JP3339442B2 - 通信処理システムネットワーク - Google Patents
通信処理システムネットワークInfo
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Description
ットワークに関し、特に互いに異なる複数種類のネット
ワークからのデータを受信する通信処理システムネット
ワークに関する。
つの通信処理装置で複数のネットワークサービスを収容
する場合には、各ネットワークを終端する異なる仕様の
ハードウェアがネットワークインタフェース毎に必要と
なる。つまり、同図に示されているようにイーサネット
(Ethernet)デバイス31−1、PPP(Po
int to Point Protocol)デバイ
ス31−2、ATM(Asynchronous Tr
ansfer Mode)デバイス31−3が必要であ
る。また、各ネットワークから受信したデータを上位ソ
フトウェア5が処理するためには、各デバイス31−1
〜31−3に対応したドライバ2−1〜2−3が必要と
なる。
トワークインタフェースの仕様は様々である。従って、
ネットワークインタフェースの数に比例して、装置全体
が複雑化し、長い設計期間を必要としてしまう。また、
従来のシステム構成では、新たなネットワークインタフ
ェースを追加しようとした場合、システム全体に影響を
及ぼすため、スケーラビィリティの確保は困難である。
このように、複数のネットワークインタフェースを収容
する場合、収容数に比例して制御が複雑化し、ハードウ
ェア/ソフトウェア共に設計規模の増大、設計期間の長
期化を引き起こす。
るためになされたものであり、その目的は複数の異なる
ネットワークインタフェースを収容する場合において
も、システム全体の構成が複雑化することのない通信処
理システムネットワークを提供することである。
ステムネットワークは、互いに異なる複数種類のネット
ワークのいずれかから受信した受信データを所定の長さ
のデータに分割するデータ分割手段と、前記複数種類の
ネットワークのうち前記受信データを受信したネットワ
ークを識別するための識別情報を前記データ分割手段に
よって分割されたデータに付加して固定長データにする
識別情報付加手段とを備え、この識別情報が付加された
固定長データを上位装置に送出する通信処理装置と、前
記固定長データを格納するメモリから該固定長データを
読出すデータ読出手段と、前記メモリから読出した固定
長データに付加されている識別情報に対応する処理を該
データに対して行うデータ処理手段とを備える上位装置
と、を有する通信処理システムを複数含み、更にそれら
複数の通信処理システムに共通に設けられた共通ネット
ワークを含み、この共通ネットワークを介して前記複数
の通信処理システム夫々が相互に前記固定長データを授
受するようにしたことを特徴とする。
ネットワークインタフェースから到着するパケットデー
タを複数に分割しかつ到着したパケットのネットワーク
種別情報を明記したヘッダを付加してリスト構造の固定
長データとしているのである。すなわち、このヘッダ内
のネットワーク種別情報によって固定長データがチェイ
ン状に連結されてリスト構造をなしている。そして、こ
の固定長データ単位でネットワークの種別に応じた処理
を行うので、ハードとのインタフェースをつかさどるド
ライバソフトウェアは、その固定長データの構造のみ解
析するドライバ1つで済む。よって、複数のネットワー
クドライバを持つ必要が無くなる。
長バッファにしたがって到着したパケットをメモリに書
込むのみの動作を行えば良い。従って、ハードウェア設
計の単純化、及びそれに伴うコスト削減を期待できる。
そして、これらの特徴により、複数インタフェースを有
する通信装置において、パケットデータ管理、制御構造
の簡略化、ハードウェアリソース、ソフトウェアリソー
スの削減効果が得られる。
いて図面を参照して説明する。なお、以下の説明におい
て参照する各図においては、他の図と同等部分には同一
符号が付されている。
実施の形態を示すシステム構成図である。同図におい
て、本システムは、ネットワークインタフェース1−1
〜1−3及びパケットストアメモリ2(Packet
store memory;以下、PSMと略す)から
なるハードウェア(hardware)部分と、ネット
ワークドライバ(Network Driver)4及
び上位ソフトウェア5からなるソフトウェア部分と、両
者のインタフェースをなすバッファインタフェース(b
uffer interface)3とから構成されて
いる。なおここでは、ネットワークインタフェース1−
