JP3930516B2 - Server apparatus, server system, and server system load balancing method - Google Patents
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Description
この発明は、クライアント装置に対するサービスの提供を複数のサーバ装置で行うクライアント−サーバモデルの計算機システムにおける負荷分散技術に関する。 The present invention relates to a load distribution technique in a computer system of a client-server model in which a service to a client device is provided by a plurality of server devices.
クライアント−サーバモデルにてクライアントにサービスを提供する計算機システムでは、複数のサーバ上で同一のサービスを動作させ、クライアントからの当該サービスへのアクセスをこれら複数のサーバの何れかに振り分ける手法が用いられることが多い。負荷分散、スケーラビリティの確保、信頼性の確保が可能だからである。 In a computer system that provides a service to a client in a client-server model, a method is used in which the same service is operated on a plurality of servers and access to the service from the client is distributed to any of the plurality of servers. There are many cases. This is because load distribution, scalability, and reliability can be ensured.
このようなメリットがある一方、複数のサーバのうち、どのサーバにアクセスすべきかをクライアントが決定するような仕組みでは、クライアントが行うべきアクセス方法が煩雑になってしまう。よって、クライアントからのアクセスの利便性を考慮すると、物理的に複数のサーバを論理的に単一のサーバであるかのようにクライアントに見せることは必須であり、現在広く使用されているＴＣＰ／ＩＰベースのネットワークにおいては、ＤＮＳによるサーバの名前解決時に、クライアントに対して異なるＩＰアドレス（何れかのサーバのＩＰアドレス）を返す方法や、サーバ群の前段（フロントエンド）に負荷分散装置を設置する方法などが用いられることが多い。 On the other hand, in a mechanism in which the client determines which server to access from among a plurality of servers, the access method to be performed by the client becomes complicated. Therefore, in consideration of the convenience of access from the client, it is essential to make the plurality of servers physically appear to the client as if they were a single server, and currently widely used TCP / In an IP-based network, when a server name is resolved by DNS, a method of returning a different IP address (IP address of any server) to the client, or a load balancer is installed in the front stage (front end) of the server group In many cases, a method is used.
（１）ＤＮＳによる名前解決時に異なるＩＰアドレスをクライアントへ返す方法
複数のサーバはそれぞれ異なるＩＰアドレスを持っており、一方、これらサーバ群に対する名前（ＵＲＬ）はただ１つとし、それをクライアントに対して公開する。
(1) A method of returning different IP addresses to the client at the time of name resolution by DNS A plurality of servers have different IP addresses. On the other hand, there is only one name (URL) for these server groups, and this is sent to the client. And make it public.
クライアントは、サーバにアクセスするときに、公開されたサーバの名前（ＵＲＬ）を使用してアクセスすることになるが、ＤＮＳによる名前解決を行う時点で、ＤＮＳサーバが、サーバの名前解決を問い合わせてきたクライアントに対して、複数存在するサーバのうちの何れかのサーバのＩＰアドレスを返す。 When a client accesses a server, it accesses using the name (URL) of the published server. At the time of performing name resolution by DNS, the DNS server inquires about name resolution of the server. The IP address of any one of a plurality of existing servers is returned to the client.
即ち、異なるクライアントに対して異なるＩＰアドレスを返すことで、実際には複数サーバ構成でサービスを実現しているが、クライアントに対しては単一のサーバ(名前)であるかのように見せることが出来る。 In other words, by returning different IP addresses to different clients, the service is actually realized in a multi-server configuration, but it appears to the clients as if it were a single server (name). I can do it.
（２）負荷分散装置を用いる方法
クライアントは負荷分散装置のＩＰアドレスに対してアクセスを行う。つまり、クライアントからは負荷分散装置がサーバに見えるが、負荷分散装置が、クライアントからのアクセスを各サーバに振り分けることにより、複数サーバによるクライアントへのサービス提供を実現する。
(2) Method using load balancer The client accesses the IP address of the load balancer. In other words, the load balancer appears as a server to the client, but the load balancer distributes access from the client to each server, thereby realizing service provision to the client by a plurality of servers.
しかしながら、これらの方法には、それぞれに以下のような問題がある。 However, these methods have the following problems.
まず、前者の方法では、複数の（実際に存在するサーバの数だけ）ＩＰアドレスが必要になるため、十分なＩＰアドレスを用意することが出来ない状況では、クライアントからのアクセス増大に対応すべくサーバを増やすことが容易ではなく、スケーラビリティの確保が難しい。また、ＤＮＳサーバに処理が集中するため、ＤＮＳサービスの信頼性の確保のための投資も必要となる。 First, since the former method requires a plurality of IP addresses (the number of servers that actually exist), in a situation where sufficient IP addresses cannot be prepared, it is necessary to cope with an increase in access from clients. It is not easy to increase the number of servers, and it is difficult to ensure scalability. Further, since the processing is concentrated on the DNS server, an investment for ensuring the reliability of the DNS service is also required.
一方、後者の方法では、負荷分散装置に処理が集中するため、負荷分散装置の性能がボトルネックとなり得る。また、負荷分散処理の高信頼化のためには複数の負荷分散装置を用意するための投資も必要である。更に、複数の負荷分散装置を用いる場合は、それぞれの負荷分散装置にＩＰアドレスが必要になるため、前述のＤＮＳによる方法と同様の問題も生じる。 On the other hand, in the latter method, the processing is concentrated on the load balancer, so the performance of the load balancer can become a bottleneck. Further, in order to make the load distribution process highly reliable, it is necessary to make an investment for preparing a plurality of load distribution apparatuses. Further, when a plurality of load balancers are used, since an IP address is required for each load balancer, the same problem as the above-described DNS method occurs.
この発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、サーバ群の前段に負荷分散装置を設置すること無く、かつ、単一のＩＰアドレスのみの使用で、複数サーバを論理的に単一のサーバに見せることを可能としたサーバ装置、サーバシステムおよびサーバシステムの負荷分散方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such circumstances, and a plurality of servers can be logically configured by using only a single IP address without installing a load distribution device in the preceding stage of the server group. It is an object of the present invention to provide a server device, a server system, and a load distribution method for the server system that can be shown as a single server.
本目的を達成するために、この発明は、単一のＩＰアドレスを共有する他のサーバ装置と協働してクライアント装置に対するサービスの提供を行うサーバ装置であって、前記クライアント装置からのパケットを前記他のサーバ装置に転送するパケット転送手段と、前記パケット転送手段によるパケットの転送が行われた場合に、そのパケットの送信元である前記クライアント装置のＭＡＣアドレスを送信先アドレスとし、かつ、そのパケットの転送先である前記他のサーバ装置のＭＡＣアドレスを送信元ＭＡＣアドレスとするGratuitousＡＲＰ(Address Resolution Protocol)を、そのパケットの送信元である前記クライアント装置に送信するＡＲＰ処理手段とを具備することを特徴とする。 In order to achieve this object, the present invention provides a server device that provides a service to a client device in cooperation with another server device that shares a single IP address, and that receives packets from the client device. A packet transfer means for transferring to the other server device, and when a packet is transferred by the packet transfer means, the MAC address of the client device that is the transmission source of the packet is set as a transmission destination address, and ARP processing means for transmitting Gratuitous ARP (Address Resolution Protocol) having the MAC address of the other server device as a packet transfer destination as a source MAC address to the client device as the packet source. It is characterized by.
