JP4896278B1

JP4896278B1 - Ｉｐアドレス配布システム

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Publication number: JP4896278B1
Application number: JP2011543738A
Authority: JP
Inventors: 哲也重枝; 新吾本田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2011-06-30
Filing date: 2011-06-30
Publication date: 2012-03-14
Anticipated expiration: 2031-06-30
Also published as: CN103563313A; JPWO2013001641A1; WO2013001641A1; US20140032734A1; CN103563313B; EP2728809A4; EP2728809A1; EP2728809B1; US9813503B2

Abstract

本発明にかかるＩＰアドレス配布システムは、複数のスイッチ装置（３〜８）により形成されたネットワーク、およびネットワークに接続された複数のＩＰアドレス配布装置（１，２）を備え、複数のスイッチ装置は２つ以上のグループにグループ化されており、スイッチ装置は、ＩＰアドレスの割り当てを要求する端末（９〜１２）から送信されたＩＰアドレス要求信号を他グループのスイッチ装置が接続されている物理ポートにおいて遮断する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＩＰアドレス配布に関するものであり、特に、複数の車両からなる列車において使用されるＩＰアドレス配布システムに関する。

装置間の通信プロトコルとして使用されることの多いＴＣＰ／ＩＰでは、装置を識別する情報としてＩＰアドレスを使用する。ＴＣＰ／ＩＰを使用する場合、ネットワーク上の各装置には一意に定まったＩＰアドレスを割り振る必要がある。

ネットワーク上の各装置のＩＰアドレスを自動的に付与する仕組みとしては、ＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol）を使用する方法がある。ＤＨＣＰでは、ＩＰアドレスを管理配布する装置をＤＨＣＰサーバと呼び、ＩＰアドレスを要求する装置をＤＨＣＰクライアントと呼ぶ。ＤＨＣＰクライアントは、物理的にネットワークに接続されるとＩＰアドレス要求パケットをブロードキャストでネットワークに送信する。ＤＨＣＰサーバは、ＩＰアドレス要求パケットを受信すると、ＤＨＣＰクライアント用のＩＰアドレスを用意して、ネットワーク経由で送信元装置（ＤＨＣＰクライアント）にＩＰアドレスを配布する（例えば、非特許文献１参照）。

ＴＣＰ／ＩＰによるネットワーク構築Ｖｏｌ．１第４版ＤｏｕｇｌａｓＥ．Ｃｏｍｅｒ編（共立出版）

ＤＨＣＰを使用してＩＰアドレスを付与する場合、ＤＨＣＰサーバはブロードキャストドメイン（ブロードキャストの到達する範囲）にある全部のＤＨＣＰクライアントのＩＰアドレス要求パケットを受信し、各ＤＨＣＰクライアントからの要求パケットを受信した時点で未使用のＩＰアドレスの中の一つを選択して割り当てる。しかしながら、ネットワークの物理的な構成を考慮してＩＰアドレスを割り当てることはしないので、以下に示すような課題が存在する。

たとえば、複数の車両で構成された列車内においてネットワークを構築する場合を考える。列車内のネットワークにおいては、ネットワークに接続する装置の管理などのために、各装置を号車番号などに対応したグループに分類し、グループごとにＩＰアドレスの管理・配布を行う仕組みが必要とされる場合、すなわち、グループごとに、ある一定範囲内のＩＰアドレスを割り当てる仕組みが必要とされる場合がある。また、号車番号（設置されている車両）ではなく同じ種類の装置同士を同一グループに分類してＩＰアドレスの管理・配布を行う仕組みが必要とされる場合も考えられる。このようにすることにより、ＩＰアドレスからネットワーク機器の所属グループ（対応する号車番号など）を判別可能となり、故障等により通信異常が発生した場合に該当機器の特定が容易になるなど、ネットワーク機器を管理する上での利便性が高まる。上記の仕組みは、ルーターを設置してネットワークをセグメント（サブネットワーク）に分割し、各セグメントにＤＨＣＰサーバを設けることにより容易に実現可能である。しかしながら、ルーターは非常に高価であり、ルーターの数が増えるとコストの増大を招くため、ルーターを利用した実現方法は回避するのが望ましい。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、単一ネットワークにおいて、ネットワーク機器をグループ化してグループごとにＩＰアドレスの管理・配布を行う仕組みを、コストの増大を抑えつつ実現することが可能なＩＰアドレス配布システムを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるＩＰアドレス配布システムは、複数のスイッチ装置により形成されたネットワーク、および当該ネットワークに接続された複数のＩＰアドレス配布装置を備え、前記複数のスイッチ装置は２つ以上のグループにグループ化されており、前記スイッチ装置は、ＩＰアドレスの割り当てを要求する端末から送信されたＩＰアドレス要求信号を他グループのスイッチ装置が接続されている物理ポートにおいて遮断することを特徴とする。

