JP2003186833A - 応答性測定評価装置及びこの装置を利用した分散計算機システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】複数段の階層構成になっているネットワークで
接続された計算機システムで各計算機の内部時刻が同期
されていない状態でも、正確な応答時間を測定できる応
答性測定評価装置及びこの装置を利用した分散計算機シ
ステムを提供する。 【解決手段】目的の処理が行われたタイミングでネット
ワークに伝文を送信するトレース部１１と、ネットワー
ク上に送信されたトレース伝文を必要時は他ネットワー
クに転送するトレースデータ制御部１３と、転送された
伝文を受信するトレース受信部１６と、トレース受信部
１６により受信され伝文及び受信時刻を記録するデータ
記録部１５と、受信され伝文及び受信時刻、及び各計算
機の伝送時間の計測を行うための時刻差計測部９と時刻
差管理部１８により予め計測した遅延時間により補正し
て求めた伝送遅れ時間により応答性評価を行う評価部１
４を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ネットワークで結
合された分散計算機システムの処理時間を正確に測定し
評価するための応答性測定評価装置及びこの装置を利用
した分散計算機システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】ネットワークで結合された分散計算機シ
ステムにおいて、マンマシン機能を含めて信号の入力か
ら出力までの処理時間である応答性の測定は、ストップ
ウォッチ等を用いて人手で計測を行う場合が多いが、１
〜２秒以内の計測を行う場合、計測する人の反射神経等
の差異による誤差が生じるため、正確な分解能を持つ測
定は極めて困難であった。

【０００３】そこで、例えば特開平０７−２７１６３６
号公報等に記載の従来の技術では、クライアントサーバ
システムでクライアントとサーバ側にそれぞれ送受信時
間記録部を設け、クライアント側で記憶された時刻を編
集しクライアント側の要求から表示までの時間を測定す
る方法が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】特開平０７−２７１６
３６号公報に記載のように、ネットワークで接続された
複数の計算機システムの各々に送受信記憶部を設置し時
刻を計測して応答性を測定する場合、計算機間の時刻が
完全に一致していることが前提となる。また、入力／出
力が同一のクライアントである場合、クライアント内部
時刻で応答時間を測定することは可能である。しかし、
入力と出力がネットワークを介して複数の計算機にまた
がった場合、複数の計算機の内部時刻を同時刻に同期さ
せる必要があるが、複数の計算機の時刻を厳密に同期さ
せることは難しく、測定結果に計算機の時刻差分の誤差
が出る可能性もあった。又、従来技術では、ネットワー
クが階層的に接続されクライアントからの要求がクライ
アントに戻ってこないようなケースでは応答性の測定が
出来ない。又、応答時間の測定開始となる要求計算機と
応答時間の測定終了となる計算機が異なる場合、正確な
時間測定を行うことは不可能であった。又、応答時間が
遅い場合に、問題となる簡所を突き止める十分な方法が
ないという問題があった。

【０００５】本発明の第１の目的は、複数段の階層構成
になっているネットワークで接続された計算機システム
で各計算機の内部時刻が同期されていない状態でも、正
確な応答時間を測定できる応答性測定評価装置及びこの
装置を利用した分散計算機システムを提供することにあ
る。

【０００６】本発明の第２の目的は、任意の計算機上の
処理から任意の計算機上の処理までの処理時間を正確に
測定し評価できる応答性測定評価装置及びこの装置を利
用した分散計算機システムを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の分散計算機システムは、ネットワークで階
層的に結合された複数の計算機が、測定対象計算機の処
理時間を測定するためのトレース伝分を送信するトレー
ス部を有する計算機と、前記トレース伝文を転送するト
レースデータ制御部及び前記トレース部を有する計算機
と、送信時の自計算機時刻を送信時刻として記録し、受
信時の自計算時刻を受信時刻として記録して伝送時間の
遅れを測定する時刻差管理部、及びエントリポイントＩ
Ｄを付加したトレース伝文を受信した自計算機時刻を記
録するトレース受信部を有する計算機で構成されるもの
であって、前記トレース受信部で記録した測定対象計算
機への送信時刻と返信時刻とを前記時刻差管理部に記録
されている伝送時間の遅れで補正して測定対象計算機の
応答性評価を行うことを特徴とする。

