JP2005294966A - データ通信制御システム及びデータ通信制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 オンライン処理系とバッチ処理系など複数の通信経路が存在する場合において、各通信経路によるデータ通信を効率的に制御するシステム及び方法を提供する。
【解決手段】 複数のＩＰネットワークから構成されるＬＡＮにおいて、端末に備えられた複数のネットワークインタフェースの各実ＩＰアドレスを１つの仮想ＩＰアドレスに対応付けるインタフェースを設け、このインタフェースにより上位アプリケーション層からの通信データを各ネットワークインタフェースに最適に分散するシステム。
【選択図】 図１

Description

本発明は、本発明は、ネットワークノード間におけるデータ通信を制御するシステム及び方法に関し、特に、オンライン処理系とバッチ処理系など複数の通信経路が存在する場合において、各通信経路によるデータ通信を効率的に制御するシステム及び方法に関するものである。

企業内のＬＡＮなどでは、複数ノード間で大量のデータ通信が行われることがあるが、その場合のデータ転送速度は、各ノードが備えるＬＡＮインタフェース（Network Interface Card等）が提供するデータ伝送速度を超えることはできない。そこで、大量のデータ通信をスムーズに行わせるために、オンライン処理の対象となるデータを通信するためのオンライン処理用ＬＡＮセグメントと、バッチ処理の対象となるデータを通信するためのバッチ処理用ＬＡＮセグメントとをそれぞれ独立して設置し、各ノードはそれぞれのＬＡＮセグメントに接続するＬＡＮインタフェースを備えるようなネットワーク構成が採用されている。

図１２は、そのように構成されたノード及びＬＡＮセグメントからなるネットワークを部分的に示す概略図である。図１２において、各ノードは、２つの独立したＬＡＮインタフェースを備えるとともに、各ＬＡＮインタフェースの上位に個別のＴＣＰ／ＩＰインタフェースを実装しているので、各ノードのアプリケーション側から見ると、２つのＬＡＮセグメントは別個のＩＰネットワークを構成することとなる。アプリケーションにおいてそれらのＩＰネットワークを用途別に使い分けることにより、ネットワークトラフィックの負荷分散を図ることができる。図に示す例では、ネットワークの用途をオンライン処理用ＬＡＮセグメントとバッチ処理用ＬＡＮセグメントとに分けることで、バッチ処理により大量のデータ伝送が行われている時であっても、オンライン処理のレスポンス性能には何ら影響が与えられないようになっている。
特開２００３−１８１８４号公報

しかしながら、図１２に示すようなネットワーク構成では、それぞれのＩＰネットワークを用途別に使い分けるため、一方のＩＰネットワークでは使用率が低く、他方のＩＰネットワークでは処理能力以上のトラフィックが発生するなど、システム全体として効率の悪いネットワーク構成となってしまうケースがあった。このような問題が起こる度に、管理者は、ＬＡＮセグメントの増設によりさらなるトラフィック負荷分散を行ったり、より転送速度の大きい物理ＬＡＮに入れ替えたり、あるいは、ＩＰネットワーク間で効率的なトラフィック負荷分散を行うようアプリケーションを改良するなどして対応する必要があった。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、上記したような手間やコストのかかるネットワーク構成変更を行うことを必要とせず、複数のＩＰネットワーク間でのトラフィック分散を柔軟に、かつ、効率的に行うことができるデータ通信制御システム及びデータ通信制御方法を提供しようとするものである。

上記解決課題に鑑みて鋭意研究の結果、本発明者は、複数のＩＰネットワークから構成されるＬＡＮにおいて、端末に備えられた複数のネットワークインタフェースの各実ＩＰアドレスを１つの仮想ＩＰアドレスに対応付けるインタフェースを設け、このインタフェースにより上位アプリケーション層からの通信データを各ネットワークインタフェースに最適に分散するシステムに想到した。

すなわち、本発明は、ネットワーク接続された端末であって、それぞれ対応する複数のネットワークインタフェースを備えた端末間のデータ通信を制御するシステムであって、データ送信側端末において、ネットワーク又はネットワークインタフェースの状態に応じて、いずれのネットワークインタフェースをデータ送信に使用するかを決定するネットワーク決定部と、通信データの送信元アドレスを、前記決定されたネットワークインタフェースのアドレスに変換し、通信データの送信先アドレスを、前記決定されたネットワークインタフェースに対応するデータ受信側端末のネットワークインタフェースのアドレスに変換するアドレス変換部と、を備えたデータ通信制御システムを提供するものである。

本発明のデータ通信制御システムにおいて、データ送信側端末は、ネットワーク又はネットワークインタフェースの状態を監視するモニタ部を備えていることを特徴とする。

これにより、データ送信側端末は、ネットワーク又はネットワークインタフェースの状態に応じて、使用するネットワークを動的に変更することができる。

本発明のデータ通信制御システムにおいて、前記モニタ部は、ネットワークの接続性を確認するためのデータを定期的にネットワークに送信し、その応答データを解析することにより、ネットワークの状態を監視することを特徴とする。

