JP2001075934A

JP2001075934A - 負荷分散処理システム及び方法

Info

Publication number: JP2001075934A
Application number: JP25300999A
Authority: JP
Inventors: Masako Shimizu; 雅子清水
Original assignee: NEC Engineering Ltd
Current assignee: NEC Engineering Ltd
Priority date: 1999-09-07
Filing date: 1999-09-07
Publication date: 2001-03-23

Abstract

(57)【要約】【課題】高負荷時の負荷監視・調整のための負荷を軽減
しながら負荷監視・調整を行い、一時的な負荷や異常に
より負荷監視の通信が遅れても負荷制御が行える冗長性
を持たせる。【解決手段】処理実行本体の負荷が高くなると負荷通知
の発信間隔を長くし、負荷が低くなると間隔を短くする
ことで高負荷時は処理を軽減する負荷レポート送信手段
１１１と、前記負荷通知の受信間隔の長さから負荷率を
算出し記録する負荷レポート受付手段１０１と、処理要
求を受け付けて選択された処理実行本体へ送信する処理
要求制御手段１０４と、前記負荷率を処理割り当て時の
時刻で補正し、補正後の負荷率が最小な処理実行本体を
選択する負荷調整手段１０３を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は各々処理実行手段を
有しネットワーク化された複数のコンピュータや複数の
処理ユニットで構成される負荷分散処理システム及び方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の負荷分散処理システムの１例が、
特開平１０−３１２３６５号公報に開示されている。こ
の従来の負荷分散処理システム乃至装置では、一定の時
間間隔でサーバの負荷状態を確認し、この負荷状態をサ
ーバ毎の情報として格納し、クライアントからサーバへ
の初期接続又は接続切替え要求に基づいて接続先サーバ
を決定し、通信経路情報として通知する通信経路変更装
置により構成されている。

【０００３】斯かる従来の負荷分散処理システムの動作
を説明する。一定の時間間隔でサーバの負荷状態を確認
し、負荷状態をサーバ毎にサーバ情報として格納してお
く。後に、クライアントからのサーバへの初期接続時
に、通信経路変更装置が上述したサーバ情報を参照す
る。これにより、サーバの中で負荷の小さいサーバを決
定して通信経路情報として通知する。接続語のレスポン
ス時間の遅延発生時に、通信経路変換装置がサーバ情報
を参照する。そして、通信経路の変換によって負荷分散
ができると判断した場合、変換先のサーバを決定して変
換経路情報として経路の変換によって負荷分散ができる
と判断した場合、変換先のサーバを決定し、変換経路情
報として通知する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の負荷分
散処理システムには、以下の如き問題がある。第1に、
負荷監視や制御の為の処理自体が負荷となるということ
がある。その理由は、常に一定間隔で負荷率を通知する
場合、処理ユニットが高負荷のときも負荷監視の為の処
理を行わなければならない為である。高負荷環境下でも
一定間隔の動作を維持するには、負荷率通知を本来の処
理よりも高いか少なくとも同等の実行優先度で実行する
か、他に特別な機構を設けなければならず、本来の処理
以外に処理ユニット内に一定のパワーを常時確保しなけ
ればならない。

【０００５】第２に、処理ユニットの一時的な動作の乱
れに対処しにくいという問題がある。その理由は、処理
ユニットが安定的に動作していることを前提としている
為である。常に一定間隔で負荷率の値を通知する方式で
は、処理ユニットがどんなときでも一定間隔で通知が発
信できることを前提としている。しかし、処理ユニット
やネットワークの予測できない突発的な高負荷等によ
り、しばしば通知が遅れる不安定な動作をした場合に
は、通知がなければ負荷率の値を更新（増加）できない
ので、実際より低い従前の負荷率のままで制御を行う
か、通知遅れの度に処理ユニットの異常として正常な制
御から外すかの二者択一が必要になる。

【０００６】本発明の目的は、高負荷のときには、処理
ユニットによる負荷監視及び調整の１／３の負荷を減少
させることができ、且つ処理ユニットの総合的な負荷率
を把握することが可能である負荷分散処理システムを提
供することである。

【０００７】本発明の他の目的は、処理ユニットや途中
のネットワーク等の突発的な高負荷の影響により負荷監
視や制御の為の処理や通信が遅れた場合に、その乱れを
も一時的な高負荷状態の一部と認識でき、その処理ユニ
ットを通常の制御対象として扱える冗長性を有する負荷
分散処理システム及び方法を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明による負荷分散処理システム及び方法は、次
のような特徴的な構成を採用している。

【０００９】（１）ネットワークに接続された複数の処
理ユニット及び該処理ユニットによる処理要求の負荷制
御を行う負荷分散処理装置を含む負荷分散処理システム
において、前記各処理ユニットは処理実行手段と負荷レ
ポート送信手段を含み、該負荷レポート送信手段から前
記負荷分散処理装置への負荷レポート送信頻度を、前記
処理ユニットの負荷に応じて減少する負荷分散処理シス
テム。

