JPH0675885A - 通信方式 - Google Patents
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- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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- G06F9/06—Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
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- G06F9/54—Interprogram communication
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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Abstract
処理を行うプログラムにおいて、プログラムが陽に再接
続の手続きをとること無く、接続指向の通信路の閉鎖・
再確立を行う。 【構成】 各計算機6上に、プログラム間の通信を行う
通信実行部1と、通信路再確立を行う通信路再確立部2
と通信路の登録・参照が行われる通信路登録テーブル3
が存在する。通信元計算機上の通信実行部は通信路の閉
鎖時に、通信元計算機上の通信路再確立部に通知し、再
接続時には、通信元計算機上の通信路再確立部に通信路
の再確立を要求する。通信路再確立部は通信先計算機上
の通信路再接続部と通信路を確立し、その通信ポートを
通信実行部に渡す。通信先計算機上の通信路再接続部は
接続を受け付け、その通信ポートを通信路登録テーブル
に登録する。通信先通信実行部は通信路登録テーブルに
新しい通信ポートが登録されていれば、それを通信先計
算機上の通信路再接続部より獲得する。
Description
グラム間で接続指向の通信を行う場合の、計算機間の通
信路の再確立を可能とする通信方式に関する。
いデータ交換を行うために、接続指向の通信路が使用さ
れている。接続指向通信路を使用した通信は通常以下の
2つの手順で行われる。 1.通信ポートの接続による通信路の確立 2.データ転送
を受け付ける側(サーバ)と接続を要求する側(クライ
アント)にわかれて行う。サーバは通信ポートを生成し
た後、クライアントからの接続要求を持つ。クライアン
トは通信ポートを生成した後、サーバの保持する通信ポ
ートとの接続をサーバに要求する。サーバの接続要求待
ちとクライアントの接続要求が揃った時点で、接続が確
立する。接続確立以降はその通信ポートを使用して、デ
ータ転送を行うことができる。一度確立した接続はどち
らかの通信ポートが閉鎖されるまで保持される。以上の
ように、プログラムが接続指向の通信を行う場合、サー
バ側とクライアント側で接続の手続きをプログラミング
する必要がある。
理を進めるプログラムにおいて、現在実行中の処理を一
時中断し、他の計算機上で通信を再開する必要が生じる
ことがある。例えば、他の計算機A上のプログラムと通
信を行いながら処理を行っているプログラムが、計算機
の保守や故障等により現在の計算機B上で処理が継続で
きず、他の計算機C上で処理を継続するような場合であ
る。このような場合、プログラムは一度計算機A−B間
の通信ポートを閉鎖後、再び通信相手のプログラムと再
接続(計算機A−C間)する必要があるため、双方のプ
ログラムで再接続の手続きを行う様なプログラミングを
行わなければならない。
プロセス移送技術が用いられている。プロセス移送と
は、ある計算機上で実行中のプログラムを実行中の状態
を保持して、他の計算機上に移送し、処理を継続する技
術のことである。接続指向の通信路を使用するプロセス
の移送では、上記で述べたように、通信ポートを閉鎖
後、移送先で再接続する必要がある。プロセス移送技術
においては、プロセスが移送される事をプログラムに意
識させないで済ませられることが望ましいが、接続指向
の通信路を使用している場合には、移送されるプログラ
