JP2013246499A - 通信システム及び通信システムの冗長切替方法 - Google Patents

Abstract

【課題】消費電力を抑えつつ、運用系システムに障害が発生した際に、運用系システムから予備系システムへの切り替え時間を短縮できるようにすること。
【解決手段】ネットワーク６との間に設けた複数のインタフェース部を介してネットワーク６とデータを送受信する通信システム１において、運用系のインタフェース部２は運用中の状態であり、通常時はコールドスタンバイの状態にある予備系のインタフェース部３は、ホットスタンバイに移行させる信号を受けてホットスタンバイの状態に移行し、情報蓄積故障予測部４により、運用系のインタフェース部２の逼迫した稼働状況に基づき運用系のインタフェース部２の故障を予測し、スイッチ部５により、情報蓄積故障予測部４が運用系のインタフェース部２の故障を予測した場合に、予備系のインタフェース部３にホットスタンバイの状態に移行させる信号を出力する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、通信システム及び通信システムの冗長切替方法に関し、消費電力を抑えつつ運用系システムから予備系システムへの切り替え時間の短縮化が可能な通信システム及び通信システムの冗長切替方法に関する。

高い信頼性が要求される通信システムにおいては、運用中の運用系システムと基本的に同じ構成の予備系システムを用意しておき、運用系システムに障害が発生した場合に予備系システムに切り替えて運用する多重冗長化が行われている。

通信システムの多重冗長化の運用方式として、一般的に、ホットスタンバイ方式とコールドスタンバイ方式がある。ホットスタンバイ方式は、待機中の予備系システムに対して、運用系システムと同じ動作をさせておき、運用系システムの障害発生時に、即座に運用系システムから予備系システムに切り替えるようにした方式である。コールドスタンバイ方式は、運用系システムに障害が発生してから、予備系システムを起動する方式である。このため、ホットスタンバイ方式は、予備系システムを常に稼働させておくので、電力を消費する。コールドスタンバイ方式は、運用系システムに障害が発生してから予備系システムを起動するので、低電力での運用ができるが予備系システムの起動に時間がかかり、したがって、運用系システムを予備系システムに切り替えるまでに時間がかかる。

特許文献１に、低電力での運用ができ、障害発生後、運用系システムを予備系システムに切り替えるまでの時間を短縮することが可能な緊急災害警報転送システムが開示されている。特許文献１に開示のシステムは、被災エリアネットワークに配置された、運用系コンピュータシステムと、非被災エリアネットワークに配置された、予備系コンピュータシステム及び緊急災害警報受信装置とを有する。緊急災害警報受信装置が、気象庁から配信された緊急地震速報を含む緊急災害警報を受け付けた際に、すなわち、災害発生直前に、予備系コンピュータシステムへ緊急災害情報を転送する。予備系コンピュータは、緊急災害情報を受けて起動し、コールドスタンバイ状態からホットスタンバイ状態に切り替えられる。

このように、特許文献１に開示の緊急災害警報転送システムは、通常は、予備系システムをコールドスタンバイ状態にしておき、緊急災害警報を受け付けた際に、すなわち、災害発生直前に、ホットスタンバイ状態にする。このため、通常は、予備系システムがコールドスタンバイ状態であるので、電力が掛からない。そして、緊急災害警報を受け付けた際に、ホットスタンバイ状態になり、その後、運用系システムに障害が発生した場合には運用系システムから予備系システムに即座に系を切り替えることができる。このため、消費電力を抑えつつ運用系システムから予備系システムへの切り替え時間が掛からない。

特開２０１０−０８１０３０号公報

上述した特許文献１に記載の緊急災害警報転送システムは、通常は、予備系システムがコールドスタンバイ状態である。そして、緊急災害警報を受け付けた際に、ホットスタンバイ状態になり、その後、運用系システムに障害が発生した場合には、運用系システムから予備系システムに即座に切り替えることができるようにしている。しかし、特許文献１に記載のシステムは、通常は、予備系システムをコールドスタンバイ状態にし、緊急災害警報を受け付けた際に、ホットスタンバイ状態に切り替えている。したがって、緊急災害警報を受け付けた際にのみホットスタンバイ状態に切り替えているので、緊急災害警報発生時でなく通常時において、運用系システムに障害が発生したときには、ホットスタンバイ状態に切り替えることができない。このため、通常時に運用系システムに障害が発生したときには、障害が発生してから予備系システムを起動する必要がある。このため、予備系システムの起動に時間が掛かり、したがって、運用系システムを予備系システムに切り替えるまでに時間が掛かるといった問題がある。

本発明の目的は、上記課題を解決して、消費電力を抑えつつ、運用系システムに障害が発生した際に、運用系システムから予備系システムへの切り替え時間の短縮化が可能な通信システム及び通信システムの冗長切替方法を提供することである。

本発明の通信システムは、ネットワークとの間に設けた複数のインタフェース部を介して前記ネットワークとデータを送受信する通信システムにおいて、現在運用中の状態を示す運用系の前記インタフェース部と、通常時はコールドスタンバイの状態にあり、ホットスタンバイに移行させる信号を受けてホットスタンバイの状態に移行する、予備系の前記インタフェース部と、前記運用系のインタフェース部の逼迫した稼働状況に基づき前記運用系のインタフェース部の故障を予測する情報蓄積故障予測部と、前記情報蓄積故障予測部が前記運用系のインタフェース部の故障を予測した場合に、前記予備系のインタフェース部に前記ホットスタンバイの状態に移行させる信号を出力するスイッチ部と、を備えている。

