JPH02228854A - データ通信システムおよびデータ通信方法 - 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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、一般にコンピュータ・システムに関し、詳し
くはコンピュータ・システム間におけるデータ転送プロ
トコルに関するものである。

Ｂ、従来の技術及びその課題 ］ンビュータ・システム間の通信ネットワークでは、通
信リンクは、接続されている各コンピュータ・システム
を持つグラフとして表され、専用サーバ装置はノードと
して表される。ネットワーク設計者によって決定された
合意されたプロトコルを用いてノード間でデータが受は
渡される。典型的には、データは同期式直列通信を使っ
て伝送される。データ及び制御メツセージは、フレーム
とも呼ばれる離散パケットに束ねられる。各フレームは
、アドレッンング情報、データまたは制御メツセージ及
びエラー検査値を含む。

多くのネットワークは動的に切り替えられるので、ネッ
トワーク上の２個のノード間の接続は１個または複数の
中間スイッチを通過する。同じ２個の７一ド間の異なる
通信セツションを、異なる物理的接続を介して経路指定
することができる。

通信ネットワークに固有の各種遅延及び資源に対する競
合の存在により、様々な衝突が生じる可能性がある。こ
のような衝突は、遠隔ノードへのデータ・アクセスのタ
イミングに関係するもので、ネットワーク・ファイル・
サーバなどある種の共用資源にアクセスする際には重要
となることがある。

ノード間の両方向データ伝送は、一般に別個の２つのト
ランザクションとして実施される。ローカル・ノードが
情報を遠隔ノードに伝送する際には、通信リンクがその
伝送のためセットアツプされる。転送が完了すると、通
信リンクが切断される。遠隔ノードが応答を送信する必
要がある場合には、新しい通信リンクが始動され、ロー
カル・メートへの転送はその新しいリンクを介して行な
われる。

状況によっては、ローカル・ノードが単一のトランザク
ションで遠隔ノードとの間でデータの送受信を行なうこ
とができなくてはならない。こうすると、一方向での伝
送リンクの閉鎖から別方向での新しいリンクの始動まで
の間の時間に第３ノードからの干渉が防止される。この
ような状況は、ある種の「原子動作」がコンピュータ・
システム・バスに接続されている他の装置によって中断
できないという、コンピュータ・システムでみられるあ
る種のバス衝突と類似している。マルチプロセッシング
・システムにおける「テスト後セット」動作は、このよ
うなタイプの原子動作の代表的なものである。

ネットワーク・プロトコルが、単一の通信リンクが両方
向のデータ転送をサポートできる、原子リンク動作をサ
ポートすることが望ましい。さらに、このようなネット
ワーク・プロトコルが、あるノードから別のノードヘデ
ータが伝送される前に、受信側ノードが送信側ノードに
、受信側ノードの環境を定義する情報を伝送しなければ
ならないという、ネットワーク上での原子リンク動作を
サポートできることが望ましい。

Ｃ０課題を解決するための手段 本発明の１目的は、原子リンク動作で遠隔ノードとの間
のデータの送受信が可能なデータ通信システムを提供す
ることである。

本発明の別の目的は、受信ノードを必要とするネットワ
ーク上の原子リンク動作が、データをその受信ノードに
伝送できるようになる前にその環境を定義できるように
する、データ通信システムを提供することである。

本発明の別の目的は、開始ノードが目標ノードに情報を
転送することができ、許可された場合に目標ノードに開
始ノードへのデータ伝送を行なわせる目標ノードのロッ
クを要求することができる、データ通信システムを提供
することにある。

したがって、本発明によれば、通信システムは、ネット
ワークに接続された少なくとも第１のノードと第２のメ
ートを提供する。第１のノードは、第２のノードから原
子リンク動作を要求する。第２のノードは、この要求を
許可する場合、第１のノードに送受反転メツセージを送
信する。その結果、ノード間の通信リンク上でのデータ
転送の方向が反転し、第２のノードが第１のノードにデ
ータを送信する。

Ｄ、実施例 第１図で、ネットワーク１０は複数のノードを含んでい
る。以下に説明する開始ノード１２は、目標ノード１４
との間で通信セツションを開始する。残りの中間ノード
１８は、ネットワーク１０のその他の部分を形成する。

