JP2011229132A - 通信装置、およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】通信システムに含まれる複数の通信装置の各々にその処理能力に応じた優先順位を付けておく。そして、各通信装置には、データ配信の開始に先立って、自装置の優先順位が最も高い場合、またはより優先順位の高い他の通信装置からの指示を受信した場合に、データ配信経路において自装置の直下に位置する下流側装置を優先順位の高い順に予め定められた数だけ選択し、上流側装置が定まっていない通信装置がある場合には、上記選択した通信装置に対して、それら上流側装置が定まっていない通信装置のうちから下流側装置を選択すべきことを指示する処理を実行させる。
【選択図】図6
Description
本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、特定の通信装置に過大な負荷がかかることを回避しつつ、共有対象のデータを短時間のうちに各通信装置へ行き渡らせることを可能にする技術を提供することを目的とする。
さらに好ましい態様としては、上記選択手段は、前記データ配信経路において当該通信装置よりも上流側に配置される通信装置からの指示に応じて下流側通信装置を選択する態様が考えられる。このような態様においては、中間ノードとして動作する各通信装置は、データ配信経路において当該通信装置の直上に位置する通信装置である上流側通信装置から通知されたリストに基づいて下流側通信装置を選択することが可能になる。
(A:構成)
図1は、本発明の一実施形態の通信装置20−j(j=1〜8)を含む通信システムの構成を示す図である。図1では8台の通信装置20−jが例示されているが、9台以上の通信装置20−jが通信システムに含まれていても良く、逆に、通信システムに含まれる通信装置20−jが8台未満であっても勿論良い。通信装置20−jの各々は企業の各拠点に敷設される拠点内LAN(図示略)を一般公衆網10(データ通信網)に相互接続するルータである。通信装置20−jの各々は、OSI参照モデルの第1層(物理層)から第3層(ネットワーク層)までの接続を行い、IP(Internet Protocol)などのネットワーク層の通信プロトコルにしたがって送信されてくるパケットの転送制御を行う。各拠点内LANには、その拠点に勤務する従業者(以下、単に「ユーザ」と呼ぶ)の使用する通信端末(例えば、パーソナルコンピュータ:図示略)が接続されている。これら通信端末は、その拠点内LANと一般公衆網10とを接続する通信装置20−jを介して他の通信装置(例えば、他の拠点内LANに収容されている通信端末)とデータ通信をすることができる。
以下、本実施形態の特徴を顕著に示す通信装置20−jを中心に説明する。
これは、自装置以外の通信装置を宛先とするパケット(すなわち、送信先IPアドレスが当該通信装置20−jのものではないパケット)を第1通信I/F部220または第2通信I/F部230を介して受信した場合に、その送信先IPアドレスに応じた転送制御を行う機能である。このパケット転送制御機能は、謂わばルータ本来の機能であり、一般的なルータにおけるものと特段に変るところはないため、詳細な説明を省略する。
これは、データ共有グループを形成しそのグループの親機を選定する機能である。より詳細に説明すると、制御部210は、例えば通信装置20−jがデータ共有グループへ参加していない状態において、第2通信I/F部230に接続された、通信装置20−jの配下の通信端末から、データ共有グループへの参加指示が与えられたことを契機として、データ共有グループへの参加を要求する旨の通信メッセージ(以下、参加要求メッセージ)に、自装置の優先順位データPr−jと装置識別データと事前共有鍵とを書き込んで、初期ノードデータの示す通信装置20−k宛てに参加要求メッセージ送信する。なお、初期ノードデータとして複数の通信装置20−kを示すものが不揮発性記憶部254に格納されている場合には、それら複数の通信装置20−kのうちから1台を選択(例えば、通信アドレスが最も若いものを選択)して参加要求メッセージを送信する。
これは、データ共有グループに参加している通信装置20−j間のデータ配信経路として、図2に示すようなツリー状のデータ配信経路を決定し構築する機能である。詳細については後述するが、本実施形態では、制御部210は、例えば、第2通信I/F部230に接続された、通信装置20−jの配下の通信端末から、データ配信の開始指示等が与えられたことを契機として配信経路決定処理(図6参照)を実行して下流側通信装置を選択し、それら下流側通信装置に対してそれら下流側通信装置にとっての下流側通信装置を選択することを指示するのである。そして、制御部210は、自装置の下流側通信装置との間に暗号化通信路を確立して図2に示すようなツリー状のデータ配信路を構築するのである。
