JP2005122756A - 輻輳制御方法 - Google Patents
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Abstract
大規模Web通信中継装置を主としたWeb通信中継装置に発生する障害(輻輳)を回避、軽減する。
【解決手段】
Web通信中継ソフトウェア31に含まれるHTTPモジュール41又はキャッシングモジュール42は、キャッシュ可又は不可か制御不可能かに関してメソッドチェックを行いS101、キャッシュ可であれば、URIのチェック(1)を行うS103。ステップS103でキャッシュ可であれば、URIハッシュ検索(1)S107を行い、通常キャッシュS111、優先キャッシュS113、アクセス抑止S115のいずれかの処理の決定を行う。ステップS101でキャッシュ不可であれば、URIのチェック(2)S105、URIハッシュ検索(2)S109を行い、アクセス抑止S115、アクセス監視・規制S117のいずれかの処理の決定を行う。ステップS101で制御不可能である場合は、制御なしS119に決定する。
【選択図】 図13
Description
図1に、通信システムの構成図を示す。通信システム100は、例えば、クライアント端末1−1〜1−iと、大規模Web通信中継装置2と、Web通信装置3−1〜3−jとを含む。クライアント端末1−1〜1−iは、例えば、Webコンテンツの取得(アクセス)要求、データ送受信、画面表示等を行うユーザ用(端末)装置である。Web通信装置3−1〜3−jは、例えば、クライアント端末1−1〜1−iからの要求に応じてWebコンテンツを送出する装置であって、ディスク容量を上限としてコンテンツデータを格納している。なお、本実施の形態では、主に大規模なWeb通信装置について説明しているが、これに限らず、本発明は、適宜の規模の通信装置に適用することができる。
(1)Web通信中継装置25−1のOS(オペレーティングシステム)データを格納し、装置起動時にそのデータが主記憶装置30にロードされる。
(2)OS上で動作する様々なアプリケーションプログラム(データ・設定ファイル)を格納し、アプリケーションの起動時に主記憶装置30にロードされる。
(3)Web通信中継装置25−1が中継するWebコンテンツデータをキャッシュデータとして格納する。
まず、クライアント端末1−1〜1−iからクライアント要求が送信されると、大規模Web通信中継装置2は、それを受信する。大規模Web通信中継装置2のデータ中継装置21では、要求をレイヤ7負荷分散装置24に転送し、レイヤ7負荷分散装置24は、いずれかのWeb通信中継装置(ここでは、Web中継装置25−1)に送る。Web通信中継装置25−1内のWeb通信中継ソフトウェア31では、プロキシエンジン43を経て、HTTPモジュール41とキャッシングモジュール42が、そのクライアント要求を受信する。
つぎに、クライアント要求を受信したWeb通信中継装置25−1は、通信内容を解析する。ここで、Web中継装置25−1が、クライアント要求に対応しているWebページをキャッシュで記憶している場合、その内容をレイヤ7負荷分散装置24、データ中継装置21を経て、クライアント端末1−1へ送信する。
一方、Web中継装置25−1が、クライアント要求に対応しているWebページをキャッシュで記憶していない場合、及び/又はクライアント要求にキャッシュ利用不可の指示がある場合、Web中継装置25−1は、クライアント要求に関する情報を、レイヤ7負荷分散装置24、データ中継装置21を経て、Web通信装置3−1〜3−jの該当する装置へ送信する。
Web通信装置3−1〜3−jは、クライアント要求を受信すると、クライアント端末に、データ中継装置21を介してクライアント要求に対応するWebページを応答する。さらに、データ中継装置21は、レイヤ7負荷分散装置24を経てWeb中継装置25−1に、その通信内容やWebページを転送する。Web中継装置25−1では、そのWebページをキャッシングモジュール42にキャッシュする。