ムのみでなく、その通信相手のプログラムでも再接続を
行う必要があるため、接続指向の通信路を使用するプロ
セスの移送は困難であった。
用して通信を行っているプログラムが通信路を閉鎖後、
再確立する場合、通信を行う双方のプログラムにおい
て、再接続の手続きを陽に行う必要があった。また、プ
ロセス移送において、通信路の再確立をプログラムに意
識させないで済ませることは困難であった。
で、その目的とするところは、通信路の再確立の手続き
をプログラムに記述しておく必要をなくし、自動的に通
信路を再確立させることのできる通信方式を提供するこ
とにある。
は、複数の計算機それぞれに登載されたプログラム間で
通信を行いながら各プログラムで規定される処理を進め
る通信方式であって、各計算機は、プログラムを他の計
算機上で実行されているプログラムと通信を行いながら
実行する実行手段と、いったん閉鎖された通信路の再確
立を要求する要求手段と、プログラム間の通信とは別
に、通信路に関する情報を他の計算機と通信すると共
に、自計算機における通信路を確保する通信路再確立手
段とを具備し、前記要求手段により要求が出された第1
の計算機の通信路再確立手段は、通信先の第2の計算機
の通信路再確立手段と通信を行い、このとき確保された
通信路を第1の計算機の実行手段に返し、前記第2の計
算機の通信路再確立手段は、前記第1の計算機の通信路
再確立手段との通信の際に確保された通信路を第2の計
算機の実行手段に渡し、前記第1の計算機の実行手段と
前記第2の計算機の実行手段とがそれぞれの通信路再確
立手段より受け取った通信路を用いて通信を行うことに
より、通信路が再確立されるようにしたことを特徴とす
るものである。
鎖を要求する第2の要求手段と、前記通信路再確立手段
により通信される通信路に関する情報を保持する保持手
段とを具備し、前記第2の要求手段により要求が出され
た第1の計算機の通信路再確立手段は、通信先の第2の
計算機の通信路再確立手段に閉鎖される通信路の情報を
通知し、前記第2の計算機の保持手段は、この通知され
た閉鎖される通信路の情報を保持し、前記第2の計算機
の通信路再確立手段は、前記第1の計算機の通信路再確
立手段との通信路の再確立のための通信の際に新たに確
保された通信路の情報を、前記保持手段に保持された閉
鎖された通信路の情報に対応して保持させ、前記第2の
計算機の実行手段がこの保持された新たに確保された通
信路の情報を参照することにより確保された通信路を第
2の計算機の実行手段に渡すようにすることもできる。
立手段が、閉鎖される通信路の情報を第2の計算機の実
行手段に通知しておき、この実行手段は通知を受けてい
る場合には通信を行う前に新たに確保された通信路を要
求するようにし、通信路再確立手段はこの要求に応えて
通信路の再確立のための通信の際に新たに確保された通
信路を第2の計算機の実行手段に渡すようにすることも
できる。
通信ポートを介して通信を行う通信実行部(実行手段)
と、通信路の再確立を行う通信路再確立部と、接続され
た通信ポート対からなる通信路情報と新しく再確立した
通信路の通信ポートの登録・参照が行われる通信路登録
テーブル(保持手段)が各計算機上に存在する。これら
が、通信先および通信元のプログラムが実行されるそれ
ぞれの計算機上に存在するため、以下では、通信元のプ
ログラムが実行される計算機を通信元計算機、通信先プ
ログラムが実行される計算機を通信先計算機と表す。
ログラムと接続した通信ポートを閉鎖する時に、閉鎖す
る通信ポートの通信路情報を持つ通信路閉鎖通知を通信
元計算機上の通信路再確立部に通知する。通信元計算機
上の通信路再確立部は、通信実行部からの通信路閉鎖通
知をうけると、その通信路情報を通信先計算機上の通信
路再確立部に通知する。通信先計算機上の通信路再確立
部はこの通信路閉鎖通知に対して、受け取った通信路情
報を同一計算機上の通信路登録テーブルに登録する。
グラムと通信を行う時には、通信先プログラムと再接続
された通信ポートを通信元計算機上の通信路再確立部に
要求する。通信元計算機上の通信路再確立部は、通信路
再確立要求に対して、通信ポートを生成し、通信先計算
