(57)【要約】      （修正有）【課題】運用継続に有利な系を装置系とＬＡＮとについて個別に、かつ、確実に判別して運用状態の切り替えに反映することが可能な二重化ＬＡＮシステムを提供する。【解決手段】複数の装置相互に２本のＬＡＮを経由して論理的に設定された論理パスから二系統の論理的な伝送経路を形成する伝送経路形成手段と、２本のＬＡＮにおいて設定された全ての論理パスについて、通信状態を示す通信状態情報を収集する状態情報収集手段と、状態情報収集手段によって収集された通信状態情報に基づいて、二系統の論理的な伝送経路それぞれについて、運用リスクを評価するリスク評価手段と、リスク評価手段による評価結果に基づいて、二系統の論理的な伝送経路の一方を二重化ＬＡＮシステムにおける運用データの伝送に用いる伝送経路とする旨を複数の装置に同報通知することで伝送経路の切り替えを行う経路切り替え手段とを備える。【選択図】      図１
2006197253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一組の二重化された装置を含む複数の装置を２本のＬＡＮそれぞれに物理的に接続して構成された二重化ＬＡＮシステムにおいて、
前記複数の装置それぞれと前記２本のＬＡＮとの物理的な接続を利用して、前記複数の装置相互に前記２本のＬＡＮを経由して論理的に設定された論理パスから二系統の論理的な伝送経路を形成する伝送経路形成手段と、
前記２本のＬＡＮにおいて設定された全ての論理パスについて、通信状態を示す通信状態情報を収集する状態情報収集手段と、
前記状態情報収集手段によって収集された通信状態情報に基づいて、前記二系統の論理的な伝送経路それぞれについて、運用リスクを評価するリスク評価手段と、
前記リスク評価手段による評価結果に基づいて、前記二系統の論理的な伝送経路の一方を前記二重化ＬＡＮシステムにおける運用データの伝送に用いる伝送経路とする旨を前記複数の装置に同報通知することで伝送経路の切り替えを行う経路切り替え手段と
を備えたことを特徴とする二重化ＬＡＮシステム。
【請求項２】
請求項１に記載の二重化ＬＡＮシステムにおいて、
前記状態情報収集手段は、
前記二重化ＬＡＮシステムを構成する全ての装置に備えられ、少なくとも１本のＬＡＮを介して物理的に接続されている全ての装置に診断電文を送出する診断電文送出手段と、
前記二重化ＬＡＮシステムを構成する全ての装置に備えられ、前記診断電文に対する応答電文の有無に基づいて宛先装置との間の論理パスを介して正常なデータ伝送が可能であるか否かを判定する判定手段と、
前記二重化ＬＡＮシステムを構成する全ての装置に備えられ、前記判定手段によって得られた判定結果を示す状態判定値を各論理パスに対応して集積する情報集積手段と、
前記二重化ＬＡＮシステムを構成する全ての装置に備えられ、前記双方のＬＡＮを介して物理的に接続されている装置からの診断電文の受信に応じて、前記二系統の仮想的な伝送経路それぞれに属する論理パスについて前記情報集積手段に収集済みの状態判定値からなる通信状態情報を含む応答電文を返送する応答手段と、
前記二重化ＬＡＮシステムを構成する全ての装置に備えられ、前記受信した応答電文に含まれる通信状態情報を抽出し、前記情報集積手段による集積処理に供する抽出手段とを備えた
ことを特徴とする二重化ＬＡＮシステム。
【請求項３】
請求項１に記載の二重化ＬＡＮシステムにおいて、
前記リスク評価手段は、
前記状態情報収集手段によって前記二系統の仮想的な伝送経路についてそれぞれ収集された通信状態情報に含まれる各装置にかかわる状態判定値について論理和演算を行い、この論理和演算結果を前記各装置が通信状態の異常にかかわっているか否かを示す異常加算値として出力する演算手段と、
前記演算手段によって前記各装置に対応して得られた異常加算値を前記二系統の仮想的な伝送経路ごとに集計し、前記異常加算値の合計を前記二系統の仮想的な伝送経路それぞれの運用リスクとして出力する集計手段とを備えた
ことを特徴とする二重化ＬＡＮシステム。
【請求項４】
請求項２に記載の二重化ＬＡＮシステムにおいて、
前記情報集積手段は、
前記二重化ＬＡＮシステムにおいて設定される全ての論理パスについて、前記論理パスが二重化ＬＡＮシステムにおいて果たす役割の重要性を示す重みを保持する重み保持手段と、
前記判定手段によって得られた各論理パスに対応する判定結果を示す状態判定値を前記重み保持手段に保持された対応する重みに基づいて補正する補正手段と、
前記補正された状態判定値を前記各論理パスに対応して保持し、リスク評価手段の処理に供する状態判定値格納手段とを備えた
ことを特徴とする二重化ＬＡＮシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二重化された装置を含む多数の装置を二重化されたＬＡＮを介して相互に接続して構成される情報処理システムに関し、特に、二重化されたＬＡＮの運用状態を合理的に切り替えて運用を継続する二重化ＬＡＮシステムに関する。
用水管理システムやダム管理システムのような監視制御システムでは、様々な事象を常時確実に観測するために、センサを備えた多数の装置を二重化されたＬＡＮを介して接続して構成されている。
【０００２】
このような監視制御システムでは、システムとしての運用を継続したままで、装置の試験などの作業を含むメンテナンス作業が可能であることが求められている。
【背景技術】
【０００３】
図１４に、一般的な監視制御システムの構成例を示す。
図１４に示した監視制御システムにおいて、それぞれ二重化されたｍ種類の監視装置４０１１０〜４０１ｍ１は、ＬＡＮ４０２を介して相互に接続されている。なお、図１４において、監視装置を示す符号に付された添え字は、監視対象の種類と所属している系（「０」系または「１」系）とを示している。
【０００４】
このような監視制御システムでは、例えば、各監視装置４０１１０〜４０１ｍ１に運用モードあるいは非運用モードを設定し、これらの各監視装置４０１１０〜４０１ｍ１がＬＡＮ４０２に送出するパケットのヘッダにこの運用モードを示す識別情報を埋め込む。
