(57)【要約】【課題】リング型ネットワークの健全性を維持するネットワーク装置を得る。【解決手段】自ネットワーク装置から送信される自ネットワーク装置宛の制御パケットを、リング型ネットワークに接続された２つのポート１０ａ、１０ｂから双方向に送信する送信部１２ａ、１２ｂの出力側にそれぞれ配置された送信カウンタ２１ａ、２１ｂにより、制御パケットの送信数をカウントして、この送信数が、予め決められた範囲内か否かを判定部２２により、判定し、この判定部２２による判定の結果、送信数が予め決められた範囲内にない場合に、離脱部２３により、自ネットワーク装置をリング型ネットワークから離脱させるようにした。【選択図】図２
2019220870.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リング型ネットワークを構成するネットワーク装置であって、
自ネットワーク装置により送信される自ネットワーク装置宛の制御パケットの送信数をカウントする送信カウンタ、
この送信カウンタによりカウントされた送信数が、予め決められた範囲内か否かを判定する判定部、
およびこの判定部による判定の結果、上記送信数が上記範囲内にない場合に自ネットワーク装置を上記リング型ネットワークから離脱させる離脱部を備えたことを特徴とするネットワーク装置。
【請求項２】
リング型ネットワークを構成するネットワーク装置であって、
他のネットワーク装置から送信された制御パケットを中継する中継部、
受信された上記制御パケットをカウントする受信カウンタ、
上記中継部を介して送信される上記制御パケットをカウントする送信カウンタ、
上記受信カウンタのカウント値と上記送信カウンタのカウント値との差が、予め決められた閾値を超えたか否かを判定する判定部、
およびこの判定部による判定の結果、上記カウント値の差が上記閾値を超えている場合に自ネットワーク装置を上記リング型ネットワークから離脱させる離脱部を備えたことを特徴とするネットワーク装置。
【請求項３】
リング型ネットワークを構成するネットワーク装置であって、
他のネットワーク装置から送信された制御パケットを中継する中継部、
受信された上記制御パケットをカウントする受信カウンタ、
上記中継部を介して送信される上記制御パケットをカウントする送信カウンタ、
上記中継部により中継される制御パケットと他の通信データとの衝突を回避するために上記制御パケットを一時格納するバッファ、
このバッファ内に蓄積されている上記制御パケットの数をカウントする蓄積カウンタ、
上記受信カウンタのカウント値と上記送信カウンタのカウント値との差を、上記蓄積カウンタのカウント値に基づき、修正した値が、予め決められた閾値を超えたか否かを判定する判定部、
およびこの判定部による判定の結果、上記修正した差が上記閾値を超えている場合に自ネットワーク装置を上記リング型ネットワークから離脱させる離脱部を備えたことを特徴とするネットワーク装置。
【請求項４】
上記蓄積カウンタのカウント値を監視し、上記カウント値が予め決められた蓄積閾値を超えた状態が、所定期間、継続したか否かを判定する蓄積判定部を備え、
上記離脱部は、上記蓄積判定部により、上記蓄積閾値を超えた状態の継続が判定された場合に上記離脱を行なうことを特徴とする請求項３に記載のネットワーク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、リング型ネットワークを構築するネットワーク装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ネットワーク装置において、ある特定の装置が通信帯域を占有したために、他の装置の通信が阻害されることを防ぐ方法が提案されている。
例えば、ネットワーク装置が受信するパケット数を監視し、ある決められた値を超えた場合に受信データを無効化する等の措置を取り、自装置内の後段の機能または他のネットワーク装置へ悪影響を与えない方法（特許文献１参照）がある。
また、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）中継装置において、配下のＩＰ機器の単位時間当たりの送信量を測定し、平均的な送信量と単位時間当たりの送信量を比較して、決められた判定条件に応じて配下のＩＰ機器の異常を検出し、当該ＩＰ機器への電力の供給を停止する方法（特許文献２参照）もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１６０８４５号公報（第２〜５頁、第１図）
