JP2023146599A - 分散システムおよび分散システムにおける通信経路作成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】より簡便な構成で、分散システムにおける通信経路の作成を実現することを課題とする。【解決手段】上記の課題を解決するために、本発明は、通信親局および複数の通信子局といった複数の分散装置で構成される分散システムにおいて、ルーティングパケットが通信される通信経路の通過量に応じて、動的に上流側との通信ポートを更新し、これに基づき通信経路を作成し、当該分散システムにおいて通信障害が発生している場合には、当該通信障害を迂回する迂回経路を、通信経路として作成する分散システムである。【選択図】 図２

Description

本発明は、ネットワーク内に発生した故障等の障害を迂回する通信経路の生成するための技術に関する。なお、本発明の障害には、故障等の通信における各種異常が含まれる。

現在、ネットワークを利用した各種通信技術が利用されている。この通信技術の一適用例として、産業用装置が挙げられる。生化学・免疫分析装置等の産業用装置では、中央集中管理された複数の制御基板から、装置に搭載するセンサやモータ等の制御デバイスへのアナログ伝送路を備える電子システムを使用するのが一般的である。

近年では装置の設計・製造・保守の効率化のために、制御基板をモジュール化し分散配置することで、アナログ伝送路量の削減や装置の制御性能向上を図る分散制御システムの適用が行われている。こうした分散制御システムを含む分散システムでは、これを構成する装置（分散制御装置、分散装置）のダウンタイム削減のため、この装置の一部故障時も制御通信を継続できるように複数の通信経路を備える冗長化したネットワークを用いることがある。このような冗長なネットワークでは、ネットワークに接続される基板間で複数の通信経路をとることが可能である。このため、適切な通信経路を生成しなければ、誤動作の原因となる。また、故障等の不具合が発生したときに、残存している冗長経路を使用することで、故障箇所を迂回し通信を継続できる迂回経路の生成および迅速に修繕を行うための故障箇所の特定が必要である。

これらを解決する手段として、冗長なネットワークに故障が発生したとき、通信親局がネットワーク構成の情報から迂回経路を生成し、各通信子局と迂回経路を介して通信可能であるか否かを走査して、故障箇所を特定する技術が一般的に知られており、例えば特許文献１が提案されている。特許文献１では、通信障害が発生した場合に集約装置から通信不可能になった端末装置までの通信経路のうち、通信可能で最も端末装置側の中継装置を目標装置として特定し、集約装置がネットワーク構成情報から目標装置までの迂回経路を生成して、迂回経路で通信できる中継装置で最も目標装置側のものとの間を故障箇所として特定する。

特開２０２１－５２３１１号公報

しかし、特許文献１に記載の技術では、中継装置はいわゆるルータなどのルーティング機能を持つ装置であり、一般的なルーティング機能のプロトコルでは、中継装置が他の中継装置への経路情報を記憶する必要がある。そのため、通信帯域の圧迫により、制御通信の実時間性の担保が難しく、また中継装置には分散制御システムといった分散システムの規模に応じた記憶容量を用意しなくてはならない。そこで、本発明では、より簡便な構成で、分散システムにおける通信経路の作成を実現することを課題とする。

上記の課題を解決するために、本発明では、通信親局および複数の通信子局といった複数の分散装置で構成される分散システムにおいて、ルーティングパケットが通信される通信経路の通過量に応じて、動的に上流側との通信ポートを更新し、これに基づき通信経路を作成する。

より具体的な構成の一例は、通信親局と、前記通信親局に対して通信の下流方向に接続される複数の通信子局で構成される分散システムにおいて、前記通信親局および前記複数の通信子局のそれぞれが互いに通信路を介して接続し、前記複数の通信子局のそれぞれは、通信を行うための複数の通信ポートを有し、前記複数の通信ポートのいずれかを上流方向へ通信する上流ポートとして記憶しておき、前記通信親局から、前記複数の通信子局のそれぞれに対して、ルーティングパケットを送信し、前記複数の通信子局のそれぞれにおいて、前記ルーティングパケットの前記通信親局からの通過量を示す第１の通過量を特定し、前記第１の通過量と当該特定以前に特定した第２の通過量を比較して、所定条件を満たすかを判定し、前記複数の通信子局のそれぞれにおいて、前記ルーティングパケットを受信した第１の通信ポートを特定し、前記複数の通信子局のそれぞれにおいて、前記所定条件を満たす場合、当該第１の通信ポートを前記上流ポートとして更新し、前記通信親局は、前記複数の通信子局における各上流ポートおよび当該上流ポートと接続する通信路を組み合わせて、当該分散システムにおける前記通信親局からの通信経路を作成する分散システムである。また、本発明には、この分散システムにおける通信経路作成方法も含まれる。