ノード１２．１４．１８はそれぞれ、コンピュータ・シ
ステム、端末、プリンタ、ファイル・サーバ、または互
いに接続されてネットワークを形成するその他の装置で
よい。ノード１６は、別のネットワークへのゲートウェ
イを表すこともある。

ノードは、ワイヤ接続１８によって相互接続される。第
１図に示したネットワークは、特定のネットワーク配置
を代表するものではない。本発明の技術は、星状、トー
クン・リング、パケット交換、その他のネットワーク・
トポロジーにも同じく適用できる。ネットワーク１０は
、動的に切り替わって、２個の異なる通信セラシロンが
異なる１組の接続１８及び中間ノード１６を用いて、ノ
ード１２と１４との間でデータを転送できることが望ま
しい。

以下の説明では、開始ノード１２はノードＩとも呼ぶこ
とにする。目標ノード１４は、ノードＴとも呼ぶ。

第２図及び第３図に関して説明する通信プロトコルは、
「データ通信用のシステム及び方法（ＳＹＳＴＥＭ　Ａ
ＮＤ　ＭＥＴＨＯＤ　ＦＯＲＤＡＴＡ　　Ｃ０Ｍｌ４Ｕ
ＮＩＣＡＴＩＯＮＳ）と題する、１９８９年１月１３日
付の米国特許出願第２９７７７６号に詳しく記載されて
いる。上記出願を引用により本明細書に合体する。ここ
では上記出願に記載されているプロトコルを好ましい実
施例として利用するが、本発明を実施するのにそれは必
ずしも必要ではない。

好ましい実施例で利用する通信プロトコルでは、通信リ
ンクは受信装置にデータを送信しようとする送信装置に
よって確立される。送信装置は、受信装置に制御メツセ
ージを送信することによって伝送を開始する。受信装置
は、受信装置の環境を定義するパラメータを含むプロト
コル・メツセージを返して応答する。この環境パラメー
タには、受信装置で利用可能な受信バッファの数及びそ
れらのサイズなどの情報を含むことができる。

送信装置は、このような環境パラメータを受信すると、
受信側のバッファに収容できるブロックとしてデータを
送信する。受信側は、バッファから各ブロックを除去す
るとき、送信側に肯定応答メツセージを送る。送信側は
、肯定応答メツセージを記録することによって、データ
転送を制御し、特定のタイプの転送エラーを検出するこ
とができる。このような通信プロトコルの詳細について
は、前記の特許出願にさらに詳しく記載されている。

第２図に、開始ノード１２と目標ノード１４との間で原
子リンク動作によるデータ転送を示す流れ図を示す。■
は原子動作を要求し、Ｔはこれを許可して、伝送方向の
反転を実行する。ノードＩは、通信リンクを要求する（
２６）ことによって、ノードＴとの通信を開始する。こ
れは、通信を要求しているノードＴに制御メツセージを
送信することによって実行される。Ｔは、リンク要求を
受は入れるかどうか決定する（２８）。受は入れない場
合には、Ｔは要求を否定しく３０）、リンクを切断する
（３２）。Ｔがその要求を受は入れる場合には、その動
作環境を記述するパラメータを送る（３４）。前述のよ
うに、これらのパラメータには、ノードＴで利用可能な
バッファの数とそれらのサイズを含めることが好ましい
。

ノードＩは、パラメータを受は取ると、その要求をノー
ドＴに送信する（３６）。この要求は。

データ転送のための通常の方式で目標ノードに転送され
るデータとして送信される。その要求は、目標ノードに
、通信リンクを終了して新しいリンクを確立することな
く、開始ノードと目標ノードとの間でのデータ通信の方
向を変更することからなる原子動作を実行するように求
める。

目標ノードは、原子動作要求を受は入れるかどうか決定
する（３８）。この決定は、目標ノードが現時点でその
ような要求をサポートできるか否か、及び開始ノードが
そのような動作を要求する権限を有しているか否かなど
、多くのファクタにもとづいて行なわれる。目標ノード
は、いかなる理由であれその要求を受は入れない場合に
は、要求を否定しく４０）、通信リンクを切断する制御
メツセージをノードＩに送信する（４２）。

目標ノードが要求を受は入れる場合には、開始ノードに
送受反転メツセージを送信する（４４）。

送受反転メツセージは、いくつかの機能を果たす。

まず、開始ノードから送られた最後のデータ・ブロック
に対する肯定応答として働く。また、その要求が許可さ
れてデータ伝送が方向を変えることを示し、開始ノード
へのデータ伝送要求として働く。