【０００８】又、本発明の応答性測定評価装置は、計算
機内部処理時間を測定して評価するためにトレース伝文
を送信するトレース部と、トレース伝文を転送するトレ
ースデータ制御部と、エントリポイントＩＤを付加した
トレース伝文を受信した自計算機時刻を記録するトレー
ス受信部と、送信時の自計算機時刻を送信時刻として記
録し、受信時の自計算時刻を受信時刻として記録して伝
送時間の遅れを測定する時刻差管理部と、前記時刻差管
理部に記録されている伝送時間の遅れ及び前記トレース
受信部で記録した測定対象計算機への送信時刻と返信時
刻から分散計算機システムの処理時間を総合的に評価す
る評価部とを備えたことを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図１から図１
０により詳細に説明する。本実施例では、ＬＡＮ等のネ
ットワークで結合された分散計算機システムの一例とし
て制御用計算機システムについて説明する。

【００１０】図１に示すように、制御用計算機システム
では、データの入力元であるプラント部１と、このプラ
ント部１からプラントの状態値を検出するための入力信
号を入力し、プラントを制御する制御信号を出力する入
出力制御計算機部２と、入出力制御計算機部２とネット
ワーク部３を介して接続される制御用計算機Ａ部４と、
制御用計算機Ａ部４とネットワーク部２０により階層的
に接続される制御用計算機Ｂ部６と、制御用計算機Ｂ部
６とマンマシン情報ネットワーク部２１を介して接続さ
れ、データの表示設定を行うクライアント計算機部７で
構成される。これらクライアント計算機部７，制御用計
算機Ｂ部６，制御用計算機Ａ部４，入出力制御計算機部
２の各種計算機が機能を分担した分散型ネットワークシ
ステムを実現している。

【００１１】各計算機をより詳細に説明すると、クライ
アント計算機部７は、マンマシンインターフェース部１
９を備えており、このマンマシンインターフェース部１
９では、制御用計算機Ｂ部６よりデータを受信し、デー
タを加工してＣＲＴ部８へ表示を行い、またＣＲＴ部８
より入力されたデータを制御用計算機Ｂ部６に出力する
機能を分担している。

【００１２】制御用計算機Ｂ部６は、アプリケーション
処理部１２を備えており、このアプリケーション処理部
１２では、制御用計算機Ａ部４より受信したプラントプ
ロセスデータに各種の内部処理を行い、必要なデータ、
及びクライアント計算機部７より受信した入カデータか
らクライアント計算機部７へ編集した表示データを返信
し、制御用計算機Ａ部４へ制御データを送信する機能を
分担する。又、制御用計算機Ａ部４は、アプリケーショ
ン処理部１２を備えており、このアプリケーション処理
部１２では、入出力制御計算機部２より受信したプラン
トプロセスデータを加工して制御用計算機Ｂ部６へ送信
し、また制御用計算機Ｂ部６より受信したデータを入出
力制御計算機部２へ送信する機能を分担する。

【００１３】入出力制御計算機部２は、入出力処理部１
０を備えており、この入出力処理部１０では、プラント
プロセスデータの工学値変換加工等を行い制御用計算機
Ａ部４ヘデータ送信を行い、制御用計算機Ａ部４より受
信した制御出カデータをプラント部１へ出力する機能を
分担する。

【００１４】クライアント計算機部７，制御用計算機Ａ
部４，制御用計算機Ｂ部６，入出力制御計算機部２の各
処理内部には、トレース伝文を送信するトレース部１１
と各計算機の伝送時間計測を行うための時刻差計測部９
を組み込み、制御用計算機Ａ部４及び制御用計算機Ｂ部
６には、分散された各ネットワーク上の計算機より送信
されるトレース伝文の転送を行うトレースデータ制御部
１３を組み込みまれている。又、制御用計算機Ｂ部６に
は、測定計算機部５が併置されるが、この測定計算機部
５は、トレース伝文及び時刻計測伝文を受信し集計する
ため、トレース伝文を受信するトレース受信部１６，受
信されたトレース伝文を格納するデータ記録部１５，計
算機の伝送遅れ時間を計測し管理する時刻差管理部１
８，時刻計測伝文より伝送時間結果を格納する時刻差記
録部１７，判定基準を予め設定しておく判定値記録部２
２，データ記録部１５に格納されたトレース伝文と時刻
差記録部１７で管理される伝送遅れ時間により応答性評
価を実施する評価部１４で構成されている。

