JP2018142848A - Communication service system and congestion avoidance method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、運用系サーバの過負荷に一時対応する技術に関する。 The present invention relates to a technique for temporarily dealing with an overload of an active server.
現在、SIPサーバ等、所定のサービスを提供するサーバは、一定の需要予測に基づき構築されている。そして、その需要予測の条件を満たすため、地域毎に運用系と予備系のサーバでクラスタリングされたHA(High Availability)構成が採用されている(図7参照)。 Currently, servers that provide predetermined services, such as SIP servers, are built based on certain demand forecasts. In order to satisfy the demand prediction conditions, an HA (High Availability) configuration in which clustering is performed between the active and standby servers for each region is employed (see FIG. 7).
しかし、大規模なイベントや機器トラブル等により、その需要予測に当てはまらない突発的な信号の流入出が発生し、一部の地域で運用系サーバが過負荷状態(輻輳状態)になる課題がある。 However, due to large-scale events, equipment troubles, etc., there is a sudden inflow and outflow of signals that do not meet the demand forecast, and there is a problem that the operational server becomes overloaded (congested state) in some areas .
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、既存設備を最大限有効活用しつつサーバの過負荷状態に対して一時対応することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to temporarily cope with an overload state of a server while maximally effectively utilizing existing equipment.
以上の課題を解決するため、請求項1に係る通信サービスシステムは、予備系から運用系へ切り替える切り替え要求を予備系サーバへ送信する送信部と、端末からの信号の宛先を信号振り分け部へ変更する宛先変更要求を端末収容装置へ送信する送信部と、前記端末収容装置からの信号を前記予備系サーバ又は運用系サーバへ転送する信号振り分け部と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the communication service system according to claim 1 changes the transmission request for switching from the standby system to the active system to the standby server, and changes the destination of the signal from the terminal to the signal distribution section. A transmission unit that transmits a destination change request to the terminal accommodating device, and a signal distribution unit that transfers a signal from the terminal accommodating device to the standby server or the active server.
請求項2に係る通信サービスシステムは、請求項1に記載の通信サービスシステムにおいて、前記運用系サーバが前記切り替え要求を前記予備系サーバへ送信することを特徴とする。 A communication service system according to a second aspect is the communication service system according to the first aspect, wherein the operational server transmits the switching request to the standby server.
請求項3に係る通信サービスシステムは、請求項1又は2に記載の通信サービスシステムにおいて、前記運用系サーバ又は前記予備系サーバが前記宛先変更要求を前記端末収容装置へ送信することを特徴とする。
The communication service system according to
請求項4に係る通信サービスシステムは、請求項1乃至3のいずれかに記載の通信サービスシステム、予備系から運用系へ切り替えるか否かを判定する判定部を更に備えることを特徴とする。 A communication service system according to a fourth aspect of the present invention is characterized in that the communication service system according to any one of the first to third aspects further includes a determination unit that determines whether to switch from the standby system to the active system.
請求項5に係る通信サービスシステムは、請求項4に記載の通信サービスシステムにおいて、前記運用系サーバ又は前記予備系サーバが前記判定を行うことを特徴とする。 A communication service system according to a fifth aspect is the communication service system according to the fourth aspect, wherein the active server or the standby server makes the determination.
請求項6に係る輻輳回避方法は、通信サービスシステムで行う輻輳回避方法において、送信部が、予備系から運用系へ切り替える切り替え要求を予備系サーバへ送信するステップを行い、送信部が、端末からの信号の宛先を信号振り分け部へ変更する宛先変更要求を端末収容装置へ送信するステップを行い、信号振り分け部が、前記端末収容装置からの信号を前記予備系サーバ又は運用系サーバへ転送するステップを行う、ことを特徴とする。 The congestion avoiding method according to claim 6 is the congestion avoiding method performed in the communication service system, wherein the transmitting unit transmits a switching request for switching from the standby system to the active system to the standby server, and the transmitting unit Performing a step of transmitting a destination change request for changing the destination of the signal to the signal distribution unit to the terminal accommodating device, and a step of transferring the signal from the terminal accommodating device to the standby server or the active server. It is characterized by performing.
本発明によれば、既存設備を最大限有効活用しつつサーバの過負荷状態に対して一時対応することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can respond temporarily to the overload state of a server, making the most effective use of the existing equipment.
