JP2008060747A - Layer 2 load balancing system, layer 2 load balancer, and layer 2 load balancing method for the same - Google Patents

Layer 2 load balancing system, layer 2 load balancer, and layer 2 load balancing method for the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a layer 2 load balancing system capable of attaining the exclusion of influence on a case of not less than IP protocol and broadband load balancing processing by reducing processing, and reducing a setting work which is required by the manager of a load balancer in the attainment. <P>SOLUTION: The layer 2 load balancer 1 responds to an inquiry by an ARP protocol from a network 100 through the use of the MAC address M1 of the distributor 1. The balancer 1 learns the MAC address M2 of each server 2 by inquiring by the MAC address M2 intrinsic to each server 2 with the use of the ARP protocol, and also learns the number of the connected servers 2 by analyzing the response. When the servers 2 solves an IP address in the network 100, the response to an ARP request is transmitted to the MAC address M1 of the layer 2 load balancer 1. The balancer 1 copies and delivers the response to the respective servers 2. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明はレイヤ2負荷分散システム、レイヤ2負荷分散装置及びそれらに用いるレイヤ2負荷分散方法に関し、特にサーバコンピュータ群の負荷分散に関する。   The present invention relates to a layer 2 load distribution system, a layer 2 load distribution apparatus, and a layer 2 load distribution method used therefor, and more particularly to load distribution of a group of server computers.

従来、ある任意のサービスを提供するサーバコンピュータ群を負荷分散するためには、一般に、サーバコンピュータ群とクライアントコンピュータ群との通信の間に配置された負荷分散装置によって、インタネットプロトコル中のIP(Internet Protocol)アドレスをサーバ(例えば、図1のサーバ2−1等)毎に固有に用意された別のIPアドレスに変換し、IP層(レイヤ3)またはアプリケーション層で中継を行うことで、クライアント(例えば、図1のクライアント3−1等)からの要求をサーバコンピュータ群に分散配送している。   2. Description of the Related Art Conventionally, in order to load balance a server computer group that provides an arbitrary service, generally, an IP (Internet) in an Internet protocol is used by a load balancer arranged between a server computer group and a client computer group. (Protocol) address is converted into another IP address uniquely prepared for each server (for example, server 2-1 in FIG. 1) and relayed at the IP layer (layer 3) or the application layer, so that the client ( For example, requests from the client 3-1 in FIG. 1) are distributed and distributed to the server computer group.

しかしながら、従来の負荷分散方法では、IPプロトコル上で動作するアプリケーションプロトコルにおいて、IPアドレスが変換されたことに起因して正常に動作できないものもある。例えば、IPSEC(IP SECurity protocol)がこれに該当する。   However, in the conventional load distribution method, there are some application protocols that operate on the IP protocol that cannot operate normally due to the IP address being converted. For example, IPSEC (IP SECurity protocol) corresponds to this.

また、従来の負荷分散方法では、画像配信サービス等において、サーバからの配信データ量が多いため、IPアドレス変換処理やIP層以上の中継処理がボトルネックとなり、負荷分散装置の能力がシステム全体のサービス能力を制限することがある。   In addition, in the conventional load distribution method, the amount of distribution data from the server is large in the image distribution service, etc., so IP address conversion processing and relay processing above the IP layer become a bottleneck. May limit service capacity.

この負荷分散装置の能力を向上させるために、クライアントから送られてきたIPアドレスをそれに対応するMAC(Media Access Control)アドレスに変換し、そのMACアドレス宛てにクライアントからの要求を送信する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2004−118622号公報
In order to improve the capacity of the load balancer, a method is proposed in which an IP address sent from a client is converted into a corresponding MAC (Media Access Control) address, and a request from the client is transmitted to the MAC address. (For example, refer to Patent Document 1).
JP 2004-118622 A

上述した従来の負荷分散方法では、負荷分散装置の能力を向上させるために、クライアントから送られてきたIPアドレスをそれに対応するMACアドレスに変換しているので、変換テーブルを事前に負荷分散装置に設定しておく、またはIPアドレスの存在を認識させておく必要があるという課題がある。つまり、従来の負荷分散方法では、管理者が各サーバのIPアドレスを設定する等の煩雑な作業が必要になるという課題がある。   In the conventional load distribution method described above, the IP address sent from the client is converted into the corresponding MAC address in order to improve the capacity of the load distribution apparatus. There is a problem that it is necessary to set or recognize the presence of an IP address. That is, the conventional load balancing method has a problem that an administrator needs complicated work such as setting the IP address of each server.

そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、IPプロトコル以上への影響の排除と処理の軽減による広帯域負荷分散処理とを実現することができ、その際に負荷分散装置の管理者が必要とする設定作業を軽減することができるレイヤ2負荷分散システム、レイヤ2負荷分散装置及びそれらに用いるレイヤ2負荷分散方法を提供することにある。   Therefore, the object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to realize wideband load distribution processing by eliminating the influence on the IP protocol or more and reducing the processing. It is an object of the present invention to provide a layer 2 load distribution system, a layer 2 load distribution device, and a layer 2 load distribution method used therefor that can reduce the required setting work.

本発明によるレイヤ2負荷分散システムは、複数のクライアント装置から構成されるクライアントコンピュータ群と、ネットワークを介して接続される前記クライアントコンピュータ群にサービスを提供する複数のサーバ装置から構成されるサーバコンピュータ群と、前記サーバコンピュータ群のサービス処理の負荷分散を行うレイヤ2負荷分散装置とを含むレイヤ2負荷分散システムであって、
前記レイヤ2負荷分散装置は、前記サーバ装置と前記ネットワークとの間の通信のMAC(Media Access Control)アドレスを変換する手段と、前記サービスのために用意されたIP(Internet Protocol)アドレスに対して代理応答しながら負荷分散通信を実現する手段と、前記サーバコンピュータ群のMACアドレスを学習する手段とを備えている。
The layer 2 load distribution system according to the present invention includes a client computer group composed of a plurality of client devices and a server computer group composed of a plurality of server devices that provide services to the client computer groups connected via a network. A layer 2 load distribution system including a layer 2 load distribution apparatus that distributes a load of service processing of the server computer group,
The layer 2 load balancer converts a MAC (Media Access Control) address for communication between the server device and the network, and an IP (Internet Protocol) address prepared for the service. Means for realizing load balancing communication while proxy response, and means for learning the MAC address of the server computer group.

本発明によるレイヤ2負荷分散装置は、複数のクライアント装置から構成されるクライアントコンピュータ群にネットワークを介して接続され、前記クライアントコンピュータ群にサービスを提供する複数のサーバ装置から構成されるサーバコンピュータ群のサービス処理の負荷分散を行うレイヤ2負荷分散装置であって、
前記サーバ装置と前記ネットワークとの間の通信のMAC(Media Access Control)アドレスを変換する手段と、前記サービスのために用意されたIP(Internet Protocol)アドレスに対して代理応答しながら負荷分散通信を実現する手段と、前記サーバコンピュータ群のMACアドレスを学習する手段とを備えている。
A layer 2 load distribution apparatus according to the present invention is connected to a client computer group composed of a plurality of client devices via a network, and is a server computer group composed of a plurality of server devices that provide services to the client computer group. A layer 2 load balancer for load balancing service processing,
Means for converting a MAC (Media Access Control) address for communication between the server device and the network, and load balancing communication while performing proxy response to an IP (Internet Protocol) address prepared for the service Means for realizing and means for learning the MAC address of the server computer group.

本発明によるレイヤ2負荷分散方法は、複数のクライアント装置から構成されるクライアントコンピュータ群と、ネットワークを介して接続される前記クライアントコンピュータ群にサービスを提供する複数のサーバ装置から構成されるサーバコンピュータ群と、前記サーバコンピュータ群のサービス処理の負荷分散を行うレイヤ2負荷分散装置とを含むシステムに用いられるレイヤ2負荷分散方法であって、
前記レイヤ2負荷分散装置が、前記サーバ装置と前記ネットワークとの間の通信のMAC(Media Access Control)アドレスを変換する処理と、前記サービスのために用意されたIP(Internet Protocol)アドレスに対して代理応答しながら負荷分散通信を実現する処理と、前記サーバコンピュータ群のMACアドレスを学習する処理とを実行している。
The layer 2 load distribution method according to the present invention includes a client computer group composed of a plurality of client devices and a server computer group composed of a plurality of server devices that provide services to the client computer groups connected via a network. And a layer 2 load balancing method used in a system including a layer 2 load balancing device that performs load balancing of service processing of the server computer group,
The layer 2 load balancer converts a MAC (Media Access Control) address for communication between the server device and the network, and an IP (Internet Protocol) address prepared for the service. A process for realizing load sharing communication while performing a proxy response and a process for learning the MAC address of the server computer group are executed.

すなわち、本発明のレイヤ2負荷分散装置は、レイヤ2スイッチ(Layer 2 Switch)技術をベースにした負荷分散装置であり、サーバ、ネットワーク間の通信のMAC(Media Access Control)アドレスを変換し、サービスのために用意されたIPアドレスに対して代理応答しながら負荷分散通信を実現している。   That is, the layer 2 load distribution apparatus of the present invention is a load distribution apparatus based on the layer 2 switch (Layer 2 Switch) technology, converts a MAC (Media Access Control) address for communication between a server and a network, and provides a service. Load-distributed communication is realized while performing proxy response to the IP address prepared for the purpose.

より具体的に説明すると、本発明のレイヤ2負荷分散装置では、インタネットプロトコル及びイーサネット(登録商標)プロトコルによって任意のネットワークに接続され、ある任意のサービスを提供するサーバコンピュータ群においてIP(Internet Protocol)アドレスの変換なしに、クライアントコンピュータ群のサービス処理要求について負荷分散処理を実現するとともに、サーバコンピュータ群のMACアドレスを自動学習することによって、他の負荷分散装置に比べ、レイヤ2負荷分散装置への管理者による設定作業を簡単に実現している。   More specifically, in the layer 2 load distribution apparatus of the present invention, an IP (Internet Protocol) is provided in a server computer group connected to an arbitrary network by the Internet protocol and the Ethernet (registered trademark) protocol and providing an arbitrary service. By implementing load distribution processing for service processing requests of client computer groups without address conversion, and automatically learning the MAC address of server computer groups, it is possible to transfer to layer 2 load distribution devices compared to other load distribution devices. Easy setup by the administrator.

