JP3773918B2

JP3773918B2 - Network connection device and network connection method

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Publication number: JP3773918B2
Application number: JP2003155229A
Authority: JP
Inventors: 秀明森中
Original assignee: Anritsu Corp
Current assignee: Anritsu Corp
Priority date: 2003-05-30
Filing date: 2003-05-30
Publication date: 2006-05-10
Anticipated expiration: 2023-05-30
Also published as: JP2004357194A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のネットワーク相互間を接続するネットワーク間接続装置に係わり、特に、ネットワーク内に組込まれ各ノードに対して複数のルータが接続された場合におけるこの複数のルータからなるネットワーク間接続装置、及びネットワーク間接続方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ネットワーク内に組込まれ各ノードが外部ネットワークの各ノードに通信パケットを送信する場合の冗長性を確保するために、ネットワーク内に組込まれ各ノードに対して２台のルータを接続した図１４に示す通信システムが提唱されている。
【０００３】
図１４において、ネットワーク１ａにおいて、ノード６ａ、６ｂ、６ｃをスイッチ（レイヤ２スイッチ）５ａ、５ｂ、５ｃに接続し、スイッチ５ａ、５ｂ、５ｃを回線８で２つのルータ２、３の各ＩＦ（インタフェース）２ａ、３ａに接続している。特に、回線８の帯域を大きくしておくことにより、効率的なネットワークを構成できる。
【０００４】
ルータ２はＩＦ２ｂ、２ｃを介して他のネットワーク１ｂ、１ｃに接続され、ルータ３はＩＦ３ｂを介して他のネットワーク１ｅに接続されている。ルータ４は、ＩＦ４ａ、４ｂ、４ｃを介してネットワーク１ｃ、１ｅ、１ｄに接続されている。
【０００５】
ネットワーク１ａのノード６ａ、６ｂ、６ｃは、外部の各ネットワーク１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅに所属する各ノード６ｄ、６ｅとの通信は各ルータ２、４、３が中継することによって実施可能である。
【０００６】
一般に、冗長化されたネットワーク１ａにおいては、ノード６ａ、６ｂ、６ｃが外部の各ネットワーク１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅに所属する各ノード６ｄ、６ｅと通信しようとする場合、２つのルータ２、３のうちの予め設定された一方のルータ２のＩＦ（デフォルトゲートウェイ）に通信パケットを送信するように設定されている。
【０００７】
ここで、ノード６ａ、６ｂ、６ｃのデフォルトゲートウェイが、ルータ２のＩＦ２ａに設定されていたとして、図１４のイ点で回線８の切断が発生すると、ノード６ｃから送信された通信バケットはルータ２のＩＦ２ａに到達できず、外部の各ネットワーク１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅに所属する各ノード６ｄ、６ｅと通信できない。
【０００８】
この場合、ノード３ｃが外部の各ネットワーク１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅに所属する各ノード６ｄ、６ｅと通信するためには、回線８の切断が復旧されるのを待つか、ネットワーク管理者が手動で、ノード３ｃのデフォルトゲートウェイの設定変更をすることが必要となり、運用が困難である。
【０００９】
これに対し、冗長化されたネットワークに適用される経路プロトコルとして、ＶＲＲＰ（Virtual Router Redundancy Protocol ）プロトコルが提唱されている。このＶＲＲＰは、２つ以上の複数のルータを仮想的な1つのルータとして扱うようにし、複数のルータのうちの1つのルータをマスタルータに設定する。そして、このマスタルータに設定されたルータが、外部のネットワークのノードに対する通信パケットの中継を行い、残りのルータはバックアップルータに設定されて待機する。
【００１０】
そして、ルータ間で定期的に特殊パケット（確認パケット）の送受信を行なって、各ルータの生存確認を行い、マスタルータからの特殊バケット（確認パケット）が他のルータに送られなくなると、マスタルータが故障したと判断して、バックアップルータのうちの1つがマスタルータに代わって通信パケットの中継を行う。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したＶＲＲＰを用いて、故障が生じたマスタルータに代わってバックアップルータがマスタルータになって通信パケットの中継を行うネットワーク間接続装置においてもまだ解消すべき次のような課題があった。
【００１２】
すなわち、ネットワーク１ａの回線８が切断されると、回線８の切断箇所によっては、同じネットワーク１ａに属するノード３ａ、３ｂ、３ｃどうしで通信ができなくなる。
【００１３】
また、例えば、ネットワーク１ａの回線８がイ点で切断した場合、ＶＲＲＰにおいては、各ルータ２、３は互いに相手が故障したと判断し、両方のルータ２、３がマスタルータとして動作してしまう。そして、外部の各ネットワーク１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅに所属する各ノード６ｄ、６ｅに対し、両方のルータ２、３がネットワーク１ａに所属する各ノード６ｄ、６ｅへの通信パケットの転送先は自分であるという経路情報を通知するので、ネットワーク全体の経路情報が破綻してしまう。
【００１４】
また、両方のルータ２、３が正常状態においては、バックアップルータは処理を行わず、1つのマスタルータに通信パケットの中継処理が集中するので、各ルータの中継機能を有効に使用していない問題が生じる。
【００１５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、たとえネットワークの回線に切断等の異常が発生したとても、ネットワークに所属する各ノードは、回線異常を意識することなく、外部ネットワークに所属する各ノード、及び同一ネットワークに所属する他のノードに対して正常に通信パケットの送受信を実施でき、かつ、複数のルータを常時稼働状態に維持でき効率的に通信パケットの中継を実施できるネットワーク間中継装置及びネットワーク間中継方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解消するために、本発明は、ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの組合せを記憶したＡＲＰテーブルを有した複数のノードが組込まれたネットワークの各ノードに接続され、ネットワークのノード及び外部ネットワークのノードからの通信パケットをルーティングテーブルに記憶された転送先へ中継する複数のルータからなるネットワーク間接続装置において、各ルータは、ネットワークにおける回線異常を検出する回線異常検出手段と、この回線異常検出に応じて、ネットワーク内の自己に対して通信可能なノードを検出する接続ノード検出手段と、ルーティングプロトコルを用いて、自己に対して通信可能なノードに対する宛先ＩＰアドレスの転送先を自己ネットワークとするホストルートを他のルータへ送信するとともに、他のルータから受信したホストルートに基づいて自己のルーティングテーブルを更新するルーティングテーブル更新手段と、自己に対して通信可能なノードに対して、他のルータのＩＰアドレスと自己のＭＡＣアドレスとの組合せからなるＡＲＰ要求を送信して、当該ノードに対して当該ノードのＡＲＰテーブルを書換させて、当該ノードの通信パケットの他のルータに対する転送要求を自己のルータで代行する代替ＩＰＡＲＰ要求送信手段とを備えている。
【００１７】
このように構成されたネットワーク間接続装置は、複数のノードが組込まれたネットワークの各ノードに接続された複数のルータで構成されている。
【００１８】
そして、ネットワークの回線に切断等の異常が発生すると、各ルータは自己が通信可能なノードを検出する。そして、ルーティングプロトコルを用いて、自己に対して通信可能なノードに対する宛先ＩＰアドレスの転送先を自己ネットワークとするホストルートを他のルータへ送信するとともに、他のルータから受信したホストルートに基づいて自己のルーティングテーブルを更新する。
【００１９】
このように、各ルータのルーティングテーブルには、回線に異常が発生したネットワークのノード毎に、確実に通信パケットが宛先の自己のノードに届くための転送先を示すホストルートが書込まれる。
【００２０】
さらに、回線に異常が発生したネットワークの各ノードのＡＲＰ（Address Resolution Protocol ）テーブル内には、回線異常に起因して通信不能となったルータのＩＰアドレスに対して、自己に通信可能なルータのＭＡＣアドレスが書込まれる。したがって、たとえ、各ノードが回線異常に起因して通信不能となったルータに対して外部ネットワークの各ノードに対する通信パケットの送信を実施したとしても、この通信パケットは自己に通信可能なルータを介して外部ネットワークの各ノードに確実に送信される。
【００２１】
このように、各ノードは、回線異常を意識することなく、外部ネットワークに所属する各ノードに対して正常に通信パケットの送受信を実施できる。
【００２２】
また、別の発明においては、上述した発明のネットワーク間接続装置の各ルータは、さらに、自己に対して通信可能なノードに対して、他のルータに対して通信可能なノードのＩＰアドレスと自己のＭＡＣアドレスとの組合せからなるＡＲＰ要求を送信して、当該ノードに対して当該ノードのＡＲＰテーブルを書換させて、当該ノードの他のルータに対して通信可能なノードに対する通信パケットを自己のルータ経由で転送する通信パケット迂回設定手段を有する。
