JPH02135831A - 通信プロトコールの冗長化方式 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は、複数台のＣＰＵが伝送路を通じて相互に情
報を交換する分散処理システムに係り、特に、伝送路ま
たは伝送インタフェースにおけるノイズ等で発生する障
害に対して、正常な処理機能と前記ＣＰＵに分散するデ
ータベースの一貫性とを維持する通信プロトコールの冗
長化方式に関するものである。

（従来の技術） 第８図はこの種の分散処理システムを構成する一つのス
テーションの機能ブロック図である。このステーション
は、主に、メインＣＰＵ７ｎで実行される部分と、伝送
制御ＣＰＵ７ｍで実行される部分とでなり、概略のデー
タ処理および制御は次のようにして行われる。

先ず、メインＣＰＵ７ｎのユーザタスク７ａ−１が送信
要求すると、送信データおよび制御信号が送信タスク７
ｂに送り込まれる。送信タスク７ｂは送信データに適当
なヘッダー情報を付加した後、送信バッファ７ｈに書込
み、さらに、送信ドライバー７ｅを起動させる。送信ド
ライバー７ｅは送信バッファ７ｈ内のデータを伝送制御
ＣＰＵ７ｍ内のローカルバッファ７ｊに転送し、さらに
、伝送制御ＣＰＵ７ｍ内の伝送制御部７ｇを起動させる
。伝送制御部７ｇは転送された送信データにローカルバ
ッファ７ｊ内のテキスト長制御情報、ＣＲＣ冗長化情報
等を付加した後、Ｄ／Ａ変換したデータを伝送路７１に
送出する。

次に、伝送制御部７ｇは、ローカルバッファ７ｊが空に
なると送信完了の割り込み信号を送信ドライバー７ｅに
通知し、そのタイミングで送信ドライバー７ｅはステー
タス情報７ｋを読込み、その結果を送信タスク７ｂ経由
にてユーザタスク７ａ−１に通知する。

一方、受信の場合には、伝送制御ＣＰＵ７ｍ内の伝送制
御部７ｇは受信データが到着する毎にＡ／Ｄ変換したデ
ータについてＣＲＣ冗長化情報のチエツクを行ったもの
を、ローカルバッファ７ｊに保存し、受信データの中に
テキスト終了コードが検出された場合はメインＣＰＵ７
ｎ内の受信ドライバー７ｆに割込みを掛ける。

そこで、受信ドライバー７ｆはステータス情報７ｋが正
常な場合にはローカルバッファ７ｊより受信バッファ７
１ヘデータを転送し、その後、受信タスク７Ｃを起動す
る。受信タスク７Ｃはデータのチエイン構造を定義した
後、ユーザタスク７ａ−２，・・・、７ａ−ｎのいずれ
かを起動してデータを転送する。

ここで若し、ステータス情報７ｋが異常である場合、一
般に次の手順に従った処理が行われる。

ステータス情報異常が送信過程で検出された場合には、
伝送初期化タスク７ｄを起動して伝送制御ＣＰＵ７ｍを
初期化し、送信ドライバー７ｅ、受信ドライバー７ｆ、
並びに、送信タスク７ｂ。

受信タスク７Ｃを初期化する。受信過程で検出された場
合にはそのステータス異常が致命的な場合には送信ステ
ータス異常と同様に初期化し、そうでない場合は受信し
たデータを棄却する。ただし、ユーザタスク７ａ−２，
・・・、７ａ−ｎのいずれにも受信ステータスは通知し
ない。

上記のような送信および受信の手順において発生するエ
ラーに対して、伝送手順の継続を実行するために、伝送
手順の上位層のユーザタスクレベルにて種々の冗長化処
理が行われている。第９図を用いてこの冗長化処理を説
明する。

送信元のステーション１ａ（Ｓｔ）は送信データ１ｄを
送信後、送信完了ステータス１ｊをチエツクし、このス
テータスが異常の場合には再送信の手順を実行する。送
信完了ステータスが正常の場合には診断タイマ１ｃ（Ｔ
）にセット信号１ｇを与えてこの診断タイマＩＣをセッ
トすることにより、送信先のステーションからのＡＣＫ
データ１ｅまたはＮＡＣＫデータ１ｆを受信するまでの
時間を監視する。診断タイマＩＣでの監視において、Ａ
ＣＫ／ＮＡＣＫデータを受信する以前に診断タイマＩＣ
がタイムアウトした場合にはタイムアウト発生後のりト
ライ１１により再送信の手順を実行する。

