JP2000078205A - ネットワ―ク間デ―タ伝送方法 - Google Patents

ネットワ―ク間デ―タ伝送方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ゲートウエーの負担が少ないネットワーク間
データ伝送方法を提供すること。 【解決手段】 所定の第1ネットワークと第2ネットワー
クとの最初の連結時、前記第1ネットワークから発生さ
れて前記第2ネットワークの所定の目的地に伝送される
所定のチャンネルのデータに対し、前記データの伝送経
路を前記第1ネットワーク及び第2ネットワークで記憶す
る段階と、以降前記第1ネットワークから発生される同
じチャンネルのデータに対しては、前記記憶された伝送
経路を通じて直接第2ネットワークに伝送する段階とを
含むことを特徴とする。これにより、ネットワーク間デ
ータ経路を予めマッピングすることによってデータの伝
送速度が向上され、ネットワーク間データを中継するゲ
ートウエーのハードウェア及びソフトウェアの負担を低
減しうる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はネットワーク間通信
方法に係り、特に相異なるネットワーク間のデータ伝送
時予めデータの伝送経路を設定し、その設定された経路
に沿って最短のデータ伝送を行わせるネットワーク間の
短縮経路の形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図1は従来のIEEE 1394と非同期伝送モー
ド(Asynchronous Transfer Mode、以下ATMと称する)を
接続するゲートウエー(gate way）の構成を示した図面
である。ATM伝送方法は、通信回線を通じて伝えられる
資料を各々セルと言われる小さな切れに分けて非同期方
式によって高速伝送する資料伝送方法である。ATM伝送
方法は一般に画像、音声を含む大容量のマルチメディア
情報伝送のために広帯域ISDN環境で用いられる伝送方法
である。マルチメディア通信サービスが新たな応用分野
として台頭されるにつれ、ATMは高速の資料通信のため
の手段として脚光を浴びている。ゲートウエーは近距離
通信網(LAN)を他の通信網と連結するために用いられる
装置である。即ち、二つの相異なるLANを連結するか、
あるいはLANを外部にある長距離通信網と連結しようと
する場合にゲートウエーを使用する。一般に、全世界的
に複数種の通信網が使われており、これらそれぞれの通
信網では自分のみの固有の方式が使われている。即ち、
それぞれの通信網では固有のデータ形式と通信プロトコ
ールを使用している。従って、データ形式とプロトコー
ルの相異によって一つの通信網から他の通信網への直接
データ伝送ができないために、これら両通信網間の伝送
差を解決するための仲裁者としてゲートウエーを連結さ
せている。IEEE 1394(以下、1394と称する)は高速シリ
アルバスとしてCSR構造(ISO/IEC 13213:1994)というア
ドレス体系を採用している。また、プラグアンドプレー
(Plug and Play)方式で使用が簡単で、マルチメディア
サービスのための等時性伝送方式と管理などのための非
同期性伝送方式を提供する。100Mbps、200Mbps、400Mbp
s級は既に出現しており、800Mbps及びギガビット伝送率
も間もなくお目見えする予定である。IETFにおいてTCP/
IPと1394の互換のためにIPオーバー1394を議論してお
り、これによってインターネットアクセスなどが可能に
なる。この際、1394はTCP/IP suiteのリンク及び物理階
層の役割をする。1394はデジタル電化機器、コンピュー
タ及び周辺機器を一つに連結し、QOSが保証できてホー
ムLANとして注目を浴びている。ゲートウエーは1394信
号を(または1394信号に）処理するための1394プロトコ
ール階層100、ATM信号を(またはATM信号に)処理するた
めのATMプロトコール階層110及び1394プロトコール階層
100またはATMプロトコール階層110から上がってきたIP
データを処理するIP階層120で構成される。1394プロト
コール階層100は1394物理層101、1394リンク階層102、
トランザクション(transaction)階層103、1394マッピン
グ階層104及びIPオーバー1394階層105で構成される。13
