JP3811057B2 - 中継コネクション管理プログラムおよび中継コネクション管理方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中継コネクション管理プログラムおよび中継コネクション管理方法に関する。例えば、内部バス接続などの高品質な伝送路を利用した中継システムにおいて、ＴＣＰ／ＩＰによる中継コネクション管理を中継システムに負担をかけず簡易に実現することが可能な中継コネクション管理プログラムおよび管理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１１に、従来の技術例を示す。図１１（Ａ）に示すように、終端システム９２Ｘ、９２Ｙとの通信を、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol ）により中継する中継システムを実現する場合に、中継システム９１は、終端システム９２ＸとのＴＣＰコネクションａでの終端となり、さらに、終端システム９２ＹとのＴＣＰコネクションｂでの終端ともなる。
【０００３】
このような中継コネクションでは、通常、図１１（Ｂ）に示すようなプロトコルスタックとなる。中継システム９１は、コネクションを中継する両終端について、いわば対称なプロトコルスタックを備えることになる。したがって、中継システム９１は、図１１（Ｃ）に示すコネクション管理情報テーブル９４のように、両側の終端システム９２Ｘ、９２Ｙのそれぞれに対応するコネクション情報を保持し、相互の関連付けを行う必要がある。
【０００４】
中継システム９１は、コネクション管理情報として、相手側のＩＰアドレス、自側のＩＰアドレス、相手側のポート番号、自側のポート番号、シーケンス番号、ＡＣＫ応答番号、再送回数、タイマ情報、対応するコネクション管理テーブルへのポインタ情報等を、終端システム９２Ｘ、９２Ｙ間のＴＣＰコネクションそれぞれのについてのコネクション管理テーブル９４Ｘ、９４Ｙに設定し管理しなければならない。
【０００５】
一方、中継システム９１で中継コネクション管理を簡易に実現するためには、図１１（Ｂ）に破線で示すように、一層下のインターネット層（ＩＰ層）でのコネクション中継を行うしかない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
終端システム９２Ｘおよび終端システム９２Ｙ間の通信のコネクションを中継する場合に、処理を簡易化するためにＩＰ層で中継システムを実現すれば、ＴＣＰで提供される通信品質保証機能を利用することができない。したがって、通信品質保証機能を備えたＴＣＰ管理処理を簡易化することにより中継システムでの処理負担を軽減することが要求されている。
【０００７】
また、ＴＣＰによるコネクション中継の場合に、中継システム９１は、各終端システム９２Ｘ、９２Ｙで管理する倍の量のコネクション管理情報を管理する必要がある。大容量の通信では、コネクション管理情報を記憶するメモリ量は多大となるから、かかるメモリ使用量を軽減して、コスト抑制を図ることが重要な問題となっている。
【０００８】
ここで、片側の伝送路９３Ｙの品質がきわめて高いような非対称な中継ネットワーク構成においては、高品質な伝送路側についてＴＣＰコネクション管理を、通常品質の伝送路９３Ｘ側のコネクションと同等に行う必要がないと考えられる。
【０００９】
本発明の目的は、片側の伝送路の品質がきわめて高いような非対称な中継ネットワーク構成において、高品質伝送路側でのＴＣＰコネクション管理処理を簡易化することにより中継システムの処理負担もしくはメモリ使用量を軽減し、十分な通信品質を確保しつつ高速転送を実現することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
図１に、本発明の原理を説明するための図を示す。
【００１１】
本発明にかかる中継システム１は、図１（Ａ）に示すように、終端システム２Ｘと終端システム２Ｙとのコネクション中継を、ＴＣＰ（Transmission Control
Protocol ）による中継コネクション管理で実現するものである。
【００１２】
中継システム１と終端システム２Ｘとの伝送路３Ｘは通常の品質であり、例えばＬＡＮなどである。また、中継システム１と終端システム２Ｙとの伝送路３Ｙは高品質、すなわち伝送中のロストがないことを保証するような品質であり、例えば内部バス、光ファイバチャネル、電気チャネルなどの専用チャネルなどである。なお、伝送路が高品質であるとは、伝送中のロストが全くないような場合だけでなく、通信処理上ロストが問題とならない程度に生じる場合も含むものである。
【００１３】
図１（Ｂ）に、本発明によるコネクション中継のプロトコルスタック例を示す。本発明にかかる中継システム１では、終端システム２ＸとのＴＣＰコネクションａについては、通常どおりＴＣＰ層のコネクション管理を行う。また終端システム２ＹとのＴＣＰコネクションａ’については、高品質の伝送路側のＴＣＰコネクション管理の機能の一部を簡易化した処理を行う。
【００１４】
具体的には、中継システム１は、図１（Ｃ）に示すようなコネクション管理テーブル４を記憶してコネクション中継を管理する。
【００１５】
コネクション管理テーブル４は、終端システム２Ｘと中継システム１とのＴＣＰコネクションａおよび終端システム２Ｙと中継システム１とのＴＣＰコネクションａ’のコネクション管理に用いる情報を記憶するものである。コネクション管理テーブル４は、相手（終端システム２Ｘ）側のＩＰアドレス、相手（終端システム２Ｙ）側のＩＰアドレス、相手（終端システム２Ｘ）側のポート番号、相手（終端システム２Ｙ）側のポート番号、高品質の伝送路３Ｙで接続された相手（終端システム２Ｙ）側のシーケンス番号、ＡＣＫ応答番号、再送回数と、タイマ情報等から構成されている。
【００１６】
中継システム１は、高品質の伝送路３Ｙで接続された終端システム２Ｙ側とのコネクションについて、終端システム２Ｘからの再送がないことが前提である。このために、中継システム１は、終端システム２Ｙが再送されるパケットを受け取るための情報（ここでは、終端システム２Ｘ側のシーケンス番号やＡＣＫ応答番号等）を記憶する必要がない。
【００１７】
すなわち、本発明にかかる中継システム１を用いた中継ネットワーク構成では、コネクション中継する双方の終端システム２のコネクション管理情報が、いわば非対称なプロトコルスタックとなり（図１（Ｂ）参照）、コネクション管理情報の記憶のためのメモリ使用量の軽減とコネクション管理処理の簡易化が実現できる。
【００１８】
本発明は、一の終端と他の終端との通信をトランスポート層の受信確認応答可能なプロトコルにより中継する中継コネクション管理を、コンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記一および前記他の終端の送信先情報と、前記他の終端より高い通信品質の伝送路に接続する前記一の終端からの送信のための順序情報および応答情報と、再送回数とを記録し、かつ前記他の終端からの送信のための順序情報および応答情報を記録しないコネクション管理情報を保持するコネクション管理情報記憶処理と、前記コネクション管理情報の送信先情報にもとづいて、前記一の終端または前記他の終端から送信されたパケットを送信するパケット中継処理と、前記コネクション管理情報にアクセスし、前記一の終端から送信されたパケットが再送されたものである場合に、前記再送の順序番号が前記コネクション管理情報の順序情報と一致するか否かを判定し、前記順序番号と前記順序情報が一致するときに前記再送回数を１つ加算して前記コネクション管理情報を更新するコネクション管理情報管理処理と、前記コネクション管理情報の再送回数が所定の回数に達するまで前記一の終端から受信した再送にかかるパケットを前記他の終端へ送信するコネクション中継処理とを、コンピュータに実行させるものである。
【００１９】
また、本発明は、コンピュータが、一の終端と他の終端との通信をトランスポート層の受信確認応答可能なプロトコルにより中継する中継コネクション管理方法であって、前記一および前記他の終端の送信先情報と、前記他の終端より高い通信品質の伝送路に接続する前記一の終端からの送信のための順序情報および応答情報と、再送回数とを記録し、かつ前記他の終端からの送信のための順序情報および応答情報を記録しないコネクション管理情報を保持するコネクション管理情報記憶手段にアクセスし前記コネクション管理情報を取得する処理過程と、前記コネクション管理情報の送信先情報にもとづいて、前記一の終端または前記他の終端から送信されたパケットを送信するパケット中継処理過程と、前記一の終端から送信されたパケットが再送されたものである場合に、前記再送の順序番号が前記コネクション管理情報の順序情報と一致するか否かを判定し、前記順序番号と前記順序情報が一致するときに前記再送回数を１つ加算して前記コネクション管理情報を更新する処理過程と、前記コネクション管理情報の再送回数が所定の回数に達するまで前記一の終端から受信した再送にかかるパケットを前記他の終端へ送信する処理過程とを備える。
