JP2013046176A - Communication system, router device, and router switchover method - Google Patents

Communication system, router device, and router switchover method Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a router redundancy technique enabling prompt communication restart at the time of router switchover, while suppressing capacity required for a standby router.SOLUTION: A communication system includes: a plurality of user terminals; one or more active routers for communicating with the user terminals through first communication lines; a standby router commonly used by the one or more active routers; and a server connected to the one or more active routers and the standby router through second communication lines, for executing authentication and address allocation for the user terminals. The standby router includes: a switchover event detector for detecting the occurrence of a switchover event in any of the one or more active routers; and a switchover controller for transmitting an address reset induction message to prompt a user terminal, communicating with the active router having the detected occurrence of the switchover event, to reset an address.

Description

本発明は、通信システムに関し、より詳細にはユーザ認証や加入者情報を管理するエッジルータの故障時の予備切替に関する。   The present invention relates to a communication system, and more particularly to preliminary switching in the event of a failure of an edge router that manages user authentication and subscriber information.

ユーザ単位でＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）確保やセキュリティ等の設定を行う高品質ネットワークにおいて、ユーザ認証や加入者情報を管理する通信機器として、エッジルータが利用されている。このエッジルータの重要性に鑑み、エッジルータの故障に備えて予備機を用意し、冗長化することによって、ネットワークの信頼性の確保が図られている。   An edge router is used as a communication device for managing user authentication and subscriber information in a high-quality network in which QoS (Quality of Service) is secured and security is set for each user. In view of the importance of the edge router, a spare machine is prepared and made redundant in preparation for a failure of the edge router, thereby ensuring the reliability of the network.

Virtual Router Redundancy Protocol, "RFC 3768", http://www.ietf.org/rfc/rfc3768.txtVirtual Router Redundancy Protocol, "RFC 3768", http://www.ietf.org/rfc/rfc3768.txt Multi-chassis synchronization, "Subscriber Redundancy for Routed-Central Office", P.5-6,http://www.alcatel-lucent.com/wps/DocumentStreamerServlet?LMSG_CABINET=Docs_and_Resource_Ctr&LMSG_CONTENT_FILE=Application_Notes/Subscriber_Redundancy_tig.pdfMulti-chassis synchronization, "Subscriber Redundancy for Routed-Central Office", P.5-6, http://www.alcatel-lucent.com/wps/DocumentStreamerServlet?LMSG_CABINET=Docs_and_Resource_Ctr&LMSG_CONTENT_FILE=Application_Notes/Subscriber_Redundancy_tig.pdf

従来、ＶＲＲＰ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｏｕｔｅｒ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を用いてエッジルータを冗長化する方法が知られている。図１に示されるように、従来のＶＲＲＰを用いたエッジルータの冗長化では、複数の現用ルータ（ルータＡ，ルータＢ，...）と、これらの現用ルータに共用される予備ルータ（ルータＣ）とが設けられる。図示されたルータ切替方法によると、各現用ルータは、正常動作していることを示す生存確認メッセージを予備ルータＣに定期的に送信している。何れかの現用ルータ（ルータＢ）が故障すると、予備ルータＣはルータＢから生存確認メッセージを受信できなくなるため、ルータＢが故障したことを検出する。この故障の検出に応答して、予備ルータＣは、ＶＲＲＰを用いてルータＢとの間で現用・予備構成を切り替える。これにより、ルータＢを用いて通信していたユーザ端末（ユーザ端末群Ｂ）は、ルータＣを用いて通信することが可能となる。   Conventionally, a method of making an edge router redundant by using VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol) has been known. As shown in FIG. 1, in the conventional redundancy of edge routers using VRRP, a plurality of working routers (router A, router B,...) And spare routers (routers) shared by these working routers. C). According to the illustrated router switching method, each active router periodically transmits a survival confirmation message indicating normal operation to the backup router C. If any of the working routers (router B) fails, the backup router C cannot receive the survival confirmation message from the router B, and therefore detects that the router B has failed. In response to the detection of this failure, the protection router C switches the working / protection configuration with the router B using VRRP. As a result, user terminals (user terminal group B) that have been communicating using the router B can communicate using the router C.

図２を参照して、上述したルータ切替方法をより詳細に説明すると、まず、現用ルータＢに故障が発生したとする。このとき、ステップＳ１１において、ルータＢは、正常動作時には共用予備ルータＣに定期的に送信していた生存確認メッセージの送信を停止する。   Referring to FIG. 2, the router switching method described above will be described in more detail. First, assume that a failure occurs in the working router B. At this time, in step S11, the router B stops transmitting the survival confirmation message that has been periodically transmitted to the shared backup router C during normal operation.

ルータＣは、所定の故障検知時間内にルータＢから生存確認メッセージを受信することができなかったため、ルータＢに故障が発生したと判断し、ＶＲＲＰによるルータ切替動作を開始する。すなわち、ステップＳ１２において、ルータＣは、ルータＢからアドレスを引き継ぎ、新たな現用エッジサーバ（ＥＲ）として機能する。   Since the router C has not received the survival confirmation message from the router B within the predetermined failure detection time, the router C determines that a failure has occurred in the router B, and starts a router switching operation by VRRP. That is, in step S12, the router C takes over the address from the router B and functions as a new working edge server (ER).

ステップＳ１３において、ルータＣは、レイヤ２スイッチ（Ｌ２ＳＷ）にＧｒａｔｉｏｕｓ−ＡＲＰを送信することによって、ルータＢからルータＣへの経路切替を実行する。   In step S <b> 13, the router C performs a path switch from the router B to the router C by transmitting Graftous-ARP to the layer 2 switch (L2SW).

