JP4110205B1 - データ転送処理装置およびデータ転送システム - Google Patents

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Abstract

【課題】処理装置全体へのデータ転送効率を向上し、高信頼なデータ転送を実現できるデータ転送処理装置およびデータ転送システムを得る。
【解決手段】通信回線により接続された処理装置と各処理装置の処理能力に関する指標データとを対応付けた処理装置群一覧データに基づいて、データ転送先の処理装置を決定し、処理装置群一覧データを分割して決定した各転送先の処理装置に割り当てる分割処理手段2と、この分割処理手段2で決定された各転送先の処理装置に転送すべきデータと分割処理手段2で各転送先の処理装置に割り当てられた処理装置群一覧データとを転送する転送手段4とを備え、転送手段4は、データ転送が正常に完了したときに、データ転送が正常に完了したことを上位階層の処理装置に通知する。
【選択図】図11

Description

本発明は、分散処理系など、多数の処理装置がネットワーク等の通信手段を利用できる環境下で、ある処理装置から他の処理装置にデータを高速に転送するデータ転送処理装置およびデータ転送システムに関する。
従来のデータ転送システムは、ネズミ算を応用したツリー構造で示されるようなデータ転送を展開するデータ転送方式である。このデータ転送方式は、ツリー構造の頂点となる処理装置に対して、他の処理装置に転送すべき同一のデータとともに、転送すべき処理装置の認識符号群(個々の処理装置を識別できるようなコード)のデータを付加してデータ転送をすることによって、処理装置の認識符号群のデータで転送を完了していない処理装置を捕捉しつつ転送を展開していくものである(例えば、特許文献1参照)。
具体的なデータ転送の方法としては、各々の処理装置が以下に示すような同様のアルゴリズムで動作することで実現される。すなわち、各々の処理装置は、受信したデータおよび処理装置の認識符号群の一覧のうち、認識符号群の一覧を、その処理装置が同時に開くことが可能な通信回線の個数nあるいはn+1で分割する。
さらに、分割したnまたはn+1の認識符号群の一覧各々から、これから転送する処理装置を1台選択する。そして、選択した処理装置n台と接続する通信回線をn回線開き、選択した処理装置それぞれに対して選択した処理装置が含まれる処理装置の認識符号群とともにデータを転送する。これにより、同一のデータを多数の処理装置に転送する場合に、短時間ですべての処理装置へのデータ転送を終了することができる。
特許第3302769号公報(第5頁、図2)
しかしながら、従来技術には次のような課題がある。従来技術においては、処理装置を示す認識符号群の一覧を分割する際に、何ら条件を求めるものではなく、分割の基準や方法に関しては開示されていない。また、nまたはn+1に分割された認識符号群の一覧より、これから転送すべき処理装置を決定する方法に関しても述べられていない。
すなわち、従来技術においては、処理装置の能力や接続環境、さらには現在の負荷状況などが考慮されていないため、能力の低い処理装置やダイヤル回線に接続された処理装置、作業負荷が高い処理装置などを次の転送先の処理装置として選択する場合がある。このような場合には、処理能力が低いことにより、例えば、1回線しか開くことができない、あるいはなかなかデータが転送できない(データ転送の速度が遅い)などの具体的状況が容易に想像でき、その結果、分散処理による転送時間の短縮効率が下がることとなる。
本発明は上述のような課題を解決するためになされたもので、処理装置全体へのデータ転送効率を向上し、高信頼なデータ転送を実現できるデータ転送処理装置およびデータ転送システムを得ることを目的とする。
本発明に係るデータ転送処理装置は、通信回線により接続された処理装置と各処理装置の処理能力に関する指標データとを対応付けた処理装置群一覧データに基づいて、データ転送先の処理装置を決定し、処理装置群一覧データを分割して決定した各転送先の処理装置に割り当てる分割処理手段と、この分割処理手段で決定された各転送先の処理装置に転送すべきデータと分割処理手段で各転送先の処理装置に割り当てられた処理装置群一覧データとを転送する転送手段とを備え、転送手段は、データ転送が正常に完了したときに、データ転送が正常に完了したことを上位階層の処理装置に通知するものである。
また、本発明に係るデータ転送システムは、複数の処理装置にデータを転送するデータ転送システムにおいて、複数の処理装置のそれぞれは、再転送すべき処理装置ごとに処理装置が有する処理能力に関する指標データを対応付けた処理装置群一覧データと、再転送すべきデータとを受信する受信手段と、受信手段が受信した処理装置群一覧データに含まれている指標データから再転送すべき処理装置ごとの分割指標データを求め、分割指標データに基づいて処理装置群一覧データからn台(nは2以上の整数)の処理装置およびn個の分割後処理装置群一覧データを決定する分割処理手段と、n本の通信回線を用いて、分割処理手段で決定されたn台の処理装置と接続する接続手段と、分割処理手段で決定されたn個の分割後処理装置群一覧データのそれぞれに対して再転送すべきデータを付加して、接続手段により接続されたn台の処理装置のそれぞれに転送する転送手段とを備え、受信手段は、送信元の処理装置からのデータ転送が正常に完了した後に、送信元の処理装置を示す識別子を含むデータ転送完了リストを送信元の処理装置から受信し、転送手段は、n台の処理装置のそれぞれに対してデータ転送する際に、n台の処理装置からの応答に基づいてデータ通信が正常に完了したか否かを監視し、n台の処理装置へのデータ転送を正常完了したときは、自己の処理装置を示す識別子を含む転送完了データを追加してデータ転送完了リストを更新し、更新したデータ転送完了リストをn台の処理装置に転送するものである。
本発明によれば、未受信処理装置の中から処理能力に関する指標データに基づいてデータ転送を行うべき処理装置を決定するとともに、指標データに基づいて処理装置群の一覧を分割することにより、処理装置全体へのデータ転送効率を向上し、高信頼なデータ転送を実現できるデータ転送処理装置およびデータ転送システムを得ることができる。
以下、本発明のデータ転送処理装置およびデータ転送システムの好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1におけるデータ転送システムに用いられる処理装置の構成図である。本発明におけるデータ転送システムは、1つの共通の転送データを複数の処理装置に効率的に分配するものであり、個々の処理装置のそれぞれは、図1に示す基本構成を有している。
