JP3851431B2 - コンピュータ・ネットワーク・システム - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、ソフトウェア・プログラムに関する。さらに詳細には、本発明は、ネットワーク・フレームが、ネットワーク・アドレス・サーバを使用することなく、宛先アドレスに直接送信され、1つまたは複数のコンピュータ・ネットワーク・システムの加入者によって受信されるように、データ発行タイトルの少なくとも一部を利用してコンピュータ・ネットワーク・システムのネットワーク・フレームのための数字宛先アドレスを作成する、コンピュータ・ネットワーク・システム用のソフトウェア・プログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
通常のコンピュータ・ネットワーク・システムは、同軸ケーブルや対撚り線ケーブルなどのネットワーク媒体、ならびにコンピュータ、端末装置、プリンタ、データ記憶装置、および媒体に接続されたサーバなどの複数のノードを含む。ノードは、開放型システム間相互接続(OSI)モデルなどのアーキテクチャ・モデルにより互いに連絡する。OSIモデルは、異なる8つの層を含む。それらは、媒体、物理、データ・リンク、ネットワーク、トランスポート、セッション、プレゼンテーション・サービス、アプリケーションの各層である。
【0003】
媒体層は、上述の同軸ケーブルや対撚り線ケーブルなど、ノードを接続するために使用するハードウェアまたはソフトウェアを含む。物理層は、RS−232CやIEEE802.3など、ノードと媒体層の間の接続インタフェースである。データ・リンク層は、物理層を介したデータ転送用に使用する機構である。データ・リンク層は、論理リンク制御(LLC)副層および媒体アクセス制御(MAC)副層にさらに分割することができる。LLC副層は、イーサネットなどのプロトコルを介したエンド・ポイント間の接続を管理する。MAC副層は、送信すべきデータをフレームにアセンブルし、そのデータをLLC副層に渡す前に逆アセンブルする。
【0004】
ネットワーク層は、コネクション型手段またはコネクションレス型手段を介した経路指定を担当する。この層は、データ・パケットを形成し、それらを1つのノードから別のノードへ経路指定する。この層で使用するプロトコルには、X.25およびISDNが含まれる。トランスポート層は、セッション層に提供されたネットワーク独立サービスである。トランスポート層は、セッション層からデータを受信し、そのデータを宛先に送信する。トランスポート層は、データがターゲット・ノードから入ってくるときは逆機能を実行する。セッション層で、ノード間の接続ポイントが確立される。この層で使用されるアドレスは、トランスポート層で使用されるアドレスとは異なる。セッション層のアドレスは、プログラムまたはユーザが使用する。トランスポート層のアドレスはトランスポート層の接続を確立するために使用される。セッション層は、使用するアプリケーションのための接続を確立することができる。セッション層はまた、アプリケーション間のプロトコルを実施し、2つの層の間で故障が発生した場合には再接続を行う責任をもつ。
【0005】
ノード間で渡されるデータの変換は、プレゼンテーション・サービス層で実行する。プレゼンテーション・サービス層はまた、アプリケーション層とアプリケーション層の上の項目の間で交換されるデータの変形も提供する。最後に、アプリケーション層は、OSIの能力にアクセスすることができるように、サービスをアプリケーションに提供する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、イーサネットはOSIモデルでは下位層のネットワーキング・プロトコルである。イーサネットは、ユニキャスト、ブロードキャスト、マルチキャストの3つのアドレス指定モードのうちの1つで動作する。ユニキャストは、ネットワーク上の1つのノードから第2ノードにメッセージを向け、他のネットワーク・ノードがこのメッセージを受信しない、ポイント・ツー・ポイント技術である。ブロードキャスト・アドレス指定は、ネットワーク・フレームを、このネットワーク・フレームを伝送するネットワークに接続された全てのノードに媒体を介して送信する。ブロードキャスト・ネットワーク上の各ノードは、フレームを読み取り、そのネットワーク・フレームが不必要な場合には廃棄しなければならない。これに要する中央処理装置(CPU)時間は、性能の低いCPUでは利用可能なCPU帯域幅全体のかなりの部分を占める。同様にイーサネットがサポートするマルチキャスト・アドレス指定の場合にも、同じ結果が生じる。マルチキャスト・アドレス指定は、ネットワーク・ノードのサブセットがネットワーク・フレームを受信する、特殊タイプのブロードキャスト伝送である。
【0007】
マルチキャスト・アドレス指定は、ネットワーク上のノードのサブセットにのみアクセスすることによって、上述したブロードキャスト・アドレス指定の欠点を克服しようと試みるものである。しかし、このようなマルチキャスト・アドレス指定は、いくつかの技術のうちの1つによって管理されなければならない。1つの技術は、コンピュータ・ネットワーク・システムのアドレス・サーバを使用してネットワーク上のネットワーク・アドレスの割振りを管理する。このようなアドレス・サーバは、参照テーブルを利用してどのアドレスを使用するかを決定する。このテーブルは、通常は、対応する発行者リストおよび加入者リストがインデックスされたネットワーク・フレーム・タイトルのリストを含む。アドレス・サーバの使用には、様々なフレームに対してどのアドレスを使用するかを決定するために、各ノードがアドレス・サーバとのダイアログを確立する必要があるという欠点がある。
【0008】
