(57)【要約】  送信装置１００と片方向伝送路３００と受信装置２００とから構成されるデータダイオード装置において、受信側が過負荷状態になると発生するパケットロスを減少させることを目的として、送信装置１００に、送信側ネットワークから送られるデータの通信量から、受信側ネットワークのネットワーク負荷を予測するネットワーク負荷予測機能部１０５と、ネットワーク負荷予測機能部１０５が予測したネットワーク負荷が所定値より高いと判断される場合に、送信側ネットワーク４００から送られるデータのＩＰパケットを破棄させるデータ制御部１０６とを設け、送信装置１００からの通信量を制限するようにした。
2016067964.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信側ネットワークと受信側ネットワークの間に設置され、送信装置と片方向伝送路と受信装置から構成されるデータダイオード装置において、前記送信装置は、前記送信側ネットワークから送られるデータの通信量から、前記受信側ネットワークのネットワーク負荷を予測するネットワーク負荷予測機能部と、前記ネットワーク負荷予測機能部が予測したネットワーク負荷が所定値より高いと判断される場合に、前記送信側ネットワークから送られるデータのＩＰパケットを破棄させるデータ制御部を備えたことを特徴とするデータダイオード装置。
【請求項２】
前記データ制御部は、前記受信側ネットワークの負荷が所定値より高いと判断される場合に、前記送信側ネットワークから送られるデータのＩＰパケットのうち、ＴＣＰ通信は破棄し、ＵＤＰ通信については破棄しないようにしたことを特徴とする請求項１に記載のデータダイオード装置。
【請求項３】
前記データ制御部は、前記受信側ネットワークの負荷が所定値より高いと判断される場合に、前記送信側ネットワークから送られるデータのＩＰパケットのうち、ＴＣＰ通信は全部破棄し、ＵＤＰ通信については一定間隔で破棄するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のデータダイオード装置。
【請求項４】
送信側ネットワークと受信側ネットワークの間に設置され、送信装置と片方向伝送路と受信装置から構成されるデータダイオード装置において、前記送信装置は、前記送信側ネットワークから送られるデータの通信量から、前記受信側ネットワークのネットワーク負荷を予測するネットワーク負荷予測機能部と、前記ネットワーク負荷予測機能部が予測したネットワーク負荷が所定値より高いと判断される場合に、ポーズフレームを生成するポーズフレーム生成部を備え、前記ポーズフレーム生成部は前記送信側ネットワークから送られるデータのＩＰパケットのうち、ＴＣＰ通信を制限するようにしたことを特徴とするデータダイオード装置。
【請求項５】
送信側ネットワークと受信側ネットワークの間に設置され、送信装置と片方向伝送路と受信装置から構成されるデータダイオード装置において、前記送信装置は、前記送信側ネットワークから送られるデータの通信量から、前記受信側ネットワークのネットワーク負荷を予測するネットワーク負荷予測機能部と、前記ネットワーク負荷予測機能部が予測したネットワーク負荷が所定値より高いと判断される場合に、ＩＰパケットのＴＣＰ通信のウィンドウサイズを変更するウィンドウサイズ変更部を備え、前記ウィンドウサイズ変更部は前記送信側ネットワークから送られるデータのＴＣＰ通信のウィンドウサイズを変更し、ＴＣＰ通信の通信量を調整するようにしたことを特徴とするデータダイオード装置。
【請求項６】
前記ネットワーク負荷予測機能部は、前記送信側ネットワークから送られるデータのＴＣＰ通信の通信量ｖｔ［byte/秒］およびＵＤＰ通信の通信量ｖｕ［byte/秒］と、事前に測定した前記受信側ネットワークの伝送能力ｓｎ［byte/秒］を用いて、前記受信側ネットワークの負荷Ｐ１を次の計算式により計算するようにしたことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のデータダイオード装置。
Ｐ１＝（ｖｔ＋ｖｕ）／ｓｎ×１００
【請求項７】
送信側ネットワークと受信側ネットワークの間に設置され、送信装置と片方向伝送路と受信装置から構成されるデータダイオード装置において、前記送信装置は、前記送信側ネットワークから送られるデータの通信量から、前記受信装置の負荷を予測する受信装置負荷予測機能部と、前記受信装置負荷予測機能部が予測した受信装置の負荷が所定値より高いと判断される場合に、前記送信側ネットワークから送られるデータのＩＰパケットを破棄するデータ制御部を備えたことを特徴とするデータダイオード装置。
【請求項８】
前記データ制御部は、前記受信装置の負荷が所定値より高いと判断される場合に、前記送信側ネットワークから送られるデータＩＰパケットのうち、ＴＣＰ通信は破棄し、ＵＤＰ通信については破棄しないようにしたことを特徴とする請求項７に記載のデータダイオード装置。
【請求項９】
前記データ制御部は、前記受信装置の負荷が所定値より高いと判断される場合に、前記送信側ネットワークから送られるデータのＩＰパケットうち、ＴＣＰ通信は全部破棄し、ＵＤＰ通信については一定間隔で破棄するようにしたことを特徴とする請求項７に記載のデータダイオード装置。
