JP2021061478A - Relay device, relay system, and relay program - Google Patents
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Abstract
【課題】中継装置の冗長機能を高める。【解決手段】通信ネットワークシステム1は、ゲートウェイ装置Aとゲートウェイ装置Bを用いることにより中継装置を冗長化すると共に、WAN6とWAN7を用いることにより通信回線も冗長化している。ゲートウェイ装置Aは、周期的に広告パケットをゲートウェイ装置Bに送信し、ゲートウェイ装置Bは、これを受信することにより、ゲートウェイ装置Aに故障がないか監視する。故障があった場合、ゲートウェイ装置Bがマスター装置になる。更に、ゲートウェイ装置Aは、サーバ9に周期的にpingを送信して、その応答を巡視することによりWAN6での障害の有無を監視している。障害があった場合、ゲートウェイ装置Aは、自装置のプライオリティを下げてゲートウェイ装置Bに通知する。ゲートウェイ装置Bは、これを受けてマスター装置になる。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance a redundant function of a relay device. SOLUTION: A communication network system 1 makes a relay device redundant by using a gateway device A and a gateway device B, and also makes a communication line redundant by using WAN 6 and WAN 7. The gateway device A periodically transmits an advertisement packet to the gateway device B, and the gateway device B receives the advertisement packet to monitor the gateway device A for any failure. If there is a failure, the gateway device B becomes the master device. Further, the gateway device A periodically transmits a ping to the server 9 and patrols the response to monitor the presence or absence of a failure in the WAN 6. When there is a failure, the gateway device A lowers the priority of its own device and notifies the gateway device B. The gateway device B receives this and becomes a master device. [Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、中継装置、中継システム、及び中継プログラムに関し、例えば、冗長機能を有するものに関する。 The present invention relates to a relay device, a relay system, and a relay program, for example, those having a redundant function.
ルータや通信ゲートウェイ装置は、通信サービスを提供する側のネットワーク(通常WAN側回線)と通信サービスを享受する側のネットワーク(通常LAN側回線)の間に置かれ、通信サービスの提供が途切れないようにするため、冗長機能を持たせる場合がある。
冗長機能としては1台の装置に複数のWAN回線を収容し、回線の障害を検出した場合に、使用するWAN回線を切り替える、いわゆる回線冗長機能と、複数の装置でグループを組み、そのうちの1台をLAN側の通信端末に対してマスター装置として動作、残りをバックアップ装置として動作させ、マスター装置が故障した場合に、バックアップ装置の1台がマスター装置の代わりを務めるようにするという、いわゆる装置冗長機能がある。 後者の代表がIETF(Internet Engineering Task Force)のRFC5798で規定されているVRRP(Virtual Router Redundancy Protocol)である。
このような技術に特許文献1の「ルータ装置および冗長化方法」がある。この技術は、マスタールータ装置とバックアップルータ装置間で、アドレス変換情報を効率的に同期させるものである。
The router and communication gateway device are placed between the network on the side that provides the communication service (usually the WAN side line) and the network on the side that enjoys the communication service (usually the LAN side line) so that the provision of the communication service is not interrupted. In order to do so, it may have a redundant function.
As a redundant function, one device accommodates multiple WAN lines, and when a line failure is detected, the WAN line to be used is switched, so-called line redundancy function, and a group is formed by multiple devices, one of which. A so-called device that operates the unit as a master device for the communication terminal on the LAN side and operates the rest as a backup device so that if the master device fails, one of the backup devices will take the place of the master device. There is a redundant function. A representative of the latter is the VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol) defined by the RFC 5798 of the Internet Engineering Task Force (IETF).
Such a technique includes "router device and redundancy method" of
ところで、従来の通信ゲートウェイ装置は、回線冗長機能か装置冗長機能の何れにしか対応していなかった。
この場合、回線冗長機能を有する装置では、故障すると何れの回線も使用不可となり、装置冗長機能を有する装置では、マスター装置の回線に障害が発生するとLAN側の全ての端末が通信サービスを受けられなくなってしまう。
By the way, the conventional communication gateway device supports only the line redundancy function or the device redundancy function.
In this case, in the device having the line redundancy function, if any line fails, none of the lines can be used, and in the device having the device redundancy function, if the line of the master device fails, all the terminals on the LAN side can receive the communication service. It will disappear.
そこで、従来技術で回線冗長機能と装置冗長機能を実現しようとすると、図6に示したように、回線冗長機能を有するゲートウェイ装置2台と装置冗長機能を有するゲートウェイ装置2台を組み合わせて、4本の回線を使用することで、両方の冗長化メリットを受けることは可能である。 Therefore, in order to realize the line redundancy function and the device redundancy function by the conventional technology, as shown in FIG. 6, two gateway devices having the line redundancy function and two gateway devices having the device redundancy function are combined and 4 By using a book line, it is possible to receive the benefits of both redundancy.
ここで、ゲートウェイ装置101a、101bは、装置冗長機能を有するゲートウェイ装置であり、ゲートウェイ装置105a、105bは、回線冗長機能を有するゲートウェイ装置である。
ゲートウェイ装置101a(マスター)又は、ゲートウェイ装置105a(マスター)に障害が発生した場合、ゲートウェイ装置101b(バックアップ)とゲートウェイ装置105b(バックアップ)が端末5とサーバ9の通信を確保する。
しかし、この場合、コストが大きくなる上に、ゲートウェイ装置が増える分、故障リスクも高まるという課題がある。
Here, the
When a failure occurs in the
However, in this case, there is a problem that the cost increases and the risk of failure increases as the number of gateway devices increases.
本発明は、中継装置の冗長機能を高めることを目的とする。 An object of the present invention is to enhance the redundant function of the relay device.
