(57)【要約】特別な管理ノードを設置し、ネットワーク構成管理を効率的に行う。あるノードが他のノードと通信を開始する場合、管理ノードに対して通信相手のノードのノード位置情報要求を送信するこのノード位置情報要求を受信した管理ノードは、ネットワーク構成情報テーブルを参照し、そのノードから通信相手のノードまでの経路情報を算出する。管理ノードは、この算出した経路情報を通知する。この経路情報を利用することにより、そのノードは通信相手のノードとの通信を行うことができる。また、各ノードは、隣接ノード間のリンク情報であるノード間接続情報を管理ノードに随時通知する。新規接続ノードが管理ノードに対して最適な接続先を要求すると、管理ノードは保持しているネットワーク構成情報に基づいて最適な接続先ノードを選定し、新規接続ノードに通知する。新規接続ノードは通知された情報の内容に従い、最適なノードに接続する。
2004004252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノード装置によって構成されているネットワークを管理する管理ノード装置であって、前記ネットワークを構成するノード装置同士のリンク情報を含み、ノード装置間の経路情報と新規接続ノード装置の最適接続先との少なくとも一方を算出するためのネットワーク構成情報を、記憶する記憶手段を有することを特徴とする管理ノード装置。
【請求項２】
前記ネットワーク内の第１のノード装置から第２のノード装置への経路探索要求を受信する受信手段と、前記経路探索要求に応答して、前記記憶手段に記憶されている前記ネットワーク構成情報に基づき、前記第１のノード装置と前記第２のノード装置との間の経路を示す経路情報を算出する算出手段と、前記算出手段により算出した経路情報を要求元に通知する通知手段とを更に含むことを特徴とする請求の範囲第１項記載の管理ノード装置。
【請求項３】
前記算出手段は、前記第１のノード装置及び前記第２のノード装置それぞれを起点にネットワークを辿りながらノードツリーをそれぞれ作成し、これら作成したノードツリー中に現れた同一ノード装置までの経路を、前記経路情報とすることを特徴とする請求の範囲第２項記載の管理ノード装置。
【請求項４】
前記算出手段は、ネットワークに含まれている各ノード装置間のコストをそれぞれ算出し、算出したコストが最小になる経路を、前記経路情報とすることを特徴とする請求の範囲第２項記載の管理ノード装置。
【請求項５】
前記算出手段は、前記第１のノード装置と前記第２のノード装置とが直接通信を行えない場合、それらノード装置以外のノード装置を経由する迂回経路を示す経路情報を算出することを特徴とする請求の範囲第２項記載の管理ノード装置。
【請求項６】
前記ネットワーク構成情報は、前記ネットワークに参加しているノード装置の識別情報と、そのノード装置に隣接する隣接ノード装置の識別情報とを含むことを特徴とする請求の範囲第２項記載の管理ノード装置。
【請求項７】
任意のノード装置による前記ネットワークへの参加通知に応答して、該ノード装置の識別情報を前記保持手段に追加する手段を更に含むことを特徴とする請求の範囲第２項記載の管理ノード装置。
【請求項８】
前記ネットワークに参加しているノード装置からの離脱通知に応答して該離脱ノード装置の識別情報に基づいて前記保持手段の保持内容を更新する手段を更に含み、この更新した保持内容を前記離脱ノード装置に隣接するノード装置に通知することを特徴とする請求の範囲第２項記載の管理ノード装置。
【請求項９】
ネットワークに参加しているノード装置同士の接続状態を示すネットワーク構成情報を記憶保持する保持手段を有する管理ノード装置を含むネットワーク構成管理システムであって、前記管理ノードは、前記ネットワーク内の第１のノード装置から第２のノード装置への経路探索要求に応答して、前記ネットワーク構成情報に基づき、前記第１のノード装置と前記第２のノード装置との間の経路を示す経路情報を算出し、この算出した経路情報を要求元に通知することを特徴とするネットワーク構成管理システム。
【請求項１０】
前記ネットワークへ参加するノードは、自ノードの識別情報を前記管理ノードに通知する通知手段を有することを特徴とする請求の範囲第９項記載のネットワーク構成管理システム。
【請求項１１】
ネットワークに参加しているノード装置同士の接続状態を示すネットワーク構成情報を記憶保持して管理するネットワーク構成管理方法であって、前記ネットワーク内の第１のノード装置から第２のノード装置への経路探索要求を受信する受信ステップと、前記経路探索要求に応答して、前記ネットワーク構成情報に基づき、前記第１のノード装置と前記第２のノード装置との間の経路を示す経路情報を算出する算出ステップと、前記算出ステップにおいて算出した経路情報を要求元に通知する通知ステップとを含むことを特徴とするネットワーク構成管理方法。
【請求項１２】
他のノード装置と共にネットワークを構成するノード装置であって、隣接するノード装置との間のリンク情報であるノード間接続情報を、前記ネットワークを管理する管理ノード装置に随時通知する通知手段を含むことを特徴とするノード装置。
【請求項１３】
ノード装置によって構成されているネットワークを管理する管理ノード装置であって、他のノード装置から前記ネットワークへの接続要求を受信したことに応答して、前記記憶手段に記憶されている前記ネットワーク構成情報に基づき、該ノード装置の最適な接続先を選定する選定手段を更に含むことを特徴とする請求の範囲第１項記載の管理ノード装置。
【請求項１４】
前記選定手段においては、中心ノードから階層的にノードが順次接続されて構成されるツリー型トポロジーのネットワークを、１つのノードについてのノード最大接続数ｍ（ｍは自然数、以下同じ）で形成する際、中心ノードからｎ（ｎは自然数、以下同じ）階層内に接続数ｍ未満であるノードが存在するか判断し、接続数ｍ未満であるノードが存在する場合にはそのノードへの接続を指示し、接続数ｍ未満であるノードが存在しない場合にはｎ＋１階層内について同様に判断を行うようにしたことを特徴とする請求の範囲第１３項記載の管理ノード装置。
【請求項１５】
前記選定手段においては、中心ノードから階層的にノードが順次接続されて構成されるツリー型トポロジーのネットワークを、１つのノードについてのノード最大接続数ｍで形成する際、中心ノードからｎ階層内に接続数ｍ未満であるノードが存在するか判断し、接続数ｍ未満であるノードが存在する場合にはそのノードを接続先として指示し、接続数ｍ未満であるノードが存在しない場合には中心ノードからｎ階層内に接続されているノードで新規接続ノードよりも、ｎ階層内のノードから遠いノードが存在するか判断し、存在する場合にはその遠いノードを切断して代わりに前記新規接続ノードを接続するように指示し、存在しない場合にはｎ＋１階層内について同様に判断を行うようにしたことを特徴とする請求の範囲第１３項記載の管理ノード装置。
【請求項１６】
前記選定手段においては、接続数が最小であるノードを見つけ、接続数が最小であるノードが単数であるときそのノードを新規接続ノードの接続先として指示し、接続数が最小であるノードが複数であるときそれらのうちの任意のノードを新規接続ノードの接続先として指示することを特徴とする請求の範囲第１３項記載の管理ノード装置。
【請求項１７】
前記選定手段においては、新規接続ノードにｎ番目に近いノードが、他ノードから既に新規接続を２つ以上受けているか判断し、２つ以上の新規接続を受けていない場合はそのノードを接続先として指示し、２つ以上の新規接続を受けている場合は新規接続ノードにｎ番目に近いノードへ接続しているノードのうち、新規接続ノードよりも新規接続ノードにｎ番目に近いノードに対して距離が遠いノードを探し、見つかった場合はその遠いノードを切断して代わりに前記新規接続ノードを接続するように指示し、見つからない場合はｎ＋１番目に前記新規接続ノードに近いノードにおいて同様の手順を繰返すようにしたことを特徴とする請求の範囲第１３項記載の管理ノード装置。
【請求項１８】
他のノード装置と共にネットワークを構成するノード装置と、前記ノード装置によって構成されているネットワークを管理する管理ノード装置とを含むネットワーク構成管理システムであって、
前記ネットワークを構成する各ノード装置は、隣接するノード装置との間のリンク情報であるノード間接続情報を、前記管理ノード装置に随時通知し、
前記管理ノード装置は、他のノード装置から前記ネットワークへの接続要求を受信したことに応答して該ノード装置の最適な接続先を選定し、
前記ネットワークに新規に接続するノード装置は、前記管理ノード装置において選定され指示された接続先に接続することによって前記ネットワークに接続されることを特徴とするネットワーク構成管理システム。
【請求項１９】
他のノード装置と共にネットワークを構成するノード装置の制御方法であって、隣接するノード装置との間のリンク情報であるノード間接続情報を、前記ネットワークを管理する管理ノード装置に随時通知する通知ステップを含むことを特徴とするノード装置の制御方法。
【請求項２０】
ノード装置によって構成されているネットワークを管理する管理ノード装置の制御方法であって、他のノード装置から前記ネットワークへの接続要求を受信したことに応答して該ノード装置の最適な接続先を選定する選定ステップと、この選定した接続先を前記他のノード装置に通知する通知ステップとを含むことを特徴とする管理ノード装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は管理ノード装置、ネットワーク構成管理システム、ネットワーク構成管理方法に関し、特にネットワークを構成するノード装置を管理する管理ノード装置、それを用いたネットワーク構成管理システム、ネットワーク構成管理方法に関する。
【背景技術】  図２８には、複数のノード装置によって構成されるネットワークが示されている。このネットワークを構成するノード装置に関する情報、すなわちネットワーク構成情報についての伝達状態の例について、同図を参照して説明する。なお、以下の説明では、ノード装置を単に「ノード」と略称することがある。
同図において、このネットワークは、６つのノード１０１〜１０６を有している。ノード１０１におけるネットワーク構成情報が変更されると、この変更されたネットワーク構成情報は、隣接するノード１０２、ノード１０３に伝達される。