本発明によれば、消費電力を抑えつつ、運用系システムに障害が発生した際に、運用系システムから予備系システムへ切り替える時間の短縮化が可能な通信システム及び通信システムの冗長切替方法を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る通信システムの一例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る通信システムの一例を示す図である。 本発明の第３の実施の形態に係る通信システムの一例を示す図である。 本発明の第３の実施の形態の動作の一例を示すフローチャートである。 本発明の第４の実施の形態に係る通信システムの一例を示す図である。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る通信システムの一例を示す図である。

本実施の形態に係る通信システム１は、運用系のインタフェース部２と、予備系のインタフェース部３と、情報蓄積故障予測部４と、スイッチ部５とにより構成する。

通信システム１は、複数のインタフェース部を有し、このインタフェース部を介してネットワーク６からデータを受けこのデータの例えば宛先に基づきこのデータをインタフェース部を介してネットワーク６に送出する。

運用系のインタフェース部２は、現在運用中の状態を示すインタフェース部であり、ネットワーク６から受けたデータをスイッチ部５に送出し、スイッチ部５から受けたデータをネットワーク６に送出する。予備系のインタフェース部３は、通常時はコールドスタンバイの状態にあり、ホットスタンバイに移行させる信号を受けてホットスタンバイの状態に移行する。予備系のインタフェース部３は、コールドスタンバイの状態のときには、稼動していない。また、ホットスタンバイ状態のときには、ネットワーク６とスイッチ部５とに対してデータを送出しないことを除いて、運用系のインタフェース部２と同様の動作をする。情報蓄積故障予測部４は、運用系のインタフェース部２の逼迫した稼働状況に基づき運用系のインタフェース部２の故障を予測する。スイッチ部５は、情報蓄積故障予測部４が運用系のインタフェース部２の故障を予測した場合に、予備系のインタフェース部３にホットスタンバイの状態に移行させる信号を出力する。

したがって、通常の運用中の場合、運用系のインタフェース部２が運用中であり、予備系のインタフェース部３はコールドスタンバイの状態にあり、稼動していない。そして、運用系のインタフェース部２が、ネットワーク６からデータを受け、このデータをスイッチ部５に送出する。スイッチ部５は、運用系のインタフェース部２から受けたデータを、このデータに含まれる宛先情報に基づいた宛先へ、運用系のインタフェース部２を介して送出する。そして、通信システム１の運用中に、情報蓄積故障予測部４は、運用系のインタフェース部２の稼働状況を調べ、例えば、トラフィックの状況や消費電力の状況に余裕がなく逼迫している場合、運用系のインタフェース部２に故障が発生すると予測する。スイッチ部５は、情報蓄積故障予測部４が運用系のインタフェース部２の故障を予測した場合に、予備系のインタフェース部３にホットスタンバイの状態に移行させる信号を出力する。予備系のインタフェース部３は、スイッチ部５からホットスタンバイに移行させる信号を受けてホットスタンバイの状態に移行する。

上記では、図１に示すように予備系のインタフェース部３が一つの場合について説明したが、予備系のインタフェース部３は一つに限定する必要はなく、複数設定されて良い。予備系のインタフェース部３が複数設定された場合には、スイッチ部５は、情報蓄積故障予測部４が運用系のインタフェース部２の故障を予測した場合に、複数の予備系のインタフェース部３のうちの一つの予備系のインタフェース部３を選択する。そして、この選択した予備系のインタフェース部３にホットスタンバイの状態に移行させる信号を出力する。そして、ホットスタンバイに移行させる信号を受けた予備系のインタフェース部３がホットスタンバイの状態に移行する。

この後、運用系のインタフェース部２に、例えば、データの通信エラー等の発生等の障害が発生した際には、運用系のインタフェース部２がスイッチ部５に障害の発生を通知する。そして、スイッチ部５が、運用系のインタフェース部２を停止させ、ホットスタンバイの状態に移行した予備系のインタフェース部３を稼動させる。このとき、予備系のインタフェース部３は、ホットスタンバイ状態になっているので、即座に、稼動することができる。尚、予備系のインタフェース部３が複数設定されている場合、スイッチ部５が、ホットスタンバイの状態に移行した予備系のインタフェース部３を稼動させるとき、この予備系のインタフェース部３に異常を検出した場合、他の予備系のインタフェース部３を稼動させる。

このように、本発明の第１の実施の形態によれば、情報蓄積故障予測部４により、運用系のインタフェース部２の逼迫した稼働状況に基づき運用系のインタフェース部２の故障を予測する。そして、運用系のインタフェース部２の故障が予測された場合に、スイッチ部５により、ホットスタンバイの状態に移行させる信号を出力する。そして、コールドスタンバイの状態にある予備系のインタフェース部３がこの信号を受けてホットスタンバイの状態に移行する。

したがって、本発明の第１の実施の形態によれば、通常の運用中には、コールドスタンバイの状態にある予備系のインタフェース部を、運用系のインタフェース部の故障が予測された場合に、ホットスタンバイの状態に移行させる。このため、予備系のインタフェース部は、通常の運用中には、コールドスタンバイの状態にあるので、電力の消費が抑えられる。また、予備系のインタフェース部は、運用系のインタフェース部の故障が予測された際に、ホットスタンバイの状態に移行する。このため、予備系のインタフェース部は、運用系のインタフェース部に障害が発生した際には、ホットスタンバイ状態になっているので、即座に、稼動することができる。このように、本発明の第１の実施の形態によれば、消費電力を抑えつつ、運用系システムに障害が発生する前に障害の発生を予測し、運用系システムに障害が発生した際に、運用系システムから予備系システムへの切り替え時間を短縮することができる。
（第２の実施の形態）
図２は、本発明の第２の実施の形態に係る通信システムの一例を示す図である。

