ネットワーク装置およびネットワークシステム
【課題】ホストが多数接続しているレイヤー２ネットワークに接続されるネットワーク装置において、障害復旧時に多数のＡＲＰテーブルを作成し、実際のパケット転送が開始されるまでに時間がかかる課題を解決する。
【解決手段】ネットワーク装置１−１は、インタフェース障害時にＡＲＰテーブル１５２は削除される。ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３を削除させずに宛先アドレスとの対応表を保存しておく。障害復旧時に、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３にて一時的に転送処理を開始する。これにより従来ＡＲＰ解決処理中に廃棄されるパケットに対し、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブルで一時的にでも転送処理を開始する。これにより、ネットワーク装置において障害時間を短縮できる。
【解決手段】ネットワーク装置１−１は、インタフェース障害時にＡＲＰテーブル１５２は削除される。ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３を削除させずに宛先アドレスとの対応表を保存しておく。障害復旧時に、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３にて一時的に転送処理を開始する。これにより従来ＡＲＰ解決処理中に廃棄されるパケットに対し、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブルで一時的にでも転送処理を開始する。これにより、ネットワーク装置において障害時間を短縮できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク装置およびネットワークシステムに係り、特に現用系ネットワーク装置およびネットワークシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
情報サービスをユーザーへ提供する目的で構築されるＩＰネットワークにおいて、現用系ネットワーク機器および冗長系ネットワーク機器を用いパケット通信経路を２重化し、ネットワークの冗長性を高めることが多い。
【０００３】
ＩＰネットワークにおいて、現用系ネットワーク機器のネットワークインタフェースに障害発生した場合または現用系ネットワーク機器自身に障害発生した場合、冗長系ネットワーク機器へパケット通信経路が切り替わる。現用系ネットワーク機器の障害が回復すると現用系ネットワーク機器へパケット通信経路が切り戻るネットワーク機器動作制御がネットワーク機器に実施されていることが一般的である。
【０００４】
一方、ＩＰネットワークにおいて、ネットワーク機器と接続している周辺の機器へパケット転送を行うために、レイヤー２ＭＡＣアドレスとレイヤー３ＩＰアドレスとを関連付けるＡＲＰ（Address Resolution Protocol）によるアドレス解決をネットワーク機器は行なう必要がある。ネットワーク機器がパケット受信し周辺の機器へパケット転送を行なう際、パケット転送宛先のレイヤー３ＩＰアドレスについてＡＲＰによるアドレス解決が行なわれていない場合、ＡＲＰによるアドレス解決が実施される。
【０００５】
情報サービスをユーザーへ提供する目的で構築されるＩＰネットワークのひとつであるモバイル通信サービス用ネットワークにおいて、現用系ネットワーク機器が多数の基地局と接続していた場合、現用系ネットワーク機器の障害発生によってパケット通信経路が切り替わり、冗長系ネットワーク機器に多数の基地局の接続が行なわれる。
【０００６】
冗長系ネットワーク機器は、多数の基地局向けのパケット転送を行なうためにＡＲＰによるアドレス解決を実施する。しかし、多数の基地局向けのアドレス解決を完了させるためには比較的長時間を要する。そのため、アドレス解決を完了するまでの間、冗長系ネットワーク機器に接続している多数の基地局は、パケット通信を再開することができない。この結果、その基地局をもって情報サービスを享受するはずのユーザーに対し情報サービスを提供することができない。
【０００７】
特許文献１では、現用系ネットワーク機器のもつアドレス解決結果情報を冗長系ネットワーク機器と共有する手段を提案している。共有手段をもって冗長系ネットワーク機器に要求される多数の基地局向けのアドレス解決を不要とすることにより、迅速な通信経路の切り替わりをモバイル通信サービス用ネットワークは実施することができる。
【０００８】
また、冗長系ネットワーク機器に対し基地局から定期的にＩＣＭＰ＿ＥＣＨＯ（Internet Control Message Protocol Echo）などのパケット送受信処理を実施する。この結果、冗長系ネットワーク機器は、多数の基地局向けのパケット転送要求を受けなくともアドレス解決を実行することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−１４４８０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、このようなネットワーク冗長性をもったモバイル用サービスネットワークにおいて、現用系ネットワーク機器の障害回復のため冗長用ネットワーク機器から現用系ネットワーク機器にパケット転送経路が切り戻るとき、現用系ネットワーク機器は障害から復帰した直後のために冗長系ネットワーク機器のアドレス解決結果情報を共有することは難しく、パケット転送ができなかった。また前もって基地局からのＩＣＭＰ＿ＥＣＨＯなどのパケット転送によるアドレス解決を実施することができない。よってパケット送信装置からのパケット転送要求に基づき、あらためてＡＲＰによるアドレス解決を実施する必要がある。
【００１１】
このようなネットワーク冗長性をもったモバイル用サービスネットワークにおいて、現用系ネットワーク機器には多数の基地局が接続されるため、ＡＲＰによるアドレス解決に要する時間が長期化し、アドレス解決が完了するまでの間は現用系ネットワーク機器障害が回復したにもかかわらずパケット転送処理を現用系ネットワーク機器が行なうことができない。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述の課題を解決するため、本発明は現用系ネットワーク機器内に現用系機器ネットワークの運用状況に関わらずＡＲＰ解決情報を保持するＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブルを具備し、現用系ネットワーク機器の障害回復後にＡＲＰによるアドレス解決処理が終了するまでの間、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブルを用いたパケット転送処理を行なう。
【００１３】
詳述すると本発明では、現用系ネットワーク機器は通常のＡＲＰテーブルの他、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル、ＡＲＰテーブル履歴格納部およびＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル生成処理部を具備し、ＡＲＰテーブル生成処理部は現用系ネットワーク機器のＡＲＰテーブルを定期的にＡＲＰテーブル履歴格納部に格納し、ＡＲＰテーブル生成処理部はＡＲＰテーブル履歴格納部にある複数のＡＲＰテーブルから一定の基準でＡＲＰエントリをピックアップしてＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブルに格納し、現用系ネットワーク機器の障害回復時にＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブルを参照し一時的にパケット転送処理を行なうと同時に、現用系ネットワーク機器は通常のＡＲＰによるアドレス解決処理を実施することでアドレス解決処理が長期化した場合にもパケット転送処理を実施できる。
【００１４】
上述した課題は、レイヤー３ネットワークとレイヤー２ネットワークとを接続するネットワーク装置において、ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとを関連づける第１のテーブルと、この第１のバックアップである第２のテーブルとを保持し、障害が発生したとき、第２のテーブルの内容を維持し、障害が回復したとき、第２のテーブルを参照して、レイヤー３ネットワークからのパケットをレイヤー２ネットワークへ転送するネットワーク装置により、解決できる。
【００１５】
また、レイヤー３ネットワークとレイヤー２ネットワークとを接続する現用系ネットワーク装置と予備系ネットワーク装置とからなるネットワークシステムにおいて、現用系ネットワーク装置は、ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとを関連づける第１のテーブルと、この第１のバックアップである第２のテーブルとを保持し、障害が発生したとき、第２のテーブルの内容を維持し、障害が回復したとき、第２のテーブルを参照して、レイヤー３ネットワークからのパケットをレイヤー２ネットワークへ転送するネットワークシステムにより、解決できる。