(1)請求項1に記載の発明では、サーバと接続する第1の通信ネットワークと端末と接続する第2の通信ネットワークと、の間に配設され、前記サーバと接続する第3の通信ネットワークと前記第2の通信ネットワークの間に配設された他の中継装置と共に使用される、前記サーバと前記端末との間の通信を中継するマスターモードと、中継処理の障害発生時にバックアップを行うバックアップモードと、の何れかに自装置の動作モードを切り替えることにより中継処理を冗長化して行う中継装置であって、優先順位を記憶する優先順位記憶手段と、前記他の中継装置に前記記憶する優先順位を通知する優先順位通知手段と、前記他の中継装置から、当該他の中継装置が記憶する優先順位の通知を受け付ける優先順位受付手段と、前記記憶する優先順位が、前記受け付けた前記他の中継装置の優先順位よりも高い場合に、自装置をマスターモードに設定して中継処理を行う中継手段と、前記記憶した優先順位が、前記受け付けた前記他の中継装置の優先順位よりも低い場合に、自装置をバックアップモードに設定して、中継処理を待機する待機手段と、マスターモードで中継処理しながら前記第1の通信ネットワークの回線状態を監視する監視手段と、前記監視している回線状態に障害が発生した場合に、前記記憶した優先順位を前記他の中継装置より低い値に変更する変更手段と、前記変更した優先順位を前記他の中継装置に通知する変更順位通知手段と、を具備したことを特徴とする中継装置を提供する。
(2)請求項2に記載の発明では、前記障害が回復した場合に、前記記憶した優先順位を前記他の中継装置より高い値に変更して前記他の中継装置に通知することを特徴とする請求項1に記載の中継装置を提供する。
(3)請求項3に記載の発明では、マスターモードで動作している場合、自装置の動作状態を前記他の中継装置に監視させるための制御パケットを前記第2の通信ネットワークを介して前記他の中継装置に継続的に送信する制御パケット送信手段と、バックアップモードで動作している場合、前記他の中継装置が送信する制御パケットを前記第2の通信ネットワークを介して継続的に受信する制御パケット受信手段と、バックアップモードで動作している場合、前記受信する制御パケットの断絶が所定の条件を満たした場合に、自装置を前記マスターモードに切り替えるモード切替手段と、を具備したことを特徴とする請求項1、又は請求項2に記載の中継装置を提供する。
(4)請求項4に記載の発明では、前記変更順位通知手段は、前記制御パケット送信手段が送信する前記制御パケットに前記変更した優先順位を含めることにより、前記他の中継装置に当該優先順位を通知することを特徴とする請求項3に記載の中継装置を提供する。
(5)請求項5に記載の発明では、前記第1の通信ネットワークは、第1のWANであり、前記第2の通信ネットワークはLANであり、前記第3の通信ネットワークは、第2のWANであることを特徴とする請求項1から請求項4のうちの何れか1の請求項に記載の中継装置を提供する。
(6)請求項6に記載の発明では、請求項1から請求項5のうちの何れか1の請求項に記載の第1の中継装置と第2の中継装置を用いた中継システムであって、前記第1の中継装置と前記第2の中継装置には、異なる優先順位が初期設定されており、前記第1の中継装置は、サーバと接続する第1の通信ネットワークと、端末と接続する第2の通信ネットワークの間に配設され、前記第2の中継装置は、前記サーバと接続する第3の通信ネットワークと、前記第2の通信ネットワークの間に配設されていることを特徴とする中継システムを提供する。
(7)請求項7に記載の発明では、サーバと接続する第1の通信ネットワークと端末と接続する第2の通信ネットワークと、の間に配設され、前記サーバと接続する第3の通信ネットワークと前記第2の通信ネットワークの間に配設された他の中継装置と共に使用される、前記サーバと前記端末との間の通信を中継するマスターモードと、中継処理の障害発生時にバックアップを行うバックアップモードと、の何れかに自装置の動作モードを切り替えることにより中継処理を冗長化して行う中継装置としてコンピュータを機能させる中継プログラムであって、優先順位を記憶する優先順位記憶機能と、前記他の中継装置に前記記憶する優先順位を通知する優先順位通知機能と、前記他の中継装置から、当該他の中継装置が記憶する優先順位の通知を受け付ける優先順位受付機能と、前記記憶する優先順位が、前記受け付けた前記他の中継装置の優先順位よりも高い場合に、自装置をマスターモードに設定して中継処理を行う中継機能と、前記記憶した優先順位が、前記受け付けた前記他の中継装置の優先順位よりも低い場合に、自装置をバックアップモードに設定して、中継処理を待機する待機機能と、マスターモードで中継処理しながら前記第1の通信ネットワークの回線状態を監視する監視機能と、前記監視している回線状態に障害が発生した場合に、前記記憶した優先順位を前記他の中継装置より低い値に変更する変更機能と、前記変更した優先順位を前記他の中継装置に通知する変更順位通知機能と、をコンピュータで実現する中継プログラムを提供する。
(1) In the invention according to
(2) The invention according to
(3) In the invention according to claim 3, when operating in the master mode, the control packet for causing the other relay device to monitor the operating state of the own device is transmitted via the second communication network. A control packet transmitting means that continuously transmits to another relay device and, when operating in the backup mode, continuously receive control packets transmitted by the other relay device via the second communication network. It is provided with a control packet receiving means and a mode switching means for switching the own device to the master mode when the interruption of the received control packet satisfies a predetermined condition when operating in the backup mode. The relay device according to
(4) In the invention according to claim 4, the change order notification means includes the changed priority in the control packet transmitted by the control packet transmitting means, so that the other relay device has the priority. The relay device according to claim 3, wherein the relay device is provided.
(5) In the invention according to claim 5, the first communication network is a first WAN, the second communication network is a LAN, and the third communication network is a second WAN. The relay device according to any one of
(6) The invention according to claim 6 is a relay system using the first relay device and the second relay device according to
(7) In the invention according to claim 7, a third communication network disposed between the first communication network connected to the server and the second communication network connected to the terminal and connected to the server. A master mode that relays communication between the server and the terminal, which is used together with another relay device arranged between the second communication network and the second communication network, and a backup that backs up when a failure occurs in the relay processing. A relay program that causes a computer to function as a relay device that redundantly performs relay processing by switching the operation mode of the own device to either mode, and has a priority storage function for storing priorities, and the other above. The priority notification function for notifying the relay device of the priority to be stored, the priority reception function for receiving the notification of the priority stored by the other relay device from the other relay device, and the stored priority are , The relay function that sets the own device to the master mode and performs relay processing when the priority is higher than the priority of the other relay device that has been received, and the stored priority is the other relay device that has been received. A standby function that sets the own device to backup mode and waits for relay processing when the priority is lower than the above, and a monitoring function that monitors the line status of the first communication network while performing relay processing in master mode. , A change function for changing the stored priority to a value lower than that of the other relay device when a failure occurs in the monitored line state, and a notification of the changed priority to the other relay device. It provides a change order notification function and a relay program that realizes on a computer.
本発明によれば、中継装置の間の優先順位を変更することにより、中継装置の冗長機能を高めることができる。 According to the present invention, the redundant function of the relay device can be enhanced by changing the priority among the relay devices.
(1)実施形態の概要
本実施の形態のゲートウェイ装置(図1)は、装置冗長機能を実現する冗長プロトコルであるVRRPの機能を拡張することにより、回線冗長機能をも実現するものである。
通信ネットワークシステム1は、ゲートウェイ装置Aとゲートウェイ装置Bを用いることにより中継装置を冗長化すると共に、ゲートウェイ装置Aに接続するWAN6とゲートウェイ装置Bに接続するWAN7を用いることにより通信回線も冗長化している。
(1) Outline of the Embodiment The gateway device (FIG. 1) of the present embodiment also realizes a line redundancy function by expanding the function of VRRP, which is a redundancy protocol that realizes the device redundancy function.
The
ゲートウェイ装置A、Bは、ゲートウェイ装置Aのプライオリティの方がゲートウェイ装置Bのプライオリティよりも高く初期値が設定されている。
このため、障害が発生していない場合は、ゲートウェイ装置Aがマスター装置として端末5とサーバ9の通信を中継し、障害が発生した場合は、ゲートウェイ装置Bがマスター装置となって端末5とサーバ9の通信の中継を引き継ぐ。
The initial values of the gateway devices A and B are set so that the priority of the gateway device A is higher than the priority of the gateway device B.
Therefore, if no failure occurs, the gateway device A relays the communication between the terminal 5 and the server 9 as the master device, and if a failure occurs, the gateway device B becomes the master device and the terminal 5 and the server. Take over the relay of the communication of 9.
より詳細には、ゲートウェイ装置Aは、LAN10を介して周期的に広告パケットをゲートウェイ装置Bに送信し、ゲートウェイ装置Bは、これを絶えずに受信することにより、ゲートウェイ装置Aに故障がないか監視する。故障があった場合は、ゲートウェイ装置Bがマスター装置になる。
更に、ゲートウェイ装置Aは、サーバ9に周期的にpingを送信して、その応答を受信することによりWAN6での障害の有無を監視している。障害があった場合は、ゲートウェイ装置Aは、自装置のプライオリティをゲートウェイ装置Bのプライオリティより下げてゲートウェイ装置Bに通知する。ゲートウェイ装置Bは、これを受けてマスター装置となる。
More specifically, the gateway device A periodically transmits an advertisement packet to the gateway device B via the
Further, the gateway device A periodically transmits a ping to the server 9 and receives the response to monitor the presence or absence of a failure in the WAN 6. When there is a failure, the gateway device A lowers the priority of its own device to the priority of the gateway device B and notifies the gateway device B. The gateway device B receives this and becomes a master device.