94物理層101はIEEE 1394バスと連結されて物理的信号を
送受信する。1394リンク階層102は1394物理層101で受信
した信号にヘッダ等を付してデータパケットを作る。ト
ランザクション階層103は1394の非同期パケットを処理
するためのプロトコール階層である。1394マッピング階
層104は1394の使用を容易にするための階層である。IP
オーバー1394階層105は論議中のIPオーバー1394によっ
てIPデータグラムを断片化(fragmentation)して再組立
てる(reassembly)等を行う。ATMプロトコール階層110は
ATM物理層111、ATMリンク階層112、ATMマッピング階層1
13、シグナル(signalling)階層114及びIPオーバーATM階
層115で構成される。ATM物理層111はATM網のデータバス
と連結して物理的または電気的信号を送受信する。ATM
リンク階層112はATM物理層111から受信されたデータに
所定のヘッダを付して伝送する。ATMマッピング階層113
はデータをATMデータ使用容量に合せて切取る。シグナ
ル階層114はATMにおいてバーチャルチャンネル(VC)及び
バーチャルパス(VP)を設定するための部分である。IPオ
ーバーATM階層115はIPアドレスに該当するATMアドレス
を求める等の変換のための階層である。IP階層120はイ
ンターネットプロトコール(IP)データグラムを経路指定
する階層である。
【０００３】以下、図1の従来のゲートウエー動作を説
明する。まず、1394からATMへのデータ伝送時、ゲート
ウエーにおいて1394ネットワークを経たIPデータグラム
はIPマッピング階層104及びIPオーバー1394階層105で再
組合せられてIP階層120に提供される。IP階層120は経路
指定(routing)のための所定のテーブルから提供された
データの目的地住所(destination address)に該当する
経路を探す。IPオーバーATM階層115及びシグナル階層11
4を経てバーチャルチャンネル及びバーチャルパスを求
めた後、ATMマッピング階層113、ATMリンク階層112及び
ATM物理階層111を経てATMセルに作られてATM網にデータ
が伝送される。逆に、ATMから1394へのデータの伝送
時、ゲートウエーにおいてATMから入ったデータセルは
再び組合せられてIP階層120に提供される。IP階層120は
データの目的地住所に対する1394のノードIDを求め、13
94信号フォーマットにデータを変換させて1394ネットワ
ークのノードIDに伝送する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来にプ
ロトコールの相異なるネットワーク同士の信号の伝送の
ためには必ずネットワークレイヤーの制御を受けなけれ
ばならないので、その制御のための中央処理装置(以
下、CPU)における処理動作とメモリのコピーによる時間
及びメモリの浪費を招く。
【０００５】本発明が解決しようとする技術的課題は、
相異なるネットワークとネットワークとの接続時、デー
タの伝送初期に両ネットワークの伝送しようとするデー
タストリームに対する連結関係を規定し、以降ネットワ
ーク間を中継するゲートウエーがデータ伝送するのに１
パケット毎にCPUを使用せずに規定された連結関係に応
じて各ネットワークの2番目の階層でデータ中継を行わ
せるネットワークの経路の形成方法を提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
のネットワーク間データ伝送方法は、所定の第1ネット
ワークと第2ネットワークとの最初の連結時、前記第1ネ
ットワークから発生されて前記第2ネットワークの所定
の目的地に伝送される所定のチャンネルのデータに対
し、前記データの伝送経路を前記第1ネットワーク及び
第2ネットワークで記憶する段階と、以降前記第1ネット
ワークから発生される同じチャンネルのデータに対して
は前記記憶された経路を通じて直接第2ネットワークに
伝送する段階とを含む。前記第1ネットワークの前記所
定のデータを前記貯蔵経路に沿って伝送することはネッ
トワークの階層2スイッチング伝送であることが望まし
い。
【０００７】IEEE 1394ネットワークと所定の他のネッ
トワークとを連結するゲートウエーにおけるネットワー
ク間データ伝送方法において、前記IEEE 1394ネットワ
