JPH0749825A - 計算機システムにおけるネットワークアドレス管理方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 通信処理に要する時間を短縮でき、計算機ネ
ットワークにおける動的なネットワークアドレス変更に
素早く対処できると共に、一台の管理計算機の状態によ
ってシステム全体が影響を受けることがなく、しかも実
際の運用が容易なネットクアドレス管理方式を提供する
こと。 【構成】 １、２、３、４は計算機で、ネットワーク１
２で接続されている。全ての計算機には個別にネットワ
ークアドレスが割り付けられている。計算機３はネット
ワークアドレス８を有し、計算機４はネットワークアド
レス９を有している。計算機１と計算機２のネットワー
クアドレスは省略してある。計算機３と計算機４でＣＰ
Ｕ−Ａ呼ばれる処理系１１を構成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バックアップ計算機付
きの計算機を含む、イーサネットワーク計算機システム
全般に係り、例えば、無停止稼動あるいはそれに近い運
用が前提とされる、工場計算機システムのうち、特に設
備制御、生産管理など処理の高速応答性を期待されるシ
ステムに関する

【０００２】

【従来の技術】とくにワークステーションの分野におい
て、計算機ネットワーク内で情報を共有するためのソフ
トウエアとして、ＮＩＳ（Network Information Servic
e）が既に世界的に普及し、ほぼ標準となっている。ネ
ットワークアドレス管理においても、このＮＩＳが利用
できる。以下、ＮＩＳによってネットワークアドレスを
管理する場合を説明する。

【０００３】イーサネットワークを介した計算機間通信
においては、通信を行なう場合、各計算機は、相手計算
機のネットワークアドレスを認識し、そのネットワーク
アドレスの計算機に対して通信を行なう。通常、計算機
を操作する人間は、通信相手を各計算機に与えた計算機
名称で認識する。

【０００４】しかしこのネットワークアドレスを計算機
は認識できない。そのため、計算機名称とネットワーク
アドレスとを対応づけた、ネットワークアドレス管理表
が各計算機に持たされる。各計算機は通信相手の計算機
のネットワークアドレスを指定するためにこのアドレス
管理表を参照する。

【０００５】このネットワークアドレス管理表が各計算
機で互いに異なっていると、ある同一の計算機に対して
通信を行なっているつもりで、実は全く別の計算機に通
信を行なっている等といった矛盾が生じる。従って、ネ
ットワークアドレス管理表はネットワークを構成する全
ての計算機で同一であるべきである。

【０００６】そのためＮＩＳでは、こうしたネットワー
クアドレス管理表をネットワークに対してただ一台のマ
スター計算機と呼ばれる管理計算機によって一元管理す
る。マスター計算機以外の計算機は管理表を持たない。
マスター計算機以外の計算機は、ネットワークアドレス
情報が必要な場合、必ず一度マスター計算機に問合せを
行なう。この問合せに対して、マスター計算機は自計算
機の管理表内のアドレス情報を送る。このようにして、
マスター計算機以外の計算機は必要な相手計算機のネッ
トワークアドレスを獲得できる。

【０００７】また、マスター計算機の停止に対処するた
めに、スレーブ計算機と呼ばれる副管理計算機を複数台
設けることができる。スレーブ計算機はやはりマスター
計算機と同じネットワークアドレス管理表を持つ。当
然、そのネットワークアドレス管理表はマスター計算機
のものと整合性がとれていなければならない。そのため
マスター計算機のネットワークアドレス管理表をスレー
ブ計算機にコピーするためのプログラムが提供されてい
る。このコピープログラムには、マスター計算機主導で
スレーブ計算機に管理表を送るものとスレーブ計算機主
導でマスター計算機の管理表をとってくるものとの２種
類がある。

【０００８】このようにして、マスター計算機が停止し
ていても複数台のスレーブ計算機のいずれかがアドレス
管理処理を行ないネットワーク内の全ての計算機に対し
てネットワークアドレスを提供するサービスを行なう事
ができる。ただし、そのためにはマスター計算機あるい
はスレーブ計算機へのコピープログラムの起動を事前に
登録しておかなければならない。