このように、ゲートウェイ装置Aは、サーバ9と接続する第1の通信ネットワーク(WAN6)と端末5と接続する第2の通信ネットワーク(LAN10)と、の間に配設され、サーバ9と接続する第3の通信ネットワーク(WAN7)と第2の通信ネットワークの間に配設された他の中継装置(ゲートウェイ装置B)と共に使用される、サーバ9と端末5との間の通信を中継するマスターモードと、中継処理の障害発生時にバックアップを行うバックアップモードと、の何れかに自装置の動作モードを切り替えることにより中継処理を冗長化して行う中継装置として機能している。ここで、ゲートウェイ装置Aとゲートウェイ装置Bを入れ替えて読み替えてもよい。 As described above, the gateway device A is arranged between the first communication network (WAN6) connected to the server 9 and the second communication network (LAN10) connected to the terminal 5 and connects to the server 9. A master mode that relays communication between the server 9 and the terminal 5, which is used together with another relay device (gateway device B) arranged between the third communication network (WAN7) and the second communication network. It functions as a relay device that performs relay processing redundantly by switching the operation mode of the own device to either a backup mode that backs up when a failure occurs in the relay processing. Here, the gateway device A and the gateway device B may be interchanged and read.
(2)実施形態の詳細
図1は、本実施の形態に係る通信ネットワークシステム1の一例を示した図である。
通信ネットワークシステム1は、サーバ9、インターネット8、WAN6、WAN7、ゲートウェイ装置A、ゲートウェイ装置B、LAN10、端末5などから構成されている。
サーバ9は、通信ネットワークを介して端末5に各種のサービスを提供するサーバ装置であって、例えば、ウェブページの提供、銀行サービスの提供、動画サービスの提供など各種のサービスを提供する。
(2) Details of the Embodiment FIG. 1 is a diagram showing an example of a
The
The server 9 is a server device that provides various services to the terminal 5 via a communication network, and provides various services such as provision of a web page, provision of a bank service, and provision of a video service.
インターネット8は、いわゆるインターネットであり、地球規模の情報通信網である。サーバ9とは、インターネット8を介して通信することができる。
WAN6、7は、それぞれ異なる事業体が運営するモバイルキャリア網で構成されたWAN(wide area network)である。
The Internet 8 is the so-called Internet, which is a global information and communication network. The server 9 can communicate with the server 9 via the Internet 8.
WANs 6 and 7 are WANs (wide area networks) composed of mobile carrier networks operated by different business entities.
WAN6は、インターネット8を介してゲートウェイ装置Aとサーバ9の通信経路を提供し、WAN7は、インターネット8を介してゲートウェイ装置Bとサーバ9の通信経路を提供する。
通信ネットワークシステム1は、WAN6に障害が発生した場合は、WAN7を使用するといったようにWAN6、7を選択可能に使用することで、回線冗長機能を実現している。
WAN 6 provides a communication path between the gateway device A and the server 9 via the Internet 8, and WAN 7 provides a communication path between the gateway device B and the server 9 via the Internet 8.
The
ゲートウェイ装置Aは、WAN6とLAN10の間の通信を中継する中継装置であって、ゲートウェイ装置Bは、WAN7とLAN10の間の通信を中継する中継装置である。
ゲートウェイ装置A、Bは、一例として大きさが145×100×28mm程度、重量が約270gで平板状の形状を有している。
ゲートウェイ装置Aとゲートウェイ装置Bは、後述のプライオリティの初期設定値が異なるほかは同じものであり、それぞれVRRPに対応している。
The gateway device A is a relay device that relays the communication between WAN 6 and
As an example, the gateway devices A and B have a size of about 145 × 100 × 28 mm, a weight of about 270 g, and a flat plate shape.
The gateway device A and the gateway device B are the same except that the initial setting values of the priorities described later are different, and each of them corresponds to VRRP.
以下、ゲートウェイ装置Aとゲートウェイ装置Bを特に区別しない場合は、単にゲートウェイ装置と記す。
ゲートウェイ装置は、この例のように、WANとLANを接続するもののほか、例えば、屋内の通信を中継するルータなど、VRRPに対応した機器であればよい。
また、本実施の形態では、中継装置を2台用いるが3台以上であってもよい。
Hereinafter, when the gateway device A and the gateway device B are not particularly distinguished, they are simply referred to as a gateway device.
The gateway device may be a device compatible with VRRP, such as a router that connects a WAN and a LAN as in this example, or a router that relays indoor communication.
Further, in the present embodiment, two relay devices are used, but three or more relay devices may be used.
LAN10は、ゲートウェイ装置A、ゲートウェイ装置B、端末5を接続するLAN(local area network)である。
端末5は、例えば、パーソナルコンピュータといった汎用機や、ATM(automatic teller machine)や自動販売機といった専用機で構成されており、サーバ9が提供するサービスを利用する端末機器である。
The
The terminal 5 is composed of, for example, a general-purpose machine such as a personal computer and a dedicated machine such as an ATM (automatic teller machine) or a vending machine, and is a terminal device that uses the service provided by the server 9.
ここで、VRRPについて説明する。
VRRPは、複数台の中継装置のグループを仮想的に1台の中継装置として動作し、VRRPグループ内で中継処理を行っているマスター装置が故障した場合に、グループ内の他の中継装置がマスター装置となって中継処理を継続する仕組みを実現する装置冗長化プロトコルである。
Here, VRRP will be described.
In VRRP, a group of a plurality of relay devices is virtually operated as one relay device, and when a master device performing relay processing in the VRRP group fails, another relay device in the group becomes a master. It is a device redundancy protocol that realizes a mechanism for continuing relay processing as a device.
以下に、ゲートウェイ装置A、Bを用いて、VRRPについてより詳細に説明する。
ゲートウェイ装置A、Bは、通信ネットワークシステム1に設置されて起動すると、自装置に設定されたグループ番号やプライオリティを含めて広告パケット(VRRP制御パケット)を生成し、これを他の中継装置に向けてマルチキャストする。このようにして、ゲートウェイ装置は、自装置のグループ番号やプライオリティなどを通知し合う。
Below, VRRP will be described in more detail using gateway devices A and B.
When the gateway devices A and B are installed in the
このようにゲートウェイ装置は、優先順位(プライオリティ)を記憶する優先順位記憶手段と、他の中継装置に当該記憶する優先順位を通知する優先順位通知手段と、他の中継装置から、当該他の中継装置が記憶する優先順位の通知を受け付ける優先順位受付手段を備えている。 In this way, the gateway device receives the priority storage means for storing the priority, the priority notification means for notifying the other relay device of the stored priority, and the other relay device. It is provided with a priority receiving means for receiving the notification of the priority stored in the device.
グループ番号は、仮想化するゲートウェイ装置のVRRPグループを特定する番号であり、同じグループに属するゲートウェイ装置の中で、お互いのプライオリティからマスター装置とバックアップ装置を決定するようになっている。通信ネットワークシステム1では、ゲートウェイ装置A、Bは、同一のVRRPグループを構成している。
The group number is a number that identifies the VRRP group of the gateway device to be virtualized, and among the gateway devices belonging to the same group, the master device and the backup device are determined from each other's priorities. In the
プライオリティは、マスター装置になる優先順位(優先度)を決める値であって、最も大きい値を有するゲートウェイ装置がマスター装置として動作し、他がバックアップ装置として待機動作するようになっている。 The priority is a value that determines the priority (priority) of becoming a master device, and the gateway device having the highest value operates as a master device, and the others operate as a backup device in standby mode.
マルチキャストによって、ゲートウェイ装置Aとゲートウェイ装置Bは、お互いのプライオリティを認識することができ、自装置のプライオリティが他方より高かった場合は、マスター装置として動作を開始し、低かった場合はバックアップ装置として動作を開始する。 By multicast, gateway device A and gateway device B can recognize each other's priorities, and if the priority of their own device is higher than the other, they start operating as a master device, and if they are lower, they operate as a backup device. To start.
このように、ゲートウェイ装置は、自装置が記憶した優先順位が、広告パケットで受け付けた他方の中継装置の優先順位よりも高い場合に、自装置をマスターモードに設定して中継処理を行う中継手段と、自装置が記憶した優先順位が、広告パケットで受け付けた他方の中継装置の優先順位よりも低い場合に、自装置をバックアップモードに設定して、中継処理を待機する待機手段を備えている。 In this way, when the priority stored by the own device is higher than the priority of the other relay device received in the advertisement packet, the gateway device sets the own device to the master mode and performs relay processing. When the priority stored by the own device is lower than the priority of the other relay device received in the advertisement packet, the own device is set to the backup mode and the standby means for waiting for the relay process is provided. ..
