JP2002543491A - 分散コンピューティング環境のための通信アーキテクチャ - Google Patents

分散コンピューティング環境のための通信アーキテクチャ

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JP2002543491A JP2000614119A JP2000614119A JP2002543491A JP 2002543491 A JP2002543491 A JP 2002543491A JP 2000614119 A JP2000614119 A JP 2000614119A JP 2000614119 A JP2000614119 A JP 2000614119A JP 2002543491 A JP2002543491 A JP 2002543491A
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クロッツ，ボリス
バンフォード，ロジャー
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Abstract

(57)【要約】 分散コンピューティング環境において作業を実行するための通信アーキテクチャは、作業要求をディレクタに送信するクライアントノード上のクライアントプロセスを含む。ディレクタは作業要求を調べて、その作業を実行するために必要となる１つ以上のリソースと、必要となるリソースを提供し得る１つ以上のサーバノードとを判断する。ディレクタは次いで、作業要求を要求されたリソースを提供できるサーバノード上のサーバプロセスに転送する。サーバプロセスに与えられた作業要求は、作業結果がサーバプロセスから直接作業要求を行なったクライアントプロセスに与えられるべきことを明記する。ディレクタは、分散コンピューティング環境においてサーバノードで利用可能および／またはサーバノードから提供されるサービスおよび／またはリソースを明記するリソースデータのテーブルを維持する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 発明の分野 この発明は分散コンピューティングに関し、より特定的には、分散コンピュー
ティング環境のための通信アーキテクチャに関する。
【０００２】 発明の背景 分散コンピューティング環境においては、作業は多数のコンピューティング要
素で行なわれるが、このコンピューティング要素はしばしば「ノード」と呼ばれ
る。分散コンピューティングの文脈においては、「作業」という用語はデータの
どのような処理をも指す。ノードの一例は、１つ以上のプロセスまたはスレッド
を実行し得るコンピュータシステムである。分散コンピューティング環境におけ
るノードは典型的には、たとえばネットワークを介して通信結合されて、ノード
上のプロセスが他のノード上のリソースにアクセスすることを可能にする。ハー
ドウェアの文脈では、リソースは一般的には、プリンタ、ディスクドライブまた
はメモリなどの装置である。ソフトウェアの文脈では、リソースは一般的にデー
タ要素またはルーチンである。
【０００３】 分散コンピューティングにおける重要な問題は、順序正しく効率的な態様で作
業を確実に完了させるために、異なったノードにあるプロセスの間にどのように
通信を提供するかということである。２つのそのような先行技術には、直接通信
アーキテクチャと管理通信アーキテクチャとが含まれる。
【０００４】 直接通信アーキテクチャ 直接通信アーキテクチャによると、プロセスは他のノードのプロセスと直接通
信して、作業の実行を要求し、作業結果を獲得する。図１は、直接通信アーキテ
クチャ方策を用いる分散コンピューティングシステム１００を示す。分散コンピ
ューティングシステム１００はノードＮ１−Ｎ５を含む。ノードＮ１およびＮ２
は各々、コネクションを介してノードＮ３−Ｎ５に通信結合され、それによりノ
ードＮ１およびＮ２とノードＮ３−Ｎ５との間のデータの交換がもたらされる。
特定的には、ノードＮ１はコネクション１０２を介してノードＮ３に、コネクシ
ョン１０４を介してノードＮ４に、コネクション１０６を介してノードＮ５に結
合される。ノードＮ２は、コネクション１０８を介してノードＮ３に、コネクシ
ョン１１０を介してノードＮ４に、コネクション１１２を介してノードＮ５に結
合される。
【０００５】 作業の実行を要求するプロセスを有するノードをここでは「クライアント」ノ
ードと称する。クライアントノード上の作業の実行を要求するプロセスはクライ
アントプロセスである。他のノードのプロセスにサービスを提供し、および／ま
たは他のノードのプロセスのために作業を実行するプロセスを有するノードを、
以下「サーバ」ノードと称する。クライアントプロセスにサービスを提供し、お
よび／またはクライアントプロセスのために作業を実行するサーバノードのプロ
セスは、サーバプロセスである。ノードは、クライアントプロセスと、実行する
サーバプロセスとの両方を有することもあるので、ここでは「クライアントノー
ド」および「サーバノード」という用語は先行技術の方策とこの発明の実施例と
の理解を助けるために用いる。
【０００６】 分散コンピューティングシステム１００においては、ノードＮ１およびＮ２は
クライアントノードであるのに対し、ノードＮ３−Ｎ５はサーバノードである。
クライアントノードＮ１の特定のクライアントプロセスが、サーバノードＮ３で
の作業の実行を要求する場合、その特定のクライアントプロセスは、コネクショ
ン１０２を介して直接ノードＮ３のサーバプロセスに要求を送る。要求はどのよ
うな形式であってもよく、たとえばリモートプロシジャコール（ＲＰＣ）であっ
てもよい。サーバノードＮ３のプロセスは要求された作業を実行し、結果を直接
その特定のクライアントプロセスに提供する。作業はクライアントノードＮ２の
クライアントプロセスのために同様に、サーバノードＮ３−Ｎ５で実行される。
【０００７】 直接通信アーキテクチャ方策によると、クライアントプロセスは、クライアン
トプロセスのために作業を実行し得るサーバプロセスに直接通信する。この方策
の不利点は、クライアントプロセスが、要求される作業をどのサーバプロセスが
