JPH0773290B2 - 順序を保持したデータ・ストリーム伝送におけるリンク切替え方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般的にはネットワー
クにおけるデータ伝送に関し、具体的には、かかるネッ
トワーク内の２ノード間のデータ伝送に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のネットワークでは、２つのノー
ドは、多くの場合、セキュリティ（安全保護）、可用
性、または信頼性の理由から、２つまたはそれ以上のリ
ンクで接続される。この種のネットワークにおいて、あ
る任意のリンクから別のリンクへの切替え（同じ２ノー
ド間で）を１つの同じデータ・ストリーム内で行う場
合、言い換えれば、データ・ストリームをあるリンクか
ら別のリンクへ切り替える場合、多くのアプリケーショ
ンでは、その特定データ・ストリーム内のデータ・フレ
ームの順序をなんらかの方法で保つことが肝要である。
もしこれが達成されないと、データは正しく受信されな
い。その結果、データ・ストリーム全体を再送する時間
が必要になる。または、順序の乱れが検出されなかった
場合は、データが壊れている可能性がある。言い換えれ
ば、伝送グループが単一リンクのように見えるようにす
るには、つまり、ノード間を複数リンクで結ぶために
は、フレームの順序を保つためになんらかの方法（プロ
シージャ）が必要である。

【０００３】伝送グループ内であるリンクから別のリン
クへ切り替えるとき、データ・ストリームの中の順序を
保つという問題は、以前に認識されている。ＩＢＭ社の
システム・ネットワーク体系（ＳＮＡ）が１つの例であ
る。ＳＮＡで採用されている解決手法の解説書として
は、（１）Ｊ．Ｍａｒｔｉｎ著「ＳＮＡ，ＩＢＭ’ｓＮ
ｅｔｗｏｒｋｉｎｇ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ」（Ｐｒｅｎｔ
ｉｃｅ Ｈａｌｌ，Ｅｎｇｌｅｗｏｏｄ Ｃｌｉｆｆ
ｓ，Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ，ＵＳＡ，１９８７）および
（２）Ａ．Ｍｅｉｊｅｒ著「Ｓｙｓｔｅｍ Ｎｅｔｗｏ
ｒｋ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，Ａ Ｔｕｔｏｒｉａ
ｌ」（Ｐｉｔｔｍａｎ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ，Ｌｏｎ
ｄｏｎ，ＵＫ，１９８７）がある。ＳＮＡ手法では、各
データ・フレームに順序番号を付けて、この番号に従っ
て受信側ノードでフレームを並べ替える。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記解決手法は、どち
らかと言えば安全な方法である。しかしながら欠点があ
る。すべてのデータ・フレームの各々に番号を付ける
と、スペースと時間を占有し、これはデータの損失であ
る。つまり、ペイロード伝送となる。さらに、送信側お
よび受信側ノードの双方がフレーム単位で常時、付加さ
れた番号を記録にとる必要がある。言い換えれば、順序
を保つという要件だけに起因する管理努力が非常に大き
い。

【０００５】さらに、順序が乱れている可能性のあるフ
レームを受信側で並べ替えるためには、フレームのバッ
ファリングが行われる必要があり、これは記憶資源を占
用し、付加的な管理のオーバヘッドを必要とする。１つ
の具体的な問題は、フレーム番号が上限まで達したと
き、つまり、各フレームの中の順序番号フィールドまた
はセクションの最大容量に達したとき循環（ｗｒａｐ−
ａｒｏｕｎｄ）が必要なことである。

【０００６】ＳＮＡ概念の詳細は、下述する「序論」で
説明する。

【０００７】そこで本発明の目的は、従来技術における
方法の上述した欠点を解決することのできるリンク切替
え方法を提供することにある。

【０００８】本発明の他の目的は、データ・リンクが具
備するある条件が所与のとき、関係する２ノード間のデ
ータ伝送の「管理」を最小にして伝送データ・フレーム
の順序保持を達成する方法を提供することにある。

【０００９】本発明の他の目的は、殆どどのようなデー
タ伝送制御規則に従っても、選択したリンク上に送出す
るデータの配布を可能にすることにある。例えば、異な
る伝送速度のリンクを使用する場合には、必要とする速
度に従って、また、伝送グループ内のセキュリティが変
化する場合は、ネットワーク内における必要なセキュリ
ティ条件に従って、さらに、異なるコストの伝送リンク
からなるネットワークでは、経済的パターンに従って、
あるいは上記および他の規則の任意の組み合わせに従っ
て、データの配布を行う。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、請求項１に記載の発明は、ネットワークの２
つのノード（１および２、１１および１２）間でデータ
・ストリームを伝送するとき、データ・ストリーム内の
順序が保たれるような形でリンクを切替える方法であっ
て、前記２つのノードは少なくとも２つの並列リンク
（ｌｉｎｋ １．．．ｌｉｎｋ ｎ）によって接続さ
れ、そのうちの１つだけが現在活動状態にあり、送信側
ノード（送信側１、１１）で切替え／スイープ要求を生
成するステップと、前記切替え／スイープ要求に順序番
号を付けるステップと、前記切替え／スイープ要求をそ
の順序番号と一緒に送信側から受信側ノード（受信側
２、１２）へ少なくとも１つの現在非活動状態にあるリ
ンクを利用して伝送するステップと、受信した切替え／
スイープ要求が以前に受信した切替え／スイープ要求よ
りも大きな順序番号をもっているかどうか、従って、受
付け可能であるかどうかを受信側（２、１２）で判断す
るステップと、そうであれば、前記受信した切替え／ス
イープ要求の順序番号を付けて切替え／スイープ応答を
前記現在非活動状態にあるリンクを経由して送信側
（１、１１）へ送信するステップと、切替え／スイープ
応答を受信したとき、その順序番号が前記最後の切替え
／スイープ要求と一緒に送った順序番号と一致している
かどうか、従って、受付け可能であるかどうかを送信側
（１、１１）で判断するステップと、少なくとも１つの
判断ステップの結果に応じて、そのときまで非活動状態
にあったリンクを活動化して、データ・ストリームを送
信するステップとを備えたことを特徴とする。

