JP3836671B2 - ネットワーク二重化装置および方法 - Google Patents
ネットワーク二重化装置および方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3836671B2 JP3836671B2 JP2000352400A JP2000352400A JP3836671B2 JP 3836671 B2 JP3836671 B2 JP 3836671B2 JP 2000352400 A JP2000352400 A JP 2000352400A JP 2000352400 A JP2000352400 A JP 2000352400A JP 3836671 B2 JP3836671 B2 JP 3836671B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- network
- transmission
- slave
- transmission path
- master
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
- Maintenance And Management Of Digital Transmission (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ネットワーク二重化装置および方法に関し、特に１つの伝送路を用いて相互に通信を行う接続機器からなるネットワークを、独立した２つの伝送路からなる二重化伝送路を用いて二重化する場合に用いられるネットワーク二重化装置および方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、プラントや建物などを監視する監視システムでは、監視対象となる複数の現場設備からの設備データを、所定の伝送路（通信回線）を介して収集することにより、各現場設備の状態を中央監視室で集中管理している。このような監視システムでは、２４時間稼働がほとんどであり、通信異常に起因するシステムダウンは、生産や設備運転に対して多大な影響を与える。このため、設備データの欠損の原因となるようなネットワークの障害が発生した場合の対策として、ネットワークの二重化を実施する必要がある。
【０００３】
従来、このようなネットワークの二重化を実現する方法として、Ａ系，Ｂ系の伝送路を２つ配線し、各伝送路を交互に切り替えてデータ伝送し、この送信応答結果に基づき複数の接続機器に対して通信可能かどうかの情報を得て、通信不可能な伝送路があった場合は、交互切り替えでなく通信可能な一方の伝送路のみでデータ送受信を行うようにしたものが提案されている（例えば、特開平８−２５１２１３号公報など参照）。
このほか、２つのコントローラとそれを制御するドライバを設け、かつ同じアドレスを割り付け、先に受信したものを登録し通信を行うようにしたものが提案されている（例えば、特開平１０−２９０２４２号公報など参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のネットワークの二重化技術では、前者によれば、図９に示すように、既存の各接続機器９４Ａ〜９４Ｃを一方の伝送路９１へ接続するとともに、各接続機器９４Ａ〜９４Ｃごとにそれぞれ二重化のための拡張ボードなどの専用ハードウェア（Ｈ／Ｗ）や二重化処理のための専用ソフトウェア（Ｓ／Ｗ）９５Ａ〜９５Ｃを追加して他方の伝送路９２へ接続する必要がある。したがって、これら追加する専用ハートウェアや専用ソフトウェアの開発工数など多大なコストが必要となるという問題点があった。
【０００５】
また、既存の接続機器の構成に依存することになるため、所望の専用ハードウェアや専用ソフトウェアを容易に追加しあるいは修正できないという問題点があった。一方、後者によれば、ネットワークプリンタなどの接続機器では、専用ハードウェアの追加装備が実際には不可能なため、このような接続機器については二重化できないという問題点があった。
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、接続機器の構成に依存することなく、また多大なコストを必要とすることなく、容易にネットワークの二重化を実現できるネットワーク二重化装置および方法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】
このような目的を達成するために、本発明にかかるネットワーク二重化装置は、独立して設けられた第１および第２の伝送路を有する二重化伝送路と１つの伝送路を用いて通信を行う１つ以上の接続機器がそれぞれ接続された複数の第３の伝送路との間に個別に設けられ、第１および第２の伝送路のうちのいずれか一方へ第３の伝送路を接続する系切り替え部と、第１および第２の伝送路のうち通信に使用している一方の伝送路に障害が発生した場合は系切り替え部を制御して第３の伝送路を第１および第２の伝送路のうちの他方の伝送路へ切り替え接続する制御部とを備え、１つのマスタ装置がそれ以外のスレーブ装置を管理するマスタ・スレーブ方式のマスタ装置またはスレーブ装置のいずれかの装置としてそれぞれ動作するネットワーク二重化装置であって、制御部は、第１および第２の伝送路のうち監視の対象となる対象伝送路を介して所定のメッセージをやり取りする相互確認手段を有し、マスタ装置として動作するネットワーク二重化装置の相互確認手段は、対象伝送路を介して各スレーブ装置へ所定のチェックメッセージを送信し、このチェックメッセージに応じて各スレーブ装置から対象伝送路を介して返送される確認メッセージの有無に基づき当該伝送路の障害有無を判断し、スレーブ装置として動作するネットワーク二重化装置の相互確認手段は、対象伝送路を介してマスタ装置からのチェックメッセージを受信した場合に対象伝送路を介して確認メッセージをマスタ装置へ返送し、スレーブ装置として動作するネットワーク二重化装置の制御部のマスタ監視手段で、対象伝送路を介してマスタ装置から送信されるチェックメッセージによりマスタ装置を監視し、チェックメッセージが定期的に到達しなかった場合、当該スレーブ装置が他のスレーブ装置より優先順位が高い場合にのみ、当該スレーブ装置をマスタ装置の代理として動作させるようにしたものである。
【０００９】
また、本発明にかかるネットワーク二重化方法は、独立して設けられた第１および第２の伝送路を有する二重化伝送路と１つの伝送路を用いて通信を行う１つ以上の接続機器がそれぞれ接続された複数の第３の伝送路との間に個別にネットワーク二重化装置を設け、ネットワーク二重化装置の系切り替え部では、第１および第２の伝送路のうちのいずれか一方へ第３の伝送路を接続するものとし、第１および第２の伝送路のうち通信に使用している一方の伝送路に障害が発生した場合は系切り替え部を制御して第３の伝送路を第１および第２の伝送路のうちの他方の伝送路へ切り替え接続し、各ネットワーク二重化装置が、１つのマスタ装置がそれ以外のスレーブ装置を管理するマスタ・スレーブ方式のマスタ装置またはスレーブ装置のいずれかの装置としてそれぞれ動作するネットワーク二重化方法であって、各ネットワーク二重化装置は、第１および第２の伝送路のうち監視の対象となる対象伝送路を介して所定のメッセージをやり取りすることにより、ネットワーク二重化装置相互間で動作確認し、マスタ装置として動作するネットワーク二重化装置は、対象伝送路を介して各スレーブ装置へ所定のチェックメッセージを送信し、このチェックメッセージに応じて各スレーブ装置から対象伝送路を介して返送される確認メッセージの有無に基づき当該伝送路の障害有無を判断し、スレーブ装置として動作するネットワーク二重化装置は、対象伝送路を介してマスタ装置からのチェックメッセージを受信した場合に対象伝送路を介して確認メッセージをマスタ装置へ返送するとともに、対象伝送路を介してマスタ装置から送信されるチェックメッセージによりマスタ装置を監視し、チェックメッセージが定期的に到達しなかった場合、当該スレーブ装置が他のスレーブ装置より優先順位が高い場合にのみ、当該スレーブ装置をマスタ装置の代理として動作させるようにしたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施の形態にかかるネットワーク二重化装置を用いた二重化ネットワークを示す基本構成図である。