JP3634201B2 - ネットワーク間データ伝送方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はネットワーク間通信方法に係り、特に相異なるネットワーク間のデータ伝送時予めデータの伝送経路を設定し、その設定された経路に沿って最短のデータ伝送を行わせるネットワーク間の短縮経路の形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
図1は従来のIEEE 1394と非同期伝送モード(Asynchronous Transfer Mode、以下ATMと称する)を接続するゲートウエー(gate way)の構成を示した図面である。ATM伝送方法は、通信回線を通じて伝えられる資料を各々セルと言われる小さな切れに分けて非同期方式によって高速伝送する資料伝送方法である。ATM伝送方法は一般に画像、音声を含む大容量のマルチメディア情報伝送のために広帯域ISDN環境で用いられる伝送方法である。マルチメディア通信サービスが新たな応用分野として台頭されるにつれ、ATMは高速の資料通信のための手段として脚光を浴びている。ゲートウエーは近距離通信網(LAN)を他の通信網と連結するために用いられる装置である。即ち、二つの相異なるLANを連結するか、あるいはLANを外部にある長距離通信網と連結しようとする場合にゲートウエーを使用する。一般に、全世界的に複数種の通信網が使われており、これらそれぞれの通信網では自分のみの固有の方式が使われている。即ち、それぞれの通信網では固有のデータ形式と通信プロトコールを使用している。従って、データ形式とプロトコールの相異によって一つの通信網から他の通信網への直接データ伝送ができないために、これら両通信網間の伝送差を解決するための仲裁者としてゲートウエーを連結させている。IEEE 1394(以下、1394と称する)は高速シリアルバスとしてCSR構造(ISO/IEC 13213:1994)というアドレス体系を採用している。また、プラグアンドプレー(Plug and Play)方式で使用が簡単で、マルチメディアサービスのための等時性伝送方式と管理などのための非同期性伝送方式を提供する。100Mbps、200Mbps、400Mbps級は既に出現しており、800Mbps及びギガビット伝送率も間もなくお目見えする予定である。IETFにおいてTCP/IPと1394の互換のためにIPオーバー1394を議論しており、これによってインターネットアクセスなどが可能になる。この際、1394はTCP/IP suiteのリンク及び物理階層の役割をする。1394はデジタル電化機器、コンピュータ及び周辺機器を一つに連結し、QOSが保証できてホームLANとして注目を浴びている。ゲートウエーは1394信号を(または1394信号に)処理するための1394プロトコール階層100、ATM信号を(またはATM信号に)処理するためのATMプロトコール階層110及び1394プロトコール階層100またはATMプロトコール階層110から上がってきたIPデータを処理するIP階層120で構成される。1394プロトコール階層100は1394物理層101、1394リンク階層102、トランザクション(transaction)階層103、1394マッピング階層104及びIPオーバー1394階層105で構成される。1394物理層101はIEEE 1394バスと連結されて物理的信号を送受信する。1394リンク階層102は1394物理層101で受信した信号にヘッダ等を付してデータパケットを作る。トランザクション階層103は1394の非同期パケットを処理するためのプロトコール階層である。1394マッピング階層104は1394の使用を容易にするための階層である。IPオーバー1394階層105は論議中のIPオーバー1394によってIPデータグラムを断片化(fragmentation)して再組立てる(reassembly)等を行う。ATMプロトコール階層110はATM物理層111、ATMリンク階層112、ATMマッピング階層113、シグナル(signalling)階層114及びIPオーバーATM階層115で構成される。ATM物理層111はATM網のデータバスと連結して物理的または電気的信号を送受信する。ATMリンク階層112はATM物理層111から受信されたデータに所定のヘッダを付して伝送する。ATMマッピング階層113はデータをATMデータ使用容量に合せて切取る。シグナル階層114はATMにおいてバーチャルチャンネル(VC)及びバーチャルパス(VP)を設定するための部分である。IPオーバーATM階層115はIPアドレスに該当するATMアドレスを求める等の変換のための階層である。IP階層120はインターネットプロトコール(IP)データグラムを経路指定する階層である。
【0003】
以下、図1の従来のゲートウエー動作を説明する。
