パケット交換通信網における迅速な端末間フェイルオーバーを提供する方法及び装置
【課題】迅速な端末間（エンドツーエンド）回復を可能にしたハードウェアをベースにしたフェイルオーバー機構が提供される。
【解決手段】ハードウェア・ロジックは、通信ネットワークの一端（一つのエンド）からもう１つの端（もう一つのエンド）に送られ、次に、戻される枢要部パケットを、周期的に発生し、送信し、受信し、そして処理する。通信ネットワーク・ノードまたは通信リンク故障が移送経路に沿って経験されているならば、次に、ハードウェア・ロジックは、運ばれている影響されたトラフィックを、代表的には数マイクロ秒以内で、予め創設されたバックアップ移送経路に交換する。通信ネットワークの回復力及び利用可能性を改善した供給された通信サービスの連続的な送出を可能にするという利点が、端末間（エンドツーエンド）で行われる迅速なフェイルオーバーから導出される。
【解決手段】ハードウェア・ロジックは、通信ネットワークの一端（一つのエンド）からもう１つの端（もう一つのエンド）に送られ、次に、戻される枢要部パケットを、周期的に発生し、送信し、受信し、そして処理する。通信ネットワーク・ノードまたは通信リンク故障が移送経路に沿って経験されているならば、次に、ハードウェア・ロジックは、運ばれている影響されたトラフィックを、代表的には数マイクロ秒以内で、予め創設されたバックアップ移送経路に交換する。通信ネットワークの回復力及び利用可能性を改善した供給された通信サービスの連続的な送出を可能にするという利点が、端末間（エンドツーエンド）で行われる迅速なフェイルオーバーから導出される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本件出願は、２００４年６月３０日に提出された共同譲渡された米国特許出願シリアル番号第１０／８８１，２２６号の一部継続出願である。
発明の分野
本発明は、パケット交換通信に関し、特に、ネットワークの故障を検出して迅速な端末間（エンドツーエンド）フェイルオーバーを提供する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フェイルオーバーは、現代の通信網もしくは通信ネットワークにおいて、最も多く望まれている機能の１つである。フェイルオーバー機能は、通信ネットワークにおいて経験されたもしくは遭遇された通信リンクまたは通信ネットワーク・ノードの故障を自動的に検出し、影響を受けたトラフィックを、欠陥のある通信リンクまたは欠陥のある通信ネットワーク・ノードと離れた代替の経路に切換える。影響を受けたトラフィックを１つの経路からもう１つの経路に切換えるプロセスは、高い優先順位、高い帯域幅、または経験を受けている破損状態からのリアルタイムの流れを保護するように充分に迅速に生じなければならない。
【０００３】
フェイルオーバーを提供する現存の体系（スキーム）は、参照によりここに組み込まれるＩＥＥＥ８０２．１ｄプロトコルに記載されたレイヤ２のスパニング・ツリー・プロトコル及び／またはレイヤ３の経路付け制御プロトコルのいずれかに依存しており、レイヤ３の経路付け制御プロトコルは、それに制限されるものではないが、例えば、the Border Gaterway Protocol (BGP), Cisco’s Interior Gateway Routing Protocol (IGRP), Open Shortest Path First (OSPF) のようなものであり、これらのすべては参照によりここに組み込まれるものとする。レイヤ２のスキームを用いれば、スパニング・ツリー・プロトコルは、通信リンク及び／または通信ネットワーク・ノードが故障したときはいつも、ネットワークに及ぶ非環式のセットのエッジを動的に修正する。レイヤ３では、経路付け制御プロトコルは、正当な通信リンクまたは通信ネットワーク・ノードの故障を含め、通信ネットワーク・トポロジが変化したときはいつも、代替の経路を計算する。
【０００４】
しかしながら、上述の２つのスキームのいずれの１つも、高い優先順位、高い帯域幅、またはリアルタイムのサービスに対するサービスの破壊を保護するように充分に迅速であるフェイルオーバーを提供しない。スパニング・ツリー・プロトコルの代表的な収束時間、すなわち、新しいスパニング・ツリーを計算するのにかかる時間、は、約４５秒である。最近、迅速なスパニング・ツリー・プロトコルＩＥＥＥ８０２．１ｗ（参照によりここに組み込まれるものとする）が、非常に小さいスパニング・ツリー／通信ネットワークに対して、予想される収束時間を５秒に減少するために提案されてきた。従って、大きいスパニング・ツリー／通信ネットワークに対する収束時間は、未だ、各余分のホップ（extra hop）ごとに追加の５秒で測定される数１０秒である。レイヤ３の経路付け再計算は、等しく低速である。
【０００５】
関連の技術は、２００２年１０月３１日にＷａｎｇ等によって提出された“High Availability Ethernet Backplane Architecture”という名称の同時係属中の共同譲渡された米国特許出願番号第１０／２８４，８５６号、並びに米国特許出願番号第１０／２８４，８５６号の一部継続出願である、２００２年１２月２０日にＷａｎｇ等によって提出された“Apparatus for Link Failure Detection on High Availability Ethernet Backplane”という名称の同時係属中の共同譲渡された米国特許出願番号第１０／３２６，３５２号を含んでおり、これら双方とも参照により、ここに組み込まれるものとする。これらの関連の同時係属中の共同譲渡された米国特許出願は、通信ネットワーク・ノードをベースとしたフェイルオーバーの機能を記載しており、ここに、冗長ノード・ボード及び冗長スイッチ・ファブリック・ボードは、リンク故障が検出されたときに、各々が作業ポートに対するフェイルオーバーを独立的に開始することができるように、付属の通信リンクの完全性チェック（インテグリティ・チェック）をごく普通に行う。
【０００６】
関連技術は、発明的かつ効果的なホップバイホップのフェイルオーバーの通信ネットワーク・ノードをベースにした望ましい機能を記載しているけれども、迅速な端末間（エンドツーエンド）機能を提供する必要性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、上述のフェイルオーバーの問題を扱うことである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の態様によれば、通信ネットワークのフェイルオーバー性能を改善するための方法及び装置が提供される。
【０００９】
本発明のもう１つの態様によれば、通信ネットワークに渡って設けられた少なくとも１つの通信セッションに関連したパケットを処理するに際してパケット切換え及びルーティングの一方を行うための通信ネットワーク・ノードが提供される。フェイルオーバー機能を支援するにおいて、該ネットワーク・ノードは：少なくとも１つの受信されたデータ・パケット及び少なくとも１つの枢要部パケットの一方を、通信セッションに対応するトラフィック・フローに関連させるためのハードウェア選別器と；少なくとも１つの枢要部パケットから導出された情報に基づいて、トラフィック・フローがネットワーク故障によって影響されているということをアサートするためのハードウェア枢要部プロセッサと；影響されたフローに関連した各データ・パケットを、フェイルオーバー移送経路に切換えるためのハードウェア・フェイルオーバー・モジュールと；を備える。
【００１０】
本発明のさらにもう１つの態様によれば、通信ネットワークを横切って移送経路に渡って設けられる監視されたセッションのための端末間（エンドツーエンド）フェイルオーバー保護を提供する方法が提供される。該方法は：監視されたセッションに関して運ばれたパケットのパケット・ヘッダに保持された情報に基づいて枢要部リクエスト・パケットを発生し；監視されたセッションについて運ばれたパケットのヘッダに特定された送信先ネットワーク・アドレスにアドレス指定された枢要部リクエスト・パケットを送信し；監視されたセッションが、通信ネットワークを横切って移送経路において遭遇されたネットワーク故障によって影響されるということを選択的にアサートし；そして影響され監視されたセッションと関連するデータ・パケットを、対応のフェイルオーバー移送経路に切換える、ようにしている。
【発明の効果】
【００１１】
通信ネットワークの回復力及び利用可能性を改善した供給された通信サービスの連続的な送出を可能にするという利点が、端末間（エンドツーエンド）で行われる迅速なフェイルオーバーから導出される。
【００１２】
本発明の特徴及び長所は、添付図面を参照して為される例示的な実施形態の以下の詳細な説明から明瞭となるであろう。
なお、添付図面において同様の特徴は類似の符号を付されていることに注意されたい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の例示的な実施形態によれば、迅速な端末間（エンドツーエンド）回復を可能とするハードウェアをベースにしたフェイルオーバー・スキームが提供される。
【００１４】
高速の端末間フェイルオーバー機能に対する支援を提供する例示的な通信ネットワーク・ノードのアーキテクチャは、Ｙｉｋ等によって２００４年６月３０日に提出された“Combined Pipelined Classification and Address Search Method and Apparatus for Switching Environments”という名称の同時係属中の共同譲渡された米国特許出願シリアル番号第１０／８８１，２２６号に記載されており、この内容は、参照によりここに組み込まれるものとする。
【００１５】
本発明の例示的な実施形態によれば、パケット交換ノードの端末間フェイルオーバー機構のアーキテクチャが提供される。迅速なフェイルオーバーは、通信ネットワークの局部化された故障に起因する破損無しで、臨界的な端末間サービスの継続的な提供を保証することを試みる重要な機能である。
【００１６】
本発明の例示的な実施形態によれば、従順な通信ネットワーク・ノードと関連したハードウェア・ロジックが、端末間の迅速なフェイルオーバーを行うに際し、通信ネットワークの故障を検出するために枢要部のパケット上で動作を行う。従順な通信ネットワーク・ノードは、枢要部のパケットを周期的に発生して通信ネットワークの一端からもう一端に伝送し、そして戻し、パケットが通信ネットワークを横切って移送経路（トランスポートパス）に沿って運ばれるとき、保護されるセッションに関して運ばれるパケットによって用いられる動作状況の通信ネットワーク・ノードのインフラストラクチャを調査する。調査された経路に沿ったいずれかの場所でネットワークの故障が検出されたならば、次に、ハードウェア・ロジックは、管理プロセッサの介在無しで、保護された端末間セッションに関して運ばれたトラフィックを、予め定義されたフェイルオーバーのスタンドバイ（待機、予備）経路に切換える。従って、ネットワーク故障に対する端末間保護が、送信元と送信先との間の通信ネットワークを介する経路に沿って故障した通信ネットワークのインフラストラクチャに応答して、提供される。
【００１７】
枢要部のパケットを介して保護されたセッションを監視することは、同じセッション内容のフローと関連したデータ・パケットと枢要部のパケットとが、送信元から送信先まで通信ネットワークを横切って同一の移送経路を横断するということを仮定する。この仮定は、最善の努力かつ非決定性のパケット転送技術を代表的に用いる、インターネット・プロトコル（ＩＰ）通信ネットワークに関して必ずしも有効ではないかもしれない。例えば、負荷平衡が用いられ得、それにおいて、ルータは、同じ送信先ＩＰアドレスを有するパケットに対して異なった道筋（経路）を選択し得る。しかしながら、ほとんどの通信ネットワークにおいて、この仮定は有効であり、特に、３Ｇ ＩＰ通信ネットワークまたは私設ネットワークのような良く制御された環境において有効である。
【００１８】
図１は、例示的システム１００の例示的な高レベル・アーキテクチャを示す。移送経路１０２は、通信ネットワーク１０６を横切って少なくとも１つの保護されたセッションのためのパケット１０４を運ぶ。通信セッション識別子を所持するパケット１０４は、ホスト１０８−Ａによって発生され、ホスト１０８−Ｂに送られ、そして、スイッチ／ルータ（ＳＲ）１１０−１からＳＲ１１０−２まで通信ネットワーク１０６を横断する。移送経路１０２を介して搬送されるパケット１０４は、ＳＲ１１０−２で通信ネットワーク１０６を出て、通信ネットワーク１０６の配分部分１１４を介してホスト・ノード１０８−Ｂに送られる。対応のフェイルオーバー・スタンドバイ経路１１２は、ＳＲ１１０−１及びＳＲ１１０−３の間で、通信ネットワーク１０６における異なった道筋（経路）に追随して、優先的に設けられる。ホスト１０８−Ｂは、また、ＳＲ１１０−３に接続されるダウン・リンク（１１４）をも有する。
【００１９】
