JP5049834B2 - データ受信装置、データ受信方法およびデータ処理プログラム - Google Patents
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Description
通常のアプリケーションプログラムはソケットAPIを用いて行われることが多い。その場合、例えばselect()関数でデータが受信されるのを待ち、受信を確認するとrecv()関数をコールするという手法がしばしば用いられる。アプリケーションバッファのアドレスはアプリケーションが指定し、プロトコル処理部はその通知されたアドレスにデータを書き込むが、ここではアプリケーションがrecv()関数でそのアドレスを通知する。よって、このようなアプリケーションに対応する場合、アプリケーションバッファが指定されていない状態、すなわち存在しない状態でデータを受信することを強いられるので、データを途中で一旦バッファせざるを得なくなる。
recv()で受信を待つとしても、データ受信後にrecv()コールが戻り、次のrecv()コールが呼ばれるまでアプリケーションバッファがないのでデータが受信できなくなり、図33のようにデータの受信が断続的になり、性能が低下する。
米国公開公報2004-0078462号では受信ウィンドウサイズをアプリケーションバッファのサイズとして相手に通知する方式が述べられているが、実際は以下のようにそれより大きいサイズを通知しなければならない。
・ウィンドウスケールオプションを使用すると、通知するウィンドウサイズを2n乗(n >= 1)の倍数で指定しなければならないので、アプリケーションバッファより大きいサイズで通知せざるを得ない。
・TCPのSilly Window Syndrome回避アルゴリズムにより、送信側は受信ウィンドウサイズがMSS(Maximum Segment Size)以下になるとデータ送信を控えるため、ウィンドウサイズは少なくともMSS分大きく通知する必要がある。
各々シーケンス番号が対応付けられた一連のデータからなる受信データ列をネットワークを介して順次受信するデータ列受信手段と、
データを記憶するデータ記憶手段と、
前記データ記憶手段において、前記受信データ列に含まれるデータを一時的に格納するための一時バッファ領域を指定する一時バッファ領域指定手段と、
前記データ記憶手段において、前記受信データ列に含まれるデータを格納するための宛先バッファ領域を複数回指定する宛先バッファ領域指定手段と、
前記宛先バッファ領域指定手段により前記宛先バッファ領域が指定されたとき、指定された宛先バッファ領域のサイズに応じた宛先シーケンス番号範囲を、前回特定した宛先シーケンス番号範囲に後続するように特定し、特定された前記宛先シーケンス番号範囲に含まれる各シーケンス番号は、前記指定された宛先バッファ領域において、前記特定された宛先シーケンス番号範囲内での相対位置に応じた領域に割り当てられる、宛先シーケンス番号範囲特定手段と、
前記データ列受信手段により前記受信データ列が受信されたとき、前記受信データ列に含まれる各データのうち、前記宛先シーケンス番号範囲特定手段により特定された各前記宛先シーケンス番号範囲のいずれかに含まれるデータは、当該データのシーケンス番号に対応する前記宛先バッファ領域の割当領域に書き込み、各前記宛先シーケンス番号範囲のいずれにも含まれないデータは前記一時バッファ領域に書き込むデータ書き込み手段と、
前記宛先バッファ領域指定手段により前記宛先バッファ領域が指定されたとき、前記宛先バッファ領域の指定に応じて特定された前記宛先シーケンス番号範囲内にシーケンス番号をもつデータを前記一時バッファ領域から読み出し、読み出しデータを前記読み出しデータのシーケンス番号に対応する前記宛先バッファ領域の割当領域に書き込むデータコピー手段と、
を備える。
各々シーケンス番号が対応付けられた一連のデータからなる受信データ列をネットワークを介して順次受信するデータ列受信ステップと、
データを記憶するデータ記憶装置において、前記受信データ列に含まれるデータを一時的に格納するための一時バッファ領域を指定する一時バッファ領域指定ステップと、
前記データ記憶装置において、前記受信データ列に含まれるデータを格納するための宛先バッファ領域を複数回指定する宛先バッファ領域指定ステップと、
