JP3024901B2 - 多重化ネットワーク制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ネットワーク（回
線）に接続された複数の計算機間で、故障回線を自動的
に切り換える機能を有する多重化ネットワーク制御装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２１は例えば従来の多重化ネットワー
ク制御装置を有する計算機システムの構成を示すブロッ
ク図である。図２１において、１ａ，１ｂは計算機、２
ａ，２ｂは計算機１ａ，１ｂに組み込まれている応用プ
ログラム群、３ａ，３ｂは応用プログラム群２ａ，２ｂ
がネットワークをアクセスするのに使用するネットワー
ク制御装置、４ａ，４ｂはネットワーク６に対するネッ
トワークインターフェース、５ａ，５ｂはネットワーク
７に対するネットワークインターフェースである。

【０００３】次に動作について説明する。例えば、計算
機１ａの応用プログラム群２ａから送信されたデータ
は、ネットワーク制御装置３ａの制御により、ネットワ
ークインターフェース４ａ及びネットワーク６を経由し
て他の計算機１ｂに伝えられる。この時、計算機１ｂへ
の受信データは送信時と逆の経路でネットワークインタ
ーフェース４ｂに入り、ネットワーク制御装置３ｂの制
御の下で応用プログラム群２ｂに伝えられる。これによ
り応用プログラム群２ｂは通信経路を通信相手のネット
ワークインターフェース４ａを指定することによって決
定するが、この経路となるネットワーク６が故障する
と、応用プログラム群２ｂ自身が別の経路であるネット
ワーク７を選択し直して再度送信しなければならない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の多重化ネットワ
ーク制御装置は以上の様に構成されているので、ネット
ワークが故障すると応用プログラムが通信経路を選択し
直さなければならず、このため応用プログラムの処理の
種類が増えて複雑になる等の問題があった。また、応用
プログラムがそのような通信経路を選択する機能を備え
ていない場合は、応用プログラムを停止させる等し、通
信経路の回復を待ってから再度応用プログラムを起動す
るなどのオペレーション作業が必要であった。

【０００５】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたものであり、応用プログラムが意識するこ
と無く、通信経路の切り換えが自動的に行われる多重化
ネットワーク制御装置を得ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明によ
る多重化ネットワーク制御装置は、あるネットワークが
故障した場合に別の正常なネットワークに切り換えるた
めに通信データ中の通信制御に関する通信制御データを
書き換えてネットワークの切り換えを行う選択部を備
え、この選択部は、計算機のハードウェア・アドレスか
らネットワーク・アドレスを決定するプロトコルを実現
する場合に、１つのネットワークを経由して全計算機の
ハードウェア・アドレスを決定するようにしたことを特
徴とするものである。請求項２に係る発明は、さらに上
記選択部は、複数の計算機が一斉にネットワーク・アド
レスの決定を要求した場合に発生する輻輳状態を避ける
ために、特定の種類のフレームの受信を契機として、各
計算機が時間差を付けてネットワーク・アドレスの決定
を要求するようにしたことを特徴とするものである。 請
求項３に係る発明は、宛先のネットワーク・アドレスか
ら判断してどの計算機へデータを送出するかを決定する
経路制御部を上記ネットワーク制御装置に備えたことを
特徴とするものである。 請求項４に係る発明は、ネット
ワーク制御装置をネットワークと同数だけ設け、これら
各ネットワーク制御装置を別々のメモリにそれぞれ格納
し、あるネットワークに対して通信が不可能となり、そ
れが当該メモリの故障が原因であった場合に別のメモリ
に切り換え、使用するネットワークを選択するための選
択部と、あるネットワークが故障の場合は通信データ中
の通信制御に関する通信制御データを書き換え、別のネ
ットワークを代替えとして使用させるためのフレーム加
工部とを備えたことを特徴とするものである。

【０００７】

【０００８】

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【作用】請求項１に係る発明によれば、選択部により通
信制御データが書き換えられると、故障したネットワー
クから正常なネットワークに切り換えられ、更に、計算
機のハードウェア・アドレスからネットワーク・アドレ
スを決定するプロトコルを実現する場合に、１つのネッ
トワークを経由して全計算機のハードウェア・アドレス
が決定される。請求項２に係る発明によれば、複数の計
算機が一斉にネットワーク・アドレスの決定を要求した
場合、上記選択部により、その決定の要求に時間差が生
じる。 請求項３に係る発明によれば、経路制御部によ
り、宛先のネットワーク・アドレスを判断することによ
り、どの計算機へデータを送出するかが決定される。 請
求項４に係る発明によれば、あるネットワークに対して
通信が不可能となり、それが当該メモリの故障が原因で
あった場合、選択部により、別のメモリに切り換えら
れ、使用するネットワークが選択される。また、あるネ
ットワークが故障の場合、フレーム加工部により、通信
制御データが書き換えられ、別のネットワークが代替え
として使用される。

