JPH09149034A - Atmセルの生成方法及び通信制御装置 - Google Patents

Atmセルの生成方法及び通信制御装置

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JPH09149034A
JPH09149034A JP30082495A JP30082495A JPH09149034A JP H09149034 A JPH09149034 A JP H09149034A JP 30082495 A JP30082495 A JP 30082495A JP 30082495 A JP30082495 A JP 30082495A JP H09149034 A JPH09149034 A JP H09149034A
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atm
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atm cell
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享 野田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 OSIモデルの上位層に位置する通信アプリ
ケーションを用いて通信制御を行う装置において、通信
相手端末に対する通信アプリケーションをトラフィック
特性毎に識別して効率的な管理を行えるようにする。 【解決手段】 通信アプリケーションの起動時に参照さ
れる通信相手端末の識別情報と個々の通信相手端末に対
応する通信アプリケーションの特定情報とをシステムメ
モリ102に格納しておく。ATM−NIC103がA
TMセルヘッダを生成するときは、中継用ATMスイッ
チにより参照されるLビット領域中の(L−m)ビット
領域を転送対象データの2(L-m)個の宛先情報にアサイ
ンするとともに、mビット領域を各宛先情報に対応する
通信アプリケーションの特定情報としてアサインし、個
々の通信アプリケーションについて2m種類のトラフィ
ック特性情報を対応付けるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、非同期転送モード
(ATM)における通信制御技術に係り、特に、ATM
ネットワークで使用されるATMセルの生成方法、及
び、通信端末とATMネットワークとのユーザネットワ
ークインタフェースとなるATM・NIC(ATM Networ
k Interface Card)及びデバイスドライバを含んで成る
通信制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ATM・NICモジュール及びデバイス
ドライバは、ATMネットワークを構成する通信端末に
おいて、OSI(開放形システム間相互接続)7階層参
照モデルの3〜7層(ネットワーク層、トランスポート
層、セッション層、プレゼンテーション層、アプリケー
ション層)の上位層から渡される可変長のユーザ情報フ
レームを48バイトのペイロードと呼ばれるユーザ情報
部に分割するとともに、このペイロードに、転送対象デ
ータの宛先情報である仮想パス識別子(以下、VPI)
と仮想チャネル識別子(以下、VCI)とを含んだ5バ
イトのATMセルヘッダを付加して53バイトのATM
セルを生成する。また、逆に、53バイトからなるAT
MセルからATMセルヘッダを取り除いてユーザ情報フ
レームに組み立て直し、これを上位層に渡す上記OSI
7階層参照モデルの2層(データリンク層)及び1層
(物理層)の機能をも有する。
【0003】図5は、上記ATM・NICモジュール及
びデバイスドライバを有する従来の通信制御装置の要部
構成図である。図5を参照すると、ATM・NICモジ
ュール403は、システムバスを介して中央処理装置
(CPU)401とシステムメモリ402に接続されて
いる。また、図示しない通信回線を介してATMネット
ワーク411に接続されている。CPU401は、シス
テムメモリ402に記憶された情報に基づいてATM・
NICモジュール403の動作手順を制御するもので、
デバイスドライバとしての機能を実現している。
【0004】システムメモリ402には、ATMネット
ワークを構成する通信相手端末のアドレス(以下、ネッ
トワークアドレス)単位に区分された各端末用テーブル
4021〜4023が形成されており、個々の端末用テ
ーブル4021〜4023には、ネットワークアドレス
に対応したVPI/VCI、一般的なフロー制御に使用
する”Generic Flow Control情
報”(以下、GFC)、ペイロードの種別を示す”Pa
yload Type Identifier情報”
(以下、PTI)、セル損失の優先順位を表示する”C
ell LossPriority情報”(以下、CL
P)、及び実際に転送するアプリケーションデータの格
納領域の開始アドレス情報が記憶されている。
【0005】まず、上記構成の通信制御装置の送信時の
動作を説明する。自端末において通信アプリケーション