また、この発明のサーバシステムは、単一のＩＰアドレスを共有する複数の前記サーバ装置と、前記複数のサーバ装置間を接続するための第１のネットワークと、サービスの提供を受けるクライアント装置と前記複数のサーバ装置との間を接続するための第２のネットワークとを具備することを特徴とする。 The server system of the present invention includes a plurality of the server devices sharing a single IP address, a first network for connecting the plurality of server devices, a client device receiving a service, And a second network for connecting a plurality of server devices.
また、この発明は、単一のＩＰアドレスを共有する複数のサーバ装置でクライアント装置に対するサービスの提供を行うサーバシステムの負荷分散方法であって、前記複数のサーバ装置それぞれが、前記クライアント装置からのパケットを他のサーバ装置に転送するステップと、前記パケットの転送を行った場合に、そのパケットの送信元である前記クライアント装置のＭＡＣアドレスを送信先アドレスとし、かつ、そのパケットの転送先である前記他のサーバ装置のＭＡＣアドレスを送信元ＭＡＣアドレスとするGratuitousＡＲＰを、そのパケットの送信元である前記クライアント装置に送信するステップとを具備することを特徴とする。 According to another aspect of the present invention, there is provided a server system load distribution method for providing a service to a client device by a plurality of server devices sharing a single IP address, wherein each of the plurality of server devices is provided by the client device. A step of transferring a packet to another server device, and when the packet is transferred, the MAC address of the client device that is the transmission source of the packet is set as a transmission destination address, and the transfer destination of the packet Transmitting Gratuitous ARP using the MAC address of the other server device as a transmission source MAC address to the client device that is the transmission source of the packet .
この発明によれば、サーバ群の前段に負荷分散装置を設置すること無く、かつ、単一のＩＰアドレスのみの使用で、複数サーバを論理的に単一のサーバに見せることを可能としたサーバ装置、サーバシステムおよびサーバシステムの負荷分散方法を提供することができる。 According to the present invention, a server capable of logically showing a plurality of servers as a single server by using only a single IP address without installing a load distribution device in the preceding stage of the server group. An apparatus, a server system, and a server system load distribution method can be provided.
以下、図面を参照してこの発明の一実施形態を説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図１は、本実施形態に係るサーバシステムの全体構成を示す図である。なお、以下の説明では、現在広く普及している、レイヤ２（リンクレベル）にはイーサネット（登録商標）を、レイヤ３にはＩＰ（InternetProtocol）を使用したネットワークを想定している。
FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of a server system according to the present embodiment. In the following description, it is assumed that a network using Ethernet (registered trademark) for layer 2 (link level) and IP (Internet Protocol) for
図１において、ノード１は、クライアント２に対して各種サービスを提供する計算機、いわゆるクライアント−サーバモデルにおいてサーバと呼ばれるものである。なお、本発明では、ノード数に制限は無い。また、各ノードは一意なノード識別子（０，１，…）を持つ。
In FIG. 1, a
サービス用ネットワーク３は、ノード１とクライアント２の双方が接続しているネットワークであり、サーバ１とクライアント２との間の通信に使用される単一イーサネット（登録商標）セグメントである。一方、制御用ネットワーク４は、単一のＩＰアドレスを共有する全てのノード１が接続され、ノード１間の制御情報等のやり取りや、クライアント２のアクセスをノード１間で転送する場合に使用されるものである。
The
この制御用ネットワーク４のネットワークの種類は特に制限は無いが、一般的にコスト面で有利なイーサネット（登録商標）が用いられることが想定される。また、制御用ネットワーク４での通信に用いる上位プロトコルは特に制限は無い。つまり、ＩＰを使わない場合は、制御用ネットワーク４に接続しているネットワークインタフェースにはＩＰアドレスを付与する必要もない。本発明では、この制御用ネットワーク４での具体的な通信手段(プロトコル)には言及しない。
The type of network of the
ノード１の種別には、マスタとスレーブがある。制御用ネットワーク４に接続されているノードのうち、ただひとつのノードがマスタとなり、それ以外のノードは全てスレーブとなる。マスタであるノードは特別な役割を持つ(後述)。なお、マスタの選出方法には各種方法が考えられるが、マスタ選出方法は本発明の主旨では無いため、ここでは何らかの方法でただ１つのノードがマスタに選出されることとする。
各ノード１内のサービスとは、ノード１がクライアント２に対して提供するサービスであり、例えば、ＮＦＳ（Network File System）やＣＩＦＳ（Common Internet File System）のようなネットワーク越しのファイルシステムサービスを提供するプログラムであったり、あるいは、データベース、Ｗｅｂサービス等を提供するプログラムである。なお、本発明では、サービスの内容に制約は無い。また、各ノード１上では異なるサービスを動作させることも同一のサービスを動作させることもでき、これについても制約は無い。なお、各サービスは、サービスの種別を識別するためのサービス識別子を持つ（同一サービスは同一サービス識別子を持つ）。
The service in each
また、各ノード１のサービス用ネットワーク３に接続しているネットワークインタフェースは、それぞれ別個のＭＡＣアドレスを持つ（MAC-A〜MAC-Z）が、一方で、全て同一のＩＰアドレスを持つ（IP-A）。
The network interface connected to the
図２は、ノード１の構成を表す図である。このノード１上では、サービス（０）からサービス（Ｎ−１）の合計Ｎ個のサービス２０が動作している。
FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of the
ＳＳマップ２１は、サーバ−サービスマップ（Server-Serviceマップ)の略で、どのノード(サーバ)１でどのサービス２０が動作しているかの一覧を保持するテーブルである。各ノード１は、それぞれのノード１上で動作しているサービス２０の情報を他ノード１と交換し、各々のＳＳマップ２１を最新の状態に保つ。詳細を図３に示す。
The SS
ＣＳマップ２２は、クライアント−サービスマップ（Client-Serviceマップ）の略で、どのクライアント２がどのノード１上のどのサービス２０にアクセスしているかの一覧を保持するテーブルである。このＣＳマップ２２に関しても、ＳＳマップ２１と同様、ノード１間で情報を交換し、各々のＣＳマップ２２の状態を最新の状態に保つ。詳細を図４に示す。
The
ＭＡＣアドレステーブル２３は、制御用ネットワーク４に接続されている全ノード１について、サービス用ネットワーク３に接続しているＮＩＣに付与されているＭＡＣアドレスの一覧を保持するテーブルである。このＭＡＣアドレステーブル２３に関しても、ＳＳマップ２１、ＣＳマップ２２と同様、ノード１間で情報を交換し、各々のＭＡＣアドレステーブル２３の状態を最新の状態に保つ。詳細を図５に示す。