行ない得るかをわかっていなければならないことである。どのサーバプロセスか
ら提供されるサービスが変化した場合にも、クライアントノードがその変化に気
づくようにしなければならない。同様に、新しいサービスが提供された場合でも
、クライアントプロセスが新しいサーバノードに気づくようにしなければならな
い。サーバプロセスによって提供されるサービスは、サーバプロセスによって実
行される動作が変化した場合、またはサーバプロセスが動作するリソースが変化
した場合に変化し得る。多数のクライアントプロセスとサーバノードとを備える
分散コンピューティングシステムにおいては、すべてのクライアントプロセスを
更新状態に保つために顕著な量のシステムリソースが必要となる。
【０００８】 管理通信アーキテクチャ 管理通信アーキテクチャ方策によると、クライアントプロセスは作業要求をこ
こでは「ディレクタ」と称する管理プロセスに送る。ディレクタは作業要求を、
要求された作業を実行し得る適切なサーバプロセスに転送する。作業を実行した
後で、サーバプロセスは作業結果をディレクタに送り、これは作業結果を最初に
作業要求を行なったクライアントプロセスに転送する。
【０００９】 図２は、管理通信アーキテクチャ方策を用いる分散コンピューティングシステ
ム２００を示す。分散コンピューティングシステム２００は、クライアントノー
ドＮ１およびＮ２と、サーバノードＮ３−Ｎ５とを含む。クライアントノードＮ
１およびＮ２は各々、コネクション２０４と２０６とをそれぞれ介してディレク
タ２０２に通信結合される。クライアントノードＮ１およびＮ２のクライアント
プロセスは、コネクション２０４および２０６を介して作業要求をディレクタ２
０２に提示する。ディレクタ２０２は、サーバノードＮ３−Ｎ５のうちのいずれ
が要求された作業を行ない得るかを判断し、作業要求をそれぞれコネクション２
０８、２１０および２１２を介してサーバノードＮ３−Ｎ５の適切なサーバプロ
セスに送る。その適切なサーバプロセスが要求された作業を実行した後で、サー
バプロセスは作業結果をディレクタ２０２に与える。ディレクタ２０２は次いで
作業結果を、作業を要求したクライアントプロセスに転送する。
【００１０】 管理通信アーキテクチャ方策によると、ディレクタ２０２は、サーバノードＮ
３−Ｎ５によってもたらされたサービスの記録をとる。その結果、サーバノード
Ｎ３−Ｎ５によってもたらされるサービスに変化が生じた場合、ディレクタ２０
２だけがそれを知る必要があり、クライアントノードＮ１およびＮ２のクライア
ントプロセスはこれを知る必要がない。これにより、サーバノードＮ３−Ｎ５に
よってもたらされるサービスにおける変化の記録をとるために要求されるシステ
ムリソースの量が、特に多数のサーバノードがある場合、減じられる。しかしな
がら、管理通信アーキテクチャ方策は、ディレクタ２０２に関連の付加的なメッ
セージトラフィックを管理するために、直接通信アーキテクチャよりもより多く
のシステムリソースを必要とする。たとえば、単一の作業要求のために、直接通
信アーキテクチャ方策は２つのメッセージを必要とするが、１つのメッセージは
クライアントプロセスからサーバプロセスへのものであり、１つのメッセージは
サーバプロセスからクライアントプロセスに返信されるものである。同じ作業要
求を処理するために、管理通信アーキテクチャは４つのメッセージを必要とする
が、１つはクライアントプロセスからディレクタへのものであり、１つはディレ
クタからサーバプロセスへのものであり、１つはサーバプロセスからディレクタ
に返信されるものであり、１つはディレクタからクライアントプロセスに返信さ
れるものである。
【００１１】 分散コンピューティング環境で作業を実行するための必要性と、先行技術の通
信アーキテクチャにおける制限とに基づき、上述の方策における制限をなくす分
散コンピューティング環境のための通信アーキテクチャが強く望まれる。
【００１２】 発明の要約 この発明の１つの局面によると、複数のノードを含む分散コンピューティング
システムでデータを処理するための方法が提供される。方法は、第１のノードの
第１のプロセスからの、第１の作業の実行に対する第１の作業要求の受取りに応
答して、第１の作業に基づいて、第１の作業が第２のノードで実行されるべきこ
とを判断するステップと、第１の作業要求を第２のノードの第２のプロセスに与
えるステップとを含む。第１の作業要求は、第１のプロセスが第２のプロセスか
ら直接第１の作業結果を受けるべきことを明記する。
【００１３】 この発明の別の局面によると、複数のノードを含む分散コンピューティングシ
ステムでデータを処理するための方法が提供される。ディレクタは、第１のクラ
イアントノードの第１のクライアントプロセスから、第１のリモートプロシジャ
コールを受取る。第１のリモートプロシジャコールは、第１の作業の実行と、第
１の作業の結果を直接第１の作業プロセスに与えることとを要求する。ディレク
タは第１のリモートプロシジャコールを調べ、第１のサーバノードの第１のサー
バプロセスが第１の作業を行なうべきことを判断する。次いでディレクタは、第
１のサーバプロセスに第１のリモートプロシジャコールを与える。
【００１４】 この発明の別の局面によると、作業を実行するための分散コンピューティング
システムは、複数のノードと、複数のノードに通信結合されたディレクタとを含
む。ディレクタは、第１のノードの第１のプロセスからの、第１の作業の実行に
対する第１の作業要求に応答して、第１の作業が、複数のノードのうちの第２の
ノードで行なわれるべきことを判断するよう構成される。ディレクタはさらに、
第１の作業が第２のノードの第２のプロセスによって実行され、かつ第１の作業
の第１の結果が第２のプロセスから直接第１のプロセスに与えられることを要求
するよう構成される。
【００１５】 この発明の実施例は、限定するためではなく例示のために添付の図面の図に示
され、図面の同様の参照符号は同様の要素を示す。
【００１６】 発明の詳しい説明 以下の記載において、説明の目的で、発明の十分な理解をもたらすために特定
の細部を述べる。しかしながら、この発明はこれらの特定の細部なしでも実行さ
