JP3749625B2 - ノード管理方法、ネットワークアダプタ、及び記録媒体 - Google Patents
ノード管理方法、ネットワークアダプタ、及び記録媒体 Download PDFInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ネットワーク技術に関し、特に、USB(Universal Serial Bus)やIEEE1394(IEEE:米国電気電子技術者協会)などに代表される高速シリアルインターフェイスを利用して、その上でTCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)などの既存のネットワークインターフェイスを用いたデータ通信を行うノードを管理するためのノード管理方法、このノード管理方法を実行するネットワークアダプタ、及びノード管理方法のプログラムコードが記録されコンピュータによって読み取り及び/または実行が可能な記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、高速シリアルインターフェイスの普及が著しく、PC98(米国マイクロソフト社が提唱しているパソコン(PC)規格)等の規格でもUSBやIEEE1394などの高速なシリアルインターフェイスを採用することが推奨または義務づけられている。その結果、将来のPCなどにはこれらの高速シリアルインターフェイス規格が普及することが確実なものになっている。
【0003】
これらのインターフェイス規格の特徴の一つに、通常、Plug&Play(米国インテル社と先程のマイクロソフト社が提唱している一方式、PnP)と呼ばれる、ユーザが、機器を動作させたままの状態で、PCIバスやSCSIバス等の拡張バススロットに拡張ボード(アドオンボード)や周辺機器のケーブルを装着したりあるいは抜脱したりできるという機能がある。このPnP機能を実現するには、種々の機能を組み合わせることが必要である。
【0004】
このようなPnP機能を実現するために、前述のUSBやIEEE1394は、拡張バススロットに拡張ボードや周辺機器を装着あるいは抜脱した際、各機器(特に、ネットワーク機器)のアドレス(ノードアドレス)を動的に付け直す機能をサポートしている。
【0005】
近年ネットワーク化の動きは急速であり、PCの世界にもネットワーク化が普及する傾向にあるものの、現状では、PCをネットワーク化するためには、イーサネットカード等のネットワークカードなどの特別な機器を購入する必要がある。
【0006】
しかしながら、高速シリアルインターフェイスがPCに標準装備されるようになれば、高速シリアルインターフェイスを利用してネットワークを実現することで、利用者は特別の支出をすることなくネットワークを構築でき、有益であると考えられている。
【0007】
ここで、高速シリアルインターフェイスを利用してネットワークを実現することを考えた場合、現在利用されているネットワークの実現方法とあまりにも違う手段を利用すると、既存のネットワーク環境を大きく変更する必要が生じ、普及する際の障害となりうる。そこで現在もっとも普及しているノード管理方法であるTCP/IPなどがそのままIEEE1394などのシリアルインターフェイス上に実現されることが好ましいと考えられている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、TCP/IP技術をそのままIEEE1394などのシリアルインターフェイス上で実現する際に問題になることの一つが、先ほど説明したようなUSBやIEEE1394などの高速シリアルインターフェイスでは、拡張バススロットに拡張ボードや周辺機器を装着あるいは抜脱した際にネットワーク機器に付いているノードアドレス(物理アドレス)が動的に変化してしまうことである。
【0009】
現在のTCP/IPのようなネットワークインターフェイスでは、ネットワークインターフェイスの物理アドレスは不変かつ固定であり、ネットワーク機器の物理アドレスは頻繁には変化しないことを仮定している。このため、ネットワークが利用するネットワークアドレスと物理アドレスを変換する機構は、動的に物理アドレスが変更されることにうまく対応できないという問題点があった。
【0010】
本発明は、このような従来の問題点を解決することを課題としており、特に、USBやIEEE1394で構成が変わった際に、ネットワークアドレスと物理アドレスとの変換テーブルを、効率よく再構成し、その結果、物理アドレスが動的に変更される環境でも、既存のネットワークが等価的にかつ効率を損なうことなく実行できるノード管理方法、ネットワークアダプタ、及び記録媒体を実現することを目的としている。
【0015】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、ネットワークに接続され、少なくとも物理層とその上位層から構成される階層構造のインタフェースを有するノードであるネットワーク機器のネットワークアドレスと物理アドレスに対して有効時間を使ったネットワークアドレスの管理を行うノード管理方法であって、前記ネットワークアドレスと前記物理アドレスとが対応づけられて記述されている少なくとも1つ以上のエントリからテーブルデータを形成及び記憶するテーブル作成工程と、前記物理層に対する前記物理アドレスの付け替えが生起されたとき、当該付け替え時のテーブルデータに含まれる全ての前記エントリを無効にするためのフラグ処理を当該エントリ毎に行うアドレス設定工程と、前記物理層に対する前記物理アドレスの付け替えが生起されたとき、前記ネットワークに接続されている全ての機器が、自己の前記エントリを前記全ての機器に報知するためのパケットを当該ネットワークに送信して、前記全ての機器に自己の前記エントリを報知するアドレス報知工程とを有するノード管理方法である。
