JPS61253947A - 網制御方式 - 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」 本発明は複数の伝送制御装置を通信媒体に接してなるネ
ットワークシステムの網制御方式に関するものである。

Ｅ従来技術Ｊ 近年、−木の伝送路を共用して多数の通信制御装置（以
下ノードと称す）を接続し、これらノード間でデータ通
信を行なうローカルエリアネットワークシステム、いわ
ゆる“ＬＡＮ”が盛んである。ＬＡＮにおける種々の通
信方式の中で、トークンパッシング方式はネットワーク
が高トラヒツク状態でも均等に全ノードに通信サービス
を行なうことができ、それ故伝送効率の低下を招かない
という点で特にすぐれたものである。

このＬＡＮのシステム構成例を第１図に示す。

図中１は伝送路１００〜１６０はＬＡＮを構成する各ノ
ードＡ−Ｇである。各ノードＡＮＧ（１００〜１６０）
にはそれぞれ伝送情報の処理を行ｔう＊ストＡ−Ｇ　（
２００〜２６０）　がＭａされている。

このように一般にバス型ＬＡＮでは一木の伝送路を共用
している為２各ノードでの発信を無管理で許すと、同時
に２つ以上のノードから送信が行なわれる状態が起こり
、伝送路上のデータが混信するいわゆる゛衝突”現象が
生じる。

これを防ぐための一つの方式としてトークンパッシング
方式がある。トークンパッシング方式ではこれに対し“
トークン″′なる送信権委譲命令を伝送路を介して、各
７一ド間で交換し合い、トークンを受信したノードのみ
が発信する権利〔送信権〕を獲得する取りきめとしてお
き、このトークンを受信したノードは必要があれば（送
信要求があれば）送信処理等の一連の通信処理をその時
点で行い、この処理が終了した時や、あるいは全く送信
処理の必要がない時は１次に送信権を委譲すべきノード
（下流ノード）にトークンを送信するという方法をとっ
て衝貢現象を防いでいる。

”トークン”はこの様にして、送信要求のあるノードで
の送信処理が終了する毎に次のノードに渡され、ネット
ワーク内の各ノードに順次周回される。このようにして
ネットワーク内の各構成ノードでは均等に送信権獲得の
機会、即ち通信サービスの機会が与えられるわけである
。

トークンの周回制御は、ネットワークの形状と関連して
“トークンリング方式と゛トークンバス”方式の２つの
方式があるが、トークンバス方式においては１通常伝送
路を単一の線状導体で形成しており、１つのノードより
送信された伝送データは、ネットワークの伝送路（第１
図伝送路ｌ）に接続された他の全てのノードに同時に受
信される。そこで前述のトークン命令を含むデータには
必ず相手先ノードアドレスが附されており。

これを各ノードに固有に割当てられたアドレス値と比較
して、自ノードに割当てられたノードアドレスと一致し
た場合に、七の伝送データを目ノード宛のデータとして
取り込むか、あるいは無差別に伝送データを取り込んだ
後で、上記アドレス比較を行ない、一致した時初めて正
式の目ノード宛受信データとして扱う。

このトークンバス方式においては、あるノードが次にト
ークンを渡すべきノード（下流ノード）とは、一般にｒ
目ノードアドレスに最も近くかつ小なるアドレス値をも
つノード、但し、最少値アドレスの７−ドに対しては、
最大のアドレス値をもつノード」と定義できる。

さて５ネツトワークシステムでは当然の事ながら、故障
により動作不可能となる部分が発生する。これはいかな
る高価、高信頼性の部品を使用したとしても免れ得ない
事である。そしてこの一部の故障がシステム全体の動作
に影響を及ぼす事態が生じた時、大きな問題となる。

ネットワークシステムを構成する１つのノードがダウン
すると、トークンがこのノードで消滅してしまい１次の
ノードにトークンが送られなくなる。このため、このま
まではトークンの周回が行なわれなくなり、ネットワー
ク内のいずれの７−ドに於いても通信不可となる重大事
態が生じる。

