JP5109579B2

JP5109579B2 - フロー制御方法

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Publication number: JP5109579B2
Application number: JP2007277407A
Authority: JP
Inventors: 征典長沼; 晶太郎中山; 孝司澤栗
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2007-10-25
Filing date: 2007-10-25
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2027-10-25
Also published as: JP2009105801A

Description

本発明は，ＬＡＮに接続されたエンドホスト間をＷＡＮ経由のコネクション指向プロトコルにより通信を実行するＷＡＮ最適化装置のフロー制御方法に関する。

百Ｍｂｐｓ（メガビットパーセコンド）〜Ｇｂｐｓ（ギガビットパーセコンド）という高速でパケットを伝送可能な広帯域網であるＷＡＮ（Wide Area Network)を用いたＬＡＮ間通信において，コネクション指向型通信を実行する場合に，広く普及しているＴＣＰ(Transmission Control Protocol) を採用すると，その実行スループットはパケットロス率と経路の遅延と，ＴＣＰの通知ウィンドウサイズ，輻輳ウィンドウサイズ等によって決定される。従って，広帯域網に大きな遅延・パケットロスが発生した場合，帯域に応じたスループットが得られないという問題が生じる。

図１４はエンドホスト間をＷＡＮで接続した通信システムを示す。この構成ではホストＡとホストＢをＷＡＮにより接続され，通信プロトコルにコネクション指向型のプロトコルであるＴＣＰを用いている。

この構成において，ホストＡからパケットを送信して，ホストＢが受信する場合，ＷＡＮ上で一時的，長期的な輻輳が発生した場合，ＴＣＰのプロトコルによる輻輳制御（送信側のホストからのパケット送信に対して応答が返ってこないことにより，送信側からのパケット送信を抑制する等）を行って輻輳状態を解消（または回避）する。また，受信側のホストＢで発生する一時的，長期的な問題が発生すると，ＴＣＰのフロー制御によりウィンドウ量（受信側から送信側に送る）を制御することにより対応する。

このように，送信元のホストＡに対してホストＢからの送達確認の遅れが発生したりパケットロスが生じると輻輳制御でネットワークに対する送信流量を一旦大幅に下げ，その後ネットワークの状況に合わせて徐々に送信流量を上げてゆくことになる。このような制御はＴＣＰの仕組みに依存しているためである。

上記図１４に示すように広帯域網での上記の問題を解決するため，ＷＡＮとエンド（ＥＮＤ）ホストの間にＷＡＮ最適化装置を設ける方法がある。

図１５はＷＡＮ最適化装置を用いたネットワークの概念図である。図中，５０はホストＡ，５１はホストＡが接続されたＬＡＮ，５２は第１のＷＡＮ最適化装置，５３はＷＡＮ，５４は第２のＷＡＮ最適化装置，５５はＬＡＮ，５６はホストＢである。

図１５において，ホストＡから相手ホストＢへパケットを送信する場合，パケットは第１のＷＡＮ最適化装置５２で一旦終端し，ホストＢからの送信データに対する送達確認応答をＷＡＮ最適化装置５２が代理応答する。これにより，エンドホスト（ホストＡ，ホストＢ）間のデータ送達確認応答の遅延が小さくなるため，コネクション指向型プロトコルのスループットは向上する。また，ＷＡＮ最適化装置間において，独自のプロトコルを用いることでデータの送達は保証される。ＷＡＮ最適化装置のこれら一連の制御により，大きな遅延・パケットロスがあるネットワーク環境においても帯域に応じた，且つ安定したスループットを得ることができるようになる。

しかし，その対価としてＷＡＮ最適化装置がエンドホスト間に介在することによりコネクション指向型プロトコルで一般的に実装されているフロー制御等が（通信を一旦終端されることにより）正確にできなくなるという問題が発生する。

図１６はＷＡＮ最適化装置が設けることで想定される問題の説明図である。図中の各符号は上記図１５の同一符号の各部と同じである。

従来は図１５のような構成において，ＷＡＮ最適化装置５２，５４がエンドホスト間の通信プロトコルを終端してしまうと，図１６に示すように各ホストＡとホストＢ間のネットワークで発生している輻輳や故障等の事象をホストＡが的確に把握できなくなる。すなわち，図１６のＬＡＮ５５で障害Ｘ（輻輳または回線障害）が発生した場合は，当該事象をホストＡが宛先ホストＢ側における輻輳を認識するまでに時間を要してしまい，その間ネットワーク上に無駄なパケットが送出されることになり，ネットワークリソースを無駄に消費することになる。

また，ホストＢで発生する障害Ｙ（バッファ溢れ）が発生した場合，当該事象をホストＡが宛先ホストＢ側における問題を認識してネットワークのパケットの送出を停止することができない。その間ネットワークリソースを無駄に消費してしまう。

上記した輻輳Ｘや障害Ｙが発生しても，ホストＡはどちらの原因で通信が滞ってしまっているのかを把握することができない。実際の運用でこのような事象が発生すると，このシステムの管理者が問題発生時，及び問題発生後にこれらの事象に対する根本原因の調査が困難になる。

