JP2006287286A - Ｉｐ通信方法およびｉｐ通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】通信集中があっても、通信速度の低下を軽減することができるＩＰ通信方法を提供する。
【解決手段】ＩＰ通信装置に、１つのＩＰアドレスが共通に割り当てられた複数個の通信用ポートを設ける。前記ＩＰアドレス宛ての接続要求を受信したときに、複数の通信ポートの通信負荷を調べ、通信負荷が最小である通信ポートを判別する。判別された通信負荷が最小である通信ポートの物理アドレスを含めた応答メッセージを接続要求してきた相手方に送出する。また、送信に際しては、複数の通信ポートの通信負荷を調べ、複数の通信ポートのうち、通信負荷が最小である通信ポートを判別し、判別された通信負荷が最小である通信ポートの物理アドレスを含めて、相手方に接続要求を送信する。
【選択図】図１

Description

この発明は、ＩＰ(Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ)ネットワークを通じて通信を行なうためのＩＰ通信方法およびＩＰ通信装置に関する。

図５は、ＩＰネットワークを通じて通信を行なうネットワークシステム構成の一例である。この図５は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）をＩＰネットワークにより構成した場合で、ＬＡＮケーブル１に対して、サーバ装置２が接続されると共に、複数個の端末３が接続されて構成されている。

ＩＰネットワークを通じて通信を行なう場合、サーバ装置２や端末３などのＩＰ通信装置は、通常は、ＩＰ通信用の１つの通信ポートを１つ備え、この通信ポートがＬＡＮケーブル１に接続されるなどして、ＩＰネットワークに接続される。

そして、ＩＰネットワークを通信するには、ＩＰアドレスではなく、各ＩＰ通信装置に例えば製造メーカが固定的に設定する等して割り当てられている物理アドレス（ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレス）が必要になり、実際の通信データの通信開始に先立ち、ＡＲＰ（Ａｄｄｒｅｓｓ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）が実行される（例えば特許文献１（特開２０００−３３２７７６号公報）参照）。

すなわち、各ＩＰ通信装置は、送信の際には、実際のデータ送信に先立ち、自己の物理アドレスおよびＩＰアドレスを含むと共に、相手のＩＰアドレスを指定したＡＲＰ要求メッセージをブロードキャストによりネットワーク上の全ＩＰ通信装置へ一斉に送る。

指定されたＩＰアドレスに対応するＩＰ通信装置は、自己の物理アドレスとＩＰアドレスを組にした応答メッセージ（ＡＲＰ応答）を、ＡＲＰ要求メッセージを送出したＩＰ通信装置に送り返す。これにより、送信しようとしているＩＰ通信装置は、ＩＰアドレスと物理アドレスとの組を取得することができ、実際のデータ通信が開始される。

上記の特許文献は、以下の通りである。
特開２０００−３３２７７６号公報

ところで、例えば図５に示したようなサーバ装置２と複数の端末３とからなるネットワークシステムにおいては、複数の端末３から、一つのサーバ装置２へ対する通信が集中する場合があり、通信速度が低下してしまう問題がある。

例えば、図５に示すように、３台の端末３のすべてとサーバ装置２との間で通信が行なわれる通信集中状態になると、サーバ装置２と各端末３との間におけるパケットＰＫの通信は、サーバ装置２と他の端末との通信の合間に、行なわれるようになるので、通信速度が低下してしまうのである。

ＩＰネットワークでは、サーバ装置などでも、回線速度はインターフェースの仕様によって他の端末３と同一であり、上述のようにサーバ装置２にアクセスが集中する場合においては、回線速度がボトルネックとなって、通信速度の低下を来たしてしまうという問題があるのである。

以上のことにかんがみ、この発明は、簡単な構成により、通信集中があっても、通信速度の低下を軽減することができるＩＰ通信方法およびＩＰ通信装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、この発明によるＩＰ通信装置は、
１つのＩＰアドレスが共通に割り当てられた複数個の通信用ポートと、
前記ＩＰアドレス宛ての接続要求を受信したときに、前記複数の通信ポートの通信負荷を調べ、前記通信負荷が最小である通信ポートを判別する受信時通信負荷判別手段と、
前記受信時通信負荷判別手段で判別された前記通信負荷が最小である通信ポートの物理アドレスを含めた応答メッセージを前記接続要求してきた相手方に送出する手段と、
を備えるＩＰ通信装置を提供する。

