JPH0671271B2 - データ通信システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 複数のノードを通信路により接続した通信システムにお
いて、各ノードにデータ要求パケットのヘッダ部に記入
されたデータ種別情報が自ノードで保有するデータのも
のか否かを高速に識別する手段を設けることにより、ブ
ロードキャストパケットが総てのノードを通過して送信
元ノードに回帰する迄に、他ノードで保有するデータを
取得可能とし、当該通信システムの実質的な通信速度を
向上させる。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、複数のノードを共通の通信路により接続する
通信システムにおいて、ノード間通信の高速化を可能と
する技術に関する。

この種の通信システムは、通信路に光伝送技術を利用す
ることにより、高速化および高信頼化が図られた結果、
低速端末装置間の通信のみならず、高速通信を要求され
るプロセッサ間通信にも利用されようとしている。

かかるプロセッサ間通信に適用する場合には、通信路の
高速化のみならず、データ通信方式の効率化が強く望ま
れる。

〔従来の技術〕

第５図は本発明の対象となる通信システムの一例を示す
図であり、第６図は従来あるデータ通信方式の一例を示
す図である。

第５図においては、複数のノード１が、通信路２により
環状に接続されている。

各ノード１は、それぞれネットワークインタフェース３
と、プロセッサ４とから構成される。

各ノード１は、各プロセッサ４が処理するデータを分散
して保有しており、各プロセッサ４は、自ノード１で保
有するデータのみならず、他ノード１で保有するデータ
も処理対象とする。

第６図において、あるノード1a（以後特定のノード等を
示す場合に、ａ乃至ｎを付加する）のプロセッサ4aが、
他ノード（例えば1n）で保有するデータｄを更新する場
合には、先ず更新対象データｄを保有するノード1nを予
め確認した後、ネットワークインタフェース３に対し、
更新対象データｄをノード1nに要求する要求パケットの
送信を指示する。

ネットワークインタフェース3aは、プロセッサ4aに指示
されたノード1n宛の要求パケットを作成し、通信路２に
送出する。

該要求パケットは、通信路２を経由して各ノード1b乃至
1nに伝達される。

ノード1nにおいては、ネットワークインタフェース3nが
前記要求パケットを受信し、自ノード1n宛と判定する
と、送信元ノード1a宛の受信確認パケット（ACK）を作
成し、通信路２に送出すると共に、プロセッサ4nに要求
パケットの受信を通知する。

該受信確認パケット（ACK）は、通信路２を経由して各
ノード1a乃至1mに伝達される。

ノード1aにおいては、ネットワークインタフェース3aが
前記受信確認パケット（ACK）を受信し、自ノード1a宛
と判定すると、プロセッサ4aに前記要求パケットの送信
終了を通知する。

一方ノード1nにおいては、プロセッサ4nが受信した要求
パケットを解析し、プロセッサ4aがデータｄを要求して
いると認識すると、自ノード1nで保有するデータ群から
要求データｄを抽出し、ネットワークインタフェース3n
に対し、要求データｄをノード1aに転送するデータパケ
ットの送信を指示する。

ネットワークインタフェース3nは、プロセッサ4nに指示
されたノード1a宛のデータパケットを作成し、通信路２
に送出する。

該データパケットは、通信路２を経由して各ノード1a乃
至1mに伝達される。

ノード1aにおいては、ネットワークインタフェース3aが
前記データパケットを受信し、自ノード1a宛と判定する
と、送信元ノード1n宛の受信確認パケット（ACK）を作
成し、通信路２に送出すると共に、プロセッサ4aにデー
タパケットの受信を通知する。

該受信確認パケット（ACK）は、通信路２を経由して各
ノード1b乃至1nに伝達される。

ノード1nにおいては、ネットワークインタフェース3nが
前記受信確認パケット（ACK）を受信し、自ノード1n宛
と判定すると、プロセッサ4nに前記データパケットの送
信終了を通知する。

ノード1aにおいては、プロセッサ4aが受信したデータパ
ケットを解析し、要求データｄが転送されたことを認識
すると、データｄに対し所要の更新処理を実行する。

データｄの更新処理が終了すると、プロセッサ4aはネッ
トワークインタフェース3aを介して通信路２に、以後更
新されたデータｄをノード1aで保有することを通知する
パケットを送信する。

各ノード1b乃至1nにおいては、各プロセッサ4b乃至4n
が、ネットワークインタフェース3b乃至3nを介して受信
した該パケットを解析し、データｄが更新された後、ノ
ード1aで保有されることを認識する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上の説明から明らかな如く、従来あるデータ通信シス
テムにおいては、他ノードが保持するデータを処理する
為には、各ノードが他ノードの保持するデータ種別を予
め認識している必要があり、また保有データに変更が生
じた場合には、全ノードに変更内容を通知する必要があ
り、通信量が増加する恐れがあった。