The MAC address table 23 is a table that holds a list of MAC addresses assigned to NICs connected to the
次に、ノード１内のネットワーク関連プロトコルを説明する。本来は、下位層から上位層へ、ネットワークインタフェース１１，１８、イーサネット（登録商標）ドライバ１２，１７、イーサネット（登録商標）層１４、ＴＣＰ／ＩＰ層１５というプロトコルスタックとなるのが一般的であるが、本発明では、クライアント２から各ノード１上のサービス２０へのアクセスの送信先等を制御する仮想イーサネット（登録商標）層１３が、イーサネット（登録商標）ドライバ１２とイーサネット（登録商標）層１４との間に位置する。以下、個々のプロトコル層について説明する。
Next, a network related protocol in the
イーサネット（登録商標）ドライバ１２、および１７は、サービス用ネットワーク３、制御用ネットワーク４に接続するネットワークインタフェースそれぞれに対して存在し、ネットワークインタフェースを制御して、実際のイーサネット（登録商標）フレームの送受信処理を行うソフトウェアである。本発明ではイーサネット（登録商標）ドライバには特別な機能は不要であり、一般的な機能を持つものとする。
The Ethernet (registered trademark)
イーサネット（登録商標）層１４は、下位層からイーサネット（登録商標）フレームを受信、あるいは、下位層へイーサネット（登録商標）フレームを送信する等、イーサネット（登録商標）プロトコルの各種処理を行うプロトコル層である。本発明では、仮想イーサネット（登録商標）層１３の上位層に位置する（本来であればイーサネット（登録商標）ドライバ１２の上位に位置する）ことを除けば、イーサネット（登録商標）層１４に特別な機能は不要であり、一般的な機能を持つものとする。
The Ethernet (registered trademark)
ＴＣＰ／ＩＰ層１５は、ＩＰ、ＴＣＰ、ＵＤＰ等のプロトコル処理を行うプロトコル層であって、本発明では、特別な機能は不要であり、一般的な機能を持つものとする。
The TCP /
そして、仮想イーサネット（登録商標）層１３は、本発明において特徴的な処理部であり、イーサネット（登録商標）ドライバ１２の上位、イーサネット（登録商標）層１４の下位に位置する仮想的なイーサネット（登録商標）プロトコル層である。クライアント２または制御用ネットワーク４経由で他ノード１からサービス２０へのアクセスを受信し、その後の動作を決定するための処理を行う。その際、ＳＳマップ２１、ＣＳマップ２２の情報を利用する。
The virtual Ethernet (registered trademark)
まず、図６および図７のフローチャートを参照しながら、この仮想イーサネット（登録商標）層１３の基本的な動作手順を説明する。なお、以後の説明において、”パケット”とは、ノード１上のサービス２０を利用するためのクライアント２からのＩＰパケット（及びＵＤＰまたはＴＣＰのデータ）を格納したイーサネット（登録商標）フレームを指す。
First, a basic operation procedure of the virtual Ethernet (registered trademark)
図６は、仮想イーサネット（登録商標）層１３で実行される制御情報の処理フローである。
FIG. 6 is a processing flow of control information executed in the virtual Ethernet (registered trademark)
自ノード１上で新たなサービス２０が動作開始したら（ステップＡ１のＹｅｓ）、その動作開始したサービス２０のサービス識別子と自身のノード識別子との組をＳＳマップ２１に登録する（ステップＡ２）。また、同サービス識別子およびノード識別子からＳＳマップ登録メッセージを作成し、制御用ネットワーク４にブロードキャスト（全ての他ノードへの送信）する（ステップＡ３）。
When the operation of the
一方、自ノード１上で動作していたサービス２０が終了した場合には（ステップＡ４のＹｅｓ）、その動作終了したサービス２０のサービス識別子と自身のノード識別子との組に一致するエントリをＳＳマップ２１から削除する（ステップＡ５）。また、同サービス識別子およびノード識別子からＳＳマップ削除メッセージを作成し、制御用ネットワーク４にブロードキャストする(ステップＡ６)。
On the other hand, when the
また、制御用ネットワーク４からイーサネット（登録商標）ドライバ１７経由でＳＳマップ登録メッセージを受信すると（ステップＡ７のＹｅｓ）、受け取ったＳＳマップ登録メッセージに含まれるノード識別子とサービス識別子との組に一致するエントリが自身のＳＳマップ２１に存在するか調べ（ステップＡ８）、存在しなければ（ステップＡ８のＮｏ）、それらの情報をＳＳマップ２１に登録する（ステップＡ９）。既に存在すれば（ステップＡ８のＹｅｓ）、ここでは特に何もしない。
When an SS map registration message is received from the
一方、制御用ネットワーク４からイーサネット（登録商標）ドライバ１２経由でＳＳマップ削除メッセージを受信すると（ステップＡ１０のＹｅｓ）、受け取ったＳＳマップ削除メッセージに含まれるノード識別子とサービス識別子との組に一致するエントリが自身のＳＳマップ２１に存在するか調べ（ステップＡ１１）、存在すれば（ステップＡ１１のＹｅｓ）、それらの情報をＳＳマップ２１から削除する（ステップＡ１２）。存在しなければ（ステップＡ１１のＮｏ）、ここでは特に何もしない。
On the other hand, when the SS map deletion message is received from the
さらに、制御用ネットワーク４からイーサネット（登録商標）ドライバ１７経由でＣＳマップ登録メッセージを受け取ると（ステップＡ１３のＹｅｓ）、受け取ったＣＳマップ登録メッセージに含まれるクライアント情報、ノード識別子およびサービス識別子の組に一致するエントリが自身のＣＳマップ２２に存在するか調べ（ステップＡ１４）、存在しなければ（ステップＡ１４のＮｏ）、それらの情報をＣＳマップ２２に登録する（ステップＡ１５）。既に存在すれば（ステップＡ１４のＹｅｓ）、ここでは特に何もしない。
Further, when a CS map registration message is received from the
また、図７は、仮想イーサネット（登録商標）層１３で実行されるクライアント２からのアクセス（パケット）の処理フローである。
FIG. 7 is a processing flow of access (packet) from the
パケットを受信すると、まず、パケットを送信したクライアント２が既知、即ち、ＣＳマップ２２に登録されたクライアント２かどうかを調べる（ステップＢ１）。もし、未知のクライアント２であれば（ステップＢ１のＮｏ）、ＳＳマップ２１を参照し、以下の処理（ステップＢ２〜ステップＢ１３）を行う。
When a packet is received, first, it is checked whether or not the
クライアント２がアクセスしようとしているサービス２０が自ノード１上のみで動作している場合（ステップＢ２のＹｅｓ）、クライアント２からのパケットを上位層（イーサネット（登録商標）層１４）に渡す（ステップＢ３）。即ち、自ノード１上で動作している該当サービス２０へクライアント２からのアクセスを引き渡すことになる。そして、当該クライアント２、当該クライアント２がアクセスしようとしたノード識別子、サービス識別子の組からなる情報をＣＳマップ２２に登録する（ステップＢ４）。この時、これらの情報からＣＳマップ登録メッセージを作成し、制御用ネットワーク４にブロードキャストする。
When the
クライアント２がアクセスしようとしているサービス２０が他ノード１上のみで動作している場合であって、かつ、ただ１つのノード１上で動作している場合（ステップＢ５のＹｅｓ）、このクライアント２からのパケットをサービス２０が動作しているノード１へ転送する（ステップＢ６）。即ち、クライアント２からのパケットの宛先ＭＡＣアドレスを当該ノード１の制御用ネットワーク４に接続しているネットワークインタフェースのものに置き換え、制御用ネットワーク４側のイーサネット（登録商標）ドライバ１７に渡す。また、当該クライアント２のＭＡＣアドレス、転送先ノード１のサービス用ネットワーク３側のネットワークインタフェース１８のＭＡＣアドレスを格納し、“根拠の無いＡＲＰ（GratuitousＡＲＰ）”の送信要求をＡＲＰ処理部１９に対して発行する（ステップＢ７）。以後、当該クライアント２から他ノード１上のサービス２０へのアクセスが、自ノード１を経由しないようにするための措置である。そして、その後、ステップＢ４の手順で、ＣＳマップ２２への登録を行う。
If the
クライアント２がアクセスしようとしているサービス２０が他ノード１上のみで動作している場合であって、かつ、複数のノード１上で動作している場合（ステップＢ８のＹｅｓ）、ＣＳマップ２２を参照し、当該サービス２０が動作しているノード１の内、クライアント２からのアクセスが最も少ないサービス２０が動作しているノード１を選択し（ステップＢ９）、前述のステップＢ６〜ステップＢ７の手順で、当該クライアント２からのパケットを転送し、ステップＢ４の手順で、ＣＳマップ２２への登録を行う。なお、アクセス頻度が同じであれば、転送先ノード１はランダムに選択する。
