆処理部１９３は、ハートビート交換部１９２からマスタパケット中継装置の異常を伝えられた場合の処理を行う機能を持つ。
【００５８】
未使用サーバの検出＆処理部１９４は、パケット中継装置が中継を担当しているサーバ計算機と一定時間パケットの中継を行っていない場合に、そのサーバ計算機を検知し、マスタパケット中継装置に伝える処理を行う機能を持つ。
【００５９】
パケット通過処理部１９５は、パケットを受信した場合に、パケット中継判定データベース１３に照らし合わせて、当該受信パケットを中継させるか否かを決定し、その結果に従いパケット中継処理を行う機能を持つ。
【００６０】
本発明の第２実施形態による上記パケット中継装置１０，１０，…の各処理部の処理動作手順を図１５乃至図２１に示す。図１５乃至図１７はそれぞれ上記初期化処理部１４の制御の下に実行される初期化処理の手順を示すフローチャートである。図１８は、マスタパケット中継装置に異常が発生した際の異常検出処理の手順を示すフローチャートである。図１９、は未登録サーバのパケット検出処理の手順を示すフローチャートである。図２０および図２１は、未使用サーバ検出処理の手順を示すフローチャートである。
【００６１】
ここで、上記各図を参照して本発明の第２実施形態に於ける動作について説明する。
【００６２】
初期化処理時に於いて、パケット中継装置１０，１０，…は、マスタパケット中継装置設定部１７１にて、存在するパケット中継装置同士で、どのパケット中継装置をマスタとするかを選出し（図１５ステップＤ１１）、マスタパケット中継装置となるパケット中継装置（例えば１０Ａ）に、その旨を通知する（図１５ステップＤ１２）。
【００６３】
マスタパケット中継装置となったパケット中継装置１０Ａは、サーバ計算機のネットワークアドレス取得部１８１にて、マスタパケット中継装置を通過するパケットをもとに、全サーバのネットワークアドレスを取得する処理を行い（図１６ステップＤ１３，Ｄ１４）、その結果、取得した情報（サーバ計算機２０，２０，…のネットワークアドレス）をもとに、パケット中継分担設定部１８２にて、自分を含むパケット中継装置１０，１０，…が中継を分担するサーバ計算機およびクライアント装置を決める（図１６ステップＤ１５，Ｄ１６）。
【００６４】
そして、マスタパケット中継装置１０Ａは、スレーブ側となる各パケット中継装置１０Ｂ，１０Ｃ，…に、パケット中継の分担および全サーバ計算機およびクライアント装置のネットワークアドレスを通知する（図１６ステップＤ１７）。
【００６５】
上記スレーブ側となる各パケット中継装置１０Ｂ，１０Ｃ，…は、マスタパケット中継装置１０Ａからパケット中継の分担およびネットワークアドレスの通知を受けると（図１７ステップＤ１８）、その通知をもとに、パケット中継判定データベース設定部１９１にて、パケット中継判定データベース１３を作成し登録する（図１７ステップＤ１９）。
【００６６】
上記各パケット中継装置１０，１０，…がネットワークセグメント１００から（あるいはネットワークセグメント２００）パケットを受け取った際の中継処理、およびパケット中継装置の異常検出処理は、それぞれ上述した第１実施形態の場合と同様であるので、ここではその説明を省略する。
【００６７】
次に、マスタパケット中継装置となったパケット中継装置１０に異常が生じた際の異常検出処理について説明する。
【００６８】
マスタパケット中継装置となったパケット中継装置１０Ａと、スレーブ側となった他の各パケット中継装置１０Ｂ，１０Ｃ，…は、互いに一定の時間間隔で、ハートビート交換部（マスタパケット中継装置１０Ａのハートビート交換部１８３と、スレーブ側となったパケット中継装置１０Ｂ，１０Ｃのハートビート交換部１９２との間）にて、互いの装置が稼動していることを確認している（図１８ステップＥ１１）。
【００６９】
この際、マスタパケット中継装置１０Ａから応答が無くなった場合、スレーブ側となった各パケット中継装置１０Ｂ，１０Ｃ，…は、マスタパケット中継装置故障検出＆処理部１９３にて、マスタパケット中継装置の選出処理を行う。
【００７０】
即ち、マスタパケット中継装置故障検出＆処理部１９３は、マスタパケット中継装置から一定時間応答が無く（図１８ステップＥ１２  No）、マスタパケット中継装置１０Ａが故障したと判断すると（図１８ステップＥ１３）、残ったパケット中継装置１０Ｂ，１０Ｃ，…のマスタパケット中継装置設定部１７１に、その旨を通知し、当該マスタパケット中継装置設定部１７１にて、マスタパケット中継装置の選出（再設定）を行う。そして、マスタが再設定されたことを他のパケット中継装置（図１８ステップＥ１４、Ｅ１５）。
【００７１】
マスタパケット中継装置に選ばれたパケット中継装置（例えば１０Ｂ）は、上記図８および図９に示した初期化処理、若しくは図１６および図１７に示した初期化処理を実行し、パケット中継処理を続行（継続）する。
【００７２】
