JP2009140212A - Communication relay apparatus, server, client, network system, and communication method - Google Patents

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幸司 吉川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a communication relay apparatus capable of achieving load distribution corresponding to the state of an operating server, and to provide a server, a client, a network system, and a communication method. <P>SOLUTION: The communication relay apparatus is provided with a server operation state monitoring part 230 for acquiring information concerned with operation states from a plurality of servers 300 connected to the network, a load distribution part 220 for selecting a server to which a communication request should be distributed from the plurality of servers 300 based on the information concerned with the operation states, and a communication part 210 for receiving a communication request from a client 100 connected to the network and transmitting the communication request to the distribution destination server. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、通信中継装置、サーバ、クライアント、ネットワークシステム、及び通信方法に関し、特に、クライアントからサーバへの通信リクエストの振り分けに関するものである。   The present invention relates to a communication relay device, a server, a client, a network system, and a communication method, and more particularly to distribution of communication requests from a client to a server.

従来の通信中継装置においては、例えば、「パケットを送受信する複数のインタフェースと、該複数のインタフェースに接続されたスイッチと、該スイッチに接続された統計情報収集処理部と、前記パケットに付与されたヘッダ情報を解析する手段と、前記インタフェースを介して送信または受信されるパケットの量を計数する手段とを備え、前記統計情報収集処理部は、前記解析されたヘッダ情報とパケット量とから前記複数のインタフェースで受信されるパケット量を予測し、該予測されたパケット量に基づき、パケットを送信するインタフェースを選択する」ものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。   In the conventional communication relay device, for example, “a plurality of interfaces for transmitting and receiving packets, a switch connected to the plurality of interfaces, a statistical information collection processing unit connected to the switch, and a packet attached to the packet” Means for analyzing header information, and means for counting the amount of packets transmitted or received via the interface, wherein the statistical information collection processing unit is configured to calculate the plurality of pieces of information from the analyzed header information and packet amount. The packet amount received by the interface is predicted, and an interface for transmitting the packet is selected based on the predicted packet amount "(see, for example, Patent Document 1).

特開２００４−２２１８０５号公報（請求項１）JP-A-2004-221805 (Claim 1)

複数のクライアントからの接続を受け付けるサーバの拡張性と可用性を高めることを可能とする通信中継装置（負荷分散装置）が提案されている。この通信中継装置は、ネットワーク上に接続されたクライアントからサーバへの通信リクエスト（以下「通信パケット」ともいう）を振り分けるものである。   A communication relay device (load distribution device) has been proposed that can enhance the scalability and availability of a server that accepts connections from a plurality of clients. This communication relay device distributes communication requests (hereinafter also referred to as “communication packets”) from a client connected to a network to a server.

従来、通信リクエストを振り分けるための方式として、ラウンドロビンによる方法がある。ラウンドロビンは、分散対象のサーバに均等に通信リクエストを振り分ける方式であり、各サーバで処理するリクエストの数が均等になる。   Conventionally, there is a round robin method as a method for distributing communication requests. Round robin is a method of equally distributing communication requests to servers to be distributed, and the number of requests processed by each server is equalized.

また、通信リクエストを振り分けるための他の方式として、重み付きラウンドロビンによる方法がある。これは、分散対象サーバの処理能力に応じて通信リクエストの分散比率を指定する方式である。   Another method for distributing communication requests is a weighted round robin method. This is a method of designating a distribution ratio of communication requests according to the processing capability of the distribution target server.

しかしながら従来の通信中継装置では、ラウンドロビン又は重み付けラウンドロビン等の分散方式を設定し、クライアントからの通信リクエストをサーバに振り分ける手段を提供するが、通信中継装置の稼働後は分散方式の重み付けを動的に変化させて運用することができないため、稼働中のサーバの状況に応じた負荷分散を実現することができない、という問題点があった。   However, in the conventional communication relay device, a distribution method such as round robin or weighted round robin is set, and a means for distributing communication requests from clients to the server is provided. Since the operation cannot be changed, there is a problem that load distribution according to the status of the server in operation cannot be realized.

上記特許文献１に記載の技術では、パケット量の統計情報を利用して実際のトラフィックの状況に応じた振り分けを実現するが、係る従来の技術では、サーバの負荷状況に応じた振り分けを行うことができない、という問題点があった。   In the technique described in the above-mentioned Patent Document 1, distribution according to the actual traffic situation is realized using the statistical information of the packet amount. However, according to the conventional technique, distribution according to the load situation of the server is performed. There was a problem that it was not possible.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、稼働中のサーバの状況に応じた負荷分散を実現することができる通信中継装置、サーバ、クライアント、ネットワークシステム、及び通信方法を得ることを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and is a communication relay device, a server, a client, a network system, and a communication method capable of realizing load distribution according to the status of an operating server. The purpose is to obtain.

本発明に係る通信中継装置は、ネットワーク上に接続された複数のサーバから稼働状況に関する情報を取得するサーバ稼働状況監視部と、前記稼働状況に関する情報に基づき、通信リクエストの振り分け先サーバを前記複数のサーバから選択する負荷分散部と、前記ネットワーク上に接続されたクライアントからの通信リクエストを受信し、前記振り分け先サーバに送信する通信部とを備えたものである。   The communication relay device according to the present invention includes a server operation status monitoring unit that acquires information on an operation status from a plurality of servers connected on a network, and a plurality of communication request distribution destination servers based on the information on the operation status. And a communication unit that receives a communication request from a client connected to the network and transmits the communication request to the distribution destination server.