この発明によれば、ネットワークを複数に分割して一部のネットワーク機器ごとにＩＰアドレスの管理および配布を行うことができ、なおかつコストを抑えたＩＰアドレス配布システムを実現できるという効果を奏する。特に、複数車両からなる列車に適用すると、たとえば号車（車両）毎にＩＰアドレスを管理して配布することができる。

図１は、実施の形態１のＩＰアドレス配布システムの構成例を示す図である。図２は、実施の形態１のＩＰアドレス配布システムにおけるＩＰアドレスの配布手順を示すシーケンス図である。図３は、実施の形態２のＩＰアドレス配布システムの構成例を示す図である。図４は、実施の形態２のＩＰアドレス配布システムにおけるＩＰアドレスの配布手順を示すシーケンス図である。図５は、ＩＰアドレス要求信号の構成例を示す図である。図６は、実施の形態４のＩＰアドレス配布システムの構成例を示す図である。図７は、実施の形態５のＩＰアドレス配布システムの構成例を示す図である。図８は、実施の形態６のＩＰアドレス配布システムの構成例を示す図である。図９は、実施の形態７のＩＰアドレス配布システムの構成例を示す図である。

以下に、本発明にかかるＩＰアドレス配布システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１のＩＰアドレス配布システムの構成例を示す図である。本実施の形態のＩＰアドレス配布システムは、ＩＰアドレス配布装置１および２と、イーサネット（登録商標）スイッチであるスイッチ（Switch）３〜８とを含んで構成されている。ＩＰアドレス配布装置１はスイッチ５に接続されており、ＩＰアドレス配布装置２はスイッチ７に接続されている。スイッチ３はスイッチ４に接続され、スイッチ４はスイッチ３、５および６に接続されている。スイッチ５はスイッチ４に接続されており、スイッチ６はスイッチ４および７に接続されている。スイッチ７はスイッチ６および８に接続されており、スイッチ８はスイッチ７に接続されている。また、スイッチ３、５、７および８には、端末９、１０、１１および１２がそれぞれ接続されている。なお、端末９〜１２はＩＰアドレス配布装置１または２に対してＩＰアドレスを割り当てるように要求し、ＩＰアドレスの割り当てを受ける装置である。

端末のＩＰアドレスを決定する手順を図２のシーケンス図を用いて説明する。端末は論理ポート番号６８のブロードキャストでＩＰアドレス要求信号をネットワーク内にあるＩＰアドレス配布装置に要求する。ＩＰアドレス配布装置は、ＩＰアドレス要求信号を受信した場合、要求元の端末に割り当てるＩＰアドレスを決定後、論理ポート番号６７のＩＰアドレス配布信号により、端末にＩＰアドレスを配布する。

ここで、本実施の形態のＩＰアドレス配布システムにおいては、スイッチ４の物理ポートのうち、スイッチ６との接続に使用している物理ポート１３において、論理ポート番号６７及び論理ポート番号６８の信号を遮断する。同様に、スイッチ７の物理ポートのうち、スイッチ６との接続に使用している物理ポート１４において、論理ポート番号６７および論理ポート番号６８の信号を遮断する。

従って、端末９が図２のシーケンスに沿ってＩＰアドレスの割り当てを受ける場合の手順は以下に示したものとなる。

端末９は、スイッチ３〜８により構成されたネットワークに接続した場合、論理ポート番号６８のブロードキャストでＩＰアドレス要求信号をスイッチ３に送信する。ＩＰアドレス要求信号はブロードキャストなので、スイッチ３、４および５を経由してＩＰアドレス配布装置１に到達する。しかし、スイッチ４とスイッチ６の間では論理ポート番号６８が遮断されているので、ＩＰアドレス要求信号はスイッチ６には到達できず、この結果、ＩＰアドレス配布装置２に到達しない。そのため、ＩＰアドレス配布装置１のみがＩＰアドレスの割り当てを行い、端末９はＩＰアドレス配布装置１が送信したＩＰアドレス配布信号を受信する。このＩＰアドレスの配布を受けた端末９は、ＩＰアドレスを配布された値に設定する。

この後、端末９は、ＩＰ通信を開始する。なお、ＩＰアドレス配布装置１が送信したＩＰアドレス配布信号は、論理ポート番号が６７なのでスイッチ４の物理ポート１３を通過しない。そのため、ＩＰアドレス配布装置１が送信したＩＰアドレス配布信号は、スイッチ６、７または８に接続された端末（図示した端末１１，１２など）で受信されることはない。物理ポート１３においては論理ポート番号６７および論理ポート番号６８の信号のみを遮断するので、端末９は、ＩＰアドレスの割り当てを受けた後、論理ポート１３に接続されているスイッチ６を介して端末１１や端末１２との通信が可能である。

