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JP2806466B2 - データ伝送制御方法 - Google Patents

データ伝送制御方法

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Publication number
JP2806466B2
JP2806466B2 JP5114607A JP11460793A JP2806466B2 JP 2806466 B2 JP2806466 B2 JP 2806466B2 JP 5114607 A JP5114607 A JP 5114607A JP 11460793 A JP11460793 A JP 11460793A JP 2806466 B2 JP2806466 B2 JP 2806466B2
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JP
Japan
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frame
station
data
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JP5114607A
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謙治 林
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Hitachi Ltd
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Publication date
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    • H04L12/1877Measures taken prior to transmission

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、マルチキャスト(1対
特定多数の通信)方式により、データ伝送網で通信を行
うためのデータ伝送制御方法に関し、特に、特定の複数
の宛先にデータを送信する場合のトラフィックを少なく
することを可能とするデータ伝送制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種のデータ通信方式として
は、例えば、特開昭59-100652号 公報に開示された「ル
ープ状伝送路の状態検出方式」が知られている。この方
式は、ループ型のネットワークで、特定の情報の収集
を、1フレームを周回させて行うものであった。また、
伝送フレーム中に、宛先システムでの特定の処理を要求
するコマンド情報を持たせて、トークンリングLANを
管理する方法については、アイ・イー・イー・イー(IEE
E)802.5-1989のpp.31〜39に示されているが、これは1
対1の管理用通信にのみしか使用できない。また、複数
の宛先に同時にデータ送信を行う方法として、LANで
はブロードキャスト(放送)という技術が知られている
が、これはサブネットワーク上のすべてのシステムに対
し、一時に複数の要求および応答フレームを、ブリッジ
等のLAN間接続装置で接続された全ネットワークに送
信するものである。更に、順次同報データ検証方式とし
ては、例えば、特開平4-124933号公報に開示された「順
次同報データ検証方式」が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記ブロード
キャスト技術では、応答フレームの送信元への集中によ
り輻輳(トラフィック密度が異常に高く通信困難な状態)
が発生しやすいという問題がある。また、データ配送不
要なエリアまでフレームが送られるため、各システムが
ブロードキャストを繰り返すと、相乗効果により、ポイ
ントツウポイント通信と比較して、トラフィックが高く
なってしまうという問題がある。また、IEEE 802系
LANでは、「グループアドレス」という特定のステーシ
ョンのみがフレームを受信できる手段を提供している
が、これも上述のブロードキャストと同様に、トラフィ
ックを増すこと,グループの事前定義が必要となるこ
と、更に、グループアドレスが限られた資源であり、I
EEEに申請して特定の登録料を払って初めて使用でき
る等の問題がある。本発明は上記事情に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、従来の技術における