また、ノード１０２は隣接するノード１０３及びノード１０４にネットワーク構成情報を伝達し、ノード１０３は隣接するノード１０５にネットワーク構成情報を伝達する。さらに、ノード１０４は隣接するノード１０５及びノード１０６にネットワーク構成情報を伝達する。最後に、ノード１０５は隣接するノード１０６にネットワーク構成情報を伝達する。以上のように伝達することにより、ノード１０１で変更されたネットワーク構成情報は、他のノード１０２〜１０６の全てに対して伝達されることになる。
ところで、ネットワーク内の各ノード装置を管理するために、ネットワーク内に管理ノード装置を設けることがある。例えば、特開２００２−７７２０４号公報には、管理ノード装置から巡回フレームを送信し、これを受信した被管理ノード装置が送信要求を行うようにする技術が記載されている。
ネットワークにおいては、新たに接続されるノード装置について、その接続先をどのように選定するかが問題となる。ここでは、隣接ノード装置との間に確立する接続に基づいて通信を行うネットワークにおける、ネットワーク構築方式について説明する。
従来のネットワーク構築方式は、図２９（ａ）のようにあるノードＸが、当該ネットワークに参加する場合、任意の複数、あるいは１つのノードへ接続を試みる。複数の接続ノードが分かっている場合、自ノードからそのノードまでのネットワーク状況（ｒｏｕｎｄ  ｔｒｉｐ  ｔｉｍｅ；以下、ＲＴＴと略称する）や、該当ノードの接続数、あるいはノードの処理能力や通信帯域を考慮し、ＲＴＴ値が小さいノード、あるいは接続数が小さいノード、処理能力の高いノード、通信帯域の大きいノードへ接続を行う。この接続後の状態が同図（ｂ）に示されている。
しかしながら、上述したような、各ノードによる各ノードの隣接ノード間接続情報の管理を行う方式では、以下のような問題点がある。すなわち、あるノードが隣接ノード以外のノードと通信を行う際には、まず隣接ノードに目的ノードまでの経路情報を要求し、その隣接ノードが目的ノードを知らない場合には、さらにその隣接ノードに要求をすることになる。このように経路情報要求が順次伝達される場合、目的ノードまでの経路情報を取得するまでに時間がかかるという問題点がある。
つまり、隣接ノード間の情報交換によるネットワーク情報変更通知では、あるノードにおいてネットワーク構成情報に変更が生じた場合、隣接ノードに対して通知することによって全てのノードに対して変更したネットワーク構成情報を伝達するようにしているため、全てのノードへネットワーク構成情報を伝達し終わるまでに時間がかかるという問題点がある。
また、図２９（ａ）及び図２９（ｂ）のような、任意の複数、あるいは１つのノードへの接続を行う方式においては、図３０（ａ）に示されているように冗長ルートが生じ、冗長度の高いネットワークが構築されてしまう問題がある。さらに、同様にネットワーク全体の構成に関して、同図（ｂ）のように非効率な直線形式のトポロジーが構築されてしまう問題がある。
本発明の目的の１つは、各ノードが隣接ノードとの間に確立する接続に基づいて通信を行うシステムにおいて、特別な管理ノードを設置し、経路情報の管理、ネットワーク参加ノードの管理を通じて、ネットワーク構成管理を効率的に行うことのできる管理ノード装置、ノード装置、ネットワーク構成管理システム、ネットワーク構成管理方法、ノード装置の制御方法、管理ノード装置の制御方法を提供することである。
本発明の他の目的は、各ノードが隣接ノードとの間に確立する接続に基づいて通信を行うネットワークにおいて、新たにネットワークへ参加するノードに対して、管理ノードが適切な接続すべきノードを通知することによって、ネットワークを効率的に構築することのできる管理ノード装置、ノード装置、ネットワーク構成管理システム、ネットワーク構成管理方法、ノード装置の制御方法、管理ノード装置の制御方法を提供することである。
【発明の開示】
本発明による管理ノード装置は、ノード装置によって構成されているネットワークを管理する管理ノード装置であって、前記ネットワークを構成するノード装置同士のリンク情報を含み、ノード装置間の経路情報と新規接続ノード装置の最適接続先との少なくとも一方を算出するためのネットワーク構成情報を、記憶する記憶手段を有することを特徴とする。記憶されている上記ネットワーク構成情報を利用することにより、ネットワーク構成の管理を効率的に行うことができる。
また、管理ノード装置は、前記ネットワーク内の第１のノード装置から第２のノード装置への経路探索要求を受信する受信手段と、前記経路探索要求に応答して、前記記憶手段に記憶されている前記ネットワーク構成情報に基づき、前記第１のノード装置と前記第２のノード装置との間の経路を示す経路情報を算出する算出手段と、前記算出手段により算出した経路情報を要求元に通知する通知手段とを更に含んでいても良い。こうすれば、ネットワークに参加しているノード同士が経路情報を利用して通信を行うことができる。
さらに、前記算出手段は、前記第１のノード装置及び前記第２のノード装置それぞれを起点にネットワークを辿りながらノードツリーをそれぞれ作成し、これら作成したノードツリー中に現れた同一ノード装置までの経路を、前記経路情報とすれば良い。こうすれば、最短経路を容易に算出することができる。
また、前記算出手段は、ネットワークに含まれている各ノード装置間のコストをそれぞれ算出し、算出したコストが最小になる経路を、前記経路情報としても良い。こうすれば、最小コストとなる経路を容易に算出することができる。
なお、前記算出手段は、前記第１のノード装置と前記第２のノード装置とが直接通信を行えない場合、それらノード装置以外のノード装置を経由する迂回経路を示す経路情報を算出しても良い。こうすれば、ネットワークに参加しているノード同士が直接通信を行うことができない場合であっても、迂回経路を利用して通信を行うことができる。
また、前記ネットワーク構成情報は、前記ネットワークに参加しているノード装置の識別情報と、そのノード装置に隣接する隣接ノード装置の識別情報とを含んでいても良い。こうすれば、管理ノードは、自己が管理するネットワークの構成を認識することができる。
そして、管理ノード装置は、任意のノード装置による前記ネットワークへの参加通知に応答して、該ノード装置の識別情報を前記保持手段に追加する手段を更に含んでいても良い。このように構成すれば、新たなノードの参加に伴って更新すべきネットワーク構成情報を自動的に更新することができる。
また、前記ネットワークに参加しているノード装置からの離脱通知に応答して該離脱ノード装置の識別情報に基づいて前記保持手段の保持内容を更新する手段を更に含み、この更新した保持内容を前記離脱ノード装置に隣接するノード装置に通知しても良い。このように構成すれば、ノードの離脱に伴って更新すべきネットワーク構成情報を自動的に更新することができる。
本発明によるネットワーク構成管理システムは、ネットワークに参加しているノード装置同士の接続状態を示すネットワーク構成情報を記憶保持する保持手段を有する管理ノード装置を含むネットワーク構成管理システムであって、前記管理ノードは、前記ネットワーク内の第１のノード装置から第２のノード装置への経路探索要求に応答して、前記ネットワーク構成情報に基づき、前記第１のノード装置と前記第２のノード装置との間の経路を示す経路情報を算出し、この算出した経路情報を要求元に通知することを特徴とする。こうすれば、ネットワークに参加しているノード同士が経路情報を利用して通信を行うことができる。
前記ネットワークへ参加するノードは、自ノードの識別情報を前記管理ノードに通知する通知手段を有しているのが望ましい。そのように構成すれば、管理ノードは新たなノードの参加を認識し、ネットワーク構成情報を自動的に更新することができる。
また、本発明によるネットワーク構成管理方法は、ネットワークに参加しているノード装置同士の接続状態を示すネットワーク構成情報を記憶保持して管理するネットワーク構成管理方法であって、前記ネットワーク内の第１のノード装置から第２のノード装置への経路探索要求を受信する受信ステップと、前記経路探索要求に応答して、前記ネットワーク構成情報に基づき、前記第１のノード装置と前記第２のノード装置との間の経路を示す経路情報を算出する算出ステップと、前記算出ステップにおいて算出した経路情報を要求元に通知する通知ステップとを含むことを特徴とする。こうすれば、ネットワークに参加しているノード同士が経路情報を利用して通信を行うことができる。
ところで、本発明によるノード装置は、他のノード装置と共にネットワークを構成するノード装置であって、隣接するノード装置との間のリンク情報であるノード間接続情報を、前記ネットワークを管理する管理ノード装置に随時通知する通知手段を含んでいる。こうすることにより、管理ノード装置はノード間接続情報を常に知ることができ、特定の運用ポリシーに従った最も適切な接続先ノードを選定することができる。
また、本発明による管理ノード装置は、ノード装置によって構成されているネットワークを管理する管理ノード装置であって、他のノード装置から前記ネットワークへの接続要求を受信したことに応答して、前記記憶手段に記憶されている前記ネットワーク構成情報に基づき、該ノード装置の最適な接続先を選定する選定手段を更に含むことを特徴とする。こうすることにより、管理ノード装置は、特定の運用ポリシーに従った最も適切な接続先ノードを選定することができる。
前記選定手段においては、中心ノードから階層的にノードが順次接続されて構成されるツリー型トポロジーのネットワークを、１つのノードについてのノード最大接続数ｍ（ｍは自然数、以下同じ）で形成する際、中心ノードからｎ（ｎは自然数、以下同じ）階層内に接続数ｍ未満であるノードが存在するか判断し、接続数ｍ未満であるノードが存在する場合にはそのノードへの接続を指示し、接続数ｍ未満であるノードが存在しない場合にはｎ＋１階層内について同様に判断を行えば良い。こうすることにより、全てのノード間におけるホップ数が最小となる完全ツリー型トポロジーを構築することができる。
前記選定手段においては、中心ノードから階層的にノードが順次接続されて構成されるツリー型トポロジーのネットワークを、１つのノードについてのノード最大接続数ｍで形成する際、中心ノードからｎ階層内に接続数ｍ未満であるノードが存在するか判断し、接続数ｍ未満であるノードが存在する場合にはそのノードを接続先として指示し、接続数ｍ未満であるノードが存在しない場合には中心ノードからｎ階層内に接続されているノードで新規接続ノードよりも、ｎ階層内のノードから遠いノードが存在するか判断し、存在する場合にはその遠いノードを切断して代わりに前記新規接続ノードを接続するように指示し、存在しない場合にはｎ＋１階層内について同様に判断を行っても良い。こうすることにより、物理的距離を考慮し、任意のノード間のホップ数が最小となる、ループを作らないトポロジーを構築することができる。
