JP2004110667A - Cache server control system - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、キャッシュサーバ制御システムに係り、複数のキャッシュサーバがノードで結合された大規模ネットワークに活用して好適であって、各ノードでのトラフィックを計測して、キャッシュサーバの通信設定を制御することにより、ネットワーク内のトラフィックの安定化させ、通信帯域の有効活用を可能とするキャッシュサーバ制御システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
インターネット技術の普及に伴い、Webサーバ上のコンテンツに対するアクセスが膨大になってきている。ネットワーク帯域やWebサーバの負荷低減とWebユーザへのレスポンスタイム短縮のため、ネットワーク上にキャッシュサーバを設置し、一時的に保存されたWebコンテンツをキャッシュサーバに一時データとして保存し、複数のWebユーザで共有する方法がとられている。
【0003】
このようなキャッシュサーバを利用した技術として、特許文献1には、キャッシュサーバをホームページデータに応用した例、特許文献2には、複数のキャッシュサーバが互いに交信して、保持するキャッシュデータを調整する例が開示されている。
【0004】
ところで、キャッシュサーバは、通信データをキャッシュデータとして蓄え、Webページなどのアクセスを早くするために設けられるサーバであるが、通信の制御をするために様々な機能を持っている。
【0005】
Webページの内容に関連して調整する機能としては、WebユーザからリクエストされたHTML(HyperText Makeup Language)を解析し、先読みするプリフェッチ機能、予め登録しておいたURL(Uniform Resource Locators)をダウンロードして常にキャッシュに保持しておくスケジュールダウンロード機能、予め登録しておいたサーバにWebコンテンツを配信するコンテンツ配信機能がある。
【0006】
また、指定されたパケットを通過させるか否かの調整をおこなう機能としては、キャッシュサーバを通るプロトコルの種類によって割り当てる帯域を制限する帯域制御、WebユーザからのWebリクエストに対し、リスエストされたURLやサーバIPアドレスに応じてアクセス制御を行うフィルタリング機能、キャッシュサーバにアクセス可能なユーザをIPアドレスよりWebアクセスを制限するアクセスコントロール機能がある。
【0007】
キャッシュサーバのキャッシュデータの調整をおこなう機能としては、キャッシュデータを有効なデータとしてキャッシュ内に保持しておく時間を調整する機能、キャッシュしたWebコンテンツの最新性保持のためキャッシュしたデータのリフレッシュ機能がある。
【0008】
さらに、TCP/IPのセッションに関しては、TCP/IPのセッション保持時間を調整する機能、TCP/IPのデータ読み込みタイムアウト時間を調整する機能がある。
【0009】
これらの機能の動作条件や設定内容はネットワーク上のノードの負荷状態とは独立している。なお、ここでいうネットワーク上のノードとは、ルータ等のゲートネットワークセグメントのゲートウェイ機器である。
【0010】
したがって、上に挙げたようなキャッシュサーバの機能の設定が適切でなく、ネットワークのノードの負荷率を上げてしまったり、逆にネットワークの帯域を有効に使用していない場合がある。
【0011】
【特許文献1】
特開2000−315171号公報
【特許文献2】
特開2000−155712号公報
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、従来では、キャッシュサーバのプリフェッチ機能、スケジュールダウンロード機能、コンテンツ配信機能、キャッシュデータのリフレッシュ機能等の動作条件がノードの負荷率とは独立しているため、それらの機能の設定が適切でないときには、ネットワーク上のノードの負荷率を上げてしまい、かえって、Webを閲覧しているユーザへのレスポンス遅延、または、その他のネットワークを流れるデータの遅延に繋がってしまったり、逆にネットワークの帯域を有効に使用していなかったりするという問題点を有している。
【0013】
また、帯域制御の設定、TCP/IPセッション保持時間の設定、TCP/IPデータ読み込みタイムアウト時間の設定、フィルタリング機能のフィルタ条件の設定、アクセスコントロール機能のアクセスフィルタ条件の設定、キャッシュデータ保持時間の設定は、ノードの負荷率とは独立して静的に設定されるため、それらの設定がノードの負荷率に対して適切でない場合がある。帯域制御に置いては、例えば、HTTP(HyperText Transfer Protocol)や、FTP(File Transfer Protocol)、RTSP(Real Time Streaming Protocol)、RTP(Real−time Transport Protocol)などプロトコル毎に使用可能な帯域を静的に割り当ててしまうと、実際の使用状況では割り当てた各帯域毎にむだや不足が生じてしまう。TCP/IPのセッション保持時間やデータ読み込みタイムアウト時間の設定においては、帯域が込み合っている場合はデータの転送終了まで時間がかかってしまうため長めにとる必要があるが、長くとり過ぎるとネットワークリソースのむだ使いになってしまう。フィルタリング機能においては、従来技術でも時間帯毎にフィルタ条件を変更するということはおこなわれていが、ノードの負荷率と協調してフィルタ条件を変更し参照できるWebサイト数を制限することでWebリクエスト数を調整することはできない。アクセスコントロール機能においては、従来技術でもQoS(Quality of Service)を使用してIPアドレスによって、転送優先度をつけるといった機能はあるが、ノードの負荷率と協調して、IPアドレスによるアクセスコントロールのアクセスフィルタ条件を変更し、Webリクエスト数を調整することはできない。