また他ノードから受信した要求パケットの解析、並びに
要求データの抽出等の処理はプロセッサにより実行され
る為、処理時間がプロセッサの処理速度により制限され
る恐れがあり、データ要求パケットで要求されたデータ
種別に対応するデータの送出までに多くの時間を要する
という問題があった。

更に一つのデータを要求する為に、要求パケットおよび
データパケットを転送するのみならず、各パケットに対
しそれぞれ受信確認パケットを返送する必要があり、無
効通信量が増加する恐れがあった。なお通信システムが
階層化されている場合には、各階層毎に受信確認パケッ
ト（ACK）が返送されることとなり、無効通信量は一層
増加する。

従って、仮に通信路のみが高速化されても、実質的な通
信速度は端末間の処理により制限を受ける結果となって
いる。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題点は第１図の本発明の原理図、第２図のノー
ドの構成、第３図のデータ要求パケットの構成及び第４
図のデータ通信方式の如く、複数種類のデータとその種
類を示すデータ種別情報とを格納する複数のノードが共
通の通信路を介し接続され、１個のノードから送信され
るデータ要求パケットが他の総べてのノードを介し送信
元ノードに返送される構成において、各ノードにはデー
タ要求パケット送出手段100、要求データ検索手段200、
要求データ挿入手段300、要求データ抽出手段400を備
え、データ要求パケットはヘッダ部、間隔及びデータ部
を有し、ヘッダ部はデータ種別情報を、データ部はデー
タ種別情報に対応するデータを含み、１個のノードのデ
ータ要求パケット送出手段よりデータ要求パケットが送
出される場合、受信したノードは直ちにこのパケットの
転送を開始すると共に、要求データ検索手段はヘッダ部
のデータ種別情報に対応するデータ有無の検索を開始
し、データ有の場合には転送中のデータ要求パケットの
ヘッダ部、間隔に続くデータ部中に要求データ挿入手段
でデータを挿入しうる如く間隔の時間長が選ばれ、デー
タ要求パケットを最初に送信したノードが返送されたデ
ータ要求パケットを受信し、データ部にデータが含まれ
る場合、要求データ抽出手段によって抽出されることを
特徴とするデータ通信システムによって解決される。

〔作用〕

ノード１が他のノード１にデータｄを要求する場合に、
データ要求パケット送出手段100は、要求データｄの種
別を示すデータ種別情報ｉを含むデータ要求パケットＰ
を作成し、通信路２に送出する。

各ノード１において、通信路２から他ノード１が送信し
た要求パケットＰを受信した場合、このデータ要求パケ
ットＰを直ちに通信路２に転送すると共に、要求データ
検索手段200は、データ要求パケットＰに含まれるデー
タ種別情報ｉを、自ノードが保有するデータ群を示すデ
ータ種別情報群から検索する。該当データ種別情報ｉが
検出された場合に、要求データ挿入手段300は転送中の
データ要求パケットＰにおけるヘッダ部、間隔に続くデ
ータ部中に種別情報ｉにより示される要求データｄを付
加して通信路２に送出する。

この場合間隔の時間長は検索結果のデータがデータ部の
送出時点に挿入しうる如く選ばれる。

通信路２から自ノード１が送信したデータ要求パケット
Ｐを受信した場合に、要求データ抽出手段400は、デー
タ要求パケットＰから付加されている要求データｄを抽
出する。

従って、他ノードで保有するデータを要求するノード
が、データ要求パケットを通信路に送出し、該データ要
求パケットが通信路および他ノードを経由して送信元ノ
ードに転送されて来たときには、要求データが得られた
こととなり、要求データを得る為の通信量は最小限に維
持される。

また各ノードが他ノードで保有するデータ種別を互いに
認識する必要は無く、保有データに変更が生じた場合に
各ノードに通知する為の通信も不要となり、更に各ノー
ドは通信路から到来するデータ要求パケットを直ちに通
信路に転送しながら要求対象データの有無の検索及び転
送中のパケットのデータ部への要求データの付加を実行
するため、当該通信システムの実質的な通信速度の低下
は最小限に維持される。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面により説明する。第２図
は本発明の一実施例によるノードを示す図であり、第３
図は本発明の一実施例によるデータ要求パケットの構成
を示す図であり、第４図は本発明の一実施例によるデー
タ通信方式を示す図である。なお、全図を通じて同一符
号は同一対象物を示す。また対象とするデータ通信シス
テムは第５図の通りとする。