1〜1−3として、互いに異なる3種類の「Net
A」、「NetB」、「NetC」が1つの通信処理シ
ステムに収容されている例が示されている。
1−1〜1−3から受信したパケットデータは、入力さ
れたメディアに関係なく、PSM2に格納される。この
場合、受信したパケットデータは、リスト構造をもつ固
定長データの形に区切られてPSM2に収容される。
収容されるとき、そのパケットデータのヘッダには、入
力されたポート、すなわち受信したネットワークを識別
するための識別情報を書込んでおく。これにより上位ソ
フトウェア5は、受信したデータがどのネットワークイ
ンタフェースから受信したものであるかを判別すること
ができるのである。
一例が示されている。まず、この固定長データはnバイ
ト単位でPSM2に格納される。例えば、同図に示され
ているように128バイト単位である。同図中の「ne
xt」フィールド21は、次の固定長データを指し示す
ポインタとなっており、これによってリスト構造が構築
される。「len」フィールド22は固定長バッファ内
のデータのサイズを示し、「data」フィールド23
は固定長バッファ内のデータ格納位置ポインタを示す。
「type」フィールド24は、パケットデータのサイ
ズが固定長バッファサイズに収まりきらず、複数固定長
バッファのリスト構造によって表現される場合、その固
定長バッファがパケットデータの先頭か否かを示す。
ットデータ全体のサイズを示す。受信したパケットデー
タが1つの固定長データに収まる場合、「len」フィ
ールド22と「pktlen」フィールド25とは同じ
値となる。「input−id」フィールド26は、受
信の際に用いたネットワークインタフェースの種類を判
別するために使用されるフィールドである。データ20
は受信したパケットデータが予め定められた長さに分割
されたものであり、フィールド21〜26によるヘッダ
部分に対するペイロード部分となる。本例では、ヘッダ
部分が24バイト、ペイロード部分が104バイトであ
る。ただし、このバイト数に限定されるものではなく、
ヘッダ部分のバイト数を減らしたりペイロード部分のバ
イト数を増やしても良い。
同図に示されている固定長データの形式のまま上位ソフ
トウェアに渡され、ヘッダ部分が削除されかつ「nex
t」フィールド21を基にデータの連結がなされた後、
所望の処理が行われることになる。
ムのより具体的な構成例を示すブロック図である。同図
に示されている通信処理システムは、CPU5−1をシ
ステム全体のコアとし、このCPU5−1上で動作する
OS5−2がソフトウェアを管理する。本例では、ネッ
トワークインタフェースとして、イーサネットデバイス
31−1、PPPデバイス31−2、ATMデバイス3
1−3の各入力ポートを持っている。そして、ネットワ
ーク上位プロトコルとして、IPレイヤ(Intern
et Protocol Layer)5−3、TCP
(Transmission Control Pro
tocol)レイヤ5−5、UDP(User Dat
agram Protocol)レイヤ5−6及びソケ
ットインタフェース(Socket interfac
e)レイヤ5−7とからなるTCP/IPプロトコル
と、ATMプロトコル5−4とを実装している。
ースレイヤ5−7の上位にはAPI(Applicat
ion Programming Interfac
e)5−8が位置している。このAPI5−8は、受信
したデータを用いてアプリケーションソフトウェア独自
の処理を行う。
ドライバ4は複数設ける必要はなく、PSM2内の固定
長データをアクセスする機能を持ったドライバを1つだ
け用意すれば良い。次に、同図を用いて処理例を説明す
る。今、通信処理システムのイーサネットポートからパ
ケットデータを受信したとする。すると、イーサネット
デバイス31−1は、受信したパケットサイズが予め定
義した固定長バッファサイズ以上であれば、複数の固定
長データを格納する領域をPSM2上にリスト構造で確
保し、パケットデータをコピーする。PSM2へのコピ
ーが終了すると、イーサネットデバイス31−1はネッ
トワークドライバ4にコピーの終了を通知する。これに
応答して、ネットワークドライバ4が起動される。ネッ
トワークドライバ4は、固定長データの内容を解析し、
IPレイヤ5−3へ処理を受け渡し、動作を終了する。
のネットワークインタフェース(この場合、イーサネッ
トデバイス31−1、PPPデバイス31−2、ATM
デバイス31−3)からパケットを受信しても、以下の
項目については共通である。すなわち、ネットワークデ
