情報処理装置及び情報処理システム
【課題】情報処理装置において、ネットワークの過剰通信状況下（ＤｏＳ攻撃発生状況下）における高頻度の受信処理によって、より優先度の高い処理に悪影響がでることを防ぐ。
【解決手段】ネットワークを構成する情報処理装置において、通信状況に関する情報を収集して、過剰通信状況にあると判断した場合、通信起因の割込みをデータ処理部に渡さずに通信処理機能を停止させる。この状態で通信状況に関する情報を引き続き収集し、過剰通信状況の終了と判断した場合に割込みをデータ処理部に伝達して通信処理機能を復帰させる。
【解決手段】ネットワークを構成する情報処理装置において、通信状況に関する情報を収集して、過剰通信状況にあると判断した場合、通信起因の割込みをデータ処理部に渡さずに通信処理機能を停止させる。この状態で通信状況に関する情報を引き続き収集し、過剰通信状況の終了と判断した場合に割込みをデータ処理部に伝達して通信処理機能を復帰させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ネットワークと接続し、被制御装置を制御する情報処理装置及び情報処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ネットワークと接続された情報処理装置に対する攻撃の一つに、ＤｏＳ（Denial of Service）攻撃というものがある。
【０００３】
ＤｏＳ攻撃では、大量のネットワークトラフィックを攻撃対象の情報処理装置に送信することによって、通信処理による負荷をかけようとするものである。
【０００４】
攻撃手法としては、攻撃対象となる情報処理装置のセキュリティホールを狙ったものや、単純に正規の手順にしたがったサービスを大量に要求するといった方法が挙げられる。
【０００５】
複数の送信元によるＤｏＳ攻撃をＤＤｏＳ（Distributed DoS）攻撃と呼ぶ。
【０００６】
一方で、プラントシステムでは、コンピュータネットワークのオープン化が進んでいる。
【０００７】
従来は、各メーカでの独自仕様のプロトコルや情報処理装置が利用され、そこで動作するソフトウェアも独自仕様のものであった。
【０００８】
それが現在では、インターネットにおける標準のＴＣＰ／ＩＰプロトコルの利用や汎用ＯＳの活用が進んでいる。
【０００９】
これらの導入は、機器の低コスト化，インターネットとの接続親和性，豊富な技術者等といった様々なメリットから、プラント監視システムを低コストで構築することを可能とした。
【００１０】
しかしながら、これらのメリットと同時にＤｏＳ攻撃が懸念される。例えば、不正ウィルスに感染した情報処理端末（ノートパソコンやＰＤＡ等）がプラント監視システムに接続した場合、その情報処理端末自身がＤｏＳ攻撃を実行するだけでなく、セキュリティホールのある汎用ＯＳ，ソフトウェアが動作する他の情報処理端末においても感染が及ぶ可能性がある。
【００１１】
特許文献１では、単位時間当たりの受信量を測定して、その受信量が受信制限判別値よりも増加したときは通信許容量を低下させることで受信量を制限し、受信制限解除判別値よりも受信量が低下したときは単位時間当たりの受信量の制限を解除することが開示されている。具体的には、Ethernet（登録商標）の１００Ｍｂｐｓと１０Ｍｂｐｓ間で帯域幅を切り換える。これにより、通信を維持したまま受信量を制限することができる。
【００１２】
特許文献２では、あるゲート装置がＤＤｏＳ攻撃の攻撃容疑パケットを検出すると、上流の通信装置に対して攻撃容疑パケットの伝送帯域制限値を通知する。この通知手順をネットワークの最上流まで繰り返して、攻撃容疑パケットの伝送帯域を制限することが開示されている。これにより、ネットワークの輻輳を改善し、ＤＤｏＳ攻撃によるサービス停止を抑止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００５−１６７３４４号公報
【特許文献２】特開２００３−２８３５５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、特許文献１では、受信量を制限することはできるが、受信処理は制限されないため、ＤｏＳ攻撃による悪影響が依然として生じる。
【００１５】
特に、プラントシステムで用いられる情報処理装置は性能が非力なため、受信量の制限が解決とはならない。
【００１６】
また、特許文献２では、ネットワークの上位の通信機器に対して伝送帯域制限値を通知するため、同一ＬＡＮ内にて発生したＤｏＳ攻撃に対しては対応できない。
【００１７】
また、特許文献１，特許文献２に共通する課題として、パケットを取り込み、ＤｏＳ攻撃容疑パケットと有意なパケットを区別する処理の負荷が挙げられる。
【００１８】
特許文献１では、受信量を制限した状態で、ＤｏＳ攻撃パケットと有意なパケットの両方、つまり全てのパケットに関して受信処理をする。
【００１９】
特許文献２では、ＤｏＳ攻撃容疑パケットを検出して伝送帯域を制限するため、所定の評価基準によってＤｏＳ攻撃容疑パケットと有意なパケットを区別する。
【００２０】
ＤＤｏＳ攻撃のように大量のパケットを受信する状況下では、これらの区別処理自体が、情報処理装置に対して負荷となり、場合によってはシステムダウンの可能性がある。
【００２１】
本発明は、ＤｏＳ攻撃等の過剰通信状況にある場合においても、システムダウンの危険性がなく、かつ通信による過負荷がない情報処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明は、上記課題を解決するために、ネットワークと接続して用いられ、制御装置を制御する情報処理装置において、ネットワークからパケットを送受信する通信部と、受信したパケットを処理するとともに、制御装置を制御する制御指令値を生成するデータ処理部と、割込み信号を生成し、データ処理部への割込み信号の入出力を制御する割込み制御部と、通信部とデータ処理部と割込み制御部の少なくとも１つから出力された割込み発生状況に関する情報に基づいて、ネットワークが過剰通信状況下にあるか、通常通信状況下にあるかを判断し、判断結果を前記割込み制御部に出力する判断部と、を有し、割込み制御部は、判断部から入力された判断結果に基づいて、ネットワークが過剰通信状況にあるとの判断結果の場合、割込み制御部からデータ処理部への割込み信号を停止し、ネットワークが通常通信状況にあるとの判断結果の場合、割込み制御部からデータ処理部への割込み信号を出力する構成とする。
【００２３】
また、複数のネットワークと接続して用いられ、制御装置を制御する情報処理装置において、複数のネットワークからパケットを送受信する複数の通信部と、受信したパケットを処理するとともに、制御装置を制御する制御指令値を生成するデータ処理部と、複数の通信部とデータ処理部との少なくとも１つから出力された割込み発生状況に関する情報に基づいて、接続された複数のネットワークが過剰通信状況下にあるか、通常通信状況下にあるかを判断し、判断したネットワークの識別番号及び識別番号に対応するネットワークの判断結果を出力する割込み制御部と、を有し、割込み制御部は、判断結果に基づいて、判断されたネットワークが過剰通信状況にあるとの判断結果の場合、データ処理部への割込み信号を停止し、判断されたネットワークが通常通信状況にあるとの判断結果の場合、データ処理部へ割込み信号を出力する構成とする。
【００２４】
また、複数の制御装置を制御し、それぞれ固有の識別子が付加された複数の情報処理装置と、ネットワーク及び複数の情報処理装置と接続された集線装置と、を有し、その集線装置は、ネットワーク及び複数の情報処理装置と接続し、パケットの送受信をする複数の入出力ポートと、複数の情報処理装置に付加された識別子と識別子に対応する複数の入出力ポートの識別子との対応関係が記された宛先管理表が記憶された記憶部と、複数の入出力ポートから受信されたパケットに示された宛先の識別子から、宛先管理表に基づいて対応する入出力ポートの識別子を特定し、特定された入出力ポートへ受信されたパケットを送信する通信制御部と、パケットを送信する入出力ポートの通信相手が過剰通信状況にあるのか通常通信状況にあるのかを判断する通信監視部と、を有し、通信制御部は、パケットが受信された場合、パケットの受信情報を通信監視部へ出力し、通信監視部は、受信情報に基づいて入出力ポートの通信相手が過剰通信状況にあるのか通常通信状況にあるのかを判断し、判断結果を通信制御部に出力し、通信制御部は、通信監視部から受信された判断結果に基づいて、パケットを送信する入出力ポートの通信相手が過剰通信状況である場合、通信相手を宛先とするパケットを廃棄する、または通信相手から受信されたパケットを廃棄する構成とする。
【発明の効果】
【００２５】
ＤｏＳ攻撃等の過剰通信状況にある場合においても、システムダウンの危険性がなく、かつ通信による過負荷がない情報処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態を適用するシステムの構成図である。
【図２】本発明の一実施形態を示す構成図である。
【図３】本発明の一実施形態による通信状況判断の状態遷移図を示した図である。
【図４】本発明の一実施形態による制御フローを示した図である。
【図５】本発明の一実施形態を示すハードウェア構成図である。
【図６】本発明の一実施形態による制御フローを示した図である。
【図７】本発明の一実施形態によるハードウェア構成図である。
【図８】本発明の一実施形態による割込み頻度の判断回路を示した図である。
【図９】本発明の一実施形態を示すハードウェア構成図である。
【図１０】本発明の一実施形態を示すハードウェア構成図である。
【図１１】本発明の一実施形態を示すハードウェア構成図である。
【図１２】本発明の一実施形態による処理時間の計測方法を示した図である。
【図１３】本発明のEthernet（登録商標）ヘッダを示した図である。
【図１４】本発明の一実施形態による特殊パケットを示した図である。
【図１５】本発明の一実施形態による通信状況判断の状態遷移図を示した図である。
【図１６】本発明の一実施形態を示す特殊パケットを用いた通信状況の評価方法を示した図である。
【図１７】本発明の一実施形態を示すハードウェア構成図である。
【図１８】本発明の一実施形態を適用するシステムの構成図である。
【図１９】本発明の一実施形態を適用するスイッチングハブの構成図である。
【図２０】本発明の一実施形態を示すハードウェア構成図である。
【図２１】本発明の一実施形態による制御フローを示した図である。
【図２２】本発明の一実施形態を適用するシステムの構成図である。
【図２３】本発明の一実施形態を示すハードウェア構成図である。
【図２４】本発明の一実施形態による制御フローを示した図である。
【図２５】本発明の一実施形態による処理時間の計測方法を示した図である。
【図２６】本発明の一実施形態を適用するシステムの構成図である。
【図２７】本発明の一実施形態を示すハードウェア構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
工場等のネットワークに接続されるＰＬＣ（Programmable Logic Controller）等の情報処理装置が、接続された制御装置の制御を主目的とし、ネットワークを介して、さまざまな情報を上位サーバと通信する。
【００２８】
本発明を用いれば、情報処理装置が接続されたネットワークでＤｏＳ攻撃が発生した場合であっても上位サーバとの通信は制限されるが、制御装置の制御を継続することができる。
【００２９】
以下各実施例を図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００３０】
図１は本発明を適用した情報処理装置を用いたシステムの構成例である。
【００３１】
情報処理装置１００はネットワーク１０１と制御装置１０２に接続して、制御装置１０２を制御，監視している。
【００３２】
情報処理装置１００は制御装置１０２を監視し、ネットワーク１０１を通じて制御装置１０２の稼動情報を所定の送信先に送信する。
【００３３】
また、所定の送信元からネットワーク１０１を通じて送られた情報をもとに制御装置１０２を制御する。
【００３４】
図２は、本発明に係る情報処理装置１００の内部構成の一実施形態である。
【００３５】
なお、図中の矢印は、信号線上の信号の論理的な方向をコネクタ接続部において示したもので、理解を補助するためのものであり、電気的には単に接続するものである。
【００３６】
通信部１０３は、信号線Ｌ００１を通じてネットワーク１０１とパケットの送受信をする。また、通信部１０３は、割込み信号の通知に用いる信号線Ｌ００２を通じて割込み制御部１０４と接続し、パケットの伝送に用いる信号線Ｌ００４を通じてデータ処理部１０５と接続し、通信に関する情報の伝送に用いる信号線Ｌ００６を通じて判断部１０７と接続している。通信部１０３から信号線Ｌ００２を通じて割込み制御部１０４へ通知される割込み信号は、正常なパケットを受信したことを意味する。割込み制御部１０４は、信号線Ｌ００２を通じて通信部１０３と接続し、信号線Ｌ００３を通じてデータ処理部１０５と接続し、信号線Ｌ００７と信号線Ｌ００８を通じて判断部１０７と接続している。信号線Ｌ００７と信号線Ｌ００８は物理的には同じバスでもよい。割込み制御部１０４は、信号線Ｌ００８から伝送される判断部１０７の判断によって、信号線Ｌ００３上に割込み信号を通知するかを制御する。つまり割込み制御部１０４は、データ処理部１０５への割込み信号の出力を制御する。
【００３７】
データ処理部１０５は、信号線Ｌ００３上で割込み信号が通知されると、信号線Ｌ００４を通じてデータ処理部１０５へ受信したパケットを処理する。必要に応じて、受信したパケットをもとに制御装置１０２の制御指令値を求め、制御装置通信部１０６に送信する。また、制御装置通信部１０６から受信した情報を所定の方法で処理し、送信パケットを生成し、所定の通信相手に対して送信する。
【００３８】
制御装置通信部１０６は、データ処理部１０５で求められた制御指令値を、信号線Ｌ０１０を通じて制御装置１０２へ伝送し、制御装置１０２から受信した情報を、信号線Ｌ００９を通じてデータ処理部１０５へ送信する。
【００３９】
判断部１０７は、通信部１０３と割込み制御部１０４とデータ処理部１０５の１つまたは複数から伝送された通信に関する情報を取得して得られた情報をもとに、ネットワーク１０１が過剰通信状況下にあるか、通常通信状況下にあるかを判断して、その判断結果を割込み制御部１０４に送信する。
【００４０】
判断部１０７は、取得された情報をもとに、ネットワーク１０１が過剰通信状況下にあるかを判断する過剰通信判断部１０８と、取得された情報をもとに、ネットワーク１０１が通常通信状況下にあるかを判断する通常通信判断部１０９と、過剰通信判断部１０８と通常通信判断部１０９の判断結果に基づいて判断部１０７としての通信状況の判断を出力する判断制御部１１０とを有する。
【００４１】
判断制御部１１０の判断方法の例として、図３に示す状態遷移図が挙げられる。
【００４２】
この通常通信状況と過剰通信状況とは判断制御部１１０の判断結果であり、すわなち、判断部１０７の判断結果となる。通常通信状況と判断している状態で、過剰通信判断部１０８が過剰通信状況と判断した場合に状態遷移する。同様に、過剰通信状況と判断している状態で、通常通信判断部１０９が通常通信状況と判断した場合に状態遷移する。
【００４３】
計時部１１１は、計時手段を有し、割込み制御部１０４，データ処理部１０５，判断部１０７に時間情報を送信する（図示無し）。
【００４４】
図４は、割込み制御部１０４の制御フローの一例を示す。
【００４５】
割込み制御部１０４は、判断部１０７から所定の間隔で受信された判断結果に基づいて、ネットワーク１０１の通信状況が過剰通信状況かどうかを判断する（Ｓ００１）。もし、過剰通信状況下を示す場合は、割込み制御部１０４は通信部１０３から割込み信号を受信してもデータ処理部１０５への出力はしない（Ｓ００２）。逆に過剰通信状況下ではない、つまり通常通信状況を示す場合は、割込み制御部１０４は通信部１０３から割込み信号を通知されると、データ処理部１０５へ割込み信号を出力する（Ｓ００３）。図４に示す割込み制御部１０４の制御は所定の間隔で実行される。
【００４６】
判断部１０７が判断に用いる評価指標は、予め定められた間隔における『受信パケットの処理時間の合計値』、予め定められた間隔における『パケットの受信による割込みの発生頻度』、ネットワーク１０１の通信状況を示す所定の『特殊フォーマットをもったパケット（以下、特殊パケットと称す）の受信』、および、これらを組み合わせた評価指標が例示される。
【００４７】
次に各評価指標について詳細に説明する。
（１）『受信パケットの処理時間の合計値』を評価指標とする場合を説明する。
【００４８】
データ処理部１０５は割込み制御部１０４から割込みを通知されると、信号線Ｌ００４を通じて通信部１０３から受信パケットを取得し、予め定められた方法で、その受信パケットを処理する。判断部１０７は予め定められた間隔で、データ処理部１０５における受信パケットの処理時間、もしくは受信パケットの処理時間が所定の単位時間に占める割合をデータ処理部１０５から取得する。なお、データ処理部１０５が判断部１０７に、この処理時間やその割合を伝送してもいいし、判断部１０７が何らかの方法でデータ処理部１０５から取得しても良い。
【００４９】
データ処理部１０５は受信パケットの処理開始時と処理終了時の時間情報を計時部１１１から取得する。その開始時点と終了時点の差分を得ることで、受信パケットの処理時間を計算することができる。
【００５０】
所定の間隔内で、各受信パケットの処理時間を合計して、受信パケットの処理時間の合計値を得る。
【００５１】
過剰通信判断部１０８は、予め定めた閾値と上記で受信された受信パケットの処理時間の合計値、もしくは受信パケットの処理時間の単位時間に占める割合を比較する。もし、その処理時間の合計値や単位時間に占める割合などの評価指標が予め定めた閾値以上であれば、過剰通信状況にあると判断する。
【００５２】
判断制御部１１０は、通常通信状況下に、所定の間隔で過剰通信判断部１０８の判断状況を取得する。過剰通信判断部１０８が過剰通信状況にあると判断していれば、判断部１０７は、ネットワーク１０１が過剰通信状況下にあることが示された通信状況信号を割込み制御部１０４に送信する。過剰通信判断部１０８が通常通信状況下にあると判断していれば、とくに何もしない。
【００５３】
過剰通信状況下では、データ処理部１０５は受信パケットを処理しないため、受信パケットの処理時間にかかるネットワーク１０１の通信状況の判断をしない。
【００５４】
上記閾値を求める方法は、通信負荷実験を通して実験的に求める方法や想定される通信状況と情報処理装置の性能から計算する方法が例示される。
【００５５】
また、閾値を固定するのではなく、動作中に動的に変更する方法でも良い。例えば、データ処理部１０５から任意に設定する方法や通信状況判断の変動を踏まえて変更する方法が挙げられる。これにより、本発明の実施環境に適した設定が可能である。
（２）『パケットの受信による割込みの発生頻度』を評価指標とする場合を説明する。
【００５６】
通信部１０３は、ネットワーク１０１からパケットを受信すると、割込み制御部１０４に対して、信号線Ｌ００２を通じて割込みを通知する。通信部１０３および割込み制御部１０４は、この割込みの発生頻度をカウントし、判断部１０７へ伝送する。
【００５７】
