JP2001101134A - サービス振り分け装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】サーバを高負荷状態や過負荷状態にすることな
く、サーバの振り分けを行う。 【解決手段】モニタしたパケットの記録からサーバとサ
ービスのモデルを設定し、シミュレーションを行なって
サーバの負荷を予測し、予測結果からサービスの振り分
け先をサーバの負荷がバランスするように決定する。
く、サーバの振り分けを行う。 【解決手段】モニタしたパケットの記録からサーバとサ
ービスのモデルを設定し、シミュレーションを行なって
サーバの負荷を予測し、予測結果からサービスの振り分
け先をサーバの負荷がバランスするように決定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、クライアントから
のネットワークを介したサービス要求を複数台のサーバ
に適切に振り分けるサービス振り分け装置に関する。
のネットワークを介したサービス要求を複数台のサーバ
に適切に振り分けるサービス振り分け装置に関する。
【０００２】
【従来技術】近年、ネットワークサービスの複雑化、大
規模化に伴う高いサーバ性能への要求に対し、複数台の
サーバへサービスを分散させ、台数分の性能を実現する
負荷分散技術が一般に用いられている。台数分の性能を
実現するためには、各サーバへそれぞれの処理性能に応
じた量のサービスを振り分けて負荷をバランスする技術
が求められている。
規模化に伴う高いサーバ性能への要求に対し、複数台の
サーバへサービスを分散させ、台数分の性能を実現する
負荷分散技術が一般に用いられている。台数分の性能を
実現するためには、各サーバへそれぞれの処理性能に応
じた量のサービスを振り分けて負荷をバランスする技術
が求められている。
【０００３】従来、いかに示す技術が知られている。
【０００４】・サーバのレスポンス時間をとらえ、最も
レスポンス時間が短いサーバへサービスを振り分ける方
式 ・サーバが過負荷時（処理落ちが発生する状態）もしく
は高負荷時（待ちが生じることでサービス時間が長くな
る状態）のレスポンス時間と現在のレスポンス時間から
最も過負荷もしくは高負荷になりにくいと予測したサー
バへ振り分ける方式
レスポンス時間が短いサーバへサービスを振り分ける方
式 ・サーバが過負荷時（処理落ちが発生する状態）もしく
は高負荷時（待ちが生じることでサービス時間が長くな
る状態）のレスポンス時間と現在のレスポンス時間から
最も過負荷もしくは高負荷になりにくいと予測したサー
バへ振り分ける方式
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来方
式では次のような問題があった。
式では次のような問題があった。
【０００６】・サーバ間に処理能力に差がある場合、最
も高速なサーバに負荷が偏る、あるいはサービスの処理
内容に差がある場合、サーバ負荷予測を誤り負荷バラン
スに失敗する。
も高速なサーバに負荷が偏る、あるいはサービスの処理
内容に差がある場合、サーバ負荷予測を誤り負荷バラン
スに失敗する。
【０００７】・各サーバがいずれも少なくとも一度は過
負荷もしくは高負荷状態にならなければ閾値がわからず
振り分けができない。閾値をユーザが予め設定すること
は困難である。意図的に閾値を求めるには、サービスを
停止してベンチマークテストなどを実行しなければなら
ない。
負荷もしくは高負荷状態にならなければ閾値がわからず
振り分けができない。閾値をユーザが予め設定すること
は困難である。意図的に閾値を求めるには、サービスを
停止してベンチマークテストなどを実行しなければなら
ない。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために、以下の構成を採用するものである。
決するために、以下の構成を採用するものである。
【０００９】すなわち、請求項１の発明によるサービス
振り分け装置は、ネットワークを流れるパケットをキャ
プチャするパケットキャプチャと、キャプチャしたパケ
ットに関するパケット情報をサーバ別にサーバログ部に
記録するサーバ弁別部と、キャプチャしたパケットに関
するパケット情報をサービス別にサービスログ部に記録
するサービス弁別部と、サーバ別の記録からサーバにつ
いてのシミュレーション・モデルを設定するサーバモデ
リング部と、サービス別の記録からサービスについての
シミュレーション・モデルを設定するサービスモデリン
グ部と、サーバモデルとサービスモデルを読み込み、シ
ミュレーションを行うシミュレータと、シミュレータの
結果から最適な振り分け先サーバを選択し、指定するサ
ーバ選択部とから構成される。このような構成により、
サーバやサービスの制限を受けず、サービストラフィッ
クに影響を与えず、サーバを高負荷あるいは過負荷にす
ることなく自動的に各サーバの負荷をバランスさせる振
り分け先サーバを決定することができる。
振り分け装置は、ネットワークを流れるパケットをキャ
プチャするパケットキャプチャと、キャプチャしたパケ
ットに関するパケット情報をサーバ別にサーバログ部に
記録するサーバ弁別部と、キャプチャしたパケットに関
するパケット情報をサービス別にサービスログ部に記録
するサービス弁別部と、サーバ別の記録からサーバにつ
いてのシミュレーション・モデルを設定するサーバモデ
リング部と、サービス別の記録からサービスについての
シミュレーション・モデルを設定するサービスモデリン
グ部と、サーバモデルとサービスモデルを読み込み、シ
ミュレーションを行うシミュレータと、シミュレータの
結果から最適な振り分け先サーバを選択し、指定するサ
ーバ選択部とから構成される。このような構成により、
サーバやサービスの制限を受けず、サービストラフィッ
クに影響を与えず、サーバを高負荷あるいは過負荷にす
ることなく自動的に各サーバの負荷をバランスさせる振
り分け先サーバを決定することができる。
【００１０】請求項２の発明は、クライアントとサーバ
間のパケットを中継するパケット中継装置上にパケット
キャプチャが設けられ、パケット中継装置からパケット
を取得する構成を採る。この構成により、パケットを取
りこぼすことがなく確実にキャプチャでき、サーバとサ
ービスモデルの精度を上げることができる。
間のパケットを中継するパケット中継装置上にパケット
キャプチャが設けられ、パケット中継装置からパケット
を取得する構成を採る。この構成により、パケットを取
りこぼすことがなく確実にキャプチャでき、サーバとサ
ービスモデルの精度を上げることができる。
【００１１】請求項３の発明は、請求項１のサーバモデ
リング部において、送信処理に対応する待ち行列を持つ
モデルとしてサーバモデルを構成し、サーバ送信スルー
プット、サーバ処理時間および単位処理時間をパラメー
タとし、サーバログの記録に基づき、連続送信されたパ
ケット列の任意の連続部分列についての、(a) 先頭パケ
ットキャプチャ時刻t-s 、(b) 末尾パケットキャプチャ
時刻t-e 、および(c) その部分列で先頭パケットを除い
たサイズの合計Ｌから、式Ｌ／（t-e −t-s ）を用い
て、サーバ送信スループットを求め、(d) サーバ応答パ
ケットのキャプチャ時刻ts、サイズls、(e) 対応するク
ライアント応答パケットのキャプチャ時刻tc、サイズl
c、および(f) ネットワーク速度Ｂから、式（ts−tc）
−（ls＋lc）／Ｂを用いて、サーバ処理時間を求める構
成を採る。この構成により、サーバの仕様の詳細を知る
ことなく、サーバの正確なモデルを設定することができ
る。
リング部において、送信処理に対応する待ち行列を持つ
モデルとしてサーバモデルを構成し、サーバ送信スルー
プット、サーバ処理時間および単位処理時間をパラメー
タとし、サーバログの記録に基づき、連続送信されたパ
ケット列の任意の連続部分列についての、(a) 先頭パケ
ットキャプチャ時刻t-s 、(b) 末尾パケットキャプチャ
時刻t-e 、および(c) その部分列で先頭パケットを除い
たサイズの合計Ｌから、式Ｌ／（t-e −t-s ）を用い
て、サーバ送信スループットを求め、(d) サーバ応答パ
ケットのキャプチャ時刻ts、サイズls、(e) 対応するク
ライアント応答パケットのキャプチャ時刻tc、サイズl
c、および(f) ネットワーク速度Ｂから、式（ts−tc）
−（ls＋lc）／Ｂを用いて、サーバ処理時間を求める構