【００２０】
本発明にかかるプログラムは、コンピュータが読み取り可能な、可搬媒体メモリ、半導体メモリ、ハードディスクなどの適当な記録媒体に格納することができ、これらの記録媒体に記録して提供され、または、通信インタフェースを介して種々の通信網を利用した送受信により提供される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図２に、本発明の実施の一形態におけるシステム構成例を示す。
【００２２】
中継システム１は、終端システム２Ｘと終端システム２Ｙとの通信を、ＴＣＰ層（ＴＣＰ／ＩＰモデルでのトランスポート層）で中継コネクションを管理するシステムである。
【００２３】
中継システム１は、ＤＬ（データリンク層）入出力処理部１０１と、ＩＰ（インターネットプロトコル）入出力処理部１０２と、ＩＰ中継切り分け処理部１０３と、ＴＣＰ中継切り分け処理部１０４と、終端コネクション管理処理部１０５と、中継用コネクション管理処理部１０６と、制御表管理処理部１０７と、タイマ管理処理部１０８と、経路管理処理部１０９とを備える。
【００２４】
中継システム１のＩＰ中継切り分け処理部１０３と、ＴＣＰ中継切り分け処理部１０４と、中継用コネクション管理処理部１０６と、制御表管理処理部１０７と、タイマ管理処理部１０８との各処理部が、従来のＴＣＰ層による中継システムと異なる本発明を実現する処理を行う手段である。
【００２５】
なお、中継システム１は、従来と同様に中継システム１のアプリケーション１１０を備えていてもよい。
【００２６】
ＩＰ中継切り分け処理部１０３は、ＤＬ入出力処理部１０１およびＩＰ入出力処理部１０２を介して受け取ったパケットをそのまま中継（ＩＰ中継）し、または、ＴＣＰ層での処理のためにＩＰヘッダを取り除いたパケットをＴＣＰ中継切り分け処理部１０４へ送出（ＴＣＰ通信）する手段である。
【００２７】
ＴＣＰ中継切り分け処理部１０４は、ＩＰ中継切り分け処理部１０３から受け取ったパケットを中継用コネクション管理処理部１０６を介して中継（ＴＣＰ中継）する手段である。また、ＴＣＰ中継切り分け処理部１０４は、中継システム１がアプリケーション１１０を持つ場合に、受け取ったパケットをＴＣＰ終端処理のために終端用コネクション管理処理部１０５へ送出する。なお、終端用コネクション管理処理部１０５は、受け取ったパケットからＴＣＰヘッダを取り除いたデータをアプリケーション１１０へ送出する手段である。
【００２８】
中継用コネクション管理処理部１０６は、制御表管理処理部１０７で管理するコネクション管理テーブル４をもとに中継用のコネクション管理を行う手段である。
【００２９】
制御表管理処理部１０７は、図１（Ｃ）に示すコネクション管理テーブル４を生成し、中継用コネクション管理処理部１０６からの通知によりコネクション管理テーブル４の内容を更新する手段である。また、制御表管理処理部１０７は、タイマ管理処理部１０８からの通知によりコネクション管理テーブル４を削除する手段である。
【００３０】
タイマ管理処理部１０８は、確立要求監視、無通信監視などのタイマ管理を行う手段である。また、タイマ管理処理部１０８は、制御表管理処理部１０７が解放されたコネクションのコネクション管理テーブル４を維持する場合に、コネクション管理テーブル４の保持のためのタイマ管理を行う。タイマ管理処理部１０８は、例えば無通信監視の最大時間により、コネクション管理テーブル保持のタイムアウトを制御表管理処理部１０７に通知する。
【００３１】
経路管理処理部１０９は、終端システム２Ｘとの間に選択可能な経路が複数ある場合に、通信の経路を選択して切り替える手段である。なお、経路管理処理部１０９は、中継システム１が終端システム２と選択可能な複数の経路を持つ場合にのみ備えられればよい。
【００３２】
図２において、各処理部を結ぶ矢印は、終端システム２Ｘからのパケットを終端システム２Ｙへ中継する場合のパケットの流れを示す。終端システム２Ｙから終端システム２Ｘへのパケット送信の場合には、図２に示す矢印の逆の流れとなる。
【００３３】
中継システム１が終端システム２からの確率要求を中継する場合の処理を説明する。図３に、中継システム１と通常の伝送路３Ｘで相互に接続する終端システム２Ｘから確立要求があった場合の中継システム１の処理の流れを示す。
【００３４】
中継システム１は、終端システム２Ｘから確立要求を受信する（ステップＳ１）。すなわち、ＩＰ中継切り分け処理部１０３は、ＤＬ入出力処理部１０１、ＩＰ入出力処理部１０２を介して受け取った確率要求（ＳＹＮパケット）をＩＰプロトコルを取り除いてＴＣＰ中継切り分け処理部１０４へ渡す。ＴＣＰ中継切り分け処理部１０４は、受け取った確立要求を中継用コネクション管理処理部１０６へ渡し、制御表管理処理部１０７とタイマ管理処理部１０８とへ通知する。
【００３５】
そして、中継システム１の制御表管理処理部１０７は、受け取った確立要求をもとにコネクション管理テーブル４を作成し、通信を確立する双方の相手側（終端システム２Ｘおよび終端システム２Ｙ）のＩＰアドレスとポート番号とを設定する。また、タイマ管理処理部１０８は、所定の時間で確立要求監視タイマを起動する（ステップＳ２）。
【００３６】
そして、中継システム１は、受信した確立要求（ＳＹＮパケット）をそのままＩＰ中継で終端システム２Ｙへ送信する（ステップＳ３）。
【００３７】
その後、中継システム１は、終端システム２Ｙからの確立応答（ＳＹＮ／ＡＣＫパケット）を受信し、中継用コネクション管理処理部１０６は、制御表管理処理部１０７およびタイマ管理処理部１０８へ通知する（ステップＳ４）。
【００３８】
すると、中継システム１の制御表管理処理部１０７は、中継する相手側（終端システム２Ｘおよび終端システム２Ｙ）のＩＰアドレスとポート番号とをキーに検索し、該当するコネクション管理テーブル４にシーケンス番号およびＡＣＫ応答番号を設定し再送回数を０にクリアする（ステップＳ５）。
【００３９】
そして、中継システム１は、受信した確立応答（ＳＹＮ／ＡＣＫパケット）をそのまま終端システム２ＸにＩＰ中継する（ステップＳ６）。その後、中継システム１は、終端システム２Ｘから確立確認（ＡＣＫパケット）を受信し、中継用コネクション管理処理部１０６は、確立確認の受信を制御表管理処理部１０７およびタイマ管理処理部１０８へ通知する（ステップＳ７）。
【００４０】
すると、中継システム１の制御表管理処理部１０７は、該当するコネクション管理テーブル４の再送回数を０クリアする。また、タイマ管理処理部１０８は、所定の時間で無通信監視タイマを起動する（ステップＳ８）。
【００４１】
以上の処理により、終端システム２Ｘと終端システム２Ｙのコネクションが確立する。
【００４２】
図４に、中継システム１と高品質の伝送路３Ｙで相互に接続する終端システム２Ｙから確立要求があった場合の中継システム１の処理の流れを示す。
【００４３】
中継システム１は、図３のステップＳ１の処理と同様に、終端システム２Ｙから確立要求（ＳＹＮパケット）を受信する（ステップＳ１１）。
【００４４】
すると、中継システム１の制御表管理処理部１０７は、コネクション管理テーブル４を作成し、通信を確立する双方の相手（終端システム２Ｙおよび終端システム２Ｘ）側のＩＰアドレスとポート番号と、終端システム２Ｙのシーケンス番号とＡＣＫ応答番号とを設定し、再送回数を０クリアする。また、タイマ管理処理部１０８は、所定の時間で確立監視タイマを起動する（ステップＳ１２）。
【００４５】
そして、中継システム１は、受信した確立要求（ＳＹＮパケット）をそのまま終端システム２ＸへＩＰ中継する（ステップＳ１３）。その後、中継システム１は、終端システム２Ｘから確立応答（ＳＹＮ／ＡＣＫパケット）を受信する（ステップＳ１４）。
【００４６】
すると、中継システム１の制御表管理処理部１０７は、通信を確立する双方の相手側（終端システム２Ｘおよび終端システム２Ｙ）ＩＰアドレスおよびポート番号をキーに検索し、該当するコネクション管理テーブル４の再送回数を０にクリアする（ステップＳ１５）。
【００４７】
そして、中継システム１は、受信した確立応答（ＳＹＮ／ＡＣＫパケット）をそのまま終端システム２ＹにＩＰ中継する（ステップＳ１６）。その後、中継システム１は、終端システム２Ｙから確立確認（ＡＣＫパケット）を受信する（ステップＳ１７）。
【００４８】
すると、中継システム１の制御表管理処理部１０７は、該当するコネクション管理テーブル４を検索し、シーケンス番号を更新して再送回数を０クリアする。また、タイマ管理処理部１０８は、所定の時間で無通信監視タイマを起動する（ステップＳ１８）。
【００４９】
以上の図３または図４に示すいずれかのコネクション確立処理の後、終端システム２Ｘと終端システム２Ｙの間で通信が行われる。
【００５０】
図５に、終端システム２Ｘと終端システム２Ｙとの間で伝送路異常が発生した場合の中継システム１の処理の流れを示す。
【００５１】
中継システム１は、図３に示すステップＳ１と同様の処理により、終端システム２Ｙからデータ（ＤＴ／ＡＣＫパケット）を受信する（ステップＳ２１）。
