JP2005242662A - 通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】セッション移行前後で使用する２台のサーバのＩＰアドレスを同一とすることを可能とし、セッションのＩＤを不変とし、セッションの連続性を保証する。
【解決手段】本発明の通信システムでは、ＡＳＴＮ又はＡＳＯＮ網４上で、クライアント端末３に対して所定のセッションに基づく情報を配信するものであり、自己に障害が発生した場合には所定の通知を行うサーバ１と、上記サーバ１からの所定の通知を受信し、当該通知に含まれる所定の情報に基づいて設定を行い、上記所定のセッションによる情報の配信を引き継ぐ、待機系のサーバ２と、を具備し、上記サーバ１，２のＩＰアドレスを同一とすることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えばＡＳＴＮ(Automatic switched transport networks )／ＡＳＯＮ(Automatic switched optical networks )上で、例えばRTP over UDP等に係るセッションの切り替えを制御する為の通信システム等に関するものである。

従来、ＩＰを利用したストリームサーバを広域の高可用性（HA；High-Availability）システムで構成した場合、ＩＰアドレスの制限により、サーバ断に連携した負荷分散装置無くして広域ネットワーク上でサーバの切り替えを行うことは困難である。

一方、ＡＳＯＮ／ＡＳＴＮネットワーク上では、ＬＳＰを利用してネットワークを切り分けることによって同一ＩＰアドレスを各サーバに割り当て、サーバ断と連携してＬＳＰを切り替えることで広域ＨＡシステムを実現することができる。

なお、従来技術に係る高可用性システムは、特許文献１等により開示されている。
特開２００２−３４４５０号公報

しかしながら、従来技術に係るＨＡシステムは、サービスの継続性のみを保証するものであり、通信中のセッションを継続することはできない。この為、ストリーム再生等をスムーズに引き継ぐことは不可能であり、クライアント側では障害によりストリームが中断され、再度、サーバへアクセスし直す必要が生じる。この問題を解決するためには、ＨＡシステムの障害検出機構であるHeartbeatにアプリケーションの障害時状態を付加し、移行先サーバでアプリケーションを障害前の状態で再生する必要がある。

更に、従来技術に係るＨＡシステムでは、何等かの切替装置を別途用意しない限り、運用系と待機系で同一ＩＰアドレスを用いることは不可能である。

本発明の目的とするところは、サービスの障害前後でＬＳＰ等を切り替え、同一物理ネットワーク上に同時に２台のサーバが存在する状態を回避することで、セッション移行前後で使用する２台のサーバのＩＰアドレスを同一とすることを可能とし、セッションのＩＤを不変とすることにある。さらに、サービス障害を待機系のサーバに通知する際、通知メッセージ中にそのセッションの状態情報を付加し、移行先のサーバで当該状態情報に基づいて状態を再現することで、セッションの連続性を保証することにある。

また、配信先クライアントで同一コンテンツへのセッションの再立ち上げ不要とすると共に、当該配信先クライアントに対してサーバからの配信データの連続性をサービスプロセス障害時のサーバ移行前後で保証することにある。

上記目的を達成する為に、本発明の第１の態様では、ＡＳＴＮ又はＡＳＯＮのネットワーク網上で、クライアント端末に対して所定のセッションにより情報を配信するものであり、自己に障害が発生した場合には所定の通知を行う第１のサーバと、上記第１のサーバからの所定の通知を受信し、当該通知に含まれる所定の情報に基づいて設定を行い、上記所定のセッションによる情報の配信を引き継ぐ、第２のサーバとを具備し、上記第１及び第２のサーバのＩＰアドレスを同一とすることを特徴とする通信システムが提供される。

この第１の態様において、上記所定の通知には、上記所定の情報として、セッションＩＤ、クライアント情報、セッション状態情報、サーバ情報、パス情報の少なくともいずれかが含まれていてもよい。

さらに、本発明の第２の態様では、ＡＳＴＮ又はＡＳＯＮのネットワーク網上で、クライアント端末に対して所定のセッションにより情報を配信するものであり、第１のテーブルを有し、自己に障害が発生した場合には当該第１のテーブルより読み出した所定の情報を付加した所定の通知を行う第１のサーバと、上記第１のサーバからの所定の通知を受信し、当該通知に含まれる所定の情報に基づいて設定を行い、当該所定の情報に基づいて第２のテーブルを生成し、上記所定のセッションによる情報の配信を引き継ぐ、第２のサーバとを具備し、上記所定の情報にはセッションＩＤ、クライアント情報、セッション状態情報、サーバ情報、パス情報、サービスＩＤの少なくともいずれかが含まれており、上記第１及び第２のサーバのＩＰアドレス及び引き継ぎの前後で使用するセッションＩＤは同一であることを特徴とする通信システムが提供される。