通常動作中、ＳＲ１１０−１は、ホスト１０８−Ｂに向かって枢要部のパケット１１６を周期的に送ることによって、移送経路１０２を用いる保護されたセッションの状況を監視する。各枢要部（ＨＢ：heartbeat）のパケット１１６を受信すると同時に、ＳＲ１１０−２は、ＳＲ１１０−１に対して予め決められた反対方向に移動する枢要部のパケット１１８を戻すことによって応答する。本発明のもう１つの履行によれば、枢要部のパケット１１６は、本発明の例示的実施形態を履行するカスタマのルータのようなカスタマ前提設備（ホスト・ノード１０８−Ｂによって例示される）に、通信ネットワーク１０６の配分部分１１４を横切って運ばれ得る。このような履行によれば、端末間のフェイルオーバーの保護が、通信ネットワーク１０６の配分部分１１４によって経験される故障についても与えられる。
【００２０】
図２を参照すると、もし、ＳＲ１１０−１が、予め限定された時間周期内に枢要部のパケット１１８の応答を受信しないならば、次に、故障状態１２０が、移送経路１０２に沿ったどこかの場所で遭遇されてしまっていることを、保護されたセッションに関してアサート（assert）される。ＳＲ１１０−１は、移送経路１０２からフェイルオーバー・バックアップ経路１１２に、保護されたセッションに関して運ばれるすべてのパケット・トラフィックに渡って切換わる。本発明の例示的な実施形態の例示的な履行によれば、フェイルオーバー・バックアップ経路１１２は、通信ネットワーク１０６における配置されたリソースを保存するように、通常は消勢されており、この場合においては、フェイルオーバー・スタンドバイ経路１１２に渡って内容トラフィックを切換える前に、フェイルオーバー・スタンドバイ経路１１２は、付勢される。
【００２１】
上述において、内容パケット１０４及び保護される移送経路１０２間の関連がほのめかされる。実際、パケット・トラフィック１０４には、通信セッション／パケット・フロー識別子が付され、保護された移送経路１０２は、通信セッション及び／またはパケット・フローと関連している。パケットの、特定の通信セッション／パケット・フローとの関連は、ＳＲ１１０−１のパケット選別器（classifier）要素によって決定される。代表的には、各パケット１０４の、通信セッション／パケット・フローとの関連を決定するに際し、パケット選別器は、各パケット１０４のヘッダ内に運ばれる少なくとも１つのパケット・ヘッダ・フィールド値に与えられるルールを用いる。従って、分類されたパケット１０４は、移送経路１０２によって横断される通信ネットワークのインフラストラクチャの動作状況に依存して、関連のセッション／パケット・フローに対するフェイルオーバー・バックアップ経路１１２に、または作業保護される移送経路１０２に、のいずれかに向けられ得る。
【００２２】
本発明の例示的な実施形態によれば、パケット・トラフィックの、フェイルオーバー・バックアップ経路１１２への切換えは、送信先メディア・アクセス制御（ＭＡＣ）アドレスを変更することによってか、または、ネットワーク故障に遭遇した保護されたセッションと関連するパケットのヘッダ内における送信先ＭＡＣアドレス及び送信先ＩＰアドレスの双方を変えることによってか、のいずれかによってハードウェア内で行われる。
【００２３】
フェイルオーバー機構の例示的なアーキテクチャ２００が図３に示されており、該図３は、本発明の例示的な実施形態を履行する通信ネットワーク設備によって用いられている３つの一次モジュールを示す。各モジュールは、以下に一層詳細に説明される。
【００２４】
選別器（クラスファイア）２０２は、以下のために用いられる：
− 枢要部のパケット（リクエスト１１６及び応答１１８の双方）を識別するために；
− 枢要部のプロセッサ２０４に枢要部のパケット１１６／１１８を送るために；そして
− 保護されたセッション／フローに属するデータ・パケット１０４を識別するために、用いられる。
【００２５】
枢要部のプロセッサ２０４は、以下のために用いられる：
− 出て行く枢要部のリクエスト・パケット１１６を周期的に発生するために；
− 選別器２０２によって識別された入って来る枢要部のリプライ１１８パケットを処理するために；
− 枢要部のパケット１１６／１１８からネットワーク故障の存在をアサートするために；そして
− ネットワーク故障の存在が、保護されたセッション／フローに関してアサートされる場合に、該アサーションについてフェイルオーバー・モジュール２０６に知らせるために、
用いられる。
【００２６】
フェイルオーバー・モジュール２０６は、保護されたセッション／フローに関連したパケットのヘッダ内のネットワーク・アドレスを置き換えることによって、作業している移送経路１０２からバックアップ移送経路１１２に、特定のセッション／フローに属するパケットを切換えるために用いられる。
【００２７】
本発明の例示的な実施形態によれば、選別器２０２は、ハードウェアにより例示された分類ルールの集合に対してパケット・ヘッダ内のフィールド値を整合させることによって、受信されたパケット１０４／１１６／１１８をフローに分類する。トラフィック・グループの多数のセッションが、単一のフローに属するものとして分類され得、多数のセッション及びフローに関連するパケットは、特定の移送経路１０２に沿って運ばれ得る。選別器２０２の例示的な履行は、上で同定した優先権の米国特許出願１０／８８８，２２６に提起されている。他の例示的な履行は、Ternary Content Addressable Memory (TCAM)の使用、マイクロシーケンサの使用、またはハードウェア・ステート・マシンの使用を含む。受信されたパケット１０４／１１６／１１８が分類ルール２０８と一度整合すると、パケット１０４／１１６／１１８は、セッション／フローと関連され、対応のセッション／フローＩＤ２１０が割り当てられる。フローは、パケットの集合であり、そのすべては、同じ分類ルール２０８と整合し、このことは、パケットがセッションまたはトラフィック・グループに属するということを意味するよう理解される。フローＩＤ２１０は、次に、フロー・アクション・テーブル２１４における対応のエントリ２１２を参照するために用いられ、該エントリ２１２は、対応のフローに属するすべてのパケット上で取られるべきアクションを特定する。枢要部のパケットは、通信セッションに関して発生されるけれども、フローが単一のセッションを構成し得るので、ここに記載されたスイッチ／ルータ１１０におけるパケット処理は、フロー・アクションについて単に理解され得、このようなすべての点において、用語“セッション”及び“フロー”は、構成要素であるセッションが枢要部（heartbeat）のパケットを介して保護されているという理由でフローが保護されるのであるという条件で、互換性を有して用いられる。フロー・アクションの詳細な説明のために、上で参照した優先権の米国特許出願１０／８８１，２２６を参照されたし。ここでの関連のフロー・アクションは、枢要部のパケット１１６／１１８及びフェイルオーバーを行うアクションの処理に関している。
【００２８】
例示的な端末間（エンドツーエンド：end-to-end）フェイルオーバーの履行によれば、送信元ネットワーク・ノードＳＲ１１０−１は、各保護されたセッションごとに２つの分類ルールに２０８に従って動作するよう構成されている。第１のルールは、各保護されたセッションごとに枢要部のパケット１１６／１１８を識別する。第２のルール２０８は、各保護されたセッションごとに対応のデータ・パケット１０４を識別する。
【００２９】
枢要部のパケット１１６／１１８及びデータ・パケット１０４を識別する分類ルール２０８を限定することは、非常に柔軟である。完全照合が、高められた柔軟性のためのワイルドカードでもって、多数のパケット・ヘッダ・フィールドに関して行なわれ得る。例えば、分類ルール２０８は、以下のフィールドの組み合わせで整合するように構成され得る。
【００３０】
【表１】
【００３１】
例示的な履行によれば、各分類ルール２０８は、また、関連の３ビット重み付けを有する。パケット１０４／１１６／１１８の分類が、多数のルールに対応する多数の整合を戻すならば、選別器２０２は、ルールの重みに基づいてルール２０８を選択する。
【００３２】
動作中、選別器２０２は、パケット・ヘッダの特定の多数のフィールドを、（任意のワイルドカードを考慮して）分類ルール２０８の各々における値と比較し、ルールの重みは、多数の整合間で選択されるよう用いられ、そして最後に、パケット・ヘッダの“最高”を整合させる単一のルール２０８を生成する。もし、多数のルールが、整合されたならば、最高の重みを有するルールは、整合されたルールとして選択される。ルールが同じ重みを有することが可能である。
【００３３】
図４を参照すると、ルール２０８は、分類ルール・テーブル２１６におけるエントリとして特定化され、各分類ルール・テーブルのエントリは、フローＩＤ２１０と関連した識別子を有する。もし、同じ重みを有する多数のルール２０８が整合されたならば、次に、特定の履行に依存して、最高または最低のルール・エントリ識別子のいずれかを有するルール２０８が選択される。
【００３４】
本発明の例示的な実施形態の例示的履行によれば、整合された分類ルール・テーブル・エントリ識別子が、フローＩＤ２１０として用いられる。
【００３５】
受信されたパケットがフローＩＤ２１０に割り当てられた後、選別器２０２は、フロー・アクション・テーブル２１４へのテーブル・ルックアップを行うに際し、フローＩＤ２１０をインデックスとして用いる。フロー・アクション・テーブル２１４における各フロー・アクション・テーブル・エントリ２１２は、対応のフローに属するパケット上で行われるべきアクション（動作）のリストを特定する。例えば、各エントリ２１２において、アクション・コードが、行われるべき一次アクションを識別し、そして関連のパラメータも特定され得る。フロー・アクション・テーブル２１４における各エントリ２１２は、以下の例示的な情報を特定する：
【００３６】
− アクション・コード：パケットについて／上で行われるべきフロー・アクションの符合化；
− 送信先ポート・マップ／枢要部フィールド／転送インデックス：このフロー・アクション・テーブル・エントリ・フィールドは、アクション・コードに依存する多数の意味を有する；
− ＶＬＡＮ ＩＤ置き換え：ＶＬＡＮ ＩＤの可能化置き換え；
− ＶＬＡＮ ＩＤ：ＶＬＡＮ ＩＤ置き換えのための代用値；
− ＸＰ／ＤＰ置き換え：送信優先順位及び降下優先の可能化置き換え；
− ＸＰ：送信優先順位置き換えのための代用値；
− ＤＰ：降下優先置き換えのための代用値；
− スヌープ（Snoop）：このパケットのミラー・ポートへのコピー；
− ポートＩＤ：ミラー・ポート仕様；
− ＴＯＳリマップ（Remap）：ＩＰヘッダのＴＯＳ／ＤＳＣＰの可能化置き換え
− ＴＯＳ／ＤＳＣＰ：ＴＯＳ／ＤＳＣＰフィールド置き換えのための代用値；
− ８０２．１ｐリマップ：パケット・ヘッダにおける８０２．１ｐフィールド（ＶＬＡＮ優先順位）を置き換え；
− ８０２．１ｐ：８０２．１ｐフィールド置き換えのための代用値；
− レート・メタリング（Rate Metering）：このフローのための可能化レート・メタリング；
− 計算（Counting）：このフローのための可能化統計集合；そして
− メタリング／カウンタ・インデックス（Metering/Counter Index）：フローのためのメタリング／計算のためのインデックス値。
【００３７】
本説明は、フェイルオーバー関連のアクション（動作）だけに焦点を当てており、支援される他のフロー・アクションに関する詳細に対しては、上述の同時係属中の共同譲渡された優先権の米国特許出願１０／８８１，２２６を参照されたし。フロー・アクション・モジュールは、包括的なセットのアクションを決定し、そのほとんどは、フェイルオーバー機能には無関係であり、特定のフローと関連されてしまったパケット上で動作される。アクションの１つが、フェイルオーバーと関連されるならば、必要なアクションは、フェイルオーバー・モジュール２０６によって行われる。
【００３８】
２つのフィールド、特に：アクション・コード及び送信先ポート・マップ／枢要部フィールド／転送インデックスは、フェイルオーバーの機能に関係する。以下の表は、関連した例示的なアクション・コード及び関係付けられたパラメータを記載する：
【００３９】
【表２】
【００４０】
例示的に上に示したように、３つのフラッグ／ビットが、フェイルオーバー機能を可能化するまたは不能化するために用いられる：
− ＦＬＯＶＦ−Ｅ：フェイルオーバー機能可能化フラッグ／ビット、もしロジック高“１”にセットされたならば、フェイルオーバー機構が対応のフローに対して可能化され、このことは、監視されたセッションに関してネットワークの故障が一度アサートされてしまうと、トラフィック１０４が特定のフェイルオーバー経路１１２に転送されるであろうということを意味する。
− ＦＬＯＶＥ−Ｈ：ハードウェア可能化フラッグ／ビットは、代表的には、ハードウェア・ロジック２００によってロジック低“０”に初期設定される。ネットワーク故障が、保護されたセッションに影響を与えるということを、枢要部のプロセッサ２０４が、アサートしたとき、枢要部のプロセッサ２０４は、このビットをロジック高“１”にセットする。もし、ＦＬＯＶＦ−Ｅも１にセットされたならば（すなわち、自動フェイルオーバー機能が可能化されたならば）、次に、対応のフェイルオーバー移送経路１１２への自動フェイルオーバーが続いて起こるであろう。
− ＦＬＯＶＥ−Ｓ：ソフトウェア可能化フラッグ／ビットは、ＦＬＯＶＥ−Ｓ及びＦＬＯＶＦ−Ｅの双方がセットされたならば、内容トラフィック１０４をフェイルオーバー移送経路１１２に切換えるために提供する高レベル・スイッチ／ルータ１１０の制御によって制御され、ハードウェア・ロジック２００によるネットワーク故障のアサーションをバイパスする。