従来の広域網を介したＴＣＰによるＬＡＮ間通信を行うＴＣＰゲートウェイにおいて，複数のＴＣＰコネクションを扱う場合に効率的なバッファ利用を実現する技術が提案されている（特許文献１参照）。その技術によれば，広域網の両端に付加されたＴＣＰゲートウェイが送信側からのパケットに対して受信側端末に代わってＴＣＰのフロー制御と再送制御を終端し，広域網を介して対向配置されたＴＣＰゲートウェイとの間で特定のプロトコルを用いたデータリンク層での選択再送手順を用いたパケット転送を行う。その際，装置で受信可能なグローバルシーケンス番号の最大値をクレジットとして対向側に通知し，送信側では通知されたグローバルシーケンス番号になるまでパケットを送信し，各ＴＣＰコネクションでは，送信側からパケットを受信した時，個々のＴＣＰコネクションに与えられているウィンドウに空きがあり，グローバルクレジットがあると対向側にパケットを転送し，グローバルクレジットがないとＴＣＰコネクション単位で送信待ちキューを管理する。
特開平１１−３４１０７２号公報

上記図１６に示す従来のＷＡＮ最適化装置がエンドホスト間に介在するシステムでは，ＬＡＮ５５で発生した輻輳Ｘや，相手ホストＢにおける障害Ｙが発生しても，それらの事象を送信元のホストで認識するのに時間を要して，ネットワークリソースを無駄に消費するという問題があった。

また，上記特許文献１の技術では複数のＴＣＰコネクションの均等な流量制御による転送効率を向上することを目的とし，特殊なシーケンス番号を用いた流量の制御を行う技術であって，上記図１６に示すように相手側のＬＡＮやホストを原因とする輻輳や障害の要因を特定することが困難になる問題を改善することはできない。

本発明はそれぞれが別のＬＡＮに接続された２つのホスト間をＷＡＮで接続し，ＷＡＮの両端にＷＡＮ最適化装置を設けたネットワークにおいて，受信側のホストのＬＡＮや，ホストで発生する輻輳等の問題発生に対して送信側のホストで状態を認識することができるフロー制御方法を提供することを目的とする。

図１は本発明の原理構成を示す図である。図中，１Ａ，１ＢはＷＡＮ最適化装置，２Ａ，２Ｂはホスト，３Ａ，３ＢはそれぞれＬＡＮ，４は広帯域のＷＡＮである。この説明ではホスト２Ａが送信側，ホスト２Ｂが受信側，送信側のＷＡＮ最適化装置１Ａは送信側，１Ｂは受信側の手段を示す。ＷＡＮ最適化装置１Ｂの１０は制御部，１１はホスト異常制御部，１１ａ，１１ｂは受信側の手段であり１１ａはホスト停止通知手段，１１ｂは復旧通知手段，１２はＬＡＮ異常制御部，１２ａ〜１２ｃは受信側の手段であり，１２ａはＬＡＮ停止通知手段，１２ｂは復旧通知手段，１２ｃはセッション情報をリセットする通知を行うリセット通知手段であり，１３は受信側のＴＣＰ制御を行う伝送制御部，１４は送信バッファである。送信側のＷＡＮ最適化装置１Ａ内の１０は制御部，１１はホスト異常制御部，１１ｃ，１１ｄは送信側の手段であり，１１ｃは受信不可通知手段，１１ｄは正常応答手段，１２はＬＡＮ異常制御部，１２ｄ〜１２ｆは送信側の手段であり，１２ｄはデータ停止手段，１２ｅは応答手段，１２ｆはセッション情報をリセットするリセット手段，１５は送信側ホスト２ＡとのＴＣＰ制御を行う伝送制御部である。２０ａ及び２０ｂはホスト２Ａ，２Ｂに設けられたＴＣＰの制御を行う伝送制御部である。なお，図１ではＷＡＮ最適化装置１Ａが送信側，１Ｂが受信側として動作した場合に動作する手段を示したが，両ＷＡＮ最適化装置１Ａ，１Ｂは何れも送信側と受信側の両方の手段を同じように備えている。

ＬＡＮ３Ａのホスト２ＡからＷＡＮ最適化装置１Ａ，ＷＡＮ４，ＷＡＮ最適化装置１ＢからＬＡＮ３Ｂのホスト２Ｂへのパケットの送信を行っている時，受信側のホスト２Ｂ側に異常（受信バッファ溢れ）が発生すると，ホスト２Ｂの伝送制御部２０ｂからＴＣＰによる受信不可（ウィンドウ０）の通知がＷＡＮ最適化装置１Ｂに送られる。これを受けたＷＡＮ最適化装置１Ｂで受け取るとホスト異常制御部１１のホスト停止通知手段手段１１ａが駆動され，ＷＡＮ４を介した送信側のＷＡＮ最適化装置１Ａにホスト停止の通知を送る。ＷＡＮ最適化装置１Ａはこれを受け取るとＷＡＮ側へのデータ送信を中断すると共にホスト異常制御部１１の受信不可通知手段１１ｃが駆動され，ＷＡＮ最適化装置１ＡのＬＡＮ側受信バッファが溢れると，送信元のホスト２Ａに対して受信不可（ウィンドウ０）の通知を送る。また，受信側のＷＡＮ最適化装置１Ｂに対し問い合わせ（状態変化の応答を促す）を行う。