マルチキャスト・アドレス指定に関連するもう1つの欠点は、アドレス・サーバにアクセスするために追加のプロトコルを開発する必要がある点である。さらに別の欠点は、アドレス・サーバと通信するために、追加のネットワーク・フレームすなわちトラフィックがコンピュータ・ネットワーク・システム上に存在する点を含むことである。アドレス・サーバはまた、コンピュータ・ネットワーク・システムの一つの欠陥でもある。ネットワーク・システムの動作(例えばホット待機やディスク・ミラー)を継続しながらサーバを交換するために、複雑さを追加する必要がある。さらに別の欠点は、アドレスが使用されなくなる時を決定するために、追加のネットワーク・フレームすなわちネットワーク・トラフィックが必要となる点、およびノードが、パワー・アップしたときに、大量のノードが存在する場合にはコンピュータ・システム・ネットワークをオーバロードする、またはうまく働けなくする可能性があるアドレス・サーバに通信しなければならない点を含むことである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ブロードキャストおよびマルチキャスト・ネットワーク・アドレス指定に関連した上述の問題を緩和することを対象とする。本発明は、ノードが受信する不必要なメッセージの数を減少させて、性能の低いCPUの使用を可能にし、その他のタスクが利用できるCPU処理時間を増加させる。また本発明は、余分な機器であるアドレス・サーバの使用を不要にし、アドレス・サーバ・ネットワーク・フレームを不要にし、アドレス・サーバを使用することによって生じる単一の故障点をなくす。さらに、本発明は、通常なら存在するアドレス・サーバ・プロトコルによって生じる、ノードによる情報処理をなくする。
【0010】
本発明の実施形態は、コンピュータ・ベースのネットワーク・システムである。コンピュータ・ベースのネットワーク・システムは、データ値、および同軸ケーブル、対撚り線ケーブル、マイクロ波などのネットワーク・フレーム伝送用の媒体を有する第1ノードを含む。コンピュータ・ベースのネットワーク・システムはまた、媒体に結合され、データ値に関連した発行タイトルを持つようにプログラムされた第1ノード・コンピュータも含む。第1ノード・コンピュータはまた、発行タイトルの少なくとも一部に基づいて数字アドレスを生成し、データ値および発行タイトルをネットワーク・フレームのデータ・フィールドにロードするようにプログラムされる。第1ノード・コンピュータはさらに、数字アドレスをネットワーク・フレームの宛先アドレス・フィールドにロードし、媒体を介してこのネットワーク・フレームを宛先アドレスに送信するようにプログラムされる。コンピュータ・ベースのネットワーク・システムは、媒体に結合され、データ値に関連した発行タイトルを持つようにプログラムされた第2ノード・コンピュータをさらに含む。第2ノード・コンピュータはまた、発行タイトルの少なくとも一部に基づいて数字アドレスを生成し、この数字アドレスを備えたネットワーク・フレームを媒体から受信するようにプログラムされる。第2ノード・コンピュータはさらに、受信したフレームを評価して、数字アドレスを生成するために使用した発行タイトルがネットワーク・フレームのデータ・フィールドにあるかどうかを決定し、数字アドレスを生成するために使用した発行タイトルがこのデータ・フィールドにある場合にはネットワーク・フレームのデータ・フィールドからデータ値を移し、数字アドレスを生成するために使用した発行タイトルがネットワーク・フレームのデータ・フィールドにない場合には、そのネットワーク・フレームを廃棄するようにプログラムされる。
【0011】
上述のコンピュータ・ベースのネットワーク・システムは、言換えると、以下に述べるような特徴を含むことができる。コンピュータ・ベースのネットワーク・システムの第1および第2ノードは、それぞれにセンサを含むことができる。コンピュータ・ベースのネットワーク・システム上で使用するネットワーク・フレームは、イーサネット・フレームを含むことができる。
【0012】
第2ノード・コンピュータはまた、第2データ値に関連した第2発行タイトルを持ち、第2発行タイトルの少なくとも一部に基づいて第2数字アドレスを生成し、第2データ値および第2発行タイトルを第2ネットワーク・フレームのデータ・フィールドにロードし、第2数字アドレスを第2ネットワーク・フレームの宛先アドレス・フィールドにロードし、第2ネットワーク・フレームを媒体を介して第2宛先アドレスに送信するようにもプログラムすることができる。このようにプログラムすることにより、第2ノードは、第1ノードを含めたネットワーク上のその他のノードと連絡することができる。
【0013】
第1ノード・コンピュータは、第2データ値に関連した第2発行タイトルを持ち、第2発行タイトルの少なくとも一部に基づいて第2数字アドレスを生成し、第2数字アドレスを備えた第2ネットワーク・フレームを媒体から受信し、受信した第2ネットワーク・フレームを評価して、第2数字アドレスを生成するために使用した第2発行タイトルが第2ネットワーク・フレームのデータ・フィールドにあるかどうかを決定し、第2数字アドレスを生成するために使用した第2発行タイトルがこのデータ・フィールドにある場合には第2ネットワーク・フレームのデータ・フィールドから第2データ値を移し、第2数字アドレスを生成するために使用した第2発行タイトルが第2ネットワーク・フレームのデータ・フィールドにない場合には、その第2ネットワーク・フレームを廃棄するようにプログラムすることもできる。第2データ値は、第1ノードのセットポイントを調節する、温度などの制御値を含むことができる。コンピュータ・ベースのネットワーク・システムは、第2データ値を有する第2ノードを付加的に含むことができる。この第2ノードは、センサにすることもできる。
【0014】
本発明のもう1つの実施形態は、ネットワーク上でネットワーク・フレームを介してデータを伝送する少なくとも1つのコンピュータによって実行可能な1組のモジュールを備えた、コンピュータ・ソフトウェア・プログラムを含むコンピュータ可読媒体である。ソフトウェア・プログラムは、データ値に関連した発行タイトルを生成する発行タイトル・モジュールを含む。ソフトウェア・プログラムはまた、発行タイトルの少なくとも一部に基づいて、ネットワーク・フレームの宛先アドレス・フィールドへの数字アドレスを生成するアドレス・モジュールも含む。ソフトウェア・プログラムは、オペレーティング・システムへのシステム・コールを発生させて、データ値および発行タイトルをネットワーク・フレームのデータ・フィールドにロードし、数字アドレスをネットワーク・フレームの宛先アドレス・フィールドにロードし、このネットワーク・フレームをネットワーク・フレーム伝送用媒体を介して宛先アドレスに送信する、システム・コール・モジュールを付加的に含む。
