JP2017120962A - Communication device and communication method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、通信装置に関するものであり、特に、複数のインタフェースを介して通信を行う通信装置に関するものである。 The present invention relates to a communication device, and more particularly to a communication device that performs communication via a plurality of interfaces.
大容量のデータ通信や冗長化のため、ネットワークに接続された複数のインタフェースを介して通信を行う通信装置が用いられている。そのような通信装置は、共通のアドレステーブルに保存した他の通信装置のアドレス等の情報を基に、各インタフェースを介して他の通信装置とデータの送受信等の通信を行う。例えば、イーサネット(登録商標)として構成されているIP(Internet Protocol)ネットワークにおいて、複数のインタフェースを有する通信装置は、ARP(Address Resolution Protocol)キャッシュテーブルを参照して、他の通信装置と通信を行う。ARPキャッシュテーブルは、接続先の通信装置のMAC(Media Access Control)アドレス等で構成されている。 For large-capacity data communication and redundancy, a communication device that performs communication via a plurality of interfaces connected to a network is used. Such a communication device performs communication such as data transmission / reception with other communication devices via each interface based on information such as addresses of other communication devices stored in a common address table. For example, in an IP (Internet Protocol) network configured as Ethernet (registered trademark), a communication device having a plurality of interfaces refers to an ARP (Address Resolution Protocol) cache table and communicates with another communication device. . The ARP cache table is configured with a MAC (Media Access Control) address or the like of a connection destination communication device.
そのような通信装置は、通信を行う際に、ARPキャッシュテーブルに接続先の通信装置のMACアドレスが無い場合に、ネットワークを介してARPリクエストを送信し、応答として返信されるARPリプライを基に接続先のMACアドレスの情報を得る。しかし、複数のインタフェースを介して通信を行っている通信装置では、同一の接続先にほぼ同時に複数のARPリクエストを送信することがある。 Such a communication device transmits an ARP request via the network and performs a response based on an ARP reply returned when there is no MAC address of the connection destination communication device in the ARP cache table. Obtain information about the MAC address of the connection destination. However, in a communication apparatus that performs communication via a plurality of interfaces, a plurality of ARP requests may be transmitted almost simultaneously to the same connection destination.
例えば、あるインタフェースからARPリクエストが送信され、ARPリプライを受け取っていないとき、他のインタフェースにおいて同一の通信装置と通信を行う場合には、ARPキャッシュテーブルに情報が無いため、再度、ARPリクエストが送信される。そのような場合には、各インタフェースは、それぞれへARPリプライが送られてくるのを待って、ARPリプライに示されたMACアドレスを基に通信を行う。そのため、同一の通信相手と同一のアドレスの情報を用いて通信を行うにも関わらず、各インタフェースは、アドレスの情報をそれぞれ受け取るまで通信を行えない状態となり得る。 For example, when an ARP request is transmitted from a certain interface and an ARP reply is not received, if communication is performed with the same communication device in another interface, there is no information in the ARP cache table, so the ARP request is transmitted again. Is done. In such a case, each interface waits for the ARP reply to be sent to each interface, and performs communication based on the MAC address indicated in the ARP reply. Therefore, although communication is performed using the same address information with the same communication partner, each interface may be in a state where communication cannot be performed until the address information is received.
しかしながら、ARPリクエストやARPリプライのパケットは、ネットワーク上で失われたり遅延したりすることがある。例えば、経路上の中継装置の輻輳制御機能などによって、パケットは、転送されないことや遅延することがある。そのような場合には、一定期間経過するまでにARPリプライが無いのを待ってARPリクエストが再送される。そのため、通信装置の各インタフェースを介して行う通信の開始が遅れる可能性がある。しかし、通信システムにおいて通信の遅延は、出来るだけ抑制されていることが望ましい。 However, ARP request and ARP reply packets may be lost or delayed on the network. For example, the packet may not be transferred or may be delayed due to the congestion control function of the relay device on the route. In such a case, the ARP request is retransmitted after waiting for the absence of the ARP reply until a certain period of time elapses. Therefore, there is a possibility that the start of communication performed through each interface of the communication device is delayed. However, it is desirable that the communication delay is suppressed as much as possible in the communication system.
そのような背景から、複数のインタフェースを有する通信装置を備える通信システムにおいて、通信相手のアドレスの取得の遅れによる通信の遅延を抑制する技術の開発が行われている。そのような、通信相手のアドレスの取得の遅れによる通信の遅延を抑制する技術としては、例えば、特許文献1のような技術が開示されている。 From such a background, in a communication system including a communication device having a plurality of interfaces, a technology for suppressing a communication delay due to a delay in acquiring an address of a communication partner has been developed. As a technique for suppressing such a communication delay due to a delay in acquiring a communication partner's address, for example, a technique as disclosed in Patent Document 1 is disclosed.
特許文献1は、複数のサブシステムを備えて冗長化されたLAN(Local Area Network)システムで構成されるネットワークに関するものである。特許文献1のLANシステムは、サブシステムとして複数のLANインタフェースを備えている。サブシステムのLANインタフェースは、1つのLANインタフェースが現用系、他のLANインタフェースが予備系として用いられる。特許文献1のLANシステムでは、LANシステム全体で共用のIPアドレスを有し、LANインタフェースはそれぞれ固有のMACアドレスを有している。 Patent Document 1 relates to a network including a LAN (Local Area Network) system that includes a plurality of subsystems and is made redundant. The LAN system of Patent Literature 1 includes a plurality of LAN interfaces as subsystems. As the LAN interface of the subsystem, one LAN interface is used as an active system, and the other LAN interface is used as a standby system. The LAN system of Patent Document 1 has a common IP address for the entire LAN system, and each LAN interface has a unique MAC address.
