JP2005072851A - Computer network system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、TCP(Transmission Control Protocol)/IP(Internet Protocol)を用いたコンピュータネットワークシステムに関する。特に、サーバと複数のクライアントがイーサネット(登録商標)とスイッチングハブにより接続され、互いにTCP/IPによるデータの送受信が可能なコンピュータネットワークシステムに関するものである。 The present invention relates to a computer network system using TCP (Transmission Control Protocol) / IP (Internet Protocol). In particular, the present invention relates to a computer network system in which a server and a plurality of clients are connected by an Ethernet (registered trademark) and a switching hub and can transmit and receive data by TCP / IP.
近年コンピュータのネットワークの大多数は、イーサネット(登録商標)とスイッチングハブにより構成され、その上で走るプロトコルの多くはTCP/IPによる信頼性の高いコネクションにより実現されている。TCP/IPを用いたシステムの例はすでに示されている(たとえば特許文献1)。TCPは3ウェイコネクションという方式により、あるコンピュータとコンピュータの2点間のコネクションを確立し、データの送受信の制御やエラーの管理をコネクション毎に行う。送受信されるパケットは、常に確認パケット(ACK)が送信側からも受信側からも発行され、もし仮に複数個送信したパケットの途中が抜けていても検出が可能であり、またパケット内のデータ自体が破壊されていたとしても、各パケットに添付されるチェックサムを検算することによりエラーの検出が可能である。これらのエラーしたパケットは受信側から送信側に対し、該当するパケットの再送要求が出される。この様にTCP/IPは性能という観点よりも、コリジョンや経路上の物理的な品質によらず高品質な通信を提供することに主眼をおいている。しかしサーバなどの場合、データを複数のクライアントとやり取りしなければならず、TCP自体のプロトコルが重くなり、サーバ内部の処理や、ネットワーク自体の性能を低下させることが問題とされている。 In recent years, the majority of computer networks are composed of Ethernet (registered trademark) and a switching hub, and many of the protocols running on the network are realized by reliable connections using TCP / IP. An example of a system using TCP / IP has already been shown (for example, Patent Document 1). TCP establishes a connection between two points of a computer by a method called a three-way connection, and performs data transmission / reception control and error management for each connection. As for packets to be transmitted / received, an acknowledgment packet (ACK) is always issued from the transmitting side or the receiving side, and even if a plurality of transmitted packets are missing, detection is possible, and the data in the packet itself Can be detected by checking the checksum attached to each packet. For these erroneous packets, a retransmission request for the corresponding packet is issued from the reception side to the transmission side. In this way, TCP / IP focuses on providing high-quality communication regardless of collision and physical quality on the route, rather than performance. However, in the case of a server or the like, data must be exchanged with a plurality of clients, the protocol of TCP itself becomes heavy, and it is a problem that the processing inside the server and the performance of the network itself are degraded.
本発明はイーサネット(登録商標)のTCPコネクションに於いて、スイッチとサーバ間のプロトコルを簡略化することにより、サーバの負荷を軽減するコンピュータネットワークシステムを提供することにある。 It is an object of the present invention to provide a computer network system that reduces the load on a server by simplifying a protocol between a switch and a server in an Ethernet (registered trademark) TCP connection.
本発明のコンピュータネットワークシステムは、相手から正常な確認パケットしか返ってこないことを前提として動作するサーバと、TCP/IPのプロトコルに基づいて動作するクライアントのコンピュータと、前記サーバから前記クライアントのコンピュータにデータが正常に送信されたことを示す確認パケットが、前記クライアントのコンピュータから送信されてきたときには、この確認パケットを前記サーバに送らないスイッチングハブとを含むことを特徴とする。 The computer network system of the present invention includes a server that operates on the assumption that only a normal confirmation packet is returned from the other party, a client computer that operates based on a TCP / IP protocol, and the server to the client computer. And a switching hub that does not send the confirmation packet to the server when the confirmation packet indicating that the data has been transmitted normally is transmitted from the client computer.