これにより、マスタパケット中継装置１０Ａが故障した場合であっても、残りのスレーブパケット中継装置の中からマスタを再設定して、それによりマスタとなったパケット中継装置１０Ｂが、故障したマスタパケット中継装置の役割を引き継ぐことにより、パケット中継装置の耐故障性を実現できる。
【００７３】
次に、いずれのパケット中継装置１０，１０，…も中継を担当していないネットワークアドレスを持つパケットがネットワークセグメント１００より送られてきた場合の処理について説明する。
【００７４】
前記パケット中継装置１０，１０，…のいずれも中継を担当していないネットワークアドレスを持つパケットがネットワークセグメント１００、あるいはネットワークセグメント２００に送られてきた場合、マスタパケット中継装置１０Ａがそのパケットを受信し、未登録のサーバ検出部１８５にて、当該パケットが前記各パケット中継装置１０，１０，…に未登録のパケットであることを検知する（図１９ステップＦ１１）。
【００７５】
上記未登録のサーバ検出部１８５で、到来パケットが未登録のサーバ計算機のネットワークアドレスを持っているパケット（あるいはクライアント装置）であることを検知した場合、パケット中継分担設定部１８２にて、未登録のサーバ計算機を加えた各サーバ計算機２０，２０，…を対象に、各パケット中継装置が中継を分担するサーバ計算機（あるいはクライアント装置）を決める（図１９ステップＦ１２）。
【００７６】
マスタパケット中継装置１０Ａは、他の各パケット中継装置１０Ｂ，１０Ｃ，…に、パケット転送を分担するサーバ計算機（あるいはクライアント装置）のネットワークアドレスを送出する（図１９ステップＦ１３）。
【００７７】
上記各パケット中継装置１０，１０，…は、上述した図１７の処理により、パケット中継判定データベース１３を更新し、パケット中継処理を続行する。
【００７８】
これにより、いずれのパケット中継装置１０，１０，…も中継を担当していないネットワークアドレスを持つパケットが送られてきた場合であっても、そのパケット中継に対応することができる。
【００７９】
次に、上記各パケット中継装置１０，１０，…が分担している、いずれかのネットワークアドレスを持つパケットを一定時間以上転送していないことを検知した場合の処理について説明する。
【００８０】
上記各パケット中継装置１０，１０，…は、未使用サーバの検出＆処理部１９４にて、パケット中継装置が担当している各サーバ計算機のネットワークアドレスを持つパケットの通過間隔を計測している（図２０ステップＧ１１）。
【００８１】
ここで、スレーブ側となる各パケット中継装置１０Ｂの未使用サーバの検出＆処理部１９４にて、あるサーバ計算機のネットワークアドレスを持つパケットが、予め定められた一定時間内に通過していないことを検出すると（図２０ステップＧ１２  No）、そのサーバ計算機が未使用状態であると認識して（図２０ステップＧ１３）、その旨をマスタパケット中継装置１０Ａの未使用サーバ設定部１８６に通知する（図２０ステップＧ１４）。
【００８２】
マスタパケット装置となったパケット中継装置１０の未使用サーバ設定部１８６では、上記スレーブ側となるパケット中継装置１０Ｂから上記未使用サーバの通知を受けると（図２１ステップＧ１５）、パケット中継分担設定部１８２にて、未使用状態のサーバ計算機を除いて、各パケット中継装置１０，１０，…が分担するサーバ計算機を決める（図２１ステップＧ１６）。
【００８３】
マスタパケット中継装置１０Ａは、他の各パケット中継装置１０Ｂ，１０Ｃ，…に、中継分担する、未使用状態のサーバ計算機を除いた全サーバのネットワークアドレスを送出する（図２１ステップＧ１７）。
【００８４】
このネットワークアドレスに従い上記各パケット中継装置１０Ｂ，１０Ｃ，…は、上述した図１７の処理により、パケット中継判定データベース１３を更新し、パケット中継処理を続行する。
【００８５】
このようにして、各パケット中継装置が分担しているネットワークアドレスを持つパケットを一定時間以上転送していないことを検知した場合には、そのサーバ計算機のパケット中継を省くことにより、パケット中継の効率化を図ることができる。
【００８６】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明によれば、複数のクライアント装置が接続されるネットワークセグメントと、複数のサーバ計算機が接続されるネットワークセグメントとの間で、パケット中継装置がパケットを中継するネットワークシステムに於いて、クライアント装置・サーバ間のネットワークの負荷を効率よく軽減できるとともに、ネットワーク機能の停止等のシステム異常を確実に回避して、機能性に優れた信頼性の高いシステムを構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態及び第２実施形態に於けるシステムの構成を示すブロック図。