【請求項１０】
送信側ネットワークと受信側ネットワークの間に設置され、送信装置と片方向伝送路と受信装置から構成されるデータダイオード装置において、前記送信装置は、前記送信側ネットワークから送られるデータの通信量から、前記受信装置の負荷を予測する受信装置負荷予測機能部と、前記受信装置負荷予測機能部が予測した受信装置の負荷が所定値より高いと判断される場合に、ポーズフレームを生成するポーズフレーム生成部を備え、前記ポーズフレーム生成部は前記送信側ネットワークから送られるデータのＩＰパケットのうち、ＴＣＰ通信を制限するようにしたことを特徴とするデータダイオード装置。
【請求項１１】
送信側ネットワークと受信側ネットワークの間に設置され、送信装置と片方向伝送路と受信装置から構成されるデータダイオード装置において、前記送信装置は、前記送信側ネットワークから送られるデータの通信量から、前記受信装置の負荷を予測する受信装置負荷予測機能部と、前記受信装置負荷予測機能部が予測した受信装置の負荷が所定値より高いと判断される場合に、ＩＰパケットのＴＣＰ通信のウィンドウサイズを変更するウィンドウサイズ変更部を備え、前記ウィンドウサイズ変更部は前記送信側ネットワークから送られるデータのＴＣＰ通信のウィンドウサイズを変更し、ＴＣＰ通信の通信量を調整するようにしたことを特徴とするデータダイオード装置。
【請求項１２】
前記受信装置負荷予測機能部は、前記送信側ネットワークから送られるデータのＴＣＰ通信の通信量ｖｔ［byte/秒］およびＵＤＰ通信の通信量ｖｕ［byte/秒］と、事前に測定した前記受信装置のＴＣＰ処理能力ｓｔ［byte/秒］及びＵＤＰ処理能力ｓｕ［byte/秒］を用いて、前記受信装置の負荷Ｐ２を次の計算式により計算するようにしたことを特徴とする請求項７から請求項１１のいずれか１項に記載のデータダイオード装置。
Ｐ２＝（ｖｔ／ｓｔ）+（ｖｕ／ｓｕ）×１００
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ゲートウェイの通信路を完全に片方向しかデータが流れないようにしたデータダイオード装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
データダイオード装置とは、セキュリティ対策を目的として、ゲートウェイの通信路を片方向しかデータが流れないようにするためのネットワーク中継装置である。逆方向のデータの流れを阻止することにより、接続装置へのウイルス攻撃やハッキングを防御することができる。
また、データダイオード装置は、ネットワーク中継装置であるため、データダイオード装置内でのパケットロスを減少させる必要がある。【０００３】
従来のネットワーク中継装置では、送信側ネットワークと受信側ネットワークの双方向通信を提供していた。したがって、セキュリティ対策が求められるシステムでは、ファイアウォールにより、外部からの不要な通信を遮断することが行われている。
しかし近年、より高いセキュリティレベルが求められるシステムのために、完全な片方向通信を実現するためのネットワーク中継装置として、データダイオード装置が開発されている。
また、従来のネットワーク中継装置では、ＩＰパケットの輻輳によるパケットロスの検知が可能であり、この場合には、ポーズフレーム等により通信を一時停止させることによってＩＰパケットの輻輳を解消していた（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１９３３２４号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明のデータダイオード装置においては、完全な片方向通信を実現するために、データダイオード装置内の送信装置と受信装置を片方向伝送路で接続している。このため、受信装置の状態やデータ受信時のＡＣＫパケットを送信装置及び送信側ネットワークに通知することが出来ない。
仮に、受信装置の処理能力を越えたデータが送信されると、受信装置が過負荷状態になって通信処理が出来ず、パケットロスが発生する。しかし、送信装置では、受信装置の状態を知ることができないため、受信装置の状態にかかわらずデータを送信し続ける。この結果、受信装置の過負荷状態が解消されるまでの間、パケットロスが発生することになる。【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、受信装置が過負荷状態になることを防ぎ、データダイオード装置内でのパケットロスの減少を目的としたデータダイオード装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、送信側ネットワークと受信側ネットワークの間に設置され、送信装置と片方向伝送路と受信装置から構成されるデータダイオード装置において、送信装置は、送信側ネットワークから送られるデータの通信量から受信側ネットワークのネットワーク負荷を予測するネットワーク負荷予測機能部と、ネットワーク負荷予測機能部が予測したネットワーク負荷が所定値より高いと判断される場合に、送信側ネットワークから送られるデータのＩＰパケットを破棄するデータ制御部を備えたものである。【０００８】