送受反転メツセージに応答して、開始ノード■は、その
受信パラメータを目標ノードＴに送信する（４６）。前
述のように、これらのパラメータにはノードＩにおける
利用可能バッファの数とバッファのサイズを含むことが
好ましい。次に目標ノードＴはデータを開始ノードエに
送信する（４８）。

データの最終ブロックには、それがこの転送の最終デー
タ・ブロックであることを示すフラグが含まれる。開始
ノードＩは、最終データ・ブロックに肯定応答すると、
通信リンクを切断しく５０）、原子動作が完了する。

第３図は、第２図に関して説明したような転送で使用さ
れるタイミング及び好ましいデータと制御メツセージを
示す。メツセージＲＱ　　５ＥＮＤは、情報送信の許可
を要求する制御メツセージである。Ｒ８５ＥＮＤは、デ
ータ転送の許可を与え、前述の環境パラメータを供給す
る制御メツセージである。メツセージ５ＥＮＤはデータ
・ブロックで、データ・フレームとも呼ばれる。信号Ｒ
８ＡＣＫは、データ・フレームが受信され、受信バッフ
ァが空になったことを示す肯定応答メツセージである。

Ｒ８ＡＣＫ　　Ｔは、第２図に関して説明した送受反転
メツセージである。Ｓ　Ｅ　Ｎ　Ｄ　（ｄａｔａ　ｅｎ
ｄ）は、これが伝送の最終データ・フレームであること
を示すフラグを含むデータ・フレームである。

ＲＳ　　Ａ　ＣＫ　（ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔ）はＳ　Ｅ
　Ｎ　Ｄ　（ｄａｔａｅｎｄ　）データ・フレームに応
答して送信される肯定応答信号であり、開始ノードと目
標ノードとの間の通信リンクを切断する働きをする。

円６０と６２は、開始ノードへの割り込みを示し、四角
８４．８Ｂ、６８．７０は、目標ノードへの割り込みを
示す。これらの割り込み６０〜７０は、ノードを制御す
るプロセッサが通信処理を継続する前にソフトウェア・
ルーチンを実行する必要のある時期を示す。このルーチ
ンは典型的には、継続するか否かの決定を含めてその処
理に関する決定を行なう。

開始ノードは、目標ノードにＲＱ　　５ＥＮＤを送信す
ることによって転送を開始する。これたよって通信リン
クが確立され、目標ノードにデータを送信するための許
可が要求される。割り込み６４は、通信を受は入れるか
否かをプロセッサが決定できるようにするため目標ノー
ドで発生する。目標ノードは、データ送信の許可を与え
る場合、そのことを指示し、Ｒ８５ＥＮＤを用いてその
環境を定義する。目標ノードがこのような許可を与えな
い場合には、Ｒ８ＮＡＫ応答（図示せず）を送信する。

次に開始ノードが５ＥＮＤメツセージでデータの送信を
開始する。第３図では、１つの５ＥＮＤフレームの転送
のみが示しであるが、実際にはこの時点で任意の数のフ
レームを開始ノードから送信することができる。複数の
５ＥＮＤフレームを目標ノードに送信する場合には、開
始ノードは、最後のフレームを除いて、送信される各フ
レームごとにＲ８ＡＣＫを受信することを期待する。最
後のフレームは、それが最終データ・フレームであるこ
とを示すフラグを含む。

開始ノードから目標ノードに転送されるデータには、原
子リンク動作の実行要求が含まれる。ＳＥ　Ｎ　Ｄ　（
ｄａｔａ　ｅｎｄ）を、目標ノードが受信すると、割り
込み８６が、目標ノードと関連するプロセッサに、原子
動作が転送データに含まれるかどうかその要求を分析さ
せる。目標ノードがこの要求を受は入れない場合には、
その要求が肯定応答されないことを示す制御メツセージ
Ｒ８ＮＡＫ（図示せず）が開始ノードに返される。Ｒ８
ＮＡＫメツセージはまた、通信リンクを切断させる。第
３図に示した例では、要求は肯定応答され、制御メツセ
ージＲ８ＡＣＫ　　Ｔが開始ノードに送られる。このメ
ツセージは、開始ノード内で割り込み８０を発生させる
。この割込み６０は、前回の５ＥＮＤシーケンスが成功
して、原子リンクに対する要求が許可されたことを通知
し、開始ノードがデータの受信前に必要な処理を行なえ
るようにする。