【発明の効果】
【００１６】
ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブルを具備した現用系ネットワーク機器を用いることで、現用系ネットワーク機器障害回復時に一時的なパケット転送処理を実施させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】通信ネットワークのブロック図である。
【図２】ネットワーク装置のブロック図である。
【図３】ＡＲＰテーブルを説明する図である。
【図４】ＡＲＰテーブル履歴格納部を説明する図である。
【図５】ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブルを説明する図である。
【図６Ａ】パケット送信装置とネットワーク装置とホストとの間のパケット転送処理のシーケンス図（その１）である。
【図６Ｂ】パケット送信装置とネットワーク装置とホストとの間のパケット転送処理のシーケンス図（その２）である。
【図７】現用系ネットワーク装置の障害復旧時のパケット転送処理のフローチャートである。
【図８】ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル生成処理部によるＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル生成処理のフローチャートである。
【図９】ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル生成処理部によるＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル生成処理のフローチャートである。
【図１０】ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル参照による優先アドレス解決処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、実施例を用い図面を参照しながら詳細に説明する。なお、実質同一部位には同じ参照番号を振り、説明は繰り返さない。
【００１９】
図１を参照して、通信ネットワーク１０の構成を説明する。通信ネットワーク１０は、パケット送信装置４と、２台のスイッチ５と、２台のネットワーク装置１と、Ｌ２ネットワーク２と、多数のホスト３とから構成されている。ネットワーク装置１は、ＡＲＰテーブル１５２と、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３と、ＢＡＣＵＰ＿ＡＲＰテーブル生成処理部１４３とを含む。
【００２０】
パケット送信装置４には、スイッチ５ー１とスイッチ５ー２とが、接続されている。スイッチ５ー１とスイッチ５ー２とは、相互接続されている。また、スイッチ５ー１には現用系ネットワーク装置１ー１、スイッチ５ー２には予備系ネットワーク装置１ー２が接続されている。Ｌ２ネットワーク２には、ネットワーク装置１ー１と、ネットワーク装置１ー２と、多数のホスト３とが接続されている。
【００２１】
通信ネットワーク１０は、パケット送信装置４から送信されたパケットをスイッチ５−１とスイッチ５−２を経由してネットワーク装置１−１とネットワーク装置１−２からＬ２ネットワーク２に収容されているホスト３−１、ホスト３−２からホスト３−１０００までの多くのホスト３と通信を行なうネットワークである。
【００２２】
ネットワーク装置１−１は、スイッチ５−１から送信されてきたパケットをＡＲＰテーブル１５２の情報を用いることでパケットを正常に転送する。ＡＲＰテーブル１５２に登録されていないパケット転送先があった場合、この転送先のレイヤー２ＭＡＣアドレスとレイヤー３ＩＰアドレスとを関連付ける新しい情報をＡＲＰテーブル１５２に登録する。このＡＲＰテーブル１５２を生成すると同時にＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル生成処理部１４３はＡＲＰテーブル１５２と同じＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３を生成する。
【００２３】
ネットワーク装置１−２は、ネットワーク装置１−１と同じＡＲＰテーブル１５２を保持する。ネットワーク装置１−２は、ネットワーク装置１−１と同様の動作でＡＲＰテーブル１５２を生成し、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル生成処理部１４３でＡＲＰテーブル１５２と同じＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３を生成する。
【００２４】
ネットワーク装置１−１およびネットワーク装置１−２は、このＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３を用いることでＡＲＰテーブル１５２が参照できない状況が発生してもＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３を利用することで安定したパケット転送処理が可能なネットワーク装置１である。
【００２５】
ネットワーク装置１−１とＬ２ネットワーク２との間でパケット転送が出来ない障害が発生し、予備系装置であるネットワーク装置１−２を使用したパケット転送に切り替わった場合、ネットワーク装置１−１のＡＲＰテーブル１５２のレイヤー２ＭＡＣアドレスとレイヤー３ＩＰアドレスとを関連付ける情報（ＡＲＰテーブル１５２）は、削除される。しかし、ネットワーク装置１−１は、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３を保持しているため、ネットワーク装置１−１とＬ２ネットワーク２との間でパケット転送ができない障害が復旧し、パケット転送がネットワーク装置１−２からネットワーク装置１−１へ戻った場合でも、即時にＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３を利用したパケット転送の再開が可能である。
【００２６】
図２を参照して、ネットワーク装置１のハードウェアブロックを説明する。図２において、ネットワーク装置１は、複数のネットワーク回線を収容したネットワーク回線Ｉ／Ｆ１１と、入出力装置１２と、プロセッサ１３と、メモリ１４および１５と、内部通信線１６とからなっている。
【００２７】
メモリ１４は、プロセッサ１３にて実行されるソフトウェアとして、パケット転送処理部１４１と、アドレス解決処理部１４３と、ＢＡＣＨＫＵＰ＿ＡＲＰ生成処理部１４３とを保持する。パケット転送処理部１４１は、パケット転送ルーチンを実行する。アドレス解決処理部１４３は、アドレス解決ルーチンを実行する。ＢＡＣＨＫＵＰ＿ＡＲＰ生成処理部１４３は、ＢＡＣＨＫＵＰ＿ＡＲＰ生成ルーチンを実行する。
【００２８】
また、メモリ１５は、メモリ１４の各ルーチンの処理結果および基本情報を格納するエリアとして、ルーティングテーブル１５１と、ＡＲＰテーブル１５２と、ＢＡＣＨＫＵＰ＿ＡＲＰテーブル１５３と、ＡＲＰテーブル履歴格納部１５４とが形成されている。
【００２９】
通常のネットワーク装置１において、ネットワーク回線Ｉ／Ｆ１１を経由してネットワーク装置１に入ってきたパケットは、メモリ１４に格納される。
【００３０】
メモリ１４に格納されたパケットについて、プロセッサ１３は、アドレス解決処理を行なう。アドレス解決処理を行なったパケットについて、プロセッサ１３は、メモリ１５のルーティングテーブル１５１を参照し、送信先の情報を取得し、パケット処理１４１によって再度ネットワーク回線Ｉ／Ｆ１１を経由して送信先へ転送する。
【００３１】
ルーティングテーブル１５１を参照するとき、プロセッサ１３は、パケットの情報がＡＲＰテーブル１５２記録されている場合、パケットの情報を更新する。
【００３２】
パケットの情報がＡＲＰテーブル１５２に記録されていない場合、プロセッサ１３は、アドレス解決処理部１４２にて行なったアドレス解決処理の結果をＡＲＰテーブル１５２に書き込む。
【００３３】
ＡＲＰテーブル１５２に書き込まれた情報は一定時間使用されないと削除されてしまう。また、ＡＲＰテーブル１５２は、障害が発生した場合、蓄積されたパケット情報をクリアされてしまう。そこで、本実施例では、バックアップＡＲＰテーブル１５３を利用する。
【００３４】
