(57)【要約】【課題】ノードの物理的位置とアドレスとの関係を把握しつつ、短い時間で、実際にリング型イーサネットを使用可能な状態へセットアップする。【解決手段】コントローラ１０で、ＩＰアドレスの初期値からなる設定値を含むアドレス付番命令を送信し、各ノード２０で、受信したアドレス付番命令に含まれる設定値を自ノードのＩＰアドレスとして設定し、後続ノードがある場合には、設定値からアドレス算出式で得た後続ノードのＩＰアドレスを新たな設定値としたアドレス付番命令を後続ノードへ送信し、自ノードに後続ノードない場合には、自ノードのＩＰアドレスを最終値とするアドレス付番完了通知をコントローラ１０へ送信し、コントローラ１０で、アドレス付番完了通知の受信に応じて、初期値、最終値、およびアドレス算出式からアドレス対応情報を生成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リング状の通信経路を介してコントローラと複数のノードとを接続することによりこれら通信端末間のデータ通信を実現するリング型イーサネットシステムであって、
前記コントローラは、
前記ノードに割り当てるＩＰアドレスの初期値からなる設定値を含むアドレス付番命令を送信するアドレス割当部と、
前記ノードからのアドレス付番完了通知の受信に応じて、前記初期値および当該アドレス付番完了通知に含まれる最終値と、後続ノードのＩＰアドレスを算出するためのアドレス算出式とに基づいて、前記ノードの接続位置情報とＩＰアドレスとの関係を示すアドレス対応情報を生成するアドレス管理部と
を備え、
前記ノードは、
前記通信経路から受信した前記アドレス付番命令に応じて、当該アドレス付番命令に含まれる前記設定値を自ノードのＩＰアドレスとして設定するアドレス設定部と、
自ノードに後続ノードが接続されている場合には、前記アドレス算出式に基づいて前記設定値から算出した前記後続ノードのＩＰアドレスを新たな設定値とした前記アドレス付番命令を前記後続ノードへ転送し、自ノードに後続ノードが接続されていない場合には、自ノードに設定したＩＰアドレスを前記最終値とする前記アドレス付番完了通知を前記コントローラへ送信するアドレス転送部と
を備えることを特徴とするリング型イーサネットシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のリング型イーサネットシステムにおいて、
前記コントローラおよび前記ノードは、前記データ通信を行うための第１および第２のポートをそれぞれ有し、これら通信端末のうち隣接する２つの通信端末ごとに、一方の通信端末の前記第１のポートと他方の通信端末の前記第２のポートとをそれぞれ接続することにより、リング状の前記通信経路を構成し、
前記アドレス割当部は、前記ノードにＩＰアドレスを割り当てる際、自コントローラの前記第１のポートを切断状態に設定した後、前記アドレス付番命令を自コントローラの前記第２のポートから送信し、
前記アドレス設定部は、自ノードの前記第１のポートから受信した前記アドレス付番命令に応じて自ノードのＩＰアドレスを設定し、
前記アドレス転送部は、自ノードに対する前記後続ノードの接続有無を、自ノードの前記第２のポートの接続先が切断状態か否かに基づき確認し、切断状態でない場合は、前記隣接ノードへの前記アドレス付番命令を自ノードの前記第２のポートから転送し、切断状態の場合は、前記アドレス付番完了通知を自ノードの前記第１のポートから送信し、
前記アドレス管理部は、自コントローラの前記第２のポートから受信した前記アドレス付番完了通知に応じて、自コントローラの前記第１のポートの切断状態を解除する
ことを特徴とするリング型イーサネットシステム。
【請求項３】
請求項２に記載のリング型イーサネットシステムにおいて、
前記アドレス割当部は、前記ノードにＩＰアドレスを割り当てる際、前記ノードでのデータ転送停止を指示する転送停止命令を自コントローラの前記第２のポートからブロードキャストで送信した後、前記アドレス付番命令を自コントローラの前記第２のポートからブロードキャストで送信し、
前記アドレス設定部は、自ノードの前記第１のポートから受信した前記転送停止命令に応じて、自ノードの前記第２のポートから前記隣接ノードへ転送するデータ転送処理を転送停止状態に設定し、
前記アドレス転送部は、自ノードのＩＰアドレスの設定に応じて自ノードの前記第２のポートでの転送停止状態を解除し、前記隣接ノードへの前記アドレス付番命令を自ノードの前記第２のポートからブロードキャストで転送する
ことを特徴とするリング型イーサネットシステム。
【請求項４】
リング状の通信経路を介してコントローラと複数のノードとを接続することによりこれら通信端末間のデータ通信を実現するリング型イーサネットシステムで用いられるアドレス割当方法であって、
前記コントローラが、前記ノードに割り当てるＩＰアドレスの初期値からなる設定値を含むアドレス付番命令を送信するアドレス割当ステップと、
前記ノードが、前記通信経路から受信した前記アドレス付番命令に応じて、当該アドレス付番命令に含まれる前記設定値を自ノードのＩＰアドレスとして設定するアドレス設定ステップと、
前記ノードが、自ノードに後続ノードが接続されている場合には、後続ノードのＩＰアドレスを算出するためのアドレス算出式に基づいて前記設定値から算出した前記後続ノードのＩＰアドレスを新たな設定値とした前記アドレス付番命令を前記後続ノードへ転送し、自ノードに後続ノードが接続されていない場合には、自ノードに設定したＩＰアドレスを前記最終値とする前記アドレス付番完了通知を前記コントローラへ送信するアドレス転送ステップと、
