多回線によるパソコン間のデータ通信とその活用

私立同朋高等学校 河邊 憲二

1995.5.25 平成6年度愛知県私学特別研究論文

研究目的
愛私ETSパソコン研究委員会のETS−NETを利用し、多回線によるパソコン間のデータ通信の実験をおこない、その活用方法について研究をすすめる。
研究方法
ETS−NETホストコンピュータを多回線化し、通信実験をおこなう。
研究要旨
愛知県私学教育工学研究会(愛私ETS)パソコン研究委員会では平成5年8月より、パソコン通信のホストを立ち上げて、単回線でパソコン通信の実験をおこなってきた。 しかし、将来私学の教員がもっと活発に利用できるようにするには、単回線では限度がある。そこで高速RS−232Cボードと高速モデムを用意しISDNのBチャンネルを利用して回線を2回線に増設した。 これにより外線2とローカル2の計4チャンネルが同時使用可能となり、チャンネル間でのチャットやデータ通信が14400bpsでできるようになった。 また、外線2チャンネルを確保したことにより、ETS−NETからゲートウェイで他のパソコン通信ネットワークへ接続することも可能である。   平成6年11月にはETS−NETの規約も整備され今後は幅広い利用が期待できる。

目次
  1. ETS−NETについて
  2. 改良すべき問題点
  3. 改良すべき点とその方法
  4. 多回線化の結果とその活用について
  5. 今後の課題
  6. 謝辞
  7. 資料
1.ETS−NETについて
 ETS−NETは、愛知県教育工学研究会パソコン研究委員会(以下愛私ETSパソコン研究委員会と呼ぶ)が運営するパソコン通信ネットワークで、愛知県私学の教職員を対象に利用をすすめている。資料1資料2の運営利用規約にあるとおり、ネットワークを通じて教育情報の収集、蓄積、提供をするとともに、教育目的にネットワーク環境を活用するための実践研究をすすめることを目的としている。
 試験運用は1年以上にわたって実施され、この間は単回線で実験がおこなわれた。当初回線がFAXと併用であったため、24時間運用ができないなどトラブルが多く発生した。また、実験を始めたときは2400bpsであったが、大きなデータなどを交換するには時間がかかりすぎるなどの欠点があった。そのような短所を改良し、より使いやすく安定したホスト環境を構築することがこの研究の目的である。

2.改良すべき問題点
 a.単回線の問題
 パソコン通信は通常、複数のユーザーが共通の1台のホストに電話回線で接続して利用する。したがって、単回線のホストでは次のような問題がある。
 ・FAX回線と共用では、FAXとデータ通信の切り換えが必要となる。これを自動でおこなうには、別に切り換え器がいるが、すべてのFAX信号が切り替えできるわけではない。試験運用段階では、とくにこのFAX信号の切り換え器でトラブルが頻発した。
 ・外線が1本なので、ひとりが利用している間は、他の人が利用しようとすると話し中になり利用できない。したがって利用時間に制限を設けたりする必要がある。特に利用者数が増加した場合、また利用時間が集中した場合には不便である。
 ・ホストに接続しているユーザー同志で、リアルタイムにメッセージを交換することをチャットと呼んでいる。キーボードからメッセージをタイプすると、ホストを経由して相手のターミナル画面へそのメッセージが表示される仕組みである。オンライン処理であるチャットは、当然ながら2回線以上のデータを同時に処理できるようなシステムでないと利用できない。
 ・ETS−NETを経由して、ホストから別のパソコン通信ホストへ接続することをゲートウェイという。他のパソコン通信ネットへのゲートウェイを設定するには、最低条件として外線が2本必要である。単回線ではゲートウェイの利用はできない。
 b.通信速度の問題
 通信速度は当初2400bpsであった。このスピードでも小規模な利用であれば、運用上はそれほど問題にならないと思うが、将来の利用拡大を考えたとき、次のような点が問題になってくると思われる。
 ・電話料金がかかる。一定量のデータを交換するなら、より高速な回線の方が短時間で済み、結果として電話料金が節約できる。とくにホストが名古屋にあるため、遅い回線では市外からの利用者に経済的な負担をかけることになる。
 ・大容量のデータが扱えない。画像データなどは圧縮をかけても何百kBになるものがあり、ひとつのファイルをダウンロードするのに何十分も回線を占拠しなければならない。たとえデータを分割して小さくしても、何度もダウンロードを繰り返すことになるので、大容量のデータを扱うには、より高速の回線がどうしても必要である。マルチメディア指向の現在では、高速化が必須である。