【０００９】また相互に通信可能なＮ対Ｎ接続の主ステ
ーションと従ステーションを含む伝送システムにおける
任意の主ステーション障害時のバックアップ処理方式で
あって、ネットワーク内の可用情報を全ステーションが
保有する障害バックアップ方式が提案されている（特開
昭62ー5748）。さらにバックアップ系を有していない
が、ネットワーク内の機器情報も含めて、各ワークステ
ーションで他のワークステーションが保持している通信
情報、資源情報を逐次、収集し、これらの最新情報を更
新保持するネットワーク情報保持方式が提案されている
(特開平4ー61444)。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】かかる従来の方法にお
いては、次のような課題がある。

【００１１】すなわち、通信時に必ずマスター計算機へ
の問合せを行なうため一回の通信に時間がかかる。この
課題は人間が端末を通してある計算機から別の計算機に
対して通信し必要な情報を得るマンマシン処理など人間
相手の、さほど通信の高速性を問わないシステムの場合
は問題とならない。しかし、工場設備に対する制御情報
を送る場合等には、極めて短い時間で通信を完了する必
要があり、余分な問合せ通信を行なうだけの時間的な余
裕はない。通信における遅延が設備に対する指示の遅延
になり、工場システム全体に悪影響をおよぼす危険性が
あるからである。

【００１２】また、ネットワークアドレス管理表をマス
ター計算機が一元管理しているため、初めからマスター
計算機が停止していた場合、スレーブ計算機も含めた他
の全ての計算機がアドレス管理表の提供を受けられなく
なり、ネットワーク通信処理に支障をきたす。一台の障
害で計算機系全体に悪影響を及ぼすような構造では、工
場計算機システムにはとても適応できない。

【００１３】そして、このようなネットワークアドレス
管理表の一元管理方式では、管理表の内容の変更は必ず
このマスター計算機で行なわなければならない。つま
り、アドレス変更をわざわざ一度、マスター計算機に通
知し、ついで他の全ての計算機に変更後の最新のネット
ワークアドレス管理表をコピーすることになる。

【００１４】これでは、計算機ネットワークシステム稼
動中に計算機バックアップが発生した場合などの、動的
なネットワークアドレスの変更に対しては、迅速な対応
が困難である。

【００１５】さらに、工場など計算機の無停止稼動を前
提とするシステムではマスター計算機自体の異常停止に
対応しなければならず、この場合マスター計算機のほか
に別の複数台の管理用のスレーブ計算機を設け、このス
レーブ計算機にもマスター計算機の有するネットワーク
アドレス管理表のコピーを持たなければならない。この
ためマスター計算機とスレーブ計算機との間でのネット
ワークアドレス管理表の整合性保持、マスター計算機と
スレーブ計算機の間での生死監視、あるいはマスター計
算機およびスレーブ計算機の登録などのため、運用も複
雑になる。

【００１６】このように従来の方法は、無停止稼動を前
提とした工場オートメーションを管理する計算機システ
ムへ適応するには、ネットワークアドレスを一元管理し
ているマスター計算機一台の障害がシステム全体の障害
へと拡大する危険性が有るほかに、通信速度も充分な速
さをもたず、ネットワークアドレス変更への対応も遅
く、また運用方法が大変複雑になるという問題があっ
た。

【００１７】さらに特開昭62ー5748、特開平4ー61444に
記載されたシステムでは各ワークステーションが他のワ
ークステーションの機器情報を周期的に取り込むように
構成されており、これらのシステムでは伝送ラインの負
荷が大きくなると共に、バックアップの認識が遅くなる
という欠点がある。

【００１８】本発明はこのような事情にあ鑑みてなされ
たものであり、通信速度を遅くすることのない、すなわ
ち伝送ラインの負荷の低減を図った計算機システムにお
けるネットワークアドレス管理方式を提供することを目
的とする。

