(57)【要約】【課題】スイッチングハブに係る管理の省力化が可能な通信システムを実現すること。【解決手段】  汎用ネットワークに接続された複数の通信装置および複数のスイッチングハブ間で通信を行う通信システムにおいて、前記スイッチングハブは、前記複数の通信装置のうち少なくとも一台と他のスイッチングハブとによって構成されるサブネット内では他のスイッチングハブと共通のＩＰアドレスを有し、予め定められたマルチキャストパケットを受信すると自機の内部情報を前記マルチキャストパケットの送信元に送信することを特徴とする。【選択図】図１
2011120056.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークに接続された複数の通信装置および複数のスイッチングハブ間で通信を行う通信システムにおいて、
前記スイッチングハブは、
前記複数の通信装置のうち少なくとも一台と他のスイッチングハブとによって構成されるサブネット内では他のスイッチングハブと共通のＩＰアドレスを有し、予め定められたマルチキャストパケットを受信すると自機の内部情報を前記マルチキャストパケットの送信元に送信することを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記スイッチングハブは、
前記ネットワークと通信接続するネットワークインタフェース手段と、
前記サブネットを構成する他の通信装置またはスイッチングハブとの通信を制御する通信制御手段と、
前記内部情報と、前記マルチキャストパケットのマルチキャストアドレスとをあらかじめ記憶しておく記憶手段と、
受信したマルチキャストパケットのアドレスと前記記憶手段に記憶しておいたマルチキャストアドレスとが一致すると前記内部情報をこのマルチキャストパケットの送信元に送信する演算制御手段と、を有することを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項３】
前記スイッチングハブのＩＰアドレスは、
前記マルチキャストアドレスのマルチキャストグループに含まれることを特徴とする請求項２記載の通信システム。
【請求項４】
前記ネットワークはイーサネット（登録商標）であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イーサネット（登録商標）等のような汎用ネットワークに接続された複数の通信装置および複数のスイッチングハブ間で通信を行う通信システムに関し、特にスイッチングハブに係る管理の省力化に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＡＮにおける標準的な通信プロトコルを用いたネットワークとして、イーサネット（登録商標）がある。従来より、イーサネット（登録商標）に接続された複数の通信装置および複数のスイッチングハブ間で通信を行う通信システムが検討されている。
【０００３】
また、このイーサネット（登録商標）を用いた通信システムをプラントや生産工場に導入しようとする試みがある。この場合、ＥｔｈｅｒＮｅｔ／ＩＰやＰＲＯＦＩＮＥＴに代表される産業用イーサネット規格に対応した機器を用い、ＩＰアドレスを使用して通信を行う。
【０００４】
図２は、従来の通信システムの構成図である。従来の通信システムは、複数の通信装置１１〜１８と、複数のスイッチングハブ２１〜２４とから構成される。
【０００５】
スイッチングハブ２１は、通信装置１３、１４およびスイッチングハブ２２とイーサネット（登録商標）を介して相互に接続される。
スイッチングハブ２２は、通信装置１１、１２、スイッチングハブ２３とイーサネット（登録商標）を介して相互に接続される。
スイッチングハブ２３は通信装置１５、スイッチングハブ２４とイーサネット（登録商標）を介して相互に接続される。
スイッチングハブ２４は通信装置１６、１７、１８とイーサネット（登録商標）を介して相互に接続される。
【０００６】
これら複数の通信装置１１〜１８と、複数のスイッチングハブ２１〜２４とはサブネットを構成する。
【０００７】
複数のスイッチングハブ２１〜２４はそれぞれ固有のＩＰアドレスが設定されている。たとえば、図２ではスイッチングハブ２１は１９２．１６８．１．２のＩＰアドレスが設定されている。また、スイッチングハブ２２は１９２．１６８．１．１のＩＰアドレスが設定されている。さらにスイッチングハブ２３は１９２．１６８．１．３のＩＰアドレスが設定されている。スイッチングハブ２４にも１９２．１６８．１．４のＩＰアドレスが設定されている。