本発明は、複数のサーバから稼働状況に関する情報を取得し、前記稼働状況に関する情報に基づき、通信リクエストの振り分け先サーバを前記複数のサーバから選択し、クライアントからの通信リクエストを前記振り分け先サーバに送信することにより、稼働中のサーバの状況に応じた負荷分散を実現することができる。   The present invention acquires information on operating status from a plurality of servers, selects a communication request distribution destination server from the plurality of servers based on the information on the operating status, and transmits a communication request from a client to the distribution destination server. By transmitting, it is possible to realize load distribution according to the status of the server in operation.

実施の形態１．
以下、本発明に係る通信中継装置、サーバ、クライアント、ネットワークシステム、及び通信方法の好適な実施の形態について図を参照しながら説明する。 Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, preferred embodiments of a communication relay device, a server, a client, a network system, and a communication method according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は実施の形態１に係るネットワークシステムの構成を示す図である。図１に示すように、本実施の形態１に係るネットワークシステムは、１又は複数のクライアント１００と、通信中継装置２００と、複数のサーバ３００とにより構成され、クライアント１００と通信中継装置２００とはネットワーク４００により接続され、サーバ３００と通信中継装置２００とはネットワーク５００により接続される。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a network system according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the network system according to the first embodiment includes one or a plurality of clients 100, a communication relay device 200, and a plurality of servers 300. The client 100 and the communication relay device 200 are The server 300 and the communication relay device 200 are connected by a network 500.

クライアント１００は、通信中継装置２００に対し、サーバ３００への要求が格納された通信パケット（通信リクエスト）を送信するものである。
通信中継装置２００は、クライアント１００からの要求が格納された通信パケットを受信し、後述する動作により、振り分け先サーバとして選択したサーバ３００に、当該通信パケットを送信するものである。
サーバ３００は、受信した通信パケットに対する処理を行い、通信中継装置２００を経由してクライアント１００に応答が格納された通信パケットを返すものである。 The client 100 transmits a communication packet (communication request) in which a request to the server 300 is stored to the communication relay device 200.
The communication relay apparatus 200 receives a communication packet in which a request from the client 100 is stored, and transmits the communication packet to the server 300 selected as a distribution destination server by an operation described later.
The server 300 performs processing on the received communication packet, and returns a communication packet in which a response is stored in the client 100 via the communication relay device 200.

図２は実施の形態１に係る通信中継装置の構成を示す図である。図２に示すように、通信中継装置２００は、通信部２１０と、負荷分散部２２０と、サーバ稼働状況監視部２３０とから構成される。
通信部２１０は、クライアント１００からの通信パケットを受信し、振り分け先のサーバ３００に送信するものである。この通信部２１０は、ＴＣＰ／ＩＰ、ＵＤＰ等のプロトコルスタック上に搭載される。プロトコルスタックはネットワーク物理層の上位に搭載されるもので、ネットワーク物理層としては、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、無線ＬＡＮ、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、シリアル通信等の候補から選択することができる。
負荷分散部２２０は、稼働状況に関する情報（後述）に基づき、クライアント１００からの要求が格納された通信パケットをサーバ３００に振り分けるための処理を行う。これについては後述する。
サーバ稼働状況監視部２３０は、接続されたサーバ３００の負荷に関する稼働状況を監視するもので、サーバ３００から稼働状況に関する情報（データ）を取得し、時系列データとして管理する。 FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the communication relay device according to the first embodiment. As illustrated in FIG. 2, the communication relay device 200 includes a communication unit 210, a load distribution unit 220, and a server operation status monitoring unit 230.
The communication unit 210 receives a communication packet from the client 100 and transmits it to the distribution destination server 300. The communication unit 210 is mounted on a protocol stack such as TCP / IP or UDP. The protocol stack is mounted on the upper layer of the network physical layer, and the network physical layer can be selected from candidates such as Ethernet (registered trademark), wireless LAN, USB, IEEE 1394, and serial communication.
The load distribution unit 220 performs processing for distributing a communication packet storing a request from the client 100 to the server 300 based on information (described later) regarding the operation status. This will be described later.
The server operating status monitoring unit 230 monitors the operating status related to the load of the connected server 300, acquires information (data) related to the operating status from the server 300, and manages it as time series data.

図３は実施の形態１に係るサーバの構成を示す図である。図３に示すように、サーバ３００は、通信部３１０と、計測部である稼働状況計測部３２０とから構成される。
通信部３１０は、稼働状況の情報を通信中継装置２００に通知するものである。この通信部３１０は、ＴＣＰ／ＩＰ、ＵＤＰ等のプロトコルスタック上に搭載される。プロトコルスタックはネットワーク物理層の上位に搭載されるもので、ネットワーク物理層としては、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、無線ＬＡＮ、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、シリアル通信等の候補から選択することができる。
稼働状況計測部３２０は、当該サーバ３００自身の稼働状況（ＣＰＵ負荷）を定期的に時系列に計測する。そして通信部３１０により、通信中継装置２００に稼働状況の情報を定期的に通知させる。 FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the server according to the first embodiment. As illustrated in FIG. 3, the server 300 includes a communication unit 310 and an operation status measurement unit 320 that is a measurement unit.
The communication unit 310 notifies the communication relay device 200 of information on the operation status. The communication unit 310 is mounted on a protocol stack such as TCP / IP or UDP. The protocol stack is mounted on the upper layer of the network physical layer, and the network physical layer can be selected from candidates such as Ethernet (registered trademark), wireless LAN, USB, IEEE 1394, and serial communication.
The operating status measurement unit 320 periodically measures the operating status (CPU load) of the server 300 itself in time series. Then, the communication unit 310 periodically notifies the communication relay device 200 of the operation status information.