つぎに、キャッシング及び輻輳制御処理を説明する。図12は、キャッシング及び輻輳制御処理について基本的な処理を示すフローチャートである。まず、Web通信中継ソフトウェア31は、キャッシュチェックおよび制御種別判定を行う(S201)。Web通信中継ソフトウェア31は、この判定結果に応じて、例えば、通常キャッシュの制御(S203)、優先キャッシュの制御(S205)、アクセス抑止の制御(S207)、アクセス監視・規制の制御(S209)、制御なし(S211)のいずれか又は複数の制御を行い、処理を終了する。
メソッドチェックでは、次のような処理が実行される。
(a)まず、クライアントのHTTP要求のリクエストメソッドを取得する。
(b)ここで、リクエストメソッドがGET、HEADなら「キャッシュ可」の場合の処理を行う。
(c)一方、リクエストメソッドがOPTIONS、POST、DELETE、TRACE、CONNECTなら「キャッシュ不可」の場合の処理を行う。
(d)さらに、リクエストメソッドがRFC2616で定義されていない拡張メソッドである場合は、「制御不可能」の場合の処理を行う。
(a) ここでは、まず、スキームがHTTPであることを確認する。
(b) つぎに、パスをチェックし、文字「?」を含んでいるかどうか検査する。
(c) また、パスをチェックし、.cgi,.asp を含んでいるかどうか検査する。
(d) さらに、クエリ有無を判断して、クエリを外す加工処理を行う。なお、「クエリが有る」とは、”?”がついていることを指す。
(e) (b),(c)で該当するものがあった場合は「URIの加工」をおこなった文字列を共用メモリに確保する。
(f) (b),(c)で該当した場合は、「キャッシュ不可」の場合の処理を行い、一方、(b)、(c)で該当しなかった場合は、「キャッシュ可」の場合で処理を進める。
ステップS107のURIハッシュ検索(1)では、次のような処理を実行する。例えば、メモリ上にキャッシュの領域があり、クライアント端末と通信しているURIはメモリ上に記憶されており、そのメモリテーブルをURIハッシュとすることができる。
(a)URIハッシュを検索する。
(b)URIエントリにヒットした場合は、URIエントリの制御タイプを参照し、そこに記述されている制御に決定する。
(c)URIエントリにヒットしなかった場合は、「通常キャッシュ」処理に決定する。
(a)「URIの加工」が行われなかった場合は、HTTP要求にあるURIを使ってURIハッシュを検索する。
(b)URIエントリにヒットした場合は、URIエントリの制御フラグを参照し、そこに記述されている制御に決定する。
(c)URIエントリにヒットしなかった場合は、「アクセス監視・規制」処理に決定する。
図16は、通常キャッシュ処理についてのフローチャートである。
(1)まず、キャッシュヒットを判定する(S111−1)。
(1−1)ヒットしなかった場合は、最初のアクセス要求としてWebサーバへ要求を中継する処理に移り、キャッシングモジュール42は、例えば、(a)通常URIエントリの作成、(b)通常キャッシュエントリの作成、(c)URIハッシュへ登録、(d)キャッシュエントリにオーナの設定、等を行う通常キャッシング前処理を行う(S111−11)。つぎに、Webサーバへ要求を転送し(S111−12)、Webサーバから応答を受信し(S111−13)、さらに、クライアントへ応答を転送する(S111−14)。つぎに、キャッシングモジュール42は、通常キャッシングを行う(ステップS111−15)。ここで、ステップS111−15の通常キャッシングでは、例えば、次の処理が行われる。
(a)通常キャッシュデータの確保。
(b)Web通信装置の応答をコピー。
(c) (a)、(b)をデータがあるまで続ける。
(d)応答待ちセッションリストに登録があるか検査する。
(e) (d)で応答待ちセッションがある場合は、処理開始指示を送る。
(f)オーナの設定を解除する。