【特許文献２】特開２０１４−１３８３６９号公報（第４〜７頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のネットワーク装置では、受信パケットを監視することにより異常を検出しており、他装置、あるいは、ネットワーク経路の健全性を監視している。
ＲＰＲ（Ｒｅｓｉｌｉｅｎｔ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒｉｎｇ）を用いたリング型ネットワークでは、各ネットワーク装置がネットワークの接続状態を認識するための制御パケットが周期的に送信されている。ところが、この制御パケットに異常が発生すると、ネットワーク全体に影響を及ぼし、ネットワークが正常に機能しなくなるという問題がある。
【０００５】
本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、リング型ネットワークの健全性を維持するネットワーク装置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】
【０００６】
本願に開示されるネットワーク装置は、リング型ネットワークを構成するネットワーク装置であって、自ネットワーク装置により送信される自ネットワーク装置宛の制御パケットの送信数をカウントする送信カウンタ、この送信カウンタによりカウントされた送信数が、予め決められた範囲内か否かを判定する判定部、およびこの判定部による判定の結果、送信数が範囲内にない場合に自ネットワーク装置をリング型ネットワークから離脱させる離脱部を備えたようにしたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本願に開示されるネットワーク装置によれば、リング型ネットワークの健全性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１によるネットワーク装置を有するネットワークシステムを示す概略図である。
【図２】実施の形態１によるネットワーク装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】実施の形態２によるネットワーク装置の概略構成を示すブロック図である。
【図４】実施の形態３によるネットワーク装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５】実施の形態４によるネットワーク装置の概略構成を示すブロック図である。
【図６】実施の形態１〜実施の形態４によるネットワーク装置のハードウェア構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
以下、実施の形態１を図に基づいて説明する。
図１は、実施の形態１によるネットワーク装置を有するネットワークシステムを示す概略図である。
図１において、ネットワーク装置１〜６は、リング状に接続され、リング型ネットワークを構成している。
ネットワーク装置１〜６は、送受信可能なポートを２つ有し、それぞれ隣接するネットワーク装置と接続される。例えば、ネットワーク装置１のポート１０ａは、ネットワーク装置２と接続され、ポート１０ｂは、ネットワーク装置６と接続される。
このように、各ネットワーク装置が隣接するネットワーク装置と接続されることにより、リングを形成する。
【００１０】
実施の形態１では、ＲＰＲを用いたリング型ネットワークを想定する。ＲＰＲは、ＩＥＥＥ８０２．１７として標準化されている。ネットワークのリング構成を二重化した構造を持ち、障害時に素早く復旧できるという特徴を持つ。
ＲＰＲでは、各ネットワーク装置がネットワークの接続状態を把握するため、自ネットワーク装置（以下、自装置）を宛先とする制御パケットを周期的に送信している。制御パケット１００ａ、１００ｂは、２つのポート１０ａ、１０ｂの双方から送信され、リングを一周して自装置に戻ってくる。
【００１１】
例えば、図１において、ネットワーク装置１のポート１０ａから送信された制御パケットは、ネットワーク装置２、ネットワーク装置３、ネットワーク装置４、ネットワーク装置５、ネットワーク装置６を順に経由して、ネットワーク装置１に戻る。