【００５２】
すると、中継システム１の制御表管理処理部１０７は、コネクション管理テーブル４を検索し、該当するコネクション管理テーブル４のシーケンス番号を更新し、再送回数をクリアする（ステップＳ２２）。
【００５３】
そして、中継システム１のＩＰ中継切り分け処理部１０３は、受信したデータ（ＤＴ／ＡＣＫパケット）をそのまま終端システム２ＸへＩＰ中継する（ステップＳ２３）。
【００５４】
その後、中継システム１は、終端システム２Ｘからの確認応答を待つが、伝送路異常により終端システム２Ｘから応答がない場合には（ステップＳ２４）、終端システム２Ｙから再送されたデータ（ＤＴ／ＡＣＫパケット）を受信する（ステップＳ２５）。
【００５５】
制御表管理処理部１０７は、該当するコネクション管理テーブル４を検索してシーケンス番号が一致すれば、その再送回数を１加算する（ステップＳ２６）。
【００５６】
そして、中継用コネクション管理処理部１０６は、再送回数が所定回数へ達しているかどうかをチェックして（ステップＳ２７）、所定回数へ達していなければ、終端システム２Ｘへ再送されたデータ（ＤＴ／ＡＣＫパケット）をそのままＩＰ中継する（ステップＳ２８）。再送回数が所定回数へ達していれば、所定の異常処理を行う（ステップＳ２９）。中継システム１は、異常処理として、例えば、経路管理処理部１０９で管理する複数の経路のうち、現在使用している経路以外の経路を設定し、再送されたデータ（ＤＴ／ＡＣＫパケット）をそのままＩＰ中継する。
【００５７】
中継システム１は、通常のコネクション解放処理を行うが、制御表管理処理部１０７は、コネクションを解放した後も所定の時間でコネクション管理テーブル４を保持する。そして、タイマ管理処理部１０８からのタイムアウト通知により解放したコネクションのコネクション管理テーブル４を削除する。なお、タイマ管理処理部１０８は、無通信監視タイマ（例えば、最大時間２時間）により制御表管理処理部１０７へ通知するが、別にテーブル保持監視タイマを起動してもよい。
【００５８】
制御表管理処理部１０７が解放したコネクションのコネクション管理テーブル４を保持している間に中継用コネクション管理処理部１０６が終端システム２Ｘと終端システム２Ｙとのコネクション確立要求を受信した場合に、制御表管理処理部１０７は、保持しているコネクション管理テーブル４の中に、通信を確立する双方の相手側（終端システム２Ｘおよび終端システム２Ｙ）のＩＰアドレスおよびポート番号が一致するものが存在するときは、該当するコネクション管理テーブル４のシーケンス番号、ＡＣＫ応答番号、再送回数、タイマ情報等をクリアし、確立要求による新たな中継のコネクション管理に再利用する。
【００５９】
図６に、本発明の適用例を示す。本発明を、一のシステム内に複数の論理システム２Ｙ１、２Ｙ２、…、２Ｙｎを構築し、論理システム２Ｙ１、２Ｙ２、…、２Ｙｎ間が内部バス等の高品質な通信媒体で接続し、内部の中継システム１を経由して相手の終端システム２Ｘと通信するような終端システム２Ｙにおける中継システム１に適用する。
【００６０】
これにより、終端システム２Ｙは、中継システム１の中継処理の簡易化による高速な転送機能を持ち、かつ、ネットワーク（ＬＡＮ）側にはＴＣＰ層の持つ信頼性を提供することができる。また、中継システム１のコネクション管理テーブル４の簡素化により使用するメモリ量を抑制することができ、終端システム２Ｙ内に搭載するメモリ量を少なくしてコストが削減できる。
【００６１】
終端システム２Ｙ内の論理システム２Ｙ１、２Ｙ２、…、２Ｙｎのフロントに中継システム１を設けるようにしても性能劣化が少ないために、中継システム１が論理システム２Ｙ１、２Ｙ２、…、２Ｙｎを制御するなどの付加価値を実現する上での足かせにならない。
【００６２】
図７に、図６に示す適用例における一つの構成例を示す。通信制御システムである終端システム２Ｙは、例えば２つの区画に分割され、区画ごとに異なるオペレーティング・システム（ＯＳ）が実行されるとする。ここで、終端システム２Ｙは、オペレーティング・システムａ（ＯＳａ）が実行されるＯＳａ区画２１とオペレーティング・システムｂ（ＯＳｂ）が実行されるＯＳｂ区画２２とに分割されている。
【００６３】
ＯＳａ区画２１は図６に示す論理システム２Ｙ１に対応し、高信頼な通信制御機能を備えたアプリケーション（アプリ）２１ａと中継システム１とを備える。高信頼な通信制御機能とは、例えばＬＡＮ二重化機能、ホットスタンバイ機能、ロードシェア（セッション振り分け）機能などである。
【００６４】
ＯＳｂ区画２２は図６に示す論理システム２Ｙ１に対応し、同じく別の通信制御機能を提供するアプリケーション２２ａを備える。終端システム２ＹのＯＳａ区画２１とＯＳｂ区画２２とは、高信頼な内部バスにより相互に接続し、それぞれがＩＰアドレスを持つため、あたかもネットワークを介しているかのように通信が可能である。
【００６５】
終端システム２Ｘは、例えば仮想ＩＰによる高信頼な通信機能等の従来からの方法によりアプリケーション２１ａと通信が可能である。また、終端システム２Ｘは、ＯＳａ区画２１側のＬＡＮアダプタ５０からＯＳａ区画２１をＩＰ層で経由（ＩＰトンネリング）して、ＯＳｂ区画２２側のアプリケーション２２ａと仮想ＩＰによる高信頼な通信が可能となる。すなわち、ＯＳａ区画２１側の中継システム１により、対ネットワークや他システムに対する下位層（ネットワークホスト層）の機能としては、ＯＳａ区画２１側の機能と同等な機能により制御される。これは、あたかもＯＳｂ区画２２側が高信頼機能を備えているかのようにＯＳａ区画２１側で代行処理を行うことができることを意味する。
【００６６】
図８および図９に、図７のような構成例において、中継システム１が保持するコネクション管理テーブル４の構成例を示す。
【００６７】
図８（Ａ）に示すように、終端システム２Ｘ、終端システム２Ｙ、中継システム１、ゲートウェイ５１の仮想ＩＰ（図中、白い丸印で示す）が、それぞれｘ、ｙ、ｚ１およびｚ２、ｇ１およびｇ２であるとする。
【００６８】
図８（Ｂ）に示すように、中継システム１は、経路情報としてゲートウェイのＩＰアドレス（ｇ１／ｇ２）および中継システム自身のＩＰアドレス（ｚ１／ｚ２）をコネクション管理テーブル４に設定する。
【００６９】
また、図９（Ａ）に示すように、終端システム２Ｘ、終端システム２Ｙ、中継システム１、ゲートウェイ５１の仮想ＩＰ（図中、白い丸印で示す）が、それぞれ、ｘ、ｙ、ｚ１およびｚ２、ｇ１およびｇ２であり、終端システム２Ｘの実ＩＰ（図中、黒い丸印で示す）がｘｒ１およびｘｒ２であるとする。
【００７０】
図９（Ｂ）に示すように、中継システム１は、経路情報として、相手（終端システム２Ｘ）側のＩＰアドレス、実ＩＰアドレス、ゲートウェイのＩＰアドレス、中継システム１自身のＩＰアドレスをコネクション管理テーブル４に設定する。
【００７１】
中継用コネクション管理処理部１０６が伝送路異常や経路通信量の偏りなどが生じたと判断した場合に、経路管理処理部１０９は、コネクション管理テーブル４の現在の経路情報の設定を変更するだけで、新たな経路による再送を簡易に行うことができる。
【００７２】
また、経路管理処理部１０９は、外部からの指示を受け付けて、既存の経路変更処理を行い、コネクション管理テーブル４の経路情報の更新する。これにより、新たに送出するパケットについては、コネクションレベルの経路で負荷分散を行うことができる。
【００７３】
また、図１０に、本発明の適用例を示す。本発明を、終端システム２Ｙが物理的に別システムであって、運用の拡大に応じて追加可能であるようなスケーラビリテイを特徴としたシステムにおいて、終端システム２Ｙ１、２Ｙ２、…、２Ｙｎと専用チャネルで接続されたフロントの中継システム１に適用する。専用チャネルは光ファイバチャネルや高品質の電気チャネル等で実現でき、そのインタフェースとしては、ＳＣＳＩやＵＳＢ等のインタフェースを使用することができる。かかる適用例により、中継システム全体にかかるコストを抑制して高速転送を実現することができる。
【００７４】
以上、本発明をその実施の形態により説明したが、本発明はその主旨の範囲において種々の変形が可能であることは当然である。本発明にかかる中継システム１は、ＯＳＩ階層モデルでのトランスポート層における中継コネクション管理を実行するものであればよく、そのプロトコルは、受信確認応答可能なものであればＴＣＰに限られない。
【００７５】
本発明の形態および実施例の特徴を列記すると以下のとおりである。
（付記１） 一の終端と他の終端との通信をトランスポート層の受信確認応答可能なプロトコルにより中継する中継コネクション管理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記一および前記他の終端の送信先情報と、前記一の終端から前記他の終端への送信のための順序情報および応答情報、再送回数とを含むコネクション管理情報にアクセスし、前記一の終端からの再送を受信した場合に、前記再送の順序番号が前記コネクション管理情報の管理情報と一致するときに前記再送回数を１つ加算して前記コネクション管理情報を更新するコネクション管理情報管理処理と、