【0016】
請求項1に記載の発明によれば、物理層に対する前記物理アドレスの付け替えが生起されたときにアドレス報知工程を実行し、ネットワークに接続されている全ての機器が、自己のエントリを全ての機器に報知するためのパケットをネットワークに送信して、前記全ての機器に自己のエントリを報知し、このアドレス設定工程に続いて、テーブル作成工程を実行してテーブルデータの更新を行うことにより、自己の物理アドレスを各ネットワーク機器が全ネットワーク機器に報知するパケットをネットワーク上に送信するようになる結果、物理アドレスが付け変わった時に一時的にパケットの数が増えるものの、それ以外の場合は問い合わせパケットをネットワークに送出せずにすますことができ、ネットワークの効率を損なわずにすむようになる。
【0017】
また請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のノード管理方法において、前記ネットワークアドレスまたは前記物理アドレスの少なくとも一方が、前記ネットワークに接続されている前記全ての機器の各々が自己当てだと考える特別のアドレスを用いる請求項3に記載のノード管理方法である。
【0018】
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の効果に加えて、登録のパケットを全てのネットワーク機器が自分当てだと考える特別のアドレス(グローバルアドレス)をネットワークプロトコル上で使用することにより、登録時のパケットの数を減らすことができる結果、ネットワークの効率を損なわずにすむようになる。
【0023】
また請求項3に記載の発明は、少なくとも物理層とその上位層から構成される階層構造のインタフェースを有するノードであるネットワーク機器の各々とネットワーク間に介設され、ネットワーク機器のネットワークアドレスと物理アドレスに対して有効時間を使ったネットワークアドレスの管理を行うネットワークアダプタであって、前記ネットワークアドレスと前記物理アドレスとが対応づけられて記述されている少なくとも1つ以上のエントリからテーブルデータを形成及び記憶するために上位層に設けられたテーブル管理手段と、前記物理層に対する前記物理アドレスの付け替えが生起されたとき、当該付け替え時のテーブルデータに含まれる全ての前記エントリを無効にするためのフラグ処理を当該エントリ毎に行うアドレス設定手段と、前記物理層に対する前記物理アドレスの付け替えが起こったことを物理層が検知したとき、前記ネットワークに接続されている全ての機器が、自己の前記エントリを前記全ての機器に報知するためのパケットを当該ネットワークに送信して、前記全ての機器に自己の前記エントリを報知するために上位層に設けられたアドレス報知手段と、前記ネットワーク機器のバスと所定のデータ通信を行うためのバスインタフェースとを有するネットワークアダプタである。
【0024】
請求項3に記載の発明によれば、請求項1に記載の効果と同様の効果を奏する。
【0025】
また請求項4に記載の発明は、請求項3に記載のネットワークアダプタにおいて、前記ネットワークアドレスまたは前記物理アドレスの少なくとも一方が、前記ネットワークに接続されている前記全ての機器の各々が自己当てだと考える特別のアドレスを用いるネットワークアダプタである。
【0026】
請求項4に記載の発明によれば、請求項2に記載の効果と同様の効果を奏する。
【0029】
また請求項5に記載の発明は、ネットワークに接続され、少なくとも物理層とその上位層とが記憶されているノードであるネットワーク機器のネットワークアドレスと物理アドレスに対して有効時間を使ったネットワークアドレスの管理を行うノード管理方法が記憶された記録媒体であって、前記ネットワークアドレスと前記物理アドレスとが対応づけられて記述されている少なくとも1つ以上のエントリからテーブルデータを形成及び記憶するテーブル作成処理を記述したプログラムコードと、前記物理層に対する前記物理アドレスの付け替えが生起されたとき、当該付け替え時のテーブルデータに含まれる全ての前記エントリを無効にするためのフラグ処理を当該エントリ毎に行うプログラムコードと、前記物理層に対する前記物理アドレスの付け替えが生起されたとき、前記ネットワークに接続されている全ての機器が、自己の前記エントリを前記全ての機器に報知するためのパケットを当該ネットワークに送信して、前記全ての機器に自己の前記エントリを報知するアドレス報知のプログラムコードとが記憶されている記録媒体である。
【0030】
請求項5に記載の発明によれば、請求項1に記載の効果と同様の効果を奏する。
【0031】
【発明の実施の形態】
以下の各実施形態では、ネットワークの実施形態として、IEEE(米国電気電子技術者協会)が規格化した新しい高速シリアルインタフェースの一実現形態であるIEEE1394−1995のノード管理方法に準拠したネットワーク(IEEE1394ネットワークを構成するIEEE1394シリアルバス70)を用いることにするが、これに特に限定されることなく、シリアルデータ通信ができ、ノードであるネットワーク機器200,…,200がツリー状に接続されたトポロジーを持ったネットワークであれば、広く適用可能である。