【0015】
ソフトウェア・プログラムを含む上述のコンピュータ可読媒体は、言換えると、以下に述べるような特徴を含むことができる。ソフトウェア・プログラムは、受信モジュールおよび評価モジュールを付加的に含むことができる。受信モジュールは、宛先アドレスを備えたネットワーク・フレームを媒体から受信する。評価モジュールは、受信した宛先アドレスを備えたフレームを評価して、数字アドレスを生成するために使用した発行タイトルがネットワーク・フレームのデータ・フィールドにあるかどうかを決定し、数字アドレスを生成するために使用した発行タイトルがこのデータ・フィールドにある場合にはネットワーク・フレームのデータ・フィールドからデータ値を移し、数字アドレスを生成するために使用した発行タイトルがネットワーク・フレームのデータ・フィールドにない場合にはこのネットワーク・フレームを廃棄する。
【0016】
ネットワーク・フレームは、イーサネット・フレームを含むことができる。コンピュータ可読媒体は、磁気媒体、読取り専用メモリ(ROM)、ランダム・アクセス・メモリ(RAM)、およびCD ROMなどを含むことができる。
【0017】
本発明のもう1つの実施形態は、コンピュータ・ベースのネットワーキング方法である。コンピュータ・ベースのネットワーキング方法は、データ値に関連した発行タイトルを作成する段階と、発行タイトルの少なくとも一部に基づいて数字アドレスを生成する段階とを含む。この方法は、データ値および発行タイトルをネットワーク・フレームのデータ・フィールドにロードする段階と、数字アドレスをネットワーク・フレームの宛先アドレス・フィールドにロードする段階とを付加的に含む。この方法は、ネットワーク媒体を介して、ネットワーク・フレームを宛先アドレスに送信する段階をさらに含む。
【0018】
上述の方法は、言換えると、以下に述べる段階を含むことができる。上述の方法は、数字アドレスを備えたネットワーク・フレームを媒体から受信する段階と、受信したフレームを評価して、数字アドレスを生成するために使用した発行タイトルがネットワーク・フレームのデータ・フィールドにあるかどうかを決定する段階と、数字アドレスを生成するために使用した発行タイトルがデータ・フィールドにある場合に、ネットワーク・フレームのデータ・フィールドからデータ値を移す段階と、数字アドレスを生成するために使用した発行タイトルがネットワーク・フレームのデータ・フィールドにない場合に、このネットワーク・フレームを廃棄する段階とをさらに含む。
【0019】
本発明のその他の目的、利点、新しい特徴は、以下の発明の実施の形態を添付の図面とともに考慮すれば明らかになるであろう。
【0020】
【実施例】
従来技術によるコンピュータ・ネットワーク・システム10のダイアグラムを図1に示す。コンピュータ・ネットワーク・システム10は、ビルディングIに位置する分岐14および16、ビルディングIIに位置する分岐18、ビルディングIおよびIIから遠隔に位置する分岐20を含む、同軸ケーブルなどの媒体12を含む。分岐14、16、18、20は、やはり同軸ケーブルで形成することができる回線22、24、26を介して媒体12上で互いに接続される。ノードA、B、Cはそれぞれ回線28、30、32を介して分岐14に接続され、ノードDおよびEは回線34および36を介して分岐16に接続され、ノードF、G、Hはそれぞれ回線38、40、42を介して分岐18に接続され、アドレス・サーバ44は回線46を介して分岐20に接続される。この従来技術の例ではノードA、D、Fは温度センサ、ノードBおよびEは湿度センサであり、ノードCはビルディングI内の温度を監視および制御し、ノードGはビルディングII内の温度を監視および制御し、ノードHはビルディングIおよびII内の温度を監視および制御し、ノードCはまたビルディングI内の湿度も監視および制御し、ノードHはまたビルディングIおよびII内の湿度も監視および制御する。
【0021】
コンピュータ・ネットワーク・システム10は、図2に関連して以下でさらに詳細に論じる開放型システム間相互接続(OSI)アーキテクチャ・モデルに基づき、図3に関連して以下でさらに詳細に論じるイーサネット・プロトコルを利用する。
【0022】
図2を参照すると、8つの層(0〜7)を全て示した開放型システム間相互接続(OSI)アーキテクチャ・モデル48が図示されている。OSIモデル48は、コンピュータ・ネットワーク・システムのノード間の接続に使用するハードウェアまたはソフトウェアを含む媒体層50を含む。媒体の例には同軸ケーブルおよび対撚り線ケーブルが含まれる。OSIモデル48はまた、ノードおよび媒体層の接続ないしインタフェースである物理層52も含む。物理層の例には、RS−232CおよびIEEE802.3が含まれる。データ・リンク層54は、OSIモデル48では次の層になり、物理層を介したデータ伝送のための機構を提供する。データ・リンク層の例には、IEEE802.3およびIEEE802.5が含まれる。データ・リンク層54は、論理リンク制御(LLC)副層および媒体アクセス制御(MAC)副層にさらに分割することができる。LLC副層は、イーサネットなどのプロトコルを介したエンド・ポイント間の接続を管理する。MAC副層は、送信すべきデータをフレームにアセンブルし、そのデータをLLC副層に渡す前に逆アセンブルする。
【0023】
ネットワーク層56は、コネクション型手段またはコネクションレス型手段を介した経路指定を制御する。ネットワーク層56は、データ・パケットを形成し、それらを1つのノードから別のノードへ経路指定する。この層で使用するプロトコルには、X.25およびISDNが含まれる。ネットワーク層56は、大域メッセージ経路指定を提供するインターネットワーキング副層、1つのタイプのネットワークから別のタイプのネットワークにメッセージを経路指定するインターネットワーキング副層、隣接する副層にインタフェースを提供する調波副層、データ・リンク層54へのインタフェースを提供するアクセス副層を含む、いくつかの副層を含む。
