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JP2022510306A - 信号中継局（ｓｔｐ）のメッセージプロセッサ間でｓｉｇｔｒａｎ接続を分散させる方法、システム、および読み取り可能な媒体 - Google Patents

信号中継局（ｓｔｐ）のメッセージプロセッサ間でｓｉｇｔｒａｎ接続を分散させる方法、システム、および読み取り可能な媒体 Download PDF

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Abstract

信号中継局（ＳＴＰ）のメッセージプロセッサ間でＳｉｇｔｒａｎ接続を分散させる方法であって、ＳＴＰの複数のメッセージプロセッサへのフロントエンドとして接続負荷分散装置を提供するステップを含む。この方法は、さらに、接続負荷分散装置が、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスをＳＳ７ピアに公開するステップを含む。方法は、さらに、接続負荷分散装置が公開したＩＰアドレスで接続を待つようにＳＴＰのメッセージプロセッサを初期化するステップを含む。方法は、さらに、ＩＰアドレスにアドレス指定されたＳｉｇｔｒａｎメッセージを、接続負荷分散装置において受信するステップを含む。方法は、さらに、ＳｉｇｔｒａｎメッセージがＳｉｇｔｒａｎ接続の最初のメッセージであるかＳｉｇｔｒａｎ接続の後続メッセージであるか、およびメッセージプロセッサのうちの１つに当該Ｓｉｇｔｒａｎ接続が割り当てられているかどうかを接続負荷分散装置が判断するステップを含む。方法は、さらに、メッセージが最初のメッセージであるか後続メッセージであるかに基づいて、および、メッセージプロセッサのうちの１つに接続が割り当てられているかどうかに基づいて、メッセージを削除するまたはメッセージプロセッサのうちの１つに転送するステップを含む。

Description

優先権の主張
本願は、２０１８年１１月３０日に出願された米国特許出願第１６／２０６，５９２号の優先権の利益を主張するものであり、そのすべての開示内容を引用により本明細書に援用する。
技術分野
本明細書において説明する主題は、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークにおけるＳＳ７メッセージのルーティングに関する。より詳細には、本明細書において説明する主題は、信号中継局のメッセージプロセッサ間でＳｉｇｔｒａｎ接続を分散させる方法、システム、およびコンピュータ読み取り可能な媒体に関する。
背景
Ｓｉｇｔｒａｎとは、ＩＰネットワークにおけるＳＳ７メッセージの転送を可能にするＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔａｓｋ Ｆｏｒｃｅ）が公開するプロトコルファミリーである。これらのプロトコロルの本来の標準化において、ＳＳ７メッセージは、ＩＰベースでないＳＳ７のＭＴＰ（Ｍｅｓｓａｇｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐａｒｔ）層１～３で転送されるように設計されていた。ＳＳ７メッセージのＳｉｇｔｒａｎ転送によって、ＭＴＰ層のうち１つ以上の層がＩＰ転送に置き換わることになった。ＩＰ転送をＳＳ７メッセージに用いることによって、ＳＳ７メッセージを転送するために用いられるＩＰおよびＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ハードウェアのコストが下がり、リンク帯域幅の共有が容易になる。
ＳＳ７ネットワークでは、信号中継局とは、ＳＳ７メッセージをその宛先にルーティングするルーティングノードである。信号中継局は、ポイントコードと称されるＳＳ７メッセージパラメータに基づいてＳＳ７メッセージをルーティングする。ＳＳ７ネットワークにおいて信号中継局が排他的にルーティングサービスを提供しているので、信号中継局は、ＳＳ７ネットワークにおいて重要な機能であり、ＳＳ７メッセージをルーティングするのに必要な処理によって過負荷になり得る。したがって、信号中継局の処理リソースを適切に管理することが望ましい。
Ｓｉｇｔｒａｎが広く使われるようになると、ＳＳ７ ＳＴＰリソースが変化するため、構成に柔軟性が求められる。たとえば、ＳＴＰリソースが仮想化されるクラウドベース展開では、仮想ＳＴＰリソースを増減させる必要があるであろう。ＳＴＰリソースを増やすには、ＳＳ７リンクおよびリンクセットを実装するＳＴＰへのＩＰベース接続を追加または削除する必要があるであろう。ＳＳ７ネットワークでは、リンクまたはシグナリングリンクは、隣接するノード間の接続である。リンクセットは、シグナリングリンクを論理的にグループ化したものである。リンクおよびリンクセットを追加および削除するには、当該リンクおよびリンクセットに対応付けられたＩＰアドレスおよびポート番号を手作業で再構成する必要があり得る。このような構成を手作業で行うことは、非常に手間がかかり、リソースの再構成が柔軟に行われる必要があるクラウドベースのＳＴＰ展開には適さない。ＳＴＰリソースのベアメタルまたはオンプレミス展開においても、再構成について同様の問題が生じる可能性がある。
したがって、これらの問題を鑑みて、ＳＴＰのメッセージプロセッサ間でＳｉｇｔｒａｎ接続を分散させる改良された方法、システム、およびコンピュータ読み取り可能な媒体が必要とされている。
概要
本明細書において説明する主題は、ＳＴＰのメッセージプロセッサ間でＳｉｇｔｒａｎ接続を分散させる方法、システム、およびコンピュータ読み取り可能な媒体を含む。ＳＴＰのメッセージプロセッサ間でＳｉｇｔｒａｎ接続を分散させる１つの方法は、ＳＴＰの複数のメッセージプロセッサへのフロントエンドとして接続負荷分散装置を提供するステップを含む。この方法は、さらに、接続負荷分散装置が、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスをＳＳ７ピアに公開するステップを含む。方法は、さらに、接続負荷分散装置が公開したＩＰアドレスで接続を待つようにＳＴＰのメッセージプロセッサを初期化するステップを含む。方法は、さらに、ＩＰアドレスにアドレス指定されたＳｉｇｔｒａｎメッセージを、接続負荷分散装置において受信するステップを含む。方法は、さらに、ＳｉｇｔｒａｎメッセージがＳｉｇｔｒａｎ接続の最初のメッセージであるかＳｉｇｔｒａｎ接続上の後続メッセージであるか、およびＳｉｇｔｒａｎメッセージが、メッセージプロセッサのうちの１つが割り当てられたＳｉｇｔｒａｎ接続についてのメッセージであるかどうかを、接続負荷分散装置が判断するステップを含む。方法は、さらに、メッセージが最初のメッセージであるか後続メッセージであるかに基づいて、および、Ｓｉｇｔｒａｎメッセージが、メッセージプロセッサのうちの１つが割り当てられたＳｉｇｔｒａｎ接続についてのメッセージであるかどうかに基づいて、メッセージを削除するまたはメッセージプロセッサのうちの１つに転送するステップを含む。
本明細書において説明する主題の一態様によると、メッセージプロセッサは、物理ＳＴＰの物理メッセージプロセッサから構成される。このようなＳＴＰは、電気通信ネットワーク事業者のネットワークにおいて、オンプレミス展開されてもよい。
本明細書において説明する主題の別の態様によると、メッセージプロセッサは、仮想ＳＴＰの仮想メッセージプロセッサから構成される。このようなＳＴＰおよびそのメッセージプロセッサは、クラウドネットワークにおいて展開されてもよく、基盤となるハードウェアへのアクセスを仮想化するハイパーバイザ層上で動作する仮想処理リソースを含んでもよい。
本明細書において説明する主題のさらに別の態様によると、接続負荷分散装置が公開したＩＰアドレスをメッセージプロセッサのループバックインターフェースに対応付けてもよい。ＩＰアドレスをメッセージプロセッサのループバックアドレスに対応付けることによって、メッセージプロセッサは、ＩＰアドレスを含んだＡＲＰ（Ａｄｄｒｅｓｓ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）メッセージまたはＩＣＭＰｖ６（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｖｅｒｓｉｏｎ ６）近隣探索メッセージを同報通信することなく、エイリアスとしてＩＰアドレスを利用することが可能になる。
