CN1835469A - 通信中继设备、信息管理系统以及控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种具有多个通信端口的通信中继设备，包括：通信中继部分，包括至少一个从传输侧设备接收通信数据的接收侧通信端口、和至少一个把通信数据传输到接收侧设备的传输侧通信端口，该通信中继部分把通过接收侧通信端口从传输侧设备接收的通信数据通过传输侧通信端口传输到接收侧设备；缓存，与传输侧通信端口相连接，存储在通过传输侧通信端口传输到接收侧设备之前的通信数据；控制信号传输部分，响应从缓存的通信数据的传输，以预定传输间隔，把代表其中缓存的条目是可利用的状态的控制信号传输到传输侧设备；带宽信息获得部分，用于获得连接到传输侧通信端口的通信线路的带宽；及传输间隔控制部分，按照由带宽信息获得部分获得的带宽控制传输间隔。

Description

通信中继设备、信息管理系统以及控制方法
技术领域
本发明涉及一种通信中继设备、一种信息管理系统、以及一种控制方法和一种程序。具体地说，本发明涉及一种提供拥塞控制的通信中继设备、一种信息管理系统、以及一种控制方法和一种程序。
背景技术
这样一种系统已经投入实际使用中，其中服务器或盘驱动器由光纤通道经由宽带网络连接，以在远程区域创建数据备份。根据这种系统，由于数据备份能存储在受本地区域发生的自然灾害的影响较小的远程位置中，所以数据丢失的可能性极低。在这种系统中，宽带网络的带宽小于本地网络的带宽，并且在用作用于宽带网络和本地网络的中继的交换装置处可能发生拥塞。
常规地，为了防止这样的拥塞，使用这样一种交换装置，该交换装置采用用于流控制的执行的缓存信用(参考专利文献1)。根据缓存信用控制，把一个通知传输到连接到交换装置的盘驱动器，该通知与为交换装置提供的通信数据缓存的剩余容量有关，并且在接收到这个通知时，盘驱动器调整帧的传输，以使不超过信用的数目。因而，能防止在交换装置处的缓存溢出。
[专利文献1]日本公开未审查专利申请No.2000-224180
发明内容
当多个盘驱动器连接到交换装置时，用户可能希望按照为各个盘驱动器建立的重要级别分配通信优先级。例如，当用于主要商业活动的数据记录在其上的盘驱动器、和待提供的信息记录在其上的另一个盘驱动器连接到交换装置时，与用于主要商业活动的数据记录在其上的盘驱动器的通信应该具有较高优先级。另一方面，当通信通道具有满意的宽带宽时，它应该尽可能被充分地使用用于通信，而不管哪个盘驱动器具有较高优先级。
此外，根据专利文献1，与拥塞相关的信息必须由检测到拥塞的装置接连地传输到其它装置。因而，在这些装置之间，必须定义新的数据帧用于拥塞信息的传输，并且与常规技术的通用性较低。
因此，本发明的目的在于提供一种能解决上述问题的通信中继设备、一种信息管理系统以及一种控制方法和一种程序。这些目的可以通过在本发明的独立权利要求中描述的特征的组合而实现。本发明的从属权利要求定义了是本发明的另外优点的特定示例。
为了实现这些目的，根据本发明的一个方面，提供了一种具有多个通信端口的通信中继设备，该设备包括：
通信中继部分，包括至少一个从传输侧设备接收通信数据的接收侧通信端口、和至少一个把通信数据传输到接收侧设备的传输侧通信端口，通信中继部分把通过接收侧通信端口从传输侧设备接收的通信数据通过传输侧通信端口传输到接收侧设备；
缓存，与传输侧通信端口相连接，用于存储在通过传输侧通信端口传输到接收侧设备之前的通信数据；
控制信号传输部分，用于响应从缓存的通信数据的传输，以预定传输间隔把代表其中缓存的条目是可利用的状态的控制信号传输到传输侧设备；
带宽信息获得部分，用于获得连接到传输侧通信端口的通信线路的带宽；以及
传输间隔控制部分，用于按照由带宽信息获得部分所获得的带宽控制传输间隔。
而且，提供了一种用于控制该通信中继设备的方法、一种用于控制该通信中继设备的程序、以及一种包括该通信中继设备的信息管理系统。
本发明的总结不罗列本发明所需要的所有特征，并且这些特征的子组合也可以构成本发明。
根据本发明，当通信中继设备连接到具有不同通信带宽的多条通信线路时，较少发生拥塞。
附图说明
图1是示出了通信网络的总体配置的图示。
图2是示出了存储装置的功能方块图。
图3是示出了通信中继设备的功能方块图。