本発明の第２の実施の形態では、図１で示す本発明の第１の実施の形態における運用系のインタフェース部２と、情報蓄積故障予測部４とがさらに具体化されている。したがって、主に第１の実施の形態と相違する部分について説明する。

本実施の形態に係る通信システム１は、運用系のインタフェース部２と、予備系のインタフェース部３と、情報蓄積故障予測部４と、スイッチ部５とにより構成する。

運用系のインタフェース部２は、ネットワーク６から受けてスイッチ部５に送出するデータと、スイッチ部５から受けてネットワーク６に送出するデータとのトラフィックの流量を計測する。また、運用系のインタフェース部２は、自身のインタフェース部の消費電力を測定する。

情報蓄積故障予測部４は、運用系のインタフェース部２のトラフィックの状況を調べ、トラフィックの流量の高止まりや増加が予想される場合、運用系のインタフェース部２の故障を予測する。また、情報蓄積故障予測部４は、運用系のインタフェース部２の消費電力の状況を調べ、消費電力の増加が予想される場合、運用系のインタフェース部２の故障を予測する。

したがって、通常の運用中の場合、運用系のインタフェース部２が運用中であり、予備系のインタフェース部３はコールドスタンバイの状態にあり、稼動していない。そして、運用系のインタフェース部２が、ネットワーク６からデータを受け、このデータをスイッチ部５に送出する。スイッチ部５は、運用系のインタフェース部２から受けたデータを、このデータに含まれる宛先情報に基づいた宛先へ、運用系のインタフェース部２を介して送出する。運用系のインタフェース部２は、通信システム１の運用中に、ネットワーク６から受けてスイッチ部５に送出するデータと、スイッチ部５から受けてネットワーク６に送出するデータとのトラフィックの流量を計測する。また、運用系のインタフェース部２は、自身のインタフェース部の消費電力を測定する。そして、情報蓄積故障予測部４は、運用系のインタフェース部２が計測したトラフィックの流量の情報を、例えば時系列にして蓄積し、この蓄積した情報の変化状況に基づいてトラフィックの流量の変化を予想する。そして、トラフィックの流量の高止まりや増加が予想される場合、運用系のインタフェース部２の故障を予測する。また、情報蓄積故障予測部４は、運用系のインタフェース部２が測定した消費電力の情報を、例えば時系列にして蓄積し、この蓄積した情報の変化状況に基づいて消費電力の変化を予想する。そして、消費電力の増加が予想される場合、運用系のインタフェース部２の故障を予測する。スイッチ部５は、情報蓄積故障予測部４が運用系のインタフェース部２の故障を予測した場合に、予備系のインタフェース部３にホットスタンバイの状態に移行させる信号を出力する。予備系のインタフェース部３は、情報蓄積故障予測部４からホットスタンバイに移行させる信号を受けてホットスタンバイの状態に移行する。

この後、運用系のインタフェース部２に、例えば、データの通信エラーの発生等の障害が発生した際には、運用系のインタフェース部２がスイッチ部５に障害の発生を通知する。そして、スイッチ部５が、運用系のインタフェース部２を停止させ、ホットスタンバイの状態に移行した予備系のインタフェース部３を稼動させる。このとき、予備系のインタフェース部３は、ホットスタンバイ状態になっているので、即座に、稼動することができる。

上記では、図２に示すように予備系のインタフェース部３が一つの場合について説明したが、第１の実施の形態で説明したとおり、予備系のインタフェース部３は一つに限定する必要はなく、複数設定されて良い。

このように、本発明の第２の実施の形態によれば、情報蓄積故障予測部４により、運用系のインタフェース部２のトラフィックの状況、又は、運用系のインタフェース部２の消費電力の状況に基づき、運用系のインタフェース部２の故障を予測する。そして、運用系のインタフェース部２の故障が予測された場合に、スイッチ部５により、ホットスタンバイの状態に移行させる信号を出力する。そして、コールドスタンバイの状態にある予備系のインタフェース部３がこの信号を受けてホットスタンバイの状態に移行する。

したがって、本発明の第２の実施の形態によれば、通常の運用中には、コールドスタンバイの状態にある予備系のインタフェース部を、運用系のインタフェース部の故障が予測された場合に、ホットスタンバイの状態に移行させる。このため、予備系のインタフェース部は、通常の運用中には、コールドスタンバイの状態にあるので、電力の消費が抑えられる。また、予備系のインタフェース部は、運用系のインタフェース部の故障が予測された際に、ホットスタンバイの状態に移行する。このため、予備系のインタフェース部は、運用系のインタフェース部に障害が発生した際には、ホットスタンバイ状態になっているので、即座に、稼動することができる。このように、本発明の第２の実施の形態によれば、消費電力を抑えつつ、運用系システムに障害が発生する前に障害の発生を予測し、運用系システムに障害が発生した際に、運用系システムから予備系システムへの切り替え時間を短縮することができる。
（第３の実施の形態）
図３は、本発明の第３の実施の形態に係る通信システムの一例を示す図である。

本発明の第３の実施の形態は、図２で示す本発明の第２の実施の形態における運用系のインタフェース部２と、情報蓄積故障予測部４とを、更に詳細に説明したものである。したがって、主に第２の実施の形態と相違する部分について説明する。

本実施の形態に係る通信システム１は、運用系のインタフェース部２と、予備系のインタフェース部３と、情報蓄積故障予測部４と、スイッチ部５とにより構成する。運用系のインタフェース部２は、データ送受信部７と、スイッチ送受信部８と、流量監視部９と、消費電力監視部１０とにより構成する。予備系のインタフェース部３も運用系のインタフェース部２と同様の構成を有する。情報蓄積故障予測部４は、情報蓄積部１１と、故障予測部１２により構成する。