れることを理解されたい。別の例においては、発明を不必要に不明瞭にすること
を避けるために周知の構造および装置をブロック図で示す。
【００１７】 機能の概要 この発明の実施例によると、分散コンピューティング環境において作業を実行
するための通信アーキテクチャは、一般的に作業要求をディレクタに送るクライ
アントノードのクライアントプロセスを含む。ディレクタは作業要求を調べ、要
求される作業を実行するために必要となるリソースおよび／またはサービスを判
断する。ディレクタは次いで、作業要求を要求された作業を実行し得るサーバノ
ードのサーバプロセスに転送する。サーバプロセスに与えられた作業要求は、作
業結果が作業要求を行なったクライアントプロセスにサーバプロセスから直接与
えられるべきことを明記する。したがって、サーバプロセスはそれらの作業結果
を直接作業を要求したクライアントプロセスに与え、こうしてディレクタをバイ
パスする。この方策は、クライアントプロセスがサーバプロセスによって与えら
れるサービスに気づく必要性をなくす一方で、従来の管理通信アーキテクチャよ
りも比較的少ないシステムリソースしか必要としない。
【００１８】 詳細な説明 図３は、この発明の実施例に従った作業を実行するための通信アーキテクチャ
を用いる分散コンピューティングシステム３００を示す。分散コンピューティン
グシステム３００は、クライアントノードＮ１およびＮ２と、サーバノードＮ３
−Ｎ５とを含む。クライアントノードＮ１およびＮ２は各々、コネクション３０
４および３０６を介してそれぞれディレクタ３０２に通信結合される。クライア
ントノードＮ１およびＮ２のクライアントプロセスはコネクション３０４および
３０６を介してディレクタ３０２に作業要求を提示する。ディレクタ３０２は、
サーバノードＮ３−Ｎ５のうちのどれが要求された作業を実行し得るかを判断し
、作業要求をコネクション３０８、３１０および３１２のそれぞれ上の１つ以上
のサーバノードＮ３−Ｎ５のサーバプロセスに転送する。ディレクタ３０２は次
いで、作業要求を特定のサーバプロセスに転送する。作業要求は、要求された作
業を実行した結果がどこに、すなわちクライアントノードＮ１またはＮ２のいず
れに送られるべきかを明記する。ディレクタ３０２を以下により詳細に説明する
。
【００１９】 サーバノードＮ３−Ｎ５のサーバプロセスが要求された作業を実行した後で、
サーバノードＮ３−Ｎ５は、ディレクタ３０２をバイパスして作業結果を直接、
作業要求を行なったクライアントノードＮ１およびＮ２のクライアントプロセス
に与える。特定的には、サーバノードＮ３のサーバプロセスは、コネクション３
１４および３１６のそれぞれを介してクライアントノードＮ１およびＮ２のクラ
イアントプロセスに作業結果を提供する。サーバノードＮ４のサーバプロセスは
、コネクション３１８および３２０のそれぞれを介してクライアントノードＮ１
およびＮ２のクライアントプロセスに作業結果を提供する。サーバノードＮ５の
サーバプロセスは、コネクション３２２および３２４のそれぞれを介してクライ
アントノードＮ１およびＮ２のクライアントプロセスに作業結果を提供する。
【００２０】 分散コンピューティングシステムで作業を実行するための方策を、ここで図３
のブロック図および図４のフローチャート４００の両方を参照して説明する。図
４を参照すると、ステップ４０２で開始した後に、ステップ４０４において、要
求する側、たとえばクライアントノードＮ１のクライアントプロセスは、コネク
ション３０４または３０６を通して作業要求をディレクタ３０２に送る。ステッ
プ４０６においては、ディレクタ３０２は作業要求を調べ、サーバノードＮ３−
Ｎ５のどれが要求された作業を行ない得るかを判断する。この発明の一実施例に
よると、ディレクタ３０２は、要求された作業を行なうために必要となるサービ
スを識別するために作業要求を調べるが、ここでサービスとは特定のリソースで
の動作である。ディレクタ３０２は次いで、要求されたサービスをサーバノード
Ｎ３−Ｎ５がサポートするサービスと比較し、サーバノードＮ３−Ｎ５のどれが
要求されたサービスをもたらし得るかを判断する。
【００２１】 この発明の別の実施例によると、ディレクタ３０２は、サービスが必要とする
リソースへの排他的権利（すなわち、ロック）を保有するサーバノードＮ３−Ｎ
５の特定のサーバプロセスを判断することにより、要求されるサービスをサーバ
ノードＮ３−Ｎ５のどれがもたらし得るかを判断する。
【００２２】 ステップ４０８においては、ディレクタ３０２は、要求された作業を実行し得
る１つ以上のサーバノードＮ３−Ｎ５のサーバプロセスに作業要求を送る。１つ
以上のサーバノードＮ３−Ｎ５のサーバプロセスに送られた作業要求は、作業結
果が作業の実行を要求したクライアントノードＮ１またはＮ２のクライアントプ
ロセスに直接送られるべきことを明記する。
【００２３】 たとえば、クライアントノードＮ１のクライアントプロセスが特定の作業の実
行に対する特定の作業要求を、コネクション３０２を介してディレクタ３０２に
送ったと仮定する。ディレクタ３０２は、この特定の作業要求を調べ、サーバノ
ードＮ３のサーバプロセスがこの特定の作業を実行し得ると判断する。ディレク
タ３０２は、この特定の作業要求をサーバノードＮ３のサーバプロセスに送る。
サーバノードＮ３のサーバプロセスに送られたこの特定の作業要求は、この特定
の作業の結果はクライアントノードＮ１のクライアントプロセスに送られるべき
ことを明記する。
【００２４】 クライアントノードＮ１のクライアントプロセスによって送られた特定の作業
要求は、クライアントノードＮ１のクライアントプロセスが特定の作業の結果を
受取るべきことを明記し得る。この発明の別の実施例によると、クライアントノ
ードＮ１からの特定の作業要求は、クライアントノードＮ１がその特定の作業の
結果を受取るべきことを明記しない。この状況においては、ディレクタ３０２が
どこで作業要求が発生したかを、すなわちクライアントノードＮ１で発生したこ
とを判断し、その特定の作業の結果がどこに送られるべきかを、すなわちクライ
アントノードＮ１のクライアントプロセスに送られるべきことを明記する新しい
