JPH07219902A

JPH07219902A - ネットワークアダプタ及びネットワークシステム

Info

Publication number: JPH07219902A
Application number: JP6024764A
Authority: JP
Inventors: Tetsuhiko Hirata; 哲彦平田; Minoru Koizumi; 稔小泉; Emiko Yanagisawa; 恵美子柳沢; Kenji Kataoka; 健二片岡; Osamu Takada; 治高田; Hiroshi Wataya; 洋綿谷
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-01-27
Filing date: 1994-01-27
Publication date: 1995-08-18

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】周期的なブロードキャストによってメモリ内容
の一致化を図るシステムにおいて、計算機の主プロセッ
サのブロードキャスト受信処理負荷を減らす。【構成】計算機２０１は主プロセッサ３０１と主メモリ
４０１を含み、ネットワークアダプタ２０２はシステム
バス４０２に接続される。メモリ転写エリア３０２は主
メモリ４０１上に設け、ローカルメモリ４０４にソフト
スイッチテーブル８０１を設ける。アダプタ上にはその
他、ローカルプロセッサ４０５、伝送路制御ＬＳＩ４０
８、ローカルバス４０７がある。ローカルプロセッサ４
０５は、伝送路制御ＬＳＩ４０８からの割込みにより起
動され、受信したブロードキャストデータが自計算機が
取り込むべきデータか否かを、ソフトスイッチテーブル
８０１を参照して判断する。取り込むべきデータであれ
ば主プロセッサ３０１へ通知し、そうでなければ破棄す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ネットワークアダプタ
及びネットワークシステムに関し、特にネットワークに
接続された複数の計算機間で情報を共有するための周期
転写メモリの一致化処理を負荷軽減することができるネ
ットワークアダプタ及びネットワークシステムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、複数の計算機が接続されたネ
ットワークシステムにおいて、データを共有するための
一つの手法として、周期（サイクリック）メモリ転写の
手法が用いられている。この手法では、各計算機ごと
に、データを共有するための転写メモリを備えている。
各計算機は、それぞれネットワークアダプタを介してネ
ットワークに接続されるが、転写メモリはネットワーク
アダプタのローカルメモリ内に設けられる。

【０００３】例えば、計算機＃１，＃２，＃３の３台の
計算機でデータを共有する場合、各計算機のネットワー
クアダプタに転写メモリが設けられる。転写メモリに
は、計算機＃１用の領域、計算機＃２用の領域、及び計
算機＃３用の領域が設けられる。そして、計算機＃１の
ネットワークアダプタは、アダプタ上のローカルプロセ
ッサによって、転写メモリの計算機＃１用領域のデータ
をブロードキャストする。そのブロードキャストデータ
を受信した計算機＃２，＃３のネットワークアダプタで
は、アダプタ上のローカルプロセッサによって、そのデ
ータを転写メモリの計算機＃１用領域に格納する。これ
により、計算機＃１用領域のデータが共有されることに
なる。計算機＃２用の領域、及び計算機＃３用の領域に
ついても同様である。

【０００４】図１７は、メモリ転写を実行するために用
いていた従来形態の計算機２０１とネットワークアダプ
タ４０３の内部ハードウエア構成、及び計算機２０１と
ネットワークアダプタ４０３の接続関係を示す図であ
る。この図に示すような構成の計算機とネットワークア
ダプタが、複数台、ネットワークに接続されている。

【０００５】計算機２０１は、主プロセッサ３０１と、
主メモリ４０１と、システムバス４０２とを含んでい
る。主プロセッサ３０１、主メモリ４０１、及びネット
ワークアダプタ４０３は、システムバス４０２に接続さ
れている。

【０００６】ネットワークアダプタ４０３は、伝送路制
御ＬＳＩ４０８、ローカルメモリ４０４、及びローカル
プロセッサ４０５を備えている。伝送路制御ＬＳＩ４０
８は、ネットワーク２０３とのインタフェースを司る。
ローカルメモリ４０４には、メモリ転写エリア３０２と
バッファエリア４０６が設けられている。バッファエリ
ア４０６は、送受信データを一時的に保存するためのも
のである。メモリ転写エリア３０２は、他計算機とデー
タを共有するためのものである。ローカルプロセッサ４
０５は、ネットワークアダプタ４０３の制御を行なう。

【０００７】図１７で示されるように、従来のメモリ転
写エリア３０２は、ネットワークアダプタ４０３内のロ
ーカルメモリ４０４上にあり、計算機２０１の主プロセ
ッサ３０１がローカルメモリ４０４をアクセスしてい
た。メモリ転写エリア３０２のデータを周期的にブロー
ドキャストするのは、ローカルプロセッサ４０５の分担
である。

【０００８】図１８は、従来構成における計算機主プロ
セッサ３０１と、ネットワークアダプタ４０３のローカ
ルプロセッサ４０５との通信処理分担を示す図である。

【０００９】通信処理には、これまで説明してきたメモ
リ転写の処理のほかにも、メッセージパッシングのため
の通常データの通信処理がある。従来は、計算機本体側
の主プロセッサ３０１で、通常データ及びメモリ転写と
もに、アプリケーションレベルの処理を実行していた。
また、ＯＳＩの７レイヤモデルでいう２〜４レイヤ、す
なわちＭＡＣ副層、ＬＬＣ副層、ネットワーク層、トラ
ンスポート層、及びメモリ転写周期起動を、ネットワー
クアダプタ４０３上のローカルプロセッサ４０５で実行
していた。

【００１０】図１９は、従来メモリ転写システムについ
て、メモリ転写エリア３０２の位置、及び主プロセッサ
３０１との関係を示した図である。

【００１１】計算機＃１（２０１Ｘ）の主プロセッサ３
０１Ｘは、従来ネットワークアダプタ４０３Ｘ上のメモ
リ転写エリア３０２Ｘの計算機＃１用エリア３０３Ｘに
データをライトする。計算機＃１用エリア３０３Ｘのデ
ータは、周期的に、ネットワーク２０３を用いてブロー
ドキャストされる。この周期的なブロードキャストを行
なうのは、ネットワークアダプタ４０３上のローカルプ
ロセッサ４０５である。