【００２３】
このように構成されたネットワーク間接続装置においては、回線に異常が発生したネットワークの各ノードのＡＲＰテーブル内には、回線異常に起因して通信不能となった同一ネットワーク内の各ノードのＩＰアドレスに対して、自己に通信可能なルータのＭＡＣアドレスが書込まれる。
【００２４】
したがって、たとえ、各ノードが回線異常に起因して通信不能となった同一ネットワーク内の各ノードに対する通信パケットの送信を実施したとしても、この通信パケットは自己に通信可能なルータを迂回して目的の各ノードに確実に送信される。
【００２５】
また、別の発明においては、上述した発明のネットワーク間接続装置の各ルータは、さらに、ネットワークにおける回線異常復旧を検出する異常復旧検出手段と、この異常復旧検出に応じて、自己のルーティングテーブルのホストルートを削除するホストルート削除手段と、異常復旧検出に応じて、他のルータのＩＰアドレスと自己のＭＡＣアドレスとの組合せからなるＡＲＰ要求を送信したノードに対して、他のルータのＩＰアドレスと他のルータのＭＡＣアドレスとの組合せからなるＡＲＰ要求を送信して、当該ノードに対して当該ノードのＡＲＰテーブルを元に戻す代替ＩＰＡＲＰ要求解除手段とを備えている。
【００２６】
このように構成されたネットワーク間接続装置においては、ネットワークにおける回線異常が復旧すると、各ルータのルーティングテーブにおけるホストルートが削除され、各ノードのＡＲＰテーブルが元の状態に自動復旧する。
【００２７】
さらに別の発明は、上述したネットワーク間接続装置において、各ルータは、ネットワークにおける回線異常を検出する回線異常検出手段と、この回線異常検出に応じて、ネットワーク内の自己に対して通信可能なノードを検出する接続ノード検出手段と、自己のルーティングテーブルに、自己に対して通信可能なノードに対する宛先ＩＰアドレスの転送先を自己ネットワークとするホストルートを追加書込するホストルート書込手段と、ルーティングプロトコルを用いて、自己のルーティングテーブルに追加書込したホストルートを他のルータへ送信するとともに、他のルータから受信したホストルートに基づいて自己のルーティングテーブルを更新するルーティングテーブル更新手段と、自己に対して通信可能なノードに対して、他のルータのＩＰアドレスと自己のＭＡＣアドレスとの組合せからなるＡＲＰ要求を送信して、当該ノードに対して当該ノードのＡＲＰテーブルを書換させて、当該ノードの通信パケットの他のルータに対する転送要求を自己のルータで代行する代替ＩＰＡＲＰ要求送信手段とを備えている。
【００２８】
このように構成されたネットワーク間接続装置においては、各ルータは、回線異常検出時に、先ず、自己のルーティングテーブルに、自己に対して通信可能なノードに対する宛先ＩＰアドレスの転送先を自己ネットワークとするホストルートを追加書込するようにしている。
【００２９】
さらに別の発明は、上述したネットワーク間接続装置において、各ルータは、前記ネットワークにおける回線異常を検出する回線異常検出手段と、この回線異常検出に応じて、ルーティングプロトコルを用いて、自己に対して接続されたノードに対する宛先ＩＰアドレスの転送先を自己ネットワークとするホストルートを他のルータへ送信するとともに、他のルータから受信したホストルートに基づいて自己のルーティングテーブルを更新するルーティングテーブル更新手段と、自己に対して接続されたノードに対して、他のルータのＩＰアドレスと自己のＭＡＣアドレスとの組合せからなるＡＲＰ要求を送信して、当該ノードに対して当該ノードのＡＲＰテーブルを書換させて、当該ノードの通信パケットの他のルータに対する転送要求を自己のルータで代行する代替ＩＰＡＲＰ要求送信手段と、自己に対して接続されたノードに対して、他のルータに対して接続されたノードのＩＰアドレスと自己のＭＡＣアドレスとの組合せからなるＡＲＰ要求を送信して、当該ノードに対して当該ノードのＡＲＰテーブルを書換させて、当該ノードの他のルータに対して接続されたノードに対する通信パケットを自己のルータ経由で転送する通信パケット迂回設定手段と、ネットワークにおける回線異常復旧を検出する異常復旧検出手段と、この異常復旧検出に応じて、自己のルーティングテーブルのホストルートを削除するホストルート削除手段と、異常復旧検出に応じて、他のルータのＩＰアドレスと自己のＭＡＣアドレスとの組合せからなるＡＲＰ要求を送信したノードに対して、他方のルータのＩＰアドレスと他のルータのＭＡＣアドレスとの組合せからなるＡＲＰ要求を送信して、当該ノードに対して当該ノードのＡＲＰテーブルを元に戻す代替ＩＰＡＲＰ要求解除手段とを備えている。
【００３０】
このように構成されたネットワーク間接続装置においては、各ルータは、回線異常検出時に、各ノードが自己に対して通信可能か否かを確認することなく、ルーティングプロトコルを用いて、自己に対して接続されたノードに対する宛先ＩＰアドレスの転送先を自己ネットワークとするホストルートを他のルータへ送信するようにしている。本発明は、各ノードが一つのルータのみに接続されているネットワーク間接続装置に対して、より有効に作用する。
【００３１】
また、別の発明は、ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの組合せを記憶したＡＲＰテーブルを有した複数のノードが組込まれたネットワークに複数のルータを接続し、この複数のルータにて、ネットワークのノード及び外部ネットワークのノードからの通信パケットをルーティングテーブルに記憶された転送先へ中継するネットワーク間接続方法において、各ルータは、ネットワークにおける回線異常を検出し、この回線異常検出に応じて、ネットワーク内の自己に対して通信可能なノードを検出し、自己のルーティングテーブルに、自己に対して通信可能なノードに対する宛先ＩＰアドレスの転送先を自己ネットワークとするホストルートを追加書込し、ルーティングプロトコルを用いて、自己のルーティングテーブルに追加書込したホストルートを他のルータへ送信するとともに、他のルータから受信したホストルートに基づいて自己のルーティングテーブルを更新し、自己に対して通信可能なノードに対して、他のルータのＩＰアドレスと自己のＭＡＣアドレスとの組合せからなるＡＲＰ要求を送信して、当該ノードに対して当該ノードのＡＲＰテーブルを書換させて、当該ノードの通信パケットの他方のルータに対する転送要求を自己のルータで代行する。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るネットワーク間接続方法が適用されるネットワーク間接続装置が組込まれた通信システムの概略構成図である。図１４に示す従来の通信システムと同一部分には同一符号を付して重複する部分の詳細説明を省略する。
【００３３】
ネットワーク１ａにおいて、ノード６ａ、６ｂ、６ｃをスイッチ（レイヤ２スイッチ）５ａ、５ｂ、５ｃに接続し、スイッチ５ａ、５ｂ、５ｃを回線８で２つのルータ１２、１３の各ＩＦ（インタフェース）２ａ、３ａに接続している。ルータ１２はＩＦ２ｂ、２ｃを介して他のネットワーク１ｂ、１ｃに接続され、ルータ１３はＩＦ３ｂを介して他のネットワーク１ｅに接続されている。ルータ１４は、ＩＦ４ａ、４ｂ、４ｃを介してネットワーク１ｃ、１ｅ、１ｄに接続されている。
【００３４】
ネットワーク１ａのノード６ａ、６ｂ、６ｃは、外部の各ネットワーク１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅに所属する各ノード６ｄ、６ｅとの通信は各ルータ１２、１４、１３が中継することによって実施可能である。
各ルータ１２、１３、１４の各ＩＦ２ａ〜４ｃ、及び各ノード６ａ〜６ｅは、それぞれ互いに異なるＩＰアドレス及びＭＡＣアドレスを有する。
【００３５】
各ノード６ａ〜６ｅ相互間で送受信される通信パケット９は図２に示すように構成されている。ＩＰデータグラムに送信元ノードの送信元ＩＰアドレスと宛先ノードの宛先ＩＰアドレスと送信データとを組込み、このＩＰデータグラムに対して、ネットワーク内の宛先を示す宛先ＭＡＣアドレスとネットワーク内の送信元を示す送信元ＭＡＣアドレスとが付加されている。
【００３６】
ネットワーク１ａのノード６ｃは、図３に示すように構成されている。
記憶部２１内に、ＡＲＰテーブル２２、アドレスメモリ２３、デフォルトＩＦメモリ２４が形成されている。ＡＲＰテーブル２２内には、ネットワーク１ａに接続された各ルータ１２、１３のＩＦ２ａ、３ａの各ＩＰアドレス２ａａ、３ａａに対する各ＭＡＣアドレス２ＡＡ、３ＡＡが記憶されている。さらに、このＡＲＰテーブル２２内には、ネットワーク１ａの各ノード６ｂ、６ｃの各ＩＰアドレス６ａａ、６ｂａに対する各ＭＡＣアドレス６ＡＡ、６ＢＡが記憶されている。
【００３７】
アドレスメモリ２３内には、自己のＩＰアドレス６ｃａと自己のＭＡＣアドレス６ＣＡが記憶されている。さらに、デフォルトＩＦメモリ２４内には、自己が外部のネットワーク１ｂ、１ｃ、１ｄに所属する各ノードに対して通信パケット９を送信する場合に、この通信パケット９を中継するルータのＩＦのＩＰアドレスを記憶する。なお、このノード６ｃに対しては、ルータ１２のＩＦ２ａのＩＰアドレス２ａａが設定されている。
【００３８】
通信パケット作成部２８は、他のネットワークのノードに対して通信パケット９を送信する場合は、ＩＰデータグラムに自己の送信元ＩＰアドレスと宛先ノードの宛先ＩＰアドレスと送信データとを組込み、このＩＰデータグラムに対して、宛先ＭＡＣアドレスとしてルータ１２のＩＦ２ａのＭＡＣアドレス２ＡＡを設定し、送信元ＭＡＣアドレスとして自己のＭＡＣアドレス６ＣＡを設定して、通信パケット送受信部２９へ送る。
【００３９】
通信パケット送受信部２９はこの通信パケット９をＩＦ２５、スイッチ５ｃ及び回線８を介してルータ１２のＩＦ２ａへ送出する。ＩＰアドレスに対するＭＡＣアドレスはＡＲＰテーブル２２から求める。
【００４０】
なお、通信パケット作成部２８は、自己のネットワーク１ａ内の他のノード６ａ、６ｂに対して通信パケット９を送信する場合は、ＩＰデータグラムに自己の送信元ＩＰアドレスと宛先ノードの宛先ＩＰアドレスと送信データとを組込み、このＩＰデータグラムに対して、宛先ＭＡＣアドレスとして宛先ノードのＭＡＣアドレスを設定し、送信元ＭＡＣアドレスとして自己のＭＡＣアドレス６ＣＡを設定して、通信パケット送受信部２９へ送る。ＩＰアドレスに対するＭＡＣアドレスはＡＲＰテーブル２２から求める。
