JPH03183236A

JPH03183236A - ヘツダ予測方式及び通信制御処理装置

Info

Publication number: JPH03183236A
Application number: JP1321418A
Authority: JP
Inventors: Tetsuhiko Hirata; 哲彦平田; Susumu Matsui; 進松井; Mika Mizutani; 美加水谷; Matsuaki Terada; 寺田　松昭; Tatsuya Yokoyama; 達也横山
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1989-12-13
Filing date: 1989-12-13
Publication date: 1991-08-09
Anticipated expiration: 2015-07-31
Also published as: JP3070749B2

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〕本発明は情報通信ネットワークにおける通信プロトコル
の高速処理方式、特に次の受信パケットのヘッダを予測
して受信処理を高速化する場合のヘッダ予測精度を向上
させた通信制御装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、情報通信ネットワークにおける通信プロトコルの
処理は、情報パケットの受信が終了した時点で開始して
いた。

これに対し、本発明者等はパケットの受信前からその種
別を予測し、受信処理の準備をするようにした方式を特
願平１−５７７０１号で提案している。

（受信パケットの種別を予測することは比較的容易に行
うことができる。トランスポート層を例にとれば、自局
がコネクション要求パケットＣＲを送信すれば１次に受
信するのはコネクションの承認パケットＣＣであると予
測できるし、コネクション解放パケットＤＲを送信すれ
ば、次の受信は解放承認のＤＣと予測できる。また、前
回受信したデータパケットがシーケンス番号１であれば
、次に受信するのはシーケンス番号２のデータと予測で
きる。このような予測を基に、受信処理に必要なヘッダ
要素をテーブルから引き出して準備しておくことにより
、プロトコル処理を高速化することができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記先願発明による技術は、既に受信したパケットや自
局が送信したパケットの種別により、次に受信するパケ
ットの種別を予測する点に特徴がある。しかしながら、
上記先願発明の方式では、複数のデータパケットをまと
めて肯定できる応答パケットの予測等、パケットの種別
や内容が一意に決まらない場合の予測方法については記
載がなく、真にパケットの高速化処理が必要なデータ転
送フェーズにおいて、ヘッダ予測の精度に改善の余地を
残している。

本発明の目的は、ヘッダ予測によりプロトコル処理の高
速化を図る場合のヘッダ予測精度を向上させることにあ
る。

本発明の他の目的は、自局のデータ送信に対する相手局
からの送達確認パケットに対するヘッダ予測精度を向上
させることにある。

本発明の更に他の目的は、相手局の送達確認パケットの
返信方法に応じて複数の予測ヘッダを保持可能とするこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明では、ヘッダを予測
する場合、相手局の応答方法の特徴を学習する手段を設
けたことに特徴がある。また本発明の他の特徴は、特に
データパケットに対する応答パケットは１対１に対応が
とれないため、データパケットを幾つ送信したときに応
答パケットが返るかを学習することにより、応答パケッ
トに対する予測精度を向上したことにある。さらに、実
際の受信パケットヘッダとの比較処理用に作成する予測
ヘッダが複数発生する場合に適応できるように、予測ヘ
ッダ格納用のＦＩＦＯを設けたことも本発明の１つの特
徴である。

〔作用〕

受信パケットの学習手段は、自局の送信、あるいは親受
信パケットによって決定される状態遷移の中で、相手局
が送信してくるパケットの種別、あるいは内容を学習す
るもので、ヘッダ予測を行う場合に選択肢が出てきた場
合、予測精度を向上させるのに役立つ。データ転送フェ
ーズにおいては、応答パケットを受信した際に、それが
いくつのデータパケットに対して送達確認を行っている
かを学習し１次回からの応答パケット受信の予測にフィ
ードバックしていく。複数のデータパケットを送信し、
その各々に対応して応答パケットが返信される場合も考
えられるし、複数のデータパケットに対して１つの応答
で済む場合もある。前者と後者は、相手局のインプリメ
ントにより決定するため、学習によりその判別を行うこ
とが有効である。また、前者の場合には、予測ヘッダが
複数発生するため、その格納用にＦＩＦＯを設ける。

