２重化コンピュータネットワークシステム、ネットワーク接続装置および障害検知・対処方法
【課題】１系統ネットワークのアプリケーションの適用を容易化し、システムの信頼性を向上させる。
【解決手段】ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂは、それぞれ、Ａ系ネットワーク３ａおよびＢ系ネットワーク３ｂ接続され、また、Ａ系コンピュータ１ａおよびＢ系コンピュータ１ｂは、それぞれ、２分岐接続装置１０ａ，１０ｂ接続される。ここで、２分岐接続装置１０ａ，１０ｂは、Ａ系コンピュータ１ａおよびＢ系コンピュータ１ｂそれぞれからの伝送路１１を２つの伝送路１２，１３に分岐させ、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂに接続させている。現用系のＡ系コンピュータ１ａは、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂへ監視用パケットを送信して得られる応答パケットの受信状況に基づき、通信障害の有無を判定し、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂの両方との間の通信障害を検知したときには、自身は待機系に遷移し、Ｂ系コンピュータ１ｂを現用系に遷移させる。
【解決手段】ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂは、それぞれ、Ａ系ネットワーク３ａおよびＢ系ネットワーク３ｂ接続され、また、Ａ系コンピュータ１ａおよびＢ系コンピュータ１ｂは、それぞれ、２分岐接続装置１０ａ，１０ｂ接続される。ここで、２分岐接続装置１０ａ，１０ｂは、Ａ系コンピュータ１ａおよびＢ系コンピュータ１ｂそれぞれからの伝送路１１を２つの伝送路１２，１３に分岐させ、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂに接続させている。現用系のＡ系コンピュータ１ａは、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂへ監視用パケットを送信して得られる応答パケットの受信状況に基づき、通信障害の有無を判定し、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂの両方との間の通信障害を検知したときには、自身は待機系に遷移し、Ｂ系コンピュータ１ｂを現用系に遷移させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピュータおよびネットワークを２重化した２重化コンピュータネットワークシステム、並びに、その２重化コンピュータネットワークシステムで用いられるネットワーク接続装置および障害検知・処方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラント制御など高信頼制御が求められる制御システムなどでは、その高信頼制御を実現するために、しばしば、制御用のコンピュータが２重化され、さらには、その制御用のコンピュータを接続するネットワークも２重化される。２重化すれば、一方に障害が発生しても、他方により所定のシステム動作を継続することができる。
【０００３】
特許文献１には、スイッチングハブを用いてリング状または直線状の幹線伝送路を構成し、その幹線伝送路に２重化コンピュータを接続した２重化ネットワークの例が開示されている。その２重化ネットワークにおける幹線伝送路は、単に、同じ幹線伝送路に属するスイッチングハブをリング状または直線状に接続するだけでなく、適宜、第１の幹線伝送路に属するスイッチングハブと第２の幹線伝送路に属するスイッチングハブとを接続している。従って、この２重化ネットワークでは、一方の幹線伝送路に属するスイッチングハブに障害が生じても、そのスイッチングハブを迂回して、２重化された幹線伝送路を維持することが可能であるので、信頼性の高い２重化ネットワークが実現される。
【０００４】
また、特許文献２には、端末（例えば、コンピュータ）の１つの通信ポートを、スイッチングハブを用いて構成された２重化された幹線伝送路のネットワークに接続するためのブリッジ装置の構成方法が開示されている。このブリッジ装置は、端末の通信ポートに接続され多伝送路を２つの伝送路に分岐させるものである。従って、端末に１つの通信ポートがあれば、このブリッジ装置を用いることにより、その端末を２重化ネットワークに接続することが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−００４８５４号公報
【特許文献２】特開２００４−１２００４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
例えば、特許文献１に開示されているような２重化ネットワークにコンピュータを接続する場合には、そのコンピュータには、２つのネットワークのそれぞれに同じパケットを送出することが可能な２つの通信ポートが必要となる。通常、そのような通信ポートは、２つのＬＡＮ（Local Area Network）接続ボードを用いることによって実現される。このことは、コンピュータが２重化ネットワークに同一のパケットを送出しようとする場合には、アプリケーションプログラム（以下、アプリケーションという）のレベルで２系統の通信を識別する必要があることを意味する。
【０００７】
ところで、ネットワークが２重化されていない１系統のネットワークである場合には、コンピュータは、アプリケーションレベルで２系統の通信を識別する必要がない。すなわち、通信を伴う一般のアプリケーションを２重化ネットワークに適用する場合には、そのアプリケーションの改修が必要となる。アプリケーションの改修には、そのアプリケーションの規模にもよるが、一般に、多大なコストを必要とする。
【０００８】
そこで、特許文献２に記載のブリッジ装置を用いた場合には、コンピュータ側の通信ポートが１つで済むようになるので、アプリケーションの改修はほとんどしなくても済むようになる。しかしながら、特許文献２では、コンピュータ（端末）が２重化される場合について、そのブリッジ装置がどのように用いられ、どのように動作するのかについては何ら言及されていない。コンピュータもネットワークも２重化されたシステムにおいては、より信頼性の高い動作が求められるが、特許文献２には、それに関連する記載は一切されていない。
【０００９】
本発明は、前記従来技術の問題点に鑑み、１系統のネットワークを対象として開発されたシステムのアプリケーションをできるだけ改修せずに適用することができ、かつ、信頼性を向上させることが可能な２重化コンピュータネットワークシステム、ならびに、その２重化コンピュータネットワークシステムで用いられるネットワーク接続装置および障害検知・対処方法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】
【００１０】
本発明に係る２重化コンピュータネットワークシステムは、互いに独立に動作する２つのネットワークからなる２重化ネットワークと、それぞれが２つのコンピュータからなる複数の２重化コンピュータと、その複数の２重化コンピュータのそれぞれを２重化ネットワークに接続するネットワーク接続装置と、を含んで構成される。
【００１１】
そして、そのネットワーク接続装置は、２重化ネットワークの第１のネットワークに接続された第１のネットワークスイッチと、２重化ネットワークの第２のネットワークに接続された第２のネットワークスイッチと、２重化コンピュータの第１のコンピュータに接続された伝送路を、第１のネットワークスイッチに接続する伝送路および第２のネットワークスイッチに接続する伝送路に分岐させる第１の２分岐接続装置と、２重化コンピュータの第２のコンピュータに接続された伝送路を、第１のネットワークスイッチに接続する伝送路および第２のネットワークスイッチに接続する伝送路に分岐させる第２の２分岐接続装置と、を含んで構成される。
【００１２】
このとき、第１のコンピュータおよび第２のコンピュータの一方は、アプリケーションの実行状態にある現用系コンピュータである。また、他方は、アプリケーションの実行待機状態にある待機系コンピュータである。
【００１３】
現用系コンピュータは、第１のネットワークスイッチおよび第２のネットワークスイッチのそれぞれに対して所定の監視用パケットを送信し、その監視用パケットに対する第１のネットワークスイッチおよび第２のネットワークスイッチのそれぞれからの応答パケットの受信状況に基づき、第１のネットワークスイッチおよび第２のネットワークスイッチそれぞれとの間の通信障害の有無を検知し、第１のネットワークスイッチとの間および第２のネットワークスイッチとの間の両方に通信障害を検知した場合には、待機系コンピュータに対して、自身が待機系状態へ遷移する旨を通知し、自身の動作状態を待機系に遷移させる。また、待機系コンピュータは、現用系コンピュータから待機系状態へ遷移する旨の通知を受けたとき、自身の動作状態を現用系に遷移させる。
【００１４】
以上のように構成された２重化コンピュータネットワークシステムにおいては、２重化コンピュータの第１のコンピュータおよび第２のコンピュータのそれぞれは、第１の２分岐接続装置または第２の２分岐装置を介して、第１のネットワークスイッチまたは第２のネットワークスイッチに接続されている。従って、第１のコンピュータおよび第２のコンピュータのそれぞれは、通信ポートが１つあればよく、その結果、第１のコンピュータおよび第２のコンピュータにおけるアプリケーションでは、１系統のネットワークを対象としたアプリケーションをほとんどそのまま使用することが可能である。
【００１５】
また、第１のコンピュータおよび第２のコンピュータのそれぞれは、第１のネットワークスイッチとの間および第２のネットワークスイッチとの間で、監視用パケットを送信し、その監視用パケットに対する応答パケットを受信することにより、それぞれにおける通信障害を検知する。従って、２重化コンピュータと２重化ネットワークを接続する部分についても詳細な障害検知、および、その障害検知時の対応が可能となるので、より信頼性の高い２重化コンピュータネットワークシステムが提供される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、１系統のネットワークを対象として開発されたアプリケーションをできるだけ改修せずに適用することができ、かつ、信頼性を向上させることが可能な２重化コンピュータネットワークシステム、ならびに、その２重化コンピュータネットワークシステムで用いられるネットワーク接続装置および障害検知・対処方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る２重化コンピュータネットワークシステムの構成の例を示した図。
【図２】本発明の実施形態に係るネットワーク接続装置において、現用系コンピュータとＡ系ネットワークおよびＢ系ネットワークとの間に構成されるパケットの伝送経路の例を示した図。
【図３】本発明の実施形態に係るネットワーク接続装置に含まれるネットワークＳＷおよび２分岐接続装置の詳細な構成の例を示した図。
【図４】本発明の実施形態に係るネットワーク接続装置における障害監視処理実行時の伝送路の接続状況を示した図。
【図５】本発明の実施形態に係るネットワーク接続装置において、障害検知のために用いられる監視パケットおよびその応答パケットの構成の例を示した図。
【図６】本発明の実施形態に係るネットワーク接続装置における障害発生の第１の例とその対処方法の例を示した図。
【図７】本発明の実施形態に係るネットワーク接続装置における障害発生の第２の例とその対処方法の例を示した図。
【図８】本発明の実施形態に係るネットワーク接続装置における障害発生の第３の例とその対処方法の例を示した図。
【図９】本発明の実施形態に係るネットワーク接続装置における障害発生の第４の例とその対処方法の例を示した図。
【図１０】Ａ系コンピュータ（現用系）およびＢ系コンピュータ（待機系）における監視用パケットに対するネットワークＳＷからの応答パケットの受信状況ごとに推定される障害部位および障害検知時の動作を一覧表として示した図。
【図１１】Ａ系コンピュータ（現用系）における障害監視処理の処理フローの例を示した図。
【図１２】Ｂ系コンピュータ（待機系）における障害監視処理の処理フローの例を示した図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施形態に係る２重化コンピュータネットワークシステムの構成の例を示した図である。図１に示すように、２重化コンピュータネットワークシステム１００は、Ａ系ネットワーク３ａとＢ系ネットワーク３ｂとからなる２重化ネットワーク３と、Ａ系コンピュータ１ａとＢ系コンピュータ１ｂとからなる２重化コンピュータ１と、２重化コンピュータ１を２重化ネットワーク３に接続するネットワーク接続装置２と、を含んで構成される。
【００２０】
なお、図１では、２重化ネットワーク３にネットワーク接続装置２を介して接続される２重化コンピュータ１は、３つしか描かれていないが、２重化コンピュータ１の数は、いくつでもよく、とくに３つに限定されるわけではない。
【００２１】
また、本実施形態では、２重化コンピュータ１（Ａ系コンピュータ１ａおよびＢ系コンピュータ１ｂ）は、いわゆるホットスタンバイの２重化方式が採られている。すなわち、２重化コンピュータ１の一方（Ａ系コンピュータ１ａまたはＢ系コンピュータ１ｂ）は、あらかじめ定められたアプリケーションを実行する現用系コンピュータとして動作し、また、他方（Ｂ系コンピュータ１ｂまたはＡ系コンピュータ１ａ）は、そのアプリケーションの実行を待機している待機系コンピュータとして動作する。なお、図１では、Ａ系コンピュータ１ａを現用系コンピュータとし、Ｂ系コンピュータ１ｂを待機系コンピュータとしている。
【００２２】
