JP2002051067A - 計算機ネットワークシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 計算機ネットワークシステムのブロードキャ
ストデータの受信処理と廃棄処理の負荷を低減する。 【解決手段】 複数の計算機１〜８が夫々対応するステ
ーション（ＤＳＴ）２１〜２８を介して基幹ＬＡＮ２０
に接続され計算機のうちの或る計算機が他の計算機に対
してデータをブロードキャストする計算機ネットワーク
システムにおいて、各ステーションには、基幹ＬＡＮ２
０上を流れるブロードキャストされたデータを通過させ
るか阻止するかの判断に用いる通過許可ポート番号が設
定されており、ブロードキャストデータのポート番号が
通過許可ポート番号に一致したとき当該データを取り込
んで対応する計算機に受信させる。これにより、不要な
ブロードキャストデータを受信することが無くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は計算機ネットワーク
システムに係り、特に、ブロードキャストされたデータ
による計算機負荷の軽減を図る計算機ネットワークシス
テムに関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は、計算機ネットワークの一例を示
す構成図であり、基幹ＬＡＮ（ローカルエリアネットワ
ーク）２０には、データステーション（ＤＳＴ）２１を
介して支線ＬＡＮ（例えば、イーサネット（登録商
標））１１が接続され、この支線ＬＡＮ１１に、計算機
（ＣＰＵ―Ａ）１が接続されている。同様に、基幹ＬＡ
Ｎ２０には、対応するデータステーション２２〜２８を
介して各支線ＬＡＮ１２〜１８が接続され、各支線ＬＡ
Ｎ１２〜１８に、夫々計算機（ＣＰＵ―Ｂ〜Ｈ）２〜８
が接続され、更に、基幹ＬＡＮ２０には、コントロール
ステーション（ＣＳＴ）２９を介して支線ＬＡＮ１９が
接続され、この支線ＬＡＮ１９に、このネットワークシ
ステム全体を監視する監視装置９が接続されている。

【０００３】この図７のネットワークにおいて、計算機
１は運転モードがオンライン（図７で、オンライン中の
ものを太枠にて表示）であり、同じ運転モードである計
算機５，６とシステム的なつながりがある。計算機１か
ら計算機５と計算機６に対して送信したブロードキャス
ト電文１０は、ＤＳＴ２１を介して基幹ＬＡＮ２０へ流
れ、ＤＳＴ２５から支線ＬＡＮ１５を通って計算機５に
受信され、同様に、ＤＳＴ２６から支線ＬＡＮ１６を通
って計算機６に受信される。

【０００４】しかし同時に、基幹ＬＡＮ２０に接続され
ているテストモード（図７で、テストモードの計算機を
二重枠にて表示）で運転中の計算機２や、スタンバイモ
ード（図７で、スタンバイモードの計算機を一重枠で表
示）の計算機３も、ブロードキャスト電文１０を受信す
る。これらの計算機２，３は、受信した電文が自身の処
理対象とする電文でないことを判定してから、当該電文
１０を廃棄することとなる。このように、従来のネット
ワークにおけるブロードキャスト通信は、関係のない計
算機にもデータ受信処理とその廃棄処理を強要するた
め、処理負荷が増大するという問題がある。

【０００５】そこで、例えば、特開平８―２２３１５８
号公報記載の従来技術では、分散型データ処理装置にお
いて、データ発信元となる計算機は受信計算機を指定す
る論理回線番号を付加した送信データをネットワークに
ブロードキャストし、ネットワークに接続された計算機
は皆自身を特定する論理回線番号を保持しておき、自身
を指定する論理回線番号が付加された送信データだけを
受信するように構成し、計算機負荷の軽減を図ってい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の図７に示すシス
テムでは、基幹ＬＡＮ上に流れるブロードキャスト電文
は、計算機側の要／不要に関わらず、受信処理を余儀な
くされ、受信した電文のポート番号が該当しない場合に
その受信電文を捨てる処理を行っている。また、セキュ
リティの面から受信電文に運転モードに対応した論理回
線番号などのアプリケーションデータ上の識別子を付加
し、各計算機はこの識別子と受信ポートから自運転モー
ドに対応している電文を判定し受信している。

【０００７】ネットワークシステムにおいては、オンラ
イン系システムとテスト系システムの自由な組み合わせ
が可能であり、ブロードキャスト通信の特徴である１：
Ｎの同時データ配信を利用して画面データなどの大容量
データを短時間に多数の端末系計算機へ転送している。
しかし、基幹ＬＡＮは大容量伝送を可能とする通信容量
を備えているが（例えば、１００Mbps）、支線ＬＡＮ
（イーサネット等）は、１０Mbps通信路であり、ブロー
ドキャストで大容量のデータが送信されると支線ＬＡＮ
のネットワーク負荷が増大し、支線ＬＡＮを介した通信
ができなくなる。

