ホストから見たネットワーク

オペレーティングシステムの通信プロトコルを論じる前に、いくつかの定義が必要です。

ホスト (HOST) とは、ネットワークの一部である計算機システムです。

IMP (Interface Message Processor、インターフェースメッセージプロセッサ) は、Honeywell DDP-516 計算機であり、特定のサイトで最大4台のホストと接続し、ホストがネットワークへアクセスできるようにします。初期の4ホストネットワークの構成を図 1 に示します。IMP は蓄積交換型の通信ネットワークを構成します。本論文集の関連論文が IMP についてある程度詳しく扱っています。[3]

メッセージとは、8096 ビット未満のビット列であり、あるホストから別のホストへの伝送のためにホストによって IMP に渡されます。メッセージの最初の 32 ビットがリーダーです。リーダーには以下の情報が含まれます:

(a) ホスト
(b) メッセージタイプ
(c) フラグ
(d) リンク番号

メッセージがホストからその IMP へ伝送されるとき、リーダーの HOST フィールドは受信側ホストを表します。メッセージが受信側ホストに到着すると、HOST フィールドは送信側ホストを表します。

本論文で扱うメッセージタイプは2つだけです。通常メッセージはホストによって生成され、外部ホストへの伝送のためにその IMP へ送られます。もう一つの対象となるメッセージタイプは RFNM (Request-for-Next-Message、次のメッセージの要求) です。RFNM はリンクに関連して説明されます。

リーダーのフラグフィールドは、ここでは扱わない特殊なケースを制御します。

リンク番号は、送信側ホストと受信側ホストの間の 256 本の論理パス (リンク) のうち、どのパスをメッセージが送られるかを識別します。各リンクは単方向であり、ネットワークによって制御されるため、一度に複数のメッセージをその上で送ることはできません。この制御は RFNM メッセージを用いて実装されます。送信側ホストが特定のリンク上で受信側ホストにメッセージを送った後、送信側ホストが RFNM を受け取るまで、その同じリンク上で別のメッセージを送ることは禁止されます。RFNM は受信側ホストに接続された IMP によって生成され、メッセージが受信側ホストに入った後に送信側ホストへ返送されます。各方向に 356 本のリンクがあり、これらの間にネットワークによって課される関係は存在しないことを覚えておくことが重要です。

リンクと RFNM の仕組みの目的は、個々のユーザーが IMP やホストに過負荷をかけることを防ぐことです。この目的には、ユーザーが広帯域を実現するために複数のリンクを使用しないという前提が暗黙に含まれており、HOST-HOST プロトコルはこの前提に大部分において協調しています。もちろん、さらに基本的な前提として、ネットワークの負荷は、多数のユーザーが単一のメッセージを同時に送信することではなく、一部のユーザーが一連のメッセージを送信することから生じるというものがあります。

メッセージの長さを区切り、語長の異なるホスト同士が通信しやすくするために、次のようなフォーマット手順が用いられます。ホストが出力用のメッセージを準備するとき、32 ビットのリーダーを作成します。リーダーに続くのはマーキングと呼ばれるバイナリ列で、任意の個数の 0 の後に 1 が続きます。マーキングにより、送信側ホストはテキストメッセージの先頭を自分の語境界に同期させることができます。メッセージの最後のビットが IMP に入ると、IMP とホストの間のハードウェアインターフェースは、メッセージ長を 16 ビットの倍数にするために、1 とそれに続く十分な個数の 0 を付加します。これらの付加されたビットはパディングと呼ばれます。マーキングとパディングを除いて、メッセージのテキストには何の制限も課されません。図 2 に、24 ビットマシンから送られる典型的なメッセージを示します。