上述の如き問題を解消し、特定の複数の宛先へのデータ
送信,処理の要求または特定の複数の宛先からの情報の
収集等を行う場合のトラフィックを少なくすることを可
能とするデータ伝送制御方法を提供することにある。な
お、本発明の他の目的は、以下の説明により明らかにさ
れる。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、宛
先アドレスと送信元アドレスを含むフレームを用いてデ
ータ伝送を行うネットワークにおいて、1つのステーシ
ョンが複数の他のステーションに対してフレームの送信
を行うとき、送信元ステーション(102)は、前記フ
レーム(107)に他のステーション毎のアドレス情報
およびデータを持たせ、そのうちのいずれか1つのアド
レス情報を宛先アドレスとして前記フレーム(107)
をデータ伝送網に送信し、前記宛先アドレスで指定され
たステーション(103)は、前記フレーム(107)
を受信してデータを受取り、受信した旨を当該フレーム
内に記録した後、前記アドレス情報のうち、まだ当該フ
レームを受信していないものを新たな宛先アドレスとし
て前記フレームを送信することを、すべての宛先アドレ
スに対して順次繰り返すことにより、指定した複数のス
テーションすべてにデータを配送するとともに、前記
信元ステーションが前記フレーム内に当該フレームを送
信元に返送する迄の時間を設定して送信し、該フレーム
を受信したステーションは前記設定した時間値を自ステ
ーションでの処理時間分引いた値で置き換えてフレーム
を送信することを各受信ステーションで順次行い、前記
フレーム内の設定した時間が0より小さくなる、すなわ
ち送信元が最初に設定した時間が経過すると送信元に同
フレームを返送することを特徴としている。
【0005】
【作用】本発明に係るデータ伝送制御方法においては、
データ伝送網のフレームは、通信を行うために必要なア
ドレス情報等を含む制御部と、宛先システムへの情報を
含む情報部から成り、フレームの送信先は、上述の制御
部に含まれる宛先アドレス情報で示されるシステムであ
る。より具体的には、送信元ステーションは、フレーム
の情報部に、データの送信先となる複数のステーション
のアドレスとその送信データを持たせる。各アドレスに
対するデータは、個別に複数持たせても、共通データと
して1つだけ持たせてもよい。制御部の宛先アドレス
は、これらの複数のアドレスのうちの1つを、始めに設
定しておく。フレームが送信される宛先は、制御部に設
定されたアドレスを持つステーションとなる。フレーム
を受信したステーションは、宛先アドレスに付随する送
信データを取得後、制御部の宛先アドレスの値を、情報
部にあるアドレスのうち、まだ、そのフレームが転送さ
れていないステーションのアドレスに置き換えて転送す
る。このような、フレーム受信,テータ取得,宛先アド
レス書き換えおよび転送のサイクルを順次行うことで、
すべてのステーションに対し、送信元からの1回のフレ
ーム送出を起点に、すべてポイントツウポイント(1対
1)通信の繰り返しによる少ないトラフィックでデータ
を配送することができる。
【0006】なお、上述の基本構成では、制御部に宛先
アドレスを常に1つだけ持たせているが、これは既存の
ネットワークシステムへの影響を少なくするためであ
り、制御部にすべての宛先アドレスを予め設定し、上述
の方式で、バケツリレー式、つまり、順次転送のマルチ
キャストを行うことも可能である。フレームの情報部に
示されたアドレスのうち、どのアドレスを持つステーシ
ョンにそのフレームを送信済みかを知るには、以下の方
法がある。1番目の方法は、情報部または制御部が持つ
アドレス情報の配置順序に従ってフレームを転送する方
法であり、この場合、フレームを受信したステーション
のアドレスよりフレーム内で1つだけ末尾に近い位置に
あるアドレスを、転送先の未受信ステーションとする。
2番目の方法は、フレームの情報部または制御部にある
アドレスとデータの組に、更に、受信/未受信を示すフ
ィールドを持たせ、その転送時にそのフィールドを参照
する方法である。また、3番目の方法は、フレームの情
報部または制御部にあるアドレスとデータの組を、受信
したステーションが削除する方法で、残ったアドレスと
データの組が未受信ステーションのものとなる。以上の
他にも、フレームに何等かの目印を与えることでフレー
ムが送信済みかどうかを知ることができる。
【0007】一方、送信元ステーションは、フレームの
