JP2003208414A - 負荷分散機能付きサーバおよびクライアント - Google Patents
負荷分散機能付きサーバおよびクライアントInfo
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Abstract
選出を行うプロキシサーバの過負荷状態や、処理待機時
間を基に負荷分散先サーバの選出を行うことによる不適
切な負荷分散先の選出を防止する。 【解決手段】サーバ2は、自身を含むネットワーク内の
全てのサーバ2について、処理を委託した際の内容(具
体的には、該サーバに委託した処理ごとに、該処理の実
行日時、該処理の処理時間、該処理に関するデータ量、
および、該処理時のデータ転送時間)を履歴3として保
持するようにし、クライアント1から処理要求があった
場合に、保持している履歴3を参照して、該処理の実行
に要するであろう時間が短いサーバ2を推測し、そのよ
うなサーバ2を負荷分散先サーバ2として選出し、選出
したサーバ2に処理の実行を委託する。
Description
続されたネットワークで、サーバでの処理をネットワー
ク内の他のサーバに負荷分散できるような負荷分散処理
システムに関するものである。
おいて、クライアントからサーバへの処理要求を、各サ
ーバの負荷状況に応じて負荷分散を行う場合、従来は、
プロキシサーバが負荷分散先となるサーバを選出するよ
うになっていた。
においては、図2に示すように、クライアントA(1−
a)、クライアントB(1−b)、クライアントC(1
−c)と、サーバA(2−a)、サーバB(2−b)、
サーバC(2−c)との間に、各サーバ2の負荷分散状
態を監視するプロキシサーバ4を用意し、このプロキシ
サーバ4が、クライアント1からサーバ2への処理要求
があった場合に、負荷分散先となるサーバ2を選出し、
選出したサーバ2に処理要求を行うようになっていた。
のCPU使用率やメモリ使用量から処理の待機時間を算
出し、算出した処理の待機時間を基に各サーバ2の負荷
状況を把握し、負荷状況の小さいサーバ2を、負荷分散
先として選出するようになっていた。
ように、従来の負荷分散処理システムにおいては、各サ
ーバ2の負荷分散状態を監視するプロキシサーバ4が、
クライアント1からサーバ2への処理要求を受けたとき
に、負荷状況の小さいサーバ2を選出し、選出したサー
バ2に処理要求を行うのが一般的であった。
1の数が増加すると、負荷分散先選出するプロキシサー
バ4へのクライアント1からの処理要求が集中してしま
うので、プロキシサーバ4の処理が負荷分散処理システ
ム全体のボトルネックとなってしまうという問題があっ
た。
の負荷分散処理システムにおいては、プロキシサーバ4
が、負荷分散先となるサーバ2の選出を行う際には、各
サーバ2のCPU使用率やメモリ使用量から処理の待機
時間を算出し、算出した処理の待機時間を基に行うのが
一般的であった。
荷分散先として選出したサーバ2に処理要求を行う際に
は、処理を実行する上で必要となるデータの転送も行わ
れることとなる。このため、処理を実行する上で必要と
なるデータのデータ量が大きいと、負荷分散を行うより
も、自身の処理系にて処理を行う方がかえって効率よく
処理できる場合が少なからずあった。
ステムにおいて、負荷分散先の選出を行うプロキシサー
バの過負荷状態や、処理の待機時間を基に負荷分散先サ
ーバの選出を行うことによる不適切な負荷分散先の選出
を防止することにある。
に、本発明は、負荷分散先の選出を行うプロキシサーバ
での処理が集中することを防ぐために、負荷分散先の選
出を、各サーバが行うようにしている。
ーク内の全てのサーバについて、処理を委託した際の内
容(具体的には、該サーバに委託した処理ごとに、該処
理の実行日時、該処理の処理時間、該処理に関するデー
タ量、および、該処理時のデータ転送時間)を履歴とし
て保持するようにし、上記ネットワークに接続されたク
ライアントから処理が要求された場合に、上記履歴情報
記憶手段が保持している履歴情報に基づいて、該処理の
実行に要するであろう時間が短いサーバを推測し、その
ようなサーバを負荷分散先サーバとして選出し、選出し
たサーバに処理の実行を委託するようにしている。
て図面を参照して説明する。
態に係る負荷分散処理システムの構成例を示す図であ
る。
負荷分散処理システムは、ネットワークで接続されたサ
ーバA(2−a)、サーバB(2−b)、サーバC(2
−c)と、各サーバ2へ処理を要求するクライアント1
とを備えて構成される。なお、図1では、1つのクライ
アント1のみを記載しているが、実際には、2つ以上の
クライアント1が存在しているのが一般的である。
(3−b)、履歴C(3−c)を保持し、これらの履歴
3には、以前に自サーバ2で処理を行った際の履歴内容