本発明によれば、本発明では、より簡便な構成で、分散システムにおける通信経路の作成を実現することが可能となる。なお、上記以外の、課題、構成及び効果は、以下の実施を実施するための形態や各実施例の説明により明らかにされる。

本発明の一実施形態における分散制御システムの構成例を示す図。 実施例１における分散制御システムのルーティングパケットが転送される様子を示す図。 実施例１における通信子局のルーティングパケットの比較処理を示すフローチャート。 実施例１における通信子局の上流ポート選択処理を示すフローチャート。 実施例１における分散制御システムの上流ポート通知の転送を示す図。 実施例２において通信子局が故障した場合のルーティングパケットの転送を示す図。 実施例２における通信子局が故障した場合の上流ポート通知の転送を示す図。 実施例２における通信親局の故障箇所の特定処理を示すフローチャート。 実施例３における分散制御システムの構成例を示す図。 実施例３における表示装置での表示例を示す図。 各実施例の応用例を示す図。

以下、本発明の一実施形態について説明する。本実施形態では、分散システムの一例として、自身を含む制御対象への制御を行うため分散制御システムを例とする。図１は、本実施形態における分散制御システム０１の構成例を示す図である。図１において、分散制御システム０１は、通信親局０１１、複数の通信子局０１２を備える。ここで、通信親局０１１および通信子局０１２が、本発明の分散装置に該当する。また、図面上上部に向き、つまり、通信親局０１１に向かう通信の方向を上流方向とする。また、その逆方向を下流方向とする。

そして、本実施形態では、通信親局０１１および複数の通信子局０１２で構成される分散制御システム０１において、ルーティングパケットが通信される通信経路の通過量に応じて、動的に上流側との通信ポートである上流ポートを更新する。そして、これに基づき通信経路を作成する。より具体的な構成の一例は、通信親局０１１と、通信親局０１１に対して通信の下流方向に接続される複数の通信子局０１２で構成される分散制御システム０１において、通信親局０１１および複数の通信子局０１２のそれぞれが互いに通信路（通常通信路０１３０と縮退通信路０１３１等）を介して接続し、複数の通信子局０１２のそれぞれは、通信を行うための複数の通信ポート０１２０を有し、複数の通信ポート０１２０のいずれかを上流ポートとして記憶しておき、通信親局０１１から、複数の通信子局０１２のそれぞれに対して、ルーティングパケットを送信し、複数の通信子局０１２のそれぞれにおいて、ルーティングパケットの通信親局０１１からの通過量を示す第１の通過量を特定し、第１の通過量と当該特定以前に特定した第２の通過量を比較して、所定条件を満たすかを判定し、複数の通信子局０１２のそれぞれにおいて、ルーティングパケットを受信した第１の通信ポートを特定し、複数の通信子局０１２のそれぞれにおいて、所定条件を満たす場合、当該第１の通信ポートを上流ポートとして更新し、通信親局０１１は、複数の通信子局０１２における各上流ポートおよび当該上流ポートと接続する通信路を組み合わせて、分散制御システム０１における通信親局０１１からの通信経路を作成する分散制御システム０１である。

以上で、本実施形態の説明を終わり、以下、より具体的な構成や処理内容を示す各実施例について説明する。

図1に示すように、本実施例における分散制御システム０１は、通信親局０１１、複数の通信子局０１２を備える。通信親局０１１は複数の通信子局０１２と通信路（通常通信路０１３０と縮退通信路０１３１等）を介して接続するネットワークを形成し、分散制御システム０１の制御指令を通信子局に送信する。通信子局０１２は、通信親局０１１、他の通信子局０１２と前記ネットワークで接続され、通信親局０１１に制御デバイスからの入力情報を送信する。

次に、各装置の構成を説明する。通信子局０１２は、複数の通信ポート０１２０を備える。これらのうち、自身の入力情報の送信および他の通信子局０１２の制御デバイスからの入力情報の転送に使用する通信ポート０１２０を上流ポートとする。また、通信親局０１１から他の通信子局０１２への制御指令の転送に使用する通信ポート０１２０を下流ポートと定義する。