処理装置は、1つの共通の転送データとともに、処理装置群一覧データを入力データとして取り込む。この処理装置群一覧データは、転送すべき処理装置を識別するための識別符号と、各処理装置が有する処理能力に関する指標データとを対応付けたものである。指標データは、具体的には、CPU能力、メモリ搭載量、通信に割り付けられたネットワーク帯域、稼働状況、同時に通信できる回線数など、各処理装置が有する処理能力に関する指標データで構成される。
処理装置は、この入力データに含まれている処理装置群一覧データを分割することにより、転送先の処理装置およびその処理装置に対応した処理装置群一覧データを決定する。そして、処理装置は、n個に分割した処理装置群に対する出力データとして、各処理装置群に対応した処理装置群一覧データに共通の転送データを付加したデータを生成し、かつ、n個の処理装置群のそれぞれの中から指標データに基づいて選択されたn個の処理装置に対して、生成した出力データを転送する。
このように、本発明の処理装置は、分割を行うに当たって、処理装置群一覧データに記載された識別符号のみならず、識別符号に付随した指標データに基づいて処理を行うことにより、データ転送システム全体としての転送効率の向上を実現している。
次に、本発明の処理装置の内部構成を図1に基づいて説明する。各処理装置は、受信手段1、分割処理手段2、接続手段3、転送手段4で構成される。受信手段1は、ネットワーク等で接続された他の装置、あるいは、上位階層の処理装置から、入力データとして転送データおよび処理装置群一覧データを受信する手段である。
分割処理手段2は、処理装置群一覧データに含まれる指標データから分割を行うための指標となる分割指標データを求め、分割指標データに基づいて転送先の処理装置および対応する分割後の処理装置群一覧データを生成し、さらに、転送データを付加した出力データを生成する。
ここで、分割指標データは、指標データに記載されている項目から求めることができ、指標データの1項目を採用する、あるいは、指標データに含まれる複数の項目を組み合わせることによって求まるデータを採用することもできる。
接続手段3は、処理装置が同時に通信できる回線数に応じて、分割処理手段2で決定された転送先の処理装置との接続を行う。さらに、転送手段4は、それぞれの転送先に対応して分割処理手段2で生成された出力データを、各転送先の処理装置に送信する。
このようにして、上位階層の処理装置からの出力データを受信した処理装置は、同様に分割処理を施してさらに下位階層の処理装置に転送し、この処理を繰り返すことにより、当初の処理装置群一覧データに含まれていたすべての処理装置に対するデータ転送を行うこととなる。
次に、データ転送システム全体としての処理の流れを説明する。図2は、本発明の実施の形態1のデータ転送システムにおける分割した処理装置のツリー構造を示す図である。図2において、第1階層の処理装置10は、データおよび処理装置群の一覧を最初に受信する処理装置である。第2階層の処理装置20、30、40は、第1階層の処理装置10が次にデータを転送する処理装置として決定した処理装置である。同様にして、第3階層、第4階層の処理装置にデータが分割して転送されることとなる。
各処理装置は、上段、下段に分かれた四角で示されており、上段は、その処理装置の分割指標データを含む識別符号を示している。一方、下段は、再転送すべき処理装置群の一覧を示しており、同様に分割指標データを含む識別符号のリストとして示されている。また、破線の矢印の先に描かれた破線の四角は、通信回線によるデータ転送が完了した後に、繰り返し転送処理を行っている同一の処理装置を示している。
例えば、図2のツリー構造のうち、第2階層の右端にある破線の処理装置10は、処理装置20、30、40にデータ転送が完了した後に、残りの識別符号に対応する処理装置群へのデータ転送を行う第1階層にあった処理装置10を示している。したがって、破線の処理装置は、同一番号の実線の処理装置と物理的に同一である。また、同一階層の処理装置は、時間的に見て同時に作業を行っている処理装置を示す。
図3は、本発明の実施の形態1における処理装置群の一覧の一例を示す図である。各処理装置に付された識別符号は、ホスト名、IPアドレスやMACアドレス、電話番号といった、処理装置を一意に特定できる符号である。また、各識別符号に対応する指標データとしては、その処理装置のCPU性能、メモリ搭載量、データ転送に利用可能なネットワーク帯域、最初にデータを受信する処理装置などある基準ポイントからのネットワーク距離、動的に変化する各処理装置の負荷状況などをまとめたものが含まれている。
本発明の根底には、こうした処理装置の性能、機能、位置関係等を示す概念を指標データとして把握し、その条件に従って分割指標データを定め、次に転送すべき処理装置を決定する、という基本概念がある。従って、本発明では、図3に例示した各識別符号に対応する指標データ以外にも、例えば、GPSによる位置情報、建物内での相対位置、あるいは、任意の条件によって決めた優先順位(各処理装置への任意の重み付け)などを指標データとして含むことができる。
図4は、本発明の実施の形態1における各処理装置の識別符号の一例であり、上述のような諸条件を元に処理装置群の一覧を簡単化し、データ量を削減した例を示している。
処理装置の処理能力が高いからといって、一概に通信回線が多数同時に開けるとは限らない。例えば、CPU性能、メモリ搭載量などが示す処理能力が最上級の条件であっても、細い電話回線を1回線しか持たない場合、細い電話回線の1回線に従って、本データ転送においては最下位の処理装置と位置づけられることもある。
説明の簡単化のために、図4では、a〜zの26台の処理装置に対して分割指標データのランク付けを行った結果、それぞれの処理装置をA、B、Cの3ランクのうちのいずれかに属するように整理した場合の識別符号の一覧を示している。
さらに、この例における分割指標データとしては、クラスAは、通信回線を同時に1回線しか開けない処理装置を示し、クラスBは、2回線しか開けない処理装置を示し、クラスCは、3回線開ける処理装置を示すものとする。図4においては、各26台の処理装置a〜zの後ろに、分割指標データであるこのクラスA〜Cを付して、分割指標データを含めた識別符号群の一覧としている。先に示した図2のツリー構造における各処理装置は、この図4に示された26台の処理装置群にて構成されており、この構成にて以降の説明を行う。
次に、各階層にデータ転送する具体的な処理について説明する。図5は、本発明の実施の形態1の各階層の処理装置における一連のデータ転送処理を示すフローチャートである。なお、この動作は、データを送受信する各処理装置に共通のものであるが、第1階層の処理装置10を例に、以下に説明する。