判断部１０７は、所定の間隔で予め定めた閾値と上記で取得された受信パケットによる割込みの発生頻度（カウント値）とを比較する。もし、上記パケットの受信による割込みの発生頻度が予め定めた閾値以上であれば、過剰通信状況下にあることを示す信号を割込み制御部１０４に送信する。そうでなければ、通常通信状況下であることを示す信号を割込み制御部１０４に送信する。
【００５８】
上記閾値を求める方法は、受信パケットの処理時間の合計値を評価指標とする場合と同様である。
（３）『特殊パケットの受信』を評価指標とする場合を説明する。
【００５９】
本発明の情報処理装置１００が含まれるシステムにおいて、事前に過剰通信状況および通常通信状況を示す特殊パケットを定義する。通信部１０３は、ネットワーク１０１からパケットを受信すると特殊パケットかどうかを判断する。同じく、データ処理部１０５が信号線Ｌ００３を通じて割込み制御部１０４から、パケットを受信したことを示す割込みを通知されると、通信部１０３からパケットを取得し、特殊パケットかどうかを判断する。もし、特殊パケットであれば、通信部１０３とデータ処理部１０５は特殊パケットの内容を判断部１０７に伝送する。
【００６０】
過剰通信判断部１０８は、上記特殊パケットの内容がネットワーク１０１の過剰通信状況を示していれば、過剰通信状況にあると判断する。通常通信判断部１０９は、上記特殊パケットの内容がネットワーク１０１の通常通信状況を示していれば、通常通信状況にあると判断する。判断制御部１１０は、図３に示す状態遷移を例として、通信状況を判断する。判断部１０７は、所定の間隔で判断制御部１１０の判断結果を割込み制御部１０４に伝送する。
【００６１】
図５は、本発明をEthernet（登録商標）を有する情報処理装置上でハードウェアとして実装した場合の実施例である。なお、ネットワーク１０１への通信インターフェースとしては、ＩＥＥＥ１３９４，ＵＳＢ，シリアルバス等においても適用可能である。
【００６２】
ＰＨＹ１１４は、物理層における通信機能を実装した送受信機ＩＣである。ＭＡＣ１１５は、Ethernet（登録商標）制御ＩＣの一例である。
【００６３】
ＰＨＹ１１４とＭＡＣ１１５はＩＥＥＥ ８０２.３ｕ標準のMedia Independent Interface（以下、ＭＩＩと称す）か、あるいはＩＥＥＥ ８０２.３ｚ標準のGigabit Media Independent Interface（以下、ＧＭＩＩと称す）と呼ばれるインターフェース仕様で接続されている。
【００６４】
ＰＨＹ１１４は、接続されたネットワーク１０１の通信媒体に適した伝送信号を生成する機能を有し、ネットワーク１０１およびＭＡＣ１１５と通信する。
【００６５】
ＰＨＹ１１４とＭＡＣ１１５は図２における通信部１０３に相当する。
【００６６】
なお、ＰＨＹ１１４とＭＡＣ１１５が一体となって構成されたＩＣであっても、本発明の効果が損なわれるものではない。
【００６７】
ＭＡＣ１１５は、ＰＨＹ１１４に接続される一方、バス１１９に接続された他のデバイスと通信する。ただし、ＭＡＣ１１５が割込みを通知するために利用する割込み入力１１２の信号線が割込み制御部１２１に接続されている。
【００６８】
割込み制御部１２１は、割込み入力１１２の信号線を通じてＭＡＣ１１５と接続され、割込み出力１１３の信号線を通じてＣＰＵ１１６と接続されている。割込み制御部１２１は、図２における割込み制御部１０４と判断部１０７に相当する。
【００６９】
ＣＰＵ１１６は、割込み出力１１３の信号線を通じて、割込み制御部１２１と接続される一方、バス１１９に接続され、不揮発性記憶媒体１１８からプログラムをＲＡＭ１１７に転送して実行する。実行処理プログラムはオペレーティングシステム（以下、ＯＳと称す）、ネットワーク１０１と通信するためのプログラムや制御装置１０２を制御するプログラムが例示される。ＣＰＵ１１６は、割込み制御部１２１からの割込みを割込み出力１１３によって通知される。ＣＰＵ１１６は、図２におけるデータ処理部１０５に相当する。
【００７０】
不揮発性記憶媒体１１８は、情報の記憶媒体で、ＣＰＵ１１６を動作させるためのプログラムの保存，プログラムの実行結果の保存や制御装置１０２の稼動情報の保存に利用される。
【００７１】
ＲＡＭ１１７は、ＣＰＵ１１６が動作するための一時的な記憶領域であり、不揮発性記憶媒体１１８から転送したＯＳ，アプリケーションプログラム，実行タスクの稼動中の情報等が格納される。
【００７２】
シリアルインターフェース１２０は、ＣＰＵ１１６から制御装置１０２への制御指令や制御装置１０２からＣＰＵ１１６への稼動情報等を通信する。シリアルインターフェース１２０は図２における制御装置通信部１０６に相当する。
【００７３】
制御装置１０２は、ＣＰＵ１１６からの制御指令を、インターフェース部であるシリアルインターフェース１２０を介して受信し、その制御指令に基づいて動作する。動作の結果、シリアルインターフェース１２０を通して、稼動情報をＣＰＵ１１６へと送信する。
【００７４】
バス１１９は、ＭＡＣ１１５，ＣＰＵ１１６，ＲＡＭ１１７，不揮発性記憶媒体１１８をそれぞれ接続する。バス１１９としては、ＰＣＩバス，ＩＳＡバス，ＰＣＩ Expressバス等が例示される。
【００７５】
図６は、割込み制御部１２１の制御フローの一例を示す。
【００７６】
ＭＡＣ１１５は、ネットワーク１０１から正常なパケットを受信すると、割込み入力１１２をアサートする（Ｓ０１０）。同時に、ＭＡＣ１１５は受信したパケットをＲＡＭ１１７へと伝送する。
【００７７】
なお、アサートとは信号を有効な電位へ駆動することをいい、ネゲートとは信号を無効な電位に駆動することを称する。例えば、負論理の信号をアサートするということは低電位（Lowあるいは“０”と表記）に信号を駆動することであり、ネゲートするということは高電位（Highあるいは“１”と表記）に信号を駆動することである。
【００７８】
また、ＭＡＣによっては他の割込み要因においても同一の割込み信号線を用いる場合がある。その場合は、バス１１９を通じて、ＭＡＣ１１５の割込み発生要因を示す割込み状態レジスタのレジスタ値を読むことによって割込み要因がパケット受信によるものであるかを区別することができる。
【００７９】
次に、割込み制御部１２１は、ネットワーク１０１の通信状況が過剰通信状況であるか通常通信状況であるかを判断する（Ｓ０１１）。ネットワーク１０１が過剰通信状況下にあると判断していれば、割込み制御部１２１は割込み出力１１３をアサートしない。逆にネットワーク１０１が通常通信状況下にあると判断していれば、割込み制御部１２１は割込み出力１１３をアサートし、ＣＰＵ１１６に対して割込みを通知する（Ｓ０１２）。
【００８０】
割込みを受けたＣＰＵ１１６は、ＲＡＭ１１７から受信パケット内容を読み出しながら、所定の方法で処理する。この受信処理の結果、一例として制御装置の制御指令が求められ、制御装置１０２を制御する。
【００８１】
割込み制御部１２１の判断は、所定の間隔における『パケットの受信による割込みの発生頻度』を基準に判断する方法や『外部からの通信状況の通知』が挙げられる。
【００８２】
『パケットの受信による割込みの発生頻度』を評価指標とする場合を説明する。
【００８３】
ネットワーク１０１からＰＨＹ１１４を介してパケットを受信すると、割込み制御部１２１へ割込み入力１１２のアサートによって割込み信号を出力する。
【００８４】
この割込み入力１１２がアサートされた回数を割込み制御部１２１の記憶部である内部レジスタ（図示無し）で記憶する。
【００８５】
割込み制御部１２１は予め定めた間隔で上記内部レジスタの値を予め定めた閾値と比較する。閾値の設定は、割込み制御部１２１内に不揮発性メモリを持ち、そこに初期値を保持する方法，外部からディップスイッチを通じて設定する方法が例示される。
【００８６】
間隔の設定方法においても、閾値の設定方法と同様の方法が例示される。
【００８７】
割込み制御部１２１は、予め定めた間隔で割込み入力１１２がアサートされた回数と上記予め定めた閾値とを比較する。この結果、アサートされた回数が閾値以上であれば、割込み制御部１２１は過剰通信状況下にあると判断する。この場合に割込み制御部１２１は、割込み入力１１２がアサートされても割込み出力１１３をアサートしないため、ＣＰＵ１１６における受信パケットの処理は実行されない。
【００８８】
アサートされた回数が閾値未満であれば、割込み制御部１２１は通常通信状況下にあると判断して、割込み入力１１２がアサートされると、割込み出力１１３をアサートしてＣＰＵ１１６に割込みを通知する。
【００８９】
また、図５の実施形態に対して、割込み発生頻度を判断する回路を独立して持つ他の実施形態の一構成例を図７に示す。この判断回路１３０の一構成例を図８に示す。なお割込み入力１１２は負論理とする。
【００９０】
図７におけるＪＵＤ１４１は、判断回路１３０の判断結果を割込み制御部１４０へと出力する信号線である。
【００９１】
割込み制御部１４０は、ＪＵＤ１４１がアサートされているとネットワーク１０１の通信状況の判断を過剰通信状況と判断し、ＪＵＤ１４１がネゲートされていると通常通信状況と判断する。
【００９２】
判断回路１３０において、インバータ１３１は、ＭＡＣ１１５から出力された割込み入力１１２が負論理であり、かつ、積分回路で積分するために論理を反転する機能を有する。割込み入力１１２がアサートされている間、積分回路１３２は、入力された割込み入力１１２の電圧値を積分する。したがって、割込み入力１１２がアサートされている時間に比例した電荷が蓄積される。また、積分回路１３２に蓄積された電荷は周期的に０にクリアされる。
【００９３】
比較回路１３４は、ネットワーク１０１の通信状況を判断するための閾値となる電圧値である基準電圧入力１３３と積分回路１３２の出力値を比較し、積分回路１３２の出力値の方が大きい場合はＪＵＤ１４１をアサートする。そうでなければＪＵＤ１４１をネゲートする。
【００９４】
したがって、ＪＵＤ１４１は、ネットワーク１０１が過剰通信状況下にあると判断しているときはアサートされる。
【００９５】
割込み制御部１４０は、ＪＵＤ１４１がアサートされている場合、割込み入力１１２がアサートされても割込み出力１１３をアサートしないため、ＣＰＵ１１６における受信パケットの処理は実行されない。
【００９６】
ＪＵＤ１４１は、ネットワーク１０１が通常通信状況下にあると判断しているときはネゲートされる。ＪＵＤ１４１がネゲートされていれば、割込み制御部１４０は通常通信状況下にあると判断し、割込み入力１１２がアサートされると割込み出力１１３を通じてＣＰＵ１１６に割込みを通知する。
【００９７】
この場合は、判断回路１３０が図２の判断部１０７に相当し、割込み制御部１４０が図２の割込み制御部１０４に相当する。
【００９８】
『外部から通信状況を通知』する場合を説明する。
【００９９】
図７で示す割込み制御部１４０を用いた一構成例を図９に示す。
【０１００】
図９におけるＪＵＤ１４１は、トグルスイッチ１４２の判断結果を割込み制御部１４０へと出力する信号線である。
【０１０１】
図９の構成ではトグルスイッチ１４２をオンにすると、ＪＵＤ１４１はアサートされ、割込み制御部１４０は、ネットワーク１０１が過剰通信状況にあると判断する。トグルスイッチ１４２をオフにすると、ＪＵＤ１４１はネゲートされ、割込み制御部１４０はネットワーク１０１が通常通信状況にあると判断する。この場合は、トグルスイッチ１４２が図２の判断部１０７に相当する。
【０１０２】
また、現在判断している通信状況を外部に出力する割込み制御部１５０を利用した一構成例を図１０に示す。つまりネットワークの通信状況を表示する表示部を設けることで、監視者または装置の操作者がネットワークの通信状況をひと目で分かる効果を奏するものである。本実施例では表示部を発光ダイオード（ＬＥＤ(Light Emitting Diode)）を用いた場合である。
【０１０３】
ＳＴＳ１５１は、割込み制御部１５０が現在判断している通信状況をＬＥＤ１５２へと出力する信号線である。
【０１０４】
割込み制御部１５０は、図２における割込み制御部１０４と判断部１０７に相当する。
【０１０５】
割込み制御部１５０から出力されるＳＴＳ１５１は異常通信状況下と判断している場合にアサートされる。したがって、図１０で示すように割込み制御部１５０とＬＥＤ１５２とを接続することにより、ＳＴＳ１５１の信号レベルに基づいてＬＥＤ１５２の点灯／消灯を行う。つまり情報処理装置から外部の監視者や操作者に対して割込み制御部１５０の判断結果が分かるように表示部に表示することが可能である。例えば、ＳＴＳ１５１が正論理であれば、割込み制御部１５０がネットワークを過剰通信状況と判断している場合に、ＬＥＤ１５２は点灯される。
【０１０６】
以上に示した実施方法によって、本発明を適用した情報処理装置１００は、ＤｏＳ攻撃や大量の通信アクセスに起因するネットワーク１０１の異常通信状況下では受信処理を停止する。この結果、通信処理に占有されることなく、接続された制御装置の制御を行うことができる。また、上記過剰通信状況が終了したときには自動的に受信処理を再開することができる。
【実施例２】
【０１０７】
図１１は、Ethernet（登録商標）を有する情報処理装置上で、本発明をハードウェアで実装した場合の他の実施形態である。本実施例を用いたシステムの構成例は図１と同様である。
【０１０８】
実施例に使用する符号は、特に断りのない限り、実施例１で説明した機能や要素等と同一であることを意味する。
【０１０９】
図５の構成と異なる点としては、割込み制御部１６０は、バス１１９に接続している。また、ＭＡＣ１１５からの割込みは割込み制御部１６０に通知されるように設定されている。割込み制御部１６０が図２の割込み制御部１０４と判断部１０７に相当する。割込み制御部１６０の制御フローは図６と同様である。
【０１１０】
割込み制御部１６０が判断に用いる評価指標は、予め定めた間隔における『受信パケットの処理時間の合計値』、予め定めた間隔における『パケットの受信による割込みの発生頻度』、ネットワーク１０１の通信状況を示す所定の『特殊パケットの受信』、および、これらを組み合わせた評価指標が例示される。
【０１１１】
次に各評価指標について詳細に説明する。
【０１１２】
『受信パケットの処理時間の合計値』を評価指標とする場合を説明する。
【０１１３】
通常通信状況下では、ＣＰＵ１１６上で動作するＯＳが受信パケットを処理する。このため、割込み制御部１６０は、予め定めた間隔で受信パケットの処理時間の合計値、もしくは受信パケットの処理時間が所定の単位時間に占める割合をＣＰＵ１１６上で動作するＯＳから取得する。
【０１１４】
上記処理時間の合計値の計測方法を図１２に示す。
【０１１５】
ＭＡＣ１１５からＲＡＭ１１７に受信パケットが伝送されるとともに、ＭＡＣ１１５は割込み制御部１６０に対して割込みを通知し、割込みを通知された割込み制御部１６０はＣＰＵ１１６に割込みを通知する（Ｓ０２０）。この割込みによって、ＯＳでは割込みハンドラが起動されて受信パケットが処理される（Ｓ０２１）。この割込みハンドラの開始時間Ｓｔを記録する（Ｓ０２２）。時間は、ＣＰＵの内部タイマのカウンタ値を読み出してクロック周波数の逆数を乗じる方法やＯＳの提供する時間取得関数によって求めることができる。続いて、予め定めた間隔の開始時間Ｐｓが記録されているかを判断する（Ｓ０２３）。もしＰｓが記録されていなければ、ＰｓをＳｔとする（Ｓ０２４）。Ｐｓが記録されていれば、割込みハンドラの終了を待つ（Ｓ０２５）。その終了時間Ｅｔを記録する（Ｓ０２６）。割込みハンドラの開始時と終了時の時間の差分（Ｅｔ−Ｓｔ）を計算して、処理時間の合計値Ｔに足し合わせる（Ｓ０２７）。
【０１１６】
割込みハンドラの終了時間と予め定めた間隔の開始時間との差分（Ｅｔ−Ｐｓ）を計算し、これが予め定めた間隔のＰｔ以上であるかを判断する（Ｓ０２８）。もし、Ｅｔ−ＰｓがＰｔ以上であれば、それまでの処理時間の合計値Ｔを割込み制御部１６０に通知し、Ｔをクリアし、同時に、ＰｓをＥｔとする（Ｓ０２９）。
【０１１７】
割込み制御部１６０は、通常通信状況下において、予め定めた時間間隔で上記受信パケットの処理時間の合計値、もしくは受信パケットの処理時間の単位時間に占める割合と予め定めた閾値とを比較する。もし、上記評価指標値が閾値以上であれば、ネットワーク１０１は過剰通信状況下にあると判断する。
【０１１８】
過剰通信状況下では、ＯＳは受信パケットを処理しないため、受信パケットの処理時間にかかるネットワーク１０１の通信状況の判断をしない。あるいは、ＣＰＵ１１６上で動作するＯＳが通信状況を判断する方法も例示される。この場合は、ＯＳが図２の過剰通信判断部１０８に相当し、割込み制御部１６０は判断制御部１１０に相当する。ＯＳで上記閾値を保持し、受信パケットの処理時間の合計値、もしくは受信パケットの処理時間の単位時間に占める割合が予め定めた閾値以上であれば、過剰通信状況下にあると判断する方法である。
【０１１９】
『パケットの受信による割込みの発生頻度』を評価指標とする場合を説明する。
【０１２０】
ＭＡＣ１１５は、パケットの受信時にバス１１９を通じて割込み制御部１６０に割込みを通知する。バス１１９上の割込み信号線がアサートされた回数を割込み制御部１６０の内部レジスタで記憶する。
【０１２１】
割込み制御部１６０は予め定めた間隔で上記内部レジスタの値を予め定めた閾値と比較する。閾値と間隔の設定は、実施例１の割込み制御部１２１と同様の方法が例示される。
【０１２２】
割込み信号線がアサートされた回数と上記閾値との比較の結果、アサートされた回数が予め定めた閾値以上であれば、割込み制御部１６０は過剰通信状況下にあると判断する。アサートされた回数が閾値未満であれば、割込み制御部１６０は通常通信状況下にあると判断する。割込み制御部１６０は、内部レジスタで記憶している割込み信号線のアサート回数を定期的にクリアする。
【０１２３】
また、図８の判断回路１３０を用いて判断することも可能である。
【０１２４】
『特殊パケットの受信』を評価指標とする場合を説明する。
【０１２５】
本発明が適用される情報処理装置が含まれるシステムにおいて、事前に過剰通信状況および通常通信状況を示す特殊パケットを定義する。ＣＰＵ１１６上で動作するＯＳ（図示無し）において上記特殊パケットの受信を認識すると、その内容を識別して割込み制御部１６０に通知する。
【０１２６】
上記特殊パケットとして、図１３に示すEthernet（登録商標）ヘッダのType項目を利用したEthernet（登録商標）フレームが挙げられる。このType項目はＯＳＩ参照プロトコルにおける物理層よりも上位のプロトコル層を指定するために用いられる。このType項目の予約されている値を２つ用いて、それぞれの番号を過剰通信状況と通常通信状況に割当てることで、通信状況を示すことができる。
【０１２７】
また、ＯＳＩ参照モデルにおけるアプリケーション層にて、過剰通信状況と通常通信状況を示すフォーマットを定義することが可能である。フォーマットの一例を図１４に示す。
【０１２８】
System ＩＤ１７０は、システム内におけるパケットの送信元の識別子を示す。
【０１２９】
Network Condition１７１は、ネットワーク１０１の通信状況を示し、例えば、２進数で００を通常通信状況、０１を過剰通信状況と定義することが可能である。
【０１３０】
Points１７２は、Network Condition１７１で示される通信状況の度合いを示すものである。
【０１３１】
例えば、受信パケットの処理時間の合計値を通信状況の判断基準に用いる場合、その合計値をPoints１７２に当てはめることが可能である。
【０１３２】
ＣＰＵ１１６上で稼動するＯＳは、図１４に示す特殊パケットの受信を認識すると、その内容を解析して評価する。
【０１３３】
