JP4572306B2

JP4572306B2 - 通信装置、通信方法及びプログラム

Info

Publication number: JP4572306B2
Application number: JP2005060579A
Authority: JP
Inventors: 俊介斉藤; 康之田中; 文男寺岡
Original assignee: Keio University
Current assignee: Keio University
Priority date: 2005-03-04
Filing date: 2005-03-04
Publication date: 2010-11-04
Anticipated expiration: 2025-03-04
Also published as: JP2006246155A

Description

本発明は、例えばインターネットにおけるＴＣＰ（Transmission
Control Protocol）通信を行う通信装置、通信方法及びプログラムに関し、特に複数の通信インタフェースを持つホスト間において、各通信インタフェースに適する接続組合せで通信することができる通信装置、通信方法及びプログラムに関する。

従来のコンピュータは通常は１つの通信インタフェース（たとえばイーサネット（Ethernet））によってインターネットに接続している。近い将来においては、複数の通信インタフェース（たとえば１００Ｍｂｐｓのイーサネットと５４Ｍｂｐｓの無線ＬＡＮ）によってインターネットに接続するコンピュータが増加すると思われる。複数の通信インタフェースを持つコンピュータ間でファイル転送をする場合、複数の通信インタフェースを同時に利用すれば効率がよい。このとき、ファイル転送をするアプリケーションからは１つのＴＣＰコネクションで通信しているように見えるが、ＴＣＰの内部では複数のサブコネクションを束ねてアプリケーションには１つのＴＣＰコネクションとして見せている。このようなＴＣＰをマルチリンクＴＣＰと呼ぶ。マルチリンクＴＣＰの実現手法についてはさまざまなものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−９４５９５号公報

上述の例では１００Ｍｂｐｓのイーサネットと５４Ｍｂｐｓの無線ＬＡＮを持つコンピュータ同士の通信をあげた。このとき、２つのコンピュータ間でイーサネットインタフェース同士及び無線ＬＡＮインタフェース同士でサブコネクションを確立すれば、アプリケーションからは最大１５４（＝１００＋５４）ＭｂｐｓのＴＣＰコネクションが利用可能となる。しかし、一方のコンピュータのイーサネットと他方のコンピュータの無線ＬＡＮを接続してしまうと、最大でも１０８（＝５４＋５４）ＭｂｐｓのＴＣＰコネクションになってしまう。

また、ホスト間でアドレス情報を交換しただけでは、アドレスペアで作られる経路の到達可能性についてやネットワークの混雑状況を知ることはできない。そのため、接続するインタフェースのペアによっては通信性能の劣化や通信不能状態に陥ることがある。

本発明は、上記問題点に鑑み、複数の通信インタフェースを持つホスト間において、各通信インタフェースに適する接続組合せで通信することができる通信装置、通信方法及びプログラムを提供することを目的とする。

本発明の通信装置は、複数の通信インタフェースと、前記通信インタフェースの１つによって通信相手とコネクションを確立して通信相手の複数の通信インタフェースのアドレス情報を取得するアドレス情報取得手段と、自機の前記複数の通信インタフェースの各通信インタフェースと通信相手の複数の通信インタフェースの各通信インタフェースとの間のすべての一対一のコネクションの確立を要求するコネクション確立要求を送信する送信手段と、前記送信手段によって送信されたコネクション確立要求に対する各確認応答までの時間（ＲＴＴ）を測定するＲＴＴ測定手段と、自機の前記複数の通信インタフェースと前記通信相手の複数の通信インタフェースとの間で同時に確立可能な一対一のコネクションのアドレスペアの組合せにおいて各アドレスペアのそれぞれについて前記ＲＴＴの合計を計算して、その合計ＲＴＴが最小となるアドレスペアの組合せを選択してマルチリンクを確立するアドレスペア選択手段とを備えることを特徴とする。

