JP2774238B2 - Computer system load balancing - Google Patents
Computer system load balancingInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、同一機能及び同一性能
を有する複数コンピュータシステム（以下、ノードと呼
ぶ）をネットワークで接続したコンピュータシステムに
おいて、システム全体の負荷を各ノードに均等に配分す
る負荷均衡化方式に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a computer system in which a plurality of computer systems (hereinafter, referred to as nodes) having the same function and the same performance are connected by a network, and the load of the entire system is equally distributed to each node. Related to the balancing method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】複数のコンピュータ（ノード）をネット
ワークで接続したコンピュータシステムは、呼の到着の
仕方によって集中到着型システムと分散到着型システム
とに分けられる。集中到着型システムは、全ての呼を単
一ノード（呼受け付けノードと呼ぶ）が受け付け、該呼
受け付けノードから各ノードへ分配するシステムであ
り、分散到着型システムは、システム内の各ノードに呼
が到着し、各のードが呼を受け付けるシステムである。2. Description of the Related Art Computer systems in which a plurality of computers (nodes) are connected by a network are classified into a centralized arrival type system and a distributed arrival type system according to the way of arrival of a call. The centralized arrival type system is a system in which a single node (called a call receiving node) receives all calls and distributes the calls from the call receiving node to each node. The distributed arrival type system calls each node in the system. Arrives and each node accepts the call.
【０００３】一方、負荷均衡化方式には、システム内の
１つのノードが負荷均衡化処理機構を有し、該負荷均衡
化処理機構を有するノード（制御ノードと呼ぶ）のみが
負荷均衡化処理を実行する集中制御方式と、システム内
の各ノードが負荷均衡化処理機構を有し、各ノードが負
荷均衡化処理を実行する分散制御方式とがある。集中制
御方式は、理想に近い負荷均衡化が可能であるが、制御
ノードが必要であり、コストが大きく信頼性が低い。逆
に、分散制御方式は、負荷均衡化精度は低いが、制御ノ
ードが不要であるため、集中制御方式に比べて低コスト
・高信頼である。On the other hand, in the load balancing method, one node in the system has a load balancing processing mechanism, and only a node having the load balancing processing mechanism (called a control node) performs the load balancing processing. There are a centralized control method to be executed and a distributed control method in which each node in the system has a load balancing processing mechanism and each node executes the load balancing processing. The centralized control method can achieve load balancing close to the ideal, but requires a control node, is expensive, and has low reliability. Conversely, the distributed control method has low load balancing accuracy, but does not require a control node, and is therefore lower in cost and higher reliability than the centralized control method.
【０００４】集中到着型システム及び分散到着型システ
ムそれぞれに、集中制御方式及び分散制御方式による負
荷均衡化法を適用した場合の利害・得失をまとめると、
図１３のようになる。The advantages and disadvantages of applying the load balancing method by the centralized control system and the distributed control system to the centralized arrival type system and the distributed arrival type system respectively are summarized as follows.
As shown in FIG.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、分散制御方
式による負荷均衡化法と同等以下のコスト及び分散制御
方式による負荷均衡化法と同等以上の信頼性を達成し、
且つ、集中制御方式による負荷均衡化法と同等以上の平
均応答時間短縮量を達成する、コンピュータシステムの
負荷均衡化方式を提供することにである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention achieves a cost equal to or lower than that of a load balancing method using a distributed control method and a reliability equal to or higher than that of a load balancing method using a distributed control method.
Another object of the present invention is to provide a load balancing method for a computer system that achieves an average response time reduction equal to or greater than that of a load balancing method using a centralized control method.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明の負荷均衡化方式
は、呼を論理的に一方向にのみ伝達する論理的ループネ
ットワークにより各ノードを接続すると共に、各ノード
の呼処理部と論理的ループネットワークとの間に、それ
ぞれ、呼処理部に渡す呼処理部から渡される結果を監視
して自ノードの負荷を推定し、該自ノードの負荷（自ノ
ード負荷推定値）を更新する自ノード負荷推定手段と論
理的ループネットワーク上を伝達する呼を監視してシス
テム全体の負荷変動に応じて自ノードの負荷配分閾値
（閾値と呼ぶ）を変更する閾値変更手段と、論理的ルー
プネットワーク上の呼を入力し、自ノード負荷推定値と
閾値の大小関係を比較し、呼を呼処理部に渡すかあるい
は渡さずに再び論理的ループネットワークに送出する制
御を行う呼取り込み制御手段とからなる負荷均衡化手段
を設けたことを特徴とするものである。According to the load balancing method of the present invention, each node is connected by a logical loop network for transmitting a call only in one direction, and a call processing unit of each node is logically connected to the node. between the loop network, it
Monitor the results passed from the call processing unit to the call processing unit
To estimate the load on the own node,
Own node load estimator and logical updating the over de load estimated value)
And threshold changing means for changing the load allocation threshold of the own node (referred to as threshold value) according to monitor calls to transmit over the physical loop network the load fluctuation of the entire cis <br/> Temu, logical loop on the network And a call take-in control means for performing control of sending the call to the logical loop network with or without passing the call to the call processing unit or comparing the magnitude relationship between the estimated value of the own node load and the threshold value. The present invention is characterized in that load balancing means is provided .
【０００７】[0007]
【作用】自ノード負荷推定手段は、自ノード内呼数や自
ノードの応答時間などを基に自ノード負荷の推定を行
う。The own node load estimating means estimates the own node load based on the number of calls in the own node and the response time of the own node.
