JPH09321789A - ルータが２重化されたネットワークシステムおよびルータが２重化されたネットワークシステムの障害対策方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ルータが２重化されたネットワークシステムに
おいて、現用のルータから予備用のルータに経路を切り
替えるときには、その切替時間をＲＩＰ使用時より短縮
し、ネットワークの可用性を向上させる。かつ、そのと
きに、計算機のＣＰＵの負荷を増加させない。 【解決手段】２重化されたルータの一方を現用ルータ、
他の一方を予備用ルータとして、各々同一の論理アドレ
ス（ＩＰアドレス）と異なった物理アドレス（ＭＡＣア
ドレス）とを割り当て、ネットワーク上の計算機の通信
制御装置は、この論理アドレスと物理アドレスとを保持
する。そして、この通信制御装置が、ルータを介して他
の計算機と通信するときには、現用ルータの物理アドレ
スを用いて通信する。一方、現用ルータから、ＡＲＰレ
スポンスメッセージを求めて、送信されてこないときに
は、障害が発生したものとして、予備用ルータに切り替
えて通信する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ルータが２重化さ
れたネットワークシステムおよびルータが２重化された
ネットワークシステムの障害対策方法に係り、ルータを
２重化して信頼性を高めるシステムであって、しかも、
無停止で運用する必要性のあるネットワークシステムに
用いて好適なネットワークシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、異なるネットワークに接続する計
算機間で通信する場合に、ネットワーク間でデータを中
継し、経路選択する機器として、ルータを用いるケース
が増えてきている。

【０００３】一般に、ルータが経路を選択するプロトコ
ル（「ルーティングプロトコル」といわれる）として
は、静的な情報としてルーティング情報を保持するスタ
ティックルーティングと、動的に情報を交換して、それ
に基づいてルーティングをおこなうダイナミックルーテ
ィングと言われる二種類の方法がある。

【０００４】ところで、このようなルータで２つのネッ
トワークを接続する際に、１台のルータでネットワーク
間を接続している場合には、そのルータに障害が発生す
ると、ネットワーク間での通信ができなくなる。

【０００５】このようなルータの障害に対し、ネットワ
ーク間の通信の信頼性を上げるためには、ネットワーク
間を２台のルータで接続し、通常は、一方のルータを介
して、ネットワーク間の通信をおこない、このルータに
障害が発生してメッセージの中継ができなくなった場合
には、他方のルータに経路を切り替えるという方法を取
る場合がある。

【０００６】このように、ルータを２重化しておいて障
害があるときに予備のルータを使おうとするときには、
ルーティングプロトコルとして、必然的にダイナミック
ルーティングを採用することになる。

【０００７】このダイナミックルーティングの中で、代
表的なものとしては、ＲＩＰ（Routing Information Pr
otocol）がある。ＲＩＰは、ネットワークシステムに接
続する各計算機とルータが互いに経路情報を交換し、交
換した経路情報から最短経路となる経路情報のみ取り出
し、保有するという経路制御方法を規定したプロトコル
であり、各計算機およびルータは、自分の持つ経路情報
より経路を選択してメッセージ通信をおこなう。なお、
ＲＩＰの規格は、インターネット関連組織の一つである
米国ＮＩＣ（Network Information Center）が発行して
いるＲＦＣ（Request For Comments）１０５８に規定さ
れている。

【０００８】ＲＩＰでは、ルータは、一周期（３０秒）
ごとにネットワークに接続された他のルータに、ＲＩＰ
メッセージと言う経路情報を配布している。そして、各
ルータは、最適な経路を選択し、ルーティングをおこな
っている。

【０００９】ところが、ルータに障害が発生した場合で
あっても、ＲＩＰメッセージを受信してから、６周期
（１８０秒）は、その情報を保持して、正常時と変わり
のない動作をおこなう。したがって、予備のルータがあ
り、それと障害時に切り替えるようにしていても、最低
６周期（１８０秒）は、切り替えがおこなわれず、その
間、通信がおこなえなくなる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術で述べた
ＲＩＰは、ＴＣＰ／ＩＰのダイナミックルーティングと
しては、現在まで、最も広く用いられてきたルーティン
グプロトコルである。しかしながら、ルータを２重化し
ていても、ルータに障害が発生してから経路を切り替る
までには、少なくとも１８０秒間かかり、その間は、通
信が途絶するという問題点があった。

【００１１】このように、ルータに障害が発生してから
経路を切替をするまでの時間を、短縮し、通信が途絶す
る時間を短縮する方法としては、例えば、以下の方法が
考えられている。

【００１２】先ず、ネットワーク上にある全てのルータ
の論理アドレスと、そのルータを経由してたどり着くあ
て先ネットワークアドレス（ネットワーク全体で、一つ
のアドレスを対応させたもの）とを対応付けして、予め
計算機のメモリに登録しておく。１つのあて先ネットワ
ークに対しては、登録して有るルータの中から特定の１
台のルータを使用してメッセージを中継し、同時に、計
算機から、このルータあてに、ＲＦＣ７９２で標準化さ
れているＩＣＭＰエコーリクエストメッセージ（ＴＣＰ
／ＩＰでは、Ｐｉｎｇというコマンドで定義されてい
る）を周期的に送信する。

【００１３】そして、そのルータより、ＩＣＭＰエコー
リクエストメッセージに対するＩＣＭＰエコーリプライ
メッセージが送信されてくるかを一定時間待ち、ＩＣＭ
Ｐエコーリプライメッセージを受信しない場合、そのル
ータに障害が発生したと判断して、予めメモリに登録し
ておいた他のルータに中継ルータを切り替え、メッセー
ジの通信を継続する。

【００１４】この方法によれば、例えば、１５秒おきに
ＩＣＭＰエコーリクエストメッセージを送信し、送信
後、１０秒間ＩＣＭＰエコーリプライメッセージを待
つ。そして、１０秒待ってもＩＣＭＰエコーリプライメ
ッセージを受信しない場合には、ＩＣＭＰエコーリクエ
ストメッセージを送ったルータに障害が発生したと判断
して、他のルータに中継ルータを切り替える。このよう
にすると、経路切替時間は、ルータ障害発生から、２５
秒で終了することができる。

【００１５】しかしながら、この方法は、計算機のメモ
リ上に実装された通信プログラムをＣＰＵが解釈実行す
る形態をとるために、計算機のＣＰＵの負荷を増加させ
るという問題点があった。

【００１６】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、その目的は、ルータが２重化されたネッ
トワークシステムにおいて、現用のルータから予備用の
ルータに経路を切り替えるときには、その切替時間をＲ
ＩＰ使用時より短縮し、ネットワークの可用性を向上さ
せ、かつ、計算機のＣＰＵの負荷を増加させることのな
いルータが２重化されたネットワークシステムおよびル
ータが２重化されたネットワークシステムの障害対策方
法を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のルータが２重化されたネットワークシステ
ムに係る発明の構成は、一つ以上のネットワークをルー
タを介して接続し、しかも、そのルータが２重化された
ネットワークシステムにおいて、前記ネットワークに接
続された計算機は、通信制御装置を有し、この計算機
は、各々有する通信制御装置によって通信し、また、前
記２重化されたルータは、一方を現用ルータ、他の一方
を予備用ルータとして、各々同一の論理アドレスと、異
なった物理アドレスとが割り当てられ、前記通信制御装
置は、前記２重化されたルータの論理アドレスと物理ア
ドレスとを保持する手段を有し、この通信制御装置が、
ルータを介して他の計算機と通信するときには、前記現
用ルータの物理アドレスを用いて通信し、２重化された
ルータに対して、周期的に論理アドレスから物理アドレ
スを求めるリクエストメッセージを送信し、その送信し
たリクエストメッセージの返答となるレスポンスメッセ
ージが、ルータから送信されてくるか否かを、２重化さ
れた各々のルータに対して監視し、ルータからレスポン
スメッセージが送信されてこないときには、そのルータ
に障害が発生したものとして、もし、前記現用ルータに
障害が発生したとされたときには、ルータを介して他の
計算機と通信するときに、前記予備用ルータの物理アド
レスを用いて通信するように切り替えるようにしたもの
である。

【００１８】より詳しくは、上記ルータが２重化された
ネットワークシステムにおいて、前記通信制御装置が、
前記２重化されたルータに割り当てられる論理アドレス
と物理アドレスとを、計算機より受け取って、それらを
２重化されたルータの論理アドレスと物理アドレスとを
保持する手段に設定するようにしたものである。

【００１９】また別に詳しくは、ルータが２重化された
ネットワークシステムにおいて、前記通信制御装置が、
前記２重化されたルータに割り当てられる論理アドレス
と物理アドレスとを、２重化されたルータ各々に対して
送信される前記論理アドレスから物理アドレスを求める
リクエストメッセージの返答となるレスポンスメッセー
ジから得て、それらを２重化されたルータの論理アドレ
スと物理アドレスとを保持する手段に設定するようにし
たものである。

【００２０】さらに詳しくは、上記ルータが２重化され
たネットワークシステムにおいて、前記現用ルータに障
害が発生されたときには、前記予備用ルータを新たな現
用ルータとし、現用ルータを取換えて、新たな予備用ル
ータとして、前記通信制御装置が、２重化されたルータ
の論理アドレスと物理アドレスとを保持する手段に、前
記新たな現用ルータと前記新たな予備用ルータとに割り
当てられる論理アドレスと物理アドレスとを、それぞれ
設定するようにしたものである。

【００２１】またより具体的に詳しくは、上記ルータが
２重化されたネットワークシステムにおいて、前記物理
アドレスが、ＭＡＣ（Media Access Control）アドレス
であり、前記論理アドレスが、ＩＰ（Internet Protoco
l）アドレスであり、前記論理アドレスから、物理アド
レスを求めるリクエストメッセージが、ＡＲＰ（Addres
s Resolution Protocol）リクエストメッセージで、そ
の返答となるレスポンスメッセージが、ＡＲＰレスポン
スメッセージであるようにしたものである。

【００２２】上記目的を達成するために、本発明のルー
タが２重化されたネットワークシステムの障害対策方法
に係る発明の構成は、一つ以上のネットワークをルータ
を介して接続し、しかも、そのルータが２重化されたネ
ットワークシステムの障害対策方法において、前記ネッ
トワークに接続された計算機は、通信制御装置を有し、
この計算機は、各々有する通信制御装置によって通信
し、また、前記２重化されたルータは、一方を現用ルー
タ、他の一方を予備用ルータとして、各々同一の論理ア
ドレスと、異なった物理アドレスとが割り当てられ、前
記通信制御装置は、前記２重化されたルータの論理アド
レスと物理アドレスとを保持する手段を有し、この通信
制御装置が、ルータを介して他の計算機と通信するとき
には、前記現用ルータの物理アドレスを用いて通信し、
２重化されたルータに対して、周期的に論理アドレスか
ら物理アドレスを求めるリクエストメッセージを送信
し、その送信したリクエストメッセージの返答となるレ
スポンスメッセージが、ルータから送信されてくるか否
かを、２重化された各々のルータに対して監視し、ルー
タからレスポンスメッセージが送信されてこないときに
は、そのルータに障害が発生したものとして、もし、前
記現用ルータに障害が発生したとされたときには、ルー
タを介して他の計算機と通信するときに、前記予備用ル
ータの物理アドレスを用いて通信するように切り替える
ようにしたものである。

【００２３】より詳しくは、上記ルータが２重化された
ネットワークシステムの障害対策方法において、前記通
信制御装置が、前記２重化されたルータに割り当てられ
る論理アドレスと物理アドレスとを、計算機より受け取
って、それらを２重化されたルータの論理アドレスと物
理アドレスとを保持する手段に設定するようにしたもの
である。

【００２４】また別に詳しくは、ルータが２重化された
ネットワークシステムの障害対策方法において、前記通
信制御装置が、前記２重化されたルータに割り当てられ
る論理アドレスと物理アドレスとを、２重化されたルー
タ各々に対して送信される前記論理アドレスから物理ア
ドレスを求めるリクエストメッセージの返答となるレス
ポンスメッセージから得て、それらを２重化されたルー
タの論理アドレスと物理アドレスとを保持する手段に設
定するようにしたものである。

【００２５】さらに詳しくは、ルータが２重化されたネ
ットワークシステムの障害対策方法において、前記現用
ルータに障害が発生されたときには、前記予備用ルータ
を新たな現用ルータとし、現用ルータを取換えて、新た
な予備用ルータとして、前記通信制御装置が、２重化さ
れたルータの論理アドレスと物理アドレスとを保持する
手段に、前記新たな現用ルータと前記新たな予備用ルー
タとに割り当てられる論理アドレスと物理アドレスと
を、それぞれ設定するようにしたものである。

【００２６】より具体的に詳しくは、ルータが２重化さ
れたネットワークシステムの障害対策方法において、前
記物理アドレスが、ＭＡＣ（Media Access Control）ア
ドレスであり、前記論理アドレスが、ＩＰ（Internet P
rotocol）アドレスであり、前記論理アドレスから、物
理アドレスを求めるリクエストメッセージが、ＡＲＰ
（Address Resolution Protocol）リクエストメッセー
ジで、その返答となるレスポンスメッセージが、ＡＲＰ
レスポンスメッセージであるようにしたものである。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る各実施形態
を、図１ないし図１９を用いて説明する。

【００２８】〔ＴＣＰ／ＩＰに関する一般的事項〕先
ず、本発明の実施形態の理解を容易にするために、図２
ないし図４を用いてＴＣＰ／ＩＰの一般的事項について
簡単に説明する。最初に、図２を用いてＩＰアドレスの
概念から説明する。図２は、ＩＰアドレスの各クラスの
形態を模式的に示した図である。

【００２９】ＩＰアドレスとは、ＴＣＰ／ＩＰの通信規
約において、通信に参加する計算機（ＴＣＰ／ＩＰの用
語では、「ホスト」という）などのエンテティ（「ノー
ド」ともいう）に割り当てられるネットワーク上で一意
的なアドレスである。

【００３０】ＩＰアドレスは、３２ビットの整数で表現
され、図２（ａ）に示されているように、ネットワーク
ＩＤとホストＩＤで構成されている。ネットワークＩＤ
は、ネットワークを識別するＩＤであり、ホストＩＤ
は、そのネットワーク上でホストを識別するＩＤであ
る。

【００３１】このＩＰアドレスには、利用するネットワ
ークの形態によってクラスが設けられていて、図１には
その内でＡクラスからＣクラスまでが図示されている。
ＩＰアドレスがどのクラスに属するかは、ネットワーク
ＩＤの先頭ビットのパターンで識別するようになってい
る。

【００３２】図からわかるように、Ａクラスほどホスト
ＩＤのビット数が大きくなっており、従って、大規模な
ネットワークで用いることになる。反対に、Ｃクラス
は、ホストＩＤは、８ビットしか持っていないため、小
規模なネットワーク向きであるといえる。

