JP3419979B2 - 装置状態管理方法およびデータ通信システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ＬＡＮ等に接続
される複数の計算機の動作／待機／停止／故障等の装置
状態を、すべての計算機で時差なく同時に管理する装置
状態管理方法と、この方法を用いたデータ通信システム
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、図１３は特開昭６４−４６３４
５号公報に示された従来の状態管理方式を示す図であ
り、図において、１〜６はＬＡＮに接続された端末Ａ〜
Ｅであり、マスタ計算機６が各端末のレディ状態および
ダウン状態を管理するものである。

【０００３】図１３において、マスタ計算機はブロード
キャスト送信を行い、端末Ａ〜Ｅからの応答を待つ。各
端末はマスタ計算機からのブロードキャストによりヘル
スチェックを受信すると、識別番号等を設定してマスタ
計算機へ応答を返す。もし端末がダウンしていた場合は
応答が返されないため、マスタ計算機は端末をダウン状
態と判断する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の状態管理方式は
以上のように動作するので、システムの監視を行うマス
タ計算機が必要であり、すべての端末の状態を把握して
いるのはマスタ計算機だけで、他の端末は別の端末の状
態がわからないという問題があった。

【０００５】また、ルータ（伝送速度の異なる信号が中
継できる中継器で、一般にはブロードキャスト通信は出
来ないよう設定されている。）等を介して接続された端
末の場合は、ブロードキャスト通信ができなかったり、
応答が遅れてタイムアウトしてしまう場合があり、ヘル
スチェックできない場合があるという問題があった。

【０００６】また、ブロードキャストは何らかの障害で
一時的に端末へ通知されない場合があり、その場合は、
当該端末を故障とみなしたり、状態変化が認識されない
という問題があった。

【０００７】また、マスタ計算機が故障した場合は端末
の状態管理ができないという問題があった。

【０００８】ここで「装置の状態変化」とは、動作状態
の計算機と待機状態の計算機との切り替え（系切替）
や、「故障発生」「起動」等を起因として、その結果、
「停止←→動作」「動作←→待機」「待機←→停止」
「動作←→故障」等の装置（計算機）の状態が変化する
ことである。

【０００９】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたものであり、全計算機が、すべての計算機
の装置状態を、時差なく同時に管理できる装置状態管理
方法、および、この方法を用いたデータ通信システムを
得ることを目的とする。

【００１０】また、ルータ装置等によりブロードキャス
ト通信が受信できない計算機や、通信回線速度が遅くデ
ータ送受信に時間がかかる計算機などがある場合でも、
ＬＡＮの構成に影響されず、装置状態管理ができること
を目的とする。

【００１１】また、ブロードキャスト送信中に送信異常
が発生して、装置状態が通知されない場合でも、状態変
化が瞬時に通知され、かつ確実な装置状態管理ができる
ことを目的とする。

【００１２】また、全装置状態の送信を行っていたマス
タ計算機が故障しても、システム全体の装置状態管理機
能を停止させずに、装置状態管理ができることを目的と
する。

【００１３】また、一般のデータ送信において、自計算
機が持つ他計算機の装置状態を利用して不要な応答タイ
ムアウト時間を無くしたり、送信先計算機の装置状態に
応じて論理的な通信切り離し制御する装置状態管理がで
きることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】（１）この発明に係る装
置状態管理方法は、複数の計算機をＬＡＮ等の通信回線
に接続したシステムにあって、一つの計算機がマスタと
なり、このマスタ計算機は全ての計算機が動作中、待機
中、故障中または停止中の装置状態をヘルスチェックの
送信データとして、周期的にまたは状態変化時に、スレ
ーブ計算機に対してブロードキャスト送信し、上記スレ
ーブ計算機は受信した上記全ての計算機の装置状態によ
り、自計算機が保持する自計算機以外の全装置状態を更
新すると共に、自計算機の現在の装置状態を応答信号と
して返信し、上記マスタ計算機は上記応答信号を受信
し、応答を返さない計算機を故障状態または停止状態と
みなして全計算機の装置状態を更新し、この更新した全
装置状態を次回の送信データとすることにより、動作
中、待機中、故障または停止中の計算機を含めて状態管
理を行うようにしたものである。