【0024】
トランスポート層58は、セッション層60へのネットワーク独立サービスを提供する。トランスポート層58は、セッション層60からデータを受信し、そのデータを1つまたは複数の宛先に送信する。トランスポート層58は、データが1つまたは複数のノードから入ってくるときは逆機能を実行する。セッション層60は、ノード間の接続ポイントを確立する。セッション層60で使用されるアドレスは、トランスポート層58で使用されるアドレスとは異なる。セッション層60のアドレスは、プログラムまたはユーザが使用する。トランスポート層58のアドレスはトランスポート層58の接続を確立するために使用される。セッション層60は、使用するアプリケーションのための接続を確立することができる。セッション層60はまた、アプリケーション間のプロトコルを実施し、2つの層の間で故障が発生した場合には再接続を行うこともできる。
【0025】
ノード間で渡されるデータの変換は、プレゼンテーション・サービス層で実行する。プレゼンテーション・サービス層62はまた、アプリケーション層64とアプリケーション層64の上の項目の間で交換されるデータの変形も提供する。アプリケーション層64は、サービスを、OSIの能力にアクセスすることができるようにアプリケーションに提供する。
【0026】
ネットワーク・システム10で使用するイーサネット・フレーム66の構成要素を、図3に示す。イーサネット・フレーム66は、以下にさらに詳細に論じる複数のフィールドを含む。イーサネット・フレーム66は、ネットワーク媒体に接続された回路間のクロック同期のために物理層52が使用する、64のコード化ビットからなるプリアンブル・フィールド68を含む。宛先アドレス・フィールド70は、イーサネット・アドレスとして周知の48ビット・アドレスである。ソース・アドレス・フィールド72は、送信側ノードの48ビット・アドレスである。プロトコル・タイプ・フィールド74は、複数の上位層プロトコルが同じ物理媒体を占める場合にプロトコル・タイプを示すために使用する、2バイト・フィールドである。データ・フィールド76は、46バイトから1500バイトの間のデータを含むことができる。最後に、フレーム検査シーケンス(FCS)フィールド78は、イーサネット・フレーム66の、フレーム検査シーケンス・フィールド78自体を除く全てのフィールドについてCRC(Cyclic Redundancy Check、以下CRC)を実行するために使用する32ビット・フィールドである。
【0027】
上述のように、イーサネットは、ネットワーク・フレームを、それを伝送するネットワークに接続された全てのノードに媒体を介して送信するブロードキャスト・アドレス指定技術を使用して動作することができる、下位層のネットワーキング・プロトコルである。ブロードキャスト・ネットワーク上の各ノードは、フレームを読み取り、不必要なフレームを廃棄しなければならない。これに要する中央処理装置(CPU)時間は、性能の低いCPUではCPUの帯域幅全体のかなりの部分を占める。やはりイーサネットが使用することができるマルチキャスト・アドレス指定の場合にも、同じ結果が生じる。マルチキャスト・アドレス指定は、ネットワーク・ノードのサブセットがネットワーク・フレームを受信する、特殊タイプの伝送方式である。
【0028】
マルチキャスト・アドレス指定は、図1に示すネットワーク10のアドレス・サーバ44などのアドレス・サーバを使用することにより、上述したブロードキャスト・アドレス指定の欠点に対処しようと試みるものである。アドレス・サーバ44は、図4に示すものと同様のアドレス・サーバ参照テーブル80を介してネットワーク・フレームの経路指定を管理する。アドレス・サーバ参照テーブル80は、それぞれ発行タイトル、発行者、加入者、発行アドレスと名称を付けられた4つの列を含む。発行タイトル列は、ネットワーク・システム10上に存在するネットワーク・フレームの様々な発行タイトルの名前を含む。この例では、1つの発行タイトルは、ノードA、D、またはFで感知した温度値を表す温度である。温度という発行タイトルを含むネットワーク・フレームは、ネットワーク・システム10上の全てのノードに送信されるのではなく、ノードC、G、Hに送信される。ノードC、G,Hは、フレーム中のデータがそれらに向けられたものであるかどうかを決定する。そうでない場合には、そのネットワーク・フレームを廃棄する。アドレス・サーバ44は温度という発行タイトルのためのアドレス、この場合ではアドレス1を探索し、温度という発行タイトルを含むネットワーク・フレームを、この場合はノードC、G、Hになるが、どこに送信するかを決定する。
【0029】
テーブル80はまた、ノードBおよびEが測定した感知湿度値に対する湿度という発行タイトルも含み、これらのノードはこの情報の発行者としてテーブル80の列2にリストされる。湿度データを含むネットワーク・フレームは、ノードCおよびHに送信され、それらのノードはこの情報がそれらにとって重要なものであるかどうかを決定する。図4に示すように、アドレス・サーバ44は、湿度データを備えたネットワーク・フレームを、この場合ではノードCおよびHを含むアドレス2に送信する。
【0030】
テーブル80は、ノードC、G、またはHがそれぞれノードA、D、Fにおける温度セット・ポイントを調節するために生成する、温度セット・ポイントという発行タイトルを付加的に含む。温度セット・ポイントという発行タイトルを含むネットワーク・フレームは、ノードC、GおよびHに送信され、それらはこの情報がそれらにとって重要であるかどうかを決定する。アドレス・サーバ44はこの経路指定のためにアドレス3を使用する。最後に、例として、テーブル80が、発行者ノードCまたはHがそれぞれノードBおよびEにおける湿度セット・ポイントを調節するために生成する湿度セット・ポイントという発行タイトルを含むものとして示す。湿度セット・ポイントという発行タイトルを含むネットワーク・フレームは、ノードBおよびEに送信され、それらはこの情報がそれらにとって重要であるかどうかを決定する。アドレス・サーバ44はこの経路指定のためにアドレス4を使用する。
