JP2004304669A - Packet communication system and packet communication device - Google Patents
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Abstract
【課題】パケット通信システムにおいて、パケット通信ネットワークが大きくなればなるほど、最速なパケット通信経路での通信の要求が大きくなる。現状のインターネットに代表されるパケット通信網では、ルーティングテーブルによるパケット通信経路を選択している。そして、ルーティングプロトコルにより、ルータ間で自立的に通信を行いより効果的なルーティングテーブルを作成することで、最適なパケット通信経路を選択している。
【解決手段】接続要求パケットを全ての隣接するパケット通信装置にブロードキャストし、送信先のパケット通信装置に第一位で到着した接続要求パケットの通信経路に、経路情報を有した接続パケットを返送し、前記通信経路を固定的に確保することで、パケット通信を開始する時点で最速な通信経路での通信が可能となり、送信するデータが大容量の場合に有効である。
【選択図】 図1In a packet communication system, as the size of a packet communication network increases, the request for communication on the fastest packet communication path increases. In the current packet communication network represented by the Internet, a packet communication route is selected by a routing table. Then, the router independently communicates with each other by a routing protocol to create a more effective routing table, thereby selecting an optimal packet communication path.
A connection request packet is broadcast to all adjacent packet communication devices, and a connection packet having path information is returned to a communication path of the connection request packet arriving first at a destination packet communication device. By fixedly securing the communication path, it is possible to perform communication on the fastest communication path at the time of starting packet communication, which is effective when the amount of data to be transmitted is large.
[Selection diagram] Fig. 1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はパケット通信経路を探索するルーティングに係り、特にネットワーク装置の増減設等により変化するネットワークにおいて、通信を行う時点で最速なパケット通信経路を、ルーティングテーブルを有することなしにブロードキャストを用いて探索するパケット通信システムに関する。
【0002】
インターネットにおいてパケット通信経路を探索するルーティング装置であるルータは、送信先アドレスと出力先ポートの対応を表わすルーティングテーブルを備えることで、受信したパケットを該当する出力先ポートに転送することでパケット通信経路を確保している。ルーティングテーブルには、送信先を示すDestination、サブネットマスクを示すMask、パケットの転送先を示すGateway、出力先ポートを示すInterface、送信先アドレスまでの近さを示すMetric、の5項目を基本的に備えている。そして、ルーティングテーブルは管理者がルータに情報を書き込んでいくスタティック・ルーティングと、ルータが自動的にテーブルを作成するダイナミック・ルーティングがあり、ダイナミック・ルーティングは、ルータが持っている経路情報を他のルータに伝える手段や、代表ルータに経路情報を転送し代表ルータが配下のルータに経路情報を転送する手段等を用いて自動的にルーティングテーブルを作成、更新する。そしてルータは、ルーティングテーブルを参照して目的地に該当するInterfaceに、受信したパケットを出力し、ルーティングテーブルに複数の経路が存在した場合は、Metricの小さい経路のInterfaceに、受信したパケットを出力することで、最適な経路での通信を可能にしている。
【0003】
【従来の技術】
図36は、従来技術におけるパケット通信経路選択を説明する図である。
図36において、111はルーティングテーブル(A)を備え、パケット通信経路を選択しパケットを転送するルータ(A)、112はルーティングテーブル(B)を備え、パケット通信経路を選択しパケットを転送するルータ(B)、113はルーティングテーブル(C)を備え、パケット通信経路を選択しパケットを転送するルータ(C)、114はルーティングテーブル(D)を備え、パケット通信経路を選択しパケットを転送するルータ(D)、115はルーティングテーブル(E)を備え、パケット通信経路を選択しパケットを転送するルータ(E)、211、212、213はルータ(A)111の配下に収容されている端末、214、215、216はルータ(C)113の配下に収容されている端末である。各ルータに付記した数字1、2、3、4、5はポート番号を示している。また、ルーティングテーブルには、送信先を示すDestination、サブネットマスクを示すMask、パケットの転送先を示すGateway、出力先ポートを示すInterface、送信先アドレスまでの近さを示すMetric、の5項目を基本的に備えているが、ここでは送信先(Destination)と出力先(Interface)を示している。
【0004】
図36において、端末(a)211から端末(d)214に対してパケットを送信する場合について説明する。端末(a)211から送信されたパケットはルータ(A)111によって受信される。ルータ(A)111は受信されたパケットの送信先が端末(d)214を収容しているルータ(C)113であることを認識し、ルーティングテーブル(A)を参照してパケットをポート2に出力し、パケット信号P11にてルータ(B)112に転送される。パケット信号P11を受信したルータ(B)112はパケットの送信先が端末(d)214を収容しているルータ(C)113であることを認識し、ルーティングテーブル(B)を参照してパケットをポート3に出力し、パケット信号P21にてルータ(C)113に転送される。パケット信号P21を受信したルータ(C)113は送信先の端末(d)214が自分の配下に収容されている端末であることを認識し、ルーティングテーブル(C)を参照してパケットをポート1に出力する。以上のシステム動作により端末(a)211から端末(d)214への通信経路が選択されパケットが通信される。
【0005】
前記のシステム動作に示す様に、パケット通信における経路選択はルーティングテーブルによって行われる。ルーティングテーブルの作成方法として、管理者がルータに情報を書き込んでいくスタティック・ルーティングと、ルータが自動的にテーブルを作成するダイナミック・ルーティングがあり、ダイナミック・ルーティングは、ルータが持っている経路情報を他のルータに伝える手段や、代表ルータに経路情報を転送し代表ルータが配下のルータに経路情報を転送する手段等を用いて自動的にルーティングテーブルを作成し、定期的にルーティングテーブルを更新することで、ルータの増減設や障害によるネットワークの構成変動に対処したルーティングテーブルを提供できる。
【0006】
この様に作成されたルーティングテーブルに複数の経路が存在した場合は、Metricの小さい経路を選択することにより最適なパケット通信経路を確保している。
しかしながら、ルータ間の通信回線速度、通信回線数等により、Metricの小さい通信経路が必ずしもパケット信号を最速で通信できる経路であるとはいえない。その解決策として、ルータ間のパケット転送遅延時間を測定することで最適な経路を選択する技術が考えられている(例えば、特許文献1,2参照)。
【0007】
【特許文献1】特開平9−284341号公報「フレームリレー交換機とその中継回線選択方法」
【0008】
【特許文献2】特開平9−321795号公報「パケット交換システムのルーティング方式」
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はパケット通信経路を探索するルーティングに係り、ネットワークの構成が変動する環境下においても最適なパケット通信経路を探索する方策としての、ルーティングプロトコルを備えることで他のルータと情報交換して自動的に更新されるルーティングテーブル、を備えることなしに、そして、パケットを送信する時点で送信元から送信先へ最速となるパケット通信経路を実現するためにパケットをブロードキャストするパケット通信システム及びパケット通信装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
第一の発明は、隣接するパケット通信装置にパケット通信経路情報を順次格納する領域を有する接続要求パケットを通信する手段と、該接続要求パケットの送信先であるパケット通信装置にて、第一位で受信した該接続要求パケットの通信経路に該パケット通信の経路情報を有する接続パケットを通信する手段と、を備え、最速なパケット通信経路で通信することを特徴とするパケット通信システムである。
【0011】
第一の発明によれば、送信先のパケット通信装置において第一位で受信したパケット通信経路を最速なパケット通信経路として、送信元のパケット通信装置から送信先のパケット通信装置までのパケット通信経路を提供することが可能となる。
第二の発明は、第一の発明において、前記の第一位で受信した接続要求パケットの通信経路にてデータを通信させるための送信データパケットを通信する手段と、データの通信が完了した場合に該第一位で受信した接続要求パケットの通信経路を解放するための切断パケットを通信する手段とを備えることを特徴とするパケット通信システムである。
【0012】
第二の発明によれば、第一の発明で実現される最速なパケット通信経路においてデータを送信することが可能となり、データ通信が完了した後に速やかに前記のパケット通信経路を解放することが可能となる。
第三の発明は、第一の発明において、前記の第一位で受信した接続要求パケットの通信経路に障害が発生した場合、障害発生を通知する接続失敗パケットを通信する手段と、該接続失敗パケットを受信することで、第二位で受信した前記の接続要求パケットの通信経路に前記パケット通信の経路情報を有した接続パケットを通信する手段とを備えることを特徴としたパケット通信システムである。
【0013】
第三の発明によれば、第一の発明によって得られた通信経路において発生した障害による通信不通状態を改善するために、第二位の最速な通信経路を提供することが可能となる。
第四の発明は、隣接するパケット通信装置に、送信するデータを併せ持つ速達パケットを通信する手段を備えることにより、最速なパケット通信経路でデータを送信することを特徴とするパケット通信システムである。
【0014】
第四の発明によれば、送信先のパケット通信装置に最速なパケット通信経路を通りデータを送信することが可能となる。
第五の発明は、前記のパケット通信システムにおいて、接続要求パケット生成時刻と送信元アドレスを格納する接続要求パケットテーブルと、送信元アドレスと接続要求パケット生成時刻と隣接する両端の端末もしくは装置のアドレスとを格納する接続パステーブルと、送信元アドレスと接続要求パケットの生成時刻と経路情報とを格納する接続順位リストと、各種パケットを生成するパケット生成部とを備え、前記のパケット通信システムの送信元装置、中継装置、送信先装置のいずれにも使用することが可能であることを特徴としたパケット通信装置である。
【0015】
第五の発明によれば、前記発明のパケット通信システムにて使用する各種パケットを通信することが可能となる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以降、図面を併用して、本発明の技術を詳細に説明する。
図1は、本発明に係るパケット通信装置及びシステム構成である。
図1において、100a、100b、100cはパケット通信装置であり、該パケット通信装置100a(以降、パケット通信装置を総称する場合の符号は100とする)は、接続要求パケットテーブル11a(以降、接続要求パケットテーブルを総称する場合の符号は11とする)と、接続パステーブル12a(以降、接続パステーブルを総称する場合の符号は12とする)と、接続順位リスト13a(以降、接続順位リストを総称する場合の符号は13とする)と、各種のパケット信号を生成するパケット生成部14aと、ネットワークの障害情報収集と各種タイマの設定・監視を行う障害監視・タイマ部15aと、該パケット通信装置内を制御する制御部16aと、パケット通信ネットワークとインタフェースする中継インタフェース21a,22aと、配下に収容する端末とインタフェースする端末インタフェース23aと、を備える。
【0017】
パケット通信装置100b、100cも該パケット通信装置100aと同じ構成である。
本説明では、パケット通信装置100は中継伝送路301、302によってそれぞれ接続され、端末インタフェース23aに端末211,212,213が収容されているLAN303が接続され、端末インタフェース23cに端末214,215,216が収容されているLAN304が接続されているシステムを構成し、データを送信する送信元端末を有するパケット通信装置を送信元装置、データを受信する送信先端末を有するパケット通信装置を送信先装置、送信元装置と送信先装置の間に位置するパケット通信装置を中継装置とする。
【0018】
図2は、送信元として端末(a)211、送信先として端末(d)214とし、該送信元端末(a)211を収容する送信元装置となるパケット通信装置(A)111、該送信先端末(d)214を収容する送信先装置となるパケット通信装置(C)113、そして中継装置となるパケット通信装置(B)、パケット通信装置(D)、パケット通信装置(E)によるパケット通信システムである。
【0019】
まず、送信元端末からデータを送信する場合、前記の接続要求パケット、接続パケットによってパケット通信経路を確立する場合のシステム及び装置の動作について説明する。
接続要求パケットは、収容する端末から受信した大容量のデータを送信先にパケット送信する場合に、送信元のパケット通信装置から隣接するパケット通信装置に送信するパケットであり、後に記載するIPデータグラム(図3に示す)を使用し、オプションフィールド(図4に示す)に、パケット種別を示すパケットタイプ、接続要求パケットを生成した時刻を示すパケット生成時刻、該接続要求パケットの送信先を示す送信先アドレス、そして、該接続要求パケットを受信し転送することで該接続要求パケットを中継するパケット通信装置アドレスを順次格納する経路情報を備える。
【0020】
接続パケットは、送信先のパケット通信装置において、第一位で受信したパケット通信経路をデータ送信するパケット通信経路として確立させるために、送信先のパケット通信装置から送信するパケットであり、後に記載するIPデータグラム(図3に示す)を使用し、オプションフィールド(図6に示す)に、パケット種別を示すパケットタイプ、該第一位で受信した接続要求パケットより知れる接続要求パケットの生成した時刻を示すパケット生成時刻、同様に該第一位で受信した接続要求パケットより知れる経路情報としての送信元アドレス、次(第n番目)に送信するパケット通信装置の宛先を備える。
【0021】