【００１５】（２）また、上記（１）におてい、マスタ
計算機が周期的にヘルスチェック送信データをブロード
キャスト送信している場合、スレーブ計算機は上記送信
データが所定の時間受信されないと、異常発生とみなし
所定の対応処置をするようにした方法である。

【００１６】（３）また、上記（１）または（２）にお
いて、スレーブ計算機は自計算機に状態変化があると、
その状態変化をブロードキャスト送信するようにした方
法である。

【００１７】（４）また、上記（１）または（２）にお
いて、スレーブ計算機は自計算機に状態変化があると、
その状態変化をブロードキャスト送信し、この送信から
所定時間後、１対１で他の計算機に上記状態変化を再送
信し、その応答信号の有無で他計算機の装置状態を確認
するようにした方法である。

【００１８】（５）また、上記（１）〜（４）のいずれ
か１項において、マスタ計算機はスレーブ計算機からの
応答信号が無かった場合、所定時間経過後、その計算機
に対して１対１で全装置状態を再送信して再確認するよ
うにした方法である。

【００１９】（６）また、上記（１）〜（５）のいずれ
か１項において、スレーブ計算機はヘルスチェックによ
る全装置状態を一定時間受信できなかった場合、予め決
められた順番によりスレーブ計算機の一つをマスタ計算
機として動作させるようにした方法である。

【００２０】（７）また、上記（１）〜（６）のいずれ
か１項において、計算機は、ヘルスチェック以外の一般
のデータを送信する際、自計算機が保持する全装置状態
を参照し、故障・停止等の状態の計算機に対して、上記
送信データを送信しないようにした方法である。

【００２１】（８）また、上記（１）〜（７）のいずれ
か１項の装置状態管理方法を用いたデータ通信システム
としたものである。

【００２２】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．以下、この発明の実施の形態１を図に基
づいて説明する。図１において、計算機Ａ〜ＤはＬＡＮ
に接続され、お互いの計算機が通信できるシステム構成
で、１は全装置状態１０をブロードキャスト送信し、そ
の応答として各計算機から個別の装置状態１１〜１４を
受信するヘルスチェック送信機構である。

【００２３】２は全装置状態１０を受信した時、自計算
機の装置状態を返信するヘルスチェック受信機構、３は
自計算機の装置状態をブロードキャスト送信する装置状
態送信機構である。１０は各計算機の装置状態１１〜１
４をまとめて保持する全装置状態で、メモリに保存され
ている。１１〜１４は計算機Ａ〜Ｄに対応する動作／待
機／停止／故障等の装置状態である。計算機Ａ〜Ｄは全
て同じ構成となっている。

【００２４】次に動作について図２のフローチャートと
共に説明する。 （１）あらかじめヘルスチェック送信機構１を作動させ
るように定められた計算機Ａ（マスタ計算機）は、自発
的に一定周期または状態変化時に全装置状態１０をブロ
ードキャスト送信する。（Ｓ１） （２）各計算機Ｂ〜Ｄはヘルスチェック受信機構２でブ
ロードキャスト信号を受信すれば応答する。この応答は
自計算機の装置状態を応答信号とするものである。

【００２５】（３）計算機Ａは、ヘルスチェック送信機
構１で各計算機Ｂ〜Ｄの応答状態を受信し、各計算機Ｂ
〜Ｄからの応答があるか否かを判断する。（Ｓ３） （４）計算機Ａは各計算機Ｂ〜Ｄからの応答状態（装置
状態１１〜１４）を受信した結果、計算機Ｃ，Ｄから応
答があり、計算機Ｂから応答が無い場合、計算機Ｂの故
障をヘルスチェック送信機構１で検出し、計算機Ｂを故
障状態と設定し、全装置状態１０を更新する。（Ｓ４）