データ送受信部７は、ネットワーク６とデータの送受信を行う。スイッチ送受信部８は、スイッチ部５とデータの送受信を行う。流量監視部９は、データの送受信に基づくトラフィックの流量を計測する。消費電力監視部１０は、自身のインタフェース部の消費電力を測定する。情報蓄積部１１は、運用系のインタフェース部２が計測したトラフィックの流量の情報を蓄積する。また、情報蓄積部１１は、運用系のインタフェース部２が測定した消費電力の情報を蓄積する。故障予測部１２は、情報蓄積部１１が蓄積した情報の変化状況に基づいてトラフィックの流量の高止まりや増加が予想される場合、運用系のインタフェース部２に故障が発生すると予測する。また、故障予測部１２は、情報蓄積部１１が蓄積した情報の変化状況に基づいて消費電力の増加が予想される場合、運用系のインタフェース部２に故障が発生すると予測する。

次に、本発明の第３の実施の形態に係る通信システム１の動作を図４を参照して詳細に説明する。

図４は、本発明の第３の実施の形態の動作の一例を示すフローチャートである。

通常の運用中の場合、運用系のインタフェース部２が運用中であり、予備系のインタフェース部３はコールドスタンバイの状態にある。したがって、予備系のインタフェース部３は稼動していない。そして、通信システム１の運用中に、運用系のインタフェース部２は、データ送受信部７によりネットワーク６からデータを受け、スイッチ送受信部８によりこのデータをスイッチ部５に送出する。スイッチ部５は、運用系のインタフェース部２のスイッチ送受信部８からデータを受け、この受けたデータを、例えば、このデータに含まれる宛先情報に基づいた宛先へ送出する。運用系のインタフェース部２は、スイッチ部５が送出したデータをスイッチ送受信部８により受け、データ送受信部７によりこのデータをネットワーク６に送出する。

そして、通信システム１の運用中に、次のようにして、コールドスタンバイ状態の予備系のインタフェース部３をホットスタンバイ状態へ移行する。

図４のステップＳ１では、運用系のインタフェース部２の流量監視部９は、予め定めた期間（例えば、１秒）毎にこの期間に通信されたトラフィックの流量（データの帯域）を計測し、この期間毎に情報蓄積部１１に出力する。予め定めた期間は、１秒にこだわることなく、１０秒、１分、それ以上等、通信システム１により適宜変更して良い。トラフィックの流量（データの帯域）とは、単位時間に通過するデータの容量、例えば、単位時間に通過するビット数を示す。また、運用系のインタフェース部２の消費電力監視部１０は、自身のインタフェース部の消費電力を例えば予め定めた期間（例えば、１秒間）毎に測定し、この期間毎に情報蓄積部１１に出力する。

図４のステップＳ２では、情報蓄積部１１は、流量監視部９から、トラフィックの流量の情報を予め定めた期間毎に受けて、例えば時系列にして蓄積する。また、情報蓄積部１１は、消費電力監視部１０から、消費電力の情報を予め定めた期間毎に受けて、例えば時系列にして蓄積する。

図４のステップＳ３では、故障予測部１２は、情報蓄積部１１が蓄積したトラフィックの流量の情報の変化状況に基づいてトラヒック異常（トラフィックの流量の高止まりや増加等）が予想される場合、運用系のインタフェース部２に故障が発生すると予測する。そして、故障発生予測信号をスイッチ部５に出力する。

一般的に、トラフィックの流量が継続的に多い（すなわち、帯域が高い）状態であったり、トラフィックの流量が増加傾向であったりする場合には、消費電力の増加が予想される。このため、将来、運用系のインタフェース部２が消費電力増大に基づき熱暴走する可能性がある。トラフィックの流量が継続的に多い状態とは、例えば、運用系のインタフェース部２の有する上限の通信帯域に近い状況が、例えば、５期間（５回の予め定めた期間）以上継続した場合等である。この期間は５期間に限定することなく適宜変更して良い。また、トラフィックの流量が増減を繰り返していても全体的に上昇傾向であれば、トラフィックの流量は増加傾向であるとみなす。

また、故障予測部１２は、情報蓄積部１１が蓄積した消費電力の情報の変化状況に基づいて消費電力の増加が予想される場合、運用系のインタフェース部２の故障が発生すると予測する。そして、故障発生予測信号をスイッチ部５に出力する。“消費電力の増加が予想される場合”とは、消費電力が継続的（例えば１時間）に増加傾向にあり、運用系のインタフェース部２の熱暴走となる値に到達する可能性が予想される場合を示す。“運用系のインタフェース部２の熱暴走となる値“とは、一例としてＬＳＩ（大規模集積回路）の動作保証温度の上限値（例えば８５℃、１００℃等）である。この上限値は、この値に限らず通信システム１により適した数値に適宜変更して良い。

図４のステップＳ４では、スイッチ部５は、故障予測部１２から故障発生予測信号を受け、予備系のインタフェース部３にホットスタンバイの状態に移行させる信号を出力する。

図４のステップＳ５では、予備系のインタフェース部３の制御部（不図示）は、スイッチ部５からホットスタンバイに移行させる信号を受けて、予備系のインタフェース部３をホットスタンバイの状態に移行させる。

上記では、図３に示すように予備系のインタフェース部３が一つの場合について説明したが、予備系のインタフェース部３は一つに限定する必要はなく、複数設定されて良い。予備系のインタフェース部３が複数設定された場合には、スイッチ部５は、故障予測部１２から故障発生予測信号を受けた際に、複数の予備系のインタフェース部３のうちの一つの予備系のインタフェース部３を選択する。そして、この選択した予備系のインタフェース部３にホットスタンバイの状態に移行させる信号を出力する。そして、ホットスタンバイに移行させる信号を受けた予備系のインタフェース部３がホットスタンバイの状態に移行する。