【0032】
ここで、ネットワーク機器200,…,200としては、AV機器、プリンタ、ディジタルカメラ、パソコン(PC100,300)等が考えられる。
【0033】
始めに、ネットワークアダプタ50,80の基本構成を説明する。
【0034】
本発明のネットワークアダプタ50,80は、後述するノード管理方法を実行するハードウェアであって、少なくともPHYレイヤとその上位層から構成される階層構造のインタフェースを有するノードであるネットワーク機器200,…,200の各々とIEEE1394シリアルバス70間に介設され、ネットワーク機器のネットワークアドレスと物理アドレスに対して有効時間を使ったネットワークアドレスの管理を行う機能を有し、テーブル管理手段やアドレス管理手段やアドレス報知手段を備えている。
【0035】
テーブル管理手段は、ネットワークアドレスと物理アドレスとが対応づけられて記述されている少なくとも1つ以上のエントリからテーブルデータを形成して記憶する機能を有している。
【0036】
アドレス管理手段は、PHYレイヤに対する物理アドレスの付け替えのイベントが生起されたことをPHYレイヤが検知したとき、物理アドレス付け替え時のテーブルデータに含まれる全てのエントリを無効にするためのフラグ処理をエントリ毎に行う機能、物理アドレスの付け替えに関する情報をPHYレイヤから受け取ったときのみ、物理アドレス付け替え時のテーブルデータに含まれる全てのエントリを無効にするためのフラグ処理をエントリ毎に行う機能を有している。
【0037】
アドレス報知手段は、PHYレイヤの上位層(ネットワーク層)に設けられ、PHYレイヤに対する物理アドレスの付け替えが起こったことをPHYレイヤが検知したとき、IEEE1394シリアルバス70に接続されている全てのネットワーク機器200,…,200の各々が、自己のエントリを、アドレス更新が終了した全てのネットワーク機器200,…,200に報知するためのパケットをこのネットワークに送信してIEEE1394シリアルバス70内の全てのネットワーク機器200,…,200の各々に自己のネットワークアドレスと物理アドレスの対応関係を報知する機能を有している。
【0038】
バスインタフェースは、ネットワーク機器200,…,200のバスと所定のデータ通信を行う機能を有し、後述するPCIインタフェースで実現されている。
【0039】
次に、図面に基づき、ネットワークアダプタ50,80の各種実施形態を説明する。
【0040】
(第1実施形態)
図1は、本発明のノード管理機能を実装したネットワークアダプタの第1実施形態であるIEEE1394用ノンインテリジェントカード50、及びこのカードの実装形態を説明するためのブロック図である。
【0041】
以下の実施形態では、ネットワーク機器200,…,200をパソコン(PC100)で代表することにするが、これに限定されるものではなく、後述するIEEE1394用ノンインテリジェントカード50やIEEE1394用インテリジェントカード80を実装した状態でIEEE1394シリアルバス70に接続できるノードであればよい。更に、ネットワーク機器200,…,200は、IEEE1394用ノンインテリジェントカード50やIEEE1394用インテリジェントカード80を実装する代わりに、機器自身でIEEE1394シリアルバス70インタフェース機能を備えていても良いことは自明である。
【0042】
図1に示すIEEE1394用ノンインテリジェントカード50は、少なくとも物理層(PHYレイヤ)とその上位層から構成される階層構造のインタフェースを有するノードであるネットワーク機器200,…,200の各々とネットワーク間に介設され、ネットワーク機器のネットワークアドレスと物理アドレスに対して有効時間を使ったネットワークアドレスの管理を行うネットワークアダプタであって、PC100に設けられているPeripheral Component Interconnect(PCI)スロットに装着したり抜脱したりできる従前のアドオン(add on)カードの形態を有している。なお、PCIインタフェースに代えて、従前のSCSI(スカジー)インタフェースや、Intelligent Drive Electronics(IDE)インタフェースを用いることができることも自明である。
【0043】
このようなIEEE1394用ノンインテリジェントカード50上には、PCIバスインタフェース制御機能やIEEE1394インタフェース制御機能を備えたIEEE1394チップ51(カスタムLSIチップやASIC)が実装されている。
【0044】
IEEE1394用ノンインテリジェントカード50の場合、テーブル管理手段やアドレス管理手段はPC100内のCPU10とIEEE1394チップ51で実現され、バスインタフェースはPCIインタフェースで実現されている。
【0045】