図1に示した例では、ゲートウェイ装置Aのプライオリティが250(初期値)、ゲートウェイ装置Bのプライオリティが200(初期値)に決められている。このため、プライオリティの値が高いゲートウェイ装置Aはマスター装置として動作し、プライオリティが低いゲートウェイ装置Bは、バックアップ装置として動作する。 In the example shown in FIG. 1, the priority of the gateway device A is set to 250 (initial value), and the priority of the gateway device B is set to 200 (initial value). Therefore, the gateway device A having a high priority value operates as a master device, and the gateway device B having a low priority value operates as a backup device.
ゲートウェイ装置Aは、マスター装置となると、周期的に(本実施の形態では1秒おきに)広告パケットを生成して、これをLAN10を経由してゲートウェイ装置Bに送信する。
ゲートウェイ装置Bは、バックアップ装置となると、ゲートウェイ装置Aから定期的に送信されてくる広告パケットを受信することにより、ゲートウェイ装置Aが正常に動作していることを監視する。
When the gateway device A becomes the master device, it periodically generates an advertisement packet (every second in the present embodiment) and transmits the advertisement packet to the gateway device B via the
When the gateway device B serves as a backup device, the gateway device B monitors that the gateway device A is operating normally by receiving advertisement packets periodically transmitted from the gateway device A.
このように、ゲートウェイ装置(中継装置)は、マスターモードで動作している場合、自装置の動作状態を他のゲートウェイ装置(中継装置)に監視させるための制御パケット(広告パケット)を第2のネットワーク(LAN10)を介して他の中継装置に継続的に送信する制御パケット送信手段と、バックアップモードで動作している場合、他の中継装置が送信する制御パケットを第2のネットワークを介して継続的に受信する制御パケット受信手段を備えている。 In this way, when the gateway device (relay device) is operating in the master mode, a control packet (advertisement packet) for causing another gateway device (relay device) to monitor the operating state of its own device is second. A control packet transmitting means that continuously transmits to another relay device via the network (LAN10) and a control packet transmitted by the other relay device when operating in the backup mode are continuously transmitted via the second network. It is equipped with a control packet receiving means for receiving the packet.
ゲートウェイ装置Bは、ゲートウェイ装置Aによる広告パケットの送信が所定の条件を満たさない場合(本実施の形態では、3秒間広告パケットが受信できない場合)、ゲートウェイ装置Aに障害が発生したとみなして、マスターモードに切り替わり、ゲートウェイ装置Bがマスター装置として動作を開始する。 The gateway device B considers that the gateway device A has failed when the transmission of the advertisement packet by the gateway device A does not satisfy the predetermined condition (in the present embodiment, the advertisement packet cannot be received for 3 seconds). The mode is switched to the master mode, and the gateway device B starts operating as the master device.
ゲートウェイ装置Bがマスター装置として動作を開始すると、仮想化グループのVIP(Virtual IP)をゲートウェイ装置Bが引継ぐことで、端末5との通信を引き継いで継続させる。
このように、ゲートウェイ装置は、バックアップモードで動作している場合、マスター装置から受信する制御パケットの断絶が所定の条件を満たした場合に、自装置をマスターモードに切り替えるモード切替手段を備えている。
When the gateway device B starts operating as a master device, the gateway device B takes over the VIP (Virtual IP) of the virtualization group, so that the communication with the terminal 5 is taken over and continued.
As described above, when the gateway device is operating in the backup mode, the gateway device is provided with a mode switching means for switching the own device to the master mode when the interruption of the control packet received from the master device satisfies a predetermined condition. ..
また、ゲートウェイ装置Aが障害から復帰した場合は、ゲートウェイ装置Aは、広告パケットをゲートウェイ装置Bに送信するが、ゲートウェイ装置Bは、当該広告パケットに含まれるプライオリティ(250)が自装置のプライオリティ(200)より高いことを認識し、バックアップモードに切り替わって、再び、バックアップ装置となる。 When the gateway device A recovers from the failure, the gateway device A transmits an advertisement packet to the gateway device B, but the gateway device B has a priority (250) included in the advertisement packet as its own device priority (250). 200) Recognizing that it is higher, it switches to the backup mode and becomes the backup device again.
以上が、VRRPによる中継装置の冗長化のあらましである。このように、ゲートウェイ装置A、Bは、LAN10側の通信に対しては、VIPを使用することで、グループ化された1台のVRRPの仮想ルータとして動作している。
また、本実施の形態のゲートウェイ装置A、Bは、現時点で最新の基準であるRFC5798に準拠したVRRPに対応している。
The above is the outline of the redundancy of the relay device by VRRP. As described above, the gateway devices A and B operate as one grouped VRRP virtual router by using the VIP for the communication on the LAN10 side.
Further, the gateway devices A and B of the present embodiment correspond to VRRP conforming to RFC5798, which is the latest standard at present.
本実施の形態では、以上に説明したVRRPを拡張して、WAN6、7を用いた通信回線の冗長化にも対応できるようにした。以下、この拡張機能について説明する。
マスター装置であるゲートウェイ装置Aは、通信の中継をしつつ、周期的に(本実施の形態では1秒おきに)WAN6を介してサーバ9にpingを送信する。pingは、通信ネットワークの疎通を確認するために使用されるipパケットである。
In the present embodiment, the VRRP described above is extended to support the redundancy of the communication line using WANs 6 and 7. This extension will be described below.
The gateway device A, which is the master device, periodically (every second in the present embodiment) transmits a ping to the server 9 via the WAN 6 while relaying the communication. A ping is an ip packet used to confirm communication in a communication network.
そして、ゲートウェイ装置Aは、サーバ9からpingの応答を受信することにより、WAN6に障害がないことを確認することができる。
なお、pingを行う理由はWAN6の状態を知るためであるため、サーバ9以外のサーバに対して行ってもよい。
また、例えば、WAN6の回線速度を計測して回線状態を確認するなど、他の手法を使ってもよい。
このように、ゲートウェイ装置は、マスターモードで中継処理しながら第1のネットワークの回線状態を監視する監視手段を備えている。
Then, the gateway device A can confirm that the WAN 6 has no failure by receiving the ping response from the server 9.
Since the reason for pinging is to know the state of WAN6, it may be performed for a server other than the server 9.
Further, for example, another method may be used, such as measuring the line speed of WAN 6 to check the line state.
As described above, the gateway device includes a monitoring means for monitoring the line state of the first network while performing relay processing in the master mode.
そして、ゲートウェイ装置Aは、pingの応答が所定の条件を満たさない場合(本実施の形態では3秒間応答がない場合)、WAN6に障害が発生した可能性があるため、自装置のプライオリティをゲートウェイ装置Bのプライオリティより低い値、例えば、250から100に変更する。
このように、ゲートウェイ装置は、監視している回線状態に障害が発生した場合に、記憶した自装置の優先順位を他の中継装置より低い値に変更する変更手段を備えている。
Then, when the response of the ping does not satisfy the predetermined condition (when there is no response for 3 seconds in the present embodiment), the gateway device A may have failed in WAN6, and therefore sets the priority of its own device to the gateway. Change to a value lower than the priority of device B, for example, from 250 to 100.
In this way, the gateway device is provided with a changing means for changing the priority of the stored own device to a value lower than that of other relay devices when a failure occurs in the monitored line state.
