JP6900838B2 - Gateway device and network system - Google Patents
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Description
この発明は、広域ネットワーク及びローカルエリアネットワークに接続されたゲートウェイ装置、及びゲートウェイ装置を含むネットワークシステムに関するものである。 The present invention relates to a gateway device connected to a wide area network and a local area network, and a network system including the gateway device.
広域ネットワーク及びローカルエリアネットワークを相互に接続するゲートウェイ装置は、プロトコル変換や、アドレス変換を行うことにより、ローカルエリアネットワークに存在するＩｏＴ機器と広域ネットワークのサーバとが互いに通信することを可能としている。 The gateway device that interconnects the wide area network and the local area network enables the IoT device existing in the local area network and the server of the wide area network to communicate with each other by performing protocol conversion and address translation.
広域ネットワークからの攻撃等により、ゲートウェイ装置に障害が発生した場合、ＩｏＴ機器と広域ネットワークのサーバとが互いに通信することができなくなるという課題がある。 When a failure occurs in the gateway device due to an attack from a wide area network or the like, there is a problem that the IoT device and the server of the wide area network cannot communicate with each other.
この課題を解決するため、例えば特許文献１では、ＶＲＲＰ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｏｕｔｅｒ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）と称する複雑なプロトコルに対応することで、ゲートウェイ装置を冗長化している。
In order to solve this problem, for example, in
従来のゲートウェイ装置では、冗長化にあたって複雑なプロトコルに対応する必要があるため、搭載されるソフトウェア構成が複雑になるという課題がある。 In the conventional gateway device, since it is necessary to support a complicated protocol for redundancy, there is a problem that the installed software configuration becomes complicated.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、簡易に冗長化することができるゲートウェイ装置及びネットワークシステムを提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a gateway device and a network system that can be easily made redundant.
この発明に係るゲートウェイ装置は、
広域ネットワークからのメッセージを受信するＷＡＮ側受信部と、
広域ネットワークにメッセージを送信するＷＡＮ側送信部と、
ローカルエリアネットワークにメッセージを送信するＬＡＮ側送信部と、
前記ローカルエリアネットワークからのメッセージを受信するＬＡＮ側受信部と、
装置特定情報を記憶する記憶部と、
ＬＡＮ側送信部がＷＡＮ側受信部により受信されたメッセージをローカルエリアネットワークに転送し、ＷＡＮ側送信部が自己の装置特定情報が格納された所定の形式のメッセージを所定の周期で送信する運用モードと、ＷＡＮ受信部が所定の形式のメッセージを受信する待機モードとを所定の条件で切替える制御部と
を備え、
前記待機モードにおいて、前記制御部は、前記ＬＡＮ側受信部により受信されたメッセージと前記ＷＡＮ側受信部により受信されたメッセージとを照合した結果に応じて前記転送のルールを前記記憶部へ記憶するものである。
The gateway device according to the present invention is
The WAN side receiver that receives messages from the wide area network and
A WAN side transmitter that sends a message to a wide area network,
A LAN-side transmitter that sends messages to the local area network,
A LAN-side receiver that receives messages from the local area network,
A storage unit that stores device-specific information and
An operation mode in which the LAN-side transmitter transfers the message received by the WAN-side receiver to the local area network, and the WAN-side transmitter transmits a message in a predetermined format in which its own device identification information is stored at a predetermined cycle. And a control unit that switches between a standby mode in which the WAN receiving unit receives a message in a predetermined format under a predetermined condition .