このとき、ネットワーク１０１の通信状況を判断する方法には、システム内で特殊パケットの送信者ごとに優先度をつけ、Points１７２と優先度ごとに定義される比例係数の積を、特殊パケットの数だけ足した合計値を予め定めた閾値と比較する方法が例示される。
【０１３４】
ここで図２の判断制御部１１０に相当する部分の割込み制御部１６０の通信状況を判断する状態遷移図を図１５に示す。また状態遷移の判断に用いる評価方法を図１６に示す。
【０１３５】
まず特殊パケットを受信する（Ｓ０４０）。受信パケットに記されているNetwork Condition１７１が現在の通信状況と同じかどうかを判断する（Ｓ０４１）。Network Condition１７１と現在の通信状況が同じであれば、System ＩＤ１７０に対応した算出方法で評価値を求める（Ｓ０４２）。一例として、Points１７２の値を利用する方法やSystem ＩＤ１７０ ごとに事前に定義した比例係数とPoints１７２の積を利用する方法が挙げられる。
【０１３６】
次に算出した評価値を内部変数に足し合わせる（Ｓ０４３）。この合計値と予め定めた閾値とを比較する（Ｓ０４４）。もし、合計値がその閾値以上である場合は、ネットワーク１０１の通信状況を遷移とする（Ｓ０４５）。この合計値は定期的にクリアされる。あるいは、ＯＳではなく割込み制御部１６０が、ＭＡＣ１１５からの割込みを通知されるとＲＡＭ１１７中のパケットを取得して、特殊パケットであると判断すると、その内容を解析して評価してもよい。この場合、Ethernet（登録商標）ヘッダのｔｙｐｅ項目の識別や図１４に示すアプリケーション層のパケットを識別することにより、システムで規定された特殊パケットであるかを判断し、図１５，図１６の手順により、ネットワーク１０１の通信状況を判断することが可能である。
【０１３７】
なお、これらの特殊パケットは、悪意のある第三者による偽造を防ぐため、認証機構を利用することが推奨される。認証機構の一例として、ＩＰｓｅｃ，ＰＫＩ（Public Key Infrastructure）が例示される。また、認証された通信相手からの誤送信があった場合においても、『パケットの受信による割込みの発生頻度』や『外部からの通信状況の通知』を基準に通常通信状況を判断することによって、誤送信が続かない限り、短時間で受信処理を再開することが可能である。
【０１３８】
以上に示した実施方法によって、本発明を適用した情報処理装置は、ＤｏＳ攻撃や大量の通信アクセスに起因するネットワーク１０１の異常通信状況下では受信処理を停止する。この結果、通信処理に占有されることなく、接続された制御装置の制御を行うことができる。実施例１と比較して、割込み制御部１６０がパケットの中身を識別し、また、ＣＰＵ１１６上で動作するＯＳとデータのやりとりが可能なため、多様な判断基準でネットワーク１０１の通信状況を判断することが可能である。加えて、過剰通信が終了したときには自動的に受信処理を再開することができる。
【実施例３】
【０１３９】
図１７は、本発明をソフトウェアで実装した場合の一実施形態を示す。本実施例を用いたシステムの構成例は図１と同様である。
【０１４０】
実施例に使用する符号は、特に断りのない限り、実施例１，実施例２で説明した機能や要素等と同一であることを意味する。
【０１４１】
ＣＰＵ１１６上で動作するＯＳが図２の割込み制御部１０４と判断部１０７に相当する。
【０１４２】
ＯＳは、さまざまな割込み要因によって割込みハンドラを起動させ、割込み要因に対応した処理ルーチンへと分岐する。もし、割込み要因がパケットの受信によるものであれば、パケットの受信に対応した処理ルーチンに分岐する。
【０１４３】
ＯＳがネットワーク１０１の過剰通信状況を判断している状態では、パケットの受信による割込みがあった場合でも、パケットの受信に対応した処理ルーチンへは分岐しない。
【０１４４】
ＯＳがネットワーク１０１の通常通信状況を判断している状態では、パケットの受信による割込みがあった場合は、パケットの受信に対応した処理ルーチンへ分岐する。
【０１４５】
ＯＳが判断に用いる評価指標は、予め定めた間隔における『受信パケットの処理時間の合計値』、予め定めた間隔における『パケットの受信による割込みの発生頻度』、ネットワーク１０１の通信状況を示す予め定めた『特殊パケットの受信』、および、これらを組み合わせた評価指標が例示される。
【０１４６】
『受信パケットの処理時間の合計値』を評価指標とする場合を説明する。
【０１４７】
通常通信状況下では、ＣＰＵ１１６上で動作するＯＳが図１２に示す方法で、予め定めた間隔における受信パケットの処理時間の合計値、もしくは予め定めた単位時間に占める受信パケットの処理時間の割合を計測する。
【０１４８】
ＯＳは、通常通信状況下において、予め定めた時間間隔で上記受信パケットの処理時間の合計値、もしくは受信パケットの処理時間の単位時間に占める割合と予め定めた閾値とを比較する。もし、上記評価指標値が閾値以上であれば、ネットワーク１０１は過剰通信状況下にあると判断する。
【０１４９】
過剰通信状況下では、ＯＳはパケットの受信に対応した処理ルーチンへは分岐しないため、受信パケットの処理時間にかかるネットワーク１０１の通信状況の判断をしない。
【０１５０】
この場合、ＯＳは図２の過剰通信判断部１０８に相当する。
【０１５１】
『パケットの受信による割込みの発生頻度』を評価指標とする場合を説明する。
【０１５２】
パケットの受信による割込みによって、受信パケットを処理する割込みハンドラが起動される。この起動回数をＯＳ内部で保持しておき、予め定めた単位時間ごとに、起動回数が予め定めた閾値以上ではないかどうかを比較する。起動回数が閾値以上であれば、ネットワーク１０１が過剰通信状況下にあると判断する。起動回数が閾値未満であれば、通常通信状況下にあると判断する。
【０１５３】
ネットワーク１０１の通信状況を示す特殊パケットの受信を評価指標とする場合は、Ethernet（登録商標）ヘッダのType項目を利用する方法や図１４に示す特殊パケットを識別することにより、図１５，図１６の手順により、ネットワーク１０１の通信状況を判断することが可能である。
【０１５４】
以上に示した実施方法によって、本発明を適用した情報処理装置は、ＤｏＳ攻撃や大量の通信アクセスに起因するネットワーク１０１の異常通信状況下では受信パケットを処理するための割込みハンドラを起動しない。この結果、通信処理に占有されることなく、接続された制御装置の制御を行うことができる。また、実施例１，実施例２と比較して、ＣＰＵ１１６上で動作するＯＳ上で判断して割込みを制御するので、特別なハードウェアを必要としない。加えて、上記過剰通信が終了したときには自動的に受信処理を再開することができる。
【実施例４】
【０１５５】
図１８は、スイッチング機能を有する集線装置であるスイッチングハブ１８０と実施例１，実施例２，実施例３で示したいずれかの情報処理装置１８１ａ〜ｄを用いた情報処理システムの構成を示す。実施例に使用する符号は、特に断りのない限り、実施例１，実施例２，実施例３で説明した機能や要素等と同一であることを意味する。
【０１５６】
集線装置であるスイッチングハブ１８０は情報処理装置１８１ａ〜ｄとネットワーク１０１と接続されて、各情報処理装置１８１ａ〜ｄ間の通信と各情報処理装置１８１ａ〜ｄとネットワーク１０１間の通信を中継する。
【０１５７】
情報処理装置１８１ａ〜ｄは、それぞれ制御装置１０２ａ〜ｄを制御するとともにスイッチングハブ１８０を通して他の情報処理装置１８１ａ〜ｄやネットワーク１０１と通信する。
【０１５８】
なお、スイッチングハブ１８０に接続可能な情報処理装置１８１の数はスイッチングハブ１８０の性能に応じて決定される。また、スイッチングハブ１８０に接続される情報処理装置は、そのすべてが本発明を適用した情報処理装置ではなくても、本発明を適用した情報処理装置が１つあれば、本発明を適用した情報処理装置における効果が損なわれるものではない。
【０１５９】
図１９は、集線装置であるスイッチングハブ１８０の内部構成の一実施形態である。
【０１６０】
入出力ポート１８６ａ〜ｅはそれぞれスイッチングバス１８５を通じて、通信制御部１８３と接続されており、１対１で接続されるスイッチングハブ１８０外部の通信相手との間でパケットの送受信を行う。図１８の構成では、入出力ポート１８６ａ〜ｅは、それぞれ情報処理装置１８１ａ〜ｄ、ネットワーク１０１と接続されている。通信制御部１８３はスイッチングバス１８５を通じて、入出力ポート１８６ａ〜ｅと接続され、また、宛先管理表１８４が格納された記憶部（図示無し）、通信監視部１８２のそれぞれと直接接続されている。宛先管理表は、宛先の識別子と、その宛先の識別子に対応する入出力ポート１８６ａ〜ｅの識別子との対応関係が示された宛先管理表であり、記憶部に記憶されている。
【０１６１】
通信制御部１８３は、入出力ポート１８６ａ〜ｅからスイッチングバス１８５を通じて伝送されたパケットのヘッダから宛先の識別子を取得し、宛先管理表１８４から、この宛先の識別子に対応する入出力ポート１８６ａ〜ｅのいずれかを特定し、その入出力ポート１８６ａ〜ｅのいずれかに対して、スイッチングバス１８５上にパケットを伝送する。また、通信制御部１８３は、入出力ポート１８６ａ〜ｅから伝送されたパケットを解析して、各種の情報を抽出し、通信監視部１８２に伝送する。このような情報には、パケットを受信した入出力ポート１８６ａ〜ｅの識別子、通信制御部１８３でパケットを受信した時刻，パケットを受信した回数，受信したパケットのデータサイズ，送信先の宛先の識別子等である。
【０１６２】
通信監視部１８２は、通信制御部１８３から伝送された、これらの情報に基づいて入出力ポート１８６ａ〜ｅの通信相手が過剰通信状況にあるかを定期的に判断する。過剰通信状況にあるかを判断する方法は、所定の間隔において、入出力ポート１８６ａ〜ｅごとに所定の閾値をもうけ、それぞれのポートで受信されたパケットサイズ、あるいは受信回数がその閾値を超えたかどうかをポートごとに判断する方法、それぞれのポートへ転送するパケットサイズ、あるいは転送回数がその閾値を超えたかどうかをポートごとに判断する方法が例示される。また、ポートごとに判断するのではなく、所定の間隔において、所定の閾値をもうけ、すべてのポートで受信されたパケットサイズの合計、あるいは受信回数の合計がその閾値を超えたかどうかを判断する方法、それぞれのポートへ転送するパケットサイズをすべてのポートで合計した値、あるいは転送回数をすべてのポートで合計した値がその閾値を超えたかどうかを判断する方法が例示される。この場合の判断結果は、過剰通信状況にあるかどうかを、すべてのポート全体で判断することとなる。過剰通信状況にあると判断した場合は、その判断結果と判断理由、どの通信相手が過剰通信状況にあるかという情報を通信制御部１８３に送信する。過剰通信状況にあると判断された、入出力ポート１８６ａ〜ｅの通信相手は一つとは限らない。
【０１６３】
通信監視部１８２から、この情報を受信した通信制御部１８３は所定の処理をする。この処理は、過剰通信状況にあると判断された通信相手を宛先とするパケットを廃棄する、過剰通信状況にあると判断された通信相手から受信したパケットを廃棄する、過剰通信状況にあると判断された入出力ポート１８６ａ〜ｅのいずれか以外の入出力ポート１８６ａ〜ｅに対して、Ethernet（登録商標）ヘッダのType項目を利用したEthernet（登録商標）フレームや図１４で例示した特殊パケットを送信する、あるいは全ての入出力ポート１８６ａ〜ｅに対してEthernet（登録商標）ヘッダのType項目を利用したEthernet（登録商標）フレームや図１４で例示した特殊パケットを送信する等の処理が例示される。過剰通信状況にあると判断した判断理由ごとに、通信制御部１８３の処理を変えてもよい。
【０１６４】
情報処理装置１８１ａ〜ｄはEthernet（登録商標）ヘッダのType項目を利用したEthernet（登録商標）フレームや図１４で例示した特殊パケットを受信した場合、図１５，図１６に示す手順で異常通信状況下にあるかどうかを判断して、異常通信状況下にあると判断した場合は受信パケットの処理を停止する。
【０１６５】
情報処理装置１８１ａ〜ｄのいずれかにおいても、異常通信状況下と判断した場合はEthernet（登録商標）ヘッダのType項目を利用したEthernet（登録商標）フレームや図１４で例示した特殊パケットを他の情報処理装置１８１にブロードキャストしてから、受信パケットの処理を停止する。
【０１６６】
以上に示した実施例によって、システムを構成するネットワークにおいて、本発明を適用した情報処理装置は、ＤｏＳ攻撃や大量の通信アクセスに起因する異常通信状況下では受信パケットの処理を停止する。加えて、スイッチングハブ１８０が、中継転送するパケットを監視して過剰通信状況かどうかを判断することにより、安定で頑強なネットワークシステムを構成することが可能である。スイッチングハブ１８０が過剰通信状況であると判断した場合にEthernet（登録商標）ヘッダのType項目を利用したEthernet（登録商標）フレームや図１４で例示した特殊パケットを情報処理装置１８１に送信して、実際に受信したパケットを処理するかどうかを各情報処理装置１８１に委譲することによって、通信制御をスイッチングハブ１８０のみに集中することを防ぐことができる。例えば、スイッチングハブ１８０が過剰通信状況時に実行可能な処理が通信を遮断する場合のみである場合、スイッチングハブ１８０が通信状況の判断を誤ると、接続されている情報処理装置１８１との通信が遮断される。本実施例の場合は、スイッチングハブ１８０が通信状況の判断を誤った場合でも、通信を遮断せずにEthernet（登録商標）ヘッダのType項目を利用したEthernet（登録商標）フレームや図１４で例示した特殊パケットを送信するだけなので、情報処理装置１８１において正しい判断が下される可能性が残される。この結果、通信処理に占有されることなく、接続された制御装置を制御することができる。また、上記過剰通信が終了したときには自動的に受信処理を再開することができる。
【実施例５】
【０１６７】
図２０は、複数のEthernet（登録商標）を有する情報処理装置上で、本発明をハードウェアで実装した場合の実施例である。
【０１６８】
実施例に使用する符号は、特に断りのない限り、実施例１，実施例２，実施例３，実施例４で説明した機能や要素等と同一であることを意味する。
【０１６９】
複数のネットワーク１０１ａ〜１０１ｄと接続し、パケットの送受信を行う複数の通信部である複数のＰＨＹ１１４ａ〜１１４ｄ及び複数のＭＡＣ１１５ａ〜１１５ｄを備える。
【０１７０】
割込み制御部１９０は、バス１１９に接続している。また、ＭＡＣ１１５ａ〜ｄからの割込み信号は割込み制御部１９０に通知されるように設定されている。また、割込み制御部１９０は、割込み信号を通知したＭＡＣ１１５ａ〜ｄを特定可能とする。特定方法としては、ＭＡＣ１１５ａ〜ｄごとにバス１１９上の異なる割込み信号線を使って割込みを通知する方法が例示される。この方法により、割込み制御部１９０は割込みを通知されたバス１１９上の信号線を特定することで、その割込みがどのＭＡＣ１１５から通知されたかを識別することができる。
【０１７１】
割込み制御部１９０が図２の割込み制御部１０４と判断部１０７に相当する。バス１１９に接続可能なＭＡＣ１１５の数および割込み信号を通知したＭＡＣ１１５を特定する方法は、バス仕様に依存する。
【０１７２】
図２１は、割込み制御部１９０の制御フローを示す。
【０１７３】
割込み制御部１９０は、ＭＡＣ１１５ａ〜ｄによって割込み信号をアサートされる（Ｓ０５０）。割込み制御部１９０は、まず始めにＭＡＣ１１５ａ〜ｄの中からどれが割込み信号をアサートしたのかを特定する（Ｓ０５１）。それから、割込み信号がアサートされる要因はパケット受信以外にもあるため、割込み制御部１９０は、割込み信号をアサートしたＭＡＣ１１５ａ〜ｄいずれかの割込み状態レジスタ情報を取得する（Ｓ０５２）。
【０１７４】
このレジスタ情報から、割込み信号のアサート要因がパケットの受信によるものかどうかを判断する（Ｓ０５３）。この判断結果がアサート要因がパケットの受信によるものでなければ、ＣＰＵ１１６に割込みを通知する（Ｓ０５５）。
【０１７５】
逆にアサート要因がパケットの受信によるものであれば、割込み信号をアサートしたＭＡＣ１１５ａ〜ｄのいずれかに接続されたネットワーク１０１ａ〜ｄのいずれかの通信状況を取得し、この判断状況が過剰通信状況かどうかを判断する（Ｓ０５４）。割込み制御部１９０は、所定の判断基準によって、上記ネットワーク１０１ａ〜ｄのいずれかが過剰通信状況下にあると判断している場合は、ＣＰＵ１１６へは割込みを通知しない。割込み制御部１９０が、割込み信号をアサートしたＭＡＣ１１５ａ〜ｄのいずれかに該当するネットワーク１０１ａ〜ｄのいずれかが通常通信状況にあると判断している場合は、割込み制御部１９０はＣＰＵ１１６へ割込みを通知する（Ｓ０５５）。
【０１７６】
割込み制御部１９０が判断に用いる評価指標は、予め定めた間隔における『受信パケットの処理時間の合計値』、予め定めた間隔における『パケットの受信による割込みの発生頻度』、ネットワーク１０１の通信状況を示す所定の『特殊パケットの受信』、および、これらを組み合わせた評価指標が例示される。
【０１７７】
次に各評価指標について詳細に説明する。
【０１７８】
『受信パケットの処理時間の合計値』を評価指標とする場合を説明する。
【０１７９】
通常通信状況下では、ＣＰＵ１１６上で動作するＯＳが図１２に示す方法で、予め定めた間隔における受信パケットの処理時間の合計値、もしくは予め定めた単位時間に占める受信パケットの処理時間の割合を計測する。ただし、ＯＳは、図１２における処理時間の合計値ＴはＭＡＣ１１５の数だけ用意して、パケットを受信したＭＡＣ１１５毎にこれらの評価値を計測する。ＯＳは、上記計測値を、該当するＭＡＣ１１５ａ〜ｄいずれかの識別子を付与して、割込み制御部１９０に通知する。
【０１８０】
割込み制御部１９０は、通常通信状況下において、予め定めた時間間隔で上記受信パケットの処理時間の合計値、もしくは受信パケットの処理時間の単位時間に占める割合と予め定めた閾値とを比較する。もし、上記評価指標値が閾値以上であれば、該当するネットワーク１０１ａ〜ｄのいずれかは過剰通信状況下にあると判断する。
【０１８１】
過剰通信状況下では、ＯＳは受信パケットを処理しないため、受信パケットの処理時間にかかるネットワーク１０１の通信状況の判断をしない。
【０１８２】
この場合、割込み制御部１９０は図２の過剰通信判断部１０８に相当する。
【０１８３】
『パケットの受信による割込みの発生頻度』を評価指標とする場合を説明する。
【０１８４】
パケットの受信による割込みはＭＡＣ１１５ａ〜ｄからバス１１９を通じて割込み制御部１９０に通知される。このとき、ＭＡＣ１１５ａ〜ｄから割込み制御部１９０への割込みは割込み信号のアサートによって通知される。
【０１８５】
割込み信号がアサートされた回数を割込み制御部１９０の内部レジスタ（図示無し）でＭＡＣ１１５ａ〜ｄごとに記憶する。
【０１８６】
割込み制御部１９０は予め定めた間隔で上記内部レジスタの値と予め定めた閾値とを比較する。閾値と間隔の設定は、実施例１の割込み制御部１２１と同様の方法が例示される。
【０１８７】
割込み信号がアサートされた回数と上記閾値との比較の結果、アサートされた回数が所定の閾値以上であれば、割込み制御部１９０は過剰通信状況下にあると判断する。アサートされた回数が閾値未満であれば、割込み制御部１９０は通常通信状況下にあると判断する。
【０１８８】
ネットワーク１０１ａ〜ｄの通信状況を示す所定の『特殊パケットの受信』を評価指標とする場合はEthernet（登録商標）ヘッダのtype項目を利用する方法や図１４に示すアプリケーション層の特殊パケットを識別することにより、図１５，図１６の手順により、ネットワーク１０１の通信状況を判断することが可能である。ただし、これらの判断手順はネットワーク１０１ａ〜ｄとそれぞれに接続されたＭＡＣ１１５ａ〜ｄごとに判断する。