これにより、単一のＬＡＮ４０２を流れるデータそれぞれが、監視制御システムの運用にかかわるデータであるか非運用状態のデータであるかを区別することができるので、監視制御システムの運用を継続したままで、各監視装置の試験などを含むメンテナンス作業を実現することができる。
【０００５】
このように、ＬＡＮを介して二重化された装置を接続する構成は、通信処理システムなどの分野においても広く利用されている（特許文献１参照）。
また、異なる種類のデータを同時に流すために、２本のＬＡＮを用いて、各装置を接続したシステムも提案されている。
例えば、図１５に示した各装置は、それぞれに２つずつ備えられたポートを用いて２つのＬＡＮ４０３，４０４に接続されており、ＬＡＮ４０３を介してＵＤＰ（User Datagram Protocol）に従って主要なデータ通信を行い、ＬＡＮ４０４を介してＴＣＰ(Transmission Control Protocol)に従って制御情報などのやり取りを行っている。
【０００６】
もちろん、図１４に示した監視制御システムにおいて、更に、ＬＡＮを二重化することでシステムの信頼性を向上することができる。
例えば、図１６に示すように、「０」系の監視装置４０１１０〜４０１ｍ０をＬＡＮ４０２０に接続し、一方、「１」系の監視装置４０１１１〜４０１ｍ１をＬＡＮ４０２１に接続して、監視装置に関する運用系／非運用系の切り替えとＬＡＮに関する運用系／非運用系の切り替えとを連動させる。
【０００７】
これにより、例えば、運用系のＬＡＮ４０２０にケーブルの切断などの障害が発生した場合に、代わりに「１」系のＬＡＮ４０２１および「１」系の監視装置４０１１１〜４０１ｍ１を運用系に切り替えることにより、監視制御システムの運用を維持することができる。
【特許文献１】特開平４−０３７３４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した監視制御システムに適用された運用状態切り替え方法では、運用中の系に属する装置の異常あるいはＬＡＮの異常は、個別に運用状態の切り替えに関する同等な契機として捉えられている。
このため、例えば、運用系のＬＡＮにケーブルの切断などの障害が発生すれば、他方の系に対応するＬＡＮに接続された監視装置に異常があるか否かにかかわらず、直ちに、運用系の切り替えが実行されてしまう。したがって、非運用系であった系に属する監視装置に異常があった場合には、結局、切り替え後に、その監視装置の異常のために監視制御システム全体が運用停止となってしまうおそれがある。
【０００９】
つまり、従来の監視制御システムにおいて適用されている運用状態切り替え方法では、複数の障害がそれぞれ運用系と非運用系の双方に発生した場合などに、どちらの系を運用系とするべきかを合理的に判断することができなかった。
本発明は、運用継続に有利な系を装置系とＬＡＮとについて個別に、かつ、確実に判別して運用状態の切り替えに反映することが可能な二重化ＬＡＮシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明にかかわる第１の二重化ＬＡＮシステムは、伝送路形成手段と、状態情報収集手段と、リスク評価手段と、経路切り替え手段とから構成される。
本発明にかかわる第１の二重化ＬＡＮシステムの原理は、以下の通りである。
少なくとも一組の二重化された装置を含む複数の装置を２本のＬＡＮそれぞれに物理的に接続して構成された二重化ＬＡＮシステムにおいて、伝送経路形成手段は、複数の装置それぞれと２本のＬＡＮとの物理的な接続を利用して、複数の装置相互に２本のＬＡＮを経由して論理的に設定された論理パスから二系統の論理的な伝送経路を形成する。状態情報収集手段は、２本のＬＡＮにおいて設定された全ての論理パスについて、通信状態を示す通信状態情報を収集する。リスク評価手段は、状態情報収集手段によって収集された通信状態情報に基づいて、二系統の論理的な伝送経路それぞれについて、運用リスクを評価する。経路切り替え手段は、リスク評価手段による評価結果に基づいて、二系統の論理的な伝送経路の一方を二重化ＬＡＮシステムにおける運用データの伝送に用いる伝送経路とする旨を複数の装置に同報通知することで伝送経路の切り替えを行う。
【００１１】
このように構成された第１の二重化ＬＡＮシステムの動作は、下記の通りである。
伝送経路形成手段により、複数の装置相互間に２本のＬＡＮを経由して論理的に設定された論理パスから二系統の論理的な伝送経路、つまり、二系統の仮想的なＬＡＮが形成され、これらの仮想的なＬＡＮを介して、状態情報収集手段により、全ての論理パスについて、例えば、通信が可能であるか否かに代表される通信状態を示す通信状態情報が収集される。このようにして収集された通信状態情報には、全ての論理パスが運用データの伝送に適している度合いを示す指標が含まれているので、リスク評価手段により、この通信状態情報を統計的な手法によって集計することにより、各系統の仮想的なＬＡＮについて、それぞれを運用データの伝送経路とした場合のリスクを合理的に評価することができる。そして、この評価結果によってリスクが低いとされた系統の仮想的なＬＡＮへの切り替えを、経路切り替え手段がすべての装置に同報通知することにより、よりリスクの低い仮想的なＬＡＮを運用系のＬＡＮとして用いることができる。
【００１２】
本発明にかかわる第２の二重化ＬＡＮシステムは、上述した第１の二重化ＬＡＮシステムに備えられた状態情報収集手段に、診断電文送出手段と、判定手段と、情報集積手段と、応答手段と、抽出手段とを備えて構成される。
本発明にかかわる第２の二重化ＬＡＮシステムの原理は、以下の通りである。
