JP2005228036A - 負荷分散装置、その制御方法、その制御プログラム、及びクライアントサーバシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 加入者端末装置と複数のサーバとを介する仮想ネットワーク上にトンネリングにより確立される通信経路を選択し、サーバ負荷を分散させることにより、各サーバを均等な負荷状態で動作させ、信頼性の高いサービスを実現する。
【解決手段】 サーバ２０から定期的に送信されてくる一又は二以上の種別からなる稼動情報を取得する負荷分散制御手段１２と、負荷分散制御手段１２により取得された稼動情報を、その稼動情報元のサーバ２０への通信経路１００と関連付けて管理する稼動状態管理手段１４と、稼動状態管理手段１４で管理されている各サーバ２０の稼動情報に基づいて加入者端末装置１０と接続するサーバ２０への通信経路１００を選択する通信経路選択手段１５とを備え、負荷分散制御手段１２が、加入者端末装置３０からの接続要求に応じて、通信経路選択手段１５により選択された通信経路１００を用いて加入者端末装置３０をサーバ接続する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、負荷分散装置、その制御方法、その制御プログラム、及びクライアントサーバシステムに関し、より詳しくは、加入者端末装置と複数のサーバとを介する仮想ネットワーク上にトンネリングにより確立される通信経路を選択することによりサーバの負荷分散を実現する負荷分散装置、その制御方法、その制御プログラム、及びクライアントサーバシステムに関する。

インターネットなど誰もが利用可能な公共のネットワークを利用してプライベートなネットワークを作ることはＶＰＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）と呼ばれている。ＶＰＮを利用することによって、従来のフレームリレーや専用線を用いて行ってきたことを低廉なコストで実現することができる。

ＶＰＮの実現方法には幾つかの種類があるが、Ｌ２ＴＰ（Ｌａｙｅｒ ２ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）が一般的である。ここで、「Ｌ２ＴＰ」とは、データリンク層であるＰＰＰのパケットを、その１つ上のレイヤー、ネットワーク層のプロトコルであるＩＰでカプセル化して通信させる技術である。なお、Ｌ２ＴＰは、ＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔａｓｋ Ｆｏｒｃｅ）により標準化されており、ＲＦＣ２６６１として制定されている。

このＬ２ＴＰによりＶＰＮを実現する従来のクライアントサーバシステムにおいては、リモートユーザが加入者端末装置からアクセスポイントにダイアルアップＰＰＰ接続を行うと、着信を受けたＬＡＣ装置（ＬＡＣ：Ｌ２ＴＰ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒ）がＰＡＰやＣＨＡＰなどのＰＰＰのユーザ認証によって、代理的に正当なユーザであることを確認した後、アクセス側のＬＮＳ装置と通信して一又は二以上のトンネルを生成する。トンネルが確立された後は、ダイヤルインした社内の認証サーバ（ＲＡＤＩＵＳなど）による正式な認証を経て、ＰＰＰのネゴシエーションを行うことにより、加入者側端末装置側からインターネットへのＰＰＰパスを接続させていた（例えば、特許文献１参照。）。

また、このような従来のクライアントサーバシステムが、複数のＬＮＳ装置を有する場合には、ＬＡＣ装置は、その複数のＬＮＳ装置に対して同時に複数のトンネルを生成することができるので、これら複数のＬＮＳ装置から選択したＬＮＳ装置により加入者側端末装置側からインターネットへのＰＰＰパスを接続させていた。
特開２００３−２４４１８８号公報（第３頁、第３図）

しかしながら、以上のような従来のクライアントサーバシステムによれば、ＬＮＳ装置の選択は、ＬＡＣ装置がＬＮＳ装置を選択するために参照する情報のやり取りができなかった（情報をやり取りするパケットが定義されていなかった）ため、ＬＮＳ装置の状態にかかわりなくＬＡＣ装置側で独自に予め決定された１つのＬＮＳ装置を選択するか、複数のＬＮＳ装置を順番に選択していた。このため、ＬＮＳ装置が過負荷状態である場合にも、ＰＰＰパスを接続してしまうといった問題があった。
また、ＬＡＣ装置が、過負荷状態のＬＮＳ装置に接続されることにより、接続されたＬＮＳ装置は更なる過負荷状態に陥り、的確なサービスを提供できなくなるといった問題もあった。

