JP4397127B2 - 通信装置および該通信装置を用いたPPPoEプロトコル手順簡略方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、PPPoE(Point−to−Point Protocol over Ethernet)通信でPPPoEプロトコル手順を簡略化する方法、およびその方法を適用した通信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のACサーバと端末装置とを通信装置を介して接続した通信システムの構成を図6を用いて説明する。
【0003】
イーサネット(Ethernet)上に設けた複数の端末装置からのアクセスが集中するAC(Access Consentrator)サーバ40に通信装置(ACクライアント)80、集合型ターミナルアダプタ(以下、集合型TAという)71、ISDN(Integrated Services Digital Network)100およびターミナルアダプタ(以下、TA(Tarminal Adopter)という)70を介して複数の端末装置(以下、PC(Personal Computer)という)60を接続した通信システムにおいては、複数のPC60とTA70間では非同期のPPPで、集合型TA71とACクライアント80との間ではX.25プロトコルで、ACクライアント80とACサーバ40との間ではPPPoEで、それぞれ通信が行われる。
【0004】
このような通信システムにおける通信装置80とACサーバ40との間でPPPoEによる接続処理(セッション)を確立する手法として、図7に示す手法が行われている。図7は、従来のPPPoEのセッション確立動作が成功した時の処理手順を示している。
【0005】
まず、第1のPC60−1からACクライアント80に対してイーサネット上に設けたACサーバに対する接続要求があると(S81)、ACクライアント80はACサーバ40に対してPADI(The PPPoE Active Discovery Initiation)パケットを送出する(S82)。
【0006】
このPADIを受信したACサーバ40は、ACクライアント80に対して応答信号であるPADO(The PPPoE Active Discovery Offer)パケットを送出する(S83)。
【0007】
PADOを受信したACクライアント80は、ACサーバ40にサーバを指定したリクエストであるPADR(The PPPoE Active Discovery Request)パケットを送出する(S84)。
【0008】
PADRを受信したACサーバ40は、ACクライアント80にPADRを受信したことを確認するPADS(The PPPoE Active Discovery Session−confirmation)パケットを送信し(S85)、ACクライアント80とACサーバ40との間に第1のセッションが確立する。その後、ACクライアント80を介して第1のPC60−1とACサーバ40との間でDATAの転送が行われる(S86)。
【0009】
次いで、第2のPC60−2からACクライアント80に対してイーサネット上に設けたACサーバに対する接続要求があると(S87)、ACクライアント80はACサーバ40に対してPADIパケットを送出する(S88)。
【0010】
このPADIを受信したACサーバ40は、ACクライアント80に対して応答信号であるPADOパケットを送出する(S89)。
【0011】
PADOを受信したACクライアント80は、ACサーバ40にサーバを指定したリクエストであるPADRパケットを送出する(S90)。
【0012】
PADRを受信したACサーバ40は、ACクライアント80にPADRを受信したことを確認するPADSパケットを送信し(S91)、ACクライアント80とACサーバ40との間に第2のセッションが確立する。その後、ACクライアント80を介して第2のPC60−2とACサーバ40との間でDATAの転送が行われる(S92)。
【0013】
さらに、第3のPC60−3からACクライアント80に対してイーサネット上に設けたACサーバに対する接続要求があると(S93)、ACクライアント80はACサーバ40に対してPADIパケットを送出する(S94)。
【0014】
このPADIを受信したACサーバ40は、ACクライアント80に対して応答信号であるPADOパケットを送出する(S95)。
【0015】
PADOを受信したACクライアント80は、ACサーバ40にサーバを指定したリクエストであるPADRパケットを送出する(S96)。
【0016】
PADRを受信したACサーバ40は、ACクライアント80にPADRを受信したことを確認するPADSパケットを送信し(S97)、ACクライアント80とACサーバ40との間に第3のセッションが確立する。その後、ACクライアント80を介して第3のPC60−3とACサーバ40との間でDATAの転送が行われる(S98)。