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【実施例】実施例１． 以下、この発明の実施例を図に基づいて説明する。図１
はこの発明の実施例１に係るネットワーク制御装置を有
する計算機システムの構成を示すブロック図である。図
において、１ａ，１ｂは計算機、２ａ，２ｂは計算機１
ａ，１ｂに組み込まれている応用プログラム群、３ａ，
３ｂは応用プログラム群２ａ，２ｂがネットワーク６，
７をアクセスするのに使用するネットワーク制御装置で
あり、これらネットワーク制御装置３ａ，３ｂは経路制
御テーブル１１ａ，１１ｂに基づいて通信経路を制御す
る経路制御部１０ａ，１０ｂをそれぞれ備えている。４
ａ，４ｂはネットワーク６に対するネットワークインタ
ーフェース、５ａ，５ｂはネットワーク７に対するネッ
トワークインターフェースである。９ａはネットワーク
制御装置３ａとネットワークインターフェース４ａ，５
ａ間に設けられており、故障したネットワークを使用し
て送信しようとした通信データ中の通信制御データを書
き換えて、正常なネットワークに送信する機能を有する
選択部である。９ｂはネットワーク制御装置３ｂとネッ
トワークインターフェース４ｂ，５ｂ間に設けられてお
り、選択部９ａと同様な機能を有する選択部である。選
択部９ａ，９ｂはネットワーク制御装置３ａ，３ｂから
はネットワークインターフェースと全く同じに扱える。
従ってネットワーク制御装置３ａ，３ｂは従来のものと
全く変更することなく、選択部９ａ，９ｂの追加で本実
施例１の多重化ネットワーク制御装置８ａ，８ｂを実現
することができる。以下に、ネットワーク制御装置とし
てＴＣＰ／ＩＰプロトコル実装モジュール（以下、ＴＣ
Ｐ／ＩＰと略記）を用いた実施例を説明する。ＴＣＰ／
ＩＰとは、ワークステーション間の通信において事実上
の標準として認められている通信プロトコルの名称であ
り、ネットワークインターフェース間の入出力に使用さ
れる。ＴＣＰ／ＩＰ等が使用する各フレームのフォーマ
ットを図２〜図４に示す。

【００１７】図２はＡＲＰ／ＲＡＲＰフレームのフォー
マットを示す。このＡＲＰ／ＲＡＲＰフレームは０ビッ
トから３１ビットまでのビット数から成る。このＡＲＰ
／ＲＡＲＰフレームにおいて、protocolは上位プロトコ
ルの種別を表すＩＤ（識別子）、hardwareはネットワー
クのハードウェアを表すＩＤ、plenはＩＤアドレス長、
hlenはハードウェアのアドレス長を示す。ＡＲＰプロト
コルは、通信相手のネットワークインターフェースのＩ
Ｐアドレスから、そのネットワークインターフェースの
ハードウェア上のアドレスを知るためのプロトコルであ
る。上記ＩＰアドレスとはネットワークインターフェー
スに付けられたＴＣＰ／ＩＰで使用する論理番号であ
る。ＡＲＰ要求フレームはＡＲＰプロトコルにより要求
側から相手側へ送られるフレームであり、ＡＲＰ要求オ
ペレーションは例えば「１」に設定されている。ＡＲＰ
応答フレームはＡＲＰ要求フレームに対しての応答フレ
ームであり、ＡＲＰ応答オペレーションは例えば「２」
に設定されている。ＡＲＰプロトコルは自ネットワーク
インターフェースのハードウェア上のアドレスから自Ｉ
Ｐアドレスを知るためのプロトコルである。ＲＡＲＰ要
求フレームはＲＡＲＰプロトコルにより要求側から相手
側へ送られるフレームであり、ＲＡＲＰ要求オペレーシ
ョンは例えば「３」に設定されている。ＲＡＲＰ応答フ
レームはＲＡＲＰ要求フレームに対しての応答フレーム
であり、ＲＡＲＰ応答オペレーションは例えば「４」に
設定されている。

【００１８】図３はＩＰフレームのフォーマットを示
す。このＩＰフレームは０ビットから３１ビットまでの
ビット数から成る。このＩＰフレームにおいて、タイプ
はＩＰにおける該フレームの取扱いのタイプを示し、Ｌ
はＩＰフレームヘッダの３２ビット単位の長さを示し、
オプションがあれば加算されるものである。ＶはＩＰプ
ロトコル・バージョンを示す。プロトコルとしてはＴＣ
Ｐ＝０×０６、ＵＤＰ＝０×１１、ＩＣＭＰ＝０×０１
がある。ＩＣＭＰとはインターネット・コントロール・
メッセージ・プロトコルのことを言い、ネットワーク経
由で送られるいくつかの要求に対してＴＣＰ／ＩＰをサ
ポートするプログラムが応答を義務付けるためのプロト
コルである。ＴＴＬとはtime to liveのことを言い、デ
ータが生存できる残時間を示す。

【００１９】図４はＩＣＭＰエコー要求／応答のフレー
ムのフォーマットを示す。このフレームは０ビットから
３１ビットまでのビット数から成る。このフレームにお
いて、タイプはＩＰにおける該フレームの取扱いのタイ
プを示し、ＬはＩＰフレームヘッダの３２ビット単位の
長さを示す。ＶはＩＰプロトコル・バージョンを示す。
プロトコルとしてはＴＣＭＰ＝０×０１がある。ＴＴＬ
はデータの生存できる残時間を示す。エコー要求はタイ
プに「８」が設定され、エコー応答はタイプに「０」が
設定される。

【００２０】次に図１中の選択部９ａ，９ｂが使用する
テーブルを図５及び図６に示す。図５はＡＲＰ要求記録
テーブルを示す。このＡＲＰ要求記録テーブルは０ビッ
トから３１ビットまでのビット数から成り、ＩＰアドレ
スを格納する配列を示す。ＩＰアドレスにデータが存在
しないことを示す特別な値ＮＵＬＬ＝０が入っているエ
ントリは未登録と定義する。ＡＲＰ要求の記録は、ＮＵ
ＬＬが入っているエントリへＡＲＰ要求フレーム中の発
信元ＩＰアドレスを上書きすることによる。ＮＵＬＬの
検索は本テーブルの先頭より行う。記録の削除は該当Ｉ
ＰアドレスにＮＵＬＬを上書きすることによる。ＩＰア
ドレスの検索は本テーブルの先頭より行う。本テーブル
はネットワークインターフェース毎に備えられる。

