JP2022517266A - メッシュネットワーク - Google Patents

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Abstract

メッシュネットワークを確立するためのシステムは、複数のノードの各々に対してソフトウェアアプリケーションの実行を開始する１つまたは複数のコンピューティングプラットフォームを含むことができる。複数のノードの各々は、複数のノードの個々のノードによって、他のノードからのマルチキャスト識別メッセージに応答して、複数のノードの別のノードとのメッシュネットワーク内の通信リンクを確立する。さらに、複数のノードの各々は、トークンレジスタ内に、通信リンクが確立されている複数のノードの各ノードの特定の表示と、１つまたは複数のマルチキャスト識別メッセージにおいて識別される通信リンクが確立されていない複数のノードの各ノードの別の表示とを記録する。さらに、複数のノードの各々は、メッシュネットワーク上でマルチキャスト識別メッセージをブロードキャストする。

Description

本開示は、コンピュータネットワークに関する。より具体的には、本開示は、メッシュネットワークを確立および維持するためのシステムおよび方法に関する。
コンピューティングプラットフォームまたはデジタルプラットフォームとは、ソフトウェアが実行される環境を指す。コンピューティングプラットフォームは、プログラムコードが実行されるものであれば、ハードウェアまたはオペレーティングシステム（ＯＳ）、ウェブブラウザおよび関連するアプリケーションプログラミングインタフェース、またはその他の基本となるソフトウェアであり得る。コンピューティングプラットフォームには、コンピューターアーキテクチャ、ＯＳ、ランタイムライブラリなど、様々な抽象化レベルがある。コンピューティングプラットフォームは、コンピュータプログラムを実行することができるステージである。
ミドルウェアは、オペレーティングシステムから利用できるサービスを超えて、ソフトウェアアプリケーションにサービスを提供するコンピュータソフトウェアである。それは「ソフトウェアグルー」として説明することができる。ミドルウェアは、ソフトウェア開発者が通信および入出力を簡単に実施できるようにする。ミドルウェアという用語は、一般に、分散アプリケーションでのデータの通信および管理を可能にするソフトウェアを指す。１つの定義として、ミドルウェアは、「トランスポート（例えば、ＴＣＰ／ＩＰを介して）層のサービスセットの上位にあるが、アプリケーション環境の下位にある（例えば、アプリケーションレベルのＡＰＩよりも下にある）サービス」である。このより具体的な意味では、ミドルウェアは、クライアントサーバにおけるダッシュ（「－」）、またはピアツーピアにおける「ツー（－ｔｏ－）」として説明することができる。ミドルウェアには、ウェブサーバ、アプリケーションサーバ、コンテンツ管理システム、およびアプリケーションの開発および配信をサポートする同様のツールが含まれる。
一例は、メッシュネットワークを確立するためのシステムに関する。システムは、複数のノードの各々に対してソフトウェアアプリケーションの実行を開始する１つまたは複数のコンピューティングプラットフォームを含むことができる。１つまたは複数のプラットフォームの各々は、複数のノードの個々のノードによって、他のノードからのマルチキャスト識別メッセージに応答して、複数のノードの別のノードとのメッシュネットワークにおける通信リンクを確立することもできる。１つまたは複数のプラットフォームの各々は、トークンレジスタに、通信リンクが確立されている複数のノードの各ノードの特定の表示（ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）と、１つまたは複数のマルチキャスト識別メッセージにおいて識別された、通信リンクが確立されていない複数のノードの各ノードの別の表示とを記録することもできる。１つまたは複数のプラットフォームの各々は、個々のノードの始動に応答して、メッシュネットワーク上でマルチキャスト識別メッセージをブロードキャストする。個々のノードからの特定のマルチキャスト識別メッセージは、個々のノードが通信リンクを確立した複数のノードの各ノードに関する特定の識別子と、１つまたは複数のマルチキャスト識別メッセージにおいて識別された、個々のノードが通信リンクを確立していない各ノードに関する別の識別子とを含む。
別の例は、メッシュネットワークの複数のノードを含むメッシュネットワークを確立するためのシステムに関し、複数のノードの各々は、１つまたは複数のコンピューティングプラットフォーム上で実行され、オンラインになると、複数のノードの各々は、メッシュネットワーク上でマルチキャスト識別メッセージをブロードキャストし、各マルチキャスト識別メッセージは、個々のノードの一意の識別子と、個々のノードに関するトークンレジスタの現在の状態を特徴付けるデータとを含む。複数のノードの各々は、複数のノードの個々のノードによって、他のノードからのマルチキャスト識別メッセージに応答して、複数のノードの別のノードとのメッシュネットワーク内の通信リンクを確立する。複数のノードの各々は、個々のトークンレジスタに、通信リンクが確立されている複数のノードの各ノードの特定の表示と、１つまたは複数のマルチキャスト識別メッセージにおいて識別された、マルチキャスト識別メッセージを受信していない複数のノードの各ノードの別の表示とを記録する。
さらなる別の例は、メッシュネットワークを確立するための方法に関する。方法は、メッシュネットワークの第１のノードにおいてアプリケーションの実行を開始するステップを含むことができる。方法は、開始後に、メッシュネットワーク上の各ノードにマルチキャスト識別メッセージをブロードキャストするステップも含むことができる。方法は、メッシュネットワーク上の第２のノードによってブロードキャストされた第１のマルチキャスト識別メッセージを第１のノードによって受信するステップをさらに含むことができる。方法は、第１のノードが、第１のマルチキャスト識別メッセージの受信に応答して、第２のノードとの通信リンクが確立されていないことを決定するステップをさらに含むことができる。方法は、第１のノードが、第２のノードとの通信リンクが確立されていないとの決定に応答して、第２のノードによってブロードキャストされた第１のマルチキャスト識別メッセージにおいて識別されたポート上で第２のノードとの通信リンクを確立するステップをさらに含むことができる。方法は、確立後、第１のノードが、メッシュネットワーク上に第２のノードによってブロードキャストされた第２のマルチキャスト識別メッセージを受信するステップをさらに含むことができる。方法は、第１のノードが、第２のマルチキャスト識別メッセージの受信に応答して、第２のノードとの通信リンクが確立されたという表示を追加するステップをさらに含むことができる。
メッシュネットワークを確立および維持するためのシステムの例を示す図。 メッシュネットワークを確立および維持するためのシステムの別の例を示す図。 メッシュネットワークを確立および維持するためのシステムの別の例を示す図。 メッシュネットワークを確立および維持するためのシステムの別の例を示す図。 メッシュネットワークを確立および維持するためのシステムの別の例を示す図。 メッシュネットワークを確立および維持するためのシステムの別の例を示す図。 メッシュネットワークを確立および維持するためのシステムの別の例を示す図。 メッシュネットワークを確立および維持するためのシステムの別の例を示す図。 メッシュネットワークを確立および維持するためのシステムの別の例を示す図。 メッシュネットワークを確立および維持するためのシステムの別の例を示す図。 メッシュネットワークを確立および維持するためのシステムの別の例を示す図。 メッシュネットワークを確立および維持するためのシステムの別の例を示す図。 メッシュネットワークを確立および維持するためのシステムの別の例を示す図。 メッシュネットワークを確立および維持するためのシステムの別の例を示す図。 メッシュネットワークを確立および維持するためのシステムの別の例を示す図。 メッシュネットワークのノードをサポートすることができるコンピューティングプラットフォームの例を示す図。 航空機上で動作する複数のノードのための複数のコンピューティングプラットフォームを備えたシステムの例を示す図。 メッシュネットワークを確立および維持するための方法の例を示す図。