バイスは、PSM2上の固定長データ用として確保した
領域に固定長データをコピーする。ネットワークドライ
バ4は、ハードウェアとのインタフェースとして、固定
長データを読み出すためのドライバ1つを設ければ足り
るのである。
スの内部構成例について図4を参照して説明する。図4
には、図1中のイーサネットデバイス31−1の内部構
成例が示されている。同図を参照すると、イーサネット
デバイス31−1は、イーサネットから受信したデータ
を蓄積するバッファ32と、このバッファ32について
のライトポインタWP及びリードポインタRPを管理す
る制御回路33と、ヘッダを生成して付加するヘッダ付
加部34とを含んで構成されている。
及びリードポインタRPを管理してバッファ32から予
め定められたバイト数(例えば、104バイト)のデー
タを読出す。そして、この読出されたデータに、予め定
められたバイト数(例えば、24バイト)のヘッダがヘ
ッダ付加部34によって付加される。これによって、固
定長データ(例えば、128バイトのデータ)が生成さ
れる。そして、この生成された固定長データは、上述し
たPSM2に格納されるのである。
出され、順次ヘッダが付加されることにより、例えば図
2に示されているような形式の固定長データが順次生成
されてPSM2に格納されるのである。
データは、上述したように、バッファインタフェース3
及びネットワークドライバ4を介して上位ソフトウェア
に受取られ、所定の処理が行われるのである。この場
合、CPU5−1の制御によって作業用のメインメモリ
(図示せず)に固定長データが順次書込まれることにな
る。このとき、固定長データに付加されているヘッダの
「next」フィールドを参照してデータ同士が連結さ
れる。このとき、固定長データに付加されているヘッダ
は削除された後、データの連結が行われる。
ているような通信処理方法が実行されていることにな
る。すなわち、同図を参照すると、ネットワークからデ
ータを受信すると(ステップS51)、ネットワークイ
ンタフェース内のバッファに蓄積される。次に、蓄積さ
れた受信データについてデータサイズを調べ(ステップ
S52)、必要な数だけ固定長データを格納するための
領域をPSM2内に確保する(ステップS53)。
(図4参照)によってヘッダを生成し(ステップS5
4)、ヘッダ及びデータからなる固定長データをその領
域に書込む(ステップS55)。受信したデータが複数
の領域にまたがる場合には、図中の破線で示されている
ように、ステップS53からS55までが繰返し実行さ
れる。すなわち、固定長データ格納領域の確保(ステッ
プS53)、ヘッダの生成(ステップS54)及び固定
長データの書込み(ステップS55)が繰返し行われ
る。これにより、受信したデータが固定長のデータに分
割されてPSM2に書込まれることになる。
了すると、ネットワークドライバにデータ書込み終了の
旨が通知される(ステップS56)。すると、上位ソフ
トウェアは、PSM2に対して固定長データの読出しを
行うことによって、データを受取る(ステップS5
7)。
場合について説明したが、ネットワークにデータを送信
する場合にも、以上と逆の動作が行われる。すなわち、
ヘッダを含む固定長データが上位ソフトウェアによって
PSM2に書込まれ、このPSM2から各ネットワーク
インタフェースが固定長データを読出して連結した後ネ
ットワークに送出するのである。
フェースとPSM2との接続関係については、複数種類
の構成が考えられる。その1つは、図6に示されている
ように各ネットワークインタフェース1−1〜1−3と
PSM2とが同一のバスBに接続され、PSM2に対す
るデータ書込み及び読出しを上位装置であるCPU10
によって制御する構成である。他の1つは、図7に示さ
れているように各ネットワークインタフェース1−1〜
1−3とPSM2とを接続するバスB2とは異なるバス
B1に接続され、PSM2に周知のデュアルポートメモ
リを用いる構成である。いずれの構成においてもCPU
10は、図1中の上位ソフトウェア5の内容に従って所
定の動作を行うことになる。この場合、図1中のバッフ
ァインタフェース3には、図6又は図7中に記載されて
いるバスB又はバスB1及びバスB2が含まれることに
なる。
るように、各ネットワークインタフェース1−1〜1−
3からPSM2に対してアドレスADDR及びデータD
ATAを指定して固定長データの書込みを行い、同様に
CPU10からもPSM2に対してアドレスADDR及
びデータDATAを指定して固定長データの読出しを行
うのである。なお、この場合、図示せぬメモリコントロ