【０１８９】
割込み制御部１９０はＭＡＣ１１５の数に対応した上記評価指標値の内部保存場所が必要である。例えば、受信パケットの処理時間の合計値を評価指標とする場合で、ＭＡＣ１１５の数がｎ枚であるとすると、割込み制御部１９０は受信パケットの処理時間の合計値をＭＡＣ１１５ごとに保存するためにｎ個の内部レジスタと閾値レジスタ（図示無し）が必要である。閾値レジスタを共通にして、１つにすることも可能である。
【０１９０】
図２２は、図２０に示す本発明を適用した情報処理装置をホームサーバとする情報処理システムの一実施形態を示す。
【０１９１】
第一の情報処理装置２００は、図２０に示す本発明を適用した情報処理装置１００であり、ホームネットワーク２０３とネットワーク１０１間の通信を中継する。
【０１９２】
ホームネットワーク２０３は、第一の情報処理装置２００と複数の第二の情報処理装置２０１ａ〜ｃ，情報家電２０２ａ〜ｃで構成されるネットワークである。
【０１９３】
複数の第二の情報処理装置２０１ａ〜ｃは、それぞれ接続された情報家電２０２ａ〜ｃの制御と監視を行う情報処理端末である。第二の情報処理装置２０１ａ〜ｃは、第一の情報処理装置２００と接続しており、情報家電２０２ａ〜ｃの稼動情報を第一の情報処理装置２００に通知し、かつ、第一の情報処理装置２００からの制御指令を接続された情報家電２０２ａ〜ｃに通知する。なお、第二の情報処理装置が情報家電に含まれていてもよい。
【０１９４】
第二の情報処理装置の一実施例として監視端末が例示される。情報家電２０２ａ〜ｃの稼動情報としては、消費電力量，稼動時間，稼動しているかどうか、温度，動作履歴，ソフトウェアのバージョン等が例示される。また、第一の情報処理装置２００からの制御指令としては、電源オン，電源シャットダウン，情報家電２０２固有の動作開始，動作停止，ソフトウェアのアップグレード等が例示される。
【０１９５】
第一の情報処理装置２００は、第二の情報処理装置２０１ａ〜ｃから取得された情報を一時的に蓄えるとともに、これに所定の情報処理を行い、所定の間隔でネットワーク１０１に接続されたサービスセンター２０４に送信する。サービスセンター２０４は、第一の情報処理装置２００から上記の稼動情報を取得して解析し、ネットワーク１０１を通じて所定のサービスを提供する。このサービスには遠隔監視サービスや遠隔保守点検サービスやソフトウェアのアップグレードサービスが例示される。
【０１９６】
以上の実施例により、ネットワーク１０１から第一の情報処理装置２００に対して、ＤｏＳ攻撃等を理由とする過剰通信状況となった場合、本発明では過剰通信状況と判断したらネットワーク１０１および第二の情報処理装置２０１からの受信パケットを処理しないが、通常通信状況にあると、ひとつまたは複数の第二の情報処理装置２０１に該当する情報家電２０２ａ〜ｃの稼動情報は引き続き蓄積することが可能である。
【０１９７】
ネットワーク１０１における過剰通信状況が終了したときに、蓄積したデータをネットワーク１０１に向けてサービスセンター２０４に送信することが可能である。これにより、ネットワーク１０１が過剰通信状況になっている間の蓄積されたデータを活用して、引き続きサービスの提供を再開することが可能である。
【実施例６】
【０１９８】
図２３は、本発明をEthernet（登録商標）を有するハードウェアとして実装した場合の実施例である。本実施例を用いたシステムの構成例は図１と同様である。
【０１９９】
実施例に使用する符号は、特に断りのない限り、実施例１〜５で説明した機能や要素等と同一であることを意味する。
【０２００】
割込み制御部２１０は、割込み入力２１１の信号線を通じてＣＰＵ１１６と、割込み出力２１２の信号線を通じてＭＡＣ１１５と接続されている。
【０２０１】
図２４に、パケットを送信した場合の動作フローを示す。
【０２０２】
ＣＰＵ１１６上で動作するＯＳが正常なパケットを送信すると、Ｓ０６０にて、割込み入力２１１をアサートし、送信パケットをＭＡＣ１１５に伝送する。
【０２０３】
割込み制御部２１０は、割込み入力２１１がアサートされたことを判断すると、割込み制御部２１０はＣＰＵ１１６上で動作するＯＳの送信状況を判断する（Ｓ０６１）。過剰通信状況と判断していれば、割込み制御部２１０は割込み出力２１２をアサートしない（Ｓ０６１）。これに対して、通常通信状況下にあると判断している場合は、割込み出力２１２をアサートする（Ｓ０６２）。
【０２０４】
ＭＡＣ１１５は、割込み出力２１２がアサートされたことを機にパケットをＰＨＹ１１４へ送信する。
【０２０５】
割込み制御部２１０が判断に用いる評価指標は、予め定めた間隔における『送信パケットの処理時間の合計値』、予め定めた間隔における『パケットの送信による割込みの発生頻度』、および、これらを組み合わせた評価指標が例示される。
【０２０６】
『送信パケットの処理時間の合計値』を評価指標とする場合を説明する。
【０２０７】
通常通信状況下では、ＣＰＵ１１６上で動作するＯＳが送信パケットを処理する。このため、割込み制御部２１０は、予め定めた間隔で送信パケットの処理時間の合計値、もしくは送信パケットの処理時間が所定の単位時間に占める割合を、ＣＰＵ１１６上で動作するＯＳから取得する。
【０２０８】
評価指標値である送信パケットの処理時間の計測方法を図２５に示す。
【０２０９】
ＣＰＵ１１６上で動作するＯＳのアプリケーションがネットワークへの送信ルーチンを呼び出す（Ｓ０７０）。ＯＳが呼び出した送信ルーチンを開始する（Ｓ０７１）。その開始時間Ｓｔ２を記録する（Ｓ０７２）。時間の計測は、ＣＰＵの内部タイマのカウンタ値を読み出してクロック周波数の逆数を乗じる方法やＯＳが提供する時間取得関数によって求めることができる。続いて、予め定めた間隔の開始時間Ｐｓ２が記録されているかを判断する（Ｓ０７３）。もしＰｓ２が記録されていなければ、Ｐｓ２をＳｔ２とする（Ｓ０７４）。Ｐｓ２が記録されていれば、送信ルーチンが終了するのを待つ（Ｓ０７５）。その終了時間Ｅｔ２を記録する（Ｓ０７６）。送信ルーチンの開始時と終了時の時間の差分（Ｅｔ２−Ｓｔ２）を計算して、処理時間の合計値Ｔ２に足し合わせる（Ｓ０７７）。
【０２１０】
次に送信ルーチンの終了時間と予め定めた間隔の開始時間との差分（Ｅｔ２−Ｐｓ２）を計算し、これが間隔のＰｔ２以上であるかを判断する（Ｓ０７８）。もし、Ｅｔ２−Ｐｓ２がＰｔ２以上であれば、それまでの処理時間の合計値Ｔ２を割込み制御部２１０に通知し、Ｔ２をクリアし、Ｐｓ２をＥｔ２とする（Ｓ０７９）。Ｅｔ２−Ｐｓ２がＰｔ２未満であれば、終了する。
【０２１１】
通常通信状況下において、割込み制御部２１０は上記送信パケットの処理時間の合計値、もしくは送信パケットの処理時間の単位時間に占める割合が予め定めた閾値以上であれば、過剰通信状況下にあると判断する。
【０２１２】
予め定めた間隔における『パケットの送信による割込みの発生頻度』を評価指標とする場合を説明する。
【０２１３】
パケットの送信による割込みはＭＡＣ１１５から割込み制御部２１０を通じてＰＨＹ１１４に通知される。このとき、ＭＡＣ１１５から割込み制御部２１０への割込みは割込み入力２１１のアサートによって通知される。
【０２１４】
割込み入力２１１がアサートされた回数を割込み制御部２１０の内部レジスタで記憶する。割込み制御部２１０は予め定めた間隔で上記内部レジスタの値を予め定めた閾値とを比較する。閾値と間隔の設定は、実施例１の割込み制御部１２１と同様の方法が例示される。
【０２１５】
割込み入力２１１がアサートされた回数と上記閾値との比較の結果、アサートされた回数が予め定めた閾値以上であれば、割込み制御部２１０は、情報処理装置１００が過剰通信状況下にあると判断して、ＣＰＵ１１６から割込み入力２１１がアサートされても割込み出力２１２をアサートしない。
【０２１６】
アサートされた回数が閾値未満であれば、割込み制御部２１０は、情報処理装置１００が通常通信状況下にあると判断して、ＣＰＵ１１６からの割込み入力２１１がアサートされると、割込み出力２１２をアサートする。
【０２１７】
また、図８の入力を割込み入力１１２から割込み入力２１１に置き換えることで、割込み発生頻度を評価指標とする判断を実行可能である。
【０２１８】
以上に示した実施方法によって、本発明を適用した情報処理装置１００は、ＣＰＵ１１６上で動作するＯＳがコンピュータウィルスに感染してＤｏＳ攻撃を実行しても情報処理装置１００の異常通信状況下では送信処理を停止する。この結果、ネットワーク１０１の通信負荷を増加することなく、ネットワーク１０１に接続された他の情報処理装置への影響を軽減することができる。また、上記過剰通信状況が終了したときには自動的に送信処理を再開することができる。
【実施例７】
【０２１９】
図２６は本発明を適用した情報処理装置を用いた情報処理システムの一実施形態例である。情報処理装置１００は、ネットワーク１０１，データ入力部２２０，データ出力部２２１と、それぞれ接続している。
【０２２０】
図２７は、図２６の情報処理装置１００の内部構成の一実施形態である。
【０２２１】
実施例に使用する符号は、特に断りのない限り、実施例１，実施例２，実施例３，実施例４，実施例５，実施例６で説明した機能や要素等と同一であることを意味する。
【０２２２】
データ入力部２２０は、データ入力制御部２２２と接続しており、外部から、情報処理装置１００に対して、データを入力するために用いられる。入力されたデータは、データ入力制御部２２２に伝送される。なお、データ入力部２２０が、情報処理装置１００に含まれていても、本発明の効果が損なわれるものではない。データ入力部２２０の実施例としては、マウス，キーボード，ジョイスティック，操作盤，タッチパネル等が例示される。
【０２２３】
データ入力制御部２２２は、データ入力部２２０と接続しており、バス１１９と接続している。データ入力部２２０から入力されたデータをバス１１９に対して、データが入力されたことを示す割込み信号をアサートし、ＣＰＵ１１６に対して、入力されたデータを伝送する。
【０２２４】
データ出力部２２１は、データ出力制御部２２３と接続しており、情報処理装置１００から出力されたデータを出力するために用いられる。なお、データ出力部２２１が、情報処理装置１００に含まれていても、本発明の効果が損なわれるものではない。データ出力部の実施例としては、ディスプレイ，プリンタ等が例示される。
【０２２５】
データ出力制御部２２３は、データ出力部２２１と接続しており、バス１１９と接続している。ＣＰＵ１１６から出力されたデータをデータ出力部２２１に伝送する。
【０２２６】
操作者は、データ入力部２２０から任意のデータを入力し、ＣＰＵ１１６、またはＣＰＵ１１６上で動作するＯＳを利用して、所定の情報処理を行い、必要に応じてデータ出力部２２１に処理結果を出力する。これらの動作の具体例としては、電子文書の作成とその書面の表示、計算シミュレータの実行とそのシミュレーション結果の印刷等が挙げられる。また、必要に応じて、ネットワーク１０１を利用する。その具体例としては、電子メールの送受信，ウェブブラウジング，シミュレーションデータの送受信である。
【０２２７】
以上の実施例により、ネットワーク１０１から情報処理装置１００に対して、ＤｏＳ攻撃等を理由とする過剰通信状況となった場合、本発明では過剰通信状況と判断したらネットワーク１０１からの受信パケットを処理しないため、通信処理に占有されることなく、情報処理装置１００を利用した情報処理を行うことが可能である。
【０２２８】
また、ネットワーク１０１における過剰通信状況が終了したときには、ネットワーク１０１を利用した情報処理を再開することが可能である。
【符号の説明】
【０２２９】
１００，１８１，２００ 情報処理装置
１０１ ネットワーク
１０２ 制御装置
１０３ 通信部
１０４，１２１，１４０，１５０，１６０，１９０，２１０ 割込み制御部
１０５ データ処理部
１０６ 制御装置通信部
１０７ 判断部
１０８ 過剰通信判断部
１０９ 通常通信判断部
１１０ 判断制御部
１１１ 計時部
１１２，２１１ 割込み入力
１１３，２１２ 割込み出力
１１４ ＰＨＹ
１１５ ＭＡＣ
１１６ ＣＰＵ
１１７ ＲＡＭ
１１８ 不揮発性記憶媒体
１１９ バス
１２０ シリアルインターフェース
１３０ 判断回路
１３１ インバータ
１３２ 積分回路
１３３ 基準電圧入力
１３４ 比較回路
１４１ ＪＵＤ
１４２ トグルスイッチ
１５１ ＳＴＳ
１５２ ＬＥＤ
１７０ System ＩＤ
１７１ Network Condition
１７２ Points
１８０ スイッチングハブ
１８２ 通信監視部
１８３ 通信制御部
１８４ 宛先管理表
１８５ スイッチングバス
１８６ 入出力ポート
２０１ 第二の情報処理装置
２０２ 情報家電
２０３ ホームネットワーク
２０４ サービスセンター
２２０ データ入力部
２２１ データ出力部
２２２ データ入力制御部
２２３ データ出力制御部
Ｌ００１〜Ｌ０１０ 信号線
【技術分野】
【０００１】
ネットワークと接続し、被制御装置を制御する情報処理装置及び情報処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ネットワークと接続された情報処理装置に対する攻撃の一つに、ＤｏＳ（Denial of Service）攻撃というものがある。
【０００３】
ＤｏＳ攻撃では、大量のネットワークトラフィックを攻撃対象の情報処理装置に送信することによって、通信処理による負荷をかけようとするものである。
【０００４】
攻撃手法としては、攻撃対象となる情報処理装置のセキュリティホールを狙ったものや、単純に正規の手順にしたがったサービスを大量に要求するといった方法が挙げられる。
【０００５】
複数の送信元によるＤｏＳ攻撃をＤＤｏＳ（Distributed DoS）攻撃と呼ぶ。
【０００６】
一方で、プラントシステムでは、コンピュータネットワークのオープン化が進んでいる。
【０００７】
従来は、各メーカでの独自仕様のプロトコルや情報処理装置が利用され、そこで動作するソフトウェアも独自仕様のものであった。
【０００８】
それが現在では、インターネットにおける標準のＴＣＰ／ＩＰプロトコルの利用や汎用ＯＳの活用が進んでいる。
【０００９】
これらの導入は、機器の低コスト化，インターネットとの接続親和性，豊富な技術者等といった様々なメリットから、プラント監視システムを低コストで構築することを可能とした。
【００１０】
しかしながら、これらのメリットと同時にＤｏＳ攻撃が懸念される。例えば、不正ウィルスに感染した情報処理端末（ノートパソコンやＰＤＡ等）がプラント監視システムに接続した場合、その情報処理端末自身がＤｏＳ攻撃を実行するだけでなく、セキュリティホールのある汎用ＯＳ，ソフトウェアが動作する他の情報処理端末においても感染が及ぶ可能性がある。
【００１１】
特許文献１では、単位時間当たりの受信量を測定して、その受信量が受信制限判別値よりも増加したときは通信許容量を低下させることで受信量を制限し、受信制限解除判別値よりも受信量が低下したときは単位時間当たりの受信量の制限を解除することが開示されている。具体的には、Ethernet（登録商標）の１００Ｍｂｐｓと１０Ｍｂｐｓ間で帯域幅を切り換える。これにより、通信を維持したまま受信量を制限することができる。
【００１２】
特許文献２では、あるゲート装置がＤＤｏＳ攻撃の攻撃容疑パケットを検出すると、上流の通信装置に対して攻撃容疑パケットの伝送帯域制限値を通知する。この通知手順をネットワークの最上流まで繰り返して、攻撃容疑パケットの伝送帯域を制限することが開示されている。これにより、ネットワークの輻輳を改善し、ＤＤｏＳ攻撃によるサービス停止を抑止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００５−１６７３４４号公報
【特許文献２】特開２００３−２８３５５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、特許文献１では、受信量を制限することはできるが、受信処理は制限されないため、ＤｏＳ攻撃による悪影響が依然として生じる。
【００１５】
特に、プラントシステムで用いられる情報処理装置は性能が非力なため、受信量の制限が解決とはならない。
【００１６】
また、特許文献２では、ネットワークの上位の通信機器に対して伝送帯域制限値を通知するため、同一ＬＡＮ内にて発生したＤｏＳ攻撃に対しては対応できない。
【００１７】
また、特許文献１，特許文献２に共通する課題として、パケットを取り込み、ＤｏＳ攻撃容疑パケットと有意なパケットを区別する処理の負荷が挙げられる。
【００１８】
特許文献１では、受信量を制限した状態で、ＤｏＳ攻撃パケットと有意なパケットの両方、つまり全てのパケットに関して受信処理をする。
【００１９】
特許文献２では、ＤｏＳ攻撃容疑パケットを検出して伝送帯域を制限するため、所定の評価基準によってＤｏＳ攻撃容疑パケットと有意なパケットを区別する。
【００２０】
ＤＤｏＳ攻撃のように大量のパケットを受信する状況下では、これらの区別処理自体が、情報処理装置に対して負荷となり、場合によってはシステムダウンの可能性がある。
【００２１】
本発明は、ＤｏＳ攻撃等の過剰通信状況にある場合においても、システムダウンの危険性がなく、かつ通信による過負荷がない情報処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明は、上記課題を解決するために、ネットワークと接続して用いられ、制御装置を制御する情報処理装置において、ネットワークからパケットを送受信する通信部と、受信したパケットを処理するとともに、制御装置を制御する制御指令値を生成するデータ処理部と、割込み信号を生成し、データ処理部への割込み信号の入出力を制御する割込み制御部と、通信部とデータ処理部と割込み制御部の少なくとも１つから出力された割込み発生状況に関する情報に基づいて、ネットワークが過剰通信状況下にあるか、通常通信状況下にあるかを判断し、判断結果を前記割込み制御部に出力する判断部と、を有し、割込み制御部は、判断部から入力された判断結果に基づいて、ネットワークが過剰通信状況にあるとの判断結果の場合、割込み制御部からデータ処理部への割込み信号を停止し、ネットワークが通常通信状況にあるとの判断結果の場合、割込み制御部からデータ処理部への割込み信号を出力する構成とする。
【００２３】
また、複数のネットワークと接続して用いられ、制御装置を制御する情報処理装置において、複数のネットワークからパケットを送受信する複数の通信部と、受信したパケットを処理するとともに、制御装置を制御する制御指令値を生成するデータ処理部と、複数の通信部とデータ処理部との少なくとも１つから出力された割込み発生状況に関する情報に基づいて、接続された複数のネットワークが過剰通信状況下にあるか、通常通信状況下にあるかを判断し、判断したネットワークの識別番号及び識別番号に対応するネットワークの判断結果を出力する割込み制御部と、を有し、割込み制御部は、判断結果に基づいて、判断されたネットワークが過剰通信状況にあるとの判断結果の場合、データ処理部への割込み信号を停止し、判断されたネットワークが通常通信状況にあるとの判断結果の場合、データ処理部へ割込み信号を出力する構成とする。
【００２４】
