JPH08251213A - 二重化伝送路を用いたデータ伝送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 二重化伝送路を用い、データ伝送装置の処理
負担を大幅に増大させることなく、通信可能な伝送路を
選択してデータ伝送を行うことを可能とする。 【構成】 応答確認型のプロトコルを用いた二重化伝送
路１，２を用いたデータ伝送装置において、二重化され
た伝送路のうち何れか一方の伝送路を用いて他のデータ
伝送装置と一連の送受信を行い、かつ、各伝送路を交互
に切り替えてデータ伝送するデータ伝送手段７，８と、
この送信応答結果に基づき、複数の他の伝送装置夫々に
対して各々の伝送路で通信可能か否かの情報を格納する
二重化テーブル５，９と、この通信可能か否かの情報か
ら、ある他のデータ伝送装置に対して通信不可能な伝送
路がある場合、当該他のデータ伝送装置に対する一連の
送受信については、交互切り替えでなく通信可能な伝送
路を選択する伝送路選択手段７とを備えた二重化伝送路
を用いたデータ伝送装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、二重化された伝送路を
有するネットワークシステムにおける二重化伝送路を用
いたデータ伝送装置に係り、特に、伝送路の切り替え方
式について改良した二重化伝送路を用いたデータ伝送装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ネットワークシステムにおいて種
々のデータ伝送方式が提案されているが、データ伝送の
確実性を向上させるために、例えば伝送路の二重化が行
われている。

【０００３】このような二重化された伝送路を用いる場
合として、例えばＦＤＤＩでは、二重化伝送路を用いる
場合の標準化がなされている。しかし、大部分のデータ
伝送方式では、未だに二重化伝送路を用いた場合の標準
化が行われていないのが実情であり、例えばイーサネッ
トでは、一重（すなわち重複なし）の伝送路を用いるデ
ータ伝送の場合のみが標準化されている。

【０００４】したがって、例えばイーサネットに二重化
伝送路を適用させて、データ伝送についての確実性を高
くしたいときには、従来から例えば以下のような方式が
用いられている。 １）送信側のノードが二重化された両方の伝送路にデー
タを伝送し、受信側のノードにおいて、一方のデータの
みを選択して使用する。 ２）二重化された伝送路の一方を主伝送路として、通常
時はすべてこの伝送路を用いてデータ伝送をし、他方を
バックアップ用の伝送路として、主伝送路に異常が発生
したときに、用いる伝送路をすべてバックアップ側に切
り替える。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の二重化伝送路の制御方式には、それぞれ以下に記すよ
うな問題点を有している。 上記１）の場合、送信側ノードから重複して送信がなさ
れ、かつ、受信側ノードでも両伝送路からのデータを受
信し、その後に用いられるべきデータの選択が行われる
ので、処理量が通常より多く、ノードに対する負担が大
きい。したがって、通信速度、可能なデータ処理量等の
低下がもたらされることになる。また、このための処理
をハードウェアで行うには、複雑な回路が必要となる。

【０００６】上記２）の場合、たとえ伝送路の切り替え
があっても、用いられている伝送路は常に何れか一方で
あるので、あるノードで主伝送路が使用不能になり、別
のノードでバックアップ伝送路が使用不能になった場合
には、これらのノード間でデータ伝送を行うことができ
ない。

