(57)【要約】    【課題】  ローカルエリアネットワークでの通信データ交換手順により標準化されたインタフェースを保持しつつ、端末で実行されるすべてのアプリケーションが、その変更を行うことなく、通信網で交換されるデータ量を削減することが可能になる通信方式を提供すること。    【解決手段】  端末の通信データ交換手順と通信機器制御手順の間で、通信データの圧縮・展開を行い、送信時には、圧縮されたデータと、されていないデータ、それぞれのサイズを比較し、さらに、その中から１つを選び出し、通信機器からその通信データを送出する。この手段によって、通信データ交換手順の提供する標準化されたインタフェースをすべてのアプリケーションで共通に用いながら、通信データに適合するデータ圧縮アルゴリズムで、通信データの圧縮・展開処理を暗に実施し、データ転送の最中に圧縮処理を行うことが可能になる。【選択図】図1
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末と、端末で実行されるアプリケーションがデータ送信に用いるデータ交換手順と、当該データ交換手順の後、データ送信に用いるための通信機器制御手順と、当該通信機器制御手順により制御される、通信網に接続された通信機器と、当該データ交換手順と当該通信機器制御手順の間でデータ圧縮を行う圧縮装置において、当該データ交換手順が当該通信機器制御手順に転送する送信データすべてを当該圧縮装置で圧縮して当該通信機器制御手順に転送することを特徴とする通信方式。
【請求項２】
端末と、端末で実行されるアプリケーションがデータ送信に用いるデータ交換手順と、当該データ交換手順の後、データ送信に用いるための通信機器制御手順と、当該通信機器制御手順により制御される、通信網に接続された通信機器と、当該データ交換手順と当該通信機器制御手順の間でデータ圧縮を行う圧縮装置において、当該データ交換手順から当該通信機器制御手順への送信データ転送時に圧縮を行い、非圧縮データ用バッファに保持される圧縮を行わない送信データより、圧縮データ用バッファに保持される圧縮された当該送信データサイズが小さくなる場合に圧縮された送信データをデータセレクタで選択し、圧縮された当該送信データサイズが非圧縮の送信データより大きくなる場合は、データセレクタで非圧縮の送信データを選択し、通信機器に、その選択された送信データを渡すことを特徴とする請求項１に記載の通信方式。
【請求項３】
端末と、端末で実行されるアプリケーションがデータ送信に用いるデータ交換手順と、当該データ交換手順の後、データ送信に用いるための通信機器制御手順と、当該通信機器制御手順により制御される、通信網に接続された通信機器と、当該データ交換手順と当該通信機器制御手順の間でデータ圧縮を行う圧縮装置において、複数のデータ圧縮アルゴリズムが実装され、送信データに圧縮処理が施される前に、当該送信データを圧縮するために用いる圧縮アルゴリズムが１つ選択され、その選択された圧縮アルゴリズムにより送信データの圧縮を行うことを特徴とする請求項１と請求項２に記載の通信方式。
【請求項４】
端末と、端末で実行されるアプリケーションがデータ送信に用いるデータ交換手順と、当該データ交換手順の後、データ送信に用いるための通信機器制御手順と、当該通信機器制御手順により制御される、通信網に接続された通信機器と、当該データ交換手順と当該通信機器制御手順の間でデータ圧縮を行う圧縮装置において、複数のデータ圧縮アルゴリズムが実装され、送信データに圧縮処理が施される際に、当該圧縮アルゴリズムのすべてを当該送信データに適用し、それぞれの圧縮アルゴリズムに関するバッファへ圧縮されたデータが保存され、当該圧縮処理の後、そのバッファのうち１つが選択され、そのデータを通信機器に渡すことを特徴とする請求項１と請求項２に記載の通信方式。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イーサーネットなどの標準的な通信機器に接続された端末がTCP/IPなどの標準的な通信プロトコルをもちいて通信するローカルエリアネットワークにおける通信データ圧縮に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
事務所内の端末接続網や、複数端末を用いて並列計算を行うクラスタコンピュータの内部接続網などのような狭い範囲での端末間のデータ交換手段としてローカルエリアネットワークが組まれ利用されている。ローカルエリアネットワークでは、端末同士で作成したデータを交換することにより、共通のデータを共有したり、コピーを作成するなどし、情報の共有を図り、フレキシブルディスクやCD-ROMといった物理的な媒体の移動を行うことなく、目的とする作業を遂行することが可能になる。このような利用形態となるローカルエリアネットワークには端末のオペレーティングシステムが含有するTCP/IPなどの標準化された通信データ交換手順とイーサーネットのような通信機器制御手順と、さらに、通信機器は通信網の通信手順をもつ。実際に端末を利用する際には、これらの詳細な手順は通信データ交換手順の標準化されたインタフェースを介して行われるため、どのようなアプリケーションであっても利用者はそれらの手順を意識することなく、他の端末へのデータ移動を通信網を介して行うことができる。