アクセス抑止コンテンツの作成方法としては、例えば、アクセス抑止メッセージとアクセス抑止コンテンツのフォーマットを用意して動的に生成する。例えば、上に、アクセス抑止メッセージ群とアクセス抑止コンテンツのフォーマットを格納しておく。キャッシングモジュール42は、状態に応じてふさわしいメッセージを取り出し、アクセス抑止コンテンツフォーマットに挿入することでアクセス抑止コンテンツを生成する。例えば、以下の図に示すように、抑止時の一般的なメッセージ93「要求されたコンテンツは利用できません」を使って、アクセス抑止メッセージフォーマットに挿入し、アクセス抑止コンテンツを生成している。
図22は、アクセス監視・規制処理についてのフローチャートである。まず、キャッシングモジュール42は、監視・規制前処理を行う(S117−1)。ここで、ステップS117−1の監視・規制前処理では、次の処理を行う。
(a)URIエントリを作成していなければ作成する。
(b)(a)を実行した場合は、URIハッシュに登録する。
(c)URIエントリ中のアクセスカウントを1増やす。
(a)URIエントリ中のアクセスカウントを1減らす。
(b)アクセスカウンタが0ならば、URIハッシュから削除する。
(c)(b)で削除を実行した場合は、URIエントリを削除する。
A.URIエントリ新たなパラメータを追加する。
B.パラメータには、過去にWeb通信中継装置がサーバに当該URIの要求を送信したときの応答時間の平均を入れる。
C.アクセス数が1以上のときは、A.で追加したパラメータも考慮し、例えば、アクセス数がある程度存在し、通信に設定時間以上かかりそうな場合は、上述の規制開始接続数に満たなくても規制する。
2 大規模Web通信中継装置
3−1〜3−j Web通信装置
21 データ中継装置
22 認証装置
23 システム管理装置
24 レイヤ7負荷分散装置
25−1〜25−n Web通信中継装置
26 アクセス規制装置
31 Web通信中継ソフトウェア
41 HTTPモジュール
42 キャッシングモジュール
43 プロキシエンジン
100 通信システム
Claims (21)
- クライアント端末とサーバ装置の間に設けられた通信中継装置における輻輳制御方法であって、クライアント端末からの要求に従い、キャッシュヒットした際は記憶されている要求内容をクライアント端末に送信し、キャッシュヒットしなかった場合又はキャッシュを利用しない要求の場合、要求内容をサーバ装置から受信してクライアント端末に送信するための前記輻輳制御方法において、
入力されたクライアント端末からの要求に基づき、キャッシュ可又はキャッシュ不可かを判断するメソッドチェックステップと、
前記メソッドチェックステップによりキャッシュ可であると判断された場合、クライアント端末からの要求に含まれるURIのチェックを行いキャッシュ可又は不可かを判断する第1URIチェックステップと、
前記第1URIチェックステップによる判断に従い、キャッシュ可であれば、URIハッシュの検索を行い、通常キャッシュ、優先キャッシュ又はアクセス抑止のいずれかの処理が行われるか決定する第1URIハッシュ検索ステップと、
前記第1URIハッシュ検索ステップによる決定に従い、通常キャッシュ処理、優先キャッシュ処理又はアクセス抑止処理のいずれかの処理を行うステップとを含む輻輳制御方法。 - クライアント端末とサーバ装置の間に設けられた通信中継装置における輻輳制御方法であって、クライアント端末からの要求に従い、キャッシュヒットした際は記憶されている要求内容をクライアント端末に送信し、キャッシュヒットしなかった場合又はキャッシュを利用しない要求の場合、要求内容をサーバ装置から受信してクライアント端末に送信するための前記輻輳制御方法において、
入力されたクライアント端末からの要求に基づき、キャッシュ可又はキャッシュ不可かを判断するメソッドチェックステップと、
前記メソッドチェックステップによりキャッシュ不可であると判断された場合、クライアント端末からの要求に含まれるURIのチェックを行う第2URIチェックステップと、
URIハッシュの検索を行い、アクセス抑止又はアクセス監視・規制のいずれかの処理が行われるか決定する第2URIハッシュ検索ステップと、