PC100(IEEE1394チップ51)は、図1に示すように、PC100内部のPCIバス40に接続されると同時に、PC100外部のIEEE1394シリアルバス70に接続された状態で、前述のIEEE1394シリアルバス70の単位ノードを構成し、IEEE1394−1995で規定されている各種のパケットの送信や受信を他のノード(ネットワーク機器200,…,200)間で実行できるようになる。なお、図1に示すように、IEEE1394シリアルバス70には、このPC100の他に数多くのネットワーク機器200,…,200が、IEEE1394シリアルバス70を介して直列に接続された状態(ネットワークトポロジー)で前述のパケットの送受信を行っている。
【0046】
ここで、パケットの送受信としては、IEEE1394−1995で規程されているようなアイソシンクロナス転送、アシンクロナス転送等のパケット転送方法が実行されている。
【0047】
すなわち、各ネットワーク機器200,…,200は、PHYレイヤを介してIEEE1394シリアルバス70に接続された状態で、パケットの送受信(アイソクロナス転送やアシンクロナス転送)を他のネットワーク機器200,…,200との間で実行することになる。
【0048】
PC100には、共通のメモリバス60に接続されたCPU10、共通のメモリバス60に接続されたRAMやROMやEEPROM等のメモリ20、メモリバス60とPCIバス40とのインタフェース機能を備えたブリッジ30、PCIバス40に接続された前述のPCIスロット等が組み込まれている。PC100は、このPCIスロットに接続された前述のIEEE1394用ノンインテリジェントカード50を介してIEEE1394シリアルバス70にパケットを送出したり受信したりできる。
【0049】
ネットワークアダプタ(IEEE1394用ノンインテリジェントカード50)やPC100において実行されるノード管理方法は、プログラムコード化された状態で、PC100内のメモリ20にロードされ、CPU10に読み出されて実行されることになる。より詳しくは、IEEE1394−1995のプロトコルスタックで定義されているPHYレイヤ(PHYレイヤ)、その上位層であるリンクレイヤやトランザクションレイヤ、あるいはSBM(Serial Bus Manager)などにインプリメントされて実行されている。ここで、PHYレイヤやリンクレイヤは、シリコンでハードウェア化されており、SBMやトランザクションレイヤは、ソフトウェアで構成されている。
【0050】
(第2実施形態)
図2は、本発明のノード管理機能を実装したネットワークアダプタの第2実施形態であるIEEE1394用インテリジェントカード80、及びこのカードの実装形態を説明するためのブロック図である。なお、IEEE1394用ノンインテリジェントカード50において既に記述したものと同一の部分については、同一符号を付し、重複した説明は省略する。
【0051】
図2に示すIEEE1394用インテリジェントカード80は、少なくともPHYレイヤとその上位層から構成される階層構造のインタフェースを有するノードであるネットワーク機器200,…,200の各々とネットワーク間に介設され、ネットワーク機器のネットワークアドレスと物理アドレスに対して有効時間を使ったネットワークアドレスの管理を行うネットワークアダプタであって、アドオンカードの形態を有し、IEEE1394チップ83に加えて、前述のIEEE1394用インテリジェントカード80にメモリ82(ROMやROMやEEPROM(不揮発性半導体記憶装置))とCPU81が追加されている点に特徴を有している。
【0052】
IEEE1394用インテリジェントカード80は、PC300に設けられているPCIスロットに装着したり抜脱したりできる。
【0053】
ネットワークアダプタ(IEEE1394用インテリジェントカード80)やPC300において実行される後述するノード管理方法は、プログラムコード化された状態で、PC300内のメモリ20、IEEE1394用インテリジェントカード80に実装されているメモリ82にロードされ、IEEE1394用インテリジェントカード80に実装されているCPU81やPC300に実装されているCPU10に読み出されて実行されることになる。より詳しくは、IEEE1394−1995のプロトコルスタックで定義されているPHYレイヤ(PHYレイヤ)、その上位層であるリンクレイヤやトランザクションレイヤ、あるいはSBM(Serial Bus Manager)などにインプリメントされて実行されている。ここで、PHYレイヤやリンクレイヤは、シリコンで構成されており、SBMやトランザクションレイヤは、ソフトウェアで構成されている。
【0054】
IEEE1394用インテリジェントカード80の場合、テーブル管理手段やアドレス管理手段やアドレス報知手段は、PC300内のCPU10とIEEE1394チップ83やカード上のCPU81で実現され、バスインタフェースはPCIインタフェースで実現されている。
【0055】
次に、図面に基づき、ノード管理方法の各種実施形態を説明する。
【0056】
本発明のノード管理方法は、前述のPC300やIEEE1394用ノンインテリジェントカード50やIEEE1394用インテリジェントカード80で実行されることになる。
【0057】
図3は、本発明のノード管理方法で用いられるテーブルデータを構成する各エントリのデータ構造の一実施形態を説明するための図表であり、図4は、本発明のノード管理方法の第1実施形態を説明するための状態図である。
【0058】
(第1実施形態)
