JPS60260249A - デ−タ通信制御方式及び装置 - 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】 ［技術分野］ 本発明はトークンバス方式のデータ通信制御方式及び装
置に関し、トークンが、ある時点では所定の組み合せか
らなるデータ通信制御装置間を巡回し、また他の時点で
は他の所定の組み合せからなるデータ通信制御装置間を
巡回するようにして、ネットワークシステム全体のデー
タ伝送効率を向上させたデータ通信制御方式及び装置に
関するものである。

［従来技術］ 近年、ローカルエリアネットワークシステムが普及する
につれて様々なデータ通信制御方式が提案されている。

中でもバス伝送路に１のトークンを巡回させるトークン
バス方式は、Ｃ３ＭＡ／ＣＤ方式にあるような送信フレ
ーム衝突による送信の再試行が起らないので、一般にデ
ータ送信要求が煩雑する高負荷伝送路に適しているとい
われている。従来のトークンバス方式は、バス伝送路に
接続された全ての通信制御装置に対してｌのトークン（
通信権）を所定の順序で一律に巡回させ、伝送路アクセ
ス要求のある装置はトークンを受け取ることにより送信
許可を得た場合のみデータ送信を行えるというものであ
った。

しかしながら、伝送路アクセス要求の発生する頻度は接
続装置の種類用途によって大きく異る。

例えば、ワークステーションなど人間の操作や確認とい
った作業が介入する装置では０．１秒から１０数秒に１
回の割りでしかアクセス要求が発生しない。しかし、各
装置間で共有される装置、特にファイルサーバの様な装
置はその性質上アクセス要求の発生頻度が高く、およそ
０．０１秒から０．１秒に１回の割りでアクセス要求が
発生する。このようにノードの種類によって伝送路に対
するアクセス頻度に大きな違いがあるにもかかわらず、
従来方式ではこれら装置に一律平等な送信権使用の機会
を与える事で、逆に伝送路使用効率の低下をきたしてい
た。又、アクセス頻度の少ない装置、特にワークステー
ション等が多数伝送路上に接続されていると、トークン
の送信時間及びその前後のオーバヘッド処理時間がロス
タイムとなり、結局、再び次に送信権を得るまでの時間
が長くなり更に伝送路使用効率が悪化していた。

以上の事実を考察してみると、伝送路の使用効率を上げ
、結果としてネットワークシステム全体の処理能力を上
げる方法として、次のような方法が考えられる。つまり
、伝送路に対するアクセス頻度の高い装置と低い装置と
の間で、その頻度の割合に応じて送信権を与れば上記問
題は解決されるわけ′である。また、ネットワーク全体
の処理能力を上げる方法として物理的な伝送速度そのも
のを上げているシステムがみられるが、伝送速度上昇に
伴うハードウェアの改造が全メートに必要となりコスト
の上昇はさけられないものであった。

また、改造を実施しても本発明の主目的の１つである伝
送路の使用効率の上昇の問題が解決されるわけではない
ことは明らかである。

［目的］ 本発明の目的は、トークンの巡回方法を替えるだけで、
従来のトークンバス方式の有効性を活かしつつ高使用頻
度のノードに対しては伝送速度をあげたのと同等の効果
を持ち・且０低使用頻度の　）ノードには何ら改造を加
える事な〈従来の性能を維持するようなデータ通信制御
方式及び装置を提供する事にある。

本発明の上述した目的は、例えば第３図及び第４図に示
すようなデータ通信制御方式により達成される。図にお
いて、従来の全ソードで構成される論理リング（第４図
）の他に、伝送路に対するアクセス頻度の高いノード（
以下、高速ノードという）のみで構成される論理リング
（第３図）を設け、トークンが、ある時点では全ソード
（第４図）を巡回しく以下、この状態を低速モードとい
う）、また他の時点では高速ノードのみ（第３図）を巡
回しく以下、この状態を高速モードという）、結果とし
てネットワークシステム全体の高速アクセスを可能にす
る。