【００１０】（２）前記負荷分散処理装置は、前記負荷
レポートを受信して負荷率を算出する負荷レポート受付
手段と、処理要求を受付けて前記複数の処理ユニットの
うち選択された処理ユニットへ送信する処理要求制御手
段と、前記負荷率を処理割当て時に補正して最小負荷率
を選択する負荷調整手段とを有する上記（１）の負荷分
散処理システム。

【００１１】（３）前記負荷分散処理装置は、前記負荷
レポートの受信時刻及び前記負荷率を記憶する負荷状況
記録部を含む上記（１）の負荷分散処理システム。

【００１２】（４）前記負荷率は前記負荷レポートの受
信間隔に基づいて算出する上記（１）の負荷分散処理シ
ステム。

【００１３】（５）処理要求を負荷分散処理装置の制御
下で各々処理実行手段を含む複数の処理ユニットに割振
って処理実行する負荷分散処理方法において、前記各処
理ユニットから送信される負荷レポートの送信間隔を前
記処理ユニットの負荷状態に応じて可変すること、及び
該可変負荷レポートの間隔により負荷率を算出して前記
負荷分散処理装置で処理要求を実行する処理ユニットを
選択することより成る負荷分散処理方法。

【００１４】（６）前記負荷率を予め定めたしきい値と
比較し、該比較結果により条件を満足する１以上の処理
ユニットに分散して処理要求の実行を割振る上記（５）
の負荷分散処理方法。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明による負荷分散処理
システム及び方法の好適実施形態例を添付図を参照して
詳細に説明する。

【００１６】先ず図１は、本発明による負荷分散処理シ
ステムの好適実施形態例の構成を示すブロック図であ
る。図１の負荷分散処理装置１００は、ネットワーク１
０５を介して複数の処理ユニット１１０a〜１１０nに接
続されている。負荷分散処理装置１００は、負荷レポー
ト受付手段１０１、負荷状況記録部１０２、負荷調整手
段１０３及び処理要求制御手段１０４より構成される。
また、各処理ユニット１１０は、負荷レポート送信手段
１１１及び処理実行手段１１２を有する。

【００１７】負荷分散処理装置１００は、ネットワーク
１０５を介して接続された複数の処理ユニット１１０a
〜１１０nからの処理要求を実行する装置である。ま
た、処理ユニット１１０a〜１１０nは、ネットワーク１
０５に接続された１台又は複数台のコンピュータ等の装
置に個別に又は複数まとめて含まれてもよく、また負荷
分散処理装置１００と同様のコンピュータ等の装置に含
まれてもよい。

【００１８】負荷分散処理装置１００の負荷状況記録部
１０２は、各処理ユニット１１０a〜１１０nの負荷レポ
ートの受信時刻と負荷率とを記憶しておく為に使用され
る。負荷レポート受付手段１０１は、各処理ユニット１
１０a〜１１０n（以下総称して１１０という）の負荷レ
ポート送信手段１１１a〜１１１n（以下総称して１１１
という）から送信される負荷レポートを受信する。この
負荷レポート受付手段１０１が受信した負荷レポートの
受信時刻と算出した負荷率とを負荷状況記録部１０２に
記録する。負荷率は、負荷レポートを受信した時刻か
ら、負荷状況記録部１０２に記憶されている前回の処理
ユニット１１０の負荷レポート時刻を差引いて求められ
る負荷レポート発信間隔を使って算出する。負荷調整手
段１０３は、新たな処理要求を受付けたことを処理要求
制御手段１０４から知らされると、現在時刻と負荷状況
記録部１０２の記憶内容とを用いて、前回の間隔より負
荷レポートの到着が遅延している処理ユニット１１０の
負荷率を補正する。そして、補正後の負荷率が最も小さ
い処理ユニットを選択し、処理要求制御手段１０４に選
択した処理ユニットを通知する。

【００１９】処理要求制御手段１０４は、ネットワーク
１０５を介して処理ユニット１１０から処理要求を受信
し、負荷調整手段１０３に新たな処理要求を受付けた旨
を通知する。そして、負荷調整手段１０３から指示され
た処理ユニット１１０に上述した処理要求を配送する。

【００２０】各処理ユニット１１０の負荷レポート送信
手段１１１は、処理ユニット１１０の負荷が低い間は一
定の発信間隔で、負荷が高くなると発信間隔を長くなる
よう調節しながら、負荷分散処理装置１００の負荷レポ
ート受付手段１０１に負荷レポートを送信する。極端な
場合、例えば負荷が高くなり新たな処理要求が受付けら
れない期間には、負荷レポートの送信を停止してもよ
い。つまり、負荷が高くなるに従って負荷レポートの送
信動作又は頻度を減らすことが許されている。そこで、
処理ユニット１１０の処理実行手段１１２は、処理要求
制御手段１０４から送られた処理要求を実行して、処理
結果をネットワーク１０５に出力する。

【００２１】次に、図１の負荷分散処理装置１００を含
むシステムの動作を図２及び図３のフローチャートを参
照して説明する。図２は、負荷レポートの送受信時の動
作のフローチャートを示し、図３は処理要求の受付けか
ら処理実行までの動作のフローチャートを示す。