【００２１】図６はＩＣＭＰエコー応答記録テーブルを
示す。このＩＣＭＰエコー応答記録テーブルは相手局か
ら応答があったことを記録しておくためのテーブルであ
る。このテーブルは０ビットから３１ビットまでのビッ
ト数から成り、ＩＰアドレスを格納する配列を示す。Ｎ
ＵＬＬ＝０が入っているエントリは未登録と定義する。
ＩＣＭＰエコーの記録は、ＮＵＬＬが入っているエント
リへ応答があったＩＰアドレスを上書きすることによ
る。ＮＵＬＬの検索は本テーブルの先頭より行う。記録
の削除は該当ＩＰアドレスにＮＵＬＬを上書きすること
による。ＩＰアドレスの検索は本テーブルの先頭より行
う。本テーブルはネットワークインターフェース毎に備
えられる。

【００２２】図１に示す選択部９ａ，９ｂは、上記ＴＣ
Ｐ／ＩＰから受けた送信データとネットワークインター
フェースから受けた受信データを通信フレームの種別に
従って、下記の様に処理する。

【００２３】まず、ＡＲＰフレームの通信ルート制御を
図７に従って説明する。 ＡＲＰ要求フレーム送信 ＡＲＰ要求フレーム送信をモニタし、正規のＮＩ（ネッ
トワークインターフェース）への送信後（ステップＳ
１）、一定時間ＡＲＰ応答フレームが受信できなければ
（ステップＳ２，Ｓ３）、もう一方のＮＩより、同じＡ
ＲＰ要求フレームを送信する（ステップＳ４）。 ＡＲＰ要求フレーム受信 ＡＲＰ要求フレーム受信をモニタし、送信元ＩＰアドレ
スと受信したＮＩを記録する（ステップＳ５）。問い合
わせられたＩＰアドレスが、いずれかのＮＩのＩＰアド
レスと一致すれば、一致したＮＩに対するＩＰアドレス
として、ＡＲＰ要求をＴＣＰ／ＩＰに渡してやる（ステ
ップＳ６）。 ＡＲＰ応答フレーム送信 ＡＲＰ応答フレーム送信をモニタし、送信バッファ中の
回答アドレスを書き換え（ステップＳ７）、ＡＲＰ要求
フレームの受信記録を参照して、ＡＲＰ要求フレームを
受信したＮＩに応答を返す（ステップＳ８）。この時、
回答するハードウェア・アドレスは、ＡＲＰ要求フレー
ムを受信したＮＩのものとする（ＴＣＰ／ＩＰが発行す
るＡＲＰ応答フレーム中のハードウェア・アドレスは、
もう一方のＮＩのものである場合がある）。 ＡＲＰ応答フレーム受信 ＡＲＰ応答フレーム受信をモニタし、宛先ＩＰアドレス
がいずれかのＮＩのＩＰアドレスと一致すれば、一致し
たＮＩに対するものとして、ＡＲＰ応答をＴＣＰ／ＩＰ
に渡してやる（ステップＳ９）。

【００２４】次にＩＰフレームの通信ルート制御を図８
〜図１１に従って説明する。 ＩＰフレーム送信 図８に従って説明する。ＩＰフレーム送信をモニタし、
宛先ＩＰアドレスをキーに各ＮＩ毎のエコー応答記録テ
ーブルを検索する（ステップＳ１０）。検索が成功した
ＮＩにＩＰフレームの送信を行う（ステップＳ１１，Ｓ
１２）。検索が失敗した場合には、ＡＲＰテーブルから
該当するハードウェア・アドレスの登録を削除後（ステ
ップＳ１１，Ｓ１３）、ＩＣＭＰエコー要求フレームを
正規のＮＩに発行し（ステップＳ１４）、一定時間内に
応答があればエコー応答記録テーブルに登録し（ステッ
プＳ１５，Ｓ１６，Ｓ１７）、正規のＮＩにＩＰフレー
ムを送信する（ステップＳ１８）。一定時間内に応答が
無ければ（ステップＳ１６）、ＩＣＭＰエコー要求フレ
ームをもう一方のＮＩに発行し（ステップＳ１９）、一
定時間内に応答があれば（ステップＳ２０，Ｓ２１）、
エコー応答記録テーブルに登録し（ステップＳ２２）、
このＮＩにＩＰフレームを送信する（ステップＳ２
３）。どちらのＮＩからも応答がなければ、このＩＰフ
レームは捨てる。 ＩＰフレーム受信 図９に従って説明する。ＩＰフレーム受信をモニタし、
宛先ＩＰアドレスがいずれかのＮＩのＩＰアドレスと一
致すれば、一致したＮＩに対するものとして、ＩＰフレ
ームをＴＣＰ／ＩＰに渡してやる（ステップＳ２４）。
また、ＩＰフレームを受信したＮＩのエコー要求応答記
録テーブルに、ＩＰフレームの送信元ＩＰアドレスが登
録されていなければ（ステップＳ２５）、もう一方のＮ
Ｉのエコー要求応答記録テーブルから、このＩＰアドレ
スがあれば削除し（ステップＳ２６，Ｓ２７）、受信側
のＮＩのエコー要求応答記録テーブルに、このＩＰアド
レスを登録する（ステップＳ２８）。 経路切断の監視 図１０に従って説明する。エコー応答記録テーブルの一
つにエコー要求し（ステップＳ２９）、一定周期でエコ
ー応答記録テーブルに登録されたＩＰアドレスのチェッ
クを行う（ステップＳ３０）。エコー応答記録テーブル
から、順番にＩＰアドレスを取り出して、該当するＮＩ
にＩＣＭＰエコー要求フレームを送信し、一定時間内に
応答が無ければ（ステップＳ３１，Ｓ３２）、エコー応
答記録テーブルから削除する（ステップＳ３３）。 経路回復の監視 図１１に従って説明する。エコー応答記録テーブルから
順にＩＰアドレスを取り出し（ステップＳ３４）、一巡
のチェックを行い（ステップＳ３５）、代替えのＮＩを
使用して（ステップＳ３６）、本来側にエコー要求を送
信し（ステップＳ３７）、エコー応答待ちする（ステッ
プＳ３８）。そしてエコー応答が有るか否かを判定する
（ステップＳ３９）。即ちＴＣＰ／ＩＰの指定とは異な
るＮＩから送信するものとして、エコー応答記録テーブ
ルに登録されているＩＰアドレスには、一定周期で本来
のＮＩ側にＩＣＭＰエコー要求フレームを送信し、経路
回復をチェックする。経路が回復していれば、このＩＰ
アドレスを一方のＮＩ側のエコー応答記録テーブルから
削除し（ステップＳ４０）、本来のＮＩ側のエコー応答
記録テーブルに登録し直す（ステップＳ４１）。

