JP4531545B2 - ネットワークシステム - Google Patents

Description

本発明は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）などのネットワークシステムに係り、特には、当該ネットワークシステムを構成する伝送装置の交換時に、新たに接続される伝送装置に対して交換前の伝送装置が保有していた設定情報の全てを自動的に付与できるようにするための技術に関する。

一般に、ネットワークシステムにおいては、伝送制御を行う伝送装置（以下、ノードという）を伝送路を介して互いに接続してネットワークを構成してデータ通信を行っているが、このようなデータ通信を可能とするためには、各ノードに対してデータ通信に必要な各種の情報を予め設定しておく必要がある。

その場合の設定情報としては、例えば、各ノードを特定するためのノードＩＤ、各ノードが備える各通信ポートを識別するためのＩＰアドレス、伝送路の選択範囲を規制するためのＯＳＰＦやＲＩＰといったルーティングプロトコルの設定、仮想ＬＡＮ（ＶＬＡＮ）のように特定のグループ間での通信を許可するグループ属性の設定などがある。

ところで、上記のネットワークシステムを構成するノードの一つが故障したときにはノードの交換が必要となる。その際、交換後のノードが他のノードと通信可能となるためには、交換後のノードに対して交換前のノードと同じノードＩＤ、ＩＰアドレス等の設定情報を付与する必要がある。

この場合、交換により新規参入するノードに対して、人手で設定情報の付与作業を行う場合には、その作業のために余分な時間がかかるばかりでなく、設定入力する情報の数が多いので設定ミスが発生し易く、その結果、交換後のノードが誤動作する恐れがある。

そのための対策の一つとして、従来技術では、ネットワークシステムにおいて、空きアドレス検索やアドレスファイルの自動更新を行うアドレスサーバと、端末からのＲＡＲＰパケットを受けて上記のアドレスサーバへアドレス付与要求を行うＲＡＲＰサーバとを設けたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

そして、この従来技術では、端末がネットワーク内で移動されたり新設されたりしたときには、端末からのＲＡＲＰパケットを受けたＲＡＲＰサーバが、アドレスサーバに対してアドレス付与要求を行い、これに応じてアドレスサーバが空きアドレス検索を行って未使用のＩＰアドレスを選び出し、このＩＰアドレスを端末に送信することにより、端末にＩＰアドレスを自動的に設定できるようにして、ＩＰアドレスの設定の手間が省けるようにしている。

特開平６−１０４９０２号公報

このように、上記の特許文献１に記載されている従来技術のものは、プラグアンドプレイ（以下、ＰｎＰと表記する）方式により各端末にＩＰアドレスを自動的に設定することが可能であるものの、ＩＰアドレス以外の設定、例えば、ノードＩＤ、ルーティングプロトコルの設定、グループ属性といった各種の設定を自動的に行うことができない。このため、ＩＰアドレス以外の設定は人手で行わねばならず、依然として人手がかかることになる。

また、アドレスサーバは、未使用の空きアドレスを検索する方式であるため、アドレスファイルを拡張したとしても、ノードを交換したときには交換後のノードに対して新規なＩＰアドレスが付与されてしまい、交換前のノードが保有していたのと同じＩＰアドレスを設定することができないといった問題もある。

本発明は、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、ノードの交換時において、新規参入されるノードに対して交換前のノードが保有していた設定情報の全てをＰｎＰ方式により自動的に付与できるようにして、情報設定の作業ミスの発生を無くすとともに、設定情報の付与作業の労力を削減することが可能なネットワークシステムを提供することを目的とする。

本発明は、上記の目的を達成するために、複数の伝送装置が伝送路を介して互いに接続されて構成されたネットワークシステムにおいて、次の構成を採用している。

すなわち、本発明において、各伝送装置は、通信に必要な設定情報が格納される設定情報格納手段と、自己の設定情報を予め所有している場合には他の伝送装置に対してバックアップ用の設定情報の取得要求を出力するバックアップ用設定情報取得要求手段と、自己の設定情報が全く存在しない場合には他の伝送装置に対して自己の設定情報の取得要求を出力するプラグアンドプレイ用取得要求手段と、このプラグアンドプレイ用取得要求手段により他の伝送装置に対して出力した設定情報の取得要求に応じて他の伝送装置から送信されてきた設定情報を取得して上記設定情報格納手段に登録する設定情報取得手段と、他の伝送装置からのバックアップ用の設定情報の取得要求に対して該当する設定情報を自己が保有している場合には、当該設定情報を取得要求元の伝送装置に送信する設定情報送信手段と、上記バックアップ用設定情報取得要求手段により一定周期で出力されるバックアップ用の設定情報の取得要求に応じて他の伝送装置から順次送信される設定情報を全て収集して上記設定情報格納手段に登録するバックアップ手段と、ネットワーク内の全ての伝送装置に付与されている各ノードＩＤを監視するノードＩＤ監視手段とを備え、上記バックアップ用設定情報取得要求手段は、上記ノードＩＤ監視手段で監視されているノードＩＤがネットワーク内で不足している場合には、不足しているノードＩＤを有する伝送装置に対してバックアップ用の設定情報の取得要求を出力するものである、ことを特徴としている。

本発明によれば、ノードの交換時において、新規参入されるノードに対して予めノードＩＤのみを設定して設定情報の取得要求をバックアップ用のノードに送信すると、これに応じてバックアップ用のノードは、送信元のノードＩＤに対応した設定情報を抜き出して設定情報を送信するので、新たに接続されるノードは交換前のノードが保有していた各種の設定情報の全てをＰｎＰ方式により自動的に取得することができる。このため、従来に比べて情報設定の作業ミスの発生を無くすことができるとともに、設定情報の付与作業の労力を大幅に削減することが可能になる。
しかも、ノードＩＤ監視手段は、ネットワーク内の全ての伝送装置に付与されている各ノードＩＤを監視し、バックアップ用設定情報取得要求手段は、ノードＩＤ監視手段で監視されているノードＩＤがネットワーク内で不足している場合には、不足しているノードＩＤを有する伝送装置に対してバックアップ用の設定情報の取得要求を出力するので、バックアップノードが通常ノードから設定情報を取得する際に要する処理時間を短縮化することができる。