本明細書において説明する主題のさらに別の態様によると、Ｓｉｇｔｒａｎ接続の負荷を分散させる方法は、ＩＰアドレスを接続負荷分散装置の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレスに対応付けるＧｒａｔｕｉｔｏｕｓＡＲＰ（Ａｄｄｒｅｓｓ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）メッセージまたはＩＣＭＰｖ６近隣探索メッセージを接続負荷分散装置が同報通信するステップを含む。
本明細書において説明する主題のさらに別の態様によると、メッセージは、ＳＴＰのメッセージプロセッサのうちの１つが割り当てられていないＳｉｇｔｒａｎ接続の最初のメッセージである。メッセージが最初のメッセージであると判断され、メッセージプロセッサのうちの１つに接続が割り当てられていない場合、負荷分散アルゴリズムを用いて、最初のメッセージが確立を開始するつもりのＳｉｇｔｒａｎ接続にメッセージプロセッサのうちの１つが割り当てられる。次に、Ｓｉｇｔｒａｎ接続に割り当てられたメッセージプロセッサにＳｉｇｔｒａｎメッセージが転送される。
本明細書において説明する主題のさらに別の態様によると、負荷分散アルゴリズムを用いてメッセージプロセッサのうちの１つをＳｉｇｔｒａｎ接続に割り当てるステップは、各メッセージプロセッサに割り当てられたＳｉｇｔｒａｎ接続の数を示すグループカウントをメッセージプロセッサごとに保持するステップを含む。メッセージプロセッサごとに、メッセージプロセッサのグループカウントと、複数のメッセージプロセッサのグループカウントのうち最も低いグループカウントとのグループカウント差を算出する。リンク分散しきい値未満のグループカウント差を有するメッセージプロセッサは、接続分散候補として含められる。リンク分散しきい値以上のグループカウント差を有するメッセージプロセッサは、接続分散候補から除外される。
本明細書において説明する主題のさらに別の態様によると、Ｓｉｇｔｒａｎ接続の負荷を分散させる方法は、メッセージプロセッサのうちの１つの故障および再接続を検出するステップと、これに応じてＳｉｇｔｒａｎ接続分散の候補として再接続されたメッセージプロセッサを用いるステップとを含む。
本明細書において説明する主題のさらに別の態様によると、メッセージがＳｉｇｔｒａｎ接続に対応付けられた最初のメッセージであるか後続メッセージであるかを判断するステップは、メッセージが後続メッセージであると判断するステップを含んでもよい。後続メッセージに対応付けられたＳｉｇｔｒａｎ接続がメッセージプロセッサのうちの１つに割り当てられているかどうかを判断するステップは、Ｓｉｇｔｒａｎ接続がメッセージプロセッサのうちの１つに割り当てられていると判断するステップを含んでもよい。Ｓｉｇｔｒａｎ接続がメッセージプロセッサのうちの１つに割り当てられている後続メッセージであるとメッセージが判断された場合、割り当てられたメッセージプロセッサにメッセージを転送してもよい。
本明細書において説明する主題のさらに別の態様によると、Ｓｉｇｔｒａｎ接続の負荷を分散させる方法は、ＳＴＰのメッセージプロセッサからの出力トラフィックを、接続負荷分散装置をバイパスしてＳＳ７ピアに転送するステップを含む。
本明細書において説明する主題のさらに別の態様によると、信号中継局（ＳＴＰ）のプロセッサ間でＳｉｇｔｒａｎ接続を分散させるシステムを提供する。システムは、Ｓｉｇｔｒａｎ接続で受信したＳｉｇｔｒａｎメッセージをルーティングするための複数のメッセージプロセッサを含む信号中継局（ＳＴＰ）を備える。システムは、さらに、ＳＴＰのメッセージプロセッサへのフロントエンドとして動作する接続負荷分散装置を備える。接続負荷分散装置は、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスをＳＳ７ピアに公開するように構成される。メッセージプロセッサは、接続負荷分散装置が公開したＩＰアドレスで接続を待つように初期化される。接続負荷分散装置は、ＩＰアドレスにアドレス指定されたＳｉｇｔｒａｎメッセージを受信し、ＳｉｇｔｒａｎメッセージがＳｉｇｔｒａｎ接続の最初のメッセージであるかＳｉｇｔｒａｎ接続の後続メッセージであるか、および、Ｓｉｇｔｒａｎメッセージが、メッセージプロセッサのうちの１つが割り当てられたＳｉｇｔｒａｎ接続についてのメッセージであるかどうかを判断するように構成される。接続負荷分散装置は、判断するステップの結果に基づいて、メッセージプロセッサのうちの１つにＳｉｇｔｒａｎメッセージを転送するように構成される。
本明細書において説明する主題のさらに別の態様によると、接続負荷分散装置は、ＩＰアドレスを接続負荷分散装置のＭＡＣアドレスに対応付けるＧｒａｔｕｉｔｏｕｓＡＲＰメッセージまたはＩＣＭＰｖ６近隣探索メッセージを同報通信するように構成される。
本明細書において説明する主題のさらに別の態様によると、接続負荷分散装置は、メッセージが、メッセージプロセッサのうちの１つが割り当てられていないＳｉｇｔｒａｎ接続の最初のメッセージであると判断し、負荷分散アルゴリズムを用いて、最初のメッセージが確立を開始するつもりのＳｉｇｔｒａｎ接続をメッセージプロセッサのうちの１つに割り当て、Ｓｉｇｔｒａｎ接続に割り当てられたメッセージプロセッサにＳｉｇｔｒａｎメッセージを転送する。
本明細書において説明する主題のさらに別の態様によると、接続負荷分散装置は、各メッセージプロセッサに割り当てられたＳｉｇｔｒａｎ接続の数を示すグループカウントをメッセージプロセッサごとに保持するように構成され、接続負荷分散装置は、さらに、メッセージプロセッサごとに、メッセージプロセッサのグループカウントと、複数のメッセージプロセッサのグループカウントのうち最も低いグループカウントとのグループカウント差を算出し、リンク分散しきい値未満のグループカウント差を有するメッセージプロセッサを接続分散候補として含めるように構成される。
本明細書において説明する主題のさらに別の態様によると、接続負荷分散装置は、メッセージプロセッサのうちの１つの故障および再接続を検出し、これに応じてＳｉｇｔｒａｎ接続分散の候補として再接続されたメッセージプロセッサを用いるように構成される。
本明細書において説明する主題のさらに別の態様によると、メッセージプロセッサは、ＳＴＰからの出力トラフィックを、接続負荷分散装置をバイパスしてＳＳ７ピアに転送するように構成される。
本明細書において説明する主題のさらに別の態様によると、実行可能な命令を格納した非一時的なコンピュータ読み取り可能な媒体であって、命令は、コンピュータのプロセッサによって実行されると、コンピュータにステップ実行させる。これらのステップは、ＳＴＰの複数のメッセージプロセッサへのフロントエンドとして接続負荷分散装置を提供するステップを含む。ステップは、さらに、接続負荷分散装置が、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスをＳＳ７ピアに公開するステップを含む。ステップは、さらに、接続負荷分散装置が公開したＩＰアドレスで接続を待つようにＳＴＰのメッセージプロセッサを初期化するステップを含む。ステップは、さらに、ＩＰアドレスにアドレス指定されたＳｉｇｔｒａｎメッセージを、接続負荷分散装置において受信するステップを含む。ステップは、さらに、ＳｉｇｔｒａｎメッセージがＳｉｇｔｒａｎ接続の最初のメッセージであるかＳｉｇｔｒａｎ接続の後続メッセージであるかを、接続負荷分散装置が判断するステップを含む。ステップは、さらに、判断するステップの結果に基づいて、接続負荷分散装置が、メッセージプロセッサのうちの１つにＳｉｇｔｒａｎメッセージを転送するステップを含む。