特許文献1のLANシステムでは、現用系と予備系の切り替えが行われた際に、新たに現用系となったLANインタフェースがセグメント内にある他の通信装置に自身のMACアドレスを送信する。新たに現用系となったLANインタフェースが送信したMACアドレスを基に、他の通信装置は、LANシステムのIPアドレスと関連づけられて保存されているMACアドレスの情報を更新する。特許文献1では、このような方法で、IPアドレスと関連づけられたMACアドレスの更新を行うことで現用系と予備系の切り替えに要する時間を短くできるとしている。 In the LAN system of Patent Document 1, when the active system and the standby system are switched, the LAN interface that newly becomes the active system transmits its own MAC address to other communication devices in the segment. Based on the MAC address transmitted by the newly used LAN interface, the other communication devices update the MAC address information stored in association with the IP address of the LAN system. In Patent Document 1, the time required for switching between the active system and the standby system can be shortened by updating the MAC address associated with the IP address by such a method.
しかしながら、特許文献1の技術は次のような点で十分ではない。特許文献1の技術は、共通のIPアドレスを有する複数のインタフェースのうち、現用系として動作するインタフェースが自身のMACアドレスを他の通信装置に通知している。そのため、複数のインタフェースを備えている通信装置の側で通信相手のMACアドレスの情報を取得する技術としては用いることができない。また、特許文献1の技術では、現用系以外のLANインタフェースは通信を行わないため、同時に複数のインタフェースで通信を行う通信装置には適用することができない。そのため、特許文献1では、複数のインタフェースを介して通信を行っている通信装置における通信の遅延を十分に抑制することはできない。よって、特許文献1の技術は、複数のインタフェースを有する通信装置を備える通信システムにおいて、通信相手のアドレスの取得の遅れによる通信の遅延を抑制する技術としては十分ではない。 However, the technique of Patent Document 1 is not sufficient in the following points. In the technique of Patent Document 1, an interface operating as an active system among a plurality of interfaces having a common IP address notifies its own MAC address to other communication devices. Therefore, it cannot be used as a technique for acquiring information on the MAC address of a communication partner on the side of a communication apparatus having a plurality of interfaces. In the technique of Patent Document 1, LAN interfaces other than the active system do not perform communication, and thus cannot be applied to a communication apparatus that performs communication using a plurality of interfaces simultaneously. Therefore, in Patent Document 1, it is not possible to sufficiently suppress communication delay in a communication device that performs communication via a plurality of interfaces. Therefore, the technique of Patent Document 1 is not sufficient as a technique for suppressing a communication delay due to a delay in obtaining an address of a communication partner in a communication system including a communication device having a plurality of interfaces.
本発明は、上記の課題を解決するため、複数のインタフェースを介して行う通信の遅延を抑制することができる通信装置を得ることを目的としている。 In order to solve the above-described problems, an object of the present invention is to obtain a communication device that can suppress delay of communication performed through a plurality of interfaces.
上記の課題を解決するため、本発明の通信装置は、通信手段と、通信管理手段と、アドレス管理手段を備えている。通信手段は、ネットワークにそれぞれ接続された複数のインタフェースを介して通信端末装置と通信を行う。通信管理手段は、通信端末装置と通信を行う際に、通信端末装置のアドレスの情報の要求をアドレス要求信号として出力し、アドレス要求信号への応答として得られるアドレス応答信号に含まれるアドレスの情報を基に、通信手段を介して通信端末装置と通信を行う。アドレス管理手段は、通信管理手段からアドレス要求信号を受け取った際に、通信端末装置にアドレスの情報を、通信手段を介して要求し、応答として得られた通信端末装置のアドレスの情報をアドレス応答信号として通信管理手段に出力する。また、アドレス管理手段は、複数のアドレス要求信号に基づいて同一の通信端末装置にアドレスの情報をそれぞれ要求している際に、いずれかの要求に応じてアドレスの情報を受け取ったとき、全ての要求に同じアドレスの情報の応答があったとみなす。アドレス管理手段は、全ての要求に同じアドレスの情報の応答があったとみなしたアドレスの情報を、それぞれのアドレス要求信号に応答するアドレス応答信号として出力する。 In order to solve the above problems, the communication apparatus of the present invention includes a communication unit, a communication management unit, and an address management unit. The communication means communicates with the communication terminal device via a plurality of interfaces respectively connected to the network. The communication management means outputs the address information request of the communication terminal device as an address request signal when communicating with the communication terminal device, and the address information included in the address response signal obtained as a response to the address request signal Based on the above, it communicates with the communication terminal device via the communication means. When the address management means receives the address request signal from the communication management means, it requests the address information from the communication terminal device via the communication means, and sends the address information of the communication terminal device obtained as a response to the address response. It outputs to a communication management means as a signal. In addition, when address information is received in response to any request when address information is requested to the same communication terminal device based on a plurality of address request signals, It is assumed that there was a response with information of the same address in the request. The address management means outputs address information that is regarded as a response of the same address information to all requests as an address response signal in response to each address request signal.
本発明の通信方法では、ネットワークにそれぞれ接続された複数のインタフェースを介して通信端末装置と通信を行う際に、通信端末装置のアドレスの情報の要求をアドレス要求信号として出力する。本発明の通信方法では、アドレス要求信号に基づいて通信端末装置にアドレスの情報を要求する。本発明の通信方法では、複数のアドレス要求信号に基づいて同一の通信端末装置にアドレスの情報をそれぞれ要求している際に、いずれかの要求に応じてアドレスの情報を受け取ったとき、全ての要求に同じアドレスの情報の応答があったとみなす。本発明の通信方法では、全ての要求に同じアドレスの情報の応答があったとみなしたアドレスの情報を、それぞれのアドレス要求に応答するアドレス応答信号として出力する。本発明の通信方法では、アドレス応答信号に含まれるアドレスの情報を基に、通信端末装置とインタフェースを介してデータの送受信を行う。 In the communication method of the present invention, when communicating with a communication terminal device via a plurality of interfaces respectively connected to a network, a request for address information of the communication terminal device is output as an address request signal. In the communication method of the present invention, the communication terminal device is requested for address information based on the address request signal. In the communication method of the present invention, when address information is received in response to any request when requesting address information to the same communication terminal device based on a plurality of address request signals, It is assumed that there was a response with information of the same address in the request. In the communication method of the present invention, address information that is regarded as a response of the same address information to all requests is output as an address response signal in response to each address request. In the communication method of the present invention, data is transmitted / received via the interface with the communication terminal device based on the address information included in the address response signal.
本発明によると、複数のインタフェースを介して行う通信の遅延を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress a delay in communication performed via a plurality of interfaces.