前述のように、Ｒ８ＡＣＫ　　Ｔの機能のひとつは、目
標ノードから開始ノードへのデータ伝送を開始させるこ
とにある。割り込み６０の後に、開始ノードは、この動
作環境を定義し、データ伝送開始の許可を目標ノードに
与えるＲ８　５ＥＮＤを返す。割り込み６８は、この許
可を処理するために目標ノードが使用し、その後、目標
ノードは、５ＥＮＤフレームでデータの伝送を開始する
。

開始ノードは、Ｒ８ＡＣＫによって各５ＥＮＤに応答す
る。Ｒ８ＡＣＫは、前述のように正しいデータ伝送であ
ることを検証するために使用される。最終データ・ブロ
ックは、５ＥＮＤ（ｄａｔａ　ｅｎｄ）と共に送られ、
Ｒ８ＡＣＫ（ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔ　）によって肯定応
答される。この切断信号は、両ノードに、データ転送が
完了したことを示す割り込み８２と７０を発生させる。

目標ノードから送られたＳ　Ｅ　Ｎ　Ｄ　（ｄａｔａ　
ｅｎｄ）に応答して、開始ノードがＲ８ＡＣＫ （ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔ　）の代わりにＲ８ＡＣＫ　　
Ｔメツセージで応答することができる。このメツセージ
は、データの方向をもう一度反転して、目標ノードに開
始ノードがさらにデータを送信できるようにすることを
要求する。連続したデータ・ブロックを送信し、続いて
Ｒ８ＡＣＫ　　Ｔメツセージを送信するプロセスは、所
望の回数だけ反復できる。こうすると、多数回のデータ
方向反転が、現通信リンクの切断と新しいリンクの確立
を行なわずに可能となる。ただし、多（の場合、反転は
１回でよい。さらに、通信リンクがロックされる拡張動
作は、ネットワークのその他の部分の動作に対して、望
ましくない影響を与える。

Ｅ０発明の効果 当業者なら理解できるように、前記の実施例は、両方向
データ転送のため通信リンクをロックすン。

ネットワーク式システムでの動作を実現するものである
。特殊制御コマンドを使って、データ転送方向を反転す
ることができる。このような動作は、第３のノードによ
る干渉の可能性なしに、ネットワーク上の２つのノード
間での両方向データ転送が必要なときに使用できる。こ
の動作は、分散ネットワークで動作する意思外は、マル
チプロセッシング・コンピュータ・システムで使用され
る「テスト後セット」コマンドに類似している。各デー
タ・パケットが個別に肯定応答されることを必要とする
通信システムでは、修正された肯定応答メツセージを使
用して、データの方向反転を指示することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、通信ネットワークの構成図である。 第２図は、通信リンク上でのデータ方向反転動作を表す
流れ図である。 第３図は、２つのノード間での通信セツションのタイミ
ング信号及び制御信号を表す図である。 １０・・・・ネットワーク、１２・・・・開始ノード、
１４・・・・目標ノード、１６・・・・中間ノード、１
８・・・・接続。 レロ 知

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）データを送受信するための第１の装置、データを
   送受信するための第２の装置、及び両装置間でデータを
   伝送するように第１の装置と第２の装置に結合された通
   信ネットワークを含み、 第１の装置が、前記通信ネットワークを介する通信リン
   クを確立して、前記第２の装置にデータを送信し、この
   ような伝送後に、前記第２の装置が、同じ通信リンクを
   用いて前記第１の装置にデータ方向反転メッセージを送
   信し、続いて前記第１の装置にデータを送信するという
   、 データ通信システム。
2. （２）通信ネットワークを介して、第１の装置と第２の
   装置との間でデータを通信するための方法であって、 （ａ）通信ネットワーク上の通信リンクを用いて、第１
   の装置から第２の装置にデータを伝送するステップ、 （ｂ）通信リンクを用いて、第２の装置から第１の装置
   に、データ方向反転メッセージを送信するするステップ
   、及び （ｃ）通信リンクを用いて、第２の装置から第１の装置
   にデータを送信するステップ を含む方法。