一般に、ホットスタンバイの２重化コンピュータ１では、現用系コンピュータの正常機能が喪失された場合や、現用系コンピュータと２重化ネットワーク３との間の通信に障害が発生した場合などには、現用系コンピュータは、待機系コンピュータとなり、それまでの待機系コンピュータが現用系コンピュータとなって、所定のアプリケーションを継続して実行する。
【００２３】
また、図１において、Ａ系ネットワーク３ａおよびＢ系ネットワーク３ｂは、それぞれ、リング状または直線状のネットワークとして構成され、互いに独立に同時に動作する。従って、ある２重化コンピュータ１（＃１）の現用系コンピュータから送出されたパケットは、後記するネットワーク接続装置２の働きによって、２つの同一のパケットに分離され、それぞれ別個に、Ａ系ネットワーク３ａおよびＢ系ネットワーク３ｂを経由して、宛先（送信先）となる、例えば、２重化コンピュータ１（＃ｎ）の現用系コンピュータへ届けられる。ただし、本実施形態では、実際に２重化コンピュータ１（＃ｎ）の現用系コンピュータへ届けられるのは、そのうちの一方のパケットだけとしている。なお、その詳細については、別途、説明する。
【００２４】
さらに、図１に示すように、ネットワーク接続装置２は、２つのネットワークスイッチ（以下、ネットワークＳＷと略す）２０と、２つの２分岐接続装置１０と、を含んで構成される。
【００２５】
ネットワークＳＷ２０は、例えば、一般のスイッチングハブなどを用いて構成することができ、その基本機能は、Ａ系ネットワーク３ａまたはＢ系ネットワーク３ｂ上で送受信されるパケットから当該ネットワーク接続装置２に接続されているＡ系コンピュータ１ａまたはＢ系コンピュータ１ｂ宛のパケットを取り出し、その取り出したパケットをＡ系コンピュータ１ａまたはＢ系コンピュータ１ｂへ送信することにある。
【００２６】
なお、詳細は後記するが、ネットワークＳＷ２０は、Ａ系ネットワーク３ａから送信された監視パケットに応答して、所定の応答パケットを返送する機能など、一般のスイッチングハブが有していない伝送経路を診断する機能なども有している。
【００２７】
また、２分岐接続装置１０は、１つの伝送路を２つの伝送路に分岐する装置であるとともに、２つの伝送路を１つの伝送路に合流させる装置である。すなわち、２分岐接続装置１０は、Ａ系コンピュータ１ａまたはＢ系コンピュータ１ｂに接続された伝送路を、Ａ系ネットワーク３ａに到る伝送路とＢ系ネットワーク３ｂに到る伝送路とに分岐させ、また、Ａ系ネットワーク３ａからの伝送路とＢ系ネットワーク３ｂからの伝送路とを、Ａ系コンピュータ１ａまたはＢ系コンピュータ１ｂに接続された伝送路に合流させる。
【００２８】
図２は、本発明の実施形態に係るネットワーク接続装置２において、現用系コンピュータとＡ系ネットワーク３ａおよびＢ系ネットワーク３ｂとの間に構成されるパケットの伝送経路の例を示した図である。なお、図２において、太い実線は、動作中の伝送経路を表し、破線は、待機中の伝送経路を表す。
【００２９】
図２（ａ）に示すように、Ａ系コンピュータ１ａが現用系であるときには、Ａ系コンピュータ１ａは、動作中の伝送路により、２分岐接続装置１０ａおよびネットワークＳＷ２０ａを介してＡ系ネットワーク３ａに接続され、さらに、２分岐接続装置１０ａおよびネットワークＳＷ２０ｂを介してＢ系ネットワーク３ｂに接続される。
【００３０】
また、図２（ｂ）に示すように、Ｂ系コンピュータ１ｂが現用系であるときには、Ｂ系コンピュータ１ｂは、動作中の伝送路により、２分岐接続装置１０ｂおよびネットワークＳＷ２０ａを介してＡ系ネットワーク３ａに接続され、さらに、２分岐接続装置１０ｂおよびネットワークＳＷ２０ｂを介してＢ系ネットワーク３ｂに接続される。
【００３１】
以上のように、ネットワークＳＷ２０および２分岐接続装置１０の基本機能は、いずれも、２重化コンピュータ１（Ａ系ネットワーク３ａおよびＢ系ネットワーク３ｂ）と２重化ネットワーク３（Ａ系ネットワーク３ａおよびＢ系ネットワーク３ｂ）との間の伝送路を切替えることにある。
【００３２】
続いて、図３を参照して、ネットワーク接続装置２のさらに詳細な構成および機能について説明する。図３は、本発明の実施形態に係るネットワーク接続装置２に含まれるネットワークＳＷ２０および２分岐接続装置１０の詳細な構成の例を示した図である。
【００３３】
前記したように、２分岐接続装置１０は、１つの伝送路を２つの伝送路に分岐する装置であり、また、２つの伝送路を１つの伝送路に合流させる装置である。すなわち、２分岐接続装置１０においては、Ａ系コンピュータ１ａまたはＢ系コンピュータ１ｂに接続された伝送路１１は、Ａ系ネットワーク３ａに到る伝送路１２とＢ系ネットワーク３ｂに到る伝送路１３とに分岐される。
【００３４】
一般に、伝送路は、送信伝送路と受信伝送路がペアになって構成されているが、２分岐接続装置１０におけるパケットの送受信処理は、送信伝送路と受信伝送路とでは、一部異なっているので、以下に補足する。
【００３５】
２分岐接続装置１０において、Ａ系コンピュータ１ａまたはＢ系コンピュータ１ｂからパケットが送信される側の送信伝送路については、伝送路１１を、電気的に単純に、伝送路１２と伝送路１３とに分岐するものであればよい。そうすれば、Ａ系コンピュータ１ａまたはＢ系コンピュータ１ｂの現用系コンピュータから出力されたパケットは、２分岐接続装置１０によって同じパケットがＡ系ネットワーク３ａ側の伝送路１２にも、Ｂ系ネットワーク３ｂ側の伝送路１２にも送出されることになる。なお、Ｂ系コンピュータ１ｂまたはＡ系コンピュータ１ａの待機系コンピュータからは、待機中であるため、Ａ系ネットワーク３ａまたはＢ系ネットワーク３ｂに到るパケットは送出されない。
【００３６】
それに対し、Ａ系コンピュータ１ａまたはＢ系コンピュータ１ｂがパケットを受信する側の送信伝送路については、伝送路１２、伝送路１３および伝送路１１は、ハードウエアの構成として切り離される。これは、伝送路１２からのパケットと伝送路１３からのパケットとの衝突を回避することを目的としたものである。そこで、２分岐接続装置１０には、パケットの衝突を調整するための伝送制御を行う受信パケット伝送制御部１４が設けられている。
【００３７】
すなわち、受信パケット伝送制御部１４には、例えば、受信パケットを一時的に記憶するパケットバッファメモリが設けられ、Ａ系ネットワーク３ａからのパケットおよびＢ系ネットワーク３ｂからのパケットは、いったんそのパケットバッファメモリに記憶された後、順次、Ａ系コンピュータ１ａまたはＢ系コンピュータ１ｂに接続された伝送路１１に送出される。
【００３８】
さらに、図３を参照しつつ、ネットワークＳＷ２０の詳細な構成および機能について説明する。ネットワークＳＷ２０は、ネットワーク送受信パケット伝送制御部２１、経路切替部２２、監視用パケット伝送制御部２３、現用系接続ＳＷ制御部２４、重複パケット廃棄処理部２５などを含んで構成される。
【００３９】
ここで、ネットワーク送受信パケット伝送制御部２１は、いわゆる一般のスイッチングハブそのものに対応する構成および機能を有し、Ａ系ネットワーク３ａまたはＢ系ネットワーク３ｂの幹線伝送路の一部を構成する。
【００４０】
すなわち、ネットワーク送受信パケット伝送制御部２１には、図示しない複数の通信ポート（各通信ポートは、入力伝送路および出力伝送路の接続端子を有している）が設けられている。そして、ネットワーク送受信パケット伝送制御部２１は、ある通信ポートの入力伝送路から入力されたパケットに含まれる送信先アドレスに応じて、適宜、そのパケットを出力する通信ポートを決定し、前記入力されたパケットを、前記決定された通信ポートに接続された出力伝送路へ送出する。
【００４１】
経路切替部２２は、ネットワーク送受信パケット伝送制御部２１に接続されている伝送路２１１に接続すべき伝送路を、Ａ系コンピュータ１ａに到る伝送路２２１およびＢ系コンピュータ１ｂに到る伝送路２２２から一方を選択し、その接続関係を切替える装置である。すなわち、伝送路２２１には、スイッチＳＷａが設けられ、伝送路２２２には、スイッチＳＷｂが設けられ、そのうち一方がオンし、他方がオフする。なお、図３では、スイッチＳＷａがオン、スイッチＳＷｂがオフしている。
【００４２】
スイッチＳＷａ，ＳＷｂのオン・オフ制御は、後記する現用系接続ＳＷ制御部２４から供給される現用系指示信号によって行われる。ここで、現用系指示信号は、現用系となっているＡ系コンピュータ１ａまたはＢ系コンピュータ１ｂを指示する信号であり、スイッチＳＷａ，ＳＷｂは、現用系となっているＡ系コンピュータ１ａまたはＢ系コンピュータ１ｂ側に接続される伝送路２２１，２２２上のものがオンし、他方がオフする。
【００４３】
従って、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂは、そのとき現用系となっているＡ系コンピュータ１ａまたはＢ系コンピュータ１ｂに到る伝送路を接続し、待機系となっているＢ系コンピュータ１ｂまたはＡ系コンピュータ１ａに到る伝送路を切断、つまり、閉塞する。
【００４４】
なお、これらのスイッチＳＷａ，ＳＷｂは、ハードウエア的に伝送路を切断するものに限定されるものではない。例えば、ネットワークＳＷ２０にマイクロプロセッサが設けられているような場合には、そのマイクロプロセッサがプログラム制御でＡ系コンピュータ１ａまたはＢ系コンピュータ１ｂとの間でパケットの送受信をするか、または、送受信を停止するかによって、スイッチＳＷａ，ＳＷｂのオン・オフを実現してもよい。
【００４５】
監視用パケット伝送制御部２３は、Ａ系コンピュータ１ａおよびＢ系コンピュータ１ｂのそれぞれから自装置（ネットワークＳＷ２０）宛に送信された監視用パケットを受信すると、そのとき自装置が正常に動作している場合には、自装置が正常であることを示す情報を含んだ応答パケットを、送信元のＡ系コンピュータ１ａおよびＢ系コンピュータ１ｂのそれぞれに返送する。
【００４６】
ここで、本実施形態では、Ａ系コンピュータ１ａおよびＢ系コンピュータ１ｂのそれぞれから送信される監視用パケットには、自身の動作状態を示す情報、すなわち、自身が現用系であるかまたは待機系であるかを示す情報が含まれているとする。現用系接続ＳＷ制御部２４は、監視用パケット伝送制御部２３によって受信された監視用パケットからその現用系であるかまたは待機系であるかを示す情報を取り出し、その情報に基づき、経路切替部２２に対し、現用系指示信号を出力する。現用系指示信号は、例えば、１ビットのフラグ信号であり、“０”の場合、Ａ系コンピュータ１ａが現用系、“１”の場合、Ｂ系コンピュータ１ｂが現用系などと定める。
【００４７】
ところで、前記したように、Ａ系ネットワーク３ａおよびＢ系ネットワーク３ｂは互いに独立して動作する。従って、ある２重化コンピュータ１の現用系コンピュータ１ａ（または１ｂ）から送信されたパケットは、Ａ系ネットワーク３ａおよびＢ系ネットワーク３ｂの両方を経由して、宛先の２重化コンピュータ１の現用系コンピュータ１ａ（または１ｂ）へ届けられる。その場合、宛先の現用系コンピュータ１ａ（または１ｂ）は、同じパケットを２重に受信することになる。その場合、一方のパケットを廃棄する必要がある。
【００４８】
重複パケットの廃棄処理は、現用系コンピュータ１ａ（または１ｂ）自身で行うことができる。しかしながら、その廃棄処理は、現用系コンピュータ１ａ（または１ｂ）の処理負荷を増大させることになり、また、１系統のネットワークで構成されていたアプリケーションの一部に改変を加えることが必要になる場合がある。
【００４９】
そこで、ここでは、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂのそれぞれに重複パケット廃棄処理部２５を設け、重複パケット廃棄処理部２５で重複パケットの一方のパケットを廃棄する。すなわち、ネットワークＳＷ２０ａ（２０ｂ）の重複パケット廃棄処理部２５は、ネットワーク送受信パケット伝送制御部２１で受信されたパケットから現用系コンピュータ１ａ（または１ｂ）宛のパケットを取り出し、同じネットワーク接続装置２内にある他方のネットワークＳＷ２０ｂ（２０ａ）の重複パケット廃棄処理部２５で同様にして取り出されたパケットと比較して、例えば、そのパケットと同じパケットが他方のネットワークＳＷ２０ｂ（２０ａ）の重複パケット廃棄処理部２５ですでに取り出されていた（すなわち、先着のパケットがあった）場合には、その取り出したパケット（後着のパケット）を廃棄する。
【００５０】
以上のようにして、現用系コンピュータ１ａ（または１ｂ）は、重複したパケットを受信しなくて済むことになる。
【００５１】
続いて、図４以降の図面を参照しつつ、ネットワーク接続装置２における障害の診断および対処方法について説明する。ここで、図４は、ネットワーク接続装置２における障害監視処理実行時の伝送路の接続状況を示した図、また、図５は、障害検知のために用いられる監視パケットおよびその応答パケットの構成の例を示した図である。
【００５２】
本実施形態では、Ａ系コンピュータ１ａおよびＢ系コンピュータ１ｂのそれぞれは、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂに対し、所定の時間（例えば、１秒）ごとに監視パケットを送信し、その応答パケットの有無に基づき、Ａ系コンピュータ１ａおよびＢ系コンピュータ１ｂのそれぞれと、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂのそれぞれと、の間で生じる通信障害を検知する。
【００５３】
この通信障害検知には、図４に示すように、Ａ系コンピュータ１ａとネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂとを接続する伝送路、および、Ｂ系コンピュータ１ｂとネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂとを接続する伝送路が用いられる。なお、図４では、これらの伝送路は、太い実線で示されており、破線で示されたＡ系ネットワーク３ａおよびＢ系ネットワーク３ｂは、この通信障害検知には関与しない。