If the
クライアント２がアクセスしようとしているサービス２０が自ノード１および他ノード１の両方で動作している場合（ステップＢ１０のＹｅｓ）、ＣＳマップ２２を参照し、当該サービス２０が動作しているノードの内、クライアント２からのアクセスが最も少ないサービス２０が動作しているノードを選択する（ステップＢ１１）。そして、そのノード１が自ノード１でなければ（ステップＢ１２のＮｏ）、前述のステップＢ６〜ステップＢ７の手順で、当該クライアントからのパケットを転送する。一方、クライアント２からのアクセスが最も少ないサービス２０が動作しているノード１が自ノード１であれば（ステップＢ１２のＹｅｓ）、前述のステップＢ３〜ステップＢ４の手順で、自ノード１上の上位層（イーサネット（登録商標）層１４）に当該クライアント２からのパケットを渡すと共に、ＣＳマップ２２への登録を行う。なお、アクセス頻度が同じであれば自ノード１を選択する。
When the
なお、ステップＢ２，Ｂ５，Ｂ８，Ｂ１０のいずれの条件にも該当しない場合（ステップＢ１０のＮｏ）、そのサービス２０はいずれにも存在しないので、クライアント２からのパケットを上位層（イーサネット（登録商標）層１４）に渡し、ＴＣＰ／ＩＰ１５にエラー処理を実行させる（ステップＢ１３）。
If none of the conditions in steps B2, B5, B8, and B10 is satisfied (No in step B10), the
また、クライアント２が既知であった場合（ステップＢ１のＹｅｓ）、ＣＳマップを参照し、以下の処理（ステップＢ１４〜ステップＢ１８）を行う。
If the
クライアント２が自ノード１上のサービス２０にアクセスしようとしている場合（ステップＢ１４のＹｅｓ）、このクライアント２からのパケットを上位層（イーサネット（登録商標）層１４）に渡す（ステップＢ１５）。即ち、前述のステップＢ３と同様、自ノード１上で動作している該当サービスへクライアント２からのアクセスを引き渡すことになる。
When the
一方、クライアント２が他ノード１上のサービスにアクセスしようとしている場合（ステップＢ１４のＮｏ）、ＣＳマップ２２からアクセス先のノード１を同定し（ステップＢ１６）、当該アクセスをそのノード１へ転送する（ステップＢ１７）。即ち、前述のステップＢ６と同様、クライアント２からのパケットの宛先ＭＡＣアドレスを上記選択したノード１の制御用ネットワーク４に接続しているネットワークインタフェースのものに置き換え、制御用ネットワーク４側のイーサネット（登録商標）ドライバ１７に渡す。また、前述のステップＢ７と同様、当該クライアント２のＭＡＣアドレス、転送先ノード１のサービス用ネットワーク３側のネットワークインタフェースのＭＡＣアドレスを格納し、“根拠の無いＡＲＰ（GratuitousＡＲＰ）”の送信要求をＡＲＰ処理部１９に対して発行する（ステップＢ１８）。
On the other hand, when the
以上のように動作する、イーサネット（登録商標）ドライバ１２とイーサネット（登録商標）層１４との間に介在して設けられる仮想イーサネット（登録商標）層１３の働きにより、ノード１群の前段に負荷分散装置を設置すること無く、かつ、単一のＩＰアドレスのみの使用で、複数ノード１を論理的に単一のノード１に見せることが可能となる。
The operation of the virtual Ethernet (registered trademark)
なお、ＡＲＰ処理部１９は、ＡＲＰ要求の受信、ＡＲＰ応答の送信および仮想イーサネット（登録商標）層１３からの指示に基づき“根拠の無いＡＲＰ（GratuitousＡＲＰ）”の送信を行う部分であり、ＭＡＣアドレステーブルを利用する。具体的には、以下の処理を行う。
The
未知のクライアント２、即ち、ＣＳマップ２２に登録されていないクライアント２からＡＲＰ要求を受信すると、自身がマスタならば自身のＭＡＣアドレスを送信元ＭＡＣアドレスフィールドに設定したＡＲＰ応答をそのクライアント２へ送信する。一方、自身がスレーブならば何もしない。
When an ARP request is received from an
一方、既知のクライアント２、即ち、ＣＳマップ２２に登録されているクライアント２からＡＲＰ要求を受信すると、当該クライアント２が自ノード１上で動作しているサービス２０にアクセスしているのであれば、自身のＭＡＣアドレスを送信元ＭＡＣアドレスフィールドに設定したＡＲＰ応答をそのクライアント２へ送信する。一方、そうでない場合は何もしない。
On the other hand, when an ARP request is received from a known
また、仮想イーサネット（登録商標）層１３から“根拠の無いＡＲＰ（GratuitousＡＲＰ）”の送信要求を受け取ると、サービス用ネットワーク３に“根拠の無いＡＲＰ（GratuitousＡＲＰ）”を送信する。この時の宛先ＭＡＣアドレスフィールドおよび送信元ＭＡＣアドレスフィールドは、仮想イーサネット（登録商標）層１３からの指示によるが、送信元ＭＡＣアドレスフィールドは、クライアント２がアクセスしようとしたサービス２０が動作しているノード１のＭＡＣアドレスであり、仮想イーサネット（登録商標）層１３から受け取ったノード情報からＭＡＣアドレステーブル２３を参照して取得する。一方、宛先ＭＡＣアドレスフィールドは、当該ノード１上のサービス２０にアクセスしようとしたクライアント２のＭＡＣアドレスである。
Further, upon receiving a transmission request for “unfounded ARP (Gratuitous ARP)” from the virtual Ethernet (registered trademark)
なお、以上のＡＲＰ応答、“根拠の無いＡＲＰ（GratuitousＡＲＰ）”の送信元ＩＰアドレスフィールドは、すべてノード１群が共有するＩＰアドレスである。
Note that the source IP address field of the above ARP response, “Unconditional ARP (Gratuitous ARP)” is an IP address shared by the
また、生存確認処理部１６は、他ノード１との間の定期的な生存確認メッセージのやり取りを行う。あるノード１との生存確認が途切れた場合、ＳＳマップ２１、ＣＳマップ２２、ＭＡＣアドレステーブル２３の当該ノード１に関するエントリを全て破棄する。具体的には以下の処理を行う。
In addition, the survival
ノード１が起動した後、定期的な生存確認メッセージの送信を開始する。つまり、制御用ネットワーク４に生存確認メッセージをブロードキャストする。生存確認メッセージに自身のノード識別子と、サービス用ネットワーク３に接続しているネットワークインタフェースに付与されているＭＡＣアドレスとを含める。このようにすることで、他のノード１へ自身のＭＡＣアドレスを通知する。
After
一方、制御用ネットワーク４から生存確認メッセージを受信したら、この生存確認メッセージからノード識別子とＭＡＣアドレスを取り出し、これらのエントリがＭＡＣアドレステーブル２３になければ登録し、既に登録されていれば何もしない。
On the other hand, when the existence confirmation message is received from the
そして、一定時間以上、あるノード１から生存確認メッセージを受信しなかったら、ＳＳマップ２１、ＣＳマップ２２、ＭＡＣアドレステーブル２３のそのノード１に関するエントリを全て削除する。
If a survival confirmation message is not received from a
ここで、より具体的な例を挙げて、各クライアント２およびノード１間の相互作用、各種情報の流れを説明する。以下の説明で使用する構成の全体を図８に、その時点での各ノード１のＳＳマップ２１、ＣＳマップ２２、ＭＡＣアドレステーブル２３の状態をそれぞれ図９（ノード（０）１の状態）および図１０（ノード（１）１の状態）に示す。
Here, the interaction between each
図８に示す通り、ここでは、ノード１は２つで、ＭＡＣアドレスとして、それぞれMAC-A、MAC-Bを持つ。一方、ＩＰアドレスは、192.168.1.1で、２つのノード１はこれを共有している。また、ノード（０）１がマスタである。
As shown in FIG. 8, here, there are two
また、図９、図１０に示す通り、双方のノード１上でＮＦＳサービス２０、ＣＩＦＳサービス２０が、ノード（０）１上でＨＴＴＰサービス２０が、ノード（１）１上でＤＮＳサービス２０が動作しており、更に、クライアント（０）２はノード（０）１上のサービス（０）２０、即ち、ＮＦＳサービス２０に、クライアント（１）２はノード（１）１上のサービス（１）２０、即ち、ＣＩＦＳサービス２０にアクセスしている状態である。一方、クライアント（２）２、クライアント（３）２は何れのノード１上のサービス２０にもアクセスしていない状態である。なお、各サービスの概要は以下の通りである。
Further, as shown in FIGS. 9 and 10, the
（ａ）ＮＦＳサービス（サービス識別子＝０）
ＮＦＳ（Network File System）を提供するサーバプログラム。
(A) NFS service (service identifier = 0)
A server program that provides NFS (Network File System).