と、以前に他のサーバ2へ処理を委託した際の履歴内容
とが格納される。
うに、クライアント1から処理要求を受けたサーバ(例
えば、サーバ2−a)が、自身の履歴A(3−a)を参
照し、処理の実行に最適なサーバ(例えば、サーバC
(2−c))を選出し、そのサーバC(3−c)に処理
の委託を行うようにするものである。
ト1から処理要求を受けた場合の動作について説明す
る。
通 サーバB(2−b)…処理の待機時間短い、処理速度速
い、サーバA(2−a)との間のデータ転送時間普通 サーバC(2−c)…処理の待機時間短い、処理速度遅
い、サーバA(2−a)との間のデータ転送時間短い という特徴があるものとし、また、クライアント1から
サーバA(2−a)が処理要求を受けた時刻を、8月8
日00時00分00秒であるものとする。
する履歴A(3−a)の内容を示す。図4は、サーバA
(2−a)自身についての履歴内容を示し、図5はサー
バB(2−b)についての履歴内容を示し、図6はサー
バC(2−c)についての履歴内容を示している。
は、自サーバA(2−a)についての履歴内容として、 時間A…処理が実行され、処理結果を得るまでにかかっ
た時間 時間B…処理が実行されていた時間 時間C…処理の待機時間 時間D…委託先に転送するデータのデータ転送時間 時間E…委託先から委託元に転送されるデータのデータ
転送時間 データ量A…処理の実行に必要なデータのデータ量 データ量B…処理完了後に生成されるデータのデータ量 を保持している。
バA(2−a)は、サーバB(2−b)およびサーバC
(2−c)についての履歴内容として、 時間A…他サーバへ処理を委託して処理が実行され、処
理結果を受け取るまでにかかった時間 時間B…委託先で実際に処理が実行されていた時間 時間C…委託先での処理の待機時間 時間D…委託先に転送するデータのデータ転送時間 時間E…委託先から委託元に転送されるデータのデータ
転送時間 データ量A…委託先に転送するデータのデータ量 データ量B…委託先から委託元に転送されるデータのデ
ータ量 を保持している。
ライアント1からサーバA(2−a)が処理要求を受
け、サーバA(2−a)がサーバB(2−b)へ処理を
委託した場合に、サーバA(2−a)に保持される履歴
内容を例にして、図7を用いて説明する。
は、まず、クライアント1から処理要求があった際に、
そのときの時刻a1を保持し、続いて、サーバB(2−
b)に処理を委託する際に、そのときの時刻a2を保持
すると共に、処理の実行に必要なデータのデータ量、す
なわち、サーバB(2−b)への転送データ量A1を保
持する。
a)から処理が委託された際に、そのときの時刻b1を
保持し、続いて、処理を実行する際に、処理開始時の時
刻b2および処理終了時の時刻b3を保持する。そし
て、サーバB(2−b)は、委託された処理を終える
と、処理結果、すなわち、処理完了後に生成されたデー
タを、サーバA(2−a)に返送するが、その際に、そ
のときの時刻b4を保持すると共に、処理完了後に生成
されたデータのデータ量、すなわち、サーバA(2−
a)への転送データ量B1を保持する。ここで、処理結
果の返送時には、パラメータとして、サーバB(2−
b)からサーバA(2−a)に対して、時刻b1、時刻
b2、時刻b3、時刻b4、データ量B1も送信され
る。
b)から処理結果を受信すると、そのときの時刻a3を
保持する。
ら、サーバA(2−a)は、 時間A=時刻a3−時刻a2 時間B=時刻b3−時刻b2 時間C=時刻b2−時刻b1 時間D=時刻b1−時刻a2 時間E=時刻a3−時刻b4 データ量A=データ量A1 データ量B=データ量B1 を求め、サーバB(2−b)についての履歴内容に格納
することができる。
−b)との間で時刻が一致していることが前提なのは言
うまでもない。また、サーバA(2−a)が最初に保持
する時刻a1は、自身で処理を実行するときに、時刻b
1と同様に扱われるものである。
(2−a)は、クライアント1から処理要求を受けた場
合に、自身を含めた全てのサーバ2のうちから、クライ
アント1から要求された処理の実行に要するであろう時
間が短いサーバ2を推測し、そのようなサーバ2を委託
先サーバ2として選出し、委託先サーバ2に処理を委託
するようにする。
理要求のデータ量と、履歴A(3−a)の内容とに基づ
いて、後述する関数f(X)の値を算出することで行わ
れる。
関数f(X)で用いられる係数の設定を行う。ここで、
関数f(X)の係数設定について説明する。
の内容に基づいて、係数ai、係数bi、係数ci、係数
di、係数eiを求める。 ai=時間D/データ量A bi=時間E/データ量B ci=時間B/データ量A di=時間C ei=データ量B/データ量A
(3−a)中の日時を参照し、委託先サーバ2の選出を
行う日時に近いレコード(履歴A(3−a)中のNo.