【0017】
このようにして、ひとつのセッションが終了した後、さらに他のPC60からACクライアント80に対してACサーバ40に対する接続要求(セッションの要求)があると、このセッションに対しても同様の手順を踏んで、セッションの確立を図ることを行っている。
【0018】
このようなセッション毎にACクライアントとACサーバの間で一連のセッションの手順を踏む従来のPPPoEプロトコル手順によるセッション確立成功時の動作は、セッション確立数の増加と共に通信装置や回線にかかる負荷が増大し、スループットの低下を招くなどの問題を有している。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、イーサネット上でのPPPoEプロトコル手順におけるセッション確立手順を簡略化し、スループットの向上をはかり、通信装置、回線の負荷を軽減することを目的とする。
【0020】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、ACクライアントがアクセス可能なACサーバを一定時間(可変)学習しておいて、アクセス可能なACサーバへのPPPoEによるセッション確立を簡略化することを特徴とする。
【0021】
すなわち、本発明は、複数の端末装置からのアクセスが集中するイーサネット(登録商標)上に設けたACサーバと端末装置とを接続する通信装置において、PPPoEプロトコルによる接続手順により前記複数の端末装置のいずれかの端末装置がACサーバと接続する際に、ACサーバから返送されるPADOパケットを受信したときに、使用可能なACサーバであるとして、ACサーバ管理テーブルに登録し、他の端末装置からACサーバへの接続要求があったときに、PPPoEプロトコルによる接続手順におけるPADIパケットおよびPADOパケットの送受信を省略してACサーバ管理テーブルに登録された使用可能なACサーバに対してPADRを送信するようにした。
【0024】
さらに、本発明は、上記通信装置において、所定の間隔で、ACサーバに対しPPPoEプロトコルによる接続手順におけるPADIを送信しACサーバからPADOを受信したときに、ACサーバ管理テーブルを更新することを特徴とする。
【0025】
本発明は、複数の端末装置からのアクセスが集中するイーサネット上に設けたACサーバと、端末装置と、前記ACサーバと前記端末装置とを接続する通信装置とからなる通信システムにおけるPPPoEプロトコル手順を簡略する方法において、PPPoEプロトコルによる接続手順により端末装置をACサーバと接続するとともに当該ACサーバを使用可能なACサーバとしてACサーバ管理テーブルに登録し、その後、他の端末装置からACサーバへの接続要求があったときに、前記ACサーバ管理テーブル登録された使用可能なACサーバに対してPADIパケットおよびPADOパケットの送受信を省略してPADRパケットを送信することを特徴とする。
【0026】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を図面を基に説明する。
【0027】
図1は、本発明にかかるPPPoEプロトコルを簡略化する方法が実行できる通信システムにおける接続構成図であり、イーサネット上に1台のACサーバが存在するときの通信システムの構成を示している。本発明にかかる通信装置が適用される通信システムは、LANを構成するISP(Internert Service Provider)網50からなるイーサネット上に設置されたPPPoE終端機能を持つACサーバ40と端末装置である複数のPC60―1〜60−3とを、ターミナルアダプタ(以下、TA(Tarminal Adapter)という)70−1〜70−3とISDN100と集合型TA71と本発明にかかる通信装置であるACクライアント10とを介して接続して構成される。この通信システムにおいては、それぞれのPC60とTA70間では非同期のPPPで、集合型TA71とACクライアント10との間ではX.25プロトコルで、ACクライアント10とACサーバ40との間ではPPPoEプロトコルで、それぞれ通信が行われる。
【0028】
ACサーバ40とISP網50は、LANの一種であるイーサネットに属する。
【0029】
図2を用いて、PPPoEプロトコルを簡略化する方法が実行できる通信装置であるACクライアント10のハードウエア構成を説明する。
【0030】
