JP3892282B2 - Network configuration method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ネットワークを動的に分割および再構成(接合)するネットワーク構成方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、ある一定のデータ転送用帯域を、複数の機器(ノード)間における転送同士が分け合いつつ通信をおこなうような、バス型のネットワークにおいては、その原理上、接続されている機器数が増大するにつれて、転送用の帯域が減少および不足することから、図7(a)、(b)に示すように、通信を行う頻度の高い機器同士が同じグループ(以下、副ネットワークともいう)に属するよう、機器21〜25を含むネットワークを複数の副ネットワークに分割し、それら副ネットワーク同士を中継装置(以下、ブリッジともいう)26により接続することで、限られた帯域を有効活用する方法が知られている。
【0003】
ここで、バス型のネットワークとしては、例えば、米国電気電子技術者協会(以下、IEEEと略記す)によるIEEE Std 1394(文献1および文献2)で規定されているシリアルバス(以下、IEEE1394バスともいう)を用いたものが知られており、複数のIEEE1394バス同士を接続し、相互に通信するために、P1394.1なるブリッジ規格(文献3)も開発および標準化作業中である。
【0004】
また、P1394.1における問題点を補うものとして、ネットワーク構成時(バスリセット時)のバス利用効率低下を改善するもの(特開平11-220485号公報)、一部の機器(ノード)が多くのリソース(帯域幅)を取得してしまった際の問題点を改善するもの(特開平11-220485号公報)、ブリッジ マネージャの選出手段を改善するもの(特開2000-165417号公報)、ポータルのルーティングマップの設定に関する信頼性を改善するもの(特開2000-165417号公報)、バスの切断に対応した管理方法を提供するもの(特開2000-349805号公報)等、幾つかの提案がなされている。なお、前記文献1は、「アイ・イー・イー・イー スタンダード 1394-1995、スタンダード フォー ア ハイ パフォーマンス シリアルバス(IEEE Std 1394-1995, Standard for a High Performance Serial Bus)」であり、前記文献2は、「アイ・イー・イー・イー スタンダード 1394a-2000、スタンダード フォー ア ハイ パフォーマンス シリアルバス(アメンドメント)(IEEE Std 1394a-2000, Standard for a High Performance Serial Bus(Amendment))」であり、文献3は、「ピー1394.1、ドラフト フォー ア ハイ パフォーマンス シリアルバス ブリッジ(P1394.1, Draft Standard for a High Performance Serial Bus Bridges)」である。
【0005】
しかしながら、このような従来のネットワーク構成方法では、ブリッジによってネットワークを複数の副ネットワークに分割するために、ブリッジ自体を開発するためのコストがかかる(ブリッジにおいて実用的なスループットを達成するためには、専用LSIの開発等が不可欠となる)のは勿論のこと、ネットワーク全体を自律的かつ効率良く動作させるためには、既存の機器(ノード)においても、ブリッジで接続された環境に合わせてハードウェア、ソフトウェア両面での対応が必要となり、コスト面では著しく不利である。少なくとも、現時点のIEEE 1394バスにおいて、これらブリッジ機能を有する装置は実現されていない。特に、小規模(概ね5ノード程度で構成)のネットワークにおいては、稀にしか起こらない輻輳状態を避けるために高価なブリッジを導入することは、コスト面からみて現実的ではない。
【0006】
この対策として、ネットワークのトポロジが、副ネットワークの分割により所望の通信のための経路を分断しないものになっている場合に、前述の副ネットワークへの分割を、比較的高価なブリッジを使用することなく、分割が必要な時にだけ動的に行うことが望ましい。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のようにブリッジを用いず、副ネットワークへの分割を必要に応じて動的に行うネットワーク構成方法では、図8に示すように、輻輳状態を引き起こすトラフィック(ノード22とノード23の通信)と、所望の通信(ノード21とノード25の通信)との経路が重なっている(オーバーラップしている)場合に、副ネットワークの分割は所望の通信のための経路をも分断してしまうため、両方の通信とも正常に行うことができないという問題がある。
【0008】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、ネットワークを動的に分割/接合して帯域幅を有効利用することが可能なネットワーク構成方法を提供するものである。特に本発明は、特定の2ノード間での通信が輻輳状態を引き起こすことが予め想定される場合に、前記特定の2ノードをネットワークから動的に切り離し、かつ前記ネットワークの通信を正常に行うことが可能なネットワーク構成方法を提供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する第1の発明は、信号を増幅して伝送するリピータ機能を有する複数のノードを設けたバス型のネットワークの構成方法であって、前記ネットワーク内の第1のノードと、この第1のノードに接続された第2のノードとを、前記ネットワークから動的に切り離して前記ネットワークを分割する場合に、前記第1のノードおよび前記第1のノードに接続された第3のノードのリピータ機能を無効にするものである。
【0010】
この方法により、ネットワークに接続された全ての機器(ノード)に、信号を増幅して伝送するというリピータ機能を付与し、かつ全ての機器がリピータとして振舞うことにより機器間の通信が可能となるようなバス型のネットワークにおいて、前記リピータ機能を適宜無効にするように制御することで、単一のバス型のネットワークを複数のバス型のネットワークに分割できることとなる。
【0011】