【００４１】
しかし、ＡＲＰテーブル２２は、一定時間通信を行わないと自動的に消去される。通常、その時間は１０〜２０分程度に設定されている。もし、通信パケット９を送信するためにＡＲＰテーブル２２を参照しても、宛先のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの組合せがＡＲＰテーブル２２に記憶されていない場合は、ノード６ｃのＡＲＰ要求バケット送信部２６は、ブロードキャストでＡＲＰ要求パケットを送信する。このＡＲＰ要求パケットには、そのノード自身のＩＰアドレスとＭＡＣアドレス及び上記の宛先のＩＰアドレスが含まれている。
【００４２】
該当するＩＰアドレスを持つノード６ａ、６ｂやルータ１２、１３は、自己のＡＲＰテーブル２２にＡＲＰ要求パケットの送信元のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの組合せを登録するとともに、自己のＭＡＣアドレス情報を付与したＡＲＰ応答バケットを、ＡＲＰ要求パケット送信元のノード６ｃに送信する。これによって、ノード６ｃのＡＲＰテーブル更新部２７が自己のＡＲＰテーブル２２に受信したＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの組合せを登録する。
【００４３】
なお、他のノード６ａ、６ｂも、図３に示したノード６ｃとほほ同じ構成を有する。図４（ａ）にノード６ａのＡＲＰテーブル２２を示し、図４（ｂ）にノード６ｂのＡＲＰテーブル２２を示す。
【００４４】
ネットワーク１ａに接続されたルータ１３は図５に示すように構成されている。
記憶部内に、図６に示す、ルーティングテーブル３０、アドレスメモリ３１、異常時状態メモリ３２、ネットワークメモリ３３、異常時接続ノードメモリ３４が設けられている。さらに、記憶部内にルーティングプロトコルメモリ３５が設けられている。
【００４５】
ルーティングテーブル３０内には、ネットワークのノード及び外部ネットワークのノードからの宛先ＩＰアドレスを指定した通信パケット９の転送先が記憶されている。このルータ１３の場合、正常状態においては、このルータ１３はネットワーク１ａ、１ｅに直接接続されているので、ネットワーク１ａ、１ｅの各ノードの共通のＩＰアドレス（ネットワークアドレス）１ａａ、１ｅａの転送先として、この通信パケット９を他のルータに転送する必要がないので、Localと設定されている。さらに、このルータ１３はネットワーク１ｂ、１ｃ、１ｄに直接接続されていないので、ネットワーク１ｂ、１ｃ、１ｄの各ノードの共通のＩＰアドレス（ネットワークアドレス）１ｂａ、１ｃａ、１ｄａに対して、最初に経由する各ルータ１２、１２、１４のＩＦ２ａ、２ａ、４ｂの各ＩＰアドレス２ａａ、２ａａ、４ｂａが設定されている。
【００４６】
なお、正常状態においては、他のルータ１２、１４には、図７（ａ）（ｂ）に示す状態の各ルーティングテーブル３０が形成されている。
【００４７】
図６のアドレスメモリ３１内には、自己の各ＩＦ３ａ、３ｂのＩＰアドレス３ａａ、３ｂａ及びＭＡＣアドレス３ＡＡ、３ＢＡが設定されている。また、異常時状態メモリ３２内には、ネットワーク１ａの回線８の異常発生時において、ネットワーク１ａの各ノード６ａ、６ｂ、６ｃ（各ＩＰアドレス６ａａ、６ｂａ、６ｃａ）の通信可能なルータ１２、１３の各ＩＦのＩＰアドレス２ａａ、２ａａ、３ａａが記憶されている。なお、この場合、回線８がイ点で切断したと仮定している。
【００４８】
ネットワークメモリ３３には、この通信システムの各ノード、各ルータのＩＰアドレスとＭＡＣアドレスとの関係が記憶されている。
異常時接続ノードメモリ３４内には、ネットワーク１ａの回線８の異常発生時において、自己ルータ１３に対して通信可能なノードのＩＰアドレスが記憶されている。
【００４９】
さらに、ルーティングプロトコルメモリ３５内には、ＯＳＰＦ（Open Shortest Path First）やＲＩＰ（Routing Information Protocol）等の通信パケットのルータ相互間の最短経路を自動設定するルーティング（経路）プロトコルが記憶されている。
【００５０】
図５のルータ１３において、通信パケット転送部３６は、自己の各ＩＦ３ａ、３ｂへ入力された通信パケット９の宛先ＩＰアドレスに対応する転送先を自己のルーティングテーブル３０から読出して、この通信パケット９を転送先へ送出する。具体的には、この通信パケット９の宛先ＭＡＣアドレスを転送先のＭＡＣアドレスに書換え、送信元ＭＡＣアドレスを自己のＭＡＣアドレスに書換えて、転送先へ送出する。
【００５１】
回線異常検出部３７の動作を説明する。ルータ１２とルータ１３は、それぞれのＩＦ２ａ、３ａ間で定期的に「回線確認」通信を行い、ＩＦ２ａ、３ａ間の回線８及びスイッチ５ａ〜５ｃが正常に動作していることを確認している。ルータ１３の回線異常検出部３７は、ルータ１２からの「回線確認」通信が、前回の通信から一定時間以上経過しても受信しないことにより、回線８に切断が発生した、もしくはスイッチ５ａ〜５ｃのいずれかが故障したことを検出する。「回線確認」通信は、例えば、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）を用いてＵＤＰパケットを０．５秒〜１秒間隔で互いに送信することにより行う。
【００５２】
接続ノード検出部３８は、回線異常が検出されると、自己のＩＦ３ａから各ノード６ａ、６ｂ、６ｃに対してＡＲＰ要求パケットを送出して、ＡＲＰ応答パケットを受信したノード６ａ、６ｂ、６ｃを自己に対して通信可能なノードとして異常時接続ノードメモリ３４へ書込む。この実施形態においては、ノード６ｃのＩＰアドレス６ｃａが異常時接続ノードメモリ３４へ書込まれる。
【００５３】
ホストルート書込部３９は、図９（ａ）に示すように、自己のルーティングテーブル３０に、自己に対して通信可能なノードに対する宛先ＩＰアドレスの転送先を自己ネットワークとするホストルートを追加書込みする。この実施形態においては、自己に対して通信可能なノード６ｃに対するＩＰアドレス６ｃａを宛先ＩＰアドレスに書込み、転送先に「Local」と書込む。なお、ネットワーク１ａの共通のＩＰアドレス１ａａ及びこの転送先「Local」を削除する。
【００５４】
なお、他方のルータ１２はノード６ａ、６ｂと通信可能であるので、図９（ｂ）に示すように、他方のルータ１２のルーティングテーブル３０に、ＩＰアドレス６ａａ、６ｂａと「Local」、「Local」との各ホストルートが追加書込される。また、別のルータ１４のルーティングテーブル３０は、図９（ｃ）に示すように、この時点においては、ホストルートは追加書込されていない。
【００５５】
ルーティングテーブル更新部４１は、ルーティングプロトコルメモリ３５に記憶されたＯＳＰＦ、ＲＩＰ等のルーティングプロトコルを用いて、自己のルーティングテーブル３０に追加書込したホストルートを隣接するルータ１２、１４へ送信するとともに、他方のルータ１２、１４から受信したホストルートに基づいて自己のルーティングテーブル３０を更新する。
【００５６】
図１０（ａ）は、ルーティングテーブル更新部４１で更新された後のルータ１３のルーティングテーブル３０の記憶内容を示す図である。この更新後のルーティングテーブル３０には、自己に対して通信可能なノード６ｃに対するＩＰアドレス６ｃａと転送先「Local」とのホストルートの他に、ルータ１２から受信したＩＰアドレス６ａａ、６ｂａと転送先「Local」、「Local」との各ホストルートにおける転送先を、ルータ１４を経由してルータ１２に転送するために、ルータ１４のＩＦ４ｂのＩＰアドレス４ｂａに変更してホストルートとして書込む。さらに、ネットワーク１ｂ、１ｃの宛先ＩＰアドレス１ｂａ、１ｃａの転送先をルータ１４のＩＦ４ｂのＩＰアドレス４ｂａに変更する。
【００５７】
図１０（ｂ）はルーティングテーブル更新部４１で更新された後のルータ１２のルーティングテーブル３０の記憶内容を示す図であり、図１０（ｃ）はルーティングテーブル更新部４１で更新された後のルータ１４のルーティングテーブル３０の記憶内容を示す図である。
【００５８】
このように、一つのネットワーク１ａの回線８に異常が発生すると、各ルータ１２、１３、１４のルーティングテーブル３０内には、異常が発生したネットワーク１ａの各ノード６ａ、６ｂ、６ｃへ通信パケット９を送信するための個別のホストルートが自動的に設定される。
【００５９】
異常状態メモリ作成部４０は、更新されたルーティングテーブル３０を参照して、図６に示す異常時状態メモリ３２を作成する。
【００６０】
次に、代替ＩＰＡＲＰ要求送信処理部４２及び通信パケット迂回設定部４３の動作を説明する。代替ＩＰＡＲＰ要求送信処理部４２は、異常時状態メモリ３２の記憶内容に基づいて自己ルータ１３に対して通信可能なノード６ｃに対して、他方のルータ１２のＩＦ２ａのＩＰアドレス２ａａと自己のＩＦ３ａのＭＡＣアドレス３ＡＡとの組合せからなるＡＲＰ要求パケットを送信する。
【００６１】
このＡＲＰ要求パケットを受信したノード６ｃは、図１１（ａ）に示すように、自己のＡＲＰテーブル２２に、このＡＲＰ要求パケットに含まれるＩＰアドレス２ａａとＭＡＣアドレス３ＡＡとの組合せを書込む（更新する）。同時に、自己のＩＰアドレス６ｃａとＭＡＣアドレス６ＣＡとの組合せをＡＲＰ応答パケットに組込んで返信する。
【００６２】
さらに、通信パケット迂回設定部４３は、自己ルータ１３に対して通信可能なノード６ｃに対して、他方のルータ１２に対して通信可能なノード６ａ、６ｂのＩＰアドレス６ａａ、６ｂａと自己のＩＦ３ａのＭＡＣアドレス３ＡＡ、３ＡＡとの組合せからなるＡＲＰ要求を送信する。
【００６３】
このＡＲＰ要求パケットを受信したノード６ｃは、図１１（ａ）に示すように、自己のＡＲＰテーブル２２に、このＡＲＰ要求パケットに含まれるＩＰアドレス６ａａ、６ｂａとＭＡＣアドレス３ＡＡ、３ＡＡとの組合せを書込む（更新する）。同時に、自己のＩＰアドレス６ｃａとＭＡＣアドレス６ＣＡとの組合せをＡＲＰ応答パケットに組込んで返信する。
【００６４】