【００２２】先ず図２を参照して負荷分散処理装置１０
０への処理ユニット１１０からの負荷レポート送受信時
の動作を説明する。処理ユニット１１０の負荷レポート
送信手段１１１は、各処理ユニット１１０の負荷状況
（高低）に応じて負荷レポートを送信する（ステップA
１）。処理ユニット１１０の１つが高負荷となったとき
は、負荷レポート送信手段１１１からの負荷レポートの
送信を遅らせ、低負荷に戻ったときは負荷レポートの送
信を早くする。これを実現する為に、例えば負荷レポー
ト送信手段１１１を処理実行手段１１２より低い優先度
で実行することが考えられる。このとき、負荷レポート
送信の為の処理は、処理実行手段１１２及び同等以上の
優先度を持つ他のプロセスより後回しにされる為に、結
果として処理ユニット１１１全体の負荷が高いとき程、
負荷レポートの送信が遅延することとなる。これに加え
て、目的の処理実行に特定の資源を使用する場合には、
この特定の負荷レポート送信手段１１１が必須資源の利
用状況を調べ、資源の余裕に応じて負荷レポートの送信
間隔を調節するようにしてもよい。例えば、当座の必須
資源の不足で新たな処理が直ちに実行できないとき、負
荷レポート送信を停止することができる。

【００２３】次に、負荷分散処理装置１００の負荷レポ
ート受付手段１０１が負荷レポートを受信する（ステッ
プA２）。この負荷レポート受付手段１０１は、負荷レ
ポートを受信した時刻から、負荷状況記録部１０２が記
録又は記憶している処理ユニット１１０からの前回の負
荷レポート受信時刻を差引いて負荷レポート間隔を求め
る（ステップA３）。そして、このステップA３で算出し
た負荷レポート間隔を使用して負荷率を算出する（ステ
ップA４）。

【００２４】ここで、負荷率（L）の算出方法は、負荷
レポート間隔（t）に比例する連続値であるL＝Fx・t（F
xは各処理ユニット１１０の定数）としてもよい。ま
た、tの値を複数の範囲に分割して割当ててもよい。例
えば、０．１＜t＜０．２のとき、L＝１０とする。

【００２５】最後に、算出した負荷率と負荷レポート受
信時刻を、負荷状況記録部１０２の中に、特定の処理ユ
ニット１１０に対応する情報として記録する。もし、処
理ユニット１１０の以前の情報が既に存在する場合に
は、その情報を新しい情報に更新する（ステップA
５）。

【００２６】次に、図３を参照して、図１のシステムの
処理要求の受信から処理実行までの動作を説明する。先
ず、ネットワーク１０５を介して負荷分散処理装置１０
０に入力される処理要求は、処理要求制御手段１０４に
渡る。そこで、処理要求制御手段１０４は、新たな処理
要求の受付けを負荷調整手段１０３に通知する（ステッ
プB１）。そこで、負荷調整手段１０３は、全ての処理
ユニット１１０a〜１１０nについて次の動作を行う。先
ず、通知を受けた時点の現在時刻から負荷状況記録部１
０２に記憶されている前回の負荷レポート受信時刻を差
引いて負荷レポート間隔を求める。また、この負荷レポ
ート間隔を使用して、上述の方法で負荷率を求める。次
に、今回求めた負荷率と負荷状況記録部１０２に記憶さ
れている負荷率と比較する。もし、ここで算出した負荷
率の方が負荷状況記録部１０２に記憶されている負荷率
より大きければ、負荷レポート間隔が前回のそれより大
きい（間隔が長い）ことを意味する。換言すると、負荷
レポートの到着が前回の間隔に比べて遅延している。そ
こで、この負荷レポートの遅延の有無を判断する（ステ
ップB２）。

【００２７】このステップB２の遅延の有無判断で、イ
エス、即ち遅延があり負荷率が前回よりも高くなった場
合にはステップB３へ進んで負荷率の補正を行う。ま
た、ステップB２で算出した負荷率の値で負荷状況記録
部１０２の記録を更新する。逆にノーの場合、即ち算出
した負荷率の方が負荷状況記録部１０２に記憶されてい
る負荷率より低い場合には、負荷レポート待ちの時間が
前回負荷レポート間隔の範囲内であることであり、少な
くとも現在時刻では負荷率の変動は認められず負荷率補
正の対象外であるので、ステップB４へ進む。

【００２８】ステップB４では、負荷調整手段１０３が
負荷状況記録部１０２の記録の中で負荷率の最低の処理
ユニット１１０を選択する。そして、処理要求制御手段
１０４に選択された最低負荷率の処理ユニットを通知す
る。次に、処理要求制御手段１０４は、処理要求を最低
負荷率の処理実行手段１１２に送付する（ステップB
５）。最後に、この処理実行手段１１２が処理要求を実
行し、結果をネットワーク１０５に出力する（ステップ
B６）。

