JP2012222700A - 障害監視用ノード装置および障害検知回復方法 - Google Patents

Abstract

【課題】多重障害として検知された障害のうち、本来単一障害である障害について、障害ノード装置の検知および障害からの回復の容易化を図る。
【解決手段】障害監視用ノード装置２ａのデータ処理部５は、リングネットワーク３に接続された全ノード装置から、その動作エラー情報を収集するノードエラー情報収集部７１と、その動作エラー情報が、全ノード装置Ｎ台のうちＮ−１台に動作エラーが発生し、１台に動作エラーが発生していないことを示すものであった場合に、動作エラーが発生していないノード装置を障害ノード装置として検知する障害ノード装置検知部７２と、障害ノード装置として検知されたノード装置を当該リングネットワーク３から切り離すためのブロッキングの再設定を指示するネットワーク再構成指示フレームを全ノード装置へブロードキャストするネットワーク再構成指示部７３と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数のノード装置がリング状のネットワークに接続されて構成されたリングネットワークシステムにおいて、障害を検知し、障害からの回復を行う障害監視用ノード装置および障害検知回復方法に関する。

従来、複数のノード装置がリング状のネットワークに接続されて構成されたリングネットワークシステムにおいては、例えば、隣接するノード装置間で健全性チェック用のフレームを交換し合ったり、あるいは、監視用のノード装置が他のノード装置から健全性チェック用のフレームに対する応答フレームを収集したりすることによって、ノード装置の障害やネットワークの障害を検知することが行われている。

そして、このような方法によって検知された障害が単一ノード装置の障害または伝送経路上の局所的な単一箇所の障害（以下、単一障害という）であった場合には、リングネットワークのループ経路を切断するための、いわゆる、ブロッキングを再設定する技術を応用することによって、その障害ノード装置または障害伝送経路部分を容易に当該リングネットワークから隔離し、障害のないノード装置および障害のないネットワーク部分を用いて、正常なネットワーク動作を回復させることができる（例えば、特許文献１などを参照）。

特開２００７−１２９６０６号公報

しかしながら、単一障害であるにもかかわらず、以上のような方法では、検知されず、隔離もされない障害が存在する。その理由は、その障害が多重障害として検知されるからである。

例えば、リングネットワークに接続されたある１つのノード装置において、フレーム送信回路がＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check code）などの検査符号を必ず誤って付加する障害が発生し、そのノード装置が誤った検査符号を付加したフレームを、他のノード装置へ送信（ブロードキャスト）したことを想定する。その場合には、その誤った検査符号が付加されたフレームを受信した他のノード装置は、検査符号の検査に失敗する。一方、誤った検査符号が付加されたフレームを送信したノード装置は、ループ経路切断用のブロッキングが設定されているために、その誤った検査符号が付加されたフレームを受信することはなく、従って、検査符号の検査に失敗することはない。その結果、誤った検査符号が付加されたフレームを送信したノード装置は、正常に動作し、誤った検査符号が付加されたフレームを受信した他のすべてのノード装置は、障害が発生した、と判断されることになる。

同様の障害の例として、ある１つのノード装置以外のノード装置において、受信バッファビジーのエラーが表示されたままになるという障害がある。このような障害は、ある１つのノード装置のフレーム送信回路が誤動作し、リングネットワークに接続されているノード装置の受信処理能力以上の大量のフレームを送信（ブロードキャスト）し続けることなどによって引き起こされる。この場合、大量のフレームを送信したノード装置は、その大量のフレームを受信することがないので、受信バッファビジーのエラーは生じない。

以上のような障害は、本来は単一障害であるにもかかわらず、従来の技術では、多重障害として検知される。従って、単一障害の隔離を前提としたブロッキングを再設定する技術の適用はされず、障害からの回復を図ることが困難であった。また、一般に、多重障害の原因の解析や障害回復の処置は、容易ではなく、ほとんどの場合、ネットワーク管理者など人手に頼って、その障害回復を図らざるを得なかった。

以上に説明した従来技術の現状に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、リングネットワークシステムにおいて多重障害として検知される障害のうち、本来単一障害である障害について、その障害の検知および障害からの回復の容易化を図ることが可能な障害監視用ノード装置および障害検知回復方法を提供することにある。

前記課題を解決するために、本発明に係る障害監視用ノード装置は、リングネットワークと、それぞれがデータ処理部およびそのデータ処理部を前記リングネットワークに接続する伝送制御部を少なくとも有する複数のノード装置と、を含んで構成されたリングネットワークシステムにおいて、障害を検知し、障害からの回復を行うノード装置である障害監視用ノード装置であって、そのデータ処理部は、
リングネットワークに接続されたそれぞれのノード装置から送信される、そのそれぞれのノード装置で発生した動作エラーの情報を含んだ動作状態情報を受信して、そのそれぞれのノード装置からの動作状態情報を収集するノードエラー情報収集部と、
その収集されたそれぞれのノード装置からの動作状態情報が、当該リングネットワークに接続されたノード装置のうち、ある１つのノード装置に動作エラーが発生せず、そのノード装置を除く他のすべてのノード装置に動作エラーが発生したことを示す情報であった場合には、動作エラーが発生していないノード装置を、障害ノード装置として検知する障害ノード装置検知部と、
障害ノード装置として検知されたノード装置に当該リングネットワークを介して隣接したノード装置に対して、その障害ノード装置として検知されたノード装置との間の通信を閉塞させるブロッキングの設定を指示するとともに、その時点でブロッキングが設定されているノード装置に対して、その設定されているブロッキングの解除を指示する指示情報を送信するネットワーク再構成指示部と、
を備えることを特徴とする。

この障害監視用ノード装置において、障害ノード装置検知部は、ある１つのノード装置に動作エラーが発生せず、そのノード装置を除く他のすべてのノード装置に動作エラーが発生したことを検知している。これは、多重障害として検知された障害のうち、本来単一障害である障害を抽出して検知していることを意味する。従って、このようにして検知された障害ノード装置については、ネットワーク再構成指示部によるブロッキングの再設定によって、当該リングネットワークから除外することが可能となる。従って、該障害ノード装置が除外されたリングネットワーク再構成され、その際構成されたリングネットワークでは、動作エラーのない通信動作が回復される。