ークから最初に発生された他のネットワークに伝送する
所定のチャンネルデータに対し、前記データのチャンネ
ルナンバーと、前記他のネットワークと設定されたデー
タの移動経路を記憶する第1段階と、以降前記1394ネッ
トワークから発生された前記所定のチャンネルデータを
前記データ移動経路に沿って伝送する第2段階とを含
む。
【０００８】前記第1段階は、前記1394の第2プロトコー
ル階層に、前記1394のチャンネルナンバーと所定のメモ
リ領域との関係を設定する段階と、前記1394から前記他
のネットワークに接続設定された経路及びそれと関連し
た前記所定のメモリ領域の位置を前記他のネットワーク
の第2プロトコール階層に貯蔵する段階とを含む。前記
第2段階は、1394から伝送される前記同じチャンネルデ
ータを前記設定されたメモリ領域に貯蔵する段階と、前
記メモリ領域に貯蔵されたデータを、前記メモリ領域と
マッピングされて前記他のネットワークの第2プロトコ
ール階層に貯蔵された接続設定経路に伝送する段階とを
含む。
【０００９】前記他のネットワークは非同期伝送モード
ネットワークであることが望ましい。前記非同期伝送モ
ードのリンク階層には、前記メモリ領域と、接続設定さ
れ前記メモリ領域にマッピングされたバーチャルチャン
ネル及びバーチャルパスとが貯蔵されることが望まし
い。最初の接続設定以降、前記IEEE 1394ネットワーク
から伝送された所定チャンネルのデータは前記1394リン
ク層で前記チャンネルとマッピングさせて設定した所定
のメモリ領域に貯蔵される段階と、前記メモリ領域のデ
ータを前記非同期伝送モードネットワークのリンク層に
移動し、前記非同期伝送モードネットワークのリンク層
から前記メモリ領域にマッピングされて設定されたバー
チャルチャンネル及びバーチャルパスに沿って前記デー
タを非同期伝送モードネットワークの住所に伝送するこ
とが望ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき本発
明をさらに詳しく説明する。図2は本発明のネットワー
ク間の短縮経路データ伝送方法を示した流れ図であっ
て、所定の第1ネットワーク(図示せず)及び第2ネットワ
ーク(図示せず)の間にデータ伝送が行われるためには、
第1ネットワークと第2ネットワークとの最初の連結時、
第1ネットワークから発生されて第2ネットワークに伝送
される所定のデータに対して、第2ネットワークの所定
の住所と連結された経路を貯蔵する(200段階)。第1ネッ
トワークから伝送される所定のデータを第2ネットワー
クのリンク階層に記憶された経路に沿って伝送する(210
段階)。第1ネットワークの所定データを第2ネットワー
クの第2階層に貯蔵された経路に沿って伝送するもの
は、ネットワークの階層2スイッチング伝送である。こ
うすれば、相異なるネットワーク間のデータを伝送する
度にデータは該当ネットワークの各プロトコール階層に
おいて相手ネットワークの住所情報が含まれたヘッダを
付する等の作業をせず、即ち各ネットワークの全階層を
経なくとも各ネットワークの第2階層のみを経て伝送さ
れうる。
【００１１】図3は本発明を説明するために、ネットワ
ーク間通信を仲裁するゲートウエーの構成図であって、
ここでゲートウエーは、IEEE 1394ネットワークとATMネ
ットワークとの通信を仲裁するために、1394信号を(ま
たは1394信号に）処理するための1394プロトコール階層
300、ATM信号を(またはATM信号に)処理するためのATMプ
ロトコール階層310、1394とATMとのデータ伝送経路をリ
レーする経路リレー階層320及び1394プロトコール階層3
00またはATMプロトコール階層310から提供されたIPデー
タを処理するIPプロトコール階層330で構成される。
【００１２】1394プロトコール階層300は、1394物理層3
01、1394リンク階層302、トランザクション階層303、IP
オーバー1394階層304で構成される。1394物理層301は、
IEEE 1394バスと連結されて物理的信号を送受信する。1
394リンク階層302は、1394物理層301で受信されたデー
タを区分して、1394のチャンネル情報や目的地情報が含
まれたヘッダを付したデータパケットを作る。ここで、
区分されるデータパケットとしては非同期パケット、同
期ストリーム、非同期ストリーム等がある。1394リンク
階層302は、最初にネットワークデータが提供される