【０００３】
前記ローカルエリアネットワークにおいて、通信データを圧縮することにより、端末間の通信量を減らすという方法が用いられる。この試みでは、通信プロトコルの標準化されたインタフェースに送信データを渡す前に圧縮処理を行い、受信側でも、そのインタフェースから受け取ったデータを展開することで、物理的な通信網で交換される通信データ量を減らし、ローカルエリアネットワークの利用効率を上げている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、標準化された通信データ交換手順のインタフェースよりも上位での圧縮処理は、端末で動作するアプリケーションで対応することになり、それぞれのアプリケーションプログラムごとに圧縮装置を設けなければならない。すなわち、端末利用者は、通信データが圧縮されているアプリケーションプログラムであることを事前に確認した上で利用しないと、通信データは圧縮されないまま、通信網へと送出されてしまうため、通信網の利用効率は改善できない。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、利用者がいかなるアプリケーションプログラムを用いても、さらに、そのアプリケーションプログラムがいかなる標準化された通信データ交換手順のインタフェースを利用した通信を行っても、圧縮された通信データを通信網を用いて端末間で交換させる方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、端末に装備される通信データ交換手順と、通信機器制御手順と、通信機器に加え、圧縮装置を装備し、通信データ交換手順が通信機器制御手順に通信データを渡す前に、その通信データの特性に適合する圧縮アルゴリズムを、その圧縮装置が用いて圧縮処理を行い、さらにその際には、圧縮された通信データと、圧縮されていない通信データとの比較を行い、小さいほうの通信データを通信機器制御手順を介し通信機器へと渡すことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、通信データ交換手順が通信機器制御手順へ送信データの転送時、または、通信機器制御手順からの受信データ受信時においては、通信データ交換手順がおこなう通信に関わるデータ本体が交換されるため、通信データ交換手順と通信機器制御手順の一切の手順とはまったく関係のないデータとして扱うことができるため、圧縮装置によってすべてのデータを圧縮することが可能であり、さらに、通信データ交換手順の標準化されたインタフェースにより、この圧縮処理が暗に実行されるため、端末におけるいかなるアプリケーションからも機能の変更・追加なしに端末間での圧縮付き通信をおこなうことができる。
【０００８】
また、本発明によれば、通信データの特性により適合する圧縮アルゴリズムは異なるため、その圧縮装置は通信データの圧縮処理の前に複数の圧縮アルゴリズムの中から、端末利用者が選択した圧縮アルゴリズムが選択される。
【０００９】
さらに、圧縮されるデータの特性によっては、圧縮処理の後のデータサイズが大きくなる場合があるが、圧縮された通信データと圧縮する前の通信データのそれぞれのサイズを比較し、小さいサイズのほうを送ることで、圧縮処理におけるデータサイズの肥大化をさけることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。
【実施例１】
【００１１】
図1は、本発明における圧縮処理が端末側で実施される場合のブロック図である。図のように端末１にはアプリケーション２が標準化されたインタフェース３（バークレー・ソケットインタフェースなど）を介して、通信データ交換手順４（たとえばTCP）に接続されている。
【００１２】
通信データ交換手順４は圧縮装置５（LZWやRLEなどの複数の圧縮アルゴリズムを含む）へ接続され、送受信データと制御情報の交換を行う。
【００１３】
圧縮装置５には圧縮前のデータを格納する非圧縮データ用バッファ６と、圧縮後のデータを格納する圧縮データ用バッファ７があり、圧縮していないデータと圧縮されたデータをそれぞれ格納する。通信機器制御手順９（たとえば、デバイスドライバ）は圧縮装置５の送信データセレクタ８に接続される。通信機器１０（たとえばイーサーネット）は通信網１１に接続され、他の端末に接続された通信機器との間でデータ交換を行う。
【００１４】
このように構成されたこの発明の通信データ圧縮方法の動作について、説明する。