本発明によれば、リングネットワークシステムにおいて多重障害として検知される障害のうち、本来単一障害である障害について、その障害の検知および障害からの回復の容易化を図ることが可能な障害監視用ノード装置および障害検知回復方法を提供することすることができる。

本発明の第１の実施形態に係るリングネットワークシステムの構成の例を示した図。 本発明の第１の実施形態に係るノード装置の構成の例を示した図。 発明の第１の実施形態に係る障害監視用ノード装置の構成の例を示した図。 本発明の第１の実施形態に係るリングネットワークシステムにおいて、各ノード装置から障害監視用ノード装置へ送信される動作状態報告フレーム、および、障害監視用ノード装置から各ノード装置へ送信されるネットワーク再構成指示フレームの構成の例を示した図。 本発明の第１の実施形態に係る障害監視用ノード装置のＣＰＵ部によって実行される障害ノード装置検知処理の処理フローの例を示した図。 本発明の第１の実施形態に係る障害監視用ノード装置の障害ノード情報表示部によって表示装置部に表示される障害ノード検知処理結果表示画面の例を示した図。 本発明の第２の実施形態に係る２重化リングネットワークシステムの構成の例を示した図。 本発明の第２の実施形態に係る障害監視用ノード装置の構成の例を示した図。 本発明の第２の実施形態に係る障害監視用ノード装置のＣＰＵ部によって実行される２重化リングネットワークシステムにおける障害ノード装置検知処理の処理フローの例を示した図。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係るリングネットワークシステムの構成の例を示した図である。図１に示すように、リングネットワークシステム１は、複数のノード装置２がリングネットワーク３に接続されて構成される。そして、その複数のノード装置２のうち１台は、障害ノード装置を検知する目的などために用いられ、本実施形態では、そのノード装置２を、とくに、障害監視用ノード装置２ａという。なお、図１では、障害監視用ノード装置２ａを含め、６台のノード装置２が描かれているが、ノード装置２の数は、６台に限定されない。

ここで、それぞれのノード装置２（障害監視用ノード装置２ａを含む）は、伝送制御部４とデータ処理部５（ただし、障害監視用ノード装置２ａの場合は、データ処理部５ａ）とを含んで構成される。なお、ノード装置２および障害監視用ノード装置２ａの構成の詳細については、次に、図２および図３を参照して詳しく説明する。

また、リングネットワーク３は、それぞれが右回りおよび左回りの２本の伝送路（ただし、図１では、１本の線で描かれている）によって構成され、各ノード装置２から送信される通信フレーム（以下、フレームという）は、右回りまたは左回りの伝送路を介して、通信可能な伝送路の範囲の終端であるブロッキング３１の手前のノード装置２まで伝送される。

図２は、本発明の第１の実施形態に係るノード装置の構成の例を示した図である。図１でも示したように、ノード装置２は、伝送制御部４とデータ処理部５とを含んで構成される。ここで、伝送制御部４は、３つの通信ポート４１（＃１）〜（＃３）、フレーム伝送制御部４２、フレームバッファ４３、エラー検査部４４などを含んで構成される。

通信ポート４１（＃１）〜（＃３）は、それぞれ、図示しない受信ポートおよび送信ポートを備えている。そして、通信ポート４１（＃１），（＃２）の受信ポートおよび送信ポートは、リングネットワーク３の２本の伝送路にそれぞれ接続される。また、通信ポート４１（＃３）の図示しない受信ポートおよび送信ポートは、データ処理部５に設けられた通信ポート５１の送信ポートおよび受信ポートに接続される。

フレーム伝送制御部４２は、リングネットワーク３の伝送路またはデータ処理部５から送信されるフレームを、通信ポート４１（＃１）〜（＃３）の受信ポートを介して受信し、適宜、フレームバッファ４３に一時記憶しつつ、その受信したフレームを、そのフレームに含まれる宛先に応じて、他の通信ポート４１（＃１）〜（＃３）の送信ポートを介して、リングネットワーク３の伝送路またはデータ処理部５へ送信する。

また、フレーム伝送制御部４２は、後記するネットワーク再構成指示フレームを受信した場合には、そのネットワーク再構成指示フレームによって指示された終端すべき送信側の通信ポートを閉塞する機能、すなわち、ブロッキング３１を設定する機能を有する。

エラー検査部４４は、フレーム伝送制御部４２によって受信されて、フレームバッファ４３に一時記憶されたフレームについて、そのフレームに含まれる検査符号（ＣＲＣ、ＥＣＣ（Error Correcting Code）など）を検査し、フレームの伝送エラーを検知する。また、エラー検査部４４は、フレーム伝送制御部４２によって受信されるフレーム量がフレームバッファ４３に一時記憶される量を超過したことを検知した場合には、受信バッファビジーなどのエラー状態フラグをフレーム伝送制御部４２に通知する。

以上のように、伝送制御部４は、ノード装置２の中にありながらも、リングネットワーク３の伝送路の一部を形成し、フレームが伝送される経路の切り替えを行うネットワークスイッチとして機能する。それに対し、データ処理部５は、リングネットワーク３の伝送路からは独立した構成要素である。

図２に示すように、データ処理部５は、通信インタフェース部５０（以下、通信ＩＦ部５０と略称）、ＣＰＵ（Central Processing Unit）部５５などを含んで構成される。なお、ここでいうＣＰＵ 部５５は、いわゆる演算処理装置部分だけを指すのではなく、演算処理装置および記憶装置を少なくとも含んだ部分を指すものとする。

すなわち、本実施形態では、データ処理部５は、いわゆるコンピュータそのものであるか、または、コンピュータを応用した各種の制御装置に相当する。そして、ＣＰＵ部５５は、そのコンピュータまたは各種制御装置の中枢処理部であり、通信ＩＦ部５０は、その中枢部であるＣＰＵ部５５に、伝送制御部４を介してリングネットワーク３を接続するためのインタフェースである。

ここで、通信ＩＦ部５０は、通信ポート５１、フレーム送受信制御部５２、フレームバッファ５３、エラー検査部５４などを含んで構成される。そして、その通信ポート５１は、伝送制御部４に設けられた通信ポート４１（＃３）に接続される。また、フレーム送受信制御部５２は、ＣＰＵ部５５の指示を受けて、通信ポート５１を介して送受信されるフレームの送受信を制御するとともに、送受信されるフレームをフレームバッファ５３に一時記憶させる。