前記コネクション管理情報の再送回数が所定の回数に達するまで前記一の終端から受信した再送を前記他の終端へ中継するコネクション中継処理とを、
コンピュータに実行させる
ことを特徴とする中継コネクション管理プログラム。
（付記２） 付記１に記載の中継コネクション管理プログラムにおいて、
前記コネクション管理情報管理処理では、経路情報を含むコネクション管理情報にアクセスする処理と、
外部からの契機により前記経路情報を更新する経路情報更新処理とを、
コンピュータに実行させる
ことを特徴とする中継コネクション管理プログラム。
（付記３） 付記１に記載の中継コネクション管理プログラムにおいて、
コネクションごとに所定の状態をタイマで監視するタイマ監視処理と、
前記コネクション管理情報管理処理では、前記タイマ監視処理によるタイムアウト通知に対応する前記コネクション管理情報を削除する処理とを、
コンピュータに実行させる
ことを特徴とする中継コネクション管理プログラム。
（付記４） 付記１に記載の中継コネクション管理プログラムにおいて、
前記コネクション管理情報管理処理では、コネクションが解放されたコネクション管理情報であって、コネクション確立要求の送信先情報と一致するコネクション管理情報について、前記コネクション管理情報の送信先情報以外の情報を更新して前記コネクション確立要求にかかるコネクション管理情報として管理する処理を
コンピュータに実行させる
ことを特徴とする中継コネクション管理プログラム。
（付記５） 一の終端と他の終端との通信をトランスポート層で確認を要求するプロトコルにより中継する中継コネクション管理で用いる管理情報テーブルであって、
前記一の終端および前記他の終端の送信先情報と、前記一の終端から前記他の終端への送信のための順序情報および応答情報、再送回数とを含む
ことを特徴とする中継コネクション管理用管理情報テーブル。
（付記６） 一の終端と他の終端との通信をトランスポート層の受信確認応答可能なプロトコルにより中継する中継コネクション管理方法であって、
前記一および前記他の終端の送信先情報と、前記一の終端から前記他の終端への送信のための順序情報および応答情報、再送回数とを含むコネクション管理情報にアクセスする処理過程と、
前記一の終端からの再送を受信した場合に、前記再送の順序番号が前記コネクション管理情報の管理情報と一致するときに前記再送回数を１つ加算して前記コネクション管理情報を更新するコネクション管理情報管理処理過程と、
前記コネクション管理情報の再送回数が所定の回数に達するまで前記一の終端から受信した再送を前記他の終端へ中継するコネクション中継処理過程とを、備える
ことを特徴とする中継コネクション管理方法。
（付記７） 一の終端と他の終端との通信をトランスポート層の受信確認応答可能なプロトコルにより中継する中継コネクション管理装置であって、
前記一および前記他の終端の送信先情報と、前記一の終端から前記他の終端への送信のための順序情報および応答情報、再送回数とを含むコネクション管理情報を記憶するコネクション管理情報記憶処理手段と、
前記一の終端からの再送を受信した場合に、前記再送の順序番号が前記コネクション管理情報の管理情報と一致するときに前記再送回数を１つ加算して前記コネクション管理情報を更新するコネクション管理情報管理処理手段と、
前記コネクション管理情報の再送回数が所定の回数に達するまで前記一の終端から受信した再送を前記他の終端へ中継するコネクション中継処理手段とを、備える
ことを特徴とする中継コネクション管理装置。
（付記８） 一の終端と他の終端との通信をトランスポート層の受信確認応答可能なプロトコルにより中継する中継コネクション管理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録する記録媒体であって、
前記一および前記他の終端の送信先情報と、前記一の終端から前記他の終端への送信のための順序情報および応答情報、再送回数とを含むコネクション管理情報にアクセスし、前記一の終端からの再送を受信した場合に、前記再送の順序番号が前記コネクション管理情報の管理情報と一致するときに前記再送回数を１つ加算して前記コネクション管理情報を更新するコネクション管理情報管理処理と、
前記コネクション管理情報の再送回数が所定の回数に達するまで前記一の終端から受信した再送を前記他の終端へ中継するコネクション中継処理とを、
コンピュータに実行させるプログラムを記録した
ことを特徴とする中継コネクション管理プログラム記録媒体。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、中継システムにおける中継コネクション管理処理を簡易化することができ、データの高速転送を実現することができる。
【００７７】
また、中継システムで保持するコネクション管理情報が従来より少なくなるため、記憶に必要なメモリ量を軽減することができ、導入等のコスト削減が可能となるという効果を奏する。
【００７８】
本発明は、通信相手（終端システムＸ）に対してはＴＣＰ終端として中継システム自らが、通信経路の切り換え等の制御可能である。その一方で、終端システムＹと中継システムとがあわせて一つのＴＣＰ層を実現しているため、終端システムＹと中継システムとの間でかかる処理が分散され、終端システムＹでの再送等の処理によるオーバーヘッドがなくなるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理を説明するための図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるシステム構成例を示す図である。
【図３】終端システムＸからコネクション確立要求があった場合の中継システムの処理の流れを示す図である。
【図４】終端システムＹからコネクション確立要求があった場合の中継システムの処理の流れを示す図である。
【図５】終端システムＸ側で伝送路異常が発生した場合の中継システムの処理の流れを示す図である。
【図６】本発明の適用例を示す図である。
【図７】図６に示す適用例における一つの構成例を示す図である。
【図８】中継システムで経路選択が可能な場合のＩＰ例およびコネクション管理テーブル例を示す図である。
【図９】中継システムで経路選択が可能な場合のＩＰ例およびコネクション管理テーブル例を示す図である。
【図１０】本発明の別の適用例を示す図である。
【図１１】従来の技術例を説明するための図である。
【符号の説明】
１ 中継システム
２Ｘ、２Ｙ 終端システム
３Ｘ、３Ｙ 伝送路
１０１ ＤＬ入出力処理部
１０２ ＩＰ入出力処理部
１０３ ＩＰ中継切り分け処理部
１０４ ＴＣＰ中継切り分け処理部
１０５ 終端用コネクション管理処理部
１０６ 中継用コネクション管理処理部
１０７ 制御表管理処理部
１０８ タイマ管理処理部
１０９ 経路管理処理部
１１０ アプリケーション
２０１ ＤＬ入出力処理部
２０２ ＩＰ入出力処理部
２０３ 終端用コネクション管理処理部
２１０ アプリケーション
【発明の属する技術分野】
本発明は、中継コネクション管理プログラムおよび中継コネクション管理方法に関する。例えば、内部バス接続などの高品質な伝送路を利用した中継システムにおいて、ＴＣＰ／ＩＰによる中継コネクション管理を中継システムに負担をかけず簡易に実現することが可能な中継コネクション管理プログラムおよび管理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１１に、従来の技術例を示す。図１１（Ａ）に示すように、終端システム９２Ｘ、９２Ｙとの通信を、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol ）により中継する中継システムを実現する場合に、中継システム９１は、終端システム９２ＸとのＴＣＰコネクションａでの終端となり、さらに、終端システム９２ＹとのＴＣＰコネクションｂでの終端ともなる。
【０００３】
このような中継コネクションでは、通常、図１１（Ｂ）に示すようなプロトコルスタックとなる。中継システム９１は、コネクションを中継する両終端について、いわば対称なプロトコルスタックを備えることになる。したがって、中継システム９１は、図１１（Ｃ）に示すコネクション管理情報テーブル９４のように、両側の終端システム９２Ｘ、９２Ｙのそれぞれに対応するコネクション情報を保持し、相互の関連付けを行う必要がある。
【０００４】
中継システム９１は、コネクション管理情報として、相手側のＩＰアドレス、自側のＩＰアドレス、相手側のポート番号、自側のポート番号、シーケンス番号、ＡＣＫ応答番号、再送回数、タイマ情報、対応するコネクション管理テーブルへのポインタ情報等を、終端システム９２Ｘ、９２Ｙ間のＴＣＰコネクションそれぞれのについてのコネクション管理テーブル９４Ｘ、９４Ｙに設定し管理しなければならない。
【０００５】