上述した第１の二重化ＬＡＮシステムに備えられる状態情報収集手段において、診断電文送出手段は、二重化ＬＡＮシステムを構成する全ての装置に備えられ、少なくとも１本のＬＡＮを介して物理的に接続されている全ての装置に診断電文を送出する。判定手段は、二重化ＬＡＮシステムを構成する全ての装置に備えられ、診断電文に対する応答電文の有無に基づいて宛先装置との間の論理パスを介して正常なデータ伝送が可能であるか否かを判定する。情報集積手段は、二重化ＬＡＮシステムを構成する全ての装置に備えられ、判定手段によって得られた判定結果を示す状態判定値を各論理パスに対応して集積する。応答手段は、二重化ＬＡＮシステムを構成する全ての装置に備えられ、双方のＬＡＮを介して物理的に接続されている装置からの診断電文の受信に応じて、二系統の仮想的な伝送経路それぞれに属する論理パスについて情報集積手段に収集済みの状態判定値からなる通信状態情報を含む応答電文を返送する。抽出手段は、二重化ＬＡＮシステムを構成する全ての装置に備えられ、受信した応答電文に含まれる通信状態情報を抽出し、情報集積手段による集積処理に供する。
【００１３】
このように構成された第２の二重化ＬＡＮシステムの動作は、下記の通りである。
二重化ＬＡＮシステムを構成する全ての装置に備えられた診断電文送出手段により、自装置以外の全ての装置宛てに診断電文が送出され、これらの診断電文の受信に応じて、各装置に備えられた応答手段により、それまでに情報集積手段集積された通信状態情報を含む応答電文が返送される。そして、この応答電文の受信に応じて、各装置に備えられた判定手段により、この応答電文の発信元の装置との間の論理パスについての通信状態が判定されるとともに、応答電文に含まれている通信状態情報が抽出され、合わせて、情報集積手段に集積される。したがって、上述したような診断電文および応答電文の授受が完了したときには、全ての装置において、上述した二系統の仮想的なＬＡＮを構成する全ての論理パスに関する状態判定値からなる通信状態情報が収集されている。したがって、一方の仮想的なＬＡＮを構成する任意の論理パスに異常が発生した場合においても、この論理パスによって接続された双方の装置は、他方の仮想的なＬＡＮを介して授受された診断電文および応答電文によって、あるいは、他の装置によって収集された通信状態情報を含む応答電文によって、異常が発生した論理パスを介して対向している装置に関する状態判定値を含む通信状態情報を収集することができる。
【００１４】
本発明にかかわる第３の二重化ＬＡＮシステムは、上述した第１の二重化ＬＡＮシステムに備えられたリスク評価手段に、演算手段と、集計手段とを備えて構成される。
本発明にかかわる第３の二重化ＬＡＮシステムの原理は、以下の通りである。
上述した第１の二重化ＬＡＮシステムに備えられるリスク評価手段において、演算手段は、状態情報収集手段によって二系統の仮想的な伝送経路についてそれぞれ収集された通信状態情報に含まれる各装置にかかわる状態判定値について論理和演算を行い、この論理和演算結果を各装置が通信状態の異常にかかわっているか否かを示す異常加算値として出力する。集計手段は、演算手段によって各装置に対応して得られた異常加算値を二系統の仮想的な伝送経路ごとに集計し、異常加算値の合計を二系統の仮想的な伝送経路それぞれの運用リスクとして出力する。
【００１５】
このように構成された第３の二重化ＬＡＮシステムの動作は、下記の通りである。
演算手段によって通信状態の異常にかかわっているとされた装置について、それぞれ所定の異常加算値を与え、集計手段により、この異常加算値を二系統の仮想的な伝送経路それぞれについて合計することにより、通信状態の異常にかかわる装置の数に対応する運用リスクを示す評価値を、極めて簡易な演算処理によって、仮想的な伝送経路それぞれについて得ることができる。
【００１６】
このようにして得られた運用リスクは、各系統の仮想的な伝送経路における通信状態がどの程度低下しているかを客観的に示している。したがって、このような運用リスクを経路切り替え手段に切り替えの要否を判定するための指標として渡すことにより、多数の装置を二重化されたＬＡＮを介して接続したシステムにおいて、通信状態がよりよい伝送経路を運用系として選択することができる。
【００１７】
本発明にかかわる第４の二重化ＬＡＮシステムは、上述した第２の二重化ＬＡＮシステムに備えられた情報集積手段に、重み保持手段と、補正手段と、状態判定値格納手段とを備えて構成される。
本発明にかかわる第４の二重化ＬＡＮシステムの原理は、以下の通りである。
上述した第２の二重化ＬＡＮシステムに備えられた情報集積手段において、重み保持手段は、二重化ＬＡＮシステムにおいて設定される全ての論理パスについて、論理パスが二重化ＬＡＮシステムにおいて果たす役割の重要性を示す重みを保持する。補正手段は、判定手段によって得られた各論理パスに対応する判定結果を示す状態判定値を重み保持手段に保持された対応する重みに基づいて補正する。状態判定値格納手段は、補正された状態判定値を各論理パスに対応して保持し、リスク評価手段の処理に供する。
【００１８】
このように構成された第４の二重化ＬＡＮシステムの動作は、下記の通りである。
例えば、二重化された装置相互間に設定された論理パスと、二重化ＬＡＮシステムにおける運用データが現に流れている論理パスあるいは仮想的なＬＡＮの切り替えによって運用データの伝送経路となりうる論理パスとでは、明らかにその重要度に違いがあり、また、このような違いは、二重化ＬＡＮシステムを構築した段階で想定することが可能である。したがって、このような視点で各論理パスの重要度を判断し、適切な重みを重み保持手段に保持して、補正手段による状態判定値の補正処理に供し、補正された状態判定値をリスク評価手段による処理に供することにより、各論理パスの重要度を考慮した運用リスクを得ることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の二重化ＬＡＮシステムによれば、二本のＬＡＮの双方に各装置を接続し、論理パスの接続によって二系統の仮想的な伝送経路を構成しているというシステム上の特徴を利用して、全て論理パスにおける通信状態を示す情報要素からなる通信状態情報を収集し、これに基づいて、二系統の仮想的な伝送経路のそれぞれについて、運用状態の維持することへの危険性を客観的に示す運用リスクを求めることができる。したがって、複数の障害が現在運用系となっている系統の仮想的な伝送経路を利用している系と他方の非運用系との双方において発生した場合においても、双方の系統の伝送経路について求められた運用リスクに基づいて、合理的に運用系とすべき仮想的な伝送経路を決定し、切り替えを実行することによって、確実にシステムの運用を維持することができる。