成を採る。この構成により、サーバの仕様の詳細を知る
ことなく、サーバの正確なモデルを設定することができ
る。
【００１２】請求項４の発明は、請求項１のサービスモ
デリング部において、(a) 全サービスのセッション数に
占める各サービスのセッション数の割合、(b) セッショ
ンの開始頻度あるいは時間間隔、(c) セッション当たり
のクライアント−サーバ間の送受信回数、(d) 送受信当
たりのクライアント応答のサイズ、パケットサイズ、パ
ケット数、(e) 送受信当たりのサーバ応答のサイズ、パ
ケットサイズ、パケット数、および(f) サーバ応答から
クライアント応答までの時間をパラメータとして、サー
ビス毎にサービスモデルを構成し、サービスログの記録
から、それらのパラメータを求める構成を採る。この構
成により、サービスの仕様の詳細や実装の相違を知るこ
となく、サービスの正確なモデルを設定できる。
デリング部において、(a) 全サービスのセッション数に
占める各サービスのセッション数の割合、(b) セッショ
ンの開始頻度あるいは時間間隔、(c) セッション当たり
のクライアント−サーバ間の送受信回数、(d) 送受信当
たりのクライアント応答のサイズ、パケットサイズ、パ
ケット数、(e) 送受信当たりのサーバ応答のサイズ、パ
ケットサイズ、パケット数、および(f) サーバ応答から
クライアント応答までの時間をパラメータとして、サー
ビス毎にサービスモデルを構成し、サービスログの記録
から、それらのパラメータを求める構成を採る。この構
成により、サービスの仕様の詳細や実装の相違を知るこ
となく、サービスの正確なモデルを設定できる。
【００１３】請求項５の発明は、請求項１のシミュレー
タにおいて、サーバモデルとサービスモデルを用いてシ
ミュレーションを行ない、指定サービスについてセッシ
ョン時間の平均値あるいは中間値を結果とする構成を採
る。この構成により、クライアントから見たサービス品
質を忠実に評価することができる。
タにおいて、サーバモデルとサービスモデルを用いてシ
ミュレーションを行ない、指定サービスについてセッシ
ョン時間の平均値あるいは中間値を結果とする構成を採
る。この構成により、クライアントから見たサービス品
質を忠実に評価することができる。
【００１４】請求項６の発明は、請求項１のサーバ選択
部において、サービス別に前記シミュレータで１セッシ
ョンのみをシミュレートした結果を該サービスの基準値
とし、複数セッションについてのシミュレーション結果
値と該基準値の比率あるいは差が予め設定した閾値を超
えれば高負荷と判断する構成を採る。この構成により、
シミュレーション結果について自動的に負荷の高低を判
断することができる。
部において、サービス別に前記シミュレータで１セッシ
ョンのみをシミュレートした結果を該サービスの基準値
とし、複数セッションについてのシミュレーション結果
値と該基準値の比率あるいは差が予め設定した閾値を超
えれば高負荷と判断する構成を採る。この構成により、
シミュレーション結果について自動的に負荷の高低を判
断することができる。
【００１５】請求項７の発明は、請求項６のサーバ選択
部において、振り分け先サーバ問い合わせを受けたと
き、サーバ毎に対象サービスについて高負荷となるセッ
ション開始頻度を所定の探索手法により求め、それを該
サーバの許容度とし、現時点の対象サービスのセッショ
ン開始頻度と許容度との差が最も大きなサーバを振り分
け先サーバとして指定する構成を採る。この構成によ
り、最もリソースに余裕があるサーバを少ない手間で選
択することができる。
部において、振り分け先サーバ問い合わせを受けたと
き、サーバ毎に対象サービスについて高負荷となるセッ
ション開始頻度を所定の探索手法により求め、それを該
サーバの許容度とし、現時点の対象サービスのセッショ
ン開始頻度と許容度との差が最も大きなサーバを振り分
け先サーバとして指定する構成を採る。この構成によ
り、最もリソースに余裕があるサーバを少ない手間で選
択することができる。
【００１６】請求項８の発明は、請求項６のサーバ選択
部において、振り分け先サーバ問い合わせを受けたと
き、サーバ毎に対象サービスについてシミュレーション
を行ない、結果が基準値のβ（所定値）倍となる割合が
γ（所定値）以下となるサーバを振り分けサーバとして
指定する構成を採る。この構成により、振り分けてもサ
ービス品質を落とさない可能性が最も高いサーバを選択
することができる。
部において、振り分け先サーバ問い合わせを受けたと
き、サーバ毎に対象サービスについてシミュレーション
を行ない、結果が基準値のβ（所定値）倍となる割合が
γ（所定値）以下となるサーバを振り分けサーバとして
指定する構成を採る。この構成により、振り分けてもサ
ービス品質を落とさない可能性が最も高いサーバを選択
することができる。
【００１７】請求項９の発明は、請求項６のサーバ選択
部において、振り分け先サーバ問い合わせを受けたと
き、サーバ毎に対象サービスについてシミュレーション
を行ない、結果が基準値のβ（所定値）倍となる割合が
最も小さいサーバを振り分け先サーバとして指定する構
成を採る。この構成により、振り分けてもサービス品質
を落とさない可能性が高いサーバの中で最も資源に余裕
があるサーバを選択することができる。
部において、振り分け先サーバ問い合わせを受けたと
き、サーバ毎に対象サービスについてシミュレーション
を行ない、結果が基準値のβ（所定値）倍となる割合が
最も小さいサーバを振り分け先サーバとして指定する構
成を採る。この構成により、振り分けてもサービス品質
を落とさない可能性が高いサーバの中で最も資源に余裕
があるサーバを選択することができる。
【００１８】請求項１０の発明は、請求項４のサービス
モデリング部において、セッションの各送受信それぞれ
の処理内容に応じて、(a) 接続要求と応答、(b) コマン
ド送信、データ送信と応答、終了などに分類し、それぞ
れについてパラメータを求める構成を採る。この構成に
より、サービスモデルの精度を上げることができる。
モデリング部において、セッションの各送受信それぞれ
の処理内容に応じて、(a) 接続要求と応答、(b) コマン
ド送信、データ送信と応答、終了などに分類し、それぞ
れについてパラメータを求める構成を採る。この構成に
より、サービスモデルの精度を上げることができる。
【００１９】請求項１１の発明は、請求項７のサーバ選
択部において、サーバ毎に対象サービスについて高負荷
となるセッション開始頻度を所定の探索手法により求
め、それをサーバの許容度とし、(a) 各サーバの許容度
をサービス振り分けの重み付けの値とするか、あるい
は、(b) 許容度の相対比率をサーバ分配比率とする構成
を採る。この構成により、重み付けラウンドロビンまた
はサービス分配比率に従い負荷を分散する装置における
重み付けの値またはサービス分配比率を、実際の振り分
けによる試行なしで求めることができ、試行ミスによる
システムのダメージやサービス品質低下を回避すること
ができる。
択部において、サーバ毎に対象サービスについて高負荷
となるセッション開始頻度を所定の探索手法により求
め、それをサーバの許容度とし、(a) 各サーバの許容度
をサービス振り分けの重み付けの値とするか、あるい
は、(b) 許容度の相対比率をサーバ分配比率とする構成
を採る。この構成により、重み付けラウンドロビンまた
はサービス分配比率に従い負荷を分散する装置における
重み付けの値またはサービス分配比率を、実際の振り分
けによる試行なしで求めることができ、試行ミスによる
システムのダメージやサービス品質低下を回避すること
ができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】（実施例１）図１は、本発明によ
るサーバ振り分け装置１のネットワークシステム内の位
置を示す図である。サーバ振り分け装置１は、ネットワ
ーク２へサービスを行うサーバ＃１〜＃Ｎs と同一セグ
メントに存在する。サーバ振り分け装置１は、負荷分散
装置３から、パケットをどのサーバに振り分けるべきか
という、振り分け先サーバの問い合わせを受けると、サ
ーバ＃１〜＃Ｎs の中から負荷をバランスさせるために
適切なサーバを選択し、負荷分散装置３へ指定する。負
荷分散装置３は、各種のネットワークとサーバ間のパケ
ットを中継するものである。
るサーバ振り分け装置１のネットワークシステム内の位
置を示す図である。サーバ振り分け装置１は、ネットワ