前記選定手段においては、接続数が最小であるノードを見つけ、接続数が最小であるノードが単数であるときそのノードを新規接続ノードの接続先として指示し、接続数が最小であるノードが複数であるときそれらのうちの任意のノードを新規接続ノードの接続先として指示する。こうすることにより、全てのノード間におけるホップ数が最小となるループを必ず作るトポロジーを構築することができる。
前記選定手段においては、新規接続ノードにｎ番目に近いノードが、他ノードから既に新規接続を２つ以上受けているか判断し、２つ以上の新規接続を受けていない場合はそのノードを接続先として指示し、２つ以上の新規接続を受けている場合は新規接続ノードにｎ番目に近いノードへ接続しているノードのうち、新規接続ノードよりも新規接続ノードにｎ番目に近いノードに対して距離が遠いノードを探し、見つかった場合はその遠いノードを切断して代わりに前記新規接続ノードを接続するように指示し、見つからない場合はｎ＋１番目に前記新規接続ノードに近いノードにおいて同様の手順を繰返す。こうすることにより、物理的距離を考慮した任意のノード間のホップ数が最小となるループを必ず作るトポロジーを構築することができる。
本発明によるネットワーク構成管理システムは、他のノード装置と共にネットワークを構成するノード装置と、前記ノード装置によって構成されているネットワークを管理する管理ノード装置とを含むネットワーク構成管理システムであって、
前記ネットワークを構成する各ノード装置は、隣接するノード装置との間のリンク情報であるノード間接続情報を、前記管理ノード装置に随時通知し、
前記管理ノード装置は、他のノード装置から前記ネットワークへの接続要求を受信したことに応答して該ノード装置の最適な接続先を選定し、
前記ネットワークに新規に接続するノード装置は、前記管理ノード装置において選定され指示された接続先に接続することによって前記ネットワークに接続されることを特徴とする。こうすることにより、管理ノード装置はノード間接続情報を常に知ることができ、特定の運用ポリシーに従った最も適切な接続先ノードを選定でき、ネットワークに新たに参加するノードは、特定の運用ポリシーに従った最も適切な接続先ノードを知ることができる。
本発明によるノード装置の制御方法は、他のノード装置と共にネットワークを構成するノード装置の制御方法であって、隣接するノード装置との間のリンク情報であるノード間接続情報を、前記ネットワークを管理する管理ノード装置に随時通知する通知ステップを含むことを特徴とする。こうすることにより、管理ノード装置は、ノード間接続情報を常に知ることができ、特定の運用ポリシーに従った最も適切な接続先ノードを選定することができる。
本発明による管理ノード装置の制御方法は、ノード装置によって構成されているネットワークを管理する管理ノード装置の制御方法であって、他のノード装置から前記ネットワークへの接続要求を受信したことに応答して該ノード装置の最適な接続先を選定する選定ステップと、この選定した接続先を前記他のノード装置に通知する通知ステップとを含むことを特徴とする。こうすることにより、管理ノード装置は、特定の運用ポリシーに従った最も適切な接続先ノードを選定することができる。
【図面の簡単な説明】  図１は本発明の実施の形態によるネットワーク構成管理システムの構成例を示すブロック図である。図２は本発明の実施の形態であるネットワーク構成管理システムが適用されるネットワーク内の各ノードの構成を示すブロック図である。図３は本発明の実施の形態であるネットワーク構成管理システムが適用されるネットワーク内の管理ノードの構成を示すブロック図である。図４は本発明の実施の形態であるネットワーク構成管理システムが適用されるネットワークへ参加をする場合におけるネットワーク構成管理手順を示すフローチャートである。図５（ａ）は図４に示されているフローチャートによって変更されるネットワーク構成図及び管理ノードの保持するネットワーク構成情報テーブルの変更前を示す図、図５（ｂ）は図４に示されているフローチャートによって変更されるネットワーク構成図及び管理ノードの保持するネットワーク構成情報テーブルの変更後を示す図である。図６は本発明の実施の形態であるネットワーク構成管理システムが適用されるネットワークにおいてノードが接続する隣接ノードを変更する場合におけるネットワーク構成管理手順を示すフローチャートである。図７（ａ）は図６に示されているフローチャートによって変更されるネットワーク構成図及び管理ノードの保持するネットワーク構成情報テーブルの変更前を示す図、図７（ｂ）は図６に示されているフローチャートによって変更されるネットワーク構成図及び管理ノードの保持するネットワーク構成情報テーブルの変更後を示す図である。図８は本発明の実施の形態であるネットワーク構成管理システムが適用されるネットワークにおいてノードが隣接ノード以外と通信をする場合におけるネットワーク構成管理手順を示すフローチャートである。図９は図８に示されているフローチャートによって変更されるネットワーク構成図及び管理ノードの保持するネットワーク構成情報テーブルを示す図である。図１０は本発明の実施の形態であるネットワーク構成管理システムが適用されるネットワークにおいてノードが隣接ノード以外と通信をする場合におけるネットワーク構成管理手順を示すフローチャートである。図１１は図１０に示されているフローチャートによって変更されるネットワーク構成及び管理ノードの保持するネットワーク構成情報テーブルを示す図である。図１２はノード離脱後のネットワーク構成及び管理ノードの保持するネットワーク構成情報テーブルを示す図である。図１３は迂回経路情報の通知が必要なネットワーク構成及び管理ノードの保持するネットワーク構成情報テーブルを示す図である。図１４（ａ）はネットワークの例を示す図、図１４（ｂ）は図１４（ａ）のネットワーク内のノード間の最短経路を算出するアルゴリズムの例を示す図である。図１５は図１４のアルゴリズムを示すフローチャートである。図１６はネットワーク内の各ノード間のコストの例を示す図である。図１７は図１６のアルゴリズムを示すフローチャートである。図１８は図２１及び図２２中の管理制御部の動作を示すフローチャートである。図１９は図１８に示されているフローチャートの流れに対応するシーケンス図である。図２０は次数３の理想的なツリー型トポロジーを示した図���ある。図２１は図２０のトポロジーの構築手順を示すフローチャートである。図２２（ａ）乃至図２２（ｄ）は次数３の最短経路接続を考慮したツリー型トポロジーを示した図である。図２３は図２２のトポロジーの構築手順を示すフローチャートである。図２４は新規接続数２の理想的なループ型トポロジーを示した図である。図２５は図２４のトポロジーの構築手順を示すフローチャートである。図２６（ａ）乃至図２６（ｄ）は新規接続数２の最短経路接続を考慮したループ型トポロジーを示した図である。図２７は図２６のトポロジーの構築手順を示すフローチャートである。図２８は複数のノードによって構成されるネットワークに対する従来例のネットワーク構成情報の伝達状態を示す図である。図２９（ａ）及び図２９（ｂ）はトポロジーの構築過程の例を説明する図である。図３０（ａ）及び図３０（ｂ）はトポロジー構築の問題点を説明する図である。
【発明を実施するための最良の形態】  次に、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の説明において参照する各図では、他の図と同等部分は同一符号によって示されている。
本発明においては、ネットワークを構成するノード装置を管理するための管理ノード装置を、ネットワーク内に設けている。この管理ノード装置には、ネットワーク構成情報が記憶されている。このネットワーク構成情報は、ネットワークを構成するノードそれぞれについて隣接するノードとの間のリンク情報であるノード間接続情報を含み、ノード装置間の経路情報や、新規にネットワーク接続されるノード装置の最適接続先、を算出するために用いられる情報である。
１．経路情報の管理
図１は本発明によるネットワーク構成管理システムの実施の一形態を示すブロック図である。同図に示されているように、本実施形態によるネットワーク構成管理システムは、３つのノード３０１−１，３０１−２，３０１−３と、これらのノードの管理を行うネットワーク構成管理装置として機能する管理ノード４０１とを含んで構成されている。本例では、ノード３０１−１の識別情報（以下、ノードＩＤ）は「Ａ」、ノード３０１−２の識別情報は「Ｂ」、ノード３０１−３の識別情報は「Ｃ」である。本例では、管理ノード４０１によって管理されるノード数は、「３」であるが、その数に限定されることはない。また、ネットワークの形態についても、スター型、バス型、リング型、のいずれであっても良い。
なお、各ノード装置及び管理ノード装置は、有線接続されても良いし、無線接続されても良い。各ノード装置及び管理ノード装置は、周知のパーソナルコンピュータやサーバ装置を利用して実現できる他、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）や携帯電話機をはじめとする携帯端末装置を利用して実現することもできる。
以下、ネットワークを構成する各ノードの構成例、管理ノードの構成例について、図２、図３を参照して説明する。
（ノード装置）
図２は本発明の実施形態であるネットワーク構成管理システムにおいて用いられるネットワーク内の各ノードの構成を示すブロック図である。図２において、ノード３０１は図示されていない複数のノードを有するネットワーク内の１つのノードである。例えば、ノード３０１は、図１中のノード３０１−１である。なお、ネットワーク内の他のノードもすべて同じ構成を有している。
ノード３０１内のネットワーク構成情報保持部３０３は、ノード間接続情報テーブル３０４、及びノード情報テーブル３０５を有する。ノード間接続情報テーブル３０４は、隣接ノードへのリンク情報を保持する。ノード情報テーブル３０５は、そのノードの識別情報ノードＩＤやノード通信回線速度等の自ノードの情報を保持する。
ノード３０１内のネットワーク構成情報受信部３０２は、他のノードから送信されたネットワーク構成情報を受信し、この受信したネットワーク構成情報をネットワーク構成情報保持部３０３に保持させる。