图4是示出了控制器的功能方块图。
图5是时间图，示出了在存储装置与通信中继设备之间执行的通信。
图6是流程图，示出了由控制器用于设置传输间隔所执行的处理。
图7是曲线图，示出了控制器按照在输出缓存中的空闲条目的数目改变的传输间隔。
具体实施方式
现在将通过参考一个实施方式来描述本发明。然而，如下实施方式对于在权利要求书中描述的本发明的不施加限制，并且在实施方式中解释的特征的所有组合不都是本发明所必需的。
通信网络10的总体配置在图1中示出。通信网络10包括：经由宽带网络相互连接的信息管理系统15-1和信息管理系统15-2。信息管理系统15-1包括存储装置20-1、存储装置20-2、通信中继设备30-1以及管理计算机35。通信中继设备30-1使用例如符合光纤通道标准的通信线路把存储装置20-1和存储装置20-2连接到宽带网络。管理计算机35从诸如CD-ROM 40之类的记录介质读取程序，该程序提供对通信中继设备30-1的控制，允许管理计算机35记录或执行该程序。信息管理系统15-2包括存储装置20-3、存储装置20-4以及通信中继设备30-2。通信中继设备30-2把存储装置20-3和存储装置20-4连接到宽带网络。
存储装置20-1和20-2把存储的数据传输到存储装置20-3和20-4以便记录在其中，并且当在存储装置20-1或20-2处发生故障时，为了恢复数据，存储装置20-3和20-4把存储的数据传输到存储装置20-1或20-2。以这种方式，根据这个实施方式的通信网络10，由于采用存储装置20-3和20-4作为备份，所以在故障发生的情况下，能防止数据的丢失。
当考虑到诸如自然灾害之类的较大灾害时，优选的是，信息管理系统15-1位于远程区域处，远离信息管理系统15-2。在这种情况下，由于经由宽带网络的长距离通信的成本会增加，所以采用的带宽往往较窄。另一方面，由于信息管理系统15-1安装在例如办公楼中，所以在存储装置20-1与通信中继设备30-1之间的通信线路较短，并且具有比用于宽带网络的通信线路宽的带宽。因而，通信中继设备30-1连接到两种类型的通信线路，这两种类型的通信线路的通信带宽大不相同。
在这样一种情况下，当来自存储装置20-1或20-2的通信数据以极高速度传送时，通信中继设备30-1不能立即地把这些接收的数据传输到宽带网络。结果，数据在为通信中继设备30-1提供的输出缓存340处溢出，并且拥塞发生。提供这个实施方式的通信中继设备30-1以有效地防止这样的拥塞。
存储装置20-1的功能方块图在图2中示出。存储装置20-1包括用于记录数据的记录部分200和传输部分210。传输部分210接收指示在通信中继设备30-1中的输出缓存340中的条目是空闲的控制信号，并且然后把存储在记录部分200中的数据传输到通信中继设备30-1。此后，记录在记录部分200中的数据按序地传输到传输部分210，并且然后传输到存储装置20-3或20-4。结果，存储在记录部分200中的数据能备份到存储装置20-3和20-4的任一个。
通信中继设备30-1的功能方块图在图3中示出。通信中继设备30-1包括通信中继部分300、输出缓存340、缓存监视部分350、设置信息存储器360、以及控制器370。通信中继部分300起在存储装置20-1和20-2与存储装置20-3和20-4之间的通信中继的作用。具体地说，首先，通信中继部分300通过接收端口310-1和310-2从存储装置20-1和20-2接收通信数据。然后，通信中继部分300把接收的通信数据通过传输端口320传输到在接收侧的存储装置20-3和20-4之一。
更具体地说，接收端口310-1连接到存储装置20-1，并且包括接收器312-1和传输器314-1。接收器312-1在输出缓存340中存储从存储装置20-1接收的通信数据。传输器314-1按照从控制器370接收的指令把控制信号传输到存储装置20-1。并且接收端口310-2连接到存储装置20-2，并包括接收器312-2和传输器314-2。接收器312-2在输出缓存340中存储从存储装置20-2接收的通信数据，并且传输器314-2按照从控制器370接收的指令把控制信号传输到存储装置20-2。