本発明のレイヤ2負荷分散装置では、ネットワークからサーバへの方向において、イーサネット(登録商標)プロトコルにおける宛先MACアドレスをレイヤ2負荷分散装置固有のMACアドレスから、分散先サーバのMACアドレスへの変換を行い、サーバからネットワークへの方向において、上記と同様に、送信元MACアドレスをサーバ毎の固有MACアドレスからレイヤ2負荷分散装置固有のMACアドレスへと変換している。また、サービスのために用意されたIPアドレスについては、レイヤ2負荷分散装置、各サーバがそれぞれ保持している。   In the layer 2 load distribution apparatus of the present invention, in the direction from the network to the server, the destination MAC address in the Ethernet (registered trademark) protocol is converted from the MAC address unique to the layer 2 load distribution apparatus to the MAC address of the distribution destination server. In the direction from the server to the network, the source MAC address is converted from the unique MAC address of each server to the unique MAC address of the layer 2 load balancer, as described above. In addition, the IP address prepared for the service is held by the layer 2 load balancer and each server.

本発明のレイヤ2負荷分散装置では、ネットワーク側からのARP(Address Resolution Protocol)プロトコルによる問い合わせに対して、レイヤ2負荷分散装置固有のMACアドレスを用いて応答し、反対にサーバコンピュータ群に対してARPプロトコルを用いて各サーバ装置固有のMACアドレスで問い合わせることで、各サーバ装置固有のMACアドレスを学習し、かつ応答を分析して接続されているサーバ装置数を学習する。   The layer 2 load balancer of the present invention responds to an inquiry by the ARP (Address Resolution Protocol) protocol from the network side using a MAC address unique to the layer 2 load balancer, and conversely to the server computer group By making an inquiry with the MAC address unique to each server device using the ARP protocol, the MAC address unique to each server device is learned, and the response is analyzed to learn the number of connected server devices.

さらに、本発明のレイヤ2負荷分散装置では、ネットワーク中にあるIPアドレスをサーバが解決する場合、ARP要求に対する応答をレイヤ2負荷分散装置固有のMACアドレス宛に送信しているが、これを各サーバにコピー配送することで、応答を中継することが可能となる。これによって、本発明のレイヤ2負荷分散装置では、ネットワーク/サーバ間のレイヤ2通信を矛盾無く行うとともに、分散処理を実現している。   Furthermore, in the layer 2 load balancer of the present invention, when the server resolves an IP address in the network, a response to the ARP request is transmitted to the MAC address unique to the layer 2 load balancer. It is possible to relay the response by copying and delivering to the server. As a result, the layer 2 load distribution apparatus of the present invention performs the layer 2 communication between the network / servers without contradiction and realizes distributed processing.

上述したように、本発明のレイヤ2負荷分散装置では、IPアドレスを変換またはIP層以上での中継をせずに、レイヤ2プロトコルであるイーサネット(登録商標)プロトコルのMACアドレスを変換し、レイヤ2の中継をすることで、アプリケーションプロトコル動作に影響を与えず、サーバの負荷分散を実現している。   As described above, in the layer 2 load distribution apparatus of the present invention, the MAC address of the Ethernet (registered trademark) protocol, which is the layer 2 protocol, is converted without converting the IP address or relaying at the IP layer or higher. By relaying 2, server load distribution is realized without affecting the application protocol operation.

また、本発明のレイヤ2負荷分散装置では、MACアドレス変換処理及びレイヤ2の中継処理がIPアドレス変換処理及びIP層以上の中継処理に対して処理負荷が少ないため、レイヤ2負荷分散装置の処理能力を従来より向上させている。   Further, in the layer 2 load distribution apparatus of the present invention, since the MAC address conversion process and the layer 2 relay process have less processing load than the IP address conversion process and the IP layer or higher relay process, the processing of the layer 2 load distribution apparatus The ability is improved than before.

さらに、本発明のレイヤ2負荷分散装置では、従来、負荷分散装置の設定に、管理者が各サーバのIPアドレスを設定する等の煩雑な作業が必要であるが、変換対象となるサーバのMACアドレス及び接続されたサーバ装置数を自動学習することで、レイヤ2負荷分散装置の管理者が必要とする設定作業を軽減することが可能となる。   Furthermore, in the layer 2 load balancer according to the present invention, conventionally, a complicated operation such as setting the IP address of each server by an administrator is necessary for setting the load balancer. By automatically learning the address and the number of connected server devices, the setting work required by the administrator of the layer 2 load distribution device can be reduced.

本発明は、上記のような構成及び動作とすることで、IPプロトコル以上への影響の排除と処理の軽減による広帯域負荷分散処理とを実現することができ、その際に負荷分散装置の管理者が必要とする設定作業を軽減することができるという効果が得られる。   By adopting the configuration and operation as described above, the present invention can realize wideband load distribution processing by eliminating the influence on the IP protocol or higher and reducing the processing. At that time, the administrator of the load distribution device The effect that it is possible to reduce the setting work required by the is obtained.

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施例によるレイヤ2負荷分散システムの構成を示すブロック図である。図1において、本発明の一実施例によるレイヤ2負荷分散システムは、レイヤ2(Layer 2)負荷分散装置1と、サーバ2−1〜2−n(nは正の整数)からなるサーバコンピュータ群と、クライアント3−1〜3−m(mは正の整数)からなるクライアントコンピュータ群と、レイヤ2負荷分散装置1とクライアントコンピュータ群とを接続するネットワーク100とから構成されている。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a layer 2 load distribution system according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a layer 2 load distribution system according to an embodiment of the present invention is a server computer group including a layer 2 load distribution device 1 and servers 2-1 to 2-n (n is a positive integer). And a client computer group composed of clients 3-1 to 3-m (m is a positive integer), and a network 100 connecting the layer 2 load balancer 1 and the client computer group.

本実施例では、レイヤ2負荷分散装置1において、インタネットプロトコル及びイーサネット(登録商標)プロトコルによって任意のネットワーク100に接続され、ある任意のサービスを提供するサーバコンピュータ群(サーバ2−1〜2−n)をIPアドレスの変換なしに、クライアントコンピュータ群(クライアント3−1〜3−n)のサービス処理要求について負荷分散処理を実現している。   In this embodiment, in the layer 2 load balancer 1, a group of server computers (servers 2-1 to 2-n) that are connected to an arbitrary network 100 by the Internet protocol and the Ethernet (registered trademark) protocol and provide an arbitrary service. The load distribution processing is realized for the service processing request of the client computer group (clients 3-1 to 3-n) without converting the IP address.

また、本実施例では、レイヤ2負荷分散装置1において、サーバコンピュータ群(サーバ2−1〜2−n)のMACアドレスを自動学習することによって、他のレイヤ2負荷分散装置に比べ、レイヤ2負荷分散装置1への管理者による設定作業を簡単に実現している。   In the present embodiment, the layer 2 load balancer 1 automatically learns the MAC addresses of the server computer groups (servers 2-1 to 2-n), so that the layer 2 load balancer 1 can be compared with other layer 2 load balancers. Setting work by the administrator to the load balancer 1 is easily realized.

本実施例は、レイヤ2スイッチ(Layer 2 Switch)技術をベースにした負荷分散装置であり、サーバ2−1〜2−nとネットワーク100との間の通信のMAC(Media Access Control)アドレスを変換し、サービスのために用意されたIP(Internet Protocol)アドレスに対して代理応答しながら負荷分散通信を実現している。   The present embodiment is a load balancer based on the layer 2 switch (Layer 2 Switch) technology, and converts a MAC (Media Access Control) address for communication between the servers 2-1 to 2-n and the network 100. In addition, load-distributed communication is realized while performing proxy response to an IP (Internet Protocol) address prepared for the service.

図2は本発明の一実施例によるレイヤ2負荷分散システムにおける通信操作を示す図であり、図3は本発明の一実施例によるレイヤ2負荷分散システムの動作を示すシーケンスチャートである。これら図1〜図3を参照して本発明の一実施例によるレイヤ2負荷分散システムの動作について説明する。   FIG. 2 is a diagram showing a communication operation in the layer 2 load distribution system according to one embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a sequence chart showing the operation of the layer 2 load distribution system according to one embodiment of the present invention. The operation of the layer 2 load distribution system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

尚、以下の説明では、クライアント3とサーバ2との間の通信操作例について述べる。また、以下の説明では、クライアント3のIPアドレスを「IP4」、MACアドレスを「M4」とし、ネットワーク100のクライアント3側のMACアドレスを「M3a」、サーバ2側のMACアドレスを「M3b」とし、レイヤ2負荷分散装置1のIPアドレスを「IP1」、MACアドレスを「M1」とし、サーバ2のIPアドレスを「IP2」、MACアドレスを「M2」としている。   In the following description, an example of communication operation between the client 3 and the server 2 will be described. In the following description, the IP address of the client 3 is “IP4”, the MAC address is “M4”, the MAC address on the client 3 side of the network 100 is “M3a”, and the MAC address on the server 2 side is “M3b”. The IP address of the layer 2 load balancer 1 is “IP1”, the MAC address is “M1”, the IP address of the server 2 is “IP2”, and the MAC address is “M2”.

