JP2017038218A - 通信システムおよび設定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ルータの負荷を平準化するとともに、ルータの故障時であってもサービス停止時間を短くすること。【解決手段】ＤＨＣＰサーバ１０は、各ルータ２０の負荷を監視し、各ルータ２０の負荷に応じて、各ルータ２０に対して優先度に関するＰＲＩＯ情報をＤＨＣＰ ＯＦＦＥＲメッセージに設定して送信する。各ルータ２０は、設定されたＰＲＩＯ情報を抽出し、他のルータ２０と互いのＰＲＩＯ情報を交換し、自装置のＰＲＩＯ情報の値が最も高い場合には、自装置をマスタとして動作する。【選択図】図１

Description

本発明は、通信システムおよび設定方法に関する。

従来、各端末にＶＬＡＮ（Virtual Local Area Network）を一つ割り当てて、他のユーザからのパケットの影響を抑止し、無断使用を防止する通信システムが知られている。また、このような通信システムの冗長化構成として、例えば、図１３に例示するように、ＡＣＴ(Active) のルータとＳＢＹ（standby）のルータにＹ字型にＶＬＡＮを張ることが知られている。

例えば、図１３の例では、端末３０Ａは、ＡＣＴのルータ２００ＡとＳＢＹのルータ２００Ｃと「ＶＬＡＮ１」を経由して接続されており、端末３０Ｂは、ＡＣＴのルータ２００ＢとＳＢＹのルータ２００Ｃと「ＶＬＡＮ２」を経由して接続されている。

このような構成において、ＡＣＴのルータが故障した場合には、ＳＢＹのルータのＩＰアドレスをデフォルトゲートウェイとして払い出し直す。例えば、図１３の例では、ＡＣＴのルータ２００Ａに故障が発生した場合には、ＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol）サーバ１００は、端末３０Ａに対して再設定を指示するメッセージであるＤＨＣＰ ＦＯＲＣＥＲＥＮＥＷを送信し、ＤＨＣＰサーバ１００の探索メッセージであるＤＨＣＰ ＤＩＳＣＯＶＥＲからやり直すことで、ＳＢＹのルータ２００ＣのＩＰアドレスをデフォルトゲートウェイとして払い出し直す。

また、ルータ負荷の是正やファイル更新などの工事のために収容替えを行う場合にも、ＤＨＣＰサーバ１００がユーザ端末３０Ａに対してＤＨＣＰ ＦＯＲＣＥＲＥＮＥＷを送信し、ＤＨＣＰ ＤＩＳＣＯＶＥＲからやり直して、収容先のルータを変更する。

"Dynamic Host Configuration Protocol"、［online］、［2015年8月4日検索］、インターネット＜http://www.ietf.org/rfc/rfc2131.txt.pdf/＞

しかしながら、従来の技術では、ＡＣＴのルータの故障時等には、ＳＢＹのルータのＩＰアドレスをデフォルトゲートウェイとして払い出し直すために、ＤＨＣＰサーバ１００がユーザ端末３０Ａに対してＤＨＣＰ ＦＯＲＣＥＲＥＮＥＷを送信し、ＤＨＣＰ ＤＩＳＣＯＶＥＲからやり直すので、サービス停止時間が長いという課題があった。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の通信システムは、端末ごとに異なるＶＬＡＮが割り当てられた各端末と、該各端末とそれぞれ接続される複数のルータとを有する通信システムであって、端末ごとに異なるＶＬＡＮが割り当てられ、該ＶＬＡＮを介して前記複数のルータのうちの全てのルータと接続される端末と、同一のＶＬＡＮ上において同一のＩＰアドレスが割り当てられた複数のルータと、を有し、前記端末と接続された全てのルータのうち、一つのルータがマスタのルータとして、接続された端末を送信元または送信先とするパケットを中継し、該マスタのルータが故障した場合には、他のルータが新しいマスタのルータに切り替わることを特徴とする。

また、本発明の通信システムは、端末ごとに異なるＶＬＡＮが割り当てられた各端末と接続される複数のルータと、該複数のルータを制御するサーバとを有する通信システムであって、前記サーバは、各ルータの負荷を監視する監視部と、所定の契機に、前記監視部によって監視された各ルータの負荷に応じて、各ルータに対して優先度に関するＰｒｉｏｒｉｔｙ情報を含むパケットを送信する送信部と、を有し、同一のＶＬＡＮ上において同一のＩＰアドレスが割り当てられた各ルータは、前記サーバから前記Ｐｒｉｏｒｉｔｙ情報を含むパケットを受信すると、該Ｐｒｉｏｒｉｔｙ情報に基づいて、自身の優先度を設定する設定部と、前記端末から接続先のルータのＭＡＣアドレスを問い合わせるアドレス要求を受信する受信部と、前記設定部によって設定された自身の優先度が、前記複数のルータのなかで最も高い場合には、マスタのルータとして、前記受信部によって受信された前記アドレス要求の送信元の端末に対して、自ルータのＭＡＣアドレスを応答する応答部と、前記応答部によって前記ＭＡＣアドレスが応答された端末を送信元または送信先とするパケットを中継する中継部と、を有することを特徴とする。

