JP2013121095A - 通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の通信装置が２つ以上のネットワークを介して互いに通信する構成で、ネットワーク障害が発生した場合でも、通信不可時間を短くする通信装置を得る。
【解決手段】通信装置である装置１〜装置４が、第１のネットワーク１０及び第２のネットワーク１１を介して接続された構成であり、各装置は、他の装置との間の接続状態をネットワークごとに監視し、この監視の結果得られる、ネットワークごとの他の装置との間の接続状態情報を保持しておき、いずれかのネットワークを介するいずれかの装置との間の接続に異常が発生した場合には、異常が発生したネットワークを介する全ての他の装置との間の接続状態を一旦通信可能状態でない状態にした上で、順次確認し、データ送信時には、接続状態情報を参照して、通信可能なネットワークを選択してデータ送信を行うようにした。
【選択図】図１

Description

この発明は、少なくとも２つの通信経路を持つ通信装置間の通信を行うネットワークシステムにおける通信装置に関するものである。

特許文献１の従来技術では、少なくとも２つの通信経路を持つ通信装置間の通信経路選択方法として、監視装置から２本の通信経路を介して複数の被監視装置に確認電文を送信すると共に、確認電文の受信に応じて複数の被監視装置から２本の通信経路を介して返信された応答電文に基づいて２本の通信経路および複数の被監視装置の障害箇所を判定していた。
また、特許文献２には、ネットワーク階層ＤＢ（データベース）を作成し、事前にＩＰアドレスと機器の階層、機器区分、及び親ノード障害時の代替ルートについて対応付けを行い登録しておき、ノード停止検出時には、ネットワーク階層ＤＢを参照して障害対象であるノードを特定し、必要に応じて配下のネットワーク接続機器に代替ルートへの変更を実施するようにしたものが記載されている。

上述の従来技術では、特許文献１の技術は、手続きが煩雑であり、かつ、障害箇所の検出に時間を要するという問題があった。特許文献２の技術は、ネットワークの構成を事前に把握し、定義する必要があり、その条件を満たすことが困難であった。

特開平１０−１７３６７６号公報（第３〜４頁、図１） 特開２００２−２６１８０２号公報（第３〜４頁、図１）

このように従来のネットワーク障害回避方法では、障害箇所の検出に時間を要し、通信ができない時間が長く続くという問題があった。
また、ネットワーク構成を事前に厳密に把握し、定義する必要があり、汎用的には適用できないという問題があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、複数の通信装置が２つ以上のネットワークを介して互いに通信する構成で、ネットワーク障害が発生した場合でも、通信不可時間を短くする通信装置を得ることを目的としている。

この発明に係わる通信装置においては、複数の通信装置が２つ以上のネットワークを介して接続され、互いにデータ通信を行うネットワークシステムにおける通信装置であって、他の通信装置との間の接続状態をネットワークごとに監視する監視手段、監視の結果得られる、ネットワークごとの他の通信装置との間の接続状態についての情報を接続状態情報テーブルに保持する保持手段、監視の結果、いずれかのネットワークを介するいずれかの通信装置との間の接続の異常が発生した場合に、接続状態情報テーブル中の、異常が発生したネットワークを介する全ての他の通信装置との間の接続状態の情報を一旦、通信不可の状態にした後に、異常が発生したネットワークを介する全ての他の通信装置との間の接続状態を監視手段により確認させて、接続状態情報テーブルを更新する更新手段、及び接続状態情報テーブルを参照して、通信可能なネットワークを選択して、他の通信装置にデータ送信を行う送信手段を備えたものである。