ここでは、二重化伝送路として、常時、通信に用いられる常時通信系の伝送路（第１の伝送路）１と、常時通信系の伝送路１に障害がある場合に用いられるバックアップ系の伝送路（第２の伝送路）２とが独立して設けられている。１つの伝送路を介して相互に通信を行うネットワーク接続装置（以下、接続装置という）４Ｘ，４Ａ，４Ｂは、それぞれ伝送路（第３の伝送路）３Ｘ，３Ａ，３Ｂを介して、それぞれ個別に設けられたネットワーク二重化装置（以下、二重化装置という）５Ｘ，５Ａ，５Ｂに接続されており、これら二重化装置５Ｘ，５Ａ，５Ｂを介してそれぞれの伝送路３Ｘ，３Ａ，３Ｂが伝送路１または伝送路２のいずれか一方へ切り替え接続される。
【００１３】
図２に二重化装置の構成例を示す。この二重化装置５には、接続機器が接続されている伝送路３と接続するための通信Ｉ／Ｆ部５２、この通信Ｉ／Ｆ部５２を介して接続された伝送路３を伝送路１または伝送路２のいずれか一方へ接続する系切り替え部５１、およびこれら系切り替え部５１および通信Ｉ／Ｆ部５２を制御する制御部５３が設けられている。
制御部５３には、伝送路１，２を介して他の二重化装置と通信を行うことにより、伝送路を監視する相互確認手段５４、および後述のマスタ・スレーブ方式で動作する各二重化装置のうち、スレーブ装置となる１つの二重化装置がマスタ装置となる二重化装置を監視し、その異常検出に応じて代理マスタ装置となるマスタ監視手段が設けられている。
【００１４】
系切り替え部５１については、常時、伝送路１，２の両方と接続しており、制御部５３の相互確認手段５４やマスタ監視手段５５では、必要に応じて伝送路１，２の一方を任意に選択してメッセージの送受信を行うことができる。
制御部５３のこれら機能手段は、特定用途向きの集積回路であるＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Cirtuit：）や内部ゲート回路の構成を変更可能なゲートアレイＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array：）などからなるハードウェア資源とそれぞれの機能を提供するプログラムからなるソフトウェア資源とが協動することにより実現される。これら構成は本実施の形態にかかる二重化装置５Ｘ，５Ａ，５Ｂで共通である。
【００１５】
次に、本実施の形態にかかる二重化装置の動作を説明する。
まず、本実施の形態にかかる二重化装置で適用されるマスタ・スレーブ方式について説明する。このマスタ・スレーブ方式とは、複数の装置を管理する場合に用いられる管理方式であり、各装置のうちの１つをマスタ装置とするとともに、それ以外のすべての装置をスレーブ装置とし、１つのマスタ装置ですべてのスレーブ装置を管理する方式である。図１では、例えば二重化装置５Ｘがマスタ装置となり、二重化装置５Ａ，５Ｂを管理する。なお、どの二重化装置もマスタ装置およびスレーブ装置の機能を予め有しており、電源投入された順序などに基づいて、マスタ装置として動作するかスレーブ装置として動作するかがそれぞれの制御部５３で決定される。また、マスタ装置では、各スレーブ装置に対してその接続認識時にアドレスを付与し、そのアドレスに基づき各装置間でデータ通信が行われる。
【００１６】
次に、図３を参照して、相互確認処理について説明する。図３はマスタ装置における相互確認処理を示すフローチャートである。以下では、図１で示した構成のネットワークを例とし、二重化装置５Ｘがマスタ装置として動作し、二重化装置５Ａ，５Ｂがスレーブ装置として動作する場合を例として説明する。
各二重化装置５Ｘ，５Ａ，５Ｂの制御部５３では、相互確認手段５４を用いて他の二重化装置との相互確認処理を定期的に実行している。
二重化装置のうちマスタ装置として動作する二重化装置５Ｘの相互確認手段５４では、まず、スレーブ装置として動作する二重化装置５Ａ，５Ｂのうち未処理のスレーブ装置を選択し（ステップ２００）、そのスレーブ装置に対して系切り替え部５１から常時通信系の伝送路１を介してヘルシィチェックメッセージを送出する（ステップ２０１）。
【００１７】
このヘルシィチェックメッセージは、接続機器間でやり取りされるデータとは別個の管理用のメッセージデータであり、伝送路１を介してその宛先であるスレーブ装置で受信される。スレーブ装置の相互確認手段５４では、系切り替え部５１を介してマスタ装置からのヘルシィチェックメッセージを受信し、これを確認したことを通知するマスタ装置宛の確認メッセージを、系切り替え部５１を介して伝送路１へ送出する。
マスタ装置の相互確認手段５４では、送出したヘルシィチェックメッセージに対する確認メッセージが、その送出から所定時間内に返送されてくるかどうか検査する（ステップ２０２）。ここで、系切り替え部５１を介して所定時間内に確認メッセージが到着した場合は（ステップ２０２：ＹＥＳ）、当該スレーブ装置との間の伝送路１が正常であると判断し、次に未処理のスレーブ装置があれば（ステップ２０３：ＹＥＳ）、ステップ２００へ戻って次のスレーブ装置を選択する。
【００１８】
また、すべてのスレーブ装置との間の伝送路１が正常であることが確認された場合は（ステップ２０３：ＮＯ）、現在、バックアップ系の伝送路２で通信中の場合にのみ（ステップ２０４：ＹＥＳ）、常時通信系の伝送路１への復旧指示メッセージをすべてのスレーブ装置に対して送出し（ステップ２０５）、一連の処理を終了する。なお、伝送路１で通信中の場合には（ステップ２０４：ＮＯ）、伝送路の切り替えを行わず一連の処理を終了する。
これにより、バックアップ系の伝送路２で通信中の場合には、この復旧指示メッセージの受信に応じて各スレーブ装置の相互確認手段５４により系切り替え部５１が制御されるとともに、マスタ装置の相互確認手段５４により系切り替え部５１が制御されて、それぞれの伝送路３が伝送路１側へ切り替え接続され、正常が確認された伝送路１を用いた通信が再開される。
【００１９】
一方、ステップ２０２において、所定期間内に確認メッセージを受信できなかった場合は（ステップ２０２：ＮＯ）、前回と同様にして当該スレーブ装置に対してヘルシィチェック信号を再送する（ステップ２０６）。そして、再送したヘルシィチェックメッセージの送出から所定時間内に確認メッセージが返送されてくるかどうか検査し（ステップ２０７）、系切り替え部５１を介して所定時間内に確認メッセージが到着した場合は（ステップ２０７：ＹＥＳ）、正常と判断して、上記のステップ２０３へ移行する。
【００２０】
また、ステップ２０７において、所定期間内に確認メッセージを受信できなかった場合は（ステップ２０７：ＮＯ）、常時通信系の伝送路１に障害が発生していると判断する。そして、現在、常時通信系の伝送路１で通信中の場合には（ステップ２０８：ＹＥＳ）、伝送路１または伝送路２、あるいはその両方を用いて、バックアップ系の伝送路２への切り替え指示メッセージをすべてのスレーブ装置に対して送出し、各スレーブ装置からの伝送路切替終了通知を受信確認した後（ステップ２０９）、一連の処理を終了する。なお、伝送路２で通信中の場合には（ステップ２０８：ＮＯ）、伝送路の切り替えを行わず一連の処理を終了する。
これにより、常時通信系の伝送路１で通信中の場合には、この切り替え指示メッセージの受信に応じて各スレーブ装置の系切り替え部５１が制御されるとともに、マスタ装置の系切り替え部５１が制御されて、それぞれの伝送路３が伝送路２側へ切り替え接続され、障害発生が確認された伝送路１を用いた通信が中断され、バックアップ系の伝送路２での通信が再開される。