メモリ１４に格納されたパケットのアドレス解決処理を行なう際、同時にＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル生成処理をＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル生成処理部１４３にて行なう。ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル生成処理によって生成された情報はＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３に格納される。
【００３５】
ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰ生成処理部１４３でＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰ生成処理を行なう際には、ＡＲＰテーブル履歴格納部１５４に格納されている情報を参照する。
【００３６】
ＡＲＰテーブル履歴格納部１５４にはネットワーク回線Ｉ／Ｆ１１を経由して到着したパケットの統計情報等が格納されており、宛先頻度の高いアドレス情報や優先度の高い宛先アドレスなどの情報が格納されている。
【００３７】
図３を参照して、ＡＲＰテーブルを説明する。図３において、ＡＲＰテーブル１５２は、ＩＰアドレス２１、ＭＡＣアドレス２２、バックアップ２３から構成されている。ＡＲＰテーブル１５２は、ＩＰアドレス２１とＭＡＣアドレス２２とを関連付けする。ネットワーク装置１は、ＡＲＰテーブル１５２を参照して、パケット転送処理行なう。また、バックアップ２３の○は、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３に登録するフラグであり、ネットワーク管理者が各ＡＲＰテーブルエントリの重要度を考慮して任意に付与することができる。
【００３８】
ＴＣＰ／ＩＰネットワークにおいて、ＡＲＰテーブル１５２がない場合、ネットワーク装置１は、パケット転送ができない。そこで、ネットワーク装置１は、ＡＲＰ ＲＥＱＵＥＳＴを送信し、送信したいＩＰアドレス先からのＡＲＰ ＲＥＰＬＹを受け取ることによってＡＲＰテーブル１５２を作成する(ＡＲＰ解決処理）。ここで、ＡＲＰ ＲＥＰＬＹの中には、送信したいＩＰアドレスに関連付けたＭＡＣアドレスが含まれている。
【００３９】
図４を参照して、ＡＲＰテーブル履歴格納部１５４を説明する。図４において、ＡＲＰテーブル履歴格納部１５４は、優先指定３１と、通信履歴３２と、ＩＰアドレス３３と、ＭＡＣアドレス３４とから構成される。ＡＲＰテーブル履歴格納部１５４は、ネットワーク回線を経由して到着したパケットの統計情報を格納している。ＡＲＰテーブル履歴格納部１５４は、宛先としての頻度の高いアドレス情報、優先度の高い宛先アドレスなどを格納する。図４では、最終通信時間が短いほどを宛先頻度が高いとしている。また、優先指定３１の○は、ＡＲＰ ＲＥＱＵＥＳＴを優先的に送信する送信先であることを意味する。
【００４０】
図５を参照して、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３を説明する。図５において、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３は、ＩＰアドレス４１と、ＭＡＣアドレス４２とから構成されている。ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３は、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル生成処理によって生成される。
【００４１】
図６を参照して、パケット転送装置４と、ネットワーク機器１と、ホスト３との間のパケット転送のシーケンスを説明する。図６において、パケット送信装置４は、ホスト３のいずれか宛のパケットを現用系ネットワーク装置１−１に送信する（Ｓ１）。ネットワーク装置１−１は、パケット送信装置４からのパケットをパケット転送処理部１４１で受信する。パケット転送処理部１４１は、パケットを受信するとＡＲＰテーブル１５２にＡＲＰテーブル要求を送信する（Ｓ２）。ＡＲＰテーブル１５２は、ＡＲＰテーブル要求に対応するＡＲＰ情報をＡＲＰテーブル応答としてパケット転送処理部１４１に送信する（Ｓ３）。パケット転送処理部１４１は、ＡＲＰテーブル１５２からＡＲＰテーブル応答を受信し、ＡＲＰテーブル応答を元に、ホスト３に対してパケットを送信する。
【００４２】
ネットワーク装置１−１にてホスト３との接続部分で障害が発生すると、ＡＲＰテーブル１５２が消失する。しかし、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３は、ＡＲＰ情報を保持し続ける。
【００４３】
ネットワーク装置１−１と、ネットワーク装置１−２とは、正常時、互いにヘルスチェックを交換している。ネットワーク装置１−１の障害発生後、ヘルスチェックの不着により、ホスト３への通信は、ネットワーク装置１−２に切り替わる。障害発生中、パケット送信装置４からのパケットについて、ネットワーク装置１−２が受信する（Ｓ６）。ネットワーク装置１−２は、ホスト３へパケットを送信する（Ｓ７）。
【００４４】
ここで、ネットワーク装置１−１の障害が復旧する。ネットワーク装置１−１の障害回復後、ホスト３への通信はネットワーク装置１−１に切り替わる。障害回復後、パケット送信装置４からのパケットは、パケット転送処理部１４１が受信する（Ｓ８）。パケット転送処理部１４１は、通常であればＡＲＰテーブル１５２にＡＲＰテーブル要求を送信する。しかし、障害回復直後のＡＲＰテーブル１５２は、ＡＲＰテーブルが消失している。このためパケット転送処理部１４１は、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３へＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル要求を送信する（Ｓ９）。ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３は、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル要求に対応するＡＲＰ情報をＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル応答としてパケット転送処理部１４１に送信する（Ｓ１１）。パケット転送処理部１４１は、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３からＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル応答を受信し、ＡＲＰテーブル応答を元に、ホスト３に対してパケットを送信する（Ｓ１２）。
【００４５】
ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３で維持しているＡＲＰ情報は、障害発生前のＡＲＰ情報のため障害発生中に実際のＡＲＰ情報が変更されている可能性がある。そこで、ネットワーク装置１−１は、最新のＡＲＰ情報を収集するためＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３を使用したパケット送信と並行してパケット転送処理部１４１からホスト３に対してＡＲＰ ＲＥＱＵＥＳＴを送信する（Ｓ１３）。ＡＲＰ ＲＥＱＵＥＳＴを受信したホスト３は、パケット転送処理部１４１に対してＡＲＰ ＲＥＰＬＹを送信する（Ｓ１４）。ＡＲＰ ＲＥＰＬＹを受信したパケット転送処理部１４１は、ＡＲＰテーブル１５２のＡＲＰ情報を最新にするためにＡＲＰテーブル１５２にＡＲＰ情報更新要求を送信する（Ｓ１５）。ＡＲＰ情報更新要求を受信したＡＲＰテーブル１５２は、ＡＲＰ情報更新要求を元にＡＲＰ登録情報を最新の情報に更新する（Ｓ１６）。
【００４６】
ＡＲＰテーブル１５２のＡＲＰ登録情報更新後にパケット送信装置４からパケットをパケット転送処理部１４１が受信する（Ｓ１７）。パケット転送処理部１４１は、ＡＲＰテーブル１５２にＡＲＰテーブル要求を送信する（Ｓ１８）。ＡＲＰテーブル１５２は、ＡＲＰテーブル要求に対応するＡＲＰ情報をＡＲＰテーブル応答としてパケット転送処理部１４１に送信する（Ｓ１９）。パケット転送処理部１４１は、ＡＲＰテーブル１５２からＡＲＰテーブル応答を受信し、ＡＲＰテーブル応答を元に、ホスト３に対してパケットを送信する（Ｓ２１）。
【００４７】