図１１（ｂ）は回線異常発生後に更新された後のノード６ａのＡＲＰテーブル２２の記憶内容を示す図であり、図１１（ｃ）は回線異常発生後に更新された後のノード６ｂのＡＲＰテーブル２２の記憶内容を示す図である。
【００６５】
前述したように、ＡＲＰテーブル２２は、一定時間通信を行わないと自動的に消去される。この場合、各ノード６ａ、６ｂ、６ｃは、ＩＰアドレスを指定したＡＲＰ要求パケットをブロードキャストで送信する。各ノード６ａ、６ｂ、６ｃが通信可能なルータ１２、１３は、このＡＲＰ要求パケットを受信すると、自己のＩＰアドレスでないにもかかわらず、このＡＲＰ要求パケットのＩＰアドレスのルータ又はノードになり代わって、受信したＩＰアドレスと自己のＭＡＣアドレスとの組合せをＡＲＰ応答パケットに組込んで返信する。
したがって、各ノード６ａ、６ｂ、６ｃのＡＲＰテーブル２２は、図１１（ａ）（ｂ）（ｃ）の状態を維持する。
【００６６】
異常復旧検出部４４は、それぞれのＩＦ２ａ、３ａ間で定期的に行っている「回線確認」通信が可能になったことにより、回線８の異常が復旧したことを検出する。
【００６７】
ホストルート削除部４５は、回線８の異常が復旧すると、自己のルーティングテーブル３０の各ホストルートを削除して、ルーティングテーブル３０を回線８の異常発生前の状態に戻す。
【００６８】
さらに、代替ＩＰＡＲＰ要求送信処理部４６は、他方のルータ１２のＩＰアドレスと自己のＭＡＣアドレスとの組合せからなるＡＲＰ要求を送信したノード６ｃに対して、他方のルータ１２のＩＰアドレスと他方のルータのＭＡＣアドレスとの組合せからなるＡＲＰ要求を送信して、当該ノード６ｃに対して当該ノードのＡＲＰテーブル２２を回線８の異常発生前の状態に戻す。
【００６９】
さらに、通信パケット迂回設定部４３で各ノード６ａ、６ｂ、６ｃのＡＲＰテーブル２２に設定したルータ１２、１３のＭＡＣアドレスを元の各ノード６ａ、６ｂ、６ｃのＭＡＣアドレスに戻すためのＡＲＰ要求パケットを各ノード６ａ、６ｂ、６ｃへ送信する。
【００７０】
次に、このように構成された各ルータ１２、１３の全体動作を図８の流れ図を用いて説明する。
通信パケット９を受信すると（Ｐ１）、この通信パケット９をルーティングテーブル３０に従って転送する（Ｐ２）。回線８の異常が検出されると（Ｐ３）、自己ルータに接続された（通信可能な）ノードを検出する（Ｐ４）。その後、自己ルータに接続された（通信可能な）ノードに対するホストルートを自己のルーティングテーブル３０内に書込む（Ｐ５）。自己のルーティングテーブル３０内に書込んだホストルート（ルーティングテーブル）を隣接するルータへ送信する（Ｐ６）。そして、他のルータから受信したホストルート（ルーティングテーブル）に基づいて自己のルーティングテーブル３０を更新する（Ｐ７）。
【００７１】
次に、異常時状態メモリ３２を作成して（Ｐ８）、自己に接続された（通信可能な）ノードに対して、自己ルータが他方のルータになり代わるための代替ＩＰＡＲＰ要求パケットを送信する。さらに、自己に接続された（通信可能な）ノードに対して、他方のルータに対して通信可能なノードのＩＰアドレスと自己のＭＡＣアドレスとの組合せからなるＡＲＰ要求を送信する（Ｐ９）。
【００７２】
回線８の異常が復旧すると（Ｐ１０）、自己のルーティングテーブル３０内に書込んだホストルートを削除する（Ｐ１１）。ホストルートを削除したルーティングテーブル３０の情報を隣接するルータへ送信する（Ｐ１２）。そして、他のルータから受信したホストルートを削除したルーティングテーブルに基づいて自己のルーティングテーブル３０を更新し、元のルーティングテーブル３０に戻す（Ｐ１３）。
【００７３】
次に、先に代替ＩＰＡＲＰ要求パケットを送信したノードに対して、自己ルータの他方のルータに対するなり代わりを解消するためのＡＲＰ要求パケットを送信する。さらに、各ノードのＡＲＰテーブル２２に設定したルータのＭＡＣアドレスを元の各ノードのＭＡＣアドレスに戻すためのＡＲＰ要求パケットを各ノードへ送信する（Ｐ１４）。
【００７４】
このように構成されたネットワーク間接続装置において、ネットワーク１ａのノード６ｃが他のネットワーク１ｄのノード６ｅに対して通信パケット９を送信する場合は、図２に示す、ＩＰデータグラムに自己の送信元ＩＰアドレス６ｃａと宛先ノード６ｅの宛先ＩＰアドレス６ｅａと送信データとを組込み、このＩＰデータグラムに対して、宛先ＭＡＣアドレスとしてルータ１２のＩＦ２ａのＭＡＣアドレスをＡＲＰテーブル２２から読出して設定し、送信元ＭＡＣアドレスとして自己のＭＡＣアドレス６ＣＡを設定して、ネットワーク１ａへ送出する。
【００７５】
ネットワーク１ａが正常な場合には、ノード６ｃのＡＲＰテーブル２２には、図３に示すように、ＩＦ２ａのＭＡＣアドレスとして正規のＭＡＣアドレス２ＡＡが記憶されている。
【００７６】
したがって、この通信パケット９を受信したルータ１２は、宛先ＩＰアドレス６ｅａからネットワーク１ｄの共通ＩＰアドレス１ｄａを抽出して、このＩＰアドレス１ｄａの転送先４ａａを図７（ａ）のルーティングテーブル３０から読出して、この通信パケット９をルータ１４のＩＦ４ａへ転送する。この通信パケット９を受信したルータ１４は、図７（ｂ）のルーティングテーブル３０を用いて、宛先ＩＰアドレス６ｅａからこの通信パケット９をネットワーク１ｄ内のノード６ｅへ送信する。
【００７７】
一方、ネットワーク１ａの回線８がイ点で切断した場合には、ノード６ｃのＡＲＰテーブル２２には、図１１（ａ）に示すように、ＩＦ２ａのＩＰアドレス２ａａに対するＭＡＣアドレスとしてルータ１３のＩＦ３ａのＭＡＣアドレス３ＡＡが記憶されている。
【００７８】
したがって、この通信パケット９の宛先ＭＡＣアドレスとしてルータ１３のＩＦ３ａのＭＡＣアドレス３ＡＡが書込まれている。
【００７９】
したがって、この通信パケット９を受信したルータ１３は、宛先ＩＰアドレス６ｅａからネットワーク１ｄの共通ＩＰアドレス１ｄａを抽出して、このＩＰアドレス１ｄａの転送先４ｂａを図１０（ａ）のルーティングテーブル３０から読出して、この通信パケット９をルータ１４のＩＦ４ｂへ転送する。この通信パケット９を受信したルータ１４は、図１０（ｃ）のルーティングテーブル３０を用いて、宛先ＩＰアドレス６ｅａからこの通信パケット９をネットワーク１ｄ内のノード６ｅへ送信する。
【００８０】
このように、ネットワーク１ａの各ノードは、回線異常を意識することなく、外部のネットワークに所属する各ノードに対して正常に通信パケットの送受信を実施できる。
【００８１】
また、ネットワーク１ａのノード６ｃが自己のネットワーク１ａ内の他のノード６ａに対して通信パケット９を送信する場合は、図２に示すＩＰデータグラムに自己の送信元ＩＰアドレス６ｃａと宛先ノード６ａの宛先ＩＰアドレス６ａａと送信データとを組込み、このＩＰデータグラムに対して、宛先ＭＡＣアドレスとして宛先ノードのＭＡＣアドレスをＡＲＰテーブル２２から読出して設定し、送信元ＭＡＣアドレスとして自己のＭＡＣアドレス６ＣＡを設定して、この通信パケット９をネットワーク１ａへ送出する。
【００８２】
ネットワーク１ａが正常な場合には、ノード６ｃのＡＲＰテーブル２２には、図３に示すように、送信先ノード６ａのＭＡＣアドレスとして正規のＭＡＣアドレス６ＡＡが記憶されている。
【００８３】
したがって、この通信パケット９は、回線８を介して直接ネットワーク１ａ内のノード６ａに受信される。
【００８４】
一方、ネットワーク１ａの回線８がイ点で切断した場合には、ノード６ｃのＡＲＰテーブル２２には、図１１（ａ）に示すように、ノード６ａのＩＰアドレス６ａａに対するＭＡＣアドレスとしてルータ１３のＩＦ３ａのＭＡＣアドレス３ＡＡが記憶されている。
【００８５】
したがって、この通信パケット９の宛先ＭＡＣアドレスとしてルータ１３のＩＦ３ａのＭＡＣアドレス３ＡＡが書込まれている。
【００８６】
したがって、この通信パケット９を受信したルータ１３は、宛先ＩＰアドレス６ａａの転送先４ｂａを図１０（ａ）のルーティングテーブル３０から読出して、この通信パケット９をルータ１４のＩＦ４ｂへ転送する。この通信パケット９を受信したルータ１４は、図１０（ｃ）のルーティングテーブル３０を用いて、宛先ＩＰアドレス６ａａの転送先２ｂａを読出し、この通信パケット９をルータ１２のＩＦ２ｂへ送信する。通信パケット９を受信したルータ１２は、図１０（ｂ）のルーティングテーブル３０を用いて、宛先ＩＰアドレス６ａａからこの通信パケット９をネットワーク１ａ内のノード６ａへ送信する。
【００８７】
このように、ネットワーク１ａの各ノードは、回線異常を意識することなく、自己のネットワークに所属する各ノードに対して正常に通信パケットの送受信を実施できる。
【００８８】
なお、外部のネットワーク１ｂ、１ｄのノード６ｄ、６ｅが、回線異常が生じたネットワーク１ａの各ノード６ａ、６ｂ、６ｃへ通信パケット９を送信する場合においても、各ルータ１２、１３、１４のルーティングテーブル３０に書込まれ該当ノード６ａ、６ｂ、６ｃのホストルートを利用して、確実に目的のノード６ａ、６ｂ、６ｃへ通信パケット９を送信することが可能となる。
【００８９】
図１２は、本発明の他の実施形態のネットワーク間接続装置が組込まれた通信システムの概略構成図である。図１に示す実施形態の通信システムと同一部分には同一符号を付して重複する部分の詳細説明を省略する。
【００９０】
この実施形態の通信システムのネットワーク１ｆにおいては、ルータ１２のＩＦ２ａとルータ１３のＩＦ３ａとの間にはノード６ａ、６ｃがスイッチ５ａ、５ｃ、回線８ａを介して接続されている。さらに、ルータ１２のＩＦ２ｄとルータ１３のＩＦ３ｃとの間にはノード６ｂ、６ｆがスイッチ５ｂ、５ｆ、回線８ｂを介して接続されている。
【００９１】
したがって、各ノード６ａ、６ｃ、６ｂ、６ｆは、全て同一のネットワーク１ｆに属している。そして、これらはリング状に接続されて、スパニングツリープロトコルによって動作することにより、回線の冗長を持たせている。
【００９２】
通常は、リングの1個所にブロッキングポイント４７を設け、リングを通信パケット９が周回することを防いでいる。図１２では、ルータ１３のＩＦ３ｃとスイッチ５ｆのルータ１３側のＩＦとがブロッキングポイント４７に設定され、これらのＩＦからは通常の通信パケット９が送信されないようになっており、ブロッキングポイント４７を構成している。.