第２図において、ネットワークインタフェース３は、入
り通信路２から到着するパケットを受信する受信回路31
と、出通信路２にパケットを送出する送信回路32と、受
信回路31が受信するパケットを一旦蓄積し、送信回路32
に送出させるパケットバッファ33と、連想記憶により構
成されるデータ名検査回路34と、ノード１内で保有する
データを格納するデータメモリ35とを具備している。

データ名検査回路34には、データメモリ35に格納されて
いるデータｄα乃至ｄωのデータ種別情報ｉα乃至ｉω
をキーデータとし、該当データｄα乃至ｄωのデータメ
モリ35上の格納アドレスａα乃至ａωが連想データとし
て格納されている。

また本発明によるデータ要求パケット送出手段、要求デ
ータ検索手段、要求データ挿入手段、及び要求データ抽
出手段のそれぞれの主機能はプロセッサ中に有してい
る。

また第３図に示すデータ要求パケットＰは、総てのノー
ド１が受信可能な、所謂プロードキャストパケットであ
る。

第２図乃至第４図において、ノード1aのプロセッサ4a
が、自ノード1aで保有していないデータｄβを要求する
為に、第３図に示す如きパケットのヘッダ部Ｈに要求デ
ータｄβのデータ種別情報ｉβを記入し、データ部Ｄに
は何も記入せずにデータ要求パケットＰを作成し、パケ
ットバッファ33aに蓄積する。送信回路32aは、パケット
バッファ33aに蓄積されたデータ要求パケットＰを、通
信路２に送出する。

データ要求パケットＰは、通信路２を経由してノード1b
に伝達される。

ノード1bにおいては、受信回路31bが通信路２から到着
するデータ要求パケットＰを受信し、パケットバッファ
33bに蓄積する。

送信回路32bは、パケットバッファ33bに蓄積されたデー
タ要求パケットＰを直ちに通信路２に送出する。

一方パケットバッファ33bは、データ要求パケットＰの
ヘッダ部Ｈに記入されているデータ種別情報ｉβを、デ
ータ名検査回路34bに入力する。

送信回路32bが、データ要求パケットＰのヘッダ部Ｈお
よび間隔Ｇを送出し終わる迄に、データ名検査回路34b
は、入力されたデータ種別情報ｉβをキーデータとして
検索する。

検索の結果、データ種別情報ｉβが存在しなければ、デ
ータ名検査回路34bからは何等出力されない。

送信回路32bはパケットバッファ33bに蓄積されているデ
ータ要求パケットＰの、ヘッダ部Ｈおよび間隔Ｇに続い
て、データ部Ｄ（未記入）および誤り制御符号CRCを順
次通信路２に送出する。

以下同様にして、データ要求パケットＰは通信路２を経
由して各ノード1c乃至1mに伝達され、何れのノード1c乃
至1mも要求データｄβを保有していないと、ノード1aか
ら送信された侭の状態でノード1nに伝達される。

ノード1nにおいても前述と同様に、データ名検査回路34
nがデータ種別情報ｉβをキーデータとして検索し、デ
ータ種別情報ｉβが存在すれば対応するアドレスａβを
連想データとして出力し、データメモリ35nに伝達す
る。

データメモリ35nは、アドレスａβに格納されている要
求データｄβを抽出し、パケットバッファ内に蓄積され
ているデータ要求パケットＰのデータ部Ｄに記入する。

なお間隔Ｇは、送信回路32nがデータ要求パケットＰの
ヘッダ部Ｈおよび間隔Ｇを通信路２に送出し終わる迄
に、データメモリ35nが要求データｄβをパケットバッ
ファ33n内に蓄積されているデータ要求パケットＰのデ
ータ部Ｄに記入し終わる如く調整されている為、送信回
路32はデータ要求パケットＰのヘッダ部Ｈおよび間隔Ｇ
を通信路２に送出し終ると、続いて要求データｄβが記
入されたデータ部Ｄおよび誤り制御符号CRCを通信路２
に送出する。データ要求パケットＰは通信路２を経由し
てノード1aに伝達される。

ノード1aにおいては、受信回路31aが到着したデータ要
求パケットＰを受信し、パケットバッファ33aに蓄積す
ると、パケットバッファ33aがデータ要求パケットＰの
ヘッダ部Ｈを検査することにより、自ノード1aから送出
したデータ要求パケットＰであることを識別し、更にデ
ータ部Ｄを検査し、要求データｄβが記入されているこ
とを確認し、また誤り制御符号CRCにより誤りが無いこ
とを確認すると、データメモリ35a内に格納し、プロセ
ッサ4aに要求データｄβの受信完了を通知する。