【０００８】閾値変更手段は、ネットワークに投入され
てからどのノードにも処理されずにネットワークを１周
以上している呼（周回呼）の検出を契機として、あるい
は一定時間以内にネットワークを通過する呼の数の変化
に応じて、閾値を変更する。閾値は、自ノード負荷をノ
ード内待ち呼数から推定する場合には、ノード内待ち呼
数の上限値であり、自ノード負荷を応答時間から推定す
る場合には、応答時間上限値をノード内待ち呼数に換算
した値である。[0008] The threshold value changing means is triggered by the detection of a call (circular call) making one or more rounds of the network without being processed by any node after being input to the network, or passing through the network within a predetermined time. The threshold is changed according to the change in the number of calls. The threshold value is an upper limit value of the number of waiting calls in the node when the own node load is estimated from the number of waiting calls in the node. When the own node load is estimated from the response time, the upper limit value of the response time is set in the node. This value is converted into the number of waiting calls.
【０００９】呼取り込み制御手段は、ネットワークを周
回する呼を入力する度に、自ノード負荷推定値と閾値の
大小関係を比較して呼取り込み制御を行う。また、呼取
り込み制御手段では、自ノード負荷推定値と閾値の大小
関係の比較を、一定周期で、または閾値あるいは自ノー
ド負荷推定値が変更されることを契機として行ない、そ
の結果を記憶しておき、呼到着時には記憶してある比較
結果に基づいて呼の取り込み制御を行うようにしてもよ
い。Each time a call circulating in the network is input, the call take-in control means performs call take-in control by comparing the magnitude relation between the estimated value of the local node load and the threshold value. Further, the call capture control means compares the magnitude relationship between the estimated value of the own node load and the threshold value at regular intervals or when the threshold value or the estimated value of the own node load is changed, and stores the result. Alternatively, at the time of call arrival, call take-in control may be performed based on the stored comparison results.
【００１０】このような自ノード負荷推定手段、閾値変
更手段及び呼取り込み制御手段からなる負荷均衡化手段
を、各ノードの呼処理部とネットワークとの間に設ける
ことにより、システム全体の負荷をシステム内の各ノー
ドに均等に配分することが可能になる。しかも、各負荷
均衡化手段は、それぞれ独立に自律的に自ノードの負荷
配分閾値を変更するため、全部のノードが故障しない限
り、各ノードの負荷の値にかかわらず負荷分散を実行で
き、また、システム全体の負荷の増減に迅速に対応でき
る。By providing such load balancing means comprising the own node load estimating means, the threshold value changing means and the call take-in control means between the call processing unit of each node and the network, the load of the entire system can be reduced. Can be evenly distributed to each node within. Moreover, each load
The balancing means independently and autonomously load the own node.
As long as all nodes do not fail to change the distribution threshold
Load balancing regardless of the load value of each node.
And respond quickly to changes in the overall system load.
You .
【００１１】[0011]
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面により
説明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１２】図１は本発明の負荷均衡化方式の一実施例
の構成図である。各ノードがネットワーク１０５に接続
されているが、該各ノードがネットワークから取込んだ
呼を処理する呼処理部１０４とネットワーク１０５との
間に、本発明の負荷均衡化手段１００を設ける。該負荷
均衡化手段１００は、自ノードの負荷を推定する自ノー
ド負荷推定手段１０１と、システム全体の負荷変動に応
じて自ノードの負荷配分閾値２０２を変更する閾値変更
手段１０２と、ネットワーク１０５を周回する呼を入力
し、自ノード負荷推定値２０１と閾値２０２の大小関係
を比較し、呼を呼処理部１０４に渡すかあるいは呼処理
部１０４に渡さずに再びネットワーク１０５に送出する
かの制御（呼取り込み制御）を行う呼取り込み制御手段
１０３とから構成される。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a load balancing system according to the present invention. Although each node is connected to the network 105, the load balancing means 100 of the present invention is provided between the network 105 and the call processing unit 104 that processes calls received from the network. The load balancing means 100 includes a self-node load estimating means 101 for estimating a load of the self-node, a threshold changing means 102 for changing a load distribution threshold 202 of the self-node according to a load fluctuation of the entire system, and a network 105. Control of whether a call to be circulated is inputted, the estimated value of the own node load value 201 is compared with the threshold value 202, and the call is transferred to the call processing unit 104 or transmitted to the network 105 again without being passed to the call processing unit 104. (Call take-in control).
【００１３】ネットワーク１０５は論理的ループネット
ワークを形成し、呼を論理的に１方向にのみ伝送する。
この結果、呼は、負荷均衡化手段１００の呼取り込み制
御手段１０３により当該ノード内の呼処理部１０４に渡
されるまで論理的ループネットワーク１０５を周回す
る。例えば、集中到着型システムの場合には、呼は呼受
け付けノードに到着したのちに、該呼受け付けノードに
よって論理的ループネットワーク１０５に投入され、論
理的ループネットワーク１０５を周回する。呼受け付け
ノードは、どのノードにも処理されずに論理ループネッ
トワーク１０５を１周以上してきた呼（周回呼と呼ぶ）
に印をつけたのち、再び論理的ループネットワーク１０
５に流し、各ノードが周回呼とそれ以外の呼とを区別で
きるようにする。分散到着型システムの場合には、集中
到着型システムにおいて呼受け付けノードが実行してい
た呼受付、呼の論理的ループネットワーク１０５への投
入及び周回呼への印付けを各ノードが行うようにする。The network 105 forms a logical loop network and transmits calls logically in only one direction.