特定の作業要求を生成する。
【００２５】 要求された作業が、１つ以上のサーバノードでのリソースを必要とする場合、
作業要求は、作業が実行されるべきサーバノードの各々のサーバプロセスに送ら
れる。作業要求の各々は、作業要求が送られるべきクライアントノードを明記す
る。たとえば、クライアントノードＮ１からの特定の作業要求に対してディレク
タ３０２がサーバノードＮ３およびＮ４の両方がその特定の作業を実行するため
に必要であると判断したと仮定する。ディレクタ３０２は、サーバノードＮ３お
よびＮ４の両方のサーバプロセスに作業要求を与える。両方の作業要求が、クラ
イアントノードＮ１のクライアントプロセスがその特定の作業の結果を受けるべ
きことを明記する。
【００２６】 ステップ４１０において、作業要求を受取ったサーバノードＮ３−Ｎ５で作業
が実行される。ステップ４１２において、作業結果は作業を実行したサーバノー
ドＮ３−Ｎ５のサーバプロセスから直接、コネクション３１４、３１６、３１８
、３２０、３２２または３２４上の作業を要求したクライアントノードＮ１また
はＮ２のクライアントプロセスに与えられる。たとえば、もしクライアントノー
ドＮ１のクライアントプロセスが作業を要求し、ディレクタ３０２が作業要求を
サーバノードＮ３のサーバプロセスに送っていれば、サーバノードＮ３のサーバ
プロセスは作業結果をコネクション３１４上のクライアントノードＮ１のクライ
アントプロセスに与える。もし作業要求をサーバノードＮ４およびＮ５のサーバ
プロセスに送っていれば、作業結果はコネクション３１８および３２２のそれぞ
れの上のクライアントノードＮ１に与えられる。プロセスはステップ４１４にお
いて完了する。
【００２７】 ディレクタ ディレクタ３０２は、分散コンピューティングシステム３００において、１つ
以上のクライアントノードＮ１およびＮ２、サーバノードＮ３−Ｎ５、または１
つ以上の他のノード（図示せず）において実現され得る。１つ以上のディレクタ
を分散コンピューティングシステムで用い得る。たとえば、多数のクライアント
ノードを有する分散コンピューティングシステムにおいていくつものディレクタ
を用いると、単一のディレクタが処理する作業要求の数を減じることによりシス
テム性能を向上させることができる。たとえば、３０個のクライアントノードと
５個のサーバノードを有する分散コンピューティングシステムにおいては、３個
のディレクタを用い得る。ディレクタの各々は、１０個のクライアントノードに
サービスし、５個のサーバノードのすべてに作業要求を提供する。
【００２８】 上述のように、ディレクタ３０２がサーバノードＮ３−Ｎ５で実行するサーバ
プロセスによってもたらされるサービスの記録をとることにより、作業要求は正
しいサーバノードＮ３−Ｎ５に転送されることができる。この発明の一実施例に
従うと、ディレクタ３０２はサーバノードＮ３−Ｎ５と実行するサーバプロセス
との大域状態を維持する。次いでディレクタ３０２は、作業要求を処理するため
に必要となるリソースに対する排他的権利をどのサーバプロセスが保持するかを
判断する論理を実現する。
【００２９】 図５は、この発明の実施例に従ったディレクタ３０２によって維持されるリソ
ースデータのテーブル５００である。テーブル５００は、分散コンピューティン
グシステム３００におけるサーバノードＮ３−Ｎ５ごとのエントリ５０２、５０
４、および５０６を含む。エントリ５０２、５０４および５０６の各々は、エン
トリ５０２、５０４および５０６が関連づけられるサーバノードを明記し（サー
バノードＩＤ）、かつ関連のサーバノードによってもたらされるおよび／または
そこで利用可能であるサービスおよび／またはリソースを明記する（サーバノー
ドサービスデータ）。たとえば、エントリ５０２はサーバノードＮ３と関連づけ
られ、サーバノードＮ３によって提供されるサービスを明記するデータ（データ
１）を含む。
【００３０】 サーバノードＮ３−Ｎ５によってもたらされるサービスのいかなる変化も、テ
ーブル５００に反映される。さらに、もし新しいサーバノード（図示せず）が分
散コンピューティングシステム３００に追加されると、新しいサーバノードのた
めに新しいエントリがテーブル５００に加えられる。同様に、もしサーバノード
Ｎ３−Ｎ５が分散コンピューティングシステム３００から除去されると、除去さ
れたサーバノードＮ３−Ｎ５に関連のエントリ５０２、５０４、５０６がテーブ
ル５００から除去される。
【００３１】 実現化の機構 ここで説明される分散コンピューティングシステムにおいて作業を実行するた
めの通信アーキテクチャは、ディスクリートハードウェア回路、コンピュータソ
フトウェア、またはディスクリートハードウェア回路とコンピュータソフトウェ
アとの組合せにおいて実現化し得る。この発明に従ってここで説明される通信ア
ーキテクチャは、通信プロトコルの特定の種類に制限されるものではない。たと
えば、ノード間通信がリモートプロシジャコール（ＲＰＣ）または離れたノード
で作業が実行されることを要求するための他のいかなるメッセージプロトコルに
よっても実現されてもよい。
【００３２】 図６は、この発明の実施例を実現し得るコンピュータシステム６００を示すブ
ロック図である。コンピュータシステム６００は、バス６０２または情報を通信
するための他の通信機構と、情報を処理するためにバス６０２に結合されるプロ
セッサ６０４とを含む。コンピュータシステム６００はまた、ランダムアクセス
メモリ（ＲＡＭ）または他のダイナミック記憶装置などのメインメモリ６０６を
含み、これはバス６０２に結合されて、情報およびプロセッサ６０４によって実
行されるべき命令をストアする。メインメモリ６０６はまた、プロセッサ６０４
によって実行されるべき命令の実行の間に一時的変数または他の中間情報をスト
アするためにも用い得る。コンピュータシステム６００はさらに、バス６０２に
結合されて静的情報およびプロセッサ６０４のための命令をストアするための読
出専用メモリ（ＲＯＭ）６０８または他の静的記憶装置を含む。磁気ディスクま
たは光ディスクなどの記憶装置６１０が提供されバス６０２に結合されて命令お
よび情報をストアする。