【0014】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、その目的は、複数のキャッシュサーバがノードにより接続されているネットワークシステムにおいて、ネットワーク上のノードの負荷状況を監視し、ネットワーク上のノードの負荷状況と協調して、キャッシュサーバの機能の動作制御や、設定内容の変更を動的におこなうことにより、ネットワーク内のトラフィックの安定化、帯域の有効活用を可能とするキャッシュサーバ制御システムを提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明では、トラフィック監視装置を備え、ノードにおけるトラフィクを監視して、ノードにおけるトラフィックの負荷率に応じて、制御対象とするキャッシュサーバに制御の指令を送信する。
【0016】
キャッシュサーバでは、このトラフィック監視装置より、制御の指令を受信して、そのノードにおけるトラフィックの負荷率が高い場合には、ノードにおけるトラフィックを減少させる方向に、そのノードにおけるトラフィックの負荷率が低い場合には、ノードにおけるトラフィックを増加させるように、通信を制御する
この通信の制御には、プリフェッチ機能の設定変更および実行、スケジュールダウンロード機能の設定変更および実行、コンテンツ配信機能の設定変更および実行、帯域制御設定の変更、キャッシュデータ保持時間の変更、キャッシュデータリフレッシュ機能の設定変更、フィルタリング機能の設定変更、パケット発行元のIPアドレスによるアクセスコントロール機能の設定変更、TCP/IPのセッション保持時間設定の変更、TCP/IPのデータ読み込みタイムアウト時間の変更がある。
【0017】
同様の趣旨として、キャッシュサーバ内に、トラフィック監視部を設けてもよい。
【0018】
トラフィック監視装置の設定情報をローカルな記憶装置、または、ファイルサーバなどのネットワークに接続された機器の有する記憶装置に格納する。そして、他のトラフィック監視装置の設定情報もロードできるようにして、他のトラフィック監視装置に障害がおこってダウンしたときには、その障害が起こった監視装置の設定情報を引き継いで、キャッシュサーバの制御への指令を代替できるようにする。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る各実施形態を、図1および図2を用いて説明する。
【0020】
〔実施形態1〕
以下、図1を用いて本発明に係る第一の実施形態を説明する。
図1は、本発明の第一の実施形態に係るキャッシュサーバ制御システムの構成を示すブロック図である。
【0021】
図1に示すキャッシュサーバ制御システムは、トラフィック監視装置A110、制御対象となるキャッシュサーバ130、140が、それぞれノードA、ノードB、ノードCがLAN等のネットワークにより接続されている。
【0022】
また、トラフィック監視装置Aは、図1ではLAN(Local Area Network)等により接続された形態であるが、ノードAの中に設けてもよい。
【0023】
トラフィック監視装置Aは、トラフィック監視部111、トラップシグナル送信部112と設定情報121を備えている。
【0024】
トラフィック監視部は、ネットワーク上の監視対象とするノードでのトラフィックを監視する。ノードにおけるトラフィックとは、そのノードを通過するパケット量で表される。
【0025】
トラップシグナル送信部112は、キャッシュサーバにトラップシグナルを送信する。ここで言うトラップシグナルとは、制御対象であるキャッシュサーバに送信される通信制御の指令である。
【0026】
設定情報121は、監視対象ノード情報や制御対象とするキャッシュサーバ情報、トラップシグナル情報などのトラフィック監視サーバの設定情報である。
【0027】
この設定情報は、トラフィック監視装置A110のローカルな記憶装置の中に置かれてもよいし、ネットワークに接続されたファイルサーバ、NAS(Network Attached Storage)などの記憶装置の中に置かれてもよい。
【0028】
制御対象となるキャッシュサーバA130は、制御部131、トラップシグナル受信部132と設定情報133を備えている。
【0029】
制御部131は、設定情報133を参照して各種の通信制御をおこなう。トラップシグナル受信部132は、トラフィック監視装置A130からのトラップシグナルを受信し、制御部131に伝達する。設定情報133は、キャッシュサーバの通信制御をおこなうための情報である。
【0030】
ここで、トラフィック監視装置A110が、監視対象となるノードA150の負荷率と協調させて、制御対象となるキャッシュサーバA130を制御する場合を考える。
【0031】
トラフィック監視部111が、ノードA150のトラフィック情報を取得し、ノードA150の負荷率を計算する。ノードにおける負荷率とは、そのノードのパケット処理性能の最大値に対する実際にゲートウェイ機器を通過するパケット量の割合である。
【0032】
そして、ノードの負荷率の状態に応じて、設定情報121の設定内容に従いトラップシグナル送信部112が、キャッシュサーバA130のトラップシグナル受信部131に対してトラップシグナルを送信する。
【0033】
トラップシグナルを受けて、キャッシュサーバA130での通信制御は、ノードAの負荷率が高い場合には、ノードAのトラフィックを減少させるように、すなわち、ノードAでの通信がネットワークシステムでのボトルネックにならないように、ノードAの負荷率が低い場合には、ノードAのトラフィックを増加させるように、すなわち、ノードAの通信帯域を有効利用するように制御する。
【0034】
具体的には、以下に示すようにキャッシュサーバの機能を制御するようにする。
(1)プリフェッチ機能の設定変更および実行
プリフェッチ機能とは、Webユーザリクエストにより取得したHTMLファイルに記載されたURL(リンク先)をWebユーザリクエストがなくても先読みする機能である。
監視対象ノードの負荷率が高い場合:
プリフェッチ機能をオフにする。
監視対象ノードの負荷率が低い場合:
プリフェッチ機能をオンにする。
(2)スケジュールダウンロード機能の設定変更および実行
スケジュールダウンロード機能とは、予め設定された時間に特定のURLにアクセスし、Webコンテンツをキャッシュしておく機能である。
監視対象ノードの負荷率が高い場合:
スケジュールダウンロード機能を完全にオフにするか、または、一時的にダウンロードを停止し、一定時間後に再試行する。
監視対象ノードの負荷率が低い場合:
スケジュールダウンロード機能をオンにし、ダウンロードを完了させる。
(3)コンテンツ配信機能の設定変更および実行
予め設定された時間に特定のキャッシュサーバに対して、特定のWebコンテンツを配信する機能である。
監視対象ノードの負荷率が高い場合:
