JP2001060959A

JP2001060959A - 高信頼化システム

Info

Publication number: JP2001060959A
Application number: JP11236520A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Nakamura; 豊中村
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-08-24
Filing date: 1999-08-24
Publication date: 2001-03-06

Abstract

(57)【要約】【課題】ＬＡＮを二重化して構成されたネットワークに
おいて、通常時は両方を現用系ＬＡＮとして使用するこ
とができ、障害時は通信プログラムがＬＡＮ障害を意識
することなく一方のＬＡＮに自動的に縮退して、ノード
間の通信を継続でき、更にＬＡＮ障害の検出および切替
えを早期に行うことができ、各ノード内の通信プログラ
ム間のコネクションを継続できるネットワークシステム
を提供することにある。【解決手段】各ノードに一つのネットワークアドレスを
設定する。各ノードは、各通信相手のノードに対し各Ｌ
ＡＮ毎に通信経路の障害を検出し、各通信経路毎に通信
可否の情報を持つ。各ノードは、通信相手のノードへデ
ータを送信するときに上記の情報をもとに通信可能な通
信経路を選択して送信する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＴＣＰ／ＩＰプロ
トコルを使用し、ＬＡＮを二重化して構成されたネット
ワークにおいて、ＬＡＮ障害が発生してもノード間の通
信を継続できる高信頼化システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルを使用
し、ＬＡＮを二重化して構成されたネットワークにおい
て、一方のＬＡＮの障害が発生してもノード間の通信を
継続するためには、各ノード内の通信プログラムがコネ
クションの切断等により障害を検出し、他方のＬＡＮを
使用してコネクションを再度開設し直す等、通信プログ
ラムが障害の検出、通信経路の切り替えを行っていた。
その為、全ての通信プログラムに通信経路の障害検出、
切り替えを行う機能を追加しなければならなかった。

【０００３】この問題を解決できる方法としては、特開
平７−２２６７５２号公報に記載のように、二重化され
たＬＡＮの一方を現用系、他方を予備系とし、各ノード
にＬＡＮを切替える切替装置を接続し、特定のノードが
現用系ＬＡＮの障害を検出し、全ての切替装置に切替信
号を送信することで、全てのノードが予備系のＬＡＮで
通信を継続していた。

【０００４】又は、特開平８−１４９１４５号公報に記
載のように、二重化されたＬＡＮの何れが現用系として
使用されているか、予備系とされているかを示す情報を
全てのノードが共通にもち、あるノードが現用系のＬＡ
Ｎで障害を検出したときに、その情報を現用系と予備系
を切替え、予備系のＬＡＮより他の全ノードに通知する
ことで、全てのノードが予備系のＬＡＮで通信を継続し
ていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、通常
時全てのノード間の通信は現用系ＬＡＮのみを使用し、
予備系ＬＡＮは障害が発生しない限り使用できない為、
設備の有効利用が図れないという問題があった。また、
上記従来技術では、各ノード内の通信プログラム間のコ
ネクションについては考慮されておらず、各ノードのネ
ットワークアドレスがそれぞれのＬＡＮ毎に異なる場合
には、ＬＡＮを切替えたときに通信プログラム間のコネ
クションを一旦切断し、切替え先のＬＡＮに対応するネ
ットワークアドレスを使用して再度開設し直す必要があ
った。

【０００６】本発明の目的は、ＬＡＮを二重化して構成
されたネットワークにおいて、通常時は両方を現用系Ｌ
ＡＮとして使用することができ、障害時は通信プログラ
ムがＬＡＮ障害を意識することなく一方のＬＡＮに自動
的に縮退してノード間の通信を継続でき、更にＬＡＮ障
害の検出および切替えを早期に行うことができ、各ノー
ド内の通信プログラム間のコネクションを継続できるネ
ットワークシステムを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、各ノードに一つのネットワークアドレスを設定す
る。各ノードは、各通信相手のノードに対し各ＬＡＮ毎
に通信経路の障害を検出し、各通信経路毎に通信可否の
情報を持つ。各ノードは、通信相手のノードへデータを
送信するときに上記の情報をもとに通信可能な通信経路
を選択して送信する。

【０００８】又は上記目的を達成するために、各ノード
にそれぞれのＬＡＮ毎に異なるネットワークアドレスを
設定する。各ノードは、各通信相手のノードとそれぞれ
のネットワークアドレスとの対応を持つ。各ノードは、
各通信先のネットワークアドレス毎に通信経路の障害を
検出し、各通信経路毎に通信可否の情報を持つ。各ノー
ドは、通信相手のノードへデータを送信するときに上記
の情報をもとに通信相手のノードに対応するネットワー
クアドレスの内、通信可能な通信経路を選択し、送信す
るデータのネットワークアドレスは通信プログラムが使
用するネットワークアドレスを設定して送信する。

