JPH03288951A

JPH03288951A - 高速通信バッファリング制御方法

Info

Publication number: JPH03288951A
Application number: JP2091042A
Authority: JP
Inventors: Toshimi Kiyohara; 清原　敏視
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1990-04-05
Filing date: 1990-04-05
Publication date: 1991-12-19
Anticipated expiration: 2010-11-29
Also published as: JPH07111697B2

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】［産業上の利用分野コ本発明は、処理装置が接続されたネットワークを利用す
る高速通信バッファリング制御方法に関する。

［従来の技術］ローカルエリアネットワーク（以後、ＬＡＮと称する）
等の通信路を介して接続されたコンピュータ、画像端末
、ワードプロセッサ、ワークステーション、プリントサ
ーバ、ディスクサーバ等の処理装置（以後、ノードと称
する）を有機的に結合するシステムが、現在構築されつ
つある。

また、各階層の標準化がＬＡＮにおいて進み、ファイル
転送及びジョブ転送操作などの標準化構想も固まりつつ
ある。

一般的な階層化モデルとしては、第１表に示すような国
際標準化機構（ＩＳＯ）の開放型システム間相互接続ま
たはオープンシステムインターコネクション（Ｏｐｅｎ
　Ｓｙｓｔｅｍｓ　Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）
と呼ばれている参照モデル（以後、Ｏ３Ｉ参照モデルと
称する）が知られている。

このＯ８Ｉ参照モデルは、通信回線の制御から業務に依
存する通信機能までの７つの屑、すなわち上位層から順
次、アプリケーション（レベル７）、プレゼンテーショ
ン（レベル６）、セツション（レベル５）、トランスポ
ート（レベル４）、ネットワーク（レベル３）、リンク
（レベル３）、フィジカル（レベル１）の各プロトコル
に階層化されている。

第１１図は、このような従来の階層化プロトコルによる
送信局と受信局とにおける通信手順を示す。

送信局においては、先ずアプリケーション眉及びプレゼ
ンテーション屑のプロトコルにより送信されるデータ３
１が作成される。

以下順次、セツション層のプロトコルによりセツション
レベルヘッダ３２ａがデータ３１に付加されてセツショ
ン層のデータ３２が作成され、トランスポート層のプロ
トコルによりトランスポートレベルヘッダ３３ａがデー
タ３２に付加されてトランスポート層のデータ３３が作
成され、ネットワーク層のプロトコルによりネットワー
クレベルヘッダ３４ａがデータ３３に付加されてネット
ワーク層のデータ３４が作成される。

最後にデータリンク層のプロトコルによりデータリンク
レベルヘッダ３５ａがデータ３４に付加されてデータリ
ンク層のデータ３５が作成される。このデータ３５は物
理層で規定されたインタフェース方法により伝送メディ
アを介して受信局に送信される。

受信局においては、送信局において付加されたデータリ
ンクレベルヘッダ３５ａ１ネツトワークレベルヘツダ３
４ａ、　トランスポートレベルヘッダ３３ａ１セツシヨ
ンレベルヘツダ３２ａが各階層において順次除去されて
、アプリケーション屓及びプレゼンテーション看におい
てデータ３１が再現される。

各ヘッダ３５ａ〜３２ａは、受信局において制御情報と
して用いられる。尚、各ヘッダ３５ａ〜３２ａにより、
多くのネットワークシステムとの接続が可能になり、将
来のインタオペラビリティを持たせることができる。

この場合、各局は、モジュール化された複数のプロトコ
ルソフトウェアがリンクするように構成されており、各
階層間ではそれぞれ、データを実際にコピーすることに
より保存して次の雁に受は渡す。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、上記従来の方法では、同一のデータを各
階層でコピーすることになり、データの格納エリアが増
大してコピー時間がプロトコル処理時間より長くなり、
実行速度が低下するという問題点がある。また、ヘッダ
が上位層から下位層に進むにつれて増加し、転送すべき
本来のデータがパケット内で圧迫される。

更に、プロトコルについても各局の標準化案を完全にカ
バーした場合、複数のクラスのプロトコルを全てインプ
リメントしなければならない。この場合、実際には、ク
ラス毎のソフトウェアを作成せず、共通部分は同一のソ
フトウェアを使用するので、クラスの数が増加するにつ
れてクラス選択の処理フローが頻繁に出現し、オーバヘ
ッドの原因となる。

したがって、上記従来の方法では、各層のヘッダ３２ａ
〜３５ａが大きいので、実際に伝送路に送出されるデー
タ量の実行伝送効率が低下し、また、階層の数が多いの
で通信までの処理時間が長いという問題点がある。