これにより、ネットワーク上で発生した障害などを検知し、これを自動的に迂回してデータ通信を行うことが可能となる。

本発明のデータ通信制御システムにおいて、前記モニタ部は、ネットワークの使用状況、使用率、転送速度のうち少なくとも１つを監視することを特徴とする。ここで、ネットワークの使用状況とは、ネットワークがアプリケーションの通信により使用されているかどうかやネットワークに障害が発生しているかどうかなどであり、ネットワークの使用率とは、ネットワークのデータ転送容量のうち実際にデータ転送に使用されている割合を意味するものとする。

現時点で未使用のあるいは使用率のより低いネットワークを選択してデータ通信に使用することにより、トラフィック負荷分散を自動的かつ効率的に行うことができる。

本発明のデータ通信制御システムにおいて、各端末はそれぞれ１つの仮想アドレスを有しており、該仮想アドレスを用いて互いにデータ通信を行い、データ送信側端末のアドレス変換部は、通信データの送信元に指定された仮想アドレスを、前記ネットワーク決定部により決定されたネットワークインタフェースのアドレスに変換し、通信データの送信先に指定された仮想アドレスを、前記決定されたネットワークインタフェースに対応するデータ受信側端末のネットワークインタフェースのアドレスに変換することを特徴とする。

これにより、各端末のアプリケーションは、データ通信を行う際に、仮想ＩＰアドレスのみによってネットワーク上の各端末を認識することができ、物理的なネットワーク構成を意識することなくデータ通信を行うことが可能となる。

本発明のデータ通信制御システムにおいて、各端末は、自端末及び他端末の仮想アドレスとネットワークインタフェースのアドレスとを対応付ける変換テーブルを有しており、前記アドレス変換部は、前記変換テーブルに基づいてアドレス変換を行うことを特徴とする。

このように、ネットワーク上の各端末のネットワークインタフェースと仮想アドレスとを予め対応付けておくことにより、各端末はアドレス変換処理を自動的かつ効率的に行うことが可能となる。

本発明のデータ通信制御システムにおいて、データ送信側端末のネットワーク決定部は、データ送信側端末にルーティング情報が設定されている場合には、そのルーティング情報に従って、データ送信に使用するネットワークインタフェースを決定することを特徴とする。

ネットワークにルータが含まれている場合には、ネットワーク使用効率などを考慮したルーティング情報が設定されていることがあるので、そのような場合には、ルーティング情報を優先して適用するのが好ましい。

本発明のデータ通信制御システムにおいて、前記各端末は複数のネットワークを介して接続されており、端末上の各ネットワークインタフェースはいずれかのネットワークに接続されていることを特徴とする。

これにより、例えば、従来オンライン処理用とバッチ処理用などの用途別に冗長構成されていた複数のネットワークを効率的に使用することが可能となる。

本発明は、また、ネットワーク接続された端末であって、それぞれ対応する複数のネットワークインタフェースを備えた端末間のデータ通信を制御する方法であって、各端末にそれぞれ１つの仮想アドレスを付与し、データ送信側端末では、送信元及び送信先の仮想アドレスを指定した通信データを、それぞれ、ネットワーク又はネットワークインタフェースの状態に応じて選択された１つのネットワークインタフェースのアドレス、及びそのネットワークインタフェースに対応するデータ受信側端末のネットワークインタフェースのアドレスに変換し、データ受信側端末では、いずれかのネットワークインタフェースにおいて受信した通信データの送信元及び送信先のアドレスを、データ送信側端末及びデータ受信側端末の仮想アドレスに変換することを特徴とするデータ通信制御方法を提供するものである。

本発明のデータ通信制御方法において、各端末は、自端末及び他端末の仮想アドレスとネットワークインタフェースのアドレスとを対応付ける変換テーブルを有しており、前記変換テーブルに基づいてアドレス変換を行うことを特徴とする。

以上、説明したように、本発明のデータ通信制御システム及びデータ通信制御方法によれば、手間やコストのかかるネットワーク構成変更を行うことを必要とせず、複数のＩＰネットワーク間でのトラフィック分散を柔軟に、かつ、効率的に行うことができる。アプリケーションの下位層において最適なトラフィック分散が実現されるようになっているので、ネットワーク上の各端末のアプリケーションは、複数のＩＰネットワークのうちいずれをデータ通信に使用しているかを認識する必要がない。アプリケーションは、仮想ＩＰアドレスのみを用いてデータ通信を行うので、物理的なＬＡＮ構成の追加、変更、削除などが生じても、アプリケーションではこれを意識する必要がないので、ネットワーク構成を柔軟に変更することができる。

本発明のデータ通信制御システム及びデータ通信制御方法は、特に、複数のＩＰネットワークから構成されるＬＡＮにおいて大容量のデータ転送が行われるシステムであって、例えばデータ用途別などでデータ転送容量を予測することが困難なシステムにおいて高いトラフィック分散効果が期待できる。

以下、添付図面を参照しながら、本発明のデータ通信制御システム及びデータ通信制御方法を実施するための最良の形態を詳細に説明する。図１〜図１１は、本発明の実施の形態を例示する図であり、これらの図において、同一の符号を付した部分は同一物を表わし、基本的な構成及び動作は同様であるものとする。