前記第2URIハッシュ検索ステップによる決定に従い、アクセス抑止処理又はアクセス監視・規制処理のいずれかの処理を行うステップとを含む輻輳制御方法。 - クライアント端末とサーバ装置の間に設けられた通信中継装置における輻輳制御方法であって、クライアント端末からの要求に従い、キャッシュヒットした際は記憶されている要求内容をクライアント端末に送信し、キャッシュヒットしなかった場合又はキャッシュを利用しない要求の場合、要求内容をサーバ装置から受信してクライアント端末に送信するための前記輻輳制御方法において、
入力されたクライアント端末からの要求に基づき、キャッシュ可又はキャッシュ不可かを判断するメソッドチェックステップと、
前記メソッドチェックステップによりキャッシュ可であると判断された場合、クライアント端末からの要求に含まれるURIのチェックを行いキャッシュ可又は不可かを判断する第1URIチェックステップと、
前記第1URIチェックステップによる判断に従い、キャッシュ可であれば、URIハッシュの検索を行い、通常キャッシュ又は優先キャッシュのいずれかの処理が行われるか決定する第1URIハッシュ検索ステップと、
前記メソッドチェックステップによりキャッシュ不可であると判断された場合、クライアント端末からの要求に含まれるURIのチェックを行う第2URIチェックステップと、
前記第1URIチェックステップによる判断によりキャッシュ不可である場合又は前記第2URIチェックステップを経て移行され、URIハッシュの検索を行い、アクセス抑止又はアクセス監視・規制のいずれかの処理が行われるか決定する第2URIハッシュ検索ステップと、
前記第1又は第2URIハッシュ検索ステップによる決定に従い、通常キャッシュ処理、優先キャッシュ処理、アクセス抑止処理、アクセス監視・規制処理のいずれかの処理を行うステップとを含む輻輳制御方法。 - 前記メソッドチェックステップにより制御不可能であると判断された場合、制御なしの処理を行うステップをさらに含む請求項1乃至3のいずれかに記載の輻輳制御方法。
- 前記メソッドチェックステップは、
クライアント端末からの要求に含まれるリクエストメソッドを取得するステップと、
取得されたリクエストメソッドに従い、キャッシュ可又はキャッシュ不可又は制御不可能を決定するステップとを含む請求項1乃至3のいずれかに記載の輻輳制御方法。 - 前記第1URIチェックステップは、
クライアント端末からの要求に含まれるスキームがHTTP等の第1のスキームであることを確認するステップと、
URIに付いているクエリを外すことによりURIを加工するステップと、
クライアント端末からの要求に含まれるパスをチェックし、所定の文字を含んでいるかどうか検査するステップと、
所定の文字を含む場合、URIを加工した文字列をメモリに確保し、キャッシュ不可の処理へ移行するステップと、
所定の文字を含まない場合は、キャッシュ可の処理へ移行するステップとを含む請求項1又は2に記載の輻輳制御方法。 - 前記第2URIチェックステップは、
クライアント端末からの要求に含まれるスキームがHTTP等の第1のスキームであることを確認するステップと、
URIに付いているクエリを外すことによりURIを加工するステップとを含む請求項2又は3に記載の輻輳制御方法。 - 前記第1又は第2URIハッシュ検索ステップは、
URIハッシュを検索するステップと、
URIエントリにヒットした場合は、URIエントリに含まれる制御タイプを参照し、そこに記述されている制御に決定するステップとURIエントリにヒットしなかった場合は、予め定められた処理に決定するステップを含む請求項1乃至3のいずれかに記載の輻輳制御方法。 - URIエントリは、URIと、制御タイプ、アクセスカウンタ、キャッシュエントリ情報を含むことを特徴とする請求項8に記載の輻輳制御方法。
- キャッシュエントリは、URIエントリ情報と、各種制御タイプを示すキャッシュエントリタイプと、主として利用しているセッションを示すオーナセッション情報と、キャッシュデータ情報を含むことを特徴とする請求項9に記載の輻輳制御方法。
- 制御タイプ又はキャッシュエントリタイプは、通常キャッシュ、優先キャッシュ、アクセス抑止、アクセス監視・規制のいずれかであることを特徴とする請求項10に記載の輻輳制御方法。