ステップＳ１４において、ルータＢを利用していたユーザ端末群は、現在使用しているＩＰアドレスのリースタイムが半減するなど、ＩＰアドレスのリースタイムの残りが所定の時間になるまで待機し、当該時間になって始めて、アドレスの再設定を要求するためのアドレス再設定要求メッセージとしてＤＨＣＰ ＲＥＮＥＷをルータＣに送信する。   In step S14, the user terminal group that has used the router B waits until the remaining lease time of the IP address reaches a predetermined time, such as the lease time of the currently used IP address is halved. Only after that, DHCP RENEW is transmitted to the router C as an address reset request message for requesting reset of the address.

ステップＳ１５において、ユーザ端末からＤＨＣＰ ＲＥＮＥＷを受信すると、ルータＣは、認証サーバに要求元のユーザ端末を再認証するよう要求すると共に、アドレス払い出しサーバに要求元のユーザ端末に新たなアドレスを払い出すよう要求する。   In step S15, upon receiving DHCP RENEW from the user terminal, the router C requests the authentication server to re-authenticate the requesting user terminal, and issues a new address to the requesting user terminal to the address issuing server. Request that.

ステップＳ１６において、認証サーバから認証成功メッセージを受信すると、ルータＣは、要求元のユーザ端末についてユーザ認証登録を実行する。   In step S16, when receiving the authentication success message from the authentication server, the router C executes user authentication registration for the requesting user terminal.

ステップＳ１７において、アドレス払い出しサーバから新たなアドレスを受信すると、ルータＣは、要求元のユーザ端末に対して受信した新たなアドレスによりアドレス再設定を実行する。   In step S17, when a new address is received from the address issuing server, the router C performs address resetting with the new address received for the requesting user terminal.

ステップＳ１８において、ルータＣから新たなアドレスを受信すると、ユーザ端末は、受信したアドレスを以降に使用するアドレスとして設定する。   In step S18, when a new address is received from the router C, the user terminal sets the received address as an address to be used later.

ステップＳ１９において、ユーザ端末は、受信した新たなアドレスを用いて通信を再開させることが可能となる。   In step S19, the user terminal can restart communication using the received new address.

しかしながら、ユーザ端末がアドレス再設定要求（ＤＨＣＰ ＲＥＮＥＷ）をルータＣに送信し、ルータＣを介し認証サーバ及びアドレス払い出しサーバによるネットワーク接続認証及び新たなアドレスの払い出しを受けるまでは、ユーザ端末に対するユーザ認証が完了していないため、ルータＣとの通信接続は確立されていない。このため、この期間においてユーザ端末により送信されたパケットは、破棄されてしまう。すなわち、ルータＣに遷移したユーザ端末群Ｂは、ＤＨＣＰのリースタイムが残り半分になってアドレスの再設定を要求し、新たなアドレスを受信するまでは通信を再開することができず、この期間にユーザ端末から送信されたパケットはすべて破棄されることになる。   However, until the user terminal transmits an address reset request (DHCP RENEW) to the router C and receives the network connection authentication by the authentication server and the address issuing server through the router C and the delivery of a new address, the user authentication for the user terminal is performed. Is not completed, the communication connection with the router C is not established. For this reason, the packet transmitted by the user terminal during this period is discarded. That is, the user terminal group B that has transitioned to the router C cannot reset communication until the DHCP lease time becomes half of the remaining time and requests address resetting, and a new address is received. All packets transmitted from the user terminal are discarded.

このような通信再開までの遅延によるパケット破棄の問題点を解決するため、図３に示されるようなルータ切替方法が知られている。この方法によると、各現用ルータ（ルータＡ，ルータＢ，...）が所持するネットワーク接続認証済みのユーザ端末のＶＬＡＮ−ＩＤやＭＡＣアドレスなどの識別番号などの回線認証情報、ユーザ端末に払い出したＩＰアドレスなどのユーザ情報が、予備ルータ（ルータＣ）と同期されることによって共有される。例えば、ＭＳＣ（Ｍｕｌｔｉ−Ｃｈａｓｓｉｓ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ）では、上述したＶＲＲＰのヘルスチェックを行うための生存確認メッセージを拡張し、当該メッセージにユーザの回線認証情報を含めることによって、回線認証情報の同期が図られる。これにより、何れかの現用ルータが故障しても、予備ルータは、迅速に故障したルータを用いていたユーザ端末群との通信を再開することが可能となる。   A router switching method as shown in FIG. 3 is known in order to solve such a problem of packet discard due to a delay until communication restarts. According to this method, line authentication information such as VLAN-ID and identification number such as a MAC address of a user terminal that has been authenticated for network connection possessed by each active router (router A, router B,...), Payout to the user terminal The user information such as the IP address is shared by synchronizing with the backup router (router C). For example, in multi-chassis synchronization (MSC), line authentication information is synchronized by extending a survival confirmation message for performing the VRRP health check described above and including the line authentication information of the user in the message. As a result, even if any active router fails, the backup router can quickly resume communication with the user terminal group that used the failed router.

しかしながら、予備ルータは、すべての現用ルータが有する回線認証情報やＩＰアドレスなどのユーザ情報を収容することになるため、予備ルータは、少なくとも全現用ルータのユーザ情報の収容数以上の収容数を備える必要があり、設備設置コストの増加を招く問題がある。   However, since the spare router accommodates user information such as line authentication information and IP addresses possessed by all the working routers, the spare router has at least the number of accommodating user information of all the working routers. There is a problem that the equipment installation cost increases.

従って、上記問題点に鑑み、本発明の課題は、予備ルータに要求される収容量を抑えながらルータ切替時の迅速な通信再開を実現するルータ冗長化技術を提供することである。   Therefore, in view of the above problems, an object of the present invention is to provide a router redundancy technique that realizes quick communication restart at the time of router switching while suppressing the capacity required for a backup router.