１．データ通信制御システムの全体構成
図１は、本発明のデータ通信制御システムの一実施形態について、システムの全体構成を概略的に示す図である。図１において、本実施形態のデータ通信制御システムは、２系統の独立した物理ＬＡＮセグメントと、各物理ＬＡＮセグメントに接続されたデータ送信側端末１００及びデータ受信側端末２００とから構成されている。物理ＬＡＮセグメント＃１及び＃２の転送速度は、それぞれＸｂｐｓ及びＹｂｐｓである。

データ送信側端末１００は、物理ＬＡＮセグメント＃１及び＃２にそれぞれ対応したＬＡＮインタフェース１０１及び１０２と、それらの上位でネットワーク層及びトランスポート層のサービスを提供するためのＴＣＰ／ＩＰインタフェース１１１及び１１２と、ＬＡＮの使用状況を監視するＬＡＮモニタ部１２０と、ＬＡＮ使用状況データベース１３０と、アプリケーションが通信に使用すべきＬＡＮを決定する通信ＬＡＮ決定部１４０と、アプリケーションが送出する通信パケットのＩＰアドレスを変換するＩＰアドレス変換部１５０と、本データ送信側端末１００上で稼動するアプリケーションａ１７１及びアプリケーションｂ１７２とを含んでいる。

データ受信側端末２００は、物理ＬＡＮセグメント＃１及び＃２にそれぞれ対応したＬＡＮインタフェース２０１及び２０２と、それらの上位でネットワーク層及びトランスポート層のサービスを提供するためのＴＣＰ／ＩＰインタフェース２１１及び２１２と、ＬＡＮの使用状況を監視するＬＡＮモニタ部２２０と、ＬＡＮ使用状況データベース２３０と、アプリケーションが通信に使用すべきＬＡＮを決定する通信ＬＡＮ決定部２４０と、アプリケーションが送出する通信パケットのＩＰアドレスを変換するＩＰアドレス変換部２５０と、本データ受信側端末２００上で稼動するアプリケーションｃ２７１及びアプリケーションｄ２７２とを含んでいる。

上記のような構成により、２つの独立した物理ＬＡＮセグメント上に別々のＩＰネットワークが形成されることとなる。また、各アプリケーションａ〜ｄは、図１に示すネットワークにおいてＴＣＰ／ＩＰプロトコルを利用した通信を行うことができる。この際、データ送信側端末１００及びデータ受信側端末２００は、各端末に設定された仮想ＩＰアドレスを用いて通信を行うこととなるが、これについては後に詳しく説明する。尚、データ送信側端末１００及びデータ受信側端末２００は、説明の便宜上、それぞれデータ送信及びデータ受信を行う端末としているが、両端末とも、送信及び受信の機能を兼ね備えているのが好ましい。受信機能のみを備える端末では、ＬＡＮモニタ部、ＬＡＮ使用状況データベース及び通信ＬＡＮ決定部は省略することができる。

ＬＡＮモニタ部１２０及び２２０は、それぞれ、データ送信側端末１００及びデータ受信側端末２００において独立した処理部であり、各ＬＡＮセグメントのトラフィックを定常的に監視し、ＬＡＮの使用状況や使用率、障害の有無等を解析する。ＬＡＮモニタ部１２０及び２２０によるＬＡＮ監視は、端末の各ＴＣＰ／ＩＰインタフェース及び各ＬＡＮインタフェースを通じて行うのが好ましいが、個別に設けたＬＡＮインタフェース（図示せず）により行ってもよい。

ＬＡＮの使用状況については、各ＬＡＮインタフェースの稼動状況、各ＴＣＰ／ＩＰインタフェースにおけるコネクションの有無、アプリケーションが通信中かどうかなどの情報に基づいて、使用中／未使用の判定を行うことができる。ＬＡＮの使用率は、各ＬＡＮインタフェースの稼働率（例えば、１秒あたりの平均データ転送量／転送速度[％]）、各ＴＣＰ／ＩＰインタフェースにおける送受信パケット数などの情報に基づいて解析することができる。ＬＡＮの障害の有無については、ＬＡＮモニタ部１２０及び２２０が一定の時間間隔で確認パケット（ＩＣＭＰパケット等）を各ＬＡＮに送信することにより確認したり、各ＴＣＰ／ＩＰインタフェースにおける到達不能パケットの発生を監視したりして、解析することができる（詳細は後述する）。これらの解析結果は、逐次、ＬＡＮ使用状況データベース１３０及び２３０に蓄積される。

通信ＬＡＮ決定部１４０及び２４０は、アプリケーションにより通信が発生すると、ＬＡＮ使用状況データベース１３０及び２３０を参照し、より使用に適したＬＡＮを選定する。ここで、より使用に適したＬＡＮとは、未使用状態のＬＡＮ、使用率のより低いＬＡＮ、障害が発生していないＬＡＮなどであり、ＬＡＮ使用状況データベース１３０及び２３０に保持されるデータの内容によって異なり得る。