データ処理部３０６は、ネットワーク構成情報保持部３０３内の保持されたネットワーク構成情報の編集処理を行う。ネットワーク構成情報送信部３０７は、ネットワーク構成情報保持部３０３に保持され、データ処理部３０６によって編集されたネットワーク構成情報を管理ノードに通知する。ネットワーク構成情報の管理ノードへの通知は、例えば予め定められた周期で行えば良い。通知のタイミングは特に限定されるものではない。管理ノード装置からの要求に応答して通知しても良いし、管理されるノード側から積極的に通知しても良い。
ネットワーク参加・離脱通知送信部３０８は、ノード３０１がネットワークに参加する場合（新規に接続する場合）、またネットワークから離脱する場合に、管理ノードに対してその通知を行う。
管理制御部３０９は、上記ノード３０１内の各部を制御してネットワーク構成情報の管理を行う。
（管理ノード装置）
図３は本発明の実施形態であるネットワーク構成管理システムにおいて用いられるネットワーク内の管理ノードの構成を示すブロック図である。図３において、管理ノード４０１は図示されていない複数のノード全てから通信が可能である。例えば、図１に示されているネットワークにおいては、ノード３０１−１〜３０１−３の全てから管理ノード４０１に通信が可能である。
管理ノード４０１内のネットワーク構成情報保持部４０３は、ネットワーク構成情報テーブル４０４を有する。ネットワーク構成情報テーブル４０４は、ネットワークに参加している全ノードのＩＤと、そのノードが接続されている位置に隣接する位置に接続されているノード（隣接ノード）のＩＤとを保持する。
管理ノード４０１内のネットワーク構成情報受信部４０２は、他のノードから送信されたネットワーク構成情報を受信し、この受信したネットワーク構成情報をネットワーク構成情報保持部４０３に保持させる。
データ処理部４０６は、ネットワーク構成情報保持部４０３に保持されたネットワーク構成情報の編集処理を行う。このデータ処理部４０６は、ネットワークに新規に接続すべきノード（以下、新規接続ノードと略称する）からのネットワークへの接続要求を受信したことに応答して、そのノードの最適な接続先を選定する機能を有している。最適な接続先の選定は、予め組み込まれた選定制御プログラムのアルゴリズムに従って行われる。このアルゴリズムについては、具体例と共に後述する。
ネットワーク構成情報送信部４０７は、ネットワーク構成情報テーブル４０４に保持され、データ処理部４０６によって編集されたネットワーク構成情報を送信する。
ネットワーク参加・離脱通知受信部４０８は、ノードがネットワークに参加する場合、又はノードがネットワークから離脱する場合に、行われる通知を受信する。
管理制御部４０９は、上記管理ノード４０１内の各部を制御してネットワーク構成情報の管理を行う。
次に、管理ノードの管理制御部４０９、及びその他の各ノードの管理制御部３０９による管理制御処理手順について説明する。ここでは、ネットワークへ参加する際の処理、ネットワークの状態を管理する際の処理、トポロジー通知処理、ネットワークから離脱する際の処理、のそれぞれについて説明する。
（ネットワーク参加）
まず、図４に示されているフローチャートを参照して、ノードがネットワークに参加する際に行われる管理制御手順１について説明する。
同図において、まずネットワークに参加するノードは、ネットワーク参加通知を送信する（ステップＳ５０１）。すると、管理ノードは、そのネットワーク参加通知を受信する（ステップＳ５０２）。
管理ノードは、そのネットワーク参加ノードをネットワーク構成情報テーブルに登録する（ステップＳ５０３）。管理ノードは登録されたことを、そのノードに通知する（ステップＳ５０４）。これにより、新しいノードがネットワークに参加することができる。
図５は、図４に示されているフローチャートによって変更される、管理ノードの保持するネットワーク構成情報テーブルの内容を示す図である。図５（ａ）において、このネットワークは３つのノードを有し、それらが直線状に接続されている。
この状態において、管理ノードが保持するネットワーク構成情報は、次の通りである。すなわち、ノードＩＤ「Ａ」のノードの隣接ノードＩＤは、「Ｂ」である。ノードＩＤ「Ｂ」のノードの隣接ノードＩＤは、「Ａ」、「Ｃ」である。ノードＩＤ「Ｃ」のノードの隣接ノードＩＤは、「Ｂ」である。
この図５（ａ）の状態において、新たにノードＤがネットワークに参加すると、ネットワーク構成情報は、例えば図５（ｂ）に示されているようになる。すなわち、ノードＩＤ「Ａ」のノードの隣接ノードＩＤは、「Ｂ」である。ノードＩＤ「Ｂ」のノードの隣接ノードＩＤは、「Ａ」、「Ｃ」、「Ｄ」である。ノードＩＤ「Ｃ」のノードの隣接ノードＩＤは、「Ｂ」、「Ｄ」である。ノードＩＤ「Ｄ」のノードの隣接ノードＩＤは、「Ｂ」、「Ｃ」である。
以上のように、本システムでは、ネットワークへ参加するノードは、自ノードの識別情報を前記管理ノードに通知する通知手段を有している。このように構成すれば、管理ノードは新たなノードの参加を認識し、ネットワーク構成情報を自動的に更新することができる。
（ネットワーク状態管理）
次に、図６に示されているフローチャートを参照して、管理ノードがネットワーク状態を管理する際に行われる管理制御手順２について説明する。
同図において、まずネットワーク内の任意のノードにおいて、隣接ノード間の接続状態に変更が生じると（ステップＳ７０１）、そのノードは管理ノードへ隣接ノード間接続情報を通知する（ステップＳ７０２）。すると、管理ノードはその隣接ノード間接続情報を受信する（ステップＳ７０３）。管理ノードは受信したノード間接続情報を用い、保持しているネットワーク構成情報テーブルの内容を更新する（ステップＳ７０４）。これにより、管理ノードはネットワーク内の全ノードの隣接ノードについてのＩＤを知ることができる。
図７は、図６に示されているフローチャートによって変更される、管理ノードの保持するネットワーク構成情報テーブルの内容を示す図である。図７（ａ）において、このネットワークは３つのノードを有し、それらが直線状に接続されている。すなわち、管理ノードが保持するネットワーク構成情報は、ノードＩＤ「Ａ」のノードの隣接ノードＩＤは、「Ｂ」、「Ｃ」である。ノードＩＤ「Ｂ」のノードの隣接ノードＩＤは、「Ａ」である。ノードＩＤ「Ｃ」のノードの隣接ノードＩＤは、「Ａ」である。すなわち、ノードＩＤ「Ａ」のノードの隣接ノードＩＤは、「Ｂ」である。ノードＩＤ「Ｂ」のノードの隣接ノードＩＤは、「Ａ」、「Ｃ」である。ノードＩＤ「Ｃ」のノードの隣接ノードＩＤは、「Ｂ」である。
この状態において、ノードＣがその接続先をノードＢからノードＡに変更する場合を考える。すると、ネットワークの構成は図７（ｂ）に示されているようになる。これにより、管理ノードの持つネットワーク構成情報は同図に示されているようになる。すなわち、管理ノードが保持するネットワーク構成情報は、ノードＩＤ「Ａ」のノードの隣接ノードＩＤは、「Ｂ」、「Ｃ」である。ノードＩＤ「Ｂ」のノードの隣接ノードＩＤは、「Ａ」である。ノードＩＤ「Ｃ」のノードの隣接ノードＩＤは、「Ａ」である。
以下の説明では、ノードＩＤが「Ａ」であるノードを単に「ノードＡ」と記述する。他のノードＩＤについても同様である。
（トポロジー通知）
次に、図８に示されているフローチャートを参照して、ネットワーク内のノードが、自ノードに隣接しないノードと通信をする際に行われる管理制御手順３について説明する。
同図において、まずネットワーク内のノードが、自ノードに隣接しないノードと通信を行おうとすると（ステップＳ９０１）、管理ノードに対して通信目的のノードの位置を要求するノード位置情報要求を通知する（ステップＳ９０２）。管理ノードはノード位置情報要求通知を受信し（ステップＳ９０３）、自ノードが保持しているネットワーク構成情報テーブルに基づいて目的ノードまでの経路情報を算出する（ステップＳ９０４）。そして、管理ノードは、そのノードに経路情報を送信する（ステップＳ９０５）。これにより、ネットワーク内のノードは隣接しないノードとの通信を行うことができる。
図９は、図８に示されているフローチャートに従ってやり取りされる、ネットワーク情報を示す図である。図９において、このネットワークは５つのノードＡ〜ノードＥを有している。ノードＡ、ノードＢ、ノードＤ、及び、ノードＥは直線状に接続されている。そして、ノードＣは、ノードＢにのみ接続されている。
このような接続状態において、ノードＡがノードＥと通信を開始する場合、ノードＡは管理ノードに対してノードＥのノード位置情報要求を送信する（ステップＳ１００１）。このノード位置情報要求を受信した管理ノードは、ネットワーク構成情報テーブルを参照し（ステップＳ１００２）、ノードＡからノードＥまでの経路情報を算出する（ステップＳ１００３）。本例では、「Ａ→Ｂ→Ｄ→Ｅ」という経路情報を算出する。
管理ノードは、この算出した経路情報をノードＡに通知する（ステップＳ１００４）。こうすることにより、ノードＡはノードＥとの通信を行うことができる。
（ネットワーク離脱）
次に、図１０に示されているフローチャートを参照して、ネットワーク内のノードが、ネットワーク内から離脱する際に行われる管理制御手順４について説明する。図１０において、まずネットワーク内のノードが、ネットワーク離脱通知を管理ノードに送信する（ステップＳ１１０１）。管理ノードはネットワーク離脱通知を受信すると（ステップＳ１１０２）、ネットワーク構成情報テーブルを参照してその離脱ノードに隣接するノードを探索する（ステップＳ１１０３）。そして、管理ノードは、その離脱ノードに隣接するノードに対して迂回経路を通知する（ステップＳ１１０４）。それと共に、管理ノードは、その離脱ノードをネットワーク構成情報テーブルから削除する（ステップＳ１１０５）。これにより、ネットワークから任意のノードが離脱した場合でも、他のノードは既存の通信状態を保持することができる。
図１１は、図１０に示されているフローチャートによって変更されるネットワーク図及び、管理ノードの持つネットワーク構成情報を示す図である。
図１１において、このネットワークは５つのノードＡ〜ノードＥを有している。ノードＢが管理ノードに対してネットワーク離脱通知を送信すると、受信した管理ノードはノードＢに隣接するノードＡ、ノードＤ、ノードＣに対して、それぞれ接続先の変更についての通知を行う。本例では、ノードＡにはノードＤ及びノードＣを、ノードＣにはノードＡ及びノードＤを、ノードＤにはノードＡ及びノードＣを、新たな接続先として通知する。これにより、図１２に示されているネットワーク構成に移行する。