コンテンツの配信機能をオフにし、コンテンツ配信をおこなわないようにするか、コンテンツの配信によるトラフィック量を少なくする。
監視対象ノードの負荷率が低い場合:
コンテンツの配信機能をオンにし、必要に応じてコンテンツの配信によるトラフィック量を多くする。
(4)帯域制御設定の変更
ここで言う帯域は、ネットワーク上での伝送量の割り当てであり、帯域制御としては、プロトコル(HTTP、FTP、RTSP、RTPなど)により優先順位を制御する優先制御や、自身のネットワーク帯域を縮小して、帯域を絞るように制御する帯域制御がある。
監視対象ノードの負荷率が高い場合:
・優先制御: 多くの帯域を使用するRTSP、RTPの帯域を絞ったり、業務上優先順位の低いプロトコルの帯域を絞る。
・自身の帯域制御:自身のネットワーク帯域を縮小して、帯域を絞るように制御する
監視対象ノードの負荷率が低い場合:
・優先制御: 多くの帯域を使用するRTSP、RTPの帯域、業務上優先順位の低いプロトコルの帯域を広げる。
・自身の帯域制御:自身のネットワーク帯域を拡大して、帯域を有効活用するように制御する
(5)フィルタリング機能の設定変更
フィルタリング機能とは、URL、IPアドレス、サブネットマスク等の宛先情報定義と、ユーザID、IPアドレス、サブネットマスク等の送信元情報定義を持ち、宛先情報定義と送信元情報定義を組み合わせた定義(以下、「フィルタリング定義」という)に基づいて、WebユーザからのWebリクエストのヘッダ情報がその定義と合致した場合に、Webリクエストを有効、もしくは、無効にすることを可能にする機能である。
監視対象ノードの負荷率が高い場合:
フィルタリング定義を厳しくして、パケットの通過量を少なくする。
監視対象ノードの負荷率が低い場合:
フィルタリング定義を緩くして、パケットの通過量を多くする。
(6)パケット発行元のIPアドレスによるアクセスコントロール機能の設定変更
パケット発行元のIPアドレスによるアクセスコントロール機能とは、パケット発行元のIPアドレス、サブネットマスク等の送信元情報定義に基づいて、WebユーザからのWebリクエストのヘッダ情報がその定義と合致した場合にWebリクエストを有効、もしくは、無効にすることを可能にする機能である。
監視対象ノードの負荷率が高い場合:
アクセスコントロール定義を厳しくして、パケットの通過量を少なくする。
監視対象ノードの負荷率が低い場合:
アクセスコントロール定義を緩くして、パケットの通過量を多くする。
(7)キャッシュデータ保持時間の変更
キャッシュデータ保持時間とは、Webコンテンツ等のキャッシュデータを有効なデータとして保存しておく時間である。
監視対象ノードの負荷率が高い場合:
キャッシュデータの保持時間を長くして、データの最新性をさげても応答時間が早くなることを優先する
監視対象ノードの負荷率が低い場合:
キャッシュデータの保持時間を短くして、データの最新性をあげる
(8)キャッシュデータのリフレッシュ機能
キャッシュデータのリフレッシュ機能とは、一定時間を経過したキャッシュデータの最新性を保持するため、キャッシュデータのヘッダ情報の最新性をオリジナルサーバにアクセスしてヘッダ情報を取得し比較することでチェックし、最新であればキャッシュし続け、古い場合はキャッシュデータを廃棄し、最新のデータに更新する機能である。
監視対象ノードの負荷率が高い場合:
キャッシュデータのリフレッシュ機能をオフにする。
監視対象ノードの負荷率が低い場合:
キャッシュデータのリフレッシュ機能をオンにする。
(9)TCP/IPのセッション保持時間設定の変更
TCP/IPのセッションとは、TCP/IPプロトコルにおいて接続の開始から終了までを意味する用語であり、ここでのTCP/IPのセッション保持時間とは、WebクライアントPCとキャッシュサーバ、キャッシュサーバとWebサーバとのTCP/IPのセッションを保持しておく時間である。
監視対象ノードの負荷率が高い場合:
セッション保持は、各ネットワーク機器のリソースを消費するため、データの送受信が終了してからのセッション保持時間を短くするように制御する
監視対象ノードの負荷率が低い場合:
セッション保持は、各ネットワーク機器のリソースを消費するが、セッションを維持しておけば次回のデータ送受信が迅速にできるため、データの送受信が終了してもしばらくセッションを維持しておくようセッション保持時間を長くするように制御する
(10)TCP/IPのデータ読み込みタイムアウト時間設定の変更
TCP/IPのデータ読み込みタイムアウト時間とは、TCP/IPプロトコルにおいて、一回のデータ送受信時をおこなうために許容されたタイムアウト時間である。
監視対象ノードの負荷率が高い場合:
ネットワークトラフィックが高い場合は、データ読み込みに時間がかかるため、タイムアウト値を長くするよう制御する
監視対象ノードの負荷率が低い場合:
タイムアウト値を短くするよう制御する
以上、トラフィック監視装置A110が、ノードAを監視対象として、キャッシュサーバA130に制御の指示を与える場合について述べたきたが、監視対象ノードがノードA150、B160、C170のように複数ある場合であっても、それらのトラフィック監視をおこなって、キャッシュサーバに通信の制御をおこなうことができる。
【0035】
また、制御対象となるキャッシュサーバが複数ある場合であっても、トラフィック監視装置A110から全ての制御対象キャッシュサーバの制御をおこなうことができる。
【0036】
さらに、この例では、トラフィック監視装置が一台を説明してきたが、トラフィック監視装置が複数あるようにしてもよい。そして、互いにその動作状態を監視するようにする。そして、あるトラフィック監視装置に障害がおこったときには、他のトラフィック監視装置が、その設定情報121を引き継いで、代替できるようにしてもよい。
【0037】
例えば、トラフィック監視装置A110の監視対象が、ノードA、制御対象が、キャッシュサーバA130であり、トラフィック監視装置m(図示せず)の監視対象が、ノードn、制御対象が、キャッシュサーバn140であるときに、トラフィック監視装置mに障害がおこってダウンしたときに、トラフィック監視装置A110は、監視対象を、ノードAとノードnとし、制御対象を、キャッシュサーバA130とキャッシュサーバn140にする。
【0038】
このようにすれば、システムの信頼性を向上させることができる。
【0039】
〔実施形態2〕
以下、図2を用いて本発明に係る第二の実施形態を説明する。