単位のデータ)ほど、委託先選出のレコードとして有用
なものと捉え、履歴A(3−a)中の各レコードについ
て重み付けを行う。
要度が高いものとする。
すように、これらの重要度と、先に求めた係数ai、係
数bi、係数ci、係数di、係数eiとを用いて、係数
A、係数B、係数C、係数D、係数Eを求める。
ント1から受けた処理に必要なデータのデータ量を変数
X(kByte)として、この変数Xと、図8に示すよ
うにして求めた係数A、係数B、係数C、係数D、係数
Eとから、以下に示す関数f(X)を計算する。
の全てのレコードごとに行われる。
う時間の目安となるので、サーバA(2−a)は、この
f(X)値が小さいレコードに対応するサーバ2を委託
先サーバ2として選出するようにする。
との関係を表したグラフである。
た処理に必要なデータのデータ量の大きさに応じて、委
託先サーバ2が、サーバC(2−c)→サーバB(2−
b)→サーバA(2−a)という順に選出されることが
わかる。
(X)や重み付けの方法は、一例であり、本発明の主旨
を損なわない限り、ユーザが自由に設定/変更できるも
のである。
2の選出を行う際に、履歴3中の日時に基づいて、履歴
3中の各レコードについて重み付けを行っているが、日
時だけではなく、履歴3中のデータ量Aに基づいて重み
付けを行うようにしてもよい。
形態として説明する。
づく重み付けは、クライアント1から受けた処理に必要
なデータのデータ量に近いレコードほど、委託先選出の
レコードとして有用なものと捉えることを意味してい
る。
が50kByte以内の履歴 重要度2…1日以内の履歴、かつ、データ量Aとの差が
50kByte以内の履歴 重要度2…1時間以内の履歴、かつ、データ量Aとの差
が50kByteより大きく300kByte以内の履
歴 重要度3…3日以内の履歴、かつ、データ量Aとの差が
50kByte以内の履歴 重要度3…1時間以内の履歴、かつ、データ量Aとの差
が300kByteより大きく1000kByte以内
の履歴 重要度4…1日以内の履歴、かつ、データ量Aとの差が
50kByteより大きく300kByte以内の履歴 重要度5…3日を超える履歴、かつ、データ量Aとの差
が50kByte以内の履歴 重要度5…1時間以内の履歴、かつ、データ量Aとの差
が1000kByteより大きい履歴 重要度6…3日以内の履歴、かつ、データ量Aとの差が
50kByteより大きく300kByte以内の履歴 重要度6…1日以内の履歴、かつ、データ量Aとの差が
300kByteより大きく1000kByte以内の
履歴 重要度7…3日を超える履歴、かつ、データ量Aとの差
が50kByteより大きく300kByte以内の履
歴 重要度7…3日以内の履歴、かつ、データ量Aとの差が
300kByteより大きく1000kByte以内の
履歴 重要度7…1日以内の履歴、かつ、データ量Aとの差が
1000kByteより大きい履歴 重要度8…3日を超える履歴、かつ、データ量Aとの差
が300kByteより大きく1000kByte以内
の履歴 重要度8…3日以内の履歴、かつ、データ量Aとの差が
1000kByteより大きい履歴 重要度9…3日を超える履歴、かつ、データ量Aとの差
が1000kByteより大きい履歴 という9つの重要度を設け、重要度の数字が小さいもの
ほど、重要度が高いものとする。
数di、係数eiを求める式、および、係数A、係数B、
係数C、係数D、係数Eを求める式は、第1の実施形態
と同様であるが、W(xi)については、例えば、図1
0に示すようする。
値との関係を表したグラフである。
た処理に必要なデータのデータ量の大きさに応じて、委
託先サーバ2が、サーバC(2−c)→サーバB(2−
b)→サーバA(2−a)という順に選出されることが
わかる。
実施形態と同様に、関数f(X)や重み付けの方法は、
一例であり、本発明の主旨を損なわない限り、ユーザが
自由に設定/変更できるものである。
施形態のいずれにおいても、f(X)値を算出したとこ
ろ、f(X)値が小さいレコードが複数のサーバ2に対
応しており、いずれのサーバ2を委託先サーバ2として
選出しても、処理の実行に要するであろう時間に差がな
