JPH11249978A - データ転送方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高速一括転送法の特徴を損ねることなく、コネ
クションレスネットワークに適用することができるよう
にする。また、上位レイヤ処理に律速されることなく、
高速ＬＡＮを構築可能にする。 【解決手段】トランスポートレイヤにおいて、データ転
送に関する計算機のメモリ空間のデータ格納領域１５を
示すプログラミングオブジェクト（Ｒｅｇｉｏｎ番号１
４，１８）を通知するとともに、プロセス毎に１つずつ
存在し、転送を実現するプロトコルの出入口を示すプロ
グラミングオブジェクト（Ｐｏｒｔ番号１７，２０）を
通知する。これにより、メモリ空間上の同サイズのメモ
リ領域のペアと、転送プロセスに対応した論理的通信路
を確保することができ、複数の計算機どうしで非同期的
にデータ転送することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パーソナルコンピ
ュータやワークステーション等の計算機間の通信に関
し、特に高速一括ファイルの転送方法およびその装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】マルチメディア通信の発展により、画像
等の大容量バルクデータをサーバからクライアントに配
送するサービスが益々重要となってきている。例えば、
ＣＤ−ＲＯＭの全内容や映画１本に相当する内容等の大
容量バルクデータを数秒ないし数１０秒でサーバからク
ライアント端末の蓄積メディアに転送し、直ちにネット
ワークを解放して他の転送に使用する等の経済性、効率
性が考えられている。図２は、従来における送信側およ
び受信側計算機間のデータ転送のシーケンスチャートで
ある。以下、図２により、メモリアドレスとパケット長
を用いて、高速データ転送とエラーパケットの高速再送
を行う従来のデータ転送方法（特願平９ー５３１６５８
号明細書および図面（高速一括転送法と略記）参照）の
手順について説明する。送信側および受信側の計算機１
１，１２は、それぞれ送信すべきデータを蓄積する送信
側メモリと、受信したデータを蓄積する受信側メモリ
と、受信時刻を計時するタイマを備えている。図２で
は、一例として、シーケンス番号ＳＥＱ＝４０のパケッ
トが欠落し、ＳＥＱ＝６０のデータにエラーが発生して
いる場合を仮定している。送信側計算機１１は、送信側
メモリからデータを読み出し、そのときの通信プロトコ
ルに応じて読み出したデータをパケットに分割してネッ
トワークに送信する。送信するパケットには、そのパケ
ットの送信側メモリにおける先頭アドレスとパケット長
を記録しておく。送信側１１は受信側１２からの応答確
認を待つことなく、通信路の帯域と受信側のバッファ容
量に応じた転送先度でデータ（ＳＥＱ＝１０，２０，・
・・１１０）を送る。パケットを受信した受信側計算機
は、パケットの欠落やエラーがなければ、送信側にＡＣ
Ｋを返送することなく受信データをメモリに順次蓄積し
ていく。

【０００３】受信側計算機１２は、パケットの欠落が発
生した場合には（ＳＥＱ＝４０のパケット）、所定の時
間が経過した後に、そのパケットの送信側先頭アドレス
とパケット長を付与して送信側に再送を要求する（ＮＡ
Ｋ＝４０）。また、受信したパケットにエラーがあった
場合には（ＳＥＱ＝６０のパケット）、そのパケットを
直ちに廃棄するとともに、そのパケットの送信側先頭ア
ドレスとパケット長を付与して送信側に再送要求する
（ＮＡＫ＝６０）。受信側計算機１２は、欠落あるいは
エラーがあった場合には、欠落あるいは廃棄したパケッ
トが格納されるべき受信側メモリ領域はそのまま空白に
しておき、それ以降に受信するエラーのないパケットを
この空白領域以降の領域に蓄積していく。なお、上記の
例では、受信側パケットの欠落が発生した場合には、所
定時間経過後に送信側に再送要求をすることにしている
が、勿論、欠落が発生した場合に、直ちに送信側に再送
要求することも可能である。また、欠落あるいはエラー
によりパケット長を得ることができなかったパケットの
格納されるべき受信側メモリ領域の容量は、次に正しく
受信したパケット（ここでは、ＳＥＱ＝５０のパケッ
ト）に付与されている送信側メモリの先頭アドレスの値
により決定することができる。再送要求を受けた送信側
は、通知されたシーケンス番号（ＳＥＱ＝４０，ＳＥＱ
＝６０）の先頭アドレスとパケット長を用いて再送パケ
ットを容易に再構成し、受信側に再送する。再送パケッ
トを受け取った受信側は、その再送パケットを必要に応
じて再構成し、空白のまま残しておいた対応する受信側
メモリ領域に蓄積する。受信側１２からの再送要求に
は、再送すべき送信側先頭アドレスとパケット長が付与
されているため、送信側１１では容易に再送パケットを
再構成することが可能である。また、再送要求のあった
先頭アドレスとパケット長の値をスタックしておけば、
途中で送信を止めずに全データの送信した後に、最後に
まとめて再送を行うことができる。