【図２】上記実施形態に於けるパケット中継装置の要部の構成要素を示すブロック図。
【図３】上記実施形態に於けるパケット中継装置に設けられたパケット中継判定データベースの構成例を示す図。
【図４】本発明の第１の実施形態に於けるパケット中継装置の初期化処理部の構成要素を示す図。
【図５】本発明の第１の実施形態に於けるパケット中継装置のマスタパケット中継装置処理部の構成要素を示す図。
【図６】本発明の第１の実施形態に於けるパケット中継装置のスレーブ側とる各パケット中継装置処理部の構成要素を示す図。
【図７】本発明の第１実施形態に於ける初期化処理の手順を示すフローチャート。
【図８】本発明の第１実施形態に於ける初期化処理の手順を示すフローチャート。
【図９】本発明の第１実施形態に於ける初期化処理の手順を示すフローチャート。
【図１０】本発明の第１実施形態に於けるパケット中継処理の手順を示すフローチャート。
【図１１】本発明の第１実施形態に於ける、スレーブ側となるパケット中継装置の異常検出処理の手順を示すフローチャート。
【図１２】本発明の第２の実施形態に於けるパケット中継装置の初期化処理部の構成要素を示す図。
【図１３】本発明の第２の実施形態に於けるパケット中継装置のマスタパケット中継装置処理部の構成要素を示す図。
【図１４】本発明の第２の実施形態に於けるパケット中継装置のスレーブ側となる各パケット中継装置処理部の構成要素を示す図。
【図１５】本発明の第２実施形態に於ける初期化処理の手順を示すフローチャート。
【図１６】本発明の第２実施形態に於ける初期化処理の手順を示すフローチャート。
【図１７】本発明の第２実施形態に於ける初期化処理の手順を示すフローチャート。
【図１８】本発明の第1および第２実施形態に於けるマスタパケット中継装置に異常が発生した際の異常検出処理の手順を示すフローチャート。
【図１９】本発明の第２実施形態に於ける未登録サーバのパケット検出処理の手順を示すフローチャート。
【図２０】本発明の第２実施形態に於ける未使用サーバ検出処理の手順を示すフローチャート。
【図２１】本発明の第２実施形態に於ける未使用サーバ検出処理の手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
１０，１０，……パケット中継装置
１１…パケット送受信部
１２…パケット送受信部
１３…パケット中継判定データベース
１４…初期化処理部
１４１…パケット中継判定データベース設定部
１４２…マスタパケット中継装置設定部
１５…マスタパケット中継装置処理部
１５１…パケット中継分担設定部
１５２…ハートビート交換部
１５３…パケット中継装置故障検出＆処理部
１６…スレーブ側の各パケット中継装置処理部
１６１…ハートビート交換部
１６２…マスタパケット中継装置故障検出＆処理部
１６３…パケット通過処理部
２０，２０，……サーバ計算機
１００…ネットワークセグメント（クライアント装置側ネットワークセグメント）
２００…ネットワークセグメント（サーバ側ネットワークセグメント）
１７…初期化処理部
１７１…マスタパケット中継装置設定部
１８…マスタパケット中継装置処理部
１８１…サーバのネットワークアドレス取得部
１８２…パケット中継分担設定部
１８３…ハートビート交換部
１８４…パケット中継装置故障検出＆処理部
１８５…未登録のサーバ検出部
１８６…未使用サーバ設定部
１９…スレーブ側の各パケット中継装置処理部
１９１…パケット中継判定データベース設定部
１９２…ハートビート交換部
１９３…マスタパケット中継装置故障検出＆処理部
１９４…未使用サーバの検出＆処理部
１９５…パケット通過処理部
【図１】
0003798665.tif 000002
【図２】
0003798665.tif 000003
【図３】
0003798665.tif 000004
【図４】
0003798665.tif 000005
【図５】
0003798665.tif 000006
【図６】
0003798665.tif 000007
【図７】
0003798665.tif 000008
【図８】
0003798665.tif 000009
【図９】
0003798665.tif 000010
【図１０】
0003798665.tif 000011
【図１１】
0003798665.tif 000012
【図１２】
0003798665.tif 000013
【図１３】
0003798665.tif 000014
【図１４】
0003798665.tif 000015
【図１５】
0003798665.tif 000016
【図１６】
0003798665.tif 000017
【図１７】
0003798665.tif 000018
【図１８】
0003798665.tif 000019
【図１９】
0003798665.tif 000020
【図２０】
0003798665.tif 000021
【図２１】
0003798665.tif 000022