上記課題を解決するため、本発明の一特徴は、複数のユーザ端末と、前記ユーザ端末と第１通信回線を介し通信する１以上の現用ルータと、前記１以上の現用ルータに共用される予備ルータと、前記１以上の現用ルータと前記予備ルータと第２通信回線を介し接続され、前記ユーザ端末の認証とアドレス割当てとを実行するサーバとを有する通信システムであって、前記予備ルータは、前記１以上の現用ルータの何れかにおいて切替イベントが発生したことを検出する切替イベント検出部と、前記切替イベントが発生したことが検出された現用ルータと通信していたユーザ端末にアドレスを再設定することを促すアドレス再設定誘起メッセージを送信する切替制御部とを有する通信システムに関する。   In order to solve the above problems, one feature of the present invention is that a plurality of user terminals, one or more active routers communicating with the user terminals via a first communication line, and a spare shared by the one or more active routers. A communication system comprising a router, a server connected to the one or more working routers and the spare router via a second communication line, and performing authentication and address assignment of the user terminal, A switching event detection unit that detects that a switching event has occurred in any one of the one or more working routers, and resets an address in a user terminal that has communicated with the working router in which the switching event has been detected. The present invention relates to a communication system having a switching control unit that transmits an address reset inducing message that prompts the user to do so.

本発明によると、予備ルータに要求される収容量を抑えながらルータ切替時の迅速な通信再開を実現するルータ冗長化技術を提供することができる。   Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to provide a router redundancy technique that realizes quick communication resumption at the time of router switching while suppressing the capacity required for the standby router.

図１は、従来技術によるルータ切替動作の一例を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a router switching operation according to the prior art. 図２は、従来技術によるルータ切替動作の一例を示すシーケンス図である。FIG. 2 is a sequence diagram illustrating an example of a router switching operation according to the conventional technique. 図３は、従来技術によるルータ切替動作の一例を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an example of a router switching operation according to the prior art. 図４は、本発明の一実施例による通信システムの構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a communication system according to an embodiment of the present invention. 図５は、本発明の一実施例によるルータ切替動作を示す概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a router switching operation according to an embodiment of the present invention. 図６は、本発明の一実施例による共用予備ルータの構成を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a shared backup router according to an embodiment of the present invention. 図７は、本発明の一実施例によるルータ切替動作を示すシーケンス図である。FIG. 7 is a sequence diagram showing a router switching operation according to an embodiment of the present invention.

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

以下に説明される各実施例では、現用ルータの故障等のイベントの検出に応答して、予備ルータが、当該現用ルータと現用・予備切替処理を実行すると共に、現用ルータを使用していたユーザ端末に新たなアドレスを再設定することを促すメッセージを通知する。これにより、ユーザ端末は、切替後のルータと通信するための新たなアドレスへのアドレス再設定を迅速に開始することができ、不要な待機等による遅延をすることなく切替後のルータとの通信を再開することが可能となる。   In each of the embodiments described below, in response to the detection of an event such as a failure of the working router, the standby router executes the working / backup switching processing with the working router and uses the working router. A message prompting the terminal to reset a new address is notified. As a result, the user terminal can quickly start address resetting to a new address for communicating with the router after switching, and can communicate with the router after switching without delay due to unnecessary standby or the like. Can be resumed.

図４を参照して、本発明の一実施例による通信システムを説明する。図４は、本発明の一実施例による通信システムの構成を示す図である。   A communication system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a communication system according to an embodiment of the present invention.

図４に示されるように、通信システム１０は、ユーザ端末群Ａ２０−１及びユーザ端末群２０−２（以降において、ユーザ端末群２０と総称される）と、レイヤ２ネットワーク（Ｌ２ＮＷ）３０と、ゲートウェイルータ４０と、認証サーバ５０と、アドレス払い出しサーバ６０とを有する。また、ゲートウェイルータ４０は、現用ルータとして動作するルータＡ４０−１及びルータＢ４０−２と、ルータＡ４０−１及びルータＢ４０−２に共用される共用予備ルータとして動作するルータＣ１００とを有する。ルータＣ１００は、現用ルータ４０−１及び現用ルータ４０−２のそれぞれと冗長グループを形成する。図示されたゲートウェイルータ４０では、冗長グループ＃１がルータＡ４０−１とルータ１００とから構成され、冗長グループ＃２がルータＢ４０−２とルータ１００とから構成される。なお、図示された実施例では、２つのユーザ端末群２０−１，２０−２と、２つの現用ルータ４０−１，４０−２とが示されているが、本発明はこれに限定されることなく、３以上のユーザ端末群及び現用ルータが設けられてもよい。   As shown in FIG. 4, the communication system 10 includes a user terminal group A 20-1 and a user terminal group 20-2 (hereinafter collectively referred to as a user terminal group 20), a layer 2 network (L2NW) 30, A gateway router 40, an authentication server 50, and an address issuing server 60 are included. The gateway router 40 includes a router A 40-1 and a router B 40-2 that operate as active routers, and a router C100 that operates as a shared backup router shared by the router A 40-1 and the router B 40-2. The router C100 forms a redundancy group with each of the working router 40-1 and the working router 40-2. In the illustrated gateway router 40, the redundancy group # 1 is composed of the router A 40-1 and the router 100, and the redundancy group # 2 is composed of the router B 40-2 and the router 100. In the illustrated embodiment, two user terminal groups 20-1 and 20-2 and two working routers 40-1 and 40-2 are shown, but the present invention is not limited to this. Without limitation, three or more user terminal groups and active routers may be provided.