In the standby mode, the control unit stores the transfer rule in the storage unit according to the result of collating the message received by the LAN side receiving unit with the message received by the WAN side receiving unit. It is a thing.
この発明によれば、上記のように構成したので、ゲートウェイ装置を、簡易に冗長化することができる。 According to the present invention, since the gateway device is configured as described above, the gateway device can be easily made redundant.
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係るネットワークシステムの全体構成例を示す図である。
ネットワークシステムは、図１に示すように、ゲートウェイ装置１１、ゲートウェイ装置１２、ハブ１３、ハブ１４、ＣＰＥ（Customer Premises Equipment）１５、ＣＰＥ１６及びＡＣＳ（Auto Configuration Server：自動設定サーバ）１９を備えており、ゲートウェイ装置１１とゲートウェイ装置１２にてゲートウェイ装置の冗長化を実現している。以降、初期状態においてゲートウェイ装置１１を運用系、ゲートウェイ装置１２を待機系として説明する。ここで、ゲートウェイ装置１１及びゲートウェイ装置１２は、ハブ１３を介して広域ネットワーク１７（例えばインターネット等）に接続され、ハブ１４を介してローカルエリアネットワーク１８にそれぞれ接続され、広域ネットワーク１７上に配置されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration example of a network system according to a first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the network system includes a
ＣＰＥ１５及びＣＰＥ１６はＣＷＭＰ（CPE Wan Management Protocol）に準拠するクライアント端末であり、ローカルエリアネットワーク１８に接続されている。ＡＣＳ１９は広域ネットワーク１７に接続されており、ゲートウェイ装置１１、ゲートウェイ装置１２、ＣＰＥ１５及びＣＰＥ１６を管理している。
CPE15 and CPE16 are client terminals conforming to CWMP (CPE Wan Management Protocol) and are connected to the
ゲートウェイ装置１１、ＣＰＥ１５及びＣＰＥ１６は、一定周期（死活通知タイマ）でＡＣＳ１９に死活通知メッセージ「ｉｎｆｏｒｍ」を送信している。死活通知メッセージ「ｉｎｆｏｒｍ」はＣＷＭＰに準拠するＳＯＡＰ／ＨＴＴＰ形式のメッセージであり、自己の装置固有情報（機種名（Product Class）、ベンダ名（Organization Unit Identifier）、製造番号（Serial Number））、装置アドレス情報（ＷＡＮ側ＩＰアドレス、ネットマスク、デフォルトゲートウェイ、ＭＡＣアドレス）及び装置ＵＲＬ(ConnectionRequestURL)並びにｃｗｍｐコードとして「＜ｃｗｍｐ：ｉｎｆｏｒｍ＞」という文字列を含む。なお、ゲートウェイ装置１２は、死活通知メッセージ「ｉｎｆｏｒｍ」を送信していない。
The
ハブ１３及びハブ１４は、ポートミラーリング機能を持つミラーリングハブであり、ハブ１３は、ゲートウェイ装置１１とＡＣＳ１９との間のメッセージをゲートウェイ装置１２に転送し、ゲートウェイ装置１２とＡＣＳ１９との間のメッセージをゲートウェイ装置１１に転送する。同様に、ハブ１４は、ゲートウェイ装置１１とＣＰＥ１５またはＣＰＥ１６との間のメッセージをゲートウェイ装置１２に転送し、ゲートウェイ装置１２とＣＰＥ１５またはＣＰＥ１６との間のメッセージをゲートウェイ装置１１に転送する。
The
図２は、この発明の実施の形態１に係るゲートウェイ装置のハードウェア構成例を示す図である。
ゲートウェイ装置１１（及びゲートウェイ装置１２）は、図２に示すように、広域ネットワーク１７からのメッセージの受信及び広域ネットワーク１７へのメッセージの送信を行うＷＡＮ（Wide Area Network）側送受信装置２１、ローカルエリアネットワーク１８からのメッセージの受信及びローカルエリアネットワーク１８へのメッセージの送信を行うＬＡＮ（Local Area Network）側送受信装置２２、ＷＡＮ側送受信装置２１及びＬＡＮ側送受信装置２２の制御を行うソフトウェアが動作するＣＰＵ２３、情報を記憶するメモリ２４及び外部からの情報の入力を受け付ける入力装置２５から構成されている。
FIG. 2 is a diagram showing a hardware configuration example of the gateway device according to the first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 2, the gateway device 11 (and the gateway device 12) is a WAN (Wide Area Network) side transmission /
図３は、この発明の実施の形態１に係るゲートウェイ装置の機能構成例を示す図である。
ゲートウェイ装置１１（及びゲートウェイ装置１２）は、図３に示すように、ＷＡＮ側送受信部３１、ＬＡＮ側送受信部３２、通信部３３、制御部３４、記憶部３５及び入力部３６を備えている。