送信が成功または失敗したステーションを、以下のよう
にして知ることができる。1番目の方法は、フレームが
指定したアドレスを持つステーションに到達させられな
いときは、フレームの送信を試みたステーションが、到
達できなかったステーションを識別する情報とその事実
を、フレームの情報部にある当該アドレスに付随する情
報として書き込む方法である。上述のフレームは、送信
可能なステーションすべてにフレームが配送された後、
最終的に送信元ステーションに返送されるようにする。
2番目の方法は、フレームを受信したステーションは、
データを正常に受信した事実を示す情報をフレームに書
き込み、最終的に送信可能なステーションすべてにフレ
ームが配送された後、送信元ステーションに同フレーム
を返送する方法である。また、3番目の方法は、各ステ
ーションがマルチキャスト・フレームを受信したとき、
その都度、確認応答を送信元に返す方法である。これら
の方法により、送信元ステーションは、フレームの送信
が成功したステーション,失敗したステーションを知る
ことができる。なお、この他の通信可否を確認する方法
も利用することができる。
【0008】また、送信されるデータに、送信先のステ
ーションでの処理を要求する指令を持たせた場合、その
処理の結果は、フレームの情報部にアドレス毎に持たせ
ることができる。これにより、送信元ステーションは、
アドレスで指定される特定のステーションに対し、情報
の収集,設定または特定の動作を起こさせることができ
る。なお、本発明に係るデータ伝送制御方法では、単純
なポイントツウポイント(1対1)通信と比較して、若干
余計に時間がかかることになるが、応答を早めるために
は、以下の方法が有効である。1番目の方法は、予め設
定した時間のタイムアウトの発生を契機に、マルチキャ
スト・フレームを送信元に返送する方法である。この方
法は、まだ、未送信のステーションが残っていても、応
答を早期に取得したい場合に有効となる。2番目の方法
は、各ステーションがマルチキャスト・フレームを受信
する度に、コマンドの処理結果等を逐次送信元に返す方
法である。なお、他の類似の方法も利用することができ
る。
【0009】以下、本発明に係るデータ伝送制御方法の
効果の概要を説明しておく。フレームの制御部にある宛
先アドレスは、情報部に格納された複数のアドレスと順
次入れ替わり送信するバケツリレー式のデータの配送を
行うため、少ないトラフィックでデータを送信できる。
すなわち、通常のポイントツウポイントの要求と応答の
通信をN個のステーションに対して行うときのフレーム
転送回数は、2*N(回)である。一方、本発明に係るデ
ータ伝送制御方法では、最終的にフレームが送信元に返
送される場合、N+1(回)であり、約半分の転送量とな
る。また、本発明に係るデータ伝送制御方法では、ブロ
ードキャストを使用しないため、トラフィックが異常に
あがることはなく、また、応答が送信元に集中して戻る
こともない。
【0010】
【実施例】まず、本発明の参考例を図面に基づいて詳細
に説明する。図1は、本発明の一参考例に係るLAN上
でのフレームのマルチキャストを使用した、ネットワー
ク管理システムの動作例を示している。LAN101上
に、ステーション102〜106が接続されている環境
で、各ステーションは、それぞれ、アドレスS,A,
B,CおよびDを持つ。ここでは、各ステーションが通
信可能状態にあるとして、以下に、ステーション102
を送信元とするマルチキャスト動作について説明する。
なお、以下の説明では、ステーション102,103,
104,105および106の略号として、それぞれ、
STS,STA,STB,STCおよびSTDを使用す
る。本参考例の説明をより具体的に行うため、ネットワ
ークの状態管理アプリケーションを例にとることとす
る。STSはネットワーク管理システム、STA,ST
B,STCおよびSTDは被管理システムとし、STS
からSTA,STB,およびSTDに対して状態情報を
収集する動作を以下に示す。
【0011】まず、STSは、制御部の宛先アドレスが
A、送信元アドレスがS、情報部にはそれぞれSTA,
STBおよびSTDの宛のアドレスA,BおよびDと状
態情報収集コマンドCa,Cb,およびCdを持ったマル
チキャスト用フレーム107を送信する。STAでは、
フレーム107を受信後、自ステーション宛のコマンド
Caを取得する。STAは、Caで指示されたSTAの
状態情報daをフレーム107にセットする。その後、
STAでは、受信フレーム107にあるアドレスのう
ち、アドレスAにフレーム末尾側で隣接するアドレス