また、上記課題を解決する第2の発明は、信号を増幅して伝送するリピータ機能を有する複数のノードを設けたバス型のネットワークの構成方法であって、前記ネットワーク内の第1のノードと前記第1のノードに接続された第2のノードとを除いた他のノードのうち2つを接続するバイパス用の信号伝達経路を設け、前記第1のノードおよび前記第2のノードを前記ネットワークから動的に切り離して前記ネットワークを分割する場合に、前記第1のノードが有する接続口のうち前記ネットワーク内の第3のノードに接続されている接続口および前記第3のノードが有する接続口のうち前記第1のノードに接続されている接続口のリピータ機能を無効にし、前記第2のノードが有する接続口のうち前記ネットワーク内の第4のノードに接続されている接続口および前記第4のノードが有する接続口のうち前記第2のノードに接続されている接続口のリピータ機能を無効にし、前記信号伝達経路両端の各接続口のリピータ機能を有効にして、前記信号伝達経路を使用可能とするものである。
【0012】
この方法により、予め分割すべき副ネットワークをバイパスするような信号伝達経路(代替通信経路)を用意しておき、特定の2ノード間でのトラフィック増大により副ネットワークを分離する場合に、前記代替通信経路を排他的に選択して使用することにより、所望の通信を行いながら単一のバス型のネットワークを複数に分割し、特定のノードが広帯域を必要とする通信を行っている間のみ、前記特定の2ノードを前記ネットワークから動的に切り離すことができるので、その他のノード間の通信が困難になるという問題を解決できることとなる。
【0013】
また、上記課題を解決する第3の発明は、上記第1または第2の発明において、前記バス型のネットワークを、IEEE Std 1394で規定されているシリアルバスで構成するものである。
【0014】
この方法により、ブリッジ(中継装置)などの特別な装置を用いずに、特定の2ノードをネットワークから動的に切り離し、かつ前記ネットワークの通信を正常に行うことが可能であり、また、全ての動作はエンドユーザーが介在することなく、ソフトウェア的に実行可能であるために、コストパフォーマンスが高く、かつ操作性のよいネットワーク環境を実現できることとなる。
【0015】
また、上記課題を解決する第4の発明は、上記第3の発明において、前記リピータ機能を有効化または無効にする場合に、IEEE Std 1394a-2000で規定されているポートのディセイブル/イネイブル機能を実現するためのソフトウェアを用いるものである。
【0016】
この方法により、ブリッジ等と協調するための、複雑な制御プロトコルを用いていないので、信頼性および既存の機器との親和性が高まる。
【0017】
また、上記課題を解決する第5の発明は、上記第4の発明において、前記ポートのディセイブル/イネイブル機能を実現するために、前記IEEE Std 1394a-2000で規定されているリモートコマンドパケットを用いるものである。
【0018】
この方法により、リピータ機能の制御対象となるポートを備えた機器(ノード)以外から、この機器のリピータ機能を有効化または無効化できることとなる。
【0019】
さらに、上記課題を解決する第6の発明は、上記第2から第5の発明のいずれかにおいて、前記ノードには、前記リピータ機能を有するノードを複数内蔵しているものである。
【0020】
この方法により、一つの機器に複数のリピータ機能ブロック(ノード)を内蔵するで、見かけ上のポート数が削減され、簡便に複数の信号伝達経路を設定できることとなる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
[第1の実施形態]
図1に示すように、本発明の第1の実施形態に係るネットワーク構成方法は、信号を増幅して伝送するリピータ機能を有する複数のノード1〜6を設けたバス型のネットワークの構成方法であって、前記ネットワーク内のノード5と、このノード5に接続されたノード6とを、前記ネットワークから動的に切り離して前記ネットワークを分割する場合に、ノード6およびノード6に接続されたノード3のリピータ機能を無効にするものである。
【0022】
本実施形態では、図1(a)に示すようにバス型のネットワーク(例えば、IEEE 1394バスによるもの)のトポロジが、特定のノード(機器)5およびノード(機器)6を含む副ネットワークの分割によっても、他のノード(機器)1〜4間の通信経路を分断しないようになっている場合のネットワーク構成方法を示す。バス型のネットワーク上の各機器は、1個または複数個の他の機器との接続口(ポート)を備え、ポートとポートとをケーブルによって接続することによってネットワークを形成している。また、各機器には、何れかの機器より受信された信号(情報)を再生して中継し、他の機器へと送出する機能(所謂リピータの機能)を有している。このようなリピータ機能により、図1に示すネットワークは、全ての機器1〜6で一定の通信帯域を共有するバス型のネットワークとして機能する。また、情報の送信元となる機器は、受信相手を識別する情報(例えば、識別子(ID)やアドレス)を送信信号(情報)に付加してネットワーク上に送出する。このような信号を受信した各機器は、自分宛ての信号(情報)であるか否かを識別情報により判断し、必要に応じて受信する。これにより、任意の二つの機器間での通信が行われる。
【0023】
ここでは、特定のノード5とノード6とが、非常に大きな帯域幅を必要とするような通信を行うものとする。このような通信を開始する場合に、ノード6は、ノード3と接続しているポート6aのリピータ機能を動作しないように設定し、またこれを受けてノード3もノード6と接続しているポート3aのリピータ機能を動作しないように設定する。これにより、図1(b)に示すように、ネットワークはノード1〜4の属する主ネットワークと、ノード5、6の属する副ネットワークとに分割される。この後、ノード5とノード6間で如何に大きな帯域幅を要する通信を行おうとも、前記主ネットワークに属しているノード1〜4の通信には影響が無い。この状態では、前記主ネットワークと前記副ネットワークはケーブル(図中、点線で示す)で接続されているものの、機能的にはケーブルが外された場合と同様の状態となる。すなわち、前記主ネットワークと前記副ネットワークとは、全く別々の二つのネットワークとして機能する。ノード5との通信終了後、ノード6は再度ノード3と接続しているポート6aのリピータ機能を復帰させ、同様にノード3もノード6と接続しているポート3aのリピータ機能を有効状態へと復帰させることで、図1(a)に示す初期状態に復帰する。
【0024】
なお、ノード5およびノード6でネットワークの帯域幅を使い切るような通信を行っている状態においては、ノード5およびノード6が他のノード1〜4との通信を行うことは難しいために、例えばノード3とノード6との間をブリッジで繋いだとしてもこの状況に変りは無い。従って、機能的にはネットワークが分割されていても、ブリッジを用いて接続されていても、大差が無いと言える。
【0025】