以前においては、障害によるこの様なシステムのダウン
が容認される事もあったが、近年においては２故障に対
する体力（フォルト・トレランス）がシステムの信頼性
の目安の一つとして重要視されており、この耐力を強化
する為に１例えば　　　　７故障部分をシステムから切
り離し、残りの部分で動作を続行するいわゆる″′縮退
運転”や、動作中に故障から回復した部分の再組み込み
を行なうといった手段が必要とされる。

更にネットワークに於ては故障ではないにもかかわらず
、動作不可能なノードが存在する事を拒めない享情があ
る。即ち、ネットワークではこれに接続される機器やオ
フィスの配置が広範囲に分散する為、ネットワーク内の
ノードを一斉に立上げろよりは部分的に立上げていけた
方がユーザーにとって都合がよく、また、業務の終了し
た機器のノードは個々にパワーダウンできる方が好都合
である。これらの場合、一部に動作不可能ノードを含み
ながらネットワークの運転を行なわしめる事になる。

以上の裏を考えると、ネットワーク内の動作可能、不可
能なノードの構成変動は常に生じ得るとすべきであり、
これに討究してネットワーク内の各ノードでは１次にト
ークンを渡すべき下流ノードの状態を常に監視し、もし
、下流ノードが動作不可能に陥いったと判明すれば、た
だちにこのノードをネットワーク構成より外してトーク
ンの周回リングより外しく即ち縮退運転し）、トークン
を以後渡すべきノードとして別の適当なノードを選別し
、これに切り換える事が必要となる。

第１図に示すシステムにおいて例えばノードＢＩＩＯと
ノードＦ１５０が動作不可能ノードである場合のトーク
ンの周回例を第３図に示す。

図示の如く動作不可ノードを避けながらトークンを周回
させる事が必要である。

更に、今までトークンを渡していたノードと自ノードと
の中間のアドレスイ１をもつノードが新たに動作可能状
態となり、ネットワークへの参入の（トークンを受ける
）準備が整った場合には、トークンを渡すべき下流ノー
ドをこの新しいノードに切り換える事が必要である。

以上の動作を前述したトークンを渡すべきノードの定義
として言い直せば 「“動作可能な状態の”ノードのうち、自ノードアドレ
スに最も近く、かつ小なるノード、但し。

該当するノードがない時は、“動作可能な”ノードのう
ち、最大値アドレスをもつノード」という事になる。

さて、以上述べた様なネットワーク内のノードの構成の
変動に対しては従来では十分に追従できるものが少なく
、従って例えば一部のノードのダウンがネットワーク全
体のダウンにつながるというケースが多かった。

また、上記構成変動に対処する手段を有するものであっ
ても、その処理手順は非常に？ｓ［ｎであり、特に通信
制御ファームウェアのオーバーヘッドが大きい事から、
シンプルなアルゴリズムが求められている。

Ｌ目的Ｊ 本発明は上述した従来技術の欠点に鑑みなされたもので
、ネットワーク構成が変動し、新たにネットワークに参
入したい伝送制御装置があっても確実ネットワークに参
入させると共にネットワークを再構成することができ、
かつ、これをシンプルなアルゴリズムで行なうことので
きる網制御方式を提供する事を目的とする。

し実施例］ 以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明す
る。

第４図は本発明の一実施例のノードのブロックである０
図中１は！ｓ１図に示したＬＡＮのネットワーク伝送路
、２は伝送制御装置であるノード、３はノード２に接続
される各種コンピュータ機器や事務機器（第１図図示の
ホスト２３０〜２６０に対応）である。