まず始めに、処理装置10の受信手段1は、入力データとして転送データおよび処理装置群一覧データを受信する。次に、処理装置10の分割処理手段2は、処理装置10が同時に開ける通信回線の数nと、処理装置群一覧データに含まれている処理装置の数とを比較する(ステップS501)。
ここで、処理装置10の識別符号はaCであり、3回線開ける処理装置である。また、処理装置群一覧データに含まれている処理装置の数は、自身以外にbC〜zAの25台である。したがって、処理装置の数の方が通信回線の数nより多いことになる。
そこで、分割処理手段2は、処理装置群一覧データの中から、分割指標データの大きい処理装置を転送すべきn台の処理装置として優先的に決定する。具体的には、分割処理手段2は、Cランクの処理装置20(識別符号bCに相当)および処理装置30(識別符号cCに相当)を決定し、さらにBランクの中から処理装置40(識別符号dBに相当)を決定し、処理装置10が同時に開ける通信回線数と同数である3台の処理装置を決定する(ステップS502)。
次に、分割処理手段2は、処理装置群一覧データに含まれている25台の処理装置から処理装置20、処理装置30、処理装置40の3台を除いた残り台数を22台と算出し、さらに、処理装置20、処理装置30、処理装置40の同時に開ける通信回線の数の合計を3+3+2=8回線と算出する。そして、分割処理手段2は、残りの処理装置数22と合計回線数8とを比較する。(ステップS503)
その結果、処理装置数の方が多いので、分割処理手段2は、分割数mを、同時に通信可能な回線数3に自分自身の1台分を加算して、m=3+1=4とする。すなわち、処理装置群の分割は、処理装置10、処理装置20、処理装置30、処理装置40の4台に対して行われることとなる(ステップS504)。
ここで、分割の方法(ステップS504の詳細処理)に関して、図6を使用して説明する。図6は、本発明の実施の形態1の各階層の処理装置における一連の分割処理を示すフローチャートである。具体的には、処理装置10は、処理装置群一覧データに含まれている処理装置を、分割数m個に分割する際に、分割後のそれぞれの処理装置群一覧データに含まれる処理装置の分割指標データの合計、および台数の合計が、決定された上記m台の処理装置の分割指標データの比率と同じ割合になるようにする。
まず始めに、処理装置10の分割処理手段2は、それぞれの処理装置の分割指標データに対応する同時に開ける回線数を元にして、分割処理を行う。すなわち、分割指標データAは同時に開ける回線数1、Bは2、Cは3であることから、処理装置10、処理装置20、処理装置30、処理装置40の分割指標データによる比率を求めると、C:C:C:B=3:3:3:2であることがわかる(ステップS601)。
そして、分割処理手段2は、この比率で処理装置群に含まれている残り22台を分割するためには、比率に当てはめると6:6:6:4台に分割すればよいことがわかる(ステップS602)。ここで、あまり台数が発生した場合には、分割処理手段2は、分割指標データの高い処理装置から順に分配を行う。
次に、分割処理手段2は、残りの処理装置群22台を分割指標データ別に分けることにより、Bが10台、Aが12台であることがわかる(ステップS603)。そこで、分割処理手段2は、分割指標データとしての処理能力の高いBである10台について、上記処理装置10〜40の比率となるようにそれぞれ分割し、その結果、処理装置10〜30は3台ないし2台、処理装置40については2台に分割することになる(ステップS604)。図2の例では、処理装置30に対して2台、処理装置10および20に対して3台を分配する。
次に、分割処理手段2は、処理能力の高いBである10台の分割の後に、分割指標データ別に分割すべき処理装置群がまだ残っているかを判断する(ステップS605)。具体的には、分割処理手段2は、Aランクである12台がまだ残っていると判断でき、この12台分の分割を次に行うこととなる。
さらに、分割処理手段2は、現時点での分割比率が分割指標データの比率と合致しているか否かを判断する(ステップS606)。具体的には、処理装置10は、先のステップS602で求めた処理装置m台の分割指標データの比率3:3:3:2と、先のステップS604で分割したランクBの処理装置の分割比率が、合致しているか否かを判断する。
現時点では、処理装置10および20に対しては、Bランクの処理装置を3台分配しているのに対し、処理装置30に対しては、Bランクの処理装置を2台しか分配しておらず1台不足していることから、分割処理手段2は、処理装置30に対して、ランクAから1個を充当する(ステップS607)。
そして、分割処理手段2は、分配されずに残っているAランクの11台に対して、再びステップS604の処理を繰り返すことにより、分割指標データの比率3:3:3:2になるように処理装置m台の分配を行う。Aランクの処理装置の分配が終わると、分割すべき処理装置群は残っていないこととなり、分割処理手段2は、一連の分配処理を終了する(ステップS605)。
図6に示した分配方法にて分割した結果が、図2の第2階層の各処理装置10、20、30、40のそれぞれの四角の下段に記載された処理装置群となる。各処理装置群の分割指標データの合計および合計台数を見てみると、処理装置20に関しては、分割指標データの合計が9で合計台数が6、処理装置30に関しては分割指標データの合計が8で合計台数が6、処理装置40に関しては分割指標データの合計が6で合計台数が4、破線の処理装置10に関しては分割指標データの合計が9で合計台数が6となっている。
すなわち、合計台数に関しては、3:3:3:2の能力比率通りであるが、分割指標データの合計に関しては、9:9:8:6であり、3:3:3:2の比率とは完全には一致していない。しかしながら、分割指標データの合計や合計台数は、必ずしも割り切れる数値になるとは限らないので、3:3:3:2の分割指標データの比率にならない場合もあるが、図6のフローチャートにしたがって分配することにより、処理装置の回線数の比率に近づけた均等な分配を行うことができる。
このようにしてステップS504における処理装置群の分割が終わると、処理装置10の接続手段3は、通信回線を3回線開き、処理装置20、処理装置30、処理装置40と接続する。そして、転送手段4は、処理装置20、処理装置30、処理装置40に対して、転送すべきデータとともに分割した処理装置群一覧データをそれぞれ送信する(ステップS506)。
データ送信が完了すると、分割処理手段2は、未送信の処理装置群の一覧があるかどうか確認する(ステップS507)。具体的には、本例では、図2の第2階層における破線の処理装置10のために分割した処理装置群の一覧(hB、lB、nB、pA、tA、xAの6台の処理装置からなる一覧)がある。
