JP6286259B2

JP6286259B2 - ネットワーク機器、ネットワーク機器の制御プログラム

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Publication number: JP6286259B2
Application number: JP2014074645A
Authority: JP
Inventors: 幹也青山; 太郎梅嵜
Original assignee: Panasonic Industrial Devices SUNX Co Ltd
Current assignee: Panasonic Industrial Devices SUNX Co Ltd
Priority date: 2014-03-31
Filing date: 2014-03-31
Publication date: 2018-02-28
Anticipated expiration: 2034-03-31
Also published as: JP2015198304A

Description

本発明は、ネットワーク機器、ネットワーク機器の制御プログラムに関する。

従来、たとえば工場などにおいて、製造装置などの外部機器をシーケンス制御するためのコントローラが設置されている。複数のコントローラは、ネットワークにて互いに通信可能に接続されている（たとえば、特許文献１参照）。このようなコントローラ等のネットワーク機器は、各機器の識別番号を用いてデータやコマンド等を含むパケットを送受信する。

特開２０１２−１９５６５９号公報

ところで、上記のネットワークシステムにおいて、複数の機器に同じ識別番号が設定されるおそれがある。しかしながら、上記のネットワークシステムでは、マスター装置にてスレーブ装置におけるアドレス設定の異常を解消している。このため、マスター装置が設定されないネットワークシステムでは、上記のようなアドレス設定の異常が解消されないため、通信エラーが発生する。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、通信エラーの発生を抑制することにある。

上記課題を解決するネットワーク機器は、通信パケットにより他の機器との間で相互に通信可能なネットワーク機器であって、識別情報に基づいて、前記他の機器から受信した通信パケットを解析し、解析結果に応じて前記受信した通信パケットを処理し、前記他の機器に送信する通信パケットを生成する制御部を備え、前記制御部は、前記識別情報の競合を検出するための第１の通信パケットを生成し送信する第１のパケット生成部と、受信した通信パケットを解析し、前記第１の通信パケットに対する応答パケットの受信の有無に応じて、前記識別情報の競合を検出する第１のパケット検出部と、前記識別情報が競合しない場合に、前記他の機器に対して前記第１の通信パケットの送信を要求する第２の通信パケットを生成し送信する第２のパケット生成部と、受信した通信パケットを解析し、前記他の機器から前記第２の通信パケットの受信を検出する第２のパケット検出部と、前記第２のパケット検出部の検出結果に基づき、前記第２の通信パケットを受信した場合に前記第１のパケット生成部に対して前記第１の通信パケットの送信を要求する送信要求部と、前記第１のパケット検出部の検出結果に基づき、前記識別情報が競合する場合にその旨を通知する通知部とを備えた。

この構成によれば、ネットワーク機器は、先ず、第１の通信パケットを送信して自機器の識別情報の競合を確認する。その後、ネットワーク機器が第２の通信パケットを送信することで、ネットワークに接続された他の機器が第１の通信パケットにより識別情報の競合を確認する。たとえば、このネットワーク機器における識別情報の競合の確認が他の機器から遅れた場合、識別情報の競合を確認することができた範囲の機器でネットワークを構成するため、複数のネットワークが構成される。そして、ネットワーク機器が第２の通信パケットを送信することにより、各ネットワークの接続された他の機器が第１の通信パケットを送信して識別情報の競合を確認することが可能となる。

このように、このネットワーク機器が他の機器よりも第１の通信パケットによる識別情報の競合が遅れた場合であっても、第２の通信パケットを送信することで、他の機器が再度識別情報の競合を確認することで、１つのネットワークを構成する複数の機器における識別情報の競合が検出される。識別情報の競合は、ネットワークにおける通信エラーの要因の１つである。したがって、識別情報が競合したままで通信を行うことがなくなり、通信エラーの発生を抑制することができる。

また、このネットワーク機器は、他の機器から送信される第２の通信パケットに応答して第１の通信パケットを送信し、自機器の識別情報の競合を確認する。このため、第２の通信パケットを送信する他の機器よりも先に識別情報の競合の確認を終了した場合に、第２の通信パケットを送信する他の機器により接続された機器との間で再度識別情報の競合を確認することができる。このため、競合したままで通信を行うことがなくなり、通信エラーの発生を抑制することができる。そして、識別情報が競合する機器をネットワーク機器の操作者等によって容易に確認することができる。このため、識別情報の競合を容易に解消することが可能となる。

上記のネットワーク機器において、前記他の機器と接続される複数の接続ポートを備え、前記第１のパケット生成部は、前記第２の通信パケットを受信した前記接続ポートから前記第１の通信パケットを送信することが好ましい。

この構成によれば、第２の通信パケットを受信するとき、このネットワーク機器は第１の通信パケットにより識別情報の競合を確認して１つのネットワークを構成している。第２の通信パケットは、このネットワークに対して新たに接続される機器から送信される。したがって、新たに接続される機器に対して識別情報の競合を確認すればよい。このため、第２の通信パケットを受信した接続ポートからのみ第１の通信パケットを送信することで、通信パケットの無駄な送信を防ぐことができる。そして、このネットワーク機器は、送信した第１の通信パケットに対する応答を確認しなければならないため、その確認に要する時間が、第２の通信パケットを受信した接続ポートからのみ第１の通信パケットを送信することで短くなる。したがって、識別情報の競合の確認に要する時間を短縮することができる。