【０００７】本発明は、このような実情を考慮してなさ
れたもので、データ伝送装置に対する処理負担を大幅に
増大させることなく、通信可能な伝送路を選択してデー
タ伝送を行うことを可能とした二重化伝送路を用いたデ
ータ伝送装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、応答確認型のプロトコルを用い、複数の
他のデータ伝送装置の何れかにデータを送信し、応答デ
ータを受信する二重化伝送路を用いたデータ伝送装置に
おいて、二重化された伝送路のうち何れか一方の伝送路
を用いて他のデータ伝送装置に送信し、また、送信に用
いた伝送路から応答データを受信し、かつ、この一連の
送受信を二重化された何れの伝送路についても正常に実
行可能なとき、同一送受信対象に対しては、二重化され
た伝送路を交互に切り替えて一連の送受信を行うデータ
伝送手段と、一連の送受信による応答結果に基づき、複
数の他の伝送装置夫々に対する各々の伝送路での通信可
能か否かの情報を格納する二重化テーブルと、この二重
化テーブルに格納された通信可能か否かの情報に基づ
き、ある他のデータ伝送装置に対して通信不可能な伝送
路がある場合、当該他のデータ伝送装置に対する一連の
送受信については、交互切り替えでなく通信可能な伝送
路を選択する伝送路選択手段とを備えた二重化伝送路を
用いたデータ伝送装置である。

【０００９】

【作用】したがって、まず、本発明の二重化伝送路を用
いたデータ伝送装置においては、応答確認型のプロトコ
ルが用いられて、複数の他のデータ伝送装置の何れかに
対して通信が行われている。

【００１０】また、応答確認型のプロトコルが用いられ
ており、他のデータ伝送装置に送信されると、同じ伝送
路でもって返信されるようになっている。さらに、デー
タ伝送手段によって、上記一連の送受信を行う際、二重
化された伝送路のうち何れか一方の伝送路のみが用いら
れ、また、二重化された何れの伝送路についても正常に
通信可能な場合には、上記一連の送受信を行う度に、同
一送受信対象について各伝送路を交互に切り替えてデー
タ伝送が行われる。

【００１１】一方、二重化テーブルに、上記一連の送受
信による応答結果に基づいた，複数の他の伝送装置夫々
に対する各々の伝送路で通信可能か否かの情報が格納さ
れている。

【００１２】そして、伝送路選択手段によって、この二
重化テーブルに格納された通信可能か否かの情報に基づ
き、ある他のデータ伝送装置に対して通信不可能な伝送
路がある場合、当該他のデータ伝送装置に対する一連の
送受信については、交互切り替えでなく通信可能な伝送
路が選択されるようになっている。

【００１３】したがって、送受信対象ごとに、送受信可
能な伝送路何れか一方で通信が行われるので、データ伝
送装置に対する処理負担を大幅に増大させることなく、
通信可能な伝送路を選択してデータ伝送を行うことが可
能となる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
１は本発明の一実施例に係る二重化伝送路を用いたデー
タ伝送装置を適用したバス型ネットワークシステムから
なる制御システムの一例を示す構成図であり、図２は同
実施例における二重化伝送路を用いたデータ伝送装置の
詳細構成例を示すブロック図である。

【００１５】このネットワークシステムは、二重化され
た伝送路を構成する伝送路１及び伝送路２夫々に接続さ
れたノードとしてのオペレータステーションＯＳとコン
トロールステーションＣＳ１とコントロールステーショ
ンＣＳ２とによって構成されている。

【００１６】伝送路１、伝送路２は、それぞれ独立し
て、データ伝送が可能に構成されたデータ伝送路であ
る。また、データ伝送系のうち、伝送路１はＡ系に対応
し、伝送路２はＢ系に対応している。

【００１７】オペレータステーションＯＳは、各コント
ロールステーションＣＳ１，ＣＳ２に対し、定期的にデ
ータの吸い上げを行って、各コントロールステーション
ＣＳ１，ＣＳ２をモニタし、制御システムを監視するよ
うになっている。

【００１８】各コントロールステーションＣＳ１，ＣＳ
２は、制御対象機器の制御等を行っており、オペレータ
ステーションＯＳがデータの吸い上げのためのデータ送
信を行うと、これと対応して必要な返信データを送出す
るようになっている。

【００１９】また、図２において、本実施例のデータ伝
送装置の一例であるオペレータステーションＯＳは、デ
ータ吸上部３と、応答確認型プロトコル部４と、二重化
テーブル５と、伝送路監視部６と、その他図示しない周
辺要素とによって構成されている。