本明細書において説明する主題は、ハードウェアおよび／またはファームウェアと組み合わせたソフトウェアで実現できる。たとえば、本明細書において説明する主題は、プロセッサによって実行されるソフトウェアで実現できる。一例示的な実施態様では、本明細書において説明する主題は、コンピュータによって実行可能な命令を格納した非一時的なコンピュータ読み取り可能な媒体を用いて実現でき、当該実行可能な命令は、コンピュータのプロセッサによって実行されると、当該コンピュータにステップを実行させる。本明細書において説明する主題を実現するのに適した例示的なコンピュータ読み取り可能な媒体として、ディスク記憶装置、チップ記憶装置、プログラム可能な論理回路、および特定用途向け集積回路など、非一時的なコンピュータ読み取り可能な媒体などが挙げられる。これに加えて、本明細書において説明する主題を実現するコンピュータ読み取り可能な媒体は、１つのデバイスまたは１つのコンピューティングプラットフォーム上に位置してもよいし、複数のデバイスまたは複数のコンピューティングプラットフォーム間で分散されてもよい。
ここで、本明細書において説明する主題を、添付の図面を参照しながら説明する。
ＳＴＰのメッセージプロセッサへの従来のＳｉｇｔｒａｎ接続の分散を示すブロック図である。 メッセージプロセッサがダウンしたときの、ＳＴＰにあるメッセージプロセッサ間での従来のＳｉｇｔｒａｎ接続の分散を示すネットワーク図である。 接続負荷分散装置を用いた、ＳＴＰにあるメッセージプロセッサ間でのＳｉｇｔｒａｎ接続の分散を示すネットワーク図である。 接続負荷分散装置をバイパスして、ＳＴＰからの出力トラフィックをルーティングする様子を示すネットワーク図である。 接続負荷分散装置の初期化を示すメッセージフロー図である。 ＳＴＰのメッセージプロセッサの初期化を示すメッセージフロー図である。 接続負荷分散装置を用いた、ＳＴＰのメッセージプロセッサ間のＳｉｇｔｒａｎ接続の分散を示すメッセージフロー図である。 接続負荷分散装置を用いた、ＳＴＰにある既存のＳｉｇｔｒａｎ接続に対応付けられたメッセージの処理を示すメッセージフロー図である。 故障したメッセージプロセッサを再接続した後、接続負荷分散装置を用いてメッセージをルーティングする様子を示すネットワーク図である。 接続負荷分散装置、および複数のメッセージプロセッサを備える信号中継局のブロック図である。 接続負荷分散装置を用いた、ＳＴＰのメッセージプロセッサ間でＳｉｇｔｒａｎメッセージを分散させるための例示的な処理を説明するフローチャートである。
詳細な説明
ＳＴＰプロセッサ間でＳｉｇｔｒａｎ接続を分散させる方法、システム、およびコンピュータ読み取り可能な媒体を開示する。図１は、ＳＴＰのメッセージプロセッサ間でＳｉｇｔｒａｎ接続を分散させるための従来のシステムを示す図である。図１では、ＳＴＰ１００からの信号転送には、複数のメッセージプロセッサ１０２１～１０２Ｎが含まれる。各メッセージプロセッサ１０２１～１０２Ｎは、ＳＳ７ピア１０４など外部デバイスへの専用の接続（リンクと称される）を有する。この例示では、ＳＳ７リンクには、１～Ｋの番号が付けられている。リンク１～Ｋによって、リンクセットと称される論理グループが形成される。複数のメッセージプロセッサによって１つのＳＳ７ポイントコードが表される。メッセージプロセッサ１０２１～１０２Ｎの各々は、２つのＥｔｈｅｒｎｅｔ機器１０６ａおよび１０６ｂを有する。ＳＴＰ１００のメッセージプロセッサとＳＳ７ピア１０４のシグナリングデバイス１０８との間でマルチホームＳＣＴＰ（Ｓｔｒｅａｍ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アソシエーション１１０および１１２が確立される。マルチホームＳＣＴＰアソシエーションとは、プロセス間の接続であり、各エンドポイントのプロセスが２つ以上のＩＰアドレスを有する。この例示では、ＩＰアドレスＩＰ－ＳＴＰ－１－ａおよびＩＰ－ＳＴＰ－Ｎ－ａは、マルチホームＳＴＰアソシエーションのパス「ａ」の一端に対応付けられたＩＰアドレスである。同様に、ＩＰアドレスＩＰ－ＳＴＰ－１－ｂおよびＩＰ－ＳＴＰ－Ｎ－ｂは、マルチホームＳＣＴＰアソシエーションのパス「ｂ」の一端に対応付けられたＩＰアドレスである。ＩＰアドレスＩＰ－ＳＴＰ－１－ａ、ＩＰ－ＳＴＰ－Ｎ－ａ、ＩＰ－ＳＴＰ－１ｂ、およびＩＰ－ＳＴＰ－Ｎ－ｂは、ＳＳ７ピア１０４に公開されている。その結果、メッセージプロセッサ１０２１－１０２Ｎのうちの１つが故障した場合、または新しいメッセージプロセッサが追加された場合、ＳＳ７ピア１０４の再構成が必要になる。
マルチホームＳＣＴＰアソシエーション１１０および１１２は、各々、ＳＴＰ１００の２つの異なるメッセージプロセッサ上に複数のエンドポイントを有する。したがって、メッセージプロセッサ１０２１～１０２Ｎのうちの１つが故障した場合、マルチホーム接続またはマルチホームアソシエーションに対応付けられたその他のメッセージプロセッサにトラフィックを自動的に切り替えることができる。しかしながら、ＳＣＴＰアソシエーションの残りのパスは、容量が縮小された状態で動作することになる。メッセージプロセッサが利用可能になると、故障後または増加操作中のいずれかで当該新しいメッセージプロセッサ用のＩＰアドレスを用いて新しいリンクを構成しなければならない。このような構成は、リモートにあるＳＴＰピアにとって手間がかかり、プロセッサへの負荷が高くなり得る。
図２は、メッセージプロセッサのうちの１つが故障した場合に生じる処理を示す図である。図２では、ステップ１では、メッセージプロセッサ１０２１が故障する。ステップ２では、メッセージプロセッサ１０２１に接続されたリンクのすべてが落ちる。メッセージプロセッサ１０２１への再接続も失敗する。ＳＴＰ１００に接続されたリモートにあるピアノードにとって、リンクは、冗長モードに基づいて、１つのメッセージプロセッサ上にあってもよく、複数のメッセージプロセッサ間で分散されていてもよい。故障が発生した場合、ＳＳ７ピア１０４は、別のメッセージプロセッサの固定ＩＰを用いて、影響を受けたリンクを再構成しようと試みる。これは、手間がかかり得る。
図２に示したシナリオの別の課題は、最も負荷が小さいメッセージプロセッサに接続を自動的に分散することが可能でない場合があることである。たとえば、Ｓｉｇｔｒａｎ接続によってメッセージプロセッサ１０２１に不均衡に負荷がかかっている場合、負荷分散が可能でない場合がある。なぜならば、メッセージプロセッサ１０２１～１０２Ｎの相対的な負荷をＳＳ７ピア１０４が知らないからである。図２に示したシナリオの別の課題は、ＳＴＰのメッセージプロセッサがダウンした場合、当該故障したメッセージプロセッサに接続されたリンクは、その他のＳＴＰのメッセージプロセッサに自動的に分散されず、その他のＳＴＰのメッセージプロセッサとのリンクを再構成するよう手作業の介入を行わない限り、リンクセットは、容量が減った状態で動作することになる。上述したように、マルチホームＳｉｇｔｒａｎ接続を利用した場合、１つのパスに対応付けられたメッセージプロセッサが故障すると、マルチホームＳｉｇｔｒａｎ接続に対応付けられた代替リンクでＳＴＰにメッセージが送信されてもよい。しかしながら、図２に示すように、１つのメッセージプロセッサが故障すると、１つのリンクセットに対応付けられたシグナリングリンクのうち半数が機能しなくなり、リンクセットの容量が減ってしまう。これらの問題に鑑みて、信号中継局にあるメッセージプロセッサ間でのＳｉｇｔｒａｎ接続の分散を改善する必要がある。