【０００９】また、各ノードは、通信相手のノードに対
しそれぞれの通信経路毎に一定間隔で確認メッセージを
送信し、その応答メッセージを監視することで各通信相
手のノード毎に通信経路の障害を検出する。

【００１０】更に、通信相手のノードからの応答メッセ
ージの監視時間を通信プログラムのコネクションの障害
検出時間よりも短くする。

【００１１】

【発明の実施の形態】（実施形態１）図１は、本発明を
適用するＬＡＮシステムの一例を示す構成図である。１
１０〜１３０はホストコンピュータやルータ等の通信ノ
ードである。１１１〜１３１はＴＣＰ／ＩＰ等のプロト
コル制御を行う通信制御プログラムである。１１２〜１
３２，１１３はノードがホストコンピュータの場合、ホ
ストコンピュータ内で動作する通信プログラムであり、
ノードがルータの場合、ルータに接続する他のネットワ
ークに接続するパーソナルコンピュータ等で動作する通
信プログラムである。１４０，１５０は通信経路となる
ＬＡＮを示す。

【００１２】図２は、図１で示した各ノードの概略構成
の一例を示す図である。ノード２０１は、ＣＰＵ２１
０、メモリ２２０およびＬＡＮとＣＰＵ間のデータの入
出力を行うＬＡＮアダプタ２３１，２３２より構成され
る。通信プログラム２４０および通信制御プログラム２
５０は、図１で示した通信プログラムおよび通信制御プ
ログラムであり、ＣＰＵ２１０上で動作する。通信制御
プログラム２５０は、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルに基づき
データの送受信処理を行うデータ転送機能２５１、障害
検出機能２５２および経路選択機能２５３から構成され
る。障害検出機能２５２は、通信経路の障害を検出する
ものであり、各通信相手のノードと監視メッセージの交
換を行う障害監視部２５４および各通信相手のノードか
らの監視メッセージに応答する応答部２５５から成る。
経路選択機能２５３は、データ送信時に通信経路情報２
２１に従い通信経路を選択するものである。

【００１３】図３は、実施形態１のアドレス構成の一例
を示す図である。ネットワークアドレスはＩＰアドレス
等のネットワーク層のアドレスであり、ネットワーク部
とホスト部から構成されている。実施形態１では、二重
化されたＬＡＮに一つのネットワークアドレスを設定す
る。図３では、「Ａ」が設定されている。各ノード１１
０〜１３０にはそれぞれ「Ａ．１」、「Ａ．２」、
「Ａ．３」が設定されている。また、各ノードとＬＡＮ
との接続点にはＭＡＣアドレス等の物理アドレスがあ
る。

【００１４】図４は、実施形態１のノード１１０の通信
経路情報２２１の内容を示しており、通信先のネットワ
ークアドレス４０１、送信先のＬＡＮ４０２、物理アド
レス４０３および選択情報４０４から構成される。選択
情報４０４は、通信経路が通信可能かどうかを示す情報
である。

【００１５】次に動作について説明する。図５は、実施
形態１の動作の一例を示す図である。図において実線は
ノード１１０からの送信データの流れを、破線は障害監
視メッセージの流れを示す。まず、通信量等から通信相
手のノード毎にどちらのＬＡＮを現用系として使用する
かをあらかじめ決定し、各ノードの通信経路情報に設定
しておく。

【００１６】図４では、各通信先のネットワークアドレ
スに対し上段が現用系、下段が予備系を表しており、ノ
ード１２０へはＬＡＮ１４０が、ノード１３０へはＬＡ
Ｎ１５０が設定されている。通信プログラム１１２が通
信プログラム１２２にデータを送信する場合は、ノード
１１０の経路選択機能２５３がその宛先のネットワーク
アドレスから通信経路情報２１１に従いＬＡＮ１４０を
選択してノード１２０へ送信し、通信プログラム１１３
が通信プログラム１３２にデータを送信する場合は、Ｌ
ＡＮ１５０を選択してノード１３０へ送信する。このよ
うに、通信相手のノード毎にあらかじめ決められたＬＡ
Ｎを選択して通信するため、両方のＬＡＮを現用系とし
て使用することができる。