【００１１】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のリンク切替え方法において、受信側（２）は受信した
（ＳＷＩＴＣＨ）要求が受付け可能である判断すると、
前記現在非活動状態にあるリンクへ切り替え、送信側
（１）は受信した（ＳＷＩＴＣＨ）応答が受付け可能で
あると判断すると、前記現在非活動状態にあるリンクへ
切り替え、これによりデータ伝送を前記そのときまで非
活動状態にあった新しいリンクへ実効的に切り替えるこ
とを特徴とする。

【００１２】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
のリンク切替え方法において、送信側（１）は、送信側
が現在非活動状態にあるリンクへ切り替えるまで、現在
活動状態にあるリンク経由でデータを送り続けることを
特徴とする。

【００１３】請求項４に記載の発明は、請求項２に記載
のリンク切替え方法において、送信側（１）は、現在非
活動状態にあるリンクを利用して（ＳＷＩＴＣＨ）要求
を送信すると、データの送信を一時中止し、受付か可能
（ＳＷＩＴＣＨ）応答を受信すると、そのときまで非活
動状態にあったリンクを利用してデータの送信を再開す
ることを特徴とする。

【００１４】請求項５に記載の発明は、請求項１に記載
のリンク切替え方法において、前記現在非活動状態にあ
るリンクを経由した受付け可能（ＳＷＥＥＰ）要求の受
信により、受信側（１２）に、その特定リンクが「クリ
ーン」であることを示すステップと、現在非活動状態に
あるリンク経由した受付け可能（ＳＷＥＥＰ）応答の受
信により、送信側（１１）に、その特定リンクが「クリ
ーン」であることを示すステップと、送信側（１１）
が、送信側がその特定リンクを「クリーン」と判断した
あとの任意の時点で、そのときまで非活動状態にあった
リンクのいずれかへデータ・ストリーム送信を実効的に
切り替えるステップと、そのときまで非活動状態にあっ
た「クリーン」なリンクからデータを受信すると、受信
側（１２）がデータ・ストリーム受信を該リンクへ実効
的に切り替えるステップと、そのときまで非活動状態に
あった前記リンクを経由するデータ・ストリーム伝送が
確立されると、送信側と受信側が、他のリンクがすべて
「クリーン」でなくなったと判断するステップとをさら
に備えたことを特徴とする。

【００１５】請求項６に記載の発明は、請求項５に記載
のリンク切替え方法において、同じ順序番号をもつ（Ｓ
ＷＥＥＰ）要求と応答（図３）を、現在非活動状態にあ
る複数のリンク経由でやりとりするステップと、各受付
け可能（ＳＷＥＥＰ）要求／応答のペアにより、前記や
りとりを行った特定リンクが「クリーン」であると判断
するステップとをさらに備えたことを特徴とする。

【００１６】請求項７に記載の発明は、請求項６に記載
のリンク切替え方法において、データの伝送が、送信側
によってそのときまで非活動状態にあった前記「クリー
ン」なリンクのいずれかへランダムに切り替えられるこ
とを特徴とする。

【００１７】

【作用】データ・ストリームが識別可能であり、各デー
タ・ストリームのために順序保持を保証するだけで十分
であり、フレーム紛失が許容し得るものとすれば、ここ
に開示したデータストリームグループのための新規の解
決手法は、非常に適応性があり、かつ十分に制御可能な
方法で伝送グループを利用してデータを送信することが
可能である。

【００１８】以上を要約すれば、本発明は、複数の並列
リンクを有するネットワークの２ノード間でデータ・ス
トリームを送信するとき、リンクを切り替えるための新
規な方法に係わるものである。伝送時には、データ・ス
トリームはリンクに割り当てられ、送信側は活動リンク
と呼ばれるリンクを経由してのみデータを伝送し、およ
び受信側は活動リンクからのみデータを受け取る。

【００１９】所望の柔軟性を得るために、データ・スト
リームをあるリンクから別のリンクへ順序を乱さないで
シフト（リンク切替え）を行う方法すなわちリンクの切
替えは、次のように一連の基本ステップを含む。

【００２０】（イ） 送信側ノード（送信側）で特殊な
要求を生成する。

【００２１】（ロ） その要求に順序番号を付ける。

【００２２】（ハ） 要求をその番号と一緒に、現在非
活動状態にある少なくとも１つのリンクを経由して受信
側ノード（受信側）に伝送する。

【００２３】（ニ） 受信した要求は以前に受信した要
求よりも大きい順序番号をもっているかどうか（従っ
て、受付け可能であるかどうか）を判断する。

【００２４】（ホ） もしそうであれば、現在非活動状
態にある前記リンクを経由して、その受信した要求の順
序番号と一緒に特殊な応答を送信側に送信する。

【００２５】（ヘ） 送信側では、応答を受信したと
き、その順序番号が最後の要求と一緒に送られてきた順
序番号と一致しているかどうか、従って、受付け可能で
あるかどうかを判断する。

【００２６】（ト） 少なくとも１つの判断ステップの
結果に応じて、そのときまで非活動であったリンクを活
動化して、データ・ストリームを伝送する。

【００２７】特許請求の範囲の従属項は２つのアプロー
チはを定義し、どちらも各データ・ストリームを特定の
リンクに割り当てる。最初の方法は、番号付きスイッチ
・フレームによってこれを実現する。この方法では、実
際にリンク切替えを行う前に、スイッチ・フレームをノ
ード間で最初に交換しなければならない。２番目の方法
では、特殊フレームの交換により、切替えは準備される
だけである。実際の切替えは、すでに準備されたリンク
を使用して行われる。どちらの解決手法も効率的で、柔
軟性があり、および順序を乱さないので、本発明の目的
を達成することができる。