この発明によるＩＰ通信装置は、物理アドレスがそれぞれ割り当てられる複数個の通信ポートを備えるが、それらの複数個の通信ポートには共通の１個のＩＰアドレスが割り当てられている。

したがって、ＩＰネットワークに接続される他のＩＰ通信端末が、この発明によるＩＰ通信装置に対して送信を行なう場合にも、当該他の通信端末は、１つのＩＰアドレスを含めた接続要求をするだけでよく、従来と変わることはない。そして、通信ポートが複数個になる分、この発明によるＩＰ通信装置に通信が集中しても、通信負荷が複数の通信ポートに分散されるので、通信速度の低下が軽減される。

そして、この発明によるＩＰ通信装置は、自己のＩＰアドレスを宛先として含む接続要求を受信したときには、当該自己のＩＰアドレスに対応する複数個の通信ポートのうち、通信負荷が最小である通信ポートの物理アドレスを含めて相手方に接続要求に対する応答を返すようにする。

これにより、この発明によるＩＰ通信装置と、他のＩＰ通信端末との間での通信は、この発明によるＩＰ通信端末の複数個の通信ポートのうち、通信負荷が最小である通信ポートを用いた通信路（通信回線）で行なわれるようになる。

したがって、この発明によるＩＰ通信装置は、複数個の通信ポートのうち、常に通信負荷が少ない方の通信ポートを選択して、相手方との間で、新たな通信回線を形成するようにするので、その分、さらに通信速度の低下が軽減される。

この場合に、ＩＰネットワークに接続される他のＩＰ通信端末は、この発明によるＩＰ通信装置に対して送信を行なう場合に、１つのＩＰアドレスを含めた接続要求をするだけでよく、従来と変わることはない。

また、この発明によるＩＰ通信装置は、
送信に際し、前記複数の通信ポートの通信負荷を調べ、前記複数の通信ポートのうち、通信負荷が最小である通信ポートを判別する送信時通信負荷判別手段と、
前記送信時通信負荷判別手段で判別された前記通信負荷が最小である通信ポートの物理アドレスを含めて、相手方に接続要求を送信する手段と、
を備えることを特徴とする。

すなわち、この発明によるＩＰ通信装置は、複数個の通信ポートのうち、通信負荷が最小である通信ポートの物理アドレスを含めて、相手方に接続要求をする。これにより、この発明によるＩＰ通信装置からの発信においては、複数個の通信ポートのうち、通信負荷が最小である通信ポートを用いた通信回線により、相手方と通信をすることができるようになり、通信速度の低下を軽減することができる。

この発明によれば、１つのＩＰアドレスが共通に割り当てられた複数個の通信ポートを用いるものであって、新たな通信回線を生成する際には、常に、通信負荷が最小の通信ポートを用いるようにするので、ＩＰ通信装置に通信が集中したとしても、通信速度の低下を軽減することができる。

以下、この発明によるＩＰ通信方法およびＩＰ通信装置の実施形態を、図を参照しながら説明する。

図１は、この発明によるＩＰ通信方法およびＩＰ通信装置の実施形態を、前述したようなサーバ装置と、複数個の端末とがＬＡＮケーブルを通じて接続されるネットワークシステムに適用した場合の構成例である。この図１において、図５における各部と同一部分には同一番号を付与することとする。

図１の実施形態においては、図５のサーバ装置２に変えて、サーバ装置１０をＬＡＮケーブル１に接続する。このサーバ装置１０は、この発明によるＩＰ通信装置の実施形態である。

この実施形態のサーバ装置１０は、共通の１個のＩＰアドレスが割り付けられた複数個の通信ポートを有する。図１の例では、２個の通信ポートを有する。これらの複数個の通信ポートには、それぞれ別々の物理アドレス（ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレス）が割り当てられている。

そして、サーバ装置１０は、複数個の通信ポートのそれぞれにおける通信負荷を判別する手段を備え、新たに、通信回線を形成する際には、通信負荷がその時点で最小となっている通信ポートを用いた通信回線を形成するように構成されている。