図2は、本発明の第二の実施形態に係るキャッシュサーバ制御システムの構成を示すブロック図である。
【0040】
第一の実施形態では、トラフィックを監視する手段と、キャッシュサーバに指令を与える手段が、キャッシュサーバと別におかれていたが、本実施形態では、それらをキャッシュサーバの中に設けたものである。
【0041】
本実施形態のキャッシュサーバA230は、制御部231、トラップシグナル受信部232、トラップシグナル送信部233,トラフィック監視部234、設定情報235を備えて構成されており、ノードnでネットワークに接続されている。
【0042】
制御部231、トラップシグナル受信部232、トラップシグナル送信部233,トラフィック監視部234は、実施形態1と同様の機能を持ち、設定情報235は、監視対象となるノード情報や制御対象となるキャッシュサーバ情報、トラップシグナル情報などの情報である。
【0043】
この例で、例えば、キャッシュサーバA230をノードA250の負荷率と協調して制御する場合を考える。
【0044】
この場合に、トラフィック監視部234が監視対象ノードA250のトラフィック情報を取得し、ノードA250の負荷率を計算する。
【0045】
そして、ノードの負荷率の状態に応じて、設定情報235の設定内容に従いトラップシグナル送信部233が、キャッシュサーバA130自身のトラップシグナル受信部232に対してトラップシグナルを送信する。
【0046】
トラップシグナルを受けて、キャッシュサーバA130での通信制御は、ノードAの負荷率が高い場合には、ノードAのトラフィックを増加させないように、すなわち、ノードAでの通信がネットワークシステムでのボトルネックにならないように、ノードAの負荷率が低い場合には、ノードAのトラフィックを減少させないように、すなわち、ノードAの通信帯域を有効利用するように制御する。
【0047】
具体的な通信制御の内容は、実施形態1と同様である。
【0048】
また、実施形態1と同様に、複数のノードを監視対象としてもよい。
【0049】
この例では、制御対象であるキャッシュサーバA130自身の中に、トラフィック監視部234と、トラップシグナル送信部233を備えていたが、他のキャッシュサーバn(図示せず)を制御対象としてもよい。その場合には、キャッシュサーバA130の中のトラップシグナル送信部233は、キャッシュサーバnの中のトラップシグナル受信部232に、トラップシグナルを送信することになる。もちろん、実施形態1と同様に、複数のキャッシュサーバを制御対象としてもよい。
【0050】
また、複数のキャッシュサーバの中に、トラフィックを監視する機構と、トラップシグナルを送信する機構を設けてもよい。
【0051】
この際に、互いに動作状態を監視して、あるトラフィック監視機構に障害がおこったときには、その設定情報235を引き継げるようにすることによって、システムの信頼性を向上させることができるのも、実施形態1と同様である。
【0052】
【発明の効果】
本発明によれば、複数のキャッシュサーバがノードにより接続されているネットワークシステムにおいて、ネットワーク上のノードの負荷状況を監視し、ネットワーク上のノードの負荷状況と協調して、キャッシュサーバの機能の動作制御や、設定内容の変更を動的におこなうことにより、ネットワーク内のトラフィックの安定化、帯域の有効活用を可能とするキャッシュサーバ制御システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施形態に係るキャッシュサーバ制御システムの構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の第二の実施形態に係るキャッシュサーバ制御システムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
110…トラフィック監視装置A
111…トラフィック監視部
112…トラップシグナル送信部
121…設定情報
130…キャッシュサーバA
131…制御部
132…トラップシグナル受信部
133…設定情報
140…キャッシュサーバB
141…制御部
142…トラップシグナル受信部
143…設定情報
150…ノードA
160…ノードB
170…ノードn
230…キャッシュサーバA
231…制御部
232…トラップシグナル受信部
233…トラップシグナル送信部
234…トラフィック監視部
235…設定情報
250…ノードA
260…ノードn[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a cache server control system, and is suitable for use in a large-scale network in which a plurality of cache servers are connected by nodes, and measures traffic at each node to control communication settings of the cache server. The present invention relates to a cache server control system that stabilizes traffic in a network and enables effective use of a communication band.
[0002]
[Prior art]
With the spread of the Internet technology, access to contents on a Web server has become enormous. A cache server is installed on the network to reduce the network bandwidth and load on the Web server and to reduce the response time to the Web user. The temporarily stored Web contents are stored as temporary data in the cache server, and a plurality of Web users The method of sharing in is taken.