【００２８】序論 ２つの隣接するネットワークノードの単一リンク以上で
の接続は、２ノード間の通信容量と信頼性を向上する適
切な方法である。このような並列リンクの組を通常伝送
グループと呼ぶ。例えば、ＳＮＡのような従来技術で
は、経路制御レイヤ（ＯＳＩのレイヤ３、すなわちネッ
トワークレイヤに対応する）の最下位サブレイヤは伝送
グループ・サブレイヤと呼ばれ、１つまたはそれ以上の
並列ＳＤＬＣ（同期データ・リンク制御）リンクを結合
し、これらのリンクを上位レイヤに対して単一リンクに
見せる。従って、伝送グループ・サブレイヤにより単一
リンクのＦＩＦＯ的性格を、伝送グループ全体に対して
保証する必要がある。

【００２９】ＳＮＡの手法では、これは次のように達成
される。順序番号が送信側で各フレームに付けられる。
受信側では、フレームは順序番号に従って配列される。
あるフレームが紛失したときは、別のリンクを経由して
再送され、これはフレームが正しく送信されるか、最大
再試行回数に達するまで続けられる。伝送エラーの場合
は、同じフレームが異なるリンクを利用して送信される
ので、ＳＤＬＣにおけるように、順序番号の容易な循環
が可能でないという問題がある（順序番号の範囲は０か
ら４０９５までである）。ＳＮＡはこの問題を、最大数
まで達したとき伝送グループのすべてのリンクを休止さ
せることで解決する。受信側は最初に順序番号循環確認
通知を送信する。すると、送信側は、すべてのリンクを
スイープ（ｓｗｅｅｐ）する。つまり、リンクのどこに
も古いフレームがないことを確かめ、順序番号０のフレ
ームを送信し、および再びリンクをスイープする。この
問題に関するより詳しい説明は、上掲のＳＮＡに関する
文献または他のＳＮＡ文献に記載されている。

【００３０】各フレームに付加的な順序番号を付けて送
信することにより生じるオーバヘッド、およびフレーム
再順序付け、異なるリンク上での再送、および順序番号
の循環のためのプロシージャは相当なものである。

【００３１】本発明は、伝送グループを利用してデータ
を伝送するためのより効率的な２つの解決手法を開示す
るが、これらの解決手法は、下述する想定が妥当するこ
とを前提としている。

【００３２】想定 伝送グループを経由して伝送されるフレームは、異なる
データ・ストリームに属するものとして識別可能であ
り、および順序保持は、すべてのデータ・フレームに対
してグローバルにではなく、個々のデータ・フレームご
とのみのために保証する必要がある。このようなデータ
・ストリームは、フレーム中のある種の結合識別子また
は、ペアのエンド・ポイントによって識別することが可
能である。例えば、２つのＬＡＮが伝送グループを介し
て遠隔的にブリッジされている場合には、ペアの宛先Ｍ
ＡＣ（媒体アクセス制御）アドレスおよび宛先ＬＬＣ
ＳＡＰ（論理リンク制御、サービス・アクセス点）、ソ
ースＭＡＣおよびアドレスとソースＬＬＣ ＳＡＣによ
って識別することが可能である。

【００３３】以下で明らかにするように、各データ・ス
トリームごとに、一定量のステート（状態）情報を記憶
しておく必要がある。従って、異なる認識可能なデータ
・ストリームをあまり細分化すると、ステート情報の量
は非常に大きくなる。この場合には、この細分化は、い
くつかのデータ・ストリームをグループにまとめると、
もっと粗くすることができる。例えば、結合識別子の最
初のｎ個の上位ビットのみを考慮することにより、ある
いは遠隔ブリッジの場合には、ＬＬＣ ＳＡＰを無視し
て、（宛先ＭＡＣアドレス、ソースＭＡＣアドレス）の
ペアだけを通してデータ・ストリームを識別することに
よって行うことができる。

【００３４】フレームを紛失する可能性は許容し得る。
従って、再送方式はとり入れられていない。これは、エ
ンド・ツー・エンド（終端間）方式で、例えば、遠隔ブ
リッジの場合には、ＬＬＣによって行われるとの想定を
基礎とする。注目すべきことは、フレーム紛失を許容す
るプロトコルは、フレームの並替えもまた扱える必要は
ないことである。ＬＬＣを例として挙げることができ
る。

【００３５】データ・ストリームは、対応する逆方向デ
ータ・ストリームから完全に独立している。従って、以
下においては、ペイロード・データ伝送は、送信側ノー
ドから受信側ノードに向かう一方向のためだけに考慮さ
れている。

【００３６】本発明の一般的概念 前述した、最初の想定により、すなわち、異なるデータ
・ストリームが識別可能であり、各データ・ストリーム
についてだけフレーム順序を保てば十分であるという想
定により、伝送グループの単純な利用は、データ・スト
リームをグループのリンク上に配布することだけであ
る。代表的には、２つ以上のデータ・ストリームを同一
リンク経由で送付することであって、単一データ・スト
リームを複数のリンク経由で送付することではない（順
序保持が困難であるため）。必要とされるのは、各デー
タ・ストリームにリンクを割り当てるための単純なテー
ブルである。本手法の明らかな欠点は、ＳＮＡに関して
説明した手法に比べて、柔軟性がないという点である。
例えば、あるリンクがそのリンクに割り当てられたデー
タ・ストリームのトラフィック（通信量）の急増によ
り、重負荷になり、他方、他のリンクの利用率が低い場
合、伝送グループ内のトラフィック負荷量を平衡化する
必要が起こる。従って、順序を乱さないで、データ・ス
トリームをあるリンクから別のリンクへ動的にシフトで
きることが要求される。この動作をリンク切替え（ｌｉ
ｎｋ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）と呼ぶ。以下では、このよ
うなリンク切替えをどのように達成するかを、２つの方
法を示して説明する。