一方、中継システム９１で中継コネクション管理を簡易に実現するためには、図１１（Ｂ）に破線で示すように、一層下のインターネット層（ＩＰ層）でのコネクション中継を行うしかない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
終端システム９２Ｘおよび終端システム９２Ｙ間の通信のコネクションを中継する場合に、処理を簡易化するためにＩＰ層で中継システムを実現すれば、ＴＣＰで提供される通信品質保証機能を利用することができない。したがって、通信品質保証機能を備えたＴＣＰ管理処理を簡易化することにより中継システムでの処理負担を軽減することが要求されている。
【０００７】
また、ＴＣＰによるコネクション中継の場合に、中継システム９１は、各終端システム９２Ｘ、９２Ｙで管理する倍の量のコネクション管理情報を管理する必要がある。大容量の通信では、コネクション管理情報を記憶するメモリ量は多大となるから、かかるメモリ使用量を軽減して、コスト抑制を図ることが重要な問題となっている。
【０００８】
ここで、片側の伝送路９３Ｙの品質がきわめて高いような非対称な中継ネットワーク構成においては、高品質な伝送路側についてＴＣＰコネクション管理を、通常品質の伝送路９３Ｘ側のコネクションと同等に行う必要がないと考えられる。
【０００９】
本発明の目的は、片側の伝送路の品質がきわめて高いような非対称な中継ネットワーク構成において、高品質伝送路側でのＴＣＰコネクション管理処理を簡易化することにより中継システムの処理負担もしくはメモリ使用量を軽減し、十分な通信品質を確保しつつ高速転送を実現することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
図１に、本発明の原理を説明するための図を示す。
【００１１】
本発明にかかる中継システム１は、図１（Ａ）に示すように、終端システム２Ｘと終端システム２Ｙとのコネクション中継を、ＴＣＰ（Transmission Control
Protocol ）による中継コネクション管理で実現するものである。
【００１２】
中継システム１と終端システム２Ｘとの伝送路３Ｘは通常の品質であり、例えばＬＡＮなどである。また、中継システム１と終端システム２Ｙとの伝送路３Ｙは高品質、すなわち伝送中のロストがないことを保証するような品質であり、例えば内部バス、光ファイバチャネル、電気チャネルなどの専用チャネルなどである。なお、伝送路が高品質であるとは、伝送中のロストが全くないような場合だけでなく、通信処理上ロストが問題とならない程度に生じる場合も含むものである。
【００１３】
図１（Ｂ）に、本発明によるコネクション中継のプロトコルスタック例を示す。本発明にかかる中継システム１では、終端システム２ＸとのＴＣＰコネクションａについては、通常どおりＴＣＰ層のコネクション管理を行う。また終端システム２ＹとのＴＣＰコネクションａ’については、高品質の伝送路側のＴＣＰコネクション管理の機能の一部を簡易化した処理を行う。
【００１４】
具体的には、中継システム１は、図１（Ｃ）に示すようなコネクション管理テーブル４を記憶してコネクション中継を管理する。
【００１５】
コネクション管理テーブル４は、終端システム２Ｘと中継システム１とのＴＣＰコネクションａおよび終端システム２Ｙと中継システム１とのＴＣＰコネクションａ’のコネクション管理に用いる情報を記憶するものである。コネクション管理テーブル４は、相手（終端システム２Ｘ）側のＩＰアドレス、相手（終端システム２Ｙ）側のＩＰアドレス、相手（終端システム２Ｘ）側のポート番号、相手（終端システム２Ｙ）側のポート番号、高品質の伝送路３Ｙで接続された相手（終端システム２Ｙ）側のシーケンス番号、ＡＣＫ応答番号、再送回数と、タイマ情報等から構成されている。
【００１６】
中継システム１は、高品質の伝送路３Ｙで接続された終端システム２Ｙ側とのコネクションについて、終端システム２Ｘからの再送がないことが前提である。このために、中継システム１は、終端システム２Ｙが再送されるパケットを受け取るための情報（ここでは、終端システム２Ｘ側のシーケンス番号やＡＣＫ応答番号等）を記憶する必要がない。
【００１７】
すなわち、本発明にかかる中継システム１を用いた中継ネットワーク構成では、コネクション中継する双方の終端システム２のコネクション管理情報が、いわば非対称なプロトコルスタックとなり（図１（Ｂ）参照）、コネクション管理情報の記憶のためのメモリ使用量の軽減とコネクション管理処理の簡易化が実現できる。
【００１８】
本発明は、一の終端と他の終端との通信をトランスポート層の受信確認応答可能なプロトコルにより中継する中継コネクション管理を、コンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記一および前記他の終端の送信先情報と、前記他の終端より高い通信品質の伝送路に接続する前記一の終端からの送信のための順序情報および応答情報と、再送回数とを記録し、かつ前記他の終端からの送信のための順序情報および応答情報を記録しないコネクション管理情報を保持するコネクション管理情報記憶処理と、前記コネクション管理情報の送信先情報にもとづいて、前記一の終端または前記他の終端から送信されたパケットを送信するパケット中継処理と、前記コネクション管理情報にアクセスし、前記一の終端から送信されたパケットが再送されたものである場合に、前記再送の順序番号が前記コネクション管理情報の順序情報と一致するか否かを判定し、前記順序番号と前記順序情報が一致するときに前記再送回数を１つ加算して前記コネクション管理情報を更新するコネクション管理情報管理処理と、前記コネクション管理情報の再送回数が所定の回数に達するまで前記一の終端から受信した再送にかかるパケットを前記他の終端へ送信するコネクション中継処理とを、コンピュータに実行させるものである。
【００１９】
また、本発明は、コンピュータが、一の終端と他の終端との通信をトランスポート層の受信確認応答可能なプロトコルにより中継する中継コネクション管理方法であって、前記一および前記他の終端の送信先情報と、前記他の終端より高い通信品質の伝送路に接続する前記一の終端からの送信のための順序情報および応答情報と、再送回数とを記録し、かつ前記他の終端からの送信のための順序情報および応答情報を記録しないコネクション管理情報を保持するコネクション管理情報記憶手段にアクセスし前記コネクション管理情報を取得する処理過程と、前記コネクション管理情報の送信先情報にもとづいて、前記一の終端または前記他の終端から送信されたパケットを送信するパケット中継処理過程と、前記一の終端から送信されたパケットが再送されたものである場合に、前記再送の順序番号が前記コネクション管理情報の順序情報と一致するか否かを判定し、前記順序番号と前記順序情報が一致するときに前記再送回数を１つ加算して前記コネクション管理情報を更新する処理過程と、前記コネクション管理情報の再送回数が所定の回数に達するまで前記一の終端から受信した再送にかかるパケットを前記他の終端へ送信する処理過程とを備える。
【００２０】
本発明にかかるプログラムは、コンピュータが読み取り可能な、可搬媒体メモリ、半導体メモリ、ハードディスクなどの適当な記録媒体に格納することができ、これらの記録媒体に記録して提供され、または、通信インタフェースを介して種々の通信網を利用した送受信により提供される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図２に、本発明の実施の一形態におけるシステム構成例を示す。
【００２２】
中継システム１は、終端システム２Ｘと終端システム２Ｙとの通信を、ＴＣＰ層（ＴＣＰ／ＩＰモデルでのトランスポート層）で中継コネクションを管理するシステムである。
【００２３】
中継システム１は、ＤＬ（データリンク層）入出力処理部１０１と、ＩＰ（インターネットプロトコル）入出力処理部１０２と、ＩＰ中継切り分け処理部１０３と、ＴＣＰ中継切り分け処理部１０４と、終端コネクション管理処理部１０５と、中継用コネクション管理処理部１０６と、制御表管理処理部１０７と、タイマ管理処理部１０８と、経路管理処理部１０９とを備える。
【００２４】
中継システム１のＩＰ中継切り分け処理部１０３と、ＴＣＰ中継切り分け処理部１０４と、中継用コネクション管理処理部１０６と、制御表管理処理部１０７と、タイマ管理処理部１０８との各処理部が、従来のＴＣＰ層による中継システムと異なる本発明を実現する処理を行う手段である。
【００２５】
なお、中継システム１は、従来と同様に中継システム１のアプリケーション１１０を備えていてもよい。
【００２６】
ＩＰ中継切り分け処理部１０３は、ＤＬ入出力処理部１０１およびＩＰ入出力処理部１０２を介して受け取ったパケットをそのまま中継（ＩＰ中継）し、または、ＴＣＰ層での処理のためにＩＰヘッダを取り除いたパケットをＴＣＰ中継切り分け処理部１０４へ送出（ＴＣＰ通信）する手段である。
【００２７】