【００２５】実施例２． 実施例１において、ＲＡＲＰプロトコルをサポートする
為に、本実施例２では下記の処理を行う。ネットワーク
制御装置の構成は実施例１と同じである。ＲＡＲＰフレ
ームの通信ルート制御を図１２に従って説明する。 ＲＡＲＰ要求送信 何れかのＮＩのＩＰアドレスが未設定であれば、未設定
個数分のＲＡＲＰ要求を、ＮＩから続けて送信する（ス
テップＳ４２〜Ｓ４６）。この送信は、標準のＲＡＲＰ
処理に従ってＲＡＲＰ応答が有るまで周期的に繰り返す
が、全てのＮＩを巡回的に使用する。 ＲＡＲＰ要求受信 ＲＡＲＰ要求を受信した計算機は、ハードウェア・アド
レスからＩＰアドレスへ変換するためのハードウェア・
アドレス／ＩＰアドレス変換表を持っていて、ＲＡＲＰ
応答をＲＡＲＰ要求を受信したネットワークへ送信する
（ステップＳ４７〜Ｓ４９）。 ＲＡＲＰ応答受信 ＲＡＲＰ応答を受信すると、該当するＮＩにＩＰアドレ
スを設定する（ステップＳ５０）。

【００２６】実施例３． 実施例２において、ＲＡＲＰプロトコル使用時の輻輳を
避ける為に、本実施例３では下記の処理を行う。ネット
ワーク制御装置の構成は実施例１と同じである。ＲＡＲ
Ｐフレームの輻輳対策を図１３に従って説明する。多く
の計算機が一斉にＲＡＲＰ要求を発行し始めるとネット
ワークが輻輳状態となる。この対策として、ＡＲＰ要求
を受信したタイミングで一回だけＲＡＲＰ要求を送信す
る手順とする。ＲＡＲＰ要求受信側の処理は上記と同じ
である。 ＲＡＲＰ要求送信 ＡＲＰ要求を受信したＮＩからＲＡＲＰ要求を送信する
（ステップＳ５１〜Ｓ５４）。この時、「ＡＲＰ要求受
信〜ＲＡＲＰ要求送信」の間隔は乱数によって決定す
る。即ち、選択部９は特定の種類のフレームの受信を契
機として各計算機が時間差を付けてネットワーク・アド
レスの決定を要求できるようにする。これは、未設定状
態のサーバモジュールが複数台ある場合に、フレームが
衝突するのを出来るだけ避ける為である。 ＲＡＲＰ応答受信 ＲＡＲＰ応答を受信すると、該当するＮＩにＩＰアドレ
スを設定し（ステップＳ５５）、上記ＡＲＰ要求で受信
したＡＲＰ要求が自己宛のものであれば（ステップＳ５
６）、ＡＲＰ応答を、ＡＲＰ要求を受信したＮＩから送
信する（ステップＳ５７）。

【００２７】実施例４． 例として挙げる計算機を指定するための番号を、ホスト
アドレスと呼ぶことにし、図１の計算機１ａのアドレス
を「１０」とする。また、例として挙げるネットワーク
を指定するための番号を、ネットワークアドレスと呼ぶ
ことにし、図１のネットワーク６を指定するためのネッ
トワークアドレスを「３００」、ネットワーク７を指定
するためのネットワークアドレスを「３０１」とする。
これらアドレスを、ネットワークアドレス、ホストアド
レスの順に並べ、間をピリオドで区切ったものをＩＰア
ドレス或いは単にアドレスとよぶ。例に挙げる計算機１
ａは、ネットワーク６上のアドレスでは「３００．１
０」、ネットワーク７上のアドレスでは「３０１．１
０」と表される。