また、通信親局０１１は、通信ポート０１１０と、上流ポート記憶部０１１１と、通信経路記憶部０１１２と、故障箇所特定部０１１３および通信経路作成部０１１４を備える。上流ポート記憶部０１１１は、通信子局０１２自身の上流ポートを記憶する。通信経路記憶部０１１２は、作成された通信経路を記憶する。故障箇所特定部０１１３は、故障箇所を特定する。通信経路作成部０１１４は、ルーティングパケットの通過量に応じて通信経路を作成する。

さらに、分散制御システム０１は、通常通信路０１３０と縮退通信路０１３１を有する。通常通信路０１３０は、各通信子局０１２と通信親局０１１が通常時に使用する通信経路が、最小の通信子局０１２の経由回数となるように、通信ポート０１１０と通信ポート０１２０の間、あるいは通信ポート０１２０同士の間を接続する。縮退通信路０１３１は、通信ポート０１２０同士の間を接続する。この接続では、各通信子局０１２に対して、他の通信子局０１２あるいは通常通信路０１３０のいずれか１つが故障したときの通信親局０１１との通信に使用する通信経路が、所定の通信遅延時間内で通信可能な通信子局０１２経由回数以下の通信路の組合せで構成されるようにする。

次に、分散制御システム０１における通信経路の生成方法を説明する。まず、通信親局０１１の通信経路作成部０１１４は、ルーティングパケット０２を通信親局０１１自身に接続された通信路を介して、通信子局０１２へ送信する。ここで、ルーティングパケット０２の送信タイミングには、分散制御システム０１や通信親局０１１の起動の際、分散制御システム０１での障害の発生の際、所定周期ないし定期的なタイミングが含まれる。図２は、本実施例における分散制御システム０１でルーティングパケット０２が転送される様子を示す図である。図２において、ルーティングパケット０２は、通信路の通過回数を蓄積する。このために、ルーティングパケット０２は、通信子局０１２を経由して転送されていき、各通信子局０１２がルーティングパケット０２を受信する。ルーティングパケットを受信した通信子局０１２は、当該ルーティングパケット０２が備える通信路の通過回数に１を加えて更新する。このように、通信子局０１２のそれぞれが、ルーティングパケット０２の通過回数をカウントアップし、ルーティングパケット０２に記録していく。なお、本実施例では、通信路の通過回数を用いたが、通過経路における通過量であればよい。通過量には、ルーティングパケット０２の通信親局０１１から通過した通信子局０１２の通過回数、ルーティングパケット０２が通信親局０１１から通過に掛かる時間、ルーティングパケット０２が通信親局０１１から通過した物理的な長さのいずれかが用いられる。また、より好適には、上述の通信路の通過回数および／または通信子局０１２の通過回数を用いることが望ましい。例えば、通信路の通過回数と通信子局０１２の通過回数を足し合わせた数を用いてもよい。

ここで、本実施例においては、通信路の通過回数が所定条件を満たす場合、通過経路を動的に作成、更新する。より具体的には、各通信子局０１２が記憶している通過回数が、特定された通過回数より小さい場合、通過経路が作成される。以下、通過回数の比較について説明する。図３は、本実施例における通信子局０１２がルーティングパケット０２の比較処理を示すフローチャートである。本フローチャートは、通信子局０１２が、ルーティングパケット０２を更新、例えば、受信したときに実行される。なお、本フローチャートの処理主体が通信子局０１２と記載した場合、特に断らない限り分散制御システム０１を構成する各通信子局０１２がその処理主体となる。これは、他のフローチャートでも同様である。

まず、ステップＳ３０において、通信子局０１２は、自身が以前のルーティングパケット０２を記憶しているか判定する。この結果、正（ＹＥＳ）だった場合、ステップＳ３１に遷移する。また、負（ＮＯ）だった場合、ステップＳ３２に遷移する。

また、ステップＳ３１において、通信子局０１２は、更新したルーティングパケット０２の通信路の通過回数が、自身が記憶しているルーティングパケット０２の通信路の通過回数より小さいか判定する。この結果、正（ＹＥＳ）だった場合、ステップＳ３２に遷移する。また、判定が負（ＮＯ）だった場合、処理を終了し、開始状態に戻る。本ステップでは、第１の通過量の一例である更新したルーティングパケット０２の通過路の通過回数と当該特定以前に特定した第２の通過量の一例である記憶しているルーティングパケット０２の通過路の通過回数を比較する。

