(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
集線装置がカスケード接続された通信回線を２組有し、一の機器を、前記２つの通信回線それぞれに接続し、前記集線装置を介して機器間でデータフレームの授受を行うようにした二重化したネットワークシステムであって、
前記機器は、予め設定されたタイミングでネットワークシステムを構築している機器宛に前記データフレームを送信すると共に、当該データフレームに送信元の機器を特定するための特定情報を付加して送信し、
受信した前記データフレームに付加された特定情報をもとに、前記ネットワークシステムを構築している他の機器からのデータフレームの受信の有無を検出すると共に、前記データフレームを、前記２つの通信回線の何れを経由して受信したかを検出して前記通信回線それぞれの受信状況を検出する受信状況検出手段と、
当該受信状況検出手段で検出した受信状況に基づいて他の機器からのデータフレームの、それぞれの通信回線での受信状況からなる回線状況テーブルを生成する回線状況テーブル生成手段と、を備えることを特徴とするネットワークシステム。
【請求項２】
集線装置がカスケード接続された通信回線を２組有し、一の機器を、前記２つの通信回線それぞれに接続し、前記集線装置を介して機器間でデータフレームの授受を行うようにした二重化したネットワークシステムであって、
前記機器は、前記各通信回線に接続された集線装置それぞれと接続されるポートへの接続状況を検出する接続状況検出手段と、
前記接続状況と前記機器を特定する特定情報とからなる、接続状況を表すデータフレームを生成し、これを前記各機器に送信する接続状況送信手段と、
各機器からの前記接続状況を表すデータフレームをもとに、各機器の、各通信回線の集線装置それぞれと接続されるポートへの接続状況からなる接続状況テーブルを生成する接続状況テーブル生成手段と、を備えることを特徴とするネットワークシステム。
【請求項３】
集線装置がカスケード接続された通信回線を２組備え、一の機器を前記２つの通信回線それぞれに接続して二重化したネットワークシステムであって、
前記機器は、予め設定されたタイミングでネットワークシステムに参加している機器宛に前記データフレームを送信すると共に、当該データフレームに送信元の機器を特定するための特定情報を付加して送信し、
受信した前記データフレーム及び当該データフレームに付加された特定情報をもとに、他の機器からのデータフレームの受信の有無を表す受信状況を前記通信回線毎に検出する受信状況検出手段と、
当該受信状況検出手段で検出した受信状況に基づいて各機器からのデータフレームの前記通信回線毎の受信状況からなる回線状況テーブルを生成する回線状況テーブル生成手段と、
前記機器の前記各通信回線に接続された集線装置それぞれと接続されるポートの接続状況を検出する接続状況検出手段と、
前記接続状況と前記機器を特定する特定情報とからなる、接続状況を表すデータフレームを生成し、これを前記各機器に送信する接続状況送信手段と、
他の機器からの前記接続状況を表すデータフレームをもとに、各機器の通信回線毎の集線装置への接続状況を表す接続状況テーブルを生成する接続状況テーブル生成手段と、を備えることを特徴とするネットワークシステム。
【請求項４】
前記機器は、稼動系の機器及び当該稼動系の機器に替わり作動する待機系の機器であることを特徴とする請求項２又は請求項３記載のネットワークシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＬＡＮ等の通信回線で接続されたネットワークシステムに関し、特に、その異常発生箇所の特定を容易に行うことができるようにしたネットワークシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、イーサネット（登録商標）スイッチ技術を用いたネットワークシステムにおいては、例えば、イーサネット（登録商標）スイッチ、すなわち、スイッチングハブを複数台カスケードに接続して、このスイッチングハブに機器を接続し、複数の機器をバス型、或いはツリー型に接続したネットワークシステムが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、複数のスイッチングハブがカスケードに接続され、各機器がバス型或いはツリー型に接続されたようなシステムにおいては、何れかのスイッチングハブで異常が発生した場合、或いはスイッチングハブ間で断線が発生した場合、どのスイッチングハブで異常が発生したのか、また、どこのスイッチングハブ間で断線が生じているのかを特定することが困難である。
【０００４】
特に、各機器が２回線で接続された二重化システム、或いは稼動系及び待機系として作動する機器を備えたシステム等においては、回線或いはスイッチングハブに異常が発生した場合であっても、異常が発生した回線とは別の回線、或いは異常が発生したスイッチングハブが接続される回線とは別の回線が正常である場合には、データフレームを何ら問題なく受信することができるため、スイッチングハブの異常或いは回線の異常等といったネットワークシステムの異常を検出することが困難であり、また、その異常発生箇所を特定することも困難であるという問題がある。
【０００５】