【００２０】
特に、第２の二重化ＬＡＮシステムによれば、一方の仮想的な伝送経路に接続する論理パスに異常が発生した場合でも、他方の仮想的な伝送経路に接続する論理パスを介して通信状態情報を収集し、また、収集した通信状態情報を他の装置からの診断電文に応じて返送することができるので、全ての装置にかかわる通信状態情報を漏れなく収集することが可能となる。これにより、通信状態情報に基づいて求められる運用リスクの正当性を保証することができる。
【００２１】
また、第３の二重化ＬＡＮシステムによれば、極めて簡易な演算によって運用リスクを算出することができるので、二重化ＬＡＮシステムを構築するために必要なコストを低減することができる。
更に、第４の二重化ＬＡンシステムによれば、各論理パスの重要度を加味した運用リスクを求めることができるので、各系統の伝送経路に対応する系においてそれぞれ少なくとも一つの装置にかかわる異常が発生した場合のように複雑なケースにおいても、それぞれの系における合理的な運用リスクを求め、これに基づいて、有利な運用状態を維持可能な仮想的な伝送経路への切り替えを実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態について詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１に、本発明にかかわる二重化ＬＡＮシステムの第１の実施形態を示す。
図１に示した二重化ＬＡＮシステムは、例えば、ダムなどの遠隔監視を目的とした監視制御システムである。この監視制御システムにおいて、二重化されたデータ収集装置２０１０，２０１１とそれぞれ単独で設置された測定装置２０２，２０３，２０４および二重化された切替判断装置２１００，２１０１は、それぞれ２つのポートＰ１，Ｐ２二接続されたケーブルを介して物理ＬＡＮ２０５０および物理ＬＡＮ２０５１に物理的に接続されている。
【００２３】
また、図１に示したデータ収集装置２０１０、測定装置２０２，２０３，２０４および切替判断装置２１００それぞれを物理ＬＡＮ２０５０に接続しているポートＰ１相互間に論理パスが設定され、これらの論理パスによって仮想的な伝送経路（以下、０系仮想ＬＡＮと称する）が形成されている。同様に、図１に示したデータ収集装置２０１１、測定装置２０２，２０３，２０４および切替判断装置２１０１それぞれを物理ＬＡＮ２０５１に接続しているポートＰ２相互間に論理パスが設定され、これらの論理パスによって別の仮想的な伝送経路（以下、１系仮想ＬＡＮと称する）が形成されている。
【００２４】
図１に示したデータ収集装置２０１０，２０１１と測定装置２０２，２０３，２０４および切替判断装置２１００，２１０１において、通信状態収集部２１１は、上述した二系統の仮想ＬＡＮを介して論理的に接続されている他の装置との間で後述する診断電文および応答電文をやり取りすることにより、上述した二系統の仮想ＬＡＮを構成する各論理パスにおける通信状態に関する通信状態情報を収集する。
【００２５】
また、図１に示した切替判断装置２１００，２１０１において、運用リスク評価部２１２は、上述した通信状態収集部２１１によって収集された通信状態情報に基づいて、二系統の仮想ＬＡＮそれぞれについての運用リスクを評価し、評価結果を切替制御部２１３の処理に供する。この切替制御部２１３は、二系統の仮想ＬＡＮについてそれぞれ得られた運用リスクに基づいて、運用系とすべき仮想ＬＡＮを決定し、この結果として運用系のＬＡＮの切り替えが必要となったときに、二系統の仮想ＬＡＮを構成する全ての装置に新たに運用系となる仮想ＬＡＮを同報通知する。
【００２６】
また、図１に示したデータ収集装置２０１０，２０１１と測定装置２０２，２０３，２０４において、監視データ送出部２１４は、運用系であることが通知されている仮想ＬＡＮに対応するポートを利用して設定されている論理パスを介して、監視制御システムにおける運用データである監視データを送出し、監視データ管理装置（図示せず）によるデータ管理処理に供する。
【００２７】
なお、図１においては、データ収集装置２０１０、測定装置２０２および切替判断装置２１００について詳細構成を示し、これらと同等の構成を有するデータ収集装置２０１１、測定装置２０３，２０４および切替判断装置２１０１については詳細構成を省略して示している。
また、上述した監視データ管理装置によって、二重化されているデータ収集装置２０１０、２０１１および切替判断装置２１００、２１０１それぞれの一方と二重化されていない測定装置２０２，２０３，２０４とに、運用モードが設定されており、他の装置には、非運用モードが設定されている。
【００２８】
次に、上述した各装置に備えられた通信状態収集部の詳細構成について説明する。
図２に、通信状態収集部の詳細構成を示す。また、図３に、通信状態情報を収集処理に関する説明図を示す。
図２に示した通信状態収集部２１１において、診断電文送出部２２２は、ＬＡＮインタフェース部２２１を介して、図１に示した物理ＬＡＮ２０５０および物理ＬＡＮ２０５１を介して物理的に接続された全ての装置を宛先として、宛先装置において蓄積された診断結果の返送を要求する診断電文を送出する。また、図２に示した通信状態判定部２２３は、上述した診断電文送出部２２２によって診断電文が送出されてから一定時間が経過するまでに宛先装置からの応答があったか否かに基づいて、自装置と宛先装置との間に設定された論理パスにおける通信状態を判定し、図３に示すように、判定結果を情報格納部２２４に判定対象の論理パスに対応する状態判定値として格納する。
【００２９】