また、端末１２が図２のシーケンスに沿ってＩＰアドレスの割り当てを受ける場合の手順は以下に示したものとなる。

端末１２は、スイッチ３〜８により構成されたネットワークに接続した場合、接続されたスイッチ８に対して、論理ポート番号６８のブロードキャストでＩＰアドレス要求信号を送信する。このＩＰアドレス要求信号はスイッチ７に接続されているＩＰアドレス配布装置２に到達するが、スイッチ７の物理ポート１４で遮断されるため、ＩＰアドレス配布装置１には到達しない。この結果、ＩＰアドレス配布装置２のみがＩＰアドレスの割り当てを行い、端末１２はＩＰアドレス配布装置２の送信するＩＰアドレス配布信号を受信する。なお、ＩＰアドレス配布装置２の送信するＩＰアドレス配布信号は、論理ポート番号が６７なのでスイッチ７の物理ポート１４を通過しない。そのため、スイッチ３、４、５または６に接続された端末（図示した端末９，１０など）で受信されることはない。

なお、図１に示したＩＰアドレス配布システムのスイッチ６を削除し、スイッチ４の物理ポート１３とスイッチ７の物理ポート１４を直接接続するようにしても構わない。また、スイッチ４の物理ポート１３とスイッチ７の物理ポート１４で論理ポート番号６７および６８の信号を遮断するのではなく、スイッチ６の物理ポートのうち、スイッチ４との接続に使用している物理ポート、およびスイッチ７との接続に使用している物理ポートにおいて上記信号を遮断する（これらの物理ポートには論理ポート番号６７および６８の信号を送信しない）ようにしてもよい。

また、本実施の形態のＩＰアドレス配布システムにおけるＩＰアドレス配布装置と端末とのＩＰアドレス配布の仕組みとして、ＩＰアドレス配布装置はＤＨＣＰサーバの動作、端末はＤＨＣＰクライアントの動作とすることも可能である。

本実施の形態ではＩＰアドレス配布装置が２台の場合について説明したが、３台以上とすることも可能である。ＩＰアドレス配布装置が３台以上の場合も同様に、各端末からのＩＰアドレス要求信号が複数のＩＰアドレス配布装置に到達しないように（１台のＩＰアドレス配布装置のみに到達するように）、一部のスイッチの物理ポートにおいて論理ポート番号６７および６８の信号を遮断すればよい。

このように、本実施の形態のＩＰアドレス配布システムは、複数のスイッチ（イーサネットスイッチ）により構成されたネットワークと、それぞれ異なるスイッチに接続された複数のＩＰアドレス配布装置とを含み、一部のスイッチの物理ポートにおいて論理ポート番号６８の信号を遮断することにより、端末からのＩＰアドレス要求信号が１台のＩＰアドレス配布装置にのみ到達するようにした。これにより、単一ネットワーク内のネットワーク機器をグループ化してグループごとにＩＰアドレスの管理・配布を行うことができる。また、論理ポート番号６８の信号（ＩＰアドレス要求信号）を遮断する物理ポートにおいては、論理ポート番号６７の信号もあわせて遮断するので、ＩＰアドレス要求信号に対する応答信号であるＩＰアドレス配布信号が不必要に転送されてしまうのを防止できる。

実施の形態２．
図３は、実施の形態２のＩＰアドレス配布システムの構成例を示す図である。図３においては、実施の形態１のＩＰアドレス配布システム（図１参照）と同じ構成要素に同じ符号を付している。本実施の形態では実施の形態１のＩＰアドレス配布システムと共通する部分の説明を省略する。図示したように、本実施の形態のＩＰアドレス配布システムは、実施の形態１のＩＰアドレス配布システムに対してＩＰアドレス配布装置１５および１６を追加した構成となっている。ＩＰアドレス配布装置１５はスイッチ３と接続され、ＩＰアドレス配布装置１６はスイッチ８と接続されている。ＩＰアドレス配布装置１，２、スイッチ３〜８、および端末９〜１２の接続関係は実施の形態１と同様である。また、スイッチ４の物理ポート１３、およびスイッチ７の物理ポート１４では、実施の形態１と同様に、論理ポート番号６７の信号および論理ポート番号６８の信号を遮断する。そのため、スイッチ３、４または５に接続されている装置（ＩＰアドレス配布装置１，１５および端末９，１０）から送信された信号のうち、論理ポート番号６７の信号および論理ポート番号６８の信号は、スイッチ７または８に接続されている装置（ＩＰアドレス配布装置２，１６および端末１１，１２）に到達しない。同様に、スイッチ７または８に接続されている装置から送信された信号のうち、論理ポート番号６７の信号および論理ポート番号６８の信号は、スイッチ３、４または５に接続されている装置に到達しない。