また、この発明は、送信側ネットワークと受信側ネットワークの間に設置され、送信装置と片方向伝送路と受信装置から構成されるデータダイオード装置において、送信装置は、送信側ネットワークから送られるデータの通信量から受信装置の負荷を予測する受信装置負荷予測機能部と、受信装置負荷予測機能部が予測した受信装置の負荷が所定値より高いと判断される場合に、送信側ネットワークから送られるデータのＩＰパケットを破棄するデータ制御部を備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
このように構成することにより、データダイオード装置内の受信装置の負荷を軽減させることができ、受信装置の過負荷によるパケットロスを減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１、５、６に係るデータダイオード装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１の動作を示すフローチャートである。
【図３】この発明の実施の形態２に係るデータダイオード装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図４】この発明の実施の形態２の動作を示すフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態３に係るデータダイオード装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図６】この発明の実施の形態３の動作を示すフローチャートである。
【図７】この発明の実施の形態４に係るデータダイオード装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図８】この発明の実施の形態４の動作を示すフローチャートである。
【図９】この発明の実施の形態５の動作を示すフローチャートである。
【図１０】この発明の実施の形態６の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１に係るデータダイオード装置を図１および図２に基づいて詳細に説明する。
図１は、データダイオード装置のシステム構成を示すもので、図において、データダイオード装置は、データダイオードの送信装置１００とデータダイオードの受信装置２００と送信装置１００と受信装置２００を繋ぐ片方向伝送路３００で構成されている。
また、データダイオード装置は、送信側ネットワーク４００および受信側ネットワーク４０３の間に配置され、それぞれ双方向通信路４０１および４０２を介して接続されている。
【００１２】
送信装置１００は、マイクロプロッセッサなどで構成され、送信側ネットワーク４００から双方向通信路４０１を介してデータを送受信するデータ送受信部１０１と、送信データバッファ１０２と、受信装置２００にデータを送信するデータ送信部１０３とを備えている。
また、送信装置１００は、送信データバッファ１０２からのデータにより基づき、送信側ネットワーク４００から送られるデータの通信量を測定する通信量測定機能部１０４と、通信量測定機能部１０４で測定した通信量から受信側ネットワーク４０３のネットワーク負荷を予測する受信側ネットワーク負荷予測機能部１０５と、受信側ネットワーク負荷予測機能部１０５が予測したネットワーク負荷が所定値より高いと判断される場合に、送信側ネットワーク４００から送られるデータのＩＰパケットを破棄して通信データの制限を行うデータ制御部１０６とを備えている。
【００１３】
受信装置２００は、データ送信部１０３から片方向伝送路３００を介して送信されるデータを受信するデータ受信部２０１と、受信データバッファ２０２と、双方向通信路４０２を介して受信側ネットワーク４０３とデータを送受信するデータ送受信部２０３とを備えている。
【００１４】
次に、このようなデータダイオード装置の動作について図２に示すフローチャートに基づいて説明する。
最初に、送信装置１００は、ステップＳ１０１において、送信側ネットワーク４００からのＩＰパケットをデータ送受信部１０１で受信し、送信データバッファ１０２に保存する。
次に、ステップＳ１０２において、送信データバッファ１０２に保存されたＩＰ（Internet  Protocol）パケットから、通信量測定機能部１０４は、ＴＣＰ（Transmission  Control  Protocol）通信の通信量ｖｔ［bytes/秒］を計算するとともに、この送信データバッファ１０２に保存されたＩＰパケットに基づいて、ステップＳ１０３において、ＵＤＰ（User  Datagram  Protocol）通信の通信量ｖｕ［bytes/秒］を計算する。
【００１５】