前記宛先バッファ領域指定ステップにより前記宛先バッファ領域が指定されたとき、指定された宛先バッファ領域のサイズに応じた宛先シーケンス番号範囲を、前回特定した宛先シーケンス番号範囲に後続するように特定し、特定された前記宛先シーケンス番号範囲に含まれる各シーケンス番号は、前記指定された宛先バッファ領域において、前記特定された宛先シーケンス番号範囲内での相対位置に応じた領域に割り当てられる、宛先シーケンス番号範囲特定ステップと、
前記データ列受信ステップにより前記受信データ列が受信されたとき、前記宛先シーケンス番号範囲特定ステップにより特定された各前記宛先シーケンス番号範囲のいずれかに含まれるデータは、当該データのシーケンス番号に対応する前記宛先バッファ領域の割当領域に書き込み、各前記宛先シーケンス番号範囲のいずれにも含まれないデータは前記一時バッファ領域に書き込むデータ書き込みステップと、
前記宛先バッファ領域指定ステップにより前記宛先バッファ領域が指定されたとき、前記宛先バッファ領域の指定に応じて特定された前記宛先シーケンス番号範囲内にシーケンス番号をもつデータを前記一時バッファ領域から読み出し、読み出しデータを前記読み出しデータのシーケンス番号に対応する前記宛先バッファ領域の割当領域に書き込むデータコピーステップと、
を備える。
ネットワークを介して受信された、各々シーケンス番号が対応付けられた一連のデータからなる受信データ列を処理するためのデータ処理プログラムであって、
データを記憶するデータ記憶装置において、前記データを一時的に格納するための一時バッファ領域を指定する一時バッファ領域指定ステップと、
前記データ記憶装置において、前記データを格納するための宛先バッファ領域を複数回指定する宛先バッファ領域指定ステップと、
前記宛先バッファ領域指定ステップにより前記宛先バッファ領域が指定されたとき、指定された宛先バッファ領域のサイズに応じた宛先シーケンス番号範囲を、前回特定した宛先シーケンス番号範囲に後続するように特定し、特定された前記宛先シーケンス番号範囲に含まれる各シーケンス番号は、前記指定された宛先バッファ領域において、前記特定された宛先シーケンス番号範囲内での相対位置に応じた領域に割り当てられる、宛先シーケンス番号範囲特定ステップと、
前記受信データ列が受信されたとき、前記宛先シーケンス番号範囲特定ステップにより特定された各前記宛先シーケンス番号範囲のいずれかに含まれるデータは、当該データのシーケンス番号に対応する前記宛先バッファ領域の割当領域に書き込み、各前記宛先シーケンス番号範囲のいずれにも含まれないデータは前記一時バッファ領域に書き込むデータ書き込みステップと、
前記宛先バッファ領域指定ステップにより前記宛先バッファ領域が指定されたとき、前記宛先バッファ領域の指定に応じて特定された前記宛先シーケンス番号範囲内にシーケンス番号をもつデータを前記一時バッファ領域から読み出し、読み出しデータを前記読み出しデータのシーケンス番号に対応する前記宛先バッファ領域の割当領域に書き込むデータコピーステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とする。
図1は、本発明の第一の実施の形態に係るデータ受信装置の構成を示す。
第一の実施の形態では宛先バッファ領域にどのようにデータを書き込むかの基本的な動作を述べたが、宛先バッファ領域に全てのデータが書き込み終わったこと、すなわち、データの受信完了を検知したい場合がある。第二の実施の形態ではそれを実現する形態について述べる。
第二の実施の形態ではデータコピー部15によるコピー処理の後に受信完了判定を行ったが(図6のS35→S32)、データコピー部15がコピーを行っている最中にデータを受信する場合もある。データ記憶部12のメモリの書き込みポートは通常一つなので、その場合は双方の書き込み処理で調停が必要となり、いずれかの書き込みを待たせる必要がある。コピーするデータは一時バッファ領域に記憶されているのでコピー処理の方を遅延させてもあまり問題にならない場合があるが、データ受信の方を遅延させると、次々とデータが送られてくる場合は途中のバッファ(特にネットワークインタフェース部11の内部的なバッファなど)がオーバーフローしてデータを欠落させてしまう可能性がある。よって、そのような場合はデータコピーによる書き込みよりデータ受信による書き込みの方を優先させたいが、そうすると、データのコピーが完了しないうちにデータ受信を行う場合が多くなる。第三の実施の形態ではこのような場合について説明する。