ユーザ端末群２０は、同一の現用ルータ４０によってユーザ認証や加入者情報が管理されている１以上のユーザ端末から構成される。各ユーザ端末は、典型的には、パーソナルコンピュータ、携帯電話、携帯情報端末、スマートフォンなどであるが、本発明はこれに限定されることなく、通信機能を備える何れか適切な装置であってもよい。   The user terminal group 20 includes one or more user terminals whose user authentication and subscriber information are managed by the same working router 40. Each user terminal is typically a personal computer, a mobile phone, a portable information terminal, a smartphone, or the like, but the present invention is not limited to this, and any suitable device having a communication function may be used. Good.

レイヤ２ネットワーク３０は、何れか公知のレイヤ２ネットワークから構成され、ユーザ端末群２０とゲートウェイルータ４０とを接続する。   The layer 2 network 30 is configured by any known layer 2 network, and connects the user terminal group 20 and the gateway router 40.

ゲートウェイルータ４０は、現用ルータ４０−ｉと共用予備ルータ１００との複数のルータから構成される。各ルータは、ユーザ端末のユーザ認証や加入者情報などの回線認証情報やユーザ端末に払い出したＩＰアドレスなどのユーザ情報を管理するエッジルータとして機能する。各ルータは、認証サーバ５０にアクセスしてユーザ端末のネットワーク接続認証を管理し、またアドレス払い出しサーバ６０にアクセスしてユーザ端末に割り当てられるＩＰアドレスを管理する。   The gateway router 40 is composed of a plurality of routers including a working router 40-i and a shared backup router 100. Each router functions as an edge router that manages user authentication of user terminals, line authentication information such as subscriber information, and user information such as an IP address assigned to the user terminal. Each router accesses the authentication server 50 to manage the network connection authentication of the user terminal, and also accesses the address issuing server 60 to manage the IP address assigned to the user terminal.

認証サーバ５０は、ゲートウェイルータ４０からの認証要求に応答して、ユーザ端末に対するレイヤ２ネットワーク３０への接続を許可又は拒絶する。典型的には、認証サーバ５０は、ユーザ端末の識別情報などに基づき認証を実行する。   In response to the authentication request from the gateway router 40, the authentication server 50 permits or rejects the connection to the layer 2 network 30 for the user terminal. Typically, the authentication server 50 performs authentication based on the identification information of the user terminal.

アドレス払い出しサーバ６０は、ゲートウェイルータ４０からのアドレス払い出し要求に応答して、ネットワーク接続が許可されたユーザ端末にＩＰアドレスを割り当てる。典型的には、アドレス払い出しサーバ６０は、ユーザ端末の識別情報などと関連付けてアドレスを割り当てる。   In response to the address issue request from the gateway router 40, the address issue server 60 assigns an IP address to the user terminal permitted to connect to the network. Typically, the address issuing server 60 assigns an address in association with the identification information of the user terminal.

次に、図５を参照して、本発明の一実施例によるルータ切替動作を説明する。図５は、本発明の一実施例によるルータ切替動作を示す概略図である。   Next, a router switching operation according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a router switching operation according to an embodiment of the present invention.

通信システム１０では、現用ルータ４０−ｉは、自らが正常に動作していることを示す生存確認メッセージを共用予備ルータ１００に一定の時間間隔で送信している。共用予備ルータ１００は、当該時間間隔内に生存確認メッセージが受信されなかった現用ルータ４０−ｉを検出すると、検出された現用ルータ４０−ｉを故障機とみなし、後述されるルータ切替処理を実行する。   In the communication system 10, the working router 40-i transmits a survival confirmation message indicating that it is operating normally to the shared backup router 100 at regular time intervals. When the shared standby router 100 detects the active router 40-i for which the survival confirmation message has not been received within the time interval, the shared standby router 100 regards the detected active router 40-i as a faulty device and executes router switching processing described later. To do.

具体的には、図５に示されるように、（１）例えば、現用ルータＢ４０−２が故障し、所定の期間内に生存確認メッセージを送信できなくなったとする。   Specifically, as shown in FIG. 5, (1) For example, it is assumed that the working router B 40-2 breaks down and cannot transmit a survival confirmation message within a predetermined period.

このとき、（２）共用予備ルータＣ１００は、ルータＢ４０−２から所定の期間内に生存確認メッセージを受信できなくなるため、現用ルータＢ４０−２を故障機と判断する。ルータ切替処理を実行するため、ルータＢ４０−２はスタンバイ状態に、ルータＣ１００はアクティブ状態にそれぞれ変更され、ＶＲＲＰ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｏｕｔｅｒ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）によるアクティブ／スタンバイ変更によって、ルータＣ１００は、ルータＢ４０−２のＭＡＣアドレスとＩＰアドレスとを引き継ぐ。例えば、このアクティブ／スタンバイ変更は、スタンバイ状態に変更されるルータＢ４０−２の仮想ＩＰアドレスと仮想ＭＡＣアドレスとを無効にし、アクティブ状態に変更されるルータＣ１００の仮想ＩＰアドレスと仮想ＭＡＣアドレスとを有効にすることによって実現されてもよい。   At this time, (2) the shared protection router C100 cannot receive the survival confirmation message from the router B40-2 within a predetermined period, and therefore determines that the working router B40-2 is a malfunctioning device. In order to execute the router switching process, the router B 40-2 is changed to the standby state and the router C100 is changed to the active state. By the active / standby change using VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol), Take over MAC address and IP address. For example, this active / standby change invalidates the virtual IP address and virtual MAC address of the router B 40-2 to be changed to the standby state, and sets the virtual IP address and virtual MAC address of the router C100 to be changed to the active state. It may be realized by enabling.

