(57)【要約】【課題】システムダウンへの耐性を高めたネットワークシステムを提供すること。【解決手段】トークンをキャプチャする監視ノード１００を設け、トークンに記される宛先ノードＩＤを管理レジスタ４０ａを用いて常に監視する。そして管理レジスタ４０ａを定期的にサンプリングしてその変化をモニタし、モニタの結果から、バーストの発生の有無を検出する。さらに、再構築の生じる前にどのノードにまでトークンがまわったか、を検出することができる。これをもとにバースト信号を送出したノード、すなわち障害を起こしたノードを特定する。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノードにより形成されるネットワークをトークンパッシング型プロトコルで運用するネットワークシステムにおいて、
前記ネットワーク内で循環するトークンをキャプチャする監視ノードを具備し、
前記複数のノードは、
前記トークンが未達の状態が一定期間にわたり継続すると、前記トークンの循環ルートの再構築を要求するバースト信号を前記ネットワークに送出する再構築要求手段と、
前記バースト信号を検出すると前記循環ルートをリセットしたのち再構築する再構築手段とを備え、
前記監視ノードは、
前記キャプチャしたトークンに記される宛先ノード識別子をモニタするモニタ手段と、
前記モニタの結果から前記バースト信号を送出したノードを特定する特定手段とを備えることを特徴とするネットワークシステム。
【請求項２】
前記再構築手段は、前記バースト信号を検出すると前記宛先ノード識別子をインクリメントしつつ前記トークンを前記ネットワークに送出することを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
【請求項３】
前記プロトコルはＡＲＣＮＥＴ(Attached Resource Computer Network)であることを特徴とする請求項１に記載のネットワークシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＡＲＣＮＥＴ（Attached Resource Computer Network）に準拠するネットワークシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では旧来のアナログ放送設備の多くがデジタル化されてきており、この傾向は今後ますます進展することが確実である。このような背景から、種々の放送機器を制御するための設備もデジタル化されるようになってきている。この種の番組自動送出制御設備は、映像素材を蓄積したレコーダや、複数の映像を切り替えるスイッチャなどといった被制御機器をＬＡＮ（Local Area Network）で接続して形成される。このような用途には、リアルタイム制御に強みを持つＡＲＣＮＥＴが一般に用いられる。
【０００３】
ＡＲＣＮＥＴの特徴は、トークンパッシング方式を採用するネットワークであることと、ネットワークトポロジが変化するとただちに物理層レベルでのコンフィギュレーションデータの再構築処理が起動することである。このような機能を備えることにより、ＡＲＣＮＥＴはトポロジの自由度が比較的高いといえる。
【０００４】
その反面、何らかの障害により再構築要求信号（バースト信号）を出し続けるノードが生じると、ＬＡＮ上のノードはトークン（使用権）を次のノードに受け渡す（トークンパスする）ことができなくなる。このような状況に陥ればＬＡＮ全体がダウンしてしまい、一切の通信ができなくなってしまうおそれがある。
【０００５】
ネットワーク障害への対策を開示する文献は種々知られているが（例えば特許文献１，２を参照）、いずれも、このようなＡＲＣＮＥＴに特有の形態で生じるシステムダウンへの対応を示すものではない。
【特許文献１】特開２００２−３１９９４１号公報
【特許文献２】特開平１０−２９０２４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上述べたようにＡＲＣＮＥＴにおいては、バースト信号を出し続けるノードが現れると、ネットワークの仕様のゆえに、ノード間でトークンの受け渡しができなくなる。このような状況に陥ればシステム全体がダウンするおそれがあり、何らかの対策が求められている。  
この発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、システムダウンへの耐性を高めたネットワークシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するためにこの発明の一態様によれば、複数のノードにより形成されるネットワークをトークンパッシング型プロトコル（例えばＡＲＣＮＥＴ）で運用するネットワークシステムにおいて、前記ネットワーク内で循環するトークンをキャプチャする監視ノードを具備し、前記複数のノードは、前記トークンが未達の状態が一定期間にわたり継続すると、前記トークンの循環ルートの再構築を要求するバースト信号を前記ネットワークに送出する再構築要求手段と、前記バースト信号を検出すると前記循環ルートをリセットしたのち再構築する再構築手段とを備え、前記監視ノードは、前記キャプチャしたトークンに記される宛先ノード識別子をモニタするモニタ手段と、前記モニタの結果から前記バースト信号を送出したノードを特定する特定手段とを備えることを特徴とするネットワークシステムが提供される。