が起動されると、通信相手端末のネットワークアドレス
に対応したATMセルヘッダテーブルの開始アドレスと
アプリケーションデータ格納領域を特定するポートアド
レスが指定される。
【0006】ATM・NICモジュール403は、この
通信要求を受けて、コントロールメモリ408内に、指
定されたポートアドレスのATMセルヘッダテーブルを
オープンする。次に、転送制御回路(シーケンサ)40
7で送信タイミングをとった後、ATMセルヘッダテー
ブル上のアプリケーションデータ開始アドレスに従っ
て、DMA・コントローラ404を介して、指定された
ポートアドレスのアプリケーションデータ(転送対象デ
ータ)を送信用メモリ405に転送し、48バイト毎の
ペイロードに分割する。このペイロード毎に前述のAT
Mセルヘッダを付加して52バイトセルを生成する。そ
の後、送信データ用物理インタフェースである送信側イ
ンタフェース回路406で所定の演算処理を行い、ヘッ
ダエラー制御ビット(以下、HEC)を付加して53バ
イトのATMセルを生成する。そして、このATMセル
をATMネットワーク411を介して通信相手端末に転
送する。
【0007】次に、通信制御装置の受信時の動作につい
て説明する。ATMネットワーク411より受信された
ATMセルは、ATM・NICモジュール403の受信
データ用物理インタフェースである受信側インタフェー
ス回路部410において、自端末に対するVPI/VC
Iであることが確認された後、システムメモリ402に
設けられた、受信用メモリ領域を指定するためのポート
アドレスヘ1対1に論理変換される。コントロールメモ
リ408上では、ATMセルのエントリが有効セルか無
効セルかを判断し、有効であった場合には、”Cycl
e Redundancy Check”(以下、CR
C)ビットの演算チェックを行った後、ATMセルヘッ
ダを削除したペイロードデータ48ビットを、DMA・
コントローラ404を介してシステムメモリ402上の
指定された領域に転送する。一方、ATMセルのエント
リが無効であった場合には、当該セルの廃棄処理を行
う。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述のATM・UNI
モジュール403をインタフェースとする通信端末の近
年の動向として、データ転送を主とした通信アプリケー
ションに加え、音声、動画など、トラフィック特性が他
のデータ転送とは非常に異なっている通信用アプリケー
ションが増えている。ATMネットワーク内の中継用A
TMスイッチにおいても、個々の通信アプリケーション
のトラフィック特性を意識したトラフィック制御、及び
トラフィック管理を行う必要性が生じている。ところ
が、ATMネットワーク内の中継用ATMスイッチは、
ATMレイヤ情報、つまりATMセルヘッダの情報のみ
を参照対象とするため、例えばトランスポート層などの
上位層を認識することができない。このため、ATMセ
ルヘッダ上に新たに通信アプリケーション用の情報を付
加する必要がある。
【0009】しかし、従来は、VPI/VCIが通信相
手端末のネットワークアドレスのみで決定されており、
また、他のATMセルヘッダのビットはその用途がIT
UT勧告I.361により定められているので、通信ア
プリケーション用の情報を単純に付加することはできな
い。更に、CLPビットはセル廃棄に対する優先順位を
意味するものであるが、通信相手端末と1対1に割り付
けたATMセルヘッダ上においては、有効的な使用が行
えない。
【0010】そこで、本発明の課題は、個々の通信相手
端末に対する通信アプリケーションをトラフィック特性
毎に識別することができる構造のATMセルを生成する
方法、及びこの方法の実施に適した通信制御装置を提供
することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明のATMセルの生
成方法は、ATMセルヘッダのうち、中継用ATMスイ
ッチにより参照されるL(Lは自然数、以下同じ)ビッ
ト領域中の(L−m:mはLよりも小さい自然数、以下
同じ)ビット領域を転送対象データの2L-m個の宛先情
報にアサインするとともに、mビット領域を各宛先情報
に対応する通信アプリケーションの特定情報としてアサ
インし、個々の通信アプリケーションについて2m種類
のトラフィック特性情報を対応付けたことを特徴とす
る。
【0012】また、本発明の通信制御装置は、ATMネ
ットワークを構成する通信端末に組み込まれ、OSIモ
デルの上位層から渡される転送対象データをペイロード
に分割するとともに、個々のペイロードの先頭部に転送
対象データの宛先情報を含むATMセルヘッダを付加し
てATMセルを生成するATMセル生成手段を有する通
信制御装置において、前記ATMセル生成手段を、前記
ATMセルヘッダのうち、中継用ATMスイッチにより
参照されるLビット領域中の(L−m)ビット領域を転
送対象データの2L-m個の宛先情報にアサインするとと
もに、mビット領域を各宛先情報に対応する通信アプリ
ケーションの特定情報としてアサインし、個々の通信ア
プリケーションについて2m種類のトラフィック特性情