図７を参照して、ネットワーク装置１において、障害復帰時にＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３によりパケット転送を開始するパケット転送処理を説明する。図７において、障害復旧時のパケット転送処理では、ネットワーク装置１は、パケットの宛先アドレスに対応するＭＡＣアドレスがあるかＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３を検索する（Ｓ１０１）。宛先アドレスに対応するＭＡＣアドレスがＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３に存在する場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、ネットワーク装置１は、そのＭＡＣアドレスで転送処理を開始する（Ｓ１０２）。宛先アドレスに対応するＭＡＣアドレスがＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３に存在しない場合（Ｓ１０１：ＮＯ）およびステップ１０２の次に、ネットワーク装置１は、宛先アドレス宛てにＡＲＰ ＲＥＱＵＥＳＴを送信する（Ｓ１０３）。次に、ネットワーク装置１は、宛先アドレスに対応したＡＲＰ ＲＥＰＬＹを受信したか判定する（Ｓ１０４）。ＡＲＰ ＲＥＰＬＹを受信したとき（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、ネットワーク装置１は、ＡＲＰテーブル１５２にＡＲＰ ＲＥＰＬＹ結果を格納する（Ｓ１０５）。最後に、ネットワーク装置１は、ＡＲＰテーブル１５２による転送処理に切り替えて（Ｓ１０６）、終了する。
【００４８】
一方、ステップ１０４にてＡＲＰ ＲＥＰＬＹが受信できなかった場合、宛先アドレスに対応した通信先が存在しないので、ネットワーク装置１は、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３から宛先アドレスを削除する（Ｓ１０７）。最後に、ネットワーク装置１は、送信元にエラーを返し、転送処理を停止して（Ｓ１０８）、終了する。
【００４９】
図８および図９を参照して、２種類のＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰ生成処理を説明する。まず、図８を参照して、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰ生成処理部１４３による第１のＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル生成処理を説明する。図８において、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰ生成処理部１４３は、ＡＲＰテーブル履歴格納部１５４の最新履歴を取得する（Ｓ２０１）。次にＡＲＰテーブル１５２のエントリに管理者から付与されたＢＡＣＫＵＰフラグあるかを判定する（Ｓ２０２）。ＡＲＰテーブル１５２のエントリにＢＡＣＫＵＰフラグがある場合、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰ生成処理部１４３は、ＡＲＰテーブルエントリをＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブルに格納して（Ｓ２０３）、終了する。ＡＲＰテーブル１５２のエントリにＢＡＣＫＵＰフラグがない場合、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰ生成処理部１４３は、そのまま処理を終了する。
【００５０】
次に、図９を参照して、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰ生成処理部１４３による第２のＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル生成処理を説明する。図９のＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰ生成処理によって、管理者から付与されたＢＡＣＫＵＰフラグが無いエントリについても、自動的にＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブルに格納することを可能とする。図９において、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰ生成処理部１４３は、ＡＲＰテーブル履歴格納部１５４の履歴を取得する（Ｓ３０１）。次に、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰ生成処理部１４３は、ＡＲＰテーブル１５２のエントリが全取得履歴中に８０％以上エントリされているかを判定する（Ｓ３０２）。ステップ３０２でＹＥＳのとき、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰ生成処理部１４３は、当該ＡＲＰテーブルエントリをＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブルに格納して（Ｓ３０３）、終了する。ステップ３０２でＮＯのとき、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰ生成処理部１４３は、そのまま処理を終了する。
【００５１】
図１０を参照して、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブルによるネットワーク装置のパケット一時転送中での優先アドレス解決処理を説明する。図１０において、ネットワーク装置１は、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブルに優先指定３１のアドレスがあるかを判定する（Ｓ４０１）。優先指定アドレスが無い場合（ＮＯ）、ネットワーク装置１は、処理を終了する。優先指定アドレスがある場合（ＹＥＳ）、ネットワーク装置１は、優先指定アドレス宛にＡＲＰ ＲＥＱＵＥＳＴを送信する（Ｓ４０２）。次に、ネットワーク装置１は、ＡＲＰ ＲＥＰＬＹを受信したかを判定する（Ｓ４０３）。ＡＲＰ ＲＥＰＬＹを受信した場合（ＹＥＳ）、ネットワーク装置１は、ＡＲＰテーブルにＡＲＰ ＲＥＰＬＹ結果を格納して（Ｓ４０４）、終了する。ＡＲＰ ＲＥＰＬＹを受信しない場合は、ネットワーク装置１は、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブルから当該宛先アドレスを削除して（Ｓ４０５）、終了する。
【００５２】
本実施例に拠れば、現用系ネットワーク機器に対して大量の基地局が接続されるようなモバイル用サービスネットワークにおいて、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブルを具備した現用系ネットワーク機器を用いることで、現用系ネットワーク機器障害回復時に一時的なパケット転送処理を実施させることが可能となる。その結果、ＡＲＰによるアドレス解決処理の長期化によってパケット転送を停止してしまう可能性のあるパケット送信装置からのパケット転送要求を救済することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１…ネットワーク装置、２…Ｌ２ネットワーク網、３…ホスト、４…パケット送信装置、５…スイッチ、６…ネットワーク回線、１０…通信ネットワーク、１１…ネットワーク回線Ｉ／Ｆ、１２…入出力装置、１３…プロセッサ、１４…メモリ、１４１…パケット転送処理部、１４２…アドレス解決処理部、１４３…ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル生成処理部、１５…メモリ、１５１…ルーティングテーブル、１５２…ＡＲＰテーブル、１５３…ＢＡＣＫＵＰＡＲＰテーブル、１５４…ＡＲＰテーブル履歴格納部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク装置およびネットワークシステムに係り、特に現用系ネットワーク装置およびネットワークシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
情報サービスをユーザーへ提供する目的で構築されるＩＰネットワークにおいて、現用系ネットワーク機器および冗長系ネットワーク機器を用いパケット通信経路を２重化し、ネットワークの冗長性を高めることが多い。
【０００３】
ＩＰネットワークにおいて、現用系ネットワーク機器のネットワークインタフェースに障害発生した場合または現用系ネットワーク機器自身に障害発生した場合、冗長系ネットワーク機器へパケット通信経路が切り替わる。現用系ネットワーク機器の障害が回復すると現用系ネットワーク機器へパケット通信経路が切り戻るネットワーク機器動作制御がネットワーク機器に実施されていることが一般的である。
【０００４】
一方、ＩＰネットワークにおいて、ネットワーク機器と接続している周辺の機器へパケット転送を行うために、レイヤー２ＭＡＣアドレスとレイヤー３ＩＰアドレスとを関連付けるＡＲＰ（Address Resolution Protocol）によるアドレス解決をネットワーク機器は行なう必要がある。ネットワーク機器がパケット受信し周辺の機器へパケット転送を行なう際、パケット転送宛先のレイヤー３ＩＰアドレスについてＡＲＰによるアドレス解決が行なわれていない場合、ＡＲＰによるアドレス解決が実施される。
【０００５】