【0031】
アドレス・サーバ44の使用に関連したいくつかの欠点がある。アドレス・サーバ44を使用することは、ネットワーク・フレームのフォーマットの際に、特定の発行タイトルに対してどの宛先アドレスを使用するかを決定するために、ネットワーク10上の各ノードがアドレス・サーバ44とのダイアログを確立することが必要になる。アドレス・サーバ44は、様々な発行タイトル、発行者、加入者を有するように構成しなければならない。さらに、ノードAないしHがアドレス・サーバ44にアクセスすることができるように、独立したプロトコルを開発する必要がある。独立したプロトコルは、付加的なネットワーク・フレーム(すなわちトラフィック)をネットワーク10に追加し、ネットワークの効率を低下させる。アドレス・サーバ44は、アドレス・サーバ44が動作できない場合にはネットワーク・システムの単一の故障点として動作し、システム10の動作(例えばホット待機やディスク・ミラー)を継続しながらアドレス・サーバ44を交換しなければならないことから、システム10の全体的な設計をさら複雑にすることを必要とする。さらに、特定のタイトルに対するアドレスが使用されなくなる時を決定するために、追加のネットワーク・フレームすなわちトラフィックが必要となる。最後に、ノードAないしHのそれぞれがパワーアップしたときに、それらは大量のノードが存在する場合にネットワークをオーバロードする可能性があるアドレス・サーバ44に個別に通信しなければならない。
【0032】
本発明は、ブロードキャストおよびマルチキャスト・ネットワーク・アドレス指定に関連した上述の問題を緩和することを対象とする。本発明は、ノードが受信する不必要なメッセージの数を減少させて、性能の低いCPUの使用を可能にし、その他のタスクが利用できるCPU処理時間を増加させる。また本発明は、余分な機器を減少させるアドレス・サーバの使用を不要にし、アドレス・サーバ・ネットワーク・フレームを不要にし、アドレス・サーバを使用することによって生じる単一の故障点をなくする。さらに、本発明は、通常は存在するアドレス・サーバ・プロトコルによって生じる、ノードによる情報処理をなくする。
【0033】
本発明により構築されるコンピュータ・ベースのネットワーク・システム100の実施形態を図5に示す。ネットワーク・システム100は、同軸ケーブル、対撚り線ケーブル、衛星波、マイクロ波などの媒体102を含む。媒体102は、分岐104、106、108を含む。ノードA、B、Cはそれぞれ媒体102の回線110、112、114を介して分岐104に接続される。ノードDおよびEは、それぞれ媒体102の回線116および118を介して分岐106に結合され、ノードF、G、Hはそれぞれ媒体102の回線120、122、124を介して分岐108に結合される。ノードAないしEは、ビルディングIに位置するように示し、ノードFおよびGはビルディングIIに位置するように示す。分岐104、106、108は、媒体102の回線126および128を介して互いに結合される。ノードAないしHは、図1と関連して上記で論じたものと同一であることも、あるいはコンピュータ、端末装置、プリンタ、データ記憶装置やその他のタイプのセンサなど、その他のものを含むこともある。ネットワーク・システム100は、図2に示す上述のOSIモデルに基づき、図3に示してやはり上述したイーサネット・プロトコルを使用することができる。ただし、IEEE802.3など、その他のプロトコルを本発明で使用することもできることを理解されたい。アドレス・サーバがコンピュータ・システム100に存在しないことは顕著であり、これは本発明では必要でない。したがって、アドレス・サーバの使用に関連した上述の問題はなくなる。
【0034】
ノードAないしHが使用する、本発明によるソフトウェア・プログラムのフローチャート130を図6に示す。本発明にしたがって構築されたソフトウェア・プログラムは、Hewlett−Packard Company PA RISCコンピュータやMotorola 68000マイクロプロセッサを含めた様々なコンピュータおよびマイクロプロセッサで実行することができる。さらに、本発明のソフトウェア・プログラムは、Windows 95、Windows NT、Hewlett−Packard HP−UXオペレーティング・システムを含めた様々なオペレーティング・システムで実行されることになる。本発明のソフトウェア・プログラムはまた、読取り専用メモリ(ROM)、ランダム・アクセス・メモリ(RAM)、フロッピー磁気ディスク、ハード・ドライブ磁気ディスク、CD−ROM、磁気テープなどを含めた様々な媒体に記憶することもできる。
【0035】
動作中、機能(例えば温度測定)は、ノード(例えばノードA)で実行され、ある摂氏温度または華氏温度などのデータ値で表される。この機能を、図6にブロック132で示す。本発明のソフトウェア・プログラムは、このデータ値および実行した機能に関連した発行タイトルを生成する。例えば、ノードAに位置する温度センサの場合は、発行タイトルは温度にすることができる。この段階は一般に図6にブロック134で示す。次に、本発明のソフトウェア・プログラムは、図6にブロック136で示すように、この発行タイトルに基づいて数字アドレスを生成する。本発明のソフトウェア・プログラムの実施形態によれば、この数字アドレスは、各発行タイトルに対して32ビット・アドレスを生成するCRCルーチンを利用して作成される。この32ビット・アドレスのうち最下位8ビットを24ビットの定数とともに使用して、HP−UXオペレーティング・システムに対するマルチキャスト宛先アドレスを作成することができる。図7のAおよび図7のBは、この数字アドレスを作成するための、C言語で書かれたソース・コードをリストしている。本発明のその他の実施態様では、Windows NTオペレーティング・システムに対して、最下位の16ビットを16ビット定数とともに使用する。本発明のその他の実施形態がこれらの実施態様に限定されないこと、および最下位のビットと定数ビットのその他の組合せを使用することもできることを理解されたい。本発明のその他の実施形態では、数字アドレスを生成するためにCRCルーチン以外の手段を使用することができることもまた理解されたい。