传输端口320连接到宽带网络并包括传输器325，并且传输器325从输出缓存340读取通信数据并且把通信数据传输到宽带网络。输出缓存340存储通过接收端口310-1或310-2接收的且要通过传输端口320传输的通信数据。并且缓存监视部分350检测在输出缓存340中空闲条目的数目并把该计数传输到控制器370。此后，设置信息存储器360记录与拥塞控制相关的各种信息，如宽带网络的通信带宽、用于检测拥塞的空闲条目的数目的基准值、以及能按序地传送到通信中继设备30的通信数据的最大量。
控制器370控制来自接收端口310-1和310-2的控制信号的传输的间隔。
控制器370的功能方块图在图4中示出。控制器370包括通知部分400、拥塞确定部分410、带宽获得部分420、传输间隔控制部分430以及控制信号传输部分440。通知部分400为存储装置20-1和20-2提供比输出缓存340的容量小的预指定值，即能按序地传输到通信中继设备30-1的通信数据的最大量。
在输出缓存340中的空闲条目的数目变得比预指定基准值小的情况下，拥塞确定部分410确定这是在通信中继设备30中的通信拥塞的结果。然后带宽获得部分420得到连接到传输端口320的通信线路的带宽，即宽带网络的带宽。对于带宽，带宽获得部分420可以得到预先在设置信息存储器360中存储的值，或者可以从用于执行带宽检测的外部装置接收带宽通知。
基于由带宽获得部分420得到的带宽，传输间隔控制部分430控制间隔，控制信号传输部分440以该间隔按序地传输用于多个空闲条目的多个控制信号。例如，当带宽是1Mbps并且一个条目的容量是100k比特时，传输间隔控制部分430把100k除以1M，并且指定0.1秒的传输间隔定时。
在通信中继部分300已经从输出缓存340传输通信数据的情况下，以由传输间隔控制部分430指定的预定传输间隔，控制信号传输部分440把指示在输出缓存340中的条目是空闲的控制信号传输到存储装置20-1或20-2。
图5是用于在存储装置20-1和20-2与通信中继设备30-1之间的通信的时间图。在访问存储装置20-1和20-2的情况下，通信中继设备30-1的通知部分400为存储装置20-1和20-2提供可以按序地传送的通信数据的最大量(BCC＝7)。优选地，最大数据量小于输出缓存340的最大容量，并且在这个实施方式中，在图5中，最大数据量设置为7，这比输出缓存340的最大容量16小。借助于这种安排，能防止其中在极短时间段内检测到拥塞且使通信控制失效的现象的发生。
在情形是没有拥塞的情况下，通信数据以预指定通信间隔(例如，约几个微秒)从存储装置20-1按序地传输到通信中继设备30-1。另一方面，在有拥塞的情形下，在通信数据已经从输出缓存340传输的情况下，通信中继设备30-1把指示输出缓存340的条目现在是空闲的控制信号传输到存储装置20-1或20-2。这个控制信号是例如用于光纤通道的R_RDY信号。响应这个信号的接收，存储装置20-1或20-2把通信数据作为数据帧传输到通信中继设备30-1。
通信优先级此后分配给分别连接到存储装置20-1和20-2的接收端口310-1和310-2。例如，在这个实施方式中，分配给连接到存储装置20-2的接收端口310-2的优先级，比分配给连接到存储装置20-1的接收端口310-1的高。分配的优先级等级反映了例如QoS(服务质量)级别。更具体地说，可以基于相对和定性基准，如高、中及低级别，或者基于定量基准，如平均数据速率或保证的数据速率，定义优先级等级。在任何情况下，通信中继设备30-1的控制信号传输部分440以小于具有较低优先级的接收端口的传输间隔把控制信号传输到具有较高优先级的接收端口。例如，在图5中表示的时间段内，R_RDY信号只传输到存储装置20-1两次，而R_RDY信号传输到存储装置20-2四次。
图6是流程图，示出了当设置传输间隔时由控制器370所执行的处理。在开始之后，缓存监视部分350检测在输出缓存340中的空闲条目的数目(S500)。然后，拥塞确定部分410确定在输出缓存340中的空闲条目的数目是否小于基准值，并且决定由通信中继设备30执行的通信是否已经拥塞(S510)。在没有检测到拥塞的情况下(在S510处为否)，传输间隔控制部分430设置比在检测到拥塞的情况下指定的传输间隔要短的预指定传输间隔(例如，几微秒到几百微秒)(S520)。
