JP3070749B2 - ヘツダ予測方式及び通信制御処理装置 - Google Patents

ヘツダ予測方式及び通信制御処理装置

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は情報通信ネツトワークにおける通信プロトコ
ルの高速処理方式、特に次の受信パケツトのヘツダを予
測して受信処理を高速化する場合のヘツダ予測精度を向
上させた通信制御装置に関する。
〔従来の技術〕
従来、情報通信ネツトワークにおける通信プロトコル
の処理は、情報パケツトの受信が終了した時点で開始し
ていた。
これに対し、本発明者等はパケツトの受信前からその
種別を予測し、受信処理の準備をするようにした方式を
特願平1−57701号で提案している。(受信パケツトの
種別を予測することは比較的容易に行うことができる。
トランスポート層を例にとれば、自局がコネクシヨン要
求パケツトCRを送信すれば、次に受信するのはコネクシ
ヨンの承認パケツトCCであると予測できるし、コネクシ
ヨン解放パケツトDRを送信すれば、次の受信は解放承認
のDCと予測できる。また、前回受信したデータパケツト
がシーケンス番号1であれば、次に受信するのはシーケ
ンス番号2のデータと予測できる。このような予測を基
に、受信処理に必要なヘツダ要素をテーブルから引き出
して準備しておくことにより、プロトコル処理を高速化
することができる。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記先願発明による技術は、既に受信したパケツトや
自局が送信したパケツトの種別により、次に受信するパ
ケツトの種別を予測する点に特徴がある。しかしなが
ら、上記先願発明の方式では、複数のデータパケツトを
まとめて肯定できる応答パケツトの予測等、パケツトの
種別や内容が一意に決まらない場合の予測方法について
は記載がなく、真にパケツトの高速化処理が必要なデー
タ転送フエーズにおいて、ヘツダ予測の精度に改善の余
地を残している。
本発明の目的は、ヘツダ予測によるプロトコル処理の
高速化を図る場合のヘツダ予測精度を向上させることに
ある。
本発明の他の目的は、自局のデータ送信に対する相手
局からの送達確認パケツトに対するヘツダ予測精度を向
上させることにある。
本発明の更に他の目的は、相手局の送達確認パケツト
の返信方法に応じて複数の予測ヘツダを保持可能とする
ことにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、本発明では、ヘツダを予
測する場合、相手局の応答方法の特徴を学習する手段を
設けたことに特徴がある。また本発明の他の特徴は、特
にデータパケツトに対する応答パケツトは1対1に応答
がとれないため、データパケツトを幾つ送信したときに
応答パケツトが返るかを学習することにより、応答パケ
ツトに対する予測精度を向上したことにある。さらに、
実際の受信パケツトヘツダとの比較処理用に作成する予
測ヘツダが複数発生する場合に適応できるように、予測
ヘツダ格納用のFIFOを設けたことも本発明の1つの特徴
である。
〔作用〕
受信パケツトの学習手段は、自局の送信、あるいは既
受信パケツトによつて決定される状態遷移の中で、相手
局が送信してくるパケツトの種別、あるいは内容を学習
するもので、ヘツダ予測を行う場合に選択肢が出てきた
場合、予測精度を向上させるのに役立つ。データ転送フ
エーズにおいては、応答パケツトを受信した際に、それ
がいくつのデータパケツトに対して送達確認を行つてい
るかを学習し、次回からの応答パケツト受信の予測にフ
イードバツクしていく。複数のデータパケツトを送信
し、その各々に対応して応答パケツトが返信される場合
も考えられるし、複数のデータパケツトに対して1つの
応答で済む場合もある。前者と後者は、相手局のインプ
リメントにより決定するため、学習によりその判別を行
うことが有効である。また、前者の場合には、予測ヘツ
ダが複数発生するため、その格納用にFIFOを設ける。学
習により応答が1対1に返ることがわかつた場合には、
データ送信のたびに予測した応答パケツトのヘツダをFI
FOに登録しておき、応答パケツトを受信した場合にはFI
FOから処理用予測ヘツダを1つ読みとつてくれば良い。
〔実施例〕
本発明の1実施例を図面を参照して説明する。
第2図は本発明を実施る情報通信ネツトワークシステ
ムの1例を示す構成図である。このシステムは複数の計
算機201(201A〜201C)を含み、各計算機は、通信制御
装置202(202A〜202C)を介して、ネツトワーク伝送路2
03に接続されている。
第3図は通信制御装置202の詳細を示すブロツク図で
ある。通信制御装置202は、計算機201の主プロセツサ30
1や主メモリ302が接続されているシステムバス303に接
続され、第4図以降で後述するプロトコルに従つて通信
の制御を行う。具体的には、通信制御装置202は、ネツ
トワーク伝送路203とのインタフエースを制御してデー
タの送受信を行うためのメデイア・アクセス・コントロ
ーラ(MACLSI)307と、プログラムや送受信データを格
納するためのバツフアメモリ305と、予測した応答パケ
ツト(AK)のヘツダを格納するためのFIFO308と、通信
制御ソフトウエアの実行、及び通信制御装置全体を司る
ためローカルプロセツサ304と、それらを接続するロー
カルバス306とからなる。
本発明は、上記主プロセツサ301とローカルプロセツ
サ304とが分担して実行する通信プロトコルの処理方式