As a result, the call goes around the logical loop network 105 until it is passed to the call processing unit 104 in the node by the call take-in control unit 103 of the load balancing unit 100. For example, in the case of a centralized arrival type system, after a call arrives at a call receiving node, the call is input to the logical loop network 105 by the call receiving node and circulates around the logical loop network 105. The call receiving node is a call that has made one or more rounds of the logical loop network 105 without being processed by any node (called a round call).
, And again the logical loop network 10
5 so that each node can distinguish between round calls and other calls. In the case of the distributed arrival type system, each node performs call acceptance, execution of the call into the logical loop network 105, and marking of the round call which were performed by the call acceptance node in the centralized arrival type system. .
【００１４】自ノード負荷推定手段１０１は、呼処理部
１０４に渡す呼及び呼処理部１０４から渡される結果を
監視し、自ノードの負荷を推定する。閾値変更手段１０
２は、論理的ループネットワーク上を伝送する呼を監視
してシステム全体の負荷の変動量を推定し、このシステ
ム負荷変動量推定値をもとに閾値２０２を変化させる。
呼取り込み制御手段１０３は、論理的ループネットワー
ク１０５を周回する呼を内部入力し、自ノード負荷推定
手段１０１により推定した自ノード負荷推定値２０１
と、閾値変更手段１０２により設定された閾値２０２と
を比較し、その大小関係に基づいて呼を呼処理部１０４
に渡すかあるいは呼処理部１０４に渡さずに再び論理的
ループネットワーク１０５に送出するか否かの制御（呼
取り込み制御）を行う。The own node load estimating means 101 monitors the call passed to the call processing unit 104 and the result passed from the call processing unit 104, and estimates the load of the own node. Threshold changing means 10
2 monitors calls transmitted on the logical loop network
And estimates the amount of variation in the load of the entire system, based on changing the threshold 202 the system <br/> beam load variation amount estimation value.
The call take-in control means 103 internally inputs a call circulating in the logical loop network 105, and the own node load estimation value 201 estimated by the own node load estimating means 101.
Is compared with the threshold value 202 set by the threshold value changing means 102, and the call is processed based on the magnitude relationship.
Control (call fetch control) as to whether or not to send to the logical loop network 105 again without passing to the call processing unit 104.
【００１５】図２は、負荷均衡化手段１００の実現場所
の概念図を示したもので、（ａ）はノードと論理的ルー
プネットワーク１０５の間、即ち、ノード外にて実現す
る場合であり、（ｂ）はノード内にて実現する場合であ
る。なお、図２はいずれも集中到着型システムの場合に
ついてのものであるが、分散到着型システムの場合に
は、呼は各ノードを経由して論理的ループネットワーク
１０５に投入されることになる。FIG. 2 is a conceptual diagram showing a place where the load balancing means 100 is realized. FIG. 2A shows a case where the load balancing means 100 is realized between a node and a logical loop network 105, that is, outside the node. (B) is a case where it is realized in a node. Although FIG. 2 shows the case of the centralized arrival type system, in the case of the distributed arrival type system, a call is input to the logical loop network 105 via each node.
【００１６】図３は、図１の負荷均衡化手段１００の全
体的動作を示す流れ図である。呼は、集中到着型システ
ムの場合には呼受け付けノードを経由して、分散到着型
システムの場合には各ノードを経由して、それぞれ論理
的ループネットワーク１０５へ投入され、論理的ループ
ネットワーク１０５を周回しているものとする。FIG. 3 is a flowchart showing the overall operation of the load balancing means 100 of FIG. The call is input to the logical loop network 105 via the call receiving node in the case of the centralized arrival type system and via each node in the case of the distributed arrival type system. It is assumed that it orbits.
【００１７】論理的ループネットワーク１０５から呼の
入力があると（３１１）、呼取り込み制御手段１０３は
その旨を閾値変更手段１０２に通知し、閾値変更手段１
０２はシステム全体の負荷の変動量を推定し、変動量に
応じて閾値２０２を変更する（３１２）。呼取り込み制
御手段１０３は、自ノード負荷推定値２０１と閾値２０
２とを比較し（３１３）、その大小関係によって、呼を
呼処理部１０４に渡すか（３１４）、あるいは呼処理部
１０４に渡さずに論理的ループネットワーク１０５に送
出する（３１６）。呼処理部１０４に呼を渡した場合に
は、呼取り込み制御手段１０３はその旨を自ノード負荷
推定手段１０１に通知し、自ノード負荷推定手段１０１
は自ノード負荷推定値２０１を更新する（３１５）。When a call is input from the logical loop network 105 (311), the call take-in control means 103 notifies the threshold change means 102 of the fact, and the threshold change means 1
02 estimates the amount of change in the load of the entire system, and changes the threshold value 202 according to the amount of change (312). The call take-in control means 103 includes the local node load estimation value 201 and the threshold 20
Then, the call is passed to the call processing unit 104 (314) or sent to the logical loop network 105 without being passed to the call processing unit 104 (316). When the call is passed to the call processing unit 104, the call capture control unit 103 notifies the self-node load estimation unit 101 of the fact, and the self-node load estimation unit 101
Updates the own node load estimation value 201 (315).
【００１８】また、呼処理部１０４からの結果の入力が
あると（３２１）、自ノード負荷推定手段１０１は自ノ
ード負荷推定値２０１を更新し（３２２）、結果を論理
的ループネットワーク１０５に送出する。ここで、呼と
は、呼処理部１０４が実行する処理の単位であり、結果
とは、呼処理部１０４に渡した呼に対し該呼処理部１０
４から返される応答である。When a result is input from the call processing unit 104 (321), the own node load estimating means 101 updates the own node load estimated value 201 (322) and sends the result to the logical loop network 105. I do. Here, the call is a unit of processing executed by the call processing unit 104, and the result is a call processing unit 10
4 is returned.