前記コントローラが、前記ノードからのアドレス付番完了通知の受信に応じて、前記初期値および当該アドレス付番完了通知に含まれる最終値と、後続ノードのＩＰアドレスを算出するためのアドレス算出式とに基づいて、前記ノードの接続位置情報とＩＰアドレスとの関係を示すアドレス対応情報を生成するアドレス管理ステップと
を備えることを特徴とするアドレス割当方法。
【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）通信技術に関し、特にリング型イーサネットを構成するノードのアドレス割当技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビル設備やプラント設備を監視制御する監視制御システムでは、情報収集機能や制御機能などの各種機能を有する通信機器をノードとして通信ネットワークを介して接続し、これらノード間でデータ通信を行うことにより、中央監視装置で個々の設備を監視制御するものとなっている。このような監視制御システムでは、通信ネットワークとしてイーサネットが用いられ、各ノード間でデータ通信用のＭＡＣフレームである通信フレームをやり取りすることにより、上位アプリケーションにおけるデータ通信が実現される。
【０００３】
イーサネットでは、複数のノードを接続する際、ハブやスイッチに各ノードをそれぞれ接続するスター配線方式が基本である。このようなスター配線方式は、比較的規模の小さいオフィス環境には適合するものの、ビル設備やプラント設備などの大規模な設備には必ずしも適合しない。その理由としては、スター配線方式では、ハブやスイッチと各ノードとをそれぞれ個別の配線を介して接続する必要があり、広範囲にわたってノードが設置されている場合には、ノード間を結ぶ配線が複雑化し、配線工事やメンテナンスの作業負担が増大するからである。
【０００４】
このような観点から、特に監視制御システムでは、コントローラに対して、各ノードをリング状に接続するリング型イーサネットが用いられる。これにより、コントローラと各ノードを接続する配線が１本で済むため、配線工事やメンテナンスの作業負担を大幅に削減できる。
【０００５】
一方、監視制御システムでは、接続されているフィールド機器などの各ノードを識別するため、各ノードにスロット番号という物理的な接続位置を示す識別情報を予め付与して、システムデータとして管理しており、ノードが交換された場合でも、そのイーサネット通信用のＩＰアドレスは変わらないようにする必要がある。
このため、リング型イーサネットで各ノードを制御する場合、イーサネットで用いるＩＰアドレスとスロット番号との対応関係を確定する必要がある。
【０００６】
イーサネットにおいて、各ノードのＩＰアドレスを初期設定する技術としてＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol）がある。これは、予め設定したアドレス範囲で、ネットワークに接続されている各通信端末に、個別のＩＰアドレスを自動的に割り当てる技術である。
しかしながら、このＤＨＣＰは、通信端末の接続順などの物理的位置関係とは関係なくＩＰアドレスを割り当てるため、ＩＰアドレスとスロット番号との関連性を把握する機能は備えていない。
【０００７】
従来、このようなリング型イーサネットにおけるＩＰアドレスのアドレス割当技術として、ノードの接続順に併せてＩＰアドレスを割り当てる技術が提案されている（例えば、特許文献１など参照）。これは、隣接ノード間でのみ通信可能なＤＤＣ（Data Communication Channel）を各ノードに設けて、親ノードから予め設定されたノード数分だけ、ＩＰアドレスを指定したアドレス設定要求をＤＤＣにより隣接ノードへ繰り返し送信する方式である。
【０００８】
親ノード以外の子ノードは、親ノードからアドレス設定要求を受信した時点で、自ノードのアドレス設定の未済を確認し、未の場合には、当該アドレス設定要求で指定されたアドレスを自ノードに設定して親ノードにアドレス設定完了を通知し、済の場合には、当該アドレス設定要求をＤＤＣにより次の隣接ノードへ転送する。
これにより、親ノードから送信されたアドレス設定要求がアドレス未設定の子ノードまで転送されて、指定されたアドレスが設定されるため、結果として予め設定されたノード数分の子ノードに対して、リングに接続された順にアドレスが設定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−２３６３１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、このような従来技術では、ノードのアドレス割当時に、接続順に応じたノードの物理的位置とアドレスとの関係を把握できるものの、ノードのアドレス設定にある程度の時間を要するという問題点があった。
【００１１】
すなわち、従来技術では、各子ノードに対してアドレスを割り当てるためには、親ノードと子ノードとの間でアドレス設定要求とアドレス設定完了通知とを順番にやり取りする必要がある。また、子ノードでアドレス設定要求を転送する際、毎回、自ノードのアドレス設定の未済を確認した後、転送することになる。さらに、親ノードでは、各子ノードに設定すべきアドレスを予め生成してアドレス設定要求で指定する必要がある。
【００１２】