また、ステップＳ３２において、通信子局０１２は、更新したルーティングパケット０２と当該ルーティングパケット０２を受信した通信ポート０１２０を特定する。また、通信子局０１２は、特定された内容記憶し、当該ルーティングパケット０２を受信した通信ポート０１２０以外の自身が備える残りの通信ポート０１２０から転送することが望ましい。以上で、処理を終了し、開始状態に戻る。

なお、通信子局０１２における以前のルーティングパケット０２の通過回数で、最も通信路の通過回数が小さくなるのは、通信子局０１２が最後に受信ないし記憶（更新）したルーティングパケット０２である。このため、ステップＳ３１で比較するルーティングパケット０２の通過回数は、最後に通信子局０１２が記憶したルーティングパケット０２のみでよい。なお、本実施例では、通信子局０１２が、以前のルーティングパケット０２を記憶しているとして説明するが、その通過回数を記憶しておき、これを用いてもよい。なお、このことは、以降の説明でも同様である。

また、通信子局０１２は、ステップＳ３３でルーティングパケット０２と受信した通信ポート０１２０を記憶するときに、以前のルーティングパケット０２と通信ポート０１２０の記憶を削除してもよい。さらに、通信子局０１２は、ルーティングパケット０２と通信ポート０１２０を１組記憶できる記憶容量を有していればよい。また、通信子局０１２が、ルーティングパケット０２の通信路通過回数を増加させて転送することで、やがて分散制御システム０１内で転送されなくなる。

本実施例では、図３の比較の結果に応じて、通信ポート０１２０から上流ポートを選択、更新する。この上流ポートは、本実施例の作成対象である通信経路を構成することになる。図４は、本実施例における通信子局０１２の上流ポートの選択処理を示すフローチャートである。この処理は図３に示したフローチャートの処理と並列に実行されることが望ましいが、別に行ってもよい。

図４のステップＳ４０において、通信子局０１２は、新たにルーティングパケット０２を記憶もしくは受信するまでこの処理を待機させ続ける。つまり、通信子局０１２は、図３のステップＳ３２に遷移し、新たにルーティングパケット０２を記憶もしくは受信した場合（ＹＥＳ）、ステップＳ４１に遷移する。また、記憶ないし受信しない場合（ＮＯ）、ステップＳ４０を継続する。

また、ステップＳ４１において、通信子局０１２は、分散制御システム０１内のルーティングパケット０２の転送が終了するまでの、予め定められた通信完了待ち時間を待機する。そして、待機後、ステップＳ４２において、通信子局０１２は、自身が最後に記憶ないし受信した通信ポート０１２０（第１の通信ポート）を、上流ポートとして選択する。この際、通信子局０１２は、過去に別の通信ポート０１２０（第２の通信ポート）が上流ポートとして記憶されている場合、これを本ステップで選択された通信ポートとして更新することになる。

また、ステップＳ４３において、通信子局０１２は、ステップＳ４２で選択更新された上流ポートの上流ポート情報を含む上流ポート通知０５０を、選択された上流ポートから、上流側へ送信する。また、ステップＳ４４において、通信子局０１２は、自身が記憶しているルーティングパケット０２と当該ルーティングパケット０２を受信した通信ポート０１２０の記憶を削除する。以上で本フローチャートの処理を終了して、開始状態に戻る。

ここで、分散制御システム０１における、ステップＳ４３で送信される上流ポート通知０５０の送受信（通信）の様子を説明する。図５は、本実施例における分散制御システム０１の上流ポート通知０５０の転送を示す図である。図５において、上流ポート通知０５０は、送信元の通信子局０１２から通信親局０１１に向けて、他の通信子局０１２で転送される。つまり、上流ポート通知０５０は、上流方向で向けて転送されることになる。図５において、通信子局０１２は、自身の上流ポート０５１から上流ポート通知０５０を送信する。また、通信子局０１２は、他の通信子局０１２からの上流ポート通知０５０を受信したとき、図４に示した処理が終了する。また、通信子局０１２は、ステップＳ４０で新たなルーティングパケット０２の記憶を待機している状態に戻っている場合、受信した上流ポート通知０５０を転送する。そうでない場合、通信子局０１２は、上流ポート通知０５０を保持し、図４の処理が終了した後に、信した上流ポート通知０５０を転送する。