次に、以上のように構成された本実施形態のデータ通信制御システムにおいて、データ送受信を行う動作について説明する。このネットワークにおいて、データ送信側端末１００及びデータ受信側端末２００には、それぞれ仮想ＩＰアドレスＩＰsv及びＩＰdvが設定されており、アドレス変換テーブル１６０及び２６０などにおいて、仮想ＩＰアドレスと各ＴＣＰ／ＩＰインタフェースに割り当てられた実ＩＰアドレスとが対応付けられているものとする。

２．データ送信側端末におけるデータ送信処理
図２は、データ送信側端末１００の詳細な内部構成と通信データの流れを示す機能ブロック図である。ここで、アプリケーションｂがデータ受信側端末２００のいずれかのアプリケーションと通信を行う場合を考える。アプリケーションｂは、データ送信先の端末を、データ受信側端末２００の仮想ＩＰアドレスであるＩＰdvによって指定し、通信相手のアプリケーションをＴＣＰポートなどで指定する。また、送信元としてデータ送信側端末１００の仮想ＩＰアドレスであるＩＰsvとＴＣＰポートとを指定する。

このようにして、アプリケーションｂからの通信要求が発せられると、通信ＬＡＮ決定部１４０は、ＬＡＮ使用状況データベース１３０を参照して、いずれの物理ＬＡＮセグメント用いてデータ通信を行うかを決定する。図２に示すように、ＬＡＮ使用状況データベース１３０には、データ送信側端末１００上の各ＬＡＮインタフェースについて、使用状況、使用率、転送速度、実ＩＰアドレス、そのインタフェースを使用しているアプリケーション名などが保持されている。通信ＬＡＮ決定部１４０は、これらの情報のうち、各ＬＡＮインタフェースの使用状況、使用率及び転送速度のうち少なくとも１つの情報を使用して、いずれのＬＡＮを使用するかを決定する。これらのうち複数の情報を使用する場合には、それぞれの情報に優先度を設けて使用する。例えば、通信ＬＡＮ決定部１４０において、各ＬＡＮインタフェースの使用状況を第１キーとし、転送速度を第２キーとし、使用率を第３キーと設定しておくことができる。

この場合、通信ＬＡＮ決定部１４０は、まず、各ＬＡＮインタフェースの使用状況を参照し、「未使用」のＬＡＮインタフェースを使用する候補とし、続いて、それらの転送速度を参照し、転送速度が最も大きいものを使用するＬＡＮインタフェースとして決定する。転送速度が等しい場合には、さらに使用率を参照し、使用率が最も小さいものをＬＡＮインタフェースとして決定する。通信ＬＡＮ決定部１４０により選定されたＬＡＮインタフェースの端末ＩＤ等がＩＰアドレス変換部１５０に伝えられる。本例では、ＬＡＮインタフェース１０１はアプリケーションａが使用中であるので、ＬＡＮインタフェース１０２が選定されることとなる。

ＩＰアドレス変換部１５０は、アプリケーションｂからの通信データに対してＩＰアドレスの変換処理を行う。上記したように、アプリケーションｂはデータ送信先の端末を仮想ＩＰアドレスによって指定しているので、ＩＰアドレス変換部１５０は、この仮想ＩＰアドレスを、データ送信側端末１００が保持している実ＩＰアドレスに変換する処理を行う。本例では、通信ＬＡＮ決定部１４０によりＬＡＮインタフェース１０２が選定されているので、ＩＰアドレス変換部１５０は、アドレス変換テーブル１６０を参照して、ＬＡＮインタフェース１０２のレコードを取得する。このレコードに従って、アプリケーションｂの通信データの送信先アドレスはＩＰdvからＩＰdbに、送信元アドレスはＩＰsvからＩＰsbにそれぞれ変換されることとなる。図３に、このＩＰアドレス変換処理を概念的に示す。

ＩＰアドレス変換部１５０においてアドレス変換されたアプリケーションｂの通信データは、その送信元ＩＰアドレスであるＩＰsbを保持するＴＣＰ／ＩＰインタフェース１１２に出力され、ＬＡＮインタフェース１０２を通じて、物理ＬＡＮセグメント＃２に送出される。

ところで、本実施形態のデータ通信制御システムは、ルータ等を含んだＩＰネットワークにおいても適用可能である。このようなネットワークにおいて、データ送信先の端末が送信元端末とは異なるＬＡＮセグメント上に存在している場合には、端末が保持するルーティング情報に従って通信経路が決定されることもある。図４は、そのような場合のデータ送信側端末１００におけるデータ送信処理の流れを示すフローチャートである。

