JP2945365B1 - Atm通信網 - Google Patents

Atm通信網

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JP2945365B1 JP4572798A JP4572798A JP2945365B1 JP 2945365 B1 JP2945365 B1 JP 2945365B1 JP 4572798 A JP4572798 A JP 4572798A JP 4572798 A JP4572798 A JP 4572798A JP 2945365 B1 JP2945365 B1 JP 2945365B1
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Abstract

【要約】 【課題】 クライアント・サーバタイプのトラヒックで
は、クライアントからサーバに向かうデータ量が小さ
く、サーバからクライアントに向かうデータ量が多く、
また、クライアントからサーバに向かう通信の直後に、
ほとんどの場合に、サーバからクライアントに向かう通
信(返信)が行われる。このため、サーバからクライア
ントに向かうトラヒックに輻輳が発生することが多い。 【解決手段】 クライアントからサーバに向かうデータ
のOAMセルに、クライアントの受信可能レートを書込
む。ATMスイッチでは、現在の輻輳状態を監視し、O
AMセルの受信可能レートおよび現在の輻輳状態にした
がってこれから行われるであろうサーバからクライアン
トに向かうデータ送信のために帯域を確保する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はATM(Asynchronou
s Transfer Mode)に利用する。本発明はIP(Internet
Protocol) トラヒックをATM通信網上で効率よく送受
信するために利用するに適する。
【0002】
【従来の技術】ATMスイッチを介してクライアントと
サーバとを接続することが行われている。図6にクライ
アント・サーバモデルの構成を示した。クライアント3
0−1〜30−3からサーバ20への通信とサーバ20
からクライアント30−1〜30−3への通信は、クラ
イアント30−1〜30−3からサーバ20への要求、
そして、それに対するサーバ20からクライアント30
−1〜30−3への応答というように互いに非常に密接
した関係にあるという特徴を有する。
【0003】すなわち、クライアント30−1〜30−
3からサーバ20への通信が行われると、ほとんどの場
合に、その逆方向であるサーバ20からクライアント3
0−1〜30−3への通信も行われる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のATM
通信網では、それらの通信を互いに全く独立なものと考
えている。そのため、そのようなクライアント・サーバ
モデルの特徴を利用したATM通信網は全く提案されて
いない。
【0005】図7はクライアントとサーバとの間におけ
るデータ量の相違を示す図である。サーバ20からクラ
イアント30−1〜30−3への通信は、そのデータ量
がクライアント30−1〜30−3からサーバ20への
データ量に比べて非常に多いため、輻輳を発生しやすい
という特徴がある。
【0006】従来のATM通信網では、サーバ20から
クライアント30−1〜30−3への通信を開始する際
に、ATM網内の輻輳状態の情報が何もないので、輻輳
を発生させたり、あるいは、輻輳が起こらないような低
いレートで送信を開始したり、または、帯域を確保する
ために1RTT(Round Trip Time) 時間、送信を開始す
るのを待つなどの冗長な制御を行い、効率の悪い通信を
行っている。
【0007】このように、IPトラヒックの内で多くの
割合を占めるクライアント・サーバタイプのトラヒック
をATM通信網で送信するとき、クライアント・サーバ
モデルの特性を利用した制御を行うことにより、そのよ
うなトラヒックを輻輳を発生させることなく、効率よく
送信することができる技術の開発が望まれている。
【0008】本発明は、このような背景に行われたもの
であって、クライアントとサーバ間の通信に適合したA