【００３３】上記の様に、ＩＰアドレスは、３２ビット
のビット列であったが、これを表記するために、８ビッ
ト単位で区切ってそれを１０進数で表わす、いわゆるオ
クテット表示が用いられるのが、一般的になっている。
例えば、２進数のビット列で、（１０００００１０ ０
００００００１ ０００００１００ ００００１００
０）と表わされるＩＰアドレスは、「１３０．１．４．
８」と表記される。本明細書でも、以下このオクテット
表示を用いることにする。

【００３４】また、一つのネットワークをＩＰアドレス
で識別したいときには、これをネットワークアドレスて
呼び、ＩＰアドレスの内のホストＩＤを０として表記す
ることにする。例えば、上記の例の「１３０．１．４．
８」は、Ｂクラスに属するので、下位１６ビットがホス
トＩＤとなり、ネットワークアドレスは、「１３０．
１．０．０」となる。

【００３５】次に、ＭＡＣアドレスについて説明する。

【００３６】上記のＩＰアドレスは、各ノードに割り振
られるアドレスであったが、このＩＰアドレスよりも、
より低位な立場から、割り振られる４８ビットのアドレ
スが、ＭＡＣ（Media Access Control）アドレスであ
る。したがって、比較して、ＩＰアドレスは、論理的ア
ドレスであり、ＭＡＣアドレスは、物理的アドレスであ
るということができる。

【００３７】さて、通信プロトコルを説明するための著
名なモデルとして、ＯＳＩ（Open Systems Interconnec
tion）参照モデルがある。ここでは、図３を用いて、こ
のＯＳＩ参照モデルによるＴＣＰ／ＩＰでの通信規約と
上記のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの関係について概
説することにしよう。図３は、ＯＳＩ参照モデルとＴＣ
Ｐ／ＩＰの通信プロトコルの関係を示す模式図である。

【００３８】ＯＳＩ参照モデルは、図３（ａ）に示され
る様に通信機能を階層的にモデルとして表わしたもので
あり、下位になるほどより物理的な機能を担う層であ
り、上位は、より論理的な機能を担う層である。このモ
デルの各層は、特定のサービスを上位層に提供し、特定
のサービスを下位層より受け取る。

【００３９】このＯＳＩ参照モデルを、ＴＣＰ／ＩＰの
通信規約にあてはめると、図３（ｂ）に示されるように
なる。ＯＳＩ参照モデルで、第５層から第７層に該当す
るのが、上位層に属するＴｅｌｎｅｔ（仮想端末機
能）、ＦＴＰ（ファイル転送）などの通信サービスであ
る。

【００４０】その下が、第４層のトランスポート層のプ
ロトコルで、ＴＣＰ（TransmitionControl Protocol）
とＵＤＰ（User Datagram Protocol）という通信プロト
コルである。また、その下は、第３層のネットワーク層
のプロトコルは、ＩＰプロトコルである。（この層をＴ
ＣＰ／ＩＰの用語で、インターネット層ということがあ
る。） 最下層は、電気的な規格や物理的な通信路の確立に関す
るものであり、代表的な規格としては、イーサネット
（Erthenet）がある。（この層をＴＣＰ／ＩＰの用語
で、ネットワーク・インターフェース層ということがあ
る。）本明細書の説明でも、イーサネットで通信をおこ
なうものとして説明する。

【００４１】さて、実際に通信が行われる場合の仕組み
について説明すると、図３（ｃ）に示されるように、送
信のときに、下位層にデータを渡して、下位層では、そ
の層のヘッダ情報を付け、逆に、受信のときには、その
層のヘッダを解析して、上位層に渡すようになってい
る。

【００４２】具体的にいうと、最下層では、通信の対象
は、イーサネットフレームを受け取る。先頭には、イー
サネットヘッダがあり、あて先のＭＡＣアドレスと送信
元のＭＡＣアドレスとそのフレームのタイプを示すフレ
ームタイプが含まれている。その後は、この層からみた
ときのイーサネットデータとなる。一つ上の層のＩＰプ
ロトコルでは、下の層のイーサネットデータを、この層
では、ＩＰデータグラムといい、ＩＰヘッダとＩＰデー
タとからなる。そして、ＩＰヘッダには、あて先のＩＰ
アドレスと送信元のＩＰアドレスとプロトコルのタイプ
を示すプロトコルタイプとが含まれている。

【００４３】同様に、その上の層のＴＣＰプロトコルで
は、ＩＰデータは、ＴＣＰヘッダとＴＣＰデータとから
なる。

【００４４】この様に、各層ではその層のヘッダの処理
をおこなうようように、仕様が定められていて、通信の
一貫性と各層での処理のモジュール化が図られている。

【００４５】次に、図４を用いてＡＲＰ（Address Reso
lution Protocol）プロトコルについて説明しよう。図
４は、ＡＲＰの仕組みを説明する模式図である。

【００４６】既に述べたように、ＴＣＰ／ＩＰの下位の
ネットワーク・インターフェース層では、通信のノード
のアドレスをＭＡＣアドレスとして、その上位にあたる
インターネット層では、ＩＰアドレスとして認識する。
そして、ＩＰアドレスによって相手を指定して通信をお
こなう際にも、イーサネットフレームを組み立てるの
で、ＭＡＣアドレスとＩＰアドレスの両者が必要であ
る。ところが、通常、通信に参加するホストは、相手の
ＩＰアドレスを認識していても、ＭＡＣアドレスを認識
していない。そのために、ＩＰアドレスからＭＡＣアド
レスを知るためのプロトコルが、ＡＲＰである。このＡ
ＲＰに使われるメッセージには、ＡＲＰリクエストメッ
セージとＡＲＰレスポンスメッセージの二種類が有る。

【００４７】ここで、図４に示されるネットワーク構成
のシステムがあったとする。

【００４８】（１）ノードＡがノードＣと通信をおこな
いたいとする。ＣのＩＰアドレスは、１６０．１６０．
０．３なので、あて先のＩＰアドレスは、１６０．１６
０．０．３である。

【００４９】（２）ノードＡは、先ず、ノードＢのＭＡ
Ｃアドレスを入手するために、ＡＲＰリクエストメッセ
ージをネットワーク上にブロードキャストする。このメ
ッセージの中には、ターゲットとなるＩＰアドレスであ
る１６０．１６０．０．３が含まれている。

【００５０】（３）同一セグメント（ここでは、ルータ
を越えない上の部分）上のノードであるノードＢ、ノー
ドＣ、ルータは、ブロードキャストされたメッセージを
受け取り、その内容を解析する。

【００５１】（４）ノードＢは、ターゲットとなるＩＰ
アドレスである１６０．１６０．０．３と自分のアドレ
スは、一致しないのでなにもしない。ルータも同様であ
る。

【００５２】ノードＣは、ターゲットとなるＩＰアドレ
スである１６０．１６０．０．３と自分のアドレスが一
致するので、ＡＲＰレスポンスメッセージをノードＡに
返送する。このＡＲＰレスポンスメッセージには、ノー
ドＢのＭＡＣアドレス０９００．０４２０．１１１１が
含まれている。

【００５３】（５）ノードＡは、返送されたＡＲＰレス
ポンスメッセージによって、あて先のノードＢのＭＡＣ
アドレスを知ることができる。

【００５４】上記の説明では、ルータもＡＲＰリクエス
トメッセージを受け取る対象になっている。ルータも、
両端にＩＰアドレスとＭＡＣアドレスを一対づつ持ち、
該当するときには、ＡＲＰレスポンスメッセージを返す
ことがあるのに注意しておこう。これは、ルータを越え
た通信をおこなう場合には、ルータのＭＡＣアドレスを
知る必要があるからである。

【００５５】〔実施形態１〕以下、本発明に係る第一の
実施形態を図１、図５ないし図１１を用いて説明する。

【００５６】（I）ネットワーク構成とＩＰアドレスお
よびＭＡＣアドレスの割当て 先ず、図５を用いて本発明の第一の実施形態に係るネッ
トワーク構成とＩＰアドレスおよびＭＡＣアドレスの割
当てについて説明する。図５は、本発明の一実施形態に
係るネットワークシステムの構成を表わす模式図であ
る。

【００５７】本実施形態では、ネットワーク・インター
フェース層の通信規格としては、イーサネットを使用し
た場合を考え、その上位層のプロトコルとして、各ホス
トは、ＴＣＰ／ＩＰでメッセージ通信をおこなうものと
する。

【００５８】このネットワークシステムは、図５に示さ
れるように伝送路Ａと伝送路Ｂが、ルータαとルータβ
を介して接続されている。そして、伝送路Ａには、計算
機ａ１、計算機ａ２、…、計算機ａｍが接続されてい
る。一方の伝送路Ｂには、計算機ｂ１、計算機ｂ２、
…、計算機ｂｎが接続されている。またここで、伝送路
Ａ側のネットワークをセグメントＡ、伝送路Ｂ側のネッ
トワークをセグメントＢともいうことにする。

【００５９】各計算機は、ＣＰＵ１２、メモリ１３、通
信制御装置１１で構成されていて、これらの各要素がシ
ステムバス１４で接続されている。

【００６０】さてここで、セグメントＡ側のネットワー
クアドレスを、１６０．１６０．０．０とし、セグメン
トＢ側のネットワークアドレスを、１６０．１６１．
０．０としよう。

【００６１】そして、各計算機には、以下の表１のよう
にＩＰアドレスとＭＡＣアドレスを割り当てるものとす
る。

【００６２】

【表１】

【００６３】また、ルータは、接続されたネットワーク
の端子（これを、「インタフェース」という）ごとにＩ
ＰアドレスとＭＡＣアドレスを有している。ＩＰアドレ
スを割り当てるときには、セグメントＡ側のインタフェ
ースには、セグメントＡのネットワークアドレスを有す
るＩＰアドレスを、セグメントＢ側のインターフェース
には、セグメントＢ側のネットワークアドレスを有する
ＩＰアドレスをそれぞれ割り当てる。

【００６４】ルータα，βのＩＰアドレスとＭＡＣアド
レスは、それぞれ以下の表２のようになる。

【００６５】

【表２】

【００６６】ここで、上の表２に示されるように、ルー
タαとルータβの各インターフェースのＩＰアドレスの
割当てを同じものにしていることに注意しておく。

【００６７】（II）本実施形態におけるＡＲＰの動作 次に、図５ないし図９を用いて本実施形態におけるＡＲ
Ｐの動作について説明する。図６は、本発明の一実施形
態に係るネットワークシステムで、計算機ａ１からＡＲ
Ｐリクエストメッセージが発せられたときの模式図であ
る。図７は、本発明の一実施形態に係るネットワークシ
ステムで、計算機ａ２からＡＲＰレスポンスメッセージ
が発せられたときの模式図である。図８は、ルーティン
グテーブルの一例を示す模式図である。図９は、ＡＲＰ
テーブルの一例を示す模式図である。

【００６８】ＡＲＰプロトコルの一般的な仕組みについ
ては、既に説明したが、本発明の実施形態を理解するた
めに、より詳細に説明することにする。

【００６９】各計算機ａ１〜ａｍ，ｂ１〜ｂｎは、メモ
リ１３上にルーティングテーブルＲＴＴとＡＲＰテーブ
ルＡＲＰＴを有している。

【００７０】本実施形態の係るネットワークは、図５に
示されるネットワーク構成で、表１および表２に示した
ようにＩＰアドレスとＭＡＣアドレスが割り当てられて
いるものとする。

【００７１】図８に示されるように、ルーティングテー
ブルＲＴＴは、あて先ネットワークアドレスＲＴＴ１と
中継ルータのＩＰアドレスＲＴＴ２で構成されている。

【００７２】このルーティングテーブルの意味は、あて
先ネットワークアドレスＲＴＴ１を持つＩＰアドレスへ
のメッセージは、中継ルータのＩＰアドレスＲＴＴ２に
示されるＩＰアドレスを持つルータに送信するというこ
とである。

【００７３】例えば、計算機ａ１が、ルーティングテー
ブルＲＴＴに、図８に示される値を持っているとする
と、計算機ａ１は、ネットワークアドレスとして、１６
０．１６１．０．０を持つＩＰアドレスあてへのメッセ
ージは、ＩＰアドレス１６０．また、図９に示されるよ
うに、ＡＲＰテーブルＡＲＰＴは、ＩＰアドレスとＭＡ
Ｃアドレスとを対にして構成したものであり、ＩＰアド
レスとＭＡＣアドレスの変換表であるといえる。

【００７４】例えば、図９に示される値でいうと、ＩＰ
アドレスＡＲＰＴ１１は、１６０．１６０．０．３で、
ＭＡＣアドレスＡＲＰＴ１２は、３なので、ＩＰアドレ
ス１６０．１６０．０．３を有するホスト（実際には、
計算機の通信制御装置１１が、ＭＡＣアドレスを保持し
ている）のＭＡＣアドレスは、３であるということがわ
かる。

【００７５】このＡＲＰＴテーブルを用いて、計算機ａ
１が、ＩＰアドレス１６０．１６０．０．３のホストへ
メッセージを送信することにしよう。

【００７６】このとき、先ず、計算機ａ１は、送信元Ｉ
Ｐアドレスが１６０．１６０．０．３のＩＰデータグラ
ムを作成する。そして、ＡＲＰテーブルを参照して、Ｉ
Ｐアドレス１６０．１６０．０．３に対応するＭＡＣア
ドレス３を取り出す。次に、このあてＭＡＣアドレス３
と送信するＩＰデータグラムとをメモリ１３に格納し
て、通信制御装置１１に送信起動をかける。送信起動を
受けた通信制御装置１１は、メモリ１３から、あて先Ｍ
ＡＣアドレスと送信ＩＰデータグラムとを取り込み、イ
ーサネットフレームを作成し、伝送路Ａを介して作成し
たそのイーサネットフレームを計算機ａ３に送信する。

【００７７】このように例えば、計算機ａ１からＩＰア
ドレスにより他のホストに送信する場合に、ＡＲＰテー
ブルに該当するＭＡＣアドレスがあるときは良いが、該
当するＭＡＣアドレスが存在しないときには、既に述べ
たようにＡＲＰプロトコルによってＭＡＣアドレスを求
めることになる。

【００７８】例えば、計算機ａ１が計算機ａ２と通信し
たいとしよう。計算機ａ２のＩＰアドレスは、１６０．
１６０．０．２であり、このＩＰアドレスが計算機ａ１
のＡＲＰテーブルから検索できなかったとする。このと
きに、図６に示されるように計算機ａ１の通信制御装置
１１は、ＡＲＰリクエストメッセージをネットワーク上
（ただし、セグメントＡのみ）にブロードキャストし、
ＩＰアドレス１６０．１６０．０．２に対応するＭＡＣ
アドレスを、各ホストに問い合わせる。

【００７９】各ホストは、このＡＲＰリクエストメッセ
ージを受け取って解析し、自らのＩＰアドレスと異なる
ときには、なにもおこなわない。計算機ａ２は、ＡＲＰ
リクエストメッセージのターゲットとなるＩＰアドレス
１６０．１６０．０．２を持つので、図７に示されるよ
うに、自らのＭＡＣアドレスである２を書き込んだＡＲ
Ｐレスポンスメッセージを返信する。ＡＲＰレスポンス
メッセージのあて先のＩＰアドレスは、ＡＲＰリクエス
トメッセージの送信元ＩＰアドレスになるので、当然、
ＡＲＰレスポンスメッセージのあて先は、計算機ａ１で
ある。