また、通信子局０１２は、この転送を行うときに上流ポート通知０５０を受信した自身の通信ポート０１２０を、下流ポート０５２として選択する。また、通信親局０１１の通信経路作成部０１１４は、自身が受信した各通信子局０１２の上流ポート通知０５０を上流ポート記憶部０１１１に記憶する。さらに、通信親局０１１の通信経路作成部０１１４は、記憶した上流ポート通知０５０が示す上流ポート情報に基づき、上流ポートが接続している通信路を組合せて通信子局０１２との通信経路を作成する。そして、通信経路作成部０１１４は、これを通信経路記憶部０１１２に記憶する。

本実施例によれば、分散制御システム０１における、通信親局０１１と各通信子局０１２との通信経路の作成のために通信親局０１１と各通信子局０１２間で通信を繰り返すことを抑止できる。また、分散制御システム０１における、通信親局０１１と各通信子局０１２との通信経路は、実際にルーティングパケット０２が転送された通信路によって構成される。このため、例えば分散制御システム０１に初期不良などによる通信異常が発生している場合も、障害をさけた通信路で通信経路が構成される。

次に、実施例２は、障害として、分散制御システム０１で障害が発生した場合の処理を示す。図６は、実施例２において通信子局０１２が故障した場合のルーティングパケット０２の転送を示す図である。図６において、分散制御システム０１の通信子局０１２のＫ１が故障している。故障している通信子局０１２のＫ１は、ルーティングパケット０２の転送処理ができない。このため、図２に示したルーティングパケット０２のいくつかは転送されなくなる。そのため、図６において、通信子局０１２のＫ６を通過したルーティングパケット０２がＫ２～Ｋ５に転送される。

また、図７は、本実施例における通信子局０１２が故障した場合の上流ポート通知０５０の転送を示す図である。この上流ポート通知０５０を用いることで、通信経路作成部０１１４が、通信子局０１２のＫ２～Ｋ５までの通信経路は縮退通信路０１３１を含む迂回経路を通信経路として作成することになる。例えば、通信子局０１２のＫ３の通信経路は、通信親局０１１から、Ｋ６、Ｋ７、Ｋ８、Ｋ５を経由する迂回経路となる。ここで、このように障害をさけた迂回経路が作成されるとは、障害箇所を特定されることに繋がる。そこで、本実施例における障害箇所の特定について説明する。

図８は、本実施例における通信親局０１１の故障箇所の特定処理示すフローチャートである。まず、通信親局０１１は、通信子局０１２からの新たな上流ポート通知０５０の受信するまで待機する。そして、ステップＳ８０において、通信親局０１１は、通信子局０１２から上流ポート通知０５０を受信したか、つまり、これが届いたかを判定する。この結果、届いた場合（ＹＥＳ）、ステップＳ８１に遷移する。また、届いていない場合（ＮＯ）、ステップＳ８０を継続する。

また、ステップＳ８１において、通信親局０１１は、通信子局０１２からの上流ポート通知０５０を受信し終わるまでの、予め定められた時間が経過するまで待機する。そして、ステップＳ８２において、故障箇所特定部０１１３は、上流ポート通知０５０が各通信子局０１２から通信親局０１１に届いたか判定する。この結果、正であった場合（ＹＥＳ）、ステップＳ８３に遷移する。また、判定が負であった場合（ＮＯ）、ステップＳ８４に遷移する。

また、ステップＳ８４において、故障箇所特定部０１１３は、故障箇所を、上流ポート通知０５０が届かなかった通信子局０１２と特定する。そして、処理を終了し、開始状態に戻る。また、ステップＳ８３において、故障箇所特定部０１１３は、通知された上流ポート通知に基づき、上流ポートに変更があるか判定する。この結果、判定が正であった場合（ＹＥＳ）、ステップＳ８５に遷移する。また、判定が負であった場合（ＮＯ）、ステップＳ８６に遷移する。

また、ステップＳ８５において、故障箇所特定部０１１３は、故障箇所を、通信経路に使用されなくなった通信路のうち、以前の通信経路で最も通信親局０１１に近い通信路と特定する。そして、処理を終了し、開始状態に戻る。また、ステップＳ８６において、故障箇所特定部０１１３は、故障箇所なしと判定し、処理を終了し、開始状態に戻る。このように、分散制御システム０１に通信障害が発生したときに、故障箇所特定部０１１３が故障箇所なしと判定する場合は、通信の一時的な異常と推定できる。また、本実施例では、通信親局０１１が、通信子局０１２のＫ１からの通知を受信しないため、ステップＳ８２の判定が負（ＮＯ）となり、通知のない通信子局０１２のＫ１の故障と特定できる。つまり、ステップＳ８４～Ｓ８５で、分散制御システム０１で発生した通信障害の要因を特定することになる。

