WO2021214850A1 - データ通信システム、計算機、データ通信方法、及びプログラム - Google Patents

データ通信システム、計算機、データ通信方法、及びプログラム Download PDF

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WO2021214850A1
WO2021214850A1 PCT/JP2020/017132 JP2020017132W WO2021214850A1 WO 2021214850 A1 WO2021214850 A1 WO 2021214850A1 JP 2020017132 W JP2020017132 W JP 2020017132W WO 2021214850 A1 WO2021214850 A1 WO 2021214850A1
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data
computer
optical path
optical signal
data communication
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幸男 築島
暢 間野
山口　高弘
康弘 持田
智也 日比
潤紀 市川
白井　大介
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日本電信電話株式会社
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    • H04Q11/00—Selecting arrangements for multiplex systems
    • H04Q11/0001—Selecting arrangements for multiplex systems using optical switching
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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    • G06F13/14—Handling requests for interconnection or transfer
    • G06F13/20—Handling requests for interconnection or transfer for access to input/output bus
    • G06F13/28—Handling requests for interconnection or transfer for access to input/output bus using burst mode transfer, e.g. direct memory access DMA, cycle steal
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F15/00—Digital computers in general; Data processing equipment in general
    • G06F15/16—Combinations of two or more digital computers each having at least an arithmetic unit, a program unit and a register, e.g. for a simultaneous processing of several programs
    • G06F15/163—Interprocessor communication
    • G06F15/173—Interprocessor communication using an interconnection network, e.g. matrix, shuffle, pyramid, star, snowflake
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2213/00—Indexing scheme relating to interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F2213/28—DMA

Definitions

  • This disclosure relates to protocol-free technology and innovative optical interface technology.
  • RDMA Remote Direct Memory Access
  • Non-Patent Documents 1 and 2 Non-Patent Documents 1 and 2.
  • the RDMA technology is designed on the premise that there is no signal loss in communication between computer systems, and operates correctly when no signal loss occurs.
  • an object of the present invention is to provide a data communication system, a computer, a data communication method, and a program capable of highly reliable and low-delay data transfer between computers in order to solve the above problems.
  • the data communication system directly connects two computers with a dedicated optical path for performing optical communication with an error correction function, and layer 2 or a layer via the optical path. It was decided to perform DMR or RDMA transfer without using the signal format of 3.
  • the data communication system is a data communication system in which two computers are connected by an optical path.
  • a main memory that drives an application unit that has data to be sent and received between the computers.
  • An optical signal physics unit that transmits and receives an optical signal frame having an error correction unit for the optical path
  • An optical signal processing unit that mutually converts the data and the optical signal frame
  • a direct memory access controller that transmits and receives the optical signal frame via the optical path and transfers the data to and from the application unit of the other computer by direct memory access transfer or remote direct memory access transfer. It is characterized by having.
  • the computer according to the present invention is a computer connected to the other computer by an optical path.
  • a main memory that drives an application unit that has data to be sent and received between the other computers.
  • An optical signal physics unit that transmits and receives an optical signal frame having an error correction unit for the optical path
  • An optical signal processing unit that mutually converts the data and the optical signal frame
  • a direct memory access controller that transmits and receives the optical signal frame via the optical path and transfers the data to and from the application unit of the other computer by direct memory access transfer or remote direct memory access transfer. It is characterized by having.
  • the data communication method according to the present invention is a data communication method in a data communication system in which two computers are connected by an optical path. Driving an application unit that has data to be sent and received between the computers. Transmission and reception of an optical signal frame having an error correction section for the optical path, and mutual conversion between the data and the optical signal frame are performed. By transmitting and receiving the optical signal frame via the optical path, the data is directly memory access transfer or remote direct memory access transfer to and from the application unit of the other computer.
  • this data communication system eliminates the upper layer protocol (IP / Ethernet / Infiniband, etc.) used in the conventional RDMA, data communication can be performed with low delay. Further, since the two computers are connected by an optical path, packet loss does not occur due to competition, and the communication adopts an error correction method, so that a highly reliable system can be obtained. That is, the present invention can realize a highly reliable system by using an optical signal having an error correction function and reduced packet loss as an RMDA signal that is greatly affected by packet loss.
  • IP / Ethernet / Infiniband, etc. IP / Ethernet / Infiniband, etc.
  • the present invention can provide a data communication system, a computer, a data communication method, and a program capable of highly reliable and low-delay data transfer between computers.
  • the data communication system according to the present invention is further provided with an optical switch for establishing the optical path.
  • an optical switch for establishing the optical path.
  • the data communication system according to the present invention is further provided with an optical path control unit that controls the connection of the optical switch and establishes and deletes the optical path. You can switch the person to set the optical path.
  • the present invention is a program for operating a computer as the computer.
  • the computer of the present invention can also be realized by a computer and a program, and the program can be recorded on a recording medium or provided through a network.
  • the present invention can provide a data communication system, a computer, a data communication method, and a program capable of highly reliable and low-delay data transfer between computers.
  • the present invention realizes a highly reliable communication path by directly connecting computers with an optical path and transmitting data via the optical path. Furthermore, the present invention realizes RDAM over wavelength transmission that eliminates the existing RDMA-compatible protocol stacks such as Infiniband and TCP / IP / Ether by using an optical path. According to the present invention, by eliminating the protocol stack, it is possible to realize a lower delay transfer than "simply performing RDMA transmission on the wavelength path".
  • the present invention will be described with reference to a specific data communication system.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating the data communication system 301 of the present embodiment.
  • the data communication system 301 is a data communication system in which two computers (10-1, 10-2) are connected by an optical path 50.
  • a main storage device 11 that drives an application unit 11a that has data to be sent and received between computers, and
  • An optical signal physics unit 16 that transmits and receives an optical signal frame having an error correction unit for the optical path 50,
  • An optical signal processing unit 15 that mutually converts the data and the optical signal frame
  • a direct memory access controller 14 that transmits and receives the optical signal frame via the optical path 50 and transfers the data to and from the application unit 50 of the other computer by direct memory access transfer or remote direct memory access transfer. It is characterized by having.
  • the data communication system 301 connects the computers 10 with each other by an optical path 50 in which packet loss does not substantially occur.
  • the optical path 50 is, for example, ITU-T G.I. It is an Optical Data Unit (ODU) defined in 709, and an ODU is a signal to which one or more error correction signals are added and transmitted between end points (see, for example, Non-Patent Documents 8 and 9). ..