この後、運用系のインタフェース部２に、例えば、データの通信エラー等の発生等の障害が発生した際には、運用系のインタフェース部２がスイッチ部５に障害の発生を通知する。そして、スイッチ部５が、運用系のインタフェース部２に運用停止信号を送る。運用系のインタフェース部２の制御部（不図示）は、この信号を受けて運用系のインタフェース部２の運用を停止させる。そして、ホットスタンバイの状態に移行している予備系のインタフェース部３に運用開始信号を送る。予備系のインタフェース部３の制御部（不図示）は運用開始信号を受け予備系のインタフェース部３を運用系のインタフェース部２として稼動させる。このとき、予備系のインタフェース部３は、ホットスタンバイ状態になっているので、即座に、稼動することができる。

このように、本発明の第３の実施の形態によれば、運用系のインタフェース部２によりトラフィックの流量と消費電力を監視する。そして、情報蓄積故障予測部４により、運用系のインタフェース部２のトラフィックの状況、又は、運用系のインタフェース部２の消費電力の状況に基づき、運用系のインタフェース部２の故障を予測する。そして、運用系のインタフェース部２の故障が予測された場合に、スイッチ部５により、ホットスタンバイの状態に移行させる信号を出力する。そして、コールドスタンバイの状態にある予備系のインタフェース部３がホットスタンバイの状態に移行する。

したがって、本発明の第３の実施の形態によれば、通常の運用中には、コールドスタンバイの状態にある予備系のインタフェース部を、運用系のインタフェース部の故障が予測された場合に、ホットスタンバイの状態に移行させる。このため、予備系のインタフェース部は、通常の運用中には、コールドスタンバイの状態にあるので、電力の消費が抑えられる。また、予備系のインタフェース部は、運用系のインタフェース部の故障が予測された際に、ホットスタンバイの状態に移行する。このため、予備系のインタフェース部は、運用系のインタフェース部に障害が発生した際には、ホットスタンバイ状態になっているので、即座に、稼動することができる。このように、本発明の第３の実施の形態によれば、消費電力を抑えつつ、運用系システムに障害が発生する前に障害の発生を予測し、運用系システムに障害が発生した際に、運用系システムから予備系システムへの切り替え時間を短縮することができる。

本発明の第３の実施の形態に関する以上の説明では、図３に示すように流量監視部９が一つの場合について説明したが、流量監視部９を複数設定しても良い。この場合には、流量監視部９を、例えば、流量を計測する期間間隔の異なる複数の予め定めた期間に対応して複数設定する。複数の予め定めた期間が、例えば２つの場合、短期間（例えば、１秒）の流量監視部９と、長期間（例えば、１０秒）の流量監視部９を設定する。短期間の流量監視部９と長期間の流量監視部９とが、データの送受信に基づくトラフィックの流量を各期間毎にそれぞれ計測し、計測した流量を、各期間毎に情報蓄積部１１に出力する。情報蓄積部１１は、これらの流量監視部９からトラフィックの流量を各期間毎に受けて蓄積する。故障予測部１２は、例えば、短期間毎に受けて蓄積したトラフィックの流量が継続的（例えば、短期の５期間（５秒））に多い状態であっても、長期間毎に受けて蓄積したトラフィックの流量が継続的（例えば、長期の５期間（５０秒））に多くない場合には、この流量が一時的に激しく上下したものとみなし、トラフィックの異常状態は一時的なものであると判断する。この場合には、短期間の流量監視部９で計測した流量情報によるとトラフィック異常であると判断されても、長期間の流量監視部９で計測した流量情報では、トラフィック異常と判断されない。このため、この場合には、予備系のインタフェース部３をホットスタンバイ状態に移行させることはしない。このように、流量監視部９を複数設定することにより、一時的なトラフィックの乱高下に基づいて、予備系のインタフェース部３がホットスタンバイ状態へ頻繁に移行するようになることが抑制される。
（第４の実施の形態）
図５は、本発明の第４の実施の形態に係る通信システムの一例を示す図である。

本実施の形態に係る通信システム１５は、運用系のインタフェース部１６と、予備系のインタフェース部１７と、情報蓄積故障予測部４と、スイッチ部１８とにより構成する。

通信システム１５は、複数のインタフェース部を有し、このインタフェース部を介してネットワーク６からデータを受けこのデータの例えば宛先に基づきこのデータをインタフェース部を介してネットワーク６に送出する。

運用系のインタフェース部１６は、現在運用中の状態を示すインタフェース部であり、ネットワーク６から受けたデータをスイッチ部１８に送出し、スイッチ部１８から受けたデータをネットワーク６に送出する。予備系のインタフェース部１７は、通常時はコールドスタンバイの状態にあり、運用中の状態に移行させる信号（運用開始信号）を受けて稼動する。予備系のインタフェース部１７は、コールドスタンバイの状態のときには、稼動していない。情報蓄積故障予測部４は、運用系のインタフェース部１６の逼迫した稼働状況に基づき運用系のインタフェース部１６の故障を予測する。スイッチ部１８は、情報蓄積故障予測部４が運用系のインタフェース部１６の故障を予測した場合に、予備系のインタフェース部１７に運用開始信号を出力する。予備系のインタフェース部１７は運用開始信号を受けて運用中の状態に移行し、運用系のインタフェース部１６と同様に稼動する。

