JPH02137540A - スロッテッドリング型ｌａｎの送信権監視方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の概要〕 スロッテッドリング型ＬＡＮにおける送信権監視方法に
関し、 複数通信グループに跨がるノードにおいて、障害発生中
のトークンを使用する通信フレームの送信はできないこ
とは止めを得ないとしても、正常なトークンを使用する
通信フレームの送信はできる様にすることを目的とし、 スロッテッドリング型ＬＡＮに接続されている、複数の
通信グループに属して各グループ用のトークンを選択す
る機能を持った、通信装置を収容するためのノードにお
ける送信権監視方法において、伝送路を周回する該ノー
ドのトークンの使用状態を検出するトークン検出部と、
伝送フレームタイミングの計時を行なうタイミングカウ
ンタ部と、送信待ち時間の監視、トークン獲得による送
信指示、トークンの保持及び放出を行なうトークン検査
部を備え、送信待ち通信フレームのタイムアウトが前記
タイミングカウンタ部により検出されると前記トークン
検査部は該通信フレームの廃棄を指示すると共に、該通
信フレームのトークンを記憶し、送信待ちキュー内の該
トークンを使用する通信フレームを除いてそれ以外の通
信フレームだけを、前記トークン検出部により該トーク
ンの正常化が検出されるまで、送出対象とする構成とす
る。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、スロッテッドリング型ＬＡＮにおける送信権
監視方法に関する。

スロッテッドリング（Ｓｌｏｔｔｅｄ　Ｒｉｎｇ）型Ｌ
ＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａｒ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）にお
いては、割当てられた１スロツトをトークン（スロット
）とし、そのトークン（ｔｏｋｅｎ）が空きスロットで
あれば送信権を得たとして、該トークンスロット及び後
続の空きスロットにデータ（パケット）をのせて送出す
る方式（送信権調停方式）がある。

また、スロッテッドリング型ＬＡＮに複数の通信グルー
プを収容し、各通信グループにそれぞれトークンスロッ
トを割当てる方式もあり、これはＩ　ＬＡＮに１トーク
ンを割当てる方式より各ノードの送信機会が増え、伝送
遅れの少ない効率的な通信が可能になる。このような１
つのＬＡＮに複数のトークン（通信グループ）を置く方
式では、あるノードは複数の通信グループに所属する（
複数のトークンを使用可）ようにもできる。

このような、複数の通信グループに属するノードで、あ
る通信グループのトークンが紛失した場合、逐次処理し
ている関係上、該ノードではハングしてしまい、他の通
信グループの通信フレームの処理も行なわれなくなる。

本発明はか−る場合の送信権（トークン）監視、異常時
の処理、に係るものである。

〔従来の技術〕

スロッテッドリング型ＬＡＮは、データを全て固定長ミ
ニパケットをベースに伝送するＬＡＮであり、リング中
の伝送フレーム長は常に一定に保たれているので、リン
グ上には常に一定数のスロットが存在する。各スロット
にはＩＤ番号が付されており、例えばある１つのスロッ
トを常時使って通信を行なうことにより、使用スロット
のＩＤ番号にか＼わらず、一定の帯域を得ることができ
る。

第６図にスロッテッドリング型ＬＡＮの概要を示す。１
０は該ＬＡＮの伝送路、１，２，３．・・・・・・は該
伝送路上のスロットまたはそのＩＤ番号である。１１，
１２．・・・・・・はノードで、図示しないがこれらに
ワークステーションなどの通信端末が接続する。伝送路
上にはｎスロットのフレームが１つある場合と、ｍスロ
ットのフレームが複数ある場合などがある。またフレー
ムにはフレームヘッダ、フレームトレーラがあるが、図
では省略している。スロットにのせるデータは所謂デー
タと送信先アドレスＤＡなどの制御情報である。こ＼で
はスロットとはデータを伝送するための入れ物、スロッ
トにより転送されるデータはパケットという。パケット
通信はデータを全てパケットとして伝送することにより
、通信するデータの性質により個別に設定されていた回
線を纏めることができ、各種メディアの統合化を進める
上で重要である。