図3はパケット通信装置間のパケット信号フォーマットであるIPデータグラムを示す。該IPデータグラムはIPv4(インターネット・プロトコル(IP)のバージョン4)であり、RFC791で規定されているものと同じであるため、関連する項目のみ説明する。送信元アドレスはパケットを送信する端末もしくはパケット通信装置のアドレス、宛名アドレスはパケットの送り先となる端末もしくはパケット通信装置のアドレス、オプションフィールドにはパケット通信装置間で送受する情報を格納する、ペイロードには送信するデータを格納する。
【0022】
また、IPデータグラムとしてIPv6(インターネット・プロトコル(IP)のバージョン6)を使用することも可能である。
図2において、パケット通信装置(A)111より隣接するパケット通信装置に接続要求パケットP110a,P120aをブロードキャストする。
接続要求パケットP110a,P120aは、図3のIPデータグラムにおける送信元アドレスに端末(a)211のアドレス、宛先アドレスにブロードキャストアドレス、オプションフィールドに図4に示す接続要求パケット送信時のオプションフィールドを使用し、図3のペイロードを使用したデータ送信は行わない。しかしながら、図4に示すオプションフィールドを使用する情報をオプションフィールドでなく、図3のペイロードを使用することも可能である。
【0023】
図4に示す接続要求パケット送信時のオプションフィールドは、パケットタイプに接続要求パケット、送信先アドレスに端末(d)214のアドレス、生成時刻に接続要求パケットを生成した時刻、中継したパケット通信装置のアドレスを中継するパケット通信装置にて経路情報(n)に順次格納される経路情報にて構成される。
【0024】
図2において、接続要求パケットP120aを受信したパケット通信装置(D)114は、接続要求パケットが生成された時刻を示すパケット生成時刻と、データを送信した端末アドレスを示す送信元アドレスと、を格納する接続要求パケットテーブル11(図28に示す)に、接続要求パケットP120aより知れるパケット生成時刻と送信元アドレスを登録すると共に、該接続要求パケットテーブル11を参照し第一位の受信であることを判断し、自パケット通信装置(D)のアドレスを前記の経路情報に格納した接続要求パケットP410a,P420aを隣接するパケット通信装置(B)112、パケット通信装置(E)115にブロードキャストする。該第一位の受信とは、該接続要求パケットテーブルを備えるパケット通信装置において該パケット生成時刻と該送信元アドレスが同じである接続要求パケットの到着順位が第1番目である。
【0025】
パケット通信装置(B)112では、接続要求パケットP110aとP410aを受信する。この場合の到着順位は、P110aを第一位、P410aを第二位とする。該パケット通信装置(B)112では、第一位の該接続要求パケットP110a受信時は前記のパケット通信装置(D)114と同様に接続要求パケットテーブル11への登録を行い、隣接するパケット通信装置(C)113、パケット通信装置(E)115へ自パケット通信装置(B)のアドレスを前記の経路情報に格納した接続要求パケットP210a、P220aの転送を行う。また、第二位の該接続要求パケットP410a受信時は、該接続要求パケットテーブル11への登録は行うが、該接続要求パケットP410aは廃棄する。
【0026】
パケット通信装置(E)115では、接続要求パケットP220a、P420aを受信する。この場合の到着順位は、P420aを第一位、P220aを第二位とする。第一位の接続要求パケットP420a受信時はパケット通信装置(D)114と同様に接続要求パケットテーブル11への登録を行い、隣接するパケット通信装置(C)113へ自パケット通信装置(E)のアドレスを前記の経路情報に格納した接続要求パケットP510aの転送を行う。第二位の接続要求パケット受信時は該パケット通信装置(B)112と同様に該接続要求パケットテーブルへの登録は行うが、該接続要求パケットP220aは廃棄する。
【0027】
送信先装置であるパケット通信装置(C)113では、接続要求パケットP210a、P510aを受信する。この場合の到着順位は、P210aを第一位、P510aを第二位とする。該接続要求パケットを受信する毎に、図30に示す接続順位リスト13に、受信する該接続要求パケットP210a、P510aより知れる送信元、パケット生成時刻、経路を登録する。
【0028】
図30に示す様に接続順位リスト13は、接続要求パケットの到着順位毎に、データを送信した端末アドレスを示す送信元アドレスと、受信した接続要求パケットの生成された時刻を示すパケット生成時刻と、受信した接続要求パケットに格納されている経路情報より知れる経路と、を格納する。
そして、接続順位リストの第一位の順位の登録内容により知れる、送信元アドレス、パケット生成時刻、パケット通信経路となる隣接する端末もしくはパケット通信装置のアドレスを図29に示す接続パステーブル12に登録する。
【0029】
図29に示す様に接続パステーブル12は、パケット通信経路を確立させるために、送信先のパケット通信装置では受信する接続要求パケットより知れる、また中継及び送信元のパケット通信装置では受信する接続パケットより知れる、データを送信した端末アドレスを示す送信元アドレスと、パケット生成時刻と、隣接する両端の端末もしくはパケット通信装置のアドレスと、を格納する。
【0030】
また、送信先装置であるパケット通信装置(C)113では、該接続パステーブル12より知れるパケット通信経路となる隣接するパケット通信装置宛てに前記の接続パケットを送信する。この場合の接続パケットは、図5に示すパケット通信装置(C)113からは第一位の接続要求パケットP210aの送信元であるパケット通信装置(B)112へ接続パケットP311bを返信する。
【0031】
該接続パケットP311bを受信したパケット通信装置(B)112は、前記接続パステーブル12に、該受信した接続パケットP311bより知れる、送信元アドレス、パケット生成時刻、パケット通信経路となる隣接する端末もしくはパケット通信装置のアドレスを登録すると共に、該接続パステーブル12より知れる送信先となるパケット通信装置(A)111へ接続パケットP211bを返信する。
【0032】
該接続パケットP311b,P211bは、それぞれ図3の送信元アドレスにパケット通信装置(B)112,(A)111とし、図6に示す接続パケット送信時のオプションフィールドを使用し、パケットタイプに接続パケット、次(第1番目)に送信するパケット通信装置をパケット通信装置(A)111、次(第2番目)に送信するパケット通信装置にはこの場合該当なし。
【0033】
同様に、該接続パケットP211bを受信したパケット通信装置(a)111は、前記接続パステーブル12に、該受信した接続パケットP211bより知れる、送信元アドレス、パケット生成時刻、パケット通信経路となる隣接する端末もしくはパケット通信装置のアドレスを登録する。この場合、パケット通信装置(a)111は送信元であるため、接続パケットの返送は終了する。
【0034】
以上記載した一連の手順により、該接続パケットP311b,P211bより知れる情報により作成した各パケット通信装置(A)111,(B)112,(C)113に備える接続パステーブル12によって、隣接するパケット通信装置の中から通信経路となるパケット通信装置を特定することが可能となる。
次に、送信データパケットにて送信元端末からデータを送信し、切断パケットにて送信完了後パケット通信経路を開放する場合のシステム及び装置の動作について説明する。
【0035】
送信データパケットは、前記接続要求パケット及び接続パケットによって確立されたパケット通信経路にデータを送信する際に送信するパケットであり、前記IPデータグラム(図3に示す)を使用し、オプションフィールド(図8に示す)に、パケット種別を示すパケットタイプと、前記接続要求パケットを生成した時刻を示すパケット生成時刻と、送信するデータの送り先を示す送信先アドレスと、を備え、データを送信するために該IPデータグラムのペイロードを使用する。
【0036】
切断パケットは、該送信データパケットを使用してデータ送信が完了した場合、該確立されたパケット通信経路を開放するために送信するパケットであり、前記IPデータグラム(図3に示す)を使用し、オプションフィールド(図10に示す)に、パケット種別を示すパケットタイプと、前記接続要求パケットを生成した時刻を示すパケット生成時刻と、送信したデータの送り先を示す送信先アドレスと、を備える。
【0037】
図7において、送信元端末である端末(a)211を収容しているパケット通信装置(A)111は該接続パステーブル12により通信先であるパケット通信装置(B)112へ送信データパケットP110cとデータを、図3に示すIPデータグラムを使用して送信する。IPデータグラムの宛先アドレスはパケット通信装置(B)112、オプションフィールドは図8を使用し、送信するデータはペイロードを使用する。図8ではパケットタイプを送信データパケット、送信先アドレスをパケット通信装置(B)112とする。
【0038】
該送信データパケットP110cを受信したパケット通信装置(B)112は、送信データパケットであることを認識し、前記接続パステーブル12から知れる転送先(この場合はパケット通信装置(C)113)に、同様に送信データパケットP210cとデータを送信する。
該送信データパケットP210cを受信したパケット通信装置(C)113は、送信データパケットであることを認識し、前記接続パステーブル12から知れる転送先(この場合は端末(d)214。)に、受信データとしてデータを転送する。上記の一連の動作により送信元端末の送信データが送信先端末にて受信することが可能となる。
【0039】
そして、データ送信が完了した場合には、送信元のパケット通信装置(A)111から、パケット通信経路にあるパケット通信装置(B)112,(C)113に切断パケットを送信することでパケット通信経路を解放する。
図9において、送信元であるパケット通信装置(A)111は、前記送信データパケットの送信と同様の手順でパケット通信装置(B)112へ切断パケットP110dを送信し、前記接続パステーブル12に格納されているパケット通信装置(B)112の内容を削除する。図3に示すIPデータグラムの宛先アドレスはパケット通信装置(B)112、オプションフィールドは図10を使用する。図10ではパケットタイプを切断パケット、送信先アドレスをパケット通信装置(B)112とする。
【0040】
該切断パケットP110dを受信したパケット通信装置(B)112は、切断パケットであることを認識し、前記接続パステーブル12から知れる転送先(この場合はパケット通信装置(C)113)に、同様に切断パケットP210dを送信し、前記接続パステーブル12に格納されているパケット通信装置(C)113の内容を削除する。
【0041】
該切断パケットP210dを受信したパケット通信装置(C)113は、切断パケットであることを認識し、データ受信を完了するとともに前記接続パステーブル12に格納されているパケット通信装置(B)112の内容を削除する。上記の一連の動作により送信元端末から送信先端末までのパケット通信経路が解放される。
【0042】
図11〜図15は、接続要求パケット、接続パケットを使用したシステム処理フローであり、発信〜パケット通信経路の確立〜データ送信開始までを示す。
図11〜図15において、送信元として端末(a)211、送信先として端末(d)214とし、該送信元端末(a)211を収容する送信元装置となるパケット通信装置(A)111、該送信先端末(d)214を収容する送信元装置となるパケット通信装置(C)113、そして中継装置となるパケット通信装置(B)112とパケット通信装置(D)113とパケット通信装置(E)114で構成されるパケット通信システムにおいて、送信元装置、中継装置、送信先装置のフローを説明する。但し、端末(a)211〜パケット通信装置(A)111〜パケット通信装置(B)112〜パケット通信装置(C)113〜端末(d)214の経路が一番早い接続要求パケットの通信経路とする。
【0043】
以降、図11〜図15における処理フローの各処理内容を説明する。
図11に記載するS1〜S4の処理は送信元のパケット通信装置の処理内容となる。
S1.パケット通信装置(A)111は端末(a)211から送信するデータを受信する。
S2.パケット通信装置(A)111は送信するデータサイズを識別する。外部からデータサイズを設定することも可能とする。この場合は、大容量データの送信とする。
S3.図1のパケット生成部15aで接続要求パケットを生成する。パッケットフォーマットは図3、図4に示す。
S4.隣接する全てのパケット通信装置に接続要求パケットを送信(ブロードキャスト)する。
【0044】
図12に記載するS5〜S13の処理は中継のパケット通信装置の処理内容となる。
S5.接続要求パケットを受信する。
S6.送信先アドレスは収容する配下の端末であるかを判定する。
S7.ステップS6で送信先が配下の端末でない場合、接続要求パケットの情報から、接続要求パケットテーブル11に、接続要求パケットの生成時刻と送信元アドレスを登録する。
S8.ステップS7で登録した内容と接続要求パケットテーブル11の内容を比較する。
S9.ステップS8で比較した結果、同じ内容が存在するかを判定する。
S10.ステップS9で、登録した内容が既に存在していた場合、ステップS5で受信した接続要求パケットを廃棄する。
S11.ステップS6で送信先が配下の端末である場合、本処理は送信先装置での処理となる。(ステップS16と同じ。)
S12.ステップS9で、登録した内容が存在しない場合、接続要求パケットの経路情報に自装置アドレスを付加する。
S13.次段の隣接するパケット通信装置にステップS12の接続要求パケットを送信(ブロードキャスト)する。
【0045】
図13に記載するS14〜S19の処理は送信先のパケット通信装置の処理内容となる。
S14.接続要求パケットを受信する。
S15.送信先アドレスは収容する配下の端末であるかを判定する。
S16.ステップS15で送信先が配下の端末である場合、接続要求パケットの情報から、接続順位リスト13に、送信元と接続要求パケットの生成時刻と経路情報を登録する。
S17.接続順位リスト13において、送信元、パケット生成時刻がそれぞれ共に同じものは、同じ接続要求パケットであるため、同じ接続要求パケット単位に接続順位を比較する。
S18.ステップS17における一番早く到着した接続要求パケットの経路情報を元に、送信元とパケット生成時刻と隣接する両端の端末もしくはパケット通信装置で構成される接続パステーブル12を作成する。(この場合は端末(d)214とパケット通信装置(B)112が両端の端末もしくはパケット通信装置として作成される。)
S19.ステップS18で作成された接続パステーブル12の情報より知れる隣接するパケット通信装置(B)112に接続パケットを生成し、送信する。パッケットフォーマットは図3、図6に示す。
S20.ステップS15で送信先が配下の端末でない場合、本処理は中継装置での処理となる。(ステップS7と同じ。)
図14に記載するS21〜S24の処理は中継のパケット通信装置の処理内容となる。
S21.接続パケットを受信する。
S22.接続パケットにある経路情報の最上位の情報により、送信元とパケット生成時刻と隣接する両端の端末もしくはパケット通信装置で構成される接続パステーブル12を作成する。(この場合はパケット通信装置(C)113とパケット通信装置(A)111が両端の端末もしくはパケット通信装置として作成される。)
S23.ステップS22で作成した接続パステーブル12より、次段が収容される端末である発信装置であるかを判定する。
S24.ステップS23で送信元装置でない(中継装置である。)場合、ステップS22で作成された接続パステーブルの情報により知れる隣接するパケット通信装置(A)111に、ステップS21で受信した接続パケットにある経路情報の最上位のものを除いた接続パケットを生成して、送信する。
S25.ステップS23で送信元装置である場合、送信元装置での処理となる。(ステップS29に同じ。)
図15に記載するS26〜S29の処理は送信元のパケット通信装置の処理内容となる。
S26.接続パケットを受信する。
S27.接続パケットにある経路情報の最上位の情報を元に、送信元とパケット生成時刻と隣接する両端の端末もしくはパケット通信装置〜構成される接続パステーブルを作成する。(この場合はパケット通信装置(B)112と端末(a)211が両端の端末もしくはパケット通信装置として作成される。)
