JP2010206736A - Network system, communication method thereof, router, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ネットワークシステム、その通信方法、ルータ、およびプログラムに係り、特に、エニーキャストを用いるネットワークシステム、その通信方法、ルータ、およびプログラムに係る。 The present invention relates to a network system, a communication method thereof, a router, and a program, and more particularly, to a network system using anycast, a communication method thereof, a router, and a program.
IPv6において、サーバの負荷分散を目的としたエニーキャストという通信方式が知られている。エニーキャストでは、距離が最も近いノードに対して送信を行う。この場合の距離は、ネットワーク上で利用しているルーティングプロトコルのメトリックで判断される。メトリックは、複数のルートから最適なルートを選択するために、ルータが使用する基準のことであり、ルーティングプロトコルによって定められる。クライアント端末がエニーキャストアドレスを送信パケットの送信先アドレスとして指定すると、パケットを中継するルータは、同一のエニーキャストアドレスを持つ複数のサーバの中からクライアントからの距離が最も近いサーバを選択してパケットを送信する。 In IPv6, a communication method called anycast for the purpose of server load balancing is known. In anycast, transmission is performed to the closest node. The distance in this case is determined by the metric of the routing protocol used on the network. A metric is a standard used by a router to select an optimal route from a plurality of routes, and is defined by a routing protocol. When the client terminal specifies the anycast address as the destination address of the transmission packet, the router that relays the packet selects the server with the closest distance from the client from the multiple servers with the same anycast address. Send.
このようなエニーキャストによって、同一のサブネット内に複数のブート・サーバ等が存在する場合であっても、これらの複数のブート・サーバ等がクライアント端末からのOSイメージ・ファイル等のリクエストに対して対応できるシステムが特許文献1において開示されている。 Even if there are a plurality of boot servers, etc. in the same subnet by such anycast, these plurality of boot servers, etc. respond to requests for OS image files, etc. from client terminals. A compatible system is disclosed in Patent Document 1.
以下の分析は本発明において与えられる。 The following analysis is given in the present invention.
エニーキャストでは、クライアント端末からサーバまでの距離で通信経路を判断している。しかしながら、高負荷のかかったサーバが選択された場合、サーバの選択においてサーバの負荷状況を考慮していないため、クライアントとサーバ間の通信性能が大きく劣化する虞がある。また、選択されたサーバとクライアント間の通信経路が輻輳状態であるような場合、サーバ選択においてサーバからクライアント間のネットワークの負荷状況を考慮していないため、クライアントとサーバ間の通信性能が大きく劣化する虞がある。 In anycast, the communication path is determined based on the distance from the client terminal to the server. However, when a server with a high load is selected, the server load status is not taken into consideration in the selection of the server, so there is a possibility that the communication performance between the client and the server is greatly deteriorated. Also, when the communication path between the selected server and the client is in a congested state, the communication performance between the client and the server is greatly degraded because the server load is not considered in the server selection in the server selection. There is a risk of doing.
したがって、本発明の目的は、エニーキャストを用いる際の通信性能の劣化を防ぐネットワークシステム、その通信方法、ルータ、およびプログラムを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a network system, a communication method thereof, a router, and a program that prevent deterioration in communication performance when using anycast.
本発明の1つのアスペクト(側面)に係るネットワークシステムは、複数のサーバと、エニーキャストアドレスを用いて複数のサーバの一つと通信するクライアント端末と、クライアント端末およびサーバ間のデータ送受を中継するルータと、を備え、ルータは、複数のサーバのそれぞれに対する、メトリック、サーバの処理負荷およびサーバに係るネットワーク負荷に基づいて、クライアント端末の通信対象となる複数のサーバの一つを選択する。 A network system according to an aspect of the present invention includes a plurality of servers, a client terminal that communicates with one of the plurality of servers using an anycast address, and a router that relays data transmission and reception between the client terminal and the server. The router selects one of the plurality of servers to be communicated with the client terminal based on the metric, the server processing load, and the network load on the server for each of the plurality of servers.
本発明の他のアスペクト(側面)に係るルータは、エニーキャストアドレスを用いて複数のサーバの一つと通信するクライアント端末およびサーバ間のデータ送受を中継するルータであって、複数のサーバのそれぞれに対する、メトリック、サーバの処理負荷およびサーバに係るネットワーク負荷に基づいて、クライアント端末の通信対象となる複数のサーバの一つを選択する。 A router according to another aspect of the present invention is a router that relays data transmission / reception between a client terminal and a server that communicate with one of a plurality of servers using an anycast address, and each of the plurality of servers. Based on the metric, the server processing load, and the network load on the server, one of a plurality of servers to be communicated by the client terminal is selected.