【００８０】計算機ａ１は、ＡＲＰレスポンスメッセー
ジを受信すると、受信したＡＲＰレスポンスメッセージ
に書き込まれたさがしていたＭＡＣアドレス（計算機ａ
２の通信制御装置のＭＡＣアドレスである２）を読み込
んで、自分のＡＲＰテーブルにＩＰアドレス１６０．１
６０．０．２に対応付けして登録し、その後、必要なら
ば、そのＭＡＣアドレスを用いてイーサネットフレーム
を組み立てて通信をおこなう。

【００８１】（III）本実施形態におけるネットワーク
システムの動作 次に、上記の前提事項を基にして、図１および図１０を
用いて本実施形態に係るネットワークシステムの動作に
ついて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るネ
ットワークシステムの要部拡大図である。

【００８２】本発明の特徴は、ルータが二重化されてい
るところに起因する。ルータを二重化しておき、一方を
現用とし他方を予備用として、障害がおこったときに切
り替えようとするものである。

【００８３】既に、図５により本発明に係るネットワー
クシステムの構成を示したが、このうちでルータαを現
用ルータ、ルータβを予備用ルータとする。また、誤解
の恐れのないときは、現用ルータα、予備用ルータβと
も表記することにする。

【００８４】したがって、通常、セグメントＡとセグメ
ントＢの中継ルータとしては、現用ルータαが使われ、
このルータになんらかの障害がおこったときには、予備
用ルータβが使われることになる。

【００８５】（III-1）通信制御装置内に保持されるテ
ーブル 図１に示されるように、通信制御装置１１は、内部メモ
リ１１８有していて、その中には、２重化ルータ管理テ
ーブルＤＲＴＴ、ＩＰアドレス格納テーブルＩＰＡＴ、
ＭＡＣアドレス格納テーブルＭＡＣＡＴを保持してい
る。また、通常、ＭＡＣアドレス格納テーブルＭＡＣＡ
Ｔは、ＲＯＭ（Read Only Memory）１１４に保持され
る。

【００８６】これらのＩＰアドレス格納テーブルＩＰＡ
Ｔは、計算機ａ１の自らのＩＰアドレス１６０．１６
０．０．１を格納している。一方、ＭＡＣアドレス格納
テーブルＭＡＣＡＴは、計算機ａ１の通信制御装置のＭ
ＡＣアドレスである１を格納している。

【００８７】ここで、図１０を用いて２重化ルータ管理
テーブルＤＲＴＴの構成について説明する。図１０は、
２重化ルータ管理テーブルＤＲＴＴの構成を示す模式図
である。

【００８８】２重化ルータ管理テーブルＤＲＴＴは、２
重化されたルータを取扱うためのもので、その構成の主
要なものとしては、ＩＰアドレス格納エリアＤＲＴＴ１
とそれに対応する現用ルータに関する情報を格納する現
用ルータ管理エリアＤＲＴＴ２と予備用ルータに関する
情報を格納する予備用ルータ管理エリアＤＲＴＴ３があ
る。

【００８９】ここで、現用ルータ管理エリアＤＲＴＴ２
を例に採り説明しよう。予備用ルータ管理エリアＤＲＴ
Ｔ３は、以下の説明で「現用ルータ」というところを
「予備用ルータ」と読み変えれば良い。

【００９０】現用ルータＭＡＣアドレスＤＲＴＴ２１
は、このホストからのあて先となる現用ルータに割り当
てられているＭＡＣアドレスが格納される。

【００９１】現用ルータアドレス登録ビットＤＲＴＴ２
３は、現用ルータＭＡＣアドレスＤＲＴＴ２１に現用ル
ータのＭＡＣアドレスが登録されているか否かを示すビ
ットであり、このエリアに現用ルータＭＡＣアドレスが
登録済のときは１であり、未登録の場合は０である。

【００９２】現用ルータＡＲＰレスポンス受信管理ビッ
トＤＲＴＴ２４は、現用ルータからＡＲＰレスポンスメ
ッセージの受信を管理するためのビットであり、現用ル
ータからの受信待ち状態の場合は１であり、現用ルータ
からのＡＲＰレスポンスメッセージを受信済の場合は０
である。現用ルータ障害表示ビットＤＲＴＴ２５は、現
用ルータに障害が検知されたか否かをしめすためのビッ
トであり、現用ルータの障害を検知すると１とし、検知
してないときは０とする。

【００９３】さて、この計算機ａ１は、セグメントＡに
属しているので、ルータαとルータβのセグメントＡ側
のインターフェースを通じてルーティングされる。した
がって、２重化ルータ管理テーブルＤＲＴＴのＩＰアド
レスを登録するエリアであるＩＰアドレスＤＲＴＴ１に
は、１６０．１６０．１．１が格納され、現用ルータの
ＭＡＣアドレスを登録するエリアである現用ＭＡＣアド
レスＤＲＴＴ２１には、ｍ＋ｎ＋１、また、予備用ルー
タのＭＡＣアドレスを登録するエリアである予備用ＭＡ
ＣアドレスＤＲＴＴ３１には、ｍ＋ｎ＋３をそれぞれ格
納する。

【００９４】なお、一般に、現用ルータα、予備用ルー
タβのＩＰアドレスとＭＡＣアドレスおよび計算機ａ１
のＩＰアドレスは、システム管理者が予めシステムの稼
働前に、システム情報として設定しておく。

【００９５】そして、計算機ａ１は、その立ち上げの処
理時に、それらを取りだして、通信制御装置１１の内部
メモリ１１８にある２重化ルータ管理テーブルＤＲＴＴ
とＩＰアドレス格納テーブルＩＰＡＴに登録する。

【００９６】（III-2）通常のデータ送信のルーティン
グ 通信制御装置１１は、ＣＰＵ１２から通信起動を受ける
と、ルーティングのために現用ルータαを用いる。例え
ば、ルータを越えて、セグメントＢのネットワークに属
する計算機ｂ１に対して通信をおこないたいとする。計
算機ｂ１のＩＰアドレスは、１６０．１６１．０．１で
あった。このとき、図４に示したように、イーサネット
フレームの先頭のあて先ＭＡＣアドレスには、２重化ル
ータ管理テーブルＤＲＴＴに格納された現用ルータαの
ＭＡＣアドレスｍ＋ｎ＋１を用いる。また、データとな
るＩＰデータグラムのあて先ＩＰアドレスには、計算機
ｂ１のＩＰアドレス１６０．１６１．０．１をセットす
る。

【００９７】現用ルータαは、送信されたイーサネット
フレームのあて先を見て、自分あてのイーサネットフレ
ームであることを知り、そのＩＰデータグラムを解析す
る。ＩＰデータグラムに属するあて先ＩＰアドレスを見
て、セグメントＢにデータを流せば良いことが分かるの
で、このデータをセグメントＢに流すことになる。

【００９８】（III-3）ＡＲＰリクエストメッセージの
送信 通信制御装置１１は、内部にタイマを持ち、一定周期Ｔ
ｑ毎に、現用ルータαと予備用ルータβにＡＲＰリクエ
ストメッセージを送信する。

【００９９】ＡＲＰメッセージのフォーマットは、主要
なエリアとして、送信元ＭＡＣアドレス、送信元ＩＰア
ドレス、あて先ＭＡＣアドレス、あて先ＩＰアドレスを
格納するエリアがある。

【０１００】ＡＲＰリクエストメッセージは、あて先Ｍ
ＡＣアドレスのエリアに、求めたいＩＰアドレスを有す
るノードのＭＡＣアドレスが格納される。ここでは、現
用ルータαに対しては、通信制御装置１１の内部メモリ
１１８に格納されたＤＲＴＴのＭＡＣアドレスｍ＋ｎ＋
１を用いて、また、予備用ルータβには、ＭＡＣアドレ
スｍ＋ｎ＋３を用いて、それぞれにＡＲＰリクエストメ
ッセージが発せられることになる。

【０１０１】（III-4）ＡＲＰレスポンスメッセージの
受信と障害対策 通信制御装置１１は、現用ルータαと予備用ルータβと
にＡＲＰリクエストメッセージを送信後、送信したＡＲ
Ｐリクエストメッセージの返答となる現用ルータαと予
備用ルータβからのＡＲＰレスポンスメッセージの受信
をタイマ監視する。

【０１０２】監視タイマがタイムアウトする前に、周期
Ｔｑおきに送信されるＡＲＰリクエストメッセージに対
し、現用ルータαからＡＲＰレスポンスメッセージを受
信し続けてる間は、計算機ｂ１〜計算機ｂｎあてにデー
タを送信するときには、現用ルータαのＭＡＣアドレス
を用いて現用ルータαに（III-2）に示したようにして
データを送信する。

【０１０３】周期Ｔｑおきに送信されるＡＲＰリクエス
トメッセージに対し、現用ルータαからＡＲＰレスポン
スメッセージの返信がなく、ＡＲＰレスポンスメッセー
ジ受信を監視するタイマがタイムアウトしたとする。

【０１０４】そのときには、現用ルータαに何らかの障
害が起こったものと判断し、セグメントＢの計算機ｂ１
〜計算機ｂｎ２にデータを送信するときには、予備用ル
ータβのＭＡＣアドレスであるｍ＋ｎ＋３を用いて、こ
れをあて先ＭＡＣアドレスとしてイーサネットフレーム
を作成して、伝送路Ａに流すようにする。すなわち、こ
の操作は、現用ルータαから予備用ルータβへの通信経
路を切り替えたことに該当する。

【０１０５】このようにして、予備用ルータβに通信経
路を切替えた後も、通信制御装置１１は、現用ルータα
と予備用ルータβあてのＡＲＰリクエストメッセージの
周期的な送信は継続する。

【０１０６】その後に出されたＡＲＰリクエストメッセ
ージに対して、監視タイマがタイムアウトする前に、現
用ルータαからＡＲＰレスポンスメッセージの返信を受
信したときには、現用ルータαの障害は、一時的であっ
たかまたは、回復したと判断して、再びメッセージの中
継ルータを予備用ルータ５４から現用ルータ５３へ切り
替える。すなわち、現用ルータαあてのＭＡＣアドレス
をあて先アドレスとして、イーサネットフレームを作っ
てセグメントＢの計算機ｂ１〜ｂｎと交信する。それ以
降は、再び障害が起こらない限り、通信制御装置１１
は、再び現用ルータαを中継ルータとしてデータを送信
することになる。

【０１０７】一定回数のＡＲＰリクエストメッセージを
送っても、ＡＲＰレスポンスメッセージが返ってこない
ときには、そのルータは、回復不可能であると判断し
て、ネットワークの管理サーバのコンソールなどに表示
して、システム管理者に連絡して、障害のあったルータ
を取り換えるなどの対策をおこなうようにする。

【０１０８】（IV）本実施形態に係る通信制御装置の構
成と動作 本発明のネットワークシステムとしての動作は、以上に
説明した通りであるが、以下では、図１１を用いて上記
動作を実現するための通信制御装置の構成と動作をより
詳細に説明していこう。図１１は、本発明の一実施形態
に係る通信制御装置の構成を表すブロック図である。

【０１０９】（IV-1）通信制御装置１１の構成と一般的
動作 ネットワークに接続される計算機は、通信制御装置を用
いて接続するのが一般的である。通常良く用いられるの
は、計算機の拡張スロットに増設するタイプで、ＬＡＮ
アダプタ、イーサネットアダプタ、ＬＡＮボード、ネッ
トワークインターフェースカード（ＮＩＣ）などと呼ば
れる。また、ＣＰＵと同じボードに実装されることもあ
る。

【０１１０】本実施形態に係る通信制御装置１１は、イ
ンテリジェント型を想定としており、それ自身ＭＰＵ
（Micro processing Unit）１１１を有している。この
ＭＰＵは、ＲＯＭ１１４に格納されたプログラムに従っ
て動作する。また、ＲＯＭ１１４には、通信制御装置１
１の動作プログラムの外に、この通信制御装置に割りあ
てられたＭＡＣアドレスを格納するＭＡＣアドレス格納
テーブルＭＡＴを保持している。

【０１１１】伝送回路１１５は、ＣＳＭＡ／ＣＤ（Carr
ier Sense Multiple Access with Collision Detectio
n）方式によりトランシーバ１５を介して共通伝送路Ａ
にイーネットフレームを伝送する。

【０１１２】内部メモリ１１８には、２重化ルータ管理
テーブルＤＲＴＴと自計算機に割り付けられたＩＰアド
レスを格納するＩＰアドレス格納テーブルＩＰＡＴがあ
り、この通信制御装置１１が起動されるときに、ＣＰＵ
１２は、信号線Ｓ１よりバススケジューラ１１６へ内部
バス１１９の使用を要求して、バススケジューラ１１６
から信号線Ｓ２より内部バス１１９の使用許可を受け
る。内部バスの使用許可を受けると、ＣＰＵ１２は、信
号線Ｓ１１によってメモリ１１８を書き込み許可状態に
する。そして、システムバス１４とインタフェース１１
７と内部バス１１９を介して、２重化ルータのＩＰアド
レスおよび現用ルータと予備用ルータのＭＡＣアドレス
を２重化ルータ管理テーブルＤＲＴＴ内のＩＰアドレス
登録エリアとＭＡＣアドレス登録エリアにそれぞれ書き
込む。また、ＩＰアドレス格納テーブルＩＰＡＴに自計
算機に割りあてられたＩＰアドレスを書き込む。

【０１１３】（IV-2）通信制御装置１１のデータ送信動
作 次に、本実施形態の通信制御装置１１のデータの送信動
作について説明しよう。

【０１１４】最初に、セグメントＢに属する計算機ｂ１
〜計算機ｂｎにメッセージを送信する場合を説明する。
ＣＰＵ１２は、共通伝送路Ｂに接続される計算機ｂ２〜
計算機ｂｎに送信するメッセージが有ると、ＩＰデータ
グラムを作成する。ＩＰデータグラムは、ＩＰヘッダと
それ以外のデータ部分で構成されている。ＩＰヘッダに
は、あて先ＩＰアドレス、送信元ＩＰアドレスおよびそ
の他の管理情報が含まれている。

【０１１５】すなわち、ＣＰＵ１２は、送信したいメッ
セージをデータ部７１３に書き込み、ＩＰヘッダには、
あて先のＩＰアドレス、自らのＩＰアドレスである送信
元ＩＰアドレスおよびその他の必要な管理情報をセット
する。

【０１１６】ＣＰＵ１２は、ＩＰデータグラムを送信を
するときは、送信するＩＰデータグラムと送信先のＭＡ
Ｃアドレスをメモリ１３に書き込み、信号線Ｓ９によっ
て、通信制御装置内のＭＰＵ１１１に送信要求をする。
ここで、送信元のＭＡＣアドレスは、Ｒ８に示したＩＰ
アドレスからＡＲＰテーブルＡＲＰＴを検索することに
よって得ることができる。