次に、（３）ルータＣ１００は、ルータＢ４０−２の管理下にあるユーザ端末群Ｂの各ユーザ端末にルータＢ４０−２との通信をルータＣ１００に切り替えさせるため、レイヤ２ネットワーク３０における経路変更を実行するよう指示する。これにより、ルータＢ４０−２を用いて通信を実行していた各ユーザ端末の通信は、ルータＣ１００を用いるようになる。   Next, (3) the router C100 changes the route in the layer 2 network 30 in order to cause each user terminal of the user terminal group B under the management of the router B40-2 to switch the communication with the router B40-2 to the router C100. To execute. As a result, the communication of each user terminal that has been performing communication using the router B 40-2 uses the router C100.

さらに、（４）ルータＣ１００は、ユーザ端末群Ｂの各ユーザ端末に、現在使用しているＩＰアドレスの再設定を誘起するアドレス再設定誘起メッセージを送信する。例えば、これは、ＤＨＣＰ ＦＯＲＣＥＲＥＮＥＷメッセージをブロードキャストメッセージとして一斉送信することによって実行されてもよい。   Further, (4) the router C100 transmits to each user terminal of the user terminal group B an address reset induction message that induces resetting of the IP address currently used. For example, this may be performed by broadcasting a DHCP FORCERENE message as a broadcast message.

このアドレス再設定誘起メッセージの受信に応答して、（５）各ユーザ端末は、ＩＰアドレスの更新を要求するアドレス再設定要求メッセージをルータＣ１００に送信する。例えば、これは、各ユーザ端末がルータＣ１００にＤＨＣＰ ＲＥＮＥＷメッセージを送信することによって実行されてもよい。   In response to receiving this address reset induction message, (5) each user terminal transmits to the router C100 an address reset request message for requesting an IP address update. For example, this may be performed by each user terminal sending a DHCP RENEW message to the router C100.

アドレス再設定要求メッセージを受信すると、（６）ルータＣ１００は、要求元のユーザ端末のネットワーク接続認証処理を実行する。すなわち、ルータＣ１００は、認証サーバ５０に要求元のユーザ端末のＶＬＡＮ−ＩＤ及びＭＡＣアドレスを含むユーザ認証要求メッセージを送信する。このユーザ認証要求メッセージを受信すると、認証サーバ５０は、送信されたＶＬＡＮ−ＩＤ及びＭＡＣアドレスに基づきユーザを識別し、レイヤ２ネットワーク３０への接続が許可されているユーザを記録した認証ユーザリストなどを参照して、当該ユーザがレイヤ２ネットワーク３０に接続することが許可されているか判断する。当該ユーザがレイヤ２ネットワーク３０に接続することが許可されている場合、認証サーバ５０は、認証成功メッセージをルータＣ１００に返す。他方、当該ユーザがレイヤ２ネットワーク３０に接続することが許可されていない場合、認証サーバ５０は、認証不成功メッセージをルータＣ１００に返す。この場合、ルータＣ１００は、接続不成功を示すメッセージを要求元のユーザ端末に送信する。   When receiving the address reset request message, (6) the router C100 executes network connection authentication processing of the requesting user terminal. That is, the router C100 transmits a user authentication request message including the VLAN-ID and MAC address of the requesting user terminal to the authentication server 50. Upon reception of this user authentication request message, the authentication server 50 identifies the user based on the transmitted VLAN-ID and MAC address, and an authentication user list that records the users permitted to connect to the layer 2 network 30. Referring to FIG. 5, it is determined whether or not the user is permitted to connect to the layer 2 network 30. If the user is permitted to connect to the layer 2 network 30, the authentication server 50 returns an authentication success message to the router C100. On the other hand, if the user is not permitted to connect to the layer 2 network 30, the authentication server 50 returns an authentication failure message to the router C100. In this case, the router C100 transmits a message indicating unsuccessful connection to the requesting user terminal.

ユーザのネットワーク接続が認証されると、（７）ルータＣ１００は、接続認証されたユーザ端末のためのアドレス払い出し設定を実行する。すなわち、ルータＣ１００は、アドレス払い出しサーバ６０に要求元のユーザ端末のＶＬＡＮ−ＩＤ及びＭＡＣアドレスを含むアドレス再設定要求メッセージを送信する。このアドレス再設定要求メッセージを受信すると、アドレス払い出しサーバ６０は、送信されたＶＬＡＮ−ＩＤ及びＭＡＣアドレスに基づきユーザを識別し、これと関連付けて新たなアドレスをルータＣ１００に払い出す。ルータＣ１００は、払い出されたアドレスを要求元のユーザ端末に送信する。これにより、ユーザ端末は、新たなアドレスへのアドレスの再設定を実行することができ、ルータＣ１００との通信を確立することが可能となる。   When the user's network connection is authenticated, (7) the router C100 executes address issue setting for the user terminal for which connection is authenticated. That is, the router C100 transmits an address reset request message including the VLAN-ID and MAC address of the requesting user terminal to the address issuing server 60. Upon receiving this address reset request message, the address issuing server 60 identifies the user based on the transmitted VLAN-ID and MAC address, and issues a new address to the router C100 in association with this. The router C100 transmits the issued address to the requesting user terminal. As a result, the user terminal can reset the address to a new address, and can establish communication with the router C100.

次に、図６を参照して、本発明の一実施例による共用予備ルータを説明する。図６は、本発明の一実施例による共用予備ルータの構成を示すブロック図である。   Next, a shared backup router according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a shared backup router according to an embodiment of the present invention.

図６に示されるように、共用予備ルータ１００は、切替イベント検出部１１０と、切替制御部１２０と、ユーザ端末側インタフェース部１３０と、サーバ側インタフェース部１４０とを有する。   As shown in FIG. 6, the shared standby router 100 includes a switching event detection unit 110, a switching control unit 120, a user terminal side interface unit 130, and a server side interface unit 140.