これは、上記配信経路決定機能によりデータ共有グループに参加した複数の通信装置間でのデータ配信経路が決定され、ツリー状のデータ配信経路の構築が行われた後に、このデータ共有グループへ新たに通信装置が参加する(途中参加)或いはデータ共有グループに参加しておりツリー状のデータ配信経路のノードを構成している何れかの通信装置がデータ共有グループから離脱する(中途離脱)場合にデータ配信経路を再構築する機能である。例えば、親機として動作している通信装置20−jの制御部210は、他の通信装置から途中参加を要求されると、図7に示す配信経路再構築処理を実行してデータ配信経路の再構築を行う。この配信経路再構築処理についても重複を避けるため動作例の説明においてその詳細を明らかにする。
これは、下流側通信装置との間に暗号化通信路を確立して暗号化通信を行う機能である。なお、暗号化通信の具体的な手法としては、例えば、IPsecトンネルを下流側通信装置との間に設定する方式やSSL−VPNのようにセッション毎に暗号化を行う方式であっても良く、また、フルメッシュVPN方式であっても良い。このように、データ配信経路に沿ったデータ通信を暗号化しておくことによって共有対象のデータを安全に配信することができるのである。本実施形態では、通信装置20−j間のデータ通信を仲介する通信網が一般公衆網10であるため、そのデータ通信を暗号化して行ったが、このような暗号化は必ずしも必須ではない。
これは、データ共有グループに属する通信装置20−jのうち、予め指定した相手装置(本実施形態では、下流側通信装置)に対して定期的にパケットを送信し、自装置の稼動状況を通知するとともに、自装置を相手装置として指定した他の通信装置20−j(すなわち、上流側通信装置)から自装置に送信されるパケットの受信状況に基づいてその通信装置20−j(上流側通信装置)の稼動監視を行う機能である。詳細については後述するが、この機能は、電源断や回線断などにより、データ共有グループに参加しておりツリー状のデータ配信経路のノードを構成している何れかの通信装置が突然データ共有グループから離脱したことを検知することに利用される。
以上が通信装置20−jの構成である。
以下、本実施形態の特徴を顕著に示す動作例を図面を参照しつつ説明する。
(B−1:データ共有グループ形成動作)
以下、通信装置20−j(j=1〜7)の各々に対して、各々の(あるいは何れかの)配下にある通信端末等から、通信装置20−2、通信装置20−1、通信装置20−3・・・通信装置20−7の順にデータ共有グループへの参加指示が順次与えられた場合に、各通信装置20−jの制御部210(以下、制御部210−jと表記する。記憶部250など他の構成要素についても同様)が実行する処理について説明する。
以上がデータ共有グループの形成動作である。
次いで、図5に示すようにデータ共有グループが形成されている状況下で、そのデータ共有グループにおけるデータ配信経路を決定する際の動作について説明する。本実施形態においては、データ共有グループに参加している通信装置20−j(j=1〜7)のうち親機または中間ノードの役割を果たすものが各々の配下となるべき通信装置を優先順位に基づいて選択してゆく、といった分散モデルを採用した点に特徴がある。具体的には、以下の要領でツリー状の配信経路が決定される。
次いで、データ共有グループが形成されツリー状のデータ配信経路が構築されている状態において、このデータ共有グループに新たな通信装置(途中参加装置)が途中参加する場合の動作を、データ配信経路が図8(c)に示すように定まっている状況を例に説明する。