以下、本発明をＩＥＥＥ８０２．１７のＲＰＲ（Ｒｅｓｉｌｉｅｎｔ Ｐａｃｋｅｔ Ｒｉｎｇ）仕様のＬＡＮシステムに適用した場合の実施の形態について説明する。

実施の形態１．
図１は本発明のＲＰＲ仕様のＬＡＮシステムの構成図である。
この実施の形態１のＬＡＮシステムは、４つのノード１Ａ、１Ｂ、１Ｃ，１Ｄを備え、各ノード１Ａ〜１Ｄは光ファイバ等の伝送路３を介して互いにループ状に接続されてネットワークが構成されている。

各ノード１Ａ〜１Ｄは、基本的に同じ構成を有しており、通信に必要な各種の設定情報を格納する半導体メモリ等の記憶媒体２Ａ〜２Ｄを備えるとともに、図示しないデップスイッチ等によって自己を固有識別できるノードＩＤをハードウェア的に設定できるようになっている。

そして、交換により新規参入されるようなノードを除けば、伝送路３に接続されている各ノード１Ａ〜１Ｄの記憶媒体２Ａ〜２Ｄには、自己のノードに関する設定情報が予め登録されている。この場合の自己のノードに関する設定情報としては、自己のノードを識別するためのノードＩＤ、通信ポートを識別するためのＩＰアドレス、伝送路の選択範囲を規制するためのルーティングプロトコル、仮想ＬＡＮのように特定のグループ間での通信を許可するグループ属性の設定などがある。

さらに、一つのノード（ここでは１Ａ）の記憶媒体２Ａには、他のノード１Ｂ〜１Ｄの設定情報をバックアップするために、自己の設定情報に加えて他のノード１Ｂ〜１Ｄの設定情報も記憶されている。以下、このように各ノード１Ａ〜１Ｄの設定情報を全て保持しているノードをバックアップノードと称する。また、バックアップノードと区別するため自己の設定情報のみを保持しているノードを通常ノードと称する。

また、ＩＥＥＥ８０２．１７のＲＰＲ（Ｒｅｓｉｌｉｅｎｔ Ｐａｃｋｅｔ Ｒｉｎｇ）仕様のＬＡＮシステムにおいては、各ノード１Ａ〜１Ｄは、次の手順が決められている。

（１） バックアップノードは特定のノードが最初から確定されているのではなく、一定の条件が整えば、各ノード１Ａ〜１Ｄの内のいずれのノードもバックアップノードとなり得る。そこで、電源投入後の一定時間Ｔ１内に一つのノードが立ち上がった場合には、その最初に立ち上がったノードがバックアップノードとなるべく動作を開始する。

（２） また、一定時間Ｔ１内に複数のノードが同時に立ち上がった場合には、複数のノードの間の競合を防いで一つのノードがバックアップノードとして選定されるように、各ノードに対して優先順位が予め付与されている。

（３） あるノードが自己の設定情報を入手するための設定取得要求を他のノードに出力する場合、当該要求はネットワークにブロードキャストで送信され、また、あるノードが上記の設定取得要求に応じた設定取得応答を出力する場合、当該応答は送信元ノードが認識できるようにするためにユニキャストで送信される。

（４） また、上記の設定取得要求や設定取得応答には送信元ノードが特定できるようにするために、受信側に対して自己のノードＩＤを付加して送信する。また、後述のハッシュ値を送信する場合にも送信元ノードが特定できるように自己のノードＩＤを付加して送信する。

（５） 設定情報は、送信側と受信側とでリンクが確立したときにファイル・トランスファ・プロトコル（Ｆｉｌｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ、以下ＦＴＰと表記する）を利用して行う。

次に、上記構成を備えたＬＡＮシステムにおける各ノード１Ａ〜１Ｄの動作について図２ないし図４に示すフローチャートを参照して説明する。なお、以降のフローチャートにおいて、符号Ｓは各処理ステップを意味する。

図２はＬＡＮシステムの電源投入後から定常状態に移行するまでの一定時間Ｔ１内に複数のノードが立ち上がった場合の各ノードの処理動作を示すフローチャートである。

また、図３はＬＡＮシステムの電源投入から一定時間Ｔ１が経過して各ノード１Ａ〜１Ｄが定常状態に移行した後において、各ノード１Ａ〜１Ｄの内からある一つのノードがバックアップノードとして確定されるまでの各ノード１Ａ〜１Ｄの処理動作を示すフローチャートである。

さらに、図４は、一つのノード（ここでは１Ａとする）がバックアップノードとして確定された後、ある一つの通常ノード（ここでは１Ｄとする）が故障等により交換する必要が生じた場合に、新規参入されるノードの処理動作と、そのときのバックアップノードの処理動作とを説明するためのフローチャートである。

図２において、ＬＡＮシステムの電源投入後から定常状態に移行するまでの一定時間Ｔ１内には各ノードの内、いずれのノードがバックアップノードとなるかは未だ確定していない。このため、まず、ＬＡＮシステムに電源が投入されて、少なくとも２つのノードが立ち上がるまで一定時間Ｔ０待機した後（Ｓ１０１）、それぞれに立ち上がったノードは、他のノードから設定取得要求を受信したか否かを判定する（Ｓ１０２）。

一定時間Ｔ０待機しても他のノードから設定取得要求を受信しなかった場合は、自己がバックアップノードとなるべく、他のノードに対して設定取得要求をブロードキャストで送信する（Ｓ１０４）。そして、この設定取得要求を送信後は、他のノードからの応答の有無を判定し（Ｓ１０５）、他のノードからの応答があった場合は、一番初めに応答のあったノードからＦＴＰで設定情報を取得する（Ｓ１０６）。この場合、送信元のノードから送信される設定情報には送信元のノードＩＤが含まれているので、受信した設定情報をノードＩＤと関連付けて記憶媒体に保存する。

一方、Ｓ１０２において、他のノードから設定取得要求を受信した場合には、自己が通常ノードとなるべく、設定取得要求があった送信元のノードに向けてユニキャストで設定取得応答を送信する（Ｓ１０３）。