また、本発明の設定方法は、端末ごとに異なるＶＬＡＮが割り当てられた各端末と接続される複数のルータと、該複数のルータを制御するサーバとを有する通信システムにより実行される設定方法であって、前記サーバが、各ルータの負荷を監視する監視工程と、前記サーバが、所定の契機に、前記監視工程によって監視された各ルータの負荷に応じて、各ルータに対して優先度に関するＰｒｉｏｒｉｔｙ情報を含むパケットを送信する送信工程と、同一のＶＬＡＮ上において同一のＩＰアドレスが割り当てられた各ルータが、前記サーバから前記Ｐｒｉｏｒｉｔｙ情報を含むパケットを受信すると、該Ｐｒｉｏｒｉｔｙ情報に基づいて、自身の優先度を設定する設定工程と、前記各ルータが、前記端末から接続先のルータのＭＡＣアドレスを問い合わせるアドレス要求を受信する受信工程と、前記各ルータが、前記設定工程によって設定された自身の優先度が、前記複数のルータのなかで最も高い場合には、マスタのルータとして、前記受信工程によって受信された前記アドレス要求の送信元の端末に対して、自ルータのＭＡＣアドレスを応答する応答工程と、前記マスタのルータが、前記応答工程によって前記ＭＡＣアドレスが応答された端末を送信元または送信先とするパケットを中継する中継工程と、を含んだことを特徴とする。

本発明によれば、ルータの故障時であってもサービス停止時間を短くすることが可能である。

図１は、第一の実施の形態に係る通信システムの構成の一例を示す図である。 図２は、第一の実施の形態に係る通信システムにおける各ルータについて説明する図である。 図３は、第一の実施の形態に係るＤＨＣＰサーバの構成を示すブロック図である。 図４は、第一の実施の形態に係るルータ負荷情報記憶部が記憶する情報の一例を示す図である。 図５は、ＤＨＣＰ ＯＦＦＥＲメッセージのパケット構成を示す図である。 図６は、第一の実施の形態に係るルータの構成を示すブロック図である。 図７は、第一の実施の形態に係るＰＲＩＯ情報記憶部が記憶する情報の一例を示す図である。 図８は、第一の実施の形態に係るアドレス情報記憶部が記憶する情報の一例を示す図である。 図９は、第一の実施の形態に係る通信システムのアドレス払い出し時の処理を説明する図である。 図１０は、第一の実施の形態に係るＤＨＣＰサーバのＰＲＩＯ情報送信処理の流れを示すフローチャートである。 図１１は、第一の実施の形態に係るルータのＰＲＩＯ情報設定処理の流れを示すフローチャートである。 図１２は、設定プログラムを実行するコンピュータを示す図である。 図１３は、従来の通信システムを説明する図である。

以下に、本願に係る通信システムおよび設定方法の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態により本願に係る通信システムおよび設定方法が限定されるものではない。

［第一の実施の形態］
以下の実施の形態では、第一の実施の形態に係る通信システムの構成、ＤＨＣＰサーバの構成、ルータの構成、ＤＨＣＰサーバおよびルータの処理の流れを順に説明し、最後に第一の実施の形態による効果を説明する。

［通信システムの構成］
図１は、第一の実施の形態に係る通信システムの構成の一例を示す図である。第一の実施の形態に係る通信システムは、ＤＨＣＰサーバ１０、複数のルータ２０Ａ〜２０Ｃおよび複数の端末３０Ａ、３０Ｂを有する。また、図１に示すように、第一の実施の形態に係る通信システムでは、複数のルータ２０Ａ〜２０ＣにＶＬＡＮを張るシステムが構築されている。なお、図１に示す各装置や機能の数は、あくまで一例であり、これに限られるものではない。また、複数のルータ２０Ａ〜２０Ｃおよび複数の端末３０Ａ、３０Ｂについて、特に区別なく説明する場合には、適宜ルータ２０、端末３０と記載する。

ＤＨＣＰサーバ１０は、同一セグメント内の端末３０Ａ、３０Ｂに対しネットワーク設定情報を送信する。このネットワーク設定情報は、端末３０がデータ通信を行うための設定情報であり、端末３０に割り当てるＩＰアドレス、端末３０の利用するデフォルトゲートウェイのＩＰアドレスなどを含む。

また、ＤＨＣＰサーバ１０は、ＤＨＣＰ ＤＩＳＣＯＶＥＲの受信時等を契機に、負荷の小さいルータ２０がマスタになるようにＶＲＲＰのＰｒｉｏｒｉｔｙ（以下、適宜ＰＲＩＯと記載する）情報を変更する。具体的には、ＤＨＣＰサーバ１０は、ＤＨＣＰ ＤＩＳＣＯＶＥＲを受信した場合に、ＤＨＣＰ ＯＦＦＥＲメッセージのoption code 43(Vender-Specific-Information)にＰＲＩＯ情報を設定して、ルータ２０に送信する。