ＴＣＰ中継切り分け処理部１０４は、ＩＰ中継切り分け処理部１０３から受け取ったパケットを中継用コネクション管理処理部１０６を介して中継（ＴＣＰ中継）する手段である。また、ＴＣＰ中継切り分け処理部１０４は、中継システム１がアプリケーション１１０を持つ場合に、受け取ったパケットをＴＣＰ終端処理のために終端用コネクション管理処理部１０５へ送出する。なお、終端用コネクション管理処理部１０５は、受け取ったパケットからＴＣＰヘッダを取り除いたデータをアプリケーション１１０へ送出する手段である。
【００２８】
中継用コネクション管理処理部１０６は、制御表管理処理部１０７で管理するコネクション管理テーブル４をもとに中継用のコネクション管理を行う手段である。
【００２９】
制御表管理処理部１０７は、図１（Ｃ）に示すコネクション管理テーブル４を生成し、中継用コネクション管理処理部１０６からの通知によりコネクション管理テーブル４の内容を更新する手段である。また、制御表管理処理部１０７は、タイマ管理処理部１０８からの通知によりコネクション管理テーブル４を削除する手段である。
【００３０】
タイマ管理処理部１０８は、確立要求監視、無通信監視などのタイマ管理を行う手段である。また、タイマ管理処理部１０８は、制御表管理処理部１０７が解放されたコネクションのコネクション管理テーブル４を維持する場合に、コネクション管理テーブル４の保持のためのタイマ管理を行う。タイマ管理処理部１０８は、例えば無通信監視の最大時間により、コネクション管理テーブル保持のタイムアウトを制御表管理処理部１０７に通知する。
【００３１】
経路管理処理部１０９は、終端システム２Ｘとの間に選択可能な経路が複数ある場合に、通信の経路を選択して切り替える手段である。なお、経路管理処理部１０９は、中継システム１が終端システム２と選択可能な複数の経路を持つ場合にのみ備えられればよい。
【００３２】
図２において、各処理部を結ぶ矢印は、終端システム２Ｘからのパケットを終端システム２Ｙへ中継する場合のパケットの流れを示す。終端システム２Ｙから終端システム２Ｘへのパケット送信の場合には、図２に示す矢印の逆の流れとなる。
【００３３】
中継システム１が終端システム２からの確率要求を中継する場合の処理を説明する。図３に、中継システム１と通常の伝送路３Ｘで相互に接続する終端システム２Ｘから確立要求があった場合の中継システム１の処理の流れを示す。
【００３４】
中継システム１は、終端システム２Ｘから確立要求を受信する（ステップＳ１）。すなわち、ＩＰ中継切り分け処理部１０３は、ＤＬ入出力処理部１０１、ＩＰ入出力処理部１０２を介して受け取った確率要求（ＳＹＮパケット）をＩＰプロトコルを取り除いてＴＣＰ中継切り分け処理部１０４へ渡す。ＴＣＰ中継切り分け処理部１０４は、受け取った確立要求を中継用コネクション管理処理部１０６へ渡し、制御表管理処理部１０７とタイマ管理処理部１０８とへ通知する。
【００３５】
そして、中継システム１の制御表管理処理部１０７は、受け取った確立要求をもとにコネクション管理テーブル４を作成し、通信を確立する双方の相手側（終端システム２Ｘおよび終端システム２Ｙ）のＩＰアドレスとポート番号とを設定する。また、タイマ管理処理部１０８は、所定の時間で確立要求監視タイマを起動する（ステップＳ２）。
【００３６】
そして、中継システム１は、受信した確立要求（ＳＹＮパケット）をそのままＩＰ中継で終端システム２Ｙへ送信する（ステップＳ３）。
【００３７】
その後、中継システム１は、終端システム２Ｙからの確立応答（ＳＹＮ／ＡＣＫパケット）を受信し、中継用コネクション管理処理部１０６は、制御表管理処理部１０７およびタイマ管理処理部１０８へ通知する（ステップＳ４）。
【００３８】
すると、中継システム１の制御表管理処理部１０７は、中継する相手側（終端システム２Ｘおよび終端システム２Ｙ）のＩＰアドレスとポート番号とをキーに検索し、該当するコネクション管理テーブル４にシーケンス番号およびＡＣＫ応答番号を設定し再送回数を０にクリアする（ステップＳ５）。
【００３９】
そして、中継システム１は、受信した確立応答（ＳＹＮ／ＡＣＫパケット）をそのまま終端システム２ＸにＩＰ中継する（ステップＳ６）。その後、中継システム１は、終端システム２Ｘから確立確認（ＡＣＫパケット）を受信し、中継用コネクション管理処理部１０６は、確立確認の受信を制御表管理処理部１０７およびタイマ管理処理部１０８へ通知する（ステップＳ７）。
【００４０】
すると、中継システム１の制御表管理処理部１０７は、該当するコネクション管理テーブル４の再送回数を０クリアする。また、タイマ管理処理部１０８は、所定の時間で無通信監視タイマを起動する（ステップＳ８）。
【００４１】
以上の処理により、終端システム２Ｘと終端システム２Ｙのコネクションが確立する。
【００４２】
図４に、中継システム１と高品質の伝送路３Ｙで相互に接続する終端システム２Ｙから確立要求があった場合の中継システム１の処理の流れを示す。
【００４３】
中継システム１は、図３のステップＳ１の処理と同様に、終端システム２Ｙから確立要求（ＳＹＮパケット）を受信する（ステップＳ１１）。
【００４４】
すると、中継システム１の制御表管理処理部１０７は、コネクション管理テーブル４を作成し、通信を確立する双方の相手（終端システム２Ｙおよび終端システム２Ｘ）側のＩＰアドレスとポート番号と、終端システム２Ｙのシーケンス番号とＡＣＫ応答番号とを設定し、再送回数を０クリアする。また、タイマ管理処理部１０８は、所定の時間で確立監視タイマを起動する（ステップＳ１２）。
【００４５】
そして、中継システム１は、受信した確立要求（ＳＹＮパケット）をそのまま終端システム２ＸへＩＰ中継する（ステップＳ１３）。その後、中継システム１は、終端システム２Ｘから確立応答（ＳＹＮ／ＡＣＫパケット）を受信する（ステップＳ１４）。
【００４６】
すると、中継システム１の制御表管理処理部１０７は、通信を確立する双方の相手側（終端システム２Ｘおよび終端システム２Ｙ）ＩＰアドレスおよびポート番号をキーに検索し、該当するコネクション管理テーブル４の再送回数を０にクリアする（ステップＳ１５）。
【００４７】
そして、中継システム１は、受信した確立応答（ＳＹＮ／ＡＣＫパケット）をそのまま終端システム２ＹにＩＰ中継する（ステップＳ１６）。その後、中継システム１は、終端システム２Ｙから確立確認（ＡＣＫパケット）を受信する（ステップＳ１７）。
【００４８】
すると、中継システム１の制御表管理処理部１０７は、該当するコネクション管理テーブル４を検索し、シーケンス番号を更新して再送回数を０クリアする。また、タイマ管理処理部１０８は、所定の時間で無通信監視タイマを起動する（ステップＳ１８）。
【００４９】
以上の図３または図４に示すいずれかのコネクション確立処理の後、終端システム２Ｘと終端システム２Ｙの間で通信が行われる。
【００５０】
図５に、終端システム２Ｘと終端システム２Ｙとの間で伝送路異常が発生した場合の中継システム１の処理の流れを示す。
【００５１】
中継システム１は、図３に示すステップＳ１と同様の処理により、終端システム２Ｙからデータ（ＤＴ／ＡＣＫパケット）を受信する（ステップＳ２１）。
【００５２】
すると、中継システム１の制御表管理処理部１０７は、コネクション管理テーブル４を検索し、該当するコネクション管理テーブル４のシーケンス番号を更新し、再送回数をクリアする（ステップＳ２２）。
【００５３】
そして、中継システム１のＩＰ中継切り分け処理部１０３は、受信したデータ（ＤＴ／ＡＣＫパケット）をそのまま終端システム２ＸへＩＰ中継する（ステップＳ２３）。
【００５４】
その後、中継システム１は、終端システム２Ｘからの確認応答を待つが、伝送路異常により終端システム２Ｘから応答がない場合には（ステップＳ２４）、終端システム２Ｙから再送されたデータ（ＤＴ／ＡＣＫパケット）を受信する（ステップＳ２５）。
【００５５】
制御表管理処理部１０７は、該当するコネクション管理テーブル４を検索してシーケンス番号が一致すれば、その再送回数を１加算する（ステップＳ２６）。
【００５６】
そして、中継用コネクション管理処理部１０６は、再送回数が所定回数へ達しているかどうかをチェックして（ステップＳ２７）、所定回数へ達していなければ、終端システム２Ｘへ再送されたデータ（ＤＴ／ＡＣＫパケット）をそのままＩＰ中継する（ステップＳ２８）。再送回数が所定回数へ達していれば、所定の異常処理を行う（ステップＳ２９）。中継システム１は、異常処理として、例えば、経路管理処理部１０９で管理する複数の経路のうち、現在使用している経路以外の経路を設定し、再送されたデータ（ＤＴ／ＡＣＫパケット）をそのままＩＰ中継する。
【００５７】
中継システム１は、通常のコネクション解放処理を行うが、制御表管理処理部１０７は、コネクションを解放した後も所定の時間でコネクション管理テーブル４を保持する。そして、タイマ管理処理部１０８からのタイムアウト通知により解放したコネクションのコネクション管理テーブル４を削除する。なお、タイマ管理処理部１０８は、無通信監視タイマ（例えば、最大時間２時間）により制御表管理処理部１０７へ通知するが、別にテーブル保持監視タイマを起動してもよい。
【００５８】