【０１１７】信号線Ｓ９によって送信要求を受けたＭＰ
Ｕ１１１は、信号線Ｓ４によりバススケジューラ１１６
にシステムバス１１４の使用権を要求する。ＭＰＵ１１
１は、信号線Ｓ３によってバススケジューラ１１６から
システムバス１４の使用許可を受ける。そして、内部バ
ス１１９とインタフェース１１７とシステムバス１４を
介して、メモリ１３より送信するＩＰデータグラムと送
信先ＭＡＣアドレスを内部メモリ１１８に取り込み、イ
ーサネットフレームを作成する。ＩＰデータグラムとイ
ーサネットフレームの関係は、既に図３により示した通
りである。

【０１１８】ＭＰＵ１１１はイーサネットフレームを作
成すると、内部メモリ１１８に作成したイーサネットフ
レームを格納し、信号線Ｓ５によって伝送回路１１５に
送信要求をする。伝送回路１１５は、信号線Ｓ５により
送信要求を受けると、内部メモリ１１８から送信するイ
ーサネットフレームを取り出しトランシーバ１５を介し
て、共通伝送路Ｂにイーサネットフレームを送信する。

【０１１９】さて、上記の処理は、イーサネットフレー
ムを伝送路に送信する場合の一般的な処理であったが、
次に、セグメントＡの計算機ａ１からセグメントＢの計
算機ｂ１に対してデータを送信する場合のようなルータ
を越えてデータ送信を行う場合についての特有の処理に
ついて説明しよう。

【０１２０】このようなときは、ＣＰＵ１２は、送信し
たいメッセージをＩＰデータグラムのデータ部に書き込
み、あて先ＩＰアドレスにメッセージを送信するあて先
計算機のＩＰアドレスを書き込んだＩＰデータグラムを
作成し、信号線Ｓ１０によってＭＰＵ１１１に送信要求
をする。それとともに、そのＩＰデータグラムの送信先
は、セグメントＢに属するホストであることをＭＰＵ１
１１に通知する。ＭＰＵ１１１は、セグメントＢに属す
るホストへの送信要求を受けると、メモリ１３より送信
するＩＰデータグラムをインタフェース１１７を介し
て、メモリ１３より取り出す。そして、図１に示される
２重化ルータ管理テーブルＤＲＴＴを参照して、現用ル
ータの通信障害を検知していない場合は、現用ルータの
ＭＡＣアドレスを取り出して、イーサネットフレームの
あて先アドレスに書き込む。

【０１２１】これに反して、現用ルータの障害を検知し
ていて、かつ予備用ルータの通信障害を検知していない
場合は、予備用ルータのＭＡＣアドレスを取りだして、
イーサネットフレームのあて先アドレスに書き込む。

【０１２２】そして、メモリ１３から取れ出したＩＰデ
ータグラムをイーサネットフレームのデータ部２５に書
き込む。ＭＰＵ１１１は、このようにしてイーサネット
フレームを作成した後に、信号線Ｓ５によって伝送回路
１１５に送信起動する。送信起動を受けた伝送回路１１
５は、そのイーサネットフレームをトランシーバ１５を
介して共通伝送路Ａに送信する。送信されたイーサネッ
トフレームのあて先は、中継ルータのＭＡＣアドレスが
書き込まれているので、指定された中継ルータが、それ
を受信して、共通伝送路Ｂ介して、セグメントＢに属す
るあて先計算機まで送信される。

【０１２３】（IV-3）通信制御装置１１の２重化したル
ータの障害検出動作 次に、本実施形態に係る通信制御装置１１が、周期Ｔｑ
おきにＡＲＰリクエストフレームを伝送路上に送信し
て、２重化したルータの障害を検出する動作について説
明しよう。

【０１２４】（IV-3-1）ＡＲＰリクエストメッセージの
送信 ＡＲＰリクエスト送信タイマ１１２１は、周期Ｔｑ毎に
ＭＰＵ１１１に信号線Ｓ７−１より割り込みをいれる。
Ｓ７−１より割り込みを受けたＭＰＵ１１１は、ＡＲＰ
リクエストメッセージを作成する。

【０１２５】そのときに、送信元ＭＡＣアドレスには、
ＲＯＭ１１４内のＭＡＣアドレス格納テーブルＭＡＣＴ
を参照して、自らの通信制御装置に割り当てられたＭＡ
Ｃアドレス１を格納する。また、送信元ＩＰアドレスに
は、内部メモリ１１８内のＩＰアドレス格納エリアＩＰ
Ａを参照して、自らに割り当てられたＩＰアドレス１６
０．１６０．０．１を格納する。

【０１２６】一方、現用ルータαに対するＡＲＰリクエ
ストメッセージのときも、予備用ルータに対するＡＲＰ
リクエストメッセージのときも、あて先ＩＰアドレスに
は、内部メモリ１１８内の２重化ルータ管理テーブルＤ
ＲＴＴのＩＰアドレス登録エリアを参照して、２重化ル
ータに割り当てられたＩＰアドレス１６０．１６０．
１．１を、それぞれ書き込んだＡＲＰリクエストメッセ
ージを作成する。

【０１２７】そして、イーサネットフレームを作るため
に、ＡＲＰリクエストメッセージをイーサネットフレー
ムのデータ部に格納する。イーサネットフレームのヘッ
ダ部には、送信元ＭＡＣアドレス、あて先ＭＡＣアドレ
スその他の管理情報を格納する。送信元ＭＡＣアドレス
は、ＲＯＭ１１４に保持されたＭＡＣアドレス格納テー
ブルＭＡＴに格納されたＭＡＣアドレス１である。あて
先ＭＡＣアドレスは、２重化ルータ管理テーブルＤＲＴ
Ｔに格納されている値を用いる。本実施形態では、現用
ルータαに対するイーサネットフレームのあて先ＭＡＣ
アドレスとして、ｍ＋ｎ＋１、予備用ルータβに対する
イーサネットフレームのあて先ＭＡＣアドレスとして、
ｍ＋ｎ＋３が用いられる。

【０１２８】そして、組み立てたイーサネットフレーム
を、伝送回路１１５とトランシーバ１５と共通伝送路Ａ
を介して、現用ルータαと予備用ルータβにそれぞれ送
信する。それと同時に、ＡＲＰレスポンス受信監視タイ
マ１１２２を信号線Ｓ７−４によって起動する。これに
よって、ＡＲＰレスポンス受信監視タイマ１１２２は、
現用ルータαと予備用ルータβから送信されるＡＲＰレ
スポンスメッセージの受信を待つことになる。

【０１２９】（IV-3-2）ＡＲＰレスポンスメッセージの
受信 次に、この通信制御装置１１がイーサネットフレームを
受信するときの動作について説明しよう。

【０１３０】伝送回路１１５は、共通伝送路５１とトラ
ンシーバ１５を介してイーサネットフレームを受信する
と、信号線Ｓ６より受信割り込みをＭＰＵ１１１に入
れ、受信したイーサネットフレームを内部メモリ１１８
に格納する。

【０１３１】さて、イーサネットフレームのヘッダ部の
管理情報の中には、フレームタイプを格納するエリアが
あり、そのフレームのタイプを判別することができる。
したがって、このフレームタイプを読み取ることによっ
て、受信したイーサネットフレームのデータ部がＡＲＰ
メッセージであるか否かの判断をすることができる。

【０１３２】受信割り込みを受けたＭＰＵ１１１が、内
部メモリ１１８に格納されたイーサネットフレームのフ
レームタイプを読み取って、これがＡＲＰメッセージで
ないと判断したとき、受信したイーサネットフレームの
データ部をインタフェース１１７を介してメモリ１３に
書き込んで、信号線Ｓ１０によってＣＰＵ１２にメッセ
ージを受信したことを通知する。

【０１３３】受信割り込みを受けたＭＰＵ１１１が、内
部メモリ１１８に格納されたイーサネットフレームのフ
レームタイプを読み取って、これをＡＲＰメッセージと
判断したとき、先ず、ＭＰＵ１１１は、データ部に書き
込まれたＡＲＰメッセージの送信元ＩＰアドレスを参照
して、そのＡＲＰメッセージがどこから送られてきたか
を判断する。

【０１３４】送信元ＩＰアドレスが、２重化ルータに割
り当てられているＩＰアドレス１６０．１６０．１．１
であるときは、それは、現用ルータαから来たものか予
備用ルータβからきたものかのいずれかである。

【０１３５】そのときには、イーサネットフレームのヘ
ッダ部の送信元ＭＡＣアドレスによって現用ルータαか
らのＡＲＰレスポンスメッセージであるか予備用ルータ
βからのＡＲＰレスポンスメッセージであるかを判断す
ることができる。

【０１３６】それが、現用ルータαからのＡＲＰレスポ
ンスメッセージであったときは、図１０で説明した２重
化ルータ管理テーブルＤＲＴＴの現用ルータＡＲＰレス
ポンス受信管理ビットＤＲＴ２４を１にする。

【０１３７】しかる後に、予備用ルータＡＲＰレスポン
ス受信管理ビットＤＲＴ３４を参照して、予備用ルータ
からのＡＲＰレスポンスメッセージを受信済と判断した
ときには、信号線Ｓ７−３によってＡＲＰレスポンス受
信監視タイマ１１２２を停止させる。予備用ルータから
のＡＲＰレスポンスを受信していないと判断されたとき
には、ＡＲＰレスポンス受信監視監視タイマ１１２２を
停止せずに、受信処理を終了する。

【０１３８】一方、それが予備用ルータβからのＡＲＰ
レスポンスメッセージであったときは、図１０で説明し
た２重化ルータ管理テーブルＤＲＴＴの予備用ルータＡ
ＲＰレスポンス受信管理ビットＤＲＴ３４を１にする。

【０１３９】しかる後に、現用ルータＡＲＰレスポンス
受信管理ビットＤＲＴ２４を参照して、現用ルータから
のＡＲＰレスポンスメッセージを受信済と判断したとき
には、信号線Ｓ７−３によってＡＲＰレスポンス受信監
視タイマ１１２２を停止させる。現用ルータからのＡＲ
Ｐレスポンスを受信していないと判断されたときには、
ＡＲＰレスポンス受信監視タイマ１１２２を停止せず
に、受信処理を終了する。

【０１４０】すなわち、現用ルータ、予備用ルータの両
方からのＡＲＰレスポンスメッセージが来たときにの
み、ＡＲＰレスポンス受信監視タイマ１１２２がはじめ
て停止されるわけである。

【０１４１】受信したＡＲＰレスポンスメッセージの送
信元ＩＰアドレスが２重化ルータに割り当てられている
ＩＰアドレス以外のときは、２重化ルータに関する処理
とは無関係である。このときには、受信したＡＲＰメッ
セージをインターフェース１１７を介して、メモリ１３
に書き込み、その後に信号線Ｓ１０によってＣＰＵ１２
に受信割り込みをいれて、ＡＲＰレスポンスメッセージ
を受信したことを知らせることになる。

【０１４２】（IV-3-3）ＡＲＰレスポンス受信監視タイ
マ１１２２のタイムアウト時の処理 上記の様に、通信制御装置１１は、ＡＲＰリクエストメ
ッセージを送信後、ＡＲＰレスポンス受信監視タイマ１
１２２によって、ＡＲＰレスポンスメッセージを監視し
ているが、決められた時間内に、現用ルータまたは予備
用ルータのいずれか一方でも、ＡＲＰレスポンスメッセ
ージが受信されなかったときには、ＡＲＰレスポンス受
信監視タイマ１１２２は、タイムアウト処理をおこすこ
とになる。すなわち、その受信しなかった方に該当する
ルータに何らかの障害がおこったものと判断するわけで
ある。

【０１４３】ＡＲＰレスポンス受信監視タイマ１１２２
がタイムアウトすると、このＡＲＰレスポンス受信監視
タイマ１１２２は、信号線Ｓ７−２よりＭＰＵ１１１に
割り込みをいれる。割り込みを受けたＭＰＵ１１１は、
２重化ルータ管理テーブルＤＲＴＴの現用ルータＡＲＰ
レスポンス受信管理ビットＤＲＴＴ２４と予備用ルータ
ＡＲＰレスポンス受信管理ビットＤＲＴＴ３４の値を調
べる。

【０１４４】このビットのいずれかが未受信であること
を示す０であるときには、そのルータに障害がおこった
わけであるから、現用ルータＡＲＰレスポンス受信管理
ビットＤＲＴＴ２４が０であるときには、現用ルータ障
害表示ビットＤＲＴＴ２５を１にし、予備用ルータＡＲ
Ｐレスポンス受信管理ビットＤＲＴＴ３４が０であると
きには、予備用ルータ障害表示ビットＤＲＴＴ３５を１
とする。そして、いずれかのルータに障害が発生したこ
とをＣＰＵ１２に通知する。

【０１４５】そして、既に（III）で述べたように、Ｃ
ＰＵ１２は、現用ルータに障害がおこっていて、予備用
ルータに障害がおこっていないときには、ルータの切替
処理をおこない、それ以降は、予備用ルータで通信をお
こなうことになる。

【０１４６】ＭＰＵ１１１は、このようにルータに障害
が発生したことを検知した後も、タイマ１１２２より割
り込みが発生する度に、現用系ルータと予備用ルータに
ＡＲＰレスポンスメッセージの送信を続ける。

【０１４７】そして、ＡＲＰレスポンス受信監視タイマ
がタイムアウトする前に、障害発生中のルータからＡＲ
Ｐレスポンスメッセージを受信すると、障害が回復した
と認識して、当該ルータの障害表示ビットをクリアす
る。

【０１４８】（V）本実施形態の２重化ルータを用いる
利点 本実施形態に係る２重化ルータを用いたネットワークシ
ステムで、例えばＴｑを１０秒、ＡＲＰリクエスト受信
タイマのタイムアウト時間を５秒と設定すると、現用ル
ータ５３に障害が発生してから、予備用ルータ５４に切
り替えの時間が１５秒程度できることになる。

【０１４９】これは、通常のＲＩＰルーティングを用い
るシステムに比べて、ネットワーク上で通信がおこなえ
なくなる時間を大幅に短縮することができる。

【０１５０】なおかつ、ルータへ周期ＴｑでＡＲＰレス
ポンスメッセージを送信すること、および、ルータから
のＡＲＰリクエストメッセージの受信監視は通信制御装
置１１がおこなうので、ＣＰＵ１２に処理負荷をかけず
にルータの切り替え制御をおこなうことができる。