この発明によれば、複数の通信装置が２つ以上のネットワークを介して接続され、互いにデータ通信を行うネットワークシステムにおける通信装置であって、他の通信装置との間の接続状態をネットワークごとに監視する監視手段、監視の結果得られる、ネットワークごとの他の通信装置との間の接続状態についての情報を接続状態情報テーブルに保持する保持手段、監視の結果、いずれかのネットワークを介するいずれかの通信装置との間の接続の異常が発生した場合に、接続状態情報テーブル中の、異常が発生したネットワークを介する全ての他の通信装置との間の接続状態の情報を一旦、通信不可の状態にした後に、異常が発生したネットワークを介する全ての他の通信装置との間の接続状態を監視手段により確認させて、接続状態情報テーブルを更新する更新手段、及び接続状態情報テーブルを参照して、通信可能なネットワークを選択して、他の通信装置にデータ送信を行う送信手段を備えたので、２つ以上のネットワークを持つ通信装置間の通信に用いるネットワークの選択を効率的に行うことが可能となり、通信不可状態のネットワークを誤って用いて、通信に失敗することを回避することが可能となる。

この発明の実施の形態１によるネットワークシステムを示す構成図である。 この発明の実施の形態１による通信装置の接続状態を監視する手順を示す図である。 この発明の実施の形態１による通信装置のデータ送信時の処理を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１による通信装置内で保存される接続状態の情報を示す図である。 この発明の実施の形態１による通信装置での接続状態の遷移を示す図である。 この発明の実施の形態２によるネットワークシステムを示す構成図である。 この発明の実施の形態２による通信装置の接続状態反映方法の定義テーブルを示す図である。 この発明の実施の形態３による通信装置の接続状態の履歴保持テーブルを示す図である。 この発明の実施の形態４による通信装置の接続状態反映方法の定義テーブルを示す図である。 この発明の実施の形態５による通信装置の接続状態を監視する手順を示す図である。 この発明の実施の形態６による通信装置内で保存される接続状態の情報を示す図である。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１によるネットワークシステムを示す構成図である。
図１において、装置１〜４は、第１のネットワーク１０と、第２のネットワーク１１の両者を介して、相互に接続可能な状態に配置された通信装置である。ここでは、第１のネットワーク１０をＡ系ＬＡＮ、第２のネットワーク１１をＢ系ＬＡＮと記す。

図２は、この発明の実施の形態１による通信装置の接続状態を監視する手順を示す図である。
図２において、ハートビートの送信によって、装置１と装置２との間の通信経路（ネットワーク）の接続状態を監視する手順を示している。

図４は、この発明の実施の形態１による通信装置内で保存される接続状態の情報を示す図である。
図４は、装置１が保持（保持手段）する接続状態情報のテーブルであり、図４（ａ）は、接続異常状態が検出される前の元の接続状態情報を示し、装置２〜装置４は、Ａ系ＬＡＮ、Ｂ系ＬＡＮとも「接続」となっている。図４（ｂ）は、装置２のＡ系ＬＡＮの接続異常状態が検出された直後の接続状態情報を示す図である。Ｂ系ＬＡＮでは、装置２〜装置４とも「接続」となっているものの、Ａ系ＬＡＮでは、装置２が「切断」、装置３、４が、「接続確認中」となっている。

図５は、この発明の実施の形態１による通信装置での接続状態の遷移を示す図である。
図５において、ある装置で、他の装置との間の接続状態の推移を示し、「切断」５１、「接続確認中」５２、「接続処理中」５３、「接続」５４が遷移する様子を示している。

次に、動作について説明する。
図２により、通信装置間の接続状態を監視する手順（監視手段）について説明する。図２は、装置１が、装置２との間の接続状態を監視する手順を示している。
ネットワークは、Ａ系ＬＡＮとする。装置１は、装置２と接続状態になった後、装置２からの何らかの通信を受けるまでの経過時間を監視する。具体的には、ハートビートタイムアウト時間と称する時間より長い間、装置２からの受信がない場合を、接続異常の発生ととらえる。