学習により応答が１対１に返ることがわかった場合には
、データ送信のたびに予測した応答パケットのヘッダを
ＦＩＦ○に登録しておき、応答パケットを受信した場合
にはＦＩＦ○から処理用予測ヘッダを１つ読みとってく
れば良い。

〔実施例〕

本発明の１実施例を図面を参照して説明する。

第２図は本発明を実施する情報通信ネットワークシステ
ムの１例を示す構成図である。このシステムは複数の計
算機２０１（２０１Ａ〜２０１　Ｃ）を含み、各計算機
は、通信制御装置２０２　（２０２Ａ〜２０２Ｃ）を介
して、ネットワーク伝送路２０３に接続されている。

第３図は通信制御装置２０２の詳細を示すブロック図で
ある。通信制御装置２０２は、計算機２０１の主プロセ
ツサ３０１や主メモリ３０２が接続されているシステム
バス３０３に接続され、第４図以降で後述するプロトコ
ルに従って通信の制御を行う。具体的には、通信制御装
置２０２は、ネットワーク伝送路２０３とのインタフェ
ースを制御してデータの送受信を行うためのメディア・
アクセス・コントローラ（ＭＡＣＬＳＩ）３０７と、プ
ログラムや送受信データを格納するためのバッファメモ
リ３０５と、予測した応答パケット（ＡＫ）のヘッダを
格納するためのＰＩＦ０３０８と、通信制御ソフトウェ
アの実行、及び通信制御装置全体を司るためローカルプ
ロセッサ３０４と、それらを接続するローカルバス３０
６とからなる。

本発明は、上記主プロセツサ３０１とローカルプロセッ
サ３０４とが分担して実行する通信プロトコルの処理方
式に関するものであり、先ずそのプロトコルについて説
明する。

第４図は、情報通信ネットワークにおける階層化プロト
コルの一階層であるトランスポートについて、ＩＳ０８
０７３クラス４に従い、コネクション設定（１）からデ
ータ転送（■）、コネクション解放（ＩＩＩ）まで行う
場合のシーケンスを示したものである。

コネクション設定フェーズＩにおいては、一方のエンド
システムａが、コネクション要求パケットＣＲをもう一
方のエンドシステムｂに送信し、これを受けたエンドシ
ステムｂが、コネクション確立パケットＣＣを返信し、
更に、ｃｃを受信したエンドシステムａが、確認のパケ
ットＡＫを送（Ｍ　Ｌ　テコネクション設定状態となる
。この後、データ転送フェーズ■に入り、エンドシステ
ムａからのデータパケットＤＴ受信に対して、エンドシ
ステムｂが応答パケットＡＫを返すという制御が続く。

コネクション解放フェーズ■では、一方のエンドシステ
ムａが、コネクション解放要求パケットＤＲを送信し、
これを受信したエンドシステムｂが、コネクション解放
を承認するパケットＤＣを返信する。

本発明のヘッダ予測精度向上方式は、このうちデータ転
送フェーズ■のＡＫを受信する際に適用するものであり
、以下、第１図に基づきその詳細を説明する。

第１図（Ａ）、（Ｂ）は、データ転送フェーズにおける
ＤＴに対するＡＫの返信のされ方の例であり、第１図（
Ｃ）に示すフローチャートは、それをふまえた上でヘッ
ダ予測をする場合の概要を示す。

先ず、第１図（Ａ）、（Ｂ）について説明する。

第２図における計算機２０１Ａと計算機２０１Ｂがデー
タ通信を行ったところ、図（Ａ）のようなシーケンスで
あったと仮定する。これは、計算機２０１Ｂが、計算機
２０１Ａからの複数のデータパケットＤＴに対して、１
つの応答パケットＡＫで全てを肯定するようインプリメ
ントされていることを示す。これとは別に、計算機２０
１Ａが計算機２０１Ｃとデータ通信を行ったところ、図
（Ｂ）のシーケンスであったとする。これは図（Ａ）の
場合と異なり、計算機２０１０が計算機２０１Ａからの
データパケットＤＴに対して、１対１に対応するＡＫパ
ケットを返すようにインプリメントされていることを示
す。