ここで、スロッテッドリング型ＬＡＮに収容された複数
（３台以上）の通信装置間において、フローコントロー
ル等の目的で、同時には１台だけが送信可能となる通信
を実現するには、送信権調停を行なわなければならない
。これが前記のトークンスロットである。本制御は通信
装置間における通信プロトコルの上位レイヤで実現する
ことも可能であるが、高い通信効率を得るためには、ス
ロッテッドリング型ＬＡＮの持つ機能として下位レイヤ
において、各ノード間での高速処理を実現することが必
要である。

第６図のシステムでは、あるノード例えば１１が約束の
ＩＤ例えば隘３のスロットを空きスロットで受信すると
送信権を得、送信データを該スロット３と後続の空きス
ロット例えば４，５．・旧・・にのせて送出することが
できる。送信が終了するとノード１１は、スロット３を
使用中から空きに戻す。これにより送信権は下流のノー
ドに委嬢される。

送信権を得たノードは、パケットの送信準備ができると
、約束のＩＤの空きスロットを捕捉し、送信を行なうが
、通信フレームのブロッキングによる遅延（パケット化
のための遅れ）等により、捕捉可能な全ての空きスロッ
トに対してパケットを送信することができるとは限らな
い。特に通信フレーム（これが伝送単位になる）長が長
い場合は、使用中としたトークンスロットが周回して戻
ってきてもまた送信データが残っていることがある。こ
のまだ残っているデータの送信を続けるには、トークン
スロットにダミーデータをのせて再び該スロットを使用
中とする。

この送信権調停方式によれば、相互通信を行なうノード
同志を通信グループとし、各通信グループに対して固有
のトークンを割当てることによりシステム全体の通信効
率を向上させることができる。第５図はスロッテッドリ
ング型ＬＡＮの各ノード１１，１２．・・・・・・を通
信グループＡとＢの２つに分け、各グループにトークン
Ａ、トークンＢを割当てた例を示す。第５図（ａ）では
ノード１２゜１３．１４が通信グループＡに属してトー
クンＡを割当てられ、またノード１１，１５．１６が通
信グループＢに属してトークンＢを割当てられている。

第５図（ｂ）も同様であるが、唯ノード１７は通信グル
ープＡとＢの両方に属し、トークンＡ。

Ｂを利用できる点が第５図（ａ）と異なる。

両グループに跨るノード１７はトークンＡとＢを扱える
機構を有し、通信グループＡに対してはトークンＡを使
用してまた通信グループＢに対してはトークンＢを使用
して送信を行なう。ノード１７はノード１１と１２に相
当し、この第５図（ハ）では高価なノードを複数のグル
ープで共有することになる。

トークンＡ、Ｂを指定したＩＤのスロットであり、トー
クンＡは例えば前記のスロット３、トークンＢは他のス
ロット例えばスロット１０などである。

〔発明が解決しようとする課題〕

複数の通信グループに属しているノード１７も、通信フ
レーム毎にトークンの獲得、送信を逐次処理（ｆｉｒｓ
ｔ　ｃｏＩｌｌｅ、　ｆｉｒｓｔ　５ｅｒｖｅ）で行な
っているため、他のノードの障害で成る通信グループの
トークンが紛失した（例えば常に、使用中、に固定され
てしまった、空きのはずなのに）場合、該通信グループ
のトークン待ちの状態にあると、待ちキュー（ＣｕｅＨ
行列）内で処理待ちとなっている他の通信グループの通
信フレームの処理も行なわれなくなってしまう。

この問題点を解決するには、待ちキュー内での各通信フ
レームの待ち時間をソフトウェアタイマで監視し、タイ
ムアウトで待ちキュー内の先頭の通信フレームを廃棄し
、以下これを繰り返すことが考えられるが、ソフトウェ
ア処理では障害検出時間が長くなり、また待ちキュー内
の通信フレームを１つ進めても、次もまた障害発生中の
トークンを使用しているような場合は、タイムアウトを
繰り返すばかりで、これではシステムの運用効率が低下
し、本質的な解決にはならない。

本発明はか＼る点を改善し、複数通信グループに跨るノ
ードにおいて、障害発生中のトークンを使用する通信フ
レームの送信はできないことは止むを得ないとしても、
正常なトークンを使用する通信フレームの送信はできる
様にすることを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