【０００４】このように、従来の高速一括転送法では、
再送開始のために送信側タイマの終了を待つことがな
く、かつ余分なパケットを再送することもなくなる。ま
た、再送パケットを送信側で再構成する時のソフト処理
とメモリ管理を最小限に抑えることができるので、従来
より広くインターネットで採用されているＴＣＰ（Ｔｒ
ａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃ
ｏｌ）等に比べて極めて簡単で効率的な再送処理が実現
できる。しかしながら、高速一括転送法は、本来、コネ
クション指向型であり、また１対１のサーバとクライア
ントシステムを基本としているものであるため、複数の
計算機が互いに接続されたＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅ
ａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）環境に適用する場合、中間にスイ
ッチ等を設置する等することで、下位レイヤで一旦コネ
クションの確立を行う必要がある。複数計算機間でＬＡ
Ｎを構築する場合、従来より広く用いられているＮＦＳ
（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｆｉｌｅ Ｓｙｓｔｅｍ）では、ク
ライアント側の１回のファイル操作（ｒｅａｄ（ ）
等）をセッションレイヤプロトコルＲＰＣ（Ｒｅｍｏｔ
ｅ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ Ｃａｌｌ）手続き、つまりサ
ーバ・クライアント間の双方向通信に変換して実行して
いる。このために、サーバ・クライアント間では、頻繁
な通信が発生している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、高速一
括転送法では、転送されるデータパケットに付与されて
通信されるメモリに関する情報は、送信側メモリの先頭
アドレスとパケット長に限定されている。このため、確
保すべきメモリ容量等の情報を１対１の計算機間でハン
ドシェイク手続きによりやりとりする必要がある。具体
的には、このハンドシェイクは、通信に先立つシグナリ
ングや、データ転送とは別の制御用の通信機構を設ける
こと等により行う。高速一括転送法をコネクションレス
ネットワークに適用した場合、上記ハンドシェイク手続
きがオーバヘッドとなって、スループットの低下を招く
ことになる。また、コネクションレスネットワークにお
ける汎用的なルータの他に、ハンドシェイク手続きを解
決するための専用の通信装置を設ける必要があるため、
コストアップを招いてしまう。