図４において、データ送信が開始すると、通信ＬＡＮ決定部１４０は、自端末のＴＣＰ／ＩＰインタフェース１１１及び１１２にルーティング情報が設定されているかどうかを確認する（ステップＳ４０１）。ここで、ルーティング情報が設定されているとは、例えば、データ送信先端末とその端末との通信に使用すべきＩＰネットワークとを対応付けたルーティングテーブルにおいて、データ送信先端末についてのエントリが存在する場合などである。但し、エントリが存在していても、対象アドレスが0.0.0.0のエントリである場合などは除外するのが好ましい。あるいは、より簡易な形態としてデフォルトゲートウェイが設定されている場合も、これを設定されたルーティング情報として取り扱う。自端末にルーティング情報が設定されている場合には、その情報に基づいて通信に使用する（データ送信先及びデータ送信元の）実ＩＰアドレスを決定する（ステップＳ４０３）。尚、ルーティング情報にはデータ送信先の実ＩＰアドレスのみが含まれている場合があるが、アドレス変換テーブル１６０を参照すれば、データ送信元の実ＩＰアドレスを割り出すことができる。

一方、データ送信先の端末が自端末と同一のＬＡＮセグメント上に存在する場合や、自端末にルーティング情報が設定されていない場合には、通信ＬＡＮ決定部１４０は、ＬＡＮ使用状況データベース１３０を参照して、データ通信に使用すべきＬＡＮインタフェースを選定する（ステップＳ４０４）。続いて、ＩＰアドレス変換部１５０は、ＩＰアドレス変換テーブル１６０を参照することにより、通信に使用する（データ送信先及びデータ送信元の）実ＩＰアドレスを決定することができる（ステップＳ４０５）。

続いて、通信ＬＡＮ決定部１４０は、ＬＡＮ使用状況データベース１３０において、使用するＬＡＮインタフェースの使用状況を「使用中」に設定し、そのＬＡＮインタフェースを使用しているアプリケーションの名称を書き込む（ステップＳ４０６）。ＩＰアドレス変換部１５０は、通信データに含まれる送信先及び送信元の仮想ＩＰアドレスを、ステップＳ４０３又はＳ４０５で決定された送信先及び送信元の実ＩＰアドレスに変換する（ステップＳ４０７）。これにより、いずれかのＴＣＰ／ＩＰインタフェース及びＬＡＮインタフェースを用いて、データ送信を行うことが可能となる（ステップＳ４０８）。以降、アプリケーションによるデータ転送が完了するまでは、同一の実ＩＰアドレス、同一の物理ＬＡＮセグメントが使用される。

さらに、データ送信側端末１００は、アプリケーションによるデータ送信の完了時に、データ転送が正常終了したかどうかを判定する（ステップＳ４０９）。この判定は、アプリケーションレベル又はＴＣＰ／ＩＰレベルで転送データの未到達や欠落をチェックすることにより行うことができる。データ転送が正常終了した場合には、ＬＡＮ使用状況データベース１３０において、使用したＬＡＮインタフェースの使用状況を「未使用」に戻す処理を行う（ステップＳ４１０）。データ転送が異常終了した場合には、ＬＡＮ使用状況データベース１３０において、使用したＬＡＮインタフェースの使用状況を「通信不可」に設定する処理を行う（ステップＳ４１１）。これらの設定は、ＬＡＮモニタ部１２０により、次回、ＬＡＮ使用状況データベース１３０のデータが更新されるまで保持されるものとする。

３．データ受信側端末におけるデータ受信処理
次に、図２及び図３に示す例において、データ送信側端末１００のアプリケーションｂによりネットワークに送出された通信データを、データ受信側端末２００において受信する動作について説明する。図５は、データ受信側端末２００の詳細な内部構成と通信データの流れを示す機能ブロック図である。

まず、アプリケーションｂから送信された送信先アドレスがＩＰdbである通信データは、物理ＬＡＮ＃２上を伝送され、データ受信側端末２００のＬＡＮインタフェース２０２及びにおいて受信され、ＴＣＰ／ＩＰインタフェース２１２によりアプリケーションで利用可能な通信データに再構成されて、ＩＰアドレス変換部２５０に入力される。ＩＰアドレス変換部２５０は、アドレス変換テーブル２６０のＬＡＮ２０２のレコードに従って、この通信データのＩＰアドレスの変換処理を行う。すなわち、送信元ＩＰアドレスがＩＰsbからＩＰsvに、送信先ＩＰアドレスがＩＰdbからＩＰdvに変換される。図６に、このＩＰアドレス変換処理を概念的に示す。ＩＰアドレス変換処理がなされた通信データは、アプリケーション層によって利用されることとなる。通信データがいずれのアプリケーションをあて先とするものであるかは、ＴＣＰポート番号により識別するか、あるいは通信データ中に定義しておくことができる。

図７は、データ受信側端末２００におけるデータ受信処理の流れを示すフローチャートである。まず、データ受信側端末２００は、データ通信要求を受け取ることによりデータ受信を開始する。ＩＰアドレス変換部２５０は、アドレス変換テーブル２６０を参照して、通信データの送信元及び送信先の実ＩＰアドレスに対応する仮想ＩＰアドレスを決定し（ステップＳ７０１）、これに従って通信データ中の送信元及び送信先ＩＰアドレスの変換処理を行う（ステップＳ７０２）。また、通信ＬＡＮ決定部２４０は、ＬＡＮ使用状況データベース２３０において、データ受信に使用しているＬＡＮインタフェースの使用状況を「使用中」に更新し、そのＬＡＮインタフェースを使用しているアプリケーションの名称を書き込む（ステップＳ７０３）。これにより、上記のデータ受信中に、データ受信側端末２００の他アプリケーションがデータ送受信を行う際に、通信が衝突してしまうのを避けることができる。以降、アプリケーションによるデータ受信が完了するまでは、同一の実ＩＰアドレス、同一の物理ＬＡＮセグメントが使用される（ステップＳ７０４）。