本発明のコンピュータネットワークシステムは、高品質なデータの送受信を行うTCPのプロトコルを損なうことなく、サーバなど1:Nで接続されたコンピュータのネットワークからの割り込みを軽減しパフォーマンスの向上が可能となる。 The computer network system of the present invention can improve performance by reducing interrupts from a network of computers connected by 1: N such as a server without impairing the TCP protocol for transmitting and receiving high-quality data.
本発明を実施するための最良の形態を説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described.
本発明の最良の形態は、相手から正常な確認パケットしか返ってこないことを前提として動作するサーバ1と、TCP/IPのプロトコルに基づいて動作するクライアントのコンピュータ3〜6と、前記サーバ1から前記クライアントのコンピュータ3〜6のいずれかにデータが正常に送信されたことを示す確認パケットが、前記クライアントのコンピュータから送信されてきたときには、この確認パケットを前記サーバ1に送らず、エラーを示す確認パケットは前記サーバ1に送信するスイッチングハブ2とを含む。
The best mode of the present invention includes a
次に本発明の実施例について説明する。 Next, examples of the present invention will be described.
図1を参照すると、本発明の1実施例は、相手から正常な確認パケットしか返ってこないことを前提として動作するサーバ1と、TCP/IPのプロトコルに基づいて動作するクライアントのコンピュータ3〜6と、前記サーバ1から前記クライアントのコンピュータ3〜6のいずれかにデータが正常に送信されたことを示す確認パケットが、前記クライアントのコンピュータから送信されてきたときには、この確認パケットを前記サーバ1に送らず、エラーを示す確認パケットは前記サーバ1に送信するスイッチングハブ2とを含む。
Referring to FIG. 1, in one embodiment of the present invention, a
図2は一般的なTCPのヘッダフレームを表している。図において縦方向はワードを表し、横方は32ビットのビット幅を表す。1ワード目のN1はパケット始点側のポート番号、N2は受信側のポート番号を示す。2ワード目のN3は始点側で適宜付与されるシーケンス番号、3ワード目のN4は受信したパケットに対し更にACKを返す場合に発生するACK番号である。4ワード目の左側はフラグビットであり、それぞれAはACK、SはSYN、FはFINであることを表す。WINはウィンドウサイズを表し、受信側の使用可能残バッファサイズを表す。 FIG. 2 shows a general TCP header frame. In the figure, the vertical direction represents a word, and the horizontal direction represents a bit width of 32 bits. N1 in the first word indicates the port number on the packet start point side, and N2 indicates the port number on the reception side. N3 in the second word is a sequence number that is appropriately given on the start point side, and N4 in the third word is an ACK number that is generated when an ACK is further returned to the received packet. The left side of the fourth word is a flag bit, indicating that A is ACK, S is SYN, and F is FIN. WIN represents a window size and represents a usable remaining buffer size on the receiving side.
次に本発明の特徴であるスイッチングハブの構成について図5を参照しながら説明する。14はサーバ側のイーサポートで、15〜18はクライアント側のイーサポートである。13は通常のスイッチングハブにも搭載されている任意の2ポート間をオンラインにスイッチするクロスバースイッチである。10は制御部で、サーバ側から見てデータ送信の場合はクライアントから送られる確認パケットACKを刈り取る。クライアントから確認パケットACK番号としてシーケンス番号+容量が送られる。このACK番号が飛んできているか否かを制御部10は点検して,エラーか否かを検出する。エラーを検出した場合はサーバ側に通知する。
Next, the configuration of the switching hub, which is a feature of the present invention, will be described with reference to FIG.