【００３３】 コンピュータシステム６００は、バス６０２を介して陰極線管（ＣＲＴ）など
のディスプレイ６１２に結合され、コンピュータユーザに対して情報を表示し得
る。英数字キーおよび他のキーを含む入力装置６１４は、バス６０２に結合され
てプロセッサ６０４に情報およびコマンド選択を通信する。他の種類のユーザ入
力装置は、プロセッサ６０４に対して方向情報とコマンド選択とを通信し、かつ
ディスプレイ６１２上のカーソルの動きを制御するための、マウス、トラックボ
ール、またはカーソル方向キーなどのカーソル制御６１６である。この入力装置
は典型的には２つの軸、すなわち第１の軸（たとえばｘ）および第２の軸（たと
えばｙ）で２つの自由度を有し、装置が平面上の場所を明記することを可能にす
る。
【００３４】 この発明は、分散コンピューティングシステムのための通信アーキテクチャを
実現するためのコンピュータシステム６００の使用に関わる。この発明の一実施
例によると、分散コンピューティングシステムのための通信アーキテクチャは、
メインメモリ６０６内に含まれる１つ以上の命令の１つ以上のシーケンスをプロ
セッサ６０４が実行することに応答するコンピュータシステム６００によって提
供される。そのような命令は、記憶装置６１０などの別のコンピュータ可読媒体
からメインメモリ６０６に読出され得る。メインメモリ６０６内に含まれる命令
シーケンスの実行は、ここで記載されるプロセスステップをプロセッサ６０４に
行なわせる。マルチプロセッシング構成における１つ以上のプロセッサを用いて
、メインメモリ６０６内に含まれる命令シーケンスを実行してもよい。代替的な
実施例においては、ソフトウェア命令の代わりに、またはこれと組合わせてハー
ドウェアに組み込まれた回路を用い、この発明を実現してもよい。よって、この
発明の実施例はハードウェア回路とソフトウェアとの特定の組合せに制限される
ものではない。
【００３５】 ここで用いられる「コンピュータ可読媒体」という用語は、実行のためにプロ
セッサ６０４に命令を与えることに関わるいかなる媒体をも指す。そのような媒
体は、これに制限されるものではないが、不揮発性媒体、揮発性媒体、伝送媒体
を含む多くの形式を採り得る。不揮発性媒体はたとえば、記憶装置６１０などの
光学または磁気ディスクを含む。揮発性媒体は、たとえばメインメモリ６０６な
どのダイナミックメモリを含む。伝送媒体は、バス６０２を形成するワイヤを含
む、同軸ケーブル、銅線および光ファイバを含む。伝送媒体は、電波および赤外
線データ通信の間に生成されるもののような音波または光波の形をもとり得る。
【００３６】 コンピュータ可読媒体の一般的な形式は、たとえばフロッピー（Ｒ）ディスク
、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、または他のいかなる磁
気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、他のいかなる光媒体、パンチカード、紙テープ、穿孔パ
ターンを有する他のいかなる物理的媒体、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ、およびＥＰＲＯＭ
、ＦＬＡＳＨ−ＥＰＲＯＭ、他のいかなるメモリチップまたはカートリッジ、以
下に説明する搬送波、またはコンピュータが読出すことができる他のいかなる媒
体をも含む。
【００３７】 プロセッサが６０４実行する１つ以上の命令の１つ以上のシーケンスのプロセ
ッサ６０４への搬送において、さまざまな形式のコンピュータ可読媒体が関わり
得る。たとえば、命令は最初にリモートコンピュータの磁気ディスクで担持され
てもよい。リモートコンピュータは、そのダイナミックメモリに命令をローディ
ングし、その命令をモデムを用いて電話線を通して送信する。コンピュータシス
テム６００にローカルなモデムは電話線上のデータを受取り、赤外線トランスミ
ッタを用いてデータを赤外線信号に変換することができる。赤外線検出器はバス
６０２に結合されて、赤外線信号で搬送されるデータを受取り、データをバス６
０２に入れる。バス６０２はデータをメインメモリ６０６に運び、ここからプロ
セッサ６０４が検索して命令を実行する。メインメモリ６０６によって受取られ
た命令は、プロセッサ６０４による実行の前または後に任意で記憶装置６１０に
ストアされてもよい。
【００３８】 コンピュータシステム６００はまた、バス６０２に結合された通信インターフ
ェイス６１８を含む。通信インターフェイス６１８は、ローカルネットワーク６
２２に接続されるネットワークリンク６２０に結合する双方向データ通信を提供
する。たとえば、通信インターフェイス６１８は統合サービスデジタルネットワ
ーク（ＩＳＤＮ）カードまたはモデムであって、対応の種類の電話線にデータ通
信接続を提供してもよい。別の例としては、通信インターフェイス６１８はロー
カルエリアネットワーク（ＬＡＮ）カードであって、互換性のあるＬＡＮにデー
タ通信接続を提供してもよい。無線リンクもまた実現され得る。そのようないず
れの実現化においても、通信インターフェイス６１８は、さまざまな種類の情報
を表わすデジタルデータストリームを搬送する電気、電磁、または光信号を送受
信する。
【００３９】 ネットワークリンク６２０は典型的には、１つ以上のネットワークを介して他
のデータ装置にデータ通信を提供する。たとえば、ネットワークリンク６２０は
ローカルネットワーク６２２を介してホストコンピュータ６２４へ、またはイン
ターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）６２６によって動作されるデータ装備
に接続を提供し得る。ＩＳＰ６２６は、データ通信サービスを、現在「インター
ネット」６２８と一般に呼ばれるワールドワイドパケットデータ通信ネットワー
クを介してデータ通信サービスを提供する。ローカルネットワーク６２２および
インターネット６２８の両方とも、デジタルデータストリームを搬送する電気、
電磁または光信号を用いる。デジタルデータをコンピュータシステム６００との
間で搬送する、さまざまなネットワークを介する信号および、ネットワークリン
