JP2014175747A - 自立分散型ネットワークシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】通信不能となった第2中継装置5の第2中継装置ネットワーク12に所属するノードn6が、第1中継装置4の第1中継装置ネットワーク11に所属するノードn3から異常情報を含む中継装置情報を受け取る。そして、ノードn6は、第1中継装置ネットワーク11に所属するノードに対して、自立して第1中継装置ネットワーク11への参入を要求し、第2中継装置ネットワーク12から、第1中継装置ネットワーク11に参入する。
【選択図】図5
Description
このノードは、複数の中継装置の配下に支線ネットワークで接続され、中継装置が管理する中継装置ネットワークを自立的に構築するものである。
一の中継装置が、コントロールサーバ又は他の中継装置と通信不能となった場合に、通信不能となった一の中継装置の中継装置ネットワークに所属するノードは、以下の動作を行う。
このノードは、一の中継装置が通信不能であることを示す異常情報を含む、中継装置及びノードの間で伝搬する中継装置の状態を示す情報を含む中継装置情報を受け取る。
この中継装置情報を受け取ったノードは、他の中継装置の中継装置ネットワークに所属するノードに対して、他の中継装置の中継装置ネットワークへの参入を要求する。
そして、一の中継装置の中継装置ネットワークから、他の中継装置の中継装置ネットワークに参入する
以下、本発明の第1の実施の形態例について、図1〜図7を参照して説明する。
本発明が適用される自立分散型ネットワークシステム1は、コンピュータがプログラムを実行することにより、後述する各ノード、中継装置が連携して行うネットワーク構築方法を実現する。本明細書及び図面において、実質的に同一の機能又は構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複する説明を省略する。
図2は、Helloパケットの構成例を示す説明図である。
中継装置情報フィールドh2は、中継装置の装置ID、MACID、中継装置ネットワーク内に所属しているノードの数等の情報を含んでいる。
時刻情報フィールドh3は、Helloパケットの送信時点における時刻の情報を含んでいる。
通信設定情報フィールドh5は、各中継装置ネットワークを識別するために一意に設定される通信チャネル等の情報を含んでいる。
システム情報フィールドh6は、ノードが所属していた中継装置ネットワークにおいて中継装置と通信するまでの最大ホップ数、再送回数等の情報を含んでいる。
空白フィールドh7には、後述する故障中継装置情報i1(図3を参照)等が詰め込まれている。
故障中継装置通信情報i2は、故障した第2中継装置5の第2中継装置ネットワーク12で使用される通信情報として、通信チャネルの情報を含んでいる。この通信チャネルは、中継装置ネットワーク毎に個別に割り振られる値である。
指示パラメータi3は、第2中継装置ネットワーク12に所属するノードn5〜n8が参入を要求する他の中継装置の中継装置ネットワークを選択するための第1及び第2優先条件を含んでいる。第1優先条件は、ネットワークの通信品質が良いことであり、第2優先条件は、中継装置ネットワークに所属するノードのノード数が最大ノード数以下であることである。
図4は、第2中継装置5が故障した場合における自立分散型ネットワークシステム1のネットワーク構成図である。
また、全ての中継装置及びコントロールサーバ2は、互いに異常を監視し合っている。そして、第2中継装置5に異常が生じた場合に、コントロールサーバ2が、他の中継装置を介して、第2中継装置5の第2中継装置ネットワーク12に所属するノードn5〜n8に対して、異常情報を含む故障中継装置情報を伝搬している。
以下、ノードn6を例にとって他の中継装置の中継装置ネットワークに参入する処理例を説明する。
図6は、故障した第2中継装置5の第2中継装置ネットワーク12に所属するノードn6が他の中継装置ネットワークに参入要求を行う処理例を示すフローチャートである。
次に、図7に示したようにノードn5〜n8が自立的に他の中継装置ネットワークに参入した後、第2中継装置5が故障から復旧した場合に、変更していたネットワーク構成を元のネットワーク構成に再構築する方法について説明する。
指示パラメータi5は、異常が生じた第2中継装置5の第2中継装置ネットワーク12から他の中継装置の中継装置ネットワークに参入したノードが、復旧した第2中継装置5の中継装置ネットワークを選択するための第1及び第2の見直し条件と、見直し時間を含む。第1の見直し条件は、復旧した中継装置の中継装置ネットワークにノードが過去に所属していたことであり、第2の見直し条件は、通信品質が良いことである。そして、見直し時間は、中継装置が故障から復旧して所定時間(例えば、3時間)を経過したことである。