次に、ステップＳ１０４において、受信側ネットワーク負荷予測機能部１０５は、事前に測定した受信側ネットワーク４０３の伝送能力ｓｎ［bytes/秒］と、ステップＳ１０２及びステップＳ１０３で求めたＴＣＰ通信の通信量ｖｔ［bytes/秒］、ＵＤＰ通信の通信量ｖｕ［bytes/秒］を用いて、受信側ネットワーク４０３の負荷Ｐ１を次の計算式（１）を用いて計算する。
Ｐ１＝（ｖｔ＋ｖｕ）／ｓｎ×１００・・・・（１）
【００１６】
さらに、ステップＳ１０５において、受信側ネットワーク負荷予測機能部１０５は、ステップＳ１０４で計算した受信側ネットワーク４０３の負荷が１００％以内であるか否かを判定する。このとき、受信側ネットワーク４０３の負荷が１００％以内である場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ１０６に進み、データ制御部１０６は、データ送信部１０３から受信装置２００へ全ＩＰパケットを送信させる。また、ステップＳ１０６で送信したＩＰパケットにＴＣＰ通信（ＴＣＰパケット）があれば、ステップＳ１０７でデータ送受信部１０１から送信側ネットワーク４００に肯定応答（ＡＣＫ：acknowledgement）を送信させる。
【００１７】
一方、ステップＳ１０５において、ステップＳ１０４で計算した受信側ネットワークの負荷が１００％より大きい場合（Ｎｏ）、ステップＳ１０８に進み、データ制御部１０６は、送信データバッファ１０２に保存された全ＩＰパケットを破棄させる。
【００１８】
このように、実施の形態１の発明においては、受信側ネットワーク４０３の負荷を予測し、受信側ネットワーク４０３の負荷が所定値より高いと判断される場合に、送信側ネットワーク４００から送られるデータのＩＰパケットを破棄するように構成されており、このように構成することによって、ＴＣＰ通信の肯定応答（ＡＣＫ）が送信側ネットワーク４００に送信されることがない。このため、送信側ネットワーク４００において、ＴＣＰ通信の再送処理が可能となり、ＴＣＰ通信のパケットロスを防ぐことが出来る。
なお、ここでは、通信量を制限する際の閾値を１００％としているが、システムの状況に合わせて、閾値の割合を変更しても良い。
【００１９】
実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２に係るデータダイオード装置を図３および図４に基づいて詳細に説明する。
実施の形態１の発明では、受信側ネットワーク４０３の性能に基づき通信量の制限を行っているが、受信側ネットワーク４０３の負荷が高くなくても、受信装置２００の性能限界により、パケットロスが発生する可能性がある。このため、実施の形態２においては、受信装置２００の負荷を予測して通信量の制限を行うことにより、受信装置２００の性能限界によるパケットロスを防止するようにしたものである。
【００２０】
図３は、実施の形態２におけるデータダイオード装置のシステム構成を示し、実施の形態１における受信側ネットワーク負荷予測機能部１０５を受信装置負荷予測機能部１０７に置き換えたものである。その他の構成は、実施の形態１と同じであるため、同一または相当部分には同じ符号を付して説明を省略する。
【００２１】
次に、図３に示すデータダイオード装置の動作を図４のフローチャートに基づいて説明する。
最初に、送信装置１００は、ステップＳ２０１において、送信側ネットワーク４００からのＩＰパケットをデータ送受信部１０１で受信し、送信データバッファ１０２に保存する。
次に、ステップＳ２０２において、送信データバッファ１０２に保存されたＩＰパケットから、通信量測定機能部１０４は、ＴＣＰ通信の通信量ｖｔ［bytes/秒］を計算するとともに、ステップＳ２０３において、送信データバッファ１０２に保存されたＩＰパケットに基づいて、ＵＤＰ通信の通信量ｖｕ［bytes/秒］を計算する。
【００２２】
その後、ステップＳ２０４において、受信装置負荷予測機能部１０７は、事前に測定した受信装置２００のＴＣＰ処理能力ｓｔ［bytes/秒］及びＵＤＰ処理能力ｓｕ［bytes/秒］と、ステップＳ２０２及びステップＳ２０３で求めたＴＣＰ通信の通信量ｖｔ［bytes/秒］、ＵＤＰ通信の通信量ｖｕ［bytes/秒］を用いて、受信装置２００の負荷Ｐ２を次の計算式（２）を用いて計算する。
Ｐ２＝｛（ｖｔ／ｓｔ）＋  （ｖｕ／ｓｕ）｝×１００・・（２）
【００２３】
次に、ステップＳ２０５において、受信装置負荷予測機能部１０７は、ステップＳ２０４で計算した受信装置２００の負荷が１００％以内であるか否かを判定する。このとき、受信側ネットワーク４０３の負荷が１００％以内である場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ２０６に進み、データ制御部１０６は、データ送信部１０３から受信装置２００へ全ＩＰパケットを送信させる。また、ステップＳ２０６で送信したＩＰパケットにＴＣＰ通信（ＴＣＰパケット）があれば、ステップＳ２０７でデータ送受信部１０１から送信側ネットワーク４００に肯定応答（ＡＣＫ）を送信させる。
【００２４】
一方、ステップＳ２０５において、ステップＳ２０４で計算した受信装置２００の負荷が１００％より大きい場合（Ｎｏ）、ステップＳ２０８に進み、データ制御部１０６は、送信データバッファ１０２に保存された全ＩＰパケットを破棄させる。