TM通信網を提供することを目的とする。本発明は、ク
ライアントとサーバ間の通信を効率よく行うことができ
るATM通信網を提供することを目的とする。本発明
は、クライアントとサーバ間の通信における輻輳発生の
確率を低減することができるATM通信網を提供するこ
とを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、クライアント
・サーバタイプのトラヒックをATM通信網で送信する
とき、ATMスイッチがクライアントからサーバへのデ
ータを受信したときに、それらに書込まれている受信可
能レートを示す情報および自己の輻輳状態にしたがって
仮に確保する帯域を決定し、またそれに対するサーバか
らクライアントへの応答を受信した場合には、受信した
データに付与されている送信レートを示す情報と仮に確
保している帯域とを比較し、余分に帯域を確保している
ならばその分を解放して残りを正式に確保することを特
徴とする。
【0010】すなわち、本発明は、複数のクライアント
と、サーバとを備え、このサーバとこの複数のクライア
ントとを接続するATMスイッチとを備えたATM通信
網である。本発明の特徴とするところは、前記クライア
ントは、一連のデータセルの先頭に上りOAM(Operati
on And Maintenance) セルを付与する手段と、自己が受
信可能なレートをこの上りOAMセルに書込む手段とを
備え、前記ATMスイッチは、自己の輻輳状態を監視す
る手段と、この輻輳状態を監視する手段の監視結果およ
び前記上りOAMセルに書込まれた前記受信可能なレー
トの情報にしたがって帯域を仮に確保する手段と、この
確保する手段により確保された帯域の情報を前記上りO
AMセルに書込む手段とを備えたところにある。
【0011】前記サーバは、前記上りOAMセルに書込
まれた前記確保された帯域の情報および前記クライアン
トに送信するデータサイズにしたがって前記クライアン
トに送信するデータの送信レートを設定する手段と、一
連のデータセルの先頭に下りOAMセルを付与する手段
と、この下りOAMセルに送信レートの情報を書込む手
段とを備えることが望ましい。
【0012】前記ATMスイッチは、前記下りOAMセ
ルに書込まれた前記送信レートの情報にしたがって確保
された帯域が前記送信レートよりも大きい場合にはその
余剰帯域を解放し前記確保された帯域からこの余剰帯域
を差し引いた帯域を前記サーバから前記クライアントに
向かう一連のデータの送信に用いる帯域として確保する
手段とを備えることが望ましい。
【0013】これにより、ATMスイッチでは、これか
ら発生するサーバからクライアントへのデータ送信に備
えてあらかじめ帯域を確保することができる。したがっ
て、クライアントとサーバ間の通信を効率よく行うこと
ができるとともに、クライアントとサーバ間の通信にお
ける輻輳発生の確率を低減することができる。このよう
にして、クライアントとサーバ間の通信に適合したAT
M通信網を実現することができる。
【0014】本願出願人は、特願平9−326476号
(本願出願時に未公開)「ATM通信網」により、クラ
イアント・サーバモデルの特徴を利用して、輻輳を発生
させることなく、効率良くデータを送受信する技術を提
案した。
【0015】しかし、先願(特願平9−326476
号)では、ATMスイッチが帯域を仮に確保する技術お
よび仮に確保した帯域の一部を解放し、残りを正式に確
保する技術については提案していない。
【0016】したがって、先願(特願平9−32647
6号)とは、ATMスイッチがクライアントからサーバ
へのデータを受信したときに、帯域を仮に確保する点、
ATMスイッチがサーバからクライアントへのデータを
受信したときに、余分に確保している帯域を解放し、残
りの帯域を正式に確保する点が異なる。
【0017】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態を図1ないし図
4を参照して説明する。図1は本発明実施例のATMス
イッチの要部ブロック構成図である。図2は本発明実施
例のクライアントの要部ブロック構成図である。図3は
本発明実施例のデータの構成およびOAMセルの構成を
示す図である。図4は本発明実施例のサーバの要部ブロ