そこで、分割処理手段2は、自らの処理装置10に割り当てられたこの処理装置群の分割処理を行うために、図5のフローチャートの先頭の処理に戻り、一連の処理を繰り返すこととなる。この処理が、n+1に分割した後の、n+1台目の処理装置に相当する自らに割り当てられた処理装置群の分割処理に相当する。
具体的には、分割処理手段2は、処理装置群に含まれる処理装置の数6と同時通信可能な回線数3とを比較し(ステップS501)、処理装置の数の方が多いので、処理装置群の一覧よりBランクの処理装置11、12および13を次の転送先処理装置と決定する(ステップS502)。次に、分割処理手段2は、処理装置群6台から、すでに決定した3台の処理装置を差し引いた3台と、その3台の合計同時通信回線数6を比較する(ステップS503)。
その結果、同時合計通信回線数の方が大きいので、分割処理手段2は、分割数はm=nで良いと判断する。そして、分割処理手段2は、残りの処理装置群を分割するが、今回の転送先の処理装置は、3台とも同じ分割指標データを有するので、残りの処理装置群の一覧を、分割指標データの合計が均等で、合計台数も均等になるように分配する。その結果、分割処理手段2は、処理装置群の一覧に残った3台を、今回転送する転送先の処理装置11、12、13それぞれに対して1台ずつ分割する(ステップS505)。
さらに、接続手段3および転送手段4により、処理装置11、12、13に対して転送すべきデータおよび、それぞれに割り当てた処理装置群の一覧を付した出力データの転送が行われる(ステップS506)。最後に、分割処理手段2は、処理装置10に対する処理装置群が残っているかどうか確認し、残っていないので、処理装置10の処理を全て完了する(ステップS507)。
以上のように、実施の形態1によれば、処理装置にCPU性能やメモリ搭載量、ネットワーク種別などの能力差がある場合に、これら多様な視点から見た指標データに基づく分割指標データに従って、これから転送すべき処理装置の決定や処理装置群の一覧を分割することにより、処理装置群の中でも各種視点から見て分割指標データとして定めた能力の高い処理装置から順番に送信することができる。
その結果、例えば、分割指標データを通信回線とすれば、通信回線がより多く開ける処理装置から順番にデータ転送を行うことが確定的にできるので、データ転送開始から最も効率よくツリー構造の枝を増やすことが可能となる。したがって、従来に比べて配信の階層が少なくなり、全ての処理装置に対する転送完了までの時間が短時間となり、高信頼なデータ転送を実現できる。
実施の形態2.
実施の形態1では、まず始めに、これから転送すべきn台の処理装置を、分割指標データに基づいて決定した後に、n台の処理装置の分割指標データの比率に応じて処理装置群を分配する場合について説明した。本実施の形態2では、最初に、分割指標データの合計が均等になるように処理装置群をn分割した後に、n個の各処理装置群の中から転送すべき処理装置をそれぞれ決定する場合について説明する。
図7は、本発明の実施の形態2のデータ転送システムにおける分割した処理装置のツリー構造を示す図である。図7の中で引用している処理装置番号は、図2と同等とする。すなわち、双方の図において、同じ処理装置の番号は、同一であり、双方の図では同一システムにおける、実施の形態による差異を示している。
次に、各階層にデータ転送する具体的な処理について説明する。図8は、本発明の実施の形態2の各階層の処理装置における一連のデータ転送処理を示すフローチャートである。なお、この動作は、データを送受信する各処理装置に共通のものであるが、第1階層の処理装置10を例に、以下に説明する。
まず始めに、処理装置10の受信手段1は、入力データとして転送データおよび処理装置群一覧データを受信する。次に、処理装置10の分割処理手段2は、処理装置10が同時に開ける通信回線の数nと、処理装置群一覧データに含まれている処理装置の数とを比較する(ステップS801)。
処理装置の数の方が通信回線の数nより多い場合には、分割処理手段2は、処理装置群を分割数m(mは、nまたはn+1)に分割する。この際、分割後の各々の処理装置群の分割指標データの合計および合計台数が均等になるように分割する(ステップS802)。
分割の方法は、先に図6で説明した分割方法において、処理装置の分割指標データの比率が1:1:1:1となるように求めればよい。ただし、実施の形態1と違い、本実施の形態2では、現時点で転送すべき処理装置は、決定していないので、全ての処理装置群bC〜zAの25台に対して均等に分割すべき点と、本例ではn+1に分割するため、aCも含めた26台を含む処理装置群を分割しなければならない点に注意する必要がある。
分割の結果は、図7の処理装置20、30、40および破線の処理装置10に示すとおりとなる。すなわち、第2階層の処理装置は、分割指標データの合計が12、合計台数が7となる処理装置10を含む処理装置群と、分割指標データの合計が11、合計台数が7となる処理装置20を含む処理装置群と、分割指標データの合計が10、合計台数が6となる処理装置30を含む処理装置群と、分割指標データの合計が10、合計台数が6となる処理装置40を含む処理装置群の4つに分割される。
分割処理手段2は、これらの4つの処理装置群の中から、それぞれ分割指標データとして定めた能力が最も高い処理装置を、それぞれ次に転送する処理装置と定める(ステップS803)。本例において、分割処理手段2は、3個の通信回線に対応して、処理装置20、30、40を次に転送する処理装置と定める。
さらに、接続手段3は、3個の通信回線を開いて処理装置20、30、40と接続し、転送手段4は、処理装置20、30、40に対して分割後の処理装置群一覧データとともに転送データを転送する(ステップS804)。
実施の形態1では、まず始めに、これから転送すべきn台の処理装置を、分割指標データに基づいて決定した後に、n台の処理装置の分割指標データの比率に応じて処理装置群を分配するために、図5、図6で示した分割処理を必要とする。これに対して、本実施の形態2では、分割指標データの合計が均等になるように処理装置群をn分割した後に、n個の各処理装置群の中から転送すべき処理装置をそれぞれ決定するために、図8で示した単純な分割処理のみを必要とする。
以上のように、実施の形態2によれば、実施の形態1に比べて、ツリー構造の枝葉に乱れが生じるものの、飛躍的に簡素化されたアルゴリズムで単純に処理装置群を分割することができる。これにより、処理装置全体へのデータ転送効率を向上し、高信頼なデータ転送を実現できる。このような分割処理は、データの受信機、STB(Set−top Box)、さらにはデジタル家電のようなリソースの限られた環境に対する適用が期待できる。
実施の形態3.
