JPS6065642A - 冗長化デ−タ通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 く技術分野〉 本発明は、冗長化データ通信システムに関Ｊ−るもので
あり、特に、故障していた一方の通信系統の修理が潤ん
だとぎ、自動的に冗長化通信状態に復帰することができ
る冗長化データ通信システムに関するものである。

〈従来例〉 冗長化データ通信システム、の従来例としては、特公昭
５４−３８８４４ｇ公報に記載されたようなものが知ら
れている。

このシステムは、２つの通信系統を、１回の通信毎に交
互に切換えて使用するようにしており、これによって、
両系統の異常の有無の検出をも兼ねた通信ができるよう
にしている。このシステムにおいては、一方の通信系統
において通信異常が検出されると、その系統が故障した
と判断され、以後故障していないと判断される系統だけ
を使用した通信が行われる。

一方の通信系統の故障については、メツセージ出力等の
適宜の手段によりオペレータに報知され、その報知に基
づいて？１シ障点の探索と修理が行われる。ｌｌｉ理後
は、それを確認したオペレータの操作により、冗長化へ
の復帰が行われる。

〈問題点〉 このような従来のシステムにおいては、冗長化への復帰
が、オペレータ操作により行なわれるので、その操作に
遅滞があると、冗長化への復帰が遅れ、故障側が修理流
であるにもかかわらず、単一系統による通信が必要以上
長期に継続され、その間に現用系統に故障が発生し、実
質的に二重故障が発生する恐れがある。

〈目的〉 本発明の目的は、故障していた系統の修理が済み次第、
自動的に冗長化通信を回復する冗長化データ通信システ
ムを提供することにある。

〈要点〉 本発明は、 通信機能を有する複数のデータ処理ステーションが冗長
化された共通の通信線によって接続され、複数のデータ
処理ステーションのうち通信の主導（ｎを持つものが、
冗長化通信線がどちらも正常などきは、所定■の通信ご
とに冗長化通信線を交互に使用して通信し、冗長化通信
線の一方が故障したときは、正常な方の通信線を使用し
て通信する冗長化データ通信システムにおいて、 通信の主導権を持つステーションは、 定期的に冗長化通信線及び各ステーションの状態をチェ
ックしてそれらのステータス情報を得るステータス・チ
ェック手段と、 この手段にＪ、ってＩＵＶられたステータス情報に応じ
たメツセージを出力するメツセージ出力手段と、前記ス
テータス・チェック手段によって得られたステータス情
報を定期的にチェックし、冗長化通信線に関するステー
タス情報が通信線の故障を示１）でいるとさ、故障側の
通信線を使用して、ステータス情報によって正常である
ことが示されているステーションに順番にテスト通信全
通信手段と、 テスト通信に対する相手のステーションの応答に基づい
でテストの成功不成功を表わす情報を得る手段と、 この情報が、テストした全てＶノステーシコンについて
成功したことを表わしているとき、冗長化通信を回復Ｍ
る手段と、 を具備することを特徴とする冗長化データ通信システム によって上記の目的を達成したものである。

〈実施例〉 以下、実施例に基づいて本発明の詳細な説明覆る。

（４ｊ、ｊ成〉 第１図は、本発明が適用される冗長化データ通信システ
ムの一例の概念的構成図であり、分散形データ処］！ｌ
！装置の例を示している。第１図において、５Ｔｉ（ｉ
＝１〜ｎ）は、通信の単位を構成するステーションであ
り、Ｉ−Ｉ　Ｆは、それらステーションを結ぶ、冗長化
された双方向性の共通の通信線である。各ステーション
ＳＴｉは、それぞれ１対のカップラＣ１によって冗長化
通信線トＩＦに接続されている。各ステーションは、後
述Ｊ−るように、それぞれプロセッサを持っており、そ
のプロセッサによって、それぞれのステーションにおけ
るデータ処理とステーション間のデータ通信を行う。

ステーションＳＴ１は、オペレータよるシスアム全体の
監視と操作を行うための、オペレータズ・ステーション
であって、グラフィック・ディズブ１ノイとキーボード
、あるいはシステム・タイプライタ等の各種のマンマシ
ン・コミユニケージ三３ン装置を備えている。このよう
なオペレータズ・ステーションは、必要に応じて複数台
設置″）られる。