【００３７】どちらの方法においても、送信側と受信側
は活動リンクと呼ばれる現在使用中のリンクと、このデ
ータ・ストリームの切替え要求の数をカウントした順序
番号とを各データ・ストリームごとにストアする。送信
側は所与のデータ・ストリームのペイロード・データを
現在活動状態にあるリンクを経由してのみ伝送し、受信
側は所与のデータ・ストリームのフレームを現在活動状
態にあるリンクからのみ受け取る。

【００３８】最初の解決手法では、明示の切替え要求フ
レームが送信側から受信側へ送られて、活動リンクを変
更すべきことを受信側に通知する。切替え要求フレーム
は常にデータ・ストリームをそこへ切り替えようとする
リンクを経由して送られる。つまり、「新しい」リンク
を経由して送られる。この切替え要求フレームを受信す
ると、受信側は活動リンクを、その要求の中で指示され
ているように、そのデータ・ストリームに対する要求フ
レームが送られてきたリンクへ変更する。さらに、受信
側は同じく「新しい」リンクを経由して切替え応答を返
送してその切替え要求に応答する。次に、送信側も活動
リンクを変更し、そのあと、新リンク経由で対応するデ
ータ・ストリームのフレームへ進む。この切替え要求と
応答フレームは紛失または著しく遅延する可能性がある
ので、これらを再送するかどうかが判断される場合があ
る。切替え要求の紛失または遅延は、特定のリンクへの
切替えが良策でないことを示唆している場合がある。従
って、別のリンクを選択して、そのリンクへ切替えても
よい。このことは、切替え要求フレームが、別のリンク
経由で再送される可能性があることを意味する。どの要
求フレームが最も新しいかを受信側で判断するために、
各切替えフレームには順序番号が付けられる（ＳＮＡ
で、各データ・フレームに順序番号が付けられているの
と同じである）。受信側は以前に受け取ったすべてのフ
レームの順序番号より大きい順序番号をもつ切替え要求
フレームを受け取ると、リンクを切り替えて、応答を返
送するだけである。この順序番号は各応答フレームにも
付加される。

【００３９】同様に、送信側は、最後に送った切替え要
求と同じ順序番号をもつ切替え応答が送り返されてきた
ときは、新リンクに切り替えるだけである。注意すべき
なのは、順序番号はデータ・ストリーム単位で処理さ
れ、受信側がすでに新リンクへ切り替えた間に旧リンク
経由で送られてきたフレームは単に失われることであ
る。しかし、この想定では、かかる紛失は許容し得るも
のとしている。しかし、この手法の代表的な使い方で
は、切替え応答が到着するまで送信を停止させる。

【００４０】以上に説明したように、第１の解決手法で
は、切替え要求と応答を最初に交換する必要がある。以
下に説明する第２の解決手法は、この遅延を防止する。
切替え要求および応答フレームを交換する代わりに、ス
イープ要求と応答フレームを交換することによって、候
補となるリンクがスイープされる。しかし、これらのス
イープ・フレームは、所与のデータ・ストリームの活動
リンクの変更をトリガするものではなく、かかるスイー
プ要求および応答フレームの受信は、受信側と送信側の
どちらも、それぞれ所与のリンクがクリーンで、そのリ
ンクへの切替えがいま可能であることの示唆としてとら
えるにすぎない。実際の切替えは、単にそのときから送
信側でクリーン・リンクを使用することで行われる。新
しいクリーン・リンク経由で最初のフレームを受け取る
と、受信側は新リンクへ切り替える。リンクを切り替え
たあと、すべてのリンクは再びダーティとして扱われ
る。これは、送信側および受信側で同じように行う。前
述した提案と同じように、スイープ要求と応答には、旧
および新スイープ・フレームを区別するための順序番号
が付いている。送信側の順序番号は、各スイープ・フレ
ームが送信されるたびに大きくなるのではなく、送信側
で切替え動作を行う都度に、大きくなる。受信側は、ま
だダーティであるリンク経由で到着し、現在の順序番号
が付いているスイープ・フレームを受け取る。つまり、
リンクは、受信側でクリーン・リンクのセットに追加さ
れる。同様に、送信側は、現在の順序番号をもつスイー
プ応答が到着すると、リンクをクリーン・リンクのセッ
トに追加する。これにより、２つ以上のリンクをスイー
プし、クリーンとみなすことが可能になる。この結果、
緊急事態において、非常に重要なデータ・ストリームを
引き受けることができるリンクが複数存在する。送信側
と同様に、受信側は、切替え動作を行うたびに、その順
序番号を大きくしていく。受信側は、現在のそれより大
きい順序番号をもつスイープ要求フレームを受け取る
と、切替え要求が１つ抜けていたことを通知する。

【００４１】その結果、この場合は切替えと同じように
処理される。つまり、すべてのリンクは、スイープが到
着した対象となったものを除き、ダーティであるとみな
される。活動リンクは常にクリーンである必要はないこ
とに注意すべきである。データ・リンクをそのリンクへ
切替え可能であるか、否かは、リンクの状態によって判
断する。しかし、この状態は、活動リンクの場合はなに
も意味しない。従って、上述した事例において、受信側
が切替えの紛失を通知し、スイープが到着したリンクを
除き、すべてのリンクがダーティと判断した場合には、
活動リンクは同じ状態のままであるので、受信側は、実
際の切替えが行われるまで、つまり、データ・フレーム
がクリーン・リンク経由で到着するまで、その活動リン
クを利用してデータ・フレームを受け取る。このクリー
ン・リンクが活動リンクであれば、この場合も切替えと
同じように処理される。旧リンクと新リンクは、このケ
ースでは同じである。