【００１２】ネットワークアダプタ４０３Ｙ，４０３Ｚ
は、このブロードキャストデータを受信して、メモリ転
写エリア３０２Ｙ，３０２Ｚの計算機＃１用エリア３０
３Ｙ，３０３Ｚにデータを書き込む。計算機＃２（２０
１Ｙ），＃３（２０１Ｚ）の主プロセッサ３０１Ｙ，３
０１Ｚは、各々ネットワークアダプタ４０３Ｙ，４０３
Ｚ上のメモリ転写エリア３０２Ｙ，３０２Ｚの計算機＃
１用エリア３０３Ｙ，３０３Ｚをリードすることによ
り、計算機＃１（２０１Ｘ）のライトしたデータを共有
する。

【００１３】図２０は、メモリ転写データをブロードキ
ャストするためのフレームフォーマットを示す図であ
る。

【００１４】メモリ転写データ７０１に、タグ７０２を
つけてメモリ転写用情報７０３を形成する。ネットワー
ク伝送路上では、メモリ転写用情報７０３にＭＡＣヘッ
ダ７０４が付加されたブロードキャストデータフレーム
３０４として伝送される。

【００１５】以上のように、従来の周期メモリ転写シス
テムは、ネットワークアダプタ上のローカルメモリ内に
メモリ転写エリアを設け、メモリ一致化のための周期的
なブロードキャストデータ送受信処理は、アダプタ上の
ローカルプロセッサで実行するような専用のネットワー
クアダプタを用いて実現していた。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現在で
はネットワークシステムのオープン化が進んでおり、汎
用のネットワークアダプタでネットワークに接続されて
いる計算機も多数あることから、従来のような専用のネ
ットワークアダプタを用いるのでなく汎用のネットワー
クアダプタを用いた周期メモリ転写システム構築のアプ
ローチも検討されている。

【００１７】汎用のネットワークアダプタとは、例えば
「intel:iSBC 186/51 Data Sheet」に記載されているよ
うなものである。汎用のネットワークアダプタの計算機
−アダプタ間インタフェースは、ローカルプロセッサと
計算機主プロセッサのいずれもがアクセス可能な共有メ
モリを持つ方式を採用していることが多い。しかし、そ
の容量は限られており、メモリ転写エリアを共有メモリ
上に置くことは難しい。また、ローカルプロセッサは、
伝送路制御ＬＳＩをドライブし、受信したデータは、全
て計算機主プロセッサに通知する。従って、いわゆる通
信プロトコルの処理は主プロセッサが実行する形態であ
る。

【００１８】このような汎用のネットワークアダプタを
用いる技術は、従来のメッセージパッシングが、ピア・
ツー・ピアの通信によることが多く、ブロードキャスト
をベースにしたシステムがまれである場合には、計算機
主プロセッサの負荷も高くなることなく有効であった。

【００１９】しかしながら、ブロードキャストをベース
にした周期メモリ転写を実現するシステムで、上述の汎
用のネットワークアダプタを使用するには、以下に述べ
る問題点があった。

【００２０】（ａ）ブロードキャストでメモリの一致化
を図っているため、短周期でメモリ転写を実行すると、
ブロードキャストデータ受信処理の負荷が大きくなる。
したがって、計算機主プロセッサの性能が低い計算機
は、通信処理の負荷が大きく本来のアプリケーション処
理実行等に支障をきたすため、メモリ転写システムに加
入できない。

【００２１】（ｂ）ネットワークに接続されている計算
機全てがメモリ転写を実行するわけではない。しかし、
ブロードキャストのため関係ないデータも頻繁に受信し
てしまい、計算機主プロセッサのパワーをむだにしてし
まう。

【００２２】本発明の目的は、汎用のネットワークアダ
プタを用いてメモリ転写を実現する際の、計算機主プロ
セッサの受信割込み負荷を軽減する方式を提供すること
にある。

【００２３】更に本発明の他の目的は、転写メモリ一致
化のためのブロードキャストデータ受信により、メモリ
転写に加入していない計算機に余計な通信処理負荷がか
からない方式を提供することにある。

【００２４】更に本発明の他の目的は、ハード／ソフト
構成は同一で、スイッチによって主プロセッサへの割込
み周期を可変にできるネットワークアダプタを提供する
ことにある。

【００２５】更に本発明の他の目的は、主プロセッサ性
能の異なる計算機間で、メモリ転写によるデータ共有を
実現することにある。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明に係るネットワー
クアダプタ及びネットワークシステムでは、伝送路制御
ＬＳＩのドライブ処理を実行していたネットワークアダ
プタのローカルプロセッサに、ブロードキャストデータ
を間引く処理の実行を付加する。間引く方式としては、
例えば受信したブロードキャストデータに関しそのブロ
ードキャストされる周期を判別し、その周期が自計算機
が取り込むべきブロードキャストデータの周期であると
きはその受信データを自計算機のプロセッサに通知し、
そうでないときはその受信データを破棄するようにす
る。また、ブロードキャストデータの受信回数をカウン
トし、あらかじめ定めておいた回数に達したときのみそ
の受信データを自計算機のプロセッサに通知し、他の受
信データは破棄するようにしてもよい。

【００２７】さらに、メモリ転写に加入していない計算
機のネットワークアダプタ上ローカルプロセッサは、転
写メモリ一致化のためのブロードキャストデータを破棄
するようにする。