情報サービスをユーザーへ提供する目的で構築されるＩＰネットワークのひとつであるモバイル通信サービス用ネットワークにおいて、現用系ネットワーク機器が多数の基地局と接続していた場合、現用系ネットワーク機器の障害発生によってパケット通信経路が切り替わり、冗長系ネットワーク機器に多数の基地局の接続が行なわれる。
【０００６】
冗長系ネットワーク機器は、多数の基地局向けのパケット転送を行なうためにＡＲＰによるアドレス解決を実施する。しかし、多数の基地局向けのアドレス解決を完了させるためには比較的長時間を要する。そのため、アドレス解決を完了するまでの間、冗長系ネットワーク機器に接続している多数の基地局は、パケット通信を再開することができない。この結果、その基地局をもって情報サービスを享受するはずのユーザーに対し情報サービスを提供することができない。
【０００７】
特許文献１では、現用系ネットワーク機器のもつアドレス解決結果情報を冗長系ネットワーク機器と共有する手段を提案している。共有手段をもって冗長系ネットワーク機器に要求される多数の基地局向けのアドレス解決を不要とすることにより、迅速な通信経路の切り替わりをモバイル通信サービス用ネットワークは実施することができる。
【０００８】
また、冗長系ネットワーク機器に対し基地局から定期的にＩＣＭＰ＿ＥＣＨＯ（Internet Control Message Protocol Echo）などのパケット送受信処理を実施する。この結果、冗長系ネットワーク機器は、多数の基地局向けのパケット転送要求を受けなくともアドレス解決を実行することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−１４４８０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、このようなネットワーク冗長性をもったモバイル用サービスネットワークにおいて、現用系ネットワーク機器の障害回復のため冗長用ネットワーク機器から現用系ネットワーク機器にパケット転送経路が切り戻るとき、現用系ネットワーク機器は障害から復帰した直後のために冗長系ネットワーク機器のアドレス解決結果情報を共有することは難しく、パケット転送ができなかった。また前もって基地局からのＩＣＭＰ＿ＥＣＨＯなどのパケット転送によるアドレス解決を実施することができない。よってパケット送信装置からのパケット転送要求に基づき、あらためてＡＲＰによるアドレス解決を実施する必要がある。
【００１１】
このようなネットワーク冗長性をもったモバイル用サービスネットワークにおいて、現用系ネットワーク機器には多数の基地局が接続されるため、ＡＲＰによるアドレス解決に要する時間が長期化し、アドレス解決が完了するまでの間は現用系ネットワーク機器障害が回復したにもかかわらずパケット転送処理を現用系ネットワーク機器が行なうことができない。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述の課題を解決するため、本発明は現用系ネットワーク機器内に現用系機器ネットワークの運用状況に関わらずＡＲＰ解決情報を保持するＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブルを具備し、現用系ネットワーク機器の障害回復後にＡＲＰによるアドレス解決処理が終了するまでの間、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブルを用いたパケット転送処理を行なう。
【００１３】
詳述すると本発明では、現用系ネットワーク機器は通常のＡＲＰテーブルの他、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル、ＡＲＰテーブル履歴格納部およびＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル生成処理部を具備し、ＡＲＰテーブル生成処理部は現用系ネットワーク機器のＡＲＰテーブルを定期的にＡＲＰテーブル履歴格納部に格納し、ＡＲＰテーブル生成処理部はＡＲＰテーブル履歴格納部にある複数のＡＲＰテーブルから一定の基準でＡＲＰエントリをピックアップしてＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブルに格納し、現用系ネットワーク機器の障害回復時にＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブルを参照し一時的にパケット転送処理を行なうと同時に、現用系ネットワーク機器は通常のＡＲＰによるアドレス解決処理を実施することでアドレス解決処理が長期化した場合にもパケット転送処理を実施できる。
【００１４】
上述した課題は、レイヤー３ネットワークとレイヤー２ネットワークとを接続するネットワーク装置において、ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとを関連づける第１のテーブルと、この第１のバックアップである第２のテーブルとを保持し、障害が発生したとき、第２のテーブルの内容を維持し、障害が回復したとき、第２のテーブルを参照して、レイヤー３ネットワークからのパケットをレイヤー２ネットワークへ転送するネットワーク装置により、解決できる。
【００１５】
また、レイヤー３ネットワークとレイヤー２ネットワークとを接続する現用系ネットワーク装置と予備系ネットワーク装置とからなるネットワークシステムにおいて、現用系ネットワーク装置は、ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとを関連づける第１のテーブルと、この第１のバックアップである第２のテーブルとを保持し、障害が発生したとき、第２のテーブルの内容を維持し、障害が回復したとき、第２のテーブルを参照して、レイヤー３ネットワークからのパケットをレイヤー２ネットワークへ転送するネットワークシステムにより、解決できる。
【発明の効果】
【００１６】
ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブルを具備した現用系ネットワーク機器を用いることで、現用系ネットワーク機器障害回復時に一時的なパケット転送処理を実施させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】通信ネットワークのブロック図である。
【図２】ネットワーク装置のブロック図である。
【図３】ＡＲＰテーブルを説明する図である。
【図４】ＡＲＰテーブル履歴格納部を説明する図である。
【図５】ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブルを説明する図である。
【図６Ａ】パケット送信装置とネットワーク装置とホストとの間のパケット転送処理のシーケンス図（その１）である。
【図６Ｂ】パケット送信装置とネットワーク装置とホストとの間のパケット転送処理のシーケンス図（その２）である。
【図７】現用系ネットワーク装置の障害復旧時のパケット転送処理のフローチャートである。
【図８】ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル生成処理部によるＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル生成処理のフローチャートである。
【図９】ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル生成処理部によるＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル生成処理のフローチャートである。
【図１０】ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル参照による優先アドレス解決処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、実施例を用い図面を参照しながら詳細に説明する。なお、実質同一部位には同じ参照番号を振り、説明は繰り返さない。
【００１９】
図１を参照して、通信ネットワーク１０の構成を説明する。通信ネットワーク１０は、パケット送信装置４と、２台のスイッチ５と、２台のネットワーク装置１と、Ｌ２ネットワーク２と、多数のホスト３とから構成されている。ネットワーク装置１は、ＡＲＰテーブル１５２と、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３と、ＢＡＣＵＰ＿ＡＲＰテーブル生成処理部１４３とを含む。
【００２０】
パケット送信装置４には、スイッチ５ー１とスイッチ５ー２とが、接続されている。スイッチ５ー１とスイッチ５ー２とは、相互接続されている。また、スイッチ５ー１には現用系ネットワーク装置１ー１、スイッチ５ー２には予備系ネットワーク装置１ー２が接続されている。Ｌ２ネットワーク２には、ネットワーク装置１ー１と、ネットワーク装置１ー２と、多数のホスト３とが接続されている。
【００２１】