【００５４】
ここで、Ａ系コンピュータ１ａおよびＢ系コンピュータ１ｂのそれぞれは、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂとの間で、監視用パケットおよびその応答パケットの送受信を、いわゆるＵＤＰ（User Datagram Protocol）通信に従って行う。すなわち、Ａ系コンピュータ１ａおよびＢ系コンピュータ１ｂは、それぞれ、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂに対し、図５（ａ）に示すような構成の監視用パケットを送信する。また、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂは、それぞれ、Ａ系コンピュータ１ａおよびＢ系コンピュータ１ｂに対し、図５（ｂ）に示すような構成の応答パケットを送信する。
【００５５】
なお、図５（ａ），（ｂ）において、送信先アドレスは、当該パケットの送信先のＭＡＣアドレス（Media Access Control address）、送信元アドレスは、当該パケットの送信元のＭＡＣアドレスである。また、フレーム長／タイプは、当該フレーム（本明細書では、パケットとフレームは、同じ意味であるとする）のフレーム長または上位プロトコルの識別情報である。また、ＩＰ（Internet Protocol）ヘッダは、ＩＰ通信で用いられるパケットのヘッダ、ＵＤＰヘッダは、ＵＤＰ通信で用いられるパケットのヘッダである。
【００５６】
また、図５（ａ）に示すように、監視パケットのデータ部には、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂに対する状態報告要求情報や、監視パケットを送信するＡ系コンピュータ１ａまたはＢ系コンピュータ１ｂ自身の現用系情報（現用系であるか、待機系であるかを示す情報）などが含まれている。なお、この現用系情報は、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂの現用系接続ＳＷ制御部２４（図３参照）で用いられる情報である。
【００５７】
また、図５（ｂ）に示すように、応答パケットのデータ部には、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂの動作状態情報などが含まれている。ここで、動作状態情報は、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂが正常に動作していることを示す情報などであり、その動作状態情報に、現用系接続ＳＷ制御部２４がそのとき保持している現用系情報を含んでいてもよい。
【００５８】
これに対し、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂの監視用パケット伝送制御部２３は、Ａ系コンピュータ１ａおよびＢ系コンピュータ１ｂのそれぞれから送信される監視パケットを受信し、その監視パケットのＩＰヘッダおよびＵＤＰヘッダと自身の通信ポートに割当てられたＩＰアドレスおよび監視専用のポート番号とによって、自身宛ての監視パケットであることを認識すると、その監視パケットに応答する応答パケットを、Ａ系コンピュータ１ａおよびＢ系コンピュータ１ｂのそれぞれに返送する。
【００５９】
Ａ系コンピュータ１ａおよびＢ系コンピュータ１ｂのそれぞれは、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂのそれぞれから返送される応答パケット受信の有無に基づき、通信障害の状況や障害箇所を推定し、その障害に対処するための処理を実行する。以下、図６〜図９を用いて、障害発生の例とその対処方法の例について説明する。
【００６０】
図６は、ネットワーク接続装置２における障害発生の第１の例とその対処方法の例を示した図である。ここでは、２分岐接続装置１０ａとネットワークＳＷ２０ａの間の伝送路（図６（ａ）で×印部分）に障害が発生し、他に障害はないことを想定する。その場合には、Ａ系コンピュータ１ａは、ネットワークＳＷ２０ａからの応答パケットを得ることができないが、ネットワークＳＷ２０ｂからの応答パケットを得ることができる。従って、このとき、Ａ系コンピュータ１ａは、ネットワークＳＷ２０ａとの間の通信障害を検知したと判定する。
【００６１】
この場合、図６（ｂ）に示すように、現用系であるＡ系コンピュータ１ａは、ネットワークＳＷ２０ａおよびＡ系ネットワーク３ａを介して、他の２重化コンピュータ１の現用系コンピュータとの間で通信をすることができなくなるが、２分岐接続装置１０ａ、ネットワークＳＷ２０ｂおよびＢ系ネットワーク３ｂを介して、他の２重化コンピュータ１の現用系コンピュータとの間で通信を継続することができる。
【００６２】
そこで、現用系であるＡ系コンピュータ１ａがネットワークＳＷ２０ａとの間の通信障害を検知した場合には、図６（ｂ）に示すように、そのＡ系コンピュータ１ａは、Ａ系ネットワーク３ａとの間で通信障害が生じたことを表すアラームを、自身に付属する表示装置などに出力する。なお、同様の障害は、ネットワークＳＷ２０ａそのものに障害が生じた場合にも発生する。
【００６３】
また、図６において、太い実線の伝送路は、障害監視処理または、他の２重化コンピュータ１との通信で使用される伝送路であることを表し、破線の伝送路は、使用されない、または、使用できない伝送路であることを表す（以下、図７〜図９において同じ）。
【００６４】
図７は、ネットワーク接続装置２における障害発生の第２の例とその対処方法の例を示した図である。ここでは、２分岐接続装置１０ａとネットワークＳＷ２０ｂの間の伝送路（図７（ａ）で×印部分）に障害が発生し、他に障害はないことを想定する。その場合には、Ａ系コンピュータ１ａは、ネットワークＳＷ２０ｂからの応答パケットを得ることができないが、ネットワークＳＷ２０ａからの応答パケットを得ることができる。従って、このとき、Ａ系コンピュータ１ａは、ネットワークＳＷ２０ｂとの間の通信障害を検知したと判定する。
【００６５】
この場合、図７（ｂ）に示すように、現用系であるＡ系コンピュータ１ａは、ネットワークＳＷ２０ｂおよびＡ系ネットワーク３ｂを介して、他の２重化コンピュータ１の現用系コンピュータとの間で通信をすることができなくなるが、２分岐接続装置１０ａ、ネットワークＳＷ２０ａおよびＡ系ネットワーク３ａを介して、他の２重化コンピュータ１の現用系コンピュータとの間で通信を継続することができる。
【００６６】
そこで、現用系であるＡ系コンピュータ１ａがネットワークＳＷ２０ｂとの間の通信障害を検知した場合には、図７（ｂ）に示すように、そのＡ系コンピュータ１ａは、Ｂ系ネットワーク３ｂとの間で通信障害が生じたことを表すアラームを、自身に付属する表示装置などに出力する。なお、同様の障害は、ネットワークＳＷ２０ｂそのものに障害が生じた場合にも発生する。
【００６７】
図８は、ネットワーク接続装置２における障害発生の第３の例とその対処方法の例を示した図である。ここでは、２分岐接続装置１０ａと現用系であるＡ系コンピュータ１ａとをつなぐ伝送路（図８（ａ）で×印部分）に障害が発生し、他に障害はないことを想定する。その場合には、Ａ系コンピュータ１ａは、ネットワークＳＷ２０ａからもネットワークＳＷ２０ｂからも応答パケットを得ることができない。すなわち、Ａ系コンピュータ１ａは、ネットワークＳＷ２０ａとの間の通信障害およびネットワークＳＷ２０ｂとの間の通信障害を同時に検知する。
【００６８】
この場合、図８（ｂ）に示すように、現用系であるＡ系コンピュータ１ａは、Ａ系ネットワーク３ａおよびＢ系ネットワーク３ｂのいずれに対しても、その伝送経路が切断されたことになるので、他の２重化コンピュータ１の現用系コンピュータとの間で通信をすることが全くできなくなる。
【００６９】
そこで、この場合には、現用系であるＡ系コンピュータ１ａは、自身が待機系の動作状態に遷移することをＢ系コンピュータ１ｂへ通知し、自身の動作状態を待機系に遷移させる。また、その通知を受けたＢ系コンピュータ１ｂは、自身の動作状態を現用系に遷移させる。その結果、現用系となったＢ系コンピュータ１ｂは、２分岐接続装置１０ｂ、ネットワークＳＷ２０ａおよびＡ系ネットワーク３ａを介して、または、２分岐接続装置１０ｂ、ネットワークＳＷ２０ｂおよびＢ系ネットワーク３ｂを介して、他の２重化コンピュータ１の現用系コンピュータとの間で通信を行うことができる。
【００７０】
なお、このとき、Ａ系コンピュータ１ａは、図８（ｂ）に示すように、両系ネットワークとの間で通信障害が生じ、現用系を切替えることを表すアラームを、自身に付属する表示装置などに出力する。なお、同様の障害は、２分岐装置１０ａそのものに障害が生じた場合にも発生する。
【００７１】
図９は、ネットワーク接続装置２における障害発生の第４の例とその対処方法の例を示した図である。ここでは、２分岐接続装置１０ｂと待機系であるＢ系コンピュータ１ｂとをつなぐ伝送路（図９（ａ）で×印部分）に障害が発生し、他に障害はないことを想定する。その場合には、Ｂ系コンピュータ１ｂは、ネットワークＳＷ２０ａからもネットワークＳＷ２０ｂからも応答パケットを得ることができない。すなわち、Ｂ系コンピュータ１ｂは、ネットワークＳＷ２０ａとの間の通信障害およびネットワークＳＷ２０ｂとの間の通信障害を同時に検知する。
【００７２】
この場合、図９（ｂ）に示すように、待機系であるＢ系コンピュータ１ｂは、Ａ系ネットワーク３ａおよびＢ系ネットワーク３ｂのいずれに対しても、その伝送経路が切断されたことになるので、他の２重化コンピュータ１の現用系コンピュータとの間で通信をすることはできなくなる。しかしながら、Ｂ系コンピュータ１ｂは、待機系でため、他の２重化コンピュータ１の現用系コンピュータとの間で通信をすることはない。
【００７３】
そこで、この場合には、図９（ｂ）に示すように、Ａ系およびＢ系の両系のネットワークとの間で通信障害が生じたことを表すアラームを、自身に付属する表示装置などに出力し、障害の回復、修理が必要なことを保守員に知らせればよい。なお、このアラームは、アラームの内容を現用系であるＡ系コンピュータ１ａに通知し、Ａ系コンピュータ１ａに付属する表示装置などに出力してもよい。
【００７４】
なお、図示を省略したが、待機系のＢ系コンピュータ１ｂがネットワークＳＷ２０ａとの間だけの通信障害や、ネットワークＳＷ２０ｂとの間だけの通信障害を検知する場合もあるが、これらの場合も、当面の間はその障害が問題となることがないので、図９（ｂ）の場合のように、Ｂ系コンピュータ１ｂは、それらの障害が生じたことを表すアラームを自身に付属する表示装置などに出力すればよい。
【００７５】
以上、図６〜図９を用いて説明した現用系であるＡ系コンピュータ１ａおよび待機系であるＢ系コンピュータ１ｂにおける障害検知の例とその障害検知時の対処方法をまとめると、次の図１０のようになる。すなわち、図１０は、Ａ系コンピュータ１ａ（現用系）およびＢ系コンピュータ１ｂ（待機系）における監視用パケットに対するネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂからの応答パケットの受信状況ごとに推定される障害部位および障害検知時の動作を一覧表として示した図である。
【００７６】
なお、図１０において、Ａ系側ネットワークＳＷはネットワークＳＷ２０ａであり、Ｂ系側ネットワークＳＷはネットワークＳＷ２０ｂである。また、○印は、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂから、正常であることを示す応答パケットを所定の時間内に受信したことを表し、×印は、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂから、正常であることを示す応答パケットを所定の時間内に受信しなかったこと、つまり、異常であったことを表している。また、図１０では、推定障害部位の欄では、伝送路部分の推定障害については記載を省略している。
【００７７】
図１１は、Ａ系コンピュータ１ａ（現用系）における障害監視処理の処理フローの例を示した図である。図１１に示すように、現用系のＡ系コンピュータ１ａは、所定の時間（例えば、１秒）ごとに監視パケットをネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂに送信する（ステップＳ１０）。すなわち、ステップＳ１０から終了までの処理は、その所定の時間ごとに繰り返し実行される。
【００７８】
次に、Ａ系コンピュータ１ａは、送信した監視用パケットに応答して、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂから送信される応答パケットを受信し（ステップＳ１１）、その応答状況に基づき、障害の内容を判定する。このとき、その応答パケットの受信処理では、タイムアウト監視により、例えば、３秒間待ってもネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂからの応答パケットを受信しなかった場合には、監視パケットの送信をリトライする。そして、監視パケットの送信を、例えば、４回リトライしてもネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂからの応答パケットを受信しなかった場合には、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂは異常である、すなわち、障害があると判定する。
【００７９】