そこで、この発明は、上記従来の未解決の問題に着目してなされたものであり、故障検出及びその発生箇所の特定を容易に行うことの可能なネットワークシステムを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係るネットワークシステムは、集線装置がカスケード接続された通信回線を２組有し、一の機器を、前記２つの通信回線それぞれに接続し、前記集線装置を介して機器間でデータフレームの授受を行うようにした二重化したネットワークシステムであって、前記機器は、予め設定されたタイミングでネットワークシステムを構築している機器宛に前記データフレームを送信すると共に、当該データフレームに送信元の機器を特定するための特定情報を付加して送信し、受信した前記データフレームに付加された特定情報をもとに、前記ネットワークシステムを構築している他の機器からのデータフレームの受信の有無を検出すると共に、前記データフレームを、前記２つの通信回線の何れを経由して受信したかを検出して前記通信回線それぞれの受信状況を検出する受信状況検出手段と、当該受信状況検出手段で検出した受信状況に基づいて他の機器からのデータフレームの、それぞれの通信回線での受信状況からなる回線状況テーブルを生成する回線状況テーブル生成手段と、を備えることを特徴としている。
【０００８】
また、請求項２に係るネットワークシステムは、集線装置がカスケード接続された通信回線を２組有し、一の機器を、前記２つの通信回線それぞれに接続し、前記集線装置を介して機器間でデータフレームの授受を行うようにした二重化したネットワークシステムであって、前記機器は、前記各通信回線に接続された集線装置それぞれと接続されるポートへの接続状況を検出する接続状況検出手段と、前記接続状況と前記機器を特定する特定情報とからなる、接続状況を表すデータフレームを生成し、これを前記各機器に送信する接続状況送信手段と、各機器からの前記接続状況を表すデータフレームをもとに、各機器の、各通信回線の集線装置それぞれと接続されるポートへの接続状況からなる接続状況テーブルを生成する接続状況テーブル生成手段と、を備えることを特徴としている。
【００１０】
また、請求項３に係るネットワークシステムは、集線装置がカスケード接続された通信回線を２組備え、一の機器を前記２つの通信回線それぞれに接続して二重化したネットワークシステムであって、前記機器は、予め設定されたタイミングでネットワークシステムに参加している機器宛に前記データフレームを送信すると共に、当該データフレームに送信元の機器を特定するための特定情報を付加して送信し、受信した前記データフレーム及び当該データフレームに付加された特定情報をもとに、他の機器からのデータフレームの受信の有無を表す受信状況を前記通信回線毎に検出する受信状況検出手段と、当該受信状況検出手段で検出した受信状況に基づいて各機器からのデータフレームの前記通信回線毎の受信状況からなる回線状況テーブルを生成する回線状況テーブル生成手段と、前記機器の前記各通信回線に接続された集線装置それぞれと接続されるポートの接続状況を検出する接続状況検出手段と、前記接続状況と前記機器を特定する特定情報とからなる、接続状況を表すデータフレームを生成し、これを前記各機器に送信する接続状況送信手段と、他の機器からの前記接続状況を表すデータフレームをもとに、各機器の通信回線毎の集線装置への接続状況を表す接続状況テーブルを生成する接続状況テーブル生成手段と、を備えることを特徴としている。
【００１１】
さらに、請求項４に係るネットワークシステムは、前記機器は、稼動系の機器及び当該稼動系の機器に替わり作動する待機系の機器であることを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を説明する。
まず、第１の実施の形態を説明する。
図１は、本発明を適用したネットワークシステムの一例を示す構成図であって、スイッチングハブＳＨ１〜ＳＨ３がＬＡＮ等の通信回線Ｌ１にカスケード接続され、さらに、スイッチングハブＳＨ４〜ＳＨ６がＬＡＮ等の通信回線Ｌ２にカスケード接続されている。
【００１３】
そして、ノード番号１の機器Ｍ１を、スイッチングハブＳＨ１及びＳＨ４に接続し、ノード番号２の機器Ｍ２と接続される二重化ユニットＷをスイッチングハブＳＨ３及びＳＨ６に接続することによって、機器Ｍ１と機器Ｍ２とが二重化ユニットＷを介して通信回線Ｌ１及びＬ２によって接続されて二重化されたネットワークシステムを構成している。ここで、通信回線Ｌ１の系統を第１系統、通信回線Ｌ２の系統を第２系統とする。なお、前記ノード番号は、ネットワークシステムにおいて各機器を管理するための番号であって、予め各機器に対し設定された値である。
【００１４】
このネットワークシステムでは、トークンを受信した機器がブロードキャスト伝送によりデータフレームを送信し、送信先として指定された機器が、このデータフレームを取り込むことによって、機器間でデータ授受を行うようになっている。また、各機器Ｍは、予め設定した所定周期で、他の機器へのデータ伝送を行う。
【００１５】
そして、各機器Ｍでは、データフレームを送信する際には、データフレームに送信元の機器を特定するための物理アドレス（例えばＭＡＣアドレス）を付与して送信するようになっている。
前記二重化ユニットＷでは、機器Ｍ２宛の同一のデータフレームを第１系統及び第２系統を介して受信した場合には、先に受信したデータフレームを機器Ｍ２に送信すると共に、後に受信したデータフレームを破棄する。また、二重化ユニットＷでは、機器Ｍからのデータフレームを、第１系統及び第２系統を介して受信したかどうかの判定を、予め設定した所定時間毎に且つ各機器Ｍ毎に行う。そして、所定時間内に、機器Ｍからのデータフレームを受信しているときには、データフレームを受信と判定し、所定時間内にデータフレームを受信しないときつまり、ある機器からのデータフレームを所定時間継続して受信しないときには、データフレームを未受信と判定する。さらに、第１系統及び第２系統の何れからデータフレームを受信したかを検出し、受信したデータフレームの送信元の物理アドレスからなるアドレス情報と、第１系統及び第２系統の何れから所定時間内にデータフレームを受信したかを表す回線情報とを、予め設定した所定周期で機器Ｍ２に送信する。