実施の形態1および2では、データ転送が正常に行われる想定の元での一連の処理について説明した。本実施の形態3では、転送元の処理装置がデータ転送の状況を監視することにより、転送先の処理装置に障害が発生した場合に対応できるデータ転送システムについて説明する。
図9は、本発明の実施の形態3におけるデータ転送中の障害発生時の動作の説明図である。具体的には、データ転送元の処理装置aがデータ転送中に、データ転送先の処理装置bに障害が発生した場合の対処動作を示している。処理装置aの転送手段4は、転送先の処理装置bからの応答に基づいてデータ転送が正常に完了したか否かを監視する。
具体的には、処理装置aの転送手段4は、データ転送先の処理装置bからの応答が所定時間内に返ってくるか否かを監視することにより、データ転送中の障害発生の有無を検知できる。また、処理装置bへ転送した処理装置群一覧データは、元々は処理装置aが生成したものであり、処理装置aは、処理装置bへ転送した処理装置群一覧データを保持しておくことが可能である。
こうした状況下で処理装置bに障害が発生した場合には、処理装置aの分割処理手段2は、処理装置bに送付した処理装置群一覧データの中から処理装置b以外で、分割指標データとしての能力が最も高い処理装置cを選ぶ。そして、処理装置aの接続手段3は、通信回線を処理装置bから処理装置cに切り換えて接続する。
さらに、処理装置aの転送手段4は、処理装置bを含む処理装置群一覧データとともに処理装置cに対してデータ転送を行うことができる。この際、処理装置bには障害が発生していることを処理装置群一覧データに記載するなどして、これ以降の処理装置に伝えると、なお効果的である。
さらには、末端の処理装置にて処理装置群の内容が処理装置bのみになり、かつ、処理装置bの障害が継続している場合には処理装置bについてはデータ転送不能としてデータ転送をあきらめる。
以上のように、実施の形態3によれば、データ転送中にデータ転送先の処理装置に不具合が発生した場合には、その処理装置を飛ばしてデータ転送を継続できるので、データ転送システムとしてのデータ転送が停止することはない。また、データ転送システムとしては、データが転送できなかった処理装置を確定的に発見できる利点がある。これらに関しては、障害から回復した後に同様の方式にて該障害のあった処理装置群に対してデータ転送を行えばよい。
なお、本実施の形態3では、障害発生としたが、これはSTBや受信機、デジタル家電等においては、単純に電源が切断された場合なども考えられる。
実施の形態4.
実施の形態3では、データ転送中に、データの転送先の処理装置に障害が発生した場合に対応するデータ転送システムについて説明した。本実施の形態4では、データ転送中に、データの送信元の処理装置に障害が発生した場合に対応するデータ転送システムについて説明する。
図10は、本発明の実施の形態4におけるデータ転送中の障害発生時の動作の説明図である。具体的には、処理装置aが処理装置bに対してデータ転送を完了し、さらに処理装置bが処理装置cに対してデータ転送をしている最中に、データの送信元である処理装置bに障害が発生した場合を示している。
処理装置aの転送手段4は、処理装置bにデータ送信が完了した後にも、処理装置bが残りの処理装置群に対してデータ転送を行っている状況を監視する。具体的には、データ転送先の処理装置bは、どこまでのデータを正常に転送したかを、処理装置aに対して適宜知らせる。これに対して、処理装置aの転送手段4は、処理装置bの転送状況を監視することにより、データ転送中の障害発生の有無を検知できる。
処理装置bに障害が発生すると、処理装置aの転送手段4は、監視していた転送状況に基づいて、処理装置bが送信中であった処理装置cに対して、不足する残りのデータのみを送信することができる。これにより、正常である処理装置cは、残りの処理装置群に対する配信を継続して行うことができる。
以上のように、本実施の形態4によれば、実施の形態3の場合のような通信中におけるデータ受信先の処理装置のみでなく、中心チュにおけるデータ送信元の処理装置に障害が発生した場合においても、データ転送システム全体としてのデータ転送を継続することが可能である。この場合、処理装置bは、既にデータの受信を完了しているので、データ転送システムとしては、処理装置bのデータ受信は、完了という扱いにする必要がある。
実施の形態5.
実施の形態1〜4では、CPUクロックやメモリ搭載量、接続ネットワークなどを勘案して、分割指標データとして通信回線数をランク付けるものについて説明した。しかしながら、これらの指標データ以外にも早く転送を完了したい処理装置をツリー構造の先頭へ、受信が遅れてもよい処理装置にはツリー構造の後方へ配置できるような重み付けを行っても構わない。
そこで、このような場合には、通信回線の代わりに優先度などの数値や優先度を示す符号を指標データとして設定しておくことにより、容易に実現できる。分割処理手段2は、優先度を加味した分割指標データに基づいて分割処理を行うことにより、優先度の高い処理装置に対するデータ転送を優先させることが可能となる。
以上のように、実施の形態5によれば、各処理装置に転送順番の優先度を持たせることにより、優先度に従った転送を実現できる。例えば、デジタル映像の販売流通を考えた場合に、早く欲しい人もいれば、1週間以内であればいつでもよい人もいる。こうした事情を鑑み、1時間以内に欲しい人は追加料金にて対応するなどの販売形態に即した実用的な利便性を持つデータ転送システムが実現できる。
実施の形態6.