【００２９】上述の説明から理解される如く、図１の負
荷分散処理装置によると、高負荷になるにつれて、処理
ユニットからの負荷レポートの送信頻度を減らすか送信
を停止する。この負荷レポートの送信頻度を使用して負
荷率を算出して次の処理要求を負荷率の低い処理ユニッ
トに送るので、高負荷状態のとき負荷制御の為の負荷を
軽減して処理ユニットの処理能力を本来の処理に充てる
ことができる。また、負荷レポート送信間隔は、管理対
象の処理ユニット上で実際に動作を行うか、資源等の状
態を測定して決定するように構成されている為に、処理
ユニット上の本来の処理実行以外の要因も含めた総体的
な負荷を把握することができる。更にまた、負荷レポー
トの送信の遅れは負荷の増加として認識するよう構成さ
れている為、処理ユニット上の他のジョブやネットワー
クの一時的高負荷等の本来の処理実行以外の要因で負荷
レポートが遅れたとしても、これを処理実行効率が低下
した高負荷状態の一部として認識し、通常の論理内で制
御できる。

【００３０】次に、図４を参照して本発明の具体例の動
作を説明する。４つの処理ユニット１１０a〜１１０dが
ある負荷分散処理装置１００において、時刻T＝６０に
処理ユニット１１０aからの負荷レポートを受信し、時
刻T＝６５に負荷調整手段１０３に処理要求受付が通知
された場合の負荷状況記録部１０２の内容の具体例を示
している。この例では、負荷率Lとして、負荷レポート
間隔をそのまま（即ち係数１で）使用し、L＝tとする。

【００３１】先ず、負荷レポート送信手段１１１が現在
時刻T＝６０のとき負荷レポート受付手段１０１に送信
されたとする（図２のステップA１及びA２）。そのと
き、処理ユニット１１０aの前回の負荷レポート時刻は
５０であるので、負荷レポート間隔（t）は、t＝６０−
５０＝１０である（ステップA３）。負荷率Lは、L＝t＝
１０である（ステップA３）。負荷率Lは、L＝t＝１０で
ある（ステップA４）。負荷レポート受付手段１０１
は、処理ユニット１１０aの記録を負荷レポート時刻T＝
６０、負荷率L＝１０として更新する（ステップA５）。
その後、現在時刻T＝６５に処理要求制御手段１０４か
ら負荷調整手段１０３に処理要求受付が通知されたとす
る（図３のステップB１）。

【００３２】負荷調整手段１０３は、次のように負荷率
の補正の判断を行う。負荷状況記録部１０２に記憶され
ている処理ユニット１１０aの負荷レポート時刻Tは６０
であるので、補正の負荷率L＝t＝６５−６０＝５であ
る。負荷状況記録部１０２に記憶されている処理ユニッ
ト１１０aの負荷率は１０であるので、補正は行わな
い。処理ユニット１１０bも同様であるので、補正は行
わない。処理ユニット１１０cは、補正の負荷率L＝６５
−５４＝１１であり、負荷状況記録部１０２に記憶され
ている値６より大きい。負荷率が変化しなかったのな
ら、負荷レポート送信手段１１１が時刻T＝６０に負荷
レポートを発信した筈であるから、処理ユニット１１０
cの負荷率は増加している。処理ユニット１１０dも同様
であり、負荷率は増加している（ステップB２）。

【００３３】負荷調整手段１０３は、負荷状況記録部１
０２に記憶されている処理ユニット１１０cと１１０dの
負荷率を夫々１１と１２に更新する（ステップB３）。
負荷調整手段１０３は、補正後の負荷率Lが最も小さい
処理ユニット１１０aを選択する（ステップB４）。そこ
で、負荷調整手段１０３は、処理ユニット１１０aが選
択されたことを処理要求制御手段１０４に通知する。そ
して、処理要求制御手段１０４は、処理実行手段１１２
aに処理要求を送信する（ステップB５）。処理実行手段
１１２aは、送信されて来た処理要求を実行する（ステ
ップB６）。

【００３４】次に、図５乃至図７を参照して、本発明に
よる負荷分散処理装置の第２実施形態例を説明する。上
述した好適（又は第１）実施形態例では負荷率が最低の
処理ユニット１１０を処理要求実行者として選択した
が、第２実施形態例にあっては、負荷率が所定のしきい
値以下の処理ユニットに分散して処理を実行させること
を特徴とする。

【００３５】先ず図５のブロック図を参照して構成を説
明する。尚、図１の構成要素と対応する構成要素には、
説明の便宜上同じ参照符号を使用する。図５のシステム
は、負荷分散処理装置５００、処理要求者５０６及び複
数の処理ユニット１１０a〜１１０nがネットワーク１０
５を介して相互接続されている。負荷分散処理装置５０
０は、負荷レポート受付手段１０１、負荷状況記録部５
０２、負荷調整手段５０３及び処理要求制御手段５０４
を備える。また、各処理ユニット１１０は、負荷レポー
ト送信手段１１１と処理実行手段１１２を有する。

