JP3982779B2 - ノード認識方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ネットワークでの通信に係り、特にスイッチング・ハブとネットワーク・インターフェース・カード（ＮＩＣ）間に、情報要求パケットと認識パケットを受け渡しすることにより、ハブに連結されたＮＩＣに関する情報（ステーション・アドレス、マルチキャスト・アドレス）をハブへ伝達する方法に関するものである。すなわち、ノードを認識する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来のノード認識方法を添付図面に基づき説明する。
図１は従来のノード認識方法を説明するためのネットワークの概略的構成図であり、図２は図１のスイッチング・ハブの構成ブロック図である。
図１に示すように、ネットワークは、スイッチング・ハブ１１と、スイッチング・ハブ１１に連結されてデータを受け渡しする複数のステーション１２とで構成される。
【０００３】
スイッチング・ハブ１１内にはハブを管理するソフトウェア１１ａが内蔵されている。そして、各ステーション１２には、スイッチング・ハブ１１とデータを送受信するＮＩＣ１２ａと、ＮＩＣ１２ａを管理するソフトウェアドライバ１２ｂとが内蔵されている。
【０００４】
ここで、スイッチング・ハブは、図２に示すように、メモリ１１ｂと、そのメモリ１１ｂを制御するコントローラ１１ｃと、コントローラ１１ｃに連結される複数のメディア・アクセス制御部（ＭＡＣ）１１ｄと、各ＭＡＣ１１ｄと連結され、通信規約に合わせてデータを変換させるフィジカル層（ＰＨＹ）１１ｅとで構成される。
【０００５】
ＭＡＣ１１ｄは、各ステーション１２に内蔵されたソフトウェアドライバ１２ｂから伝達されたデータをイーサネット・プロトコルに合わせて変換してＰＨＹ１１ｅへ伝達したり、ＰＨＹ１１ｅから伝達されたデータをソフトウェアドライバ１２ｂへ伝達する機能を果たす。このＰＨＹ１１ｅは、ＭＡＣ１１ｄから伝達されたデジタルデータをケーブルを介して別のステーション１２に送ることができるように電気的データ信号に転換したり、ケーブルを介して伝達された電気的データ信号をＭＡＣ１１ｄへ伝達することができるようにデジタル信号に転換させる機能を果たす。
【０００６】
ＮＩＣは、図３に示すように、ケーブルを介して伝達された電気的信号をデジタルデータに転換させるＰＨＹ１１ｅと、ＰＨＹ１１ｅで変換されたデジタルデータをソフトウェアドライバ１２ｂへ伝達するＭＡＣ１１ｄとで構成される。
【０００７】
ＭＡＣは、図４に示すように、ＰＨＹ１１ｅから伝達されたデータ信号を受信する受信回路１２ｃと、受信回路１２ｃで受信したデータ信号を一定の時間格納する第１バッファ１２ｄと、第１バッファ１２ｄから出力されるデータ信号をシステムプロトコルに合わせてインタフェースさせるシステム・インタフェース１２ｅと、システム・インタフェース１２ｅから出力するデータ信号を一定の時間格納する第２バッファ１２ｆと、第２バッファ部１２ｆに格納されたデータ信号をＰＨＹ１１ｅへ送信する送信回路１２ｇとで構成される。
【０００８】
このようなネットワークにおいて、スイッチング・ハブはデータを選択的に中継するため、ＮＩＣ１２ａが内蔵されている各ステーションのアドレスを知っている必要がある。このようなネットワークにおいて、スイッチング・ハブ１１と各ステーション１２内のＮＩＣ１２ａとの間の通信は、次の過程を介してなされる。スイッチング・ハブ１１は、各ステーション１２に関する情報テーブルを用意している。その情報テーブルに基づいてデータを必要なステーションへ送る。情報テーブルに情報が格納されていないステーション１２に対しては、ハブは全てのデータを該当ステーションへ伝送する。なぜならば、そのステーションに対する情報がないので、スイッチング・ハブ１１は、特定のデータをそのステーションに送るべきか送らないでよいのかか判断できないためである。
【０００９】
情報のないステーションとは、新たに追加されたステーションのことである。例えば１つのステーションが新たに追加された場合、スイッチング・ハブ１１は新たに追加されたステーションのアドレスが分からない。したがって、情報テーブルにはその追加されたステーションに関する情報がない。そのため、前述したように、スイッチング・ハブ１１は情報のないステーション１２には現在スイッチング・ハブ１１が送信しようとする全てのデータを伝送する。これは、新たに追加されたステーションがスイッチング・ハブ１１が送るデータを受けようとするステーションであるかどうか確認することができないからである。このように、全てのデータを追加のステーションに伝送するため、追加のステーションは相対的にデータのトラフィックが大きくなる。スイッチング・ハブ１１から伝送された全てのデータを受けた追加のステーション１２からパケットをスイッチング・ハブ１１へ送出すると、スイッチング・ハブ１１はそのパケットを分析して初めて情報テーブルを構成するようになる。このような過程を経て情報テーブルが構成されると、スイッチング・ハブ１１はその情報テーブルに基づいて、データを各ステーション１２へ伝送するようになる。