従来のTCP/IP技術では、ネットワークの場所を示すネットワークアドレス(例えば、図3中の、192.168.32.10や192.168.32.21)と、ある特定の機器のアドレスを示す物理アドレス(例えば、08:00:20:0f:9b:e7や00:60:97:23:4f:88)とは独立に設定されている。このため、アプリケーションまたはユーザが意識するのはネットワークアドレスである。
【0059】
また従来のTCP/IP技術では、実際にパケットをネットワークに送信する際に、ネットワークアドレスに対応した物理アドレスを選び、そこにパケットを送信することを自動的に行っている。
【0060】
すなわち、各ネットワーク機器200,…,200(具体的には、ネットワーク層)は、ネットワークアドレスと物理アドレスのテーブルデータ(図3)を維持しており、実際にパケットをIEEE1394シリアルバス70に出力(送信)する際には、まず送信先のネットワークアドレスに対応する物理アドレスが、図3のテーブル内にすでに存在するか否か検査し、もし無い場合には、対応するネットワークアドレスを持つ機器の物理アドレスを問い合わせるパケットをネットワークに送信し、その結果で図3のテーブルを更新するとともに、その物理アドレスに対してパケットを送信している。
【0061】
更に加えて従来のTCP/IP技術は、登録されてからの時間がある一定以上になると、その登録は無効になる。無効になることで、一定時間ごとに問い合わせがおきることによって、ネットワークアドレスと物理アドレスの対応が合っているようにしている。
【0062】
しかし従来のTCP/IP技術では、一定時間たつまでは図3のテーブル中の対応が無効にならないために、いつ物理アドレスが変更されるか分からないUSBやIEEE1394などの場合には、無効にするまでの時間が長いと、ネットワークアドレスと物理アドレスの正しくない対応が図3のテーブル中に長く残ってしまう。それを短くするために無効にするための時間を短くすると、頻繁に問い合わせのパケットがネットワーク中に流れ、ネットワークの効率を損なう可能性がある。
【0063】
そこで、第1実施形態のノード管理方法では、IEEE1394シリアルバス70に接続され、少なくともPHYレイヤとその上位層(すなわち、PHYレイヤやリンクレイヤやトランザクションレイヤなど)から構成される階層構造のインタフェースを有するノードであるネットワーク機器のネットワークアドレスと物理アドレスに対して有効時間を使ったネットワークアドレスの管理を行うノード管理を実行する工程に、テーブル作成工程とアドレス設定工程と付加している。
【0064】
テーブル作成工程は、テーブル作成手段が実行する工程であって、ネットワークアドレスと物理アドレスとが対応づけられて記述されている少なくとも1つ以上のエントリから図3のテーブルを構成するテーブルデータを形成してこれをメモリ20,82(RAMやEEPROM)に記憶するテーブル作成処理としてプログラムコードで記述されている(ステップS20)。
【0065】
これらのプログラムコードは、フロッピーディスク等の記録媒体に記録されており、PC100,300に読み込まれた状態で、PC100,300内のCPU10、IEEE1394チップ51,83,IEEE1394用インテリジェントカード80のCPU81によって実行される。なお、これらのプログラムコードは、PC100,300内のメモリ20、IEEE1394チップ51,83内に混載されているメモリ(不図示)、IEEE1394用インテリジェントカード80のメモリ82等に予め蓄積されていても良い。これらのメモリ20,82としては、RAMやEEPROMが一般的に用いられている。またこの場合、蓄積されているプログラムコードを、PC100,300内のCPU10、IEEE1394チップ51,83,IEEE1394用インテリジェントカード80のCPU81が読み出して実行することになる。
【0066】
各実施形態で用いるテーブルデータのデータ構造(フォーマット)は、図3に示すように、ネットワークアドレス(ネットワーク上での論理的な住所)、物理アドレス、アドレスの有効時間、有効フラグの各々を記述するデータ領域から構成されている。ここで、ネットワークアドレスとは、ネットワーク上での論理的な住所を意味し、物理アドレスは、物理的に接続されているネットワーク機器200,…,200(ハードウェア)のユニークな識別番号を意味している。また、アドレスの有効時間とは、テーブル内に設定されているアドレスを用いてアドレス管理を行う期間を判定するために用いるデータ領域である。本実施形態では、アドレスの設定が実行された日時(例えば、1998/02/18(日付) 11:59:21(時間))を有効時間として用いている。また、有効フラグは、エントリを有効とするかまたは無効にするを設定しておくフラグ処理用のデータ領域である。
【0067】
一方アドレス設定工程は、アドレス設定手段が実行する工程であって、IEEE1394シリアルバス70上でバスリセットなどに起因してネットワーク機器200,…,200の物理アドレスの付け替えに関する情報をPHYレイヤから受け取ったときのみ、物理アドレス付け替え時(図4中のタイマーから受け取った現在時刻に基づいて決定される時刻、ステップS10,11)のテーブルデータに含まれる全てのエントリを無効にするためのフラグ処理をエントリ毎に行うアドレス設定処理としてプログラムコードで記述されている(ステップS21)。
【0068】