切替イベント検出部１１０は、ルータ１００と冗長グループを形成する各現用ルータ４０−ｉから、現用ルータ４０−ｉが正常に動作していることを示す生存確認メッセージを定期的に受信する。何れかの現用ルータ４０−ｉからの生存確認メッセージを所定の期間内に受信できなかった場合、切替イベント検出部１１０は、当該現用ルータ４０−ｉに何らかの不具合や故障（切替イベント）が生じたと判断し、当該現用ルータ４０−ｉについて切替イベントを検出したことを切替制御部１２０に通知する。   The switching event detection unit 110 periodically receives a survival confirmation message indicating that the working router 40-i is operating normally from each working router 40-i that forms a redundancy group with the router 100. When the survival confirmation message from any of the active routers 40-i cannot be received within a predetermined period, the switching event detection unit 110 indicates that some malfunction or failure (switching event) has occurred in the active router 40-i. The switching control unit 120 is notified of the fact that a switching event has been detected for the working router 40-i.

切替制御部１２０は、切替イベント検出部１１０から切替イベントが検出されたことを受信すると、検出された現用ルータ４０−ｉに対してルータ切替処理を開始する。すなわち、切替制御部１２０はまず、検出された現用ルータ４０−ｉと共用予備ルータ１００との間でアクティブ／スタンバイ状態を切り替えるＶＲＲＰ切替処理を実行する。具体的には、切替制御部１２０は、現用ルータ４０−ｉの仮想ＩＰアドレスと仮想ＭＡＣアドレスを無効にし、自らの仮想ＩＰアドレスと仮想ＭＡＣアドレスとを有効にする。その後、切替制御部１２０は、現用ルータ４０−ｉを利用しているユーザ端末群２０の各ユーザ端末にユーザ端末側インタフェース部１３０を介して、現用ルータ４０−ｉから共用予備ルータ１００への経路変更を実行するよう通知する。これらＶＲＲＰ切替処理と経路変更の実行後、共用予備ルータ１００はさらに、経路変更を完了した各ユーザ端末がルータ１００から新たなアドレスの払い出しを待機することなく、迅速にアドレスを再設定させて通信を再開させるため、アドレス再設定要求を促すためのアドレス再設定誘起メッセージを各ユーザ端末にユーザ端末側インタフェース部１３０を介し報知又はブロードキャストする。このアドレス再設定誘起メッセージを受信したユーザ端末が、アドレス再設定要求メッセージをルータ１００に送信することにより応答すると、切替制御部１２０は、サーバ側インタフェース部１４０を介し認証サーバ５０及びアドレス払い出しサーバ６０との間でユーザのネットワーク接続の再認証及びアドレス払い出しを実行し、払い出された新たなアドレスをユーザ端末に通知する。   When the switching control unit 120 receives the detection of the switching event from the switching event detection unit 110, the switching control unit 120 starts the router switching process for the detected active router 40-i. That is, the switching control unit 120 first executes a VRRP switching process for switching the active / standby state between the detected active router 40-i and the shared backup router 100. Specifically, the switching control unit 120 invalidates the virtual IP address and virtual MAC address of the active router 40-i and validates its own virtual IP address and virtual MAC address. Thereafter, the switching control unit 120 routes each user terminal of the user terminal group 20 using the working router 40-i from the working router 40-i to the shared standby router 100 via the user terminal side interface unit 130. Notify that changes are to be made. After executing the VRRP switching process and the path change, the shared standby router 100 further performs communication by quickly resetting the address without waiting for each user terminal that has completed the path change to issue a new address from the router 100. In order to restart the process, an address reset induction message for prompting an address reset request is notified or broadcast to each user terminal via the user terminal side interface unit 130. When the user terminal that has received this address reset induction message responds by sending an address reset request message to the router 100, the switching control unit 120 sends the authentication server 50 and the address issue server 60 via the server side interface unit 140. And re-authentication of the user's network connection and address assignment, and notify the user terminal of the new address issued.

ユーザ端末側インタフェース部１３０は、切替制御部１２０からの指示に従って、ルータ１００を利用するユーザ端末にレイヤ２ネットワーク３０を介し各種メッセージを送信する。   The user terminal side interface unit 130 transmits various messages to the user terminal that uses the router 100 via the layer 2 network 30 in accordance with instructions from the switching control unit 120.

サーバ側インタフェース部１４０は、切替制御部１２０からの指示に従って、認証サーバ５０及びアドレス払い出しサーバ６０との間で各種メッセージをやりとりする。   The server-side interface unit 140 exchanges various messages between the authentication server 50 and the address issue server 60 in accordance with instructions from the switching control unit 120.

次に、図７を参照して、本発明の一実施例による通信システムにおけるルータ切替動作を説明する。図７は、本発明の一実施例によるルータ切替動作を示すシーケンス図である。図７では、図５を用いて概略的に説明したルータ切替動作をシーケンス図を用いて説明する。   Next, a router switching operation in the communication system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a sequence diagram showing a router switching operation according to an embodiment of the present invention. In FIG. 7, the router switching operation schematically described with reference to FIG. 5 will be described with reference to a sequence diagram.

図７に示されるように、現用ルータＢ４０−２に故障が発生したとする。このとき、ステップＳ１０１において、ルータＢ４０−２は、正常動作時には共用予備ルータＣ１００に定期的に送信していた生存確認メッセージの送信を停止する。   As shown in FIG. 7, it is assumed that a failure has occurred in the working router B 40-2. At this time, in step S101, the router B 40-2 stops the transmission of the survival confirmation message that has been periodically transmitted to the shared backup router C100 during normal operation.