【００３６】負荷状況記録部５０２は、各処理ユニット
１１０a〜１１０nからの負荷レポート受信時刻Tと負荷
率Lと前回処理要求を実行した処理ユニット（１１０Xと
いう）に基づいて設定される候補ユニット指示ポインタ
を記憶する。その動作の概要は、次にとおりである。負
荷レポート受付手段１０１は、負荷レポート送信手段１
１１から送信される負荷レポートを受信し、負荷レポー
ト受信時刻Tと、それに基づく負荷率を算出し負荷状況
記録部５０２に記憶する。負荷率は、上述した如く負荷
レポート受信時刻から負荷状況記録部５０２に記憶され
ている前回の処理ユニット１１０Xの負荷レポート時刻
を差引いて求める負荷レポート受信間隔を使用して算出
する。

【００３７】負荷調整手段５０３は、新たな処理要求の
受付を処理要求制御手段５０４から通知されると、現在
時刻と負荷状況記録部５０２の記録を用いて、前回の間
隔より負荷レポートの到着が遅延している処理ユニット
１１０の負荷率Lを補正する。そして、補正後の負荷率
があるしきい値以下である処理ユニット１１０Xを選択
する。該当する処理ユニットが複数ある場合には、可能
な限り前回の処理要求を実行した処理ユニットとは別の
処理ユニットを選択する。しきい値以下の処理ユニット
が存在しない場合には、処理要求を拒否するか、しきい
値以下の処理ユニット１１０Xが現れるのを待つか、処
理ユニット１１０のうち最も負荷率の低い処理ユニット
１１０Xを選択する。そして、処理要求制御手段５０４
に選択した処理ユニット１１０Xを通知するか処理要求
の拒否を指示する。

【００３８】処理要求制御手段５０４は、ネットワーク
１０５から処理要求を受信し、負荷調整手段５０３に新
たな処理要求の受付けを通知する。そして、負荷調整手
段５０３から指示された処理ユニット１１０Xに処理要
求を配送するか、拒否が指示された場合には処理要求を
廃棄するか、処理要求の拒否を処理要求者５０６に通知
する。

【００３９】負荷レポート送信手段１１１は、処理ユニ
ット１１０の負荷が低い間は一定の発信間隔で、負荷が
高くなると発信間隔が長くなるよう調節しながら負荷レ
ポート受付手段１０１に負荷レポートを送信する。高負
荷の場合には、負荷レポートの送信を止めてもよい。処
理実行手段１１２は、処理要求制御手段５０４から渡さ
れる処理要求を実行し、結果をネットワーク１０５に出
力する。

【００４０】次に、図５の実施形態例の動作を図６のフ
ローチャートを用いて説明する。尚、負荷レポートの送
受信時の動作は、図２を参照して上述した第１実施形態
例の場合と同じであるので、説明は省略する。処理要求
の受付け後、処理要求を実行するまでの動作フローチャ
ートを図６に示す。

【００４１】先ず、処理要求者５０６からネットワーク
１０５を介して入力された処理要求は、処理要求制御手
段５０４に入力され、新たな処理要求の受付を負荷調整
手段５０３に通知する（ステップC１）。

【００４２】次に、負荷調整手段５０３は、全ての処理
ユニット１１０について以下の動作を行う。先ず、通知
を受けた時点の現在時刻から負荷状況記録部５０２に記
憶されている前回の負荷レポート時刻を差引き、負荷レ
ポート間隔を求め、更に負荷率を算出する。負荷率の算
出方法は上述のとおりである。次に、ここで算出した今
回の負荷率と、負荷状況記録部５０２に記憶されている
前回の負荷率とを比較する。もし、今回算出した負荷率
が前回の負荷率よりも高負荷率の場合、負荷レポート間
隔が長くなり、負荷レポートの到着が前回より遅延して
いることを意味する（ステップC２）。

【００４３】ステップC２の判断で、負荷レポート間隔
が前回よりも長くなった場合（即ち負荷レポート間隔の
遅延がイエスの場合）には、前回よりも高負荷となった
のであるから補正を行う。ステップC２で算出した負荷
率の値で負荷状況記録部５０２の記録を更新する（ステ
ップC３）。逆に、算出した負荷率が負荷状況記録部５
０２に記憶されている負荷率よりも低いと、負荷レポー
ト待ちの時間が前回の負荷レポート間隔の範囲内である
ということであり、少なくとも現在時刻では負荷率の変
動は認められない。従って補正の対象外である。

【００４４】以上の動作は第１実施形態例と同様であ
る。次に、負荷調整手段５０３は、候補ユニット指示ポ
インタが指示する位置から負荷状況記録部５０２の記録
を検索し、最初に見つかった負荷率がしきい値以下の処
理ユニット１１０Xを選択する。それから、候補ユニッ
ト指示ポインタを、負荷状況記録部５０２上で処理ユニ
ット１１０Xの次に記録されている処理ユニット１１０Y
を指示するよう更新する。処理ユニット１１０Xが記録
の最後であった場合には、記録の先頭の処理ユニットを
指示するよう更新する。この候補ユニット指示ポインタ
は、しきい値以下の負荷率を有する処理ユニットが複数
存在するとき、可能な限り前回とは別の処理ユニットを
順次選択する為である。候補ユニット指示ポインタがど
こも指示していない場合には、負荷状況記録部５０２の
記録先頭の処理ユニットを指示する。この「しきい値」
とは、負荷状況記録部５０２に予め与えられている定数
又は計算式である。そして、処理要求制御手段５０４に
処理ユニット１１０Xが選択されたことを通知する（ス
テップC４）。