以上、本実施例によれば、実施例１で説明した処理を同様に実施することで、各通信子局０１２における、通信親局０１１との通信可能であるか、通信可能である場合はどの通信路を使用するか、という情報が通信親局０１１に集約される。このため、故障箇所の特定が可能であり、また故障が発生した分散制御システム０１における、通信子局０１２への迂回経路の生成が可能である。その他、分散制御システム０１を適用した場合の効果は実施例１と同様である。

次に、実施例３は、実施例１や実施例２に対して表示機能を追加している。図９は、本実施例における分散制御システム０１の構成例を示す図である。図９は、通信子局０１２のＫ１とＫ２の間の通常通信路０１３０が故障している場合の上流ポート０５１の変更処理後を示した例である。ここで、通信子局０１２のＫ２は上流ポート０５１に縮退通信路０１３１を介してＫ４と接続する通信ポートが選択されている。表示装置９００は、通信親局０１１と接続され、通信親局０１１から分散制御システム０１の通信経路情報を取得する。ここで、表示装置９００は、ＰＣ、タブレット等のコンピュータで実現できる。また、表示装置９００には、分散制御システム０１を制御する制御機能が設けられてもよい。次に、この表示装置９００での表示内容について説明する。

図１０は、本実施例における表示装置９００での表示例を示す図である。図１０において、表示装置９００の表示画面１０００は、システム状態表示ウィンドウ１００１と、通信経路ウィンドウ１００２と、ログ監視ウィンドウ１００３を備える。なお、これらウィンドウは表示領域の一例であり、他の態様で表示してもよい。これら各ウィンドウのうち、システム状態表示ウィンドウ１００１は、分散制御システム０１のネットワーク構成および通信子局０１２、通信路の故障状態を表示する。また、システム状態表示ウィンドウ１００１は、ユーザが直感的に分散制御システム０１の故障箇所、通信経路を認識するために使用される。

また、通信経路ウィンドウ１００２は、各通信子局０１２の接続状態、上流ポートの変更有無、通信経路情報などを表示する機能を有する。さらに、通信経路ウィンドウ１００２は、各通信子局０１２の通信経路を表示することで、ユーザが、分散制御システム０１に発生した故障によって影響を受けた通信子局０１２を分析するために使用される。ログ監視ウィンドウ１００３は、通信経路生成を実行した際の、実行時刻と、実行理由である分散制御システム０１で検知された通信異常と、特定された故障箇所を表示する機能を有する。

以上の本実施例によれば、分散制御システム０１は、障害箇所をユーザに伝えることができ、分散制御システム０１のダウンタイム削減、メンテナンスの効率化が可能である。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例や応用例が含まれる。ここで、本発明の一応用例について説明する。図１１は、各実施例の応用例を示す図である。本応用例は、サーバ装置９０００により、複数の分散制御システム０１を管理可能としている。そして、サーバ装置９０００は、ネットワーク９００１および表示装置９００と接続する。表示装置９００は、サーバ装置９０００に対して各種指示を入力したり、サーバ装置９０００の処理結果を出力したりする。この出力には、実施例３の表示例が含まれる。また、サーバ装置９０００は、いわゆるコンピュータで実現でき、クラウドシステム、と称することができる。また、サーバ装置９０００と表示装置９００は、１つの装置で実現してもよい。

また、サーバ装置９０００は、インターネットのようなネットワーク９００１を介して、複数の分散制御システム０１と接続する。この結果、サーバ装置９０００は、各分散制御システム０１で作成された通信経路を受信することができる。なお、各実施例１における通信親局０１１の少なくとも一部を、サーバ装置９０００で実行してもよい。特に、通信経路の作成を、サーバ装置９０００で実行できる。以上で、応用例の説明を終わる。

上記の各実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細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が可能であり、また、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・置換をすることが可能である。

また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部や全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリやハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、又は、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。また、通信路は説明上必要と考えられるものを示しており、分散制御システム０１を適用する製品上必ずしも全ての通信路を示しているとは限らない。