ここで、図2、図3を参照しながらIEEE 1394バスによるネットワークで、前述したノード6のリピータ機能の無効化および有効化操作を説明する。なお、図2はPHY(物理レイヤ)コントローラのレジスタ構成を示す。ここで、図2(a)は前記参考文献2のFigure 7-1を引用したものであり、図2(b)は前記参考文献2のFigure 7-2を引用したものである。また、図3は前記参考文献2のFigure 8-8を引用したものである。
【0026】
IEEE 1394バスによるネットワークでは、ポートのリピータ機能の無効化(ディセイブル)/有効化(イネイブル)をPHY(物理レイヤ)コントローラのレジスタを操作することにより、ソフトウェア的に実行することが可能である。ここで、ポート(例えば、図1に示す3a、6a)を操作する場合に、まず、PHYコントローラのレジスタ6のPage_Selectフィールドに0を、Port_Selectフィールドに対象とするポート番号を、それぞれ書き込む。その後、レジスタ7のDisabledフィールドに1をセットすることにより、ポートがディセイブル状態となり、逆に0でクリアすることによりポートがイネイブル状態となる。
【0027】
さらに、IEEE 1394バスにおいては、PHY(物理レイヤ)パケットの一種であるリモートコマンドパケットを用いることにより、対象とするポートを備えた機器(ノード)以外からも、前述のポート3a、6aのディセイブル/イネイブル操作を実行することができる。このようなリモートコマンドパケットを用いれば、図1においてノード5が主体となってノード6との通信を開始する場合に、ノード5からノード6に対して前記リモートコマンドパケットを送出することで、ノード6のポート6aのディスエイブル/イネイブル操作が行える。すなわち、リピータ機能の有効化および無効化操作の対象となるポートを備えたノード以外から、ネットワークの分割および再構成(接合)が行えるようになる。
【0028】
具体的には、対象とするポート(例えば、図1に示す3a、6a)のディスエイブル操作を行う場合に、図3に示すphy_IDフィールドに操作対象ポートを持つノードの識別子(物理ID)を、portフィールドには操作対象のポート番号を、cmndフィールドには1をそれぞれ設定して、リモートコマンドパケットを送信する。また、対象とするポートのイネイブル操作を行う場合には、図3に示すphy_IDフィールドに操作対象ポートを持つノードの識別子(物理ID)を、portフィールドには操作対象のポート番号を、cmndフィールドに5をそれぞれ設定して、リモートコマンドパケットを送信する。
【0029】
以上のように、本発明の第1の実施形態に係るネットワーク構成方法は、信号を増幅して伝送するリピータ機能を有する複数のノード1〜6を設けたバス型のネットワークの構成方法であって、前記ネットワーク内のノード5と、このノード5に接続されたノード6とを、前記ネットワークから動的に切り離して前記ネットワークを分割する場合に、ノード6およびノード6に接続されたノード3のリピータ機能を無効にしているので、バス型のネットワークを特定の二つのノード(機器)を含む複数のネットワークに分割しても、他のノード間の通信経路が分断されない場合に、前記特定の二つのノードをネットワークから動的に切り離し、かつ前記ネットワークの通信を正常に行うことができる。
【0030】
[第2の実施形態]
図4は本発明の第2の実施形態に係るネットワーク構成方法を示す。なお、本実施形態のバス型のネットワークは、第1の実施形態(図2、図3に示す)に準じ、IEEE 1394バスを用いて構成され、ノード1〜7の各ポートでのリピート機能の有効化および無効化の制御は、IEEE Std 1394a-2000で規定されているポートのディセイブル/イネイブル機能を用い、また通信を行う当該ノードとは別のノードから、対象とするポートのディセイブル/イネイブル機能を設定する場合にリモートコマンドパケットを用いるので、これに関する説明を省略する。
【0031】
本実施形態は第1の実施形態とは、ネットワーク内のノード4と、ノード4に接続されたノード7を除いた他のノード1、2、3、5、6のいずれかを接続する代替通信経路30を設け、ノード4およびノード7を前記ネットワークから動的に切り離して前記ネットワークを分割する場合に、ノード4、ノード4に接続されたノード3、ノード7、および、ノード7に接続されたノード6がそれぞれ有する接続口4b、3b、7bおよび6bのリピータ機能を無効にし、代替通信経路30両端に接続されたノード3、6の接続口3a、6aのリピータ機能を有効にして、代替通信経路30を使用可能とした点が相違している。この方法によれば、バス型のネットワークのトポロジが、特定の二つのノード(機器)を含む副ネットワークの分割によって、他のノード間の通信経路が分断されるようになっている場合に、前記特定の二つのノードをネットワークから動的に切り離し、かつ前記ネットワークの通信を正常に行うことが可能であるという効果も得られる。
【0032】
図4において、バス型のネットワーク(例えば、IEEE 1394バスを用いたもの)上の機器(ノード)1〜7は、それぞれ1個または複数個の他の機器との接続口(ポート)を備え、ポートとポートとをケーブルによって接続することによってネットワークを形成している。また、機器1〜7のそれぞれには、何れかの機器より受信された信号(情報)を再生して中継し、他の機器へと送出する機能(所謂リピータの機能)を有している。このようなリピータ機能により、図4に示すネットワークは、全ての機器1〜7で一定の通信帯域を共有するバス型のネットワークとして機能する。また、情報の送信元となる機器は、受信相手を識別する情報(例えば、識別子(ID)やアドレス)を送信信号(情報)に付加してネットワーク上に送出する。このような信号を受信した各機器は、自分宛ての信号(情報)であるか否かを識別情報により判断し、必要に応じて受信する。これにより、任意の二つの機器間での通信が行われる。
【0033】
ここで、仮にノード4とノード7とが、非常に大きな帯域幅を必要とするような通信を行うことが予め想定される場合に、これらのノード4、7をバイパスするようにノード3の空ポート3aとノード6の空ポート6aとを接続し、これを代替通信経路30として用いる。なお、初期状態では、代替通信経路30の両端ポート3a、6aのリピータ機能が有効にしないよう、ディスエイブル状態に設定する。これは、IEEE 1394バスではバス内でループを形成するような接続形態は許可されないためである。
【0034】