図10は、Helloパケットp3を利用して各ノードに復旧中継装置情報を伝搬する例を示すネットワーク構成図である。
なお、図10に示した例では、全てのノードn1〜n10がネットワークの再構築を行う対象となる。
図11は、ユニキャスト通信パケットp4を利用して特定のノードに復旧中継装置情報を伝搬する例を示すネットワーク構成図である。
なお、図11に示した例では、ノードn5だけがネットワークの再構築を行う対象となる。
図12は、マルチキャスト通信パケットp5を利用して特定のノード群に復旧中継装置情報を伝搬する例を示すネットワーク構成図である。
なお、図12に示した例では、ノードn7〜n10がネットワークの再構築を行う対象となる。
図13は、全体配信通信パケットp6を利用して全てのノードに復旧中継装置情報を伝搬する例を示すネットワーク構成図である。
次に、各中継装置とコントロールサーバ2の間に設けられた幹線ネットワーク3に故障が発生した場合に、ネットワークを再構築する方法について、図15と図16を参照して説明する。
指示パラメータi6は、幹線ネットワーク3に故障が発生した場合に、他の中継装置を選択して中継装置ネットワークに参入するための第1優先条件を含む。また、指示パラメータi6は、中継装置ネットワークに参入可能なノードがない場合に、他の中継装置ネットワークに参入するための通信設定を含む。
第1優先条件は、ノードが参入しようとする他の中継装置ネットワークの通信品質が良いことである。そして、他の中継装置ネットワークに参入するための通信設定は、例えば、第3中継装置ネットワーク13の通信チャネル等を含む通信設定が含まれている。
第2中継装置5は、コントロールサーバ2、第1中継装置4及び第3中継装置6に対して異常監視を行っている。そして、異常監視が途絶したときに、コントロールサーバ2、第1中継装置4又は第3中継装置6のいずれかに異常が生じたことを検知する。
例えば、上記した実施の形態例は本開示をわかりやすく説明するために詳細且つ具体的に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることは可能であり、更にはある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしもすべての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
Claims (15)
- ネットワークを管理するコントロールサーバと、
前記コントロールサーバに幹線ネットワークでそれぞれ接続され、前記コントロールサーバとの間で情報を通信する複数の中継装置と、
前記複数の中継装置の配下に支線ネットワークで接続され、前記中継装置が管理する中継装置ネットワークを自立的に構築するノードと、を備え、
一の前記中継装置が、前記コントロールサーバ又は他の前記中継装置と通信不能となった場合に、通信不能となった一の前記中継装置の中継装置ネットワークに所属する前記ノードが、定期的に受け取る通信情報とは異なり、一の前記中継装置が通信不能であることを示す異常情報を含み、前記中継装置及び前記ノードの間で伝搬する前記中継装置の状態を示す情報を含む中継装置情報を受け取り、他の前記中継装置の中継装置ネットワークに所属する前記ノードに対して、他の前記中継装置の中継装置ネットワークへの参入を要求し、
他の前記中継装置の中継装置ネットワークへの参入を要求した前記ノードが、一の前記中継装置の中継装置ネットワークから、他の前記中継装置の中継装置ネットワークに参入する
自立分散型ネットワークシステム。 - 前記中継装置に異常が生じて、前記中継装置が前記コントロールサーバ又は他の中継装置と通信不能となった場合に、前記コントロールサーバ又は他の中継装置と通信可能である他の前記中継装置が、前記異常情報を含ませた前記中継装置情報を、他の前記中継装置の中継装置ネットワークに所属するノードを介して、前記通信情報を送信するタイミングとは異なるタイミングで、一の前記中継装置の中継装置ネットワークに所属する前記ノードに伝搬し、
一の前記中継装置の中継装置ネットワークに所属する前記ノードが、他の前記中継装置の中継装置ネットワークへの参入を要求し、参入が許可された場合に、
一の前記中継装置の中継装置ネットワークに所属する前記ノードは、一の前記中継装置の中継装置ネットワークに所属していたことを保存し、他の前記中継装置の中継装置ネットワークへの通信設定に切替えて、他の前記中継装置の中継装置ネットワークに参入する
請求項1記載の自立分散型ネットワークシステム。 - 前記異常情報には、一の前記中継装置が通信不能となった時間の情報、一の前記中継装置の中継装置ネットワークで使用される通信情報、前記一の中継装置の中継装置ネットワークに所属する前記ノードが参入を要求する他の前記中継装置の中継装置ネットワークを選択するための優先条件が含まれる