【００１６】
また、二重化ユニットＷは、機器Ｍ２から送信されるデータフレームを受信し、これを第１系統及び第２系統を介して各機器に送信する。
一方、前記通信回線Ｌ１及びＬ２に直接接続されている機器Ｍ１は、前記二重化ユニットＷで行われる、前記アドレス情報及び回線情報の抽出処理を機器Ｍ１内で行う。
【００１７】
そして、各機器Ｍでは、データフレームを受信すると、これが自己宛のデータフレームである場合には、このデータフレームを取り込んで所定の処理を行う。また、生成或いは受信したアドレス情報及び回線情報をもとに、図１に示す回線管理テーブルＴ１を生成し、これを例えば二重化ユニットＷに接続した図示しないＣＲＴディスプレイ等の表示装置に表示する。
【００１８】
この回線管理テーブルＴ１は、図１に示すように、各機器Ｍを特定する物理アドレスと、この物理アドレスからデータフレームを第１系統及び第２系統を介して受信したかどうかを表す通信状態情報とから構成されている。なお、回線管理テーブルＴ１において、“１”は所定時間内にデータフレームを受信したことを表し、“０”は所定時間内にデータフレームを受信しないことを表す。
【００１９】
次に、上記第１の実施の形態の動作を説明する。
今、図１に示すネットワークシステムにおいて各機器Ｍが正常に作動している場合には、各機器Ｍは、ブロードキャスト伝送を行って、少なくとも送信元機器を特定するための物理アドレスを付加してデータフレームを生成し、通信回線Ｌ１及びＬ２を介して同一のデータフレームを送信する。
【００２０】
そして、機器Ｍ１が送信したデータフレームは、各スイッチングハブＳＨを経由して、通信回線Ｌ１及びＬ２を通して二重化ユニットＷに送信され、二重化ユニットＷでは、通信回線Ｌ１及びＬ２から同一のデータフレームを受信し、先に受信したデータフレームを機器Ｍ２に送信する。また、二重化ユニットＷは、所定時間毎に、機器Ｍ１からのデータフレームを通信回線Ｌ１及びＬ２を介して受信したかどうかを監視し、正常に受信していれば機器Ｍ１の物理アドレスからなるアドレス情報と、第１系統及び第２系統共に正常に受信とする回線情報とを機器Ｍ２に送信する。
【００２１】
機器Ｍ２では、データフレームを受信した場合には、これに基づき所定の処理を実行する。また、アドレス情報及び回線情報を受信した場合には、これをもとに、図１に示す回線管理テーブルＴ１を生成し、機器Ｍ１に対応する物理アドレスの回線の状態は、第１及び第２系統共に受信として“１”に設定する。
一方、機器Ｍ２が送信したデータフレームは、二重化ユニットＷを介して、通信回線Ｌ１及びＬ２を介して機器Ｍ１に送信され、機器Ｍ１では、通信回線Ｌ１及びＬ２を介して機器Ｍ２からの同一のデータフレームを受信すると、先に受信したデータフレームに基づいて所定の処理を行うと共に、後に受信したデータフレームを破棄する。また、機器Ｍ１は、所定時間毎に、各機器、この場合、機器Ｍ２からのデータフレームを通信回線Ｌ１及びＬ２を介して受信したかどうかを監視し、所定時間内に機器Ｍ２からのデータフレームを受信していれば、機器Ｍ１で保持する回線管理テーブルＴ１において、機器Ｍ２を特定する物理アドレスの回線状態は正常として設定し、例えば機器Ｍ１を構成する図示しない表示装置に回線管理テーブルＴ１を表示する。
【００２２】
この状態から、例えば通信回線Ｌ２のスイッチングハブＳＨ４とＳＨ５との間で断線が生じ、第２系統に異常が発生した場合には、機器Ｍ１がデータフレームを送信したとしても、通信回線Ｌ２で断線が生じているため、二重化ユニットＷでは、機器Ｍ１からのデータフレームを第１系統を介して受信することはできるが、第２系統を介して受信することはできない。
【００２３】
このため、二重化ユニットＷでは、所定時間内に第２系統を介して機器Ｍ１からのデータフレームを受信しないことから、機器Ｍ１について、第１系統についてはデータフレームを受信と判断するが、第２系統については未受信と判断して、アドレス情報及び回線情報を生成し、これを機器Ｍ２に送信する。
これを受けて、機器Ｍ２では、回線管理テーブルＴ１の機器Ｍ１に対応する物理アドレスの回線状態として、第１系統は“１”つまり受信、第２系統は“０”未受信として設定する。
【００２４】
したがって、オペレータは、図示しない二重化ユニットＷの表示装置に表示された回線管理テーブルＴ１を参照することによって、物理アドレスで特定される各機器Ｍ、この場合、機器Ｍ１の第１系統及び第２系統における回線状態を認識することができる。よって、例えば、機器Ｍとその物理アドレスとの対応を予め検出しておき、この対応と、回線管理テーブルＴ１と、予め設定された各機器Ｍと通信回線Ｌ１及びＬ２との接続状態を表すネットワークシステムの構築情報とを参照することによって、どの回線のどの機器とどの機器との間で、異常が発生しているかを容易に検出することができる。
【００２５】
特に、二重化されたネットワークシステムにおいては、２つの通信回線Ｌ１及びＬ２によって同一のデータフレームが伝送されるため、一方の通信回線に異常が発生している場合であっても、他方の通信回線によって通信が可能であることから、一方の通信回線に異常が発生している場合であっても、データフレームの受信状況からは、この異常を検出することが困難である。しかしながら、上記第１の実施の形態においては、通信回線Ｌ１及びＬ２の何れを経由して受信したデータフレームであるかを検出し、各通信回線毎にその回線状況を検出しているから、通信回線に異常が発生した場合等には、速やかにその異常を検出することができる。したがって、より早い段階で異常の発生を検出することができると共に、一方の通信回線に異常が発生した場合であっても他方の通信回線に異常が発生する以前に異常を検出することができるから、ネットワークシステム全体がシステムダウンする以前に対処することができ、より信頼性を向上させることができる。