【００２８】さらに、受信したブロードキャストデータ
を自計算機のプロセッサに通知するか通知せずに破棄す
るかを判断するための情報を設定するスイッチを備える
ようにするとよい。そのスイッチは、ハードウエアスイ
ッチでもよいし、計算機側からネットワークアダプタに
ダウンロード可能なソフトスイッチテーブルでもよい。
スイッチで設定する情報とは、例えばブロードキャスト
の周期で上記判断をするならその周期の値であり、受信
回数で上記判断をするならその回数などである。

【００２９】さらに、本発明に係るネットワークシステ
ムは、主プロセッサ性能の異なる計算機対応にネットワ
ークアダプタを割込み周期可変としたものである。

【００３０】

【作用】ネットワークアダプタにおけるブロードキャス
トデータを間引く処理は、そのネットワークアダプタが
接続されている計算機（自計算機）に取り込むべきブロ
ードキャストデータを自計算機に通知し、それ以外は破
棄する処理である。例えば、ブロードキャストの周期に
よってその判断を行なう場合、計算機が加入している周
期以外のメモリ転写データを受信したときには、そのデ
ータを破棄し主プロセッサに通知しない。従来技術で
は、計算機の主プロセッサは、自計算機に関係のないデ
ータでも、ブロードキャストのため受信処理せざるを得
なかったが、本発明では、ネットワークアダプタレベル
で必要な分のみに間引いてくれるので、計算機の主プロ
セッサの周期転写メモリの一致化処理に関わる負荷を軽
減することができる。

【００３１】メモリ転写に加入していない計算機のネッ
トワークアダプタは、ブロードキャストデータを全て破
棄し主プロセッサに通知しないので、主プロセッサの通
信処理負荷、特にブロードキャストデータ受信の処理負
荷を減ずることができる。

【００３２】ネットワークアダプタ上のローカルプロセ
ッサは、ブロードキャストデータ受信を接続計算機の主
プロセッサに通知するか否かを、スイッチを見て判断す
る。このスイッチ（ハードウエアスイッチまたはソフト
スイッチテーブル）は、ユーザにより設定できる。

【００３３】このスイッチをソフトスイッチテーブルで
構成すれば、アダプタ初期化の際に、接続計算機から設
定情報をダウンロードして設定するようにできる。特
に、計算機の（特に主プロセッサの）性能に基づいてデ
ータを共有するグループが定義されている場合は、その
接続計算機の性能に合わせた設定情報をソフトスイッチ
テーブルに設定するようにできる。例えば、性能の高い
計算機のグループは短い周期でブロードキャストを行な
い、性能の低い計算機のグループは長い周期でブロード
キャストを行なうような場合、アダプタ初期化の際に、
各計算機からその計算機の性能に応じた周期の情報をダ
ウンロードしてソフトスイッチテーブルに設定するよう
にできる。このように、割込み周期可変のネットワーク
アダプタを用いることにより、主プロセッサにかかる負
荷が高くならないようにブロードキャストデータを間引
くことができるので、性能差のある計算機間でメモリ転
写システムを構築しても性能の低い計算機に周期を合わ
せる必要はない。

【００３４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。

【００３５】［第１実施例］図２は、本発明の一実施例
に係るネットワークアダプタを用いたネットワークシス
テムの構成例である。

【００３６】このネットワークシステムは、計算機２０
１Ａとネットワークアダプタ２０２Ａとからなるエンド
システムと、計算機２０１Ｂとネットワークアダプタ２
０２Ｂとからなるエンドシステムと、計算機２０１Ｃと
ネットワークアダプタ２０２Ｃとからなるエンドシステ
ムと、計算機２０１Ｄとネットワークアダプタ２０２Ｄ
とからなるエンドシステムと、計算機２０１Ｅとネット
ワークアダプタ２０２Ｅとからなるエンドシステムと、
計算機２０１Ｆとネットワークアダプタ２０２Ｆとから
なるエンドシステムが、ネットワーク２０３に接続され
た構成である。

【００３７】図２において、計算機２０１Ａ，２０１
Ｂ，２０１Ｃは相対的に計算機主プロセッサの性能が高
く、計算機２０１Ｄ，２０１Ｅ，２０１Ｆは相対的に計
算機主プロセッサの性能が低いものとする。

【００３８】図３は、図２に示したようなネットワーク
システムにおいて実施される周期（サイクリック）メモ
リ転写の概念を示した図である。周期メモリ転写は、複
数の計算機間でデータを共有するための方法の一つであ
り、転写メモリ領域の自計算機領域のデータについては
他計算機に向けて周期的にブロードキャストすることに
より、転写メモリ領域のデータの一致化を図る。

【００３９】図３では、主プロセッサ３０１Ｘと転写メ
モリ３０２Ｘを持つ計算機＃１（２０１Ｘ）と、主プロ
セッサ３０１Ｙと転写メモリ３０２Ｙを持つ計算機＃２
（２０１Ｙ）と、主プロセッサ３０１Ｚと転写メモリ３
０２Ｚを持つ計算機＃３（２０１Ｚ）との間でメモリ転
写を行なう例を示す。

【００４０】転写メモリ３０２は、各計算機＃１，＃
２，＃３用に固定エリアが割り付けられており、計算機
＃１（２０１Ｘ）の主プロセッサ３０１Ｘは、＃１用エ
リア３０３Ｘについてはリード及びライト共に可能であ
り、＃２用エリア及び＃３用エリアについてはリードの
み可能である。＃１用エリア３０３Ｘのデータは、周期
的にブロードキャストデータ３０４として計算機＃２
（２０１Ｙ）及び計算機＃３（２０１Ｚ）に送出され
る。計算機＃２（２０１Ｙ）及び計算機＃３（２０１
Ｚ）の各々の＃１用エリア３０３Ｙ，３０３Ｚは、エリ
ア３０３Ｘと同じ値に書き替えられる。計算機＃２，＃
３は、＃１用エリア３０３Ｙ，３０３Ｚの値をリードす
ることで計算機＃１と同じデータを共有できる。同様
に、＃２用エリアについては計算機＃２（２０１Ｙ）
が、＃３用エリアについては計算機＃３（２０１Ｚ）
が、それぞれブロードキャストすることにより転写メモ
リの一致化を図る。