クライアント3からネットワーク100に対して、ヘッダ情報としてMACdest(destination):Ma3,MACsrc(source):M4,IPdest:IP1,IPsrc:IP4が付加されたパケットが送られると[図2(ア)]、ネットワーク100はクライアント3からのパケットのヘッダ情報のうち、MACdest:M3aをMACdest:M1とし、MACsrc:M4をMACsrc:M3bとしてレイヤ2負荷分散装置1に送る[図2(イ)]。この場合、ヘッダ情報のIPdest:IP1,IPsrc:IP4は変更されない。   When a packet with MACdes (destination): Ma3, MACsrc (source): M4, IPdest: IP1, IPsrc: IP4 added as header information is sent from the client 3 to the network 100 [FIG. 2 (a)], Of the header information of the packet from the client 3, the network 100 sends MACdest: M3a as MACdest: M1 and MACsrc: M4 as MACsrc: M3b to the layer 2 load balancer 1 [FIG. 2 (a)]. In this case, IPdes: IP1, IPsrc: IP4 in the header information is not changed.

レイヤ2負荷分散装置1はネットワーク100からパケットのヘッダ情報のうち、MACdest:M1をMACdest:M2としてサーバ2に送る[図2(ウ)]。この場合、ヘッダ情報のMACsrc:M3b,IPdest:IP1,IPsrc:IP4は変更されない。   The layer 2 load distribution apparatus 1 sends MACdest: M1 as MACdest: M2 in the packet header information from the network 100 to the server 2 [FIG. 2 (c)]. In this case, the header information MACsrc: M3b, IPdest: IP1, and IPsrc: IP4 are not changed.

一方、サーバ2からレイヤ2負荷分散装置1に対して、ヘッダ情報としてMACdest:M3b,MACsrc:M2,IPdest:IP4,IPsrc:IP1が付加されたパケットが送られると[図2(エ)]、レイヤ2負荷分散装置1はサーバ2からのパケットのヘッダ情報のうち、MACscr:M2をMACscr:M1としてネットワーク100に送る[図2(オ)]。この場合、ヘッダ情報のMACdest:M3b,IPdest:IP4,IPsrc:IP1は変更されない。   On the other hand, when a packet with MACdest: M3b, MACsrc: M2, IPdest: IP4, IPsrc: IP1 added as header information is sent from the server 2 to the layer 2 load balancer 1 [FIG. Of the header information of the packet from the server 2, the layer 2 load distribution apparatus 1 sends MACscr: M2 as MACscr: M1 to the network 100 [FIG. 2 (e)]. In this case, the header information MACdes: M3b, IPdes: IP4, IPsrc: IP1 is not changed.

ネットワーク100はレイヤ2負荷分散装置1からのパケットのヘッダ情報のうち、MACdest:M3bをMACdest:M4とし、MACsrc:M1をMACsrc:M3aとしてクライアント3に送る[図2(カ)]。この場合、ヘッダ情報のIPdest:IP4,IPsrc:IP1は変更されない。   Of the header information of the packet from the layer 2 load balancer 1, the network 100 sends MACdest: M3b to MACdest: M4 and MACsrc: M1 to MACsrc: M3a and sends it to the client 3 [FIG. 2 (f)]. In this case, IPdes: IP4 and IPsrc: IP1 in the header information are not changed.

つまり、ネットワーク100からサーバ2の方向へは、イーサネット(登録商標)プロトコルにおける宛先MACアドレス(MACdest)をレイヤ2負荷分散装置1固有のMACアドレスM1から、分散先のサーバ2のMACアドレスM2への変換を行い、サーバ2からネットワーク100の方向へは、上記と同様に、送信元MACアドレス(MACsrc)をサーバ2毎の固有のMACアドレスM2からレイヤ2負荷分散装置1固有のMACアドレスM1へと変換する。また、サービスのために用意されたIPアドレス(IP1)については、レイヤ2負荷分散装置1、各サーバ2がそれぞれ保持している。   That is, in the direction from the network 100 to the server 2, the destination MAC address (MACdest) in the Ethernet (registered trademark) protocol is changed from the MAC address M1 unique to the layer 2 load distribution apparatus 1 to the MAC address M2 of the distribution destination server 2. In the direction from the server 2 to the network 100, the source MAC address (MACsrc) is changed from the unique MAC address M2 for each server 2 to the unique MAC address M1 for the layer 2 load balancer 1, as described above. Convert. The IP address (IP1) prepared for the service is held by the layer 2 load balancer 1 and each server 2 respectively.

次に、レイヤ2負荷分散装置1におけるサーバコンピュータ群(サーバ2−1〜2−n)のMACアドレスの自動学習について、図3を参照して説明する。
レイヤ2負荷分散装置1は、ネットワーク100側からのARP(Address Resolution Protocol)プロトコルによる問い合わせに対して(図3のa1)、レイヤ2負荷分散装置1のMACアドレスM1を用いて応答する(図3のa4)。
Next, automatic learning of the MAC address of the server computer group (servers 2-1 to 2-n) in the layer 2 load distribution apparatus 1 will be described with reference to FIG.
The layer 2 load balancer 1 responds to an inquiry based on the ARP (Address Resolution Protocol) protocol from the network 100 side (a1 in FIG. 3) using the MAC address M1 of the layer 2 load balancer 1 (FIG. 3). A4).

反対に、レイヤ2負荷分散装置1は、サーバコンピュータ群に対してARPプロトコルを用いて各サーバ2固有のMACアドレスM2で問い合わせることで(図3のa2)、各サーバ2のMACアドレスM2を学習し(図3のa3)、かつ応答を分析して接続されているサーバ装置数を学習する。   Conversely, the layer 2 load distribution apparatus 1 learns the MAC address M2 of each server 2 by inquiring the server computer group with the MAC address M2 unique to each server 2 using the ARP protocol (a2 in FIG. 3). (A3 in FIG. 3) and the response is analyzed to learn the number of connected server devices.

さらに、ネットワーク100中にあるIPアドレス(IP3b)をサーバ2が解決する場合(図3のa5)、ARP要求に対する応答がレイヤ2負荷分散装置1のMACアドレスM1宛に送信されるが(図3のa6)、レイヤ2負荷分散装置1はその応答を各サーバ2にコピー配送することで(図3のa7,a8)、応答をサーバ2に中継することができる。   Further, when the server 2 resolves the IP address (IP3b) in the network 100 (a5 in FIG. 3), a response to the ARP request is transmitted to the MAC address M1 of the layer 2 load balancer 1 (FIG. 3). A6), the layer 2 load balancer 1 can relay the response to the server 2 by copying and delivering the response to each server 2 (a7, a8 in FIG. 3).

これによって、本実施例では、ネットワーク100とサーバ2との間のレイヤ2通信を矛盾無く行うとともに、各サーバ2への分散処理を実現することができる。   Thus, in this embodiment, layer 2 communication between the network 100 and the server 2 can be performed without contradiction, and distributed processing to each server 2 can be realized.

このように、本実施例では、IPアドレスを変換せずに、またはIP層以上での中継をせずに、レイヤ2プロトコルであるイーサネット(登録商標)プロトコルのMACアドレスを変換し、レイヤ2の中継を行うことで、アプリケーションプロトコル動作に影響を与えず、サーバ2の負荷分散を実現している。   As described above, in this embodiment, the MAC address of the Ethernet (registered trademark) protocol, which is the layer 2 protocol, is converted without converting the IP address or relaying at the IP layer or higher, and the layer 2 By relaying, the load distribution of the server 2 is realized without affecting the operation of the application protocol.

MACアドレス変換処理及びレイヤ2の中継処理は、IPアドレス変換処理及びIP層以上の中継処理に対して処理負荷が少ないため、レイヤ2負荷分散装置1の処理能力を従来よりも向上させることができる。   Since the MAC address translation process and the layer 2 relay process have less processing load than the IP address translation process and the IP layer or higher level relay process, the processing capability of the layer 2 load distribution apparatus 1 can be improved compared to the conventional one. .

また、レイヤ2負荷分散装置1の設定には、管理者が各サーバ2のIPアドレスを設定する等の煩雑な作業が必要であるが、レイヤ2負荷分散装置1が変換対象となるサーバ2のMACアドレス及び接続されたサーバ装置数を自動学習することで、レイヤ2負荷分散装置1の管理者が必要とする設定作業を軽減することができる。   In addition, the setting of the layer 2 load balancer 1 requires complicated work such as setting the IP address of each server 2 by the administrator, but the layer 2 load balancer 1 of the server 2 to be converted is By automatically learning the MAC address and the number of connected server devices, the setting work required by the administrator of the layer 2 load distribution device 1 can be reduced.

図4は本発明の一実施例によるレイヤ2負荷分散装置1の詳細な構成を示すブロック図である。図4において、レイヤ2負荷分散装置1はレイヤ2インバンド処理部11と、レイヤ2アウトバンド処理部12と、ARP受信フィルタ部13と、ARP応答部14と、ARP発信部15と、IPアドレス保存部16と、サーバ送受信部17と、クライアント送受信部18と、装置管理機能19と、サーバMACアドレス一覧部20とから構成されている。サーバ送受信部17は個別サーバ送受信部171〜17nを備えている。   FIG. 4 is a block diagram showing a detailed configuration of the layer 2 load distribution apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. In FIG. 4, the layer 2 load distribution apparatus 1 includes a layer 2 in-band processing unit 11, a layer 2 out-band processing unit 12, an ARP reception filter unit 13, an ARP response unit 14, an ARP transmission unit 15, and an IP address. The storage unit 16 includes a server transmission / reception unit 17, a client transmission / reception unit 18, a device management function 19, and a server MAC address list unit 20. The server transmission / reception unit 17 includes individual server transmission / reception units 171 to 17n.