在检测到拥塞的情况下(在S510处为是)，带宽获得部分420得到连接到传输端口320的通信线路的带宽(S530)。然后，当确定拥塞是否已经发生时，如果在输出缓存340中的空闲条目的数目小于比基准值小的指定过度拥塞基准值，则拥塞确定部分410确定过度拥塞已经发生(S540)。并且在这种情况下，由于已经检测到过度拥塞(在S540处为是)，所以传输间隔控制部分430计算比当没有检测到过度拥塞时的长的传输间隔(例如几毫秒到几百毫秒)(S550)。
在没有检测到过度拥塞的情况下(在S540处为否)，传输间隔控制部分430采用该带宽来计算比当没有检测到拥塞时的长且比当检测到过度拥塞时的短的传输间隔(例如几毫秒到几百毫秒)(S560)。此后，由传输间隔控制部分430指定得到的传输间隔，以便由控制信号传输部分440使用(S570)。
图7是曲线图，示出了控制器370按照在输出缓存340中的空闲条目的数目改变的传输间隔。在图7的示例中，假定由带宽获得部分420得到的带宽是常数，而与在输出缓存340中的空闲条目的数目无关。在输出缓存340中的空闲条目的数目等于或大于基准值的情况下，为了确定是否已经发生拥塞，传输间隔控制部分430以预指定传输间隔传输控制信号，而与在输出缓存340中的空闲条目的数目无关。
在输出缓存340中的空闲条目的数目小于用于拥塞的发生的基准值的情况下，传输间隔控制部分430指定比当未发生拥塞时的长的传输间隔(例如几毫秒到几百毫秒)。此外，传输间隔控制部分430在输出缓存340中的条目数目减少的情况下延长传输间隔，或者在条目数目增加的情况下缩短传输间隔。因而，在空闲条目的数目小于过度拥塞发生的基准值的情况下，传输间隔控制部分430指定比当没有检测到过度拥塞时的长的传输间隔。优选地，与当没有检测到过度拥塞时相比，传输间隔控制部分430相对于在输出缓存340中的空闲条目的数目的减少，增大传输间隔的增量长度。
如上所述，传输间隔控制部分430在检测到拥塞的情况下指定长传输间隔，并且按照拥塞的级别改变传输间隔的增量长度。结果，传输间隔控制部分430能控制传输间隔，从而传输间隔与在输出缓存340处的空闲条目的数目之间的关系始终是由凹曲线代表的单调递减函数。因此，即使当检测到拥塞时，也能适当地控制传输间隔，能防止归因于拥塞的恶化，并且能容易地消除拥塞。
通过采用实施方式已经解释了本发明；然而，本发明的技术范围不限于这个实施方式。而且，对于本领域的技术人员来说，很显然，该实施方式能进行各种修改或改变。因此，包括这样的修改或改变的实施方式也包括在本发明的技术范围内。
符号的描述
10：通信网络
15：信息管理系统
20：存储装置
30：通信中继设备
35：管理计算机
40：CD-ROM
200：记录部分
210：传输部分
300：通信中继部分
310：接收端口
312：接收器
314：传输器
320：传输端口
325：传输器
340：输出缓存
350：缓存监视部分
360：设置信息存储器
370：控制器
400：通知部分
410：拥塞确定部分
420：带宽获得部分
430：传输间隔控制部分
440：控制信号传输部分

Claims (11)

1.一种具有多个通信端口的通信中继设备，包括：
通信中继部分，包括至少一个从传输侧设备接收通信数据的接收侧通信端口、和至少一个把通信数据传输到接收侧设备的传输侧通信端口，所述通信中继部分把通过所述接收侧通信端口从传输侧设备接收的通信数据通过所述传输侧通信端口传输到接收侧设备；
缓存，与所述传输侧通信端口相连接，用于存储在通过所述传输侧通信端口传输到接收侧设备之前的通信数据；
控制信号传输部分，用于响应来自所述缓存的通信数据的传输，以预定传输间隔把代表其中所述缓存的条目是可利用的状态的控制信号传输到传输侧设备；
带宽信息获得部分，用于获得连接到所述传输侧通信端口的通信线路的带宽；以及
传输间隔控制部分，用于按照由所述带宽信息获得部分所获得的带宽控制所述传输间隔。
2.根据权利要求1所述的通信中继设备，还包括：
多个所述接收侧通信端口，对其预先指定通信优先级，
其中所述传输间隔控制部分允许所述控制信号传输部分以比具有较低通信优先级的接收侧通信端口的短的传输间隔把所述控制信号传输到具有较高通信优先级的接收侧通信端口。
3.根据权利要求1所述的通信中继设备，其中所述传输间隔控制部分在所述缓存中包括的空闲条目增加了的情况下缩短所述传输间隔，或者在所述缓存中包括的空闲条目减少了的情况下延长所述传输间隔。