（ｂ）ＣＩＦＳサービス（サービス識別子＝１）
ＣＩＦＳ（Common Internet File System）を提供するサーバプログラム。
(B) CIFS service (service identifier = 1)
A server program that provides CIFS (Common Internet File System).
（ｃ）ＨＴＴＰサービス（サービス識別子＝２）
ＨＴＴＰ（Hyper Text Transfer Protocol）サービスを提供するプログラム。
(C) HTTP service (service identifier = 2)
A program that provides HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) services.
（ｄ）ＤＮＳサービス（サービス識別子＝３）
ＤＮＳ（Domain Name service）サービスを提供するプログラム。
(D) DNS service (service identifier = 3)
A program that provides DNS (Domain Name service) services.
次に、クライアント２からのアクセスに応じたノード（０）１およびノード（１）１の動作手順と生存確認処理部１６関連の動作手順とをケース別に説明する。なお、ノード１内の各機能の処理については既述の通りであるので、ここでは詳述しない。
Next, the operation procedure of the node (0) 1 and the node (1) 1 according to the access from the
（１）既知のクライアント２からＡＲＰ要求を受信した場合
クライアント（０）２が192.168.1.1に対するＡＲＰ要求をサービス用ネットワーク３へブロードキャストした場合、ノード（０）１、ノード（１）１はそれぞれ以下の処理を行う。
(1) When ARP request is received from known
（ａ）ノード（０）１
ＣＳマップ２２を参照し、クライアント（０）２が自ノード１上のサービス（０）２０にアクセスしていることから、送信元ＭＡＣアドレスフィールドを自ノードのＭＡＣアドレスMAC-Aに、宛先ＭＡＣアドレスフィールドをクライアント（０）２のＭＡＣアドレスに設定し、ＡＲＰ応答を送信する。
(A) Node (0) 1
Since the client (0) 2 is accessing the service (0) 20 on the
（ｂ）ノード（１）１
ＣＳマップ２２を参照し、クライアント（０）が自ノード１上のサービス２０にはアクセスしていないことから、何もしない。
(B) Node (1) 1
With reference to the
（２）未知のクライアント２からＡＲＰ要求を受信した場合
クライアント（２）２が192.168.1.1に対するＡＲＰ要求をサービス用ネットワーク３へブロードキャストした場合、ノード（０）１、ノード（１）１はそれぞれ以下の処理を行う。
(2) When an ARP request is received from an
（ａ）ノード（０）１
ノード（０）１はマスタなので、送信元ＭＡＣアドレスフィールドを自ノード１のＭＡＣアドレスMAC-Aに、宛先ＭＡＣアドレスフィールドをクライアント（２）２のＭＡＣアドレスに設定し、ＡＲＰ応答を送信する。
(A) Node (0) 1
Since the node (0) 1 is a master, the source MAC address field is set to the MAC address MAC-A of the
（ｂ）ノード（１）１
ノード（１）はスレーブなので、未知の（ＣＳマップ２２に登録されていない）クライアント（２）２からのＡＲＰ要求を受信しても何もしない。
(B) Node (1) 1
Since the node (1) is a slave, it does nothing even if it receives an ARP request from an unknown client (2) 2 (not registered in the CS map 22).
（３）既知のクライアント２から自ノード１上のサービス２０へのパケットを受信した場合
クライアント（０）２のＡＲＰテーブル（各クライアント２がＡＲＰ処理を行うために備えるテーブル）にて、192.168.1.1に対するＭＡＣアドレスとしてMAC-Aのエントリがある状態で、クライアント（０）２がサービス（０：ＮＦＳサービス)２０にアクセスした場合、ノード（０）１がクライアント（０）２からのパケットを受信する。
(3) When a packet from the known
ノード（０）１はＣＳマップ２２を参照し、クライアント（０）２が自ノード１上のサービス（０）２０にアクセス中であることを確認し、当該パケットを自ノード１上のサービス（０）２０に送信する。つまり、ノード（０）１がクライアント（０）２に対してサービス（０）２０のサービスを提供することとなる。
The node (0) 1 refers to the
（４）既知のクライアント２から他ノード１上のサービス２０へのパケットを受信した場合
クライアント１のＡＲＰテーブルにて、192.168.1.1に対するＭＡＣアドレスとしてMAC-Aのエントリがある状態で、クライアント（１）２がサービス（１：ＣＩＦＳサービス）２０にアクセスした場合、ノード（０）１がクライアント（１）２からのパケットを受信する。
(4) When a packet from the known
ノード（０）１はＣＳマップ２２を参照し、クライアント（１）２がノード（１）１上のサービス（１）２０にアクセス中であることを確認し、制御用ネットワーク４経由で当該パケットをノード１に転送する。
The node (0) 1 refers to the
また、ＭＡＣアドレステーブル２３からノード（１）１のＭＡＣアドレスを読み出し、送信元ＭＡＣアドレスフィールドをノード（１）１のＭＡＣアドレスに、宛先ＭＡＣアドレスフィールドをクライアント（１）２のＭＡＣアドレスに設定し、“根拠の無いＡＲＰ（GratuitousＡＲＰ）”を送信する。 Also, the MAC address of the node (1) 1 is read from the MAC address table 23, the source MAC address field is set to the MAC address of the node (1) 1, and the destination MAC address field is set to the MAC address of the client (1) 2. , “Unfounded ARP (Gratuitous ARP)” is transmitted.