【００４１】
要約すれば、本発明の例示的な実施形態の例示的な履行によれば、ハードウェア・ロジック２００は、セッションに対応するフローに対して、（ＦＬＯＶＦ−Ｅ＝１）ＡＮＤ （ＦＬＯＶＥ−Ｈ＝１ ＯＲ ＦＬＯＶＥ−Ｓ＝１）が論理的に真ならば、そして真であるだけならば、特定の保護されたセッションに対して、ハードウェアにおいて、ＭＡＣ及び／またはＩＰアドレスのリマッピング（remapping）を行うであろう。もし、要件（論理的表現）が満足されないならば、次に、保護されたセッションの各パケット１０４の構成成分は、移送経路１０２を介して転送されるであろう。
【００４２】
本発明の例示的な実施形態の例示的な履行によれば、ネットワーク故障が移送経路１０２に沿って通信ネットワークを横切って移送されるべきフローに向かうパケットによって経験されているということを、枢要部のプロセッサ２０４がアサートしているとき、信号２２０を選別器２０２に送ることによって対応のフローＩＤを特定する。信号２２０を受信すると同時に、選別器２０２は、ＦＬＯＶＥ−Ｈビットをこのフローに対して“１”にセットする。
【００４３】
本発明の例示的な実施形態によれば、フェイルオーバー・モジュール２０６は、故障された経路からバックアップ経路にパケットから切換えるために必要な送信先ＭＡＣアドレスまたは送信先ＩＰアドレスの置き換えを行う。
【００４４】
選別器２０２は、以下の情報を有するフェイルオーバー・モジュール２０６を提供する：
− アクション・コード−送信先ＭＡＣ ＡＤＤＲ（アドレス）または送信先ＩＰ ＡＤＤＲ置き換え；
− 監視されたセッションＩＤ；
− 修正されるべきパケット；
− フロー・アクション・モジュール２２２に後で通されるであろう、フェイルオーバー機能と無関係の他のフロー・アクション・パラメータ；そして
− パケットのためのスイッチ応答。
【００４５】
予備スイッチ応答は、上述の同時係属かつ共同譲渡された優先権の米国特許出願１０／８８１，２２６に例示的に記載されているように、選別器２０２によって発生され、そしてパケット１０４を適正に送信するよう、スイッチ／ルータ・ノード１１０の切換え機能に対して必要とされる情報を含んでいる。スイッチ応答は、非常に多くのフィールドを含んでおり、フェイルオーバー機能に関連した該フィールドは、次のものを含む。
【００４６】
【表３】
【００４７】
選別器２０２が、リマッピング・タスクを有するフェイルオーバー・モジュール２０６を提供するとき、該フェイルオーバー・モジュール２０６は、リマッピング・テーブル２１８の適切な行へのインデックスとして監視されたセッションＩＤを用い、テーブルにおける各エントリは、次のものを含む：
− 監視されたセッションを切換えるための送信先ＩＰアドレスを特定するＤ−ＩＰ ＡＤＤＲ（アドレス）。このエントリは、送信先ＩＰアドレスの置き換えのためだけに用いられる。
− 送信先ビット・マップは、監視されたセッションを切換えるための出現（エグレス）ポート・マップを特定する。
− ＶＬＡＮ ＴＣＩは、監視されたセッションを切換える際に用いられるべき新しいＶＬＡＮ ＩＤ及び８０２．１ｐ優先権を示す。
− ＶＬＡＮタグ・アウトは、各ポート上に転送される場合に、パケットがＶＬＡＮタグで送信されるか否かを各ポートごとに１で示す、新しいＶＬＡＮのためのＶＬＡＮタグ・アウト・マップを特定する。
− ＤＭＡＣは、監視されたセッションを切換えるための送信先ＭＡＣアドレスを示す。レイヤ３のリマッピングが生じるべきならば、次のホップＭＡＣアドレスを示す。
【００４８】
パケットを処理するためのアクション・コードが、Ｌ２アドレス・リマッピング（remapping）を意味するならば、次に、リマッピング・テーブル２１８の正しいエントリから情報を抽出した後、フェイルオーバー・モジュール２０６の機能は、次のものを含む：
− 送信先ビット・マップ、ＶＬＡＮタグ・アウト、及びリマッピング・テーブル・エントリで特定される値ヲ有するＶＬＡＮ ＴＣＩを置き換えることによって、予備スイッチ応答を修正する；
− リマッピング・テーブル・エントリで特定される値を有するパケット・ヘッダにおける送信先ＭＡＣアドレスを置き換える；そして
− パケット・ヘッダが修正されてしまったとき、スイッチ応答における再計算サイクリック冗長チェック（ＣＲＣ）ビットを論理高“１”にセットする。
【００４９】
しかしながら、パケットを処理するためのアクション・コードが、Ｌ２及びＬ３アドレス・リマッピングを意味するならば、フェイルオーバー・モジュール２０６の機能は、パケットがブリッジされるかまたは経路付けられるかに依存して異なるであろう。Ｌ２データベースの検索が、送信先ＭＡＣアドレスを管理プロセッサ・ポートに関連させることに帰結するならば、パケットが経路付けられる。また、送信先ＩＰアドレスが変更されるときはいつも、レイヤ３（ＩＰ）及びレイヤ４のチェックサム（ＵＤＰまたはＴＣＰのいずれか）も変更しなければならない。以下の表は、４つのＩＰリマッピング・シナリオの各々において、取られるアクションをリストアップしている。
【００５０】
ＩＰチェックサム及びＴＣＰまたはＵＤＰチェックサムは、参照によりここに組み込まれるＩＥＴＦ ＲＦＣ １６２４ に記載されるような送信先ＩＰアドレス（及びもし適用可能ならば、ＴＴＬ）に対する修正だけを考慮して、増分的に再計算され得る。
【００５１】
すべての場合において、リマッピング・テーブル２１８における情報は、パケット・ヘッダ及びスイッチ応答を修正するために用いられる：
【００５２】
【表４】
【００５３】
本発明の例示的な実施形態によれば、枢要部のリクエスト・メッセージは、移送経路１０２に沿って送信元から送信先に、関連の監視されるセッション・データ・パケット１０４と同じ方向に送られる枢要部のパケット１１６にカプセル化される（encapsulated）。枢要部のリプライ・メッセージは、対応の枢要部のリクエストが受信されたということをセンダＳＲ１１０−１に通知するために、送信先から送信元に逆方向に送られる枢要部のパケット１１８にカプセル化される。
【００５４】
本発明の例示的な実施形態の履行によれば、枢要部のパケット１１６／１１８は、インターネット・コントロール・メッセージ・プロトコル（ＩＣＭＰ）フォーマットを有する。ＩＣＭＰは、ＩＰルータ及びホストにとって必須のプロトコルであり、広範に履行されている。欠陥ＩＣＭＰフォーマットを用いれば、他の供給業者の設備との相互操作性からの利益を受ける。特に、ＩＣＭＰ枢要部リクエスト・パケット１１６は、ホスト・ノード１０８−Ｂが解釈の及び範囲を拡張するＩＣＭＰプロトコルを履行する場合には、保護されたセッションの送信先ホスト・ノード１０８−Ｂに向けられ得るが、しかしながら、対応の枢要部のリプライ・パケット１１８の発生は、ＩＣＭＰプロトコルの関数が、エンド・ホスト・ノードの特徴を良く表すようにソフトウェアで実行される場合には、遅延をこうむる。
【００５５】
以下は、枢要部のパケット１１６のために用いられる、例示的な枢要部のＩＣＭＰエコー（echo）・リクエスト・パケット・フォーマットである：
【表５】
【００５６】
以下は、枢要部のパケット１１８のために用いられる、例示的な枢要部のＩＣＭＰエコー・リプライ・パケット・フォーマットである：
【表６】
【００５７】
ＩＣＭＰ識別子フィールドは、２バイトの長さであり、概して、ＩＣＭＰエコー・リクエストをそれらの関連のリプライ(replies)と整合させるために用いられる、ということに注意されたし。本発明の例示的な実施形態によれば、監視されたセッションＩＤは、下部のバイト内に埋め込まれ：エコー・リクエストのＩＣＭＰタイプは、０ｘ０８であり、エコー・リプライ(reply)のＩＣＭＰタイプは、０ｘ００である。
【００５８】
本発明の例示的な実施形態のもう１つの履行によれば、枢要部パケット１１６／１１８は、アプリケーションの必要性に完全に満たすように操作管理職員によってプログラムされ得る柔軟な包括的（ジェネリックの）非ＩＣＭＰフォーマットを有する。ジェネリック（包括的）・フォーマットは、改善された柔軟性を提供するけれども、フェイルオーバー機構は、他のエンド・ノードとは相互動作可能ではないかもしれない。
【００５９】
ここで上述したように、選別器２０２は、枢要部パケット１１６／１１８を識別して、それを枢要部プロセッサ２０４に転送する。ジェネリック・フォーマットを有する枢要部パケットに対して、セッションＩＤと、カプセル化（インカプシュレート）された枢要部メッセージがリクエストであるかまたはリプライであるかに関する指示とが、フロー・アクション・テーブル２１４から検索されるものとして選別器２０２によって提供される。ＩＣＭＰフォーマットを有する枢要部パケット１１６／１１８に対して、情報が、上述したように、枢要部プロセッサ２０４によってパケット・ヘッダから抽出される。
【００６０】
本発明の例示的な実施形態によれば、枢要部プロセッサ２０４は、保護されたセッションごとのレコードを用いて枢要部パケット情報の経過を追い、各レコードは、枢要部パケットを発生するためにかつ以下のセッションの状況を監視するために必要な情報を提供する：
【００６１】
− 可能化フラッグは、対応のセッションに対して枢要部リクエスト・パケット１１６の周期的送信を可能とする；
− 操作管理職員は、各監視されたセッションごとにリクエスト枢要部パケット１１６のための枢要部パケット・フォーマット−プログラム可能フォーマットを構成した。ジェネリック枢要部パケット・フォーマットが用いられる場合にのみ適用可能である；
− 操作管理職員は、それに制限されるわけだはないが、例えば、送信先マップ、ＶＬＡＮ仕様、及び優先仕様（ここで上述したような）のような情報を含むパケット１１６／１１８を転送するに際し、パケット１１６／１１８を切換えるために必要とされる情報を特定するスイッチ応答を構成した；
− 送信期間仕様：保護されたセッションのための連続した枢要部リクエスト・メッセージ（１１６）の送信間のプログラム可能な時間間隔、例示的には０．１ｍｓの単位にある；
− 送信タイマは、枢要部リクエスト・メッセージ（パケット１１６）が特定のセッションのために送られてから経過された時間の経過を、例示的には０．１ｍｓの単位で追う；
− プログラム可能な反復閾値は、監視されたセッションがネットワーク故障に遭遇しているということがアサートされる（asserted）前に、受信されている単一のリプライ無しで送られ得る連続した枢要部リクエスト・メッセージ（パケット１１６）の数を特定する；
− 反復カウンタは、受信されている単一リプライ無しで送られた連続した枢要部リクエスト・メッセージ（パケット１１６）の数を追跡する；そして
− フローＩＤ２１０の仕様は、保護されたセッションと関連する。
【００６２】
本発明の例示的な実施形態によれば、保護された移送経路１０２に対して上流の“送信元”スイッチ／ルータ・ノード１１０−１は、枢要部パケット１１６にカプセル化（インカプシュレート）された枢要部リクエスト・メッセージを周期的に発生して送信し、保護された移送経路１０２に沿って遭遇された通信ネットワークのインフラストラクチャの状況を精査する。図５を参照すると、各監視された移送先経路１０２ごとに、上流ＳＲノード１１０−１のフェイルオーバー機能５００は、以下のものを含む：
【００６３】
− 可能化フラグ＝１（５０２）ならば、次に、上述したプログラム可能レートで増分される（５０６）送信タイマをスタートさせる（５０４）；そして
− （循環的）送信タイマが送信期間に達したときはいつも（５０８）、枢要部プロセッサ２０４は、：
ｉ． 該セッションのための枢要部リクエスト・パケット１１６を発生する（５１０）；
ｉｉ． 枢要部リクエスト・パケット１１６を転送するために用いられる切換え情報を特定するスイッチ応答（レスポンス）を発生する（５１２）；
ｉｉｉ． 切換え／ルーティング・ネットワーク・ノード１１０−１におけるパケットの集合したフローに枢要部パケット１１６及び対応のスイッチ応答を注入する（５１４）；
ｉｖ． 送信タイマをリセットする（５１６）；そして
ｖ． 反復カウンタを増分する（５１８）。
【００６４】
本発明の例示的な実施形態によれば、保護された移送経路１０２に対して下流の“送信先”または“ターゲット”スイッチ／ルータ・ノード１１０−２は、受信された枢要部リクエスト・メッセージに応答し、フェイルオーバー機能６００は、以下のものを含む：
【００６５】
− 受信された（６０２）枢要部リクエスト・パケット１１６を枢要部プロセッサ２０４に転送し（６０４）、もし、該パケットがＩＣＭＰフォーマットを有するならば、該枢要部プロセッサ２０４は、
ｉ． ＩＣＭＰチェックサムを確認する（６０６）；
ｉｉ． チェックサムが正しいならば、次に、枢要部プロセッサ２０４は、
１）パケット・ヘッダからセッションＩＤを検索する（６０８）；
２）ＩＣＭＰ枢要部リプライ・パケット１１８におけるカプセル化（インカプシュレーション）のための枢要部リプライ・メッセージを発生する（６１０）；
３）枢要部リプライ・パケット１１８を転送するに際し用いられるべき切換え情報を特定するスイッチ応答を発生する（６１２）；
４）切換え／ルーティング・ノード１１０−２におけるパケットにスイッチ応答を有する枢要部リプライ・パケット１１８を注入する（６１４）；そして
５）受信された枢要部リクエスト・パケット１１６を廃棄する（６１６）；