【０００８】また、上位レイヤでデータの要／不要を判
定している為、オンライン系ではテスト系のデータを受
信して捨て去り、テスト系ではオンライン系の不要なデ
ータを受信して捨て去るという余分な負荷がかかってし
まう。更に、オンライン系とテスト系の組み合わせに自
由度がある反面、オンライン系のデータとテスト系のデ
ータの混在が生じる通信環境で、オンラインデータとテ
ストデータの分離が十分でない。

【０００９】ブロードキャスト通信は、ＴＣＰ／ＩＰ通
信に比べ、１：Ｎへ同一情報を配信する場合、通信時間
が短く、送信処理負荷も少ない有利な通信手段である。
このため、受信側が不要なデータを受信しなくて済むシ
ステムを開発することは有用であるが、上述した特開平
８―２２３１５８号公報記載の様に、送信データに新た
に論理回線番号を付加した電文を送るようにしたり、受
信側の計算機が自身の論理回線場番号をネットワーク接
続装置に登録するシステムでは、計算機負荷の軽減は図
れるが、汎用性に欠けるという問題がある。

【００１０】本発明の目的は、通信で基本的なポート番
号を利用することでデータの信頼性（分離性）を確保し
たり計算機負荷の軽減を図ることができる計算機ネット
ワークシステムを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的は、複数の計算
機が対応するステーションを介して基幹ＬＡＮに接続さ
れ前記計算機のうちの或る計算機が他の計算機に対して
データをブロードキャストする計算機ネットワークシス
テムにおいて、各ステーションには、基幹ＬＡＮ上を流
れる前記ブロードキャストされたデータを通過させるか
阻止するかの判断に用いる通過許可ポート番号が設定さ
れており、前記データのポート番号が前記通過許可ポー
ト番号に一致したとき前記データを取り込んで対応する
計算機に受信させる手段が設けられることで、達成され
る。

【００１２】上記において、好適には、前記ステーショ
ンとこれに対応する計算機とは支線ＬＡＮで接続されて
おり、前記ステーションには、基幹ＬＡＮから支線ＬＡ
Ｎ側へのデータ通過を許可する通過許可ポート番号の他
に、支線ＬＡＮ側から基幹ＬＡＮ側へのデータ通過を許
可する通過許可ポート番号が設定される。また、前記計
算機のうちの１つが当該計算機ネットワークシステムを
監視する監視装置であり、該監視装置が、前記各ステー
ションに対して夫々の通過許可ポート番号を設定する。
更に、前記監視装置は、定期的またはイベント発生毎に
前記各ステーション内に設定された通過許可ポート番号
を監視して設定内容が変化してないことを確認し、変化
していたときは本来の通過許可ポート番号に再設定し、
更にまた、前記ステーションへの通過許可ポート番号の
設定は、当該計算機の立ち上げ時に行う。

【００１３】ネットワークを管理する計算機（監視装
置）は、支線ＬＡＮに接続されている計算機の運転状態
を把握し、運転状態ごとに定めた通過許可ポート番号を
管理し、該当するステーションにポート番号を設定する
ことにより、ブロードキャストデータ通過の可否判断を
ステーションが行う。また、計算機状態の変化を監視す
ることにより計算機状態移行にあわせてリアルタイムに
該当ポート番号の設定変更を行い、併せて定周期あるい
はイベント発生毎にステーションのポート設定状態を取
得し、設定情報の消失や不整合を検出した場合は、計算
機の状態に合わせてポート番号を再設定する。

【００１４】このように、ステーションにおいて、基幹
ＬＡＮから支線ＬＡＮへ、支線ＬＡＮから基幹ＬＡＮへ
流れるブロードキャストデータの通過可能なポートを設
定することにより、無用なブロードキャスト通信データ
が支線ＬＡＮへ流出したり、反対に基幹ＬＡＮへ侵入し
ないようにできる。また、仮にテスト系システムにおい
て、テスト検証が不十分なために誤ったブロードキャス
トデータが送信されても波及防止が行え、これにより計
算機の負荷増加が抑制され、データの信頼性(分離性)を
確保することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
を参照して説明する。尚、本発明は基幹ＬＡＮ→支線Ｌ
ＡＮ方向と、支線ＬＡＮ→基幹ＬＡＮ方向の２方向のポ
ートフィルタリングが可能であり、ここでは、基幹ＬＡ
Ｎ→支線ＬＡＮの方向について説明するが、逆方向も同
様である。