また、前記アドレス情報取得手段は、自機の中で最大速度の通信インタフェースによって通信相手とコネクションを確立することで、自機の通信インタフェース資源を有効に利用して、高速にコネクションを確立することができる。

また、前記アドレス情報取得手段は、通信相手の複数の通信インタフェースの前記アドレス情報と共にその通信インタフェースのタイプに関する情報も取得し、前記アドレスペア選択手段は、通信相手と自機とで同じタイプの通信インタフェースを接続することを前提として、合計ＲＴＴが最小となるアドレスペアを選択してマルチリンクを確立することで、接続組合せに制約ができて、アドレスペアの選択肢が少なくなり計算量を少なくすることができる。

また、本発明の通信方法は、複数の通信インタフェースを備え、前記通信インタフェースの１つによって通信相手とコネクションを確立して通信相手の複数の通信インタフェースのアドレス情報を取得するアドレス情報取得ステップと、自機の前記複数の通信インタフェースの各通信インタフェースと通信相手の複数の通信インタフェースの各通信インタフェースとの間のすべての一対一のコネクションの確立を要求するコネクション確立要求を送信する送信ステップと、前記送信ステップによって送信されたコネクション確立要求に対する各確認応答までの時間（ＲＴＴ）を測定するＲＴＴ測定ステップと、自機の前記複数の通信インタフェースと前記通信相手の複数の通信インタフェースとの間で同時に確立可能な一対一のコネクションのアドレスペアの組合せにおいて各アドレスペアの前記ＲＴＴの合計を計算して、その合計ＲＴＴが最小となるアドレスペアの組合せを選択してマルチリンクを確立するアドレスペア選択ステップと
を備えることを特徴とする。

また、本発明は、コンピュータを、
複数の通信インタフェースと、前記通信インタフェースの１つによって通信相手とコネクションを確立して通信相手の複数の通信インタフェースのアドレス情報を取得するアドレス情報取得手段と、自機の前記複数の通信インタフェースの各通信インタフェースと通信相手の複数の通信インタフェースの各通信インタフェースとの間のすべての一対一のコネクションの確立を要求するコネクション確立要求を送信する送信手段と、送信手段によって送信されたコネクション確立要求に対する各確認応答までの時間（ＲＴＴ）を測定するＲＴＴ測定手段と、
自機の前記複数の通信インタフェースと前記通信相手の複数の通信インタフェースとの間で同時に確立可能な一対一のコネクションのアドレスペアの組合せにおいて各アドレスペアの前記ＲＴＴの合計を計算して、その合計ＲＴＴが最小となるアドレスペアの組合せを選択してマルチリンクを確立するアドレスペア選択手段とを備える通信装置として機能させるためのプログラムである。

本発明によれば、通信相手が持つ複数の通信インタフェースに関する情報を知らなくても、また、どの場所で通信を開始する場合でも、通信相手が持つ複数の通信インタフェース、自機が持つ複数の通信インタフェース及びそれらが存在する通信環境に適する通信インタフェースの接続組合せで通信することができる。さらに通信中に通信環境が変わった場合にも動的に対応してそのおかれる通信環境に適する通信インタフェースの接続組合せで通信することができる。

以下、添付図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施例による通信装置の構成を示す図である。本実施例は、ホスト１０が２つの通信インタフェースＡ、Ｂ、ホスト２０が２つの通信インタフェースＣ、Ｄを有する場合である。ホスト１０は、それら通信インタフェースＡ、Ｂ及びそれら通信インタフェースＡ、Ｂを制御する通信制御部１１を備えて構成される。ホスト２０も同様に、通信インタフェースＣ、Ｄ及び通信制御部２１を備えて構成される。