ルータ２０は、ＶＬＡＮで接続された端末３０の通信を中継する。また、端末３０は、端末ごとに異なるＶＬＡＮが割り当てられ、該ＶＬＡＮを介して複数のルータ２０のうちの全てのルータ２０と接続される。ルータ２０には、接続するＶＬＡＮごとに、実ＩＰアドレス、実ＭＡＣアドレス、ＶＲＲＰにおいて同一の仮想ＩＰアドレスが割り振られたルータ２０のグループを識別するＶＲＩＤ（Virtual Router ID）、マスタ（アクティブ）またはスレーブ（スタンバイ）になるのかを決めるための情報であるＰＲＩＯ情報、仮想ＩＰアドレス、仮想ＭＡＣアドレスが設定されている。

例えば、図２に例示するように、ルータ２０Ａは、ＶＬＡＮ１について、実ＩＰアドレス「１０．１．１．１」、実ＭＡＣアドレス「７０：５８：１２：２７：Ｂ７：１７」、ＶＲＩＤ「１」、ＰＲＩＯ「２００→５０」と、仮想ＩＰアドレス「１０．１．１．５」、仮想ＭＡＣアドレス「００：００：５Ｅ：００：０１：０１」が設定されている。

また、ルータ２０Ａは、ＤＨＣＰサーバ１０からＰＲＩＯ情報を受け付けると、該ＰＲＩＯ情報からＰＲＩＯ情報を設定する。具体的には、ルータ２０Ａは、ＤＨＣＰ ＯＦＦＥＲメッセージを受信し、ＤＨＣＰ ＯＦＦＥＲメッセージのoption code 43(Vender-Specific-Information)に設定されたＰＲＩＯ情報を設定する。例えば、図２の例では、ルータ２０Ａは、ＰＲＩＯ情報「２００」が設定されていたが、ＤＨＣＰ ＯＦＦＥＲメッセージを受信し、ＤＨＣＰ ＯＦＦＥＲメッセージのoption code 43(Vender-Specific-Information)に設定されたＰＲＩＯ情報が「５０」であったため、ＰＲＩＯ情報が２００から５０に更新される（図２では「２００→５０」と記載）。

このように、ＤＨＣＰサーバ１０は、各ルータ２０の負荷に応じて、ＰＲＩＯ情報を変更する。そして、各ルータのなかで最もＰＲＩＯ情報の値が大きいルータがマスタになる。例えば、図２の例では、ルータ２０ＡのＰＲＩＯ情報が「２００」から「５０」に変更され、ルータ２０ＢのＰＲＩＯ情報が「１００」から「２００」に変更され、ルータ２０ＣのＰＲＩＯ情報が「５０」から「１００」に変更されたので、ルータ２０Ａからルータ２０Ｂにマスタが変更される。

マスタのルータ２０Ｂとなった後、端末３０は、ＤＨＣＰ ＲＥＱＵＥＳＴをＤＨＣＰサーバ１０に送信する。そして、ＤＨＣＰサーバ１０は、ＤＨＣＰ ＡＣＫを端末３０に応答する。

その後、各ルータ２０Ａ〜２０Ｃは、端末３０から各ＡＲＰ（Address Resolution Protocol）要求を受け付けた場合には、ルータ２０ＢのみがＡＲＰ応答として、ルータ２０Ｂの仮想ＭＡＣアドレスを応答する。そして、図示しないスイッチは、ＡＲＰ応答により学習することで、該端末３０を宛先とするパケット、または、端末３０を送信元とするパケットを受信した場合に、ルータ２０Ｂへ転送する。これにより、ルータ２０Ｂがマスタとして動作することになる。

ここで、通信システムでは、同一ＶＬＡＮ上の各ルータ２０Ａ〜２０Ｃの仮想ＩＰアドレスは同一であるため、マスタのルータ２０Ｂが故障した時は、ＤＨＣＰ ＤＩＳＣＯＶＥＲからやり直す必要はなく、新マスタのルータがＧＡＲＰ（Gratuitous ARP）メッセージを送信することにより、スイッチが学習して、即時にマスタのルータが切り替わる。

［ＤＨＣＰサーバの構成］
次に、図３を用いて、図１に示したＤＨＣＰサーバ１０の構成を説明する。図３は、第一の実施の形態に係るＤＨＣＰサーバ１０の構成を示すブロック図である。図３に示すように、このＤＨＣＰサーバ１０は、通信処理部１１、制御部１２および記憶部１３を有する。以下にこれらの各部の処理を説明する。

通信処理部１１は、ルータ２０との間でやり取りする各種情報に関する通信を制御する。例えば、通信処理部１１は、ルータ２０に対してＰＲＩＯ情報を設定したＤＨＣＰ ＯＦＦＥＲメッセージを送信する。