【００２６】
また、このとき、図１に示すネットワークシステムにおいては、ブロードキャスト伝送によってデータ授受を行うようにしているから、このブロードキャスト伝送によって送信されるデータフレームを監視することによって、各機器にデータフレームを送信するための新たな機能を設けることなく容易に実現することができる。
【００２７】
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。
この第２の実施の形態は、上記第１の実施の形態において、第１系統及び第２系統の回線状態を表す回線情報に代えて、各機器Ｍにおける、通信回線Ｌ１及びＬ２と接続されるポートへの接続状況を管理するようにしたものである。
各機器Ｍは、上記第１の実施の形態と同様に、ブロードキャスト伝送によって他の機器とのデータ授受を行う。そして、各機器Ｍでは、データフレームを送信するときには、データフレームに、少なくとも送信元の機器を特定するための物理アドレス（例えばＭＡＣアドレス）を付与して送信する。
【００２８】
また、各機器Ｍでは、通信回線Ｌ１、Ｌ２と機器とを接続するためのスイッチングハブＳＨと接続されるポートへの接続状況を検出する。すなわち、例えば、２つのポートＰ１及びＰ２が各スイッチングハブＳＨを介して通信回線Ｌ１及びＬ２と接続されている場合には、これらのポートＰ１及びＰ２と各スイッチングハブＳＨとを接続する各回線が、ポートＰ１、Ｐ２にそれぞれ接続されているかどうかを検出する。そして、この接続情報と機器Ｍの物理アドレス情報とからなるデータフレームを生成し、これを各機器Ｍ宛にブロードキャスト伝送によって所定周期で送信する。
【００２９】
なお、機器Ｍ２では二重化ユニットＷの各ポートにおける接続状況をもとにデータフレームを生成する。すなわち、二重化ユニットＷにおいて、二重化ユニットＷと通信回線Ｌ１及びＬ２と接続するためのスイッチングハブＳＨと二重化ユニットＷとを接続するための各回線が、各ポートＰ１、Ｐ２に接続されているかどうかを検出し、これを所定の記憶領域に記憶しておく。そして、機器Ｍ２では、前記記憶領域に格納された接続状況と機器Ｍ２の物理アドレスとをもとにデータフレームを生成する。
【００３０】
そして、各機器Ｍでは、データフレームを受信すると、これをもとに、所定の処理を実行すると共に、ポート接続状況を表すデータフレームＦp の場合には、これをもとに、物理アドレスと、この物理アドレスで特定される機器Ｍのポートへの接続情報との対応を表す、図２に示すポート管理テーブルＴ２を生成する。そして、このポート管理テーブルＴ２を図示しない所定の表示装置に表示する。
【００３１】
なお、前記二重化ユニットＷは、機器Ｍ２宛の同一のデータフレームを第１系統及び第２系統を介して受信した場合には、上記第１の実施の形態と同様に、先に受信したデータフレームを機器Ｍ２に送信すると共に、後に受信したデータフレームを破棄する。また、二重化ユニットＷは、機器Ｍ２が送信したデータフレームを、第１系統及び第２系統を介してブロードキャスト伝送により送信する。
【００３２】
次に、上記第２の実施の形態の動作を説明する。
今、図２に示すネットワークシステムにおいて各機器が正常に作動している場合には、各機器Ｍは、データフレームを送信するときには、送信すべきデータと共に、少なくとも送信元の機器を特定するための物理アドレス（例えばＭＡＣアドレス）を付与してデータフレームを生成し、これをブロードキャスト伝送により送信する。また、自己の物理アドレスと自己の各ポートへの接続状況、また、二重化ユニットＷを介して通信回線Ｌ１及びＬ２に接続されている場合には、二重化ユニットＷの各ポートへの接続状況をもとに、ポートへの接続状況を表すデータフレームＦp を生成し、これを各機器Ｍ宛に送信する。
【００３３】
例えば、機器Ｍ１では、図２に示すように、そのポートＰ１、Ｐ２に共にスイッチングハブＳＨ１及びＳＨ４が接続されているから、機器Ｍ１の物理アドレスを表すアドレス情報とポートＰ１、Ｐ２共に回線が接続されていることを表す情報とからなる、データフレームを生成する。一方、機器Ｍ２では、図２に示すように、二重化ユニットＷを介して通信回線Ｌ１及びＬ２に接続されており、この二重化ユニットＷのポートＰ１、Ｐ２は、スイッチングハブＳＨ３及びＳＨ６に接続されているから、二重化ユニットＷでは、ポートＰ１、Ｐ２への回線の接続状況を検出し、回線が接続されている場合には、ポートＰ１、Ｐ２ともに回線が接続されていることを表す情報を所定の記憶領域に書き込む。機器Ｍ２では、この所定の記憶領域に書き込まれた二重化ユニットＷの接続状況を検出し、これと自己の物理アドレスとからなるデータフレームを生成し、二重化ユニットＷを介して各機器Ｍ宛に送信する。
【００３４】
前記機器Ｍ１から送信されたデータフレームは第１系統及び第２系統を介して二重化ユニットＷに入力され、二重化ユニットＷでは、何れか先に受信したデータフレームを機器Ｍ２に送信し、後に受信したデータフレームを破棄する。そして、機器Ｍ２では、受信したデータフレームをもとに所定の処理を行い、ポートの接続状況を表すデータフレームＦp である場合には、その物理アドレスとポートの接続状況とから、図２に示すポート管理テーブルＴ２を形成する。