変更後のプライオリティは、予めゲートウェイ装置Bのプライオリティよりも低い値をゲートウェイ装置Aに記憶させておき、これを用いてもよいし、あるいは、ゲートウェイ装置Bのプライオリティは、マスター装置を決定する際に得ているので、これよりも低い値を自動的に設定するようにしてもよい。
このように、従来のVRRPでは、プライオリティには固定値が用いられていたが、本実施の形態では、通信回線の障害に応じてこれを動的に変化させることができる。
As the priority after the change, a value lower than the priority of the gateway device B may be stored in the gateway device A in advance and used, or the priority of the gateway device B may be used when determining the master device. Since it has been obtained, a value lower than this may be automatically set.
As described above, in the conventional VRRP, a fixed value is used for the priority, but in the present embodiment, this can be dynamically changed according to the failure of the communication line.
ゲートウェイ装置Aがプライオリティを100に下げたことにより、ゲートウェイ装置Aがゲートウェイ装置Bに送信する広告パケットに含まれるプライオリティは、100になる。これによって、ゲートウェイ装置Aは、ゲートウェイ装置Bに、更新後のプライオリティを通知することができる。
ゲートウェイ装置Bは、これを受信して、自装置の方がプライオリティが高いことを認識し、マスター装置として動作し始める。
Since the gateway device A lowers the priority to 100, the priority included in the advertisement packet transmitted by the gateway device A to the gateway device B becomes 100. As a result, the gateway device A can notify the gateway device B of the updated priority.
Upon receiving this, the gateway device B recognizes that its own device has a higher priority and starts operating as a master device.
このように、ゲートウェイ装置は、変更した優先順位を他のゲートウェイ装置(中継装置)に通知する変更順位通知手段を備えており、当該変更順位通知手段は、制御パケット送信手段が送信する制御パケットに当該変更した優先順位を含めることにより、他の中継装置に当該優先順位を通知する。 As described above, the gateway device includes a change order notification means for notifying another gateway device (relay device) of the changed priority, and the change order notification means is used for the control packet transmitted by the control packet transmitting means. By including the changed priority, the other relay device is notified of the priority.
このように、ゲートウェイ装置Aは、WAN6に障害を検出すると、自装置のプライオリティをゲートウェイ装置Bより下げることにより、1秒程度後には(1秒周期で広告パケットを送信するため)ゲートウェイ装置Bをマスター装置として動作させることができる。 In this way, when the gateway device A detects a failure in WAN 6, the priority of its own device is lowered from that of the gateway device B, so that the gateway device B is set to the gateway device B after about 1 second (because the advertisement packet is transmitted in a 1-second cycle). It can be operated as a master device.
以降は、ゲートウェイ装置Bがマスター装置として、広告パケットをゲートウェイ装置Aに送信しつつ、WAN7を介してサーバ9にpingを送信して回線状態を確認する。
このような通信ネットワークシステム1の回線冗長機能により、端末5は、WAN6に障害が発生した場合でも、WAN7を経由してサーバ9にアクセスすることができる。
After that, the gateway device B acts as a master device, transmits an advertisement packet to the gateway device A, and transmits a ping to the server 9 via the WAN 7 to check the line status.
With such a line redundancy function of the
このように、VRRPグループ内でマスター装置をゲートウェイ装置Bに切り替えた後、このままゲートウェイ装置Bをマスター装置として使い続けてもよいが、WAN6の障害が解消した場合に、ゲートウェイ装置Aをマスター装置に戻すように構成することもできる。 In this way, after switching the master device to the gateway device B in the VRRP group, the gateway device B may continue to be used as the master device as it is, but when the failure of WAN6 is resolved, the gateway device A becomes the master device. It can also be configured to return.
この場合、例えば、次のように構成する。
ゲートウェイ装置Aは、プライオリティを下げた後もサーバ9に対するpingの送信を継続し、pingの送信が成功した場合、即ち、WAN6の障害が解消したことを確認できた場合、プライオリティをゲートウェイ装置Bのプライオリティよりも高い値に変更して、変更後のプライオリティを含む広告パケットをゲートウェイ装置Bに送信する。
この場合、ゲートウェイ装置Aは、障害が回復した場合に、記憶した自装置の優先順位を他の中継装置より高い値に変更して他の中継装置に通知する。
In this case, for example, it is configured as follows.
The gateway device A continues to transmit the ping to the server 9 even after the priority is lowered, and when the ping transmission is successful, that is, when it can be confirmed that the failure of WAN6 has been resolved, the priority is set to the gateway device B. The value is changed to a value higher than the priority, and the advertisement packet including the changed priority is transmitted to the gateway device B.
In this case, when the failure is recovered, the gateway device A changes the stored priority of its own device to a value higher than that of the other relay device and notifies the other relay device.
すると、ゲートウェイ装置Bは、ゲートウェイ装置Aのプライオリティが自装置のプライオリティより高いため、バックアップ装置に戻り、広告パケットの送信を停止する。
ゲートウェイ装置Aは、ゲートウェイ装置Bから広告パケットを3秒間受信しないことを確認して、マスター装置として動作し始める。
Then, since the priority of the gateway device A is higher than the priority of the own device, the gateway device B returns to the backup device and stops the transmission of the advertisement packet.
The gateway device A confirms that it does not receive the advertisement packet from the gateway device B for 3 seconds, and starts operating as the master device.
以上のように、通信ネットワークシステム1は、第1の中継装置(ゲートウェイ装置A)と第2の中継装置(ゲートウェイ装置B)を用いた中継システムであって、第1の中継装置と第2の中継装置には、異なる優先順位が初期設定されており、第1の中継装置は、サーバと接続する第1の通信ネットワーク(WAN6)と、端末と接続する第2の通信ネットワーク(LAN10)の間に配設され、第2の中継装置は、当該サーバと接続する第3の通信ネットワーク(WAN7)と、第2の通信ネットワークの間に配設されている中継システムを構成している。なお、上記のゲートウェイ装置Aとゲートウェイ装置B、及びWAN6とWAN7は、入れ替えてもよい。
As described above, the
これによって、通常時は、端末5は、マスター装置として動作しているゲートウェイ装置A及びWAN6を経由してサーバ9と通信し、ゲートウェイ装置Aが故障した場合は、ゲートウェイ装置Bがマスター装置となるため、端末5は、ゲートウェイ装置B及びWAN7を経由してサーバ9と通信することができる(装置冗長機能)。 As a result, in the normal state, the terminal 5 communicates with the server 9 via the gateway device A and WAN 6 operating as the master device, and when the gateway device A fails, the gateway device B becomes the master device. Therefore, the terminal 5 can communicate with the server 9 via the gateway device B and the WAN 7 (device redundancy function).
更に、WAN6で障害が発生した場合(pingの応答が一定期間ない場合)、ゲートウェイ装置Aが回線障害を検出し、WAN6の障害が回復するまでプライオリティを下げることでバックアップ装置になり、一方、ゲートウェイ装置Bがマスター装置になることで、端末5は、ゲートウェイ装置B及びWAN7を経由してサーバ9と通信する(回線冗長機能)。
このように、通信ネットワークシステム1では、同じVRRPグループの、故障が発生していない装置、回線に障害が発生していない装置が新たにマスター装置になることにより、装置冗長性と回線冗長性を高めることができる。
Furthermore, when a failure occurs in WAN6 (when there is no ping response for a certain period of time), the gateway device A detects the line failure and lowers the priority until the WAN6 failure is recovered to become a backup device, while the gateway. When the device B becomes the master device, the terminal 5 communicates with the server 9 via the gateway device B and the WAN 7 (line redundancy function).
In this way, in the
図2は、ゲートウェイ装置のハードウェア的な構成を説明するための図である。
ゲートウェイ装置Aは、CPU(Central Processing Unit)21、ROM(Read Only Memory)22、RAM(Random Access Memory)23、WAN通信部24、LAN通信部25などがバスラインで接続して構成されている。
FIG. 2 is a diagram for explaining a hardware configuration of the gateway device.