本発明によれば、サービスの障害前後でＬＳＰ等を切り替え、同一物理ネットワーク上に同時に２台のサーバが存在する状態を回避することで、セッション移行前後で使用する２台のサーバのＩＰアドレスを同一とすることを可能とし、セッションのＩＤを不変とすることができる。さらに、サービス障害を待機系のサーバに通知する際、通知メッセージ中にそのセッションの状態情報を付加し、移行先のサーバで当該状態情報に基づいて状態を再現することで、セッションの連続性を保証することができる。

また、配信先クライアントで同一コンテンツへのセッションの再立ち上げ不要とすると共に、当該配信先クライアントに対してサーバからの配信データの連続性をサービスプロセス障害時のサーバ移行前後で保証することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

図１及び図２には、本発明の一実施の形態に係る通信システムの構成図を示し、構成及び作用について詳細に説明する。図１，２に示されるように、本実施の形態に係る通信システムは、ストリーム情報等を配信するサーバ１，２を有している。これらサーバ１，２は、ＡＳＴＮ／ＡＳＯＮ網４を介してクライアント端末３に対してストリーム情報等を配信する。各サーバ１，２は、セッションテーブル１００，１０１を有している。

ＡＳＯＮでは、サーバ１，２とクライアント端末３は不図示のフォトニッククロスコネクト（PXC；Photonic Cross Connect）を介して接続される。このＰＸＣは、電気的処理を介さずに光のまま光信号を交換する装置である。サーバ１，２からクライアント端末３にパスＡ又はＢを介してストリーム情報等が送信されると、当該クライアント端末３で当該ストリーム情報等が再生される。尚、ここでは不図示であるが、ＡＳＯＮの物理的なネットワークは、例えばコントロールプレーンという別のネットワークからＰＸＣ等のデバイスに命令がなされることで自動的にスイッチングされるように構成されている。

このような構成において、サーバ１のプロセス障害が検出されると（＃１）、待機系のサーバ２に対してサーバプロセス障害通知がなされる（＃２）。このサーバプロセス障害通知には、セッションテーブル１００より読み出された、セッションＩＤ、クライアント情報（クライアント端末のＩＰアドレス、ポート番号等）、転送済みバイト数等のセッション状態情報（ストリーム情報やファイルの何％を転送したか等）が付加されている。

ここでは、説明の簡素化の為に、セッションテーブル１００，１０１を簡素化して図示している。当該セッションテーブル１００，１０１の詳細については後述する。

待機系（移行先）のサーバ２では、このサーバプロセス障害通知を受信すると、当該通知に含まれる情報に基づいてアプリケーション（送受信）設定を行い、セッションテーブル１０１を作成し、ＡＳＴＮ／ＡＳＯＮ網４にパス切替要求を行う（＃３）。不図示のコントロールプレーンでは、このサーバ２からのパス切替要求に基づいてパスの再計算が行われ、パスＡからパスＢへの切り替え、更にはセッションＡの移行がなされ、同時にサーバ２からのストリーム情報等のデータ送信が開始される（＃４）。ここで、「セッションを移行する」とは、移行前後でＩＰアドレスやセッションＩＤを変更することなく、セッションの一端である配信元のサーバを切り替えること等を意味する。

この実施の形態に係る通信システムでは、以上の処理の中で、セッションＡの移行前後で使用するサーバ１，２のＩＰアドレスは同一とし、セッションのＩＤ（両端のＩＰアドレス及びポート番号）も移行前後で不変とし、セッションＡの連続性を保証している。

すなわち、例えばＧＭＰＬＳへの本通信システムの適用を想定すると、サービスの障害前後でＬＳＰ(Label Switched Path)を切り替え、同一物理ネットワーク上に同時に２台のサーバが存在する状態を回避することにより、２台のサーバ１，２のＩＰアドレスを同一とする。尚、このＧＭＰＬＳでは、ＭＰＬＳドメイン内に存在するＬＳＲ(Label Switched Router)が当該ＬＳＰを認識できるように、必要な情報を交換し、ラベルによるパケット転送が可能となるように不図示のルーティングテーブルを保持している。

また、この実施の形態に係る通信システムでは、以上の処理の中で、配信先のクライアント端末３での同一コンテンツへのセッションの再立ち上げは不要であり、クライアント端末３に対してサーバ１，２からのストリーム情報等の配信の連続性をサービスプロセス障害時のサーバ移行前後で保証している。