【００４２】明らかなように、第２の解決手法では、利
用可能なクリーン・リンクがあれば、切替えは即時に行
うことができる。しかし、どのリンクがダーティで、ど
のリンクがクリーンかを各データ・ストリームごとにス
トアすると、この利点が相殺される。従って、上述した
２解決手法には明らかなトレードオフの関係がある。ど
ちらの手法を採用するかは、特定のアプリケーションの
要求条件が明らかな場合にのみ決定することができる。

【００４３】ここで指摘したいことは、順序番号を循環
させるための方法がないことである。これを必要としな
いのは、次の理由による。

【００４４】順序番号はデータ・ストリームごとの切替
えだけをカウントし、個々のフレームすべてについてグ
ローバルにカウントしない。その結果、順序番号が大き
くなることは、はるかに小さい。また、順序番号は切替
えまたはスイープ・フレーム中だけで伝送されるからで
ある。

【００４５】従って、必要なだけのビットを使用する余
裕がある。

【００４６】

【実施例】以下では、これまでに概説した方法を、添付
図面を参照して詳細に説明する。

【００４７】（実施例１）完全な方法は、送信側プロセ
スと受信側プロセスの２つのプロセスによって記述され
る。これらは、図２に示すように、オペレーティング・
システムのチャネルとの間でメッセージ１３、１５、１
６などを送受することによって、それらのローカル・シ
ステム環境とやりとりする（用語の意味について解説し
ておくと、「フレーム」とは、２つのノード間でやりと
りされ、「メッセージ」とは、プロセスを制御するため
にノード内でやりとりされる）。

【００４８】送信側１と受信側２との間でリンクを利用
してやりとりされる各フレーム（図１）は少なくとも３
つのコンポーネントを有し、これらは好ましくはフレー
ムの３フィールドに収められている。最初は、フレーム
がどのタイプのものであるかを指定するフレーム・タイ
プ標識（ｔｙｐｅ）である。３つのタイプがある。すな
わちペイロード・データを収めたＤＡＴＡフレーム、送
信側からの要求を識別するＳＷＩＴＣＨ ＲＥＱＵＥＳ
Ｔフレーム（詳細は下述する）、およびそのような送信
側の要求により受信側からの応答を識別するＳＷＩＴＣ
Ｈ ＲＥＳＰＯＮＳＥフレーム（これも詳細は下述す
る）である。２番目はフレームがどのデータ・フレーム
に属するかを識別するデータ・フレーム識別子（ｄｓ）
である。３番目は情報部分（ｉｎｆｏ）であり、これ
は、フレームがＤＡＴＡタイプならばペイロード・デー
タを、フレームがＳＷＩＴＣＨタイプならば順序番号
を、有する。

【００４９】送信側１（図２）は、ｆｒｏｍ＿ｕｐｐｅ
ｒチャネルを介して上位層（レイヤ）からメッセージ３
を受け取る。メッセージ３はデータ・ストリーム識別子
（ｄｓ）と送信すべきペイロード（ｄａｔａ）を有す
る。加えて、送信側プロセスはそれぞれｔｏ＿ｌｏｗｅ
ｒおよびｆｒｏｍ＿ｌｏｗｅｒチャネルを経由して下位
レイヤへ、または下位レイヤからメッセージ４を送受す
る。これらのメッセージは、図１に示すように、リンク
（ｌｉｎｋ）およびフレーム（ｆｒａｍｅ）・セクショ
ンを有する。そのようなメッセージの意味は、フレーム
が所与のリンク経由で送信されること、あるいは受信さ
れたことである。フレーム自体は、それが（純粋の）デ
ータ・フレームであるか、切替え要求／応答フレームで
あるかを示したタイプ・フィールド、データ・フレーム
ＩＤ、および情報フィールドを有する。情報フィールド
は、データ・フレームのときはペイロードと解釈され、
切替えフレームのときは順序番号と解釈される。

【００５０】また、管理プロセスは、切替え要求メッセ
ージ５をｆｒｏｍ＿ｍｎｇｍｎｔチャネルを介して送信
側プロセスへ送ることができる。これらのメッセージ５
はデータ・ストリーム識別子（ｄｓ）および新リンク
（ｌｉｎｋ）だけを有する。切替えが正しく行われる
と、ｔｏ＿ｍｎｇｍｎｔチャネルを介してメッセージ６
によりそのことが管理プロセスに報告される。

【００５１】受信側２の環境とのやりとりは、受信側２
が上位層からメッセージを受信するのではなくｔｏ＿ｕ
ｐｐｅｒチャネルを介して上位層へメッセージを送るこ
とを除けば、送信側プロセスと非常によく似ている。各
メッセージ７は、送信側が上位層から受け取るメッセー
ジ３に相当する。また、受信側２は、切替え動作を管理
プロセスにメッセージ８で報告するが（ｔｏ＿ｍａｎａ
ｇｅｍｅｎｔチャネル経由で）、そこからはどのコマン
ドも受け取らない。これらのメッセージ８は送信側のメ
ッセージ６に相当する。

【００５２】外１に、その初期設定と共に送信側および
受信側で保持される関係制御情報を、Ｃ言語の文法で示
す。

【００５３】

【外１】

【００５４】送信側および受信側プロセスもＣ言語で書
かれているが、次の拡張を有する。

【００５５】オペレーティング・システムのチャネルと
の間で送受信するためにｓｅｎｄ（）およびｒｅｃｅｉ
ｖｅ（）呼出しが使用されている。２つ以上のチャネル
経由でメッセージが到着するのを待つために、外２に示
した表記が用いられる。