一方、送信先のステーション１ｂ（Ｓｊ）においては、
送信データ１ｄを受信したとき、このデータの妥当性お
よびデータの欠損をチエツクし、正常な場合にはＡＣＫ
データ１ｅを、異常の場合にはＮＡＣＫデータ１ｆをそ
れぞれ送信元のステーション１ａに返送する。

第１０図はこのことを示すタイムチャートである。

すなわち、アイドル状態の送信局６ａがユーザタスクよ
りデータ６ｄを受は取ると、アイドル状態の受信局６ｂ
にデータを送信すると共に、監視タイマ６１にセット信
号６ｍをを与えてこれをセットし、さらに、送信ステー
タス６ｅを受は取る。

若し、送信ステータスエラー６ｊが発生すればデータを
再送する。

一方、アイドル状態の受信局６ｂがデータを受は取ると
データ受は取り信号６ｇを発生し、ＡＣＫデータまたは
ＮＡＣＫデータ待ちの送信局６Ｃにこれらのうちのいず
れかのデータを送信する。

ここで、送信局６ｃは監視タイマ６１のタイムアツプ以
前にＡＣＫデータを受は取れば、この時点で監視タイマ
６１にリセット信号６ｎを与えると共に、受信信号６ｆ
を発生してアイドル状態に戻る。ＮＡＣＫデータを受は
取った場合にはデータ再送信号６ｋを発生する。また、
ＡＣＫデータまたはＮＡＣＫデータを受は取る以前に監
視タイマ６１がタイムアツプした場合には、この監視タ
イマ６１がデータ再送信号６ｏを発生する。

一方、ＡＣＫデータを返送した受信局が送信ステータス
６ｈを受は取ると、ユーザプログラムに受信データ６１
を渡してアイドル状態に戻る。

第１１図は送信局におけるデータ送信時の処理手順を示
すフローチャートである。すなわち、ステップ１０１で
データを送信すると、ステップ１０２で送信ステータス
は正常か否かを判定する。

もし、送信ステータスが正常であればあればステップ１
０３にて時間監視タイマをセットする。反対に送信ステ
ータスが正常でなければ、ステップ１０４でデータ送信
のりトライ回数を判定し、所定値に至るまでステップ１
０１でのデータ送信を繰り返し、所定値を超えたときは
ステップ１０５にて送信エラー処理を行う。

第１２図はこれに対応する受信局のデータ受信時の処理
手順をそれぞれ示すフローチャートである。この場合、
ステップ２０１でデータを受信すると、ステップ２０２
にて受信データが正常か否かを判定する。ここで正常と
判定された場合にはステップ２０３でＡＣＫデータを、
正常でなければステップ２０４でＮＡＣＫデータをそれ
ぞれセットし、ステップ２０５でこれらのデータを送信
する。そして、ステップ２０５にて送信ステータスが正
常か否かを判定し、正常であればステップ２０７で受信
データをユーザプログラムへ渡し、ステップ２０８でア
イドル状態に戻り、反対に送信ステータスが正常でない
ときにはステップ２０９でデータ送信のりトライ回数を
判定し、所定値に至るまでステップ２０５でのデータ送
信を繰り返し、所定値を超えたときはステップ２１０に
て送信エラー処理を行う。

また、第１３図は送信局におけるＡＣＫデータまたはＮ
ＡＣＫデータ受信時の処理手順を示すもので、これらの
データをステップ１１１で受信したとすれば、ステップ
１１２にてＡＣＫデータの受信かどうかを判断し、ＡＣ
Ｋデータであればステップ１１３で初期アイドル状態に
戻し、ＡＣＫデータでなければステップ１１４でデータ
送信のりトライ回数を判定し、所定値に至るまで第１１
図に示したデータ送信処理を繰り返し、所定値を超えた
ときはステップ１１５にて送信エラー処理を行う。