【００２５】
このように、実施の形態２の発明においては、受信装置２００の負荷を予測し、受信装置２００の負荷が所定値より高いと判断される場合に、送信側ネットワーク４００から送られるデータのＩＰパケットを破棄するように構成されており、このように構成することによって、ＴＣＰ通信の肯定応答（ＡＣＫ）が送信側ネットワーク４００に送信されることがない。このため、送信側ネットワーク４００において、ＴＣＰ通信の再送処理が可能となり、ＴＣＰ通信のパケットロスを防ぐことが出来る。
なお、実施の形態２において、実施の形態１で示す受信側ネットワーク負荷による通信量の制限機能と組み合わせるように構成しても良い。また、通信量を制限する際の閾値を１００％としているが、システムの状況に合わせて、閾値の割合は変更しても良い。
【００２６】
実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３に係るデータダイオード装置を図５および図６に基づいて詳細に説明する。
実施の形態１、２においては、通信量が多い時に全パケットを破棄することによって通信量を削減しているが、全パケットを破棄すると、ＴＣＰ通信のコネクションが切断され、送信側ネットワークの機器に通信エラーが通知される可能性がある。
このため、実施の形態３においては、ポーズフレームを生成してＴＣＰ通信を制限するようにしたものである。このポーズフレームを使用することによって送信側ネットワークに通信エラーが通知されることを防ぐことが出来る。
【００２７】
図５は、実施の形態３におけるデータダイオード装置のシステム構成図を示し、実施の形態１の構成にポーズフレーム生成部１０８を追加したものである。
即ち、受信側ネットワーク負荷予測機能部１０５において予測した受信側ネットワーク負荷が所定値より高いと判断された場合に、ポーズフレーム生成部１０８は、ポーズフレームを生成し、データ送受信部１０１を介して送信側ネットワーク４００にポーズフレームを送信する。このように構成することにより、送信側ネットワーク４００から送られるデータのＩＰパケットのうち、ＴＣＰ通信を制限することが出来る。なお、その他の構成は、実施の形態１と同じであり、同一または相当部分には同じ符号を付して説明を省略する。
【００２８】
次に、図５に示すデータダイオード装置の動作を図６のフローチャートに基づいて説明する。
ステップＳ３０１、ステップＳ３０２、ステップＳ３０３およびステップＳ３０４の工程は、実施の形態１のステップＳ１０１からステップＳ１０４の工程と同じであるため、説明を省略する。
次に、ステップＳ３０５において、受信側ネットワーク負荷予測機能部１０５は、ステップＳ３０４で計算した受信側ネットワーク４０３の負荷が８０％以内であるか否かを判定する。このとき、受信側ネットワーク４０３の負荷が１００％以内である場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ３０６に進み、データ制御部１０６は、データ送信部１０３から受信装置２００へ全ＩＰパケットを送信させる。また、ステップＳ３０６で送信したＩＰパケットにＴＣＰ通信（ＴＣＰパケット）があれば、ステップＳ３０７においてデータ送受信部１０１から送信側ネットワーク４００に肯定応答（ＡＣＫ）を送信させる。
【００２９】
一方、ステップＳ３０５において、ステップＳ３０４で計算した受信側ネットワークの負荷が８０％より大きい場合（Ｎｏ）、ステップＳ３０８に進み、データ制御部１０６は、送信データバッファ１０２に保存したデータのうち、ＴＣＰ通信（ＴＣＰパケット）をデータ送信部１０３から受信装置２００へ送信させる。また、ステップＳ３０９において、データ送受信部１０１から送信側ネットワーク４００へ肯定応答（ＡＣＫ）を送信させる。
【００３０】
次に、ステップＳ３１０において、ポーズフレーム生成部１０８は、ポーズフレームを生成し、データ送受信部１０１から送信側ネットワーク４００に対して、ポーズフレームを送信させる。これにより、送信側ネットワーク４００は、ＩＰパケットのデータからＴＣＰ通信の通信量を制限してデータ送受信部１０１へ送信することになる。
その後、ステップＳ３１１において、データ制御部１０６は、送信データバッファ１０２に保存されたＵＤＰ通信（ＵＤＰパケット）を破棄させる。
【００３１】
なお、ポーズフレーム送信までの間にＴＣＰ通信（ＴＣＰパケット）を受信する可能性があるため、通信量を制限する際の閾値は、余裕を持った値を設定する。また、ここでは、通信量を制限する際の閾値を８０％としているが、システムの状況に合わせて、閾値の割合は変更しても良い。
また、実施の形態３では、受信側ネットワーク４０３の負荷を予測してその負荷が所定値より高いと判断された場合に、送信側ネットワーク４００から送信されるＩＰパケットのうち、ＴＣＰ通信の通信量を制限するように構成したが、実施の形態２のように受信装置２００の負荷を予測して、その負荷が所定値より高いと判断された場合に、送信側ネットワーク４００から送信されるＩＰパケットのうち、ＴＣＰ通信の通信量を制限するように構成してもよい。
【００３２】
実施の形態４．  