（迂回経路の設定方法）
管理ノードは直接通信できないノードに対して迂回経路に関する情報を通知する。例えば、図１２において、ノードＡがノードＣと直接通信できなかった場合、管理ノードは迂回経路として「Ａ→Ｅ→Ｃ」という経路を、ノードＡに対して通知する。また、ノードＡがノードＤと直接通信できなかった場合、管理ノードは迂回経路として「Ａ→Ｅ→Ｃ→Ｄ」という経路を、ノードＡに対して通知する。このように、迂回経路に関する情報を通知するので、隣接ノード同士で直接通信ができない場合においても、迂回経路を利用した通信を行うことができる。
図１３には、隣接ノード同士で直接通信ができない場合の、迂回経路通知によるネットワーク構成が示されている。
同図において、離脱するノードの隣接ノード同士が、直接通信できるかどうかを試みるために、離脱ノードの隣接ノード同士のＩＤをお互いに通知する。そして、直接通信ができない場合は、迂回経路を通知する。本例では、隣接ノード同士のＩＤを通知しても、ノードＡはノードＤと直接通信することはできない。そこで、迂回経路として「Ａ→Ｅ→Ｃ→Ｄ」という経路を、管理ノードからノードＡに対して通知する。この迂回経路に関する情報を受信することにより、ノードＡは、この迂回経路を利用した通信を行うことができる。
以上の構成により、本システムは効果的にネットワークの管理を行うことができる。
（最短経路の設定方法）
ここで、最短経路の算出方法について図１４〜図１７を参照して説明する。
図１４（ａ）に示されている、１０個のノードＡ〜ノードＪから構成されるネットワークについて、ノードＡからノードＫまでの最短経路を算出するアルゴリズムの例が同図（ｂ）に示されている。
同図（ｂ）に示されているように、出発ノードであるノードＡ、目的ノードであるノードＫ、のそれぞれを起点に、ネットワークを辿りながらノードツリーを作成して行く。そして、作成したノードツリー中に一致するノード（同一のノード）が現れた時点でノードツリーの作成を止める。本例では、ノードＥが一致するノードである。この一致するノードまでの経路を、最短経路とする。本例では、「ノードＡ→ノードＢ→ノードＥ→ノードＨ→ノードＫ」が最短ノードである。
以上のアルゴリズムについて更に図１５を参照して説明する。同図は、最短経路を算出するアルゴリズムを示すフローチャートである。同図において、処理開始時には初期値ｎ＝０であり（ステップＳ１５１）、ステップＳ１５２においてｎ＝ｎ＋１とする。
次に、出発ノードからｎホップ目までのノードを書き出す（ステップＳ１５３）。それと同時に、到着ノードからｎホップ目までのノードを書き出す（ステップＳ１５４）。そして、それぞれ書き出したノードのリストに、同一ノード（一致するノード）があるかどうか調べる（ステップＳ１５５）。調べた結果、同一ノードがなければ、ステップＳ１５２に戻り、ｎ＝ｎ＋１とし、以上の処理を繰返す（ステップＳ１５５→Ｓ１５２…）。
一方、調べた結果、同一ノードがあれば、「出発ノード→同一ノード→到着ノード」のルートを最短経路とする（ステップＳ１５６）。
図１４及び図１５においては、経路に重み付けのないネットワークの場合について説明した。経路に重み付けのあるネットワークの場合は、図１６及び図１７に示されているようになる。図１６に示されているネットワークは、９個のノードＡ〜ノードＩから構成されるネットワークである。また、同図中に示されている丸数字は、２つのノード間の通信コストである。
このような通信コストを有するネットワークにおいて、ノードＡからノードＩまでの最小コストの経路を算出するアルゴリズムについて図１７を参照して説明する。同図は、経路に重み付けのあるネットワークにおける最短経路を算出するアルゴリズムを示すフローチャートである。同図において、処理開始時には初期値ｎ＝０であり（ステップＳ１７１）、ステップＳ１７２においてｎ＝ｎ＋１とする。
次に、出発ノードからｎホップ目までの全ての経路及びコストを算出する（ステップＳ１７３）。そして、出発ノードからｎホップ目までの全ての経路のうち、最小コストとなる経路が、目的ノードに到達しているか調べる（ステップＳ１７４）。
最小コストとなる経路が、目的ノードに到達している場合、目的ノードに到達している最小コストとなる経路を最短経路とする（ステップＳ１７４→Ｓ１８１）。
ステップＳ１７４において、最小コストとなる経路が、目的ノードに到達していない場合、初期値ｍ＝１とし（ステップＳ１７５）、ｎホップ目までにおいて最小コストであった経路を通るｎ＋ｍホップ目までの経路及びコストを算出する（ステップＳ１７６）。
ｎホップ目までにおいて最小コストであった経路を通るｎ＋ｍホップ目までの経路のコストと、ｎホップ目までにおいて最小コストであった経路を除いたその他のｎホップ目までの全ての経路のコストとを比較する（ステップＳ１７７）。
この比較の結果、ｎホップ目までの経路が最小コストであれば、ｎ＋ｍホップ目までの最小コストとなる経路が、目的ノードに到達しているか調べる（ステップＳ１７７→Ｓ１７８）。調べた結果、目的ノードに到達していない場合、ｍ＝ｍ＋１とし（ステップＳ１７８→Ｓ１７９）。ステップＳ１７６の処理に戻り、上記の処理を繰返す。
ステップＳ１７７において、ｎホップ目までの経路にコストが最小の経路がある場合、ｎホップ目までにおいて最小コストであった経路を通るｎ＋ｍホップ目までの経路のコストよりも小さい１〜ｎホップまでの全ての経路のうち、目的ノードに到達しているノードがあるか調べる（ステップＳ１７７→Ｓ１８０）。到達しているノードがない場合、ステップＳ１７２に戻り、ｎ＝ｎ＋１とし、上記の処理を繰返す。一方、到達しているノードがある場合、目的ノードに到達している最小コストとなる経路を最短経路とする（ステップＳ１８０→Ｓ１８１）。
また、ステップＳ１７８において、ｎ＋ｍホップ目までの最小コストとなる経路が、目的ノードに到達している場合、目的ノードに到達している最小コストとなる経路を最短経路とする（ステップＳ１７８→Ｓ１８１）。
以上のような処理を行うことにより、図１６に示されているネットワークでは、ノードＡ→ノードＤ→ノードＥ→ノードＧ→ノードＩという最小コストの経路を算出することができる。
（ネッワーク構成管理方法）
ところで、以上説明したネッワーク構成管理システムにおいては、以下のようなネッワーク構成管理方法が実現されている。すなわち、ネットワークに参加しているノード同士の接続状態を示すネットワーク構成情報を記憶保持して管理するネットワーク構成管理方法であり、上記ネットワーク内の第１のノードから第２のノードへの経路探索要求を受信する受信ステップ（図８中のステップＳ９０３に相当）と、上記経路探索要求に応答して、上記ネットワーク構成情報に基づき、上記第１のノードと上記第２のノードとの間の経路を示す経路情報を算出する算出ステップ（図８中のステップＳ９０４に相当）と、上記算出ステップにおいて算出した経路情報を要求元に通知する通知ステップ（図８中のステップＳ９０５に相当）とを含むネットワーク構成管理方法が実現されている。こうすれば、ネットワークに参加しているノード同士が経路情報を利用して通信を行うことができる。
ここで、図１４及び図１５を参照して説明したように、上記算出ステップにおいて、上記第１のノード及び上記第２のノードそれぞれを起点にネットワークを辿りながらノードツリーをそれぞれ作成し、これら作成したノードツリー中に現れた同一ノードまでの経路を、上記経路情報とする。こうすれば、最短経路を容易に算出することができる。
一方、図１４及び図１５を参照して説明したように、上記算出ステップにおいて、ネットワークに含まれている各ノード間のコストをそれぞれ算出し、算出したコストが最小になる経路を、上記経路情報とする。こうすれば、最小コストとなる経路を容易に算出することができる。
また、上記算出ステップにおいては、上記第１のノードと上記第２のノードとが直接通信を行えない場合、それらノード以外のノードを経由する迂回経路を示す経路情報を算出する（図１０中のステップＳ１１０３に相当）。こうすれば、ネットワークに参加しているノード同士が直接通信を行うことができない場合であっても、迂回経路を利用して通信を行うことができる。
なお、上記ネットワーク構成情報は、上記ネットワークに参加しているノードの識別情報と、そのノードに隣接する隣接ノードの識別情報とを含んでいる。これにより、管理ノードは、自己が管理するネットワークの構成を認識することができる。
また、任意のノードによる上記ネットワークへの参加通知に応答して、該ノードの識別情報を上記ネットワーク構成情報として追加保持するステップ（図４中のステップＳ５０３に相当）を更に含むのが好ましい。このようにすれば、新たなノードの参加に伴って更新すべきネットワーク構成情報を自動的に更新することができる。
上記ネットワークへ参加するノードが、自ノードの識別情報を上記管理ノードに通知する通知ステップ（図４中のステップＳ５０１に相当）を更に含むのが好ましい。このようにすれば、管理ノードは新たなノードの参加を認識し、ネットワーク構成情報を自動的に更新することができる。
上記ネットワークに参加しているノードからの離脱通知に応答して該離脱ノードの識別情報に基づいて上記ネットワーク構成情報の内容を更新するステップ（図６中のステップＳ７０４に相当）を更に含み、この更新した保持内容を上記離脱ノードに隣接するノードに通知するのが好ましい。このようにすれば、ノードの離脱に伴って更新すべきネットワーク構成情報を自動的に更新することができる。
以上のようなネッワーク構成管理方法を採用することにより、効率的にネットワークの管理を行うことができる。
２．接続先ノードの選定
以下、上述したノード装置の管理制御部３０９（図２参照）及び上述した管理ノード装置の管理制御部４０９（図３参照）からなる本システムによる管理制御処理手順等について説明する。
（管理制御処理手順）
まず、図１８に示すフローチャートを参照して、新たなノードがネットワークに参加する際に行われる最適な接続ノードの通知について説明する。図１８において、まずネットワークに参加するノードは、ネットワーク参加通知を送信し（ステップＳ５０１）、管理ノードはネットワーク参加通知を受信する（ステップＳ５０２）。管理ノードはネットワーク構成情報テーブルを参照し最適な接続ノードを選定する（ステップＳ５０３）、そして、管理ノードは、選定した最適な接続ノードの情報をそのノードに通知する（ステップＳ５０４）。これにより、新たにネットワークに参加するノードは最適なノードと接続を確立する（ステップＳ５０５）。