また本発明の上述した目的は、例えば第１図に示すよう
なデータ通信制御装置により達成される。即ち、相異る
複数のトークン宛先アドレスを保持するメモリ１３．１
４と、受信フレームからトークンを識別するトークン識
別手段１７と、該トークン識別手段の出力により前記ト
ークンが周回した回数を計数する周回計数手段１８を備
え、該周回計数手段の計数値が所定値に達したときに所
定の一斉送信フレームを送信し、その後前記メモリ１３
．１４の保持するトークン宛先アドレスの１つを選択し
てトークンの送信をするような構成を高速ノードの１の
データ通信制御装置内に実現するわけである。

また本発明の上述した目的は、例えば第１図に示すよう
なデータ通信制御装置により達成される。即ち、相異る
複数のトークン宛先アドレスを保持するメモリ１３．１
４と、受信データ１６から所定の一斉送信フレームを識
別する情報処理手段８と、該情報処理手段８の識別出力
により前記メモ１，１１３　、１４の保持するトークン
宛先アドレスの内前記所定の一斉送信フレームに対応す
る１つを選択してその後のトークン宛先アドレスとする
ような構成を高速ノードのデータ通信制御装置内に実現
するわけである。

［実施例］ 以下、添付図面を参照して本発明に係る一実施例のデー
タ通信制御方式及び装置を詳細に説明する。

第１図は高速メートとして機能することの可能な一実施
例のデータ通信制御装置について、その主要な通信制御
部構成を示すブロック図である。

図において、１はバス轡７造のμ送路、２は装置を。

伝送路１に接続するためのコネクタ、３は装置が伝送路
ｌとの間でフレーム信号をやりとりするためのトランシ
ーバ、４はトランシーバ３が受信した信号をクロックと
データに分離して復調する受信復調部、５は復調された
受信データをビットシリアルからビットパラレルに変換
するＳ／Ｐバッファ、６は送信データをビットパラレル
からビットシリアルに変換するＰ／Ｓバッファ、７はビ
ットシリアルに変換された送信データをクロックで変調
してトランシーバ３へ送り出す送信変調部、８は本実施
例装置の通信制御を掌る通信制御部である。

該通信制御部８はハードウェアで構成することも、或い
はマイクロプロセッシングユニット（ＭＰＵ）で構成す
ることも可能である。図はマイクロプロセッシングユニ
ットがプログラムに従って実行する機能や、プログラム
の実行に従って使用　：１′されるメモリの構造をブロ
ック化して示した。

ここで、９は通信制御に係る各ブロックの動作を予め決
められた順序に従って動作するように制御するシーケン
スコントローラ、ｌＯは自ノードの論理アドレスを記憶
している自ノードアドレスメモリ、１１は現在のトーク
ン周回方法について高速モードか低速モードかを保持し
ている周回方法フラグ、１２はトークンパターンを記憶
しているトークンパターンメモリ、１３は低速モー　ド
においてトークンを次にわたすべきノードのアドレスを
記憶している低速トークン宛先メモリ、１４は高速モー
ドにおいてトークンを次にわたすべきノードのアドレス
を記憶している高速トークン宛先メモリ、１５は送信デ
ータが記憶される送信データメモリ、１６は受信データ
が記憶される受信データメモリ、１７はシーケンスコン
トローラ９により与えられる所定のシーケンスと同期の
下ニＳ　／　Ｐ　／＜ツファ５の出力とメモリ１０．１
２（７）何れかの出力とを比較する比較部、１８は受信
フレームについて比較部１７が自ノード宛のトークンで
あることを判別した回数をカウントするトークン周回カ
ウンタである。尚、装置の種類により異る部分、例えば
ファイルサーバであれば大容量ディスクやその制御機構
、及び電源等の部分に関しては図示しない。