【０００６】従来の高速一括転送法は、コネクション指
向型であり、上述したようなハンドシェイク手続きに基
づき確立されるため、複数計算機が互いに接続されたＬ
ＡＮに適用した場合でも、実際に行える通信は１対１の
同期的通信に限定される。つまり、インターネットに代
表されるコネクションレスネットワークで可能な１つの
計算機のメモリ領域を分割して複数の計算機間で非同期
的にデータ転送を行う、というような柔軟な使用方法は
不可能であった。ＬＡＮにおいては、ファイルシステム
を構築することが必須の条件であるが、従来のＮＦＳで
はセッションレイヤプロトコルＲＰＣ手続きを経て実行
しているため、繁雑なサーバ・クライアント間通信が生
じてしまう。このために、下位レイヤに高速の機構を設
けた場合でも、ファイルシステムにおけるスループット
の低下が高速ＬＡＮを実現するための大きな障害となっ
ている。そこで、本発明の目的は、このような従来の課
題を解決し、高速一括転送法の高速性を損うことなく、
コネクションレスネットワークでの透過性を確保すると
ともに、複数の計算機間で非同期的にデータ転送を行う
等の柔軟性のある通信も可能であり、また高速のファイ
ルシステムを構築することも可能なデータ転送方法およ
び装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のデータ転送方法では、２つのオブジェク
トを計算機間で通信／処理することにより、高速一括転
送法を１対１の同期的通信から多対多の非同期的通信に
拡張する。この場合のオブジェクトとは、一般にＯＳ
（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）が提供するシス
テムサービスと規定しているものである。その第１のオ
ブジェクトは、計算機のメモリ空間における任意の連続
メモリ領域を表現するもので、新たに定義するものであ
る。ここでは、このオブジェクトをＲｅｇｉｏｎと呼ぶ
ことにする。Ｒｅｇｉｏｎは実メモリ空間で定義される
物理メモリアドレスの領域でも、ＵＮＩＸのようなＯＳ
の管理する仮想メモリ空間でもよい。高速一括転送法に
おいて計算機間で通信される物理メモリアドレス情報に
加えて、ここで定義したＲｅｇｉｏｎを付与することに
より、１つの計算機のメモリ領域を分割して、複数の計
算機間でデータ転送を行うことが可能となる。第２のオ
ブジェクトは、データ転送のプロセス毎に１つずつ存在
して転送を実現するプロトコルの出入口を示すものであ
って、通常Ｐｏｒｔと呼ばれる。データ転送に関する計
算機間でＰｏｒｔを通信することにより、転送のセッシ
ョンを明確に定義することができるので、低位レイヤに
おいてシグナリングを解決する等のコネクション確立を
行うことなく、複数計算機間の非同期的な通信が可能と
なる。図１には、ＲｅｇｉｏｎとＰｏｒｔを用いた高速
一括転送法の概念が示されている。

【０００８】次に、本発明のデータ転送装置は、上述
の転送方法を実装した装置である。計算機に接続されて
通信のインタフェースを実現する装置は、一般にＮＩＣ
（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄ）の
形態で実現される。本発明のＮＩＣでは、高速一括転送
法を実現するために再送制御やセッション確立等の処理
を全てＮＩＣローカルのＣＰＵとハードウェアにより行
う。これにより、プロトコルの処理に伴う計算機本体の
ホストＣＰＵの負荷を最小限に抑えることが可能であ
る。また、ＯＳカーネルがサポートするＩＰＣ（Ｉｎｔ
ｅｒｐｒｏｃｅｓｓ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）機
構を使用しないデータ転送を行うことにより、ソフトウ
ェアのオーバーヘッドを最低限に抑える。例えば、ＵＮ
ＩＸのＩＰＣ機構はｓｏｃｋｅｔインタフェースである
が、本発明ではこれを使用しない。次に、本発明の高速
ファイルシステムでは、セッションの定義された高速
一括転送法を用いた高速ファイルシステムである。図３
に、この高速ファイルシステムの概念が示されている。
このファイルシステムでは、ファイルセッションの開始
（ｏｐｅｎ（ ））時に対象ファイル自身を高速一括転
送法を使用してクライアントに高速にダウンロードす
る。従って、個々のファイル操作はクライアント内部の
キャッシュディスクに対して直接実行され、ＲＰＣ手続
きに伴う頻繁なサーバ・クライアント間通信は行われな
い。ファイルセッションの終了時（ｃｌｏｓｅ（ ））
に対象ファイルがクライアント側からサーバ側へＮｅｔ
ｗａｒｐによりアップロードされる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を、図面に
より詳細に説明する。先ず、本発明の第１の特徴である
データ転送装置の原理を、図１により説明する。図１の
高速ファイル転送装置は、ネットワークを介して計算機
間のメモリコピーを行うものであって、Ｐｏｒｔ−Ｒｅ
ｇｉｏｎモデルに基づくネットワークＤＭＡにより実現
する。ネットワークＤＭＡは、パケット１０，１０ａに
メモリアドレス１６，１９を格納して送信することによ
り高速転送を実現する。これをＬＡＮのような複数プロ
セス間の非同期な通信に適用するためには、物理メモリ
アドレス１６，１９を通知するだけでなく、サーバ・ク
ライアント間でコピーを行うメモリ領域のペアを設定／
通知することが必要となる。ここでは、この抽象化した
メモリ領域のペアをＲｅｇｉｏｎ＃１あるいは＃２とし
て定義する。