本発明の目的は、上記従来の問題点に鑑み、実際に伝送
路に送出されるデータ量の実行伝送効率を向上すること
ができ、また、通信までの処理時間を短縮することがで
きる高速通信バッファリング制御装置を提供することに
ある。

［課題を解決するための手段］本発明によれば、前記目的は、階層化されたネットワー
ク構造を有する高速通信バッファリング制御方法であっ
て、該各階層のデータを第１管理テーブルに基づいて管
理し、該データが同一処理及び同一ヘッダを有していれ
ば、アプリケーションのデータをパケット分割し、該同
一ヘッダが示す該パケット分割されたデータのポインタ
を第２管理テーブルに基づいて書き換えてデータを転送
することを特徴とする高速通信バッファリング制御方法
によって達成される。

［作用］第１管理テーブルに基づいて各階層のデータを管理し、
データが同一処理及び同一ヘッダを有していれば、アプ
リケーションのデータをパケット分割し、第２管理テー
ブルに基づいて同一ヘッダが示す分割されたデータのポ
インタを書き換えてデータを転送する。他方、データが
同一処理及び同一ヘッダでない場合には、プロトコル処
理とヘッダ作成との処理を行い、ヘッダ情報を第１管理
テーブルに記入し、次の下位層に移行する。

［実施例Ｊ以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図には、本発明の一実施例における高速通信バッフ
ァリング制御方法による階層間のデータの受は渡しを概
略的に示す。

第１図において、ｎを正の整数として、第ｎ層１のデー
タ１１は、第（ｎ−１）層のヘッダ１２が付加されて（
ｎ−１）７１１３に受は渡され、更に、受は渡されたデ
ータに対し、第（ｎ−２）ｌｉのヘッダ１４が付加され
て（ｎ　−２）層１５に受は渡される。

第２図（ａ）は、第１図の高速通信バッファリング制御
方法における物理構造を示し、第２図（ｂ）は、第２図
（ａ）の物理構造に含まれており、次の上位層のポイン
タ１６と、各層のデータ格納ポインタ１７と、データ（
ヘッダ）長を記憶する傾板としてのエリア１８とを有す
るテーブル手段としての管理ディスクリブタテーブルＤ
Ｔを示す。

次に、物理構造は、まず、アドレスＡｎから書き込まれ
る長さＤＬｎの第ｎ層のデータ１９を備えている。以下
、上位層から順次、アドレスＡ　ｎ−１から書き込まれ
る長さＤ　Ｌ　ｎ−１の第（ｎ−１）１のヘッダ２０、
アドレスＡ　ｎ−２から書き込まれる長さＤ　Ｌ　ｎ−
２の第（ｎ−２）Ｍｉのヘッダ２１等により構成されて
いる。

更に、物理構造は、アドレスＤＴｎから書き込まれる次
の第（ｎ＋１）層のポインタＤ　Ｔ　ｎ＋１、第ｎｉｌ
のデータ格納ポインタＡｎ、第ｎＪＩのデータ長ＤＬｎ
を含んでおり、そして上位層から順次、アドレスＤ　Ｔ
　ｎ−１から書き込まれる次の第ｎ層のポインタＤＴｎ
　、第（ｎ−１）７１のデータ格納ポインタＡｎ−１、
データ長Ｄ　Ｌ　ｎ−１、アドレスＤＴｎ−２から書き
込まれる次の第（ｎ−１）ＨのポインタＤＴ　ｎ−１、
第（ｎ　−２）層のデータ格納ポインタＡｎ−２、デー
タ長ＤＬｎ−２等により構成された管理ディスクリブタ
テーブルＤＴを備えている。

第３図は、第１！ｍとしてのデータリンク層から第２層
としてのアプリケーション層までの間の各層の構成を示
す。

第３図（ａ）に示すデータリンクＪ１２２においては、
次のネットワーク眉２３へのポインタＮＰ（ＮｅｘｔＰ
ｏｉｎ＋ｅｔ）と、データリンク層のデータ格納ポイン
タＤＰと、データ長ＤＬとが作成される。

第３図（ｂ）に示すネットワークｊ１２３においては、
次のトランスポート層２４へのポインタＮＰと、ネット
ワーク屑のデータ格納ポインタＤＰと、データ長ＤＬと
が作成される。

第３図（Ｃ）に示すトランスポートＩｔ２４においては
、次のセツション１ｉ２５へのポインタＮＰと、トラン
スポー）Ｊ１２４のデータ格納ポインタＤＰと、データ
長ＤＬとが作成される。

第３図（ｄ）に示すセツションＪｉ２５においては、次
のプレゼンテーション層２６へのポインタＮＰと、セツ
ション層２５のデータ格納ポインタＤＰと、データ長Ｄ
Ｌとが作成される。