【００２０】データ吸上部３は、上述したように予め設
定された周期に従って各コントロールステーションＣＳ
１，ＣＳ２からのデータを収集すべく、応答確認型プロ
トコル部４に各コントロールステーションＣＳ１，ＣＳ
２に対するデータ送信を行うように要求し、また、各コ
ントロールステーションＣＳ１，ＣＳ２から返送された
データを収集するようになっている。

【００２１】また、データ吸上部３では、上記周期によ
るデータ吸い上げの他、オペレータからのデータ吸い上
げ要求に従って、応答確認型プロトコル部４に必要な指
令が出されるようになっている。

【００２２】また、本実施例のネットワークシステムは
ＯＳＩプロトコルに従っており、ＯＳＩ参照モデルと応
答確認型プロトコル部４との関係について、図３を用い
て説明する。

【００２３】図３はＯＳＩ参照モデルを示す図である。
ＯＳＩ参照モデルは、別々のシステムにあるプロセス間
の情報転送をモデル化したものであり、物理層Ｐ１、デ
ータリンク層Ｐ２、ネットワーク層Ｐ３、トランスポー
ト層Ｐ４、セッション層Ｐ５、プレゼンテーション層Ｐ
６、アプリケーション層Ｐ７の７層からなっている。

【００２４】このうちアプリケーション層Ｐ７は、ＯＳ
Ｉ参照モデルにおける最上位層であり、送信側のアプリ
ケーションプロセスのうち相手プロセスと通信する部分
をＯＳＩ環境に入れ、各種処理内容に応じた通信機能を
管理するものである。例えばファイル転送やメッセージ
通信等はこの層のプロトコルとして位置付けられてい
る。また、このプロトコルＰ７は、データを送信すると
相手ノードから応答を受信することを原則とする応答確
認型のプロトコルである。

【００２５】本実施例における応答確認型プロトコル部
４は、ＯＳＩ参照モデルにおけるアプリケーション層の
プロトコルＰ７を実行するためのプログラム等からなる
機能実現手段である。

【００２６】応答確認型プロトコル部４は、データ吸上
部３からデータ吸上要求を受けると、各コントロールス
テーションＣＳ１，ＣＳ２に対して、データ送信を行
い、返信データをデータ吸上部３に出力する。ここで、
各伝送系すなわちＡ系，Ｂ系に特に障害がない場合は、
Ａ系，Ｂ系を交互に介してデータ送受信を行うようにな
っている。

【００２７】また、応答確認型プロトコル部４は、テー
ブル参照部７と、通信実行部８と、テーブル更新部９と
を具備している。テーブル参照部７は、データ吸上部３
からデータ吸上要求を受けたときに、二重化テーブル５
の内容を参照して、Ａ系，Ｂ系何れかの伝送系を用いる
かを決定する。

【００２８】ここで、二重化テーブル５には、図４に示
すように、ステーション情報部ＳＴＳと最終伝送路部Ｌ
ＡＳＴとが設けられ、当該ネットワークシステムに接続
される全ノード（オペレータステーションＯＳ，コント
ロールステーションＣＳ１，ＣＳ２等）についての送信
結果情報に基づく情報が各々格納されている。

【００２９】ステーション情報部ＳＴＳには、送信結果
情報に基づく各ステーションに係わる伝送系状態が格納
されており、”両伝送路正常”、”伝送路１異常”、”
伝送路２異常”、”両伝送路異常”の何れかの値とな
る。なお、初期値は”両伝送路正常”である。

【００３０】最終伝送路部ＬＡＳＴには、該当するノー
ド（コントロールステーションＣＳ等）と最後に交信し
たときに用いられた伝送路の情報が格納されており、”
伝送路１”、”伝送路２”の何れかの値となる。

【００３１】テーブル参照部７は、この二重化テーブル
５の内容に基づき、交互選択された該当伝送系が相手ノ
ードについて使用不能な場合には、使用可能な側の伝送
系を用いるべき伝送系として決定する。