【００１０】図１に示すように、サーバ／クライアント
・プログラムのポート番号１７，２０とＲｅｇｉｏｎ番
号１４，１８を組み合わせることにより、任意のプロセ
ス間での双方向のネットワークＤＭＡが可能となる。す
なわち、送信側計算機１１（ここでは、サーバとする）
のメモリアドレス空間において、Ｒｅｇｉｏｎ＃１にお
けるパケットに相当するメモリブロック１５の先頭メモ
リアドレス１６と転送を行うプロトコルの出入口のＰｏ
ｒｔ番号１７を用いてパケット１０を構成する。パケッ
ト１０には、Ｒｅｇｉｏｎ番号１４、送信側先頭メモリ
アドレス１６、Ｐｏｒｔ番号１７に続いて、転送すべき
データが格納されている。このパケットが受信側計算機
（１）１２のメモリアドレス空間に転送されて、Ｒｅｇ
ｉｏｎ＃１に直接、蓄積される。Ｒｅｇｉｏｎ＃２につ
いても、パケット１０ａに格納されて全く同じようにし
て転送される。ＴＣＰに起因するスループットの低下を
避けるために、ネットワークＤＭＡのＩＰネットワーク
への適用は、ＵＤＰ／ＩＰを基本としている。通信の信
頼性は、メモリアドレス通知に基づく高速再送メカニズ
ムにより確保されるが、このために新たにトランスポー
トプロトコル『Ｎｅｔｗａｒｐ ＴＰ』を定義する。す
なわち、パケットヘッダを設けることである。ネットワ
ークＤＭＡには、同時にＲｅｇｉｏｎを識別するための
ネゴシェーションまで含めてネットワークＤＭＡを用い
て行うことにより、エンド・ツー・エンドの高スループ
ットを実現する。

【００１１】次に、本発明の第２の特徴である高速ファ
イルシステムの原理を、図３により説明する。図３に示
す高速一括転送サービス（Ｎｅｔｗａｒｐ）は、画像デ
ータやデータベース等、大容量データを瞬時にダウンロ
ード可能な高速ネットワークサービスである。高速ファ
イル転送プロトコル（ネットワークＤＭＡ）に加えて、
１００ＭＢ／ｓの高速ディスクアクセスを実現する。こ
れらを高速ＬＡＮに適用した場合の有用なサービスアプ
リケーションとして、ファイルセッションに基づく分散
ファイルシステムである。従来より、広く用いられてい
るネットワークファイルシステムＮＦＳでは、クライア
ント側の１回のファイル操作（ｒｅａｄ（ ）等）をセ
ッションレイヤプロトコルＲＰＣ手続き、つまりサーバ
・クライアント間の双方向通信に変換して実行してい
た。それに対して、図３の本発明のファイルセッション
に基づく分散ファイルシステムＤＦＳでは、ファイルセ
ッションの開始（ｏｐｅｎ（ ））時に対象ファイル自
身２６をＮｅｔｗａｒｐ２４を使用してクライアント２
２に高速にダウンロードする（２８）。従って、個々の
ファイル操作はクライアント２２内部のキャッシュディ
スクに対して直接実行され、ＲＰＣ手続きに伴う頻繁な
サーバ・クライアント間通信は行われない。ファイルセ
ッションの終了時（ｃｌｏｓｅ（ ））時に、対象ファ
イル２８がクライアント２２側からサーバ２１側へＮｅ
ｔｗｏｒｐ２４によりアップロードされる（２７）。