【０１５１】〔実施形態２〕以下、本発明に係る第二の
実施形態を、図１２ないし図１９を用いて説明する。

【０１５２】第一の実施形態で、ＡＲＰメッセージを用
いてルータの障害を検出して、ルータを切り替えてネッ
トワークシステムの安全性を図る技術について説明し
た。ルータに障害があり、復旧が不可能なときには、第
一の実施形態でも述べたようにその障害のあったルータ
を交換する。このときには、ルータのＭＡＣアドレスが
変わるので、ホスト側にある２重化ルータ管理テーブル
ＤＲＴＴの内容も書き変えなければならない。したがっ
て、通常、システム管理者が各ホストの持つ２重化ルー
タ管理テーブルＤＲＴＴの内容を再設定することにな
る。これは、ネットワークに接続されているホストの数
が多いと、システム管理者にとって過大な負担となる。
また、場合によっては、計算機上でしていた作業を一時
中断しなければならないかも知れない。

【０１５３】本実施形態は、実施形態１をベースとしな
がらも、システムを稼働状態のままで、このような作業
をできるだけ自動化しようとするものである。すなわ
ち、実施形態１のネットワークシステムの構成におい
て、ホスト側からＡＲＰリクエストメッセージを送信
し、ルータ側からのＡＲＰレスポンスメッセージによっ
て、ルータが交換されたのを認識したときには、自らの
２重化ルータ管理テーブルＤＲＴＴに、返答されてきた
新しく交換されたルータのＭＡＣアドレスを登録しよう
とするものである。

【０１５４】（I）本実施形態に係るネットワークシス
テムの動作 本実施形態の説明では、フローチャートによってネット
ワークシステムの動作を追っていくことにしよう。

【０１５５】先ず、図１２を用いて本実施形態に係る通
信制御装置１１の動作の概略を説明する。図１２は、本
発明の一実施形態に係る通信制御装置１１の動作の概略
を示した模式図である。

【０１５６】図１１に示した通信制御装置の動作は、大
別してイーサネットフレーム送信処理Ｓ０とイーサネッ
トフレーム受信処理Ｓ１がある。

【０１５７】イーサネットフレーム送信処理（Ｓ０）で
は、ＡＲＰリクエストメッセージを送信するとき（Ｓ０
１）と、その他のイーサネットフレームを送信するとき
（Ｓ０２）がある。このイーサネットフレームを送信す
るとき（Ｓ０）の処理は、（I-1）で詳細に説明する。

【０１５８】ＡＲＰリクエストメッセージを送信したと
きには、図１０に示したＡＲＰレスポンス受信監視タイ
マ１１２２が、ＡＲＰレスポンスメッセージを待ち受け
る。そして、一定時間内に通信制御装置がＡＲＰレスポ
ンス受信タイマ送信されなかったときには、タイムアウ
ト処理を実行することになる。このタイムアウト時の処
理については、（I-3）で詳細に説明する。

【０１５９】イーサネットフレーム受信処理（Ｓ１）で
は、ＡＲＰレスポンスメッセージを受信するとき（Ｓ１
１）と、その他のイーサネットフレームを受信するとき
（Ｓ１２）がある。このイーサネットフレームを受信す
るとき（Ｓ１）の処理は、（I-2）で詳細に説明する。

【０１６０】（I-1）イーサネットフレーム送信処理 先ず、図１３および図１４の順を追ってイーサネットフ
レームを送信するときの通信制御装置１１の動作につい
て説明しよう。図１３は、通信制御装置１１内のＭＰＵ
１１１がイーサネットフレームを送信するときの動作を
示すフローチャートである。図１４は、２重化ルータへ
ＡＲＰリクエストメッセージを送信するときの処理を示
すフローチャートである。

【０１６１】既に説明したように、イーサネットフレー
ムのヘッド部には、フレームタイプのエリアがあり、そ
の値を設定することにより、ＡＲＰメッセージか、それ
以外のイーサネットフレームかを識別するようになって
いる。

【０１６２】ＣＰＵ１２は、送信するメッセージがある
場合は、送信するメッセージとあて先ＭＡＣアドレスと
上記送信したいイーサネットフレームのフレームタイプ
に従ったの値とをメモリ１３に用意して、信号線Ｓ１１
によってＭＰＵ１１１に送信起動をかける。

【０１６３】ここで、ＣＰＵ１２が、メモリ１３に用意
するメッセージは、ＡＲＰメッセージかそれ以外のＩＰ
データグラムのどちらかである。

【０１６４】送信起動を受けたＭＰＵ１１１は、メモリ
１３より送信メッセージとあて先ＭＡＣアドレスとフレ
ームタイプ値を取り込み、以下のようにイーサネットフ
レーム送信処理をおこなう。

【０１６５】先ず、ＭＰＵ１１１は、メモリ１３から取
り込んだフレームタイプの値を参照して、送信データが
ＡＲＰメッセージかそれ以外かを判定する（Ｓ２１−
１）。

【０１６６】ＡＲＰメッセージ以外の場合は、メモリ１
３より取り込んだメッセージとあて先ＭＡＣアドレスと
フレームタイプよりイーサネットフレームを作成して
（Ｓ２１−７）、伝送回路１１５に信号線Ｓ５により送
信要求をする（Ｓ２１−８）。

【０１６７】そして、送信要求を受けた伝送回路は、ト
ランシーバ１５と共通伝送路５１を介してイーサネット
フレームを送信することになる。

【０１６８】一方、フレームタイプからＡＲＰメッセー
ジであると判定されたときには（Ｓ２１−２）、さら
に、ＡＲＰメッセージの中の情報を見て、ＡＲＰリクエ
ストメッセージであるか否かを調べる（Ｓ２１−３）。

【０１６９】そのメッセージがＡＲＰリクエストメッセ
ージであるときは、次に、ＡＲＰメッセージの中のあて
先ＩＰアドレスを見て、それと２重化ルータ管理テーブ
ルＤＲＴＴに格納されているＩＰアドレスと比較して、
あて先が２重化ルータ（実施形態１で説明した現用ルー
タまたは予備用ルータのいずれか）と判ったときは（Ｓ
２１−３）、Ｓ２１−４に行く。

【０１７０】ＡＲＰメッセージが、ＡＲＰリクエストで
はないか、そのあて先が、２重化ルータではないとき
は、通常通りに、イーサネットフレームを作成し（Ｓ２
１−７）、それを送信する（Ｓ２１−８）。

【０１７１】あて先が、２重化ルータであると判定され
たときには、２重化ルータ管理テーブルＤＲＴＴの現用
アドレス登録ビットＤＲＴＴ２３を調べて、現用ルータ
アドレスが登録されているか否かを調べる（Ｓ２１−
４）。

【０１７２】現用ルータアドレスが登録されていないと
きは、現用ルータのＭＡＣアドレスを知るためにＡＲＰ
リクエストメッセージを送信する必要があるので、やは
り、イーサネットフレームを組立て（Ｓ２１−７）、送
信する（Ｓ２１−８）。

【０１７３】現用ルータアドレスが登録されているとき
には、現用ルータのＭＡＣアドレスを知るためには、Ａ
ＲＰリクエストメッセージを出す必要がなく、この通信
制御装置１１内で、現用ルータＭＡＣアドレスの値を用
いてＡＲＰレスポンスメッセージを作成し（Ｓ２１−
５）、作成したＡＲＰメッセージをＣＰＵ１２に伝え
る。

【０１７４】本実施形態の通信制御装置１１も、実施形
態１と同様に、２重化ルータに対して、一定の周期Ｔｑ
で、ＡＲＰリクエストメッセージを送信している。次
に、この処理を図１４によって説明しよう。

【０１７５】図１１に示されるＡＲＰリクエスト送信タ
イマ１１３は、タイムカウントして、一定時間ごとに信
号線Ｓ８−１によって、ＭＰＵ１１１に割り込みを入れ
る。この処理は、この割込み受けておこなわれるもので
ある。この割込みが来ると、ＭＰＵ１１１は、２重化ル
ータ管理テーブルＤＲＴＴのＩＰアドレスが格納された
エリアであるＩＰアドレスＤＲＴＴ１の値を、あて先Ｉ
ＰアドレスとしたＡＲＰリクエストメッセージを作成す
る（Ｓ１８−１）。

【０１７６】そして、２重化ルータ管理テーブル１３の
現用ルータＭＡＣアドレス登録ビットＤＲＴＴ１２と予
備用ルータＭＡＣアドレス登録ビットを調べて（Ｓ１８
−２，Ｓ１８−３）、両者の内いずれかでも登録されて
いないときには、ＡＲＰリクエストメッセージをブロー
ドキャストする（Ｓ１８−９）。

【０１７７】ＡＲＰリクエストメッセージのＩＰアドレ
スは、２重化ルータ管理テーブルＤＲＴＴに格納された
ＩＰアドレスであるため、このメッセージに関してレス
ポンスを返すと予想されるのは、２重化ルータ（現用ル
ータと予備用ルータの両方）である。したがって、２重
化ルータ管理テーブルＤＲＴＴの現用ルータＡＲＰレス
ポンス受信管理ビットＤＲＴＴ２４を受信待ちを意味す
る１にし（Ｓ１８−１０）、同様に、予備用ルータＡＲ
Ｐレスポンス受信管理ビットＤＲＴＴ３４を受信待ちを
意味する１にする（Ｓ１８−１０）。

【０１７８】そして、そのイーサネットフレームを伝送
路に送信後に、２重化ルータＡＲＰレスポンス受信監視
タイマ１１２２を起動して（Ｓ１８−８）、ＡＲＰレス
ポンスメッセージが、現用ルータと予備用ルータの両方
から来るまでタイマをカウントさせる。

【０１７９】２重化ルータ管理テーブルＤＲＴＴに現用
ルータのＭＡＣアドレスと予備用ルータのＭＡＣアドレ
スが共に登録されているときにも、現用ルータと予備用
ルータに対して、ＡＲＰリクエストメッセージを送信す
る。これは、ＭＡＣアドレスは、分かっているので、Ｉ
ＰアドレスからＭＡＣアドレスを知るという意味ではな
く、ＡＲＰレスポンスメッセージを返すか否かによって
そのルータに障害があるか否かを判定しようとするもの
である。

【０１８０】したがって、このときにも現用ルータあて
には、現用ルータＭＡＣアドレスをセットしたイーサネ
ットフレームを作成し、送信する（Ｓ１８−４）。そし
て、２重化ルータ管理テーブルＤＲＴＴの現用ルータＡ
ＲＰレスポンス受信管理ビットＤＲＴＴ２４を受信待ち
を意味する１にする（Ｓ１８−５）。

【０１８１】同様に、予備用ルータあてに、予備用ルー
タＭＡＣアドレスをセットしたイーサネットフレームを
作成し、送信する（Ｓ１８−４）。そして、２重化ルー
タ管理テーブルＤＲＴＴの予備用ルータＡＲＰレスポン
ス受信管理ビットＤＲＴＴ３４を受信待ちを意味する１
にする（Ｓ１８−５）。

【０１８２】このときにも、２重化ルータＡＲＰレスポ
ンス受信監視タイマ１２２を起動する（Ｓ１８−８）。
そして、現用ルータと予備用ルータからＡＲＰレスポン
スメッセージが返ってくるタイムをカウントする。

【０１８３】（I-2）イーサネットフレーム受信処理 次に、図１５の順を追ってイーサネットフレームを受信
するときの通信制御装置１１の動作について説明しよ
う。図１５は、通信制御装置１１内のＭＰＵ１１１がイ
ーサネットフレームを受信するときの動作を示すフロー
チャートである。

【０１８４】伝送回路１１５は、トランシーバ１５から
イーサネットフレームを受信すると、受信したフレーム
を内部メモリ１１８に格納して、信号線Ｓ６によってＭ
ＰＵ１１１に受信割り込みをいれる。

【０１８５】受信割り込みを受けたＭＰＵ１１１は、受
信処理をスタートして、以下のような処理をおこなって
いく。

【０１８６】先ず、ＭＰＵ１１１は、内部メモリ１１８
に格納された受信フレームのフレームタイプを参照し
て、それがＡＲＰメッセージのイーサネットフレームか
否かを判定する（Ｓ１９−１）。それがＡＲＰメッセー
ジのイーサネットフレームでなかった場合には、受信し
たイーサネットフレームのデータ部２５をインタフェー
ス１１７を介してメモリ１３に書き込み、信号線Ｓ１０
によってＣＰＵ１２にメッセージ受信割り込みをいれて
処理を終了する（Ｓ１９−１６）。

【０１８７】受信したイーサネットフレームがＡＲＰメ
ッセージのフレームの場合は、さらに、ＡＲＰメッセー
ジの中の情報を見て、それがＡＲＰレスポンスメッセー
ジであるか否かを調べる（Ｓ１９−２）。

【０１８８】そのメッセージがＡＲＰレスポンスメッセ
ージであるときは、次に、ＡＲＰメッセージの中の送信
元ＩＰアドレスを見て、それと二重化ルータ管理テーブ
ルＤＲＴＴに格納されているＩＰアドレスと比較して、
送信元が２重化ルータ（実施形態１で説明した現用ルー
タまたは予備用ルータのいずれか）と判ったときは（Ｓ
１９−３）、Ｓ１９−４に行く。

【０１８９】ＡＲＰメッセージが、ＡＲＰレスポンスで
はないか、その送信元が、２重化ルータではないとき
は、通常通りに、ＣＰＵ１２にイーサネットフレームを
受信したことを通知する（Ｓ１９−１６）。

【０１９０】送信元が、２重化ルータであると判定され
たときには、２重化ルータ管理テーブルＤＲＴＴの現用
アドレス登録ビットＤＲＴＴ２３を調べて、現用ルータ
アドレスが登録されているか否かを調べる（Ｓ１９−
４）。

【０１９１】現用ルータアドレスが登録されていないと
きは、現用ルータのＭＡＣアドレスを登録する必要があ
るので、送信されてきたＡＲＰレスポンスメッセージの
送信元の現用ルータのＭＡＣアドレスを、２重化ルータ
管理テーブルＤＲＴＴの現用ルータＭＡＣアドレスＤＲ
ＴＴ２１に登録する（Ｓ１９−５）。

【０１９２】そして、２重化ルータ管理テーブルＤＲＴ
Ｔの現用アドレス登録ビットＤＲＴＴ２３を登録済みで
あることを意味する１にする（Ｓ１９−６）。

【０１９３】その後に、通信制御装置１１は、ＣＰＵ１
２にＡＲＰレスポンスメッセージを受信したことを通知
する（Ｓ１９−２０）。

【０１９４】次に、ＭＰＵ１１１１は、２重化ルータ管
理テーブルＤＲＴＴの予備用ルータ受信管理ビットＤＲ
ＴＴ３４を見て、予備用ルータのＡＲＰレスポンスメッ
セージの受信待ち状態になっているか否かを調べる（Ｓ
１９−７）。

【０１９５】予備用ルータのＡＲＰレスポンスメッセー
ジを既に受信しているときには、これで、現用ルータと
予備用ルータのＡＲＰレスポンスメッセージを共に受信
したことになるので、２重化ルータＡＲＰレスポンス受
信監視タイマ１１２２を停止する（Ｓ１９−８）。予備
用ルータのＡＲＰレスポンスメッセージを受信していな
いときには、なにもおこなわずに、次に、予備用ルータ
からのＡＲＰレスポンスメッセージを待つことになる。