まず、1394からATMへのデータ伝送時、ゲートウエーにおいて1394ネットワークを経たIPデータグラムはIPマッピング階層104及びIPオーバー1394階層105で再組合せられてIP階層120に提供される。IP階層120は経路指定(routing)のための所定のテーブルから提供されたデータの目的地住所(destination address)に該当する経路を探す。IPオーバーATM階層115及びシグナル階層114を経てバーチャルチャンネル及びバーチャルパスを求めた後、ATMマッピング階層113、ATMリンク階層112及びATM物理階層111を経てATMセルに作られてATM網にデータが伝送される。逆に、ATMから1394へのデータの伝送時、ゲートウエーにおいてATMから入ったデータセルは再び組合せられてIP階層120に提供される。IP階層120はデータの目的地住所に対する1394のノードIDを求め、1394信号フォーマットにデータを変換させて1394ネットワークのノードIDに伝送する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来にプロトコールの相異なるネットワーク同士の信号の伝送のためには必ずネットワークレイヤーの制御を受けなければならないので、その制御のための中央処理装置(以下、CPU)における処理動作とメモリのコピーによる時間及びメモリの浪費を招く。
【0005】
本発明が解決しようとする技術的課題は、プロトコルの相異なるネットワーク同士の接続時、データの伝送初期に両ネットワークの伝送しようとするデータストリームに対する連結関係を規定し、以降ネットワーク間を中継するゲートウエーがデータ伝送するのに1パケット毎にCPUを使用せずに規定された連結関係に応じて各ネットワークの2番目の階層でデータ中継を行わせるネットワークの経路の形成方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するためのネットワーク間データ伝送方法は、所定のデータを第1ネットワークから前記第1ネットワークとはプロトコルが異なる第2ネットワークへ伝送する段階と、前記伝送において使用された前記第1ネットワークの伝送経路に、複数のエリアを有するバッファ領域のうちの一つのエリアを割り当てる段階と、前記伝送において使用された前記第2ネットワークの伝送経路に、前記一つのエリアを割り当てる段階と、両ネットワークの伝送経路に対するエリアの割当てが完了すると、前記第1ネットワークの前記伝送経路を経由して伝送される以降のデータを、前記一つのエリアに記憶する段階と、前記一つのエリアに記憶されたデータを、前記第2ネットワークの前記伝送経路を経由して伝送する段階とを具備することを特徴とする。
【0007】
本願請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記第1ネットワークの前記伝送経路を経由してデータを伝送することはネットワークの階層2スイッチング伝送であることを特徴とする。
【0008】
本願請求項3記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記第1ネットワークおよび前記第2ネットワークのいずれか一方が1394ネットワークであることを特徴とする。
【0009】
本願請求項4記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記第1ネットワークおよび前記第2ネットワークのいずれか一方がATMネットワークであることを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面に基づき本発明をさらに詳しく説明する。
図2は本発明のネットワーク間の短縮経路データ伝送方法を示した流れ図であって、所定の第1ネットワーク(図示せず)及び第2ネットワーク(図示せず)の間にデータ伝送が行われるためには、第1ネットワークと第2ネットワークとの最初の連結時、第1ネットワークから発生されて第2ネットワークに伝送される所定のデータに対して、第2ネットワークの所定の住所と連結された経路を貯蔵する(200段階)。第1ネットワークから伝送される所定のデータを第2ネットワークのリンク階層に記憶された経路に沿って伝送する(210段階)。第1ネットワークの所定データを第2ネットワークの第2階層に貯蔵された経路に沿って伝送するものは、ネットワークの階層2スイッチング伝送である。こうすれば、相異なるネットワーク間のデータを伝送する度にデータは該当ネットワークの各プロトコール階層において相手ネットワークの住所情報が含まれたヘッダを付する等の作業をせず、即ち各ネットワークの全階層を経なくとも各ネットワークの第2階層のみを経て伝送されうる。
【0011】
図3は本発明を説明するために、ネットワーク間通信を仲裁するゲートウエーの構成図であって、ここでゲートウエーは、IEEE 1394ネットワークとATMネットワークとの通信を仲裁するために、1394信号を(または1394信号に)処理するための1394プロトコール階層300、ATM信号を(またはATM信号に)処理するためのATMプロトコール階層310、1394とATMとのデータ伝送経路をリレーする経路リレー階層320及び1394プロトコール階層300またはATMプロトコール階層310から提供されたIPデータを処理するIPプロトコール階層330で構成される。
【0012】