ーラによってPSM2に対するアクセスの調停が行われ
る。
ているように、ネットワークインタフェース1−1〜1
−3からPSM2に対してデータ書込要求(Req)を
夫々送出し、応答(Ack)を受取ったネットワークイ
ンタフェースが固定長データの書込みを行う。このと
き、各ネットワークインタフェース1−1〜1−3から
PSM2に対してアドレスADDR及びデータDATA
を指定する。書込みが完了すると、ネットワークインタ
フェースは、上位装置であるCPU10に対して図示せ
ぬ信号線を用いて割込みを行うこと等によって通知す
る。CPU10は、PSM2に対してアドレスADDR
及びデータDATAを指定し、固定長データの読出しを
行う。
データを格納するメモリであるPSM2を各ネットワー
クインタフェースに対して共通に設けているが、これに
限定せず各ネットワークインタフェースに1対1に対応
させてメモリを設けても良い。ただし、実施例のように
各ネットワークインタフェースに対して共通にメモリを
設ければ、システム全体の構成が小さくなるので、コス
トの削減や筐体を小さくする上で得策である。
インタフェース1−1〜1−3は、イーサネット、PP
P、ATM等の周知のネットワークインタフェースであ
る。しかしながら、本システムはそれ以外の場合につい
ても適用することができる。すなわち、他の汎用I/O
デバイス、例えばUART(Universal As
ynchronous Receiver−Trans
ceiver)、PIO(Programmed In
put/Output)、プリンタポート等が複数存在
するシステムにおいても適用できる。さらに、ディジタ
ルカメラ等、ディジタルデータを取扱う機器との接続を
行う場合に、本システムを広く採用できることは明らか
である。
れる可能性のあるネットワークインタフェースや各機器
メーカ独自のネットワークインタフェースについても、
取扱うことができる。つまり、ネットワークインタフェ
ースから出力されるデータを、固定長データの形式に分
割して取扱うので、データを簡単に取扱うことができる
のである。
通信処理システムを複数用意し、それらを「NetX」
ネットワークインタフェース1−4で相互に接続するこ
ともできる。この場合、ネットワークインタフェース1
−4は、新たに開発したものであっても良い。そして、
ネットワークインタフェース1−4が、上述した固定長
データのままで受信データを授受する構成であれば、複
数の通信処理システム間で固定長データのままデータを
授受できる。この場合、各システム100、200に夫
々CPU10a,10bが設けられ、PSM2a,2b
も設けられているので、データ受信について分散処理を
行うことができ、1つのCPUに処理の負担がかかるこ
とはない。そして、固定長データに含まれているヘッダ
の「next」フィールドを参照すれば、元のデータを
復元することができることは上述した通りである。
クインタフェースを接続してデータを受信するとCPU
に負担がかかるばかりでなく、ネットワークインタフェ
ースボードを挿入するためのスロットを多数用意しなけ
ればならず、本システムを収容する装置筐体が大きくな
りコスト高となる。これに対し、1つのバスに少数(例
えば、図示されているように4つ)のネットワークイン
タフェースを接続する構成であれば、装置筐体が小さく
なりコストを削減できる。そして、そのネットワークイ
ンタフェースの少なくとも1つを、上述したネットワー
クインタフェース1−4のような共通インタフェースに
しておけば、必要に応じて本システムを更に追加してそ
れらを相互に接続することによって、装置のコンパクト
性と優れた拡張性とを両立することができるのである。
このため本システムは、特にSOHO(Small O
ffice Home Office)に用いて最適と
考えられる。
ム100及び通信処理システム200に夫々接続されて
いるネットワークインタフェース1−1a〜1−3a,
1−1b〜1−3bが全て異なる種類のネットワークに
ついてのインタフェースであった場合には、ネットワー
クインタフェース1−4を介してシステム100とシス
テム200との間で固定長データを授受すれば、異なる
ネットワーク間でデータを容易に授受できるのである。
さらに多くの通信処理システム同士を接続して通信処理
システムネットワークを構築できることは明らかであ
る。
置に、複数の異なるネットワークインタフェースを収容
する場合、機能の異なったハードウェアや、それに対応
するソフトウェアが必要となり、システム全体が複雑化
する傾向にあった。これに対し本システムによれば、い