- 前記通常キャッシュ処理又は前記優先キャッシュ処理は、
キャッシュヒットしたか否かを判定するステップと、
キャッシュは有効期限内か否かを判定するステップと、
キャッシュが有効期限内である場合、キャッシュを取出し、クライアント端末へキャッシュを転送するステップと、
キャッシュが有効期限内でない場合、サーバ装置へクライアント端末からの要求を転送し、サーバ装置から受信した応答をクライアント端末へ転送し、さらに、通常キャッシング又は優先キャッシングを行うステップとを含む請求項1乃至11のいずれかに記載の輻輳制御方法。 - キャッシュがヒットしなかった場合、通常又は優先URIエントリの作成、通常又は優先キャッシュエントリの作成、URIハッシュへ登録、キャッシュエントリにオーナを設定のいずれか又は複数を含むキャッシング前処理を行うステップと、
サーバ装置へクライアント端末からの要求を転送し、サーバ装置から受信した応答をクライアント端末へ転送し、さらに、通常キャッシングを行うステップとを含むことを特徴とする請求項12に記載の輻輳制御方法。 - 前記キャッシュがヒットした場合、
サーバ装置から応答が戻る前に、同一コンテンツに対して複数の要求が重複した場合、最初の要求だけサーバ装置へ中継し、残りの要求は一旦処理待ち状態とし、最初の要求に対する応答が戻ってから処理を再開する集約処理をさらに含むことを特徴とする請求項12に記載の輻輳制御方法。 - キャッシュ領域に空きが無くなる又は少なくなったときにアクセス回数が低い領域を消去して再利用するためのガベージコレクション処理の際に、優先キャッシュエントリは対象外とし、さらに優先キャッシュフラグを参照して、優先キャッシュとして使用されているデータ領域も処理の対象外とすることを特徴とする請求項1乃至14のいずれかに記載の輻輳制御方法。
- 前記アクセス抑止処理は、
要求されたコンテンツに関する抑止メッセージを取得するステップと、
抑止メッセージよりコンテンツを作成するステップと、
クライアント端末へコンテンツを転送するステップとを含むことを特徴とする請求項1乃至15のいずれかに記載の輻輳制御方法。 - 前記アクセス監視・規制処理は、
規制を行うか否かを判定する規制判定ステップと、
規制を行う場合、規制メッセージを取得し、規制メッセージよりコンテンツを作成して、クライアント端末へコンテンツを転送するステップと、
規制を行わない場合、サーバ装置へ要求を転送し、サーバ装置から受信した応答をクライアント端末へ転送するステップとを含むことを特徴とする請求項1乃至16のいずれかに記載の輻輳制御方法。 - URIエントリを作成していなければ作成し、それをURIハッシュに登録する処理、及び/又は、URIエントリ中のアクセスカウントを1つ増やす処理を実行する監視・規制前処理をさらに含むことを特徴とする請求項17に記載の輻輳制御方法。
- 前記規制判定ステップは、
(a)URIエントリのアクセスカウンタ、(b)URIエントリの規制実行フラグ、(c)装置に設定された規制開始接続数、(d)装置に設定された規制終了接続数を参照して、
(b)の規制実行フラグが設定されていない場合、(a)>(c)ならば規制を行うとし、そうでなければ規制を行わないとし、一方、(b)の規制実行フラグが設定されている場合、(a)>(d)ならば規制を行うとし、そうでなければ規制を行わないとすることを特徴とする請求項17に記載の輻輳制御方法。 - URIエントリ中のアクセスカウントを1つ減らし、アクセスカウンタが0ならば、URIハッシュから削除し、URIエントリを削除する監視・規制後処理をさらに含むことを特徴とする請求項17に記載の輻輳制御方法。
- 前記制御なし処理は、
サーバ装置へ要求を転送するステップと、
サーバ装置から応答を受信するステップと、
クライアント端末へ応答を転送するステップとを含むことを特徴とする請求項1乃至20のいずれかに記載の輻輳制御方法。
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