を、フレーム転送する次のステーションと判断する。す
なわち、アドレスBをフレーム107の制御部の宛先ア
ドレスに書き込んで、フレーム108として送信する。
同様にして、STBでは、フレーム108を受信し、コ
マンドCbを処理してSTBの状態情報dbをフレーム
108にセットした後、宛先アドレスをDとしたフレー
ム109を転送する。
【0012】STDでは、フレーム109を受信し、コ
マンドCdを処理してSTDの状態情報ddをフレーム
109にセットする。STDは、もう、フレーム末尾側
に送信先のアドレスがないことを認識すると、自ステー
ションがマルチキャストの最終ステーションであると判
断して、宛先アドレスを送信元アドレスSと書き換えた
フレーム110を転送する。このようにして、ネットワ
ーク管理システムSTSは、LAN上の特定の3つのス
テーションに対してフレームのマルチキャストを実行
し、状態情報da,dbおよびddを得ることができ
る。次に、参考例に用いたフレームの構造について、図
2,図3および図4を用いて説明する。図2に、フレー
ムの最も基本的な構成例を示す。フレームは制御部と情
報部とから成っている。上記制御部には、宛先アドレス
(DA)と送信元アドレス(SA)とが設定される。なお、
実際には、この他にも、フレーム送信/受信の制御に必
要な情報(例:フレームチェック,デリミタ等)がある
が、ここでは説明を簡略化するために省略している。
【0013】また、上記情報部には、それぞれ、N個の
データD1,D2,・・・・DNを送信するステーションのN
個のアドレスA1,A2,・・・・ANが、データとペアにな
って書き込まれている。なお、上述の場合、D1〜DN
が共通であれば、ただ1つのみ持つこととしてもよい。
図3は、図2に示したフレームに付加的な情報を加えた
構成例を示している。すなわち、図3に示すフレームの
情報部には、転送フラグ(Fn)が付加されている。転送
フラグFnは、情報部で指定されたアドレスのうち、フ
レームを正常受信したステーションまたはフレームが到
達できなかったステーションを示す情報を担うものであ
り、転送フラグFnの値は、例えば、「未受信(値を0と
する)」,「受信済み」または「送信不可」の3つのいずれか
をとるものとする。図5は、本参考例に係るデータ伝送
制御方法におけるマルチキャストフレームの送信元の基
本動作例を示すフローチャートである。送信元ステーシ
ョンでは、転送フラグF1,・・・,Fn,・・・,FN(図3参
照)を、予め、初期値として「0」に設定しておく(ステッ
プ 501)。また、フレームの情報部には、N個の転送デ
ータD1〜DNおよびN個のアドレスA1〜ANをセッ
トする(ステップ 502)。
【0014】ここで、制御部の宛先アドレスDAは、初
期値として、A1をセットしておく(ステップ 503)。以
上の設定が終ると、フレームを送信する(ステップ 50
4)。図6は、本参考例に係るデータ伝送制御方法におけ
るマルチキャストフレーム受信時の基本動作例を示すフ
ローチャートである。アドレスAnを持つ受信ステーシ
ョンは、宛先アドレスがAnであるフレームを受信する
(ステップ 601)。受信ステーションでは、データDnを
取得後、n+1が宛先数Nより多いかどうかをチェック
する(ステップ 602,603)。これは、受信ステーション
が、マルチキャスト先の最後であるかどうかのチェック
である。受信ステーションAnのフレーム転送先は、フ
レームの情報部にあるアドレス・データ列のうち、末尾
側で隣接するアドレス、すなわち、A(n+1)をアドレ
スとして持つステーションである。n+1<Nのとき
は、宛先アドレス(DA)にAn+1を設定し、フレーム
を転送する(ステップ 604,605)。以上が、本参考例に係
るデータ伝送制御方法におけるマルチキャストフレーム
送受信時の基本動作例である。
【0015】次に、他の動作例を示す。図7は、ステー
ションへの動作指令,結果情報収集および転送状態(転
送成功/失敗)等の情報を保持するフレームを用いるマ
ルチキャストフレームの操作を示すフローチャートであ
る。図4は、本参考例に用いるフレームの最も基本的な
構造の例を示している。情報部の各アドレスに対応した
データDnは、指令情報CnフィールドとCnの処理結
果を格納するRnフィールドを有している。アドレスA
nを持つステーションAnは、制御部の宛先アドレスが
Anであるフレームを受信する(ステップ 701)。ステー
ションAnでは、指令情報Cnを受取り、これを処理し
た結果Rnをフレームの情報部に格納する(ステップ 70