【００２６】（５）これにより得られた全装置状態１０
を次回の送信データとして一定時間後に再びブロードキ
ャスト送信する。（Ｓ５） （６）一方、計算機Ｃ〜Ｄは全装置状態１０を受信する
と、ヘルスチェック受信機構２にて、自計算機以外の計
算機の装置状態を内部の全装置状態１０へ設定する。
（Ｓ６）

【００２７】（７）また、同時に計算機Ｃ〜Ｄは自計算
機の装置状態を送信元（計算機Ａ）へ返信する。（Ｓ
７） （８）計算機Ａは計算機Ｃ，Ｄの装置状態を受信し、そ
の装置状態を設定し、全装置状態１０を更新する。（Ｓ
８）

【００２８】この結果、計算機Ａと計算機Ｃ〜Ｄは同じ
全装置状態を持つことができ、計算機Ｂの故障を知るこ
とができる。

【００２９】次に計算機Ｂが故障状態から動作状態とな
った場合の動作を図３のフローチャートと共に説明す
る。 （１）自計算機（計算機Ｂ）の故障が回復すると、（Ｔ
１） （２）自計算機（計算機Ｂ）の装置状態を装置状態送信
機構３にて、全装置へブロードキャスト送信する。（Ｔ
２） （３）他計算機Ａ，Ｃ，Ｄはヘルスチェック受信機構２
で受信し、計算機Ｂの「故障回復」を全装置状態に設定
する。（Ｔ３）

【００３０】これにより、計算機Ｂの装置状態がヘルス
チェックの周期とは関係なく状態変化時に全装置で同時
に把握される。

【００３１】次に計算機Ａが故障した場合の処置を図４
のフローチャートと共に説明する。 （１）計算機Ｂ〜Ｄはヘルスチェック受信機構２にて一
定時間内に計算機Ａから全装置状態１０が受信したか否
かを検出する。（Ｕ１） （２）計算機Ｂ〜Ｄは計算機Ａに故障が発生したか、ま
たは、ＬＡＮに故障が発生したとみなす。 （３）これにより装置全体での通信不良をいち早く検出
でき、故障時の対応処置を実施することができる。例え
ば、外部警報や内部のソフトウエアへ通知しても良い。

【００３２】このようにすることで、すべての計算機
が、時差なく最短時間で全計算機の装置状態を管理でき
る。

【００３３】以上のように実施の形態１では、ヘルスチ
ェック送信機構１が、すべての装置の装置状態をヘルス
チェックのデータとして送信するため、すべての装置が
時差なく同時に全装置状態を管理することができる。ま
た、ヘルスチェック受信機構２と装置状態送信機構３
が、ヘルスチェックの応答や自計算機の状態変化時に、
自装置状態を送信するので、すべての計算機が、１つの
計算機の状態変化を最短時間で得ることができる。

【００３４】実施の形態２．上記実施の形態１では、ヘ
ルスチェック送信機構１にて応答を返さない計算機を故
障状態とみなしていたが、ルータ装置を介したＬＡＮ構
成の場合には、ブロードキャスト通信ができない計算機
や、通信回線速度が遅くデータ送受信に時間がかかる計
算機などが存在する場合がある。

【００３５】この実施の形態は、このような場合でも装
置状態を把握することができるようにするものである。
図５はこの実施の形態の要部の構成図で、再認識機構４
を設けたものであり、図５のように、ルータを介してブ
ロードキャストが通信できない場合や、通信速度が遅い
低速回線のある場合に適用する。図６は動作のフローチ
ャートである。

【００３６】この場合の動作を説明する。 （１）計算機Ａのヘルスチェック送信機構１からブロー
ドキャスト送信し、（Ｖ１） （２）各計算機Ｂ〜Ｄは、ヘルスチェック受信機構２で
ブロードキャスト信号を受信すれば応答する。（Ｖ２）

【００３７】（３）計算機Ａは、ヘルスチェック送信機
構１で各計算機Ｂ〜Ｄからの応答状態を受信し、各計算
機Ｂ〜Ｄからの応答が所定時間内にあったか否かを判断
する。（Ｖ３） （４）計算機Ａは、全装置状態１０のブロードキャスト
送信に対する応答が無かったり、応答が返るのが遅れた
りした計算機の装置状態を、すぐに故障状態とはせず、
もう一度当該計算機に対し、全装置状態１０を１対１で
送信し、（Ｖ４）