【００５６】ただし、ｃｈはメッセージを最後に受信し
たときのチャネルを示す。

【００５７】

【外２】

【００５８】どのチャネルからメッセージを受信したか
に応じて、コンポーネントは、図１に示すようにコンポ
ーネント名を介してアクセスすることが可能である。例
えば、メッセージｍｓｇがチャネルｆｒｏｍ＿ｕｐｐｅ
ｒから受信したときは、そのコンポーネントはｍｓｇ．
ｄｓおよびｍｓｇ．ｄａｔａであり、これに対して、ｆ
ｒｏｍ＿ｌｏｗｅｒから受信したメッセージｍｓｇのコ
ンポーネントはｍｓｇ．ｌｉｎｋおよびｍｓｇ．ｆｒａ
ｍｅである。

【００５９】送信すべきメッセージは、そのコンポーネ
ントを＜．．．＞で囲むだけで簡単に示される。

【００６０】送信側プロセスのコードにタイムアウトと
再試行が組み込まれていないのは、切替え要求または応
答フレームの紛失から保護するためである。このタイム
アウト監視と再試行のトリガは、いずれも管理プロセス
に行わせる必要がある。これは送信側コードを著しく簡
略化する。送信側プロセスを外３に示す。

【００６１】

【外３】

【００６２】次に受信側プロセスをＣ言語の文法で示
す。外４。

【００６３】

【外４】

【００６４】実施例１の説明は以上の通りである。

【００６５】（実施例２）次に、第２の解決手法につい
て説明する（図３および図４）。プロセスのそれぞれの
ローカル・システム環境とのやりとりにおける主な相異
点は、管理プロセスとの間でやりとりされるメッセージ
にスイープ・メッセージと解釈すべきか、切替えメッセ
ージと解釈すべきかを示すコンポーネントまたはフィー
ルド（ｃｍｄ／ｅｖｅｎｔ）が１つ追加されていること
である。さらに、リンク経由で伝送されるフレームのタ
イプはこの実施例では、切替えフレームではなく、デー
タ・フレームまたはスイープ要求／スイープ応答フレー
ムのどちらかである。

【００６６】この実施例においても、完全な方法は送信
側および受信側プロセスの２プロセスによって記述され
る。これらは、図３に示すフレームを図４に示すオペレ
ーティング・システムのチャネルとの間で送受すること
によってそれぞれのローカル・システム環境とやりとり
する。

【００６７】各フレームは、図３に示すように少なくと
も３つのコンポーネントを有し、これらは、好ましく
は、フレームの３フィールドに収められている。最初
は、フレーム・タイプ標識（ｔｙｐｅ）であり、フレー
ムがどのタイプであるかを示す。３つのタイプがある。
すなわち、ペイロード・データを収めたＤＡＴＡフレー
ム、送信側からの特定の要求を示したＳＷＥＥＰ ＲＥ
ＱＵＥＳＴフレーム（詳細は下述する）、および送信側
要求を受けて受信側からの応答を示すＳＷＥＥＰＲＥＳ
ＰＯＮＳＥフレーム（詳細は下述する）の３つである。
２番目はデータ識別子（ｄｓ）であり、これは、フレー
ムがどのデータ・フレームに属するかを示す。３番目は
情報部分であり、ここには、フレームがＤＡＴＡタイプ
ならば、ペイロード・データが、フレームがＳＷＥＥＰ
タイプならば、順序番号が入る。

【００６８】送信側および受信側プロセスの２プロセス
とそれぞれの上位層および下位層とのやりとりは、図１
および図２を参照して説明した最初の実施例の場合とま
ったく同じであるが、次の大きな例外がある。上述した
ように、図３に示す各フレームのｔｙｐｅフィールド
は、ＤＡＴＡ、ＳＷＥＥＰ＿ＲＥＱ、またはＳＷＥＥＰ
＿ＲＥＳの値をとることができる（実施例１では、ＤＡ
ＴＡ、ＳＷＩＴＣＨ＿ＲＥＱ、またはＳＷＩＴＣＨ＿Ｒ
ＥＳである）。この明白な理由は、第２の解決手法で
は、切替え要求および応答ではなく、スイープ要求と応
答がやりとりされるためである。前述したように、デー
タ・タイプ・フレームはｉｎｆｏフィールドにデータを
有し、ならびにスイープ要求および応答フレームはｉｎ
ｆｏフィールドに順序番号を有する。

【００６９】以上のように、前記実施例１との重要な違
いは、送信側１１および受信側１２のそれぞれの管理プ
ロセスとのやりとりである。これは、ここでは管理プロ
セスが２種類のコマンドを送信側プロセスに与えること
ができることによる。１つは、特定のデータ・フレーム
のためにリンクをスイープするように送信側１１に要求
する（ＳＷＥＥＰ）であり、他方は、実際にデータ・ス
トリームを新リンクへ切り替えるコマンド（ＳＷＩＴＣ
Ｈ）である。この目的のために、ｆｒｏｍ＿ｍａｎａｇ
ｅｍｅｎｔチャネル経由で管理プロセスから送られるメ
ッセージ１５には、スイープ（ＳＷＥＥＰ）およびスイ
ッチ要求（ＳＷＩＴＣＨ）とを区別するためのコマンド
・フィールドｃｍｄが追加されている。スイープ要求は
送信側をトリガして、スイープ要求および応答メッセー
ジをその受信側プロセスと交換させるのに対し、スイッ
チ要求は純粋にローカル動作に帰結する。つまり、指定
されたデータ・ストリームに属する将来の送出フレーム
のために指定されたリンクを使用する（リンクがクリー
ンであることを条件とする）。同様に、送信側１１およ
び受信側１２からそれらの管理プロセスへ送るメッセー
ジにも、スイープまたは切替えが正しく行われたかどう
かを示す事象（イベント）フィールド（ＥＶＥＮＴ）が
追加されている。