図３は電源投入から一定時間Ｔ１が経過して各ノードが定常状態に移行した後の状態の処理動作であり、図３（ａ）は、通常ノードとなるノードの処理動作、ならびに電源投入から一定時間Ｔ１内に複数のノードが並行してバックアップノードとなるべく動作した際に、両ノードの競合を防ぐために一つのノードのみをバックアップノードとして確定させるための処理動作を示している。また、図３（ｂ）は各ノードの内からある一つのノード（ここでは１Ａ）がバックアップノードとして確定されるまでの処理動作、ならびにバックアップノードとして確定された後に電源断等によって動作しなくなった場合に今迄通常ノードとして動作していたノードがバックアップノードとなるための処理動作を示している。

図３（ｂ）に示すように、電源投入から一定時間Ｔ１が経過して定常状態に移行した各ノードは、上記時間Ｔ１内に自ら設定取得要求を送信したかを判定する（Ｓ１２１）。一定時間Ｔ１内に既に設定取得要求を送信している場合には、そのノードはバックアップノードとなるべく、さらに、設定取得要求を送信してから一定時間Ｔ２が経過したか否か判定する（Ｓ１２２）。これは他のノードからの設定取得要求に対する応答を待つためである。

Ｓ１２２で一定時間Ｔ２が経過している場合には、続いて無条件で設定取得要求を他のノードに向けてブロードキャストで送信する（Ｓ１２３）。そして、他のノードから設定取得要求に対する応答があった場合には（Ｓ１２４）、その応答のあった送信元のノードからＦＴＰで設定情報を取得してこれを記憶媒体に登録する（Ｓ１２５）。その後はステップ１２１に戻る。これにより、バックアップノードとなるべきノードは、設定取得要求を他のノードに向けて一定周期で繰り返し出力することにより、他のノードの設定情報を順次収集する。そして、他のノードの設定情報を全て収集すると、当該ノードは最終的にバックアップノードとして確定される。

また、上記のようにして一つのノードがバックアップノードとして確定されれば、このバックアップノードは、引き続いてＳ１２１〜Ｓ１２５の動作を繰り返すことで、各ノード１Ａ〜１Ｄの設定情報を順次取得できるため、その記憶媒体に登録される各ノード１Ａ〜１Ｄの設定情報が定期的に更新されることになる。

ところで、Ｓ１２１で一定時間Ｔ１内に設定取得要求を送信していないノードは、通常ノードとなるべく動作を開始し、まず、一定時間Ｔ３内に他のノードからの設定取得要求を受信したか否かを判定する（Ｓ１２６）。このとき、一定時間Ｔ３内に他のノードからの設定取得要求を受信した場合には、図３（ａ）の動作に移行する。

Ｓ１２６で一定時間Ｔ３内に他のノードからの設定取得要求を受信していない場合は、バックアップノードとなるべきノードが電源断等で設定取得要求を一定周期で出力することが不可能になったと見なせるので、自己がバックアップノードとなるべく設定取得要求を他のノードに向けてブロードキャストで送信する（Ｓ１２３）。そして、他のノードからこの設定取得要求に対する応答があった場合には（Ｓ１２４）、その応答のあった送信元のノードからＦＴＰで設定情報を取得してこれを記憶媒体に登録する（Ｓ１２５）。その後はＳ１２１に戻る。

このように、バックアップノードとなるべきノードが電源断等に起因して一定時間内に設定取得要求を出力できなくなった場合には、替わりのノードがバックアップノードとなるべく設定取得要求を他のノードに向けて一定周期で繰り返し出力することにより、他のノードの設定情報を順次収集することができる。

また、ある一つのノードがバックアップノードとして確定した後において、Ｓ１２１〜Ｓ１２６の動作を繰り返すことで、バックアップノードが故障して他のノードに設定取得要求を出力できなくなったときに、残りのノードの内からバックアップノードを自動的に新たに生成することができる。

一方、図３（ａ）に示すように、各ノードは、電源投入から一定時間Ｔ１が経過して定常状態に移行した後、一定時間Ｔ１内に他のノードからの設定取得要求を受信すると（Ｓ１１１）、自己が一定時間Ｔ１内に設定取得要求を送信したか否かを判定する（Ｓ１１２）。

ここで、自己のノードが一定時間Ｔ１内に設定取得要求を送信していない場合、当該ノードは通常ノードとなるべく、次に、一定時間Ｔ４内にバックアップノードとなるべきノードとの間でリンクが確立しているか否かを判定する（Ｓ１１３）。このとき、バックアップノードとなるべきノードとの間でリンクが確立済みならば、設定取得応答を送信することなくそのまま放置する。これにより、当該ノードは通常ノードとして確定される。

Ｓ１１３で一定時間Ｔ４内にバックアップノードとなるべきノードとの間で未だリンクが確立していない場合には、設定取得応答を送信してリンクを確立する（Ｓ１１４）。この結果、当該ノードは通常ノードとして確定される。その後はＳ１１１に戻る。

このように、Ｓ１１３およびＳ１１４の処理を行うことにより、バックアップノードとなるべきノードに対して特定のノードのみが設定取得応答を返すことが繰り返される結果、バックアップノードとなるべきノードが、全てのノードから設定情報を収集できなくなるといった不都合が生じるのを防ぐことができる。

一方、Ｓ１１１で他のノードからの設定取得要求を受信しているのにもかかわらず、Ｓ１１２において自己が設定取得要求を送信している場合には、電源投入から一定時間Ｔ１内に複数のノードがバックアップノードとなるべく同時に立ち上がっている可能性がある。そして、この場合には、複数のノード間の競合を防いで一つのノードだけがバックアップノードとして選定されるようにする必要がある。

そのため、設定取得要求のあった送信元ノードのノードＩＤと自身のノードＩＤの優先順位を比較し（Ｓ１１５）、自己のノードＩＤの方が設定取得要求のあった送信元ノードのノードＩＤよりも順位が高いか否かを判定する（Ｓ１１６）。この判定の結果、自己のノードＩＤの方が設定取得要求のあった送信元ノードのノードＩＤよりも順位が高かった場合には、自己がバックアップノードとなるべく、設定取得要求をネットワークの各ノードに向けてブロードキャストで送信する（Ｓ１１７）。