【００１９】また本発明は、動的なネットワークアドレ
ス変更に素早く対処できる計算機システムにおけるネッ
トワークアドレス管理方式を提供することを目的とす
る。

【００２０】更に本発明は、一台の管理計算機の状態に
よってシステム全体が影響を受けることがなく、しかも
実際の運用が煩雑でない計算機システムにおけるネット
ワークアドレス管理方式を提供することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明の計算機システム
におけるネットワークアドレス管理方式は、常時、稼動
する主計算機と、主計算機が停止した場合に主計算機を
バックアップする副計算機と、さらに主計算機及び副計
算機に対して通信を行なうその他の計算機を含む、計算
機ネットワークシステムにおいて、ネットワーク内の全
ての計算機が主計算機あるいは副計算機のネットワーク
アドレスが格納されているネットワークアドレス管理表
をそれぞれ、個別に有し、主計算機から副計算機への稼
動切替が発生した場合、ネットワーク内の副計算機を含
む全ての計算機が有する前記ネットワークアドレス管理
表における主計算機のネットワークアドレスを、起動さ
れた副計算機が自ら、主計算機のネットワークアドレス
から副計算機のネットワークアドレスへと書き替えるこ
とを特徴とする。

【００２２】すなわち、本発明は、全ての計算機がネッ
トワーク内で同一のネットワークアドレス管理表を有
し、また、アドレス変更時に変更元の計算機が自ら、他
の全ての計算機にネットワークアドレス変更情報を送り
込むものであり、さらに、ネットワークアドレスを管理
する計算機を特定しないものである。

【００２３】

【作用】全ての計算機がネットワーク内で同一のネット
ワークアドレス管理表を持つことにより、従来の計算機
システムのように通信毎にネットワークアドレスを管理
するマスター計算機に、事前の問合せする処理が不要に
なり、通信速度が向上する。

【００２４】また、アドレス変更時に変更元の計算機が
自ら、他の全ての計算機にネットワークアドレス変更情
報を送り込むことにより、ネットワークアドレス変更に
同期して各計算機のアドレス管理表が書き替わり、実際
のアドレス変更とその管理表への反映との間の時間差が
縮まり、結果としてネットワークアドレス変更に全ての
計算機が素早く対応できる。

【００２５】さらに、ネットワークアドレスを管理する
マスター計算機を設けず、従ってマスター計算機異常時
の代替計算機としてスレーブ計算機を用意する必要もな
く、そのためマスター計算機の障害がシステム全体に悪
影響を及ぼすことがない。

【００２６】しかもマスター・スレーブ計算機間でのネ
ットワークアドレス管理表の整合処理、マスター・スレ
ーブ計算機の設定処理等が不要になることによって、実
際の運用上の煩雑さが解消される。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１には本発明を４台の計算機からなる計算機ネ
ットワークシステムに適用した場合のシステム構成が概
念的に示されている。同図において、１、２、３、４は
計算機で、ネットワーク１２で接続されている。全ての
計算機には個別にネットワークアドレスが割り付けられ
ている。計算機３はネットワークアドレス８を有し、計
算機４はネットワークアドレス９を有している。計算機
１と計算機２のネットワークアドレスは省略してある。
計算機３と計算機４でＣＰＵ−Ａ呼ばれる処理系１１を
構成している。

【００２８】計算機１及び計算機２は処理系１１に対し
て通信を行ない、何らかの処理を要求する。通常、計算
機３だけがその処理を行ない、主計算機と呼ばれる。計
算機４は計算機３が停止した場合にバックアップする副
計算機として、停止している。主計算機３が何らかの異
常で停止した場合、ソフトウェアまたはハードウェアで
構成される構成制御処理手段１０により副計算機４が動
作し処理を開始する。

【００２９】ここで全ての計算機が主計算機のネットワ
ークアドレスが格納されたネットワークアドレス管理表
を有しており、５、６、７がネットワークアドレス管理
表を示している。ただし計算機４については動作停止中
であるため図１ではネットワークアドレス管理表を省略
してある。システムは通常この形態で稼動する。

【００３０】図２は、図１と同じシステムの異常時の稼
動形態を示している。同図は処理系１１の主計算機３が
何らかの異常で停止し、主計算機３の代わりに副計算機
４が稼動している状態を示している。副計算機４が稼動
中であるため、副計算機４内にもネットワークアドレス
管理表１３が存在する。