上記のネットワーク機器において、前記制御部は、前記第１のパケット検出部の検出結果に基づき、前記識別情報が競合する場合に新たな識別情報を設定する設定部を備えることが好ましい。

この構成によれば、識別情報が競合するネットワーク機器が新たな識別情報を設定することで、ネットワーク機器の操作者等の作業を必要とせず、識別情報の競合を容易に解消することが可能となる。

上記課題を解決するネットワーク機器の制御プログラムを実行する制御は、識別情報に基づいて、他の機器から受信した通信パケットを解析し、解析結果に応じて前記受信した通信パケットを処理し、前記他の機器に送信する通信パケットを生成し、前記識別情報の競合を検出するための第１の通信パケットを生成し送信し、受信した通信パケットを解析し、前記第１の通信パケットに対する応答パケットの受信の有無に応じて、前記識別情報の競合を検出し、前記識別情報が競合しない場合に、前記他の機器に対して前記第１の通信パケットの送信を要求する第２の通信パケットを生成し送信し、受信した通信パケットを解析し、前記他の機器から前記第２の通信パケットの受信を検出し、前記第２の通信パケットの検出結果に基づき、前記第２の通信パケットを受信した場合に前記第１のパケット生成部に対して前記第１の通信パケットの送信を要求し、前記第１の通信パケットの検出結果に基づき、前記識別情報が競合する場合にその旨を通知する。

この構成によれば、ネットワーク機器の制御プログラムでは、先ず、第１の通信パケットを送信して自機器の識別情報の競合を確認する。その後、ネットワーク機器が第２の通信パケットを送信することで、ネットワークに接続された他の機器が第１の通信パケットにより識別情報の競合を確認する。たとえば、このネットワーク機器における識別情報の競合の確認が他の機器から遅れた場合、識別情報の競合を確認することができた範囲の機器でネットワークを構成するため、複数のネットワークが構成される。そして、ネットワーク機器が第２の通信パケットを送信することにより、各ネットワークの接続された他の機器が第１の通信パケットを送信して識別情報の競合を確認することが可能となる。

また、このネットワーク機器の制御プログラムでは、他の機器から送信される第２の通信パケットに応答して第１の通信パケットを送信し、自機器の識別情報の競合を確認する。このため、第２の通信パケットを送信する他の機器よりも先に識別情報の競合の確認を終了した場合に、第２の通信パケットを送信する他の機器により接続された機器との間で再度識別情報の競合を確認することができる。このため、競合したままで通信を行うことがなくなり、通信エラーの発生を抑制することができる。そして、識別情報が競合する機器をネットワーク機器の操作者等によって容易に確認することができる。このため、識別情報の競合を容易に解消することが可能となる。

上記のネットワーク機器の制御プログラムにおいて、前記他の機器と接続される複数の接続ポートを備え、前記制御部は、前記第２の通信パケットを受信した前記接続ポートから前記第１の通信パケットを送信することが好ましい。

本発明によれば、通信エラーの発生を抑制することができる。

ネットワーク機器の概略ブロック図である。ネットワークシステムの概略図である。ネットワーク機器の機能を示す概略ブロック図である。競合検出に係る処理を示すフローチャートである。競合検出に係る処理を示すフローチャートである。ネットワーク機器間の通信を示すシーケンス図である。競合検出の説明図である。（ａ）〜（ｃ）は競合検出の説明図である。別のネットワーク機器を示す概略ブロック図である。

以下、一実施形態を説明する。
図２に示すように、ネットワークシステム１０は、複数（図において６つ）のネットワーク機器１１を有している。これらのネットワーク機器は、それぞれ２つの接続ポートＰ１，Ｐ２を有し、接続ポートＰ１，Ｐ２に接続されたケーブル１２を介して直列に、所謂デイジーチェーン接続されている。なお、以下の説明において、各ネットワーク機器１１を区別するために符号に「ａ」〜「ｆ」を付す場合がある。つまり、このネットワークシステム１０は、直列に接続されたネットワーク機器１１ａ〜１１ｆを含む。

図１に示すように、ネットワーク機器１１は、処理部２１を有している。ネットワーク機器１１は、たとえば工場などにおいて、製造装置等の外部機器をシーケンス制御するためにプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ：Programmable Logic Controller）である。処理部２１は、図示しない外部機器を制御する。なお、ネットワーク機器１１は、上記の外部機器、温度等の測定装置、画像処理装置、表示装置、等としてもよい。

また、ネットワーク機器１１は、他の機器との通信のために、制御部２２、記憶部２３、出力部２４、送受信部２５，２６、接続ポートＰ１，Ｐ２を有している。制御部２２は、所定の規格（たとえばイーサネット（登録商標））に準拠したプロトコルに基づいて、他の機器と通信する。