受信不可の通知を受けた送信元のホスト２Ａは受信不可の通知を受けることで送信相手のホスト２Ｂの問題によるものだということを正しく認識することができ，送信を停止する。この後，ホスト２ＡはＷＡＮ最適化装置１Ａに対し状態の問い合わせをし，ＷＡＮ最適化装置１Ａも相手ＷＡＮ最適化装置１Ｂに対して状態の問い合わせをし，ＷＡＮ最適化装置１Ｂからホスト２Ｂに対しても状態の問い合わせをする。ホスト２Ｂで異常が解消して正常状態になったことを表す応答（Ａｃｋ等）をＷＡＮ最適化装置１Ｂに送ると，ホスト異常制御部１１の復旧通知手段１１ｂから復旧通知をＷＡＮ最適化装置１Ａに送る。これを受けたＷＡＮ最適化装置１Ａのホスト異常制御部１１は正常応答手段１１ｄにより正常応答をホスト２Ａに通知する。ホスト２Ｂにおける異常が解消しないと，ホスト２Ａは送信を停止した状態を維持する。

ホスト２Ａからホスト２Ｂへのパケットの送信を行っている時，受信側のＷＡＮ最適化装置１Ｂからのパケット送信に対してＬＡＮ３Ｂで異常（輻輳）が発生して受信側ホスト２Ｂからの応答が返ってこないと，再送を繰り返してもパケットの送信ができない状態が送信バッファ１４の動きにより一定基準を越えてることをＷＡＮ最適化装置１ＢのＬＡＮ異常制御部１２で検出すると，ＬＡＮ停止通知手段１２ａからＷＡＮ最適化装置１ＡにＬＡＮ停止の通知を送信する。これをＷＡＮ最適化装置１Ａの制御部１０で受け取ると，ＬＡＮ異常制御部１２のデータ停止手段１２ｄはＷＡＮ最適化装置１Ｂへのデータ送信を停止すると共に，ホスト２Ａに対する応答を停止する。この場合，ホスト２Ａは応答が受け取れないので再送を行うが，繰り返して応答が返ってこないと輻輳の要因がホスト２Ｂ側のＬＡＮ輻輳であることを正しく認識できる（再送しても応答が返ってこないことから相手ホストが輻輳であると認識する）。

その後，ＬＡＮ３Ｂが復旧してホスト２Ｂから応答がＷＡＮ最適化装置１Ｂに送られてくると，ＬＡＮ異常制御部１２の復旧通知手段１２ｂが駆動され復旧通知をＷＡＮ最適化装置１Ａに送出する。ＷＡＮ最適化装置１Ａでこの復旧通知を受け取ると，ＷＡＮ最適化装置１Ｂへのデータ送信を再開を開始すると共にホスト２Ａからのデータ受信を開始し，この受信によりＬＡＮ異常制御部１２の応答手段１２ｅにより応答をホスト２Ａに返す。これによりホスト２Ａは受信側のＬＡＮ３Ｂの異常（輻輳）が解消したことを認識できる。なお，ＬＡＮ３Ｂでの異常（輻輳）が長期にわたる場合は，ＷＡＮ最適化装置１Ｂからホスト２Ｂへの再送タイムアウトとなって，ＬＡＮ側のセッション情報をリセット（クリア）し，リセット通知手段１２ｃからＷＡＮ最適化装置１Ａに対してリセット通知を送る。ＷＡＮ最適化装置１ＡのＬＡＮ異常制御部１２でこれを受け取ると，リセット手段１２ｆが駆動され，セッション情報をクリアし，ＴＣＰによる正しい制御が実行される。

本発明によればエンドホスト間にＷＡＮ最適化装置が介在した場合でも，データ送信側のホストにおいて受信側（ＬＡＮ及びホスト）で発生している輻輳状態を的確に認識することができる。その結果，ＷＡＮ最適化装置を適用したシステムにおいて，遠隔地のホスト側で発生している問題について正確に切り分けをすることが可能になった。

また，エンドホストの通信プロトコルにおいてＷＡＮ最適化装置が介在しない場合と同等の動作が可能になることにより，ネットワークへの余計なトラヒックを抑えることができるようになり，有限であるネットワークリソースの無駄な消費を抑えることが可能となる。

図２は本発明が実施されるネットワークの構成であり，図中，１Ａ，１Ｂ，２Ａ，２Ｂ，３Ａ，３Ｂ及び４の各符号は上記図１の同一符号の各部と同じ名称であり，ホスト２Ａ，ＷＡＮ最適化装置１Ａをパケットの送信側，ホスト２Ｂ，ＷＡＮ最適化装置２Ｂを受信側として動作するものとする。

図３はＷＡＮ最適化装置のブロック構成を示す図であり，上記図２の１Ａ，１Ｂの両装置に共通する構成である。図３において１はＷＡＮ最適化装置，１００はＬＡＮ側（ホスト側）に対しＴＣＰの通信制御を行うＴＣＰ制御部，１００ａはＬＡＮ側へパケットを送信するまでの一時的にバッファするために必要なメモリ領域，１００ｂはＷＡＮ側から受信したパケットを一時的にバッファするために必要なメモリ領域，１０１はＷＡＮ側の通信（相手ＷＡＮ最適化装置との通信）を最適化する最適化制御部，１０１ａはＷＡＮ側へパケットを送信するまで一時的にバッファするために必要なメモリ領域，１０１ｂはＬＡＮ側から受信したパケットを一時的にバッファするために必要なメモリ領域，１０２はＩＰ制御部である。