次に、この発明の実施の形態４に係るデータダイオード装置を図７および図８に基づいて詳細に説明する。
実施の形態１、２においては、通信量が多い時に、通信を切断／停止することによって通信量を削減しているが、この場合、通信再開後の通信量が削減できない。このため、通信再開後に再び通信が切断／停止されてしまう可能性がある。
そこで、実施の形態４では、通信制限時にＴＣＰ通信（ＴＣＰパケット）のウィンドウサイズを減少させるようにしたものである。ウィンドウサイズを減少させることによって、ＴＣＰ通信の通信量が下がり、受信装置２００および受信側ネットワーク４０３の負荷を減少させることが出来る。これにより、連続して通信が切断／停止される可能性を少なくすることが出来る。
【００３３】
図７は、実施の形態４におけるデータダイオード装置のシステム構成図を示し、実施の形態１の構成に、ウィンドウサイズ変更部１０９を追加したものである。
即ち、受信側ネットワーク負荷予測機能部１０５において、予測した受信側ネットワーク負荷が所定値より高いと判断された場合に、ＩＰパケットのＴＣＰ通信のウィンドウサイズを変更するウィンドウサイズ変更部１０９を設けている。このウィンドウサイズ変更部１０９は、送信側ネットワーク４００から送られるデータのＴＣＰ通信におけるウィンドウサイズを変更し、ＴＣＰ通信の通信量を調整するように動作するものである。なお、その他の構成は、実施の形態１と同じであり、同一または相当部分には同じ符号を付して説明を省略する。
【００３４】
次に、図７に示すデータダイオード装置の動作を、図８のフローチャートに基づいて説明する。
ステップＳ４０１、ステップＳ４０２、ステップＳ４０３およびステップＳ４０４の工程は、実施の形態１におけるステップＳ１０１からステップＳ１０４の工程と同じであるため、説明を省略する。
ステップＳ４０５において、受信側ネットワーク負荷予測機能部１０５は、ステップＳ４０４で計算した受信側ネットワーク４０３の負荷が８０％以内であるか否かを判定する。このとき、受信側ネットワーク４０３の負荷が８０％以内である場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ４０６に進み、データ制御部１０６は、データ送信部１０３から受信装置２００へ全ＩＰパケットを送信させる。また、この送信したＩＰパケットにＴＣＰ通信（ＴＣＰパケット）があれば、ステップＳ４０７においてデータ送受信部１０１から送信側ネットワーク４００に肯定応答（ＡＣＫ）を送信させる。
【００３５】
一方、ステップＳ４０５において、ステップＳ４０４で計算した受信側ネットワークの負荷が８０％より大きい場合（Ｎｏ）、ステップＳ４０８に進み、データ制御部１０６は、送信データバッファ１０２にあったデータのうち、ＴＣＰ通信（ＴＣＰパケット）をデータ送信部１０３から受信装置２００へ送信する。その後、ステップＳ４０９において、ウィンドウサイズ変更部１０９は、送信側ネットワーク４００から送られるデータのＴＣＰ通信におけるウィンドウサイズを変更する。
【００３６】
次に、ステップＳ４１０において、データ制御部１０６は、データ送受信部１０１から送信側ネットワーク４００へ肯定応答（ＡＣＫ）を送信させ、さらに、ステップＳ４１１において、送信データバッファ１０２に保存されたＵＤＰ通信（ＵＤＰパケット）を破棄させる。
【００３７】
なお、ウィンドウサイズを変更してから、通信量が削減されるまでには時間差があるため、通信量を制限する際の閾値は、余裕を持った値を設定する。また、ここでは、通信量を制限する際の閾値を８０％としているが、システムの状況に合わせて、閾値の割合は変更しても良い。さらに、通信量を見ながら、ウィンドウサイズを増加する処理も可能である。
また、実施の形態４では、受信側ネットワーク４０３の負荷を予測して、その負荷が所定値より高いと判断された場合に、送信側ネットワーク４００から送信されるＩＰパケットのウィンドウサイズを変更しているが、実施の形態２のように受信装置２００の負荷を予測して、その負荷が所定値より高いと判断された場合に、送信側ネットワーク４００から送信されるＩＰパケットのウィンドウサイズを変更してＴＣＰ通信の通信量を制限してもよい。
【００３８】
実施の形態５．
次に、この発明の実施の形態５に係るデータダイオード装置を図９に基づいて詳細に説明する。
実施の形態１、２、３、４においては、通信量が多い時に、ＵＤＰパケットを破棄しているが、ＴＣＰ通信では再送処理があるため、送信装置１００においてＴＣＰパケットを破棄しても、送信側ネットワーク４００からＴＣＰパケットが再送される。しかし、ＵＤＰ通信には再送処理がないため、送信装置１００においてＵＤＰパケットを破棄すると、そのデータが失われてしまうことになる。
【００３９】
このため、実施の形態５では、受信装置２００または受信側ネットワーク４０３の負荷が所定値より高いと判断される場合に、ＴＣＰ通信のみ通信制限を行い、ＵＤＰ通信については、通信制限を行わないようにしたものである。このようにＴＣＰ通信を制限することによって、受信装置２００または受信側ネットワーク４０３の負荷を軽減すると共に、送信装置１００におけるＵＤＰパケットのパケットロスを防ぐことが出来る。
