JP2003527763A - 分散オブジェクト・システム用の接続集線装置 - Google Patents

分散オブジェクト・システム用の接続集線装置

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JP2003527763A
JP2003527763A JP2000577556A JP2000577556A JP2003527763A JP 2003527763 A JP2003527763 A JP 2003527763A JP 2000577556 A JP2000577556 A JP 2000577556A JP 2000577556 A JP2000577556 A JP 2000577556A JP 2003527763 A JP2003527763 A JP 2003527763A
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    • H04L67/1017—Server selection for load balancing based on a round robin mechanism

Abstract

(57)【要約】 分散オブジェクト・システムでは、ネットワーク上で利用可能なサービスがネットワーク・オブジェクトとしてモデリングされる。クライアント（クライアント１〜クライアントＮ）は通常、インターネット接続を使用してこれらのオブジェクトと通信し、これらのオブジェクトを使用する。クライアントの数が増加するにつれて、サーバは、サーバ（サーバ１〜サーバＭ）に入ってくる接続の数に耐えられなくなり、その結果、応答が鈍くなり、かつ／あるいはサービスが損なわれる。本発明では、複数の接続を単一の接続に自動的に集中させることにより必要な接続数を削減するための機構を述べる。これは、ゲートウェイ（ゲートウェイ１〜ゲートウェイＬ）と呼ぶ共用中間接続集線装置を導入することによって行われる。クライアント（クライアント１〜クライアントＮ）が外部オブジェクト参照を呼び出すと、クライアント（クライアント１〜クライアントＮ）上で実行されるＯＲＢが、その要求を、それに割り当てられたゲートウェイ（ゲートウェイ１〜ゲートウェイＬ）に自動的に中継し、次いでゲートウェイは、それをサーバ（サーバ１〜サーバＭ）への共用接続上で中継する。この解決法は対称的である。すなわち、サーバ（サーバ１〜サーバＭ）がクライアント（クライアント１〜クライアントＮ）内部で稼動するオブジェクトを呼び出す場合、この呼出しは、この場合もまたゲートウェイ（ゲートウェイ１〜ゲートウェイＬ）を通って流れる。本明細書に述べるこの機構は、どんな明示的なプログラミングも必要とせず、構成を介してＯＮまたはＯＦＦに切り替えることができる。この開示ではまた、クライアントをゲートウェイに割り当てるための、ポリシーおよび／またはアルゴリズムに基づいたいくつかの手法も述べる。本発明の利点は、インタフェースの削減、通信帯域幅の改善、フォールト・トレランス、モジュール性、スケーラビリティ、ならびに、より効率的かつコスト効果のある基地局および移動局を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （関連出願） 本出願は、以下の特許出願の優先権を主張し、この出願を参照により組み込む
。 仮出願第６０／１０４５４３号、１９９８年１０月１６日出願
【０００２】 （分野） 本発明は、分散オブジェクト指向システムに関する。特に、本発明は、オブジ
ェクト・ソフトウェア技術を採用したクライアントとサーバの間の通信を改善す
るための装置および方法に関する。
【０００３】 （背景） 従来のクライアント・サーバ・ネットワークは相互間の専用接続を採用する。
一般に、クライアントはサーバと直接に通信し、クライアントから出された要求
はどれもサーバによって処理される。これは、従来のネットワーク中では、クラ
イアントとサーバとの間の全接続の数が相対的に少ないので問題を呈しない。し
かし、より多くのクライアントがより多くのサーバに接続し、クライアント・サ
ーバ通信がより多くのオブジェクト参照を組み込むにつれて、相互接続の数は劇
的に増加する。現在、そして将来には、オブジェクト参照を組み込んだ従来型の
クライアント・サーバ・システムに過度の負担が課されることになり、この問題
に対する解決法を見出さなければならない。
【０００４】 したがって、既存の分散オブジェクト・システムの制限は、それらが大量のク
ライアントを扱うようにスケーリング（拡張）することができないことである。
分散オブジェクト・システム（例えばコモン・オブジェクト・リクエスト・ブロ
ーカ（ＣＯＲＢＡ）（１）、Ｊａｖａ遠隔メソッド呼出し（ＲＭＩ）（２）、お
