JP2005065177A

JP2005065177A - Ｐ２ｐ通信システムにおける接続リンク数制御方法、情報処理装置、およびリンク数制御プログラム

Info

Publication number: JP2005065177A
Application number: JP2003296236A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Sunaga; 聡須永
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2003-08-20
Filing date: 2003-08-20
Publication date: 2005-03-10

Abstract

【課題】Ｐ２Ｐ通信システムにおいて、情報処理装置（ピア）間の冗長なリンクを削減し、検索メッセージの伝搬を効率的に行う。
【解決手段】許容リンク数データ部１３は、リンク確立を許可する通信接続リンク数の最大値である許容リンク数Ｎｍａｘの値を保持している。許容リンク数テーブル１４にはＣＰＵの処理能力、ＣＰＵの使用率に応じて許容リンク数Ｎｍａｘが複数設定されている。ＣＰＵ性能・使用率読み取り部１５はＣＰＵの処理能力、ＣＰＵの使用率が変化すると、許容リンク数テーブル１４から対応する許容リンク数Ｎｍａｘを読み取り、許容リンク数データ部１３に設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ネットワーク上の情報処理装置が該ネットワーク上の他の情報処理装置とサーバを介さないで、通信相手の情報処理装置を探し、該情報処理装置と直接通信リンクを確立して通信を行うＰ２Ｐ（peer to peer）通信システムに関する。

ネットワークを介して互いに接続される情報処理装置が、サーバを必要とすることなく、直接通信するＰ２Ｐ通信システムが開発されている。

従来技術として、Ｐ２Ｐ通信を行う際に、通信接続を確立するための情報（通信先のIPアドレス）を容易に取得することができるようにする情報処理装置が提案されている（特許文献１）。

図４はＰ２Ｐ通信システムにおけるリンク確立の手順を示すフローチャートである。ステップ２０１において、他のピア（情報処理装置）から接続要求（リンク確立要求）があると、直ちにステップ２０２においてリンクが確立される。また、ステップ２０３にリンク接断要求があると、ステップ２０４にてリンクが切断される。このような方法では、あらゆるピアからの接続要求に対して全てリンク確立を行い、全ての接続要求元ピアと通信することになるため、冗長なリンクが増大する。
特開２０００―２７８９０３号公報

上述した従来技術では、形成されるネットワークポロジーを考慮せず制限なく数多くのピアとリンク確立を行って通信することになるため、ピア数が増えると冗長なリンクが増大してゆき、通信が非効率になる問題が起こる。

また、各ピアの計算処理性能や負荷状態は全く考慮されていないため、とりわけ低処理能力のピアや高負荷のピアを経由すると検索メッセージの伝搬効率が低下する。

このように、従来技術では、接続するピア数が増えれば増えるほど、これに伴ってリンク数が急激に増大してゆくため、ここに述べた問題が顕著に現れる。

本発明の目的は、情報処理装置（ピア）間の冗長なリンクを削減し、検索メッセージの伝搬を効率的に行う接続リンク数制御方法および情報処理装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の接続リンク数制御方法は、他情報処理装置からリンク確立要求があったときにリンク確立を許可する、通信接続リンク数の最大値である許容リンク数を設定し、変更する。

具体的には、自情報処理装置が持つ中央処理装置の処理能力または使用率を取得し、該処理能力または該使用率に応じて許容リンク数を設定および／または変更する。

図３に、従来方法と本発明での接続リンクの例の比較を示す。

従来の方法では、制限なく数多くのピアとリンク確立を行って通信することになるため、冗長なリンクが多く、無駄な検索メッセージの伝搬が多い（図３（１））。一方、本発明による方法で形成されるリンク構成は、冗長なリンクが少なく、無駄な通信経路が削減されるから、余分な検索メッセージの伝搬が削減できる（図３（２））。

また、従来の方法では、各ピアの計算処理能力や負荷状態（使用率）は全く考慮されていないため、低処理能力のピアや高負荷のピアを経由すると、そこが処理ネックになり、検索メッセージの伝搬効率が低下する。一方、本発明による方法で形成されるリンク構成においては、ピアの処理能力や負荷を考慮したリンク数制限であるため、リンク数を多く持ちメッセージが経由する可能性の高いピアは高性能（あるいは低負荷）であるので、検索メッセージの伝搬を効率よく行うことができる。