図１８に示されているフローチャートの流れに対応するシーケンス図が図１９である。図１９において、ノードＸは、新たにネットワークに参加を行うノードである。ノードＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅは既にネットワークに参加しており、管理ノードＹはこれら５つのノードＡ〜Ｅの情報を管理している。
本例では、ノードＡの物理アドレスが「１９２．１６８．０．Ｘ」、ノードＢの物理アドレスが「１９２．１６８．０．Ｙ」、ノードＣの物理アドレスが「１９２．１６８．０．Ｚ」、ノードＤの物理アドレスが「１９２．１６８．０．Ｗ」、ノードＥの物理アドレスが「１９２．１６８．０．Ｕ」である。
また、本例では、ノードＡの隣接ノードは「ノードＢ」、ノードＢの隣接ノードは「ノードＡ、ノードＣ、ノードＤ」、ノードＣの隣接ノードは「ノードＢ」、ノードＤの隣接ノードは「ノードＢ、ノードＥ」、ノードＥの隣接ノードは「ノードＤ」である。
このようなネットワーク構成において、新規に接続しようとするノードＸは、まず、ネットワーク参加要求（接続先要求）を管理ノードＹに通知する（ステップＳ６０１）。通知を受け取った管理ノードＹは、保持しているノードＩＤ情報のテーブルを参照し（ステップＳ６０２）、最適な接続ノードを選定する（ステップＳ６０３）。さらに、最適ノードの情報（例ではノードＡのアドレス）をノード×に通知し（ステップＳ６０４）、ノードＸは管理ノードＹから通知された情報の内容に従って最適な接続ノード（本例ではノードＡ）に接続する（ステップＳ６０５）。
（アルゴリズムの例）
最適な接続ノードの選定は、そのネットワーク運用ポリシーにより異なる。以下、最適なノードを選定するアルゴリズム例について説明する。ここでは、ネットワーク運用ポリシーとして、トポロジー構成（ツリー構造・ループ構造）及び次数（接続数）について注目した例を挙げる。
＜アルゴリズム１＞
全てのノード間におけるホップ数が最小となる完全ツリー型トポロジーを構築するためのアルゴリズムについて説明する。
ループ経路を作らない、完全ツリー構造のネットワークを構築する場合を考える。図２０は、次数３（接続数３）の理想的なツリー型トポロジーを示した図である。ノードに付されている番号は、接続の順序を示している。図２１のフローチャートを参照し、このトポロジーの構築手順を説明する。
はじめにｎ＝１とする（ステップＳ８０１）。新規接続ノードが出現したら、中心ノードからｎ階層内に接続数１未満のノードを探す（ステップＳ８０２）。接続数１未満のノードが存在すれば、新規接続ノードをそのノードすなわちｎ階層内において接続数１未満のノードに接続する（ステップＳ８０２→Ｓ８０３）。
接続数１未満のノードが存在しなければ、次に中心ノードからｎ階層内に接続数２未満のノードを探す（ステップＳ８０２→Ｓ８０４）。接続数２未満のノードが存在すれば、新規接続ノードをそのノードすなわちｎ階層内において接続数２未満のノードに接続する（ステップＳ８０４→Ｓ８０５）。
接続数２未満のノードが存在しなければ、更に中心ノードからｎ階層内に接続数３未満のノードを探す（ステップＳ８０４→Ｓ８０６）。接続数３未満のノードが存在すれば、新規接続ノードをそのノードすなわちｎ階層内において接続数３未満のノードに接続する（ステップＳ８０６→Ｓ８０７）。
接続数３未満のノードが存在しなければ、ｎ＝ｎ＋１とし（ステップＳ８０６→Ｓ８０８→Ｓ８０２…）、以上の処理を繰返す。
以上のように本アルゴリズムにおいては、まず、新規接続ノードが現れたら、中心ノードから１階層内にあるノード、つまり中心ノードが接続数３未満であれば中心ノードに接続する。中心ノードが接続数３以上であった場合、次の階層である２階層内にあるノードにおいて、同様な手順を行う。ｎ階層内にあるノード全てが接続数３であったらｎ＋１階層というように、同様な手順で最適な接続先を探す。以上の手順より、図２０に示されているような最適化されたトポロジーの構築が行われる。
＜アルゴリズム２＞
物理的距離を考慮し、任意のノード間のホップ数が最小となる、ループを作らないトポロジーを構築するためのアルゴリズムについて説明する。
ループ経路を作らない、完全ツリー構造のネットワークで、さらに最短経路接続を考慮したトポロジーを構築する場合を考える。図２２（ａ）から図２２（ｄ）は、次数３（接続数３）の最短経路接続を考慮したツリー型トポロジーを示した図である。ノードに付されている番号は、接続の順序を示している。図２３のフローチャートを参照し、このトポロジーの構築手順を説明する。
はじめにｎ＝１とする（ステップＳ１００）。新規接続ノードが現れたら、まず、中心ノードからｎ階層内にあるノードに接続数１未満のノードを探す（ステップＳ１０１）。接続数１未満のノードが存在すれば、新規接続ノードをそのノードに接続する（ステップＳ１０１→Ｓ１０２）。
接続数１未満のノードが存在しなければ、次に中心ノードからｎ階層内に接続数２未満のノードを探す（ステップＳ１０１→Ｓ１０３）。接続数２未満のノードが存在すれば、新規接続ノードをそのノードに接続する（ステップＳ１０３→Ｓ１０４）。
接続数２未満のノードが存在しなければ、次に中心ノードからｎ階層内に接続数３未満のノードを探す（ステップＳ１０３→Ｓ１０５）。接続数３未満のノードが存在すれば、新規接続ノードをそのノードに接続する（ステップＳ１０５→Ｓ１０６）。
接続数３未満のノードが存在しなければ、ｎ階層内のノードに接続しているノードで、新規接続ノードよりもｎ階層内のノードまでの物理的距離が遠いノードを探す（ステップＳ１０５→Ｓ１０７）。そのようなノードが存在すれば、そのノードをｎ階層内のノードから切断し、代わりに新規接続ノードを接続する（ステップＳ１０７→Ｓ１０８）。そして、切断されたノードを新規接続ノードとみなす（ステップＳ１０９）。
新規接続ノードよりもｎ階層内のノードまでの物理的距離が遠いノードが存在しなければ、ｎ＝ｎ＋１とし（ステップＳ１０７→Ｓ１１０→Ｓ１０１…）、以上の処理を繰返す。
以上のように本アルゴリズムにおいては、新規接続ノードが現れたら、中心ノードからｎ階層内にあるノードに接続数３未満のノードがあればそのノードに接続する。ｎ階層内の全てのノードが接続数３以上であった場合、ｎ階層内のノードに接続しているノードで、新規接続ノードよりもｎ階層内のノードまでの物理的距離が遠いノードがある場合、その該当するノードをｎ階層内のノードから切断し、新規接続ノードが代わりに接続を行う。切断された該当するノードは、新規接続ノードとみなし、同様な手順を繰返す。
以上の手順により、図２２（ａ）、図２２（ｂ）、図２２（ｃ）、図２２（ｄ）に示されているようにノードが追加されることになり、最適化されたトポロジー構築が行われる。
＜アルゴリズム３＞
全てのノード間におけるホップ数が最小となるループを必ず作るトポロジーを構築するためのアルゴリズムについて説明する。
ループ経路を作る、完全ループ構造のネットワークを構築する場合を考える。図２４は、新規接続数２の理想的なループ型トポロジーを示した図である。ノードに付されている番号は、接続の順序を示している。図２５のフローチャートを参照し、このトポロジーの構築手順を説明する。
はじめにｎ＝１とする（ステップＳ１２０）。新規接続ノードが現れたら、まず、ネットワーク内において接続数が最小であるノードを探す（ステップＳ１２１）。そのようなノードが１つしか存在しない場合は、そのノードに接続を行う（ステップＳ１２１→Ｓ１２２）。一方、そのようなノードが複数存在する場合は、その中から任意のノードを選択し、そのノードに接続を行う（ステップＳ１２１→Ｓ１２３）。次に、ｎ＝ｎ＋１とし（ステップＳ１２４）、ｎ＞２となるまで（ステップＳ１２５）、同じ手順を繰返す。すなわちもう一度同じ手順を繰返す。これにより、新規接続ノードは２つのノードとの接続を確立する。
以上のように本アルゴリズムにおいては、新規接続ノードが現れたら、ネットワーク内において接続数が最小であるノードを探す。１つしか該当しない場合は、そのノードに接続を行い、複数該当する場合は、その中から任意のノードを選択し、接続を行う。さらに、もう一度同じ手順を繰返すことにより、新規接続ノードは２つのノードとの接続を確立する。
以上の手順により、図２４に示されているような最適化されたトポロジー構築が行われる。
＜アルゴリズム４＞
物理的距離を考慮した任意のノード間のホップ数が最小となるループを必ず作るトポロジーを構築するためのアルゴリズムについて説明する。
ループ経路を作る、完全ループ構造のネットワークで、さらに最短経路接続を考慮したトポロジーを構築する場合を考える。図２６は、新規接続数２の最短経路接続を考慮したループ型トポロジーを示す図である。ノードに付されている番号は、接続の順序を示している。図２７のフローチャートを参照し、このトポロジーの構築手順を説明する。
はじめにｎ＝１、ｍ＝１とする（ステップＳ１４０）。新規接続ノードが現れたら、まず、ネットワーク内において新規接続ノードにｍ番目に近いノードを探し、そのノードが、他ノードから既に新規接続を２つ以上受けているかを調べる（ステップＳ１４１）。
そのノードが、他ノードから新規接続を２つ以上受けていない場合は、新規接続ノードをそのノード（ｍ番目に近いノード）へ接続する（ステップＳ１４１→Ｓ１４２）。一方、２つ以上の新規接続を受けている場合は、新規接続ノードにｍ番目に近いノードへ接続しているノードのうち、新規接続ノードよりも新規接続ノードにｍ番目に近いノードに対して距離が遠いノードがあるか調べる（ステップＳ１４１→Ｓ１４３）。そのようなノードが見つかった場合は、その遠いノードを切断し、代わりに新規接続ノードを接続する（ステップＳ１４３→Ｓ１４４）。そして、切断されたノードを新規接続ノードとみなす（ステップＳ１４５）。
新規接続ノードの接続が行われた場合、ｎ＝ｎ＋１とし（ステップＳ１４７）、ｎ＞２となるまで（ステップＳ１４８）、同じ手順を繰返す（ステップＳ１４８→Ｓ１４１…）。すなわちもう一度同じ手順を繰返す。これにより、新規接続ノードは２つのノードとの接続を確立する。
なお、ステップＳ１４３において、そのようなノードが見つからない場合は、ｍ＝ｍ＋１とし（ステップＳ１４３→Ｓ１４６）、ｍ＋１番目に新規接続ノードに近いノードにおいて同様の手順を繰返す。