The gateway device A is configured by connecting a CPU (Central Processing Unit) 21, a ROM (Read Only Memory) 22, a RAM (Random Access Memory) 23, a
CPU21は、ROM22に記憶した中継プログラムに従って各種の演算やゲートウェイ装置Aの各部の制御を行う中央処理装置である。
本実施の形態では、CPU21は、中継プログラムを実行すると、(1)LAN10を介して他のゲートウェイ装置と互いのプライオリティを比較する機能、(2)自装置のプライオリティが高かった場合にマスターモードで動作し、低かった場合にバックアップモードで動作する機能、(3)マスターモードで動作している場合、LAN10とWAN6の間の通信を中継する機能、(4)マスターモードで動作している場合、定期的に広告パケットを他のゲートウェイ装置に送信する機能、(5)pingを定期的にサーバ9に送信してWAN6の回線状態を監視する機能、(6)pingの応答が所定時間ない場合にWAN6の回線状態に障害が生じたと判断し、プライオリティを他のゲートウェイ装置よりも下げて他のゲートウェイ装置に通知する機能、(7)障害が生じていたWAN6が回復してpingの応答があった場合、下げていたプライオリティを大きくし(元の初期値に戻す、又は、他のゲートウェイ装置のプライオリティよりも大きな値に変更する)、再びマスターモードで動作する機能、(8)バックアップモードで動作している場合に、マスター装置から定期的に広告パケットが送信されてくることを監視する機能、(9)バックアップモードで動作している場合に、マスター装置からの広告パケットが所定時間ない場合に、マスターモードに切り替わって動作する機能、などの機能を実現する。
The
In the present embodiment, when the relay program is executed, the
ROM22は、読み取り専用のメモリであって、例えば、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read−Only Memory)によって構成されており、CPU21が動作するための基本的なプログラムやパラメータなどを記憶している。
本実施の形態では、ROM22としてEEPROMが使用され、例えば、中継プログラムのほか、自装置に対して設定されるプライオリティの初期値が記憶される。このプライオリティの初期値や中継プログラムは、起動時にRAM23に設定される。
The
In the present embodiment, EEPROM is used as
RAM23は、CPU21が読み書き可能なメモリであって、CPU21がマスターモード(WAN6の障害発生時にはバックアップモード)で中継処理を行う際のワーキングメモリを提供する。
RAM23は、例えば、初期値としてROM22に設定されているプライオリティや、障害発生時における変更後のプライオリティなどを記憶する。図の例では、プライオリティの初期値として250を記憶し、障害発生時には変更後の値100に更新される
The
The
WAN通信部24は、ゲートウェイ装置AをWAN6に接続し、インターネット8を介したサーバ9との通信を行う。
WAN6との接続は、有線と無線の両方に対応しており、そのため、WAN通信部24は、有線用の接続ポートや無線接続用のアンテナを備えている。
LAN通信部25は、LAN10と接続して、端末5との通信を行う。LAN10との接続も有線と無線の両方に対応しており、LAN通信部25も有線用の接続ポートと無線接続用のアンテナを備えている。
以上の構成は、ゲートウェイ装置A、Bに共通である。
The
The connection with the WAN 6 is compatible with both wired and wireless, and therefore, the
The
The above configuration is common to the gateway devices A and B.
図3は、広告パケットのパケットフォーマットを示した図である。
図に示したように、広告パケットは、「Version」、「Type」、「Vertual Rtr ID」、「Priority」・・・などのフィールドから構成されている。
これらのうち、「Vertual Rtr ID」は、VRRPグループの番号を格納するフィールドである。
「Priority」は優先順位を格納するフィールドであって、従来は固定値であったものを、ゲートウェイ装置は、例えば、初期値が250であるものを100にするなど、これを動的に変更することができる。
FIG. 3 is a diagram showing a packet format of an advertisement packet.
As shown in the figure, the advertisement packet is composed of fields such as "Version", "Type", "Vertical Tr ID", "Priority", and the like.
Of these, the "Virtual Rtr ID" is a field for storing the VRRP group number.
"Priority" is a field for storing the priority, which was conventionally a fixed value, but the gateway device dynamically changes this, for example, changing the initial value of 250 to 100. be able to.
図4は、通信ネットワークシステム1の回線冗長機能を説明するためのフローチャートである。
以下の処理は、ゲートウェイ装置A、ゲートウェイ装置B、及びサーバ9のCPUが行うものである。
ゲートウェイ装置Aは、デフォルトでマスター装置として動作しており、ゲートウェイ装置Bはバックアップ装置として動作している。
FIG. 4 is a flowchart for explaining the line redundancy function of the
The following processing is performed by the CPUs of the gateway device A, the gateway device B, and the server 9.
The gateway device A operates as a master device by default, and the gateway device B operates as a backup device.
一例として、ゲートウェイ装置AのRAM23aは、プライオリティとして初期値250を記憶しており、ゲートウェイ装置BのRAM23bは、プライオリティとして初期値200を記憶している。
このように、例えば、ゲートウェイ装置Aの場合はRAM23a、ゲートウェイ装置Bの場合は、RAM23bなどと、ゲートウェイ装置Aの構成要素には添え字aを付し、ゲートウェイ装置Bの構成要素にはbの添え字を付して区別することにする。
As an example, the RAM 23a of the gateway device A stores an initial value of 250 as a priority, and the RAM 23b of the gateway device B stores an initial value of 200 as a priority.
As described above, for example, the gateway device A has a RAM 23a, the gateway device B has a RAM 23b, and the like, and the components of the gateway device A have a subscript a, and the components of the gateway device B have b. I will add a subscript to distinguish them.
ゲートウェイ装置Aは、WAN通信部24aを駆動して端末5とサーバ9との通信を中継しつつ、1秒おきにpingをサーバ9に送信してpingによる疎通確認処理を行う(ステップ5)。
ゲートウェイ装置Aは、この処理を、サーバ9から正常に応答がある間は継続して行い、異常がある場合(最後の応答から3秒経過した場合)、WAN6に障害が生じた可能性があるため、ゲートウェイ装置Aは、RAM23aに記憶してあるプライオリティを初期値の250から、ゲートウェイ装置Bのプライオリティよりも低い値、例えば、100に変更する(ステップ10)。
The gateway device A drives the WAN communication unit 24a to relay the communication between the terminal 5 and the server 9, and transmits a ping to the server 9 every second to perform a communication confirmation process by the ping (step 5).
The gateway device A continuously performs this process while there is a normal response from the server 9, and if there is an abnormality (3 seconds have passed since the last response), there is a possibility that WAN 6 has failed. Therefore, the gateway device A changes the priority stored in the RAM 23a from the initial value of 250 to a value lower than the priority of the gateway device B, for example, 100 (step 10).
次に、ゲートウェイ装置Aは、変更後のプライオリティを広告パケットのフィールドに記録し、LAN通信部25aを駆動して、これをLAN10経由でゲートウェイ装置Bに送信することによって、変更後のプライオリティをゲートウェイ装置Bに通知する(ステップ15)。
一方、ゲートウェイ装置Bは、LAN通信部25bを介してゲートウェイ装置Aの広告パケットを受信し、当該広告パケットに記録されているプライオリティ(ここでは、100)をRAM23bに記憶する。そして、ゲートウェイ装置Bは、ゲートウェイ装置Aのプライオリティ(100)、同じくRAM23bに記憶している自装置のプライオリティ(ここでは、200)と比較する(ステップ20)。
Next, the gateway device A records the changed priority in the field of the advertisement packet, drives the LAN communication unit 25a, and transmits this to the gateway device B via the
On the other hand, the gateway device B receives the advertisement packet of the gateway device A via the LAN communication unit 25b, and stores the priority (here, 100) recorded in the advertisement packet in the RAM 23b. Then, the gateway device B is compared with the priority (100) of the gateway device A and the priority of its own device (200 in this case) also stored in the RAM 23b (step 20).