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態について図を参照して詳細に説明する。図1は、本実施形態の通信装置の構成の概要を示したものである。本実施形態の通信装置は、通信手段1と、通信管理手段2と、アドレス管理手段3を備えている。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an outline of the configuration of the communication apparatus according to the present embodiment. The communication apparatus of this embodiment includes a communication unit 1, a
通信手段1は、ネットワークにそれぞれ接続された複数のインタフェースを介して通信端末装置と通信を行う。通信管理手段2は、通信端末装置と通信を行う際に、通信端末装置のアドレスの情報の要求をアドレス要求信号として出力する。また、通信管理手段2は、アドレス要求信号への応答として得られるアドレス応答信号に含まれるアドレスの情報を基に、通信手段1を介して通信端末装置と通信を行う。アドレス管理手段3は、通信管理手段2からアドレス要求信号を受け取った際に、通信端末装置にアドレスの情報を、通信手段1を介して要求し、応答として得られた通信端末装置のアドレスの情報をアドレス応答信号として通信管理手段2に出力する。また、アドレス管理手段3は、複数のアドレス要求信号に基づいて同一の通信端末装置にアドレスの情報をそれぞれ要求している際に、いずれかの要求に応じてアドレスの情報を受け取ったとき、全ての要求に同じアドレスの情報の応答があったとみなす。アドレス管理手段3は、全ての要求に同じアドレスの情報の応答があったとみなしたアドレスの情報を、それぞれのアドレス要求信号に応答するアドレス応答信号として出力する。
The communication means 1 communicates with a communication terminal device via a plurality of interfaces respectively connected to the network. The
本実施系形態の通信装置は、アドレス管理手段3が複数のアドレス要求信号に基づいて同一の通信端末装置にアドレスの情報を要求している際に、いずれかの要求に応じてアドレスの情報を受け取ると、全ての要求に同じアドレス情報の応答があったとみなす。また、通信管理手段2は、それぞれのアドレス要求信号への応答として、アドレス管理手段3から受け取ったアドレス応答信号を基に、通信端末装置と通信手段1を介して通信を行っている。このように通信を行うことで、本実施形態の通信装置では、同一の通信端末装置に複数のアドレスの情報の要求をしている際に、いずれかの要求に応じたアドレスの情報を得たときに通信を開始することができる。すなわち、本実施形態の通信装置では、複数のアドレスの情報の要求を行っている際に、それぞれの要求に応じたアドレスの情報が返信されるまで待つ必要がない。そのため、本実施形態の通信装置では複数のインタフェースにおいて通信端末装置と通信を行う際に、通信開始に要する時間を抑制することができる。その結果、本実施形態の通信装置は、複数のインタフェースを介して行う通信の遅延を抑制することができる。
When the address management means 3 requests address information from the same communication terminal device based on a plurality of address request signals, the communication device according to the present embodiment provides address information in response to any request. When received, it is considered that all requests have received the same address information response. In addition, the
(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態について図を参照して詳細に説明する。図2は、本実施形態の通信システムの構成の概要を示したものである。本実施形態の通信システムは、通信装置10と、通信端末装置20を備えている。通信装置10と通信端末装置20は、ネットワーク30を介して接続されている。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 2 shows an outline of the configuration of the communication system of the present embodiment. The communication system of this embodiment includes a
通信装置10は、通信管理部11と、アドレス管理部12と、アドレス情報保存部13と、ネットワークインタフェース14を備えている。ネットワークインタフェース14は、複数、備えられている。本実施形態では、ネットワークインタフェース14−1からネットワークインタフェース14−NのN個のネットワークインタフェース14が備えられている。Nは、2以上の整数である。
The
通信管理部11は、通信装置10において行われる通信全般を制御する機能を有する。通信管理部11は、通信端末装置20とデータの送受信を行うとき、宛先となる通信端末装置20の物理アドレスの情報を、アドレス管理部12を介して取得する。通信管理部11は、データの送受信を行う接続先の通信端末装置20の論理アドレスを指定して、アドレス管理部12に物理アドレスを要求する。本実施形態の通信システムでは、物理アドレスの情報として、MAC(Media Access Control)アドレスが用いられ、論理アドレスとしてIP(Internet Protocol)アドレスが用いられる。通信管理部11は、通信端末装置20のIPアドレスの情報を保存している。
The
通信管理部11は、通信端末装置20のMACアドレスを取得すると、MACアドレスを基にネットワークインタフェース14を介して通信端末装置20との通信を行う。通信管理部11は、ネットワークインタフェース14からいずれかを選択して通信端末装置20との通信を行う。このような接続先となる通信端末装置20のMACアドレスを特定する動作は、MACアドレスの解決とも呼ばれる。また、通信管理部11は、各ネットワークインタフェース14にそれぞれ割り当てられたIPアドレスの情報をあらかじめ保存している。通信装置10の各部に保存されているIPアドレスの情報は、例えば、ネットワーク30を介してDHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)サーバから各装置に割り当てられたIPアドレスの情報を受け取ることで取得することができる。また、通信装置10の各部に保存されているIPアドレスの情報は、あらかじめ割り振られた固定値が用いられていてもよい。
When the