したがって、従来技術によれば、これらメッセージのやり取りにある程度の時間を要するとともに、各ノードでの処理に時間を要することになり、システム起動から、短い時間で、実際にリング型イーサネットを使用可能な状態へセットアップすることができない。
【００１３】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、ノードの物理的位置とアドレスとの関係を把握しつつ、短い時間で、実際にリング型イーサネットを使用可能な状態へセットアップすることができるアドレス割当技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
このような目的を達成するために、本発明にかかるリング型イーサネットシステムは、リング状の通信経路を介してコントローラと複数のノードとを接続することによりこれら通信端末間のデータ通信を実現するリング型イーサネットシステムであって、コントローラは、ノードに割り当てるＩＰアドレスの初期値からなる設定値を含むアドレス付番命令を送信するアドレス割当部と、ノードからのアドレス付番完了通知の受信に応じて、初期値および当該アドレス付番完了通知に含まれる最終値と、後続ノードのＩＰアドレスを算出するためのアドレス算出式とに基づいて、ノードの接続位置情報とＩＰアドレスとの関係を示すアドレス対応情報を生成するアドレス管理部とを備え、ノードは、通信経路から受信したアドレス付番命令に応じて、当該アドレス付番命令に含まれる設定値を自ノードのＩＰアドレスとして設定するアドレス設定部と、自ノードに後続ノードが接続されている場合には、アドレス算出式に基づいて設定値から算出した後続ノードのＩＰアドレスを新たな設定値としたアドレス付番命令を後続ノードへ転送し、自ノードに後続ノードが接続されていない場合には、自ノードに設定したＩＰアドレスを最終値とするアドレス付番完了通知をコントローラへ送信するアドレス転送部とを備えている。
【００１５】
この際、コントローラおよびノードで、データ通信を行うための第１および第２のポートをそれぞれ有し、これら通信端末のうち隣接する２つの通信端末ごとに、一方の通信端末の第１のポートと他方の通信端末の第２のポートとをそれぞれ接続することにより、リング状の通信経路を構成し、アドレス割当部で、ノードにＩＰアドレスを割り当てる際、自コントローラの第１のポートを切断状態に設定した後、アドレス付番命令を自コントローラの第２のポートから送信し、アドレス設定部で、自ノードの第１のポートから受信したアドレス付番命令に応じて自ノードのＩＰアドレスを設定し、アドレス転送部で、自ノードに対する後続ノードの接続有無を、自ノードの第２のポートの接続先が切断状態か否かに基づき確認し、切断状態でない場合は、隣接ノードへのアドレス付番命令を自ノードの第２のポートから転送し、切断状態の場合は、アドレス付番完了通知を自ノードの第１のポートから送信し、アドレス管理部は、自コントローラの第２のポートから受信したアドレス付番完了通知に応じて、自コントローラの第１のポートの切断状態を解除するようにしてもよい。
【００１６】
また、アドレス割当部で、ノードにＩＰアドレスを割り当てる際、ノードでのデータ転送停止を指示する転送停止命令を自コントローラの第２のポートからブロードキャストで送信した後、アドレス付番命令を自コントローラの第２のポートからブロードキャストで送信し、アドレス設定部で、自ノードの第１のポートから受信した転送停止命令に応じて、自ノードの第２のポートから隣接ノードへ転送するデータ転送処理を転送停止状態に設定し、アドレス転送部で、自ノードのＩＰアドレスの設定に応じて自ノードの第２のポートでの転送停止状態を解除し、隣接ノードへのアドレス付番命令を自ノードの第２のポートからブロードキャストで転送するようにしてもよい。
【００１７】
また、本発明にかかるアドレス割当方法は、リング状の通信経路を介してコントローラと複数のノードとを接続することによりこれら通信端末間のデータ通信を実現するリング型イーサネットシステムで用いられるアドレス割当方法であって、コントローラが、ノードに割り当てるＩＰアドレスの初期値からなる設定値を含むアドレス付番命令を送信するアドレス割当ステップと、ノードが、通信経路から受信したアドレス付番命令に応じて、当該アドレス付番命令に含まれる設定値を自ノードのＩＰアドレスとして設定するアドレス設定ステップと、ノードが、自ノードに後続ノードが接続されている場合には、後続ノードのＩＰアドレスを算出するためのアドレス算出式に基づいて設定値から算出した後続ノードのＩＰアドレスを新たな設定値としたアドレス付番命令を後続ノードへ転送し、自ノードに後続ノードが接続されていない場合には、自ノードに設定したＩＰアドレスを最終値とするアドレス付番完了通知をコントローラへ送信するアドレス転送ステップと、コントローラが、ノードからのアドレス付番完了通知の受信に応じて、初期値および当該アドレス付番完了通知に含まれる最終値と、後続ノードのＩＰアドレスを算出するためのアドレス算出式とに基づいて、ノードの接続位置情報とＩＰアドレスとの関係を示すアドレス対応情報を生成するアドレス管理ステップとを備えている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、コントローラから送信したアドレス付番命令が、各ノードで順番に転送されるため、各ノードのＩＰアドレスを設定するごとに、コントローラと各ノードとの間で、個別にメッセージをやり取りする必要がなくなる。このため、従来のような、メッセージのやり取りに要する時間や、各ノードでのメッセージ転送要否を判定するための判定処理に要する時間を省くことができ、システム起動から、短い時間で、実際にリング型イーサネットを使用可能な状態へセットアップすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】リング型イーサネットシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】コントローラでのアドレス割当処理を示すフローチャートである。