【００１０】
図５は従来のスイッチング・ハブから各ステーションへ伝送するパケットを示す図である。
全てのデータはパケット単位で伝送される。従来のパケットは、データを受けるステーションのアドレス（ＤＡ）の後にデータを送るステーションのアドレス（ＳＡ）を記録し、その次にデータの大きさ及びデータの種類を示す情報を記録する。次いで、データが記録されている。上記の情報が記録されているパケットを、スイッチング・ハブ１１から各ステーション１２へ、或いは各ステーション１２からスイッチング・ハブ１１へ伝送する。従って、上記のようなパケットだけでは、新たに追加されるステーションがある場合、そのステーションへデータを送るべきかどうかハブは判断できない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のノード認識方法は、以下の問題点があった。
新たに追加されるステーションからデータが送られてくるまではスイッチング・ハブはその新しいステーションに関する情報を情報テーブルに書き込むことができないため、ハブがデータを目的ステーションに送るデータを全て追加のステーションにも送らなければならない。そのため、その追加のステーションのデータ・トラフィックが大きくなる。
追加のステーションからデータが送られてきて、スイッチング・ハブがその追加ステーションに関する情報テーブルを構成できるようになっても、マルチキャストの場合、つまり追加されるステーションが多数である場合、ネットワーク全体のトラフィックを増加させる。
【００１２】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、その目的は、スイッチング・ハブが情報テーブルを容易に構成できるようにして、マルチキャストの場合であってもデータのトラフィックが増加しないノード認識方法を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明のノード認識方法は、新たにステーションが追加されたときに、スイッチング・ハブがその追加ステーションのＮＩＣに、ＮＩＣに関する情報をハブに送ることを要求する情報要求信号を送り、ＮＩＣはその情報要求信号に応じて、自己情報とともにノード認識要求可否信号を送り、ＮＩＣから送られてきた信号を受信してハブがその情報から情報テーブルを構成し、ノード認識要求可否信号を送ってきたＮＩＣへデータを出力することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明実施形態のノード認識方法を添付図面に基づき詳細に説明する。
図６ａは、スイッチング・ハブから各ステーションへ送出する情報要求信号が記録されているパケットの形態を示している。図６ｂは、各ステーションからスイッチング・ハブへ送出するノード認識要求可否信号が記録されているパケットの形態を示す。ノード認識要求可否信号とは、自身がノードを使用することを希望し、あるいはデータを受ける必要がないからノードを使用しないということを知らせる信号である。
【００１５】
本実施形態のノード認識方法によれば、スイッチング・ハブは各ステーションへ情報要求信号が記録されているパケットを伝送する。そして、各ステーションのＮＩＣは、スイッチング・ハブから伝送されてきたその情報要求信号を認識することができ、かつデータを受信するためのノード認識要求可否信号を伝送することができる機能を有する。また、スイッチング・ハブは、情報要求信号を出力し、ＮＩＣから伝送されてきたノード認識要求可否信号を認識することができる機能を有する。
【００１６】
本実施形態は、このようなスイッチング・ハブ及びＮＩＣを使用してネットワークを構成する。従って、各ステーションに対する情報テーブルを作成した後、これに基づいてデータを該当ステーションのＮＩＣへ送るためには、次の過程を経る。まず、スイッチング・ハブは各ＮＩＣに情報要求信号が記録されているパケットを送る。それぞれのＮＩＣは、スイッチング・ハブから送出されてきたパケットを分析して、自身に対する情報（ステーションアドレス等）とともに、自身がデータの受信が必要であることを知らせるノード使用希望、又はデータの受信が不必要であることを知らせるノード使用非希望をノード認識要求可否情報としてパケットにのせてスイッチング・ハブへ送出する。スイッチング・ハブは、ＮＩＣから伝送されてきたパケットを受けて情報テーブルを作成する。この後、作成された情報テーブルを利用して各ステーションへデータを伝送するようになる。
【００１７】
このような過程を行う途中で、情報テーブルに記録されている情報とは異なるＮＩＣが存する場合、つまり新たに追加されたＮＩＣがある場合、スイッチング・ハブと追加のＮＩＣとの情報交流は、以下のようになされる。
すなわち、ＮＩＣが新たに追加されると、スイッチング・ハブはこれを認識して追加のＮＩＣへ情報要求信号が記録されているパケットを伝送する。各ＮＩＣは、伝送されてきたパケットを分析して自己情報とデータの受信可否を知らせる情報とをパケットにのせて送る。これにより、スイッチング・ハブは追加のＮＩＣから伝送されてきたパケットを受けて情報テーブルを構成する。そして、追加のＮＩＣがデータを受信しようとするノード認識情報を送ってきたら、情報テーブルに記録されているステーションアドレスを参照して、そのステーション内のＮＩＣにデータを伝送する。