[0003]
As a technique using such a cache server, Patent Literature 1 discloses an example in which a cache server is applied to homepage data. Patent Literature 2 discloses a technique in which a plurality of cache servers communicate with each other to adjust cache data to be held. Examples are disclosed.
[0004]
By the way, the cache server is a server provided to store communication data as cache data and to speed up access to Web pages and the like, but has various functions for controlling communication.
[0005]
As a function for adjusting the contents in relation to the contents of the Web page, an HTML (HyperText Makeup Language) requested by a Web user is analyzed, a prefetch function for prefetching, and a URL (Uniform Resource Locators) registered in advance are downloaded. There is a schedule download function that always keeps the contents in a cache, and a contents distribution function that distributes Web contents to a server registered in advance.
[0006]
In addition, functions for adjusting whether or not to pass a designated packet include a bandwidth control for limiting a bandwidth to be allocated according to a type of a protocol passing through a cache server, a URL requested for a Web request from a Web user, a requested URL, and the like. There are a filtering function for performing access control according to the server IP address, and an access control function for restricting Web access to users who can access the cache server from the IP address.
[0007]
The function of adjusting the cache data of the cache server includes a function of adjusting the time for keeping the cache data as valid data in the cache, and a function of refreshing the cached data to maintain the freshness of the cached Web contents. is there.
[0008]
Further, for a TCP / IP session, there is a function of adjusting a TCP / IP session holding time and a function of adjusting a TCP / IP data reading timeout time.
[0009]
The operating conditions and settings of these functions are independent of the load status of the nodes on the network. The node on the network here is a gateway device of a gate network segment such as a router.
[0010]
Therefore, the setting of the function of the cache server as described above is not appropriate, and the load factor of the network node may be increased, or conversely, the bandwidth of the network may not be used effectively.
[0011]
[Patent Document 1]
JP 2000-315171 A [Patent Document 2]
JP 2000-155712 A
[Problems to be solved by the invention]
As described above, conventionally, the operating conditions such as the prefetch function, the schedule download function, the content distribution function, and the cache data refresh function of the cache server are independent of the load factor of the node. If it is not appropriate, the load factor of the nodes on the network will be increased, leading to a response delay to the user browsing the Web, or a delay in data flowing through other networks, or conversely, There is a problem that the band is not used effectively.
[0013]
Further, setting of bandwidth control, setting of TCP / IP session holding time, setting of TCP / IP data reading timeout time, setting of filter condition of filtering function, setting of access filter condition of access control function, setting of cache data holding time Are statically set independently of the load factor of the node, so those settings may not be appropriate for the load factor of the node. In the bandwidth control, for example, HyperText Transfer Protocol (HTTP), File Transfer Protocol (FTP), Real Time Streaming Protocol (RTSP), and a protocol that can use a Real-time Transport Protocol (RTP) that can use a Real-time Transport Protocol (RTP) can be used. If they are allocated in a practical manner, there is a waste or shortage for each allocated band in an actual use situation. In setting the TCP / IP session holding time and the data reading timeout time, if the bandwidth is busy, it takes a long time until the end of data transfer, so it is necessary to take a longer time. It becomes useless. In the filtering function, in the related art, the filter condition is changed for each time period. However, the filter condition is changed in cooperation with the load factor of the node to limit the number of Web sites that can be referred to, thereby limiting the Web request. The number cannot be adjusted. In the access control function, the prior art has a function of assigning a transfer priority by an IP address using QoS (Quality of Service), but the access control access by the IP address is performed in cooperation with the load factor of the node. It is not possible to change the filter conditions and adjust the number of Web requests.
[0014]
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to monitor the load status of a node on a network in a network system in which a plurality of cache servers are connected by the node, and A cache server control system that stabilizes traffic in the network and makes effective use of bandwidth by dynamically controlling the operation of cache server functions and changing settings in cooperation with the load status of nodes. Is to provide.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, a traffic monitoring device is provided, monitors traffic in a node, and transmits a control command to a cache server to be controlled according to a traffic load factor in the node.
[0016]
The cache server receives the control command from the traffic monitoring device, and when the traffic load factor at the node is high, the traffic load at the node is low in the direction of decreasing the traffic at the node. In order to increase the traffic at the node, the communication is controlled. The control of the communication includes the setting change and execution of the prefetch function, the setting change and execution of the schedule download function, the setting change and execution of the content distribution function, the bandwidth Change control setting, change cache data retention time, change cache data refresh function setting, change filtering function setting, change access control function setting by IP address of packet issuer, set TCP / IP session retention time There is change, change of TCP / IP of the data read-out time.
[0017]
For the same purpose, a traffic monitoring unit may be provided in the cache server.
[0018]
The setting information of the traffic monitoring device is stored in a local storage device or a storage device of a device connected to a network such as a file server. Then, the setting information of the other traffic monitoring device can be loaded, and when the other traffic monitoring device fails and goes down, the setting information of the failed monitoring device is taken over and control of the cache server is performed. To be able to replace the directive.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG.
[0020]
[Embodiment 1]
Hereinafter, a first embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the cache server control system according to the first embodiment of the present invention.
[0021]
In the cache server control system shown in FIG. 1, a traffic
[0022]
The traffic monitoring device A is connected in a LAN (Local Area Network) or the like in FIG. 1, but may be provided in the node A.
[0023]
The traffic monitoring device A includes a traffic monitoring unit 111, a trap
[0024]
The traffic monitoring unit monitors traffic at a node to be monitored on the network. Traffic at a node is represented by the amount of packets passing through that node.