また、複数の制御装置を制御し、それぞれ固有の識別子が付加された複数の情報処理装置と、ネットワーク及び複数の情報処理装置と接続された集線装置と、を有し、その集線装置は、ネットワーク及び複数の情報処理装置と接続し、パケットの送受信をする複数の入出力ポートと、複数の情報処理装置に付加された識別子と識別子に対応する複数の入出力ポートの識別子との対応関係が記された宛先管理表が記憶された記憶部と、複数の入出力ポートから受信されたパケットに示された宛先の識別子から、宛先管理表に基づいて対応する入出力ポートの識別子を特定し、特定された入出力ポートへ受信されたパケットを送信する通信制御部と、パケットを送信する入出力ポートの通信相手が過剰通信状況にあるのか通常通信状況にあるのかを判断する通信監視部と、を有し、通信制御部は、パケットが受信された場合、パケットの受信情報を通信監視部へ出力し、通信監視部は、受信情報に基づいて入出力ポートの通信相手が過剰通信状況にあるのか通常通信状況にあるのかを判断し、判断結果を通信制御部に出力し、通信制御部は、通信監視部から受信された判断結果に基づいて、パケットを送信する入出力ポートの通信相手が過剰通信状況である場合、通信相手を宛先とするパケットを廃棄する、または通信相手から受信されたパケットを廃棄する構成とする。
【発明の効果】
【００２５】
ＤｏＳ攻撃等の過剰通信状況にある場合においても、システムダウンの危険性がなく、かつ通信による過負荷がない情報処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態を適用するシステムの構成図である。
【図２】本発明の一実施形態を示す構成図である。
【図３】本発明の一実施形態による通信状況判断の状態遷移図を示した図である。
【図４】本発明の一実施形態による制御フローを示した図である。
【図５】本発明の一実施形態を示すハードウェア構成図である。
【図６】本発明の一実施形態による制御フローを示した図である。
【図７】本発明の一実施形態によるハードウェア構成図である。
【図８】本発明の一実施形態による割込み頻度の判断回路を示した図である。
【図９】本発明の一実施形態を示すハードウェア構成図である。
【図１０】本発明の一実施形態を示すハードウェア構成図である。
【図１１】本発明の一実施形態を示すハードウェア構成図である。
【図１２】本発明の一実施形態による処理時間の計測方法を示した図である。
【図１３】本発明のEthernet（登録商標）ヘッダを示した図である。
【図１４】本発明の一実施形態による特殊パケットを示した図である。
【図１５】本発明の一実施形態による通信状況判断の状態遷移図を示した図である。
【図１６】本発明の一実施形態を示す特殊パケットを用いた通信状況の評価方法を示した図である。
【図１７】本発明の一実施形態を示すハードウェア構成図である。
【図１８】本発明の一実施形態を適用するシステムの構成図である。
【図１９】本発明の一実施形態を適用するスイッチングハブの構成図である。
【図２０】本発明の一実施形態を示すハードウェア構成図である。
【図２１】本発明の一実施形態による制御フローを示した図である。
【図２２】本発明の一実施形態を適用するシステムの構成図である。
【図２３】本発明の一実施形態を示すハードウェア構成図である。
【図２４】本発明の一実施形態による制御フローを示した図である。
【図２５】本発明の一実施形態による処理時間の計測方法を示した図である。
【図２６】本発明の一実施形態を適用するシステムの構成図である。
【図２７】本発明の一実施形態を示すハードウェア構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
工場等のネットワークに接続されるＰＬＣ（Programmable Logic Controller）等の情報処理装置が、接続された制御装置の制御を主目的とし、ネットワークを介して、さまざまな情報を上位サーバと通信する。
【００２８】
本発明を用いれば、情報処理装置が接続されたネットワークでＤｏＳ攻撃が発生した場合であっても上位サーバとの通信は制限されるが、制御装置の制御を継続することができる。
【００２９】
以下各実施例を図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００３０】
図１は本発明を適用した情報処理装置を用いたシステムの構成例である。
【００３１】
情報処理装置１００はネットワーク１０１と制御装置１０２に接続して、制御装置１０２を制御，監視している。
【００３２】
情報処理装置１００は制御装置１０２を監視し、ネットワーク１０１を通じて制御装置１０２の稼動情報を所定の送信先に送信する。
【００３３】
また、所定の送信元からネットワーク１０１を通じて送られた情報をもとに制御装置１０２を制御する。
【００３４】
図２は、本発明に係る情報処理装置１００の内部構成の一実施形態である。
【００３５】
なお、図中の矢印は、信号線上の信号の論理的な方向をコネクタ接続部において示したもので、理解を補助するためのものであり、電気的には単に接続するものである。
【００３６】
通信部１０３は、信号線Ｌ００１を通じてネットワーク１０１とパケットの送受信をする。また、通信部１０３は、割込み信号の通知に用いる信号線Ｌ００２を通じて割込み制御部１０４と接続し、パケットの伝送に用いる信号線Ｌ００４を通じてデータ処理部１０５と接続し、通信に関する情報の伝送に用いる信号線Ｌ００６を通じて判断部１０７と接続している。通信部１０３から信号線Ｌ００２を通じて割込み制御部１０４へ通知される割込み信号は、正常なパケットを受信したことを意味する。割込み制御部１０４は、信号線Ｌ００２を通じて通信部１０３と接続し、信号線Ｌ００３を通じてデータ処理部１０５と接続し、信号線Ｌ００７と信号線Ｌ００８を通じて判断部１０７と接続している。信号線Ｌ００７と信号線Ｌ００８は物理的には同じバスでもよい。割込み制御部１０４は、信号線Ｌ００８から伝送される判断部１０７の判断によって、信号線Ｌ００３上に割込み信号を通知するかを制御する。つまり割込み制御部１０４は、データ処理部１０５への割込み信号の出力を制御する。
【００３７】
データ処理部１０５は、信号線Ｌ００３上で割込み信号が通知されると、信号線Ｌ００４を通じてデータ処理部１０５へ受信したパケットを処理する。必要に応じて、受信したパケットをもとに制御装置１０２の制御指令値を求め、制御装置通信部１０６に送信する。また、制御装置通信部１０６から受信した情報を所定の方法で処理し、送信パケットを生成し、所定の通信相手に対して送信する。
【００３８】
制御装置通信部１０６は、データ処理部１０５で求められた制御指令値を、信号線Ｌ０１０を通じて制御装置１０２へ伝送し、制御装置１０２から受信した情報を、信号線Ｌ００９を通じてデータ処理部１０５へ送信する。
【００３９】
判断部１０７は、通信部１０３と割込み制御部１０４とデータ処理部１０５の１つまたは複数から伝送された通信に関する情報を取得して得られた情報をもとに、ネットワーク１０１が過剰通信状況下にあるか、通常通信状況下にあるかを判断して、その判断結果を割込み制御部１０４に送信する。
【００４０】
判断部１０７は、取得された情報をもとに、ネットワーク１０１が過剰通信状況下にあるかを判断する過剰通信判断部１０８と、取得された情報をもとに、ネットワーク１０１が通常通信状況下にあるかを判断する通常通信判断部１０９と、過剰通信判断部１０８と通常通信判断部１０９の判断結果に基づいて判断部１０７としての通信状況の判断を出力する判断制御部１１０とを有する。
【００４１】
判断制御部１１０の判断方法の例として、図３に示す状態遷移図が挙げられる。
【００４２】
この通常通信状況と過剰通信状況とは判断制御部１１０の判断結果であり、すわなち、判断部１０７の判断結果となる。通常通信状況と判断している状態で、過剰通信判断部１０８が過剰通信状況と判断した場合に状態遷移する。同様に、過剰通信状況と判断している状態で、通常通信判断部１０９が通常通信状況と判断した場合に状態遷移する。
【００４３】
計時部１１１は、計時手段を有し、割込み制御部１０４，データ処理部１０５，判断部１０７に時間情報を送信する（図示無し）。
【００４４】
図４は、割込み制御部１０４の制御フローの一例を示す。
【００４５】
割込み制御部１０４は、判断部１０７から所定の間隔で受信された判断結果に基づいて、ネットワーク１０１の通信状況が過剰通信状況かどうかを判断する（Ｓ００１）。もし、過剰通信状況下を示す場合は、割込み制御部１０４は通信部１０３から割込み信号を受信してもデータ処理部１０５への出力はしない（Ｓ００２）。逆に過剰通信状況下ではない、つまり通常通信状況を示す場合は、割込み制御部１０４は通信部１０３から割込み信号を通知されると、データ処理部１０５へ割込み信号を出力する（Ｓ００３）。図４に示す割込み制御部１０４の制御は所定の間隔で実行される。
【００４６】
判断部１０７が判断に用いる評価指標は、予め定められた間隔における『受信パケットの処理時間の合計値』、予め定められた間隔における『パケットの受信による割込みの発生頻度』、ネットワーク１０１の通信状況を示す所定の『特殊フォーマットをもったパケット（以下、特殊パケットと称す）の受信』、および、これらを組み合わせた評価指標が例示される。
【００４７】
次に各評価指標について詳細に説明する。
（１）『受信パケットの処理時間の合計値』を評価指標とする場合を説明する。
【００４８】
データ処理部１０５は割込み制御部１０４から割込みを通知されると、信号線Ｌ００４を通じて通信部１０３から受信パケットを取得し、予め定められた方法で、その受信パケットを処理する。判断部１０７は予め定められた間隔で、データ処理部１０５における受信パケットの処理時間、もしくは受信パケットの処理時間が所定の単位時間に占める割合をデータ処理部１０５から取得する。なお、データ処理部１０５が判断部１０７に、この処理時間やその割合を伝送してもいいし、判断部１０７が何らかの方法でデータ処理部１０５から取得しても良い。
【００４９】
データ処理部１０５は受信パケットの処理開始時と処理終了時の時間情報を計時部１１１から取得する。その開始時点と終了時点の差分を得ることで、受信パケットの処理時間を計算することができる。
【００５０】
所定の間隔内で、各受信パケットの処理時間を合計して、受信パケットの処理時間の合計値を得る。
【００５１】
過剰通信判断部１０８は、予め定めた閾値と上記で受信された受信パケットの処理時間の合計値、もしくは受信パケットの処理時間の単位時間に占める割合を比較する。もし、その処理時間の合計値や単位時間に占める割合などの評価指標が予め定めた閾値以上であれば、過剰通信状況にあると判断する。
【００５２】
判断制御部１１０は、通常通信状況下に、所定の間隔で過剰通信判断部１０８の判断状況を取得する。過剰通信判断部１０８が過剰通信状況にあると判断していれば、判断部１０７は、ネットワーク１０１が過剰通信状況下にあることが示された通信状況信号を割込み制御部１０４に送信する。過剰通信判断部１０８が通常通信状況下にあると判断していれば、とくに何もしない。
【００５３】
過剰通信状況下では、データ処理部１０５は受信パケットを処理しないため、受信パケットの処理時間にかかるネットワーク１０１の通信状況の判断をしない。
【００５４】
上記閾値を求める方法は、通信負荷実験を通して実験的に求める方法や想定される通信状況と情報処理装置の性能から計算する方法が例示される。
【００５５】
また、閾値を固定するのではなく、動作中に動的に変更する方法でも良い。例えば、データ処理部１０５から任意に設定する方法や通信状況判断の変動を踏まえて変更する方法が挙げられる。これにより、本発明の実施環境に適した設定が可能である。
（２）『パケットの受信による割込みの発生頻度』を評価指標とする場合を説明する。
【００５６】
通信部１０３は、ネットワーク１０１からパケットを受信すると、割込み制御部１０４に対して、信号線Ｌ００２を通じて割込みを通知する。通信部１０３および割込み制御部１０４は、この割込みの発生頻度をカウントし、判断部１０７へ伝送する。
【００５７】
判断部１０７は、所定の間隔で予め定めた閾値と上記で取得された受信パケットによる割込みの発生頻度（カウント値）とを比較する。もし、上記パケットの受信による割込みの発生頻度が予め定めた閾値以上であれば、過剰通信状況下にあることを示す信号を割込み制御部１０４に送信する。そうでなければ、通常通信状況下であることを示す信号を割込み制御部１０４に送信する。
【００５８】
上記閾値を求める方法は、受信パケットの処理時間の合計値を評価指標とする場合と同様である。
（３）『特殊パケットの受信』を評価指標とする場合を説明する。
【００５９】
本発明の情報処理装置１００が含まれるシステムにおいて、事前に過剰通信状況および通常通信状況を示す特殊パケットを定義する。通信部１０３は、ネットワーク１０１からパケットを受信すると特殊パケットかどうかを判断する。同じく、データ処理部１０５が信号線Ｌ００３を通じて割込み制御部１０４から、パケットを受信したことを示す割込みを通知されると、通信部１０３からパケットを取得し、特殊パケットかどうかを判断する。もし、特殊パケットであれば、通信部１０３とデータ処理部１０５は特殊パケットの内容を判断部１０７に伝送する。
【００６０】
過剰通信判断部１０８は、上記特殊パケットの内容がネットワーク１０１の過剰通信状況を示していれば、過剰通信状況にあると判断する。通常通信判断部１０９は、上記特殊パケットの内容がネットワーク１０１の通常通信状況を示していれば、通常通信状況にあると判断する。判断制御部１１０は、図３に示す状態遷移を例として、通信状況を判断する。判断部１０７は、所定の間隔で判断制御部１１０の判断結果を割込み制御部１０４に伝送する。
【００６１】
図５は、本発明をEthernet（登録商標）を有する情報処理装置上でハードウェアとして実装した場合の実施例である。なお、ネットワーク１０１への通信インターフェースとしては、ＩＥＥＥ１３９４，ＵＳＢ，シリアルバス等においても適用可能である。
【００６２】
ＰＨＹ１１４は、物理層における通信機能を実装した送受信機ＩＣである。ＭＡＣ１１５は、Ethernet（登録商標）制御ＩＣの一例である。
【００６３】
ＰＨＹ１１４とＭＡＣ１１５はＩＥＥＥ ８０２.３ｕ標準のMedia Independent Interface（以下、ＭＩＩと称す）か、あるいはＩＥＥＥ ８０２.３ｚ標準のGigabit Media Independent Interface（以下、ＧＭＩＩと称す）と呼ばれるインターフェース仕様で接続されている。
【００６４】
ＰＨＹ１１４は、接続されたネットワーク１０１の通信媒体に適した伝送信号を生成する機能を有し、ネットワーク１０１およびＭＡＣ１１５と通信する。
【００６５】
ＰＨＹ１１４とＭＡＣ１１５は図２における通信部１０３に相当する。
【００６６】
なお、ＰＨＹ１１４とＭＡＣ１１５が一体となって構成されたＩＣであっても、本発明の効果が損なわれるものではない。
【００６７】
ＭＡＣ１１５は、ＰＨＹ１１４に接続される一方、バス１１９に接続された他のデバイスと通信する。ただし、ＭＡＣ１１５が割込みを通知するために利用する割込み入力１１２の信号線が割込み制御部１２１に接続されている。
【００６８】
割込み制御部１２１は、割込み入力１１２の信号線を通じてＭＡＣ１１５と接続され、割込み出力１１３の信号線を通じてＣＰＵ１１６と接続されている。割込み制御部１２１は、図２における割込み制御部１０４と判断部１０７に相当する。
【００６９】
ＣＰＵ１１６は、割込み出力１１３の信号線を通じて、割込み制御部１２１と接続される一方、バス１１９に接続され、不揮発性記憶媒体１１８からプログラムをＲＡＭ１１７に転送して実行する。実行処理プログラムはオペレーティングシステム（以下、ＯＳと称す）、ネットワーク１０１と通信するためのプログラムや制御装置１０２を制御するプログラムが例示される。ＣＰＵ１１６は、割込み制御部１２１からの割込みを割込み出力１１３によって通知される。ＣＰＵ１１６は、図２におけるデータ処理部１０５に相当する。
【００７０】
不揮発性記憶媒体１１８は、情報の記憶媒体で、ＣＰＵ１１６を動作させるためのプログラムの保存，プログラムの実行結果の保存や制御装置１０２の稼動情報の保存に利用される。
【００７１】
ＲＡＭ１１７は、ＣＰＵ１１６が動作するための一時的な記憶領域であり、不揮発性記憶媒体１１８から転送したＯＳ，アプリケーションプログラム，実行タスクの稼動中の情報等が格納される。
【００７２】
シリアルインターフェース１２０は、ＣＰＵ１１６から制御装置１０２への制御指令や制御装置１０２からＣＰＵ１１６への稼動情報等を通信する。シリアルインターフェース１２０は図２における制御装置通信部１０６に相当する。
【００７３】
制御装置１０２は、ＣＰＵ１１６からの制御指令を、インターフェース部であるシリアルインターフェース１２０を介して受信し、その制御指令に基づいて動作する。動作の結果、シリアルインターフェース１２０を通して、稼動情報をＣＰＵ１１６へと送信する。
【００７４】
バス１１９は、ＭＡＣ１１５，ＣＰＵ１１６，ＲＡＭ１１７，不揮発性記憶媒体１１８をそれぞれ接続する。バス１１９としては、ＰＣＩバス，ＩＳＡバス，ＰＣＩ Expressバス等が例示される。
【００７５】
図６は、割込み制御部１２１の制御フローの一例を示す。
【００７６】
ＭＡＣ１１５は、ネットワーク１０１から正常なパケットを受信すると、割込み入力１１２をアサートする（Ｓ０１０）。同時に、ＭＡＣ１１５は受信したパケットをＲＡＭ１１７へと伝送する。
【００７７】
なお、アサートとは信号を有効な電位へ駆動することをいい、ネゲートとは信号を無効な電位に駆動することを称する。例えば、負論理の信号をアサートするということは低電位（Lowあるいは“０”と表記）に信号を駆動することであり、ネゲートするということは高電位（Highあるいは“１”と表記）に信号を駆動することである。
【００７８】
また、ＭＡＣによっては他の割込み要因においても同一の割込み信号線を用いる場合がある。その場合は、バス１１９を通じて、ＭＡＣ１１５の割込み発生要因を示す割込み状態レジスタのレジスタ値を読むことによって割込み要因がパケット受信によるものであるかを区別することができる。
【００７９】
次に、割込み制御部１２１は、ネットワーク１０１の通信状況が過剰通信状況であるか通常通信状況であるかを判断する（Ｓ０１１）。ネットワーク１０１が過剰通信状況下にあると判断していれば、割込み制御部１２１は割込み出力１１３をアサートしない。逆にネットワーク１０１が通常通信状況下にあると判断していれば、割込み制御部１２１は割込み出力１１３をアサートし、ＣＰＵ１１６に対して割込みを通知する（Ｓ０１２）。
【００８０】
割込みを受けたＣＰＵ１１６は、ＲＡＭ１１７から受信パケット内容を読み出しながら、所定の方法で処理する。この受信処理の結果、一例として制御装置の制御指令が求められ、制御装置１０２を制御する。
【００８１】
割込み制御部１２１の判断は、所定の間隔における『パケットの受信による割込みの発生頻度』を基準に判断する方法や『外部からの通信状況の通知』が挙げられる。
【００８２】
『パケットの受信による割込みの発生頻度』を評価指標とする場合を説明する。
【００８３】
ネットワーク１０１からＰＨＹ１１４を介してパケットを受信すると、割込み制御部１２１へ割込み入力１１２のアサートによって割込み信号を出力する。
【００８４】
この割込み入力１１２がアサートされた回数を割込み制御部１２１の記憶部である内部レジスタ（図示無し）で記憶する。
【００８５】
割込み制御部１２１は予め定めた間隔で上記内部レジスタの値を予め定めた閾値と比較する。閾値の設定は、割込み制御部１２１内に不揮発性メモリを持ち、そこに初期値を保持する方法，外部からディップスイッチを通じて設定する方法が例示される。
【００８６】