FIG. 3 is a diagram showing a functional configuration example of the gateway device according to the first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 3, the gateway device 11 (and the gateway device 12) includes a WAN side transmission /
ＷＡＮ側送受信部３１は、図２のＷＡＮ側送受信装置２１にて実現され、ＷＡＮ側送信部３１１及びＷＡＮ側受信部３１２を有し、ＷＡＮ側送信部３１１は広域ネットワーク１７へのメッセージの送信処理を行い、ＷＡＮ側受信部３１２は広域ネットワーク１７からのメッセージの受信処理を行うものである。
The WAN side transmission /
ＬＡＮ側送受信部３２は、図２のＬＡＮ側送受信装置２２にて実現され、ＬＡＮ側送信部３２１及びＬＡＮ側受信部３２２を有し、ＬＡＮ側送信部３２１はローカルエリアネットワーク１８へのメッセージの送信処理を行い、ＬＡＮ側受信部３２２はローカルエリアネットワーク１８からのメッセージの受信処理を行うものである。
The LAN side transmission /
通信部３３は、図２のＣＰＵ２３にて実現され、メッセージフィルタ部３３１及びアドレス変換部３３２を有する。
制御部３４は、図２のＣＰＵ２３にて実現され、切替制御部３４１、運用系制御部３４２及び待機系制御部３４３を有する。
記憶部３５は、図２のメモリ２４にて実現される。
入力部３６は、図２の入力装置２５にて実現される。
The
The
The
The
メッセージフィルタ部３３１は、ＷＡＮ側受信部３１２またはＬＡＮ側受信部３２２で受信したメッセージに対し、送信先毎に分離するために、プロトコル種別、送信元ＩＰアドレス、送信先ＩＰアドレス、送信元ポート番号、送信先ポート番号またはメッセージの文字列等をキーに所定のフィルタリング（後述）を行うものである。
The
アドレス変換部３３２は、ＷＡＮ側受信部３１２で受信され、メッセージフィルタ部３３１でフィルタリングされたメッセージを、ＬＡＮ側送信部３２１からローカルエリアネットワークに送信するために、当該メッセージの送信元ＩＰアドレス、送信先ＩＰアドレスまたはメッセージ内のＵＲＬ情報について、広域ネットワーク向けのアドレスとローカルエリアネットワーク向けのアドレスとを相互に変換するアドレス変換を行うものである。同様に、アドレス変換部３３２は、ＬＡＮ側受信部３２２で受信され、メッセージフィルタ部３３１でフィルタリングされたメッセージをＷＡＮ側送信部３１１から広域ネットワークに送信するために、当該メッセージの送信元ＩＰアドレス、送信先ＩＰアドレスまたはメッセージ内のＵＲＬ情報について、広域ネットワーク向けのアドレスとローカルエリアネットワーク向けのアドレスとを相互に変換するアドレス変換を行うものである。
The
運用系のゲートウェイ装置（ゲートウェイ装置１１）の記憶部３５は、アドレス変換のルールが登録されるアドレス変換テーブル（表１に例を示す）と、事前に外部から入力部３６に入力された、自己の装置固有情報及び装置アドレス情報（総称して以下パラメータ情報という。表２に例を示す）と、起動時の動作モードである起動情報（運用系のゲートウェイ装置の場合「運用モード」）とを保持している。ここで、アドレス変換テーブルは、起動時は、空テーブルである。
The
待機系のゲートウェイ装置（ゲートウェイ装置１２）の記憶部３５は、アドレス変換テーブルと、事前に外部から入力部３６に入力された、起動時の動作モードである起動情報（待機系のゲートウェイ装置の場合「待機モード」）と、冗長構成の相手である運用系のゲートウェイ装置（ゲートウェイ装置１１）を特定するための情報（装置特定情報）としてゲートウェイ装置１１のＭＡＣアドレスとを保持している。ここで、アドレス変換テーブルは、起動時は、空テーブルである。なお、運用系のゲートウェイ装置を特定するための情報（装置特定情報）は、ゲートウェイ装置１１であることが特定できるもの、すなわち、ゲートウェイ装置１１の運用中、固定され、一意性を有する識別子であればよいので、ゲートウェイ装置１１のＭＡＣアドレスに限らず、ゲートウェイ装置１１の機種名、ベンダ名及び製造番号の組み合わせでもよく、固定されているのであれば、ゲートウェイ装置１１のＷＡＮ側ＩＰアドレスでもよい。
The
ゲートウェイ装置１１及びゲートウェイ装置１２の入力部３６は、ＵＳＢポートやＲＳ４８５トランシーバ、ＰＣＩｅ２．０スロット等の入力装置２５により実現される。ゲートウェイ装置１１及びゲートウェイ装置１２のパラメータ情報及び起動情報は、ＰＣ等の外部装置から入力装置２５経由で設定するものであるが、入力部３６を具備せずに、ＬＡＮ側送受信装置２２（またはＷＡＮ側送受信装置２１）経由で記憶部３５に設定してもよく、これらの情報を予め保持させた記憶部３５を用いるようにしてもよい。
The
切替制御部３４１は、記憶部３５の保持する起動情報に基づき、運用系制御部３４２または待機系制御部３４３のいずれかを起動するものである。具体的には、起動情報が「運用モード」の場合は運用系制御部３４２を起動し、起動情報が「待機モード」の場合は待機系制御部３４３を起動する。運用系制御部３４２が起動された場合は、ゲートウェイ装置は、運用モードとして動作を開始し、待機系制御部３４３が起動された場合は、ゲートウェイ装置は、待機モードとして動作を開始する。
The switching control unit 341 activates either the operation
次に、ゲートウェイ装置１１及びゲートウェイ装置１２の基本的な動作について、ゲートウェイ装置１１、ＣＰＥ１５及びＣＰＥ１６から、ＡＣＳ１９に送信される死活通知メッセージ「ｉｎｆｏｒｍ」を例に挙げて、図４、図５及び図６を用いて説明する。
Next, with respect to the basic operations of the
まず、運用系のゲートウェイ装置として動作するゲートウェイ装置１１について図４、図６を参照しながら説明する。ゲートウェイ装置１１において、切替制御部３４１は、起動時、記憶部３５の保持する起動情報に基づき、運用系制御部３４２を起動する。これにより、ゲートウェイ装置１１は、運用モードとして動作を開始する。
First, the
次いで、ゲートウェイ装置１１において、運用系制御部３４２は、記憶部３５により保持される自己のパラメータ情報（表２に例を示す）を用いて、死活通知メッセージ「ｉｎｆｏｒｍ」を作成し、ＷＡＮ側送信部３１１に出力する。ＷＡＮ側送信部３１１は、運用系制御部３４２により作成された死活通知メッセージ「ｉｎｆｏｒｍ」を、ＡＣＳ１９に送信する（ステップＳＴ４０１）。