本開示は、複数のノードの間でメッシュネットワークを確立および維持するためのシステムおよび方法に関する。システムは、複数のノードの各々上でソフトウェアアプリケーションの実行を各々が非決定論的な順序で開始する１つまたは複数のコンピューティングプラットフォームを含む。各ノードがオンラインになると（ソフトウェアアプリケーションが開始プロセスを完了すると）、個々のノードはマルチキャスト識別メッセージをメッシュネットワーク上の他のノードに過渡状態のレートでブロードキャストする。各マルチキャスト識別メッセージは、対応するノードに関する一意の識別子（例えば、ネットワークアドレスおよび開放ポート番号）と、対応するノードのトークンレジスタを特徴付けるデータとを含む。
さらに、マルチキャスト識別メッセージの受信に応答して、各ノードは、対応するトークンレジスタを分析して、個々のマルチキャスト識別メッセージをブロードキャストするノード（ブロードキャストノードと呼ばれる）との通信リンクが確立されているかどうかを判定する。ブロードキャストノードとの通信リンクが確立されていない場合、マルチキャスト識別メッセージを受信した各ノード（受信ノードと呼ぶことができる）は、ブロードキャストノードの一意の識別子（例えば、ネットワークアドレスおよび開放ポート）に基づいてブロードキャストノードとの通信リンクを確立する。さらに、ブロードキャストノードからの後続のマルチキャスト識別メッセージに応答して、各受信ノードは、受信ノードとブロードキャストノードとの間に通信リンクが確立されたという表示とともに、ブロードキャストノードをトークンレジスタに追加する。さらに、各受信ノードは、各マルチキャスト識別メッセージに応答して、マルチキャスト識別メッセージにおいて識別された、通信リンクが確立されていない他のノード（存在する場合）の表示を対応するトークンレジスタに追加する。従って、各受信ノード内のトークンレジスタは、マルチキャスト識別メッセージにおいて識別されたが、（直接）通信リンクが確立されていないノードの表示を含む。このプロセスは、メッシュネットワークが完全接続されたメッシュネットワークになるように、メッシュネットワーク内の各（オンライン）ノードの間に通信リンクができるまで継続する。
さらに、完全接続されたメッシュネットワークが確立された後、メッシュネットワーク上のノードの各々は、マルチキャスト識別メッセージをブロードキャストするレートを過渡状態のレートから定常状態のレートに低減して、ネットワークトラフィックを減少させる。しかしながら、将来のある時点で、メッシュネットワーク内の任意のノードが、任意のノードと特定のノードの間の通信リンクの障害を検出した場合、任意のノードは、トークンレジスタから特定のノードを削除して、ブロードキャストメッセージのレートを定常状態のレートから過渡状態のレートに変更する。本明細書で説明するシステムおよび方法を実装することにより、単一障害点のないサーバレスメッシュネットワークを確立し、かつ維持することができる。さらに、前述したように、メッシュネットワーク上のノードは、非決定論的な方法（例えば、予測不能な順序）で始動することができる。
図１は、Ｎ個のノード５２のピアツーピア（例えば、サーバレス）完全接続されたメッシュネットワークを確立および維持するためのシステム５０の一例を示しており、ここで、Ｎは２以上の整数である。本明細書で使用される場合、「完全接続されたメッシュネットワーク」という用語は、各ノード５２が最終的に他の全てのノード５２に直接接続することを示す。
Ｎ個のノード５２は、コンピューティングプラットフォーム５４上で実行されるソフトウェアサービス（例えば、アプリケーションおよびミドルウェア）を表すことができる。図１は１つのコンピューティングプラットフォームを示しているが、複数のコンピューティングプラットフォームが存在し得ることが理解される。一例として、システム５０は、航空機に実装することができ、Ｎ個のノード５２の各々は、航空機の異なる部分を制御するための異なるソフトウェアサービスを表す。
ノード５２の各々は、ノード５２間の通信を可能にするためのミドルウェアアプリケーションを含むことができる。ミドルウェアは、ミドルウェア上で実行されるソフトウェアアプリケーションのための独立したランタイム環境を提供することができる。いくつかの例では、Ｎ個のノード５２の各々は、伝送制御プロトコルインターネットプロトコル（ＴＣＩＰ／ＩＰ）スタック内の通信プロトコルなどの標準通信プロトコルで通信することができる。より具体的には、いくつかの例では、ノード５２は、伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）またはユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）を介して通信することができる。
本明細書で使用される場合、「オンラインになる」という表現は、対応するノード５２が起動プロセスの実行を完了し、メッシュネットワーク上の他のノードと通信する準備ができていることを示す。同様に、「オフラインになる」という表現は、対応するノードがメッシュネットワーク上の他のノードと通信できないことを示す。コンピューティングプラットフォーム５４の初期起動時に、Ｎ個のノード５２の各々が起動される。さらに、Ｎ個のノード５２のうちの少なくとも２つは、非決定論的な順序でオンラインになる（例えば、起動プロセスを完了する）。別の言い方をすれば、少なくとも２つのノードが、予測できない順序で初期起動シーケンスを完了する。一例として、コンピューティングプラットフォーム５４の１回目の起動時に、ノード３がノード２の前にオンラインになるように、ノード２は、ノード３の後に起動プロセスを完了することができる。さらに、コンピューティングプラットフォームの２回目の起動時に、ノード２がノード３の前にオンラインになるように、ノード２は、ノード３の前に起動プロセスを完了することができる。Ｎ個のノード５２の各々を始動する順序は、例えば、コンピューティングプラットフォーム５４の制御の及ばない可能性がある要因（例えば、ネットワーク待ち時間、オペレーティングシステムの優先順位および／または環境要因）に基づくことができる。
各ノード５２は、メッシュネットワーク上のノード５２を追跡するトークンレジスタ５６を格納する。より具体的には、各ノード５２のトークンレジスタ５６は、トークンレジスタ５６に関連付けられたノード５２を特徴付ける情報を識別するデータを格納する。さらに、各ノード５２のトークンレジスタ５６は、トークンレジスタ５６に関連付けられたノード５２との通信リンクを確立したメッシュネットワーク上のノード５２に関するデータを格納する。さらに、各ノード５２のトークンレジスタ５６は、トークンレジスタ５６に関連付けられたノード５２との通信リンクを確立していないが、少なくとも１つの他のノード５２からのマルチキャスト識別メッセージにおいて識別された、メッシュネットワーク上のノード５２に関するデータを格納する。言い換えると、任意のノード５２について、任意のノードのトークンレジスタ５６は、（ｉ）任意のノード５２（それ自体）、（ｉｉ）任意のノード５２が通信リンクを確立した他の各ノード５２、および（ｉｉｉ）通信リンクが確立されていないが、別のノード５２からのマルチキャスト識別メッセージで識別されている各ノード５２を識別する。
コンピューティングプラットフォーム５４が始動された時から、メッシュネットワークが完全接続されたメッシュネットワークになるまで、Ｎ個のノード５２の各々は、過渡状態で動作する。過渡状態では、Ｎ個のノード５２の各々が、対応する起動手順を完了すると、過渡状態のレートでメッシュネットワーク内の各アクティブノードにマルチキャスト識別メッセージをブロードキャストする。（ブロードキャストされた）マルチキャスト識別メッセージの各々は、マルチキャスト識別メッセージをブロードキャストするノード５２の一意の識別子を含む。一意の識別子は、ネットワークアドレス（ＩＰアドレス）と、マルチキャスト識別メッセージをブロードキャストするノード５２の開放ポートを特徴付けるデータとすることができる。各ノード５２は、ブロードキャストされたマルチキャスト識別メッセージで識別された開放ポートを介して、任意のノードと一方向の通信リンクを確立することができるように構成されている。