また、エラー検査部５４は、送受信されるフレームに含まれる検査符号（ＣＲＣ，ＥＣＣなど）を検査し、フレームの伝送エラーを検知する。さらに、エラー検査部４４は、フレーム送受信制御部５２によって受信されるフレーム量がフレームバッファ５３に一時記憶される量を超過したことを検知した場合には、受信バッファビジーなどのエラー状態フラグをフレーム送受信制御部５２に通知する。

これに対し、ＣＰＵ部５５は、受信処理部５６、送信処理部５７、アプリケーション処理部５８などにより構成される。ここで、受信処理部５６および送信処理部５７は、フレーム送受信制御部５２にフレームの送信指示または受信指示を出力し、フレーム送受信制御部５２にフレームの送信動作または受信動作を実行させる。これら受信処理部５６および送信処理部５７の機能は、ＣＰＵ部５５の図示しない記憶装置に格納されたオペレーティングシステムのプログラムによって実現される。

また、アプリケーション処理部５８は、当該ノード装置２の機能に応じてユーザが作成し、記憶装置に格納したプログラムを処理する。すなわち、ノード装置２は、アプリケーション処理部５８で処理されるプログラムに応じて、様々なデータ処理機能や制御機能が実現されることになる。

図３は、本発明の第１の実施形態に係る障害監視用ノード装置２ａの構成の例を示した図である。障害監視用ノード装置２ａは、当該リングネットワークシステム１におけるノード装置２であって、特別に障害監視を行う機能を有するノード装置２である。

図３に示すように、障害監視用ノード装置２ａは、伝送制御部４とデータ処理部５ａとを含んで構成され、また、データ処理部５ａは、通信ＩＦ部５０、ＣＰＵ部５５ａ、表示装置部８０などを含んで構成される。障害監視用ノード装置２ａの構成は、図２に示したノード装置２の構成とほとんど同じであり、その相違は、ＣＰＵ部５５ａの内部構成、および、データ処理部５ａが表示装置部８０を含むことだけである。

ただし、表示装置部８０は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などで構成されるものであるが、障害監視用ノード装置２ａで新たに追加されたものというわけではなく、ノード装置２にも必要に応じて設けられていてもよい。

以下、ノード装置２の場合と相違するＣＰＵ部５５ａの内部構成について説明する。図３に示すように、障害監視用ノード装置２ａのＣＰＵ部５５ａは、受信処理部５６、送信処理部５７、ノードエラー情報収集部７１、障害ノード装置検知部７２、ネットワーク再構成指示部７３および障害ノード情報表示部７４を含んで構成される。

このうち、受信処理部５６および送信処理部５７は、図２におけるノード装置２に含まれる受信処理部５６および送信処理部５７と実質的に同じものである。また、ノードエラー情報収集部７１、障害ノード装置検知部７２、ネットワーク再構成指示部７３および障害ノード情報表示部７４は、ノード装置２に含まれるアプリケーション処理部５８に対応する構成要素であり、障害監視用ノード装置２ａを特徴付ける構成要素である。

ノードエラー情報収集部７１は、当該リングネットワーク３に接続された各ノード装置２から、各ノード装置２における動作エラー情報を収集する。すなわち、ノードエラー情報収集部７１は、リングネットワーク３を経由して、各ノード装置２から送信される動作状態報告フレームを、伝送制御部４、通信ＩＦ部５０および受信処理部５６を介して受信し、その受信した動作状態報告フレームに含まれる情報から各ノード装置２における動作エラー情報を取得する。

なお、動作状態報告フレームは、各ノード装置２がフレームの通信動作などにおいて動作エラーを検知したとき、あるいは、所定の時間（例えば、１秒）ごとに、検知した動作エラーの情報などを障害監視用ノード装置２ａへ送信するためのフレームである。従って、動作状態報告フレームは、そのフレームを送信するノード装置２における動作エラー情報などの動作状態情報を含んで構成される。なお、動作状態報告フレームの詳細な構成については、後記にて説明する。

障害ノード装置検知部７２は、ノードエラー情報収集部７１によって収集された各ノード装置２の動作エラー情報に基づき、障害ノード装置を検知する。すなわち、障害ノード装置検知部７２は、各ノード装置２の動作エラー情報に基づく情報が、当該リングネットワーク３に接続された全Ｎ台のノード装置２（障害監視用ノード装置２ａを含む）のうち、Ｎ−１台のノード装置２に動作エラーが発生し、１台のノード装置に動作エラーが発生していないことを表すものであるか否かを判定する。そして、その判定の結果、Ｎ−１台のノード装置２に動作エラーが発生し、１台のノード装置に動作エラーが発生していなかった場合には、動作エラーが発生していない１台のノード装置２に何らかの障害が発生していると判断する。そして、その動作エラーが発生していない１台のノード装置２を、障害ノード装置として検知する。

なお、Ｎ−１台のノード装置２にエラーが発生し、１台のノード装置２に動作エラーが発生するような場合の動作エラーとしては、例えば、フレームバッファ４３，５３において受信バッファビジーが発生する場合や、エラー検査部４４，５４でＣＲＣエラーやＥＣＣエラーが発生する場合などが考えられる。このような動作エラーは、多くの場合、動作エラーが発生していないノード装置２における伝送制御部４または通信ＩＦ部５０の送信回路などに障害が発生し、フレームが過剰にあるいは際限なく送信される状態になっていたり、ＣＲＣやＥＣＣの生成回路などに障害が発生し、誤って生成されたＣＲＣやＥＣＣがフレームに付加されていたりすることによって引き起こされる。

なお、障害ノード装置検知部７２は、以上のような動作エラーによる障害に限定されず、通常の単一障害や多重障害による障害ノード装置を、さらに、検知するものであってもよい。ただし、ここでは、その種の障害の障害検知については、詳細な説明を省略する。

ネットワーク再構成指示部７３は、障害ノード装置検知部７２によって障害ノード装置が検知されたとき、当該リングネットワーク３に接続されたノード装置２にネットワーク再構成指示フレームをブロードキャストし、当該リングネットワーク３の構成、つまり、ブロッキング３１の位置の変更を指示する。すなわち、ネットワーク再構成指示部７３は、送信処理部５７、通信ＩＦ部５０、伝送制御部４を介して、リングネットワーク３に、障害ノード装置を識別するノード装置番号などを含んだネットワーク再構成指示フレームを送信（ブロードキャスト）する。なお、ネットワーク再構成指示フレームの構成については、後記にて説明する。