記憶部１３は、制御部１２による各種処理に必要なデータおよびプログラムを格納するが、特に本発明に密接に関連するものとしては、ルータ負荷情報記憶部１３ａを有する。例えば、記憶部１３は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ（Flash Memory）等の半導体メモリ素子、又は、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置などである。

ルータ負荷情報記憶部１３ａは、接続された各ルータ２０の負荷に関する情報を記憶する。例えば、ルータ負荷情報記憶部１３ａは、負荷に関する情報として、各ルータ２０における加入者の収容数を記憶する。図４の例を挙げて説明すると、ルータ負荷情報記憶部１３ａは、ルータ２０を識別する「ルータ名」と各ルータ２０の収容数を示す「負荷」とを対応付けて記憶する。図４の例では、ルータ負荷情報記憶部１３ａは、例えば、ルータ名「ルータ１」と負荷「２０００」とを対応付けて記憶する。これは、「ルータ１」の収容数が「２０００」であることを意味する。なお、負荷に関する情報として、収容数に限定されるものではなく、例えば、各ルータ２０のＣＰＵやメモリに関する情報を記憶してもよい。

制御部１２は、各種の処理手順などを規定したプログラムおよび所要データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理を実行するが、特に本発明に密接に関連するものとしては、監視部１２ａおよび送信部１２ｂを有する。

監視部１２ａは、各ルータ２０の負荷を監視する。例えば、監視部１２ａは、所定の時間間隔で、各ルータ２０に対して現在の収容数の情報を要求し、取得した収容数の情報をルータ負荷情報記憶部１３ａに格納する。なお、監視部１２ａは、外部の装置から各ルータ２０の負荷に関する情報を取得するようにしてもよい。

送信部１２ｂは、所定の契機に、監視部１２ａによって監視された各ルータ２０の負荷に応じて、各ルータ２０に対して優先度に関するＰＲＩＯ情報を含むパケットを送信する。例えば、送信部１２ｂは、端末３０からＤＨＣＰ ＤＩＳＣＯＶＥＲを受信した際に、各ルータ２０の負荷が小さいほど、大きい値をＰＲＩＯ情報として、ＤＨＣＰ ＯＦＦＥＲメッセージのoption code 43(Vender-Specific-Information)に設定する。

また、送信部１２ｂは、ＤＨＣＰ ＦＯＲＣＥＲＥＮＥＷメッセージを送る際に、ＤＨＣＰ ＦＯＲＣＥＲＥＮＥＷメッセージにＰＲＩＯ情報を設定してもよい。具体的には、送信部１２ｂは、監視部１２ａによって監視された各ルータの負荷に応じて、ＰＲＩＯ情報をＤＨＣＰ ＦＯＲＣＥＲＥＮＥＷメッセージのオプションフィールド（Option field）におけるVender-Specific-Informationに設定し、該ＤＨＣＰ ＦＯＲＣＥＲＥＮＥＷメッセージを送信する。

ここで、図５に示すように、ＤＨＣＰ ＯＦＦＥＲメッセージのパケット構成について説明する。図５は、ＤＨＣＰ ＯＦＦＥＲメッセージのパケット構成を示す図である。図５に示すように、ＤＨＣＰ ＯＦＦＥＲメッセージでは、オプションフィールド（Option field）におけるベンダ固有情報を設定するためのフィールドであるoption code 43(Vender-Specific-Information)に、ＰＲＩＯ情報を設定する。

［ルータの構成］
次に、図６を用いて、図１に示したルータ２０の構成を説明する。図６は、第一の実施の形態に係るルータ２０の構成を示すブロック図である。図６に示すように、このルータ２０は、通信処理部２１、制御部２２および記憶部２３を有する。以下にこれらの各部の処理を説明する。

通信処理部２１は、ＤＨＣＰサーバ１０や端末３０等との間でやり取りする各種情報に関する通信を制御する。例えば、通信処理部２１は、ＤＨＣＰサーバ１０からＤＨＣＰ ＯＦＦＥＲメッセージを受信する。

記憶部２３は、制御部２２による各種処理に必要なデータおよびプログラムを格納するが、特に本発明に密接に関連するものとしては、ＰＲＩＯ情報記憶部２３ａおよびアドレス情報記憶部２３ｂを有する。

ＰＲＩＯ情報記憶部２３ａは、自装置に設定されたＰＲＩＯ情報の値を記憶する。例えば、図７に例示するように、ＰＲＩＯ情報記憶部２３ａは、「ＶＲＩＤ」と「ＰＲＩＯ」とを対応付けて記憶する。図７の例では、例えば、ＶＲＩＤ「ＶＲＩＤ１」とＰＲＩＯ情報「２００」とが対応付けて記憶されている。