ここで、リングの１個所、例えば図１２の回線８ａがロ点で切断された場合、スパニングツリープロトコルによりブロッキングポイント４７が解除されて通常のＩＦの動作を行い、リングに接続される各ノード６ａ、６ｃ、６ｂ、６ｆ間の通信を維持する。
【００９３】
さらに、リングの２個所、例えば図１２の回線８ａのロ点、回線８ｂのハ点で切断された場合は、スパニングツリープロトコルだけでは各ノード６ａ、６ｃ、６ｂ、６ｆ間の通信を維持することが出来ない。
【００９４】
この場合には、スパニングツリープロトコルが動作してブロッキングポイント４７を解除するとともに、先の図１の実施形態と同様に、ルータ１２、１３が切断されたことを検出し、ルータ１４を経由するホストルートをルーティングテーブル３０内に構築することにより、各ノード６ａ、６ｃ、６ｂ、６ｆ間の通信を維持することができる。
【００９５】
図１３は、本発明のさらに別の実施形態のネットワーク間接続装置が組込まれた通信システムの概略構成図である。図１に示す実施形態の通信システムと同一部分には同一符号を付して重複する部分の詳細説明を省略する。
【００９６】
この実施形態の通信システムのネットワーク１ｇにおいては、ルータ１２のＩＦ２ａとルータ１３のＩＦ３ａとの間は回線８ｃで直接接続されている。さらに、ルータ１２のＩＦ２ｄ、ＩＦ２ｅにはノード６ａ、６ｂが接続され、ルータ１３のＩＦ３ｃにはノード６ｃが接続されている。
なお、各ノード６ａ、６ｂ、６ｃを、スイッチを介して、各ルータ１２、１３の各ＩＦ２ｄ、２ｅ、３ｃに接続することも可能である。
【００９７】
このような構成のネットワーク間接続装置におけるルータ１２、１３は、回線８ｃを介してルータ１２、１３間で通信パケット９の転送（送受信）を行う。
【００９８】
また、ルータ１２、１３は、回線８ｃを介して、定期的に「回線確認」通信を行い、回線８ｃの正常、異常を監視する。回線８ｃの切断を検出すると、ルータ１２は、自己のルーティングテーブル３０内に、自己の各ＩＦ２ｄ、２ｅに接続された各ノード６ａ、６ｂに対するホストルートを書込む。同時に、回線８ｃの切断を検出すると、ルータ１３は、自己のルーティングテーブル３０内に、自己のＩＦ３ｃに接続されたノード６ｃに対するホストルートを書込む。そして、各ルータ１２、１３は、書込んだホストルートの情報を隣接するルータ１４へ送信する。
【００９９】
このような場合、各ノード６ａ、６ｂ、６ｃは一つのルータに対してのみ直接的又は間接的に接続されているので、各ルータ１２、１３は、回線８ｃの切断を検出した時点で、自己にどのノード６ａ、６ｂ、６ｃが通信状態にあるか否かを調べることなく、自己のＩＦに接続されたノードに対するホストルートを自己のルーティングテーブル３０内に書込むことが可能となる。
【０１００】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のネットワーク間接続装置及びネットワーク間接続方法においては、回線異常が発生したときに、ルータのルーティングテーブルに、回線異常が発生したネットワークに所属するノード毎に、該当ノードを宛先とするＩＰアドレスの転送先を示すホストルートを追加書込している。
【０１０１】
したがって、たとえネットワークの回線に切断等の異常が発生したとても、ネットワークに所属する各ノードは、回線異常を意識することなく、外部ネットワークに所属する各ノード、及び同一ネットワークに所属する他のノードに対して正常に通信パケットの送受信を実施でき、かつ、両方のルータを常時稼働状態に維持でき効率的に通信パケットの中継を実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るネットワーク間接続方法が適用されるネットワーク間接続装置が組込まれた通信システムの概略構成図
【図２】この通信システムで採用される通信パケットの構成図
【図３】この通信システムに組込まれたノードの概略構成図
【図４】この通信システムに組込まれたノード内に形成されたＡＲＰテーブルの記憶内容を示す図
【図５】実施形態のネットワーク間接続装置を構成するルータの概略構成図
【図６】実施形態のネットワーク間接続装置を構成するルータの記憶部の記憶内容を示す図
【図７】実施形態のネットワーク間接続装置を構成するルータ内に形成されたルーティングテーブルの記憶内容を示す図
【図８】実施形態のネットワーク間接続装置を構成するルータの動作を示す流れ図
【図９】実施形態のネットワーク間接続装置を構成するルータ内に形成されたルーティングテーブルの記憶内容を示す図
【図１０】同じく実施形態のネットワーク間接続装置を構成するルータ内に形成されたルーティングテーブルの記憶内容を示す図
【図１１】通信システムに組込まれたノード内に形成されたＡＲＰテーブルの記憶内容を示す図
【図１２】本発明の他の実施形態に係るネットワーク間接続装置が組込まれた通信システムの概略構成図
【図１３】本発明のさらに別の実施形態に係るネットワーク間接続装置が組込まれた通信システムの概略構成図
【図１４】従来の通信システムの概略構成図
【符号の説明】
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇ…ネットワーク、５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｆ…スイッチ、６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆ…ノード、８，８ａ，８ｂ，８ｃ…回線、９…通信パケット、１２，１３，１４…ルータ、２２…ＡＲＰテーブル、３０…ルーティングテーブル、３６…通信パケット転送部、３７…回線異常検出部、３８…接続ノード検出部、３９…ホストルート書込部、４１…ルーティングテーブル更新部、４２…代替ＩＰＡＲＰ要求送信処理部、４３…通信パケット迂回設定部、４４…異常復旧検出部、４５…ホストルート削除部、４６…代替ＩＰＡＲＰ要求解除処理部、４７…ブロッキングポイント[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an inter-network connection device for connecting a plurality of networks, and more particularly, an inter-network connection device including a plurality of routers incorporated in a network and connected to each node with a plurality of routers. And an inter-network connection method.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 14, two nodes are incorporated in the network and connected to each router in order to ensure redundancy when each node is incorporated in the network and transmits a communication packet to each node in the external network. Communication systems have been proposed.
[0003]
In FIG. 14, in the network 1a, nodes 6a, 6b, 6c are connected to switches (layer 2 switches) 5a, 5b, 5c, and the switches 5a, 5b, 5c are connected to each IF ( Interface) 2a, 3a. In particular, an efficient network can be configured by increasing the bandwidth of the line 8.
[0004]
The router 2 is connected to the other networks 1b and 1c via the IFs 2b and 2c, and the router 3 is connected to the other network 1e via the IF 3b. The router 4 is connected to the networks 1c, 1e, and 1d via IFs 4a, 4b, and 4c.
[0005]
The nodes 6a, 6b, and 6c of the network 1a can be communicated with the nodes 6d and 6e belonging to the external networks 1b, 1c, 1d, and 1e by the routers 2, 4, and 3 relaying. .
[0006]
Generally, in the redundant network 1a, when the nodes 6a, 6b, 6c try to communicate with the nodes 6d, 6e belonging to the external networks 1b, 1c, 1d, 1e, the two routers 2, 3 Are set to transmit a communication packet to the IF (default gateway) of one of the routers 2 set in advance.
[0007]
Here, assuming that the default gateways of the nodes 6a, 6b, and 6c are set in the IF 2a of the router 2, when the line 8 is disconnected at the point a in FIG. 14, the communication bucket transmitted from the node 6c is the router 2 Cannot be reached, and communication with each of the nodes 6d and 6e belonging to the external networks 1b, 1c, 1d, and 1e is impossible.
[0008]
In this case, in order for the node 3c to communicate with each of the nodes 6d and 6e belonging to each of the external networks 1b, 1c, 1d and 1e, it waits for the disconnection of the line 8 to be recovered, or the network administrator manually Therefore, it is necessary to change the setting of the default gateway of the node 3c, which makes operation difficult.
[0009]
On the other hand, VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol) protocol has been proposed as a route protocol applied to a redundant network. In this VRRP, two or more routers are handled as one virtual router, and one of the plurality of routers is set as a master router. The router set as the master router relays communication packets to the nodes of the external network, and the remaining routers are set as backup routers and stand by.
[0010]
Then, a special packet (confirmation packet) is periodically transmitted and received between routers to check the existence of each router. When the special bucket (confirmation packet) from the master router is not sent to another router, the master router One of the backup routers relays communication packets on behalf of the master router.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, using the VRRP described above, the following problems still need to be solved in the inter-network connection device that relays communication packets with the backup router serving as the master router instead of the master router in which the failure has occurred. .
[0012]
That is, when the line 8 of the network 1a is disconnected, communication between the nodes 3a, 3b, and 3c belonging to the same network 1a becomes impossible depending on the disconnection location of the line 8.
[0013]
For example, when the line 8 of the network 1a is disconnected at point i, in VRRP, the routers 2 and 3 determine that the other party has failed, and both routers 2 and 3 operate as master routers. . Then, for each node 6d, 6e belonging to each of the external networks 1b, 1c, 1d, 1e, both routers 2, 3 have their own communication packet transfer destinations to the nodes 6d, 6e belonging to the network 1a. Therefore, the route information of the entire network is broken.
[0014]
In addition, when both routers 2 and 3 are in a normal state, the backup router does not perform processing, and relay processing of communication packets is concentrated on one master router, so the relay function of each router is not used effectively. Occurs.
[0015]
The present invention has been made in view of such circumstances. Even if an abnormality such as disconnection occurs in a network line, each node belonging to the network belongs to an external network without being aware of the line abnormality. Between networks that can normally transmit and receive communication packets to and from other nodes that belong to the same network, and that can maintain multiple routers in an always operating state and efficiently relay communication packets It is an object of the present invention to provide a relay device and an inter-network relay method.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention is connected to each node of a network in which a plurality of nodes having an ARP table storing a combination of an IP address and a MAC address are incorporated. In an inter-network connection device comprising a plurality of routers that relay communication packets from a node to a forwarding destination stored in a routing table, each router detects a line abnormality detecting means for detecting a line abnormality in the network, and detects this line abnormality. Accordingly, a connection node detecting means for detecting a node communicable with itself in the network, and a host having a self-network as a forwarding destination of a destination IP address for the node communicable with the self using a routing protocol Send routes to other routers and other A routing table updating means for updating its own routing table based on a host route received from the router, and a combination of the IP address of another router and its own MAC address for a node capable of communicating with itself. An alternative IPARP request transmission unit that transmits an ARP request, rewrites the ARP table of the node to the node, and substitutes a transfer request for another router of the communication packet of the node by its own router. Yes.
[0017]
The inter-network connection device configured in this way is composed of a plurality of routers connected to each node of a network in which a plurality of nodes are incorporated.
[0018]
When an abnormality such as disconnection occurs in the network line, each router detects a node with which it can communicate. Then, using a routing protocol, a host route whose destination IP address is transferred to a node that can communicate with itself is transmitted to another router, and based on a host route received from another router. Update its own routing table.
[0019]
As described above, a host route indicating a transfer destination for reliably transmitting a communication packet to its destination node is written in the routing table of each router for each node of the network where an abnormality has occurred in the line.
[0020]
Furthermore, in the ARP (Address Resolution Protocol) table of each node of the network where the abnormality has occurred in the network, the IP address of the router that has become unable to communicate due to the abnormality of the circuit is stored in the ARP (Address Resolution Protocol) table. The MAC address is written. Therefore, even if each node transmits a communication packet to each node in the external network to a router that has become unable to communicate due to a line failure, the communication packet passes through a router that can communicate with itself. Are reliably transmitted to each node of the external network.
[0021]
In this way, each node can normally perform transmission / reception of communication packets to / from each node belonging to the external network without being aware of line abnormality.
[0022]
Moreover, in another invention, each router of the inter-network connection device of the above-described invention further has a node that can communicate with itself as well as an IP address of the node that can communicate with other routers and the router. ARP request consisting of a combination with the MAC address of the node, the ARP table of the node is rewritten for the node, and the communication packet for the node that can communicate with other routers of the node is transmitted to its own router. Communication packet detour setting means for transferring via
[0023]
In the inter-network connection apparatus configured as described above, the IP address of each node in the same network that has become unable to communicate due to the line abnormality is included in the ARP table of each node of the network where the abnormality has occurred in the line. In contrast, the MAC address of the router that can communicate with itself is written.
[0024]
Therefore, even if each node transmits a communication packet to each node in the same network that has become unable to communicate due to a line error, the communication packet bypasses the router that can communicate with itself. Surely sent to each node.
[0025]
In another invention, each router of the inter-network connection device of the invention described above further includes an abnormality recovery detecting means for detecting line abnormality recovery in the network, and in accordance with this abnormality recovery detection, The host route deleting means for deleting the host route, and the IP address of the other router to the node that has transmitted the ARP request composed of the combination of the IP address of the other router and its own MAC address in response to the detection of the abnormal recovery And an alternative IPARP request canceling means for transmitting an ARP request including a combination of the MAC address of the other router and the ARP table of the node to the node.
[0026]
In the inter-network connection device configured as described above, when the line abnormality in the network is recovered, the host route in the routing table of each router is deleted, and the ARP table of each node is automatically recovered to the original state.
[0027]
According to still another aspect of the present invention, in the above-described inter-network connection device, each router includes a line abnormality detecting means for detecting a line abnormality in the network, and a node capable of communicating with itself in the network according to the line abnormality detection Connected node detecting means for detecting a host route, a host route writing means for additionally writing a host route having a destination IP address transfer destination for a node communicable with itself as its own network in its own routing table, and routing A routing table updating means for transmitting a host route additionally written to its own routing table to another router using a protocol, and updating its own routing table based on a host route received from another router; For other nodes that can communicate with ARP request consisting of a combination of the IP address of the network and its own MAC address, rewrites the ARP table of the node to the node, and forwards the transfer request to the other router of the communication packet of the node. Alternative IPARP request transmission means acting on behalf of the router.