  • the setting, deletion, and control of optical signal frame transmission of the optical path 50 are performed by a distributed control model such as MPLS (Generalized Multi-Protocol Label Switching) (see, for example, Non-Patent Documents 5 and 6), or SDN (Software Defined Network). ) Or a centralized control model (see, for example, Non-Patent Document 7) such as NMS (Transmission.
  • MPLS Generalized Multi-Protocol Label Switching
  • SDN Software Defined Network
  • the computer (10-1, 10-2) includes a main storage device 11 that stores an application unit 11a and an operating system 11b, a CPU 12 that has a cache 12a that drives a part or all of the application unit 11a, an external storage device 13, and Daikure.
  • a memory access controller 14 and an optical signal physical processing unit 16 are provided.
  • Computer 10-1 and computer 10-2 communicate with an optical signal frame with an error correction function via their own optical signal physical processing unit 16. At this time, the computer (10-1, 10-2) performs direct memory access transfer on the optical signal without going through a layer 2 or layer 3 signal format such as IP, Ethernet, or Infiniband.
  • a layer 2 or layer 3 signal format such as IP, Ethernet, or Infiniband.
  • the computer (10-1, 10-2) further includes an optical signal processing unit 15 and an application unit 11a driven on the main storage device 11.
  • the optical signal processing unit 15 is, for example, an ODU (Optical Data Unit) interface. Direct memory access transfer or remote direct memory access transfer is performed by the DMA controller 14 between the application unit 11a of the computer 10-1 and the application unit 11a of the computer 10-2.
  • ODU Optical Data Unit
  • the application unit 11a has a function of transmitting and receiving data to and from the optical signal processing unit 15.
  • the optical signal processing unit 15 has a function of transmitting and receiving data to and from the application unit 11a, and a function of converting the data received from the application unit 11a into an optical signal frame and transmitting the optical signal frame to the optical signal physical processing unit 16. , And a function of receiving an optical signal frame from the optical signal physical processing unit 16 and extracting data.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a data flow when the data communication system 301 performs direct memory access transfer. In this example, an example of transferring data from the computer 10-2 to the computer 10-1 will be described.
  • the data of the application unit 11a of the computer 10-2 is stored in the cache 12a or the application unit 11a of the main storage device 11.
  • the file of the application unit 11a is stored in the external storage device 13, but when it is executed, it is first expanded on the main storage device 11.
  • a part of the application unit 11a is stored in the cache 12a of the CPU, so that high-speed processing by the CPU can be realized.
  • the DMA controller 14 of the computer 10-2 reads the data in the cache 12a (DMA Read) and moves it to the optical signal processing unit 15 of the computer 10-2 in order to transfer the data to the computer 10-1 (RDMAS Send).
  • the optical signal processing unit 15 converts this data into an optical signal frame.
  • An error correction code is also attached to this optical signal frame.
  • the optical signal physical processing unit 16 of the computer 10-2 sends this optical signal frame to the optical path 50.
  • the optical signal physical processing unit 16 of the computer 10-1 receives this optical signal frame from the optical path 50. Then, the optical signal processing unit 15 of the computer 10-1 converts this signal frame into data.
  • the DMA controller 14 of the computer 10-1 confirms that the data is from the computer 10-2 (RDMA Receive), and delivers the data to the main storage device 11 of the computer 10-1 (DMA Write). As a result, the application unit 11a of the computer 10-1 receives the data.
  • the data communication system 301 directly converts the data into an optical signal frame and transfers the data by RDMA using the optical path 50.
  • the data communication system 301 realizes RDMA transfer by directly converting the data into an optical signal frame, while avoiding encapsulation in IP, Ethernet, Infiniband, or the like in which a processing delay occurs.
  • the number of layers can be reduced.
  • a signal synchronization signal such as a preamble mounted as an optical signal such as ODU and a layer 2 signal such as Ethernet are mounted.
  • the signal synchronization processing function can be reduced only to the optical signal side by overlapping the function with the signal synchronization signal such as the preamble, and the processing delay at the start of communication can be reduced.
  • the data communication system 301 can eliminate the occurrence of packet loss in communication between the computers 10 due to the following two points. (1) By directly connecting the computers 10 with an optical path, packet loss due to competition does not occur. This will be described in detail. First, before starting communication with the main signal, an optical switch or the like is set by signaling to construct an optical path. The optical path is a state in which the start point and the end point are fixedly connected. Therefore, the main signals of other optical paths having different start points and end points are not superimposed on the optical path. As a result, on an optical transmission system using an optical path, in principle, packet loss due to insufficient buffer does not occur by competing for the same buffer area between the same packet group of the output destination such as a packet communication system. ..
  • FIG. 3 is a diagram comparing BERs with and without an error correction code attached to the optical signal frame.
  • FEC error correction code
  • FIG. 3 is a diagram comparing BERs with and without an error correction code attached to the optical signal frame.
  • the BER can be improved by two orders of magnitude or more as compared with the case where no error correction code is attached. Further, the error correction code can be applied to the optical signal a plurality of times.
  • ITU-T G When OTN Standard FEC (GFEC) specified in 975 is used, BER can be improved by 5 digits or more as shown in FIG. SDH in band FEC and OTN Enhanced FEC (EFEC) are also ITU-T G.M. It is defined in 975 (see, for example, Non-Patent Document 10).
  • the optical path is described as ODU, but the optical path is not limited to this. If it is an optical signal with an error correction function, it does not have to be ODU.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating the data communication system 302 of the present embodiment.
  • the data communication system 302 further includes an optical switch 51 that establishes an optical path 50 with respect to the data communication system 301 of FIG. That is, in the data communication system 302, one or more optical switches 51 are arranged between the computer 10-1 and the computer 10-2, and the optical signal frame between the computer 10-1 and the computer 10-2 is optical. It is characterized by passing through a switch 51.
  • the data communication system 302 sets an optical path between the computer 10-1 and the computer 10-2 via the optical switch 51
  • the computer system 10- 1 can also set an optical path to and from the computer system 10-3.
  • an optical path is set between the computer 10-1 and the computer 10-2, and light is also set between the computer 10-3 and the computer 10-4. You can set the path.
  • Bit error Insufficient output buffer in packet switch system such as IP router, Ethernet switch, InfiniBand switch, etc. This causes a conflict at the output destination of the packet group.
  • the above (1) can be solved by OTN error correction.
  • the optical switch 51 is adopted so that packet contention does not occur in principle. In principle, the optical switch 51 does not cause packet conflict as long as an optical path can be established.