に関するものであり、先ずそのプロトコルについて説明
する。
第4図は、情報通信ネツトワークにおける階層化プロ
トコルの一階層であるトランスポートについて、ISO807
3クラス4に従い、コネクシヨン設定(I)からデータ
転送(II)、コネクシヨン解放(III)まで行う場合の
シーケンスを示したものである。
コネクシヨン設定フエーズIにおいては、一方のエン
ドシステムaが、コネクシヨン要求パケツトCRをもう一
方のエンドシステムbに送信し、これを受けたエンドシ
ステムbが、コネクシヨン確立パケツトCCを返信し、更
に、CCを受信したエンドシステムaが、確認のパケツト
AKを送信してコネクシヨン設定状態となる。この後、デ
ータ転送フエーズIIに入り、エンドシステムaからのデ
ータパケツトDT受信に対して、エンドシステムbが応答
パケツトAKを返すという制御が続く。コネクシヨン解放
フエーズIIIでは、一方のエンドシステムaが、コネク
シヨン解放要求パケツトDRを送信し、これを受信したエ
ンドシステムbが、コネクシヨン解放を承認するパケツ
トDCを返信する。
本発明のヘツダ予測精度向上方式は、このうちデータ
転送フエーズIIのAKを受信する際に適用するものであ
り、以下、第1図に基づきその詳細を説明する。
第1図(A),(B)は、データ転送フエーズにおけ
るDTに対するAKの返信のされ方の例であり、第1図
(C)に示すフローチヤートは、それをふまえた上でヘ
ツダ予測をする場合の概要を示す。
先ず、第1図(A),(B)について説明する。第2
図における計算機201Aと計算機201Bがデータ通信を行つ
たところ、図(A)のようなシーケンスであつたと仮定
する。これは、計算機201Bが、計算機201Aからの複数の
データパケツトDTに対して、1つの応答パケツトAKで全
てを肯定するようインプリメントされていることを示
す。これとは別に、計算機201Aが計算機201Cとデータ通
信を行つたところ、図(B)のシーケンスであつたとす
る。これは図(A)の場合と異なり、計算機201Cが計算
機201AからのデータパケツトDTに対して、1対1に対応
するAKパケツトを返すようにインプリメントされている
ことを示す。
計算機201Aは、DT送信の後、相手からのAKを予測して
準備する。このとき、相手が図(A)のタイプか図
(B)のタイプかを学習して、タイプに合せてAK受信
処理用のヘツダを準備しておくことにより、ヘツダ予測
の精度を向上させる。
上記AKの受信処理用に使用するAKヘツダの保持方法を
図(C)に示すフローチヤートで説明する。DT送信後
(ステツプ101)、タイプかタイプかで処理を変え
る(102)。タイプであれば、DTを送信する度に受取
るであろうAKを想定し(104)、受信処理用に作用した
ヘツダをFIFOに登録する(105)。タイプであれば、
学習により相手が何個のDTパケツトに対してAKを送信し
てくるかをチエツクし、その数に達したかどうかで、FI
FOに登録するか否かを決定する(103)。
次に、第5図により学習の1方法について説明する。
トランスポートレイヤから送信されるDTパケツトは、
応答パケツトAKを受信するまで応答待キユー501に保持
される。応答待キユー501は、応答を持つ送信済DTの先
頭504を指すポインタである先頭ポインタ502と、最終の
送信済DT506を指すポインタである最終ポインタ503とか
らなる。DTI(504)からDT5(506)まで送信し、AK3に
よりDT2までが肯定されたとすると、先頭ポインタ502は
送信済DT505を指し、DTI(504)とDT2(507)はキユー5
01から外される。このときの数をチエツクすることによ
り、相手がたの計算機の応答パケツトAKの返し方を学習
することができる。
第6図は予測したAKを用いてのAK受信処理を示す。第
6図において、受信フレーム601は、ネツトワーク伝送
路203上を図示したようなフオーマツトで伝送される。L
LCヘツダ,ネツトワークヘツダ、トランスポートヘツダ
等はボード上のローカルプロセツサで処理されるが、MA
Cヘツダ、すなわちプリアンブル,スタートデリミタ(S
FD),送信先アドレス(DA),送信元アドレス(SA),
データ長(L),フレームチエツク(FCS),エンドデ
リミタ(ED)などは、MACLSI307で処理される。ここで
は、プロセツサ304で処理されるヘツダのうち、トラン
スポートのAKパケツトヘツダ603について説明する。
AKパケツトのヘツダ603は、具体的にはヘツダ長,パ
ケツトコード、あて先レフアレンス、受信シーケンス番
号等の制御情報から成る。従来の一般的な受信パケツト
ヘツダの処理では、宛先レフアレンスにより適合コネク
タシヨンを知り、バツフアメモリ305上に予め用意され
たコネクシヨン管理テーブル604で状態を確認し、ヘツ
ダ要素情報を逐一参照しながら処理されていた。これに
対し、ヘツダ予測方式では、前回の送受信処理内容によ
り次回の受信パケツトを予測し、予測した受信パケツト
のヘツダ構成要素をコネクシヨン管理テーブル604から
集め、受信処理用ヘツダを予め作成して準備しておく。
本発明は、このヘツダ予測のうち、特にAKの予測に関し
て、第6図で説明した学習方法により予測精度を向上さ
せる。AK送信処理用に作成したヘツダは、FIFO308内に
複数個格納605しておく。AKパケツト受信時、ローカル
プロセツサ304は、受信AKのヘツダ603と予測したヘツダ
605との間で比較チエツクを行う。これにより、高速な
受信処理を実行できる。