これに対して、Ｓ１１６で自己のノードＩＤの方が設定取得要求のあった送信元ノードのノードＩＤよりも順位が低かった場合には、自己が通常ノードとなるべく、一定時間Ｔ４内にバックアップノードとなるべきノードとの間でリンクが確立しているか否かを判定する（Ｓ１１３）。このとき、バックアップノードとなるべきノードとの間でリンクが確立済みならば、設定取得応答を送信することなくそのまま放置することで当該ノードは通常ノードとして確定される。

このように、この実施の形態１では、ネットワークに接続されたノード１Ａ〜１Ｄの中から全ての設定情報を保存するバックアップノードを自動的に生成して確定することができる。また、バックアップノードは、一定周期で設定取得要求を通常ノードに送信することで自己が保存している設定情報を定期的に更新することができる。さらに、バックアップノードが潰れても、残りのノードの内からバックアップノードを自動的に新たに生成することができる。

図４は一つのノードがバックアップノードとして確定された後、ある一つの通常ノードが故障等により交換する必要が生じた場合の処理動作であり、図４（ａ）は交換により新規参入されるノードの処理動作を、図４（ｂ）はバックアップノードの処理動作をそれぞれ示している。なお、ここでは説明の便宜上、符号１Ａのノードがバックアップノード、符号１Ｄのノードが新規参入されるノードとする。

図４（ａ）に示すように、交換により新規参入されるノード１Ｄは、そのノードＩＤが交換前のノードと同じノードＩＤに設定された後、伝送路３に接続されて電源が投入される。

次に、この新規参入のノード１Ｄは、記憶媒体２Ｄに自己の設定情報が登録されているか否かを判定する（Ｓ１３１）。この場合、新規参入のノード１Ｄは、工場出荷状態では記憶媒体２Ｄに何ら設定情報が登録されていないので、設定情報の登録はないと判定する。

続いて、このノード１Ｄは、ＩＰアドレスの問い合わせ要求を各ノードに向けてブロードキャストで送信する（Ｓ１３２）。このＩＰアドレスの問い合わせ要求は、独自のフレーム形式のパケットを用いてもよいし、ＲＡＲＰ（Ｒｅｖｅｒｓｅ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）要求のパケット形式のものであってもよい。

図４（ｂ）に示すように、新規参入されるノード１ＤからのＩＰアドレス問い合わせ要求は、バックアップノード１Ａに受信される（Ｓ１４１）。そして、バックアップノード１Ａは、自己の記憶媒体２Ａを検索してＩＰアドレス問い合わせ要求の送信元ノード１ＤのノードＩＤの設定登録があるか判定する（Ｓ１４２）。この場合、ノードＩＤとＭＡＣアドレスとは相関関係があり、ＩＰアドレス問い合わせ要求元のノード１ＤのＭＡＣアドレスからこれに対応するノードＩＤを計算することで、そのノードＩＤに対応する設定情報が記憶媒体２Ａに保有されているか否かを判定することができる。

Ｓ１４２において、バックアップノード１Ａは、記憶媒体２ＡにＩＰアドレス問い合わせ要求の送信元ノード１ＤのノードＩＤが登録されていると判定した場合には、そのノードＩＤに基づいてこれに対応するＩＰアドレスを抜き出し（Ｓ１４３）、この抜き出したＩＰアドレスを含む問い合わせ応答を送信元のノード１Ｄに対してユニキャストで送信する（Ｓ１４４）。この場合の問い合わせ応答は、独自のフレーム形式のパケットを用いてもよいし、ＲＡＲＰ要求のパケット形式のものであってもよい。

図４（ａ）に戻って、新規参入されるノード１Ｄは、バックアップノード１ＡからＩＰアドレス問い合わせ応答があるか否かを判定する（Ｓ１３３）。このとき、バックアップノード１ＡからＩＰアドレス問い合わせ応答を受信した場合には、その受信した問い合わせ応答に含まれるＩＰアドレスを取り出して自己の記憶媒体２Ｄに登録する（Ｓ１３４）。次いで、このノード１Ｄは、ＦＴＰを利用してバックアップノード１Ａから自己のノード１Ｄに対応する設定情報を取得し（Ｓ１３５）、これを記憶媒体２Ｄに登録する（Ｓ１３６）。

このように、ノード交換時には、交換後のノード１Ｄは予めノードＩＤのみ設定して設定情報の取得要求をバックアップノード１Ａに送信すればよく、これに応じてバックアップノード１Ａは、送信元のノード１ＤのノードＩＤに対応した設定情報を抜き出して交換後のノード１Ｄに対して設定情報を送信するので、交換後のノード１Ｄは交換前のノードに付与された全ての設定情報を自動的に取得することができる。これによりＰｎＰ方式を実現することが可能になる。

なお、上記の説明では、便宜上、バックアップノードは符号１Ａのものとし、また交換される通常ノードは１Ｄのものとしたが、これに限定されるものでないことは勿論である。

実施の形態２．
この実施の形態２のＬＡＮシステムの全体構成は、図１に示した実施の形態１の場合と同様であるから詳しい説明は省略する。

上記の実施の形態１では、バックアップノードより一定周期で設定取得要求を通常ノードに送信し、これに応答した通常ノードから設定情報を取得する場合について説明したが、この実施の形態２では、ＲＰＲのトポロジ・ディスカバリ機能により各ノードは他の全てのノードのノードＩＤを知ることができるので、この機能を利用してバックアップノードが通常ノードの設定情報を収集する際の処理時間を短縮するようにしている。