通信ネットワーク１０は、パケット送信装置４から送信されたパケットをスイッチ５−１とスイッチ５−２を経由してネットワーク装置１−１とネットワーク装置１−２からＬ２ネットワーク２に収容されているホスト３−１、ホスト３−２からホスト３−１０００までの多くのホスト３と通信を行なうネットワークである。
【００２２】
ネットワーク装置１−１は、スイッチ５−１から送信されてきたパケットをＡＲＰテーブル１５２の情報を用いることでパケットを正常に転送する。ＡＲＰテーブル１５２に登録されていないパケット転送先があった場合、この転送先のレイヤー２ＭＡＣアドレスとレイヤー３ＩＰアドレスとを関連付ける新しい情報をＡＲＰテーブル１５２に登録する。このＡＲＰテーブル１５２を生成すると同時にＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル生成処理部１４３はＡＲＰテーブル１５２と同じＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３を生成する。
【００２３】
ネットワーク装置１−２は、ネットワーク装置１−１と同じＡＲＰテーブル１５２を保持する。ネットワーク装置１−２は、ネットワーク装置１−１と同様の動作でＡＲＰテーブル１５２を生成し、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル生成処理部１４３でＡＲＰテーブル１５２と同じＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３を生成する。
【００２４】
ネットワーク装置１−１およびネットワーク装置１−２は、このＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３を用いることでＡＲＰテーブル１５２が参照できない状況が発生してもＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３を利用することで安定したパケット転送処理が可能なネットワーク装置１である。
【００２５】
ネットワーク装置１−１とＬ２ネットワーク２との間でパケット転送が出来ない障害が発生し、予備系装置であるネットワーク装置１−２を使用したパケット転送に切り替わった場合、ネットワーク装置１−１のＡＲＰテーブル１５２のレイヤー２ＭＡＣアドレスとレイヤー３ＩＰアドレスとを関連付ける情報（ＡＲＰテーブル１５２）は、削除される。しかし、ネットワーク装置１−１は、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３を保持しているため、ネットワーク装置１−１とＬ２ネットワーク２との間でパケット転送ができない障害が復旧し、パケット転送がネットワーク装置１−２からネットワーク装置１−１へ戻った場合でも、即時にＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３を利用したパケット転送の再開が可能である。
【００２６】
図２を参照して、ネットワーク装置１のハードウェアブロックを説明する。図２において、ネットワーク装置１は、複数のネットワーク回線を収容したネットワーク回線Ｉ／Ｆ１１と、入出力装置１２と、プロセッサ１３と、メモリ１４および１５と、内部通信線１６とからなっている。
【００２７】
メモリ１４は、プロセッサ１３にて実行されるソフトウェアとして、パケット転送処理部１４１と、アドレス解決処理部１４３と、ＢＡＣＨＫＵＰ＿ＡＲＰ生成処理部１４３とを保持する。パケット転送処理部１４１は、パケット転送ルーチンを実行する。アドレス解決処理部１４３は、アドレス解決ルーチンを実行する。ＢＡＣＨＫＵＰ＿ＡＲＰ生成処理部１４３は、ＢＡＣＨＫＵＰ＿ＡＲＰ生成ルーチンを実行する。
【００２８】
また、メモリ１５は、メモリ１４の各ルーチンの処理結果および基本情報を格納するエリアとして、ルーティングテーブル１５１と、ＡＲＰテーブル１５２と、ＢＡＣＨＫＵＰ＿ＡＲＰテーブル１５３と、ＡＲＰテーブル履歴格納部１５４とが形成されている。
【００２９】
通常のネットワーク装置１において、ネットワーク回線Ｉ／Ｆ１１を経由してネットワーク装置１に入ってきたパケットは、メモリ１４に格納される。
【００３０】
メモリ１４に格納されたパケットについて、プロセッサ１３は、アドレス解決処理を行なう。アドレス解決処理を行なったパケットについて、プロセッサ１３は、メモリ１５のルーティングテーブル１５１を参照し、送信先の情報を取得し、パケット処理１４１によって再度ネットワーク回線Ｉ／Ｆ１１を経由して送信先へ転送する。
【００３１】
ルーティングテーブル１５１を参照するとき、プロセッサ１３は、パケットの情報がＡＲＰテーブル１５２記録されている場合、パケットの情報を更新する。
【００３２】
パケットの情報がＡＲＰテーブル１５２に記録されていない場合、プロセッサ１３は、アドレス解決処理部１４２にて行なったアドレス解決処理の結果をＡＲＰテーブル１５２に書き込む。
【００３３】
ＡＲＰテーブル１５２に書き込まれた情報は一定時間使用されないと削除されてしまう。また、ＡＲＰテーブル１５２は、障害が発生した場合、蓄積されたパケット情報をクリアされてしまう。そこで、本実施例では、バックアップＡＲＰテーブル１５３を利用する。
【００３４】
メモリ１４に格納されたパケットのアドレス解決処理を行なう際、同時にＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル生成処理をＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル生成処理部１４３にて行なう。ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル生成処理によって生成された情報はＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３に格納される。
【００３５】
ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰ生成処理部１４３でＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰ生成処理を行なう際には、ＡＲＰテーブル履歴格納部１５４に格納されている情報を参照する。
【００３６】
ＡＲＰテーブル履歴格納部１５４にはネットワーク回線Ｉ／Ｆ１１を経由して到着したパケットの統計情報等が格納されており、宛先頻度の高いアドレス情報や優先度の高い宛先アドレスなどの情報が格納されている。
【００３７】
図３を参照して、ＡＲＰテーブルを説明する。図３において、ＡＲＰテーブル１５２は、ＩＰアドレス２１、ＭＡＣアドレス２２、バックアップ２３から構成されている。ＡＲＰテーブル１５２は、ＩＰアドレス２１とＭＡＣアドレス２２とを関連付けする。ネットワーク装置１は、ＡＲＰテーブル１５２を参照して、パケット転送処理行なう。また、バックアップ２３の○は、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３に登録するフラグであり、ネットワーク管理者が各ＡＲＰテーブルエントリの重要度を考慮して任意に付与することができる。
【００３８】
ＴＣＰ／ＩＰネットワークにおいて、ＡＲＰテーブル１５２がない場合、ネットワーク装置１は、パケット転送ができない。そこで、ネットワーク装置１は、ＡＲＰ ＲＥＱＵＥＳＴを送信し、送信したいＩＰアドレス先からのＡＲＰ ＲＥＰＬＹを受け取ることによってＡＲＰテーブル１５２を作成する(ＡＲＰ解決処理）。ここで、ＡＲＰ ＲＥＰＬＹの中には、送信したいＩＰアドレスに関連付けたＭＡＣアドレスが含まれている。
【００３９】
図４を参照して、ＡＲＰテーブル履歴格納部１５４を説明する。図４において、ＡＲＰテーブル履歴格納部１５４は、優先指定３１と、通信履歴３２と、ＩＰアドレス３３と、ＭＡＣアドレス３４とから構成される。ＡＲＰテーブル履歴格納部１５４は、ネットワーク回線を経由して到着したパケットの統計情報を格納している。ＡＲＰテーブル履歴格納部１５４は、宛先としての頻度の高いアドレス情報、優先度の高い宛先アドレスなどを格納する。図４では、最終通信時間が短いほどを宛先頻度が高いとしている。また、優先指定３１の○は、ＡＲＰ ＲＥＱＵＥＳＴを優先的に送信する送信先であることを意味する。
【００４０】
図５を参照して、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３を説明する。図５において、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３は、ＩＰアドレス４１と、ＭＡＣアドレス４２とから構成されている。ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３は、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル生成処理によって生成される。
【００４１】