【００２１】
図４に相互確認処理の動作例を示す。まず、図１の二重化装置５Ｘ，５Ａ，５Ｂは、常時通信系の伝送路１を用いて相互に通信している（ステップ１００）。このとき、二重化装置５Ｘはマスタ装置として動作し、二重化装置５Ａ，５Ｂはスレーブ装置Ａ，Ｂとして動作しているものとする。
二重化装置５Ｘでは、上記した図３の相互確認処理に基づいて、二重化装置５Ａを選択し、伝送路１を介してヘルシィチェックメッセージを送出する（ステップ１１０）。
二重化装置５Ａでは、このヘルシィチェックメッセージを受信した場合は、通信が正常であると判断して（ステップ１１１）、伝送路１を介して確認メッセージを返送する（ステップ１１２）。
【００２２】
これにより、二重化装置５Ｘでは、ヘルシィチェックメッセージの送出から所定時間以内に確認メッセージを受信したことから、スレーブ装置Ａまでの伝送路１が正常であると判断し（ステップ１１３）、次に未処理の二重化装置５Ｂを選択し、伝送路１を介してヘルシィチェックメッセージを送出する（ステップ１２０）。
ここで、二重化装置５Ｘと二重化装置５Ｂとの間の伝送路１に障害があった場合（ステップ１２１）、ヘルシィチェックメッセージが二重化装置５Ｂに到達せず、確認メッセージが返送されない。
二重化装置５Ｘでは、ヘルシィチェックメッセージの送出から所定時間以内に確認メッセージを受信できなかったことから（ステップ１２２）、二重化装置５Ｂへヘルシィチェックメッセージを再送する（ステップ１２３）。
【００２３】
ここでも、二重化装置５Ｘと二重化装置５Ｂとの間の伝送路１に障害があるため（ステップ１２４）、ヘルシィチェックメッセージが二重化装置５Ｂに到達せず、確認メッセージが返送されない。
二重化装置５Ｘでは、ヘルシィチェックメッセージの再送から所定時間以内に確認メッセージを受信できなかったことから（ステップ１２５）、二重化装置５Ｂとの間の伝送路１で障害が発生していると判断し（ステップ１２５）、伝送路２を介して各スレーブ装置すなわち二重化装置５Ａ，５Ｂへ系切り替え指示メッセージを送出する（ステップ１３０）。これにより、各二重化装置５Ａ，５Ｂでバックアップ系の伝送路２への切り替え接続が行われる。また、二重化装置５Ｘでもバックアップ系の伝送路２への切り替え接続が行われ、伝送路２を用いた通信が開始される（ステップ１３１）。
【００２４】
このように、二重化伝送路を構成する伝送路１，２と接続機器４が接続される伝送路３との間に、各接続機器４ごとにそれぞれ二重化装置５を設け、伝送路１，２のうち通信に使用している一方の伝送路に障害が発生した場合は、制御部５３の相互確認手段５４から系切り替え部５１を制御して、伝送路３を伝送路１，２のうちの他方の伝送路へ切り替え接続するようにしたので、それぞれの接続機器の構成に依存する二重化のための専用ハードウェアや専用ソフトウェアを開発し追加する必要がなくなり、接続機器の構成に依存することなく、また多大なコストを必要とすることなく、容易にネットワークの二重化を実現できる。
また、マスタ装置から各スレーブ装置に対して個別にヘルシィチェックメッセージを送出し、当該スレーブ装置から返送される確認メッセージの有無に応じて伝送路の障害有無を検査するようにしたので、接続機器に対して余分な負荷を与えることなく効率よく、かつ正確に伝送路の障害有無を確認できる。
【００２５】
以上では、ヘルシィチェックメッセージを２回送信した後、伝送路１での障害発生有無を判断する場合について説明したが、ヘルシィメッセージを送信する回数について限定されるものではなく、１回以上であれば何回でもよい。
また、伝送路１，２のうち伝送路１に関する障害有無を判断する場合について説明したが、伝送路２においても同様にして障害有無を判断できる。さらに、伝送路１で障害発生が確認された場合は、可聴表示あるいは可視表示により障害発生の旨のアラームを管理作業者に対して報知するようにしてもよい。
また、常時通信系の伝送路１で正常が確認された場合は、バックアップ系の伝送路２から直ちに復旧する場合を例として説明したが、伝送路２が正常であれば復旧せずにそのまま伝送路２での通信を継続し、伝送路２の異常発生に応じて伝送路１へ復旧するようにしてもよい。
【００２６】
次に、図５を参照して、マスタ監視処理について説明する。図５はスレーブ装置におけるマスタ監視処理を示すフローチャートである。スレーブ装置として動作する二重化装置５Ａ，５Ｂの制御部５３では、マスタ監視手段５５を用いてマスタ装置として動作する二重化装置５Ｘの監視を行っている。
マスタ監視手段５５は、まず、伝送路１を介してマスタ装置からヘルシィチェックメッセージが定期的に送信されているかどうか確認する（ステップ２１０）。ここで、伝送路１に障害が発生してヘルシィチェックメッセージが停止し、所定時間以上にわたりヘルシィチェックメッセージが確認できなかった場合（ステップ２１０：ＹＥＳ）、他のスレーブ装置のうち自装置がマスタ候補であるかどうか判断する（ステップ２１１）。
【００２７】
マスタ候補かどうかの判断は、例えば各スレーブ装置のうち、最も早期にマスタ候補として宣言した装置がマスタ候補となってもよく、他のスレーブ装置のアドレスと自装置のアドレスとを比較し、最も若いアドレスを有する場合にマスタ候補と判断してもよく、さらに他の方法を用いてもよい。
ここで、自装置がマスタ候補であった場合、それ以降は本来のマスタ装置を代理する代理マスタ装置として動作するものとし（ステップ２１２）、一連の処理を終了する。これにより、この代理マスタ装置において前述した図３の相互確認処理が行われる。
また、自装置がマスタ候補でなかった場合、それ以降もスレーブ装置として動作するものとし（ステップ２１３）、一連の処理を終了する。
【００２８】
このように、スレーブ装置として動作する二重化装置で、マスタ装置の動作を監視するとともに、その異常に応じてマスタ候補であるスレーブ装置がマスタ装置の代理を行うようにしたので、マスタ装置への伝送路に障害が発生した場合でも、通信を継続することができ、高い信頼性が得られる。
【００２９】
次に、図６を参照して、本実施の形態にかかる二重化装置を用いた二重化ネットワークの構成例について説明する。図６に二重化装置を用いた二重化ネットワークの構成例を示す。ここでは、ビル監視システムに適用したものが示されている。中央監視室１０には、接続装置として、フロア２０に設けられている現場設備を監視するための監視装置１４Ｘ，１４Ｚおよびネットワークプリンタ１４Ｙが配置されている。また、二重化伝送路として常時通信系の伝送路１１およびバックアップ系の伝送路１２が配線されている。監視装置１４Ｘ，１４Ｚおよびネットワークプリンタ１４Ｙは、それぞれ伝送路１３Ｘ，１３Ｚおよび伝送路１３Ｙを介して二重化装置１５Ｘ，１５Ｚおよび二重化装置１５Ｙに接続されている。また、これら二重化装置１５Ｘ，１５Ｙ，１５Ｚは、それぞれ伝送路１１，１２へ接続されている。
【００３０】
これら伝送路１１，１２は、中央監視室１０のスイッチ１６，１７およびフロア２０のスイッチ２６，２７を介して、各フロア２０の伝送路２１，２２と接続されている。フロア２０には、現場設備として空調などのコントローラ２４Ａ，２４Ｂが配置されており、伝送路２３Ａ，２３Ｂを介して二重化装置２５Ａ，２５Ｂへ接続されている。そして、この二重化装置２５Ａ，２５Ｂは、それぞれ伝送路２１，２２へ接続されている。
このように、個々の接続機器ごとに二重化装置を設けたので、広い範囲にわたって容易にネットワークの二重化を実現でき、高い信頼性が得られる。
【００３１】