ノード２は伝送路１と間のでデータ通信を行う送／受信
回路４．ノードの全体制御及び発信データの加工や受信
データの解読、分解や通信動作のタイミング制御等を行
なう制御部（以下ＣＰＵと称す）５、送受信データ等を
蓄積するメモリ回路６、そしてホスト３との間のインタ
フェース回路７、各ノードに固有のアドレス番号を設定
するスイッチ等で構成されるアドレス設定部８より構成
されている。アドレス設定部８に設定されたアドレス値
はＣＰＵ５により読み出され、送受信時の宛先アドレス
、また送信元アドレスとして利用される。

ホスト３よりの送信すべきデータは、一旦ノード２内の
メモリ回路６に蓄えられ、通信データとしての適切なる
フォーマット化（パケット化）がなされた後、送信先ノ
ードアドレスを宛先アドレス値として、アドレス設定回
路８の設定値を送信元アドレスとして付加した後、自ノ
ード宛トークンを受信し、送信権を獲得した時点で伝送
路１に送出する。

一方、他ノードでは、伝送路ｌ上の通信データを全て受
信し、受信データ中の宛先アドレス値を調べ、目ノード
内のアドレス設定回路８の設定値、即ち、自ノード宛の
データであると判断すると、このデータを目ノード内に
取り込み、ＣＰＵ５で多少の分解、ｗＡ集処理を行なっ
た後、接続されたホスト３へと配送する。

また、トークンパッシング方式では、伝送路１上を流れ
るデータは全てホスト３相互間での通信データばかりで
はなく、トークン等の各ノード内のＣＰＵ目身と、相手
先ノードのＣＰＵとの間のみのいわゆる通信制御データ
も含まれる。

以上のハードウェア構成と前述トークンパッシングの原
理に基づき、ネットワーク内の各々のノードで、トーク
ンを次々に下流ノードに受は渡していく事で一木の伝送
路を共用した通信がなされるわけである。

さて、各ノードにおいては、一般にトークンを渡すべき
下流ノード（即ち、トークンを送信する際に付加する宛
先アドレスで指定するノード）は、一旦、トークンがネ
ットワーク上を周回してしまうと、固定化されるケース
が多い。

これに対し１本実施例においては以下に述べるＲＥＣＯ
ＮＦＩＧＵＲＡ丁ＩＯＮ　　（再構成）動作を各ノード
に義務付け、ネットワーク構成の変動に対応して、柔軟
に、下流メートを変えていく方法をとる。

以下１本実施例のデータ伝送制御を第５図のフローチャ
ートを参照して説明する。

まずステップＳＩＯで伝送路ｌ上の伝送データを監視し
、目ノード宛のトークンが受信されたか否かを調べる。

トークンが受信されない時はステップ５１１に進み、宛
先アドレスが自ノードの設定アドレス値であり、目ノー
ド宛の伝送データか否かを調べ、目ノード宛の伝送デー
タであればステップ５１２でこのデータを受信し、必要
に応じてホスト３にこの受信データを送る。

自ノード宛のトークンを受信したときはステップＳＩＯ
よりステップＳ１３に進み、ホスト３より送信すべきデ
ータがあり、送信要求があるか否かを調べる。ここで、
送信要求があればステップ５１４でデータ送信処理を実
行し、ステップＳ１５に進む、ステップ５１３で送信要
求がないときはそのままステップＳ１５に進む。

ステップ５１５では受信したトークンが目ノードにおけ
る電源投入後の最初のトークンか否かを調べ、最初のト
ークンのときはステップ５２１に進む、これはそのノー
ドが伝送動作を開始（例えばパワーオン〕して初めてト
ークンを受は取った後のトークン委譲動作時を表し、立
上ったばかりで、自分の受は取ったトークンを受は渡す
べき下流ノードをまだ認識していないことを意味し、こ
れに対処するためである。