以上のように本アルゴリズムにおいては、新規接続ノードが現れたら、ネットワーク内において新規接続ノードにｍ番目に近いノードを探す。新規接続ノードにｍ番目に近いノードが、他ノードから既に新規接続を２つ以上受けているかを調べ、受けていない場合はそのノードへ接続を行う。２つ以上の新規接続を受けている場合は、新規接続ノードにｍ番目に近いノードへ接続しているノードのうち、新規接続ノードよりも新規接続ノードにｍ番目に近いノードに対して距離が遠いノードを探す。見つかった場合は、遠いノードを切断し、新規接続ノードが代わりに接続を行う。見つからない場合は、ｍ＋１番目に新規接続ノードに近いノードにおいて同様の手順を繰返す。
以上のようにして、新規接続ノードが２つの新規接続が行えるまで繰返すことにより、図２６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示されているようにノードが追加されることになり、最適なトポロジーの構築が行われる。
以上のように、本システムにおけるノード装置は、他のノード装置と共にネットワークを構成するノード装置であって、隣接するノード装置との間のリンク情報であるノード間接続情報を、前記ネットワークを管理する管理ノード装置に随時通知する通知手段を含んでいる。これにより、管理ノード装置はノード間接続情報を常に知ることができ、特定の運用ポリシーに従った最も適切な接続先ノードを選定することができる。また、本システムにおけるノード装置は、管理ノード装置によって管理されるネットワークに新規に接続するノード装置であって、前記管理ノード装置において選定され指示された接続先に接続する接続手段を含み、この接続先に接続することによって前記ネットワークに接続される。こうすることにより、ネットワークに新たに参加するノードは、特定の運用ポリシーに従った最も適切な接続先ノードを知ることができる。
（ノード装置の制御方法）
上述したネットワーク構成管理システムのノード装置においては、以下のような制御方法が実現されている。すなわち、他のノード装置と共にネットワークを構成するノード装置の制御方法であり、隣接するノード装置との間のリンク情報であるノード間接続情報を、上記ネットワークを管理する管理ノード装置に随時通知する通知ステップを含む制御方法が実現されている。こうすることにより、管理ノード装置はノード間接続情報を常に知ることができ、特定の運用ポリシーに従った最も適切な接続先ノードを選定することができる。
（管理ノード装置の制御方法）
上述したネットワーク構成管理システムの管理ノード装置においては、以下のような制御方法が実現されている。すなわち、ノード装置によって構成されているネットワークを管理する管理ノード装置の制御方法であり、他のノード装置から上記ネットワークへの接続要求を受信したことに応答して該ノード装置の最適な接続先を選定する選定ステップと、この選定した接続先を上記他のノード装置に通知する通知ステップとを含む制御方法が実現されている。こうすることにより、管理ノード装置は、特定の運用ポリシーに従った最も適切な接続先ノードを選定することができる。
ここで、上記選定ステップにおいては、中心ノードから階層的にノードが順次接続されて構成されるツリー型トポロジーのネットワークを、１つのノードについてのノード最大接続数ｍで形成する際、中心ノードからｎ階層内に接続数ｍ以下であるノードが存在するか判断し、接続数ｍ以下であるノードが存在する場合にはそのノードへの接続を指示し、接続数ｍ以下であるノードが存在しない場合にはｎ＋１階層内について同様に判断を行う。こうすることにより、全てのノード間におけるホップ数が最小となる完全ツリー型トポロジーを構築することができる。
また、上記選定ステップにおいては、中心ノードから階層的にノードが順次接続されて構成されるツリー型トポロジーのネットワークを、１つのノードについてのノード最大接続数ｍで形成する際、中心ノードからｎ階層内に接続数ｍ以下であるノードが存在するか判断し、接続数ｍ以下であるノードが存在する場合にはそのノードを接続先として指示し、接続数ｍ以下であるノードが存在しない場合には中心ノードからｎ階層内に接続されているノードで新規接続ノードよりも、ｎ階層内のノードから遠いノードが存在するか判断し、存在する場合にはその遠いノードを切断して代わりに上記新規接続ノードを接続するように指示し、存在しない場合にはｎ＋１階層内について同様に判断を行う。こうすることにより、物理的距離を考慮し、任意のノード間のホップ数が最小となる、ループを作らないトポロジーを構築することができる。
さらに、上記選定ステップにおいては、接続数が最小であるノードを見つけ、接続数が最小であるノードが単数であるときそのノードを新規接続ノードの接続先として指示し、接続数が最小であるノードが複数であるときそれらのうちの任意のノードを新規接続ノードの接続先として指示する。こうすることにより、全てのノード間におけるホップ数が最小となるループを必ず作るトポロジーを構築することができる。
そして、上記選定ステップにおいては、新規接続ノードにｎ番目に近いノードが、他ノードから既に新規接続を２つ以上受けているか判断し、２つ以上の新規接続を受けていない場合はそのノードを接続先として指示し、２つ以上の新規接続を受けている場合は新規接続ノードにｎ番目に近いノードへ接続しているノードのうち、新規接続ノードよりも新規接続ノードにｎ番目に近いノードに対して距離が遠いノードを探し、見つかった場合はその遠いノードを切断して代わりに上記新規接続ノードを接続するように指示し、見つからない場合はｎ＋１番目に上記新規接続ノードに近いノードにおいて同様の手順を繰返す。こうすることにより、物理的距離を考慮した任意のノード間のホップ数が最小となるループを必ず作るトポロジーを構築することができる。
（選定制御プログラム）
上述したネットワーク構成管理システムにおいて、上記のアルゴリズム１を採用した場合、管理ノード装置においては、以下のような選定制御プログラムが用いられる。すなわち、ノード装置によって構成されているネットワークを管理する管理ノード装置において、他のノード装置から上記ネットワークへの接続要求を受信したことに応答して該ノード装置の最適な接続先を選定する選定制御プログラムであり、中心ノードから階層的にノードが順次接続されて構成されるツリー型トポロジーのネットワークを、１つのノードについてのノード最大接続数ｍで形成する際、中心ノードからｎ階層内に接続数ｍ以下であるノードが存在するか判断する判断ステップと、上記判断ステップにおいて接続数ｍ以下であるノードが存在する場合にはそのノードへの接続を指示するステップとを含み、上記判断ステップにおいて接続数ｍ以下であるノードが存在しない場合にはｎ＋１階層内について同様に判断を行うプログラムが用いられる。こうすることにより、全てのノード間におけるホップ数が最小となる完全ツリー型トポロジーを構築することができる。
また、上述したネットワーク構成管理システムにおいて、上記のアルゴリズム２を採用した場合、管理ノード装置においては、以下のような選定制御プログラムが用いられる。すなわち、ノード装置によって構成されているネットワークを管理する管理ノード装置において、他のノード装置から上記ネットワークへの接続要求を受信したことに応答して該ノード装置の最適な接続先を選定する選定制御プログラムであり、中心ノードから階層的にノードが順次接続されて構成されるツリー型トポロジーのネットワークを、１つのノードについてのノード最大接続数ｍで形成する際、中心ノードからｎ階層内に接続数ｍ以下であるノードが存在するか判断する判断ステップと、上記判断ステップにおいて接続数ｍ以下であるノードが存在する場合にはそのノードを接続先として指示するステップと、上記判断ステップにおいて接続数ｍ以下であるノードが存在しない場合には中心ノードからｎ階層内に接続されているノードで新規接続ノードよりも、ｎ階層内のノードから遠いノードが存在するか判断するステップと、存在する場合にはその遠いノードを切断して代わりに上記新規接続ノードを接続するように指示するステップと、存在しない場合にはｎ＋１階層内について同様に判断を行うステップとを含むプログラムが用いられる。こうすることにより、物理的距離を考慮し、任意のノード間のホップ数が最小となる、ループを作らないトポロジーを構築することができる。
さらに、上述したネットワーク構成管理システムにおいて、上記のアルゴリズム３を採用した場合、管理ノード装置においては、以下のような選定制御プログラムが用いられる。すなわち、ノード装置によって構成されているネットワークを管理する管理ノード装置において、他のノード装置から上記ネットワークへの接続要求を受信したことに応答して該ノード装置の最適な接続先を選定する選定制御プログラムであり、接続数が最小であるノードを見つけるステップと、接続数が最小であるノードが単数であるときそのノードを新規接続ノードの接続先として指示するステップと、接続数が最小であるノードが複数であるときそれらのうちの任意のノードを新規接続ノードの接続先として指示するステップとを含むプログラムが用いられる。こうすることにより、全てのノード間におけるホップ数が最小となるループを必ず作るトポロジーを構築することができる。
そして、上述したネットワーク構成管理システムにおいて、上記のアルゴリズム４を採用した場合、管理ノード装置においては、以下のような選定制御プログラムが用いられる。すなわち、ノード装置によって構成されているネットワークを管理する管理ノード装置において、他のノード装置から上記ネットワークへの接続要求を受信したことに応答して該ノード装置の最適な接続先を選定する選定制御プログラムであり、新規接続ノードにｎ番目に近いノードが、他ノードから既に新規接続を２つ以上受けているか判断する判断ステップと、上記判断ステップにおいて２つ以上の新規接続を受けていない場合はそのノードを接続先として指示するステップと、上記判断ステップにおいて２つ以上の新規接続を受けている場合は新規接続ノードにｎ番目に近いノードへ接続しているノードのうち、新規接続ノードよりも新規接続ノードにｎ番目に近いノードに対して距離が遠いノードを探すステップと、このステップにおいて、そのようなノードが見つかった場合はその遠いノードを切断して代わりに上記新規接続ノードを接続するように指示するステップとを含み、そのような見つからない場合はｎ＋１番目に上記新規接続ノードに近いノードにおいて同様の手順を繰返すようにしたプログラムが用いられる。こうすることにより、物理的距離を考慮した任意のノード間のホップ数が最小となるループを必ず作るトポロジーを構築することができる。