さらに、データ受信側端末２００は、アプリケーションによるデータ受信の完了時に、データ転送が正常終了したかどうかを判定する（ステップＳ７０５）。この判定は、アプリケーションレベル又はＴＣＰ／ＩＰレベルで転送データの未到達や欠落をチェックすることにより行うことができる。データ転送が正常終了した場合には、ＬＡＮ使用状況データベース２３０において、使用したＬＡＮインタフェースの使用状況を「未使用」に戻す処理を行う（ステップＳ７０６）。データ転送が異常終了した場合には、ＬＡＮ使用状況データベース２３０において、使用したＬＡＮインタフェースの使用状況を「通信不可」に設定する処理を行う（ステップＳ７０７）。これらの設定は、ＬＡＮモニタ部２２０により、次回、ＬＡＮ使用状況データベース２３０のデータが更新されるまで保持されるものとする。

尚、データ受信側端末２００がデータ受信専用の端末である場合には、通信ＬＡＮ決定部２４０を備えている必要はなく、図７に示すステップＳ７０３、Ｓ７０５〜Ｓ７０７の処理は省略してもよい。

以上説明したように、本実施形態のデータ通信制御システムにおいて、各端末のアプリケーションは、データ送受信に仮想ＩＰアドレスを用いることにより、物理的には２つのＬＡＮセグメントから構成されているネットワークを１つの仮想ネットワークとみなしてデータ通信を行うことができる。このとき、物理ＬＡＮセグメント＃１及び＃２の転送速度がそれぞれＸｂｐｓ及びＹｂｐｓであるとすると、アプリケーションにとっては、（Ｘ＋Ｙ）ｂｐｓの転送速度を有する１つの仮想ネットワークが提供されているものとみなすことができる。

４．ＬＡＮモニタ部によるネットワーク監視
上記したように、ＬＡＮモニタ部１２０及び２２０は、それぞれ、データ送信側端末１００及びデータ受信側端末２００において独立した処理部であり、各ＬＡＮセグメントのネットワーク情報を一定の時間間隔ごとに収集し、得られた情報に基づいてＬＡＮの使用状況や使用率、障害の有無等を解析する。図８は、本実施形態の通信データ制御システムのデータ送信側端末１００及びデータ受信側端末２００に備えているＬＡＮモニタ部１２０及び２２０によるネットワーク監視の動作を示すフローチャートである。

図８において、ＬＡＮモニタ部は、まず、ＬＡＮ使用状況データベースを参照して、ＬＡＮインタフェースがデータ通信に使用されているかどうかを確認する（ステップＳ８０１）。ＬＡＮインタフェースの使用状況が「使用中」である場合には、ステップＳ８０６に処理を進める。

一方、ステップＳ８０１において、ＬＡＮインタフェースの使用状況が「使用中」以外（「未使用」、「通信不可」など）である場合には、ネットワークの接続性の診断を行う（ステップＳ８０２）。この診断は、例えば、ネットワーク上の特定の端末に対してＩＣＭＰエコー要求メッセージを送信し、その応答メッセージを受信する（ｐｉｎｇコマンド等を用いる）ことにより行うことができる。ＩＣＭＰでは、通信に異常がある場合には、その原因を示すエラーコードが取得されるので、これに基づいてネットワーク診断を行うことができる（ステップＳ８０３）。ネットワーク接続が正常である場合には、ＬＡＮインタフェースの使用状況を「未使用」とし（ステップＳ８０４）、ネットワーク接続に異常が検知された場合には、ＬＡＮインタフェースの使用状況を「通信不可」とし、ステップＳ８０８に処理を進める（ステップＳ８０５）。

続いて、ＬＡＮモニタ部は、ＬＡＮのネットワーク情報を取得する（ステップＳ８０６）。ここで、ネットワーク情報とは、ネットワークの構成情報、転送速度、ＬＡＮインタフェースの稼働率、ＴＣＰ／ＩＰインタフェースにおける送受信パケット数などである。また、ＬＡＮモニタ部は、取得したネットワーク情報からＬＡＮの使用率を算出する（ステップＳ８０７）。ＬＡＮモニタ部は、以上の処理結果に基づいて、ＬＡＮ使用状況データベースにおける当該ＬＡＮインタフェースのレコードを更新する（ステップＳ８０８）。

ＬＡＮモニタ部は、以上の一連の処理（ステップＳ８０１〜Ｓ８０８）を全てのＬＡＮについて繰り返し行う（ステップＳ８０９）。全てのＬＡＮについて上記の処理が完了すると、ＬＡＮモニタ部は、一定時間待機した後（ステップＳ８１０）、再び、ステップＳ８０１に戻り、同様の処理を行う。