なおデータ部Ｄを検査の結果、要求データｄβが記入さ
れていないことが判明した場合には、要求データｄβが
何れのノード１にも保持されていないこととなり、プロ
セッサ4aにその旨通知する。なおパケットバッファ33a
が要求データｄβの有無を識別する為には、データ部Ｄ
内に特定のフラグビットを設ける、或いはデータｄβが
未記入の場合には誤り制御符号CRCが誤りを検出する如
く設定する等が考慮されるが、何れの場合にも本発明の
効果は変わらない。

更に誤り制御符号CRCによる検査の結果、誤りが検出さ
れた場合には、プロセッサ4aにその旨通知し、前述の要
求データｄβの要求処理を再度実行させる。

以上の説明から明らかな如く、本実施例によれば、ノー
ド1aが要求データｄβのデータ種別情報ｉβを記入した
データ要求パケットＰを送信すると、要求データｄβを
保持するノード1nが、要求データｄβをデータ要求パケ
ットＰに記入し、再びノード1aに到着する。

なお、第２図乃至第５図はあく迄本発明の一実施例に過
ぎず、例えば要求データｄβはノード1nで保有されるも
のに限定されることは無く、他の任意のノード1b乃至1m
で保有される場合にも、本発明の効果は変わらない。ま
た通信路２は各ノード１を環状に接続するものに限定さ
れることは無く、バス状に接続する等他に幾多の変形が
考慮されるが、何れの場合にも本発明の効果は変わらな
い。また各ノード１の通信路２に対するアクセス方式、
並びにパケットのデータ長は、特に限定されるものでは
無い。

〔発明の効果〕

以上、本発明によれば、前記通信システムにおいて、他
ノードで保有するデータを要求するノードが、データ種
別情報を記入したデータ要求パケットを通信路に送出
し、通信路および他ノードを経由して送信元ノードに転
送されて来たときには、要求データが得られることとな
り、要求データを得る為の通信量は最小限に維持され
る。

また各ノードが他ノードが保持するデータ種別を互いに
認識する必要は無く、保持ノードに変更が生じた場合に
各ノードに通知する為の通信も不要となり、更に各ノー
ドは通信路から到着するデータ要求パケットを直ちに通
信路に転送しながら要求データの有無の検索ならびに転
送中のデータ要求パケットのデータ部中への要求データ
の付加を実行するため、当該通信システムの実質的な通
信速度の低下は最小限に維持される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理を示す図、第２図は本発明の一実
施例によるノードを示す図、第３図は本発明の一実施例
によるデータ要求パケットの構成を示す図、第４図は本
発明の一実施例によるデータ通信方式を示す図、第５図
は本発明の対象となる通信システムの一例を示す図、第
６図は従来あるデータ通信方式の一例を示す図である。 図において、１はノード、２は通信路、３はネットワー
クインタフェース、４はプロセッサ、31は受信回路、32
は送信回路、33はパケットバッファ、34はデータ名検査
回路、35はデータメモリ、100はデータ要求パケット送
出手段、200は要求データ検索手段、CRCは誤り制御符
号、Ｄはデータ部、ｄは要求データ、Ｇは間隔、Ｈはヘ
ッダ部、ｉはデータ種別情報、Ｐはデータ要求パケッ
ト、を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数種類のデータとその種類を示すデータ
   種別情報とを格納する複数のノードが共通の通信路を介
   し接続され、１個のノードから送信されるデータ要求パ
   ケットが他の総べてのノードを介し送信元ノードに返送
   される構成において、各ノードにはデータ要求パケット
   送出手段100、要求データ検索手段200、要求データ挿入
   手段300、要求データ抽出手段400を備え、データ要求パ
   ケットはヘッダ部、間隔及びデータ部を有し、ヘッダ部
   はデータ種別情報を、データ部はデータ種別情報に対応
   するデータを含み、１個のノードのデータ要求パケット
   送出手段よりデータ要求パケットが送出される場合、受
   信したノードは直ちにこのパケットの転送を開始すると
   共に、要求データ検索手段はヘッダ部のデータ種別情報
   に対応するデータ有無の検索を開始し、データ有の場合
   には転送中のデータ要求パケットのヘッダ部、間隔に続
   くデータ部中に要求データ挿入手段でデータを挿入しう
   る如く間隔の時間長が選ばれ、データ要求パケットを最
   初に送信したノードが返送されたデータ要求パケットを
   受信し、データ部にデータが含まれる場合、要求データ
   抽出手段によって抽出されることを特徴とするデータ通
   信システム。