よび分散コンポーネント・オブジェクト・モデル（ＤＣＯＭ）（３））では、オ
ブジェクトがネットワーク全体にわたって稼動させることができる。クライアン
トは、まずオブジェクトへの参照を得ることにより、オブジェクトに関するメソ
ッドを呼び出す。オブジェクト参照は通常、オブジェクトのインスタンスが生成
されているサーバのネットワーク・アドレスと、サーバ内のオブジェクトを識別
するいくつかの固有データとを含む。オブジェクトに関してメソッドが呼び出さ
れると、通常、クライアントのＯＲＢ（オブジェクト・リクエスト・ブローカ）
ランタイムがサーバへの直接接続を確立し、オブジェクト・プロトコルを使用し
て（例えば大部分のＣＯＲＢＡ実施態様はＩＩＯＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｉｎｔ
ｅｒＯＲＢ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を使用する）、その呼出しをサーバに中継する
（図１参照）。この手法では、Ｎ個のクライアントおよびＭ個のサーバがある場
合、これらの間にはＮ＊Ｍ個までの接続がある可能性がある（図２参照）。Ｎお
よびＭの値が大きい場合、接続の数は、コンピューティング・システムの最大の
能力さえも超過して増加する。この結果、オブジェクト・システムは、不完全な
動作を開始し、かつ／あるいはサービスの拒否を開始する。
【０００５】 いくつかの関連発行物を提供し、これらを参照により本明細書に組み込む。コ
モン・オブジェクト・リクエスト・ブローカ（ＣＯＲＢＡ）およびＩＩＯＰ（Ｉ
ｎｔｅｒｎｅｔ Ｉｎｔｅｒ−ＯＲＢ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の仕様は、Ｏｂｊｅ
ｃｔ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｇｒｏｕｐからｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｏｒｇ．
ｃｏｍで発行されている。Ｊａｖａ遠隔メソッド呼出し（ＪａｖａＲＭＩ）仕様
は、Ｓｕｎ Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ Ｊａｖａ Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｄｉｖ
ｉｓｉｏｎからｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｊａｖａｓｏｆｔ．ｃｏｍ／ｐｒｏｄｕ
ｃｔｓ／ｒｍｉ．で発行されている。分散コンポーネント・オブジェクト・モデ
ルは、Ｄｒ．Ｒ．Ｇｒｉｍｅｓによる「Ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ ＤＣＯＭ
Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ」（１９９７）ＩＳＢＮ１−８６１００−６０−Ｘ中で
発行されている。
【０００６】 本発明の目的は、上に識別した制限を克服し、分散オブジェクト・システム用
の接続集線装置を提供することである。
【０００７】 （概要） 本発明の目的は、上に識別した制限を克服し、分散オブジェクト・システム用
の接続集線装置を提供することである。インターネットと共に使用するための例
示的な実施態様を提供するが、他の通信プロトコルを使用することもできる。本
発明は、従来型のクライアント・サーバ・アーキテクチャの間に配置されるゲー
トウェイ構造を組み込むことにより、ネットワークを改善する。本発明はまた、
クライアントおよびゲートウェイにオブジェクト・リクエスト・ブローカ（ＯＲ
Ｂ）も設け、したがってゲートウェイは効率的に、サーバからオブジェクトにア
クセスし、クライアントに代行してオブジェクトを検索することができる。オブ
ジェクトを有するサーバへのリンクの増加を伴わずに、追加のクライアントが同
じゲートウェイに接続して同じオブジェクトにアクセスすることができる。
【０００８】 本発明の別の実施態様では、オブジェクト・リクエスト・ブローカはまたサー
バ上にも常駐し、ゲートウェイは、クライアントからのオブジェクトにアクセス
して、サーバの代わりにオブジェクトを検索することができる。
【０００９】 本発明の別の実施態様では、オブジェクト・サーバへの接続の数をさらに削減
するために、追加のゲートウェイが直列に配置される。
【００１０】 本発明の利点は、ネットワークに過度の負担を課さずにオブジェクトへのアク
セスを実現するネットワーク・システム能力の改善を含む。加えて、ネットワー
クは、オブジェクト・サーバへの接続の数をさらに削減するために追加のゲート