ある特定の例（以下、「特定の例」という）として、ノード１が最初にオンラインになり（例えば、起動プロセスを完了する）、ノード３が２番目にオンラインになり、ノード２が３番目にオンラインになることを想定する。この例では、起動プロセスが完了すると、ノード１がマルチキャスト識別メッセージを過渡状態のレートでブロードキャストする。最初に、ノード１は、Ｎ個のノード５２のうちの最初にオンラインになるノード５２であるため、マルチキャスト識別メッセージは、ノード３またはノード２によって受信されない。
特定の例を続けると、ノード３がオンラインになると（例えば、起動プロセスが完了すると）、ノード３はノード１によってブロードキャストされた次のマルチキャスト識別メッセージを受信する。次のマルチキャスト識別メッセージの受信に応答して、ノード３は、ノード３からノード１への通信リンクを確立する（開放する）。通信リンクは、ＴＣＰ接続、ＵＤＰ接続、または別のプロトコルを使用する接続とすることができる。さらに、ブロードキャストされた後続のマルチキャスト識別メッセージのノード３による受信に応答して、ノード１は、ノード３との通信リンクが確立されたという表示を追加するようにノード１のトークンレジスタを更新する。
さらに、特定の例を続けると、ノード３は、また、マルチキャスト識別メッセージを過渡状態のレートでブロードキャストする。ノード２は、依然としてオンラインではないため（例えば、起動プロセスが完了していないため）、ノード２は、ノード３からマルチキャスト識別メッセージを受信しない。しかしながら、この例においてこの時点では、ノード１はオンラインであるため、ノード１は、マルチキャスト識別メッセージを受信する。ノード３からのマルチキャスト識別メッセージには、ノード３の一意の識別子と、ノード３のトークンレジスタ５６を特徴付けるデータとが含まれている。一意の識別子には、ネットワークアドレス（例えば、ＩＰアドレス）と、ノード３への通信リンクに関する開放ポート番号とが含まれている。より一般的には、マルチキャスト識別メッセージにおいて任意のノード５２によって送信される一意の識別子は、任意のノードとの通信リンクを確立するための情報を含む。マルチキャスト識別メッセージの受信に応答して、ノード１は、ノード３との通信リンクを開く。さらに、後続のマルチキャスト識別メッセージにおいて、ノード１は、ノード１のトークンレジスタ５６を特徴付けるデータと、ノード１の一意の識別子（例えば、ＩＰアドレスおよび開放ポート番号）とをノード３に提供する。ノード１のトークンレジスタ５６を特徴付けるデータの受信に応答して、ノード３は、ノード３のトークンレジスタ５６を更新する。より具体的には、ノード３は、ノード１との通信リンクが確立されたという表示をトークンレジスタ５６に追加する。
特定の例を続けると、その後、ノード２がオンラインになる。オンラインになると、ノード２は、ノード２の一意の識別子（例えば、ＩＰアドレスおよび開放ポート番号）を含むマルチキャスト識別メッセージをブロードキャストする。特定の例では、ノード１がノード２から最初のマルチキャスト識別メッセージを受信しているが、ノード３は、マルチキャスト識別メッセージを受信していないと想定する。マルチキャスト識別メッセージは、通信の衝突および／またはメッシュネットワークでのパケットの損失が原因で、メッシュネットワーク上の全てのオンラインノード５２で受信されない場合がある。従って、マルチキャスト識別メッセージに応答して、ノード１は、ノード２との通信リンクを確立して、後続のマルチキャスト識別メッセージにおいてノード１のトークンレジスタ５６を特徴付けるデータをノード２に提供する。
ノード１のトークンレジスタ５６を特徴付けるデータの受信に応答して、ノード２は、ノード２のトークンレジスタ５６を更新する。特に、ノード２は、ノード１との通信リンクが確立されたという表示と、ノード３がメッシュネットワーク上にあるが、ノード３との通信リンクが確立されていないことを示すノード３に関する別の表示とをトークンレジスタ５６に追加する。即ち、特定の例のこの時点で、ノード３のトークンレジスタは、メッシュネットワーク内で通信リンクを確立しているノード５２に関する特定のインジケータ（ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）と、通信リンクが確立されていないが、別のノード（例えば、ノード１）がメッシュネットワークのメンバーであると識別しているノードに関する別のインジケータとの２つの異なるインジケータを有する。
特定の例を続けると、後続のマルチキャスト識別メッセージにおいて、ノード１は、ノード１のトークンレジスタの更新されたステータスを特徴付けるデータをノード３に提供する。ノード１の更新されたトークンレジスタ５６を特徴付けるデータに応答して、ノード２は、ノード２のトークンレジスタ５６を更新する。特に、ノード２は、ノード３がメッシュネットワークのメンバーであり、かつノード２との通信リンクが確立されていないことを示すデータをトークンレジスタ５６に格納する。
特定の例を続けると、Ｎ個のノード５２の各々は、過渡状態のレートでマルチキャスト識別メッセージをブロードキャストし続ける。過渡状態のレートは、ノード５２ごとに同じであっても、異なっていてもよいことに留意されたい。ある時点で、ノード３によってブロードキャストされたマルチキャスト識別メッセージがノード２で受信されると想定する。それに応答して、ノード２は、ノード３との通信リンクを確立する。さらに、後続のマルチキャスト識別メッセージにおいて、ノード２は、ノード２の一意の識別子（例えば、ＩＰアドレスおよび開放ポート番号）と、トークンレジスタ５６を特徴付けるデータとをノード３に提供する。それに応答して、ノード３は、ノード２との通信リンクを確立して、後続のマルチキャスト識別メッセージにおいて、ノード２の一意の識別子（例えば、ＩＰアドレスおよび開放ポート番号）と、ノード２のトークンレジスタを特徴付けるデータをノード３に提供する。後続のマルチキャスト識別メッセージに応答して、ノード２は、ノード３との通信リンクが確立されたことを記録するようにそのトークンレジスタ５６を変更する。従って、特定の例のこの時点で、メッシュネットワークの各ノード５２間で直接双方向通信が確立される。従って、メッシュネットワークは、完全接続されたメッシュネットワークとなる。
システム５０の各ノード５２によってブロードキャストされる後続のマルチキャスト識別メッセージにおいて、対応するトークンレジスタ５６を特徴付けるデータは、メッシュネットワーク上の全てのノードを識別する。従って、所定の時間（例えば、５～１０秒）の後、メッシュネットワークは、定常状態にあると見なされる。そのような状況では、所定の時間が経過した後、各ノード５２は、マルチキャスト識別メッセージをブロードキャストするレートを、過渡状態のレートから定常状態のレートに低減することができる。一例として、定常状態のレートでは、各ノード５２は、メッシュネットワーク上のネットワークトラフィックを減少させるために、過渡状態のレートよりも少なくとも半分低いレートでマルチキャスト識別メッセージをブロードキャストする。従って、任意のノード５２が過渡状態のレートで１秒あたり１個のメッセージのレートでマルチキャスト識別メッセージをブロードキャストする場合、任意のノードは、２秒以上あたり１個のメッセージの定常状態のレートでマルチキャスト識別メッセージをブロードキャストし得る。
特定の例を続けると、ある時点で、定常状態に達した後、ノード３がオフラインになる（無効になる）と想定する。一例では、例えば、ノード３で実行されているソフトウェアの障害のために、ノード３がオフラインになる可能性がある。別の例では、ノード３は、システム５０の物理的構成要素がノード３をサポートする領域内で航空機が損傷を受けた状況でオフラインになる可能性がある。このような場合、ノード１またはノード２（残りの機能ノード５２）がオフラインノード（ノード２）にメッセージを送信することを試行するが、その試行は失敗する。このような障害は、例えば、送信されたメッセージに対する確認応答の欠如によって検出することができる。