本発明のさらに他のアスペクト(側面)に係るプログラムは、エニーキャストアドレスを用いて複数のサーバの一つと通信するクライアント端末およびサーバ間のデータ送受を中継するルータを構成するコンピュータに、複数のサーバのそれぞれに対する、メトリック、サーバの処理負荷およびサーバに係るネットワーク負荷に基づいて、クライアント端末の通信対象となる複数のサーバの一つを選択する処理を実行させる。 According to still another aspect of the present invention, there is provided a program that includes a client terminal that communicates with one of a plurality of servers using an anycast address and a computer that constitutes a router that relays data transmission / reception between the servers. Based on the metric, the server processing load, and the network load related to the server, a process of selecting one of a plurality of servers to be communicated by the client terminal is executed.
本発明の別のアスペクト(側面)に係る通信方法は、エニーキャストアドレスを用いて複数のサーバの一つと通信するクライアント端末およびサーバ間のデータ送受を中継するルータにおける通信方法であって、複数のサーバのそれぞれに対する、メトリック、サーバの処理負荷およびサーバに係るネットワーク負荷に基づいて、クライアント端末の通信対象となる複数のサーバの一つを選択する。 A communication method according to another aspect of the present invention is a communication method in a client terminal that communicates with one of a plurality of servers using an anycast address and a router that relays data transmission / reception between the servers. One of a plurality of servers to be communicated with the client terminal is selected based on the metric, the server processing load, and the network load on the server for each of the servers.
本発明によれば、メトリックに加え、サーバの負荷、ネットワークの負荷のそれぞれの情報を用いて通信対象となるサーバを選択する。したがって、適切なサーバが選択され、エニーキャストを用いる際の通信性能の劣化を防ぐことができる。 According to the present invention, a server to be communicated is selected using each information of a server load and a network load in addition to a metric. Therefore, an appropriate server is selected, and deterioration of communication performance when using anycast can be prevented.
本発明の実施形態に係るネットワークシステムは、サーバと、エニーキャストアドレスを用いてサーバと通信するクライアント端末と、クライアント端末およびサーバ間のデータ送受を中継するルータと、を備える。 A network system according to an embodiment of the present invention includes a server, a client terminal that communicates with the server using an anycast address, and a router that relays data transmission and reception between the client terminal and the server.
ルータは、複数のサーバのそれぞれに対する、メトリック、サーバの処理負荷およびサーバに係るネットワーク負荷に基づいて、クライアント端末の通信対象となる複数のサーバの一つを選択する。 The router selects one of a plurality of servers to be communicated by the client terminal based on a metric, a server processing load, and a network load on the server for each of the plurality of servers.
ルータは、クライアント端末の通信対象を表すエニーキャストアドレスと、エニーキャストアドレスに対応する複数のサーバのそれぞれの識別子と、複数のサーバのそれぞれにおける処理負荷の情報と、複数のサーバのそれぞれに係るネットワーク負荷の情報と、複数のサーバのそれぞれに対するメトリックとを、それぞれ対応させて記録した対応表を備え、クライアント端末からエニーキャストアドレスを用いた通信の要求が到来した場合に対応表を参照することで複数のサーバの一つを選択するようにしてもよい。 The router includes an anycast address indicating a communication target of the client terminal, an identifier of each of a plurality of servers corresponding to the anycast address, information on a processing load in each of the plurality of servers, and a network associated with each of the plurality of servers. By providing a correspondence table in which load information and metrics for each of multiple servers are recorded in correspondence with each other, referencing the correspondence table when a communication request using an anycast address arrives from a client terminal One of a plurality of servers may be selected.
ルータは、他のルータと対応表の内容を交換可能とするように構成されるようにしてもよい。 The router may be configured to exchange the contents of the correspondence table with other routers.
サーバは、自身の処理負荷の情報を定期的にルータに対して通知するようにしてもよい。 The server may periodically notify the router of information on its processing load.
ルータは、選択したサーバに対応する経路情報を設定するルーティングテーブルを備えるようにしてもよい。 The router may be provided with a routing table for setting route information corresponding to the selected server.