図７に、二重化装置を用いた二重化ネットワークの構成例を示す。ここでは、図６と比較して、中央監視室１０内の接続機器、すなわち監視装置１４Ｘ，１４Ｚおよびネットワークプリンタ１４Ｙが、伝送路１１へ共通して接続されており、この伝送路１１が二重化装置１５に接続されている。そして、この二重化装置１５がフロア２０の二重化伝送路すなわち伝送路２１，２２と接続されている。これにより、中央監視室１０から先の伝送路においてネットワークの二重化を実現でき、二重化装置１５の配置場所を選択することにより、必要な範囲だけを容易に二重化することができ、例えば図８に示すように、フロア２０側に二重化装置２５を配置すれば、例えば障害が発生しやすいフロア２０内だけを二重化することもでき、ネットワークの二重化に要する設備コストを大幅に削減できる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、独立して設けられた第１および第２の伝送路を有する二重化伝送路と１つの伝送路を用いて通信を行う１つ以上の接続機器がそれぞれ接続された複数の第３の伝送路との間にネットワーク二重化装置を個別に設け、そのネットワーク二重化装置に、第１および第２の伝送路のうちのいずれか一方へ第３の伝送路を接続する系切り替え部と、この系切り替え部を制御する制御部とを設け、この制御部により、第１および第２の伝送路のうち通信に使用している一方の伝送路に障害が発生した場合は系切り替え部を制御して第３の伝送路を第１および第２の伝送路のうちの他方の伝送路へ切り替え接続するようにしたので、それぞれの接続機器の構成に依存する二重化のための専用ハードウェアや専用ソフトウェアを開発し追加する必要がなくなり、接続機器の構成に依存することなく、また多大なコストを必要とすることなく、容易にネットワークの二重化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態にかかるネットワーク二重化装置を用いた二重化ネットワークを示す基本構成図である。
【図２】 ネットワーク二重化装置を示すブロック図である。
【図３】 相互確認処理を示すフローチャートである。
【図４】 相互確認動作を示すシーケンス図である。
【図５】 マスタ監視処理を示すフローチャートである。
【図６】 ネットワーク二重化装置を用いた二重化ネットワークの構成例である。
【図７】 ネットワーク二重化装置を用いた二重化ネットワークの他の構成例である。
【図８】 ネットワーク二重化装置を用いた二重化ネットワークの他の構成例である。
【図９】 従来の二重化ネットワークを示す説明図である。
【符号の説明】
１…伝送路（常時通信系）、２…伝送路（バックアップ系）、３Ａ，３Ｂ，３Ｘ…伝送路、４Ａ，４Ｂ，４Ｘ…ネットワーク接続装置、５，５Ａ，５Ｂ，５Ｘ…ネットワーク二重化装置、５１…系切り替え部、５２…通信Ｉ／Ｆ部、５３…制御部、５４…相互確認手段、５５…マスタ監視手段、１１…伝送路（常時通信系）、１２…伝送路（バックアップ系）、１３Ｘ，１３Ｙ，１３Ｚ，２３Ａ，２３Ｂ…伝送路、１４Ｘ，１４Ｚ…監視装置，１４Ｙ…ネットワークプリンタ、１５Ｘ，１５Ｙ，１５Ｚ，２５Ａ，２５Ｂ…二重化装置、１６，１７，２６，２７…スイッチ、２４Ａ，２４Ｂ…コントローラ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ネットワーク二重化装置および方法に関し、特に１つの伝送路を用いて相互に通信を行う接続機器からなるネットワークを、独立した２つの伝送路からなる二重化伝送路を用いて二重化する場合に用いられるネットワーク二重化装置および方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、プラントや建物などを監視する監視システムでは、監視対象となる複数の現場設備からの設備データを、所定の伝送路（通信回線）を介して収集することにより、各現場設備の状態を中央監視室で集中管理している。このような監視システムでは、２４時間稼働がほとんどであり、通信異常に起因するシステムダウンは、生産や設備運転に対して多大な影響を与える。このため、設備データの欠損の原因となるようなネットワークの障害が発生した場合の対策として、ネットワークの二重化を実施する必要がある。
【０００３】
従来、このようなネットワークの二重化を実現する方法として、Ａ系，Ｂ系の伝送路を２つ配線し、各伝送路を交互に切り替えてデータ伝送し、この送信応答結果に基づき複数の接続機器に対して通信可能かどうかの情報を得て、通信不可能な伝送路があった場合は、交互切り替えでなく通信可能な一方の伝送路のみでデータ送受信を行うようにしたものが提案されている（例えば、特開平８−２５１２１３号公報など参照）。
このほか、２つのコントローラとそれを制御するドライバを設け、かつ同じアドレスを割り付け、先に受信したものを登録し通信を行うようにしたものが提案されている（例えば、特開平１０−２９０２４２号公報など参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のネットワークの二重化技術では、前者によれば、図９に示すように、既存の各接続機器９４Ａ〜９４Ｃを一方の伝送路９１へ接続するとともに、各接続機器９４Ａ〜９４Ｃごとにそれぞれ二重化のための拡張ボードなどの専用ハードウェア（Ｈ／Ｗ）や二重化処理のための専用ソフトウェア（Ｓ／Ｗ）９５Ａ〜９５Ｃを追加して他方の伝送路９２へ接続する必要がある。したがって、これら追加する専用ハートウェアや専用ソフトウェアの開発工数など多大なコストが必要となるという問題点があった。
【０００５】
また、既存の接続機器の構成に依存することになるため、所望の専用ハードウェアや専用ソフトウェアを容易に追加しあるいは修正できないという問題点があった。一方、後者によれば、ネットワークプリンタなどの接続機器では、専用ハードウェアの追加装備が実際には不可能なため、このような接続機器については二重化できないという問題点があった。
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、接続機器の構成に依存することなく、また多大なコストを必要とすることなく、容易にネットワークの二重化を実現できるネットワーク二重化装置および方法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】
このような目的を達成するために、本発明にかかるネットワーク二重化装置は、独立して設けられた第１および第２の伝送路を有する二重化伝送路と１つの伝送路を用いて通信を行う１つ以上の接続機器がそれぞれ接続された複数の第３の伝送路との間に個別に設けられ、第１および第２の伝送路のうちのいずれか一方へ第３の伝送路を接続する系切り替え部と、第１および第２の伝送路のうち通信に使用している一方の伝送路に障害が発生した場合は系切り替え部を制御して第３の伝送路を第１および第２の伝送路のうちの他方の伝送路へ切り替え接続する制御部とを備え、１つのマスタ装置がそれ以外のスレーブ装置を管理するマスタ・スレーブ方式のマスタ装置またはスレーブ装置のいずれかの装置としてそれぞれ動作するネットワーク二重化装置であって、制御部は、第１および第２の伝送路のうち監視の対象となる対象伝送路を介して所定のメッセージをやり取りする相互確認手段を有し、マスタ装置として動作するネットワーク二重化装置の相互確認手段は、対象伝送路を介して各スレーブ装置へ所定のチェックメッセージを送信し、このチェックメッセージに応じて各スレーブ装置から対象伝送路を介して返送される確認メッセージの有無に基づき当該伝送路の障害有無を判断し、スレーブ装置として動作するネットワーク二重化装置の相互確認手段は、対象伝送路を介してマスタ装置からのチェックメッセージを受信した場合に対象伝送路を介して確認メッセージをマスタ装置へ返送し、スレーブ装置として動作するネットワーク二重化装置の制御部のマスタ監視手段で、対象伝送路を介してマスタ装置から送信されるチェックメッセージによりマスタ装置を監視し、チェックメッセージが定期的に到達しなかった場合、当該スレーブ装置が他のスレーブ装置より優先順位が高い場合にのみ、当該スレーブ装置をマスタ装置の代理として動作させるようにしたものである。