時、1394のチャンネルナンバーと、提供されたデータを
貯蔵する所定のバッファメモリ(図示せず）の領域との
関係を設定し、その関係を記憶する。以降、関係が設定
されたチャンネルナンバーの1394データが1394リンク階
層302に提供されると、チャンネルとバッファメモリ領
域との関係に応じて該当メモリ領域にデータを貯蔵す
る。この際、貯蔵されたデータはヘッダなどが付してい
ないIPデータグラムである。所定のトランザクション階
層303は、1394の非同期パケットを処理するためのプロ
トコール階層である。IPオーバー1394階層304は、非同
期パケット、同期ストリーム及び非同期ストリーム等の
1394の各種データをIP信号に変換するための階層であ
る。
【００１３】ATMプロトコール階層310は、IPオーバーAT
M階層311、ATMマッピング階層312、ATMリンク階層313及
びATM物理層314で構成される。IPオーバーATM階層311
は、ATMアドレスを求めてIPデータグラムにそのアドレ
ス情報を付する。ATMマッピング階層312は、IPオーバー
ATM階層311から提供されたデータをATMセルに切取る。A
TMリンク階層313は、ATMマッピング階層312から提供さ
れたデータを、IPオーバーATM階層311で求められた端末
住所、即ちバーチャルチャンネル(以下VC)及びバーチャ
ルパス(以下VP)に伝送する役割を行う。ATMリンク階層3
13は、1394から伝えられた最初のデータに対し、その信
号が伝送される住所への信号送信によって接続設定され
たATMのVC及びVPと、1394からの前記最初のデータが貯
蔵されたバッファメモリの領域との間の関係を貯蔵す
る。以降の1394からのデータに対してはバッファメモリ
の領域情報のみでもその中に含まれたデータを記憶させ
たVC及びVPに伝送する作業を行う。ATM物理層314は、AT
Mリンク階層313から伝送されたATMデータを物理的な信
号に変換してATMネットワークに伝送する。
【００１４】経路リレー階層(1394toATM shortcut)320
は、1394ネットワークとATMネットワークとの最初の連
結時、1394のチャンネルナンバーとATMの端末住所の仮
想接続との間の経路を提供する仮想の階層である。経路
リレー階層320において1394とATMの経路を提供すること
は、1394及びATMネットワークの階層を説明しながら最
初のネットワーク間データ伝送時の1394チャンネルとバ
ッファメモリ領域との関係、バッファメモリ領域とATM
バーチャルチャンネル及びバーチャルパスとの間の関係
を貯蔵することによって可能である。1394の所定のチャ
ンネルナンバーのデータが最初にATMに伝送される時に
は全体ネットワーク階層を経ることになり、その間に、
該当1394チャンネルとバッファメモリ領域との関係、及
び、バッファメモリ領域とATMバーチャルチャンネル及
びバーチャルパスとの関係が設定され、その設定された
内容が仮想の経路リレー階層320に貯蔵される。以降139
4から同一チャンネル上のデータがATMに伝送される時に
は、1394リンク階層302まで上がって、経路リレー階層3
20を経て、ATMのATMマッピング階層312に直接伝えられ
る。即ち、最初の信号が通過する多くの他の階層におけ
るデータ処理動作が省かれる。IPプロトコール階層330
は、IPデータグラムを経路指定する階層である。
【００１５】図3のゲートウエーの構成要素は1394からA
TMへのデータ伝送の例を挙げて説明したが、ATMから139
4ネットワークへのデータ伝送時にも前述した短縮経路
を形成したデータ伝送が可能である。1394ネットワーク
の信号チャンネルを割当てる主体は1394ネットワーク内
におけるパケットセンダ(packet sender)(図示せず)と
なるが、場合に応じてはゲートウエーや1394のノードで
チャンネルを割当てることもできる。
【００１６】図4は図3のネットワーク間短縮経路を提供
するゲートウエーのハードウェアの構成図であって、ゲ
ートウエーは1394物理層400、1394リンク層410、ATM物
理層420、ATMリンク層430、バッファメモリ440、中央処
理装置450及びメインメモリ460で構成される。1394物理
層400は、1394データの物理的な信号が処理される階層
である。1394リンク層410は、現在伝送された1394ネッ
トワークのチャンネルナンバーに対してバッファメモリ