この図３に示す構成を備えたＷＡＮ最適化装置１Ａと１Ｂにより，以下の図４乃至図７に示す動作シーケンスに示す本発明によるフロー制御を実行することができる。

図４乃至図７は受信側のホストまたはＬＡＮの輻輳または回線異常の発生時に本発明によるＷＡＮ最適化装置のフロー制御により送信側ホストでＴＣＰのプロトコルに基づいて状態を認識することが可能となる。

図４は受信側ホストに一時的なバッファ溢れが発生した場合の動作シーケンスであり，図中，２Ａ，１Ａ，４，１Ｂ，２Ｂの各符号は上記図２の同一符号と同じである。最初にホスト２Ａからホスト２Ｂに向けてデータ（DATA) ａ１を送信すると，ＷＡＮ最適化装置１Ａで受信され，正常受信を表す応答（ACK)ｂ１が返される。データａ１は更にＷＡＮ４，ＷＡＮ最適化装置１Ｂを介してホスト２Ｂで受信され，ホスト２Ｂから応答（ACK)が返される。その後，データａ２がホスト２Ａから送信され，ホスト２Ｂで受信された時，ホスト２Ｂでバッファ溢れが発生すると，ホスト２Ｂから受信不可を表すＴＣＰのフロー制御のパケットである「ウィンドウ０」（WIN ０）をＷＡＮ最適化装置１Ｂに送信する（図４のｄ１）。「ウィンドウ０」を受信したＷＡＮ最適化装置１Ｂはホスト停止の状態を表す「PAUSE Host」をＷＡＮ最適化装置１Ａに送信する（図４のｅ１）。

この「PAUSE Host」は，フロー制御パケットであり，これを受け取ったＷＡＮ最適化装置は，ＷＡＮ側への送信を直ちに中断し，その状態が解除された旨の通知（復旧を表す「RESUME」) を受け取るまで後述する問い合わせ「probe 」を送信する。

「PAUSE Host」を受信したＷＡＮ最適化装置１Ａは，ＷＡＮ４へのデータ送信を中断すると共に，ＴＣＰ受信ウィンドウが詰まる（フル状態になる）と，ＬＡＮ側（ホスト２Ａ側）に対して受信不可を表す「ウィンドウ０」（WIN 0)を送信する（図４のｈ１）。ホスト２Ａはこれを受け取ると，輻輳の要因が送信先のホスト２Ｂの問題によるものだということを正しく認識することができ，ＴＣＰのプロトコルとして正しい処置をとることができる。なお，ＷＡＮ最適化装置１Ｂはウィンドウ０を受け取った後，ホスト２Ｂに対して問い合わせ（probe で表す）を一定周期で繰り返し送信し（図４のｆ１，ｆ２…），輻輳が解消すると，ホスト２Ｂからの応答として正常応答(ACK) が送られてくる（図４のｊ１）。ＷＡＮ最適化装置１Ｂはこれを受け取ると，ＷＡＮ最適化装置１Ａに対して復旧（RESUME) の通知を送信する（図４のｋ）。ＷＡＮ最適化装置１Ａはこの復旧を受け取ると，ホスト２Ａに対して正常受信の応答（ACK)を送信する（図４のｌ）。これにより，ホスト２Ｂが正常になったことを認識する。

図５は受信側ホストに長時間のバッファ溢れが発生した場合の動作シーケンスであり，図中の各符号は上記図４と同一である。

ホスト２Ａからホスト２Ｂに対してパケットを送信している時に，ＷＡＮ最適化装置１Ｂからのパケットを受信するホスト２Ｂにおいてバッファ溢れが発生すると，図４と同様にウィンドウ０をホスト２ＢからＷＡＮ最適化装置１Ｂに通知する。ＷＡＮ最適化装置１Ｂはこれを受け取ると，「PAUSE Host」をＷＡＮ最適化装置１Ａに送信し（図５のｅ１），この後図４と同様にＷＡＮ最適化装置１ＡでのＴＣＰ受信ウィンドウが詰まるとウィンドウ０をホスト２Ａに通知することで，ホスト２Ａは輻輳の要因が送信先のホスト２Ｂの問題であることを認識する。この図５の場合，受信側ホスト２Ｂのバッファ溢れが長時間継続し，ＷＡＮ最適化装置１Ａからの問い合わせ（probe で表示) に対してバッファが復旧するまで，ＷＡＮ最適化装置１Ｂから１Ａに対して「PAUSE-Host」が返送され，ＷＡＮ最適化装置１Ａからホスト２Ａに対してウィンドウ０が通知される（図５のｈ１，ｈ２，…）。

図６は受信側のＬＡＮで短時間の輻輳または回線障害が発生した場合の動作シーケンスである。図中の各符号は上記図４，図５の同一符号と同じである。

この場合も，ホスト２Ａからホスト２Ｂに向けてデータ（パケット）を送信しているものとする。データａ２がＷＡＮ最適化装置１Ａから１Ｂへ送信されて，ＷＡＮ最適化装置１Ｂからホスト２Ｂへデータを送信をする時に，ＬＡＮ３Ｂ側である基準以上の問題（一時的な輻輳または回線障害）が発生したと判断される状態を検出すると，ＷＡＮ最適化装置１ＢでＬＡＮ停止を表す「PAUSE LAN 」をＷＡＮ最適化装置１Ａに通知する（図６のｅ１）。