【００３５】
同様に、機器Ｍ２から送信されたデータフレームは、二重化ユニットＷにより、通信回線Ｌ１及びＬ２を介して各機器Ｍに送信され、機器Ｍ１では、先に受信したデータフレームに基づいて所定の処理を行うと共に、後に受信したデータフレームを破棄する。また、受信したデータフレームがポート接続状況を表すデータフレームＦp である場合には、その物理アドレスとそのポートへの接続状況とを表す、図２と同様のポート管理テーブルＴ２を生成する。
【００３６】
この状態から、例えば、機器Ｍ１のポートＰ２から回線がはずれた場合には、機器Ｍ１では、ポートＰ１は接続、ポートＰ２は未接続として接続状況を表すデータフレームＦp を生成しこれを送信する。
このとき、ポートＰ２への接続はなされていないから、このデータフレームは、ポートＰ１からスイッチングハブＳＨ１を経て第１系統を介して二重化ユニットＷに入力され、機器Ｍ２に伝達される。
【００３７】
機器Ｍ２では、このポート接続情報をもとに、ポート管理テーブルＴ２を更新するが、このとき、機器Ｍ１のポートＰ１は接続、ポートＰ２は未接続として通知されるから、これに応じてポート管理テーブルＴ２を更新し、機器Ｍ１のポートＰ２は未接続として設定する。
したがって、オペレータは、図示しない表示装置に表示されたポート管理テーブルＴ２を参照することによって、各機器Ｍの各ポートにおける接続状態を認識することができる。よって、このポート管理テーブルＴ２と、各機器Ｍと通信回線Ｌ１及びＬ２との接続状況を表すネットワークシステムの構築情報とを比較することによって、どの機器Ｍにおいて接続異常が発生しているかを容易に検出することができる。
【００３８】
特に、二重化されたネットワークシステムにおいては、２つの通信回線Ｌ１及びＬ２によって同一のデータフレームが伝送されるため、一方の通信回線と接続されるポートに接続が行われていない等といった接続異常が発生している場合であっても、他方の通信回線と接続されるポートへの接続が正常に行われている場合には、この通信回線によって通信が可能であることから、一方の通信回線に異常が発生している場合であっても、データフレームの受信状況からは、この異常を検出することが困難である。また、稼動系及び待機系として作動する二つの機器を設け、稼動系の機器に異常が発生した場合には待機系の機器が他の機器との通信を行うようにしたネットワークシステムにおいては、稼動系の機器への接続が行われていない場合であっても、待機系の機器が集線装置に接続されている場合には、待機系の機器が他との通信を行うため、データフレームの受信状況からは、この異常を検出することが困難である。
【００３９】
しかしながら、上記第２の実施の形態においては、通信回線と接続される機器の各ポートへの接続状況を検出するようにしているから、接続異常が発生した場合等には、速やかにその異常を検出することができる。したがって、より早い段階で異常の発生を検出することができると共に、一方の通信回線への接続異常が発生した場合であっても他方の通信回線への接続異常が発生する以前に異常を検出することができるから、双方の通信回線への接続異常が発生する以前に対処することができる。また、稼動系及び待機系の何れか一方の機器への接続異常が発生した場合であっても、他方の機器への接続異常が発生する以前に異常を検出することができる。したがって、ネットワークシステムの信頼性を向上させることができる。
【００４０】
なお、上記第１及び第２の実施の形態においては、ネットワークシステムを構成する機器として二つの機器Ｍ１及びＭ２を接続した場合について説明しているが、２台以上の機器を接続した場合でも同様であって、この場合には、各機器Ｍで生成する回線管理テーブルＴ１或いはポート管理テーブルＴ２では、データフレームの送信元の機器数に応じた数の機器を、管理することになる。
【００４１】
また、上第１及び第２の実施の形態においては、機器Ｍ２は、二重化ユニットＷを介して接続されているが、機器Ｍ２が通信回線Ｌ１及びＬ２と接続するためのポートを有している場合には、二重化ユニットＷを設ける必要はなく、この場合には、機器Ｍ２は機器Ｍ１と同様に、二重化ユニットＷで行われていた処理を行うようにすればよい。同様に、機器Ｍ１が通信回線Ｌ１及びＬ２と接続するためのポートを有していない場合には、通信回線Ｌ１、Ｌ２に二重化ユニットＷを介して機器Ｍ１を接続すればよい。
【００４２】
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。
この第３の実施の形態は、上記第１の実施の形態と上記第２の実施の形態とを組み合わせ、図３に示す、二重化されたネットワークシステムであり且つ稼動系及び待機系として作動する機器を備えたネットワークシステムに適用したものである。
【００４３】
第３の実施の形態におけるネットワークシステムは、図３に示すように、機器Ｍ１１〜Ｍ１６が通信回線Ｌ１及びＬ２にそれぞれスイッチングハブＳＨ１１〜ＳＨ２２を介して接続され、さらに、機器Ｍ１７及びＭ１８は、二重化ユニットＷ１及びＷ２を介して、通信回線Ｌ１及びＬ２に接続されたスイッチングハブＳＨ２３〜ＳＨ２６にそれぞれ接続されている。
【００４４】
そして、機器Ｍ１１（物理アドレス“Ｅ”）及びＭ１２（物理アドレス“Ｆ”）は、稼動系及び待機系として動作し、これらは共にノード番号３が設定されている。また、機器Ｍ１３（物理アドレス“Ｇ”）はノード番号４が設定され、機器Ｍ１４（物理アドレス“Ａ”）及びＭ１５（物理アドレス“Ｂ”）は、稼動系及び待機系として動作し、これらは共にノード番号１が設定されている。また、機器Ｍ１６（物理アドレス“Ｃ”）及びＭ１７（物理アドレス“Ｄ”）は、稼動系及び待機系として動作し、これらは共にノード番号２が設定され、機器Ｍ１８（物理アドレス“Ｈ”）はノード番号５が設定されている。