【００４５】ステップC４の判断で負荷率が「しきい
値」以下の処理ユニット１１０Xが１つも存在しない場
合には、負荷状況記録部５０２に予め与えられた動作設
定又は動作選択ロジックにより、以下の３つの動作のう
ちの１つを実行する。

【００４６】先ず第１は、処理要求の実行を拒否する。
負荷調整手段５０３は、処理要求制御手段５０４に処理
要求の拒否を指示する（ステップC７）。次に、処理要
求制御手段５０４は、処理要求を廃棄するか、処理要求
者５０６に処理要求の実行不可能を通知し、処理要求の
実行を中止する。この動作は、処理要求制御手段５０４
に予め与えられる動作設定、又は動作選択ロジック、例
えば処理要求に付加されたフラグの状態等により決定す
る（ステップC８）。第２は、負荷率が最低の処理ユニ
ット１１０Xを選択する。負荷調整手段５０３は、負荷
状況記録部５０２の記録の中で負荷率が最低の処理ユニ
ット１１０Xを選択し、処理要求制御手段５０４に処理
ユニット１１０Xが選択されたことを通知する（ステッ
プC９）。第３は、負荷率が「しきい値」以下の処理ユ
ニット１１０Ｘが現れるまで選択を保留する。負荷調整
手段５０３は、ステップC２乃至C４と同様方式で負荷状
況記録部５０２の記録を定期的に検索し、「しきい値」
以下の処理ユニットを検出した後に、処理要求制御手段
５０４に処理ユニット１１０Xが選択されたことを通知
する（ステップC１０）。

【００４７】処理ユニット１１０Xが選択された旨の通
知があると（ステップC７、C９、C１０）、処理要求制
御手段５０４は処理要求を処理実行手段１１２Xに送付
する（ステップC５）。最後に、処理実行手段１１２Xが
処理要求を実行し、結果をネットワーク１０５に出力す
る（ステップC６）。

【００４８】図５の実施形態例によると、図１の実施形
態例の効果に加えて、「しきい値」と前回に処理を実行
した処理ユニットに基づき指示ポインタを使用して負荷
がある水準以下の複数の処理ユニットを可能な限り順次
選択するので、一時的に複数の処理が同じ処理ユニット
に集中するのを効果的に回避し、複数の処理ユニットの
負荷を平均化することが可能になる。更に、水準以下の
負荷である処理ユニットが存在しないとき、種々の選択
技で処理効率の維持を図ることが可能である。

【００４９】次に、図５の実施形態例による具体的な動
作例を図７を参照して説明する。この例では、４つの処
理ユニット１１０a〜１１０dを含み、時刻T=６０に処理
ユニット１１０aからの負荷レポートを受信し、時刻T=
６５に負荷調整手段５０３に処理要求受付が通知された
ときの負荷状況記録部５０２の内容の具体例を示す。こ
の具体例では、処理ユニット１１０a〜１１０dの負荷レ
ポート発信の推移は、図４の場合と同じで、負荷状況記
録部５０２の内容も同じであるが、更に前回の処理要求
の実行者（処理ユニット）により決まる候補ユニット指
示ポインタも記憶しておく点を特徴とする。この具体例
では、時刻T＝６０の時点において前回の処理要求を実
行したのは処理ユニット１１０aであるとし、候補ユニ
ット指示ポインタは、次に記録されている処理ユニット
１１０bを指示することとする。

【００５０】先ず、処理要求を実行する処理ユニット１
１０Xの選択条件である負荷率の「しきい値」Sを満足す
る処理ユニット１１０Xが存在するときの動作を説明す
る。S＝１４が負荷調整手段５０３に予め与えられてい
るものとする。負荷レポート送信手段１１１aが送信し
た負荷レポートが現在時刻T＝６０のとき負荷レポート
受付手段１０１に受信されたとする（図２のステップA
１及びA２）。そのときの処理ユニット１１０aの前回の
負荷レポート時刻は５０であるから、負荷レポート間隔
（t）は、t＝６０−５０＝１０である（ステップA
３）。負荷率Lは、L＝t＝１０である（ステップA４）。
負荷レポート受付手段１０１は、処理ユニット１１０a
の記録を、負荷レポート時刻T＝６０、負荷率L＝１０に
更新する（ステップA５）。その後、時刻T＝６５に処理
要求制御手段５０４から負荷調整手段５０３に処理要求
受付が通知されたとする（図６のステップC１）。負荷
調整手段５０３は、時刻T＝６５から負荷状況記録部５
０２に記憶されている負荷率Lを差引くことにより、負
荷状況記録部５０２に記憶されている負荷率L＝１０、
１５、６及び８と比較する。その結果、処理ユニット１
１０c及び１１０dの負荷率が増加し、補正が必要と判断
する（ステップC２）。