記憶部２３には、このネットワーク機器１１の識別情報（ＩＰアドレス等）や、このネットワーク機器１１の通信のための設定値が記憶される。制御部２２は、記憶部２３に格納された各種の情報を読み出し、内部のレジスタに設定する。

各接続ポートＰ１，Ｐ２はそれぞれ送受信部２５，２６に接続され、送受信部２５，２６は制御部２２に接続されている。制御部２２は、送受信部２５，２６を介して他のネットワーク機器との間でパケット（フレームとも呼ばれる）を送受信する。パケットは、送信元の識別情報、送信先の識別情報を含む。識別情報は、たとえば、ＭＡＣアドレス、ＩＰアドレス、等である。制御部２２は、レジスタに設定された識別情報に基づいて、受信したパケットが自機器に対するパケットか否かを判定する。制御部２２は、自機器に対するパケットの場合、そのパケットに含まれる各種の情報、データを処理する。たとえば、データ転送の場合、制御部２２は、受信したパケットに含まれるデータを処理部２１へ出力する。一方、受信したパケットが自機器に対するパケットでは無い場合、制御部２２は、受信した送受信部と異なる送受信部を介してそのパケットを送信する。たとえば、図２において、ネットワーク機器１１ａは、ネットワーク機器１１ｆを指定したパケットを送信する。ネットワーク機器１１ｂは、接続ポートＰ１から受信したパケットの識別情報にしたがって、そのパケットを接続ポートＰ２から出力する。同様に、ネットワーク機器１１ｃ〜１１ｅは、受信したパケットを接続ポートＰ２から送信する。これにより、ネットワーク機器１１ｆは、ネットワーク機器１１ａが送信した自機器宛のパケットを受信する。

また、送信先の識別情報は、全てのネットワーク機器を指定する情報の場合がある。このパケットの場合、各ネットワーク機器１１は、受信したパケットに対する処理を行うとともに、受信したパケットを送信する。

制御部２２は、受信したパケットに従ってネットワークの異常を検出する機能を有している。ネットワークの異常の１つは、各機器の識別情報（たとえばＩＰアドレス）が重複している、つまり複数のネットワーク機器に同じ値の識別情報が設定されている、所謂アドレス異常である。制御部２２は、アドレス異常を検出すると、出力部２４を制御する。出力部２４は、たとえば、ＬＥＤ等の表示素子、液晶パネルなどの表示装置、ブザー、等である。制御部２２は、出力部２４を介して、ネットワーク機器１１の操作者（ユーザ）やネットワーク管理者等にネットワーク異常（アドレス異常）を通知する。

図３は、制御部２２と送受信部２５，２６の構成を示すブロック図である。
送受信部２５は、受信処理部３１と送信処理部３２を含む。受信処理部３１と送信処理部３２は、図１に示す接続ポートＰ１に接続されている。受信処理部３１は、接続ポートＰ１から入力される信号を処理し、処理後の通信パケットを制御部２２の受信パケット解析部５１に出力する。送信処理部３２は、制御部２２の送信パケット生成部５２により生成された通信パケットを処理して図１に示す接続ポートＰ１から出力する。

同様に、送受信部２６は、受信処理部４１と送信処理部４２を含む。受信処理部４１と送信処理部４２は、図１に示す接続ポートＰ２に接続されている。受信処理部４１は、接続ポートＰ１から入力される信号を処理し、処理後の通信パケットを制御部２２の受信パケット解析部５１に出力する。送信処理部４２は、制御部２２の送信パケット生成部５２により生成された通信パケットを処理して図１に示す接続ポートＰ２から出力する。

受信パケット解析部５１は、受信した通信パケットを解析し、解析結果に応じてその通信パケットを処理する。通信パケットは送信先の識別情報と送信元の識別情報を含む。受信パケット解析部５１は、送信先の識別情報に基づいて、受信した通信パケットを解析し、その解析結果を送信パケット生成部５２に出力する。送信パケット生成部５２は、解析結果に基づいて、他の機器宛ての通信パケット、またはブロードキャストされた通信パケットを、通信パケットを受信したポートと異なるポートから送信するように、送信パケットを生成する。

また、受信パケット解析部５１は、競合検出部６１と、要求検出部６２を含む。競合検出部６１は、受信パケットの解析結果に基づいて、競合応答パケット（ＡＲＰ応答）を受信したか否かを検出し、その検出結果を出力する。通知部５６は、競合検出部６１の検出結果に基づいて、図１に示す出力部２４を制御し、アドレス異常（アドレス競合）を通知する。要求検出部６２は、受信パケットの解析結果に基づいて、検出要求パケット（第２の通信パケット）を受信したか否かを検出し、その検出結果を出力する。

設定部５３は、図１に示す記憶部２３から識別情報（ＩＰアドレス等）を読み出し、その識別情報を検出要求部５４と送信要求部５５に出力する。
検出要求部５４は、設定部５３により識別情報が設定されると、識別情報の競合を検出するための通信パケット（競合検出パケット（ＡＲＰ要求））（第１の通信パケット）を生成するための要求を送信パケット生成部５２に出力する。また、検出要求部５４は、受信パケット解析部５１の要求検出部６２から出力される検出結果に基づいて、競合検出パケット（ＡＲＰ要求）を生成するための要求を送信パケット生成部５２に出力する。