図４は実施の形態１に係るクライアント、通信中継装置及びサーバの間の通信フローを示した図である。以下、図４に基づき本実施の形態１における通信動作を説明する。
各サーバ３００の稼働状況計測部３２０は、当該サーバ３００の稼働状況（ＣＰＵ負荷）を定期的に計測する（Ｓ１０１）。そして各サーバ３００の通信部３１０は、計測された稼働状況（ＣＰＵ負荷）の情報を通信中継装置２００に通知する（Ｓ１０２）。 FIG. 4 is a diagram illustrating a communication flow between the client, the communication relay device, and the server according to the first embodiment. Hereinafter, the communication operation in the first embodiment will be described with reference to FIG.
The operating status measuring unit 320 of each server 300 periodically measures the operating status (CPU load) of the server 300 (S101). Then, the communication unit 310 of each server 300 notifies the communication relay device 200 of information on the measured operation status (CPU load) (S102).

通信中継装置２００のサーバ稼働状況監視部２３０は、通信部２１０を介して各サーバ３００と通信し、各サーバ３００からの稼働状況に関する情報を取得する。そして、負荷分散部２２０は、稼働状況に関する情報に基づき、サーバ３００のＣＰＵ負荷が均等になるように、通信パケットの振り分け先のサーバ３００を選択する。この振り分け先のサーバ３００の選択は、例えば通信パケットをサーバ３００に振り分ける分散方式の重み付けを決定することにより行う（Ｓ１０３）。   The server operation status monitoring unit 230 of the communication relay device 200 communicates with each server 300 via the communication unit 210 and acquires information on the operation status from each server 300. Then, the load distribution unit 220 selects the server 300 to which the communication packet is distributed so that the CPU load of the server 300 is equalized based on the information related to the operation status. The selection of the distribution destination server 300 is performed, for example, by determining the weight of a distribution method for distributing communication packets to the server 300 (S103).

以下に振り分けの際のアルゴリズムの一例を示す。
振り分けは、重み付けラウンドロビンの重み付け（Ｗｉ）を動的に変化させる方式とする。サーバ３００がｎ台接続され、ｉ番目（ｉ＝１，２，，，，ｎ）のサーバ３００における一定時間での平均ＣＰＵ負荷をＣｉ（％）とするとき、ｉ番目（ｉ＝１，２，，，，ｎ）のサーバ３００に振り分けられる重み付け（Ｗｉ）は、以下により決定する。 An example of the algorithm for distribution is shown below.
The distribution is a method of dynamically changing the weighting (Wi) of the weighted round robin. When n servers 300 are connected and the average CPU load in the i-th (i = 1, 2,..., N) server 300 is Ci (%) for a certain time, the i-th (i = 1, 2). ,,, N) weights (Wi) distributed to the servers 300 are determined as follows.

Ｗｉ＝１／Ｃｉ   Wi = 1 / Ci

これにより高負荷のサーバ３００に対しては重み付けが小さくなり、低負荷のサーバ３００に対しては重み付けが大きくなる。尚、ステップＳ１０１〜Ｓ１０３は、クライアント１００からの要求とは関係なしに、定期的に実行され、ラウンドロビンの重み付けが定期的に更新される。   As a result, the weight is reduced for the high-load server 300, and the weight is increased for the low-load server 300. Steps S101 to S103 are periodically executed regardless of the request from the client 100, and the round robin weight is periodically updated.

一方、クライアント１００は、サーバ３００への要求を格納した通信パケットを通信中継装置２００に対して送信する（Ｓ１０４，Ｓ１０５）。通信中継装置２００の通信部２１０は、クライアント１００からの通信パケットを受信し、負荷分散部２２０は、ステップ４０３にて決定した分散方式の重み付けに基づいて、サーバ３００への振り分けを行う（Ｓ１０６）。そして、通信部２１０は、振り分け先のサーバ３００へ通信パケットを送信する（Ｓ１０７）。   On the other hand, the client 100 transmits a communication packet storing a request to the server 300 to the communication relay device 200 (S104, S105). The communication unit 210 of the communication relay apparatus 200 receives the communication packet from the client 100, and the load distribution unit 220 distributes to the server 300 based on the distribution method weight determined in step 403 (S106). . Then, the communication unit 210 transmits a communication packet to the distribution destination server 300 (S107).

次に、サーバ３００は、通信部３１０により通信中継装置２００からの通信パケットを受信し、当該通信パケットに対するサーバ処理を行う（Ｓ１０８）。そして、通信パケットに対する応答を、通信部３１０により通信中継装置２００に送信する（Ｓ１０９）。   Next, the server 300 receives a communication packet from the communication relay device 200 through the communication unit 310, and performs server processing on the communication packet (S108). And the response with respect to a communication packet is transmitted to the communication relay apparatus 200 by the communication part 310 (S109).

次に通信中継装置２００は、サーバ３００から受信した通信パケットの中継処理を行い（Ｓ１１０）、受信した応答が格納された通信パケットをクライアント１００に送信する（Ｓ１１１）。そしてクライアント１００は、サーバ３００からの応答が格納された通信パケットを受信する（Ｓ１１２）。   Next, the communication relay apparatus 200 performs a relay process on the communication packet received from the server 300 (S110), and transmits the communication packet storing the received response to the client 100 (S111). The client 100 receives the communication packet in which the response from the server 300 is stored (S112).