このような構成で、ノード4とノード7の間で非常に大きな帯域幅を要する通信を開始し、同時にノード1とノード5との間でも通信を行う場合、図4(b)に示すように、ノード4ではノード3と接続しているポート4bのリピータ機能を無効にし、またこれを受けてノード3でもノード4と接続しているポート3bのリピータ機能を無効にする。また、ノード3では、ノード4との通信が遮断されたことにより、代替通信経路30を使用するために、ノード6と接続しているポート3aのリピータ機能を有効にする。同様に、ノード7ではノード6と接続しているポート7bのリピータ機能を無効にし、これを受けてノード6もノード7と接続しているポート6bのリピータ機能を無効にするとともに、代替通信経路30を使用するために、ノード3と接続しているポート6aのリピータ機能を有効にする。
【0035】
このようなリピータ機能の設定により、ノード1とノード5の間の通信を遮断することなく、ノード4とノード7とを局所的な副ネットワークとして分割でき、ノード4とノード7の間では、帯域を最大限まで使うような転送を実行できることになる。この状態では、主ネットワークと副ネットワークはケーブルで接続されて入るものの、機能的にはケーブルが外されたのと同様の状態であり、前記主ネットワークと前記副ネットワークとは、全く別々の二つのネットワークとして機能するため、ノード4とノード7間で如何に大きな帯域幅を要する通信を行おうとも、前記主ネットワークに属しているノード1とノード5の通信には影響を与えない。
【0036】
この後、ノード4ではノード7との通信が終了すると、再度ノード3と接続しているポート4bのリピータ機能を有効にする。これによりノード3では、まずノード6と接続しているポート3aのリピータ機能を無効にし、続いてノード4と接続しているポート3bのリピータ機能を有効にする。同様に、ノード7ではノード6と接続しているポート7bのリピータ機能を有効にする。これによりノード6では、まずノード3と接続しているポート6aのリピータ機能を無効にし、続いてノード7と接続しているポート6bのリピータ機能を有効にする。このようなリピータ機能の設定により、図4(a)に示す状態へ復帰する。
【0037】
[第3の実施形態]
図5は本発明の第3の実施形態に係るネットワーク構成方法を示す。なお、本実施形態のバス型のネットワークは、第1の実施形態(図2、図3に示す)に準じ、IEEE 1394バスを用いて構成され、ノード1〜7の各ポートでのリピート機能の有効化および無効化の制御は、IEEE Std 1394a-2000で規定されているポートのディセイブル/イネイブル機能を用い、また通信を行う当該ノードとは別のノードから、対象とするポートのディセイブル/イネイブル機能を設定する場合にリモートコマンドパケットを用いるので、これに関する説明を省略する。
【0038】
本実施形態は第2の実施形態とは、ノード4とノード7の間で帯域の全てを用いるような通信を行う場合に用いる代替通信経路30を、ノード1とノード5の間に設定した点が相違している。
【0039】
図5において、ノード4では、ノード3と接続しているポート4cのリピータ機能を無効にし、これを受けてノード3でもノード4と接続しているポート3cのリピータ機能を無効にする。また、ノード3では、ノード4との接続が切断されたことにより、代替通信経路30を使用するために、前述のリモートコマンドパケットを用い、ノード1でノード5と接続しているポート1cのリピータ機能を有効にする。同様に、ノード7ではノード6と接続しているポート7cのリピータ機能を無効にし、これを受けてノード6でもノード7と接続しているポート6cのリピータ機能を無効にするとともに、代替通信経路30を使用するため、前述のリモートコマンドパケットを用い、ノード5でノード1と接続しているポート5cのリピータ機能を有効にする。
【0040】
この後、ノード4ではノード7との通信が終了すると、再度ノード3と接続しているポート4cのリピータ機能を有効にする。これによりノード3では、まずノード1でノード5と接続しているポート1cのリピータ機能を無効にし、続いて自ノード3でノード4と接続しているポート3cのリピータ機能を有効にする。同様に、ノード7では、ノード6と接続しているポート7cのリピータ機能を有効にする。これによりノード6では、まずノード5でノード1と接続しているポート5cのリピータ機能を無効にし、続いて自ノード6でノード7と接続しているポート6cのリピータ機能を有効にする。これにより、図5(a)に示す状態へ復帰する。
【0041】
[第4の実施形態]
図6は本発明の第4の実施形態に係るネットワーク構成方法を示す。なお、本実施形態のバス型のネットワークは、第1の実施形態(図2、図3に示す)に準じ、IEEE 1394バスを用いて構成され、ノード1〜7の各ポートでのリピート機能の有効化および無効化の制御は、IEEE Std 1394a-2000で規定されているポートのディセイブル/イネイブル機能を用い、また通信を行う当該ノードとは別のノードから、対象とするポートのディセイブル/イネイブル機能を設定する場合にリモートコマンドパケットを用いるので、これらに関する説明を省略する。
【0042】
本実施形態は第2の実施形態とは、ノード(機器)10、20には、リピータ機能を有するノード3、4、6、7を複数内蔵している点が相違している。この方法によれば、見かけ上のポート数を削減して結線および接続を容易にするという効果も得られる。
【0043】
図6において、機器10と機器20は他の機器1、2、5に比べ、広い帯域幅を使用して通信を行うものである。また、機器10には、機器本来の機能ブロックにつながるノード(機器)4の他に、リピータ機能ブロックであるノード(機器)3が内蔵されている。また、機器20には、機器本来の機能ブロックにつながるノード(機器)7の他に、リピータ機能ブロックであるノード(機器)6が内蔵されている。ここで、機器10、20をそれぞれ一つのノードと見なすと、バス型のネットワークを形成するノード1、2、5、10、20の結線は、第1〜第3の実施形態に準じていることがわかる。ここで、ノード1〜7のそれぞれは第3の実施の形態と概ね同様であるため、説明を省略する。
【0044】
このように機器10においては、リピータ機能ブロック(機器3)を内蔵することにより、見かけ上、他の機器2とケーブル接続するためのポートAと、機器20(ノード7)とケーブル接続するためのポートBと、機器20との間の代替通信経路30を繋ぐためのポート(すなわち、機器3と機器6をケーブル接続するためのポート)bとが設けられている。また、機器20においては、リピータ機能ブロック(機器6)を内蔵することにより、見かけ上、他の機器5とケーブル接続するためのポートA′と、機器10(ノード4)とケーブル接続するためのポートB′と、機器10との間の代替通信経路30を繋ぐためのポート(すなわち、機器6と機器3をケーブル接続するためのポート)b′とが設けられている。ここで、ポートB-B′間とポートb-b′間のケーブルを一本に束ねることにより、複雑な結線を行うことなく簡単に機器10、20を接続できる。