このように“根拠の無いＡＲＰ（GratuitousＡＲＰ）”を送信することで、次回のクライアント（１）２からの192.168.1.1のサービス（１）２０へのパケットはノード（１）１で受信されるはずである。一方、ノード（０）１から、クライアント（１）２からのパケットを転送されたノード（１）１は、そのパケットを自ノード１上のサービス（１）２０に送信する。つまり、ノード（１）１がクライアント（１）２に対してサービス（１）２０のサービスを提供することとなる。
In this way, by transmitting “Unconditional ARP (Gratuitous ARP)”, the next packet from the client (1) 2 to the service (1) 20 of 192.168.1.1 should be received by the node (1) 1 It is. On the other hand, the node (1) 1 to which the packet from the client (1) 2 is transferred from the node (0) 1 transmits the packet to the service (1) 20 on the
なお、サービス（１）２０からのクライアント（１）２への折り返しのパケットは、ノード（１）１から直接クライアント（１）２に送信し、ノード（０）１への転送は行わない。 The return packet from the service (1) 20 to the client (1) 2 is directly transmitted from the node (1) 1 to the client (1) 2, and is not transferred to the node (0) 1.
（５）未知のクライアント２から自ノード１上のみにあるサービス２０へのパケットを受信した場合
クライアント（２）２のＡＲＰテーブルにて、192.168.1.1に対するＭＡＣアドレスとしてMAC-Aのエントリがある状態で、クライアント（２）２がサービス（２：ＨＴＴＰサービス）２０にアクセスした場合、ノード（０）１がクライアント（２）２からのパケットを受信する。
(5) When a packet is received from an
ノード（０）１は、ＣＳマップ２２を参照し、クライアント（２）２は何れのノード１上のサービス２０にもアクセス中ではないことを確認する。次に、ノード（０）１は、ＳＳマップ２１を参照し、自ノード１上でサービス（２）２０が動作していることを確認すると、クライアント（２）２からのパケットをサービス（２）２０へ送信する。つまり、ノード（０）１がクライアント（２）２に対してサービス（２）２０のサービスを提供することとなる。また、クライアント（２）２、自ノード１のノード識別子、サービス識別子（２）のエントリを自ノード１のＣＳマップ２２に登録すると共に、これらの情報をＣＳマップ登録メッセージに格納し、制御用ネットワーク４経由で他ノード１に送信する。
The node (0) 1 refers to the
制御用ネットワーク４経由でＣＳマップ登録メッセージを受け取った他ノード１（ここではノード（１）１）は、ＣＳマップ登録メッセージからクライアント、ノード識別子、サービス識別子の情報を取り出し、これらのエントリが自ノード１上のＣＳマップ２２に登録されていなければ登録し、既に登録されていれば登録を行わない。
The other node 1 (here, node (1) 1) that has received the CS map registration message via the
以上の処理が完了した後のノード（０）１、ノード（１）１双方のＣＳマップ２２は、図１１のようになる。 The CS maps 22 of both the node (0) 1 and the node (1) 1 after the above processing is completed are as shown in FIG.
（６）未知のクライアント２から他ノード１上のみにあるサービス２０へのパケットを受信した場合
クライアント（３）２のＡＲＰテーブルにて、192.168.1.1に対するＭＡＣアドレスとしてMAC-Aのエントリがある状態で、クライアント（３）２がサービス（３：ＤＮＳサービス）２０にアクセスした場合、ノード（０）１がクライアント（３）２からのパケットを受信する。
(6) When a packet is received from an
ノード（０）１は、ＣＳマップ２２を参照し、クライアント（３）２は何れのノード１上のサービス２０にもアクセス中ではないことを確認する。次に、ノード（０）１は、ＳＳマップ２１を参照し、ノード（１）１上でサービス（３）２０が動作していることを確認すると、クライアント（３）２からのパケットを制御用ネットワーク４経由でノード（１）１へ転送する。
The node (0) 1 refers to the
また、ＭＡＣアドレステーブルからノード（１）１のＭＡＣアドレスを読み出し、送信元ＭＡＣアドレスフィールドをノード（１）１のＭＡＣアドレスに、宛先ＭＡＣアドレスフィールドをクライアント（３）２のＭＡＣアドレスに設定し、“根拠の無いＡＲＰ（GratuitousＡＲＰ）”を送信する。 Further, the MAC address of the node (1) 1 is read from the MAC address table, the source MAC address field is set to the MAC address of the node (1) 1, and the destination MAC address field is set to the MAC address of the client (3) 2. “Unfounded ARP (Gratuitous ARP)” is transmitted.
このように“根拠の無いＡＲＰ（GratuitousＡＲＰ）”を送信することで、次回のクライアント（３）２からの192.168.1.1のサービス（３）２０へのパケットはノード（１）１で受信されるはずである。一方、ノード（０）１から、クライアント（３）２からのパケットを転送されたノード（１）１は、そのパケットを自ノード１上のサービス（３）２０に送信する。つまり、ノード（１）１がクライアント（３）２に対してサービス（３）２０のサービスを提供することとなる。
In this way, by transmitting “Gratuitous ARP”, the packet from the next client (3) 2 to the service (3) 20 of 192.168.1.1 should be received by the node (1) 1 It is. On the other hand, the node (1) 1 to which the packet from the client (3) 2 has been transferred from the node (0) 1 transmits the packet to the service (3) 20 on its
なお、サービス（３）２０からのクライアント（３）２への折り返しのパケットは、ノード（１）１から直接クライアント（３）２に送信し、ノード（０）１への転送は行わない。更に、ノード（１）１は、クライアント（３）２、自ノード１のノード識別子、サービス識別子（３）のエントリを自ノード１のＣＳマップ２２に登録すると共に、これらの情報をＣＳマップ登録メッセージに格納し、制御用ネットワーク４経由で他ノード１に送信する。
Note that the return packet from the service (3) 20 to the client (3) 2 is transmitted directly from the node (1) 1 to the client (3) 2, and is not transferred to the node (0) 1. Further, the node (1) 1 registers the entry of the client (3) 2, the node identifier of the
制御用ネットワーク４経由でＣＳマップ登録メッセージを受け取った他ノード１（ここではノード（０）１）は、ＣＳマップ登録メッセージからクライアント、ノード識別子、サービス識別子の情報を取り出し、これらのエントリが自ノード１上のＣＳマップ２２に登録されていなければ登録し、既に登録されていれば登録を行わない。
The other node 1 (here, node (0) 1) that has received the CS map registration message via the
以上の処理が完了した後のノード（０）１、ノード（１）１双方のＣＳマップ２２は、図１２のようになる。
The
（７）未知のクライアント２から自ノード１および他ノード１上にあるサービス２０へのパケットを受信した場合であって、かつ、自ノード１上のサービス２０へは他のクライアント２がアクセス中である場合
クライアント（４）２のＡＲＰテーブルにて、192.168.1.1に対するＭＡＣアドレスとしてMAC-Aのエントリがある状態で、クライアント（４）２がサービス（０：ＮＦＳサービス）２０にアクセスした場合、ノード（０）１がクライアント（４）２からのパケットを受信する。
(7) When a packet from the
ノード（０）１は、ＣＳマップ２２を参照し、クライアント（４）２は何れのノード１上のサービス２０にもアクセス中ではないことを確認する。次に、ノード（０）１は、ＳＳマップ２１を参照し、ノード（０）１、ノード（１）１双方でサービス（０）２０が動作していることを確認する。更に、ノード（０）１は、ＣＳマップ２２を参照し、ノード（０：自ノード）１上のサービス（０）２０には既に他のクライアント２（クライアント（０）２）がアクセスしており、一方、ノード（１）１上のサービス（０）２０にはクライアント２からのアクセスが無いことを確認する。その結果、ノード（１）１上のサービス（０）２０の方がクライアント２からのアクセスが少ないので、クライアント（４）２０からのパケットを制御用ネットワーク４経由でノード（１）１へ転送する。
The node (0) 1 refers to the
また、ＭＡＣアドレステーブルからノード（１）１のＭＡＣアドレスを読み出し、送信元ＭＡＣアドレスフィールドをノード（１）のＭＡＣアドレスに、宛先ＭＡＣアドレスフィールドをクライアント（４）２のＭＡＣアドレスに設定し、“根拠の無いＡＲＰ（GratuitousＡＲＰ）”を送信する。 Also, the MAC address of the node (1) 1 is read from the MAC address table, the source MAC address field is set to the MAC address of the node (1), the destination MAC address field is set to the MAC address of the client (4) 2, and “ Send ARP (Gratuitous ARP) ".