【００３８】（５）再確認機構４は、所定時間内に応答
があったか否かを判断する。（Ｖ５）この再確認機構４
は、応答のタイムアウト値を多めにし、一定時間間隔で
ＬＡＮの通信負荷を上げない程度で再ヘルスチェックす
る。

【００３９】（６）計算機Ａのヘルスチェック送信機構
１で各計算機Ｂ〜Ｄの応答状態を受信した結果、計算機
Ｄは応答あり、計算機Ｃは１対１の送信後応答あり、計
算機Ｂは１対１で所定時間経っても応答が無い場合、計
算機Ｂの故障を検出し、計算機Ｂを故障状態と設定し、
全装置状態１０を更新する。（Ｖ６） （７）ステップＶ７〜Ｖ１０は実施の形態１の図２のス
テップＳ５〜Ｓ８と同様であるので説明を省略する。

【００４０】上記ステップＶ３〜Ｖ６で説明したよう
に、本当に故障した計算機は応答を返さないので故障状
態とみなす。また、遅れて応答を返した計算機は、その
装置状態を有効とし、故障状態とは見なさない。ブロー
ドキャスト通信ができない計算機は、この再確認機構に
よって１対１の通信は可能なので応答を返すため、その
装置情報は有効となる。

【００４１】以上のように、再確認機構４がヘルスチェ
ックに応答しない計算機に対して、通常の１対１通信に
てヘルスチェックを行うので、ルータを介した計算機な
どでブロードキャスト通信ができないものや、回線速度
が遅く応答がタイムアウトしてしまうものに対してもヘ
ルスチェックが可能となり、ＬＡＮの構成に依存せず、
任意の計算機構成に対応した装置状態管理ができる。

【００４２】実施の形態３． 上記実施の形態１では、装置状態送信機構３において、
例えば計算機Ａの自装置状態が変化した時に、ブロード
キャスト送信して状態変化を通知していた。しかし、系
切替（動作状態の計算機と待機状態の計算機との切替
え）等による状態変化の場合は、全計算機は新しい装置
状態に即時に対応しなければならないため、ブロードキ
ャスト送信の応答を待たずに動作することになる。その
ため本当に全計算機へ装置状態の変化が通知されないと
誤動作となる。この実施の形態はこのような事態を解決
するものである。

【００４３】図７はこの実施の形態の要部を示す構成図
で、３１の装置状態送信機構を設けたものである。図８
は動作のフローチャートである。

【００４４】次に動作を説明する。 （１）マスタ計算機Ａは、系切替等の状態変化を検知す
れば、（Ｗ１） （２）計算機Ａは、自装置状態をヘルスチェック送信機
構１からブロードキャスト送信する。（Ｗ２）

【００４５】（３）ブロードキャスト送信後、計算機Ａ
は、装置状態送信機構３１から１対１で計算機Ｂ〜Ｄへ
自装置状態を送信する。（Ｗ３） （４）計算機Ａは装置状態送信機構３１で、各計算機Ｂ
〜Ｄからの応答を個別に受信して、応答があったか否か
を判断する。（Ｗ４）

【００４６】（５）計算機Ａのヘルスチェック送信機構
１で各計算機Ｂ〜Ｄの応答状態を受信した結果、計算機
Ｃ，Ｄから応答があり、計算機Ｂから応答がない場合、
計算機Ｂの故障を検出し、計算機Ｂを故障状態と設定
し、全装置状態１０を更新する。（Ｗ５） （６）計算機Ａは、全計算機の装置状態を、次回のブロ
ードキャスト送信で通知する。（Ｗ６）

【００４７】このように偶発的な障害によるブロードキ
ャスト送信の不到達が発生し、他計算機へ通知されない
場合でも、後から一定時間間隔で１対１で全装置へ再送
信するようにしたので、計算機Ａの装置状態が各計算機
で不一致になることを回避し、ＬＡＮの通信負荷をあげ
ることなく、系切替等の即時性が必要で重要な装置状態
変化を確実に通知して、信頼性の高い装置状態管理が可
能となる。