機上の通信路再確立部の通信ポートと接続し、その通信
ポートを通信実行部に渡す。通信先計算機上の通信路再
確立部は、通信元計算機上の通信路再確立部からの接続
要求に対して、接続を受け付け、接続した通信ポート
を、以前に登録した通信路情報に対する新しい通信路の
通信ポートとして、通信先計算機上の通信路登録テーブ
ルに登録する。
場合、使用している通信ポートの通信路情報が通信路登
録テーブルに登録されていなければ、通常と同様に通信
を行う。もし、通信路情報が登録されている場合で、そ
れに対する新しい通信路の通信ポートが登録されていな
ければ、登録されるまで待機する。新しく接続された通
信ポートが登録されていれば、それを、同一計算機上の
通信路再確立部から獲得し、それを使用して通信を行
う。
なる計算機上での通信路の再確立は以下の様に実現でき
る。通信ポートの閉鎖を行った通信実行部は、通信路の
再確立を行う計算機上の通信実行部に対して通信路情報
を渡す。再確立を行う通信実行部は受け取った通信路情
報により、通信先計算機上の通信路再確立部に通信路の
再確立を要求することにより、通信路の再接続を行う。
算機上で通信路の再確立が可能になり、通信路の閉鎖お
よび再確立は通信実行部と通信路再確立部で行うため、
プログラムは通信路が閉鎖されたり、再確立されるのを
意識することなく、通信路が常に確保されているものと
して通信実行部にデータ転送を依頼すればよい。尚、プ
ログラムに通信路の閉鎖要求や再確立要求が明示的に記
述されていても、同様な手順で容易に通信路の再確立が
実現できる。
る。
方式を実現するシステム構成を示したものである。通信
を行う計算機(6)上には通信実行部(1)、通信路再
確立部(2)、通信路登録テーブル(3)が設けられて
いる。通信実行部(1)は通信部(4)の提供する接続
指向の通信路を使用して、ユーザプログラム(5)が指
示する通信を実際に行う他に、通信路登録テーブル
(3)の参照および通信路再確立部(2)への通信路再
確立要求を行う。通信路再確立部(2)は通信実行部
(1)からの再確立要求に対して、通信路の通信路登録
テーブル(3)への登録および通信路の再接続を行う。
通信路登録テーブル(3)は(自プログラム通信ポー
ト、通信先プログラム通信ポート、新通信ポート)の形
式で、接続した通信路の情報と新通信ポートの情報を保
持する。また、通信部(4)の提供する接続指向の通信
路について、通信実行部(1)では自通信ポートおよび
通信先の通信ポートのアドレス取得が可能であり、さら
に、同一計算機上の通信実行部(1)と通信路再確立部
(2)の間での通信ポートの受渡しが可能であるように
構成する。尚、通信ポートの情報は計算機IDとポート
IDとを含むものである。
明する。図2は通信実行部(1)の動作を示すフローチ
ャート、図3、図4は通信路再確立部(2)の動作を示
すフローチャートである。また、図5(a)は通信を行
っているユーザプログラム(5)が異なる計算機A、B
上に存在する場合を、図5(b)は同一計算機A上に存
在する場合を示したものである。
とβ(13)は通信部(15)が提供する通信ポート
で、既に接続されている。また、計算機A上のユーザプ
ログラムA(6)は通信実行部A(7)の保持する通信
ポートα(8)を通して通信を行い、計算機B上のユー
ザプログラムB(10)は通信実行部B(12)の保持
する通信ポートβ(13)を通して通信を行う。このよ
うな状態から、通信実行部A(7)が通信路α(8)を
閉鎖し、再接続する様子を示す。尚、この閉鎖は、他え
ば計算機の故障や計算機の負荷が大き過ぎることを検知
したことにより行われ、処理を移された他の計算機が再
接続の要求を出す。
の閉鎖時に、通信路再確立部A(9)に対して、自通信
ポートα(8)と通信先通信ポートβ(13)を通信路
情報として知らせ閉鎖する旨を伝える(S1)。これに
対して、通信路再確立部A(9)は通信先の通信路確立
部B(11)にその通信路情報を通知する(S23)。通
信路再確立部B(11)は上記の通信路情報を通信路登
録テーブルB(14)に登録する(S31)。