【００４１】図４は、図２の本実施例のネットワークシ
ステムにおける計算機２０１と、ネットワークアダプタ
２０２の内部ハードウエア構成、及び計算機２０１とネ
ットワークアダプタ２０２との接続関係を示す図であ
る。

【００４２】計算機２０１が主プロセッサ３０１、主メ
モリ４０１、及びシステムバス４０２を含み、ネットワ
ークアダプタ２０２がシステムバス４０２に接続されて
いる点は、図１７の従来例と同じである。異なるのは、
メモリ転写エリア３０２が主メモリ４０１上に設けられ
ている点と、ネットワークアダプタ２０２上のローカル
メモリ４０４にソフトスイッチテーブル８０１が設けら
れている点である。ネットワークアダプタ２０２上には
その他、ローカルプロセッサ４０５、ネットワーク２０
３とのインタフェースを司る伝送路制御ＬＳＩ４０８、
及びそれらが接続されるローカルバス４０７が設けられ
ている。

【００４３】ソフトスイッチテーブル８０１は、他計算
機からのブロードキャストデータを受信したとき、その
データを自計算機２０１の主プロセッサ３０１に通知す
るか否かを判断する基準となる情報を格納するテーブル
である。ソフトスイッチテーブル８０１のデータは、ネ
ットワークアダプタ初期化の際に、接続計算機からダウ
ンロードして設定する。

【００４４】この実施例では、主プロセッサ性能にあわ
せてメモリ転写のブロードキャストの周期を長短２種類
設けている。１ｍｓ周期と４ｍｓ周期である。１ｍｓ周
期のグループに属する計算機は１ｍｓ周期でメモリ転写
のブロードキャストを行ない、４ｍｓ周期のグループに
属する計算機は４ｍｓ周期でメモリ転写のブロードキャ
ストを行なう。ソフトスイッチテーブル８０１には、自
計算機が加入しているグループの周期（１ｍｓまたは４
ｍｓ）が格納されている。各ネットワークアダプタのロ
ーカルプロセッサ４０５は、ソフトスイッチテーブル８
０１に格納されている周期の値と受信したブロードキャ
ストデータ中の周期の値とを比較することにより、その
ブロードキャストデータを取り込むか破棄するかを判断
できる。

【００４５】図５は、本実施例における計算機２０１の
主プロセッサ３０１とネットワークアダプタ２０２のロ
ーカルプロセッサ４０５との通信処理分担を示す図であ
る。

【００４６】計算機本体側の主プロセッサ３０１では、
通常データのＬＬＣ副層、ネットワーク層、トランスポ
ート層、及びアプリケーションの処理、並びにメモリ転
写の周期起動、及びアプリケーションの処理を実行す
る。ネットワークアダプタ側のローカルプロセッサ４０
５では、ＭＡＣ副層、とくにメモリ転写に関しては、ブ
ロードキャストのみを実行する。

【００４７】図６は、本実施例のメモリ転写システムに
おいて、メモリ転写エリアの位置、並びに主プロセッサ
との関係を示した図である。

【００４８】計算機＃１（２０１Ｘ）の主プロセッサ３
０１Ｘは、主メモリ上のメモリ転写エリア３０２Ｘの＃
１用エリア３０３Ｘのデータを、ネットワークアダプタ
２０２及びネットワーク２０３を用いて、ブロードキャ
ストする。計算機＃２（２０１Ｙ），＃３（２０１Ｚ）
の主プロセッサ３０１Ｙ，３０１Ｚは、各々ネットワー
クアダプタ経由で受信したデータを、メモリ転写エリア
３０２Ｙ，３０２Ｚの＃１用エリア３０３Ｙ，３０３Ｚ
に、格納する。その後、計算機＃２（２０１Ｙ），＃３
（２０１Ｚ）の主プロセッサ３０１Ｙ，３０１Ｚは、メ
モリ転写エリア３０２Ｙ，３０２Ｚの＃１用エリア３０
３Ｙ，３０３Ｚをリードすることにより、計算機＃１
（２０１Ｘ）のライトしたデータを共有する。

【００４９】図７は、本実施例において、主プロセッサ
性能にあわせてメモリ転写の周期を長短２種類設けたこ
とに着目したシステム構成例である。

【００５０】図２で示したように、計算機Ａ（２０１
Ａ）、計算機Ｂ（２０１Ｂ）、及び計算機Ｃ（２０１
Ｃ）は、主プロセッサ性能が高いので１ｍｓ周期グルー
プに属するものとし、１ｍｓ周期でブロードキャストを
実行してデータを共有化する。一方、計算機Ｄ（２０１
Ｄ）、計算機Ｅ（２０１Ｅ）、及び計算機Ｆ（２０１
Ｆ）は、主プロセッサ性能が低いので４ｍｓ周期グルー
プに属するものとし、４ｍｓ周期でブロードキャストを
実行してデータを共有化する。

【００５１】しかし、これらの計算機は全て同一ネット
ワーク２０３に接続しているので、従来方式では、ブロ
ードキャストデータによる受信処理の負荷が４ｍｓ周期
グループにとっても１ｍｓ周期グループと同じになると
いう問題がある。そこで、４ｍｓ周期グループの計算機
では、ネットワークアダプタ上のローカルプロセッサ
で、１ｍｓ周期用のブロードキャストデータを破棄する
ことにより、計算機本体の主プロセッサのブロードキャ
ストデータ受信処理負荷を減少させることを行なう。