なお、図３においては、０系の仮想ＬＡＮに対応する通信状態テーブルと１系の仮想ＬＡＮに対応する通信状態テーブルとに分けて、各行に示した装置から発信された診断電文に対して、この診断電文の宛先となった装置（図３においてテーブルの各列に示した）からの応答があったか否か、つまり、その論理パスにおける通信状態が正常であるか否かを論理「０」あるいは論理「１」で示す状態判定値を格納する例について示している。また、図３においては、図１に示したデータ収集装置２０１０，２０１１をそれぞれ「収集０」、「収集１」として示し、測定装置２０２，２０３，２０４をそれぞれ「測定装置ａ」、「測定装置ｂ」、「測定装置ｃ」として示し、更に、切替判断装置２１００，２１０１をそれぞれ「切替０」、「切替１」として示した。また、図３において、符号「−」を付した欄は、そもそも論理パスが設定されていない同一装置同士の組み合わせに対応しているために状態判定値が存在しないことを示している。
【００３０】
一方、図２に示した情報抽出部２２５は、ＬＡＮインタフェース部２２１に他の装置からの応答電文が到達したときに、この応答電文に含まれている通信状態情報を抽出し、抽出した通信状態情報に含まれている状態判定値を各論理パスに対応して情報格納部２２４に格納する。
また、図２に示した応答電文作成部２２６は、ＬＡＮインタフェース部２２１に他の装置からの診断電文が到達したときに、上述したようにして情報格納部２２４に蓄積された通信状態情報と自装置に設定された動作モードを示すモード情報とを含む応答電文を作成し、ＬＡＮインタフェース部２２１を介して上述した診断電文の送信元の装置にこの応答電文を返送する。例えば、応答電文作成部２２６は、図４に示すように、モード情報と自装置に対応する識別情報とを含むヘッダ部と、情報格納部２２４から読み出した通信状態情報を含む情報部とを組み合わせて応答電文を作成する。
【００３１】
次に、通信状態情報を収集する動作について説明する。
図５に、通信状態情報を収集する動作を表す流れ図を示す。
例えば、図１に示した切替判断装置２１００に備えられた通信状態収集部２１１の診断電文送出部２２２は、０系仮想ＬＡＮにおいて切替判断装置２１０１、データ収集装置２０１０，２０１１および測定装置２０２，２０３，２０４との間にそれぞれ設定された論理パスおよび１系仮想ＬＡＮにおいて切替判断装置２１０１、データ収集装置２０１０，２０１１および測定装置２０２，２０３，２０４との間にそれぞれ設定された論理パスを介して、順次に、それぞれ対向する装置を宛先とする診断電文を送出する（図５に示したステップ３０１）。
【００３２】
この診断電文に対する応答が図２に示したＬＡＮインタフェース部２２１に到達すると（図５に示したステップ３０２の肯定判定）、通信状態判定部２２３は、この診断電文が送出された論理パスに関する通信状態は正常であると判定し、その旨を示す状態判定値を情報格納部２２４に格納する（ステップ３０３）。
また、このとき、情報抽出部２２５は、応答電文の情報部に含まれている通信状態情報を抽出し、この通信状態情報に含まれている各論理パスに関する状態判定値を情報格納部２２４に格納することにより、情報格納部２２４の内容を更新する（ステップ３０４）。
【００３３】
一方、上述した診断電文に対する応答電文が検出されないときは、所定の時間Ｔが経過するまで図５に示したステップ３０２およびステップ３０５を繰り返し、診断電文を送出してから時間Ｔが経過したときに（ステップ３０５の肯定判定）、通信状態判定部２２３は、この診断電文が送出された論理パスに関する通信状態は異常であると判定し、その旨を示す状態判定値を情報格納部２２４に格納する（ステップ３０６）。
【００３４】
このようにして、各論理パスに関する診断電文および応答電文を授受する過程で状態判定値からなる通信状態情報を収集していき、全ての論理パスについての処理が完了したときに、ステップ３０７の肯定判定として通信状態情報の収集処理を終了する。
図１に示した二重化ＬＡＮシステムを構成する全ての装置が、上述した通信状態情報の収集処理をそれぞれ行うことにより、一部の装置と物理ＬＡＮ２０５０あるいは物理ＬＡＮ２０５１とを結ぶケーブルの切断に代表されるＬＡＮにかかわる障害の有無にかかわらず、二重化ＬＡＮシステムを構成する全ての装置に備えられた通信状態収集部２１１の情報格納部２２４に、図３に示したように、全ての論理パスに関する状態判定値を含む通信状態情報が集積される。
【００３５】
なぜなら、上述したように、診断電文の受信に応じて、図２に示した応答電文作成部２２６により、その時点において情報格納部２２４に格納されている二系統の仮想ＬＡＮ双方に関する通信状態情報を含む応答電文が作成され、この応答電文が診断電文の送信元に返送されるので、送信元の装置において直接的には収集できなかった情報を補完することができるからである。
【００３６】
例えば、図１に示した測定装置２０４と物理ＬＡＮ２０５０とを結ぶケーブルが抜けてしまった場合には、他の各装置が０系仮想ＬＡＮを経由して測定装置２０４を宛先として送出した診断電文に対して応答が返されなかったことから、図３に示すように、測定装置２０４（図３においては測定装置ｃ）に対応する列に通信状態に異常があることを示す状態判定値「１」が０系仮想ＬＡＮに対応する通信状態テーブルに格納される。一方、測定装置２０４に備えられた通信状態収集部２１１の情報格納部２２４には、０系仮想ＬＡＮを経由して他の各装置宛てに送信された診断電文に対しても応答が返ってこなかったことを示す状態判定値を含む通信状態情報が収集されているので、１系仮想ＬＡＮを構成する論理パスを経由して、この測定装置２０４に診断電文が到達したときに、この診断電文に対して、上述した通信状態情報を含む応答電文が返され、最終的に全ての論理パスに関する状態判定値を含む通信状態情報が完成する。
【００３７】
なお、二重化ＬＡＮシステムを構成する各装置が上述した通信状態情報を収集するタイミングは、各装置に備えられた通信状態収集部２１１の診断電文送出部２２２に適切なタイミングを指定しておくことで任意に設定することができる。例えば、一定期間ごとに診断電文を送出する旨を設定しておけば、その期間ごとに、各仮想ＬＡＮにおける通信状態を示す情報を収集し、それぞれの状態を見極めることができる。