ーク２へサービスを行うサーバ＃１〜＃Ｎs と同一セグ
メントに存在する。サーバ振り分け装置１は、負荷分散
装置３から、パケットをどのサーバに振り分けるべきか
という、振り分け先サーバの問い合わせを受けると、サ
ーバ＃１〜＃Ｎs の中から負荷をバランスさせるために
適切なサーバを選択し、負荷分散装置３へ指定する。負
荷分散装置３は、各種のネットワークとサーバ間のパケ
ットを中継するものである。
【００２１】図１に示す本発明のサーバ振り分け装置１
の構成を図２に示す。サーバ振り分け装置は、ネットワ
ーク１０に接続しており、ネットワーク１０を流れるパ
ケットをパケットキャプチャ１１でモニタする。パケッ
トキャプチャ１１はモニタしたパケットをサーバ弁別部
１２とサービス弁別部１３へ送る。
の構成を図２に示す。サーバ振り分け装置は、ネットワ
ーク１０に接続しており、ネットワーク１０を流れるパ
ケットをパケットキャプチャ１１でモニタする。パケッ
トキャプチャ１１はモニタしたパケットをサーバ弁別部
１２とサービス弁別部１３へ送る。
【００２２】サービス弁別部１３は、パケットがどうい
うサービスのパケットであるかを調べる。例えば、ＩＰ
パケットのヘッダから、サーバアドレスが送信アドレス
にあれば送信番号を、宛て先アドレスにあれば受信ポー
ト番号を読み取り、ポート番号をサービスの識別子とし
てよい。
うサービスのパケットであるかを調べる。例えば、ＩＰ
パケットのヘッダから、サーバアドレスが送信アドレス
にあれば送信番号を、宛て先アドレスにあれば受信ポー
ト番号を読み取り、ポート番号をサービスの識別子とし
てよい。
【００２３】サービス弁別部１３は、サービスログ部１
４内にサービス毎に用意したログへ該パケット情報を記
録する。パケット情報は例えば、時刻、パケットサイ
ズ、クライアントアドレス、クライアントポート番号、
シーケンス番号、ＳＹＮやＡＣＫなどのフラグ、データ
の一部であってよい。
４内にサービス毎に用意したログへ該パケット情報を記
録する。パケット情報は例えば、時刻、パケットサイ
ズ、クライアントアドレス、クライアントポート番号、
シーケンス番号、ＳＹＮやＡＣＫなどのフラグ、データ
の一部であってよい。
【００２４】サーバ弁別部１２は、例えばＩＰパケット
のヘッダから送信アドレスもしくは宛て先アドレスを読
み取り、該パケットがサーバ＃１〜＃Ｎｓのいずれから
発信されたものか、あるいはいずれへ発信されたものか
を調べる。サーバ弁別部１２はサーバを特定したら該パ
ケットについての情報、例えばモニタした時刻、パケッ
トサイズなどを、サーバログ部１５内に用意したログへ
記録する。
のヘッダから送信アドレスもしくは宛て先アドレスを読
み取り、該パケットがサーバ＃１〜＃Ｎｓのいずれから
発信されたものか、あるいはいずれへ発信されたものか
を調べる。サーバ弁別部１２はサーバを特定したら該パ
ケットについての情報、例えばモニタした時刻、パケッ
トサイズなどを、サーバログ部１５内に用意したログへ
記録する。
【００２５】パケットキャプチャ１１、サービス弁別部
１３、サーバ弁別部１２は常時動作してもよく、外部か
らの指示で動作／停止を行ってもよい。 ［サービスモデルのパラメータ設定］サービスモデリン
グ部１６は、サービスログ部１４の記録からサービスに
ついてのシミュレーション・モデルのパラメータをサー
ビス毎に設定する。パラメータは、例えば、 ・サーバ毎に、ある１つのサービスの全サービス数に占
める割合、（例えば、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４つのサービス
が存在する場合、Ａの割合、Ｂの割合、Ｃの割合、Ｄの
割合を求める） ・リクエスト（セッション）の頻度あるいは時間間隔、 ・セッション当たりのクライアントとサーバ間での送受
信回数、 ・１回の送受信中のクライアントからの送信データサイ
ズ、パケットサイズ、パケット数、 ・１回の送受信中のサーバからの送信データサイズ、パ
ケットサイズ、パケット数、 ・サーバからのパケットに対するクライアントの応答ま
での時間、などである。
１３、サーバ弁別部１２は常時動作してもよく、外部か
らの指示で動作／停止を行ってもよい。 ［サービスモデルのパラメータ設定］サービスモデリン
グ部１６は、サービスログ部１４の記録からサービスに
ついてのシミュレーション・モデルのパラメータをサー
ビス毎に設定する。パラメータは、例えば、 ・サーバ毎に、ある１つのサービスの全サービス数に占
める割合、（例えば、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４つのサービス
が存在する場合、Ａの割合、Ｂの割合、Ｃの割合、Ｄの
割合を求める） ・リクエスト（セッション）の頻度あるいは時間間隔、 ・セッション当たりのクライアントとサーバ間での送受
信回数、 ・１回の送受信中のクライアントからの送信データサイ
ズ、パケットサイズ、パケット数、 ・１回の送受信中のサーバからの送信データサイズ、パ
ケットサイズ、パケット数、 ・サーバからのパケットに対するクライアントの応答ま
での時間、などである。
【００２６】リクエスト頻度Ｆは例えば、時刻Ｔｘから
Ｔｙ（＞Ｔｘ）の間にモニタしたサービス開始パケット
数Ｐｎから Ｆ＝Ｐｎ／（Ｔｙ−Ｔｘ） で求める。
Ｔｙ（＞Ｔｘ）の間にモニタしたサービス開始パケット
数Ｐｎから Ｆ＝Ｐｎ／（Ｔｙ−Ｔｘ） で求める。
【００２７】クライアントとサーバ間の送受信回数Ｎｃ
は例えば、サービス開始から終了までのパケット数から
求める。
は例えば、サービス開始から終了までのパケット数から
求める。
【００２８】サーバからのパケットに対するクライアン
トの応答までの時間およびクライアントからのパケット
に対するサーバの応答までの時間は、図４（ａ）に示す
方法で求める。
トの応答までの時間およびクライアントからのパケット
に対するサーバの応答までの時間は、図４（ａ）に示す
方法で求める。
【００２９】図４（ａ）はクライアントとサーバ間のサ
ービス１つについての１セッション（開始から終了ま
で）のパケット送受信の例である。図中、モニタはパケ
ットキャプチャ１１（図２）によるパケットのモニタを
意味し、パケット送受信を示す横向き（正確には、斜め
下向き）の矢印と時間経過を示す下向きの矢印との交点
は、パケットをキャプチャした時刻を意味する。図４に
おいて、ｔ＿ｉはパケットタイムスタンプ、ｔｄ＿ｉは
転送時間、ｔｔ＿ｉは送信時間、ｔｐ＿ｉはサーバ処理
時間、ｔｃｒ＿ｉはクライアント応答時間である。図４
（ａ）の例では、サービスログ部１４に、６つのパケッ
ト（開始、応答１〜３、終了）についての、モニタした
時刻ｔ１〜ｔ５と各パケットのサイズなどが記録され
る。
ービス１つについての１セッション（開始から終了ま
で）のパケット送受信の例である。図中、モニタはパケ
ットキャプチャ１１（図２）によるパケットのモニタを
意味し、パケット送受信を示す横向き（正確には、斜め
下向き）の矢印と時間経過を示す下向きの矢印との交点
は、パケットをキャプチャした時刻を意味する。図４に
おいて、ｔ＿ｉはパケットタイムスタンプ、ｔｄ＿ｉは
転送時間、ｔｔ＿ｉは送信時間、ｔｐ＿ｉはサーバ処理
時間、ｔｃｒ＿ｉはクライアント応答時間である。図４
（ａ）の例では、サービスログ部１４に、６つのパケッ
ト（開始、応答１〜３、終了）についての、モニタした
時刻ｔ１〜ｔ５と各パケットのサイズなどが記録され
る。
【００３０】クライアントの応答時間ｔｃｒ＿１は、次
式で求める。
式で求める。
【００３１】 ｔｃｒ＿１＝（ｔ＿ｊ−ｔ＿ｉ）＋ｔｄ＿ｊ＋ｔｄ＿ｉ ｔｄ＿ｉ＝ｌ＿ｉ／Ｂ ｔｄ＿ｊ＝ｌ＿ｊ／Ｂ ここで、ｔ＿ｉ、ｔ＿ｊは対応するパケットのモニタ時
刻、ｌ＿ｉ、ｌ＿ｊはパケットサイズ、Ｂはネットワー
ク速度であり、これらは実測により求められるものであ
る。ｔｄ＿ｉ、ｔｄ＿ｊ、ｔｃｒ＿１は計算により求め
られるものである。
刻、ｌ＿ｉ、ｌ＿ｊはパケットサイズ、Ｂはネットワー
ク速度であり、これらは実測により求められるものであ
る。ｔｄ＿ｉ、ｔｄ＿ｊ、ｔｃｒ＿１は計算により求め
られるものである。
【００３２】上記パラメータそれぞれについて、値をロ
グから複数求めてそれらの平均値としてよく、中間値と
してもよく、確率分布を求めて確率変数としてもよい。
グから複数求めてそれらの平均値としてよく、中間値と
してもよく、確率分布を求めて確率変数としてもよい。