本実施例によれば、ヘツダ予測によるパケツト受信処
理高速化、特にトランスポート層のDTパケツトに対する
AKパケツトを受信する際、AKパケツトの予測精度を向上
させ、受信処理を高速化するのに効果がある。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかな如く、本発明によれば、プロ
トコル処理の高速化を図るためのヘツダ予測において、
特に予測の精度を向上できるため、予測が外れて通常の
方式でプロトコルを処理するケースを減らすことができ
る。例えば、AK受信を例にとると、通常の処理ではアセ
ンブラステツプ1000ステツプ程度を要するのに対し、予
測による高速処理方式では500ステツプ程度であり、予
測精度を向上することは性能面での効果が大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図(A)〜(C)は、データ転送フエーズにおける
AKパケツトの返り方と予測ヘツダ格納フローの1例を説
明するための図、第2図は本発明を実施する情報通信ネ
ツトワークシステムの1例を示す図、第3図は第2図の
通信制御処理装置の詳細を示すブロツク図、第4図は通
信制御処理装置で処理されるプロトコルの1例であるト
ランスポート層のシーケンスを示す図、第5図はDTに対
するAKの返り方についての学習方法を説明するための
図、第6図は予測したAKを用いてのAK受信処理を示す図
である。 101〜105……予測ヘツダ格納フロー、201……計算機、2
02……通信制御装置、203……ネツトワーク伝送路、301
……計算機主プロセツサ、302……計算機主メモリ、303
……計算機システムバス、304……ローカルプロセツ
サ、305……バツフアメモリ、306……ローカルバス、30
7……MACLSI、308……FIFO、501……応答待キユー、502
……先頭ポインタ、503……最終ポインタ、504〜506…
…送信済パケツト、601……回線上のパケツトフオーマ
ツト、602……上位プロトコルヘツダ、603……AKヘツ
ダ、604……コネクシヨン管理テーブル、605……予測ヘ
ツダ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水谷 美加 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株式会社日立製作所システム開発研究所 内 (72)発明者 寺田 松昭 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株式会社日立製作所システム開発研究所 内 (72)発明者 横山 達也 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株式会社日立製作所システム開発研究所 内 (56)参考文献 特開 昭61−264838(JP,A) 特開 昭62−297927(JP,A) 特開 昭54−142903(JP,A) 特開 平2−186747(JP,A) 特開 平2−238544(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 12/56 H04L 29/06

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】既に受信したパケットまたは自局が送信し
    たパケットの種別に基づいて、次回受信するパケットの
    種別を予測し、該受信パケットのヘッダ部処理に備える
    通信プロトコル処理方法において、予測パケットの種別
    あるいはパケットヘッダの内容に複数の選択肢が存在す
    る場合、自局の送信に対する相手局の応答方法の特徴を
    学習し、ヘッダを予測することを特徴とするヘッダ予測
    方法。
  2. 【請求項2】データ送受信に先だって論理的なコネクシ
    ョンを確立し、データ送信に対してその送達確認を行う
    コネクション型プロトコルを処理する場合に、データパ
    ケット送信後は応答パケットを受信することを予測し
    て、応答パケットの受信処理を準備しておくパケット受
    信処理方法において、ISO8073クラス4のように1つの
    応答パケットで複数のデータパケットの肯定ができる場
    合には、応答パケットの内容が一意には決まらないた
    め、データ送信に対する相手局の応答の返し方を学習
    し、幾つかのデータパケットに対して応答パケットが返
    信されるかを求めることにより、応答パケットの内容を
    予測することを特徴とするヘッダ予測方法。
  3. 【請求項3】計算機が情報通信ネットワークに加入する
    ための通信制御装置であって、送受信データをバッファ
    リングするメモリと、プロトコル処理を実行するプロセ
    ッサと、回線対応の制御を実行するLSIと、それらを接
    続するためのバスとを有し、受信するパケットの種別を
    予測することによりパケット受信後の処理を高速に実行
    し、複数のデータに対して応答が1つ返信される場合に
    も、複数のデータに対して応答が1対1に複数返信され
    る場合にも、予測したヘッダを複数格納するFIFOを設
    け、応答パケット受信時には順次FIFOから取出して比較
    処理するようにしたことを特徴とする通信制御処理装
    置。
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