本実施の形態のＩＰアドレス配布システムを適用した場合において端末のＩＰアドレスを決定する手順を図４のシーケンス図を用いて説明する。本実施の形態のＩＰアドレス配布システムでは、ＩＰアドレス要求信号が２台のＩＰアドレス配布装置に到達する。そのため、これら２台のＩＰアドレス配布装置が管理するＩＰアドレス（ＩＰアドレス要求信号を受信した場合にその送信元の装置に割り当てるＩＰアドレス）の範囲が重ならないように設定しておく。

図示したように、端末は論理ポート番号６８のブロードキャストでＩＰアドレス要求信号をネットワーク内にあるＩＰアドレス配布装置に要求する。このＩＰアドレス要求信号が到達する２台のＩＰアドレス配布装置の一方である第１のＩＰアドレス配布装置は、ＩＰアドレス要求信号を受信した場合、ＩＰアドレスを決定後、論理ポート番号６７のＩＰアドレス配布信号により、端末にＩＰアドレスを配布する。また、２台のＩＰアドレス配布装置のもう一方である第２のＩＰアドレス配布装置も同様に、ＩＰアドレス要求信号を受信した場合、ＩＰアドレスを決定後、論理ポート番号６７のＩＰアドレス配布信号により、端末にＩＰアドレスを配布する。端末は、第１のＩＰアドレス配布装置からのＩＰアドレス配布信号と、第２のＩＰアドレス配布装置からのＩＰアドレス配布信号の両方を受信した場合、第１のＩＰアドレス配布装置からのＩＰアドレス配布信号で通知されたＩＰアドレスを使用することに決定し、ＩＰ通信を開始する。また、端末は、ＩＰアドレス要求信号を送信後、一定時間以内に、片方のＩＰアドレス配布装置のみからＩＰアドレス配布信号を受信した場合、受信したＩＰアドレス配布信号で通知されたＩＰアドレスを使用することに決定し、ＩＰ通信を開始する。また、端末は、ＩＰアドレス要求信号を送信後、一定時間以内にＩＰアドレス配布信号を受信しなかった場合、ＩＰアドレス要求信号を再送信する。２台のＩＰアドレス配布装置のうち、どちらを第１のＩＰアドレス配布装置とするかは、例えば、ＩＰアドレス配布信号を先に送信してきたＩＰアドレス配布装置とすればよい。

本実施の形態のＩＰアドレス配布システムによるＩＰアドレス決定手順を説明する。ここでは、一例として、端末９が図４のシーケンスに沿ってＩＰアドレスの割り当てを受ける場合の手順を説明する。

端末９は、スイッチ３〜８により構成されたネットワークに接続した場合、論理ポート番号６８のブロードキャストでＩＰアドレス要求信号をスイッチ３に送信する。ＩＰアドレス要求信号はブロードキャストなので、スイッチ３、４および５を経由してＩＰアドレス配布装置１に到達する。また、スイッチ３を経由してＩＰアドレス配布装置１５にも到達する。しかし、スイッチ４とスイッチ６の間では論理ポート番号６８が遮断されているので、ＩＰアドレス要求信号はスイッチ６に到達できず、この結果、ＩＰアドレス配布装置２および１６には到達しない。そのため、端末９はＩＰアドレス配布装置１が送信したＩＰアドレス配布信号とＩＰアドレス配布装置１５が送信したＩＰアドレス配布信号の双方を受信する。端末９は、このＩＰアドレス配布信号を受信後、先に受信したＩＰアドレス配布信号により通知されたＩＰアドレスを選択し設定する。この後、端末９は、ＩＰ通信を開始する。

このように、本実施の形態のＩＰアドレス配布システムにおいては、端末の送信するＩＰアドレス要求信号が複数のＩＰアドレス配布装置に到達可能なので、片方のＩＰアドレス配布装置が故障した場合や片方のＩＰアドレス配布装置への到達経路で障害があった場合などの障害発生時においても、端末はＩＰアドレスの配布を受けてＩＰ通信を開始できる。また、実施の形態１と同様に、一部のスイッチの物理ポートにおいて論理ポート番号６７の信号および論理ポート番号６８の信号を遮断するので、ネットワーク機器をグループ化してグループごとにＩＰアドレスの管理・配布を行うことができる。

実施の形態３．
実施の形態３のＩＰアドレス配布システムについて説明する。なお、システムの構成は実施の形態２と同様とする（図３参照）。また、スイッチ４の物理ポート１３、およびスイッチ７の物理ポート１４では、実施の形態１，２と同様に、論理ポート番号６７の信号および論理ポート番号６８の信号を遮断するものとする。本実施の形態では実施の形態２と異なる部分について説明する。