特定の例を続けると、ノード２は、ノード３がメッセージに応答していないことを検出すると想定する。このような状況では、ノード２はノード３のトークンレジスタ５６からノード３を削除し、ノード２は過渡状態に戻り、ノード３は、更新された状態のトークンレジスタ５６を特徴付けるデータを含むマルチキャスト識別メッセージを過渡状態のレートでブロードキャストする。マルチキャスト識別メッセージの受信に応答して、ノード１は、ノード２のトークンレジスタ５６を特徴付けるデータを分析して、ノード２が欠落していることを識別する。それに応答して、ノード１は、ノード３にメッセージを送信することを試行することができる。特定の例では、ノード３が無効になっているため、試行は失敗する。それに応答して、ノード１は、トークンレジスタ５６からノード３を削除して、過渡状態に戻り、マルチキャスト識別メッセージが過渡状態のレートでブロードキャストされることとなる。
特定の例を続けると、残りの両方のオンラインノード５２（ノード１およびノード２）が、対応するトークンレジスタがメッシュネットワーク内に他のノードを含んでいないことを検出すると、メッシュネットワークは定常状態に戻る。特定の例では、定常状態では、ノード１およびノード２の両方が、マルチキャスト識別メッセージを送信するレートを過渡状態のレートから定常状態のレートに低減する。
システム５０を実装することにより、サーバを使用することなく、完全接続されたメッシュネットワークを迅速に確立することができる。さらに、前述したように、ノード５２がアクティブ化される順序、および／または起動プロセスを完了する順序の要件は存在しない。即ち、メッシュネットワーク上の各ノード５２は、任意の順序で、かつ／または非決定論的にオンラインにすることができる。さらに、システム５０は、単一障害点を持たない。むしろ、システム５０はサーバレスであり、その結果、各ノード５２は、中間システムなしで他のノード５２と通信することができる。さらに、ミドルウェアは、ミドルウェア上で実行されているアプリケーションからのメッセージが、メッセージの意図された受信側（例えば、別のアプリケーション）がオンラインになるまで遅れるように構成することができる。
図２Ａ～図２Ｎは、複数のノード１０２間で完全接続されたメッシュネットワークを確立および維持するためのシステム１００の例を示す。図示の例では、４個のノード１０２が存在する。しかしながら、他の例では、より多くのまたはより少ないノード１０２が存在することができる。ノード１０２は、図１のノード５２を実施するために採用され得る。ノード１０２は、コンピューティングプラットフォーム上で実行されるソフトウェアサービスを表すことができる。各ソフトウェアサービスは、ノード１０２間の通信を可能にするミドルウェア上で動作することができる。各ノード１０２は、トークンレジスタ１０４（図２Ａ～図２Ｎにおいて「ＴＲ」とラベル付けされている）を含む。図２Ａ～図２Ｎ全体を通して、実線で示されているノード１０２（図２Ａのノード１およびノード２など）は、オンラインである（起動プロセスを完了した）と見なされることが理解される。さらに、図２Ａ～図２Ｎに示される例の全体を通して、破線のノード１０２（図２Ａのノード２およびノード４など）は、オフラインである（例えば、無効化されている、および／または起動プロセスが完了していない）と見なされる。
各トークンレジスタ１０４は、対応するノード１０２の識別情報と、対応するノード１０２が通信リンクを確立しているメッシュネットワーク内のノード１０２（存在する場合）に関する特定の表示とを含む。さらに、各トークンレジスタ１０４は、別のノード１０２によって識別されたが、通信リンクが確立されていないメッシュネットワーク内のノード（存在する場合）に関する別の表示を含む。
図２Ａにおいて、ネットワークが過渡状態にあると想定する。特に、前述したように、図２Ａにおいて、ノード１および３は実線で示されているようにオンライン（起動プロセスが完了）であり、ノード２および４は破線で示されているようにオフラインであると想定する。図２Ａでは、矢印１１０によって示されるように、ノード１は、マルチキャスト識別メッセージをブロードキャストする。ノード２およびノード４はオフラインであるため、ノード３は、マルチキャスト識別メッセージ１１０を受信する。マルチキャスト識別メッセージ１１０は、一意の識別子（例えば、ＩＰアドレスおよび開放ポート番号）と、マルチキャスト識別メッセージ１１０をブロードキャストするノード１０２のトークンレジスタとを含むことができる。図２Ｂに示されるように、マルチキャスト識別メッセージ１１０に応答して、ノード３は、ノード１からのマルチキャスト識別メッセージにおいて識別される開放ポート上で矢印１１２によって示されるノード１との通信リンクを確立する。
図２Ｃに示されるように、ノード３によってブロードキャストされる矢印１１４によって示される次のマルチキャスト識別メッセージ１１０は、ノード３のトークンレジスタ１０４を特徴付けるデータを含む。ノード３は、ノード１との通信リンク１１２を確立し、ノード３およびノード１は、ノード３のトークンレジスタ１０４を特徴付けるデータを受信したので、ノード１は、ノード３をノード１のトークンレジスタ１０４に追加する。より具体的には、ノード１は、ノード３との間に通信リンク１１２が確立されたという特定の表示とともに、ノード３をトークンレジスタ１０４に追加する。図２Ｄに示されるように、ノード１は、ノード３の開放ポート上で矢印１１６によって示されるノード３との通信リンクを確立する。さらに、後続のマルチキャスト識別メッセージ１１０において、ノード１は、ノード１およびノード３を識別するノード１のトークンレジスタ１０４を特徴付けるデータを提供する。それに応答して、ノード３は、ノード１との通信リンクが確立されたという特定の表示とともに、ノード１をノード３のトークンレジスタ１０４に追加する。
さらに、図２Ｄでは、オンラインである各ノード１０２間で直接双方向通信が確立されている。従って、閾値時間（例えば、５～１０秒）内に追加のノード１０２がオンラインにならない例では、結果的に形成されるメッシュネットワークは、２個のノード１０２間の完全接続されたメッシュネットワークとなる。従って、メッシュネットワークは定常状態にあり、このような状況では、ノード１およびノード３は、マルチキャスト識別メッセージのブロードキャストのレートを過渡状態のレートから定常状態のレートに低減する。しかしながら、図２Ｅにおいて、ノード２がオンラインになり、ノード１およびノード３が過渡状態に戻ることが生じるものと想定する。
より具体的には、図２Ｅにおいては、ノード２がオンラインになると、ノード２は、矢印１２０によって示されるように、一意の識別子（例えば、ＩＰアドレスおよび開放ポート番号）と、図２のトークンレジスタ１０４を特徴付けるデータとを含むマルチキャスト識別メッセージをブロードキャストする。それに応答して、ノード１は、矢印１２２によって示されるように、ノード２との通信リンクを確立する。図２Ｆに示されるように、ノード１によってブロードキャストされる後続のマルチキャスト識別メッセージ１１０（図２Ａにも示される）は、ノード１のトークンレジスタ１０４を特徴付けるデータを提供する。図２Ａ～図２Ｎ全体を通して、同じ参照番号を異なる矢印で使用して、同じマルチキャスト識別メッセージに関して異なるエンドポイントを示していることに留意されたい。例えば、マルチキャスト識別メッセージ１１０は、ノード１によってノード３およびノード２の両方にブロードキャストされる。
ノード１によってブロードキャストされたマルチキャスト識別メッセージ１１０に応答して、ノード２は、そのトークンレジスタ１０４を変更する。より具体的には、ノード２は、ノード１との通信リンク１２２が確立されたという特定の表示とともに、ノード１をノード２のトークンレジスタ１０４に追加する。さらに、ノード２は、ノード３との通信リンクが確立されていないという別の表示とともに、ノード３をノード２のトークンレジスタ１０４に追加する。図２Ｅに示されるように、通信リンクが確立されていないメッシュネットワーク上のノード１０２は、参照番号１２６によって示されるように、色が反転したトークンレジスタ１０４で表されている。