Next, in the
次いで、ゲートウェイ装置１１において、運用系制御部３４２は、死活通知タイマを設定し（ステップＳＴ４０２）し、ＷＡＮ側受信部３１２及びＬＡＮ側受信部３２２は、メッセージ受信待ちを開始し（ステップＳＴ４０３）、イベント受信待ちに入る（ステップＳＴ４０４、ステップＳＴ４０５）。
Next, in the
以下、ゲートウェイ装置１１のイベント受信待ち（ステップＳＴ４０４、ステップＳＴ４０５）において、ＬＡＮ側受信部３２２がローカルエリアネットワーク１８からのメッセージを受信した場合、ＷＡＮ側受信部３１２が広域ネットワーク１７からのメッセージを受信した場合及び死活通知タイマ満了のイベントを受信した場合の３ケースに分けて動作を説明する。
Hereinafter, when the LAN
ゲートウェイ装置１１のイベント受信待ち（ステップＳＴ４０４、ステップＳＴ４０５）において、ＬＡＮ側受信部３２２がローカルエリアネットワーク１８からのメッセージを受信した場合、ＬＡＮ側受信部３２２は、当該メッセージをメッセージフィルタ部３３１に出力する。メッセージフィルタ部３３１は、ＬＡＮ側受信部３２２から出力されたメッセージの送信元ＩＰアドレス、プロトコル種別、メッセージに「＜ｃｗｍｐ：ｉｎｆｏｒｍ＞」という文字列が含まれるか否かに基づき、ＣＰＥ１５またはＣＰＥ１６から送信された死活通知メッセージ「ｉｎｆｏｒｍ」をフィルタリングして、アドレス変換部３３２に出力する（ステップＳＴ４０６、ステップＳＴ４０７）。
When the LAN
次いで、ゲートウェイ装置１１において、アドレス変換部３３２は、メッセージフィルタ部３３１から出力された死活通知メッセージ「ｉｎｆｏｒｍ」の送信元ＩＰアドレス及びポート番号について、記憶部３５により保持される自己のパラメータ情報（表２に例を示す）のＷＡＮ側ＩＰアドレス及び未使用のポート番号に書き換えを行う（ＮＡＴ／ＮＡＰＴ変換）とともに、当該死活通知メッセージ「ｉｎｆｏｒｍ」の装置ＵＲＬに含まれるＩＰアドレスを、記憶部３５により保持される自己のパラメータ情報（表２に例を示す）のＷＡＮ側ＩＰアドレスで書き換えを行い（ステップＳＴ４０８）、当該ＮＡＴ／ＮＡＰＴ変換の書き換え結果を、記憶部３５により保持されるアドレス変換テーブルに登録する（ステップＳＴ４０９）。ただし、記憶部３５により保持されるアドレス変換テーブルに、当該死活通知メッセージ「ｉｎｆｏｒｍ」の送信元ＩＰアドレス及びポート番号が登録されている場合は、当該登録に基づき、ＮＡＴ／ＮＡＰＴ変換を行う。
Next, in the
なお、ゲートウェイ装置１１において、アドレス変換部３３２は、ＣＰＥ１５またはＣＰＥ１６から送信された、死活通知メッセージ「ｉｎｆｏｒｍ」以外のユーザーデータ等のメッセージについても、同様にＮＡＴ／ＮＡＰＴ変換を行う。
In the
次いで、ゲートウェイ装置１１において、アドレス変換部３３２は、アドレス変換した死活通知メッセージ「ｉｎｆｏｒｍ」を、ＷＡＮ側送信部３１１に出力する。ＷＡＮ側送信部３１１は、アドレス変換部３３２から出力された死活通知メッセージ「ｉｎｆｏｒｍ」を、ＡＣＳ１９に送信する（ステップＳＴ４１０）。これにより、ＷＡＮ側送信部３１１は、ＬＡＮ側受信部３２２によりローカルエリアネットワーク１８から受信したメッセージを広域ネットワーク１７に転送することとなる。当該転送後、ゲートウェイ装置１１は、メッセージ受信待ち（ステップＳＴ４０３）に戻る。
Next, in the
ゲートウェイ装置１１のイベント受信待ち（ステップＳＴ４０４、ステップＳＴ４０５）において、ＷＡＮ側受信部３１２が広域ネットワーク１７からのメッセージを受信した場合は、ＷＡＮ側受信部３１２は、当該メッセージをメッセージフィルタ部３３１に出力する。メッセージフィルタ部３３１は、ＷＡＮ側受信部３１２から出力されたメッセージの送信元ＩＰアドレス、プロトコル種別に基づき、ＡＣＳ１９から送信されたメッセージをフィルタリングして、アドレス変換部３３２に出力する（ステップＳＴ４０６、ステップＳＴ４０７）。
When the WAN
次いで、ゲートウェイ装置１１において、アドレス変換部３３２は、メッセージフィルタ部３３１から出力されたメッセージの送信先ＩＰアドレス及びポート番号について、記憶部３５により保持されるアドレス変換テーブルを検索し、ＮＡＴ／ＮＡＰＴ変換を行う。
Next, in the
次いで、ゲートウェイ装置１１において、アドレス変換部３３２は、アドレス変換したメッセージを、ＬＡＮ側送信部３２１に出力する。ＬＡＮ側送信部３２１は、アドレス変換部３３２から出力されたメッセージを、ローカルエリアネットワーク１８に送信する（ステップＳＴ４１０）。これにより、ＬＡＮ側送信部３２１は、ＷＡＮ側受信部３１２により広域ネットワーク１７から受信したメッセージをローカルエリアネットワーク１８に転送することとなる。当該転送後、ゲートウェイ装置１１は、メッセージ受信待ち（ステップＳＴ４０３）に戻る。
Next, in the
ゲートウェイ装置１１のイベント受信待ち（ステップＳＴ４０４、ステップＳＴ４０５）において、死活通知タイマ満了のイベントを受信した場合は、死活通知メッセージ「ｉｎｆｏｒｍ」の送信（ステップＳＴ４０１）に戻る。これにより、ＷＡＮ側送信部３１１は、死活通知メッセージ「ｉｎｆｏｒｍ」を、死活通知タイマの周期で、周期的にＡＣＳ１９に送信することとなる。
When the event of the expiration of the life-and-death notification timer is received in the event reception wait (step ST404, step ST405) of the
次に、待機系のゲートウェイ装置として動作するゲートウェイ装置１２について図５、図６を参照しながら説明する。ゲートウェイ装置１２において、切替制御部３４１は、起動時、記憶部３５の保持する起動情報に基づき、待機系制御部３４３を起動する。これにより、ゲートウェイ装置１２は、待機モードとして動作を開始する。
Next, the
次いで、ゲートウェイ装置１２において、待機系制御部３４３は、死活監視タイマを設定し（ステップＳＴ５０１）し、ＷＡＮ側受信部３１２及びＬＡＮ側受信部３２２は、メッセージ受信待ちを開始し（ステップＳＴ５０２）、イベント受信待ちに入る（ステップＳＴ５０３、ステップＳＴ５０４）。ここで、死活監視タイマは、死活通知タイマと等しい値とする。
Next, in the