以上の構成において、先ず、本実施例の通信制御方式の
概略を説明する。第３図は高速モードでトークンが巡回
している時の論理リング構成を示す図である。また、第
４図は低速モードでトークンが巡回している時の論理リ
ング構成を示す図である。両図には各ノードの種類と論
理リングが構成されている順番が具体的に示されている
。例えば、＃ＩＦＳは論理アドレス＃ｌのファイルサー
バ装置であることを示す。同様にして、＃３Ｈ０ＳＴは
論理アドレス＃３のホストコンピュータ、＃７Ｃ５は論
理アドレ芥＃７のコミニュケーションサーバ装置、＃１
０ＧＷは論理アドレス＃１０のゲートウェイ装置である
ことを示している。

ゲートウェイ装置ＧＷは他のローカルエリアネットワー
クと接続するための装置である。以上例示した装置は一
般に高速ノードに分類されるべき装置である。一方、第
４図の中で＃　ｎ　Ｗ　Ｓで示されているノードは論理
アドレス＃ｎのワークステーションであり一応低速ノー
ドと分類されるべき装置である。

従来のトークンバス方式では高速ノードも低速ノードも
区別なく１のトークンが各ノードを一律に巡回し、その
論理リングは例えば第４図の状態になっていた。しかし
、本実施例の通信制御方式によれば通常は第３図に示す
如く高速ノードのみ、つまり送信権使用の機会を多く必
要とする伝送装置のみの間でトークンが巡回する論理リ
ングが構成されており、該トークンの周回した回数が所
定数に達するとトークンを全ノードに回して第４図の論
理リング状態に遷移し、該トークンが全装置を一周する
と再び第３図の論理リング状態に戻る。このデータ通信
制御方式の１つの特徴は、従来のトークンバス方式で用
いられているデータ通信制御装置をその構成及び制御手
順に何らの変更も加えることなく併用可能であることで
ある。

さて、本実施例のデータ通信制御方式では高速モードか
ら低速モードへ、又はその逆のモードへの切替えの引き
全役を果たす高速メートが必要となるが、工、）／−ド
を「仮ヤオタ、と名付、する。　）とにする。この場合
、例えば仮マスクとは自己の保持する高速トークン宛先
アドレス１４が自ノードアドレス１０より小さい値をも
つ高速ノードと決定すれば、論理アドレスが２装置間で
重複する事はあり得ないから仮マスクは一義的に決まる
ことにな−る。本実施例では自ノードアドレス＃ｌＯの
＃１ＯＧＷが仮マスタとなるわけである。

また、本発明に特徴的な１つの事項は、高速モードから
低速モードへの変更又は低速モードから高速モードへの
変更が一斉送信メッセージによって行われる事である。

この−斉送信を行うのは仮マスクと名付けられた１つの
高速ノードであり、他の高速ノードはこの一斉送信メッ
セージを受け取ると自己の周回方法フラグ１１を低速モ
ード又は高速モードに書き替えるのである。こうして、
仮、マスク以外の高速メートは仮マスクである高速ノー
ドの指示に従ってトークンの周回方法を変更するのであ
る。