[0025]
The trap
[0026]
The setting
[0027]
This setting information may be stored in a local storage device of the traffic monitoring device A110, or may be stored in a storage device such as a file server or a NAS (Network Attached Storage) connected to a network. .
[0028]
The
[0029]
The
[0030]
Here, consider a case where the traffic monitoring device A110 controls the cache server A130 to be controlled in cooperation with the load factor of the node A150 to be monitored.
[0031]
The traffic monitoring unit 111 acquires the traffic information of the node A150 and calculates the load factor of the node A150. The load factor in a node is the ratio of the amount of packets actually passing through the gateway device to the maximum value of the packet processing performance of the node.
[0032]
Then, the trap
[0033]
In response to the trap signal, the communication control in the cache server A130 reduces the traffic of the node A when the load factor of the node A is high, that is, the communication in the node A becomes a bottleneck in the network system. When the load factor of the node A is low, the control is performed so as to increase the traffic of the node A, that is, to effectively use the communication band of the node A.
[0034]
Specifically, the function of the cache server is controlled as described below.
(1) Setting change and execution of the prefetch function The prefetch function is a function of prefetching a URL (link destination) described in an HTML file acquired by a Web user request even without a Web user request.
When the load ratio of the monitored node is high:
Turn off the prefetch function.
When the load ratio of the monitored node is low:
Turn on the prefetch function.
(2) The setting change of the schedule download function and the execution schedule download function are functions of accessing a specific URL at a preset time and caching Web contents.
When the load ratio of the monitored node is high:
Either completely turn off the scheduled download function or temporarily stop the download and retry after a certain time.
When the load ratio of the monitored node is low:
Turn on the schedule download function and complete the download.
(3) Change and execution of setting of content distribution function This function distributes specific Web contents to a specific cache server at a preset time.
When the load ratio of the monitored node is high:
Either turn off the content distribution function and do not distribute the content, or reduce the traffic volume due to the distribution of the content.
When the load ratio of the monitored node is low:
Turn on the content distribution function and increase the traffic volume due to content distribution as needed.
(4) Change of bandwidth control setting The bandwidth referred to here is the allocation of the amount of transmission on the network. As the bandwidth control, priority control for controlling the priority by a protocol (HTTP, FTP, RTSP, RTP, etc.) There is band control for reducing the band of the network and controlling the band.
When the load ratio of the monitored node is high:
Priority control: The bandwidth of RTSP or RTP that uses a lot of bandwidth is reduced, or the bandwidth of a protocol with a low priority in business is reduced.
-Own bandwidth control: When the load rate of the monitored node that controls to reduce the bandwidth of the own network and reduce the bandwidth is low:
Priority control: The bandwidth of RTSP and RTP that use a lot of bandwidth, and the bandwidth of a protocol with a low priority in business are expanded.
Own bandwidth control: expands its own network bandwidth and controls so as to make effective use of the bandwidth (5) setting change of filtering function The filtering function is to define destination information such as URL, IP address and subnet mask. , A source ID such as a user ID, an IP address, and a subnet mask. Based on a definition that combines the destination information definition and the source information definition (hereinafter, referred to as a “filtering definition”), a Web request from a Web user is When the header information matches the definition, this function enables or disables the Web request.
When the load ratio of the monitored node is high:
Strict filtering definitions to reduce the amount of packets passed.
When the load ratio of the monitored node is low:
Relax the filtering definition to increase the amount of packets passed.
(6) Changing the setting of the access control function using the IP address of the packet issuer The access control function using the IP address of the packet issuer refers to the Web user based on the source information definition such as the IP address of the packet issuer and the subnet mask. This function enables or disables the Web request when the header information of the Web request from the Web server matches the definition.
When the load ratio of the monitored node is high:
Strict access control definitions to reduce the amount of packets passed.
When the load ratio of the monitored node is low:
Loosen the access control definition to increase the amount of packets passed.
(7) Change of Cache Data Retention Time The cache data retention time is a time for storing cache data such as Web contents as valid data.
When the load ratio of the monitored node is high:
When the load ratio of the monitored node, which prioritizes faster response time even if the data is kept up-to-date by increasing the cache data retention time, is low:
(8) Refresh function of cache data The refresh function of cache data is to maintain the freshness of cache data after a certain period of time. This function checks the latestness of the header information by accessing the original server and acquiring and comparing the header information. If it is the latest, it continues to cache, and if it is old, the cache data is discarded and updated to the latest data .
When the load ratio of the monitored node is high:
Turn off the cache data refresh function.
When the load ratio of the monitored node is low:
Turn on the cache data refresh function.
(9) Change of TCP / IP session holding time setting A TCP / IP session is a term that means from the start to the end of a connection in the TCP / IP protocol. Is a time for keeping a TCP / IP session between the Web client PC and the cache server, and between the cache server and the Web server.
When the load ratio of the monitored node is high:
Since session retention consumes the resources of each network device, when the load factor of the monitored node that controls to shorten the session retention time after data transmission / reception ends is low:
The session retention consumes the resources of each network device, but if the session is maintained, the next data transmission / reception can be performed quickly, so the session retention time is maintained for a while after the data transmission / reception ends. (10) Change of TCP / IP data read timeout setting TCP / IP data read timeout is allowed to perform one data transmission / reception in the TCP / IP protocol. Timeout time.