図５は、本実施の形態のＩＰアドレス配布システムで使用するＩＰアドレス要求信号の構成例を示す図である。図示したように、ＩＰアドレス要求信号は、送信先アドレス、送信元アドレス、論理ポート番号及び送信元固有情報から構成される。送信先アドレスにはネットワーク全体（ブロードキャスト）を指定するアドレス値が設定される。送信元アドレスにはＩＰアドレス要求信号を送信する端末のアドレスが設定される。なお、各装置（ＩＰアドレス配布装置，端末）はネットワーク内の信号の内、送信先アドレスが自分のアドレスを示す信号及び送信先アドレスがネットワーク全体を指定するアドレス値の信号を受信する。ＩＰアドレス要求信号の場合、既に説明したように、論理ポート番号には「６８」が設定される。送信元固有情報は、ＩＰアドレス要求信号の送信元を特定するための情報であり、送信元の装置（端末）を一意に示す情報である。この送信元固有情報には、機種名（端末の装置種別を示す情報）や装置番号（端末の装置個体情報）などを設定する。例えば、論理ポート番号６７，６８の信号の到達範囲内に１台だけ存在する機種の場合、機種名のみを設定する。論理ポート番号６７，６８の信号の到達範囲内に複数台存在する機種の場合には機種名および装置番号を設定する。本実施の形態のＩＰアドレス配布装置は、ＩＰアドレス要求信号の送信元固有情報に対応してＩＰアドレスを配布することを特徴とする。

本実施の形態のＩＰアドレス配布システムを適用した場合において端末のＩＰアドレスを決定する手順を図４のシーケンス図を用いて説明する。各ＩＰアドレス配布装置（第１のＩＰアドレス配布装置，第２のＩＰアドレス配布装置）は、ＩＰアドレス要求信号の送信元固有情報に対応してＩＰアドレスを配布する仕組みを有し、送信元固有情報に同じ情報が設定されているＩＰアドレス要求信号を受信した場合、同じＩＰアドレスを配布する。すなわち、各ＩＰアドレス配布装置は、ある端末からのＩＰアドレス要求信号を受信した場合、それに対するＩＰアドレス配布信号において同じＩＰアドレスを配布する。各ＩＰアドレス配布装置が同じＩＰアドレスを配布する方法としては、例えば、各ＩＰアドレス配布装置は、端末の種類（機種）ごとに、割り当てるＩＰアドレスの範囲を予め決めておき、ＩＰアドレス要求信号を受信した場合には、その時点で空いている（割り当て済みではない）ＩＰアドレスの中の最小値を割り当てるようにすればよい。

本実施の形態を適用した場合、実施の形態２を適用した場合と比較して、ＩＰアドレスの効率的な運用が実現できる。実施の形態２においては、各ＩＰアドレス配布装置が、同じ端末からのＩＰアドレス要求に対してそれぞれ異なる値のＩＰアドレスを配布するように構成しているので、端末に割り当て可能なＩＰアドレスの総数が、ＩＰアドレス配布装置の数に応じて少なくなる。これに対して、本実施の形態においては、端末に割り当て可能なＩＰアドレスの総数がＩＰアドレス配布装置の数によらず一定となる。

なお、各ＩＰアドレス配布装置は、空いているＩＰアドレス（または割り当て済みのＩＰアドレス）の情報を所定のタイミングで交換するなどして情報の同期をとるようにしてもよい。これにより、同じ端末に同じＩＰアドレスを配布する処理をより確実に行うことができる。

このように、本実施の形態のＩＰアドレス配布システムにおいて、各ＩＰアドレス配布装置は、ＩＰアドレス要求信号の送信元固有情報に対応してＩＰアドレスの配布処理を行うこととしたので、実施の形態１，２と同様の効果を得ることができるとともに、ＩＰアドレスの効率的な運用を実現できる。また、機種毎にＩＰアドレスの管理・配布を行うことができる。例えば、本実施の形態のＩＰアドレス配布システムを列車に適用した場合、ブレーキ装置や空調装置、案内表示装置など、同じ種類の装置群ごとに、予め決定しておいたそれぞれ異なる範囲のＩＰアドレスを配布できる。

本実施の形態では、実施の形態２で説明したＩＰアドレス配布システムにおいて、送信元固有情報を含んだＩＰアドレス要求信号を使用する場合を示したが、実施の形態１で説明したＩＰアドレス配布システムにおいて送信元固有情報を含んだＩＰアドレス要求信号を使用し、機種毎にＩＰアドレスの管理・配布を行えるようにしてもよい。