3.改良すべき点とその方法
 2.で指摘した問題を解決するには、ハードウェアとソフトウェアについていくつか改良が必要である。
  1.安定したデータ交換のできる専用線 2.同一電話番号で複数回線が利用可能
  3.データ処理能力の高いCPU    4.回線数分の高速シリアルポート
  5.回線数分の高速モデム       6.高速シリアルポートデバイスドライバ
  7.マルチ回線対応のホストプログラム
 a.電話回線について
 NTTの電話回線を同一番号で複数利用するには、通常必要な本数の回線契約をして、代表番号を割り当てることになる。しかし、より安定したデータ通信をおこなうには、普通のアナログ電話回線よりもデジタル回線の方がよい。NTTのINS64は、1本の回線で同時に同じ番号でBチャンネルが2回線利用できるので、2回線の利用なら十分である。また、将来的にISDNを利用することもできるし、別にデジタル電話も設置できる。回線契約もアナログ2回線と同じで、着信だけならDSUのレンタル料金が余分にかかる程度で済む。他の方法も検討してみたが、最終的にはINS64の回線を導入することがベストであると判断した。
 b.ホストのハードウェアについて
 ホストには試験運用中はEPSONのPC−286Vをあてていた。しかし、2回線に増設となるともう少し処理能力に余裕があった方がよい。ただ、利用者数と利用頻度に見合ったホストであれば十分であり、経済的な事情もあって、今回はCPUアクセラレータで倍速化したNECのPC−9801EXを導入した。さらにシリアルポートはマイクロコアのMC16550Uで2ポート増設した。NECの9801シリーズでは、シリアルポートのスピードの上限が9600bpsまでになっており、そのままでは圧縮をかけてもモデム間のスピードは2400bps程度までになってしまうので、16550系のチップを使った高速の拡張ボードを導入した。このボードに高速モデムを併用すれば、4倍以上の高速化が可能になる。モデムはオムロンのMD144XT10Vを2台設置し、モデム間のスピードは14400bpsまで対応できるようになった。
 c.ホストのソフトウェアについて
 ETS−NETのホストプログラムは、試験運用段階から多回線に対応したmmmを利用している。今回の多回線化と高速化にともない、ホストのmmmはバージョンアップ版に切り換えた。それにともないメニュー構成を大幅に変更した。チャットやゲートウェイなど多回線でないと実現できないメニューも追加した。また、シリアルポートのドライバも高速の拡張ボードに対応したMCDの最新版に変更し併せて拡張バッファTSRであるMCDBUFを組み込んだ。これらのソフトはいずれもパソコン通信で入手できるフリーウェアである。
 以上の改良による現在のホストの構成は、資料3にまとめてある。またETS−NETの新しいメニュー構成を資料4に示す。試験運用から今回の改良までの経過は、資料5に簡単にまとめた。

4.多回線化の結果とその活用について
 ETS−NETの多回線化と高速化により、その動作は期待以上の結果であった。頻発したトラブルは専用線になったことで皆無になった。また、高速化も期待通りのスピードを実現し、チャットやゲートウェイのテストも良好である。(現在ゲートウェイについてはサービスを停止している。)まだユーザーが少ないため、利用もそれほど活発ではなく、データ量も多くないので、現在のシステムがどれぐらいの処理能力があるか検証していない。当面は十分な対応能力があると考える。
 今回の多回線化にともない、今後の活用のためにいくつか利用メニューを変更した。
  1.新しく、ETS SCHOOL NETを開設して、将来生徒が利用することにも対応できるシステムとした。このサブネットは生徒専用であり、生徒からはETS−NET本体のメニューは見えないようになっている。したがって、ひとつのホストであっても、ユーザーからは2つのホストがあるように見える。ETS−NET側からは、生徒用のコーナーを見ることは可能なので、工夫しだいで生徒の情報リテラシー教育に利用できる。
  2.ユーザーが自由にテーマ設定をしてベースノートを開けるようにした。もともとハイパーノーツ形式のBBSなので、これを利用することで、柔軟なBBSをユーザーが 運営していくことができる。まだこのシステムに慣れていないユーザーもあるが、今後はマニュアルの整備などで利用者へ普及していきたい。教員の情報交換の場所として活用できると考える。また、これを利用してパソコン研究委員会での研究発表要旨も調べることが可能である。
  3.ライブラリのデータ収集をはじめた。ファイルライブラリはオンラインでパソコンデータやプログラムを収集配布するものである。すでに、パソコン研究委員会で発表された自作の教材ソフトやデータもアップロードされている。検索機能も整っており、教材ソフトなどを中心にデータを収集して提供することで、私学の教材センターのような役割をもたせることができる。そのためには、ハードディスクを大容量化するなどの設備投資が必要だが、現在4倍の容量へシステムアップの準備をすすめている。
  4.チャットメニューの追加により、オンラインの情報交換をおこなうことが可能になった。チャットは利用してみないとなかなか理解できない機能だが、2回線化が実現したことで体験実習などをおこなうことができるようになった。
  5.外部情報サービスメニューを追加し、外部団体の情報の受け皿とした。現在利用者を限定しているが、そのほかに最近は教科書会社や専門学校も様々な形で情報発信をしている。そのような外部団体から将来データの提供が受けられるような設定にすることで、より幅広い情報収集ができる。システムのセキュリティの問題も関係するので、慎重に対応すべきであるが、利用制限を設けることで運用できるシステムに設定した。
  6.ゲートウェイサービスの利用設定が可能になった。これをどのように活用するかは、現在検討中である。例えばインターネットへ電子メールを出すことなども考えていきたい。ゲートウェイのためには、接続先のネットとのやりとりが必要になるので、解決すべき問題が多く、現在のところこのサービスは中止している。