【００１５】
端末の利用者がアプリケーション２を利用し、他の端末へのアクセスを試みた際には、アプリケーション２から送信されるデータが、標準化されたインタフェース３を介して、その下位層にある通信データ交換手順４に渡される。
【００１６】
通信データ交換手順４では、TCPのようにフラグメンテーションや通信エラー検出用のCRCチェックサムの生成などを行い、そのデータフォーマットに沿った送信データ列を作成する。
【００１７】
そのデータ列は、圧縮装置５に転送され、圧縮が行われる。圧縮装置５における圧縮アルゴリズムは端末の利用者が事前に通信データの特性に適合すると判断されたものが複数の圧縮アルゴリズムの中から選択されている。
【００１８】
この際に、圧縮されるまえの送信データを非圧縮データバッファ６に格納しておき、圧縮処理の後のデータを圧縮データ用バッファ７に格納して、それぞれの大きさを送信データセレクタ８で比較し、小さいほうのデータが通信機器制御手順９へと転送される。
【００１９】
本実施例の場合、通信機器転送手順９は、端末側にデバイスドライバとして実装されているものとする。
【００２０】
送信データセレクタ８で選択されたデータは通信機器１０に転送され、通信機器１０で規定された手順で通信網１１へと送信データを送出し、アプリケーション２により決定されている受信者の通信機器へのデータ転送を試みる。
【００２１】
ここで、従来の圧縮方法と異なり、アプリケーション２は、標準化されたインタフェース３へとデータを渡す前に圧縮処理を行わなくても、その標準インタフェースを従来通り使用することで通信データを圧縮することが可能になる。
【実施例２】
【００２２】
図２は、本発明の圧縮処理が、端末の外側で実施される場合のブロック図である。
【００２３】
端末１にはアプリケーション２が標準化されたインタフェース３（バークレー・ソケットインタフェースなど）を介して、通信データ交換手順４（たとえばTCP）に接続されている。
【００２４】
通信データ交換手順４は圧縮装置６（LZWやRLEなど複数の圧縮アルゴリズムを含む）に接続され、送信データを交換し、さらに通信機器制御手順５へも接続され、制御情報の交換を行う。
【００２５】
圧縮装置６は端末１の外側に実装されており、圧縮前のデータを非圧縮データ用バッファ８と圧縮後のデータを圧縮データ用バッファ９にそれぞれ格納する。
【００２６】
さらに、圧縮装置６には、端末の外側に用意されたデータ転送機能（たとえば、PCIバスに接続されたデバイスのDMA機能）（非図示）を含んでいる。
【００２７】
通信機器７は通信網１１に接続され、他の端末に接続された通信機器との間でデータ交換を行う。
【００２８】
このように構成されたこの発明の通信データ圧縮方法の動作について、説明する。
【００２９】
端末１の利用者がアプリケーション２を利用し、他の端末へのアクセスを試みた際には、アプリケーション２から送信されるデータが、標準化されたインタフェース３を介して、その下位層にある通信データ交換手順４に渡される。
【００３０】
通信データ交換手順４では、TCPのようにフラグメンテーションや通信エラー検出用のCRCチェックサムの生成などを行い、そのデータフォーマットに沿ったデータ列を作成する。
【００３１】
そのデータ列は、圧縮装置６に転送され、圧縮が行われる。この際に、圧縮されるまえの送信データを非圧縮データバッファ８に格納しておき、圧縮処理の後のデータを圧縮データ用バッファ９に格納して、それぞれの大きさをデータセレクタ１０で比較し、小さいほうのデータが通信機器７から通信網１１に送出される。
【００３２】
このように、通信データ交換手順４が圧縮装置６に送信データを転送するために圧縮装置６に内蔵するデータ転送機能を用い、送信データを圧縮装置６を介して通信機器７に転送するとき、圧縮装置６は圧縮データ用バッファ９・非圧縮データ用バッファ８へのデータ格納作業と圧縮装置６での圧縮処理を、データ転送機能での転送操作と同時に実行することで、圧縮装置６の処理時間を隠蔽することが可能になる。
【００３３】
この際に圧縮装置６の圧縮アルゴリズムは、送信データの圧縮処理が行われる前に、端末の利用者により圧縮装置６に実装されている複数の圧縮アルゴリズムから１つ選択され、適用される。
【００３４】
本実施例の場合、端末側の通信機器転送手順は、一般的に、デバイスドライバとして提供されており、通信機器７を制御する。
【００３５】
データセレクタ１０で選択されたデータは通信機器７に転送され、通信機器７で規定された手順で通信網１１へと送信データを送出し、アプリケーション２が決定している受信者の通信機器へのデータ転送を試みる。
【００３６】
ここで、実施例１と異なる点として、圧縮とバッファ選択が通信機器側で行われるため、端末側から通信機器側へ送信データが転送されると、それに並行して、圧縮処理を行うことができる。
【００３７】