その他のステーションＳＴ２〜ｎは、分散配置されたそ
れぞれの箇所にお（プるデータ処理を行うフィールドコ
ントロール・ステーションであって、オペレータズ・ス
テーションＳＴＩによる監視と操作を受けるものである
。

オペレータス・ステー９３２８丁１の内部構成の概要を
第２図に示す。

第２図にａ３いて、「Ｃ△は通信制御ユニット、ＣＰＵ
はプロセッサ・ユニット、ＭＭはメインメモリ・ユニッ
ト、ＩＯＣは入出力制御ユニットであり、ＢＳは、これ
ら各ユニットを接続するデータバスである。

通信制御＝１ニツ１〜「Ｃ△は、１対のカップ）を通じ
て冗長化通信線ＨＦに接続される。通信制御ユニットＦ
ＣＡは、通信制御専用のプロレツサと子の周）２２回路
からなるものであり、ダイレクトメモリ・アクセス機能
を持ち、他のユニットあるいは他のステーションからの
要求に基づき、プロセッサ・ユニットＣＰＵとは独立に
動作して、通信処理を実行する。通信制御ユニツｌ−Ｆ
　Ｃ△は、自ステーシヨン主導権がある通信を、冗長化
通（８線ト１Ｆがどちらも正常で、かつ、特に指定がな
いときは、両通信線を交互に使用して行い、冗長化通信
線の一方に異常が発生したときは、正常な方の通信線を
使用して行う機能を持つでいる。通信制御ユニット「Ｃ
△は、また、特に指定されたどきは、通信線の”異常の
有無にかかわらず、指定された方の通信線を使用して通
信を行う機能を持っ“Ｃいる。

プロセラ→）−・ユニットＣＰ　ＬＪは、オペレータズ
・ステーションＳＴ１の内部の各種のデータ処理を行う
ものである。プロセッサ・ユニツｌ−ＣＰ　Ｕは、通信
の必要が生じたとき、メインメモリ・コーニットＭＭ内
の送信用バッファにコマンドあるいはデータを用意して
、通信制御ユニツｈ　Ｆ　Ｃ△に、通信の種類に応じた
通信パラメータをともなう通信要求を与える。通信制御
ユニ、ットＦＣＡによる通信の結果は、受信用バッファ
に格納されるので、プロセラ１ノ・ユニツ（〜ＣＰＵは
、適時にそのデ゛−夕を利用Ｊる。

入出力制御ユニットＩＯＣには、マンマシン・コミコニ
ケーション手段としてのグラフィック・ディスプレイ装
置ＤＳＰが接続される。その仰、システム・タイプライ
タのようなマンマシン・コミコニケーション手段も、同
様な入出力制御コニッ１〜を通じて接続される〈図略）
。

フィールドコンｌ−Ｓ−ル・ステーションＳＴ２〜ｎの
内部構成の概要を第３図に示す。フィールドコントロー
ル・ステーションＳＴ２〜ｎの内部構成も、第２図のオ
ペレータズ・ステーションＳＴ１と同様であって、通信
制御ユニツｈ　Ｆ　ＣΔと、プロセッサ・ユニツ１〜Ｃ
ＰＵと、メインメモリ・ユニットＭＭと、入出力制御ユ
ニツｌ−１００が、データバスＢＳによって接続された
ものとな）でいる。これら各ユニットの基本的な機能も
、第２図の場合と同様である。

このようなオペレータズ・ステーションＳＴＩとフィー
ルドコントロール・ステーションＳＴ２〜ｎを有する分
散形データ処理装置において、通信の主導権を持ちうる
ステーションには、通信系統の状態を表わすステータス
・データが保持される。通信の主導権を持ちうるステー
ションは、通常はオペレータス゛・ステー９３２８丁１
であって、そのメインメモリＭ’Ｍに通信系統のステー
タス・データが記憶される。このステータス・データは
、通信制御ユニットＦＣ△が、ブｎゼッリ−・」ニット
ＣＰ　ＬＪの要求に基づいて定期的に収集したデータに
よって構成される。

ステータス・データは、メインメモリＭへ４中に例えば
第４図のようなビットテーブルの形式で記憶されている
。第４図において、横の列が、１６ビツ１へのデープル
を表わし、第１列は、冗長化通信線１−ＩＦの各線の状
態を表わし、第２列と第３列は各ステーションＳ下ｉの
プロセッサ・ユニットＣＰＵの状態を表わし、第４列と
第５列は、各ステーションＳＴｉの通信制神コニツ１〜
ＦＣ△の状態を表わす。第１列の、冗長化通信線１」「
の状態を表ねサビットテーブルは、先頭の２つのピッ１
〜の論Ｉ！ｐ値によって、２つの通信線のそれぞれのレ
ディとフェイルを表わす。このピッ１〜テーブルをＢ　
Ｕ　Ｓ　ＲＤ　Ｙピッ１ヘテーブルという。第２．３列
と第４．５列のピッ１〜テーブルは、ビット番号がステ
ーション番号に対応しており、それらのピッｌ〜の論理
値によって、対応するステーションにおけるプロセッサ
・ユニツｈ　ＣＰ　Ｕ及び通信制御ユニット「Ｃ△のレ
ディとフェイルをそれぞれ表わす。これらのビットテー
ブルを、それぞれＣＰ　ＬＪＲＤＹ及び「ＣＡＲＤＹと
いう。

通信の主導権を持ちうるステーションには、さらに、故
障修］！１！後、冗長化通信に復帰するために利用する
第５図のようなビットデープルが設りられる。

第５図＜ａ＞は、冗長化通信線１−ＩＦの前回の状態を
表わすヒツトテーブルであって、第４図の第１列のＢＵ
ＳＲＤＹピッ１〜デープルの定期更新前のコピーである
。このピッ１〜テーブルを０ＬＤＢという。

第５図（ｂ）は、テスト通信の成功不成功を各ステーシ
ョンごとに記録したビットテーブルであって、ビット番
号がステーションＮ＠に対応しており、成功と不成功が
ビットの論理値にＪ：ってそれぞれ示される。このビッ
トテーブルを０ＫＢＩＴという。

第５図（Ｃ）は、テスト通信を終えたことをステーショ
ンごとに８己録Ｉノたヒツトテーブルであって、ビット
番号がステーション番号に対応しており、ビットの論理
値によって、テスト通信を終えているか否かが示される
。このピッ１〜テーブルをＤＢｆＴという。

本発明実施例の（幾能ブロック図を、第６図に示す。第
６図（Ｊｌ、故障修理後の冗長化通信回復機能に着目し
た、オペレータス′・ステーション５Ｔ１１（幾能フロ
ック図である。

第６図において、Ｃｌ−Ｉ　Ｋはチェック・ブロック、
ＲＣＶは回復要求ブロック、ＴＳＴはテスト通信ブロッ
ク、Ｂ　ＣＫはテスト記録ブロックであり、これらのブ
［ｌツクは纏まって冗長化通信回復ブロックＢ　Ｕ　Ｓ
　ＣＫを構成する。５ＴＣＫはステータスチェック・ブ
ロック、ＭＳＧはメッゼージ出カブロック、ＣＰＹはコ
ピー・ブ１コックである。

以上の各ブロックは、プロセッサ・コニットＣＰＵのプ
ログラムによって実現される。その仙のブロックは館述
の通りである。

チェック・ブロックＣＨＫは、ＢｔＪＳＲＤＹビットテ
ーブルと、ＦＣＡＲＤＹビットテーブルと、０Ｌｆ）Ｂ
ビットテーブルと、ＣＫＢＩＴピッ１−テーブルと、ｒ
）ＢＩＴビットテーブルとを入力とし、これら入力情報
を定期的に比較検Ｋｌ　シ、王の結果に応じて、回復要
求ブロックＲＣＶの起動、テスト通信ブロックＴＳＴの
起動、ＣＫ　１３　Ｔ　Ｔビットテーブルの初期化、及
びＤＢＩＴごットテーブルの初期化を行うものである。

回復要求ブロックＲ，ＣＶは、チェック・ブロックＣＩ
−Ｉ　Ｋからの起動により、通信制御ユニットＦＣＡに
冗長化通信回復要求を与えるものである。

テスト通信ブロックＴＳＴは、チェック・ブロックＣＨ
Ｋからの起動により、通信制御コニットＦＣ△に、故障
側の通信線を使用したテスト通信を要求するとともに、
ＤＢＩＴビットテーブルをセットするものである。通信
線の故障は、全線が寸断されるような故障はきわめて希
であって、通常は、カップラと通信制御ユニットＦＣＡ
との接続が不良になる等の故障が多い。従って、故障側
の通信線といえども、通信可能な範囲化ががなり存在す
る。

テスト記録ブロックＢ　Ｇ　Ｋは、通信制御ブロックＦ
　ＣＡ　ｈ目う与えられるデフ１〜通信の結果を、ＣＫ
　Ｂ　Ｉ　Ｔビットデープルに記録するものである。

ステータスチェック・ブロックＳ　’ｒ　ＣＫは、通信
制御二ｌニットＦＣＡに、定期的にステータスチェック
要求を暗えるとともに、それに応じて通信制御ユニット
ＦＣへが収集したステータスデータを、ＢＩＪＳＲＤＹ
ビットテーブルとＦＣＡＲＤＹヒツトデープルにセット
するものである。

メツセージ出力プロッタＭ、Ｓ　Ｇは、Ｂ　Ｕ　Ｓ　Ｒ
ＤＹピッ１−テーブルとＦＣＡＲＤＹピットデープルを
監視し、そのなかに変化したものがあるとぎは、それに
応じたメツセージを出力処理を行うものである。

コピーブロックＣＰＹは、定期更新前のＢｕｓＲＤＹビ
ットテーブルをＯＬ　Ｄ　Ｂビットテーブルにコピーす
るものである。

〈動作〉 このように構成された本発明実施例の動１′１は、次の
通りである。

ステータスチェック・ブロック５ＴＣＫは、例え（４１
秒周期で、通信制御コニツｌ−Ｆ　Ｃ△に、ステータス
チェック要求をｌｊえ、それに応じて通信制ｆｉｌユニ
ツ］〜ＦＣ△が収集したステータス・データのうち、冗
長化通信線１−（「のステータス・データをＢＵＳＲＤ
Ｙピッ１ヘデーブルにセットし、各ステーションの通信
制御−コニツ１−ＦＣＡのステータス・データは、ＦＣ
ＡＲＤＹピッ１〜テーブルにセラ］〜する。これによっ
て、ＢＵＳＲＤＹビットテーブルどＦＣＡＲＤＹピッ）
〜テーブルには通信系統の最新のステータスが記録され
る。冗長化通信線１−Ｉ　Ｆの一方が故障しても、正常
な方の通信線によって通信が継続されるので、ステータ
ス・データの収集は正常に行われる。

メツセージ出カブ［ＩツクＭ　Ｓ　Ｇは、これらのビッ
トテーブルの内容を監視し、内容に変化があったときは
、マンマシン・コミフニケーション装置を通じてメツセ
ージを出）ｊする。これによって、冗長化通信線の一方
が故障したこと、および、故障が修理されて冗長化通信
状態に復帰したことが、その都度メツセージによってオ
ペレータに報知される。

冗長化通信回復ブロックＢ　Ｕ　Ｓ　ＣＫの動作は、第
７図のフローチャートによって示される。このブ「１ツ
クは例えば１秒周期で動作する。

まず、段階１において、ＢＵＳＲＤＹビットテーブルの
内容に基づき、冗長化通信線１−１［のステータスを判
定する。両通信線がどちらも正常ならば、何の処理もし
４Ｔいて終了となるが、一方の系統の故障により、甲−
系統によって通信が行われでいるときは、段階２におい
て、前回と同じ系統が一々降しているか否かを判定する
。前回と同じ系統が故障しているどきは、そのまま段階
１に至り、別な系統が故障しているときは、段階３に迂
回して、ＣＫ　Ｂ　Ｉ丁ビットテーブルとＤＢＩＴビッ
トテーブルを初期化したうえで段階４に至る。前回まで
正常だった冗長化通信線について、今回初めて故障が発
見されたときは、段階３の処理にＪ：って上記ピットデ
ープルが初期化される。初期化によって、ＣＫＢＩＴビ
ットテーブルの内容は、全ステーションが不成功どされ
、ＤＢＩＴピッ１ヘテーブルの内容は、全ステーション
がデスト未完とされる。

段階４において、ＦＣ△ＲＤＹピッ１〜テーブルの内容
とＤＫＢＩＴビットデープルの内容に基づき、通信制御
ユニットＦＣＡがレディになっているステーションにつ
いて、テスト通信が全て成功したか否かが判定される。

通信線１−ＩＦの一方が故障しているときは、少なくと
も１つのステーションについては、テスト通信は不成功
になるから、全て成功どはなりえない。

その場合は、段階５に分岐して、ＦＣΔＲＤＹＩビット
テーブルどＤＢＩＴビットテーブルの内容に基づき、Ｆ
ＣＡＲＤＹのステーションでテスト通信が未完のものの
内の１つを選んでテスト通信をかけることにする。

次に段階６において、ＤＢＩＴビットデープルの内容に
基づき、テスト通信が全てのステーションについて完了
しているか否かが判定され、完了していれば、段階７に
分岐して、ＤＢＩＴビットテーブルの内容を初期化して
終了とする。テスト通信が全てのステーションについて
完了（Ｊていないときは、段階８に分岐して、段階６で
選んだステーションのためのテノ［−通信用パラメータ
を準備し、段階９で通信要求サブルーチンを起動して終
了とする。

これによって１つのステーションにテスト通信がかｌ′
ｌＪられる。テスト通信をかけたとき、ＤＢＩＴピッ１
〜デープル上では、そのステーションに関するデスト完
了が記録される。テスト通信は、相手のスフーシ」ンの
通信制御ユニットＦＣＡを単にアクセスするだ（プの、
いわゆるノーオペレーション通信（ＮＯＰ通信）とされ
る。

テスト通信に対して、相手のステーションから１７スポ
ンスが返されるが、相手ステーションまで通信Ｉｆ−Ｉ
Ｆが正常に繋がっているとぎは、正常なレスポンスが返
り、正常に繋がっていないときは、異常なレスポンスが
返ってくる。

このようなデスト結果は、テスト記録ブロックＢＣＫに
よって処理され、レスポンスの内容に応じて、テスト通
信の成功不成功がＣＫ　Ｂ　Ｉ　Ｔピッ］〜テーブルに
記録される。デスト記録ブロックＢＣＫは、テスト通信
をか（プるとき、通信パラメータによって、１ノスボン
ス処理用の手順として予め指定されている。

テスト記録ブロックＢ　（：　Ｋの動作は、第８図のフ
ローチャー１〜のようになっている。すイ１わｌう、段
階１において、エラーの有無が判定され、エラーがない
とぎは段階２でデータが正常か否かが判定され、エラー
がある場合またはデータが異常である場合には、段階３
に分岐して、そのステーションが故障側の通信線上では
フェイルしていると判定され、０ＫＢＩＴビツトテーブ
ルには不成功が記録される。エラーがなく、データも正
常である場合は、段階４において、そのステーションは
故障側の通信線」ニでもレディであると判定され、ＣＫ
　Ｂ　Ｉ　Ｔビットテーブルには成功が記録される。

これによって１つのステーションに対するデス１ル通信
が完了する。

以下、周期的に同様な動作が行われ、故障が続いている
間は、故障側の通信線を使用して、通信制御ユニット「
Ｃ△がレゾ′イになっているステーションに対するテス
Ｉ・通信が行われる。テスト通信は、１周期に１ステー
シヨンずつＮＯＰ通信によって行なわれるので、テスト
通信を実行することによる、データ処理システム全体の
パフォーマンスの低下は、はとんど問題に’＋Ｓらない
。