【図３】アドレス対応情報の構成例である。
【図４】ノードでのアドレス設定処理を示すフローチャートである。
【図５】リング型イーサネットシステムの動作例を示すシーケンス図である。
【図６】リング型イーサネットシステムの各動作状態（リンク切断）を示す説明図である。
【図７】リング型イーサネットシステムの各動作状態（転送停止命令）を示す説明図である。
【図８】リング型イーサネットシステムの各動作状態（転送停止）を示す説明図である。
【図９】リング型イーサネットシステムの各動作状態（ノードＭ１アドレス設定）を示す説明図である。
【図１０】リング型イーサネットシステムの各動作状態（ノードＭ２アドレス設定）を示す説明図である。
【図１１】リング型イーサネットシステムの各動作状態（ノードＭｎアドレス設定）を示す説明図である。
【図１２】リング型イーサネットシステムの各動作状態（付番完了通知）を示す説明図である。
【図１３】リング型イーサネットシステムの各動作状態（切断解除）を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
［リング型イーサネットシステム］
まず、図１を参照して、本実施の形態にかかるリング型イーサネットシステムについて説明する。図１は、リング型イーサネットシステムの構成を示すブロック図である。
【００２１】
このリング型イーサネットシステム１は、リング状の通信経路Ｌを介してコントローラ１０と複数のノード２０とを接続することにより、これら通信端末間のデータ通信を実現するネットワークシステムである。図１の例では、ノード２０として、ノードＭ１〜ノードＭｎからなるｎ個のノードが、ノードＭ１から順に通信経路Ｌで接続されている。
【００２２】
コントローラ１０は、イーサネット通信機能を有する情報処理端末であり、通信経路Ｌを介してノード２０とデータ通信を行うことにより、ビル設備やプラント設備を監視制御する監視制御システムなどの上位アプリケーションを実行する機能と、ノード２０に対してデータ通信で用いるＩＰアドレスを割り当てる機能とを有している。
ノード２０は、イーサネット通信機能を有する情報処理端末であり、通信経路Ｌを介してノード２０とデータ通信を行うことにより、コントローラ１０からの指示に応じて、自ノードの配下に接続されたフィールド機器などの各種機器（図示せず）を制御する機能と、コントローラ１０からの指示に応じて、自ノードのＩＰアドレスを設定する機能とを有している。
【００２３】
本実施の形態は、コントローラ１０で、ノード２０に割り当てるＩＰアドレスの初期値からなる設定値を含むアドレス付番命令を送信し、ノード２０からのアドレス付番完了通知の受信に応じて、初期値および当該アドレス付番完了通知に含まれる最終値と、後続ノードのＩＰアドレスを算出するためのアドレス算出式とに基づいて、ノード２０の接続位置情報とＩＰアドレスとの関係を示すアドレス対応情報を生成するようにしたものである。また、ノード２０で、通信経路から受信したアドレス付番命令に応じて、当該アドレス付番命令に含まれる設定値を自ノードのＩＰアドレスとして設定し、自ノードに後続ノードが接続されている場合には、アドレス算出式に基づいて設定値から算出した後続ノードのＩＰアドレスを新たな設定値としたアドレス付番命令を後続ノードへ転送し、自ノードに後続ノードが接続されていない場合には、自ノードに設定したＩＰアドレスを最終値とするアドレス付番完了通知をコントローラ１０へ送信するようにしたものである。
【００２４】
［コントローラ］
次に、図１を参照して、本実施の形態にかかるコントローラ１０の構成について詳細に説明する。
コントローラ１０には、主な機能部として、リング接続制御部１１、制御処理部１２、アドレス割当部１３、アドレス管理部１４、および記憶部１５が設けられている。
【００２５】
本発明において、コントローラ１０およびノード２０には、物理層におけるデータ通信を実現する通信回路を含む通信インターフェースとして、ポートＰ１（第１のポート）およびポートＰ２（第２のポート）がそれぞれ設けられている。これら通信端末のうち隣接する２つの通信端末ごとに、一方の通信端末のポートＰ１が他方の通信端末のポートＰ２とをそれぞれ接続されている。
具体的には、コントローラ１０のポートＰ２が、これに隣接するノードＭ１のポートＰ１と接続されており、ノードＭ１のポートＰ２が、これに隣接するノードＭ２のポートＰ１とを接続されており、ノードＭｎのポートＰ２が、これに隣接するコントローラ１０のポートＰ１と接続されている。これにより、リング状の通信経路Ｌが構成されている。
【００２６】
リング接続制御部１１は、自コントローラのポートＰ１，Ｐ２に接続されている通信経路Ｌに関する接続制御を行うとともに、通信経路Ｌを介して、ノード２０との間でイーサネット準拠のデータ通信を行う機能を有している。