アドレス情報記憶部２３ｂは、自装置のアドレスに関する情報を記憶する。例えば、図８に例示するように、ＶＲＩＤに対応付けて、「実ＩＰアドレス」、「実ＭＡＣアドレス」、「仮想ＩＰアドレス」および「仮想ＭＡＣアドレス」を記憶する。図８の例では、例えば、アドレス情報記憶部２３ｂは、「ＶＲＩＤ１」に対応付けて、実ＩＰアドレス「１０．１．１．１」、実ＭＡＣアドレス「７０：５８：１２：２７：Ｂ７：１７」、仮想ＩＰアドレス「１０．１．１．５」および、仮想ＭＡＣアドレス「００：００：５Ｅ：００：０１：０１」を記憶する。

制御部２２は、各種の処理手順などを規定したプログラムおよび所要データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理を実行するが、特に本発明に密接に関連するものとしては、設定部２２ａ、受信部２２ｂ、応答部２２ｃおよび中継部２２ｄを有する。

設定部２２ａは、ＤＨＣＰサーバ１０からＰＲＩＯ情報を含むパケットを受信すると、該ＰＲＩＯ情報に基づいて、自身の優先度を設定する。例えば、設定部２２ａは、ＤＨＣＰサーバ１０からＰＲＩＯ情報を含むＤＨＣＰ ＯＦＦＥＲメッセージを受信すると、該ＤＨＣＰ ＯＦＦＥＲメッセージのoption code 43(Vender-Specific-Information)に設定されたＰＲＩＯ情報を抽出し、ＰＲＩＯ情報記憶部２３ａに格納する。そして、設定部２２ａは、ＶＲＲＰ手順に基づき他のルータ２０と互いのＰＲＩＯ情報を交換し、自装置のＰＲＩＯ情報の値が最も高い場合には、自装置をマスタとして設定する。

受信部２２ｂは、端末３０から接続先のルータ２０のＭＡＣアドレスを問い合わせるＡＲＰ要求を受信する。具体的には、受信部２２ｂは、端末３０からＡＲＰ要求を受信した場合に、応答部２２ｃにＡＲＰ要求を受信した旨を通知する。

応答部２２ｃは、設定部２２ａによって設定された自身のＰＲＩＯ情報の値が、複数のルータ２０のなかで最も高い場合には、受信部２２ｂによって受信されたＡＲＰ要求の送信元の端末３０に対して、自装置の仮想ＭＡＣアドレスを応答する。具体的には、応答部２２ｃは、受信部２２ｂからＡＲＰ要求を受信した旨の通知をした場合に、自装置がマスタであれば、ＡＲＰ要求の送信元の端末３０に対して、アドレス情報記憶部２３ｂを参照し、自装置の仮想ＭＡＣアドレスを応答する。また、自装置がマスタでない場合には、受信したＡＲＰ要求を破棄する。

中継部２２ｄは、応答部２２ｃによってＭＡＣアドレスが応答された端末３０を送信元または送信先とするパケットを中継する。例えば、中継部２２ｄは、接続対象となった端末３０を宛先とするパケット、または、接続対象となった端末３０を送信元とするパケットを受信した場合に、ＮＡＴ（Network Address Translation）変換等を行って当該パケットを宛先に送信する。

図９に示すように、第一の実施の形態に係る通信システムのアドレス払い出し時の処理を説明する。図９は、第一の実施の形態に係る通信システムのアドレス払い出し時の処理を説明する図である。図９に示すように、端末３０は、スイッチ（ＳＷ）４０を介して、ＤＨＣＰ ＤＩＳＣＯＶＥＲを各ルータ２０Ａ〜２０Ｃ経由でＤＨＣＰサーバ１０に送信する（図９の（１）参照）。そして、ＤＨＣＰサーバ１０は、ＤＨＣＰ ＯＦＦＥＲメッセージのoption code 43(Vender-Specific-Information)にＰＲＩＯ情報を設定し、各ルータ２０Ａ〜２０ＣにＤＨＣＰ ＯＦＦＥＲメッセージを送信する（図９の（２）参照）。

そして、各ルータ２０Ａ〜２０Ｃは、ＤＨＣＰサーバ１０からＰＲＩＯ情報を含むＤＨＣＰ ＯＦＦＥＲメッセージを受信すると、該ＤＨＣＰ ＯＦＦＥＲメッセージのoption code 43(Vender-Specific-Information)に設定されたＰＲＩＯ情報を抽出し、ＰＲＩＯ情報記憶部２３ａに格納する。そして、設定部２２ａは、ＶＲＲＰ手順に基づき他のルータ２０と互いのＰＲＩＯ情報を交換し、自装置のＰＲＩＯ情報の値が最も高い場合には、自装置をマスタとして設定する。図９の例では、ルータ２０ＡのＰＲＩＯが「２００」から「５０」に変更され、ルータ２０ＢのＰＲＩＯが「１００」から「２００」に変更され、ルータ２０ＣのＰＲＩＯが「５０」から「１００」に変更されたので、ルータ２０Ａからルータ２０Ｂにマスタが変更される。