【００４５】
そして、スイッチングハブＳＨに直接接続されている機器Ｍ１１〜Ｍ１６及び二重化ユニットＷ１及びＷ２は、上記第１の実施の形態と同様に、所定時間毎に、各機器からのデータフレームを所定時間内に受信しているか否かを第１系統及び第２系統毎に監視し、その監視結果からなる回線情報と機器Ｍを特定するための物理アドレス情報とを生成する。二重化ユニットＷ１及びＷ２では、これら回線情報及び物理アドレス情報を、これら二重化ユニットＷ１及びＷ２を介して通信回線Ｌ１及びＬ２に接続される機器Ｍ１７及びＭ１８に通知する。
【００４６】
また、各機器Ｍ１１〜Ｍ１６及び、二重化ユニットＷ１及びＷ２は、通信回線と接続するためのポートへの接続情報を監視し、機器Ｍ１１〜Ｍ１６は、これら機器Ｍ１１〜Ｍ１６を特定する物理アドレス情報及びポートへの接続状況からなるデータフレームを生成し、トークンを保持したときに、各通信回線Ｌ１及びＬ２を介して各機器宛に送信する。また、機器Ｍ１７及びＭ１８は、対応する二重化ユニットＷ１及びＷ２で検出した接続状況と自己を特定する物理アドレス情報とからなるデータフレームを生成し、これを二重化ユニットＷ１及びＷ２に送信し、二重化ユニットＷ１及びＷ２は通信回線Ｌ１及びＬ２を介して各機器Ｍに送信する。
【００４７】
なお、機器Ｍ１２、Ｍ１５及びＭ１７は、待機系の機器であるためトークンは保有せず、それぞれ対応する稼動系の機器Ｍ１１、Ｍ１４、Ｍ１６が、トークンを保持して各機器とのデータ授受を行う。そして、稼動系の機器と待機系の機器とは、稼動系の機器がトークンを保持しているときに通信回線Ｌ１及びＬ２を介してユニキャスト伝送によってこれらの間でデータ授受を行い、データの共有を行う。このとき、待機系の機器は、前記ポートへの接続情報を稼動系の機器に送信する。
【００４８】
そして、稼動系の機器は、自己のポートへの接続状況を表すデータフレームと、待機系の機器のポートへの接続状況とからなるデータフレームとを各機器宛に送信する。
また、各機器Ｍは、データフレームを送信する際には、各機器に付与されたノード番号と物理アドレスとを付加して送信する。そして、データフレームを受信したときには、これをもとに所定の処理を行うと共に、データフレームに付加された、ノード番号と物理アドレスとをもとに、図４（ａ）に示すアドレス対応テーブルＴ１１を生成する。また、ポート接続状況を表すデータフレームＦp を受信した場合には、上記第２の実施の形態と同様にしてポート管理テーブルを生成するが、図４（ｂ）に示すように、ノード番号毎に、稼動系のポートＰ１及びＰ２の接続情報、待機系のポートＰ１及びＰ２の接続情報と共に、ネットワークへの参加状況を表すリンク状態との対応を表すノード管理テーブルＴ１２を生成する。前記リンク状態は、例えば、トークンフレームを巡回させる際に、公知の手順で検出される各機器のネットワークシステムへの参加及び脱落状況に基づいて設定する。なお、ノード管理テーブルＴ１２において、リンク状態は、ネットワークシステムに参加している場合には“１”、脱落している場合には“０”を設定する。
【００４９】
また、各機器の回線情報及びアドレス情報を受信した場合には、上記第１の実施の形態と同様にして図４（ｃ）に示す回線管理テーブルＴ１３を生成する。
そして、アドレス対応テーブルＴ１１及び回線管理テーブルＴ１３をもとに、ノード番号で特定される機器毎の回線状態を表す図４（ｄ）に示す機器管理テーブルＴ１４を生成し、これを所定の表示装置に表示する。
【００５０】
次に、上記第３の実施の形態の動作を説明する。
今、図３に示すネットワークシステムにおいて、正常に作動している場合には、各機器Ｍ１１〜Ｍ１８では、回線情報は全て受信として検出し、また、ポート接続情報は全て接続として検出する。したがって、図４（ｂ）に示すノード管理テーブルＴ１２において、各ポートの状態は、全て“１”として設定されることになる。なお、ノード番号が４及び５については待機系の機器を設けていないため、「−」を記載している。同様に、図４（ｃ）に示す回線管理テーブルＴ１３において、各回線状態は正常であることから全て“１”に設定されることになる。なお、系統管理テーブルＴ１３において、自機器に対応する物理アドレスについての回線情報は検出することができないため、「−」を記載している。
【００５１】
そして、ノード情報テーブルＴ１２及び回線管理テーブルＴ１３に基づき設定される、図４（ｄ）に示す機器管理テーブルＴ１４は、この場合、全て“１”に設定されることになる。なお、自機器に対応する回線情報は、「−」を記載している。
この状態から、例えば、通信回線Ｌ２のスイッチングハブＳＨ１８及びＳＨ２０間で断線が発生した場合、例えば、ノード番号５の機器Ｍ１８においては、機器Ｍ１１〜Ｍ１４からのデータフレームを、第１系統から受信することはできるが、第２系統から受信することはできない。したがって、回線管理テーブルＴ１３は図４（ｃ）に示すように、機器Ｍ１１〜Ｍ１４に相当する、物理アドレスＡ、Ｅ、Ｆ、Ｇからのデータフレームを受信することができないから、これら物理アドレスに対応する第２系統の状態は、“０”（未受信）となり、この回線管理テーブルＴ１３（図４（ｃ））とアドレス対応テーブルＴ１１（図４（ａ））とで生成される機器管理テーブルＴ１４は、図４（ｄ）に示すように、物理アドレスＡ  Ｅ、Ｆ、Ｇに対応する、ノード番号１の稼動系、ノード番号３の稼動系及び待機系、ノード番号４の機器に対応する第２系統の状態は“０”（未受信）と設定されることになる。
【００５２】