一方、各ノード装置２は、当該ネットワーク再構成指示フレームを受信すると、自身が障害ノード装置にリングネットワーク３を介して隣接するノード装置２であるか否かを判定する。そして、自身が障害ノード装置に隣接するノード装置２であった場合には、障害ノード装置に隣接する側の通信ポート４１を閉塞する、すなわち、障害ノード装置に接続されたリングネットワーク３の伝送路上にブロッキング３１を設定する。また、そのときまでにブロッキング３１を設定していたノード装置２は、当該ネットワーク再構成指示フレームを受信すると、その設定していたブロッキング３１を解除する。

以上のようにして、当該リングネットワーク３におけるブロッキング３１の位置が変更され、リングネットワーク３が再構成されると、障害ノード装置は、変更後のブロッキング３１によってリングネットワーク３の通信可能な範囲から除外されることになる。その結果、障害ノード装置で発生しているフレームが過剰にあるいは際限なく送信されるフレームや、誤ったＣＲＣやＥＣＣが付加されたフレームは、リングネットワーク３の通信可能な範囲に入らなくなるので、Ｎ−１台のノード装置２に生じていたエラー動作は、多くの場合、消滅する。

障害ノード情報表示部７４は、障害ノード装置検知部７２によって検知された障害ノード装置を識別する情報（ノード装置番号など）や、ノードエラー情報収集部７１によって収集された各ノード装置２で発生した動作エラーについての情報を、表示装置部８０のＬＣＤなどに表示する。なお、その表示例については、別途、図５を参照して詳しく説明する。

図４は、本発明の第１の実施形態に係るリングネットワークシステム１において、各ノード装置２から障害監視用ノード装置２ａへ送信される動作状態報告フレーム、および、障害監視用ノード装置２ａから各ノード装置２へ送信されるネットワーク再構成指示フレームの構成の例を示した図である。

図４（ａ）に示すように、動作状態報告フレームは、宛先アドレス、送信元アドレスなどからなるヘッダ部と、当該フレームのデータ種別（すなわち、動作状態報告フレームであることを示す情報）、報告元ノード装置のノード装置番号、動作エラー情報を含んだ動作状態情報、検査符号などからなるデータ部と、によって構成される。

また、図４（ｂ）に示すように、ネットワーク再構成指示フレームは、宛先アドレス、送信元アドレスなどからなるヘッダ部と、当該フレームのデータ種別（すなわち、ネットワーク再構成指示フレームであることを示す情報）、障害ノード装置のノード装置番号、検査符号などからなるデータ部と、によって構成される。

図５は、本発明の第１の実施形態に係る障害監視用ノード装置２ａのＣＰＵ部５５ａによって実行される障害ノード装置検知処理の処理フローの例を示した図である。なお、この処理フローの例には、障害ノード装置検知部７２の動作に相当する処理だけでなく、ノードエラー情報収集部７１、ネットワーク再構成指示部７３、障害ノード情報表示部７４などの動作に相当する処理も含まれている。

図５に示すように（適宜、図１も参照）、ＣＰＵ部５５ａは、まず、各ノード装置２から送信される動作状態報告フレームを受信し、各ノード装置２における動作エラー情報を収集する（ステップＳ１１）。次に、ＣＰＵ部５５ａは、その収集したエラー情報に基づき、当該リングネットワーク３に接続された全ノード装置Ｎ台のうち少なくとも１台に動作エラーがあったか否かを判定する（ステップＳ１２）。そして、その判定の結果、全ノード装置Ｎ台のうち１台にも動作エラーがなかった場合には（ステップＳ１２でＮｏ）、障害ノード装置の検知は必要でないので、ＣＰＵ部５５ａは、当該障害ノード装置検知処理を終了する。

一方、ステップＳ１２の判定で、全ノード装置Ｎ台のうち少なくとも１台に動作エラーがあった場合には（ステップＳ１２でＹｅｓ）、ＣＰＵ部５５ａは、さらに、全ノード装置Ｎ台のうちＮ−１台に動作エラーがあったか否かを判定する（ステップＳ１３）。そして、その判定の結果、Ｎ−１台には動作エラーがなかった場合、つまり、１台ないしＮ−２台に動作エラーがあった場合には（ステップＳ１３でＮｏ）、ＣＰＵ部５５ａは、動作エラーありの動作エラー情報を送信した１台ないしＮ−２台のノード装置２の動作エラー情報に基づき、障害ノード装置を検知する（ステップＳ１７）。

なお、その場合の障害ノード装置検知の方法については、ここでは、とくに説明をしないが、動作エラー情報を送信したノード装置２が１台の場合には、通常、そのノード装置２が障害ノード装置となる。また、動作エラー情報を送信したノード装置２が２台ないしＮ−１台の場合には、その全部が障害ノード装置である場合もあり、また、その一部のみが障害ノード装置である場合もあり、そのいずれであるかを弁別するのは、必ずしも容易ではない。

次に、ステップＳ１３の判定で、全ノード装置Ｎ台のうちＮ−１台に動作エラーがあった場合には（ステップＳ１３でＹｅｓ）、ＣＰＵ部５５ａは、動作エラーがない動作エラー情報を送信したノード装置２を、障害ノード装置として検知する（ステップＳ１４）。そして、ＣＰＵ部５５ａは、ステップＳ１１で収集した各ノード装置２のエラー情報およびステップＳ１４で検知した障害ノード装置の識別情報を表示装置部８０に表示するともに（ステップＳ１５）、図４（ｂ）に示したネットワーク再構成指示フレームを全ノード装置２にブロードキャストする（ステップＳ１６）。

以上の処理により、全ノード装置Ｎ台のうち、Ｎ−１台から送信された動作状態報告フレームに含まれる動作状態情報が動作エラーありを示し、１台から送信された動作状態報告フレームに含まれる動作状態情報が動作エラーなしを示すものであった場合には、動作エラーなしの動作状態報告フレームを送信したノード装置２は、障害ノード装置であると判定される。そして、その障害ノード装置と判定されたノード装置２は、ネットワーク再構成指示フレームによって、再設定されるブロッキング３１によって、当該リングネットワーク３の通信可能範囲から除外される。その結果、Ｎ−１台のノード装置２に生じていたエラー動作は、多くの場合、消滅する。