第三の実施の形態では、データコピー部15がデータのコピーを行っている最中にデータを受信した場合、受信したデータのシーケンス番号をスキャンが通過していないときは一時バッファ領域に書き込みを行ったが、受信したデータのシーケンス番号が宛先シーケンス番号範囲に含まれる場合、データを一時バッファ領域ではなく直接宛先バッファ領域に書く方が、そのデータのコピーが発生しないので、より効率がよい。本実施の形態ではそれを実現するデータ受信装置について説明する。
第五の実施の形態では、具体的な実装の形態を述べる。図27はその一例を示す。
12:データ記憶部
13:フレーム解析部
14:データ書き込み部
15:データコピー部
16:一時バッファ領域指定部
17:宛先バッファ領域指定部
18:宛先シーケンス番号範囲特定部
21:受信シーケンス番号記憶部
21a:第一受信シーケンス番号記憶部
21b:第二受信シーケンス番号記憶部
22:受信シーケンス番号更新部
22a:第一受信シーケンス番号更新部
22b:第二受信シーケンス番号更新部
23:受信完了判定部
31:一時シーケンス番号範囲特定部
32:受信シーケンス番号一時記憶部
51:ネットワークインタフェースデバイス
52:ハードウェア
53:ホストCPU
54:メモリ
Claims (12)
- 各々シーケンス番号が対応付けられた一連のデータからなる受信データ列をネットワークを介して順次受信するデータ列受信手段と、
データを記憶するデータ記憶手段と、
前記データ記憶手段において、前記受信データ列に含まれるデータを一時的に格納するための一時バッファ領域を指定する一時バッファ領域指定手段と、
前記データ記憶手段において、前記受信データ列に含まれるデータを格納するための宛先バッファ領域を複数回指定する宛先バッファ領域指定手段と、
前記宛先バッファ領域指定手段により前記宛先バッファ領域が指定されたとき、指定された宛先バッファ領域のサイズに応じた宛先シーケンス番号範囲を、前回特定した宛先シーケンス番号範囲に後続するように特定し、特定された前記宛先シーケンス番号範囲に含まれる各シーケンス番号は、前記指定された宛先バッファ領域において、前記特定された宛先シーケンス番号範囲内での相対位置に応じた領域に割り当てられる、宛先シーケンス番号範囲特定手段と、
前記データ列受信手段により前記受信データ列が受信されたとき、前記受信データ列に含まれる各データのうち、前記宛先シーケンス番号範囲特定手段により特定された各前記宛先シーケンス番号範囲のいずれかに含まれるデータは、当該データのシーケンス番号に対応する前記宛先バッファ領域の割当領域に書き込み、各前記宛先シーケンス番号範囲のいずれにも含まれないデータは前記一時バッファ領域に書き込むデータ書き込み手段と、 前記宛先バッファ領域指定手段により前記宛先バッファ領域が指定されたとき、前記宛先バッファ領域の指定に応じて特定された前記宛先シーケンス番号範囲内にシーケンス番号をもつデータを前記一時バッファ領域から読み出し、読み出しデータを前記読み出しデータのシーケンス番号に対応する前記宛先バッファ領域の割当領域に書き込むデータコピー手段と、
を備えたデータ受信装置。 - 前記データ列受信手段により受信された各前記受信データ列のシーケンス番号範囲の集合を表す受信シーケンス番号範囲情報を記憶する受信シーケンス番号記憶手段と、
前記データ書き込み手段が前記受信データ列の書き込みを行うとき、書き込む前記受信データ列のシーケンス番号範囲を追加することにより前記受信シーケンス番号範囲情報を更新する受信シーケンス番号更新手段と、
前記特定された宛先シーケンス番号範囲が、前記受信シーケンス番号範囲情報に包含されるか否かの検査を行い、包含されることが検知されたとき、前記特定された宛先シーケンス番号範囲に対して受信の完了を判定する受信完了判定手段と、を備え、
前記受信完了判定手段は、前記宛先バッファ領域の指定に応じて前記データコピー手段によるデータのコピーが行われたときは、前記検査の結果、前記特定された宛先シーケンス番号範囲が前記受信シーケンス番号範囲情報に包含されることが検知されても、前記データのコピーが終わってから受信の完了を判定し、
前記データコピー手段は、前記受信シーケンス番号範囲情報により示されるシーケンス番号範囲と、前記特定された宛先シーケンス番号範囲との両方に共通して含まれるシーケンス番号を特定し、特定したシーケンス番号をもつデータをコピーする