  • the optical switch since the optical switch switches between the input port and the output port with a mirror like the mirror type, it does not require advanced processing such as reading the header like an IP packet, and it is possible to prevent the transfer rate from decreasing due to the processing. can.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating the data communication system 303 of the present embodiment.
  • the data communication system 303 further includes an optical path control unit 11c that controls the connection of the optical switch 51 to the data communication system 302 of FIG. 5 and establishes and deletes the optical path 50. That is, in the data communication system 303, the computer (10-1, 10-2) includes the optical path control unit 11c, exchanges optical path control messages with the computer (10-1, 10-2), and optical. It is characterized in that the path 50 is dynamically set or deleted.
  • the data communication system 303 dynamically switches between the input port and the output port of the optical switch 51 by using the optical path control unit 11c. With this function, the data communication system 303 can set an optical path between the computer 10-1 and the computer system 10-2, and can also set an optical path between the computer 10-1 and the computer 10-3. ..
  • the optical path control unit 11c can be realized by the technique of Non-Patent Document 5-7.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a data communication method in the above-mentioned data communication systems 301 to 303.
  • This data communication method is Driving the application unit 11a having data to be sent and received between the computers (10-1, 10-2) (step S01), Transmission and reception of an optical signal frame having an error correction section for the optical path 50 (step S02) and mutual conversion between the data and the optical signal frame (step S03) are performed.
  • step S01 Transmission and reception of an optical signal frame having an error correction section for the optical path 50
  • step S03 mutual conversion between the data and the optical signal frame
  • the data is directly transferred to the application unit of the other computer by direct memory access transfer or remote direct memory access transfer (step S04). ..
  • the optical signal processing unit 15 converts the data into an optical signal frame (step S03). Then, in the computer 10 on the transmitting side, the optical signal physical processing unit 16 transmits the optical signal frame to the optical path 50 (step S02). On the other hand, in the computer 10 on the receiving side, the optical signal physical processing unit 16 receives the optical signal frame from the optical path 50 (step S02). Then, in the computer 10 on the receiving side, the optical signal processing unit 15 converts the optical signal frame into data (step S03). Then, the application unit 11a of the computer 10 on the receiving side receives the data and performs the processing (step S01).
  • steps S02 and S03 are an elect memory access transfer or a remote direct memory access transfer by the DMA controller 14 (step S04).
  • the optical path 50 is set as follows. In the case of a GMPLS control network, the source (start point) and the transmission destination (end point) are determined, and the relay route is determined by IP routing. After that, the optical path control unit 11c performs signaling for setting the optical switch 51 (start point, end point, relay point) from the start point to the end point. By this signaling, the optical switch 51 performs the work of switching or connecting the input port and the output port, and the optical path 50 is constructed.
  • the computer 10 can also be realized by a computer and a program, and the program can be recorded on a recording medium or provided through a network.
  • FIG. 8 shows a block diagram of the system 100.
  • System 100 includes a computer 105 connected to network 135.
  • Network 135 is a data communication network.
  • the network 135 may be a private network or a public network, for example, (a) a personal area network covering a room, (b) a local area network covering, for example, a building, (c), for example.
  • a campus area network that covers a campus (d) a metropolitan area network that covers, for example, a city, (e) a wide area that covers areas that connect across urban, rural, or national boundaries, for example. It can include any or all of the area network, or (f) the Internet. Communication is carried out by electronic signals and optical signals via the network 135.
  • the computer 105 includes a processor 110 and a memory 115 connected to the processor 110.
  • the computer 105 is represented herein as a stand-alone device, but is not so limited, but rather may be connected to other devices not shown in the distributed processing system.
  • the processor 110 is an electronic device composed of a logic circuit that responds to an instruction and executes an instruction.
  • the memory 115 is a readable storage medium for a tangible computer in which a computer program is encoded.
  • the memory 115 stores data and instructions readable and executable by the processor 110, i.e., program code, to control the operation of the processor 110.
  • the memory 115 can be realized by a random access memory (RAM), a hard drive, a read-only memory (ROM), or a combination thereof.
  • One of the components of the memory 115 is the program module 120.
  • the program module 120 includes instructions for controlling the processor 110 to execute the processes described herein. Although the operations are described herein as being performed by the computer 105 or a method or process or a subordinate process thereof, those operations are actually performed by the processor 110.
  • module is used herein to refer to a functional operation that can be embodied as either a stand-alone component or an integrated configuration consisting of multiple subordinate components. Therefore, the program module 120 can be realized as a single module or as a plurality of modules operating in cooperation with each other. Further, although the program module 120 is described herein as being installed in memory 115 and thus implemented in software, of hardware (eg, electronic circuits), firmware, software, or a combination thereof. It can be realized by either.
  • the storage device 140 is a readable storage medium for a tangible computer that stores the program module 120. Examples of the storage device 140 include a compact disk, a magnetic tape, a read-only memory, an optical storage medium, a memory unit composed of a hard drive or a plurality of parallel hard drives, and a universal serial bus (USB) flash drive. Be done. Alternatively, the storage device 140 may be a random access memory or other type of electronic storage device located in a remote storage system (not shown) and connected to the computer 105 via the network 135.
  • the system 100 is collectively referred to herein as the data source 150, and further includes a data source 150A and a data source 150B that are communicably connected to the network 135.
  • the data source 150 can include any number of data sources, i.e. one or more data sources.
  • Data source 150 includes unstructured data and can include social media.
  • the system 100 further includes a user device 130 operated by the user 101 and connected to the computer 105 via the network 135.
  • User devices 130 include input devices such as keyboards or voice recognition subsystems that allow the user 101 to convey information and command selections to the processor 110.
  • the user device 130 further includes an output device such as a display device or a printer or a speech synthesizer.
  • a cursor control unit such as a mouse, trackball, or touch-sensitive screen, allows the user 101 to operate the cursor on the display device to convey further information and command selections to the processor 110.
  • the processor 110 outputs the execution result 122 of the program module 120 to the user device 130.
  • processor 110 can deliver output to a storage device 125, such as a database or memory, or to a remote device (not shown) via network 135.
  • the program that performs the flowchart of FIG. 7 may be the program module 120.
  • the system 100 can be operated as a computer 10.
  • the present invention is not limited to the above embodiment, and can be variously modified and implemented without departing from the gist of the present invention.
  • the present invention is not limited to the higher-level embodiment as it is, and at the implementation stage, the components can be modified and embodied within a range that does not deviate from the gist thereof.
  • inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the above embodiment. For example, some components may be removed from all the components shown in the embodiments. In addition, components from different embodiments may be combined as appropriate.