本発明にかかる通信装置であるACクライアント10は、PPPoEプロトコル簡略方法を制御するミクロコンピュータであるCPU11と、PPPoEプロトコル簡略方法における論理変数記憶用のメモリである第1のRAM12と、PPPoEプロトコル簡略方法における記憶用メモリであるEEPROM13と、PPPoEプロトコル簡略方法の状態およびISDN回線および100BASE−TXのリンク状態を示すLED14と、LANコントローラおよびWANコントローラが送受信するデータ格納用のメモリである第2のRAM15と、LANから受信したデータもしくは、送信するデータを制御するLANコントローラ16と、ISDN回線から受信したもしくはISDN回線に送信するデータを制御するWANコントローラ17と、RS−232Cの物理的な制御を実行するRS−232Cコントローラ18と、100BASE−TXの物理的な制御を実行する100BASE−TXコントローラ19と、ISDN回線の物理的な制御をするIインターフェースコントローラ20とを有して構成される。
【0031】
第1のRAM12には、本発明に特徴的なACサーバ管理テーブル121が設けられ、任意に設定される所定の時間が経過すると、ACサーバ管理テーブル121は消去される。
【0032】
RS−232Cコントローラ18は、例えば図示を省略した通信システム全体の管理などを行うDAMターミナルとの間の通信を制御する。
【0033】
100BASE−TXコントローラ19は、ACサーバ40との間の通信を制御する。
【0034】
Iインターフェースコントローラ20は、PC60との間の通信を制御する。
【0035】
図3を用いて、図1に示したACサーバが1台の場合の通信システムにおいて、本発明にかかるPPPoEプロトコル簡略化方法により、プロトコル手順の簡略化をはかったセッション確立時の手順を説明する。
【0036】
尚、この手順はPPPoEプロトコルRFC2516に準拠した手順である。
【0037】
第1のPC60−1からACクライアント10に、非同期PPPのCLCP(Link Laya Conection Protocol)で接続要求(CR:Conection Request)があると(S1)、ACクライアント10はPPPoEセッションを確立するためにACサーバ40にPADIパケットを送出する(S2)。PADIパケットを受信したACサーバ40は、自身通信可能なときACクライアント10へPADOパケットを送出する(S3)。PADOパケットを受け取ったACクライアント10は、PADOパケットの送信元であるACサーバ40を一定時間使用可能であると認識し、MACアドレスを基にしてACサーバを管理するテーブルであるACサーバ管理テーブル121に使用可能であることを設定する(S4)。このACサーバ管理テーブル121は任意に設定可能な一定時間維持される。
【0038】
PADOを受信したACクライアント10がACサーバ40にPADRを送信する(S5)。PADRを受信したACサーバ40はACクライアント10にPADSを送信し(S6)、第1のセッションが確立される。これ以降、第1のPC60−1からACクライアント10を介してACサーバ40にデータを送信する(S7)。
【0039】
ACクライアント10がACサーバ管理テーブル121に使用可能なACサーバ40を記憶している一定時間内に、第2のPC60−2からACサーバ40に対して接続要求があり(S8)、ACクライアント10が更なるPPPoEセッションを確立しようとしたとき、ACクライアント10はACサーバ管理テーブル121を参照して、通信可能なACサーバ40を認識し、PADIパケットおよびPADOパケット(S2,S3)のやり取りを省略して、ACサーバ40にPADRパケットを送出する(S9)。PADRパケットを受信したACサーバ40は自身データ通信可能なときにACクライアント10へPADSパケットを送信して(S10)、第2のセッションが確立される。これ以降、第2のPC60−2からACクライアント10を介してACサーバ40にデータを送信する(S11)。
【0040】
ACクライアント10が使用可能なACサーバ40を記憶している一定時間内に、さらに第3のPC60−3からACサーバ40に対して接続要求があり(S12)、ACクライアント10が更なるPPPoEセッションを確立しようとすると、ACクライアント10は、ACサーバ管理テーブルを121を参照して、通信可能なACサーバ40を認識し、PADIパケットおよびPADOパケット(S2,S3)のやり取りを省略して、ACサーバ40にPADRパケットを送出する(S13)。PADRパケットを受信したACサーバ40は自身データ通信可能なときにACクライアント10へPADSパケットを送信して(S14)、第3のセッションが確立される。これ以降、第3のPC60−2からACクライアント10を介してACサーバ40にデータを送信する(S15)。
【0041】
以降、一定時間を超えるまでステップS9(S13)、ステップS10(S14)と同様な手順を踏み、PPPoEセッションの確立を簡略化して行なうことができる。
【0042】
図4は、本発明にかかるPPPoEプロトコルを簡略化する方法が実行できる通信システムの接続構成図であり、イーサネット上に複数台のACサーバが存在するときの通信システムの構成を示している。
【0043】