以下、ゲートウェイ装置１２のイベント受信待ち（ステップＳＴ５０３、ステップＳＴ５０４）において、ＷＡＮ側受信部３１２が広域ネットワーク１７からのメッセージを受信した場合及び死活監視タイマ満了のイベントを受信した場合の２ケースに分けて動作を説明する。
Hereinafter, in the event reception waiting of the gateway device 12 (step ST503, step ST504), the WAN
ゲートウェイ装置１２のイベント受信待ち（ステップＳＴ５０３、ステップＳＴ５０４）において、ＷＡＮ側受信部３１２が広域ネットワーク１７からのメッセージを受信した場合、ＷＡＮ側受信部３１２は、当該メッセージをメッセージフィルタ部３３１に出力する。メッセージフィルタ部３３１は、ＷＡＮ側受信部３１２から出力されたメッセージのプロトコル種別、メッセージに「＜ｃｗｍｐ：ｉｎｆｏｒｍ＞」という文字列が含まれるか否かに基づき、死活通知メッセージ「ｉｎｆｏｒｍ」をフィルタリングして、待機系制御部３４３に出力する（ステップＳＴ５０５、ステップＳＴ５０６）。
When the WAN
次いで、ゲートウェイ装置１２において、待機系制御部３４３は、メッセージフィルタ部３３１から出力された死活通知メッセージ「ｉｎｆｏｒｍ」のＭＡＣアドレスと、記憶部３５により保持されるゲートウェイ装置１１のＭＡＣアドレス（運用系のゲートウェイ装置を特定するための情報（装置特定情報））とを照合し、ＭＡＣアドレスが一致した場合は、死活通知メッセージ「ｉｎｆｏｒｍ」に含まれるゲートウェイ装置１１のパラメータ情報（表２の例に相当する）を抽出し、記憶部３５に保存する（ステップＳＴ５０７）。
Next, in the
次いで、ゲートウェイ装置１２において、待機系制御部３４３は、死活監視タイマ及び死活監視カウンタをクリアし（ステップＳＴ５０８）、死活監視タイマの設定（ステップＳＴ５０１）に戻る。
Next, in the
ゲートウェイ装置１２のイベント受信待ち（ステップＳＴ５０３、ステップＳＴ５０４）において、死活監視タイマ満了のイベントを受信した場合、死活監視カウンタをインクリメントする（ステップＳＴ５０９）。死活監視カウンタが所定の閾値（ここで、所定の閾値は２以上である）未満の場合（ステップＳＴ５１０）、死活監視タイマの設定（ステップＳＴ５０１）に戻る。死活監視カウンタが所定の閾値以上の場合（ステップＳＴ５１０）、待機系制御部３４３は、ゲートウェイ装置１１から死活通知タイマの周期で周期的に送信される死活通知メッセージ「ｉｎｆｏｒｍ」の送信がなされていないと判断し、ゲートウェイ装置１１が異常（停止）であると判断する。
When an event of expiration of the alive monitoring timer is received in the event reception wait (step ST503, step ST504) of the
なお、ここでは、死活監視タイマを死活通知タイマと等しい値としていることから、死活通知タイマに所定の閾値（２以上）を乗じた値の期間以上死活通知メッセージ「ｉｎｆｏｒｍ」を受信していない場合に、ゲートウェイ装置１１が異常（停止）であると判断することとなるが、死活監視タイマを死活通知タイマより大きな値として、死活監視タイマが満了した場合、すなわち、死活通知タイマの値の期間を超えて死活通知メッセージ「ｉｎｆｏｒｍ」を受信していない場合に、ゲートウェイ装置１１が異常（停止）であると判断するようにしてもよい。
Here, since the life-and-death monitoring timer has a value equal to that of the life-and-death notification timer, the case where the life-and-death notification message "inform" has not been received for a period of a value obtained by multiplying the life-and-death notification timer by a predetermined threshold value (2 or more). In addition, it is determined that the
ゲートウェイ装置１１が停止したと判断した待機系制御部３４３は、切替制御部３４１にゲートウェイ装置１１の停止通知を行う。切替制御部３４１は、待機系制御部３４３からのゲートウェイ装置１１の停止通知を受け、待機系制御部３４３を停止し、ステップＳＴ５０７で抽出されたゲートウェイ装置１１のパラメータ情報（表２の例に相当する）のうち、ＭＡＣアドレス以外のパラメータ情報を自己のパラメータ情報として設定する。その後、切替制御部３４１が運用系制御部３４２を起動する（ステップＳＴ５１１）。これより、ゲートウェイ装置１２は、待機モードから運用モードに遷移し、ゲートウェイ装置１１のパラメータ情報を自己のパラメータ情報として、運用モードの動作を開始する。
The standby
なお、ゲートウェイ装置１１及びゲートウェイ装置１２を接続（接続方法は問わず）し、ゲートウェイ装置１２の切替制御部３４１が運用系制御部３４２を起動する（ステップＳＴ５１１）場合に、ゲートウェイ装置１２から、ゲートウェイ装置１１に、リセット信号を送信するようにしてもよい。これにより、ゲートウェイ装置１１が、死活通知メッセージを送信せず、広域ネットワーク１７及びローカルエリアネットワーク１８の間のメッセージ転送のみ行うような半障害状態に陥った場合についても、当該半障害状態の復旧が可能となる。また、ハードウェアリセット信号を受信したゲートウェイ装置１１において、待機系制御部３４３が起動されるように、例えば、ハードウェアリセット信号を受信したゲートウェイ装置１１の切替制御部３４１が、自装置を運用モードから待機モードへ遷移（切替）するようにしてもよい。これにより、ゲートウェイ装置１２が、待機モードから運用モードに切り替わった後も、冗長構成を継続することが可能となる。
When the
このように、本実施の形態に係るゲートウェイ装置は、従来のゲートウェイ装置に対して、特別なハードウェアを追加することなく、死活監視タイマを処理する待機系制御部３４３と、運用系制御部３４２または待機系制御部３４３を切り替える切替制御部３４１とを追加し、メッセージフィルタ部３３１に、死活通知メッセージ「ｉｎｆｏｒｍ」のＭＡＣアドレスと記憶部３５により保持されるＭＡＣアドレスとの照合処理をソフトウェアに追加するように構成したので、簡易に、冗長化することができる。