なお，上記の「ある基準以上の問題」が発生したことの判断基準として，ＷＡＮ最適化装置１Ｂ内の相手ＷＡＮ最適化装置１Ａから受信したデータは受信バッファから，ＬＡＮ３Ｂへ送信を行うための送信バッファ（送信キュー）へ順次移動して送信されるが，送信バッファに格納された後一定時間（例えば，１秒）経過しても送信されてない（キューからクリアされてない）ことが検出されると，問題発生として判断するようにして，直ちに「PAUSE LAN 」をデータ送信元（ＷＡＮ最適化装置１Ａ）に送信するようにしている。

この「PAUSE LAN 」は，フロー制御パケットであり，これを受け取ったＷＡＮ最適化装置は，ＷＡＮ側への送信を直ちに中断し，ＬＡＮ側（送信元ホスト２Ａ）からの受信データを廃棄し，送信元のホスト２Ａには何も応答しない。この状態で，ＷＡＮ最適化装置２Ｂからの復旧を表す「RESUME」の通知を受け取るまで問い合わせ「probe 」を送信する。

ホスト２ＡはＷＡＮ最適化装置１Ａからの応答が返ってこないため，リトライ（retry)を行って（図６のｇ１，ｇ２…），所定回数のリトライ（retry)を実行しても応答がないと輻輳の要因が送信先のＬＡＮ輻輳であることを認識でき，ＴＣＰのプロトコルによる処置（リトライを続けて最後は切断となる）が行われる。ＷＡＮ最適化装置１Ｂがリトライを継続している時にＬＡＮが復旧すると（図６のＹ），リトライに対してホスト２Ｂから正常応答(ACK) が送られてくる（図６のｈ）。ＷＡＮ最適化装置１Ｂがこれを受け取ると，ＷＡＮ最適化装置１Ａに対して復旧（RESUME) の通知を送信する（図６のｉ）。ＷＡＮ最適化装置１Ａはこれを受け取ると，ＷＡＮ最適化装置１Ｂへのデータ送信を再開すると共に送信元のホスト２Ａからのデータ受信を再開し，受信が正常に行われると，ホスト２Ａに対して正常受信の応答（ACK)を送信する（図６のｂ４）。これにより，ホスト２Ａは受信側のＬＡＮ輻輳が復旧したことを認識し，データ送信を再開する（図６のａ５）。

図７は受信側のＬＡＮで長時間の輻輳または回線障害が発生した場合の動作シーケンスである。図中の各符号は上記図６の同一符号と同じである。

この場合も，ホスト２Ａからホスト２Ｂに向けてデータ（パケット）を送信しているものとする。図７において，上記図６と同様にデータがＷＡＮ最適化装置１Ａから１Ｂへ送信されて，ＷＡＮ最適化装置１Ｂからホスト２Ｂへデータを送信をする時に，ＬＡＮ３Ｂ側で輻輳または回線障害が発生したと判断される状態（上記図６において説明した問題となる状態）を検出すると，ＷＡＮ最適化装置１ＢでＬＡＮ停止を表す「PAUSE LAN 」をＷＡＮ最適化装置１Ａに通知し（図７のｆ１），以下，図６と同様のシーケンスでＷＡＮ最適化装置１Ａ及びホスト２Ａとの間で制御信号のやりとりが行われ，ホスト２Ａで輻輳の要因が送信先のＬＡＮ輻輳であることを認識する。

この図７の動作では，ＬＡＮ３Ｂにおける輻輳または回線異常が長時間にわたって継続し，ＷＡＮ最適化装置１Ｂからホスト２Ｂへの再送（retry)に対する応答待ちのタイマがタイムアウトとなる。これによりＷＡＮ最適化装置１ＢのＷＡＮ側のセッション情報をクリアし，ＬＡＮ側のセッション情報もクリアする共に，送信側のＷＡＮ最適化装置１Ａに対しセッション解放を指示するリセット（RST)の通知を送信する（図７のｉ）。このセッション解放の指示を表すリセットの通知を受けたＷＡＮ最適化装置１Ａは，ＷＡＮ側のセッション情報をクリアする。ホスト２Ａはリトライの送信に対し応答が返ってこないことを検出することで，輻輳状態が解除されないことを認識することができる。最終的にはホスト２ＡのＴＣＰスタック側のリトライタイムアウトとなりホスト２Ａ側のセッションもクリアされる。なお，図７の「keepAlive 」は受信側のホストからのＷＡＮ最適化装置１Ｂの生存確認のためのパケットである。