【００１９】以下に、各実施例について、自ノード負荷
推定手段１０１、閾値変更手段１０２、呼取り込み制御
手段１０３の動作を説明する。The operation of the own node load estimating means 101, the threshold value changing means 102, and the call taking control means 103 will be described below for each embodiment.
【００２０】＜実施例１＞ 自ノード負荷推定手段１０１；自ノード負荷推定手段１
０１は呼取り込み数カウンタを内蔵し、呼取り込み制御
手段１０３が呼を呼処理部１０４に渡した場合に呼取り
込み数カウンタを１増やし、結果を呼処理部１０４から
受け取った場合に呼取り込み数カウンタを１減らし、該
カウンタの値を自ノード負荷推定値２０１として、呼取
り込み制御手段１０３に伝える。図４は、このノード内
待ち呼数から自ノード負荷を推定する場合の自ノード負
荷推定手段１０１の動作流れ図である。<First Embodiment> Own node load estimating means 101; own node load estimating means 1
Reference numeral 01 denotes a built-in call take-in number counter. The call take-in number counter is increased by one when the call take-in control means 103 passes the call to the call processing unit 104, and the call take-in number counter is set when the result is received from the call processing unit 104. Is reduced by one, and the value of the counter is transmitted to the call acquisition control means 103 as the local node load estimated value 201. FIG. 4 is an operational flowchart of the own node load estimating means 101 when estimating the own node load from the number of waiting calls in the node.
【００２１】閾値変更手段１０２；閾値変更手段１０２
は、周回呼を検出した場合に、その呼を呼処理部１０４
に渡すと同時に閾値２０２を１ステップ上げる。ただ
し、周回呼検出時刻が前回の周回呼検出時刻に周回時間
（呼がどのノードにも処理されずに論理的ループネット
ワーク１０５を１周する時間）を加えた時刻以前である
場合には閾値２０２を上げない。また、周回呼を検出し
ない期間が周回時間よりも長くなった場合には、閾値を
１ステップ下げる。図５は、この周回呼検出を契機とし
て閾値２０２を変更する場合の閾値変更手段１０２の動
作流れ図である。Threshold changing means 102; threshold changing means 102
When a round call is detected, the call processing unit 104
At the same time, the threshold value 202 is increased by one step. However, if the circulating call detection time is before the circulating time (the time during which the call traverses the logical loop network 105 without being processed by any node) to the previous circulating call detection time, the threshold value 202 is set. Do not raise. If the period during which a round call is not detected is longer than the round time, the threshold is lowered by one step. FIG. 5 is a flowchart of the operation of the threshold value changing means 102 when the threshold value 202 is changed in response to the detection of the round call.
【００２２】呼取り込み制御手段１０３；呼取り込み制
御手段１０３は、呼の到着ごとに自ノード負荷推定値２
０１と閾値２０２との比較を行い、自ノード負荷推定値
２０１が閾値２０２より小さい場合には周回呼・通常呼
ともに呼処理部１０４に渡すが、自ノード負荷推定値２
０１が閾値２０２と等しいか閾値２０２よりも大きい場
合は、周回呼のみを呼処理部１０４に渡し、周回呼以外
の呼は論理的ループネットワーク１０５に流す。Call take-in control means 103; the call take-in control means 103
01 and the threshold value 202, and when the own node load estimated value 201 is smaller than the threshold value 202, both the round call and the normal call are passed to the call processing unit 104, but the own node load estimated value 2
When 01 is equal to or larger than the threshold value 202, only the round call is passed to the call processing unit 104, and calls other than the round call are passed to the logical loop network 105.
【００２３】図６は、この周回呼による閾値制御を行う
この場合の呼取り込み制御手段１０３の動作流れ図であ
る。FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the call take-in control means 103 in this case, which performs the threshold control by this round call.
【００２４】＜実施例２＞ 自ノード負荷推定手段１０１；自ノード負荷推定手段１
０１は、呼を呼処理部１０４に渡した時刻と各呼に対応
する結果を呼処理部１０４から受けとった時刻とから呼
の応答時間ＲＴを算出し、該ＲＴを無負荷時の応答時間
ＲＴ0で割った値を切り上げて整数化した値を自ノード
負荷推定値２０１とする。即ち、自ノード負荷推定値２
０１は次の数１で表わされる。<Second Embodiment> Own node load estimating means 101; own node load estimating means 1
01 calculates the response time RT of the call from the time at which the call was passed to the call processing unit 104 and the time at which the result corresponding to each call was received from the call processing unit 104, and calculated the RT as the response time RT under no load. A value obtained by rounding up a value obtained by dividing the value by 0 and converting the value into an integer is set as a local node load estimated value 201. That is, the own node load estimated value 2
01 is represented by the following equation (1).
【００２５】[0025]
【数１】 (Equation 1)
【００２６】図７は、この個々の呼の応答時間から自ノ
ード負荷を推定する場合の自ノード負荷推定手段１０１
の動作流れ図である。FIG. 7 shows a local node load estimating means 101 for estimating the local node load from the response time of each call.
3 is an operation flowchart of FIG.
【００２７】閾値変更手段１０２；閾値変更手段１０２
は実施例１の場合と同じである（図５）。Threshold changing means 102; threshold changing means 102
Is the same as in the first embodiment (FIG. 5).
【００２８】呼取り込み制御手段１０３；呼取り込み制
御手段１０３も実施例１の場合と同じである（図６）。Call fetch control means 103; Call fetch control means 103 is the same as that of the first embodiment (FIG. 6).