次に、Ａ系コンピュータ１ａは、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂからの応答パケットの受信状況に基づき、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂの障害状況を判定し（ステップＳ１２）、Ａ系側のネットワークＳＷ２０ａ、Ｂ系側のネットワークＳＷ２０ａの両方ともに正常と判定した場合には（ステップＳ１２でＹｅｓ）、障害は検知されなかったものとして、そのまま処理を終了する。
【００８０】
一方、Ａ系側のネットワークＳＷ２０ａ、Ｂ系側のネットワークＳＷ２０ａの両方ともに正常と判定されなかった場合には（ステップＳ１２でＮｏ）、Ａ系コンピュータ１ａは、所定のアラームを表示装置などに出力する（ステップＳ１３）。なお、そのアラームの出力では、図１０（ａ）に示したような応答パケットの受信状況に基づき、推定される障害部位や障害状況などを表示装置に表示する。
【００８１】
さらに、Ａ系コンピュータ１ａは、Ａ系側のネットワークＳＷ２０ａ、Ｂ系側のネットワークＳＷ２０ａの両方ともに異常であるか否かを判定し（ステップＳ１４）、両方ともに異常であった場合には（ステップＳ１４でＹｅｓ）、Ａ系側の２分岐接続装置１０ａに関連する障害と推定され、現用系の動作を維持することが困難になる。そこで、Ａ系コンピュータ１ａは、Ｂ系コンピュータ１ｂに対し、現用系／待機系の交替を通知し（ステップＳ１５）、自身の動作状態を待機系に遷移させ（ステップＳ１６）、処理を終了する。これに対し、ステップＳ１４の判定で、両方ともに異常でなかった場合には（ステップＳ１４でＮｏ）、そのまま処理を終了する。
【００８２】
図１２は、Ｂ系コンピュータ１ｂ（待機系）における障害監視処理の処理フローの例を示した図である。図１２に示すように、待機系のＢ系コンピュータ１ｂは、現用系のＡ系コンピュータ１ａと同様に、所定の時間（例えば、１秒）ごとに監視パケットをネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂに送信し（ステップＳ２０）、その後、終了までの処理を繰り返し実行する。
【００８３】
次に、Ｂ系コンピュータ１ｂは、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂから送信される応答パケットを受信するが（ステップＳ２１）、その応答パケットを所定の時間内に受信しない場合などの処理は、現用系のＡ系コンピュータ１ａが行う処理と同じである。
【００８４】
次に、Ｂ系コンピュータ１ｂは、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂからの応答パケットの受信状況に基づき、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂの障害状況を判定し（ステップＳ２２）、Ａ系側のネットワークＳＷ２０ａ、Ｂ系側のネットワークＳＷ２０ａの両方ともに正常と判定されなかった場合には（ステップＳ２２でＮｏ）、所定のアラームを表示装置などに出力し（ステップＳ２３、処理を終了する。なお、そのアラームの出力では、図１０（ｂ）に示したような応答パケットの受信状況に基づき、推定される障害部位や障害状況などを表示装置に表示する。
【００８５】
一方、ステップＳ２２の判定で、両方ともに正常と判定された場合には（ステップＳ２２でＹｅｓ）、Ｂ系コンピュータ１ｂは、さらに、Ａ系コンピュータ１ａから現用系／待機系の交替を通知があったか否かを判定する（ステップＳ２４）。そして、その判定で、現用系／待機系の交替の通知があった場合には（ステップＳ２４でＹｅｓ）、Ｂ系コンピュータ１ｂは、自身の動作状態を現用系に遷移させ（ステップＳ２５）、処理を終了し、また、現用系／待機系の交替の通知がなった場合には（ステップＳ２４でＮｏ）、そのまま処理を終了する。
【００８６】
なお、Ａ系コンピュータ１ａとＢ系コンピュータ１ｂとの間で行われる現用系／待機系の交替処理は、通常のホットスタンバイの２重系コンピュータの現用系と待機系で行われる現用系／待機系の交替処理と同じであるので、その説明を省略する。
【００８７】
以上、本発明の実施形態によれば、２つの２分岐接続装置１０ａ，１０ｂを用いることにより、Ａ系コンピュータ１ａおよびＢ系コンピュータ１ｂのそれぞれは、１つの通信ポートを介して、Ａ系ネットワーク３ａおよびＢ系ネットワーク３ｂの両方に接続される。従って、従来の１系統のネットワークを対象に開発されたアプリケーションをほとんど改変することなく、Ａ系コンピュータ１ａおよびＢ系コンピュータ１ｂのアプリケーションとして利用することができる。
【００８８】
本願発明の実施形態では、２重化コンピュータ１であるＡ系コンピュータ１ａおよびＢ系コンピュータ１ｂは、２つのネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂおよび２つの２分岐接続装置１０ａ，１０ｂを含んで構成されたネットワーク接続装置２を介して、２重化ネットワーク３であるＡ系ネットワーク３ａおよびＢ系ネットワーク３ｂに接続されている。このネットワーク接続装置２においては、Ａ系コンピュータ１ａおよびＢ系コンピュータ１ｂのそれぞれが、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂとの間で監視パケットおよび応答パケットを送信し合うことにより、障害を検知することができ、かつ、その障害に対処することができるようにされている。従って、ネットワーク接続装置２の部分の信頼性を向上させることができ、さらには、Ａ系コンピュータ１ａとＢ系コンピュータ１ｂとからなる２重化コンピュータ１を複数個、Ａ系ネットワーク３ａとＢ系ネットワーク３ｂとからなる２重化ネットワーク３で接続して構成した２重化コンピュータネットワークシステム１００の信頼性を向上させることができる。
【符号の説明】
【００８９】
１ ２重化コンピュータ
１ａ Ａ系コンピュータ（第１のコンピュータ）
１ｂ Ｂ系コンピュータ（第２のコンピュータ）
２ ネットワーク接続装置
３ ２重化ネットワーク
３ａ Ａ系ネットワーク（第１のネットワーク）
３ｂ Ｂ系ネットワーク（第２のネットワーク）
１０ ２分岐接続装置
１０ａ ２分岐接続装置（第１の２分岐接続装置）
１０ｂ ２分岐接続装置（第２の２分岐接続装置）
１４ 受信パケット伝送制御部
２０ ネットワークＳＷ
２０ｂ ネットワークＳＷ（第１のネットワークスイッチ）
２０ａ ネットワークＳＷ（第２のネットワークスイッチ）
２１ ネットワーク送受信パケット伝送制御部
２２ 経路切替部
２３ 監視用パケット伝送制御部
２４ 現用系接続ＳＷ制御部
２５ 重複パケット廃棄処理部
１００ ２重化コンピュータネットワークシステム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピュータおよびネットワークを２重化した２重化コンピュータネットワークシステム、並びに、その２重化コンピュータネットワークシステムで用いられるネットワーク接続装置および障害検知・処方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラント制御など高信頼制御が求められる制御システムなどでは、その高信頼制御を実現するために、しばしば、制御用のコンピュータが２重化され、さらには、その制御用のコンピュータを接続するネットワークも２重化される。２重化すれば、一方に障害が発生しても、他方により所定のシステム動作を継続することができる。
【０００３】
特許文献１には、スイッチングハブを用いてリング状または直線状の幹線伝送路を構成し、その幹線伝送路に２重化コンピュータを接続した２重化ネットワークの例が開示されている。その２重化ネットワークにおける幹線伝送路は、単に、同じ幹線伝送路に属するスイッチングハブをリング状または直線状に接続するだけでなく、適宜、第１の幹線伝送路に属するスイッチングハブと第２の幹線伝送路に属するスイッチングハブとを接続している。従って、この２重化ネットワークでは、一方の幹線伝送路に属するスイッチングハブに障害が生じても、そのスイッチングハブを迂回して、２重化された幹線伝送路を維持することが可能であるので、信頼性の高い２重化ネットワークが実現される。
【０００４】
また、特許文献２には、端末（例えば、コンピュータ）の１つの通信ポートを、スイッチングハブを用いて構成された２重化された幹線伝送路のネットワークに接続するためのブリッジ装置の構成方法が開示されている。このブリッジ装置は、端末の通信ポートに接続され多伝送路を２つの伝送路に分岐させるものである。従って、端末に１つの通信ポートがあれば、このブリッジ装置を用いることにより、その端末を２重化ネットワークに接続することが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−００４８５４号公報
【特許文献２】特開２００４−１２００４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
例えば、特許文献１に開示されているような２重化ネットワークにコンピュータを接続する場合には、そのコンピュータには、２つのネットワークのそれぞれに同じパケットを送出することが可能な２つの通信ポートが必要となる。通常、そのような通信ポートは、２つのＬＡＮ（Local Area Network）接続ボードを用いることによって実現される。このことは、コンピュータが２重化ネットワークに同一のパケットを送出しようとする場合には、アプリケーションプログラム（以下、アプリケーションという）のレベルで２系統の通信を識別する必要があることを意味する。
【０００７】
ところで、ネットワークが２重化されていない１系統のネットワークである場合には、コンピュータは、アプリケーションレベルで２系統の通信を識別する必要がない。すなわち、通信を伴う一般のアプリケーションを２重化ネットワークに適用する場合には、そのアプリケーションの改修が必要となる。アプリケーションの改修には、そのアプリケーションの規模にもよるが、一般に、多大なコストを必要とする。
【０００８】
そこで、特許文献２に記載のブリッジ装置を用いた場合には、コンピュータ側の通信ポートが１つで済むようになるので、アプリケーションの改修はほとんどしなくても済むようになる。しかしながら、特許文献２では、コンピュータ（端末）が２重化される場合について、そのブリッジ装置がどのように用いられ、どのように動作するのかについては何ら言及されていない。コンピュータもネットワークも２重化されたシステムにおいては、より信頼性の高い動作が求められるが、特許文献２には、それに関連する記載は一切されていない。
【０００９】
本発明は、前記従来技術の問題点に鑑み、１系統のネットワークを対象として開発されたシステムのアプリケーションをできるだけ改修せずに適用することができ、かつ、信頼性を向上させることが可能な２重化コンピュータネットワークシステム、ならびに、その２重化コンピュータネットワークシステムで用いられるネットワーク接続装置および障害検知・対処方法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】
【００１０】
本発明に係る２重化コンピュータネットワークシステムは、互いに独立に動作する２つのネットワークからなる２重化ネットワークと、それぞれが２つのコンピュータからなる複数の２重化コンピュータと、その複数の２重化コンピュータのそれぞれを２重化ネットワークに接続するネットワーク接続装置と、を含んで構成される。
【００１１】
そして、そのネットワーク接続装置は、２重化ネットワークの第１のネットワークに接続された第１のネットワークスイッチと、２重化ネットワークの第２のネットワークに接続された第２のネットワークスイッチと、２重化コンピュータの第１のコンピュータに接続された伝送路を、第１のネットワークスイッチに接続する伝送路および第２のネットワークスイッチに接続する伝送路に分岐させる第１の２分岐接続装置と、２重化コンピュータの第２のコンピュータに接続された伝送路を、第１のネットワークスイッチに接続する伝送路および第２のネットワークスイッチに接続する伝送路に分岐させる第２の２分岐接続装置と、を含んで構成される。
【００１２】
このとき、第１のコンピュータおよび第２のコンピュータの一方は、アプリケーションの実行状態にある現用系コンピュータである。また、他方は、アプリケーションの実行待機状態にある待機系コンピュータである。
【００１３】
現用系コンピュータは、第１のネットワークスイッチおよび第２のネットワークスイッチのそれぞれに対して所定の監視用パケットを送信し、その監視用パケットに対する第１のネットワークスイッチおよび第２のネットワークスイッチのそれぞれからの応答パケットの受信状況に基づき、第１のネットワークスイッチおよび第２のネットワークスイッチそれぞれとの間の通信障害の有無を検知し、第１のネットワークスイッチとの間および第２のネットワークスイッチとの間の両方に通信障害を検知した場合には、待機系コンピュータに対して、自身が待機系状態へ遷移する旨を通知し、自身の動作状態を待機系に遷移させる。また、待機系コンピュータは、現用系コンピュータから待機系状態へ遷移する旨の通知を受けたとき、自身の動作状態を現用系に遷移させる。
【００１４】
以上のように構成された２重化コンピュータネットワークシステムにおいては、２重化コンピュータの第１のコンピュータおよび第２のコンピュータのそれぞれは、第１の２分岐接続装置または第２の２分岐装置を介して、第１のネットワークスイッチまたは第２のネットワークスイッチに接続されている。従って、第１のコンピュータおよび第２のコンピュータのそれぞれは、通信ポートが１つあればよく、その結果、第１のコンピュータおよび第２のコンピュータにおけるアプリケーションでは、１系統のネットワークを対象としたアプリケーションをほとんどそのまま使用することが可能である。
【００１５】