【0045】
【発明の効果】
本発明によれば、ネットワークを分割および再構成(接合)することにより、局所的なトラフィックの増大が他の機器間の通信に影響を与えないようなネットワークを構成できる。
【0046】
本発明によれば、さらにネットワーク分割時も、代替通信経路をダイナミックに使用可能とすることにより、他の機器間での通信が可能である。また、ブリッジ等と協調するための、複雑な制御プロトコルを用いていないので、信頼性が高く、既存の機器との親和性も高い。
【0047】
本発明によれば、IEEE 1394バスを使用した場合に、ブリッジ等の特別な装置を導入することなく、ネットワークを分割および再構成でき、また、全ての動作はエンドユーザーが介在することなく、ソフトウェア的に実行可能である。また、全て現在のIEEE 1394規格ならびに現存しているハードウェアに適用できる。よって、コストパフォーマンスを向上させ、かつ使い易いネットワーク環境を実現できる。
【0048】
本発明によれば、前述のように、IEEE 1394バスを使用した場合にコストパフォーマンスを向上させ、かつ使い易いネットワーク環境を実現できる。
【0049】
本発明によれば、前述のように、IEEE 1394バスを使用した場合にコストパフォーマンスを向上させ、かつ使い易いネットワーク環境を実現できる。
【0050】
本発明によれば、追加のリピータ機能を当該機器に内蔵することにより、接続すべきコネクタやケーブルの数を減らすことが可能であり、ユーザーにとって設定(配線)の容易なネットワーク環境を提供できる。
【0051】
以上説明したように、本発明によれば、ネットワークを動的に分割および再構成して帯域幅を有効利用できるという優れた効果を有するネットワーク構成方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係るネットワーク構成方法を説明する図である。
【図2】本発明の第1の実施形態に係るネットワークの分割および接合操作を説明する図である。
【図3】本発明の第1の実施形態に係るネットワークの分割および接合操作に用いるリモートコマンドパケットのフォーマットを示す図である。
【図4】本発明の第2の実施形態に係るネットワーク構成方法を説明する図である。
【図5】本発明の第3の実施形態に係るネットワーク構成方法を説明する図である。
【図6】本発明の第4の実施形態に係るネットワーク構成方法を説明する図である。
【図7】従来のネットワーク構成方法(ブリッジによる分割方法)を説明する図である。
【図8】ブリッジによらないネットワーク構成方法を説明する図である。
【符号の説明】
1〜6、21〜25 ノード(機器)
26 ブリッジ(中継装置)
3a〜3c、4b、4c、5c、6a〜6c、7b、7c、A、A′、B、B′、b、b′ ポート
30 代替通信経路(信号伝達経路)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a network configuration method for dynamically dividing and reconfiguring (joining) a network.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a bus-type network in which a certain data transfer band is communicated while transferring among a plurality of devices (nodes) is shared, the number of connected devices increases in principle. As the transfer bandwidth decreases and becomes insufficient, as shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b), devices with high communication frequency belong to the same group (hereinafter also referred to as sub-network). A method of effectively utilizing a limited bandwidth by dividing a network including the
[0003]
Here, as the bus type network, for example, a serial bus (hereinafter referred to as IEEE1394 bus) defined by IEEE Std 1394 (
[0004]
Also, as a supplement to the problem in P1394.1, there are many devices (nodes) that improve the decrease in bus utilization efficiency during network configuration (bus reset) (Japanese Patent Laid-Open No. 11-220485) Improve the problem when resources (bandwidth) are acquired (Japanese Patent Laid-Open No. 11-220485), improve the selection method of bridge manager (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-165417), portal Several proposals have been made, such as improving the reliability of routing map settings (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-165417) and providing a management method corresponding to bus disconnection (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-349805). ing. The