ウェイを直列に配置することにより、さらに改善することもできる。
【００１１】 本発明の追加の利点は、後続の詳細な説明を読み、図面を参照すれば明らかに
なるであろう。
【００１２】 （詳細な説明） ここで、例示的な実施形態を、特定の構成およびプロトコルを参照しながら説
明する。本発明の範囲を逸脱することなく、この例示的な実施形態に変更および
修正を加えることができることを、当業者なら理解するだろう。
【００１３】 図３を参照すると、本発明は、クライアントからの呼出しをサーバへ引き渡し
、またサーバからの応答をクライアントに返すために、ゲートウェイと呼ばれる
共有中間接続集信装置を使用してネットワーク・システムを改良する。ゲートウ
ェイは、複数クライアントからサーバへ、またサーバから複数クライアントへ、
そのサーバへの単一接続を介して（図３参照）、それぞれ、要求および応答を導
く。中間ゲートウェイの使用は、クライアントのプログラムまたはサーバのプロ
グラムの変更を必要とせずに行われる。
【００１４】 クライアントがそのＯＲＢランタイムを初期化すると、ＯＲＢは、ネットワー
ク上のゲートウェイ・ファクトリーに連絡をとり、ゲートウェイ・オブジェクト
を獲得する。クライアントのＯＲＢランタイムによって外部オブジェクト参照が
受け取られると（または読み込まれると）、次にゲートウェイのネットワーク・
アドレスを含むようなラップされた（ｗｒａｐｐｅｄ）オブジェクト参照（すな
わちプロキシ・オブジェクト参照）を生成する。そのデータは、サーバのオリジ
ナル・データならびにサーバのオリジナル・アドレスを含む。クライアントがこ
のオブジェクト参照のメソッドを呼び出すと、その呼出しは、次に、自動的に、
サーバではなくゲートウェイに向かう。ゲートウェイは、そのデータをアンラッ
プして、サーバのオリジナル・データおよびオリジナル・アドレスを得、次いで
、その要求をサーバへ引き渡す。ゲートウェイは、また、サーバからの応答をク
ライアントへ返す責任を持つ。図４に示すように、１つのゲートウェイが複数の
クライアントによって共有され、複数のゲートウェイが１つのゲートウェイ・フ
ァクトリによって管理されている。
【００１５】 ゲートウェイは、そのゲートウェイを通過するメッセージに、いくつかのプロ
トコル特有の変換を実施する必要がある場合がある。例えば、プロトコルが、Ｉ
ｎｔｅｒｎｅｔ Ｉｎｔｅｒ ＯＲＢ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＩＩＯＰ）バージョ
ン１．１の場合、ゲートウェイは、ＩＩＯＰの要求、応答、位置要求、および位
置応答ヘッダを、以下の通りに処理する必要がある。
【００１６】 ＩＩＯＰ要求およびＩＩＯＰ位置要求については、クライアントからのメッセ
ージの要求識別子は、サーバへの接続に一意的になるように処理される必要があ
る。ＩＩＯＰ応答またはＩＩＰＯ位置応答がゲートウェイによってサーバから受
信される場合、応答がクライアントに返される前に、この変換は取り消される必
要がある。 １）ＩＩＯＰの要求および位置要求は、ラップされたデータ（オブジェクト・
キー）を含む。これは、アンラップされ、オリジナル・データにセットされる必
要がある。 ２）前記変換は、要求メッセージのペイロードのバイト位置合わせを変更する
ことができる。ゲートウェイは、メッセージのペイロードが適切にバイト位置合
わせされたことを確認する必要がある。要求されたバイト数をヘッダに埋め込む
ことは、１つの解決法として可能である。
【００１７】 前記の解決法は対称的である。クライアントがサーバでもある場合、そのクラ
イアントが、その中でインスタンス化されたオブジェクトに関する参照を他のク
ライアントに送信する（または書き込む）場合、そのオブジェクト参照は、再度
ゲートウェイのアドレスと共にラップされる。その結果、そのオブジェクトのメ
ソッドが呼び出されると、その呼出しは、再度、自動的にゲートウェイを通過す
る。すなわち、プログラムへのすべてのトラヒックおよびプログラムからのすべ
てのトラヒックは、単一接続（要求が１方向にだけ流れる場合に、ＩＩＯＰのよ
うな非対称プロトコルが使用されるならば、２つの接続）を介して導かれる。こ
れにより、接続資源の使用率は著しく低減され、したがって、オブジェクト・シ
ステムは、遥かに多数のクライアントおよびサーバをサポートするために基準化
することができる。
【００１８】 図５に示す他の実施形態では、サーバに同時に接続されることができるクライ
アントの数をさらに増加させるために、ゲートウェイを直列に（スタック化して
）接続することができる。
【００１９】 ゲートウェイ・ファクトリーは、ゲートウェイ・オブジェクトをクライアント