  • Computer 11 Main storage device 11a: Application unit 11b: Operating system 11c: Optical path control unit 12: CPU 12a: Cache 13: External storage device 14: Dicreto memory access controller 15: Optical signal processing unit 16: Optical signal physical processing unit 50: Optical path 51: Optical switch 100: System 101: User 105: Computer 110: Processor 115: Memory 120: Program module 122: Result 125: Storage device 130: User device 135: Network 140: Storage device 150: Data source

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Abstract

計算機間で高信頼且つ低遅延なデータ転送が可能なデータ通信システム、計算機、データ通信方法、及びプログラムを提供することを目的とする。本発明は、計算機間を光パスで直結し、データを当該光パスで送信することにより、高信頼な通信路を実現する。さらに、本発明は、光パスを利用することで、ＩｎｆｉｎｉｂａｎｄやＴＣＰ／ＩＰ／Ｅｔｈｅｒという既存のＲＤＭＡ対応プロトコルスタックを廃したＲＤＡＭ　ｏｖｅｒ　波長伝送を実現する。本発明は、プロトコルスタックをなくすことで「単に波長パス上でＲＤＭＡ伝送を行う」よりも更なる低遅延転送を実現できる。

Description

データ通信システム、計算機、データ通信方法、及びプログラム
　本開示は、プロトコルフリー技術および革新的光インターフェース技術に関する。
　計算機システム同士のデータ通信において、通信処理を高速化するためにＲＤＭＡ（Ｒｅｍｏｔｅ　Ｄｉｒｅｃｔ　Ｍｅｍｏｒｙ　Ａｃｃｅｓｓ）技術が使われている（例えば、非特許文献１、２を参照。）。しかしながら、ＲＤＭＡ技術は計算機システム間通信において信号損失がない前提で設計されており、信号損失が発生しない場合に正しく動作する。
　ＲＤＭＡ技術を用いて計算機システム間を通信させる際、計算機システム間のネットワークにおいてパケットロスが発生しないようにする必要がある。そこで当該ネットワークでは、ＲＤＭＡ技術経由でのデータ通信には高い優先度を与え、信号損失が発生しないように優先的に処理するように信号を転送制御する。例えば、データ通信信号は、優先度を付与できるようにＩＰ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、もしくはＩｎｆｉｎｉｂａｎｄなどでカプセル化され、優先度を付与された状態でＩＰ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ、もしくはＩｎｆｉｎｉｂａｎｄとしてネットワーク内を転送される（例えば、非特許文献３、４を参照。）。
ＩＥＴＦ，　"Ａ　Ｒｅｍｏｔｅ　Ｄｉｒｅｃｔ　Ｍｅｍｏｒｙ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ，"　ＲＦＣ５０４０，　Ｏｃｔｏｂｅｒ　２００７． ＩＥＴＦ，　"Ｒｅｍｏｔｅ　Ｄｉｒｅｃｔ　Ｍｅｍｏｒｙ　Ａｃｃｅｓｓ　（ＲＤＭＡ）　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ　Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎｓ，"　ＲＦＣ７３０６，　Ｊｕｎｅ　２０１４ Ｙｉｂｏ　Ｚｈｕ　他，　"Ｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ｆｏｒ　Ｌａｒｇｅ－Ｓｃａｌｅ　ＲＤＭＡ　Ｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔｓ，"　ＳＩＧＣＯＭＭ　２０１５，　Ａｕｇｕｓｔ　１７－２１，　２０１５． 浅井　大史，　"ＰＦＮの分散深層学習基盤ＭＮ－２を支えるデータセンタネットワーク，"　Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｗｅｅｋ２０１９　セッション「超高速超低遅延ネットワーク最新動向」，　Ｎｏｖｅｍｂｅｒ２６－２９，　２０１９ 塩本　公平，「ＧＭＰＬＳの概要と標準化動向」，　ｐｐ．　６０－６３，　ＮＴＴ技術ジャーナル　２００４年４月 岡本　聡，　「ＭＰＬＳとＧＭＰＬＳ　～　サービス提供と、その伝達をささえる技術　～」，　Ｔ１９，　Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｗｅｅｋ　２００６． Ｏｐｅｎ　Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ　Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ，　「ＳＤＮ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　ｆｏｒ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　Ｎｅｔｗｏｒｋｓ」，　ＯＮＦ　ＴＲ－５２２，　Ｍａｒｃｈ，　１５，　２０１６ 社団法人　情報通信技術委員会、「ＴＲ－１００３、Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＯＴＮ）のインタフェースに関する技術レポート」、ＴＴＣ技術レポート、２００２年２月２０日 一般社団法人　情報通信技術委員会、「ＴＲ－ＧＳｕｐ．３９、光伝送システムの開発と技術的考察」、ＴＴＣ技術レポート、２０１７年２月１０日 ＩＴＵ－Ｔ　Ｇ．９７５．１
　しかし、これらの技術では、信号損失を抑制するためにデータ信号をＩＰ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ、もしくはＩｎｆｉｎｉｂａｎｄなどにカプセル化するため、結果的に処理遅延が発生してしまい、通信処理を十分に高速化することが困難という課題があった。
　そこで、本発明は、前記課題を解決するために、計算機間で高信頼且つ低遅延なデータ転送が可能なデータ通信システム、計算機、データ通信方法、及びプログラムを提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明に係るデータ通信システムは、２つの計算機間を誤り訂正機能付きの光通信を行う専用の光パスで直結し、該光パスを介して、レイヤ２もしくはレイヤ３の信号フォーマットを用いることなく、ＤＭＲ又はＲＤＭＡ転送を行うこととした。