以上のように本実施の形態１においては、複数のサーバ３００から稼働状況に関する情報を取得し、この稼働状況に関する情報に基づき、通信パケットの振り分け先のサーバ３００を選択し、クライアント１００からの通信パケットを選択された振り分け先のサーバ３００に送信することにより、稼働中のサーバ３００の負荷状況に応じて通信パケットを振り分けることができ、サーバ３００負荷分散を実現することができる。
これにより、通信中継装置２００の負荷分散の最適な性能チューニングを自動的に行うことが可能となる。また、性能チューニングにかかる作業（分析、設定、評価）を削減することができる。 As described above, in the first embodiment, information related to the operation status is acquired from the plurality of servers 300, the server 300 that is a distribution destination of the communication packet is selected based on the information related to the operation status, and communication from the client 100 is performed. By transmitting the packet to the selected distribution destination server 300, the communication packet can be distributed according to the load status of the server 300 in operation, and the load distribution of the server 300 can be realized.
Thereby, it becomes possible to automatically perform the optimum performance tuning of the load distribution of the communication relay device 200. In addition, work (analysis, setting, evaluation) related to performance tuning can be reduced.

実施の形態２．
本実施の形態２は、サーバ３００の負荷状況に応じて必要なサーバ３００のみを稼働させることで、全体としてのサーバ３００の使用電力量を抑制するものである。 Embodiment 2. FIG.
In the second embodiment, only the necessary server 300 is operated according to the load status of the server 300, thereby suppressing the power consumption of the server 300 as a whole.

図５は実施の形態２に係るネットワークシステムの構成を示す図である。図５に示すように、本実施の形態２に係るネットワークシステムは、上述した実施の形態１と同様に、１又は複数のクライアント１００と、通信中継装置２００と、複数のサーバ３００とにより構成され、クライアント１００と通信中継装置２００とはネットワーク４００により接続され、サーバ３００と通信中継装置２００とはネットワーク５００により接続される。   FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a network system according to the second embodiment. As shown in FIG. 5, the network system according to the second embodiment is configured by one or more clients 100, a communication relay device 200, and a plurality of servers 300, as in the first embodiment. The client 100 and the communication relay device 200 are connected via a network 400, and the server 300 and the communication relay device 200 are connected via a network 500.

クライアント１００は、通信中継装置２００から稼働状況に関する情報を取得する通信部１１０と、該情報に基づき所定のメッセージを表示する稼働状況表示部１２０とから構成され、後述する動作により所定のメッセージをユーザに通知する。また、通信中継装置２００に対し、サーバ３００への要求が格納された通信パケットを送信するものである。   The client 100 is composed of a communication unit 110 that acquires information related to the operation status from the communication relay device 200 and an operation status display unit 120 that displays a predetermined message based on the information. Notify In addition, a communication packet storing a request to the server 300 is transmitted to the communication relay device 200.

通信中継装置２００は、通信部２１０と、負荷分散部２２０と、サーバ稼働状況監視部２３０と、サーバ使用電力量監視部２４０と、サーバ遠隔操作部２５０とから構成される。   The communication relay device 200 includes a communication unit 210, a load distribution unit 220, a server operating status monitoring unit 230, a server power consumption monitoring unit 240, and a server remote operation unit 250.

通信部２１０及び負荷分散部２２０は、上記実施の形態１と同じものであるので説明は割愛する。
サーバ稼働状況監視部２３０は、接続されたサーバ３００の負荷に関する稼働状況を監視するもので、サーバ３００からの稼働状況に関する情報（データ）を取得し、時系列データとして管理する。また、取得した稼働状況に関する情報に基づき、当該通信中継装置２００に接続された全てのサーバ３００の一定時間における平均ＣＰＵ負荷を合計した値（Ｌｉ）を算出する。 Since the communication unit 210 and the load distribution unit 220 are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.
The server operating status monitoring unit 230 monitors the operating status related to the load of the connected server 300, acquires information (data) related to the operating status from the server 300, and manages it as time-series data. Further, based on the acquired information on the operating status, a value (Li) is calculated by summing up the average CPU loads of all the servers 300 connected to the communication relay device 200 over a certain period of time.

サーバ使用電力量監視部２４０は、取得された稼働状況に関する情報からサーバ３００全体の使用電力量を求め、該使用電力量に基づいて、当該稼働状況において最低限必要なサーバ数を求めるものである。
サーバ遠隔操作部２５０は、求められたサーバ数に基づいて、サーバ３００に対し、サスペンド移行又はサスペンド復帰のコマンド（後述）を送信する。 The server power consumption monitoring unit 240 calculates the power consumption of the entire server 300 from the acquired information on the operation status, and determines the minimum number of servers required in the operation status based on the power consumption. .
The server remote control unit 250 transmits a suspend transition or suspend return command (described later) to the server 300 based on the obtained number of servers.

図６は実施の形態２に係るクライアント、通信中継装置及びサーバの間の通信フローを示した図である。以下、図６に基づき本実施の形態２における通信動作を説明する。
各サーバ３００の稼働状況計測部３２０は、当該サーバ３００の稼働状況（ＣＰＵ負荷）を定期的に計測する（Ｓ２０１）。そして各サーバ３００の通信部３１０は、計測された稼働状況（ＣＰＵ負荷）の情報を通信中継装置２００に通知する（Ｓ２０２）。 FIG. 6 is a diagram illustrating a communication flow between the client, the communication relay device, and the server according to the second embodiment. Hereinafter, the communication operation in the second embodiment will be described with reference to FIG.
The operating status measuring unit 320 of each server 300 periodically measures the operating status (CPU load) of the server 300 (S201). Then, the communication unit 310 of each server 300 notifies the communication relay device 200 of information on the measured operation status (CPU load) (S202).