以下、第２図のフローチャートを参照して本実施例の説
明をする。第２図は第１図に示すデータ通信制御装置の
動作を示すフローチャートである。ステップ１００のス
タート処理では低速トークン宛先メモリ１３、高速トー
クン宛先メモリ１４、トークン周回カウンタ１８等がそ
のネットワークシステムの構成に合致するよう適当な値
にセットされる。例えば＃１０ＧＷのノードにおいて、
周回方法フラグ１１は最初高速モードにセットされ、高
速トークン宛先メモリ１４には１°”がセットされ、低
速トークン宛先メモリ１３には１１“°がセットされる
。又、１０回に１回の割で通信制御を高速モードから低
速モードへ移行するとすればトークン周回カウンタ１８
には“１０　＋＋をセットすればよい。次に、受信フレ
ームを待ち受け、受信フレームがあるときは、比較部１
７で受信フレームの宛先アドレスが自ノードアドレス１
０と比較されて自ノード宛フ゛レームか否かをチェック
する（ステップ１０１）。自ノード宛フレームであると
きは、更に比較部１７でＳ／Ｐバッファ５の内容とトー
クンパターン１２を比較してそのフレームがトークンで
あるか否かを判別する（ステップ１０２）、）−クンで
あるときはトークン周回カウンタ１８の値をマイナス１
する（ステップ１０３）。ＭＰＵ８はデータ送信要求の
有無をチェックしくステップ１０４）、、データ送信要
求があればデータ送信処理を行い（ステップ１０５）、
データ送信要求がなければデータ送信処理をスキップす
る。次に、自分が仮マスクであるか否かを判断しくステ
ップ１０６）、仮マスクであればトークン周回カウンタ
１８の内容が０であるか否かを調べる（ステップ１０７
）。もし０でなければ現時点の周回方法を調べ（ステッ
プ１１１）、周回方法が高速モードであれば高速トーク
ン宛先アドレス１４を読み出して（ステップ１１３）そ
のノード宛のトークンを送出しくステップ１１４）、　
また低速モードであれば低速トークン宛先アドレス１３
を読み出して（ステップ１１２）そのノード宛のトーク
ンを送出する（ステップ１１４）。周回方法フラグ１１
は最初高速モードにセットされているから上述した処理
はステップ１１１，１１３，１１４を実行する。

また、仮マスクでない高速メートではトークン周回カウ
ンター８を調べる必要がないからステップ１０６の判別
で常にステップ１１１に分岐する。　ス□、！ こうして、このフローは高速ノード間でトークン周回カ
ウンター８の内容が０１となるまで繰り返される。

仮マスクにおいてトークン周回カウンタ１８の内容が０
になると、仮マスクはリング構成変更のための一斉送信
を行う（ステップ１０８）。このとき仮マスク以外の高
速ノードはステップ１０１でフレーム待ちになっている
から、この−斉送信を受け取るとステップ１０１＋１０
２→１１８→１１７の処理を実行する。こうして、−斉
送信を受け取った各高速ノードは自己の周回方法フラグ
ｌｌを低速モードにセットして（ステップ１１７）、ト
ークンを待つ（ステップｔｏｉ、ｉ。

２）。

一方、−斉送信を行った仮マスタはトークン周回カウン
タ１８を初期値にセットしくステップ１０９）、周回方
法フラグ１１を低速モードにセットしくステップｌ　１
０）する。ステップ１１１では周回方法低速モードを判
別するから、低速トークン宛先アドレス１３を読み出し
くステップ１１２）、そのノード宛のトークンを送出（
ステップ１１４）Ｌ、周回方法フラグ１１を高速モード
にセット（ステップ１１５）し、次の高速モードの準備
をする。

上述した如く、仮マスクがリング変更の一斉送信を行っ
たとき（ステップ１０８）は他の高速ノードはその一斉
送信を受け取って周回方法フラグ１１を低速モードにセ
ットする（ステップ１１７）が、その後に各高速ノード
は自己宛のトークンを受け取ると、ステップ１１１の判
別で周回方法低速モードを判別し、ステップ１１２とス
テップ１１４でトークンを第４図に示すような低速モー
ドの順序で送出し、ステップ１１５で周回方法フラグ１
１を高速モードにセットする。従って、本実施例のネッ
トワークシステムでは１０回の高速モードに１回の割合
で低速モードが実現されている。