1394プロトコール階層300は、1394物理層301、1394リンク階層302、トランザクション階層303、IPオーバー1394階層304で構成される。1394物理層301は、IEEE 1394バスと連結されて物理的信号を送受信する。1394リンク階層302は、1394物理層301で受信されたデータを区分して、1394のチャンネル情報や目的地情報が含まれたヘッダを付したデータパケットを作る。ここで、区分されるデータパケットとしては非同期パケット、同期ストリーム、非同期ストリーム等がある。1394リンク階層302は、最初にネットワークデータが提供される時、1394のチャンネルナンバーと、提供されたデータを貯蔵する所定のバッファメモリ(図示せず)の領域との関係を設定し、その関係を記憶する。以降、関係が設定されたチャンネルナンバーの1394データが1394リンク階層302に提供されると、チャンネルとバッファメモリ領域との関係に応じて該当メモリ領域にデータを貯蔵する。この際、貯蔵されたデータはヘッダなどが付していないIPデータグラムである。所定のトランザクション階層303は、1394の非同期パケットを処理するためのプロトコール階層である。IPオーバー1394階層304は、非同期パケット、同期ストリーム及び非同期ストリーム等の1394の各種データをIP信号に変換するための階層である。
【0013】
ATMプロトコール階層310は、IPオーバーATM階層311、ATMマッピング階層312、ATMリンク階層313及びATM物理層314で構成される。IPオーバーATM階層311は、ATMアドレスを求めてIPデータグラムにそのアドレス情報を付する。ATMマッピング階層312は、IPオーバーATM階層311から提供されたデータをATMセルに切取る。ATMリンク階層313は、ATMマッピング階層312から提供されたデータを、IPオーバーATM階層311で求められた端末住所、即ちバーチャルチャンネル(以下VC)及びバーチャルパス(以下VP)に伝送する役割を行う。ATMリンク階層313は、1394から伝えられた最初のデータに対し、その信号が伝送される住所への信号送信によって接続設定されたATMのVC及びVPと、1394からの前記最初のデータが貯蔵されたバッファメモリの領域との間の関係を貯蔵する。以降の1394からのデータに対してはバッファメモリの領域情報のみでもその中に含まれたデータを記憶させたVC及びVPに伝送する作業を行う。ATM物理層314は、ATMリンク階層313から伝送されたATMデータを物理的な信号に変換してATMネットワークに伝送する。
【0014】
経路リレー階層(1394toATM shortcut)320は、1394ネットワークとATMネットワークとの最初の連結時、1394のチャンネルナンバーとATMの端末住所の仮想接続との間の経路を提供する仮想の階層である。経路リレー階層320において1394とATMの経路を提供することは、1394及びATMネットワークの階層を説明しながら最初のネットワーク間データ伝送時の1394チャンネルとバッファメモリ領域との関係、バッファメモリ領域とATMバーチャルチャンネル及びバーチャルパスとの間の関係を貯蔵することによって可能である。1394の所定のチャンネルナンバーのデータが最初にATMに伝送される時には全体ネットワーク階層を経ることになり、その間に、該当1394チャンネルとバッファメモリ領域との関係、及び、バッファメモリ領域とATMバーチャルチャンネル及びバーチャルパスとの関係が設定され、その設定された内容が仮想の経路リレー階層320に貯蔵される。以降1394から同一チャンネル上のデータがATMに伝送される時には、1394リンク階層302まで上がって、経路リレー階層320を経て、ATMのATMマッピング階層312に直接伝えられる。即ち、最初の信号が通過する多くの他の階層におけるデータ処理動作が省かれる。
IPプロトコール階層330は、IPデータグラムを経路指定する階層である。
【0015】
図3のゲートウエーの構成要素は1394からATMへのデータ伝送の例を挙げて説明したが、ATMから1394ネットワークへのデータ伝送時にも前述した短縮経路を形成したデータ伝送が可能である。1394ネットワークの信号チャンネルを割当てる主体は1394ネットワーク内におけるパケットセンダ(packet sender)(図示せず)となるが、場合に応じてはゲートウエーや1394のノードでチャンネルを割当てることもできる。
【0016】
図4は図3のネットワーク間短縮経路を提供するゲートウエーのハードウェアの構成図であって、ゲートウエーは1394物理層400、1394リンク層410、ATM物理層420、ATMリンク層430、バッファメモリ440、中央処理装置450及びメインメモリ460で構成される。1394物理層400は、1394データの物理的な信号が処理される階層である。1394リンク層410は、現在伝送された1394ネットワークのチャンネルナンバーに対してバッファメモリ440における所定の領域を割当てておき、その以後に入力される同一チャンネルナンバーのデータを前に割当てられたバッファ領域に貯蔵する。ATMリンク層430では、1394で最初に伝送されたデータと接続設定されたバーチャルチャンネル及びバーチャルパスを、バッファ領域と関連付けて貯蔵する。ATMリンク層430は、中央処理装置450からバッファメモリ440の何れの領域にデータが入力されたかに対する情報を受けてバッファメモリ440の該当領域のデータを持ってくると共に、該当バッファメモリ440領域と関連して設定されたバーチャルチャンネル及びバーチャルパスをATM住所として認識して該当データ処理を行う。バッファメモリ440は、1394リンク層で直接アクセスできるメモリであって、1394リンク階層310で設定した関係に応じて所定チャンネルの1394データを所定領域のメモリに貯蔵する。中央処理装置450は、バッファメモリ440に1394チャンネルデータが使われるとそれを認識してATMリンク層430に知らせ、最初の1394チャンネルデータのATM伝送時には伝送されたデータに対するATM接続設定等の作業を行う。メインメモリ460は、最初の1394チャンネルデータがATMに伝送される時、中央処理装置450で行う接続設定等の作業をサポートするための周辺メモリである。