S28.ステップS27で作成した接続パステーブル12より、次段が収容される端末である発信装置であるかを判定する。
S29.ステップS28で送信元装置である場合、送信元から送信先までのパケット通信経路が確立されたことになるので、端末(a)のデータを送信先へ送信することを開始できる状態になった。
S30.ステップS28で送信元装置でない(中継装置である。)場合、中継装置での処理となる。(ステップS24に同じ。)
図16〜図21は、送信データパケット、切断パケットを使用したシステム処理フローであり、データ送信開始から切断までを示す。
【0046】
図16〜図21におけるシステム構成は図11〜図15と同じであり、以降、図16〜図21において、図15のステップS29以降の各処理内容(ステップ51より始まる。)を説明する。
図16に記載するS51〜S53の処理は送信元のパケット通信装置の処理内容となる。
S51.送信元から送信先へデータを通信開始できる状態になった。(図15のステップS29に同じ。)
S52.図11のステップS27で作成された接続パステーブル12の情報より知れる隣接するパケット通信装置(B)112に送信データパケット及びデータを生成し、送信する。パケットフォーマットは図3、図8に示す。
S53.データ送信状態となる。
【0047】
図17に記載するS54〜S56の処理は中継のパケット通信装置の処理内容となる。
S54.送信データパケットを受信する。
S55.図14のステップS22で作成した接続パステーブル12の情報より知れる隣接するパケット通信装置(C)113に送信データパケット及びデータを生成し、送信する。
S56.データ送信状態となる。
【0048】
図18に記載するS57〜S59の処理は送信先のパケット通信装置の処理内容となる。
S57.送信データパケットを受信する。
S58.図11のステップS18で作成した接続パステーブル12の情報より知れる隣接する端末(d)214にデータを送信する。
S59.データ送信状態となる。
【0049】
図19に記載するS60〜S62の処理は送信元のパケット通信装置においてデータの送信が完了した場合の処理内容となる。
S60.データの送信が完了した状態となる。
S61.図15のステップS27で作成された接続パステーブル12の情報より知れる隣接するパケット通信装置(B)112に切断パケットを生成し、送信する。パケットフォーマットは図3、図10に示す。
S62.図15のステップS27で作成された接続パステーブル12の情報を削除する。
【0050】
図20に記載するS63〜S65の処理は中継のパケット通信装置の処理内容となる。
S63.切断パケットを受信する。
S64.図11のステップS22で作成した接続パステーブル12の情報より知れる隣接するパケット通信装置(C)113に切断パケットを生成し、送信する。
S65.図11のステップS22で作成された接続パステーブル12の情報を削除する。
【0051】
図21に記載するS66〜S67の処理は送信先のパケット通信装置の処理内容となる。
S66.切断パケットを受信する。
S67.図11のステップS18で作成された接続パステーブルの情報を削除する。
【0052】
以上記載のパケット通信において、送信先端末(d)214より送信元端末(a)211にデータ送信が必要な場合(送信元装置から送信先装置へのデータのダウンロード等が必要な場合)は、前記の手順をパケット通信装置(C)113が送信元装置、パケット通信装置(A)111が送信先装置として図22に示す様に、隣接するパケット通信装置に接続要求パケットP311a,P312aがブロードキャストされる。そして、前記の手順と同様に接続パケット、送信データパケットが送受信され、送信先端末(d)214より送信元端末(a)211へのデータ送信が行われる。図22に接続要求パケット(ダウンロード型)、図23に接続パケット(ダウンロード型)、図24に送信データパケット(ダウンロード型)の流れを示す。
【0053】
以上に記載した接続要求パケットを使用するパケット通信において、ブロードキャストされた接続要求パケットがパケット通信装置にて廃棄されずに、中継伝送路,パケット通信装置等から構成されるネットワークに長時間存在する場合が考えられる。
送信元のパケット通信装置からブロードキャストされた接続要求パケットがネットワーク上を長時間転送されることを防止することが必要な場合には、タイマ値を格納した接続要求パケットタイマ値付を使用することとする。
【0054】
図25に接続要求パケットタイマ値付送信時のオプションフィールドを示す。
送信元のパケット通信装置は、接続要求パケットタイマ値付のタイマ値に、該接続要求パケットタイマ値付が送信先のパケット通信装置に到着するまでの想定する時間を設定し、ブロードキャストする。図2の接続要求パケットの流れと同じである。
【0055】
送信元のパケット通信装置は、該ブロードキャストすると同時に該パケット通信装置に備える障害監視部タイマ部15aのタイマを始動させ、該接続要求パケットタイマ値付がブロードキャストされてからの時間を計測する。
そして、該接続要求パケットタイマ値付を受信したパケット通信装置は、受信した時刻と受信した該接続要求パケットタイマ値付に格納されているパケット生成時刻から該該接続要求パケットタイマ値付の経過時間を求め、受信した該接続要求パケットタイマ値付に格納されているタイマ値と比較して、該タイマ値が小ならば受信した該接続要求パケットタイマ値付を廃棄する。該比較したタイマ値が大ならば、該タイマ値から該経過時間を減算したタイマ値を接続要求パケットタイマ値付のタイマ値として隣接するパケット通信装置へ転送する。
【0056】
なお、送信元のパケット通信装置では、該接続要求パケットタイマ値付がブロードキャストされてからの時間が、保守上決めた値(該接続要求パケットタイマ値付がブロードキャストされて、到着した送信先のパケット通信装置から返送される接続パケットが到着するまでの想定した時間に、保守上のマージン時間を加算した時間)を超過した場合は、該接続要求パケットタイマ値付が送信先のパケット通信装置に到着しなかったと判断する。
【0057】
以上記載した手順により、接続要求パケットのブロードキャストによるネットワークへの負荷を軽減することが可能である。
次に、図7に示す様にパケット通信経路が確定しデータ送信と行っている状況において、図26に示す該パケット通信経路に障害が発生した場合、接続要求パケット失敗パケットを使用して新たなパケット通信経路を確保する場合のシステム及び装置の動作について説明する。
【0058】
接続失敗パケットは、前記のパケット通信経路のいづれかで障害を検出したパケット通信装置が送信先のパケット通信装置に向けて送信するパケットであり、該接続失敗パケットを受信した送信先のパケット通信装置では前記の接続順位リストにある第二位の経路を新たにパケット通信経路として確立する。該接続失敗パケットは、前記IPデータグラム(図3に示す)を使用し、オプションフィールド(図27に示す)に、パケット種別を示すパケットタイプと、前記接続要求パケットを生成した時刻を示すパケット生成時刻と、送信するデータの送り先を示す送信先アドレスと、を備える。
【0059】
図26は、パケット通信装置(A)111とパケット通信装置(B)112の間で障害が発生しパケット通信装置(B)112にて信号断が検出された場合を示している。
該パケット通信装置(B)112は、前記接続パステーブル12から知れる転送先(この場合はパケット通信装置(C)113)に、図3に示すIPデータグラムに、図27に示す接続失敗パケット送信時のオプションフィールドを使用して、接続失敗パケットP210eを送信する。図27におけるパケットタイプは接続失敗パケットとし、パケット生成時刻と送信先アドレスは前記接続パステーブルより知れる。該接続失敗パケットP210eはパケット通信装置(C)113で受信され、送信先装置であるパケット通信装置(C)113が備えている前記の接続順位リスト13にある第二位の経路に対して、前記の接続パケットを送信することにより、前記接続パケットによる一連の手順により第二位の経路によるパケット通信経路が新たに確立される。接続パケットの流れは前記で説明した図5となる。
【0060】
次に、図31は速達パケットの流れであり、図2の接続要求パケットの流れと同様に端末(a)211から端末(d)214へ、送信するデータが小容量、つまり1ないし数回の図3に示すIPデータグラムのパケット送信で完了する場合のシステム及び装置の動作について説明する。
速達パケットは、収容する端末から受信した小容量のデータを送信先にパケット送信する場合に、送信元のパケット通信装置から隣接するパケット通信装置にデータと共に送信するパケットであり、前記のIPデータグラム(図3に示す)を使用し、オプションフィールド(図32に示す)に、パケット種別を示すパケットタイプと、前記接続要求パケットを生成した時刻を示すパケット生成時刻と、送信するデータの送り先を示す送信先アドレスと、を備え、データを送信するために該IPデータグラムのペイロードを使用する。
【0061】
図31では、図2の接続要求パケットと同様に、速達パケットP110f,P120fをブロードキャストする。該速達パケットP110f,P120fは、図3に示すIPデータグラムを使用し、送信元アドレスに端末(a)211、宛先アドレスにブロードキャストアドレス、オプションフィールドに図32に示す速達パケット送信時のオプションフィールド、そしてペイロードに送信するデータ、の構成になる。
【0062】
図32においては、パケットタイプに速達パケット、送信先アドレスに端末(d)214のアドレス、生成時刻に速達パケットを生成した時刻、となる。
図31において、速達パケットP120fを受信したパケット通信装置(D)114は、図28に示す接続要求パケットテーブル11に速達パケットP120fより知れるパケット生成時刻と送信元アドレスを登録すると共に、該接続要求パケットテーブル11を参照し第一位の受信であることを判断し、速達パケットを隣接するパケット通信装置(B)112、パケット通信装置(E)115にブロードキャストする。
【0063】
パケット通信装置(B)112では、速達パケットP110fとP410fを受信する。この場合の到着順位は、P110fを第一位、P410fを第二位とする。該パケット通信装置(B)112では、第一位の該速達パケットP110f受信時は前記のパケット通信装置(D)114と同様に接続要求パケット要求パケットテーブル11への登録、隣接するパケット通信装置(C)113、パケット通信装置(E)115への速達パケットP210f、P220fの転送を行う。また、第二位の該速達パケットP410f受信時は、該接続要求パケットテーブルへ11の登録は行うが、該速達パケットP410fは廃棄する。
【0064】
パケット通信装置(E)115では、速達パケットP220f、P420fを受信する。この場合の到着順位は、P420fを第一位、P220fを第二位とする。第一位の速達パケットP420f受信時はパケット通信装置(D)114と同様に接続要求パケットテーブル11への登録、隣接するパケット通信装置(C)113への速達パケットP510fの転送を行う。第二位の速達パケット受信時は該パケット通信装置(B)112と同様に該接続要求パケットテーブルへの登録は行うが、該速達パケットP220fは廃棄する。
【0065】
送信先装置であるパケット通信装置(C)113では、速達パケットP210f、P510fを受信する。この場合の到着順位は、P210fを第一位、P510fを第二位とする。第一位の速達パケットP210f受信時は送信先装置であることにより配下に収容する送信先端末(d)214へデータを転送し、接続要求パケットテーブル11への登録を行う。第二位の速達パケット受信時は該速達パケットP220fを廃棄する。
【0066】
以上記載した一連の手順により、送信元端末(a)211から送信先端末(d)214へ小容量データを最速な通信経路にて送信することが可能となる。
図33〜図35は、速達パケットを使用したシステム処理フローである。
図33〜図35において、送信元として端末(a)211、送信先として端末(d)214とし、該送信元端末(a)211を収容する送信元装置となるパケット通信装置(A)111、該送信先端末(d)214を収容する送信元装置となるパケット通信装置(C)113、そして中継装置となるパケット通信装置(B)112とパケット通信装置(D)113とパケット通信装置(E)114で構成されるパケット通信システムにおいて、送信元装置、中継装置、送信先装置のフローを説明する。但し、端末(a)211〜パケット通信装置(A)111〜パケット通信装置(B)112〜パケット通信装置(C)113〜端末(d)214の経路が一番早い接続要求パケットの通信経路とする。
【0067】
以降、図33〜図35における処理フローの各処理内容を説明する。
図33に記載するS101〜S104の処理は送信元のパケット通信装置の処理内容となる。
S101.パケット通信装置(A)111は端末(a)211から送信するデータを受信する。
S102.パケット通信装置(A)111は送信するデータサイズを識別する。外部からデータサイズを設定することも可能とする。この場合は、小容量データの送信とする。
S103.図1のパケット生成部15aで速達パケットを生成する。パッケットフォーマットは図3、図32となり、送信するデータは図3のペイロードを使用する。
S104.隣接する全てのパケット通信装置に速達パケットを送信(ブロードキャスト)する。
【0068】
図34に記載するS105〜S112の処理は中継のパケット通信装置の処理内容となる。
S105.速達パケットを受信する。
S106.送信先アドレスは収容する配下の端末であるかを判定する。
S107.ステップS106で送信先が配下の端末でない場合、速達パケットの情報から、接続要求パケットテーブル11に、速達パケットの生成時刻と送信元アドレスを登録する。
S108.ステップS107で登録した内容と接続要求パケットテーブル11の内容を比較する。
S109.ステップS108で比較した結果、同じ内容が存在するかを判定する。
S110.ステップS109で、登録した内容が既に存在していた場合、ステップS105で受信した速達パケットを廃棄する。
S111.ステップS106で送信先が配下の端末である場合、本処理は送信先装置での処理となる。(ステップS115と同じ。)
S112.ステップS109で、登録した内容が存在しない場合、次段の隣接するパケット通信装置にステップS12の接続要求パケットを送信(ブロードキャスト)する。
【0069】
図35に記載するS113〜S119の処理は送信先のパケット通信装置の処理内容となる。
S113.速達パケットを受信する。
S114.送信先アドレスは収容する配下の端末であるかを判定する。
S115.ステップS114で送信先が配下の端末である場合、速達パケットの情報から、接続要求パケットテーブル11に、速達パケットの生成時刻と送信元アドレスを登録する。
S116.ステップS115で登録した内容と接続要求パケットテーブル11の内容を比較する。
S117.ステップS116で比較した結果、同じ内容が存在するかを判定する。
S118.ステップS117で、登録した内容が存在しない場合、配下に収容する宛先アドレスの端末にデータを送信する。
S119.ステップS117で、登録した内容が既に存在していた場合、ステップS113で受信した速達パケットを廃棄する。
【0070】
(付記1) 隣接するパケット通信装置にパケット通信経路情報を順次格納する領域を有する接続要求パケットを通信する手段と、該接続要求パケットの送信先であるパケット通信装置にて、第一位で受信した該接続要求パケットの通信経路に該パケット通信の経路情報を有する接続パケットを通信する手段と、を備え、最速なパケット通信経路で通信することを特徴とするパケット通信システム。
【0071】
(付記2) 付記1において、前記の第一位で受信した接続要求パケットのパケット通信経路にてデータを通信させるための送信データパケットを通信する手段と、データの通信が完了した場合に該第一位で受信した接続要求パケットの通信経路を解除するための切断パケットを通信する手段と、を備えることを特徴とするパケット通信システム。
【0072】
(付記3) 付記1において、前記の第一位で受信した接続要求パケットの通信経路に障害が発生した場合、障害発生を通知する接続失敗パケットを通信する手段と、該接続失敗パケットを受信することで、第二位で受信した前記の接続要求パケットの通信経路に前記パケット通信の経路情報を有した接続パケットを通信する手段と、を備えることを特徴としたパケット通信システム。