図３は、接続負荷分散装置を用いた、ＳＴＰにおけるＳｉｇｔｒａｎ接続の分散を示すネットワーク図である。図３を参照すると、接続負荷分散装置１５０は、ＳＴＰ１００のメッセージプロセッサ１０２１～１０２Ｎへのフロントエンドとして機能する。接続負荷分散装置１５０は、各ネットワーク上のＩＰアドレスをＳＳ７ピア１０４に公開する。この例示では、公開されているＩＰアドレスは、ネットワークＡ用のＩＰ－ＳＴＰ－ａ、およびネットワークＢ用のＩＰ－ＳＴＰ－ｂである。これらのＩＰアドレスは、ＳＴＰ１００のメッセージプロセッサ間で分散させる必要があるメッセージに対して接続負荷分散装置１５０が認識する公開ＩＰアドレスである。接続負荷分散装置１５０は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔインターフェース１５２Ａおよび１５２Ｂを備える。ＩＰアドレスを公開するステップは、ＩＰアドレスＩＰ－ＳＴＰ－ａおよびＩＰ－ＳＴＰ－ｂをＥｔｈｅｒｎｅｔインターフェース１５２Ａおよび１５２ＢのＭＡＣアドレスと対応付けるＧｒａｔｕｉｔｏｕｓＡＲＰメッセージをＳＳ７ピア１０４に同報通信するステップを含んでもよい。ネットワークにおいてＩＰバージョン４が使われている場合、ＧｒａｔｕｉｔｏｕｓＡＲＰメッセージを用いて、ＳＴＰプロセッサ間の負荷分散のために接続負荷分散装置が使用するＩＰアドレスを公開してもよい。ＩＰバージョン６が使われている場合、ＧｒａｔｕｉｔｏｕｓＡＲＰメッセージを同報通信するのではなく、ＩＣＭＰｖ６近隣探索メッセージを用いてＩＰアドレスおよび対応するＭＡＣアドレスをＳＳ７ピアに同報通信してもよい。通常、ＩＰアドレスは、接続負荷分散装置１５０に隣接するボーダーゲートウェイに公開され、当該ボーダーゲートウェイは、ボーダーゲートウェイプロトコル（ＢＧＰ）またはその他の適したＩＰ経路探索機構を用いてこれらのＩＰアドレスをその他のＳＳ７ノードに伝達する。
図１および図２に示す例と同様に、メッセージプロセッサ１０２１および１０２ＮとＳＳ７ピア１０４との間でマルチホームＳＣＴＰアソシエーションが確立されてもよい。Ｍ３ＵＡなど、アダプテーション層プロトコルを用いて、マルチホームＳＣＴＰアソシエーションでＳＳ７トラフィックをＳＴＰ１００に送受信してもよい。
図３に示す例ではメッセージプロセッサ１０２１～１０２ＮとＳＳ７ピア１０４との間のマルチホームＳＣＴＰアソシエーションを示したが、本明細書において説明する主題は、このような実施態様に限定されない。接続負荷分散装置１５０は、ＳＳ７ピアとＳＴＰのメッセージプロセッサとの間の、単一ホームＳＣＴＰアソシエーション間、すなわち、各エンドポイントに対応付けられた１つのＩＰアドレスのみを有する単一ホームＳＣＴＰアソシエーション間の接続の負荷を分散させるために用いられてもよい。
本明細書において使用するとき、「Ｓｉｇｔｒａｎ接続」という用語は、Ｓｉｇｔｒａｎトラフィックを運ぶためにＩＰネットワーク上で確立されるＳＳ７エンドポイント間の接続を指すために用いられる。Ｓｉｇｔｒａｎ接続の例として、ＳＣＴＰアソシエーションがある。
また、各メッセージプロセッサ１０２１～１０２Ｎは、接続負荷分散装置１５０が公開したＩＰアドレスで接続を待つようにメッセージプロセッサ１０２自体を構成する。たとえば、メッセージプロセッサ１０２１は、ＩＰアドレスＩＰ－ＳＴＰ－ａおよびＩＰ－ＳＴＰ－ｂで接続を待ってもよい。接続を待つようにメッセージプロセッサを構成するステップは、所与のＩＰアドレスおよびポート上でソケットに対して接続待ちコマンドを実行するステップを含んでもよい。
接続負荷分散装置１５０は、上述した問題の少なくとも一部に対処する。ＳＴＰのメッセージプロセッサに接続するために使われる１セットの公開ＩＰアドレスをのみを公開し、メッセージプロセッサがサービスに含められたりサービスから外されたりするのに関わらず同じセットのＩＰアドレスを使い続けることによって、ＳＴＰのメッセージプロセッサでの変更に対して、リンクおよびリンクセットを手作業で再構成する必要がなくなる。公開ＩＰアドレス情報を変更することなく、ＳＴＰ１００の規模を増減させることができる。構成における変更は、ＳＳ７ピア１０４にトランスペアレントである。なぜならば、新しいメッセージプロセッサは、接続負荷分散装置１５０が公開したＩＰアドレスの既存のセットからＩＰアドレスを使用するからである。図３では、接続負荷分散装置１５０は、ＩＰアドレスＩＰ－ＳＴＰ－ａおよびＩＰ－ＳＴＰ－ｂのみをＳＳ７ピア１０４に公開する。ＳＴＰのメッセージプロセッサ１０２１～１０２Ｎは、各々、接続負荷分散装置１５０が公開したＩＰアドレスのセットを認識する。新しい物理メッセージプロセッサまたは仮想メッセージプロセッサは、同じセットのＩＰアドレスを認識するように構成される。その結果、メッセージプロセッサがサービスに追加またはサービスから削除された場合、構成におけるこのような変更は、ＳＳ７ピア１０４にトランスペアレントである。
また、接続負荷分散装置１５０は、ＳＳ７メッセージプロセッサ１０２１～１０２Ｎ間のＳｉｇｔｒａｎ接続を分散させてもよい。ＳＴＰ１００におけるメッセージ処理能力が失われたまたは減少した場合、接続負荷分散装置１５０は、使用可能なＳＳ７メッセージプロセッサ間でリンクを分散し直すことによって、リモートにあるＳＳ７ピア１０４とのサービス中断を回避してもよい。同様に、ＳＴＰ１００において処理能力が追加された場合、接続負荷分散装置１５０は、リモートにあるＳＳ７ピアにトランスペアレントなやり方で、使用可能なメッセージプロセッサ間でＳｉｇｔｒａｎ接続を分散し直してもよい。
また、図３は、接続負荷分散装置１５０を用いた、入力トラフィックのルーティングを示すために用いられ得る。図３では、ＳＳ７ピア１０４上のシグナリングデバイス１０８からのトラフィックは、接続負荷分散装置１５０が公開した公開ＩＰアドレスＩＰ－ＳＴＰ－ａまたはＩＰ－ＳＴＰ－ｂにアドレス指定される。接続負荷分散装置１５０は、メッセージトラフィックを受信し、メッセージごとに、このメッセージがＳｉｇｔｒａｎ接続に対応付けられた最初のメッセージであるか、Ｓｉｇｔｒａｎ接続に対応付けられた後続メッセージであるかを判断する。最初のメッセージは、メッセージプロセッサが割り当てられていない接続要求メッセージである。ＳＣＴＰアソシエーションの場合、最初のメッセージの例として、ＳＣＴＰ ＩＮＩＴメッセージがある。ＳＣＴＰプロトコルでは、ＩＮＩＴメッセージは、リモートエンドポイントとのＳＣＴＰアソシエーションの確立を開始するために使われるメッセージである。ＩＮＩＴメッセージは、ＩＮＩＴメッセージを送るエンドポイントに対応付けられたＩＰアドレスのリストを含む。
後続メッセージとは、ＳＣＴＰ Ｃｏｏｋｉｅ－Ｅｃｈｏメッセージ、ＳＡＣＫ（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）、ハートビート、ハートビートＡＣＫまたはデータメッセージなど、ＳＣＴＰアソシエーションの最初のメッセージの後に送られるメッセージである。メッセージが最初のメッセージであると判断された場合、接続負荷分散装置１５０は、負荷分散アルゴリズムを用いて、メッセージプロセッサ１０２１～１０２Ｎのうちの１つにこのメッセージを割り当ててもよい。メッセージがＳｉｇｔｒａｎ接続に対応付けられた後続メッセージであると判断された場合、接続負荷分散装置１５０は、Ｓｉｇｔｒａｎ接続に予め割り当てられたメッセージプロセッサ１０２１～１０２Ｎにこのメッセージをルーティングする。メッセージが後続メッセージであって、Ｓｉｇｔｒａｎ接続にメッセージプロセッサが割り当てられていない場合、接続負荷分散装置１５０は、このメッセージを削除してもよい。
図４は、ＳＴＰ１００からリモートにあるＳＳ７ピア１０４までの送信メッセージトラフィックの流れを示す図である。接続負荷分散装置１５０周辺でトラフィックがルーティングされる機構は、ＲＩＰまたはＯＳＰＦ（Ｏｐｅｎ Ｓｈｏｒｔｅｓｔ Ｐａｔｈ Ｆｉｒｓｔ）など、ＳＴＰ１００からシグナリングデバイス１０８までのルーティングパスが標準のＲＩＰ（Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を用いて決定されるＩＰルーティングプロトコルを含む。このようなパスには、接続負荷分散装置１５０が含まれなくてもよい。接続負荷分散装置が用いる公開ＩＰアドレスについてＧｒａｔｕｉｔｏｕｓＡＲＰメッセージまたはＩＣＭＰｖ６近隣探索メッセージが同報通信されるので、当該公開ＩＰアドレスにアドレス指定された受信メッセージ（すなわち、ＳＳ７ピアからＳＴＰのメッセージプロセッサのうちの１つへのメッセージ）は、接続負荷分散装置を通過するようにルーティングされる。送信メッセージは、接続負荷分散装置の公開ＩＰアドレスにアドレス指定されない。むしろ、宛先ＳＳ７ピアのＩＰアドレスにアドレス指定される。上記したように、ＳＳ７ピアまでのルートには、接続負荷分散装置１５０が含まれなくてもよいので、送信メッセージ（すなわち、ＳＴＰのメッセージプロセッサからＳＣＴＰアソシエーションの他端にあるＳＳ７ピアへのメッセージ）は、ＲＩＰまたはＯＳＰＦを用いて決定されるルートでルーティングされてもよい。これらのルートは、接続負荷分散装置１５０をバイパスするルートである。