更に加えてアドレス設定工程は、一定時間経過毎にイベント信号を発生するタイマー処理を実行しており、図3のテーブルにアドレスが登録(ステップS20)されてからの有効時間とバスリセットが発生した時間(現在の時間)との比較を行い(ステップS11)、有効時間がある一定以上になると、その登録を無効にする無効エントリ処理を実行して有効フラグのデータ領域に無効フラグを書き込む(ステップS12)。
【0069】
このような無効エントリ処理を設けることにより、一定時間ごとに問い合わせがおきることによって、ネットワークアドレスと物理アドレスの対応が合っているようにしている。
【0070】
なお、バスリセットは、IEEE1394に規定されているように、ネットワーク機器200,…,200の初期電源投入時、動作中に他のノード(ネットワーク機器200,…,200)が接続された時、あるノードが切り離された時、他のIEEE1394シリアルバス70が接続されて一体化したバスが形成された時、2つのIEEE1394シリアルバス70に分割された時、ブランチやリーフが切り離された時、接続中のノードの電源がONまたはOFFされた時等、つまりネットワークのツリー構造に何らかの変化が生起されたことが検出されたときに生起される特性を持っている。なお、IEEE1394−1995の規格書には、バスリセットに応じてコンフィグレーション機能が生起されることも規定されている。
【0071】
以上説明したように、第1実施形態のノード管理方法によれば、任意のタイミングで物理アドレスの付け替えが生起された場合であっても、アドレス設定工程を実行してこのときの物理アドレス付け替え時のテーブルデータに含まれる全てのエントリを無効にするためのフラグ処理をエントリ毎に行い、このアドレス設定工程に続いて、ネットワークプロトコル上でTCP/IPに規定されているARPに従ってテーブル作成工程を実行してテーブルデータの更新を行うことにより、ネットワークアドレスと物理アドレスの対応が正しくなるようにすることができる。その結果、物理アドレスの変更が生起された後、一時的に問い合わせのパケットが増えるが、その他の場合は今までと変わらずに処理を行うことができる。
【0072】
(第2実施形態)
図4は、本発明のノード管理方法の第2実施形態を説明するための状態図である。なお、第1実施形態において既に記述したものと同一の部分については、同一符号を付し、重複した説明は省略する。
【0073】
第1実施形態のノード管理方法では、前述したように、USBやIEEE1394のPHYレイヤから物理アドレスの付け替えのイベントが生起されたことがPHYレイヤの上位層であるネットワーク層に知らされたとき、図3のテーブル中に登録されている全てのネットワークアドレスと物理アドレスの対応を無効にする処理(ステップS21)を実行することにより、物理アドレスの変更が生起された後、一時的に問い合わせのパケットが増えるが、その他の場合は今までと変わらずに処理を行うことができる。
【0074】
このようにすると、常にネットワークアドレスと物理アドレスの対応を正しく保つことはできるが、一定時間ごとに問い合わせのパケットを出すことには代わりがない。
【0075】
そこで、このような不具合を解消するために第2実施形態のノード管理方法では、第1実施形態のノード管理方法のステップS10,11,12を省略して図4のステップS20,21に示す、アドレス設定工程(ステップS21)と前述のテーブル作成工程(ステップS20)とを実行している。
【0076】
アドレス設定工程は、バスリセットに応じて物理アドレスの付け替えに関する情報をPHYレイヤから受け取ったときのみ、物理アドレス付け替え時のテーブルデータに含まれる全てのエントリを無効にするためのフラグ処理をエントリ毎に行う工程である(ステップS21)。
【0077】
USBやIEEE1394では物理アドレスが変更された時には必ずその状態変化は検出できる。そこで第2実施形態のノード管理方法では、物理アドレスが変更された時のみに限定して図3のテーブルを無効にしてステップS21のようなアドレス設定工程を実行して物理アドレスを変更する。
【0078】
以上説明したように、第2実施形態のノード管理方法によれば、物理アドレスの付け替えに関する情報をPHYレイヤから受け取ったときのみに限定的にアドレス設定工程を実行し、このときの物理アドレス付け替え時のテーブルデータに含まれる全てのエントリを無効にするためのフラグ処理をエントリ毎に行い、このアドレス設定工程に続いて、ネットワークプロトコル上でTCP/IPに規定されているARPに従ってテーブル作成工程を実行してテーブルデータの更新を行うことにより、自己が必要なときに相手の物理アドレスを問い合わせ、返事として受け取った物理アドレスのみをテーブル作成工程により記憶するので、ネットワークアドレスと物理アドレスの対応関係の問い合わせのパケットの数をノード管理方法の第1実施形態よりも少なくできる結果、ネットワークの効率を損なわずにすむようになる。その結果、一定時間ごとに出る無駄な問い合わせのパケットをなくすことができ、ネットワークの効率を上げることができる。
【0079】
(第3実施形態)
第1,2実施形態のノード管理方法では、パケットを送る際に相手の物理アドレスが分からない場合に問い合わせる方式を採用していた。しかし逆に、各マシンが物理アドレスが変更された際に、自分のネットワークアドレスと物理アドレスの対応をネットワーク中の全てのマシンに知らせる方式も考えられる。