【００２９】＜実施例３＞ 自ノード負荷推定手段１０１；自ノード負荷推定手段１
０１は、一定数の呼あるいは一定時間内に処理された呼
について応答時間ＲＴiを計測し、応答時間の平均値Ｒ
Ｔmean （平均応答時間と呼ぶ）ＲＴmeanを、 平均応答時間ＲＴmean＝（ΣＲＴi）／呼数 により算出し、該ＲＴmeanを無負荷時の応答時間Ｒ Ｔ
0で割った値を切り上げて整数化した値を自ノード負荷
推定値２０１とする。即ち、自ノード負荷推定値２０１
は次の数２で表わされる。<Embodiment 3> Own node load estimating means 101; own node load estimating means 1
01 measures a response time RT i for calls that are processed in a certain number of calls or in a fixed time, the response time average value R
T mean (referred to as average response time) RT mean is calculated by an average response time RT mean = (ΣRT i ) / number of calls, and the RT mean is a response time R T at no load.
A value obtained by rounding up a value obtained by dividing the value by 0 and converting the value into an integer is set as a local node load estimated value 201. That is, the own node load estimation value 201
Is represented by the following equation (2).
【００３０】[0030]
【数２】 (Equation 2)
【００３１】図８は、この平均応答時間から自ノード負
荷を推定する場合の自ノード負荷推定手段１０１の動作
流れ図である。FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the own node load estimating means 101 when estimating the own node load from the average response time.
【００３２】閾値変更手段１０２；閾値変更手段１０２
は実施例１の場合と同じである（図５）。Threshold changing means 102; threshold changing means 102
Is the same as in the first embodiment (FIG. 5).
【００３３】呼取り込み制御手段１０３；呼取り込み制
御手段１０３も実施例１の場合と同じである（図６）。Call fetch control means 103; Call fetch control means 103 is the same as that of the first embodiment (FIG. 6).
【００３４】＜実施例４＞ 自ノード負荷推定手段１０１；自ノード負荷推定手段１
０１は実施例１の場合と同じとする（図４）。<Embodiment 4> Own node load estimating means 101; own node load estimating means 1
01 is the same as in the first embodiment (FIG. 4).
【００３５】閾値変更手段１０２； 閾値変更手段２０１は、一定期間Ｔに論理的ループネッ
トワーク１０５を通過する呼数を計測し、その値の変化
をもとにして閾値２０２を変更する。この一定期間Ｔに
論理的ループネットワーク１０５を通過した呼の数と直
前の計測期間における通過呼数との比をシステム負荷変
動量とする。自ノード負荷推定値２０１が閾値２０２と
等しいか閾値２０２より大きい場合で、システム負荷変
動量が１より大きい場合には、システム負荷変動量の大
きさに応じて閾値２０２を上げる。ただし、閾値２０２
が既に上限値に達している場合には閾値２０２を上げな
い。一方、自ノード負荷推定値２０１が閾値２０２より
小さい場合で、システム負荷変動量が１より小さい場合
には、システム負荷変動量の大きさに応じて閾値２０２
を下げる。ただし、閾値２０２が既に下限値に達してい
る場合には閾値２０２を下げない。なお、システム負荷
変動量が微小な場合には、閾値２０２を変更しない方が
よい場合があるので、閾値２０２の変更の判定は、シス
テム負荷変動量が一定以上の場合に行う。即ち、αを定
数として、 （1）１＋α＜システム負荷変動量では閾値２０２を上
げる。 （2）システム負荷変動量＜１−αでは閾値２０２を下
げる。 （3）１−α≦システム負荷変動量≦１＋αです閾値２
０２を変えない。図９ は、この通過呼数の変化からシステムの負該変動量
を推定して閾値を変更する場合の閾値変更手段１０２の
動作流れ図である。Threshold changing means 102: The threshold changing means 201 measures the number of calls passing through the logical loop network 105 during a certain period T, and changes the threshold 202 based on a change in the value. The ratio of the number of calls that passed through the logical loop network 105 during the certain period T to the number of passed calls in the immediately preceding measurement period is defined as a system load variation. When the own node load estimation value 201 is equal to or larger than the threshold value 202 and the system load fluctuation amount is larger than 1, the threshold value 202 is increased according to the magnitude of the system load fluctuation amount. However, the threshold 202
If has already reached the upper limit, the threshold value 202 is not increased. On the other hand, when the own node load estimation value 201 is smaller than the threshold value 202 and the system load change amount is smaller than 1, the threshold value 202 is set according to the magnitude of the system load change amount.
Lower. However, if the threshold value 202 has already reached the lower limit value, the threshold value 202 is not reduced. When the amount of system load fluctuation is very small, it may be better not to change the threshold value 202. Therefore, the change of the threshold value 202 is determined when the amount of system load fluctuation is equal to or more than a certain value. That is, assuming that α is a constant, (1) If 1 + α <the amount of system load fluctuation, the threshold value 202 is increased. (2) If the system load fluctuation amount is smaller than 1-α, the threshold value 202 is reduced. (3) 1-α ≤ System load fluctuation ≤ 1 + α Threshold 2
Do not change 02. FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the threshold value changing means 102 when the threshold value is changed by estimating the amount of change in the system from the change in the number of passing calls.