まず、通信装置20−8が途中参加する場合を例にとって、親機よりも優先順位の低い通信装置が途中参加する場合の動作を説明する。通信装置20−8の不揮発性記憶部254−8に格納された優先順位データPr−8の表す優先順位は通信装置20−1の優先順位データPr−1の表す優先順位以下であるとする。通信装置20−8の制御部210−8はデータ共有グループの形成を指示されると、不揮発性記憶部254−8に格納されている初期ノードデータの示す通信装置20−k(例えば、k=7)に参加要求メッセージを送信し、その時点の親機の紹介を受ける。前述したように通信装置20−8が途中参加する時点では、図8(c)に示すようにデータ配信経路が定まっており、その時点の親機は通信装置20−1であるから、制御部210−8は初期ノードデータの示す通信装置20−kから通信装置20−1を親機として紹介される。このようにして親機を紹介された通信装置20−8の制御部210−8は、前述した参加要求メッセージを当該親機(すなわち、通信装置20−1)へ送信する(図9(a)参照)。一方、制御部210−1は参加要求メッセージを受信すると、その参加要求メッセージに書き込まれている事前共有鍵を参照してその送信元の認証を行い、認証を完了すると配信経路再構築処理を実行する。
これに対して、親機よりも優先順位の高い通信装置(以下、通信装置20−x)が途中参加する場合は、図7のステップSB100の判定結果は“Yes”になり、前述した親機の交代が発生する。具体的には、制御部210−1は、通信装置20−1よりも高い優先順位を有する通信装置20−xから送信された参加要求メッセージを受信すると、参加装置リスト(参加装置リスト1)とデータ配信経路の構築を指示する旨の指示子とを書き込んだ親機交代指示メッセージを返信する。この親機交代指示メッセージを受信した制御部210−xは、その親機交代指示メッセージに書き込まれている参加装置リストを揮発性記憶部252−xに書き込むとともに自身の装置識別データ等の情報を追加し、以後、親機としての処理を実行する。具体的には、制御部210−xは、その親機交代指示メッセージに書き込まれている指示子に応じてデータ配信経路を再構築する処理を実行する。
次いで、データ配信経路が図9(b)に示すように定まっている状況下で、親機または中間ノードの役割を担っている通信装置20−jが中途離脱する場合の動作について説明する。なお、上記データ配信経路において下流側の末端ノード(例えば、図9(b)の通信装置20−4、20−5、20−6、および20−7)が中途離脱したとしてもデータ配信経路の再構築を行う必要はないため、これら末端ノードが中途離脱する場合については説明を省略する。
まず、図9(b)に示す状態において通信装置20−8が中途離脱する場合を例にとって中間ノードの役割を担っている通信装置20−jが中途離脱する場合の動作を図11を参照しつつ説明する。本実施形態では、中間ノードの役割を担っている通信装置20−jがデータ共有グループから中途離脱する場合、その旨を上流側通信装置へ通知する処理(以下、離脱通知処理)を行ってから離脱することを原則としている。中間ノードの役割を担っている通信装置が中途離脱すると、その中途離脱した通信装置の下流側通信装置および当該下流側通信装置よりもさらに下流側の通信装置はデータの共有を行えなくなる。このため、中途離脱の要求元の通信装置20−jを除いてデータ配信経路を再構築し、その再構築が完了してから離脱させるようにしたのである。しかし、何らかのハードウェア障害や、電源の切断、或いは通信回線の切断等によって離脱通知処理が行われることなく、中間ノードの役割を担っている通信装置20−jの中途離脱が生じる場合も起こり得る。以下、所定の離脱通知処理を行って通信装置20−4が中途離脱する場合と、離脱通知処理を行わずに中途離脱する場合に分けて説明する。
データ共有グループからの離脱を指示された通信装置20−jの制御部210は、まず、離脱通知処理を実行する。この離脱通知処理では、制御部210は、離脱を要求する旨の通信メッセージ(以下、離脱要求メッセージ)に揮発性記憶部252に格納されている参加装置リスト(通信装置20−jより下流に配置されている1乃至複数の通信装置の装置識別データおよび優先順位データ)を書き込んで上流側通信装置へ送信する。例えば、図9(b)に示すようにデータ配信経路が構築されている状況下で、制御部210−8が第2通信I/F部230に接続された通信端末からデータ共有グループからの離脱を指示されると、制御部210−8は、揮発性記憶部252を参照し、通信装置20−6についての情報を書き込んだ離脱要求メッセージを通信装置20−8の上流側通信装置である通信装置20−2へ送信する(図11(a)参照)。
これに対して、図9(b)に示す状態において、通信装置20−8が上記離脱通知処理を行うことなく突然離脱した場合には、通信装置20−8の下流側通信装置である通信装置20−6の制御部210−6は前述した状態通知/監視機能によってその離脱を検出し、通信装置20−8が中途離脱したことを通知する旨の通信メッセージ(以下、離脱通知メッセージ)を親機(すなわち、通信装置20−1)に送信する(図11(c)参照)。以降、制御部210−1は、離脱した通信装置(本動作例では、通信装置20−8)に対応するレコードを参加装置リストから削除し、離脱通知メッセージの送信元の通信装置を途中参加と同様の手順でデータ配信経路に組み入れる処理を実行する。