ルータＣ１００は、所定の故障検知時間内にルータＢ４０−２から生存確認メッセージを受信することができなかったため、ルータＢ４０−２に故障が発生したと判断し、ＶＲＲＰによるルータ切替動作を開始する。すなわち、ステップＳ１０２において、ルータＣ１００は、ルータＢ４０−２からアドレスを引き継ぎ、新たな現用エッジサーバ（ＥＲ）として機能する。   Since the router C100 cannot receive the survival confirmation message from the router B 40-2 within the predetermined failure detection time, the router C 100 determines that a failure has occurred in the router B 40-2 and starts a router switching operation by VRRP. That is, in step S102, the router C100 takes over the address from the router B 40-2 and functions as a new working edge server (ER).

ステップＳ１０３において、ルータＣ１００は、レイヤ２スイッチ（Ｌ２ＳＷ）にＧｒａｔｉｏｕｓ−ＡＲＰを送信することによって、ルータＢ４０−２からルータＣ１００への経路切替を実行する。   In step S103, the router C100 performs a path switch from the router B40-2 to the router C100 by transmitting Graftous-ARP to the layer 2 switch (L2SW).

ステップＳ１０４において、ルータＣ１００は、ルータＢ４０−２を利用していたユーザ端末群Ｂ２０−２の各ユーザ端末に、アドレスを再設定することを促すためのアドレス再設定誘起メッセージとしてＤＨＣＰ ＦＯＲＣＥＲＥＮＥＷをブロードキャストする。   In step S104, the router C100 broadcasts DHCP FORCERENEW as an address reset induction message for prompting the user terminals of the user terminal group B20-2 that have used the router B 40-2 to reset the addresses. .

ステップＳ１０５において、ルータＣから報知されたＤＨＣＰ ＦＯＲＣＥＲＥＮＥＷを受信すると、ユーザ端末は、アドレスの再設定を要求するためのアドレス再設定要求メッセージとしてＤＨＣＰ ＲＥＮＥＷをルータＣ１００に送信する。   In step S105, upon receiving DHCP FORCERENEW notified from the router C, the user terminal transmits DHCP RENEW to the router C100 as an address reset request message for requesting resetting of the address.

ステップＳ１０６において、ユーザ端末からＤＨＣＰ ＲＥＮＥＷを受信すると、ルータＣ１００は、認証サーバ５０に要求元のユーザ端末を再認証するよう要求すると共に、アドレス払い出しサーバ６０に要求元のユーザ端末に新たなアドレスを払い出すよう要求する。   In step S106, upon receiving DHCP RENEW from the user terminal, the router C100 requests the authentication server 50 to re-authenticate the requesting user terminal, and also sends a new address to the requesting user terminal to the address issuing server 60. Request to be paid out.

ステップＳ１０７において、認証サーバ５０から認証成功メッセージを受信すると、ルータＣ１００は、要求元のユーザ端末についてユーザ認証登録を実行する。   In step S107, upon receiving an authentication success message from the authentication server 50, the router C100 executes user authentication registration for the requesting user terminal.

ステップＳ１０８において、アドレス払い出しサーバ６０から新たなアドレスを受信すると、ルータＣ１００は、要求元のユーザ端末に対して受信した新たなアドレスによりアドレス再設定を実行する。   In step S108, when a new address is received from the address issuing server 60, the router C100 performs address resetting with the new address received for the requesting user terminal.

ステップＳ１０９において、ルータＣ１００は、受信したアドレスをユーザ端末に通知する。   In step S109, the router C100 notifies the user terminal of the received address.

ステップＳ１１０において、ユーザ端末は、受信した新たなアドレスを用いて通信を再開させることが可能となる。   In step S110, the user terminal can resume communication using the received new address.

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は上述した特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。   As mentioned above, although the Example of this invention was explained in full detail, this invention is not limited to the specific embodiment mentioned above, In the range of the summary of this invention described in the claim, various deformation | transformation・ Change is possible.

１０ 通信システム
２０ ユーザ端末群
３０ レイヤ２ネットワーク
４０ 現用ルータ
５０ 認証サーバ
６０ アドレス払い出しサーバ
１００ 共用予備ルータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Communication system 20 User terminal group 30 Layer 2 network 40 Active router 50 Authentication server 60 Address issuing server 100 Shared spare router

Claims (8)