信路再確立部A(9)に対して、上記通信路情報(α、
β)を通知し、新しく接続された通信ポートを要求する
(S2、S4)。通信路再確立部A(9)は通信先の通
信路再確立部B(11)に対して上記通信路情報(α、
β)に対応する通信路の接続要求を行い(S42)、新し
く接続した通信ポートα´を獲得し(S44)、それを通
信実行部A(7)に渡す(S46)。通信先の通信路再確
立部B(11)は接続要求を受け付け(S51)、新しく
接続した通信ポートβ´を、通信路登録テーブルB(1
4)中の上記通信路情報(α、β)に対応した新通信ポ
ートとして登録する(S52)。
を行う場合には、通信実行部B(12)が通信ポートβ
を介して通信するが、通信実行部B(12)は通信を行
うまえに、自通信ポートβ(13)の通信路情報が通信
路登録テーブルB(14)に登録されているかを調べる
(S11)。登録されていない場合には、通常と同様に通
信を行い、登録されている場合には、上記通信路情報
(α、β)に対応した新通信路が登録されるまで待機し
(S12、S13)、登録確認後、通信路再確立部B(1
1)に新しく再接続された通信路を要求する(S14)。
通信路再接続部B(11)は、上記通信路情報に対応し
た通信ポートβ´を保持しているので、それを通信実行
部Bへ渡す(S61、S62)。以上の動作後、通信実行部
A(7)、B(11)は通信路(α、β)のかわりに新
通信路(α´、β´)を使用して通信を行う(S15)。
とユーザプログラムB(17)が同一計算機上に存在す
る場合である。通信実行部A(18)は通信ポートα
(19)の閉鎖時に、通信路再確立部A(20)に対し
て、自通信ポートα(19)と通信先通信ポートβ(2
3)からなる通信路情報を知らせ、閉鎖する旨を伝える
(S1)。これに対して、通信路再確立部A(20)は
通信先のユーザプログラムB(17)が同一計算機上に
存在するため(S21 Yes)、通信路登録テーブルA(2
1)に上記通信路情報を登録する(S22)。
通信路再確立部A(20)に対して、上記通信路情報を
通知し、新しく接続された通信ポートを要求し(S
2)、通信先が同一計算機であるため(S3 Yes)、通
信ポートα´を生成し、通信路再確立部A(20)と接
続を行う(S5)。通信路再確立部A(20)は通信先
の通信実行部B(22)が同一計算機上にあるので(S
41)、通信実行部A(18)からの接続要求を受け付
け、接続された通信ポートβ´を得る(S43)。さら
に、新しく接続した通信ポートβ´を通信路登録テーブ
ルB(21)中の上記通信路情報(α、β)に対応した
新通信ポートとして登録する(S45)。通信実行部B
(22)はこれに対して、図5(a)の場合と同様の動
作を行う。
一計算機上かどうかということに関係なく上記と同等の
機能を実現する方法を示すもので、(a)は通信実行部
(1)の通信ポ−ト閉鎖及び再接続時のフロ−チャ−
ト、(b)は再接続要求に対する通信路再確立部(2)
のフロ−チャ−トである。通信実行部(1)は、図2
(a)と同様に通信ポ−トの閉鎖を通信路再確立部
(2)に通知し(S91)、新しく接続され多通信ポ−ト
を要求するが(S92)、通信先が同一計算機上にあるか
どうかに関わらず、通信路再確立部(2)から接続され
た通信ポ−トを獲得する(S93)。通信路再確立部
(2)は、閉鎖通知に対して図3(a)と同様の動作を
行う。再接続要求に対しては、通信先が異なる計算機上
にある場合(S101 No)、図3(b)と同様の動作を行
い、獲得した通信ポ−トを通信実行部(1)に返す。通
信先が同一計算機上にある場合には(S101 Yes )、同
一計算機上で接続された通信ポ−ト対を作成し、片方の
通信ポ−トを通信実行部(1)に返し(S102 )、もう
片方の通信ポ−トを通信路登録テ−ブル(3)に登録す
る(S103 )。以上の様な動作により、通信を行うユー
ザプログラムの両方は接続の手続きをとることなく、通
信路の再確立が可能になる。
(7)の通信路の閉鎖と再確立を異なる計算機上で行っ
た場合を示したものである。この場合の通信実行部
(1)の閉鎖・再確立の動作のフローチャートを図7に