［効果］ 以上説明した如く本発明によれば、同一トークンの周回
経路を単に替えるだけでネットワークシステムの効率よ
いデータ伝送が可能になる。例えば伝送路の物理的な伝
送速度は従来と同一であっても、伝送要求の多く発生す
る共有装置のような高速ノードに対しては非常に短い周
期でネットワークサービスが行なえるから伝送路利用効
率が格段に改善される。また、伝送要求発生の少ない装
置は従来通りの装置構成及び制御手順でそのまま併用可
能であり、安価なる高性能データ伝送システムの構築が
容易に行える。さらに、伝送システムの規模が大きくな
る捏水発明に係る通信制御方式は高速モード低速モード
の相対通信速度が向上し、共有装置等の利用率がアップ
するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る一実施例の高速ノードの伝送制御
部構成を示すブロック図、 第２図は伝送制御部の動作を示すフローチャート、 第３図及び第４図は本発明に係る一実施例のデータ伝送
制御方式における２通りの論理リング構成を示す図であ
る。 ここで、ｌ・・・伝送路、２・・・コネクタ、３・・・
トランシーバ、４・・・受信復調部、５・・・Ｓ／Ｐバ
ッファ、６・・・Ｐ／Ｓバッファ、７・・・送信変調部
、８・・・、通信制御部、９・・・シーケンスコントロ
ーラ、１０・・・自ノードアドレスメモリ、１１・・・
周回方法フラグメモリ、１２・・・トークンパターンメ
モリ、１３・・・低速トークン宛先メモリ、１４・・・
高速トークン宛先メモリ、１５・・・送信データメモリ
、１６・・・受信データメモリ、１７・・・比較部、１
８・・・トークン周回カウンタである。 特許出願人　キャノン株式会社 第１図 ２ 第２図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）トークンバス方式のデータ通信制御方式において
   、所定の一斉送信フレームを送信する特定の一データ通
   信制御装置と、前記−斉送信フレームを受け取って自己
   のトークン宛先アドレスを変更する所定の組み合せから
   なるデータ通信制御装置を含み、前記特定のデータ通信
   制御装置が送信する一斉送信フレームに従って、ある時
   点ではトークンが前記所定の組み合せからなるデータ通
   信制御装置間を巡回し、また他の時点では前記トークン
   が他の所定の組み合せからなるデータ通信制御装置間を
   巡回するようにした事を特徴とするデータ通信制御方式
   。
2. （２）特定のデータ通信制御装置及び所定の組み合せか
   らなるデータ通信制御装置はデータアクセス頻度の高い
   データ通信制御装置からなり、他の所定の組み合せから
   なるデータ通信制御装置は前記データアクセス頻度の高
   いデータ通信制御装置を含み、且つそれよりデータアク
   セス頻度の低いデータ通信制御装置からなる事を特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のデータ通信制御方式。
3. （３）トークンが特定のデータ通信制御装置及び所定の
   組み合せからなるデータ通信制御装置間を所定回数巡回
   した後に、前記トークンが他の所定の組み合せからなる
   データ通信制御装置間を所定回数巡回する事を特徴とす
   る特許請求の範囲第１項又は第２項記載のデータ通信制
   御方式。
4. （４）トークンバス方式のデータ通信制御方式に使用す
   るデータ通信制御装置において、相異る複数のトークン
   宛先アドレスと、受信フレームからトークンを識別する
   トークン識別手段と、該トークン識別手段の出力により
   前記トークンが周回した回数を計数する周回計数手段を
   備え、該周回計数手段の計数値が所定値に達したときに
   所定の一１斉送信フレームを送信し、その後前記相異る
   複数のトークン宛先アドレスの内１つを選択してトーク
   ンを送信する車を特徴とするデータ通信制御装置。
5. （５）トークンバス方式のデータ通信制御方式に使用す
   るデータ通信制御装置において、相異る複数のトークン
   宛先アドレスと、受信フレームから所定の一斉送信フレ
   ームを識別する識別手段を備え、該識別手段が前記所定
   の一斉送信フレームを識別したときに、前記相異る複数
   のトークン宛先アドレスの内１つを選択してその後のト
   ークン宛先アドレスとする事を特徴とするデータ通信制
   御装置。 η