制御処理部１２は、記憶部１５に保存されている、ノード２０ごとの接続位置情報とＩＰアドレスとの関係を示すアドレス対応情報に基づいて、リング接続制御部１１を介したノード２０とのデータ通信により、各種上位アプリケーション処理を実行する機能を有している。
【００２７】
アドレス割当部１３は、ノード２０にＩＰアドレスを割り当てる際、自コントローラのポートＰ１を切断状態に設定する機能と、すべてのノード２０でのデータ転送停止を指示する転送停止命令を自コントローラのポートＰ２からブロードキャストで送信する機能と、切断状態の設定および転送停止命令の送信を実行した後、ノード２０に割り当てるＩＰアドレスの初期値からなる設定値を含むアドレス付番命令を自コントローラのポート２からブロードキャストで送信する機能とを有している。
【００２８】
一般に、イーサネット通信では、データ送信方式として、特定のアドレスを持つ通信端末に対してデータを送信するユニキャストに対して、ネットワークに接続されているすべての通信端末に対してデータを送信するブロードキャストがある。
本発明では、ノード２０のリング接続制御部２１において、ユニキャストで送信された受信データ合については、その送信先ＩＰアドレスが自ノードのＩＰアドレスと一致する場合にのみ、当該受信データが取り込まれて機能処理部２２やアドレス設定部２３へ通知され、不一致の場合には後続のノード２０へ転送される。また、ブロードキャストで送信された受信データについては、当該受信データが取り込まれるとともに後続のノード２０へ転送される。
【００２９】
アドレス管理部１４は、自コントローラのポートＰ２から受信したアドレス付番完了通知に応じて、アドレス割当部１３で用いたＩＰアドレスの初期値および当該アドレス付番完了通知に含まれる最終値と、ノード２０において後続ノードのＩＰアドレスを算出するためのアドレス算出式とに基づいて、ノード２０ごとに接続位置情報とＩＰアドレスとの関係を示すアドレス対応情報を生成して記憶部１５へ保存する機能とを有している。なお、アドレス対応情報については、独立したデータではなく、リング型イーサネットシステム１で用いるシステムデータの一部を構成する情報であってもよい。
【００３０】
記憶部１５は、半導体メモリやハードディスクなどの記憶装置からなり、アドレス対応情報など、自コントローラの各部で用いる各種処理情報や、ＣＰＵで実行されるプログラムを記憶する機能を有している。
なお、コントローラ１０におけるリング接続制御部１１、制御処理部１２、アドレス割当部１３、およびアドレス管理部１４は、ＣＰＵでプログラムを実行することにより実現してもよく、任意の機能部の一部を専用の回路部で構成してもよい。
【００３１】
［ノード］
次に、図１を参照して、本実施の形態にかかるノード２０の構成について詳細に説明する。
ノード２０には、主な機能部として、リング接続制御部２１、機能処理部２２、アドレス設定部２３、アドレス転送部２４、および記憶部２５が設けられている。図１におけるノードＭ１〜ノードＭｎは、すべて同様の構成を有しているものとする。
【００３２】
リング接続制御部２１は、自ノードのポートＰ１，Ｐ２に接続されている通信経路Ｌに関する接続制御を行うとともに、通信経路Ｌを介して、コントローラ１０との間さらには他のノード２０との間でイーサネット準拠のデータ通信を行う機能を有している。
機能処理部２２は、記憶部２５に設定されている自ノードのＩＰアドレスに基づいて、リング接続制御部２１を介したコントローラ１０やノード２０とのデータ通信により、各種上位アプリケーション処理を実行する機能を有している。
【００３３】
アドレス設定部２３は、自ノードのポートＰ１から受信した転送停止命令に応じて、自ノード２０のポートＰ２から後続ノードに対するデータ転送処理を転送停止状態に設定する機能と、自ノードのポートＰ１から受信したアドレス付番命令に応じて、当該アドレス付番命令に含まれる設定値を自ノード２０のＩＰアドレスとして記憶部２５へ設定する機能と、自ノードでのＩＰアドレスの設定に応じて自ノードのポートＰ２での転送停止状態を解除する機能とを有している。
【００３４】
アドレス転送部２４は、自ノードのポートＰ２の接続先が切断状態か否かに基づいて、自ノードに対する後続ノードの接続有無を確認する機能と、自ノードに後続ノードが接続されている場合には、予め設定されているコントローラ１０と同じアドレス算出式に基づき設定値から後続ノードのＩＰアドレスを算出する機能と、算出したＩＰアドレスを新たな設定値としたアドレス付番命令を自ノードのポートＰ２からブロードキャストで後続ノードへ転送する機能と、自ノードに後続ノードが接続されていない場合には、自ノードに設定したＩＰアドレスを最終値とするアドレス付番完了通知を自ノードのポートＰ１からコントローラ１０へ送信する機能とを有している。
【００３５】
記憶部２５は、半導体メモリやハードディスクなどの記憶装置からなり、自ノードのＩＰアドレスなど、自ノードの各部で用いる各種処理情報や、ＣＰＵで実行されるプログラムを記憶する機能を有している。
なお、ノード２０におけるリング接続制御部２１、機能処理部２２、アドレス設定部２３、およびアドレス転送部２４は、ＣＰＵでプログラムを実行することにより実現してもよく、任意の機能部の一部を専用の回路部で構成してもよい。
【００３６】
［本実施の形態の動作］
次に、本実施の形態にかかるリング型イーサネットシステム１におけるノードＩＰアドレスの割当動作について説明する。以下では、コントローラ１０とノード２０の動作をそれぞれ個別に説明する。