【０００９】
また、本発明にかかるネットワーク二重化方法は、独立して設けられた第１および第２の伝送路を有する二重化伝送路と１つの伝送路を用いて通信を行う１つ以上の接続機器がそれぞれ接続された複数の第３の伝送路との間に個別にネットワーク二重化装置を設け、ネットワーク二重化装置の系切り替え部では、第１および第２の伝送路のうちのいずれか一方へ第３の伝送路を接続するものとし、第１および第２の伝送路のうち通信に使用している一方の伝送路に障害が発生した場合は系切り替え部を制御して第３の伝送路を第１および第２の伝送路のうちの他方の伝送路へ切り替え接続し、各ネットワーク二重化装置が、１つのマスタ装置がそれ以外のスレーブ装置を管理するマスタ・スレーブ方式のマスタ装置またはスレーブ装置のいずれかの装置としてそれぞれ動作するネットワーク二重化方法であって、各ネットワーク二重化装置は、第１および第２の伝送路のうち監視の対象となる対象伝送路を介して所定のメッセージをやり取りすることにより、ネットワーク二重化装置相互間で動作確認し、マスタ装置として動作するネットワーク二重化装置は、対象伝送路を介して各スレーブ装置へ所定のチェックメッセージを送信し、このチェックメッセージに応じて各スレーブ装置から対象伝送路を介して返送される確認メッセージの有無に基づき当該伝送路の障害有無を判断し、スレーブ装置として動作するネットワーク二重化装置は、対象伝送路を介してマスタ装置からのチェックメッセージを受信した場合に対象伝送路を介して確認メッセージをマスタ装置へ返送するとともに、対象伝送路を介してマスタ装置から送信されるチェックメッセージによりマスタ装置を監視し、チェックメッセージが定期的に到達しなかった場合、当該スレーブ装置が他のスレーブ装置より優先順位が高い場合にのみ、当該スレーブ装置をマスタ装置の代理として動作させるようにしたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施の形態にかかるネットワーク二重化装置を用いた二重化ネットワークを示す基本構成図である。ここでは、二重化伝送路として、常時、通信に用いられる常時通信系の伝送路（第１の伝送路）１と、常時通信系の伝送路１に障害がある場合に用いられるバックアップ系の伝送路（第２の伝送路）２とが独立して設けられている。１つの伝送路を介して相互に通信を行うネットワーク接続装置（以下、接続装置という）４Ｘ，４Ａ，４Ｂは、それぞれ伝送路（第３の伝送路）３Ｘ，３Ａ，３Ｂを介して、それぞれ個別に設けられたネットワーク二重化装置（以下、二重化装置という）５Ｘ，５Ａ，５Ｂに接続されており、これら二重化装置５Ｘ，５Ａ，５Ｂを介してそれぞれの伝送路３Ｘ，３Ａ，３Ｂが伝送路１または伝送路２のいずれか一方へ切り替え接続される。
【００１３】
図２に二重化装置の構成例を示す。この二重化装置５には、接続機器が接続されている伝送路３と接続するための通信Ｉ／Ｆ部５２、この通信Ｉ／Ｆ部５２を介して接続された伝送路３を伝送路１または伝送路２のいずれか一方へ接続する系切り替え部５１、およびこれら系切り替え部５１および通信Ｉ／Ｆ部５２を制御する制御部５３が設けられている。
制御部５３には、伝送路１，２を介して他の二重化装置と通信を行うことにより、伝送路を監視する相互確認手段５４、および後述のマスタ・スレーブ方式で動作する各二重化装置のうち、スレーブ装置となる１つの二重化装置がマスタ装置となる二重化装置を監視し、その異常検出に応じて代理マスタ装置となるマスタ監視手段が設けられている。
【００１４】
系切り替え部５１については、常時、伝送路１，２の両方と接続しており、制御部５３の相互確認手段５４やマスタ監視手段５５では、必要に応じて伝送路１，２の一方を任意に選択してメッセージの送受信を行うことができる。
制御部５３のこれら機能手段は、特定用途向きの集積回路であるＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Cirtuit：）や内部ゲート回路の構成を変更可能なゲートアレイＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array：）などからなるハードウェア資源とそれぞれの機能を提供するプログラムからなるソフトウェア資源とが協動することにより実現される。これら構成は本実施の形態にかかる二重化装置５Ｘ，５Ａ，５Ｂで共通である。
【００１５】
次に、本実施の形態にかかる二重化装置の動作を説明する。
まず、本実施の形態にかかる二重化装置で適用されるマスタ・スレーブ方式について説明する。このマスタ・スレーブ方式とは、複数の装置を管理する場合に用いられる管理方式であり、各装置のうちの１つをマスタ装置とするとともに、それ以外のすべての装置をスレーブ装置とし、１つのマスタ装置ですべてのスレーブ装置を管理する方式である。図１では、例えば二重化装置５Ｘがマスタ装置となり、二重化装置５Ａ，５Ｂを管理する。なお、どの二重化装置もマスタ装置およびスレーブ装置の機能を予め有しており、電源投入された順序などに基づいて、マスタ装置として動作するかスレーブ装置として動作するかがそれぞれの制御部５３で決定される。また、マスタ装置では、各スレーブ装置に対してその接続認識時にアドレスを付与し、そのアドレスに基づき各装置間でデータ通信が行われる。
【００１６】
次に、図３を参照して、相互確認処理について説明する。図３はマスタ装置における相互確認処理を示すフローチャートである。以下では、図１で示した構成のネットワークを例とし、二重化装置５Ｘがマスタ装置として動作し、二重化装置５Ａ，５Ｂがスレーブ装置として動作する場合を例として説明する。
各二重化装置５Ｘ，５Ａ，５Ｂの制御部５３では、相互確認手段５４を用いて他の二重化装置との相互確認処理を定期的に実行している。
二重化装置のうちマスタ装置として動作する二重化装置５Ｘの相互確認手段５４では、まず、スレーブ装置として動作する二重化装置５Ａ，５Ｂのうち未処理のスレーブ装置を選択し（ステップ２００）、そのスレーブ装置に対して系切り替え部５１から常時通信系の伝送路１を介してヘルシィチェックメッセージを送出する（ステップ２０１）。
【００１７】
このヘルシィチェックメッセージは、接続機器間でやり取りされるデータとは別個の管理用のメッセージデータであり、伝送路１を介してその宛先であるスレーブ装置で受信される。スレーブ装置の相互確認手段５４では、系切り替え部５１を介してマスタ装置からのヘルシィチェックメッセージを受信し、これを確認したことを通知するマスタ装置宛の確認メッセージを、系切り替え部５１を介して伝送路１へ送出する。
マスタ装置の相互確認手段５４では、送出したヘルシィチェックメッセージに対する確認メッセージが、その送出から所定時間内に返送されてくるかどうか検査する（ステップ２０２）。ここで、系切り替え部５１を介して所定時間内に確認メッセージが到着した場合は（ステップ２０２：ＹＥＳ）、当該スレーブ装置との間の伝送路１が正常であると判断し、次に未処理のスレーブ装置があれば（ステップ２０３：ＹＥＳ）、ステップ２００へ戻って次のスレーブ装置を選択する。
【００１８】
また、すべてのスレーブ装置との間の伝送路１が正常であることが確認された場合は（ステップ２０３：ＮＯ）、現在、バックアップ系の伝送路２で通信中の場合にのみ（ステップ２０４：ＹＥＳ）、常時通信系の伝送路１への復旧指示メッセージをすべてのスレーブ装置に対して送出し（ステップ２０５）、一連の処理を終了する。なお、伝送路１で通信中の場合には（ステップ２０４：ＮＯ）、伝送路の切り替えを行わず一連の処理を終了する。