また、第１のコンピュータおよび第２のコンピュータのそれぞれは、第１のネットワークスイッチとの間および第２のネットワークスイッチとの間で、監視用パケットを送信し、その監視用パケットに対する応答パケットを受信することにより、それぞれにおける通信障害を検知する。従って、２重化コンピュータと２重化ネットワークを接続する部分についても詳細な障害検知、および、その障害検知時の対応が可能となるので、より信頼性の高い２重化コンピュータネットワークシステムが提供される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、１系統のネットワークを対象として開発されたアプリケーションをできるだけ改修せずに適用することができ、かつ、信頼性を向上させることが可能な２重化コンピュータネットワークシステム、ならびに、その２重化コンピュータネットワークシステムで用いられるネットワーク接続装置および障害検知・対処方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る２重化コンピュータネットワークシステムの構成の例を示した図。
【図２】本発明の実施形態に係るネットワーク接続装置において、現用系コンピュータとＡ系ネットワークおよびＢ系ネットワークとの間に構成されるパケットの伝送経路の例を示した図。
【図３】本発明の実施形態に係るネットワーク接続装置に含まれるネットワークＳＷおよび２分岐接続装置の詳細な構成の例を示した図。
【図４】本発明の実施形態に係るネットワーク接続装置における障害監視処理実行時の伝送路の接続状況を示した図。
【図５】本発明の実施形態に係るネットワーク接続装置において、障害検知のために用いられる監視パケットおよびその応答パケットの構成の例を示した図。
【図６】本発明の実施形態に係るネットワーク接続装置における障害発生の第１の例とその対処方法の例を示した図。
【図７】本発明の実施形態に係るネットワーク接続装置における障害発生の第２の例とその対処方法の例を示した図。
【図８】本発明の実施形態に係るネットワーク接続装置における障害発生の第３の例とその対処方法の例を示した図。
【図９】本発明の実施形態に係るネットワーク接続装置における障害発生の第４の例とその対処方法の例を示した図。
【図１０】Ａ系コンピュータ（現用系）およびＢ系コンピュータ（待機系）における監視用パケットに対するネットワークＳＷからの応答パケットの受信状況ごとに推定される障害部位および障害検知時の動作を一覧表として示した図。
【図１１】Ａ系コンピュータ（現用系）における障害監視処理の処理フローの例を示した図。
【図１２】Ｂ系コンピュータ（待機系）における障害監視処理の処理フローの例を示した図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施形態に係る２重化コンピュータネットワークシステムの構成の例を示した図である。図１に示すように、２重化コンピュータネットワークシステム１００は、Ａ系ネットワーク３ａとＢ系ネットワーク３ｂとからなる２重化ネットワーク３と、Ａ系コンピュータ１ａとＢ系コンピュータ１ｂとからなる２重化コンピュータ１と、２重化コンピュータ１を２重化ネットワーク３に接続するネットワーク接続装置２と、を含んで構成される。
【００２０】
なお、図１では、２重化ネットワーク３にネットワーク接続装置２を介して接続される２重化コンピュータ１は、３つしか描かれていないが、２重化コンピュータ１の数は、いくつでもよく、とくに３つに限定されるわけではない。
【００２１】
また、本実施形態では、２重化コンピュータ１（Ａ系コンピュータ１ａおよびＢ系コンピュータ１ｂ）は、いわゆるホットスタンバイの２重化方式が採られている。すなわち、２重化コンピュータ１の一方（Ａ系コンピュータ１ａまたはＢ系コンピュータ１ｂ）は、あらかじめ定められたアプリケーションを実行する現用系コンピュータとして動作し、また、他方（Ｂ系コンピュータ１ｂまたはＡ系コンピュータ１ａ）は、そのアプリケーションの実行を待機している待機系コンピュータとして動作する。なお、図１では、Ａ系コンピュータ１ａを現用系コンピュータとし、Ｂ系コンピュータ１ｂを待機系コンピュータとしている。
【００２２】
一般に、ホットスタンバイの２重化コンピュータ１では、現用系コンピュータの正常機能が喪失された場合や、現用系コンピュータと２重化ネットワーク３との間の通信に障害が発生した場合などには、現用系コンピュータは、待機系コンピュータとなり、それまでの待機系コンピュータが現用系コンピュータとなって、所定のアプリケーションを継続して実行する。
【００２３】
また、図１において、Ａ系ネットワーク３ａおよびＢ系ネットワーク３ｂは、それぞれ、リング状または直線状のネットワークとして構成され、互いに独立に同時に動作する。従って、ある２重化コンピュータ１（＃１）の現用系コンピュータから送出されたパケットは、後記するネットワーク接続装置２の働きによって、２つの同一のパケットに分離され、それぞれ別個に、Ａ系ネットワーク３ａおよびＢ系ネットワーク３ｂを経由して、宛先（送信先）となる、例えば、２重化コンピュータ１（＃ｎ）の現用系コンピュータへ届けられる。ただし、本実施形態では、実際に２重化コンピュータ１（＃ｎ）の現用系コンピュータへ届けられるのは、そのうちの一方のパケットだけとしている。なお、その詳細については、別途、説明する。
【００２４】
さらに、図１に示すように、ネットワーク接続装置２は、２つのネットワークスイッチ（以下、ネットワークＳＷと略す）２０と、２つの２分岐接続装置１０と、を含んで構成される。
【００２５】
ネットワークＳＷ２０は、例えば、一般のスイッチングハブなどを用いて構成することができ、その基本機能は、Ａ系ネットワーク３ａまたはＢ系ネットワーク３ｂ上で送受信されるパケットから当該ネットワーク接続装置２に接続されているＡ系コンピュータ１ａまたはＢ系コンピュータ１ｂ宛のパケットを取り出し、その取り出したパケットをＡ系コンピュータ１ａまたはＢ系コンピュータ１ｂへ送信することにある。
【００２６】
なお、詳細は後記するが、ネットワークＳＷ２０は、Ａ系ネットワーク３ａから送信された監視パケットに応答して、所定の応答パケットを返送する機能など、一般のスイッチングハブが有していない伝送経路を診断する機能なども有している。
【００２７】
また、２分岐接続装置１０は、１つの伝送路を２つの伝送路に分岐する装置であるとともに、２つの伝送路を１つの伝送路に合流させる装置である。すなわち、２分岐接続装置１０は、Ａ系コンピュータ１ａまたはＢ系コンピュータ１ｂに接続された伝送路を、Ａ系ネットワーク３ａに到る伝送路とＢ系ネットワーク３ｂに到る伝送路とに分岐させ、また、Ａ系ネットワーク３ａからの伝送路とＢ系ネットワーク３ｂからの伝送路とを、Ａ系コンピュータ１ａまたはＢ系コンピュータ１ｂに接続された伝送路に合流させる。
【００２８】
図２は、本発明の実施形態に係るネットワーク接続装置２において、現用系コンピュータとＡ系ネットワーク３ａおよびＢ系ネットワーク３ｂとの間に構成されるパケットの伝送経路の例を示した図である。なお、図２において、太い実線は、動作中の伝送経路を表し、破線は、待機中の伝送経路を表す。
【００２９】
図２（ａ）に示すように、Ａ系コンピュータ１ａが現用系であるときには、Ａ系コンピュータ１ａは、動作中の伝送路により、２分岐接続装置１０ａおよびネットワークＳＷ２０ａを介してＡ系ネットワーク３ａに接続され、さらに、２分岐接続装置１０ａおよびネットワークＳＷ２０ｂを介してＢ系ネットワーク３ｂに接続される。
【００３０】
また、図２（ｂ）に示すように、Ｂ系コンピュータ１ｂが現用系であるときには、Ｂ系コンピュータ１ｂは、動作中の伝送路により、２分岐接続装置１０ｂおよびネットワークＳＷ２０ａを介してＡ系ネットワーク３ａに接続され、さらに、２分岐接続装置１０ｂおよびネットワークＳＷ２０ｂを介してＢ系ネットワーク３ｂに接続される。
【００３１】
以上のように、ネットワークＳＷ２０および２分岐接続装置１０の基本機能は、いずれも、２重化コンピュータ１（Ａ系ネットワーク３ａおよびＢ系ネットワーク３ｂ）と２重化ネットワーク３（Ａ系ネットワーク３ａおよびＢ系ネットワーク３ｂ）との間の伝送路を切替えることにある。
【００３２】
続いて、図３を参照して、ネットワーク接続装置２のさらに詳細な構成および機能について説明する。図３は、本発明の実施形態に係るネットワーク接続装置２に含まれるネットワークＳＷ２０および２分岐接続装置１０の詳細な構成の例を示した図である。
【００３３】
前記したように、２分岐接続装置１０は、１つの伝送路を２つの伝送路に分岐する装置であり、また、２つの伝送路を１つの伝送路に合流させる装置である。すなわち、２分岐接続装置１０においては、Ａ系コンピュータ１ａまたはＢ系コンピュータ１ｂに接続された伝送路１１は、Ａ系ネットワーク３ａに到る伝送路１２とＢ系ネットワーク３ｂに到る伝送路１３とに分岐される。
【００３４】
一般に、伝送路は、送信伝送路と受信伝送路がペアになって構成されているが、２分岐接続装置１０におけるパケットの送受信処理は、送信伝送路と受信伝送路とでは、一部異なっているので、以下に補足する。
【００３５】
２分岐接続装置１０において、Ａ系コンピュータ１ａまたはＢ系コンピュータ１ｂからパケットが送信される側の送信伝送路については、伝送路１１を、電気的に単純に、伝送路１２と伝送路１３とに分岐するものであればよい。そうすれば、Ａ系コンピュータ１ａまたはＢ系コンピュータ１ｂの現用系コンピュータから出力されたパケットは、２分岐接続装置１０によって同じパケットがＡ系ネットワーク３ａ側の伝送路１２にも、Ｂ系ネットワーク３ｂ側の伝送路１２にも送出されることになる。なお、Ｂ系コンピュータ１ｂまたはＡ系コンピュータ１ａの待機系コンピュータからは、待機中であるため、Ａ系ネットワーク３ａまたはＢ系ネットワーク３ｂに到るパケットは送出されない。
【００３６】
それに対し、Ａ系コンピュータ１ａまたはＢ系コンピュータ１ｂがパケットを受信する側の送信伝送路については、伝送路１２、伝送路１３および伝送路１１は、ハードウエアの構成として切り離される。これは、伝送路１２からのパケットと伝送路１３からのパケットとの衝突を回避することを目的としたものである。そこで、２分岐接続装置１０には、パケットの衝突を調整するための伝送制御を行う受信パケット伝送制御部１４が設けられている。
【００３７】
すなわち、受信パケット伝送制御部１４には、例えば、受信パケットを一時的に記憶するパケットバッファメモリが設けられ、Ａ系ネットワーク３ａからのパケットおよびＢ系ネットワーク３ｂからのパケットは、いったんそのパケットバッファメモリに記憶された後、順次、Ａ系コンピュータ１ａまたはＢ系コンピュータ１ｂに接続された伝送路１１に送出される。
【００３８】
さらに、図３を参照しつつ、ネットワークＳＷ２０の詳細な構成および機能について説明する。ネットワークＳＷ２０は、ネットワーク送受信パケット伝送制御部２１、経路切替部２２、監視用パケット伝送制御部２３、現用系接続ＳＷ制御部２４、重複パケット廃棄処理部２５などを含んで構成される。
【００３９】
ここで、ネットワーク送受信パケット伝送制御部２１は、いわゆる一般のスイッチングハブそのものに対応する構成および機能を有し、Ａ系ネットワーク３ａまたはＢ系ネットワーク３ｂの幹線伝送路の一部を構成する。
【００４０】
すなわち、ネットワーク送受信パケット伝送制御部２１には、図示しない複数の通信ポート（各通信ポートは、入力伝送路および出力伝送路の接続端子を有している）が設けられている。そして、ネットワーク送受信パケット伝送制御部２１は、ある通信ポートの入力伝送路から入力されたパケットに含まれる送信先アドレスに応じて、適宜、そのパケットを出力する通信ポートを決定し、前記入力されたパケットを、前記決定された通信ポートに接続された出力伝送路へ送出する。
【００４１】
経路切替部２２は、ネットワーク送受信パケット伝送制御部２１に接続されている伝送路２１１に接続すべき伝送路を、Ａ系コンピュータ１ａに到る伝送路２２１およびＢ系コンピュータ１ｂに到る伝送路２２２から一方を選択し、その接続関係を切替える装置である。すなわち、伝送路２２１には、スイッチＳＷａが設けられ、伝送路２２２には、スイッチＳＷｂが設けられ、そのうち一方がオンし、他方がオフする。なお、図３では、スイッチＳＷａがオン、スイッチＳＷｂがオフしている。
【００４２】
スイッチＳＷａ，ＳＷｂのオン・オフ制御は、後記する現用系接続ＳＷ制御部２４から供給される現用系指示信号によって行われる。ここで、現用系指示信号は、現用系となっているＡ系コンピュータ１ａまたはＢ系コンピュータ１ｂを指示する信号であり、スイッチＳＷａ，ＳＷｂは、現用系となっているＡ系コンピュータ１ａまたはＢ系コンピュータ１ｂ側に接続される伝送路２２１，２２２上のものがオンし、他方がオフする。
【００４３】
従って、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂは、そのとき現用系となっているＡ系コンピュータ１ａまたはＢ系コンピュータ１ｂに到る伝送路を接続し、待機系となっているＢ系コンピュータ１ｂまたはＡ系コンピュータ１ａに到る伝送路を切断、つまり、閉塞する。
【００４４】
なお、これらのスイッチＳＷａ，ＳＷｂは、ハードウエア的に伝送路を切断するものに限定されるものではない。例えば、ネットワークＳＷ２０にマイクロプロセッサが設けられているような場合には、そのマイクロプロセッサがプログラム制御でＡ系コンピュータ１ａまたはＢ系コンピュータ１ｂとの間でパケットの送受信をするか、または、送受信を停止するかによって、スイッチＳＷａ，ＳＷｂのオン・オフを実現してもよい。
【００４５】
監視用パケット伝送制御部２３は、Ａ系コンピュータ１ａおよびＢ系コンピュータ１ｂのそれぞれから自装置（ネットワークＳＷ２０）宛に送信された監視用パケットを受信すると、そのとき自装置が正常に動作している場合には、自装置が正常であることを示す情報を含んだ応答パケットを、送信元のＡ系コンピュータ１ａおよびＢ系コンピュータ１ｂのそれぞれに返送する。
【００４６】