ステップＳ１５で最初のトクーンでない場合にはステッ
プＳ１６に進み、障害パワーダウン等の不測の事態の発
生により、それまで周回していたトークンが消失し、続
くリカバリー処理を行なった後の最初のトークン委譲動
作か否かを調べ、最初のトークン委譲の場合にはステッ
プ５２１に進む、これはトークンにより通信権を委譲し
ているシステムにおいてはよく発生する事であり、例え
ば１丁度トークンが周回してきたノードがパワーダウン
された場合、そこでトークンが消失してしまいトークン
を後のノードに受は渡す事ができなくなるためである。

この様な場合、いずれかのノードでトークンを発生し、
トークンの周回を再開するりカバリ−処理を行う必要が
あるからである。

ステップＳ１６でトークン消失後の最初のトークン受信
でない場合にはステップＳ１７に進み、トークンがその
ノードに周回してくるある一定周期ごとのトークン委譲
動作時、もしくは、−・定時間周期ごとのトークン委譲
動作時か否かを調べ。

一定周期経過時の場合にはステップ５２１に進む、これ
はネットワークに新規に参入するノードに対処する為で
ある。即ち、今までの下流ノードより更に目ノードに近
いアドレス値のノードが立上り、動作可能となったケー
スでこの新規参人ノードの前後のノードがこれを知らず
にいる場合、いつまでたってもトークンはこの新規参入
メートにはまわされてこない、そこである一定周期テ後
’Ａ　ｔ　６　ＲＥＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮ動作ヲ
行ナワセ、これら新規参入ノードを認識し、ネットワー
クに参入させるためである。

ステップＳ１７で一定周期経過していない場合にはステ
ップ５１８に進み、メモリ回路６内に格納されている前
回のトークン委譲時に用いたノードアドレス値を宛先ア
ドレスとしてトークンを送信する。そして続くステップ
５１９でトークンの委譲が正常に行われたか否かを調べ
る。これを識別する手段は各ネットワークの伝送制御手
順によって様々に異なるが１例えばトークンを受は取っ
たノードで肯定応答であるＡＣＫ応答を返すとか、ある
いは受信ノードが新たな通信動作を開始し１次に伝送路
ＩＫ送出された通信データの送信元アドレスがこのノー
ドアドレスであることを判別することにより行われる。

トークンの委譲が正常に行われた場合には再びステップ
Ｓ１０に戻り、次のデータ伝送に備える。

ステップ５１９でトークンの委譲が正常に行われなかっ
た場合にはステップＳ２０でトークンの送信が２度目か
否かを調べ、１度目の場合にはステップ５１８に進み、
トークンの再送信処理を実行する。ステップ５２０でト
ークンの送信が２度行われた場合にはステップ５２１に
進む、これは今までトークンを渡していた相手ノードが
不意にダウンした（故障あるいは電源０ＦＦ）場合に対
処するものであり、トークンを委譲すべき新しいノード
を捜し出すためである。

ステップ５２１では新たにトークン委譲光を検出するネ
ットワーク再構築処理であるＲＥＣＯＮＦＩＣ−ＵＲＡ
ＴＩＯＮ動作を実行し、トークンを正常に委譲し、ステ
ップ５１０に戻る。

ステップ５２１のＲＥＧＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮ動作
の詳細を８８６図のフローチャートを参照して以下に説
明する。

まずステップ３１で前述の如くメモリ回路６内に宛先ア
ドレスとして格納されているノードアドレスとは無関係
に、目ノードアドレスをメモリ回路６の探索アドレスメ
モリエリアに設定し、続くステップＳ２でこの設定した
探索ノードアドレスを１だけ減算し、ステップＳ３でこ
の減算により得た探索ノードアドレスを宛先アドレスと
してトークンを送信ｆる。そして続くステップＳ４でト
ークンの受は渡しが成功したか否かを調べる。