図６を参照して、パケット転送装置４と、ネットワーク機器１と、ホスト３との間のパケット転送のシーケンスを説明する。図６において、パケット送信装置４は、ホスト３のいずれか宛のパケットを現用系ネットワーク装置１−１に送信する（Ｓ１）。ネットワーク装置１−１は、パケット送信装置４からのパケットをパケット転送処理部１４１で受信する。パケット転送処理部１４１は、パケットを受信するとＡＲＰテーブル１５２にＡＲＰテーブル要求を送信する（Ｓ２）。ＡＲＰテーブル１５２は、ＡＲＰテーブル要求に対応するＡＲＰ情報をＡＲＰテーブル応答としてパケット転送処理部１４１に送信する（Ｓ３）。パケット転送処理部１４１は、ＡＲＰテーブル１５２からＡＲＰテーブル応答を受信し、ＡＲＰテーブル応答を元に、ホスト３に対してパケットを送信する。
【００４２】
ネットワーク装置１−１にてホスト３との接続部分で障害が発生すると、ＡＲＰテーブル１５２が消失する。しかし、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３は、ＡＲＰ情報を保持し続ける。
【００４３】
ネットワーク装置１−１と、ネットワーク装置１−２とは、正常時、互いにヘルスチェックを交換している。ネットワーク装置１−１の障害発生後、ヘルスチェックの不着により、ホスト３への通信は、ネットワーク装置１−２に切り替わる。障害発生中、パケット送信装置４からのパケットについて、ネットワーク装置１−２が受信する（Ｓ６）。ネットワーク装置１−２は、ホスト３へパケットを送信する（Ｓ７）。
【００４４】
ここで、ネットワーク装置１−１の障害が復旧する。ネットワーク装置１−１の障害回復後、ホスト３への通信はネットワーク装置１−１に切り替わる。障害回復後、パケット送信装置４からのパケットは、パケット転送処理部１４１が受信する（Ｓ８）。パケット転送処理部１４１は、通常であればＡＲＰテーブル１５２にＡＲＰテーブル要求を送信する。しかし、障害回復直後のＡＲＰテーブル１５２は、ＡＲＰテーブルが消失している。このためパケット転送処理部１４１は、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３へＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル要求を送信する（Ｓ９）。ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３は、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル要求に対応するＡＲＰ情報をＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル応答としてパケット転送処理部１４１に送信する（Ｓ１１）。パケット転送処理部１４１は、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３からＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル応答を受信し、ＡＲＰテーブル応答を元に、ホスト３に対してパケットを送信する（Ｓ１２）。
【００４５】
ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３で維持しているＡＲＰ情報は、障害発生前のＡＲＰ情報のため障害発生中に実際のＡＲＰ情報が変更されている可能性がある。そこで、ネットワーク装置１−１は、最新のＡＲＰ情報を収集するためＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３を使用したパケット送信と並行してパケット転送処理部１４１からホスト３に対してＡＲＰ ＲＥＱＵＥＳＴを送信する（Ｓ１３）。ＡＲＰ ＲＥＱＵＥＳＴを受信したホスト３は、パケット転送処理部１４１に対してＡＲＰ ＲＥＰＬＹを送信する（Ｓ１４）。ＡＲＰ ＲＥＰＬＹを受信したパケット転送処理部１４１は、ＡＲＰテーブル１５２のＡＲＰ情報を最新にするためにＡＲＰテーブル１５２にＡＲＰ情報更新要求を送信する（Ｓ１５）。ＡＲＰ情報更新要求を受信したＡＲＰテーブル１５２は、ＡＲＰ情報更新要求を元にＡＲＰ登録情報を最新の情報に更新する（Ｓ１６）。
【００４６】
ＡＲＰテーブル１５２のＡＲＰ登録情報更新後にパケット送信装置４からパケットをパケット転送処理部１４１が受信する（Ｓ１７）。パケット転送処理部１４１は、ＡＲＰテーブル１５２にＡＲＰテーブル要求を送信する（Ｓ１８）。ＡＲＰテーブル１５２は、ＡＲＰテーブル要求に対応するＡＲＰ情報をＡＲＰテーブル応答としてパケット転送処理部１４１に送信する（Ｓ１９）。パケット転送処理部１４１は、ＡＲＰテーブル１５２からＡＲＰテーブル応答を受信し、ＡＲＰテーブル応答を元に、ホスト３に対してパケットを送信する（Ｓ２１）。
【００４７】
図７を参照して、ネットワーク装置１において、障害復帰時にＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３によりパケット転送を開始するパケット転送処理を説明する。図７において、障害復旧時のパケット転送処理では、ネットワーク装置１は、パケットの宛先アドレスに対応するＭＡＣアドレスがあるかＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３を検索する（Ｓ１０１）。宛先アドレスに対応するＭＡＣアドレスがＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３に存在する場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、ネットワーク装置１は、そのＭＡＣアドレスで転送処理を開始する（Ｓ１０２）。宛先アドレスに対応するＭＡＣアドレスがＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３に存在しない場合（Ｓ１０１：ＮＯ）およびステップ１０２の次に、ネットワーク装置１は、宛先アドレス宛てにＡＲＰ ＲＥＱＵＥＳＴを送信する（Ｓ１０３）。次に、ネットワーク装置１は、宛先アドレスに対応したＡＲＰ ＲＥＰＬＹを受信したか判定する（Ｓ１０４）。ＡＲＰ ＲＥＰＬＹを受信したとき（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、ネットワーク装置１は、ＡＲＰテーブル１５２にＡＲＰ ＲＥＰＬＹ結果を格納する（Ｓ１０５）。最後に、ネットワーク装置１は、ＡＲＰテーブル１５２による転送処理に切り替えて（Ｓ１０６）、終了する。
【００４８】
一方、ステップ１０４にてＡＲＰ ＲＥＰＬＹが受信できなかった場合、宛先アドレスに対応した通信先が存在しないので、ネットワーク装置１は、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル１５３から宛先アドレスを削除する（Ｓ１０７）。最後に、ネットワーク装置１は、送信元にエラーを返し、転送処理を停止して（Ｓ１０８）、終了する。
【００４９】
図８および図９を参照して、２種類のＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰ生成処理を説明する。まず、図８を参照して、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰ生成処理部１４３による第１のＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル生成処理を説明する。図８において、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰ生成処理部１４３は、ＡＲＰテーブル履歴格納部１５４の最新履歴を取得する（Ｓ２０１）。次にＡＲＰテーブル１５２のエントリに管理者から付与されたＢＡＣＫＵＰフラグあるかを判定する（Ｓ２０２）。ＡＲＰテーブル１５２のエントリにＢＡＣＫＵＰフラグがある場合、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰ生成処理部１４３は、ＡＲＰテーブルエントリをＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブルに格納して（Ｓ２０３）、終了する。ＡＲＰテーブル１５２のエントリにＢＡＣＫＵＰフラグがない場合、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰ生成処理部１４３は、そのまま処理を終了する。
【００５０】