【００７０】送信側１１（図４）はｆｒｏｍ＿ｕｐｐｅ
ｒチャネルを介して上位層からメッセージ１３を受け取
る。各メッセージ１３はデータ・ストリーム識別子（ｄ
ｓ）および送信すべきペイロード（ｄａｔａ）を有す
る。さらに、送信側プロセスはそれぞれ、ｔｏ＿ｌｏｗ
ｅｒチャネルおよびｆｒｏｍ＿ｌｏｗｅｒチャネルを介
して下位層との間でメッセージ１４を送受する。これら
のメッセージは図３に示すようにリンク・セクション
（ｌｉｎｋ）およびフレーム（ｆｒａｍｅ）を有する。
このメッセージの意味は、所与のリンクを利用してフレ
ームが送信されること、あるいは受信されたことであ
る。フレーム自身は、（純粋な）データ・フレームであ
るか、スイープ要求／応答フレームであるかを示すｔｙ
ｐｅフィールド、データ・ストリーム識別子および情報
フィールドを有する。情報フィールドはデータ・フレー
ムのときはペイロードと解釈され、スイープ・フレーム
のときは順序番号と解釈される。

【００７１】既述したように、管理プロセスはチャネル
ｆｒｏｍ＿ｍｎｇｍｎｔを経由してスイープ要求メッセ
ージ１５を送信側プロセスへ送ることができる。第１の
解決手法とは異なり、これらのメッセージ１５はデータ
・ストリーム識別子（ｄｓ）、新リンク（ｌｉｎｋ）、
および切替えを行うか、スイープを行うかを示したコマ
ンド（ｃｍｄ）を有する。切替えまたはスイープが正し
く完了すると、チャネルｔｏ＿ｍｎｇｍｎｔを介してメ
ッセージ１６により、そのことが管理に報告される。こ
のメッセージ１６は事象（ｅｖｅｎｔ）フィールドをも
ち、その内容（ＳＷＥＥＰまたはＳＷＩＴＣＨ）は、ス
イープと切替えのどちらが行われたかを送信側管理に通
知する。

【００７２】受信側１２のその環境とのやりとりは、や
はり、受信側１２がチャネルｔｏ＿ｕｐｐｅｒを介して
上位層へメッセージ１７を送るだけで、そこからメッセ
ージを受信しないことを除けば、送信側プロセスと非常
によく似ている。各メッセージ１７は、送信側１１が上
位層から受け取るメッセージ１３に相当する。また、受
信側１２は切替えを行ったことを、メッセージ１８で管
理プロセスに報告するが（チャネルｔｏ＿ｍａｎａｇｅ
ｍｅｎｔを経由して）、そこからはどのコマンドも受け
取らない。これらのメッセージ１８は、送信側のメッセ
ージ１６に相当し、それぞれの情報（ＳＷＥＥＰかＳＷ
ＩＴＣＨ）を事象フィールドに有する。

【００７３】各側でストアされる制御情報には、ここで
は、さらに、各データ・ストリームごとのリンクの状態
（クリーンまたはダーティ）がある。この情報とその初
期設定を、通常と同じようにＣ表記で以下に示す。以下
に送信側と受信側でその初期設定と共に保持される関連
制御情報をＣ言語の文法で示す。

【００７４】

【外５】

【００７５】最後に、送信側および受信側プロセスは外
６ないし外８に示す。

【００７６】

【外６】

【００７７】

【外７】

【００７８】

【外８】

【００７９】

【発明の効果】要約すると、本発明で開示した伝送グル
ープによると、２ネットワーク・ノード間の通信容量と
信頼性を向上することができる。そのような伝送グルー
プが単一リンクに見えることの必要性により、なんらか
の方法でフレームの順序を保たなければならない。従来
のＳＮＡ手法は、各フレームに順序番号を付けて、他の
側でフレームをその番号に従って並べ替えるものであ
る。複数のデータ・ストリームが識別可能であること、
各データ・ストリームごとにのみ順序保持を保証すれば
十分であること、およびフレーム紛失は許容し得ること
を前提条件とすると、新規の手法は、データ・ストリー
ムを伝送グループを利用して、柔軟にかつ効率よく伝送
することが可能とする。どちらの手法も、各データ・ス
トリームをリンクに割り当てる。柔軟性があるので、デ
ータ・ストリームを順序を乱さないであるリンクから別
のリンクにシフトすること（リンク切替えと呼ぶ）が可
能である。最初の手法では、実際に切替えを行う前にま
ずノード間でやりとりする番号付き切替えフレームによ
りこれを達成する。より速い第２の手法では、切替えは
特殊フレームの交換により準備されるだけである。実際
の切替えは、ちょうど、すでに準備されたリンクを使用
して行う。従って、第２の方法は、準備が完了している
ことを条件として、切替えを即時に行うことができる
が、そのためには、各データ・ストリームに、より多く
のステート（状態）情報をストアする必要がある。

【００８０】以上から理解されるように、両手法間には
トレードオフの関係があり、環境によって一方または他
方が好ましい。このこととは別に、これまでに説明した
両解決手法または環境は、次のような利点がある。

【００８１】− 効率性。各フレームが負担するオーバ
ヘッドはゼロだからである（データ・ストリーム識別子
がそこにあることを想定している）。またリンク切替え
のための追加プロトコルは単純化なので、交換するフレ
ームの量は非常に少ないからである。