【００４８】実施の形態４．この実施の形態は、ヘルス
チェックを行うマスタ計算機が故障しても、他の計算機
をマスタ計算機としてヘルスチェック送信を引き継ぐよ
うにしたものである。

【００４９】図９はこの実施の形態の要部の構成図であ
り、ヘルスチェック送信引継機構５を設けたものであ
る。図１０はマスタ計算機が故障した場合の動作のフロ
ーチャートである。次に動作を説明する。 （１）計算機Ｂ〜Ｄ（スレーブ計算機）は計算機Ａ（マ
スタ計算機）から全装置状態を指定時間内に受信しない
場合、（Ｘ１）（２）予め定めた次引継計算機Ｂは、ヘ
ルスチェック送信引継機構５により全装置状態をブロー
ドキャスト送信する。

【００５０】このようにして、計算機Ａが故障しても全
装置状態の管理を継続して実施することができる。な
お、ヘルスチェック送信引継機構５では、計算機Ａが故
障した場合に引継を行う計算機の順番を、予め決めてお
き、ヘルスチェック受信機構２でのヘルスチェック未受
信時間を優先順位の高い計算機ほど短くしておく。ヘル
スチェック未受信時間が計算機ごとに少しずつ違うこと
で、複数計算機が同時にヘルスチェック送信を引き継ぐ
ことを避け、順番通りにヘルスチェックを引き継ぐこと
ができる。

【００５１】このヘルスチェック引継機構５により、ど
の計算機もマスタ計算機になることができ、マスタ計算
機が不要となる。また、システム全体の装置状態管理が
滞ることなく継続でき、システム全体の信頼性を向上さ
せることができる。

【００５２】実施の形態５．この実施の形態は、故障等
のデータ送信の不要な計算機に対してデータ送信を行わ
ないようにし、通信負荷を軽減し、データ送信の効率の
向上を図るものである。

【００５３】図１１はこの実施の形態の要部の構成図で
あり、データ送信制御機構６を設けたものである。図１
２は動作のフローチャートである。

【００５４】このデータ送信制御機構６につて説明する
と、実施の形態１では、各計算機の動作／待機／停止／
故障状態を全装置が管理しているが、図１１に示す通
り、データ送信制御機構６は、計算機からの一般のデー
タを送信する場合、送信先計算機の装置状態（動作・故
障・停止など）を参照して、故障状態や停止状態であっ
た場合には、データ送信せずに即時にエラーを返却する
などの、理論的な切り離し制御を行う。

【００５５】図１２のフローチャートで説明すると、 （１）計算機Ａから一般のデータ送信を実施する際、計
算機Ａのデータ送信制御機構６は全装置状態１０を参照
する。（Ｚ１） （２）参照の結果、故障計算機または停止計算機がある
か否かを判断し、（Ｚ２） （３）故障計算機または停止計算機に対してはデータ送
信せず、（Ｚ３） （４）動作計算機に対しては、通常のデータ送信をす
る。（Ｚ４）

【００５６】このように計算機Ａから故障中の計算機Ｃ
への一般のデータ送信時に、無駄な応答タイムアウト処
理を無くし、通信処理の負荷を減少させることができ
る。また、例えば、計算機Ａから計算機Ｄへの送信で、
通信はできるが計算機Ｄが停止状態ならば、あえて送信
せずにエラーとすることで、計算機Ｄを理論的に切り離
し、特定の計算機Ｄの試験作業や保守作業を、システム
に影響を与えることなく円滑に行えるようにすることが
できる。

【００５７】以上のように、通常送信時に送信先装置の
装置状態を判断し、論理的に切り離して、故障ならばデ
ータ送信せずに即エラーとするようにしたので、無駄な
応答タイムアウト処理が無くなり、また、計算機の試験
や保守作業をする場合、システムに影響を与えずに行う
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による装置状態管理
システムの構成図である。