図２は、本実施例の通信装置による通信確立の手順を示すフローチャートである。本実施例では、ＴＣＰコネクションの確立の手順を示す。ここでは、ホスト１０からホスト２０にＴＣＰコネクションを確立する場合とする。まず、ホスト１０は自機が持つ２つの通信インタフェースＡ、Ｂから通信速度が大きい１つを選び、ホスト２０との間でＴＣＰコネクションを確立する。このＴＣＰコネクションはプライマリコネクションとなる。ホスト１０とホスト２０はこのプライマリコネクションを使用して、お互いが持っている通信インタフェースの情報を交換する。この情報には、通信インタフェースのアドレス、タイプ、通信速度、及び（無線の場合は）電界強度などがある（ステップＳ１１）。

つぎに、ホスト１０は、自機が持つ複数の通信インタフェースＡ、Ｂとホスト２０が持つ複数の通信インタフェースＣ、Ｄの可能な接続組合せを生成し、それぞれの組合せについてサブコネクションを確立しようと試みる。具体的にはＳＹＮ（コネクション確立要求）制御パケットを送信する（ステップＳ１２）。サブコネクションのためのＳＹＮ制御パケットを受信したホスト２０は、返答としてＳＹＮ＋ＡＣＫ（応答及びコネクション確立要求）制御パケットをホスト１０に返送する。この場合、ホスト１０は、各通信インタフェースＡ、ＢからＳＹＮを送信する際に、先に送ったＳＹＮに対するＳＹＮ＋ＡＣＫの返送を待たずに、次々とＳＹＮを送信することができ、通信確立に要するこれのための遅延はほとんどない。

ホスト１０はステップＳ１２における各ＳＹＮ制御パケット送信と、それに対応するＳＹＮ＋ＡＣＫ制御パケット受信の間の時間（ＲＴＴ：Round Trip Time）を計測する（ステップＳ１３）。ここで、所定の時間がたってもＳＹＮ＋ＡＣＫが帰ってこない場合（再送タイムアウト）のＲＴＴは所定の大きい値とする。計測の結果の例を表１に示す。

ホスト１０は、このＲＴＴの合計が最小となる一対一接続のアドレスペアの組合せを選択して、そのアドレスペアについてのＡＣＫ（確認応答）制御パケットをホスト２０に送信してスリー・ウェイ・ハンドシェイクによる通信確立を完了する（ステップＳ１４）。

この例では、｛Ａ⇔Ｃ、Ｂ⇔Ｄ｝の合計ＲＴＴ＝１００＋３０＝１３０（ｍｓ）であるのに対して、｛Ａ⇔Ｄ、Ｂ⇔Ｃ｝の合計ＲＴＴ＝２０＋１０＝３０（ｍｓ）であるので、合計ＲＴＴが小さいアドレスペアとして｛Ａ⇔Ｄ、Ｂ⇔Ｃ｝を選択することになる。

ホストが有する通信インタフェースの数が多くなると、このアドレスペアの数も著しく多くなるが、上記のように通信するホスト間でそれぞれが持つ通信インタフェースの情報を交換し、通信相手の通信インタフェースのタイプを知ることで、同じタイプは必ず接続することを前提としてしまえば、組合せに制約を設けた分だけ少ない組合せの数の中から最小のＲＴＴのアドレスペアを選択することができるので、計算が効率的となり処理速度を速くすることができる。

ＲＴＴが少ないこととネットワーク混雑度の低さは必ずしも等価ではないが、無駄なネットワークトラフィックの抑制とアドレスペアの選択、通信開始の迅速さの観点からＳＹＮを使ったアドレスペア選択手法は有効である。また、ＳＹＮを実際にすべてのアドレスペアで作られる経路上に送信してＲＴＴを測定するので、現在のネットワーク状態を反映させることができる利点を持つ。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない。

本発明の通信装置は、コンピュータを本通信装置として機能させるためのプログラムでも実現される。このプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に格納されていてもよい。

このプログラムを記録した記録媒体は、通信装置のＲＯＭそのものであってもよいし、また、外部記憶装置としてＣＤ−ＲＯＭドライブ等のプログラム読取装置が設けられ、そこに記録媒体を挿入することで読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭ等であってもよい。