次に、第１４図は診断タイマのタイムアウト後の処理手
順を示すフローチャートである。同図において、ステッ
プ１２１で診断タイマのタイムアウトを検出したとする
と、ステップ１２２でデータ送信のりトライ回数を判定
し、所定値に至るまで第１１図に示したデータ送信処理
を繰り返し、所定値を超えたときはステップ１２３にて
送信エラー処理を行う。

（発明が解決しようとする課題） 第１５図は上述した送信ステーションの伝送ステータス
の関係を示す図であり、ここで、メインＣＰＵＢａと伝
送制御ＣＰ０８Ｃとがデータ／アドレスバス８ｂで接続
され、伝送制御ＣＰＵ８Ｃに伝送ライン８ｄが接続され
ていたとし、ユーザタスクよりデータ送信要求を行った
場合、送信局における伝送ステータスの遷移として次の
４通りのパターンが存在する。

■　８ｅ−Ｐ８ｈ−”８ｆ ■　８ｅ→８１→８ｇ ＊■　８ｅ呻８ｈ→８ｇ ■　８　ｅ−＋８　ｉ　−８ｆ ただし、 ８ｅ：データ送信要求ルート ８ｆ：正常送信完了ステータスルート ８ｇ＝異常送信完了ステータスルート ８ｈ：データ正常送出ルート ８１：データ異常送出／送出失敗ルートである。

第１６図は上述した受信ステーションの伝送ステータス
の関係を示す図である。伝送ライン８ｄよりデータを受
信した場合、受信局における伝送ステータスの遷移とし
て次の４通りのパターンが存在する。

＊■　９ａ→９Ｃ ■　９ｂ→９ｄ ■　９ａ→９ｄ ■　９ｂ→９Ｃ ただし ９ａ：データ正常入力ルート ９ｂ＝データ異常入力ルート ９ｃ：データ正常受信ルート ９ｄ：データ異常受信／無受信ルート である。

ここで、送信局におけるパターン■は、データを正常に
送出しているにも拘らずデータ送信が失敗したと判断し
ている場合であり、受信局におけるパターン■はデータ
正常入力ルートでデータを正常に受信した場合である。

これらのパターン■および■で実際の送受信が行われた
とすると、送信局側では送信失敗の判断に基づいてデー
タを再送し、受信局側では既に正常なデータを受信して
その処理を終了しているが、さらに、正常なデータを受
信してその処理をも行うことになる。また、受信局側で
は１回日のデータ受信に対してＡＣＫ／ＮＡＣＫデータ
を送信元局に返すが、２回日のデータ受信に対してもさ
らにＡＣＫ／ＮＡＣＫデータを送信元局に返す。

一方、送信局側ではＡＣＫ／ＮＡＣＫデータの受信は１
回しか期待していないにも拘らず、これを２回受信する
ことになり、それ以降のシーケンスを継続することが出
来なくなる。

しかして、送信局がパターン■で送信し、受信局がパタ
ーン■で受信した場合には上記の経過の後、伝送シーケ
ンスがハングアップするという問題点があった。

この発明は上記の問題点を解決するためになされたもの
で、エラーの発生が事象の結果と逆方向に発生した場合
でも、伝送シーケンスの一貫性を維持することのできる
通信プロトコールの冗長化方式を提供することを目的と
する。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） この発明は、送信局側がアプリケーション層における冗
長化情報として各ステーションに固有のデータシーケン
ス番号を送信データに付加して送信し、受信局側がデー
タシーケンス番号の付加された応答データを返送すると
共に、データシーケンス番号の系列を調べることにより
伝送データの妥当性を判定し、妥当性を欠く前記送信デ
ータを棄却し、送信側が応答データのデータシーケンス
番号と送信時のデータシーケンス番号とが一致するか否
かを調べ、両者が不一致のとき前記応答データを棄却し
て応答待ぢの状態にすることを特徴とするのものである
。