以下、この実施の形態２の特徴として、バックアップノードが他の通常ノードの設定情報を収集する場合の処理動作について、図５に示すフローチャートを参照して説明する。

バックアップノード（ここでは便宜上１Ａとする）は、トポロジ・ディスカバリ機能により各ノード１Ａ〜１ＤのノードＩＤを監視している（Ｓ２０１）。

そして、伝送路３に接続された各ノード１Ａ〜１ＤのノードＩＤと自己の記憶媒体２Ａに予め登録されている各ノード１Ａ〜１Ｄの設定情報に関連付けられたノードＩＤとを比較し（Ｓ２０２）、ノードＩＤが不足しているか否かを判定する（Ｓ２０３）。

ノードＩＤが不足している場合には、その不足しているノードＩＤを有する通常ノードから設定情報を取得する必要があるため、設定取得要求をブロドキャストで送信する（Ｓ２０４）。そして、この設定取得要求に対して応答のあった通常ノードのノードＩＤと不足しているノードＩＤとが一致するか否かを判定する（Ｓ２０５）。両ノードＩＤが一致した場合は、設定取得応答の送信元の通常ノードからＦＴＰで設定情報を取得する（Ｓ２０７）。一方、両ノードＩＤが一致しない場合は次の応答があるまで待機する（Ｓ２０８）。

このように、この実施の形態２では、バックアップノード１ＡはＲＰＲの機能であるトポロジ・ディスカバリを利用して全ノードのノードＩＤを監視し、ノードＩＤが不足している場合には、不足しているノードＩＤに対応した通常ノードから設定情報を取得することができる。

したがって、実施の形態１のようにバックアップノードが設定取得要求を一定周期で通常ノードに送信し、これに応答した通常ノードから設定情報を逐次取得する場合に比較すると、バックアップノードが通常ノードから設定情報を取得する際に要する処理時間を短縮化することができる。

実施の形態３．
この実施の形態３のＬＡＮシステムの全体構成は、図１に示した実施の形態１の場合と同様であるから詳しい説明は省略する。

上記の実施の形態１，２では、バックアップノードが通常ノードに対して設定情報の取得要求を送信し、これに対して通常ノードから設定取得応答があれば直ちにその通常ノードから設定情報を取得するようにしているが、この実施の形態４では、自己のノードの設定情報をハッシュ値に変換し、このハッシュ値をバックアップノードに送信するようにし、バックアップノードは送信元の通常ノードのハッシュ値に変化があったときのみ、その通常ノードの設定情報を取得するようにして、通常ノードの設定情報の収集を一層効率化したものである。

以下、この実施の形態３の特徴として、バックアップノードが他の通常ノードの設定情報を収集する場合の処理動作について、図６に示すフローチャートを参照して説明する。なお、図６（ａ）は通常ノードの処理動作を、図６（ｂ）はバックアップノードの処理動作をそれぞれ示している。

まず、バックアップノード（ここでは１Ａとする）は、通常ノード１Ｂ〜１Ｄに対して設定情報の取得要求をブロードキャストで送信する（Ｓ３１１）。通常ノード（例えば１Ｂ）がバックアップノード１Ａからの設定情報の取得要求を受信すると（Ｓ３０１）、この通常ノード１Ｂは、まず自己の設定情報をハッシュ値に変換する（Ｓ３０２）。そして、図７（ａ）に示すように、このハッシュ値を自己のノードＩＤに付加して設定取得応答としてバックアップノード１Ａに送信する（Ｓ３０３）。

バックアップノード１Ａは、通常ノード１Ｂからの設定取得応答を受信すると（Ｓ３１２）、この設定取得応答に含まれる通常ノード１ＢのノードＩＤが自己の記憶媒体２Ａに登録されている否かを判定する（Ｓ３１３）。

このとき、バックアップノード１Ａは、送信元の通常ノード１ＢのノードＩＤが自己の記憶媒体２Ａに設定登録されていないときには、この通常ノード１Ｂから未だ設定情報を取得していないと判断し、この通常ノード１ＢからＦＴＰで新たに設定情報を取得する（Ｓ３１５）。そして、図７（ｂ）に示すように、送信元の通常ノード１Ｂの設定情報に基づいてこれに対応するハッシュ値を算出し、このハッシュ値をノードＩＤを含む設定情報に関連付けて記憶媒体２Ａに保存する。

Ｓ３１３で送信元ノード１ＢのノードＩＤが既に自己の記憶媒体２Ａに設定登録されているときには、バックアップノード１Ａは、設定取得応答のあった通常ノード１Ｂのハッシュ値と自己が予め保持しているこの通常ノード１Ｂに関するハッシュ値とが一致するか否かを判定する（Ｓ３１４）。

その際、両ハッシュ値が一致しないときには、送信元の通常ノード１Ｂの設定情報が変更されたと判断し、この通常ノード１Ｂから新たに設定情報を取得する（Ｓ３１５）。また、Ｓ３１４で両ハッシュ値が一致する場合には、送信元の通常ノード１Ｂの設定情報は何ら変更されていないので、当該ノード１Ｂの設定情報の取得、更新は行わない。
なお、ここでは便宜上、符号１Ａのノードをバックアップノード、符号１Ｂのノードを通常ノードとして説明したが、これに限定されるものでないことは勿論である。

このように、この実施の形態３では、通常ノードがバックアップノードに対して行う設定取得応答にハッシュ値を含めることで、バックアップノードはこの送信元の通常ノードからのハッシュ値と自己の保有するハッシュ値と比較し、両ハッシュ値に変化があったときのみ設定情報を取得する。したがって、実施の形態１，２のように、バックアップノードが通常ノードに対して設定情報の取得要求を送信し、これに対して通常ノードから設定取得応答があれば直ちにその通常ノードから設定情報を取得する場合と比較すると、通常ノードからの設定情報の収集頻度を少なくできる。このため、伝送路３の帯域を無駄に消費するのを抑えることができる。

実施の形態４．
上記の実施の形態１〜３では、バックアップノードはＬＡＮシステムの電源投入の当初から特定されているのではなく、各ノード１Ａ〜１Ｄの内で一定の条件が整ったノードがバックアップノードとして確定されるようになっている。