以上の各実施例においては、分散制御システム０１の通信経路及び故障発生の際の迂回経路を同様の手順で生成可能であり、また故障箇所を特定することができる。また、通信経路作成のための定期的な通信を抑止できる。このため、通信帯域を圧迫しないため、制御通信の実時間性を担保可能であり、通信子局０１２は自身以外の通信子局の通信経路情報を記憶する必要がないため、分散制御システム０１の規模に応じた記憶容量を抑制できる。ざらに、各実施例では、通信経路の作成のために、必ずしも定期的な通信を行う必要はない。

０１ 分散制御システム
０１１ 通信親局
０１１０ 通信親局の通信ポート
０１１１ 上流ポート記憶部
０１１２ 通信経路記憶部
０１１３ 故障箇所特定部
０１２ 通信子局
０１２０ 通信子局の通信ポート
０１３０ 通常通信路
０１３１ 縮退通信路
０２ ルーティングパケット
０５０ 上流ポート通知
０５１ 上流ポート
０５２ 下流ポート
０６０ 通信子局の故障
９００ 表示装置
９０１ 通信路の故障
１０００ 表示画面
１００１ システム状態表示ウィンドウ
１００２ 通信経路ウィンドウ
１００３ ログ監視ウィンドウ

Claims (20)

1. 通信親局と、前記通信親局に対して通信の下流方向に接続される複数の通信子局で構成される分散システムにおいて、
   前記通信親局および前記複数の通信子局のそれぞれが互いに通信路を介して接続し、
   前記複数の通信子局のそれぞれは、通信を行うための複数の通信ポートを有し、
   前記複数の通信ポートのいずれかを上流方向へ通信する上流ポートとして記憶しておき、
   前記通信親局から、前記複数の通信子局のそれぞれに対して、ルーティングパケットを送信し、
   前記複数の通信子局のそれぞれにおいて、前記ルーティングパケットの前記通信親局からの通過量を示す第１の通過量を特定し、
   前記第１の通過量と当該特定以前に特定した第２の通過量を比較して、所定条件を満たすかを判定し、
   前記複数の通信子局のそれぞれにおいて、前記ルーティングパケットを受信した第１の通信ポートを特定し、
   前記複数の通信子局のそれぞれにおいて、前記所定条件を満たす場合、当該第１の通信ポートを前記上流ポートとして更新し、
   前記通信親局は、前記複数の通信子局における各上流ポートおよび当該上流ポートと接続する通信路を組み合わせて、当該分散システムにおける前記通信親局からの通信経路を作成する分散システム。
2. 請求項１に記載の分散システムにおいて、
   前記所定条件は、前記第１の通過量が小さい場合もしくは前記第２の通過量が特定されていない場合である分散システム。
3. 請求項１に記載の分散システムにおいて、
   前記通過量として、前記ルーティングパケットが通過する通信路の通過回数、前記ルーティングパケットが前記通信親局から通過した前記通信子局の通過回数、前記ルーティングパケットが前記通信親局から通過に掛かる時間、前記ルーティングパケットが前記通信親局から通過した物理的な長さのいずれかが用いられる分散システム。
4. 請求項１に記載の分散システムにおいて、
   前記複数の通信子局のそれぞれにおいて、前記上流ポートが前記第１の通信ポートに更新された場合、更新された前記第１の通信ポートが前記上流ポートとして選択されたことを示す上流ポート通知を、前記通信親局に向けて送信し、
   前記通信親局が、前記上流ポート通知を用いて、前記通信経路を生成する分散システム。
5. 請求項４に記載の分散システムにおいて、
   前記分散システムにおいて通信障害が発生した場合に、前記通信親局が、前記ルーティングパケットを送信する分散システム。
6. 請求項５に記載の分散システムにおいて、
   前記分散システムにおいて通信障害が発生した場合、
   前記通信親局は、前記上流ポート通知が所定期間ない場合、前記通信障害の要因が該当の通信子局で発生していると判定する分散システム。
7. 請求項６に記載の分散システムにおいて、
   前記通信親局は、前記複数の通信子局それぞれから前記上流ポート通知を受信して、前記通信経路が変更された場合、前記通信障害の要因が変更前の通信経路のうち最上流の通信路で発生していると判定する分散システム。
8. 請求項６または７に記載の分散システムにおいて、
   前記通信親局は、前記通信経路として、前記通信障害の要因を避ける迂回経路を作成する分散システム。
9. 請求項４に記載の分散システムにおいて、
