JP2003178041A - 負荷分散システム - Google Patents

負荷分散システム

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JP2003178041A
JP2003178041A JP2001377676A JP2001377676A JP2003178041A JP 2003178041 A JP2003178041 A JP 2003178041A JP 2001377676 A JP2001377676 A JP 2001377676A JP 2001377676 A JP2001377676 A JP 2001377676A JP 2003178041 A JP2003178041 A JP 2003178041A
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Masao Okada
雅夫 岡田
Azuma Kobayashi
東 小林
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Dai Nippon Printing Co Ltd
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Dai Nippon Printing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】サーバに発生するオーバーヘッドを回避し、応
答速度の低下を防ぐ負荷分散システムを提供することを
目的とする 【解決手段】負荷分散管理装置が、複数のサーバの処理
状態および通信状態を一括で管理する管理手段と、管理
手段によりどれか一つのサーバが処理可能と判断した場
合に当該サーバに対して処理を依頼する処理依頼手段
と、管理手段によりサーバの処理状態または通信状態を
示す指標が予め設定してある一定の値に達したのを検知
した場合、各々のサーバに対して計画的にオーバーヘッ
ドの回避を図るように指示するオーバーヘッド回避指示
手段とを備え、サーバが、オーバーヘッド回避指示を受
け取る指示受信手段と、受信したオーバーヘッド回避指
示に基づいてサーバに発生するオーバーヘッドの回避を
図るオーバーヘッド回避手段とを備えることを特徴とす
る負荷分散システムを提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数のサーバと負
荷分散管理装置をネットワークで接続し、処理を配分す
るサーバをサーバの負荷状態に応じて動的に変更する負
荷分散システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】インターネットを利用した電子商取引シ
ステムなどにおいては、ネットワークにより接続された
利用者の端末装置とデータの送受信を行うWebサー
バ、個人認証や決済などを実行するアプリケーションサ
ーバ、必要なデータの読書きを行うデータベースサーバ
など、異なる複数のサーバで処理を分担するように構築
することが一般的である。
【0003】また、上述の電子商取引システムなどにお
いては、利用者数などの処理する規模に応じて、同じ処
理を実行するWebサーバ、アプリケーションサーバ、
データベースサーバの各々を複数用意することにより、
応答速度を一定の範囲内に収めたり、機器やネットワー
クの障害による停止時間を短くすることも行われてい
る。
【0004】複数のサーバを用いたシステム構成の場
合、負荷分散管理装置を用いて、各々のサーバの負荷の
状態を監視し、各サーバの負荷が均一になるように制御
する負荷分散システムが提案されている(例えば、特開
平10−243095公報や特開平10−334061
公報など)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来に
おいては以下のような問題がある。すなわち、CPUの
使用量、接続している利用者数、応答時間などを監視す
ることで、サーバの負荷状態を把握しているが、負荷が
ないと判断して処理を配分した以降にサーバの処理能力
が大幅に低下することがある。
【0006】これは、メモリの使用量が増えることによ
りメモリと磁気ディスクの間でスワップと呼ばれるプロ
グラムやデータの移動、または、ガベージコレクション
と呼ばれる不要になり断片化されたメモリ領域の再構成