【０１９６】さて少し戻って、Ｓ１９−４で、送信元
が、２重化ルータであると判定されたときに、２重化ル
ータ管理テーブルＤＲＴＴの現用アドレス登録ビットＤ
ＲＴＴ２３を調べて、現用ルータのＭＡＣアドレスが登
録されていたとしよう。

【０１９７】このとき、受信したＡＲＰレスポンスメッ
セージの送信元のＭＡＣアドレスが、現用ルータのもの
であるときには、現用ルータのちＭＡＣアドレスを登録
する必要はなく、現用ルータからＡＲＰレスポンスメッ
セージが返ってきたことを示すために、２重化ルータ管
理テーブルＤＲＴＴの現用ルータ受信管理ビットを、受
信済みであることを示す１にする（Ｓ１９−１０）。

【０１９８】一方、受信したＡＲＰレスポンスメッセー
ジの送信元のＭＡＣアドレスが、現用ルータのものでな
いときは、送信元は、予備用ルータである。このときに
は、先ず、２重化ルータ管理テーブルＤＲＴＴの予備用
アドレス登録ビットＤＲＴＴ３３を調べて、予備用ルー
タのＭＡＣアドレスが登録されているかを調べる（Ｓ１
９−１１）。

【０１９９】予備用ルータのＭＡＣアドレスが登録され
ているときに、受信したＡＲＰレスポンスメッセージの
送信元ＭＡＣアドレスが、２重化ルータ管理テーブルＤ
ＲＴＴの予備用ルータＭＡＣアドレスＤＲＴＴ３１と一
致するか否かを調べる（Ｓ１９−１２）。

【０２００】一致したときには、これ以外なにもするこ
とがないので、予備用ルータからＡＲＰレスポンスメッ
セージが返ってきたことを示すために、２重化ルータ管
理テーブルＤＲＴＴの予備用ルータ受信管理ビットＤＲ
ＴＴ３４を、受信済みであることを示す１にする（Ｓ１
９−１３）。

【０２０１】また、このときには、予備用ルータからＡ
ＲＰレスポンスメッセージが返ってきたので、予備用ル
ータには、障害がおこっていないか、過去におこっても
回復したことを示している。したがって、２重化ルータ
管理テーブルＤＲＴＴの予備用ルータ障害表示ビットＤ
ＲＴＴ３５を調べ（Ｓ１９−１４）、２重化ルータ管理
テーブルＤＲＴＴの予備用ルータ障害表示ビットＤＲＴ
Ｔ３５が、１になっているときには、これを０にする
（Ｓ１９−１９）。

【０２０２】次に、ＭＰＵ１１１１は、２重化ルータ管
理テーブルＤＲＴＴの現用ルータ受信管理ビットＤＲＴ
Ｔ２４を見て、現用ルータのＡＲＰレスポンスの受信待
ち状態か否かを調べる（Ｓ１９−１５）。

【０２０３】現用ルータのＡＲＰレスポンスメッセージ
を既に受信しているときには、これで、現用ルータと予
備用ルータのＡＲＰレスポンスメッセージを共に受信し
たことになるので、２重化ルータＡＲＰレスポンス受信
監視タイマ１１２２を停止する（Ｓ１９−８）。

【０２０４】Ｓ１９−１２で、ＡＲＰレスポンスメッセ
ージのＭＡＣアドレスと２重化ルータのＭＡＣアドレス
が一致しないとする。このときは、予備用ルータが更新
され、ＭＡＣアドレスが新しくなったことを示してい
る。したがって、ＡＲＰレスポンスに含まれる送信元Ｍ
ＡＣアドレスを新しい予備用ルータＭＡＣアドレスとし
て、２重化ルータ管理テーブルＤＲＴＴの予備用ルータ
ＭＡＣアドレスＤＲＴＴ３１に登録し（Ｓ１９−１
８）、予備用ルータからＡＲＰレスポンスメッセージが
返ってきたことを示すために、２重化ルータ管理テーブ
ルＤＲＴＴの予備用ルータ受信管理ビットＤＲＴＴ３４
を、受信済みであることを示す１にする（Ｓ１９−１
３）。

【０２０５】これ以降の予備用ルータの障害に関する２
重化ルータ管理テーブルＤＲＴＴの予備用ルータ障害表
示ビットＤＲＴＴ３５に対する処理（Ｓ１９−１４，Ｓ
１９−１９）と、２重化ルータＡＲＰレスポンス受信監
視タイマ１１２２に関する処理（Ｓ１９−１５，Ｓ１９
−８）は、上記と同様である。

【０２０６】（I-3）ＡＲＰレスポンス受信監視タイマ
のタイムアウト時の処理 次に、図１６の順を追ってＡＲＰレスポンス受信監視タ
イマのタイムアウト時の処理について説明しよう。

【０２０７】図１６は、通信制御装置１１内のＡＲＰレ
スポンス受信監視タイマ１１２２のタイムアウト時の処
理を示すフローチャートである。

【０２０８】上述のように、通信制御装置１１内から、
一定周期ごとに現用ルータと予備用ルータそれぞれに対
して、ＡＲＰリクエストメッセージ送信されるわけであ
るが、この返答となるＡＲＰレスポンスメッセージが、
いずれかのルータから返ってこないときがある。このと
きには、ＡＲＰレスポンス受信監視タイマは、タイムア
ウトして、以下の処理をおこなうことになる。

【０２０９】２重化ルータＡＲＰレスポンス受信監視タ
イマ１１２２がタイムアウトすると、信号線Ｓ７−２に
よってＭＰＵ１１１に割り込みをいれる。ＭＰＵ１１１
は、信号線Ｓ７−２により割り込みを受けると、２重化
ルータに対するＡＲＰレスポンス受信監視タイマのタイ
ムアウト処理を開始することになる。

【０２１０】先ず、２重化ルータ管理テーブルＤＲＴＴ
の現用ルータアドレス登録ビットＤＲＴＴ２３を参照
し、現用ルータのＭＡＣアドレスが登録されているかを
調べる（Ｓ２０−１）。

【０２１１】現用ルータのＭＡＣアドレスが登録されて
いない場合には、最初から、システムには、ルータは、
存在していないと考えられる。したがって、このときに
は、２重化ルータ管理テーブルＤＲＴＴの予備用ルータ
ＡＲＰレスポンス受信管理ビットＤＲＴＴ３４を０に
し、予備用ルータのＡＲＰレスポンス受信待ちを解除し
（Ｓ２０−５）、２重化ルータ管理テーブルＤＲＴＴの
現用ルータＡＲＰレスポンス受信管理ビットＤＲＴＴ２
４を０にし、のＡＲＰレスポンス受信待ちを解除して
（Ｓ２０−６）、この処理を終了する。

【０２１２】一方、現用ルータのＭＡＣアドレスが登録
されている場合には、次に、２重化ルータ管理テーブル
ＤＲＴＴの現用ルータＡＲＰレスポンス受信管理ビット
ＤＲＴＴ２４を参照し、現用ルータのＡＲＰレスポンス
受信待ちの状態になっているか否かを調べる（Ｓ２０−
２）。

【０２１３】現用ルータのＡＲＰレスポンスが受信待ち
のときには、Ｓ２０−９に行く。

【０２１４】現用ルータのＡＲＰレスポンスが受信待ち
でないときには、次に、２重化ルータ管理テーブルＤＲ
ＴＴの予備用ルータアドレス登録ビットＤＲＴＴ３３を
参照し、予備用ルータのＭＡＣアドレスが登録されてい
るか否かを調べる（Ｓ２０−３）。

【０２１５】予備用ルータのＭＡＣアドレスが登録され
ていないときは、予備用ルータがシステムに存在してい
ないと考えられるので、このときには、予備用ルータＡ
ＲＰレスポンス受信待ちの状態を解除し（Ｓ２０−
５）、現用ルータＡＲＰレスポンス受信待ちの状態も解
除して（Ｓ２０−６）、処理を終了する。

【０２１６】予備用ルータのＭＡＣアドレスが登録され
ているときには、次は、予備用ルータＡＲＰレスポンス
受信管理ビットＤＲＴＴ３４を参照して、予備用ルータ
ＡＲＰレスポンスの受信待ち状態であるか否かを調べる
（Ｓ２０−４）。

【０２１７】予備用ルータから、ＡＲＰレスポンスメッ
セージを受け取っているときには、ＡＲＰレスポンス受
信待ち状態でないので処理は終了する。

【０２１８】ＡＲＰレスポンス受信待ち状態のときに
は、ＡＲＰレスポンスメッセージが来ていないというこ
となので、予備用ルータに障害が起こっていることにな
る。そのときには、予備ルータ障害表示ビットＤＲＴＴ
３５を参照し、現在、その値が予備用ルータの障害をあ
らわす１になっているか否かを調べ（Ｓ２０−７）、１
になっていないときには、障害をあらわす１に書き変え
る（Ｓ２０−８）。

【０２１９】その後、予備用ルータと現用ルータの受信
待ちを共に解除して、処理を終了する（Ｓ２０−５，Ｓ
２０−６）。

【０２２０】フローチャートには示していないが、この
ときには、通信制御装置から、予備用ルータに障害がお
こったことをＣＰＵ１２に連絡して、ＣＰＵ１２に制御
が戻ったときにネットワークの管理プログラムによっ
て、予備用ルータに障害が発生したことを表示装置に表
示することも可能である。

【０２２１】少し戻って、Ｓ２０−２で、現用ルータ
が、ＡＲＰレスポンスの受信待ちになっていたとしよ
う。

【０２２２】そのときには、次に、２重化ルータ管理テ
ーブルＤＲＴＴの予備用ルータアドレス登録ビットＤＲ
ＴＴ３３を参照して、予備用ルータＭＡＣアドレスが登
録されているか否かを調べる（Ｓ２０−９）。

【０２２３】予備用ルータ登録アドレスが登録されてい
ないときには、現用ルータに障害があり、代わりになる
予備用ルータも使える状態でないことを意味している。
したがって、このときには、２重化ルータ管理テーブル
ＤＲＴＴの現用ルータ障害表示ビットＤＲＴＴ２５を障
害が発生したことを示す１にして、現用ルータに障害が
発生したことをＣＰＵ１２に通知する（Ｓ２０−１
７）。通知を受けたＣＰＵ１２は、表示装置に障害が発
生したことを表示する、あるいは、ネットワークの履歴
にこのことを書き出すなどの対策を取ることになる。

【０２２４】またこのあと、予備用ルータと現用ルータ
のＡＲＰレスポンスの受信解除待ちにする（Ｓ２０−
５，Ｓ２０−６）のは、上記と同様である。

【０２２５】一方、予備用ルータ登録アドレスが登録さ
れているときには、次に、２重化ルータ管理テーブルＤ
ＲＴＴの予備用ルータＡＲＰレスポンス受信管理ビット
ＤＲＴＴ３４を参照して、予備用ルータが受信待ち状態
であるか否かを調べる（Ｓ２０−１１）。

【０２２６】予備用ルータが受信待ちのときは、現用ル
ータと予備用ルータともに障害がおこったことを意味す
るので、２重化ルータ管理テーブルＤＲＴＴの現用ルー
タ障害表示ビットＤＲＴＴ２５と予備用ルータ障害表示
ビットＤＲＴＴ３５を、共に障害がおこったことを示す
１にする（Ｓ２０−１７）。

【０２２７】そして、２重化ルータの共に障害が起こっ
たことをＣＰＵ１２に通知する（Ｓ２０−１７）。ＣＰ
Ｕ１２は、上述の如く、表示装置への表示、通信履歴の
採取などの適切な障害対策を取るようにしておかなけれ
ばならない。

【０２２８】そして、このあとも予備用ルータと現用ル
ータのＡＲＰレスポンスの受信解除待ちにする（Ｓ２０
−５，Ｓ２０−６）のは、上記と同様である。

【０２２９】予備用ルータＡＲＰレスポンスが受信待ち
でないときには、予備用ルータからはＡＲＰレスポンス
が返ってきているので、現在の状況は、現用ルータに障
害が起こり、予備用ルータは、使用可能であることを意
味している。

【０２３０】このときには、予備用ルータを現用ルータ
とするために、２重化ルータ管理テーブルＤＲＴＴの現
用ルータの管理エリアと予備用ルータの管理エリアの値
を、そっくり交換する（Ｓ２０−１１）。

【０２３１】そうすれば、障害がおこっているのは、予
備用ルータということになるので、２重化ルータ管理テ
ーブルＤＲＴＴの予備用ルータ障害表示ビットＤＲＴＴ
３５を障害がおこってことを意味する１にする（Ｓ２０
−１２）。

【０２３２】また、現用ルータと予備用ルータを入れ替
えたので、そのことをＣＰＵ１２に通知して、ＣＰＵ１
２側の管理情報を書き変える必要が有る。

【０２３３】そのために、２重化ルータのＩＰアドレス
と新しく現用ルータとなったルータのＭＡＣアドレスか
ら、ＡＲＰレスポンスメッセージを組み立てて（Ｓ２０
−１３）、ＡＲＰレスポンスメッセージをＣＰＵ１２に
割込みによって伝える（Ｓ２０−１４）。

【０２３４】これによって、ＣＰＵ１２は、２重化ルー
タに関する管理情報を書き換え、また、必要ならば、ネ
ットワーク管理プログラムに従い必要な処置をとること
ができる。

【０２３５】そして、最後に、このあとも予備用ルータ
と現用ルータのＡＲＰレスポンスの受信解除待ちにする
（Ｓ２０−５，Ｓ２０−６）のは、上記と同様である。

【０２３６】（II）本実施形態のネットワークシステム
の動作に対する評価 本実施形態は、ルータを２重化して、ネットワークシス
テムの安全性を高めようとするものである。本実施形態
によれば、現用ルータがダウンしても、予備用ルータに
切り替えることにより、ネットワークシステム全体とし
ては、通常の稼働が可能である。結局、ネットワークシ
ステム全体として、稼働しなくなるのは、現用ルータと
予備用ルータともにダウンした場合であり、そのような
場合は、極めて稀であろう。

【０２３７】また、障害のあったルータをシステムを稼
働させながら交換する、いわゆるホットスワップも可能
であり、現用ルータと予備用ルータの管理情報の切り替
えも、自動的におこなっているので、システムを停止す
る必要もなく、コンソールからの新たな設定も不要であ
る。