440における所定の領域を割当てておき、その以後に入
力される同一チャンネルナンバーのデータを前に割当て
られたバッファ領域に貯蔵する。ATMリンク層430では、
1394で最初に伝送されたデータと接続設定されたバーチ
ャルチャンネル及びバーチャルパスを、バッファ領域と
関連付けて貯蔵する。ATMリンク層430は、中央処理装置
450からバッファメモリ440の何れの領域にデータが入力
されたかに対する情報を受けてバッファメモリ440の該
当領域のデータを持ってくると共に、該当バッファメモ
リ440領域と関連して設定されたバーチャルチャンネル
及びバーチャルパスをATM住所として認識して該当デー
タ処理を行う。バッファメモリ440は、1394リンク層で
直接アクセスできるメモリであって、1394リンク階層31
0で設定した関係に応じて所定チャンネルの1394データ
を所定領域のメモリに貯蔵する。中央処理装置450は、
バッファメモリ440に1394チャンネルデータが使われる
とそれを認識してATMリンク層430に知らせ、最初の1394
チャンネルデータのATM伝送時には伝送されたデータに
対するATM接続設定等の作業を行う。メインメモリ460
は、最初の1394チャンネルデータがATMに伝送される
時、中央処理装置450で行う接続設定等の作業をサポー
トするための周辺メモリである。
【００１７】図5は図4のバッファメモリ440を示した図
面であって、バッファ440の所定領域は1394の所定チャ
ンネルナンバーを有するデータとマッピングされる。ま
た、このバッファメモリ440の一定領域とATMのバーチャ
ルチャンネル及びバーチャルパスなどともその関係がマ
ッピングされ、つまり1394の所定チャンネルデータとAT
Mの仮想接続との間に経路が設定される。
【００１８】図6は図4のゲートウエーにおいて1394とAT
M通信網とのデータ伝送方法を示した流れ図であって、
ゲートウエーと1394ネットワークとの間のチャンネルが
割当てられると、ゲートウエーは1394網におけるソース
ノードから与えられた情報を用いてATMの端末住所と仮
想接続をセットアップする(600段階)。割当てられた139
4チャンネルに図5のバッファ上の特定領域を割当てる(6
10段階)。1394チャンネルにマッピングされるATM仮想接
続に対して610段階で割当てた領域をマッピングして割
当てる(620段階)。これはATMマッピング階層313のメイ
ンメモリ460をセットして行われる。1394チャンネルとA
TM仮想接続間の短縮経路に該当する情報を図3の経路リ
レー階層320で管理する(630段階)。短縮経路が設定され
ると、以後に1394ネットワークから入力される経路設定
されたチャンネルのデータに対しては、目的地情報など
を判断せずに、短縮経路を通じて伝送する(640段階)。
【００１９】このように、相異なるプロトコールを使用
するネットワーク間データを中継するゲートウエーにお
いて、最初のネットワーク連結時、所定のデータに対し
て他のネットワークへの移動経路を設定した後、以降の
データに対してはパケット分類や経路指定をせず、設定
された経路にそのままデータを伝送するのでデータ処理
速度が速くなり、ゲートウエーで行われるデータ経路検
索時のメモリコピーを減らしてゲートウエーのオーバー
ヘッドを最小化する。1394ネットワークの場合には同期
信号に対するサービスを1394ローカルバスの外に延ばす
ことができる。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、ネットワーク間データ
経路を予めマッピングすることによってデータの伝送速
度が向上され、ネットワーク間データを中継するゲート
ウエーのハードウェア及びソフトウェアの負担を低減し
うる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来のIEEE 1394とATMを接続するゲートウエ
ーの構成図である。
【図２】 本発明のネットワーク間短縮経路データ伝送
方法の流れ図である。
【図３】 本発明を説明するために、ネットワーク間通
信を仲裁するゲートウエーの構成図である。
【図４】 図3のネットワーク間短縮経路を提供するゲ
ートウエーのハードウェアの構成図である。
【図５】 図4のバッファを示した図面である。
【図６】 図4のゲートウエーにおいて1394とATM通信網
の短縮経路データ伝送方法の流れ図である。
【符号の説明】