【００３３】サービスモデリング部１６は、設定したモ
デルをサービスモデル部１７へ出力する。 ［サーバモデルのパラメータ設定］次に、サーバモデリ
ング部１８は、サーバログ部１５の記録からサーバ毎に
サーバモデルのパラメータを設定する。パラメータは例
えば、 ・サーバ送信スループットα、 ・サーバ処理時間ｔｐ＿ｉ、 ・単位処理時間 などである。
デルをサービスモデル部１７へ出力する。 ［サーバモデルのパラメータ設定］次に、サーバモデリ
ング部１８は、サーバログ部１５の記録からサーバ毎に
サーバモデルのパラメータを設定する。パラメータは例
えば、 ・サーバ送信スループットα、 ・サーバ処理時間ｔｐ＿ｉ、 ・単位処理時間 などである。
【００３４】サーバ処理時間ｔｐ＿ｉと送信時間ｔｔ＿
ｉを求める例を図４（ａ）に示す。
ｉを求める例を図４（ａ）に示す。
【００３５】サーバ送信スループットαはネットワーク
速度Ｂと同一としてもよく、設定した値でもよい。図４
（ｂ）に示すように連続してサーバがパケットを送信す
るケースでは次式でαを求めてもよい。
速度Ｂと同一としてもよく、設定した値でもよい。図４
（ｂ）に示すように連続してサーバがパケットを送信す
るケースでは次式でαを求めてもよい。
【００３６】 α＝Ｌ／（ｔ７−ｔ６） Ｌ＝Σｌ＿ｊｉ−ｌ＿ｊ１ ここで、ｔ６は連続パケットの先頭パケットモニタ時
刻、ｔ７は末尾パケットモニタ時刻、Ｌは連続パケット
の全サイズから先頭パケットサイズを引いた値である。
連続したパケットの連続した一部を用いてもよい。
刻、ｔ７は末尾パケットモニタ時刻、Ｌは連続パケット
の全サイズから先頭パケットサイズを引いた値である。
連続したパケットの連続した一部を用いてもよい。
【００３７】サーバ処理時間ｔｐ＿ｉは次式で求める。
【００３８】 ｔｐ＿ｉ＝（ｔ＿ｊ−ｔ＿ｉ）−ｔｄ＿ｉ−ｔｔ＿ｊ ｔｄ＿ｉ＝ｌ＿ｉ／Ｂ ｔｔ＿ｊ＝ｌ＿ｊ／Ｂ ここで、ｔ＿ｉはクライアントからのパケットｉのモニ
タ時刻、ｔ＿ｊはそのパケットｉに対応するサーバから
のパケットｊのモニタ時刻である。ｔｄ＿ｉはモニタか
らサーバまでのパケットｉの転送時間であり、クライア
ントからのパケットｉのサイズｌ＿ｉをネットワーク速
度Ｂで割って得られるものである。ｔｔ＿ｊはサーバか
らモニタまでのパケットｊの送信時間であり、サーバか
らのパケットｊのサイズｌ＿ｊをネットワーク速度Ｂで
割って得られるものである。
タ時刻、ｔ＿ｊはそのパケットｉに対応するサーバから
のパケットｊのモニタ時刻である。ｔｄ＿ｉはモニタか
らサーバまでのパケットｉの転送時間であり、クライア
ントからのパケットｉのサイズｌ＿ｉをネットワーク速
度Ｂで割って得られるものである。ｔｔ＿ｊはサーバか
らモニタまでのパケットｊの送信時間であり、サーバか
らのパケットｊのサイズｌ＿ｊをネットワーク速度Ｂで
割って得られるものである。
【００３９】パラメータは平均値でよく、確率分布でも
よく、設定値でもよい。
よく、設定値でもよい。
【００４０】サーバモデリング部１８は、設定したモデ
ルをサーバモデル部１９へ出力する。
ルをサーバモデル部１９へ出力する。
【００４１】サービス、サーバ両パラメータについて、
サービスログの記録全てから求めてもよく、前回のモデ
リングで用いた記録以降から求めてもよい。また、時間
間隔を一定となるようにしてもよい。Ｗｅｂサービスな
どのように、サービス中の送受信それぞれを処理内容に
応じ、 ・接続要求と接続確立応答、 ・コマンド送信、データ送信と応答、終了 などに特徴付けることができるサービスについては、処
理内容別に上記パラメータを求めてもよい。送受信の単
位を例えば、ＴＣＰならばデータ送信とＡＣＫとし、シ
ーケンス番号でそれらの対を識別してもよい。例えば、
図４（ｂ）で応答ｊ１、ｊ２と応答ｋを送受信１回分と
してよい。サービスモデリング部１６、サーバモデリン
グ部１８は常時動作してもよく、外部からの指示で動作
／停止してもよく、定期的に動作してもよい。
サービスログの記録全てから求めてもよく、前回のモデ
リングで用いた記録以降から求めてもよい。また、時間
間隔を一定となるようにしてもよい。Ｗｅｂサービスな
どのように、サービス中の送受信それぞれを処理内容に
応じ、 ・接続要求と接続確立応答、 ・コマンド送信、データ送信と応答、終了 などに特徴付けることができるサービスについては、処
理内容別に上記パラメータを求めてもよい。送受信の単
位を例えば、ＴＣＰならばデータ送信とＡＣＫとし、シ
ーケンス番号でそれらの対を識別してもよい。例えば、
図４（ｂ）で応答ｊ１、ｊ２と応答ｋを送受信１回分と
してよい。サービスモデリング部１６、サーバモデリン
グ部１８は常時動作してもよく、外部からの指示で動作
／停止してもよく、定期的に動作してもよい。
【００４２】シミュレータ２０は、サービスモデル部１
７とサーバモデル部１９からモデルを取り出し、処理１
（図５に示す）、処理２（図６に示す）、処理３（図
７）、セッションレべル処理（図８に示す）、サービス
レベル処理ａ（図１２に示す）、シミュレーションａ
（図１５に示す）を実行してシミュレートする。各処理
の詳細は後述する。
７とサーバモデル部１９からモデルを取り出し、処理１
（図５に示す）、処理２（図６に示す）、処理３（図
７）、セッションレべル処理（図８に示す）、サービス
レベル処理ａ（図１２に示す）、シミュレーションａ
（図１５に示す）を実行してシミュレートする。各処理
の詳細は後述する。
【００４３】シミュレータはサーバ選択部２１からの指
示で動作してもよく、サービスモデル部１７あるいはサ
ーバモデル部１９の更新時に動作してもよい。
示で動作してもよく、サービスモデル部１７あるいはサ
ーバモデル部１９の更新時に動作してもよい。
【００４４】サーバ選択部２１は、サーバ許容度予測処
理（図１４に示す）、限界値決定処理（図９に示す）を
実行して、サーバ問い合わせに対し、適切なサーバを指
定する。
理（図１４に示す）、限界値決定処理（図９に示す）を
実行して、サーバ問い合わせに対し、適切なサーバを指
定する。
【００４５】次に、図３にサービス、サーバそれぞれの
シミュレーションモデルを示す。 ［サーバモデルの処理フロー］サーバモデル３０は、２
つの待ち行列（キュー１、キュー２）および処理１、処
理２から構成される。サービスモデル３１は処理３で構
成される。
シミュレーションモデルを示す。 ［サーバモデルの処理フロー］サーバモデル３０は、２
つの待ち行列（キュー１、キュー２）および処理１、処
理２から構成される。サービスモデル３１は処理３で構
成される。
【００４６】最初に、サーバモデル３０の動作から説明
する。処理２の待ち行列（キュー２）はサーバのネット
ワーク出力処理に相当し、処理１はＣＰＵ処理やファイ
ル処理など他の処理に相当する。シミュレーションでは
クライアントの応答はキュー１に入り、処理１を実行
後、キュー２に入り、処理２の実行後、サーバの応答と
してサーバモデル３０から出て行く。キュー１、２はＦ
ＩＦＯでよく、優先度付きＦＩＦＯでもよい。
する。処理２の待ち行列（キュー２）はサーバのネット
ワーク出力処理に相当し、処理１はＣＰＵ処理やファイ
ル処理など他の処理に相当する。シミュレーションでは
クライアントの応答はキュー１に入り、処理１を実行
後、キュー２に入り、処理２の実行後、サーバの応答と
してサーバモデル３０から出て行く。キュー１、２はＦ
ＩＦＯでよく、優先度付きＦＩＦＯでもよい。
【００４７】処理１のフローチャートを図５に示す。Ｓ
５０１でキュー１から応答ｉを取り出す。応答ｉのサー
バ処理時間ｔｐ＿ｉは最初は未設定である。Ｓ５０２で
ｔｐ＿ｉが未設定であれば、Ｓ５０３〜Ｓ５０６で応答
ｉのタイプに応じたサーバ処理時間をｔｐ＿ｉに設定す
る。ｔｐ＿ｉはタイプ別でなくてもよい。サーバ処理総
時間はサーバパラメータのサーバ処理時間とする。Ｓ５
０７ではサーバでの１回分の処理時間ｔｐｒｃを求め
る。ｔｐｒｃは単位処理時間とｔｐ＿ｉの小さい方とす
る。単位処理時間は設定値でよい。Ｓ５０８では応答ｉ
に対するサーバ処理を、シミュレーション内部での仮想
時間をｔｐｒｃだけ進め、ｔｐ＿ｉをｔｐｒｃだけ減じ
ることで、模倣する。Ｓ５０９でｔｐ＿ｉが正であれ
ば、Ｓ５１０で応答ｉをキュー１へ入れる。Ｓ５０９で
ｔｐ＿ｉが０または負であれば、Ｓ５１１で応答ｉをキ
ュー２へ入れる。つまり、応答ｉはｔｐ＿ｉが０以下に
なるまで再びキュー１へフィードバックされ、処理１が
繰り返される。