本発明は、以上のような問題を解決するためになされたものであり、加入者端末装置と複数のサーバ（ＬＮＳ装置）とを介する仮想ネットワーク上にトンネリングにより確立される通信経路を各サーバの稼動状態に応じて選択し、複数のサーバの負荷を分散させることにより、各サーバを均等な負荷状態で動作させ、信頼性の高いサービスを実現することのできる負荷分散装置、その制御方法、その制御プログラム、及びクライアントサーバシステムの提供を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の負荷分散装置は、加入者端末装置からの接続要求に応じて、この加入者端末装置と仮想ネットワークを介して接続される複数のサーバに対してトンネリングによる通信経路を確立し、該通信経路のいずれかを選択することにより複数のサーバの負荷を分散させる負荷分散装置であって、各サーバから定期的に送信されてくる一又は二以上の種別からなる稼動情報を取得する負荷分散制御手段と、負荷分散制御手段により取得された稼動情報を、その稼動情報元のサーバへの通信経路と関連付けて管理する稼動状態管理手段と、稼動状態管理手段で管理されている各サーバの稼動情報に基づいて加入者端末装置と接続するサーバへの通信経路を選択する通信経路選択手段とを備え、負荷分散制御手段が、加入者端末装置からの接続要求に応じて、通信経路選択手段により選択された通信経路を用いて加入者端末装置をサーバ接続する構成としてある。

負荷分散装置をこのような構成にすれば、負荷分散制御手段は、サーバから送信されてくる稼動情報を取得し、これを稼動状態管理手段に通信経路と関連付けて管理させることができる。また、通信経路選択手段は、加入者端末装置からの接続要求を受けて、各サーバの稼動情報に基づいて加入者端末装置と接続するサーバへの通信経路を選択することができる。このため、通信経路選択手段は、稼動情報をもとに最も稼働率の低いサーバとの接続を提供することができる。
このように、稼働率の低いサーバへ加入者端末装置を接続し、稼働率の高いサーバへの加入者端末装置の接続を避けることで、各サーバ間の稼働率を均等化することができ、サーバ間の負荷を分散させて、信頼性の高いサービスを提供することができる。

また、本発明の負荷分散装置は、通信経路選択手段は、稼動情報の各種別ごとの閾値を保持する閾値保持部を有し、稼動状態管理手段で管理されている各サーバの稼動情報のうち、すべての種別が閾値に収まる稼動情報を有するサーバとの通信経路を選択する構成としてある。

負荷分散装置をこのような構成にすれば、通信経路選択手段は、すべての種別が閾値に収まる稼動情報を有するサーバとの通信経路を選択することができる。
このため、閾値を一つでも越えてしまう稼動情報の種別がある場合には接続対象のサーバとされることはなく、閾値によりサーバとの接続を制限することができる。したがって、いずれのサーバも閾値の設定次第で所定の稼動率以上にならないように稼動させることができるので、信頼性の高いサービスを提供することができる。

また、本発明の負荷分散装置は、通信経路選択手段が、稼動状態管理手段で管理されている各サーバの稼動情報の中に、すべての種別が閾値に収まる稼動情報が存在しない場合に、閾値に収まる種別をより多く含む稼動情報を有するサーバとの通信経路を選択する構成としてある。

負荷分散装置をこのような構成にすれば、通信経路選択手段は、各サーバの稼動情報の中に、すべての種別が閾値に収まる稼動情報が存在しない場合に、閾値に収まる種別をより多く含む稼動情報を有するサーバとの通信経路を選択するため、たとえすべての種別が閾値に収まる稼動情報が存在しなかったとしても、より稼動情報に余裕のあるサーバへの通信経路を確立させることができる。

