JPS61253950A - 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バス型通信媒体に接して
なるネットワークシステムの網制御方式％式％ 近年、−木の伝送路を共用して多数の通信制御装Ｍ（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
が高トラヒッ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Ａ−Ｇ（１００〜１６０）
にはそれぞれ伝送情報の処理を行なうホストＡ−Ｇ（２
００〜２６０）が接続されている。

このように一般にバス型ＬＡＮでは一本の伝送路を共用
している為、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一衝突”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、各ノ
ード間で交換し合い、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メートは必要があれば（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、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
衝突現象を防いでいる。

“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７−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１）に接続された他の全ての７−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、目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、その伝送データを目ノード宛のデータとして
取り込むか、あるいは黒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
式の自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「
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、ネッ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、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
ク内のいずれのノー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、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、例えば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事情があ
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る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。

以上の事を考えると、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、
これに射突してネットワーク内の各７−ドでは、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／−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。

８８１図に示すシステムにおいて例えばノードＢ１１０
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
させる楽が必要である。

更に、今までトークンを渡していたノードと目ノードと
の中間のアドレス値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１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複雑であり、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。

［目的］ 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
、ネットワークシステムのシステム構成の変動があった
時にも、ネットワークの次に通信権委譲命令を委譲すべ
き伝送制御装置に対する宛先アドレスをシンプルなアル
ゴリズムでこれを認識することにできる網制御方式を提
供する裏を目的とする。

Ｌ実施例」 以下１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は第１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１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
するスイツ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偏
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ｌに送出する。

一方、他ノードでは、伝送路１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、目ノード宛の
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、編集処理を行なった
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ｌ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、本実施例においては以下に述
べるＲＥＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮ　　（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、下流ノード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５１０で伝送路１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Ｓｌｌに進み、宛
先アドレスが目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、目メート宛の伝送デー
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。

目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３１３で送信要
求がないときはそのままステップ５１５に進む。

ステップＳ１５では受信したトークンが自ノートにおけ
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５１５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Ｓ２１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１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３１７に進み、トークンがその
ノードに周回してくるあ４る一定周期ごとのトークン委
譲動作時、もしくは、一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
より更に自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入メートの前後の
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ノードにはまわされてこない、そ
こである一定周期で後述す４　ＲＥＣＯＮＦＩＧＵＲＡ
ＴＩＯＮ動作を行なりせ。

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５１７で一定周期経過していない場合にはステ
ップ５１ｇ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ＩＩ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ｌに送…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５１０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ＲＥＣＯＮＦＩＯ−ＵＲＡ
ＴＩＯ）ｌ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Ｓ　２１　（７）ＲＥＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩ
（ＩＮ動作の詳細を第６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Ｓｌ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、自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する。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値か否
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、いずれかのノ
ー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
ＲＡＴＩＯＮ動作で求め、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１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、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。

Ｅ効果」 以上説明したように本発明によれば、ネットワーク構成
が変動し、ネットワークに新規に参入、又はネットワー
クより脱落した伝送制御装置がある場合にも直ちにネッ
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
供する裏ができる。

【図面の簡単な説明】

第１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・・・アドレス設定回路である。 第１図 第２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固有のアドレス値を設定
   するアドレス設定手段と、該アドレス設定手段の設定値
   を初期値とし該設定値より一定数を減算して得られた値
   を前記通信権委譲命令の宛先アドレスとし、該値がネッ
   トワークシステムで定めた最小アドレス値より小さいか
   等しい場合にはネットワークシステムの定めた最大アド
   レス値を前記通信権委譲命令の宛先アドレスとして前記
   通信権委譲命令の伝送を試みるネットワーク再構成手段
   とを備え、ネットワークシステムのシステム構成の変動
   があつた時に該ネットワーク再構成手段を起動し、該ネ
   ットワーク再構成手段により前記通信権委譲命令の委譲
   の成功した宛先アドレス値を以後の前記通信権委譲命令
   に対する宛先アドレスとすることを特徴とする網制御方
   式。