当該比較により、ゲートウェイ装置Bは、自装置のプライオリティ(200)がゲートウェイ装置Aのプライオリティ(100)より高いことを認識し、マスターモードでの動作を開始する(ステップ25)。
これにより、ゲートウェイ装置Bは、WAN通信部24bからWAN7に接続し、端末5とサーバ9の通信の中継をゲートウェイ装置Aから引き継ぐ。
Based on the comparison, the gateway device B recognizes that the priority (200) of its own device is higher than the priority (100) of the gateway device A, and starts the operation in the master mode (step 25).
As a result, the gateway device B connects to the WAN 7 from the WAN communication unit 24b, and takes over the relay of the communication between the terminal 5 and the server 9 from the gateway device A.
そして、ゲートウェイ装置Bは、マスター装置となったため、広告パケットに自装置のプライオリティ(200)を含めて、これを1秒ごとにLAN通信部25bからLAN10経由でゲートウェイ装置Aに送信する。これによりゲートウェイ装置Bはゲートウェイ装置Aに自装置のプライオリティを通知する(ステップ30)。
Then, since the gateway device B has become the master device, the priority (200) of the own device is included in the advertisement packet, and this is transmitted from the LAN communication unit 25b to the gateway device A via the
ゲートウェイ装置Aは、LAN通信部25aを介してゲートウェイ装置Bから広告パケットを受信すると、そこに記録されているプライオリティ(200)をRAM23aに記憶する。
そして、ゲートウェイ装置Aは、これを同じくRAM23aに記憶してある、ステップ10で変更した自装置のプライオリティ(100)と比較し(ステップ35)、自装置のプライオリティの方がゲートウェイ装置Bのプライオリティよりも低いため、マスターモードからバックアップモードにモード変更をし、バックアップモードでの動作を開始する(ステップ40)。
以降、ゲートウェイ装置Bが引き続きマスター装置として動作する。
When the gateway device A receives the advertisement packet from the gateway device B via the LAN communication unit 25a, the gateway device A stores the priority (200) recorded therein in the RAM 23a.
Then, the gateway device A compares this with the priority (100) of the own device changed in
After that, the gateway device B continues to operate as the master device.
なお、ゲートウェイ装置Bは、WAN6の障害が解消した場合もマスターモードとして動作するが、WAN6の障害が解消された場合に、ゲートウェイ装置Aがマスター装置に復帰するように構成してもよい。
ゲートウェイ装置Aがマスターモードに復帰する場合は、例えば、次のようにする。
ゲートウェイ装置Aは、バックアップモードで動作しつつ、サーバ9にpingを定期的に送信する。すなわちゲートウェイ装置Aは、WAN6の障害を確認した後も、継続してサーバ9にpingを送信する。
The gateway device B operates in the master mode even when the failure of WAN 6 is resolved, but the gateway device A may be configured to return to the master device when the failure of WAN 6 is resolved.
When the gateway device A returns to the master mode, for example, the following is performed.
The gateway device A periodically transmits pings to the server 9 while operating in the backup mode. That is, the gateway device A continuously transmits a ping to the server 9 even after confirming the failure of the WAN 6.
そして、サーバ9からpingの応答が継続してあった場合、ゲートウェイ装置Aは、WAN6の障害が解消したと判断して、ROM22aに記憶されているプライオリティの初期値(250)を読み出し、RAM23aに記憶してある変更後のプライオリティの値を100から初期値(250)に更新する。
なおWAN6の障害解消によりゲートウェイ装置Aがマスターモードに復帰する場合、RAM23aに記憶されるプライオリティの値が、現時点でマスターモードで動作しているゲートウェイ装置Bから送信される広告パケットに記録されたプライオリティ(200)よりも高ければよい。従って、ゲートウェイ装置Aは、上述したように、RAM23aに記憶してあるプライオリティを、ROM22aの初期値(250)に更新する場合のほかに、ゲートウェイ装置Bのプライオリティ200よりも高い値、例えば220に更新するようにしてもよい。
Then, when the ping response continues from the server 9, the gateway device A determines that the failure of WAN6 has been resolved, reads the initial value (250) of the priority stored in the ROM 22a, and stores it in the RAM 23a. The memorized changed priority value is updated from 100 to the initial value (250).
When the gateway device A returns to the master mode by resolving the failure of WAN6, the priority value stored in the RAM 23a is the priority recorded in the advertisement packet transmitted from the gateway device B currently operating in the master mode. It may be higher than (200). Therefore, as described above, the gateway device A sets the priority stored in the RAM 23a to a value higher than the priority 200 of the gateway device B, for example, 220, in addition to updating the priority stored in the RAM 23a to the initial value (250) of the ROM 22a. You may update it.
ゲートウェイ装置Aは、RAM23aのプライオリティの値を更新した後、ゲートウェイ装置Bから広告パケットを受信するのを待つ。受信した広告パケットのプライオリティの値が、RAM23aのプライオリティの値より小さい場合、マスターモードへ移行して、更新後のプライオリティ(250)を広告パケットに記録してゲートウェイ装置Bに送信する。
すると、ゲートウェイ装置Bは、ゲートウェイ装置Aのプライオリティ(250)が自装置のプライオリティ(200)より高いことを認識し、バックアップモードに移行する。
After updating the priority value of the RAM 23a, the gateway device A waits for receiving an advertisement packet from the gateway device B. When the priority value of the received advertisement packet is smaller than the priority value of the RAM 23a, the mode shifts to the master mode, the updated priority (250) is recorded in the advertisement packet and transmitted to the gateway device B.
Then, the gateway device B recognizes that the priority (250) of the gateway device A is higher than the priority (200) of its own device, and shifts to the backup mode.
図5は、通信ネットワークシステム1の装置冗長機能を説明するためのフローチャートである。
なお、この手順は、通常のVRRPによるものと同じである。
ゲートウェイ装置Aは、マスター装置として動作しており、ゲートウェイ装置Bはバックアップ装置として動作している。
FIG. 5 is a flowchart for explaining the device redundancy function of the
This procedure is the same as that for normal VRRP.
The gateway device A operates as a master device, and the gateway device B operates as a backup device.
まず、ゲートウェイ装置Aが広告パケットをRAM23aに生成して、LAN通信部25aからゲートウェイ装置Bに1秒ごとに送信し、一方、ゲートウェイ装置Bは、これを受信することにより、ゲートウェイ装置Aが正常に動作していることを確認する処理(=マスター装置確認処理)を継続的に行う(ステップ50)。
ゲートウェイ装置Bは、マスター装置確認処理でゲートウェイ装置Aの異常を確認した場合(ゲートウェイ装置Bが最後の広告パケットを受信してから3秒経過した場合)、ゲートウェイ装置Bは、バックアップモードからマスターモードでの動作に変更し、以後マスターモードでの動作を継続する(ステップ55)。
First, the gateway device A generates an advertisement packet in the RAM 23a and transmits it from the LAN communication unit 25a to the gateway device B every second, while the gateway device B receives this, so that the gateway device A is normal. The process of confirming that the device is operating (= master device confirmation process) is continuously performed (step 50).
When the gateway device B confirms the abnormality of the gateway device A in the master device confirmation process (when 3 seconds have passed since the gateway device B received the last advertisement packet), the gateway device B changes from the backup mode to the master mode. The operation is changed to the above, and the operation in the master mode is continued thereafter (step 55).
以上に説明したように、通信ネットワークシステム1では、装置冗長機能に回線障害検出機能を連動させ、中継装置が接続するWAN回線の通信で障害を検出したときに、装置が故障したときと同じ動作、又は積極的にバックアップになる動作を行い、LAN側の通信端末に対して、WAN側回線で障害が発生していない装置への切り替えを促すことができる。
As described above, in the
なお、次のような変形例も可能である。ゲートウェイ装置Aは、WAN6の障害検出時に、プライオリティを変更するのではなく、広告パケットの送信を止める。
ゲートウェイ装置Bは、広告パケットが送信されないことを検出して、自動的にマスター装置になる。ただし、この場合には、マスター装置の切り替えに3秒の(1秒周期で広告パケットを送信する場合)時間を要する。そのため、速度と信頼性を要するビジネスで使用する場合には、本実施の形態で説明したように、プライオリティを書き換えるのが望ましい。
The following modification is also possible. The gateway device A stops transmitting the advertisement packet instead of changing the priority when the failure of WAN6 is detected.