これにより、バックアップ系の伝送路２で通信中の場合には、この復旧指示メッセージの受信に応じて各スレーブ装置の相互確認手段５４により系切り替え部５１が制御されるとともに、マスタ装置の相互確認手段５４により系切り替え部５１が制御されて、それぞれの伝送路３が伝送路１側へ切り替え接続され、正常が確認された伝送路１を用いた通信が再開される。
【００１９】
一方、ステップ２０２において、所定期間内に確認メッセージを受信できなかった場合は（ステップ２０２：ＮＯ）、前回と同様にして当該スレーブ装置に対してヘルシィチェック信号を再送する（ステップ２０６）。そして、再送したヘルシィチェックメッセージの送出から所定時間内に確認メッセージが返送されてくるかどうか検査し（ステップ２０７）、系切り替え部５１を介して所定時間内に確認メッセージが到着した場合は（ステップ２０７：ＹＥＳ）、正常と判断して、上記のステップ２０３へ移行する。
【００２０】
また、ステップ２０７において、所定期間内に確認メッセージを受信できなかった場合は（ステップ２０７：ＮＯ）、常時通信系の伝送路１に障害が発生していると判断する。そして、現在、常時通信系の伝送路１で通信中の場合には（ステップ２０８：ＹＥＳ）、伝送路１または伝送路２、あるいはその両方を用いて、バックアップ系の伝送路２への切り替え指示メッセージをすべてのスレーブ装置に対して送出し、各スレーブ装置からの伝送路切替終了通知を受信確認した後（ステップ２０９）、一連の処理を終了する。なお、伝送路２で通信中の場合には（ステップ２０８：ＮＯ）、伝送路の切り替えを行わず一連の処理を終了する。
これにより、常時通信系の伝送路１で通信中の場合には、この切り替え指示メッセージの受信に応じて各スレーブ装置の系切り替え部５１が制御されるとともに、マスタ装置の系切り替え部５１が制御されて、それぞれの伝送路３が伝送路２側へ切り替え接続され、障害発生が確認された伝送路１を用いた通信が中断され、バックアップ系の伝送路２での通信が再開される。
【００２１】
図４に相互確認処理の動作例を示す。まず、図１の二重化装置５Ｘ，５Ａ，５Ｂは、常時通信系の伝送路１を用いて相互に通信している（ステップ１００）。このとき、二重化装置５Ｘはマスタ装置として動作し、二重化装置５Ａ，５Ｂはスレーブ装置Ａ，Ｂとして動作しているものとする。
二重化装置５Ｘでは、上記した図３の相互確認処理に基づいて、二重化装置５Ａを選択し、伝送路１を介してヘルシィチェックメッセージを送出する（ステップ１１０）。
二重化装置５Ａでは、このヘルシィチェックメッセージを受信した場合は、通信が正常であると判断して（ステップ１１１）、伝送路１を介して確認メッセージを返送する（ステップ１１２）。
【００２２】
これにより、二重化装置５Ｘでは、ヘルシィチェックメッセージの送出から所定時間以内に確認メッセージを受信したことから、スレーブ装置Ａまでの伝送路１が正常であると判断し（ステップ１１３）、次に未処理の二重化装置５Ｂを選択し、伝送路１を介してヘルシィチェックメッセージを送出する（ステップ１２０）。
ここで、二重化装置５Ｘと二重化装置５Ｂとの間の伝送路１に障害があった場合（ステップ１２１）、ヘルシィチェックメッセージが二重化装置５Ｂに到達せず、確認メッセージが返送されない。
二重化装置５Ｘでは、ヘルシィチェックメッセージの送出から所定時間以内に確認メッセージを受信できなかったことから（ステップ１２２）、二重化装置５Ｂへヘルシィチェックメッセージを再送する（ステップ１２３）。
【００２３】
ここでも、二重化装置５Ｘと二重化装置５Ｂとの間の伝送路１に障害があるため（ステップ１２４）、ヘルシィチェックメッセージが二重化装置５Ｂに到達せず、確認メッセージが返送されない。
二重化装置５Ｘでは、ヘルシィチェックメッセージの再送から所定時間以内に確認メッセージを受信できなかったことから（ステップ１２５）、二重化装置５Ｂとの間の伝送路１で障害が発生していると判断し（ステップ１２５）、伝送路２を介して各スレーブ装置すなわち二重化装置５Ａ，５Ｂへ系切り替え指示メッセージを送出する（ステップ１３０）。これにより、各二重化装置５Ａ，５Ｂでバックアップ系の伝送路２への切り替え接続が行われる。また、二重化装置５Ｘでもバックアップ系の伝送路２への切り替え接続が行われ、伝送路２を用いた通信が開始される（ステップ１３１）。
【００２４】
このように、二重化伝送路を構成する伝送路１，２と接続機器４が接続される伝送路３との間に、各接続機器４ごとにそれぞれ二重化装置５を設け、伝送路１，２のうち通信に使用している一方の伝送路に障害が発生した場合は、制御部５３の相互確認手段５４から系切り替え部５１を制御して、伝送路３を伝送路１，２のうちの他方の伝送路へ切り替え接続するようにしたので、それぞれの接続機器の構成に依存する二重化のための専用ハードウェアや専用ソフトウェアを開発し追加する必要がなくなり、接続機器の構成に依存することなく、また多大なコストを必要とすることなく、容易にネットワークの二重化を実現できる。
また、マスタ装置から各スレーブ装置に対して個別にヘルシィチェックメッセージを送出し、当該スレーブ装置から返送される確認メッセージの有無に応じて伝送路の障害有無を検査するようにしたので、接続機器に対して余分な負荷を与えることなく効率よく、かつ正確に伝送路の障害有無を確認できる。
【００２５】
以上では、ヘルシィチェックメッセージを２回送信した後、伝送路１での障害発生有無を判断する場合について説明したが、ヘルシィメッセージを送信する回数について限定されるものではなく、１回以上であれば何回でもよい。
また、伝送路１，２のうち伝送路１に関する障害有無を判断する場合について説明したが、伝送路２においても同様にして障害有無を判断できる。さらに、伝送路１で障害発生が確認された場合は、可聴表示あるいは可視表示により障害発生の旨のアラームを管理作業者に対して報知するようにしてもよい。
また、常時通信系の伝送路１で正常が確認された場合は、バックアップ系の伝送路２から直ちに復旧する場合を例として説明したが、伝送路２が正常であれば復旧せずにそのまま伝送路２での通信を継続し、伝送路２の異常発生に応じて伝送路１へ復旧するようにしてもよい。
【００２６】
次に、図５を参照して、マスタ監視処理について説明する。図５はスレーブ装置におけるマスタ監視処理を示すフローチャートである。スレーブ装置として動作する二重化装置５Ａ，５Ｂの制御部５３では、マスタ監視手段５５を用いてマスタ装置として動作する二重化装置５Ｘの監視を行っている。
マスタ監視手段５５は、まず、伝送路１を介してマスタ装置からヘルシィチェックメッセージが定期的に送信されているかどうか確認する（ステップ２１０）。ここで、伝送路１に障害が発生してヘルシィチェックメッセージが停止し、所定時間以上にわたりヘルシィチェックメッセージが確認できなかった場合（ステップ２１０：ＹＥＳ）、他のスレーブ装置のうち自装置がマスタ候補であるかどうか判断する（ステップ２１１）。
【００２７】
マスタ候補かどうかの判断は、例えば各スレーブ装置のうち、最も早期にマスタ候補として宣言した装置がマスタ候補となってもよく、他のスレーブ装置のアドレスと自装置のアドレスとを比較し、最も若いアドレスを有する場合にマスタ候補と判断してもよく、さらに他の方法を用いてもよい。
ここで、自装置がマスタ候補であった場合、それ以降は本来のマスタ装置を代理する代理マスタ装置として動作するものとし（ステップ２１２）、一連の処理を終了する。これにより、この代理マスタ装置において前述した図３の相互確認処理が行われる。
また、自装置がマスタ候補でなかった場合、それ以降もスレーブ装置として動作するものとし（ステップ２１３）、一連の処理を終了する。
【００２８】
このように、スレーブ装置として動作する二重化装置で、マスタ装置の動作を監視するとともに、その異常に応じてマスタ候補であるスレーブ装置がマスタ装置の代理を行うようにしたので、マスタ装置への伝送路に障害が発生した場合でも、通信を継続することができ、高い信頼性が得られる。