【００１２】図４は、本発明の第１の実施例を示すＵＤ
Ｐ／ＩＰを用いた計算機間データ転送方法のデータフォ
ーマット図である。ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔ
ｏｃｏｌ）は、コネクションレス通信のネットワーク層
プロトコルとして広く普及しているが、高い信頼性が要
求されるデータ通信の場合、上位のトランスポート層プ
ロトコルには前述のＴＣＰを用いるのが一般的である。
しかし、ＡＣＫのみで応答確認を行うＴＣＰでは、再送
を受けるためには常に送信側のタイマ終了を待たなけれ
ばならない。また、エラーの生じたセグメントが１個だ
けである場合でも、それ以降のセグメントは全て再送し
なければならない。このために、一旦エラーが発生する
と、再送セグメントが累積的に増加してしまう。これら
の要因によって、特に大容量のバルクデータを多くのセ
グメントに分割して転送するようなアプリケーションの
場合、受信側からＮＡＫ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ Ａｃｋｎ
ｏｗｌｅｇｅｍｅｎｔ：否定応答）を返送して特定セグ
メントの強制的な再送を行う方法に対して、転送効率が
著しく低下してしまう。

【００１３】そこで、本実施例では、インターネットの
標準のトランポートレイヤプロトコルとしてＵＤＰを用
い、ＵＤＰ／ＩＰの上位にさらに新たなトランスポート
プロトコルを定義して、誤り制御やセッションの確立等
の処理をこの新しいトランスポートレイヤにおいて行
う。図４に示す新ＴＰヘッダ３３が、ここで新たに定義
したトランスポートプロトコルのパラメータを格納する
ヘッダである。新ＴＰヘッダには、プロトコル識別３
９、Ｒｅｇｉｏｎ４０、Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｎｕｍｂｅ
ｒ４１、送信側先頭メモリアドレス４２、およびパケッ
ト長４３の各フィールドを有している。プロトコル識別
３９は、本発明による転送を行うか、他のアプリケーシ
ョンであるかを識別するためのフィールドである。Ｒｅ
ｇｉｏｎ４０は、本発明で定義したＲｅｇｉｏｎオブジ
ェクトの内容を格納するためのフィールドである。Ｓｅ
ｑｕｅｎｃｅ Ｎｕｍｂｅｒ４１は、各パケットを識別
するために付与される番号（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｎｕｍ
ｂｅｒ）を格納するフィールドである。送信側先頭メモ
リアドレス４２，およびパケット長４３は、それぞれ高
速一括転送の再送制御に使用される。一方、Ｐｏｒｔオ
ブジェクトは、新ＴＰヘッダ３３の前部のＵＤＰヘッダ
３２に格納されており、送信元（ＳｏｕｒｃｅＰｏｒ
ｔ）３５、宛先（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ Ｐｏｒｔ）
３６の各Ｐｏｒｔ番号が格納される。

【００１４】第１の実施例において、ネットワークに複
数の計算機が接続されており、それぞれの計算機同志が
互いに非同期的にデータ転送を行う場合、（イ）通信す
る計算機のペアが、それぞれのメモリ空間上で同サイズ
のメモリ領域のペアを通知すること、（ロ）通信する計
算機のペアが、データ転送プロセスに対応した論理的な
通信路を確保すること、の２つが必須である。第１の実
施例では、プログラミングオブジェクト〔Ｒｅｇｉｏ
ｎ〕と〔Ｐｏｒｔ〕をそれぞれ用いることにより、上記
（イ）および（ロ）を満足することができる。