また、確認パケットACKのWINを監視し、クライアント側の残バッファサイズが不足している場合は、パケットバッファ11に一時送信パケットを待避させる。これにより通常であれば、クライアントはサーバに受信可能容量を通知し、通知を受けたサーバは送信容量を調整する必要がある。このパケットバッファは、サーバにこのような調整をする付加を軽減させることができる。12はパケット選択部であり、パケットバッファ11からのデータとサーバ側イーサポート14からのデータを制御部10により調停される。サーバ側からみてデータ送信の場合、制御部10は通常のスイッチングハブとして動作する。また、TCP/IP以外のプロトコルの場合も通常のハブとして動作する。
Further, the WIN of the confirmation packet ACK is monitored, and when the remaining buffer size on the client side is insufficient, the packet buffer 11 is made to save the temporary transmission packet. Thus, normally, the client notifies the server of the receivable capacity, and the server that has received the notification needs to adjust the transmission capacity. This packet buffer can alleviate the need to make such adjustments to the server. A
次に実施例1の動作について従来技術と比較しながら説明する。 Next, the operation of the first embodiment will be described in comparison with the prior art.
図3、および図4はTCPのプロトコルによるパケットの送受信の様子を示したタイムテーブルを表し、図1でクライアントのコンピュータ3からの要求により、サーバ1からクライアントのコンピュータ3に3000オクテットのデータが転送されることを想定している。仮に1パケットが1000オクテットとし、計3パケットのデータがサーバからクライアントに転送される。
FIG. 3 and FIG. 4 show time tables showing how packets are transmitted and received by the TCP protocol. In FIG. 1, 3000 octets of data are transferred from the
図3に示される従来のTCP通信の場合、最初にコネクションを確立してから、切断するまで計5個のACKがクライアントからサーバに送信されている。 In the case of the conventional TCP communication shown in FIG. 3, a total of five ACKs are transmitted from the client to the server after the connection is first established and then disconnected.
図4に示される本発明のスイッチングハブを用いたTCP通信の場合、データ受信ACKパケット3個を刈り取っているので、サーバ側には2個の確認パケットACKしか送信されない。この時、サーバは相手から正常な確認パケットACKしか返って来ないことを前提に動作する必要がある。もし通信の途中でエラーが発生した場合は、エラーの確認パケットACKだけをスイッチが透過させるので、巻き戻しのロスは発生するが、通信の信頼性を損なうことはない。 In the case of TCP communication using the switching hub of the present invention shown in FIG. 4, since three data reception ACK packets are pruned, only two confirmation packet ACKs are transmitted to the server side. At this time, the server needs to operate on the assumption that only a normal confirmation packet ACK is returned from the partner. If an error occurs during communication, only the error confirmation packet ACK is transmitted by the switch, so that a rewinding loss occurs but communication reliability is not impaired.
1・・・サーバ
2・・・スイッチングハブ
3・・・クライアントのコンピュータ
4・・・クライアントのコンピュータ
5・・・クライアントのコンピュータ
6・・・クライアントのコンピュータ
10・・・制御部
11・・・パケットバッファ
12・・・パケット選択部
13・・・クロスバースイッチ
14・・・サーバ側のイーサポート
15・・・クライアント側のイーサポート
16・・・クライアント側のイーサポート
17・・・クライアント側のイーサポート
18・・・クライアント側のイーサポート
DESCRIPTION OF
Claims (1)
TCP/IPのプロトコルに基づいて動作するクライアントのコンピュータと、
前記サーバから前記クライアントのコンピュータにデータが正常に送信されたことを示す確認パケットが、前記クライアントのコンピュータから送信されてきたときには、この確認パケットを前記サーバに送らないスイッチングハブとを含むことを特徴とするコンピュータネットワークシステム。
A server that operates on the premise that only normal confirmation packets are returned from the other party,
A client computer operating based on the TCP / IP protocol;
And a switching hub that does not send the confirmation packet to the server when the confirmation packet indicating that the data has been normally transmitted from the server to the client computer is transmitted from the client computer. Computer network system.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003298605A JP2005072851A (en) | 2003-08-22 | 2003-08-22 | Computer network system |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2003298605A JP2005072851A (en) | 2003-08-22 | 2003-08-22 | Computer network system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2005072851A true JP2005072851A (en) | 2005-03-17 |
Family
ID=34404063
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2003298605A Withdrawn JP2005072851A (en) | 2003-08-22 | 2003-08-22 | Computer network system |
Country Status (1)
Country | Link |
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2003
- 2003-08-22 JP JP2003298605A patent/JP2005072851A/en not_active Withdrawn
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