　具体的には、本発明に係るデータ通信システムは、２つの計算機を光パスで接続したデータ通信システムであって、
　前記計算機の間で送受するデータを持つアプリケーション部を駆動する主記憶装置と、
　前記光パスに対して誤り訂正部を持つ光信号フレームを送受信する光信号物理部と、
　前記データと前記光信号フレームとを相互変換する光信号処理部と、
　前記光パスを介して前記光信号フレームを送受信させ、他方の前記計算機の前記アプリケーション部との間で前記データをダイレクトメモリアクセス転送もしくはリモートダイレクトメモリアクセス転送させるダイレクトメモリアクセスコントローラと、
を備えることを特徴とする。
　また、本発明に係る計算機は、他方の計算機と光パスで接続された計算機であって、
　前記他方の計算機の間で送受するデータを持つアプリケーション部を駆動する主記憶装置と、
　前記光パスに対して誤り訂正部を持つ光信号フレームを送受信する光信号物理部と、
　前記データと前記光信号フレームとを相互変換する光信号処理部と、
　前記光パスを介して前記光信号フレームを送受信させ、前記他方の計算機の前記アプリケーション部との間で前記データをダイレクトメモリアクセス転送もしくはリモートダイレクトメモリアクセス転送させるダイレクトメモリアクセスコントローラと、
を備えることを特徴とする。
　さらに、本発明に係るデータ通信方法は、２つの計算機を光パスで接続したデータ通信システムでのデータ通信方法あって、
　前記計算機の間で送受するデータを持つアプリケーション部を駆動すること、
　前記光パスに対して誤り訂正部を持つ光信号フレームを送受信すること、及び
　前記データと前記光信号フレームとを相互変換することを行い、
　前記光パスを介して前記光信号フレームを送受信することで、他方の前記計算機の前記アプリケーション部との間で前記データをダイレクトメモリアクセス転送もしくはリモートダイレクトメモリアクセス転送を行うことを特徴とする。
　本データ通信システムは、従来のＲＤＭＡで用いられていた上位プロトコル（ＩＰ／Ｅｔｈｅｒｎｅｔ／Ｉｎｆｉｎｉｂａｎｄ等）を排除したため、低遅延にデータ通信ができる。また、光パスで両計算機間を接続するため競合によりパケットロスが発生せず、当該通信は誤り訂正方式を採用するため、信頼性の高いシステムとすることができる。
　つまり、本発明は、エラー訂正機能を備え、パケットロスを低減した光信号を、パケットロスの影響が大きいＲＭＤＡ信号として利用することで、信頼性の高いシステムを実現できる。
　従って、本発明は、計算機間で高信頼且つ低遅延なデータ転送が可能なデータ通信システム、計算機、データ通信方法、及びプログラムを提供することができる。
　また、本発明に係るデータ通信システムは、前記光パスを確立する光スイッチをさらに備えることを特徴とする。光スイッチで光パスを設定することで、光信号の競合が発生しないのでさらに信頼性を高めることができる。
　また、本発明に係るデータ通信システムは、前記光スイッチの接続を制御し、前記光パスの確立及び削除を行う光パス制御部をさらに備えることを特徴とする。光パスを設定する相手を切り替えることができる。
　また、本発明は、前記計算機としてコンピュータを機能させるためのプログラムである。本発明の計算機はコンピュータとプログラムによっても実現でき、プログラムを記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。
　なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。
　本発明は、計算機間で高信頼且つ低遅延なデータ転送が可能なデータ通信システム、計算機、データ通信方法、及びプログラムを提供することができる。
本発明に係るデータ通信システムを説明する図である。 本発明に係るデータ通信システムを説明する図である。 本発明に係るデータ通信システムの効果を説明する図である。 本発明に係るデータ通信システムの効果を説明する図である。 本発明に係るデータ通信システムを説明する図である。 本発明に係るデータ通信システムを説明する図である。 本発明に係るデータ通信方法を説明する図である。 本発明に係るデータ通信システムを説明する図である。
　添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
（発明概要）
　２つの計算機間で高速なデータ通信としてＲＤＭＡを使うことが一般的である。ＲＤＭＡはパケットロスのない高信頼な通信路を必要とするため、高信頼性を確保するために再送機能を有するＴＣＰ上、もしくは優先制御されたＩＰ／Ｅｔｈｅｒｎｅｔ上で用いることが必要不可欠である。
　本発明は、計算機間を光パスで直結し、データを当該光パスで送信することにより、高信頼な通信路を実現する。さらに、本発明は、光パスを利用することで、ＩｎｆｉｎｉｂａｎｄやＴＣＰ／ＩＰ／Ｅｔｈｅｒという既存のＲＤＭＡ対応プロトコルスタックを廃したＲＤＡＭ　ｏｖｅｒ　波長伝送を実現する。本発明は、プロトコルスタックをなくすことで「単に波長パス上でＲＤＭＡ伝送を行う」よりも更なる低遅延転送を実現できる。
　以下、具体的なデータ通信システムで本発明を説明していく。
（実施形態１）
　図１は、本実施形態のデータ通信システム３０１を説明する図である。データ通信システム３０１は、２つの計算機（１０－１、１０－２）を光パス５０で接続したデータ通信システムであって、
　計算機の間で送受するデータを持つアプリケーション部１１ａを駆動する主記憶装置１１と、
　光パス５０に対して誤り訂正部を持つ光信号フレームを送受信する光信号物理部１６と、
　前記データと前記光信号フレームとを相互変換する光信号処理部１５と、
　光パス５０を介して前記光信号フレームを送受信させ、他方の計算機のアプリケーション部５０との間で前記データをダイレクトメモリアクセス転送もしくはリモートダイレクトメモリアクセス転送させるダイレクトメモリアクセスコントローラ１４と、
を備えることを特徴とする。
　データ通信システム３０１は、計算機１０同士をパケットロスが実質的に発生しない光パス５０で接続する。光パス５０は、例えば、ＩＴＵ－Ｔ　Ｇ．７０９で規定されるＯｐｔｉｃａｌ　Ｄａｔａ　Ｕｎｉｔ（ＯＤＵ）であり、ＯＤＵは一つ以上のエラー訂正信号を付与され、終端点間で伝送される信号である（例えば、非特許文献８、９を参照。）。光パス５０の設定、削除、及び光信号フレーム伝送の制御は、ＧＭＰＬＳ（Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ　Ｍｕｌｔｉ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ　Ｌａｂｅｌ　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）などの分散制御モデル（例えば、非特許文献５、６を参照。）、またはＳＤＮ（Ｓｏｆｔｗａｒｅ　Ｄｅｆｉｎｅｄ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）もしくはＮＭＳ（Ｎｅｔｗｏｒｋ．　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｓｙｓｔｅｍ）／ＥＭＳ（Ｅｌｅｍｅｎｔ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｓｙｓｔｅｍ）などの集中制御モデル（例えば、非特許文献７を参照。）が例示される。