【0036】
本発明のソフトウェア・プログラムは、続いて一般に図6にブロック138で示すように、発行タイトルおよび測定データ値をネットワーク・フレームのデータ・フィールドに配置する。次に、本発明のソフトウェア・プログラムはオペレーティング・システムへのシステム・コールを発生させ、データ・フィールドのデータ値を数字アドレスに送信する。システムは、例えば32ビット・アドレスをイーサネット・フレームの宛先アドレス・フィールドにロードすることによって、この機能を完了する。その後データは、図9に関連して以下にさらに詳細に論じるように、そのデータが重要であるネットワーク・ノードに送信される。図8のAおよび図8のBは、フローチャート130によって図示した上述の発行を実行するための、C言語で書かれたソース・コードをリストしている。
【0037】
発行タイトルおよびそれに対応するデータ値を有する1つまたは複数の特定のネットワーク・フレームに加入しようとする、コンピュータ・ネットワーク・システム上のノードは、本発明のソフトウェア・プログラムを利用してこのようなネットワーク・フレームに加入する。このようなフレームに加入する際にノードAないしHが使用する、本発明によるソフトウェア・プログラムのフローチャート142を図9に示す。各加入者ノードは、それが受信しようとする所望の発行タイトルに基づいて数字アドレスを生成する。例えば、ノードCは、ノードAから温度情報を受信しようとすることがあり、この温度情報に対して、ノードAが生成した、図6のブロック136に関連して上述したのと同じ数字アドレスを生成することになる。上述のように、本発明のソフトウェア・プログラムの実施形態によれば、各発行タイトルに対して32ビット・アドレスを生成するCRCルーチンを利用することによって、この数字アドレスは作成される。この32ビット・アドレスの最下位の8ビットを24ビット定数とともに使用して、HP−UXオペレーティング・システムに対するマルチキャスト宛先アドレスを作成することができる。本発明のその他の実施態様では、Windows NTオペレーティング・システムに対して、最下位の16ビットを16ビット定数とともに使用する。上記に論じたように、本発明のその他の実施形態がこれらの実施態様に限定されないこと、および最下位のビットと定数ビットのその他の組合せを使用することもできることを理解されたい。やはり上記で論じたように、本発明のその他の実施形態では、数字アドレスを生成するために、CRCルーチン以外の手段を使用することができることもまた理解されたい。
【0038】
次に一般にブロック146で示すように、この数字アドレスを備えたネットワーク・フレームを加入者ノードが受信する。本発明のソフトウェア・プログラムは、一般に図9に判断ブロック148で示すように、受信したネットワーク・フレームを評価して、数字アドレスを生成するために使用した発行タイトルがフレームのデータ・フィールドにあるかどうかを調べる。数字アドレスを生成するために使用した発行タイトルがデータ・フィールドにない場合には、一般に図9にブロック150で示すように、ネットワーク・フレームは廃棄される。数字アドレスを生成するために使用した発行タイトルがデータ・フィールドにある場合には、一般に図9にブロック152で示すように、ネットワーク・フレーム内にあるデータは本発明のソフトウェア・プログラムによって移される。続いて、一般に図9にブロック154および156で示すように、データを評価し、これに対応する。図10のAおよび図10のBは、フローチャート142で図示した上述のネットワーク・フレームへの加入を実行するための、C言語で書かれたソース・コードをリストしている。
【0039】
本発明のソフトウェア・プログラムは、1つまたは複数の加入者ノードが、制御データ(例えばセットポイント・データ)を送信できる発行ノードの役割を果たすことによって、発行タイトルおよびそれぞれのデータを含むネットワーク・フレームに応答することができるように設計される。例えば、ノードCは、温度値をより高くまたは低く調節するネットワーク・フレームを送信することによって、ノードAから送信された温度データに応答することができる。
【0040】
以上、本発明の実施例について詳述したが、以下、本発明の各実施態様の例を示す。
【0041】
(実施態様1)
コンピュータ・ベースのネットワーク・システムであって、以下(a)ないし(d)を含むことを特徴とするネットワーク・システム、
(a)データ値を有する第1ノードと、
(b)ネットワーク・フレームを伝送する媒体と、
(c)第1ノード・コンピュータであって、該第1ノード・コンピュータは前記媒体に結合され、前記データ値に関連した発行タイトルを持ち、前記発行タイトルの少なくとも一部に基づいて数字アドレスを生成し、前記データ値および前記発行タイトルを前記ネットワーク・フレームの前記データ・フィールドにロードし、前記数字アドレスを前記ネットワーク・フレームの宛先アドレス・フィールドにロードし、前記媒体を介して前記ネットワーク・フレームを前記宛先アドレスに送信するようにプログラムされる、
(d)第2ノード・コンピュータであって、該第2ノード・コンピュータは、前記媒体に結合され、前記データ値に関連した発行タイトルを持ち、前記発行タイトルの少なくとも一部に基づいて数字アドレスを生成し、前記数字アドレスを備えた前記ネットワーク・フレームを前記媒体から受信し、前記受信したフレームを評価して、前記数字アドレスを生成するために使用した前記発行タイトルが前記ネットワーク・フレームのデータ・フィールドにあるかどうかを決定し、前記数字アドレスを生成するために使用した前記発行タイトルが前記データ・フィールドにある場合には前記ネットワーク・フレームのデータ・フィールドから前記データ値を移し、前記数字アドレスを生成するために使用した前記発行タイトルが前記ネットワーク・フレームの前記データ・フィールドにない場合には、前記ネットワーク・フレームを廃棄するようにプログラムされる。
【0042】
(実施態様2)
前記第1ノードがセンサを含むことを特徴とする、実施態様1に記載のコンピュータ・ベースのネットワーク・システム。
【0043】