【００４０】
実施の形態５に係るデータダイオード装置のシステム構成は、図１に示す実施の形態１のシステム構成と同じである。
次に、実施の形態５における動作について図９のフローチャートに基づいて説明する。
ステップＳ５０１、テップＳ５０２、ステップＳ５０３およびステップＳ５０４の工程は、実施の形態１におけるステップＳ１０１からステップＳ１０４の工程と同じであるため、説明を省略する。
【００４１】
ステップＳ５０５において、受信側ネットワーク負荷予測機能部１０５は、ステップＳ５０４で計算した受信側ネットワーク４０３の負荷が８０％以内であるか否かを判定する。このとき、受信側ネットワーク４０３の負荷が８０％以内である場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ５０６に進み、データ制御部１０６は、データ送信部１０３から受信装置２００へ全ＩＰパケットを送信させる。また、ステップＳ５０６において送信したＩＰパケットにＴＣＰ通信（ＴＣＰパケット）があれば、ステップＳ５０７においてデータ送受信部１０１から送信側ネットワーク４００に肯定応答（ＡＣＫ）を送信させる。
【００４２】
一方、ステップＳ５０５において、ステップＳ５０４で計算した受信側ネットワークの負荷が８０％より大きい場合（Ｎｏ）、ステップＳ５０８に進み、データ制御部１０６は、送信データバッファ１０２にあったデータのうち、ＴＣＰ通信（ＴＣＰパケット）を破棄させる。
次に、ステップＳ５０９において、データ制御部１０６は、データ送信部１０３から受信装置２００へＵＤＰパケットを送信させる。
【００４３】
なお、データ送信部１０３は、ＵＤＰパケットを送信し続けるため、通信量を制限する際の閾値は、余裕を持った値を設定する。また、ここでは、通信量を制限する際の閾値を８０％としているが、システムの状況に合わせて閾値の割合は変更しても良い。また、実施の形態３、４に示すＴＣＰ通信の制限と組み合わせるように構成しても良い。
また、実施の形態５では、受信側ネットワーク４０３の負荷を予測してその負荷が所定値より高いと判断された場合に、送信側ネットワーク４００から送信されるＩＰパケットのうち、ＴＣＰパケットを破棄しているが、実施の形態２のように受信装置２００の負荷を予測してその負荷が所定値より高いと判断された場合に、送信側ネットワーク４００から送信されるＩＰパケットのうち、ＴＣＰパケットを破棄するように構成してもよい。
【００４４】
実施の形態６．
次に、この発明の実施の形態６に係るデータダイオード装置を図１０に基づいて詳細に説明する。
実施の形態５においては、通信量が多くてもＵＤＰ通信を継続するため、通信量が下がらず、受信装置側でのパケットロスが発生する可能性がある。また、ＵＤＰ通信では、時系列データが送信されることが多いため、まとまった期間のデータが失われることを防ぐ必要がある。
このため、実施の形態６では、通信量が多い時にＵＤＰパケットを一定間隔で破棄するように構成している。これにより、まとまった期間のデータが失われることを防ぎつつ、通信量を削減することが出来る。
【００４５】
実施の形態６に係るデータダイオード装置のシステム構成は、図１に示すシステム構成と同じである。
次に、図１０のフローチャートに基づいて実施の形態６の動作を説明する。
ステップＳ６０１、ステップＳ６０２、ステップＳ６０３およびステップＳ６０４の工程は、実施の形態１のステップＳ１０１からステップＳ１０４の工程と同じであるため、説明を省略する。
【００４６】
ステップＳ６０５において、受信側ネットワーク負荷予測機能部１０５は、ステップＳ６０４で計算した受信側ネットワーク４０３の負荷が８０％以内であるか否かを判定する。このとき、受信側ネットワーク４０３の負荷が８０％以内である場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ６０６に進んで、データ制御部１０６は、データ送信部１０３から受信装置２００へ全ＩＰパケットを送信させる。また、このステップＳ６０６において送信したＩＰパケットにＴＣＰ通信（ＴＣＰパケット）があれば、ステップＳ６０７においてデータ送受信部１０１から送信側ネットワーク４００に肯定応答（ＡＣＫ）を送信させる。
【００４７】
一方、ステップＳ６０５において、ステップＳ６０４で計算した受信側ネットワークの負荷が８０％より大きい場合（Ｎｏ）、ステップＳ６０８に進み、データ制御部１０６は、送信データバッファ１０２にあったデータのうち、ＴＣＰ通信（ＴＣＰパケット）を破棄させる。
また、ステップＳ５０９において、データ制御部１０６は、一部のＵＤＰパケットを破棄させる。さらに、ステップＳ６１０において、データ送信部１０３から受信装置２００へ残りのＵＤＰパケットを送信させる。
【００４８】
なお、データ送信部１０３は、ＵＤＰパケットを送信し続けるため、通信量を制限する際の閾値は、余裕を持った値を設定する。また、ここでは、通信量を制限する際の閾値を８０％としているが、システムの状況に合わせて、閾値の割合は変更しても良い。また、実施の形態３、４に示すＴＣＰ通信の制限機能と組み合わせても良い。