など、本来のデータ処理に無関係な、オーバーヘッドと
呼ばれるサーバの内部処理が存在するためである。
【0007】スワップやガベージコレクションなどのオ
ーバーヘッドは、当該サーバが処理を実行する際、配分
された処理を実行するのに必要なコンピュータ資源が不
足することにより発生するため、他のサーバあるいは負
荷分散管理装置が、オーバーヘッドの発生を事前に知る
ことは難しいという問題がある。
【0008】また、一般的に、オーバーヘッドが発生す
ると、他のサーバあるいは負荷分散管理装置は、当該サ
ーバがオーバーヘッドの処理に専念している間、オーバ
ーヘッドの処理が終了するまで待つしかなく、オーバー
ヘッドの処理に時間がかかる場合は、利用者から見た応
答速度は極端に悪化する。
【0009】係る問題を解決するために、本発明は、サ
ーバの処理状態を監視し、計画的に各サーバにオーバー
ヘッドを回避するための処理を実行させて応答速度の低
下を防ぐ負荷分散システムを提供することを目的とす
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の第1の態様は、複数のサーバと負荷分散管
理装置をネットワークで接続しサーバの負荷状態に応じ
て負荷分散管理装置がサーバに処理を配分する負荷分散
システムにおいて、前記負荷分散管理装置に、前記複数
のサーバの処理状態および通信状態を一括で管理する管
理手段と、前記管理手段によりどれか一つのサーバが処
理可能と判断した場合に当該サーバに対して処理を依頼
する処理依頼手段と、前記管理手段により、サーバの処
理状態または通信状態を示す指標が、予め設定してある
一定の値に達したのを検知した場合、各々のサーバに対
して、計画的にオーバーヘッドの回避を図るように指示
するオーバーヘッド回避指示手段とを設けたものであ
る。
【0011】本発明の第2の態様は、上述の第1の態様
に係る負荷分散システムにおいて、前記複数のサーバ
に、前記オーバーヘッド回避指示手段により指示された
オーバーヘッド回避指示を受け取る指示受信手段と、前
記指示受信手段により受信したオーバーヘッド回避指示
に基づいてサーバに発生するオーバーヘッドの回避を図
るオーバーヘッド回避手段とを設けたものである。
【0012】本発明の第3の態様は、上述の第1または
第2の態様に係る負荷分散システムにおいて、前記負荷
分散管理装置に、該サーバのオーバーヘッド回避手段の
終了を検知する終了検知手段を設けたものである。
【0013】本発明の第4の態様は、上述の第1から第
3の態様に係る負荷分散システムにおいて、前記終了検
知手段が、オーバーヘッドの発生を回避するオーバーヘ
ッド回避手段の終了を、該サーバが送信する前記オーバ
ーヘッド回避手段の処理終了信号を受信することにより
検知する、または、前記管理手段により該サーバのオー
バーヘッド回避手段の処理終了を監視することにより検
知するようにしたものである。
【0014】本発明の第5の態様は、上述の第1から第
4の態様に係る負荷分散システムにおいて、前記処理依
頼手段が、オーバーヘッド回避手段が実行さている該サ
ーバに対して処理の配分を一時的に停止し、前記終了検
知手段により該サーバのオーバーヘッド回避手段の処理
終了を検知した場合該サーバに対する処理の配分を再開
するようにしたものである。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示する実施例に
基づき説明する。図1は、インターネット上の電子商取
引におけるアプリケーションサーバに対して、本発明の
負荷分散システムを適用した場合の構成図である。
【0016】図1において、負荷分散システムは、三つ
のアプリケーションサーバ1、2、3および負荷分散管
理装置4から構成され、ネットワークで接続されてい
る。また、図示してはいないが、負荷分散システムの他
に、利用者とデータのやり取りを行うWebサーバおよ
び必要なデータの読書きを行うデータベースサーバな
ど、電子商取引に必要な機器およびソフトウェアを備え
ているものとして説明する。
【0017】アプリケーションサーバ1、2、3は、例
えば、商品を検索して表示する、商品購入に対する決済
処理を行う、などの同一の機能を搭載しており、各々、
負荷分散管理装置1から送信されるオーバーヘッドの回
避指示を受信する指示受信手段4と、オーバーヘッドの
回避を行うための実際の処理を実行するオーバーヘッド
回避手段5のソフトウェアも有している。