【００１６】図１は、本発明の一実施形態に係る計算機
ネットワークシステムの構成図であり、基本的に、図７
のシステムと同じであり、基幹ＬＡＮ２０には、データ
ステーション（ＤＳＴ）２１を介して支線ＬＡＮ（例え
ば、イーサネット）１１が接続され、この支線ＬＡＮ１
１に、計算機（ＣＰＵ―Ａ）１が接続されている。同様
に、基幹ＬＡＮ２０には、対応するデータステーション
２２〜２８を介して各支線ＬＡＮ１２〜１８が接続さ
れ、各支線ＬＡＮ１２〜１８に、夫々計算機（ＣＰＵ―
Ｂ〜Ｈ）２〜８が接続され、更に、基幹ＬＡＮ２０に
は、コントロールステーション（ＣＳＴ）２９を介して
支線ＬＡＮ１９が接続され、この支線ＬＡＮ１９に、こ
のネットワークシステム全体を監視する監視装置９が接
続されている。

【００１７】ここで、本実施形態の計算機ネットワーク
システムでは、監視装置９が、各データステーション２
１〜２８に対して、詳細は後述するようにしてポートフ
ィルタリング設定を行い、ネットワークにブロードキャ
ストされたデータのうち各計算機１〜８は自身に必要な
データだけを受信する様にしている。

【００１８】図２は、図１に示すネットワークシステム
における計算機と接続ステーションの対応を示すテーブ
ルであり、例えば計算機（ＣＰＵ―Ａ）１は、ＤＳＴ２
１により基幹ＬＡＮ２０に接続され、監視装置９は、Ｃ
ＳＴ２９により基幹ＬＡＮ２０に接続されていることが
示されている。このテーブルは、監視装置９内に設けら
れている。

【００１９】図３は、各計算機の運転モードと通過許可
ポート番号の対応テーブルである。計算機ネットワーク
システムを構成する計算機には、例えば、自動制御用の
計算機、状態表示用の計算機、計画作成用の計算機、操
作系画面用の計算機、シミュレーション画面用の計算機
（これらを、システム種別という。）などの各種計算機
が有る。そして、夫々の計算機の運転モード毎に、通過
許可ポート番号が、監視装置９からの指示により、当該
計算機に接続されるデータステーションに設定される。
この図３の例では、自動制御用の計算機に対して、運転
モードがオンラインの場合には通過許可ポート番号とし
て“１００００〜１１９９９”が設定され、テスト１モ
ードでは“２００００〜２１９９９”が設定され、テス
ト２モードでは“３００００〜３１９９９”が設定され
る。このテーブルは、監視装置９内に設けられている。

【００２０】図４は、監視装置９がデータステーション
に対して通過許可ポート番号を設定する（ポートフィル
タ設定）ときの説明図である。図４において、監視装置
９は、基幹ＬＡＮ２０の制御機能、各データステーショ
ンに対するポートフィルタ設定機能、各計算機に対して
運転モード指示を与える構成制御機能、及び、各計算機
の状態監視機能を有する。計算機１をスタンバイモード
からオンラインモードヘの移行させる場合、監視装置９
からＤＳＴ２１に対してオンライン用ポート番号設定電
文５０を送信する。その直後に、またＤＳＴ２１に対し
て、ステーション状態取得電文を送信し、ＤＳＴ２１か
ら送られてくる状態情報５１を受信する。

【００２１】監視装置９は、受信した状態情報５１か
ら、ＤＳＴ２１のポート設定情報を取り出し、オンライ
ン用ポート番号設定電文５０の設定値と照合する。照合
の結果が一致した場合、計算機１に対して、オンライン
モード立上げ指示電文（構成制御電文）５２を送信す
る。この構成制御電文５２を受信した計算機１は、スタ
ンバイモードからオンラインモードヘ移行し、一連の立
上げ処理を完了する。このようにして、各計算機の立上
げ前に、各ＤＳＴに対して、ポートフィルタリング設定
を行うため、ポートフィルタリングの効果が計算機立上
げ時に既に有効に機能することとなる。

【００２２】図５は、監視装置９が行う、上述したポー
トフィルタ設定手順を示すフローチャートである。ま
ず、ステップ１で、計算機（ＣＰＵ）立上げ処理が起動
される。入力パラメータとしては、「装置名」「システ
ム種別」「運転モード」が与えられる。次のステップ２
では、ステーション名が取り出される。即ち、入力パラ
メータの「装置名」から、図２のステーション接続対応
テーブルを参照し、ポートフィルタ設定対象とするデー
タステーション（ＤＳＴ）を特定する。