ルータは、コンピュータを備え、このコンピュータに、複数のサーバのそれぞれに対する、メトリック、サーバの処理負荷およびサーバに係るネットワーク負荷に基づいて、クライアント端末の通信対象となる複数のサーバの一つを選択する処理を実行させてもよい。 The router includes a computer, and selects one of a plurality of servers to be communicated by the client terminal based on a metric, a server processing load, and a network load on the server for each of the plurality of servers. Processing may be executed.
図1は、本発明の第1の実施例に係るネットワークシステムの一形態の構成を示すブロック図である。図1において、ネットワークシステムは、直列形態で繋がるルータ10a、10b、10cと、ルータ10aと繋がるサーバ20aと、ルータ10cと繋がるサーバ20bと、ルータ10aと繋がるクライアント端末30で構成される。ここで、サーバ20a、20bは、同一のエニーキャストアドレス「a」を保持するものとする。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of one form of a network system according to a first example of the present invention. In FIG. 1, the network system includes
図2は、ルータおよびサーバの構成の詳細を表す図である。サーバ20は、自身の負荷状況を監視する負荷監視部21と、自身の負荷状況と生存性をルータへ通知するキープアライブ部22を備える。
FIG. 2 is a diagram showing details of the configuration of the router and the server. The
また、ルータ10は、サーバの負荷状況とサーバの生存性を調査するキープアライブ部12と、自身の負荷状況を監視する負荷監視部13と、エニーキャストアドレスに括りついた複数のサーバから最適なサーバを選択するサーバ選択部14と、サーバ選択のための判断情報が格納されるエニーキャストリスト11と、ルータ間でエニーキャストリスト情報の交換するルータ間通信部16と、経路情報が格納されるルーティングテーブル15を備える。なお、クライアントとの通信方法およびルータ間の通信方法には、既存のルーティングプロトコルを利用することができる。
Further, the
図3は、エニーキャストリストの構成を表す図である。図3において、エニーキャストリスト11は、エニーキャストアドレスに括りついたサーバのサーバ識別子と、サーバ負荷の値と、ネットワーク負荷の値と、メトリックとをエニーキャストアドレスに対応させて格納する。
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the anycast list. In FIG. 3, the
サーバ識別子は、サーバのユニキャストアドレスもしくはMACアドレスを利用するが、サーバを識別できれば、これ以外の識別子を用いても良い。また、ネットワーク負荷について、サーバからクライアント間の通信において通過するルータ負荷の合計と定義するが、ネットワーク負荷を表す他のパラメータであってもよい。 The server identifier uses the unicast address or MAC address of the server, but other identifiers may be used as long as the server can be identified. Further, the network load is defined as the total router load that is passed in communication between the server and the client, but may be another parameter that represents the network load.
図1、図2において、サーバ20(20a、20b)は、負荷監視部21を用いて自身の負荷状況を調査し、キープアライブ部22を用いてルータ10(10a、10c)へ自身の負荷情報を定期的に通知する。
1 and 2, the server 20 (20a, 20b) investigates its own load status using the
ルータ10(10a、10c)は、キープアライブ部12を用いて、それぞれの20(20a、20b)からサーバ負荷状況を取得し、エニーキャストリスト11中のサーバ負荷の値を更新する。
The router 10 (10a, 10c) acquires the server load status from each 20 (20a, 20b) using the keep
また、各ルータ10(10a、10c)は、定期的にサーバ20(20a、20b)から通知されるサーバ負荷状況のメッセージが受信できている場合、サーバを生存状態であると判断し、受信できなくなった場合、サーバを生存状態ではないと判断する。 Each router 10 (10a, 10c) determines that the server is alive and can receive the server load status message periodically notified from the server 20 (20a, 20b). If it disappears, it is determined that the server is not alive.
さらに、ルータ10(10a、10b、10c)は、自身の負荷状況を負荷監視部13によって調査し、エニーキャストリスト11中のネットワーク負荷の値を更新する。
Further, the router 10 (10a, 10b, 10c) checks its own load status by the
各ルータ10(10a、10b、10c)は、ルータ間通信部16を用いて定期的に他のルータとエニーキャストリスト情報を交換するとともに、他のルータの保持するエニーキャストリスト情報を取得し、エニーキャストリスト11の内容を更新する。
Each router 10 (10a, 10b, 10c) periodically exchanges anycast list information with other routers using the
また、ルータ10(10a、10b、10c)は、他ルータから定期的に通知されるメッセージが受信できている場合、他ルータが生存状態であると判断し、受信できなくなった場合、他ルータが生存状態ではないと判断する。そして、サーバ選択部14を用いて、各ルータは、エニーキャストリスト11を参照し、最適なサーバを決定する。
Also, the router 10 (10a, 10b, 10c) determines that the other router is in a alive state when a message periodically notified from the other router can be received. Judged not to be alive. Then, using the
ルータ10(10a、10b、10c)は、選択したサーバに応じた経路情報をルーティングテーブル15に反映させる。 The router 10 (10a, 10b, 10c) reflects the routing information corresponding to the selected server in the routing table 15.