また、本発明の負荷分散装置は、加入者端末装置が使用することのできる通信経路を予め記憶したマッピング記憶手段を備え、通信経路選択手段は、加入者端末装置からの接続要求を受けて、その加入者端末装置の使用できる通信経路をマッピング記憶手段から読み取り、この読み取った通信経路により接続されるサーバの稼動情報に基づいて通信経路を選択する構成としてある。

負荷分散装置をこのような構成にすれば、加入者端末装置単位で使用することのできる通信経路を定めることができるので、接続先となるサーバを制限することができる。このように、加入者端末装置ごとに接続先が制限されて、接続可能なサーバが異なる場合であっても、稼動情報に余裕のあるサーバへの通信経路を確立させることができる。

また、本発明の負荷分散装置は、稼動情報の種別が、各サーバにおけるＣＰＵ使用率，各サーバと接続される回線仕様率，メモリ使用率のうちいずれか一又は二以上の種別を含む構成としてある。

負荷分散装置をこのような構成にすれば、稼動情報の種別にＣＰＵ使用率，回線仕様率，メモリ使用率が含まれるので、各サーバの処理時間や情報伝送速度等を所定レベル以上に維持するようにサーバの負荷を分散させることができる。

また、本発明の負荷分散装置は、加入者端末装置と複数のサーバ間における通信を、Ｌ２ＴＰによるものとした構成としてある。

負荷分散装置をこのような構成にすれば、加入者端末装置から負荷端末装置へのダイアルアップ接続が行え、着信を受けた負荷分散装置は、ＰＡＰやＣＨＡＰなどのＰＰＰのユーザ認証により、代理的に正当なユーザであることを確認した後、アクセス側のサーバと通信してトンネルを確立することができる。トンネルが確立された後は、ダイヤルインした社内の認証サーバ（ＲＡＤＩＵＳ）などによる正式な認証を経て、ＰＰＰのネゴシエーションを行うことができる。

また、本発明の負荷分散装置の制御方法は、加入者端末装置からの接続要求に応じて、この加入者端末装置と仮想ネットワークを介して接続される複数のサーバに対してトンネリングによる通信経路を確立し、該通信経路のいずれかを選択することにより複数のサーバの負荷を分散させる負荷分散装置の制御方法であって、各サーバから定期的に送信されてくる一又は二以上の種別からなる稼動情報を取得する稼動情報取得ステップと、稼動情報取得ステップで取得された稼動情報を、その稼動情報元のサーバへの通信経路と関連付けて管理する稼動状態管理ステップと、稼動状態管理ステップで管理されている各サーバの稼動情報に基づいて加入者端末装置と接続するサーバへの通信経路を選択する通信経路選択ステップと、加入者端末装置からの接続要求に応じて、通信経路選択ステップで選択された通信経路を用いて加入者端末装置をサーバ接続する接続ステップとを含む方法としてある。

負荷分散装置の制御方法をこのような方法にすれば、稼動情報取得ステップで、サーバから通知された稼動情報を取得することができ、これを稼動状態管理ステップにより通信経路と関連付けて管理することができる。さらに、通信経路選択ステップでは、加入者端末装置からの接続要求を受けて、各サーバの稼動情報に基づいて加入者端末装置と接続するサーバへの通信経路を選択することができる。このため、通信経路選択ステップでは、稼動情報をもとに最も稼働率の低いサーバとの接続を提供することができる。
このように、稼働率の低いサーバへ加入者端末装置を接続し、稼働率の高いサーバへの加入者端末装置の接続を避けることで、各サーバ間の稼働率を均等化することができ、サーバ間の負荷を分散させて、信頼性の高いサービスを提供することができる。