そして、新マスタであるルータ２０ＢのみがＤＨＣＰ ＯＦＦＥＲメッセージをリレーして端末３０に送信し、他のルータ２０Ａ、２０ＣについてはＤＨＣＰ ＯＦＦＥＲメッセージをリレーしないこととする。このようにして、ＶＲＲＰのＰＲＩＯ情報の変更を利用して負荷の小さいルータ２０Ｂをマスタにするので、ＶＲＲＰを冗長化だけでなく、負荷平準化を実現することが可能である。

また、上記の説明では、端末２０が収容先のルータを決める際のアドレス払い出し時の処理を例に説明したが、収容先のルータを変更する際の収容替時にも、同様の手順でマスタを変更することが可能である。例えば、ＤＨＣＰ１０が、端末３０Ａ対して再設定を指示するメッセージであるＤＨＣＰ ＦＯＲＣＥＲＥＮＥＷメッセージのoption code 43(Vender-Specific-Information)にＰＲＩＯ情報を設定し、各ルータ２０Ａ〜２０ＣにＤＨＣＰ ＦＯＲＣＥＲＥＮＥＷメッセージを送信する。

そして、各ルータ２０Ａ〜２０Ｃは、ＤＨＣＰサーバ１０からＰＲＩＯ情報を含むＤＨＣＰ ＦＯＲＣＥＲＥＮＥＷメッセージを受信すると、該ＤＨＣＰ ＦＯＲＣＥＲＥＮＥＷメッセージのoption code 43(Vender-Specific-Information)に設定されたＰＲＩＯ情報を抽出し、ＰＲＩＯ情報記憶部２３ａに格納する。そして、設定部２２ａは、ＶＲＲＰ手順に基づき他のルータ２０と互いのＰＲＩＯ情報を交換し、自装置のＰＲＩＯ情報の値が最も高い場合には、自装置をマスタとして設定する。

そして、新マスタであるルータ２０ＢのみがＤＨＣＰ ＦＯＲＣＥＲＥＮＥＷメッセージをリレーして端末３０に送信し、他のルータ２０Ａ、２０ＣについてはＤＨＣＰ ＦＯＲＣＥＲＥＮＥＷメッセージをリレーしないこととする。

その後、端末３０は、ＤＨＣＰ ＲＥＱＵＥＳＴをＤＨＣＰサーバ１０に送信する。そして、ＤＨＣＰサーバ１０は、ＤＨＣＰ ＡＣＫを端末３０に応答する。

［ＤＨＣＰサーバの処理流れ］
次に、図１０を用いて、第一の実施の形態に係るＤＨＣＰサーバ１０の処理の流れを説明する。図１０は、第一の実施の形態に係るＤＨＣＰサーバのＰＲＩＯ情報送信処理の流れを示すフローチャートである。

図１０に示すように、ＤＨＣＰサーバ１０は、端末３０からＤＨＣＰ ＤＩＳＣＯＶＥＲを受信すると（ステップＳ１０１肯定）、各ルータ２０の負荷に基づいて、ＤＨＣＰ ＯＦＦＥＲメッセージのoption code 43(Vender-Specific-Information)にＰＲＩＯ情報を設定する（ステップＳ１０２）。そして、ＤＨＣＰサーバ１０は、各ルータ２０にＤＨＣＰ ＯＦＦＥＲメッセージを送信する（ステップＳ１０３）。

例えば、送信部１２ｂは、端末３０からＤＨＣＰ ＤＩＳＣＯＶＥＲを受信した際に、各ルータ２０の負荷が小さいほど、大きい値をＰＲＩＯ情報として、ＤＨＣＰ ＯＦＦＥＲメッセージのoption code 43(Vender-Specific-Information)に設定する。

［ルータの処理流れ］
次に、図１１を用いて、第一の実施の形態に係るルータ２０の処理の流れを説明する。図１１は、第一の実施の形態に係るルータのＰＲＩＯ情報設定処理の流れを示すフローチャートである。

図１１に示すように、ルータ２０は、ＤＨＣＰサーバ１０からＰＲＩＯ情報を含むＤＨＣＰ ＯＦＦＥＲメッセージを受信すると（ステップＳ２０１肯定）、該ＤＨＣＰ ＯＦＦＥＲメッセージのoption code 43(Vender-Specific-Information)に設定されたＰＲＩＯ情報を抽出する（ステップＳ２０２）。

そして、ルータ２０は、ＶＲＲＰ手順に基づき他のルータ２０と互いのＰＲＩＯ情報を交換し（ステップＳ２０３）、自装置のＰＲＩＯ情報の値が最も高いか否かを判定する（ステップＳ２０４）。この結果、ルータ２０は、自装置のＰＲＩＯ情報の値が最も高い場合には(ステップＳ２０４肯定)、自装置をマスタとして設定する（ステップＳ２０５）。