これに対して、この実施の形態４のＬＡＮシステムでは、図１に破線で示すように、各ノード１Ａ〜１Ｄにバックアップ用モードを設定するデイップスイッチ５Ａ〜５Ｄが設けられている。そして、各デイップスイッチ５Ａ〜５Ｄをオンしてバックアップ用モードを設定すると、各ノード１Ａ〜１Ｄは、これに応じて電源投入直後からバックアップノードとして確定されてバックアップのための所定動作を行うように構成されている。

以下、この実施の形態４における各ノード１Ａ〜１Ｄの処理動作について、図８のフローチャートを参照して説明する。ここに、図８（ａ）は通常ノードの処理動作、ならびに一つの通常ノードを交換した際の交換後の通常ノードが設定情報を取得するための処理動作を示している。また、図８（ｂ）はデイップスイッチ５がオンされてバックアップ用モードが設定された場合のバックアップノードの処理動作を示している。
なお、ここでは説明の便宜上、一つのノード（例えば１Ａ）のデイップスイッチ５Ａのみがオンされてバックアップ用モードが設定されているものとする。

図８（ａ）に示すように、通常ノード（例えば１Ｂ）は、まず、自己の記憶媒体２Ｂに設定情報が既に登録されているか否かを判定する（Ｓ４０１）。設定情報が既に登録されている場合には、設定情報の変更があるか否かを判定する（Ｓ４０２）。このとき、設定情報の変更がある場合には、自己の設定情報をハッシュ値に変換し（Ｓ４０４）、このハッシュ値を自己のノードＩＤに付加してハッシュ値通知としてネットワークに向けてブロードキャストで送信する（Ｓ４０５）。

Ｓ４０２で自己の設定情報の変更がなくても、Ｓ４０３でハッシュ値が未送信であれば、同様に自己の設定情報をハッシュ値に変換し（Ｓ４０４）、このハッシュ値を自己のノードＩＤに付加してハッシュ値通知としてネットワークに向けてブロードキャストで送信する（Ｓ４０５）。これに対して、Ｓ４０２で自己の設定情報の変更がなく、かつＳ４０３でハッシュ値を既に送信している場合には、ハッシュ値通知は送信しない。

また、Ｓ４０１で通常ノード１Ｂにおいて、記憶媒体２Ｂに自己の設定情報が全く登録されていない場合には、このノード１Ｂは、交換により新規参入されるノードであるので、バックアップノード１Ａから自己の設定情報を取得して記憶媒体２Ｂに登録する。この場合のＳ４０６〜Ｓ４１０までの処理動作は、実施の形態１の説明として図４（ａ）で示したＳ１３２〜Ｓ１３６の処理動作と同じであるから、ここでは詳しい説明は省略する。

図８（ｂ）に示すように、バックアップノード１Ａは、通常ノード１ＢからノードＩＤにハッシュ値を付加して送信されたハッシュ値通知を受信すると（Ｓ４１１）、このハッシュ値通知に含まれる通常ノード１ＢのノードＩＤが自己の記憶媒体２Ａに登録されている否かを判定する（Ｓ４１２）。

このとき、送信元の通常ノード１ＢのノードＩＤが自己の記憶媒体２Ａに設定登録されていないときには、バックアップノード１Ａは、この通常ノード１Ｂの設定情報を未だ取得していないと判断して、この通常ノード１ＢからＦＴＰで新たに設定情報を取得する（Ｓ４１４）。そして、送信元の通常ノード１Ｂの設定情報に基づいてこれに対応するハッシュ値を算出し、このハッシュ値をノードＩＤを含む設定情報に関連付けて記憶媒体２Ａに保存する。

一方、Ｓ４１２で送信元ノード１ＢのノードＩＤが既に自己の記憶媒体２Ａに設定登録されているときには、バックアップノード１Ａは、設定取得応答のあった通常ノード１Ｂのハッシュ値と自己が予め保持しているこの通常ノード１Ｂに関するハッシュ値とが一致するか否かを判定する（Ｓ４１３）。

その際、両ハッシュ値が一致しないときには、送信元の通常ノード１Ｂの設定情報が変更されたと判断し、この通常ノード１Ｂから新たに設定情報を取得する（Ｓ４１４）。また、Ｓ４１３で両ハッシュ値が一致する場合には、送信元の通常ノード１Ｂの設定情報が何ら変更されていないので、当該ノード１Ｂの設定情報の取得、更新は行わない。
なお、ここでは説明の便宜上、バックアップノードを１Ａ、通常ノードを１Ｂとして説明したがこれに限るものではなことは勿論である。

このように、この実施の形態４では、バックアップ用モード設定用のデイップスイッチ５Ａ〜５Ｄを設けることで、バックアップノードが強制的に設定されるため、通常ノードは、バックアップノードに対してハッシュ値の未送信時と設定情報の変更があった場合にのみノードＩＤにハッシュ値を付加して送信すればよく、また、バックアップノードは、通常ノードから送られるハッシュ値通知を受信するだけでよい。したがって、実施の形態１のように、バックアップノードが他のノードに対して設定情報の取得要求を一定周期で出力する必要がないので、伝送路の帯域を無駄に消費するのを抑えることができる。

ところで、図８（ｂ）に示したように、バックアップノードは、通常ノードから送られるハッシュ値通知を受信するだけであり、特に設定取得要求を通常ノードに対して出力しない。このため、通常ノードからハッシュ値通知が確実に送られて来ないときには、バックアップノードは通常ノードの全て設定情報を確実に入手できない恐れがある。

この対策として、例えば、図９に示すように、実施の形態２，３の処理動作を組み合わせるとよい。ここに、図９（ａ）は図６（ａ）に示した実施の形態３の通常ノードの処理動作と同じであり、また、図９（ｂ）は図５に示した実施の形態２のバックアップノードの処理動作と同じである。

このように、実施の形態２，３の処理動作を組み合わせた場合には、ＲＰＲの機能であるトポロジ・ディスカバリによりネットワークに接続された全ノード１Ａ〜１ＤのノードＩＤを知ることができるため、不足しているノードの設定情報を確実に取得することができ、バックアップノードが通常ノードの設定情報を収集する際の取りこぼしを防ぐことができる。