ままでネットワークインタフェース毎に別々に設計して
いたハードウェアやソフトウェアを、メモリを介した固
定長バッファインタフェースに統一することにより単純
化できるのである。
なる複数種類のネットワークから受信したデータを固定
長に分割してその受信したネットワークを識別するため
の識別情報を付加して上位装置に送出し、上位装置では
その識別情報の内容に応じて処理を行うことにより、複
数の異なるネットワークインターフェースを収容する場
合、機能の異なったハードウェアやそれに対応するソフ
トウェアを用意する必要はなく、システム全体が複雑化
することがないという効果がある。
ステム構成図である。
成を示す図である。
ック図である。
構成例を示すブロック図である。
る。
Mとの接続構成の一例を示すブロック図である。
Mとの接続構成の他の例を示すブロック図である。
示すブロック図である。
示すブロック図である。
ムネットワークの構成を示すブロック図である。
である。
Claims (10)
- 【請求項1】 互いに異なる複数種類のネットワークの
いずれかから受信した受信データを所定の長さのデータ
に分割するデータ分割手段と、前記複数種類のネットワ
ークのうち前記受信データを受信したネットワークを識
別するための識別情報を前記データ分割手段によって分
割されたデータに付加して固定長データにする識別情報
付加手段とを含み、この識別情報が付加された固定長デ
ータを上位装置に送出する通信処理装置と、 前記固定長データを格納するメモリから該固定長データ
を読出すデータ読出手段と、前記メモリから読出した固
定長データに付加されている識別情報に対応する処理を
該データに対して行うデータ処理手段とを含む上位装置
と、 を含む通信処理システムを複数含み、更にそれら複数の
通信処理システムに共通に設けられた共通ネットワーク
を含み、この共通ネットワークを介して前記複数の通信
処理システム夫々が相互に前記固定長データを授受する
ようにしたことを特徴とする通信処理システムネットワ
ーク 。 - 【請求項2】 前記通信処理装置は、前記識別情報が付
加された固定長データを格納するメモリを更に含み、該
メモリを介して前記固定長データを前記上位装置に送出
するようにしたことを特徴とする請求項1記載の通信処
理システムネットワーク。 - 【請求項3】 前記メモリは、前記複数種類のネットワ
ークに対して共通に設けられていることを特徴とする請
求項2記載の通信処理システムネットワーク。 - 【請求項4】 前記メモリは、前記識別情報付加手段に
よって前記固定長データが書込まれ、前記上位装置によ
って該固定長データが読出されることを特徴とする請求
項2又は3記載の通信処理システムネットワーク。 - 【請求項5】 前記メモリは、前記上位装置によって前
記固定長データが読み書きされることを特徴とする請求
項2又は3記載の通信処理システムネットワーク。 - 【請求項6】 前記固定長データは、自データに続く次
のデータを指し示すポインタを含むことを特徴とする請
求項1〜5のいずれかに記載の通信処理シス テムネット
ワーク。 - 【請求項7】 前記複数種類のネットワークは、いずれ
もディジタルデータを伝送するネットワークであること
を特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の通信処理
システムネットワーク。 - 【請求項8】 前記複数種類のネットワークの1つは、
イーサネットによるネットワークであることを特徴とす
る請求項7記載の通信処理システムネットワーク。 - 【請求項9】 前記複数種類のネットワークの1つは、
ポイントトゥポイントプロトコルによるネットワークで
あることを特徴とする請求項7記載の通信処理システム
ネットワーク。 - 【請求項10】 前記複数種類のネットワークの1つ
は、非同期転送モードによるネットワークであることを
特徴とする請求項7記載の通信処理システムネットワー
ク。
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Non-Patent Citations (1)
Title |
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Paul Walker,家庭内ネットワーク向けインターフェース「IEEE 1355」,日経エレクトロニクス,1997年5月19日,5月19日号,171−183頁 |
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