【００３７】
［コントローラの動作］
図２を参照して、本実施の形態にかかるコントローラ１０でのアドレス割当動作について説明する。図２は、コントローラでのアドレス割当処理を示すフローチャートである。
コントローラ１０は、システム起動時、障害発生時、あるいは上位装置やオペレータからの指示に応じて、図２のアドレス割当処理を実行する。
【００３８】
コントローラ１０は、まず、アドレス割当部１３により、リング接続制御部１１を制御して、ポートＰ１を切断状態に設定するとともに（ステップ１００）、すべてのノード２０でのデータ転送停止を指示する転送停止命令を、ポートＰ２からブロードキャストで送信する（ステップ１０１）。
続いて、アドレス割当部１３は、ノード２０に割り当てるＩＰアドレスの初期値を記憶部１５から読み出し、この初期値を設定値とするアドレス付番命令を、ポートＰ２からブロードキャストで送信する（ステップ１０２）。
【００３９】
この後、コントローラ１０は、リング接続制御部１１でポートＰ２からのアドレス付番完了通知の受信を待機し（ステップ１０３）、アドレス付番完了通知の受信に応じて、アドレス管理部１４により、アドレス割当部１３で用いたＩＰアドレスの初期値および当該アドレス付番完了通知に含まれる最終値と、ノード２０において後続ノードのＩＰアドレスを算出するためのアドレス算出式とに基づいて、ノード２０ごとに接続位置情報とＩＰアドレスとの関係を示すアドレス対応情報を生成して記憶部１５へ保存し（ステップ１０４）、一連のアドレス割当処理を終了する。
【００４０】
図３は、アドレス対応情報の構成例である。ここでは、ノード２０の接続位置情報であるスロット番号ごとに、当該ノード２０に設定されたＩＰアドレスが登録されている。この例では、ＩＰアドレスのアドレス算出式として、自ノードのＩＰアドレスの末尾桁に「１」を加えることにより後続ノードのＩＰアドレスを算出するという式を用いている。したがって、通信経路Ｌに対するノード２０の接続順序に応じて、ＩＰアドレスが「１」ずつ増加している。なお、アドレス算出式については、これに限定されるものではなく、自ノードのＩＰアドレスに基づいて後続ノードのＩＰアドレスを一意に算出する算出式であれば、任意の算出式を用いればよい。
【００４１】
［ノードの動作］
図４を参照して、本実施の形態にかかるノード２０でのノードＩＰアドレス設定動作について説明する。図４は、ノードでのアドレス設定処理を示すフローチャートである。
ノード２０は、自ノードのポートＰ１からアドレス付番命令を受信した場合、図４のアドレス設定処理を実行する。なお、アドレス付番命令に先だって、自ノードのポートＰ１から受信した転送停止命令に応じて、アドレス設定部２３により、自ノード２０のポートＰ２から後続ノードに対するデータ転送処理が転送停止状態に設定されているものとする。
【００４２】
ノード２０は、まず、アドレス設定部２３により、受信したアドレス付番命令に含まれる設定値を自ノード２０のＩＰアドレスとして記憶部２５へ設定し（ステップ１１０）、自ノードでのＩＰアドレスの設定に応じて自ノードのポートＰ２での転送停止状態を解除する（ステップ１１１）。
続いて、アドレス転送部２４は、自ノードのポートＰ２に後続ノードが接続されているか否か確認する（ステップ１１２）。この場合、例えばポートＰ２の接続先として、ノード２０またはコントローラ１０からなる後続ノードとの間で制御メッセージをやり取りすることにより接続先が切断状態か否かを検知し、この検査結果に応じて後続ノードの有無を確認すればよい。
【００４３】
ここで、ポートＰ２の接続先が切断状態ではなく、後続ノードが接続されている場合（ステップ１１２：ＹＥＳ）、アドレス転送部２４は、予め設定されているアドレス算出式に基づき、設定値から後続ノードのＩＰアドレスを算出し（ステップ１１３）、算出したＩＰアドレスを新たな設定値としたアドレス付番命令を、自ノードのポートＰ２からブロードキャストで後続ノードへ転送した後（ステップ１１４）、一連のアドレス設定処理を終了する。
【００４４】
一方、ポートＰ２の接続先が切断状態であり、自ノードに後続ノードが接続されていない場合（ステップ１１２：ＮＯ）、アドレス転送部２４は、自ノードに設定したＩＰアドレスを最終値とするアドレス付番完了通知を自ノードのポートＰ１からコントローラ１０へ送信し（ステップ１１５）、一連のアドレス設定処理を終了する。
【００４５】
［本実施の形態の動作例］
次に、図５〜図１３を参照して、本実施の形態にかかるリング型イーサネットシステムの動作例について説明する。図５は、リング型イーサネットシステムの動作例を示すシーケンス図である。図６〜図１３は、リング型イーサネットシステムの各動作状態を示す説明図である。
【００４６】
ここでは、コントローラ１０に、通信経路Ｌを介して、ｎ個のノードＭ１〜ＭｎがスロットＳ１〜Ｓｎの順に接続されており、これらノードＭ１〜ＭｎのＩＰアドレスには、末尾が「００」の仮値が設定されているものとする。また、後続ノードのＩＰアドレスを算出するアドレス算出式として、自ノードのＩＰアドレスの末桁に「１」を加算する式を用いるものとする。
【００４７】
まず、コントローラ１０は、ポートＰ１を切断状態に設定する（ステップ２００）。これにより、図６に示すように、コントローラ１０のポートＰ１が切断状態となり、コントローラ１０とノードＭｎ間のデータ通信は行えない状態となる。
【００４８】