制御表管理処理部１０７が解放したコネクションのコネクション管理テーブル４を保持している間に中継用コネクション管理処理部１０６が終端システム２Ｘと終端システム２Ｙとのコネクション確立要求を受信した場合に、制御表管理処理部１０７は、保持しているコネクション管理テーブル４の中に、通信を確立する双方の相手側（終端システム２Ｘおよび終端システム２Ｙ）のＩＰアドレスおよびポート番号が一致するものが存在するときは、該当するコネクション管理テーブル４のシーケンス番号、ＡＣＫ応答番号、再送回数、タイマ情報等をクリアし、確立要求による新たな中継のコネクション管理に再利用する。
【００５９】
図６に、本発明の適用例を示す。本発明を、一のシステム内に複数の論理システム２Ｙ１、２Ｙ２、…、２Ｙｎを構築し、論理システム２Ｙ１、２Ｙ２、…、２Ｙｎ間が内部バス等の高品質な通信媒体で接続し、内部の中継システム１を経由して相手の終端システム２Ｘと通信するような終端システム２Ｙにおける中継システム１に適用する。
【００６０】
これにより、終端システム２Ｙは、中継システム１の中継処理の簡易化による高速な転送機能を持ち、かつ、ネットワーク（ＬＡＮ）側にはＴＣＰ層の持つ信頼性を提供することができる。また、中継システム１のコネクション管理テーブル４の簡素化により使用するメモリ量を抑制することができ、終端システム２Ｙ内に搭載するメモリ量を少なくしてコストが削減できる。
【００６１】
終端システム２Ｙ内の論理システム２Ｙ１、２Ｙ２、…、２Ｙｎのフロントに中継システム１を設けるようにしても性能劣化が少ないために、中継システム１が論理システム２Ｙ１、２Ｙ２、…、２Ｙｎを制御するなどの付加価値を実現する上での足かせにならない。
【００６２】
図７に、図６に示す適用例における一つの構成例を示す。通信制御システムである終端システム２Ｙは、例えば２つの区画に分割され、区画ごとに異なるオペレーティング・システム（ＯＳ）が実行されるとする。ここで、終端システム２Ｙは、オペレーティング・システムａ（ＯＳａ）が実行されるＯＳａ区画２１とオペレーティング・システムｂ（ＯＳｂ）が実行されるＯＳｂ区画２２とに分割されている。
【００６３】
ＯＳａ区画２１は図６に示す論理システム２Ｙ１に対応し、高信頼な通信制御機能を備えたアプリケーション（アプリ）２１ａと中継システム１とを備える。高信頼な通信制御機能とは、例えばＬＡＮ二重化機能、ホットスタンバイ機能、ロードシェア（セッション振り分け）機能などである。
【００６４】
ＯＳｂ区画２２は図６に示す論理システム２Ｙ１に対応し、同じく別の通信制御機能を提供するアプリケーション２２ａを備える。終端システム２ＹのＯＳａ区画２１とＯＳｂ区画２２とは、高信頼な内部バスにより相互に接続し、それぞれがＩＰアドレスを持つため、あたかもネットワークを介しているかのように通信が可能である。
【００６５】
終端システム２Ｘは、例えば仮想ＩＰによる高信頼な通信機能等の従来からの方法によりアプリケーション２１ａと通信が可能である。また、終端システム２Ｘは、ＯＳａ区画２１側のＬＡＮアダプタ５０からＯＳａ区画２１をＩＰ層で経由（ＩＰトンネリング）して、ＯＳｂ区画２２側のアプリケーション２２ａと仮想ＩＰによる高信頼な通信が可能となる。すなわち、ＯＳａ区画２１側の中継システム１により、対ネットワークや他システムに対する下位層（ネットワークホスト層）の機能としては、ＯＳａ区画２１側の機能と同等な機能により制御される。これは、あたかもＯＳｂ区画２２側が高信頼機能を備えているかのようにＯＳａ区画２１側で代行処理を行うことができることを意味する。
【００６６】
図８および図９に、図７のような構成例において、中継システム１が保持するコネクション管理テーブル４の構成例を示す。
【００６７】
図８（Ａ）に示すように、終端システム２Ｘ、終端システム２Ｙ、中継システム１、ゲートウェイ５１の仮想ＩＰ（図中、白い丸印で示す）が、それぞれｘ、ｙ、ｚ１およびｚ２、ｇ１およびｇ２であるとする。
【００６８】
図８（Ｂ）に示すように、中継システム１は、経路情報としてゲートウェイのＩＰアドレス（ｇ１／ｇ２）および中継システム自身のＩＰアドレス（ｚ１／ｚ２）をコネクション管理テーブル４に設定する。
【００６９】
また、図９（Ａ）に示すように、終端システム２Ｘ、終端システム２Ｙ、中継システム１、ゲートウェイ５１の仮想ＩＰ（図中、白い丸印で示す）が、それぞれ、ｘ、ｙ、ｚ１およびｚ２、ｇ１およびｇ２であり、終端システム２Ｘの実ＩＰ（図中、黒い丸印で示す）がｘｒ１およびｘｒ２であるとする。
【００７０】
図９（Ｂ）に示すように、中継システム１は、経路情報として、相手（終端システム２Ｘ）側のＩＰアドレス、実ＩＰアドレス、ゲートウェイのＩＰアドレス、中継システム１自身のＩＰアドレスをコネクション管理テーブル４に設定する。
【００７１】
中継用コネクション管理処理部１０６が伝送路異常や経路通信量の偏りなどが生じたと判断した場合に、経路管理処理部１０９は、コネクション管理テーブル４の現在の経路情報の設定を変更するだけで、新たな経路による再送を簡易に行うことができる。
【００７２】
また、経路管理処理部１０９は、外部からの指示を受け付けて、既存の経路変更処理を行い、コネクション管理テーブル４の経路情報の更新する。これにより、新たに送出するパケットについては、コネクションレベルの経路で負荷分散を行うことができる。
【００７３】
また、図１０に、本発明の適用例を示す。本発明を、終端システム２Ｙが物理的に別システムであって、運用の拡大に応じて追加可能であるようなスケーラビリテイを特徴としたシステムにおいて、終端システム２Ｙ１、２Ｙ２、…、２Ｙｎと専用チャネルで接続されたフロントの中継システム１に適用する。専用チャネルは光ファイバチャネルや高品質の電気チャネル等で実現でき、そのインタフェースとしては、ＳＣＳＩやＵＳＢ等のインタフェースを使用することができる。かかる適用例により、中継システム全体にかかるコストを抑制して高速転送を実現することができる。
【００７４】
以上、本発明をその実施の形態により説明したが、本発明はその主旨の範囲において種々の変形が可能であることは当然である。本発明にかかる中継システム１は、ＯＳＩ階層モデルでのトランスポート層における中継コネクション管理を実行するものであればよく、そのプロトコルは、受信確認応答可能なものであればＴＣＰに限られない。
【００７５】
本発明の形態および実施例の特徴を列記すると以下のとおりである。
（付記１） 一の終端と他の終端との通信をトランスポート層の受信確認応答可能なプロトコルにより中継する中継コネクション管理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記一および前記他の終端の送信先情報と、前記一の終端から前記他の終端への送信のための順序情報および応答情報、再送回数とを含むコネクション管理情報にアクセスし、前記一の終端からの再送を受信した場合に、前記再送の順序番号が前記コネクション管理情報の管理情報と一致するときに前記再送回数を１つ加算して前記コネクション管理情報を更新するコネクション管理情報管理処理と、
前記コネクション管理情報の再送回数が所定の回数に達するまで前記一の終端から受信した再送を前記他の終端へ中継するコネクション中継処理とを、
コンピュータに実行させる
ことを特徴とする中継コネクション管理プログラム。
（付記２） 付記１に記載の中継コネクション管理プログラムにおいて、
前記コネクション管理情報管理処理では、経路情報を含むコネクション管理情報にアクセスする処理と、
外部からの契機により前記経路情報を更新する経路情報更新処理とを、
コンピュータに実行させる
ことを特徴とする中継コネクション管理プログラム。
（付記３） 付記１に記載の中継コネクション管理プログラムにおいて、
コネクションごとに所定の状態をタイマで監視するタイマ監視処理と、
前記コネクション管理情報管理処理では、前記タイマ監視処理によるタイムアウト通知に対応する前記コネクション管理情報を削除する処理とを、
コンピュータに実行させる
ことを特徴とする中継コネクション管理プログラム。
（付記４） 付記１に記載の中継コネクション管理プログラムにおいて、
前記コネクション管理情報管理処理では、コネクションが解放されたコネクション管理情報であって、コネクション確立要求の送信先情報と一致するコネクション管理情報について、前記コネクション管理情報の送信先情報以外の情報を更新して前記コネクション確立要求にかかるコネクション管理情報として管理する処理を
コンピュータに実行させる
ことを特徴とする中継コネクション管理プログラム。
（付記５） 一の終端と他の終端との通信をトランスポート層で確認を要求するプロトコルにより中継する中継コネクション管理で用いる管理情報テーブルであって、
前記一の終端および前記他の終端の送信先情報と、前記一の終端から前記他の終端への送信のための順序情報および応答情報、再送回数とを含む
ことを特徴とする中継コネクション管理用管理情報テーブル。
（付記６） 一の終端と他の終端との通信をトランスポート層の受信確認応答可能なプロトコルにより中継する中継コネクション管理方法であって、