ック構成図である。なお、全体構成は図6と共通であ
る。
【0018】本発明は、図6に示すように、複数のクラ
イアント30−1〜30−3と、サーバ20とを備え、
このサーバ20とこの複数のクライアント30−1〜3
0−3とを接続するATMスイッチ10とを備えたAT
M通信網である。
【0019】ここで、本発明の特徴とするところは、ク
ライアント30−1〜30−3は、図2および図3に示
すように、一連のデータセルの先頭に上りOAMセルを
付与する手段であるOAMセル付与部22と、自己が受
信可能なレートを示す帯域情報をこの上りOAMセルに
書込む手段である受信可能レート算出部23とを備え、
ATMスイッチ10は、図1に示すように、自己の輻輳
状態を監視する手段である輻輳監視部2と、この輻輳監
視部2の監視結果および情報読取部6により読取られた
前記上りOAMセルに書込まれた前記帯域情報にしたが
って帯域を仮に確保する手段である帯域確保部4と、こ
の帯域確保部4により確保された帯域の情報を前記上り
OAMセルに書込む手段である情報書込部3とを備えた
ところにある。
【0020】サーバ20は、図4に示すように、情報読
取部12により読取られた前記上りOAMセルに書込ま
れた前記確保された帯域の情報および送信データサイズ
管理部16に記録されたクライアント30−1〜30−
3に送信するデータサイズにしたがってクライアント3
0−1〜30−3に送信するデータの送信レートを設定
する手段である判定部13と、一連のデータセルの先頭
に下りOAMセルを付与する手段であるOAMセル付与
部14とを備え、判定部13は、この下りOAMセルに
送信レートの情報を書込む。
【0021】また、図1に示すATMスイッチ10の帯
域確保部4は、情報読取部7により読取られた前記下り
OAMセルに書込まれた前記確保された帯域が前記送信
レートよりも大きい場合にはその余剰帯域を解放し前記
確保された帯域からこの余剰帯域を差し引いた帯域をサ
ーバ20からクライアント30−1〜30−3に向かう
一連のデータの送信に用いる帯域として確保する。
【0022】
【実施例】本発明実施例を説明する。図7に示すよう
に、クライアント・サーバタイプのトラヒックの特徴
は、クライアント30−1〜30−3からサーバ20へ
のデータ転送要求に対して、サーバ20はクライアント
30−1〜30−3に応答を返すというように、クライ
アント30−1〜30−3からサーバ20への通信とサ
ーバ20からクライアント30−1〜30−3への通信
は常に一対になっている。また、サーバ20からクライ
アント30−1〜30−3への送信データ量は、クライ
アント30−1〜30−3からサーバ20への送信デー
タ量に比べて非常に多い。
【0023】そのため、ATM通信網はサーバ20から
クライアント30−1〜30−3への通信によって輻輳
になる可能性が高い。
【0024】つまり、ATMスイッチ10がクライアン
ト30−1〜30−3からサーバ20へのデータを受信
したならば、その後に、サーバ20からクライアント3
0−1〜30−3へのデータも受信するということであ
る。
【0025】よって、ATMスイッチ10がクライアン
ト30−1〜30−3からサーバ20へのデータを受信
したときに、適切な帯域を仮に確保し、サーバ20がそ
の帯域を利用してクライアント30−1〜30−3へデ
ータを送信するならば、サーバ20からクライアント3
0−1〜30−3への通信が輻輳を発生させる可能性を
低く抑えることができるため、ATM通信網を効率よく
運用できるようになる。
【0026】まず、クライアント30−1〜30−3か
らサーバ20へデータを送信するときには、図3に示す
ように、通常のデータの最初にOAMセルを付与する。
そのOAMセルには、それに続くトラヒックがクライア
ント・サーバタイプのトラヒックであり、かつそれはク
ライアント30−1〜30−3からサーバ20への通信
であることを示す識別子Aと、初期値としてクライアン
ト30−1〜30−3が受信可能なレートの情報を含む
帯域情報と、このトラヒックを他のトラヒックと識別す
る識別子Bが含まれる。
【0027】クライアント30−1〜30−3は図2に
示すように、送信部21、受信部24、受信可能レート
算出部23、OAMセル付与部22から構成される。受