リンクを多く持つピアほどそこをメッセージが経由しやすいから、本発明においては、接続する相手ピアの選定を行うわけではないものの、すなわち接続相手はどのピアでもかまわず、処理能力や負荷に応じて自分が持てるリンク数の上限だけを意識してリンク確立を実施することで、リンクを多く持つピアほど高性能なピアとなるため、全体のピアとリンクの関係において、効率的なメッセージの経路が形成される。

本発明の適用例として、Ｐ２Ｐネットワーキングにおける分散ファイル（分散データベース）のファイル検索などがある。

請求項１から７の発明によれば、Ｐ２Ｐ通信におけるピア間の通信リンク数を設定、変更することができるようにすることで、検索メッセージの伝搬を非効率的なものとしていた冗長なピア間のリンクを削減し、検索メッセージの伝搬が効率よく行われるという効果がある。さらに、ピア数が増えても、１つのピアが許容できるリンク数は上限が決められているから、全体のピア間リンク数は従来方法のように急激に増大することはない。

また、請求項２、３、５、６の発明によれば、ピアの計算処理能力や負荷を考慮してリンク数を制限するため、リンク数を多く持ちメッセージが経由する可能性の高いピアは高性能（あるいは低負荷）であるので、検索メッセージの伝搬を効率よく行うことができる。

したがって、接続するピア数が増えれば増えるほど従来の方法と比較して、本発明による冗長なピア間のリンクを削減する効果が高くなり、検索メッセージの伝搬が効率よく行われるという効果が高くなる。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は本発明の一実施形態の情報処理装置の要部のブロック図である。

本実施形態の情報処理装置はリンク制御部１１と現リンク数データ部１２と許容リンク数データ部１３と許容リンク数テーブル１４とＣＰＵ性能・使用率読取部１５を有し、これらは主記憶装置内に設けられている。

リンク制御部１１は、他のピアと通信を行う際に、通信に必要な基本の通信制御を行う部分であり、ここでリンク確立要求を受理したり、自ら他のピア（情報処理装置）へリンク確立要求を発行したりするなど、Ｐ２Ｐ通信の基本機能を持っている。

現リンク数データ部１２は現リンク数Ｎの値を保持している。

許容リンク数データ部１３は許容リンク数Ｎｍａｘの現在の値を保持している。

許容リンク数テーブル１４は、許容リンク数Ｎｍａｘの値がＣＰＵの処理能力、ＣＰＵの使用率に応じて、表１、表２に示すように予め複数設定されている。

許容リンク数Ｎｍａｘ値のどれを使うかを決定する方法として、上述のようにピアのＣＰＵ処理能力に応じて決定する方法と、ピアのＣＰＵ使用率に応じて決定する方法とがある。前者は、ピアの処理能力によって許容リンク数を定める方法であり、処理能力が高いほど許容リンク数を多くすることにする。例えば、高性能なピアは許容リンク数を５とし、中性能、低性能なピアは、それぞれのリンク数を３、２のように小さい値とする。後者は、ピアのＣＰＵ使用率によって許容リンク数を定める方法であり、ＣＰＵ使用率が高いほど許容リンク数を少なくすることにする。例えば、高負荷なピアは許容リンク数を２とし、中負荷、低負荷なピアは、それぞれリンク数を３、５のように現在の状態に応じた許容リンク数の設定、変更、更新を動的に行う。

ＣＰＵ性能・ＣＰＵ使用率読み取り部１５は許容リンク数Ｎｍａｘの値を設定する指標となる情報をＣＰＵより読み取り、読み取った情報をもとに、許容リンク数テーブル１４に予め与えておいた許容リンク数Ｎｍａｘのどの値を使うかを動的に決定する。

図２は本実施形態の動作を示すフローチャートである。この図を用いて、本実施形態の特徴的な動作について説明する。

ピアの初期状態リンク数は０であり、他のピアへリンク接続要求を行ったり、他ピアからリンク接続要求を受けたりして、リンクが生成され通信を行う際に、許容リンク数Ｎｍａｘの値を超える接続要求は後述の通り拒否するので、保持できるリンク数（許容リンクス数）を超えたリンクをピアが持つことは起こらない。