【００５２】図１は、本実施例のネットワークアダプタ
２０２上のローカルプロセッサ４０５における受信処理
の手順を示すフローチャート図である。

【００５３】ローカルプロセッサ４０５は、伝送路制御
ＬＳＩ４０８からの受信割込みにより起動され、まず受
信したデータがブロードキャストデータ３０４（図２
０）か否かを判断する（ステップ１０１）。ブロードキ
ャストデータ３０４でなければ、そのまま主プロセッサ
３０１へデータ受信を通知する（ステップ１０５）。ブ
ロードキャストデータ３０４の場合には、ソフトスイッ
チテーブル８０１を参照して自計算機が所属する周期を
確認の後（ステップ１０２）、ブロードキャストデータ
３０４のメモリエリアタグ７０２を解析して（ステップ
１０３）、自計算機の加入周期のデータであれば主プロ
セッサ３０１へ通知し、そうでなければブロードキャス
トデータを破棄する（ステップ１０４）。

【００５４】なお、メモリ転写データをブロードキャス
トするためのフレームフォーマットは、従来例で説明し
た図２０と同様である。ただし、メモリエリアタグ７０
２に、当該ブロードキャストデータのブロードキャスト
の周期（１ｍｓまたは４ｍｓ）が格納されているものと
する。上記ステップ１０３では、それを参照している。

【００５５】図８は、本実施例の計算機２０１の主プロ
セッサ３０１における受信処理の手順を示すフローチャ
ート図である。

【００５６】主プロセッサ３０１は、ネットワークアダ
プタ２０２のローカルプロセッサ４０５からの割込み等
により受信データありの通知を受ける。その通知を受け
ると、その受信データがメモリ転写情報７０３（図２
０）か否かを判断し（ステップ１２０１）、メモリ転写
情報７０３であればメモリ転写エリア３０２へ格納し
（ステップ１２０２）、メモリ転写情報７０３でなけれ
ば通常データとして処理する（ステップ１２０３）。

【００５７】図９は、送信の場合の計算機２０１の主プ
ロセッサ３０１における処理手順を示すフローチャート
である。

【００５８】計算機２０１の主プロセッサ３０１は、タ
イマによる周期起動により、メモリ転写データ７０１
（図２０）を送信バッファ４０６へ書き込み、メモリエ
リアタグを付加した後（ステップ１３０１）、ネットワ
ークアダプタ２０２を起動する。タイマによる周期起動
は、１ｍｓ周期のグループの計算機２０１では１ｍｓ周
期で行われ、４ｍｓ周期のグループの計算機２０１では
４ｍｓ周期で行われる。また、付加するメモリエリアタ
グには、当該計算機が属するグループの周期が含まれる
ようにする。

【００５９】図１０は、ネットワークアダプタ２０２上
のローカルプロセッサ４０５の送信処理の手順を示すフ
ローチャートである。

【００６０】計算機２０１の主プロセッサ３０１からの
割込み等による起動により、ローカルプロセッサ４０５
は動作開始し、ブロードキャストデータフレーム３０４
（図２０）を作成した後（ステップ１４０１）、伝送路
制御ＬＳＩ４０８を起動する（ステップ１４０２）。

【００６１】図１１は、本実施例の方式により、計算機
２０１の主プロセッサ３０１へのブロードキャストデー
タ受信割込み回数が削減される例を示したものである。

【００６２】本実施例では、上述したように４ｍｓ周期
でブロードキャストするグループと１ｍｓ周期でブロー
ドキャストするグループがある。両者は同じネットワー
クに接続されているから、４ｍｓ周期に属する計算機の
ネットワークアダプタでは、不必要な１ｍｓ周期のブロ
ードキャストデータも受信されることになる。図１１
は、４ｍｓ周期に属する計算機で負荷が軽減されている
様子を示している。

【００６３】伝送路から計８回のブロードキャストデー
タを受信した伝送路制御ＬＳＩ４０８は、その都度ネッ
トワークアダプタ２０２上のローカルプロセッサ４０５
に割込みを入れる。ローカルプロセッサ４０５は、これ
まで説明してきた論理によりブロードキャストデータを
間引き、自計算機が必要とする情報の場合にのみ計算機
２０１の主プロセッサ３０１に通知する。ここでは、４
ｍｓ周期のブロードキャストデータのみを主プロセッサ
３０１に通知し、あとは破棄することになる。これによ
り、８回主プロセッサ３０１に入るはずであった割込み
が２回に減少する。

【００６４】［第２実施例］図１２は、性能差のある計
算機間においてみかけ上は同一周期でメモリ転写を行な
っているかのようにシステムを構築した例である。

【００６５】上述の第１実施例では、性能にあわせて異
なる周期を設けた例を説明した。本第２実施例は、見か
け上は１つの周期しか設けず、性能の低い計算機は自計
算機の性能にあわせたペースで転写に参加するものであ
る。本第２実施例の計算機及びネットワークアダプタの
構成は、第１実施例と同様であるので省略する。以下で
は、特に第１実施例と異なる部分を詳しく説明する。

【００６６】図１２において、計算機Ａ（２０１Ａ）、
計算機Ｂ（２０１Ｂ）、及び計算機Ｃ（２０１Ｃ）は、
高性能な計算機とする。また、計算機Ｄ（２０１Ｄ）、
計算機Ｅ（２０１Ｅ）、及び計算機Ｆ（２０１Ｆ）は、
低性能の計算機とする。これら６台の計算機でデータの
共有化を行なうものとし、この場合に、全ては同一周期
１ｍｓでメモリ転写を行なっているかのごとく見せ掛け
る。実際には、計算機Ｄ（２０１Ｄ）、計算機Ｅ（２０
１Ｅ）、及び計算機Ｆ（２０１Ｆ）は、例えば４ｍｓ周
期にしかブロードキャストデータの受信／送信を行なわ
ないという方式である。