【００２８】データを受信する場合の例を図１４のフロ
ーチャートを参照して説明する。ネットワーク６及びネ
ットワーク７を通じて送られてくるフレームは、それぞ
れネットワークインターフェース４ａ及びネットワーク
インターフェース５ａが受け取り（ステップＳ５８）、
選択部９へ送られる。選択部９は受け取ったフレーム
（ステップＳ５９）になんら手を加えずにそのフレーム
をネットワーク制御装置３ａへ送る（ステップＳ６
０）。ここで例えばネットワーク６を通じてフレームが
送られてきたとする。ネットワーク制御装置３ａは送ら
れてきたフレームの宛先アドレスと、自分自身のアドレ
スとの比較を行う（ステップＳ６１）。ここで自分自身
のアドレスとは、フレームを受け取ったネットワークイ
ンターフェースと対応しており、上記アドレスの説明の
例で言うと、ネットワークインターフェース４ａでフレ
ームを受け取った場合、自分自身のアドレスとは「３０
０．１０」であり、ネットワークインターフェース５ａ
でフレームを受け取った場合、自分自身のアドレスとは
「３０１．１０」である。この例の場合、自分自身のア
ドレスはネットワークインターフェース４ａのアドレス
「３００．１０」である。

【００２９】受け取ったフレームの宛先アドレスが、自
分自身のアドレスと等しい場合には、そのフレームは自
分宛のものであると認識し、ネットワーク制御装置３ａ
はフレームの中からデータを抽出して応用プログラム群
２ａへデータを渡す（ステップＳ６５）。

【００３０】受け取ったフレームの宛先アドレスが自分
自身のアドレスと異なる場合は、ネットワーク制御装置
３ａは経路制御部１０ａに、受け取ったフレームを再び
送出するか捨てるかの選択を要求する。経路制御部１０
ａは、受け取ったフレームの宛先アドレスの中のネット
ワークアドレスを取り出し、経路制御テーブル１１ａを
参照して、フレームをどこに送るか検索する（ステップ
Ｓ６２）。その結果、経路制御テーブル１１ａにその記
述がない場合、ネットワーク制御装置３ａは受け取った
フレームを捨て去る（ステップＳ６６）。経路制御テー
ブル１１ａに記述がある場合、ネットワーク制御装置３
ａはそれに従ってフレームを再送出することを試みる
（ステップＳ６３，Ｓ６４）。ここで、このフレーム
が、該計算機１ａの別のネットワークインターフェース
から受け取るべきフレーム、この例の場合ネットワーク
インターフェース５ａから受け取るべきフレームであっ
た場合、ネットワーク制御装置３ａは、フレームを再送
出せず、あたかもネットワークインターフェース５ａか
ら受け取ったかのように、内部的処理を行う。そして上
記アドレスの照合を行った後、自分宛のフレームである
として処理を行う。

【００３１】データを送信する場合の例を図１５のフロ
ーチャートを参照して説明する。例えば計算機１ａ内の
応用プログラム群２ａ内の応用プログラムがフレームを
ネットワーク制御装置３ａに渡し（ステップＳ６７）、
経路制御部１０ａが経路制御テーブル１１ａを参照し
（ステップＳ６８）経路を選択し、ネットワーク制御装
置３ａはネットワーク６あるいはネットワーク７を通じ
てフレームを他の計算機１ｂに送出しようとする。即
ち、ネットワーク制御装置３ａがフレームを送出する
際、どちらのネットワークにも何等不都合がない場合、
データの宛先アドレスの中に含まれるネットワークアド
レスで示されるネットワークにデータを送出するよう試
みる。ネットワーク６あるいはネットワーク７を通じて
送ろうとしたデータが、ネットワークが切断されている
など何らかの理由で正常に送られなかった場合、選択部
９が経路制御テーブル１１ａ（内容は図１６参照）を、
通常の経路が使用不能であるという意味に書き換える
（ステップＳ７０〜Ｓ７４）。更に、選択部９ａは送信
時エラーをネットワーク制御装置３ａへ伝達する（ステ
ップＳ６９，Ｓ７５，Ｓ７６）。送信時エラーを得たネ
ットワーク制御装置３ａがデータを再送信した場合、再
び経路制御部１０ａが経路制御テーブル１１ａを参照す
る（ステップＳ６８）。この時、既に経路制御テーブル
１１ａには、通常の経路が使用不能である情報が書き込
まれているため、経路制御部１０ａは経路制御テーブル
１１ａに書き込まれている別の経路を選択してデータを
送出する（ステップＳ７０）。

【００３２】次に経路制御部の動作を以下に示す。例え
ば経路制御部１０ａは、送ろうとするデータの宛先アド
レスのなかのネットワークアドレスを取り出し、経路制
御テーブル１１ａに記述されている対応表と比較する。
経路制御テーブル１１ａには、図１７で示されるデータ
が記述されている。経路制御部１０ａは、宛先のネット
ワークアドレスから判断して、どのアドレスへデータを
送出するかを決定する。図１７に示す内容の経路制御テ
ーブル１１ａにより、宛先アドレス中のネットワークア
ドレスが「３００」であった場合、アドレスが「３０
０．１０」で表される計算機か、或いはアドレスが「３
０１．１０」で表される計算機を選択して送信を行う。
該当ネットワークアドレスがない場合は、宛先アドレス
が示すネットワークへデータを送出する。