装置１と装置２が接続された状態で、装置２は、ハートビート送信タイマで定めた時間毎に、ハートビートを装置１に送信する。ただし、ハートビートの送信は、装置２から装置１に対して、該当時間内にデータ送信が発生した場合には省略される。このハートビート送信処理により、装置１及び装置２間の接続状態が通信可能な状態であれば、装置１は、装置２のハートビート送信タイマの時間の間に、最低１回は装置２から何らかの通信を受ける。

装置１及び装置２間の接続状態が異常状態になって、このハートビートの受信がなされない異常状態が継続し、装置１で設定されているハートビートタイムアウト時間を越えて、装置２からの受信が得られない場合、装置１は、装置２との接続状態が異常状態であることを確定し、切断、再接続処理を実行する。
ただし、異常状態が継続している場合、この再接続処理は、失敗する。

次に、実施の形態１のデータ送信時の処理（送信手段）について、図３のフローチャートを用いて説明する。
ある装置から装置Ｎに対してデータ送信を行う場合、処理３０において、第１のネットワーク１０であるＡ系ＬＡＮでの装置Ｎの接続状態が通信可能状態かどうかを確認する。通信可能状態である場合は、処理３２に進み、Ａ系ＬＡＮを用いてデータ送信される。
処理３０の判定がＮＯの場合は、処理３１に進み、第２のネットワーク１１であるＢ系ＬＡＮでの装置Ｎの接続状態が通信可能状態かどうかを確認する。通信可能状態である場合は、処理３３に進み、Ｂ系ＬＡＮを用いてデータ送信される。ＮＯの場合は、処理３４で、データ送信失敗として処理を終了する。

次に、図５を用いて、通信装置での接続状態の遷移について説明する。
状態は、「切断」５１、「接続確認中」５２、「接続処理中」５３、「接続」５４の４つの状態よりなる。初期状態は、「切断」５１であり、接続処理が正常に実行された場合、「接続処理中」５３を経て、「接続」５４に移行する。
「接続」５４とは、他の装置との間の接続状態が正常状態であることを意味し、この状態が、通信可能である状態を意味する。接続異常が発生した場合、状態は、「接続」５４から「切断」５１に移行する。なお、「接続」の状態以外は通信不可の状態である。

実施の形態１における通信装置内で保持（保持手段）される接続状態の情報を図４（ａ）に示す。この情報は、装置１が保持する情報であり、装置２〜４に対して、Ａ系ＬＡＮ及びＢ系ＬＡＮの各々での接続状態が保持されている。図４（ａ）における「接続」とは、前述のとおり、接続状態が正常状態であることを意味し、この状態が、通信可能である状態を意味する。

次に、接続状態情報のテーブルの更新（更新手段）について説明する。接続状態情報のテーブルは、いずれかのネットワークで、接続異常状態が検出されたとき、接続状態が回復されたときなどに更新される。
図４（ｂ）には、「装置２のＡ系ＬＡＮ」の接続異常状態が検出された直後の接続状態情報が示されている。ここでは、「装置２のＡ系ＬＡＮ」の接続状態は、接続異常状態が検出されたため、「切断」に変更される。また、このとき、「装置３のＡ系ＬＡＮ」、及び、「装置４のＡ系ＬＡＮ」の接続状態を、「接続確認中」に変更する。
これは、「装置２のＡ系ＬＡＮ」で接続異常が検出されているため、Ａ系ＬＡＮのいずれかの場所で異常が発生しており、「装置３のＡ系ＬＡＮ」、及び、「装置４のＡ系ＬＡＮ」も通信異常となる可能性があり、正常な接続が確認されるまで、通信ができない可能性があるため、その予防措置である。
接続状態の情報が図４（ｂ）に示す状態の場合、図３に示したデータ送信の処理により、Ｂ系ＬＡＮを用いてデータ送信されることになる。これにより、不確かなＡ系ＬＡＮの使用が回避され、データ送信失敗の事象発生が回避される。
接続状態情報のテーブルの「接続確認中」は、図２の通信装置間の接続状態を監視する手順により、接続状態が確認されれば、「接続」として、接続状態情報のテーブルが更新される。