通信管理部11は、通信端末装置20のMACアドレスの要求と、通信端末装置20のIPアドレスと、選択したネットワークインタフェース14のIPアドレスと、MACアドレスの要求の識別子を、アドレス要求信号S11としてアドレス管理部12に送る。本実施形態では、通信端末装置20のMACアドレスの要求と、通信端末装置20のIPアドレスと、選択したネットワークインタフェース14のIPアドレスと、MACアドレスの要求の識別子の組み合わせを接続情報要求と呼ぶ。MACアドレスの要求の識別子は、通信管理部11がアドレス管理部12にMACアドレスの要求を行う際に、各要求を一意に区別するための識別子である。よって、MACアドレスの要求の識別子は、通信管理部11がアドレス管理部12にMACアドレスの要求を行うごとに異なる識別子が付加される。また、通信管理部11は、通信端末装置20のMACアドレスと、MACアドレスの要求の識別子の情報を含む信号をアドレス応答信号S12としてアドレス管理部12から受け取る。アドレス応答信号S12には、通信端末装置20のIPアドレス、選択したネットワークインタフェース14のIPアドレス等のその他の情報がさらに付加されていてもよい。通信管理部11は、アドレス応答信号S12に付加されているMACアドレスの要求の識別子の情報を基に、いずれの要求に対する応答であるかを判断する。本実施形態の通信管理部11は、第1の実施形態の通信管理手段2に相当する。
The
アドレス管理部12は、通信相手となる通信端末装置20の物理アドレスの取得と管理を行う機能を有する。アドレス管理部12は、通信端末装置20のIPアドレスとMACアドレスの情報を関連づけてアドレス情報保存部13に保存する。アドレス管理部12は、通信管理部11からアドレス要求信号S11として送られてくる接続情報要求に基づいて、通信端末装置20のMACアドレスの情報を、アドレス情報保存部13を参照して取得する。アドレス管理部12は、アドレス情報保存部13から取得した通信端末装置20のMACアドレスの情報とMACアドレスの要求を受けた際に付加されていた識別子の情報を含む信号をアドレス応答信号S12として通信管理部11に送る。
The
アドレス管理部12は、アドレス情報保存部13から通信端末装置20のMACアドレスを取得できないとき、ネットワークインタフェース14を介して、通信端末装置20にMACアドレスを要求する。アドレス管理部12は、アドレス要求信号S11で指定されたIPアドレスに対応するネットワークインタフェース14を介して、通信端末装置20にMACアドレスの情報を要求する。また、アドレス管理部12は、通信端末装置20から送られてきたMACアドレスの情報を、通信端末装置20のIPアドレスの情報と関連づけてアドレス情報保存部13に保存する。
When the
アドレス管理部12は、例えば、通信端末装置20のMACアドレスの要求をARPリクエストとしてネットワーク30に送信し、MACアドレスの情報をARPリプライとして取得する。
For example, the
アドレス管理部12は、通信端末装置20から取得したMACアドレスの情報を、アドレス要求信号S11への応答として通信管理部11にアドレス応答信号S12として送る。アドレス管理部12は、通信端末装置20のMACアドレスの情報を、アドレス要求信号S11で示されたMACアドレスの要求の識別子と共に通信管理部11にアドレス応答信号S12として送る。アドレス管理部12は、アドレス応答信号S12に、通信端末装置20のIPアドレスや、アドレス要求信号S11で示されたネットワークインタフェース14のIPアドレスの情報をさらに付加して送ってもよい。
The
アドレス管理部12は、アドレス情報保存部13において通信端末装置20のIPアドレスと関連づいていないMACアドレスを要求する複数のアドレス要求信号S11を受け取ると、アドレス要求信号S11ごとに通信端末装置20にMACアドレスを要求する。アドレス管理部12は、同一の通信端末装置20にMACアドレスの要求を複数、送っているとき、いずれか初めに受け取ったMACアドレスの情報と、他の要求に対する応答で示されるMACアドレスの情報が同じであるとみなす。アドレス管理部12は、同一の通信端末装置20のMACアドレスを要求するそれぞれのアドレス要求信号S11の応答として、いずれか最初に受け取ったMACアドレスの情報をアドレス応答信号S12に付加して送る。
When the
アドレス管理部12は、ネットワークインタフェース14を介して通信端末装置20にMACアドレスを要求している情報を、アドレス要求信号S11ごとに解決待ちエントリとして、解決待ちリストに保存している。解決待ちエントリは、アドレス管理部12がネットワークインタフェース14を介して通信端末装置20にMACアドレスの要求を行う際に、各要求を一意に区別するための管理単位である。よって、解決待ちエントリは、アドレス管理部12が通信管理部11からアドレス要求信号S11を受け取るごとに異なるエントリとして管理される。解決待ちリストは、MACアドレスの要求先の通信端末装置20のIPアドレスと、要求を行ったネットワークインタフェース14のIPアドレスと、MACアドレスの要求の識別子を関連づけた解決待ちエントリによって構成されている。アドレス管理部12は、MACアドレスの要求先の通信端末装置20のIPアドレスと、要求を行ったネットワークインタフェース14のIPアドレスと、MACアドレスの要求の識別子を解決待ちエントリごとに関連づけて解決待ちリストに保存する。また、アドレス管理部12は、通信端末装置20からMACアドレスの情報を取得すると、要求先の通信端末装置20のIPアドレスと、要求元のネットワークインタフェース14のIPアドレスが一致する解決待ちエントリを解決待ちリストから削除する。
The
アドレス管理部12は、解決待ちリストから解決待ちエントリを削除すると、解決待ちリストを参照し、他に同一の通信端末装置20にMACアドレスの情報を要求している解決待ちエントリがないかを確認する。同一の通信端末装置20に要求している解決待ちエントリがあるときは、アドレス管理部12は、既に他のネットワークインタフェース14で受け取ったMACアドレスと同じMACアドレスの情報を受け取ったとみなす。アドレス管理部12は、同じMACアドレスの情報を受け取ったとみなすと、MACアドレスの情報と、MACアドレスの要求の識別子の情報を含む信号をアドレス応答信号S12として通信管理部11に送る。アドレス管理部12は、アドレス応答信号S12に、通信端末装置20のIPアドレス、要求の送信元のネットワークインタフェース14のIPアドレス等のその他の情報をさらに付加してもよい。また、アドレス管理部12は、同じMACアドレスの情報を受け取ったとみなした解決待ちエントリを解決待ちリストから削除する。また、
解決待ちリストに同一の通信端末装置20のMACアドレスを要求している解決待ちエントリが複数あるとき、要求を行った通信装置10のネットワークインタフェース14が同一であってもそれぞれ別の要求みなして扱う構成としてもよい。
When deleting the solution waiting entry from the solution waiting list, the
When there are a plurality of pending resolution entries requesting the MAC address of the same
アドレス管理部12は、同一の通信端末装置20に複数のネットワークインタフェース14からMACアドレスの情報を要求しているかを解決待ちリストの情報を基に確認している。そのように確認することで、アドレス管理部12は、初めに受け取ったMACアドレスを他のネットワークインタフェース14でも受け取ったとみなすことができる。他のネットワークインタフェース14でも同一のMACアドレスの情報を受け取ったとみなすことで、MACアドレスの情報の取得に要する時間が抑制され、通信の開始に要する時間を短くすることができる。また、本実施形態のアドレス管理部12は、第1の実施形態のアドレス管理手段3に相当する。