【００３３】実施例５． 図１８はこの発明の実施例５に係る多重化ネットワーク
制御装置を有する計算機システムの構成を示すブロック
図である。図１８において、１は計算機、２は計算機１
に組み込まれている応用プログラム群、９はネットワー
ク６を制御するネットワーク制御装置３ａを格納してい
るメモリ１４とネットワーク７を制御するネットワーク
制御装置３ｂを格納しているメモリ１５とを切り換え
て、使用するネットワークを選択するための選択部であ
る。ネットワーク制御装置３ａ，３ｂは内部に例えば、
ＴＣＰ／ＩＰの第２層と第３層で言うハードウェア・ア
ドレスとＩＰアドレスの書換を行うフレーム加工部１２
ａ，１２ｂを持ったものである。４はネットワーク６に
対するネットワークインターフェースであり、５はネッ
トワーク７に対するネットワークインターフェースであ
る。１３はネットワーク制御装置３ａ，３ｂ及びそれが
格納されているメモリ１４，１５を監視し故障発生時に
選択部９を介して必要な指示を出す状態監視部である。
８は状態監視部１３、選択部９、及びメモリ１４，１５
を備えた多重化ネットワーク制御装置である。以下、ネ
ットワーク制御装置の実装装置としてＴＣＰ／ＩＰを用
いた実施例を説明する。

【００３４】データを受信する場合の例を図１９のフロ
ーチャートを参照して説明する。ネットワーク６及びネ
ットワーク７を通して受け取ったデータは（ステップＳ
７７）、それぞれのフレーム加工部１２ａ，１２ｂにて
フレームの宛先を示すハードウェア・アドレスをチェッ
クし（ステップＳ７８）、自分のネットワークに対する
フレームであれば（ステップＳ７９）、フレームの宛先
アドレスに対して何もしない。また、受け取ったフレー
ムが自分のネットワーク宛ではない場合（ステップＳ７
９）、状態監視部１５からの指示により、ネットワーク
経路故障が生じており、代理処理をしなければならない
ネットワークに対するフレームであるかを（ステップＳ
８０）、ハードウェア・アドレスをチェックする。そし
て、故障側に対するフレームである場合は、フレーム加
工部１２ａ，１２ｂにて受信したフレームの宛先を示す
ハードウェア・アドレスを自分のハードウェア・アドレ
スに変更を行う。また、故障側に対するフレームでもな
い場合は、そのフレームに対して何もしない（ステップ
Ｓ８３）。各ネットワーク制御装置１２ａ，１２ｂは、
受信したフレームが自分に対するものか、故障となり代
理処理を行うフレームであるかを応用プログラムが解釈
できるデータへフレームを整形する（ステップＳ８
１）。そして、選択部９へデータを送り、選択部９は応
用プログラム群２へデータを渡す（ステップＳ８２）。

【００３５】データを送信する場合の例を図２０のフロ
ーチャートを参照して説明する。応用プログラム群２か
ら発行されるデータは、選択部９へ渡される。選択部９
では、状態監視部１３の指示により、例えばネットワー
ク制御装置３ａが格納されているメモリ１４に異常があ
る場合、異常側（故障側）を切り離し、異常側への通信
データを正常側のネットワーク制御装置３ｂへ渡す（ス
テップＳ８４，Ｓ８５）。そして、データを受け取った
ネットワーク制御装置３ｂではフレームデータを生成す
る。フレーム加工部１２ａ，１２ｂでは、状態監視部１
３の指示によりフレームの発行元を示すハードウェア・
アドレスを異常側の値、つまり代理処理する側のアドレ
スに変更し、代理送出するネットワークを決定し、フレ
ームを代理側のネットワークより送出する（ステップＳ
８６，Ｓ８７）。また、ネットワーク６またはネットワ
ーク７のどちらかが何らかの障害により不通となった場
合、状態監視部１３は、フレーム加工部１２ａ，１２ｂ
に対して不通側のネットワークに対する送信データが上
位より来た場合、そのデータを前述したように、不通側
ネットワークのハードウェア・アドレスを、フレームの
発行元のハードウェア・アドレスとしてネットワーク上
に送出する（ステップＳ８８，Ｓ８９，Ｓ９０）。ネッ
トワークの不通による場合、選択部９は、ネットワーク
制御装置部３ａ，３ｂと応用プログラム群２とのコネク
ションを確立する。

【００３６】状態監視部の処理について以下に示す。状
態監視部１３は、選択部９及びネットワーク制御装置３
ａ，３ｂに接続され、ハードウェアのチェックとソフト
ウェアのチェックを行う。ネットワーク制御装置３ａ，
３ｂが格納されているメモリ１４，１５など、計算機１
のハードウェアに対して、一定周期でライブチェックメ
ッセージを発行し、もし、特定の時間内に応答がこない
ハードウェアがある場合、そのハードウェアを故障と判
断する。そして、選択部９に対して故障側との接続を断
ち切る指示を出し、正常側のネットワーク制御装置に対
して故障側に対しての入出力に対してフレームの加工処
理、ネットワークへの送受信処理を行うように指示を
し、処理対象となる故障側のハードウェア・アドレスと
ＩＰアドレスを渡す。また、計算機１のハードウェアに
は何等異常がないが、ネットワーク上に異常があり通信
が不通の場合は、選択部９への指示は行わず、使用可能
となっているネットワークに接続されているネットワー
ク制御装置に対して、前述のハードウェア異常の場合と
同様にフレーム加工処理、ネットワークへの送受信処理
の指示をし、対象となるネットワークでのハードウェア
・アドレスとＩＰアドレスを渡す。そして、代用するネ
ットワーク制御装置が持つ前述の経路制御テーブルに代
理処理をするＩＰアドレスを登録し、不通経路を持つネ
ットワークの経路制御テーブルから不通となっているＩ
Ｐアドレスを削除する。ただし、ハードウェアの故障の
場合は故障側の通信プロトコル制御部１３にアクセスが
行えないので、これら経路制御テーブルに対する処理は
行わない。