【００１５】このように構成された制御用計算機システ
ムの応答性測定評価について説明する。応答性評価手順
は、図２に示すように、最初に制御用計算機システムの
伝送遅れ時間を測定する補正時刻測定５２を行い、測定
結果を時刻差記録部１７に格納する。次に各計算機に組
み込まれたトレース部１１が送信したデータにより各ト
レースデータを受信した時刻を測定して応答性時間測定
５３を行い、測定結果をデータ記録部１５に格納する。
時刻差記録部１７及びデータ記録部１５で格納されたデ
ータを使用して、判定値記録部２２と比較し応答性結果
評価５４を行うことにより、制御用計算機システムの応
答性測定評価を行う。

【００１６】補正時刻測定５２について図３から図６を
用いてより詳細に説明する。時刻差管理部１８では、図
５に示すように、ステップ６２で起動要因判定を行い、
送信であると判定された場合は、ステップ６３で自計算
機時刻を送信時刻として取得し、ステップ６４で測定す
る対象計算機ＩＤを付して測定対象計算機を指定し、時
刻測定伝文にステップ６３で取得した送信時刻を付け
て、ネットワーク上にブロードキャスト送信する。一
方、ステップ６２で受信であると判定された場合は、ス
テップ６５で自計算機時刻を取得し、ステップ６６で伝
送時間を算出し、対象計算機ＩＤ，送信時刻，受信時
刻，伝送時間を時刻差記録部１７に登録する。

【００１７】各計算機内部に組み込まれた時刻差計測部
９は、図６で示すように、ステップ７２で受信した時刻
測定伝文中に記録された対象計算機ＩＤから測定対象計
算機が自計算機であると判定された場合は、対象計算機
ＩＤ，送信時刻，送信伝文を付して、時刻測定伝文を受
信したネットワークにブロードキャスト送信する。ま
た、ステップ７２で測定対象計算機が自計算機でないと
判定された場合は、トレース履歴データを参照して自計
算機ＩＤの有無を確認し、トレース履歴データに自計算
機ＩＤがない場合には、トレース履歴データに自計算機
ＩＤを追加して他のネットワークに時刻測定伝文をブロ
ードキャスト送信する。トレース履歴データに自計算機
ＩＤがある場合は、そのまま他のネットワークに時刻測
定伝文をブロードキャスト送信する。

【００１８】このようにして、図３に示すように、測定
計算機５と制御用計算機Ｂ部６との間、制御用計算機Ｂ
部６とクライアント計算機部７との間で交信が行われ、
測定対象計算機から時刻測定伝文が返送され、測定計算
機部５の送信時刻と受信時刻から（受信時刻−送信時
刻）／２を計算して伝送時間を算出して、図５で示すよ
うに測定計算機部５のステップ６７で時刻記録部に登録
される。図４には、測定計算機部５から測定対象計算機
までの伝送時間を記録した一例を示している。このよう
にして、各計算機の内部時刻を同一時刻に合わせなくて
も計算機間の伝送時間を測定できる。

【００１９】次に、図７を用いて応答性時刻測定につい
て説明する。プラント部１よりデータが入力された時、
入出力制御計算機部２内部の入出力処理部１０に組み込
まれたトレース部１１において、目的となる処理が入力
されている時、送信元計算機ＩＤ，トレース受信部１６
を指定する送信先計算機ＩＤ，処理する箇所を特定する
エントリポイントＩＤ，処理内容を意味するデータＩＤ
を作成し、自計算機に接続されているネットワークヘブ
ロードキャスト送信する。入出力制御計算機部２のトレ
ース部１１よりブロードキャスト送信されたトレース伝
文は制御用計算機Ａ部４のトレースデータ制御部１３で
受信される。トレース伝文を受信した制御用計算機Ａ部
４では、図８で示すように、ステップ８１でトレース履
歴に自計算機ＩＤの有無を判別し、自計算機ＩＤが存在
する場合は、受信したネットワーク部２０ヘトレース伝
文の送信を行う。自計算機ＩＤが存在しない場合には、
ステップ８２でトレース伝文を受信する計算機が測定計
算機を有しているかどうかを判別し、測定計算機がある
場合は、そのネットワーク部２０ヘトレース伝文の送信
を行い、測定計算機がない場合は、ステップ８３でトレ
ース履歴へ自計算機ＩＤを付加して、受信したネットワ
ーク以外のネットワーク部２０ヘトレース伝文の転送を
行う。このようにして、測定計算機部５に組み込まれた
トレース受信部１６はトレース伝文を受信する。受信さ
れたトレース伝文は、図７で示すように、トレース受信
部１６が組み込まれている計算機の時刻を取り込み、デ
ータ記録部１５に受信データを登録する。この動作によ
り、ネツトワーク上のどの計算機に測定計算機部５を配
置していてもデータ受信が可能となっている。