When the load ratio of the monitored node is high:
If the network traffic is high, it takes time to read the data, so if the load ratio of the monitored node that controls to increase the timeout value is low:
As described above, the case where the traffic monitoring device A110 gives a control instruction to the cache server A130 with the node A as a monitoring target has been described as long as the control is performed so as to shorten the timeout value, but the monitoring target node is configured to monitor the nodes A150, B160 and C170. Even if there are a plurality of such servers, the traffic can be monitored to control the communication with the cache server.
[0035]
Further, even when there are a plurality of cache servers to be controlled, the traffic monitoring device A110 can control all the cache servers to be controlled.
[0036]
Further, in this example, one traffic monitoring device has been described, but a plurality of traffic monitoring devices may be provided. Then, the operating states are mutually monitored. Then, when a failure occurs in a certain traffic monitoring device, another traffic monitoring device may take over the setting
[0037]
For example, the monitoring target of the traffic monitoring device A110 is the node A, the control target is the cache server A130, the monitoring target of the traffic monitoring device m (not shown) is the node n, and the control target is the cache server n140. Sometimes, when a failure occurs in the traffic monitoring device m and the traffic monitoring device m goes down, the traffic monitoring device A110 sets the nodes to be monitored to the nodes A and n, and the control targets to the cache server A130 and the cache server n140.
[0038]
In this way, the reliability of the system can be improved.
[0039]
[Embodiment 2]
Hereinafter, a second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the cache server control system according to the second embodiment of the present invention.
[0040]
In the first embodiment, the means for monitoring traffic and the means for giving a command to the cache server are provided separately from the cache server. In the present embodiment, however, they are provided in the cache server. .
[0041]
The cache server A230 according to the present embodiment includes a
[0042]
The
[0043]
In this example, for example, consider a case where the cache server A230 is controlled in cooperation with the load factor of the node A250.
[0044]
In this case, the
[0045]
Then, the trap
[0046]
In response to the trap signal, the communication control in the cache server A130 prevents the traffic of the node A from increasing when the load factor of the node A is high, that is, the communication in the node A becomes a bottleneck in the network system. When the load factor of the node A is low, the control is performed so that the traffic of the node A is not reduced, that is, the communication band of the node A is effectively used.
[0047]
The specific contents of the communication control are the same as in the first embodiment.
[0048]
Further, similarly to the first embodiment, a plurality of nodes may be monitored.
[0049]
In this example, the
[0050]
A mechanism for monitoring traffic and a mechanism for transmitting a trap signal may be provided in a plurality of cache servers.
[0051]
At this time, it is also possible to improve the reliability of the system by monitoring the operation states of each other and, when a failure occurs in a certain traffic monitoring mechanism, by taking over the setting
[0052]
【The invention's effect】
According to the present invention, in a network system in which a plurality of cache servers are connected by a node, the load status of the node on the network is monitored, and the operation of the function of the cache server is coordinated with the load status of the node on the network. A cache server control system capable of stabilizing traffic in a network and effectively utilizing a band can be provided by dynamically performing control and changing setting contents.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a cache server control system according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a cache server control system according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
110 ... Traffic monitoring device A
111
131 control unit 132 trap
141
160 ... Node B
170 ... node n
230: Cache server A
231, control unit 232, trap
260 node n
Claims (8)
一つ以上のトラフィック監視装置を備え、
このトラフィック監視装置は、
制御対象とする前記キャッシュサーバの設定情報と、
監視対象とする前記ノードにおけるトラフィック情報を取得・解析する手段と、
前記ノードにおけるトラフィックの負荷率に応じて、前記キャッシュサーバに制御の指令を送信する手段とを有し、
前記キャッシュサーバは、前記トラフィック監視装置より、制御の指令を受信して、
前記ノードにおけるトラフィックの負荷率が高い場合には、前記ノードにおけるトラフィックを減少させる方向に、前記ノードにおけるトラフィックの負荷率が低い場合には、前記ノードにおけるトラフィックを増加させる方向に、前記キャッシュサーバでの通信を制御することを特徴とするキャッシュサーバ制御システム。In a cache server control system in which one or more cache servers are connected to a network via a node,
Equipped with one or more traffic monitoring devices,
This traffic monitoring device
Setting information of the cache server to be controlled;
Means for acquiring and analyzing traffic information at the node to be monitored;
Means for transmitting a control command to the cache server according to a traffic load factor in the node,
The cache server receives a control command from the traffic monitoring device,
When the load rate of the traffic at the node is high, the cache server may reduce the traffic at the node, and when the load rate of the traffic at the node is low, increase the traffic at the node. A cache server control system for controlling the communication of the cache server.
プリフェッチ機能の設定変更および実行、
スケジュールダウンロード機能の設定変更および実行、
コンテンツ配信機能の設定変更および実行、
帯域制御設定の変更、
フィルタリング機能の設定変更、
パケット発行元のIPアドレスによるアクセスコントロール機能の設定変更、
キャッシュデータ保持時間の変更、
キャッシュデータリフレッシュ機能の設定変更、
TCP/IPのセッション保持時間設定の変更、
TCP/IPのデータ読み込みタイムアウト時間の変更が含まれることを特徴とする請求項1記載のキャッシュサーバ制御システム。As a type of control of communication of the cache server,
Change and execute the prefetch function settings,
Change and execute the schedule download function,
Change and execute the content distribution function settings,
Change bandwidth control settings,
Change the settings of the filtering function,
Change the setting of the access control function by the IP address of the packet issuer,
Change cache data retention time,
Change the setting of the cache data refresh function,
Change TCP / IP session retention time settings,
2. The cache server control system according to claim 1, wherein a change of a TCP / IP data read timeout time is included.