信可能レート算出部23は、受信部24のデータ受信状
況を監視し、現時点における受信可能レートを算出す
る。この算出結果は、帯域情報としてOAMセル付与部
22によりOAMセルに書込まれる。
【0028】次に、このOAMセルがATMスイッチ1
0に到着したならば、図1に示すセル識別部1が、その
セルをOAMセルであると判断し、情報読取部6がこの
OAMセルに含まれている識別子Aを読み取る。輻輳監
視部2は識別子AがOAMセルに含まれていることを情
報読取部6から通知され、それに続くデータがクライア
ント・サーバタイプのトラヒックであり、かつそれはク
ライアント30−1〜30−3からサーバ20への通信
であると判断する。そして、逆方向のサーバ20からク
ライアント30−1〜30−3への送信データが通過す
るルートの残余帯域の状態を調べる。帯域確保部4は、
その残余帯域の情報とOAMセルの帯域情報に含まれる
値とを比較して低い方の値を算出する。さらに、帯域確
保部4では、サーバ20からクライアント30−1〜3
0−3への送信データが通過するルート上に輻輳監視部
2が算出した値に等しい帯域を仮に確保して仮に確保し
た帯域とOAMセルに含まれていた識別子Bを対にして
記録する。情報書込部3では、算出した値が輻輳監視部
で調べた残余帯域の値に等しいならば、その値をOAM
セルの帯域情報に書込む。
【0029】サーバ20にOAMセルが到着したなら
ば、図4に示すセル識別部11が、そのセルをOAMセ
ルであると判断し、情報読取部12がOAMセルに含ま
れている識別子Aを読み取る。判定部13は識別子Aが
OAMセルに含まれていることを情報読取部12から通
知され、それに続くデータがクライアント・サーバタイ
プのトラヒックであり、かつそれはクライアント30−
1〜30−3からサーバ20への通信であると判断す
る。さらに、情報読取部12はOAMセルから読取った
帯域情報を判定部13に通知する。
【0030】また、サーバ20はクライアント30−1
〜30−3に要求されたデータのサイズを送信データサ
イズ管理部16で調べ、それをあるあらかじめ設定した
時間Tで割った値C(セル/S)を判定部13に送る。
【0031】図5は判定部13の送信レート決定アルゴ
リズムを示すフローチャートである。判定部13では、
図5に示すようなアルゴリズムで送信レートを決定す
る。まず、OAMセルに書込まれていた帯域情報の値が
C以上であるか否か判定する(S1)。ここで、OAM
セルに書込まれていた(帯域情報の)値がC以上であれ
ば送信レートをα×Cとする(S2)。ただし、0<α
≦1である。ここで、OAMセルに書込まれていた(帯
域情報の)値がC未満であり、かつ、OAMセルに書込
まれていた(帯域情報の)値が“0”以上であれば(S
3)、送信レートを α×(OAMセルに書込まれていた値) とする(S4)。また、OAMセルに書込まれていた
(帯域情報の)値がC未満であり、かつ、OAMセルに
書込まれていた(帯域情報の)値が“0”未満であれ
ば、ある時間(例えば、1RTT)経過後に送信レート
を α×C としてデータを送信する(S5)。
【0032】サーバ20からクライアント30−1〜3
0−3への送信データにも、図3に示したクライアント
30−1〜30−3からサーバ20への送信データと同
様に、送信データの最初にOAMセルを付与する。その
OAMセルには、それに続くトラヒックがクライアント
・サーバタイプのトラヒックであり、かつそれはサーバ
20からクライアント30−1〜30−3への通信であ
ることを示す識別子Aと、送信レートを情報として保持
する帯域情報と、このトラヒックを他のトラヒックと識
別する識別子Bが含まれる。ただし、図5に示すアルゴ
リズムで送信レートが決まらなかった場合には、帯域情
報に“0”を入れたOAMセルのみを送出する。
【0033】次にこのOAMセルがATMスイッチ10
に到着したならば、図1に示すセル識別部5が、そのセ
ルをOAMセルであると判断し、情報読取部7がOAM
セルに含まれている識別子Aを読取って、それに続くデ
ータがクライアント・サーバタイプのトラヒックであ
り、かつそれはサーバ20からクライアント30−1〜
30−3への通信であると判断する。そして、OAMセ
ルに含まれている識別子Bから、この受信したトラヒッ