間隔の設定方法においても、閾値の設定方法と同様の方法が例示される。
【００８７】
割込み制御部１２１は、予め定めた間隔で割込み入力１１２がアサートされた回数と上記予め定めた閾値とを比較する。この結果、アサートされた回数が閾値以上であれば、割込み制御部１２１は過剰通信状況下にあると判断する。この場合に割込み制御部１２１は、割込み入力１１２がアサートされても割込み出力１１３をアサートしないため、ＣＰＵ１１６における受信パケットの処理は実行されない。
【００８８】
アサートされた回数が閾値未満であれば、割込み制御部１２１は通常通信状況下にあると判断して、割込み入力１１２がアサートされると、割込み出力１１３をアサートしてＣＰＵ１１６に割込みを通知する。
【００８９】
また、図５の実施形態に対して、割込み発生頻度を判断する回路を独立して持つ他の実施形態の一構成例を図７に示す。この判断回路１３０の一構成例を図８に示す。なお割込み入力１１２は負論理とする。
【００９０】
図７におけるＪＵＤ１４１は、判断回路１３０の判断結果を割込み制御部１４０へと出力する信号線である。
【００９１】
割込み制御部１４０は、ＪＵＤ１４１がアサートされているとネットワーク１０１の通信状況の判断を過剰通信状況と判断し、ＪＵＤ１４１がネゲートされていると通常通信状況と判断する。
【００９２】
判断回路１３０において、インバータ１３１は、ＭＡＣ１１５から出力された割込み入力１１２が負論理であり、かつ、積分回路で積分するために論理を反転する機能を有する。割込み入力１１２がアサートされている間、積分回路１３２は、入力された割込み入力１１２の電圧値を積分する。したがって、割込み入力１１２がアサートされている時間に比例した電荷が蓄積される。また、積分回路１３２に蓄積された電荷は周期的に０にクリアされる。
【００９３】
比較回路１３４は、ネットワーク１０１の通信状況を判断するための閾値となる電圧値である基準電圧入力１３３と積分回路１３２の出力値を比較し、積分回路１３２の出力値の方が大きい場合はＪＵＤ１４１をアサートする。そうでなければＪＵＤ１４１をネゲートする。
【００９４】
したがって、ＪＵＤ１４１は、ネットワーク１０１が過剰通信状況下にあると判断しているときはアサートされる。
【００９５】
割込み制御部１４０は、ＪＵＤ１４１がアサートされている場合、割込み入力１１２がアサートされても割込み出力１１３をアサートしないため、ＣＰＵ１１６における受信パケットの処理は実行されない。
【００９６】
ＪＵＤ１４１は、ネットワーク１０１が通常通信状況下にあると判断しているときはネゲートされる。ＪＵＤ１４１がネゲートされていれば、割込み制御部１４０は通常通信状況下にあると判断し、割込み入力１１２がアサートされると割込み出力１１３を通じてＣＰＵ１１６に割込みを通知する。
【００９７】
この場合は、判断回路１３０が図２の判断部１０７に相当し、割込み制御部１４０が図２の割込み制御部１０４に相当する。
【００９８】
『外部から通信状況を通知』する場合を説明する。
【００９９】
図７で示す割込み制御部１４０を用いた一構成例を図９に示す。
【０１００】
図９におけるＪＵＤ１４１は、トグルスイッチ１４２の判断結果を割込み制御部１４０へと出力する信号線である。
【０１０１】
図９の構成ではトグルスイッチ１４２をオンにすると、ＪＵＤ１４１はアサートされ、割込み制御部１４０は、ネットワーク１０１が過剰通信状況にあると判断する。トグルスイッチ１４２をオフにすると、ＪＵＤ１４１はネゲートされ、割込み制御部１４０はネットワーク１０１が通常通信状況にあると判断する。この場合は、トグルスイッチ１４２が図２の判断部１０７に相当する。
【０１０２】
また、現在判断している通信状況を外部に出力する割込み制御部１５０を利用した一構成例を図１０に示す。つまりネットワークの通信状況を表示する表示部を設けることで、監視者または装置の操作者がネットワークの通信状況をひと目で分かる効果を奏するものである。本実施例では表示部を発光ダイオード（ＬＥＤ(Light Emitting Diode)）を用いた場合である。
【０１０３】
ＳＴＳ１５１は、割込み制御部１５０が現在判断している通信状況をＬＥＤ１５２へと出力する信号線である。
【０１０４】
割込み制御部１５０は、図２における割込み制御部１０４と判断部１０７に相当する。
【０１０５】
割込み制御部１５０から出力されるＳＴＳ１５１は異常通信状況下と判断している場合にアサートされる。したがって、図１０で示すように割込み制御部１５０とＬＥＤ１５２とを接続することにより、ＳＴＳ１５１の信号レベルに基づいてＬＥＤ１５２の点灯／消灯を行う。つまり情報処理装置から外部の監視者や操作者に対して割込み制御部１５０の判断結果が分かるように表示部に表示することが可能である。例えば、ＳＴＳ１５１が正論理であれば、割込み制御部１５０がネットワークを過剰通信状況と判断している場合に、ＬＥＤ１５２は点灯される。
【０１０６】
以上に示した実施方法によって、本発明を適用した情報処理装置１００は、ＤｏＳ攻撃や大量の通信アクセスに起因するネットワーク１０１の異常通信状況下では受信処理を停止する。この結果、通信処理に占有されることなく、接続された制御装置の制御を行うことができる。また、上記過剰通信状況が終了したときには自動的に受信処理を再開することができる。
【実施例２】
【０１０７】
図１１は、Ethernet（登録商標）を有する情報処理装置上で、本発明をハードウェアで実装した場合の他の実施形態である。本実施例を用いたシステムの構成例は図１と同様である。
【０１０８】
実施例に使用する符号は、特に断りのない限り、実施例１で説明した機能や要素等と同一であることを意味する。
【０１０９】
図５の構成と異なる点としては、割込み制御部１６０は、バス１１９に接続している。また、ＭＡＣ１１５からの割込みは割込み制御部１６０に通知されるように設定されている。割込み制御部１６０が図２の割込み制御部１０４と判断部１０７に相当する。割込み制御部１６０の制御フローは図６と同様である。
【０１１０】
割込み制御部１６０が判断に用いる評価指標は、予め定めた間隔における『受信パケットの処理時間の合計値』、予め定めた間隔における『パケットの受信による割込みの発生頻度』、ネットワーク１０１の通信状況を示す所定の『特殊パケットの受信』、および、これらを組み合わせた評価指標が例示される。
【０１１１】
次に各評価指標について詳細に説明する。
【０１１２】
『受信パケットの処理時間の合計値』を評価指標とする場合を説明する。
【０１１３】
通常通信状況下では、ＣＰＵ１１６上で動作するＯＳが受信パケットを処理する。このため、割込み制御部１６０は、予め定めた間隔で受信パケットの処理時間の合計値、もしくは受信パケットの処理時間が所定の単位時間に占める割合をＣＰＵ１１６上で動作するＯＳから取得する。
【０１１４】
上記処理時間の合計値の計測方法を図１２に示す。
【０１１５】
ＭＡＣ１１５からＲＡＭ１１７に受信パケットが伝送されるとともに、ＭＡＣ１１５は割込み制御部１６０に対して割込みを通知し、割込みを通知された割込み制御部１６０はＣＰＵ１１６に割込みを通知する（Ｓ０２０）。この割込みによって、ＯＳでは割込みハンドラが起動されて受信パケットが処理される（Ｓ０２１）。この割込みハンドラの開始時間Ｓｔを記録する（Ｓ０２２）。時間は、ＣＰＵの内部タイマのカウンタ値を読み出してクロック周波数の逆数を乗じる方法やＯＳの提供する時間取得関数によって求めることができる。続いて、予め定めた間隔の開始時間Ｐｓが記録されているかを判断する（Ｓ０２３）。もしＰｓが記録されていなければ、ＰｓをＳｔとする（Ｓ０２４）。Ｐｓが記録されていれば、割込みハンドラの終了を待つ（Ｓ０２５）。その終了時間Ｅｔを記録する（Ｓ０２６）。割込みハンドラの開始時と終了時の時間の差分（Ｅｔ−Ｓｔ）を計算して、処理時間の合計値Ｔに足し合わせる（Ｓ０２７）。
【０１１６】
割込みハンドラの終了時間と予め定めた間隔の開始時間との差分（Ｅｔ−Ｐｓ）を計算し、これが予め定めた間隔のＰｔ以上であるかを判断する（Ｓ０２８）。もし、Ｅｔ−ＰｓがＰｔ以上であれば、それまでの処理時間の合計値Ｔを割込み制御部１６０に通知し、Ｔをクリアし、同時に、ＰｓをＥｔとする（Ｓ０２９）。
【０１１７】
割込み制御部１６０は、通常通信状況下において、予め定めた時間間隔で上記受信パケットの処理時間の合計値、もしくは受信パケットの処理時間の単位時間に占める割合と予め定めた閾値とを比較する。もし、上記評価指標値が閾値以上であれば、ネットワーク１０１は過剰通信状況下にあると判断する。
【０１１８】
過剰通信状況下では、ＯＳは受信パケットを処理しないため、受信パケットの処理時間にかかるネットワーク１０１の通信状況の判断をしない。あるいは、ＣＰＵ１１６上で動作するＯＳが通信状況を判断する方法も例示される。この場合は、ＯＳが図２の過剰通信判断部１０８に相当し、割込み制御部１６０は判断制御部１１０に相当する。ＯＳで上記閾値を保持し、受信パケットの処理時間の合計値、もしくは受信パケットの処理時間の単位時間に占める割合が予め定めた閾値以上であれば、過剰通信状況下にあると判断する方法である。
【０１１９】
『パケットの受信による割込みの発生頻度』を評価指標とする場合を説明する。
【０１２０】
ＭＡＣ１１５は、パケットの受信時にバス１１９を通じて割込み制御部１６０に割込みを通知する。バス１１９上の割込み信号線がアサートされた回数を割込み制御部１６０の内部レジスタで記憶する。
【０１２１】
割込み制御部１６０は予め定めた間隔で上記内部レジスタの値を予め定めた閾値と比較する。閾値と間隔の設定は、実施例１の割込み制御部１２１と同様の方法が例示される。
【０１２２】
割込み信号線がアサートされた回数と上記閾値との比較の結果、アサートされた回数が予め定めた閾値以上であれば、割込み制御部１６０は過剰通信状況下にあると判断する。アサートされた回数が閾値未満であれば、割込み制御部１６０は通常通信状況下にあると判断する。割込み制御部１６０は、内部レジスタで記憶している割込み信号線のアサート回数を定期的にクリアする。
【０１２３】
また、図８の判断回路１３０を用いて判断することも可能である。
【０１２４】
『特殊パケットの受信』を評価指標とする場合を説明する。
【０１２５】
本発明が適用される情報処理装置が含まれるシステムにおいて、事前に過剰通信状況および通常通信状況を示す特殊パケットを定義する。ＣＰＵ１１６上で動作するＯＳ（図示無し）において上記特殊パケットの受信を認識すると、その内容を識別して割込み制御部１６０に通知する。
【０１２６】
上記特殊パケットとして、図１３に示すEthernet（登録商標）ヘッダのType項目を利用したEthernet（登録商標）フレームが挙げられる。このType項目はＯＳＩ参照プロトコルにおける物理層よりも上位のプロトコル層を指定するために用いられる。このType項目の予約されている値を２つ用いて、それぞれの番号を過剰通信状況と通常通信状況に割当てることで、通信状況を示すことができる。
【０１２７】
また、ＯＳＩ参照モデルにおけるアプリケーション層にて、過剰通信状況と通常通信状況を示すフォーマットを定義することが可能である。フォーマットの一例を図１４に示す。
【０１２８】
System ＩＤ１７０は、システム内におけるパケットの送信元の識別子を示す。
【０１２９】
Network Condition１７１は、ネットワーク１０１の通信状況を示し、例えば、２進数で００を通常通信状況、０１を過剰通信状況と定義することが可能である。
【０１３０】
Points１７２は、Network Condition１７１で示される通信状況の度合いを示すものである。
【０１３１】
例えば、受信パケットの処理時間の合計値を通信状況の判断基準に用いる場合、その合計値をPoints１７２に当てはめることが可能である。
【０１３２】
ＣＰＵ１１６上で稼動するＯＳは、図１４に示す特殊パケットの受信を認識すると、その内容を解析して評価する。
【０１３３】
このとき、ネットワーク１０１の通信状況を判断する方法には、システム内で特殊パケットの送信者ごとに優先度をつけ、Points１７２と優先度ごとに定義される比例係数の積を、特殊パケットの数だけ足した合計値を予め定めた閾値と比較する方法が例示される。
【０１３４】
ここで図２の判断制御部１１０に相当する部分の割込み制御部１６０の通信状況を判断する状態遷移図を図１５に示す。また状態遷移の判断に用いる評価方法を図１６に示す。
【０１３５】
まず特殊パケットを受信する（Ｓ０４０）。受信パケットに記されているNetwork Condition１７１が現在の通信状況と同じかどうかを判断する（Ｓ０４１）。Network Condition１７１と現在の通信状況が同じであれば、System ＩＤ１７０に対応した算出方法で評価値を求める（Ｓ０４２）。一例として、Points１７２の値を利用する方法やSystem ＩＤ１７０ ごとに事前に定義した比例係数とPoints１７２の積を利用する方法が挙げられる。
【０１３６】
次に算出した評価値を内部変数に足し合わせる（Ｓ０４３）。この合計値と予め定めた閾値とを比較する（Ｓ０４４）。もし、合計値がその閾値以上である場合は、ネットワーク１０１の通信状況を遷移とする（Ｓ０４５）。この合計値は定期的にクリアされる。あるいは、ＯＳではなく割込み制御部１６０が、ＭＡＣ１１５からの割込みを通知されるとＲＡＭ１１７中のパケットを取得して、特殊パケットであると判断すると、その内容を解析して評価してもよい。この場合、Ethernet（登録商標）ヘッダのｔｙｐｅ項目の識別や図１４に示すアプリケーション層のパケットを識別することにより、システムで規定された特殊パケットであるかを判断し、図１５，図１６の手順により、ネットワーク１０１の通信状況を判断することが可能である。
【０１３７】
なお、これらの特殊パケットは、悪意のある第三者による偽造を防ぐため、認証機構を利用することが推奨される。認証機構の一例として、ＩＰｓｅｃ，ＰＫＩ（Public Key Infrastructure）が例示される。また、認証された通信相手からの誤送信があった場合においても、『パケットの受信による割込みの発生頻度』や『外部からの通信状況の通知』を基準に通常通信状況を判断することによって、誤送信が続かない限り、短時間で受信処理を再開することが可能である。
【０１３８】
以上に示した実施方法によって、本発明を適用した情報処理装置は、ＤｏＳ攻撃や大量の通信アクセスに起因するネットワーク１０１の異常通信状況下では受信処理を停止する。この結果、通信処理に占有されることなく、接続された制御装置の制御を行うことができる。実施例１と比較して、割込み制御部１６０がパケットの中身を識別し、また、ＣＰＵ１１６上で動作するＯＳとデータのやりとりが可能なため、多様な判断基準でネットワーク１０１の通信状況を判断することが可能である。加えて、過剰通信が終了したときには自動的に受信処理を再開することができる。
【実施例３】
【０１３９】
図１７は、本発明をソフトウェアで実装した場合の一実施形態を示す。本実施例を用いたシステムの構成例は図１と同様である。
【０１４０】
実施例に使用する符号は、特に断りのない限り、実施例１，実施例２で説明した機能や要素等と同一であることを意味する。
【０１４１】
ＣＰＵ１１６上で動作するＯＳが図２の割込み制御部１０４と判断部１０７に相当する。
【０１４２】
ＯＳは、さまざまな割込み要因によって割込みハンドラを起動させ、割込み要因に対応した処理ルーチンへと分岐する。もし、割込み要因がパケットの受信によるものであれば、パケットの受信に対応した処理ルーチンに分岐する。
【０１４３】
ＯＳがネットワーク１０１の過剰通信状況を判断している状態では、パケットの受信による割込みがあった場合でも、パケットの受信に対応した処理ルーチンへは分岐しない。
【０１４４】
ＯＳがネットワーク１０１の通常通信状況を判断している状態では、パケットの受信による割込みがあった場合は、パケットの受信に対応した処理ルーチンへ分岐する。
【０１４５】
ＯＳが判断に用いる評価指標は、予め定めた間隔における『受信パケットの処理時間の合計値』、予め定めた間隔における『パケットの受信による割込みの発生頻度』、ネットワーク１０１の通信状況を示す予め定めた『特殊パケットの受信』、および、これらを組み合わせた評価指標が例示される。
【０１４６】
『受信パケットの処理時間の合計値』を評価指標とする場合を説明する。
【０１４７】
通常通信状況下では、ＣＰＵ１１６上で動作するＯＳが図１２に示す方法で、予め定めた間隔における受信パケットの処理時間の合計値、もしくは予め定めた単位時間に占める受信パケットの処理時間の割合を計測する。
【０１４８】
ＯＳは、通常通信状況下において、予め定めた時間間隔で上記受信パケットの処理時間の合計値、もしくは受信パケットの処理時間の単位時間に占める割合と予め定めた閾値とを比較する。もし、上記評価指標値が閾値以上であれば、ネットワーク１０１は過剰通信状況下にあると判断する。
【０１４９】
過剰通信状況下では、ＯＳはパケットの受信に対応した処理ルーチンへは分岐しないため、受信パケットの処理時間にかかるネットワーク１０１の通信状況の判断をしない。
【０１５０】
この場合、ＯＳは図２の過剰通信判断部１０８に相当する。
【０１５１】
『パケットの受信による割込みの発生頻度』を評価指標とする場合を説明する。
【０１５２】
パケットの受信による割込みによって、受信パケットを処理する割込みハンドラが起動される。この起動回数をＯＳ内部で保持しておき、予め定めた単位時間ごとに、起動回数が予め定めた閾値以上ではないかどうかを比較する。起動回数が閾値以上であれば、ネットワーク１０１が過剰通信状況下にあると判断する。起動回数が閾値未満であれば、通常通信状況下にあると判断する。
【０１５３】
ネットワーク１０１の通信状況を示す特殊パケットの受信を評価指標とする場合は、Ethernet（登録商標）ヘッダのType項目を利用する方法や図１４に示す特殊パケットを識別することにより、図１５，図１６の手順により、ネットワーク１０１の通信状況を判断することが可能である。
【０１５４】
以上に示した実施方法によって、本発明を適用した情報処理装置は、ＤｏＳ攻撃や大量の通信アクセスに起因するネットワーク１０１の異常通信状況下では受信パケットを処理するための割込みハンドラを起動しない。この結果、通信処理に占有されることなく、接続された制御装置の制御を行うことができる。また、実施例１，実施例２と比較して、ＣＰＵ１１６上で動作するＯＳ上で判断して割込みを制御するので、特別なハードウェアを必要としない。加えて、上記過剰通信が終了したときには自動的に受信処理を再開することができる。
【実施例４】
【０１５５】
図１８は、スイッチング機能を有する集線装置であるスイッチングハブ１８０と実施例１，実施例２，実施例３で示したいずれかの情報処理装置１８１ａ〜ｄを用いた情報処理システムの構成を示す。実施例に使用する符号は、特に断りのない限り、実施例１，実施例２，実施例３で説明した機能や要素等と同一であることを意味する。
【０１５６】
集線装置であるスイッチングハブ１８０は情報処理装置１８１ａ〜ｄとネットワーク１０１と接続されて、各情報処理装置１８１ａ〜ｄ間の通信と各情報処理装置１８１ａ〜ｄとネットワーク１０１間の通信を中継する。
【０１５７】
情報処理装置１８１ａ〜ｄは、それぞれ制御装置１０２ａ〜ｄを制御するとともにスイッチングハブ１８０を通して他の情報処理装置１８１ａ〜ｄやネットワーク１０１と通信する。
【０１５８】
なお、スイッチングハブ１８０に接続可能な情報処理装置１８１の数はスイッチングハブ１８０の性能に応じて決定される。また、スイッチングハブ１８０に接続される情報処理装置は、そのすべてが本発明を適用した情報処理装置ではなくても、本発明を適用した情報処理装置が１つあれば、本発明を適用した情報処理装置における効果が損なわれるものではない。