　計算機（１０－１、１０－２）は、アプリケーション部１１ａとオペレーティングシステム１１ｂを記憶する主記憶装置１１、アプリケーション部１１ａの一部又は全部を駆動するキャッシュ１２ａを有するＣＰＵ１２、外部記憶装置１３、ダイクレトメモリアクセスコントローラ１４、および光信号物理処理部１６を備える。
　計算機１０－１と計算機１０－２が、各自の光信号物理処理部１６を介してエラー訂正機能付きの光信号フレームの通信を行う。このとき、計算機（１０－１、１０－２）は、光信号上でのＩＰ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ、またはＩｎｆｉｎｉｂａｎｄなどのレイヤ２もしくはレイヤ３の信号フォーマットを介さずにダイレクトメモリアクセス転送を行う。
　計算機（１０－１、１０－２）は光信号処理部１５、および主記憶装置１１上で駆動するアプリケーション部１１ａをさらに備える。光信号処理部１５は、例えば、ＯＤＵ（Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｄａｔａ　Ｕｎｉｔ）インターフェースである。
　計算機１０－１のアプリケーション部１１ａと計算機１０－２のアプリケーション部１１ａとの間で、ＤＭＡコントローラ１４によるダイレクトメモリアクセス転送又はリモートダイレクトメモリアクセス転送を行う。
　アプリケーション部１１ａは光信号処理部１５との間でデータを送受信する機能を有する。光信号処理部１５は、アプリケーション部１１ａとの間でデータを送受信する機能、アプリケーション部１１ａから受信したデータを光信号フレームに変換して光信号物理処理部１６に当該光信号フレームを送信する機能、及び光信号物理処理部１６から光信号フレームを受信してデータを取り出す機能、を有する。
　図２は、データ通信システム３０１がダイレクトメモリアクセス転送を行う場合のデータの流れを説明する図である。本例では、計算機１０－２から計算機１０－１へデータを転送する例を説明する。
　計算機１０－２のアプリケーション部１１ａのデータは、キャッシュ１２ａもしくは主記憶装置１１のアプリケーション部１１ａに蓄積される。アプリケーション部１１ａのファイルは外部記憶装置１３において記憶されているが、実行されるとまずは主記憶装置１１の上で展開される。アプリケーション部１１ａの一部はＣＰＵのキャッシュ１２ａにおいて記憶され、ＣＰＵによる高速な処理が実現できるようになっている。計算機１０－２のＤＭＡコントローラ１４は、キャッシュ１２ａのデータを読み込み（ＤＭＡ　Ｒｅａｄ）、計算機１０－１へ転送するために計算機１０－２の光信号処理部１５へ移動させる（ＲＤＭＡＳ　Ｓｅｎｄ）。光信号処理部１５はこのデータを光信号フレームに変換する。この光信号フレームには誤り訂正符号も付される。計算機１０－２の光信号物理処理部１６は、この光信号フレームを光パス５０へ送出する。
　計算機１０－１の光信号物理処理部１６は、光パス５０からこの光信号フレームを受信する。そして計算機１０－１の光信号処理部１５は、この信号フレームをデータに変換する。計算機１０－１のＤＭＡコントローラ１４は、計算機１０－２からのデータであることを確認し（ＲＤＭＡ　Ｒｅｃｅｉｖｅ）、当該データを計算機１０－１の主記憶装置１１に引き渡す（ＤＭＡ　Ｗｒｉｔｅ）。以上によって、計算機１０－１のアプリケーション部１１ａはデータを受け取る。
　このように、データ通信システム３０１は、データを直接光信号フレームに変換し、光パス５０を用いてＲＤＭＡによるデータ転送を行う。光パス５０を用いてデータ転送を行うことで、計算機１０の間でデータを損失させることを低減している。データ通信システム３０１は、データを直接光信号フレームに変換することで、処理遅延が発生するＩＰ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ、もしくはＩｎｆｉｎｉｂａｎｄなどにカプセル化することを回避しつつ、ＲＤＭＡ転送を実現する。
　データ通信システム３０１は、カプセル化を行わないのでレイヤを削減でき、レイヤ削減により、例えばＯＤＵなどの光信号で搭載されていたプリアンブルなどの信号同期信号と、Ｅｔｈｅｒｎｅｔなどのレイヤ２信号で搭載されていたプリアンブルなどの信号同期信号とを機能重複として信号同期処理機能も光信号側のみに縮退でき、通信開始時の処理遅延を減らすことができる。
　データ通信システム３０１は、次の２点により計算機１０の間の通信でのパケットロスの発生を無いものとできる。
（１）光パスで計算機１０間を直結することにより競合によるパケットロスは発生しない。
　具体的に説明する。まず、主信号での通信を始める前にシグナリングで光スイッチなどを設定して光パスを構築する。光パスは始点と終点とが固定的に接続された状態である。このため、当該光パスに、これと異なる始点と終点を持つ他の光パスの主信号が重畳することはない。これにより、光パスを用いた光伝送システム上では、パケット通信システムのような出力先の同じパケット群の間で同じバッファ領域を取り合ってバッファ不足によるパケットロスを生じるということが原理的に発生しない。
（２）光信号フレームに誤り訂正符号（ＦＥＣ）を付すことでビットエラーレート（ＢＥＲ）が大幅に改善する。図３は光信号フレームに誤り訂正符号を付した場合と付さない場合のＢＥＲを比較した図である。光信号フレームに誤り訂正符号を付すことで、付さない場合よりＢＥＲを２桁以上改善できる。さらに光信号に対し、誤り訂正符号を複数回適用することもできる。ＩＴＵ－Ｔ　Ｇ．９７５において規定されるＯＴＮ　ＳｔａｎｄａｒｄＦＥＣ（ＧＦＥＣ）を用いる場合、図４のようにＢＥＲを５桁以上改善できる。ＳＤＨ　ｉｎ　ｂａｎｄ　ＦＥＣおよびＯＴＮ　Ｅｎｈａｎｃｅｄ　ＦＥＣ（ＥＦＥＣ）もＩＴＵ－Ｔ　Ｇ．９７５において規定されている（例えば、非特許文献１０を参照。）。
　本実施形態では、光パスをＯＤＵとして説明したが、光パスはこれに限定されない。エラー訂正機能付きの光信号であれば、ＯＤＵでなくてもよい。
（実施形態２）
　図５は、本実施形態のデータ通信システム３０２を説明する図である。データ通信システム３０２は、図１のデータ通信システム３０１に対して光パス５０を確立する光スイッチ５１をさらに備える。つまり、データ通信システム３０２は、計算機１０－１と計算機１０－２との間に一つ以上の光スイッチ５１を配置し、計算機１０－１と計算機１０－２との間の光信号フレームが光スイッチ５１を経由することを特徴とする。
　データ通信システム３０２は、光スイッチ５１を介して計算機１０－１と計算機１０－２との間に光パスを設定しているので、光スイッチ５１の設定を変更することで、例えば計算機システム１０－１が計算機システム１０－３との間にも光パスを設定できる。また、図５のように、光スイッチ５１の設定で、計算機１０－１と計算機１０－２との間に光パスを設定するとともに、計算機１０－３と計算機１０－４との間にも光パスを設定できる。