【００６７】図１３は、見かけ上の周期が１つのときの
ネットワークアダプタ２０２上のローカルプロセッサ４
０５の受信処理の手順を示すフローチャートである。

【００６８】ローカルプロセッサ４０５は、伝送路制御
ＬＳＩ４０８からの受信割込みにより起動され、まず受
信したデータがブロードキャストデータ３０４か否かを
判断する（ステップ１７０１）。ブロードキャストデー
タ３０４でなければ、そのまま主プロセッサ３０１へ通
知する（ステップ１７０７）。ブロードキャストデータ
３０４の場合には、ソフトスイッチテーブル８０１を参
照して自計算機の性能に応じたメモリ転写参加ペースを
確認の後（ステップ１７０２）、ブロードキャストデー
タ３０４のメモリエリアタグ７０２を解析して（ステッ
プ１７０３）、カウンタをインクリメントする（ステッ
プ１７０４）。

【００６９】次に、カウンタの値が規定回数に達したか
否かを判別する（ステップ１７０５）。カウンタが規定
回数に達したら、カウンタをクリアすると共に（ステッ
プ１７０６）、主プロセッサへブロードキャストデータ
３０４受信を通知する（ステップ１７０７）。ステップ
１７０５でカウンタの値が規定回数に達していなかった
らデータを破棄する。

【００７０】なお、本実施例において、ソフトスイッチ
テーブル８０１には当該計算機の性能に応じたメモリ転
写参加ペースが格納されている。これは、例えばステッ
プ１７０５の規定回数のデータである。ソフトスイッチ
テーブル８０１のデータは、ネットワークアダプタ初期
化の際に、接続計算機から、その計算機の性能に応じた
データをダウンロードして設定する。

【００７１】本実施例により、見かけ上は１ｍｓ周期の
メモリ転写を実行していても、実際には間引かれたデー
タを数回に１回受信するのみで良くなる。例えば、１ｍ
ｓでは主プロセッサの性能が足りない計算機でも、数回
に１回ブロードキャストデータを計算機に通知するよう
にすれば、１ｍｓ周期のメモリ転写を行なっているネッ
トワークに加入することができる。

【００７２】［第３実施例］図１４は、２種類の周期に
属する計算機が存在する場合のシステム構成例である。

【００７３】計算機Ａ（２０１Ａ）、計算機Ｂ（２０１
Ｂ）、及び計算機Ｃ（２０１Ｃ）は、１ｍｓ周期及び４
ｍｓ周期のメモリ転写に加入しているものとする。ま
た、計算機Ｄ（２０１Ｄ）、計算機Ｅ（２０１Ｅ）、及
び計算機Ｆ（２０１Ｆ）は、４ｍｓ周期にのみ加入して
いるものとする。本実施例は、上述の第１実施例におい
て１ｍｓ周期グループのみに属していた計算機Ａ（２０
１Ａ）、計算機Ｂ（２０１Ｂ）、及び計算機Ｃ（２０１
Ｃ）を、４ｍｓ周期グループにも属するようにすればよ
い。

【００７４】具体的には、計算機Ａ（２０１Ａ）、計算
機Ｂ（２０１Ｂ）、及び計算機Ｃ（２０１Ｃ）に接続さ
れているネットワークアダプタのソフトスイッチテーブ
ル８０１には、１ｍｓ及び４ｍｓの両方を周期として記
載しておく。そして、両グループに属するこれらの計算
機では１ｍｓ及び４ｍｓの両方の周期のブロードキャス
トを行ない、受信処理では両方の周期のブロードキャス
トデータを主プロセッサに通知するようにする。

【００７５】本例においても、計算機Ａ（２０１Ａ）、
計算機Ｂ（２０１Ｂ）、及び計算機Ｃ（２０１Ｃ）が発
生させる１ｍｓ周期用データが、計算機Ｄ（２０１
Ｄ）、計算機Ｅ（２０１Ｅ）、及び計算機Ｆ（２０１
Ｆ）に到着するので、本発明による計算機Ｄ（２０１
Ｄ）、計算機Ｅ（２０１Ｅ）、及び計算機Ｆ（２０１
Ｆ）におけるブロードキャストデータ間引きが有効であ
る。

【００７６】［第４実施例］図１５は、別々の周期をも
ったセグメントがブリッジによって一つのセグメントに
なった場合のシステム構成例である。

【００７７】上述の実施例１〜３は、１つのネットワー
クセグメントに接続された計算機が、多種である（性能
に差がある）場合を想定した。

【００７８】これに対し、図１５の本第４実施例は、も
ともと独立したネットワークとして機能していたネット
ワーク（Ａ）２０３Ａと、ネットワーク（Ｂ）２０３Ｂ
とが、ブリッジ１９０１により接続されたケースであ
る。ブリッジ１９０１によってネットワーク（Ａ）２０
３Ａと、ネットワーク（Ｂ）２０３Ｂは１つの大きなネ
ットワークを形成することになり、各ネットワークで用
いていたブロードキャストデータは他ネットワークに流
れていくことになる。

【００７９】そこで、上記第１実施例と同様にして、１
ｍｓ周期セグメントに属する計算機のネットワークアダ
プタでは１ｍｓ周期のブロードキャストデータのみを主
プロセッサに通知し、４ｍｓ周期セグメントに属する計
算機のネットワークアダプタでは４ｍｓ周期のブロード
キャストデータのみを主プロセッサに通知するようにし
ている。

【００８０】本例においても、ネットワーク（Ａ）２０
３Ａからネットワーク（Ｂ）２０３Ｂに流れてきた計算
機Ａ（２０１Ａ）、計算機Ｂ（２０１Ｂ）、及び計算機
Ｃ（２０１Ｃ）の１ｍｓ周期データを、計算機Ｄ（２０
１Ｄ）、計算機Ｅ（２０１Ｅ）、及び計算機Ｆ（２０１
Ｆ）は間引くことができ、ブロードキャストデータ受信
処理負荷の軽減を行なうことができる。