図６は、本発明の第１の実施形態に係る障害監視用ノード装置２ａの障害ノード情報表示部７４によって表示装置部８０に表示される障害ノード検知処理結果表示画面の例を示した図である。図６に示すように、障害ノード検知処理結果表示画面には、障害ノード装置のノード装置番号だけでなく、各ノード装置２における動作エラー情報（エラーの有無、エラーコード、エラー名称など）が表示される。

このような表示画面により、当該リングネットワークシステム１のシステム管理者は、１台を除く、Ｎ−１台に動作エラーが発生したことを知ることができる。多くの場合、このようなエラー動作は、障害監視用ノード装置２ａによるネットワーク再構成指示フレームの送信によって解消されるが、当然ながら、解消されない場合もあり得る。その場合には、システム管理者は、このような表示画面に表示される情報に基づき、各ノード装置２における動作エラーの原因を解析して、障害ノード装置を特定する。

以上、本発明の第１の実施形態によれば、障害監視用ノード装置２ａは、リングネットワーク３に接続された全ノード装置Ｎ台のうち、１台を除くＮ−１台に動作エラーが発生したことを検知するとともに、そのとき動作エラーが発生していない１台のノード装置を障害ノード装置と判定し、各ノード装置２に対し、ネットワーク再構成指示フレームを送信する。各ノード装置２は、そのネットワーク再構成指示フレームを受信すると、リングネットワーク３におけるブロッキング３１を再設定し、障害ノード装置と判定されたノード装置２を、そのリングネットワーク３の通信可能な範囲から除外する。その結果、各ノード装置２における動作エラーは解消され、リングネットワーク３における正常な通信動作が回復される。

従って、本実施形態では、多重障害として検知された障害のうち、本来単一障害である障害については、その障害ノード装置の検知が容易に行えるようになり、障害からの回復を容易に行えるようになる。

＜第２の実施形態＞
図７は、本発明の第２の実施形態に係る２重化リングネットワークシステムの構成の例を示した図である。なお、図７以降の図において、第１の実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を付し、その説明省略する。

図７に示すように、２重化リングネットワークシステム１ｄは、複数のノード装置２ｄが互いに独立した２重のリングネットワーク３に接続されて構成される。そして、その複数のノード装置２ｄのうち１台は、障害ノード装置を検知する目的などために用いられ、そのノード装置２ｄを、とくに、障害監視用ノード装置２ｄａという。なお、図７では、障害監視用ノード装置２ｄａを含め、６台のノード装置２ｄが描かれているが、ノード装置２ｄの数は、６台に限定されない。

ここで、それぞれのノード装置２ｄ（障害監視用ノード装置２ｄａを含む）は、２重の伝送制御部４と、２重のデータ処理部５ｄ（ただし、障害監視用ノード装置２ｄａの場合は、データ処理部５ｄａ）と、２重の伝送制御部４を２重のデータ処理部５ｄのうちの一方のデータ処理部５ｄに接続する経路切替部６と、を含んで構成される。そして、２重の伝送制御部４のうち一方の伝送制御部４は、２重のリングネットワーク３のうちの一方のリングネットワーク３（伝送路＃１）に接続され、他方の伝送制御部４は、２重のリングネットワーク３のうちの他方のリングネットワーク３（伝送路＃２）に接続される。

すなわち、第２の実施形態に係る２重化リングネットワークシステム１ｄの各ノード装置２ｄ（障害監視用ノード装置２ｄａを含む）においては、２重のデータ処理部５ｄ（５ｄａ）のうちの一方のデータ処理部５ｄ（５ｄａ）が稼働状態にあり、他方のデータ処理部５ｄ（５ｄａ）が待機状態にある形態で用いられる。一方、２重の伝送制御部４および２重のリングネットワーク３は、いずれも常に稼働状態にあるものとして用いられる。このとき、稼働状態のデータ処理部５ｄ（５ｄａ）は、経路切替部６を介して、２重の伝送制御部４の両方に接続され、待機状態のデータ処理部５ｄ（５ｄａ）は、経路切替部６によって２重の伝送制御部４の間の接続が切断される。

なお、図７において、経路切替部６に描かれている実線は、稼働状態のデータ処理部５ｄ（＃１）（５ｄａ（＃１））と２重の伝送制御部４とが接続されていることを表し、破線は、待機状態のデータ処理部５ｄ（＃２）（５ｄａ（＃２））と２重の伝送制御部４とが切断されていることを表している。なお、データ処理部５ｄ（５ｄａ）の状態切り替えは、それぞれのノード装置２ｄ（２ｄａ）ごとに独立に行うことができ、稼働状態のデータ処理部５ｄ（５ｄａ）が、一方から他方へ切り替えられたときには、２重のデータ処理部５ｄ（５ｄａ）と２重の伝送制御部４との接続関係も併せて切り替えられる。

図８は、発明の第２の実施形態に係る障害監視用ノード装置２ｄａの構成の例を示した図である。なお、ノード装置２ｄの構成は、障害監視用ノード装置２ｄａの構成とは、障害監視用ノード装置２ｄａが障害監視に係る機能を実現するブロックを余分に含んでいることを除けば、ほとんど同じであるので、ノード装置２ｄの構成も、ここで併せて、付加的に説明する。

第２の実施形態では、リングネットワーク３が２重に設けられているため、障害監視用ノード装置２ｄａ（ノード装置２ｄ）は、その２重のリングネットワーク３にそれぞれ接続される２重の伝送制御部４を有している。そして、その伝送制御部４の内部の構成は、図２に示した伝送制御部４の構成と同じである。

また、障害監視用ノード装置２ｄａ（ノード装置２ｄ）は、２重の伝送制御部４を稼働状態のデータ処理部５ｄａ（５ｄ）に接続するとともに、待機状態のデータ処理部５ｄａ（５ｄ）との接続を切断する経路切替部６を有している。経路切替部６は、２重の伝送制御部４を、一方のデータ処理部５ｄａ（５ｄ）に接続するとともに、他方のデータ処理部５ｄａ（５ｄ）との接続を切断するためのスイッチＳＷ６１〜６４を有している。さらに、経路切替部６は、データ処理部５ｄａ（５ｄ）からの指示に従って、スイッチＳＷ６１〜ＳＷ６４の切り替えを制御するＳＷ制御部６０を有している。