[0005]
However, in such a conventional network configuration method, since the network is divided into a plurality of sub-networks by the bridge, there is a cost for developing the bridge itself (in order to achieve a practical throughput in the bridge, In order to operate the entire network autonomously and efficiently, the hardware of the existing equipment (nodes) must be matched to the environment connected by the bridge. Therefore, it is necessary to deal with both sides of the software, which is extremely disadvantageous in terms of cost. At least the present IEEE 1394 bus has not realized a device having these bridge functions. In particular, in a small-scale network (generally composed of about 5 nodes), it is not practical from the viewpoint of cost to introduce an expensive bridge in order to avoid a rarely congested state.
[0006]
As a countermeasure, when the network topology is such that the route for the desired communication is not divided due to the division of the sub-network, use a relatively expensive bridge for the division into the sub-network described above. It is desirable to do it dynamically only when division is necessary.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the network configuration method that dynamically divides into sub-networks as needed as described above without using bridges, as shown in FIG. 8, traffic that causes congestion (communication between
[0008]
The present invention has been made to solve such a problem, and provides a network configuration method capable of effectively using bandwidth by dynamically dividing / joining networks. In particular, the present invention dynamically disconnects the specific two nodes from the network and normally performs communication on the network when communication between the specific two nodes is assumed to cause a congestion state in advance. The present invention provides a network configuration method capable of performing the above.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
First to solve the above problem The present invention is a bus-type network configuration method provided with a plurality of nodes having a repeater function for amplifying and transmitting a signal, the first node in the network being connected to the first node When the network is divided by dynamically separating the second node from the network, the first node and A third node connected to the first node; No The peater function is invalidated.
[0010]
By this method, a repeater function of amplifying and transmitting a signal is added to all devices (nodes) connected to the network, and all devices behave as repeaters so that communication between devices becomes possible. In such a bus-type network, a single bus-type network can be divided into a plurality of bus-type networks by performing control so that the repeater function is appropriately disabled.