【００３８】
また、各論理パスに関する状態判定値を収集する方法として、一定間隔で送られてくる診断情報を利用して、診断情報の送信元との間の論理パスに関する通信状態を判定する方法を採用することも可能である。
次に、運用リスクを求める方法について説明する。
図６に、運用リスク評価部の詳細構成を示す。また、図７に、運用リスク評価処理に関する説明図を示す。
【００３９】
図６に示した運用リスク評価部２１２において、論理和演算部２２７は、二系統の仮想ＬＡＮに対応して情報格納部２２４に格納された通信状態テーブルにおいて、診断電文の宛先装置に対応する各列の状態判定値について論理和演算を行い、二系統の仮想ＬＡＮそれぞれについて各装置が異常にかかわっているか否かを示す異常加算値を求める。
例えば、図３に示した各系統の仮想ＬＡＮに対応する通信状態テーブルについて、上述した論理和演算部２２７による処理を実行することにより、図７に示すように、０系仮想ＬＡＮに対応する異常加算値として、各装置について論理「１」が得られる。一方、１系仮想ＬＡＮに対応する異常加算値として、データ収集装置２０１０（図７においては、「収集０」として示す）と測定装置２０２（図７においては、「測定装置ａ」として示す）とに対応する異常加算値として論理「１」が得られ、他の装置に対応する異常加算値としては論理「０」が得られる。
【００４０】
このようにして得られた異常加算値に基づいて、図６に示した評価値算出部２２８は、例えば、上述した異常加算値を対応する仮想ＬＡＮごとに合計し、その合計値を対応する仮想ＬＡＮに関する運用リスクとして出力し、切替制御部２１３の処理に供する。
図７に示した例では、評価値算出部２２８により、０系仮想ＬＡＮに対応して得られた異常加算値の合計として運用リスク「７」が得られ、一方、１系仮想ＬＡＮに対応して得られた異常加算値の合計として運用リスク「２」が得られる。
【００４１】
このようにして得られた運用リスクの値は、各系統の仮想ＬＡＮにおいて、障害にかかわっている装置の数を示しているので、二系統の仮想ＬＡＮそれぞれについての運用リスクを極めて合理的に評価しているといえる。
したがって、このようにして得られた運用リスクに基づいて、切替制御部２１３が、より運用リスクが低い方（図７の例では、１系仮想ＬＡＮ）を新たな運用系の仮想ＬＡＮとして決定し、切替先の仮想ＬＡＮを全ての論理パスを経由して各装置に同報通知することにより、二重化ＬＡＮシステムによって構成された監視制御システムの運用を確実に維持することができる。
【００４２】
更に、各論理パスの重要度を考慮して、それぞれの論理パスに関する異常を検出したことを示す状態判定値を重要度に応じた値を与えることにより、各論理パスの重要度を反映した運用リスクを求めることもできる。
監視制御システムでは、データ収集装置２０１０，２０１１と３つの測定装置２０２，２０３，２０４との間でデータの授受が必要であるので、データ収集装置２０１０と測定装置２０２，２０３，２０４との間に設定される論理パスおよびデータ収集装置２０１１と測定装置２０２，２０３，２０４との間に設定される論理パスは、データ収集装置２０１０とデータ収集装置２０１１とを結ぶ論理パスや測定装置２０２，２０３，２０４相互を結ぶ論理パスに比べて、明らかに重要度が高い。また、データ収集装置２０１０，２０１１および３つの測定装置２０２，２０３，２０４と切替判断装置２１００，２１０１とを結ぶ論理パスの重要度もまた、同種類の装置相互を接続する論理パスの重要度に比べて高いと考えられる。
【００４３】
図８に、通信状態収集部の別構成例を示す。また、図９に、通信状態情報を収集する動作を表す流れ図を示す。
図８に示した、図８に示す通信状態収集部２１１において、重要度情報保持部２３１は、各論理パスに対応して、その論理パスの重要度を３ビットの値によって示す重要度情報を保持する。この重要度情報保持部２３１は、例えば、システムの運用状態でデータ授受が行われる論理パスに対応して、３ビットの２進数で表される重要度情報「１００」を保持し、切替判断装置２１００，２１０１にかかわる論理パスおよび同種類の装置相互を接続する論理パスに対応して、それぞれ重要度情報「０１０」および重要度情報「００１」を保持している。
【００４４】
また、図８に示した状態判定値調整部２３２は、診断電文送出部２２２から診断対象の論理パスを特定する情報を受け取っており、通信状態判定部２２３によって診断対象の論理パスに通信状態の異常があると判定されたときに、上述した重要度情報保持部２３１を参照して該当する論理パスに対応する重要度情報を読み出し、この重要度情報を情報格納部２２４に送出することにより、状態判定値を調整する。
【００４５】
つまり、図８に示した通信状態収集部２１１では、通信状態判定部２２３によって通信状態の異常が検出されたときに（図９に示したステップ３０５の肯定判定）、この判定結果としてステップ３１１で得られる状態判定値をそのまま情報格納部２２４に格納する代わりに、上述した状態判定値調整部２３２によってこの状態判定値を調整し、異常が検出された論理パスに関する重要度が反映された状態判定値を情報格納部２２４に格納する（ステップ３１２）。
【００４６】
このようにして、論理パスの重要度を反映した状態判定値を求めた例を図１０に示す。
なお、図１０に示した０系仮想ＬＡＮに対応する通信状態テーブルは、データ収集装置２０１０（図１０において「収集０」として示した）と測定装置２０３（図１０において「測定装置ｂ」として示した）との間の論理パスに通信状態の異常が検出されたことを示している。一方、１系仮想ＬＡＮに対応する通信状態テーブルは、データ収集装置２０１０，２０１１（図１０において「収集０」，「収集１」として示した）相互間の論理パス、測定装置２０２，２０４（図１０において「測定装置ａ」、「測定装置ｃ」として示した）相互間の論理パス相互間の論理パスおよび測定装置２０３，２０４（図１０において「測定装置ｂ」、「測定装置ｃ」として示した）相互間の論理パス相互間の論理パスに通信状態の異常が検出されたことを示している。