【００５１】負荷調整手段５０３は、負荷状況記録部５
０２に記憶されている処理ユニット１１０cと１１０dの
負荷率を夫々１１と１２に更新する（ステップC３）。
負荷調整手段５０３は、候補ユニット指示ポインタが指
示する処理ユニット１１０bの記録から順に負荷率Lが
「しきい値」S以下であるもののチェックを開始する。
条件を満足する最初に検出される処理ユニット１１０c
を選択する。候補ユニット指示ポインタは、処理ユニッ
ト１１０dを指示するように更新される。そして、負荷
調整手段５０３は、処理ユニット１１０cが選択された
ことを処理要求制御手段５０４に通知する（ステップC
４）。処理要求制御手段５０４は、処理実行手段１１２
cに処理要求を送信する（ステップC５）。そして、処理
実行手段１１２cが処理要求を実行する（ステップC
６）。

【００５２】図５の実施形態例では、結果として、処理
要求はT＝６０以前に処理ユニット１１０aが、その後T
＝６５に処理ユニット１１０cが実行する。もし仮に、T
＝６５の時点での処理要求が略同時に２つあった場合、
２つ目の処理要求は次の処理ユニット１１０dに割振ら
れることになる。一方、同じ状況下でも図１の実施形態
例の場合には上述した３つの処理要求は全て処理ユニッ
ト１１０aに割振られ、過大な負荷となり得る。しか
し、図５の実施形態例では、図１の実施形態例に比較し
て動作が複雑で、システムの特性を考慮して適切に調整
された固有の「しきい値」を与える必要はあるが、非常
に短時間に処理要求の多発が予想されるシステムでは、
負荷分散が一層細かく行える。従って、第１実施形態例
は簡単な汎用システムに好適であり、第２実施形態例は
細かい負荷分散を必要とするシステムに好適である。

【００５３】次に、負荷の「しきい値」Sを満足する処
理ユニット１１０が存在しない場合の動作を説明する。
負荷調整手段５０３からS＝９が予め与えられているも
のと仮定する。（尚、負荷の補正を行うステップC３ま
では同じであるので省略する。）負荷調整手段５０３
は、候補ユニット指示ポインタが指示する処理ユニット
１１０bから順に負荷率Lが「しきい値」S＝９以下であ
るものを検索する。しかし、この条件を満足する処理ユ
ニット１１０が存在しないことを確認する。このとき、
候補ユニット指示ポインタは変更しない（ステップC
４）。ここで、負荷率Lが「しきい値」S以下の処理ユニ
ット１１０が１つも存在しない場合の動作の１つとし
て、処理要求を拒否することと、更に処理要求の拒否を
処理要求者５０６に通知することが指示されている場合
の動作は次のとおりである。負荷調整手段５０３は、処
理要求制御手段５０４に処理要求を拒否することを指示
する（ステップC７）。そこで、処理要求制御手段５０
４は、処理要求者５０６に処理要求の実行ができないこ
とを通知すると共に、この処理要求の実行を中止する
（ステップC８）。

【００５４】もし、この場合の動作として、負荷率が最
低の処理ユニット１１０Xを選択することが指定されて
いたとすると次のように動作する。負荷調整手段５０３
は、負荷状況記録部５０２の記録の中で補正後の負荷率
が最低の処理ユニット１１０aを選択し、処理要求制御
手段５０４に処理ユニット１１０aが選択されたことを
通知する（ステップC９）。そこで、処理要求制御手段
５０４は、処理実行手段１１２aに処理要求を送信する
（ステップC５）。処理実行手段１１２aは処理要求を実
行する（ステップC６）。これは、図１の第１実施形態
例と同じ動作である。

【００５５】もし、この場合の動作として、負荷率Lが
「しきい値」S以下の処理ユニットが現れるまで選択を
保留し、処理要求を待機することが指定されている場合
の動作は次のとおりである。負荷調整手段５０３は、ス
テップC２乃至C４と同じように負荷状況記録部５０２の
記録を検索し、負荷率Lが「しきい値」S＝９以下となっ
た処理ユニット１１０Xの出現を待って定期的に検索を
繰り返す。この例では、時刻T＝６６に処理ユニット１
１０bからの負荷レポートを受信し、処理ユニット１１
０bの負荷率Lが８となる。時刻T＝６７に負荷調整手段
５０３が記録の負荷率補正と検索を行うと、処理ユニッ
ト１１０bが「しきい値」S＝９以下の負荷率（L＝８）
であると判定し、処理ユニット１１０bが選択される。
候補ユニット指示ポインタは、次の処理ユニット１１０
cを指示するように更新される。そして、処理要求制御
手段５０４に処理ユニット１１０bが選択されたことを
通知する（ステップC１０）。そこで処理要求制御手段
５０４は処理実行手段１１２bに処理要求を送信する
（ステップC５）。そして、処理実行手段１１２bが処理
要求を実行する（ステップC６）。