５０１でキュー１から応答ｉを取り出す。応答ｉのサー
バ処理時間ｔｐ＿ｉは最初は未設定である。Ｓ５０２で
ｔｐ＿ｉが未設定であれば、Ｓ５０３〜Ｓ５０６で応答
ｉのタイプに応じたサーバ処理時間をｔｐ＿ｉに設定す
る。ｔｐ＿ｉはタイプ別でなくてもよい。サーバ処理総
時間はサーバパラメータのサーバ処理時間とする。Ｓ５
０７ではサーバでの１回分の処理時間ｔｐｒｃを求め
る。ｔｐｒｃは単位処理時間とｔｐ＿ｉの小さい方とす
る。単位処理時間は設定値でよい。Ｓ５０８では応答ｉ
に対するサーバ処理を、シミュレーション内部での仮想
時間をｔｐｒｃだけ進め、ｔｐ＿ｉをｔｐｒｃだけ減じ
ることで、模倣する。Ｓ５０９でｔｐ＿ｉが正であれ
ば、Ｓ５１０で応答ｉをキュー１へ入れる。Ｓ５０９で
ｔｐ＿ｉが０または負であれば、Ｓ５１１で応答ｉをキ
ュー２へ入れる。つまり、応答ｉはｔｐ＿ｉが０以下に
なるまで再びキュー１へフィードバックされ、処理１が
繰り返される。
【００４８】処理２のフローチャートを図６に示す。処
理２は、応答ｉに対するサーバ応答ｊについての模倣で
ある。Ｓ６０１でキュー２から応答ｉを取り出す。Ｓ６
０２で、(1) 応答ｊのサイズをＬｊとし、(2) パケット
サイズ（ネットワークに流せるパケットの最大サイズ）
とＬｊの小さい方をＰｊｉ（クライアントとサーバ間を
流れるパケットのサイズ）とし、(3) Ｐｊｉをサーバ送
信スループットαで割ったものをサーバの送信時間ｔｔ
ｉとし、(4) ＬｊからＰｊｉを差し引く。Ｓ６０７で仮
想時間をｔｔｉだけ進める。Ｓ６０３でサービスモデル
の処理３を呼び出す。処理３については後述する。Ｓ６
０４でＬｊが正か否かを判定する。Ｌｊが正であれば、
Ｓ６０５で、(1) パケットサイズ（ネットワークに流せ
るパケットの最大サイズ）とＬｊの小さい方をＰｊｉ
（クライアントとサーバ間を流れるパケットのサイズ）
とし、(2) Ｐｊｉをサーバ送信スループットαで割った
ものをサーバの送信時間ｔｔｉとし、(3) ＬｊからＰｊ
ｉを差し引く。Ｓ６０６で仮想時間をｔｔｉだけ進め
る。
理２は、応答ｉに対するサーバ応答ｊについての模倣で
ある。Ｓ６０１でキュー２から応答ｉを取り出す。Ｓ６
０２で、(1) 応答ｊのサイズをＬｊとし、(2) パケット
サイズ（ネットワークに流せるパケットの最大サイズ）
とＬｊの小さい方をＰｊｉ（クライアントとサーバ間を
流れるパケットのサイズ）とし、(3) Ｐｊｉをサーバ送
信スループットαで割ったものをサーバの送信時間ｔｔ
ｉとし、(4) ＬｊからＰｊｉを差し引く。Ｓ６０７で仮
想時間をｔｔｉだけ進める。Ｓ６０３でサービスモデル
の処理３を呼び出す。処理３については後述する。Ｓ６
０４でＬｊが正か否かを判定する。Ｌｊが正であれば、
Ｓ６０５で、(1) パケットサイズ（ネットワークに流せ
るパケットの最大サイズ）とＬｊの小さい方をＰｊｉ
（クライアントとサーバ間を流れるパケットのサイズ）
とし、(2) Ｐｊｉをサーバ送信スループットαで割った
ものをサーバの送信時間ｔｔｉとし、(3) ＬｊからＰｊ
ｉを差し引く。Ｓ６０６で仮想時間をｔｔｉだけ進め
る。
【００４９】Ｓ６０２、Ｓ６０５において、パケットサ
イズはネットワークに流せるパケットの最大サイズＭＴ
Ｕ（ｍａｘｉｍｕｍ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｕｎｉｔ）で
ある。ＭＴＵは例えば、ＳＮＭＰ（ｓｉｍｐｌｅ ｎｅ
ｔｗｏｒｋ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｐｒｏｔｏｃｏ
ｌ）を使い同じセグメントにあるルータから取得しても
よく、一般に用いられている手法であるパスＭＴＵディ
スカバリで求めてもよく、設定値であってもよい。Ｓ６
０４、Ｓ６０６は応答ｊが複数のパケット送信からなる
場合の処理である。Ｓ６０６、Ｓ６０７でパケット送信
処理を、仮想時間を進ませることで模倣する。応答ｊの
先頭パケットについては、サービスモデル３１の処理３
を呼び出す。 ［サービスモデルの処理フロー］次に、サービスモデル
３１の動作を説明する。サービスモデル３１における処
理３のフローチャートを図７に示す。処理３はサーバか
らのパケットに対するクライアントの応答を模倣する。
処理３は各セッション開始時とサーバ応答後に実行され
る。Ｓ７０１は対応するサービスの終了判定である。終
了判定は例えば、設定した送受信回数に達したか否かで
もよく、送受信データ総サイズが設定値に達したか否か
でもよい。Ｓ７０２はサービス開始であるかどうかの判
定であり、開始以外ではクライアント応答であるため、
Ｓ７０３でクライアント応答時間（ｔｃｒｋ）だけ仮想
時間を進ませる。Ｓ７０４はクライアント応答ｋを設定
する。設定は例えば、パケットサイズや応答のタイプの
設定である。Ｓ７０５ではキュー１へ応答ｋを入れる。 ［セッションレベルのフロー］図８にセッション（開始
から終了まで）レベルのフローを示す。Ｓ８０１でサー
ビスモデルのパラメータからセッションの例（サービス
Ｓｉ）を設定する。Ｓ８０２でシミュレーション１が呼
び出されたときの仮想時刻をセッション開始時刻Ｔｓと
して記録する。Ｓ８０３でサービスモデルの処理３を呼
び出す。Ｓ８０４でサービスＳｉの終了を待つ。サービ
スＳｉが終了したとき、Ｓ８０５で終了時刻（現仮想時
刻）とセッション開始時刻Ｔｓの差よりサービス時間Ｒ
ｉを求める。Ｒｉはシミュレーション結果を算出するた
めのサンプル値として記録する。 ［サービスレベルのフロー］図１２にサービスレベルの
フローを示す。Ｓ１２０１はシミュレーションの終了判
定であり、例えば設定したシミュレーション総時間が経
過したか否かでもよく、シミュレーション中、待ち行列
のいずれかで定常状態の破綻が検出されたか否かでもよ
く、シミュレーション結果の数が設定値に達したか否か
でもよい。Ｓ１２０２はセッションレベル処理である。
Ｓ１２０３では仮想時間をＴｉだけ進ませる。シミュレ
ーション２はサービス時間間隔Ｔｉ毎にセッションレベ
ル処理を実行することで、１セッションを模倣する。 ［シミュレーションのフロー］図１５にシミュレーショ
ンａのフローを示す。Ｓ１５０１でサービス毎にモデル
をロードする。Ｓ１５０２の終了判定は、図１２に示す
終了判定Ｓ１２０１と同じである。Ｓ１５０３で全サー
ビスについてサービスレベル処理ａを実行する。Ｓ１５
０４で指定サービスについての結果を記録する。 ［基準値を決定するフロー］図９はサーバ選択で用いる
基準値を求めるフローである。Ｓ９０１でサービスｉに
ついてセッションレベル処理を行なう。Ｓ９０２でサー
ビスｉ結果Ｒｉを基準値ｉとする。サーバ選択ではシミ
ュレーション結果が低負荷／高負荷／過負荷のいずれで
あるかを判定するが、そのときの結果の比較対象が基準
値である。高負荷状態とはサービス処理に待ちが生じサ
ービス時間が長くなる状態、過負荷状態とは処理できな
いサービスが現れる状態を意味する。基準値はサービス
それぞれを別々に１セッションだけシミュレーション評
価した結果とする。
イズはネットワークに流せるパケットの最大サイズＭＴ
Ｕ（ｍａｘｉｍｕｍ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｕｎｉｔ）で
ある。ＭＴＵは例えば、ＳＮＭＰ（ｓｉｍｐｌｅ ｎｅ
ｔｗｏｒｋ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｐｒｏｔｏｃｏ
ｌ）を使い同じセグメントにあるルータから取得しても
よく、一般に用いられている手法であるパスＭＴＵディ
スカバリで求めてもよく、設定値であってもよい。Ｓ６
０４、Ｓ６０６は応答ｊが複数のパケット送信からなる
場合の処理である。Ｓ６０６、Ｓ６０７でパケット送信
処理を、仮想時間を進ませることで模倣する。応答ｊの
先頭パケットについては、サービスモデル３１の処理３
を呼び出す。 ［サービスモデルの処理フロー］次に、サービスモデル
３１の動作を説明する。サービスモデル３１における処
理３のフローチャートを図７に示す。処理３はサーバか
らのパケットに対するクライアントの応答を模倣する。
処理３は各セッション開始時とサーバ応答後に実行され
る。Ｓ７０１は対応するサービスの終了判定である。終
了判定は例えば、設定した送受信回数に達したか否かで
もよく、送受信データ総サイズが設定値に達したか否か
でもよい。Ｓ７０２はサービス開始であるかどうかの判
定であり、開始以外ではクライアント応答であるため、