図５および図６は、接続負荷分散装置の初期化を示す図である。図５を参照すると、ステップＡ１では、接続負荷分散装置１５０が、接続負荷分散装置が存在するネットワークごとのＩＰアドレスをＳＳ７ピアに公開する。例示では、ＳＳ７ピアは、ボーダーゲートウェイ１５６である。ＩＰアドレスを公開するステップは、ＩＰアドレスＩＰ－ＳＴＰ－ａをＭＡＣアドレスＭＡＣ－ａに対応付け、ＩＰアドレスＩＰ－ＳＴＰ－ｂをＭＡＣアドレスＭＡＣ－ｂに対応付けるＧｒａｔｕｉｔｏｕｓＡＲＰメッセージまたはＩＣＭＰｖ６近隣探索メッセージを同報通信することによって実現されてもよい。ステップＡ２では、ボーダーゲートウェイ１５６がそのＭＡＣまたはＡＲＰテーブルを更新して、ＩＰアドレスをＭＡＣアドレスと対応付ける。テーブル１６０は、接続負荷分散装置１５０からＧｒａｔｕｉｔｏｕｓＡＲＰメッセージを受信した後のボーダーゲートウェイ１５６のＡＲＰテーブルの構成例を示す。
図６は、メッセージプロセッサの初期化を示すフロー図である。図６を参照すると、ステップＢ１では、メッセージプロセッサのすべてが、ループバックインターフェース上で接続負荷分散装置１５０が公開したＩＰアドレスＩＰ－ＳＴＰ－ａおよびＩＰ－ＳＴＰ－ｂのエイリアスアドレスを構成する。ＩＰアドレスについてのＡＲＰメッセージまたはＩＣＭＰメッセージをメッセージプロセッサ１０２１～１０２Ｎが送信しないように、各メッセージプロセッサ１０２１～１０２Ｎのループバックインターフェース上でこれらのＩＰアドレスが構成される。ステップＢ２では、各メッセージプロセッサ１０２１～１０２Ｎが、プライマリパス用のＩＰアドレスＩＰ－ＳＴＰ－ａでの接続待ちを開始し、セカンダリパス用のＩＰアドレスＩＰ－ＳＴＰ－ｂでの接続待ちを開始するマルチホームレスポンダ接続を構成する。
初期化後、負荷分散アルゴリズムを用いて、ＳＴＰ１００にあるプロセッサ間でＳｉｇｔｒａｎ接続を分散させることができる。図７は、接続負荷分散装置１５０を用いた、ＳＳ７メッセージプロセッサへの新しいＳｉｇｔｒａｎ接続の分散を示すメッセージフロー図である。図７を参照して、ステップＣ１では、リモートＳＳ７クライアント１０４がリンクＬ１でのＳｉｇｔｒａｎ接続要求を送る。この接続要求の宛先ＩＰアドレスは、ＩＰアドレスＩＰ－ＳＴＰ－ａおよびＩＰ－ＳＴＰ－ｂを含む。この例では、送信元ＩＰアドレスは、Ｒ－ＩＰ－ｘおよびＲ－ＩＰ－ｙである。この接続要求の宛先ポートは、Ｐ１である。
ステップＣ２では、ボーダーゲートウェイ１５６がそのＭＡＣテーブルを照会して、ＩＰアドレスＩＰ－ＳＴＰ－ａに対応するＭＡＣアドレスについて問い合わせる。この例では、ボーダーゲートウェイ１５６は、接続負荷分散装置１５０のインターフェースに対応するアドレスＭＡＣ－ａの位置を特定する。したがって、ボーダーゲートウェイ１５６は、接続負荷分散装置１５０にメッセージを転送する。
ステップＣ３では、接続負荷分散装置１５０が接続分散アルゴリズムまたは負荷分散アルゴリズムを適用して、どのＳＴＰのメッセージプロセッサが接続要求を受信すべきかを決定する。この例では、負荷分散アルゴリズムの結果、メッセージプロセッサ１０２ｉにメッセージが送られることを想定する。一例では、接続負荷分散装置１５０は、アルゴリズム含まれる次のパラメータに基づいて負荷分散を行ってもよい。メッセージプロセッサごとに、接続負荷分散装置１５０は、グループカウントを保持してもよい。グループカウントは、所与のメッセージプロセッサに着地するリモートピアからのリンクの数を表す。最初に、すべてのメッセージプロセッサに関して、グループカウントは、ゼロに設定される。新しいＳｉｇｔｒａｎ接続がメッセージプロセッサに割り当てられるたびに、グループカウントはインクリメントされる。負荷分散アルゴリズムにおいて用いられ得る別のパラメータは、リンク分散しきい値である。リンク分散しきい値は、リンクセット全体で有効である。リンク分散しきい値は、グループカウント間のしきい値差を規定するためにユーザが設定する構成可能な値であり、しきい値差を上回ると、メッセージプロセッサは、負荷分散の対象にならない。たとえば、リンク分散しきい値は、４に設定されてもよい。接続負荷分散装置１５０が新しいＳｉｇｔｒａｎ接続要求を受信すると、接続負荷分散装置１５０は、メッセージプロセッサ１０２１、１０２ｉ、および１０２Ｎの各々のグループカウントを決定する。次に、接続負荷分散装置１５０は、グループカウントが最も小さいメッセージプロセッサを識別して、当該最も小さいグループカウントにリンク分散しきい値を加算する。最小グループカウントとリンク分散しきい値との総和よりも大きなグループカウントを有するメッセージプロセッサは、負荷分散の対象にならない。最小グループカウントとリンク分散しきい値との総和未満のグループカウントを有するメッセージプロセッサは、接続分散の候補になる。たとえば、メッセージプロセッサ１０２１、１０２ｉ、および１０２Ｎのグループカウントがそれぞれ１、３、および４であり、リンク分散しきい値が２である場合、メッセージプロセッサ１０２１および１０２ｉのみが接続分散の候補になる。
接続分散の候補の集合が識別されると、接続負荷分散装置１５０が、たとえばランダム選択アルゴリズムを用いて候補の中から１つを選択し、割り当てられたメッセージプロセッサに接続要求を転送してもよい（ステップＣ４を参照）。また、接続負荷分散装置１５０は、割り当てられたメッセージプロセッサにＳｉｇｔｒａｎ接続を対応付けるそのアソシエーションデータベースにおいて、エントリを作成してもよい。アソシエーションデータベースに格納され得るパラメータの例は、次の通りである。
｛Ｒ－ＩＰ－ｘ，Ｒ－ＩＰ－ｙ，Ｒ－Ｐｏｒｔ－－＞ＳＴＰ－ＭＰ－ｉ｝
この例では、Ｒ－ＩＰ－ｘおよびＲ－ＩＰ－ｙは、接続負荷分散装置１５０にＳＣＴＰ ＩＮＩＴメッセージを送信するＳＳ７ピアのＩＰアドレスである。１つのピアに対して２つ以上のＩＰアドレスが使用されてもよい。なぜならば、ピアがＳＣＴＰマルチホーミングを実装するからである。Ｒ－Ｐｏｒｔは、ＳＣＴＰ ＩＮＩＴメッセージにおいて送信ノードが使用するＳＣＴＰポート番号である。ＳＴＰ－ＭＰ－ｉは、接続に割り当てられたＳＴＰのメッセージプロセッサに対して接続負荷分散装置１５０が用いる識別子である。
上述したようなレコードが接続負荷分散装置１５０によって作成された後、同じＳＣＴＰアソシエーションで送られたＳＣＴＰデータメッセージまたはＳＣＴＰ制御メッセージなど、後続メッセージが同じＳＴＰのメッセージプロセッサに転送される。たとえば、ＳＣＴＰデータメッセージまたはＳＣＴＰ制御メッセージ（「チャンク」とも称す）が接続負荷分散装置１５０に到着すると、接続負荷分散装置１５０は、メッセージに含まれる送信元ＩＰアドレスおよびＳＣＴＰポート番号を用いて、そのアソシエーションデータベースのルックアップを実行してもよい。この例では、送信元ＩＰアドレスはＲ－ＩＰ－ｘおよびＲ－ＩＰ－ｙであり、送信元ポートはＲ－Ｐｏｒｔであると想定する。したがって、接続負荷分散装置１５０は、上述した例から一致するエントリの位置を特定し、割り当てられたＳＴＰのメッセージプロセッサＳＴＰ－ＭＰ－ｉにＳＣＴＰデータメッセージを転送する。
なお、接続負荷分散装置１５０においてＳＣＴＰ ＩＮＩＴメッセージが受信され、ＳＴＰのメッセージプロセッサのうちの１つとの接続が既に確立されている場合、接続負荷分散装置１５０は、割り当てられたＳＴＰのメッセージプロセッサにこのメッセージを転送する。割り当てられたメッセージプロセッサ上のＳＣＴＰアソシエーションステートマシンが、接続が確立済みのＩＮＩＴメッセージなど、ｏｕｔ－ｏｆ－ｓｔａｔｅメッセージを処理する。上記例で引き続き説明すると、送信元ＩＰアドレスＲ－ＩＰ－ｘおよびＲ－ＩＰ－ｙ、ならびに送信元ＳＣＴＰポートまたはＲ－Ｐｏｒｔを含んだＳＣＴＰ ＩＮＩＴメッセージが受信されると、接続負荷分散装置は、そのアソシエーションデータベースにおける一致するエントリの位置を特定し、接続負荷分散装置１５０は、割り当てられたメッセージプロセッサにＩＮＩＴメッセージを転送する。割り当てられたメッセージプロセッサは、当該ＩＮＩＴメッセージを受信し、ＳＣＴＰアソシエーションステートマシンの現在の状態に応じてＩＮＩＴメッセージを処理または削除してもよい。