次に、サーバ選択部14の動作について説明する。図4は、サーバ選択部14の動作を表すフローチャートである。サーバ選択部14は、クライアント端末30からエニーキャストアドレスを用いた通信の要求がルータ10に到来した場合に、以下のように動作する。
Next, the operation of the
ステップS11において、サーバ選択部14は、図3に示すエニーキャストリスト11を参照し、同一のエニーキャストアドレスに係るサーバ選択処理を行う。
In step S11, the
ステップS12において、サーバ選択部14は、図3に示すエニーキャストリスト11を参照し、リストに格納された各情報を取得する。
In step S12, the
ステップS13において、サーバ選択部14は、抽出されたエントリにおいて、経路アルゴリズムを用い、サーバ負荷、ネットワーク負荷、メトリックを用いて適切なサーバを選択する。例えば、サーバ負荷、ネットワーク負荷、メトリックをそれぞれ数値化して、Si、Ni、Miとするとき、S=w1・Si+w2・Ni+w3・Mi(ただし、w1〜w3はそれぞれの重み)を求め、Sの大小に基づいてサーバを選択する。すなわち、サーバ負荷およびネットワーク負荷が軽く、メトリックの小さなサーバを選択する。
In step S <b> 13, the
このような構成のネットワークシステムにおいて、ルータ10(10a、10b、10c)は、メトリックに加え、サーバ負荷状況、ネットワーク負荷状況を基に複数のサーバの一つを選択することによって、最適なサーバを選択することができる。したがって、適切なサーバが選択され、エニーキャストを用いる際の通信性能の劣化を防ぐことができる。 In the network system having such a configuration, the router 10 (10a, 10b, 10c) selects an optimum server by selecting one of a plurality of servers based on the server load status and the network load status in addition to the metric. You can choose. Therefore, an appropriate server is selected, and deterioration in communication performance when using anycast can be prevented.
なお、前述の特許文献等の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示(請求の範囲を含む)の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素の多様な組み合わせないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。 It should be noted that the disclosures of the aforementioned patent documents and the like are incorporated herein by reference. Within the scope of the entire disclosure (including claims) of the present invention, the embodiments and examples can be changed and adjusted based on the basic technical concept. Various combinations and selections of various disclosed elements are possible within the scope of the claims of the present invention. That is, the present invention of course includes various variations and modifications that could be made by those skilled in the art according to the entire disclosure including the claims and the technical idea.
10、10a、10b、10c ルータ
11 エニーキャストリスト
12 キープアライブ部
13 負荷監視部
14 サーバ選択部
15 ルーティングテーブル
16 ルータ間通信部
20、20a、20b サーバ
21 負荷監視部
22 キープアライブ部
30 クライアント端末
10, 10a, 10b,
Claims (19)
前記ルータは、前記複数のサーバのそれぞれに対する、メトリック、サーバの処理負荷およびサーバに係るネットワーク負荷に基づいて、前記クライアント端末の通信対象となる前記複数のサーバの一つを選択することを特徴とするネットワークシステム。 A plurality of servers, a client terminal that communicates with one of the plurality of servers using an anycast address, and a router that relays data transmission and reception between the client terminal and the server,
The router selects one of the plurality of servers to be a communication target of the client terminal based on a metric, a server processing load, and a network load on the server for each of the plurality of servers. Network system.