また、障害監視用ノード装置２ｄａ（ノード装置２ｄ）は、２重のデータ処理部５ｄａ（５ｄ）を有している。そして、２重のデータ処理部５ｄａ（５ｄ）のうち、経路切替部６によって２重の伝送制御部４に接続されているデータ処理部５ｄａ（５ｄ）は、稼働状態にあり、また、経路切替部６によって２重の伝送制御部４との接続が切断されているデータ処理部５ｄａ（５ｄ）は、待機状態にある。

データ処理部５ｄａ（５ｄ）は、通信ＩＦ部５０と、ＣＰＵ部５５ｄａ（５５ｄ：なお、５５ｄは、データ処理部５ｄのＣＰＵ部を表す符号であるが、図示されていない）と、を含んで構成される。ここでは、図８を参照して、障害監視用ノード装置２ｄａのＣＰＵ部５５ｄａの構成について説明する。

図８に示すように、障害監視用ノード装置２ｄａのＣＰＵ部５５ｄａは、受信処理部５６、送信処理部５７、稼働系切替処理部５９、ノードエラー情報収集部７１、障害ノード装置検知部７２、ネットワーク再構成指示部７３および障害ノード情報表示部７４、稼働系切替指示部７５などを含んで構成される。なお、図８では、表示装置部８０の図示が省略されている。

図８に示したＣＰＵ部５５ｄａの構成は、図３に示した障害監視用ノード装置２ａのＣＰＵ部５５ａの構成とは、稼働系切替処理部５９および稼働系切替指示部７５が追加されている点でのみ相違している。他の構成要素については、ＣＰＵ部５５ａの場合と同じであるので、ここでは、その説明を省略する。

稼働系切替処理部５９は、自身が含まれるデータ処理部５ｄａの状態を、稼働状態から待機状態へ、または、待機状態から稼働状態へ切り替える処理を行うとともに、切り替えたことを経路切替部６のＳＷ制御部６０へ通知する。なお、稼働系切替処理部５９は、通常のノード装置２ｄのＣＰＵ部５５ｄにも含まれる構成要素である。

稼働系切替指示部７５は、障害ノード装置検知部７２によって障害ノード装置が検知されたとき、その検知された障害ノード装置に対して、データ処理部５ｄにおける稼働系の切替を行うことを指示する稼働系切替指示情報を含んで構成された稼働系切替指示フレームの送信を、送信処理部５７に指示する。送信処理部５７は、その送信指示された稼働系切替指示フレームを通信ＩＦ部５０、経路切替部６、伝送制御部４、リングネットワーク３を介して、障害ノード装置として検知されたノード装置２ｄへ送信する。

なお、送信指示された稼働系切替指示フレームを受信した障害ノード装置（ノード装置２ｄの１つ）の稼動状態のデータ処理部５ｄに含まれるＣＰＵ部５５ｄは、稼働系切替処理部５９の処理により自身の状態を稼動状態から待機状態へと切り替え、また、待機状態のデータ処理部５ｄの状態を待機状態から稼動状態へと切り替える。

図９は、本発明の第２の実施形態に係る障害監視用ノード装置２ｄａのＣＰＵ部５５ｄａによって実行される２重化リングネットワークシステム１ｄにおける障害ノード装置検知処理の処理フローの例を示した図である。この第２の実施形態では、各ノード装置２ｄの動作エラーの解消を図るために、第１の対応処理（ステップＳ１５ｂ）および第２の対応処理（ステップＳ１６）を用意しておき、第１の対応処理で各ノード装置２ｄの動作エラーの解消ができなかった場合には、第２の対応処理で各ノード装置２ｄの動作エラーの解消を図る。

図９に示すように、ＣＰＵ部５５ｄａは、まず、各ノード装置２ｄから送信される動作状態報告フレームを受信し、各ノード装置２ｄにおける動作エラー情報を収集する（ステップＳ１１）。次に、ＣＰＵ部５５ｄａは、その収集した動作エラー情報に基づき、当該２重のリングネットワーク３に接続された全ノード装置Ｎ台のうち少なくとも１台に動作エラーがあったか否かを判定する（ステップＳ１２）。そして、その判定の結果、全ノード装置Ｎ台のうち１台にも動作エラーがなかった場合には（ステップＳ１２でＮｏ）、障害ノード装置の検知は必要でないので、ＣＰＵ部５５ｄａは、当該障害ノード装置検知処理を終了する。

一方、ステップＳ１２の判定で、全ノード装置Ｎ台のうち少なくとも１台に動作エラーがあった場合には（ステップＳ１２でＹｅｓ）、ＣＰＵ部５５ｄａは、さらに、全ノード装置Ｎ台のうちＮ−１台に動作エラーがあったか否かを判定する（ステップＳ１３）。そして、その判定の結果、Ｎ−１台には動作エラーなかった場合、つまり、１台ないしＮ−２台に動作エラーがあった場合には（ステップＳ１３でＮｏ）、ＣＰＵ部５５ｄａは、動作エラーありの動作エラー情報を送信した１台ないしＮ−２台のノード装置２の動作エラー情報に基づき、障害ノード装置を検知する（ステップＳ１７）。

次に、ステップＳ１３の判定で、全ノード装置Ｎ台のうちＮ−１台に動作エラーがあった場合には（ステップＳ１３でＹｅｓ）、ＣＰＵ部５５ｄａは、動作エラーがない動作エラー情報を送信したノード装置を、障害ノード装置として検知する（ステップＳ１４）。そして、ＣＰＵ部５５ｄａは、ステップＳ１１で収集した各ノード装置２ｄのエラー情報およびステップＳ１４で検知した障害ノード装置の識別情報を表示装置部８０に表示する（ステップＳ１５）。なお、その表示内容は、図６に示した表示内容に準ずる。