前記一および前記他の終端の送信先情報と、前記一の終端から前記他の終端への送信のための順序情報および応答情報、再送回数とを含むコネクション管理情報にアクセスする処理過程と、
前記一の終端からの再送を受信した場合に、前記再送の順序番号が前記コネクション管理情報の管理情報と一致するときに前記再送回数を１つ加算して前記コネクション管理情報を更新するコネクション管理情報管理処理過程と、
前記コネクション管理情報の再送回数が所定の回数に達するまで前記一の終端から受信した再送を前記他の終端へ中継するコネクション中継処理過程とを、備える
ことを特徴とする中継コネクション管理方法。
（付記７） 一の終端と他の終端との通信をトランスポート層の受信確認応答可能なプロトコルにより中継する中継コネクション管理装置であって、
前記一および前記他の終端の送信先情報と、前記一の終端から前記他の終端への送信のための順序情報および応答情報、再送回数とを含むコネクション管理情報を記憶するコネクション管理情報記憶処理手段と、
前記一の終端からの再送を受信した場合に、前記再送の順序番号が前記コネクション管理情報の管理情報と一致するときに前記再送回数を１つ加算して前記コネクション管理情報を更新するコネクション管理情報管理処理手段と、
前記コネクション管理情報の再送回数が所定の回数に達するまで前記一の終端から受信した再送を前記他の終端へ中継するコネクション中継処理手段とを、備える
ことを特徴とする中継コネクション管理装置。
（付記８） 一の終端と他の終端との通信をトランスポート層の受信確認応答可能なプロトコルにより中継する中継コネクション管理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録する記録媒体であって、
前記一および前記他の終端の送信先情報と、前記一の終端から前記他の終端への送信のための順序情報および応答情報、再送回数とを含むコネクション管理情報にアクセスし、前記一の終端からの再送を受信した場合に、前記再送の順序番号が前記コネクション管理情報の管理情報と一致するときに前記再送回数を１つ加算して前記コネクション管理情報を更新するコネクション管理情報管理処理と、
前記コネクション管理情報の再送回数が所定の回数に達するまで前記一の終端から受信した再送を前記他の終端へ中継するコネクション中継処理とを、
コンピュータに実行させるプログラムを記録した
ことを特徴とする中継コネクション管理プログラム記録媒体。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、中継システムにおける中継コネクション管理処理を簡易化することができ、データの高速転送を実現することができる。
【００７７】
また、中継システムで保持するコネクション管理情報が従来より少なくなるため、記憶に必要なメモリ量を軽減することができ、導入等のコスト削減が可能となるという効果を奏する。
【００７８】
本発明は、通信相手（終端システムＸ）に対してはＴＣＰ終端として中継システム自らが、通信経路の切り換え等の制御可能である。その一方で、終端システムＹと中継システムとがあわせて一つのＴＣＰ層を実現しているため、終端システムＹと中継システムとの間でかかる処理が分散され、終端システムＹでの再送等の処理によるオーバーヘッドがなくなるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理を説明するための図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるシステム構成例を示す図である。
【図３】終端システムＸからコネクション確立要求があった場合の中継システムの処理の流れを示す図である。
【図４】終端システムＹからコネクション確立要求があった場合の中継システムの処理の流れを示す図である。
【図５】終端システムＸ側で伝送路異常が発生した場合の中継システムの処理の流れを示す図である。
【図６】本発明の適用例を示す図である。
【図７】図６に示す適用例における一つの構成例を示す図である。
【図８】中継システムで経路選択が可能な場合のＩＰ例およびコネクション管理テーブル例を示す図である。
【図９】中継システムで経路選択が可能な場合のＩＰ例およびコネクション管理テーブル例を示す図である。
【図１０】本発明の別の適用例を示す図である。
【図１１】従来の技術例を説明するための図である。
【符号の説明】
１ 中継システム
２Ｘ、２Ｙ 終端システム
３Ｘ、３Ｙ 伝送路
１０１ ＤＬ入出力処理部
１０２ ＩＰ入出力処理部
１０３ ＩＰ中継切り分け処理部
１０４ ＴＣＰ中継切り分け処理部
１０５ 終端用コネクション管理処理部
１０６ 中継用コネクション管理処理部
１０７ 制御表管理処理部
１０８ タイマ管理処理部
１０９ 経路管理処理部
１１０ アプリケーション
２０１ ＤＬ入出力処理部
２０２ ＩＰ入出力処理部
２０３ 終端用コネクション管理処理部
２１０ アプリケーション
Claims (5)
- 一の終端と他の終端との通信をトランスポート層の受信確認応答可能なプロトコルにより中継する中継コネクション管理を、コンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記一および前記他の終端の送信先情報と、前記他の終端より高い通信品質の伝送路に接続する前記一の終端からの送信のための順序情報および応答情報と、再送回数とを記録し、かつ前記他の終端からの送信のための順序情報および応答情報を記録しないコネクション管理情報を保持するコネクション管理情報記憶処理と、
前記コネクション管理情報の送信先情報にもとづいて、前記一の終端または前記他の終端から送信されたパケットを送信するパケット中継処理と、
前記コネクション管理情報にアクセスし、前記一の終端から送信されたパケットが再送されたものである場合に、前記再送の順序番号が前記コネクション管理情報の順序情報と一致するか否かを判定し、前記順序番号と前記順序情報が一致するときに前記再送回数を１つ加算して前記コネクション管理情報を更新するコネクション管理情報管理処理と、
前記コネクション管理情報の再送回数が所定の回数に達するまで前記一の終端から受信した再送にかかるパケットを前記他の終端へ送信するコネクション中継処理とを、
コンピュータに実行させる
ことを特徴とする中継コネクション管理プログラム。 - 請求項１に記載の中継コネクション管理プログラムにおいて、
前記コネクション管理情報記憶処理で、さらに経路情報を記録する前記コネクション管理情報を保持する場合に、外部からの契機により前記コネクション管理情報の経路情報を更新する経路情報更新処理を、
前記コンピュータに実行させる
ことを特徴とする中継コネクション管理プログラム。 - 請求項１に記載の中継コネクション管理プログラムにおいて、
コネクションごとに、無通信状態をタイマ監視し、所定時間の経過後にタイムアウト通知を発するタイマ監視処理とともに、
前記コネクション管理情報管理処理では、前記タイムアウト通知に対応する前記コネクション管理情報を削除する処理とを、
前記コンピュータに実行させる
ことを特徴とする中継コネクション管理プログラム。 - 請求項１に記載の中継コネクション管理プログラムにおいて、
前記コネクション管理情報管理処理では、コネクションが解放されたコネクション管理情報であって、コネクション確立要求の送信先情報と一致するコネクション管理情報について、前記コネクション管理情報の送信先情報以外の情報を更新して前記コネクション確立要求にかかるコネクション管理情報として管理する処理を、
前記コンピュータに実行させる
ことを特徴とする中継コネクション管理プログラム。 - コンピュータが、一の終端と他の終端との通信をトランスポート層の受信確認応答可能なプロトコルにより中継する中継コネクション管理方法であって、
前記一および前記他の終端の送信先情報と、前記他の終端より高い通信品質の伝送路に接続する前記一の終端からの送信のための順序情報および応答情報と、再送回数とを記録し、かつ前記他の終端からの送信のための順序情報および応答情報を記録しないコネクション管理情報を保持するコネクション管理情報記憶手段にアクセスし前記コネクション管理情報を取得する処理過程と、
前記コネクション管理情報の送信先情報にもとづいて、前記一の終端または前記他の終端から送信されたパケットを送信するパケット中継処理過程と、
前記一の終端から送信されたパケットが再送されたものである場合に、前記再送の順序番号が前記コネクション管理情報の順序情報と一致するか否かを判定し、前記順序番号と前記順序情報が一致するときに前記再送回数を１つ加算して前記コネクション管理情報を更新する処理過程と、
前記コネクション管理情報の再送回数が所定の回数に達するまで前記一の終端から受信した再送にかかるパケットを前記他の終端へ送信する処理過程とを備える
ことを特徴とする中継コネクション管理方法。
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