第３図（ｅ）に示すプレゼンテーションＪ１２６におい
ては、次のアプリケーション層２７へのポインタＮＰと
、プレゼンテーションＨｉ２６のデータ格納ポインタＤ
Ｐと、データ長ＤＬとが作成される。

最後に、第３図（ｆ）に示すのアプリケーション層２７
では、パケット毎にそれぞれ、データ格納エリアの最後
のポインタＦＦＦＦＨと、アプリケーション層２７のデ
ータ格納ポインタＤＰＩ−ＤＰ３と、データ長ＤＬＬ−
ＤＬ３とが作成される。

第４図は、第３図（ｆ）に示すアプリケーション層２８
への第３図（ｅ）に示すプレゼンテーション層２６にお
けるポインタを示し、各パケットのデータポインタがデ
ータポインタ管理テーブル２９により管理されている。

したがって、本紀実施例によれば、各層毎に上位層のポ
インタＮＰを書き換えるのみで実際のパケットが作成さ
れ、また、各層のデータとヘッダとは、管理ディスクリ
ブタテーブルによりその連結状態と実態とを個別に管理
することができる。

第５図（ａ）及び第５図（ｂ）は、送信時の管環ディス
クリブタテーブルＤＴの作成プロセルを示す。

第５図（ａ）において、先ずデータ格納エリアの先頭ポ
インタをアプリケーションから取得しくステップ４１）
、データ格納ポインタＤＰをパケットごとに求めて管理
ディスクリブタテーブルＤＴを作成しくステップ４２）
、このデータ格納ポインタＤＰによりデータポインタ管
理テーブル２９を作成する（ステップ４３）。

続く各層の処理（ステップ４４）は、そのプロトコルに
応じて異なるが、第５図（ｂ）に示すように、基本的に
同一のヘッダ、同一の処理であれば、あえてヘッダを作
成せず、単にデータ格納ポインタＤＰの次の上位層のポ
インタＮＰを管理ディスクリブタテーブルＤＴに記入す
るだけで次の下位層に進む（ステップ４４１．４４２１
．４４５　’）。

大容量の分割パケットを送信する場合には、上述の処理
を行って、アプリケーション層のデータのみを分割する
。

他方、同一のヘッダ、同一の処理でない場合には、その
プロトコル処理とヘッダ作成との処理を行い（ステップ
４４３　）　、ヘッダ情報を管理ディスクリブタテーブ
ルＤＴに記入しくステップ４４４）、次の下位層に進む
（ステップ４４５）。

各層の処理（ステップ４４）が終了すると、再び、第５
図（ａ）にもどって、送信用パケットの準備が完了し、
全データを送信する（ステップ４５〜４７）。したがっ
て、従来の階層毎の処理より高速で処理することができ
る。

第６図は、上記送信パケットを伝送媒体に送信する手順
を示し、通信ＬＳＩまたはハードウェアから送信要求が
発生すると、管理ディスクリブタテーブルＤＴの各層の
エリアをチエインしてパケット送信を行い（ステップ４
８）、次のパケットは、データポインタ管理テーブル２
９を参照しくステップ５１）、管理ディスクリブタテー
ブルＤＴの上位層のポインタＮＰを書き換えるのみであ
る（ステップ５２）。

第７図（ａ）及び第７図（ｂ）は、受信時のディスクリ
ブタテーブル作成のプロセルを示す。

第７図（ａ）に示すように、送信の場合と同様に、先ず
データ格納エリアの先頭ポインタをアプリケーションか
ら取得しくステップ６１）、データポインタ管理テーブ
ル２９を準備しくステップ６２）、次いで、パケットを
受信すると（ステップ６３）、各層の処理に移行する（
ステップ６４、第７図（ｂ）のステップ６４１〜６４５
）。

各層の処理は、受信の場合と同様に、基本的に同一のヘ
ッダ、同一の処理であれば、あえてヘッダを作成せず、
単にデータ格納ポインタＤＰの次の層へのポインタＮＰ
を管理ディスクリブタテーブルＤＴに記入するだけで次
の上位層に進む（ステップ６４１．６４２．６４５　）
。

また、同一のヘッダ、同一の処理でない場合には、その
プロトコル処理とヘッダ作成との処理を行い（ステップ
６４３　）　、ヘッダ情報を管理ディスクリブタテーブ
ルＤＴに記入しくステップ６４４）、次の上位層に進む
（ステップ６４５）。

各層の処理（ステップ６４）が終了すると、第７図（ａ
）にもどって、パケットの受信準備が完了し、全データ
を受信することができる（ステップ６５．６６）。

第８図は、パケットを伝送媒体から受信する手順を示し
、通信ＬＳＩまたはハードウェアから受信割りこみが発
生すると、パケットデータからヘッダ部を切り出して各
層のヘッダ格納エリアに格納しくステップ６７）、デー
タ部をデータ格納エリアに格納して管理ディスクリブタ
テーブルＤＴを作威しくステップ６８）、データポイン
タ管理テーブル２９に記入する（ステップ７０）。