【００３２】通信実行部８は、決定された伝送系を用い
てデータ送信を実行し、当該伝送系を介する対応した返
信データを受信する。テーブル更新部９は、データ送信
前にテーブル参照部７が参照した二重化テーブル５の内
容及びデータ送信に対する応答結果から二重化テーブル
５の内容を更新するようになっている。

【００３３】以上が本実施例に係わる応答確認型プロト
コル部４の構成であるが、応答確認型プロトコル部４に
よって二重化テーブル５が常に更新されているので、伝
送路監視部６によってそのテーブル内容が確認されるよ
うになっている。

【００３４】つまり、伝送路監視部６は、二重化テーブ
ル５の内容を定期的に参照し、例えばステーション情報
部ＳＴＳのあるノードに”伝送路１異常”などの異常を
示す情報が格納されていることを検出すると、そのノー
ドについての異常結果をアラーム発報と共に出力する。

【００３５】また、図２に示す、オペレータステーショ
ンＯＳと同様な構成は、コントロールステーションＣＳ
１，ＣＳにも設けられている。なお、テーブル参照部７
の一部機能及び通信実行部８によって、データ伝送手段
の一例が構成されている。また、テーブル参照部７によ
って、伝送路選択手段の一例が構成されている。

【００３６】次に、以上のように構成された本実施例の
二重化伝送路を用いたデータ伝送装置の動作について説
明する。まず、データ吸上部３により、オペレータステ
ーションＯＳから各コントロールステーションＣＳ１，
ＣＳ２に対し、交互に更新がされ、データが収集されて
いる。

【００３７】つまり、Ａ系，Ｂ系の各伝送系の何れにも
異常がない場合、オペレータステーションＯＳからのデ
ータ伝送は、Ａ系を用いてコントロールステーションＣ
Ｓ１へ、Ａ系でコントロールステーションＣＳ２へ、Ｂ
系でコントロールステーションＣＳ１へ、Ｂ系でコント
ロールステーションＣＳ２への順で行われ、これを繰り
返すことになる。

【００３８】次に、このようにＡ系、Ｂ系で交互通信さ
れているノード間における通信手順及び二重化テーブル
５の更新について図５、図６を用いて説明する。図５は
本実施例のデータ伝送装置の動作を示す流れ図であり、
図６は同実施例における二重化テーブル５の更新基準を
示す図である。

【００３９】図５において、まず、データ吸上部３から
データ吸い上げ要求、つまりデータ送信要求が発生する
と（ＳＴ１）、応答確認型プロトコル部７のテーブル参
照部７は、二重化テーブル５の該当ノードのステーショ
ン情報部ＳＴＳを参照し、”両伝送路正常”もしくは”
両伝送路異常”であれば（ＳＴ２）、さらに、最終伝送
路部ＬＡＳＴを参照して、交互伝送となるような、すな
わち最終伝送路部ＬＡＳＴの内容と異なる方の伝送系を
選択する（ＳＴ３）。

【００４０】一方、ステーション情報部ＳＴＳが”伝送
路１異常”もしくは”伝送路２異常”であれば（ＳＴ
２）、テーブル参照部７は、伝送路系として異常が発生
していない方の伝送系を選択する（ＳＴ４）。

【００４１】次に、通信実行部８は、データ通信部３か
らの要求に応じたデータ送信を実行する（ＳＴ５）。そ
して、送信を行ったコントロールステーションから同伝
送系を介して応答があったか否かが判定され（ＳＴ
６）、応答があった場合、応答データがデータ吸上部３
に通知され、さらに、必要に応じて外部へデータ出力さ
れると共に、テーブル更新部９によって二重化テーブル
５内のステーション情報部ＳＴＳが更新される（ＳＴ
７）。