【０００８】
このような手段を講じることにより、監視ノードにおいて、個々のトークンに記されるその宛先ノードが把握される。ＡＲＣＮＥＴではノードＩＤ（識別子）として＃００〜＃２５５までを宛先とすることができ、例えばこれらの一覧表にフラグを立てるなどして管理すれば良い。トークンの宛先ノードＩＤは再構築が進行するにつれインクリメントされてゆくので、その規定期間にわたる変化をモニタすれば、再構築の発生の可否、さらにはバースト信号を送出したノードを特定することが可能になる。従って障害標定を速やかに行うことができ、システムダウンへの耐性を高めることが可能になる。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、システムダウンへの耐性を高めたネットワークシステムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、この発明に係わるネットワークシステムの実施の形態を示す図である。この実施形態ではＡＲＣＮＥＴに準拠するネットワークを想定する。図１のシステムは複数のノードを接続して構成される。接続の物理的な形態は図示するようなバス状のほか、リング状、メッシュ状のどのような形態もとり得る。各ノードには＃００〜＃２５５（ＦＦ）までの識別子（ＩＤ）がユニークに割り当てられる。このうちＩＤ＝＃１２のノードを監視ノード１００とする。  
なお、ＩＤ「＃００」を持つノードは、標準のうえではＡＲＣＮＥＴに存在しない。この実施形態ではＩＤ「＃００」を、バーストを検出するために利用する。このいわば仮想的なノードＩＤ「＃００」を用いてバーストを検出する手順を、以下に説明する。
【００１１】
図２は、図１のネットワークシステムの論理的な接続関係を示す模式図である。ＡＲＣＮＥＴはトークンパッシング型のプロトコルであり、トークンの循環する順序でみればノード間の論理的な接続形態はリング状になる。ネットワークの状態が安定していれば、トークンはこのリングのノードを順番に伝達される。個々のトークンは監視ノード１００によりキャプチャされる。ここで言うキャプチャとは、もちろん、データを捕捉してネットワークに流さなくすることではなくパケットの内容を読み取る処理に過ぎない。トークンがキャプチャされていることは、他のノードからは隠蔽される。
【００１２】
何らかの障害によりトークンを受信できないノード（図２では＃０２）が生じたとする。トークンを受信できない状態が一定期間、すなわちＡＲＣＮＥＴでは８４０ミリ秒が経過すると、ノード＃０２の内部タイマ（ネットワーク状態監視タイマ）がタイムアウトする。そうするとノード＃０２は直ちにバースト信号をネットワークに送出してネットワークの再構築（リコンフィグレーション）を要求する。リコンフィグレーションとは、端的に言えば、トークンの循環するルートをリセットしたのち再設定しなおす処理である。バースト信号を検出したノードはただちに再構築処理を開始する。
【００１３】
図３は、監視ノード１００の実施の形態を示す機能ブロック図である。監視ノード１００は、インタフェース部１０、表示部２０、入出力部３０、メモリ４０、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５０、およびＡＲＣＮＥＴチップセット６０を備える。このうちインタフェース部１０はＡＲＣＮＥＴに接続され、パケットの授受を仲立ちする。表示部２０および入出力部３０は例えばＧＵＩ（Graphical User Interface）を介してのユーザインタフェース環境を提供する。
【００１４】
ＣＰＵ５０はメモリに記憶されるプログラムに基づく処理機能として、トークンキャプチャ部５０ａ、モニタ処理部５０ｂ、特定処理部５０ｃ、およびこれらの機能を物理層に近いレベルでサポートするファームウェア５０ｄを備える。トークンキャプチャ部５０ａは、ネットワーク内で循環するトークンをキャプチャする。モニタ処理部５０ｂは、キャプチャされたトークンに記される宛先ノードＩＤをモニタし、その結果をメモリ４０の管理レジスタ４０ａに書き込む。特定処理部５０ｃは、管理レジスタ４０ａの内容から、バースト信号を送出したノードを特定する。
【００１５】
ＡＲＣＮＥＴチップセット６０はＡＲＣＮＥＴに準拠するノード装置に搭載される既存のチップセットであり、トークン処理部６０ａ、再構築処理部６０ｂ、内部タイマ６０ｃ、およびバースト信号送出部６０ｄを備える。トークン処理部６０ａはトークンの送受に関わる処理を行う。再構築処理部６０ｂはトークンが未達の状態でネットワーク状態監視タイマがタイムアウトするとバースト信号送出部６０ｄに指示を与え、バースト信号をネットワークに送出してネットワークの再構築を要求する。また、他のノードからのバースト信号を検出すると、再構築処理部６０ｂはネットワークの再構築処理を開始する。
【００１６】