As described above, the gateway device according to the present embodiment has the standby
また、本実施の形態に係るゲートウェイ装置は、待機モードで動作する場合は、広域ネットワーク１７からローカルエリアネットワーク１８へのメッセージの転送をしないので、本実施の形態に係るゲートウェイ装置により冗長化されたネットワークシステムにおいて、広域ネットワーク１７から受信されたメッセージが、重複してローカルエリアネットワーク１８に転送されないという効果がある。同様に、待機モードで動作する場合は、ローカルエリアネットワーク１８から広域ネットワーク１７へのメッセージの転送をしないので、本実施の形態に係るゲートウェイ装置により冗長化されたネットワークシステムにおいて、ローカルエリアネットワーク１８から受信されたメッセージが、広域ネットワーク１７に重複して転送されないという効果がある。
Further, since the gateway device according to the present embodiment does not transfer a message from the
また、本実施の形態に係るゲートウェイ装置は、待機モードで動作する場合は、死活通知メッセージ「ｉｎｆｏｒｍ」を送信せず、運用モードで動作するゲートウェイ装置からの死活通知メッセージ「ｉｎｆｏｒｍ」を、その送信周期（死活通知タイマ）を超えて受信しなかった場合に、待機モードから運用モードに切り替えて、死活通知メッセージ「ｉｎｆｏｒｍ」の送信を開始するように構成したので、死活通知タイマの周期内に冗長化されたゲートウェイ装置から送信される死活通知メッセージ「ｉｎｆｏｒｍ」の送信数が、常時１つとなる（死活通知タイマの周期内に死活通知メッセージ「ｉｎｆｏｒｍ」が重複して冗長化されたゲートウェイ装置から送信されない）という効果がある。 Further, when the gateway device according to the present embodiment operates in the standby mode, it does not transmit the life-and-death notification message "inform", but transmits the life-and-death notification message "inform" from the gateway device operating in the operation mode. Since it is configured to switch from the standby mode to the operation mode and start transmitting the life-and-death notification message "inform" when the reception is not performed beyond the cycle (life-and-life notification timer), it is redundant within the life-and-life notification timer cycle. The number of life-and-death notification messages "inform" transmitted from the gateway device is always one (the life-and-death notification message "inform" is duplicated within the cycle of the life-and-death notification timer and is transmitted from the redundant gateway device. It has the effect of not being done).
また、ゲートウェイ装置１１及びゲートウェイ装置１２は、ＭＡＣアドレスを除いて同じパラメータ情報（表２に例を示す）を用いて作成された死活通知メッセージ「ｉｎｆｏｒｍ」をＡＣＳ１９に送信するように構成したので、ＡＣＳ１９は、ゲートウェイ装置が冗長化されていることを意識する必要がなく、本実施の形態に係るゲートウェイ装置を用いてゲートウェイ装置を冗長化にあたって、ＡＣＳ１９に対して、特別なハードウェアやソフトウェアの追加等の改造を施す必要がないという効果がある。また、ゲートウェイ装置を介してメッセージを送受信する機器も同様に、ゲートウェイ装置が冗長化されていることを意識する必要がないため、当該機器に影響を及ぼすことなく、従来のゲートウェイ装置から、本実施の形態に係るゲートウェイ装置にリプレースすることができる。
Further, since the
また、本実施の形態に係るゲートウェイ装置は、待機モードで動作するにあたり、運用モードで動作するために必要なパラメータ情報（表２の例に相当する）の事前の入力が不要となるように構成したので、冗長化するために必要なゲートウェイ装置への設定にかかる工数を削減できる。 Further, the gateway device according to the present embodiment is configured so that when operating in the standby mode, it is not necessary to input parameter information (corresponding to the example in Table 2) necessary for operating in the operating mode in advance. Therefore, the man-hours required for setting the gateway device required for redundancy can be reduced.
実施の形態２．
実施の形態２では、待機系のゲートウェイ装置において、ＣＰＥ１５からＡＣＳ１９に送信される死活通知メッセージ「ｉｎｆｏｒｍ」をＷＡＮ側受信部３１２及びＬＡＮ側受信部３２２のそれぞれで受信することにより、運用系のゲートウェイ装置の記憶部に保持されるアドレス変換テーブルと同等のテーブルを得ることを可能とするゲートウェイ装置について説明する。
Embodiment 2.