送信要求部５５は、設定部５３により識別情報が設定され、競合応答パケット（ＡＲＰ応答）を受信しない場合に、検出要求パケットを生成するための要求を送信パケット生成部５２に出力する。

送信パケット生成部５２は、競合検出パケット生成部７１と、検出要求パケット生成部７２を含む。競合検出パケット生成部７１は、検出要求部５４の要求に基づいて、送信先と送信元の識別情報に自機器の識別情報を設定した競合検出パケット（ＡＲＰ要求）を生成し、その競合検出パケットを送信処理部３２，４２に出力する。検出要求パケット生成部７２は、送信要求部５５の要求に基づいて、送信先の識別情報にブロードキャストのための情報を設定した検出要求パケットを生成し、その検出要求パケットを送信処理部３２，４２に出力する。

なお、図３に示す各ブロックは、制御部２２と送受信部２５，２６において、アドレス競合にかかる機能を示すものであり、他の機能のブロックが含まれる場合もある。また、図３に示すブロックを更に細分化した機能のブロックとしてもよいし、複数の機能を合わせて１つのブロックとしてもよい。

次に、ネットワーク機器１１における処理の流れを説明する。
図４，図５は、ネットワーク機器１１の制御部２２が実行する制御プログラムの流れの概略を示す。この制御プログラムは、制御部２２の記憶部（たとえば不揮発性メモリ）等に記憶されている。なお、この制御プログラムは、制御部２２に対して、ネットワークを通じて、またはこのネットワーク機器１１に接続された装置（たとえばパーソナルコンピュータ）から、またはハードディスク装置やメモリカードなどの可搬性を有する記憶媒体により書き込むこともできる。

先ず、電源投入時の処理を説明する。
図４に示すように、電源が投入されると、まず初期化処理を行う（ステップＳ１１）。この初期化処理において、記憶部２３から読み出したＩＰアドレスを設定する。

次に、自装置のＩＰアドレスを設定した競合検出パケット（ＡＲＰ要求）を、送受信部２５，２６を介してネットワークに接続されたすべての機器に対して送信する（ステップＳ１２）。

そして、競合応答パケット（ＡＲＰ応答）を受信したか否かを判定する（ステップＳ１３）。競合応答パケットを受信した場合（判定：ＹＥＳ）、出力部２４を駆動してＩＰアドレスが競合している旨を通知する（ステップＳ１４）。

一方、競合応答パケットを受信していない場合（判定：ＮＯ）、競合検出送信要求パケット（検出要求パケット：再検出パケット）を送信し（ステップＳ１５）、通常処理へ移行する（ステップＳ１６）。

次に、検出要求パケットの受信時における処理を説明する。
図５に示す処理は、たとえば図１に示す制御部２２に対して、検出要求パケットを受信した送受信部２５，２６から出力される信号（たとえば割り込み信号）に基づいて、実行される。

図５に示すように、検出要求パケットを受信すると（ステップＳ２１）、自装置のＩＰアドレスを設定した競合検出パケット（ＡＲＰ要求）をネットワークに接続されたすべての機器に対して送信する（ステップＳ２２）。

そして、競合応答パケット（ＡＲＰ応答）を受信したか否かを判定する（ステップＳ２３）。競合応答パケットを受信した場合（判定：ＹＥＳ）、出力部２４を駆動してＩＰアドレスが競合している旨を通知する（ステップＳ２４）。

一方、競合応答パケットを受信していない場合（判定：ＮＯ）、通常処理へ移行する（ステップＳ２５）。なお、この通常処理（ステップ２５）は、図４に示す通常処理（ステップＳ１６）と同じ処理である。

次に、上記した処理に応じた機器間の通信のシーケンスを説明する。なお、ここでは、識別情報（アドレス）が競合する２つの機器と、それらの間に介在される機器の間の通信シーケンスを説明する。なお、この説明において、識別情報を単に「アドレス」としたため、図２に示すネットワーク機器の符号と異なる符号を用いて説明する。

図６に示すように、ネットワーク機器８１には、アドレス「０１」が設定され、ネットワーク機器８２には、アドレス「０２」が設定され、ネットワーク機器８３には、アドレス「０１」が設定されている。なお、図６において、縦の二重線は、各機器が供給される電源に基づいて動作する期間を示す。つまり、機器８１，８３に対して、機器８２が遅れて動作する。

先ず、ネットワーク機器８１は、アドレス「０１」を含む競合検出パケット（ＡＲＰ要求）を送信する。このとき、ネットワーク機器８２は動作していないため、ネットワーク機器８１の競合検出パケット（ＡＲＰ要求）は、ネットワーク機器８３に到達しない。競合応答パケット（ＡＲＰ応答）を受信しないため、したがって、ネットワーク機器８１は、アドレス「０１」を確定する。