したがって、通常の運用中の場合、運用系のインタフェース部１６が運用中であり、予備系のインタフェース部１７はコールドスタンバイの状態にあり、稼動していない。そして、運用系のインタフェース部１６が、ネットワーク６からデータを受け、このデータをスイッチ部１８に送出する。スイッチ部１８は、運用系のインタフェース部１６から受けたデータを、このデータに含まれる宛先情報に基づいた宛先へ、運用系のインタフェース部１６を介して送出する。そして、通信システム１５の運用中に、情報蓄積故障予測部４は、運用系のインタフェース部１６の稼働状況を調べ、例えば、トラフィックの状況や消費電力の状況に余裕がなく逼迫している場合、運用系のインタフェース部１６に故障が発生すると予測する。スイッチ部１８は、情報蓄積故障予測部４が運用系のインタフェース部１６の故障を予測した場合に、予備系のインタフェース部１７に運用開始信号を出力する。予備系のインタフェース部１７は、スイッチ部１８から運用開始信号を受けて運用中の状態に移行し、運用系のインタフェース部１６と同様に稼動する。そして、スイッチ部１８は、予備系のインタフェース部１７に運用開始信号を出力して予備系のインタフェース部１７を稼動させた後に、現在運用中の運用系のインタフェース部１６に対して、予め定めた範囲の宛先のデータを送受信するように指示する。そして、今回運用中の状態に移行した予備系のインタフェース部１７に対して、運用系のインタフェース部１６に対して指示した予め定めた範囲の宛先とは異なる範囲の宛先のデータを送受信するように指示する。運用系のインタフェース部１６は、スイッチ部１８からの指示に基づいて予め定めた範囲の宛先のデータを送受信し、予備系のインタフェース部１７は、スイッチ部１８からの指示に基づいて予め定めた範囲の宛先とは異なる範囲の宛先のデータを送受信する。

上記では、図５に示すように予備系のインタフェース部１７が一つの場合について説明したが、予備系のインタフェース部１７は一つに限定する必要はなく、複数設定されて良い。予備系のインタフェース部１７が複数設定された場合には、スイッチ部１８は、情報蓄積故障予測部４が運用系のインタフェース部１６の故障を予測した場合に、複数の予備系のインタフェース部１７のうちの一つの予備系のインタフェース部１７を選択する。そして、この選択した予備系のインタフェース部１７に運用開始信号を出力する。そして、運用開始信号を受けた予備系のインタフェース部１７が稼動する。

このように、本発明の第４の実施の形態によれば、情報蓄積故障予測部４により、運用系のインタフェース部１６の逼迫した稼働状況に基づき運用系のインタフェース部１６の故障を予測する。そして、運用系のインタフェース部１６の故障が予測された場合に、スイッチ部１８により、運用開始信号を出力する。そして、コールドスタンバイの状態にある予備系のインタフェース部１７が運用開始信号を受けて運用中の状態に移行し、運用系のインタフェース部１６と同様に稼動する。

したがって、本発明の第４の実施の形態によれば、通常の運用中には、コールドスタンバイの状態にある予備系のインタフェース部を、運用系のインタフェース部の故障が予測された場合に稼動させる。このため、予備系のインタフェース部は、通常の運用中には、コールドスタンバイの状態にあるので、電力の消費が抑えられる。また、予備系のインタフェース部は、運用系のインタフェース部の故障が予測された場合に運用系のインタフェース部と同様に稼動する。このため、運用系のインタフェース部を稼動させたまま、予備系のインタフェース部を運用系のインタフェース部と同様に稼動させるので、運用系のインタフェース部で処理していたネットワーク間と通信するデータを予備系のインタフェース部に振り分けることができる。このため、運用系のインタフェース部と予備系のインタフェース部とにトラフィックを分散することができるので、運用系のインタフェース部の稼働状況の逼迫具合が改善し、運用系システムに発生する障害を回避することができる。このように、本発明の第４の実施の形態によれば、消費電力を抑えつつ、運用系システムに障害が発生する前に障害の発生を予測し、運用系システムに発生する障害を回避することができる。