に割り当てるために、以下のように、様々なアルゴリズムまたはポリシーを使用
することができる。 １）ラウンドロビン割当て − ゲートウェイ・ファクトリは、管理するゲート
ウェイ・オブジェクトのリストの最初から最後までラウンドロビンし、それらに
クライアントの数を均等に分散する。 ２）位置ベースの割当て − ゲートウェイ・ファクトリは、クライアントに最
寄りのゲートウェイを割り当てる。 ３）負荷ベースの割当て − クライアント数およびゲートウェイを通過する要
求の数のいくつかの関数によって負荷を定義することができる場合、ゲートウェ
イ・ファクトリは、最も負荷の少ないゲートウェイを割り当てる。
【００２０】 しばらくしてクライアントが回線を切断することができるので、ゲートウェイ
・ファクトリは、ゲートウェイに接続されているクライアントの数を判定するた
めに、定期的にゲートウェイに照会することができる。これは、ゲートウェイ・
ファクトリの、将来における割当ての決定に役立つものである。
【００２１】 前記機構は、セキュア・ソケット・レイヤ（ＳＳＬ）のような公開キーに基づ
く接続レベルの認証プロトコルと共に使用することもできる。クライアントの識
別をサーバに送信するために、サーバとゲートウェイは、以下のような信頼関係
にある。 １．クライアントは、ゲートウェイに対して自身を認証する。 ２．ゲートウェイは、サーバに対して自身を認証する。 ３．ゲートウェイは、各要求の度に、クライアントの識別をサーバに伝える。 ４．ゲートウェイとの信頼関係を信用するサーバは、発呼者の実際の識別を、
要求ごとにゲートウェイによって伝えられた識別とみなす。
【００２２】 本発明の利点は、干渉の低減、通信帯域幅の改良、耐障害性の改良、モジュー
ル性の改良、拡張性の改良、基地局および移動局の効率性および経済性の向上で
ある。
【００２３】 例示的実施形態および最良の形態が開示されているが、この開示された実施形
態には、請求項の範囲で定義された本発明の範囲を逸脱することなく、変更およ
び修正を加えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 クライアントＯＲＢランタイムが通常、それが通信する必要のある各サーバへ
の直接接続を開放しているのを示す図である。灰色の円はクライアントおよびサ
ーバを表し、矢印は接続を表す。
【図２】 通信する必要のあるＮ個のクライアントとＭ個のサーバにより、Ｎ＊Ｍ個まで
の接続がある可能性があることを示す図である。
【図３】 クライアントからサーバに要求を中継し、反対にサーバからクライアントに応
答を中継する媒介としてゲートウェイがサービスするのを示す図である。クライ
アントは、開いた接続をただひとつ、すなわちゲートウェイへの接続を有する。
【図４】 複数のクライアントが単一のゲートウェイに接続され、複数のゲートウェイが
あり得ることを示す図である。Ｌ個のゲートウェイがあれば、接続の最大数はこ
の場合Ｎ＋Ｌ＊Ｍである。ＬがＮよりもずっと小さいので、この手法で使用され
る接続リソースは劇的に削減される。
【図５】 ゲートウェイを積み重ねて、サーバに同時に接続できるクライアントの数をさ
らに増加させることができることを示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｕ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ， ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，Ｌ Ｋ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ， ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，Ｔ Ｍ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 5B089 GA11 GA21 GA31 GB10 HB10 JA11 KA07 KA10 5B098 AA10 GA04 GC16 5J104 AA07 KA01 KA05 MA03 PA07 5K030 GA15 HA08 HD03 HD06 JA01 JA02 LB15 LD20 【要約の続き】 バ１〜サーバＭ）への共用接続上で中継する。この解決 法は対称的である。すなわち、サーバ（サーバ１〜サー バＭ）がクライアント（クライアント１〜クライアント Ｎ）内部で稼動するオブジェクトを呼び出す場合、この 呼出しは、この場合もまたゲートウェイ（ゲートウェイ １〜ゲートウェイＬ）を通って流れる。本明細書に述べ るこの機構は、どんな明示的なプログラミングも必要と せず、構成を介してＯＮまたはＯＦＦに切り替えること ができる。この開示ではまた、クライアントをゲートウ ェイに割り当てるための、ポリシーおよび／またはアル ゴリズムに基づいたいくつかの手法も述べる。本発明の 利点は、インタフェースの削減、通信帯域幅の改善、フ ォールト・トレランス、モジュール性、スケーラビリテ ィ、ならびに、より効率的かつコスト効果のある基地局 および移動局を含む。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 オブジェクト・ベースの分散ソフトウェア・システムをサポ