　ＲＤＭＡの転送レートを低下させる要因は、次の２つである。
（１）ビットエラー
（２）ＩＰルータや、イーサネットスイッチ、インフィニバンドスイッチなどのパケットスイッチシステム内での出力バッファ不足
　これはパケット群の出力先での競合を発生させる。
　上記（１）についてはＯＴＮの誤り訂正で解決できる。
　上記（２）については、パケットスイッチ網では複数のサーバ－クライアント通信が発生している場合、パケットの競合が確率的に発生する。そこで本実施形態では、パケットの競合が原理的に発生しないように、光スイッチ５１を採用する。光スイッチ５１は、光パスさえ確立できればパケットの競合が原理的に発生しない。
　また、光スイッチは、ミラータイプのように鏡で入力ポートと出力ポートを切り替えるため、ＩＰパケットのようにヘッダを読み取るなどの高度な処理が不要で、当該処理による転送レートの低下を防ぐことができる。
（実施形態３）
　図６は、本実施形態のデータ通信システム３０３を説明する図である。データ通信システム３０３は、図５のデータ通信システム３０２に対して光スイッチ５１の接続を制御し、光パス５０の確立及び削除を行う光パス制御部１１ｃをさらに備える。つまり、データ通信システム３０３は、計算機（１０－１、１０－２）が光パス制御部１１ｃを備え、計算機（１０－１、１０－２）との間で光パス制御メッセージを交換し、光パス５０を動的に設定もしくは削除することを特徴とする。
　データ通信システム３０３は、光パス制御部１１ｃを利用して光スイッチ５１の入力ポートと出力ポートとを動的に切り替える。この機能により、データ通信システム３０３は、計算機１０－１と計算機システム１０－２との間に光パスを設定できるほか、計算機１０－１と計算機１０－３との間にも光パスを設定できる。光パス制御部１１ｃは、非特許文献５－７の技術で実現できる。
（実施形態４）
　図７は、上述したデータ通信システム３０１～３０３でのデータ通信方法を説明する図である。本データ通信方法は、
　計算機（１０－１、１０－２）の間で送受するデータを持つアプリケーション部１１ａを駆動すること（ステップＳ０１）、
　光パス５０に対して誤り訂正部を持つ光信号フレームを送受信すること（ステップＳ０２）、及び
　前記データと前記光信号フレームとを相互変換すること（ステップＳ０３）を行い、
　光パス５０を介して前記光信号フレームを送受信することで、他方の計算機のアプリケーション部との間で前記データをダイレクトメモリアクセス転送もしくはリモートダイレクトメモリアクセス転送を行うこと（ステップＳ０４）を特徴とする。
　送信側の計算機１０は、光信号処理部１５がデータを光信号フレームに変換する（ステップＳ０３）。そして、送信側の計算機１０は、光信号物理処理部１６が当該光信号フレームを光パス５０に送信する（ステップＳ０２）。一方、受信側の計算機１０は、光信号物理処理部１６が当該光信号フレームを光パス５０から受信する（ステップＳ０２）。そして、受信側の計算機１０は、光信号処理部１５が当該光信号フレームをデータに変換する（ステップＳ０３）。そして、受信側の計算機１０のアプリケーション部１１ａは、当該データを受け取り処理を行う（ステップＳ０１）。ここで、ステップＳ０２とステップＳ０３はＤＭＡコントローラ１４によるイレクトメモリアクセス転送もしくはリモートダイレクトメモリアクセス転送である（ステップＳ０４）。
　なお、光パス５０の設定は次のように行う。ＧＭＰＬＳ制御ネットワークであれば、送信元（始点）と送信先（終点）を決め、ＩＰルーティングで中継経路を決める。その後、光パス制御部１１ｃが、始点から終点までの光スイッチ５１（始点、終点、中継点）を設定するためのシグナリングを行う。このシグナリングにより、光スイッチ５１が入力ポートと出力ポートとを切替ないし接続する作業を行い、光パス５０が構築される。
（実施形態５）
　計算機１０はコンピュータとプログラムによっても実現でき、プログラムを記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。
　図８は、システム１００のブロック図を示している。システム１００は、ネットワーク１３５へと接続されたコンピュータ１０５を含む。
　ネットワーク１３５は、データ通信ネットワークである。ネットワーク１３５は、プライベートネットワーク又はパブリックネットワークであってよく、（ａ）例えば或る部屋をカバーするパーソナル・エリア・ネットワーク、（ｂ）例えば或る建物をカバーするローカル・エリア・ネットワーク、（ｃ）例えば或るキャンパスをカバーするキャンパス・エリア・ネットワーク、（ｄ）例えば或る都市をカバーするメトロポリタン・エリア・ネットワーク、（ｅ）例えば都市、地方、又は国家の境界をまたいでつながる領域をカバーするワイド・エリア・ネットワーク、又は（ｆ）インターネット、のいずれか又はすべてを含むことができる。通信は、ネットワーク１３５を介して電子信号及び光信号によって行われる。
　コンピュータ１０５は、プロセッサ１１０、及びプロセッサ１１０に接続されたメモリ１１５を含む。コンピュータ１０５が、本明細書においてはスタンドアロンのデバイスとして表されているが、そのように限定されるわけではなく、むしろ分散処理システムにおいて図示されていない他のデバイスへと接続されてよい。
　プロセッサ１１０は、命令に応答し且つ命令を実行する論理回路で構成される電子デバイスである。
　メモリ１１５は、コンピュータプログラムがエンコードされた有形のコンピュータにとって読み取り可能な記憶媒体である。この点に関し、メモリ１１５は、プロセッサ１１０の動作を制御するためにプロセッサ１１０によって読み取り可能及び実行可能なデータ及び命令、すなわちプログラムコードを記憶する。メモリ１１５を、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ハードドライブ、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、又はこれらの組み合わせにて実現することができる。メモリ１１５の構成要素の１つは、プログラムモジュール１２０である。
　プログラムモジュール１２０は、本明細書に記載のプロセスを実行するようにプロセッサ１１０を制御するための命令を含む。本明細書において、動作がコンピュータ１０５或いは方法又はプロセス若しくはその下位プロセスによって実行されると説明されるが、それらの動作は、実際にはプロセッサ１１０によって実行される。
　用語「モジュール」は、本明細書において、スタンドアロンの構成要素又は複数の下位の構成要素からなる統合された構成のいずれかとして具現化され得る機能的動作を指して使用される。したがって、プログラムモジュール１２０は、単一のモジュールとして、或いは互いに協調して動作する複数のモジュールとして実現され得る。さらに、プログラムモジュール１２０は、本明細書において、メモリ１１５にインストールされ、したがってソフトウェアにて実現されるものとして説明されるが、ハードウェア（例えば、電子回路）、ファームウェア、ソフトウェア、又はこれらの組み合わせのいずれかにて実現することが可能である。