前記キャッシュサーバは、
トラフィック監視部を備え、
このトラフィック監視部は、
トラフィック情報を取得・解析する手段と、
前記ノードにおけるトラフィックの負荷率に応じて、自ら、あるいは、他のキャッシュサーバに対して、前記キャッシュサーバに制御の指令を送信する手段を有し、
前記ノードにおけるトラフィックの負荷率が高い場合には、前記ノードにおけるトラフィックを減少させる方向に、前記ノードにおけるトラフィックの負荷率が低い場合には、前記ノードにおけるトラフィックを増加させる方向に、前記キャッシュサーバでの通信を制御することを特徴とするキャッシュサーバ制御システム。In a cache server control system in which one or more cache servers are connected to a network via a node,
The cache server,
Equipped with a traffic monitoring unit,
This traffic monitor is
Means for acquiring and analyzing traffic information;
According to the load rate of the traffic in the node, itself, or, to another cache server, having means for transmitting a control command to the cache server,
When the load rate of the traffic at the node is high, the cache server may reduce the traffic at the node, and when the load rate of the traffic at the node is low, increase the traffic at the node. A cache server control system for controlling the communication of the cache server.
プリフェッチ機能の設定変更および実行、
スケジュールダウンロード機能の設定変更および実行、
コンテンツ配信機能の設定変更および実行、
帯域制御設定の変更、
フィルタリング機能の設定変更、
パケット発行元のIPアドレスによるアクセスコントロール機能の設定変更、
キャッシュデータ保持時間の変更、
キャッシュデータリフレッシュ機能の設定変更、
TCP/IPのセッション保持時間設定の変更、
TCP/IPのデータ読み込みタイムアウト時間の変更が含まれることを特徴とする請求項2記載のキャッシュサーバ制御システム。As a type of control of communication of the cache server,
Change and execute the prefetch function settings,
Change and execute the schedule download function,
Change and execute the content distribution function settings,
Change bandwidth control settings,
Change the settings of the filtering function,
Change the setting of the access control function by the IP address of the packet issuer,
Change cache data retention time,
Change the setting of the cache data refresh function,
Change TCP / IP session retention time settings,
3. The cache server control system according to claim 2, wherein a change of a TCP / IP data read timeout time is included.
前記トラフィック監視装置は、その格納された自ら、あるいは、他のトラフィック監視装置の設定情報をロードして利用可能なことを特徴とする請求項1記載のキャッシュサーバ制御システム。The setting information of the traffic monitoring device connected to the network is stored in a local storage device of the traffic monitoring device, or a storage device of a device connected to the network,
2. The cache server control system according to claim 1, wherein the traffic monitoring device can load and use the stored setting information of itself or another traffic monitoring device.
他のトラフィック監視装置に障害が発生したときには、その障害が発生したトラフィック監視装置の設定情報をロードして、キャッシュサーバの通信の制御をおこなえることを特徴とする請求項4記載のキャッシュサーバ制御システム。The traffic monitoring device has means for monitoring an operation state of another traffic monitoring device,
5. The cache server control system according to claim 4, wherein when a failure occurs in another traffic monitoring device, the setting information of the failed traffic monitoring device is loaded to control communication of the cache server. .
前記トラフィック監視部は、その格納された自ら、あるいは、他のキャッシュサーバ内にあるトラフィック監視部の設定情報を引き継いで利用可能なことを特徴とする請求項3記載のキャッシュサーバ制御システム。The setting information of the traffic monitoring unit in the cache server connected to the network is stored in a local storage device of the cache server or a storage device of a device connected to the network,
4. The cache server control system according to claim 3, wherein the traffic monitoring unit can use the information stored therein by itself or by taking over the setting information of the traffic monitoring unit in another cache server.
他のキャッシュサーバ内のトラフィック監視部に障害が発生したときには、その障害が発生したトラフィック監視部の設定情報を引き継いで、キャッシュサーバの通信の制御をおこなえることを特徴とする請求項6記載のキャッシュサーバ制御システム。The traffic monitoring unit has means for monitoring an operation state of a traffic monitoring device in another cache server,
7. The cache according to claim 6, wherein when a failure occurs in a traffic monitoring unit in another cache server, communication of the cache server can be controlled by inheriting the setting information of the failed traffic monitoring unit. Server control system.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002275107A JP2004110667A (en) | 2002-09-20 | 2002-09-20 | Cache server control system |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP2002275107A JP2004110667A (en) | 2002-09-20 | 2002-09-20 | Cache server control system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004110667A true JP2004110667A (en) | 2004-04-08 |
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ID=32271397
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JP2002275107A Pending JP2004110667A (en) | 2002-09-20 | 2002-09-20 | Cache server control system |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2004110667A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006050560A (en) * | 2004-06-07 | 2006-02-16 | Microsoft Corp | System and method for optimizing network communication in response to network condition |
JP2014225109A (en) * | 2013-05-16 | 2014-12-04 | 株式会社 日立産業制御ソリューションズ | Load distributing device, and program |
JP2017510004A (en) * | 2014-03-31 | 2017-04-06 | アマゾン・テクノロジーズ・インコーポレーテッド | Session management in distributed storage systems |
-
2002
- 2002-09-20 JP JP2002275107A patent/JP2004110667A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2006050560A (en) * | 2004-06-07 | 2006-02-16 | Microsoft Corp | System and method for optimizing network communication in response to network condition |
JP2014225109A (en) * | 2013-05-16 | 2014-12-04 | 株式会社 日立産業制御ソリューションズ | Load distributing device, and program |
JP2017510004A (en) * | 2014-03-31 | 2017-04-06 | アマゾン・テクノロジーズ・インコーポレーテッド | Session management in distributed storage systems |
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