実施の形態１によれば、少なくとも２つの通信経路（ネットワーク）を持つ通信装置間の通信経路選択を効率的に行うことが可能となり、通信不可状態の経路を誤って用いて、通信に失敗することを回避することが可能となる。

実施の形態２．
図６は、この発明の実施の形態２によるネットワークシステムを示す構成図である。
図６において、１〜４、１０、１１は図１におけるものと同一のものである。図６では、装置５、１２〜１５が第１のネットワーク１０及び第２のネットワーク１１に接続されている。ここでは、第１のネットワーク１０をＡ系ＬＡＮ、第２のネットワーク１１をＢ系ＬＡＮとする。

図７は、この発明の実施の形態２による通信装置の接続状態反映方法の定義テーブルを示す図である。
図７において、縦軸に、接続異常状態の装置番号、横軸には、接続状態を反映させる装置番号をとる定義テーブルである。この定義テーブル中、「×」印が、接続異常状態を反映させることを意味し、「○」印が、接続異常状態を反映させないことを意味する。図７の定義テーブルは装置１に関するものである。

次に、動作について説明する。
実施の形態２は、実施の形態１のネットワーク構成を変更させている。図６の構成では、装置２〜５の装置１に近い順番は、装置２、装置３、装置４、装置５の順である。また、装置１２〜１５の装置１に近い順番は、装置１２、装置１３、装置１４、装置１５の順である。

図７の定義テーブルは、装置１に関するもので、装置３の行に対しては、装置４と装置５のみ、「×」印となっている。
これは、装置３の接続異常状態が検出された場合、図６に示すように、それより遠方にある装置４、装置５の接続状態は、装置３の接続異常と同一の原因により異常になる可能性が高いため、装置３の接続状態を反映させる設定としている。
この反映は、図４に示す接続状態情報のテーブルに対して行うことにより、データ送信に用いることができる。
この反映処理により、図４の接続状態情報テーブルの装置４、装置５に関する接続状態は、装置３に関する接続状態が異常接続状態になった場合は、装置３に準じて、異常接続状態に変更されるため、データ送信失敗の事象発生が回避される。

実施の形態２によれば、接続異常状態が発生したとき、反映させる装置番号を定義テーブルに定義したので、その反映させるべき装置のみに接続異常状態を反映させればよく、これによりデータ送信失敗の事象発生が回避される。

実施の形態３．
図８は、この発明の実施の形態３による通信装置の接続状態の履歴保持テーブルを示す図である。
図８において、装置１における接続状態の履歴保持テーブルであり、一定時間毎の接続状態の履歴を保存している。縦軸に時刻、横軸に装置名をとる履歴保持テーブル中の「□」は、接続状態（通信可能状態）を示し、「＊」は接続状態以外の状態を示している。

実施の形態３は、実施の形態２と同様のネットワーク構成である。
実施の形態３の接続状態の履歴保持テーブルを図８に示す。図８は、装置１における接続状態の履歴保持テーブルであり、一定時間毎の接続状態の履歴を保存している。
この保存した履歴により、各装置１〜５、１２〜１５の接続状態の相互の関係性を評価し、その評価結果に基づいて、図７に示すような、各装置との接続状態を、他の装置の接続状態に反映する方法を決定することができる。

実施の形態３によれば、他の通信装置との間の接続状態を一定時間毎に履歴として履歴保持テーブルに保存することにより、各装置との接続状態を、他の通信装置の接続状態に反映する方法を決定するための評価を行うことができる。