内部タイマ６０ｃはＡＲＣＮＥＴに準拠するノードが備える計時機能であり、８４０ミリ秒でタイムアウトするネットワーク状態監視タイマのほか、ネットワーク応答監視タイマ（７８マイクロ秒でタイムアウト）と、アイドル状態監視タイマ（８６マイクロ秒でタイムアウト）とがある。次に上記構成における作用を説明する。
【００１７】
図４はネットワークの安定している状態での管理レジスタ４０ａの内容の一例を示す図である。管理レジスタ４０ａは２５６ビットのレジスタであり、キャプチャしたトークンに含まれる宛先ノードに対応するビットにフラグ１を立てることにより、ネットワークに存在するノードのＩＤが管理される。ファームウェア５０ｄは管理レジスタ４０ａの内容を定期的にサンプリングし、２回連続で同じ状態であればそのデータを記録する。
【００１８】
サンプリングデータが前回のサンプリングデータと一致しなければ、その時の時刻と、変化したビット番号とが記録される。この管理レジスタ４０ａは、一度フラグ１がセットされればファームウェア５０ｄからクリア指示を受けるまでその状態を保つ。ファームウェア５０ｄはレジスタをサンプリングし、同じ状態が２回続けば管理レジスタ４０ａをクリアする。  
以上の手順によれば、バーストの発生時にはビット０からビットＦＦまでの全てのビットにフラグ１が立つ可能性がある。このような場合には、変化したすべてのビットを記録するのではなく、ビット０が変化したことだけを記録するようにしても良い。
【００１９】
図５はバースト信号の送出された直後における管理レジスタ４０ａの内容の一例を示す図である。図４の状態（ａ）からバーストが発生すると、再構築の進行に伴ってＩＤをインクリメントしたトークンがネットワークを伝達され、管理レジスタ４０ａの各ノードＩＤには、（ｂ）〜（ｅ）に示すように次第にフラグ１が立ってゆく。（ｅ）の状態になればこの状態で安定する、すなわち同じ状態が２回にわたり検出されることになる。（ａ）と（ｅ）とを比較するとビット０が０から１へと変化していることがわかる。よってファームウェア５０ｄはビット０が変化したことだけを記録し、そのうえで管理レジスタ４０ａをクリアする（ｆ）。
【００２０】
ビット０が０から１へと変化したことは、すなわちバーストの発生したことを意味する。すなわち、バースト直後のリコンフィグレーション処理ではトークンの回周中、宛先ＩＤに「＃００」を記す。通常時のトークン回周においては「＃００」にトークンは回らないので、ＩＤ「＃００」宛のトークンが検出されることによってバーストの発生を検知できる。
【００２１】
このほかファームウェア５０ｄは、ビット０が０で、かつビットＸが０から１へと変化すると、ノードＸがネットワークに参加した旨を記録する。またビット０が０で、かつビットＸが１から０へと変化すると、ノードＸがネットワークから離脱した旨を記録する。
【００２２】
以上説明したようにこの実施形態では、トークンをキャプチャする監視ノード１００を設け、トークンに記される宛先ノードＩＤを管理レジスタ４０ａを用いて常に監視する。そして管理レジスタ４０ａを定期的にサンプリングしてその変化をモニタし、モニタの結果から、バーストの発生の有無を検出する。さらに、再構築の生じる前にどのノードにまでトークンがまわったか、を検出することができる。これをもとにバースト信号を送出したノード、すなわち障害を起こしたノードを特定するようにしている。
【００２３】
すなわちＡＲＣＮＥＴで用いられるトークンには送出元ノードのＩＤが記されていない。ここに障害箇所を特定しにくい理由がある。であるにも拘わらずこの実施形態によればノードの離脱を検知することができ、そのノード、あるいはその直前のノードに障害が生じたことをシステムが認識することが可能になる。
【００２４】
従って再構築処理が継続している状態でも、離脱したノードをＡＲＣＮＥＴ以外の通信手段によってユーザに通知することにより、障害発生要因となるノードを速やかにネットワークから隔離することができる。これによりシステム全体のダウン時間を最小限に抑えることができ、システムダウンへの耐性を高めたネットワークシステムを提供することが可能となる。
【００２５】
なお、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明に係わるネットワークシステムの実施の形態を示す図。
【図２】図１のネットワークシステムの論理的な接続関係を示す模式図。
【図３】監視ノード１００の実施の形態を示す機能ブロック図。
【図４】ネットワークの安定している状態での管理レジスタ４０ａの内容の一例を示す図。
【図５】バースト信号の送出された直後における管理レジスタ４０ａの内容の一例を示す図。
【符号の説明】
【００２７】
１００…監視ノード、１０…インタフェース部、２０…表示部、３０…入出力部、４０…メモリ、４０ａ…管理レジスタ、５０…ＣＰＵ、５０ａ…トークンキャプチャ部、５０ｂ…モニタ処理部、５０ｃ…特定処理部、５０ｄ…ファームウェア、６０…ＡＲＣＮＥＴチップセット、６０ａ…トークン処理部、６０ｂ…再構築処理部、６０ｃ…内部タイマ、６０ｄ…バースト信号送出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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