図８はＷＡＮ最適化装置の送信側，受信側のフロー制御状態遷移図を示し，上記の図４乃至図７に示す動作シーケンスのＷＡＮ最適化装置における制御状態の遷移を示すものである。図８のＡ．は送信側のＷＡＮ最適化装置（図２の１Ａ）の状態遷移図であり，「通常状態」において，受信側のＷＡＮ最適化装置（図２の１Ｂ）から(1) に示すPAUSE LAN の通知を受信すると「PAUSE LAN 」の状態に遷移し，この状態で受信側のＷＡＮ最適化装置から(2) に示すRESUMEの通知を受信すると, 「通常動作」の状態に遷移する。また, 通常動作状態において, 受信側のＷＡＮ最適化装置から(3) に示すPAUSE HOSTの通知を受信すると，「PAUSE HOST」の状態に遷移し，この状態の時に受信側のＷＡＮ最適化装置から(4) に示すRESUMEの通知を受信すると「通常動作」状態に遷移する。

図８のＢ．は受信側のＷＡＮ最適化装置の状態遷移図であり，「通常状態」において，(a) に示す事象，すなわち，ＷＡＮ受信バッファ内にあるＬＡＮ送信キューに移動するデータのうち，一番古いデータが一秒しても送信されていないことを検出することにより，「PAUSE LAN 」の状態に遷移する。この「PAUSE LAN 」の状態の時に，ＷＡＮ受信バッファ内にあるＬＡＮ送信キューに移動するデータのうち，一番古いデータが送信されたことを検出すると(b) に示すように通常状態に戻る。また，「通常状態」において，エンドホスト（図２の２Ｂ）から，データを受信できる状況にない旨の通知を受信することで(c) に示す「PAUSE HOST」の状態に遷移し，この状態においてエンドホストへの問い合わせ（probe)に対応する応答またはエンドホストの単独応答（この応答を受けることで，データを受信できる状況になったと判断する）があると，(d) に示すように「通常動作」状態に戻る。

図９乃至図１３にＷＡＮ最適化装置におけるフローチャートであり，図９乃至図１１は送信側のＷＡＮ最適化装置において実行されるものであり，以下に説明する。

図９はホスト停止（PAUSE HOST) の通知を受信した時のフローチャートであり，送信側のＷＡＮ最適化装置（図２〜図７の１Ａ）において受信側のＷＡＮ最適化装置（図２〜図７の１Ｂ）から「PAUSE HOST」を受信した時に実行される。PAUSE HOSTを受信するとＷＡＮ最適化装置の最適化制御部（図３の１０１）の状態を判別し，以前に「PAUSE HOST」を受信した状態であるとそのまま変化せず（図９のＳ２），通常状態または「PAUSE LAN 」の状態であると，何れの場合も「PAUSE HOST」の状態へ遷移する（同Ｓ３，Ｓ４）。Ｓ２〜Ｓ４の後は，ＷＡＮ側への送信を中断し（図９のＳ５），probe （問い合わせ）を受信側のＷＡＮ最適化装置に送信し（同Ｓ６），一定周期内に「RESUME」（復旧）を送信相手から受信したか判別し（同Ｓ７），受信しなければステップＳ６に戻るが，受信すると最適化制御部（図３の１０１）は通常状態へ遷移する（図９のＳ８）。

図１０はラン停止（PAUSE LAN ）の通知を受信した時のフローチャートであり, 上記図９と同様に送信側のＷＡＮ最適化装置で実行される。送信側のＷＡＮ最適化装置で受信側のＷＡＮ最適化装置からのPAUSE LAN を受信すると，最適化制御部（図３の１０１）の状態を判別し，PAUSE HOSTの状態であると，その状態を維持し（図１０のＳ２），通常状態であった場合はPAUSE LAN 状態へ遷移し（同Ｓ３），ＷＡＮ側への送信を中断する（同Ｓ４）。また，PAUSE LAN 状態であった場合は，その状態を維持する（図１０のＳ５）。ステップＳ２，Ｓ４及びＳ５に続いて，probe （問い合わせ）を受信側のＷＡＮ最適化装置に送信し（同Ｓ６），一定周期内に「RESUME」（復旧）を送信相手から受信したか判別し（同Ｓ７），受信しなければステップＳ６に戻るが，受信すると最適化制御部（図３の１０１）は通常状態へ遷移する（図１０のＳ８）。

図１１は復旧（RESUME) の通知を受信した時のフローチャートであり，上記図９，図１０と同様に送信側のＷＡＮ最適化装置で実行される。送信側のＷＡＮ最適化装置で受信側のＷＡＮ最適化装置からのRESUMEを受信すると，最適化制御部（図３の１０１）の状態を判別し（図１１のＳ１），通常状態であった場合は，RESUMEパケットを破棄し，状態は通常状態を維持する（同Ｓ２）。PAUSE HOST状態であった場合は最適化制御部を通常状態へ遷移させ（同Ｓ３），PAUSE LAN 状態であった場合は通常状態へ遷移させ（同Ｓ４），通常処理に移行する。

次に図１２，図１３は受信側のＷＡＮ最適化装置（図２〜図７の１Ｂ）において実行されるフローチャートである。

図１２はホスト側からウィンドウ０（WIN 0)を受信した場合のフローチャートであり，「WIN 0 」を受信すると，受信側のＷＡＮ最適化装置の最適化制御部（図３の１０１）の状態を判別し（図１２のＳ１），「PAUSE HOST」の状態であった場合はその状態を維持し（同Ｓ２），通常状態の場合は「PAUSE HOST」の状態へ遷移し（同Ｓ３），データ送信元のＷＡＮ最適化装置にホスト停止「PAUSE HOST」の通知を送信する（同Ｓ４）。ステップＳ１において最適化制御部が「PAUSE LAN 」の状態であることが検出されると，PAUSE HOSTに遷移して（図１２のＳ５），ステップＳ４に移行する。ステップＳ２及びＳ４に続いて通常状態へ戻る条件を満たしたか判別し（図１２のＳ６），満たさないとステップＳ４に戻り，満たした場合は「RESUME」（復旧）を送信側へ通知し，通常状態へ遷移する（同Ｓ７）。なお，ステップＳ６の通常状態へ戻る条件は，ホスト２Ｂに対する問い合わせ（probe)に対する応答や, ACK の応答を受け取ることである。