図９は、ＬＡＮモニタ部１２０及び２２０の動作終了処理の流れを示すフローチャートである。本実施形態のデータ通信制御システムにおいて、ＬＡＮモニタ部１２０及び２２０は、データ送信側端末１００及びデータ受信側端末２００の他の処理部とは独立した単体のプロセスとして起動されているため、各端末のＯＳなどを停止する際には、プロセスｋｉｌｌにより終了処理を行う必要がある（ステップＳ９０１）。プロセスｋｉｌｌを行った後、プロセスが存在しないことを確認して（ステップＳ９０２）、ＬＡＮモニタ部の終了処理が完了する。

５．ネットワーク障害発生時のデータ伝送
次に、本実施形態のデータ通信制御システムにおいて、ＬＡＮの一部に障害が発生した場合のデータ通信の動作について説明する。図１０は、図１に示す本実施形態のデータ通信制御システムにおいて、物理ＬＡＮセグメント＃１に障害が発生した状態を概略的に示す図である。

このとき、データ送信側端末１００及びデータ受信側端末２００は、それぞれ、ＬＡＮモニタ部１２０及び２２０等により、物理ＬＡＮセグメント＃１が通信不可能となっているのを検知し、ＬＡＮ使用状況データベース１３０及び２３０において、ＬＡＮインタフェース１０１及び２０１の使用状況を「通信不可」と設定する。これにより、以降のデータ通信では、物理ＬＡＮセグメント＃１を経由する通信経路は選択されないこととなる。一方、物理ＬＡＮセグメント＃２を経由する通信経路は依然として使用可能であるため、データ送信側端末１００及びデータ受信側端末２００は、ＬＡＮインタフェース１０２及び２０２を通じてデータ通信を行うことができる。

上記したように、データ通信に使用するＬＡＮの選定及びＩＰアドレス変換処理は、通信ＬＡＮ決定部やＩＰアドレス変換部によって行われるものであり、アプリケーションはそれらの処理を認識していない。従って、アプリケーションにとっては、下位層のサービスにより障害発生に対応した使用ＬＡＮの切り替え処理が自動的に行われるため、障害発生前後を通じて同一の仮想ＩＰアドレスを用いて同様にデータ通信を続行することができる。但し、データ転送速度は、障害発生前の（Ｘ＋Ｙ）ｂｐｓからＹｂｐｓに低下するので、端末利用者にとっては、ネットワーク障害発生により動的縮退運転が行われることに相当する。

６．データ通信制御システムの他の構成例
図１１は、本実施形態のデータ通信制御システムの他の構成例を概略的に示す図である。本システム構成では、単一の物理ＬＡＮセグメントによりネットワークを構成しており、データ送信側端末１００及びデータ受信側端末２００は、それぞれ、２系統のネットワークインタフェースを、同一の物理ＬＡＮセグメントに接続している。このとき、各ネットワークインタフェースは、ＬＡＮ上でそれぞれ異なる実ＩＰアドレスを付与されているものとする。本システム構成は、例えば、端末上のネットワークインタフェースのデータ転送速度が物理ＬＡＮセグメントのデータ転送速度Ｚｂｐｓに比べて十分に小さい場合に有効である。図に示すように、端末に２系統のネットワークインタフェースを備えることにより、１系統のネットワークインタフェースしか備えていない場合に比べて、ほぼ２倍の転送速度（最大値）を実現することができる。

以上、本発明のデータ通信制御システム及びデータ通信制御方法について、具体的な実施の形態を示して説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。当業者であれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、上記各実施形態又は他の実施形態にかかる発明の構成及び機能に様々な変更・改良を加えることが可能である。

本発明のデータ通信制御システム及びデータ通信制御方法は、ＬＡＮ、ＷＡＮその他のネットワーク上でデータ通信を行う複数の端末間において利用することができる。その際、ネットワークの物理層、データリンク層、ネットワーク層及びトランスポート層をどのように構成するかによって、本発明のデータ通信制御システム及びデータ通信制御方法の利用可能性が制限されることはない。

本発明のデータ通信制御システムの一実施形態について、システムの全体構成を概略的に示す図である。 図１に示すデータ送信側端末の詳細な内部構成と通信データの流れを示す機能ブロック図である。 図２に示すＩＰアドレス変換部により行われるＩＰアドレス変換処理を概念的に示す図である。 ルータ等を含んだＩＰネットワークに本発明のデータ通信制御システムを適用した場合において、データ送信側端末がデータ送信を行う際の処理の流れを示すフローチャートである。 図１に示すデータ受信側端末の詳細な内部構成と通信データの流れを示す機能ブロック図である。 図５に示すＩＰアドレス変換部により行われるＩＰアドレス変換処理を概念的に示す図である。 データ受信側端末におけるデータ受信処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の通信データ制御システムのデータ送信側端末及びデータ受信側端末に備えているＬＡＮモニタ部によるネットワーク監視の動作を示すフローチャートである。 本発明の通信データ制御システムのデータ送信側端末及びデータ受信側端末に備えているＬＡＮモニタ部の動作終了処理の流れを示すフローチャートである。 本発明のデータ通信制御システムにおいて、一部の物理ＬＡＮセグメントに障害が発生した状態を示す図である。 本発明のデータ通信制御システムの他の構成例を概略的に示す図である。 オンライン処理の対象となるデータを通信するためのオンライン処理用ＬＡＮセグメントと、バッチ処理の対象となるデータを通信するためのバッチ処理用ＬＡＮセグメントとをそれぞれ独立して設置し、各ノードはそれぞれのＬＡＮセグメントに接続するＬＡＮインタフェースを備えるようなネットワーク構成例を部分的に示す概略図である。