ここで、本実施形態では、Ａ系コンピュータ１ａおよびＢ系コンピュータ１ｂのそれぞれから送信される監視用パケットには、自身の動作状態を示す情報、すなわち、自身が現用系であるかまたは待機系であるかを示す情報が含まれているとする。現用系接続ＳＷ制御部２４は、監視用パケット伝送制御部２３によって受信された監視用パケットからその現用系であるかまたは待機系であるかを示す情報を取り出し、その情報に基づき、経路切替部２２に対し、現用系指示信号を出力する。現用系指示信号は、例えば、１ビットのフラグ信号であり、“０”の場合、Ａ系コンピュータ１ａが現用系、“１”の場合、Ｂ系コンピュータ１ｂが現用系などと定める。
【００４７】
ところで、前記したように、Ａ系ネットワーク３ａおよびＢ系ネットワーク３ｂは互いに独立して動作する。従って、ある２重化コンピュータ１の現用系コンピュータ１ａ（または１ｂ）から送信されたパケットは、Ａ系ネットワーク３ａおよびＢ系ネットワーク３ｂの両方を経由して、宛先の２重化コンピュータ１の現用系コンピュータ１ａ（または１ｂ）へ届けられる。その場合、宛先の現用系コンピュータ１ａ（または１ｂ）は、同じパケットを２重に受信することになる。その場合、一方のパケットを廃棄する必要がある。
【００４８】
重複パケットの廃棄処理は、現用系コンピュータ１ａ（または１ｂ）自身で行うことができる。しかしながら、その廃棄処理は、現用系コンピュータ１ａ（または１ｂ）の処理負荷を増大させることになり、また、１系統のネットワークで構成されていたアプリケーションの一部に改変を加えることが必要になる場合がある。
【００４９】
そこで、ここでは、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂのそれぞれに重複パケット廃棄処理部２５を設け、重複パケット廃棄処理部２５で重複パケットの一方のパケットを廃棄する。すなわち、ネットワークＳＷ２０ａ（２０ｂ）の重複パケット廃棄処理部２５は、ネットワーク送受信パケット伝送制御部２１で受信されたパケットから現用系コンピュータ１ａ（または１ｂ）宛のパケットを取り出し、同じネットワーク接続装置２内にある他方のネットワークＳＷ２０ｂ（２０ａ）の重複パケット廃棄処理部２５で同様にして取り出されたパケットと比較して、例えば、そのパケットと同じパケットが他方のネットワークＳＷ２０ｂ（２０ａ）の重複パケット廃棄処理部２５ですでに取り出されていた（すなわち、先着のパケットがあった）場合には、その取り出したパケット（後着のパケット）を廃棄する。
【００５０】
以上のようにして、現用系コンピュータ１ａ（または１ｂ）は、重複したパケットを受信しなくて済むことになる。
【００５１】
続いて、図４以降の図面を参照しつつ、ネットワーク接続装置２における障害の診断および対処方法について説明する。ここで、図４は、ネットワーク接続装置２における障害監視処理実行時の伝送路の接続状況を示した図、また、図５は、障害検知のために用いられる監視パケットおよびその応答パケットの構成の例を示した図である。
【００５２】
本実施形態では、Ａ系コンピュータ１ａおよびＢ系コンピュータ１ｂのそれぞれは、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂに対し、所定の時間（例えば、１秒）ごとに監視パケットを送信し、その応答パケットの有無に基づき、Ａ系コンピュータ１ａおよびＢ系コンピュータ１ｂのそれぞれと、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂのそれぞれと、の間で生じる通信障害を検知する。
【００５３】
この通信障害検知には、図４に示すように、Ａ系コンピュータ１ａとネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂとを接続する伝送路、および、Ｂ系コンピュータ１ｂとネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂとを接続する伝送路が用いられる。なお、図４では、これらの伝送路は、太い実線で示されており、破線で示されたＡ系ネットワーク３ａおよびＢ系ネットワーク３ｂは、この通信障害検知には関与しない。
【００５４】
ここで、Ａ系コンピュータ１ａおよびＢ系コンピュータ１ｂのそれぞれは、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂとの間で、監視用パケットおよびその応答パケットの送受信を、いわゆるＵＤＰ（User Datagram Protocol）通信に従って行う。すなわち、Ａ系コンピュータ１ａおよびＢ系コンピュータ１ｂは、それぞれ、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂに対し、図５（ａ）に示すような構成の監視用パケットを送信する。また、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂは、それぞれ、Ａ系コンピュータ１ａおよびＢ系コンピュータ１ｂに対し、図５（ｂ）に示すような構成の応答パケットを送信する。
【００５５】
なお、図５（ａ），（ｂ）において、送信先アドレスは、当該パケットの送信先のＭＡＣアドレス（Media Access Control address）、送信元アドレスは、当該パケットの送信元のＭＡＣアドレスである。また、フレーム長／タイプは、当該フレーム（本明細書では、パケットとフレームは、同じ意味であるとする）のフレーム長または上位プロトコルの識別情報である。また、ＩＰ（Internet Protocol）ヘッダは、ＩＰ通信で用いられるパケットのヘッダ、ＵＤＰヘッダは、ＵＤＰ通信で用いられるパケットのヘッダである。
【００５６】
また、図５（ａ）に示すように、監視パケットのデータ部には、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂに対する状態報告要求情報や、監視パケットを送信するＡ系コンピュータ１ａまたはＢ系コンピュータ１ｂ自身の現用系情報（現用系であるか、待機系であるかを示す情報）などが含まれている。なお、この現用系情報は、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂの現用系接続ＳＷ制御部２４（図３参照）で用いられる情報である。
【００５７】
また、図５（ｂ）に示すように、応答パケットのデータ部には、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂの動作状態情報などが含まれている。ここで、動作状態情報は、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂが正常に動作していることを示す情報などであり、その動作状態情報に、現用系接続ＳＷ制御部２４がそのとき保持している現用系情報を含んでいてもよい。
【００５８】
これに対し、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂの監視用パケット伝送制御部２３は、Ａ系コンピュータ１ａおよびＢ系コンピュータ１ｂのそれぞれから送信される監視パケットを受信し、その監視パケットのＩＰヘッダおよびＵＤＰヘッダと自身の通信ポートに割当てられたＩＰアドレスおよび監視専用のポート番号とによって、自身宛ての監視パケットであることを認識すると、その監視パケットに応答する応答パケットを、Ａ系コンピュータ１ａおよびＢ系コンピュータ１ｂのそれぞれに返送する。
【００５９】
Ａ系コンピュータ１ａおよびＢ系コンピュータ１ｂのそれぞれは、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂのそれぞれから返送される応答パケット受信の有無に基づき、通信障害の状況や障害箇所を推定し、その障害に対処するための処理を実行する。以下、図６〜図９を用いて、障害発生の例とその対処方法の例について説明する。
【００６０】
図６は、ネットワーク接続装置２における障害発生の第１の例とその対処方法の例を示した図である。ここでは、２分岐接続装置１０ａとネットワークＳＷ２０ａの間の伝送路（図６（ａ）で×印部分）に障害が発生し、他に障害はないことを想定する。その場合には、Ａ系コンピュータ１ａは、ネットワークＳＷ２０ａからの応答パケットを得ることができないが、ネットワークＳＷ２０ｂからの応答パケットを得ることができる。従って、このとき、Ａ系コンピュータ１ａは、ネットワークＳＷ２０ａとの間の通信障害を検知したと判定する。
【００６１】
この場合、図６（ｂ）に示すように、現用系であるＡ系コンピュータ１ａは、ネットワークＳＷ２０ａおよびＡ系ネットワーク３ａを介して、他の２重化コンピュータ１の現用系コンピュータとの間で通信をすることができなくなるが、２分岐接続装置１０ａ、ネットワークＳＷ２０ｂおよびＢ系ネットワーク３ｂを介して、他の２重化コンピュータ１の現用系コンピュータとの間で通信を継続することができる。
【００６２】
そこで、現用系であるＡ系コンピュータ１ａがネットワークＳＷ２０ａとの間の通信障害を検知した場合には、図６（ｂ）に示すように、そのＡ系コンピュータ１ａは、Ａ系ネットワーク３ａとの間で通信障害が生じたことを表すアラームを、自身に付属する表示装置などに出力する。なお、同様の障害は、ネットワークＳＷ２０ａそのものに障害が生じた場合にも発生する。
【００６３】
また、図６において、太い実線の伝送路は、障害監視処理または、他の２重化コンピュータ１との通信で使用される伝送路であることを表し、破線の伝送路は、使用されない、または、使用できない伝送路であることを表す（以下、図７〜図９において同じ）。
【００６４】
図７は、ネットワーク接続装置２における障害発生の第２の例とその対処方法の例を示した図である。ここでは、２分岐接続装置１０ａとネットワークＳＷ２０ｂの間の伝送路（図７（ａ）で×印部分）に障害が発生し、他に障害はないことを想定する。その場合には、Ａ系コンピュータ１ａは、ネットワークＳＷ２０ｂからの応答パケットを得ることができないが、ネットワークＳＷ２０ａからの応答パケットを得ることができる。従って、このとき、Ａ系コンピュータ１ａは、ネットワークＳＷ２０ｂとの間の通信障害を検知したと判定する。
【００６５】
この場合、図７（ｂ）に示すように、現用系であるＡ系コンピュータ１ａは、ネットワークＳＷ２０ｂおよびＡ系ネットワーク３ｂを介して、他の２重化コンピュータ１の現用系コンピュータとの間で通信をすることができなくなるが、２分岐接続装置１０ａ、ネットワークＳＷ２０ａおよびＡ系ネットワーク３ａを介して、他の２重化コンピュータ１の現用系コンピュータとの間で通信を継続することができる。
【００６６】
そこで、現用系であるＡ系コンピュータ１ａがネットワークＳＷ２０ｂとの間の通信障害を検知した場合には、図７（ｂ）に示すように、そのＡ系コンピュータ１ａは、Ｂ系ネットワーク３ｂとの間で通信障害が生じたことを表すアラームを、自身に付属する表示装置などに出力する。なお、同様の障害は、ネットワークＳＷ２０ｂそのものに障害が生じた場合にも発生する。
【００６７】
図８は、ネットワーク接続装置２における障害発生の第３の例とその対処方法の例を示した図である。ここでは、２分岐接続装置１０ａと現用系であるＡ系コンピュータ１ａとをつなぐ伝送路（図８（ａ）で×印部分）に障害が発生し、他に障害はないことを想定する。その場合には、Ａ系コンピュータ１ａは、ネットワークＳＷ２０ａからもネットワークＳＷ２０ｂからも応答パケットを得ることができない。すなわち、Ａ系コンピュータ１ａは、ネットワークＳＷ２０ａとの間の通信障害およびネットワークＳＷ２０ｂとの間の通信障害を同時に検知する。
【００６８】
この場合、図８（ｂ）に示すように、現用系であるＡ系コンピュータ１ａは、Ａ系ネットワーク３ａおよびＢ系ネットワーク３ｂのいずれに対しても、その伝送経路が切断されたことになるので、他の２重化コンピュータ１の現用系コンピュータとの間で通信をすることが全くできなくなる。
【００６９】
そこで、この場合には、現用系であるＡ系コンピュータ１ａは、自身が待機系の動作状態に遷移することをＢ系コンピュータ１ｂへ通知し、自身の動作状態を待機系に遷移させる。また、その通知を受けたＢ系コンピュータ１ｂは、自身の動作状態を現用系に遷移させる。その結果、現用系となったＢ系コンピュータ１ｂは、２分岐接続装置１０ｂ、ネットワークＳＷ２０ａおよびＡ系ネットワーク３ａを介して、または、２分岐接続装置１０ｂ、ネットワークＳＷ２０ｂおよびＢ系ネットワーク３ｂを介して、他の２重化コンピュータ１の現用系コンピュータとの間で通信を行うことができる。
【００７０】
なお、このとき、Ａ系コンピュータ１ａは、図８（ｂ）に示すように、両系ネットワークとの間で通信障害が生じ、現用系を切替えることを表すアラームを、自身に付属する表示装置などに出力する。なお、同様の障害は、２分岐装置１０ａそのものに障害が生じた場合にも発生する。
【００７１】
図９は、ネットワーク接続装置２における障害発生の第４の例とその対処方法の例を示した図である。ここでは、２分岐接続装置１０ｂと待機系であるＢ系コンピュータ１ｂとをつなぐ伝送路（図９（ａ）で×印部分）に障害が発生し、他に障害はないことを想定する。その場合には、Ｂ系コンピュータ１ｂは、ネットワークＳＷ２０ａからもネットワークＳＷ２０ｂからも応答パケットを得ることができない。すなわち、Ｂ系コンピュータ１ｂは、ネットワークＳＷ２０ａとの間の通信障害およびネットワークＳＷ２０ｂとの間の通信障害を同時に検知する。
【００７２】
この場合、図９（ｂ）に示すように、待機系であるＢ系コンピュータ１ｂは、Ａ系ネットワーク３ａおよびＢ系ネットワーク３ｂのいずれに対しても、その伝送経路が切断されたことになるので、他の２重化コンピュータ１の現用系コンピュータとの間で通信をすることはできなくなる。しかしながら、Ｂ系コンピュータ１ｂは、待機系でため、他の２重化コンピュータ１の現用系コンピュータとの間で通信をすることはない。
【００７３】