【００３１】次に、図１、図２を用いて本発明に係るネ
ットワークアドレス管理方式について説明する。これら
の図においてネットワークアドレス管理表５、６、７は
どれも同じ構成で同じ内容を有する。ネットワークアド
レス管理表の構成要素は計算機ネットワークシステムに
おける、全ての処理系の名称とそのネットワークアドレ
スである。図１の場合、処理系はＣＰＵ−Ａだけであ
り、処理系名称はＣＰＵ−Ａ、ネットワークアドレスは
アドレスａということになる。

【００３２】今、図１において、処理系１１では主計算
機３が稼動しており、副計算機４は停止中である。この
状態で、計算機１が処理系１１（ＣＰＵ−Ａ）に処理を
要求したとする。計算機１は始めに自計算機内のアドレ
ス管理表５において処理系名称ＣＰＵ−Ａをキーにして
検索を行ない、結果として得られたＣＰＵ−Ａのネット
ワークアドレス、アドレスａを得る。

【００３３】次いで、アドレスａに対して通信を試み
る。結果として稼動中の計算機３との通信が成功し、計
算機３は計算機１から要求された処理を実行する。これ
が通常の正常処理である。

【００３４】次に、図２において、ある時点で計算機３
に何らかの異常が発生し、計算機停止に追い込まれたと
する。この場合、構成制御処理手段１０により処理動作
停止中の副計算機４は直ちに起動される。副計算機４は
すぐに処理系ＣＰＵ−Ａのネットワークアドレスがアド
レスａから副計算機４のネットワークアドレスであるア
ドレスｂに変更されたことを副計算機４自身を含めた全
ての計算機にブロードキャストする。このブロードキャ
スト（ネットワーク１２に接続された全計算機に対して
送出された情報）を受信した計算機１、計算機２及び副
計算機４は、それぞれ自計算機のアドレス管理表５、６
及び１３における処理系ＣＰＵ−Ａのネットワークアド
レスをアドレスａからアドレスｂに書き替える。

【００３５】このようにして図２に示すように、停止中
の主計算機３を除いて残りの全ての計算機のネットワー
クアドレス管理表において、処理系ＣＰＵ−Ａのネット
ワークアドレスがアドレスｂと書き替わり、各計算機の
ネットワークアドレス管理表の内容が全く同一になる。

【００３６】その後、再び計算機１から処理系ＣＰＵ−
Ａに通信を行なう場合はやはり、計算機１は始めにネッ
トワークアドレス管理表５を処理系名称ＣＰＵ−Ａをキ
ーにして検索を行ない、結果として得られたＣＰＵ−Ａ
のネットワークアドレス、アドレスｂを得る。次いで、
アドレスｂに対して通信を試みる。アドレスｂの副計算
機４はその時稼動中であるから、計算機１から処理系Ｃ
ＰＵ−Ａへの通信は成功する。

【００３７】図３はブロードキャストによらないネット
ワークアドレスの変更通知を実現するための、アドレス
変更通知先登録表である。上記の実施例の場合、副計算
機４が主計算機３をバックアップし、アドレスの変更を
他の計算機に通知する際、全ての計算機に１度で通信す
るブロードキャスト通信を用いているが、各計算機がア
ドレス変更を認識するのが多少遅れても問題ないシステ
ムの場合には、ブロードキャストではなく一台一台アド
レス変更を通知する方法を採用しても良い。この処理は
あらかじめ図３に示す通知先としての計算機のアドレス
（図３のアドレスｐ、アドレスｑ、アドレスｒ、アドレ
スｓ）を列挙した、アドレス変更通知先登録表１４を設
けることにより実現できる。この方法によればかえって
限定された計算機にのみ通知し、不必要な計算機には通
知しなくてすみ、ネットワーク負荷が軽減されるという
利点も生じる。また、この通知先登録表１４の内容はネ
ットワークアドレスに限る訳ではなく、ネットワークア
ドレスとの対応が何らかの方法によって確立されている
のであれば、例えば、計算機名称のようなものであって
も良い。

【００３８】図４はポート番号を含んだ形式のアドレス
管理表である。実際のイーサ通信においては、計算機一
台ごとに割り付けられたネットワークアドレスのほか
に、計算機内で動作するプログラムごとに与えられるポ
ート番号をも指定しなければならない。従って図４に示
すように各計算機が持つネットワークアドレス管理表
は、上記実施例のようなネットワークアドレスだけを記
述する形式ではなくて、図４に示すようにポート番号を
含む形式であっても良い。この場合、ポート番号は１個
のプログラムに対応しているのでプログラムの切替など
細やかなアドレス変更に対応できるものとなる。