レイヤ2インバウンド処理部11は、ネットワーク100から送信されたパケット情報を参照し、宛先MACアドレスとパケット種別とを確認する。レイヤ2インバウンド処理部11は、ARPパケットではなく、レイヤ2負荷分散装置1宛(MACアドレスM1)であれば、後述する負荷分散アルゴリズムに基づいて選択したサーバ2−1〜2−n固有のMACアドレス(M2−1〜M2−n)へ変換した後、関連するサーバ送受信部17へ転送する。レイヤ2インバウンド処理部11は、ARPパケットの場合または宛先MACアドレスがレイヤ2負荷分散装置1宛(MACアドレスM1)でなければ、ARP受信フィルタ部13へ転送する。   The layer 2 inbound processing unit 11 refers to the packet information transmitted from the network 100 and confirms the destination MAC address and the packet type. If the layer 2 inbound processing unit 11 is not an ARP packet but is destined for the layer 2 load balancer 1 (MAC address M1), the MAC unique to the servers 2-1 to 2-n selected based on the load balancing algorithm described later is used. After converting the address (M2-1 to M2-n), it is transferred to the related server transmitting / receiving unit 17. The layer 2 inbound processing unit 11 transfers the packet to the ARP reception filter unit 13 in the case of an ARP packet or when the destination MAC address is not addressed to the layer 2 load balancer 1 (MAC address M1).

レイヤ2アウトバウンド処理部12では、各サーバ2−1〜2−nから送信されたパケットをサーバ送受信部17から受信し、パケットがARP応答であれば、ARP発信部15へ転送する。レイヤ2アウトバウンド処理部12は、パケットがARP応答以外であれば、送信元MACアドレスをレイヤ2負荷分散装置1固有のMACアドレスM1に変換し、パケットをクライアント送受信部18へ転送する。   The layer 2 outbound processing unit 12 receives the packets transmitted from the servers 2-1 to 2-n from the server transmission / reception unit 17 and transfers them to the ARP transmission unit 15 if the packet is an ARP response. If the packet is other than an ARP response, the layer 2 outbound processing unit 12 converts the transmission source MAC address to the MAC address M1 unique to the layer 2 load distribution device 1, and transfers the packet to the client transmission / reception unit 18.

ARP受信フィルタ部13では、レイヤ2インバウンド処理部11から転送されてきたパケットが、サービス固有のIPアドレス(IP1)を対象としたARP要求であれば、ARP応答部14に該当する応答を行うように指示する。上記に該当しない場合、パケットがARP応答であれば、サーバMACアドレス一覧部20に記録されている全サーバ2−1〜2−nについて、パケットのコピーを行い、その宛先MACアドレスを各サーバのMACアドレスにそれぞれに変換した上で、サーバ送受信部17に転送する。また、ARP受信フィルタ部13は、宛先MACアドレスがブロードキャストを現すフレームであれば、サーバ送受信部17に対してパケットを転送する。   If the packet transferred from the layer 2 inbound processing unit 11 is an ARP request for a service-specific IP address (IP1), the ARP reception filter unit 13 performs a response corresponding to the ARP response unit 14. To instruct. If the above does not apply, if the packet is an ARP response, the packet is copied for all the servers 2-1 to 2-n recorded in the server MAC address list unit 20, and the destination MAC address is assigned to each server. The data is converted into a MAC address and transferred to the server transmission / reception unit 17. Further, the ARP reception filter unit 13 transfers the packet to the server transmission / reception unit 17 if the destination MAC address is a frame indicating broadcast.

ARP応答部14では、ARP受信フィルタ部13からの指示に基づいて、サービス固有のIPアドレスIP1がレイヤ2負荷分散装置1のMACアドレスM1である旨のARP応答を作成し、クライアント送受信部18に転送する。
ARP発信部15では、サーバ2−1〜2−nの接続情報を得るため、定期的に、例えば1分に1回、ARP要求を発信する。ARP要求はサービス固有のIPアドレスIP1についてのARPプロトコルの問い合わせをサーバ送受信部17に対して発信する。
Based on the instruction from the ARP reception filter unit 13, the ARP response unit 14 creates an ARP response indicating that the service-specific IP address IP 1 is the MAC address M 1 of the layer 2 load balancer 1, and sends it to the client transmission / reception unit 18. Forward.
In order to obtain connection information of the servers 2-1 to 2-n, the ARP transmission unit 15 periodically transmits an ARP request, for example, once a minute. The ARP request transmits an ARP protocol inquiry about the service-specific IP address IP1 to the server transmission / reception unit 17.

また、ARP発信部15は、レイヤ2アウトバウンド処理部12経由で受信したARP応答を受信し、IPアドレスIP1を所持しているサーバ群のMACアドレス(M2−1〜M2−n)を特定する。この時、応答を返すサーバは負荷分散対象となるサーバ(1〜複数のサーバ)であり、それぞれのサーバは固有のMACアドレス値を保持している。図2中ではそのMACアドレス値の代表をM2として記述したが、n台のサーバ2−1〜2−nが接続されている場合、MACアドレス値としてM2−1〜M2−nの応答がある。ARP発信部15はこの応答からM2−1〜M2−n及びその装置数nを求め、サーバMACアドレス一覧部20に記録する。   Further, the ARP transmission unit 15 receives the ARP response received via the layer 2 outbound processing unit 12, and identifies the MAC addresses (M2-1 to M2-n) of the server group having the IP address IP1. At this time, the servers that return responses are servers (one to a plurality of servers) that are load distribution targets, and each server holds a unique MAC address value. In FIG. 2, the representative MAC address value is described as M2, but when n servers 2-1 to 2-n are connected, there are responses of M2-1 to M2-n as MAC address values. . The ARP transmission unit 15 obtains M2-1 to M2-n and the number of devices n from this response, and records them in the server MAC address list unit 20.

サーバ送受信部17は、配下に個別サーバ送受信部171〜17nを持ち、サーバ2−1〜2−nのイーサネット(登録商標)回線の間でパケット情報の入出力処理を行う。各サーバ2−1〜2−nはサーバ自身の誤動作を防止するため、それぞれ別の個別サーバ送受信部171〜17nに接続することが望ましい。本要素の処理は一般的なレイヤ2スイッチ処理と類似の処理である。   The server transmission / reception unit 17 has individual server transmission / reception units 171 to 17n under its control, and performs input / output processing of packet information between the Ethernet (registered trademark) lines of the servers 2-1 to 2-n. Each of the servers 2-1 to 2-n is preferably connected to different individual server transmission / reception units 171 to 17n in order to prevent malfunction of the server itself. The processing of this element is similar to general layer 2 switch processing.

サーバ送受信部17は、ARP受信フィルタ部13、レイヤ2インバウンド処理部11、ARP発信部15から転送されたパケット情報について、宛先MACアドレスがブロードキャストであれば、配下の全ての個別サーバ送受信部171〜17nに対してコピーして転送する。宛先MACアドレスが特定のMACアドレスである場合、サーバ送受信部17は、個別サーバ送受信部171〜17nのうち、そのMACアドレスを学習しているものに対して転送を行う。サーバ送受信部17は、該当するものがなければパケット情報の破棄を行う。   If the destination MAC address is broadcast for the packet information transferred from the ARP reception filter unit 13, the layer 2 inbound processing unit 11, and the ARP transmission unit 15, the server transmission / reception unit 17 includes all the individual server transmission / reception units 171- Copy and transfer to 17n. When the destination MAC address is a specific MAC address, the server transmission / reception unit 17 performs transfer to the individual server transmission / reception units 171 to 17n learning the MAC address. The server transmission / reception unit 17 discards the packet information if there is no corresponding one.

イーサネット(登録商標)回線からのパケット受信時、サーバ送受信部17は、各サーバ2−1〜2−nからのパケット情報を個別サーバ送受信部171〜17nで受信する。その時、サーバ送受信部17は、送信元MACアドレス(M2−1〜M2−n)を各個別サーバ送受信部171〜17nで記録することで、いずれのサーバが接続されているかを学習する。また、個別サーバ送受信部171〜17nは、一般に、複数個のサーバ2−1〜2−nのMACアドレスについて学習可能である。受信したパケット情報はレイヤ2アウトバンド処理部12に転送する。   When receiving a packet from the Ethernet (registered trademark) line, the server transmission / reception unit 17 receives the packet information from each of the servers 2-1 to 2-n by the individual server transmission / reception units 171 to 17n. At that time, the server transmission / reception unit 17 learns which server is connected by recording the source MAC addresses (M2-1 to M2-n) in the individual server transmission / reception units 171 to 17n. Also, the individual server transmission / reception units 171 to 17n can generally learn the MAC addresses of the plurality of servers 2-1 to 2-n. The received packet information is transferred to the layer 2 out-band processing unit 12.

クライアント送受信部18では、レイヤ2アウトバウンド処理部ヌフまたはARP応答部14から転送されたパケット情報をネットワーク100に接続されたイーサネット(登録商標)回線に出力する。また、クライアント送受信部18は、そのイーサネット(登録商標)回線から入力されたパケット情報をレイヤ2インバウンド処理部11に転送する。   The client transmitting / receiving unit 18 outputs the packet information transferred from the layer 2 outbound processing unit Neuf or the ARP response unit 14 to the Ethernet (registered trademark) line connected to the network 100. Further, the client transmission / reception unit 18 transfers the packet information input from the Ethernet (registered trademark) line to the layer 2 inbound processing unit 11.

IPアドレス保存部16は、サービス固有のIPアドレス(図2のIP1)を保有し、この情報をARP受信フィルタ部13、ARP応答部14、ARP発信部15に提供する。その情報は装置管理機能19によって設定される。   The IP address storage unit 16 has a service-specific IP address (IP1 in FIG. 2), and provides this information to the ARP reception filter unit 13, the ARP response unit 14, and the ARP transmission unit 15. The information is set by the device management function 19.

サーバMACアドレス一覧部20は、ARP発信部15から記録されたサーバMACアドレスの一覧情報とサーバ装置数nの情報とを持つ。この情報はレイヤ2インバウンド処理11、ARP受信フィルタ部13によって参照される。一覧情報は整列され、1〜nの位置を指定することによって任意のサーバMACアドレスを得ることができる。   The server MAC address list unit 20 has list information of server MAC addresses recorded from the ARP transmitter 15 and information on the number of server devices n. This information is referred to by the layer 2 inbound processing 11 and the ARP reception filter unit 13. The list information is arranged, and an arbitrary server MAC address can be obtained by designating positions 1 to n.