そこで、この場合には、図９（ｂ）に示すように、Ａ系およびＢ系の両系のネットワークとの間で通信障害が生じたことを表すアラームを、自身に付属する表示装置などに出力し、障害の回復、修理が必要なことを保守員に知らせればよい。なお、このアラームは、アラームの内容を現用系であるＡ系コンピュータ１ａに通知し、Ａ系コンピュータ１ａに付属する表示装置などに出力してもよい。
【００７４】
なお、図示を省略したが、待機系のＢ系コンピュータ１ｂがネットワークＳＷ２０ａとの間だけの通信障害や、ネットワークＳＷ２０ｂとの間だけの通信障害を検知する場合もあるが、これらの場合も、当面の間はその障害が問題となることがないので、図９（ｂ）の場合のように、Ｂ系コンピュータ１ｂは、それらの障害が生じたことを表すアラームを自身に付属する表示装置などに出力すればよい。
【００７５】
以上、図６〜図９を用いて説明した現用系であるＡ系コンピュータ１ａおよび待機系であるＢ系コンピュータ１ｂにおける障害検知の例とその障害検知時の対処方法をまとめると、次の図１０のようになる。すなわち、図１０は、Ａ系コンピュータ１ａ（現用系）およびＢ系コンピュータ１ｂ（待機系）における監視用パケットに対するネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂからの応答パケットの受信状況ごとに推定される障害部位および障害検知時の動作を一覧表として示した図である。
【００７６】
なお、図１０において、Ａ系側ネットワークＳＷはネットワークＳＷ２０ａであり、Ｂ系側ネットワークＳＷはネットワークＳＷ２０ｂである。また、○印は、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂから、正常であることを示す応答パケットを所定の時間内に受信したことを表し、×印は、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂから、正常であることを示す応答パケットを所定の時間内に受信しなかったこと、つまり、異常であったことを表している。また、図１０では、推定障害部位の欄では、伝送路部分の推定障害については記載を省略している。
【００７７】
図１１は、Ａ系コンピュータ１ａ（現用系）における障害監視処理の処理フローの例を示した図である。図１１に示すように、現用系のＡ系コンピュータ１ａは、所定の時間（例えば、１秒）ごとに監視パケットをネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂに送信する（ステップＳ１０）。すなわち、ステップＳ１０から終了までの処理は、その所定の時間ごとに繰り返し実行される。
【００７８】
次に、Ａ系コンピュータ１ａは、送信した監視用パケットに応答して、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂから送信される応答パケットを受信し（ステップＳ１１）、その応答状況に基づき、障害の内容を判定する。このとき、その応答パケットの受信処理では、タイムアウト監視により、例えば、３秒間待ってもネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂからの応答パケットを受信しなかった場合には、監視パケットの送信をリトライする。そして、監視パケットの送信を、例えば、４回リトライしてもネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂからの応答パケットを受信しなかった場合には、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂは異常である、すなわち、障害があると判定する。
【００７９】
次に、Ａ系コンピュータ１ａは、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂからの応答パケットの受信状況に基づき、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂの障害状況を判定し（ステップＳ１２）、Ａ系側のネットワークＳＷ２０ａ、Ｂ系側のネットワークＳＷ２０ａの両方ともに正常と判定した場合には（ステップＳ１２でＹｅｓ）、障害は検知されなかったものとして、そのまま処理を終了する。
【００８０】
一方、Ａ系側のネットワークＳＷ２０ａ、Ｂ系側のネットワークＳＷ２０ａの両方ともに正常と判定されなかった場合には（ステップＳ１２でＮｏ）、Ａ系コンピュータ１ａは、所定のアラームを表示装置などに出力する（ステップＳ１３）。なお、そのアラームの出力では、図１０（ａ）に示したような応答パケットの受信状況に基づき、推定される障害部位や障害状況などを表示装置に表示する。
【００８１】
さらに、Ａ系コンピュータ１ａは、Ａ系側のネットワークＳＷ２０ａ、Ｂ系側のネットワークＳＷ２０ａの両方ともに異常であるか否かを判定し（ステップＳ１４）、両方ともに異常であった場合には（ステップＳ１４でＹｅｓ）、Ａ系側の２分岐接続装置１０ａに関連する障害と推定され、現用系の動作を維持することが困難になる。そこで、Ａ系コンピュータ１ａは、Ｂ系コンピュータ１ｂに対し、現用系／待機系の交替を通知し（ステップＳ１５）、自身の動作状態を待機系に遷移させ（ステップＳ１６）、処理を終了する。これに対し、ステップＳ１４の判定で、両方ともに異常でなかった場合には（ステップＳ１４でＮｏ）、そのまま処理を終了する。
【００８２】
図１２は、Ｂ系コンピュータ１ｂ（待機系）における障害監視処理の処理フローの例を示した図である。図１２に示すように、待機系のＢ系コンピュータ１ｂは、現用系のＡ系コンピュータ１ａと同様に、所定の時間（例えば、１秒）ごとに監視パケットをネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂに送信し（ステップＳ２０）、その後、終了までの処理を繰り返し実行する。
【００８３】
次に、Ｂ系コンピュータ１ｂは、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂから送信される応答パケットを受信するが（ステップＳ２１）、その応答パケットを所定の時間内に受信しない場合などの処理は、現用系のＡ系コンピュータ１ａが行う処理と同じである。
【００８４】
次に、Ｂ系コンピュータ１ｂは、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂからの応答パケットの受信状況に基づき、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂの障害状況を判定し（ステップＳ２２）、Ａ系側のネットワークＳＷ２０ａ、Ｂ系側のネットワークＳＷ２０ａの両方ともに正常と判定されなかった場合には（ステップＳ２２でＮｏ）、所定のアラームを表示装置などに出力し（ステップＳ２３、処理を終了する。なお、そのアラームの出力では、図１０（ｂ）に示したような応答パケットの受信状況に基づき、推定される障害部位や障害状況などを表示装置に表示する。
【００８５】
一方、ステップＳ２２の判定で、両方ともに正常と判定された場合には（ステップＳ２２でＹｅｓ）、Ｂ系コンピュータ１ｂは、さらに、Ａ系コンピュータ１ａから現用系／待機系の交替を通知があったか否かを判定する（ステップＳ２４）。そして、その判定で、現用系／待機系の交替の通知があった場合には（ステップＳ２４でＹｅｓ）、Ｂ系コンピュータ１ｂは、自身の動作状態を現用系に遷移させ（ステップＳ２５）、処理を終了し、また、現用系／待機系の交替の通知がなった場合には（ステップＳ２４でＮｏ）、そのまま処理を終了する。
【００８６】
なお、Ａ系コンピュータ１ａとＢ系コンピュータ１ｂとの間で行われる現用系／待機系の交替処理は、通常のホットスタンバイの２重系コンピュータの現用系と待機系で行われる現用系／待機系の交替処理と同じであるので、その説明を省略する。
【００８７】
以上、本発明の実施形態によれば、２つの２分岐接続装置１０ａ，１０ｂを用いることにより、Ａ系コンピュータ１ａおよびＢ系コンピュータ１ｂのそれぞれは、１つの通信ポートを介して、Ａ系ネットワーク３ａおよびＢ系ネットワーク３ｂの両方に接続される。従って、従来の１系統のネットワークを対象に開発されたアプリケーションをほとんど改変することなく、Ａ系コンピュータ１ａおよびＢ系コンピュータ１ｂのアプリケーションとして利用することができる。
【００８８】
本願発明の実施形態では、２重化コンピュータ１であるＡ系コンピュータ１ａおよびＢ系コンピュータ１ｂは、２つのネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂおよび２つの２分岐接続装置１０ａ，１０ｂを含んで構成されたネットワーク接続装置２を介して、２重化ネットワーク３であるＡ系ネットワーク３ａおよびＢ系ネットワーク３ｂに接続されている。このネットワーク接続装置２においては、Ａ系コンピュータ１ａおよびＢ系コンピュータ１ｂのそれぞれが、ネットワークＳＷ２０ａ，２０ｂとの間で監視パケットおよび応答パケットを送信し合うことにより、障害を検知することができ、かつ、その障害に対処することができるようにされている。従って、ネットワーク接続装置２の部分の信頼性を向上させることができ、さらには、Ａ系コンピュータ１ａとＢ系コンピュータ１ｂとからなる２重化コンピュータ１を複数個、Ａ系ネットワーク３ａとＢ系ネットワーク３ｂとからなる２重化ネットワーク３で接続して構成した２重化コンピュータネットワークシステム１００の信頼性を向上させることができる。
【符号の説明】
【００８９】
１ ２重化コンピュータ
１ａ Ａ系コンピュータ（第１のコンピュータ）
１ｂ Ｂ系コンピュータ（第２のコンピュータ）
２ ネットワーク接続装置
３ ２重化ネットワーク
３ａ Ａ系ネットワーク（第１のネットワーク）
３ｂ Ｂ系ネットワーク（第２のネットワーク）
１０ ２分岐接続装置
１０ａ ２分岐接続装置（第１の２分岐接続装置）
１０ｂ ２分岐接続装置（第２の２分岐接続装置）
１４ 受信パケット伝送制御部
２０ ネットワークＳＷ
２０ｂ ネットワークＳＷ（第１のネットワークスイッチ）
２０ａ ネットワークＳＷ（第２のネットワークスイッチ）
２１ ネットワーク送受信パケット伝送制御部
２２ 経路切替部
２３ 監視用パケット伝送制御部
２４ 現用系接続ＳＷ制御部
２５ 重複パケット廃棄処理部
１００ ２重化コンピュータネットワークシステム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが２つのコンピュータからなる複数の２重化コンピュータと、前記複数の２重化コンピュータのそれぞれを、互いに独立に動作する２つのネットワークからなる２重化ネットワークに接続するネットワーク接続装置と、を含んで構成された２重化コンピュータネットワークシステムであって、
前記ネットワーク接続装置は、
前記２重化ネットワークの第１のネットワークに接続された第１のネットワークスイッチと、
前記２重化ネットワークの第２のネットワークに接続された第２のネットワークスイッチと、
前記２重化コンピュータの第１のコンピュータに接続された伝送路を、前記第１のネットワークスイッチに接続する伝送路および前記第２のネットワークスイッチに接続する伝送路に分岐させる第１の２分岐接続装置と、
前記２重化コンピュータの第２のコンピュータに接続された伝送路を、前記第１のネットワークスイッチに接続する伝送路および前記第２のネットワークスイッチに接続する伝送路に分岐させる第２の２分岐接続装置と、
を含んで構成され、
前記第１のコンピュータおよび前記第２のコンピュータの一方は、アプリケーションを実行中の現用系の状態にある現用系コンピュータであり、他方は、前記アプリケーションの実行を待機している待機系の状態にある待機系コンピュータであり、
前記現用系コンピュータは、
前記第１のネットワークスイッチおよび前記第２のネットワークスイッチのそれぞれに対して所定の監視用パケットを送信し、その監視用パケットに対する前記第１のネットワークスイッチおよび前記第２のネットワークスイッチのそれぞれからの応答パケットの受信状況に基づき、前記第１のネットワークスイッチおよび前記第２のネットワークスイッチそれぞれとの間の通信障害の有無を検知し、
前記第１のネットワークスイッチとの間および前記第２のネットワークスイッチとの間の両方に通信障害を検知した場合には、前記待機系コンピュータに対して、自身が待機系状態へ遷移する旨を通知し、自身の動作状態を待機系に遷移させ、
前記待機系コンピュータは、
前記現用系コンピュータから待機系状態へ遷移する旨の通知を受けたとき、自身の動作状態を現用系に遷移させること
を特徴とする２重化コンピュータネットワークシステム。
【請求項２】
前記監視用パケットには、その監視用パケットを送信した前記第１のコンピュータまたは前記第２のコンピュータが現用系コンピュータまたは待機系コンピュータであることを示す状態情報が含まれており、
前記第１のネットワークスイッチおよび前記第２のネットワークスイッチのそれぞれは、
前記受信した監視用パケットに含まれる前記状態情報基づき、前記第１のコンピュータおよび前記第２のコンピュータのそれぞれについて、いずれが前記現用系コンピュータであるかまたは前記待機系コンピュータであるかを判定し、
前記第１のネットワークまたは前記第２のネットワークと、前記待機系コンピュータと判定された前記第１のコンピュータまたは前記第２のコンピュータとをつなぐ伝送路を閉塞すること
を特徴とする請求項１に記載の２重化コンピュータネットワークシステム。
【請求項３】
前記待機系のコンピュータは、
前記第１のネットワークスイッチとの間の通信障害および前記第２のネットワークスイッチとの間の通信障害の少なくとも一方を検知した場合には、アラームを出力すること
を特徴とする請求項１に記載の２重化コンピュータネットワークシステム。
【請求項４】