次に、図９を参照して、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰ生成処理部１４３による第２のＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル生成処理を説明する。図９のＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰ生成処理によって、管理者から付与されたＢＡＣＫＵＰフラグが無いエントリについても、自動的にＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブルに格納することを可能とする。図９において、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰ生成処理部１４３は、ＡＲＰテーブル履歴格納部１５４の履歴を取得する（Ｓ３０１）。次に、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰ生成処理部１４３は、ＡＲＰテーブル１５２のエントリが全取得履歴中に８０％以上エントリされているかを判定する（Ｓ３０２）。ステップ３０２でＹＥＳのとき、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰ生成処理部１４３は、当該ＡＲＰテーブルエントリをＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブルに格納して（Ｓ３０３）、終了する。ステップ３０２でＮＯのとき、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰ生成処理部１４３は、そのまま処理を終了する。
【００５１】
図１０を参照して、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブルによるネットワーク装置のパケット一時転送中での優先アドレス解決処理を説明する。図１０において、ネットワーク装置１は、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブルに優先指定３１のアドレスがあるかを判定する（Ｓ４０１）。優先指定アドレスが無い場合（ＮＯ）、ネットワーク装置１は、処理を終了する。優先指定アドレスがある場合（ＹＥＳ）、ネットワーク装置１は、優先指定アドレス宛にＡＲＰ ＲＥＱＵＥＳＴを送信する（Ｓ４０２）。次に、ネットワーク装置１は、ＡＲＰ ＲＥＰＬＹを受信したかを判定する（Ｓ４０３）。ＡＲＰ ＲＥＰＬＹを受信した場合（ＹＥＳ）、ネットワーク装置１は、ＡＲＰテーブルにＡＲＰ ＲＥＰＬＹ結果を格納して（Ｓ４０４）、終了する。ＡＲＰ ＲＥＰＬＹを受信しない場合は、ネットワーク装置１は、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブルから当該宛先アドレスを削除して（Ｓ４０５）、終了する。
【００５２】
本実施例に拠れば、現用系ネットワーク機器に対して大量の基地局が接続されるようなモバイル用サービスネットワークにおいて、ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブルを具備した現用系ネットワーク機器を用いることで、現用系ネットワーク機器障害回復時に一時的なパケット転送処理を実施させることが可能となる。その結果、ＡＲＰによるアドレス解決処理の長期化によってパケット転送を停止してしまう可能性のあるパケット送信装置からのパケット転送要求を救済することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１…ネットワーク装置、２…Ｌ２ネットワーク網、３…ホスト、４…パケット送信装置、５…スイッチ、６…ネットワーク回線、１０…通信ネットワーク、１１…ネットワーク回線Ｉ／Ｆ、１２…入出力装置、１３…プロセッサ、１４…メモリ、１４１…パケット転送処理部、１４２…アドレス解決処理部、１４３…ＢＡＣＫＵＰ ＡＲＰテーブル生成処理部、１５…メモリ、１５１…ルーティングテーブル、１５２…ＡＲＰテーブル、１５３…ＢＡＣＫＵＰＡＲＰテーブル、１５４…ＡＲＰテーブル履歴格納部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レイヤー３ネットワークとレイヤー２ネットワークとを接続するネットワーク装置において、
ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとを関連づける第１のテーブルと、この第１のバックアップである第２のテーブルとを保持し、
障害が発生したとき、前記第２のテーブルの内容を維持し、
前記障害が回復したとき、前記第２のテーブルを参照して、前記レイヤー３ネットワークからのパケットを前記レイヤー２ネットワークへ転送することを特徴とするネットワーク装置。
【請求項２】
請求項１に記載のネットワーク装置であって、
前記障害が回復したとき、前記第２のテーブルを参照する転送と並行して、アドレス解決要求を前記レイヤー２ネットワークへ送信し、受信したアドレス解決応答に基づいて、前記第１のテーブルを生成することを特徴とするネットワーク装置。
【請求項３】
請求項２に記載のネットワーク装置であって、
前記第１のテーブルを生成したとき、生成した前記第１のテーブルを参照して、前記レイヤー３ネットワークからのパケットを前記レイヤー２ネットワークへ転送することを特徴とするネットワーク装置。
【請求項４】
レイヤー３ネットワークとレイヤー２ネットワークとを接続する現用系ネットワーク装置と予備系ネットワーク装置とからなるネットワークシステムにおいて、
前記現用系ネットワーク装置は、ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとを関連づける第１のテーブルと、この第１のバックアップである第２のテーブルとを保持し、障害が発生したとき、前記第２のテーブルの内容を維持し、前記障害が回復したとき、前記第２のテーブルを参照して、前記レイヤー３ネットワークからのパケットを前記レイヤー２ネットワークへ転送することを特徴とするネットワークシステム。
【請求項５】
請求項４に記載のネットワークシステムであって、
前記予備系ネットワーク装置は、ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとを関連づける第３のテーブルのみを保持することを特徴とするネットワークシステム。
【請求項１】
レイヤー３ネットワークとレイヤー２ネットワークとを接続するネットワーク装置において、
ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとを関連づける第１のテーブルと、この第１のバックアップである第２のテーブルとを保持し、
障害が発生したとき、前記第２のテーブルの内容を維持し、
前記障害が回復したとき、前記第２のテーブルを参照して、前記レイヤー３ネットワークからのパケットを前記レイヤー２ネットワークへ転送することを特徴とするネットワーク装置。
【請求項２】
請求項１に記載のネットワーク装置であって、
前記障害が回復したとき、前記第２のテーブルを参照する転送と並行して、アドレス解決要求を前記レイヤー２ネットワークへ送信し、受信したアドレス解決応答に基づいて、前記第１のテーブルを生成することを特徴とするネットワーク装置。
【請求項３】
請求項２に記載のネットワーク装置であって、
前記第１のテーブルを生成したとき、生成した前記第１のテーブルを参照して、前記レイヤー３ネットワークからのパケットを前記レイヤー２ネットワークへ転送することを特徴とするネットワーク装置。
【請求項４】
レイヤー３ネットワークとレイヤー２ネットワークとを接続する現用系ネットワーク装置と予備系ネットワーク装置とからなるネットワークシステムにおいて、
前記現用系ネットワーク装置は、ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとを関連づける第１のテーブルと、この第１のバックアップである第２のテーブルとを保持し、障害が発生したとき、前記第２のテーブルの内容を維持し、前記障害が回復したとき、前記第２のテーブルを参照して、前記レイヤー３ネットワークからのパケットを前記レイヤー２ネットワークへ転送することを特徴とするネットワークシステム。
【請求項５】
請求項４に記載のネットワークシステムであって、
前記予備系ネットワーク装置は、ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとを関連づける第３のテーブルのみを保持することを特徴とするネットワークシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−３９３６０（Ｐ２０１２−３９３６０Ａ）
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７７４１２（Ｐ２０１０−１７７４１２）
【出願日】平成２２年８月６日（２０１０．８．６）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月６日（２０１０．８．６）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
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