逆に、ネットワーク装置１のポート１０ｂから送信された制御パケットは、ネットワーク装置６、ネットワーク装置５、ネットワーク装置４、ネットワーク装置３、ネットワーク装置２を順に経由して、ネットワーク装置１に戻る。
このように、ネットワークに接続されている全ネットワーク装置が、送信した制御パケットを受信することにより、ネットワーク接続情報を生成し、ネットワークの接続状態を把握することができるようになっている。
ネットワークの接続状態を把握した上で、各ネットワーク装置がデータを送信する際に送信相手に近い方の経路を選択して送信する。
【００１２】
図２は、実施の形態１によるネットワーク装置の概略構成を示すブロック図である。
図２において、図１のネットワーク装置１の構成を示している。ネットワーク装置１は、２つのポート１０ａ、１０ｂを持ち、それぞれのポートに対して、パケットを受信する受信部１１ａ、１１ｂと、パケットを送信する送信部１２ａ、１２ｂが設けられている。
【００１３】
中継部１３は、ポート１０ａとポート１０ｂ間のパケットを中継する。すなわち、各ポート１０ａ、１０ｂから受信したパケットは、受信部１１ａ、１１ｂでエラーチェックを行い、中継部１３に転送される。
中継部１３では、後述するデータ処理部１４にデータを転送するとともに、受信したポートと反対側のポートに送信するために送信部１２ａ、１２ｂに転送する。送信部１２ａ、１２ｂでパケットを生成し、隣接するネットワーク装置に送信する。
データ処理部１４は、通信データを生成し、中継部１３に転送する。中継部１３は、宛先のステーション（ネットワーク装置）が近い方のポートを判断し、このポートの送信部に転送する。送信部は、通信データからパケットを生成し、隣接するネットワーク装置に送信する。
【００１４】
送信カウンタ２１ａ、２１ｂは、それぞれ送信部１２ａ、１２ｂを介して送信される制御パケットの数をカウントするように、送信部１２ａ、１２ｂの出力側に配置されている。
判定部２２は、送信カウンタ２１ａ、２１ｂのカウント値に基づき、自装置の異常を判定する。離脱部２３は、判定部２２の判定結果、自装置が異常と判定された場合に、自装置をリング型ネットワークから離脱させる。
【００１５】
次に、動作について説明する。
実施の形態１では、自装置から送信される制御パケットを監視することにより、自装置の異常を検出し、ネットワークシステム全体が正常な状態を保つようにしている。
制御パケットは、周期的に送信されなければならない。例えば、ネットワーク装置１の制御パケットの受信が停止すると、そのネットワーク装置１がネットワーク接続情報にエントリされなくなり、ネットワーク装置１宛のパケットを送信しなくなる。
そのため、ネットワーク装置１は、パケットを受信できない場合がある。また、断続的に制御パケットを受信した場合、当該ネットワーク装置１が、ネットワーク接続情報にエントリされている状態と、エントリされていない状態とが交互に発生し、ネットワークが不安定な状態になる。
【００１６】
それを回避するため、自装置からの制御パケットの送信を監視し、周期的に決められた数の制御パケットを送信していることを、送信カウンタ２１ａ、２１ｂのカウントにより、確認する。
【００１７】
制御パケットは、データ処理部１４で生成され、中継部１３を経由して、２つの送信部１２ａ、１２ｂ双方に転送される。送信部１２ａ、１２ｂから、それぞれのポート１０ａ、１０ｂへ送信する。
実施の形態１では、送信部１２ａ、１２ｂから送信されたパケットの数をカウントする送信カウンタ２１ａ、２１ｂを有する。送信カウンタ２１ａ、２１ｂは、送信部１２ａ、１２ｂが送信したパケットの内、自装置のデータ処理部１４で生成された制御パケットだけを判別し、カウントする機能を有している。
【００１８】
判定部２２は、送信カウンタ２１ａ、２１ｂのカウント値が、予め決められた上限値より多い場合、あるいは、予め決められた下限値より少ない場合に、自装置が異常な状態であると判定する。判定部２２により、自装置の異常な状態であることが判定された場合には、離脱部２３が、自装置をリング型ネットワークから離脱させる。
【００１９】
なお、１台のネットワーク装置がネットワークから離脱しても、ネットワーク全体としてリングを保つ処置が施されている。
例えば、図１において、ネットワーク装置１が離脱した時、ネットワーク装置２とネットワーク装置６が直接通信するようになっている。
【００２０】
実施の形態１によれば、自装置の送信する制御パケットをカウントして、自装置の異常を検出し、この異常を検出した場合に、自装置はネットワークから離脱されるため、ネットワーク上の他のネットワーク装置に悪影響を与えないという効果がある。