実施の形態４．
図６は、実施の形態４のＩＰアドレス配布システムの構成例を示す図である。本実施の形態のＩＰアドレス配布システムは、ＩＰアドレス配布装置２１および２２と、スイッチ２３〜２６とを含んで構成されている。ＩＰアドレス配布装置２１はスイッチ２３に接続されており、ＩＰアドレス配布装置２２はスイッチ２５に接続されている。スイッチ２３はスイッチ２４に接続され、スイッチ２４はスイッチ２３および２５に接続されている。スイッチ２５はスイッチ２４および２６に接続されており、スイッチ２６はスイッチ２５に接続されている。また、スイッチ２４には端末２７および２８が接続され、スイッチ２５には端末２９が接続されている。端末２７〜２９は、実施の形態１で示した端末と同様の動作を実施してＩＰアドレスの割り当てを受ける。

また、スイッチ２４の物理ポートのうち、スイッチ２５との接続に使用している物理ポートにおいて、論理ポート番号６７の信号および論理ポート番号６８の信号を遮断する。スイッチ２５の物理ポートのうち、スイッチ２４との接続に使用している物理ポートにおいて、論理ポート番号６７に信号および論理ポート番号６８の信号を遮断する。

上記のような構成を適用したことにより、端末２７が送信した論理ポート番号が６８のＩＰアドレス要求信号は、ＩＰアドレス配布装置２１には到達する。しかし、ＩＰアドレス要求信号は、スイッチ２４の物理ポートのうち、スイッチ２５との接続に使用している物理ポートを通過できないので、ＩＰアドレス配布装置２２には到達しない。この結果、端末２７は、ＩＰアドレス配布装置２１から配布されたＩＰアドレスを使用する。

これに対して、端末２９が送信した論理ポート番号が６８のＩＰアドレス要求信号は、ＩＰアドレス配布装置２２には到達する。しかし、ＩＰアドレス要求信号は、スイッチ２５の物理ポートのうち、スイッチ２４との接続に使用している物理ポートを通過できないので、ＩＰアドレス配布装置２１には到達しない。この結果、端末２９は、ＩＰアドレス配布装置２２から配布されたＩＰアドレスを使用する。

このように、図６に示した構成のシステムに対しても実施の形態１と同様の手法を適用することができ、ネットワーク機器をグループ化してグループごとにＩＰアドレスの管理・配布を行うことが可能となる。

実施の形態５．
図７は、実施の形態５のＩＰアドレス配布システムの構成例を示す図である。本実施の形態のＩＰアドレス配布システムは、ＩＰアドレス配布装置３１〜３３と、スイッチ３４〜３６とを含んで構成されていている。ＩＰアドレス配布装置３１はスイッチ３４に接続され、ＩＰアドレス配布装置３２はスイッチ３５に接続され、ＩＰアドレス配布装置３３はスイッチ３６に接続されている。スイッチ３４はスイッチ３５に接続され、スイッチ３５はスイッチ３４および３６に接続されている。スイッチ３６はスイッチ３５に接続されている。また、スイッチ３４〜３６には、端末３７〜３９がそれぞれ接続されている。また、各スイッチにおいて、他のスイッチとの接続に使用している物理ポートでは、論理ポート番号６７の信号および論理ポート番号６８の信号を遮断する。これにより、同じスイッチに接続された端末を１つのグループとして扱い、グループごとにＩＰアドレスの管理・配布を行うことができる。

このように、本実施の形態のＩＰアドレス配布システムでは、各スイッチにＩＰアドレス配布装置を接続し、各スイッチにおいては他のスイッチとの接続に使用している物理ポートで論理ポート番号６７の信号および論理ポート番号６８の信号を遮断することとした。これにより、実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、ＩＰアドレス配布装置をスイッチに内蔵させて一体化することができる。

実施の形態６．
図８は、実施の形態６のＩＰアドレス配布システムの構成例を示す図である。このＩＰアドレス配布システムは、実施の形態４で示した構成のＩＰアドレス配布システム（図６参照）を複数の車両からなる列車に設置したものである。図８では、実施の形態４のＩＰアドレス配布システムと同じ構成要素に同じ符号を付している。また、ＩＰアドレス配布装置２１、スイッチ２３，２４、および端末２７，２８を１号車に配置し、ＩＰアドレス配布装置２２、スイッチ２５，２６、および端末２９を２号車に配置している。

１号車に設置されたＩＰアドレス配布装置２１は、１号車で使用する端末のＩＰアドレスを管理・配布する。また、２号車に設置されたＩＰアドレス配布装置２２は、２号車で使用する端末のＩＰアドレスを管理・配布する。