【０００８】
さらに複数のスイッチングハブ２１〜２４は、それぞれ物理アドレスを有している。具体的には、各スイッチングハブ２１〜２４は、それぞれが具備しているイーサネット（登録商標）と通信接続するネットワークインタフェース手段に割り当てられている物理アドレスであるＭＡＣ（Media Access Control address）アドレスを有している。
【０００９】
このような構成で、従来の通信システムでは、複数の通信装置１１〜１８は、イーサネット（登録商標）および複数のスイッチングハブ２１〜２４を介して通信を行う。
【００１０】
一方、通信装置１１〜１８では各スイッチングハブの内部情報を取得してネットワーク管理を行なう場合がある。
ここでスイッチングハブに記憶されている内部情報には、たとえば、経路情報や通信履歴、コマンド履歴、ネットワーク設定情報、ログ情報などの各種情報がある。
【００１１】
以下通信装置１５が各スイッチングハブの内部情報を取得する場合の動作を説明する。この場合、従来の通信システムでは、たとえば通信装置１５が内部情報取得要求データをスイッチングハブ２３に送信する。
具体的には、通信装置１５はスイッチングハブ２３に設定されているＩＰアドレス１９２．１６８．１．３を宛先アドレスとしてユニキャスト通信を行って内部情報取得要求データを送信する。
【００１２】
この通信では、通信装置１５は、送信先であるスイッチングハブ２３のＩＰアドレスだけでなく、ＩＰアドレスの重複確認のためにＭＡＣアドレスも知る必要があるので、予めＡＲＰプロトコルによってＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの対応を求める必要がある。
【００１３】
ここで、ＩＰアドレスの重複確認は、スイッチングハブに間違えて同じＩＰアドレスが設定されてしまったりすると、それらのスイッチングハブはうまく通信できなくなってしまう（ＩＰパケットを送信する側からみると、どちらにパケットを送ってもよいのかが判断できず、混乱するため）。このような事態を防ぐため、従来、ＴＣＰ／ＩＰプロトコル・スタックなどでは、システムの起動時にＡＲＰパケットを使ったＩＰアドレスの重複確認が行なわれる。
【００１４】
スイッチングハブ２３は、イーサネット（登録商標）を介して通信装置１５からの内部情報取得要求データを受信すると、自機の記憶手段に記憶されている内部情報を含む内部情報データをイーサネット（登録商標）を介して通信装置１５に送信する。
【００１５】
通信装置１５は、これらの動作をスイッチングハブ２１、２２、２４にそれぞれ行なって、各スイッチングハブ２１〜２４の内部情報を取得する。
【００１６】
この結果、従来の通信システムでは、各通信装置はイーサネット（登録商標）を介した通信により、各スイッチングハブにおける内部情報を取得することが可能であった。
【００１７】
たとえば従来の通信システムに関連する先行技術文献として下記の特許文献１がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開２００７−２４３３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、従来の通信システムでは、スイッチングハブの台数が多くなる程、スイッチングハブごとにＩＰアドレスを設定する作業が煩雑になる上、誤設定による通信トラブルが発生するという危険が増加してしまうという問題点があった。
【００２０】
またスイッチングハブの内部情報を取得する際、スイッチングハブごとに別々に通信を行う必要があり、作業に手間がかかってしまうという問題点があった。
【００２１】
本発明は上述の問題点を解決するものであり、その目的は、特にスイッチングハブに係る管理の省力化が可能な通信システムを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、
ネットワークに接続された複数の通信装置および複数のスイッチングハブ間で通信を行う通信システムにおいて、
前記スイッチングハブは、
前記複数の通信装置のうち少なくとも一台と他のスイッチングハブとによって構成されるサブネット内では他のスイッチングハブと共通のＩＰアドレスを有し、予め定められたマルチキャストパケットを受信すると自機の内部情報を前記マルチキャストパケットの送信元に送信することを特徴とする通信システムである。
【００２３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の通信システムにおいて、