一方、各機器で生成されるポート接続状況を表すデータフレームＦp は、通信回線Ｌ１及びＬ２を介して送信され、このとき、待機系の機器で生成したデータフレームは稼動系の機器を介して通信回線Ｌ１及びＬ２を介して送信される。したがって、機器Ｍ１１〜Ｍ１４で生成したポート接続状況を表すデータフレームＦp は、通信回線Ｌ１を介して各機器に送信されることになる。したがって、機器Ｍ１８で保持するノード管理テーブルＴ１２は図４（ｂ）に示すように、全て“１”（接続）に設定されることになる。
【００５３】
したがって、機器Ｍ１８のオペレータは二重化ユニットＷ２に設けられた表示装置に表示されるノード管理テーブルＴ１２（図４（ｂ））及び機器管理テーブルＴ１４（図４（ｄ））を参照すると、図３に示すようにネットワークシステムが構築されている状態で、全てのノード番号に対応する機器は、稼動系及び待機系を含めて、ポートＰ１及びポートＰ２が共に通信回線Ｌ１及びＬ２に接続されているにも関わらず、ノード番号１の稼動系、ノード番号３の稼動系及び待機系、ノード番号４の各機器からのデータフレームを第２系統から受信していないことから、図３において、第２系統に相当する通信回線Ｌ２の、少なくとも機器Ｍ１５とＭ１４との間或いは、スイッチングハブＳＨ１８で異常が発生していると特定することができる。
【００５４】
このとき、例えばノード番号３の稼動系の機器Ｍ１１においては、機器Ｍ１５〜Ｍ１８からのデータフレームを、第１系統から受信することはできるが、第２系統から受信することはできない。したがって、回線管理テーブルＴ１３は図５（ｃ）に示すように、機器Ｍ１５〜Ｍ１８に相当する、物理アドレスＢ、Ｃ、Ｄ、Ｈからのデータフレームを受信することができないから、これら物理アドレスに対応する第２系統の状態は、“０”（未受信）となり、この回線管理テーブルＴ１３（図５（ｃ））とアドレス対応テーブルＴ１１（図５（ａ））とで生成される機器管理テーブルＴ１４は、図５（ｄ）に示すように、物理アドレスＢ、Ｃ、Ｄ、Ｈに対応する、ノード番号１の待機系、ノード番号２の稼動系及び待機系、ノード番号５の機器に対応する第２系統の状態は“０”（未受信）と設定されることになる。
【００５５】
一方、各機器で生成されるポート接続状況を表すデータフレームＦp は、通信回線Ｌ１及びＬ２を介して送信され、待機系の機器で生成したデータフレームは稼動系の機器を介して送信されるから、機器Ｍ１５〜Ｍ１８で生成したポート接続状況を表すデータフレームＦp は、通信回線Ｌ１を介して各機器に送信されることになる。したがって、機器Ｍ１１で保持するノード管理テーブルＴ１２は図５（ｂ）に示すように、全て“１”（接続）に設定されることになる。
【００５６】
したがって、機器Ｍ１１のオペレータはその表示装置に表示されたノード管理テーブルＴ１２（図５（ｂ））及び機器管理テーブルＴ１４（図５（ｄ））を参照すると、図３に示すようにネットワークシステムが構築されている状態で、全てのノード番号に対応する機器は、稼動系及び待機系を含めて、ポートＰ１及びポートＰ２が共に通信回線Ｌ１及びＬ２に接続されているにも関わらず、ノード番号１の待機系、ノード番号２の稼動系及び待機系、ノード番号５の各機器からのデータフレームを第２系統から受信していないことから、図３において、第２系統に相当する通信回線Ｌ２の、少なくとも機器Ｍ１５とＭ１４との間或いは、スイッチングハブＳＨ２０で異常が発生していると特定することができる。
【００５７】
また、このとき、機器Ｍ１１及び機器Ｍ１８での異常箇所の特定結果を参照することによって、スイッチングハブＳＨ１８及びＳＨ２０は正常であると予測されるから、スイッチングハブＳＨ１８及びＳＨ２０間の通信回線Ｌ２で異常が発生していると特定することができる。
このとき、さらに例えば機器Ｍ１６のポートＰ１への回線の接続がはずれている場合には、機器Ｍ１６においてこれが検知され、ポート接続状況を表すデータフレームＦp が各機器に送信される。したがって、例えば機器Ｍ１１のノード管理テーブルＴ１２は、機器Ｍ１６に相当するノード番号２の稼動系の機器におけるポートＰ１は未接続として表示するから、このノード管理テーブルＴ１２を参照することによって、さらに、機器Ｍ１６のポートＰ１への回線の接続がはずれていることを認識することができる。
【００５８】
このように、各機器のポートへの接続状況だけでなく、回線の状況をも検出することによって、二重化されたネットワークシステムにおいて異常が発生した場合であっても、各機器においてネットワークシステムにおける異常の発生を容易に検出することができると共に、その異常発生箇所の特定をも容易に行うことができる。
【００５９】
また、このとき、回線の状態だけでなく、ポートへの接続状況も用いて異常箇所の解析を行うことによって、現時点における実際の機器の接続状態を容易に把握することができ、より容易且つ的確に異常発生箇所の特定を行うことができる。特に、稼動系及び待機系として作動する機器である場合、他の機器へのデータフレームの送信は稼動系の機器から行われるため、待機系の機器との回線の状況を検出することは困難であるが、待機系の機器のポートへの接続状況を稼動系の機器が送信するようにしたから、稼動系及び待機系の機器を備えたネットワークシステムであっても、より確実に異常検出を行うことができる。
【００６０】
また、ノード番号と物理アドレスとの対応を表すアドレス対応テーブルＴ１１を生成し、このアドレス対応テーブルＴ１１に基づいて、ノード管理テーブルＴ１２及び機器管理テーブルＴ１４では、物理アドレスではなく各機器Ｍをノード番号で特定するようにしているから、オペレータは各機器Ｍを容易に認識することができる。
【００６１】