The
アドレス情報保存部13は、通信端末装置20のアドレスの情報等を保存する機能を有する。アドレス情報保存部13は、通信端末装置20のIPアドレスとMACアドレスを互いに関連づけた情報をアドレステーブルとして保存している。アドレステーブルの情報は、所定の時間ごとや通信管理システム等からの制御信号によってリセットされるようにしてもよい。
The address
ネットワークインタフェース14は、ネットワーク30を介して通信端末装置20と通信を行う機能を有する。ネットワークインタフェース14は、通信装置10がネットワーク30と接続するインタフェースである。本実施形態の通信装置10は、複数のネットワークインタフェース14を備えている。ネットワークインタフェース14は、通信管理部11の制御に基づいて、ネットワーク30を介して通信端末装置20との通信を行う。
The
また、ネットワークインタフェース14は、アドレス管理部12から送られてくる通信端末装置20のMACアドレスの情報を要求するデータのパケットをネットワーク30に送信する。また、ネットワークインタフェース14は、ネットワーク30を介して通信端末装置20から応答として送られてくるMACアドレスの情報をアドレス管理部12に送る。また、本実施形態のネットワークインタフェース14は、第1の実施形態の通信手段1に相当する。
Further, the
通信端末装置20は、ネットワークインタフェース21と、通信制御部22を備えている。本実施形態の通信システムに備えられている通信端末装置20は、1つでもよく、また、複数、であってもよい。
The
ネットワークインタフェース21は、ネットワーク30を介して、通信装置10と通信を行う機能を有する。ネットワークインタフェース21は、通信制御部22の制御に基づいて、通信装置10の各ネットワークインタフェース14とネットワーク30を介して通信を行う。また、ネットワークインタフェース21は、通信装置10から通信端末装置20のMACアドレスの要求を受け取ったときに、通信端末装置20が自装置であれば、自装置のMACアドレスの情報を、ネットワーク30を介して通信装置10に送信する。
The
通信制御部22は、通信端末装置20で行われる通信の全般を制御する機能を有する。通信制御部22は、ネットワークインタフェース21を介して通信装置10とのデータの送受信を行う。
The
ネットワーク30は、通信装置10と通信端末装置20の間を接続している通信ネットワークである。本実施形態のネットワーク30は、イーサネット(登録商標)として構成されているIPネットワークである。ネットワーク30内の一部、または、全ては、無線通信方式の通信ネットワークとして構成されていてもよい。本実施形態の通信システムにおいて、通信装置10から通信端末装置20に行われるMACアドレスの情報の要求は、ARPリクエストに相当する。また、MACアドレスの情報の要求に対する通信端末装置20から通信装置10への応答は、ARPリプライに相当する。アドレス情報保存部13のアドレステーブルは、ARPキャッシュテーブルに相当する。ARPキャッシュテーブルは、ARPテーブルとも呼ばれる。
The
本実施形態の通信システムの動作について説明する。図3および図4は、本実施形態の通信システムの動作フローの概要を示したものである。始めに、図3を参照して、通信装置10が、通信端末装置20と通信を行う際に、通信端末装置20のMACアドレスの情報を有していないときに、通信端末装置20にMACアドレスの情報を要求するまでの動作について説明する。
The operation of the communication system of this embodiment will be described. 3 and 4 show an outline of the operation flow of the communication system of the present embodiment. First, referring to FIG. 3, when the
通信装置10において通信端末装置20へ送るデータ等が生じると、通信管理部11は、通信に用いるネットワークインタフェース14を選択する。通信に用いるネットワークインタフェース14を選択すると、通信管理部11は、接続先となる通信相手の通信端末装置20のMACアドレスの情報をアドレス管理部12に要求する。通信管理部11は、MACアドレスの情報の要求と、接続先の通信端末装置20のIPアドレスと、送信元のネットワークインタフェース14のIPアドレスと、MACアドレスの要求の識別子をアドレス管理部12に送る(ステップ101)。すなわち、通信管理部11は、MACアドレスの情報の要求やMACアドレスの要求の識別子の情報等を含む接続情報要求をアドレス要求信号S11としてアドレス管理部12に送る。
When data to be sent to the
アドレス要求信号S11としてMACアドレスの要求を示す接続情報要求を受け取ると、アドレス管理部12は、受け取った接続情報要求を基に接続先の通信端末装置20のIPアドレスの情報を抽出する(ステップ102)。アドレス管理部12は、アドレス情報保存部13のアドレステーブルを参照し、接続先の通信端末装置20のIPアドレスに対応するMACアドレスが保存されているかを確認する(ステップ103)。アドレステーブルに接続先のIPアドレスに対応するMACアドレスが保存されているとき(ステップ104でYes)、アドレス管理部12は、接続先の通信端末装置20のMACアドレスの情報を抽出する(ステップ110)。
When the connection information request indicating the request for the MAC address is received as the address request signal S11, the
接続先の通信端末装置20のMACアドレスの情報を抽出すると、アドレス管理部12は、抽出したMACアドレスの情報をMACアドレスの要求の識別子とともに通信管理部11にアドレス応答信号S12として送ることで通知する(ステップ111)。アドレス応答信号S12には、接続先の通信端末装置のIPアドレス等のその他の情報が付加されていてもよい。MACアドレスの情報等をアドレス応答信号S12として受け取ると、通信管理部11は、受け取ったMACアドレスの情報等を基に通信端末装置20との接続を確立して、通信端末装置20とのデータの送受信等を行い、通信を実施する。(ステップ112)。このとき、通信管理部11は、アドレス応答信号S12に付加されているMACアドレスの要求の識別子の情報を基に、いずれの要求に対する応答であるかを判断する。
When the MAC address information of the connection destination
アドレステーブルにIPアドレスに対応するMACアドレスが保存されていないとき、(ステップ104でNo)、アドレス管理部12は、接続情報要求から送信元のネットワークインタフェース14のIPアドレスの情報を抽出する(ステップ105)。送信元のIPアドレスの情報を抽出すると、アドレス管理部12は、IPアドレスに対応するネットワークインタフェース14がどれであるかを判断する(ステップ106)。アドレス管理部12は、IPアドレスとネットワークインタフェース14の対応の情報をあらかじめ保存している。
When the MAC address corresponding to the IP address is not stored in the address table (No in Step 104), the