ｉｉｉ． もし、チェックサムが正しくないならば（６０６）、次に、枢要部プロセッサ２０４は、枢要部リクエスト・パケット１１６を単に廃棄する（６１６）。任意選択的には、枢要部プロセッサ２０４は、受信された悪い枢要部リクエスト・パケット１１６について管理プロセッサに知らせ得る（６１８）。
− もし、受信された（６０２）枢要部リクエスト・パケット１１６がジェネリック・フォーマットを有するならば、次に、枢要部プロセッサ２０４及びプロセス６００は、ステップ６１０から再開する。
【００６６】
本発明の例示的な実施形態によれば、保護された移送経路１０２に対して下流の“送信先”または“ターゲット”スイッチ／ルータ・ノード１１０−２は、枢要部パケット１１８にカプセル化（インカプシュレート）された枢要部リプライ・メッセージを、ＳＲノード１１０−１に送り戻す。枢要部リプライ・パケット１１８が、ＳＲノード１１０−１で受信されたとき、選別器２０２は、それを枢要部プロセッサ２０４に転送する。
【００６７】
図７を参照すると、ＩＣＭＰフォーマットを有する枢要部パケット１１８のために、枢要部プロセッサ２０４のフェイルオーバー機能７００は、さらに以下のものを含む：
【００６８】
− もし、ＩＣＭＰチェックサムが正しいならば（７０４）、受信された（７０２）枢要部パケットを枢要部プロッセ２０４に転送する（７０６）；
− パケット・ヘッダから監視されたセッションＩＤを抽出する（７０８）；
− 該セッションのために反復カウンタをリセットする（７１０）；そして
− 枢要部リプレイ・パケット１１８を廃棄する（７１２）。
もし、ＩＣＭＰチェックサムが正しくないならば、次に、枢要部プロセッサ２０４は、さらなるアクションを取って、受信されたリプライ枢要部パケット１１８を廃棄する。
【００６９】
もし、受信された枢要部リプライ・パケット１１８がジェネリック・フォーマットを有するならば、次に、枢要部プロセッサ２０４のフェイルオーバー機能は、次の物を含む：
− 選別器２０２によって提供される場所からセッションＩＤを抽出する（７０８）；
− 該セッションのために反復カウンタをリセットする（７１０）；そして
− 枢要部リプライ・パケット１１８を廃棄する。
【００７０】
上述したように、枢要部プロセッサ２０４は、枢要部リプライ・パケット１１８が、Ｎ個の（Ｎは各監視されたセッションごとに構成される）枢要部リクエスト・パケット１１６の周期シーケンスに応答して受信されなかったならば、セッションがネットワーク故障によって影響されたということを決定する。
【００７１】
本発明の例示的な実施形態によれば、反復カウンタにおける値が反復閾値を超えたならば、次に、枢要部プロセッサ２０４は、セッションが故障を経験しているということを示す信号を選別器２０２に送る。該信号は、選別器２０２によって用いられる対応のフローＩＤ２１０を含んで、対応のフェイルオーバー移送経路１１２が用いられるべきであるフロー２１０を識別する。枢要部プロセッサ２０４は、また、スイッチ／ルータ・ノード１１０−１と関連した管理プロセッサにインターラプトを送る。
【００７２】
選別器２０２が枢要部プロセッサ２０４からスイッチオーバー信号を受信すると、その後、選別器２０２は、フロー・アクション・テーブル２１４の対応のフロー・エントリ２１２におけるＦＬＯＶＥ−Ｈビットをロジック高“１”にセットする。結果として、該フローのための引き続くデータ・パケット１０４は、上述したようにアドレス・リマッピングのためにフェイルオーバー・モジュール２０６に転送されるであろう。
【００７３】
高速フェイルオーバー機能は、ここで上述した例示的なハードウェアの履行によって与えられる：こうむるただ１つの遅延は、ネットワーク故障が生じたということを認識するために必要とされる時間に関するものである。検出におけるこの遅延は、連続する枢要部リクエスト間の送信間隔と、故障がアサートされる前の（対応のリプライのない）送信の数との積である。双方のパラメータは、プログラム可能である。最適なパラメータを選択することは、設計選択に任されたトレードオフ（取り決め）に関連している。
【００７４】
本発明のもう１つの例示的な履行によれば、ネットワーク・リソースの使用のオーバーヘッドが問題である応用に対しては、枢要部のリクエスト・メッセージは、監視されたフローの構成要素を有するパケットの、データ・パケット（１０４）・ヘッダ内に埋め込まれ得る。ターゲット・ノードがリプライを送るリクエストは、運ばれたデータ・パケット１０４の予め存在するヘッダ内の任意の便利なフィールドを用いて、単一のビットで符合化され得る。上述したのと実質的に同一の機構が用いられ得るが：どんな特別の枢要部のパケットも処理されないという、並びに、１ビットを含む該ストリームのためのデータ・パケットが枢要部リプライを示すロジック高“１”にセットされている間の時間期間の満了時に枢要部発生のためのタイミング機構がトリガを行う、という顕著な相違を有する。
【００７５】
提起された実施形態は、例示のためだけのものであり、当業者なら、上述の実施形態に対する変更が、本発明の精神から逸脱することなく為され得るということを理解するであろう。本発明の範囲は、特許請求の範囲のみによって限定される。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の例示的な実施形態の例示的な履行による、通信ネットワークを横断する経路に渡って設けられたサービス、並びに枢要部パケットが交換される正常状態を示す概略図である。
【図２】本発明の例示的な実施形態のもう１つの例示的な履行による、保護されたセッションについての内容の移送がフェイルオーバー移送経路に切換えられる、ネットワーク故障を経験している保護されたセッションを示す概略図である。
【図３】本発明の例示的な実施形態による、例示的なフェイルオーバー機構を履行する切換え／ルータ・ネットワーク・ノード素子を示す概略図である。
【図４】本発明の例示的な実施形態による、パケット選別器の例示的なアーキテクチャを示す概略図である。
【図５】本発明の例示的な実施形態による、保護されたセッションの監視を行う上流通信ネットワーク・ノードの例示的なプロセス・ステップを示すフロー図である。
【図６】本発明の例示的な実施形態による、枢要部リクエストに応答する下流通信ネットワーク・ノードの例示的なプロセス・ステップを示すフロー図である。
【図７】本発明の例示的な実施形態による、枢要部パケットにカプセル化（インカプシュレート）された枢要部リプライ・メッセージを処理する上流通信ネットワーク・ノードの例示的なプロセス・ステップを示すフロー図である。
【符号の説明】
【００７７】
１００ 高レベル・アーキテクチャ
１０２ 移送経路
１０４ パケット
１０６ 通信ネットワーク
１０８−Ａ ホスト
１０８−Ｂ ホスト
１１０−１ スイッチ／ルータ
１１０−２ スイッチ／ルータ
１１０−３ スイッチ／ルータ
１１２ フェイルオーバー・スタンドバイ（バックアップ）経路
１１４ 分配部分
１１６ 枢要部のパケット
１１８ 枢要部のパケット
１２０ 故障状態
２００ フェイルオーバー機構のアーキテクチャ
２０２ 選別器（クラスファイア）
２０４ 枢要部のプロセッサ
２０６ フェイルオーバー・モジュール
２０８ 分類ルール
２１０ セッション／フローＩＤ
２１２ エントリ
２１４ フロー・アクション・テーブル
２１６ 分類ルール・テーブル
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本件出願は、２００４年６月３０日に提出された共同譲渡された米国特許出願シリアル番号第１０／８８１，２２６号の一部継続出願である。
発明の分野
本発明は、パケット交換通信に関し、特に、ネットワークの故障を検出して迅速な端末間（エンドツーエンド）フェイルオーバーを提供する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フェイルオーバーは、現代の通信網もしくは通信ネットワークにおいて、最も多く望まれている機能の１つである。フェイルオーバー機能は、通信ネットワークにおいて経験されたもしくは遭遇された通信リンクまたは通信ネットワーク・ノードの故障を自動的に検出し、影響を受けたトラフィックを、欠陥のある通信リンクまたは欠陥のある通信ネットワーク・ノードと離れた代替の経路に切換える。影響を受けたトラフィックを１つの経路からもう１つの経路に切換えるプロセスは、高い優先順位、高い帯域幅、または経験を受けている破損状態からのリアルタイムの流れを保護するように充分に迅速に生じなければならない。
【０００３】
フェイルオーバーを提供する現存の体系（スキーム）は、参照によりここに組み込まれるＩＥＥＥ８０２．１ｄプロトコルに記載されたレイヤ２のスパニング・ツリー・プロトコル及び／またはレイヤ３の経路付け制御プロトコルのいずれかに依存しており、レイヤ３の経路付け制御プロトコルは、それに制限されるものではないが、例えば、the Border Gaterway Protocol (BGP), Cisco’s Interior Gateway Routing Protocol (IGRP), Open Shortest Path First (OSPF) のようなものであり、これらのすべては参照によりここに組み込まれるものとする。レイヤ２のスキームを用いれば、スパニング・ツリー・プロトコルは、通信リンク及び／または通信ネットワーク・ノードが故障したときはいつも、ネットワークに及ぶ非環式のセットのエッジを動的に修正する。レイヤ３では、経路付け制御プロトコルは、正当な通信リンクまたは通信ネットワーク・ノードの故障を含め、通信ネットワーク・トポロジが変化したときはいつも、代替の経路を計算する。
【０００４】
しかしながら、上述の２つのスキームのいずれの１つも、高い優先順位、高い帯域幅、またはリアルタイムのサービスに対するサービスの破壊を保護するように充分に迅速であるフェイルオーバーを提供しない。スパニング・ツリー・プロトコルの代表的な収束時間、すなわち、新しいスパニング・ツリーを計算するのにかかる時間、は、約４５秒である。最近、迅速なスパニング・ツリー・プロトコルＩＥＥＥ８０２．１ｗ（参照によりここに組み込まれるものとする）が、非常に小さいスパニング・ツリー／通信ネットワークに対して、予想される収束時間を５秒に減少するために提案されてきた。従って、大きいスパニング・ツリー／通信ネットワークに対する収束時間は、未だ、各余分のホップ（extra hop）ごとに追加の５秒で測定される数１０秒である。レイヤ３の経路付け再計算は、等しく低速である。
【０００５】
関連の技術は、２００２年１０月３１日にＷａｎｇ等によって提出された“High Availability Ethernet Backplane Architecture”という名称の同時係属中の共同譲渡された米国特許出願番号第１０／２８４，８５６号、並びに米国特許出願番号第１０／２８４，８５６号の一部継続出願である、２００２年１２月２０日にＷａｎｇ等によって提出された“Apparatus for Link Failure Detection on High Availability Ethernet Backplane”という名称の同時係属中の共同譲渡された米国特許出願番号第１０／３２６，３５２号を含んでおり、これら双方とも参照により、ここに組み込まれるものとする。これらの関連の同時係属中の共同譲渡された米国特許出願は、通信ネットワーク・ノードをベースとしたフェイルオーバーの機能を記載しており、ここに、冗長ノード・ボード及び冗長スイッチ・ファブリック・ボードは、リンク故障が検出されたときに、各々が作業ポートに対するフェイルオーバーを独立的に開始することができるように、付属の通信リンクの完全性チェック（インテグリティ・チェック）をごく普通に行う。
【０００６】
関連技術は、発明的かつ効果的なホップバイホップのフェイルオーバーの通信ネットワーク・ノードをベースにした望ましい機能を記載しているけれども、迅速な端末間（エンドツーエンド）機能を提供する必要性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、上述のフェイルオーバーの問題を扱うことである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の態様によれば、通信ネットワークのフェイルオーバー性能を改善するための方法及び装置が提供される。
【０００９】
本発明のもう１つの態様によれば、通信ネットワークに渡って設けられた少なくとも１つの通信セッションに関連したパケットを処理するに際してパケット切換え及びルーティングの一方を行うための通信ネットワーク・ノードが提供される。フェイルオーバー機能を支援するにおいて、該ネットワーク・ノードは：少なくとも１つの受信されたデータ・パケット及び少なくとも１つの枢要部パケットの一方を、通信セッションに対応するトラフィック・フローに関連させるためのハードウェア選別器と；少なくとも１つの枢要部パケットから導出された情報に基づいて、トラフィック・フローがネットワーク故障によって影響されているということをアサートするためのハードウェア枢要部プロセッサと；影響されたフローに関連した各データ・パケットを、フェイルオーバー移送経路に切換えるためのハードウェア・フェイルオーバー・モジュールと；を備える。
【００１０】