通信中継装置２００のサーバ稼働状況監視部２３０は、通信部２１０を介して各サーバ３００と通信して各サーバ３００からの稼働状況に関する情報を取得し、取得した稼働状況に関する情報に基づき、当該通信中継装置２００に接続された全てのサーバ３００の一定時間における平均ＣＰＵ負荷を合計した値（Ｌｉ）を算出する。そして、サーバ使用電力量監視部２４０は、サーバ稼働状況監視部２３０が保持するサーバ３００の稼働状況のデータを元に、サーバ全体の使用電力量（Ｐａ）を算出する（Ｓ２０３）。ここで、サーバ３００の使用電力量とＣＰＵ負荷とは比例関係にあるため、サーバ全体の使用電力量（Ｐａ）は、以下により求めることができる。   The server operation status monitoring unit 230 of the communication relay device 200 communicates with each server 300 via the communication unit 210 to acquire information about the operation status from each server 300, and based on the acquired information about the operation status, the communication A value (Li) obtained by adding up the average CPU loads in a certain period of time for all the servers 300 connected to the relay device 200 is calculated. Then, the server power consumption monitoring unit 240 calculates the power consumption (Pa) of the entire server based on the operation status data of the server 300 held by the server operation status monitoring unit 230 (S203). Here, since the power consumption of the server 300 and the CPU load are in a proportional relationship, the power consumption (Pa) of the entire server can be obtained as follows.

Ｐａ＝Ｋ×Ｌｉ   Pa = K × Li

ここで、Ｋは定数である。   Here, K is a constant.

次に、サーバ使用電力量監視部２４０は、当該稼働状況において最低限必要なサーバ数（Ｓｘ）を求める。このサーバ数（Ｓｘ）は、以下により求めることができる。   Next, the server power consumption monitoring unit 240 obtains the minimum number of servers (Sx) necessary for the operation status. The number of servers (Sx) can be obtained as follows.

Ｓｘ＝ｒｏｕｎｄｕｐ（（ｒｏｕｎｄｕｐ（Ｐａ／Ｐｓ））×Ｂｔ）   Sx = roundup ((roundup (Pa / Ps)) × Bt)

ここで、ｒｏｕｎｄｕｐ（）は小数点以下切り上げの関数、Ｐａは全てのサーバ３００の使用電力量の合計値、ＰｓはＣＰＵ負荷１００％でのサーバ１台あたりの使用電力量、Ｂｔは余裕度である。Ｂｔは１以上の実数であり、サーバ３００全体の負荷の余裕を示す係数である。このＢｔは、例えばサーバ３００の稼働時間の時間帯別の傾向から事前に決定する。   Here, roundup () is a function of rounding up the decimal point, Pa is a total value of power consumption of all servers 300, Ps is power consumption per server when the CPU load is 100%, and Bt is a margin. . Bt is a real number equal to or greater than 1, and is a coefficient indicating the load margin of the entire server 300. This Bt is determined in advance, for example, from the tendency of the operating time of the server 300 for each time zone.

そして、当該通信中継装置２００に接続されたサーバ３００の全台数（Ｎａ）のうち、サスペンド対象となるサーバ３００の台数（Ｎｓ）を以下により求める（Ｓ２０４）。   Then, out of the total number (Na) of servers 300 connected to the communication relay device 200, the number (Ns) of servers 300 to be suspended is obtained as follows (S204).

Ｎｓ＝Ｎａ−Ｓｘ（台）   Ns = Na-Sx (unit)

即ち、サーバ３００の全台数のうち、Ｎｓ（台）のサーバ３００をサスペンドしたとしても、残りのサーバ３００で振り分けを行うことで、サーバ３００としての処理は継続可能である。そこでサーバ３００の全台数のうち、任意のＮｓ（台）のサーバ３００を一時的にサスペンド状態とする。   That is, even when Ns (units) of the servers 300 are suspended, the processing as the servers 300 can be continued by distributing the remaining servers 300. Therefore, arbitrary Ns (units) of the servers 300 are temporarily suspended.

次に、サーバ使用電力量監視部２４０は、サーバ３００の全台数のうち、任意のＮｓ（台）のサーバ３００をサスペンド対象のサーバ３００として選択する（Ｓ２０５）。そして、サーバ遠隔操作部２５０は、選択されたサーバ３００に対し、サスペンド移行のコマンドを送信する（Ｓ２０６）。サーバ３００の遠隔操作コマンド実行部３３０は、通信中継装置２００からのコマンドに基づき、当該サーバ３００をサスペンド状態に移行させる（Ｓ２０７）。   Next, the server power consumption monitoring unit 240 selects an arbitrary Ns (units) of the servers 300 as the servers 300 to be suspended (S205). Then, the server remote operation unit 250 transmits a suspend transition command to the selected server 300 (S206). The remote operation command execution unit 330 of the server 300 shifts the server 300 to the suspended state based on the command from the communication relay device 200 (S207).

以降、ステップＳ２０１〜Ｓ２０７は、定期的に実行され、サーバ全体の使用電力量（Ｐａ）が増加する場合には、サーバ使用電力量監視部２４０は、サーバ遠隔操作部２５０を通じて、サスペンドされていたサーバ３００に対し、サスペンド復帰のコマンドを送信させて、サスペンドの復帰を一台ずつ行う。また、サーバ全体の使用電力量（Ｐａ）が下降傾向にあるときは、上述の動作によりサーバ数（Ｓｘ）を再計算し、サスペンドの対象のサーバ３００を増やし、サスペンド状態に移行させる。
これにより、サーバ３００の負荷状況に応じて、ネットワークシステムを稼働するのに最低限必要なサーバ３００のみを稼働させることで、全体としてのサーバ３００の使用電力量を抑制することができる。 Thereafter, steps S201 to S207 are periodically executed, and when the power consumption (Pa) of the entire server increases, the server power consumption monitoring unit 240 has been suspended through the server remote operation unit 250. A suspend return command is transmitted to the server 300, and suspend return is performed one by one. When the power consumption (Pa) of the entire server is in a downward trend, the number of servers (Sx) is recalculated by the above-described operation, the number of servers 300 to be suspended is increased, and the state is shifted to the suspended state.
Thereby, according to the load condition of the server 300, the electric power consumption of the server 300 as a whole can be suppressed by operating only the server 300 which is the minimum necessary for operating the network system.