ク６２０上のおよび通信インターフェイスを介する信号は、情報を伝送するため
の搬送波の例示的な形式である。
【００４０】 コンピュータシステム６００は、ネットワーク、ネットワークリンク６２０お
よび通信インターフェイス６１８を介してプログラムコードを含むデータの受信
およびメッセージの送信を行ない得る。インターネットの例においては、サーバ
６３０はインターネット６２８、ＩＳＰ６２６、ローカルネットワーク６２２お
よび通信インターフェイス６１８を介してアプリケーションプログラムのための
要求されたコードを転送し得る。この発明に従うと、そのようなダウンロードさ
れたアプリケーションの１つは、ここで記載されるような分散コンピューティン
グシステムのための通信アーキテクチャの実現化をもたらす。
【００４１】 受信されるコードは受信されたままでプロセッサ６０４によって実行されるか
および／または、後で実行するために記憶装置６１０、または他の不揮発性記憶
装置内にストアされる。この態様で、コンピュータシステム６００は搬送波の形
式でアプリケーションコードを獲得することができる。
【００４２】 ここで説明された通信アーキテクチャは、分散コンピューティング環境のため
の先行技術の通信アーキテクチャに対していくつもの利点を提供する。第１に、
サーバノードに対して作業要求を転送するためにディレクタを用いると、クライ
アントノードによってどのサービスが提供されるのかをクライアントノードが知
る必要性をなくすことができる。その結果、クライアントノードはサーバノード
によってもたらされるサービスにおける変化を知らされる必要がない。さらに、
この方策は作業を実行し、かつ作業結果をクライアントプロセスに与えるために
管理通信アーキテクチャ方策よりも少ない数のメッセージ転送しか必要としない
が、これは作業結果がサーバノードから直接クライアントノードに与えられるた
めである。たとえば、作業要求を処理するために、管理通信アーキテクチャ方策
であれば４つのメッセージを必要とするところを、この発明の実施例は３つのメ
ッセージしか必要としない。特定的には、この３つのメッセージは、クライアン
トプロセスからディレクタへの１つと、ディレクタからサーバプロセスへの１つ
と、サーバプロセスからクライアントプロセスに返信される１つとを含む。
【００４３】 以上の記載において、この発明は特定の実施例に関連して説明された。しかし
ながら、この発明の広い精神および範囲から逸脱することなくさまざまな修正お
よび変更を行ない得ることが明らかであろう。したがって、明細書と図面とは制
限的な意味ではなく例示的な意味で捉えられるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 作業を実行するために直接通信アーキテクチャを用いる従来の分
散コンピューティングシステムを示すブロック図である。
【図２】 作業を実行するために管理通信アーキテクチャを用いる従来の分
散コンピューティングシステムを示すブロック図である。
【図３】 この発明の実施例に従った、作業を実行するために通信アーキテ
クチャを用いる分散コンピューティングシステムを示すブロック図である。
【図４】 この発明の実施例に従った、分散コンピューティングにおいて作
業を実行するための方策を示すフローチャートである。
【図５】 この発明の実施例に従ったリソースデータテーブルである。
【図６】 この発明が実現される実施例のコンピュータシステムのブロック
図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年６月２２日（２００１．６．２２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】

Claims (29)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数のノードを含む分散コンピューティングシステムでデー
    タを処理するための方法であって、 複数のノードのうちの第１のノードの第１のプロセスからの第１の作業の実行
    に対する第１の作業要求の受取りに応答して、前記第１の作業に基づき、前記第
    １の作業は複数のノードのうちの第２のノードで行なわれるべきことを判断する
    ステップと、 前記第１の作業要求を前記第２のノードの第２のプロセスに与えるステップと
    を含み、前記第１の作業要求は、前記第１のプロセスが前記第２のプロセスから
    直接前記第１の作業の結果を受取るべきことを明記する、方法。
  2. 【請求項２】 前記第１のプロセスからの第２の作業の実行に対する第２の
    要求の受取りに応答して、前記第２の作業は複数のノードのうちの第３のノード
    で行なわれるべきことを判断するステップと、 前記第２の要求を前記第３のノードの第３のプロセスに与えるステップとを含
    み、前記第２の要求は、前記第１のプロセスが前記第３のプロセスから直接前記
    第２の作業の結果を受取るべきことを明記する、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 複数のノードのうちの第３のノードの第３のプロセスからの
    第２の作業の実行に対する第２の要求の受取りに応答して、前記第２の作業は第
    ２のノードで実行されるべきことを判断するステップと、 前記第２の要求を前記第２のプロセスに与えるステップとを含み、前記第２の
    要求は、第３のプロセスは前記第２のプロセスから直接前記第２の作業の結果を
    受取るべきことを明記する、請求項１に記載の方法。
  4. 【請求項４】 複数のノードのうちの第３のノードの第３のプロセスから第
    ２の作業の実行に対する第２の要求の受取りに応答して、前記第２の作業が行な
    われるべき第４のノードを複数のノードから判断するステップと、 前記第２の要求を第４のノードの第４のプロセスに与えるステップとを含み、
    前記第２の要求は、前記第３のプロセスが前記第４のプロセスから直接前記第２