【００３６】呼取り込み制御手段１０３；呼取り込み制
御手段１０３は、呼が到着するごとに、自ノード負荷推
定手段１０１により自ノード負荷推定値２０１と閾値変
更手段１０２により設定した閾値２０２とを比較し、そ
の大小関係によって呼を呼処理部１０４へ渡すか論理的
ループネットワーク１０５へ流すかを決定する。即ち、 （1）閾値２０２＞自ノード負荷推定値２０１では呼を
呼処理部１０４へ渡す。 （2）閾値２０２≦自ノード負荷推定値２０１では呼を
論理的ループネットワーク１０５へ渡す。 図１０は、この呼到着ごとに比較を行う場合（周回呼に
よらない閾値制御の場合）取り込みの呼取り込み制御手
段１０３の動作流れ図である。Each time a call arrives, the call acquisition control means 103 compares the estimated value 201 of the own node load with the threshold value 202 set by the threshold value change means 102 every time a call arrives. It is determined whether to pass the call to the call processing unit 104 or the logical loop network 105 according to the magnitude relation. That is, (1) When the threshold value 202> the local node load estimated value 201, the call is passed to the call processing unit 104. (2) When threshold value 202 ≦ local node load estimated value 201, the call is passed to the logical loop network 105. FIG. 10 is an operation flow chart of the call take-in control means 103 for taking in a case where a comparison is made every time a call arrives (in the case of threshold control not based on a round call).
【００３７】＜実施例５＞ 自ノード負荷推定手段１０１；自ノード負荷推定手段１
０１は実施例１の場合と同じとする（図４）。<Embodiment 5> Own node load estimating means 101; own node load estimating means 1
01 is the same as in the first embodiment (FIG. 4).
【００３８】閾値変更手段１０２；閾値変更手段１０２
も実施例１の場合と同じとする（図５）。Threshold changing means 102; threshold changing means 102
The same applies to the case of the first embodiment (FIG. 5).
【００３９】呼取り込み制御手段１０３；呼取り込み制
御手段１０３は、一定周期で、または、閾値２０２ある
いは自ノード負荷推定値２０１の変更を契機として、自
ノード負荷推定値２０１と閾値２０２との比較を行い、
比較結果を呼引渡しフラグの値として設定・記憶してお
く。即ち、 （1）閾値２０２＞自ノード負荷推定値２０１では呼引
渡しフラグをオンとする。 （2）閾値２０２＝自ノード負荷推定値２０１では呼引
渡しフラグをオフとする。 呼到着時には自ノード負荷推定値２０１と閾値２０２と
の比較を行わず、呼引渡しフラグの値に従って呼取り込
み制御のみを行う。即ち、呼引渡しフラグがオンの場合
には、周回呼・通常呼ともに呼処理部１０４へ渡すが、
呼引渡しフラグがオフの場合には、周回呼のみ呼処理部
１０４へ渡し、周回呼以外の呼は論理的ループネットワ
ーク１０５に流す。図１１は、一定周期で自ノード負荷
推定値２０１と閾値２０２の比較を行う場合（周回呼に
よる閾値制御の場合）の呼取り込み制御手段１０３の動
作流れ図である。Call take-in control means 103: The call take-in control means 103 compares the estimated value of the own node load 201 with the threshold value 202 at regular intervals or when the threshold value 202 or the estimated value of the own node load 201 is changed. Do
The comparison result is set and stored as the value of the call transfer flag. That is, (1) When the threshold value 202 is larger than the local node load estimated value 201, the call delivery flag is turned on. (2) When the threshold value 202 is equal to the local node load estimation value 201, the call delivery flag is turned off. When the call arrives, the own node load estimation value 201 is not compared with the threshold value 202, and only the call take-in control is performed according to the value of the call transfer flag. That is, when the call transfer flag is on, both the round call and the normal call are passed to the call processing unit 104,
When the call transfer flag is off, only the round call is passed to the call processing unit 104, and calls other than the round call are passed to the logical loop network 105. FIG. 11 is an operation flow chart of the call take-in control means 103 in the case where the own node load estimation value 201 and the threshold value 202 are compared at a fixed period (in the case of threshold control by a round call).
【００４０】＜実施例６＞ 自ノード負荷推定手段１０１；自ノード負荷推定手段１
０１は実施例１の場合と同じとする（図４）。<Embodiment 6> Own node load estimating means 101; own node load estimating means 1
01 is the same as in the first embodiment (FIG. 4).
【００４１】閾値変更手段１０２；閾値変更手段１０２
は実施例４の場合を適用する（図９）。Threshold changing means 102; threshold changing means 102
Applies the case of the fourth embodiment (FIG. 9).
【００４２】呼取り込み制御手段１０３；呼取り込み制
御手段１０３は実施例５の呼引渡しフラグを使用する。
本実施例場合、図１１中の周回呼判定は不要であるた
め、呼取り込み制御手段１０３の動作流れ図は図１２の
ようになる。Call fetch control means 103; The call fetch control means 103 uses the call transfer flag of the fifth embodiment.
In this embodiment, since the round call determination in FIG. 11 is unnecessary, the operation flow chart of the call capture control means 103 is as shown in FIG.
【００４３】以上、種々の実施例を示したが、上記以外
の組合せでも同様の効果がある。また、上記実施例で
は、呼が呼処理部１０４に渡した順に処理され、結果は
呼が処理された順番と同じ順番で出力され、１つの呼に
対して１つの結果が返される場合を前提にしたが、識別
子等により呼と結果との対応をつけることにより、呼が
取り込まれた順番と異なる順番で結果が出力される場合
についても容易に実現可能である。また、結果の最後を
識別することにより、１つの呼に対して複数の結果が返
される場合についても容易に実現可能である。While various embodiments have been described above, combinations other than those described above have similar effects. Also, in the above embodiment, it is assumed that calls are processed in the order in which they were passed to the call processing unit 104, the results are output in the same order as the calls were processed, and one result is returned for one call. However, by associating the call with the result using an identifier or the like, it is possible to easily realize a case where the result is output in an order different from the order in which the call is captured. Further, by identifying the end of the result, the case where a plurality of results are returned for one call can be easily realized.