【００５６】以上、本発明による負荷分散処理システム
及び方法の好適実施形態例の構成及び動作を詳述した。
しかし、本発明は斯かる特定例のみに限定されるべきで
はなく、本発明の要旨を逸脱することなく種々の変形変
更が可能であることが当業者には容易に理解できよう。

【００５７】

【発明の効果】上述の説明から明らかな如く、本発明に
よると以下の如き実用上の顕著な効果が得られる。

【００５８】先ず第１に、処理ユニットが高負荷状態の
とき、負荷制御の為の負荷を軽減して処理ユニットの処
理能力を本来の処理に充当することが可能である。その
理由は、処理ユニットが高負荷になるにつれて、処理ユ
ニットが行う負荷レポートの送信頻度を減らすか完全に
停止する為である。

【００５９】第２に、処理ユニット上の本来の処理実行
以外の要因も含めた総体的な負荷を把握できることであ
る。その理由は、負荷率を表す負荷送信間隔を管理対象
の処理ユニット上で実際に動作を行うか、資源等の状態
を測定して決定する為である。

【００６０】第３に、一時的に複数の処理が同じ処理ユ
ニットに集中するのを回避し、複数の処理ユニットの負
荷を平均化することが可能である。その理由は、負荷が
ある水準以下である複数の処理ユニットを可能な限り順
次選択して分散する為である。

【００６１】第４に、処理要求の発生がシステムの許容
量を超え、システム全体が高負荷になり過ぎてシステム
ダウンするのを回避し、既に実行開始している処理の処
理効率を維持することが可能である。その理由は、水準
以下の負荷である処理ユニットが存在しないとき、処理
の実行を中止するか、処理ユニットの負荷が低下する迄
待機する為である。

【００６２】第５に、処理ユニット上の他のジョブやネ
ットワークの一時的高負荷等の本来の処理実行以外の要
因で負荷レポートが遅れたとき、それも処理実行効率が
低下した高負荷の一部として認識し、通常の制御論理内
で対処可能である。その理由は、負荷レポートの遅れは
負荷の増加として認識する為である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による第１実施形態例の構成を示すブロ
ック図である。

【図２】図１のシステムの負荷レポート送受信時の動作
を示すフローチャートである。

【図３】図１のシステムの処理要求受付けから処理実行
までの動作を示すフローチャートである。

【図４】図１のシステムの動作の具体例を示す図であ
る。

【図５】本発明による第２実施形態例の構成を示すブロ
ック図である。

【図６】図５のシステムの図３と同様のフローチャート
である。

【図７】図５のシステムの動作の具体例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１００、５００負荷分散処理装置１０１負荷レポート受付手段１０２、５０２負荷状況記録部１０３、５０３負荷調整手段１０４、５０４処理要求制御手段１０５ネットワーク１１０a〜１１０n 処理ユニット１１１a〜１１１n 負荷レポート送信手段１１２a〜１１２n 処理実行手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ネットワークに接続された複数の処理ユニ
ット及び該処理ユニットによる処理要求の負荷制御を行
う負荷分散処理装置を含む負荷分散処理システムにおい
て、前記各処理ユニットは処理実行手段と負荷レポート送信
手段を含み、該負荷レポート送信手段から前記負荷分散
処理装置への負荷レポート送信頻度を、前記処理ユニッ
トの負荷に応じて減少することを特徴とする負荷分散処
理システム。
【請求項２】前記負荷分散処理装置は、前記負荷レポー
トを受信して負荷率を算出する負荷レポート受付手段
と、処理要求を受付けて前記複数の処理ユニットのうち
選択された処理ユニットへ送信する処理要求制御手段
と、前記負荷率を処理割当て時に補正して最小負荷率を
選択する負荷調整手段とを有することを特徴とする請求
項１に記載の負荷分散処理システム。
【請求項３】前記負荷分散処理装置は、前記負荷レポー
トの受信時刻及び前記負荷率を記憶する負荷状況記録部
を含むことを特徴とする請求項１に記載の負荷分散処理
システム。
【請求項４】前記負荷率は前記負荷レポートの受信間隔
に基づいて算出することを特徴とする請求項１に記載の
負荷分散処理システム。
【請求項５】処理要求を負荷分散処理装置の制御下で各
々処理実行手段を含む複数の処理ユニットに割振って処
理実行する負荷分散処理方法において、前記各処理ユニットから送信される負荷レポートの送信
間隔を前記処理ユニットの負荷状態に応じて可変するこ
と、及び該可変負荷レポートの間隔により負荷率を算出
して前記負荷分散処理装置で処理要求を実行する処理ユ
ニットを選択することより成る負荷分散処理方法。
【請求項６】前記負荷率を予め定めたしきい値と比較
し、該比較結果により条件を満足する１以上の処理ユニ
ットに分散して処理要求の実行を割振ることを特徴とす
る請求項５に記載の負荷分散処理方法。