なお、上記第１及び第２の実施の形態においても、ノード番号と物理アドレスとの対応を表すアドレス対応テーブルＴ１１を生成し、このアドレス対応テーブルＴ１１に基づいて回線管理テーブルＴ１或いはポート管理テーブルＴ２を、ノード番号で管理するようにしてもよく、この場合も、テーブルを参照することによって容易に機器Ｍを認識することができる。
【００６２】
また、上記各実施の形態においては、２つの通信回線を介して接続して二重化ネットワークシステムを構成した場合について説明したが、これに限るものではなく、シングル回線のネットワークシステムであっても適用できることはいうまでもない。
また、上記各実施の形態においては、バス接続したネットワークシステムについて説明したが、これに限るものではなく、ツリー型のネットワークシステムであっても適用することができ、その場合も、上記と同等の作用効果を得ることができる。また、各スイッチングハブＳＨに機器Ｍを一台接続した場合について説明したが、これに限るものではなく、一つのスイッチングハブＳＨに複数の機器Ｍが接続されている場合であっても適用することができ、この場合も同等の作用効果を得ることができる。
【００６３】
なお、上記各実施の形態において、スイッチングハブＳＨが集線装置に対応し、二重化ユニットＷ又は機器Ｍにおいて、通信回線毎のデータフレームの受信状況を所定時間毎に検出する処理が受信状況検出手段に対応し、機器Ｍにおいて受信状況に基づいて回線管理テーブルを生成する処理が回線状況テーブル生成手段に対応し、二重化ユニットＷ又は機器Ｍにおいて集線装置ＳＨと接続されるポートへの接続状況を検出する処理が接続状況検出手段に対応し、機器Ｍにおいてポートへの接続状況を表すデータフレームＦp を生成する処理が接続状況送信手段に対応し、機器Ｍにおいて受信したポートへの接続状況を表すデータフレームＦp に基づいてポート管理テーブルを生成する処理が接続状況テーブル生成手段に対応している。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１に係るネットワークシステムによれば、通信回線それぞれについて、他の機器からのデータフレームの受信状況を検出し、機器毎の受信状況からなる回線状況テーブルを生成するようにしたから、この回線状況テーブルを参照することによって、他の機器との回線の接続状況を容易に検出することができる。したがって、この接続状況と、ネットワークシステムを構築している機器の接続状況とをもとに解析することによって、どの箇所で回線異常が発生しているかを容易に検出することができ、特に、２つの通信回線によって接続された二重化ネットワークシステムにおいては、何れの通信回線のどの箇所で異常が発生しているかを容易に検出することができ、ネットワークシステムの信頼性を向上させることができる。
【００６５】
また、請求項２に係るネットワークシステムによれば、集線装置と接続されるポートへの接続状況を検出し、これと自己の機器とを特定する特定情報とからなる接続状況を表すデータフレームを生成してこれを他の機器宛に送信し、各機器からの接続状況を表すデータフレームに基づいて、通信回線毎に、各機器のポートの集線装置への接続状況を表す接続状況テーブルを生成するようにしたから、この接続状況テーブルを参照することによって、機器の通信回線への接続状況を容易に検出することができる。
したがって、現時点における各機器の接続状況を容易に検出することができ、特に、２つの通信回線によって接続された二重化ネットワークシステムにおいては、何れの機器においてどのポートへの接続が異常であるかを容易に検出することができ、異常発生箇所を容易に検出することができ、ネットワークシステムの信頼性を向上させることができる。
【００６６】
また、請求項３に係るネットワークシステムによれば、各機器との回線状況を各通信回線毎に検出し、また、各機器の通信回線に介挿された集線装置への接続状況を検出するようにしたから、現時点における機器の通信回線への接続状況を容易に検出することができると共に、その回線状況を検出することができるから、現在の接続状況に応じて回線状況から容易且つ的確に異常箇所を検出することができ、信頼性を向上させることができる。
さらに、請求項４に係るネットワークシステムによれば、機器毎の接続状況を検出しているから、稼働系及び待機系として作動する場合であっても、容易に異常箇所を検出することができ、信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を適用したネットワークシステムの一例を示す構成図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態を適用したネットワークシステムの一例を示す構成図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態を適用したネットワークシステムの一例を示す構成図である。
【図４】本発明の動作説明に供するテーブルの一例である。
【図５】本発明の動作説明に供するテーブルの一例である。
【符号の説明】
Ｍ  機器
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ１１〜Ｍ１８  機器
Ｗ  二重化ユニット
Ｗ１、Ｗ２  二重化ユニット
Ｌ１  Ｌ２  通信回線
ＳＨ１〜ＳＨ６  スイッチングハブ
ＳＨ１１〜ＳＨ２６  スイッチングハブ
【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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