【0073】
(付記4) 隣接するパケット通信装置に送信するデータを併せ持つ速達パケットを通信する手段を備えることにより、最速なパケット通信経路で通信することを特徴とするパケット通信システム。
(付記5) 前記のパケット通信システムにおいて、接続要求パケット生成時刻と送信元アドレスを格納する接続要求パケットテーブルと、送信元アドレスと接続要求パケット生成時刻と隣接する両端の端末もしくは装置のアドレスとを格納する接続パステーブルと、送信元アドレスと接続要求パケットの生成時刻と経路情報とを格納する接続順位リストと、各種パケットを生成するパケット生成部とを備え、前記のパケット通信システムの送信元装置、中継装置、送信先装置のいずれにも使用することが可能であることを特徴としたパケット通信装置。
【0074】
(付記6) 付記1のパケット通信システムにおいて、第一位で受信した接続要求パケットの通信経路のいずれかに障害が発生した場合、送信先であるパケット通信装置に接続失敗パケットを通信する手段を備え、第二位で受信した接続要求パケットの通信経路で通信することを特徴とするパケット通信システム。
(付記7) 付記1のパケット通信システムにおいて、接続要求パケットにタイマ値を追加格納した接続要求パケットタイマ値付を通信する手段を備えることで、接続要求パケットを廃棄することを特徴とするパケット通信システム。
【0075】
(付記8) 付記5のパケット通信装置において、ルーティングテーブルによりパケット通信経路を選択するルータ機能を併せ持ち、送信するデータに応じて使い分けることを特徴とするパケット通信装置。
【0076】
【発明の効果】
パケット通信システムにおいて、パケット通信ネットワークが大きくなればなるほど、最速なパケット通信経路での通信の要求が大きくなる。現状のインターネットに代表されるパケット通信網では、ルーティングテーブルによるパケット通信経路を選択してパケット通信を行っている。そして、ルーティングプロトコルにより、ルーティングテーブルを備えるルータ間で自立的に通信を行い、より効果的なルーティングテーブルを作成することで、最適なパケット通信経路を選択している。
【0077】
本発明によれば、接続要求パケットを隣接するパケット通信装置にブロードキャストし、送信先のパケット通信装置に第一位で到着した接続要求パケットの通信経路に、経路情報を有した接続パケットを送信元まで返送することで前記の通信経路を確立し、その結果、パケット通信を開始する時点で最速な通信経路での通信が可能となり、特に送信するデータが大容量の場合に有効である。また、送信するデータが小容量の場合、速達パケットと送信するデータを隣接するパケット通信装置にブロードキャストすることにより、パケット通信を開始する時点で最速な通信経路でデータが送信可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】パケット通信装置及びシステム構成
【図2】接続要求パケットの流れ
【図3】IPデータグラム
【図4】接続要求パケット送信時のオプションフィールド
【図5】接続パケットの流れ
【図6】接続パケット送信時のオプションフィールド
【図7】送信データパケットの流れ
【図8】送信データパケット送信時のオプションフィールド
【図9】切断パケットの流れ
【図10】切断パケット送信時のオプションフィールド
【図11】送信元パケット通信装置でのシステム処理フロー(1)
【図12】中継パケット通信装置でのシステム処理フロー(1)
【図13】送信先パケット通信装置でのシステム処理フロー(1)
【図14】中継パケット通信装置でのシステム処理フロー(2)
【図15】送信元パケット通信装置でのシステム処理フロー(2)
【図16】送信元パケット通信装置でのシステム処理フロー(3)
【図17】中継パケット通信装置でのシステム処理フロー(3)
【図18】送信先パケット通信装置でのシステム処理フロー(2)
【図19】送信元パケット通信装置でのシステム処理フロー(4)
【図20】中継パケット通信装置でのシステム処理フロー(4)
【図21】送信先パケット通信装置でのシステム処理フロー(3)
【図22】接続要求パケット(ダウンロード型)の流れ
【図23】接続パケット(ダウンロード型)の流れ
【図24】送信データパケット(ダウンロード型)の流れ
【図25】接続要求パケットタイマ値付送信時のオプションフィールド
【図26】接続失敗パケットの流れ
【図27】接続失敗パケット送信時のオプションフィールド
【図28】接続要求パケットテーブル
【図29】接続パステーブル
【図30】接続順位リスト
【図31】速達パケットの流れ
【図32】速達パケット送信時のオプションフィールド
【図33】送信元パケット通信装置でのシステム処理フロー(5)
【図34】中継パケット通信装置でのシステム処理フロー(5)
【図35】送信先パケット通信装置でのシステム処理フロー(4)
【図36】従来技術におけるパケット通信経路選択
【符号の説明】
11,11a,11b,11c 接続要求パケットテーブル
12,12a,12b,12c 接続パステーブル
13,13a,13b,13c 接続順位リスト
14a,14b,14c パケット生成部
15a,15b,15c 障害監視部タイマ部
16a,16b,16c 制御部
21a,22a,21b,22b,21c,22c 中継インタフェース
23a,23b,23c 端末インタフェース
100a,111 パケット通信装置(A)
100b,112 パケット通信装置(B)
100c,113 パケット通信装置(C)
114 パケット通信装置(D)
115 パケット通信装置(E)
211 端末(a)、端末
212 端末(b)、端末
213 端末(c)、端末
214 端末(d)、端末
215 端末(e)、端末
216 端末(f)、端末
301,302 中継伝送路
303,304 LAN
P11,P21 パケット信号
P110a,P120a,P210a,P220a,P410a,P420a,
P510a,P211a,P221a,P311a,P321a,P411a,
P511a,P521a 接続要求パケット
P211b,P311b,P110b,P210b 接続パケット
P110c,P210c,P211c,P311c 送信データパケット
P110d,P210d 切断パケット
P210e 接続失敗パケット
P110f,P120f,P210f,P220f,P410f,P420f,
P510f 速達パケット[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to routing for searching for a packet communication path, and particularly to searching for the fastest packet communication path at the time of communication using a broadcast without having a routing table, in a network that changes due to increase or decrease of network devices and the like. To a packet communication system.
[0002]
A router, which is a routing device that searches for a packet communication path in the Internet, has a routing table indicating the correspondence between a destination address and an output port, and transfers a received packet to a corresponding output port by transferring the received packet to the packet output path. Is secured. The routing table basically has five items: Destination indicating a transmission destination, Mask indicating a subnet mask, Gateway indicating a packet transfer destination, Interface indicating an output destination port, and Metric indicating proximity to a destination address. Have. There are two types of routing tables: static routing, in which the administrator writes information to the router, and dynamic routing, in which the router automatically creates a table. A routing table is automatically created and updated using a means for transmitting to a router, a means for transferring route information to a representative router, and a means for the representative router to transfer route information to a subordinate router. Then, the router refers to the routing table and outputs the received packet to the interface corresponding to the destination, and outputs the received packet to the interface with the smaller metric route when there are a plurality of routes in the routing table. By doing so, communication on an optimal route is enabled.
[0003]
[Prior art]
FIG. 36 is a diagram for explaining packet communication route selection in the prior art.
In FIG. 36, a router (A) 111 has a routing table (A) and selects a packet communication route and transfers a packet. A
[0004]
Referring to FIG. 36, a case where a packet is transmitted from terminal (a) 211 to terminal (d) 214 will be described. The packet transmitted from the terminal (a) 211 is received by the router (A) 111. The router (A) 111 recognizes that the destination of the received packet is the router (C) 113 accommodating the terminal (d) 214, and refers to the routing table (A) to transfer the packet to the
[0005]
As shown in the above-mentioned system operation, the route selection in the packet communication is performed by the routing table. There are two types of routing table creation methods: static routing, in which the administrator writes information to the router, and dynamic routing, in which the router automatically creates a table. A routing table is automatically created using a means for transmitting to another router, a means for transferring route information to a representative router, and a means for transferring the route information to a subordinate router, and the routing table is periodically updated. This makes it possible to provide a routing table that can cope with a change in the network configuration due to an increase or decrease in the number of routers or a failure.
[0006]
When a plurality of routes exist in the routing table created in this way, an optimal packet communication route is secured by selecting a route with a small metric.
However, depending on the communication line speed between routers, the number of communication lines, and the like, a communication route with a small Metric is not necessarily the one that can communicate packet signals at the highest speed. As a solution, a technique of selecting an optimal path by measuring a packet transfer delay time between routers has been considered (for example, see
[0007]
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-284341, "Frame relay exchange and method for selecting its trunk line"
[0008]
[Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-321795 "Routing method of packet switching system"