【００１７】次に通信経路の障害検出について説明す
る。図６は、障害検出機能２５２における通信経路の障
害検出処理フローの一例を示す図である。通信経路の障
害検出は、障害検出機能２５２がノード１２０および１
３０に対し各ＬＡＮ毎に確認メッセージを一定間隔で送
信し（ステップ６０１）、ノード１２０および１３０か
らの応答メッセージを監視する（ステップ６０２）。一
定時間内に応答メッセージを受信しなければ（ステップ
６０３）、例えばノード１２０に対するＬＡＮ１４０か
らの応答メッセージを受信しなければ、障害検出機能２
５２はノード１２０に対するＬＡＮ１４０との通信経路
が障害であると判断し、通信経路の切り替えを行う。

【００１８】図７は、実施形態１の通信経路の切替えの
動作を示す図である。図８は、実施形態１の通信経路の
切替え後の通信経路情報２２１の内容を示す図である。
図９は、経路選択機能２５３における通信経路の選択処
理フローの一例を示す図である。通信経路の切替えは、
以下の手順で行う。ノード１１０の障害検出機能２５３
は、ノード１２０に対するＬＡＮ１４０の通信経路の障
害を検出すると通信経路情報２２１のネットワークアド
レス「Ａ．２」の送信先ＬＡＮ１４０に対応する選択情
報を「通信不可」に変更する（ステップ６０４）。

【００１９】これ以降、通信プログラム１１２が通信プ
ログラム１２２へデータを送信する場合、ノード１１０
の経路選択機能２５３は、通信経路情報２２１からその
宛先のネットワークアドレス「Ａ．２」の送信先ＬＡＮ
１４０に対応する通信経路を選択する（ステップ９０
１）が「通信不可」のため（ステップ９０２）、ノード
１２０への他の通信経路で選択情報が「通信可」である
ネットワークアドレス「Ａ．２」の送信先ＬＡＮ１５０
の通信経路を選択し（ステップ９０３）、ノード１２０
へ送信する（ステップ９０５）。ノード１２０は、上記
データをＬＡＮ１５０から受信し、それを通信プログラ
ム１２２へ渡す。

【００２０】切替え先のＬＡＮ１５０に対応するノード
１２０の物理アドレスが不明の場合は、ノード１２０の
ネットワークアドレス「Ａ．２」を設定したＡＲＰ要求
メッセージをＬＡＮ１５０へ同報送信する。ノード１２
０はＬＡＮ１５０に対応する自分の物理アドレスを設定
したＡＲＰ応答メッセージをＬＡＮ１５０へ送信する。
ＡＲＰ応答メッセージを受信して通信経路情報２２１の
ノード１２０に対応する物理アドレスを設定する。

【００２１】このように、通信経路の障害を検出した
時、通信可能な他方の通信経路を選択して通信するた
め、ＬＡＮ障害時は一方のＬＡＮに自動的に縮退してノ
ード間の通信を継続できる。また、各ノードのネットワ
ークアドレスは１つのため、通信プログラムが使用する
ネットワークアドレスの変更は不要である。

【００２２】次に通信プログラム１１２，１２２間のコ
ネクションについて説明する。ＴＣＰ層の機能に、相手
からのデータの送達確認がなければ、ある間隔でデータ
を再度送信するという再送機能がある。この再送を数回
繰返すとコネクションの障害としてコネクションが切断
される。その為、障害検出機能２５２による応答メッセ
ージの監視時間を上記コネクションの障害検出時間より
も短くすることにより、ＬＡＮ障害の検出および切替え
を早期に行うことができ、通信プログラムが通信経路の
障害を意識することなくコネクションを継続できる。

【００２３】以上により、通信相手のノード毎にあらか
じめ決められたＬＡＮを選択して通信するため、両方の
ＬＡＮを現用系として使用することができる。また、各
ノードのネットワークアドレスが１つであり、通信経路
の障害を検出した時、通信可能な他方の通信経路を選択
して通信するため、ＬＡＮ障害時は通信プログラムがＬ
ＡＮ障害を意識することなく一方のＬＡＮに自動的に縮
退してノード間の通信を継続できる。

【００２４】更に、通信経路の障害検出時間がコネクシ
ョンの障害検出時間よりも短いので、ＬＡＮ障害の検出
および切替えを早期に行うことができ、通信プログラム
が通信経路の障害を意識することなくコネクションを継
続できる。

【００２５】（実施形態２）図１０は、実施形態２のア
ドレス構成の一例を示す図である。本実施形態では、各
ＬＡＮ毎に異なるネットワークアドレスを設定する。図
１０では、ＬＡＮ１４０には「Ａ」、ＬＡＮ１５０には
「Ｂ」が設定されている。各ノード１１０〜１３０には
それぞれＬＡＮ毎に「Ａ．１」、「Ｂ．１」、「Ａ．
２」、「Ｂ．２」、「Ａ．３」、「Ｂ．３」が設定され
ている。