まず、ステップ１０１に他のピアから接続要求、リンク確立要求があった場合、ステップ１０２に現リンク数Ｎに１を足した値が許容リンク数Ｎｍａｘの値以内であるかどうかを判定する。もし、Ｎｍａｘの値を超えるならば、ステップ１０５にリンク確立要求を拒否する。拒否されたピア側は、別のピアへ接続を試みるか、拒否したピアのリンク数が減るまでリトライし続けるか、接続を新たに行わないかなど、どのように動作してもかまわない。リンク確立要求があった際、現リンク数Ｎに１を足した値がＮｍａｘの値以内であれば、ステップ１０３にてリンク確立を許可し、ステップ１０４にてリンク確立が行われる。そして、ステップ１０５にて現リンク数Ｎに１を足して現リンク数Ｎの値を更新しておく。

反対に、接続していた他のピアが退去する際には、そのピアとの通信がなくなり、通信リンクはおのずと消滅することになるから、ステップ１０６にリンク切断要求が必然的に起こり、ステップ１０７にて自然にリンクが切断することとなる。そして、このリンク切断を契機として、現リンク数データ部１２が管理している現リンク数Ｎの値を１減らして、Ｎの値を更新しておく。

なお、許容リンク数データ部１３の許容リンク数Ｎｍａｘの値は、ＣＰＵ性能・ＣＰＵ使用率読取部１５によって、常時、情報処理装置のＣＰＵの性能、負荷状態に応じて、これらに変動があれば随時、更新が行われる。

また、許容リンク数テーブル１４を設けずに、ＣＰＵ性能・使用率読み取り部１５において、許容リンク数Ｎｍａｘを計算によって求めることも考えられる。

なお、図１に示した処理は専用ハードウェアにより実現されるもの以外に、その機能を実現するためのプログラムを、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行するものであってもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、フロッピーディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク装置等の記憶装置を指す。さらに、コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、インターネットを介してプログラムを送信する場合のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの（伝送媒体もしくは伝送波）、その場合のサーバとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含む。

本発明の一実施形態の情報処理装置の要部の構成図である。図１の情報処理装置の処理を示すフローチャートである。従来方式と本発明での接続リンク例の比較を示す図である。従来技術の処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１１リンク制御部
１２現リンク数データ部
１３許容リンク数データ部
１４許容リンク数テーブル
１５ＣＰＵ性能・使用率読み取り部
１０１〜１０８、２０１〜２０４ステップ

Claims

ネットワーク上の情報処理装置が該ネットワーク上の他の情報処理装置とサーバを介さないで、通信相手の情報処理装置を探し、該情報処理装置と直接通信リンクを確立して通信を行うＰ２Ｐ通信システムにおいて、
他情報処理装置からリンク確立要求があったときにリンク確立を許可する、通信接続リンク数の最大値である許容リンク数を設定し、変更する、Ｐ２Ｐ通信システムにおける接続リンク数制御方法。
自情報処理装置が持つ中央処理装置の処理能力を取得し、該処理能力に応じて前記許容リンク数を設定および／または変更する、請求項１に記載の方法。
自情報処理装置が持つ中央処理装置の使用率を取得し、該使用率に応じて前記許容リンク数を設定および／または変更する、請求項１に記載の方法。
ネットワーク上の他の情報処理装置とサーバを介さないで、通信相手の情報処理装置を探し、該情報処理装置と直接、通信リンクを確立し、通信を行う情報処理装置において、
他の情報処理装置からリンク確立要求があったときにリンク確立を許可する、通信接続リンク数の最大値である許容リンク数を保持する許容リンク数保持手段と、
前記許容リンク数保持手段に前記許容リンク数を設定し、設定されている前記許容リンク数を変更する許容リンク数設定・変更手段を有することを特徴とする情報処理装置。
前記許容リンク数設定・変更手段は、自情報処理装置が持つ中央処理装置の処理能力を取得し、該処理能力に応じて前記許容リンク数を設定および／または変更する、請求項４に記載の情報処理装置。
前記許容リンク数設定・変更手段は、自情報処理装置が持つ中央演算処理装置の使用率を取得し、該使用率に応じて前記許容リンク数を設定および／または変更する、請求項４に記載の情報処理装置。
請求項１から３のいずれかの接続リンク数制御方法をコンピュータで実行するためのリンク数制御プログラム。