以上、ここまでの処理は、図５に示した第１の実施形態における障害ノード装置検知処理と同じである。

次に、ＣＰＵ部５５ｄａは、ステップＳ１４において障害ノード装置として検知されたノード装置２ｄが、再度、障害ノード装置として検知されたか否かを判定し（ステップＳ１５ａ）、初回の検知であった場合には（ステップＳ１５ａでＮｏ）、第１の対応処理として、障害ノード装置として検知されたノード装置２ｄへ、稼働系切替指示フレームを送信する（ステップＳ１５ｂ）。

このとき、稼働系切替指示フレームを受信した、障害ノード装置と判定されたノード装置２ｄは、自身における稼動状態のデータ処理部５ｄの状態を稼動状態から待機状態へと切り替え、また、待機状態のデータ処理部５ｄの状態を待機状態から稼動状態へと切り替える。ここで、障害ノード装置と判定されたノード装置２ｄ以外のノード装置２ｄで生じた動作エラーの原因が、障害ノード装置と判定されたノード装置２ｄの切り替え前の稼動状態のデータ処理部５ｄにあった場合（例えば、通信ＩＦ部５０の送信回路が過剰にまたは際限なくフレームを送信した場合や、ＣＲＣやＥＣＣの生成回路が誤ったＣＲＣやＥＣＣを付加した場合）には、この稼動系の切り替えによって、障害ノード装置とされたノード装置２ｄ以外のノード装置２ｄにおける動作エラーは解消する。

一方、ステップＳ１５ａにおける判定で、障害ノード装置として検知されたノード装置２ｄが、再度、障害ノード装置として検知された場合（ステップＳ１５ａでＹｅｓ）、これは、前記した第１の対応処理では、障害ノード装置と判定されたノード装置２ｄ以外のノード装置２ｄで生じた動作エラーが解消しなかったことを意味するので、第２の対応処理として、ＣＰＵ部５５ｄａは、図４（ｂ）に示したネットワーク再構成指示フレームを全ノード装置２ｄにブロードキャストする（ステップＳ１６）。

この第２の対応処理は、第１の実施形態で説明したブロッキング３１を再設定する処理であり、そのブロッキング３１の再設定によって、障害ノード装置と判定されたノード装置２ｄは、当該２重のリングネットワーク３の通信可能範囲から除外される。その結果、障害ノード装置と判定されたノード装置２ｄ以外のノード装置２ｄに生じていたエラー動作は、消滅する。

以上、本発明の第２の実施形態によれば、障害監視用ノード装置２ｄａは、２重のリングネットワーク３に接続された全ノード装置Ｎ台のうち、１台を除くＮ−１台に動作エラーが発生したことを検知するとともに、そのとき動作エラーが発生していない１台のノード装置２ｄを障害ノード装置として検知する。そして、障害回復のための第１の対応処理として、まず、障害ノード装置と判定したノード装置２ｄに対し、稼働系切替指示フレームを送信する。また、その第１の対応処理を行っても、それまでと同様の動作エラーが発生する場合には、第２の対応処理として、２重のリングネットワーク３におけるブロッキング３１を再設定し、障害ノード装置と判定されたノード装置２ｄを、そのリングネットワーク３の通信可能な範囲から除外する。その結果、障害ノード装置と判定されたノード装置２ｄ以外のノード装置２ｄにおける動作エラーが解消し、２重のリングネットワーク３における正常な通信動作が回復される。

従って、第２の実施形態においても、多重障害として検知された障害のうち、本来単一障害である障害については、その障害ノード装置の検知が容易に行えるようになり、障害からの回復を容易に行えるようになる。

１ リングネットワークシステム
１ｄ ２重化リングネットワークシステム
２，２ｄ ノード装置
２ａ，２ｄａ 障害監視用ノード装置
３ リングネットワーク
４ 伝送制御部
５，５ａ，５ｄ，５ｄａ データ処理部
６ 経路切替部
３１ ブロッキング
４１，５１ 通信ポート
４２ フレーム伝送制御部
４３，５３ フレームバッファ
４４，５４ エラー検査部
５０ 通信ＩＦ部（通信インタフェース部）
５２ フレーム送受信制御部
５５，５５ａ，５５ｄ，５５ｄａ ＣＰＵ部
５６ 受信処理部
５７ 送信処理部
５８ アプリケーション処理部
５９ 稼働系切替処理部
６０ ＳＷ制御部
７１ ノードエラー情報収集部
７２ 障害ノード装置検知部
７３ ネットワーク再構成指示部
７４ 障害ノード情報表示部
７５ 稼働系切替指示部
８０ 表示装置部

Claims (10)