図２Ｆでは、ノード１からのマルチキャスト識別メッセージ１１０に応答して、ノード２は、矢印１２８によって示されるように、ノード１との通信リンクを確立する。さらに、ノード２によってブロードキャストされる後続のマルチキャスト識別メッセージ１２０において、ノード２は、ノード２のトークンレジスタ１０４を特徴付けるデータを提供する。この状況において、ノード３は、この特定のマルチキャスト識別メッセージを受信しないと想定する。それに応答して、ノード１は、通信リンク１２２がノード２と確立されたという特定の表示とともに、ノード２をノード１のトークンレジスタ１０４に追加する。さらに、ノード１のトークンレジスタ１０４を特徴付けるデータを有する、ノード１からの後続のマルチキャスト識別メッセージ１１０がノード３で受信される。それに応答して、ノード３は、ノード２との通信リンクが確立されていないという他の表示とともに、ノード２をトークンレジスタ１０４に追加する。
図２Ｇにおいて、ノード２によってブロードキャストされた後続のマルチキャスト識別メッセージ１２０がノード３において受信される。それに応答して、ノード３は、ノード２の開放ポート上で矢印１３０によって示されるように、ノード２との通信リンクを確立する。さらに、ノード３によってブロードキャストされる後続のマルチキャスト識別メッセージ１１４において、ノード３は、ノード３のトークンレジスタ１０４を特徴付けるデータをノード２（およびノード１）に提供する。それに応答して、ノード３からノード２への通信リンク１３０が確立されるので、ノード２は、通信リンク１３０がノード３と確立されたことを示すようにノード２のトークンレジスタ１０４を変更する。
さらに、図２Ｈに示されるように、ノード３によってブロードキャストされたマルチキャスト識別メッセージ１１４にさらに応答して、ノード２は、ノード３の開放ポート上で矢印１３２によって示されるノード３との通信リンクを確立する。さらに、後続のマルチキャスト識別メッセージ１２０において、ノード２は、トークンレジスタ１０４をノード３（およびノード１）にブロードキャストする。それに応答して、ノード２からノード３への通信リンク１３２が確立されるので、ノード３は、通信リンク１３２がノード２と確立されたことを示すようにノード３のトークンレジスタ１０４を変更する。
さらに、図２Ｄに示される状況と同様に、図２Ｈにおいて、直接双方向通信が、オンラインである各ノード１０２間で確立される。従って、閾値時間（例えば、５～１０秒）内に追加のノード１０２がオンラインにならない例では、結果的に形成されるメッシュネットワークは、３個のノード１０２間の完全接続されたメッシュネットワークとなる。従って、メッシュネットワークは定常状態にあり、このような状況では、ノード１、ノード２、およびノード３は、マルチキャスト識別メッセージのブロードキャストのレートを過渡状態のレートから定常状態のレートに低減する。しかしながら、図２Ｉにおいて、ノード４がオンラインになり、ノード１、ノード２、およびノード３が過渡状態に戻ることが生じたと想定する。
より具体的には、図２Ｉにおいて、ノード４がオンラインになると、ノード４は、矢印１４０によって示されるように、一意の識別子（例えば、ＩＰアドレスおよび開放ポート番号）と、ノード３のトークンレジスタ１０４を特徴付けるデータとを含むマルチキャスト識別メッセージをブロードキャストする。図２Ｉに示される例において、ノード３は、ノード４からマルチキャスト識別メッセージを受信し、ノード１およびノード２は、ノード４からマルチキャスト識別メッセージ１４０を受信しないと想定する。それに応答して、ノード３は、矢印１４２によって示されるように、ノード４との通信リンクを確立する。図２Ｉに示されるように、後続のマルチキャスト識別メッセージ１１４（図２Ａにおいても示される）において、ノード３は、ノード３のトークンレジスタ１０４を特徴付けるデータを提供する。それに応答して、ノード４はそのトークンレジスタ１０４を変更する。より具体的には、ノード２は、ノード４との通信リンク１４２が確立されたという特定の表示とともに、ノード３をノード２のトークンレジスタ１０４に追加する。さらに、ノード４は、ノード１またはノード２との通信リンクが確立されていないという別の表示とともに、ノード１およびノード２をトークンレジスタ１０４に追加する。さらに、ノード１およびノード２は各々、ノード４がメッシュネットワーク上のノードであり、かつノード４との通信リンクが確立されていないという表示を追加するように対応するトークンレジスタ１０４を変更する。
図２Ｊに示されるように、後続のマルチキャスト識別メッセージ１１４は、ノード４によって受信され、それに応答して、ノード４は、矢印１４４によって示されるノード４との通信リンクを開く。さらに、ノード４によってブロードキャストされた後続のマルチキャスト識別メッセージ１４０は、ノード１ではなく、ノード２およびノード３によって受信される。それに応答して、ノード３は、通信リンク１４４がノード４と確立されたことを示すようにそのトークンレジスタ１０４を変更する。さらに、本明細書で説明する方法で、ノード２は、マルチキャスト識別メッセージ１４０で識別されるノード４の開放ポート上で矢印１５０によって示される通信リンクを確立し、ノード２は、後続のマルチキャスト識別メッセージ１２０をブロードキャストする。ノード２からノード４への通信リンク１５０が確立されるので、ノード２からのマルチキャスト識別メッセージ１２０に応答して、ノード４は、通信リンク１５０がノード２と確立されたという特定の表示を含むようにそのトークンレジスタ１０４を変更する。
さらに、ノード２からのマルチキャスト識別メッセージ１２０に応答して、ノード４は、矢印１５２によって示されるノード２との通信リンクを確立する。さらに、ノード４からブロードキャストされた後続のマルチキャスト識別メッセージ１４０に応答して、ノード２は、通信リンク１５４がノード４と確立されたという特定の表示を含むように、そのトークンレジスタ１０４を変更する。
図２Ｋに示されるように、ノード４によってブロードキャストされる後続のマルチキャスト識別メッセージ１４０は、ノード１、ノード２、ノード３、およびノード４によって受信される。それに応答して、ノード１は、矢印１５４によって示されるノード４との通信リンクを開く。さらに、ノード１からの後続のマルチキャスト識別メッセージ１１０の受信に応答して、ノード４は、通信リンク１５４がノード１と確立されたという特定の表示を含むように、そのトークンレジスタ１０４を変更する。さらに、ノード１によってブロードキャストされた後続のマルチキャスト識別メッセージ１１０に応答して、後続のマルチキャスト識別メッセージ１１０は、ノード４（ノード２およびノード３も同様）において受信される。それに応答して、ノード４は、ノード４の開放ポート上で矢印１５６によって示される通信リンクを開く。ノード４によってブロードキャストされた後続のマルチキャスト識別メッセージ１４０に応答して、ノード１は、通信リンク１５４がノード４と確立されたという特定の表示を含むように、そのトークンレジスタ１０４を変更する。
さらに、図２Ｄおよび図２Ｈに示されている状況と同様に、図２Ｋにおいて、直接双方向通信が、オンラインである各ノード１０２間で確立される。従って、閾値時間（例えば、５～１０秒）内に追加のノード１０２がオンラインにならない例では、結果的に形成されるメッシュネットワークは、３個のノード１０２間の完全接続されたメッシュネットワークとなる。従って、メッシュネットワークは定常状態にあり、このような状況では、ノード１、ノード２、ノード３、およびノード４は、マルチキャスト識別メッセージのブロードキャストのレートを過渡状態のレートから定常状態のレートに低減する。
さらに、図２Ｌにおいて、ノード４が不確定要因によりオフラインになったと想定する。いくつかの例として、ノード４はソフトウェアクラッシュによりオフラインになる場合がある。他の例では、ノード４のハードウェアを搭載した航空機の損傷など、ハードウェア障害が原因でノード４がオフラインになる場合がある。このような状況では、ノード１、ノード２、およびノード３によってブロードキャストされるマルチキャスト識別メッセージは、１１０、１１４、および１５２の破線で示されているように、ノード４によって受信されない。さらに、ある時点で、ノード１は通信リンク１５４を介してノード４との通信を試行する。さらに、ノード２は、通信リンク１５２を介してノード４との通信を試行し、ノード３は、通信リンク１４２を介してノード４との通信を試行する。ノード４はオフラインであるため、破線１４２、１５２、および１５４で示されているように、通信リンク１４２、１５２、および１５４の各々が切断される。従って、この状況では、ノード１、ノード２、およびノード３は、マルチキャスト識別メッセージのブロードキャストのレートを定常状態のレートから過渡状態のレートに増加させる過渡モードに戻る。