(実施態様3)
前記第2ノード・コンピュータがまた、第2データ値に関連した第2発行タイトルを持ち、前記第2発行タイトルの少なくとも一部に基づいて第2数字アドレスを生成し、前記第2データ値および前記第2発行タイトルを第2ネットワーク・フレームのデータ・フィールドにロードし、前記第2数字アドレスを前記第2ネットワーク・フレームの宛先アドレス・フィールドにロードし、前記第2ネットワーク・フレームを前記媒体を介して前記第2宛先アドレスに送信するようにもプログラムされることを特徴とする、実施態様1に記載のコンピュータ・ベースのネットワーク・システム。
【0044】
(実施態様4)
前記第1ノード・コンピュータが、前記第2データ値に関連した前記第2発行タイトルを持ち、前記第2発行タイトルの少なくとも一部に基づいて前記第2数字アドレスを生成し、前記第2数字アドレスを備えた前記第2ネットワーク・フレームを前記媒体から受信し、受信した前記第2ネットワーク・フレームを評価して、前記第2数字アドレスを生成するために使用した前記第2発行タイトルが前記第2ネットワーク・フレームのデータ・フィールドにあるかどうかを決定し、前記第2数字アドレスを生成するために使用した前記第2発行タイトルが前記データ・フィールドにある場合には前記第2ネットワーク・フレームのデータ・フィールドから前記第2データ値を移し、前記第2数字アドレスを生成するために使用した前記第2発行タイトルが前記第2ネットワーク・フレームのデータ・フィールドにない場合には、前記第2ネットワーク・フレームを廃棄するようにプログラムされることを特徴とする、実施態様3に記載のコンピュータ・ベースのネットワーク・システム。
【0045】
(実施態様5)
前記第2データ値が前記第1ノードのセット・ポイントを調節する制御値を含むことを特徴とする、実施態様4に記載のコンピュータ・ベースのネットワーク・システム。
【0046】
(実施態様6)
前記第2データ値を有する第2ノードをさらに含む、実施態様3に記載のコンピュータ・ベースのネットワーク・システム。
【0047】
(実施態様7)
前記第2ノードがセンサを含むことを特徴とする、実施態様6に記載のコンピュータ・ベースのネットワーク・システム。
【0048】
(実施態様8)
前記ネットワーク・フレームがイーサネット・フレームを含むことを特徴とする、実施態様3に記載のコンピュータ・ベースのネットワーク・システム。
【0049】
(実施態様9)
前記ネットワーク・フレームがイーサネット・フレームを含むことを特徴とする、実施態様1に記載のコンピュータ・ベースのネットワーク・システム。
【0050】
(実施態様10)
コンピュータ可読媒体であって、該コンピュータ可読媒体は、ネットワーク上でネットワーク・フレームを介してデータを伝送する実行可能な1組のモジュールを備えたコンピュータ・ソフトウェア・プログラムを含み、以下(a)ないし(c)を含むことを特徴とする、
(a)データ値に関連した発行タイトルを生成する発行タイトル・モジュールと、
(b)前記発行タイトルの少なくとも一部に基づいて、前記ネットワーク・フレームの宛先アドレス・フィールドへの数字アドレスを生成するアドレス・モジュールと、
(c)システム・コール・モジュールであって、該システム・コール・モジュールは、オペレーティング・システムへのシステム・コールを発生させて、前記データ値および前記発行タイトルを前記ネットワーク・フレームのデータ・フィールドにロードし、前記数字アドレスを前記ネットワーク・フレームの前記宛先アドレス・フィールドにロードし、前記ネットワーク・フレームをネットワーク・フレーム伝送用媒体を介して前記宛先アドレスに送信する。
【0051】
(実施態様11)
実施態様10に記載のコンピュータ可読媒体であって、前記ソフトウェア・プログラムが、さらに以下(a)および(c)を含むことを特徴とするコンピュータ可読媒体、
(a)前記宛先アドレスを備えた前記ネットワーク・フレームを前記媒体から受信する受信モジュールと、
(b)評価モジュールであって、該評価モジュールは前記受信した宛先アドレスを備えた前記フレームを評価して、前記数字アドレスを生成するために使用した前記発行タイトルが前記ネットワーク・フレームの前記データ・フィールドにあるかどうかを決定し、前記数字アドレスを生成するために使用した前記発行タイトルが前記データ・フィールドにある場合には前記ネットワーク・フレームの前記データ・フィールドから前記データ値を移し、前記数字アドレスを生成するために使用した前記発行タイトルが前記ネットワーク・フレームの前記データ・フィールドにない場合には前記ネットワーク・フレームを廃棄する。
【0052】
(実施態様12)
前記ネットワーク・フレームがイーサネット・フレームを含むことを特徴とする、実施態様11に記載のコンピュータ可読媒体。
【0053】
(実施態様13)
前記ネットワーク・フレームがイーサネット・フレームを含むことを特徴とする、実施態様10に記載のコンピュータ可読媒体。
【0054】
(実施態様14)
コンピュータ・ベースのネットワーキング方法であって、該方法は以下(a)ないし(e)の段階を含むことを特徴とする方法、
(a)データ値に関連した発行タイトルを作成する段階と、
(b)前記発行タイトルの少なくとも一部に基づいて数字アドレスを生成する段階と、
(c)前記データ値および前記発行タイトルを前記ネットワーク・フレームのデータ・フィールドにロードする段階と、
(d)前記数字アドレスを前記ネットワーク・フレームの宛先アドレス・フィールドにロードする段階と、
(e)ネットワーク媒体を介して、前記ネットワーク・フレームを前記宛先アドレスに送信する段階。
【0055】
(実施態様15)
実施態様14に記載のコンピュータ・ベースのネットワーキング方法であって、該方法はさらに以下(a)ないし(d)の段階を含むことを特徴とする方法、(a)前記数字アドレスを備えた前記ネットワーク・フレームを前記媒体から受信する段階と、
(b)前記受信したフレームを評価して、前記数字アドレスを生成するために使用した前記発行タイトルが前記ネットワーク・フレームの前記データ・フィールドにあるかどうかを決定する段階と、