IPアドレスに対応するネットワークインタフェース14を判断すると、アドレス管理部12は、送信元のネットワークインタフェース14を介して、通信端末装置20のMACアドレスの情報の要求を送信する(ステップ107)。MACアドレスの情報の要求を送ると、アドレス管理部12は、解決待ちリストの情報を更新する(ステップ108)。アドレス管理部12は、送信元のネットワークインタフェース14のIPアドレスと、通信端末装置20のIPアドレスと、MACアドレスの要求の識別子を関連づけた解決待ちエントリを解決待ちリストに保存する。
When determining the
解決待ちリストを更新すると、アドレス管理部12は、次にMACアドレスの返信または要求を受け取るまで待機する(ステップ109)。すなわち、アドレス管理部12は、MACアドレスの情報を通信端末装置20から要求に対する応答として返信されるか、新たに通信管理部11からMACアドレスの要求を受けるまで待機する。
When the solution waiting list is updated, the
次に、図4を参照して、通信装置10が通信端末装置20の物理アドレスの情報を受信した後の動作について説明する。
Next, with reference to FIG. 4, an operation after the
通信端末装置20のネットワークインタフェース21は、ネットワーク30を介して、自装置宛のMACアドレスを要求するパケットを受け取ると、送信元のネットワークインタフェース14にネットワーク30を介してMACアドレスの情報を送信する。
When the
MACアドレスの要求を送信した通信装置10のネットワークインタフェース14は、ネットワーク30を介して、通信端末装置20からMACアドレスの情報を受信する(ステップ121)。
The
ネットワーク30を介して通信端末装置20のMACアドレスの情報を受信したネットワークインタフェース14は、受け取ったMACアドレスの情報をアドレス管理部12に送る。ネットワークインタフェース14は、自身のIPアドレスと、通信端末装置20のIPアドレスおよびMACアドレスを含む、受け取った情報を、アドレス管理部12に送る。
The
MACアドレス等の情報を受け取ると、アドレス管理部12は、通信端末装置20のIPアドレスとMACアドレスの情報を互いに関連づけてアドレス保存部13のアドレステーブルに保存する(ステップ122)。
When receiving the information such as the MAC address, the
MACアドレス等を保存すると、アドレス管理部12は、通信端末装置20のMACアドレスと、MACアドレスの要求の識別子を含む信号をアドレス応答信号S12として通信管理部11に送る(ステップ123)。接続先の通信端末装置20のMACアドレス等の情報を受け取ると、通信管理部11は、取得したMACアドレスを用いて、対応するネットワークインタフェース14を介して、通信端末装置20と接続を確立し通信を行う(ステップ124)。
When the MAC address or the like is stored, the
アドレス管理部12は、ステップ123でMACアドレス等の情報を通信管理部11にアドレス応答信号S12として送ると解決待ちエントリを解決待ちリストから削除する(ステップ125)。
When the
解決待ちリストを更新すると、アドレス管理部12は、MACアドレスを受信した通信端末装置20のIPアドレスと一致する解決待ちエントリが解決待ちリストにさらに保存されていないかを確認する(ステップ126)。
When the solution waiting list is updated, the
解決待ちリストにMACアドレスを受け取った通信端末装置20のIPアドレスと一致するIPアドレスのデータが無いとき(ステップ127でNo)、アドレス管理部12は、次にMACアドレスの返信または要求を受け取るまで待機する(ステップ132)。すなわち、アドレス管理部12は、MACアドレスの情報を通信端末装置20から要求に対する応答として返信されるか、新たに通信管理部11からMACアドレスの要求を受けるまで待機する。
When there is no IP address data matching the IP address of the
解決待ちリストにMACアドレスの送信元の通信端末装置20と一致するIPアドレスがあるとき(ステップ127でYes)、アドレス管理部12は、既に受け取ったMACアドレスと同一のMACアドレスの情報を受け取っているとみなす。すなわち、アドレス管理部12は、送信元の通信端末装置20が一致するIPアドレスと関連づけられた他の解決待ちエントリに基づく要求への応答として、同一のMACアドレスの情報を受け取っているとみなす(ステップ128)。
When there is an IP address that matches the
アドレス管理部12は、同一のMACアドレスの情報を受け取っているとみなすと、同一とみなしたMACアドレスと、MACアドレスの要求の識別子を含む信号を通信管理部11にアドレス応答信号S12として送る(ステップ129)。アドレス応答信号S12には、通信端末装置20のIPアドレス等の他の情報が含まれていてもよい。
Assuming that the information of the same MAC address is received, the
アドレス管理部12は、同一の通信端末装置20に要求した複数のMACアドレスの要求への応答として、最初に送られてきたMACアドレスの情報と同一の情報の応答が、他の要求に対しても送られてきたとみなしている。すなわち、アドレス応答信号S12に含まれる通信端末装置20のMACアドレスの情報は、同一の通信端末装置20にMACアドレスの情報を複数、要求した中で、いずれか初めに応答を受けたMACアドレスの情報である。このように、解決待ちリストを参照することで、アドレス管理部12は、同一の通信端末装置20にMACアドレスの情報を複数、要求しているときに、全ての要求に対して同一のMACアドレスの情報を受け取ったとみなすことができる。その結果、MACアドレスの取得に要する時間を抑制することができるので、通信の開始に要する時間を短くすることができる。接続先の通信端末装置20のMACアドレス等の情報を受け取ると、通信管理部11は、取得したMACアドレスを用いて、対応するネットワークインタフェース14を介して、通信端末装置20と接続を確立し通信を行う(ステップ130)。
In response to a request for a plurality of MAC addresses requested to the same
アドレス管理部12は、ステップ128でMACアドレス等の情報を通信管理部11に送ると、解決待ちリストに保存されているMACアドレスが要求中であることを示す情報を削除する(ステップ131)。解決待ちリストからMACアドレスが要求中であることを示す情報を削除すると、通信装置10は、ステップ126からの動作を繰り返し行う。
When the
図5は、本実施形態の通信システムにおいて、通信装置10から通信端末装置20に、複数のMACアドレスの要求が行われている例を模式的に示したものである。図5の例では、ネットワークインタフェース14−1とネットワークインタフェース14−2が、ネットワーク30を介して通信端末装置20にそれぞれMACアドレスの情報を要求している。図5の例では、通信端末装置20は、ネットワークインタフェース14−1とネットワークインタフェース14−2にそれぞれMACアドレスの情報を送信する。