請求項2記載の自立分散型ネットワークシステム。 - 全ての前記中継装置は互いに異常を監視し合い、一の前記中継装置に異常が生じた場合に、他の前記中継装置が、一の前記中継装置の中継装置ネットワークに所属する前記ノードに対して、前記異常情報を含む前記中継装置情報を伝搬する
請求項3記載の自立分散型ネットワークシステム。 - 全ての前記中継装置及び前記コントロールサーバは、互いに異常を監視し合い、一の前記中継装置に異常が生じた場合に、前記コントロールサーバが、一の前記中継装置の中継装置ネットワークに所属する前記ノードに対して、他の前記中継装置を介して前記異常情報を含む前記中継装置情報を伝搬する
請求項3記載の自立分散型ネットワークシステム。 - 異常が生じた前記中継装置が復旧した場合に、復旧した前記中継装置が、前記中継装置が復旧したことを示す復旧情報を含ませた復旧中継装置情報を、他の前記中継装置及び前記ノードに伝搬し、
異常が生じた前記中継装置の中継装置ネットワークから他の前記中継装置の中継装置ネットワークに参入したノードが、前記復旧中継装置情報を受け取った場合に、復旧した前記中継装置の中継装置ネットワークへの参入を要求し、他の前記中継装置の中継装置ネットワークから、復旧した前記中継装置の中継装置ネットワークに参入する
請求項2記載の自立分散型ネットワークシステム。 - 前記ノードは、前記ノードが所属していた前記中継装置ネットワークの上位にある前記中継装置の前記中継装置情報、前記ノードが所属していた前記中継装置ネットワークにおいて前記中継装置と通信するまでのホップ数、及び前記中継装置ネットワークにおける通信品質を含む過去の中継装置情報を保存し、
一の前記中継装置が復旧した場合に、前記ノードが、復旧した一の前記中継装置の情報、及びネットワーク再構築を行うかを判定するパラメータを包含するメッセージを受信すると、前記メッセージに設定されたパラメータと、予め保存していた異常が生じる前における一の前記中継装置の情報を比較し、比較した前記情報に基づいてネットワークの再構築を行う
請求項6記載の自立分散型ネットワークシステム。 - 前記復旧中継装置情報には、前記中継装置に異常が生じた時間、前記中継装置が復旧した時間、異常が生じた前記中継装置の中継装置ネットワークから他の前記中継装置の中継装置ネットワークに参入したノードが、復旧した前記中継装置の中継装置ネットワークを選択するための見直し条件が含まれる
請求項7記載の自立分散型ネットワークシステム。 - 他の前記中継装置は、定期的に前記中継装置情報を送信するタイミングで、前記復旧中継装置情報を、Helloパケットの空白フィールドに含めて、他の前記中継装置の中継装置ネットワークに所属するノードに送信する
請求項8記載の自立分散型ネットワークシステム。 - 前記コントロールサーバは、前記復旧中継装置情報を、他の前記中継装置の中継装置ネットワークに所属する特定のノードに対して、ユニキャスト通信を用いて送信する
請求項8記載の自立分散型ネットワークシステム。 - 前記コントロールサーバは、前記復旧中継装置情報を、他の前記中継装置の特定の中継装置ネットワークに所属するノードに対して、マルチキャスト通信を用いて送信する
請求項8記載の自立分散型ネットワークシステム。 - 他の前記中継装置は、前記復旧中継装置情報を、全体配信通信を用いて、定期的に前記中継装置情報を送信するタイミングとは異なるタイミングで、他の前記中継装置の中継装置ネットワークに所属するノードに送信する
請求項8記載の自立分散型ネットワークシステム。 - 前記復旧中継装置情報は、一の前記中継装置を交換したことを示す情報を含む
請求項9〜12のいずれか1項に記載の自立分散型ネットワークシステム。 - 前記コントロールサーバと一の前記中継装置とが接続される前記幹線ネットワークに異常が生じて、一の前記中継装置が前記コントロールサーバ又は他の中継装置と通信不能となった場合に、一の前記中継装置が、一の前記中継装置の中継装置ネットワークに所属する前記ノードに対して、定期的に前記中継装置情報を送信するタイミングとは異なるタイミングで、前記異常情報を含ませた前記中継装置情報を伝搬し、
一の前記中継装置の中継装置ネットワークに所属する前記ノードが、他の前記中継装置の中継装置ネットワークへの参入を要求し、参入が許可された場合に、
一の前記中継装置の中継装置ネットワークに所属する前記ノードは、一の前記中継装置の中継装置ネットワークに所属していたことを保存し、他の前記中継装置の中継装置ネットワークへの通信設定に切替えて、他の前記中継装置の中継装置ネットワークに参入する
請求項1記載の自立分散型ネットワークシステム。 - 一の前記中継装置は、全体配信通信を用いて、定期的に前記中継装置情報を送信するタイミングとは異なるタイミングで、前記異常情報を含む前記中継装置情報を、一の前記中継装置の中継装置ネットワークに所属するノードに送信する
請求項14記載の自立分散型ネットワークシステム。
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