前記スイッチングハブは、
前記ネットワークと通信接続するネットワークインタフェース手段と、
前記サブネットを構成する他の通信装置またはスイッチングハブとの通信を制御する通信制御手段と、
前記内部情報と、前記マルチキャストパケットのマルチキャストアドレスとをあらかじめ記憶しておく記憶手段と、
受信したマルチキャストパケットのアドレスと前記記憶手段に記憶しておいたマルチキャストアドレスとが一致すると前記内部情報をこのマルチキャストパケットの送信元に送信する演算制御手段と、を有することを特徴とする。
【００２４】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の通信システムにおいて、
前記スイッチングハブのＩＰアドレスは、
前記マルチキャストアドレスのマルチキャストグループに含まれることを特徴とする。
【００２５】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の通信システムにおいて、
前記ネットワークはイーサネット（登録商標）であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
この結果、本発明の通信システムでは、スイッチングハブは、複数の通信装置のうち少なくとも一台と他のスイッチングハブとによって構成されるサブネット内では他のスイッチングハブと共通のＩＰアドレスである共通アドレスを有し、予め定められたマルチキャストパケットを受信すると自機の内部情報データをマルチキャストパケットの送信元に送信することにより、通信装置がネットワークを介して、一度の通信により（一度の内部情報取得要求データの送信により）、全スイッチングハブにおけるログ情報を取得することができる。
【００２７】
また本発明の通信システムでは、サブネットを構成する各スイッチングハブが共通のＩＰアドレスで設定されることにより、各スイッチングハブのＩＰアドレス設定の作業を省力化できる点で有効である。
【００２８】
また本発明の通信システムでは、サブネットを構成する各スイッチングハブが共通のＩＰアドレスで設定されることにより、従来のようにスイッチングハブのＩＰアドレスを誤って設定したことによる通信トラブルのリスクを低減できる点で有効である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る通信システムの一実施例の構成図である。
【図２】従来の通信システムの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１は、本発明に係る通信システムの一実施例の構成図であり、図２と共通する部分には同一の符号を付けて適宜説明を省略する。
図２との相違点は、主に、スイッチングハブが、複数の通信装置のうち少なくとも一台と他のスイッチングハブとによって構成されるサブネット内では他のスイッチングハブと共通のＩＰアドレスである共通アドレスを有し、予め定められたマルチキャストパケットを受信すると自機の内部情報データをマルチキャストパケットの送信元の通信装置に送信する点が相違する。
【００３１】
図１において、本発明に係る通信システムは主に、複数の通信装置１１〜１８と、複数のレイヤ２スイッチであるスイッチングハブ３１〜３４とから構成される。
【００３２】
スイッチングハブ３１は、通信装置１３、１４およびスイッチングハブ３２とイーサネット（登録商標）を介して相互に接続される。
スイッチングハブ３２は、通信装置１１、１２、スイッチングハブ３３とイーサネット（登録商標）を介して相互に接続される。
スイッチングハブ３３は通信装置１５、スイッチングハブ３４とイーサネット（登録商標）を介して相互に接続される。
スイッチングハブ３４は通信装置１６、１７、１８とイーサネット（登録商標）を介して相互に接続される。
【００３３】
これら複数の通信装置１１〜１８と、複数のスイッチングハブ３１〜３４とはサブネットを構成する。
【００３４】
複数のスイッチングハブ３１〜３４は、複数の通信装置１１〜１８と各スイッチングハブ３１〜３４とによって構成されるサブネット内では他のスイッチングハブ３１〜３４と共通のＩＰアドレスである共通アドレスを有する。
たとえば、図１ではスイッチングハブ３１〜３４は、それぞれ１９２．１６８．１．１のＩＰアドレスが設定されている。
【００３５】