本発明では、既存設備を用いて運用系サーバの輻輳を抑止するため、(A)輻輳地域の予備系サーバを運用系サーバとして利用し、一時的に動作諸元を倍増する方式、(B)激甚ブロックの予備系サーバを運用系サーバとして利用し、一時的に動作諸元を倍増する方式を提案する。 In the present invention, in order to suppress congestion of the active server using existing equipment, (A) a method of temporarily doubling the operation specifications by using a spare server in a congested area as an active server, (B) We propose a method of temporarily doubling the operation specifications by using a standby server with a fierce block as an operational server.
その方式を実現するため、本発明では、図1に示すように、(1)予備系サーバ1bを運用系サーバへ切り替える契機を通知する機能、(2)エッジルータ5からの信号を運用系サーバ1aと予備系サーバ1bへ振り分ける機能、(3)エッジルータ5に対して収容端末からの通信の宛先を変更することを通知する機能を追加する。
In order to realize such a system, in the present invention, as shown in FIG. 1, (1) a function for notifying the switchover of the
本実施の形態では、(1)の切り替え通知機能と(3)の宛先変更通知機能を運用系サーバ1aで実現する場合について説明する。但し、これらの通知機能を他の装置で実現してもよい。例えば、運用系サーバ1aと予備系サーバ1bを管理する管理サーバで実現する。その管理サーバでは、運用系サーバ1aの負荷状況を常時管理し、輻輳の発生に応じて上記2つの通知機能を実行する。特に、(3)の宛先変更通知機能は、予備系サーバ1bで実現してもよい。予備系サーバ1bは起動後に運用系に切り替わるので、稼働中であることから、宛先変更要求を自サーバで実行可能である。
In the present embodiment, a case will be described in which the switching notification function (1) and the destination change notification function (3) are realized by the
また、本実施の形態では、(2)の信号振り分け機能をロードバランサで実現する場合について説明する。但し、この信号振り分け機能を運用系サーバ、エッジルータ又は他の装置で実現してもよい。 In the present embodiment, a case will be described in which the signal distribution function (2) is realized by a load balancer. However, this signal distribution function may be realized by an operational server, an edge router, or another device.
以下、本発明を実施する一実施の形態について図面を用いて説明する。 Hereinafter, an embodiment for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施の形態に係る通信サービスシステム100の全体構成を図2に示す。この通信サービスシステム100は、運用系サーバ1aと、予備系サーバ1bと、ロードバランサ3と、エッジルータ5と、を備えて構成される。それら全ては互いに通信可能に接続されており、運用系サーバ1a又は予備系サーバ1bとエッジルータ5との間も図示しないルータを介して通信可能である。
FIG. 2 shows the overall configuration of the communication service system 100 according to the present embodiment. The communication service system 100 includes an
運用系サーバ1a及び予備系サーバ1bは、HA構成された一組のサーバであり、それぞれ、信号処理部11と、リソース監視部12と、記録部13と、ACT/SBY切り替え部14と、警報通知部15と、警報監視部16と、を備えて構成される。図2で符号の後ろに付した「a」は運用系、「b」は予備系のサーバを示す。以降、運用系サーバ1aを例に説明する。
The
信号処理部11aは、受信信号を処理する機能を備える。例えば、運用系サーバ1a及び予備系サーバ1bがSIPサーバの場合、エッジルータ5の収容端末から送信されたINVITE信号等に対して呼処理を実行する。
The signal processing unit 11a has a function of processing a received signal. For example, when the
リソース監視部12aは、運用系サーバ1aが備えるCPU、メモリ、ハードディスク、物理通信ポート等、そのリソースの使用率を監視する機能を備える。例えば、サーバ内で動作するOSのリソース監視機能を用いてCPU使用率を計測する。
The
記録部13aは、リソース監視部12aで監視されたリソースの使用率をその計測時刻に関連付けてリソース使用情報として記憶する機能を備える。計測方法は任意であり、例えば定期的又は非定期的に測定する。
The
ACT/SBY切り替え部14aは、警報監視部16aからの切り替え命令に基づき運用系サーバ1aを予備系又は運用系に切り替える機能を備える。この切り替え命令は、予備系サーバ1bからの切り替え要求に応じた命令である。