この通信システムは、複数のPC60−1〜60−3と、TA70−1〜70−3と、ISDN100と、集合型TA71と、本発明にかかる装置であるACクライアント10と、PPPoE終端機能を持つ複数のACサーバ40−1,40−2と、ISP網50とから構成される。
【0044】
PC60とTA70間は非同期PPPによる通信である。
【0045】
集合型TA71とACクライアント10間はX.25プロトコルによる通信である。
【0046】
ACクライアント10とACサーバ40−1、ACサーバ40−2間はPPPoEプロトコルによる通信である。
【0047】
ACサーバ40−1、ACサーバ40−2とISP網50は、LANの一種であるイーサネットに属する。
【0048】
図5を用いて、図4に示したACサーバが2台の場合の通信システムにおいて、本発明にかかるPPPoEプロトコル簡略化方法により、プロトコル手順の簡略化をはかるとともに、ACサーバへの負荷の分散をはかるセッション確立時の手順を説明する。
【0049】
第1のPC60−1からACクライアント10に、非同期PPPのCLCP CR(接続要求)があると(S41)、ACクライアント10はPPPoEセッションを確立するためにACサーバ40−1およびACサーバ40−2に対しPADIパケットをブロードキャストの形式で送出する(S42)。ブロードキャスト形式のPADIパケットを受信したACサーバ40−1は、自身使用可能なときACクライアント10へPADOパケットを送出する(S43)。ACサーバ40−1からPADOパケットを受け取ったACクライアント10は、PADOパケットの送信元であるACサーバ40−1を一定時間使用可能であると認識し、MACアドレスを基にしてACサーバを管理するテーブルであるACサーバ管理テーブル121に番号順に使用可能であることを設定する(S44)。
【0050】
同様にPADIパケットを受信したACサーバ40−2は、自身使用可能なときにACクライアント10へPADOパケットを送出する(S45)。
【0051】
ACサーバ40−2からPADOパケットを受け取ったACクライアント10は、PADOパケットの送信元であるACサーバ40−2を一定時間使用可能であると認識し、MACアドレスを基にしてACサーバ管理テーブル121に番号順に使用可能であることを設定する(S46)。
【0052】
ACサーバ管理テーブル121は、PADOを受信した順にACサーバが設定される。このACサーバ管理テーブル121は、任意に設定可能な一定時間維持されるとともに、接続要求があるたびに、このACサーバ管理テーブルに設定されたACサーバが若番より順次使用される。
【0053】
この例では、ACサーバ40−1からPADOを先に受信したので接続先がACサーバ40−1となり、PADOを受信したACクライアント10はACサーバ40−1にPADRを送信する(S47)。PADRを受信したACサーバ40−1は、ACクライアント10にPADSを送信して(S48)、第1のセッションが確立する。これ以降、第1のPC60−1からACサーバ40−1にデータを送信する(S49)。
【0054】
ACクライアント10が使用可能なACサーバを記憶している一定時間内に、第2のPC60−2から接続要求があると(S50)、ACクライアント10は、PADIパケットおよびPADOパケットの送受信の手順を省略して、直ちにACサーバ管理テーブル121を参照して次位に登録されたACサーバ40−2に対してPADRパケットを送出する(S51)。PADRパケットを受信したACサーバ40−2は、自身通信可能なときにACクライアント10へPADSパケットを送信して(S52)、第2のセッションを確立する。これ以降、第2のPC60−2からACサーバ40−2にデータを送信する(S53)。
【0055】
ACクライアント10が使用可能なACサーバを記憶している一定時間内に、さらに、第3のPC60−3から接続要求があると(S54)、ACクライアント10は、PADIパケットおよびPADOパケットの送受信の手順を省略して、直ちにACサーバ管理テーブル121を参照してさらに次位に登録されたACサーバ40−2に対してPADRパケットを送出する(S55)。ここでは、さらに次位のACサーバが登録されていないので、先頭に登録されたACサーバ40−1に対してPADRパケットを送信する。
【0056】
PADRパケットを受信したACサーバ40−1は、自身通信可能なときにACクライアント10へPADSパケットを送信して(S56)、第3のセッションを確立する。これ以降、第3のPC60−3からACサーバ40−1にデータを送信する(S57)。
【0057】
以降、一定時間を超えるまでステップS47(S51,S55)〜ステップS48(S52,S56)と同様な手順を踏みPPPoEセッションの確立を簡略化して行なうことができる。
【0058】
【発明の効果】