図２は、実施形態のサーバ装置１０の要部のハードウエア構成例を示すブロック図である。すなわち、図２に示すように、この例のサーバ装置１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１１に対して、システムバス１２を通じて、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１３と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１４と、ＬＡＮ用インターフェース１５と、パケット分解／生成部１６、送受信データ処理部１７と、通信管理部１８と、通信負荷判別部１９とが接続されて構成されている。

ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１３に記憶されている通信制御用プログラムや他のプログラムを、ＲＡＭ１４をワークエリアとして用いて実行する。ＬＡＮ用インターフェース１５は、この実施形態では、前述したように、共通の１個のＩＰアドレスが割り付けられた複数個、この例では２個の通信ポート１５ａ，１５ｂを備える。

パケット分解／生成部１６は、端末３から受信したパケットを分解して受信データを抽出する処理をする機能と、送信データをパケット化して、送信パケットを生成する機能を備える。

送受信データ処理部１７は、受信データを処理したり、送信データを生成したりする処理部である。サーバ装置１０でどのような処理をするかは、この発明の要旨ではないので、ここでは、この送受信データ処理部７の詳細な説明は省略する。

通信管理部１８は、このサーバ装置１０で他の端末３との間で行なっている通信を管理している。

通信負荷判別部１９は、通信管理部１８での管理情報を参照しながら、インターフェース１５の各通信ポート１５ａ，１５ｂにおける通信負荷を判別する。この通信負荷の判別方法としては、種々の判別方法を採用することができ、例えば、所定時間内における通信パケット数や、通信データ数を検出して、通信負荷を判別する。この通信負荷判別部１９は、ＣＰＵ１１が、ＲＯＭ１２のプログラムによって実行するソフトウエア処理によっても構成することができるものである。

次に、サーバ装置１０における、端末３との送受信の際に実行されるＡＲＰ受信処理およびＡＲＰ送信処理を、図３および図４のフローチャートを参照しながら説明する。

図３は、端末３からＬＡＮケーブル１を通じて、サーバ装置１０の通信ポート１５ａ，１５ｂに共通に割り付けられたＩＰアドレスを宛先として含む接続要求を受信（ＡＲＰ受信）したときの、当該サーバ装置１０の処理動作である。この図３の処理の各ステップは、ＣＰＵ１１により、ＲＯＭ１２のプログラムにしたがい、ＲＡＭ１３をワークエリアとして用いて実行される。

先ず、ＣＰＵ１１は、端末３から、自サーバ装置宛てのＩＰアドレスを含む接続要求を受信したか否か、つまり、ＡＲＰ受信があったか否か判別し（ステップＳ１０１）、ＡＲＰ受信は無いと判別したときには、その他の処理を行なう（ステップＳ１０２）。なお、この接続要求には、当該接続要求を発信した端末のＩＰアドレスと物理アドレス（ＭＡＣアドレス）とを組にした送信元アドレス情報も含まれている。

ステップＳ１０１で、ＡＲＰ受信があったと判別したときには、ＣＰＵ１１は、複数個の通信ポート１５ａ，１５ｂのそれぞれにおける通信負荷を、通信負荷判別部１９で判別させ、その判別結果を取得して、それぞれの通信負荷を判別する（ステップＳ１０３）。

次に、ＣＰＵ１１は、通信負荷の一番低い通信ポートの物理アドレス（ＭＡＣアドレス）と、自己のＩＰアドレスとを組にしたアドレス情報を、応答メッセージ（ＡＲＰ応答）に含めて接続要求してきた端末３に返信する（ステップＳ１０４）。

以上により、サーバ装置１０および接続要求してきた端末３の双方で、互いのＩＰアドレスおよびＭＡＣアドレスの組を認識することができたことになり、通信データのパケット通信が開始される（ステップＳ１０５）。

次に、図４は、サーバ装置１０から他の端末３に対する発信時における処理動作を説明するためのフローチャートである。この図４の処理の各ステップも、ＣＰＵ１１により、ＲＯＭ１２のプログラムにしたがい、ＲＡＭ１３をワークエリアとして用いて実行される。

ＣＰＵ１１は、サーバ装置１０から他の端末３への接続要求イベントが発生したか否か判別し、つまりＡＲＰ送信要求が発生したか否か判別し（ステップＳ１１１）、発生していないと判別したときには、その他の処理を実行する（ステップＳ１１２）。