【００８１】［第５実施例］図１６は、ネットワーク中
にメモリ転写に加入しない計算機が存在する場合のシス
テム構成例である。

【００８２】計算機Ａ（２０１Ａ）、計算機Ｂ（２０１
Ｂ）、及び計算機Ｃ（２０１Ｃ）は１ｍｓ周期のメモリ
転写に加入し、計算機Ｅ（２０１Ｅ）、及び計算機Ｆ
（２０１Ｆ）は４ｍｓ周期に加入している。計算機Ｄ
（２０１Ｄ）は、メモリ転写には加入していない。

【００８３】計算機Ｄ（２０１Ｄ）はメモリ転写に加入
していないから、計算機Ｄ（２０１Ｄ）のネットワーク
アダプタのソフトスイッチテーブル８０１には、メモリ
転写の周期は全く記載されていない。したがって、上記
第１実施例と同様に図１のように処理すれば、すべての
メモリ転写のためのブロードキャストデータは破棄され
計算機Ｄ（２０１Ｄ）の主プロセッサには通知されな
い。

【００８４】本例においても、計算機Ａ（２０１Ａ）、
計算機Ｂ（２０１Ｂ）、及び計算機Ｃ（２０１Ｃ）が発
生させる１ｍｓ周期用データ、並びに計算機Ｅ（２０１
Ｅ）、及び計算機Ｆ（２０１Ｆ）が発生させる４ｍｓ周
期用データが、計算機Ｄ（２０１Ｄ）に到着するので、
本発明による計算機Ｄ（２０１Ｄ）におけるブロードキ
ャストデータ破棄が有効である。

【００８５】

【発明の効果】本発明によるネットワークアダプタ及び
ネットワークシステムによれば、以下に記載されるよう
な効果がある。

【００８６】転写メモリの内容の一致化のためのブロー
ドキャストデータを、ネットワークアダプタレベルで間
引くことにより、計算機の主プロセッサへのブロードキ
ャストデータ受信割込み回数を減らし、主プロセッサの
一致化処理負荷を減ずることができる。

【００８７】更に、その具体的方法として、アダプタ上
のローカルプロセッサは、受信時、ブロードキャストデ
ータ内のメモリエリアタグをリードすることなどによ
り、間引くべきデータか否かを判断することができる。

【００８８】更に、他の具体的方法として、アダプタ上
のローカルプロセッサは、ブロードキャストデータの受
信回数をカウントしておくことにより、ｎ回に１回のデ
ータを主プロセッサに通知し、後のデータは間引くこと
ができる。

【００８９】更に、メモリ転写に加入していない計算機
のアダプタでは、ブロードキャストデータを全て破棄し
て主プロセッサに通知しないようにすることで、主プロ
セッサの通信処理負荷を減ずることができる。

【００９０】更に、ブロードキャストデータを間引く頻
度を、スイッチによって設定可能とすることにより、共
通のアダプタで複数種の計算機に対応することができ
る。

【００９１】更に、その具体的方法として、計算機側か
らダウンロード可能なソフトスイッチテーブルを設ける
ことにより、ローカルプロセッサは、主プロセッサに割
込みを入れるべきか否かそのテーブルを見て判断するこ
とができる。

【００９２】以上の具体的効果により、計算機主プロセ
ッサにおける周期転写メモリの一致化処理負荷を減ずる
ことができ、ミニコン、パソコン、ＷＳ等、主プロセッ
サ性能が異なる計算機間で、低性能の計算機に周期を合
わせることなくメモリ転写を実行することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例のネットワークアダプタ上
ローカルプロセッサ受信処理フローチャート図