(c)前記数字アドレスを生成するために使用した前記発行タイトルが前記データ・フィールドにある場合に、前記ネットワーク・フレームの前記データ・フィールドから前記データ値を移す段階と、
(d)前記数字アドレスを生成するために使用した前記発行タイトルが前記ネットワーク・フレームの前記データ・フィールドにない場合に、前記ネットワーク・フレームを廃棄する段階
【0056】
本発明について詳細に説明および図示したが、これは図示および例示のみを目的としたものであり、限定するものではないことをはっきりと理解されたい。本発明の趣旨および範囲は、頭記の特許請求の範囲によってのみ制限される。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来技術のコンピュータ・ネットワーク・システムを示す図である。
【図2】開放型システム間相互接続(OSI)モデルを示す図である。
【図3】イーサネット・フレームを示す図である。
【図4】従来技術のアドレス・サーバ参照テーブルを示す図である。
【図5】本発明によるコンピュータ・ネットワーク・システムを示す図である。
【図6】本発明によるソフトウェア・プログラムのフローチャートである。
【図7A】本発明によるソース・コードのリストである。
【図7B】本発明によるソース・コードのリストである。
【図8A】本発明によるソース・コードのリストである。
【図8B】本発明によるソース・コードのリストである。
【図9】本発明によるソフトウェア・プログラムのフローチャートである。
【図10A】本発明によるソース・コードのリストである。
【図10B】本発明によるソース・コードのリストである。
【符号の説明】
10、100:コンピュータ・ベースのネットワーク・システム
44:アドレス・サーバ
104、106、108:分岐
Claims (9)
- コンピュータ・ベースのネットワーク・システムであって、以下(a)ないし(d)を含むことを特徴とするネットワーク・システム、
(a)データ値を有する第1ノードと、
(b)ネットワーク・フレームを伝送する媒体と、
(c)第1ノード・コンピュータであって、該第1ノード・コンピュータは前記媒体に結合され、前記データ値に関連した発行タイトルを持ち、前記発行タイトルの少なくとも一部に基づいて数字アドレスを生成し、前記データ値および前記発行タイトルを前記ネットワーク・フレームの前記データ・フィールドにロードし、前記数字アドレスを前記ネットワーク・フレームの宛先アドレス・フィールドにロードし、前記媒体を介して前記ネットワーク・フレームを前記宛先アドレスに送信するようにプログラムされた第1ノード・コンピュータと、
(d)第2ノード・コンピュータであって、該第2ノード・コンピュータは、前記媒体に結合され、前記データ値に関連した発行タイトルを持ち、前記発行タイトルの少なくとも一部に基づいて数字アドレスを生成し、前記数字アドレスを備えた前記ネットワーク・フレームを前記媒体から受信し、前記受信したフレームを評価して、前記数字アドレスを生成するために使用した前記発行タイトルが前記ネットワーク・フレームのデータ・フィールドにあるかどうかを決定し、前記数字アドレスを生成するために使用した前記発行タイトルが前記データ・フィールドにある場合には前記ネットワーク・フレームのデータ・フィールドから前記データ値を移し、前記数字アドレスを生成するために使用した前記発行タイトルが前記ネットワーク・フレームの前記データ・フィールドにない場合には、前記ネットワーク・フレームを廃棄するようにプログラムされた第2ノード・コンピュータ。 - 前記第1ノードがセンサを含むことを特徴とする、請求項1に記載のコンピュータ・ベースのネットワーク・システム。
- 前記第2ノード・コンピュータがまた、第2データ値に関連した第2発行タイトルを持ち、前記第2発行タイトルの少なくとも一部に基づいて第2数字アドレスを生成し、前記第2データ値および前記第2発行タイトルを第2ネットワーク・フレームのデータ・フィールドにロードし、前記第2数字アドレスを前記第2ネットワーク・フレームの宛先アドレス・フィールドにロードし、前記第2ネットワーク・フレームを前記媒体を介して前記第2宛先アドレスに送信するようにもプログラムされたことを特徴とする、請求項1に記載のコンピュータ・ベースのネットワーク・システム。
- 前記第1ノード・コンピュータが、前記第2データ値に関連した前記第2発行タイトルを持ち、前記第2発行タイトルの少なくとも一部に基づいて前記第2数字アドレスを生成し、前記第2数字アドレスを備えた前記第2ネットワーク・フレームを前記媒体から受信し、受信した前記第2ネットワーク・フレームを評価して、前記第2数字アドレスを生成するために使用した前記第2発行タイトルが前記第2ネットワーク・フレームのデータ・フィールドにあるかどうかを決定し、前記第2数字アドレスを生成するために使用した前記第2発行タイトルが前記データ・フィールドにある場合には前記第2ネットワーク・フレームのデータ・フィールドから前記第2データ値を移し、前記第2数字アドレスを生成するために使用した前記第2発行タイトルが前記第2ネットワーク・フレームのデータ・フィールドにない場合には、前記第2ネットワーク・フレームを廃棄するようにプログラムされたことを特徴とする、請求項3に記載のコンピュータ・ベースのネットワーク・システム。
- 前記第2データ値が前記第1ノードのセット・ポイントを調節する制御値を含むことを特徴とする、請求項4に記載のコンピュータ・ベースのネットワーク・システム。
- 前記第2データ値を有する第2ノードをさらに含む、請求項3に記載のコンピュータ・ベースのネットワーク・システム。
- 前記第2ノードがセンサを含むことを特徴とする、請求項6に記載のコンピュータ・ベースのネットワーク・システム。
- 前記ネットワーク・フレームがイーサネット・フレームを含むことを特徴とする、請求項3に記載のコンピュータ・ベースのネットワーク・システム。
- 前記ネットワーク・フレームがイーサネット・フレームを含むことを特徴とする、請求項1に記載のコンピュータ・ベースのネットワーク・システム。
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