[0011]
Also, Second to solve the above problem The present invention is a method for configuring a bus-type network provided with a plurality of nodes having a repeater function for amplifying and transmitting a signal, and comprising: a first node in the network; Above A second node connected to the first node When Other nodes except 2 of them A bypass signal transmission path connecting the first node and the second node dynamically from the network to divide the network, Of the connection ports of the first node, a connection port connected to a third node in the network and a connection port connected to the first node of connection ports of the third node The repeater function of the second node is disabled, and the second node among the connection ports connected to the fourth node in the network among the connection ports included in the second node and the connection port included in the fourth node Of the connection port connected to Disable the repeater function, and Each end By enabling the repeater function of the connection port, the signal transmission path can be used.
[0012]
By this method, a signal transmission path (alternative communication path) that bypasses the secondary network to be divided in advance is prepared, and the secondary communication is separated when the secondary network is separated due to an increase in traffic between two specific nodes. By exclusively selecting and using a route, a single bus type network is divided into a plurality while performing desired communication, and only while a specific node performs communication requiring a wide band, Since two specific nodes can be dynamically disconnected from the network, the problem that communication between other nodes becomes difficult can be solved.
[0013]
Also, Third to solve the above problem The invention The first or second invention The bus type network is configured by a serial bus defined by IEEE Std 1394.
[0014]
By this method, it is possible to dynamically disconnect a specific two node from a network and perform normal network communication without using a special device such as a bridge (relay device). Since the operation can be executed by software without the intervention of the end user, a network environment with high cost performance and good operability can be realized.
[0015]
Also, Fourth to solve the above problem The invention The third invention The software for realizing the port disable / enable function defined in IEEE Std 1394a-2000 is used to enable or disable the repeater function.
[0016]
By this method, since a complicated control protocol for cooperating with a bridge or the like is not used, reliability and compatibility with existing devices are increased.
[0017]
Also, The fifth to solve the above problem The invention The fourth invention In order to realize the disable / enable function of the port, a remote command packet defined in IEEE Std 1394a-2000 is used.
[0018]
By this method, the repeater function of this device can be validated or invalidated from a device (node) other than a device (node) having a port to be controlled by the repeater function.
[0019]
further, Sixth to solve the above problem The invention Of the second to fifth inventions In any one of the above, the node includes a plurality of nodes having the repeater function.
[0020]
By this method, a plurality of repeater function blocks (nodes) are built in one device, so that the number of apparent ports can be reduced and a plurality of signal transmission paths can be easily set.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
As shown in FIG. 1, the network configuration method according to the first embodiment of the present invention is a bus-type network configuration method in which a plurality of
[0022]
In this embodiment, as shown in FIG. 1A, the topology of a bus-type network (for example, an IEEE 1394 bus) is divided into sub-networks including a specific node (device) 5 and a node (device) 6. Shows a network configuration method in the case where the communication path between the other nodes (devices) 1 to 4 is not divided. Each device on the bus-type network has a connection port (port) with one or a plurality of other devices, and forms a network by connecting the port and the port with a cable. Each device has a function (so-called repeater function) for reproducing and relaying a signal (information) received from one of the devices and sending it to another device. With such a repeater function, the network shown in FIG. 1 functions as a bus-type network in which all
[0023]
Here, it is assumed that the
[0024]
Note that in a state where communication is performed using the network bandwidth at the
[0025]
Here, with reference to FIG. 2 and FIG. 3, the invalidation and validation operation of the above-described repeater function of the
[0026]
In the network using the IEEE 1394 bus, the port repeater function can be disabled (disabled) / enabled (enabled) by software by operating a register of a PHY (physical layer) controller. Here, when a port (for example, 3a and 6a shown in FIG. 1) is operated, first, 0 is written in the Page_Select field of the
[0027]
Further, in the IEEE 1394 bus, by using a remote command packet that is a kind of PHY (physical layer) packet, it is possible to disable / disable the
[0028]
Specifically, when a disable operation is performed on the target ports (for example, 3a and 6a shown in FIG. 1), the identifier (physical ID) of the node having the operation target port in the phy_ID field shown in FIG. A port number to be operated is set in the port field, and 1 is set in the cmnd field, and a remote command packet is transmitted. When performing an enable operation on the target port, the identifier (physical ID) of the node having the operation target port in the phy_ID field shown in FIG. 3, the port number of the operation target in the port field, and the
[0029]
As described above, the network configuration method according to the first embodiment of the present invention is a bus-type network configuration method provided with a plurality of
[0030]
[Second Embodiment]
FIG. 4 shows a network configuration method according to the second embodiment of the present invention. The bus-type network of this embodiment is configured using an IEEE 1394 bus according to the first embodiment (shown in FIGS. 2 and 3), and has a repeat function at each port of the nodes 1-7. The enable / disable control uses the disable / enable function for ports specified in IEEE Std 1394a-2000, and the disable / enable function for target ports from a node other than the node that performs communication. Since a remote command packet is used when setting, a description on this is omitted.