このため、ネットワーク全体が機能しなくなることを回避することができ、正常なネットワークの状態を維持することができる。
【００２１】
実施の形態２．
次に、実施の形態２を図に基づいて説明する。
図３は、実施の形態２によるネットワーク装置の概略構成を示すブロック図である。
図３において、符号１、１０ａ、１０ｂ、１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂ、１３、１４、２１ｂ、２２、２３は図２におけるものと同一のものである。図３では、図２の送信カウンタ２１ａに代えて、受信カウンタ２４ａを有する。受信カウンタ２４ａは、受信部１１ａの入力側に配置されて、受信部１１ａに入力される制御パケットの数をカウントする。
【００２２】
リング型ネットワークにおいて、自装置宛でないパケットは、受信した反対側のポートに送信する。この動作を中継と呼ぶ。ポート１０ａで受信された中継対象のパケットは、受信部１１ａ、中継部１３、送信部１２ｂを経由して、ポート１０ｂから送信される。
制御パケットは、滞りなく中継する必要がある。実施の形態２では、中継機能が正常であることを送受信パケットの監視により実現する。
【００２３】
制御パケットは、リング型ネットワークを一周して自装置に戻ってくるように、宛先を自装置に設定して送信される。よって、自装置以外から発信された制御パケットは、すべて中継する。
実施の形態２では、ポート１０ａで受信した中継すべき制御パケットの数をカウントする受信カウンタ２４ａと、送信部１２ｂから送信された、中継された制御パケットの数をカウントする送信カウンタ２１ｂとを有する。
さらに、受信カウンタ２４ａと送信カウンタ２１ｂは、送受信した制御パケットの内、中継すべき制御パケットだけを判別し、カウントする機能を有している。受信カウンタ２４ａのカウント値と、送信カウンタ２１ｂのカウント値の差は、正常に動作していれば０になる。
【００２４】
判定部２２は、この差を監視し、決められた閾値より大きい場合、自装置が異常な状態であると判定する。異常状態が判定された場合は、離脱部２３により、自装置はリング型ネットワークから離脱される。
【００２５】
実施の形態２によれば、中継処理の異常を検出でき、検出された場合に自装置がリング型ネットワークから離脱することにより、リング型ネットワーク上の他のネットワーク装置に悪影響を与えないという効果がある。
【００２６】
実施の形態３．
次に、実施の形態３を図に基づいて説明する。
図４は、実施の形態３によるネットワーク装置の概略構成を示すブロック図である。
図４において、符号１、１０ａ、１０ｂ、１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂ、１３、１４、２１ｂ、２２、２３、２４ａは図３におけるものと同一のものである。図４では、中継部１３にパケットを一時的に蓄積するバッファ１５を設けるとともに、バッファ１５に蓄積されたパケット数をカウントする蓄積カウンタ２５を設けている。
【００２７】
実施の形態３は、実施の形態２の構成に加え、中継部１３の処理において、データ処理部１４から転送されたデータの送信と、中継のタイミングが重なった場合を考慮し、パケットを一時的に蓄積するバッファ１５を有している。
また、バッファ１５内に蓄積しているパケットの数をカウントする蓄積カウンタ２５を有している。
【００２８】
すなわち、実施の形態３では、自装置の健全性確認を行なうものとして、蓄積カウンタ２５を加えている。
中継部１３による中継対象のパケットについて、決められた単位時間内に受信したパケット数Ａと、同じく決められた単位時間内に送信したパケット数Ｂとをカウントする機能として、受信カウンタ２４ａおよび送信カウンタ２１ｂを有する。
さらに、単位時間の区切りのタイミングでの蓄積カウンタ２５のカウント値Ｃを取得する機能をもっている。
また、１単位時間前のバッファ１５内のパケット数Ｃ’を保持する機能をも有する。
【００２９】
これらの数値の間には、以下の等式が成り立つ。
Ａ＋Ｃ’＝Ｂ＋Ｃ
つまり、ある単位時間の区切りのタイミングにおいて、今回受信パケット数と前回蓄積していたパケット数の和と、今回の送信パケット数と今回蓄積していたパケット数の和が等しい。