同様に、ネットワーク機器８３から送信されアドレス「０１」を含む競合検出パケット（ＡＲＰ要求）は、ネットワーク機器８１に到達しない。したがって、ネットワーク機器８３は、競合応答パケット（ＡＲＰ応答）を受信しないため、アドレス「０１」を確定する。

次に、ネットワーク機器８２は、電源投入に基づいて、ネットワーク機器８１，８３に対して、アドレス「０２」を含む競合検出パケット（ＡＲＰ要求）を送信する。ネットワーク機器８１，８３は、受信した競合検出パケットのアドレス「０２」がそれぞれのアドレス「０１」と一致しないため、競合応答パケット（ＡＲＰ応答）を送信しない。したがって、ネットワーク機器８２は、アドレス「０２」を確定する。

次いで、ネットワーク機器８２は、検出要求パケットを送信する。ネットワーク機器８３は、その検出要求パケットに基づいて、アドレス「０１」を含む競合検出パケット（ＡＲＰ要求）を送信する。なお、図では、ネットワーク機器８１，８２に対して競合検出パケット（ＡＲＰ要求）を送信するように矢印を示しているが、競合検出パケット（ＡＲＰ要求）は、全ての機器を指定した、所謂ブロードキャストにて送信される。したがって、ネットワーク機器８２は、ネットワーク機器８３からの競合検出パケット（ＡＲＰ要求）を、ネットワーク機器８１へ送信する。

同様に、ネットワーク機器８１は、検出要求パケットに基づいて、アドレス「０１」を含む競合検出パケット（ＡＲＰ要求）を送信する。ネットワーク機器８２は、ネットワーク機器８１からの競合検出パケット（ＡＲＰ要求）を、ネットワーク機器８３へ送信する。

ネットワーク機器８３は、受信した競合検出パケット（ＡＲＰ要求）のアドレス「０１」が自装置のアドレス「０１」と一致するため、競合応答パケット（ＡＲＰ応答）を送信する。ネットワーク機器８１は、競合応答パケットに基づいて、自機器と競合する識別情報が設定されたネットワーク機器８３の存在を認識する。

同様に、ネットワーク機器８１は、受信した競合検出パケット（ＡＲＰ要求）のアドレス「０１」が自装置のアドレス「０１」と一致するため、競合応答パケット（ＡＲＰ応答）を送信する。ネットワーク機器８３は、競合応答パケットに基づいて、自機器と競合する識別情報が設定されたネットワーク機器８１の存在を認識する。

次に、上記のネットワーク機器１１の作用を説明する。
図７に示すように、６つのネットワーク機器１１ａ〜１１ｆがケーブル１２により直列に接続（デイジーチェーン接続）されている。ネットワーク機器１１ａには、ＩＰアドレス「１９２．１６８．１．２」が設定されている。同様に、ネットワーク機器１１ｂ〜１１ｆには、図７に示すようにＩＰアドレスが設定されている。

今、ネットワーク機器１１ａ〜１１ｃ，１１ｅ，１１ｆの電源がオンされる。つまり、このネットワークシステムにおいて、ネットワーク機器１１ｄの電源がオフされている。
電源がオンされたネットワーク機器１１ａ〜１１ｃ，１１ｅ，１１ｆは、それぞれポートに対する機器の接続を認識し、機器が接続されたポートから競合検出パケット（「ＡＲＰ」と表記）を送信する。

このとき、ネットワーク機器１１ｄは、電源がオフしているため、競合検出パケット（ＡＲＰ）は伝達されない。つまり、ネットワーク機器１１ｃからネットワーク機器１１ｄに向かって送信された競合検出パケット（ＡＲＰ）は、ネットワーク機器１１ｅ，１１ｆに到達しない。したがって、ネットワーク機器１１ａ〜１１ｃによりアドレス競合が検出されず、１つのネットワークシステムとして構築される。

同様に、ネットワーク機器１１ｅからネットワーク機器１１ｄに向かって送信された競合検出パケット（ＡＲＰ）は、ネットワーク機器１１ａ〜１１ｃに到達しない。したがって、ネットワーク機器１１ｅ，１１ｆによりアドレス競合が検出されず、１つのネットワークシステムとして構築される。

次に、図８（ａ）に示すように、ネットワーク機器１１ｄの電源がオンされると、このネットワーク機器１１ｄは各接続ポートＰ１，Ｐ２から競合検出パケット（ＡＲＰ）を送信する。この競合検出パケット（ＡＲＰ）に含まれる送信先の識別情報（ＩＰアドレス）は、「１９２．１６８．１．５」であるため、他のネットワーク機器１１ａ〜１１ｃ，１１ｅ，１１ｆは、競合応答パケット（ＡＲＰ応答）を送信しない。したがって、ネットワーク機器１１ｄは、所定期間が経過した後、アドレス異常が無い（アドレス競合無し）と判定する。

次いで、図８（ｂ）に示すように、ネットワーク機器１１ｄは、２つの接続ポートＰ１，Ｐ２の何れか一方（図では接続ポートＰ２）から競合検出要求（検出要求パケット）を送信（ブロードキャスト）する。ネットワーク機器１１ｅ，１１ｆは、検出要求パケットを受信する。