報を対応付けるように構成したものである。
【0013】本発明は、また、OSIモデルの上位層に
位置する通信アプリケーションを用いて通信制御を行う
装置であって、前記通信アプリケーションの起動時に参
照される通信相手端末の識別情報を格納したメインテー
ブルと、前記メインテーブルに格納された個々の通信相
手端末に対応する通信アプリケーションの特定情報を格
納したサブテーブルと、前記メインテーブル及びサブテ
ーブルの格納情報に基づいて転送対象データ及びその宛
先情報を含むATMセルを生成するATMセル生成手段
とを備えた通信制御装置をも提供する。この通信制御装
置におけるATMセル生成手段は、ATMセルヘッダの
うち、中継用ATMスイッチにより参照されるLビット
領域中の(L−m)ビット領域を転送対象データの2
(L-m)個の宛先情報にアサインするとともに、mビット
領域を各宛先情報に対応する通信アプリケーションの特
定情報としてアサインし、個々の通信アプリケーション
について2m種類のトラフィック特性情報を対応付ける
ように構成されたものである。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。本発明は、システムメモリ上のA
TMセルヘッダテーブルを、通信アプリケーションの起
動時に指定されるATMネットワークアドレスに対応し
たATMセルヘッダメインテーブルと、アプリケーショ
ンを特定するポートアドレスに対応したATMセルヘッ
ダサブテーブルとを用いてVPI/VCIを決定すると
ころに第一の特徴がある。つまり、通常24ビットが割
り当てられたVPI/VCIの任意ビット領域を通信相
手端末のアドレスの指定領域として用い、残りのビット
領域を通信アプリケーションの指定領域として用いるの
である。
【0015】図1に、本発明による通信制御装置の要部
構成図を示す。図1を参照すると、ATM・NICモジ
ュール103は、システムバスを介してCPU101と
システムメモリ102に接続されている。また、図示し
ない通信回線を介してATMネットワーク111に接続
されている。
【0016】システムメモリ102上には、通信相手端
末のネットワークアドレス単位に区分されたATMセル
ヘッダメインテーブル(以下、メインテーブルと略す)
#1〜#nと、通信アプリケーション毎に指定されるポ
ートアドレス単位に区分されたATMセルヘッダサブテ
ーブル(以下、サブテーブルと略す)AP#1〜AP#
nとが設けられている。
【0017】各メインテーブルには、通信相手端末のネ
ットワークアドレスと1対1に対応するVPI/VC
I、GFC、及びPTIが格納されている。一方、各サ
ブテーブルAPには、個々の通信アプリケーションに対
し、そのトラフィック特性を識別するためのVPl/V
CI、つまりネットワークアドレス識別のために使用し
た残りのビットを個々の通信アプリケーションのトラフ
ィック特性を識別するためのビットとしてアサインす
る。また、そこには、前述のCLPビット情報及び実際
に転送するアプリケーションデータの格納領域を指定す
るアドレスを格納する。
【0018】まず、この通信制御装置における送信時の
動作について説明する。自端末において通信アプリケー
ションが起動されると、ネットワークアドレスに対応し
たメインテーブルのアドレスと通信用アプリケーション
を特定するポートアドレスが指定される。
【0019】ATM・NICモジュール103及びデバ
イスドライバでは、この通信要求を受けて、コントロー
ルメモリ108内に、指定されたアドレスのATMセル
ヘッダ情報をオープンする。次に、転送制御回路107
にて送信タイミングをとった後、サブテーブル上のユー
ザデータ開始アドレスに従い、DMA・コントローラ1
04を介してアプリケーションデータを送信用メモリ1
05に転送し、48バイト毎のペイロードに分割する。
このペイロード毎に、前述のメインテーブルとサブテー
ブルに格納されているATMセルヘッダ情報によって生
成された4バイトを付加して52バイトセルを生成し、
送信側インタフェース回路106でさらに所定の演算処
理を行い、HECビットを付加して53バイトのATM
セルを生成する。その後、ATMネットワーク111を
介して通信相手端末にATMセルを転送する。
【0020】次に、通信制御装置における受信時の動作
を説明する。ATMネットワーク111からATMセル
を受信した場合、受信側インタフェース回路110は、
VPI/VCIをもとに、システムメモリ102に設け
た受信用メモリ領域を指定するためのアドレスに1対1
に論理変換する。
【0021】ATM・NICモジュール103は、この
VPI/VCIに対応したルックアップテーブルを持
ち、受信セルのエントリが有効セルか否かを判断する。
有効であった場合には、CRCビットの演算チェックを
行った後、ATMセルヘッダを削除したペイロードデー
タ48ビットを、DMA・コントローラ104を介し
て、システムメモリ102上の指定された領域に転送す
る。一方、受信セルのエントリが無効であった場合に
は、セルの廃棄処理を行う。
【0022】図2に、本実施形態によるシステムメモリ