5.今後の課題
 ETS−NETの多回線化と高速化は、今回の研究で一応技術的な面は確立できた。現在は2回線だが、今の技術で8回線までは対応できる見込である。スピードの面では、さらにモデムを28.8Kbpsのものに交換すれば、倍にすることができる。それ以上のスピードと安定性を求めるならISDNを導入することも可能になっているので、当面は十分である。ホストのハード面ではハードディスクの大容量化とCPUの高速化が、今後は必要になる。ユーザー数と利用頻度に応じて、システムアップをしていくことが課題であるが、とくに新しい技術が必要なことではないので、対応できる。
 今後の課題としてはむしろ、このシステムをどのように運営し、活用していくかというソフト面での研究が重要になってくる。県下で唯一の私学のパソコン通信ネットという特色を生かして、独自の情報交換ができるネットワークづくりが大切である。

6.謝辞
 この研究をおこなうにあたり、愛知県私学教育工学研究会および同パソコン研究委員会の方々には、貴重な御意見や助言をいただきました。また、私学協会よりの特別研究費助成をいただき、この研究ができましたことを感謝いたします。

[資料1]ETS−NET運営規約
1.名  称:ETS−NET
2.運営機関:愛知県私学教育工学研究会パソコン研究委員会(以下愛私ETSパソコン研究委員会と呼ぶ)
3.利用対象:(1) 愛知県私学の教職員
       (2) その他愛私ETSパソコン研究委員会で承認を受けた者
4.利用目的:ネットワークを通じて教育情報の収集、蓄積、提供をするとともに、教育目的にネットワーク環境を活用するための実践研究をすすめる。
5.運  営:原則として、愛私ETSパソコン研究委員会で承認を受けたSYSOPがETS−NETの運営保守管理等をおこなう。なお、運営上必要な利用規約については別に定める。
 (1)広報・報告
 ETS−NETの運営の詳細についてはSYSOPがネットを通じて広報するとともに、定期的に愛私ETSパソコン研究委員会および愛私ETS事務局会で報告、承認を受ける。
 (2) 変更・停止
 SYSOPは運営上の必要に応じてシステムの変更・停止をすることができる。
 (3)利用の登録
 利用申請はSYSOPが受け付け、愛私ETSパソコン研究委員会が承認した個人または団体にID番号を発行する。
 (4)利用の制限
 SYSOPは運営上必要と認めるときは、利用者に対し利用の制限をすることができる。
 (5) 利用の取消
 利用者が次のいずれかに該当する場合はID番号を取り消す。
  ア. 運営規約および利用規約に違反した場合
  イ. 利用対象の資格が無くなった場合
 (6)ETS−NETのホストの設置場所は、愛私ETSパソコン研究委員会の承認を受けてSYSOPが決定する。
6.規約改訂:ETS−NET運営規約およびETS−NET利用規約は、愛私ETSパソコン研究委員会で決定し、愛私ETS事務局会の承認を受けることにより、改訂することができる。
付則 この規約は1994年11月15日より発効とする。