［第一の実施形態の効果］
このように、第一の実施形態に係る通信システムでは、各ルータ２０について同一ＶＬＡＮ上での仮想ＩＰアドレスは同一であるため、マスタルータ故障時は、ＤＨＣＰ ＤＩＳＣＯＶＥＲからやり直す必要はなく、新マスタが発するＧＡＲＰによりスイッチが学習して即時にマスタのルータを切り替えることができる。また、ＶＲＲＰのＰＲＩＯ情報の変更を利用して負荷の小さいルータ２０をマスタにするので、ＶＲＲＰを冗長化だけでなく、ルータの負荷を平準化することができる。このため、ルータの負荷を平準化するとともに、ルータ２０の故障時であってもサービス停止時間を短くすることが可能である。

また、ＤＨＣＰ ＤＩＳＣＯＶＥＲ等を契機に、ＤＨＣＰ ＯＦＦＥＲを用いてＰＲＩＯ情報を変更して、マスタを切り替えることにより、負荷平準化を実現でき、また、ファイル更新などの工事に伴う収容替時も、ＤＨＣＰ ＦＯＲＣＥＲＥＮＥＷまたはＤＨＣＰ ＡＣＫを用いてＰＲＩＯ情報の変更によりディフォルトＧＷの仮想ＩＰアドレスを変えることなく、新マスタからのＧＡＲＰによるＳＷの学習テーブル変更のみであるから、サービス停止時間は短い。さらに、各ルータをＡＣＴとして使用するため、リソースの無駄が小さく、ルータ故障時の切り替え時の切り替え先が故障しているリスクが小さいという効果を奏する。

［システム構成等］
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵおよび当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。

また、本実施形態において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動的におこなうこともでき、あるいは、手動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的におこなうこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。

［プログラム］
図１２は、設定プログラムを実行するコンピュータを示す図である。コンピュータ１０００は、例えば、メモリ１０１０、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０２０を有する。また、コンピュータ１０００は、ハードディスクドライブインタフェース１０３０、ディスクドライブインタフェース１０４０、シリアルポートインタフェース１０５０、ビデオアダプタ１０６０、ネットワークインタフェース１０７０を有する。これらの各部は、バス１０８０によって接続される。

メモリ１０１０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０１１及びＲＡＭ（Random Access Memory）１０１２を含む。ＲＯＭ１０１１は、例えば、ＢＩＯＳ（Basic Input Output System）等のブートプログラムを記憶する。ハードディスクドライブインタフェース１０３０は、ハードディスクドライブ１０３１に接続される。ディスクドライブインタフェース１０４０は、ディスクドライブ１０４１に接続される。例えば磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能な記憶媒体が、ディスクドライブ１０４１に挿入される。シリアルポートインタフェース１０５０は、例えばマウス１０５１、キーボード１０５２に接続される。ビデオアダプタ１０６０は、例えばディスプレイ１０６１に接続される。

ハードディスクドライブ１０３１は、例えば、ＯＳ１０９１、アプリケーションプログラム１０９２、プログラムモジュール１０９３、プログラムデータ１０９４を記憶する。すなわち、ＤＨＣＰサーバ１０やルータ２０の各処理を規定するプログラムは、コンピュータにより実行可能なコードが記述されたプログラムモジュール１０９３として実装される。プログラムモジュール１０９３は、例えばハードディスクドライブ１０３１に記憶される。例えば、装置における機能構成と同様の処理を実行するためのプログラムモジュール１０９３が、ハードディスクドライブ１０３１に記憶される。なお、ハードディスクドライブ１０３１は、ＳＳＤ（Solid State Drive）により代替されてもよい。

また、上述した実施形態の処理で用いられる設定データは、プログラムデータ１０９４として、例えばメモリ１０１０やハードディスクドライブ１０３１に記憶される。そして、ＣＰＵ１０２０が、メモリ１０１０やハードディスクドライブ１０３１に記憶されたプログラムモジュール１０９３やプログラムデータ１０９４を必要に応じてＲＡＭ１０１２に読み出して実行する。

なお、プログラムモジュール１０９３やプログラムデータ１０９４は、ハードディスクドライブ１０３１に記憶される場合に限らず、例えば着脱可能な記憶媒体に記憶され、ディスクドライブ１０４１等を介してＣＰＵ１０２０によって読み出されてもよい。あるいは、プログラムモジュール１０９３及びプログラムデータ１０９４は、ネットワーク（ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等）を介して接続された他のコンピュータに記憶されてもよい。そして、プログラムモジュール１０９３及びプログラムデータ１０９４は、他のコンピュータから、ネットワークインタフェース１０７０を介してＣＰＵ１０２０によって読み出されてもよい。