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention relates to routing for searching for a packet communication path, and automatically exchanges information with another router by providing a routing protocol as a measure for searching for an optimal packet communication path even in an environment where the network configuration fluctuates. Communication system and packet communication apparatus for broadcasting a packet to realize a fastest packet communication path from a transmission source to a transmission destination at the time of transmitting the packet without providing a routing table which is dynamically updated The purpose is to provide.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect, a unit for communicating a connection request packet having an area for sequentially storing packet communication path information to an adjacent packet communication device, and a packet communication device to which the connection request packet is transmitted, Means for communicating a connection packet having path information of the packet communication on a communication path of the connection request packet received in step (a), and performing communication on a fastest packet communication path.
[0011]
According to the first aspect, the packet communication path from the source packet communication apparatus to the destination packet communication apparatus is set as the fastest packet communication path with the packet communication path received first in the destination packet communication apparatus. Can be provided.
According to a second aspect, in the first aspect, means for communicating a transmission data packet for causing data to be communicated on the communication path of the connection request packet received at the first place, and when the data communication is completed Means for communicating a disconnection packet for releasing a communication path of the connection request packet received at the first place.
[0012]
According to the second invention, it is possible to transmit data on the fastest packet communication path realized by the first invention, and it is possible to release the packet communication path immediately after data communication is completed. It becomes.
According to a third aspect, in the first aspect, when a failure occurs in the communication path of the connection request packet received in the first place, a means for communicating a connection failure packet for notifying the occurrence of the failure, A packet communication system comprising: a unit for receiving a packet to communicate a connection packet having path information of the packet communication in a communication path of the connection request packet received in the second place. .
[0013]
According to the third invention, it is possible to provide a second fastest communication path in order to improve a communication interruption state due to a failure occurring in the communication path obtained by the first invention.
A fourth invention is a packet communication system characterized in that adjacent packet communication devices are provided with means for communicating express delivery packets having data to be transmitted, so that data is transmitted through the fastest packet communication path.
[0014]
According to the fourth aspect, it is possible to transmit data to the destination packet communication device via the fastest packet communication path.
According to a fifth aspect of the present invention, in the packet communication system described above, a connection request packet table storing a connection request packet generation time and a transmission source address; A connection path table that stores a transmission source address, a connection request packet generation time and path information, and a packet generation unit that generates various types of packets. A packet communication device characterized in that it can be used for any of a source device, a relay device, and a destination device.
[0015]
According to the fifth invention, it becomes possible to communicate various packets used in the packet communication system of the invention.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the technology of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a packet communication device and system configuration according to the present invention.
In FIG. 1,
[0017]
The
In this description, the packet communication device 100 is connected by the
[0018]
FIG. 2 shows a terminal (a) 211 as a transmission source, a terminal (d) 214 as a transmission destination, a packet communication device (A) 111 as a transmission source device accommodating the transmission source terminal (a) 211, and a transmission destination. Packet communication system (C) 113 serving as a destination device accommodating terminal (d) 214, and packet communication system (B), packet communication device (D), and packet communication device (E) serving as relay devices It is.
[0019]
First, a description will be given of the operation of a system and an apparatus when a packet communication path is established by the connection request packet and the connection packet when data is transmitted from a transmission source terminal.
The connection request packet is a packet transmitted from a source packet communication device to an adjacent packet communication device when transmitting a large amount of data received from an accommodating terminal to a destination, and an IP datagram described later. (See FIG. 3), a packet type indicating the packet type, a packet generation time indicating the time when the connection request packet was generated, and a transmission indicating the transmission destination of the connection request packet in the option field (shown in FIG. 4). Path information for sequentially storing a destination address and an address of a packet communication device that relays the connection request packet by receiving and transferring the connection request packet.
[0020]
The connection packet is a packet transmitted from the packet communication device of the transmission destination in order to establish the packet communication route received first in the packet communication device of the transmission destination as a packet communication route for transmitting data, and will be described later. Using an IP datagram (shown in FIG. 3), the option field (shown in FIG. 6) indicates the packet type indicating the packet type and the time at which the connection request packet known from the connection request packet received at the first place was generated. The packet generation time includes a transmission source address as path information known from the connection request packet received in the first place, and a destination of the next (n-th) packet communication apparatus.
[0021]
FIG. 3 shows an IP datagram which is a packet signal format between packet communication devices. Since the IP datagram is IPv4 (Internet Protocol (IP) version 4) and is the same as that specified in RFC791, only relevant items will be described. The source address is the address of the terminal or packet communication device that sends the packet, the destination address is the address of the terminal or packet communication device to which the packet is sent, and the option field stores the information to be sent and received between the packet communication devices. Stores the data to be transmitted.
[0022]
It is also possible to use IPv6 (Internet Protocol (IP) version 6) as the IP datagram.
In FIG. 2, connection request packets P110a and P120a are broadcast from a packet communication device (A) 111 to an adjacent packet communication device.