クと一対となるクライアント30−1〜30−3からサ
ーバ20へのトラヒックが到着したときに仮に確保した
帯域を調べ、仮に確保した帯域からOAMセルの帯域情
報に含まれる値を引き算し、その値を算出する。帯域確
保部4では、算出した値の帯域を仮に確保した帯域から
解放し、残りの帯域を正式に確保する。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
クライアントとサーバ間の通信に適合したATM通信網
を実現することができる。すなわち、クライアントとサ
ーバ間の通信を効率よく行うことができるとともに、ク
ライアントとサーバ間の通信における輻輳発生の確率を
低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例のATMスイッチの要部ブロック
構成図。
【図2】本発明実施例のクライアントの要部ブロック構
成図。
【図3】本発明実施例のデータの構成およびOAMセル
の構成を示す図。
【図4】本発明実施例のサーバの要部ブロック構成図。
【図5】判定部13の送信レート決定アルゴリズムを示
すフローチャート。
【図6】クライアント・サーバモデルの構成を示す図。
【図7】クライアントとサーバとの間におけるデータ量
の相違を示す図。
【符号の説明】
1、5、11 セル識別部 2 輻輳監視部 3 情報書込部 4 帯域確保部 10、10−1、10−2 ATMスイッチ 12、6、7 情報読取部 13 判定部 14、22 OAMセル付与部 15、21 送信部 16 送信データサイズ管理部 20 サーバ 23 受信可能レート算出部 24 受信部 30−1〜30−3 クライアント
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平9−233086(JP,A) 特開 平10−210046(JP,A) 特開 平7−236136(JP,A) 1996信学通信大会 B−724 1998信学総合大会 B−6−48 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04L 12/56 H04L 12/28 G06F 13/00 351

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のクライアントと、サーバとを備
    え、このサーバとこの複数のクライアントとを接続する
    ATMスイッチとを備えたATM通信網において、 前記クライアントは、一連のデータセルの先頭に上りO
    AM(Operation And Maintenance) セルを付与する手段
    と、自己が受信可能なレートをこの上りOAMセルに書
    込む手段とを備え、 前記ATMスイッチは、自己の輻輳状態を監視する手段
    と、この輻輳状態を監視する手段の監視結果および前記
    上りOAMセルに書込まれた前記受信可能なレートの情
    報にしたがって帯域を仮に確保する手段と、この確保す
    る手段により確保された帯域の情報を前記上りOAMセ
    ルに書込む手段とを備えたことを特徴とするATM通信
    網。
  2. 【請求項2】 前記サーバは、前記上りOAMセルに書
    込まれた前記確保された帯域の情報および前記クライア
    ントに送信するデータサイズにしたがって前記クライア
    ントに送信するデータの送信レートを設定する手段と、
    一連のデータセルの先頭に下りOAMセルを付与する手
    段と、この下りOAMセルに送信レートの情報を書込む
    手段とを備えた請求項1記載のATM通信網。
  3. 【請求項3】 前記ATMスイッチは、前記下りOAM
    セルに書込まれた前記送信レートの情報にしたがって前
    記確保された帯域が前記送信レートよりも大きい場合に
    はその余剰帯域を解放し前記確保された帯域からこの余
    剰帯域を差し引いた帯域を前記サーバから前記クライア
    ントに向かう一連のデータの送信に用いる帯域として確
    保する手段を備えた請求項1または2記載のATM通信
    網。
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