   前記複数の通信子局のそれぞれにおいて、自身の下流方向から送信される上流ポート通知を、上流方向で転送する分散システム。
10. 請求項１に記載の分散システムにおいて、
    前記通信親局が、前記ルーティングパケットを周期的に送信する分散システム。
11. 通信親局と、前記通信親局に対して通信の下流方向に接続される複数の通信子局で構成される分散システムにおける通信経路作成方法において、
    前記通信親局および前記複数の通信子局のそれぞれが互いに通信路を介して接続し、
    前記複数の通信子局のそれぞれは、通信を行うための複数の通信ポートを有し、
    前記複数の通信ポートのいずれかを上流方向へ通信する上流ポートとして記憶しておき、
    前記通信親局から、前記複数の通信子局のそれぞれに対して、ルーティングパケットを送信し、
    前記複数の通信子局のそれぞれにおいて、前記ルーティングパケットの前記通信親局からの通過量を示す第１の通過量を特定し、
    前記第１の通過量と当該特定以前に特定した第２の通過量を比較して、所定条件を満たすかを判定し、
    前記複数の通信子局のそれぞれにおいて、前記ルーティングパケットを受信した第１の通信ポートを特定し、
    前記複数の通信子局のそれぞれにおいて、前記所定条件を満たす場合、当該第１の通信ポートを前記上流ポートとして更新し、
    前記通信親局は、前記複数の通信子局における各上流ポートおよび当該上流ポートと接続する通信路を組み合わせて、当該分散システムにおける前記通信親局からの通信経路を作成する分散システムにおける通信経路作成方法。
12. 請求項１１に記載の分散システムにおける通信経路作成方法において、
    前記所定条件は、前記第１の通過量が小さい場合もしくは前記第２の通過量が特定されていない場合である分散システムにおける通信経路作成方法。
13. 請求項１１に記載の分散システムにおける通信経路作成方法において、
    前記通過量として、前記ルーティングパケットが通過する通信路の通過回数、前記ルーティングパケットが前記通信親局から通過した前記通信子局の通過回数、前記ルーティングパケットが前記通信親局から通過に掛かる時間、前記ルーティングパケットが前記通信親局から通過した物理的な長さのいずれかが用いられる分散システム。における通信経路作成方法。
14. 請求項１１に記載の分散システムにおける通信経路作成方法において、
    前記複数の通信子局のそれぞれにおいて、前記上流ポートが前記第１の通信ポートに更新された場合、更新された前記第１の通信ポートが前記上流ポートとして選択されたことを示す上流ポート通知を、前記通信親局に向けて送信し、
    前記通信親局が、前記上流ポート通知を用いて、前記通信経路を生成する分散システムにおける通信経路作成方法。
15. 請求項１４に記載の分散システムにおける通信経路作成方法において、
    前記分散システムにおいて通信障害が発生した場合に、前記通信親局が、前記ルーティングパケットを送信する分散システムにおける通信経路作成方法。
16. 請求項１５に記載の分散システムにおける通信経路作成方法において、
    前記分散システムにおいて通信障害が発生した場合、
    前記通信親局は、前記上流ポート通知が所定期間ない場合、前記通信障害の要因が該当の通信子局で発生していると判定する分散システムにおける通信経路作成方法。
17. 請求項１６に記載の分散システムにおける通信経路作成方法において、
    前記通信親局は、前記複数の通信子局それぞれから前記上流ポート通知を受信して、前記通信経路が変更された場合、前記通信障害の要因が変更前の通信経路のうち最上流の通信路で発生していると判定する分散システムにおける通信経路作成方法。
18. 請求項１６または１７に記載の分散システムにおける通信経路作成方法において、
    前記通信親局は、前記通信経路として、前記通信障害の要因を避ける迂回経路を作成する分散システムにおける通信経路作成方法。
19. 請求項１４に記載の分散システムにおける通信経路作成方法において、
    前記複数の通信子局のそれぞれにおいて、自身の下流方向から送信される上流ポート通知を、上流方向で転送する分散システムにおける通信経路作成方法。
20. 請求項１１に記載の分散システムにおける通信経路作成方法において、
    前記通信親局が、前記ルーティングパケットを周期的に送信する分散システムにおける通信経路作成方法。

Images