In the second embodiment, in the standby gateway device, the gateway of the operation system is received by each of the WAN
実施の形態２に係るネットワークシステムの全体構成例を示す図、ゲートウェイ装置のハードウェア構成例を示す図、ゲートウェイ装置の機能構成例を示す図及びゲートウェイ装置における運用モードの動作の一例を示すフローチャートは、実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。 The diagram showing the overall configuration example of the network system according to the second embodiment, the diagram showing the hardware configuration example of the gateway device, the diagram showing the functional configuration example of the gateway device, and the flowchart showing an example of the operation of the operation mode in the gateway device are shown. , Since it is the same as the first embodiment, the description thereof will be omitted.
待機系のゲートウェイ装置として動作するゲートウェイ装置１２について図７を参照しながら説明する。図７において、図５と同一の符号は、同一または相当するものであるので、説明を省略する。
A
ゲートウェイ装置１２のイベント受信待ち（ステップＳＴ５０３、ステップＳＴ５０４）において、ＷＡＮ側受信部３１２が広域ネットワーク１７からのメッセージを受信した場合、ＷＡＮ側受信部３１２は、当該メッセージをメッセージフィルタ部３３１に出力する。メッセージフィルタ部３３１は、ＷＡＮ側受信部３１２から出力されたメッセージのプロトコル種別、メッセージに「＜ｃｗｍｐ：ｉｎｆｏｒｍ＞」という文字列が含まれるか否かに基づき、死活通知メッセージ「ｉｎｆｏｒｍ」をフィルタリングして、待機系制御部３４３に出力する（ステップＳＴ７０１、ステップＳＴ７０２）。
When the WAN
同様に、ゲートウェイ装置１２のイベント受信待ち（ステップＳＴ５０３、ステップＳＴ５０４）において、ＬＡＮ側受信部３２２がローカルエリアネットワーク１８からのメッセージを受信した場合、ＬＡＮ側受信部３２２は、当該メッセージをメッセージフィルタ部３３１に出力する。メッセージフィルタ部３３１は、ＬＡＮ側受信部３２２から出力されたメッセージのプロトコル種別、メッセージに「＜ｃｗｍｐ：ｉｎｆｏｒｍ＞」という文字列が含まれるか否かに基づき、死活通知メッセージ「ｉｎｆｏｒｍ」をフィルタリングして、待機系制御部３４３に出力する（ステップＳＴ７０１、ステップＳＴ７０２）。
Similarly, when the LAN
次いで、ゲートウェイ装置１２において、待機系制御部３４３は、ＣＰＥ１５（またはＣＰＥ１６）から発信されたｉｎｆｏｒｍについて（ステップＳＴ７０３）、ＷＡＮ側受信部３１２により受信されたｉｎｆｏｒｍとＬＡＮ側受信部３２２により受信されたｉｎｆｏｒｍを比較し、装置固有情報（機種名（Product Class）、ベンダ名（Organization Unit Identifier）、製造番号（Serial Number））を照合する。装置固有情報がすべて一致した場合、記憶部３５のアドレス変換テーブルを検索し、未登録であれば、ＷＡＮ側受信部３１２により受信されたｉｎｆｏｒｍに含まれるＷＡＮ側ＩＰアドレス及びポート番号並びにＬＡＮ側受信部３２２により受信されたｉｎｆｏｒｍに含まれる送信元ＩＰアドレス及びポート番号を、それぞれグローバルＩＰアドレス及びポート番号並びにローカルＩＰアドレス及びポート番号として、当該一致した装置固有情報とともに、記憶部３５のアドレス変換テーブルに登録する（ステップＳＴ７０４）。
Next, in the
このように、本実施の形態に係るゲートウェイ装置は、待機モードで動作している間に、運用モードのゲートウェイ装置で作成されるものと同等のアドレス変換テーブルを作成するように構成したので、ＷＡＮ側受信部３１２及びＬＡＮ側受信部３２２により受信されたメッセージについて、待機モードから運用モードへの切替の直後から、当該メッセージを破棄することなく、当該切替の前と同等のアドレス変換を行い、ＬＡＮ側送信部３２１及びＷＡＮ側送信部３１１から送信することができる。
As described above, the gateway device according to the present embodiment is configured to create an address translation table equivalent to that created by the gateway device in the operation mode while operating in the standby mode. Immediately after switching from the standby mode to the operation mode, the message received by the
１１ ゲートウェイ装置
１２ ゲートウェイ装置
１３ ハブ
１４ ハブ
１５ ＣＰＥ
１６ ＣＰＥ
１７ 広域ネットワーク
１８ ローカルエリアネットワーク
１９ ＡＣＳ
２１ ＷＡＮ側送受信装置
２２ ＬＡＮ側送受信装置
２３ ＣＰＵ
２４ メモリ
２５ 入力装置
３１ ＷＡＮ側送受信部
３２ ＬＡＮ側送受信部
３３ 通信部
３４ 制御部
３５ 記憶部
３６ 入力部
３１１ ＷＡＮ側送信部
３１２ ＷＡＮ側受信部
３２１ ＬＡＮ側送信部
３２２ ＬＡＮ側受信部
３３１ メッセージフィルタ部
３３２ アドレス変換部
３４１ 切替制御部
３４２ 運用系制御部
３４３ 待機系制御部
11
16 CPE
17
21 WAN side transmitter /
24
Claims (8)
前記広域ネットワークにメッセージを送信するＷＡＮ側送信部と、
ローカルエリアネットワークにメッセージを送信するＬＡＮ側送信部と、
前記ローカルエリアネットワークからのメッセージを受信するＬＡＮ側受信部と、
装置特定情報を記憶する記憶部と、
前記ＬＡＮ側送信部が前記ＷＡＮ側受信部により受信されたメッセージを前記ローカルエリアネットワークに転送し、前記ＷＡＮ側送信部が自己の装置特定情報が格納された所定の形式のメッセージを第一の周期で送信する運用モードと、前記ＷＡＮ側受信部が前記所定の形式のメッセージを受信する待機モードとを所定の条件で切替える制御部と
を備え、
前記待機モードにおいて、前記制御部は、前記ＬＡＮ側受信部により受信されたメッセージと前記ＷＡＮ側受信部により受信されたメッセージとを照合した結果に応じて前記転送のルールを前記記憶部へ記憶する、
ゲートウェイ装置。 The WAN side receiver that receives messages from the wide area network and
A WAN side transmitter that sends a message to the wide area network,
A LAN-side transmitter that sends messages to the local area network,
A LAN-side receiver that receives messages from the local area network,
A storage unit that stores device-specific information and
The LAN side transmitting unit transfers the message received by the WAN side receiving unit to the local area network, and the WAN side transmitting unit sends a message of a predetermined format in which its own device identification information is stored in the first cycle. It is provided with a control unit that switches between an operation mode for transmitting in and a standby mode in which the WAN side receiving unit receives a message in the predetermined format under predetermined conditions.