1. リングネットワークと、それぞれがデータ処理部およびそのデータ処理部を前記リングネットワークに接続する伝送制御部を少なくとも有する複数のノード装置と、を含んで構成されたリングネットワークシステムにおいて、障害を検知し、障害からの回復を行うノード装置である障害監視用ノード装置であって、
   前記データ処理部は、
   前記リングネットワークに接続されたそれぞれのノード装置から送信される、そのそれぞれのノード装置で発生した動作エラーの情報を含んだ動作状態情報を受信して、前記それぞれのノード装置からの動作状態情報を収集するノードエラー情報収集部と、
   前記収集されたそれぞれのノード装置からの動作状態情報が、前記リングネットワークに接続されたノード装置のうち、ある１つのノード装置に動作エラーが発生せず、そのノード装置を除く他のすべてのノード装置に動作エラーが発生したことを示す情報であった場合には、前記動作エラーが発生していないノード装置を、障害ノード装置として検知する障害ノード装置検知部と、
   前記障害ノード装置として検知されたノード装置に前記リングネットワークを介して隣接したノード装置に対して、前記障害ノード装置として検知されたノード装置との間の通信を閉塞させるブロッキングの設定を指示するとともに、その時点でブロッキングが設定されているノード装置に対して、その設定されているブロッキングの解除を指示する指示情報を送信するネットワーク再構成指示部と、
   を備えること
   を特徴とする障害監視用ノード装置。
2. 前記データ処理部は、
   前記障害ノード装置検知部によって障害ノード装置が検知された場合に、その検知された障害ノード装置を識別する情報を表示装置に表示する障害情報表示部
   を、さらに、備えること
   を特徴とする請求項１に記載の障害監視用ノード装置。
3. ２重のリングネットワークと、それぞれが２重のデータ処理部、前記２重のリングネットワークにそれぞれ接続された２重の伝送制御部、および、前記２重の伝送制御部を前記２重のデータ処理部のうちの稼働状態のデータ処理部に接続する経路切替部を少なくとも有する複数のノード装置と、を含んで構成された２重化リンクネットワークシステムにおいて、障害を検知し、障害からの回復を行うノード装置である障害監視用ノード装置であって、
   前記データ処理部は、
   前記２重のリングネットワークに接続されたそれぞれのノード装置から送信される、そのそれぞれのノード装置で発生した動作エラーの情報を含んだ動作状態情報を受信して、前記それぞれのノード装置からの動作状態情報を収集するノードエラー情報収集部と、
   前記収集されたそれぞれのノード装置からの動作状態情報が、前記２重のリングネットワークに接続されたノード装置のうち、ある１つのノード装置に動作エラーが発生せず、そのノード装置を除く他のすべてのノード装置に動作エラーが発生したことを示す情報であった場合には、前記動作エラーが発生していないノード装置を、障害ノード装置として検知する障害ノード装置検知部と、
   前記障害ノード装置として検知されたノード装置に対し、そのノード装置において、前記稼働状態のデータ処理部を、その時点で稼働状態となっているデータ処理部から、他方のデータ処理部に切り替えることを指示する稼働系切替指示情報を送信する稼働系切替指示部と、
   を備えること
   を特徴とする障害監視用ノード装置。
4. 前記データ処理部は、
   前記障害ノード装置検知部によって前記障害ノード装置として検知されたノード装置に前記２重のリングネットワークを介して隣接したノード装置に対して、前記障害ノード装置として検知されたノード装置との間の通信を閉塞させるブロッキングの設定を指示するとともに、その時点でブロッキングが設定されているノード装置に対して、その設定されているブロッキングの解除を指示する指示情報を送信するネットワーク再構成指示部と、
   を、さらに、備えること
   を特徴とする請求項３に記載の障害監視用ノード装置。
5. 前記データ処理部は、
   前記障害ノード装置検知部によって障害ノード装置が検知された場合に、その検知された障害ノード装置を識別する情報を表示装置に表示する障害情報表示部
   を、さらに、備えること
   を特徴とする請求項３または請求項４に記載の障害監視用ノード装置。
6. リングネットワークと、それぞれがデータ処理部およびそのデータ処理部を前記リングネットワークに接続する伝送制御部を少なくとも有する複数のノード装置と、を含んで構成されたリングネットワークシステムにおいて、前記複数のノード装置のうちの１のノード装置によって行われる障害検知回復方法であって、
   前記１のノード装置のデータ処理部は、
   前記リングネットワークに接続されたそれぞれのノード装置から送信される、そのそれぞれのノード装置で発生した動作エラーの情報を含んだ動作状態情報を受信して、前記それぞれのノード装置における動作エラーの情報を収集するノードエラー情報収集処理と、
   前記収集されたそれぞれのノード装置からの動作状態情報が、前記リングネットワークに接続されたノード装置のうち、ある１つのノード装置に動作エラーが発生せず、そのノード装置を除く他のすべてのノード装置に動作エラーが発生したことを示す情報であった場合には、前記動作エラーが発生していないノード装置を、障害ノード装置として検知する障害ノード装置検知処理と、
   前記障害ノード装置として検知されたノード装置に前記リングネットワークを介して隣接したノード装置に対して、前記障害ノード装置として検知されたノード装置との間の通信を閉塞させるブロッキングの設定を指示するとともに、その時点でブロッキングが設定されているノード装置に対して、その設定されているブロッキングの解除を指示する指示情報を送信するネットワーク再構成指示処理と、
   を実行すること
   を特徴とする障害検知回復方法。
7. 前記１のノード装置のデータ処理部は、
   前記障害ノード装置検知処理によって障害ノード装置が検知された場合に、その検知された障害ノード装置を識別する情報を表示装置に表示する障害ノード情報表示処理
   を、さらに、実行すること
   を特徴とする請求項６に記載の障害検知回復方法。
8. ２重のリングネットワークと、それぞれが２重のデータ処理部、前記２重のリングネットワークにそれぞれ接続された２重の伝送制御部、および、前記２重の伝送制御部を前記２重のデータ処理部のうちの稼働状態のデータ処理部に接続する経路切替部を少なくとも有する複数のノード装置と、を含んで構成された２重化リンクネットワークシステムにおいて、前記複数のノード装置のうちの１のノード装置によって行われる障害検知回復方法であって、
   前記１のノード装置のデータ処理部は、
   前記２重のリングネットワークに接続されたそれぞれのノード装置から送信される、そのそれぞれのノード装置で発生した動作エラーの情報を含んだ動作状態情報を受信して、前記それぞれのノード装置における動作エラーの情報を収集するノードエラー情報収集処理と、
   前記収集されたそれぞれのノード装置からの動作状態情報が、前記２重のリングネットワークに接続されたノード装置のうち、ある１つのノード装置に動作エラーが発生せず、そのノード装置を除く他のすべてのノード装置に動作エラーが発生したことを示す情報であった場合には、前記動作エラーが発生していないノード装置を、障害ノード装置として検知する障害ノード装置検知処理と、
   前記障害ノード装置として検知されたノード装置に対し、そのノード装置において、前記稼働状態のデータ処理部を、その時点で稼働状態となっているデータ処理部から、他方のデータ処理部に切り替えることを指示する稼働系切替指示情報を送信する稼働系切替指示処理と、
   を実行すること
   を特徴とする障害検知回復方法。
9. 前記１のノード装置のデータ処理部は、
   前記障害ノード装置として検知されたノード装置に前記２重のリングネットワークを介して隣接したノード装置に対して、前記障害ノード装置として検知されたノード装置との間の通信を閉塞させるブロッキングの設定を指示するとともに、その時点でブロッキングが設定されているノード装置に対して、その設定されているブロッキングの解除を指示する指示情報を送信するネットワーク再構成指示処理
   を、さらに、実行すること
   を特徴とする請求項８に記載の障害検知回復方法。
10. 前記１のノード装置のデータ処理部は、
    前記障害ノード装置検知ステップで障害ノード装置が検知された場合に、その検知された障害ノード装置を識別する情報を表示装置に表示する障害ノード装置情報表示処理
    を、さらに、実行すること
    を特徴とする請求項８または請求項９に記載の障害検知回復方法。

Images