以上のプログラムを記録するための記録媒体には、半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク等の他、種々の記録媒体を用いることができる。
また、本システムでは、以下の（１）乃至（３）の方式が採用されている。
（１）ネットワーク内の各ノードから直接に通信が可能である管理ノードが存在するネットワーク構成方式が適用される、複数のノードによって構成され、それぞれ隣接ノードとの間に確立する接続に基づいて通信を行うネットワークシステムにおいて、管理ノードはネットワーク内の全てのノード及びその隣接ノードの情報を持っており、ネットワーク外に存在するノードがネットワークに接続する際に、上記管理ノードから接続すべき最適なノードを通知されることを特徴とするネットワーク構成方式が採用されている。この方式によれば、ネットワークに新たに参加するノードは、最も適切な接続先ノードを知ることが可能なため、特定の運用ポリシーに従った最適なノードとの接続ができるという効果を奏する。
（２）上記（１）に記載の方式において、上記管理ノードはネットワーク構成を最適化するように、新たにネットワークに参加するノードへ通知する接続すべきノードを選定することを特徴とするネットワーク構成方式が採用されている。この方式によれば、管理ノードは特定の運用ポリシーに従って新たに参加するノードに接続すべきノードを通知することが可能となることから、ネットワークトポロジーの最適化ができるという効果を奏する。
（３）上記（１）に記載の方式において、上記ネットワークに参加するノードは、上記通知されたノードに基づいて、接続を確立することを特徴としたネットワーク構成方式が採用されている。この方式によれば、管理ノードは特定のネットワーク運用ポリシーに従ったネットワークを構築することが可能となることから、ネットワークの状態に応じた最適なネットワークトポロジーを構築できるという効果を奏する。
以上説明したように、隣接するノード装置との間のリンク情報であるノード間接続情報を、ネットワークを管理する管理ノード装置に随時通知することにより、管理ノード装置はノード間接続情報を常に知ることができ、特定の運用ポリシーに従った最も適切な接続先ノードを選定することができるという効果がある。
また、他のノード装置から上記ネットワークへの接続要求を受信したことに応答して該ノード装置の最適な接続先を選定することにより、管理ノード装置は、特定の運用ポリシーに従った最も適切な接続先ノードを選定することができるという効果がある。
さらに、中心ノードから階層的にノードが順次接続されて構成されるツリー型トポロジーのネットワークを、１つのノードについてのノード最大接続数ｍで形成する際、中心ノードからｎ階層内に接続数ｍ以下であるノードが存在するか判断し、接続数ｍ以下であるノードが存在する場合にはそのノードへの接続を指示し、接続数ｍ以下であるノードが存在しない場合にはｎ＋１階層内について同様に判断を行うことにより、全てのノード間におけるホップ数が最小となる完全ツリー型トポロジーを構築することができるという効果がある。
そして、中心ノードから階層的にノードが順次接続されて構成されるツリー型トポロジーのネットワークを、１つのノードについてのノード最大接続数ｍで形成する際、中心ノードからｎ階層内に接続数ｍ以下であるノードが存在するか判断し、接続数ｍ以下であるノードが存在する場合にはそのノードを接続先として指示し、接続数ｍ以下であるノードが存在しない場合には中心ノードからｎ階層内に接続されているノードで新規接続ノードよりも、ｎ階層内のノードから遠いノードが存在するか判断し、存在する場合にはその遠いノードを切断して代わりに上記新規接続ノードを接続するように指示し、存在しない場合にはｎ＋１階層内について同様に判断を行うことにより、物理的距離を考慮し、任意のノード間のホップ数が最小となる、ループを作らないトポロジーを構築することができるという効果がある。
また、接続数が最小であるノードを見つけ、接続数が最小であるノードが単数であるときそのノードを新規接続ノードの接続先として指示し、接続数が最小であるノードが複数であるときそれらのうちの任意のノードを新規接続ノードの接続先として指示することにより、全てのノード間におけるホップ数が最小となるループを必ず作るトポロジーを構築することができるという効果がある。
さらに、新規接続ノードにｎ番目に近いノードが、他ノードから既に新規接続を２つ以上受けているか判断し、２つ以上の新規接続を受けていない場合はそのノードを接続先として指示し、２つ以上の新規接続を受けている場合は新規接続ノードにｎ番目に近いノードへ接続しているノードのうち、新規接続ノードよりも新規接続ノードにｎ番目に近いノードに対して距離が遠いノードを探し、見つかった場合はその遠いノードを切断して代わりに上記新規接続ノードを接続するように指示し、見つからない場合はｎ＋１番目に上記新規接続ノードに近いノードにおいて同様の手順を繰返すようにしたことにより、物理的距離を考慮した任意のノード間のホップ数が最小となるループを必ず作るトポロジーを構築することができるという効果がある。
そして、管理ノード装置において選定され指示された接続先に接続することによって上記ネットワークに接続されることにより、ネットワークに新たに参加するノードは、特定の運用ポリシーに従った最も適切な接続先ノードを知ることができるという効果がある。
なお、他のノード装置と共にネットワークを構成するノード装置と、上記ノード装置によって構成されているネットワークを管理する管理ノード装置とを含むネットワーク構成管理システムにおいて、
上記ネットワークを構成する各ノード装置は、隣接するノード装置との間のリンク情報であるノード間接続情報を、上記管理ノード装置に随時通知し、
上記管理ノード装置は、他のノード装置から上記ネットワークへの接続要求を受信したことに応答して該ノード装置の最適な接続先を選定し、
上記ネットワークに新規に接続するノード装置は、上記管理ノード装置において選定され指示された接続先に接続することにより、管理ノード装置はノード間接続情報を常に知ることができ、特定の運用ポリシーに従った最も適切な接続先ノードを選定でき、ネットワークに新たに参加するノードは、特定の運用ポリシーに従った最も適切な接続先ノードを知ることができるという効果がある。
さらに、ネットワーク内の第１のノードから第２のノードへの経路探索要求に応答して、ネットワーク構成情報に基づき、管理ノードがそれらノードの間の経路を示す経路情報を算出し、この算出した経路情報を要求元に通知することにより、ネットワークに参加しているノード同士が経路情報を利用して通信を行うことができるという効果がある。
出発ノード及び目的ノードそれぞれを起点にネットワークを辿りながらノードツリーをそれぞれ作成し、これら作成したノードツリー中に現れた同一ノードまでの経路を、上記経路情報とすることにより、最短経路を容易に算出できるという効果がある。ネットワークに含まれている各ノード間のコストをそれぞれ算出し、算出したコストが最小になる経路を、上記経路情報とすることにより、最小コストとなる経路を容易に算出できるという効果がある。
また、第１のノードと第２のノードとが直接通信を行えない場合、管理ノードが、それらノード以外のノードを経由する迂回経路を示す経路情報を算出することにより、ネットワークに参加しているノード同士が直接通信を行うことができない場合であっても、迂回経路を利用して通信を行うことができるという効果がある。ネットワークに参加しているノードの識別情報と、そのノードに隣接する隣接ノードの識別情報とがネットワーク構成情報に含まれていることにより、管理ノードは、自己が管理するネットワークの構成を認識することができる。
さらに、管理ノードは、任意のノードによるネットワークへの参加通知に応答して、該ノードの識別情報を追加保持することにより、新たなノードの参加に伴って更新すべきネットワーク構成情報を自動的に更新することができるという効果がある。そして、ネットワークへ参加するノードが、自ノードの識別情報を管理ノードに通知することにより、管理ノードは新たなノードの参加を認識し、ネットワーク構成情報を自動的に更新することができる。
また、管理ノードは、ネットワークに参加しているノードからの離脱通知に応答して該離脱ノードの識別情報に基づいて保持内容を更新し、この更新した保持内容を離脱ノードに隣接するノードに通知することにより、ノードの離脱に伴って更新すべきネットワーク構成情報を自動的に更新することができる。
以上のように本発明の管理ノード装置を利用すれば、効率的にネットワークの管理を行うことができるという効果が得られる。
【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】
2004004252.tif 000008
【図７】
2004004252.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2004004252.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2004004252.tif 000018
【図１７】
2004004252.tif 000019
【図１８】
2004004252.tif 000020
【図１９】
2004004252.tif 000021
【図２０】
2004004252.tif 000022
【図２１】
2004004252.tif 000023
【図２２】
2004004252.tif 000024
【図２３】
2004004252.tif 000025
【図２４】
2004004252.tif 000026
【図２５】
2004004252.tif 000027
【図２６】
2004004252.tif 000028
【図２７】
2004004252.tif 000029
【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
2004004252.tif 000032
【国際調査報告】
2004004252.tif 000033
2004004252.tif 000034
2004004252.tif 000035
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