In the standby mode, the control unit stores the transfer rule in the storage unit according to the result of collating the message received by the LAN side receiving unit with the message received by the WAN side receiving unit. ,
Gateway device.
請求項１記載のゲートウェイ装置。 The control unit does not receive a message of the predetermined format in which the device identification information matching the device identification information stored in the storage unit is stored for a second cycle or more larger than the first cycle. In the case, the standby mode is switched to the operation mode.
The gateway device according to claim 1.
請求項１記載のゲートウェイ装置。 In the standby mode, when the control unit receives a message of the predetermined format in which the device identification information matching the device identification information stored in the storage unit is stored, the control unit receives a predetermined parameter from the message. Information is extracted and stored in the storage unit,
Claim 1 Symbol placement of the gateway device.
請求項１記載のゲートウェイ装置。 In the standby mode, the control unit sends a message of the predetermined format in which the device identification information matching the device identification information stored in the storage unit is stored, which is larger than the first cycle. If the signal is not received for more than the period of, a reset signal is sent to the outside.
Claim 1 Symbol placement of the gateway device.
前記第一のゲートウェイ装置及び前記第二のゲートウェイ装置は、それぞれ、
前記サーバから送信されたメッセージを受信するＷＡＮ側受信部と、
前記サーバへメッセージを送信するＷＡＮ側送信部と、
前記機器へメッセージを送信するＬＡＮ側送信部と、
装置特定情報を記憶する記憶部と、
制御部とを有し、
前記第二のゲートウェイ装置は、前記機器から送信されたメッセージを受信するＬＡＮ側受信部をさらに有し、
前記第一のゲートウェイ装置において、前記制御部は、前記ＬＡＮ側送信部が前記ＷＡＮ側受信部により受信されたメッセージを前記ローカルエリアネットワークに転送し、前記ＷＡＮ側送信部が自己の装置特定情報が格納された所定の形式のメッセージを第一の周期で送信する運用モードで動作し、
前記第二のゲートウェイ装置において、前記制御部は、前記ＷＡＮ側受信部が前記所定の形式のメッセージを受信する待機モードで、前記ＬＡＮ側受信部により受信されたメッセージと前記ＷＡＮ側受信部により受信されたメッセージとを照合した結果に応じて前記転送のルールを前記記憶部へ記憶し、前記待機モードから所定の条件で前記運用モードに切替える、ネットワークシステム。 A first gateway device and a second gateway device connected to a wide area network and a local area network, a server arranged on the wide area network, and a device connected to the local area network are provided.
The first gateway device and the second gateway device, respectively,
A WAN-side receiver that receives messages sent from the server,
A WAN side transmitter that sends a message to the server,
A LAN-side transmitter that sends a message to the device,
A storage unit that stores device-specific information and
Has a control unit
The second gateway device further includes a LAN-side receiver that receives a message transmitted from the device.
In the first gateway device, the control unit transfers a message received by the LAN side transmitting unit to the local area network, and the WAN side transmitting unit receives its own device identification information. It operates in the operation mode in which the stored message of the predetermined format is transmitted in the first cycle, and
In the second gateway device, the control unit receives the message received by the LAN side receiving unit and the WAN side receiving unit in the standby mode in which the WAN side receiving unit receives the message of the predetermined format. A network system that stores the transfer rule in the storage unit according to the result of collating with the received message, and switches from the standby mode to the operation mode under a predetermined condition.
請求項５記載のネットワークシステム。 In the second gateway device, the control unit sends a message of the predetermined format in which the device identification information matching the device identification information stored in the storage unit is stored is larger than the first cycle. If no reception is performed for the second cycle or more, the standby mode is switched to the operation mode.
The network system according to claim 5.
請求項５記載のネットワークシステム。 In the second gateway device, when the control unit receives a message of the predetermined format in which the device identification information matching the device identification information stored in the storage unit is stored, the message is transmitted. Extracting predetermined parameter information and storing it in the storage unit,
5 Symbol mounting network system according to claim.
請求項５記載のネットワークシステム。 In the second gateway device, the control unit sends a message of the predetermined format in which the device identification information matching the device identification information stored in the storage unit is stored is larger than the first cycle. If no reception is performed for the second cycle or more, a reset signal is transmitted to the first gateway device.
5 Symbol mounting network system according to claim.
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