計算機２０１Ａは、ＤＴ送信の後、相手からのＡＫを予
測して準備する。このとき、相手が図（Ａ）のタイプ■
か図（Ｂ）のタイプ■かを学習して、タイプに合せてＡ
Ｋ受信処理用のヘッダを準備しておくことにより、ヘッ
ダ予測の精度を向上させる。

上記ＡＫの受信処理用に使用するＡＫヘッダの保持方法
を図（Ｃ）に示すフローチャートで説明する。ＤＴ送信
後（ステップ１０１）、タイプ■かタイプ■かで処理を
変える（１０２）。タイプ■であれば、ＤＴを送信する
度に受取るであろうＡＫを想定しく１０４）、受信処理
用に作用したヘッダをＦＩＦ○に登録する（１０５）。

タイプのであれば、学習により相手が何個のＤＴパケッ
トに対してＡＫを送信してくるかをチエツクし、その数
に達したかどうかで、ＦＩＦ○に登録するか否かを決定
する（１０３）。

次に、第５図により学習の１方法について説明する。

トランスポートレイヤから送信されるＤＴパケットは、
応答パケットＡＫを受信するまで応答待キュー５０１に
保持される。応答待キュー５０１は、応答を待つ送信液
ＤＴの先頭５０４を指すポインタである先頭ポインタ５
０２と、最終の送信液ＤＴ５０６を指すポインタである
最終ポインタ５０３とからなる。ＤＴＩ　（５０４）か
らＤＴ５（５０６）まで送信し、ＡＫ３によりＤＴ２ま
でが肯定されたとすると、先頭ポインタ５０２は送信液
ＤＴ５０５を指し、ＤＴＩ（５０４）とＤＴ２（５０７
）はキュー５０１から外される。このときの数をチエツ
クすることにより、相手かたの計算機の応答パケットＡ
Ｋの返し方を学習することができる。

第６図は予測したＡＫを用いてのＡＫ受信処理を示す。

第６図において、受信フレーム６０１は、ネットワーク
伝送路２０３上を図示したようなフォーマットで伝送さ
れる。ＬＬＣヘッダ、ネットワークヘッダ、トランスポ
ートレイヤ等はボード上のローカルプロセッサで処理さ
れるが、ＭＡＣヘッダ、すなわちプリアンプル、スター
トデリミタ（ＳＦＤ）、送信先アドレス（ＤＡ）、送信
元アドレス（ＳＡ）、データ長（Ｌ）、フレームチエツ
ク（ＦＣ８）、エンドブリミタ（ＥＤ）などは、ＭＡＣ
ＬＳＩ３０７で処理される。ここでは、プロセッサ３０
４で処理されるヘッダのうち、トランスポートのＡＫパ
ケットヘッダ６０３について説明する。

ＡＫパケットのヘッダ６０３は、具体的にはヘッダ長、
パケットコード、あて先レファレンス。

受信シーケンス番号等の制御情報から成る。従来の一般
的な受信パケットヘッダの処理では、宛先レファレンス
により適合コネクタジョンを知り、バッファメモリ３０
５上に予め用意されたコネクション管理テーブル６０４
で状態を確認し、ヘッダ要素情報を逐一参照しながら処
理されていた。

これに対し、ヘッダ予測方式では、前回の送受信処理内
容により次回の受信パケットを予測し、予測した受信パ
ケットのヘッダ構成要素をコネクション管理テーブル６
０４から集め、受信処理用ヘッダを予め作成して準備し
ておく。本発明は、このヘッダ予測のうち、特にＡＫの
予測に関して、第５図で説明した学習方法により予測精
度を向上させる。ＡＫ受信処理用に作成したヘッダは、
ＰＩＦ０３０８内に複数個格納６０５しておく、ＡＫパ
ケット受信時、ローカルプロセッサ３０４は、受信ＡＫ
のへラダ６０３と予測したヘッダ６０５との間で比較チ
エツクを行う。これにより、高速な受信処理を実行でき
る。