また複数のスイッチングハブ３１〜３４は、それぞれ物理アドレスを有している。具体的には、各スイッチングハブ３１〜３４は、それぞれが具備しているイーサネット（登録商標）と通信接続するネットワークインタフェース手段に割り当てられている物理アドレスであるＭＡＣ（Media Access Control address）アドレスを有している。
【００３６】
たとえば図１ではスイッチングハブ３１はＭＡＣアドレス「Ａ」が設定されている。また、スイッチングハブ３２はＭＡＣアドレス「Ｂ」が設定されている。さらにスイッチングハブ３３はＭＡＣアドレス「Ｃ」が設定されている。スイッチングハブ３４にもＭＡＣアドレス「Ｄ」が設定されている。
【００３７】
スイッチングハブの構成例を以下に説明する。
図１において、スイッチングハブ３３は、イーサネット（登録商標）と通信接続するネットワークインタフェース手段３３ａと、サブネットを構成する他の通信装置またはスイッチングハブとの通信を制御する通信制御手段３３ｂと、内部情報の一例であるログ情報などを含む内部情報データ、および、通信端末１１〜１８からの内部情報取得要求データを含むマルチキャストパケット（内部情報読み出しパケット）のマルチキャストアドレスとをあらかじめ記憶しておく記憶手段３３ｃと、受信したマルチキャストパケットのアドレスとマルチキャストアドレスとが一致すると内部情報データをこのマルチキャストパケットの送信元に送信する演算制御手段３３ｄと、から構成される。
【００３８】
ここで記憶手段３３ｃに記憶されている内部情報には、たとえば、経路情報や通信履歴、コマンド履歴、ネットワーク設定情報、ログ情報などの各種情報がある。
【００３９】
また、スイッチングハブ３３の記憶手段３３ｃが記憶する、「通信端末１１〜１８からの内部情報取得要求データを含むマルチキャストパケットのマルチキャストアドレス」は、スイッチングハブ３３〜３４に設定されている共通のＩＰアドレスを含むマルチキャストグループを指すアドレスである。
【００４０】
すなわちスイッチングハブ３３は、サブネットに属する他のスイッチングハブと共通のＩＰアドレスを有し、通信装置１１〜１８のいずれかから所定のマルチキャストアドレスのパケット（内部情報読み出しパケット）を受信すると、当該パケットの送信元である機器（たとえば通信機器１１〜１８のいずれか）に内部情報を含む内部情報データを送信するように構成される。
【００４１】
記憶手段３３ｃは、たとえばＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Member）などであり、主にＯＳ（Operating System）やスイッチングハブとして動作させるためのプログラムやアプリケーション、これらプログラムなどの実行時に使用されるデータ、自機器から他のスイッチングハブや各通信装置等に到達するまでの経路情報や各スイッチングハブや通信装置のアドレスリストなどの各種情報を格納する。
【００４２】
演算制御手段３３ｄは、たとえばＣＰＵ（Central Processing Unit）などであり各種機能や各部の動作を制御する図示しない演算制御手段とから構成される。
なお演算制御手段は、記憶手段に格納されているＯＳなどを起動して、このＯＳ上で格納されたプログラムを読み出し実行することによりスイッチングハブ全体または各部全体を制御し、各機器または各部固有の動作を行う。このとき記憶手段は、演算制御手段によって実行されるプログラムやアプリケーションをプログラム格納エリアに展開し、入力されたデータや、プログラムやアプリケーションの実行時に生じる処理結果などのデータをワークエリアに一時的に記憶するものであってもよい。
【００４３】
また、上述のスイッチングハブ３３の各手段はバスにより相互に接続されるようなそれぞれ独立した機器から構成されるものであってもよい。
【００４４】
なお、スイッチングハブ３１、３２、３４の構成も上述のスイッチングハブ３３と同様の構成であり、ここでの説明は省略する。
【００４５】
このような構成で、本発明の通信システムでは、複数の通信装置１１〜１８は、イーサネット（登録商標）および複数のスイッチングハブ３１〜３４を介して通信を行う。
【００４６】
以下、通信装置１５がスイッチングハブ３１〜３４の内部情報を取得する場合の動作について説明する。
【００４７】
通信装置１５は、予め定められたマルチキャストアドレス宛に内部情報取得要求データを含むマルチキャストパケットを送信する。
【００４８】
スイッチングハブ３３は、イーサネット（登録商標）を介して通信装置１５からマルチキャストパケットを受信する。
【００４９】