[0028]
In the inter-network connection device configured as described above, each router first sets the forwarding destination of the destination IP address for the node capable of communicating with itself as its own network in its own routing table when a line abnormality is detected. The host route is additionally written.
[0029]
Still another invention is the above-described inter-network connection device, wherein each router detects a line abnormality in the network by means of a line abnormality detection means, and in response to the detection of the line abnormality, Routing table updating means for transmitting a host route having the destination IP address for the connected node as a self-network to another router and updating its own routing table based on the host route received from the other router; Send an ARP request consisting of a combination of the IP address of the other router and its own MAC address to the node connected to the node, and rewrite the ARP table of the node to the node , Request for forwarding the communication packet of the node to another router An alternative IPARP request transmission means acting on behalf of its own router, and an ARP request comprising a combination of the IP address of the node connected to the other router and its own MAC address with respect to the node connected to itself Communication packet detour setting means for rewriting the ARP table of the node for the node and transferring the communication packet for the node connected to the other router of the node via its own router. An error recovery detection means for detecting line error recovery in the network, a host route deletion means for deleting a host route in its own routing table in response to this error recovery detection, and another router in response to the error recovery detection. Other than the node that sent the ARP request consisting of the combination of IP address and own MAC address Sending an ARP request, which consist of a combination of the MAC address of the router IP addresses and other routers, and a substitute IPARP requesting release means to undo the ARP table of the nodes for the node.
[0030]
In the inter-network connection device configured as described above, each router uses a routing protocol to check whether each node can communicate with itself without detecting whether or not each node can communicate with itself. A host route whose destination network is a destination IP address transfer destination for the connected node is transmitted to another router. The present invention works more effectively for an inter-network connection apparatus in which each node is connected to only one router.
[0031]
In another invention, a plurality of routers are connected to a network in which a plurality of nodes having an ARP table storing combinations of IP addresses and MAC addresses are incorporated. In the inter-network connection method for relaying communication packets from nodes in an external network to a transfer destination stored in a routing table, each router detects a line abnormality in the network, and in response to the detection of the line abnormality, A node that can communicate with the host, and additionally writes a host route having the destination IP address of the node that can communicate with itself as a self-network to the own routing table, using a routing protocol , A host that additionally wrote to its own routing table The router updates the routing table of its own based on the host route received from the other router, and sends the IP address of the other router to the node that can communicate with the router. An ARP request composed of a combination with the MAC address of the node is transmitted, the ARP table of the node is rewritten to the node, and the transfer request to the other router of the communication packet of the node is performed on its own router.
[0032]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a communication system incorporating an inter-network connection apparatus to which an inter-network connection method according to an embodiment of the present invention is applied. The same parts as those of the conventional communication system shown in FIG. 14 are denoted by the same reference numerals, and detailed description of the overlapping parts is omitted.
[0033]
In the network 1a, the nodes 6a, 6b and 6c are connected to switches (layer 2 switches) 5a, 5b and 5c, and the switches 5a, 5b and 5c are connected to each IF (interface) 2a of the two routers 12 and 13 via a line 8. It is connected to 3a. The router 12 is connected to other networks 1b and 1c via IFs 2b and 2c, and the router 13 is connected to another network 1e via IF 3b. The router 14 is connected to the networks 1c, 1e, and 1d via IFs 4a, 4b, and 4c.
[0034]
The nodes 6a, 6b, and 6c of the network 1a can be communicated with the respective nodes 6d and 6e belonging to the external networks 1b, 1c, 1d, and 1e by relaying the routers 12, 14, and 13 respectively. .
The IFs 2a to 4c and the nodes 6a to 6e of the routers 12, 13, and 14 have different IP addresses and MAC addresses, respectively.
[0035]
A communication packet 9 transmitted and received between the nodes 6a to 6e is configured as shown in FIG. The source IP address of the source node, the destination IP address of the destination node, and the transmission data are embedded in the IP datagram, and the destination MAC address indicating the destination in the network and the source in the network are specified for this IP datagram. The source MAC address shown is added.
[0036]
The node 6c of the network 1a is configured as shown in FIG.
In the storage unit 21, an ARP table 22, an address memory 23, and a default IF memory 24 are formed. In the ARP table 22, MAC addresses 2AA and 3AA for the IP addresses 2aa and 3aa of the IFs 2a and 3a of the routers 12 and 13 connected to the network 1a are stored. Further, in the ARP table 22, MAC addresses 6AA and 6BA corresponding to the IP addresses 6aa and 6ba of the nodes 6b and 6c of the network 1a are stored.
[0037]
The address memory 23 stores its own IP address 6ca and its own MAC address 6CA. Further, in the default IF memory 24, when the communication packet 9 is transmitted to each node belonging to the external networks 1b, 1c, 1d, the IP address of the IF of the router that relays the communication packet 9 Remember. Note that the IP address 2aa of the IF 2a of the router 12 is set for the node 6c.
[0038]
When transmitting the communication packet 9 to a node of another network, the communication packet creation unit 28 incorporates its own source IP address, destination IP address of the destination node, and transmission data in the IP datagram, and this IP For the datagram, the MAC address 2AA of the IF 2a of the router 12 is set as the destination MAC address, the own MAC address 6CA is set as the source MAC address, and the data packet is sent to the communication packet transmitting / receiving unit 29.
[0039]
The communication packet transmitting / receiving unit 29 sends this communication packet 9 to the IF 2a of the router 12 via the IF 25, the switch 5c and the line 8. The MAC address for the IP address is obtained from the ARP table 22.
[0040]
When the communication packet creating unit 28 transmits the communication packet 9 to the other nodes 6a and 6b in the own network 1a, the source packet IP address and the destination IP address of the destination node are included in the IP datagram. And the transmission data are set, the MAC address of the destination node is set as the destination MAC address for this IP datagram, the own MAC address 6CA is set as the source MAC address, and sent to the communication packet transmitting / receiving unit 29 . The MAC address for the IP address is obtained from the ARP table 22.
[0041]
However, the ARP table 22 is automatically deleted if no communication is performed for a certain period of time. Usually, the time is set to about 10 to 20 minutes. If the combination of the destination IP address and the MAC address is not stored in the ARP table 22 even if the ARP table 22 is referred to transmit the communication packet 9, the ARP request bucket transmitter 26 of the node 6c The ARP request packet is transmitted by broadcasting. The ARP request packet includes the IP address and MAC address of the node itself and the destination IP address.
[0042]
The nodes 6a and 6b and the routers 12 and 13 having the corresponding IP address register the combination of the IP address and the MAC address of the transmission source of the ARP request packet in their own ARP table 22, and give their own MAC address information. The transmitted ARP response bucket is transmitted to the node 6c that is the ARP request packet transmission source. As a result, the ARP table updating unit 27 of the node 6c registers the combination of the received IP address and MAC address in its own ARP table 22.
[0043]
The other nodes 6a and 6b have almost the same configuration as the node 6c shown in FIG. FIG. 4A shows the ARP table 22 of the node 6a, and FIG. 4B shows the ARP table 22 of the node 6b.
[0044]
The router 13 connected to the network 1a is configured as shown in FIG.
In the storage unit, a routing table 30, an address memory 31, an abnormal state memory 32, a network memory 33, and an abnormal connection node memory 34 shown in FIG. 6 are provided. Further, a routing protocol memory 35 is provided in the storage unit.
[0045]
In the routing table 30, the transfer destination of the communication packet 9 specifying the destination IP address from the node of the network and the node of the external network is stored. In the case of this router 13, since this router 13 is directly connected to the networks 1a and 1e in a normal state, it is used as a transfer destination of the common IP addresses (network addresses) 1aa and 1ea of the nodes of the networks 1a and 1e. Since it is not necessary to transfer the communication packet 9 to another router, Local is set. Further, since the router 13 is not directly connected to the networks 1b, 1c, and 1d, it first passes through the common IP addresses (network addresses) 1ba, 1ca, and 1da of the nodes of the networks 1b, 1c, and 1d. The IP addresses 2aa, 2aa, 4ba of the IFs 2a, 2a, 4b of the routers 12, 12, 14 are set.
[0046]
In the normal state, the routing tables 30 in the state shown in FIGS. 7A and 7B are formed in the other routers 12 and 14.
[0047]
In the address memory 31 of FIG. 6, the IP addresses 3aa and 3ba and the MAC addresses 3AA and 3BA of the respective IFs 3a and 3b are set. Also, in the abnormal state memory 32, the routers 12, 13 that can communicate with the nodes 6a, 6b, 6c (each IP address 6aa, 6ba, 6ca) of the network 1a when an abnormality occurs in the line 8 of the network 1a. The IP addresses 2aa, 2aa, 3aa of each IF are stored. In this case, it is assumed that the line 8 is disconnected at point i.
[0048]
The network memory 33 stores the relationship between the IP address and MAC address of each node and each router of this communication system.
In the abnormal connection node memory 34, an IP address of a node capable of communicating with the own router 13 when an abnormality occurs in the line 8 of the network 1a is stored.
[0049]
Further, the routing protocol memory 35 stores a routing (path) protocol for automatically setting the shortest path between routers of communication packets such as OSPF (Open Shortest Path First) and RIP (Routing Information Protocol).
[0050]
In the router 13 of FIG. 5, the communication packet transfer unit 36 reads out the transfer destination corresponding to the destination IP address of the communication packet 9 input to its own IF 3 a, 3 b from its own routing table 30, and Is sent to the transfer destination. Specifically, the destination MAC address of this communication packet 9 is rewritten to the MAC address of the transfer destination, the source MAC address is rewritten to its own MAC address, and sent to the transfer destination.
[0051]
The operation of the line abnormality detection unit 37 will be described. The router 12 and the router 13 periodically perform “line check” communication between the IFs 2a and 3a, and confirm that the line 8 and the switches 5a to 5c between the IFs 2a and 3a are operating normally. . The line abnormality detecting unit 37 of the router 13 does not receive the “line confirmation” communication from the router 12 even if a predetermined time or more has passed since the previous communication, so that the line 8 is disconnected or the switches 5a to 5c. It is detected that any of the above has failed. The “line confirmation” communication is performed, for example, by transmitting UDP packets to each other at intervals of 0.5 seconds to 1 second using UDP (User Datagram Protocol).
[0052]
When a line abnormality is detected, the connection node detection unit 38 sends out an ARP request packet from its own IF 3a to each of the nodes 6a, 6b, and 6c, and determines the nodes 6a, 6b, and 6c that have received the ARP response packet. Write to the abnormal connection node memory 34 as a node capable of communicating with itself. In this embodiment, the IP address 6ca of the node 6c is written to the abnormal connection node memory 34.
[0053]
As shown in FIG. 9A, the host route writing unit 39 additionally writes in the own routing table 30 a host route whose destination IP address is transferred to a node that can communicate with the own host route. To do. In this embodiment, the IP address 6ca for the node 6c that can communicate with itself is written in the destination IP address, and “Local” is written in the transfer destination. The common IP address 1aa of the network 1a and the transfer destination “Local” are deleted.