【００２３】ステップ３の通過許可ポート番号情報取出
処理では、入力パラメータのシステム種別と運転モード
とから、図３のテーブルを参照し、当該データステーシ
ョン（ＤＳＴ）に設定するポート番号を決定する。次の
ステップ４ではリトライ回数が所定回数に達したか否か
を判定し、所定回数に達してない場合にはステップ５に
進む。このステップ５では、ポートフィルタ設定情報の
送信処理を行う（図４で説明した電文５０の送信）。即
ち、ステップ２で特定したデータステーションに対し
て、ステップ３で決定したポート番号を送信する。

【００２４】次のステップ６のステーション情報取出処
理では、ステップ５でポート番号を設定したデータステ
ーションに対し、ステーション情報取り出し要求を行
う。取得した情報（図４で説明した状態情報５１）には
ポートフィルタ設定値が含まれている。ステップ７で
は、ステップ６で取得したポート番号とステップ５で送
信したポート番号の照合を行う。この照合の結果によ
り、ステップ８で処理が分岐する。

【００２５】照合結果が等しい場合には、ポートフィル
タリングが正常に行われたと判断し、ステップ９のＣＰ
Ｕ立上げ処理を実施し、この処理手順を終了する。照合
結果が正しくない場合には、ステップ１０に進み、リト
ライカウンタ更新を行って再度ステップ４からステップ
５に戻る。リトライは規定の回数行い、ステップ４での
判定にてリトライオーバーとなったとき、ステップ１１
に進んで警報出力を行い、この処理手順を終了する。

【００２６】ステップ９のＣＰＵ立上げ処理では、入力
パラメータである「装置名」と「運転モード」をもとに
該当計算機に構成制御電文を送信する（図４での電文５
２）。これにより、一連のＣＰＵ立上げ処理が完了す
る。すなわち、ポートフィルタ設定が完了した後に計算
機（ＣＰＵ）が立ち上がることとなり、確実にフィルタ
リング効果が発揮できる状態となる。

【００２７】図６は、監視装置９がポートフィルタリン
グの再設定行う場合の説明図である。一過性のハードウ
ェアトラブルや計画的なステーション停止が発生した場
合、設定していたポート番号の情報が復旧時に消失され
ることが想定される。システム監視装置９は、例えばＤ
ＳＴ２３の回復を該ＤＳＴ２３から送られてくるステー
ション状態回復通知５３で検知すると、ステーション状
態取得電文５４を当該ＤＳＴ２３に送信し、ＤＳＴ２３
のポート設定情報を監視装置９が取得する。監視装置９
の受信したポート番号が設定値と異なる場合には、監視
装置９は、ポート番号設定電文５５をＤＳＴ２３に対し
て送信する。このとき同時にステーション状態取得電文
５４も再発行し、ポート番号設定が正しく行われたこと
を確認する。また、監視装置９は、定周期あるいはイベ
ント発生毎にフィルタリング状態取得電文を発行し、受
信したポート番号が設定値と異なる場合には、自動的に
再設定する機能も有する。尚、監視装置９は、自身のネ
ットワーク接続装置であるＣＳＴ２９に対しても、同様
に通過許可ポート番号を設定／再設定する。

【００２８】次に、上述のようにして各ＤＳＴ２１〜２
８に対して監視装置９からポートフィルタリング設定が
施された計算機ネットワークシステムの動作について説
明する。

【００２９】図１において、基幹ＬＡＮ２０に接続され
ているＤＳＴ２１〜２８及びＣＳＴ２９には、対応する
計算機１〜８および監視装置９の運転モードに対応した
通過許可ポート番号が、上述したようにして各々設定さ
れている。計算機１から送信されたオンライン用ブロー
ドキャスト電文１０は、ＤＳＴ２１を通って基幹ＬＡＮ
２０へ流れる。オンライン用のポート番号が指定された
電文１０は、ＤＳＴ２２に入るが、ＤＳＴ２２には、計
算機２のテストモード対応の通過許可ポート番号が設定
されているため、ポート番号不一致により、この電文１
０は支線ＬＡＮ１２へは流れない。同様に、ＤＳＴ２３
やＣＳＴ２９においても、ポート番号が一致しないた
め、支線ＬＡＮ１３や支線ＬＡＮ１９へ電文１０は流れ
ない。

【００３０】計算機５や計算機６のように、オンライン
モードの計算機が接続しているＤＳＴ２５とＤＳＴ２６
には、オンライン対応の通過許可ポート番号が設定され
ている。このため、オンライン用ブロードキャスト電文
１０は、ＤＳＴ２５の通過許可ポート番号と一致するた
め、支線ＬＡＮ１５へ渡り、計算機５に受信される。Ｄ
ＳＴ２６においても通過許可ポート番号と一致するた
め、支線ＬＡＮ１６へ渡り、計算機６に受信される。