実施の形態５．
上記の実施の形態４では、各ノード１Ａ〜１Ｄにバックアップ用モードを設定するデイップスイッチ５Ａ〜５Ｄを設けている。したがって、各ノード１Ａ〜１Ｄのディップスイッチ５Ａ〜５Ｄの内の複数がオンされるとネットワーク内に複数のバックアップノードが同時に存在することになる。

このように、ネットワーク内に複数のバックアップノードが同時に存在している場合には、各バックアップノードは、自他の各ノードの設定情報をバックアップする上で同じ内容の設定情報を共通に保持しておく必要がある。そこで、この実施の形態５では、複数のバックアップノードが存在する場合に各ノードが同じ内容の設定情報を共通に保持できるようにしたものである。

図１０は、複数のバックアップノードの相互間で同じ内容の設定情報を共通に保持しておくための各バックアップノードの処理動作を示すフローチャートである。なお、ここでは説明の便宜上、１Ａ，１Ｂの２のバックアップノードが存在するとし、図１０（ａ）は一方のバックアップノード１Ａの処理動作を、図１０（ｂ）は他方のバックアップノード１Ｂの処理動作をそれぞれ示している。

一方のバックアップノード１Ａは、ネットワークに接続された全ノード１Ａ〜１Ｄの設定情報を自己の記憶媒体２Ａに保存する処理が完了すると（Ｓ５０１）、保存完了通知をブロードキャストで送信する（Ｓ５０２）。

この保存完了通知を他方のバックアップノード１Ｂが受信すると（Ｓ５１１）、自己のノード１Ｂの記憶媒体２Ｂに全ノード１Ａ〜１Ｄの設定情報を保存する処理が完了しているか否か判定する（Ｓ５１２）。その際、設定情報の保存が完了している場合には、一方のバックアップノード１Ａに保存完了通知応答を送信する（Ｓ５１３）。

この保存完了通知応答を一方のバックアップノード１Ａが受信すると（Ｓ５０３）、引き続いて、自己が保持している全てのノードの設定情報に付随するハッシュ値をノードＩＤに付加して他方のバックアップノード１Ｂにハッシュ値通知として送信する（Ｓ５０４）。

他方のバックアップノード１Ｂは、このハッシュ値通知を受信すると（Ｓ５１４）、それぞれのハッシュ値を区別できるように桁を一定に揃えるなどしてノードＩＤの順に記憶媒体２Ｂに格納する。引き続いて、自己の保持している全てのノード１Ａ〜１Ｄの設定情報のハッシュ値と、受信したハッシュ値通知に含まれるハッシュ値とを比較し（Ｓ５１５）、両ハッシュ値が一致するか否かを判定する（Ｓ５１６）。

両ハッシュ値が一致する場合には、両バックアップノード１Ａ，１Ｂが各ノード１Ａ〜１Ｄの設定情報を共通に保持していることになるので、このまま処理を終了する。これに対して、両ハッシュ値が一致しない場合には、両者間で異なるハッシュ値に対応するノードＩＤを一方のバックアップノード１Ａに向けて送信する（Ｓ５１７）。次いで、異なるハッシュ値に対応する設定情報を削除する（Ｓ５１８）。

また、他方のバックアップノード１Ｂから異なるハッシュ値に対応するノードＩＤを一方のバックアップノード１Ａが受信すると（Ｓ５０５）、このバックアップノード１Ａは、受信したノードＩＤの設定情報を削除する（Ｓ５０６）。

このように、この実施の形態５では、両バックアップノード１Ａ，１Ｂ間でハッシュ値が一致しないときには、この不一致のハッシュ値に対応した設定情報を共に削除するので各バックアップノード１Ａ，１Ｂにおいて不確定な設定情報がそのまま保持されるを防ぐことができる。そして、両バックアップノード１Ａ，１Ｂで共に削除した設定情報については、その後、例えば図９のフローチャートに示した処理により、各ノードから設定情報を取得することができるので、各バックアップノード１Ａ，１Ｂが保持する設定情報の整合性を保つことができる。

また、上記の実施の形態１〜４では定常状態になると、ネットワークにはバックアップノードが１つしか存在しないためにバックアップノードの交換が不可能であったが、この実施の形態５では、ネットワーク内に複数のバックアップノードが同時に存在するため、バックアップノードの交換が可能になる。

なお、ここでは説明の便宜上、ネットワーク内に存在する複数のバックアップノードを１Ａ，１Ｂとしたが、これに限定されるものでないことは勿論である。

実施の形態６．
上記の実施の形態４，５では、各ノード１Ａ〜１Ｄに設けたデイップスイッチ５Ａ〜５Ｄをオンにしてバックアップ用モードを設定することで、各ノード１Ａ〜１Ｄが電源投入直後からバックアップノードとして動作するように構成しているが、この実施の形態７では、このようなバックアップ用モードを設定したノードが存在することをネットワークの各ノードに通知することでＰｎＰの動作環境を容易に確認できるようにしている。

すなわち、図１１に示すように、例えば各ノード１Ａ〜１Ｄに９ビット分のディップスイッチを設けておき、その内の８ビット分でノードＩＤを設定し、残りの１ビット分でバックアップ用モードの設定を行えるようにする。

そして、ＲＰＲ専用のＭＡＣアドレス（４８ビット）を構成するＭＡＣアドレス固有番号（２４ビット）の内、１５ビットは固有値に設定し、残り８ビットはノードＩＤを設定し、残り１ビットはバックアップノードが存在するか否かの情報を設定する。このＲＰＲ専用のＭＡＣアドレスをＲＰＲトポロジ・ディスカバリのパケットに挿入して全ノードに送信する。これにより、ＭＡＣアドレスの９ビット目が“０”か“１”によってバックアップノードが存在するか否かを把握することができる。

図１２に示すように、ネットワークに接続された各々のノード１Ａ〜１Ｄは、トポロジ・ディスカバリ機能によりパケットを監視しており（Ｓ６０１）、全ノード１Ａ〜１Ｄから送信される上記のパケットを受信すると、このパケットにバックアップノードの情報を含まれているか否かを判定する（Ｓ６０２）。その際、ネットワークに接続されたノード１Ａ〜１Ｄのいずれにもバックアップノードが存在しないと判定された場合は、各ノード１Ａ〜１Ｄは例えばアラームラクプを点灯するなどしてＰｎＰが実行できないことをユーザに通知して注意を促す（Ｓ６０３）。