そのため、１号車に設置されたスイッチと２号車に設置されたスイッチを接続するそれぞれの物理ポートは、ＩＰアドレス配布で使用する論理ポート番号の信号を遮断している。具体的には、スイッチ２４の物理ポートのうち、スイッチ２５との接続に使用している物理ポートにおいて、論理ポート番号６７の信号および論理ポート番号６８の信号を遮断する。また、スイッチ２５の物理ポートのうち、スイッチ２４との接続に使用している物理ポートにおいて、論理ポート番号６７の信号および論理ポート番号６８の信号を遮断する。

本実施の形態においては、端末２７および２９を列車内にあるブレーキ装置として説明を行う（以降、端末２７をブレーキ装置２７、端末２９をブレーキ装置２９と記述する）。ブレーキ装置２７は、ＩＰアドレスを取得する場合、ＩＰアドレス要求信号を送信する。このとき、論理ポート番号６８のブロードキャストでＩＰアドレス要求信号を送信する。ＩＰアドレス配布装置２１は１号車に設置されているので、ブレーキ装置２７のＩＰアドレス要求信号を受信した場合、１号車のブレーキ装置用のＩＰアドレスを配布する。この結果、ブレーキ装置２７は、１号車ブレーキ装置用のＩＰアドレスを使用することができる。

なお、ブレーキ装置２７は、自身がブレーキ装置であることを示す情報を設定したＩＰアドレス要求信号を送信する。ブレーキ装置であることを示す情報は、例えば、図５に示した送信元固有情報に設定する。また、ブレーキ装置用のＩＰアドレスは予め決定されており、ＩＰアドレス配布装置２１は、ブレーキ装置２７から送信されたＩＰアドレス要求信号を受信した場合、ブレーキ装置用のＩＰアドレスをＩＰアドレス配布信号にて通知する。

ブレーキ装置２９も同様に、ＩＰアドレスを取得する場合、ＩＰアドレス要求信号を送信する。このとき、論理ポート番号６８のブロードキャストでＩＰアドレス要求信号を送信する。ＩＰアドレス配布装置２９は２号車に設置されているので、ブレーキ装置２９のＩＰアドレス要求信号を受信した場合、２号車のブレーキ装置用のＩＰアドレスを配布する。この結果、ブレーキ装置２９は、２号車ブレーキ装置用のＩＰアドレスを使用することができる。

このように、本実施の形態では、列車の各車両にＩＰアドレス配布装置を設置し、他の車両に設置されているスイッチと接続されているスイッチは、他の車両に設置されているスイッチが接続されている物理ポートにおいて、論理ポート番号６７の信号および論理ポート番号６８の信号を遮断することとした。これにより、各号車に設置された端末に対して、号車番号（車両）に依存した体系でＩＰアドレスを配布することができる。また、ＩＰアドレス要求信号に装置種別を示す情報（ブレーキ装置を示す情報など）を設定することとしたので、ＩＰアドレスを要求している装置の種類に応じたＩＰアドレス割り当てを実現できる。

なお、本実施の形態では、号車番号の違うスイッチ間接続に使用する物理ポートに対して論理ポート番号６７および６８の信号遮断を設定する場合の例について説明したが、号車の内部で機能分担がある場合には、さらに、号車内部に論理ポート番号の遮断を設定することも可能である。もちろん、号車内部においてのみ論理ポート番号の遮断を設定しても構わない（異なる車両に設定されたスイッチとの接続ポートにおいて信号を遮断することは必須ではない）。また、３両編成以上の場合に、号車番号の違うスイッチ間接続に使用する各物理ポートの中の一部の物理ポートにおいてのみ、論理ポート番号６７および６８の信号遮断を設定し、複数の車両に設置されている端末を同一グループとしてＩＰアドレスの管理・配布を行うようにすることも可能である。

実施の形態７．
図９は、ＩＰアドレス配布システムを複数の車両からなる列車に設置した状態を示す図である。図９においては、実施の形態６で説明したＩＰアドレス配布システム（図８参照）と同じ構成要素に同じ符号を付している。本実施の形態では実施の形態６のＩＰアドレス配布システムと共通する部分の説明を省略する。

図示したように、本実施の形態のＩＰアドレス配布システムは、実施の形態６で説明したＩＰアドレス配布システムに対してＩＰアドレス配布装置４１および４２を追加した構成となっている。また、ＩＰアドレス配布装置４１は、１号車に設置され、スイッチ２４に接続されている。ＩＰアドレス配布装置４２は、２号車のスイッチ２６に接続されている。なお、実施の形態６と比較して、端末２７（ブレーキ装置）の接続先が異なる。

１号車に設置されたＩＰアドレス配布装置２１および４１は、１号車で使用する端末のＩＰアドレスを管理・配布する。２号車に設置されたＩＰアドレス配布装置２２および４２は、２号車で使用する端末のＩＰアドレスを管理・配布する。