【００１８】
図７は、本実施形態のノード認識方法を説明するフローチャートである。
図７に示すように、ネットワークが構成されると（１０１）、スイッチング・ハブは、情報要求信号が記録されているパケットを各ＮＩＣへ伝送する（１０２）。各ＮＩＣは、伝送されてきたパケットを分析して、自身に対する情報とともに、データの受信可否を知らせる情報をパケットにのせて送る（１０３）。次いで、スイッチング・ハブは、各ＮＩＣから伝送されてきたパケットを受けて情報テーブルを構成し（１０４）、データを受信しようとするＮＩＣへデータを伝送する（１０５）。ここで、新たに追加されるＮＩＣが存するかどうかを判断して（１０６）、追加のＮＩＣがあれば、スイッチング・ハブは追加のＮＩＣへ情報要求信号が記録されているパケットを伝送する（１０２）。従って、新たなＮＩＣは、伝送されてきたパケットを分析して、自身に対する情報とデータの受信可否を知らせる情報とをスイッチング・ハブへ伝送する。
【００１９】
【発明の効果】
以上、上述したように、本発明のノード認識方法は、以下の効果がある。
新たに追加されたＮＩＣは、自身の情報とデータの受信可否を知らせる情報とをスイッチング・ハブへ自分で伝送するので、スイッチング・ハブが情報テーブルを容易に構成することができる。
多数のＮＩＣが追加されても、スイッチング・ハブの情報テーブルの構成が容易であって、データのトラフィックが増加することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来のノード認識方法を説明するためのネットワークの概略的構成図。
【図２】 図１のスイッチング・ハブの構成ブロック図。
【図３】 図１のＮＩＣの構成ブロック図。
【図４】 一般なＭＡＣの構成ブロック図。
【図５】 従来のノード認識方法に応じてスイッチング・ハブとステーション間に伝送されるパケットの形態を示す図。
【図６】 本実施形態のノード認識方法に基づいてスイッチング・ハブからステーションに送る情報要求信号の記録されているパケットの形態を示す図（ａ）と、ノード認識方法に基づいてステーションからスイッチング・ハブに送るノード認識要求情報の記録されているバケットの形態を示す図（ｂ）。
【図７】 本実施形態のノード認識方法を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
１１ スイッチング・ハブ １１ａ ソフトウェア
１１ｂ メモリ １１ｃ コントローラ
１１ｄ ＭＡＣ １１ｅ ＰＨＹ
１２ ステーション １２ａ ＮＩＣ
１２ｂ ソフトウェアドライバ １２ｃ 受信回路
１２ｄ 第１バッファ部 １２ｅ システムインタフェース部
１２ｆ 第２バッファ部 １２ｇ 送信回路部

Claims (4)

1. スイッチング・ハブと複数のＮＩＣとの間のデータの伝送において、
   新たなステーションが追加されたときにスイッチング・ハブがその追加ステーションのＮＩＣに、ＮＩＣに関する情報をハブに送ることを要求する情報要求信号を伝送するステップと、
   ＮＩＣが情報要求信号の受信に応じて自己情報とともにノード認識要求可否信号をスイッチング・ハブへ伝送するステップと、
   ＮＩＣから伝送されてきた信号を受信してスイッチング・ハブはその情報から情報テーブルを構成し、ノード認識要求可否信号を送ってきたＮＩＣへデータを出力するステップと
   を備えることを特徴とするノード認識方法。
2. 情報テーブルを利用して、ノード認識要求可否信号を送ってきたＮＩＣの該当ステーションにデータを送出することを特徴とする請求項１に記載のノード認識方法。
3. 情報要求信号は、各ＮＩＣの該当ステーションのアドレスであることを特徴とする請求項１に記載のノード認識方法。
4. スイッチング・ハブと複数のＮＩＣとの間のデータの伝送において、
   新たにネットワークが構成されると、スイッチング・ハブから各ＮＩＣへ情報要求信号が記録されているパケットを伝送するステップと、
   各ステーションのＮＩＣは伝送されたパケットを分析し、自身に対する情報とデータの受信可否を知らせる情報とが記録されているパケットをスイッチング・ハブへ伝送するステップと、
   ＮＩＣが新たに追加されたか否かをスイッチング・ハブが判断して、追加のＮＩＣがあれば、情報要求信号が記録されているパケットをスイッチング・ハブがその追加のＮＩＣに伝送するステップと、
   追加のＮＩＣはそのパケットを受けて自身に対する情報とノード認識要求可否情報とが記録されているパケットをスイッチング・ハブに伝送するステップと、スイッチング・ハブが伝送されてきた情報から情報テーブルを構成し、データを受信しようとするノード認識要求可否信号を送ったＮＩＣにデータを伝送するステップと
   を備えることを特徴とするノード認識方法。

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