加えて、サーバ使用電力量監視部２４０は電力使用量を監視し（Ｓ２１０）、電力使用量が所定の閾値を超えた場合、所定の警告メッセージの情報を、通信部２１０を介して、ネットワークシステムの管理者向けのクライアント１００に対して通知する（Ｓ２１１）。そしてクライアント１００の通信部１１０は、通信中継装置２００からの当該情報を取得し、稼働状況表示部１２０は、情報に基づき所定のメッセージを表示する（Ｓ２１２）。   In addition, the server power consumption monitoring unit 240 monitors the power usage (S210), and when the power usage exceeds a predetermined threshold, information on a predetermined warning message is sent to the network system via the communication unit 210. Is notified to the client 100 for the administrator (S211). Then, the communication unit 110 of the client 100 acquires the information from the communication relay device 200, and the operation status display unit 120 displays a predetermined message based on the information (S212).

尚、負荷分散部２２０の負荷分散方式については、サスペンド対象以外のサーバ３００について、上記実施の形態１の動作と同様に重み付けラウンドロビン方式を用いて行う。   Note that the load distribution method of the load distribution unit 220 is performed using the weighted round robin method for the servers 300 other than the suspension target as in the operation of the first embodiment.

以上のように本実施の形態２においては、当該稼働状況において最低限必要なサーバ数を求め、このサーバ数に基づいて、サスペンド対象となるサーバ３００の台数を求め、当該サスペンド対象のサーバ３００をサスペンド状態とすることにより、サーバ３００の負荷状況に応じて、ネットワークシステムを稼働するのに最低限必要なサーバ３００のみを稼働させることができ、全体としてのサーバ３００の使用電力量を抑制することができる。   As described above, in the second embodiment, the minimum number of servers required in the operation status is obtained, the number of servers 300 to be suspended is obtained based on the number of servers, and the server 300 to be suspended is determined. By setting the suspended state, only the server 300 necessary for operating the network system can be operated according to the load status of the server 300, and the power consumption of the server 300 as a whole can be suppressed. Can do.

実施の形態３．
本実施の形態３は、通信中継装置２００の冗長化を行い、通信中継装置２００のサービスのダウン時間を大幅に減少させるものである。 Embodiment 3 FIG.
In the third embodiment, the communication relay device 200 is made redundant, and the service down time of the communication relay device 200 is greatly reduced.

図７は実施の形態３に係るネットワークシステムの構成を示す図である。図７に示すように、本実施の形態３に係るネットワークシステムは、上述した実施の形態１の構成に加え、通信中継装置２００の故障発生時に、当該通信中継装置２００の通信動作を代行する冗長系の通信中継装置（待機系）６００を更に備えている。この通信中継装置（待機系）６００は、上述した実施の形態１と同様に、クライアント１００とネットワーク４００により接続され、サーバ３００とネットワーク５００により接続される。また、通信中継装置２００と通信中継装置（待機系）６００との間に、生存確認通信用のネットワーク７００が追加される。このような構成により本実施の形態３に係るネットワークシステムにおいては、通信中継装置２００の冗長化を行い、通信中継装置２００のサービスのダウン時間を大幅に減少させるものである。   FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a network system according to the third embodiment. As shown in FIG. 7, in addition to the configuration of the first embodiment described above, the network system according to the third embodiment has a redundancy that performs the communication operation of the communication relay apparatus 200 when a failure of the communication relay apparatus 200 occurs. A system communication relay device (standby system) 600 is further provided. The communication relay apparatus (standby system) 600 is connected to the client 100 via the network 400 and is connected to the server 300 via the network 500, as in the first embodiment. In addition, a network 700 for survival confirmation communication is added between the communication relay device 200 and the communication relay device (standby system) 600. With such a configuration, in the network system according to the third embodiment, the communication relay device 200 is made redundant, and the service down time of the communication relay device 200 is greatly reduced.

通信中継装置（待機系）６００は、稼働時に定期的に生存確認のための通信を通信中継装置２００と行い、故障していないかを問い合わせる。このとき、通信中継装置２００がハードウエア（Ｈ／Ｗ）故障等の理由でダウンして通信不可能な場合、通信中継装置（待機系）６００が正常系として起動し、クライアント１００からの通信パケットをサーバ３００に振り分ける通信中継装置２００の処理を代行する。尚、振り分け動作は上述した実施の形態１と同様であるので説明は省略する。   The communication relay apparatus (standby system) 600 performs communication for confirmation of survival periodically with the communication relay apparatus 200 during operation, and inquires whether there is a failure. At this time, if the communication relay device 200 is down due to a hardware (H / W) failure or the like and communication is impossible, the communication relay device (standby system) 600 is activated as a normal system and the communication packet from the client 100 is The processing of the communication relay device 200 that distributes to the server 300 is performed. Since the sorting operation is the same as that in the first embodiment, the description is omitted.

尚、通信中継装置（待機系）６００は、上記実施の形態２の通信中継装置２００と同様の構成とし、サーバ３００の負荷状況に応じて必要なサーバ３００のみを稼働させるようにしても良い。   The communication relay device (standby system) 600 may have the same configuration as the communication relay device 200 of the second embodiment, and only the necessary server 300 may be operated according to the load status of the server 300.