符号の説明

１００ データ送信側端末
１０１，１０２ ＬＡＮインタフェース
１１１，１１２ ＴＣＰ／ＩＰインタフェース
１２０ ＬＡＮモニタ部
１３０ ＬＡＮ使用状況データベース
１４０ 通信ＬＡＮ決定部
１５０ ＩＰアドレス変換部
１６０ アドレス変換テーブル
２００ データ受信側端末
２０１，２０２ ＬＡＮインタフェース
２１１，２１２ ＴＣＰ／ＩＰインタフェース
２２０ ＬＡＮモニタ部
２３０ ＬＡＮ使用状況データベース
２４０ 通信ＬＡＮ決定部
２５０ ＩＰアドレス変換部
２６０ アドレス変換テーブル

Claims (10)

1. それぞれ対応する複数のネットワークインタフェースを備えた端末間のデータ通信を制御するシステムであって、
   データ送信側端末において、
   ネットワーク又はネットワークインタフェースの状態に応じて、いずれのネットワークインタフェースをデータ送信に使用するかを決定するネットワーク決定部と、
   通信データの送信元アドレスを、前記決定されたネットワークインタフェースのアドレスに変換し、通信データの送信先アドレスを、前記決定されたネットワークインタフェースに対応するデータ受信側端末のネットワークインタフェースのアドレスに変換するアドレス変換部と、を備えたデータ通信制御システム。
2. 請求項１に記載のデータ通信制御システムにおいて、
   データ送信側端末は、ネットワーク又はネットワークインタフェースの状態を監視するモニタ部を備えていることを特徴とするデータ通信制御システム。
3. 請求項２に記載のデータ通信制御システムにおいて、
   前記モニタ部は、ネットワークの接続性を確認するためのデータを定期的にネットワークに送信し、その応答データを解析することにより、ネットワークの状態を監視することを特徴とするデータ通信制御システム。
4. 請求項２又は３に記載のデータ通信制御システムにおいて、
   前記モニタ部は、ネットワークの使用状況、使用率、転送速度のうち少なくとも１つを監視することを特徴とするデータ通信制御システム。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載のデータ通信制御システムにおいて、
   各端末はそれぞれ１つの仮想アドレスを有しており、該仮想アドレスを用いて互いにデータ通信を行い、
   データ送信側端末のアドレス変換部は、通信データの送信元に指定された仮想アドレスを、前記ネットワーク決定部により決定されたネットワークインタフェースのアドレスに変換し、通信データの送信先に指定された仮想アドレスを、前記決定されたネットワークインタフェースに対応するデータ受信側端末のネットワークインタフェースのアドレスに変換することを特徴とするデータ通信制御システム。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載のデータ通信制御システムにおいて、
   各端末は、自端末及び他端末の仮想アドレスとネットワークインタフェースのアドレスとを対応付ける変換テーブルを有しており、
   前記アドレス変換部は、前記変換テーブルに基づいてアドレス変換を行うことを特徴とするデータ通信制御システム。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載のデータ通信制御システムにおいて、
   データ送信側端末のネットワーク決定部は、データ送信側端末にルーティング情報が設定されている場合には、そのルーティング情報に従って、データ送信に使用するネットワークインタフェースを決定することを特徴とするデータ通信制御システム。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載のデータ通信制御システムにおいて、
   前記各端末は複数のネットワークを介して接続されており、端末上の各ネットワークインタフェースはいずれかのネットワークに接続されていることを特徴とするデータ通信制御システム。
9. それぞれ対応する複数のネットワークインタフェースを備えた端末間のデータ通信を制御する方法であって、
   各端末にそれぞれ１つの仮想アドレスを付与し、
   データ送信側端末では、送信元及び送信先の仮想アドレスを指定した通信データを、それぞれ、ネットワーク又はネットワークインタフェースの状態に応じて選択された１つのネットワークインタフェースのアドレス、及びそのネットワークインタフェースに対応するデータ受信側端末のネットワークインタフェースのアドレスに変換し、
   データ受信側端末では、いずれかのネットワークインタフェースにおいて受信した通信データの送信元及び送信先のアドレスを、データ送信側端末及びデータ受信側端末の仮想アドレスに変換することを特徴とするデータ通信制御方法。
10. 請求項９に記載のデータ通信制御方法において、
    各端末は、自端末及び他端末の仮想アドレスとネットワークインタフェースのアドレスとを対応付ける変換テーブルを有しており、
    前記変換テーブルに基づいてアドレス変換を行うことを特徴とするデータ通信制御方法。

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