【0080】
図5は、本発明のノード管理方法の第3実施形態を説明するための状態図である。なお、第1実施形態または第2実施形態において既に記述したものと同一の部分については、同一符号を付し、重複した説明は省略する。
【0081】
第3実施形態のノード管理方法は、前述のテーブル作成工程(ステップS20)、アドレス設定工程(ステップS21)に加えて、アドレス報知工程(図5のステップS32)を実行する点に特徴を有している。
【0082】
アドレス報知工程(ステップS32)は、アドレス報知手段が実行する工程であって、前述のバスリセットに応じてPHYレイヤに対する物理アドレスの付け替えが生起されたとき、IEEE1394シリアルバス70に接続されている全てのネットワーク機器200,…,200の各々が、自己のエントリを、アドレス更新が終了した全てのネットワーク機器200,…,200に報知するためのパケットをIEEE1394シリアルバス70に送信してIEEE1394シリアルバス70内の全ての機器の各々に自己のネットワークアドレスと物理アドレスの対応関係を報知する工程である。
【0083】
以上説明したように、第3実施形態のノード管理方法によれば、物理アドレスが変更された際一時的にパケットが増えるが、それ以外の時にはパケットが出ないという利点がある。更に加えて、PHYレイヤに対する物理アドレスの付け替えが生起されたときにアドレス報知工程を実行し、IEEE1394シリアルバス70に接続されている全ての機器の各々が、自己のエントリを、アドレス更新が終了した全ての機器に報知するためのパケットをネットワークに送信してネットワーク内の全ての機器の各々に自己のネットワークアドレスと物理アドレスの対応関係を報知し、テーブル作成工程を実行してテーブルデータの更新を行うことになり、自己の物理アドレスを各ネットワーク機器200,…,200が全ネットワーク機器200,…,200に報知するパケットをネットワーク上に送信するようになる結果、物理アドレスが付け変わった時に一時的にパケットの数が増えるものの、それ以外の場合は問い合わせパケットをネットワークに送出せずにすますことができ、ネットワークの効率を損なわずにすむようになる。
【0084】
(第4実施形態)
図5は、本発明のノード管理方法の第4実施形態を説明するための状態図である。なお、第1,2,3実施形態において既に記述したものと同一の部分については、同一符号を付し、重複した説明は省略する。
【0085】
第4実施形態のノード管理方法は、前述のテーブル作成工程(ステップS20)、アドレス設定工程(ステップS21)に加えて、アドレス報知工程(図5のステップS40)を実行する点に特徴を有している。
【0086】
アドレス報知工程(図5のステップS40)は、アドレス報知手段が実行する工程であって、ネットワークアドレスまたは物理アドレスの少なくとも一方が、IEEE1394シリアルバス70に接続されている全てのネットワーク機器200,…,200の各々が自己当てだと考える特別のアドレスを用いる工程である。
【0087】
USBやIEEE1394の物理アドレスにはグローバルアドレスという、全ての機器が自分当てだと判断しなければならない、特別のアドレスが決まっている。本実施形態では、特別のアドレスとして、このアドレスを利用している。
【0088】
以上説明したように、第4実施形態のノード管理方法によれば、登録のパケットを全てのネットワーク機器200,…,200が自分当てだと考える特別のアドレス(グローバルアドレス)をネットワークプロトコル上で使用することにより、登録時のパケットの数を減らすことができる結果、ネットワークの効率を損なわずにすむようになる。その結果、送信される登録パケットはマシンの数に等しくなり、必要なパケットの数を減らすことができる。
【0089】
図6は、本発明のノード管理方法の各実施形態を実行状態を説明するためのネットワーク構成図であって、同図(a)は整合前のネットワーク構成を示し、同図(b)は整合後のネットワーク構成を示している。
【0090】
いま、IEEE1394シリアルバス70が、図6(a)の整合前に示すように、ネットワークアドレス100.100,100.150,100.130,100.110の各々に、物理アドレス1,3,4,5が設定されていたとする。
【0091】
この状態で、前述の第1〜第4実施形態のノード管理方法を実行すると、図6(b)に示すように、ネットワークアドレス100.100,100.150,100.130,100.110の各々に、物理アドレス2,1,5,3が設定されることになる。
【0094】
【発明の効果】
請求項1,3,5に記載の発明によれば、物理アドレスが付け変わった時に一時的にパケットの数が増えるものの、それ以外の場合は問い合わせパケットをネットワークに送出せずにすますことができ、ネットワークの効率を損なわずにすむようになる。
【0095】
請求項2,4に記載の発明によれば、請求項1に記載の効果に加えて、登録のパケットを全てのネットワーク機器が自分当てだと考える特別のアドレスをネットワークプロトコル上で使用することにより、登録時のパケットの数を減らすことができる結果、ネットワークの効率を損なわずにすむようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のノード管理方法機能を実装したネットワークアダプタの第1実施形態であるIEEE1394用ノンインテリジェントカード、及びこのカードの実装形態を説明するためのブロック図である。