本実施例によれば、受信時には、データのみが既にデー
タ格納エリアに連続して格納されているので、各階層の
処理が進んで順列の変換または再送などが発生した場合
にのみデータ格納エリアの内部が操作される。

したがって、アプリケーションにとって不要なヘッダ及
び各層の処理を減少することができ、また、パケットに
含まれるデータのみを抽出することにより、階層間の無
駄なデータのコピーを減少させて、高速で通信処理を行
うことができ、第９図に示す所定の階層までのネットワ
ークプロトコルが別のプロセッサで処理されるインテリ
ジェントボードシステム及び第１０図に示す通信用ＬＳ
Ｉがデータリンク層までをサポートシ、メインＣＰＵが
その上位層を処理するノンインテリジェントボードシス
テムにおいても処理を行うことができる。

第９図に示すインテリジェントボードシステムでは、上
位プロトコル層の内のアプリケーション層、プレゼンテ
ーション層及びセツション眉は、シンプルメイントラン
スファプロトコル（ＳＭＴＰ）、ファイルトランスファ
プロトコル（Ｆ　Ｔ　Ｐ）、チルネット（Ｔ　Ｅ　Ｌ　
Ｎ　Ｅ　Ｔ）を含むインテリジェントボードシステムの
部分に分担され、トランスポート層、ネットワーク眉及
びデータリンク層は、伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）、
インターネットプロトコル（ＩＰ）、ユーザデータグラ
ムプロトコル（ＵＤＰ）、アドレスレゾル−ジョンプロ
トコル（ＡＲＰ）及びインターネットコントロールメツ
セージプロトコル（ＩＣＭＰ）を含むインテリジェント
ボードシステムの部分に分担されている。また、第１０
図に示すノンインテリジェントボードシステムでは、上
位プロトコル層の内のアプリケーション層からネットワ
ーク眉までの各層は、ノンインテリジェントボードシス
テムのホスト・サポート領域で分担され、データリンク
層はノンインテリジェントボードシステムのＬＡＮボー
ドで分担されている。

［発明の効果］各階層のデータを第１管理テーブルに基づいて管理し、
該データが同一処理及び同一ヘッダを有していれば、ア
プリケーションのデータをパケット分割し、該同一ヘッ
ダが示す該分割されたデータのポインタを第２管理テー
ブルに基づいて書き換えてデータを転送するので、各層
のデータをコピーする必要がなく、通信までの処理時間
を短縮することができ、また、データ移動処理を最小に
することができるので、データ格納領域を最小にするこ
とができ、実際に伝送路に送出されるデータ量の実行伝
送効率を向上することができる。

第１表

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る高速通信バッファリ
ング制御装置における階層間のデータの受は渡しを示す
説明図、第２図（ａ）は、第１図の高速通信バッファリ
ング制御装置における実際の物理構造を示す説明図、第
２図（ｂ）は、第２図（ａ）の物理構造に含まれている
管理ディスクリブタテーブルを示す説明図、第３図は、
データリンク層からアプリケーション層までの各層のデ
ィスクリブタテーブルを示す説明図、第４図は、プレゼ
ンテーション層における次のアプリケーション層のポイ
ンタを示す説明図、第５図及び第６図は、送信時の動作
を示すフローチャート、第７図及び第８図は、受信時の
動作を示すフローチャート、第９図及び第１Ｏ図はそれ
ぞれ、本発明の高速通信バッファリング制御装置が適用
されるハードウェアを示す説明図、第１１図は、従来の
送信局と受信局の動作を示す説明図である。１１・・・第ｎ層のデータ、１２・・・第（ｎ−１）層
のヘッダ、１３・・・第（ｎ−１）層、１４−・・第（
ｎ−２）層のヘッダ、１５・・・第（ｎ−２）　ｉｔ、
　１６・・・次の上位層のポインタ、１７・・・データ
格納ポインタ、１８・・・データ長記憶エリア、ＤＴ・
・・管理ディスクリブタテーブル、２９・・・データポ
インタ管理テーブル。第１（ｂ）第７図第６図第８図

Claims

【特許請求の範囲】

階層化されたネットワーク構造を有する高速通信バッフ
ァリング制御方法であって、該各階層のデータを第１管
理テーブルに基づいて管理し、該データが同一処理及び
同一ヘッダを有していれば、アプリケーションのデータ
をパケット分割し、該同一ヘッダが示す該パケット分割
されたデータのポインタを第２管理テーブルに基づいて
書き換えてデータを転送することを特徴とする高速通信
バッファリング制御方法。