以上のように本実施の形態３においては、通信中継装置２００の故障発生時に、当該通信中継装置２００の通信動作を代行する冗長系の通信中継装置（待機系）６００を備えることにより、通信中継装置２００の冗長化を図ることができ、通信中継装置２００のサービスのダウン時間を大幅に減少させることができる。   As described above, in the third embodiment, the communication relay device 200 is provided with the redundant communication relay device (standby system) 600 that performs the communication operation of the communication relay device 200 when a failure occurs. The apparatus 200 can be made redundant, and the downtime of the service of the communication relay apparatus 200 can be greatly reduced.

実施の形態１に係るネットワークシステムの構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a configuration of a network system according to a first embodiment. 実施の形態１に係る通信中継装置の構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a configuration of a communication relay device according to a first embodiment. 実施の形態１に係るサーバの構成を示す図である。2 is a diagram illustrating a configuration of a server according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に係るクライアント、通信中継装置及びサーバの間の通信フローを示した図である。6 is a diagram illustrating a communication flow between a client, a communication relay device, and a server according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態２に係るネットワークシステムの構成を示す図である。6 is a diagram illustrating a configuration of a network system according to Embodiment 2. FIG. 実施の形態２に係るクライアント、通信中継装置及びサーバの間の通信フローを示した図である。It is the figure which showed the communication flow between the client which concerns on Embodiment 2, a communication relay apparatus, and a server. 実施の形態３に係るネットワークシステムの構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a network system according to a third embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１００ クライアント、１１０ 通信部、１２０ 稼働状況表示部、２００ 通信中継装置、２１０ 通信部、２２０ 負荷分散部、２３０ サーバ稼働状況監視部、２４０ サーバ使用電力量監視部、２５０ サーバ遠隔操作部、３００ サーバ、３１０ 通信部、３２０ 稼働状況計測部、３３０ 遠隔操作コマンド実行部、４００ ネットワーク、５００ ネットワーク、６００ 通信中継装置（待機系）、７００ 生存確認通信用のネットワーク。   100 client, 110 communication unit, 120 operation status display unit, 200 communication relay device, 210 communication unit, 220 load distribution unit, 230 server operation status monitoring unit, 240 server power consumption monitoring unit, 250 server remote operation unit, 300 server , 310 communication unit, 320 operation status measurement unit, 330 remote operation command execution unit, 400 network, 500 network, 600 communication relay device (standby system), 700 network for survival confirmation communication.

Claims (13)