そして、図８（ｃ）に示すように、検出要求パケットを受信したネットワーク機器１１ｅは、接続ポートＰ１，Ｐ２のそれぞれから競合検出パケット（ＡＲＰ）を送信する。この競合検出パケット（ＡＲＰ）は、ネットワーク機器１１ｅの識別情報であるＩＰアドレス「１９２．１６８．１．４」を含む。したがって、他のネットワーク機器１１ａ〜１１ｄ，１１ｆは、競合応答パケット（ＡＲＰ応答）を送信しない。このため、ネットワーク機器１１ｅは、アドレス異常（アドレス競合）は無いと判定する。

さらに、検出要求パケットを受信したネットワーク機器１１ｆは、接続ポートＰ１から競合検出パケット（ＡＲＰ）を送信する。この競合検出パケット（ＡＲＰ）は、ネットワーク機器１１ｅの識別情報であるＩＰアドレス「１９２．１６８．１．２」を含む。したがって、ネットワーク機器１１ａは、競合応答パケット（ＡＲＰ応答）を送信する。ネットワーク機器１１ｆは、ネットワーク機器１１ａの競合応答パケット（ＡＲＰ応答）を受信し、アドレス異常（アドレス競合）有りと判定し、その旨を通知する。

従来、競合検出パケット（ＡＲＰ要求）は、ネットワーク機器の電源投入時に送信される。したがって、図７に示すように、１つのネットワーク機器１１ｄの電源投入が遅れた場合、ネットワーク機器１１ａとネットワーク機器１１ｆの間のアドレス異常（アドレス競合）は検出されない。このため、ネットワーク機器１１ａ，１１ｆに対する通信にエラーが発生する。

これに対し、本実施形態では、電源が投入されたネットワーク機器１１ｄは、先ず、競合検出パケット（ＡＲＰ要求）を送信し、自機器の識別情報に対するアドレス異常（アドレス競合）を判定する。これにより、独立した２つのネットワークを接続するネットワーク機器１１におけるアドレス異常（アドレス競合）が無いことを確認する。その後、ネットワーク機器１１ｄは、検出要求パケットを送信する。ネットワーク機器１１ｅ，１１ｆは、検出要求パケットに基づいて、競合検出パケット（ＡＲＰ要求）を送信する。そして、ネットワーク機器１１ｆは、競合応答パケット（ＡＲＰ応答）に基づいて、アドレス異常（アドレス競合）を検出する。これにより、全てのネットワーク機器１１ａ〜１１ｆの電源を再投入することなく、アドレス異常（アドレス競合）を検出することができ、通信エラーの発生を抑制することができる。

なお、全てのネットワーク機器１１ａ〜１１ｆの電源を再投入した場合、電源の投入タイミングが競合検出パケット（ＡＲＰ要求）よりも遅れる場合がある。このような場合も、上記と同様に、従来ではアドレス異常（アドレス競合）を検出することができない。これに対し、本実施形態では、電源投入のタイミングずれが場合であれ、確実にアドレス異常（アドレス競合）を検出することができ、通信エラーの発生を抑制することができる。

上記したように、デイジーチェーン接続された複数のネットワーク機器１１ａ〜１１ｆにおいて、１つのネットワーク機器１１ｄの電源投入が遅れた場合、他のネットワーク機器１１ａ〜１１ｃとネットワーク機器１１ｅ，１１ｆは互いに独立した２つのネットワークを構成する。このように構築された２つのネットワークにおいて、アドレス異常（アドレス競合）は発生していない。このような場合、一方のネットワークを構成するネットワーク機器と、他方のネットワークを構成するネットワーク機器との間のアドレス競合を確認すればよい。つまり、一方のネットワークを構成するネットワーク機器のそれぞれがアドレス競合を確認すればよい。一部のネットワーク機器がアドレス競合を確認するために必要な時間は、接続された全てのネットワーク機器がアドレス競合を検出するために必要な時間と比べ、短い。したがって、短時間でアドレス競合の有無を確認することができる。

以上記述したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）ネットワーク機器１１の制御部２２は、受信パケット解析部５１、送信パケット生成部５２、送信要求部５５を有している。受信パケット解析部５１の競合検出部６１は、受信した通信パケットを解析し、競合検出パケットに対する競合応答パケット（ＡＲＰ応答）の受信の有無に応じて、識別情報の競合を検出する。送信パケット生成部５２の競合検出パケット生成部７１は、識別情報の競合を検出するための競合検出パケット（ＡＲＰ要求）を生成し送信する。送信パケット生成部５２の検出要求パケット生成部７２は、他の機器に対して競合検出パケットの送信を要求する検出要求パケットを生成し送信する。