次いで、図9(b)に示す状態から親機として動作している通信装置20−1が中途離脱する場合について説明する。
以上が親機が中途離脱した場合の動作である。
以上本発明の実施形態について説明したが、この実施形態に現れた本発明の概念をまとめると以下のようになる。
図13〜図15は、本発明の概念を説明する図である。図13に示すように通信装置20−jは、データ共有グループ内でデータ配信経路を構築するための選択手段と指示手段とを備えている。なお、選択手段および指示手段は制御部210が実現する機能である。選択手段はツリー状のデータ配信経路において、通信装置20−jの直下に位置すべき通信装置(すなわち、下流側通信装置)を選択する。図13には、通信装置20−jが通信装置20−mおよび通信装置20−nを下流側通信装置として選択した状態が例示されている。下流側通信装置として選択する数は1以上の任意の数であってよい。通信装置20−jが下流側通信装置を選択すると、指示手段は、この選択した下流側通信装置に対してさらに当該下流側通信装置にとっての下流側通信装置を選択するよう指示を行う。
以上本発明の一実施形態について説明したが、この実施形態に以下に述べる変形を加えても勿論良い。
(1)以上の説明では、通信装置20−jの処理能力およびその通信装置20−jが利用可能な帯域幅の両者に基づいてその通信装置20−jの優先順位を定めたが、何れか一方に基づいて優先順位を定めても勿論良く、また、他の指標(例えば、配下の通信端末数など)に応じて優先順位を定めても良い。また、各通信装置20−jの処理能力等に大差がない場合には、例えば通信アドレスの若い順に高い優先順位を割り当てるような態様であっても良い。要は、データ共有グループを形成する通信装置20−jの各々に対して何らかの指標に基づいて優先順位付けがなされていれば良い。
Claims (9)
- 通信ネットワークを介して1または複数の他の通信装置とともにツリー状のデータ配信経路を形成し、前記ツリー状のデータ配信経路の起点側に位置する上流側のものから下流側に向けて前記データ配信経路を経由して共有対象のデータを順次配信するデータ共有グループを構成する通信装置であって、
前記データ配信経路において当該通信装置の直下に位置する下流側通信装置として配置するべき1または複数の通信装置を前記1または複数の他の通信装置のうちから選択する選択手段と、
前記選択手段により選択した下流側通信装置に対して、当該下流側通信装置にとっての下流側通信装置を選択することを指示する指示手段と、
前記データ配信経路において当該通信装置の直上に位置する上流側通信装置から配信された共有対象のデータを前記選択手段にて選択した下流側通信装置に転送するデータ転送手段と、を備え、
前記選択手段乃至前記指示手段により、当該通信装置から1階層分の前記データ配信経路を形成する
ことを特徴とする通信装置。 - さらに、
前記データ配信経路において当該通信装置よりも下流側に配置される1または複数の通信装置を表すリストを保持するリスト保持手段と、
前記リスト保持手段に保持されているリストの表す1または複数の通信装置から前記選択手段により選択した下流側通信装置を除いたものを表す他のリストを、前記リスト保持手段に保持されているリストに基づいて生成し、前記選択手段により選択した下流側通信装置に対して、当該生成したリストを通知するリスト生成・通知手段と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の通信装置。 - さらに、
前記通信ネットワークに接続し前記1または複数の他の通信装置の各々と相互に通信するための第1の通信手段と、
1または複数のネットワーク機器と通信するための第2の通信手段と、
前記データ配信経路において上流側通信装置から配信され前記第1の通信手段によって受信された共有対象のデータを記憶する共有対象データ記憶手段と、
前記第2の通信手段を介して前記ネットワーク機器から受信した要求に応じて、前記共有対象データ記憶手段に記憶させた前記共有対象のデータを当該ネットワーク機器に提供するデータ配信手段と、を備え、
前記データ配信手段は、前記第1の通信手段を介して上流側通信装置から受信した前記共有対象のデータを、前記選択手段により選択した下流側通信装置に前記第1の通信手段を介して配信する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の通信装置。 - さらに、