第１図に示すように本発明では、スロッテッドリング型
ＬＡＮの伝送路１０に設けられる複数のノード１３〜１
７および通信装置４３〜４７を複数の通信グループＡ、
Ｂに分け、各グループ内ではそれぞれのトークンＡ、Ｂ
を使用して通信し、あるノード１７は複数の通信グルー
プＡ、Ｂに属し、従って複数のトークンＡ、Ｂを選択使
用旬能なシステムにおいて、該複数の通信グループＡ。

Ｂに属するノード１７にはタイミングカウンタ２３、ト
ークン検出部２４、トークン検査部３４を設ける。

タイミングカウンタ部２３は、トークン検査部３４から
のカウンタリセット指示を受けて、伝送路１０上の伝送
フレームタイミングのカウントを開始し、トークン検査
部３４からカウンタリセット指示がくる前にカウンタが
オーバフローするとその旨をトークン検査部へ知らせる
。

トークン検出部２４は、伝送路１０を周回している、自
ノードが使用するトークンの状態（空き／使用中）を検
出し、結果をトークン検査部３４へ通知する。

トークン検査部３４は、送信待ちキュー３１Ａを作って
、伝送路への送信待ちである通信フレームが使用するト
ークンの獲得、送信待ち時間の監視、トークン獲得によ
る上記通信フレームの送出指示、トークンの保持／放出
を行なう。

〔作用〕

ノード１７の送信待ちキュー３１Ａに通信フレームがＬ
Ａ、２Ｂ、３Ａ、４Ａ、５Ｂ、・・・・・・と入ってい
たとする。こ−で１．２，３．・・・・・・は１２．３
．・・・・・・番目の通信フレームを、またＡＢは通信
グループＡ、Ｂ用であることを示す。トークン検査部３
４はトークンＡが獲得できれば通信フレームＩＡの送出
を指示し、次にトークンＢが獲得できれば通信フレー１
．２Ｂの送出を指示し、以下同様である。

トークン検査部３４は、通信フレームが送信待ちキュー
３１Ａの先頭に立つ毎に、タイミングカウンタ部２３に
計時開始を指示する。タイミングカウンタ部２３は伝送
路上のフレームの周回回数を計数し、これにより計時を
行なう。トークンは正常なら１回乃至数回という少数回
の周回で解放され、空きになるはずであり、これが多数
回周回しても使用中のま＼なら異常である。予め設定さ
れた回数を計数するとタイミングカウンタ部２３はオー
バフローし、これをトークン検査部３４へ通知する。

この通知を受けるとトークン検査部３４は該トークン（
Ａとする）は紛失したとし、キュー３１Ａの先頭のトー
クンＡ使用の通信フレームを廃棄し、かつ該トークンＡ
を記憶する。

上記廃棄で送信待ちキューの先頭は本例では通信フレー
ム２Ｂになり、そこでトークンＢの獲得と計時に入る。

トークンＢは正常とすると、タイミングカウンタ部２３
でオーバフローする前にトークン検出部２４がトークン
Ｂを検出しくトークンＢのＩＤの空きスロットが検出で
き）、トークン検査部３４へ通知するから、トークン検
査部３４は通信フレーム２Ｂの送出を指示する。

次は、キュー先頭の通信フレームは３Ａになるが、トー
クンＡは異常、と記憶されているから通信フレーム３Ａ
は直ちに廃棄される。そこで通信フレーム４Ａが先頭に
なるが、これも廃棄される。

次は通信フレーム５Ｂが先頭になり、これに対してはト
ークンＢの獲得、計時、が行なわれ、トークンＢが獲得
されると通信フレーム５Ｂの送出を指示する。以下同様
である。

トークン検出部２４は常時１．伝送路上のトークンＡ、
　Ｂを監視しており、結果をトークン検査部３４へ知ら
せる。異常（長時間使用中）であったトークンＡが空き
になると、正常化したと判断してトークンＡの記憶を解
除し、トークンＡ使用の通信フレームがキュー先頭にな
れば、該トークンＡの獲得、計時、に入る。