【００２６】図１１は、実施形態２のノード１１０の通
信経路情報２２１の内容を示しており、通信相手のノー
ド名称１１０１、通信先のネットワークアドレス１１０
２、送信先のＬＡＮ１１０３および選択情報１１０４か
ら構成される。選択情報１１０４は、通信経路が通信可
能かどうかを示す情報である。このように、各通信相手
のノードとＬＡＮ毎に設定したネットワークアドレスの
対応を持つ。

【００２７】次に動作について説明する。図１２は、実
施形態２の動作の一例を示す図である。まず、通信量等
から通信相手のノード毎または各ノード内の通信プログ
ラム毎にどちらのＬＡＮを使用するかをあらかじめ決定
し、それに従って通信相手のノードのネットワークアド
レスを使い分ける。図１２では、ノード１２０へはＬＡ
Ｎ１４０を、ノード１３０へはＬＡＮ１５０を使用する
ようにしている。つまり、通信プログラム１１２は通信
プログラム１２２との接続にはノード１２０のネットワ
ークアドレスとして「Ａ．２」を使用し、通信プログラ
ム１１３は通信プログラム１３２との接続にはノード１
３０のネットワークアドレスとして「Ｂ．３」を使用す
る。

【００２８】通信相手のノードへデータを送信する場合
は、例えば通信プログラム１１２が通信プログラム１２
２へデータを送信する場合は、ノード１１０の経路選択
機能２５３がその宛先のネットワークアドレス「Ａ．
２」から通信経路情報２２１に従いＬＡＮ１４０を選択
し、ノード１２０へ送信する。ノード１２０は、受信し
たデータの宛先のネットワークアドレス「Ａ．２」が自
分のネットワークアドレスのため受信処理し、それを通
信プログラム１２２へ渡す。このように、通信プログラ
ムが使用するネットワークアドレスに対応するＬＡＮを
選択して通信するため、両方のＬＡＮを現用系として使
用することができる。

【００２９】次に通信経路の障害検出について説明す
る。通信経路の障害検出は、障害検出機能２５２がノー
ド１２０および１３０のネットワークアドレス毎にＩＣ
ＭＰプロトコルのエコー要求等の確認メッセージを、通
信経路情報２２１に従い一定間隔で送信し、ノード１２
０および１３０からのＩＣＭＰプロトコルのエコー応答
等の応答メッセージを監視する。一定時間内に応答メッ
セージを受信しなければ、例えばノード１２０のネット
ワークアドレス「Ａ．２」からの応答メッセージを受信
しなければ、障害検出機能２５２はネットワークアドレ
ス「Ａ．２」の通信経路が障害であると判断し、通信経
路の切り替えを行う。

【００３０】図１３は、実施形態２の通信経路の切替え
の動作を示す図である。図１４は、実施形態２の通信経
路の切替え後の通信経路情報２２１の内容を示す図であ
る。通信経路の切替えは、以下の手順で行う。障害検出
機能２５２は、ネットワークアドレス「Ａ．２」の通信
経路の障害を検出すると通信経路情報２２１のネットワ
ークアドレス「Ａ．２」に対応する選択情報を「通信不
可」に変更する。これ以降、通信プログラム１１２が通
信プログラム１２２へデータを送信する場合、経路選択
機能２５３は、通信経路情報２２１からその宛先のネッ
トワークアドレス「Ａ．２」に対応する通信経路を選択
するが「通信不可」のため、ノード１２０への他の通信
経路で選択情報が「通信可」であるネットワークアドレ
ス「Ｂ．２」の通信経路を選択し、ＬＡＮ１５０へ送信
する。

【００３１】このとき送信するデータに設定する宛先お
よび送信元のネットワークアドレスは通信プログラム１
１２がこれまで使用していた「Ａ．２」および「Ａ．
１」である。ノード１２０は、上記データをＬＡＮ１５
０から受信するが、宛先のネットワークアドレス「Ａ．
２」が自分のネットワークアドレスのため受信処理し、
それを通信プログラム１２２へ渡す。

【００３２】このように、通信経路の障害を検出した
時、通信プログラムが使用するネットワークアドレスは
変更せずに、通信相手のノードの他方のＬＡＮに設定さ
れたネットワークアドレスに対応する通信経路を選択し
て通信するため、ＬＡＮ障害時は通信プログラムがＬＡ
Ｎ障害を意識することなく一方のＬＡＮに自動的に縮退
してノード間の通信を継続できる。