図７に戻ると、ステップＣ５では、割り当てられたメッセージプロセッサが接続を受け付けて、ボーダーゲートウェイ１５６を介してリモートピアに応答を直接送る。接続負荷分散装置１５０は、送信メッセージのパスに存在しない。
図８は、接続負荷分散装置１５０による後続メッセージの処理を説明するメッセージフロー図である。上記したように、「後続メッセージ」という用語は、接続確立メッセージ以外のメッセージを指す。図８を参照すると、ステップＤ１では、Ｓｉｇｔｒａｎメッセージがリモートクライアント１０４からボーダーゲートウェイ１５６に到着する。宛先ＩＰアドレスＩＰ－ＳＴＰ－ａおよびＩＰ－ＳＴＰ－ｂ、送信元ＩＰアドレスＲ－ＩＰ－ｘおよびＲ－ＩＰ－ｙ、ならびに宛先ポートＰ１を含んだＳｉｇｔｒａｎメッセージが、リンクＬ１に到着する。
ステップＤ２では、メッセージに含まれるＩＰアドレスＩＰ－ＳＴＰ－ａおよびＩＰ－ＳＴＰ－ｂを用いて、ボーダーゲートウェイ１５６がそのＭＡＣテーブルを照会し、接続負荷分散装置１５０のＭＡＣアドレスを識別する。ステップＤ２では、ボーダーゲートウェイ１５６が、接続負荷分散装置１５０にＳｉｇｔｒａｎメッセージを転送する。
ステップＤ３では、接続負荷分散装置１５０がそのアソシエーションデータベースを照会し、ＳＴＰ１００のメッセージプロセッサに割り当て済みのＳｉｇｔｒａｎ接続に受信メッセージが対応付けられているかどうかを判断する。上記したように、アソシエーションデータベースは、ＳＴＰのメッセージプロセッサへのＳｉｇｔｒａｎ接続（ＳＣＴＰアソシエーション）の割り当て状況を常に把握するために接続負荷分散装置１５０が保持するデータベースである。Ｓｉｇｔｒａｎ接続をメッセージプロセッサと対応付けるためにアソシエーションデータベースにおいて用いられるパラメータは、送信元ＩＰアドレスと送信元ポートとを含んでもよい。この例では、ポートＰ１上のリモートＩＰアドレスＲ－ＩＰ－ｘを含んだメッセージが、ＳＴＰのメッセージプロセッサＳＴＰ－ＭＰ－ｉと対応付けられていると判断する。ステップＤ４では、接続負荷分散装置１５０が、メッセージプロセッサＳＴＰ－ＭＰ－ｉにメッセージを転送する。ステップＤ５では、メッセージプロセッサＳＴＰ－ＭＰ－ｉが、データ（またはその他の後続）メッセージを受け付けて、接続負荷分散装置１５０を通過せずにボーダーゲートウェイを介して同じＳＣＴＰアソシエーション上でリモートピアに応答を直接送る。アソシエーションデータベースにおいて対応付けられたエントリが見つからなかった接続負荷分散装置１５０が受信した後続メッセージは、削除される。
図９は、ＳＳ７メッセージプロセッサが再接続された後に接続負荷分散装置が実行する動作を示すネットワーク図である。図９を参照すると、ステップ１では、ＳＴＰ１００のメッセージプロセッサがダウンする。ステップ２では、故障したメッセージプロセッサに接続されたＳＳ７リンクもダウンする。ステップ３では、リモートにあるＳＳ７ピア１０４が、リンク１の再接続を試みる。この再接続は、故障したメッセージプロセッサが用いるＩＰアドレスと同じＩＰアドレスを用いて行われる。接続負荷分散装置１５０は、上述した接続分散アルゴリズムに基づいて、使用可能なメッセージプロセッサのうちの１つへの接続要求のルーティングをやり直す。
図１０は、接続負荷分散装置１５０およびＳＴＰ１００ブロック図である。図１０を参照して、接続負荷分散装置１５０は、ネットワークＡおよびＢ用にＥｔｈｅｒｎｅｔインターフェース１５２Ａおよび１５２Ｂをそれぞれ備える。また、接続負荷分散装置は、少なくとも１つのプロセッサ１５４を備える。Ｓｉｇｔｒａｎ接続分散部１５５は、プロセッサ１５４上で動作して、ＳＴＰ１００のメッセージプロセッサ１０２１～１０２Ｎ間でＳｉｇｔｒａｎ接続を分散させるための本明細書に記載のステップを実行してもよい。
ＳＴＰ１００は、メッセージプロセッサ１０２１～１０２Ｎを備える。各メッセージプロセッサは、ネットワークａおよびｂにそれぞれ接続されたＥｔｈｅｒｎｅｔインターフェース１０６Ａおよび１０６Ｂを備える。また、各メッセージプロセッサ１０２１～１０２Ｎは、プロセッサ１５８と、ＳＳ７／Ｓｉｇｔｒａｎ機能１５９とを含んでもよい。ＳＳ７／Ｓｉｇｔｒａｎ機能１５９は、ポイントコードに基づいてメッセージをルーティングするなどのＳＳ７機能、およびリモートピアとのマルチホームＳＣＴＰアソシエーションをセットアップするなどのＳｉｇｔｒａｎ機能を実行してもよい。各メッセージプロセッサ１０２１～１０２Ｎは、物理メッセージプロセッサであってもよく、仮想メッセージプロセッサであってもよい。物理メッセージプロセッサとして、各メッセージプロセッサ１０２１～１０２Ｎは、プリント配線基板であってもよく、バスまたはバックプレーンなど、通信媒体１６２を通してＳＴＰ１００におけるその他のプリント配線基板に接続される。仮想エンティティとして、各メッセージプロセッサ１０２１～１０２Ｎは、クラウドコンピューティングハードウェア上のハイパーバイザ上で動作する仮想マシンを表してもよい。よって、本明細書において説明する主題は、現実ＳＴＰまたは仮想ＳＴＰにある現実メッセージプロセッサまたは仮想メッセージプロセッサ間で接続を分散させることを含む。
図１１は、ＳＴＰのメッセージプロセッサ間でＳｉｇｔｒａｎ接続を分散させるための例示的な処理を示すフローチャートである。図１１を参照すると、ステップ２００では、接続負荷分散装置が、そのＩＰアドレスをリモートピアに公開する。接続負荷分散装置は、このＩＰアドレスを接続の負荷分散のために用いる。このステップは、ＧｒａｔｕｉｔｏｕｓＡＲＰメッセージを同報通信して、負荷分散のためのＩＰアドレスを接続負荷分散装置のＭＡＣアドレスと対応付けることによって実行されてもよい。ＩＰｖ６が用いられる場合、ＩＣＭＰｖ６近隣探索メッセージを隣接するノードに同報通信することによってステップ２００が実行されてもよい。
ステップ２０２では、ＳＴＰのメッセージプロセッサが、ループバックインターフェース上のエイリアスとしてＩＰアドレス用いて構成される。また、メッセージプロセッサは、当該ＩＰアドレスで接続を待つように構成される。ループバックインターフェースは、メッセージプロセッサがＩＰアドレスに関するＩＣＭＰｖ６近隣探索メッセージまたはＡＲＰメッセージを同報通信しないよう、用いられる。
ステップ２０４では、接続負荷分散装置においてＳｉｇｔｒａｎメッセージが受信される。Ｓｉｇｔｒａｎメッセージは、ＳＣＴＰコントロールチャンクまたはデータチャンクなど、ＳＣＴＰメッセージであってもよい。ＳＣＴＰメッセージは、ＳＳ７をＭ３ＵＡペイロードに含めてもよく、その他のＳＳ７をＳｉｇｔｒａｎペイロードに含めてもよい。
ステップ２０６では、このメッセージが最初のメッセージであるか、後続メッセージであるかを判断する。メッセージが最初のメッセージであるか後続メッセージであるかを判断するステップは、メッセージのＳＣＴＰチャンクタイプフィールドを調べるステップを含んでもよい。チャンクタイプフィールドは、ＳＣＴＰメッセージの種類を識別するコードを含む。０ｘ０１という値は、チャンクの種類がＩＮＩＴまたは最初（ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ）であることを示す。０ｘ００というチャンクの種類は、チャンクの種類がデータであること、または、メッセージがＳＣＴＰ接続を用いたアプリケーションのためのデータを含んでいることを示す。その他の対象となるチャンクの種類は、０ｘ０ａを含んでもよく、ＳＣＴＰアソシエーションを確立するためのハンドシェイク手順の一部であるＣｏｏｋｉｅ Ｅｃｈｏメッセージを識別する。
ステップ２０６においてメッセージが最初のメッセージであると判断された場合、制御は、ステップ２０６Ａに進む。ステップ２０６Ａでは、接続にメッセージプロセッサが割り当てられているかどうかを判断する。接続にメッセージプロセッサが割り当てられているかどうかを判断するステップは、メッセージに含まれる送信元ＩＰアドレスおよび送信元ＳＣＴＰポートを用いて、接続負荷分散装置１５０が保持するアソシエーションデータベースを照会するステップを含んでもよい。アソシエーションデータベースにおいて一致するレコードを特定できた場合、接続にメッセージプロセッサが割り当てられていると判断する。アソシエーションデータベースにレコードを特定できなかった場合、接続にメッセージプロセッサが割り当てられていないと判断する。