【００４４】[0044]
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、論理
ループネットワークを各ノードの共通バッファとして利
用し、各ノード対応の負荷均衡化手段が独立に動作し
て、それぞれが自律的に、自ノード負荷推定手段により
自ノード負荷推定値を求め、閾値変更手段によりシステ
ム全体の負荷変動量を反映した閾値を求め、呼取り込み
制御手段により自ノード負荷推定値と閾値の大小関係を
比較して呼取り込み制御を行うので、次のような効果が
得られる。 １．制御ノードが不要となり、また、全部のノードが故
障しない限り負荷分散が 実行できるため、分散制御方式
と同等以上のコスト・信頼性、集中制御方式に比べて低
コスト・高信頼性を実現できる。 ２．集中制御方式よりも低く分散制御方式と同等の負荷
均衡化精度及び集中制御方式・分散制御方式よりも小さ
い負荷均衡化処理オーバヘッドにより、分散制御方式よ
りも大きく集中制御方式と同等以上の平均応答時間短縮
量を達成できる。 ３．特定ノードへの呼の集中到着があった場合に処理し
切れない呼を論理的ループネットワークに送出し、他ノ
ードに処理させるので、システムとしての負荷耐力が大
きい。 ４．各ノードの待ち呼数の上限を閾値により制限するの
で、平均応答時間規定値を守ることができる。 ５．システム全体の負荷変動に応じて各ノードが自律的
に自ノードの閾値を変動させるので、各ノードが相互に
情報交換を行うことなく負荷均衡化制御を実行 でき、ま
た、システム全体の負荷変動に迅速に追従した負荷均衡
化制御が可能となる。As described above, according to the present invention, the logical loop network is used as a common buffer for each node, and the load balancing means corresponding to each node operates independently.
Each autonomously obtains its own node load estimated value by its own node load estimating means, obtains a threshold value reflecting the amount of load fluctuation of the entire system by the threshold value changing means, and obtains its own node load estimated value by the call acquisition control means. Since the call capturing control is performed by comparing the magnitude relation of the threshold values, the following effects can be obtained. 1. Control nodes are no longer needed, and all nodes
Since load distribution can be executed as long as there is no trouble , cost and reliability equal to or higher than the distributed control method, and low cost and high reliability compared to the centralized control method can be realized. 2. Average response time that is larger than the distributed control method and equal to or greater than the centralized control method due to the load balancing accuracy lower than the centralized control method and equivalent to the distributed control method and the load balancing processing overhead smaller than the centralized control method and the distributed control method Shortening can be achieved. 3. When a call arrives at a specific node in a concentrated manner, a call that cannot be processed is transmitted to the logical loop network and processed by another node, so that the load tolerance of the system is large. 4. Since the upper limit of the number of waiting calls of each node is limited by the threshold value, the specified average response time can be kept. 5. Each node is autonomous according to the load fluctuation of the whole system
Since the threshold of the own node fluctuates, each node
It can perform load balancing control without exchanging information, also it is possible to load balancing control quickly following the load fluctuation of the entire system.
【図１】本発明の負荷均衡化方式の一実施例の構成図で
ある。。FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of a load balancing system according to the present invention. .
【図２】本発明の負荷均衡化方式の概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram of a load balancing method according to the present invention.
【図３】図１の負荷均衡化手段の全体的動作流れ図であ
る。FIG. 3 is an overall operational flowchart of the load balancing means of FIG. 1;
【図４】図１の自ノード負荷推定手段の動作流れ図の一
例である。FIG. 4 is an example of an operation flowchart of a self-node load estimating unit in FIG. 1;
【図５】図１の閾値変更手段の動作流れ図の一例であ
る。FIG. 5 is an example of an operation flowchart of a threshold changing unit of FIG. 1;
【図６】図１の呼取り込み制御手段の動作流れ図の一例
である。FIG. 6 is an example of an operation flowchart of the call capture control means of FIG. 1;
【図７】図１の自ノード負荷推定手段の動作流れ図の他
の一例である。FIG. 7 is another example of the operation flowchart of the own node load estimating means of FIG. 1;
【図８】図１の自ノード負荷推定手段の動作流れ図の更
に他の一例である。FIG. 8 is still another example of the operation flowchart of the own node load estimating means in FIG. 1;
【図９】図１の閾値変更手段の動作流れ図の他の一例で
ある。FIG. 9 is another example of an operation flowchart of the threshold value changing unit of FIG. 1;
【図１０】図１の呼取り込み制御手段の動作流れ図の他
の一例である。FIG. 10 is another example of an operation flowchart of the call capture control means of FIG. 1;
【図１１】図１の呼取り込み制御手段の動作流れ図の更
に他の一例である。FIG. 11 is still another example of the operation flowchart of the call capture control means of FIG. 1;
【図１２】図１の呼取り込み制御手段の動作流れ図の更
に他の一例である。FIG. 12 is still another example of the operation flowchart of the call capture control means of FIG. 1;
【図１３】集中到着システム・分散到着システム及び集
中制御方式・分散制御方式の間の利害得失を示す図であ
る。FIG. 13 is a diagram showing the advantages and disadvantages between the centralized arrival system / distributed arrival system and the centralized control system / distributed control system.