示す。通信実行部A(25)は通信路再確立部A(2
6)に通信路情報(α、β)と共に通信路を閉鎖するこ
と通知した後(S71)、その通信路情報を再接続を行う
計算機C上の通信実行部C(27)に渡す(S72)。計
算機C上の通信実行部C(28)は受け取った通信路情
報(S81)と共に通信路再確立部C(28)に対して、
再接続要求を行う(S82)。これ以外の動作は図5の場
合と同様である。すなわち、通信路再確立部A(26)
は通信路再確立部Bに閉鎖される通信路情報(α、β)
を通知してテーブルに登録し、通信路再確立部C(2
8)が通信ポートα´の獲得及び通信路再確立部Bへの
接続要求を行い、通信路再確立部Bが獲得した新通信ポ
ートβ´をテーブルに登録し、通信実行部Bがこれを参
照することにより、(α´、β´)で表される通信路が
再確立される。この方法によれば、さらに、異なる計算
機上に渡っての通信路の再確立が可能になる。 (実施例2)
る。本実施例は再接続可能な通信方式をオペレーティン
グシステムUNIX上のプロセス移送技術に適用したも
のである。
て、TCPプロトコルを使用した通信路を提供するソケ
ットというインタフェースがある。ソケットを使用した
プロセス間通信の流れを図8に示す。ソケットを接続す
る際には、接続を受け付ける動作を行うプロセス(サー
バ)と接続を要求する動作を行うプロセス(クライアン
ト)が存在する。ソケットはsocketシステムコー
ルで作成する。この結果、通信ポートとしてファイルデ
ィスクリプタと呼ばれるデータを獲得し、以降のソケッ
トへのアクセスはこのファイルディスクリプタに対して
行う。生成したソケットはbindシステムコールによ
りOS内に登録する。また、サーバはlistenシス
テムコールにより接続待ち可能なクライアントの数を設
定する。その後、サーバはacceptシステムコール
により、クライアントからの接続要求を待つ。クライア
ントはconnectシステムコールにより、サーバに
接続要求を出す。このような通信路の確立は、サーバと
クライアントがそれぞれに対して、accept、co
nnectを行なうことにより行なわれ、両方がそろう
まで片方はブロックされる。通信路確立後は、そのソケ
ットに対して、readシステムコール、writeシ
ステムコールを行なうことにより、通信を行なう。通信
路が一回確立されると、ソケットをクローズしない限り
通信路は保持されるため、それ以降の通信はソケットの
ファイルディスクリプタに対して、read/writ
eシステムコールのみで行なうことができる。以下で
は、ソケットを使用して通信を行っているプロセスの移
送について説明する。
プロセスの状態を示したものである。プロセスA(3
0)、プロセスB(29)はそれぞれオペレーティング
システムからソケットα(32)、β(31)の通信路
を獲得し、接続している。各プロセスは実施例1におけ
るユーザプログラムと通信実行部がリンクされ、実行さ
れたものである。また、各計算機上には、プロセス移送
と、実施例1における通信路再接続部の役目を行う移送
管理サーバmigd(33)が存在する。さらに、通信
路登録テーブルは、共有メモリ(34)と呼ばれる同一
計算機上の各プロセスからアクセス可能な領域を使用し
て実現されている。
に移送され、プロセスB´になった状態を図10に示
す。プロセスBの通信実行部は移送前に、ソケットβを
クローズすることをmigdに通知する。migdはプ
ロセスAが存在する計算機上のmigdにクローズされ
るソケットのアドレスを通知する。通知されたmigd
はそのアドレスを自計算機の共有メモリに登録する。
セスAとの新しい接続の確保を開始した状態を示したも
のである。プロセスB´の通信実行部が新しい接続を得
るには、自計算機のmigdに対して新しく接続された
ソケットを要求する。新しいソケットの要求を受けたm
igdはプロセスAが存在する計算機上のmigdと接
続を行い、そのソケットβ´をプロセスB´の通信実行
部に渡す。プロセスAが存在する計算機上のmigdは
接続したソケットα´を自計算機の共有メモリに先に登
録したα、βと対応させて登録する。