いと推測された場合は、履歴3の少ない(レコード数の
少ない)サーバ2を、委託先サーバ2として選出するよ
うにすることができる。このようにすれば、サーバ2が
保持する履歴3の充実化を図り、負荷分散システムの効
率を高めることが可能となる。
態のいずれにおいても、履歴3の内容に基づいて、委託
先サーバ2を選出するようにしているが、自サーバ2を
含む全てのサーバ2の負荷状態を収集し、収集した負荷
状態および履歴3に基づいて、委託先サーバ2を選出す
るようにしてもよい。
態のいずれにおいても、委託元サーバ2が、委託先サー
バ2を選出し、選出した委託先サーバ2に処理を委託し
た後、委託先サーバ2が、該処理に要するであろう時間
を見積もり、見積もり結果を委託元サーバ2に返答する
ようにしてもよい。このようにすれば、委託元サーバ2
は、返答された見積もり結果によっては、委託先サーバ
2の再選出を行うようにすることが可能となる。
態のいずれにおいても、例えば、図12に示すように、
新規サーバD(2−d)を追加する場合には、既存のサ
ーバA(2−a)の履歴A(3−a)、サーバB(2−
B)の履歴B(3−b)、サーバC(2−c)の履歴C
(3−c)の各々に、サーバD(2−d)についての履
歴内容を追加すると共に、サーバD(2−d)の履歴D
(3−d)に、サーバA(2−a)についての履歴内
容、サーバB(2−B)についての履歴内容、サーバC
(2−c)についての履歴内容、サーバD(2−d)に
ついての履歴内容を保持させておくようにする。
るサーバD(2−d)についての履歴内容は、平均的な
デフォルト値であるようにすることが好ましい。また、
新規サーバD(2−d)に保持させる履歴D(3−d)
は、追加時点での既存のサーバ2の履歴3を入手するよ
うにしてもよいが、現実的には全く同じ履歴3とするこ
とは困難であるので、平均的なデフォルト値であってよ
い。
態のいずれにおいても、クライアント1から処理要求を
受けた場合だけではなく、さらに、他のサーバ2から処
理が委託された場合にも、自身の履歴3を参照して委託
先サーバ2の選出を行うようにし、自身よりも最適な委
託先サーバ2が選出されたならば、そのようなサーバ2
に委託するようにしてもよい。例えば、図13では、ク
ライアント1から処理要求を受けたサーバA(2−a)
が、サーバC(2−c)に処理を委託した場合に、サー
バC(2−c)は、自身の履歴C(3−c)を参照し、
委託先サーバ2としてサーバB(2−b)が選出される
と、サーバA(2−a)から委託された処理を、サーバ
B(2−b)に委託した例を示している。
委託回数を付加するようにすると共に、委託回数に上限
値を設けるようにし、必要以上に処理のたらい回しが行
われないようにすることが好ましい。例えば、図13の
例において、委託回数の上限値を2とした場合には、サ
ーバA(2−a)→サーバC(2−c)→サーバB(2
−b)と処理が委託されたときに、サーバB(2−b)
においては、既に委託回数が2となっているので、サー
バB(2−b)は、委託先サーバ2の選出を行わずに、
委託された処理を実行するようにする。
態のいずれにおいても、サーバ2は、2つ以上のサーバ
2を委託先サーバ2として選出し、これらの委託先サー
バ2に、処理を分割して委託するようにしてもよい。例
えば、図14では、クライアント1から処理要求を受け
たサーバA(2−a)が、クライアント1から委託され
た処理5−aを処理5−bおよび処理5−cの2つに分
割し、サーバB(2−b)およびサーバC(2−c)を
委託先サーバ2として選出し、サーバB(2−b)に処
理5−bを委託し、サーバC(2−c)に処理5−cを
委託した例を示している。
ては、クライアント1が各サーバ2についての履歴を保
持するようにし、まず、クライアント1自身が、これら
の履歴を参照し、処理を要求すべきサーバ2を選出して
から、選出したサーバ2に処理要求を行うようにしても
よい。例えば、図15では、クライアント1が、サーバ
A(2−a)についての履歴A(6−a)、サーバB
(2−b)についての履歴B(6−b)、サーバC(2
−c)についての履歴C(6−c)を参照し、処理要求
先としてサーバC(2−c)を選出して処理要求を行っ