ここで、図３には、サーバ１，２が備えるセッションテーブル１００，１０１の詳細な構成例を示し説明する。セッションテーブル１００，１０１は、以下のエントリを管理している。「セッションＩＤ」とは、サーバ１，２側で各セッション管理のために割り当てるＩＤである。「サーバ情報」とは、サーバ１，２側が当該セッションに使用しているＩＰアドレス／ポートペアである。「クライアント情報」とは、クライアント端末３側が当該セッションに使用しているＩＰアドレス／ポートペアである。「状態」とは、そのセッションで提供されているサービスの状態である。その内容はサービスによって異なる為、サービスＩＤエントリに依存する。前述した図１，２の例では、サーバ１がこのセッションで転送を完了したバイト数を格納しているが、これには限定されない。「パス情報」とは、当該セッションが使用しているパスを識別する各種ＩＤや経路情報である。そして、「サービスＩＤ」とは、当該セッションが属しているサービスを示す識別子である。セッションの切り替え時には、サーバ１は、セッションテーブル１００，１０１から該当するセッション情報を読み出し、サーバプロセス障害通知に付加し、待機系のサーバ２へ通知する。

以下、図４のフローチャートを参照して、本実施の形態に係る通信システム全体の動作を詳細に説明する。以下では、図１乃至図３を適宜参照する。

不図示のコントロールプレーンの制御の下、クライアント端末３とサーバ１とを結ぶパスＡをＡＳＴＮ／ＡＳＯＮ網４上に生成し（ステップＳ１）、クライアント端末３とサーバ１との間にセッションＡを生成すると（ステップＳ２）、この生成されたセッションＡの情報をサーバ１のセッションテーブル１００に登録する（ステップＳ３）。そして、サーバ１のサービスに障害が発生したか否かを判断し（ステップＳ４）、プロセス障害が発生したものと判断した場合には、サーバ１は当該セッションＡのセッション情報をセッションテーブル１００より読み出し、サーバプロセス障害通知に付加し（ステップＳ５）、待機系のサーバ２に当該通知を行う（ステップＳ６）。続いて、待機系のサーバ２は、この通知に含まれるセッション情報に基づいてセッションテーブル１０１を生成し（ステップＳ７）、更に受信環境を設定し（ステップＳ８）、ＡＳＴＮ／ＡＳＯＮ網４にパスＢへの切替要求を送信する（ステップＳ９）。こうして、不図示のコントロールプレーンが、パスの切り替え、セッションの移行を行い、継続してサーバ２によるストリーム情報等の配信を行う（ステップＳ１０）。以上で一連の動作が終了される。

次に図５のフローチャートを参照して、本実施の形態に係る通信システムに関わるクライアント端末３による動作を説明する。以下では、図１乃至図３を適宜参照する。

クライアント端末３は、ＡＳＴＮ／ＡＳＯＮ網４上でサーバ１との間にパスＡを生成し確立すると（ステップＳ１１）、サーバ１との間にセッションＡを生成し、サーバ１とのデータ送受信を開始する（ステップＳ１２）。そして、サーバ１で当該セッションＡに関連するプロセス障害が発生し、セッションＡの一端（配信元）がサーバ２に移行しても、クライアント端末３は認識しない（ステップＳ１３）。続いて、サーバ１又はクライアント端末３にてセッションＡが終了されたか否かが判断され（ステップＳ１４）、終了されていなければステップＳ１３に戻り、上記動作を繰り返す。一方、セッションＡを終了すると、クライアント端末３は、通信環境を開放し、内部的なセッション完了処理を行い（ステップＳ１５）、ＡＳＴＮ／ＡＳＯＮ網４上のパスＡの削除処理を実施することになる（ステップＳ１６）。以上でクライアント端末３による一連の動作を終了する。

次に図６のフローチャートを参照して、本実施の形態に係る通信システムに関わるサーバ１による動作を説明する。以下では、図１乃至図３を適宜参照する。

サーバ１は、待機系のサーバ２に対する障害通知用のコネクションを生成し（ステップＳ２１）、ＡＳＴＮ／ＡＳＯＮ網４上でクライアント端末３との間にパスＡを生成し確立する（ステップＳ２２）。続いて、サーバ１は、クライアント端末３との間にセッションＡを生成し、こうしてクライアント端末３とのデータ送受信を開始し（ステップＳ２３）、このようにして生成されたセッションＡの情報を自己のセッションテーブル１００に登録又は更新する（ステップＳ２４）。続いて、サーバ１はサービスにプロセス障害が発生したか否かを判断する（ステップＳ２５）。このステップＳ２５において、プロセス障害が確認されない場合には、上記ステップＳ２４に戻り、上記動作を繰り返す。一方、ステップＳ２５において、サーバ１がプロセス障害を確認すると、サーバ１はセッションテーブル１００から対応するセッション情報を検索し（ステップＳ２６）、当該セッション情報を含むサーバプロセス障害通知を生成し（ステップＳ２７）、当該通知を待機系のサーバ２に送信する（ステップＳ２８）。そして、サーバ２からの当該通知に対する受信確認を受信すると（ステップＳ２９）、サーバ１はセッションテーブル１００から対応するセッション情報を削除することになる（ステップＳ３０）。以上でサーバ１による一連の動作を終了する。