本発明のさらにもう１つの態様によれば、通信ネットワークを横切って移送経路に渡って設けられる監視されたセッションのための端末間（エンドツーエンド）フェイルオーバー保護を提供する方法が提供される。該方法は：監視されたセッションに関して運ばれたパケットのパケット・ヘッダに保持された情報に基づいて枢要部リクエスト・パケットを発生し；監視されたセッションについて運ばれたパケットのヘッダに特定された送信先ネットワーク・アドレスにアドレス指定された枢要部リクエスト・パケットを送信し；監視されたセッションが、通信ネットワークを横切って移送経路において遭遇されたネットワーク故障によって影響されるということを選択的にアサートし；そして影響され監視されたセッションと関連するデータ・パケットを、対応のフェイルオーバー移送経路に切換える、ようにしている。
【発明の効果】
【００１１】
通信ネットワークの回復力及び利用可能性を改善した供給された通信サービスの連続的な送出を可能にするという利点が、端末間（エンドツーエンド）で行われる迅速なフェイルオーバーから導出される。
【００１２】
本発明の特徴及び長所は、添付図面を参照して為される例示的な実施形態の以下の詳細な説明から明瞭となるであろう。
なお、添付図面において同様の特徴は類似の符号を付されていることに注意されたい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の例示的な実施形態によれば、迅速な端末間（エンドツーエンド）回復を可能とするハードウェアをベースにしたフェイルオーバー・スキームが提供される。
【００１４】
高速の端末間フェイルオーバー機能に対する支援を提供する例示的な通信ネットワーク・ノードのアーキテクチャは、Ｙｉｋ等によって２００４年６月３０日に提出された“Combined Pipelined Classification and Address Search Method and Apparatus for Switching Environments”という名称の同時係属中の共同譲渡された米国特許出願シリアル番号第１０／８８１，２２６号に記載されており、この内容は、参照によりここに組み込まれるものとする。
【００１５】
本発明の例示的な実施形態によれば、パケット交換ノードの端末間フェイルオーバー機構のアーキテクチャが提供される。迅速なフェイルオーバーは、通信ネットワークの局部化された故障に起因する破損無しで、臨界的な端末間サービスの継続的な提供を保証することを試みる重要な機能である。
【００１６】
本発明の例示的な実施形態によれば、従順な通信ネットワーク・ノードと関連したハードウェア・ロジックが、端末間の迅速なフェイルオーバーを行うに際し、通信ネットワークの故障を検出するために枢要部のパケット上で動作を行う。従順な通信ネットワーク・ノードは、枢要部のパケットを周期的に発生して通信ネットワークの一端からもう一端に伝送し、そして戻し、パケットが通信ネットワークを横切って移送経路（トランスポートパス）に沿って運ばれるとき、保護されるセッションに関して運ばれるパケットによって用いられる動作状況の通信ネットワーク・ノードのインフラストラクチャを調査する。調査された経路に沿ったいずれかの場所でネットワークの故障が検出されたならば、次に、ハードウェア・ロジックは、管理プロセッサの介在無しで、保護された端末間セッションに関して運ばれたトラフィックを、予め定義されたフェイルオーバーのスタンドバイ（待機、予備）経路に切換える。従って、ネットワーク故障に対する端末間保護が、送信元と送信先との間の通信ネットワークを介する経路に沿って故障した通信ネットワークのインフラストラクチャに応答して、提供される。
【００１７】
枢要部のパケットを介して保護されたセッションを監視することは、同じセッション内容のフローと関連したデータ・パケットと枢要部のパケットとが、送信元から送信先まで通信ネットワークを横切って同一の移送経路を横断するということを仮定する。この仮定は、最善の努力かつ非決定性のパケット転送技術を代表的に用いる、インターネット・プロトコル（ＩＰ）通信ネットワークに関して必ずしも有効ではないかもしれない。例えば、負荷平衡が用いられ得、それにおいて、ルータは、同じ送信先ＩＰアドレスを有するパケットに対して異なった道筋（経路）を選択し得る。しかしながら、ほとんどの通信ネットワークにおいて、この仮定は有効であり、特に、３Ｇ ＩＰ通信ネットワークまたは私設ネットワークのような良く制御された環境において有効である。
【００１８】
図１は、例示的システム１００の例示的な高レベル・アーキテクチャを示す。移送経路１０２は、通信ネットワーク１０６を横切って少なくとも１つの保護されたセッションのためのパケット１０４を運ぶ。通信セッション識別子を所持するパケット１０４は、ホスト１０８−Ａによって発生され、ホスト１０８−Ｂに送られ、そして、スイッチ／ルータ（ＳＲ）１１０−１からＳＲ１１０−２まで通信ネットワーク１０６を横断する。移送経路１０２を介して搬送されるパケット１０４は、ＳＲ１１０−２で通信ネットワーク１０６を出て、通信ネットワーク１０６の配分部分１１４を介してホスト・ノード１０８−Ｂに送られる。対応のフェイルオーバー・スタンドバイ経路１１２は、ＳＲ１１０−１及びＳＲ１１０−３の間で、通信ネットワーク１０６における異なった道筋（経路）に追随して、優先的に設けられる。ホスト１０８−Ｂは、また、ＳＲ１１０−３に接続されるダウン・リンク（１１４）をも有する。
【００１９】
通常動作中、ＳＲ１１０−１は、ホスト１０８−Ｂに向かって枢要部のパケット１１６を周期的に送ることによって、移送経路１０２を用いる保護されたセッションの状況を監視する。各枢要部（ＨＢ：heartbeat）のパケット１１６を受信すると同時に、ＳＲ１１０−２は、ＳＲ１１０−１に対して予め決められた反対方向に移動する枢要部のパケット１１８を戻すことによって応答する。本発明のもう１つの履行によれば、枢要部のパケット１１６は、本発明の例示的実施形態を履行するカスタマのルータのようなカスタマ前提設備（ホスト・ノード１０８−Ｂによって例示される）に、通信ネットワーク１０６の配分部分１１４を横切って運ばれ得る。このような履行によれば、端末間のフェイルオーバーの保護が、通信ネットワーク１０６の配分部分１１４によって経験される故障についても与えられる。
【００２０】
図２を参照すると、もし、ＳＲ１１０−１が、予め限定された時間周期内に枢要部のパケット１１８の応答を受信しないならば、次に、故障状態１２０が、移送経路１０２に沿ったどこかの場所で遭遇されてしまっていることを、保護されたセッションに関してアサート（assert）される。ＳＲ１１０−１は、移送経路１０２からフェイルオーバー・バックアップ経路１１２に、保護されたセッションに関して運ばれるすべてのパケット・トラフィックに渡って切換わる。本発明の例示的な実施形態の例示的な履行によれば、フェイルオーバー・バックアップ経路１１２は、通信ネットワーク１０６における配置されたリソースを保存するように、通常は消勢されており、この場合においては、フェイルオーバー・スタンドバイ経路１１２に渡って内容トラフィックを切換える前に、フェイルオーバー・スタンドバイ経路１１２は、付勢される。
【００２１】
上述において、内容パケット１０４及び保護される移送経路１０２間の関連がほのめかされる。実際、パケット・トラフィック１０４には、通信セッション／パケット・フロー識別子が付され、保護された移送経路１０２は、通信セッション及び／またはパケット・フローと関連している。パケットの、特定の通信セッション／パケット・フローとの関連は、ＳＲ１１０−１のパケット選別器（classifier）要素によって決定される。代表的には、各パケット１０４の、通信セッション／パケット・フローとの関連を決定するに際し、パケット選別器は、各パケット１０４のヘッダ内に運ばれる少なくとも１つのパケット・ヘッダ・フィールド値に与えられるルールを用いる。従って、分類されたパケット１０４は、移送経路１０２によって横断される通信ネットワークのインフラストラクチャの動作状況に依存して、関連のセッション／パケット・フローに対するフェイルオーバー・バックアップ経路１１２に、または作業保護される移送経路１０２に、のいずれかに向けられ得る。
【００２２】
本発明の例示的な実施形態によれば、パケット・トラフィックの、フェイルオーバー・バックアップ経路１１２への切換えは、送信先メディア・アクセス制御（ＭＡＣ）アドレスを変更することによってか、または、ネットワーク故障に遭遇した保護されたセッションと関連するパケットのヘッダ内における送信先ＭＡＣアドレス及び送信先ＩＰアドレスの双方を変えることによってか、のいずれかによってハードウェア内で行われる。
【００２３】
フェイルオーバー機構の例示的なアーキテクチャ２００が図３に示されており、該図３は、本発明の例示的な実施形態を履行する通信ネットワーク設備によって用いられている３つの一次モジュールを示す。各モジュールは、以下に一層詳細に説明される。
【００２４】
選別器（クラスファイア）２０２は、以下のために用いられる：
− 枢要部のパケット（リクエスト１１６及び応答１１８の双方）を識別するために；
− 枢要部のプロセッサ２０４に枢要部のパケット１１６／１１８を送るために；そして
− 保護されたセッション／フローに属するデータ・パケット１０４を識別するために、用いられる。
【００２５】
枢要部のプロセッサ２０４は、以下のために用いられる：
− 出て行く枢要部のリクエスト・パケット１１６を周期的に発生するために；
− 選別器２０２によって識別された入って来る枢要部のリプライ１１８パケットを処理するために；
− 枢要部のパケット１１６／１１８からネットワーク故障の存在をアサートするために；そして
− ネットワーク故障の存在が、保護されたセッション／フローに関してアサートされる場合に、該アサーションについてフェイルオーバー・モジュール２０６に知らせるために、
用いられる。
【００２６】
フェイルオーバー・モジュール２０６は、保護されたセッション／フローに関連したパケットのヘッダ内のネットワーク・アドレスを置き換えることによって、作業している移送経路１０２からバックアップ移送経路１１２に、特定のセッション／フローに属するパケットを切換えるために用いられる。
【００２７】
本発明の例示的な実施形態によれば、選別器２０２は、ハードウェアにより例示された分類ルールの集合に対してパケット・ヘッダ内のフィールド値を整合させることによって、受信されたパケット１０４／１１６／１１８をフローに分類する。トラフィック・グループの多数のセッションが、単一のフローに属するものとして分類され得、多数のセッション及びフローに関連するパケットは、特定の移送経路１０２に沿って運ばれ得る。選別器２０２の例示的な履行は、上で同定した優先権の米国特許出願１０／８８８，２２６に提起されている。他の例示的な履行は、Ternary Content Addressable Memory (TCAM)の使用、マイクロシーケンサの使用、またはハードウェア・ステート・マシンの使用を含む。受信されたパケット１０４／１１６／１１８が分類ルール２０８と一度整合すると、パケット１０４／１１６／１１８は、セッション／フローと関連され、対応のセッション／フローＩＤ２１０が割り当てられる。フローは、パケットの集合であり、そのすべては、同じ分類ルール２０８と整合し、このことは、パケットがセッションまたはトラフィック・グループに属するということを意味するよう理解される。フローＩＤ２１０は、次に、フロー・アクション・テーブル２１４における対応のエントリ２１２を参照するために用いられ、該エントリ２１２は、対応のフローに属するすべてのパケット上で取られるべきアクションを特定する。枢要部のパケットは、通信セッションに関して発生されるけれども、フローが単一のセッションを構成し得るので、ここに記載されたスイッチ／ルータ１１０におけるパケット処理は、フロー・アクションについて単に理解され得、このようなすべての点において、用語“セッション”及び“フロー”は、構成要素であるセッションが枢要部（heartbeat）のパケットを介して保護されているという理由でフローが保護されるのであるという条件で、互換性を有して用いられる。フロー・アクションの詳細な説明のために、上で参照した優先権の米国特許出願１０／８８１，２２６を参照されたし。ここでの関連のフロー・アクションは、枢要部のパケット１１６／１１８及びフェイルオーバーを行うアクションの処理に関している。
【００２８】
例示的な端末間（エンドツーエンド：end-to-end）フェイルオーバーの履行によれば、送信元ネットワーク・ノードＳＲ１１０−１は、各保護されたセッションごとに２つの分類ルールに２０８に従って動作するよう構成されている。第１のルールは、各保護されたセッションごとに枢要部のパケット１１６／１１８を識別する。第２のルール２０８は、各保護されたセッションごとに対応のデータ・パケット１０４を識別する。
【００２９】
枢要部のパケット１１６／１１８及びデータ・パケット１０４を識別する分類ルール２０８を限定することは、非常に柔軟である。完全照合が、高められた柔軟性のためのワイルドカードでもって、多数のパケット・ヘッダ・フィールドに関して行なわれ得る。例えば、分類ルール２０８は、以下のフィールドの組み合わせで整合するように構成され得る。
【００３０】
【表１】
【００３１】
例示的な履行によれば、各分類ルール２０８は、また、関連の３ビット重み付けを有する。パケット１０４／１１６／１１８の分類が、多数のルールに対応する多数の整合を戻すならば、選別器２０２は、ルールの重みに基づいてルール２０８を選択する。