こうして本発明では、複数の通信グループに跨るノード
において、ある通信グループが障害になっても他の通信
グループのデータ伝送を続けることができ、しかも−々
タイムアウトを待つことはないので迅速な送信が可能に
なる。

〔実施例〕

第２図に本発明による通信ノードの構成を示す。

これは複数通信グループに跨るノード１７の構成を示す
が、他のノード１３．１４．・・・・・・の構成もこれ
に準する。ノードは伝送路（スロッテッドリング型ＬＡ
Ｎ）１０と通信装置４０との間のデータ変換を行なう装
置であり、通信装置４０は第３図に示すようにバス型Ｌ
ＡＮを接続したブリッジ装置Ｂとワークステージ日ンＷ
Ｓまたは通信端末Ｈ（ホストコンピュータ）からなる。

ノード１７において、２１は伝送路同期検出部であり、
リング伝送路１０上の伝送フレームの同期検出を行うこ
とにより伝送路クロックの抽出・各種タイミングの生成
を行い、これらをノード内の各ブロックに分配する。

２２はパケット分岐挿入部であり、パケットヘッダの内
容を解析してスロッテッドリング型ＬＡＮのスロットか
らパケットを分岐してパケット受信制御部２５に受信通
知を行い、パケット受信バッファ部２６にパケットを分
岐したり、通信フレーム受信制御・パケット送信制御部
３２からの要求に従い、通信フレーム受信バッファ部３
１からのパケットを伝送路に挿入したりする。

タイミングカウンタ部２３は、トークン検査部３４から
のカウンタリセット指示に従って伝送路同期検出部２１
が抽出した伝送フレームタイミングのカウントを行なう
。トークン検査部３４がらカウンタリセット指示がくる
前にカウンタがオーバフローすると、トークン検査部３
４にそのことを通知する。トークン検出部２４は、伝送
路を周回しているトークンのスロット使用状態を検出し
て、トークン検査部３４にこれを通知する。

パケット受信制御部２５はパケット分岐挿入部２２から
のパケット受信指示に従って、バッファ部２６へのデー
タの書込み制御を行なう。また通信フレーム送信制御部
２７からの要求により、パケットを分解して通信フレー
ムを組立てるために、バッファ部２６からのデータの読
出し制御を行なう。パケット受信バッファ部２６は、パ
ケット受信制御部２５の制御により、パケット分岐挿入
部２２が伝送路から分岐したパケットのバッファリング
を行なう。上記制御部２７はバッファ部２６に蓄積され
たパケットを読出して、パケット分解組立部２８により
組立てられた通信フレームのバッファ部２９への書込み
制御を行ない、また外部インタフェース制御部３０から
の要求に従って通信装置４０に対する通信フレームの送
信を行なうため、通信フレーム送信バッファ部２９から
の読出し制御を行なう。

パケット組立分解部２８は、バッファ部２６から読出さ
れたパケットから通信フレームへの組立ておよび、通信
フレーム受信バッファ部３１から読出された通信フレー
ムのパケットへの分解を行なう。バッファ部２９は制御
部２７の制御により、パケット組立分解部２８により組
立てられた通信フレームのバッファリングを行なう。

外部インタフェース制御部３０は、ノード１７と通信装
置４０との間のインタフェース制御を行ない、通信フレ
ームの送受信を行なう。またバッファ部３１は、制御部
３２の制御により、外部インタフェース制御部３０から
の受信指示に従って通信フレームのバッファリングを行
う。通信フレーム受信制御・パケット送信制御部３２は
外部インタフェース制御部３０からの受信指示に従った
通信フレームのバッファ部３１への書込み制御を行う。

また、トークン検査部３４からの指示に従ってパケット
を送信するために、バッファ部３１から通信フレームの
読出し制御を行う。

また３３は通信定義テーブル部であり、通信フレームを
パケットに分解して送信するために使用するトークンお
よびパケットヘッダに設定する通信パス定義情報を設定
しておくテーブルである。