これを識別する手段はステップ３１９と同様である。

トークンが下流ノードに正常に送られなかった場合（送
信が失敗すれば〕には、相手ノードは動作（通信）不可
能なノードであるとしてステップＳ５に進み、探索ノー
ドアドレス値がネットワークに定める最小アドレスイ１
か否かを調べ、最小アドレス値でない場合にはステップ
Ｓ２に戻り、再び探索ノードアドレス値を１つ減算し、
この新たな探索ノードアドレス値を宛先アドレスとして
トークン送信を試みる。こうして、アドレス値を漸次減
算して行ってはそのアドレス値のノードにトークンの送
信を試み、いずれかの７−ドにトークンが受信されるま
で、この動作を繰り返す。

もし、上記減算されていったアドレス値がネットワーク
に定める最小アドレス値に達しても、上記トークン受は
渡しが成功しない場合には、ステップＳ５よりステップ
Ｓ６に進み、探索ノードアドレス値をネットワークに定
める最大ノードアドレス値としてステップＳ３に戻る。

そして以後はまた。・トークンの受は渡しとアドレス値
の減算動作を繰り返す、尚、比較すべき最小値を存在し
ているノード最小アドレスとすれば、その値より小さく
なった場合にステップＳ６に進む。

もし、トークンの受は渡しが成功した場合には、ステッ
プＳ４よりステップＳ７に進み、そこで本動作をやめ、
その時の探索ノードアドレス値をメモリ回路６に記憶し
、以後その時のアドレス値を下流ノードアドレスとする
。

ＲＥＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮ動作の処理は時間を要
するため、ステップＳ１５，１６．２０におけるＹＥＳ
の如き特定ケースの場合と、ステップ５１７でのＹＥＳ
の如き一周期毎にのみ行なわれる様に制御し、他の通常
のトークン委譲時に際しては以前のＲＥＣＯＮＦＩＧＵ
ＲＡ丁１ＯＮ動作テ求メ、メモリ回路６に格納されてい
る次ノードアドレス値を固定値としてそのまま用いる事
で、ネットワークのデータ伝送効率を低下させない様に
配慮している。

以上説明したように本実施例によればトークンの委譲が
どのような場合においても確実に行え、かつ、トークン
委譲が正常に行えなかった場合にもデータ伝送の効率を
ほとんど損なうことなくネットワークの再構築を行える
。

尚、本実施例では、バス型通信媒体を用いたネットワー
クを説明したが、他の構成１例えばリング型の通信媒体
を用い、トークンバス方式によるトークン委譲を行なう
ものでもよい。

【効果］ 以上説明したように本発明によれば、ネットワークに新
たに参入したい伝送制御装置がある場合にこの伝送制御
装置を容易な制御で確実にネットワークに参入させるこ
とができ、かつ確実に参入後のネットワークシステムの
再構築を行える網制御方式が提供できる。

【図面の簡単な説明】

！！８１図はバス型ネットワークシステム構成を示す図
。 第２図、！＠３図はトークンバス方式におけるトークン
周回の様子を示す概念図である。 第４図は本発明に係る一実施例のブロック図、第５図は
本実施例のデータ伝送制御を示すフローチャート、 第６図は本実施例のネットワーク再構成動作フローチャ
ートである。 ここで、１・・・ネットワーク伝送路、２・・・ノード
、３・・・ホスト、４・・・送／受信回路、５・・・Ｃ
ＰＵ、６・・・メモリ回路、７・・・インタフェース回
路、８・・・ナトレス設定回路である。 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の伝送制御装置を通信媒体に互いに接続して宛先ア
   ドレスを有する通信権委譲命令により通信権を委譲して
   データ通信を行なうネットワークシステムの網制御方式
   であつて、前記伝送制御装置に通信権委譲命令を送出す
   べき宛先アドレスを探索するアドレス探索手段と、該ア
   ドレス探索手段により探索されたアドレスにより通信権
   委譲命令を送出する送出手段と、前記アドレス探索手段
   の実行より所定時間が経過したか否かを判別する判別手
   段とを備え、前記伝送制御装置は前記判別手段が前記ア
   ドレス探索手段の実行より所定時間が経過を判別した時
   には該アドレス探索手段を起動することを特徴とする網
   制御方式。