【００２９】
次に、図６を参照して、本実施の形態にかかる二重化装置を用いた二重化ネットワークの構成例について説明する。図６に二重化装置を用いた二重化ネットワークの構成例を示す。ここでは、ビル監視システムに適用したものが示されている。中央監視室１０には、接続装置として、フロア２０に設けられている現場設備を監視するための監視装置１４Ｘ，１４Ｚおよびネットワークプリンタ１４Ｙが配置されている。また、二重化伝送路として常時通信系の伝送路１１およびバックアップ系の伝送路１２が配線されている。監視装置１４Ｘ，１４Ｚおよびネットワークプリンタ１４Ｙは、それぞれ伝送路１３Ｘ，１３Ｚおよび伝送路１３Ｙを介して二重化装置１５Ｘ，１５Ｚおよび二重化装置１５Ｙに接続されている。また、これら二重化装置１５Ｘ，１５Ｙ，１５Ｚは、それぞれ伝送路１１，１２へ接続されている。
【００３０】
これら伝送路１１，１２は、中央監視室１０のスイッチ１６，１７およびフロア２０のスイッチ２６，２７を介して、各フロア２０の伝送路２１，２２と接続されている。フロア２０には、現場設備として空調などのコントローラ２４Ａ，２４Ｂが配置されており、伝送路２３Ａ，２３Ｂを介して二重化装置２５Ａ，２５Ｂへ接続されている。そして、この二重化装置２５Ａ，２５Ｂは、それぞれ伝送路２１，２２へ接続されている。
このように、個々の接続機器ごとに二重化装置を設けたので、広い範囲にわたって容易にネットワークの二重化を実現でき、高い信頼性が得られる。
【００３１】
図７に、二重化装置を用いた二重化ネットワークの構成例を示す。ここでは、図６と比較して、中央監視室１０内の接続機器、すなわち監視装置１４Ｘ，１４Ｚおよびネットワークプリンタ１４Ｙが、伝送路１１へ共通して接続されており、この伝送路１１が二重化装置１５に接続されている。そして、この二重化装置１５がフロア２０の二重化伝送路すなわち伝送路２１，２２と接続されている。これにより、中央監視室１０から先の伝送路においてネットワークの二重化を実現でき、二重化装置１５の配置場所を選択することにより、必要な範囲だけを容易に二重化することができ、例えば図８に示すように、フロア２０側に二重化装置２５を配置すれば、例えば障害が発生しやすいフロア２０内だけを二重化することもでき、ネットワークの二重化に要する設備コストを大幅に削減できる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、独立して設けられた第１および第２の伝送路を有する二重化伝送路と１つの伝送路を用いて通信を行う１つ以上の接続機器がそれぞれ接続された複数の第３の伝送路との間にネットワーク二重化装置を個別に設け、そのネットワーク二重化装置に、第１および第２の伝送路のうちのいずれか一方へ第３の伝送路を接続する系切り替え部と、この系切り替え部を制御する制御部とを設け、この制御部により、第１および第２の伝送路のうち通信に使用している一方の伝送路に障害が発生した場合は系切り替え部を制御して第３の伝送路を第１および第２の伝送路のうちの他方の伝送路へ切り替え接続するようにしたので、それぞれの接続機器の構成に依存する二重化のための専用ハードウェアや専用ソフトウェアを開発し追加する必要がなくなり、接続機器の構成に依存することなく、また多大なコストを必要とすることなく、容易にネットワークの二重化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態にかかるネットワーク二重化装置を用いた二重化ネットワークを示す基本構成図である。
【図２】 ネットワーク二重化装置を示すブロック図である。
【図３】 相互確認処理を示すフローチャートである。
【図４】 相互確認動作を示すシーケンス図である。
【図５】 マスタ監視処理を示すフローチャートである。
【図６】 ネットワーク二重化装置を用いた二重化ネットワークの構成例である。
【図７】 ネットワーク二重化装置を用いた二重化ネットワークの他の構成例である。
【図８】 ネットワーク二重化装置を用いた二重化ネットワークの他の構成例である。
【図９】 従来の二重化ネットワークを示す説明図である。
【符号の説明】
１…伝送路（常時通信系）、２…伝送路（バックアップ系）、３Ａ，３Ｂ，３Ｘ…伝送路、４Ａ，４Ｂ，４Ｘ…ネットワーク接続装置、５，５Ａ，５Ｂ，５Ｘ…ネットワーク二重化装置、５１…系切り替え部、５２…通信Ｉ／Ｆ部、５３…制御部、５４…相互確認手段、５５…マスタ監視手段、１１…伝送路（常時通信系）、１２…伝送路（バックアップ系）、１３Ｘ，１３Ｙ，１３Ｚ，２３Ａ，２３Ｂ…伝送路、１４Ｘ，１４Ｚ…監視装置，１４Ｙ…ネットワークプリンタ、１５Ｘ，１５Ｙ，１５Ｚ，２５Ａ，２５Ｂ…二重化装置、１６，１７，２６，２７…スイッチ、２４Ａ，２４Ｂ…コントローラ。
Claims (2)
- 独立して設けられた第１および第２の伝送路を有する二重化伝送路と１つの伝送路を用いて通信を行う１つ以上の接続機器がそれぞれ接続された複数の第３の伝送路との間に個別に設けられ、前記第１および第２の伝送路のうちのいずれか一方へ前記第３の伝送路を接続する系切り替え部と、前記第１および第２の伝送路のうち通信に使用している一方の伝送路に障害が発生した場合は前記系切り替え部を制御して前記第３の伝送路を前記第１および第２の伝送路のうちの他方の伝送路へ切り替え接続する制御部とを備え、１つのマスタ装置がそれ以外のスレーブ装置を管理するマスタ・スレーブ方式のマスタ装置またはスレーブ装置のいずれかの装置としてそれぞれ動作するネットワーク二重化装置であって、
前記制御部は、前記第１および第２の伝送路のうち監視の対象となる対象伝送路を介して所定のメッセージをやり取りする相互確認手段を有し、
前記マスタ装置として動作するネットワーク二重化装置の相互確認手段は、前記対象伝送路を介して各スレーブ装置へ所定のチェックメッセージを送信し、このチェックメッセージに応じて各スレーブ装置から前記対象伝送路を介して返送される確認メッセージの有無に基づき当該伝送路の障害有無を判断し、前記スレーブ装置として動作するネットワーク二重化装置の相互確認手段は、前記対象伝送路を介して前記マスタ装置からの前記チェックメッセージを受信した場合に前記対象伝送路を介して前記確認メッセージを前記マスタ装置へ返送し、
前記スレーブ装置として動作するネットワーク二重化装置の制御部は、前記対象伝送路を介して前記マスタ装置から送信される前記チェックメッセージにより前記マスタ装置を監視し、前記チェックメッセージが定期的に到達しなかった場合、当該スレーブ装置が他のスレーブ装置より優先順位が高い場合にのみ、当該スレーブ装置を前記マスタ装置の代理として動作させるマスタ監視手段を有する
ことを特徴とするネットワーク二重化装置。 - 独立して設けられた第１および第２の伝送路を有する二重化伝送路と１つの伝送路を用いて通信を行う１つ以上の接続機器がそれぞれ接続された複数の第３の伝送路との間に個別にネットワーク二重化装置を設け、前記ネットワーク二重化装置の系切り替え部では、前記第１および第２の伝送路のうちのいずれか一方へ前記第３の伝送路を接続するものとし、前記第１および第２の伝送路のうち通信に使用している一方の伝送路に障害が発生した場合は前記系切り替え部を制御して前記第３の伝送路を前記第１および第２の伝送路のうちの他方の伝送路へ切り替え接続し、前記各ネットワーク二重化装置が、１つのマスタ装置がそれ以外のスレーブ装置を管理するマスタ・スレーブ方式のマスタ装置またはスレーブ装置のいずれかの装置としてそれぞれ動作するネットワーク二重化方法であって、
前記各ネットワーク二重化装置は、前記第１および第２の伝送路のうち監視の対象となる対象伝送路を介して所定のメッセージをやり取りすることにより、当該ネットワーク二重化装置相互間で動作確認し、