【００４７】
このようにして得られた各通信状態テーブルに基づいて、図６に示した運用リスク評価部２１２の論理和演算部２２７により、診断電文の宛先装置に対応する各列に格納された状態判定値についてビットごとに論理和演算を行うことにより、図１０に示すように、各装置に対応して、異常が検出された論理パスに重要度が反映された異常加算値が求められ、評価値算出部２２８の処理に供される。
【００４８】
したがって、この異常加算値を評価値算出部２２８において集計することによって、運用リスクの値にも、通信異常にかかわる装置の数とともに、通信異常が検出された論理パスの重要性を反映させることができる。
例えば、図１０に示した通信状態テーブルに基づいて運用リスク評価部２１２が上述した処理を行うことにより、０系仮想ＬＡＮおよび１系仮想ＬＡＮに対応してそれぞれ運用リスク値「８」および運用リスク値「５」が得られる。この結果は、測定装置２０３からのデータ収集装置２０１０へのデータ収集が可能である１系仮想ＬＡＮの方が有利な伝送経路であることを示す評価結果であり、監視制御システムの運用維持を図る上で望ましい結果である。
【００４９】
このように、単に、通信状態の異常に関わった装置の数のみにかかわらず、運用状態におけるデータ授受に与える影響を考慮して、運用リスクを評価することにより、二系統の仮想ＬＡＮにおいて、それぞれ複数の論理パスに通信状態の異常が発生するといった複雑な場合においても、各仮想ＬＡＮにおける運用リスクを正当に評価し、システムの運用維持に有利な仮想ＬＡＮを確実に選択することができる。
【００５０】
例えば、図１０に示したような通信状態テーブルで示される状態では、切替判断装置２１００により、二重化ＬＡＮシステムを構成するすべての装置に対して、１系仮想ＬＡＮを運用ＬＡＮとする旨を同報通知し、１系仮想ＬＡＮへの運用ＬＡＮの切り替えを実行することにより、データ収集装置２０１０は、１系仮想ＬＡＮを介して、全ての測定装置２０２，２０３，２０４からのデータ収集を続行できるので、監視制御システムとしての機能を確実に維持することができる。
【００５１】
また、診断電文の発信元および宛先の装置がそれぞれ運用状態であるか否かに基づいて、状態判定値に重みを設定することもできる。
図１１に、通信状態収集部の別構成例を示す。
図１１に示した、図１１に示す通信状態収集部２１１において、運用情報保持部２３３は、二重化ＬＡＮシステムを構成する各装置に対応して、それぞれが運用状態であるか非運用状態であるかを示す運用情報を保持する。上述したように、データ収集装置２０１１および切替判断装置２１０１に非運用モードに設定され、他の装置に運用モードが設定されている場合は、図１２（ａ）に示すように、データ収集装置２０１１および切替判断装置２１０１に対応する運用情報として論理「０」が運用情報保持部２３３に保持され、データ収集装置２０１０、測定装置２０２，２０３，２０４および切替判断装置２１００に対応する運用情報としてそれぞれ論理「１」が運用情報保持部２３３に保持される。
【００５２】
また、図１１に示した状態判定値調整部２３４は、診断電文送出部２２２から診断電文の宛先装置に関する情報を受け取っており、通信状態判定部２２３によって診断対象の論理パスに通信状態の異常があると判定されたときに、上述した宛先装置に対応して運用情報保持部２３３に保持された運用情報を読み出し、自装置の運用情報と宛先装置の運用情報との組み合わせに応じて、通信状態判定部２２３によって得られた状態判定値を調整し、調整した結果を最終的な状態判定値として情報格納部２２４に格納する。
【００５３】
この状態判定値調整部２３４は、例えば、診断電文の送出元装置と診断電文の宛先装置との双方に運用モードが設定されていることが運用情報保持部２３３を参照することによって分かった場合に、通信状態判定部２２３によって得られた通信状態に異常があることを示す状態判定値「１」を、図１２（ｂ）に示した表に示された調整値に従って調整し、２ビットの２進数で表される新たな状態判定値「１０」を情報格納部２２４に格納する。一方、運用情報が他の組み合わせの場合は、図１２（ｂ）に示した調整値は２ビットの２進数で表される数値「０１」であるので、通信状態判定部２２３によって得られた状態判定値がそのまま情報格納部２２４に格納される。
【００５４】
つまり、図１１に示した通信状態収集部２１１では、図９に示したように、通信状態判定部２２３によって通信状態の異常が検出されたときに（図９に示したステップ３０５の肯定判定）、上述した状態判定値調整部２３４によって、通信状態判定部２２３によって得られた状態判定値が診断電文の送信元と宛先の運用状態に応じて決定される重みに基づいて調整される（ステップ３１２）。
【００５５】
このようにして、診断電文の送信元と宛先の運用状態に応じて決定した重みを反映した状態判定値を求めることにより、二重化ＬＡＮシステム全体の運用にかかわる各論理パスの重要度を反映した状態判定値を求めることができる。
図１３に、収集された通信状態情報の例を示す。
０系仮想ＬＡＮにおいて、運用モードが設定されているデータ収集装置２０１０と測定装置２０３（図１３において「収集０」および「測定装置ｂ」として示す）および同じく運用モードが設定されている切替判断装置２１００と測定装置２０４（図１３において「切替０」および「測定装置ｃ」として示す）との間の論理パスに通信状態の異常が発生すると、０系仮想ＬＡＮに対応する通信状態テーブルの該当する欄には、それぞれ状態判定値「１０」が設定される。
【００５６】
この０系仮想ＬＡＮに対応する通信状態テーブルを、図６に示した論理和演算部２２７による演算処理に供することにより、データ収集装置２０１０、測定装置２０３，２０４および切替判断装置２１００について、それぞれ２ビットの異常加算値「１０」が得られるので、評価値算出部２２８によってこれらを集計結果することにより、障害にかかわる装置の数は「４」であるにもかかわらず、十進数で「８」という高い運用リスクを示す評価結果が出力される。
【００５７】