Ｓ７０３でクライアント応答時間（ｔｃｒｋ）だけ仮想
時間を進ませる。Ｓ７０４はクライアント応答ｋを設定
する。設定は例えば、パケットサイズや応答のタイプの
設定である。Ｓ７０５ではキュー１へ応答ｋを入れる。 ［セッションレベルのフロー］図８にセッション（開始
から終了まで）レベルのフローを示す。Ｓ８０１でサー
ビスモデルのパラメータからセッションの例（サービス
Ｓｉ）を設定する。Ｓ８０２でシミュレーション１が呼
び出されたときの仮想時刻をセッション開始時刻Ｔｓと
して記録する。Ｓ８０３でサービスモデルの処理３を呼
び出す。Ｓ８０４でサービスＳｉの終了を待つ。サービ
スＳｉが終了したとき、Ｓ８０５で終了時刻（現仮想時
刻）とセッション開始時刻Ｔｓの差よりサービス時間Ｒ
ｉを求める。Ｒｉはシミュレーション結果を算出するた
めのサンプル値として記録する。 ［サービスレベルのフロー］図１２にサービスレベルの
フローを示す。Ｓ１２０１はシミュレーションの終了判
定であり、例えば設定したシミュレーション総時間が経
過したか否かでもよく、シミュレーション中、待ち行列
のいずれかで定常状態の破綻が検出されたか否かでもよ
く、シミュレーション結果の数が設定値に達したか否か
でもよい。Ｓ１２０２はセッションレベル処理である。
Ｓ１２０３では仮想時間をＴｉだけ進ませる。シミュレ
ーション２はサービス時間間隔Ｔｉ毎にセッションレベ
ル処理を実行することで、１セッションを模倣する。 ［シミュレーションのフロー］図１５にシミュレーショ
ンａのフローを示す。Ｓ１５０１でサービス毎にモデル
をロードする。Ｓ１５０２の終了判定は、図１２に示す
終了判定Ｓ１２０１と同じである。Ｓ１５０３で全サー
ビスについてサービスレベル処理ａを実行する。Ｓ１５
０４で指定サービスについての結果を記録する。 ［基準値を決定するフロー］図９はサーバ選択で用いる
基準値を求めるフローである。Ｓ９０１でサービスｉに
ついてセッションレベル処理を行なう。Ｓ９０２でサー
ビスｉ結果Ｒｉを基準値ｉとする。サーバ選択ではシミ
ュレーション結果が低負荷／高負荷／過負荷のいずれで
あるかを判定するが、そのときの結果の比較対象が基準
値である。高負荷状態とはサービス処理に待ちが生じサ
ービス時間が長くなる状態、過負荷状態とは処理できな
いサービスが現れる状態を意味する。基準値はサービス
それぞれを別々に１セッションだけシミュレーション評
価した結果とする。
【００５０】シミュレーション結果が低負荷／高負荷／
過負荷のいずれであるかの判定は例えば、結果と基準値
の比率が閾値を超えたか否かでもよく、結果と基準値の
差が閾値を超えたか否かでもよい。 ［サーバ許容度予測のフロー］図１４はサーバ選択で用
いるサーバ許容度予測のフローである。Ｓ１４０１でＨ
＝１，Ｌ＝０に設定する。Ｓ１４０２で指定サービスの
頻度をＨ倍してシミュレーションａを実行する。Ｓ１４
０３で低負荷状態か、高／過負荷状態かを判定する。低
負荷状態のときは、Ｓ１４０４でＨの値をＬに設定し、
Ｈの値を２倍する。その後、Ｓ１４０２の処理に戻る。
一方、高／過負荷状態のときは、Ｓ１４１２でＨの値が
１か否かを判定する。Ｈの値が１のときは、Ｓ１４０５
でサーバｉの許容度を０として、終了する。Ｈの値が１
以外のときはは、Ｓ１４０６で（Ｌ＋Ｈ）／２の値をＭ
に設定する。Ｓ１４０７で指定サービスの頻度をＭ倍し
てシミュレーションａを実行する。Ｓ１４０８でＳ１４
０７の処理結果を判定する。Ｓ１４０７の処理結果が低
負荷を示しているとき、Ｓ１４１１でＭの値をＬに設定
し、Ｓ１４０６に戻る。Ｓ１４０７の処理結果が過負荷
を示しているとき、Ｓ１４１０でＭの値をＨに設定し、
Ｓ１４０６に戻る。Ｓ１４０７の処理結果が高負荷を示
しているとき、指定サービスの頻度のＭ倍の値をサーバ
ｉの許容度として処理を終了する。
過負荷のいずれであるかの判定は例えば、結果と基準値
の比率が閾値を超えたか否かでもよく、結果と基準値の
差が閾値を超えたか否かでもよい。 ［サーバ許容度予測のフロー］図１４はサーバ選択で用
いるサーバ許容度予測のフローである。Ｓ１４０１でＨ
＝１，Ｌ＝０に設定する。Ｓ１４０２で指定サービスの
頻度をＨ倍してシミュレーションａを実行する。Ｓ１４
０３で低負荷状態か、高／過負荷状態かを判定する。低
負荷状態のときは、Ｓ１４０４でＨの値をＬに設定し、
Ｈの値を２倍する。その後、Ｓ１４０２の処理に戻る。
一方、高／過負荷状態のときは、Ｓ１４１２でＨの値が
１か否かを判定する。Ｈの値が１のときは、Ｓ１４０５
でサーバｉの許容度を０として、終了する。Ｈの値が１
以外のときはは、Ｓ１４０６で（Ｌ＋Ｈ）／２の値をＭ
に設定する。Ｓ１４０７で指定サービスの頻度をＭ倍し
てシミュレーションａを実行する。Ｓ１４０８でＳ１４
０７の処理結果を判定する。Ｓ１４０７の処理結果が低
負荷を示しているとき、Ｓ１４１１でＭの値をＬに設定
し、Ｓ１４０６に戻る。Ｓ１４０７の処理結果が過負荷
を示しているとき、Ｓ１４１０でＭの値をＨに設定し、
Ｓ１４０６に戻る。Ｓ１４０７の処理結果が高負荷を示
しているとき、指定サービスの頻度のＭ倍の値をサーバ
ｉの許容度として処理を終了する。
【００５１】サーバ許容度とは例えば、サーバが高負荷
あるいは過負荷状態にならない最大のサービス頻度ある
いは最小のサービス間隔である。まず最初に現時点のサ
ービスモデルでのサービス頻度でシミュレーションを行
ない、結果が高／過負荷になるまで頻度を２倍にしてい
く（Ｓ１４０１，Ｓ１４０２，Ｓ１４０３，Ｓ１４０
４）。
あるいは過負荷状態にならない最大のサービス頻度ある
いは最小のサービス間隔である。まず最初に現時点のサ
ービスモデルでのサービス頻度でシミュレーションを行
ない、結果が高／過負荷になるまで頻度を２倍にしてい
く（Ｓ１４０１，Ｓ１４０２，Ｓ１４０３，Ｓ１４０
４）。
【００５２】現時点の頻度で既に高／過負荷の場合をＳ
１４１２で判断し、そうであれば許容度を０とする。そ
うでなければ、２分探索法に基づきシミュレーション結
果が高負荷となるサービス頻度を求める。 ［許容度探索の例］図１６はサーバ許容度予測のフロー
にしたがって許容度探索を行う過程を示す図である。図
１６において横軸はサービス頻度（言い換えれば、サー
バの負荷）、縦軸は所要のサービス時間である。最初の
頻度１での結果は低負荷であるので倍増していく。頻度
２から頻度３としたところで、結果は過負荷となる。こ
こで探索処理は図１４のＳ１４０３からＳ１４１２へ移
り、２分探索となる。直前の頻度２と過負荷となった頻
度３の中間の頻度４についてシミュレーションを行う。
頻度４は低負荷であるため、さらに頻度４と頻度３の中
間の頻度５でシミュレーションを行った結果、高負荷と
なるる頻度５が求まり、頻度５をサーバの許容度とす
る。
１４１２で判断し、そうであれば許容度を０とする。そ
うでなければ、２分探索法に基づきシミュレーション結
果が高負荷となるサービス頻度を求める。 ［許容度探索の例］図１６はサーバ許容度予測のフロー
にしたがって許容度探索を行う過程を示す図である。図
１６において横軸はサービス頻度（言い換えれば、サー
バの負荷）、縦軸は所要のサービス時間である。最初の
頻度１での結果は低負荷であるので倍増していく。頻度
２から頻度３としたところで、結果は過負荷となる。こ
こで探索処理は図１４のＳ１４０３からＳ１４１２へ移
り、２分探索となる。直前の頻度２と過負荷となった頻
度３の中間の頻度４についてシミュレーションを行う。
頻度４は低負荷であるため、さらに頻度４と頻度３の中
間の頻度５でシミュレーションを行った結果、高負荷と
なるる頻度５が求まり、頻度５をサーバの許容度とす
る。
【００５３】サーバ選択部２１は、あるサービスについ
ての振り分け先サーバの問い合わせを受けると、サーバ
それぞれについて図１４に示すフローを実行して該サー
ビスについての許容度を求める。そして許容度と現時点
での頻度との差が最も大きなサーバを振り向け先として
指定する。 （実施例２）サーバ選択について、あるサービスについ
ての振り分け先サーバ問い合わせを受けると、サーバそ
れぞれについて、サーバ過負荷予測を行う。サーバ過負
荷予測とはサーバへ新規サービスを振り分けた場合、過
負荷状態になるかどうかをシミュレートすることであ
る。 ［サーバ過負荷予測のフロー］サーバ過負荷予測のフロ
ーを図１０に示す。Ｓ１００１でサーバｉのモデルをロ
ードする。Ｓ１００２でサーバｉについて、後述するシ