実施の形態４．
図９は、この発明の実施の形態４による通信装置の接続状態反映方法の定義テーブルを示す図である。
図９において、縦軸に、接続異常状態の装置番号、横軸には、接続状態を反映させる装置番号をとる定義テーブルである。この定義テーブル中、「×」印が、接続異常状態を反映させることを意味し、「○」印が、接続異常状態を反映させないことを意味する。
また、図９の定義テーブルで、接続異常状態を示す装置番号は、複数の装置番号になっており、「装置２と３」と記載の行の意味は、装置２と装置３の両者が、接続異常状態になった場合を意味している。図９の定義テーブルは、装置１に関するものである。

実施の形態４は、実施の形態２と同様のネットワーク構成である。
図９の定義テーブルでは、「装置２と３」の行に対して、装置４と装置５のみ、「×」印となっている。これは、「装置２と３」の両者の接続異常状態が検出された場合、それより遠方にある装置４、装置５の接続状態は、「装置２と３」の接続異常と同一の原因により異常になる可能性が高いため、「装置２と３」の接続状態を反映させる設定としている。
このように複数の装置の情報をもとにしているため、装置個体の故障などの情報を、他の装置に反映させることを回避することが可能となる。

実施の形態４によれば、この反映処理により、装置４、装置５に関する接続状態は、装置２及び装置３に関する接続状態が異常接続状態になった場合は、装置２及び装置３に準じて、異常接続状態に変更されるため、データ送信失敗の事象発生が回避される。

実施の形態５．
図１０は、この発明の実施の形態５による通信装置の接続状態を監視する手順を示す図である。
図１０において、ハートビートを送信して、装置１と装置３との間の通信経路の接続状態を監視（確認）する手順（監視手段）を示している。

実施の形態５は、実施の形態１と同様のネットワーク構成である。
図１０は、接続異常状態が発生した場合に、装置１が、装置３との間の接続状態を監視（確認）する手順を示している。図１０は、装置１と装置２間の接続状態が接続異常状態であることが検出された直後の様子である。この場合、装置１のハートビートタイムアウト時間を短く設定変更することにより、装置１と装置３間の接続異常状態の検出を早めることが可能となる。

実施の形態５によれば、ある装置間で接続異常状態が検出された場合に、他の装置との間の接続異常状態を検出するためのハートビートタイムアウト時間を短く設定するので、他の装置との間の接続異常状態の検出を早めることが可能となる。

実施の形態６．
図１１は、この発明の実施の形態６による通信装置内で保存される接続状態の情報を示す図である。
図１１は、装置１が保持する接続状態情報のテーブルであり、図１１（ａ）は、元の接続状態情報を示し、Ｂ系ＬＡＮの装置３との間が「切断」、Ｂ系ＬＡＮの装置２、装置４は、「接続」になっている。Ａ系ＬＡＮは全て「接続」となっている。
図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の状態で、装置４のＡ系ＬＡＮの接続異常状態が検出された直後の接続状態情報を示す図である。Ａ系ＬＡＮでは、装置４が「切断」、装置２、３が、「接続確認中」となり、Ｂ系ＬＡＮの装置２、装置４は、「接続確認中」になっている。
図１１（ｃ）は、図１１（ｂ）の状態から一定時間経過後の接続状態情報を示すもので、Ａ系ＬＡＮでは、装置３が「接続」に変わり、Ｂ系ＬＡＮでは、装置２が「接続」に変わっている。

実施の形態６は、実施の形態１と同様のネットワーク構成である。
実施の形態６の通信装置内で保存される接続状態情報を図１１に示す。この接続状態情報は、装置１が保持する情報であり、装置２〜装置４に対して、Ａ系ＬＡＮ、及び、Ｂ系ＬＡＮの各々での接続状態が保持されている。
図１１（ａ）における「接続」とは、実施の形態１と同じく、接続状態が正常状態であることを意味し、この状態が、通信可能である状態を意味する。図１１（ｂ）は、「装置４のＡ系ＬＡＮ」の接続異常状態が検出された直後の接続状態情報を示している。