【００２０】入出力制御計算機部２に信号が入力され、
この信号がＣＲＴ部８の画面に表示されると仮定した場
合の各計算機の処理時間タイムチャートは図９に示すよ
うになる。ここで、Ｔ１，Ｔ３，Ｔ５，Ｔ７は、それぞ
れ入出力制御計算機部２，制御用計算機Ａ，制御用計算
機Ｂ，クライアント計算機への信号の入カポイントであ
る時刻，Δｔ１，Δｔ３，Δｔ５，Δｔ７は、それぞれ
入出力処理時間，制御用計算機Ａの処理時間，制御用計
算機Ｂの処理時間，クライアント計算機の処理時間、Ｔ
２，Ｔ４，Ｔ６，Ｔ８は、それぞれ入出力制御計算機部
２，制御用計算機Ａ，制御用計算機Ｂ、クライアント計
算機からの出力ポンイトである時刻、Δｔ２，Δｔ４，
Δｔ６は、それぞれネットワーク部３，ネットワーク部
２０，マンマシン情報ネットワーク部２１を伝送する時
間である。入出力制御計算機部２への信号の入力ポイン
トであるＴ１からクライアント計算機７の出力ポイント
であるＴ８までの時間を測定するために、それぞれの計
算機にはトレース部１１が組み込まれているが、それぞ
れのエントリポイントＩＤを付加したトレース伝文をト
レース受信部１６が受信する時刻Ｔ１′とＴ８′は、そ
れぞれＴ１′＝Ｔ１＋（入出力制御計算機部２から測定
計算機部５までの伝送時間）、Ｔ８′＝Ｔ８＋（クライ
アント計算機部７から測定計算機部５までの伝送時間）
となる。

【００２１】このことから、図４に示すように、測定計
算機部５と各計算機との伝送時間は求められているの
で、時刻Ｔ１，Ｔ８は、トレース受信部１６でトレース
伝文を受信した時刻に、予め測定した計算機間の伝送時
間を減算することにより求められる。又、トレース受信
部１６でトレース伝文を受信した時刻から処理時間Tall
＝Ｔ８′−Ｔ１′が求められ、図４に示すように、測定
計算機部５と各計算機との伝送時間は求められているの
で、処理時間（Ｔ８−Ｔ１）＝Ｔａｌｌ−（クライアン
ト計算機部７から測定計算機部５への伝送時間）＋（入
出力制御計算機部２から測定計算機部５への伝送時間）
で求められる。

【００２２】このように、本実施例では、測定計算機部
５と各計算機との伝送時間は、図４で示すように求めら
れているため、ネットワーク回線上の伝送遅れ時間を計
測することができるので、各計算機の時刻を一致化させ
なくても正しく応答性評価することが可能となる。

【００２３】図１０に判定結果の画面表示例を示す。こ
の画面表示例では、各データＩＤ毎に開始エントリポイ
ント１からの処理時間を表示しており、ｎ回実施した結
果の最小値，最大値，平均値，判定値を元に判定した結
果を表示している。

【００２４】なお、本実施例では、測定計算機部５にト
レース受信部１６，データ記録部１５，時刻差管理部１
８，時刻差記録部１７，判定値記録部２２，評価部１４
を組み込んだ例で説明したが、測定計算機部５でなくて
もネットワークの上に接続された計算機にトレース受信
部１６，データ記録部１５，時刻差管理部１８，時刻差
記録部１７，判定値記録部２２，評価部１４を組み込む
ようにしても良く、同等の測定・評価を実施することが
可能である。又、時刻差計測部９を時刻差記録部１７相
当の機能とし、トレースデータ制御部１３をトレース受
信部１６相当の機能とすることにより、測定計算機の機
能を有するようにすることができる。又、本実施例では
制御用計算機を例にとり説明しているが、ネットワーク
で接続された情報処理装置間での応答性測定に適用して
もよい。