【００３７】経路切断の監視方法について以下に示す。
一定周期にネットワーク制御装置３ａ，３ｂが持ってい
る経路制御テーブルに登録されたＩＰアドレスを順番に
取り出して、それぞれのネットワークインターフェース
４，５に特定の応答を促す、通信メッセージ（例えばＴ
ＣＰ／ＩＰでのＩＣＭＰエコー要求フレーム）を送出す
る。一定時間内に応答がなければ、そのＩＰアドレスに
対する経路が不通であるとする。

【００３８】経路回復の監視方法について以下に示す。
一定周期で故障側のネットワークに対して、経路制御テ
ーブルに登録されたＩＰアドレスを順番に取り出して、
特定の応答を促す、通信メッセージ（例えばＴＣＰ／Ｉ
ＰでのＩＣＭＰエコー要求）を送出し、一定時間内に応
答があった場合は経路が回復したものとする。

【００３９】不通ネットワークの代用を選択する方法に
ついて以下に示す。多系統のネットワークを持つ場合
は、どのネットワークに故障となっているネットワーク
の代理をさせる方法として、状態監視部１３がネットワ
ーク制御装置３を流れるデータ量をトレースしており、
もっともデータ量が少ない、つまり、あまり使用されて
いないネットワークを代用させる方法と、ネットワーク
制御装置３ａ，３ｂが持つ経路制御テーブルの内容を状
態監視部１３が比較し、最終配送先のホストがあるネッ
トワークの項目が最も一致するネットワークを代用とし
て使用する。この方法の指定は、状態監視部１３の設定
にて利用者が変えることが出来る。代用とされたネット
ワークは、不通となったネットワークが復旧するまで代
用として機能しネットワーク制御装置３ａ，３ｂの経路
制御テーブルに状態監視部１３の指示により、代理処理
するネットワークのＩＰアドレスを登録する。また、不
通経路をもつネットワークのネットワーク制御装置３
ａ，３ｂの経路制御テーブルから不通経路のＩＰアドレ
スを状態制御部の指示により削除する。しかし、前述の
経路回復の監視により経路が回復されたことが判れば、
代理となっているネットワークの経路制御テーブルより
回復部分のＩＰアドレスを削除し、本来のネットワーク
の経路制御テーブルに、やはり、状態監視部１３の指示
により登録を行う。

【００４０】

【発明の効果】請求項１に係る発明による多重化ネット
ワーク制御装置によれば、あるネットワークが故障した
場合に別の正常なネットワークに切り換えるために通信
データ中の通信制御に関する通信制御データを書き換え
てネットワークの切り換えを行う選択部を備え、選択部
は、計算機のハードウェア・アドレスからネットワーク
・アドレスを決定するプロトコルを実現する場合に、１
つのネットワークを経由して全計算機のハードウェア・
アドレスを決定するようにしたので、あるネットワーク
が故障した場合には別の正常なネットワークに自動的に
切り換えることができ、これにより応用プログラムは、
この切り換えを意識する必要がなくなり、したがって応
用プログラムでは、このような切り換えをするための処
理をする必要がなくなり、処理の複雑化を防止でき、ま
た、ネットワークの故障時に応用プログラムを停止させ
るようなオペレーション作業は不要となり、メンテナン
ス効率が向上するとともに、１つのネットワークを用い
てハードウェア・アドレスが決定でき、これによりプロ
トコルが簡単に実現できるという効果が得られる。請求
項２に係る発明によれば、さらに上記選択部は、複数の
計算機が一斉にネットワーク・アドレスの決定を要求し
た場合に発生する輻輳状態を避けるために、特定の種類
のフレームの受信を契機として、各計算機が時間差を付
けてネットワーク・アドレスの決定を要求するようにし
たので、複数の計算機が一斉にネットワーク・アドレス
の決定を要求しても、その決定の要求に時間差が生じ、
これにより輻輳状態を避けることができるという効果が
得られる。 請求項３に係る発明によれば、宛先のネット
ワーク・アドレスから判断してどの計算機へデータを送
出するかを決定する経路制御部を上記ネットワーク制御
装置に設けて構成したので、簡単な処理で通信相手の計
算機の決定が容易に行えるという効果が得られる。 請求
項４に係る発明によれば、ネットワーク制御装置をネッ
トワークと同数だけ設け、これら各ネットワーク制御装
置を別々のメモリにそれぞれ格納し、あるネットワーク
に対して通信が不可能となり、それが当該メモリの故障
が原因であった場合に別のメモリに切り換え、使用する
ネットワークを選択するための選択 部と、あるネットワ
ークが故障の場合は通信データ中の通信制御に関する通
信制御データを書き換え、別のネットワークを代替えと
して使用させるためのフレーム加工部とを備えたので、
メモリの故障やネットワークの故障があっても、自動的
にメモリやネットワークが正常なものに切り換えること
ができ、これにより応用プログラムは、この切り換えを
意識する必要がなくなり、したがって応用プログラムで
は、このような切り換えをするための処理をする必要が
なくなり、処理の複雑化を防止でき、また、ネットワー
クの故障時に応用プログラムを停止させるようなオペレ
ーション作業は不要となり、メンテナンス効率が向上す
るという効果が得られる。