FIG. 5 schematically shows an example in which a request for a plurality of MAC addresses is made from the
アドレス管理部12は、ネットワークインタフェース14−1またはネットワークインタフェース14−2の一方から通信端末装置20のMACアドレスの情報を受け取ると、もう一方からも同一のMACアドレスの情報を受け取ったとみなして動作する。すなわち、アドレス管理部12は、一方のネットワークインタフェース14で受け取ったMACアドレスの情報を含む2つのアドレス応答信号S12を通信管理部11に送る。このように、一方でMACアドレスの情報を受けた際に、同じMACアドレスの情報に基づくアドレス応答信号S12を通信管理部11に送ることで、全ての要求への応答を待つ必要がなくなるため通信の開始に要する時間を抑制することができる。
When the
本実施系形態の通信装置システムにおいて、通信装置10のアドレス管理部12は、複数のアドレスの情報の要求を同一の通信端末装置20にしている際に、いずれかの要求に対する応答を受け取ったとき、全ての要求に同じの応答があったとみなしている。また、通信管理部11は、同じ応答があったとみなされたアドレスの情報を基に、通信端末装置20と複数のネットワークインタフェース14を介してデータの送受信をおこなっている。このように通信を行うことで、本実施形態の通信装置システムでは、複数のアドレス要求を送信している場合でも、いずれかのアドレスの情報の要求に応じたアドレスの情報を得たときに通信を開始することができる。すなわち、本実施形態の通信装置システムでは、複数のアドレスの情報の要求を行っている場合にも、それぞれに応じたアドレスの情報が返信されるまで待つ必要がない。そのため、本実施形態の通信装置システムでは複数のネットワークインタフェース14において通信端末装置20と通信を行う際に、通信開始に要する時間を抑制することができる。
In the communication apparatus system according to the present embodiment, when the
また、いずれかのアドレスの情報の要求に応じたアドレスの情報を得たときに通信を開始することができるので、ネットワーク30上でパケットの喪失が生じた場合などでも、通信を開始できる可能性が高い。そのため、通信の失敗の機会が抑制され、MACアドレスの情報の要求を再送するために必要な通信量を抑制することができる。また、ネットワーク30で伝送されるデータの量を抑制することで、パケットの転送等に要する時間が減るのでデータ通信に要する時間も抑制することができる。以上より、本実施形態の通信装置システムは、複数のネットワークインタフェース14を介して行う通信の遅延を抑制することができる。
Further, since communication can be started when address information corresponding to a request for information on any address is obtained, there is a possibility that communication can be started even when a packet loss occurs on the
本実施形態の通信システムでは1台の通信装置が備える複数のネットワークインタフェース間で、接続先である通信端末装置のMACアドレスの共有が行われていた。そのような構成に代えて、2台以上の通信装置間で、接続先のMACアドレスの共有が行われる構成としてもよい。通信システム内に複数の通信装置が存在する場合において、通信装置間でMACアドレスのデータを共有することで、MACアドレスの取得のためにネットワークで伝送されるデータ量を抑制することができる。また、通信装置間で通信端末装置のMACアドレスの情報を共有することで、通信を開始する際に接続先のMACアドレスの情報を有している可能性が高くなる。そのため、接続先の通信端末装置との通信の開始に要する時間を抑制することができる。 In the communication system of the present embodiment, the MAC address of the communication terminal device that is the connection destination is shared between a plurality of network interfaces provided in one communication device. Instead of such a configuration, a MAC address may be shared between two or more communication devices. When there are a plurality of communication devices in the communication system, the amount of data transmitted over the network for acquiring the MAC address can be suppressed by sharing the MAC address data between the communication devices. In addition, by sharing the MAC address information of the communication terminal device between the communication devices, the possibility of having the MAC address information of the connection destination when starting communication increases. Therefore, it is possible to suppress the time required to start communication with the connection destination communication terminal device.
第1および第2の実施形態において各通信装置が備える複数のネットワークインタフェースは、物理インタフェース、論理インタフェースおよび仮想インタフェースのいずれかであってもよく、また、それらの組み合わせによって構成されていてもよい。また、第1および第2の実施形態において各通信装置は、物理的な通信装置であってもよく、ネットワーク上で仮想的に配置された通信装置であってもよい。 In the first and second embodiments, the plurality of network interfaces included in each communication device may be any of a physical interface, a logical interface, and a virtual interface, or may be configured by a combination thereof. In the first and second embodiments, each communication device may be a physical communication device or a communication device virtually arranged on a network.