【０１５９】
図１９は、集線装置であるスイッチングハブ１８０の内部構成の一実施形態である。
【０１６０】
入出力ポート１８６ａ〜ｅはそれぞれスイッチングバス１８５を通じて、通信制御部１８３と接続されており、１対１で接続されるスイッチングハブ１８０外部の通信相手との間でパケットの送受信を行う。図１８の構成では、入出力ポート１８６ａ〜ｅは、それぞれ情報処理装置１８１ａ〜ｄ、ネットワーク１０１と接続されている。通信制御部１８３はスイッチングバス１８５を通じて、入出力ポート１８６ａ〜ｅと接続され、また、宛先管理表１８４が格納された記憶部（図示無し）、通信監視部１８２のそれぞれと直接接続されている。宛先管理表は、宛先の識別子と、その宛先の識別子に対応する入出力ポート１８６ａ〜ｅの識別子との対応関係が示された宛先管理表であり、記憶部に記憶されている。
【０１６１】
通信制御部１８３は、入出力ポート１８６ａ〜ｅからスイッチングバス１８５を通じて伝送されたパケットのヘッダから宛先の識別子を取得し、宛先管理表１８４から、この宛先の識別子に対応する入出力ポート１８６ａ〜ｅのいずれかを特定し、その入出力ポート１８６ａ〜ｅのいずれかに対して、スイッチングバス１８５上にパケットを伝送する。また、通信制御部１８３は、入出力ポート１８６ａ〜ｅから伝送されたパケットを解析して、各種の情報を抽出し、通信監視部１８２に伝送する。このような情報には、パケットを受信した入出力ポート１８６ａ〜ｅの識別子、通信制御部１８３でパケットを受信した時刻，パケットを受信した回数，受信したパケットのデータサイズ，送信先の宛先の識別子等である。
【０１６２】
通信監視部１８２は、通信制御部１８３から伝送された、これらの情報に基づいて入出力ポート１８６ａ〜ｅの通信相手が過剰通信状況にあるかを定期的に判断する。過剰通信状況にあるかを判断する方法は、所定の間隔において、入出力ポート１８６ａ〜ｅごとに所定の閾値をもうけ、それぞれのポートで受信されたパケットサイズ、あるいは受信回数がその閾値を超えたかどうかをポートごとに判断する方法、それぞれのポートへ転送するパケットサイズ、あるいは転送回数がその閾値を超えたかどうかをポートごとに判断する方法が例示される。また、ポートごとに判断するのではなく、所定の間隔において、所定の閾値をもうけ、すべてのポートで受信されたパケットサイズの合計、あるいは受信回数の合計がその閾値を超えたかどうかを判断する方法、それぞれのポートへ転送するパケットサイズをすべてのポートで合計した値、あるいは転送回数をすべてのポートで合計した値がその閾値を超えたかどうかを判断する方法が例示される。この場合の判断結果は、過剰通信状況にあるかどうかを、すべてのポート全体で判断することとなる。過剰通信状況にあると判断した場合は、その判断結果と判断理由、どの通信相手が過剰通信状況にあるかという情報を通信制御部１８３に送信する。過剰通信状況にあると判断された、入出力ポート１８６ａ〜ｅの通信相手は一つとは限らない。
【０１６３】
通信監視部１８２から、この情報を受信した通信制御部１８３は所定の処理をする。この処理は、過剰通信状況にあると判断された通信相手を宛先とするパケットを廃棄する、過剰通信状況にあると判断された通信相手から受信したパケットを廃棄する、過剰通信状況にあると判断された入出力ポート１８６ａ〜ｅのいずれか以外の入出力ポート１８６ａ〜ｅに対して、Ethernet（登録商標）ヘッダのType項目を利用したEthernet（登録商標）フレームや図１４で例示した特殊パケットを送信する、あるいは全ての入出力ポート１８６ａ〜ｅに対してEthernet（登録商標）ヘッダのType項目を利用したEthernet（登録商標）フレームや図１４で例示した特殊パケットを送信する等の処理が例示される。過剰通信状況にあると判断した判断理由ごとに、通信制御部１８３の処理を変えてもよい。
【０１６４】
情報処理装置１８１ａ〜ｄはEthernet（登録商標）ヘッダのType項目を利用したEthernet（登録商標）フレームや図１４で例示した特殊パケットを受信した場合、図１５，図１６に示す手順で異常通信状況下にあるかどうかを判断して、異常通信状況下にあると判断した場合は受信パケットの処理を停止する。
【０１６５】
情報処理装置１８１ａ〜ｄのいずれかにおいても、異常通信状況下と判断した場合はEthernet（登録商標）ヘッダのType項目を利用したEthernet（登録商標）フレームや図１４で例示した特殊パケットを他の情報処理装置１８１にブロードキャストしてから、受信パケットの処理を停止する。
【０１６６】
以上に示した実施例によって、システムを構成するネットワークにおいて、本発明を適用した情報処理装置は、ＤｏＳ攻撃や大量の通信アクセスに起因する異常通信状況下では受信パケットの処理を停止する。加えて、スイッチングハブ１８０が、中継転送するパケットを監視して過剰通信状況かどうかを判断することにより、安定で頑強なネットワークシステムを構成することが可能である。スイッチングハブ１８０が過剰通信状況であると判断した場合にEthernet（登録商標）ヘッダのType項目を利用したEthernet（登録商標）フレームや図１４で例示した特殊パケットを情報処理装置１８１に送信して、実際に受信したパケットを処理するかどうかを各情報処理装置１８１に委譲することによって、通信制御をスイッチングハブ１８０のみに集中することを防ぐことができる。例えば、スイッチングハブ１８０が過剰通信状況時に実行可能な処理が通信を遮断する場合のみである場合、スイッチングハブ１８０が通信状況の判断を誤ると、接続されている情報処理装置１８１との通信が遮断される。本実施例の場合は、スイッチングハブ１８０が通信状況の判断を誤った場合でも、通信を遮断せずにEthernet（登録商標）ヘッダのType項目を利用したEthernet（登録商標）フレームや図１４で例示した特殊パケットを送信するだけなので、情報処理装置１８１において正しい判断が下される可能性が残される。この結果、通信処理に占有されることなく、接続された制御装置を制御することができる。また、上記過剰通信が終了したときには自動的に受信処理を再開することができる。
【実施例５】
【０１６７】
図２０は、複数のEthernet（登録商標）を有する情報処理装置上で、本発明をハードウェアで実装した場合の実施例である。
【０１６８】
実施例に使用する符号は、特に断りのない限り、実施例１，実施例２，実施例３，実施例４で説明した機能や要素等と同一であることを意味する。
【０１６９】
複数のネットワーク１０１ａ〜１０１ｄと接続し、パケットの送受信を行う複数の通信部である複数のＰＨＹ１１４ａ〜１１４ｄ及び複数のＭＡＣ１１５ａ〜１１５ｄを備える。
【０１７０】
割込み制御部１９０は、バス１１９に接続している。また、ＭＡＣ１１５ａ〜ｄからの割込み信号は割込み制御部１９０に通知されるように設定されている。また、割込み制御部１９０は、割込み信号を通知したＭＡＣ１１５ａ〜ｄを特定可能とする。特定方法としては、ＭＡＣ１１５ａ〜ｄごとにバス１１９上の異なる割込み信号線を使って割込みを通知する方法が例示される。この方法により、割込み制御部１９０は割込みを通知されたバス１１９上の信号線を特定することで、その割込みがどのＭＡＣ１１５から通知されたかを識別することができる。
【０１７１】
割込み制御部１９０が図２の割込み制御部１０４と判断部１０７に相当する。バス１１９に接続可能なＭＡＣ１１５の数および割込み信号を通知したＭＡＣ１１５を特定する方法は、バス仕様に依存する。
【０１７２】
図２１は、割込み制御部１９０の制御フローを示す。
【０１７３】
割込み制御部１９０は、ＭＡＣ１１５ａ〜ｄによって割込み信号をアサートされる（Ｓ０５０）。割込み制御部１９０は、まず始めにＭＡＣ１１５ａ〜ｄの中からどれが割込み信号をアサートしたのかを特定する（Ｓ０５１）。それから、割込み信号がアサートされる要因はパケット受信以外にもあるため、割込み制御部１９０は、割込み信号をアサートしたＭＡＣ１１５ａ〜ｄいずれかの割込み状態レジスタ情報を取得する（Ｓ０５２）。
【０１７４】
このレジスタ情報から、割込み信号のアサート要因がパケットの受信によるものかどうかを判断する（Ｓ０５３）。この判断結果がアサート要因がパケットの受信によるものでなければ、ＣＰＵ１１６に割込みを通知する（Ｓ０５５）。
【０１７５】
逆にアサート要因がパケットの受信によるものであれば、割込み信号をアサートしたＭＡＣ１１５ａ〜ｄのいずれかに接続されたネットワーク１０１ａ〜ｄのいずれかの通信状況を取得し、この判断状況が過剰通信状況かどうかを判断する（Ｓ０５４）。割込み制御部１９０は、所定の判断基準によって、上記ネットワーク１０１ａ〜ｄのいずれかが過剰通信状況下にあると判断している場合は、ＣＰＵ１１６へは割込みを通知しない。割込み制御部１９０が、割込み信号をアサートしたＭＡＣ１１５ａ〜ｄのいずれかに該当するネットワーク１０１ａ〜ｄのいずれかが通常通信状況にあると判断している場合は、割込み制御部１９０はＣＰＵ１１６へ割込みを通知する（Ｓ０５５）。
【０１７６】
割込み制御部１９０が判断に用いる評価指標は、予め定めた間隔における『受信パケットの処理時間の合計値』、予め定めた間隔における『パケットの受信による割込みの発生頻度』、ネットワーク１０１の通信状況を示す所定の『特殊パケットの受信』、および、これらを組み合わせた評価指標が例示される。
【０１７７】
次に各評価指標について詳細に説明する。
【０１７８】
『受信パケットの処理時間の合計値』を評価指標とする場合を説明する。
【０１７９】
通常通信状況下では、ＣＰＵ１１６上で動作するＯＳが図１２に示す方法で、予め定めた間隔における受信パケットの処理時間の合計値、もしくは予め定めた単位時間に占める受信パケットの処理時間の割合を計測する。ただし、ＯＳは、図１２における処理時間の合計値ＴはＭＡＣ１１５の数だけ用意して、パケットを受信したＭＡＣ１１５毎にこれらの評価値を計測する。ＯＳは、上記計測値を、該当するＭＡＣ１１５ａ〜ｄいずれかの識別子を付与して、割込み制御部１９０に通知する。
【０１８０】
割込み制御部１９０は、通常通信状況下において、予め定めた時間間隔で上記受信パケットの処理時間の合計値、もしくは受信パケットの処理時間の単位時間に占める割合と予め定めた閾値とを比較する。もし、上記評価指標値が閾値以上であれば、該当するネットワーク１０１ａ〜ｄのいずれかは過剰通信状況下にあると判断する。
【０１８１】
過剰通信状況下では、ＯＳは受信パケットを処理しないため、受信パケットの処理時間にかかるネットワーク１０１の通信状況の判断をしない。
【０１８２】
この場合、割込み制御部１９０は図２の過剰通信判断部１０８に相当する。
【０１８３】
『パケットの受信による割込みの発生頻度』を評価指標とする場合を説明する。
【０１８４】
パケットの受信による割込みはＭＡＣ１１５ａ〜ｄからバス１１９を通じて割込み制御部１９０に通知される。このとき、ＭＡＣ１１５ａ〜ｄから割込み制御部１９０への割込みは割込み信号のアサートによって通知される。
【０１８５】
割込み信号がアサートされた回数を割込み制御部１９０の内部レジスタ（図示無し）でＭＡＣ１１５ａ〜ｄごとに記憶する。
【０１８６】
割込み制御部１９０は予め定めた間隔で上記内部レジスタの値と予め定めた閾値とを比較する。閾値と間隔の設定は、実施例１の割込み制御部１２１と同様の方法が例示される。
【０１８７】
割込み信号がアサートされた回数と上記閾値との比較の結果、アサートされた回数が所定の閾値以上であれば、割込み制御部１９０は過剰通信状況下にあると判断する。アサートされた回数が閾値未満であれば、割込み制御部１９０は通常通信状況下にあると判断する。
【０１８８】
ネットワーク１０１ａ〜ｄの通信状況を示す所定の『特殊パケットの受信』を評価指標とする場合はEthernet（登録商標）ヘッダのtype項目を利用する方法や図１４に示すアプリケーション層の特殊パケットを識別することにより、図１５，図１６の手順により、ネットワーク１０１の通信状況を判断することが可能である。ただし、これらの判断手順はネットワーク１０１ａ〜ｄとそれぞれに接続されたＭＡＣ１１５ａ〜ｄごとに判断する。
【０１８９】
割込み制御部１９０はＭＡＣ１１５の数に対応した上記評価指標値の内部保存場所が必要である。例えば、受信パケットの処理時間の合計値を評価指標とする場合で、ＭＡＣ１１５の数がｎ枚であるとすると、割込み制御部１９０は受信パケットの処理時間の合計値をＭＡＣ１１５ごとに保存するためにｎ個の内部レジスタと閾値レジスタ（図示無し）が必要である。閾値レジスタを共通にして、１つにすることも可能である。
【０１９０】
図２２は、図２０に示す本発明を適用した情報処理装置をホームサーバとする情報処理システムの一実施形態を示す。
【０１９１】
第一の情報処理装置２００は、図２０に示す本発明を適用した情報処理装置１００であり、ホームネットワーク２０３とネットワーク１０１間の通信を中継する。
【０１９２】
ホームネットワーク２０３は、第一の情報処理装置２００と複数の第二の情報処理装置２０１ａ〜ｃ，情報家電２０２ａ〜ｃで構成されるネットワークである。
【０１９３】
複数の第二の情報処理装置２０１ａ〜ｃは、それぞれ接続された情報家電２０２ａ〜ｃの制御と監視を行う情報処理端末である。第二の情報処理装置２０１ａ〜ｃは、第一の情報処理装置２００と接続しており、情報家電２０２ａ〜ｃの稼動情報を第一の情報処理装置２００に通知し、かつ、第一の情報処理装置２００からの制御指令を接続された情報家電２０２ａ〜ｃに通知する。なお、第二の情報処理装置が情報家電に含まれていてもよい。
【０１９４】
第二の情報処理装置の一実施例として監視端末が例示される。情報家電２０２ａ〜ｃの稼動情報としては、消費電力量，稼動時間，稼動しているかどうか、温度，動作履歴，ソフトウェアのバージョン等が例示される。また、第一の情報処理装置２００からの制御指令としては、電源オン，電源シャットダウン，情報家電２０２固有の動作開始，動作停止，ソフトウェアのアップグレード等が例示される。
【０１９５】
第一の情報処理装置２００は、第二の情報処理装置２０１ａ〜ｃから取得された情報を一時的に蓄えるとともに、これに所定の情報処理を行い、所定の間隔でネットワーク１０１に接続されたサービスセンター２０４に送信する。サービスセンター２０４は、第一の情報処理装置２００から上記の稼動情報を取得して解析し、ネットワーク１０１を通じて所定のサービスを提供する。このサービスには遠隔監視サービスや遠隔保守点検サービスやソフトウェアのアップグレードサービスが例示される。
【０１９６】
以上の実施例により、ネットワーク１０１から第一の情報処理装置２００に対して、ＤｏＳ攻撃等を理由とする過剰通信状況となった場合、本発明では過剰通信状況と判断したらネットワーク１０１および第二の情報処理装置２０１からの受信パケットを処理しないが、通常通信状況にあると、ひとつまたは複数の第二の情報処理装置２０１に該当する情報家電２０２ａ〜ｃの稼動情報は引き続き蓄積することが可能である。
【０１９７】
ネットワーク１０１における過剰通信状況が終了したときに、蓄積したデータをネットワーク１０１に向けてサービスセンター２０４に送信することが可能である。これにより、ネットワーク１０１が過剰通信状況になっている間の蓄積されたデータを活用して、引き続きサービスの提供を再開することが可能である。
【実施例６】
【０１９８】
図２３は、本発明をEthernet（登録商標）を有するハードウェアとして実装した場合の実施例である。本実施例を用いたシステムの構成例は図１と同様である。
【０１９９】
実施例に使用する符号は、特に断りのない限り、実施例１〜５で説明した機能や要素等と同一であることを意味する。
【０２００】
割込み制御部２１０は、割込み入力２１１の信号線を通じてＣＰＵ１１６と、割込み出力２１２の信号線を通じてＭＡＣ１１５と接続されている。
【０２０１】
図２４に、パケットを送信した場合の動作フローを示す。
【０２０２】
ＣＰＵ１１６上で動作するＯＳが正常なパケットを送信すると、Ｓ０６０にて、割込み入力２１１をアサートし、送信パケットをＭＡＣ１１５に伝送する。
【０２０３】
割込み制御部２１０は、割込み入力２１１がアサートされたことを判断すると、割込み制御部２１０はＣＰＵ１１６上で動作するＯＳの送信状況を判断する（Ｓ０６１）。過剰通信状況と判断していれば、割込み制御部２１０は割込み出力２１２をアサートしない（Ｓ０６１）。これに対して、通常通信状況下にあると判断している場合は、割込み出力２１２をアサートする（Ｓ０６２）。
【０２０４】
ＭＡＣ１１５は、割込み出力２１２がアサートされたことを機にパケットをＰＨＹ１１４へ送信する。
【０２０５】
割込み制御部２１０が判断に用いる評価指標は、予め定めた間隔における『送信パケットの処理時間の合計値』、予め定めた間隔における『パケットの送信による割込みの発生頻度』、および、これらを組み合わせた評価指標が例示される。
【０２０６】
『送信パケットの処理時間の合計値』を評価指標とする場合を説明する。
【０２０７】
通常通信状況下では、ＣＰＵ１１６上で動作するＯＳが送信パケットを処理する。このため、割込み制御部２１０は、予め定めた間隔で送信パケットの処理時間の合計値、もしくは送信パケットの処理時間が所定の単位時間に占める割合を、ＣＰＵ１１６上で動作するＯＳから取得する。
【０２０８】
評価指標値である送信パケットの処理時間の計測方法を図２５に示す。
【０２０９】
ＣＰＵ１１６上で動作するＯＳのアプリケーションがネットワークへの送信ルーチンを呼び出す（Ｓ０７０）。ＯＳが呼び出した送信ルーチンを開始する（Ｓ０７１）。その開始時間Ｓｔ２を記録する（Ｓ０７２）。時間の計測は、ＣＰＵの内部タイマのカウンタ値を読み出してクロック周波数の逆数を乗じる方法やＯＳが提供する時間取得関数によって求めることができる。続いて、予め定めた間隔の開始時間Ｐｓ２が記録されているかを判断する（Ｓ０７３）。もしＰｓ２が記録されていなければ、Ｐｓ２をＳｔ２とする（Ｓ０７４）。Ｐｓ２が記録されていれば、送信ルーチンが終了するのを待つ（Ｓ０７５）。その終了時間Ｅｔ２を記録する（Ｓ０７６）。送信ルーチンの開始時と終了時の時間の差分（Ｅｔ２−Ｓｔ２）を計算して、処理時間の合計値Ｔ２に足し合わせる（Ｓ０７７）。
【０２１０】
次に送信ルーチンの終了時間と予め定めた間隔の開始時間との差分（Ｅｔ２−Ｐｓ２）を計算し、これが間隔のＰｔ２以上であるかを判断する（Ｓ０７８）。もし、Ｅｔ２−Ｐｓ２がＰｔ２以上であれば、それまでの処理時間の合計値Ｔ２を割込み制御部２１０に通知し、Ｔ２をクリアし、Ｐｓ２をＥｔ２とする（Ｓ０７９）。Ｅｔ２−Ｐｓ２がＰｔ２未満であれば、終了する。
【０２１１】
通常通信状況下において、割込み制御部２１０は上記送信パケットの処理時間の合計値、もしくは送信パケットの処理時間の単位時間に占める割合が予め定めた閾値以上であれば、過剰通信状況下にあると判断する。
【０２１２】
予め定めた間隔における『パケットの送信による割込みの発生頻度』を評価指標とする場合を説明する。
【０２１３】
パケットの送信による割込みはＭＡＣ１１５から割込み制御部２１０を通じてＰＨＹ１１４に通知される。このとき、ＭＡＣ１１５から割込み制御部２１０への割込みは割込み入力２１１のアサートによって通知される。
【０２１４】
割込み入力２１１がアサートされた回数を割込み制御部２１０の内部レジスタで記憶する。割込み制御部２１０は予め定めた間隔で上記内部レジスタの値を予め定めた閾値とを比較する。閾値と間隔の設定は、実施例１の割込み制御部１２１と同様の方法が例示される。