図２Ｍに示すように、ノード４がオフラインであることを検出すると、ノード１、ノード２、およびノード３は、ノード４がメッシュネットワーク上のノードであるが、ノード４との通信リンクが確立されていないことを示すように個々のトークンレジスタ１０４を変更する。さらに、図２Ｎに示されるように、所定の時間（例えば、５～１０秒）後、ノード１、ノード２、およびノード３は、メッシュネットワークからノード４を削除するように個々のトークンレジスタ１０４を変更する。さらに、閾値時間（例えば、５～１０秒）内に追加のノード１０２がオンラインにならない例では、結果的に形成されるメッシュネットワークは、３個のノード１０２間の完全接続されたメッシュネットワークとなる。従って、メッシュネットワークは定常状態にあり、このような状況では、ノード１、ノード２、およびノード３は、マルチキャスト識別メッセージのブロードキャストのレートを過渡状態のレートから定常状態のレートに低減する。
図２Ａ～図２Ｎのシステム１００を使用することにより、ノード１０２の各々を、非決定論的な順序でオンラインにし、かつ／またはオフラインにすることができる。さらに、ノード１０２の通信を可能にするミドルウェアは、対応する各トークンレジスタ１０４が通信リンクが確立されたことを示すまでメッセージを遅らせることができる。このようにして、メッセージの再送信および／またはメッシュネットワーク上での衝突による遅延を短縮することができる。さらに、説明したように、システム１００はサーバレスであるため、システム１００の単一障害点は存在しない。実際、図２Ｍ～図２Ｎに示されているように、各ノード１０２は、別のノード１０２がオフラインになったことを検出したことに応答して、是正措置を取るように構成される。
図３は、例えば、図１のノード５２および／または図２Ａ－２Ｎのノード１０２のような、Ｎ個のノード２０２をサポートすることができるコンピューティングプラットフォーム２００の例を示す。ここで、Ｎは、１以上の整数である。コンピューティングプラットフォーム２００は、ハードウェア２０４を含む。いくつかの例では、ハードウェア２０４は、機械可読命令を格納するための非一時的メモリ（例えば、揮発性メモリおよび／または不揮発性メモリ）と、メモリにアクセスして機械可読命令を実行するための処理ユニット（例えば、１つまたは複数のプロセッサコア）とを含む。いくつかの例では、メモリは、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ、フラッシュメモリ、ランダムアクセスメモリ、またはそれらの任意の組み合わせとして実装することができる。他の例では、ハードウェア２０４は、命令が埋め込まれたマイクロコントローラを含むことができる。さらに、他の例では、ハードウェア２０４は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）チップを含む。ハードウェア２０４はまた、他のコンピューティングプラットフォームと通信するためのイーサネット（登録商標）インターフェース、Ｗｉ?Ｆｉインターフェース、ブルートゥース（Bluetooth（登録商標））インターフェースなどのインターフェースを含むことができる。
コンピューティングプラットフォーム２００は、ハードウェア２０４上で実行されるオペレーティングシステム２０６を含むことができる。オペレーティングシステム２０６は、ハードウェア２０４およびソフトウェアリソースを管理することができるとともに、コンピュータプログラムに共通のサービスを提供することができる。さらに、ミドルウェア２０８（例えば、アプリケーションソフトウェア）のＮ個のインスタンスは、オペレーティングシステム２０６上で実行することができる。ミドルウェア２０８のＮ個のインスタンスの各々は、対応するノード２０２上に実装することができる。ミドルウェア２０８は、Ｎ個のアプリケーション２１０間の通信を可能にすることができ、各ノード２０２は、アプリケーションを含む。より具体的には、ミドルウェア２０８の各インスタンスは、２つのアプリケーションが別々のコンピューティングプラットフォーム上で実行されている状況を含んで、１つのアプリケーション２１０から別のアプリケーション２１０へのネットワーク通信（例えば、ＴＣＰおよび／またはＵＤＰパケット）を指示することができる。さらに、各ミドルウェア２０８のインスタンスは、対応するアプリケーション２１０による別のアプリケーションと通信するための要求を、そのアプリケーションに対応するノードがオンラインになるまで遅らせることができる。即ち、ミドルウェア２０８は、任意のアプリケーション２１０がオフラインのアプリケーションと通信するための試行を防止することができる。いくつかの例では、ミドルウェア２０８のＮ個のインスタンスは、対応するアプリケーション２１０のための独立したランタイム環境を提供することができる。
図４は、図１のシステム５０および／または図２Ａ～図２Ｎのシステム１００を実装するために採用することができるシステム２５０の例を示す。さらに、システム２５０は、３つのコンピューティングプラットフォーム２５２を含む。各コンピューティングプラットフォーム２５２は、図３のコンピューティングプラットフォーム２００のインスタンスを表すことができる。システム２５０は、戦闘用の航空機で実行することができるソフトウェアの例として提供されている。
システム２５０は、コンピューティングプラットフォーム２５２の各々上で実行されるノードを含む。各ノードは、図１のノード５２および／または図２Ａ～図２Ｎのノード１０２のインスタンスを表すことができる。図４に示される例では、コンピューティングプラットフォーム１は、ナビゲーションノード２６０および制御ノード２６２を含む。ナビゲーションノード２６０は、例えば、航空機のナビゲーションシステムを制御するためのソフトウェアを含むことができる。制御ノード２６２は、航空機のパイロット制御のためのソフトウェアを表すことができる。
コンピューティングプラットフォーム２は、例えば、航空機の着陸装置を制御するためのソフトウェアを表すことができる着陸装置ノード２６４を含むことができる。さらに、コンピューティングプラットフォーム３は、航空機の兵器システムの動作を制御するための兵器ノード２６６を含むことができる。ナビゲーションノード２６０、制御ノード２６２、着陸装置ノード２６４、および兵器ノード２６６の各々は、本明細書で説明されるように、非決定論的な方法でオンラインまたはオフラインにすることができる。さらに、図示のように、双方向通信リンク２７０（２つの一方向通信リンクを表すことができる）は、システム２５０内の各ノードをシステム２５０内の全ての他のノードに接続する。このようにして、システム２５０は、完全接続されたメッシュネットワークを動作させる。さらに、システム２５０の結果的に形成されるメッシュネットワークは、サーバレスであり、その結果、システム２５０は単一障害点を持たない。
図５は、コンピューティングプラットフォーム上で動作する複数のノードの間でメッシュネットワークを確立および維持するための方法３００の例を示す。方法３００は、任意のノード（例えば、図１のノード５２および／または図２Ａ～図２Ｎのノード１０２）によって実行することができる。
３１０において、任意のノードは、任意のノードがオンラインになるように、任意のノードの上で実行されるアプリケーションを開始する。３１５において、ノードは、マルチキャスト識別メッセージを過渡状態のレートでブロードキャストする。３２０において、ノードは、メッシュネットワーク上の別のノードによってブロードキャストされたマルチキャスト識別メッセージを受信する。
３２５において、他のノードとの通信リンクが確立されているかどうかに関して判定が行われる。３２５における判定が負（例えば、否）である場合、方法３００は３３０に移行する。３２５における判定が正（例えば、是）である場合、方法３００は３３５に移行する。３３０において、任意のノードは、マルチキャスト識別メッセージをブロードキャストする他のノードとの通信リンクをマルチキャスト識別メッセージにおいて識別された通信ポートで確立し、方法は３１５に戻る。