【００３９】また、上記実施例ではネットワークアドレ
ス管理表５、６、７、１３として、処理系１０に対する
ネットワークアドレスを扱っているが、例えばこれは処
理系ではなくもっと一般的な単に計算機を何台かごとの
グループに分けた計算機グループを対象とし、これらの
グループの代表となる計算機にのみアドレス情報を与え
るようにしてもよい。

【００４０】この実施例によれば、計算機１から処理系
ＣＰＵ−Ａへ通信を行なう際に他の計算機に処理系ＣＰ
Ｕ−Ａで現在稼動中の計算機のネットワークアドレスを
いちいち問合せる必要がなく、自計算機に存在するアド
レス管理表５に示されている処理系ＣＰＵ−Ａのネット
ワークアドレスを用いて通信を行なえば良く、従って伝
送ラインの負荷が軽減され、通信処理に要する時間が短
縮される。 また、計算機３の停止によりバックアップ
が行なわれ処理系ＣＰＵ−Ａのネットワークアドレスに
変更があった場合には、アドレス変更元である計算機４
が自らただちに、直接全ての計算機にアドレスの変更を
通知するため、バックアップの発生と各計算機でのアド
レス変更認識の間の時間差が少なく、計算機１あるいは
２が処理系ＣＰＵ−Ａに通信を行なう際に、変更前の古
いアドレスで通信を試みるといった危険性が少ない。

【００４１】さらにまた、ネットワークアドレス管理用
のマスター計算機を設ける必要がなく、従ってマスター
計算機の登録や、マスター計算機停止時の代替計算機と
してのスレーブ計算機の登録、マスター・スレーブ計算
機間でのネットワークアドレス管理表の整合性確保など
といった煩雑な作業は不要となる。

【００４２】

【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
通信処理に要する時間を短縮でき、計算機ネットワーク
における動的なネットワークアドレス変更に素早く対処
できると共に、一台の管理計算機の状態によってシステ
ム全体が影響を受けることがなく、しかも実際の運用が
容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される計算機ネットワークシステ
ムの通常稼働時の構成を概念的に示したブロック図であ
る。

【図２】本発明が適用される計算機ネットワークシステ
ムのバックアップ時の構成を概念的に示したブロック図
である。

【図３】本発明が適用される計算機ネットワークシステ
ムに使用されるアドレス変更通知先登録表の一例を示す
説明図である。

【図４】本発明が適用される計算機ネットワークシステ
ムに使用されるネットワークアドレス管理表の一例を示
す説明図である。

【符号の説明】

１ 計算機 ２ 計算機 ３ 計算機 ４ 計算機 ５ ネットワークアドレス管理表 ６ ネットワークアドレスアドレス管理表 ７ ネットワークアドレス管理表 ８ ネットワークアドレス ９ ネットワークアドレス １０ 構成制御処理手段 １１ 処理系（ＣＰＵ−Ａ） １２ ネットワーク １３ ネットワークアドレス管理表 １４ アドレス変更通知先登録表 １５ ネットワークアドレス管理表

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 常時、稼動する主計算機と、主計算機が
   停止した場合に主計算機をバックアップする副計算機
   と、さらに主計算機及び副計算機に対して通信を行なう
   その他の計算機を含む、計算機ネットワークシステムに
   おいて、 ネットワーク内の全ての計算機が主計算機あるいは副計
   算機のネットワークアドレスが格納されているネットワ
   ークアドレス管理表をそれぞれ、個別に有し、主計算機
   から副計算機への稼動切替が発生した場合、ネットワー
   ク内の副計算機を含む全ての計算機が有する前記ネット
   ワークアドレス管理表における主計算機のネットワーク
   アドレスを、起動された副計算機が自ら、主計算機のネ
   ットワークアドレスから副計算機のネットワークアドレ
   スへと書き替えることを特徴とする計算機ネットワーク
   システムのネットワークアドレス管理方式。