【０２３８】このように、本実施形態に係るルータが２
重化されたネットワークシステムでは、ネットワークシ
ステムの可用性、信頼性共に向上させることが可能にな
る。

【０２３９】（III）本実施形態の具体的な構成とデー
タに基づいたネットワークシステムの動作 上述の（I）においては、本実施形態に係るネットワー
クシステムの動作についてフローチャートに基づいて説
明した。ここでは、具体的なネットワークシステムの構
成とデータに基づいて、図５、図１７ないし図１９を用
いて説明する。図５は、既に説明したように、本発明の
一実施形態に係るネットワークシステムの構成図であっ
たが、本実施形態でも、第一の実施形態と同様の構成と
し、同じＩＰアドレスとＭＡＣアドレスを用いるので、
これを適宜参照することにしよう。図１７は、２重化ル
ータ管理テーブルＤＲＴＴに具体的データを設定したと
きの模式図である（その一）。図１８は、２重化ルータ
管理テーブルＤＲＴＴに具体的データを設定したときの
模式図であり（その二）、特に、現用ルータと予備用ル
ータの管理情報を入れ替えて設定する場合を示してい
る。図１９は、２重化ルータ管理テーブルＤＲＴＴに具
体的データを設定したときの模式図である（その三）。

【０２４０】以下の説明としては、図５に示される現用
ルータαに障害が発生して、ルータと交換して、新しく
交換したルータを、新たに予備用ルータとするときをモ
デルケースとして採り上げることにしよう。この新しい
ルータのＭＡＣアドレスは、当然、障害を発生させたル
ータとは異なるＭＡＣアドレスを持っている。

【０２４１】また、第一の実施形態の表１と表２に示し
たように、ネットワークシステムに接続された各計算機
とルータには、ＩＰアドレスとＭＡＣアドレスが割り当
てられている。

【０２４２】いま、計算機ａ２〜ａｍ，ｂ１〜ｂｎとル
ータα，βが既に起動済の状態であったとし、計算機ａ
１を立ちあげようとしたとする。

【０２４３】先ず、計算機ａ１が起動されると、図１１
に示されるＣＰＵ１２は、立ち上げ処理で、図１１に示
されたメモリ１３に有るルーティングテーブルＲＴＴ
に、計算機のユーザが、予め設定しておくシステム情報
から、「ネットワークアドレスが、１６０．１６１．
０．０あてのメッセージは、ＩＰアドレス１６０．１６
０．１．１へ送信する」という情報を読み出し、それを
ルーティングテーブルＲＴＴに設定する。ＣＰＵ１２
は、立ち上げ処理では、ＡＲＰテーブルのＩＰアドレス
とＭＡＣアドレスは未設定のままとしておく。

【０２４４】次に、ＣＰＵ１２は、通信制御装置１１を
起動する。通信制御装置１１の起動時に、ＣＰＵ１２
は、システム管理者が予め設定しておくシステム情報か
ら読み出して、通信制御装置１１の内部メモリ１１８に
有る二重化ルータ管理テーブルの２重化ルータ管理テー
ブルＤＲＴＴのＩＰアドレス登録エリアであるＩＰアド
レスＤＲＴＴ１に設定する。この値は、具体的には、図
１７に示されるようにルータα、ルータβの共通伝送路
Ａ側のインタフェースに割り当てられたＩＰアドレス１
６０．１６０．１．１である。

【０２４５】２重化ルータ管理テーブルＤＲＴＴ内の現
用ルータＭＡＣアドレスＤＲＴＴ２１と予備用ルータＭ
ＡＣアドレスＤＲＴＴ３１は、未登録であり、現用ルー
タアドレス登録ビットＤＲＴＴ２３と予備用ＭＡＣルー
タアドレス登録ビットＤＲＴＴ３３は、それぞれのＭＡ
Ｃアドレスが未登録であることを示す０になっている。

【０２４６】また、現用ルータＡＲＰレスポンス受信待
ちビットＤＲＴＴ２４と予備用ルータＡＲＰレスポンス
受信待ちビットＤＲＴＴ３４は、受信待ち解除状態を示
す０であり、現用ルータ障害表示ビットＤＲＴＴ２５と
予備用ルータ障害表示ビットＤＲＴＴ３５は障害を検知
していない状態を示す０である。

【０２４７】通信制御装置１１が立ち上がると、図１１
に示される水晶発振器１１３は、信号線Ｓ８−１とＳ８
−２よりカウントアップ信号を出力する。そして、この
カウントアップ信号を受けたＡＲＰリクエスト送信タイ
マ１１２１はカウントアップを続け、ＡＲＰリクエスト
送信周期として定められたＴｑまでカウントすると、信
号線Ｓ７−１よりＭＰＵ１１１に割り込みを入れる。割
込みを入れた後は、カウント値を０にリセットして、再
度Ｔｑまでカウントを始める。

【０２４８】このＡＲＰリクエスト送信周期Ｔｑは、ネ
ットワークシステム全体が要求する信頼性や性能などの
ファクターを考慮して定めることができる。本実施形態
では、例えば、Ｔｑは１０秒としたとする。

【０２４９】さて、Ｓ８−１より割り込みを受けたＭＰ
Ｕ１１１は、既に説明した図１４のフローチャートに従
い、２重化ルータのＩＰアドレス１６０．１６０．１．
１に対応するＭＡＣアドレスを問い合わせるＡＲＰリク
エストメッセージを、ネットワーク上に送信する。

【０２５０】通信制御装置１１が起動した直後の図１７
に示した値の２重化ルータ管理テーブルでは、現用ルー
タ、予備用ルータともＭＡＣアドレスが未登録なので、
最初のＡＲＰリクエストメッセージは、イーサネットブ
ロードキャストで送信されることになる。

【０２５１】ブロードキャストで送信されたＡＲＰリク
エストメッセージは、共通伝送路Ａに接続する計算機ａ
２〜ａｍとルータαとルータβが受信する。そして、既
に説明したようなＡＲＰプロトコルの原理に従って、問
いあわせたＩＰアドレス１６０．１６０．１．１を持つ
ルータαとルータβのみがそれぞれのＭＡＣアドレスｍ
＋ｎ＋１とｍ＋ｎ＋３を返答とするＡＲＰレスポンスメ
ッセージのイーサネットフレームを作成して、計算機ａ
１に送信する。

【０２５２】通信制御装置１１が、そのＡＲＰレスポン
スメッセージを受信すると、ＭＰＵ１１１は、既に説明
した図１５のフローチャートに従うと、先に受信したＡ
ＲＰレスポンスメッセージの送信元ルータを現用ルータ
として、ＭＡＣアドレスが登録され、後から受信したＡ
ＲＰレスポンスメッセージの送信元ルータは、予備用ル
ータとされる（図１５のＳ１９−４，Ｓ１９−５，Ｓ１
９−９，Ｓ１９−１１，Ｓ１９−１８等参照）。

【０２５３】本実施形態では、ルータαから送信された
ＡＲＰレスポンスメッセージを先に受信し、後からルー
タβのＡＲＰレスポンスメッセージを受信したとしよ
う。

【０２５４】ＡＲＰレスポンスメッセージのイーサネッ
トフレームを、ルータαから共通伝送路Ａを介して伝送
回路１１５が受信すると、伝送回路１１５は、受信フレ
ームを内部メモリ１１８に書き込み後、ＭＰＵ１１１に
フレーム受信割り込みを信号線Ｓ６によって入れること
になる。

【０２５５】信号線Ｓ６より割り込みを受けたＭＰＵ１
１１は、内部メモリ１１８より受信フレームを取り込
み、既に説明したように図１５のフローチャートに従っ
て、ＡＲＰレスポンスメッセージに書かれたルータαの
ＭＡＣアドレスｍ＋ｎ＋１を、２重化ルータ管理テーブ
ルＤＲＴＴの現用ルータＭＡＣアドレスＤＲＴＴ２１に
書き込み、現用ルータＭＡＣアドレス登録ビットＤＲＴ
Ｔ２３を登録済を示す１にする。

【０２５６】同様に、ルータβからのＡＲＰレスポンス
メッセージを受信した場合は、図１５のフローチャート
に従い、予備用ルータＭＡＣアドレス登録エリアＤＲＴ
Ｔ３１に、ＡＲＰレスポンスメッセージに書かれたルー
タβのＭＡＣアドレスｍ＋ｎ＋３を書き込み、予備用ル
ータＭＡＣアドレス登録ビットＤＲＴＴ３３を登録済を
示す１にする。

【０２５７】このようにして、２重化ルータ管理テーブ
ルは、図１８（ａ）に示すように値が設定される。

【０２５８】これ以降は、ＭＰＵ１１１は、ＡＲＰリク
エスト送信タイマがタイムアウトする度毎に、図１４の
フローチャートに従い、２重化ルータ管理テーブルに登
録された現用ＭＡＣアドレスｍ＋ｎ＋１と予備用ＭＡＣ
アドレスｍ＋ｎ＋３をあて先ＭＡＣアドレスとしたＡＲ
Ｐリクエストメッセージを、それぞれ現用ルータαと予
備用ルータβに送信する。このようにして、各々のルー
タからＡＲＰレスポンスメッセージが返ってくるかをみ
ることにより、各々のルータが正常に動作していか否か
を確認することができる。

【０２５９】さてここで、計算機ａ１が現用ルータαを
介して共通伝送路Ｂに接続する計算機、例えば、ＩＰア
ドレスが１６０．１６１．０．１である計算機ｂ１にメ
ッセージを送信する時の通信制御装置の動作について説
明しよう。

【０２６０】ＣＰＵ１２は、立ち上げ処理終了後、ユー
ザーからメッセージ通信の要求があると、あて先計算機
の有するＩＰアドレスをあて先としたＩＰデータグラム
を作成する。

【０２６１】そして、ＣＰＵ１２は、計算機ａ１の属す
るセグメントＡのネットワークアドレス１６０．１６
０．０．０と異なるネットワークＩＤを有するＩＰアド
レスが、あて先のＩＰアドレスであった場合には、ルー
ティングテーブルＲＴＴを参照して、中継先ＩＰアドレ
スを取り込む必要がある。

【０２６２】この場合、計算機ａ１は、あて先ＩＰアド
レスが１６０．１６１．０．１であるＩＰデータグラム
を作成する。また、あて先ＩＰアドレス１６０．１６
１．０．１が、計算機ａ１のセグメントのネットワーク
アドレス１６０．１６０．０．０とは異なっているた
め、ルーティングテーブルＲＴＴを参照して、中継先ル
ータのＩＰアドレス１６０．１６０．１．１を獲得す
る。

【０２６３】次に、ＣＰＵ５１２は、ＡＲＰテーブルＡ
ＲＰＴを参照して、ＩＰアドレス１６０．１６０．１．
１に対応するＭＡＣアドレスを獲得しようとする。とこ
ろが、計算機ａ１が立ち上げ処理終了直後では、ＡＲＰ
テーブルＡＲＰＴには、未登録状態なので、計算機ｂ１
のＭＡＣアドレスも当然登録されていない。

【０２６４】したがって、ＣＰＵ１２は、ＩＰアドレス
１６０．１６０．１．１に対応するＭＡＣアドレスを問
い合わせるＡＲＰリクエストメッセージを作成して、信
号線Ｓ１１によってＭＰＵ１１１に送信割り込みをいれ
て、送信させることになる。

【０２６５】２重化ルータのＩＰアドレス１６０．１６
０．１．１へのＡＲＰメッセージは、図１３に示される
ように２重化ルータ管理テーブルＤＲＴＴに現用ＭＡＣ
アドレスが登録済の場合は、ＭＰＵ１１１は、２重化ル
ータ管理テーブルのエリア現用ＭＡＣアドレスＤＲＴＴ
２１に格納されたＭＡＣアドレスを返答とするＡＲＰレ
スポンスメッセージを作成して、それを信号線Ｓ１０に
よってＣＰＵ１２に通知する（Ｓ２１−５，Ｓ２１−
６）。このＡＲＰレスポンスメッセージの、送信元ＩＰ
アドレスを２重化ルータのＩＰアドレス１６０．１６
０．０．０である。

【０２６６】ＡＲＰレスポンスメッセージを受け取った
ＣＰＵ１１２は、そのメッセージに書き込まれた、ＩＰ
アドレスとＭＡＣアドレスをＡＲＰテーブルＡＲＰＴに
登録する。

【０２６７】ここで、送信待ちになっているＩＰデータ
グラムのＭＡＣアドレスを、再度ＡＲＰテーブルを参照
して、中継先ＩＰアドレス１６０．１６０．１．１に対
応するＭＡＣアドレスを獲得することができる。

【０２６８】そして、ＣＰＵ１２は、ＩＰデータグラム
と上記のようにして得られたあて先ＭＡＣアドレスをメ
モリ１４に用意して、ＭＰＵ１１１に送信割り込みを入
れる。

【０２６９】送信割り込みを受けたＭＰＵ１１１は、Ｍ
ＡＣアドレスが現用ルータαであり、ＩＰデータグラム
をデータ部に書き込んだイーサネットフレームを現用ル
ータαに送信する。

【０２７０】次に、現用ルータαに障害が発生したとし
よう。

【０２７１】現用ルータαに障害が発生すると、通信制
御装置１１から現用ルータおよび予備用ルータあてに周
期Ｔｑ（１０秒）毎に送信されるＡＲＰリクエストメッ
セージに対し、現用ルータαからＡＲＰレスポンスメッ
セージが送信されなくなる。

【０２７２】それによって、ＡＲＰレスポンスメッセー
ジ受信監視タイマ１１２２がタイムアウトし、ＭＰＵ１
１１は、信号線Ｓ７−２によって割り込みを受けて、図
１６のフローチャートに従ってタイムアウト処理を開始
することになる。

【０２７３】図１６に示されるように現用ルータαに障
害が発生したときには、予備用ルータβに障害がない限
り、予備用ルータβを新たな現用ルータとして、２重化
ルータ管理テーブルＤＲＴＴに登録しようとするもので
ある（Ｓ２０−１１）。

【０２７４】図１８（ｂ）に示すされるように、予備用
ルータを現用ルータとしてしたときには、ＭＡＣアドレ
スｍ＋ｎ＋３を有するルータβが新たな現用ルータとし
て登録されることになる。

【０２７５】また、図１６のフローチャートに示される
ように、予備用ルータＭＡＣアドレス登録エリアＤＲＴ
Ｔ３１に旧現用ルータαのＭＡＣアドレスｍ＋ｎ＋１が
書き込まれ、かつ、予備用ルータ障害表示ビットＤＲＴ
Ｔ３３に障害発生を示す１が登録されることになる。

【０２７６】予備用ルータと現用ルータのＭＡＣアドレ
スを入れ替えると、ＭＰＵ１１１は、新たな現用ルータ
βのＭＡＣアドレスを、送信元アドレスｍ＋ｎ＋３に、
２重化ルータのＩＰアドレス１６０．１６０．１．１を
送信元アドレスにそれぞれ書き込んだＡＲＰレスポンス
メッセージを作成し、信号線Ｓ１０よりＣＰＵ１２に受
信割り込みを入れる。受信割り込みを受けたＣＰＵ１２
は、ＭＰＵ１１１より受け取ったＡＲＰレスポンスメッ
セージより送信元ＭＡＣアドレスと送信元ＩＰアドレス
を取り出し、ＡＲＰテーブルＡＲＰＴに登録済のＩＰア
ドレス１６０．１６０．１．１に対応するＭＡＣアドレ
スをｍ＋ｎ＋１をｍ＋ｎ＋３に書き替える。 このよう
にすれば、以降は、ＩＰアドレス１６０．１６０．１．
１あてに送信されるＩＰデータグラムは、ＭＡＣアドレ
スｍ＋ｎ＋３を有するルータβへ送信されることにな
る。