装置管理機能19は、一般的なネットワーク機器の装置管理機能に相当するものであり、管理者がシリアル端末等を使用して操作を行う。この装置管理機能19によって、IPアドレス保存部16に対して、サービス固有のIPアドレス(図2のIP1)を設定する。   The device management function 19 corresponds to a device management function of a general network device, and is operated by an administrator using a serial terminal or the like. The device management function 19 sets a service-specific IP address (IP 1 in FIG. 2) for the IP address storage unit 16.

図5は図4のレイヤ2負荷分散装置の動作を示す図である。この図5を参照して本発明の一実施例によるレイヤ2負荷分散装置1の動作について説明する。レイヤ2負荷分散装置1の主要な挙動は、サーバ2−1〜2−nの検出動作、ネットワーク100へのARP代理応答動作、サーバ2−1〜2−nからのARP代理要求動作、レイヤ2インバウンド負荷分散動作、レイヤ2アウトバウンド動作の5つの動作からなる。これらは並列して動作してもかまわない。   FIG. 5 is a diagram showing the operation of the layer 2 load distribution apparatus of FIG. The operation of the layer 2 load distribution apparatus 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The main behaviors of the layer 2 load distribution apparatus 1 are the detection operation of the servers 2-1 to 2-n, the ARP proxy response operation to the network 100, the ARP proxy request operation from the servers 2-1 to 2-n, and the layer 2 It consists of five operations: inbound load balancing operation and layer 2 outbound operation. These may be operated in parallel.

サーバ検出動作は、ARP発信部15の定期的なARP要求発信動作によって開始される。ARP発信部15は一定周期(例えば、1分周期)毎に、サービス固有のIPアドレス(図2のIP1)についてのARP要求をサーバ送受信部17に転送する(図5のb1)。ARP要求はブロードキャストフレームであるため、個別サーバ送受信部171〜17nに接続されている全サーバ2−1〜2−nに対して送信される。全サーバ2−1〜2−nには予めIPアドレスIP1を登録しておく。   The server detection operation is started by a periodic ARP request transmission operation of the ARP transmission unit 15. The ARP transmission unit 15 transfers the ARP request for the service-specific IP address (IP1 in FIG. 2) to the server transmission / reception unit 17 (b1 in FIG. 5) at regular intervals (for example, one minute cycle). Since the ARP request is a broadcast frame, it is transmitted to all the servers 2-1 to 2-n connected to the individual server transmission / reception units 171 to 17n. The IP address IP1 is registered in advance in all the servers 2-1 to 2-n.

ARP要求を受信したサーバ2−1〜2−nは、サーバ固有のMACアドレス情報(M2−1〜M2−n)とともに、ARP応答を返す。これはサーバ送受信部17によってパケット情報としてレイヤ2アウトバウンド処理部12に転送される(図5のb2)。レイヤ2アウトバウンド処理部12は、パケット情報がARP応答であるため、そのパケットをARP発信部15に転送する(図5のb3)。   The servers 2-1 to 2-n that have received the ARP request return an ARP response together with server-specific MAC address information (M2-1 to M2-n). This is transferred to the layer 2 outbound processing unit 12 as packet information by the server transmitting / receiving unit 17 (b2 in FIG. 5). Since the packet information is an ARP response, the layer 2 outbound processing unit 12 transfers the packet to the ARP transmission unit 15 (b3 in FIG. 5).

ARP発信部15は先のARP要求に対する応答であることを判断し、得られたサーバ2−1〜2−nのMACアドレス(M2−1〜M2−n)の一覧を作成する。ARP発信部15はARP要求発行後、一定期間(例えば、5秒)待ち合わせ、その時間に応答してきたサーバ2−1〜2−nのMACアドレス一覧とその装置数とをサーバMACアドレス一覧部20に記録する(図5のb4)。   The ARP transmission unit 15 determines that the response is to the previous ARP request, and creates a list of the MAC addresses (M2-1 to M2-n) of the obtained servers 2-1 to 2-n. After issuing the ARP request, the ARP transmission unit 15 waits for a certain period (for example, 5 seconds), and displays the MAC address list of the servers 2-1 to 2-n and the number of devices that have responded at that time as the server MAC address list unit 20 (B4 in FIG. 5).

ネットワーク100へのARP代理応答動作は、ネットワーク100からサービス固有のIPアドレスIP1に対するARP要求のパケットがクライアント送受信部18に到着することを契機に開始される。クライアント送受信部18はネットワーク100から到着したパケット情報をレイヤ2インバウンド処理部11に転送する。レイヤ2インバウンド処理部11では、パケット情報中の宛先MACアドレスを参照する。   The ARP proxy response operation to the network 100 is started when the ARP request packet for the service-specific IP address IP1 arrives at the client transmission / reception unit 18 from the network 100. The client transmission / reception unit 18 transfers packet information arriving from the network 100 to the layer 2 inbound processing unit 11. The layer 2 inbound processing unit 11 refers to the destination MAC address in the packet information.

レイヤ2インバウンド処理部11は、ARP要求パケットの宛先MACアドレスがブロードキャストであるため、パケットをARP受信フィルタ部13に転送する(図5のb7)。ARPフィルタ部13では、そのパケットがサービス固有のIPアドレスIP1に対応するものであるか否かを判断し、サービス固有のIPアドレスIP1に対応するものであれば、ARP応答を返すようにARP応答部14に指示を出す(図5のb8)。   Since the destination MAC address of the ARP request packet is broadcast, the layer 2 inbound processing unit 11 transfers the packet to the ARP reception filter unit 13 (b7 in FIG. 5). The ARP filter unit 13 determines whether or not the packet corresponds to the service-specific IP address IP1, and if the packet corresponds to the service-specific IP address IP1, the ARP response returns an ARP response. An instruction is issued to the unit 14 (b8 in FIG. 5).

ARP応答部14はARPフィルタ部13からの指示を受け、IPアドレス保存部16の情報と、レイヤ2負荷分散装置1のMACアドレスM1とからARP応答を作成し、宛先をネットワーク100とした上でクライアント送受信部18に転送する(図5のb9)。クライアント送受信部18は、ARP応答のパケット情報をネットワーク100とつながったイーサネット(登録商標)回線に出力する。これによって、ネットワーク100からの一連のARP要求処理を行い、IPアドレスIP1をMACアドレスM1として解決することができる。   Upon receiving an instruction from the ARP filter unit 13, the ARP response unit 14 creates an ARP response from the information in the IP address storage unit 16 and the MAC address M1 of the layer 2 load balancer 1, and sets the destination as the network 100. It transfers to the client transmission / reception part 18 (b9 of FIG. 5). The client transmission / reception unit 18 outputs the ARP response packet information to an Ethernet (registered trademark) line connected to the network 100. Thus, a series of ARP request processing from the network 100 can be performed, and the IP address IP1 can be resolved as the MAC address M1.

サーバ2−1〜2−nからのARP代理要求処理は、サーバ2−1〜2−nのうちの任意の1台から、ネットワーク100中にいるレイヤ3の通信相手、例えばルータ装置(図示せず)が保持するIPアドレスに対応した装置のMACアドレス(例えば、図2のM3b)を決定するためのARP要求パケットが個別サーバ送受信部171〜17nによって受信されたことを契機に起動する。   The ARP proxy request processing from the servers 2-1 to 2-n is performed from any one of the servers 2-1 to 2-n to a communication partner of layer 3 in the network 100, such as a router device (not shown). 2) is started when the ARP request packet for determining the MAC address (for example, M3b in FIG. 2) of the device corresponding to the IP address held by the individual server is received by the individual server transmission / reception units 171 to 17n.

個別サーバ送受信部171〜17nはイーサネット(登録商標)回線からパケットを受信すると、そのパケットの送信元MACアドレスを学習する。また、個別サーバ送受信部171〜17nはそのパケット情報をサーバ送受信部17を経由して、レイヤ2アウトバンド処理部12へ転送する(図5のb2)。ここで、レイヤ2アウトバウンド処理部12はパケットがARP応答ではないため、送信元MACアドレスをレイヤ2負荷分散装置1のMACアドレスM1に変換し、クライアント送受信部18へ転送する(図5のb11)。   When the individual server transmission / reception units 171 to 17n receive a packet from the Ethernet (registered trademark) line, they learn the source MAC address of the packet. The individual server transmission / reception units 171 to 17n transfer the packet information to the layer 2 out-band processing unit 12 via the server transmission / reception unit 17 (b2 in FIG. 5). Here, since the packet is not an ARP response, the layer 2 outbound processing unit 12 converts the source MAC address into the MAC address M1 of the layer 2 load balancer 1 and transfers it to the client transmitting / receiving unit 18 (b11 in FIG. 5). .

クライアント送受信部18はこのパケット情報をネットワーク100に接続されたイーサネット(登録商標)回線に出力する。このARP要求パケットは、ネットワーク100中に存在する該当IPアドレスを保有するルータ装置等によって処理され、ARP応答パケットがレイヤ2負荷分散装置1に対して送信されてくる。この時の宛先はレイヤ2負荷分散装置1のMACアドレスM1である。   The client transmission / reception unit 18 outputs this packet information to an Ethernet (registered trademark) line connected to the network 100. This ARP request packet is processed by a router device or the like having the corresponding IP address existing in the network 100, and an ARP response packet is transmitted to the layer 2 load distribution device 1. The destination at this time is the MAC address M1 of the layer 2 load balancer 1.

このパケット情報はクライアント送受信部18によって受信され、レイヤ2インバウンド処理部11に転送される(図5のb6)。レイヤ2インバウンド処理部11ではARP応答パケットであるため、そのパケットをARP受信フィルタ部13に転送する(図5のb7)。   This packet information is received by the client transmitting / receiving unit 18 and transferred to the layer 2 inbound processing unit 11 (b6 in FIG. 5). Since the layer 2 inbound processing unit 11 is an ARP response packet, the packet is transferred to the ARP reception filter unit 13 (b7 in FIG. 5).