制御部３２からの指示により通信フレームをバッファ部
３１に受信する度に、送信に使用するトークンを検索し
て、トークン検査部３４に通知する。

また制御部３２からの指示によりトークンと同時に検索
したパケットヘッダ情報をパケット組立分解部２８に発
生してパケットの組立を行う。

トークン検査部３４は、伝送路への送信待ちである通信
フレームの使用するトークンの獲得、送信待ち時間の監
視、トークン獲得による制御部３２への送信指示、トー
クンの保持、送信終了後のトークンの放出を行う。各ト
ークンの使用状態はトークン検出部２４により検出され
、送信待ち時間の監視はタイミングカウンタ部２３によ
り行う。

タイミングカウンタ部２３から送信待ち時間のタイムア
ウトを通知されるとトークン検査部３４は、該トークン
に障害が発生して紛失したものと認識して、そのトーク
ンを記憶する。その後、障害発生中のトークンを使用す
る通信フレームをバッファ部３１に受信したら、制御部
３２にそれを廃棄する様に通知する。またトークン検出
部２４から障害発生中であったトークンを空きスロット
で検出したことを通知されたら、該トークンを使用する
通信フレームの障害生処理を解除する。

このように本発明では、スロッテッドリング型ＬＡＮの
リング上に送信権訓停を行う通信グループが複数存在し
、あるノードが複数の通信グループに属している場合に
、ある通信グループのトークンに障害が発生したことを
該ノードが、処理待ち時間のタイムアウトにより検出す
ると、該トークンを使用する通信フレームの処理を行わ
ず廃棄し、他の通信グループ宛の他のトークンを使用す
る通信フレームの送信処理のを行ない、これにより障害
発生によりある通信グループのトークンが紛失した時に
も、他の通信グループ宛の通信フレームは待ちキュー内
で滞留させることなく送信処理することができる。

また、障害発生中のトークンが空きスロット状態でノー
ドを通過すると、該トークンの障害処理を解除して該ト
ークンを使用する通信グループの通信フレーム処理を通
常通りに行ない、送信できない通信フレームを可及的に
少なくすることができる。

第３図ではバス型ＬＡＮ　（例えばＩＥＥＥ８０２．３
で規定されているＬＡＮシステム）ＢＬに収容されてい
る通信端末は、そのワークステーションＷＳ１は通信グ
ループＡのホストＨ１と、またワークステーションＷＳ
２は通信グループＢのホストＨ２と通信する。ＷＳＩか
らホストビ１宛の通信フレームはブリッジ装置Ｂを介し
てノード１７へ到達し、ノード１７では該通信フレーム
の送信先アドレス（Ｈｌを示している）および送信元ア
ドレス（ＷＳＩを示している）を解析し、スロッテッド
リング型ＬＡＮ内での通信グループの定義に基ずいて前
記通信定義テーブル部３３を検索し、トークンＡおよび
ホストＨ１が収容されているノード（１４）のアドレス
を得る。

通信フレームのフレームフォーマットの例を第４図に示
す。この図でＤＡは送信先アドレス、ＳＡは送信元アド
レス、ＬＬＣＰＤＵはＬＬＣデータ、Ｆｅ２はフレーム
チエツクシーケンスである。ビット容量は例えば、ＤＡ
が６バイト、ＳＡも６バイト、ＬＬＣＰＤＵは４６〜１
５００バイトの間の任意長、Ｆｅ２は４バイトである。

ここで、ノード１３に障害が発生しノード１３がトーク
ンＡを獲得したままとなったとする。この時、通信グル
ープＡの通信は、障害発生箇所が特定されて障害ノード
１３が復旧あるいは閉塞するまではダウンする。通信グ
ループＡがダウンするならノード１７からのワークステ
ーションＷＳ１の送信が行えないのは止むを得ないが、
ワークステーションＷＳ２からホストＨ２への送信は行
なえるべきであり、これを本発明では以下の様にして行
うことができる。