2)。Cnの例としては、通信パラメタの設定,構成情報
の収集指示,テストの実行,ステーションの状態情報の
収集,運用状態の変更等ネットワーク管理コマンドの
他、一般の上位ソフトウェアに対するデータであっても
よい。また、Rnの例としては、各種情報収集コマンド
Cnによって指定されたステーションAnの情報や、C
nを実行した結果(成功/失敗),テストの結果情報等が
考えられる。
【0016】ステーションAnは、フレームのデータを
正常に受信したことを示すため、転送フラグFnを、受
信済みを示す値に設定する(ステップ 703)。このあと、
Fm≠0、すなわち、まだ、フレームが転送されていな
いステーションAmがあるかどうかを調べる(ステップ
704)。Fm≠0となるmがある場合には、宛先アドレス
DAにAmを設定して送信する(ステップ 706,707)。ま
た、Fm≠0となるmがないときは、フレームの情報部
で指定したすべてのアドレスに関してフレームの転送が
済んだことを意味するため、受信したフレームの宛先ア
ドレスDAに送信元ステーションのアドレスSAを設定
して、転送する。一方、ステーションAnは送信したフ
レームが指定した宛先Amに到達したかどうかをプロト
コルの確認応答(ACK)等の手段によって知り(ステッ
プ 708)、フレームが到達した場合はそのまま終了する
が、到達しなかった場合はFmに送信不可を意味する値
を設定し(ステップ 709)、再度ステップ 704からの処理
を開始する。フレームが宛先アドレスで指定したステー
ションに到達しえない理由としては、当該ステーション
の電源が切れている場合、当該ステーションに到る経路
に障害があった場合等が考えられる。
【0017】次に、本発明の更に他の参考例を示す。図
8は、本発明の参考例に係る、マルチキャストフレーム
を使用したネットワーク管理システムの動作例を示す図
である。送信元ステーション(STS)102は、宛先と
してステーション(STA)103,STB104および
STD106宛のアドレスA,BおよびDを持つ要求フ
レーム801を、ステーション(STA)103に送信す
る。STA103では、フレーム801を正常に受信す
ると、その旨を示す情報を持った応答フレーム802を
STS102に返すとともに、要求フレーム801をS
TB104に送信する。STB104では、上と同様に
して、STS102に、フレーム801を正常に受信し
た事実を応答フレーム802により返すとともに、要求
フレーム801をSTD106に送信する。STD10
6も同様の処理を行ってもよいが、ここでは、STD1
06は最終ステーションであるので、要求フレーム80
1をSTS102に返すことで兼用できる。
【0018】本発明の他の参考例に係る動作としては、
送信元ステーション(STS)102は、宛先としてステ
ーション(STA)103,STB104およびSTD1
06宛のアドレスおよび処理の要求(指令)を持つ要求フ
レーム801を、まず、STA103に送信する。ST
A103では、受信したフレーム801から処理要求を
読み取り、処理を実行する。処理の結果は、応答フレー
ム802を用いてSTS102に返すとともに、要求フ
レーム801をSTB104に送信する。STB104
では、上と同様の処理を実行する。STD106も同様
の処理を行うが、ここでは、自ステーションが最終宛先
であることを認識し、要求フレームに指示された処理結
果を乗せて、STS102に返す。もちろん、STD1
06もSTB104と同様の処理を行ってもよいが、要
求フレーム801をSTS102に返すことで兼用でき
ることは、前述の通りである。本参考例によれば、ST
S102は、マルチキャストフレームの到達状況および
指令の処理結果を、各ステーションに同フレームが到達
する毎に警告され、結果を早く知ることが可能になる。
【0019】以下、本発明実施例を示す。図9は、本
実施例に係る、マルチキャストフレームを使用したネッ
トワーク管理システムの動作例を示す図である。送信元
ステーション(STS)102は、宛先としてステーショ
ン(STA)103,STB104およびSTD106宛
のアドレスA,BおよびDを、フレーム返送までの許容
時間としてTを持つマルチキャストフレーム901を、
ステーション(STA)103に送信する。STA103
では、フレーム901の受信,処理,STB104への
送信に要する時間Taを上述の時間Tから差引いて、こ
の「T−Ta(>0とする)」が0より大きいことを認識
し、新たな許容時間としてフレーム901内に保持され