The connection request packets P110a and P120a use the address of the terminal (a) 211 as the source address in the IP datagram of FIG. 3, the broadcast address as the destination address, and the option field at the time of transmission of the connection request packet shown in FIG. 4 as the option field. However, data transmission using the payload of FIG. 3 is not performed. However, it is also possible to use the payload of FIG. 3 instead of the information using the option field shown in FIG. 4 instead of the option field.
[0023]
The option fields at the time of transmission of the connection request packet shown in FIG. 4 include the connection request packet as the packet type, the address of the terminal (d) 214 as the transmission destination address, the time at which the connection request packet was generated at the generation time, and the information of the relayed packet communication device. The packet communication device that relays the address is configured with path information sequentially stored in the path information (n).
[0024]
In FIG. 2, the packet communication device (D) 114 that has received the connection request packet P120a stores a packet generation time indicating the time when the connection request packet was generated and a source address indicating the terminal address of the data transmission. In the connection request packet table 11 (shown in FIG. 28), the packet generation time and the transmission source address known from the connection request packet P120a are registered, and the first reception is determined by referring to the connection request packet table 11. Judgment is made, and connection request packets P410a and P420a in which the address of the own packet communication device (D) is stored in the path information are broadcast to the adjacent packet communication devices (B) 112 and (E) 115. The first reception means that, in the packet communication device having the connection request packet table, the arrival order of the connection request packet having the same packet generation time and the source address is the first.
[0025]
The packet communication device (B) 112 receives the connection request packets P110a and P410a. In this case, P110a is ranked first and P410a is ranked second. The packet communication device (B) 112 registers in the connection request packet table 11 in the same manner as the packet communication device (D) 114 when receiving the first-order connection request packet P110a. (C) 113, and transfer the connection request packets P210a and P220a in which the address of the own packet communication device (B) is stored in the path information to the packet communication device (E) 115. When the connection request packet P410a of the second place is received, registration in the connection request packet table 11 is performed, but the connection request packet P410a is discarded.
[0026]
The packet communication device (E) 115 receives the connection request packets P220a and P420a. In this case, P420a is ranked first and P220a is ranked second. When the first connection request packet P420a is received, it is registered in the connection request packet table 11 in the same manner as the packet communication device (D) 114, and the packet communication device (E) of the own packet communication device (E) is registered to the adjacent packet communication device (C) 113. The connection request packet P510a whose address is stored in the path information is transferred. When the second connection request packet is received, registration in the connection request packet table is performed as in the case of the packet communication device (B) 112, but the connection request packet P220a is discarded.
[0027]
The packet communication device (C) 113 as the destination device receives the connection request packets P210a and P510a. In this case, P210a is ranked first and P510a is ranked second. Each time the connection request packet is received, the transmission source, packet generation time, and route known from the received connection request packets P210a and P510a are registered in the connection order list 13 shown in FIG.
[0028]
As shown in FIG. 30, the connection order list 13 includes, for each arrival order of the connection request packet, a transmission source address indicating the terminal address of the data transmission, a packet generation time indicating the generation time of the received connection request packet, and And a path known from the path information stored in the received connection request packet.
Then, the source address, the packet generation time, and the address of the adjacent terminal or packet communication device serving as the packet communication path, which are known from the registered contents of the first order in the connection order list, are registered in the connection path table 12 shown in FIG. I do.
[0029]
As shown in FIG. 29, in order to establish a packet communication path, the connection path table 12 is known from the connection request packet received by the destination packet communication device, and received by the relay and transmission source packet communication devices. It stores the source address indicating the terminal address of the data transmitting device, the packet generation time, and the addresses of adjacent terminals or packet communication devices at both ends.
[0030]
Further, the packet communication device (C) 113, which is the destination device, transmits the connection packet to an adjacent packet communication device which is a packet communication route known from the connection path table 12. In this case, the connection packet P311b is returned from the packet communication device (C) 113 shown in FIG. 5 to the packet communication device (B) 112, which is the transmission source of the first connection request packet P210a.
[0031]
The packet communication device (B) 112 that has received the connection packet P311b stores, in the connection path table 12, a source address, a packet generation time, and an adjacent terminal or a packet that is a packet communication path, which is known from the received connection packet P311b. Along with registering the address of the communication device, the connection packet P211b is returned to the packet communication device (A) 111, which is a transmission destination known from the connection path table 12.
[0032]
The connection packets P311b and P211b have the packet communication devices (B) 112 and (A) 111 as the source addresses in FIG. 3, respectively, and use the option field for connection packet transmission shown in FIG. In this case, the packet communication device to be transmitted next (first) is the packet communication device (A) 111, and the packet communication device to be transmitted next (second) is not applicable in this case.
[0033]
Similarly, the packet communication device (a) 111 that has received the connection packet P211b has, in the connection path table 12, an adjacent source that is known from the received connection packet P211b and serves as a source address, a packet generation time, and a packet communication path. Register the address of the terminal or the packet communication device. In this case, since the packet communication device (a) 111 is the transmission source, the return of the connection packet ends.
[0034]
According to the series of procedures described above, adjacent packet communication is performed by the connection path table 12 provided in each of the packet communication devices (A) 111, (B) 112, and (C) 113 created based on information known from the connection packets P311b and P211b. It is possible to specify a packet communication device serving as a communication path from the devices.
Next, a description will be given of the operation of the system and the apparatus in the case where data is transmitted from the source terminal in a transmission data packet and the packet communication path is opened after the transmission is completed in the disconnection packet.
[0035]
The transmission data packet is a packet to be transmitted when data is transmitted on the packet communication path established by the connection request packet and the connection packet. The transmission data packet uses the IP datagram (shown in FIG. 3) and has an option field (FIG. 8), a packet type indicating a packet type, a packet generation time indicating a time when the connection request packet was generated, and a destination address indicating a destination of data to be transmitted. Use the payload of the IP datagram.
[0036]
The disconnection packet is a packet that is transmitted to open the established packet communication path when data transmission is completed using the transmission data packet, and uses the IP datagram (shown in FIG. 3). The option field (shown in FIG. 10) includes a packet type indicating a packet type, a packet generation time indicating a time when the connection request packet was generated, and a destination address indicating a destination of the transmitted data.
[0037]
In FIG. 7, a packet communication device (A) 111 containing a terminal (a) 211 as a transmission source terminal transmits a transmission data packet P 110 c to a packet communication device (B) 112 as a communication destination according to the connection path table 12. The data is transmitted using the IP datagram shown in FIG. The destination address of the IP datagram uses the packet communication device (B) 112, the option field uses FIG. 8, and the data to be transmitted uses the payload. In FIG. 8, the packet type is a transmission data packet, and the destination address is a packet communication device (B) 112.
[0038]
The packet communication device (B) 112, which has received the transmission data packet P110c, recognizes that the packet is a transmission data packet, and sends the packet to the transfer destination (in this case, the packet communication device (C) 113) known from the connection path table 12. Similarly, a transmission data packet P210c and data are transmitted.
The packet communication device (C) 113, which has received the transmission data packet P210c, recognizes that the packet is a transmission data packet, and sends it to the transfer destination (the terminal (d) 214 in this case) known from the connection path table 12. Transfer data as data. By the above series of operations, the transmission data of the transmission source terminal can be received by the transmission destination terminal.
[0039]
Then, when the data transmission is completed, the packet communication device (A) 111 of the transmission source transmits a disconnection packet to the packet communication devices (B) 112 and (C) 113 on the packet communication path to perform packet communication. Release the route.
In FIG. 9, the packet communication device (A) 111 that is the transmission source transmits the disconnection packet P110d to the packet communication device (B) 112 in the same procedure as the transmission of the transmission data packet, and stores it in the connection path table 12. The contents of the packet communication device (B) 112 are deleted. The destination address of the IP datagram shown in FIG. 3 uses the packet communication device (B) 112, and the option field uses FIG. In FIG. 10, the packet type is a cut packet, and the destination address is the packet communication device (B) 112.
[0040]
The packet communication device (B) 112, which has received the disconnection packet P110d, recognizes that the packet is the disconnection packet, and similarly sends the transfer destination (in this case, the packet communication device (C) 113) known from the connection path table 12 to the transfer destination. By transmitting the disconnection packet P210d, the contents of the packet communication device (C) 113 stored in the connection path table 12 are deleted.
[0041]
The packet communication device (C) 113 receiving the disconnection packet P210d recognizes that the packet is the disconnection packet, completes the data reception, and stores the contents of the packet communication device (B) 112 stored in the connection path table 12. Remove. Through the above series of operations, the packet communication path from the source terminal to the destination terminal is released.
[0042]
FIGS. 11 to 15 are system processing flows using a connection request packet and a connection packet, and show from transmission to establishment of a packet communication path to start of data transmission.
11 to 15, a terminal (a) 211 as a transmission source, a terminal (d) 214 as a transmission destination, and a packet communication device (A) 111 serving as a transmission source device accommodating the transmission source terminal (a) 211; The packet communication device (C) 113 serving as a source device accommodating the destination terminal (d) 214, and the packet communication device (B) 112, the packet communication device (D) 113, and the packet communication device (E ) 114, the flow of the source device, the relay device, and the destination device will be described. However, the route of the terminal (a) 211 to the packet communication device (A) 111 to the packet communication device (B) 112 to the packet communication device (C) 113 to the terminal (d) 214 is the communication route of the earliest connection request packet. I do.
[0043]
Hereinafter, each processing content of the processing flow in FIGS. 11 to 15 will be described.
The processing in S1 to S4 described in FIG. 11 is the processing content of the packet communication device of the transmission source.
S1. The packet communication device (A) 111 receives data transmitted from the terminal (a) 211.
S2. The packet communication device (A) 111 identifies a data size to be transmitted. It is also possible to set the data size from outside. In this case, transmission of a large amount of data is assumed.
S3. The connection request packet is generated by the
S4. A connection request packet is transmitted (broadcast) to all adjacent packet communication devices.
[0044]
The processing of S5 to S13 described in FIG. 12 is the processing content of the relay packet communication device.
S5. Receive a connection request packet.
S6. It is determined whether the transmission destination address is a terminal under the control of the destination address.
S7. If the transmission destination is not a subordinate terminal in step S6, the generation time and transmission source address of the connection request packet are registered in the connection request packet table 11 from the information of the connection request packet.
S8. The contents registered in step S7 are compared with the contents of the connection request packet table 11.
S9. As a result of the comparison in step S8, it is determined whether the same contents exist.
S10. In step S9, if the registered content already exists, the connection request packet received in step S5 is discarded.
S11. If the destination is a subordinate terminal in step S6, this processing is performed by the destination apparatus. (Same as step S16)
S12. If the registered content does not exist in step S9, the own device address is added to the route information of the connection request packet.
S13. The connection request packet of step S12 is transmitted (broadcast) to the next adjacent packet communication device.
[0045]
The processing of S14 to S19 described in FIG. 13 is the processing content of the packet communication device of the transmission destination.
S14. Receive a connection request packet.
S15. It is determined whether the transmission destination address is a terminal under the control of the destination address.
S16. If the transmission destination is a subordinate terminal in step S15, the transmission source and the generation time of the connection request packet and the route information are registered in the connection order list 13 from the information of the connection request packet.
S17. In the connection order list 13, those having the same transmission source and the same packet generation time are the same connection request packet, so the connection order is compared in the same connection request packet unit.