メッセージが最初のメッセージであり、かつ、接続にメッセージプロセッサが割り当てられている場合、制御は、ステップ２０８に進む。ステップ２０８では、接続に割り当てられているメッセージプロセッサにメッセージを転送する。割り当てられたメッセージプロセッサ上のＳＣＴＰアソシエーションステートマシンは、接続が確立済みのＩＮＩＴメッセージなど、ｏｕｔ－ｏｆ－ｓｔａｔｅメッセージを処理する。メッセージが最初のメッセージであり、かつ、接続にメッセージプロセッサが割り当てられていない場合、制御は、ステップ２１０に進む。ステップ２１０では、最初のメッセージが確立を開始するつもりのＳｉｇｔｒａｎ接続をメッセージプロセッサのうちの１つに割り当て、その結果、割り当てられたメッセージプロセッサとリモートＳＳ７ピアとの間にＳＣＴＰ／Ｓｉｇｔｒａｎ接続を確立する。ＳＣＴＰ接続の確立には、割り当てられたメッセージプロセッサからＳＳ７ピアへのＩＮＩＴ肯定応答メッセージの送信を必要とする。ＳＳ７ピアは、その後、割り当てられたメッセージプロセッサに接続負荷分散装置を介してＣＯＯＫＩＥ－ＥＣＨＯメッセージを送る。接続負荷分散装置は、ＣＯＯＫＩＥ－ＥＣＨＯ、データ、およびＳＣＴＰアソシエーションでＳＳ７ピアから受信したその他の非ＩＮＩＴメッセージを、ＳＣＴＰアソシエーションの後続メッセージとして扱う。
メッセージプロセッサのうちの１つにＳｉｇｔｒａｎ接続を割り当てるステップは、上述した負荷分散アルゴリズムを適用し、メッセージプロセッサへのＳｉｇｔｒａｎ接続の相対的な負荷を示すグループカウントに基づいて、接続分散候補を識別するステップと、その後、選択アルゴリズムを用いて接続分散候補の中から１つを選択するステップとを含んでもよい。負荷分散アルゴリズムが同様のＳｉｇｔｒａｎ接続負荷を有する接続分散候補を識別するので、選択アルゴリズムは、ランダム選択、ラウンドロビン選択など、任意の適した選択アルゴリズムであってもよい。メッセージプロセッサが選択されると、メッセージプロセッサにＳｉｇｔｒａｎ接続を割り当てることに関連する最後のステップは、接続負荷分散装置１５０が保持するアソシエーションデータベースに、メッセージに含まれる送信元ＩＰアドレスおよび送信元ＳＣＴＰポート番号を、割り当てられたＳＴＰのメッセージプロセッサに対応付けるレコードを作成するステップを含む。ＳＴＰのメッセージプロセッサのうちの１つに接続が割り当てられた後、制御は、ステップ２１０に進む。ステップ２１０では、割り当てられたメッセージプロセッサにメッセージを転送する。
ステップ２０６に戻ると、メッセージが後続メッセージであると判断されると、制御は、ステップ２０６Ｂに進む。ステップ２０６Ｂでは、後続メッセージが対応付けられているＳｉｇｔｒａｎ接続にメッセージプロセッサが割り当てられているかどうかを判断する。上記したように、後続メッセージとして、ＳＣＴＰデータメッセージおよびＳＣＴＰ制御メッセージ（ＩＮＩＴメッセージ以外）などが挙げられる。後続メッセージにメッセージプロセッサが割り当てられているかどうかを判断するステップは、メッセージに含まれる送信元ＩＰアドレスおよび送信元ＳＣＴＰポート番号を用いて、接続負荷分散装置１５０が保持するアソシエーションデータベースのルックアップを実行することを含んでもよい。データベースにおいて一致するものを特定できた場合、接続がメッセージプロセッサのうちの１つに割り当てられていると判断してもよい。アソシエーションデータベースにおいて一致するものを特定できなかった場合、接続がメッセージプロセッサのうちの１つに割り当てられていないと判断してもよい。
メッセージが、ＳＴＰのメッセージプロセッサが割り当てられていないＳｉｇｔｒａｎ接続の後続メッセージである場合、制御は、ステップ２０７Ｂに進む。ステップ２０７Ｂでは、メッセージを破棄する。メッセージが、メッセージプロセッサが割り当てられているＳｉｇｔｒａｎ接続の後続メッセージである場合、制御は、ステップ２１０に進む。ステップ２１０では、Ｓｉｇｔｒａｎ接続に予め割り当てられているメッセージプロセッサにメッセージを転送する。
よって、本明細書に記載のステップを用いて、新しいＩＰアドレスを用いてリモートノード再構成する必要なしで現実および仮想ＳＴＰのメッセージプロセッサをシームレスにネットワークに追加したりネットワークから削除したりすることができる。また、接続負荷分散装置は、ＳＴＰにあるメッセージプロセッサの負荷を分散させる。本明細書において説明する主題は、現実ＳＴＰのメッセージプロセッサまたは仮想ＳＴＰのメッセージプロセッサ間でメッセージを分散させるために用いることができる。
今回開示した主題の様々な詳細は、今回開示した主題の範囲を逸脱することなく変更されてもよいと理解されるであろう。さらには、上記の説明はあくまで例示にすぎず、限定ではない。

Claims (20)

  1. 信号中継局（ＳＴＰ）のメッセージプロセッサ間でＳｉｇｔｒａｎ接続を分散させる方法であって、
    ＳＴＰの複数のメッセージプロセッサへのフロントエンドとして接続負荷分散装置を提供するステップと、
    前記接続負荷分散装置が、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスをＳＳ７ピアに公開するステップと、
    前記接続負荷分散装置が公開した前記ＩＰアドレスで接続を待つように前記ＳＴＰのメッセージプロセッサを初期化するステップと、
    前記ＩＰアドレスにアドレス指定されたＳｉｇｔｒａｎメッセージを、前記接続負荷分散装置において受信するステップと、
    前記ＳｉｇｔｒａｎメッセージがＳｉｇｔｒａｎ接続の最初のメッセージであるか後続メッセージであるかを、前記接続負荷分散装置が判断するステップと、
    前記Ｓｉｇｔｒａｎメッセージが、前記メッセージプロセッサのうちの１つが割り当てられたＳｉｇｔｒａｎ接続についてのメッセージであるかどうかを、前記接続負荷分散装置が判断するステップと、
    前記メッセージが最初のメッセージであるか後続メッセージであるか、および、前記Ｓｉｇｔｒａｎメッセージが、前記メッセージプロセッサのうちの１つが割り当てられたＳｉｇｔｒａｎ接続についてのメッセージであるかどうかに基づいて、前記メッセージを削除するまたは前記メッセージプロセッサのうちの１つに転送するステップとを含む、方法。
  2. 前記メッセージプロセッサは、物理ＳＴＰの物理メッセージプロセッサから構成される、請求項１に記載の方法。
  3. 前記メッセージプロセッサは、仮想ＳＴＰの仮想メッセージプロセッサから構成される、請求項１または２に記載の方法。
  4. 前記ＩＰアドレスを前記メッセージプロセッサのループバックインターフェースに対応付けるステップを含む、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
  5. 前記ＩＰアドレスを前記ＳＳ７ピアに公開するステップは、前記ＩＰアドレスを前記接続負荷分散装置の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレスに対応付けるＧｒａｔｕｉｔｏｕｓＡＲＰ（Ａｄｄｒｅｓｓ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）メッセージまたはＩＣＭＰｖ６（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｖｅｒｓｉｏｎ ６）近隣探索メッセージを前記接続負荷分散装置が同報通信するステップを含む、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