スイッチングハブ３３の演算制御手段３３ｄは、受信したマルチキャストパケットのアドレスと記憶手段３３ｃに記憶されているマルチキャストアドレスとが一致すると記憶手段３３ｃに記憶されている内部情報データをこのマルチキャストパケットの送信元である通信装置１５に送信する。
【００５０】
通信装置１５は、イーサネット（登録商標）を介してスイッチングハブ３３の内部情報データを受信する。
【００５１】
またスイッチングハブ３３は、マルチキャストパケット（内部情報読み取りパケット）を記憶手段に格納されている経路情報またはアドレスリストに基づきスイッチングハブ３２、３４に転送する。さらにスイッチングハブ３２はこのマルチキャストパケット（内部情報読み取りパケット）をスイッチングハブ３１に転送する。
【００５２】
このようにしてスイッチングハブ３１、３２、３４は、イーサネットを介して通信装置１５からのマルチキャストパケット（内部情報読み取りパケット）を受信する。
【００５３】
スイッチングハブ３１、３２、３４の各演算制御手段は、受信したマルチキャストパケットのアドレスと各記憶手段に記憶されているマルチキャストアドレスとが一致すると各記憶手段に記憶されている内部情報データをこのマルチキャストパケットの送信元である通信装置１１に送信する。
【００５４】
通信装置１５は、イーサネット（登録商標）を介し、必要に応じて各スイッチングハブを経てスイッチングハブ３２、３３、３４の内部情報データを受信する。
【００５５】
なおスイッチングハブ３１〜３４はＡＲＰを含めたユニキャスト通信には返信しない。
【００５６】
このように、本発明の通信システムであれば、スイッチングハブ３１〜３４のＩＰアドレスが全て共通のものであるため、ＡＲＰプロトコルを用いたＭＡＣアドレスの取得を不要とする点で有効である。
【００５７】
この結果、本発明の通信システムでは、通信装置はイーサネット（登録商標）を介して、一度の通信により（一度の内部情報取得要求データの送信により）、全スイッチングハブにおけるログ情報を取得することができる。
【００５８】
また本発明の通信システムでは、サブネットを構成する各スイッチングハブが共通のＩＰアドレスで設定されることにより、各スイッチングハブのＩＰアドレス設定の作業を省力化できる点で有効である。
【００５９】
また本発明の通信システムでは、サブネットを構成する各スイッチングハブが共通のＩＰアドレスで設定されることにより、従来のようにスイッチングハブのＩＰアドレスを誤って設定したことによる通信トラブルのリスクを低減できる点で有効である。
【００６０】
なお、本発明の通信システムは、インダストリアルオートメーションにおけるプロセス制御システムとして、フィードバック制御ループを構成する流量計や温度計などのセンサ、アクチュエータ、フィールドコントローラを含むフィールド機器がネットワークに接続されたフィールド制御ネットワークを本発明に適用できるものでもよい。
プラントや工場にはオフィス用に敷設されたイーサネット（登録商標）を用いたＩＰネットワークも存在している。ＩＰネットワークは広く普及しており、ＩＰネットワークで多く用いられているイーサネット（登録商標）は、柔軟にネットワークを構築できることから、フィールドネットワークをＩＰネットワーク上で動作させるようなプロトコルがある。このプロトコルによりフィールドネットワークをオフィス用に敷設されたＩＰネットワークと共存させることができる。
【００６１】
また本発明の通信システムは、上記実施例ではイーサネットを用いた場合について説明したが、これ以外の汎用ネットワークを用いるものであってもよい。
【００６２】
このようなプロトコルを用いているフィールド制御ネットワークに、本発明の通信システムを適用すれば、フィードバック制御により制御されるプラントの運転に比較的影響を与えることなく各スイッチングハブの内部情報を収集することができる点で有効である。
【００６３】
また、本発明の通信システムの通信装置は、温度や流量などの物理量を測定するセンサ機能、または制御弁を制御するアクチュエータ機能などのフィールド機器であって各種測定データを所定の制御プロセスに基づいてイーサネット（登録商標）に則った通信を行うフィールド機器であってもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１１〜１８  通信装置
３１〜３４  スイッチングハブ
３３ａ  ネットワークインタフェース手段
３３ｂ  通信制御手段
３３ｃ  記憶手段
３３ｄ  演算制御手段
【図１】
2011120056.tif 000003
【図２】
2011120056.tif 000004