それぞれが２つのコンピュータからなる複数の２重化コンピュータと、前記複数の２重化コンピュータのそれぞれを、互いに独立に動作する２つのネットワークからなる２重化ネットワークに接続するネットワーク接続装置と、を含んで構成された２重化コンピュータネットワークシステムにおけるネットワーク接続装置であって、
前記２重化ネットワークの第１のネットワークに接続された第１のネットワークスイッチと、
前記２重化ネットワークの第２のネットワークに接続された第２のネットワークスイッチと、
前記２重化コンピュータの第１のコンピュータに接続された伝送路を、前記第１のネットワークスイッチに接続する伝送路および前記第２のネットワークスイッチに接続する伝送路に分岐させる第１の２分岐接続装置と、
前記２重化コンピュータの第２のコンピュータに接続された伝送路を、前記第１のネットワークスイッチに接続する伝送路および前記第２のネットワークスイッチに接続する伝送路に分岐させる第２の２分岐接続装置と、
を含んで構成され、
前記第１のネットワークスイッチおよび前記第２のネットワークスイッチのそれぞれは、
前記第１のコンピュータまたは前記第２のコンピュータから送信された監視用パケットを受信したときには、自らが正常であることを示す応答パケットを、前記監視用パケット送信元の前記第１のコンピュータまたは前記第２のコンピュータへ送信すること
を特徴とするネットワーク接続装置。
【請求項５】
前記監視用パケットには、その監視用パケットを送信した前記第１のコンピュータまたは前記第２のコンピュータが、アプリケーションを実行中の現用系の状態にある現用系コンピュータであるか、または、前記アプリケーションの実行を待機している待機系の状態にある待機系コンピュータであるかを示す状態情報が含まれており、
前記第１のネットワークスイッチおよび前記第２のネットワークスイッチのそれぞれは、
前記受信した監視用パケットに含まれる前記状態情報基づき、前記第１のコンピュータおよび前記第２のコンピュータのそれぞれについて、いずれが前記現用系コンピュータであるかまたは前記待機系コンピュータであるかを判定し、
前記第１のネットワークまたは前記第２のネットワークと、前記待機系コンピュータと判定された前記第１のコンピュータまたは前記第２のコンピュータとをつなぐ伝送路を閉塞すること
を特徴とする請求項４に記載のネットワーク接続装置。
【請求項６】
それぞれが２つのコンピュータからなる複数の２重化コンピュータと、前記複数の２重化コンピュータのそれぞれを、互いに独立に動作する２つのネットワークからなる２重化ネットワークに接続するネットワーク接続装置と、を含んで構成された２重化コンピュータネットワークシステムにおける障害検知・対処方法であって、
前記ネットワーク接続装置は、
前記２重化ネットワークの第１のネットワークに接続された第１のネットワークスイッチと、
前記２重化ネットワークの第２のネットワークに接続された第２のネットワークスイッチと、
前記２重化コンピュータの第１のコンピュータに接続された伝送路を、前記第１のネットワークスイッチに接続する伝送路および前記第２のネットワークスイッチに接続する伝送路に分岐させる第１の２分岐接続装置と、
前記２重化コンピュータの第２のコンピュータに接続された伝送路を、前記第１のネットワークスイッチに接続する伝送路および前記第２のネットワークスイッチに接続する伝送路に分岐させる第２の２分岐接続装置と、
を含んで構成され、
前記第１のコンピュータおよび前記第２のコンピュータの一方は、アプリケーションを実行中の現用系の状態にある現用系コンピュータであり、他方は、前記アプリケーションの実行を待機している待機系の状態にある待機系コンピュータであり、
前記現用系コンピュータは、
前記第１のネットワークスイッチおよび前記第２のネットワークスイッチのそれぞれに対して所定の監視用パケットを送信し、その監視用パケットに対する前記第１のネットワークスイッチおよび前記第２のネットワークスイッチのそれぞれからの応答パケットの受信状況に基づき、前記第１のネットワークスイッチおよび前記第２のネットワークスイッチそれぞれとの間の通信障害の有無を検知する処理と、
前記第１のネットワークスイッチとの間および前記第２のネットワークスイッチとの間の両方に通信障害を検知した場合には、前記待機系コンピュータに対して、自身が待機系状態へ遷移する旨を通知し、自身の動作状態を待機系に遷移させる処理と、
を実行し、
前記待機系コンピュータは、
前記現用系コンピュータから待機系状態へ遷移する旨の通知を受けたとき、自身の動作状態を現用系に遷移させる処理
を実行すること
を特徴とする障害検知・対処方法。
【請求項７】
前記待機系のコンピュータは、さらに、
前記第１のネットワークスイッチとの間の通信障害および前記第２のネットワークスイッチとの間の通信障害の少なくとも一方を検知した場合には、アラームを出力する処理
を実行すること
を特徴とする請求項６に記載の障害検知・対処方法。
【請求項１】
それぞれが２つのコンピュータからなる複数の２重化コンピュータと、前記複数の２重化コンピュータのそれぞれを、互いに独立に動作する２つのネットワークからなる２重化ネットワークに接続するネットワーク接続装置と、を含んで構成された２重化コンピュータネットワークシステムであって、
前記ネットワーク接続装置は、
前記２重化ネットワークの第１のネットワークに接続された第１のネットワークスイッチと、
前記２重化ネットワークの第２のネットワークに接続された第２のネットワークスイッチと、
前記２重化コンピュータの第１のコンピュータに接続された伝送路を、前記第１のネットワークスイッチに接続する伝送路および前記第２のネットワークスイッチに接続する伝送路に分岐させる第１の２分岐接続装置と、
前記２重化コンピュータの第２のコンピュータに接続された伝送路を、前記第１のネットワークスイッチに接続する伝送路および前記第２のネットワークスイッチに接続する伝送路に分岐させる第２の２分岐接続装置と、
を含んで構成され、
前記第１のコンピュータおよび前記第２のコンピュータの一方は、アプリケーションを実行中の現用系の状態にある現用系コンピュータであり、他方は、前記アプリケーションの実行を待機している待機系の状態にある待機系コンピュータであり、
前記現用系コンピュータは、
前記第１のネットワークスイッチおよび前記第２のネットワークスイッチのそれぞれに対して所定の監視用パケットを送信し、その監視用パケットに対する前記第１のネットワークスイッチおよび前記第２のネットワークスイッチのそれぞれからの応答パケットの受信状況に基づき、前記第１のネットワークスイッチおよび前記第２のネットワークスイッチそれぞれとの間の通信障害の有無を検知し、
前記第１のネットワークスイッチとの間および前記第２のネットワークスイッチとの間の両方に通信障害を検知した場合には、前記待機系コンピュータに対して、自身が待機系状態へ遷移する旨を通知し、自身の動作状態を待機系に遷移させ、
前記待機系コンピュータは、
前記現用系コンピュータから待機系状態へ遷移する旨の通知を受けたとき、自身の動作状態を現用系に遷移させること
を特徴とする２重化コンピュータネットワークシステム。
【請求項２】
前記監視用パケットには、その監視用パケットを送信した前記第１のコンピュータまたは前記第２のコンピュータが現用系コンピュータまたは待機系コンピュータであることを示す状態情報が含まれており、
前記第１のネットワークスイッチおよび前記第２のネットワークスイッチのそれぞれは、
前記受信した監視用パケットに含まれる前記状態情報基づき、前記第１のコンピュータおよび前記第２のコンピュータのそれぞれについて、いずれが前記現用系コンピュータであるかまたは前記待機系コンピュータであるかを判定し、
前記第１のネットワークまたは前記第２のネットワークと、前記待機系コンピュータと判定された前記第１のコンピュータまたは前記第２のコンピュータとをつなぐ伝送路を閉塞すること
を特徴とする請求項１に記載の２重化コンピュータネットワークシステム。
【請求項３】
前記待機系のコンピュータは、
前記第１のネットワークスイッチとの間の通信障害および前記第２のネットワークスイッチとの間の通信障害の少なくとも一方を検知した場合には、アラームを出力すること
を特徴とする請求項１に記載の２重化コンピュータネットワークシステム。
【請求項４】
それぞれが２つのコンピュータからなる複数の２重化コンピュータと、前記複数の２重化コンピュータのそれぞれを、互いに独立に動作する２つのネットワークからなる２重化ネットワークに接続するネットワーク接続装置と、を含んで構成された２重化コンピュータネットワークシステムにおけるネットワーク接続装置であって、
前記２重化ネットワークの第１のネットワークに接続された第１のネットワークスイッチと、
前記２重化ネットワークの第２のネットワークに接続された第２のネットワークスイッチと、
前記２重化コンピュータの第１のコンピュータに接続された伝送路を、前記第１のネットワークスイッチに接続する伝送路および前記第２のネットワークスイッチに接続する伝送路に分岐させる第１の２分岐接続装置と、
前記２重化コンピュータの第２のコンピュータに接続された伝送路を、前記第１のネットワークスイッチに接続する伝送路および前記第２のネットワークスイッチに接続する伝送路に分岐させる第２の２分岐接続装置と、
を含んで構成され、
前記第１のネットワークスイッチおよび前記第２のネットワークスイッチのそれぞれは、
前記第１のコンピュータまたは前記第２のコンピュータから送信された監視用パケットを受信したときには、自らが正常であることを示す応答パケットを、前記監視用パケット送信元の前記第１のコンピュータまたは前記第２のコンピュータへ送信すること
を特徴とするネットワーク接続装置。
【請求項５】
前記監視用パケットには、その監視用パケットを送信した前記第１のコンピュータまたは前記第２のコンピュータが、アプリケーションを実行中の現用系の状態にある現用系コンピュータであるか、または、前記アプリケーションの実行を待機している待機系の状態にある待機系コンピュータであるかを示す状態情報が含まれており、
前記第１のネットワークスイッチおよび前記第２のネットワークスイッチのそれぞれは、
前記受信した監視用パケットに含まれる前記状態情報基づき、前記第１のコンピュータおよび前記第２のコンピュータのそれぞれについて、いずれが前記現用系コンピュータであるかまたは前記待機系コンピュータであるかを判定し、
前記第１のネットワークまたは前記第２のネットワークと、前記待機系コンピュータと判定された前記第１のコンピュータまたは前記第２のコンピュータとをつなぐ伝送路を閉塞すること
を特徴とする請求項４に記載のネットワーク接続装置。
【請求項６】
それぞれが２つのコンピュータからなる複数の２重化コンピュータと、前記複数の２重化コンピュータのそれぞれを、互いに独立に動作する２つのネットワークからなる２重化ネットワークに接続するネットワーク接続装置と、を含んで構成された２重化コンピュータネットワークシステムにおける障害検知・対処方法であって、
前記ネットワーク接続装置は、
前記２重化ネットワークの第１のネットワークに接続された第１のネットワークスイッチと、
前記２重化ネットワークの第２のネットワークに接続された第２のネットワークスイッチと、
前記２重化コンピュータの第１のコンピュータに接続された伝送路を、前記第１のネットワークスイッチに接続する伝送路および前記第２のネットワークスイッチに接続する伝送路に分岐させる第１の２分岐接続装置と、
前記２重化コンピュータの第２のコンピュータに接続された伝送路を、前記第１のネットワークスイッチに接続する伝送路および前記第２のネットワークスイッチに接続する伝送路に分岐させる第２の２分岐接続装置と、
を含んで構成され、
前記第１のコンピュータおよび前記第２のコンピュータの一方は、アプリケーションを実行中の現用系の状態にある現用系コンピュータであり、他方は、前記アプリケーションの実行を待機している待機系の状態にある待機系コンピュータであり、
前記現用系コンピュータは、
前記第１のネットワークスイッチおよび前記第２のネットワークスイッチのそれぞれに対して所定の監視用パケットを送信し、その監視用パケットに対する前記第１のネットワークスイッチおよび前記第２のネットワークスイッチのそれぞれからの応答パケットの受信状況に基づき、前記第１のネットワークスイッチおよび前記第２のネットワークスイッチそれぞれとの間の通信障害の有無を検知する処理と、
前記第１のネットワークスイッチとの間および前記第２のネットワークスイッチとの間の両方に通信障害を検知した場合には、前記待機系コンピュータに対して、自身が待機系状態へ遷移する旨を通知し、自身の動作状態を待機系に遷移させる処理と、
を実行し、
前記待機系コンピュータは、
前記現用系コンピュータから待機系状態へ遷移する旨の通知を受けたとき、自身の動作状態を現用系に遷移させる処理
を実行すること
を特徴とする障害検知・対処方法。
【請求項７】
前記待機系のコンピュータは、さらに、
前記第１のネットワークスイッチとの間の通信障害および前記第２のネットワークスイッチとの間の通信障害の少なくとも一方を検知した場合には、アラームを出力する処理
を実行すること
を特徴とする請求項６に記載の障害検知・対処方法。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−１０４９６７（Ｐ２０１２−１０４９６７Ａ）
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５０２４８（Ｐ２０１０−２５０２４８）
【出願日】平成２２年１１月８日（２０１０．１１．８）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月８日（２０１０．１１．８）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
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