ARP受信フィルタ13では、パケット情報がARP応答パケットであるため、サーバMACアドレス一覧部20の情報を参照し、全サーバ2−1〜2−nのMACアドレスについて、パケット情報のコピーを行い、宛先MACアドレスをそれぞれのサーバ2−1〜2−nのMACアドレスに変換してサーバ送受信部17に転送する(図5のb12)。   In the ARP reception filter 13, since the packet information is an ARP response packet, the packet information is copied for the MAC addresses of all the servers 2-1 to 2-n by referring to the information in the server MAC address list unit 20, and the destination The MAC address is converted into the MAC address of each of the servers 2-1 to 2-n and transferred to the server transmitting / receiving unit 17 (b12 in FIG. 5).

サーバ送受信部17は各パケットの宛先MACアドレスにしたがって、そのMACアドレスを学習している個別サーバ送受信部171〜17nにパケット情報を転送する。そのパケット情報は、イーサネット(登録商標)回線を通じてサーバ2−1〜2−nにARP応答として転送され、目的のMACアドレスM3bを決定することができる。   The server transmission / reception unit 17 transfers the packet information to the individual server transmission / reception units 171 to 17n learning the MAC address according to the destination MAC address of each packet. The packet information is transferred as an ARP response to the servers 2-1 to 2-n through the Ethernet (registered trademark) line, and the target MAC address M3b can be determined.

レイヤ2インバウンド負荷分散動作は、ネットワーク100からARP以外のパケットがレイヤ2負荷分散装置1に送信されてきた場合に開始される。パケット情報はイーサネット(登録商標)回線からクライアント送受信部17によって受信され、レイヤ2インバウンド処理部11に転送される(図5のb6)。   The layer 2 inbound load distribution operation is started when a packet other than the ARP is transmitted from the network 100 to the layer 2 load distribution apparatus 1. The packet information is received from the Ethernet (registered trademark) line by the client transmission / reception unit 17 and transferred to the layer 2 inbound processing unit 11 (b6 in FIG. 5).

レイヤ2インバウンド処理部11ではパケット情報がARPではないこと、ブロードキャストではないことを確認した後、後述する負荷分散アルゴリズムに基づいてサーバMACアドレス一覧部20の記録から、サーバ2−1〜2−nのうちのある1台のMACアドレスM2(これは、M2−1〜M2−nのうちの任意の一つ)を選択する。   After the layer 2 inbound processing unit 11 confirms that the packet information is not ARP or broadcast, the server 2-1 to 2-n are recorded from the server MAC address list unit 20 based on a load distribution algorithm described later. One MAC address M2 (this is an arbitrary one of M2-1 to M2-n) is selected.

レイヤ2インバウンド処理部11は、パケット情報の宛先MACアドレスをMACアドレスM2に変換した後、サーバ送受信部17へ転送する。その後、サーバ送受信部17は、上述した方式によって、1台のサーバ2−1〜2−nにパケットを送信する。受信したサーバ2−1〜2−nはそのパケット情報を基にサービスを提供する。   The layer 2 inbound processing unit 11 converts the destination MAC address of the packet information into the MAC address M2, and then transfers it to the server transmission / reception unit 17. Thereafter, the server transmitting / receiving unit 17 transmits the packet to one server 2-1 to 2-n by the above-described method. The received servers 2-1 to 2-n provide services based on the packet information.

負荷分散アルゴリズムについては、一般に、サーバ2−1〜2−nの負荷分散技術として用いられている様々なサーバ選択方式を本発明に適用することが可能である。例えば、負荷分散アルゴリズムでは、パケット情報中のIPソースアドレスを参照し、このアドレス値とサーバMACアドレス一覧部20が保持しているサーバ装置数の剰余iを求め、サーバMACアドレス一覧部20からi番目のMACアドレスを選択する方式があげられる。   As for the load distribution algorithm, various server selection methods generally used as load distribution techniques of the servers 2-1 to 2-n can be applied to the present invention. For example, in the load distribution algorithm, the IP source address in the packet information is referred to, and the address value and the remainder i of the number of server devices held by the server MAC address list unit 20 are obtained. A method for selecting the second MAC address can be mentioned.

レイヤ2アウトバウンド動作では、サーバ2−1〜2−nのうちの任意の1台から、ARP応答以外のパケット情報が個別サーバ送受信部171〜17nによって受信されたことを契機に開始される。個別サーバ送受信部171〜17nは、受信したパケット情報をサーバ送受信部17を経由して、レイヤ2アウトバウンド処理部12に転送する(図5のb2)。   In the layer 2 outbound operation, packet information other than the ARP response is received by the individual server transmitting / receiving units 171 to 17n from any one of the servers 2-1 to 2-n. The individual server transmission / reception units 171 to 17n transfer the received packet information to the layer 2 outbound processing unit 12 via the server transmission / reception unit 17 (b2 in FIG. 5).

レイヤ2アウトバウンド処理部12では、パケット情報がARP応答以外であることを確認した後、そのパケット情報をクライアント送受信部18に転送する(図5のb11)。クライアント送受信部18はパケット情報をネットワーク100に接続されたイーサネット(登録商標)回線に出力する。パケット情報はネットワーク100中のルータ装置をはじめとした種々のネットワーク装置を経由して目的のクライアント3−1〜3−nに転送される。   After confirming that the packet information is other than the ARP response, the layer 2 outbound processing unit 12 transfers the packet information to the client transmission / reception unit 18 (b11 in FIG. 5). The client transmission / reception unit 18 outputs the packet information to an Ethernet (registered trademark) line connected to the network 100. The packet information is transferred to the target clients 3-1 to 3-n via various network devices such as router devices in the network 100.

このように、本実施例では、パケットを分散転送するために宛先IPアドレスを変換せず、宛先MACアドレスを変換することで、IPプロトコル上で動作しているアプリケーションの動作に一切影響を与えないことである。   As described above, in this embodiment, the destination IP address is not converted to distribute and transfer the packet, and the destination MAC address is converted, so that the operation of the application operating on the IP protocol is not affected at all. That is.

また、本実施例では、MACアドレス変換処理がIPアドレス変換処理よりも処理負荷が少ないため、レイヤ2負荷分散装置1の処理能力を向上させ、画像配信サービス等のサーバ2−1〜2−nからの配信データ量が多いサービスに適用した場合に、より高い転送帯域を確保することができる。   In this embodiment, since the MAC address conversion process has a smaller processing load than the IP address conversion process, the processing capability of the layer 2 load distribution apparatus 1 is improved, and servers 2-1 to 2-n such as an image distribution service are provided. Higher transfer bandwidth can be secured when applied to a service with a large amount of data to be distributed from.

さらに、本実施例では、分散対象のサーバ2−1〜2−nのMACアドレス(M2−1〜M2−n)を自動的に学習するため、レイヤ2負荷分散装置1の管理者の設定作業を軽減することができる。   Furthermore, in this embodiment, the setting work of the administrator of the layer 2 load distribution apparatus 1 is performed in order to automatically learn the MAC addresses (M2-1 to M2-n) of the servers 2-1 to 2-n to be distributed. Can be reduced.

さらにまた、本実施例では、分散対象のサーバ2−1〜2−nのサービスを提供するIPアドレス(IP1)を全て同じにすることができるため、サーバ2−1〜2−n間での設定作業を共通化することができ、これによってサーバ2−1〜2−nの管理者の設定作業を軽減することができる。   Furthermore, in this embodiment, since the IP addresses (IP1) for providing the services of the servers 2-1 to 2-n to be distributed can all be the same, Setting work can be made common, thereby reducing the setting work of the administrators of the servers 2-1 to 2-n.

図6は本発明の他の実施例によるレイヤ2負荷分散装置の構成を示すブロック図である。図6において、レイヤ2負荷分散装置4はサーバ送受信部17と、クライアント送受信部18と、サーバMACアドレス一覧部20と、拡張レイヤ2インバンド処理部41とから構成されている。サーバ送受信部17は個別サーバ送受信部171〜17nを備え、拡張レイヤ2インバンド処理部41は基本レイヤ2インバンド処理部42と、IPフロー識別部43と、分散判断部44と、フロー記録部45とを備えている。   FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a layer 2 load distribution apparatus according to another embodiment of the present invention. In FIG. 6, the layer 2 load distribution apparatus 4 includes a server transmission / reception unit 17, a client transmission / reception unit 18, a server MAC address list unit 20, and an extended layer 2 inband processing unit 41. The server transmission / reception unit 17 includes individual server transmission / reception units 171 to 17n. The enhancement layer 2 in-band processing unit 41 includes a base layer 2 in-band processing unit 42, an IP flow identification unit 43, a distribution determination unit 44, and a flow recording unit. 45.

本実施例では、その基本的構成は上記の本発明の一実施例と同様であるが、レイヤ2インバウンド処理についてさらに工夫している。本発明の他の実施例によるレイヤ2インバウンド処理以外の処理は、基本的構成と変わらないため、図4との差異のある動作以外の部分は記述を省略してある。   In this embodiment, the basic configuration is the same as that of the above-described embodiment of the present invention, but the layer 2 inbound processing is further devised. Since processing other than the layer 2 inbound processing according to another embodiment of the present invention is the same as the basic configuration, description of portions other than the operation that differs from FIG. 4 is omitted.

本発明の一実施例では、IPソースアドレス値に対する装置数の剰余で分散先のサーバ2−1〜2−nを決定していたため、レイヤ2負荷分散装置1に接続するサーバ2−1〜2−nの装置数の増減にしたがって、転送先のサーバが変動するが、この動作が問題となるアプリケーションも存在する。本実施例では、拡張レイヤ2インバウンド処理部41において、フロー識別機能を持つことで、基本的構成におけるサーバ2−1〜2−nの装置数の増減に伴う転送先のサーバの変更動作を抑止する。   In one embodiment of the present invention, the distribution destination servers 2-1 to 2-n are determined based on the remainder of the number of devices with respect to the IP source address value, and thus the servers 2-1 to 2-2 connected to the layer 2 load distribution device 1 are determined. As the number of devices increases or decreases, the transfer destination server varies, but there are applications in which this operation is problematic. In the present embodiment, the enhancement layer 2 inbound processing unit 41 has a flow identification function, thereby suppressing the change operation of the transfer destination server accompanying the increase or decrease in the number of devices of the servers 2-1 to 2-n in the basic configuration. To do.