The gateway device B detects that the advertisement packet is not transmitted and automatically becomes the master device. However, in this case, it takes 3 seconds (when the advertisement packet is transmitted in a 1-second cycle) to switch the master device. Therefore, when used in a business that requires speed and reliability, it is desirable to rewrite the priority as described in this embodiment.
以上に説明した実施の形態では、次のような効果を得ることができる。
(1)装置冗長機能に回線障害検出機能を連携させることによって、最小2台構成のゲートウェイ装置によって、回線冗長機能と装置冗長機能のメリットを享受することができる。
(2)最小2台構成のゲートウェイ装置によって、回線冗長機能と装置冗長機能を実現できるため、コストと設置スペースを大幅に低減することができ、従来、コストや設置スペースが原因で冗長機能構成を採用することができなかったシステムでも、容易に導入可能となった。
(3)VRRPを使用しているため、LAN側通信端末には、特別なソフトなどを入れる必要がなく、従来のIP対応機器をそのまま使用することができる。
In the embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) By linking the line failure detection function with the device redundancy function, the advantages of the line redundancy function and the device redundancy function can be enjoyed by a gateway device having a minimum of two units.
(2) Since the line redundancy function and the device redundancy function can be realized by the gateway device having a minimum of two units, the cost and the installation space can be significantly reduced, and the redundant function configuration has been conventionally provided due to the cost and the installation space. Even systems that could not be adopted can be easily introduced.
(3) Since VRRP is used, it is not necessary to install special software in the LAN side communication terminal, and the conventional IP compatible device can be used as it is.
A、B ゲートウェイ装置
1 通信ネットワークシステム
5 端末
6、7 WAN
8 インターネット
9 サーバ
10 LAN
21 CPU
22 ROM
23 RAM
24 WAN通信部
25 LAN通信部
101、105 ゲートウェイ装置
A,
8 Internet 9
21 CPU
22 ROM
23 RAM
24
Claims (7)
優先順位を記憶する優先順位記憶手段と、
前記他の中継装置に前記記憶する優先順位を通知する優先順位通知手段と、
前記他の中継装置から、当該他の中継装置が記憶する優先順位の通知を受け付ける優先順位受付手段と、
前記記憶する優先順位が、前記受け付けた前記他の中継装置の優先順位よりも高い場合に、自装置をマスターモードに設定して中継処理を行う中継手段と、
前記記憶した優先順位が、前記受け付けた前記他の中継装置の優先順位よりも低い場合に、自装置をバックアップモードに設定して、中継処理を待機する待機手段と、
マスターモードで中継処理しながら前記第1の通信ネットワークの回線状態を監視する監視手段と、
前記監視している回線状態に障害が発生した場合に、前記記憶した優先順位を前記他の中継装置より低い値に変更する変更手段と、
前記変更した優先順位を前記他の中継装置に通知する変更順位通知手段と、
を具備したことを特徴とする中継装置。 It is arranged between the first communication network that connects to the server and the second communication network that connects to the terminal, and is arranged between the third communication network that connects to the server and the second communication network. The operation mode of the own device is either a master mode that relays communication between the server and the terminal, which is used together with other relay devices, or a backup mode that backs up when a failure occurs in the relay process. It is a relay device that makes relay processing redundant by switching between.
Priority storage means for storing priorities and
A priority notification means for notifying the other relay device of the stored priority, and
A priority receiving means for receiving a priority notification stored in the other relay device from the other relay device, and a priority receiving means.
When the priority to be stored is higher than the priority of the other relay device that has been received, the relay means that sets the own device to the master mode and performs relay processing.
When the stored priority is lower than the priority of the other relay device that has been received, the standby means that sets the own device to the backup mode and waits for the relay process.
A monitoring means for monitoring the line status of the first communication network while performing relay processing in the master mode,
A changing means for changing the stored priority to a value lower than that of the other relay device when a failure occurs in the monitored line state.
A change order notification means for notifying the other relay device of the changed priority, and
A relay device characterized by being equipped with.
バックアップモードで動作している場合、前記他の中継装置が送信する制御パケットを前記第2の通信ネットワークを介して継続的に受信する制御パケット受信手段と、
バックアップモードで動作している場合、前記受信する制御パケットの断絶が所定の条件を満たした場合に、自装置を前記マスターモードに切り替えるモード切替手段と、
を具備したことを特徴とする請求項1、又は請求項2に記載の中継装置。 When operating in the master mode, a control packet for continuously transmitting a control packet for causing the other relay device to monitor the operating state of the own device to the other relay device via the second communication network. Transmission means and
When operating in the backup mode, the control packet receiving means for continuously receiving the control packet transmitted by the other relay device via the second communication network, and the control packet receiving means.
When operating in the backup mode, a mode switching means for switching the own device to the master mode when the interruption of the received control packet satisfies a predetermined condition, and
The relay device according to claim 1 or 2, wherein the relay device is provided.
前記第1の中継装置と前記第2の中継装置には、異なる優先順位が初期設定されており、
前記第1の中継装置は、サーバと接続する第1の通信ネットワークと、端末と接続する第2の通信ネットワークの間に配設され、
前記第2の中継装置は、前記サーバと接続する第3の通信ネットワークと、前記第2の通信ネットワークの間に配設されていることを特徴とする中継システム。 A relay system using the first relay device and the second relay device according to any one of claims 1 to 5.
Different priorities are initially set for the first relay device and the second relay device.
The first relay device is arranged between a first communication network connected to a server and a second communication network connected to a terminal.
The second relay device is a relay system characterized in that it is arranged between a third communication network connected to the server and the second communication network.
優先順位を記憶する優先順位記憶機能と、
前記他の中継装置に前記記憶する優先順位を通知する優先順位通知機能と、
前記他の中継装置から、当該他の中継装置が記憶する優先順位の通知を受け付ける優先順位受付機能と、
前記記憶する優先順位が、前記受け付けた前記他の中継装置の優先順位よりも高い場合に、自装置をマスターモードに設定して中継処理を行う中継機能と、
前記記憶した優先順位が、前記受け付けた前記他の中継装置の優先順位よりも低い場合に、自装置をバックアップモードに設定して、中継処理を待機する待機機能と、
マスターモードで中継処理しながら前記第1の通信ネットワークの回線状態を監視する監視機能と、
前記監視している回線状態に障害が発生した場合に、前記記憶した優先順位を前記他の中継装置より低い値に変更する変更機能と、
前記変更した優先順位を前記他の中継装置に通知する変更順位通知機能と、
をコンピュータで実現する中継プログラム。 It is arranged between the first communication network that connects to the server and the second communication network that connects to the terminal, and is arranged between the third communication network that connects to the server and the second communication network. The operation mode of the own device is either a master mode that relays communication between the server and the terminal, which is used together with other relay devices, or a backup mode that backs up when a failure occurs in the relay process. It is a relay program that makes a computer function as a relay device that performs relay processing redundantly by switching between.
Priority memory function to memorize priority and
A priority notification function for notifying the other relay device of the stored priority, and
A priority reception function that receives notification of the priority stored in the other relay device from the other relay device, and a priority reception function.
A relay function that sets the own device to the master mode and performs relay processing when the priority to be stored is higher than the priority of the other relay device that has been received.
When the stored priority is lower than the priority of the other relay device that has been received, the standby function that sets the own device to the backup mode and waits for the relay process.
A monitoring function that monitors the line status of the first communication network while performing relay processing in master mode,
A change function for changing the stored priority to a value lower than that of the other relay device when a failure occurs in the monitored line state.
A change order notification function for notifying the other relay device of the changed priority, and a change order notification function.
A relay program that realizes on a computer.
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