102の構成の一例を示す。この例では、TCP/I
P、及びUDP/IPネットワークで用いられるインタ
ーネットドメイン上の通信アプリケーションを用いる。
また、本プロトコルを用いた場合、”The Requ
est For Comments”(以下、RFC)
1060において、1〜255番が既に”we11 k
nown port”として定義されているが、独自の
通信アプリケーションをTCP/IPもしくはUDP/
IPを用いて、256番以降に定義することは可能であ
るし、プロトコルが異なれば、同じポート番号を異なる
通信アプリケーションに定義することも可能である。本
実施形態では、VPI/VCIの24ビットのうち、上
位20ビットをネットワークアドレスの指定に用い、残
り4ビットを通信アプリケーションを特定するためのビ
ットとし、1つの通信相手端末に対し、通信アプリケー
ションをトラフィック特性が異なる16種類のグループ
に区別できるようなATMセルを生成する場合を示して
いる。
【0023】次に、上記システムメモリ102を使用し
て転送対象データを送信する場合の具体的な動作を説明
する。まず第一の例として、ネットワークアドレス13
3,200,100,200の通信端末に対し、TCP
/IPでファイル転送に使用する通信アプリケーショ
ン”ftp”を起動した場合を示す。
【0024】この通信アプリケーション”ftp”の起
動によりネットワークアドレスに対応したメインテーブ
ルのアドレス”0xnnn1”と通信アプリケーショ
ン”ftp”を特定するサブテーブルで指定されるポー
トアドレス”20”が指定される。ATM・NICモジ
ュール103では、この通信要求を受けて、コントロー
ルメモリ108内に指定されたアドレスのメインテーブ
ルとサブテーブールの情報をオープンする。ここで、メ
インテーブルの情報からGFC=0x0、VPI=0x
00、VCI=0x101(16ビットからなるVCI
ビットの上位12ビット)、PTI=0X0がサブテー
ブルの情報からVCI=0xl(16ビットからなるV
CIビットの下位4ビット)、CLP=0x1なるAT
Mセルヘッダが生成される。
【0025】次に転送制御回路107にて送信タイミン
グをとった後、サブテーブル上に指定された通信アプリ
ケーション”ftp”の実際の転送データが格納された
アドレス”0xddd0”を開始アドレスとし、DMA
・コントローラ104を介してシステムメモリ102に
格納されたデータを送信用メモリ105に転送し、48
バイト毎のペイロードに分割する。このペイロード毎に
前述のATMセルヘッダ情報を付加して、52バイトセ
ルを生成し、送信側インタフェース回路106で演算処
理をしたHECビットを付加して、53バイトのATM
セルが生成され、ATMネットワーク111を介して通
信相手端末にデータ転送が行われる。
【0026】第二の例として、前例と同様、ネットワー
クアドレス133,200,100,200の端末に対
し、TCP/IPでリモートログインを行う通信アプリ
ケーション”telnet”を起動した場合を示す。前
例と同様にネットワークアドレス133,200,10
0,200によって指定されたメインテーブルの情報か
らGFC=0x0、VPI=0x00、VCI=0x1
01(16ビットからなるVCIビットの上位12ビッ
ト)、PTI=0x0が読み出され、通信アプリケーシ
ョン”telnet”を特定するポートアドレス”2
3”により指定されたサブテ−ブルの情報からVCI=
0x0(16ビットからなるVCIビットの下位4ビッ
ト)CLP=0x0なるATMセルヘッダが生成され
る。
【0027】また、実際の通信アプリケーション”te
lnet”の転送データは、サブテーブル上に指定され
たアドレス”0xttt0”を開始アドレスとし、送信
用メモリ105に転送される。以下は前例と同様な処理
によって、53バイトのATMセルが生成される。
【0028】図3(a)は、通信アプリケーション”f
tp”によって生成され、転送されるATMセルの構
造、同(b)は他の通信アプリケーション”telne
t”によって生成され、転送されるATMセルの構造を
示す。これらの例が示すように、同一の通信相手端末に
対し、異なるトラフィック特性をアサインしたATMセ
ルの生成が可能であり、ATMネットワーク111上の
中継用ATMスイッチ(ATM・NICモジュール10
3とATMネットワーク111間に設けられる)は、こ
のATMレイヤにおいてATMセルヘッダに応じて、通
信アプリケーションを意識したトラフィック制御の設定
を行うことで効率的なネットワーク管理が可能となる。
【0029】例えば、第一の例として挙げた通信アプリ
ケーション”ftp”は、そのトラフィック特性として
大量のデータを転送する場合が多く、バースト性が高い
が、特に遅延に対して気を配る必要はない。このような
場合、中継用ATMスイッチでは、そのVPI/VCI
を持つATMセルに対して入力できる帯域幅は高く、保
証する帯域を非常に小さな値にし、回線の輻輳状態では
他のATMセルより先にセル廃棄を行うようにネットワ
ーク管理する。
【0030】一方、通信アプリケーション”telne