S18. Based on the route information of the connection request packet that arrived first in step S17, a connection path table 12 composed of terminals and packet communication devices at both ends adjacent to the transmission source and the packet generation time is created. (In this case, the terminal (d) 214 and the packet communication device (B) 112 are created as terminals at both ends or packet communication devices.)
S19. A connection packet is generated and transmitted to the adjacent packet communication device (B) 112 known from the information of the connection path table 12 created in step S18. The packet format is shown in FIGS.
S20. If the transmission destination is not a subordinate terminal in step S15, this processing is processing in the relay device. (Same as step S7.)
The processing of S21 to S24 described in FIG. 14 is the processing content of the relay packet communication device.
S21. Receive connection packets.
S22. On the basis of the highest-level information of the route information in the connection packet, a connection path table 12 composed of terminals and packet communication devices at both ends adjacent to the transmission source and the packet generation time is created. (In this case, the packet communication device (C) 113 and the packet communication device (A) 111 are created as terminals or packet communication devices at both ends.)
S23. From the connection path table 12 created in step S22, it is determined whether the next stage is a transmitting device that is a terminal accommodated.
S24. If it is determined in step S23 that the packet is not the transmission source device (it is a relay device), the adjacent packet communication device (A) 111, which is known from the information of the connection path table created in step S22, transmits the route in the connection packet received in step S21. Generate and transmit a connection packet excluding the highest-order information.
S25. If it is the transmission source device in step S23, the process is performed at the transmission source device. (Same as step S29)
The processing of S26 to S29 described in FIG. 15 is the processing content of the packet communication device of the transmission source.
S26. Receive connection packets.
S27. On the basis of the highest-level information of the path information in the connection packet, a connection path table composed of terminals and packet communication devices at both ends adjacent to the transmission source and the packet generation time is created. (In this case, the packet communication device (B) 112 and the terminal (a) 211 are created as terminals at both ends or packet communication devices.)
S28. From the connection path table 12 created in step S27, it is determined whether the next stage is a transmitting device that is a terminal to be accommodated.
S29. In the case of the transmission source device in step S28, since the packet communication path from the transmission source to the transmission destination has been established, transmission of the data of the terminal (a) to the transmission destination can be started.
S30. If it is not the transmission source device (it is a relay device) in step S28, the process is performed by the relay device. (Same as step S24)
FIGS. 16 to 21 are system processing flows using a transmission data packet and a disconnection packet, and show the process from the start of data transmission to disconnection.
[0046]
The system configuration in FIGS. 16 to 21 is the same as that in FIGS. 11 to 15. Hereinafter, in FIGS. 16 to 21, each processing content (starting from step 51) after step S29 in FIG. 15 will be described.
The processing of S51 to S53 described in FIG. 16 is the processing content of the packet communication device of the transmission source.
S51. Data transmission from the source to the destination can be started. (Same as step S29 in FIG. 15)
S52. A transmission data packet and data are generated and transmitted to the adjacent packet communication device (B) 112 known from the information of the connection path table 12 created in step S27 of FIG. The packet format is shown in FIGS.
S53. It becomes a data transmission state.
[0047]
The processing of S54 to S56 described in FIG. 17 is the processing content of the relay packet communication device.
S54. Receive a transmission data packet.
S55. A transmission data packet and data are generated and transmitted to the adjacent packet communication device (C) 113 known from the information of the connection path table 12 created in step S22 of FIG.
S56. It becomes a data transmission state.
[0048]
The processing of S57 to S59 described in FIG. 18 is the processing content of the packet communication device of the transmission destination.
S57. Receive a transmission data packet.
S58. The data is transmitted to the adjacent terminal (d) 214 known from the information of the connection path table 12 created in step S18 of FIG.
S59. It becomes a data transmission state.
[0049]
The processing of S60 to S62 described in FIG. 19 is the processing content when data transmission is completed in the packet communication device of the transmission source.
S60. Data transmission is completed.
S61. A disconnection packet is generated and transmitted to the adjacent packet communication device (B) 112 known from the information of the connection path table 12 created in step S27 of FIG. The packet format is shown in FIGS.
S62. The information of the connection path table 12 created in step S27 of FIG. 15 is deleted.
[0050]
The processing of S63 to S65 described in FIG. 20 is the processing content of the relay packet communication device.
S63. Receive the disconnect packet.
S64. A disconnection packet is generated and transmitted to the adjacent packet communication device (C) 113 known from the information of the connection path table 12 created in step S22 of FIG.
S65. The information of the connection path table 12 created in step S22 of FIG. 11 is deleted.
[0051]
The processing of S66 to S67 described in FIG. 21 is the processing content of the packet communication device of the transmission destination.
S66. Receive the disconnect packet.
S67. The information of the connection path table created in step S18 of FIG. 11 is deleted.
[0052]
In the packet communication described above, when data transmission from the transmission destination terminal (d) 214 to the transmission source terminal (a) 211 is necessary (when data download from the transmission source device to the transmission destination device is necessary) As shown in FIG. 22, the packet communication device (C) 113 broadcasts the connection request packets P311a and P312a to the adjacent packet communication device as shown in FIG. 22 as the transmission source device and the packet communication device (A) 111 as the transmission destination device. You. Then, a connection packet and a transmission data packet are transmitted and received in the same manner as in the above procedure, and data transmission from the destination terminal (d) 214 to the source terminal (a) 211 is performed. FIG. 22 shows the flow of a connection request packet (download type), FIG. 23 shows the flow of a connection packet (download type), and FIG. 24 shows the flow of a transmission data packet (download type).
[0053]
In the packet communication using the connection request packet described above, when the broadcasted connection request packet is not discarded by the packet communication device but exists for a long time in the network including the relay transmission path, the packet communication device, and the like. Can be considered.
If it is necessary to prevent the connection request packet broadcast from the source packet communication device from being transferred over the network for a long time, use the connection request packet timer value that stores the timer value. I do.
[0054]
FIG. 25 shows an option field at the time of transmission with a connection request packet timer value.
The source packet communication device sets the timer value with the connection request packet timer value to an estimated time until the connection request packet timer value arrives at the destination packet communication device, and broadcasts. This is the same as the flow of the connection request packet in FIG.
[0055]
The source packet communication device starts the timer of the fault monitoring
Then, the packet communication device that has received the connection request packet timer value is configured to calculate the elapsed time of the connection request packet timer value from the received time and the packet generation time stored in the received connection request packet timer value. Is compared with the timer value stored in the received connection request packet timer value, and if the timer value is smaller, the received connection request packet timer value is discarded. If the compared timer value is large, a timer value obtained by subtracting the elapsed time from the timer value is transferred to an adjacent packet communication device as a timer value with a connection request packet timer value.
[0056]
In the packet communication device of the transmission source, the time after the connection request packet timer value is broadcast is set to a value determined for maintenance (the connection request packet timer value is broadcast and the packet If the estimated time until the connection packet returned from the communication device arrives and the margin time for maintenance is added), the connection request packet timer value arrives at the destination packet communication device. Judge that you did not.
[0057]
According to the procedure described above, it is possible to reduce the load on the network due to the broadcast of the connection request packet.
Next, in a situation where the packet communication path is determined and data transmission is performed as shown in FIG. 7, if a failure occurs in the packet communication path shown in FIG. 26, a new packet using the connection request packet failure packet is used. The operation of the system and the device when securing a packet communication path will be described.
[0058]
The connection failure packet is a packet transmitted by the packet communication device that has detected a failure in any of the packet communication paths to the packet communication device of the transmission destination. A second route in the connection order list is newly established as a packet communication route. The connection failure packet uses the IP datagram (shown in FIG. 3) and generates a packet type indicating a packet type and a time when the connection request packet was generated in an option field (shown in FIG. 27). It includes a time and a destination address indicating a destination of data to be transmitted.
[0059]
FIG. 26 illustrates a case where a failure occurs between the packet communication device (A) 111 and the packet communication device (B) 112 and a signal interruption is detected in the packet communication device (B) 112.
The packet communication device (B) 112 transmits the connection failure packet shown in FIG. 27 to the transfer destination (in this case, the packet communication device (C) 113) known from the connection path table 12 in the IP datagram shown in FIG. The connection failure packet P210e is transmitted using the time option field. The packet type in FIG. 27 is a connection failure packet, and the packet generation time and the destination address are known from the connection path table. The connection failure packet P210e is received by the packet communication device (C) 113, and with respect to the second route in the connection order list 13 provided in the packet communication device (C) 113 as the destination device, By transmitting the connection packet, a packet communication path based on the second path is newly established by a series of procedures based on the connection packet. The flow of the connection packet is shown in FIG. 5 described above.
[0060]
Next, FIG. 31 shows the flow of the express delivery packet. The data to be transmitted from the terminal (a) 211 to the terminal (d) 214 has a small capacity, that is, one to several times, similarly to the flow of the connection request packet in FIG. The operation of the system and the device when the transmission is completed by the IP datagram packet transmission shown in FIG. 3 will be described.
The express packet is a packet that is transmitted together with data from a source packet communication device to an adjacent packet communication device when transmitting a small amount of data received from an accommodating terminal to a destination. Using an option field (shown in FIG. 32), a packet type indicating the packet type, a packet generation time indicating the time when the connection request packet was generated, and a destination of the data to be transmitted are shown in FIG. And a destination address, using the payload of the IP datagram to transmit data.
[0061]
In FIG. 31, as in the case of the connection request packet of FIG. 2, the express delivery packets P110f and P120f are broadcast. The express packets P110f and P120f use the IP datagram shown in FIG. 3, the terminal (a) 211 as the source address, the broadcast address as the destination address, and the option field at the time of express packet transmission shown in FIG. Then, the data to be transmitted to the payload is configured.
[0062]
In FIG. 32, the packet type is the express delivery packet, the destination address is the address of the terminal (d) 214, and the generation time is the time when the express delivery packet was generated.
In FIG. 31, the packet communication device (D) 114 receiving the special delivery packet P120f registers the packet generation time and the transmission source address known from the special delivery packet P120f in the connection request packet table 11 shown in FIG. With reference to the table 11, it is determined that the reception is the first reception, and the express delivery packet is broadcast to the adjacent packet communication devices (B) 112 and (E) 115.
[0063]
The packet communication device (B) 112 receives the express delivery packets P110f and P410f. In this case, the order of arrival is such that P110f is the first place and P410f is the second place. In the packet communication device (B) 112, when receiving the express delivery packet P110f of the first place, similarly to the packet communication device (D) 114, registration in the connection request packet request packet table 11 and the adjacent packet communication device ( C) 113, and transfer the express delivery packets P210f and P220f to the packet communication device (E) 115. When the second-ranked express packet P410f is received, registration of 11 in the connection request packet table is performed, but the express packet P410f is discarded.
[0064]
The packet communication device (E) 115 receives the express delivery packets P220f and P420f. In this case, P420f is ranked first and P220f is ranked second. When the first-ranked express packet P420f is received, registration in the connection request packet table 11 and transfer of the express packet P510f to the adjacent packet communication device (C) 113 are performed as in the case of the packet communication device (D) 114. When the second-ranked express packet is received, registration in the connection request packet table is performed as in the case of the packet communication device (B) 112, but the express packet P220f is discarded.
[0065]
The packet communication device (C) 113 as the destination device receives the express delivery packets P210f and P510f. In this case, P210f is ranked first and P510f is ranked second. When receiving the first-ranked express packet P210f, the data is transferred to the destination terminal (d) 214 accommodated under the control of the destination device and registered in the connection request packet table 11. Upon receiving the second-ranked express packet, the express packet P220f is discarded.