以上から、本実施例では、従来の圧縮方法と異なり、アプリケーション２は、標準化されたインタフェース３へとデータを渡す前に圧縮処理を行わなくても、その標準インタフェースを従来通り使用することで通信データを圧縮することが可能になる。
【実施例３】
【００３８】
図３は、本発明の圧縮処理における、複数の圧縮アルゴリズムを送信データに対して適用し、その圧縮処理の後に、データを選択する手段が、端末の外側で実施される場合のブロック図である。
【００３９】
端末１にはアプリケーション２が標準化されたインタフェース３（バークレー・ソケットインタフェースなど）を介して、通信データ交換手順４（たとえばTCP）に接続されている。
【００４０】
通信データ交換手順４は圧縮装置６（LZWやRLEなど複数の圧縮アルゴリズムを含む）に接続され、送信データを交換し、さらに通信機器制御手順５へも接続され、制御情報の交換を行う。
【００４１】
圧縮装置６は端末１の外側に実装されており、圧縮前のデータを非圧縮データ用バッファ８と複数の圧縮アルゴリズムによる圧縮後のデータを圧縮データ用バッファ９−１から９−４にそれぞれ格納する。
【００４２】
さらに、圧縮装置６には、端末の外側に用意されたデータ転送機能（たとえば、PCIバスに接続されたデバイスのDMA機能）（非図示）を含んでおり、圧縮装置６に含まれるすべての圧縮アルゴリズムがその転送されるデータを同時に受け付けることが可能になっている。
【００４３】
通信機器７は通信網１１に接続され、他の端末に接続された通信機器との間でデータ交換を行う。
【００４４】
このように構成されたこの発明の通信データ圧縮方法の動作について、説明する。
【００４５】
端末１の利用者がアプリケーション２を利用し、他の端末へのアクセスを試みた際には、アプリケーション２から送信されるデータが、標準化されたインタフェース３を介して、その下位層にある通信データ交換手順４に渡される。
【００４６】
通信データ交換手順４では、TCPのようにフラグメンテーションや通信エラー検出用のCRCチェックサムの生成などを行い、そのデータフォーマットに沿ったデータ列を作成する。
【００４７】
そのデータ列は、圧縮装置６に転送され、すべての圧縮アルゴリズム（この実施例では４つのアルゴリズムがあるとする）に関して別々に圧縮が行われ、それぞれ、対応する圧縮データ用バッファ９−１から９−４へと圧縮されたデータが格納される。この際に、圧縮されるまえの送信データを非圧縮データバッファ８に格納しておき、圧縮データ用バッファ９−１から９−４のデータサイズをデータセレクタ１０で比較し、最も小さいものを選択し、そのバッファに含まれるデータが通信機器７から通信網１１に送出される。
【００４８】
このように、通信データ交換手順４が圧縮装置６に送信データを転送するために圧縮装置６に内蔵するデータ転送機能を用い、送信データを圧縮装置６を介して通信機器７に転送するとき、圧縮装置６は圧縮データ用バッファ９−１から９−４・非圧縮データ用バッファ８へのデータ格納作業と圧縮装置６での圧縮処理を、データ転送機能での転送操作と同時に実行することで、圧縮装置６の処理時間を隠蔽することが可能になる。
【００４９】
本実施例の場合、端末側の通信機器制御手順５は、一般的に、デバイスドライバとして提供されており、通信機器７を制御する。
【００５０】
データセレクタ１０で選択されたデータは通信機器７に転送され、通信機器７で規定された手順で通信網１１へと送信データを送出し、アプリケーション２が決定している受信者の通信機器へのデータ転送を試みる。
【００５１】
以上から、圧縮装置６の圧縮アルゴリズムのすべてが送信データに対して実行され、データサイズが最も小さくなるものをデータセレクタで選択することで、通信網に送出されるデータサイズを可能な限り小さくすることが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
電子書類やマルチメディアデータなどを扱い、ネットワークに接続された端末利用を主とする産業分野でのオフィスネットワークにおける通信網、および、複数の端末がネットワークに接続され、並列計算を行うクラスタコンピュータにおける通信網の利用効率を増大させるソフトウェアおよびハードウェアの提供。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明をすべて端末側で適用した際の実施例を示すブロック図である。
【図２】本発明を端末の外側に適用した際の実施例を示すブロック図である。
【図３】本発明を端末の外側に適用し、圧縮装置における圧縮アルゴリズムを複数用いる場合の実施例を示すブロック図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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