【００２５】本実施例によれば、ネツトワークで結合さ
れた分散計算機システムの処理時間を正しく測定し、評
価することが可能となる。また、このシステムを利用す
ることによりシステムの応答性のボトルネックとなって
いる個所の調査にも使用可能であり、高応答性システム
を開発することが可能となる。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、計算機内部をターゲッ
トデータが通過したタイミングでデータを送信し、送信
データを受信した基準となる計算機の時刻でデータを評
価し統計を取っているので、定量的に応答性の処理時間
を測定することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の分散計算機システムの一実施例である
制御用計算機システムの構成図である。

【図２】本実施例の評価手順を示す流れ図である。

【図３】時刻差管理部の動作を説明する構成図である。

【図４】時刻差記録部の記録例を示す図である。

【図５】時刻差管理部の処理手順を示す流れ図である。

【図６】時刻差計測部の処理手順を示す流れ図である。

【図７】トレースデータの送信例を示す図である。

【図８】トレースデータ制御部の処理手順を示す流れ図
である。

【図９】信号の送信タイムチャートの例を示す図であ
る。

【図１０】応答性判定の画面表示例を示す図である。

【符号の説明】

１…プラント部、２…入出力制御用計算機部、３，２０
…ネットワーク部、４…制御用計算機Ａ部、５…測定計
算機部、６…制御用計算機Ｂ部、７…クライアント計算
機部、８…ＣＲＴ部、９…時刻差計測部、１０…入出力
処理部、１１…トレース部、１２…アプリケーション処
理部、１３…トレースデータ制御部、１４…評価部、１
５…データ記録部、１６…トレース受信部、１７…時刻
差記録部、１８…時刻差管理部、１９…マンマシンイン
ターフェース部、２１…マンマシン情報ネットワーク
部、２２…判定値記録部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菊池 弘 茨城県日立市幸町三丁目２番１号 日立エ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 柴田 泰明 茨城県日立市幸町三丁目２番１号 日立エ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 鶴谷 秀男 茨城県日立市幸町三丁目２番１号 日立エ ンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 5B042 GA12 JJ20 JJ23 MA08 MC33 MC35 5B085 AC12 AC14 5B089 GA11 GA21 JA11 JA36 KA13 MC04 MC06 MC12 MC16 5K033 BA04 DB14 DB20

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ネットワークで階層的に結合された複数の
   計算機が、測定対象計算機の処理時間を測定するための
   トレース伝分を送信するトレース部を有する計算機と、
   前記トレース伝文を転送するトレースデータ制御部及び
   前記トレース部を有する計算機と、送信時の自計算機時
   刻を送信時刻として記録し、受信時の自計算時刻を受信
   時刻として記録して伝送時間の遅れを測定する時刻差管
   理部、及びエントリポイントＩＤを付加したトレース伝
   文を受信した自計算機時刻を記録するトレース受信部を
   有する計算機で構成されるものであって、前記トレース
   受信部で記録した測定対象計算機への送信時刻と返信時
   刻とを前記時刻差管理部に記録されている伝送時間の遅
   れで補正して測定対象計算機の応答性評価を行う評価部
   を備えたことを特徴とする分散計算機システム。
2. 【請求項２】前記トレース伝文がトレース受信部を指定
   する送信先計算機ＩＤ，処理する箇所を特定するエント
   リポイントＩＤ，処理内容を意味するデータＩＤを含ん
   でいる請求項１に記載の分散計算機システム。
3. 【請求項３】計算機内部処理時間を測定して評価するた
   めにトレース伝文を送信するトレース部と、トレース伝
   文を転送するトレースデータ制御部と、エントリポイン
   トＩＤを付加したトレース伝文を受信した自計算機時刻
   を記録するトレース受信部と、送信時の自計算機時刻を
   送信時刻として記録し、受信時の自計算時刻を受信時刻
   として記録して伝送時間の遅れを測定する時刻差管理部
   と、前記時刻差管理部に記録されている伝送時間の遅れ
   及び前記トレース受信部で記録した測定対象計算機への
   送信時刻と返信時刻から分散計算機システムの処理時間
   を総合的に評価する評価部とを備えたことを特徴とする
   応答性評価装置。
4. 【請求項４】前記分散計算機システムがネットワークで
   階層的に結合されたものであって、前記時刻差管理部に
   相当する時刻差計測部、前記トレース受信部に相当する
   トレースデータ制御部を有する計算機を備えた請求項１
   に記載の応答性評価装置。