判定部２２は、この両辺の差（（Ａ＋Ｃ’）−（Ｂ＋Ｃ））が０でない場合、パケットの喪失等が発生している可能性があり、自ネットワーク装置が異常な状態であると判定する。
そして、離脱部２３により、自装置がリング型ネットワークから離脱される。
【００３０】
実施の形態３によれば、中継部１３にパケットを蓄積するバッファ１５を設けるとともに、蓄積されたパケットをカウントする蓄積カウンタ２５を設けて、制御パケットの数を確認することにより、中継処理の異常を検出できる。
そして異常を検出した場合に、自装置がネットワークから離脱されることにより、ネットワーク上の他のネットワーク装置に悪影響を与えないという効果がある。
【００３１】
実施の形態４．
次に、実施の形態３を図に基づいて説明する。
図５は、実施の形態４によるネットワーク装置の概略構成を示すブロック図である。
図５において、符号１、１０ａ、１０ｂ、１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂ、１３、１４、１５、２１ｂ、２２、２３、２４ａ、２５は図４におけるものと同一のものである。図５では、蓄積カウンタ２５のカウント値が、決められた値（蓄積閾値）を超える状態が、予め決められた期間（所定期間）、継続した場合に、自装置が異常な状態であると判定する蓄積判定部２６を有する。
【００３２】
制御パケットは、ネットワークの維持のために重要な役割をもつパケットであるので、他のパケットより優先して処理されるよう設計されている。制御パケットが遅延して到着することは、ネットワークの状態維持に影響を与える。
実施の形態４では、これを避けるため、バッファ１５内に滞留している中継パケットの数を蓄積カウンタ２５により監視する。
【００３３】
蓄積判定部２６により、蓄積カウンタ２５のカウント値が、予め決められた値を超える状態が、予め決められた期間、継続した場合、自装置が異常な状態であると判定するようにした。
自装置が異常な状態であると判定された場合には、離脱部２３により、自装置をリング型ネットワークから離脱させる。
【００３４】
実施の形態４によれば、中継部１３のバッファ１５内のパケット数を監視することにより、自装置の異常を検出するので、中継処理の異常を検出でき、異常を検出した場合、自装置がネットワークから離脱することにより、ネットワーク上の他のネットワーク装置に悪影響を与えないという効果がある。
【００３５】
なお、実施の形態１〜実施の形態４の説明で、ネットワーク装置と呼称している装置は、ハブあるいはルータのような装置でもよいし、計算機または制御装置に実装されるネットワークインタフェースカードでもよい。
【００３６】
また、ネットワーク装置１は、ハードウェアの一例を図６に示すように、プロセッサ２００と記憶装置２０１から構成される。記憶装置は図示していないが、ランダムアクセスメモリ等の揮発性記憶装置と、フラッシュメモリ等の不揮発性の補助記憶装置とを具備する。また、フラッシュメモリの代わりにハードディスクの補助記憶装置を具備してもよい。プロセッサ２００は、記憶装置２０１から入力されたプログラムを実行する。この場合、補助記憶装置から揮発性記憶装置を介してプロセッサ２００にプログラムが入力される。また、プロセッサ２００は、演算結果等のデータを記憶装置２０１の揮発性記憶装置に出力してもよいし、揮発性記憶装置を介して補助記憶装置にデータを保存してもよい。
他のネットワーク装置２〜５も同様のハードウェア構成であってよい。
【００３７】
本開示は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
【符号の説明】
【００３８】
１〜６  ネットワーク装置、１０ａ  ポート、１０ｂ  ポート、１１ａ  受信部、
１１ｂ  受信部、１２ａ  送信部、１２ｂ  送信部、１３  中継部、１４  データ処理部、
１５  バッファ、２１ａ  送信カウンタ、２１ｂ  送信カウンタ、２２  判定部、
２３  離脱部、２４ａ  受信カウンタ、２５  蓄積カウンタ、２６  蓄積判定部、
１００ａ  制御パケット、１００ｂ  制御パケット、２００  プロセッサ、
２０１  記憶装置
【図１】
2019220870.tif 000003
【図２】
2019220870.tif 000004
【図３】
2019220870.tif 000005
【図４】
2019220870.tif 000006
【図５】
2019220870.tif 000007
【図６】
2019220870.tif 000008