    の作業の結果を受取るべきことを明記する、請求項１に記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記第１の作業は、複数のノードのうちの第３のノードでも
    行なわれるべきことを判断するステップと、 第２の要求を前記第３のノードの第３のプロセスに与えるステップとを含み、
    前記第２の要求は、前記第３のノードで行なわれた前記第１の作業の結果は前記
    第１のプロセスから直接前記第３のノードに与えられるべきことを明記する、請
    求項１に記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記第１の作業が第２のノードで行なわれるべきことを判断
    するステップは、１つ以上のリソースが前記第１の作業を実行するために必要と
    なることを判断するステップと、 複数のノードのうちのどれが前記１つ以上のリソースで作業を行なうことが可
    能であるかを判断するステップとを含む、請求項１に記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記第１の作業が前記複数のノードのうちの第２のノードで
    行なわれるべきことを判断するステップは、ディレクタが、前記第１の作業は前
    記複数のノードのうちの第２のノードで行なわれるべきことを判断するステップ
    を含み、 前記第１の作業要求を前記第２のノードの第２のプロセスに与えるステップは
    、前記ディレクタが前記第１の作業要求を前記第２のノードの第２のプロセスに
    与えるステップを含む、請求項１に記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記第１の作業の完了時に、前記第２のプロセスが直接前記
    第１のプロセスに前記第１の作業の結果を与えるステップをさらに含む、請求項
    １に記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記第１の作業要求は、リモートプロシジャコールである、
    請求項１に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記第１のプロセスが前記第１の作業の実行の結果を受取
    るべきことを明記する、更新された第１の作業要求を生成するステップをさらに
    含み、前記第１の作業要求を第２のプロセスに提供するステップは、第２のプロ
    セスに前記更新された第１の作業要求を与えるステップを含む、請求項１に記載
    の方法。
  11. 【請求項１１】 複数のノードを含む分散コンピューティングシステムでデ
    ータを処理するための方法であって、 ディレクタが、複数のノードのうちの第１のクライアントノードの第１のクラ
    イアントプロセスから第１のリモートプロシジャコールを受取るステップを含み
    、前記第１のリモートプロシジャコールは、第１の作業が実行されるべきであり
    、かつ前記第１の作業の結果は直接第１のクライアントプロセスに与えられるべ
    きことを要求し、さらに 前記ディレクタが前記第１のリモートプロシジャコールを調べ、かつ前記第１
    の作業は複数のノードのうちの第１のサーバノードの第１のサーバプロセスで実
    行されるべきことを判断するステップと、 前記ディレクタが、前記第１のリモートプロシジャコールを前記第１のサーバ
    プロセスに与えるステップを含む、方法。
  12. 【請求項１２】 前記ディレクタが、前記第１の作業を実行するために必要
    である１つ以上のリソースを判断するステップと、 前記ディレクタが、複数のノードのうちのどれが、第１の作業を実行するため
    に必要となる１つ以上のリソース上で要求される動作を実行するための許可を有
    するかを判断するステップとをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 前記ディレクタが複数のノードで利用可能であるリソース
    を判断するステップは、前記ディレクタが複数のノードに関連するリソースデー
    タを調べるステップを含む、請求項１２に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 前記ディレクタが、前記第１のクライアントプロセスから
    第２のリモートプロシジャコールを受取るステップをさらに含み、前記第２のリ
    モートプロシジャコールは、第２の作業が実行され、かつ前記第２の作業の結果
    は直接前記第１のクライアントプロセスに与えられるべきことを要求し、さらに 前記ディレクタが前記第２のリモートプロシジャコールを調べ、かつ複数のノ
    ードのうちの第２のサーバノードの第２のサーバプロセスが前記第２の作業を行
    なうべきことを判断するステップと、 前記ディレクタが前記第２のサーバプロセスに対して前記第２のリモートプロ
    シジャコールを与えるステップとを含む、請求項１１に記載の方法。
  15. 【請求項１５】 前記ディレクタが、複数のノードにおける第２のクライア
    ントノードの第２のクライアントプロセスから第２のリモートプロシジャコール
    を受取るステップをさらに含み、前記第２のリモートプロシジャコールは、第２
    の作業が実行され、かつ前記第２の作業の結果は直接前記第２のクライアントプ
    ロセスに与えられるべきことを要求し、さらに 前記ディレクタは、前記第２のリモートプロシジャコールを調べ、かつ複数の
    ノードのうちの第２のサーバノードの第２のサーバプロセスが前記第２の作業を
    実行すべきことを判断するステップと、 前記ディレクタが、前記第２のサーバプロセスに前記第２のリモートプロシジ
    ャコールを与えるステップとを含む、請求項１１に記載の方法。
  16. 【請求項１６】 作業を実行するための分散コンピューティングシステムで
    あって、 複数のノードと、 前記複数のノードに通信結合されるディレクタとを含み、前記ディレクタは、 前記複数のノードのうちの第１のノードの第１のプロセスからの、第１の作業
    の実行に対する第１の作業要求に応答して、前記第１の作業は複数のノードのう