そのため、他の車両に設置されているスイッチと接続されているスイッチ２４および２５では、自身が設置されている車両内の端末またはＩＰアドレス配布装置から送信された信号のうち、論理ポート番号６７の信号および論理ポート番号６８の信号が他の車両に設置されている各装置（ＩＰアドレス配布装置，端末）に到達しないように、これらの信号を他の車両に設置されているスイッチが接続されている物理ポートにおいて遮断する。

ＩＰアドレス配布装置２１および４１は、一方が実施の形態２で説明した第１のＩＰアドレス配布装置として動作し、他方が実施の形態２で説明した第２のＩＰアドレス配布装置として動作する。また、ＩＰアドレス配布装置２２および４２は、一方が実施の形態２で説明した第１のＩＰアドレス配布装置として動作し、他方が実施の形態２で説明した第２のＩＰアドレス配布装置として動作する。

本実施の形態のＩＰアドレス配布システムは、上記の構成を採用したので、実施の形態６と同じように各号車に設置された端末に対して、号車番号に依存した体系でＩＰアドレスを配布することが可能となる。さらに、片側のＩＰアドレス配布装置の故障時や片側のＩＰアドレス配布装置への伝送障害発生時においても、ＩＰアドレスを配布することが可能となり、障害耐性を向上させることができる。

なお、各ＩＰアドレス配布装置が実施の形態２で説明した第１または第２のＩＰアドレス配布装置として動作するものとして説明したが、実施の形態３で説明した第１または第２のＩＰアドレス配布装置として動作するものとしてもよい。

実施の形態１〜５のＩＰアドレス配布システムは、全て、複数の車両からなる列車に設置可能である。

以上のように、本発明にかかるＩＰアドレス配布システムは、ネットワークの物理的な構成を考慮してＩＰアドレスの管理と割り当てを行う必要がある場合に有用である。

１，２，１５，１６，２１，２２，３１，３２，３３，４１，４２ＩＰアドレス配布装置
３〜８，２３〜２６，３４〜３６イーサネットスイッチ（Switch）
９〜１２，２７〜２９，３７〜３９端末
１３，１４物理ポート

Claims

複数のスイッチ装置により形成されたネットワーク、および当該ネットワークに接続された複数のＩＰアドレス配布装置を備え、
前記複数のスイッチ装置は２つ以上のグループにグループ化されており、
前記スイッチ装置は、ＩＰアドレスの割り当てを要求する端末から送信されたＩＰアドレス要求信号を他グループのスイッチ装置が接続されている物理ポートにおいて遮断することを特徴とするＩＰアドレス配布システム。
同じグループのスイッチ装置同士が形成するネットワークであるサブネットワークに１台以上のＩＰアドレス配布装置が接続されていることを特徴とする請求項１に記載のＩＰアドレス配布システム。
前記ＩＰアドレス要求信号を遮断する物理ポートにおいては、ＩＰアドレス要求信号に対する応答信号であるＩＰアドレス配布信号も遮断することを特徴とする請求項１に記載のＩＰアドレス配布システム。
前記サブネットワークの各々にＩＰアドレス配布装置が１台ずつ接続されていることを特徴とする請求項２に記載のＩＰアドレス配布システム。
２台以上のＩＰアドレス配布装置が同じサブネットワークに接続されている場合、当該サブネットワークに接続されている各ＩＰアドレス配布装置は、送信元端末が同じＩＰアドレス要求信号をそれぞれ受信すると、それぞれ異なるＩＰアドレスを配布することを特徴とする請求項２に記載のＩＰアドレス配布システム。
２台以上のＩＰアドレス配布装置が同じサブネットワークに接続されている場合、当該サブネットワークに接続されている各ＩＰアドレス配布装置は、同じＩＰアドレスを管理し、かつ各ＩＰアドレスの割り当て状況の情報を他のＩＰアドレス配布装置との間で共有し、送信元端末が同じＩＰアドレス要求信号をそれぞれ受信すると、同じＩＰアドレスを配布することを特徴とする請求項２に記載のＩＰアドレス配布システム。
前記ＩＰアドレス要求信号は送信元端末の装置種別情報を含み、
前記ＩＰアドレス配布装置は、装置種別ごとに異なる範囲のＩＰアドレスを配布することを特徴とする請求項１に記載のＩＰアドレス配布システム。
前記ネットワークを列車内に構築されたネットワークとすることを特徴とする請求項１に記載のＩＰアドレス配布システム。
前記スイッチ装置は、設置されている車両に基づいてグループ化されていることを特徴とする請求項８に記載のＩＰアドレス配布システム。
同一車両に設置されているスイッチ装置を同一グループとしたことを特徴とする請求項８に記載のＩＰアドレス配布システム。