　プログラムモジュール１２０は、すでにメモリ１１５へとロードされているものとして示されているが、メモリ１１５へと後にロードされるように記憶装置１４０上に位置するように構成されてもよい。記憶装置１４０は、プログラムモジュール１２０を記憶する有形のコンピュータにとって読み取り可能な記憶媒体である。記憶装置１４０の例として、コンパクトディスク、磁気テープ、読み出し専用メモリ、光記憶媒体、ハードドライブ又は複数の並列なハードドライブで構成されるメモリユニット、並びにユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）フラッシュドライブが挙げられる。あるいは、記憶装置１４０は、ランダムアクセスメモリ、或いは図示されていない遠隔のストレージシステムに位置し、且つネットワーク１３５を介してコンピュータ１０５へと接続される他の種類の電子記憶デバイスであってよい。
　システム１００は、本明細書においてまとめてデータソース１５０と称され、且つネットワーク１３５へと通信可能に接続されるデータソース１５０Ａ及びデータソース１５０Ｂを更に含む。実際には、データソース１５０は、任意の数のデータソース、すなわち１つ以上のデータソースを含むことができる。データソース１５０は、体系化されていないデータを含み、ソーシャルメディアを含むことができる。
　システム１００は、ユーザ１０１によって操作され、且つネットワーク１３５を介してコンピュータ１０５へと接続されるユーザデバイス１３０を更に含む。ユーザデバイス１３０として、ユーザ１０１が情報及びコマンドの選択をプロセッサ１１０へと伝えることを可能にするためのキーボード又は音声認識サブシステムなどの入力デバイスが挙げられる。ユーザデバイス１３０は、表示装置又はプリンタ或いは音声合成装置などの出力デバイスを更に含む。マウス、トラックボール、又はタッチ感応式画面などのカーソル制御部が、さらなる情報及びコマンドの選択をプロセッサ１１０へと伝えるために表示装置上でカーソルを操作することをユーザ１０１にとって可能にする。
　プロセッサ１１０は、プログラムモジュール１２０の実行の結果１２２をユーザデバイス１３０へと出力する。あるいは、プロセッサ１１０は、出力を例えばデータベース又はメモリなどの記憶装置１２５へともたらすことができ、或いはネットワーク１３５を介して図示されていない遠隔のデバイスへともたらすことができる。
　例えば、図７のフローチャートを行うプログラムをプログラムモジュール１２０としてもよい。システム１００を計算機１０として動作させることができる。
　用語「・・・を備える」又は「・・・を備えている」は、そこで述べられている特徴、完全体、工程、又は構成要素が存在することを指定しているが、１つ以上の他の特徴、完全体、工程、又は構成要素、或いはそれらのグループの存在を排除してはいないと、解釈されるべきである。用語「ａ」及び「ａｎ」は、不定冠詞であり、したがって、それを複数有する実施形態を排除するものではない。
（他の実施形態）
　なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施可能である。要するにこの発明は、上位実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。
　また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
１０、１０－１～１０－４：計算機
１１：主記憶装置
１１ａ：アプリケーション部
１１ｂ：オペレーティングシステム
１１ｃ：光パス制御部
１２：ＣＰＵ
１２ａ：キャッシュ
１３：外部記憶装置
１４：ダイクレトメモリアクセスコントローラ
１５：光信号処理部
１６：光信号物理処理部
５０：光パス
５１：光スイッチ
１００：システム
１０１：ユーザ
１０５：コンピュータ
１１０：プロセッサ
１１５：メモリ
１２０：プログラムモジュール
１２２：結果
１２５：記憶装置
１３０：ユーザデバイス
１３５：ネットワーク
１４０：記憶装置
１５０：データソース

Claims (6)

  1. 　２つの計算機を光パスで接続したデータ通信システムであって、
    　前記計算機の間で送受するデータを持つアプリケーション部を駆動する主記憶装置と、
    　前記光パスに対して誤り訂正部を持つ光信号フレームを送受信する光信号物理部と、
    　前記データと前記光信号フレームとを相互変換する光信号処理部と、
    　前記光パスを介して前記光信号フレームを送受信させ、他方の前記計算機の前記アプリケーション部との間で前記データをダイレクトメモリアクセス転送もしくはリモートダイレクトメモリアクセス転送させるダイレクトメモリアクセスコントローラと、
    を備えることを特徴とするデータ通信システム。
  2. 　前記光パスを確立する光スイッチをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のデータ通信システム。
  3. 　前記光スイッチの接続を制御し、前記光パスの確立及び削除を行う光パス制御部をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載のデータ通信システム。
  4. 　他方の計算機と光パスで接続された計算機であって、
    　前記他方の計算機の間で送受するデータを持つアプリケーション部を駆動する主記憶装置と、
    　前記光パスに対して誤り訂正部を持つ光信号フレームを送受信する光信号物理部と、
    　前記データと前記光信号フレームとを相互変換する光信号処理部と、
    　前記光パスを介して前記光信号フレームを送受信させ、前記他方の計算機の前記アプリケーション部との間で前記データをダイレクトメモリアクセス転送もしくはリモートダイレクトメモリアクセス転送させるダイレクトメモリアクセスコントローラと、
    を備えることを特徴とする計算機。
  5. 　２つの計算機を光パスで接続したデータ通信システムでのデータ通信方法あって、
    　前記計算機の間で送受するデータを持つアプリケーション部を駆動すること、
    　前記光パスに対して誤り訂正部を持つ光信号フレームを送受信すること、及び
    　前記データと前記光信号フレームとを相互変換することを行い、
    　前記光パスを介して前記光信号フレームを送受信することで、他方の前記計算機の前記アプリケーション部との間で前記データをダイレクトメモリアクセス転送もしくはリモートダイレクトメモリアクセス転送を行うことを特徴とするデータ通信方法。
  6. 　請求項４に記載の計算機としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
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