[0054]
Since the other router 12 can communicate with the nodes 6a and 6b, the IP address 6aa and 6ba and the “Local” and “Local” are stored in the routing table 30 of the other router 12 as shown in FIG. ", Each host route is additionally written. In the routing table 30 of another router 14, as shown in FIG. 9C, the host route is not additionally written at this point.
[0055]
The routing table update unit 41 uses the routing protocol such as OSPF or RIP stored in the routing protocol memory 35 to transmit the host route additionally written in its own routing table 30 to the adjacent routers 12 and 14. The own routing table 30 is updated based on the host route received from the other router 12 or 14.
[0056]
FIG. 10A is a diagram showing the stored contents of the routing table 30 of the router 13 after being updated by the routing table update unit 41. In the updated routing table 30, in addition to the host route of the IP address 6ca and the transfer destination “Local” for the node 6c that can communicate with itself, the IP addresses 6aa and 6ba received from the router 12 and the transfer destination In order to transfer the transfer destinations in the host routes “Local” and “Local” to the router 12 via the router 14, the IP address 4 ba of the IF 4 b of the router 14 is changed and written as the host route. Furthermore, the transfer destinations of the destination IP addresses 1ba and 1ca of the networks 1b and 1c are changed to the IP address 4ba of the IF 4b of the router 14.
[0057]
FIG. 10B is a diagram showing the stored contents of the routing table 30 of the router 12 after being updated by the routing table updating unit 41, and FIG. 10C is the router after being updated by the routing table updating unit 41. It is a figure which shows the memory content of 14 routing tables 30. FIG.
[0058]
As described above, when an abnormality occurs in the line 8 of one network 1a, the communication packet 9 is sent to each node 6a, 6b, 6c of the network 1a where the abnormality occurs in the routing table 30 of each router 12, 13, and 14. A separate host route for sending is automatically set.
[0059]
The abnormal state memory creation unit 40 creates the abnormal state memory 32 shown in FIG. 6 with reference to the updated routing table 30.
[0060]
Next, operations of the alternative IPARP request transmission processing unit 42 and the communication packet detour setting unit 43 will be described. The alternative IPARP request transmission processing unit 42 sends the IP address 2aa of the IF 2a of the other router 12 and the own IF 3a to the node 6c that can communicate with the own router 13 based on the stored contents of the abnormal state memory 32. An ARP request packet consisting of a combination with the MAC address 3AA is transmitted.
[0061]
Upon receiving this ARP request packet, the node 6c writes the combination of the IP address 2aa and the MAC address 3AA included in this ARP request packet in its own ARP table 22, as shown in FIG. To do). At the same time, the combination of its own IP address 6ca and MAC address 6CA is incorporated into the ARP response packet and returned.
[0062]
Further, the communication packet detour setting unit 43 sets the IP addresses 6aa and 6ba of the nodes 6a and 6b that can communicate with the other router 12 to the node 6c that can communicate with the own router 13 and the own IF 3a. An ARP request composed of a combination of the MAC addresses 3AA and 3AA is transmitted.
[0063]
As shown in FIG. 11A, the node 6c that has received this ARP request packet stores the combination of the IP addresses 6aa and 6ba and the MAC addresses 3AA and 3AA included in the ARP request packet in its own ARP table 22. Write (update). At the same time, the combination of its own IP address 6ca and MAC address 6CA is incorporated into the ARP response packet and returned.
[0064]
FIG. 11B is a diagram showing the storage contents of the ARP table 22 of the node 6a after being updated after the line abnormality occurs, and FIG. 11C is the ARP table of the node 6b after being updated after the line abnormality has occurred. It is a figure which shows the memory content of 22.
[0065]
As described above, the ARP table 22 is automatically deleted if communication is not performed for a certain period of time. In this case, each node 6a, 6b, 6c transmits an ARP request packet specifying an IP address by broadcast. When the routers 12 and 13 with which the nodes 6a, 6b, and 6c can communicate receive the ARP request packet, the routers 12 and 13 substitute for the router or the node of the IP address of the ARP request packet, even though they are not their own IP addresses. The combination of the received IP address and its own MAC address is incorporated into an ARP response packet and returned.
Therefore, the ARP table 22 of each node 6a, 6b, 6c maintains the state of FIG. 11 (a) (b) (c).
[0066]
The abnormality recovery detection unit 44 detects that the abnormality of the line 8 has been recovered by enabling the “line confirmation” communication that is periodically performed between the IFs 2a and 3a.
[0067]
When the abnormality of the line 8 is recovered, the host route deletion unit 45 deletes each host route in its own routing table 30 and returns the routing table 30 to the state before the abnormality of the line 8 occurs.
[0068]
Further, the alternative IPARP request transmission processing unit 46 sends the IP address of the other router 12 and the other router to the node 6c that has transmitted the ARP request including the combination of the IP address of the other router 12 and its own MAC address. Is sent to the node 6c to return the ARP table 22 of the node to the state before the occurrence of the line 8 abnormality.
[0069]
Further, an ARP request packet for returning the MAC addresses of the routers 12 and 13 set in the ARP table 22 of the nodes 6a, 6b, and 6c by the communication packet detour setting unit 43 to the original MAC addresses of the nodes 6a, 6b, and 6c. Is transmitted to each node 6a, 6b, 6c.
[0070]
Next, the overall operation of the routers 12 and 13 configured as described above will be described with reference to the flowchart of FIG.
When the communication packet 9 is received (P1), the communication packet 9 is transferred according to the routing table 30 (P2). When an abnormality of the line 8 is detected (P3), a node connected to the own router (communication possible) is detected (P4). Thereafter, the host route for the node connected to (communicable with) the own router is written in the own routing table 30 (P5). The host route (routing table) written in its own routing table 30 is transmitted to the adjacent router (P6). Then, the own routing table 30 is updated based on the host route (routing table) received from another router (P7).
[0071]
Next, the abnormal state memory 32 is created (P8), and a substitute IPARP request packet for the self router to substitute for the other router is transmitted to the node connected to (communicatable). Furthermore, an ARP request composed of a combination of the IP address of the node that can communicate with the other router and the own MAC address is transmitted to the node connected to (communication with) the other router (P9).
[0072]
When the abnormality of the line 8 is recovered (P10), the host route written in its own routing table 30 is deleted (P11). Information of the routing table 30 from which the host route has been deleted is transmitted to the adjacent router (P12). Then, the own routing table 30 is updated based on the routing table from which the host route received from the other router is deleted, and is returned to the original routing table 30 (P13).
[0073]
Next, the ARP request packet for eliminating the impersonation of the other router of the self router is transmitted to the node that has transmitted the alternative IPARP request packet first. Further, an ARP request packet for returning the MAC address of the router set in the ARP table 22 of each node to the original MAC address of each node is transmitted to each node (P14).
[0074]
When the node 6c of the network 1a transmits the communication packet 9 to the node 6e of the other network 1d in the inter-network connection device configured as described above, the source of the IP datagram shown in FIG. The IP address 6ca, the destination IP address 6ea of the destination node 6e, and the transmission data are incorporated, and the MAC address of the IF 2a of the router 12 is read from the ARP table 22 and set as the destination MAC address for this IP datagram. It sets its own MAC address 6CA as the MAC address and sends it to the network 1a.
[0075]
When the network 1a is normal, the ARP table 22 of the node 6c stores a regular MAC address 2AA as the MAC address of the IF 2a as shown in FIG.
[0076]
Therefore, the router 12 that has received the communication packet 9 extracts the common IP address 1da of the network 1d from the destination IP address 6ea, and reads the transfer destination 4aa of the IP address 1da from the routing table 30 in FIG. The communication packet 9 is transferred to the IF 4a of the router 14. The router 14 that has received the communication packet 9 transmits the communication packet 9 from the destination IP address 6ea to the node 6e in the network 1d using the routing table 30 in FIG. 7B.
[0077]
On the other hand, when the line 8 of the network 1a is disconnected at point i, the ARP table 22 of the node 6c shows the IF 3a of the router 13 as the MAC address for the IP address 2aa of the IF 2a, as shown in FIG. The MAC address 3AA is stored.
[0078]
Therefore, the MAC address 3AA of the IF 3a of the router 13 is written as the destination MAC address of the communication packet 9.
[0079]
Therefore, the router 13 that has received the communication packet 9 extracts the common IP address 1da of the network 1d from the destination IP address 6ea, and reads the transfer destination 4ba of the IP address 1da from the routing table 30 in FIG. The communication packet 9 is transferred to the IF 4b of the router 14. The router 14 that has received the communication packet 9 transmits the communication packet 9 from the destination IP address 6ea to the node 6e in the network 1d using the routing table 30 in FIG. 10C.
[0080]
In this way, each node of the network 1a can normally transmit and receive communication packets to and from each node belonging to the external network without being aware of the line abnormality.
[0081]
When the node 6c of the network 1a transmits the communication packet 9 to the other node 6a in the own network 1a, the source IP address 6ca and the destination node 6a of the own data are shown in the IP datagram shown in FIG. Destination IP address 6aa and transmission data are incorporated, and for this IP datagram, the MAC address of the destination node is read from ARP table 22 and set as the destination MAC address, and its own MAC address 6CA is set as the source MAC address The communication packet 9 is sent to the network 1a.
[0082]
When the network 1a is normal, the ARP table 22 of the node 6c stores a regular MAC address 6AA as the MAC address of the transmission destination node 6a as shown in FIG.
[0083]
Therefore, the communication packet 9 is directly received by the node 6a in the network 1a via the line 8.
[0084]
On the other hand, when the line 8 of the network 1a is disconnected at point i, the ARP table 22 of the node 6c shows the IF 3a of the router 13 as the MAC address for the IP address 6aa of the node 6a, as shown in FIG. MAC address 3AA is stored.
[0085]
Therefore, the MAC address 3AA of the IF 3a of the router 13 is written as the destination MAC address of the communication packet 9.
[0086]
Therefore, the router 13 that has received the communication packet 9 reads the transfer destination 4ba of the destination IP address 6aa from the routing table 30 in FIG. 10A, and transfers the communication packet 9 to the IF 4b of the router 14. The router 14 that has received the communication packet 9 reads out the transfer destination 2ba of the destination IP address 6aa using the routing table 30 in FIG. 10C, and transmits the communication packet 9 to the IF 2b of the router 12. The router 12 that has received the communication packet 9 transmits the communication packet 9 from the destination IP address 6aa to the node 6a in the network 1a using the routing table 30 in FIG. 10B.
[0087]
In this way, each node of the network 1a can normally transmit and receive communication packets to and from each node belonging to its own network without being aware of the line abnormality.
[0088]
Even when the nodes 6d and 6e of the external networks 1b and 1d transmit the communication packet 9 to the nodes 6a, 6b and 6c of the network 1a where the line abnormality has occurred, the routing of the routers 12, 13, and 14 is performed. The communication packet 9 can be reliably transmitted to the target nodes 6a, 6b, and 6c using the host route of the corresponding nodes 6a, 6b, and 6c written in the table 30.