ステップＳ１１１で、ＡＲＰ送信要求が発生したと判別したときには、ＣＰＵ１１は、複数個の通信ポート１５ａ，１５ｂのそれぞれにおける通信負荷を、通信負荷判別部１９で判別させ、その判別結果を取得して、それぞれの通信負荷を判別する（ステップＳ１１３）。

次に、ＣＰＵ１１は、通信負荷の一番低い通信ポートの物理アドレス（ＭＡＣアドレス）と、自己のＩＰアドレスとを組にしたアドレス情報を送信元アドレス情報とすると共に、宛先の端末のＩＰアドレスを含めた、接続要求（ＡＲＰ送信）をＬＡＮケーブル１にブロードキャストで送出する（ステップＳ１１４）。

この接続要求に対しては、宛先のＩＰアドレスの端末３から、そのＩＰアドレスと物理アドレス（ＭＡＣアドレス）との組をＡＲＰ応答メッセージに含めたものが送られてくるので、ＣＰＵ１１は、当該応答メッセージを受信する（ステップＳ１１５）。

以上により、接続要求したサーバ装置１０および端末３の双方で、互いのＩＰアドレスおよびＭＡＣアドレスの組を認識することができたことになり、通信データのパケット通信が開始される（ステップＳ１１６））。

［他の実施の形態および変形例］
以上の説明は、ＬＡＮケーブルを通じて接続されたサーバ装置と、端末装置とからなる通信システムに、この発明を適用した場合であるが、この発明は、このようなシステムにのみ適用されるものではなく、１つのＩＰ通信装置に通信の集中が生じるようなシステムの全てに適用することができるものである。

また、ＩＰネットワークは、通信ケーブルを通じて形成されるものに限られるものではなく、無線回線を用いるＩＰネットワークにも、この発明は適用可能である。無線ＩＰネットワークに適用される場合には、通信ポートは、物理的にケーブルに接続される手段ではなく、無線通信回線に対する通信ポートの構成であることは言うまでもない。

この発明によるＩＰ通信方法の実施形態が適用されたネットワークシステムを説明するためのブロック図である。 この発明によるＩＰ通信装置の実施形態としてのサーバ装置の構成例を示すブロック図である。 図２の実施形態のサーバ装置における接続要求の受信時の処理動作を説明するためのフローチャートである。 図２の実施形態のサーバ装置における接続要求の送信時の処理動作を説明するためのフローチャートである。 従来のＩＰネットワークシステムの一例を説明するためのブロック図である。

符号の説明

１…ＬＡＮケーブル、２，１０…サーバ装置、３…端末

Claims (4)

1. １つのＩＰ(Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ)アドレスに、複数個の通信用ポートを割り当てておくと共に、
   前記ＩＰアドレス宛ての接続要求を受信したときに、前記複数の通信ポートの通信負荷を調べ、前記複数の通信ポートのうち、通信負荷が最小である通信ポートの物理アドレスを含めた応答メッセージを前記接続要求してきた相手方に送出するステップを備える
   ことを特徴とするＩＰ通信方法。
2. 請求項１に記載のＩＰ通信方法において、
   送信に際し、前記複数の通信ポートの通信負荷を調べ、前記複数の通信ポートのうち、通信負荷が最小である通信ポートの物理アドレスを含めて、相手方に接続要求を送信するステップを備えることを特徴とするＩＰ通信方法。
3. １つのＩＰ(Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ)アドレスが共通に割り当てられた複数個の通信用ポートと、
   前記ＩＰアドレス宛ての接続要求を受信したときに、前記複数の通信ポートの通信負荷を調べ、前記通信負荷が最小である通信ポートを判別する受信時通信負荷判別手段と、
   前記受信時通信負荷判別手段で判別された前記通信負荷が最小である通信ポートの物理アドレスを含めた応答メッセージを前記接続要求してきた相手方に送出する手段と、
   を備えるＩＰ通信装置。
4. 請求項３に記載のＩＰ通信装置において、
   送信に際し、前記複数の通信ポートの通信負荷を調べ、前記複数の通信ポートのうち、通信負荷が最小である通信ポートを判別する送信時通信負荷判別手段と、
   前記送信時通信負荷判別手段で判別された前記通信負荷が最小である通信ポートの物理アドレスを含めて、相手方に接続要求を送信する手段と、
   を備えるＩＰ通信装置。

Images