4.根据权利要求3所述的通信中继设备，其中所述传输间隔控制部分控制所述传输间隔，从而使所述传输间隔与在所述缓存中的空闲条目的数目之间的关系是呈现为凹曲线的单调递减函数。
5.根据权利要求1所述的通信中继设备，还包括：
拥塞确定部分，用于在所述缓存中的空闲条目的数目小于基准值的情况下，确定在所述通信中继设备处已经发生通信拥塞，
其中，在拥塞已经发生的情况下，所述传输间隔控制部分基于所述带宽指定所述传输间隔，或者在拥塞没有发生的情况下，指定比所述传输间隔短的预指定传输间隔。
6.根据权利要求5所述的通信中继设备，其中，在所述缓存中的空闲条目的数目小于所述基准值的情况下，在空闲条目的数目小于已经预指定的、并且比所述基准值小的过度拥塞基准值的情况下，所述拥塞确定部分确定过度拥塞已经发生；以及
其中，在过度拥塞已经发生的情况下，所述传输间隔控制部分指定比在过度拥塞没有发生的情况下指定的传输间隔长的传输间隔。
7.根据权利要求1所述的通信中继设备，还包括：
通知部分，用于把比所述缓存的容量小的预指定值通知给所述传输侧设备，该容量指示了能按序地传输到所述通信中继设备的通信数据的最大量。
8.根据权利要求1所述的通信中继设备，
其中所述通信中继部分把通过所述接收侧端口从用于光纤通道的特定设备已经接收的通信数据，跨越具有比延伸到所述特定设备的通信线路的通信带宽小的通信线路，传输到用于光纤通道的另一个设备；
其中所述控制信号传输部分传输用于光纤通道的R_RDY信号作为所述控制信号；
其中所述带宽信息获得部分得到延伸到用于光纤通道的所述另一个设备的所述通信线路的带宽；以及
其中所述传输间隔控制部分采用所述带宽来指定所述R_RDY信号的传输间隔。
9.一种信息管理系统，包括：
通信中继设备，包括多个通信端口；以及
存储装置，连接到所述通信中继设备的通信端口，从而传输到外部设备的通信数据由所述通信中继设备中继，
其中所述通信中继设备包括
通信中继部分，包括至少一个从存储装置接收通信数据的接收侧通信端口、和至少一个把通信数据传输到接收侧设备的传输侧通信端口，
缓存，与所述传输侧通信端口相连接，用于存储在通过所述传输侧通信端口传输到接收侧设备之前的通信数据，
控制信号传输部分，用于响应来自所述缓存的通信数据的传输，以预定传输间隔把代表其中所述缓存的条目是可利用的状态的控制信号传输到存储装置，
带宽信息获得部分，用于获得连接到所述传输侧通信端口的通信线路的带宽，以及
传输间隔控制部分，用于按照由所述带宽信息获得部分所获得的带宽控制所述传输间隔；以及
其中所述存储装置包括
记录部分，用于记录数据，以及
传输部分，用于响应来自所述通信中继设备的所述控制信号的接收，把在所述记录部分中存储的数据传输到所述通信中继设备。
10.一种用于通信中继设备的控制方法，该通信中继设备包括：多个通信端口，一个通信中继部分，包括至少一个从传输侧设备接收通信数据的接收侧通信端口、和至少一个把通信数据传输到接收侧设备的传输侧通信端口，以及缓存，与所述传输侧通信端口相连接，用于存储在通过所述传输侧通信端口传输到接收侧设备之前的通信数据，该控制方法包括步：
响应来自所述缓存的通信数据的传输，以预定传输间隔把代表其中所述缓存的条目是可利用的状态的控制信号传输到传输侧设备；
获得连接到所述传输侧通信端口的通信线路的带宽；以及
按照获得的带宽设置所述传输间隔。
11.一种程序，它使信息处理设备起具有多个通信端口的通信中继设备的作用，该通信中继设备包括：
通信中继部分，包括至少一个从传输侧设备接收通信数据的接收侧通信端口、和至少一个把通信数据传输到接收侧设备的传输侧通信端口；
缓存，与所述传输侧通信端口相连接，用于存储在通过所述传输侧通信端口传输到接收侧设备之前的通信数据；
控制信号传输部分，用于响应来自所述缓存的通信数据的传输，以预定传输间隔把代表其中所述缓存的条目是可利用的状态的控制信号传输到传输侧设备；
带宽信息获得部分，用于获得连接到所述传输侧通信端口的通信线路的带宽；以及
传输间隔控制部分，用于按照由所述带宽信息获得部分所获得的带宽控制所述传输间隔。
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