続いて、コントローラ１０は、すべてのノードＭ１〜Ｍｎでのデータ転送停止を指示する転送停止命令を、ポートＰ２からブロードキャストで送信する（ステップ２０１）。これにより、図７に示すように、転送停止命令が、ノードＭ１からノードＭｎまで順に転送され、この後、図８に示すように、各ノードＭ１〜ＭｎのポートＰ２に対して転送停止が設定される（ステップ２０２）。これにより、各ノードＭ１〜Ｍｎでは、ポートＰ１から受信したデータがブロードキャストで送信されたものであっても、後続ノードへは転送されない。
【００４９】
この後、コントローラ１０は、ＩＰアドレスの末尾が「０１」の初期値を設定値とするアドレス付番命令を、ポートＰ２からブロードキャストで送信する（ステップ２０３）。これにより、図９に示すように、アドレス付番命令がノードＭ１のポートＰ１へ入力される。
【００５０】
ノードＭ１は、ポートＰ１からアドレス付番命令を受信し、このアドレス付番命令に含まれている設定値を自ノードのＩＰアドレスとして記憶部２５へ設定するとともにポートＰ２の転送停止を解除する（ステップ２０４）。これにより、図９に示すように、ノードＭ１のＩＰアドレスとして、末尾が「０１」のＩＰアドレスが設定されて、ポートＰ２の転送停止が解除される。
【００５１】
次に、ノードＭ１は、自ノードのポートＰ２の接続先が切断状態か否か確認し、この場合にはノードＭ２が接続されていることから、予め設定されているアドレス算出式に基づき、設定値から後続ノードのＩＰアドレスとして、末尾が「０２」のＩＰアドレスを算出する（ステップ２０５）、算出したＩＰアドレスを新たな設定値としたアドレス付番命令を、自ノードのポートＰ２からブロードキャストで後続ノードへ転送する（ステップ２０６）。これにより、図１０に示すように、アドレス付番命令がノードＭ２のポートＰ１へ入力される。
【００５２】
ノードＭ２は、ポートＰ１からアドレス付番命令を受信し、このアドレス付番命令に含まれている設定値を自ノードのＩＰアドレスとして記憶部２５へ設定するとともにポートＰ２の転送停止を解除する（ステップ２０７）。これにより、図１０に示すように、ノードＭ２のＩＰアドレスとして、末尾が「０２」のＩＰアドレスが設定されて、ポートＰ２の転送停止が解除される。
【００５３】
次に、ノードＭ２は、自ノードのポートＰ２の接続先が切断状態か否か確認し、この場合にはノードＭ３（図示せず）が接続されていることから、予め設定されている算出式に基づき、設定値から後続ノードのＩＰアドレスとして、末尾が「０３」のＩＰアドレスを算出する（ステップ２０８）、算出したＩＰアドレスを新たな設定値としたアドレス付番命令を、自ノードのポートＰ２からブロードキャストで後続ノードへ転送する（ステップ２０９）。これにより、アドレス付番命令がノードＭ３のポートＰ１へ入力される。このようにして、ノードＭ３〜ノードＭｎ−１までＩＰアドレスが設定され、ノードＭｎ−１から転送されたアドレス付番命令がノードＭｎのポートＰ１へ入力される（ステップ２１０）。
【００５４】
ノードＭｎは、ポートＰ１からアドレス付番命令を受信し、このアドレス付番命令に含まれている設定値を自ノードのＩＰアドレスとして記憶部２５へ設定するとともにポートＰ２の転送停止を解除する（ステップ２１１）。これにより、図１１に示すように、ノードＭｎのＩＰアドレスとして、末尾が「０ｎ」のＩＰアドレスが設定されて、ポートＰ２の転送停止が解除される。
【００５５】
次に、ノードＭｎは、自ノードのポートＰ２の接続先が切断状態か否か確認し、この場合にはコントローラ１０のポートＰ１が切断状態であることから後続ノードが接続されていないと判定される。したがって、ノードＭｎは、自ノードに設定したＩＰアドレスを最終値とするアドレス付番完了通知を自ノードのポートＰ１からコントローラ１０へ送信する（ステップ２１２）。これにより、図１２に示すように、アドレス付番完了通知がノードＭｎのポートＰ１から送信され、ノードＭｎ−１〜ノードＭ１で順に転送されてコントローラ１０のポートＰ１へ入力される。
【００５６】
コントローラ１０は、ポートＰ１からアドレス付番完了通知を受信し、このアドレス付番完了通知に含まれている最終値と、アドレス割当部１３で用いたＩＰアドレスの初期値と、後続ノードのＩＰアドレスを算出するためのアドレス算出式とに基づいて、ノードＭ１〜ノードＭｎごとに接続位置情報とＩＰアドレスとの関係を示すアドレス対応情報を生成して記憶部１５へ保存し、ポートＰ１の切断状態を解除する（ステップ２１３）。これにより、図１３に示すように、リング型イーサネットの使用可能な状態となる。
【００５７】
したがって、前述したように、アドレス算出式として、自ノードのＩＰアドレスの末桁に「１」を加算する式を用いた場合、各ノードＭ１〜Ｍｎに対して、ノードＭ１〜Ｍｎが接続されている順番、すなわちスロット番号の順に、末尾が「０１」の初期値から順に「１」ずつ最終値まで増加したＩＰアドレスが設定されることになり、結果として、前述した図３のようなアドレス対応情報が生成される。
【００５８】