３００……１３９４プロトコール階層 ３０１……１３９４物理層 ３０２……１３９４リンク階層 ３０３……トランザクション階層 ３０４……ＩＰオーバー１３９４階層 ３１０……ＡＴＭプロトコール階層 ３１１……ＩＰオーバーＡＴＭ階層 ３１２……ＡＴＭマッピング階層 ３１３……ＡＴＭリンク階層 ３１４……ＡＴＭ物理層 ３２０……経路リレー階層 ３３０……ＩＰプロトコール階層

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 所定の第1ネットワークと第2ネットワー
    クとの最初の連結時、前記第1ネットワークから発生さ
    れて前記第2ネットワークの所定の目的地に伝送される
    所定のチャンネルのデータに対し、前記データの伝送経
    路を前記第1ネットワーク及び第2ネットワークで記憶す
    る段階と、 以降前記第1ネットワークから発生される同じチャンネ
    ルのデータに対しては、前記記憶された伝送経路を通じ
    て直接第2ネットワークに伝送する段階とを含むことを
    特徴とするネットワーク間データ伝送方法。
  2. 【請求項２】 前記第1ネットワークの前記所定のデー
    タを前記記憶された伝送経路に沿って伝送することはネ
    ットワークの階層2スイッチング伝送であることを特徴
    とする請求項１に記載のネットワーク間データ伝送方
    法。
  3. 【請求項３】 IEEE 1394ネットワークと所定の他のネ
    ットワークとを連結するゲートウエーにおけるネットワ
    ーク間データ伝送方法において、 前記IEEE 1394ネットワークから最初に発生され他のネ
    ットワークに伝送される所定のチャンネルデータに対
    し、前記データのチャンネルナンバーと、前記他のネッ
    トワークに設定されたデータの移動経路とを記憶する第
    1段階と、 以降前記1394ネットワークから発生された前記所定のチ
    ャンネルデータを前記データ移動経路に沿って伝送する
    第2段階とを含むことを特徴とするネットワーク間デー
    タ伝送方法。
  4. 【請求項４】 前記第1段階は、 前記1394の第2プロトコール階層に、前記1394のチャン
    ネルナンバーと所定のメモリ領域との関係を設定する段
    階と、 前記1394から前記他のネットワークに接続設定された経
    路及びそれと関連した前記所定のメモリ領域の位置を前
    記他のネットワークの第2プロトコール階層に貯蔵する
    段階とを含むことを特徴とする請求項3に記載のネット
    ワーク間データ伝送方法。
  5. 【請求項５】 前記第2段階は、 1394から伝送される前記同じチャンネルデータを前記設
    定されたメモリ領域に貯蔵する段階と、 前記メモリ領域に貯蔵されたデータを、前記メモリ領域
    にマッピングされて前記他のネットワークの第2プロト
    コール階層に貯蔵された接続設定経路に伝送する段階と
    を含むことを特徴とする請求項4に記載のネットワーク
    間データ伝送方法。
  6. 【請求項６】 前記他のネットワークは非同期伝送モー
    ドネットワークであることを特徴とする請求項5に記載
    のネットワーク間データ伝送方法。
  7. 【請求項７】 前記非同期伝送モードのリンク階層に
    は、前記メモリ領域と、接続設定され前記メモリ領域に
    マッピングされたバーチャルチャンネル及びバーチャル
    パスとが貯蔵されることを特徴とする請求項6に記載の
    ネットワーク間データ伝送方法。
  8. 【請求項８】 最初の接続設定以降、前記IEEE 1394ネ
    ットワークから伝送された所定チャンネルのデータは、
    前記1394リンク層で前記チャンネルをマッピングさせて
    設定した所定のメモリ領域に貯蔵される段階と、 前記メモリ領域のデータを前記非同期伝送モードネット
    ワークのリンク層に移動し、前記非同期伝送モードネッ
    トワークのリンク層から前記メモリ領域にマッピングさ
    れて設定されたバーチャルチャンネル及びバーチャルパ
    スに沿って前記データを非同期伝送モードネットワーク
    の住所に伝送することを特徴とする請求項7に記載のネ
    ットワーク間データ伝送方法。
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