次に図７のフローチャートを参照して、本実施の形態に係る通信システムに関わる待機系のサーバ２による動作を説明する。以下では、図１乃至図３を適宜参照する。

待機系のサーバ２は、サーバ１からサーバプロセス障害通知を受信するためのコネクションを生成し（ステップＳ３１）、サーバ１からのサーバプロセス障害通知を受信するまで待機する（ステップＳ３２）。そして、当該サーバプロセス障害通知を受信すると、当該通知に含まれるセッション情報に基づいてセッションテーブル１０１を生成し（ステップＳ３３）、ＡＳＴＮ／ＡＳＯＮ網４に対し、当該セッションＡの属するパスＡの切り替えを要求する（ステップＳ３４）。次いで、上記通知の内容から、当該プロセスを起動し（ステップＳ３５）、セッションテーブル１０１の情報に基づいて、セッションＡ上のデータ転送を継続する（ステップＳ３６）。続いて、サーバ２又はクライアント端末３による指示でセッションＡを終了するか否かを判断し（ステップＳ３７）、終了しない場合にはデータ転送を継続し、終了する場合には通信環境を開放し、内部的なセッション完了処理を行い（ステップＳ３８）、セッションテーブル１０１から対応するセッションＡのエントリを削除し（ステップＳ３９）、ＡＳＴＮ／ＡＳＯＮ網４上でのパスＡの削除処理を実施する（ステップＳ４０）。以上で、サーバ２による一連の動作を終了する。

以上説明したように、従来技術に係るＨＡシステムでは、別途切替装置を用意しない限り、運用系と待機系で同一ＩＰアドレスを用いることは不可能であり、更にアプリケーションの稼動の継続性は保証するが、その上で動作しているセッションの継続性は保証できなかったのに対して、本発明の実施の形態に係る通信システムによれば、ＨＡシステムに対して、一切の切替装置を使用せず、セッションの継続性を保証することを可能とし、従来のＨＡシステムに比して高度化を実現することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなくその趣旨を逸脱しない範囲で種々の改良・変更が可能であることは勿論である。例えば、本通信システムをＧＭＰＬＳに適用する場合には、コントロールプレーンのＬＳＰコントローラ等によりパスの切り替え等が制御され得る。

本発明の一実施の形態に係る通信システムの構成図である。 本発明の一実施の形態に係る通信システムの構成図である。 本発明の一実施の形態に係る通信システムの各サーバ１，２が有するセッションテーブル１００，１０１の詳細な構成図である。 本発明の一実施の形態に係る通信システム全体の動作を説明するフローチャートである。 本発明の一実施の形態に係る通信システムに関わるクライアント端末３の動作を説明するフローチャートである。 本発明の一実施の形態に係る通信システムのサーバ１の動作を説明するフローチャートである。 本発明の一実施の形態に係る通信システムのサーバ２の動作を説明するフローチャートである。

符号の説明

１・・・サーバ、２・・・サーバ、３・・・クライアント端末、４・・・ＡＳＴＮ／ＡＳＯＮ網。

Claims (3)

1. ＡＳＴＮ又はＡＳＯＮのネットワーク網上で、クライアント端末に対して所定のセッションにより情報を配信するものであり、自己に障害が発生した場合には所定の通知を行う第１のサーバと、上記第１のサーバからの所定の通知を受信し、当該通知に含まれる所定の情報に基づいて設定を行い、上記所定のセッションによる情報の配信を引き継ぐ、第２のサーバと、を具備し、上記第１及び第２のサーバのＩＰアドレスを同一とすることを特徴とする通信システム。
2. 上記所定の通知には、上記所定の情報として、セッションＩＤ、クライアント情報、セッション状態情報、サーバ情報、パス情報の少なくともいずれかが含まれることを更に特徴とする請求項１に記載の通信システム。
3. ＡＳＴＮ又はＡＳＯＮのネットワーク網上で、クライアント端末に対して所定のセッションにより情報を配信するものであり、第１のテーブルを有し、自己に障害が発生した場合には当該第１のテーブルより読み出した所定の情報を付加した所定の通知を行う第１のサーバと、上記第１のサーバからの所定の通知を受信し、当該通知に含まれる所定の情報に基づいて設定を行い、当該所定の情報に基づいて第２のテーブルを生成し、上記所定のセッションによる情報の配信を引き継ぐ、第２のサーバと、を具備し、
   上記所定の情報にはセッションＩＤ、クライアント情報、セッション状態情報、サーバ情報、パス情報、サービスＩＤの少なくともいずれかが含まれており、上記第１及び第２のサーバのＩＰアドレス及び引き継ぎの前後で使用するセッションＩＤは同一であることを特徴とする通信システム。

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