  6. 前記Ｓｉｇｔｒａｎメッセージは、前記メッセージプロセッサのうちの１つが割り当てられていないＳｉｇｔｒａｎ接続の最初のメッセージであり、前記方法は、さらに、負荷分散アルゴリズムを用いて、前記最初のメッセージが確立を開始するつもりの前記Ｓｉｇｔｒａｎ接続に前記メッセージプロセッサのうちの１つを割り当てるステップを含む、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
  7. 負荷分散アルゴリズムを用いて前記メッセージプロセッサのうちの１つを前記Ｓｉｇｔｒａｎ接続に割り当てるステップは、各メッセージプロセッサに割り当てられたＳｉｇｔｒａｎ接続の数を示すグループカウントを前記メッセージプロセッサごとに保持するステップと、メッセージプロセッサごとに、前記メッセージプロセッサのグループカウントと、前記複数のメッセージプロセッサのグループカウントのうち最も低いグループカウントとのグループカウント差を算出するステップと、リンク分散しきい値未満のグループカウント差を有するメッセージプロセッサを接続分散候補として含めるステップとを含む、請求項６に記載の方法。
  8. 前記メッセージプロセッサのうちの１つの故障および再接続を検出するステップと、これに応じてＳｉｇｔｒａｎ接続分散の候補として前記再接続されたメッセージプロセッサを用いるステップとを含む、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
  9. 前記メッセージが最初のメッセージであるか後続メッセージであるかは、前記メッセージがＳｉｇｔｒａｎ接続に対応付けられた後続メッセージであると判断するステップを含み、前記メッセージプロセッサのうちの１つが前記接続に割り当てられているかどうかを判断するステップは、前記メッセージプロセッサのうちの１つが前記接続に割り当てられていると判断するステップを含み、前記メッセージを転送または削除するステップは、前記接続に割り当てられた前記メッセージプロセッサに前記メッセージを転送するステップを含む、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
  10. 前記ＳＴＰのメッセージプロセッサからの出力トラフィックを、前記接続負荷分散装置をバイパスして前記ＳＳ７ピアに転送するステップを含む、先行する請求項のいずれか１項に記載の方法。
  11. 信号中継局（ＳＴＰ）のメッセージプロセッサ間でＳｉｇｔｒａｎ接続を分散させるシステムであって、
    Ｓｉｇｔｒａｎ接続で受信したＳｉｇｔｒａｎメッセージをルーティングするための複数のメッセージプロセッサを含む信号中継局（ＳＴＰ）と、
    前記ＳＴＰのメッセージプロセッサへのフロントエンドとして動作する接続負荷分散装置とを備え、
    前記接続負荷分散装置は、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスをＳＳ７ピアに公開するように構成され、
    前記メッセージプロセッサは、前記接続負荷分散装置が公開した前記ＩＰアドレスで接続を待つように初期化され、
    前記接続負荷分散装置は、前記ＩＰアドレスにアドレス指定されたＳｉｇｔｒａｎメッセージを受信し、前記ＳｉｇｔｒａｎメッセージがＳｉｇｔｒａｎ接続の最初のメッセージであるか後続メッセージであるかを判断し、前記Ｓｉｇｔｒａｎメッセージが、前記メッセージプロセッサのうちの１つが割り当てられたＳｉｇｔｒａｎ接続についてのメッセージであるかどうかを判断し、前記メッセージが最初のメッセージであるか後続メッセージであるか、および、前記Ｓｉｇｔｒａｎメッセージが、前記メッセージプロセッサのうちの１つが割り当てられたＳｉｇｔｒａｎ接続についてのメッセージであるかどうかに基づいて、前記メッセージを削除するまたは前記メッセージプロセッサのうちの１つに転送するように構成される、システム。
  12. 前記メッセージプロセッサは、物理ＳＴＰの物理メッセージプロセッサから構成される、請求項１１に記載のシステム。
  13. 前記メッセージプロセッサは、仮想ＳＴＰの仮想メッセージプロセッサから構成される、請求項１１または１２に記載のシステム。
  14. 前記ＩＰアドレスは、前記メッセージプロセッサのループバックインターフェースに対応付けられる、請求項１１～１３のいずれか１項に記載のシステム。
  15. 前記接続負荷分散装置は、前記ＩＰアドレスを前記接続負荷分散装置の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレスに対応付けるＧｒａｔｕｉｔｏｕｓＡＲＰ（Ａｄｄｒｅｓｓ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）メッセージまたはＩＣＭＰｖ６（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｖｅｒｓｉｏｎ ６）近隣探索メッセージを同報通信するように構成される、請求項１１～１４のいずれか１項に記載のシステム。
  16. 前記接続負荷分散装置は、前記Ｓｉｇｔｒａｎメッセージが、前記メッセージプロセッサのうちの１つが割り当てられていないＳｉｇｔｒａｎ接続の最初のメッセージであると判断し、負荷分散アルゴリズムを用いて、前記最初のメッセージが確立を開始するつもりの前記Ｓｉｇｔｒａｎ接続に前記メッセージプロセッサのうちの１つを割り当てる、請求項１１～１５のいずれか１項に記載のシステム。
  17. 前記接続負荷分散装置は、各メッセージプロセッサに割り当てられたＳｉｇｔｒａｎ接続の数を示すグループカウントを前記メッセージプロセッサごとに保持するように構成され、前記接続負荷分散装置は、さらに、メッセージプロセッサごとに、前記メッセージプロセッサのグループカウントと、前記複数のメッセージプロセッサのグループカウントのうち最も低いグループカウントとのグループカウント差を算出し、リンク分散しきい値未満のグループカウント差を有するメッセージプロセッサを接続分散候補として含めるように構成される、請求項６に記載の方法。
  18. 前記接続負荷分散装置は、前記メッセージプロセッサのうちの１つの故障および再接続を検出し、これに応じてＳｉｇｔｒａｎ接続分散の候補として前記再接続されたメッセージプロセッサを用いるように構成される、請求項１１～１６のいずれか１項に記載のシステム。
  19. 前記メッセージプロセッサは、前記ＳＴＰからの出力トラフィックを、前記接続負荷分散装置をバイパスして前記ＳＳ７ピアに転送するように構成される、請求項１１～１６のいずれか１項または請求項１８に記載のシステム。
  20. 実行可能な命令を格納した非一時的なコンピュータ読み取り可能な媒体であって、前記命令は、コンピュータのプロセッサによって実行されると、前記コンピュータにステップ実行させ、前記ステップは、
    ＳＴＰの複数のメッセージプロセッサへのフロントエンドとして接続負荷分散装置を提供するステップと、
    前記接続負荷分散装置が、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスをＳＳ７ピアに公開するステップと、
    前記接続負荷分散装置が公開した前記ＩＰアドレスで接続を待つように前記ＳＴＰのメッセージプロセッサを初期化するステップと、
    前記ＩＰアドレスにアドレス指定されたＳｉｇｔｒａｎメッセージを、前記接続負荷分散装置において受信するステップと、
    前記ＳｉｇｔｒａｎメッセージがＳｉｇｔｒａｎ接続の最初のメッセージであるか後続メッセージであるかを、前記接続負荷分散装置が判断するステップと、
    前記Ｓｉｇｔｒａｎメッセージが、前記メッセージプロセッサのうちの１つが割り当てられたＳｉｇｔｒａｎ接続についてのメッセージであるかどうかを、前記接続負荷分散装置が判断するステップと、
    前記メッセージが最初のメッセージであるか後続メッセージであるか、および、前記Ｓｉｇｔｒａｎメッセージが、前記メッセージプロセッサのうちの１つが割り当てられたＳｉｇｔｒａｎ接続についてのメッセージであるかどうかに基づいて、前記メッセージを削除するまたは前記メッセージプロセッサのうちの１つに転送するステップとを含む、非一時的なコンピュータ読み取り可能な媒体。
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