前記クライアント端末の通信対象を表す前記エニーキャストアドレスと、前記エニーキャストアドレスに対応する前記複数のサーバのそれぞれの識別子と、前記複数のサーバのそれぞれにおける処理負荷の情報と、前記複数のサーバのそれぞれに係るネットワーク負荷の情報と、前記複数のサーバのそれぞれに対するメトリックとを、それぞれ対応させて記録した対応表を備え、
前記クライアント端末から前記エニーキャストアドレスを用いた通信の要求が到来した場合に前記対応表を参照することで前記複数のサーバの一つを選択することを特徴とする請求項1記載のネットワークシステム。 The router
The anycast address representing a communication target of the client terminal, an identifier of each of the plurality of servers corresponding to the anycast address, information on processing load in each of the plurality of servers, and each of the plurality of servers A correspondence table in which the network load information and the metrics for each of the plurality of servers are recorded in association with each other,
2. The network system according to claim 1, wherein, when a communication request using the anycast address arrives from the client terminal, one of the plurality of servers is selected by referring to the correspondence table.
前記複数のサーバのそれぞれに対する、メトリック、サーバの処理負荷およびサーバに係るネットワーク負荷に基づいて、前記クライアント端末の通信対象となる前記複数のサーバの一つを選択することを特徴とするルータ。 A client terminal that communicates with one of a plurality of servers using an anycast address and a router that relays data transmission and reception between the servers,
A router that selects one of the plurality of servers to be a communication target of the client terminal based on a metric, a server processing load, and a network load related to the server for each of the plurality of servers.
前記クライアント端末から前記エニーキャストアドレスを用いた通信の要求が到来した場合に前記対応表を参照することで前記複数のサーバの一つを選択することを特徴とする請求項6記載のルータ。 The anycast address representing a communication target of the client terminal, an identifier of each of the plurality of servers corresponding to the anycast address, information on processing load in each of the plurality of servers, and each of the plurality of servers A correspondence table in which the network load information according to the above and the metrics for each of the plurality of servers are recorded in association with each other,
7. The router according to claim 6, wherein when a communication request using the anycast address is received from the client terminal, one of the plurality of servers is selected by referring to the correspondence table.
前記複数のサーバのそれぞれに対する、メトリック、サーバの処理負荷およびサーバに係るネットワーク負荷に基づいて、前記クライアント端末の通信対象となる前記複数のサーバの一つを選択する処理を実行させるプログラム。 To a computer that constitutes a client terminal that communicates with one of a plurality of servers using an anycast address and a router that relays data transmission and reception between the servers,
A program for executing processing for selecting one of the plurality of servers to be a communication target of the client terminal based on a metric, a server processing load, and a network load on the server for each of the plurality of servers.
前記クライアント端末から前記エニーキャストアドレスを用いた通信の要求が到来した場合に前記対応表を参照することで前記複数のサーバの一つを選択する処理を実行させる請求項11記載のプログラム。 The router includes the anycast address indicating a communication target of the client terminal, an identifier of each of the plurality of servers corresponding to the anycast address, information on a processing load in each of the plurality of servers, and the plurality of the plurality of servers. A correspondence table in which network load information related to each of the servers and metrics for each of the plurality of servers are recorded in association with each other,
12. The program according to claim 11, wherein when a request for communication using the anycast address arrives from the client terminal, a process of selecting one of the plurality of servers by referring to the correspondence table is executed.
前記複数のサーバのそれぞれに対する、メトリック、サーバの処理負荷およびサーバに係るネットワーク負荷に基づいて、前記クライアント端末の通信対象となる前記複数のサーバの一つを選択することを特徴とする通信方法。 A communication method in a client terminal that communicates with one of a plurality of servers using an anycast address and a router that relays data transmission and reception between the servers,
A communication method, comprising: selecting one of the plurality of servers to be a communication target of the client terminal based on a metric, a server processing load, and a network load related to the server for each of the plurality of servers.
前記クライアント端末の通信対象を表す前記エニーキャストアドレスと、前記エニーキャストアドレスに対応する前記複数のサーバのそれぞれの識別子と、前記複数のサーバのそれぞれにおける処理負荷の情報と、前記複数のサーバのそれぞれに係るネットワーク負荷の情報と、前記複数のサーバのそれぞれに対するメトリックとを、それぞれ対応させて記録した対応表を参照することで前記複数のサーバの一つを選択することを特徴とする請求項16記載の通信方法。 When a communication request using the anycast address arrives from the client terminal,
The anycast address representing a communication target of the client terminal, an identifier of each of the plurality of servers corresponding to the anycast address, information on processing load in each of the plurality of servers, and each of the plurality of servers 17. The network load information according to claim 1 and a metric for each of the plurality of servers are selected in correspondence with each other, and one of the plurality of servers is selected by referring to a correspondence table recorded. The communication method described.
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