【００８２】− 柔軟性。データ・ストリームのリンク
への割当ての動的な変更を、リンク切替えにより行うこ
とができるからである。

【００８３】− 順序保持。上述した通りである。

【００８４】２つの好適実施例を参照して本発明を説明
してきたが、請求項に記載した本発明の精神と範囲を逸
脱しない限り、種々態様に変更または改良することが可
能であることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による解決手法で用いられ
ている、いくつかのセクションからなる代表的なフレー
ムを示すフレーム説明図である。

【図２】本発明の第１実施例による解決手法における、
送信側と受信側およびその接続関係を示す接続関係概略
図である。

【図３】本発明の第２実施例による解決手法で用いられ
ている、いくつかのセクションからなる代表的なフレー
ムを示すフレーム説明図である。

【図４】本発明の第２実施例による解決手法における送
信側と受信側およびその接続関係を示す接続関係概略図
である。

【符号の説明】

１ 送信側ノード ２ 受信側ノード １１ 送信側ノード １２ 受信側ノード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デシュレ，ライナー スイス ツェーハー−8135 ラングナウ アム アルビス ルーティボールシュトラ ーセ 19 (72)発明者 トリュンク，ホン リン スイス ツェーハー−8136 ガッティコン オプストガルテンヴェーク 13

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ネットワークの２つのノード（１および
   ２、１１および１２）間でデータ・ストリームを伝送す
   るとき、データ・ストリーム内の順序が保たれるような
   形でリンクを切替える方法であって、 前記２つのノードは少なくとも２つの並列リンク（ｌｉ
   ｎｋ １．．．ｌｉｎｋ ｎ）によって接続され、その
   うちの１つだけが現在活動状態にあり、 送信側ノード（送信側１、１１）で切替え／スイープ要
   求を生成するステップと、 前記切替え／スイープ要求に順序番号を付けるステップ
   と、 前記切替え／スイープ要求をその順序番号と一緒に送信
   側から受信側ノード（受信側２、１２）へ少なくとも１
   つの現在非活動状態にあるリンクを利用して伝送するス
   テップと、 受信した切替え／スイープ要求が以前に受信した切替え
   ／スイープ要求よりも大きな順序番号をもっているかど
   うか、従って、受付け可能であるかどうかを受信側
   （２、１２）で判断するステップと、 そうであれば、前記受信した切替え／スイープ要求の順
   序番号を付けて切替え／スイープ応答を前記現在非活動
   状態にあるリンクを経由して送信側（１、１１）へ送信
   するステップと、 切替え／スイープ応答を受信したとき、その順序番号が
   前記最後の切替え／スイープ要求と一緒に送った順序番
   号と一致しているかどうか、従って、受付け可能である
   かどうかを送信側（１、１１）で判断するステップと、 少なくとも１つの判断ステップの結果に応じて、そのと
   きまで非活動状態にあったリンクを活動化して、データ
   ・ストリームを送信するステップとを備えたことを特徴
   とするリンク切替え方法。
2. 【請求項２】 受信側（２）は受信した（ＳＷＩＴＣ
   Ｈ）要求が受付け可能である判断すると、前記現在非活
   動状態にあるリンクへ切り替え、送信側（１）は受信し
   た（ＳＷＩＴＣＨ）応答が受付け可能であると判断する
   と、前記現在非活動状態にあるリンクへ切り替え、これ
   によりデータ伝送を前記そのときまで非活動状態にあっ
   た新しいリンクへ実効的に切り替えることを特徴とする
   請求項１に記載のリンク切替え方法。
3. 【請求項３】 送信側（１）は、送信側が現在非活動状
   態にあるリンクへ切り替えるまで、現在活動状態にある
   リンク経由でデータを送り続けることを特徴とする請求
   項２に記載のリンク切替え方法。
4. 【請求項４】 送信側（１）は、現在非活動状態にある
   リンクを利用して（ＳＷＩＴＣＨ）要求を送信すると、
   データの送信を一時中止し、受付か可能（ＳＷＩＴＣ
   Ｈ）応答を受信すると、そのときまで非活動状態にあっ
   たリンクを利用してデータの送信を再開することを特徴
   とする請求項２に記載のリンク切替え方法。
5. 【請求項５】 前記現在非活動状態にあるリンクを経由
   した受付け可能（ＳＷＥＥＰ）要求の受信により、受信
   側（１２）に、その特定リンクが「クリーン」であるこ
   とを示すステップと、 現在非活動状態にあるリンク経由した受付け可能（ＳＷ
   ＥＥＰ）応答の受信により、送信側（１１）に、その特
   定リンクが「クリーン」であることを示すステップと、 送信側（１１）が、送信側がその特定リンクを「クリー
   ン」と判断したあとの任意の時点で、そのときまで非活
   動状態にあったリンクのいずれかへデータ・ストリーム
   送信を実効的に切り替えるステップと、 そのときまで非活動状態にあった「クリーン」なリンク
   からデータを受信すると、受信側（１２）がデータ・ス
   トリーム受信を該リンクへ実効的に切り替えるステップ
   と、 そのときまで非活動状態にあった前記リンクを経由する
   データ・ストリーム伝送が確立されると、送信側と受信
   側が、他のリンクがすべて「クリーン」でなくなったと
   判断するステップとをさらに備えたことを特徴とする請
   求項１に記載のリンク切替え方法。
6. 【請求項６】 同じ順序番号をもつ（ＳＷＥＥＰ）要求
   と応答（図３）を、現在非活動状態にある複数のリンク
   経由でやりとりするステップと、 各受付け可能（ＳＷＥＥＰ）要求／応答のペアにより、
   前記やりとりを行った特定リンクが「クリーン」である
   と判断するステップとをさらに備えたことを特徴とする
   請求項５に記載のリンク切替え方法。
7. 【請求項７】 データの伝送が、送信側によってそのと
   きまで非活動状態にあった前記「クリーン」なリンクの
   いずれかへランダムに切り替えられることを特徴とする
   請求項６に記載のリンク切替え方法。