【０２７７】また、予備用ルータ回障害表示ビットが、
障害が発生したことを示す１になっているとする。

【０２７８】ここで、ＡＲＰリクエストメッセージ送信
タイマ１１２２がタイムアウトし、ＭＰＵ１１１が、予
備用ルータαに対し、図１４のフローチャートに従いＡ
ＲＰリクエストメッセージを送信するものとする（Ｓ１
８−６等）。

【０２７９】そして、このＡＲＰリクエストメッセージ
に対して、障害が発生して現用ルータから予備用ルータ
になったルータαから、ＡＲＰレスポンスメッセージを
再び受信すると、ＭＰＵ１１１は、図１５のフローチャ
ートに示される受信処理に従い、予備用ルータ障害表示
ビットの障害発生状態を解除（Ｓ１９−１９）して、０
にする。かくしてこれ以降は、ルータαは予備用ルータ
としてネットワーク上で待機することになる。

【０２８０】さて、上記のようにルータαを現用ルー
タ、ルータβを予備用ルータとして２重化管理テーブル
ＤＲＴＴに登録し、現用ルータαに障害が発生して、予
備用ルータβが新たな現用ルータとなり、旧現用ルータ
αを新たなルータγと交換したものとしよう。

【０２８１】ルータγの、共通伝送路Ａ側のインタフェ
ースのＭＡＣアドレスは、ｍ＋ｎ＋５、共通伝送路Ｂ側
のインタフェースのＭＡＣアドレスは、ｍ＋ｎ＋６であ
ったとする。

【０２８２】また、ルータγに割り当てられるＩＰアド
レスは、ルータαに割り当てられていたＩＰアドレスと
同一に設定し、共通伝送路Ａ側のインタフェースのＩＰ
アドレスは１６０．１６０．１．１、共通伝送路Ｂ側の
インタフェースのＩＰアドレスは１６０．１６１．１．
１とする。

【０２８３】ルータαに障害が発生した直後の通信制御
装置１１の有する２重化ルータ管理テーブルＤＲＴＴは
図１８（ｂ）の様になっている。

【０２８４】ルータαを取り外し、ルータγを新たに共
通伝送路Ａと共通伝送路Ｂに接続すると、通信制御装置
１１が送信するＡＲＰリクエストメッセージに対して、
ルータβとルータγがＡＲＰレスポンスメッセージを伝
送制御装置１１に送信する。通信制御装置１１がルータ
γからのＡＲＰレスポンスメッセージを受信すると、Ｍ
ＰＵ１１１は、図１５のフローチャートに従って受信処
理をおこない、ルータγのＭＡＣアドレスを予備用ルー
タＭＡＣアドレス登録エリアＤＲＴＴ３１に登録する
（Ｓ１９−１２，Ｓ１９−１８）。この結果２重化ルー
タ管理テーブルＤＲＴＴの有する値は、図１９に示され
るようになる。

【０２８５】これ以降は、ルータγは、予備用ルータと
して使用可能になり、現用ルータ障害時までネットワー
ク上で待機することになる。

【０２８６】以上のように、本実施形の通信制御装置を
用いれば、ルータの一方に障害があっても、ネットワー
クシステムの稼働をとめることなく運用することがで
き、システムの情報も再設定する必要もない。

【０２８７】

【発明の効果】本発明によれば、ルータが２重化された
ネットワークシステムにおいて、現用のルータから予備
用のルータに経路を切り替えるときには、その切替時間
をＲＩＰ使用時より短縮し、ネットワークの可用性を向
上させ、かつ、計算機のＣＰＵの負荷を増加させること
のないルータが２重化されたネットワークシステムおよ
びルータが２重化されたネットワークシステムの障害対
策方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るネットワークシステ
ムの要部拡大図である。

【図２】ＩＰアドレスの各クラスの形態を模式的に示し
た図である。

【図３】ＯＳＩ参照モデルとＴＣＰ／ＩＰの通信プロト
コルの関係を示す模式図である。

【図４】ＡＲＰの仕組みを説明する模式図である。

【図５】本発明の一実施形態に係るネットワークシステ
ムの構成を表わす模式図である。

【図６】本発明の一実施形態に係るネットワークシステ
ムで、計算機ａ１からＡＲＰリクエストメッセージが発
せられたときの模式図である。

【図７】本発明の一実施形態に係るネットワークシステ
ムで、計算機ａ２からＡＲＰレスポンスメッセージが発
せられたときの模式図である。

【図８】ルーティングテーブルの一例を示す模式図であ
る。

【図９】ＡＲＰテーブルの一例を示す模式図である。

【図１０】２重化ルータ管理テーブルＤＲＴＴの構成を
示す模式図である。

【図１１】本発明の一実施形態に係る通信制御装置の構
成を表すブロック図である。

【図１２】本発明の一実施形態に係る通信制御装置１１
の動作の概略を示した模式図である。

【図１３】通信制御装置１１内のＭＰＵ１１１がイーサ
ネットフレームを送信するときの動作を示すフローチャ
ートである。

【図１４】２重化ルータへＡＲＰリクエストメッセージ
を送信するときの処理を示すフローチャートである。

【図１５】通信制御装置１１内のＭＰＵ１１１がイーサ
ネットフレームを受信するときの動作を示すフローチャ
ートである。

【図１６】通信制御装置１１内のＡＲＰレスポンス受信
監視タイマ１１２２のタイムアウト時の処理を示すフロ
ーチャートである。

【図１７】２重化ルータ管理テーブルＤＲＴＴに具体的
データを設定したときの模式図である（その一）。

【図１８】２重化ルータ管理テーブルＤＲＴＴに具体的
データを設定したときの模式図であり（その二）、特
に、現用ルータと予備用ルータの管理情報を入れ替えて
設定する場合を示している。

【図１９】２重化ルータ管理テーブルＤＲＴＴに具体的
データを設定したときの模式図である（その三）。

【符号の説明】

ａ１〜ａｍ，ｂ１〜ｂｎ…計算機、Ａ，Ｂ…共通伝送
路、α，β，γ…ルータ、１１…通信制御装置、１２…
ＣＰＵ、１３…メモリ、１４…システムバス、ＤＲＴＴ
…２重化ルータ管理テーブル、ＩＰＡＴ…ＩＰアドレス
格納テーブル、１１ＭＡＴ…ＭＡＣアドレス管理テーブ
ル、１１１…ＭＰＵ、１１２１…ＡＲＰリクエストメッ
セージ送信タイマ、１１２２…ＡＲＰレスポンスメッセ
ージ受信タイマ、１１３…水晶発振器、１１４…ＲＯ
Ｍ、１１５…伝送回路、１１６…バススケジューラ、１
１７…バスインタフェース、１１８…内部メモリ、１５
…トランシーバ、ＤＲＴＴ２…現用ルータ管理エリア、
ＤＲＴＴ３…予備用ルータ管理エリア、ＤＲＴＴ２１…
現用ルータＭＡＣアドレス、ＤＲＴＴ２３…現用ルータ
ＭＡＣアドレス登録ビット、ＤＲＴＴ２４…現用ルータ
受信待ちビット、ＤＲＴＴ２５…現用ルータ障害表示ビ
ット、ＤＲＴＴ３１…予備用ルータＭＡＣアドレス登録
エリア、ＤＲＴＴ３３…予備用ルータＭＡＣアドレス登
録ビット、ＤＲＴＴ３４…予備用ルータ受信待ちビッ
ト、ＤＲＴＴ３５…予備用ルータ障害表示ビット、ＲＴ
Ｔ…ルーティングテーブル、ＲＴ１…あて先ネットワー
クアドレス、ＲＴ２…中継先ＩＰアドレス、ＡＲＰＴ…
ＡＲＰテーブル、ＡＲＰＴ１〜ＡＲＰＴｋ…ＡＲＰテー
ブルの各エントリ、ＡＲＰＴ１１〜ＡＲＰＴｋ１…ＩＰ
アドレス、ＡＲＰＴ１２〜ＡＲＰＴｋ２…ＭＡＣアドレ
ス。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丹治 雅行 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 丸山 久幸 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 井上 博文 茨城県日立市大みか町五丁目２番１号 株 式会社日立製作所大みか工場内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一つ以上のネットワークをルータを介し
   て接続し、しかも、そのルータが２重化されたネットワ
   ークシステムにおいて、 前記ネットワークに接続された計算機は、通信制御装置
   を有し、 この計算機は、各々有する通信制御装置によって通信
   し、 また、前記２重化されたルータは、一方を現用ルータ、
   他の一方を予備用ルータとして、 各々同一の論理アドレスと、異なった物理アドレスとが
   割り当てられ、 前記通信制御装置は、 前記２重化されたルータの論理アドレスと物理アドレス
   とを保持する手段を有し、 この通信制御装置が、 ルータを介して他の計算機と通信するときには、前記現
   用ルータの物理アドレスを用いて通信し、 ２重化されたルータに対して、周期的に論理アドレスか
   ら物理アドレスを求めるリクエストメッセージを送信
   し、 その送信したリクエストメッセージの返答となるレスポ
   ンスメッセージが、ルータから送信されてくるか否か
   を、２重化された各々のルータに対して監視し、 ルータからレスポンスメッセージが送信されてこないと
   きには、そのルータに障害が発生したものとして、 もし、前記現用ルータに障害が発生したとされたときに
   は、 ルータを介して他の計算機と通信するときに、前記予備
   用ルータの物理アドレスを用いて通信するように切り替
   えることを特徴とするルータが２重化されたネットワー
   クシステム。
2. 【請求項２】 前記通信制御装置が、 前記２重化されたルータに割り当てられる論理アドレス
   と物理アドレスとを、計算機より受け取って、 それらを２重化されたルータの論理アドレスと物理アド
   レスとを保持する手段に設定することを特徴とする請求
   項１記載のルータが２重化されたネットワークシステ
   ム。
3. 【請求項３】 前記通信制御装置が、 前記２重化されたルータに割り当てられる論理アドレス
   と物理アドレスとを、２重化されたルータ各々に対して
   送信される前記論理アドレスから物理アドレスを求める
   リクエストメッセージの返答となるレスポンスメッセー
   ジから得て、 それらを２重化されたルータの論理アドレスと物理アド
   レスとを保持する手段に設定することを特徴とする請求
   項１記載のルータが２重化されたネットワークシステ
   ム。
4. 【請求項４】 前記現用ルータに障害が発生されたとき
   には、 前記予備用ルータを新たな現用ルータとし、 現用ルータを取換えて、新たな予備用ルータとして、 前記通信制御装置が、 ２重化されたルータの論理アドレスと物理アドレスとを
   保持する手段に、 前記新たな現用ルータと前記新たな予備用ルータとに割
   り当てられる論理アドレスと物理アドレスとを、それぞ
   れ設定することを特徴とする請求項１ないし請求項３記
   載のいずれかのルータが２重化されたネットワークシス
   テム。
5. 【請求項５】 前記物理アドレスが、ＭＡＣ（Media Ac
   cess Control）アドレスであり、 前記論理アドレスが、ＩＰ（Internet Protocol）アド
   レスであり、 前記論理アドレスから、物理アドレスを求めるリクエス
   トメッセージが、ＡＲＰ（Address Resolution Protoco
   l）リクエストメッセージで、その返答となるレスポン
   スメッセージが、ＡＲＰレスポンスメッセージであるこ
   とを特徴とする請求項１ないし請求項４記載のいずれか
   のルータが２重化されたネットワークシステム。
6. 【請求項６】 一つ以上のネットワークをルータを介し
   て接続し、しかも、そのルータが２重化されたネットワ
   ークシステムの障害対策方法において、 前記ネットワークに接続された計算機は、通信制御装置
   を有し、 この計算機は、各々有する通信制御装置によって通信
   し、 また、前記２重化されたルータは、一方を現用ルータ、
   他の一方を予備用ルータとして、 各々同一の論理アドレスと、異なった物理アドレスとが
   割り当てられ、 前記通信制御装置は、 前記２重化されたルータの論理アドレスと物理アドレス
   とを保持する手段を有し、 この通信制御装置が、 ルータを介して他の計算機と通信するときには、前記現
   用ルータの物理アドレスを用いて通信し、 ２重化されたルータに対して、周期的に論理アドレスか
   ら物理アドレスを求めるリクエストメッセージを送信
   し、 その送信したリクエストメッセージの返答となるレスポ
   ンスメッセージが、ルータから送信されてくるか否か
   を、２重化された各々のルータに対して監視し、 ルータからレスポンスメッセージが送信されてこないと
   きには、そのルータに障害が発生したものとして、 もし、前記現用ルータに障害が発生したとされたときに
   は、 ルータを介して他の計算機と通信するときに、前記予備
   用ルータの物理アドレスを用いて通信するように切り替
   えることを特徴とするルータが２重化されたネットワー
   クシステムの障害対策方法。
7. 【請求項７】 前記通信制御装置が、 前記２重化されたルータに割り当てられる論理アドレス
   と物理アドレスとを、計算機より受け取って、 それらを２重化されたルータの論理アドレスと物理アド
   レスとを保持する手段に設定することを特徴とする請求
   項６記載のルータが２重化されたネットワークシステム
   の障害対策方法。
8. 【請求項８】 前記通信制御装置が、 前記２重化されたルータに割り当てられる論理アドレス
   と物理アドレスとを、２重化されたルータ各々に対して
   送信される前記論理アドレスから物理アドレスを求める
   リクエストメッセージの返答となるレスポンスメッセー
   ジから得て、 それらを２重化されたルータの論理アドレスと物理アド
   レスとを保持する手段に設定することを特徴とする請求
   項６記載のルータが２重化されたネットワークシステム
   の障害対策方法。
9. 【請求項９】 前記現用ルータに障害が発生されたとき
   には、 前記予備用ルータを新たな現用ルータとし、 現用ルータを取換えて、新たな予備用ルータとして、 前記通信制御装置が、 ２重化されたルータの論理アドレスと物理アドレスとを
   保持する手段に、 前記新たな現用ルータと前記新たな予備用ルータとに割
   り当てられる論理アドレスと物理アドレスとを、それぞ
   れ設定することを特徴とする請求項６ないし請求項８記
   載のいずれかのルータが２重化されたネットワークシス
   テムの障害対策方法。
10. 【請求項１０】 前記物理アドレスが、ＭＡＣ（Media
    Access Control）アドレスであり、 前記論理アドレスが、ＩＰ（Internet Protocol）アド
    レスであり、 前記論理アドレスから、物理アドレスを求めるリクエス
    トメッセージが、ＡＲＰ（Address Resolution Protoco
    l）リクエストメッセージで、その返答となるレスポン
    スメッセージが、ＡＲＰレスポンスメッセージであるこ
    とを特徴とする請求項６ないし請求項９記載のいずれか
    のルータが２重化されたネットワークシステムの障害対
    策方法。