（作　用） 従来技術として説明した分散処理システムでは、第２図
に示すように、送信局側では送信テキスト１０ａのデー
タ１，２・・・ｎにそれぞれヘッダー情報を付加したデ
ータ１０ｂ・・・ＩＯＣを順次送信し、受信局側ではこ
れらのデータを受信する毎にヘッダー情報を付加したＡ
ＣＫ／ＮＡＣＫデータを返送するようになっている。こ
れに対して、本発明は、第１図に示すように、送信局側
で各データ１゜２・・・ｎに付加していたヘッダ情報の
他にデータシーケンス番号（以下データシーケンスＮｏ
、と言う）を付加して送信し、受信局側でヘッダ情報の
他にデータシーケンスＮｏ、を付加したＡＣＫ／ＮＡＣ
Ｋデータを返送する。かかるデータフォーマットに対し
て送信局側および受°信局側がそれぞれ次に示す論理に
よりデータの妥当性判断とその後のブタ処理を実行する
。

Ａ、送信局側 ＡＣＫ／ＮＡＣＫデータを受信したとき、それに付加さ
れているデータシーケンスＮｏ、がデータ送信した時の
データシーケンスＮｏ、に一致した場合、このＡＣＫ／
ＮＡＣＫデータに基づく処理を行い、一致していなかっ
た場合にはこのＡＣＫ／ＮＡＣＫデータを棄却する。

Ｂ、受信局側 データを受信したとき、そのデータに付加されているデ
ータシーケンスＮＣＬが前回データに対して「１」だけ
増加している場合、その受信データを有効としてその後
の処理を行い、データシーケンスＮｏ、が前回のデータ
に付加されたデータシーケンスＮｏ、と同しか、あるい
は、小さい場合には、今回受信したデータを棄却する。

これにより、エラーの発生が事象の結果と逆方向に発生
した場合でも、伝送シーケンスの一貫性を維持すること
ができる。

（実施例） 第３図は本発明の一実施例の概略を説明するためのタイ
ムチャートであり、送信局側がデータ送信時にデータシ
ーケンス漱を付加してデータを送信すると、受信局側が
データシーケンス魔の系列を調べることにより伝送デー
タの妥当性の判定と救済処理のためのデータ棄却処理６
ｐを行い、送信局側がＡＣＫ／ＮＡＣＫデータを受信し
たとき、それに付加されているデータシーケンスＮｏ、
がデータ送信した時のデータシーケンスＮαに一致して
いなかった場合にこのＡＣＫ／ＮＡＣＫデータを棄却す
る処理６ｑを行う点が第１０図に示した従来方式と異な
っている。

第４図は送信局におけるデータ送信時の処理であり、デ
ータ送信を実行する前のステップ１０６でその時の送信
データに固有のデータシーケンスＮαを取出し、ステッ
プ１０７でこのデータシーケンスＮｏ、を付加している
。

第５図は上記データ棄却処理６ｐを含めた受信局におけ
るデータ受信処理を示すフローチャートであり、従来方
式の処理手順を示す第１２図に対してステップ２１１〜
２１４の処理が付加されている。この場合、ステップ２
０１でデータを受信すると、ステップ２１１にてデータ
シーケンスＮｏ。

を取出し、続いて、ステップ２１２にてこのデータシー
ケンス魔が前回の値と一致するか否かの検証を行い、前
回受信時のデータシーケンスＮｏ、に対して「＋１」に
なっておれば、すなわち、更新されておればステップ２
０２以下の処理を実行するが、これ以外の場合にはステ
ップ２１３にて受信データを棄却し、ステップ２１４で
初期のアイドル状態に戻す。

第６図は上記データ棄却処理６ｑを含めたＡＣＫ／ＮＡ
ＣＫデータ受信時の処理を示すフローチャートである。

これは、従来方式の処理手順を示す第１３図に対してス
テップ１１６〜１２０の処理が付加されている。このう
ち、ステップ１１６ではデータシーケンスＮαを取出し
、ステップ１１７でこのデータシーケンスＮαか送信時
のデータシーケンスＮへと一致するか否かを調べ、若し
、一致していなければ受信したＡＣＫ／ＮＡＣＫデータ
をステップ１１８で棄却し、ステップ１１９でＡＣＫ／
ＮＡＣＫデータ待ちのアイドル状態に戻す。一方、ステ
ップ１１７でデータシーケンスＮαが送信時のデータシ
ーケンスＮｏ、と一致したと判定した場合には、ＡＣＫ
データ受信と判定した後のステップ１２０にて、次のデ
ータ送信に備えてデータシーケンスＮαを「＋１」にセ
ットする。