【図2】本発明のノード管理方法機能を実装したネットワークアダプタの第2実施形態であるIEEE1394用インテリジェントカード、及びこのカードの実装形態を説明するためのブロック図である。
【図3】本発明のノード管理方法で用いられるテーブルデータを構成する各エントリのデータ構造の一実施形態を説明するための図表である。
【図4】本発明のノード管理方法の第1,2実施形態を説明するための状態図である。
【図5】本発明のノード管理方法の第3,4実施形態を説明するための状態図である。
【図6】本発明のノード管理方法の各実施形態を実行状態を説明するためのネットワーク構成図であって、同図(a)は整合前のネットワーク構成を示し、同図(b)は整合後のネットワーク構成を示している。
【符号の説明】
10…CPU
20…メモリ
30…ブリッジ
40…PCIバス
50…IEEE1394用ノンインテリジェントカード
51…IEEE1394チップ
60…メモリバス
70…IEEE1394シリアルバス
80…IEEE1394用インテリジェントカード
81…CPU
82…メモリ
83…IEEE1394チップ
100,300…パーソナルコンピュータ(PC)
200…ネットワーク機器
Claims (5)
- ネットワークに接続され、少なくとも物理層とその上位層から構成される階層構造のインタフェースを有するノードであるネットワーク機器のネットワークアドレスと物理アドレスに対して有効時間を使ったネットワークアドレスの管理を行うノード管理方法であって、
前記ネットワークアドレスと前記物理アドレスとが対応づけられて記述されている少なくとも1つ以上のエントリからテーブルデータを形成及び記憶するテーブル作成工程と、
前記物理層に対する前記物理アドレスの付け替えが生起されたとき、当該付け替え時のテーブルデータに含まれる全ての前記エントリを無効にするためのフラグ処理を当該エントリ毎に行うアドレス設定工程と、
前記物理層に対する前記物理アドレスの付け替えが生起されたとき、前記ネットワークに接続されている全ての機器が、自己の前記エントリを前記全ての機器に報知するためのパケットを当該ネットワークに送信して、前記全ての機器に自己の前記エントリを報知するアドレス報知工程と
を有することを特徴とするノード管理方法。 - 前記ネットワークアドレスまたは前記物理アドレスの少なくとも一方が、前記ネットワークに接続されている前記全ての機器の各々が自己当てだと考える特別のアドレスを用いる
ことを特徴とする請求項1に記載のノード管理方法。 - 少なくとも物理層とその上位層から構成される階層構造のインタフェースを有するノードであるネットワーク機器の各々とネットワーク間に介設され、ネットワーク機器のネットワークアドレスと物理アドレスに対して有効時間を使ったネットワークアドレスの管理を行うネットワークアダプタであって、
前記ネットワークアドレスと前記物理アドレスとが対応づけられて記述されている少なくとも1つ以上のエントリからテーブルデータを形成及び記憶するために上位層に設けられたテーブル管理手段と、
前記物理層に対する前記物理アドレスの付け替えが生起されたとき、当該付け替え時のテーブルデータに含まれる全ての前記エントリを無効にするためのフラグ処理を当該エントリ毎に行うアドレス設定手段と、
前記物理層に対する前記物理アドレスの付け替えが起こったことを物理層が検知したとき、前記ネットワークに接続されている全ての機器が、自己の前記エントリを前記全ての機器に報知するためのパケットを当該ネットワークに送信して、前記全ての機器に自己の前記エントリを報知するために上位層に設けられたアドレス報知手段と、
前記ネットワーク機器のバスと所定のデータ通信を行うためのバスインタフェースとを有する
ことを特徴とするネットワークアダプタ。 - 前記ネットワークアドレスまたは前記物理アドレスの少なくとも一方が、前記ネットワークに接続されている前記全ての機器の各々が自己当てだと考える特別のアドレスを用いる
ことを特徴とする請求項3に記載のネットワークアダプタ。 - ネットワークに接続され、少なくとも物理層とその上位層とが記憶されているノードであるネットワーク機器のネットワークアドレスと物理アドレスに対して有効時間を使ったネットワークアドレスの管理を行うノード管理方法が記憶された記録媒体であって、
前記ネットワークアドレスと前記物理アドレスとが対応づけられて記述されている少なくとも1つ以上のエントリからテーブルデータを形成及び記憶するテーブル作成処理を記述したプログラムコードと、
前記物理層に対する前記物理アドレスの付け替えが生起されたとき、当該付け替え時のテーブルデータに含まれる全ての前記エントリを無効にするためのフラグ処理を当該エントリ毎に行うプログラムコードと、
前記物理層に対する前記物理アドレスの付け替えが生起されたとき、前記ネットワークに接続されている全ての機器が、自己の前記エントリを前記全ての機器に報知するためのパケットを当該ネットワークに送信して、前記全ての機器に自己の前記エントリを報知するアドレス報知のプログラムコードとが記憶されている
ことを特徴とする記録媒体。
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