本実施例によれば、ヘッダ予測によるパケット受信処理
高速化、特にトランスポート層のＤＴパケットに対する
ＡＫパケットを受信する際、ＡＫパケットの予測精度を
向上させ、受信処理を高速化するのに効果がある。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかな如く、本発明によれば、プロト
コル処理の高速化を図るためのヘッダ予測において、特
に予測の精度を向上できるため、予測が外れて通常の方
式でプロトコルを処理するケースを減らすことができる
。例えば、ＡＫ受信を例にとると５通常の処理ではアセ
ンブラステップ１０００ステツプ程度を要するのに対し
、予測による高速処理方式では５００ステップ程度であ
り、予測精度を向上することは性能面での効果が太きい
。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）〜（Ｃ）は、データ転送フェーズにおける
ＡＫパケットの返り方と予測ヘッダ格納フローの１例を
説明するための図、第２図は本発明を実施する情報通信
ネットワークシステムの１例を示す図、第３図は第２図
の通信制御処理装置の詳細を示すブロック図、第４図は
通信制御処理装置で処理されるプロトコルの１例である
トランスポート層のシーケンスを示す図、第５図はＤＴ
に対するＡＫの返り方についての学習方法を説明するた
めの図、第６図は予測したＡＫを用いてのＡＫ受信処理
を示す図である。１０１〜１０５・・・予測ヘッダ格納フロー、２０１・
・・計算機、２ｏ２・・・通信制御装置、２０３・・・
ネットワーク伝送路、３０１・・・計算機主プロセツサ
、３０２・・・計算機主メモリ、３０３・・・計算機シ
ステムバス、３０４・・・ローカルプロセッサ、３０５
・・・バッファメモリ、３０６・・・ローカルバス、３
０７・・・ＭＡＣＬＳｌ、　３０８・・・Ｆ工ＦＯ１５
０１・・・応答待キュー、５０２・・・先頭ポインタ、
５０３・・・最終ポインタ、５０４〜５０６・・・送信
済パケット、６０１・・・回線上のパケットフォーマッ
ト、６０２・・・上位プロトコルヘッダ、６０３・・・
ＡＫヘッダ、６０４・・・コネクション管理テーブル、
６０５・・・予測ヘラ図３ ■ 茅目

Claims

【特許請求の範囲】１、既に受信したパケットまたは自局が送信したパケッ
トの種別に基づいて、次回受信するパケットの種別を予
測し、該受信パケットのヘッダ部処理に備える通信プロ
トコル処理方式において、予測パケットの種別あるいは
パケットヘッダの内容に複数の選択肢が存在する場合、
自局の送信に対する相手局の応答方法の特徴を学習し、
ヘッダを予測することを特徴とするヘッダ予測方式。２、データ送受信に先だつて論理的なコネクシヨンを確
立し、データ送信に対してその送達確認を行うコネクシ
ヨン型プロトコルを処理する場合に、データパケット送
信後は応答パケットを受信することを予測して、応答パ
ケットの受信処理を準備しておくパケット受信処理方式
において、ＩＳ０８０７３クラス４のように１つの応答
パケットで複数のデータパケットの肯定ができる場合に
は、受信シーケンス番号等、応答パケットの内容が一意
には決らないため、データ送信に対する相手局の応答の
返し方を学習し、幾つのデータパケットに対して応答パ
ケットが返信されるかを求めることにより、応答パケッ
トの内容を予測することを特徴とするヘッダ予測方式。３、計算機が情報通信ネットワークに加入するための通
信制御装置であつて、送受信データをバッファリングす
るメモリやプロトコル処理を実行するプロセッサと、回
線対応の制御を実行するＬＳＩと、それらを接続するた
めのバスから成り、受信するパケットの種別を予測する
ことによりパケット受信後の処理を高速に実行し、特に
複数のデータに対して応答が１つ返信される場合にも、
複数のデータに対して応答が１対１に複数返信される場
合にも、どちらにも対応可能なように、予測したヘッダ
を複数格納できるＦＩＦＯを設け、応答パケット受信時
には順次ＦＩＦＯから取出して比較処理するようにした
ことを特徴とする通信制御処理装置。