ノード１７では、ＷＳＩからの通信フレームが通信フレ
ーム受信バッファ部３１で送信待ち状態となるとトーク
ン検査部３４の命令でタイミングカウンタ部２３のカウ
ンタをリセットしてカウンタを開始させる。トークンＡ
の使用状態はトークン検出部２４でチエツクするが、空
きスロットでない状態が続いている。この状態が予めハ
ードウェア的に設定してあった時間続くと、タイミング
カウンタ部２３からカウンタのオーバフロー発生がトー
クン検査部３４に通知される。トークン検査部３４はト
ークンＡが障害発生中であることをこれにより認識し、
該トークンＡを記憶する。また、通信フレーム受信制御
・パケット送信制御部３２に対して通信フレーム受信バ
ッファ部３１のトークンＡ使用の通信フレームを廃棄す
る様に命令する。即ち本例では待ちキュー（バッファ部
３１）内のトークンＡ使用の通信フレームを全て廃棄し
てしまう。

送信待ちの通信フレームが廃棄されると通信フレーム受
信制御・パケット送信制御部３２は、外部インタフェー
ス制御部３０に対して次の通信フレームが受信可能であ
ることを通知する。外部インタフェース制御部３０はブ
リッジ装置に対して次の通信フレームの受信可能を通知
し、ブリッジ装置のタイミングに従って次の通信フレー
ムを受信する。

次の通信フレームがＷＳＩからの通信フレームであった
場合は、 通信定義テーブル部３３は、検索結果としてトークンＡ
をトークン検査部３４に通知する。トークン検査部３４
は、トークンＡが障害発生中であるので前記同様、送信
処理待ち通信フレームの廃棄を行う。

上記衣の通信フレームがＷＳ２からの通信フレツムであ
った場合は、 通信定義テーブル部３３は検索結果としてトークンＢを
トークン検査部３４に通知する。トークン検査部３４は
通常の送信制御を行い、トークンＢを用いて通信フレー
ムはホストＨ２へと送信される。

トークン検出部２４は常時トークンの監視を行っており
、トークンＡが空きスロットでノード１７を通過すると
、これをトークン検査部３４に通知する。これによりト
ークン検査部３４はトークンＡが正常に復旧したとして
、以降のトークンＡを使用する通信フレームに対して通
常の送信制御を行う。

〔発明の効果〕

以上説明した様に本発明によれば、スロッテッドリング
型ＬＡＮに接続されている、複数の通信グループに属す
るために通信フレームの処理毎にトークンを選択する機
能を持ったノードにおいて、障害が発生したトークンを
使用する通信グループの通信フレームを選択的に廃棄し
て、それ以外の通信グループの通信フレームは伝送する
ので、可及的に通信フレームの処理効率を下げることな
（送信制御が行えるという効果が得られる。

また、トークンの障害発生検出および正常状態への復旧
検出をハードウェア制御で行なうため、これらの一連の
動作が高速に行え、システム全体の障害処理時間の短縮
を図ることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、 第２図は本発明のノードの構成を示すブロック図、 第３図は本発明の実施例を示すブロック図、第４図は通
信フレームフォーマットの説明図、第５図はＬＡＮ上の
複数の通信グループの説明図、 第６図はスロッテッドリング型ＬＡＮの説明図である。 第１図で１３〜１７はノード、４３〜４７は通信装置、
１０は伝送路、２３はタイミングカウンタ部、２４はト
ークン検出部、３４はトークン検査部である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、スロッテッドリング型ＬＡＮに接続されている、複
   数の通信グループ（Ａ、Ｂ）に属して各グループ用のト
   ークンを選択する機能を持った、通信装置を収容するた
   めのノード（１７）における送信権監視方法において、 伝送路を周回する該ノード（１７）のトークンの使用状
   態を検出するトークン検出部（２４）と、伝送フレーム
   タイミングの計時を行なうタイミングカウンタ部（２３
   ）と、送信待ち時間の監視、トークン獲得による送信指
   示、トークンの保持及び放出を行なうトークン検査部（
   ３４）を備え、送信待ち通信フレームのタイムアウトが
   前記タイミングカウンタ部により検出されると前記トー
   クン検査部は該通信フレームの廃棄を指示すると共に、
   該通信フレームのトークンを記憶し、送信待ちキュー内
   の該トークンを使用する通信フレームを除いてそれ以外
   の通信フレームだけを、前記トークン検出部により該ト
   ークンの正常化が検出されるまで、送出対象とすること
   を特徴とするスロッテッドリング型ＬＡＮの送信権監視
   方法。