図１３はホストからPAUSE LAN を検出した場合のフローチャートである。PAUSE LAN をホスト２Ｂから受信することはなく，ホスト２Ｂへの送信が輻輳してPAUSE LAN の状態が検出されると，最適化制御部の状態を判別し（図１３のＳ１），最適化制御部がPAUSE HOST状態であった場合はその状態を維持し（同Ｓ２），通常状態であった場合はPAUSE LAN 状態に遷移し（同Ｓ３），データ送信元の最適化装置にPAUSE LAN を送信し（同Ｓ４），PAUSE LAN 状態であった場合はその状態を維持し（同Ｓ５），ステップＳ４，Ｓ５の処理に続いて通常状態へ戻る条件を満たしたか判別する（同Ｓ６）。条件を満たすと，「RESUME」を送信側へ通知し，通常状態へ遷移し（図１３のＳ７），通常処理へ移行する。

（付記１）それぞれが別のＬＡＮに接続された２つのホスト間をＷＡＮで接続し，ＷＡＮの両端にＷＡＮ最適化装置を設けたネットワークにおけるフロー制御方法において，送信側のホストからのパケットを送信側のＷＡＮ最適化装置，ＷＡＮ，受信側のＷＡＮ最適化装置を介して受信側のホストへ伝送時に受信側のホストで受信バッファが溢れてウィンドウ０の信号を受信側のＷＡＮ最適化装置に送信すると，前記受信側のＷＡＮ最適化装置は，前記送信側のＷＡＮ最適化装置に対してホスト停止の通知をし，前記送信側のＷＡＮ最適化装置は前記ホスト停止の通知を受信すると受信側のＷＡＮ最適化装置に対するデータ送信を中断し，送信側のホストからのデータ受信量がフルになると送信側のホストに対しウィンドウ０の信号を送信し，受信側のＷＡＮ最適化装置は受信側のホストからの正常受信の応答を受け取ると，送信側のＷＡＮ最適化装置に対して復旧の通知を送信し，前記送信側の最適化装置は前記復旧の通知を受け取ると送信側のホストに対し正常受信の応答を送信することを特徴とするフロー制御方法。

（付記２）付記１において，前記受信側ＷＡＮ最適化装置は前記ウィンドウ０を受信すると一定周期で受信側ホストに対して問い合わせ信号を送信し，前記送信側ＷＡＮ最適化装置は前記受信側からのホスト停止を受信すると一定周期で受信側のＷＡＮ最適化装置に対して問い合わせ信号を送信することを特徴とするフロー制御方法。

（付記３）付記１において，前記受信側のＬＡＮの輻輳または回線障害によるＬＡＮ異常を受信側のＷＡＮ最適化装置が検出すると，送信側ＷＡＮ最適化装置に対してＬＡＮ停止を通知し，前記送信側ＷＡＮ最適化装置は前記ＬＡＮ停止の通知を受信すると受信側のＷＡＮ最適化装置に対するデータ送信を中断し，送信側のホストからのデータを廃棄し，前記受信側のＷＡＮ最適化装置は前記ＬＡＮの輻輳または回線障害の復旧により受信側のホストからの正常受信の応答を受け取ると，送信側のＷＡＮ最適化装置に対して復旧の通知を送信し，前記送信側の最適化装置は前記復旧の通知を受け取ると送信側のホストに対し正常受信の応答を送信することを特徴とするフロー制御方法。

（付記４）付記３において，前記受信側のＷＡＮ最適化装置は前記ＬＡＮ異常を検出すると，受信側ホストに対して一定周期で再送を行い，予め設定された再送タイムを越えるとＬＡＮ側のセッション情報とＷＡＮ側のセッション情報をクリアすると共に，前記送信側のＷＡＮ最適化装置に対してリセット情報を送信し，前記送信側のＷＡＮ最適化装置は前記リセット情報を受信するとＷＡＮ側のセッションをクリアすることを特徴とするフロー制御方法。

（付記５）それぞれが別のＬＡＮに接続された２つのホスト間をＷＡＮで接続し，ＷＡＮの両端にＷＡＮ最適化装置を設けたネットワークにおけるＷＡＮ最適化装置において，受信側のＷＡＮ最適化装置は，受信側ホストからの受信不可の通知を受け取ると送信側のＷＡＮ最適化装置に対しホスト停止の通知を送出する手段と，ホスト停止の通知を送出後に正常受信の応答を受信側のホストから受信すると送信側のＷＡＮ最適化装置に対し復旧の通知を送出する手段を備え，前記送信側のＷＡＮ最適化装置は，前記ホスト停止の通知を受信すると送信側ホストに対し，ウィンドウ０の通知を送出する手段と，前記受信側のＷＡＮ最適化装置からの復旧の通知を受信すると送信側ホストに対し正常受信の応答を送出する手段を備えることを特徴とするＷＡＮ最適化装置。