The ACT /
警報通知部15aは、リソース使用率の監視結果又はリソース使用情報を参照し、リソースの使用率が閾値を超えるか否かに応じて、予備系サーバ1bを運用系へ切り替えるか否かを判定する機能(判定部)を備える。
The
また、警報通知部15aは、リソースの使用率が閾値を超え、予備系サーバ1bを運用系へ切り替える場合に、予備系から運用系へ切り替える切り替え要求を予備系サーバ1bへ通知する機能(送信部)を備える。
The
また、警報通知部15aは、収容端末からの信号の宛先をロードバランサ3へ変更する宛先変更要求をエッジルータ5へ通知する機能(送信部)を備える。
The
また、警報通知部15aは、ロードバランサ3又はロードバランサ3の信号振り分け部31を起動するための起動信号をロードバランサ3へ送信する機能を備える。
The
警報監視部16aは、予備系サーバ1bからの切り替え要求の有無を監視し、その切り替え要求に応じた切り替え命令をACT/SBY切り替え部14aへ通知する機能を備える。
The
ここまで運用系サーバ1aの機能について説明したが、予備系サーバ1bも同様の機能を備える。以降、引き続き、ロードバランサ3とエッジルータ5について説明する。
The function of the
ロードバランサ3は、運用系サーバ1aからの起動信号に基づき自身又は自身が起動中であれば信号振り分け部31を起動する。信号振り分け部31は、エッジルータ5からの信号を運用系サーバ1a又は運用系へ切り替えられた予備系サーバ1bへ転送する機能を備える。
The
なお、信号の振り分け先の指定方法は任意であり、例えば、運用系サーバ1aがその振り分け先を起動信号に含め又は別途に指示する方法、ロードバランサ3に予め設定しておく方法等がある。また、信号の振り分け方法も任意であり、例えば、運用系サーバ1aと予備系サーバ1bからリソース使用情報をそれぞれ取得してCPU使用率が低い方へ振り分ける方法、ラウンドロビンで振り分ける方法がある。
The method of specifying the signal distribution destination is arbitrary. For example, there are a method in which the
エッジルータ5は、端末を収容する端末収容装置、例えば通信サービスに加入中の加入者回線及び加入者端末を収容する加入者収容装置であり、信号処理部51と、警報監視部52と、宛先管理部53と、を備えて構成される。
The
信号処理部51は、宛先管理部53の宛先管理テーブルを参照し、設定されている宛先へ収容端末からの信号を転送する機能部である。本実施の形態では、運用系サーバ1aから宛先変更要求(収容端末からの信号の宛先をロードバランサ3へ変更する要求)が通知されるので、信号処理部51は、その変更要求に基づき受信信号を新たな宛先(ロードバランサ3)へ転送する。
The
警報監視部52は、運用系サーバ1aからの宛先変更要求の有無を監視し、その宛先変更要求に含まれる新たな宛先で宛先管理部53の宛先管理テーブルを更新又は追加する機能を備える。
The
宛先管理部53は、収容端末からの信号の宛先(転送先)を宛先管理テーブルで管理する機能を備える。本実施の形態に係る宛先管理テーブルの例を図3に示す。図3(a)は従来例である。本実施の形態では、図3(b)に示すように、新たな宛先としてロードバランサ3のIPアドレスが高優先度の「値1」に追加される。
The
次に、図2〜図6を参照しながら、通信サービスシステム100の動作(輻輳回避方法)について説明する。なお、予備系サーバ1bを運用系として利用するための前提として、サービスを提供するための設定値、コンフィグ、その他の固定値等は運用系サーバ1aと同期されているものとする。
Next, the operation (congestion avoidance method) of the communication service system 100 will be described with reference to FIGS. As a premise for using the
まず、運用系サーバ1aでは、リソース使用率に基づき予備系サーバ1bを運用系へ切り替えるべきか否かを随時判定し、運用系サーバ1aで輻輳が発生し、リソース監視部12aでのリソース監視においてリソースの使用率が閾値を一定時間超え続けた場合、運用系サーバ1aの警報通知部15aが、予備系から運用系へ切り替える切り替え要求を予備系サーバ1bへ送信する(図4のステップS1)。
First, the
次に、予備系サーバ1bでは、警報監視部16bが運用系サーバ1aから切り替え要求を受信すると、その切り替え要求に応じた切り替え命令をACT/SBY切り替え部14bへ送信し、ACT/SBY切り替え部14bは、現在のクラスタ構成を解除して自サーバを予備系から運用系に切り替える(図4のステップS2)。これにより、運用系/予備系のサーバ構成が運用系/運用系のサーバ構成となる。
Next, in the
次に、運用系サーバ1aの警報通知部15aが、ロードバランサ3及び信号振り分け部31を起動するための起動信号をロードバランサ3へ送信する(図5のステップS3)。これにより、ロードバランサ3が起動し、信号振り分け部31において、エッジルータ5からの信号を運用系サーバ1aと運用系へ切り替えられた予備系サーバ1bへ振り分ける処理が可能となる。
Next, the
最後に、運用系サーバ1aの警報通知部15aが、収容端末からの信号の宛先をロードバランサ3へ変更する宛先変更要求をエッジルータ5へ送信する(図6のステップS4)。これにより、エッジルータ5において、警報監視部52により新たな宛先(ロードバランサ3のIPアドレス)が宛先管理部53の宛先管理テーブルに追加される。
Finally, the
これ以降、収容端末から信号が送信されると、エッジルータ5は、宛先管理テーブルを参照して新たな宛先であるロードバランサ3へ転送し、ロードバランサ3は、エッジルータ5からの信号を運用系サーバ1aと運用系へ切り替えられた予備系サーバ1bに振り分ける。これにより、運用系サーバ1aの過負荷状態が一時的に緩和されることとなる。