【００４２】このとき、データ送信が行われた伝送路に
ついての対象ノードに対するデータ伝送可否状態の判定
は、図６（ａ）に示す伝送路状態判定マトリックスを用
いて行われる。このマトリックスによれば、ステップＳ
Ｔ２で読み出されたデータ送信前の相手ノードのステー
ション情報部ＳＴＳの内容と、ステップＳＴ６で判定さ
れた今回の送信に対する応答結果とにより、当該ノード
に対するデータ伝送可否状態が定まるようになってい
る。

【００４３】ここで、図６（ｂ）に示すように、上記マ
トリックス中、○は”両伝送路正常”、（１）は”伝送
路１異常”、（２）は”伝送路２異常”、×は”両伝送
路異常”である。

【００４４】一方、ステップＳＴ６で、応答がなかった
場合、送信先のノードは異常であり、ステップＳＴ７の
場合と同様、図６（ａ）に示す伝送路状態判定マトリッ
クスに従って、テーブル更新部９によって二重化テーブ
ル５内のステーション情報部ＳＴＳが更新される（ＳＴ
８）。

【００４５】ステップＳＴ７もしくはＳＴ８の後、テー
ブル更新部９によって、さらに二重化テーブル５内の最
終伝送路部ＬＡＳＴの内容が更新される（ＳＴ９）。こ
こで、更新される内容は、テーブル参照部７によってス
テップＳＴ３もしくはＳＴ４で決定され、今回の通信に
用いられた伝送系である。

【００４６】以上が、本伝送装置の基本的な動作である
が、次に、例えば図１中の伝送路１〜コントロールステ
ーションＣＳ２間１０に異常が生じ、Ａ系でコントロー
ルステーションＣＳ２のみと通信ができなくなった場合
を例にとって説明する。

【００４７】このときは、Ａ系でコントロールステーシ
ョンＣＳ２に送信しても応答が得られないので、二重化
テーブル５のステーション情報部ＳＴＳに”伝送路１異
常”がセットされる。したがって、以降、オペレータス
テーションＯＳからのデータ伝送は、Ａ系でコントロー
ルステーションＣＳ１へ、Ｂ系でコントロールステーシ
ョンＣＳ２へ、Ｂ系でコントロールステーションＣＳ１
へ、Ｂ系でコントロールステーションＣＳ２への順で行
われ、これを繰り返すことになる。

【００４８】また、テーブル更新部９によって、該当す
るステーション情報部ＳＴＳに”伝送路１異常”がセッ
トされるが、伝送路監視部６は、当該ステーション情報
部ＳＴＳを調べ、この異常情報を検出することにより、
コントロースステーションＣＳ２に対して伝送路１で伝
送不能であるとのアラームを出力する。

【００４９】オペレータは、このアラームに応じて対応
する障害を除去し、二重化テーブル５内の該当するステ
ーション情報部ＳＴＳに”両伝送路正常”をセットす
る。これにより、再び交互通信が再開される。

【００５０】また、例えば図１中の伝送路１上１１に障
害が発生した場合は、Ａ系でのデータ伝送がすべて不能
となるので、以降は、Ｂ系のみを用いてデータ伝送が行
われることになる。

【００５１】この場合、障害除去後、コントロールステ
ーションＣＳ１，ＣＳ２の各ステーション情報部ＳＴＳ
に”両伝送路正常”がセットされ、再び交互通信が再開
される。

【００５２】上述したように、本実施例による二重化伝
送路を用いたデータ伝送装置は、二重化された伝送路
１，２に対して交互通信を行って、各ノードに対する夫
々の伝送路１，２を用いたときの通信可否状態をチェッ
クし、その結果を二重化テーブル５に保存し、かつ、通
信を行うとき当該二重化テーブル５を参照し、通信不可
の伝送系があるときには通信可能な伝送路を選択するよ
うにしたので、データ伝送装置に対する処理負担を大幅
に増大させることなく、通信可能な伝送路を用いたデー
タ伝送を行うことができる。