【００４１】

【００４２】

【００４３】

【００４４】

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施例１に係る多重化ネットワー
ク制御装置を有する計算機システムの構成を示すブロッ
ク図である。

【図２】 実施例１におけるＡＲＰ／ＲＡＲＰフレーム
のフォーマットを示す図である。

【図３】 実施例１におけるＩＰフレームのフォーマッ
トを示す図である。

【図４】 実施例１におけるＩＣＭＰエコー要求／応答
のフレームのフォーマットを示す図である。

【図５】 実施例１におけるＡＲＰ要求記録テーブルを
示す図である。

【図６】 実施例１におけるＩＣＭＰエコー応答記録テ
ーブルを示す図である。

【図７】 実施例１のＡＲＰフレームの経路制御を示す
フローチャートである。

【図８】 実施例１のＩＰ送信フレームの経路制御を示
すフローチャートである。

【図９】 実施例１のＩＰ受信フレームの経路制御を示
すフローチャートである。

【図１０】 実施例１の経路切断周期監視の手順を示す
フローチャートである。

【図１１】 実施例１の経路回復周期監視の手順を示す
フローチャートである。

【図１２】 実施例２のＲＡＲＰフレーム通信経路制御
を示すフローチャートである。

【図１３】 実施例３のＲＡＲＰフレーム輻輳対策を示
すフローチャートである。

【図１４】 実施例４のデータ受信方法の概要を示すフ
ローチャートである。

【図１５】 実施例４のデータ送信方法の概要を示すフ
ローチャートである。

【図１６】 実施例４においてネットワーク異常時の経
路制御テーブルの一例を示す図である。

【図１７】 実施例４においてネットワーク正常時の経
路制御テーブルの一例を示す図である。

【図１８】 この発明の実施例５に係る多重化ネットワ
ーク制御装置を有する計算機システムの構成を示すブロ
ック図である。

【図１９】 実施例５のデータ送信方法の概要を示すフ
ローチャートである。

【図２０】 実施例５のデータ受信方法の概要を示すフ
ローチャートである。

【図２１】 従来の多重化ネットワーク制御装置を有す
る計算機システムの構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１，１ａ，１ｂ 計算機、２，２ａ，２ｂ 応用プログ
ラム群、３ａ，３ｂ ネットワーク制御装置、４ａ，４
ｂ，５ａ，５ｂ ネットワークインターフェース、８
ａ，８ｂ 多重化ネットワーク制御装置、９，９ａ，９
ｂ 選択部、１０ａ，１０ｂ 経路制御部、１１ａ，１
１ｂ 経路制御テーブル、１２ａ，１２ｂ フレーム加
工部、１３ 状態監視部、１４，１５ メモリ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−342332（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 12/40

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のネットワークにそれぞれ対応して
   設けられた複数のネットワークインターフェースに接続
   され該ネットワークを制御するネットワーク制御装置を
   備えた計算機が複数有し、各計算機は上記複数のネット
   ワークのうちの少なくとも１つのネットワークを用いて
   通信を行う計算機システムにおいて、あるネットワーク
   が故障した場合に別の正常なネットワークに切り換える
   ために通信データ中の通信制御に関する通信制御データ
   を書き換えてネットワークの切り換えを行う選択部を備
   え、 上記選択部は、上記計算機のハードウェア・アドレスか
   らネットワーク・アドレスを決定するプロトコルを実現
   する場合に、１つのネットワークを経由して全計算機の
   ハードウェア・アドレスを決定するようにし たことを特
   徴とする多重化ネットワーク制御装置。
2. 【請求項２】 上記選択部は、複数の計算機が一斉にネ
   ットワーク・アドレスの決定を要求した場合に発生する
   輻輳状態を避けるために、特定の種類のフレームの受信
   を契機として、各計算機が時間差を付けてネットワーク
   ・アドレスの決定を要求するようにしたことを特徴とす
   る請求項第１項記載の多重化ネットワーク制御装置。
3. 【請求項３】 複数のネットワークにそれぞれ対応して
   設けられた複数のネットワークインターフェースに接続
   され該ネットワークを制御するネットワーク制御装置を
   備えた計算機が複数有し、各計算機は上記複数のネット
   ワークのうちの少なくとも１つのネットワークを用いて
   通信を行う計算機システムにおいて、宛先のネットワー
   ク・アドレスから判断してどの計算機へデータを送出す
   るかを決定する経路制御部を上記ネットワーク制御装置
   に備えたことを特徴とする多重化ネットワーク制御装
   置。
4. 【請求項４】 複数のネットワークにそれぞれ対応して
   設けられた複数のネットワークインターフェースに接続
   され該ネットワークを制御するネットワーク制御装置を
   備えた計算機が複数有し、各計算機は上記複数のネット
   ワークのうちの少なくとも１つのネットワークを用いて
   通信を行う計算機システムにおいて、上記ネットワーク
   制御装置をネットワークと同数だけ設け、これら各ネッ
   トワーク制御装置を別々のメモリにそれぞれ格納し、あ
   るネットワークに対して通信が不可能となり、それが当
   該メモリの故障が原因であった場合に別のメモリに切り
   換え、使用するネットワークを選択するための選択部
   と、あるネットワークが故障の場合は通信データ中の通
   信制御に関する通信制御データを書き換え、別のネット
   ワークを代替えとして使用させるためのフレーム加工部
   とを備えたことを特徴とする多重化ネットワーク制御装
   置。