このように“根拠の無いＡＲＰ（GratuitousＡＲＰ）”を送信することで、次回のクライアント（４）２からの192.168.1.1のサービス（０）２０へのパケットはノード（１）１で受信されるはずである。一方、ノード（０）１から、クライアント（４）２からのパケットを転送されたノード（１）１は、そのパケットを自ノード１上のサービス（０）２０に送信する。つまり、ノード（１）１がクライアント（４）２に対してサービス（０）２０のサービスを提供することとなる。
In this way, by transmitting “Unconditional ARP (Gratuitous ARP)”, the next packet from the client (4) 2 to the service (0) 20 of 192.168.1.1 should be received by the node (1) 1 It is. On the other hand, the node (1) 1 to which the packet from the client (4) 2 is transferred from the node (0) 1 transmits the packet to the service (0) 20 on its
なお、サービス（０）２０からのクライアント（４）２への折り返しのパケットは、ノード（１）１から直接クライアント（４）２に送信し、ノード（０）１への転送は行わない。更に、ノード（１）１は、クライアント（４）２、自ノード１のノード識別子、サービス識別子（０）のエントリを自ノード１のＣＳマップ２２に登録すると共に、これらの情報をＣＳマップ登録メッセージに格納し、制御用ネットワーク４経由で他ノード１に送信する。
Note that the return packet from the service (0) 20 to the client (4) 2 is transmitted directly from the node (1) 1 to the client (4) 2, and is not transferred to the node (0) 1. Further, the node (1) 1 registers the entry of the client (4) 2, the node identifier of the
制御用ネットワーク４経由でＣＳマップ登録メッセージを受け取った他ノード１（ここではノード（０）１）は、ＣＳマップ登録メッセージからクライアント、ノード識別子、サービス識別子の情報を取り出し、これらのエントリが自ノード１上のＣＳマップ２２に登録されていなければ登録し、既に登録されていれば登録を行わない。
The other node 1 (here, node (0) 1) that has received the CS map registration message via the
以上の処理が完了した後のノード（０）１、ノード（１）１双方のＣＳマップ２２は、図１３のようになる。 The CS maps 22 of both the node (0) 1 and the node (1) 1 after the above processing is completed are as shown in FIG.
なお、クライアント２からのアクセスを自ノード１のサービス２０に送信するか、制御用ネットワーク４経由で他ノード１に転送するかを決定するアルゴリズムとして、上記では、アクセスを受けたサービス２０へ既にアクセスしているクライアント２の数を判断基準にしたものを用いているが、他のアルゴリズムも使用可能であり、例えば、単純にラウンドロビンで転送先ノードを決めたり、上記のようなサービス単位のクライアント２からのアクセス数ではなく、ノード１単位のクライアント２からのアクセス数を元に判断することも可能である。
Note that, as an algorithm for determining whether the access from the
（８）未知のクライアント２から自ノード１および他ノード１上にあるサービス２０へのパケットを受信した場合であって、かつ、他ノード１上のサービス２０へは他のクライアント２がアクセス中である場合
クライアント（５）２のＡＲＰテーブルにて、192.168.1.1に対するＭＡＣアドレスとしてMAC-Aのエントリがある状態で、クライアント（５）２がサービス（１：ＣＩＦＳサービス）２０にアクセスした場合、ノード（０）１がクライアント（５）２からのパケットを受信する。
(8) When a packet from the
ノード（０）１は、ＣＳマップ２２を参照し、クライアント（５）２は何れのノード１上のサービス２０にもアクセス中ではないことを確認する。次に、ノード（０）１は、ＳＳマップ２１を参照し、ノード（０）１、ノード（１）１双方でサービス（１）２０が動作していることを確認する。更に、ノード（０）１は、ＣＳマップ２２を参照し、ノード（１：他ノード）１上のサービス（１）２０には既に他のクライアント２（クライアント（１）２）がアクセスしており、一方、自ノード１上のサービス（１）２０にはクライアント２からのアクセスが無いことを確認する。その結果、自ノード１上のサービス（１）２０の方がクライアント２からのアクセスが少ないので、クライアント（５）２からのパケットを自ノード１のサービス（１）２０へ送信する。つまり、ノード（０）１がクライアント（５）２に対してサービス（１）２０のサービスを提供することとなる。
The node (0) 1 refers to the
また、クライアント（５）２、自ノード１のノード識別子、サービス識別子１のエントリを自ノード１のＣＳマップ２２に登録すると共に、これらの情報をＣＳマップ登録メッセージに格納し、制御用ネットワーク４経由で他ノード１に送信する。
In addition, the client (5) 2, the node identifier of the
制御用ネットワーク４経由でＣＳマップ登録メッセージを受け取った他ノード１（ここではノード（１）１）は、ＣＳマップ登録メッセージからクライアント、ノード識別子、サービス識別子の情報を取り出し、これらのエントリが自ノード１上のＣＳマップ２２に登録されていなければ登録し、既に登録されていれば登録を行わない。
The other node 1 (here, node (1) 1) that has received the CS map registration message via the
以上の処理が完了した後のノード（０）１、ノード（１）１双方のＣＳマップ２２は、図１４のようになる。 The CS maps 22 of both the node (0) 1 and the node (1) 1 after the above processing is completed are as shown in FIG.
（９）ノード１がダウンした場合
ノード（０）１は、ノード（１）１からの生存確認メッセージを一定時間以上受信しないため、自身のＳＳマップ２１、ＣＳマップ２２、ＭＡＣアドレステーブル２３からノード（１）に関するエントリを全て削除する。
(9) When
以上の処理が完了した後のノード（０）１のＳＳマップ２１、ＣＳマップ２２、ＭＡＣアドレステーブル２３は、図１５のようになる。
The
なお、ノード（１）１ダウン後も、このノード（１）１上のみで動作していたサービス（３）２０以外のサービス２０については、ノード（０）１にて引き継いでクライアント２に提供することが可能である。
Note that the
このように、本サーバシステムでは、各ノード（サーバ）１が協働して、クライアント２に対するサービス２０の提供を負荷分散し、ノード１群の前段に負荷分散装置を設置すること無く、かつ、単一のＩＰアドレスのみの使用で、複数ノード１を論理的に単一のノード１に見せることを可能とする。
In this way, in this server system, each node (server) 1 cooperates to load distribute the provision of the
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the components without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
１…ノード、２…クライアント、３…サービス用ネットワーク、４…制御用ネットワーク、１１…ネットワークインタフェース、１２…イーサネット（登録商標）ドライバ、１３…仮想イーサネット（登録商標）層、１４…イーサネット（登録商標）層、１５…ＴＣＰ／ＩＰ、１６…生存確認処理部、１７…イーサネット（登録商標）ドライバ、１８…ネットワークインタフェース、１９…ＡＲＰ処理部、２０…サービス、２１…ＳＳマップ、２２…ＣＳマップ、２３…ＭＡＣアドレステーブル。
DESCRIPTION OF
Claims (16)
前記クライアント装置からのパケットを前記他のサーバ装置に転送するパケット転送手段と、
前記パケット転送手段によるパケットの転送が行われた場合に、そのパケットの送信元である前記クライアント装置のＭＡＣアドレスを送信先アドレスとし、かつ、そのパケットの転送先である前記他のサーバ装置のＭＡＣアドレスを送信元ＭＡＣアドレスとするGratuitousＡＲＰ(Address Resolution Protocol)を、そのパケットの送信元である前記クライアント装置に送信するＡＲＰ処理手段と
を具備することを特徴とするサーバ装置。 A server device that provides a service to a client device in cooperation with another server device sharing a single IP address,
Packet transfer means for transferring a packet from the client device to the other server device;
When a packet is transferred by the packet transfer means, the MAC address of the client device that is the transmission source of the packet is used as a transmission destination address, and the MAC of the other server device that is the transfer destination of the packet A server apparatus comprising: ARP processing means for transmitting Gratuitous ARP (Address Resolution Protocol) having an address as a transmission source MAC address to the client apparatus that is a transmission source of the packet .