１００ 負荷均衡化手段 １０１ 自ノード負荷推定手段 １０２ 閾値変更手段 １０３ 呼取り込み制御手段 １０４ 呼処理部 １０５ ネットワーク REFERENCE SIGNS LIST 100 load balancing means 101 own node load estimating means 102 threshold changing means 103 call taking control means 104 call processing unit 105 network
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 博之 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (72)発明者 山下 正秀 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−108585（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−216842（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−46561（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G06F 15/16 380 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Hiroyuki Yamashita, Inventor Hiroyuki Yamashita, 1-1-6 Uchisaiwai-cho, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Masahide Yamashita 1-1-6 Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Japan (56) References JP-A-5-108585 (JP, A) JP-A-5-216842 (JP, A) JP-A-63-46561 (JP, A) (58) Fields surveyed ( Int.Cl. 6 , DB name) G06F 15/16 380 JICST file (JOIS)
Claims (7)
ぶ）をネットワークで接続したコンピュータシステムに
おいて、システム全体の負荷を各ノードに均等に配分す
る負荷均衡化方式であって、 呼を論理的に一方向にのみ伝送する論理的ループネット
ワークにより各ノードを接続し、各ノードの呼処理部と
論理的ループネットワークとの間にそれぞれ負荷均衡化
手段を設け、各負荷均衡化手段は、呼処理部に渡す呼及び呼処理部か
ら渡される結果を監視して自ノードの負荷を推定し、該
自ノードの負荷（以下、自ノード負荷推定値と呼ぶ）を
更新 する自ノード負荷推定手段と、論理的ループネット
ワーク上を伝送する呼を監視して、システム全体の負荷
変動を推定し、それに応じて自ノードの負荷配分閾値
（以下、単に閾値と呼ぶ）を変更する閾値変更手段と、
論理的ループネットワーク上の呼を入力し、自ノード負
荷推定値と閾値の大小関係を比較し、呼を呼処理部に渡
すかあるいは渡さずに再び論理的ループネットワークに
送出する制御（以下、呼取り込み制御と呼ぶ）を行う呼
取り込み制御手段とからなることを特徴とするコンピュ
ータシステムの負荷均衡化方式。1. A plurality of computers (hereinafter, referred to as nodes) in a computer system connected by a network, the load of the entire system to a load balancing scheme for equally allocated to each node, the call logically one Each node is connected by a logical loop network that transmits only in the direction, and the load is balanced between the call processing unit of each node and the logical loop network .
Means, and each load balancing means determines whether the call to be passed to the call processing unit and the call processing unit.
Monitor the result passed from the server and estimate the load on the own node.
The load of the own node (hereinafter referred to as the own node load estimated value)
Self node load estimating means to be updated and logical loop net
Threshold changing means for monitoring a call transmitted on the work , estimating a load fluctuation of the entire system, and changing a load distribution threshold of the own node (hereinafter, simply referred to as a threshold) accordingly;
A control for inputting a call on the logical loop network, comparing the magnitude relationship between the estimated value of the local node load and the threshold value, and transmitting the call to the logical loop network with or without passing the call to the call processing unit (hereinafter, call control). load balancing scheme of the computer system characterized by comprising a call capture control means for called a capture control).
あって処理を待っている呼の数から自ノードの負荷を推
定することを特徴とする請求項１記載のコンピュータシ
ステムの負荷均衡化方式。2. The load balancing of a computer system according to claim 1, wherein the own node load estimating means estimates the load of the own node from the number of calls in the own node and waiting for processing. method.
答時間あるいはその平均値を基に、自ノードの負荷を推
定することを特徴とする請求項１記載のコンピュータシ
ステムの負荷均衡化方式。3. The load balancing method for a computer system according to claim 1, wherein the own node load estimating means estimates the load on the own node based on the response time of the own node or an average value thereof.
投入されてからどのノードにも処理されずに該ネットワ
ークを１周以上している呼の検出を契機として閾値の変
更を行うことを特徴とする請求項１記載のコンピュータ
システムの負荷均衡化方式。4. The threshold value changing means changes the threshold value upon detection of a call which has not been processed by any node since being entered into the logical network and has made one or more rounds of the network. The load balancing method for a computer system according to claim 1, wherein
ークを通過する呼の数の変化に応じて自ノードの閾値を
変更することを特徴とする請求項１記載のコンピュータ
システムの負荷均衡化方式。5. The load balancing method for a computer system according to claim 1, wherein the threshold value changing means changes the threshold value of the own node according to a change in the number of calls passing through the network within a predetermined time. .
ットワークを周回する呼を入力する度に、自ノード負荷
推定値と閾値の大小関係を比較し、呼取り込み制御を行
うことを特徴とする請求項１記載のコンピュータシステ
ムの負荷均衡化方式。6. The call take-in control means performs a call take-in control by comparing a magnitude relation between an estimated value of a local node load and a threshold value each time a call circulating in a logical loop network is inputted. Item 3. A load balancing method for a computer system according to Item 1.
定値と閾値の大小関係の比較を、一定周期または閾値あ
るいは自ノード負荷推定値が変更されることを契機とし
て行い、その結果を記憶しておき、呼到着時には該記憶
してある比較結果に基づいて呼取り込み制御を行うこと
を特徴とする請求項１記載のコンピュータシステムの負
荷均衡化方式。7. The call capture control means compares the magnitude relation between the estimated value of the own node load and the threshold value when the constant period or the threshold value or the estimated value of the own node load is changed, and stores the result. 2. A load balancing method for a computer system according to claim 1, wherein the call taking control is performed based on the stored comparison result when the call arrives.
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