３３５において、ノードまたは複数のノードが任意のノードのトークンレジスタに追加されるべきであるかどうかに関して判定が行われる。判定は、例えば、マルチキャスト識別メッセージをブロードキャストした他のノードが、任意のノードのトークンレジスタ内に存在しない、かつ／または任意のノードのトークンレジスタ内に存在しない第３のノードが、他のノードによってブロードキャストされたマルチキャスト識別メッセージにおいて識別されるという判定に基づくことができる。３３５における判定が正（例えば、是）である場合、方法３００は３４０に移行する。３３５における判定が負（例えば、否）である場合、方法３００は３４５に移行する。３４０において、任意のノードは、３３５における判定に基づいてそのトークンレジスタを変更する。特に、３４０においてトークンレジスタは、任意のノードが通信を確立したメッシュネットワークの各ノードに関する特定の表示と、通信が確立されていないメッシュネットワーク上の各ノードの別の表示とを記録し、方法３００は、３１５に戻る。
３４５において、メッシュネットワークが定常状態を達成したかどうかに関して別の判定が行われる。３４５における判定は、例えば、任意のノードのトークンレジスタがマルチキャスト識別メッセージに応答して変更されてからの経過時間に基づくことができる。３４５における判定が負（例えば、否）である場合、方法３００は３１５に戻ることができる。３４５における判定が正（例えば、是）である場合、方法３００は３５０に移行する。３５０において、任意のノードは、マルチキャスト識別メッセージのブロードキャストのレートを（過渡状態のレートから）定常状態のレートに低減する。
上記で説明したことは一例である。当然ながら、考えられる全ての構成要素または方法の組み合わせを説明することは不可能であるが、当業者は、さらに多くの組み合わせおよび順列が可能であることを認識するであろう。従って、本開示は、添付の特許請求の範囲を含む、本出願の範囲内にあるそのような全ての変更、修正、および変形を包含することを意図している。本明細書で使用される場合、「含む」という用語は、含むがこれに限定されないことを意味し、「含んでいる」という用語は、含んでいるがこれに限定されないことを意味する。「に基づく」という用語は、少なくとも部分的に基づくことを意味する。さらに、本開示または特許請求の範囲が「ある」構成要素、「第１の」構成要素、または「別の」構成要素、またはそれらと同等の構成要素を記載している場合、それは、そのような構成要素を１つまたは複数含むと解釈されるべきであり、２つ以上の要素を必要とするわけでも、除外するわけでもない。
上記で説明したことは一例である。当然ながら、考えられる全ての構成要素または方法の組み合わせを説明することは不可能であるが、当業者は、さらに多くの組み合わせおよび順列が可能であることを認識するであろう。従って、本開示は、添付の特許請求の範囲を含む、本出願の範囲内にあるそのような全ての変更、修正、および変形を包含することを意図している。本明細書で使用される場合、「含む」という用語は、含むがこれに限定されないことを意味し、「含んでいる」という用語は、含んでいるがこれに限定されないことを意味する。「に基づく」という用語は、少なくとも部分的に基づくことを意味する。さらに、本開示または特許請求の範囲が「ある」構成要素、「第１の」構成要素、または「別の」構成要素、またはそれらと同等の構成要素を記載している場合、それは、そのような構成要素を１つまたは複数含むと解釈されるべきであり、２つ以上の要素を必要とするわけでも、除外するわけでもない。
以下に、上記実施形態から把握できる技術思想を付記として記載する。
［付記１］
メッシュネットワークを確立するためのシステムであって、
１つまたは複数のコンピューティングプラットフォームを備え、前記１つまたは複数のコンピューティングプラットフォームは、
複数のノードの各々についてソフトウェアアプリケーションの実行を開始し、ここで、複数のノードの各々は、
前記複数のノードの個々のノードによって、他のノードからのマルチキャスト識別メッセージに応答して、前記複数のノードの別のノードとの前記メッシュネットワークにおける通信リンクを確立し、
トークンレジスタに、前記複数のノードにおける通信リンクが確立されている各ノードの特定の表示と、１つまたは複数のマルチキャスト識別メッセージにおいて識別された、前記複数のノードの通信リンクが確立されていない各ノードの別の表示とを記録し、
個々のノードの始動に応答して、前記メッシュネットワーク上でマルチキャスト識別メッセージをブロードキャストし、個々のノードからの特定のマルチキャスト識別メッセージは、個々のノードが通信リンクを確立した前記複数のノードの各ノードに関する特定の識別子と、前記１つまたは複数のマルチキャスト識別メッセージにおいて識別された、個々のノードが通信リンクを確立していない各ノードに関する別の識別子とを含み、
各ノードが伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）を介して通信する、システム。
［付記２］
メッシュネットワークを確立するためのシステムであって、
１つまたは複数のコンピューティングプラットフォームを備え、前記１つまたは複数のコンピューティングプラットフォームは、
複数のノードの各々についてソフトウェアアプリケーションの実行を開始し、ここで、複数のノードの各々は、
前記複数のノードの個々のノードによって、他のノードからのマルチキャスト識別メッセージに応答して、前記複数のノードの別のノードとの前記メッシュネットワークにおける通信リンクを確立し、
トークンレジスタに、前記複数のノードにおける通信リンクが確立されている各ノードの特定の表示と、１つまたは複数のマルチキャスト識別メッセージにおいて識別された、前記複数のノードの通信リンクが確立されていない各ノードの別の表示とを記録し、
個々のノードの始動に応答して、前記メッシュネットワーク上でマルチキャスト識別メッセージをブロードキャストし、個々のノードからの特定のマルチキャスト識別メッセージは、個々のノードが通信リンクを確立した前記複数のノードの各ノードに関する特定の識別子と、前記１つまたは複数のマルチキャスト識別メッセージにおいて識別された、個々のノードが通信リンクを確立していない各ノードに関する別の識別子とを含み、
前記１つまたは複数のコンピューティングプラットフォームは、複数のコンピューティングプラットフォームを含む、システム。
［付記３］
メッシュネットワークを確立するためのシステムであって、
１つまたは複数のコンピューティングプラットフォームを備え、前記１つまたは複数のコンピューティングプラットフォームは、
複数のノードの各々についてソフトウェアアプリケーションの実行を開始し、ここで、複数のノードの各々は、
前記複数のノードの個々のノードによって、他のノードからのマルチキャスト識別メッセージに応答して、前記複数のノードの別のノードとの前記メッシュネットワークにおける通信リンクを確立し、
トークンレジスタに、前記複数のノードにおける通信リンクが確立されている各ノードの特定の表示と、１つまたは複数のマルチキャスト識別メッセージにおいて識別された、前記複数のノードの通信リンクが確立されていない各ノードの別の表示とを記録し、
個々のノードの始動に応答して、前記メッシュネットワーク上でマルチキャスト識別メッセージをブロードキャストし、個々のノードからの特定のマルチキャスト識別メッセージは、個々のノードが通信リンクを確立した前記複数のノードの各ノードに関する特定の識別子と、前記１つまたは複数のマルチキャスト識別メッセージにおいて識別された、個々のノードが通信リンクを確立していない各ノードに関する別の識別子とを含み、
前記１つまたは複数のコンピューティングプラットフォームが航空機に実装される、システム。
［付記４］
前記複数のノードのうちの第１のノードがナビゲーションシステムを含み、前記複数のノードのうちの第２のノードが兵器システムを含む、付記３に記載のシステム。
［付記５］
メッシュネットワークを確立するためのシステムであって、
前記メッシュネットワークの複数のノードを備え、前記複数のノードの各々が１つまたは複数のコンピューティングプラットフォーム上で実行され、オンラインになると、前記複数のノードの各々が、
前記メッシュネットワーク上でマルチキャスト識別メッセージをブロードキャストし、ここで、各マルチキャスト識別メッセージは、個々のノードの一意の識別子と、個々のノードに関するトークンレジスタの現在の状態を特徴付けるデータとを含んでおり、