【０２１５】
割込み入力２１１がアサートされた回数と上記閾値との比較の結果、アサートされた回数が予め定めた閾値以上であれば、割込み制御部２１０は、情報処理装置１００が過剰通信状況下にあると判断して、ＣＰＵ１１６から割込み入力２１１がアサートされても割込み出力２１２をアサートしない。
【０２１６】
アサートされた回数が閾値未満であれば、割込み制御部２１０は、情報処理装置１００が通常通信状況下にあると判断して、ＣＰＵ１１６からの割込み入力２１１がアサートされると、割込み出力２１２をアサートする。
【０２１７】
また、図８の入力を割込み入力１１２から割込み入力２１１に置き換えることで、割込み発生頻度を評価指標とする判断を実行可能である。
【０２１８】
以上に示した実施方法によって、本発明を適用した情報処理装置１００は、ＣＰＵ１１６上で動作するＯＳがコンピュータウィルスに感染してＤｏＳ攻撃を実行しても情報処理装置１００の異常通信状況下では送信処理を停止する。この結果、ネットワーク１０１の通信負荷を増加することなく、ネットワーク１０１に接続された他の情報処理装置への影響を軽減することができる。また、上記過剰通信状況が終了したときには自動的に送信処理を再開することができる。
【実施例７】
【０２１９】
図２６は本発明を適用した情報処理装置を用いた情報処理システムの一実施形態例である。情報処理装置１００は、ネットワーク１０１，データ入力部２２０，データ出力部２２１と、それぞれ接続している。
【０２２０】
図２７は、図２６の情報処理装置１００の内部構成の一実施形態である。
【０２２１】
実施例に使用する符号は、特に断りのない限り、実施例１，実施例２，実施例３，実施例４，実施例５，実施例６で説明した機能や要素等と同一であることを意味する。
【０２２２】
データ入力部２２０は、データ入力制御部２２２と接続しており、外部から、情報処理装置１００に対して、データを入力するために用いられる。入力されたデータは、データ入力制御部２２２に伝送される。なお、データ入力部２２０が、情報処理装置１００に含まれていても、本発明の効果が損なわれるものではない。データ入力部２２０の実施例としては、マウス，キーボード，ジョイスティック，操作盤，タッチパネル等が例示される。
【０２２３】
データ入力制御部２２２は、データ入力部２２０と接続しており、バス１１９と接続している。データ入力部２２０から入力されたデータをバス１１９に対して、データが入力されたことを示す割込み信号をアサートし、ＣＰＵ１１６に対して、入力されたデータを伝送する。
【０２２４】
データ出力部２２１は、データ出力制御部２２３と接続しており、情報処理装置１００から出力されたデータを出力するために用いられる。なお、データ出力部２２１が、情報処理装置１００に含まれていても、本発明の効果が損なわれるものではない。データ出力部の実施例としては、ディスプレイ，プリンタ等が例示される。
【０２２５】
データ出力制御部２２３は、データ出力部２２１と接続しており、バス１１９と接続している。ＣＰＵ１１６から出力されたデータをデータ出力部２２１に伝送する。
【０２２６】
操作者は、データ入力部２２０から任意のデータを入力し、ＣＰＵ１１６、またはＣＰＵ１１６上で動作するＯＳを利用して、所定の情報処理を行い、必要に応じてデータ出力部２２１に処理結果を出力する。これらの動作の具体例としては、電子文書の作成とその書面の表示、計算シミュレータの実行とそのシミュレーション結果の印刷等が挙げられる。また、必要に応じて、ネットワーク１０１を利用する。その具体例としては、電子メールの送受信，ウェブブラウジング，シミュレーションデータの送受信である。
【０２２７】
以上の実施例により、ネットワーク１０１から情報処理装置１００に対して、ＤｏＳ攻撃等を理由とする過剰通信状況となった場合、本発明では過剰通信状況と判断したらネットワーク１０１からの受信パケットを処理しないため、通信処理に占有されることなく、情報処理装置１００を利用した情報処理を行うことが可能である。
【０２２８】
また、ネットワーク１０１における過剰通信状況が終了したときには、ネットワーク１０１を利用した情報処理を再開することが可能である。
【符号の説明】
【０２２９】
１００，１８１，２００ 情報処理装置
１０１ ネットワーク
１０２ 制御装置
１０３ 通信部
１０４，１２１，１４０，１５０，１６０，１９０，２１０ 割込み制御部
１０５ データ処理部
１０６ 制御装置通信部
１０７ 判断部
１０８ 過剰通信判断部
１０９ 通常通信判断部
１１０ 判断制御部
１１１ 計時部
１１２，２１１ 割込み入力
１１３，２１２ 割込み出力
１１４ ＰＨＹ
１１５ ＭＡＣ
１１６ ＣＰＵ
１１７ ＲＡＭ
１１８ 不揮発性記憶媒体
１１９ バス
１２０ シリアルインターフェース
１３０ 判断回路
１３１ インバータ
１３２ 積分回路
１３３ 基準電圧入力
１３４ 比較回路
１４１ ＪＵＤ
１４２ トグルスイッチ
１５１ ＳＴＳ
１５２ ＬＥＤ
１７０ System ＩＤ
１７１ Network Condition
１７２ Points
１８０ スイッチングハブ
１８２ 通信監視部
１８３ 通信制御部
１８４ 宛先管理表
１８５ スイッチングバス
１８６ 入出力ポート
２０１ 第二の情報処理装置
２０２ 情報家電
２０３ ホームネットワーク
２０４ サービスセンター
２２０ データ入力部
２２１ データ出力部
２２２ データ入力制御部
２２３ データ出力制御部
Ｌ００１〜Ｌ０１０ 信号線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークと接続して用いられ、制御装置を制御する情報処理装置において、
ネットワークからパケットを送受信し、割込み信号を生成する通信部と、
受信したパケットを処理するとともに、制御装置を制御する制御指令値を生成するデータ処理部と、
前記データ処理部への前記割込み信号の出力を制御する割込み制御部と、
前記通信部と前記データ処理部と前記割込み制御部の少なくとも１つから出力された通信に関する情報に基づいて、ネットワークが過剰通信状況下にあるか、通常通信状況下にあるかを判断し、判断結果を前記割込み制御部に出力する判断部と、を有し、
前記割込み制御部は、前記判断部から入力された前記判断結果に基づいて、ネットワークが過剰通信状況にあるとの判断結果の場合、前記割込み制御部から前記データ処理部への割込み信号の出力を停止し、ネットワークが通常通信状況にあるのと判断結果の場合、前記割込み制御部から前記データ処理部への割込み信号を出力し、
前記データ処理部は、前記割込み信号が入力された場合に前記通信部から受信したパケットを処理し、
前記判断部は、前記ネットワークの過剰通信状況を判断する過剰通信判断部と、前記ネットワークの通常通信状況を判断する通常通信判断部と、前記過剰通信判断部及び前記通常通信判断部の判断情報に基づいてネットワークの通信状況の判断結果を決定し、決定された判断結果を前記割込み制御部に出力する判断制御部と、
前記通信部および前記割込み制御部は、受信パケットによる割込みの発生頻度を計測し、前記判断制御部は、前記通信部および前記割込み制御部で計測された前記割込みの発生頻度が予め定められた閾値以上である場合、前記過剰通信判断部がネットワークは過剰通信状況下にあると判断し、前記割込みの発生頻度が予め定められた閾値未満である場合、前記通常通信判断部がネットワークは通常通信状況下にあると判断する情報処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の情報処理装置において、
前記通信部または前記データ処理部は、ネットワークから受信されたパケットが、ネットワークの通信状況が示された特殊パケットであると判断した場合、前記特殊パケットが過剰通信状況を示しているのか、通常通信状況を示しているのかを判断し、判断結果を前記判断部に出力する情報通信装置。
【請求項３】
請求項１記載の情報処理装置において、
前記判断部は、前記通信部を介して受信されたパケットによる割込みの間、高電位となる電圧信号の電圧値を積分し、積分された出力値と予め定められた基準電圧値とを比較し、前記積分された出力値が前記基準電圧値より大きい場合は、前記割込み制御部に出力する判断結果をアサートし、前記積分された出力値が前記基準電圧値以下の場合は、前記割込み制御部に出力する判断結果をネゲートする情報制御装置。
【請求項４】
請求項１記載の情報処理装置において、
前記判断部は、スイッチであり、スイッチがオンである場合、前記割込み制御部へ出力する判断結果はアサートされ、スイッチがオフである場合、前記割込み制御部へ出力する判断結果はネゲートされ、
前記割込み制御部は、入力された判断結果がアサートされている場合は、前記ネットワークは過剰通信状況であると判断し、入力された判断結果がネゲートされている場合は、前記ネットワークは通常通信状況であると判断する情報処理装置。
【請求項５】
請求項１記載の情報処理装置において、
前記ネットワークの通信状況を表示する表示部を有し、
前記割込み制御部は、前記ネットワークの通信状況の判断結果を前記表示部に出力する情報処理装置。
【請求項６】
請求項５記載の情報処理装置において、
前記表示部は、発光ダイオードであり、前記ネットワークが過剰通信状況である場合に点灯する情報処理装置。
【請求項７】
複数の制御装置を制御し、それぞれ固有の識別子が付加された複数の情報処理装置と、 ネットワーク及び前記複数の情報処理装置と接続された集線装置と、を有し、
前記集線装置は、
前記ネットワーク及び前記複数の情報処理装置と接続し、パケットの送受信をする複数の入出力ポートと、
前記複数の情報処理装置に付加された識別子と前記識別子に対応する前記複数の入出力ポートの識別子との対応関係が記された宛先管理表が記憶された記憶部と、
前記複数の入出力ポートから受信されたパケットに示された宛先の識別子から、前記宛先管理表に基づいて対応する入出力ポートの識別子を特定し、特定された入出力ポートへ受信されたパケットを送信する通信制御部と、
パケットを送信する前記入出力ポートの通信相手が過剰通信状況にあるのか通常通信状況にあるのかを判断する通信監視部と、を有し、
前記通信制御部は、パケットが受信された場合、パケットの受信情報を前記通信監視部へ出力し、
前記通信監視部は、前記受信情報に基づいて前記入出力ポートの通信相手が過剰通信状況にあるのか通常通信状況にあるのかを判断し、判断結果を前記通信制御部に出力し、
前記通信制御部は、前記通信監視部から受信された前記判断結果に基づいて、パケットを送信する前記入出力ポートの通信相手が過剰通信状況である場合、前記通信相手を宛先とするパケットを廃棄する、または前記通信相手から受信されたパケットを廃棄する情報処理システム。
【請求項８】
請求項７記載の情報処理システムにおいて、
前記パケットの受信情報は、受信された入出力ポートの識別子，前記パケットを受信した時刻，前記パケットを受信した回数，受信したパケットのデータサイズ，通信相手の識別子の少なくともいずれか１つの情報である情報処理システム。
【請求項９】
請求項８記載の情報処理システムにおいて、
前記通信監視部は、前記パケットの受信情報に基づいて、前記複数の入出力ポートのそれぞれの入出力ポート毎にパケットを送信する前記入出力ポートの通信相手が過剰通信状況であるかどうかを判断する情報処理システム。
【請求項１０】
請求項９記載の情報処理システムにおいて、
前記通信監視部は、前記複数の入出力ポートすべてで受信されたパケットのデータサイズの合計、あるいはパケットを受信した回数の合計が、予め定めた閾値を超えたかどうかを判断して前記入出力ポートの通信相手が過剰通信状況であるかどうかを判断する情報処理システム。
【請求項１１】
請求項１０記載の情報処理システムにおいて、
前記通信監視部は、前記複数の入出力ポートそれぞれへ転送されたパケットのデータサイズの合計、あるいはパケットを転送した回数の合計が、予め定めた閾値を超えたかどうかを判断して前記入出力ポートの通信相手が過剰通信状況であるかどうかを判断する情報処理システム。
【請求項１】
ネットワークと接続して用いられ、制御装置を制御する情報処理装置において、
ネットワークからパケットを送受信し、割込み信号を生成する通信部と、
受信したパケットを処理するとともに、制御装置を制御する制御指令値を生成するデータ処理部と、
前記データ処理部への前記割込み信号の出力を制御する割込み制御部と、
前記通信部と前記データ処理部と前記割込み制御部の少なくとも１つから出力された通信に関する情報に基づいて、ネットワークが過剰通信状況下にあるか、通常通信状況下にあるかを判断し、判断結果を前記割込み制御部に出力する判断部と、を有し、
前記割込み制御部は、前記判断部から入力された前記判断結果に基づいて、ネットワークが過剰通信状況にあるとの判断結果の場合、前記割込み制御部から前記データ処理部への割込み信号の出力を停止し、ネットワークが通常通信状況にあるのと判断結果の場合、前記割込み制御部から前記データ処理部への割込み信号を出力し、
前記データ処理部は、前記割込み信号が入力された場合に前記通信部から受信したパケットを処理し、
前記判断部は、前記ネットワークの過剰通信状況を判断する過剰通信判断部と、前記ネットワークの通常通信状況を判断する通常通信判断部と、前記過剰通信判断部及び前記通常通信判断部の判断情報に基づいてネットワークの通信状況の判断結果を決定し、決定された判断結果を前記割込み制御部に出力する判断制御部と、
前記通信部および前記割込み制御部は、受信パケットによる割込みの発生頻度を計測し、前記判断制御部は、前記通信部および前記割込み制御部で計測された前記割込みの発生頻度が予め定められた閾値以上である場合、前記過剰通信判断部がネットワークは過剰通信状況下にあると判断し、前記割込みの発生頻度が予め定められた閾値未満である場合、前記通常通信判断部がネットワークは通常通信状況下にあると判断する情報処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の情報処理装置において、
前記通信部または前記データ処理部は、ネットワークから受信されたパケットが、ネットワークの通信状況が示された特殊パケットであると判断した場合、前記特殊パケットが過剰通信状況を示しているのか、通常通信状況を示しているのかを判断し、判断結果を前記判断部に出力する情報通信装置。
【請求項３】
請求項１記載の情報処理装置において、
前記判断部は、前記通信部を介して受信されたパケットによる割込みの間、高電位となる電圧信号の電圧値を積分し、積分された出力値と予め定められた基準電圧値とを比較し、前記積分された出力値が前記基準電圧値より大きい場合は、前記割込み制御部に出力する判断結果をアサートし、前記積分された出力値が前記基準電圧値以下の場合は、前記割込み制御部に出力する判断結果をネゲートする情報制御装置。
【請求項４】
請求項１記載の情報処理装置において、
前記判断部は、スイッチであり、スイッチがオンである場合、前記割込み制御部へ出力する判断結果はアサートされ、スイッチがオフである場合、前記割込み制御部へ出力する判断結果はネゲートされ、
前記割込み制御部は、入力された判断結果がアサートされている場合は、前記ネットワークは過剰通信状況であると判断し、入力された判断結果がネゲートされている場合は、前記ネットワークは通常通信状況であると判断する情報処理装置。
【請求項５】
請求項１記載の情報処理装置において、
前記ネットワークの通信状況を表示する表示部を有し、
前記割込み制御部は、前記ネットワークの通信状況の判断結果を前記表示部に出力する情報処理装置。
【請求項６】
請求項５記載の情報処理装置において、
前記表示部は、発光ダイオードであり、前記ネットワークが過剰通信状況である場合に点灯する情報処理装置。
【請求項７】
複数の制御装置を制御し、それぞれ固有の識別子が付加された複数の情報処理装置と、 ネットワーク及び前記複数の情報処理装置と接続された集線装置と、を有し、
前記集線装置は、
前記ネットワーク及び前記複数の情報処理装置と接続し、パケットの送受信をする複数の入出力ポートと、
前記複数の情報処理装置に付加された識別子と前記識別子に対応する前記複数の入出力ポートの識別子との対応関係が記された宛先管理表が記憶された記憶部と、
前記複数の入出力ポートから受信されたパケットに示された宛先の識別子から、前記宛先管理表に基づいて対応する入出力ポートの識別子を特定し、特定された入出力ポートへ受信されたパケットを送信する通信制御部と、
パケットを送信する前記入出力ポートの通信相手が過剰通信状況にあるのか通常通信状況にあるのかを判断する通信監視部と、を有し、
前記通信制御部は、パケットが受信された場合、パケットの受信情報を前記通信監視部へ出力し、
前記通信監視部は、前記受信情報に基づいて前記入出力ポートの通信相手が過剰通信状況にあるのか通常通信状況にあるのかを判断し、判断結果を前記通信制御部に出力し、
前記通信制御部は、前記通信監視部から受信された前記判断結果に基づいて、パケットを送信する前記入出力ポートの通信相手が過剰通信状況である場合、前記通信相手を宛先とするパケットを廃棄する、または前記通信相手から受信されたパケットを廃棄する情報処理システム。
【請求項８】
請求項７記載の情報処理システムにおいて、
前記パケットの受信情報は、受信された入出力ポートの識別子，前記パケットを受信した時刻，前記パケットを受信した回数，受信したパケットのデータサイズ，通信相手の識別子の少なくともいずれか１つの情報である情報処理システム。
【請求項９】
請求項８記載の情報処理システムにおいて、
前記通信監視部は、前記パケットの受信情報に基づいて、前記複数の入出力ポートのそれぞれの入出力ポート毎にパケットを送信する前記入出力ポートの通信相手が過剰通信状況であるかどうかを判断する情報処理システム。
【請求項１０】
請求項９記載の情報処理システムにおいて、
前記通信監視部は、前記複数の入出力ポートすべてで受信されたパケットのデータサイズの合計、あるいはパケットを受信した回数の合計が、予め定めた閾値を超えたかどうかを判断して前記入出力ポートの通信相手が過剰通信状況であるかどうかを判断する情報処理システム。
【請求項１１】
請求項１０記載の情報処理システムにおいて、
前記通信監視部は、前記複数の入出力ポートそれぞれへ転送されたパケットのデータサイズの合計、あるいはパケットを転送した回数の合計が、予め定めた閾値を超えたかどうかを判断して前記入出力ポートの通信相手が過剰通信状況であるかどうかを判断する情報処理システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【公開番号】特開２０１０−１５４５７６（Ｐ２０１０−１５４５７６Ａ）
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８６６５５（Ｐ２０１０−８６６５５）
【出願日】平成２２年４月５日（２０１０．４．５）
【分割の表示】特願２００７−２９９４１（Ｐ２００７−２９９４１）の分割
【原出願日】平成１９年２月９日（２００７．２．９）
【出願人】（５０２１２９９３３）株式会社日立産機システム (1,140)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月５日（２０１０．４．５）
【分割の表示】特願２００７−２９９４１（Ｐ２００７−２９９４１）の分割
【原出願日】平成１９年２月９日（２００７．２．９）
【出願人】（５０２１２９９３３）株式会社日立産機システム (1,140)
【Ｆターム（参考）】
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