ミレーションｂ（図１１）を実行する。Ｓ１００３でシ
ミュレーション結果Ｒｉ（サービス時間）の中で基準値
ｉのβ（所定値）倍を超えた結果Ｒｉの割合を求める。
それがγ（所定値）以下であれば過負荷にならないと予
測する。（Ｓ１００４）γより大きければ過負荷になる
と予測する。（Ｓ１００５）βとγは設定値を用いてよ
い。
ての振り分け先サーバの問い合わせを受けると、サーバ
それぞれについて図１４に示すフローを実行して該サー
ビスについての許容度を求める。そして許容度と現時点
での頻度との差が最も大きなサーバを振り向け先として
指定する。 （実施例２）サーバ選択について、あるサービスについ
ての振り分け先サーバ問い合わせを受けると、サーバそ
れぞれについて、サーバ過負荷予測を行う。サーバ過負
荷予測とはサーバへ新規サービスを振り分けた場合、過
負荷状態になるかどうかをシミュレートすることであ
る。 ［サーバ過負荷予測のフロー］サーバ過負荷予測のフロ
ーを図１０に示す。Ｓ１００１でサーバｉのモデルをロ
ードする。Ｓ１００２でサーバｉについて、後述するシ
ミレーションｂ（図１１）を実行する。Ｓ１００３でシ
ミュレーション結果Ｒｉ（サービス時間）の中で基準値
ｉのβ（所定値）倍を超えた結果Ｒｉの割合を求める。
それがγ（所定値）以下であれば過負荷にならないと予
測する。（Ｓ１００４）γより大きければ過負荷になる
と予測する。（Ｓ１００５）βとγは設定値を用いてよ
い。
【００５４】過負荷予測でのシミュレーションｂを図１
１ににより説明する。前述した図１５に示すシミュレー
ションａのフローとは、指定サービスについての処理が
加わる点が異なる。Ｓ１１０１でサービス毎にモデルを
ロードする。Ｓ１１０２で終了か否かを判定する。終了
していない場合、Ｓ１１０３でシミュレーション毎に指
定サービスについてシミュレーシン内での開始時刻を設
定する。設定は乱数を用いて決めてもよく、関数を用い
てもよく、設定値としてもよい。Ｓ１１０４では前述し
た図１２に示すサービスレベル処理ａに加え、後述する
図１３に示すサービスレベル処理ｂも実行する。Ｓ１１
０５でサービス処理ｂの結果を記録する。
１ににより説明する。前述した図１５に示すシミュレー
ションａのフローとは、指定サービスについての処理が
加わる点が異なる。Ｓ１１０１でサービス毎にモデルを
ロードする。Ｓ１１０２で終了か否かを判定する。終了
していない場合、Ｓ１１０３でシミュレーション毎に指
定サービスについてシミュレーシン内での開始時刻を設
定する。設定は乱数を用いて決めてもよく、関数を用い
てもよく、設定値としてもよい。Ｓ１１０４では前述し
た図１２に示すサービスレベル処理ａに加え、後述する
図１３に示すサービスレベル処理ｂも実行する。Ｓ１１
０５でサービス処理ｂの結果を記録する。
【００５５】図１３に示すサービスレベル処理ｂについ
て説明する。Ｓ１３０１で指定時刻まで待機する。Ｓ１
３０２で指定サービスについてセッションレベル処理を
行なう。Ｓ１３０３でシミュレーション結果Ｒｉ（サー
ビス時間）を出力する。
て説明する。Ｓ１３０１で指定時刻まで待機する。Ｓ１
３０２で指定サービスについてセッションレベル処理を
行なう。Ｓ１３０３でシミュレーション結果Ｒｉ（サー
ビス時間）を出力する。
【００５６】図１３のサービスレベル処理ｂでは指定時
刻まで待機し（Ｓ１３０１）、１セッションだけ実行す
る（Ｓ１３０２）点が、図１２のサービスレベル処理ａ
と異なる。
刻まで待機し（Ｓ１３０１）、１セッションだけ実行す
る（Ｓ１３０２）点が、図１２のサービスレベル処理ａ
と異なる。
【００５７】サーバ選択部２１ではサーバ過負荷予測で
過負荷状態にならないサーバを選択する。
過負荷状態にならないサーバを選択する。
【００５８】図１０に示すサーバ過負荷予測フローにお
いて、Ｓ１００４，Ｓ１００５を省き、過負荷となった
結果の割合が最も小さなサーバを選択してもよい。 （実施例３）図１７に示すようにサーバ振り分け装置を
負荷分散装置３上に設け、パケット中継装置４０からパ
ケットを取り出す構成とすることもできる。 （実施例４）各サーバの許容度をサービス振り分けの重
み付けの値としたり、あるいは許容度の相対比率をサー
ビス分配比率として、これらの値を負荷分散装置へ送出
する。負荷分散装置では、サービス分配比率、あるいは
重み付けラウンドロビンなどを使用して、サービスを各
サーバへ振り分ける。
いて、Ｓ１００４，Ｓ１００５を省き、過負荷となった
結果の割合が最も小さなサーバを選択してもよい。 （実施例３）図１７に示すようにサーバ振り分け装置を
負荷分散装置３上に設け、パケット中継装置４０からパ
ケットを取り出す構成とすることもできる。 （実施例４）各サーバの許容度をサービス振り分けの重
み付けの値としたり、あるいは許容度の相対比率をサー
ビス分配比率として、これらの値を負荷分散装置へ送出
する。負荷分散装置では、サービス分配比率、あるいは
重み付けラウンドロビンなどを使用して、サービスを各
サーバへ振り分ける。
【００５９】前述した図１４に示すサーバ許容度予測フ
ローで各サーバの許容度Ｃｉを求め、Ｃｉを重み付けの
値とする。あるいは、許容度Ｃｉを Ｒｉ＝Ｃｉ／ΣＣｉ で比率Ｒｉへ変換して、比率Ｒｉをサービス分配比率と
する。
ローで各サーバの許容度Ｃｉを求め、Ｃｉを重み付けの
値とする。あるいは、許容度Ｃｉを Ｒｉ＝Ｃｉ／ΣＣｉ で比率Ｒｉへ変換して、比率Ｒｉをサービス分配比率と
する。
【００６０】分配比率または重み付けの値は一度だけ求
めてもよいし、定期的に図１４のフローを実行して再設
定してもよいし、ユーザの指示などで再設定してもよ
い。 （各種処理の体系）本発明における各種の処理の体系を
図１８に示す。最も下位のレベルの処理として図５、図
６、図７に示すサーバモデル処理／サービスモデル処理
がある。その次の段階の処理として図８に示すセッショ
ンレベル処理がある。その次の段階として図１２、図１
３に示すサービスレベル処理がある。その次の段階とし
て図１１、図１５に示すシミュレーョン処理がある。そ
して最上位レベルの処理として図１０、図１４に示すサ
ーバ過負荷予測処理／サーバ許容度予測処理がある。サ
ーバ選択部２１におけるサーバ選択処理は、この最後の
サーバ過負荷予測処理／サーバ許容度予測処理の結果に
基づいて実行されることになる。
めてもよいし、定期的に図１４のフローを実行して再設
定してもよいし、ユーザの指示などで再設定してもよ
い。 （各種処理の体系）本発明における各種の処理の体系を
図１８に示す。最も下位のレベルの処理として図５、図
６、図７に示すサーバモデル処理／サービスモデル処理
がある。その次の段階の処理として図８に示すセッショ
ンレベル処理がある。その次の段階として図１２、図１
３に示すサービスレベル処理がある。その次の段階とし
て図１１、図１５に示すシミュレーョン処理がある。そ
して最上位レベルの処理として図１０、図１４に示すサ
ーバ過負荷予測処理／サーバ許容度予測処理がある。サ
ーバ選択部２１におけるサーバ選択処理は、この最後の
サーバ過負荷予測処理／サーバ許容度予測処理の結果に
基づいて実行されることになる。
【００６１】
【発明の効果】本発明によれば、サーバを高負荷状態や
過負荷状態にすることなく、サーバ負荷をバランスさせ
るサーバ振り分け装置を実現することができる。
過負荷状態にすることなく、サーバ負荷をバランスさせ
るサーバ振り分け装置を実現することができる。
【図１】本発明によるサーバ振り分け装置のネットワー
クシステム内の位置を示す図である。
クシステム内の位置を示す図である。
【図２】本発明のサーバ振り分け装置の構成を示す図で
ある。
ある。
【図３】シミュレーション・モデルを示す図である。
【図４】各種のパラメータの例を示す図である。
【図５】サーバモデルの処理１のフロー図である。
【図６】サーバモデルの処理２のフロー図である。
【図７】サービスモデルの処理３のフロー図である。
【図８】セッションレべルのシミュレーション・フロー
図である。
図である。
【図９】１サービスについての基準値決定フロー図であ
る。
る。
【図１０】１サーバについてのサーバ過負荷予測フロー
図である。
図である。
【図１１】シミュレーション・フロー図である。
【図１２】サービスレベルのシミュレーション・フロー
図である。
図である。
【図１３】サービスレベルのシミュレーション・フロー
図である。
図である。
【図１４】１サーバについてのサーバ許容度予測フロー
図である。
図である。