前記選択手段によって選択した下流側通信装置のうちの何れかが前記データ共有グループから離脱したこと、を検知する離脱検知手段を備え、
前記選択手段は、前記離脱検知手段により前記データ共有グループからの離脱が検知された下流側通信装置の下流に配置された1または複数の通信装置のうちから、当該下流側通信装置に換えて当該通信装置の直下に配置するべきものを選択する
ことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の通信装置。 - さらに、
当該通信装置の上流側通信装置が前記データ共有グループから離脱したことを検知する離脱検知手段と、
前記離脱検知手段により前記データ共有グループからの離脱が検知された上流側通信装置に関する情報をさらに上流の他の通信装置に通知する手段と、
を有することを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の通信装置。 - さらに、
優先順位を記憶した優先順位記憶手段と、
他の通信装置の優先順位記憶手段に記憶されている優先順位を前記通信ネットワークを介して取得する優先順位取得手段と、を備え、
前記選択手段は、前記優先順位取得手段により取得された優先順位に基づいて当該通信装置の下流側通信装置を選択する
ことを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の通信装置。 - さらに、
前記優先順位記憶手段に記憶された優先順位と前記優先順位取得手段により取得された優先順位とに基づいて、当該通信装置の優先順位が最も高いか否かを判定する判定手段、を備え、
当該通信装置の優先順位が最も高いと前記判定手段により判定された場合に、当該通信装置が前記データ配信経路の起点となる
ことを特徴とする請求項6に記載の通信装置。 - 前記データ共有グループに属さない他の通信装置から前記データ共有グループへの参加要求を受け取る手段を備え、
当該通信装置が前記データ共有グループの起点である場合には、前記優先順位取得手段は前記参加要求を行った通信装置の優先順位を取得し、前記参加要求を行った通信装置の優先順位が当該通信装置の優先順位よりも高いか否かを前記判定手段によって判定し、
前記参加要求を行った通信装置の優先順位が高いと前記判定手段によって判定された場合には、前記データ配信経路の新たな起点となるよう前記参加要求を行った通信装置に指示し、
当該通信装置の優先順位が高いと前記判定手段によって判定された場合には、自装置の下流側通信装置のなかに前記参加要求を行った通信装置よりも優先順位の低いものがあるか否かを判定し、該当するものがある場合には、該当する下流側通信装置に換えて前記参加要求を行った通信装置を新たな下流側通信装置として選択し直した後に、自装置の下流側通信装置のうちの1つに対して、上流側通信装置が未定の通信装置のうちから下流側通信装置を選択すべきことを指示する一方、該当する通信装置がない場合には自装置の下流側通信装置のうちの1つに対して前記参加要求を行った通信装置を下流側通信装置として選択すべきことを指示する
ことを特徴とする請求項7に記載の通信装置。 - コンピュータに、
通信ネットワークを介して相互に接続された他の1または複数の通信装置とともにツリー状のデータ配信経路を形成させ、前記ツリー状のデータ配信経路の起点側に位置する上流側の通信装置から下流側に向けて前記データ配信経路を経由して共有対象のデータを順次配信するデータ共有グループを構成させる処理を実行されるプログラムであって、
前記データ配信経路において当該通信装置の直下に位置する下流側通信装置として配置するべき1または複数の通信装置を前記1または複数の他の通信装置のうちから選択する選択処理と、
前記選択処理にて選択された下流側通信装置に対して、当該下流側通信装置にとっての下流側通信装置を選択することを指示する指示処理と、
前記データ配信経路において当該通信装置の直上に位置する上流側通信装置から配信された共有対象のデータを前記選択処理にて選択された下流側通信装置に転送するデータ転送処理と、を実行させ、
前記選択処理乃至前記指示処理を当該コンピュータに実行させることによって、当該コンピュータから1階層分の前記データ配信経路を形成させることを特徴とするプログラム。
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