[資料2]ETS−NET利用規約
1.ETS−NETの利用目的
 ネットワークを通じて教育情報の収集、蓄積、提供をするとともに、教育目的にネットワーク環境を活用するための実践研究をすすめる。
2.利用者はETS−NETの利用を通じて次のことをしてはならない。
 (1) 個人および団体の権利を侵害すること
 (2) 法令違反をすること
 (3) システムへ損害を与えること
 (4) 営利を目的とすること
 (5) その他SYSOPが不適当と判断すること
3.ETS−NET上の情報は、定められた利用目的以外に複製、提供、引用をしてはならない。ただし、情報の著作権者の同意がある場合はこの限りではない。許可を得て転載した情報を除き、情報の著作権は原則として情報の記載者に属する。
4.ETS−NETの運営者はETS−NETの利用によって生じたいかなる損害についても責任を負わないものとし、一切の損害賠償をする義務はないものとする。
5.個人または団体に発行するID番号は、個人または団体のID管理者が責任をもって管理し、登録内容に変更があった場合には直ちにこれをSYSOPへ届け出るものとする。各IDの利用により発生した諸問題の責任は各ID利用者、ID管理者に帰する。
6.ここに定めた利用規定のほか、細則を別に定めることがある。その際利用者へはETS−NETを通じて広報するものとする。
7.ETS−NET利用規定は、ETS−NETおよびETS−NETに付属して開設されたネットワークの利用に適用する。
付則 この規約は1994年11月15日より発効とする。
[資料3]ETS−NETのシステム構成
 ETS−NETはSYSOP提供のハードとフリーウェアソフトで構成されています。
 [ハードウェア構成]
  NEC PC−9801EX   CPU PK−X486/87SL
  ハードディスク TEAC外付け120MB
  拡張RS−232CボードMC16550U
  RAMディスク 2MB     EMSメモリ 2MB
  モデム MD144XT10V×2台
  利用回線 ローカル1回線+端末1回線 電話回線INS64の2回線
 [ソフトウェア構成]
  シリアルポートデバイスドライバ Multi-port Communication Driver V0.9B
  拡張バッファTSR MCDBUF 多回線 BBS ホスト mmm revision 4.47
  ※MCD、MCDBUF は AP-Labo Inc., JM1PQQ/Yass & muri 氏によるフリーウェア
   mmm は Kuroda 氏によるフリーウェア

[資料4]ETS−NETメニュー構成

[ ETS−NET ]
[1] 電子メール
 [1] メール送信
  [2] メール受信
  [3] メール削除
  [4] メール撤回
  [5] メール送信簿表示
  [6] 同報メール送信
  [7] メールボックス設定
  [8] メールグループ設定
  [9] バイナリメール送信
[2] ノートファイル
 [1] システムインフォメーション
  [2] フリートーク (FREE)
  [3] パソコン研究委員会 (ETSINFO)
  [4] 質問コーナー (QUEST)
  [5] パソコンクラブ (CLUB)
  [6] 外部情報サービス (SERVICE)
[3] セットアップ
 [1] エキスパートモード設定 (expert)
  [2] ターミナル環境設定 (terminal)
  [3] 巡回掲示板リストの編集 (scanlist)
  [4] ハンドルネームの変更 (handle)
  [5] パスワードの変更 (password)
  [6] 個人情報の変更 (private)
  [7] 掲示板最終利用時刻一時変更
  [8] signatureファイルの編集 (regsign)
[4] プロフィール
  [1] プロフィール登録 (regprof)
  [2] プロフィールのキーワード検索
  [3] 指定IDのプロフィールを表示
  [4] プロフィールをID順に表示 (readprof)
  [5] 登録ユーザー一覧を表示 (userlist)
  [6] パーソナルファイル処理 (pfile)
  [7] mmm revision表示
[5] ライブラリ
  [1] 教材ソフト・データ         (CAI)
  [2] 校務事務処理ソフト・データ (SCH)
  [3] 一般フリーウェアソフト     (FWS)
  [4] ゲーム・画像・音           (FUN)
  [5] 愛私AVLライブラリ       (AVL)
[6] オンラインコマンド
  [1] チャット (chat)
  [2] 回線状況報告 (who)
  [3] 電報を送る (!)
  [4] ライン会議 (talk)
  [5] アクセス記録表示 (log)
  [6] news読みだし (readnews)
  [7] news書き込み (postnews)
[7] ゲートウェイサービス
[8] 終了