    ちの第２のノードで行なわれるべきことを判断するよう構成され、さらに 前記第１の作業が第２のノードの第２のプロセスによって実行されることを要
    求するよう構成され、前記要求は、前記第１の作業の第１の結果が前記第２のプ
    ロセスから前記第１のプロセスに直接与えられることを明記する、分散コンピュ
    ーティングシステム。
  17. 【請求項１７】 前記ディレクタはさらに、前記第１の作業要求を前記第２
    のプロセスに与えるよう構成される、請求項１６に記載の分散コンピューティン
    グシステム。
  18. 【請求項１８】 前記ディレクタはさらに、 前記第２のプロセスが前記第１の作業を実行しかつ前記第１の結果を直接前記
    第１のプロセスに与えるよう要求する第２の作業要求を生成し、 前記第２の作業要求を前記第２のプロセスに与えるよう構成される、請求項１
    ６に記載の分散コンピューティングシステム。
  19. 【請求項１９】 リソースに関連の複数のノードのアクセス権利を明記する
    リソースデータをさらに含む、請求項１６に記載の分散コンピューティングシス
    テム。
  20. 【請求項２０】 複数のノードを含む分散コンピューティングシステムでデ
    ータを処理するための１つ以上の命令の１つ以上のシーケンスを担持するコンピ
    ュータ可読媒体であって、前記１つ以上の命令の１つ以上のシーケンスは、１つ
    以上のプロセッサによって実行される場合に、前記１つ以上のプロセッサに、 複数のノードのうちの第１のノードの第１のプロセスからの第１の作業の実行
    に対する第１の作業要求を受取りに応答して、前記第１の作業に基づき前記第１
    の作業が複数のノードのうちの第２のノードで行なわれるべきことを判断するス
    テップと、 前記第１の作業要求を前記第２のノードの第２のプロセスに与えるステップと
    を行なわせ、前記第１の作業要求は、前記第１のプロセスが前記第２のプロセス
    から直接前記第１の作業の結果を受取ることを明記する、コンピュータ可読媒体
    。
  21. 【請求項２１】 前記第１のプロセスからの第２の作業の実行に対する第２
    の要求の受取りに応答して、前記第２の作業は、複数のノードのうちの第３のノ
    ードで実行されるべきことを判断するステップと、 前記第２の要求を前記第３のノードの第３のプロセスに与えるステップとをさ
    らに含み、前記第２の要求は、第１のプロセスが第３のプロセスから直接第２の
    要求の結果を受取るべきことを明記する、請求項２０に記載のコンピュータ可読
    媒体。
  22. 【請求項２２】 複数のノードのうちの第３のノードの第３のプロセスから
    の第２の作業の実行に対する第２の要求の受取りに応答して、前記第２の作業は
    前記第２のノードで実行されるべきことを判断するステップと、 前記第２の要求を前記第２のプロセスに与えるステップとを含み、前記第２の
    要求は、前記第３のプロセスが前記第２のプロセスから直接前記第２の作業の結
    果を受取るべきことを明記する、請求項２０に記載のコンピュータ可読媒体。
  23. 【請求項２３】 複数のノードのうちの第３のノードの第３のプロセスから
    の第２の作業の実行に対する第２の要求の受取りに応答して、第２の作業が実行
    されるべき第４のノードを複数のノードから判断するステップと、 前記第２の要求を前記第４のノードの第４のプロセスに与えるステップとを含
    み、前記第２の要求は、前記第３のプロセスが前記第４のプロセスから直接前記
    第２の作業の結果を受取るべきことを明記する、請求項２０に記載のコンピュー
    タ可読媒体。
  24. 【請求項２４】 第１の作業はまた、複数のノードのうちの第３のノードで
    も実行されるべきことを判断するステップと、 第２の要求を前記第３のノードの第３のプロセスに与えるステップとを含み、
    前記第２の要求は、前記第３のノードで実行される第１の作業の結果が前記第３
    のノードから直接第１のプロセスに与えられるべきことを明記する、請求項２０
    に記載のコンピュータ可読媒体。
  25. 【請求項２５】 前記第１の作業が第２のノードで行なわれるべきことを判
    断するステップは、 前記第１の作業を実行するために要求される１つ以上のリソースを判断するス
    テップと、 複数のノードのうちどれが、前記１つ以上のリソースに対して前記第１の作業
    を実行することが許可されているかを判断するステップとを含む、請求項２０に
    記載のコンピュータ可読媒体。
  26. 【請求項２６】 前記複数のノードのうちの第２のノードで第１の作業を実
    行すべきことを判断するステップは、ディレクタが、前記第１の作業は複数のノ
    ードのうちの第２のノードで実行すべきことを判断するステップを含み、さらに 前記第１の作業要求を前記第２のノードの第２のプロセスに与えるステップは
    、前記ディレクタが第１の作業要求を前記第２のノードの第２のプロセスに与え
    るステップをさらに含む、請求項２０に記載のコンピュータ可読媒体。
  27. 【請求項２７】 前記第１の作業の完了時に、前記第２のプロセスが前記第
    １の作業結果を直接前記第１のプロセスに与えるステップをさらに含む、請求項
    ２０に記載のコンピュータ可読媒体。
  28. 【請求項２８】 前記第１の作業要求はリモートプロシジャコールである、
    請求項２０に記載のコンピュータ可読媒体。
  29. 【請求項２９】 前記第１のプロセスが前記第１の作業を実行した前記第１
    の結果を受取るべきことを明記する更新された第１の作業要求を生成するステッ
    プをさらに含み、前記第１の作業要求を第２のプロセスに与えるステップは、前
    記更新された第１の作業要求を第２のプロセスに与えるステップをさらに含む、
    請求項２０に記載のコンピュータ可読媒体。
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