ネットワーク機器１１は、先ず、競合検出パケットを送信して自機器の識別情報の競合を確認する。その後、ネットワーク機器１１が検出要求パケットを送信することで、ネットワークに接続された他の機器が競合検出パケットにより識別情報の競合を確認する。たとえば、このネットワーク機器１１における識別情報の競合の確認が他の機器から遅れた場合、識別情報の競合を確認することができた範囲の機器でネットワークを構成するため、複数のネットワークが構成される。そして、ネットワーク機器１１が検出要求パケットを送信することにより、各ネットワークの接続された他の機器が競合検出パケットを送信して識別情報の競合を確認することが可能となる。

このように、このネットワーク機器１１が他の機器よりも競合検出パケットによる識別情報の競合が遅れた場合であっても、検出要求パケットを送信することで、他の機器が再度識別情報の競合を確認することで、１つのネットワークを構成する複数の機器における識別情報の競合が検出される。識別情報の競合は、ネットワークにおける通信エラーの要因の１つである。したがって、識別情報が競合したままで通信を行うことがなくなり、通信エラーの発生を抑制することができる。

（２）制御部２２の受信パケット解析部５１は要求検出部６２を備えている。要求検出部６２は、受信した通信パケットを解析し、他の機器から検出要求パケットの受信を検出する。送信要求部５５は、要求検出部６２の検出結果に基づき、検出要求パケットを受信した場合に競合検出パケット生成部７１に対して競合検出パケットの送信を要求する。したがって、このネットワーク機器１１は、他の機器から送信される検出要求パケットに応答して競合検出パケットを送信し、自機器の識別情報の競合を確認する。このため、検出要求パケットを送信する他の機器よりも先に識別情報の競合の確認を終了した場合に、検出要求パケットを送信する他の機器により接続された機器との間で再度識別情報の競合を確認することができる。このため、競合したままで通信を行うことがなくなり、通信エラーの発生を抑制することができる。

（３）制御部２２は、競合検出部６１の検出結果に基づき、識別情報が競合する場合にその旨を通知する通知部５６を備えた。これにより、識別情報が競合する機器をネットワーク機器の操作者等によって容易に確認することができる。このため、識別情報の競合を容易に解消することが可能となる。

尚、上記各実施形態は、以下の態様で実施してもよい。
・上記実施形態に対し、制御部２２は、検出したアドレス異常にしたがって、ＩＰアドレスの設定を変更してもよい。たとえば、制御部２２は、ＡＲＰ要求の送信とそれに対する応答にしたがって未設定のＩＰアドレスを認識し、その未設定のＩＰアドレスを自機器のＩＰアドレスとして設定する。これにより、通信異常の発生を抑制することができる。

・上記実施形態において、図２では、複数のネットワーク機器１１（１１ａ〜１１ｆ）によりネットワークを構成したが、他の機器（ＨＵＢ，ＳＷＩＴＣＨ）等を接続してネットワークを構成してもよい。

・図２では、それぞれ２つの接続ポートＰ１，Ｐ２を有するネットワーク機器１１を接続してネットワークを構成したが、１つのポートを有するネットワーク機器、３つ以上のポートを有するネットワーク機器１１を接続してネットワークを構成してもよい。

・上記実施形態では、図２に示すように、複数（６つ）のネットワーク機器１１を直列接続（デイジーチェーン接続）してネットワークを構成したが、他の接続形態（スター、ツリー）のネットワークを構成してもよい。

・上記実施形態では、図８（ｂ）に示すように、ネットワーク機器１１ｄが接続ポートＰ２から競合検出要求（検出要求パケット）を送信したが、接続ポートＰ１から競合検出要求を送信してもよい。また、両接続ポートＰ１，Ｐ２から競合検出要求を送信してもよい。

・上記実施形態では、図８（ｃ）に示すように、競合検出要求を受信したネットワーク機器１１ｅが両接続ポートＰ１，Ｐ２から競合検出パケット（ＡＲＰ要求）を送信した。これに対し、競合検出要求を受信した接続ポートＰ１のみから競合検出パケット（ＡＲＰ要求）を送信するようにしてもよい。図７に示すように、ネットワーク機器１１ｄの電源が投入されていないとき、ネットワーク機器１１ｅは、ネットワーク機器１１ｆに対して競合検出パケット（ＡＲＰ要求）を送信し、アドレス異常（アドレス競合）が無いことを確認している。したがって、新たに接続されたネットワーク機器に対してアドレス異常（アドレス競合）を確認すればよい。したがって、検出要求パケットを受信した接続ポートからのみ競合検出パケットを送信することで、通信パケットの無駄な送信を防ぐことができる。

また、両接続ポートＰ１，Ｐ２から競合検出パケットを送信した場合、それぞれの接続ポートＰ１，Ｐ２における競合応答パケットの受信を確認しなければならないので、確認に時間を要する場合がある。したがって、一方の接続ポートＰ１のみから競合検出パケットを送信することで、アドレス異常の確認に要する時間を短縮することが可能となる。また、一方の接続ポートＰ１のみから競合検出パケットを送信することで、その接続ポートＰ１における競合応答パケットの受信を確認すればよく、確認のための処理を簡略化することが可能となる。