ことを特徴とする請求項1に記載のデータ受信装置。 - 前記データコピー手段は、前記受信シーケンス番号範囲情報を順次スキャンし、前記特定された宛先シーケンス番号範囲に含まれるデータをコピーし、
前記データ書き込み手段は、前記データコピー手段によりデータコピーが行われている最中に、前記特定されたシーケンス番号範囲に含まれるデータが受信されたとき、当該データを、当該データのシーケンス番号のスキャンがまだ通過していないときは、前記一時バッファ領域に書き込み、通過しているときは当該データのシーケンス番号に対応する前記宛先バッファ領域の割当領域に書き込む
ことを特徴とする請求項2に記載のデータ受信装置。 - 前記受信シーケンス番号記憶手段は、前記データ列受信手段により受信された各前記受信データ列に含まれる各データのうち、前記一時バッファ領域に書き込まれたデータのシーケンス番号範囲を表す第1の受信シーケンス番号範囲情報と、前記宛先バッファ領域に書き込まれたデータのシーケンス番号範囲を表す第2の受信シーケンス番号範囲情報を記憶し、
前記受信シーケンス番号更新手段は、前記宛先バッファ領域に書き込まれたデータのシーケンス番号範囲を前記第2の受信シーケンス番号範囲情報に追加し、前記一時バッファ領域に書き込まれたデータのシーケンス番号範囲を前記第1の受信シーケンス番号範囲情報に追加し、
前記データコピー手段は、前記第1の受信シーケンス番号範囲情報が示すシーケンス番号範囲と、前記特定されたシーケンス番号範囲との両方に共通して含まれるシーケンス番号を特定し、特定したシーケンス番号をもつデータをコピーし、
前記受信シーケンス番号更新手段は、前記データコピー手段によりデータコピーがなされたときは、コピーされたデータのシーケンス番号範囲を前記第1の受信シーケンス番号範囲情報から前記第2の受信シーケンス番号範囲情報へ移動し、
前記受信完了判定手段は、前記特定された宛先シーケンス番号範囲が、前記第2の受信シーケンス番号範囲情報に包含されることを検知したとき、前記特定された宛先シーケンス番号範囲に対して前記受信の完了を判定する
ことを特徴とする請求項2に記載のデータ受信装置。 - 前記宛先シーケンス番号範囲特定手段が宛先シーケンス番号範囲を特定したとき、その時点での前記受信シーケンス番号範囲情報を記憶する、受信シーケンス番号一時記憶手段を、さらに備え、
前記データコピー手段は、前記一時受信シーケンス番号記憶手段が記憶した受信シーケンス番号範囲情報を順次スキャンして、前記特定された宛先シーケンス番号範囲に含まれるデータをコピーする
ことを特徴とする請求項2に記載のデータ受信装置。 - 前記一時バッファ領域は、前記ネットワークを介して受信される前記受信データ列を格納可能な部分領域を複数含み、
前記データ書き込み手段は、前記一時バッファ領域への書き込みを行うとき、前記複数の部分領域のうち空きの部分領域に書き込みを行い、
前記受信シーケンス番号記憶手段は、前記空きの部分領域に前記データが書き込まれたとき、前記データの書き込みが行われたアドレスを、前記受信シーケンス番号範囲情報における前記データのシーケンス番号範囲に関連づけて記憶し、
前記データコピー手段は、コピーすべきデータのシーケンス番号を特定したら、特定したシーケンス番号に対応するアドレスを前記受信シーケンス番号範囲情報から特定し、特定したアドレスに格納されたデータを前記コピーすべきデータとして読み出し、
前記一時バッファ領域指定手段は、前記部分領域に書き込まれたすべてのデータのコピーが完了したとき、当該部分領域を開放する、
ことを特徴とする請求項2ないし5のいずれか一項に記載のデータ受信装置。 - 前記宛先バッファ領域の指定に応じて前記宛先シーケンス番号範囲が特定されさらに前記コピーが完了するごとに、前記一時バッファ領域に対応する一時シーケンス番号範囲を、前記特定された宛先シーケンス番号範囲に後続するように特定する一時シーケンス番号範囲特定手段と、
前記データ書き込み手段は、前記一時バッファ領域にデータを書き込むとき、前記一時シーケンス番号範囲における前記データの相対位置に応じた領域に書き込みを行い、
前記データコピー手段は、前記特定したシーケンス番号の前記一時シーケンス番号範囲における相対位置に応じて定まる領域に格納されたデータを、前記コピーすべきデータとして特定する
ことを特徴とする請求項2ないし5のいずれか一項に記載のデータ受信装置。 - 少なくとも前記データ書き込み手段および前記データコピー手段は、ハードウェアで構成されたことを特徴とする請求項1ないし7のいずれか一項に記載のデータ受信装置。