前記マスタ装置として動作するネットワーク二重化装置は、前記対象伝送路を介して各スレーブ装置へ所定のチェックメッセージを送信し、このチェックメッセージに応じて各スレーブ装置から前記対象伝送路を介して返送される確認メッセージの有無に基づき当該伝送路の障害有無を判断し、
前記スレーブ装置として動作するネットワーク二重化装置は、前記対象伝送路を介して前記マスタ装置からの前記チェックメッセージを受信した場合に前記対象伝送路を介して前記確認メッセージを前記マスタ装置へ返送するとともに、前記対象伝送路を介して前記マスタ装置から送信される前記チェックメッセージにより前記マスタ装置を監視し、前記チェックメッセージが定期的に到達しなかった場合、当該スレーブ装置が他のスレーブ装置より優先順位が高い場合にのみ、当該スレーブ装置を前記マスタ装置の代理として動作させる
ことを特徴とするネットワーク二重化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000352400A JP3836671B2 (ja) | 2000-11-20 | 2000-11-20 | ネットワーク二重化装置および方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000352400A JP3836671B2 (ja) | 2000-11-20 | 2000-11-20 | ネットワーク二重化装置および方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002158738A JP2002158738A (ja) | 2002-05-31 |
| JP3836671B2 true JP3836671B2 (ja) | 2006-10-25 |
Family
ID=18825304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000352400A Expired - Lifetime JP3836671B2 (ja) | 2000-11-20 | 2000-11-20 | ネットワーク二重化装置および方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3836671B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102053120B1 (ko) * | 2012-10-22 | 2019-12-06 | 한국전자통신연구원 | 이중화된 네트워크에서의 대칭 플로우 및 비대칭 플로우 관리 및 공유 방법 |
-
2000
- 2000-11-20 JP JP2000352400A patent/JP3836671B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002158738A (ja) | 2002-05-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4776374B2 (ja) | 二重化監視制御システム、及び同システムの冗長化切替え方法 | |
| US10044580B2 (en) | Redundantly operable industrial communication system, communication device and method for redundantly operating an industrial communication system | |
| JP3758427B2 (ja) | プロセス制御システム | |
| JP3836671B2 (ja) | ネットワーク二重化装置および方法 | |
| JP5005425B2 (ja) | 制御装置復帰システム | |
| JP3914072B2 (ja) | ネットワーク障害監視方法、通信システムおよび回線切替装置 | |
| JP2002247017A (ja) | 通信回線切替装置 | |
| JP4419617B2 (ja) | 多重ループ型ネットワークの故障箇所判定方法 | |
| JP2004007930A (ja) | 電力系統監視制御システムおよびプログラム | |
| JP4692419B2 (ja) | ネットワーク装置及びそれに用いる冗長切替え方法並びにそのプログラム | |
| JPH0865331A (ja) | 監視制御装置 | |
| JPH0729986U (ja) | 監視制御装置 | |
| JPH01220094A (ja) | ホームバスシステム | |
| JP2019186840A (ja) | 無線通信システム | |
| JP2017220851A (ja) | 計算機 | |
| JP3294256B2 (ja) | データ通信方法及び装置 | |
| JP2000244520A (ja) | 二重化ネットワークの異常診断方法 | |
| JP2563632B2 (ja) | 伝送路２重化バス型伝送システム | |
| JP3465220B2 (ja) | 装置間の故障検出方式 | |
| JP2000151809A (ja) | 二重化情報中継装置及び切替制御方法 | |
| JPH1041901A (ja) | 監視制御装置 | |
| JPH10248181A (ja) | 分散形監視制御システム | |
| JPH08251213A (ja) | 二重化伝送路を用いたデータ伝送装置 | |
| JP2003125027A (ja) | 監視制御装置 | |
| JP4047756B2 (ja) | 通信回線切替装置および方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040601 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050829 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050920 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051121 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060725 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060727 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 3836671 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100804 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100804 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110804 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120804 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130804 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130804 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140804 Year of fee payment: 8 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |