JP4164986B2 - データ転送方法、ノード装置及び通信ネットワークシステム - Google Patents
データ転送方法、ノード装置及び通信ネットワークシステム Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信ネットワークシステム（例えば、電話網、データ網等）を構成するノード装置及びそのデータ転送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通信ネットワークシステムは、交換機能を備えるノードと、ノードに収容された端末とで構成されている。各ノードにはデータを転送するのに必要なプロトコルその他の情報が格納されており、各ノードはそれらの情報を基に入力されたデータの転送先を決定している。
【０００３】
ところで、これら転送に関連するプロトコルその他の情報は、同一プロトコルのバージョンアップ版も含めて非常に多くの種類が存在する。このため、従来の通信ネットワークシステムでは、データ転送に必要なプロトコルその他の情報をノード間で相互に転送し合うことにより、常に最新の状態が保たれるような仕組みを採用する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、かかる仕組みでは、プロトコル情報を頻繁にネットワーク上で送信し合うことになるため、当該情報の交換のためのトラフィックがノード数に応じて急激に増大するという問題があった。
【０００５】
また、かかるトラフィックの増大はプロトコルの取得に要する時間を更に延長する原因にもなりかねず、リアルタイム性を要求するデータの転送処理に支障を与えかねない問題があった。例えば、そのネットワーク内では一般的でないプロトコルを使用するデータが入力された場合、各ノード内でプロトコルを取得する処理が個別に実行される可能性があり（勿論、取得されたプロトコルに基づく転送処理も含む。）、大幅に転送時間がかかることになる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は以上の課題を考慮してなされたもので、以下の手段を提案する。
【０００７】
（Ａ）第１の手段として、入力データに応じた処理機能の実行後、次の宛先へと転送するデータ転送方法において、以下の動作を実行するものを提案する。
【０００８】
すなわち、入力データの転送処理に必要とされる処理機能が当該転送処理を実行すべきノード内に存在しない場合のみ、そのノードは、自身及び他のノードが所持する処理機能を一括して管理する管理システムに、当該必要とする処理機能を所持する他のノードを問い合わせ、管理システムから通知を受けた（自ノード内に必要とする処理機能が存在しないことを確認後に管理システムに問い合わせて通知を受けたか、かかる確認を行うことなく管理システムに問い合わせて通知を受けたかを問わない。）当該必要とする処理機能を所持する他のノードにデータの処理を依頼し、当該他のノードから処理結果が得られた後にデータの転送を行う方法を提案する。
【０００９】
この第１の手段によれば、伝送路にはデータとその結果だけが送受され、処理機能ファイルが送受されることはないため、通信ネットワークシステムが大規模となる場合でも、トラフィックの増大を気にしなくて済む。
【００１０】
（Ｂ）第２の手段として、入力データに含まれるプログラムの実行後、次の宛先に対して当該入力データを転送するデータ転送方法において、以下の動作を実行するものを提案する。
【００１１】
すなわち、プログラムの実行に必要とされる処理機能がプログラムを実行すべきノード内に存在しない場合のみ、そのノードは、自身及び他のノードが所持する処理機能を一括して管理している管理システムに、当該必要とする処理機能を所持する他のノードを問い合わせ、管理システムから通知を受けた（自ノード内に必要とする処理機能が存在しないことを確認後に管理システムに問い合わせて通知を受けたか、かかる確認を行うことなく管理システムに問い合わせて通知を受けたかを問わない。）当該必要とする処理機能を所持する他のノードにデータの処理を依頼し、当該他のノードから処理結果が得られた後にデータの転送を行う方法を提案する。
【００１２】
この第２の手段の場合にも、伝送路にはデータとその結果だけが送受され、処理機能ファイルが送受されることはないため、通信ネットワークシステムが大規模となる場合でも、トラフィックの増大を気にしなくて済む。
【００１３】
（Ｃ）第３の手段として、通信ネットワークシステムを構成し、入力データに応じた処理機能の実行後、次の宛先へと入力データの転送を行うノード装置において、以下の手段を備えるものを提案する。
【００１４】
すなわち、状態を保持しない処理機能と協働動作する処理部であって、入力データの転送処理に必要とされる処理機能が同一ノード内に存在しなかった場合のみ、自身及び他のノードが所持する処理機能を一括して管理する管理システムに、当該必要とする処理機能を所持する他のノードを問い合わせ、管理システムから通知を受けた（自ノード内に必要とする処理機能が存在しないことを確認後に管理システムに問い合わせて通知を受けたか、かかる確認を行うことなく管理システムに問い合わせて通知を受けたかを問わない。）当該必要とする処理機能を所持する他のノードにデータの処理を依頼し、当該他のノードから処理結果が得られた後にデータの転送を行う処理部を備えるものを提案する。
【００１５】
この第３の手段によれば、伝送路にはデータとその結果だけが送受され、処理機能ファイルが送受されることはないため、通信ネットワークシステムが大規模となる場合でも、トラフィックの増大を気にしなくて済む。
【００１６】
（Ｄ）第４の手段として、通信ネットワークシステムを構成し、ノードに対して所定の処理を実行させるプログラムを含む入力データが入力された場合、当該プログラムの実行後、次の宛先に入力データの転送を行うノード装置において、以下の手段を備えるものを提案する。
【００１７】
すなわち、状態を保持しない処理機能と協働動作する処理部であって、当該プログラムの実行に必要とされる処理機能が同一ノード内に存在しなかった場合のみ、自身及び他のノードが所持する処理機能を一括して管理する管理システムに、当該必要とする処理機能を所持する他のノードを問い合わせ、管理システムから通知を受けた（自ノード内に必要とする処理機能が存在しないことを確認後に管理システムに問い合わせて通知を受けたか、かかる確認を行うことなく管理システムに問い合わせて通知を受けたかを問わない。）当該必要とする処理機能を所持する他のノードにデータの処理を依頼し、当該他のノードから処理結果が得られた後にデータの転送を行う処理部を備えるものを提案する。
【００１８】
この第４の手段によれば、伝送路にはデータとその結果だけが送受され、処理機能ファイルが送受されることはないため、通信ネットワークシステムが大規模となる場合でも、トラフィックの増大を気にしなくて済む。
【００１９】
（Ｅ）第５の手段として、第３の手段又は第４の手段に係るノード装置と、当該ノード装置が所持する処理機能の情報を一括管理する管理システムとを備える通信ネットワークシステムを提案する。
【００２０】
この第５の手段によれば、比較的大規模なシステムの場合にも、転送処理効率の良好な通信ネットワークシステムを実現できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
（Ａ）第１の実施形態
（Ａ−１）通信ネットワークシステムの構成
図１に、第１の実施形態に係る通信ネットワークシステムの概念構成を示す。図１は、３台のノードを１台の管理システムで管理する場合の接続例を表したものである。なお言うまでもないが、通信ネットワークシステムを構成するノード数や管理システム数は、この接続例に限定されるものではない。また、図１の場合、ノード間の接続には伝送路を、管理システムとノード間の接続には制御線を使用しているが、同一伝送路を通じてユーザデータと制御データを伝送できる通信ネットワークシステムにおいては、物理的に別の信号線を使用する必要はない。勿論、この場合でも、機能的には図１の接続形態となる。
【００２２】
ここで、ノードＫ１〜Ｋ３は、例えば交換機やルータのように交換機能を備えるものが使用される。ノードＫ１〜Ｋ３のそれぞれには、１台又は複数台の端末が収容されている。ノードＫ１〜Ｋ３は、ある端末から他の端末に宛てたデータを入力すると、最適なアルゴリズムに従って処理し、宛先となる端末に当該データを転送する。
【００２３】
図１の場合、ノードＫ１とノードＫ２は伝送路Ｔ２で接続される。ノードＫ１とノードＫ３は伝送路Ｔ１で接続される。ノードＫ２とノードＫ３は伝送路Ｔ３で接続される。
【００２４】
管理システムＭ１とノードＫ１は制御線Ｃ１で接続される。管理システムＭ１とノードＫ２は制御線Ｃ２で接続される。管理システムＭ１とノードＫ３は制御線Ｃ３で接続される。
【００２５】
（Ａ−２）ノードの構成
図２に、ノードＫ１〜Ｋ３の機能ブロック構成を示す。図２に示すように、ノードは、固定部Ｆ、アルゴリズム部Ａ、固定部・アルゴリズム部実行環境Ｅ、データ転送用ハードウェアＤＨからなる。このうち、データ転送用ハードウェアＤＨを除く全ての部分はソフトウェアである。なお、ノードのハードウェア構成は、一般的なコンピュータシステムと同様、ＣＰＵと、記憶部（内部／外部を問わず。）と、Ｉ／Ｏインタフェース等からなる。図２は、かかる物理的な構成を機能的に表したものである。
【００２６】
固定部Ｆは、データを転送する際に必要な処理のうち状態を保持して行わなければならない機能を実現するものである。一般には、アプリケーションソフトウェアが相当する。もっとも、機能の全部がアプリケーションソフトウェアとして実現される必要はなく、一部はオペレーションシステムの機能として実現されても良いし、全てがオペレーションシステムの機能として実現されても良い。
【００２７】
この固定部Ｆは、後述するように、制御線を介して接続された管理システムＭ１に対し、転送に必要なアルゴリズムを搭載するノードを問い合わせる機能を備えている。
【００２８】
アルゴリズム部Ａは、状態を保持しなくても入力さえあれば出力を返す機能を実現するものである。一般に、アプリケーションソフトウェアが相当する。もっとも、機能の全部がアプリケーションソフトウェアとして実現される必要はなく、一部はオペレーションシステムの機能として実現されても良いし、全てがオペレーションシステムの機能として実現されても良い。また、アルゴリズム部Ａを構成するアルゴリズムの例としては、前述のプロトコル情報が相当する。一般に、アルゴリズム部Ａの構成はノードによって異なる。
【００２９】
固定部・アルゴリズム部実行環境Ｅは、固定部Ｆ及びアルゴリズム部Ａが実行される環境を提供するものである。一般には、オペレーションシステムが相当する。もっとも、機能の全部がオペレーションシステムとして実現される必要はなく、一部はアプリケーションソフトウェアの機能として実現されても良いし、全部がアプリケーションソフトウェアとして実現されても良い。この固定部・アルゴリズム部実行環境Ｅは、データ転送用ハードウェアＤＨとの間でデータの送受を行う。
【００３０】
データ転送用ハードウェアＤＨは、いわゆるＩ／Ｏインタフェースである。
【００３１】
（Ａ−３）管理システムの構成
図３に、管理システムＭ１の機能ブロック構成を示す。図３に示すように、管理システムＭ１は、網管理機能Ｎ、アルゴリズム管理部Ｐ、網管理機能・アルゴリズム管理部実行環境Ｅ、制御パケット送受信用ハードウェアＣＨからなる。このうち、制御パケット送受信用ハードウェアＣＨを除く全ての部分はソフトウェアである。なお、管理システムのハードウェア構成も、一般的なコンピュータシステムと同様、ＣＰＵと、記憶部（内部／外部を問わず。）と、Ｉ／Ｏインタフェース等からなる。図３は、かかる物理的な構成を機能的に表したものである。
【００３２】
網管理機能Ｎは、通常の網管理を行うための諸々の機能を実現するものである。一般には、アプリケーションソフトウェアが相当する。もっとも、機能の全部がアプリケーションソフトウェアとして実現される必要はなく、一部はオペレーションシステムの機能として実現されても良いし、全部がオペレーションシステムの機能として実現されても良い。ここで、網管理機能Ｎは、制御線を通じて接続された管理対象としてのノードに対し、各ノードが保持するアルゴリズムの情報を通知するように命じる機能を実行する。
【００３３】
アルゴリズム管理部Ｐは、網内で使用されているアルゴリズムを管理するためのものである。一般には、アプリケーションソフトウェアが相当する。もっとも、機能の全部がアプリケーションソフトウェアとして実現される必要はなく、一部はオペレーションシステムの機能として実現されても良いし、全部がオペレーションシステムの機能として実現されても良い。ここで、アルゴリズム管理部Ｐは、管理対象である各ノードより通知のあったアルゴリズム情報を入力すると、アルゴリズムとノードとを関係付けたデータファイル（テーブル状のデータに限らず、ＣＳＶ形式のものも含む。）を作成し、内部の記憶部に登録する機能を有する。
【００３４】
網管理機能・アルゴリズム管理部実行環境Ｅは、網管理機能Ｎ及びアルゴリズム管理部Ｐが実行される環境を提供するものである。一般には、オペレーションシステムが相当する。もっとも、機能の全部がオペレーションシステムとして実現される必要はなく、一部はアプリケーションソフトウェアの機能として実現されても良いし、全部がアプリケーションソフトウェアの機能として実現されても良い。この網管理機能・アルゴリズム管理部実行環境Ｅは、制御パケット送受信用ハードウェアＣＨとの間で制御用パケットの送受を行う。
【００３５】
制御パケット送受信用ハードウェアＣＨは、いわゆるＩ／Ｏインタフェースである。なお本実施形態では、送受対象を制御パケットとして説明しているが、かならずしもパケット形式である必要はない。
【００３６】
（Ａ−４）データ転送動作
続いて、以上の構成を有してなる通信ネットワークシステム上で実行されるデータ転送動作を説明する。なお、前述のようにこの通信ネットワークシステムにおいては、データを処理するどの機能（アルゴリズム）がどのノード内に存在しているかを管理システムＭ１で一括管理しているので、アルゴリズムの実行に際しノードからの問い合せがあるたびに、必要とされるアルゴリズムを有するノードの情報を問い合せのあったノードに通知する手順を採用する点に特徴を有する。また、管理システムＭにアルゴリズムの問い合せを行ったノードは、通知のあったノードに対して自身が処理すべきデータの処理を依頼し、得られた処理結果を自身の処理結果のごとく取り扱う点も特徴とする。
【００３７】
（１）登録動作
まず、各ノードが所持しているアルゴリズムの情報の登録動作を説明する。管理システムＭ１は、この登録動作を制御線を通して行う。管理システムＭ１は、アルゴリズム管理部Ｐを通じて管理下にあるノードに対し、それぞれが所持するアルゴリズムの情報を管理システムＭ１に対して通知するように制御パケットを発する。各ノードからは、当該制御パケットの命令に従って自身のノード情報と所持するアルゴリズムの情報が管理システムＭ１に宛てて発せられる。この情報は管理システムＭ１内のアルゴリズム管理部Ｐで処理され、例えば図４に示すような対応表が作成されて所定の記憶部に保持される。
【００３８】
かかる登録動作が初期設定時及び運用後適宜実行される。この登録動作によってアルゴリズム管理部Ｐの対応表は常に最新のものに更新される。なお、この実施形態においては、網管理機能Ｎが主体的に各ノードに所持されているアルゴリズムの情報を収集するように説明したが、アルゴリズムの変更を管理システムＭ１側に通知する機能を各ノードに搭載することも可能である。要は、最新の情報が管理システムＭ１側で一括管理できるような仕組みが採用されれば良い。
【００３９】
（２）データ転送動作
次に、あるノード（ここでは、ノードＫ１）に端末又は他のノードからデータが送信されてきたとする。データは固定部Ｆに渡される。固定部Ｆは、図５に示す処理を実行する。まず、当該データの処理に必要とされるアルゴリズム名を特定し、その名称のアルゴリズムが自ノード内に存在するか否か判定する（ステップＳ１）。
【００４０】
該当するアルゴリズムが自ノード内に存在する場合（肯定結果が得られた場合）、固定部Ｆは該当する自ノード内のアルゴリズム部Ａに対してデータを与えて処理させ、アルゴリズム部Ａで処理された結果を転送先に転送する。
【００４１】
これに対し、該当するアルゴリズムが自ノード内に存在しなかった場合（否定結果が得られた場合）、固定部Ｆは制御線Ｃ１を通じて管理システムＭ１に必要とするアルゴリズム名を問い合せ、その名称のアルゴリズムを所持するノード名の通知を受ける（ステップＳ２）。例えば、ノードＫ２が該当する名称のアルゴリズムを所持しているとすると、固定部Ｆは、処理すべきデータと処理の依頼元の情報（ノードＫ１）を伝送路Ｔ２を通じてノードＫ２に出力する。ノードＫ２は、このデータ処理の依頼を受けると、該当するアルゴリズム部Ａにて処理し、処理結果を依頼元であるノードＫ１へ返送する。ノードＫ１は、返送されてきた処理結果を所定の転送先へと転送し、当該データについてのデータ転送動作を終了する。
【００４２】
なお、他のノードにデータの処理を依頼する場合には、データ（処理結果を含む。）が伝送路を往復するための時間（すなわち、伝搬遅延）が新たに必要となるが、光伝送路その他の高速伝送路を使用できる今日ではその影響はほとんど無視できる。従って、データの処理がノード内で実行されるか、外部（他のノード）で実行されるかの違いは処理結果に現れない。
【００４３】
（Ａ−５）第１の実施形態の効果
以上のように第１の実施形態によれば、各ノードが所持しているアルゴリズム情報は、各ノードを管理下に置く管理システムにて一括管理するようにしたことにより、各ノードに全てのアルゴリズム情報が所持されていない場合でも、必要なデータの処理については該当するアルゴリズムを所持するノードで処理させ、処理結果だけを得ることが可能となり、アルゴリズム自体を受け渡しする場合に比してトラフィックの増大を回避することができる。
【００４４】
また、アルゴリズム自体を受け渡しする場合には、リアルタイム性が要求されるデータの転送処理には支障がでるのを避け得ないが、本実施形態のようにノード間で受け渡しするのを処理対象であるデータのみとしたことにより、当該データがリアルタイム性を要求するものであってもその要求を満足させることができる。
【００４５】
またこのように、管理システムＭ１でアルゴリズムの所持状況を一括して管理できるため、アルゴリズムのバージョンアップその他の管理業務も効率的に実行できる。
【００４６】
また、システム全体の機能には影響を与えることなく、アルゴリズムのバージョンアップその他を実行できるため、システムの保守・運用の作業効率を上げる面でも高い効果を得ることができる。
【００４７】
また、本実施形態のようにアルゴリズムそのものを転送処理を実行すべきノード内にいちいち採り込まなくても所望の処理を実行できるため、本来処理すべきノードの性能が比較的低い場合でも、アルゴリズム処理については他の能力の高いノードで実行させるといった運用方法も可能なため、ノードの性能バラツキの影響を最小化できるといった効果も得ることができる。
【００４８】
（Ｂ）第２の実施形態
（Ｂ−１）通信ネットワークシステムの構成
図６に、第２の実施形態に係る通信ネットワークシステムの概念構成を示す。基本的な構成自体は図１に示す第１の実施形態の場合と同様である。違いは、通信ネットワークシステムを構成するノードが、いずれもプログラマブルノード（入力のあったデータにプログラムが含まれる場合、それをそのまま転送するのではなく、内部で実行する機能を備えるノード）に置き換わっている点である。
【００４９】
またこれに伴い、伝送路を通じて伝送されるデータは、データそのものでなくその中にプログラマブルノードに所定の処理を実行させるプログラムが含まれているものとする。かかるプログラムとしては、例えば、入力データをコピーして複数経路に出力することを命じるようなプログラムがある。
【００５０】
（Ｂ−２）ノードの構成
図７に、プログラマブルノードＫ１〜Ｋ３の機能ブロック構成を示す。図７に示すように、当該プログラマブルノードは、プログラマブル固定部Ｆ、アルゴリズム部Ａ、固定部・アルゴリズム部実行環境Ｅ、データ転送用ハードウェアＤＨからなる。このうちデータ転送用ハードウェアＤＨを除く全ての部分はソフトウェアである。言うまでもないが、プログラマブルノードのハードウェア構成は、一般的なコンピュータシステムと同様、ＣＰＵと、記憶部（内部／外部を問わず。）と、Ｉ／Ｏインタフェース等からなる。図７は、かかる物理的な構成を機能的に表したものである。
【００５１】
プログラマブル固定部Ｆは、データを転送する際に必要な処理のうち状態を保持して行わなければならない機能を実現するものである。一般には、アプリケーションソフトウェアが相当する。もっとも、機能の全部がアプリケーションソフトウェアとして実現される必要はなく、一部はオペレーションシステムの機能として実現されても良いし、全てがオペレーションシステムの機能として実現されても良い。
【００５２】
このプログラマブル固定部Ｆは、入力されたデータにノードに所定の処理を要求するプログラムが含まれている場合、当該プログラムを取り出して実行し、当該プログラムが所定のアルゴリズムを指示する場合には、当該アルゴリズムに処理の引き渡しを行う機能を備える。この機能が、第１の実施形態に係るノードにはない機能である。
【００５３】
また、プログラマブル固定部Ｆは、制御線を介して接続された管理システムＭ１に対し、プログラム処理に必要なアルゴリズム又は転送に必要なアルゴリズムを搭載するノードを問い合わせる機能を備えている。
【００５４】
その他の構成、すなわち、アルゴリズム部Ａ、固定部・アルゴリズム部実行環境Ｅ、データ転送用ハードウェアＤＨの構成については、第１の実施形態の場合と同じであるので説明を省略する。
【００５５】
（Ｂ−３）管理システムの構成
管理システムＭ１の構成も、第１の実施形態と同様である。すなわち、図３に示す構成のものを使用する。また、そのアルゴリズム管理部Ｐには、図４に示したような、ノードとアルゴリズムの対応関係を示すデータが保存されているものとする。
【００５６】
（Ｂ−４）データ転送動作
続いて、以上の構成を有してなる通信ネットワークシステム上で実行されるデータ転送動作を説明する。なお、前述のようにこの通信ネットワークシステムにおいては、ノード内で実行されるプログラムが所定の機能（アルゴリズム）を要求する場合に、どの機能（アルゴリズム）がどのノード内に存在しているかを管理システムＭ１に問い合わせる動作を実行する点に特徴を有する。また、この実施形態の場合にも、プログラムを含まないデータが転送対象として入力され得るが、その場合には第１の実施形態と同様の処理になるため、ここでの説明は省略する。
【００５７】
（１）登録動作
この動作も第１の実施形態と同様に実行される。管理システムＭ１は、この登録動作を制御線を通して行う。管理システムＭ１は、アルゴリズム管理部Ｐを通じて管理下にあるノードに対し、それぞれが所持するアルゴリズムの情報を管理システムＭ１に対して通知するように制御パケットを発する。各ノードからは、当該制御パケットの命令に従って自身のノード情報と所持するアルゴリズムの情報が管理システムＭ１に宛てて発せられる。この情報は管理システムＭ１内のアルゴリズム管理部Ｐで処理され、例えば図４に示すような対応表が作成されて所定の記憶部に保持される。
【００５８】
かかる登録動作が初期設定時及び運用後適宜実行される。この登録動作によってアルゴリズム管理部Ｐの対応表は常に最新のものに更新される。なお、この実施形態においては、網管理機能Ｎが主体的に各ノードに所持されているアルゴリズムの情報を収集するように説明したが、アルゴリズムの変更を管理システムＭ１側に通知する機能を各ノードに搭載することも可能である。要は、最新の情報が管理システムＭ１側で一括管理できるような仕組みが採用されれば良い。
【００５９】
（２）ノード内でのプログラムの実行を伴うデータ転送動作
次に、あるノード（ここでは、ノードＫ１）に端末又は他のノードからデータ（ノードに所定の動作を実行させるプログラムが含まれるもの）が転送されてきたとする。当該データはプログラマブル固定部Ｆに渡される。プログラマブル固定部Ｆは、データに含まれているプログラムを実行し、必要に応じて（プログラム処理とは独立の転送処理に必要な場合も含む。）処理に必要なアルゴリズム名を特定し、その名称のアルゴリズムが自ノード内に存在するか否か判定する。
【００６０】
該当するアルゴリズムが自ノード内に存在する場合、プログラマブル固定部Ｆは該当する自ノード内のアルゴリズム部Ａに対してデータ又はコマンドを与えて処理させる。その後、プログラマブル固定部Ｆは、アルゴリズム部Ａでの処理結果を基に処理を続行し、最終的には所定の転送先に当該データ（プログラムを含むもの。）転送する。
【００６１】
これに対し、該当するアルゴリズムが自ノード内に存在しなかった場合、プログラマブル固定部Ｆは制御線Ｃ１を通じて管理システムＭ１に必要とするアルゴリズム名を問い合せ、その名称のアルゴリズムを所持するノード名の通知を受ける。例えば、ノードＫ２が該当する名称のアルゴリズムを所持しているとすると、固定部Ｆは、処理すべきデータと処理の依頼元の情報（ノードＫ１）を伝送路Ｔ２を通じてノードＫ２に出力する。ノードＫ２は、このデータ処理の依頼を受けると、該当するアルゴリズム部Ａにて処理し、処理結果を依頼元であるノードＫ１へ返送する。ノードＫ１は、返送されてきた処理結果を用いて処理を続行し、当該プログラムを含んだデータを所定の転送先へと転送する。当該データの転送動作をもって一連の処理は終了する。
【００６２】
なお、他のノードにデータの処理を依頼する場合には、データ（処理結果を含む。）が伝送路を往復するための時間（すなわち、伝搬遅延）が新たに必要となるが、光伝送路その他の高速伝送路を使用できる今日ではその影響はほとんど無視できる。従って、データの処理がノード内で実行されるか、外部（他のノード）で実行されるかの違いは処理結果に現れない。
【００６３】
（Ｂ−５）第２の実施形態の効果
以上のように第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果に加え、次の効果を得ることができる。
【００６４】
すなわち、ノードに所定の処理を実行させるプログラムがデータ中に含まれる場合であって、各ノードに全てのアルゴリズム情報が所持されていない場合にも、必要なデータの処理については該当するアルゴリズムを所持するノードで処理させ、処理結果だけを得ることが可能となり、アルゴリズム自体を受け渡しする場合に比してトラフィックの増大を回避することができる。
【００６５】
また、アルゴリズム自体を受け渡しする場合には、リアルタイム性が要求されるデータの転送処理には支障がでるのを避け得ないが、本実施形態のようにノード間で受け渡しするのを処理対象であるデータのみとしたことにより、当該データがリアルタイム性を要求するものであってもその要求を満足させることができる。
【００６６】
またこのように、管理システムＭ１でアルゴリズムの所持状況を一括して管理できるため、アルゴリズムのバージョンアップその他の管理業務も効率的に実行できる。
【００６７】
また、システム全体の機能には影響を与えることなく、アルゴリズムのバージョンアップその他を実行できるため、システムの保守・運用の作業効率を上げる面でも高い効果を得ることができる。
【００６８】
また、本実施形態のようにアルゴリズムそのものを転送処理を実行すべきノード内にいちいち採り込まなくても所望の処理を実行できるため、本来処理すべきノードの性能が比較的低い場合でも、アルゴリズム処理については他の能力の高いノードで実行させるといった運用方法も可能なため、ノードの性能バラツキの影響を最小化できるといった効果も得ることができる。
【００６９】
（Ｃ）他の実施形態
第１の実施形態はプログラム実行機能を備えないノードのみからなる通信ネットワークシステムについて記載し、また第２の実施形態はプログラム実行機能のみを備えるノードのみからなる通信ネットワークシステムについて述べたが、本発明はこれに限らず、プログラム実行機能のないノードとプログラム実行機能を有するノードとが混在する通信ネットワークシステムにも同様に適用し得る。
【００７０】
第１及び第２の実施形態においては、データの処理又はプログラムの実行に必要とされるアルゴリズムが自ノード内に存在するか否かをまず判定し、自ノード内に存在しないことが確認された場合に管理システムＭ１に必要とするアルゴリズムを所持するノードの情報を問い合わせることとしたが、かかる手順を踏むことなく、データの処理又はプログラムの実行に必要とされるアルゴリズムが判明すると、管理システムＭ１に対してまず問い合わせる処理を実行させるようにしても良い。
【００７１】
【発明の効果】
（Ａ）請求項１に記載の発明によれば、入力データに応じた処理機能の実行後、次の宛先へと転送するデータ転送方法において、入力データの転送処理に必要とされる処理機能が当該転送処理を実行すべきノード内に存在しない場合のみ、そのノードは、自身及び他のノードが所持する処理機能を一括して管理する管理システムに、当該必要とする処理機能を所持する他のノードを問い合わせ、管理システムから通知を受けた当該必要とする処理機能を所持する他のノードにデータの処理を依頼し、当該他のノードから処理結果が得られた後にデータの転送を行うようにしたことにより、転送処理の実行のために処理機能の転送を伴う場合に比して高速な転送動作を実現できる。
【００７２】
（Ｂ）請求項２に記載の発明によれば、入力データに含まれるプログラムの実行後、次の宛先に対して当該入力データを転送するデータ転送方法において、プログラムの実行に必要とされる処理機能がプログラムを実行すべきノード内に存在しない場合のみ、そのノードは、自身及び他のノードが所持する処理機能を一括して管理している管理システムに、当該必要とする処理機能を所持する他のノードを問い合わせ、管理システムから通知を受けた当該必要とする処理機能を所持する他のノードにデータの処理を依頼し、当該他のノードから処理結果が得られた後にデータの転送を行うようにしたことにより、転送処理の実行のために処理機能の転送を伴う場合に比して高速な転送動作を実現できる。
【００７３】
（Ｃ）請求項３に記載の発明によれば、通信ネットワークシステムを構成し、入力データに応じた処理機能の実行後、次の宛先へと入力データの転送を行うノード装置において、状態を保持しない処理機能と協働動作する処理部であって、入力データの転送処理に必要とされる処理機能が同一ノード内に存在しなかった場合のみ、自身及び他のノードが所持する処理機能を一括して管理する管理システムに、当該必要とする処理機能を所持する他のノードを問い合わせ、管理システムから通知を受けた当該必要とする処理機能を所持する他のノードにデータの処理を依頼し、当該他のノードから処理結果が得られた後にデータの転送を行う処理部を備えるようにしたことにより、転送処理の実行のために処理機能の転送を伴う場合に比して高速な転送動作を可能とできるノード装置を実現できる。
【００７４】
（Ｄ）請求項４に記載の発明によれば、通信ネットワークシステムを構成し、ノードに対して所定の処理を実行させるプログラムを含む入力データが入力された場合、当該プログラムの実行後、次の宛先に入力データの転送を行うノード装置において、状態を保持しない処理機能と協働動作する処理部であって、当該プログラムの実行に必要とされる処理機能が同一ノード内に存在しなかった場合のみ、自身及び他のノードが所持する処理機能を一括して管理する管理システムに、当該必要とする処理機能を所持する他のノードを問い合わせ、管理システムから通知を受けた当該必要とする処理機能を所持する他のノードにデータの処理を依頼し、当該他のノードから処理結果が得られた後にデータの転送を行う処理部を備えるようにしたことにより、転送処理の実行のために処理機能の転送を伴う場合に比して高速な転送動作を可能とできるノード装置を実現できる。
【００７５】
（Ｅ）請求項５に記載の発明によれば、請求項３又は４に記載の発明に係るノード装置と、当該ノード装置が所持する処理機能の情報を一括管理する管理システムを通信ネットワークシステムに備えることにより、比較的大規模なシステムの場合にも、転送処理効率の良好な通信ネットワークシステムを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係る通信ネットワークシステム例を示す図である。
【図２】ノードの機能ブロック構成例を示す図である。
【図３】管理システムの機能ブロック構成例を示す図である。
【図４】アルゴリズムとノードとの対応関係を示す図である。
【図５】アルゴリズムの検索処理動作を示す図である。
【図６】第２の実施形態に係る通信ネットワークシステム例を示す図である。
【図７】ノードの機能ブロック構成例を示す図である。
【符号の説明】
Ｋ１〜Ｋ３…ノード、Ｍ１…管理システム、Ｆ…固定部、プログラマブル固定部、Ａ…アルゴリズム部、Ｅ…固定部・アルゴリズム部実行環境、ＤＨ…データ転送用ハードウェア。
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信ネットワークシステム（例えば、電話網、データ網等）を構成するノード装置及びそのデータ転送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通信ネットワークシステムは、交換機能を備えるノードと、ノードに収容された端末とで構成されている。各ノードにはデータを転送するのに必要なプロトコルその他の情報が格納されており、各ノードはそれらの情報を基に入力されたデータの転送先を決定している。
【０００３】
ところで、これら転送に関連するプロトコルその他の情報は、同一プロトコルのバージョンアップ版も含めて非常に多くの種類が存在する。このため、従来の通信ネットワークシステムでは、データ転送に必要なプロトコルその他の情報をノード間で相互に転送し合うことにより、常に最新の状態が保たれるような仕組みを採用する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、かかる仕組みでは、プロトコル情報を頻繁にネットワーク上で送信し合うことになるため、当該情報の交換のためのトラフィックがノード数に応じて急激に増大するという問題があった。
【０００５】
また、かかるトラフィックの増大はプロトコルの取得に要する時間を更に延長する原因にもなりかねず、リアルタイム性を要求するデータの転送処理に支障を与えかねない問題があった。例えば、そのネットワーク内では一般的でないプロトコルを使用するデータが入力された場合、各ノード内でプロトコルを取得する処理が個別に実行される可能性があり（勿論、取得されたプロトコルに基づく転送処理も含む。）、大幅に転送時間がかかることになる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は以上の課題を考慮してなされたもので、以下の手段を提案する。
【０００７】
（Ａ）第１の手段として、入力データに応じた処理機能の実行後、次の宛先へと転送するデータ転送方法において、以下の動作を実行するものを提案する。
【０００８】
すなわち、入力データの転送処理に必要とされる処理機能が当該転送処理を実行すべきノード内に存在しない場合のみ、そのノードは、自身及び他のノードが所持する処理機能を一括して管理する管理システムに、当該必要とする処理機能を所持する他のノードを問い合わせ、管理システムから通知を受けた（自ノード内に必要とする処理機能が存在しないことを確認後に管理システムに問い合わせて通知を受けたか、かかる確認を行うことなく管理システムに問い合わせて通知を受けたかを問わない。）当該必要とする処理機能を所持する他のノードにデータの処理を依頼し、当該他のノードから処理結果が得られた後にデータの転送を行う方法を提案する。
【０００９】
この第１の手段によれば、伝送路にはデータとその結果だけが送受され、処理機能ファイルが送受されることはないため、通信ネットワークシステムが大規模となる場合でも、トラフィックの増大を気にしなくて済む。
【００１０】
（Ｂ）第２の手段として、入力データに含まれるプログラムの実行後、次の宛先に対して当該入力データを転送するデータ転送方法において、以下の動作を実行するものを提案する。
【００１１】
すなわち、プログラムの実行に必要とされる処理機能がプログラムを実行すべきノード内に存在しない場合のみ、そのノードは、自身及び他のノードが所持する処理機能を一括して管理している管理システムに、当該必要とする処理機能を所持する他のノードを問い合わせ、管理システムから通知を受けた（自ノード内に必要とする処理機能が存在しないことを確認後に管理システムに問い合わせて通知を受けたか、かかる確認を行うことなく管理システムに問い合わせて通知を受けたかを問わない。）当該必要とする処理機能を所持する他のノードにデータの処理を依頼し、当該他のノードから処理結果が得られた後にデータの転送を行う方法を提案する。
【００１２】
この第２の手段の場合にも、伝送路にはデータとその結果だけが送受され、処理機能ファイルが送受されることはないため、通信ネットワークシステムが大規模となる場合でも、トラフィックの増大を気にしなくて済む。
【００１３】
（Ｃ）第３の手段として、通信ネットワークシステムを構成し、入力データに応じた処理機能の実行後、次の宛先へと入力データの転送を行うノード装置において、以下の手段を備えるものを提案する。
【００１４】
すなわち、状態を保持しない処理機能と協働動作する処理部であって、入力データの転送処理に必要とされる処理機能が同一ノード内に存在しなかった場合のみ、自身及び他のノードが所持する処理機能を一括して管理する管理システムに、当該必要とする処理機能を所持する他のノードを問い合わせ、管理システムから通知を受けた（自ノード内に必要とする処理機能が存在しないことを確認後に管理システムに問い合わせて通知を受けたか、かかる確認を行うことなく管理システムに問い合わせて通知を受けたかを問わない。）当該必要とする処理機能を所持する他のノードにデータの処理を依頼し、当該他のノードから処理結果が得られた後にデータの転送を行う処理部を備えるものを提案する。
【００１５】
この第３の手段によれば、伝送路にはデータとその結果だけが送受され、処理機能ファイルが送受されることはないため、通信ネットワークシステムが大規模となる場合でも、トラフィックの増大を気にしなくて済む。
【００１６】
（Ｄ）第４の手段として、通信ネットワークシステムを構成し、ノードに対して所定の処理を実行させるプログラムを含む入力データが入力された場合、当該プログラムの実行後、次の宛先に入力データの転送を行うノード装置において、以下の手段を備えるものを提案する。
【００１７】
すなわち、状態を保持しない処理機能と協働動作する処理部であって、当該プログラムの実行に必要とされる処理機能が同一ノード内に存在しなかった場合のみ、自身及び他のノードが所持する処理機能を一括して管理する管理システムに、当該必要とする処理機能を所持する他のノードを問い合わせ、管理システムから通知を受けた（自ノード内に必要とする処理機能が存在しないことを確認後に管理システムに問い合わせて通知を受けたか、かかる確認を行うことなく管理システムに問い合わせて通知を受けたかを問わない。）当該必要とする処理機能を所持する他のノードにデータの処理を依頼し、当該他のノードから処理結果が得られた後にデータの転送を行う処理部を備えるものを提案する。
【００１８】
この第４の手段によれば、伝送路にはデータとその結果だけが送受され、処理機能ファイルが送受されることはないため、通信ネットワークシステムが大規模となる場合でも、トラフィックの増大を気にしなくて済む。
【００１９】
（Ｅ）第５の手段として、第３の手段又は第４の手段に係るノード装置と、当該ノード装置が所持する処理機能の情報を一括管理する管理システムとを備える通信ネットワークシステムを提案する。
【００２０】
この第５の手段によれば、比較的大規模なシステムの場合にも、転送処理効率の良好な通信ネットワークシステムを実現できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
（Ａ）第１の実施形態
（Ａ−１）通信ネットワークシステムの構成
図１に、第１の実施形態に係る通信ネットワークシステムの概念構成を示す。図１は、３台のノードを１台の管理システムで管理する場合の接続例を表したものである。なお言うまでもないが、通信ネットワークシステムを構成するノード数や管理システム数は、この接続例に限定されるものではない。また、図１の場合、ノード間の接続には伝送路を、管理システムとノード間の接続には制御線を使用しているが、同一伝送路を通じてユーザデータと制御データを伝送できる通信ネットワークシステムにおいては、物理的に別の信号線を使用する必要はない。勿論、この場合でも、機能的には図１の接続形態となる。
【００２２】
ここで、ノードＫ１〜Ｋ３は、例えば交換機やルータのように交換機能を備えるものが使用される。ノードＫ１〜Ｋ３のそれぞれには、１台又は複数台の端末が収容されている。ノードＫ１〜Ｋ３は、ある端末から他の端末に宛てたデータを入力すると、最適なアルゴリズムに従って処理し、宛先となる端末に当該データを転送する。
【００２３】
図１の場合、ノードＫ１とノードＫ２は伝送路Ｔ２で接続される。ノードＫ１とノードＫ３は伝送路Ｔ１で接続される。ノードＫ２とノードＫ３は伝送路Ｔ３で接続される。
【００２４】
管理システムＭ１とノードＫ１は制御線Ｃ１で接続される。管理システムＭ１とノードＫ２は制御線Ｃ２で接続される。管理システムＭ１とノードＫ３は制御線Ｃ３で接続される。
【００２５】
（Ａ−２）ノードの構成
図２に、ノードＫ１〜Ｋ３の機能ブロック構成を示す。図２に示すように、ノードは、固定部Ｆ、アルゴリズム部Ａ、固定部・アルゴリズム部実行環境Ｅ、データ転送用ハードウェアＤＨからなる。このうち、データ転送用ハードウェアＤＨを除く全ての部分はソフトウェアである。なお、ノードのハードウェア構成は、一般的なコンピュータシステムと同様、ＣＰＵと、記憶部（内部／外部を問わず。）と、Ｉ／Ｏインタフェース等からなる。図２は、かかる物理的な構成を機能的に表したものである。
【００２６】
固定部Ｆは、データを転送する際に必要な処理のうち状態を保持して行わなければならない機能を実現するものである。一般には、アプリケーションソフトウェアが相当する。もっとも、機能の全部がアプリケーションソフトウェアとして実現される必要はなく、一部はオペレーションシステムの機能として実現されても良いし、全てがオペレーションシステムの機能として実現されても良い。
【００２７】
この固定部Ｆは、後述するように、制御線を介して接続された管理システムＭ１に対し、転送に必要なアルゴリズムを搭載するノードを問い合わせる機能を備えている。
【００２８】
アルゴリズム部Ａは、状態を保持しなくても入力さえあれば出力を返す機能を実現するものである。一般に、アプリケーションソフトウェアが相当する。もっとも、機能の全部がアプリケーションソフトウェアとして実現される必要はなく、一部はオペレーションシステムの機能として実現されても良いし、全てがオペレーションシステムの機能として実現されても良い。また、アルゴリズム部Ａを構成するアルゴリズムの例としては、前述のプロトコル情報が相当する。一般に、アルゴリズム部Ａの構成はノードによって異なる。
【００２９】
固定部・アルゴリズム部実行環境Ｅは、固定部Ｆ及びアルゴリズム部Ａが実行される環境を提供するものである。一般には、オペレーションシステムが相当する。もっとも、機能の全部がオペレーションシステムとして実現される必要はなく、一部はアプリケーションソフトウェアの機能として実現されても良いし、全部がアプリケーションソフトウェアとして実現されても良い。この固定部・アルゴリズム部実行環境Ｅは、データ転送用ハードウェアＤＨとの間でデータの送受を行う。
【００３０】
データ転送用ハードウェアＤＨは、いわゆるＩ／Ｏインタフェースである。
【００３１】
（Ａ−３）管理システムの構成
図３に、管理システムＭ１の機能ブロック構成を示す。図３に示すように、管理システムＭ１は、網管理機能Ｎ、アルゴリズム管理部Ｐ、網管理機能・アルゴリズム管理部実行環境Ｅ、制御パケット送受信用ハードウェアＣＨからなる。このうち、制御パケット送受信用ハードウェアＣＨを除く全ての部分はソフトウェアである。なお、管理システムのハードウェア構成も、一般的なコンピュータシステムと同様、ＣＰＵと、記憶部（内部／外部を問わず。）と、Ｉ／Ｏインタフェース等からなる。図３は、かかる物理的な構成を機能的に表したものである。
【００３２】
網管理機能Ｎは、通常の網管理を行うための諸々の機能を実現するものである。一般には、アプリケーションソフトウェアが相当する。もっとも、機能の全部がアプリケーションソフトウェアとして実現される必要はなく、一部はオペレーションシステムの機能として実現されても良いし、全部がオペレーションシステムの機能として実現されても良い。ここで、網管理機能Ｎは、制御線を通じて接続された管理対象としてのノードに対し、各ノードが保持するアルゴリズムの情報を通知するように命じる機能を実行する。
【００３３】
アルゴリズム管理部Ｐは、網内で使用されているアルゴリズムを管理するためのものである。一般には、アプリケーションソフトウェアが相当する。もっとも、機能の全部がアプリケーションソフトウェアとして実現される必要はなく、一部はオペレーションシステムの機能として実現されても良いし、全部がオペレーションシステムの機能として実現されても良い。ここで、アルゴリズム管理部Ｐは、管理対象である各ノードより通知のあったアルゴリズム情報を入力すると、アルゴリズムとノードとを関係付けたデータファイル（テーブル状のデータに限らず、ＣＳＶ形式のものも含む。）を作成し、内部の記憶部に登録する機能を有する。
【００３４】
網管理機能・アルゴリズム管理部実行環境Ｅは、網管理機能Ｎ及びアルゴリズム管理部Ｐが実行される環境を提供するものである。一般には、オペレーションシステムが相当する。もっとも、機能の全部がオペレーションシステムとして実現される必要はなく、一部はアプリケーションソフトウェアの機能として実現されても良いし、全部がアプリケーションソフトウェアの機能として実現されても良い。この網管理機能・アルゴリズム管理部実行環境Ｅは、制御パケット送受信用ハードウェアＣＨとの間で制御用パケットの送受を行う。
【００３５】
制御パケット送受信用ハードウェアＣＨは、いわゆるＩ／Ｏインタフェースである。なお本実施形態では、送受対象を制御パケットとして説明しているが、かならずしもパケット形式である必要はない。
【００３６】
（Ａ−４）データ転送動作
続いて、以上の構成を有してなる通信ネットワークシステム上で実行されるデータ転送動作を説明する。なお、前述のようにこの通信ネットワークシステムにおいては、データを処理するどの機能（アルゴリズム）がどのノード内に存在しているかを管理システムＭ１で一括管理しているので、アルゴリズムの実行に際しノードからの問い合せがあるたびに、必要とされるアルゴリズムを有するノードの情報を問い合せのあったノードに通知する手順を採用する点に特徴を有する。また、管理システムＭにアルゴリズムの問い合せを行ったノードは、通知のあったノードに対して自身が処理すべきデータの処理を依頼し、得られた処理結果を自身の処理結果のごとく取り扱う点も特徴とする。
【００３７】
（１）登録動作
まず、各ノードが所持しているアルゴリズムの情報の登録動作を説明する。管理システムＭ１は、この登録動作を制御線を通して行う。管理システムＭ１は、アルゴリズム管理部Ｐを通じて管理下にあるノードに対し、それぞれが所持するアルゴリズムの情報を管理システムＭ１に対して通知するように制御パケットを発する。各ノードからは、当該制御パケットの命令に従って自身のノード情報と所持するアルゴリズムの情報が管理システムＭ１に宛てて発せられる。この情報は管理システムＭ１内のアルゴリズム管理部Ｐで処理され、例えば図４に示すような対応表が作成されて所定の記憶部に保持される。
【００３８】
かかる登録動作が初期設定時及び運用後適宜実行される。この登録動作によってアルゴリズム管理部Ｐの対応表は常に最新のものに更新される。なお、この実施形態においては、網管理機能Ｎが主体的に各ノードに所持されているアルゴリズムの情報を収集するように説明したが、アルゴリズムの変更を管理システムＭ１側に通知する機能を各ノードに搭載することも可能である。要は、最新の情報が管理システムＭ１側で一括管理できるような仕組みが採用されれば良い。
【００３９】
（２）データ転送動作
次に、あるノード（ここでは、ノードＫ１）に端末又は他のノードからデータが送信されてきたとする。データは固定部Ｆに渡される。固定部Ｆは、図５に示す処理を実行する。まず、当該データの処理に必要とされるアルゴリズム名を特定し、その名称のアルゴリズムが自ノード内に存在するか否か判定する（ステップＳ１）。
【００４０】
該当するアルゴリズムが自ノード内に存在する場合（肯定結果が得られた場合）、固定部Ｆは該当する自ノード内のアルゴリズム部Ａに対してデータを与えて処理させ、アルゴリズム部Ａで処理された結果を転送先に転送する。
【００４１】
これに対し、該当するアルゴリズムが自ノード内に存在しなかった場合（否定結果が得られた場合）、固定部Ｆは制御線Ｃ１を通じて管理システムＭ１に必要とするアルゴリズム名を問い合せ、その名称のアルゴリズムを所持するノード名の通知を受ける（ステップＳ２）。例えば、ノードＫ２が該当する名称のアルゴリズムを所持しているとすると、固定部Ｆは、処理すべきデータと処理の依頼元の情報（ノードＫ１）を伝送路Ｔ２を通じてノードＫ２に出力する。ノードＫ２は、このデータ処理の依頼を受けると、該当するアルゴリズム部Ａにて処理し、処理結果を依頼元であるノードＫ１へ返送する。ノードＫ１は、返送されてきた処理結果を所定の転送先へと転送し、当該データについてのデータ転送動作を終了する。
【００４２】
なお、他のノードにデータの処理を依頼する場合には、データ（処理結果を含む。）が伝送路を往復するための時間（すなわち、伝搬遅延）が新たに必要となるが、光伝送路その他の高速伝送路を使用できる今日ではその影響はほとんど無視できる。従って、データの処理がノード内で実行されるか、外部（他のノード）で実行されるかの違いは処理結果に現れない。
【００４３】
（Ａ−５）第１の実施形態の効果
以上のように第１の実施形態によれば、各ノードが所持しているアルゴリズム情報は、各ノードを管理下に置く管理システムにて一括管理するようにしたことにより、各ノードに全てのアルゴリズム情報が所持されていない場合でも、必要なデータの処理については該当するアルゴリズムを所持するノードで処理させ、処理結果だけを得ることが可能となり、アルゴリズム自体を受け渡しする場合に比してトラフィックの増大を回避することができる。
【００４４】
また、アルゴリズム自体を受け渡しする場合には、リアルタイム性が要求されるデータの転送処理には支障がでるのを避け得ないが、本実施形態のようにノード間で受け渡しするのを処理対象であるデータのみとしたことにより、当該データがリアルタイム性を要求するものであってもその要求を満足させることができる。
【００４５】
またこのように、管理システムＭ１でアルゴリズムの所持状況を一括して管理できるため、アルゴリズムのバージョンアップその他の管理業務も効率的に実行できる。
【００４６】
また、システム全体の機能には影響を与えることなく、アルゴリズムのバージョンアップその他を実行できるため、システムの保守・運用の作業効率を上げる面でも高い効果を得ることができる。
【００４７】
また、本実施形態のようにアルゴリズムそのものを転送処理を実行すべきノード内にいちいち採り込まなくても所望の処理を実行できるため、本来処理すべきノードの性能が比較的低い場合でも、アルゴリズム処理については他の能力の高いノードで実行させるといった運用方法も可能なため、ノードの性能バラツキの影響を最小化できるといった効果も得ることができる。
【００４８】
（Ｂ）第２の実施形態
（Ｂ−１）通信ネットワークシステムの構成
図６に、第２の実施形態に係る通信ネットワークシステムの概念構成を示す。基本的な構成自体は図１に示す第１の実施形態の場合と同様である。違いは、通信ネットワークシステムを構成するノードが、いずれもプログラマブルノード（入力のあったデータにプログラムが含まれる場合、それをそのまま転送するのではなく、内部で実行する機能を備えるノード）に置き換わっている点である。
【００４９】
またこれに伴い、伝送路を通じて伝送されるデータは、データそのものでなくその中にプログラマブルノードに所定の処理を実行させるプログラムが含まれているものとする。かかるプログラムとしては、例えば、入力データをコピーして複数経路に出力することを命じるようなプログラムがある。
【００５０】
（Ｂ−２）ノードの構成
図７に、プログラマブルノードＫ１〜Ｋ３の機能ブロック構成を示す。図７に示すように、当該プログラマブルノードは、プログラマブル固定部Ｆ、アルゴリズム部Ａ、固定部・アルゴリズム部実行環境Ｅ、データ転送用ハードウェアＤＨからなる。このうちデータ転送用ハードウェアＤＨを除く全ての部分はソフトウェアである。言うまでもないが、プログラマブルノードのハードウェア構成は、一般的なコンピュータシステムと同様、ＣＰＵと、記憶部（内部／外部を問わず。）と、Ｉ／Ｏインタフェース等からなる。図７は、かかる物理的な構成を機能的に表したものである。
【００５１】
プログラマブル固定部Ｆは、データを転送する際に必要な処理のうち状態を保持して行わなければならない機能を実現するものである。一般には、アプリケーションソフトウェアが相当する。もっとも、機能の全部がアプリケーションソフトウェアとして実現される必要はなく、一部はオペレーションシステムの機能として実現されても良いし、全てがオペレーションシステムの機能として実現されても良い。
【００５２】
このプログラマブル固定部Ｆは、入力されたデータにノードに所定の処理を要求するプログラムが含まれている場合、当該プログラムを取り出して実行し、当該プログラムが所定のアルゴリズムを指示する場合には、当該アルゴリズムに処理の引き渡しを行う機能を備える。この機能が、第１の実施形態に係るノードにはない機能である。
【００５３】
また、プログラマブル固定部Ｆは、制御線を介して接続された管理システムＭ１に対し、プログラム処理に必要なアルゴリズム又は転送に必要なアルゴリズムを搭載するノードを問い合わせる機能を備えている。
【００５４】
その他の構成、すなわち、アルゴリズム部Ａ、固定部・アルゴリズム部実行環境Ｅ、データ転送用ハードウェアＤＨの構成については、第１の実施形態の場合と同じであるので説明を省略する。
【００５５】
（Ｂ−３）管理システムの構成
管理システムＭ１の構成も、第１の実施形態と同様である。すなわち、図３に示す構成のものを使用する。また、そのアルゴリズム管理部Ｐには、図４に示したような、ノードとアルゴリズムの対応関係を示すデータが保存されているものとする。
【００５６】
（Ｂ−４）データ転送動作
続いて、以上の構成を有してなる通信ネットワークシステム上で実行されるデータ転送動作を説明する。なお、前述のようにこの通信ネットワークシステムにおいては、ノード内で実行されるプログラムが所定の機能（アルゴリズム）を要求する場合に、どの機能（アルゴリズム）がどのノード内に存在しているかを管理システムＭ１に問い合わせる動作を実行する点に特徴を有する。また、この実施形態の場合にも、プログラムを含まないデータが転送対象として入力され得るが、その場合には第１の実施形態と同様の処理になるため、ここでの説明は省略する。
【００５７】
（１）登録動作
この動作も第１の実施形態と同様に実行される。管理システムＭ１は、この登録動作を制御線を通して行う。管理システムＭ１は、アルゴリズム管理部Ｐを通じて管理下にあるノードに対し、それぞれが所持するアルゴリズムの情報を管理システムＭ１に対して通知するように制御パケットを発する。各ノードからは、当該制御パケットの命令に従って自身のノード情報と所持するアルゴリズムの情報が管理システムＭ１に宛てて発せられる。この情報は管理システムＭ１内のアルゴリズム管理部Ｐで処理され、例えば図４に示すような対応表が作成されて所定の記憶部に保持される。
【００５８】
かかる登録動作が初期設定時及び運用後適宜実行される。この登録動作によってアルゴリズム管理部Ｐの対応表は常に最新のものに更新される。なお、この実施形態においては、網管理機能Ｎが主体的に各ノードに所持されているアルゴリズムの情報を収集するように説明したが、アルゴリズムの変更を管理システムＭ１側に通知する機能を各ノードに搭載することも可能である。要は、最新の情報が管理システムＭ１側で一括管理できるような仕組みが採用されれば良い。
【００５９】
（２）ノード内でのプログラムの実行を伴うデータ転送動作
次に、あるノード（ここでは、ノードＫ１）に端末又は他のノードからデータ（ノードに所定の動作を実行させるプログラムが含まれるもの）が転送されてきたとする。当該データはプログラマブル固定部Ｆに渡される。プログラマブル固定部Ｆは、データに含まれているプログラムを実行し、必要に応じて（プログラム処理とは独立の転送処理に必要な場合も含む。）処理に必要なアルゴリズム名を特定し、その名称のアルゴリズムが自ノード内に存在するか否か判定する。
【００６０】
該当するアルゴリズムが自ノード内に存在する場合、プログラマブル固定部Ｆは該当する自ノード内のアルゴリズム部Ａに対してデータ又はコマンドを与えて処理させる。その後、プログラマブル固定部Ｆは、アルゴリズム部Ａでの処理結果を基に処理を続行し、最終的には所定の転送先に当該データ（プログラムを含むもの。）転送する。
【００６１】
これに対し、該当するアルゴリズムが自ノード内に存在しなかった場合、プログラマブル固定部Ｆは制御線Ｃ１を通じて管理システムＭ１に必要とするアルゴリズム名を問い合せ、その名称のアルゴリズムを所持するノード名の通知を受ける。例えば、ノードＫ２が該当する名称のアルゴリズムを所持しているとすると、固定部Ｆは、処理すべきデータと処理の依頼元の情報（ノードＫ１）を伝送路Ｔ２を通じてノードＫ２に出力する。ノードＫ２は、このデータ処理の依頼を受けると、該当するアルゴリズム部Ａにて処理し、処理結果を依頼元であるノードＫ１へ返送する。ノードＫ１は、返送されてきた処理結果を用いて処理を続行し、当該プログラムを含んだデータを所定の転送先へと転送する。当該データの転送動作をもって一連の処理は終了する。
【００６２】
なお、他のノードにデータの処理を依頼する場合には、データ（処理結果を含む。）が伝送路を往復するための時間（すなわち、伝搬遅延）が新たに必要となるが、光伝送路その他の高速伝送路を使用できる今日ではその影響はほとんど無視できる。従って、データの処理がノード内で実行されるか、外部（他のノード）で実行されるかの違いは処理結果に現れない。
【００６３】
（Ｂ−５）第２の実施形態の効果
以上のように第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果に加え、次の効果を得ることができる。
【００６４】
すなわち、ノードに所定の処理を実行させるプログラムがデータ中に含まれる場合であって、各ノードに全てのアルゴリズム情報が所持されていない場合にも、必要なデータの処理については該当するアルゴリズムを所持するノードで処理させ、処理結果だけを得ることが可能となり、アルゴリズム自体を受け渡しする場合に比してトラフィックの増大を回避することができる。
【００６５】
また、アルゴリズム自体を受け渡しする場合には、リアルタイム性が要求されるデータの転送処理には支障がでるのを避け得ないが、本実施形態のようにノード間で受け渡しするのを処理対象であるデータのみとしたことにより、当該データがリアルタイム性を要求するものであってもその要求を満足させることができる。
【００６６】
またこのように、管理システムＭ１でアルゴリズムの所持状況を一括して管理できるため、アルゴリズムのバージョンアップその他の管理業務も効率的に実行できる。
【００６７】
また、システム全体の機能には影響を与えることなく、アルゴリズムのバージョンアップその他を実行できるため、システムの保守・運用の作業効率を上げる面でも高い効果を得ることができる。
【００６８】
また、本実施形態のようにアルゴリズムそのものを転送処理を実行すべきノード内にいちいち採り込まなくても所望の処理を実行できるため、本来処理すべきノードの性能が比較的低い場合でも、アルゴリズム処理については他の能力の高いノードで実行させるといった運用方法も可能なため、ノードの性能バラツキの影響を最小化できるといった効果も得ることができる。
【００６９】
（Ｃ）他の実施形態
第１の実施形態はプログラム実行機能を備えないノードのみからなる通信ネットワークシステムについて記載し、また第２の実施形態はプログラム実行機能のみを備えるノードのみからなる通信ネットワークシステムについて述べたが、本発明はこれに限らず、プログラム実行機能のないノードとプログラム実行機能を有するノードとが混在する通信ネットワークシステムにも同様に適用し得る。
【００７０】
第１及び第２の実施形態においては、データの処理又はプログラムの実行に必要とされるアルゴリズムが自ノード内に存在するか否かをまず判定し、自ノード内に存在しないことが確認された場合に管理システムＭ１に必要とするアルゴリズムを所持するノードの情報を問い合わせることとしたが、かかる手順を踏むことなく、データの処理又はプログラムの実行に必要とされるアルゴリズムが判明すると、管理システムＭ１に対してまず問い合わせる処理を実行させるようにしても良い。
【００７１】
【発明の効果】
（Ａ）請求項１に記載の発明によれば、入力データに応じた処理機能の実行後、次の宛先へと転送するデータ転送方法において、入力データの転送処理に必要とされる処理機能が当該転送処理を実行すべきノード内に存在しない場合のみ、そのノードは、自身及び他のノードが所持する処理機能を一括して管理する管理システムに、当該必要とする処理機能を所持する他のノードを問い合わせ、管理システムから通知を受けた当該必要とする処理機能を所持する他のノードにデータの処理を依頼し、当該他のノードから処理結果が得られた後にデータの転送を行うようにしたことにより、転送処理の実行のために処理機能の転送を伴う場合に比して高速な転送動作を実現できる。
【００７２】
（Ｂ）請求項２に記載の発明によれば、入力データに含まれるプログラムの実行後、次の宛先に対して当該入力データを転送するデータ転送方法において、プログラムの実行に必要とされる処理機能がプログラムを実行すべきノード内に存在しない場合のみ、そのノードは、自身及び他のノードが所持する処理機能を一括して管理している管理システムに、当該必要とする処理機能を所持する他のノードを問い合わせ、管理システムから通知を受けた当該必要とする処理機能を所持する他のノードにデータの処理を依頼し、当該他のノードから処理結果が得られた後にデータの転送を行うようにしたことにより、転送処理の実行のために処理機能の転送を伴う場合に比して高速な転送動作を実現できる。
【００７３】
（Ｃ）請求項３に記載の発明によれば、通信ネットワークシステムを構成し、入力データに応じた処理機能の実行後、次の宛先へと入力データの転送を行うノード装置において、状態を保持しない処理機能と協働動作する処理部であって、入力データの転送処理に必要とされる処理機能が同一ノード内に存在しなかった場合のみ、自身及び他のノードが所持する処理機能を一括して管理する管理システムに、当該必要とする処理機能を所持する他のノードを問い合わせ、管理システムから通知を受けた当該必要とする処理機能を所持する他のノードにデータの処理を依頼し、当該他のノードから処理結果が得られた後にデータの転送を行う処理部を備えるようにしたことにより、転送処理の実行のために処理機能の転送を伴う場合に比して高速な転送動作を可能とできるノード装置を実現できる。
【００７４】
（Ｄ）請求項４に記載の発明によれば、通信ネットワークシステムを構成し、ノードに対して所定の処理を実行させるプログラムを含む入力データが入力された場合、当該プログラムの実行後、次の宛先に入力データの転送を行うノード装置において、状態を保持しない処理機能と協働動作する処理部であって、当該プログラムの実行に必要とされる処理機能が同一ノード内に存在しなかった場合のみ、自身及び他のノードが所持する処理機能を一括して管理する管理システムに、当該必要とする処理機能を所持する他のノードを問い合わせ、管理システムから通知を受けた当該必要とする処理機能を所持する他のノードにデータの処理を依頼し、当該他のノードから処理結果が得られた後にデータの転送を行う処理部を備えるようにしたことにより、転送処理の実行のために処理機能の転送を伴う場合に比して高速な転送動作を可能とできるノード装置を実現できる。
【００７５】
（Ｅ）請求項５に記載の発明によれば、請求項３又は４に記載の発明に係るノード装置と、当該ノード装置が所持する処理機能の情報を一括管理する管理システムを通信ネットワークシステムに備えることにより、比較的大規模なシステムの場合にも、転送処理効率の良好な通信ネットワークシステムを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係る通信ネットワークシステム例を示す図である。
【図２】ノードの機能ブロック構成例を示す図である。
【図３】管理システムの機能ブロック構成例を示す図である。
【図４】アルゴリズムとノードとの対応関係を示す図である。
【図５】アルゴリズムの検索処理動作を示す図である。
【図６】第２の実施形態に係る通信ネットワークシステム例を示す図である。
【図７】ノードの機能ブロック構成例を示す図である。
【符号の説明】
Ｋ１〜Ｋ３…ノード、Ｍ１…管理システム、Ｆ…固定部、プログラマブル固定部、Ａ…アルゴリズム部、Ｅ…固定部・アルゴリズム部実行環境、ＤＨ…データ転送用ハードウェア。
Claims (5)
- 入力データに応じた処理機能の実行後、次の宛先へと転送するデータ転送方法において、
入力データの転送処理に必要とされる処理機能が当該転送処理を実行すべきノード内に存在しない場合のみ、そのノードは、自身及び他のノードが所持する処理機能を一括して管理する管理システムに、当該必要とする処理機能を所持する他のノードを問い合わせ、管理システムから通知を受けた当該必要とする処理機能を所持する他のノードにデータの処理を依頼し、当該他のノードから処理結果が得られた後にデータの転送を行う
ことを特徴とするデータ転送方法。 - 入力データに含まれるプログラムの実行後、次の宛先に対して当該入力データを転送するデータ転送方法において、
プログラムの実行に必要とされる処理機能がプログラムを実行すべきノード内に存在しない場合のみ、そのノードは、自身及び他のノードが所持する処理機能を一括して管理している管理システムに、当該必要とする処理機能を所持する他のノードを問い合わせ、管理システムから通知を受けた当該必要とする処理機能を所持する他のノードにデータの処理を依頼し、当該他のノードから処理結果が得られた後にデータの転送を行う
ことを特徴とするデータ転送方法。 - 通信ネットワークシステムを構成し、入力データに応じた処理機能の実行後、次の宛先へと入力データの転送を行うノード装置において、
状態を保持しない処理機能と協働動作する処理部であって、入力データの転送処理に必要とされる処理機能が同一ノード内に存在しなかった場合のみ、自身及び他のノードが所持する処理機能を一括して管理する管理システムに、当該必要とする処理機能を所持する他のノードを問い合わせ、管理システムから通知を受けた当該必要とする処理機能を所持する他のノードにデータの処理を依頼し、当該他のノードから処理結果が得られた後にデータの転送を行う処理部
を備えることを特徴とするノード装置。 - 通信ネットワークシステムを構成し、ノードに対して所定の処理を実行させるプログラムを含む入力データが入力された場合、当該プログラムの実行後、次の宛先に入力データの転送を行うノード装置において、
状態を保持しない処理機能と協働動作する処理部であって、当該プログラムの実行に必要とされる処理機能が同一ノード内に存在しなかった場合のみ、自身及び他のノードが所持する処理機能を一括して管理する管理システムに、当該必要とする処理機能を所持する他のノードを問い合わせ、管理システムから通知を受けた当該必要とする処理機能を所持する他のノードにデータの処理を依頼し、当該他のノードから処理結果が得られた後にデータの転送を行う処理部
を備えることを特徴とするノード装置。 - 請求項３又は４に記載のノード装置と、当該ノード装置が所持する処理機能の情報を一括管理する管理システムと
を備えることを特徴とする通信ネットワークシステム。
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