基本レイヤ2インバウンド処理部42の処理はレイヤ2インバウンド処理部11のレイヤ2インバウンド動作における負荷分散の転送先サーバ決定方式に変更を加えたものであり、他の動作はレイヤ2インバウンド処理部11とほぼ同様であるので、その説明については省略する。   The processing of the basic layer 2 inbound processing unit 42 is a modification of the load balancing destination server determination method in the layer 2 inbound operation of the layer 2 inbound processing unit 11, and other operations are the same as those of the layer 2 inbound processing unit 11. Since it is almost the same, the description is omitted.

まず、負荷分散動作のため、転送先サーバを決定する時には、IPフロー識別部43に対してパケット情報を転送する。IPフロー識別部43はIPソースアドレス、デスティネーションアドレス情報を参照し、該当のアドレスの組み合わせがフロー記録部45に記録されているかどうかを確認する[判断(1)]。   First, for load balancing operation, packet information is transferred to the IP flow identification unit 43 when a transfer destination server is determined. The IP flow identification unit 43 refers to the IP source address and destination address information, and confirms whether or not the combination of the corresponding addresses is recorded in the flow recording unit 45 [Judgment (1)].

IPフロー識別部43は該当のアドレスの組み合わせがフロー記録部45に記憶されている場合、同時にフロー記録部45に保存されている転送先MACアドレスについて、保存してあるサーバのMACアドレス一覧情報に該当するものがあるかどうかを確認する[判断(2)]。   When the combination of the corresponding addresses is stored in the flow recording unit 45, the IP flow identification unit 43 stores the transfer destination MAC address simultaneously stored in the flow recording unit 45 in the MAC address list information of the stored server. It is checked whether there is a corresponding item [Judgment (2)].

さらに、MACアドレス一覧情報に該当するものがある場合、基本レイヤ2インバウンド処理部42は、上記のレイヤ2インバウンド処理部11と同様に、該当MACアドレスに宛先MACアドレスを変換してサーバ送受信部17に転送する。   Further, when there is a corresponding MAC address list information, the base layer 2 inbound processing unit 42 converts the destination MAC address to the corresponding MAC address and converts the server transmission / reception unit 17 in the same manner as the layer 2 inbound processing unit 11 described above. Forward to.

上記の[判断(1)]においてフロー記録部45に該当アドレスの組み合わせがない場合、または[判断(2)]において、該当MACアドレスがサーバのMACアドレス一覧情報にない場合、IPフロー識別部43はパケット情報を分散判断部44に転送する。   If there is no corresponding address combination in the flow recording unit 45 in [Judgment (1)], or if the corresponding MAC address is not in the server MAC address list information in [Judgment (2)], the IP flow identification unit 43 Transfers the packet information to the distribution determination unit 44.

分散判断部44では、基本的構成のレイヤ2インバウンド処理部11と同様に、IPソースアドレス値に対するサーバの装置数の剰余から分散先サーバのMACアドレスを決定し、そのアドレス情報を添えてパケット情報をIPフロー識別部43に転送する。IPフロー識別部43では、そのフロー情報と転送先MACアドレス情報とをフロー記録部45に保存し、さらにその情報を基本レイヤ2インバウンド処理部42に転送する。これ以降、上記と同様に、サーバ送受信部17に転送する。   Similar to the layer 2 inbound processing unit 11 having the basic configuration, the distribution determining unit 44 determines the MAC address of the distribution destination server from the remainder of the number of server devices with respect to the IP source address value, and adds the address information to the packet information. Is transferred to the IP flow identification unit 43. The IP flow identification unit 43 stores the flow information and transfer destination MAC address information in the flow recording unit 45, and further transfers the information to the base layer 2 inbound processing unit 42. Thereafter, the data is transferred to the server transmission / reception unit 17 as described above.

もし、フロー記録部45の容量が上限に達した時には、フロー記録部45内の不要なフロー情報を破棄する。その際に使用する破棄アルゴリズムは、メモリ管理等で用いられる一般的なエージングアルゴリズムを用いることができる。   If the capacity of the flow recording unit 45 reaches the upper limit, unnecessary flow information in the flow recording unit 45 is discarded. As a discard algorithm used at that time, a general aging algorithm used in memory management or the like can be used.

本発明の一実施例によるレイヤ2負荷分散システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the layer 2 load distribution system by one Example of this invention. 本発明の一実施例によるレイヤ2負荷分散システムにおける通信操作を示す図である。It is a figure which shows communication operation in the layer 2 load distribution system by one Example of this invention. 本発明の一実施例によるレイヤ2負荷分散システムの動作を示すシーケンスチャートである。It is a sequence chart which shows operation | movement of the layer 2 load distribution system by one Example of this invention. 本発明の一実施例によるレイヤ2負荷分散装置の詳細な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detailed structure of the layer 2 load distribution apparatus by one Example of this invention. 図4のレイヤ2負荷分散装置の動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement of the layer 2 load distribution apparatus of FIG. 本発明の他の実施例によるレイヤ2負荷分散装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the layer 2 load distribution apparatus by the other Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1,4 レイヤ2負荷分散装置
2−1〜2−n サーバ
3−1〜3−m クライアント
11 レイヤ2インバンド処理部
12 レイヤ2アウトバンド処理部
13 ARP受信フィルタ部
14 ARP応答部
15 ARP発信部
16 IPアドレス保存部
17 サーバ送受信部
18 クライアント送受信部
19 装置管理機能
20 サーバMACアドレス一覧部
41 拡張レイヤ2インバンド処理部
42 基本レイヤ2インバンド処理部
43 IPフロー識別部
44 分散判断部
100 ネットワーク
171〜17n 個別サーバ送受信部
1, 4 Layer 2 load balancer 2-1 to 2-n server 3-1 to 3-m client
11 Layer 2 in-band processing unit
12 Layer 2 out-of-band processor
13 ARP reception filter section
14 ARP response section
15 ARP transmitter
16 IP address storage
17 Server transceiver
18 Client transceiver
19 Device management function
20 Server MAC address list section
41 Enhanced Layer 2 In-Band Processing Unit
42 Basic Layer 2 In-Band Processing Unit
43 IP flow identification part
44 Dispersion judgment unit
100 network 171 to 17n individual server transmission / reception unit

Claims (18)