複数のユーザ端末と、
前記ユーザ端末と第１通信回線を介し通信する１以上の現用ルータと、
前記１以上の現用ルータに共用される予備ルータと、
前記１以上の現用ルータと前記予備ルータと第２通信回線を介し接続され、前記ユーザ端末の認証とアドレス割当てとを実行するサーバと、
を有する通信システムであって、
前記予備ルータは、
前記１以上の現用ルータの何れかにおいて切替イベントが発生したことを検出する切替イベント検出部と、
前記切替イベントが発生したことが検出された現用ルータと通信していたユーザ端末にアドレスを再設定することを促すアドレス再設定誘起メッセージを送信する切替制御部と、
を有する通信システム。 Multiple user terminals;
One or more active routers communicating with the user terminal via a first communication line;
A spare router shared by the one or more working routers;
A server that is connected to the one or more working routers and the backup router via a second communication line and performs authentication and address assignment of the user terminal;
A communication system comprising:
The spare router is
A switching event detection unit for detecting that a switching event has occurred in any of the one or more working routers;
A switching control unit that transmits an address reset inducing message that prompts the user terminal that has been in communication with the working router that has been detected to have the switching event to reset the address;
A communication system. 前記アドレス再設定誘起メッセージを受信すると、前記ユーザ端末は、前記予備ルータとの通信に用いる新たなアドレスの再設定を要求するアドレス再設定要求メッセージを前記予備ルータに送信し、
前記アドレス再設定要求メッセージを受信すると、前記予備ルータは、前記サーバに前記ユーザ端末を再認証し、新たなアドレスを払い出すよう要求し、前記再認証されたユーザ端末に前記払い出された新たなアドレスを通知する、請求項１記載の通信システム。 Upon receiving the address reset induction message, the user terminal transmits an address reset request message for requesting resetting of a new address used for communication with the spare router to the spare router,
Upon receiving the address reset request message, the spare router re-authenticates the user terminal to the server, requests a new address to be issued, and sends the new address issued to the re-authenticated user terminal. The communication system according to claim 1, wherein a correct address is notified. 前記１以上の現用ルータは、正常に動作していることを示す生存確認メッセージを前記予備ルータに所定の時間間隔により送信し、
前記切替イベント検出部は、前記所定の時間間隔内に前記１以上の現用ルータの何れかの現用ルータから前記生存確認メッセージを受信しなかった場合、前記生存確認メッセージを受信しなかった現用ルータにおいて前記切替イベントが発生したと判断する、請求項１又は２記載の通信システム。 The one or more working routers transmit a survival confirmation message indicating normal operation to the backup router at a predetermined time interval,
When the switching event detection unit does not receive the survival confirmation message from any one of the one or more working routers within the predetermined time interval, the switching event detection unit receives the survival confirmation message from the working router. The communication system according to claim 1, wherein it is determined that the switching event has occurred. 前記切替制御部は、前記切替イベントが発生したことが検出された現用ルータと通信していたユーザ端末に、前記アドレス再設定誘起メッセージをブロードキャストメッセージとして報知する、請求項１乃至３何れか一項記載の通信システム。   4. The switch control unit according to claim 1, wherein the address reset inducing message is broadcast as a broadcast message to a user terminal that has communicated with an active router in which the switch event has been detected. 5. The communication system described. １以上の現用ルータに共用される予備ルータとして動作するルータ装置であって、
前記１以上の現用ルータの何れかにおいて切替イベントが発生したことを検出する切替イベント検出部と、
前記切替イベントが発生したことが検出された現用ルータと通信していたユーザ端末にアドレスを再設定することを促すアドレス再設定誘起メッセージを送信する切替制御部と、
を有するルータ装置。 A router device operating as a backup router shared by one or more working routers,
A switching event detection unit for detecting that a switching event has occurred in any of the one or more working routers;
A switching control unit that transmits an address reset inducing message that prompts the user terminal that has been in communication with the working router that has been detected to have the switching event to reset the address;
A router device. 前記１以上の現用ルータは、正常に動作していることを示す生存確認メッセージを当該ルータ装置に所定の時間間隔により送信し、
前記切替イベント検出部は、前記所定の時間間隔内に前記１以上の現用ルータの何れかの現用ルータから前記生存確認メッセージを受信しなかった場合、前記生存確認メッセージを受信しなかった現用ルータにおいて前記切替イベントが発生したと判断する、請求項５記載のルータ装置。 The one or more working routers transmit a survival confirmation message indicating normal operation to the router device at a predetermined time interval,
When the switching event detection unit does not receive the survival confirmation message from any one of the one or more working routers within the predetermined time interval, the switching event detection unit receives the survival confirmation message from the working router. The router device according to claim 5, wherein it is determined that the switching event has occurred. 前記切替制御部は、前記切替イベントが発生したことが検出された現用ルータと通信していたユーザ端末に、前記アドレス再設定誘起メッセージをブロードキャストメッセージとして報知する、請求項５又は６記載のルータ装置。   The router apparatus according to claim 5 or 6, wherein the switching control unit notifies the user terminal that has been in communication with a working router where the switching event has been detected, as a broadcast message. . １以上の現用ルータから前記１以上の現用ルータに共用される予備ルータへのルータ切替方法であって、
前記１以上の現用ルータが、正常に動作していることを示す生存確認メッセージを所定の時間間隔により前記予備ルータに送信するステップと、
前記予備ルータが、前記１以上の現用ルータの何れかの現用ルータから前記生存確認メッセージを受信しなかった場合、前記生存確認メッセージを受信しなかった現用ルータにおいて切替イベントが発生したと判断するステップと、
前記生存確認メッセージを受信しなかった現用ルータにおいて切替イベントが発生したと判断すると、前記予備ルータが、前記切替イベントが発生したと判断された現用ルータと通信していたユーザ端末にアドレスを再設定することを促すアドレス再設定誘起メッセージを送信するステップと、
前記アドレス再設定誘起メッセージを受信すると、前記ユーザ端末が、前記予備ルータとの通信に用いる新たなアドレスの再設定を要求するアドレス再設定要求メッセージを前記予備ルータに送信するステップと、
前記アドレス再設定要求メッセージを受信すると、前記予備ルータは、サーバに前記ユーザ端末を再認証し、新たなアドレスを払い出すよう要求し、前記再認証されたユーザ端末に前記払い出された新たなアドレスを通知するステップと、
を有する方法。 A router switching method from one or more working routers to a standby router shared by the one or more working routers,
Transmitting a survival confirmation message indicating that the one or more working routers are operating normally to the backup router at a predetermined time interval;
Determining that a switching event has occurred in the working router that has not received the existence confirmation message when the spare router has not received the existence confirmation message from any of the one or more working routers. When,
If it is determined that a switching event has occurred in the working router that has not received the existence confirmation message, the standby router resets the address to the user terminal that was communicating with the working router in which the switching event has been determined to occur. Sending an address reset inducement message prompting to
When receiving the address reconfiguration inducing message, the user terminal transmits an address reconfiguration request message requesting reconfiguration of a new address used for communication with the spare router to the spare router;
Upon receiving the address reset request message, the spare router re-authenticates the user terminal to the server, requests a new address, and sends the new address issued to the re-authenticated user terminal. A step of notifying the address;
Having a method.
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