【0018】負荷分散管理装置6は、三つのアプリケー
ションサーバを管理する管理手段7と、処理可能なサー
バに処理を依頼する処理依頼手段8、オーバーヘッドの
回避を図るように三つのサーバに指示するオーバーヘッ
ド回避指示手段9と、サーバのオーバヘッドを回避する
処理の終了を検知する終了検知手段10のソフトウェア
を有し、三つのアプリケーションサーバの負荷を均等に
するべく処理の配分を行っている。
【0019】図2は、アプリケーションサーバ1、2、
3および負荷分散管理装置4の動作を示す模式図であ
る。図2に基づいて、本発明の負荷分散システムの動作
を詳細に説明する。
【0020】通常状態において、管理手段7は、アプリ
ケーションサーバに処理が割り振られた利用者数を表す
セッション数、メモリの使用量などのサーバの資源量、
アプリケーションサーバ間またはWebサーバやデータ
ベースサーバとの間でやり取りしているデータの通信量
などの一つ、または複数を監視し、アプリケーションサ
ーバ1、2、3の負荷が均等であるか否かを管理してい
る。
【0021】説明を簡単にするために、セッション数を
監視する例を示す。図2(a)においては、セッション
数は管理手段7の中に丸付き数字で表されており、アプ
リケーションサーバ1、2、3は、各々セッション数が
9、8、6である場合を示している。
【0022】Webサーバが商品の購入に対する決済を
依頼するデータなどを利用者とやり取りした場合、処理
依頼手段8は、管理手段7が管理しているセッション数
を参照し、例えばアプリケーションサーバ1のセッショ
ン数が10未満の場合は、アプリケーションサーバ1に
決済処理を依頼する。
【0023】複数のアプリケーションサーバへ処理を配
分する方法としては、1)各サーバへ順番に処理を割り
振るラウンドロビン、2)サーバ1には3回、サーバ2
には2回、サーバ3には1回のように、配分に偏りのあ
る重み付けラウンドロビン、3)サーバの負荷を監視し
ながら、処理を依頼する時点で一番負荷が軽いサーバに
処理を配分する動的分散、などの方法を用いることがで
きる。
【0024】図2(b)に示すように、アプリケーショ
ンサーバー1のセッション数が10に達している場合、
処理依頼手段8は、以降のアプリケーションサーバ1へ
の処理の依頼を停止し、管理手段7は、オーバーヘッド
回避指示手段9を用いて、アプリケーションサーバ1へ
オーバーヘッドの発生を未然に防止するためのオーバヘ
ッド回避手段5の実行を指示する。
【0025】アプリケーションサーバ1の指示受信手段
4は、オーバーヘッド回避指示手段9からのオーバヘッ
ド回避指示を受信するために待機しており、オーバーヘ
ッド回避指示を受信した際に、アプリケーションサーバ
1は、処理中または待ち行列中の処理のすべてを行った
後、例えばガベージコレクションなどのオーバーヘッド
回避手段5を実行する。
【0026】処理依頼手段8は、アプリケーションサー
バ1がオーバーヘッド回避手段5が終了するまでの間、
アプリケーションサーバ1に以降の処理を依頼せずに、
アプリケーションサーバ2または3に対して依頼を行
う。
【0027】終了検知手段10は、図2(c)に示すよ
うに、アプリケーションサーバ1がオーバヘッド回避手
段5の終了信号を発信するか、または管理手段7がアプ
リケーションサーバ1のオーバーヘッド回避手段5の終
了を監視する、などの方法を用いてアプリケーションサ
ーバ1において、オーバーヘッド回避手段5が終了した
ことを検知する。
【0028】終了検知手段10がアプリケーションサー
バ1におけるオーバーヘッド回避手段5の終了を検知し
たことにより、管理手段7は、図2(d)に示すよう
に、アプリケーションサーバ1のセッション数をゼロに
戻す。
【0029】また、処理依頼手段8は、終了検知手段1
0がアプリケーションサーバ1におけるオーバーヘッド
回避手段5の終了を検知したことにより、アプリケーシ
ョンサーバ1に対する処理の依頼を再開する。
【0030】以上、本発明を実施の形態に基づいて詳細
に説明してきたが、本発明による負荷分散システムは、
上述の実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発
明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能な
ことは当然のことである。
【0031】更に、本発明の基本概念は、必ずしもイン