【００３２】
動作中、選別器２０２は、パケット・ヘッダの特定の多数のフィールドを、（任意のワイルドカードを考慮して）分類ルール２０８の各々における値と比較し、ルールの重みは、多数の整合間で選択されるよう用いられ、そして最後に、パケット・ヘッダの“最高”を整合させる単一のルール２０８を生成する。もし、多数のルールが、整合されたならば、最高の重みを有するルールは、整合されたルールとして選択される。ルールが同じ重みを有することが可能である。
【００３３】
図４を参照すると、ルール２０８は、分類ルール・テーブル２１６におけるエントリとして特定化され、各分類ルール・テーブルのエントリは、フローＩＤ２１０と関連した識別子を有する。もし、同じ重みを有する多数のルール２０８が整合されたならば、次に、特定の履行に依存して、最高または最低のルール・エントリ識別子のいずれかを有するルール２０８が選択される。
【００３４】
本発明の例示的な実施形態の例示的履行によれば、整合された分類ルール・テーブル・エントリ識別子が、フローＩＤ２１０として用いられる。
【００３５】
受信されたパケットがフローＩＤ２１０に割り当てられた後、選別器２０２は、フロー・アクション・テーブル２１４へのテーブル・ルックアップを行うに際し、フローＩＤ２１０をインデックスとして用いる。フロー・アクション・テーブル２１４における各フロー・アクション・テーブル・エントリ２１２は、対応のフローに属するパケット上で行われるべきアクション（動作）のリストを特定する。例えば、各エントリ２１２において、アクション・コードが、行われるべき一次アクションを識別し、そして関連のパラメータも特定され得る。フロー・アクション・テーブル２１４における各エントリ２１２は、以下の例示的な情報を特定する：
【００３６】
− アクション・コード：パケットについて／上で行われるべきフロー・アクションの符合化；
− 送信先ポート・マップ／枢要部フィールド／転送インデックス：このフロー・アクション・テーブル・エントリ・フィールドは、アクション・コードに依存する多数の意味を有する；
− ＶＬＡＮ ＩＤ置き換え：ＶＬＡＮ ＩＤの可能化置き換え；
− ＶＬＡＮ ＩＤ：ＶＬＡＮ ＩＤ置き換えのための代用値；
− ＸＰ／ＤＰ置き換え：送信優先順位及び降下優先の可能化置き換え；
− ＸＰ：送信優先順位置き換えのための代用値；
− ＤＰ：降下優先置き換えのための代用値；
− スヌープ（Snoop）：このパケットのミラー・ポートへのコピー；
− ポートＩＤ：ミラー・ポート仕様；
− ＴＯＳリマップ（Remap）：ＩＰヘッダのＴＯＳ／ＤＳＣＰの可能化置き換え
− ＴＯＳ／ＤＳＣＰ：ＴＯＳ／ＤＳＣＰフィールド置き換えのための代用値；
− ８０２．１ｐリマップ：パケット・ヘッダにおける８０２．１ｐフィールド（ＶＬＡＮ優先順位）を置き換え；
− ８０２．１ｐ：８０２．１ｐフィールド置き換えのための代用値；
− レート・メタリング（Rate Metering）：このフローのための可能化レート・メタリング；
− 計算（Counting）：このフローのための可能化統計集合；そして
− メタリング／カウンタ・インデックス（Metering/Counter Index）：フローのためのメタリング／計算のためのインデックス値。
【００３７】
本説明は、フェイルオーバー関連のアクション（動作）だけに焦点を当てており、支援される他のフロー・アクションに関する詳細に対しては、上述の同時係属中の共同譲渡された優先権の米国特許出願１０／８８１，２２６を参照されたし。フロー・アクション・モジュールは、包括的なセットのアクションを決定し、そのほとんどは、フェイルオーバー機能には無関係であり、特定のフローと関連されてしまったパケット上で動作される。アクションの１つが、フェイルオーバーと関連されるならば、必要なアクションは、フェイルオーバー・モジュール２０６によって行われる。
【００３８】
２つのフィールド、特に：アクション・コード及び送信先ポート・マップ／枢要部フィールド／転送インデックスは、フェイルオーバーの機能に関係する。以下の表は、関連した例示的なアクション・コード及び関係付けられたパラメータを記載する：
【００３９】
【表２】
【００４０】
例示的に上に示したように、３つのフラッグ／ビットが、フェイルオーバー機能を可能化するまたは不能化するために用いられる：
− ＦＬＯＶＦ−Ｅ：フェイルオーバー機能可能化フラッグ／ビット、もしロジック高“１”にセットされたならば、フェイルオーバー機構が対応のフローに対して可能化され、このことは、監視されたセッションに関してネットワークの故障が一度アサートされてしまうと、トラフィック１０４が特定のフェイルオーバー経路１１２に転送されるであろうということを意味する。
− ＦＬＯＶＥ−Ｈ：ハードウェア可能化フラッグ／ビットは、代表的には、ハードウェア・ロジック２００によってロジック低“０”に初期設定される。ネットワーク故障が、保護されたセッションに影響を与えるということを、枢要部のプロセッサ２０４が、アサートしたとき、枢要部のプロセッサ２０４は、このビットをロジック高“１”にセットする。もし、ＦＬＯＶＦ−Ｅも１にセットされたならば（すなわち、自動フェイルオーバー機能が可能化されたならば）、次に、対応のフェイルオーバー移送経路１１２への自動フェイルオーバーが続いて起こるであろう。
− ＦＬＯＶＥ−Ｓ：ソフトウェア可能化フラッグ／ビットは、ＦＬＯＶＥ−Ｓ及びＦＬＯＶＦ−Ｅの双方がセットされたならば、内容トラフィック１０４をフェイルオーバー移送経路１１２に切換えるために提供する高レベル・スイッチ／ルータ１１０の制御によって制御され、ハードウェア・ロジック２００によるネットワーク故障のアサーションをバイパスする。
【００４１】
要約すれば、本発明の例示的な実施形態の例示的な履行によれば、ハードウェア・ロジック２００は、セッションに対応するフローに対して、（ＦＬＯＶＦ−Ｅ＝１）ＡＮＤ （ＦＬＯＶＥ−Ｈ＝１ ＯＲ ＦＬＯＶＥ−Ｓ＝１）が論理的に真ならば、そして真であるだけならば、特定の保護されたセッションに対して、ハードウェアにおいて、ＭＡＣ及び／またはＩＰアドレスのリマッピング（remapping）を行うであろう。もし、要件（論理的表現）が満足されないならば、次に、保護されたセッションの各パケット１０４の構成成分は、移送経路１０２を介して転送されるであろう。
【００４２】
本発明の例示的な実施形態の例示的な履行によれば、ネットワーク故障が移送経路１０２に沿って通信ネットワークを横切って移送されるべきフローに向かうパケットによって経験されているということを、枢要部のプロセッサ２０４がアサートしているとき、信号２２０を選別器２０２に送ることによって対応のフローＩＤを特定する。信号２２０を受信すると同時に、選別器２０２は、ＦＬＯＶＥ−Ｈビットをこのフローに対して“１”にセットする。
【００４３】
本発明の例示的な実施形態によれば、フェイルオーバー・モジュール２０６は、故障された経路からバックアップ経路にパケットから切換えるために必要な送信先ＭＡＣアドレスまたは送信先ＩＰアドレスの置き換えを行う。
【００４４】
選別器２０２は、以下の情報を有するフェイルオーバー・モジュール２０６を提供する：
− アクション・コード−送信先ＭＡＣ ＡＤＤＲ（アドレス）または送信先ＩＰ ＡＤＤＲ置き換え；
− 監視されたセッションＩＤ；
− 修正されるべきパケット；
− フロー・アクション・モジュール２２２に後で通されるであろう、フェイルオーバー機能と無関係の他のフロー・アクション・パラメータ；そして
− パケットのためのスイッチ応答。
【００４５】
予備スイッチ応答は、上述の同時係属かつ共同譲渡された優先権の米国特許出願１０／８８１，２２６に例示的に記載されているように、選別器２０２によって発生され、そしてパケット１０４を適正に送信するよう、スイッチ／ルータ・ノード１１０の切換え機能に対して必要とされる情報を含んでいる。スイッチ応答は、非常に多くのフィールドを含んでおり、フェイルオーバー機能に関連した該フィールドは、次のものを含む。
【００４６】
【表３】
【００４７】
選別器２０２が、リマッピング・タスクを有するフェイルオーバー・モジュール２０６を提供するとき、該フェイルオーバー・モジュール２０６は、リマッピング・テーブル２１８の適切な行へのインデックスとして監視されたセッションＩＤを用い、テーブルにおける各エントリは、次のものを含む：
− 監視されたセッションを切換えるための送信先ＩＰアドレスを特定するＤ−ＩＰ ＡＤＤＲ（アドレス）。このエントリは、送信先ＩＰアドレスの置き換えのためだけに用いられる。
− 送信先ビット・マップは、監視されたセッションを切換えるための出現（エグレス）ポート・マップを特定する。
− ＶＬＡＮ ＴＣＩは、監視されたセッションを切換える際に用いられるべき新しいＶＬＡＮ ＩＤ及び８０２．１ｐ優先権を示す。
− ＶＬＡＮタグ・アウトは、各ポート上に転送される場合に、パケットがＶＬＡＮタグで送信されるか否かを各ポートごとに１で示す、新しいＶＬＡＮのためのＶＬＡＮタグ・アウト・マップを特定する。
− ＤＭＡＣは、監視されたセッションを切換えるための送信先ＭＡＣアドレスを示す。レイヤ３のリマッピングが生じるべきならば、次のホップＭＡＣアドレスを示す。
【００４８】
パケットを処理するためのアクション・コードが、Ｌ２アドレス・リマッピング（remapping）を意味するならば、次に、リマッピング・テーブル２１８の正しいエントリから情報を抽出した後、フェイルオーバー・モジュール２０６の機能は、次のものを含む：
− 送信先ビット・マップ、ＶＬＡＮタグ・アウト、及びリマッピング・テーブル・エントリで特定される値ヲ有するＶＬＡＮ ＴＣＩを置き換えることによって、予備スイッチ応答を修正する；
− リマッピング・テーブル・エントリで特定される値を有するパケット・ヘッダにおける送信先ＭＡＣアドレスを置き換える；そして
− パケット・ヘッダが修正されてしまったとき、スイッチ応答における再計算サイクリック冗長チェック（ＣＲＣ）ビットを論理高“１”にセットする。
【００４９】
しかしながら、パケットを処理するためのアクション・コードが、Ｌ２及びＬ３アドレス・リマッピングを意味するならば、フェイルオーバー・モジュール２０６の機能は、パケットがブリッジされるかまたは経路付けられるかに依存して異なるであろう。Ｌ２データベースの検索が、送信先ＭＡＣアドレスを管理プロセッサ・ポートに関連させることに帰結するならば、パケットが経路付けられる。また、送信先ＩＰアドレスが変更されるときはいつも、レイヤ３（ＩＰ）及びレイヤ４のチェックサム（ＵＤＰまたはＴＣＰのいずれか）も変更しなければならない。以下の表は、４つのＩＰリマッピング・シナリオの各々において、取られるアクションをリストアップしている。
【００５０】
ＩＰチェックサム及びＴＣＰまたはＵＤＰチェックサムは、参照によりここに組み込まれるＩＥＴＦ ＲＦＣ １６２４ に記載されるような送信先ＩＰアドレス（及びもし適用可能ならば、ＴＴＬ）に対する修正だけを考慮して、増分的に再計算され得る。
【００５１】
すべての場合において、リマッピング・テーブル２１８における情報は、パケット・ヘッダ及びスイッチ応答を修正するために用いられる：
【００５２】
【表４】
【００５３】
本発明の例示的な実施形態によれば、枢要部のリクエスト・メッセージは、移送経路１０２に沿って送信元から送信先に、関連の監視されるセッション・データ・パケット１０４と同じ方向に送られる枢要部のパケット１１６にカプセル化される（encapsulated）。枢要部のリプライ・メッセージは、対応の枢要部のリクエストが受信されたということをセンダＳＲ１１０−１に通知するために、送信先から送信元に逆方向に送られる枢要部のパケット１１８にカプセル化される。
【００５４】
本発明の例示的な実施形態の履行によれば、枢要部のパケット１１６／１１８は、インターネット・コントロール・メッセージ・プロトコル（ＩＣＭＰ）フォーマットを有する。ＩＣＭＰは、ＩＰルータ及びホストにとって必須のプロトコルであり、広範に履行されている。欠陥ＩＣＭＰフォーマットを用いれば、他の供給業者の設備との相互操作性からの利益を受ける。特に、ＩＣＭＰ枢要部リクエスト・パケット１１６は、ホスト・ノード１０８−Ｂが解釈の及び範囲を拡張するＩＣＭＰプロトコルを履行する場合には、保護されたセッションの送信先ホスト・ノード１０８−Ｂに向けられ得るが、しかしながら、対応の枢要部のリプライ・パケット１１８の発生は、ＩＣＭＰプロトコルの関数が、エンド・ホスト・ノードの特徴を良く表すようにソフトウェアで実行される場合には、遅延をこうむる。
【００５５】
以下は、枢要部のパケット１１６のために用いられる、例示的な枢要部のＩＣＭＰエコー（echo）・リクエスト・パケット・フォーマットである：
【表５】
【００５６】
以下は、枢要部のパケット１１８のために用いられる、例示的な枢要部のＩＣＭＰエコー・リプライ・パケット・フォーマットである：
【表６】
【００５７】
ＩＣＭＰ識別子フィールドは、２バイトの長さであり、概して、ＩＣＭＰエコー・リクエストをそれらの関連のリプライ(replies)と整合させるために用いられる、ということに注意されたし。本発明の例示的な実施形態によれば、監視されたセッションＩＤは、下部のバイト内に埋め込まれ：エコー・リクエストのＩＣＭＰタイプは、０ｘ０８であり、エコー・リプライ(reply)のＩＣＭＰタイプは、０ｘ００である。
【００５８】