複数のクライアント装置から構成されるクライアントコンピュータ群と、ネットワークを介して接続される前記クライアントコンピュータ群にサービスを提供する複数のサーバ装置から構成されるサーバコンピュータ群と、前記サーバコンピュータ群のサービス処理の負荷分散を行うレイヤ2負荷分散装置とを含むレイヤ2負荷分散システムであって、
前記レイヤ2負荷分散装置は、前記サーバ装置と前記ネットワークとの間の通信のMAC(Media Access Control)アドレスを変換する手段と、前記サービスのために用意されたIP(Internet Protocol)アドレスに対して代理応答しながら負荷分散通信を実現する手段と、前記サーバコンピュータ群のMACアドレスを学習する手段とを有することを特徴とするレイヤ2負荷分散システム。
A client computer group composed of a plurality of client devices, a server computer group composed of a plurality of server devices that provide services to the client computer group connected via a network, and service processing of the server computer group A layer 2 load balancing system including a layer 2 load balancing device for load balancing,
The layer 2 load balancer converts a MAC (Media Access Control) address for communication between the server device and the network, and an IP (Internet Protocol) address prepared for the service. A layer 2 load distribution system comprising means for realizing load distribution communication while performing proxy response, and means for learning a MAC address of the server computer group.
前記MACアドレスを変換する手段は、前記ネットワークから前記サーバ装置への方向において宛先のMAC(Media Access Control)アドレスを前記レイヤ2負荷分散装置固有のMACアドレスから分散先のサーバ装置のMACアドレスへの変換を行う手段と、前記サーバ装置から前記ネットワークへの方向において送信元のMACアドレスを前記サーバ装置毎の固有MACアドレスから前記レイヤ2負荷分散装置固有のMACアドレスへと変換する手段とを含むことを特徴とする請求項1記載のレイヤ2負荷分散システム。   The means for converting the MAC address is configured to change a destination MAC (Media Access Control) address from a MAC address unique to the layer 2 load balancer to a MAC address of a destination server device in a direction from the network to the server device. Means for converting, and means for converting the MAC address of the transmission source from the unique MAC address of each server device to the unique MAC address of the layer 2 load balancer in the direction from the server device to the network. The layer 2 load distribution system according to claim 1. 前記負荷分散通信を実現する手段は、前記ネットワーク側からのARP(Address Resolution Protocol)プロトコルによる問い合わせに対して前記レイヤ2負荷分散装置固有のMACアドレスを用いて応答する手段を含むことを特徴とする請求項1または請求項2記載のレイヤ2負荷分散システム。   The means for realizing the load distribution communication includes means for responding to an inquiry based on an ARP (Address Resolution Protocol) protocol from the network side using a MAC address unique to the layer 2 load distribution apparatus. The layer 2 load distribution system according to claim 1 or 2. 前記MACアドレスを学習する手段は、前記サーバコンピュータ群に対して前記ARPプロトコルを用いて各サーバ装置固有のMACアドレスで問い合わせることで前記サーバ装置各々のMACアドレスを学習する手段と、その問い合わせに対する応答を分析して接続されているサーバ装置数を学習する手段とを含むことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか記載のレイヤ2負荷分散システム。   The means for learning the MAC address includes means for learning the MAC address of each of the server devices by inquiring the server computer group with a MAC address unique to each server device using the ARP protocol, and a response to the inquiry 4. The layer 2 load distribution system according to claim 1, further comprising: means for analyzing the number of connected server devices. 5. 前記レイヤ2負荷分散装置は、前記ネットワーク中にあるIPアドレスを前記サーバ装置が解決する場合、前記レイヤ2負荷分散装置固有のMACアドレス宛に送信される前記ARPプロトコルの要求に対する応答を前記サーバ装置各々に複製配送する手段を含むことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか記載のレイヤ2負荷分散システム。   When the server device resolves an IP address in the network, the layer 2 load balancer sends a response to the request for the ARP protocol transmitted to the MAC address unique to the layer 2 load balancer. The layer 2 load distribution system according to any one of claims 1 to 4, further comprising means for replicating and delivering to each. 前記サービスのために用意されたIPアドレスを前記レイヤ2負荷分散装置及び前記複数のサーバ装置各々がそれぞれ保持することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか記載のレイヤ2負荷分散システム。   6. The layer 2 load distribution system according to claim 1, wherein each of the layer 2 load distribution apparatus and each of the plurality of server apparatuses holds an IP address prepared for the service. . 複数のクライアント装置から構成されるクライアントコンピュータ群にネットワークを介して接続され、前記クライアントコンピュータ群にサービスを提供する複数のサーバ装置から構成されるサーバコンピュータ群のサービス処理の負荷分散を行うレイヤ2負荷分散装置であって、
前記サーバ装置と前記ネットワークとの間の通信のMAC(Media Access Control)アドレスを変換する手段と、前記サービスのために用意されたIP(Internet Protocol)アドレスに対して代理応答しながら負荷分散通信を実現する手段と、前記サーバコンピュータ群のMACアドレスを学習する手段とを有することを特徴とするレイヤ2負荷分散装置。
Layer 2 load that distributes service processing load of a server computer group that is connected to a client computer group composed of a plurality of client devices via a network and that provides services to the client computer group A dispersing device,
Means for converting a MAC (Media Access Control) address for communication between the server device and the network, and load balancing communication while performing proxy response to an IP (Internet Protocol) address prepared for the service A layer 2 load balancer comprising means for realizing and means for learning a MAC address of the server computer group.
前記MACアドレスを変換する手段は、前記ネットワークから前記サーバ装置への方向において宛先のMAC(Media Access Control)アドレスを前記レイヤ2負荷分散装置固有のMACアドレスから分散先のサーバ装置のMACアドレスへの変換を行う手段と、前記サーバ装置から前記ネットワークへの方向において送信元のMACアドレスを前記サーバ装置毎の固有MACアドレスから前記レイヤ2負荷分散装置固有のMACアドレスへと変換する手段とを含むことを特徴とする請求項7記載のレイヤ2負荷分散装置。   The means for converting the MAC address is configured to change a destination MAC (Media Access Control) address from a MAC address unique to the layer 2 load balancer to a MAC address of a destination server device in a direction from the network to the server device. Means for converting, and means for converting the MAC address of the transmission source from the unique MAC address of each server device to the unique MAC address of the layer 2 load balancer in the direction from the server device to the network. The layer 2 load distribution apparatus according to claim 7. 前記負荷分散通信を実現する手段は、前記ネットワーク側からのARP(Address Resolution Protocol)プロトコルによる問い合わせに対して前記レイヤ2負荷分散装置固有のMACアドレスを用いて応答する手段を含むことを特徴とする請求項7または請求項8記載のレイヤ2負荷分散装置。   The means for realizing the load distribution communication includes means for responding to an inquiry based on an ARP (Address Resolution Protocol) protocol from the network side using a MAC address unique to the layer 2 load distribution apparatus. The layer 2 load distribution apparatus according to claim 7 or 8. 前記MACアドレスを学習する手段は、前記サーバコンピュータ群に対して前記ARPプロトコルを用いて各サーバ装置固有のMACアドレスで問い合わせることで前記サーバ装置各々のMACアドレスを学習する手段と、その問い合わせに対する応答を分析して接続されているサーバ装置数を学習する手段とを含むことを特徴とする請求項7から請求項9のいずれか記載のレイヤ2負荷分散装置。   The means for learning the MAC address includes means for learning the MAC address of each of the server devices by inquiring the server computer group with a MAC address unique to each server device using the ARP protocol, and a response to the inquiry 10. The layer 2 load distribution apparatus according to claim 7, further comprising: a unit that analyzes the number of connected server apparatuses. 前記ネットワーク中にあるIPアドレスを前記サーバ装置が解決する場合、前記レイヤ2負荷分散装置固有のMACアドレス宛に送信される前記ARPプロトコルの要求に対する応答を前記サーバ装置各々に複製配送する手段を含むことを特徴とする請求項7から請求項10のいずれか記載のレイヤ2負荷分散装置。   Means for replicating and delivering a response to the request for the ARP protocol transmitted to the MAC address unique to the layer 2 load balancer to each of the server devices when the server device resolves an IP address in the network The layer 2 load distribution apparatus according to any one of claims 7 to 10, wherein the load distribution apparatus is a layer 2 load distribution apparatus. 前記サービスのために用意されたIPアドレスを前記複数のサーバ装置各々とともにそれぞれ保持することを特徴とする請求項7から請求項11のいずれか記載のレイヤ2負荷分散装置。   12. The layer 2 load distribution apparatus according to claim 7, wherein an IP address prepared for the service is held together with each of the plurality of server apparatuses. 複数のクライアント装置から構成されるクライアントコンピュータ群と、ネットワークを介して接続される前記クライアントコンピュータ群にサービスを提供する複数のサーバ装置から構成されるサーバコンピュータ群と、前記サーバコンピュータ群のサービス処理の負荷分散を行うレイヤ2負荷分散装置とを含むシステムに用いられるレイヤ2負荷分散方法であって、
前記レイヤ2負荷分散装置が、前記サーバ装置と前記ネットワークとの間の通信のMAC(Media Access Control)アドレスを変換する処理と、前記サービスのために用意されたIP(Internet Protocol)アドレスに対して代理応答しながら負荷分散通信を実現する処理と、前記サーバコンピュータ群のMACアドレスを学習する処理とを実行することを特徴とするレイヤ2負荷分散方法。
A client computer group composed of a plurality of client devices, a server computer group composed of a plurality of server devices that provide services to the client computer group connected via a network, and service processing of the server computer group A layer 2 load balancing method used in a system including a layer 2 load balancing device that performs load balancing,
The layer 2 load balancer converts a MAC (Media Access Control) address for communication between the server device and the network, and an IP (Internet Protocol) address prepared for the service. A layer 2 load distribution method, comprising: executing a process for realizing load distribution communication while performing a proxy response; and a process for learning a MAC address of the server computer group.
前記レイヤ2負荷分散装置が、前記MACアドレスを変換する処理において、前記ネットワークから前記サーバ装置への方向において宛先のMAC(Media Access Control)アドレスを前記レイヤ2負荷分散装置固有のMACアドレスから分散先のサーバ装置のMACアドレスへの変換を行う処理と、前記サーバ装置から前記ネットワークへの方向において送信元のMACアドレスを前記サーバ装置毎の固有MACアドレスから前記レイヤ2負荷分散装置固有のMACアドレスへと変換する処理とを実行することを特徴とする請求項13記載のレイヤ2負荷分散方法。   In the process in which the layer 2 load balancer converts the MAC address, the destination MAC (Media Access Control) address is distributed from the MAC address unique to the layer 2 load balancer in the direction from the network to the server device. Process of converting the server device into the MAC address of the server device, and the MAC address of the transmission source in the direction from the server device to the network from the unique MAC address of each server device to the MAC address unique to the layer 2 load balancer 14. The layer 2 load distribution method according to claim 13, wherein the process for converting and executing the conversion are executed. 前記レイヤ2負荷分散装置が、前記負荷分散通信を実現する処理において、前記ネットワーク側からのARP(Address Resolution Protocol)プロトコルによる問い合わせに対して前記レイヤ2負荷分散装置固有のMACアドレスを用いて応答する処理を実行することを特徴とする請求項13または請求項14記載のレイヤ2負荷分散方法。   The layer 2 load balancer responds to an inquiry based on the ARP (Address Resolution Protocol) protocol from the network side using a MAC address unique to the layer 2 load balancer in the process of realizing the load balanced communication. 15. The layer 2 load distribution method according to claim 13, wherein processing is executed. 前記レイヤ2負荷分散装置が、前記MACアドレスを学習する処理において、前記サーバコンピュータ群に対して前記ARPプロトコルを用いて各サーバ装置固有のMACアドレスで問い合わせることで前記サーバ装置各々のMACアドレスを学習する処理と、その問い合わせに対する応答を分析して接続されているサーバ装置数を学習する処理とを含むことを特徴とする請求項13から請求項15のいずれか記載のレイヤ2負荷分散方法。   In the process in which the layer 2 load balancer learns the MAC address, the MAC address of each server device is learned by inquiring the server computer group with a MAC address unique to each server device using the ARP protocol. The layer 2 load distribution method according to any one of claims 13 to 15, further comprising: a process of performing a process of learning a number of connected server apparatuses by analyzing a response to the inquiry. 前記レイヤ2負荷分散装置が、前記ネットワーク中にあるIPアドレスを前記サーバ装置が解決する場合、前記レイヤ2負荷分散装置固有のMACアドレス宛に送信される前記ARPプロトコルの要求に対する応答を前記サーバ装置各々に複製配送する処理を実行することを特徴とする請求項13から請求項16のいずれか記載のレイヤ2負荷分散方法。   When the layer 2 load balancer resolves an IP address in the network, the server apparatus sends a response to the ARP protocol request transmitted to the MAC address unique to the layer 2 load balancer The layer 2 load distribution method according to any one of claims 13 to 16, wherein a process of replicating and delivering to each is executed. 前記サービスのために用意されたIPアドレスを前記レイヤ2負荷分散装置及び前記複数のサーバ装置各々がそれぞれ保持することを特徴とする請求項13から請求項17のいずれか記載のレイヤ2負荷分散方法。   18. The layer 2 load distribution method according to claim 13, wherein the layer 2 load distribution apparatus and each of the plurality of server apparatuses respectively hold an IP address prepared for the service. .
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