（付記６）付記５において，前記受信側ＷＡＮ最適化装置は，受信側ＬＡＮの異常を検出すると送信側のＷＡＮ最適化装置に対してＬＡＮ停止の通知を送出する手段と，ＬＡＮ停止の通知を送出した後に前記ＬＡＮ異常の復旧を検出すると前記送信側のＷＡＮ最適化装置に対し復旧の通知を送出する手段とを備え，前記送信側ＷＡＮ最適化装置は，前記ＬＡＮ停止の通知を受信すると，受信側のＷＡＮ最適化装置に対するデータ送信を中断し，送信側のホストから受信するデータを廃棄し，前記受信側のＷＡＮ最適化装置からの復旧の通知を受け取ると受信側のＷＡＮ最適化装置へのデータ送信を再開すると共に送信側のホストからのデータ受信を再開することを特徴とするＷＡＮ最適化装置。

本発明の原理構成を示す図である。本発明が実施されるネットワークの構成を示す図である。ＷＡＮ最適化装置のブロック構成を示す図である。受信側ホストに一時的なバッファ溢れが発生した場合の動作シーケンスを示す図である。受信側ホストに長時間のバッファ溢れが発生した場合の動作シーケンスを示す図である。受信側のＬＡＮで短時間の輻輳または回線障害が発生した場合の動作シーケンスを示す図である。受信側のＬＡＮで長時間の輻輳または回線障害が発生した場合の動作シーケンスを示す図である。ＷＡＮ最適化装置の送信側，受信側のフロー制御状態遷移図を示す図である。ホスト停止（PAUSE HOST) の通知を受信した時のフローチャートを示す図である。ラン停止（PAUSE LAN ）の通知を受信した時のフローチャートを示す図である。復旧（RESUME) の通知を受信した時のフローチャートを示す図である。ホスト側からウィンドウ０（WIN 0)を受信した場合のフローチャートを示す図である。ホストからＬＡＮ停止（PAUSE LAN)を検出した場合のフローチャートを示す図である。エンドホスト間をＷＡＮで接続した通信システムを示す図である。ＷＡＮ最適化装置を用いたネットワークの概念図である。ＷＡＮ最適化装置を設けることで想定される問題の説明図である。

符号の説明

１Ａ，１ＢＷＡＮ最適化装置
１０制御部
１１ホスト異常制御部
１１ａホスト停止通知手段
１１ｂ復旧通知手段
１２ＬＡＮ異常制御部
１２ａＬＡＮ停止通知手段
１２ｂ復旧通知手段
１２ｃリセット通知手段
１３ＴＣＰの伝送制御部
１４送信バッファ
１１ｃ受信不可通知手段
１１ｄ正常応答手段
１２ｄデータ停止手段
１２ｅ応答手段
１２ｆリセット手段
２Ａ，２Ｂホスト
２０ａ，２０ｂ伝送制御部
３Ａ，３ＢＬＡＮ
４広帯域のＷＡＮ

Claims

それぞれが別のＬＡＮに接続された２つのホスト間をＷＡＮで接続し，ＷＡＮの両端にＷＡＮ最適化装置を設けたネットワークにおけるフロー制御方法において，
送信側のホストからのパケットを送信側のＷＡＮ最適化装置，ＷＡＮ，受信側のＷＡＮ最適化装置を介して受信側のホストへ伝送時に受信側のホストで受信バッファが溢れてウィンドウ０の信号を受信側のＷＡＮ最適化装置に送信すると，前記受信側のＷＡＮ最適化装置は，前記送信側のＷＡＮ最適化装置に対してホスト停止の通知をし，
前記送信側のＷＡＮ最適化装置は前記ホスト停止の通知を受信すると受信側のＷＡＮ最適化装置に対するデータ送信を中断し，送信側のホストからのデータ受信量がフルになると送信側のホストに対しウィンドウ０の信号を送信し，
受信側のＷＡＮ最適化装置は受信側のホストからの正常受信の応答を受け取ると，送信側のＷＡＮ最適化装置に対して復旧の通知を送信し，
前記送信側の最適化装置は前記復旧の通知を受け取ると送信側のホストに対し正常受信の応答を送信することを特徴とするフロー制御方法。
請求項１において，
前記受信側のＬＡＮの輻輳または回線障害によるＬＡＮ異常を受信側のＷＡＮ最適化装置が検出すると，送信側ＷＡＮ最適化装置に対してＬＡＮ停止を通知し，
前記送信側ＷＡＮ最適化装置は前記ＬＡＮ停止の通知を受信すると受信側のＷＡＮ最適化装置に対するデータ送信を中断し，送信側のホストからのデータを廃棄し，
前記受信側のＷＡＮ最適化装置は前記ＬＡＮの輻輳または回線障害の復旧により受信側のホストからの正常受信の応答を受け取ると，送信側のＷＡＮ最適化装置に対して復旧の通知を送信し，
前記送信側の最適化装置は前記復旧の通知を受け取ると送信側のホストに対し正常受信の応答を送信することを特徴とするフロー制御方法。