実施の形態1〜5では、上位階層の処理装置から下位階層の処理装置に対して一方向でデータ転送する形態について説明してきた。本実施の形態6では、2階層以降の各処理装置が、データ転送の結果を最初に投入された第1階層の処理装置10に対して通知する方法について説明する。
図11は、本発明の実施の形態6のデータ転送システムにおける分割した処理装置のツリー構造および各処理装置からのデータ転送完了リストを示す図である。第2階層以降の各処理装置は、データ転送が全て完了した後に、転送完了の通知としてデータ転送完了リストを上位階層の処理装置に対して返却する。
図11における4階層からなる各処理装置のツリー構造は、図2のツリー構造と同一であり、このツリー構造に基づいて、データ転送の結果の返却方法について説明する。また、図11において、データ転送完了リストは、a1〜x1として示されている。
まず、転送が完了して、次に転送すべき処理装置群がない末端の処理装置に相当する第4階層の処理装置24、25、26、34、35、36、43、44、14、15、16が、データの転送元である第3階層の処理装置21、22、23、31、32、33、41、42、11、12、13それぞれに対して、データが正常に転送されたことを通知するために、それぞれの認識符号を記したデータ転送完了リストを送付する。
データ転送完了リストを送付された第3階層の処理装置21、22、23、31、32、33、41、42、11、12、13は、それぞれの処理装置を識別する認識符号を、送付されたデータ転送完了リストに追加更新し、データの転送元であった第2階層の処理装置20、30、40、10に対して更新したデータ転送完了リストを送付する。
データ転送の報告を受けた第2階層の処理装置20、30、40は、第3階層の処理装置からデータ転送完了リストが送付されるごとに、自己の処理装置の識別符号による更新後のデータ転送完了リストを、第1階層の処理装置10に送信する。
あるいは、データ転送の報告を受けた第2階層の処理装置20、30、40は、それぞれ3台、3台、2台の処理装置からデータ転送完了リストが送付されるのを待って、それらを全て1つのデータ転送完了リストとして追加更新し、更新されたデータ転送完了リストに処理装置20、30、40それぞれの処理装置の認識符号をそれぞれ追加して、更新されたデータ転送完了リストをそれぞれ第1階層の処理装置10に送信することもできる。
最初の転送を開始した送信源の処理装置10は、処理装置20、30、40、11、12、13から送付されたデータ転送完了リストを1つの確定として追加更新し、処理を完了する。
以上のように、実施の形態6によれば、データを転送した経路をさかのぼって、各処理装置が上位の処理装置にデータ転送完了リストを送付し、ツリー構造の頂点に向かっていくことで、最初にデータ転送を開始した送信源の処理装置は、最終的に処理系全体のデータ転送結果を把握することができる。
この際に、例えば、図9、図10で説明したような障害が発生した場合であっても、最終的に処理装置群に記されたいずれの処理装置に対してもデータ転送ができない状況になった時点で、末端の処理装置であると認識する手段を設けることにより、データ転送が未完了の処理装置も含めて、最初にデータ転送を開始した送信源の処理装置にデータ転送完了リストとして送信されることになる。これにより、データ転送の完了を確認したい処理装置10は、その負荷をいたずらに増やすことなく、低負荷でデータ転送完了リストを得ることができる。
本実施例により確定した転送結果を得ることは、例えば、転送が完了できなかった処理装置を集計して新たな処理装置群の一覧を生成し、時間を置くなどした後に、新たなデータ転送としてデータ転送を継続することも可能となる。これにより、デジタルデータ(映像、音楽など)を販売する事業を考慮すると、注文された処理装置に対して確定的にデータを送信できる実用的なデータ転送システムを提供できる。また、誤ってデータ転送が完了していないのに課金するといった不祥事も発生しない。
なお、上述の説明においては、1階層上の処理装置に対してデータ転送完了リストを送付する場合について説明したが、各処理装置が送信源である処理装置に対してデータ転送完了リストを直接送付することによっても同等の効果を得ることができる。
実施の形態7.
実施の形態6では、データ転送完了リストを、データが送信された経路を逆順に辿って追加更新していく場合について説明した。本実施の形態7では、途中の経路において、処理装置に障害が発生した場合について説明する。
図12は、本発明の実施の形態7のデータ転送システムにおける分割した処理装置のツリー構造および各処理装置からのデータ転送完了リストを示す図である。データ転送完了リストを返却する途中経路にて、処理装置20に障害が発生した場合を示している。第4階層の処理装置24、25、26は、実施の形態6と同様に、上位の第3階層の処理装置21、22、23に対してデータ転送完了リストを転送する。
次に、第3階層の処理装置21、22、23は、データ転送完了リストを追加更新して、上位の第2階層の処理装置20に送付しようとするが、障害が発生しており通信できない状態となっている。
この場合、第3階層の処理装置21、22、23のそれぞれは、データ転送完了リストを追加更新する際に、第2階層の処理装置20がデータ転送完了していることも追記して、さらに上位の第1階層の処理装置10に対して追加更新したデータ転送完了リストを送付する。
第2階層の処理装置20は、第3階層の処理装置21、22、23に対してデータを転送したわけであるから、当然、上位である第1階層の処理装置10からのデータ受信は完了しているものとしてみなすことができる。
以上のように、実施の形態7によれば、データ転送完了リストを返却するタイミングで障害が発生する、あるいは電源が落ちてしまった処理装置が介在した場合にも、直接の上位階層の処理装置を飛び越えてさらに上位にデータ転送完了リストを送付可能なデータ転送システムを得ることができる。
これにより、最初にデータ転送を開始した送信源の処理装置にデータ転送の完了を通知する機能が高信頼に実現可能となる。また、データ転送完了リストを全ての処理装置が最初にデータ転送を開始した送信源の処理装置に対して送信するのに比べ、経路上の各処理装置がデータ転送完了リストを徐々にまとめ上げていくので、最終的に最初の処理装置が受信するデータ転送完了リストは少量で済み、負荷を飛躍的に減少することができる。
さらに、障害が発生した処理装置のデータ転送完了も含めて、障害が発生した処理装置を飛ばしてデータ転送完了リストを送信できる。これにより、データ転送完了リスト送付中に障害が発生した場合にも、最初にデータ転送を開始した送信源の処理装置は、データ転送システム全体の転送完了状況を正確に把握することができる。
実施の形態8.
上述した実施の形態1〜7では、特にネットワークに関して述べていないが、いわゆるIPネットワーク(v4、v6)でサポートされるプロトコルをはじめ、電話回線、無線回線、私的な専用回線など、どのような形態であっても構わない。また、放送や衛星回線などもこうした通信回線に含まれる。
実施の形態9.