[0031]
This embodiment is different from the first embodiment in the alternative communication connecting the
[0032]
In FIG. 4, devices (nodes) 1 to 7 on a bus-type network (for example, using an IEEE 1394 bus) are each provided with a connection port (port) with one or more other devices, A network is formed by connecting ports to each other by a cable. Each of the
[0033]
Here, if it is preliminarily assumed that the
[0034]
In such a configuration, when communication that requires a very large bandwidth is started between the
[0035]
By setting the repeater function as described above, the
[0036]
Thereafter, when the communication with the
[0037]
[Third Embodiment]
FIG. 5 shows a network configuration method according to the third embodiment of the present invention. The bus-type network of this embodiment is configured using an IEEE 1394 bus according to the first embodiment (shown in FIGS. 2 and 3), and has a repeat function at each port of the nodes 1-7. The enable / disable control uses the disable / enable function for ports specified in IEEE Std 1394a-2000, and the disable / enable function for target ports from a node other than the node that performs communication. Since a remote command packet is used when setting, a description on this is omitted.
[0038]
This embodiment is different from the second embodiment in that an
[0039]
In FIG. 5, the
[0040]
Thereafter, when the communication with the
[0041]
[Fourth Embodiment]
FIG. 6 shows a network configuration method according to the fourth embodiment of the present invention. The bus-type network of this embodiment is configured using an IEEE 1394 bus according to the first embodiment (shown in FIGS. 2 and 3), and has a repeat function at each port of the nodes 1-7. The enable / disable control uses the disable / enable function for ports specified in IEEE Std 1394a-2000, and the disable / enable function for target ports from a node other than the node that performs communication. Since a remote command packet is used when setting, a description thereof will be omitted.
[0042]
This embodiment is different from the second embodiment in that nodes (devices) 10 and 20 include a plurality of
[0043]
In FIG. 6, the
[0044]
As described above, the
[0045]
【The invention's effect】
Book According to the invention, by dividing and reconfiguring (joining) the network, it is possible to configure a network in which an increase in local traffic does not affect communication between other devices.
[0046]
Book According to the present invention, even when the network is divided, communication between other devices is possible by dynamically using the alternative communication path. In addition, since a complicated control protocol for cooperating with a bridge or the like is not used, the reliability is high and the compatibility with existing devices is also high.
[0047]
Book According to the invention, when an IEEE 1394 bus is used, the network can be divided and reconfigured without introducing a special device such as a bridge, and all operations are performed without software intervention by an end user. Is feasible. All can be applied to the current IEEE 1394 standard and existing hardware. Therefore, it is possible to improve the cost performance and realize an easy-to-use network environment.
[0048]
Book According to the invention, as described above, when the IEEE 1394 bus is used, it is possible to improve the cost performance and realize an easy-to-use network environment.
[0049]
Book According to the invention, as described above, when the IEEE 1394 bus is used, it is possible to improve the cost performance and realize an easy-to-use network environment.
[0050]
Book According to the invention, it is possible to reduce the number of connectors and cables to be connected by incorporating an additional repeater function in the device, and it is possible to provide a network environment that can be easily set (wired) for the user.
[0051]
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a network configuration method having an excellent effect that the network can be dynamically divided and reconfigured to effectively use the bandwidth.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a network configuration method according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating network division and joining operations according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a format of a remote command packet used for network division and joining operations according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating a network configuration method according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating a network configuration method according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating a network configuration method according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram for explaining a conventional network configuration method (division method using a bridge).
FIG. 8 is a diagram illustrating a network configuration method that does not depend on a bridge;
[Explanation of symbols]
1-6, 21-25 nodes (equipment)
26 Bridge (relay device)
3a-3c, 4b, 4c, 5c, 6a-6c, 7b, 7c, A, A ', B, B', b, b 'ports
30 Alternative communication path (signal transmission path)
Claims (5)
前記ネットワーク内の第1のノードと前記第1のノードに接続された第2のノードとを除いた他のノードのうち2つを接続するバイパス用の信号伝達経路を設け、前記第1のノードおよび前記第2のノードを前記ネットワークから動的に切り離して前記ネットワークを分割する場合に、前記第1のノードが有する接続口のうち前記ネットワーク内の第3のノードに接続されている接続口および前記第3のノードが有する接続口のうち前記第1のノードに接続されている接続口のリピータ機能を無効にし、前記第2のノードが有する接続口のうち前記ネットワーク内の第4のノードに接続されている接続口および前記第4のノードが有する接続口のうち前記第2のノードに接続されている接続口のリピータ機能を無効にし、前記信号伝達経路両端の各接続口のリピータ機能を有効にして、前記信号伝達経路を使用可能とすることを特徴とするネットワーク構成方法。A method of configuring a bus-type network provided with a plurality of nodes having a repeater function for amplifying and transmitting a signal,
A signal transmission path for bypass connecting the two of the first node and the second node and the other nodes except that is connected to the first node in the network is provided, wherein the first node And a connection port connected to a third node in the network among connection ports of the first node when the network is divided by dynamically separating the second node from the network; and Of the connection ports of the third node, the repeater function of the connection port connected to the first node is disabled, and the connection node of the second node has a fourth node in the network. disable the connected repeater connection ports connected to the second node of the connection port and connection ports said fourth node has, the signal transduction pathway both Enable the repeater functions of the connection ports, the network configuration method which is characterized in that available the signal transduction pathway.
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