1 通信手段
2 通信管理手段
3 アドレス管理手段
10 通信装置
11 通信管理部
12 アドレス管理部
13 アドレス情報保存部
14 ネットワークインタフェース
20 通信端末装置
21 ネットワークインタフェース
22 通信制御部
30 ネットワーク
S11 アドレス要求信号
S12 アドレス応答信号
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Communication means 2 Communication management means 3 Address management means 10
Claims (10)
前記通信端末装置と通信を行う際に、前記通信端末装置のアドレスの情報の要求をアドレス要求信号として出力し、前記アドレス要求信号への応答として得られるアドレス応答信号に含まれる前記アドレスの情報を基に、前記通信手段を介して前記通信端末装置と通信を行う通信管理手段と、
前記通信管理手段から前記アドレス要求信号を受け取った際に、前記通信端末装置に前記アドレスの情報を、前記通信手段を介して要求し、応答として得られた前記通信端末装置の前記アドレスの情報を前記アドレス応答信号として前記通信管理手段に出力するアドレス管理手段と、
を備え、
前記アドレス管理手段は、複数の前記アドレス要求信号に基づいて同一の前記通信端末装置に前記アドレスの情報をそれぞれ要求している際に、いずれかの要求に応じて前記アドレスの情報を受け取ったとき、全ての要求に同じ前記アドレスの情報の応答があったとみなして、前記アドレスの情報を、それぞれの前記アドレス要求信号に応答する前記アドレス応答信号として出力することを特徴とする通信装置。 Communication means for communicating with the communication terminal device via a plurality of interfaces respectively connected to the network;
When communicating with the communication terminal device, the address information request of the communication terminal device is output as an address request signal, and the address information included in the address response signal obtained as a response to the address request signal Based on the communication management means for communicating with the communication terminal device via the communication means,
When the address request signal is received from the communication management means, the address information is requested to the communication terminal apparatus via the communication means, and the address information of the communication terminal apparatus obtained as a response is obtained. Address management means for outputting to the communication management means as the address response signal;
With
The address management means, when requesting the address information to the same communication terminal device based on a plurality of the address request signals, respectively, when receiving the address information in response to any request The communication apparatus is characterized in that all the requests are regarded as having the same address information response, and the address information is output as the address response signal in response to each of the address request signals.
前記アドレス管理手段は、前記アドレス要求信号を受け取った際に、前記アドレステーブルを参照し、前記アドレステーブルに前記通信端末装置に対応する情報が無かった場合に、前記通信端末装置に前記通信手段を介して前記アドレスの情報を要求することを特徴とする請求項1に記載の通信装置。 Further comprising address storage means for storing the address information of the communication terminal device as an address table;
The address management means refers to the address table when receiving the address request signal, and when there is no information corresponding to the communication terminal apparatus in the address table, the address management means The communication apparatus according to claim 1, wherein information on the address is requested via the network.
前記アドレス管理手段は、前記通信管理手段によって選択されている前記インタフェースを介して前記通信端末装置に前記アドレスの情報の要求を送信し、要求を行った前記インタフェースと同一の前記インタフェースを介して前記アドレスの情報を受信することを特徴とする請求項1または2いずれかに記載の通信装置。 The communication management means, when an opportunity for data transmission / reception with the communication terminal device occurs, selects the interface for transmitting / receiving the data from a plurality of the interfaces,
The address management means transmits a request for information on the address to the communication terminal device via the interface selected by the communication management means, and the interface via the same interface as the interface that made the request. 3. The communication apparatus according to claim 1, wherein address information is received.
前記アドレス管理手段は、前記解決待ちリストを基に、同一の前記通信端末装置に前記アドレスの情報を複数、要求しているかを判断することを特徴とする請求項3に記載の通信装置。 A resolution waiting list storing means for storing, as a resolution waiting list, information constituted by a resolution waiting entry that associates the identification information of the request for the address information with the identification information of the requesting communication terminal device;
4. The communication apparatus according to claim 3, wherein the address management unit determines whether a plurality of pieces of address information are requested from the same communication terminal apparatus based on the solution waiting list.
通信端末装置と、を備え、
前記通信装置は、前記通信端末装置に前記通信手段の前記インタフェースを介して前記アドレスの情報を要求し、受け取った前記アドレスを基に前記通信端末装置との通信を行うことを特徴とする通信システム。 A communication device according to any one of claims 1 to 5;
A communication terminal device,
The communication apparatus requests the communication terminal apparatus for information on the address via the interface of the communication means, and performs communication with the communication terminal apparatus based on the received address. .
前記アドレス要求信号に基づいて前記通信端末装置に前記アドレスの情報を要求し、
複数の前記アドレス要求信号に基づいて同一の前記通信端末装置に前記アドレスの情報をそれぞれ要求している際に、いずれかの要求に応じて前記アドレスの情報を受け取ったとき、全ての要求に同じ前記アドレスの情報の応答があったとみなして、前記アドレスの情報を、それぞれの前記アドレス要求信号に応答するアドレス応答信号として出力し、
前記アドレス応答信号に含まれる前記アドレスの情報を基に、前記通信端末装置と前記インタフェースを介してデータの送受信を行うことを特徴とする通信方法。 When communicating with a communication terminal device via a plurality of interfaces respectively connected to a network, a request for address information of the communication terminal device is output as an address request signal,
Requesting the address information to the communication terminal device based on the address request signal,
When requesting the address information to the same communication terminal device based on a plurality of the address request signals, when receiving the address information in response to any request, the same for all requests Assuming that there was a response of the address information, the address information is output as an address response signal in response to each of the address request signals,
A communication method, comprising: transmitting and receiving data to and from the communication terminal device through the interface based on the address information included in the address response signal.
前記アドレス要求信号を受け取った際に、前記アドレステーブルを参照し、前記アドレステーブルに前記通信端末装置に対応する情報が無かった場合に、前記通信端末装置に前記アドレスの情報を要求することを特徴とする請求項7に記載の通信方法。 Storing the address information of the communication terminal device as an address table;
When the address request signal is received, the address table is referred to, and if there is no information corresponding to the communication terminal device in the address table, the address information is requested to the communication terminal device. The communication method according to claim 7.
選択されている前記インタフェースを介して前記通信端末装置に前記アドレスの情報の要求を送信し、要求を行った前記インタフェースと同一の前記インタフェースを介して前記アドレスの情報を受信することを特徴とする請求項7または8いずれかに記載の通信方法。 When an opportunity for transmitting / receiving the data to / from the communication terminal device occurs, the interface for transmitting / receiving the data is selected from a plurality of the interfaces,
A request for the address information is transmitted to the communication terminal device via the selected interface, and the address information is received via the same interface as the interface that has made the request. The communication method according to claim 7 or 8.
前記解決待ちリストを基に、同一の前記通信端末装置に前記アドレスの情報を複数、要求しているかを判断することを特徴とする請求項9に記載の通信方法。 The information constituted by the solution waiting entry that associates the identification information of the request for the address information with the identification information of the requesting communication terminal device is stored as a solution waiting list,
10. The communication method according to claim 9, wherein it is determined whether a plurality of pieces of address information are requested from the same communication terminal device based on the solution waiting list.
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