上述した実施の形態1〜8では、各処理装置にデータを転送することに着目しているので、あたかも処理装置が転送されるデータを必要としているような誤解を生じがちであるが、実施の形態8のように、ある同一のデータを異種ネットワークを介して転送したい場合など、単なる転送経路として処理装置を用いても構わない。以下、いくつか具体例を説明するが、いずれの場合も必ずしもデータを受信した処理装置が、そのデータを必要としているとは限らない。
例えば、図2を用いて説明すると、処理装置10は、ブロードバンドネットワーク(いわゆるインターネット)で接続されているが、処理装置20は、a1でブロードバンド接続可能であり、かつ、b1、b2、b3で通信可能な社内網で接続されている共用サーバである場合にも、本発明のデータ転送が適用可能である。このような利用方法の場合、共用サーバ自身は、データを必要としているわけではなく、共用サーバを介してデータを受信する下位階層の処理装置が実際にデータを利用することになる。
別の例では、第1階層の処理装置10が放送局で、第2階層の処理装置20、30、40が受信機、それよりも下位の階層の処理装置が家庭内ネットワークといった構成も考えられる。この場合、受信機は、放送回線からデータを受信し、家庭内でIEEE1394や電力線ネットワーク、無線LANなどで接続するものと考えられる。
このようなケースでも、必ずしも受信機がデータを必要としているとは限らず、家庭内の特定の機器(例えば、放送受信機能を持たない白物家電=将来のデジタル家電など)にデータを送り込むために受信機を経由することも考えられる。
さらに別の例では、携帯電話ネットワークにおいて、処理装置10、20、30、40などツリー構造の上位に位置する処理装置を携帯電話基地局とし、それよりも下位に位置する処理装置を携帯電話と考えることもできる。
さらに別の例では、自動車の車載機(いわゆるカーナビゲーションシステムなど)で、例えば、道路の工事情報や事故などのお知らせを別の車載機から発信することによって、近隣の車載機に位置情報なども含めて順次配布することができる。通常、情報の発信源は、多大な処理能力を必要とするが、この場合は、高々数台の車載機に情報データを送付すればよく、各々の車載機にデータ転送の負荷を分散することになり、効率的である。
この場合の処理装置群の作成方法としては、応答を求めるコマンドを近くの車載機が受信できるように投げかけ、それを元に作成すればよい。あとは、動的に各々の車載機が同様にして次々と動的に処理装置群を生成しながら処理を進め、広範囲の車載機にデータを転送することが可能となる。最近では、自動車にカメラが搭載されることが多くなっているが、このカメラ映像を次々と別の車載機に転送する方法としても利用可能である。
なお、データとは、ファイルのような大容量のまとまったデータでもよいし、IPパケットなど少量の単位データと考えてもよい。少量のデータとして実現する場合には、1回目の単位データにて末端の処理装置までの経路を確立し、その後は確立された経路に従って送信することで、ビデオオンデマンド(VOD)やライブストリーム(放送)などに適用することも考えられる。
以上のように、実施の形態9によれば、ある同一のデータを異種ネットワークを介して転送したい場合など、単なる転送経路として処理装置を用いる場合にも、本発明のデータ転送システムを適用可能である。
なお、上述の実施の形態では、各処理装置が共通の分割指標データを採用する場合について説明したが、本発明のデータ転送システムはこれに限定されるものではない。各処理装置は、個別の分割指標データに基づく分割処理を行うことが可能である。例えば、第1階層の処理装置は、同時に通信できる回線数を分割指標データとして分割処理を行い、第2階層の処理装置は、ネットワーク帯域を分割指標データとして分割処理を行うことも可能であり、データ転送システム内のそれぞれの処理装置に適した分割指標データを採用して分割処理を行うことができる。
さらに、上述の説明においては、上位階層から与えられた指標データに基づいて分割指標データを定めていたが、本発明のデータ転送システムはこれに限定されるものではない。例えば、分割処理手段2は、転送すべき処理装置に対して応答を求めるコマンドを送付することにより、現状のネットワーク環境下におけるそれぞれの処理装置の応答時間を測定できる。
この場合には、分割処理手段2は、測定した応答時間により指標データを更新し、この応答時間、あるいはこの応答時間と他の指標データの項目との組合せからなるデータを分割指標データとして採用し、分割処理を行うことができる。
あるいは、分割処理手段2は、転送すべき処理装置から最新のシステム負荷情報として、処理装置のCPU利用率、メモリ使用率等の現状のデータを取得することにより、指標データの更新および新たな分割指標データの採用に基づく分割処理を実現できる。
また、上述の説明においては、各処理装置群の分割指標データの合計、および処理装置の台数の合計がともに均等となるような分割処理を説明したが、本発明のデータ転送システムはこれに限定されるものではない。分割指標データの合計のみを均等とするような分割処理を行うことによっても、処理装置全体へのデータ転送効率の向上を図ることが可能である。
本発明の実施の形態1におけるデータ転送システムに用いられる処理装置の構成図である。 本発明の実施の形態1のデータ転送システムにおける分割した処理装置のツリー構造を示す図である。 本発明の実施の形態1における処理装置群の一覧の一例を示す図である。 本発明の実施の形態1における各処理装置の識別符号の一例である。 本発明の実施の形態1の各階層の処理装置における一連のデータ転送処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態1の各階層の処理装置における一連の分割処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態2のデータ転送システムにおける分割した処理装置のツリー構造を示す図である。 本発明の実施の形態2の各階層の処理装置における一連のデータ転送処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態3におけるデータ転送中の障害発生時の動作の説明図である。 本発明の実施の形態4におけるデータ転送中の障害発生時の動作の説明図である。 本発明の実施の形態6のデータ転送システムにおける分割した処理装置のツリー構造および各処理装置からのデータ転送完了リストを示す図である。 本発明の実施の形態7のデータ転送システムにおける分割した処理装置のツリー構造および各処理装置からのデータ転送完了リストを示す図である。
符号の説明
1 受信手段、2 分割処理手段、3 接続手段、4 転送手段、10、11、12、13、20、21、22、23、30、31、32、33、40、41、42 処理装置。

Claims (13)

  1. 通信回線により接続された処理装置と各処理装置の処理能力に関する指標データとを対応付けた処理装置群一覧データに基づいて、データ転送先の処理装置を決定し、前記処理装置群一覧データを分割して前記決定した各転送先の処理装置に割り当てる分割処理手段と、