行おうとした時の処理を示したものである。プロセスA
の通信実行部がソケットαを使用してプロセスBと通信
する時点で、その前に共有メモリを調べ、ソケットαと
ソケットβおよび新しいソケットα´が登録されていれ
ば、新しいソケットα´をmigdから獲得する。mi
gdはソケットαに対応した新しいソケットα´をプロ
セスAの通信実行部に渡す。
しい接続が完了した状態を示したものである。プロセス
A、B´は、プロセスBが移送された後も、新しいソケ
ットα´、β´を用いて以前と同様に通信を行うことが
できる。以上の様に、本発明はUNIX上のプロセス移
送技術に適用可能であり、通信を行うプロセスの移送を
可能にしている。
指向の通信路を使用して処理を行うアプリケーションプ
ログラムにおいて、アプリケーションプログラムが意識
する必要が無しに通信路の再確立が可能になる。このた
め、既存のアプリケーションに手を加えること無く、ア
プリケーションプログラムの処理を一時中断し、他の計
算機上で処理を再開することが容易に可能になり、計算
機の保守や故障等による停止時においても、他の計算機
上に移動して通信路の再接続を行うことにより処理が継
続できる。また、プロセス移送技術に対しても、本発明
の通信方式は適用可能である。このように、実用上多大
なる効果を奏する再接続可能な通信方式が実現できる。
を行うシステム構成を表すブロック図。
ト。
ャート。
ャート。
(a)異なる計算機上にある場合、(b)同一計算機上
にある場合の例を示す図。
われる場合の例を示す図。
ト。
接続指向のソケットインタフェースの使用方法を示した
図。
態を示した図。
た図。
た図。
た図。
た図。
の動作を示すフロ−チャ−ト。
Claims (3)
- 【請求項1】 複数の計算機それぞれに登載されたプロ
グラム間で通信を行いながら各プログラムで規定される
処理を進める通信方式であって、 各計算機は、 プログラムを他の計算機上で実行されているプログラム
と通信を行いながら実行する実行手段と、 いったん閉鎖された通信路の再確立を要求する要求手段
と、 プログラム間の通信とは別に、通信路に関する情報を他
の計算機と通信すると共に、自計算機における通信路を
確保する通信路再確立手段とを具備し、 前記要求手段により要求が出された第1の計算機の通信
路再確立手段は、通信先の第2の計算機の通信路再確立
手段と通信を行い、このとき確保された通信路を第1の
計算機の実行手段に返し、 前記第2の計算機の通信路再確立手段は、前記第1の計
算機の通信路再確立手段との通信の際に確保された通信
路を第2の計算機の実行手段に渡し、 前記第1の計算機の実行手段と前記第2の計算機の実行
手段とがそれぞれの通信路再確立手段より受け取った通
信路を用いて通信を行うことにより、通信路が再確立さ
れるようにしたことを特徴とする通信方式。 - 【請求項2】 前記要求手段は、前記実行手段で実行さ
れているプログラム中の、いったん閉鎖された通信路の
再確立を要求する命令を検出することにより要求を出す
ことを特徴とする請求項1記載の通信方式。 - 【請求項3】 前記各計算機は、 使用中の通信路の閉鎖を要求する第2の要求手段と、 前記通信路再確立手段により通信される通信路に関する
情報を保持する保持手段とを具備し、 前記第2の要求手段により要求が出された第1の計算機
の通信路再確立手段は、通信先の第2の計算機の通信路
再確立手段に閉鎖される通信路の情報を通知し、 前記
第2の計算機の保持手段は、この通知された閉鎖される
通信路の情報を保持し、 前記第2の計算機の通信路再確立手段は、前記第1の計
算機の通信路再確立手段との通信路の再確立のための通
信の際に新たに確保された通信路の情報を、前記保持手
段に保持された閉鎖された通信路の情報に対応して保持
させ、前記第2の計算機の実行手段がこの保持された新
たに確保された通信路の情報を参照することにより確保
された通信路を第2の計算機の実行手段に渡すようにし
たものであることを特徴とする請求項1記載の通信方
式。
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