【００１５】図５は、本発明のファイル転送を行った場
合の手順を示すシーケンスチャートである。ここでは、
送信側および受信側計算機がそれぞれ接続されたネット
ワークにおけるデータ転送手順を示している。図５にお
いて、アプリケーションは、送信側のファイル転送のア
プリケーションレイヤ処理部５１、ＴＣＰおよびＩＰレ
イヤ処理部（通常のインターネットプロトコル）５２、
および新ＴＰとして前述のように新たに定義したトラン
スポートレイヤの処理部５５である。受信側も同じよう
に、５４，５３および５６が存在する。通信に先立ち、
送信側／受信側がそれぞれ相手のＰｏｒｔ番号を獲得す
るために、アプリケーション間で１往復のＴＣＰ／ＩＰ
通信を行う（破線矢印）。次に、受信側アプリケーショ
ンは、送信側アプリケーションに対して対象ファイルを
Ｒｅｇｉｏｎにセットし（ｓｅｔ ｒｅｇｉｏｎ）、フ
ァイルを獲得せよ（ｇｅｔ ｆｉｌｅ）という内容のコ
マンドを発行する。このとき、受信側の新ＴＰは、送信
側新ＴＰに対して自身のＲｅｇｉｏｎ番号を通知する。
送信側アプリケーションは、ｓｅｔ ｒｅｇｉｏｎとｇ
ｅｔ ｆｉｌｅのコマンドを受け付けると、ファイルを
対象Ｒｅｇｉｏｎにセットし、その結果を受信側アプリ
ケーションに通知する（ｓｅｔ ｒｅｇｉｏｎ Ｏ
Ｋ）。次に、受信側アプリケーションは、ファイル転送
の開始を送信側アプリケーションに命令する（Ｇｏ Ｄ
ＭＡ）。Ｇｏ ＤＭＡを受け付けた送信側アプリケーシ
ョンは、送信側新ＴＰに対して送信要求を指示し、デー
タ転送モードに移る。データ転送時の再送制御等は、新
ＴＰレイヤで処理し、その方法は高速一括転送法のもの
に従う。再送まで含めて全てのデータ転送が正常に完了
すると、受信側新ＴＰは、送信側新ＴＰに対してａｌｌ
ＯＫのコマンドを発行し、この後、送信側アプリケー
ションがファイル転送の終了を受信側アプリケーション
に通知する（ＤＭＡ ＯＫ）。

【００１６】図６は、本発明の第２の実施例を示すＡＴ
ＭベースインテリジェントＮＩＣの構成図である。ここ
では、ＮＩＣ上にローカルプロセッサ６２を配置すると
ともに、ＰＣＩローカルバス７５、送信ＳＡＲバス７
６、受信ＳＡＲバス７７ならびに各ブロック６３〜６９
を接続している。各ブロックとしては、ローカルＣＰＵ
メモリ６３、送信ＳＡＲメモリ６４、送信ＳＡＲ６５、
受信ＳＡＲメモリ６６、受信ＳＡＲ６７、ＴＣ６８およ
び入出力インタフェース６９がある。ＮＩＣ上のバスの
閉塞によりＮＩＣとしてのデータ転送効率が低下するこ
とを避けるために、各バスは切替回路７０〜７４を介し
ての接続となっている。例えば、ホストメモリから送信
ＳＡＲメモリ６４に送信データを転送する間に、ローカ
ルＣＰＵ６２が受信ＳＡＲ６７や受信ＳＡＲメモリ６６
にアクセスして、プロトコル処理を行うことが可能であ
る。なお、従来の装置では、バス同志が直接接続され、
論理的に全てのバスが１本であるような構造であった。
このような構造であると、全てのバス上を複数種類の信
号が通るため、バスの閉塞によるＮＩＣの転送効率の低
下が避けられなかった。すなわち、従来の方法によるデ
ータ転送では、プログラムの処理をＮＩＣ上で行うこと
は不可能であり、全てホストＣＰＵが行っていた。本実
施例では、各バス７５〜７８を切替回路７０〜７４を介
して接続することにより、バスの閉塞という問題を解消
することができる。例えば、ホストメモリから送信ＳＡ
Ｒメモリ６４に送信データを転送する間に、ローカルＣ
ＰＵ６２が受信ＳＡＲ６７や受信ＳＡＲメモリ６６にア
クセスして、プロトコル処理を行うことが可能である。
本実施例では、プログラミングオブジェクトに基づいて
データ転送を行う場合、トランスポートレイヤ以下の処
理を全てＮＩＣで行うことができる。この場合、従来の
方法と比べて多種類の制御信号がバスを通るため、何等
かの方法でバスの閉塞を防がないと転送効率が低下する
ので、本実施例ではこの問題を解決するために切替回路
を用いている。