    この分割処理手段で決定された各転送先の処理装置に転送すべきデータと前記分割処理手段で各転送先の処理装置に割り当てられた処理装置群一覧データとを転送する転送手段と
    を備え、
    前記転送手段は、データ転送が正常に完了したときに、データ転送が正常に完了したことを上位階層の処理装置に通知する
    ことを特徴とするデータ転送処理装置。
  2. 請求項1に記載のデータ転送処理装置において、
    前記転送手段は、データ転送が正常に完了したときに、データ転送が正常に完了したことを一階層上位の処理装置に通知する
    ことを特徴とするデータ転送処理装置。
  3. 請求項1に記載のデータ転送処理装置において、
    前記転送手段は、データ転送が正常に完了したときに、データ転送が正常に完了したことを最上位階層の処理装置に通知する
    ことを特徴とするデータ転送処理装置。
  4. 請求項1ないし3のいずれか1項に記載のデータ転送処理装置において、
    前記転送手段は、自己の処理装置がデータ転送したそれぞれの処理端末からデータ転送が正常に完了したことが通知されたとき、データ転送が正常に完了したと判断し、データ転送が正常に完了したことを上位階層の処理装置に通知する
    ことを特徴とするデータ転送処理装置。
  5. 請求項4に記載のデータ転送処理装置において、
    前記転送手段は、自己の処理装置がデータ転送したすべての処理端末からデータ転送が正常に完了したことが通知されたとき、データ転送が正常に完了したと判断し、データ転送が正常に完了したことを上位階層の処理装置に通知する
    ことを特徴とするデータ転送処理装置。
  6. 複数の処理装置にデータを転送するデータ転送システムにおいて、
    前記複数の処理装置のそれぞれは、
    再転送すべき処理装置ごとに前記処理装置が有する処理能力に関する指標データを対応付けた処理装置群一覧データと、再転送すべきデータとを受信する受信手段と、
    前記受信手段が受信した前記処理装置群一覧データに含まれている前記指標データから再転送すべき処理装置ごとの分割指標データを求め、前記分割指標データに基づいて前記処理装置群一覧データからn台(nは2以上の整数)の処理装置およびn個の分割後処理装置群一覧データを決定する分割処理手段と、
    n本の通信回線を用いて、前記分割処理手段で決定された前記n台の処理装置と接続する接続手段と、
    前記分割処理手段で決定された前記n個の分割後処理装置群一覧データのそれぞれに対して前記再転送すべきデータを付加して、前記接続手段により接続された前記n台の処理装置のそれぞれに転送する転送手段と
    を備え、
    前記受信手段は、送信元の処理装置からのデータ転送が正常に完了した後に、前記送信元の処理装置を示す識別子を含むデータ転送完了リストを前記送信元の処理装置から受信し、
    前記転送手段は、前記n台の処理装置のそれぞれに対してデータ転送する際に、前記n台の処理装置からの応答に基づいてデータ通信が正常に完了したか否かを監視し、前記n台の処理装置へのデータ転送を正常完了したときは、自己の処理装置を示す識別子を含む転送完了データを追加して前記データ転送完了リストを更新し、更新した前記データ転送完了リストを前記n台の処理装置に転送する
    ことを特徴とするデータ転送システム。
  7. 請求項6に記載のデータ転送システムにおいて、
    前記分割処理手段は、決定した前記n台の処理装置のそれぞれが同時に通信できる回線数の合計回線数を前記指標データから求め、前記処理装置群一覧データに含まれるすべての処理装置から前記n台の処理装置を除いた前記n台の処理装置により再転送すべき処理装置の合計台数を求め、前記再転送すべき処理装置の合計台数が前記合計回線数よりも大きい場合には、自己の処理装置をn+1台目の処理装置として割付け、n+1個の分割後処理装置群一覧データを決定し、前記n+1台目の処理装置に対応するn+1個目の分割後処理装置群一覧データ以外のn個の分割後処理装置群一覧データを、決定した前記n台の処理装置に対応する前記n個の分割後処理装置群一覧データとして決定する
    ことを特徴とするデータ転送システム。
  8. 請求項7に記載のデータ転送システムにおいて、
    前記分割処理手段は、前記n+1個目の分割後処理装置群一覧データに含まれている処理装置の数が、n台以下になるまで前記n台の処理装置および前記n個の分割後処理装置群一覧データを決定する処理を繰り返し実行する
    ことを特徴とするデータ転送システム。
  9. 請求項6ないし8のいずれか1項に記載のデータ転送システムにおいて、
    前記転送手段は、自己の処理装置が転送すべき処理装置を有しない末端の処理装置である場合には、更新した前記データ転送完了リストを、前記データ転送完了リストに記載された先頭の送信源の処理装置に送信する
    ことを特徴とするデータ転送システム。
  10. 請求項6ないし8のいずれか1項に記載のデータ転送システムにおいて、
    前記転送手段は、自己の処理装置が転送すべき処理装置を有しない末端の処理装置である場合には、更新した前記データ転送完了リストを、前記データ転送完了リストに記載された直前の送信元の処理装置に送信し、自己の処理装置が前記末端の処理装置でない場合には、送信先の処理装置のいずれかから受信したデータ転送完了リストを、前記データ転送完了リストに記載された直前の送信元の処理装置に転送する
    ことを特徴とするデータ転送システム。
  11. 請求項10に記載のデータ転送システムにおいて、
    前記転送手段は、送信先の処理装置のすべてから受信したデータ転送完了リストをまとめて1つのデータ転送完了リストを生成し、生成した前記1つのデータ転送完了リストを前記直前の送信元の処理装置に転送する
    ことを特徴とするデータ転送システム。
  12. 請求項10または11に記載のデータ転送システムにおいて、
    前記転送手段は、前記直前の送信元の処理装置に対してデータ転送完了リストを転送する際に、前記直前の送信元の処理装置からの応答に基づいて前記データ転送完了リストの転送が正常に完了したか否かを監視し、前記データ転送完了リストの転送が正常に完了しないことを検出したときは、前記データ転送完了リストに記載された前記直前の送信元の処理装置のさらに前の送信元の処理装置に前記データ転送完了リストを転送する
    ことを特徴とするデータ転送システム。
  13. 請求項12に記載のデータ転送システムにおいて、
    前記転送手段は、前記データ転送完了リストの転送が正常に完了しないことを検出したときは、前記直前の送信元の処理装置が転送完了済みであることを前記データ転送完了リストに追記し、前記データ転送完了リストに記載された前記直前の送信元の処理装置のさらに前の送信元の処理装置に、追記した前記データ転送完了リストを転送する
    ことを特徴とするデータ転送システム。
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