前記複数のノードの個々のノードによって、他のノードからのマルチキャスト識別メッセージに応答して、前記複数のノードの別のノードとの前記メッシュネットワークにおける通信リンクを確立し、
個々のトークンレジスタに、通信リンクが確立されている前記複数のノードにおける各ノードの特定の表示と、１つまたは複数のマルチキャスト識別メッセージにおいて識別された、通信リンクが確立されていない前記複数のノードの各ノードの別の表示とを記録し、
前記複数のノードのうちの少なくとも２つが非決定論的な順序で始動され、
各ノードが伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）を介して通信する、システム。

Claims (20)

  1. メッシュネットワークを確立するためのシステムであって、
    １つまたは複数のコンピューティングプラットフォームを備え、前記１つまたは複数のコンピューティングプラットフォームは、
    複数のノードの各々についてソフトウェアアプリケーションの実行を開始し、ここで、複数のノードの各々は、
    前記複数のノードの個々のノードによって、他のノードからのマルチキャスト識別メッセージに応答して、前記複数のノードの別のノードとの前記メッシュネットワークにおける通信リンクを確立し、
    トークンレジスタに、前記複数のノードにおける通信リンクが確立されている各ノードの特定の表示と、１つまたは複数のマルチキャスト識別メッセージにおいて識別された、前記複数のノードの通信リンクが確立されていない各ノードの別の表示とを記録し、
    個々のノードの始動に応答して、前記メッシュネットワーク上でマルチキャスト識別メッセージをブロードキャストし、個々のノードからの特定のマルチキャスト識別メッセージは、個々のノードが通信リンクを確立した前記複数のノードの各ノードに関する特定の識別子と、前記１つまたは複数のマルチキャスト識別メッセージにおいて識別された、個々のノードが通信リンクを確立していない各ノードに関する別の識別子とを含む、システム。
  2. 前記複数のノードのうちの少なくとも２つが非決定論的な順序で始動される、請求項１に記載のシステム。
  3. 各個々のノードによって提供されるマルチキャスト識別メッセージは、個々のノード上の開放通信ポートを識別する、請求項１に記載のシステム。
  4. 各ノードが伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）を介して通信する、請求項３に記載のシステム。
  5. 前記１つまたは複数のコンピューティングプラットフォームは、前記メッシュネットワークを介して前記複数のノードの間の通信を可能にするミドルウェアを備える、請求項１に記載のシステム。
  6. 前記複数のノードの各々は、前記複数のノードの各々との通信リンクを確立することに応答して、前記マルチキャスト識別メッセージをブロードキャストするレートを、過渡状態のレートから定常状態のレートに低減する、請求項１に記載のシステム。
  7. 前記複数のノードの各々が、
    個々のノードと特定のノードとの間の通信リンクの障害を検出し、
    前記トークンレジスタから前記特定のノードを削除し、
    前記マルチキャスト識別メッセージのブロードキャストのレートを定常状態のレートから過渡状態のレートに変更する、請求項６に記載のシステム。
  8. 前記１つまたは複数のコンピューティングプラットフォームは、複数のコンピューティングプラットフォームを含む、請求項１に記載のシステム。
  9. 前記複数のノードの各々は、独立したランタイム環境で動作する、請求項１に記載のシステム。
  10. 前記１つまたは複数のコンピューティングプラットフォームが航空機に実装される、請求項１に記載のシステム。
  11. 前記複数のノードのうちの第１のノードがナビゲーションシステムを含み、前記複数のノードのうちの第２のノードが兵器システムを含む、請求項１０に記載のシステム。
  12. メッシュネットワークを確立するためのシステムであって、
    前記メッシュネットワークの複数のノードを備え、前記複数のノードの各々が１つまたは複数のコンピューティングプラットフォーム上で実行され、オンラインになると、前記複数のノードの各々が、
    前記メッシュネットワーク上でマルチキャスト識別メッセージをブロードキャストし、ここで、各マルチキャスト識別メッセージは、個々のノードの一意の識別子と、個々のノードに関するトークンレジスタの現在の状態を特徴付けるデータとを含んでおり、
    前記複数のノードの個々のノードによって、他のノードからのマルチキャスト識別メッセージに応答して、前記複数のノードの別のノードとの前記メッシュネットワークにおける通信リンクを確立し、
    個々のトークンレジスタに、通信リンクが確立されている前記複数のノードにおける各ノードの特定の表示と、１つまたは複数のマルチキャスト識別メッセージにおいて識別された、通信リンクが確立されていない前記複数のノードの各ノードの別の表示とを記録する、システム。
  13. 前記複数のノードのうちの少なくとも２つが非決定論的な順序で始動される、請求項１２に記載のシステム。
  14. 各個々のノードによって提供される前記マルチキャスト識別メッセージは、個々のノード上の開放通信ポートを識別する、請求項１２に記載のシステム。
  15. 各ノードが伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）を介して通信する、請求項１３に記載のシステム。
  16. 前記複数のノードの各々は、前記複数のノードの各々との通信リンクを確立することに応答して、前記マルチキャスト識別メッセージをブロードキャストするレートを、過渡状態のレートから定常状態のレートに低減する、請求項１２に記載のシステム。
  17. 前記複数のノードの各々が
    個々のノードと特定のノードとの間の通信リンクの障害を検出し、
    前記トークンレジスタから前記特定のノードを削除し、
    ブロードキャストメッセージのレートを定常状態のレートから過渡状態のレートに変更する、請求項１６に記載のシステム。
  18. メッシュネットワークを確立するための方法であって、
    前記メッシュネットワークの第１のノードにおいてアプリケーションの実行を開始するステップと、
    開始後、前記メッシュネットワーク上の各ノードにマルチキャスト識別メッセージをブロードキャストするステップと、
    前記第１のノードが、前記メッシュネットワーク上の第２のノードによってブロードキャストされた第１のマルチキャスト識別メッセージを受信するステップと、
    前記第１のノードが、前記第１のマルチキャスト識別メッセージの受信に応答して、前記第２のノードとの通信リンクが確立されていないことを決定するステップと、
    前記第１のノードが、前記第２のノードとの通信リンクが確立されていないとの決定に応答して、前記第２のノードによってブロードキャストされた前記第１のマルチキャスト識別メッセージにおいて識別されたポート上で前記第２のノードとの通信リンクを確立するステップと、
    確立後、前記第１のノードが、前記メッシュネットワーク上に前記第２のノードによってブロードキャストされた第２のマルチキャスト識別メッセージを受信するステップと、
    前記第１のノードが、前記第２のマルチキャスト識別メッセージの受信に応答して、前記第２のノードとの通信リンクが確立されたという表示を追加するステップと、を含む方法。
  19. 前記第１のノードが、前記第１のマルチキャスト識別メッセージおよび／または前記第２のマルチキャスト識別メッセージにおいて識別された、第３のノードとの通信リンクが確立されていないという表示を追加するステップをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
  20. 前記メッシュネットワークの前記第１のノード、前記第２のノード、および前記第３のノードは、非決定論的な順序で始動される、請求項１９に記載の方法。
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