【００１７】図７は、本発明の第３の実施例を示す高速
一括転送を用いた分散ファイルシステム（以下、ＤＦ
Ｓ）の構成図であり、図８は、本発明と比較のために示
した従来のファイルシステムの構成図である。図７のＤ
ＦＳのプロトコルスタックにおいて、ＤＦＳ８１，８５
は、第１の実施例で述べた新ＴＰ（ここでは、ネットワ
ークＤＭＡと呼ぶ）上の複数の独立したバックグラアン
ドアプリケーションプログラムとして実現される。サー
バ側に実装されるＤＦＳサーバ８１は、ターゲットファ
イルの属性、状態を管理し、排他制御を司るファイル共
有管理プログラムである。一方、ＤＦＳクライアント８
５は、クライアント側にキャッシュされる対象ファイル
のコピーを管理する。また、高速一括転送ユーティリテ
ィであるｎｗｆｔｐ８２，ｎｗｆｔｐｄ８６は、それぞ
れ上位プログラムからの要求に応じて対象ファイルを転
送するサーバ／クライアント側プログラムである。ネッ
トワークＤＭＡ８３，８７は、ＵＤＰ上のセッションレ
イヤプロトコルであり、Ｎｅｔｗａｒｐファイル転送ユ
ーティリティ（ｎｗｆｔｐ，ｎｗｆｔｐｄ）に対して、
クライアント、サーバのアドレス空間上の同サイズのメ
モリ領域のペア（ｒｅｇｉｏｎ）の高速一括転送を実現
する。

【００１８】これに対して、ＮＦＳ等の従来のファイル
システムでは、図８に示すように、ファイルシステムア
プリケーションプログラムと通信を直接司るプログラム
（ＴＰＣ／ＩＰカーネル）とは、Ｓｏｃｋｅｔインタフ
ェースを境にして完全に切り離されていた。このため
に、サーバとクライアントに分散されたアプリケーショ
ンプログラムを起動して一連のファイル転送を完了する
ためには、ＲＰＣ手続きによりサーバ、クライアント間
で頻繁な通信を行う必要があった。このことが、ファイ
ルシステムレベルでのスループット低下の原因となって
いた。一方、本発明では、第１の実施例で述べた２つの
プログラミングオブジェクト（ＲｅｇｉｏｎとＰｏｒ
ｔ）を用いて、アプリケーションプログラムとデータ転
送（ネットワークＤＭＡ）とが連動し、サーバ・クライ
アント間の頻繁な通信を介することなく、直接大容量の
データを転送することができる。従って、ファイルシス
テムレベルでのスループット低下を回避することができ
る。

【００１９】図９は、図７のＤＦＳによるファイル転送
シーケンスチャートである。サーバ側プログラムＤＦＳ
ｓｅｒｖｅｒ８１は、ＤＦＳｃｌｉｅｎｔ８５が指定し
た対象ファイル／ｄｉｒ／ｔａｒｇｅｔを高速一括転送
ユーティリティｎｗｆｔｐｄ８２を通してｒｅｇｉｏｎ
＃１にセットし、ネットワークＤＭＡによりクライアン
ト側に転送する。複数クライアント・サーバ間で高速転
送を行うためには、第１の実施例に記述したように、
（イ）通信するクライアントとサーバが、それぞれのメ
モリ空間上で同サイズのメモリ領域のペアを通知するこ
と、（ロ）通信するクライアントとサーバが、データ転
送プロセスに対応した論理的な通信路を確保すること、
の２つが必須である。第１の実施例に記述したプログラ
ミングオブジェクト〔Ｒｅｇｉｏｎ〕と〔Ｐｏｒｔ〕を
それぞれ用いることにより、（イ）と（ロ）を満足する
ことができる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＲｅｇｉｏｎとＰｏｒｔのオブジェクトをデータパケッ
トに付与して通信を行うことにより、従来の高速一括転
送法の特徴を損なうことなく、コネクションレスネット
ワークに適用することが可能となるので、計算機間ネッ
トワークで広く用いられているＴＣＰ／ＩＰベースのＬ
ＡＮにおいて、特別なハードウェアあるいはソフトウェ
アによる通信機構を他に必要とせずに、複数計算機間で
柔軟な非同期的通信が実現でき、さらにファイルシステ
ムにより、上位レイヤ処理に律速されることなく、高速
ＬＡＮが構築可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明におけるＲｅｇｉｏｎとＰｏｒｔを用い
た高速一括転送法の概念図である。