【００３１】計算機２から送信されたテスト用ブロード
キャスト電文４０も同様に、テストモードである計算機
７及び計算機８が接続しているＤＳＴ２７とＤＳＴ２８
では、テストモード対応の通過許可ポート番号と一致す
るため、支線ＬＡＮ１７及び支線ＬＡＮ１８へ流れるこ
とができ、計算機７と計算機８に受信される。しかし、
テストモード用以外の通過許可ポート番号が設定されて
いるＤＳＴ２１，ＤＳＴ２３〜２６及びＣＳＴ２９で
は、テスト用ブロードキャスト電文４０は、ポート番号
不一致により支線ＬＡＮ側へ流れることができない。

【００３２】このように、ポートフィルタリング機能に
より、基幹ＬＡＮ２０上に流れるブロードキャスト電文
がブロードキャストの１：Ｎ通信のメリットをそのまま
に、その電文を必要とする計算機に限定して送信するこ
とができる。従って、電文を必要としない計算機の処理
負荷を上げることがなく、また、オンラインデータとテ
ストデータとの分離にも適応し、セキュリティ上のメリ
ットも得ることができる。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、ポートフィルタリング
機能により、基幹ＬＡＮ上に流れるブロードキャスト電
文がブロードキャストの有用性はそのままに、その電文
を必要とする計算機に限定して送信することができた
め、電文を不要とする計算機の処理負荷を上げることが
無い。また、オンラインデータとテストデータとの分離
にも適応できセキュリティの向上が得られる。同様に、
支線ＬＡＮ内でのみ使用するブロードキャスト電文が基
幹ＬＡＮに流れ込むことが無く、基幹ＬＡＮの負荷低減
が行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る計算機ネットワーク
システムの説明図である。

【図２】ステーション接続対応テーブル図である。

【図３】運転モードと通過許可ポート番号の対応テーブ
ルの一例を示す。

【図４】ステーションヘのポートフィルタ設定方法を説
明する図である。

【図５】図４のポートフィルタ設定方法の手順を示すフ
ローチャートである。

【図６】ステーションへのポートフィルタ再設定方法を
説明する図である。

【図７】従来の計算機ネットワークシステムのブロード
キャストを説明する図である。

【符号の説明】

１〜８ 処理計算機 ９ システム監視装置 １１〜１９ 支線ＬＡＮ ２０ 基幹ＬＡＮ ２１〜２８ データステーション（ＤＳＴ） ２９ コントロールステーション（ＣＳＴ）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の計算機が夫々対応するステーショ
   ンを介して基幹ＬＡＮに接続され前記計算機のうちの或
   る計算機が他の計算機に対してデータをブロードキャス
   トする計算機ネットワークシステムにおいて、各ステー
   ションには、基幹ＬＡＮ上を流れる前記ブロードキャス
   トされたデータを通過させるか阻止するかの判断に用い
   る通過許可ポート番号が設定されており、前記データの
   ポート番号が前記通過許可ポート番号に一致したとき前
   記データを取り込んで対応する計算機に受信させる手段
   が設けられていることを特徴とする計算機ネットワーク
   システム。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記ステーションと
   当該ステーションに対応する計算機とは支線ＬＡＮで接
   続されており、前記ステーションには、基幹ＬＡＮから
   支線ＬＡＮ側へのデータ通過を許可する通過許可ポート
   番号の他に、支線ＬＡＮ側から基幹ＬＡＮ側へのデータ
   通過を許可する通過許可ポート番号が設定されているこ
   とを特徴とする計算機ネットワークシステム。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２において、前記
   計算機のうちの１つが当該計算機ネットワークシステム
   を監視する監視装置であり、該監視装置が、前記各ステ
   ーションに対して夫々の通過許可ポート番号を設定する
   ことを特徴とする計算機ネットワークシステム。
4. 【請求項４】 請求項３において、前記監視装置は、定
   期的またはイベント発生毎に前記各ステーション内に設
   定された通過許可ポート番号を監視して設定内容が変化
   してないことを確認し、変化していた場合には本来の通
   過許可ポート番号に再設定する手段を備えることを特徴
   とする計算機ネットワークシステム。
5. 【請求項５】 請求項３または請求項４において、前記
   ステーションへの通過許可ポート番号の設定は、当該計
   算機の立ち上げ時に行うことを特徴とする計算機ネット
   ワークシステム。