前記パケット転送手段は、前記クライアント装置が要求するサービスを提供するサーバ装置を前記ＳＳマップ管理手段で管理されるマッピング情報から取得し、そのサーバ装置にパケットを転送することを特徴とする請求項１記載のサーバ装置。 Comprising SS map management means for managing mapping information indicating the correspondence between all server devices sharing the IP address and the service provided by the server device;
2. The packet transfer unit acquires a server device that provides a service requested by the client device from mapping information managed by the SS map management unit, and transfers the packet to the server device. The server apparatus of description.
前記パケット転送手段は、サービスを提供するクライアント装置の総数が最も少ないサーバ装置を前記ＣＳマップ管理手段で管理されるマッピング情報から取得し、そのサーバ装置にパケットを転送することを特徴とする請求項１記載のサーバ装置。 CS map management means for managing mapping information indicating a correspondence between a client device receiving a service and a server device providing the service to the client device;
The packet transfer means acquires a server apparatus having the smallest total number of client apparatuses providing a service from mapping information managed by the CS map management means, and transfers the packet to the server apparatus. 1. The server device according to 1.
サービスの提供を受けているクライアント装置とそのクライアント装置にサービスを提供するサーバ装置との対応づけを示すマッピング情報を管理するＣＳマップ管理手段と
を具備し、
前記パケット転送手段は、前記クライアント装置が要求するサービスを提供するサーバ装置のうち、サービスを提供するクライアント装置の総数が最も少ないサーバ装置を前記ＳＳマップ管理手段で管理されるマッピング情報と前記ＣＳマップ管理手段で管理されるマッピング情報とから取得し、そのサーバ装置にパケットを転送することを特徴とする請求項１記載のサーバ装置。 SS map management means for managing mapping information indicating associations between all server devices sharing the IP address and services provided by the server devices;
CS map management means for managing mapping information indicating a correspondence between a client device receiving a service and a server device providing the service to the client device;
The packet transfer means includes mapping information managed by the SS map management means and the CS map for a server apparatus having the smallest total number of client apparatuses that provide services among server apparatuses that provide services requested by the client apparatuses. 2. The server apparatus according to claim 1, wherein the server apparatus acquires the mapping information managed by the management means and transfers the packet to the server apparatus.
前記ＳＳマップ管理手段は、前記生存確認手段による前記生存確認メッセージの受信が一定期間以上無い他のサーバ装置に関するマッピング情報を削除することを特徴とする請求項２または４記載のサーバ装置。 A survival confirmation means for transmitting / receiving a survival confirmation message to / from another server device is provided,
5. The server device according to claim 2, wherein the SS map management unit deletes mapping information related to another server device that has not received the survival confirmation message by the survival confirmation unit for a certain period of time.
前記ＣＳマップ管理手段は、前記生存確認手段による前記生存確認メッセージの受信が一定期間以上無い他のサーバ装置に関するマッピング情報を削除することを特徴とする請求項３または４記載のサーバ装置。 A survival confirmation means for transmitting / receiving a survival confirmation message to / from another server device is provided,
5. The server apparatus according to claim 3, wherein the CS map management unit deletes mapping information related to another server apparatus that has not received the survival confirmation message by the survival confirmation unit for a predetermined period or longer.
前記パケット転送手段は、前記パラメータにより示される各サーバ装置の状態により前記パケットを転送する他のサーバ装置を選択することを特徴とする請求項１記載のサーバ装置。 Comprising parameter transmission / reception means for transmitting / receiving parameters indicating the state of each server device to / from other server devices;
2. The server apparatus according to claim 1, wherein the packet transfer unit selects another server apparatus that transfers the packet according to a state of each server apparatus indicated by the parameter.
前記パケット転送手段は、前記パラメータにより示されるＣＰＵ負荷が最も小さいサーバ装置にパケットを転送することを特徴とする請求項１０記載のサーバ装置。 The parameter includes the CPU load of each server device,
11. The server apparatus according to claim 10, wherein the packet transfer means transfers a packet to a server apparatus having the smallest CPU load indicated by the parameter.
前記パケット転送手段は、前記パラメータにより示される入出力負荷が最も小さいサーバ装置にパケットを転送することを特徴とする請求項１０記載のサーバ装置。 The parameter includes an input / output load on the storage medium of each server device,
11. The server apparatus according to claim 10, wherein the packet transfer means transfers a packet to a server apparatus having the smallest input / output load indicated by the parameter.
前記複数のサーバ装置間を接続するための第１のネットワークと、
サービスの提供を受けるクライアント装置と前記複数のサーバ装置との間を接続するための第２のネットワークと
を具備することを特徴とするサーバシステム。 A plurality of server devices according to any one of claims 1 to 13, which share a single IP address;
A first network for connecting the plurality of server devices;
A server system comprising: a client device receiving service provision; and a second network for connecting the plurality of server devices.
前記複数のサーバ装置間を接続すると共に、サービスの提供を受けるクライアント装置と前記複数のサーバ装置との間を接続するためのネットワークと
を具備することを特徴とするサーバシステム。 A plurality of server devices according to any one of claims 1 to 13, which share a single IP address;
A server system comprising: a connection between the plurality of server devices, and a network for connecting a client device receiving a service and the plurality of server devices.
前記複数のサーバ装置それぞれが、
前記クライアント装置からのパケットを他のサーバ装置に転送するステップと、
前記パケットの転送を行った場合に、そのパケットの送信元である前記クライアント装置のＭＡＣアドレスを送信先アドレスとし、かつ、そのパケットの転送先である前記他のサーバ装置のＭＡＣアドレスを送信元ＭＡＣアドレスとするGratuitousＡＲＰを、そのパケットの送信元である前記クライアント装置に送信するステップと
を具備することを特徴とする負荷分散方法。 A load distribution method for a server system for providing a service to a client device with a plurality of server devices sharing a single IP address,
Each of the plurality of server devices
Transferring a packet from the client device to another server device;
When the packet is transferred, the MAC address of the client device that is the transmission source of the packet is used as the transmission destination address, and the MAC address of the other server device that is the transfer destination of the packet is the transmission source MAC Transmitting a gratuitous ARP as an address to the client device that is the transmission source of the packet .
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