【図１５】シミュレーション・フロー図である。
【図１６】許容度探索の例を示す図である。
【図１７】本発明のサーバ振り分け装置の他の構成を示
す図である。
す図である。
【図１８】本発明における各種の処理の体系を示す図で
ある。
ある。
１１ バケットキャプチャ １２ サーバ弁別部 １３ サービス弁別部 １４ サービスログ部 １５ サーバログ部 １６ サービスモデリング部 １７ サービスモデル部 １８ サーバモデリング部 １９ サーバモデル部 ２０ シミュレータ ２１ サーバ選択部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｌ 12/56 (72)発明者 田村 直広 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 Ｆターム(参考） 5B045 GG05 KK04 5B085 BC00 BG07 5B089 GA11 GB02 JA11 KA06 KB10 KB11 KC11 KC14 KC23 KC28 KC59 MA03 MC13 5K030 GA13 HA08 HD06 JA11 LE03 5K033 AA03 CB06 CC01 DA05 DB18
Claims (11)
- 【請求項１】 サービスを複数台のサーバへサーバ負荷
がバランスするように振り分けるために、サービスの振
り分け先を決定するサービス振り分け装置であって、 ネットワークを流れるパケットをキャプチャするパケッ
トキャプチャと、 キャプチャしたパケットに関するパケット情報をサーバ
別にサーバログ部に記録するサーバ弁別部と、 キャプチャしたパケットに関するパケット情報をサービ
ス別にサービスログ部に記録するサービス弁別部と、 サーバ別の記録からサーバについてのシミュレーション
・モデルを設定するサーバモデリング部と、 サービス別の記録からサービスについてのシミュレーシ
ョン・モデルを設定するサービスモデリング部と、 サーバモデルとサービスモデルを読み込み、シミュレー
ションを行うシミュレータと、 シミュレータの結果から最適な振り分け先サーバを選択
し、指定するサーバ選択部とから構成されることを特徴
とするサービス振り分け装置。 - 【請求項２】 クライアントとサーバ間のパケットを中
継するパケット中継装置上にパケットキャプチャが設け
られ、パケット中継装置からパケットを取得することを
特徴とする請求項１に記載のサービス振り分け装置。 - 【請求項３】 前記サーバモデリング部は、送信処理に
対応する待ち行列を持つモデルとしてサーバモデルを構
成し、サーバ送信スループット、サーバ処理時間および
単位処理時間をパラメータとし、 サーバログの記録に基づき、 連続送信されたパケット列の任意の連続部分列について
の、(a) 先頭パケットキャプチャ時刻t-s 、(b) 末尾パ
ケットキャプチャ時刻t-e 、および(c) その部分列で先
頭パケットを除いたサイズの合計Ｌから、 式Ｌ／（t-e −t-s ）を用いて、サーバ送信スループッ
トを求め、 (d) サーバ応答パケットのキャプチャ時刻ts、サイズl
s、(e) 対応するクライアント応答パケットのキャプチ
ャ時刻tc、サイズlc、および(f) ネットワーク速度Ｂか
ら、 式（ts−tc）−（ls＋lc）／Ｂを用いて、サーバ処理時
間を求めることを特徴とする請求項１に記載のサービス
振り分け装置。 - 【請求項４】 前記サービスモデリング部は、 (a) 全サービスのセッション数に占める各サービスのセ
ッション数の割合、 (b) セッションの開始頻度あるいは時間間隔、(c) セッ
ション当たりのクライアント−サーバ間の送受信回数、
(d) 送受信当たりのクライアント応答のサイズ、パケッ
トサイズ、パケット数、(e) 送受信当たりのサーバ応答
のサイズ、 パケットサイズ、パケット数、および(f) サーバ応答か
らクライアント応答までの時間をパラメータとして、サ
ービス毎にサービスモデルを構成し、 サービスログの記録から、それらのパラメータを求める
ことを特徴とする請求項１に記載のサービス振り分け装
置。 - 【請求項５】前記シミュレータは、サーバモデルとサー
ビスモデルを用いてシミュレーションを行ない、指定サ
ービスについてセッション時間の平均値あるいは中間値
を結果とすることを特徴とする請求項１に記載のサービ
ス振り分け装置。 - 【請求項６】 前記サーバ選択部において、サービス別
に前記シミュレータで１セッションのみをシミュレート
した結果を該サービスの基準値とし、複数セッションに
ついてのシミュレーション結果値と該基準値の比率ある
いは差が予め設定した閾値を超えれば高負荷と判断する
ことを特徴とする請求項１に記載のサービス振り分け装
置。 - 【請求項７】 前記サーバ選択部において、振り分け先
サーバ問い合わせを受けたとき、サーバ毎に対象サービ
スについて高負荷となるセッション開始頻度を所定の探
索手法により求め、それを該サーバの許容度とし、現時
点の対象サービスのセッション開始頻度と許容度との差
が最も大きなサーバを振り分け先サーバとして指定する
ことを特徴とする請求項６に記載のサービス振り分け装
置。 - 【請求項８】 前記サーバ選択部において、振り分け先
サーバ問い合わせを受けたとき、サーバ毎に対象サービ
スについてシミュレーションを行ない、結果が基準値の
β（所定値）倍となる割合がγ（所定値）以下となるサ
ーバを振り分けサーバとして指定することを特徴とする
請求項６に記載のサービス振り分け装置。 - 【請求項９】 前記サーバ選択部において、振り分け先
サーバ問い合わせを受けたとき、サーバ毎に対象サービ
スについてシミュレーションを行ない、結果が基準値の
β（所定値）倍となる割合が最も小さいサーバを振り分
け先サーバとして指定することを特徴とする請求項６に
記載のサービス振り分け装置。 - 【請求項１０】 前記サービスモデリング部は、セッシ
ョンの各送受信それぞれの処理内容に応じて、(a) 接続
要求と応答、(b) コマンド送信、データ送信と応答、終
了などに分類し、それぞれについてパラメータを求める
ことを特徴とする請求項４に記載のサービス振り分け装
置。 - 【請求項１１】 前記サービス選択部は、サーバ毎に対
象サービスについて高負荷となるセッション開始頻度を
所定の探索手法により求め、それをサーバの許容度と
し、(a) 各サーバの許容度をサービス振り分けの重み付
けの値とするか、あるいは、(b) 許容度の相対比率をサ
ーバ分配比率とすることを特徴とする請求項７に記載の
サービス振り分け装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27951699A JP3769999B2 (ja) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | サービス振り分け装置 |
| US09/671,120 US7184945B1 (en) | 1999-09-30 | 2000-09-28 | Service distribution device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27951699A JP3769999B2 (ja) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | サービス振り分け装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001101134A true JP2001101134A (ja) | 2001-04-13 |
| JP3769999B2 JP3769999B2 (ja) | 2006-04-26 |
Family
ID=17612134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27951699A Expired - Fee Related JP3769999B2 (ja) | 1999-09-30 | 1999-09-30 | サービス振り分け装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7184945B1 (ja) |
| JP (1) | JP3769999B2 (ja) |
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