また、上記記録媒体は、磁気テープ、カセットテープ、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ等、又は半導体メモリであってもよい。

本発明の一実施例による通信装置の構成を示す図である。本実施例の通信装置による通信確立の手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１０、２０ホスト
１１、２１通信制御部
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ通信インタフェース

Claims

複数の通信インタフェースと、
前記通信インタフェースの１つによって通信相手とコネクションを確立して通信相手の複数の通信インタフェースのアドレス情報を取得するアドレス情報取得手段と、
自機の前記複数の通信インタフェースの各通信インタフェースと通信相手の複数の通信インタフェースの各通信インタフェースの間のすべての一対一のコネクションの確立を要求するコネクション確立要求を送信する送信手段と、
前記送信手段によって送信されたコネクション確立要求に対する各確認応答までの時間（ＲＴＴ）を測定するＲＴＴ測定手段と、
自機の前記複数の通信インタフェースと前記通信相手の複数の通信インタフェースとの間で同時に確立可能な一対一のコネクションのアドレスペアの組合せにおいて各アドレスペアの前記ＲＴＴの合計を計算して、その合計ＲＴＴが最小となるアドレスペアの組合せを選択してマルチリンクを確立するアドレスペア選択手段と
を備えることを特徴とする通信装置。
前記アドレス情報取得手段は、自機の中で最大速度の通信インタフェースによって通信相手とコネクションを確立することを特徴とする請求項１記載の通信装置。
前記アドレス情報取得手段は、通信相手の複数の通信インタフェースの前記アドレス情報と共にその通信インタフェースのタイプに関する情報も取得し、前記アドレスペア選択手段は、通信相手と自機とで同じタイプの通信インタフェースを接続することを前提として、合計ＲＴＴが最小となるアドレスペアを選択してマルチリンクを確立することを特徴とする請求項１又は２記載の通信装置。
複数の通信インタフェースを備え、前記通信インタフェースの１つによって通信相手とコネクションを確立して通信相手の複数の通信インタフェースのアドレス情報を取得するアドレス情報取得ステップと、
自機の前記複数の通信インタフェースの各通信インタフェースと通信相手の複数の通信インタフェースの各通信インタフェースとの間のすべての一対一のコネクションの確立を要求するコネクション確立要求を送信する送信ステップと、
前記送信ステップによって送信されたコネクション確立要求に対する各確認応答までの時間（ＲＴＴ）を測定するＲＴＴ測定ステップと、
自機の前記複数の通信インタフェースと前記通信相手の複数の通信インタフェースとの間で同時に確立可能な一対一のコネクションのアドレスペアの組合せにおいて各アドレスペアの前記ＲＴＴの合計を計算して、その合計ＲＴＴが最小となるアドレスペアの組合せを選択してマルチリンクを確立するアドレスペア選択ステップと
を備えることを特徴とする通信方法。
コンピュータを、
複数の通信インタフェースと、前記通信インタフェースの１つによって通信相手とコネクションを確立して通信相手の複数の通信インタフェースのアドレス情報を取得するアドレス情報取得手段と、
自機の前記複数の通信インタフェースの各通信インタフェースと通信相手の複数の通信インタフェースの各通信インタフェースとの間のすべての一対一のコネクションの確立を要求するコネクション確立要求を送信する送信手段と、
前記送信手段によって送信されたコネクション確立要求に対する各確認応答までの時間（ＲＴＴ）を測定するＲＴＴ測定手段と、
自機の前記複数の通信インタフェースと前記通信相手の複数の通信インタフェースとの間で同時に確立可能な一対一のコネクションのアドレスペアの組合せにおいて各アドレスペアの前記ＲＴＴの合計を計算して、その合計ＲＴＴが最小となるアドレスペアの組合せを選択してマルチリンクを確立するアドレスペア選択手段とを備える通信装置として機能させるためのプログラム。