一方、１系仮想ＬＡＮにおいて発生している異常が、例えば、データ収集装置２０１１のポートＰ１に接続されたＬＡＮケーブルの抜けであれば、図１３に示すように、１系仮想ＬＡＮに対応する通信状態テーブルのデータ収集装置２０１１に対応する各欄に状態判定値「０１」が設定される。
この１系仮想ＬＡＮに対応する通信状態テーブルを、図６に示した論理和演算部２２７による演算処理に供することにより、二重化ＬＡＮシステムを構成する全ての装置ついて、それぞれ２ビットの異常加算値「０１」が得られるので、評価値算出部２２８によってこれらを集計結果することにより、障害にかかわる装置の数は「７」であって、０系仮想ＬＡＮにおいて障害にかかわっている装置の数よりも多いにもかかわらず、０系仮想ＬＡＮにおける運用リスクよりも小さい値「７」を示す評価結果が出力される。
【００５８】
この結果は、測定装置２０３からのデータ収集装置２０１０への運用データ収集および切替判断装置２１００とデータ収集装置２０１０との間のデータ転送が可能である１系仮想ＬＡＮの方が有利な伝送経路であることを示す評価結果であり、監視制御システムの運用維持を図る上で望ましい結果である。
このように、単に、通信状態の異常に関わった装置の数とともに、運用状態におけるデータ授受に与える影響を考慮して、運用リスクを評価することにより、二系統の仮想ＬＡＮにおいて、それぞれ複数の論理パスに通信状態の異常が発生するといった複雑な場合においても、各仮想ＬＡＮにおける運用リスクを正当に評価し、システムの運用維持に有利な仮想ＬＡＮを確実に選択することができる。
【００５９】
例えば、図１３に示したような通信状態テーブルで示される状態では、切替判断装置２１００により、二重化ＬＡＮシステムを構成するすべての装置に対して、１系仮想ＬＡＮを運用ＬＡＮとする旨を同報通知し、１系仮想ＬＡＮへの運用ＬＡＮの切り替えを実行することにより、データ収集装置２０１０は、１系仮想ＬＡＮを介して、全ての測定装置２０２，２０３，２０４からのデータ収集を続行できるので、監視制御システムとしての機能を確実に維持することができる。
【００６０】
もちろん、診断電文の送信元と宛先の運用状態に応じて、上述した例よりも大きい重みを用いて、状態判定値の調整を行うことも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明によれば、システムの運用にかかわる運用データの転送に用いられる仮想的な伝送経路である仮想ＬＡＮを、これらの仮想ＬＡＮそれぞれについて収集した通信状態情報に基づいて運用リスクを評価した結果に従って、二重化された各装置における運用系の切り替えと独立に切り替えることができる。
これにより、例えば、運用データの伝送経路となっている運用系の仮想ＬＡＮに含まれる論理パスに障害が発生した場合に、二重化ＬＡＮシステムを構成する各装置の運用状態を保ったまま、運用系の仮想ＬＡＮのみを切り替えることにより、システム全体の運用を維持することができる。つまり、データ転送用のＬＡＮを二重化した構成を活用して、システム全体の運用状態の維持を図ることが可能となるので、監視制御システムのように、システムの運用を確実に維持することが必要とされるシステムにおいて、極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明にかかわる二重化ＬＡＮシステムの第１の実施形態を示す図である。
【図２】通信状態収集部の詳細構成を示す図である。
【図３】通信状態情報を説明する図である。
【図４】応答電文の構成例を示す図である。
【図５】通信状態情報を収集する動作を表す流れ図である。
【図６】運用リスク評価部の詳細構成を示す図である。
【図７】運用リスク評価処理に関する説明図である。
【図８】通信状態収集部の別構成例を示す図である。
【図９】通信状態情報を収集する動作を表す流れ図である。
【図１０】運用リスク評価処理に関する説明図である。
【図１１】運用状態収集部の別構成例を示す図である。
【図１２】状態判定値の調整を説明する図である。
【図１３】収集された通信状態情報の例を示す図である。
【図１４】一般的な監視制御システムの構成例を示す図である。
【図１５】２本のＬＡＮを用いたシステムの構成例を示す図である。
【図１６】ＬＡＮが二重化された監視制御システムの構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
２０１  データ収集装置
２０２、２０３，２０４  測定装置
２０５  物理ＬＡＮ
２１０  切替判断装置
２１１  通信状態収集部
２１２  運用リスク評価部
２１３  切替制御部
２２１  ＬＡＮインタフェース部
２２２  診断電文送出部
２２３  通信状態判定部
２２４  情報格納部
２２５  情報抽出部
２２６  応答電文作成部
２２７  論理和演算部
２２８  評価値算出部
２３１  重要度情報保持部
２３２  状態判定値調整部
２３３  運用情報保持部
２３４  状態判定値調整部
４０１  監視装置
４０２、４０３，４０４  ＬＡＮ
【図１】
2006197253.tif 000003
【図２】
2006197253.tif 000004
【図３】
2006197253.tif 000005
【図４】
2006197253.tif 000006
【図５】
2006197253.tif 000007
【図６】
2006197253.tif 000008
【図７】
2006197253.tif 000009
【図８】
2006197253.tif 000010
【図９】
2006197253.tif 000011
【図１０】
2006197253.tif 000012
【図１１】
2006197253.tif 000013
【図１２】
2006197253.tif 000014
【図１３】
2006197253.tif 000015
【図１４】
2006197253.tif 000016
【図１５】
2006197253.tif 000017
【図１６】
2006197253.tif 000018