上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のように記載され得るが、以下には限られない。
（付記１）
ネットワークとの間に設けた複数のインタフェース部を介して前記ネットワークとデータを送受信する通信システムにおいて、
現在運用中の状態を示す運用系の前記インタフェース部と、
通常時はコールドスタンバイの状態にあり、ホットスタンバイに移行させる信号を受けてホットスタンバイの状態に移行する、予備系の前記インタフェース部と、
前記運用系のインタフェース部の逼迫した稼働状況に基づき前記運用系のインタフェース部の故障を予測する情報蓄積故障予測部と、
前記情報蓄積故障予測部が前記運用系のインタフェース部の故障を予測した場合に、前記予備系のインタフェース部に前記ホットスタンバイの状態に移行させる信号を出力するスイッチ部と、
を備えたことを特徴とする通信システム。
（付記２）
前記予備系のインタフェース部は、複数設定され、
前記スイッチ部は、前記情報蓄積故障予測部が前記運用系のインタフェース部の故障を予測した場合に、前記運用系のインタフェース部を除いた複数の前記予備系のインタフェース部のうちの一つの予備系のインタフェース部を選択しこの選択した予備系のインタフェース部にホットスタンバイの状態に移行させる信号を出力する、
ことを特徴とする付記１記載の通信システム。
（付記３）
前記情報蓄積故障予測部は、前記運用系のインタフェース部のトラフィックの流量の高止まりや増加が予想される場合、前記運用系のインタフェース部の故障を予測する、ことを特徴とする付記１又は２記載の通信システム。
（付記４）
前記情報蓄積故障予測部は、前記運用系のインタフェース部の消費電力の増加が予想される場合、前記運用系のインタフェース部の故障を予測する、ことを特徴とする付記１又は２記載の通信システム。
（付記５）
前記運用系のインタフェース部は、前記ネットワークから受けて前記スイッチ部に送出する前記データと、前記スイッチ部から受けて前記ネットワークに送出する前記データとの前記トラフィックの流量を計測し、
前記情報蓄積故障予測部は、前記運用系のインタフェース部が計測した前記トラフィックの流量の情報を蓄積し、この蓄積した前記情報の変化状況に基づいて前記トラフィックの流量の高止まりや増加を予想する、
ことを特徴とする付記３記載の通信システム。
（付記６）
前記運用系のインタフェース部は、自身のインタフェース部の消費電力を測定し、
前記情報蓄積故障予測部は、前記運用系のインタフェース部が測定した前記消費電力の情報を蓄積し、この蓄積した前記情報の変化状況に基づいて前記消費電力の増加を予想する、
ことを特徴とする付記４記載の通信システム。
（付記７）
前記インタフェース部は、
前記ネットワークと前記データの送受信を行うデータ送受信部と、
前記スイッチ部と前記データの送受信を行うスイッチ送受信部と、
前記データの送受信に基づく前記トラフィックの流量（通過するデータの帯域）を計測する流量監視部と、
を備えたことを特徴とする付記２、３又は５記載の通信システム。
（付記８）
前記インタフェース部は、
自身の前記インタフェース部が前記運用系のインタフェース部の場合に、又は自身の前記インタフェース部がホットスタンバイ状態の前記予備系のインタフェース部の場合に、
前記ネットワークと前記データの送受信を行うデータ送受信部と、
前記スイッチ部と前記データの送受信を行うスイッチ送受信部と、
自身の前記インタフェース部の消費電力を測定する消費電力監視部と、
を備えたことを特徴とする付記２、４又は６記載の通信システム。
（付記９）
前記情報蓄積故障予測部は、前記運用系のインタフェース部が計測した前記トラフィックの流量の情報を蓄積する情報蓄積部と、
前記情報蓄積部が蓄積した前記情報の変化状況に基づいて前記トラフィックの流量の高止まりや増加が予想される場合、前記運用系のインタフェース部の故障を予測する故障予測部と、
を備えたことを特徴とする付記３、５又は７記載の通信システム。
（付記１０）
前記情報蓄積故障予測部は、前記運用系のインタフェース部が測定した前記消費電力の情報を蓄積する情報蓄積部と、
前記情報蓄積部が蓄積した前記情報の変化状況に基づいて前記消費電力の増加が予想される場合、前記運用系のインタフェース部の故障を予測する、故障予測部と、
を備えたことを特徴とする付記４、６又は８記載の通信システム。
（付記１１）
前記流量監視部は、予め定めた期間毎に前記期間に通信された前記トラフィックの流量を計測して前記予め定めた期間毎に出力し、
前記情報蓄積部は、前記流量監視部から前記トラフィックの流量を前記予め定めた期間毎に受けて蓄積する、
ことを特徴とする付記９記載の通信システム。
（付記１２）
前記流量監視部は、期間間隔の異なる複数の前記予め定めた期間に対応して複数設定され、
前記情報蓄積部は、複数の前記流量監視部から前記トラフィックの流量を複数の前記予め定めた期間ごとに受けて蓄積する、
ことを特徴とする付記１１記載の通信システム。
（付記１３）
ネットワークとの間に設けた複数のインタフェース部を介して前記ネットワークとデータを送受信する通信システムにおいて、
現在運用中の状態を示す運用系の前記インタフェース部と、
通常時はコールドスタンバイの状態にあり、運用中の状態に移行させる信号を受けて稼動し運用中の状態に移行する、予備系の前記インタフェース部と、
前記運用系のインタフェース部の逼迫した稼働状況に基づき前記運用系のインタフェース部の故障を予測する情報蓄積故障予測部と、
前記情報蓄積故障予測部が前記運用系のインタフェース部の故障を予測した場合に、前記予備系のインタフェース部に前記運用中の状態に移行させる信号を出力するスイッチ部と、
を備えたことを特徴とする通信システム。
（付記１４）
前記スイッチ部は、前記予備系のインタフェース部に前記運用中の状態に移行させる信号を出力し、前記予備系のインタフェース部を稼動させた後に、現在運用中の前記運用系のインタフェース部に対して、予め定めた範囲の宛先のデータを送受信するように指示し、今回運用中の状態に移行した前記予備系のインタフェース部に対して、前記運用系のインタフェース部に対して指示した前記予め定めた範囲の宛先とは異なる範囲の宛先のデータを送受信するように指示し、
前記運用系のインタフェース部は、前記スイッチ部からの指示に基づいて前記予め定めた範囲の宛先の前記データを送受信し、
前記予備系のインタフェース部は、前記スイッチ部からの指示に基づいて前記予め定めた範囲の宛先とは異なる範囲の前記宛先の前記データを送受信する、
ことを特徴とする付記１３記載の通信システム。
（付記１５）
ネットワークとの間に設けた複数のインタフェース部を介して前記ネットワークとデータを送受信する通信システムの冗長切替方法において、
運用系の前記インタフェース部の逼迫した稼働状況に基づき前記運用系のインタフェース部の故障を予測し、
前記運用系のインタフェース部の故障を予測した場合に、通常時にコールドスタンバイの状態にある予備系のインタフェース部を、ホットスタンバイの状態に移行させる、ことを特徴とする通信システムの冗長切替方法。
（付記１６）
前記運用系のインタフェース部の故障を予測した場合に、前記運用系のインタフェース部を除いた複数の前記予備系のインタフェース部のうちの一つの予備系のインタフェース部を選択しこの選択した予備系のインタフェース部をホットスタンバイの状態に移行させる、ことを特徴とする付記１５記載の通信システムの冗長切替方法。
（付記１７）
前記運用系のインタフェース部のトラフィックの流量の高止まりや増加が予想される場合に、前記運用系のインタフェース部の故障を予測する、ことを特徴とする付記１５又は１６記載の通信システムの冗長切替方法。
（付記１８）
前記運用系のインタフェース部の消費電力の増加が予想される場合に、前記運用系のインタフェース部の故障を予測する、ことを特徴とする付記１５又は１６記載の通信システムの冗長切替方法。
（付記１９）
ネットワークとの間に設けた複数のインタフェース部を介して前記ネットワークとデータを送受信する通信システムの冗長切替方法において、
運用系の前記インタフェース部の逼迫した稼働状況に基づき前記運用系のインタフェース部の故障を予測し、
前記運用系のインタフェース部の故障を予測した場合に、通常時にコールドスタンバイの状態にある予備系のインタフェース部を稼動させて運用中の状態に移行させる、
ことを特徴とする通信システムの冗長切替方法。