かかる処理動作を、第９図の処理動作と対応させて表現
すれば第７図のようになり、送信元のステーション１ａ
（Ｓｔ）側に、データシーケンスＮα不一致によるＡＣ
Ｋ／ＮＡＣＫデータを棄却する処理１２１が付加され、
送信先のステーション１ｂ（Ｓｊ）側にデータシーケン
スＮｏ、不一致によるＡ　ＣＫ／Ｎ　Ａ　ＣＫデータ棄
却の処理１２ｋが付加されている。

かくして、送信局において上記パターン■の処理、すな
わち、データを正常に送出しているにも拘らずデータ送
信が失敗したと判断したことによりデータの再送を行っ
たとしも、既に正常なデータを受信している受信局にお
いては、データシーケンスＮｏ、が前回受信したと同一
になるためこれを棄却する。従って、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ
の応答も１回しか実行しないことになり、従来方式で問
題となったパターン■とパターン■との組み合わせに基
づく伝送シーケンスのハングアップが解消される。

〔発明の効果〕

以上の説明によって明らかなように、この発明によれば
、それぞれのデータに対して、データシーケンス番号を
付加し、送信局および受信局において、データシーケン
ス番号の系列を調べることによりデータの有効性をチエ
ツクし、その結果に基づいてデータの棄却または処理実
行を行うので、エラーの発生が事象の結果と逆方向に発
生した場合でも、伝送シーケンスの一貫性を維持するこ
とができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明するためのデータフォーマ
ット、第２図は従来の通信プロトコール冗長化方式を説
明するためのデータフォーマット、第３図は本発明の一
実施例の伝送手順を説明するためのタイムチャート、第
４図乃至第６図は同実施例に係るＣＰＵの処理手順を示
すフローチャート、第７図は同実施例の伝送手順を説明
するための説明図、第８図は従来の通信プロトコール冗
長化方式を採用した分散処理システムの一つのステーシ
ョンの機能ブロック図、第９図は同システムの伝送手順
を説明するための説明図、第１０図は同システムの伝送
手順を説明するためのタイムチャート、第１１図乃至第
１４図は同システムを構成するＣＰＵの処理手順を示す
フローチャート、第１５図および第１６図は伝送異常発
生を説明するための遷移図である。 ７ａ−１〜７ａ−ｎ・・・ユーザタスク、７ｂ・・・送
信タスク、７ｃ・・・受信タスク、７ｄ・・・伝送初期
化タスク、７ｅ・・・送信ドライバー、７ｆ・・・受信
ドライバー、７ｇ・・・伝送制御部、７ｈ・・・送信バ
ッファ、７１・・・受信バッファ、７ｊ・・・ローカル
バッファ、７ｋ・・・ステータス情報、７１，８ｄ・・
・伝送ライン、７ｍ１８ｃ・・・伝送制御ＣＰＵ、７ｎ
、８ａ・・・メインＣＰＵ０ 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 第１図 第２図 ６Ｐ 第３図 第４図 第６図 第１２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数台のＣＰＵが伝送路を通じて相互に情報を交換する
   と共に、ノイズの侵入等による伝送シーケンスの異常に
   対してインタフェース装置内の伝送シーケンスの初期化
   を行う分散処理システムにおいて、 送信局側がアプリケーション層における冗長化情報とし
   て各ステーションに固有のデータシーケンス番号を送信
   データに付加して送信し、 受信局側が前記データシーケンス番号の付加された応答
   データを返送すると共に、前記データシーケンス番号の
   系列を調べることにより伝送データの妥当性を判定し、
   妥当性を欠く前記送信データを棄却し、 送信側が前記応答データのデータシーケンス番号と送信
   時のデータシーケンス番号とが一致するか否かを調べ、
   両者が不一致のとき前記応答データを棄却して応答待ち
   の状態にする、 ことを特徴とする通信プロトコールの冗長化方式。