ている時間Tと置き換えて、フレーム901をSTB1
04に送信する。STB104も、上と同様にして、S
TS102に、フレーム901の受信,処理,STD1
06への送信にかかる時間Tbを、上述の「T−Ta」か
ら差引いて、この「T−Ta−Tb(<0とする)」を算出
するが、これが0より小さいことを認識すると、残りの
宛先STD106にはフレーム901を送信せずに、S
TS102に戻す。
【0020】STS102は、フレーム901のフレー
ム返送最大許容時間がタイムアウトしたことを、T−T
a−Tbの値から認識し、更に、受信ステーションの記
録が残されているため、STD106にはフレーム90
1が送信されていないことを認識する。上記実施例によ
れば、ブロードキャストを使用せずに、従来より量的に
少なく、時間的および空間的密度の小さいトラフィック
で、複数の宛先に対してデータを送信または収集するこ
とができるという効果が得られる。また、送信元は複数
のステーション毎に通信手順の実行をしなくてすむた
め、処理負荷が減るという効果もある。なお、上記実施
例は本発明の一例を示したものであり、本発明はこれに
限定されるべきものではないことは言うまでもないこと
である。
【0021】
【発明の効果】以上、詳細に説明した如く、本発明によ
れば、特定の複数の宛先へのデータ送信,処理の要求ま
たは特定の複数の宛先からの情報の収集等を行う場合の
トラフィックを少なくすることを可能とするデータ伝送
制御方法を実現できるという顕著な効果を奏するもので
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るLAN上でのフレーム
のマルチキャストを使用した、ネットワーク管理システ
ムの動作例を示す図である。
【図2】実施例に用いたフレームの最も基本的な構成例
を示す図である。
【図3】実施例に用いたフレームの他の構成例を示す図
である。
【図4】実施例に用いたフレームの他の構成例を示す図
である。
【図5】実施例に係るマルチキャストフレームの送信元
の基本動作例を示すフローチャートである。
【図6】実施例に係るマルチキャストフレーム受信時の
基本動作例を示すフローチャートである。
【図7】他の実施例に係るマルチキャストフレームの送
信・受信操作例を示すフローチャートである。
【図8】他の実施例に係るマルチキャストフレームを使
用したネットワーク管理システムの動作例を示す図であ
る。
【図9】更に他の実施例に係るマルチキャストフレーム
を使用したネットワーク管理システムの動作例を示す図
である。
【符号の説明】
101:ローカルエリアネットワーク(LAN)、10
2,103,104,105および106:アドレス
S,A,B,CおよびDを持つステーション、107〜
110,801,901:転送されるフレーム。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 宛先アドレスと送信元アドレスを含むフ
    レームを用いてデータ伝送を行うネットワークにおい
    て、1つのステーションが複数の他のステーションに対
    してフレームの送信を行うとき、送信元ステーション
    は、前記フレームに他のステーション毎のアドレス情報
    およびデータを持たせ、そのうちのいずれか1つのアド
    レス情報を宛先アドレスとして前記フレームをデータ伝
    送網に送信し、前記宛先アドレスで指定されたステーシ
    ョンは、前記フレームを受信してデータを受取り、受信
    した旨を当該フレーム内に記録した後、前記アドレス情
    報のうち、まだ当該フレームを受信していないものを新
    たな宛先アドレスとして前記フレームを送信すること
    を、すべての宛先アドレスに対して順次繰り返すことに
    より、指定した複数のステーションすべてにデータを配
    送するとともに、 前記送信元ステーションが前記フレ
    ーム内に当該フレームを送信元に返送する迄の時間を設
    定して送信し、該フレームを受信したステーションは前
    記設定した時間値を自ステーションでの処理時間分引い
    た値で置き換えてフレームを送信することを各受信ステ
    ーションで順次行い、前記フレーム内の設定した時間が
    0より小さくなる、すなわち送信元が最初に設定した時
    間が経過すると送信元に同フレームを返送することを特
    徴とするデータ伝送制御方法。
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