Thereafter, when a signal is transmitted from the accommodating terminal, the
以上より、本実施の形態では、運用系サーバ1aが、輻輳の発生に応じて、予備系から運用系へ切り替える要求を予備系サーバ1bへ送信し、収容端末からの信号の宛先をロードバランサ3へ変更する要求をエッジルータ5へ送信し、ロードバランサ3が、エッジルータ5からの信号を運用系サーバ1a又は運用系へ切り替えられた予備系サーバ1bへ転送するので、予備系サーバ1bを一時的に運用系として利用することから、サービスの提供に影響を与えることなく、かつ運用系としてのサーバの性能を劣化させることなく、運用系サーバ1aの過負荷状態(輻輳状態)に対して一時的に対応することができる。また、需要予測を上回る通信量に対して一時的な対応策を取ることにより、新規設備に要するコストの発生を抑えることができる。更に、運用系/予備系のサーバ構成に対して運用系/運用系への構成変更を保守者の作業を要することなく行うことができる。
As described above, in the present embodiment, the
最後に、本実施の形態で説明した通信サービスシステム100は、コンピュータで実現できる。また、通信サービスシステム100としてコンピュータを機能させるためのプログラム、そのプログラムの記憶媒体を作成することも可能である。 Finally, the communication service system 100 described in the present embodiment can be realized by a computer. It is also possible to create a program for causing a computer to function as the communication service system 100 and a storage medium for the program.
100…通信サービスシステム
1a…運用系サーバ
1b…予備系サーバ
11a,11b…信号処理部
12a,12b…リソース監視部
13a,13b…記録部
14a,14b…ACT/SBY切り替え部
15a,15b…警報通知部
16a,16b…警報監視部
3…ロードバランサ
31…信号振り分け部
5…エッジルータ
51…信号処理部
52…警報監視部
53…宛先管理部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ...
Claims (6)
端末からの信号の宛先を信号振り分け部へ変更する宛先変更要求を端末収容装置へ送信する送信部と、
前記端末収容装置からの信号を前記予備系サーバ又は運用系サーバへ転送する信号振り分け部と、
を備えることを特徴とする通信サービスシステム。 A transmission unit for transmitting a switch request for switching from the standby system to the active system to the standby server;
A transmission unit that transmits a destination change request for changing the destination of the signal from the terminal to the signal distribution unit to the terminal accommodating device;
A signal distribution unit for transferring a signal from the terminal accommodating device to the standby server or the active server;
A communication service system comprising:
送信部が、予備系から運用系へ切り替える切り替え要求を予備系サーバへ送信するステップを行い、
送信部が、端末からの信号の宛先を信号振り分け部へ変更する宛先変更要求を端末収容装置へ送信するステップを行い、
信号振り分け部が、前記端末収容装置からの信号を前記予備系サーバ又は運用系サーバへ転送するステップを行う、
ことを特徴とする輻輳回避方法。 In the congestion avoidance method performed in the communication service system,
The transmission unit performs a step of transmitting a switching request for switching from the standby system to the active system to the standby server,
The transmission unit performs a step of transmitting a destination change request for changing the destination of the signal from the terminal to the signal distribution unit to the terminal accommodating device,
The signal distribution unit performs a step of transferring a signal from the terminal accommodating device to the standby server or the active server.
A congestion avoidance method characterized by that.
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