ターネット上の電子商取引分野への利用に限定されるも
のではなく、企業内の業務処理、データベースサービス
など様々なコンピュータシステム分野に適用することが
可能である。
【0032】すなわち、本発明の基本概念は、何らかの
指標を監視することにより、未然にサーバのオーバーヘ
ッドを回避する手段を実行することにあり、この手法
は、複数の機器で構成される分散システムにおいて適用
可能である。
【0033】
【発明の効果】以上の通りであるから、本発明に係る負
荷分散システムによれば、サーバの処理の振り分け状態
や資源量や通信量などの指標を管理し、負荷分散管理装
置が強制的に当該サーバにオーバーヘッド回避手段を実
行させることにより、他のサーバから処理が渡された以
降にオーバーヘッドが発生して、応答時間が大幅に悪化
することを防ぐことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の負荷分散システムの構成図である。
【図2】 本発明の負荷分散システムの動作を説明する
図である。
【符号の説明】
1、2、3アプリケーションサーバ 4 指示受信手段 5 オーバーヘッド回避手段 6 負荷分散管理手段 7 管理手段 8 処理依頼手段 9 オーバーヘッド回避指示手段 10 終了検知手段

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のサーバと負荷分散管理装置をネッ
    トワークで接続し、サーバの負荷状態に応じて負荷分散
    管理装置がサーバに処理を配分する負荷分散システムで
    あって、前記負荷分散管理装置が、前記複数のサーバの
    処理状態および通信状態を一括で管理する管理手段と、
    前記管理手段によりどれか一つのサーバが処理可能と判
    断した場合に、当該サーバに対して処理を依頼する処理
    依頼手段と、前記管理手段により、サーバの処理状態ま
    たは通信状態を示す指標が予め設定してある一定の値に
    達したのを検知した場合、各々のサーバに対して、計画
    的にオーバーヘッドの回避を図るように指示するオーバ
    ーヘッド回避指示手段と、を備えることを特徴とする負
    荷分散システム管理装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の負荷分散システムであっ
    て、前記複数のサーバが、前記オーバーヘッド回避指示
    手段により指示されたオーバーヘッド回避指示を受け取
    る指示受信手段と、前記指示受信手段により受信したオ
    ーバーヘッド回避指示に基づいて、サーバに発生するオ
    ーバーヘッドの回避を図るオーバーヘッド回避手段と、
    を備えることを特徴とする負荷分散システム。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載の負荷分散システ
    ムであって、前記負荷分散管理装置が、該サーバのオー
    バーヘッド回避手段の終了を検知する終了検知手段と、
    を備えたことを特徴とする負荷分散システム。
  4. 【請求項4】 請求項1から3のいずれかひとつに記載
    の負荷分散システムであって、前記終了検知手段が、オ
    ーバーヘッドの発生を回避するオーバーヘッド回避手段
    の終了を、該サーバが送信する、前記オーバーヘッド回
    避手段の処理終了信号を受信することにより検知する、
    または、前記管理手段により、該サーバのオーバーヘッ
    ド回避手段の処理終了を監視することにより検知する、
    ことを特徴とする負荷分散システム。
  5. 【請求項5】 請求項1から4のいずれかひとつに記載
    の負荷分散システムであって、前記処理依頼手段が、オ
    ーバーヘッド回避手段が実行さている該サーバに対し
    て、処理の配分を一時的に停止し、前記終了検知手段に
    より、該サーバのオーバーヘッド回避手段の処理終了を
    検知した場合、該サーバに対する処理の配分を再開す
    る、ことを特徴とする負荷分散システム。
JP2001377676A 2001-12-11 2001-12-11 負荷分散システム Withdrawn JP2003178041A (ja)

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