    ートする装置であって、 オブジェクト・リクエスト・ブローカ・プログラムをそれぞれが実行する複数
    のクライアントと、 オブジェクト・リクエスト・ブローカ・プログラムをそれぞれが実行し、前記
    クライアントに結合され、前記クライアントと通信するように構成され、少なく
    とも１つのインスタンスにおいて、プロキシされたオブジェクト要求をクライア
    ントから受信し、前記プロキシされたオブジェクト要求をデコードしてオブジェ
    クト要求を生成する複数のゲートウェイと、 前記ゲートウェイに結合され、前記ゲートウェイと通信するように構成され、
    少なくとも１つのインスタンスにおいて、オブジェクト要求を受信し、要求され
    たオブジェクトを、前記要求を作成したゲートウェイに提供する複数のサーバと
    を備える装置。
  2. 【請求項２】 前記複数のサーバのそれぞれもまたオブジェクト・リクエス
    ト・ブローカ・プログラムを実行する請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】 前記装置が、オブジェクト・サーバまたはオブジェクト・サ
    ーバのグループ／クラスタに同時に接続できるクライアントの数を著しく増加さ
    せる請求項１に記載の装置。
  4. 【請求項４】 本明細書に記載の機構に関する知識なしでプログラムを書く
    ことができ、それでもなお、前記プログラムは変更された構成設定のみを通して
    すべての利益を享受することができる請求項１に記載の装置。
  5. 【請求項５】 前記手法が対称的であり、クライアントとして作用するオブ
    ジェクト・サーバが反対にクライアント中で稼動するオブジェクトに通信すると
    き、前記オブジェクト・サーバもやはりその時にクライアントが接続されている
    ゲートウェイを使用する請求項１に記載の装置。
  6. 【請求項６】 前記手法が、ポリシーおよび／またはアルゴリズムに基づい
    てゲートウェイに対するクライアントのあらゆる種類の静的および動的割当てを
    実施するためのサポートを提供する請求項１に記載の装置。
  7. 【請求項７】 前記手法が、公開鍵ベースの接続レベル認証機構を介してク
    ライアント認証のためのサポートを提供する請求項１に記載の装置。
JP2000577556A 1998-10-16 1999-10-15 分散オブジェクト・システム用の接続集線装置 Pending JP2003527763A (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10454398P 1998-10-16 1998-10-16
US60/104,543 1998-10-16
PCT/US1999/024230 WO2000023879A1 (en) 1998-10-16 1999-10-15 Connection concentrator for distributed object systems
US09/419,428 1999-10-15
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Publication Number Publication Date
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Family Applications (1)

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US (1) US6356930B2 (ja)
EP (1) EP1129401A1 (ja)
JP (1) JP2003527763A (ja)
CN (1) CN1335956A (ja)
AU (1) AU1119100A (ja)
CA (1) CA2364264A1 (ja)
WO (1) WO2000023879A1 (ja)

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