【図２】従来における送受信計算機間のデータ転送手順
を示すシーケンスチャートである。

【図３】本発明における高速ファイルシステムの概念図
である。

【図４】本発明のデータ転送に用いるパケットフォーマ
ット図である。

【図５】本発明のデータ転送手順を示すシーケンスチャ
ートである。

【図６】本発明におけるＡＴＭベースインテリジェント
ＮＩＣの構成図である。

【図７】本発明におけるＤＦＳのプロトコルスタック概
念図である。

【図８】従来におけるＮＦＳのプロトコルスタック概念
図である。

【図９】本発明のＤＦＳによるファイル転送シーケンス
チャートである。

【符号の説明】

１０，１０ａ…パケット、１１…送信側計算機、１２，
１３…受信側計算機、１４，１８…Ｒｅｇｉｏｎ番号、
１５…メモリブロック、１６，１９…送信側先頭メモリ
アドレス、１７，２０…Ｐｏｒｔ番号、２１…サーバ側
メモリ、２２…クライアント側メモリ、２６，２７…対
象ファイル、２４…Ｎｅｔｗａｒｐ、２３…ユーザプロ
セス、３１…ＩＰヘッダ、３２…ＵＤＰヘッダ、３３…
新ＴＰヘッダ、３４…ペイロード、３５…送信元Ｐｏｒ
ｔ、３６…宛先Ｐｏｒｔ、３７…メッセージ長、３８…
チェック、３９…プロトコル識別、４０…Ｒｅｇｉｏ
ｎ、４１…シーケンス番号、４２…送信側先頭メモリア
ドレス、４３…パケット長、６１…ＰＣＩバスブリッ
ジ、６２…ローカルＣＰＵ、６３…ローカルＣＰＵメモ
リ、６４…送信側ＳＡＲメモリ、６５…送信側ＳＡＲ、
６６…受信側ＳＡＲメモリ、６７…受信側ＳＡＲ、６８
…ＴＣ、６９…入出力インタフェース、７０〜７４…切
替回路、７５〜７８…バス、８１…ＤＦＳサーバ、８２
…ｎｗｆｔｐ、８３，８７…ネットワークＤＭＡ、８
４，８８…ＵＤＰ／ＩＰ、８５…ＤＦＳクライアント、
８６…ｎｗｆｔｐｄ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野田 哲也 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 藤田 昭人 東京都武蔵野市御殿山一丁目１番３号 エ ヌ・ティ・ティ・アドバンステクノロジ株 式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送信側メモリから読み出される転送デー
   タのメモリアドレスと該転送データの長さとを再送時に
   用いるデータ転送方法において、 トランスポートレイヤで、データ転送のプロセス毎に１
   つずつ存在し、転送を行うプロトコルの出入口を示す第
   １のプログラミングオブジェクト（Ｐｏｒｔ）を通信す
   るステップと、 上記ステップの完了後に上記トランスポートレイヤで、
   データ転送に関する計算機のメモリ空間のデータ格納領
   域を示す第２のプログラミングオブジェクト（Ｒｅｇｉ
   ｏｎ）を通信するステップとを有することを特徴とする
   データ転送方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のデータ転送方法を実現
   する装置であって、 前記送信側装置内と受信側装置内のそれぞれに、データ
   転送のやり取りに直接関係する送受信手段と、 該データ転送のやり取りに直接無関係なローカル手段
   と、 上記送受信手段および上記ローカル手段の間を接続また
   は切り離す切替え手段とを有することを特徴とするデー
   タ転送装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のデータ転送方法を実現
   する装置であって、 前記送信側装置と受信側装置のそれぞれに、一括してダ
   ウンロードまたはアップロードが可能な分散ファイルシ
   ステムを有することを特徴とするデータ転送装置。