た例を示している。
ば、複数のサーバがネットワーク内に存在している環境
で負荷分散を行う際に、負荷分散先を決定するプロキシ
サーバでの処理集中による処理低下の問題を解決できる
だけでなく、プロキシサーバを設定しないことによるコ
スト面での利点が生ずる。
はなく、データ転送速度を考慮することで、より適切な
負荷分散先の選出を行うことができ、サーバでの処理効
率の向上が見込まれる。
構成図。
の一例を示す説明図。
の一例を示す説明図。
の一例を示す説明図。
めるための式を示す説明図。
要するであろう時間との関係を表したグラフを示す説明
図。
求めるための式を示す説明図。
に要するであろう時間との関係を表したグラフを示す説
明図。
図。
合の説明図。
Claims (5)
- 【請求項1】複数のサーバと共にネットワークに接続さ
れるサーバであって、 自身を含む全てのサーバの各々について、該サーバに委
託した処理ごとに、該処理の実行日時、該処理の処理時
間、該処理に関するデータ量、および、該処理時のデー
タ転送時間を、少なくとも履歴情報として保持しておく
履歴情報記憶手段と、 上記ネットワークに接続されたクライアントから処理が
要求された場合に、上記履歴情報記憶手段が保持してい
る履歴情報に基づいて、該処理の実行に要するであろう
時間が短いサーバを推測し、負荷分散先サーバとして選
出する負荷分散先サーバ選出手段と、 上記負荷分散先サーバ選出手段が選出したサーバに、上
記クライアントから要求された処理の実行を委託する委
託手段とを有することを特徴とする負荷分散機能付きサ
ーバ。 - 【請求項2】請求項1記載の負荷分散機能付きサーバで
あって、 上記負荷分散先サーバ選出手段は、 上記履歴情報記憶手段が保持している履歴情報中の日時
に応じて、各履歴情報に重み付けを行ってから、負荷分
散先サーバを選出するか、 または、上記履歴情報記憶手段が保持している履歴情報
中のデータ量と上記クライアントから要求された処理の
実行に必要なデータのデータ量との近似性に応じて、各
履歴情報に重み付けを行ってから、負荷分散先サーバを
選出することを特徴とする負荷分散機能付きサーバ。 - 【請求項3】請求項1または2記載の負荷分散機能付き
サーバであって、 上記負荷分散先サーバ選出手段は、 負荷分散先サーバの候補が複数ある場合には、履歴情報
が少ないサーバを負荷分散先サーバとして選出すること
を特徴とする負荷分散機能付きサーバ。 - 【請求項4】請求項1,2または3記載の負荷分散機能
付きサーバであって、 上記負荷分散先サーバ選出手段は、 他のサーバから処理の実行を委託された場合にも、上記
履歴情報記憶手段が保持している履歴情報に基づいて、
該処理の実行に要するであろう時間が短いサーバを推測
し、負荷分散先サーバとして選出することを特徴とする
負荷分散機能付きサーバ。 - 【請求項5】請求項1,2,3または4記載の負荷分散
機能付きサーバとネットワークで接続されるクライアン
トであって、 自身と接続された全てのサーバの各々について、該サー
バに要求した処理ごとに、該処理の実行日時、該処理の
処理時間、該処理に関するデータ量、および、該処理時
のデータ転送時間を、少なくとも履歴情報として保持し
ておく履歴情報記憶手段と、 いずれかのサーバに実行を要求すべき処理が発生した場
合に、上記履歴情報記憶手段が保持している履歴情報に
基づいて、該処理の実行に要するであろう時間が短いサ
ーバを推測し、処理要求先サーバとして選出する処理要
求先サーバ選出手段と、 上記処理要求先サーバ選出手段が選出したサーバに、処
理の実行を要求する処理要求手段とを有することを特徴
とするクライアント。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2002005130A JP2003208414A (ja) | 2002-01-11 | 2002-01-11 | 負荷分散機能付きサーバおよびクライアント |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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