ネットワーク上に接続された複数のサーバから稼働状況に関する情報を取得するサーバ稼働状況監視部と、
前記稼働状況に関する情報に基づき、通信リクエストの振り分け先サーバを前記複数のサーバから選択する負荷分散部と、
前記ネットワーク上に接続されたクライアントからの通信リクエストを受信し、前記振り分け先サーバに送信する通信部と
を備えたことを特徴とする通信中継装置。 A server operating status monitoring unit that acquires information on operating status from a plurality of servers connected to the network;
Based on the information on the operating status, a load distribution unit that selects a communication request distribution destination server from the plurality of servers;
A communication relay device, comprising: a communication unit that receives a communication request from a client connected to the network and transmits the communication request to the distribution destination server. ネットワーク上に接続された複数のサーバから稼働状況に関する情報を取得するサーバ稼働状況監視部と、
前記稼働状況に関する情報から前記複数のサーバ全体の使用電力量を求め、該使用電力量に基づいて、当該稼働状況において最低限必要なサーバ数を求めるサーバ使用電力量監視部と、
前記サーバ数に基づいて、１又は複数の前記サーバに対し、サスペンド移行又はサスペンド復帰のコマンドを送信するサーバ遠隔操作部と、
前記稼働状況に関する情報に基づき、通信リクエストの振り分け先サーバを、前記サスペンド移行コマンドが送信されたサーバ以外の前記サーバから選択する負荷分散部と、
前記ネットワーク上に接続されたクライアントからの通信リクエストを受信し、前記振り分け先サーバに送信する通信部と
を備えたことを特徴とする通信中継装置。 A server operating status monitoring unit that acquires information on operating status from a plurality of servers connected to the network;
A server power consumption monitoring unit that obtains the power consumption of the plurality of servers as a whole from information related to the operation status, and obtains the minimum number of servers required in the operation status based on the power consumption;
Based on the number of servers, a server remote operation unit that transmits a suspend transition or suspend return command to one or a plurality of the servers,
Based on the information related to the operating status, a load distribution unit that selects a distribution request server of the communication request from the servers other than the server to which the suspend transition command is transmitted;
A communication relay device, comprising: a communication unit that receives a communication request from a client connected to the network and transmits the communication request to the distribution destination server. 前記サーバ稼働状況監視部は、前記稼働状況に関する情報として前記サーバのＣＰＵ負荷の情報を取得し、
前記サーバ使用電力量監視部は、前記ＣＰＵ負荷の情報に基づき、前記各サーバの使用電力量を求め、前記複数のサーバの使用電力量の合計値と、前記ＣＰＵ負荷の最大時におけるサーバ１台あたりの使用電力量との割合に基づき、前記サーバ数を求めることを特徴とする請求項２記載の通信中継装置。 The server operating status monitoring unit obtains CPU load information of the server as information on the operating status,
The server power consumption monitoring unit obtains the power consumption of each server based on the CPU load information, the total value of the power consumption of the plurality of servers, and one server at the maximum time of the CPU load. The communication relay device according to claim 2, wherein the number of servers is obtained based on a ratio with the amount of power used per unit. 前記サーバ稼働状況監視部は、前記稼働状況に関する情報として前記サーバのＣＰＵ負荷の情報を取得し、
前記負荷分散部は、前記複数のサーバのＣＰＵ負荷が均等になるように、前記振り分け先サーバを選択することを特徴とする請求項１又は２記載の通信中継装置。 The server operating status monitoring unit obtains CPU load information of the server as information on the operating status,
The communication relay device according to claim 1, wherein the load distribution unit selects the distribution destination server so that CPU loads of the plurality of servers are equalized. 請求項１〜４の何れかに記載の通信中継装置と接続されるサーバであって、
当該サーバの稼働状況を定期的に計測する計測部と、
計測された前記稼働状況の情報を前記通信中継装置に通知する通信部と
を備えたことを特徴とするサーバ。 A server connected to the communication relay device according to claim 1,
A measurement unit that periodically measures the operating status of the server;
A server comprising: a communication unit that notifies the communication relay device of information on the measured operation status. 請求項２又は３記載の通信中継装置と接続されるサーバであって、
当該サーバの稼働状況を定期的に計測する計測部と、
計測された稼働状況の情報を前記通信中継装置に通知する通信部と、
前記通信中継装置からのコマンドに基づき、当該サーバをサスペンド状態に移行させ又はサスペンド状態から復帰させる遠隔操作コマンド実行部と
を備えたことを特徴とするサーバ。 A server connected to the communication relay device according to claim 2 or 3,
A measurement unit that periodically measures the operating status of the server;
A communication unit for notifying the communication relay device of information of the measured operation status;
A server comprising: a remote operation command execution unit that shifts the server to a suspend state or returns the suspend state based on a command from the communication relay device. 請求項１〜４の何れかに記載の通信中継装置と接続されるクライアントであって、
前記通信中継装置から稼働状況に関する情報を取得する通信部と、
該情報に基づき所定のメッセージを表示する稼働状況表示部と
を備えたことを特徴とするクライアント。 A client connected to the communication relay device according to claim 1,
A communication unit for obtaining information on the operating status from the communication relay device;
A client comprising an operation status display unit for displaying a predetermined message based on the information. 請求項１〜４の何れかに記載の通信中継装置と、
請求項５又は６記載の複数のサーバと
を備えたことを特徴とするネットワークシステム。 The communication relay device according to any one of claims 1 to 4,
A network system comprising: a plurality of servers according to claim 5. 請求項７記載のクライアントを備えたことを特徴とする請求項８記載のネットワークシステム。   The network system according to claim 8, comprising the client according to claim 7. 前記通信中継装置の故障発生時に、当該通信中継装置の通信動作を代行する冗長系の通信中継装置を更に備えたことを特徴とする請求項８又は９記載のネットワークシステム。   10. The network system according to claim 8, further comprising a redundant communication relay device that performs a communication operation of the communication relay device when a failure occurs in the communication relay device. ネットワーク上に接続された複数のサーバから稼働状況に関する情報を取得するステップと、
前記稼働状況に関する情報に基づき、通信リクエストの振り分け先サーバを前記複数のサーバから選択するステップと、
前記ネットワーク上に接続されたクライアントからの通信リクエストを受信し、前記振り分け先サーバに送信するステップと
を有することを特徴とする通信方法。 Obtaining information on operating status from a plurality of servers connected on the network;
Selecting a communication request distribution destination server from the plurality of servers based on the information on the operation status;
Receiving a communication request from a client connected to the network and transmitting the request to the distribution destination server. ネットワーク上に接続された複数のサーバから稼働状況に関する情報を取得するステップと、
前記稼働状況に関する情報から前記複数のサーバ全体の使用電力量を求め、該使用電力量に基づいて、当該稼働状況において最低限必要なサーバ数を求めるステップと、
前記サーバ数に基づいて、１又は複数の前記サーバに対し、サスペンド移行又はサスペンド復帰のコマンドを送信するステップと、
前記稼働状況に関する情報に基づき、通信リクエストの振り分け先サーバを、前記サスペンド移行コマンドが送信されたサーバ以外の前記サーバから選択するステップと、
前記ネットワーク上に接続されたクライアントからの通信リクエストを受信し、前記振り分け先サーバに送信するステップと
を有することを特徴とする通信方法。 Obtaining information on operating status from a plurality of servers connected on the network;
Obtaining the amount of power used by the whole of the plurality of servers from the information related to the operating status, and determining the minimum number of servers required in the operating status based on the power usage amount;
Based on the number of servers, sending a suspend transition or suspend return command to one or more of the servers;
Based on the information related to the operating status, selecting a communication request distribution destination server from the servers other than the server to which the suspend transition command is transmitted;
Receiving a communication request from a client connected to the network and transmitting the request to the distribution destination server. 前記稼働必要なサーバ数を求めるステップは、
前記稼働状況に関する情報として前記サーバのＣＰＵ負荷の情報を取得するステップと、
前記ＣＰＵ負荷の情報に基づき、前記各サーバの使用電力量を求めるステップと、
前記複数のサーバの使用電力量の合計値と、前記ＣＰＵ負荷の最大時におけるサーバ１台あたりの使用電力量との割合に基づき、前記サーバ数を求めるステップと
を有することを特徴とする請求項１２記載の通信方法。 The step of obtaining the number of servers required for operation is as follows:
Obtaining information on the CPU load of the server as information on the operating status;
Obtaining power consumption of each server based on the CPU load information;
The step of obtaining the number of servers based on a ratio between a total value of power consumption of the plurality of servers and a power consumption per server at the time of the maximum CPU load. 12. The communication method according to 12.
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