t”は、そのトラフィック特性として、転送するデータ
の量は比較的小さいが、遅延が大きいと効率が落ちる。
このようなATMセル対し、中継用ATMスイッチで
は、入力できる帯域幅を比較的小さくし、入力できる帯
域を全て保証するような値にすることにより、回線が輻
輳している状態でもあってもセル廃棄が生じないよう
に、またコンスタントにATMセルを転送するようにネ
ットワーク管理することができる。
【0031】図4は、以上説明した本実施形態によるA
TMセルが生成されて転送されるまでの手順を示したも
のである。
【0032】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、通信相手端末に対する通信アプリケーション
をトラフィック特性毎に識別することができる構造のA
TMセルを生成することができる。また、通信アプリケ
ーションが持つトラフィック特性を考慮したATMセル
ヘッダ情報をペイロードに付加されるので、中継用AT
Mスイッチにおいて効果的なネットワーク管理を行うこ
とができるとともに、ATMモードにおける通信回線の
品質を一定に維持できるという、特有の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態となる通信制御装置の要部
構成図。
【図2】本実施形態におけるシステムメモリの構成図。
【図3】(a)は第一の例、(b)は第二の例で生成さ
れ、転送されるATMセルの構造説明図。
【図4】本実施形態によるATMセルの生成過程を示す
手順説明図。
【図5】従来技術による通信制御装置の要部構成図。
【符号の説明】
101,401 中央演算処理装置(CPU) 102,402 システムメモリ 103,403 ATM−NIC 104,404 DMA・コントローラ 105,505 送信用メモリ 106,406 送信側インタフェース回路 107,407 転送制御回路 108,408 コントロールメモリ 109,409 受信用メモリ 110,410 受信側インタフェース回路 111,411 ATMネットワーク

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非同期転送モード(以下、ATM)セル
    ヘッダのうち、中継用ATMスイッチにより参照される
    L(Lは自然数)ビット領域中の(L−m:mはLより
    も小さい自然数)ビット領域を転送対象データの2L-m
    個の宛先情報にアサインするとともに、mビット領域を
    各宛先情報に対応する通信アプリケーションの特定情報
    としてアサインし、個々の通信アプリケーションについ
    て2m種類のトラフィック特性情報を対応付けたことを
    特徴とするATMセルの生成方法。
  2. 【請求項2】 ATMネットワークを構成する通信端末
    に組み込まれ、開放形システム間相互接続モデルの上位
    層から渡される転送対象データをペイロードに分割する
    とともに、個々のペイロードの先頭部に転送対象データ
    の宛先情報を含むATMセルヘッダを付加してATMセ
    ルを生成するATMセル生成手段を有する通信制御装置
    において、 前記ATMセル生成手段は、前記ATMセルヘッダのう
    ち、中継用ATMスイッチにより参照されるL(Lは自
    然数)ビット領域中の(L−m:mはLよりも小さい自
    然数)ビット領域を転送対象データの2L-m個の宛先情
    報にアサインするとともに、mビット領域を各宛先情報
    に対応する通信アプリケーションの特定情報としてアサ
    インし、個々の通信アプリケーションについて2m種類
    のトラフィック特性情報を対応付けるように構成されて
    いることを特徴とする通信制御装置。
  3. 【請求項3】 開放形システム間相互接続モデルの上位
    層に位置する通信アプリケーションを用いて通信制御を
    行う装置であって、前記通信アプリケーションの起動時
    に参照される通信相手端末の識別情報を格納したメイン
    テーブルと、前記メインテーブルに格納された個々の通
    信相手端末に対応する通信アプリケーションの特定情報
    を格納したサブテーブルと、前記メインテーブル及びサ
    ブテーブルの格納情報に基づいて転送対象データ及びそ
    の宛先情報を含むATMセルを生成するATMセル生成
    手段とを備え、 前記ATMセル生成手段は、ATMセルヘッダのうち、
    中継用ATMスイッチにより参照されるL(Lは自然
    数)ビット領域中の(L−m:mはLよりも小さい自然
    数)ビット領域を転送対象データの2L-m個の宛先情報
    にアサインするとともに、mビット領域を各宛先情報に
    対応する通信アプリケーションの特定情報としてアサイ
    ンし、個々の通信アプリケーションについて2m種類の
    トラフィック特性情報を対応付けるように構成されてい
    ることを特徴とする通信制御装置。
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