[0089]
FIG. 12 is a schematic configuration diagram of a communication system in which an inter-network connection device according to another embodiment of the present invention is incorporated. The same parts as those in the communication system of the embodiment shown in FIG.
[0090]
In the network 1f of the communication system of this embodiment, nodes 6a and 6c are connected between the IF 2a of the router 12 and the IF 3a of the router 13 via switches 5a and 5c and a line 8a. Further, nodes 6b and 6f are connected between the IF 2d of the router 12 and the IF 3c of the router 13 via switches 5b and 5f and a line 8b.
[0091]
Accordingly, the nodes 6a, 6c, 6b, and 6f all belong to the same network 1f. These are connected in a ring shape and operate according to the spanning tree protocol to provide line redundancy.
[0092]
Usually, a blocking point 47 is provided at one location of the ring to prevent the communication packet 9 from circulating around the ring. In FIG. 12, the IF 3c of the router 13 and the IF on the router 13 side of the switch 5f are set as the blocking points 47, and the normal communication packet 9 is not transmitted from these IFs. is doing. .
Here, when one part of the ring, for example, the line 8a of FIG. 12 is disconnected at the point B, the blocking point 47 is released by the spanning tree protocol to perform the normal IF operation, and each node 6a connected to the ring. , 6c, 6b, and 6f are maintained.
[0093]
Further, when the connection is disconnected at two points on the ring, for example, the point 8 on the line 8a and the point C on the line 8b in FIG. 12, the communication between the nodes 6a, 6c, 6b, 6f should be maintained only by the spanning tree protocol. I can't.
[0094]
In this case, the spanning tree protocol operates to release the blocking point 47, and similarly to the previous embodiment of FIG. 1, it is detected that the routers 12 and 13 are disconnected, and the host via the router 14 By constructing the route in the routing table 30, communication between the nodes 6a, 6c, 6b, and 6f can be maintained.
[0095]
FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a communication system in which an inter-network connection device according to still another embodiment of the present invention is incorporated. The same parts as those in the communication system of the embodiment shown in FIG.
[0096]
In the network 1g of the communication system of this embodiment, the IF 2a of the router 12 and the IF 3a of the router 13 are directly connected by a line 8c. Further, nodes 6a and 6b are connected to IF2d and IF2e of the router 12, and a node 6c is connected to IF3c of the router 13.
Each node 6a, 6b, 6c can be connected to each IF 2d, 2e, 3c of each router 12, 13 through a switch.
[0097]
The routers 12 and 13 in the inter-network connection device having such a configuration transfer (transmit / receive) the communication packet 9 between the routers 12 and 13 via the line 8c.
[0098]
Further, the routers 12 and 13 periodically perform “line confirmation” communication via the line 8c to monitor normality and abnormality of the line 8c. When the disconnection of the line 8c is detected, the router 12 writes the host route for each of the nodes 6a and 6b connected to its own IF 2d and 2e in its own routing table 30. At the same time, when detecting the disconnection of the line 8c, the router 13 writes the host route for the node 6c connected to its own IF 3c in its own routing table 30. Then, each router 12, 13 transmits the written host route information to the adjacent router 14.
[0099]
In such a case, since each node 6a, 6b, 6c is directly or indirectly connected to only one router, each router 12, 13 is self-detected when it detects disconnection of the line 8c. Therefore, it is possible to write the host route for the node connected to the own IF into the own routing table 30 without checking which node 6a, 6b, 6c is in the communication state.
[0100]
【The invention's effect】
As described above, in the inter-network connection device and the inter-network connection method of the present invention, when a line abnormality occurs, the router routing table includes a corresponding node for each node belonging to the network where the line abnormality has occurred. The host route indicating the transfer destination of the IP address destined for is additionally written.
[0101]
Therefore, even if an abnormality such as disconnection occurs in the network line, each node belonging to the network is not aware of the line abnormality, and each node belonging to the external network and other nodes belonging to the same network On the other hand, communication packets can be normally transmitted and received, and both routers can always be kept in an operating state and communication packets can be relayed efficiently.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a communication system incorporating an inter-network connection apparatus to which an inter-network connection method according to an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 2 is a configuration diagram of a communication packet employed in this communication system.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a node incorporated in the communication system.
FIG. 4 is a diagram showing storage contents of an ARP table formed in a node incorporated in the communication system.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a router constituting the inter-network connection device of the embodiment.
FIG. 6 is a diagram showing storage contents of a storage unit of a router that constitutes the inter-network connection device of the embodiment.
FIG. 7 is a view showing storage contents of a routing table formed in a router constituting the inter-network connection device of the embodiment.
FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the router constituting the inter-network connection device of the embodiment.
FIG. 9 is a view showing the storage contents of a routing table formed in a router constituting the inter-network connection device of the embodiment.
FIG. 10 is a view showing the storage contents of a routing table formed in a router that constitutes the inter-network connection device of the embodiment.
FIG. 11 is a diagram showing storage contents of an ARP table formed in a node incorporated in the communication system.
FIG. 12 is a schematic configuration diagram of a communication system incorporating an inter-network connection device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a communication system in which an inter-network connection device according to still another embodiment of the present invention is incorporated.
FIG. 14 is a schematic configuration diagram of a conventional communication system.
[Explanation of symbols]
1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g ... network, 5a, 5b, 5c, 5f ... switch, 6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f ... node, 8, 8a, 8b, 8c ... line, DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 ... Communication packet, 12, 13, 14 ... Router, 22 ... ARP table, 30 ... Routing table, 36 ... Communication packet transfer part, 37 ... Line abnormality detection part, 38 ... Connection node detection part, 39 ... Host route writing , 41 ... Routing table update unit, 42 ... Alternative IPARP request transmission processing unit, 43 ... Communication packet detour setting unit, 44 ... Abnormal recovery detection unit, 45 ... Host route deletion unit, 46 ... Alternative IPARP request release processing unit, 47 … Blocking points

Claims

A plurality of nodes (6a to 6c) having an ARP table (22) storing combinations of IP addresses and MAC addresses are connected to each node of the network (1a), and the nodes of the network and the external network In the inter-network connection device comprising a plurality of routers (12, 13) that relay the communication packet (9) from the node to the transfer destination stored in the routing table (30),
Each of the routers (12, 13)
A line abnormality detecting means (37) for detecting a line abnormality in the network;
A connection node detecting means (38) for detecting a node communicable to the network itself in response to the line abnormality detection;
A routing route is used to send a host route whose destination is the destination IP address for a node that can communicate with itself to other routers, and based on the host route received from the other router, Routing table updating means (41) for updating the routing table;
Sending an ARP request consisting of a combination of the IP address of the other router and its own MAC address to the node capable of communicating with itself, rewriting the ARP table of the node to the node, An inter-network connection device, comprising: an alternative IPARP request transmission means (42) for proxying a transfer request to another router of the communication packet of the node by its own router.

Each router transmits an ARP request including a combination of the IP address of a node communicable to other routers and its own MAC address to a node communicable to itself, On the other hand, there is provided communication packet detour setting means (43) for rewriting the ARP table of the node and transferring a communication packet to a node communicable with another router of the node via its own router. The inter-network connection device according to claim 1.

Each of the routers
An abnormality recovery detecting means (44) for detecting line abnormality recovery in the network;
Host route deletion means (45) for deleting the host route of its own routing table in response to the detection of the abnormal recovery,
In response to the detection of the abnormal recovery, the IP address of the other router and the MAC address of the other router are sent to the node that has transmitted the ARP request including the combination of the IP address of the other router and the own MAC address. The inter-network connection device according to claim 1, further comprising: an alternative IPARP request canceling means (46) for transmitting an ARP request including the combination and restoring the ARP table of the node to the original node.

A plurality of nodes (6a to 6c) having an ARP table (22) storing combinations of IP addresses and MAC addresses are connected to each node of the network (1a), and the nodes of the network and the external network In the inter-network connection device comprising a plurality of routers (12, 13) that relay the communication packet (9) from the node to the transfer destination stored in the routing table (30),
Each of the routers (12, 13)
A line abnormality detecting means (37) for detecting a line abnormality in the network;
A connection node detecting means (38) for detecting a node communicable to the network itself in response to the line abnormality detection;
Host route writing means (37) for additionally writing in the own routing table a host route whose destination is the destination IP address for a node communicable with itself;
A routing table updating means (41) that transmits a host route additionally written to its own routing table to another router using a routing protocol and updates its own routing table based on the host route received from the other router. )When,
Sending an ARP request consisting of a combination of the IP address of the other router and its own MAC address to the node capable of communicating with itself, rewriting the ARP table of the node to the node, An inter-network connection device, comprising: an alternative IPARP request transmission means (42) for proxying a transfer request to another router of the communication packet of the node by its own router.

A plurality of nodes (6a to 6c) having an ARP table (22) storing combinations of IP addresses and MAC addresses are connected to each node of the network (1a), and the nodes of the network and the external network In the inter-network connection device comprising a plurality of routers (12, 13) that relay the communication packet (9) from the node to the transfer destination stored in the routing table (30),
Each of the routers (12, 13)
A line abnormality detecting means (37) for detecting a line abnormality in the network;
In response to this line abnormality detection, a host route that uses the routing protocol as the destination IP address for the node connected to itself is sent to other routers and received from other routers. Routing table updating means (41) for updating its own routing table based on the host route,
Sending an ARP request consisting of a combination of the IP address of the other router and its own MAC address to the node connected to itself, rewriting the ARP table of the node to the node, Alternative IPARP request transmission means (42) for proxying the forwarding request to the other router of the communication packet of the node by its own router;
An ARP request including a combination of the IP address of a node connected to another router and its own MAC address is transmitted to the node connected to itself, and the node A communication packet detour setting means (43) for rewriting the ARP table and transferring a communication packet to a node connected to another router of the node via its own router;
An abnormality recovery detecting means (44) for detecting line abnormality recovery in the network;
Host route deletion means (45) for deleting the host route of its own routing table in response to the detection of the abnormal recovery,
In response to the detection of the abnormal recovery, the IP address of the other router and the MAC address of the other router are transmitted to the node that has transmitted the ARP request including the combination of the IP address of the other router and the own MAC address. An inter-network connection apparatus comprising an alternative IPARP request canceling means (46) for transmitting an ARP request comprising a combination and restoring the ARP table of the node to the original node.

A plurality of routers are connected to a network in which a plurality of nodes having an ARP table storing a combination of an IP address and a MAC address are incorporated, and the plurality of routers connect the nodes of the network and the external network. In an inter-network connection method for relaying communication packets to a transfer destination stored in a routing table,
Each of the routers
Detecting line anomalies in the network,
In response to this line abnormality detection, a node capable of communicating with itself in the network is detected,
In the own routing table, additionally write a host route whose destination is the destination IP address for a node that can communicate with itself,
Using the routing protocol, send the host route additionally written to its own routing table to other routers, update its own routing table based on the host routes received from other routers,
Sending an ARP request consisting of a combination of the IP address of the other router and its own MAC address to the node capable of communicating with itself, rewriting the ARP table of the node to the node, A connection method between networks, wherein a transfer request of the communication packet of the node to the other router is substituted for the own router.