さらに、実施の形態６では、受信側ネットワーク４０３の負荷を予測して、その負荷が所定値より高いと判断された場合に、送信側ネットワーク４００から送信されるＩＰパケットのうち、ＴＣＰパケットを破棄しているが、実施の形態２のように受信装置２００の負荷を予測して、その負荷が所定値より高いと判断された場合に、送信側ネットワーク４００から送信されるＩＰパケットのうち、ＴＣＰパケットを破棄するように構成してもよい。さらに、ＵＤＰパケットの破棄についても同様である。
【００４９】
以上、この発明の実施の形態を記述したが、この発明は実施の形態に限定されるものではなく、種々の設計変更を行うことが可能であり、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１００：データダイオードの送信装置、  １０１：データ送受信部、  １０２：送信データバッファ、  １０３：データ送信部、  １０４：通信量測定機能部、  １０５：受信側ネットワーク負荷予測機能部、  １０６：データ制御部、  １０７：受信装置負荷予測機能部、  １０８：ポーズフレーム生成部、  １０９：ウィンドウサイズ変更部、  ２００：データダイオードの受信装置、  ２０１：データ受信部、  ２０２：受信データバッファ、  ２０３：データ送受信部、  ３００：片方向伝送路、  ４００：送信側ネットワーク、  ４０１、４０２：双方向通信路、  ４０３：受信側ネットワーク。
【図１】
2016067964.tif 000003
【図２】
2016067964.tif 000004
【図３】
2016067964.tif 000005
【図４】
2016067964.tif 000006
【図５】
2016067964.tif 000007
【図６】
2016067964.tif 000008
【図７】
2016067964.tif 000009
【図８】
2016067964.tif 000010
【図９】
2016067964.tif 000011
【図１０】
2016067964.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成28年10月20日(2016.10.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１２】
前記受信装置負荷予測機能部は、前記送信側ネットワークから送られるデータのＴＣＰ通信の通信量ｖｔ［byte/秒］およびＵＤＰ通信の通信量ｖｕ［byte/秒］と、事前に測定した前記受信装置のＴＣＰ処理能力ｓｔ［byte/秒］及びＵＤＰ処理能力ｓｕ［byte/秒］を用いて、前記受信装置の負荷Ｐ２を次の計算式により計算するようにしたことを特徴とする請求項７から請求項１１のいずれか１項に記載のデータダイオード装置。
Ｐ２＝｛（ｖｔ／ｓｔ）+（ｖｕ／ｓｕ）｝×１００
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
次に、図５に示すデータダイオード装置の動作を図６のフローチャートに基づいて説明する。
ステップＳ３０１、ステップＳ３０２、ステップＳ３０３およびステップＳ３０４の工程は、実施の形態１のステップＳ１０１からステップＳ１０４の工程と同じであるため、説明を省略する。
次に、ステップＳ３０５において、受信側ネットワーク負荷予測機能部１０５は、ステップＳ３０４で計算した受信側ネットワーク４０３の負荷が８０％以内であるか否かを判定する。このとき、受信側ネットワーク４０３の負荷が８０％以内である場合（Ｙｅｓ）、ステップＳ３０６に進み、データ制御部１０６は、データ送信部１０３から受信装置２００へ全ＩＰパケットを送信させる。また、ステップＳ３０６で送信したＩＰパケットにＴＣＰ通信（ＴＣＰパケット）があれば、ステップＳ３０７においてデータ送受信部１０１から送信側ネットワーク４００に肯定応答（ＡＣＫ）を送信させる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
一方、ステップＳ６０５において、ステップＳ６０４で計算した受信側ネットワークの負荷が８０％より大きい場合（Ｎｏ）、ステップＳ６０８に進み、データ制御部１０６は、送信データバッファ１０２にあったデータのうち、ＴＣＰ通信（ＴＣＰパケット）を破棄させる。
また、ステップＳ６０９において、データ制御部１０６は、一部のＵＤＰパケットを破棄させる。さらに、ステップＳ６１０において、データ送信部１０３から受信装置２００へ残りのＵＤＰパケットを送信させる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
2016067964.tif 000013
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１０】
2016067964.tif 000014
【国際調査報告】
2016067964.tif 000015
2016067964.tif 000016
2016067964.tif 000017