図１１（ｂ）では、「装置４のＡ系ＬＡＮ」の接続状態は、接続異常状態が検出されたため、「切断」に変更されている。また、このとき、他の「接続」になっている接続状態を、すべて、「接続確認中」に変更される。
すなわち、Ａ系ＬＡＮでは、装置２、３が、「接続確認中」となり、Ｂ系ＬＡＮの装置２、装置４も「接続確認中」になっている。
これは、「装置４のＡ系ＬＡＮ」で接続異常が検出されているため、何らかの通信異常が発生しており、確実性を確保するため、事象発生以前の情報を一旦破棄し、実際に、正常通信が確認された装置との接続のみ、「接続」状態にし、不確かな状態での通信を回避するためである。

図１１（ｃ）は、図１１（ｂ）の状態から一定時間経過し、「装置３のＡ系ＬＡＮ」、及び、「装置２のＢ系ＬＡＮ」との接続状態が、監視手段により正常であることが確認された状態を示す。

実施の形態６によれば、接続異常が検出された場合に、テーブルの状態を一旦破棄し、改めて通信状態を確認して、「接続」の状態にするので、不確かな状態での通信を回避することが可能となる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１〜５ 装置
１０ 第１のネットワーク（Ａ系ＬＡＮ）
１１ 第２のネットワーク（Ｂ系ＬＡＮ）
１２〜１５ 装置

Claims (6)

1. 複数の通信装置が２つ以上のネットワークを介して接続され、互いにデータ通信を行うネットワークシステムにおける通信装置であって、
   他の通信装置との間の接続状態を上記ネットワークごとに監視する監視手段、
   上記監視の結果得られる、上記ネットワークごとの上記他の通信装置との間の接続状態についての情報を接続状態情報テーブルに保持する保持手段、
   上記監視の結果、いずれかのネットワークを介するいずれかの通信装置との間の接続の異常が発生した場合に、上記接続状態情報テーブル中の、上記異常が発生したネットワークを介する全ての他の通信装置との間の接続状態の情報を一旦、通信不可の状態にした後に、上記異常が発生したネットワークを介する全ての他の通信装置との間の接続状態を上記監視手段により確認させて、上記接続状態情報テーブルを更新する更新手段、
   及び上記接続状態情報テーブルを参照して、通信可能なネットワークを選択して、上記他の通信装置にデータ送信を行う送信手段を備えたことを特徴とする通信装置。
2. 上記監視手段による監視の結果、いずれかのネットワークを介するいずれかの通信装置との間の接続の異常が発生した場合に、上記異常が発生したネットワークを介する他の通信装置の内の、接続異常状態を反映させるべき他の通信装置を予め定義した定義テーブルを備えたことを特徴とする請求項１記載の通信装置。
3. 上記監視手段による監視の結果得られる他の通信装置との接続状態の情報を一定時間ごとに履歴として保存させる履歴保持テーブルを備え、
   上記定義テーブルは、上記一定時間ごとの履歴を参照して作成されることを特徴とする請求項２記載の通信装置。
4. 上記監視手段による監視の結果、いずれかのネットワークを介する複数の通信装置との間の接続に異常が発生した場合に、上記異常が発生したネットワークを介する他の通信装置の内の、接続異常状態を反映させるべき他の通信装置を予め定義した定義テーブルを備えたことを特徴とする請求項１記載の通信装置。
5. 上記監視手段は、上記異常が発生したネットワークを介する全ての他の通信装置との間の接続状態の確認に当たって、接続異常状態を検出する時間を短くして、上記他の通信装置との間の接続状態を確認することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項記載の通信装置。
6. 上記更新手段は、上記異常が発生していないネットワークに接続された上記他の通信装置についても、上記接続状態情報テーブル中の、当該通信装置との間の接続状態の情報を一旦、通信不可の状態にした後に、当該通信装置との間の接続状態を上記監視手段により確認させて、上記接続状態情報テーブルを更新することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項記載の通信装置。

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