【００３３】通信プログラム１１２，１２２間のコネク
ションについては、実施形態１と同様、障害検出機能２
５２による応答メッセージの監視時間を上記コネクショ
ンの障害検出時間よりも短くすることにより、ＬＡＮ障
害の検出および切替えを早期に行うことができ、通信プ
ログラムが通信経路の障害を意識することなくコネクシ
ョンを継続できる。

【００３４】以上により、通信プログラムが使用するネ
ットワークアドレスに対応するＬＡＮを選択して通信す
るため、両方のＬＡＮを現用系として使用することがで
きる。また、通信経路の障害時には、通信相手のノード
の他方のＬＡＮに設定されたネットワークアドレスに対
応する通信可能な通信経路を選択し、通信プログラムが
使用するネットワークアドレスは変更せずに通信するた
め、ＬＡＮ障害時は通信プログラムがＬＡＮ障害を意識
することなく一方のＬＡＮに自動的に縮退してノード間
の通信を継続できる。さらに、通信経路の障害検出時間
がコネクションの障害検出時間よりも短いので、ＬＡＮ
障害の検出および切替えを早期に行うことができ、通信
プログラムが通信経路の障害を意識することなくコネク
ションを継続できる。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、通信相手のノード毎に
使用するＬＡＮを選択できるので、通常時は両方のＬＡ
Ｎを効率よく使用することができ、ＬＡＮ障害時にも通
信プログラムがＬＡＮ障害を意識することなく一方のＬ
ＡＮに自動的に縮退してノード間の通信を継続でき、さ
らにＬＡＮ障害の検出および切替えを早期に行うことが
でき、各ノード内の通信プログラム間のコネクションを
継続できる、という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用するＬＡＮシステムの構成図。

【図２】本発明を適用するＬＡＮシステムのノード１１
０〜１３０の概略構成の一例を示す図。

【図３】実施形態１のアドレス構成の一例を示す図。

【図４】実施形態１の通信経路情報２２１の一例を示す
図。

【図５】実施形態１の動作の一例を示す図。

【図６】実施形態１の障害検出機能２５２における通信
経路の障害検出処理フローの一例を示す図。

【図７】実施形態１の通信経路の切替えの動作の一例を
示す図。

【図８】実施形態１の通信経路の切替え後の通信経路情
報１１の内容を示す図。

【図９】実施形態２の経路選択機能２５３における通信
経路の選択処理フローの一例を示す図。

【図１０】実施形態２のアドレス構成の一例を示す図。

【図１１】実施形態２の通信経路情報２２１の一例を示
す図。

【図１２】実施形態２の動作の一例を示す図。

【図１３】実施形態２の通信経路の切替えの動作の一例
を示す図。

【図１４】実施形態２の通信経路の切替え後の通信経路
情報１１の内容を示す図。

【符号の説明】

１１０〜１３０…ノード、１１１〜１１３…通信制御プ
ログラム、１１２〜１３２，１１３…通信プログラム、
１４０，１５０…ＬＡＮ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のノード間の通信をＬＡＮを二重化
して構成したネットワークシステムにおいて、各ノード
に１つのネットワークアドレスを設定し、各ノードは、
各通信相手のノードに対し各ＬＡＮ毎に通信経路の障害
を検出し、各通信経路毎に通信可否の情報を持ち、通信
相手のノードとの通信時、通信可能なＬＡＮを選択して
通信することを特徴とする高信頼化システム。
【請求項２】複数のノード間の通信をＬＡＮを二重化
して構成したネットワークシステムにおいて、各ノード
にそれぞれのＬＡＮ毎に異なるネットワークアドレスを
設定し、各ノードは各通信相手のノードとそれぞれのネ
ットワークアドレスとの対応を持ち、各ネットワークア
ドレス毎に通信経路の障害を検出し、各通信経路毎に通
信可否の情報を持ち、通信相手のノードとの通信時、通
信プログラムが使用するネットワークアドレスは変更せ
ずに、通信可能なＬＡＮを選択して通信することを特徴
とする高信頼化システム。
【請求項３】請求項１又は２に記載の高信頼化システ
ムにおいて、各ノードは通信相手のノードに対し各ＬＡ
Ｎ毎に一定間隔で確認メッセージを送信し、その応答メ
ッセージを監視することで通信相手のノードに対し、各
ＬＡＮ毎に通信経路の障害を検出することを特徴とする
高信頼化システム。
【請求項４】請求項３記載の高信頼化システムにおい
て、各通信相手のノードからの応答メッセージの監視時
間を各ノード内の通信プログラム間のコネクションの障
害検出時間よりも短くすることで、ＬＡＮ障害の検出及
び切替えを早期に行い通信プログラム間のコネクション
を継続することを特徴とする高信頼化システム。