[ETS SCHOOL NET]
  [1] 電子メール
  [2] パソコンクラブ
  [3] 終了

[資料5]ETS−NET試験運用経過
1993年度
05/24 愛私ETSパソコン研究委員会にてETS−NET計画提案
05/31 愛私ETS事務局会にて承認される
07/31 ホストの基本仕様完成、同朋高等学校にホストコンピュータ設置
07/31 ローカルアクセスのみでテストを開始
08/03 内線電話による接続テスト
08/07 FAX回線へ接続、SONYのSMD−50モデムをテストする
08/07 外線経由でFAXと自動切り換えのテストをする
08/15 FAXとの自動切り換えが不可能と判明、夜間のみのホスト運用とする
08/16 夜間限定で試験運用開始、愛私ETS関係者数名へIDを発行しテスト
08/19 一般ユーザー用マニュアル初版
08/30 愛私ETS事務局会で報告、マニュアル配布
09/06 愛私ETSパソコン研究委員会にて報告マニュアル配布委員へID発行
10/18 愛私ETSパソコン研究委員会にて運用状況報告
10/26 FAX自動切り換え器EPX−102を導入24時間運用が可能となる
10/26 ホスト用モデムをAIWAのPV−A24VM5に交換する
10/27 24時間運用に入る
10/29 CNG信号出力のないFAXの切り換えにも対応
10/30 ID発行計12名(県下私学10校)
11/18 フロッピーディスク版ETS−NETシミュレータ完成
11/19 第25回愛知県公・私立高等学校視聴覚教育研究大会パソコン部会にて
   EST−NETの紹介をする
12/06 第44号愛私ETSだより(県下全私学に配布)に活動紹介
02/14 愛私ETSパソコン研究委員会にてEST−NETシミュレータを配布
02/19 愛私ETSニューメディア研修会にてETS−NETの紹介
03/15 利用時間制限30分から60分に変更
03/22 春休み中システムを停止しシステム変更とテストに入る
1994年度
04/09 システム変更にともなう内線テスト
04/11 愛私ETSパソコン研究委員会でシステム変更について報告
04/14 システム変更完了
04/16 新システムで運用を再開し外線テスト
04/16 FAX回線切り換えがうまく動作せず利用を夜間運用に限定する
04/18 愛私ETS事務局会でシステム変更について報告
04/18 ID発行計14名(県下私学10校)
04/18 9600bpsで接続成功
05/04 回線が話し中になるトラブルが続きモデム設定を変更
05/11 ホスト−モデム間を9600bpsへ落とす
05/16 FAXとの切り換えを手動にして夜間運用中
05/26 モデムをAIWAのPV−A24VM5に戻し2400bps24時間
05/28 ライン会議機能テスト利用
05/29 新機能追加マニュアル
06/13 モデムをマイクロコアのMC14400FXに交換してテスト
06/23 再度ホスト−モデム間のスピードを9600bpsへ落とす
06/28 さらにホスト−モデム間のスピードを4800bpsへ落とす
   バイナリファイルのアップロードが不調のため
07/20 ホストのバージョンアップのため停止
08/19 システムのバージョンアップ完了  ETS SCHOOL NET開設
   ホストをPC−9801EXに変更
   モデムをオムロンのMD144XT10V改に変更してテスト
08/21 CPUを286へ戻し拡張メモリを4MBにして運用再開
08/23 外線テストとゲートウェイ機能テスト
08/24 外線試験運用再開
09/05 愛私ETSパソコン研究委員会で新システムの試験経過報告
   ノート書き込みにハイパーノーツ採用
09/07 マイコロコアの高速RS232Cボードテスト
   CPUをサイリックスに換装し高速化
09/17 FAX切り換え不調につき夜間運用に限定
10/22 ホストの移転にともなう回線番号変更
11/15 ISDN回線による2回線運用開始のため再び回線番号変更
   2回線同時使用テスト完了24時間運用開始
   愛私ETS事務局会及び愛私ETSパソコン研究委員会での審議の結果
   本日より運営規約及び利用規約の発効ならびに公式運用開始
   ID発行計18名(県下私学12校)
02/13 愛私ETSニューメディア研修会にてETS−NET利用解説と紹介
   ID発行計31名(県下私学18校)

[資料6]関連研究発表
・河邊憲二 「パソコン通信によるネットワークづくりとその利用」
 平成5年(第25回)愛知県公・私立高等学校視聴覚教育研究大会
 1993年11月19日パソコン部会
・河邊憲二 「パソコン通信による情報ネットワーク
         −ETS−NET試験運用と今後の利用について−」
 第26回学習工学セミナー1994年8月8−9日学習工学研究会主催




K.KAWABE <kawabe@doho.ac.jp>
Created: Jan.1,1996, Updated: Jan.1,1996