【図２】第１実施例のネットワークシステム構成例

【図３】周期メモリ転写概念説明図

【図４】第１実施例を実現するハードウエア構成図

【図５】第１実施例のメモリ転写処理分担を示す図

【図６】第１実施例のメモリ転写実現図

【図７】主プロセッサ性能に合わせて二つの周期を設け
たシステム構成図

【図８】第１実施例の計算機主プロセッサ受信処理フロ
ーチャート図

【図９】第１実施例の計算機主プロセッサ送信処理フロ
ーチャート図

【図１０】第１実施例のネットワークアダプタ上ローカ
ルプロセッサ送信処理フローチャート図

【図１１】第１実施例の方式による割込み回数削減の説
明図

【図１２】見かけ上の周期は一つにしたシステム構成図

【図１３】見かけ上の周期が一つのときのネットワーク
アダプタ上ローカルプロセッサ受信処理フローチャート
図

【図１４】二つの周期に属する計算機が存在する場合の
システム構成図

【図１５】別々の周期を持ったセグメントがブリッジに
よって一つのセグメントになった場合のシステム構成図

【図１６】メモリ転写に加入しない計算機が存在する場
合のシステム構成図

【図１７】従来メモリ転写のハードウエア構成図

【図１８】従来メモリ転写の通信処理分担を示す図

【図１９】従来メモリ転写システム図

【図２０】メモリ転写情報用ブロードキャストデータ
（ＢＤ）フレームフォーマットを示す図

【符号の説明】

２０１計算機２０２ネットワー
クアダプタ２０３ネットワーク３０１計算機主プ
ロセッサ３０２メモリ転写エリア３０３計算機＃１
用メモリ転写エリア３０４ブロードキャストデータ４０１計算機主メ
モリ４０２計算機システムバス４０３従来ネット
ワークアダプタ４０４ローカルメモリ４０５ローカルプ
ロセッサ４０６送受信バッファ４０７ローカルバ
ス４０８伝走路制御ＬＳＩ７０１メモリ転写
データ７０２メモリエリアタグ７０３メモリ転写
用情報７０４ＭＡＣヘッダ８０１ソフトスイ
ッチテーブル１９０１ブリッジ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者片岡健二神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地株式会社日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者高田治神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地株式会社日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者綿谷洋茨城県日立市大みか町五丁目２番１号株式会社日立製作所大みか工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】データを共有するための転写メモリ領域を
それぞれ備えた複数の計算機をネットワークに接続し、
各計算機では、該転写メモリ領域内の自計算機用領域の
データを周期的に他計算機にブロードキャストし、該ブ
ロードキャストデータを受信した計算機では該データを
転写メモリ領域内の対応する計算機用領域に格納するこ
とにより、計算機間で転写メモリ領域の内容の一致化を
図ってデータを共有するシステムにおいて、前記各計算
機をネットワークに接続するためのネットワークアダプ
タであって、受信した前記周期的なブロードキャストデータを間引く
手段を備えたことを特徴とするネットワークアダプタ。
【請求項２】前記間引く手段は、受信したブロードキャ
ストデータに関しそのブロードキャストされる周期を判
別し、該周期が自計算機が取り込むべきブロードキャス
トデータの周期であるときはその受信データを自計算機
のプロセッサに通知し、そうでないときはその受信デー
タを破棄することを特徴とする請求項１に記載のネット
ワークアダプタ。
【請求項３】前記間引く手段は、ブロードキャストデー
タの受信回数をカウントし、あらかじめ定めておいた回
数に達したときのみその受信データを自計算機のプロセ
ッサに通知し、他の受信データは破棄することを特徴と
する請求項１に記載のネットワークアダプタ。
【請求項４】前記間引く手段は、複数の他計算機で転写
メモリ領域の内容の一致化を実行しており自計算機はそ
の転写メモリの一致化に加入していないときには、受信
したその転写メモリ一致化のためのブロードキャストデ
ータは全て破棄し、自計算機のプロセッサには通知しな
いことを特徴とする請求項１に記載のネットワークアダ
プタ。
【請求項５】前記間引く手段において、受信したブロー
ドキャストデータを自計算機のプロセッサに通知するか
通知せずに破棄するかを判断するための情報を設定する
スイッチを備えたことを特徴とする請求項１に記載のネ
ットワークアダプタ。
【請求項６】前記スイッチが、ハードウエアスイッチで
あることを特徴とする請求項５に記載のネットワークア
ダプタ。
【請求項７】前記スイッチが、計算機側からネットワー
クアダプタにダウンロード可能なソフトスイッチテーブ
ルであることを特徴とする請求項５に記載のネットワー
クアダプタ。
【請求項８】複数の計算機と、該複数の計算機のそれぞ
れに接続されるネットワークアダプタと、該ネットワー
クアダプタが接続されるネットワークとを備え、前記複
数の計算機でデータを共有するネットワークシステムで
あって、前記各計算機は、他計算機と共有するデータを格納するための転写メモリ
領域と、前記転写メモリ領域のうちの自計算機用領域のデータを
周期的に他計算機にブロードキャストするために、自計
算機に接続されたネットワークアダプタを起動する手段
と、自計算機に接続されたネットワークアダプタを介して受
け取った他計算機からのブロードキャストデータを前記
転写メモリ領域のうちの該他計算機用領域に格納する手
段とを備え、前記ネットワークアダプタは、前記起動に応じて前記周期的なブロードキャストを実行
する手段と、他計算機からのブロードキャストデータを受信したとき
は、該ブロードキャストデータを自計算機に取り込むか
否かを判断し、取り込むべきブロードキャストデータは
自計算機に通知しそうでないブロードキャストデータは
破棄することにより、受信したブロードキャストデータ
を間引く手段とを備えたことを特徴とするネットワーク
システム。
【請求項９】前記間引く手段は、ブロードキャストデー
タの受信回数をカウントし、あらかじめ定めておいた回
数に達したときのみその受信データを自計算機のプロセ
ッサに通知し、他の受信データは破棄することを特徴と
する請求項９に記載のネットワークシステム。
【請求項１０】前記複数の計算機は、主プロセッサ性能
の異なる多種の計算機からなり、ネットワークアダプタの前記間引く手段は、そのネット
ワークアダプタに接続される計算機の性能に基づいて間
引く割合を定めることを特徴とする請求項８に記載のネ
ットワークシステム。
【請求項１１】複数の計算機と、該複数の計算機のそれ
ぞれに接続されるネットワークアダプタと、該ネットワ
ークアダプタが接続されるネットワークとを備え、前記
複数の計算機には、データを共有する複数の計算機から
構成されるグループが計算機の重複を許して複数定義さ
れているネットワークシステムであって、前記各計算機は、他計算機と共有するデータを格納するための転写メモリ
領域と、前記転写メモリ領域のうちの自計算機用領域のデータ
を、自計算機が属するグループに固有の周期で、周期的
に他計算機にブロードキャストするために、自計算機に
接続されたネットワークアダプタを起動する手段と、自計算機に接続されたネットワークアダプタを介して受
け取った他計算機からのブロードキャストデータを前記
転写メモリ領域のうちの該他計算機用領域に格納する手
段とを備え、前記ネットワークアダプタは、前記起動に応じて前記周期的なブロードキャストを実行
する手段と、他計算機からのブロードキャストデータを受信したとき
は、該ブロードキャストデータの周期を判別し、その周
期が自計算機が属するグループに固有の周期であったと
きは該ブロードキャストデータを自計算機に通知し、そ
うでないブロードキャストデータは破棄することによ
り、受信したブロードキャストデータを間引く手段とを
備えたことを特徴とするネットワークシステム。
【請求項１２】前記複数の計算機は、主プロセッサ性能
の異なる多種の計算機からなり、前記グループは、その計算機の性能が近い計算機同士を
同一グループとすることを特徴とする請求項１１に記載
のネットワークシステム。