【図２】 この発明の実施の形態１による動作のフロー
チャートである。

【図３】 この発明の実施の形態１による故障復帰時の
フローチャートである。

【図４】 この発明の実施の形態１によるホスト計算機
が故障したときのフローチャートである。

【図５】 この発明の実施の形態２による装置状態管理
システムの構成図である。

【図６】 この発明の実施の形態２による再認識機構の
フローチャートである。

【図７】 この発明の実施の形態３による装置状態管理
システムの構成図である。

【図８】 この発明の実施の形態３によるホスト計算機
の状態変化時のフローチャートである。

【図９】 この発明の実施の形態４による装置状態管理
システムの構成図である。

【図１０】 この発明の実施の形態４によるマスタ計算
機が故障したときのフローチャートである。

【図１１】 この発明の実施の形態５による装置状態管
理システムの構成図である。

【図１２】 この発明の実施の形態５による故障・停止
計算機への送信中止のフローチャートである。

【図１３】 従来の装置状態管理システムの構成図であ
る。

【符号の説明】

１ ヘルスチェック送信機構、２ ヘルスチェック受信
機構、３、３１ 装置状態送信機構、４ 再確認機構、
５ヘルスチェック送信引継機構、６ データ送信制御機
構 １０ 全装置状態、１１ 計算機Ａの装置状態、１２
計算機Ｂの装置状態、１３ 計算機Ｃの装置状態、１４
計算機Ｄの装置状態。

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の計算機をＬＡＮ等の通信回線に接
   続したシステムにあって、 一つの計算機がマスタとなり、このマスタ計算機は全て
   の計算機が動作中、待機中、故障中または停止中の装置
   状態をヘルスチェックの送信データとして、周期的にま
   たは状態変化時に、スレーブ計算機に対してブロードキ
   ャスト送信し、上記 スレーブ計算機は受信した上記全ての計算機の装置
   状態により、自計算機が保持する自計算機以外の全装置
   状態を更新すると共に、自計算機の現在の装置状態を応
   答信号として返信し、 上記マスタ計算機は上記応答信号を受信し、応答を返さ
   ない計算機を故障状態または停止状態とみなして全計算
   機の装置状態を更新し、この更新した全装置状態を次回
   の送信データとすることにより、動作中、待機中、故障
   または停止中の計算機を含めて状態管理を行うようにし
   た状態管理方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の装置状態管理方法にお
   いて、マスタ計算機が周期的にヘルスチェック送信デー
   タをブロードキャスト送信している場合、スレーブ計算
   機は上記送信データが所定の時間受信されないと、異常
   発生とみなし所定の対応処置をするようにした装置状態
   管理方法。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の装置状
   態管理方法において、スレーブ計算機は自計算機に状態
   変化があると、その状態変化をブロードキャスト送信す
   るようにした装置状態管理方法。
4. 【請求項４】 請求項１または請求項２に記載の装置状
   態管理方法において、スレーブ計算機は自計算機に状態
   変化があると、その状態変化をブロードキャスト送信
   し、この送信から所定時間後、１対１で他の計算機に上
   記状態変化を再送信し、その応答信号の有無で他計算機
   の装置状態を確認するようにした装置状態管理方法。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項に記載の装
   置状態管理方法において、マスタ計算機はスレーブ計算
   機からの応答信号が無かった場合、所定時間経過後、そ
   の計算機に対して１対１で全装置状態を再送信して再確
   認するようにした装置状態管理方法。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか１項に記載の装
   置状態管理方法において、スレーブ計算機はヘルスチェ
   ックによる全装置状態を一定時間受信できなかった場
   合、予め決められた順番によりスレーブ計算機の一つを
   マスタ計算機として動作させるようにした装置状態管理
   方法。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか１項に記載の装
   置状態管理方法において、計算機は、ヘルスチェック以
   外の一般のデータを送信する際、自計算機が保持する全
   装置状態を参照し、故障・停止等の状態の計算機に対し
   て、上記送信データを送信しないようにした装置状態管
   理方法。
8. 【請求項８】 請求項１〜７に記載の装置状態管理方法
   を用いたデータ通信システム。