本発明によれば、通信装置(ACクライアント)が1セッション確立時に使用可能なACサーバを学習することで、使用可能ACサーバを探す手順であるPADIパケットおよびPADOパケットのやり取りが不要となり、PPPoEセッション確立手順を簡略化することが可能となり、複数のセッションを確立するときにスループットの向上が望め、それにより通信装置、回線の負荷の軽減、回線コストの低減を図ることができる。
【0059】
以下、数値を用いて効果を説明する。セッション数をNとすると、
【0060】
図7に示した従来手順におけるNセッション確立に必要なパケット数は、4N(パケット)である。一方、図3に示すACサーバが1台の場合の手順におけるNセッション確立に必要なパケット数は、2+2×N(パケット)である。したがって、パケット減少率は、{(2+2×N)/4N}×100(%)となり、Nが無限大のとき、パケット減少率を50パーセントに近づけることができる。よって、本発明によれば、セッション確率字のスループットを向上させることができる。
【0061】
さらに、図5に示したACサーバが2台の場合の手順におけるNセッション確立に必要なパケット数は、3+2×N(パケット)である。したがって、パケット減少率は、(3+2×N)/4N}×100(%)となる。
【0062】
以上のように、本発明はセッション確立数が増加するに従って従来技術のセッション確立に必要な2分の1のパケット数でセッションの確立が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかるPPPoEプロトコル簡略化方法が実行できるACサーバが1台の通信システムの構成を示す図。
【図2】本発明にかかる通信装置のハードウエア構成を示す図。
【図3】図1に示した通信システムにおいて、本発明にかかるPPPoEプロトコル簡略化方法による、プロトコル手順を説明する図。
【図4】本発明にかかるPPPoEプロトコル簡略化方法が実行できるACサーバが2台の通信システムの構成を示す図。
【図5】図3に示した通信システムにおいて、本発明にかかるPPPoEプロトコル簡略化方法による、プロトコル手順を説明する図。
【図6】従来のPPPoEプロトコルを用いる1台の通信システムの構成を示す図。
【図7】図6に示した通信システムにおけるPPPoEプロトコルのセッション確立成功時の動作を示す図。
【符号の説明】
10 ACクライアント(通信装置)
11 CPU
12 第1のRAM
13 EEPROM
14 LED
15 第2のRAM
16 LANコントローラ
17 WANコントローラ
18 RS−232Cコントローラ
19 100BASE−TXコントローラ
20 Iインターフェースコントローラ
40 ACサーバ
50 ISP網
60 端末装置(パーソナルコンピュータ:PC)
70 ターミナルアダプタ(TA)
71 集合型ターミナルアダプタ(集合型TA)
80 ACクライアント
100 ISDN
Claims (3)
- 複数の端末装置からのアクセスが集中するイーサネット(Ethernet(登録商標))上に設けたAC(Access Consentrator)サーバと端末装置とを接続する通信装置において、
PPPoEプロトコルによる接続手順により前記複数の端末装置のいずれかの端末装置が
ACサーバと接続する際に、
ACサーバから返送されるPADO(The PPPoE Active Discovery Offer)パケットを受信したときに、使用可能なACサーバであるとして、ACサーバ管理テーブルに登録し、
他の端末装置からACサーバへの接続要求があったときに、PPPoEプロトコルによる接続手順におけるPADI(The PPPoE Active Discovery Initiation)パケットおよびPADOパケットの送受信を省略してACサーバ管理テーブルに登録された使用可能なACサーバに対してPADR(The PPPoE Active Discovery Request)を送信するようにしたことを特徴とする通信装置。 - 所定の間隔で、ACサーバに対しPPPoEプロトコルによる接続手順におけるPADIを送信しACサーバからPADOを受信したときに、ACサーバ管理テーブルを更新することを特徴とする請求項1記載の通信装置。
- 複数の端末装置からのアクセスが集中するイーサネット上に設けたACサーバと、端末装置と、前記ACサーバと前記端末装置とを接続する通信装置とからなる通信システムにおけるPPPoEプロトコル手順を簡略する方法において、
PPPoEプロトコルによる接続手順により端末装置をACサーバと接続するとともに当該ACサーバを使用可能なACサーバとしてACサーバ管理テーブルに登録し、その後、他の端末装置からACサーバへの接続要求があったときに、前記ACサーバ管理テーブル登録された使用可能なACサーバに対してPADIパケットおよびPADOパケットの送受信を省略してPADRパケットを送信することを特徴とするPPPoEプロトコル手順を簡略化する方法。
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