【0017】
図5は図4のバッファメモリ440を示した図面であって、バッファ440の所定領域は1394の所定チャンネルナンバーを有するデータとマッピングされる。また、このバッファメモリ440の一定領域とATMのバーチャルチャンネル及びバーチャルパスなどともその関係がマッピングされ、つまり1394の所定チャンネルデータとATMの仮想接続との間に経路が設定される。
【0018】
図6は図4のゲートウエーにおいて1394とATM通信網とのデータ伝送方法を示した流れ図であって、ゲートウエーと1394ネットワークとの間のチャンネルが割当てられると、ゲートウエーは1394網におけるソースノードから与えられた情報を用いてATMの端末住所と仮想接続をセットアップする(600段階)。割当てられた1394チャンネルに図5のバッファ上の特定領域を割当てる(610段階)。1394チャンネルにマッピングされるATM仮想接続に対して610段階で割当てた領域をマッピングして割当てる(620段階)。これはATMマッピング階層313のメインメモリ460をセットして行われる。1394チャンネルとATM仮想接続間の短縮経路に該当する情報を図3の経路リレー階層320で管理する(630段階)。短縮経路が設定されると、以後に1394ネットワークから入力される経路設定されたチャンネルのデータに対しては、目的地情報などを判断せずに、短縮経路を通じて伝送する(640段階)。
【0019】
このように、相異なるプロトコールを使用するネットワーク間データを中継するゲートウエーにおいて、最初のネットワーク連結時、所定のデータに対して他のネットワークへの移動経路を設定した後、以降のデータに対してはパケット分類や経路指定をせず、設定された経路にそのままデータを伝送するのでデータ処理速度が速くなり、ゲートウエーで行われるデータ経路検索時のメモリコピーを減らしてゲートウエーのオーバーヘッドを最小化する。1394ネットワークの場合には同期信号に対するサービスを1394ローカルバスの外に延ばすことができる。
【0020】
【発明の効果】
本発明によれば、ネットワーク間データ経路を予めマッピングすることによってデータの伝送速度が向上され、ネットワーク間データを中継するゲートウエーのハードウェア及びソフトウェアの負担を低減しうる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のIEEE 1394とATMを接続するゲートウエーの構成図である。
【図2】本発明のネットワーク間短縮経路データ伝送方法の流れ図である。
【図3】本発明を説明するために、ネットワーク間通信を仲裁するゲートウエーの構成図である。
【図4】図3のネットワーク間短縮経路を提供するゲートウエーのハードウェアの構成図である。
【図5】図4のバッファを示した図面である。
【図6】図4のゲートウエーにおいて1394とATM通信網の短縮経路データ伝送方法の流れ図である。
【符号の説明】
300……1394プロトコール階層
301……1394物理層
302……1394リンク階層
303……トランザクション階層
304……IPオーバー1394階層
310……ATMプロトコール階層
311……IPオーバーATM階層
312……ATMマッピング階層
313……ATMリンク階層
314……ATM物理層
320……経路リレー階層
330……IPプロトコール階層
Claims (4)
- 所定のデータを第1ネットワークから前記第1ネットワークとはプロトコルが異なる第2ネットワークへ伝送する段階と、
前記伝送において使用された前記第1ネットワークの伝送経路に、複数のエリアを有するバッファ領域のうちの一つのエリアを割り当てる段階と、
前記伝送において使用された前記第2ネットワークの伝送経路に、前記一つのエリアを割り当てる段階と、
両ネットワークの伝送経路に対するエリアの割当てが完了すると、前記第1ネットワークの前記伝送経路を経由して伝送される以降のデータを、前記一つのエリアに記憶する段階と、
前記一つのエリアに記憶されたデータを、前記第2ネットワークの前記伝送経路を経由して伝送する段階と
を具備する
ことを特徴とするネットワーク間データ伝送方法。 - 前記第1ネットワークの前記伝送経路を経由してデータを伝送することはネットワークの階層2スイッチング伝送である
ことを特徴とする請求項1記載のネットワーク間データ伝送方法。 - 前記第1ネットワークおよび前記第2ネットワークのいずれか一方が1394ネットワークである
ことを特徴とする請求項1記載のネットワーク間データ伝送方法。 - 前記第1ネットワークおよび前記第2ネットワークのいずれか一方がATMネットワークである
ことを特徴とする請求項1記載のネットワーク間データ伝送方法。
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