このように、この実施の形態６では、バックアップノードの存在の有無をネットワークを通じて各ノード１Ａ〜１Ｄに通知することができるので、ＰｎＰの実行の可否をユーザが確実に把握することができ、システムの信頼性を向上させすることができる。

なお、上記の実施の形態１〜６では、説明の便宜上、ネットワークに４つのノード１Ａ〜１Ｄを設けた場合について説明したが、本発明はこのようなノード数に限定されるものでないことは勿論である。

また、上記の実施の形態１〜６では、本発明をＩＥＥＥ８０２．１７のＲＰＲ仕様を用いたＬＡＮシステムに適用した場合について説明したが、このようなＲＰＲ仕様のＬＡＮシステムに限定されるものではなく、他の仕様のＬＡＮシステムについても適用することが可能である。

本発明の実施の形態１におけるＲＰＲ仕様のＬＡＮシステムの構成図である。 本発明の実施の形態１において、ＬＡＮシステムの電源投入後から定常状態に移行するまでの各ノードの処理動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１において、各ノードが定常状態に移行した後において、各ノードの内の一つのノードがバックアップノードとして確定されるまでの処理動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１において、交換により新規参入されるノードとバックアップノードとの間でのＰｎＰ処理動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施の形態２において、バックアップノードが通常ノードの設定情報を収集する場合の処理動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態３において、バックアップノードが通常ノードの設定情報を収集する場合の処理動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態３において、通常ノードから送信されるパケットの内容、およびバックアップノードが設定情報をハッシュ値に対応付けて記憶媒体に登録している状態の一例を示す説明図である。 本発明の実施の形態４における各ノードの処理動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態４における各ノードの処理動作の変形例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態５において、ネットワーク内に複数のバックアップノードが共存する場合に、各ノードの設定情報を共通に保持しておくためのバックアップノードの処理動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態６において、各ノードに設けられているデイップスイッチでノードＩＤとバックアップ用モードとを設定し、この設定情報をパケットとして送信する場合の説明図である。 本発明の実施の形態６において、各ノードに対してバックアップノードが存在することを通知するための処理動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１Ａ〜１Ｄ ノード（伝送装置）、
２Ａ〜２Ｄ 記憶媒体（設定情報格納手段）、３ 伝送路、
５Ａ〜５Ｄ デイップスイッチ（バックアップ用モード設定手段）。

Claims (6)

1. 複数の伝送装置が伝送路を介して互いに接続されて構成されたネットワークシステムにおいて、
   上記各伝送装置は、通信に必要な設定情報が格納される設定情報格納手段と、自己の設定情報を予め所有している場合には他の伝送装置に対してバックアップ用の設定情報の取得要求を出力するバックアップ用設定情報取得要求手段と、自己の設定情報が全く存在しない場合には他の伝送装置に対して自己の設定情報の取得要求を出力するプラグアンドプレイ用取得要求手段と、このプラグアンドプレイ用取得要求手段により他の伝送装置に対して出力した設定情報の取得要求に応じて他の伝送装置から送信されてきた設定情報を取得して上記設定情報格納手段に登録する設定情報取得手段と、他の伝送装置からのバックアップ用の設定情報の取得要求に対して該当する設定情報を自己が保有している場合には、当該設定情報を取得要求元の伝送装置に送信する設定情報送信手段と、上記バックアップ用設定情報取得要求手段により一定周期で出力されるバックアップ用の設定情報の取得要求に応じて他の伝送装置から順次送信される設定情報を全て収集して上記設定情報格納手段に登録するバックアップ手段と、ネットワーク内の全ての伝送装置に付与されている各ノードＩＤを監視するノードＩＤ監視手段とを備え、上記バックアップ用設定情報取得要求手段は、上記ノードＩＤ監視手段で監視されているノードＩＤがネットワーク内で不足している場合には、不足しているノードＩＤを有する伝送装置に対してバックアップ用の設定情報の取得要求を出力するものである、ことを特徴とするネットワークシステム。
2. 電源投入後の一定時間内に他の伝送装置に対してバックアップ用の設定情報の取得要求を出力しているにもかかわらず、他の伝送装置からバックアップ用の設定情報の取得要求を受信した場合には、受信した伝送装置に付与されているノードＩＤと自己の伝送装置に付与されているノードＩＤとを比較し、自己のノードＩＤが優先順位の高い場合のみ引き続いて他の伝送装置に対してバックアップ用の設定情報の取得要求を送信するバックアップ調整手段を備えることを特徴とする請求項１記載のネットワークシステム。
3. 他の伝送装置からのバックアップ用の設定情報の取得要求に応じて、自己が保有する設定情報に対応するハッシュ値を算出して他の伝送装置に対して通知するハッシュ値通知手段を備えるとともに、上記バックアップ手段は、他の伝送装置からのハッシュ値を受信して、このハッシュ値が以前のハッシュ値と異なる場合にのみ、ハッシュ値送信元の伝送装置からバックアップ用の設定情報を取得して上記設定情報格納手段に登録するものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のネットワークシステム。
4. 自己が保有する設定情報が変更されたときにのみハッシュ値を計算して他のノードに通知する設定変更通知手段を備えることを特徴とする請求項３記載のネットワークシステム。
5. バックアップ用モードを設定するバックアップ用モード設定手段を備えるとともに、上記バックアップ手段は、このバックアップ用モード設定手段によりバックアップ用モードが設定された場合には、これに応じて電源投入直後から他の伝送装置から送信されるバックアップ用の設定情報を全て収集して上記設定情報格納手段に登録するものであることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のネットワークシステム。
6. 上記バックアップ用モード設定手段によりバックアップ用モードが設定された場合には、これに応じてこのバックアップ用モードの設定情報を他の伝送装置に通知する通知手段を備えることを特徴とする請求項５記載のネットワークシステム。

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