［本実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、コントローラ１０において、アドレス割当部１３で、ノード２０に割り当てるＩＰアドレスの初期値からなる設定値を含むアドレス付番命令を送信し、各ノード２０において、アドレス設定部２３で、通信経路から受信したアドレス付番命令に応じて、当該アドレス付番命令に含まれる設定値を自ノードのＩＰアドレスとして設定し、アドレス転送部２４で、自ノードに後続ノードが接続されている場合には、設定値からアドレス算出式に基づき算出した後続ノードのＩＰアドレスを新たな設定値としたアドレス付番命令を後続ノードへ転送し、自ノードに後続ノードが接続されていない場合には、自ノードに設定したＩＰアドレスを最終値とするアドレス付番完了通知をコントローラ１０へ送信し、コントローラ１０において、アドレス管理部１４で、ノード２０からのアドレス付番完了通知の受信に応じて、初期値および当該アドレス付番完了通知に含まれる最終値と、後続ノードのＩＰアドレスを算出するための算出式とに基づいて、ノード２０の接続位置情報とＩＰアドレスとの関係を示すアドレス対応情報を生成している。
【００５９】
これにより、コントローラ１０から送信したアドレス付番命令が、各ノード２０で順番に転送されるため、各ノード２０のＩＰアドレスを設定するごとに、コントローラ１０と各ノード２０との間で、個別にメッセージをやり取りする必要がなくなる。このため、従来のような、メッセージのやり取りに要する時間や、各ノード２０でのメッセージ転送要否を判定するための判定処理に要する時間を省くことができる。したがって、本実施の形態によれば、ノード２０の通信経路上の物理的位置とアドレスとの関係を把握しつつ、短い時間で、実際にリング型イーサネットを使用可能な状態へセットアップすることができる。
【００６０】
また、本実施の形態では、コントローラ１０のアドレス割当部１３で、ノード２０にＩＰアドレスを割り当てる際、自コントローラのポートＰ１を切断状態に設定した後、アドレス付番命令を自コントローラのポートＰ２から送信し、ノード２０のアドレス設定部２３で、自ノードのポートＰ１から受信したアドレス付番命令に応じて自ノードのＩＰアドレスを設定し、アドレス転送部２４で、自ノードに対する後続ノードの接続有無を、自ノードのポートＰ２の接続先が切断状態か否かに基づき確認し、切断状態でない場合は、後続ノードへのアドレス付番命令を自ノードのポートＰ２から転送し、切断状態の場合は、アドレス付番完了通知を自ノードのポートＰ１から送信し、コントローラ１０のアドレス管理部１４で、自コントローラのポートＰ２から受信したアドレス付番完了通知に応じて、自コントローラのポートＰ１の切断状態を解除するようにしてもよい。
【００６１】
これにより、コントローラ１０およびノード２０のポートＰ１，Ｐ２をうまく利用して、コントローラ１０から通信経路でリング状に接続されている各ノード２０に対してアドレス割当を行う期間のみ、通信経路を自動的に切り離すことができ、例えばコントローラ１０やノード２０を作業者が操作して、通信経路を一時的に切り離す必要がなくなり、アドレス割当時の作業負担を大幅に削減できる。
【００６２】
また、本実施の形態では、コントローラ１０のアドレス割当部で、ノード２０にＩＰアドレスを割り当てる際、ノード２０でのデータ転送停止を指示する転送停止命令を自コントローラのポートＰ２からブロードキャストで送信した後、アドレス付番命令を自コントローラのポートＰ２からブロードキャストで送信し、ノード２０のアドレス設定部２３で、自ノードのポートＰ１から受信した転送停止命令に応じて、自ノードのポートＰ２から後続ノードへ転送するデータ転送処理を転送停止状態に設定し、アドレス転送部２４で、自ノードのＩＰアドレスの設定に応じて自ノードのポートＰ２での転送停止状態を解除し、後続ノードへのアドレス付番命令を自ノードのポートＰ２からブロードキャストで転送するようにしてもよい。
【００６３】
これにより、各ノード２０が、自ノードのポートＰ１から受信したメッセージがアドレス付番命令か否かを判定し、各自で後続ノードに対するアドレス付番命の転送停止を行う必要がなくなる。このため、ノード２０での処理負担を軽減でき、システム起動から、短い時間で、実際にリング型イーサネットを使用可能な状態へセットアップすることができる。
【００６４】
［実施の形態の拡張］
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。
【符号の説明】
【００６５】
１…リング型イーサネットシステム、１０…コントローラ、１１…リング接続制御部、１２…制御処理部、１３…アドレス割当部、１４…アドレス管理部、１５…記憶部、２０…ノード、２１…リング接続制御部、２２…機能処理部、２３…アドレス設定部、２４…アドレス転送部、２５…記憶部、Ｐ１…ポート（第１のポート）、Ｐ２…ポート（第２のポート）、Ｌ…通信経路、Ｍ１〜Ｍｎ…ノード、Ｓ１〜Ｓｎ…スロット。
【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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【図６】
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【図７】
2011166410.tif 000009
【図８】
2011166410.tif 000010
【図９】
2011166410.tif 000011
【図１０】
2011166410.tif 000012
【図１１】
2011166410.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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