デス１ル通信が全てのステーションについて一巡づ”る
ど、ＤＢｒＴピッ１ヘテーブル上では全てのステーショ
ンがデスト完了になり、０ＫＢＩＴビツトテーブルには
、テス］〜結果の成功不成功がステーションことに記録
される。故障が継続している間はＣＫＢＩＴピットテー
ブル上に少な（とも１つの不成功ステーションが記録さ
れるから、このビットテーブルの内容に基づいて故障箇
所を知り、修理のときの参考にすることができる。

テスト通信が一巡し、その次の周期でまた冗長化通信回
復ブロックＢＵＳＣＫが動作すると、第７図の段階６の
処理によって、−通り全ステーションに通信が終わった
ことが判定され、段階７の処理によりＤＢＩＴビットテ
ーブルの初期化が行われ、全ステーションがデスト未完
の状態にされる。これによって、テスト通信が最初のス
テーションから改めて始められる。

故障箇所が修理等により直っていると、テスト通信は、
通信制御ユニツ（−「ＣΔがレディになっている全ての
ステーションについて成功′５ｊる。そうすると、第７
図の段階４の処理によって、デス１ル通信が全ステーシ
ョンについて成功したことが判定され、段階１０に分岐
して、冗長化通信回復用の通信パラメータを準備して、
段階１１で通信要求サブルーチンを起動する。これによ
って、通信制御ユニツ１〜［Ｃ△は、通信パラメータに
基づいて冗長化通信回復を各ステーションに通知する。

通信の状態が冗長化通信状態に戻ったことは、ＢＵＳＲ
ＤＹビットテーブルに反映されるから、その変化に基づ
いて、メツセージ出カブ【］ツクＭＳＧか、マンマシン
・コミュニケーション装置にメツセージを出力させ、冗
長化通信状態が回復したことをオペレータに報知する。

〈効果〉 以上のように、本発明によれば、故障していた系統の修
理が済み次第、自動的に冗長化通信を回復する冗長化デ
ータ通信システムが実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明が適用される分散形データ処理システ
ムの概念的構成図、 第２図及び第３図は、第１図におけるステーションの内
部構成の概要図、 第４図及び第５図は、本発明実施例において用いるピッ
トデープルの図、 第６図は、本発明実施例の機能ブロック図、第７図及び
第８図は、本発明実施例の動作を説明覆るフローヂャー
トである。 ８丁１・・・ステーション １−１Ｆ・・・冗長化通信線 ＦＣ，Ａ・・・通信制御ユニット ＣＰＵ・・・プロセッサ ＢＵＳＣＫ・・・冗長化通信回復ブロックＣＩ−Ｉ　Ｋ
・・・チェック・ブロックＲＣＶ・・・回復要求ブ［ｌ
ツク ＴＳ丁・・・テスト通信ブロック ［３０Ｋ・・・テスト記録ブロック Ｓ　Ｔ　ＣＫ・・・ステータスチェック・ブロックＭＳ
Ｇ・・・メツセージ出力ブロック ＣＰＹ・・・コピーブロック

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 通信機能を有する複数のデータ処理ステーションが冗長
   化された共通の通信線によって接続され、複数のデータ
   処理ステーションのうち通信の主導１ｍを持つものが、
   冗長化通信線がどちらも正常なときは、所定和の通信ご
   とに冗長化通信線を交互に使用して通信し、冗長化通信
   線の一方が故障したときは、正常な方の通信線を使用し
   て通信する冗長化データ通信システムにおいて、 通信の主導権を持つステーションは、 定期的に冗長化通信線及び各ステーションの状態をチＪ
   ツク］ノてそれらのステータス情報を得るステータス・
   チェック手段と、 この手段によって得られたステータス情報に応じたメツ
   セージを出力するメツセージ出力手段と、前記スラーー
   タス・チェック手段によって得られたステータス情報を
   定期的にチェックし、冗長化通信線に関するステータス
   情報が通信線の故障を示しているとき、故障側の通信線
   を使用して、ステータス情報によって正常であることが
   示されているステーションに順番にテスト通信を行う手
   段と、 テスト通信に対する相手のステージ巳ンの応答に基づい
   てテストの成功不成功を表わす情報を得る手段と、 この情報が、テストした全てのステーションについて成
   功したことを表わしているとき、冗長化通信を回復する
   手段と、 を具備することを特徴とする冗長化データ通信システム
   。