本発明の例示的な実施形態のもう１つの履行によれば、枢要部パケット１１６／１１８は、アプリケーションの必要性に完全に満たすように操作管理職員によってプログラムされ得る柔軟な包括的（ジェネリックの）非ＩＣＭＰフォーマットを有する。ジェネリック（包括的）・フォーマットは、改善された柔軟性を提供するけれども、フェイルオーバー機構は、他のエンド・ノードとは相互動作可能ではないかもしれない。
【００５９】
ここで上述したように、選別器２０２は、枢要部パケット１１６／１１８を識別して、それを枢要部プロセッサ２０４に転送する。ジェネリック・フォーマットを有する枢要部パケットに対して、セッションＩＤと、カプセル化（インカプシュレート）された枢要部メッセージがリクエストであるかまたはリプライであるかに関する指示とが、フロー・アクション・テーブル２１４から検索されるものとして選別器２０２によって提供される。ＩＣＭＰフォーマットを有する枢要部パケット１１６／１１８に対して、情報が、上述したように、枢要部プロセッサ２０４によってパケット・ヘッダから抽出される。
【００６０】
本発明の例示的な実施形態によれば、枢要部プロセッサ２０４は、保護されたセッションごとのレコードを用いて枢要部パケット情報の経過を追い、各レコードは、枢要部パケットを発生するためにかつ以下のセッションの状況を監視するために必要な情報を提供する：
【００６１】
− 可能化フラッグは、対応のセッションに対して枢要部リクエスト・パケット１１６の周期的送信を可能とする；
− 操作管理職員は、各監視されたセッションごとにリクエスト枢要部パケット１１６のための枢要部パケット・フォーマット−プログラム可能フォーマットを構成した。ジェネリック枢要部パケット・フォーマットが用いられる場合にのみ適用可能である；
− 操作管理職員は、それに制限されるわけだはないが、例えば、送信先マップ、ＶＬＡＮ仕様、及び優先仕様（ここで上述したような）のような情報を含むパケット１１６／１１８を転送するに際し、パケット１１６／１１８を切換えるために必要とされる情報を特定するスイッチ応答を構成した；
− 送信期間仕様：保護されたセッションのための連続した枢要部リクエスト・メッセージ（１１６）の送信間のプログラム可能な時間間隔、例示的には０．１ｍｓの単位にある；
− 送信タイマは、枢要部リクエスト・メッセージ（パケット１１６）が特定のセッションのために送られてから経過された時間の経過を、例示的には０．１ｍｓの単位で追う；
− プログラム可能な反復閾値は、監視されたセッションがネットワーク故障に遭遇しているということがアサートされる（asserted）前に、受信されている単一のリプライ無しで送られ得る連続した枢要部リクエスト・メッセージ（パケット１１６）の数を特定する；
− 反復カウンタは、受信されている単一リプライ無しで送られた連続した枢要部リクエスト・メッセージ（パケット１１６）の数を追跡する；そして
− フローＩＤ２１０の仕様は、保護されたセッションと関連する。
【００６２】
本発明の例示的な実施形態によれば、保護された移送経路１０２に対して上流の“送信元”スイッチ／ルータ・ノード１１０−１は、枢要部パケット１１６にカプセル化（インカプシュレート）された枢要部リクエスト・メッセージを周期的に発生して送信し、保護された移送経路１０２に沿って遭遇された通信ネットワークのインフラストラクチャの状況を精査する。図５を参照すると、各監視された移送先経路１０２ごとに、上流ＳＲノード１１０−１のフェイルオーバー機能５００は、以下のものを含む：
【００６３】
− 可能化フラグ＝１（５０２）ならば、次に、上述したプログラム可能レートで増分される（５０６）送信タイマをスタートさせる（５０４）；そして
− （循環的）送信タイマが送信期間に達したときはいつも（５０８）、枢要部プロセッサ２０４は、：
ｉ． 該セッションのための枢要部リクエスト・パケット１１６を発生する（５１０）；
ｉｉ． 枢要部リクエスト・パケット１１６を転送するために用いられる切換え情報を特定するスイッチ応答（レスポンス）を発生する（５１２）；
ｉｉｉ． 切換え／ルーティング・ネットワーク・ノード１１０−１におけるパケットの集合したフローに枢要部パケット１１６及び対応のスイッチ応答を注入する（５１４）；
ｉｖ． 送信タイマをリセットする（５１６）；そして
ｖ． 反復カウンタを増分する（５１８）。
【００６４】
本発明の例示的な実施形態によれば、保護された移送経路１０２に対して下流の“送信先”または“ターゲット”スイッチ／ルータ・ノード１１０−２は、受信された枢要部リクエスト・メッセージに応答し、フェイルオーバー機能６００は、以下のものを含む：
【００６５】
− 受信された（６０２）枢要部リクエスト・パケット１１６を枢要部プロセッサ２０４に転送し（６０４）、もし、該パケットがＩＣＭＰフォーマットを有するならば、該枢要部プロセッサ２０４は、
ｉ． ＩＣＭＰチェックサムを確認する（６０６）；
ｉｉ． チェックサムが正しいならば、次に、枢要部プロセッサ２０４は、
１）パケット・ヘッダからセッションＩＤを検索する（６０８）；
２）ＩＣＭＰ枢要部リプライ・パケット１１８におけるカプセル化（インカプシュレーション）のための枢要部リプライ・メッセージを発生する（６１０）；
３）枢要部リプライ・パケット１１８を転送するに際し用いられるべき切換え情報を特定するスイッチ応答を発生する（６１２）；
４）切換え／ルーティング・ノード１１０−２におけるパケットにスイッチ応答を有する枢要部リプライ・パケット１１８を注入する（６１４）；そして
５）受信された枢要部リクエスト・パケット１１６を廃棄する（６１６）；
ｉｉｉ． もし、チェックサムが正しくないならば（６０６）、次に、枢要部プロセッサ２０４は、枢要部リクエスト・パケット１１６を単に廃棄する（６１６）。任意選択的には、枢要部プロセッサ２０４は、受信された悪い枢要部リクエスト・パケット１１６について管理プロセッサに知らせ得る（６１８）。
− もし、受信された（６０２）枢要部リクエスト・パケット１１６がジェネリック・フォーマットを有するならば、次に、枢要部プロセッサ２０４及びプロセス６００は、ステップ６１０から再開する。
【００６６】
本発明の例示的な実施形態によれば、保護された移送経路１０２に対して下流の“送信先”または“ターゲット”スイッチ／ルータ・ノード１１０−２は、枢要部パケット１１８にカプセル化（インカプシュレート）された枢要部リプライ・メッセージを、ＳＲノード１１０−１に送り戻す。枢要部リプライ・パケット１１８が、ＳＲノード１１０−１で受信されたとき、選別器２０２は、それを枢要部プロセッサ２０４に転送する。
【００６７】
図７を参照すると、ＩＣＭＰフォーマットを有する枢要部パケット１１８のために、枢要部プロセッサ２０４のフェイルオーバー機能７００は、さらに以下のものを含む：
【００６８】
− もし、ＩＣＭＰチェックサムが正しいならば（７０４）、受信された（７０２）枢要部パケットを枢要部プロッセ２０４に転送する（７０６）；
− パケット・ヘッダから監視されたセッションＩＤを抽出する（７０８）；
− 該セッションのために反復カウンタをリセットする（７１０）；そして
− 枢要部リプレイ・パケット１１８を廃棄する（７１２）。
もし、ＩＣＭＰチェックサムが正しくないならば、次に、枢要部プロセッサ２０４は、さらなるアクションを取って、受信されたリプライ枢要部パケット１１８を廃棄する。
【００６９】
もし、受信された枢要部リプライ・パケット１１８がジェネリック・フォーマットを有するならば、次に、枢要部プロセッサ２０４のフェイルオーバー機能は、次の物を含む：
− 選別器２０２によって提供される場所からセッションＩＤを抽出する（７０８）；
− 該セッションのために反復カウンタをリセットする（７１０）；そして
− 枢要部リプライ・パケット１１８を廃棄する。
【００７０】
上述したように、枢要部プロセッサ２０４は、枢要部リプライ・パケット１１８が、Ｎ個の（Ｎは各監視されたセッションごとに構成される）枢要部リクエスト・パケット１１６の周期シーケンスに応答して受信されなかったならば、セッションがネットワーク故障によって影響されたということを決定する。
【００７１】
本発明の例示的な実施形態によれば、反復カウンタにおける値が反復閾値を超えたならば、次に、枢要部プロセッサ２０４は、セッションが故障を経験しているということを示す信号を選別器２０２に送る。該信号は、選別器２０２によって用いられる対応のフローＩＤ２１０を含んで、対応のフェイルオーバー移送経路１１２が用いられるべきであるフロー２１０を識別する。枢要部プロセッサ２０４は、また、スイッチ／ルータ・ノード１１０−１と関連した管理プロセッサにインターラプトを送る。
【００７２】
選別器２０２が枢要部プロセッサ２０４からスイッチオーバー信号を受信すると、その後、選別器２０２は、フロー・アクション・テーブル２１４の対応のフロー・エントリ２１２におけるＦＬＯＶＥ−Ｈビットをロジック高“１”にセットする。結果として、該フローのための引き続くデータ・パケット１０４は、上述したようにアドレス・リマッピングのためにフェイルオーバー・モジュール２０６に転送されるであろう。
【００７３】
高速フェイルオーバー機能は、ここで上述した例示的なハードウェアの履行によって与えられる：こうむるただ１つの遅延は、ネットワーク故障が生じたということを認識するために必要とされる時間に関するものである。検出におけるこの遅延は、連続する枢要部リクエスト間の送信間隔と、故障がアサートされる前の（対応のリプライのない）送信の数との積である。双方のパラメータは、プログラム可能である。最適なパラメータを選択することは、設計選択に任されたトレードオフ（取り決め）に関連している。
【００７４】
本発明のもう１つの例示的な履行によれば、ネットワーク・リソースの使用のオーバーヘッドが問題である応用に対しては、枢要部のリクエスト・メッセージは、監視されたフローの構成要素を有するパケットの、データ・パケット（１０４）・ヘッダ内に埋め込まれ得る。ターゲット・ノードがリプライを送るリクエストは、運ばれたデータ・パケット１０４の予め存在するヘッダ内の任意の便利なフィールドを用いて、単一のビットで符合化され得る。上述したのと実質的に同一の機構が用いられ得るが：どんな特別の枢要部のパケットも処理されないという、並びに、１ビットを含む該ストリームのためのデータ・パケットが枢要部リプライを示すロジック高“１”にセットされている間の時間期間の満了時に枢要部発生のためのタイミング機構がトリガを行う、という顕著な相違を有する。
【００７５】
提起された実施形態は、例示のためだけのものであり、当業者なら、上述の実施形態に対する変更が、本発明の精神から逸脱することなく為され得るということを理解するであろう。本発明の範囲は、特許請求の範囲のみによって限定される。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の例示的な実施形態の例示的な履行による、通信ネットワークを横断する経路に渡って設けられたサービス、並びに枢要部パケットが交換される正常状態を示す概略図である。
【図２】本発明の例示的な実施形態のもう１つの例示的な履行による、保護されたセッションについての内容の移送がフェイルオーバー移送経路に切換えられる、ネットワーク故障を経験している保護されたセッションを示す概略図である。
【図３】本発明の例示的な実施形態による、例示的なフェイルオーバー機構を履行する切換え／ルータ・ネットワーク・ノード素子を示す概略図である。
【図４】本発明の例示的な実施形態による、パケット選別器の例示的なアーキテクチャを示す概略図である。
【図５】本発明の例示的な実施形態による、保護されたセッションの監視を行う上流通信ネットワーク・ノードの例示的なプロセス・ステップを示すフロー図である。
【図６】本発明の例示的な実施形態による、枢要部リクエストに応答する下流通信ネットワーク・ノードの例示的なプロセス・ステップを示すフロー図である。
【図７】本発明の例示的な実施形態による、枢要部パケットにカプセル化（インカプシュレート）された枢要部リプライ・メッセージを処理する上流通信ネットワーク・ノードの例示的なプロセス・ステップを示すフロー図である。
【符号の説明】
【００７７】
１００ 高レベル・アーキテクチャ
１０２ 移送経路
１０４ パケット
１０６ 通信ネットワーク
１０８−Ａ ホスト
１０８−Ｂ ホスト
１１０−１ スイッチ／ルータ
１１０−２ スイッチ／ルータ
１１０−３ スイッチ／ルータ
１１２ フェイルオーバー・スタンドバイ（バックアップ）経路
１１４ 分配部分
１１６ 枢要部のパケット
１１８ 枢要部のパケット
１２０ 故障状態
２００ フェイルオーバー機構のアーキテクチャ
２０２ 選別器（クラスファイア）
２０４ 枢要部のプロセッサ
２０６ フェイルオーバー・モジュール
２０８ 分類ルール
２１０ セッション／フローＩＤ
２１２ エントリ
２１４ フロー・アクション・テーブル
２１６ 分類ルール・テーブル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信ネットワークに渡って設けられた少なくとも１つの通信セッションに関連したパケットを処理するに際してパケット切換え及びルーティングの一方を行うための通信ネットワーク・ノードであって、
ａ． 少なくとも１つの受信されたデータ・パケット及び少なくとも１つの枢要部パケットの一方を、通信セッションに対応するトラフィック・フローに関連させるためのハードウェア選別器、