１０ ＤＨＣＰサーバ
１１、２１ 通信処理部
１２、２２ 制御部
１２ａ 監視部
１２ｂ 送信部
１３、２３ 記憶部
１３ａ ルータ負荷情報記憶部
２０、２０Ａ〜２０Ｃ ルータ
２２ａ 設定部
２２ｂ 受信部
２２ｃ 応答部
２２ｄ 中継部
２３ａ ＰＲＩＯ情報記憶部
２３ｂ アドレス情報記憶部
３０、３０Ａ、３０Ｂ 端末
４０ スイッチ

Claims (6)

1. 端末ごとに異なるＶＬＡＮが割り当てられた各端末と、該各端末とそれぞれ接続される複数のルータとを有する通信システムであって、
   端末ごとに異なるＶＬＡＮが割り当てられ、該ＶＬＡＮを介して前記複数のルータのうちの全てのルータと接続される端末と、
   同一のＶＬＡＮ上において同一のＩＰアドレスが割り当てられた複数のルータと、
   を有し、
   前記端末と接続された全てのルータのうち、一つのルータがマスタのルータとして、接続された端末を送信元または送信先とするパケットを中継し、該マスタのルータが故障した場合には、他のルータが新しいマスタのルータに切り替わることを特徴とする通信システム。
2. 端末ごとに異なるＶＬＡＮが割り当てられた各端末と接続される複数のルータと、該複数のルータを制御するサーバとを有する通信システムであって、
   前記サーバは、
   各ルータの負荷を監視する監視部と、
   所定の契機に、前記監視部によって監視された各ルータの負荷に応じて、各ルータに対して優先度に関するＰｒｉｏｒｉｔｙ情報を含むパケットを送信する送信部と、
   を有し、
   同一のＶＬＡＮ上において同一のＩＰアドレスが割り当てられた各ルータは、
   前記サーバから前記Ｐｒｉｏｒｉｔｙ情報を含むパケットを受信すると、該Ｐｒｉｏｒｉｔｙ情報に基づいて、自身の優先度を設定する設定部と、
   前記端末から接続先のルータのＭＡＣアドレスを問い合わせるアドレス要求を受信する受信部と、
   前記設定部によって設定された自身の優先度が、前記複数のルータのなかで最も高い場合には、マスタのルータとして、前記受信部によって受信された前記アドレス要求の送信元の端末に対して、自ルータのＭＡＣアドレスを応答する応答部と、
   前記応答部によって前記ＭＡＣアドレスが応答された端末を送信元または送信先とするパケットを中継する中継部と、
   を有することを特徴とする通信システム。
3. 前記送信部は、前記監視部によって監視された負荷が小さいルータほど、大きい値をＰｒｉｏｒｉｔｙ情報としてパケットに設定し、該パケットを送信することを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
4. 前記送信部は、前記端末からＤＨＣＰ ＤＩＳＣＯＶＥＲメッセージを受信した場合に、前記監視部によって監視された各ルータの負荷に応じて、前記Ｐｒｉｏｒｉｔｙ情報をＤＨＣＰ ＯＦＦＥＲメッセージのオプションフィールドにおけるベンダ固有情報を設定するためのフィールドに設定し、該ＤＨＣＰ ＯＦＦＥＲメッセージを送信することを特徴とする請求項２または３に記載の通信システム。
5. 前記送信部は、前記監視部によって監視された各ルータの負荷に応じて、前記Ｐｒｉｏｒｉｔｙ情報をＤＨＣＰ ＦＯＲＣＥＲＥＮＥＷメッセージのオプションフィールドにおけるベンダ固有情報を設定するためのフィールドに設定し、該ＤＨＣＰ ＦＯＲＣＥＲＥＮＥＷメッセージを送信することを特徴とする請求項２または３に記載の通信システム。
6. 端末ごとに異なるＶＬＡＮが割り当てられた各端末と接続される複数のルータと、該複数のルータを制御するサーバとを有する通信システムにより実行される設定方法であって、
   前記サーバが、各ルータの負荷を監視する監視工程と、
   前記サーバが、所定の契機に、前記監視工程によって監視された各ルータの負荷に応じて、各ルータに対して優先度に関するＰｒｉｏｒｉｔｙ情報を含むパケットを送信する送信工程と、
   同一のＶＬＡＮ上において同一のＩＰアドレスが割り当てられた各ルータが、前記サーバから前記Ｐｒｉｏｒｉｔｙ情報を含むパケットを受信すると、該Ｐｒｉｏｒｉｔｙ情報に基づいて、自身の優先度を設定する設定工程と、
   前記各ルータが、前記端末から接続先のルータのＭＡＣアドレスを問い合わせるアドレス要求を受信する受信工程と、
   前記各ルータが、前記設定工程によって設定された自身の優先度が、前記複数のルータのなかで最も高い場合には、マスタのルータとして、前記受信工程によって受信された前記アドレス要求の送信元の端末に対して、自ルータのＭＡＣアドレスを応答する応答工程と、
   前記マスタのルータが、前記応答工程によって前記ＭＡＣアドレスが応答された端末を送信元または送信先とするパケットを中継する中継工程と、
   を含んだことを特徴とする設定方法。

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