[0066]
According to the series of procedures described above, it becomes possible to transmit a small amount of data from the source terminal (a) 211 to the destination terminal (d) 214 via the fastest communication path.
FIG. 33 to FIG. 35 are system processing flows using express delivery packets.
33 to 35, a terminal (a) 211 is a transmission source, a terminal (d) 214 is a transmission destination, and a packet communication device (A) 111 serving as a transmission source device accommodating the transmission source terminal (a) 211. The packet communication device (C) 113 serving as a source device accommodating the destination terminal (d) 214, and the packet communication device (B) 112, the packet communication device (D) 113, and the packet communication device (E ) 114, the flow of the source device, the relay device, and the destination device will be described. However, the route of the terminal (a) 211 to the packet communication device (A) 111 to the packet communication device (B) 112 to the packet communication device (C) 113 to the terminal (d) 214 is the communication route of the earliest connection request packet. I do.
[0067]
Hereinafter, each processing content of the processing flow in FIGS. 33 to 35 will be described.
The processing of S101 to S104 described in FIG. 33 is the processing content of the packet communication device of the transmission source.
S101. The packet communication device (A) 111 receives data transmitted from the terminal (a) 211.
S102. The packet communication device (A) 111 identifies a data size to be transmitted. It is also possible to set the data size from outside. In this case, transmission of small-volume data is assumed.
S103. An express delivery packet is generated by the
S104. An express packet is transmitted (broadcast) to all adjacent packet communication devices.
[0068]
The processing of S105 to S112 described in FIG. 34 is the processing content of the relay packet communication device.
S105. Receive express delivery packet.
S106. It is determined whether the transmission destination address is a terminal under the control of the destination address.
S107. If the destination is not a subordinate terminal in step S106, the generation time and source address of the express packet are registered in the connection request packet table 11 from the information of the express packet.
S108. The contents registered in step S107 are compared with the contents of the connection request packet table 11.
S109. As a result of the comparison in step S108, it is determined whether the same contents exist.
S110. If the registered content already exists in step S109, the special delivery packet received in step S105 is discarded.
S111. If the destination is a subordinate terminal in step S106, this processing is performed by the destination apparatus. (Same as step S115)
S112. If the registered content does not exist in step S109, the connection request packet in step S12 is transmitted (broadcast) to the next adjacent packet communication device.
[0069]
The processing of S113 to S119 described in FIG. 35 is the processing content of the packet communication device of the transmission destination.
S113. Receive express delivery packet.
S114. It is determined whether the transmission destination address is a terminal under the control of the destination address.
S115. If the transmission destination is a subordinate terminal in step S114, the generation time and the transmission source address of the express packet are registered in the connection request packet table 11 from the information of the express packet.
S116. The contents registered in step S115 are compared with the contents of the connection request packet table 11.
S117. As a result of the comparison in step S116, it is determined whether the same contents exist.
S118. If the registered content does not exist in step S117, the data is transmitted to the terminal of the destination address accommodated under the registered content.
S119. In step S117, if the registered content already exists, the special delivery packet received in step S113 is discarded.
[0070]
(Supplementary Note 1) A means for communicating a connection request packet having an area for sequentially storing packet communication path information to an adjacent packet communication apparatus, and a packet communication apparatus to which the connection request packet is transmitted is received first. Means for communicating a connection packet having path information of the packet communication on a communication path of the connection request packet, wherein the communication is performed on a fastest packet communication path.
[0071]
(Supplementary Note 2) In the
[0072]
(Supplementary Note 3) In
[0073]
(Supplementary Note 4) A packet communication system characterized by comprising means for communicating an express packet having data to be transmitted to an adjacent packet communication device, thereby performing communication on a fastest packet communication path.
(Supplementary Note 5) In the packet communication system described above, a connection request packet table storing a connection request packet generation time and a transmission source address, a transmission source address, a connection request packet generation time, and the addresses of adjacent terminals or devices at both ends. A connection path table for storing, a connection order list for storing a source address, a generation time of a connection request packet, and route information, and a packet generation unit for generating various packets; A packet communication device that can be used for any of a relay device and a destination device.
[0074]
(Supplementary Note 6) In the packet communication system according to
(Supplementary Note 7) In the packet communication system according to
[0075]
(Supplementary Note 8) The packet communication device according to
[0076]
【The invention's effect】
In a packet communication system, the larger the packet communication network, the greater the demand for communication on the fastest packet communication path. In the current packet communication network represented by the Internet, packet communication is performed by selecting a packet communication path based on a routing table. Then, the router independently performs communication between routers having the routing table according to a routing protocol, and creates an effective routing table, thereby selecting an optimal packet communication path.
[0077]
According to the present invention, the connection request packet is broadcast to the adjacent packet communication device, and the connection packet having the route information is transmitted to the communication path of the connection request packet arriving first at the destination packet communication device. The communication path is established by returning the data to the communication path. As a result, the communication on the fastest communication path can be performed at the time of starting the packet communication. This is particularly effective when the amount of data to be transmitted is large. Further, when the data to be transmitted has a small capacity, by broadcasting the express packet and the data to be transmitted to the adjacent packet communication device, the data can be transmitted through the fastest communication path at the time of starting the packet communication.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a packet communication device and system configuration.
FIG. 2 shows a flow of a connection request packet.
FIG. 3 is an IP datagram
FIG. 4 is an option field when a connection request packet is transmitted.
FIG. 5 is a flow of a connection packet.
FIG. 6 is an option field for transmitting a connection packet.
FIG. 7 shows a flow of a transmission data packet.
FIG. 8 is an option field when transmitting a transmission data packet.
FIG. 9 shows a flow of a disconnection packet.
FIG. 10: Option field when transmitting a disconnection packet
FIG. 11 is a system processing flow in a source packet communication device (1).
FIG. 12 is a system processing flow (1) in the relay packet communication device.
FIG. 13 is a system processing flow in a destination packet communication device (1).
FIG. 14 is a system processing flow (2) in the relay packet communication device.
FIG. 15 is a system processing flow (2) in the source packet communication device;
FIG. 16 is a system processing flow (3) in the source packet communication device.
FIG. 17 is a system processing flow (3) in the relay packet communication device.
FIG. 18 is a system processing flow (2) in the destination packet communication device.
FIG. 19 is a system processing flow (4) in the source packet communication device.
FIG. 20 is a system processing flow (4) in the relay packet communication device.
FIG. 21 is a system processing flow (3) in the destination packet communication device.
FIG. 22 shows a flow of a connection request packet (download type).
FIG. 23 shows a flow of a connection packet (download type).
FIG. 24 shows a flow of a transmission data packet (download type).
FIG. 25: Option fields for connection request packet timer value transmission
FIG. 26 shows a flow of a connection failure packet.
FIG. 27: Option fields when transmitting a connection failure packet
FIG. 28 is a connection request packet table.
FIG. 29 is a connection path table
FIG. 30 is a connection order list
FIG. 31 shows the flow of an express packet
FIG. 32: Option fields when sending express delivery packets
FIG. 33 is a system processing flow (5) in the source packet communication device.
FIG. 34 is a system processing flow (5) in the relay packet communication device.
FIG. 35 is a system processing flow (4) in the destination packet communication device.
FIG. 36: Packet communication route selection in the prior art
[Explanation of symbols]
11, 11a, 11b, 11c Connection request packet table
12, 12a, 12b, 12c Connection path table
13, 13a, 13b, 13c Connection order list
14a, 14b, 14c Packet generator
15a, 15b, 15c Fault monitoring unit Timer unit
16a, 16b, 16c control unit
21a, 22a, 21b, 22b, 21c, 22c Relay interface
23a, 23b, 23c Terminal interface
100a, 111 Packet communication device (A)
100b, 112 Packet communication device (B)
100c, 113 Packet communication device (C)
114 Packet Communication Device (D)
115 Packet Communication Equipment (E)
211 terminal (a), terminal
212 terminal (b), terminal
213 terminal (c), terminal
214 terminal (d), terminal
215 Terminal (e), terminal
216 Terminal (f), terminal
301, 302 relay transmission path
303, 304 LAN
P11, P21 Packet signal
P110a, P120a, P210a, P220a, P410a, P420a,
P510a, P211a, P221a, P311a, P321a, P411a,
P511a, P521a Connection request packet
P211b, P311b, P110b, P210b Connection packet
P110c, P210c, P211c, P311c Transmission data packet
P110d, P210d disconnection packet
P210e Connection failure packet
P110f, P120f, P210f, P220f, P410f, P420f,
P510f Express delivery packet
Claims (5)
該接続要求パケットの送信先であるパケット通信装置にて、第一位で受信した該接続要求パケットの通信経路に該パケット通信の経路情報を有する接続パケットを通信する手段と、
を備え、
最速なパケット通信経路で通信することを特徴とするパケット通信システム。Means for communicating a connection request packet having an area for sequentially storing packet communication path information to an adjacent packet communication device;
Means for communicating a connection packet having path information of the packet communication on a communication path of the connection request packet received at the first place, at a packet communication device that is a destination of the connection request packet;
With
A packet communication system that performs communication through the fastest packet communication path.
前記の第一位で受信した接続要求パケットのパケット通信経路にてデータを通信させるための送信データパケットを通信する手段と、
データの通信が完了した場合に該第一位で受信した接続要求パケットの通信経路を解放するための切断パケットを通信する手段と、
を備えることを特徴とするパケット通信システム。In claim 1,
Means for communicating a transmission data packet for causing data to be communicated on a packet communication path of the connection request packet received at the first place,
Means for communicating a disconnection packet for releasing the communication path of the connection request packet received at the first place when data communication is completed,
A packet communication system comprising:
前記の第一位で受信した接続要求パケットの通信経路に障害が発生した場合、障害発生を通知する接続失敗パケットを通信する手段と、
該接続失敗パケットを受信することで、第二位で受信した前記の接続要求パケットの通信経路に前記パケット通信の経路情報を有した接続パケットを通信する手段と、
を備えることを特徴としたパケット通信システム。In claim 1,
When a failure occurs in the communication path of the connection request packet received at the first place, means for communicating a connection failure packet notifying the occurrence of the failure,
By receiving the connection failure packet, means for communicating a connection packet having path information of the packet communication to a communication path of the connection request packet received in the second place,
A packet communication system comprising:
接続要求パケット生成時刻と送信元アドレスを格納する接続要求パケットテーブルと、送信元アドレスと接続要求パケット生成時刻と隣接する両端の端末もしくは装置のアドレスとを格納する接続パステーブルと、送信元アドレスと接続要求パケットの生成時刻と経路情報とを格納する接続順位リストと、各種パケットを生成するパケット生成部と、を備え、
前記のパケット通信システムの送信元装置、中継装置、送信先装置のいずれにも使用することが可能であることを特徴としたパケット通信装置。In the above packet communication system,
A connection request packet table that stores a connection request packet generation time and a transmission source address, a connection path table that stores a transmission source address, a connection request packet generation time, and addresses of adjacent terminals or devices, A connection order list for storing the connection request packet generation time and the route information, and a packet generation unit for generating various packets,
A packet communication device characterized in that it can be used as any of a source device, a relay device, and a destination device of the packet communication system.
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2003
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