ｂ． 少なくとも１つの枢要部パケットから導出された情報に基づいて、トラフィック・フローがネットワーク故障によって影響されているということをアサートするためのハードウェア枢要部プロセッサ、及び
ｃ． 影響されたフローに関連した各データ・パケットを、フェイルオーバー移送経路に切換えるためのハードウェア・フェイルオーバー・モジュール、
を備えたネットワーク・ノード。
【請求項２】
枢要部パケットを識別して、該枢要部パケットをハードウェア・プロセッサに転送するための選別器手段をさらに備える請求項１に記載のネットワーク・ノード。
【請求項３】
枢要部プロセッサは、さらに、
ａ． 枢要部リクエスト・パケット及び枢要部リプライ・パケットの一方を発生するための枢要部パケット発生手段、
ｂ． 枢要部リクエスト・パケット及び枢要部リプライ・パケットの一方を送信するための送信手段、
ｃ． 最後の枢要部リクエスト・パケットの送信から経過した時間の長さを追跡するためのタイマ、及び
ｄ． 枢要部リクエスト・パケットの送信間の時間の長さを特定するための第１の閾値レジスタ、
を備える請求項１に記載のネットワーク・ノード。
【請求項４】
枢要部プロセッサは、さらに、
ａ． 最後の枢要部リプライ・パケットが受信されてから送信された枢要部リクエスト・パケットの数を計数するための反復カウンタ、及び
ｂ． 最後の枢要部リプライ・パケットが受信されてから送信された枢要部パケットの最大数を特定するための第２の閾値レジスタ、
を備える請求項３に記載のネットワーク・ノード
【請求項５】
枢要部パケットは、インターネット・コントロール・メッセージ・プロトコル・フォーマット及びジェネリック・フォーマットの一方を有する請求項１に記載のネットワーク・ノード。
【請求項６】
通信ネットワークを横切って移送経路に渡って設けられる監視されたセッションのための端末間（エンドツーエンド）フェイルオーバー保護を提供する方法であって、
ａ． 監視されたセッションに関して運ばれたパケットのパケット・ヘッダに保持された情報に基づいて枢要部リクエスト・パケットを発生し、
ｂ． 監視されたセッションについて運ばれたパケットのヘッダに特定された送信先ネットワーク・アドレスにアドレス指定された枢要部リクエスト・パケットを送信し、
ｃ． 監視されたセッションが、通信ネットワークを横切って移送経路において遭遇されたネットワーク故障によって影響されるということを選択的にアサートし、そして
ｄ． 影響され監視されたセッションと関連するデータ・パケットを、対応のフェイルオーバー移送経路に切換える、
ようにした方法。
【請求項７】
さらに、引き続く枢要部パケットを周期的に送信するようにした請求項６に記載の方法。
【請求項８】
連続する枢要部パケット間の時間間隔を限定するためにタイマが用いられる請求項７に記載の方法。
【請求項９】
監視されたセッションがネットワーク故障によって影響されるということをアサートし、
当該方法は、さらに、送信された枢要部リクエスト・パケットに対応する枢要部リプライ・パケットが所定の時間期間中に受信されなかったならば、監視されたセッションがネットワーク故障を経験しているということをアサートするようにした請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
監視されたセッションがネットワーク故障によって影響されるということをアサートし、
当該方法は、さらに、複数の順次の枢要部リクエスト・パケットの送信に続いて枢要部リプライ・パケットが受信されなかったならば、監視されたセッションがネットワーク故障を経験しているということをアサートするようにした請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
複数の順次の枢要部リクエスト・パケットの送信に続いて枢要部リプライ・パケットが受信されなかったならば、監視されたセッションがネットワーク故障を経験しているということをアサートし、
当該方法は、さらに、
ａ． 送信された各枢要部リクエスト・パケットで反復カウンタを増分し、そして
ｂ． 枢要部リプライ・パケットが受信されたときはいつも、監視されたセッションと関連する反復カウンタをリセットする、
ようにした請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
フェイルオーバー移送経路を提供する前ステップをさらに備える請求項６に記載の方法。
【請求項１３】
さらに、
ａ． 監視されたセッションと関連する枢要部パケット及びデータ・パケットの一方を受信し、そして
ｂ． 受信された枢要部パケットを枢要部プロセッサに転送する、
ようにした請求項６に記載の方法。
【請求項１４】
監視されたセッションがネットワーク故障によって影響されるということを選択的にアサートすることは、枢要部パケットを処理することから決定される請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
影響され監視されたセッションと関連したデータ・パケットを対応のフェイルオーバー移送経路に切換えることは、さらに、影響されたセッションと関連した各パケット・ヘッダにおける送信先メディア・アクセス・コントロール（ＭＡＣ）アドレスを、フェイルオーバー移送経路と関連した送信先ＭＡＣアドレスと置き換えることを含む請求項６に記載の方法。
【請求項１６】
影響され監視されたセッションに関連したデータ・パケットを対応のフェイルオーバー移送経路に切換えることは、さらに、
ａ． 影響されたセッションと関連した各パケット・ヘッダにおける送信先メディア・アクセス・コントロール（ＭＡＣ）アドレスを、フェイルオーバー移送経路と関連した送信先ＭＡＣアドレスと置き換えること、及び
ｂ． 影響されたセッションと関連した各パケット・ヘッダにおける送信先インターネット・プロトコル（ＩＰ）アドレスを、フェイルオーバー移送経路と関連した送信先ＩＰアドレスと置き換えること、
を含む請求項６に記載の方法。
【請求項１】
通信ネットワークに渡って設けられた少なくとも１つの通信セッションに関連したパケットを処理するに際してパケット切換え及びルーティングの一方を行うための通信ネットワーク・ノードであって、
ａ． 少なくとも１つの受信されたデータ・パケット及び少なくとも１つの枢要部パケットの一方を、通信セッションに対応するトラフィック・フローに関連させるためのハードウェア選別器、
ｂ． 少なくとも１つの枢要部パケットから導出された情報に基づいて、トラフィック・フローがネットワーク故障によって影響されているということをアサートするためのハードウェア枢要部プロセッサ、及び
ｃ． 影響されたフローに関連した各データ・パケットを、フェイルオーバー移送経路に切換えるためのハードウェア・フェイルオーバー・モジュール、
を備えたネットワーク・ノード。
【請求項２】
枢要部パケットを識別して、該枢要部パケットをハードウェア・プロセッサに転送するための選別器手段をさらに備える請求項１に記載のネットワーク・ノード。
【請求項３】
枢要部プロセッサは、さらに、
ａ． 枢要部リクエスト・パケット及び枢要部リプライ・パケットの一方を発生するための枢要部パケット発生手段、
ｂ． 枢要部リクエスト・パケット及び枢要部リプライ・パケットの一方を送信するための送信手段、
ｃ． 最後の枢要部リクエスト・パケットの送信から経過した時間の長さを追跡するためのタイマ、及び
ｄ． 枢要部リクエスト・パケットの送信間の時間の長さを特定するための第１の閾値レジスタ、
を備える請求項１に記載のネットワーク・ノード。
【請求項４】
枢要部プロセッサは、さらに、
ａ． 最後の枢要部リプライ・パケットが受信されてから送信された枢要部リクエスト・パケットの数を計数するための反復カウンタ、及び
ｂ． 最後の枢要部リプライ・パケットが受信されてから送信された枢要部パケットの最大数を特定するための第２の閾値レジスタ、
を備える請求項３に記載のネットワーク・ノード
【請求項５】
枢要部パケットは、インターネット・コントロール・メッセージ・プロトコル・フォーマット及びジェネリック・フォーマットの一方を有する請求項１に記載のネットワーク・ノード。
【請求項６】
通信ネットワークを横切って移送経路に渡って設けられる監視されたセッションのための端末間（エンドツーエンド）フェイルオーバー保護を提供する方法であって、
ａ． 監視されたセッションに関して運ばれたパケットのパケット・ヘッダに保持された情報に基づいて枢要部リクエスト・パケットを発生し、
ｂ． 監視されたセッションについて運ばれたパケットのヘッダに特定された送信先ネットワーク・アドレスにアドレス指定された枢要部リクエスト・パケットを送信し、
ｃ． 監視されたセッションが、通信ネットワークを横切って移送経路において遭遇されたネットワーク故障によって影響されるということを選択的にアサートし、そして
ｄ． 影響され監視されたセッションと関連するデータ・パケットを、対応のフェイルオーバー移送経路に切換える、
ようにした方法。
【請求項７】
さらに、引き続く枢要部パケットを周期的に送信するようにした請求項６に記載の方法。
【請求項８】
連続する枢要部パケット間の時間間隔を限定するためにタイマが用いられる請求項７に記載の方法。
【請求項９】
監視されたセッションがネットワーク故障によって影響されるということをアサートし、
当該方法は、さらに、送信された枢要部リクエスト・パケットに対応する枢要部リプライ・パケットが所定の時間期間中に受信されなかったならば、監視されたセッションがネットワーク故障を経験しているということをアサートするようにした請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
監視されたセッションがネットワーク故障によって影響されるということをアサートし、
当該方法は、さらに、複数の順次の枢要部リクエスト・パケットの送信に続いて枢要部リプライ・パケットが受信されなかったならば、監視されたセッションがネットワーク故障を経験しているということをアサートするようにした請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
複数の順次の枢要部リクエスト・パケットの送信に続いて枢要部リプライ・パケットが受信されなかったならば、監視されたセッションがネットワーク故障を経験しているということをアサートし、
当該方法は、さらに、
ａ． 送信された各枢要部リクエスト・パケットで反復カウンタを増分し、そして
ｂ． 枢要部リプライ・パケットが受信されたときはいつも、監視されたセッションと関連する反復カウンタをリセットする、
ようにした請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
フェイルオーバー移送経路を提供する前ステップをさらに備える請求項６に記載の方法。
【請求項１３】
さらに、
ａ． 監視されたセッションと関連する枢要部パケット及びデータ・パケットの一方を受信し、そして
ｂ． 受信された枢要部パケットを枢要部プロセッサに転送する、
ようにした請求項６に記載の方法。
【請求項１４】
監視されたセッションがネットワーク故障によって影響されるということを選択的にアサートすることは、枢要部パケットを処理することから決定される請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
影響され監視されたセッションと関連したデータ・パケットを対応のフェイルオーバー移送経路に切換えることは、さらに、影響されたセッションと関連した各パケット・ヘッダにおける送信先メディア・アクセス・コントロール（ＭＡＣ）アドレスを、フェイルオーバー移送経路と関連した送信先ＭＡＣアドレスと置き換えることを含む請求項６に記載の方法。
【請求項１６】
影響され監視されたセッションに関連したデータ・パケットを対応のフェイルオーバー移送経路に切換えることは、さらに、
ａ． 影響されたセッションと関連した各パケット・ヘッダにおける送信先メディア・アクセス・コントロール（ＭＡＣ）アドレスを、フェイルオーバー移送経路と関連した送信先ＭＡＣアドレスと置き換えること、及び
ｂ． 影響されたセッションと関連した各パケット・ヘッダにおける送信先インターネット・プロトコル（ＩＰ）アドレスを、フェイルオーバー移送経路と関連した送信先ＩＰアドレスと置き換えること、
を含む請求項６に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−２０３１８（Ｐ２００６−２０３１８Ａ）
【公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１９０６４９（Ｐ２００５−１９０６４９）
【出願日】平成１７年６月２９日（２００５．６．２９）
【出願人】（５９７０９２３７０）ザ−リンク・セミコンダクタ−・インコ−ポレイテッド (7)
【氏名又は名称原語表記】ＺＡＲＬＩＮＫ ＳＥＭＩＣＯＮＤＵＣＴＯＲ ＩＮＣ．
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月２９日（２００５．６．２９）
【出願人】（５９７０９２３７０）ザ−リンク・セミコンダクタ−・インコ−ポレイテッド (7)
【氏名又は名称原語表記】ＺＡＲＬＩＮＫ ＳＥＭＩＣＯＮＤＵＣＴＯＲ ＩＮＣ．
【Ｆターム（参考）】
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