- 各前記宛先バッファ領域と前記一時バッファ領域とを併せた領域のうち空き領域のサイズを、前記受信データ列の送出元に通知する受信バッファサイズ通知手段
をさらに備えたことを特徴とする請求項1ないし8のいずれか一項に記載のデータ受信装置。 - 前記データ記憶手段は単一のメモリデバイスであり、
前記メモリデバイスの帯域は、前記ネットワークの帯域の3倍以上である
ことを特徴とする請求項1ないし9のいずれか一項に記載のデータ受信装置。 - コンピュータが、
各々シーケンス番号が対応付けられた一連のデータからなる受信データ列をネットワークを介して順次受信するデータ列受信ステップと、
データを記憶するデータ記憶装置において、前記受信データ列に含まれるデータを一時的に格納するための一時バッファ領域を指定する一時バッファ領域指定ステップと、
前記データ記憶装置において、前記受信データ列に含まれるデータを格納するための宛先バッファ領域を複数回指定する宛先バッファ領域指定ステップと、
前記宛先バッファ領域指定ステップにより前記宛先バッファ領域が指定されたとき、指定された宛先バッファ領域のサイズに応じた宛先シーケンス番号範囲を、前回特定した宛先シーケンス番号範囲に後続するように特定し、特定された前記宛先シーケンス番号範囲に含まれる各シーケンス番号は、前記指定された宛先バッファ領域において、前記特定された宛先シーケンス番号範囲内での相対位置に応じた領域に割り当てられる、宛先シーケンス番号範囲特定ステップと、
前記データ列受信ステップにより前記受信データ列が受信されたとき、前記受信データ列に含まれる各データのうち、前記宛先シーケンス番号範囲特定ステップにより特定された各前記宛先シーケンス番号範囲のいずれかに含まれるデータは、当該データのシーケンス番号に対応する前記宛先バッファ領域の割当領域に書き込み、各前記宛先シーケンス番号範囲のいずれにも含まれないデータは前記一時バッファ領域に書き込むデータ書き込みステップと、
前記宛先バッファ領域指定ステップにより前記宛先バッファ領域が指定されたとき、前記宛先バッファ領域の指定に応じて特定された前記宛先シーケンス番号範囲内にシーケンス番号をもつデータを前記一時バッファ領域から読み出し、読み出しデータを前記読み出しデータのシーケンス番号に対応する前記宛先バッファ領域の割当領域に書き込むデータコピーステップと、
を実行するデータ受信方法。 - ネットワークを介して受信された、各々シーケンス番号が対応付けられた一連のデータからなる受信データ列を処理するためのデータ処理プログラムであって、
データを記憶するデータ記憶装置において、前記データを一時的に格納するための一時バッファ領域を指定する一時バッファ領域指定ステップと、
前記データ記憶装置において、前記データを格納するための宛先バッファ領域を複数回指定する宛先バッファ領域指定ステップと、
前記宛先バッファ領域指定ステップにより前記宛先バッファ領域が指定されたとき、指定された宛先バッファ領域のサイズに応じた宛先シーケンス番号範囲を、前回特定した宛先シーケンス番号範囲に後続するように特定し、特定された前記宛先シーケンス番号範囲に含まれる各シーケンス番号は、前記指定された宛先バッファ領域において、前記特定された宛先シーケンス番号範囲内での相対位置に応じた領域に割り当てられる、宛先シーケンス番号範囲特定ステップと、
前記受信データ列が受信されたとき、前記受信データ列に含まれる各データのうち、前記宛先シーケンス番号範囲特定ステップにより特定された各前記宛先シーケンス番号範囲のいずれかに含まれるデータは、当該データのシーケンス番号に対応する前記宛先バッファ領域の割当領域に書き込み、各前記宛先シーケンス番号範囲のいずれにも含まれないデータは前記一時バッファ領域に書き込むデータ書き込みステップと、
前記宛先バッファ領域指定ステップにより前記宛先バッファ領域が指定されたとき、前記宛先バッファ領域の指定に応じて特定された前記宛先シーケンス番号範囲内にシーケンス番号をもつデータを前記一時バッファ領域から読み出し、読み出しデータを前記読み出しデータのシーケンス番号に対応する前記宛先バッファ領域の割当領域に書き込むデータコピーステップと、
をコンピュータに実行させるためのデータ処理プログラム。
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