・上記実施形態に対し、検出要求パケットの出力条件を適宜変更してもよい。
たとえば、図９に示すネットワーク機器９１の制御部９２は、接続検出部９３を有している。この接続検出部９３は、各接続ポートＰ１，Ｐ２に対するケーブルの接続を検出し、検出結果を出力する。送信要求部５５は、接続検出部９３の検出結果に基づいて、検出要求パケットの送信を送信パケット生成部５２に対して要求する。たとえば独立した２つのネットワークが構成され、一方のネットワークを構成するネットワーク機器と、他方のネットワークを構成するネットワーク機器とをケーブルにより互いに接続する。このような場合、接続検出部９３がケーブルによる接続を検出して検出要求パケットを送信することにより、１つのネットワークを構成したネットワーク機器におけるアドレス異常（アドレス競合）を容易に検出することが可能となる。

・上記実施形態に対し、図３に示す設定部５３が、検出結果に基づいて識別情報（ＩＰアドレス）を変更してもよい。たとえば、設定部５３は、図１に示す記憶部２３から読み出した識別情報（ＩＰアドレス）に所定値（たとえば「１」）を加算して生成した新たな識別情報を検出要求部５４に設定し、検出要求部５４は、その設定に基づいて、送信パケット生成部５２に対する要求を出力する。そして、送信パケット生成部５２は、設定された識別情報に従って生成した競合検出パケットを送信する。この新たに設定した識別情報が競合しない場合、その識別情報を図１に示す記憶部２３に格納することで、識別情報の設定にネットワーク機器の操作者等の作業を必要とせず、手間を省くことができ、外部機器等を制御することができる。さらに、次の電源投入時におけるアドレス異常（アドレス競合）を防止することができ、電源投入時における処理に要する時間の短縮を図ることができる。

１１，１１ａ〜１１ｆ…ネットワーク機器、２２…制御部、２４…出力部、５３…設定部、５５…送信要求部、５６…通知部、６１…競合検出部（第１のパケット検出部）、６２…要求検出部（第２のパケット検出部）、７１…競合検出パケット生成部（第１のパケット生成部）、７２…検出要求パケット生成部（第２のパケット生成部）、Ｐ１，Ｐ２…接続ポート。

Claims

通信パケットにより他の機器との間で相互に通信可能なネットワーク機器であって、
識別情報に基づいて、前記他の機器から受信した通信パケットを解析し、解析結果に応じて前記受信した通信パケットを処理し、前記他の機器に送信する通信パケットを生成する制御部を備え、
前記制御部は、
前記識別情報の競合を検出するための第１の通信パケットを生成し送信する第１のパケット生成部と、
受信した通信パケットを解析し、前記第１の通信パケットに対する応答パケットの受信の有無に応じて、前記識別情報の競合を検出する第１のパケット検出部と、
前記識別情報が競合しない場合に、前記他の機器に対して前記第１の通信パケットの送信を要求する第２の通信パケットを生成し送信する第２のパケット生成部と、
受信した通信パケットを解析し、前記他の機器から前記第２の通信パケットの受信を検出する第２のパケット検出部と、
前記第２のパケット検出部の検出結果に基づき、前記第２の通信パケットを受信した場合に前記第１のパケット生成部に対して前記第１の通信パケットの送信を要求する送信要求部と、
前記第１のパケット検出部の検出結果に基づき、前記識別情報が競合する場合にその旨を通知する通知部と、
を備えたこと、を特徴とするネットワーク機器。
前記他の機器と接続される複数の接続ポートを備え、
前記第１のパケット生成部は、前記第２の通信パケットを受信した前記接続ポートから前記第１の通信パケットを送信すること、を特徴とする請求項１に記載のネットワーク機器。
前記制御部は、前記第１のパケット検出部の検出結果に基づき、前記識別情報が競合する場合に新たな識別情報を設定する設定部を備えたこと、を特徴とする請求項１または２に記載のネットワーク機器。
通信パケットにより他の機器との間で相互に通信可能なネットワーク機器の制御部により実行される制御プログラムであって、
前記制御部は、
識別情報に基づいて、前記他の機器から受信した通信パケットを解析し、解析結果に応じて前記受信した通信パケットを処理し、前記他の機器に送信する通信パケットを生成し、
前記識別情報の競合を検出するための第１の通信パケットを生成し送信し、
受信した通信パケットを解析し、前記第１の通信パケットに対する応答パケットの受信の有無に応じて、前記識別情報の競合を検出し、
前記識別情報が競合しない場合に、前記他の機器に対して前記第１の通信パケットの送信を要求する第２の通信パケットを生成し送信し、
受信した通信パケットを解析し、前記他の機器から前記第２の通信パケットの受信を検出し、
前記第２の通信パケットの検出結果に基づき、前記第２の通信パケットを受信した場合に前記第１の通信パケットの送信し、
前記第１の通信パケットの検出結果に基づき、前記識別情報が競合する場合にその旨を通知すること、
を特徴とするネットワーク機器の制御プログラム。
前記他の機器と接続される複数の接続ポートを備え、
前記制御部は、前記第２の通信パケットを受信した前記接続ポートから前記第１の通信パケットを送信すること、を特徴とする請求項４に記載のネットワーク機器の制御プログラム。