【００５３】また、上記構成・作用により、データ吸上
部３側では、伝送路状態を全く意識することなく、二重
化伝送路を利用可能であるので、オペレータステーショ
ン内のプログラム構成を簡潔にすることができ、オペレ
ータステーションのハードウェアに対する負担のみでな
く、プログラム作成・保守負担をも軽減することができ
る。すなわち、データ伝送のサービスを受ける例えばデ
ータ吸上部３のようなアプリケーションプログラムの作
成が非常に容易となる。

【００５４】また、上述したように、本実施例による二
重化伝送路を用いたデータ伝送装置は、伝送路監視部６
により、二重化テーブル５の内容を監視し、異常を検出
したときには、その旨を報知するようにしたので、オペ
レータは異常発生時に迅速に対処することができる。

【００５５】また、二重化テーブル５を、プロトコル実
行プログラム本体としての応答確認型プロトコル部４か
ら切り離し、アプリケーションプログラムからアクセス
可能としているので、二重化テーブル５を利用する上記
伝送路監視部６のような各種アプリケーションプログラ
ムを容易に作成することができる。

【００５６】なお、本実施例においては、オペレータス
テーションＯＳ，コントロールステーションＣＳ１，Ｃ
Ｓ２が接続された場合を例示したが、接続されるノード
数はさらに多数であってもよい。

【００５７】また、本実施例においては、オペレータス
テーションＯＳ，コントロールステーションＣＳ１，Ｃ
Ｓ２が接続された制御システムの場合で説明したが、本
発明は、制御システム以外の他のネットワークシステム
に対しても適用できる。さらに、本発明は、上記各実施
例に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々に変形することが可能である。

【００５８】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、二
重化テーブルを参照して通信可能な一方の伝送路を用い
るようにしたので、データ伝送装置に対する処理負担を
大幅に増大させることなく、通信可能な伝送路を選択し
てデータ伝送を行うことを可能とした二重化伝送路を用
いたデータ伝送装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る二重化伝送路を用いた
データ伝送装置を適用したバス型ネットワークシステム
からなる制御システムの一例を示す構成図。

【図２】同実施例における二重化伝送路を用いたデータ
伝送装置の詳細構成例を示すブロック図。

【図３】ＯＳＩ参照モデルを示す図。

【図４】同実施例における二重化テーブルの一例を示す
図。

【図５】同実施例のデータ伝送装置の動作を示す流れ
図。

【図６】同実施例における二重化テーブルの更新基準を
示す図。

【符号の説明】

１…伝送路、２…伝送路、３…データ吸上部、４…応答
確認型プロトコル部、５…二重化テーブル、６…伝送路
監視部、７…テーブル参照部、９…テーブル更新部、Ｃ
Ｓ１…コントロールステーション１、ＣＳ２…コントロ
ールステーション２、ＯＳ…オペレータステーション、
ＳＴＳ…ステーション情報部、ＬＡＳＴ…最終伝送路
部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 応答確認型のプロトコルを用い、複数の
   他のデータ伝送装置の何れかにデータを送信し、応答デ
   ータを受信する二重化伝送路を用いたデータ伝送装置に
   おいて、 前記二重化された伝送路のうち何れか一方の伝送路を用
   いて前記他のデータ伝送装置に送信し、また、送信に用
   いた伝送路から応答データを受信し、かつ、この一連の
   送受信を二重化された何れの伝送路についても正常に実
   行可能なとき、同一送受信対象に対しては、前記二重化
   された伝送路を交互に切り替えて前記一連の送受信を行
   うデータ伝送手段と、 前記一連の送受信による応答結果に基づき、前記複数の
   他の伝送装置夫々に対する各々の伝送路での通信可能か
   否かの情報を格納する二重化テーブルと、 この二重化テーブルに格納された前記通信可能か否かの
   情報に基づき、ある他のデータ伝送装置に対して通信不
   可能な伝送路がある場合、当該他のデータ伝送装置に対
   する前記一連の送受信については、交互切り替えでなく
   通信可能な伝送路を選択する伝送路選択手段とを備えた
   ことを特徴とする二重化伝送路を用いたデータ伝送装
   置。