１ 通信システム
２ 運用系のインタフェース部
３ 予備系のインタフェース部
４ 情報蓄積故障予測部
５ スイッチ部
６ ネットワーク
７ データ送受信部
８ スイッチ送受信部８
９ 流量監視部
１０ 消費電力監視部
１１ 情報蓄積部
１２ 故障予測部
１５ システム
１６ 運用系のインタフェース部
１７ 予備系のインタフェース部
１８ スイッチ部

Claims (10)

1. ネットワークとの間に設けた複数のインタフェース部を介して前記ネットワークとデータを送受信する通信システムにおいて、
   現在運用中の状態を示す運用系の前記インタフェース部と、
   通常時はコールドスタンバイの状態にあり、ホットスタンバイに移行させる信号を受けてホットスタンバイの状態に移行する、予備系の前記インタフェース部と、
   前記運用系のインタフェース部の逼迫した稼働状況に基づき前記運用系のインタフェース部の故障を予測する情報蓄積故障予測部と、
   前記情報蓄積故障予測部が前記運用系のインタフェース部の故障を予測した場合に、前記予備系のインタフェース部に前記ホットスタンバイの状態に移行させる信号を出力するスイッチ部と、
   を備えたことを特徴とする通信システム。
2. 前記予備系のインタフェース部は、複数設定され、
   前記スイッチ部は、前記情報蓄積故障予測部が前記運用系のインタフェース部の故障を予測した場合に、前記運用系のインタフェース部を除いた複数の前記予備系のインタフェース部のうちの一つの予備系のインタフェース部を選択しこの選択した予備系のインタフェース部にホットスタンバイの状態に移行させる信号を出力する、
   ことを特徴とする請求項１記載の通信システム。
3. 前記情報蓄積故障予測部は、前記運用系のインタフェース部のトラフィックの流量の高止まりや増加が予想される場合、前記運用系のインタフェース部の故障を予測する、ことを特徴とする請求項１又は２記載の通信システム。
4. 前記情報蓄積故障予測部は、前記運用系のインタフェース部の消費電力の増加が予想される場合、前記運用系のインタフェース部の故障を予測する、ことを特徴とする請求項１又は２記載の通信システム。
5. 前記運用系のインタフェース部は、前記ネットワークから受けて前記スイッチ部に送出する前記データと、前記スイッチ部から受けて前記ネットワークに送出する前記データとの前記トラフィックの流量を計測し、
   前記情報蓄積故障予測部は、前記運用系のインタフェース部が計測した前記トラフィックの流量の情報を蓄積し、この蓄積した前記情報の変化状況に基づいて前記トラフィックの流量の高止まりや増加を予想する、
   ことを特徴とする請求項３記載の通信システム。
6. 前記運用系のインタフェース部は、自身のインタフェース部の消費電力を測定し、
   前記情報蓄積故障予測部は、前記運用系のインタフェース部が測定した前記消費電力の情報を蓄積し、この蓄積した前記情報の変化状況に基づいて前記消費電力の増加を予想する、
   ことを特徴とする請求項４記載の通信システム。
7. 前記インタフェース部は、
   前記ネットワークと前記データの送受信を行うデータ送受信部と、
   前記スイッチ部と前記データの送受信を行うスイッチ送受信部と、
   前記データの送受信に基づく前記トラフィックの流量（通過するデータの帯域）を計測する流量監視部と、
   を備えたことを特徴とする請求項２、３又は５記載の通信システム。
8. 前記インタフェース部は、
   自身の前記インタフェース部が前記運用系のインタフェース部の場合に、又は自身の前記インタフェース部がホットスタンバイ状態の前記予備系のインタフェース部の場合に、
   前記ネットワークと前記データの送受信を行うデータ送受信部と、
   前記スイッチ部と前記データの送受信を行うスイッチ送受信部と、
   自身の前記インタフェース部の消費電力を測定する消費電力監視部と、
   を備えたことを特徴とする請求項２、４又は６記載の通信システム。
9. 前記情報蓄積故障予測部は、前記運用系のインタフェース部が計測した前記トラフィックの流量の情報を蓄積する情報蓄積部と、
   前記情報蓄積部が蓄積した前記情報の変化状況に基づいて前記トラフィックの流量の高止まりや増加が予想される場合、前記運用系のインタフェース部の故障を予測する故障予測部と、
   を備えたことを特徴とする請求項３、５又は７記載の通信システム。
10. 前記情報蓄積故障予測部は、前記運用系のインタフェース部が測定した前記消費電力の情報を蓄積する情報蓄積部と、
    前記情報蓄積部が蓄積した前記情報の変化状況に基づいて前記消費電力の増加が予想される場合、前記運用系のインタフェース部の故障を予測する、故障予測部と、
    を備えたことを特徴とする請求項４、６又は８記載の通信システム。

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