また、本発明の負荷分散装置の制御プログラムは、加入者端末装置からの接続要求に応じて、複数のサーバとの各通信経路のうちいずれかを選択することにより、サーバの負荷を分散させる負荷分散装置の制御プログラムであって、各サーバから定期的に送信されてくる一又は二以上の種別からなる稼動情報を取得する稼動情報取得ステップと、稼動情報取得ステップで取得された稼動情報を、その稼動情報元のサーバへの通信経路と関連付けて管理する稼動状態管理ステップと、稼動状態管理ステップで管理されている各サーバの稼動情報に基づいて加入者端末装置と接続するサーバへの通信経路を選択する通信経路選択ステップと、加入者端末装置からの接続要求に応じて、通信経路選択ステップで選択された通信経路を用いて加入者端末装置をサーバ接続する接続ステップとを負荷分散装置に実行させる制御プログラムとしてある。

負荷分散装置の制御プログラムをこのようなプログラムにすれば、例えば、制御プログラムを記憶させた記録媒体をコンピュータを搭載した負荷分散装置に直接装着して当該コンピュータに読み込ませることにより、稼動情報取得ステップで、サーバから通知された稼動情報を取得し、これを稼動状態管理ステップにより通信経路と関連付けて管理させることができる。さらに、通信経路選択ステップで、加入者端末装置からの接続要求を受けて、各サーバの稼動情報に基づいて加入者端末装置と接続するサーバへの通信経路を選択させることができる。このため、負荷分散装置に通信経路選択ステップを実行させることにより、稼動情報をもとに最も稼働率の低いサーバとの接続を提供することができる。
このように、負荷分散装置の制御プログラムを読み込ませて当該制御プログラムを負荷分散装置のＣＰＵにより実行させれば、稼働率の低いサーバへ加入者端末装置を接続し、稼働率の高いサーバへの加入者端末装置の接続を避けることで、各サーバ間の稼働率を均等化することができ、サーバ間の負荷を分散させて、信頼性の高いサービスを提供することができる。

また、本発明のクライアントサーバシステムは、サーバへの接続要求を出力する加入者端末装置と、加入者端末装置と仮想ネットワークを介して接続される複数のサーバと、加入者端末装置からの接続要求に応じて、仮想ネットワーク上にトンネリングによる通信経路を確立し、該通信経路のいずれかを選択することにより複数のサーバの負荷を分散させる負荷分散装置とを備えるクライアントサーバシステムであって、負荷分散装置は、各サーバから定期的に送信されてくる一又は二以上の種別からなる稼動情報を取得する負荷分散制御手段と、負荷分散制御手段により取得された稼動情報を、その稼動情報元のサーバへの通信経路と関連付けて管理する稼動状態管理手段と、稼動状態管理手段で管理されている各サーバの稼動情報に基づいて加入者端末装置と接続するサーバへの通信経路を選択する通信経路選択手段とを備え、各サーバは、自装置の一又は二以上からなる種別の稼動情報を監視する稼動状態監視手段と、稼動状態監視手段により監視されている稼動情報を負荷分散制御手段へ定期的に送信するサーバ制御手段とを備え、負荷分散制御手段が、加入者端末装置からの接続要求に応じて、通信経路選択手段により選択された通信経路を用いて加入者端末装置をサーバ接続する構成としてある。

クライアントサーバシステムをこのような構成にすれば、負荷分散装置の負荷分散制御手段と、サーバのサーバ制御手段との間で稼動情報の通信をさせることにより、稼動状態管理手段では、各サーバの稼動情報を通信経路と関連付けて管理することができる。また、通信経路選択手段は、加入者端末装置からの接続要求を受けて、各サーバの稼動情報に基づいて加入者端末装置と接続するサーバへの通信経路を選択することができる。このため、通信経路選択手段は、稼動情報をもとに最も稼働率の低いサーバへ加入者端末装置を接続し、稼働率の高いサーバへの加入者端末装置の接続を避けることで、各サーバ間の稼働率を均等化することができ、サーバ間の負荷を分散させて、信頼性の高いサービスを提供することができる。

本発明によれば、加入者端末装置と複数のサーバとを介する仮想ネットワーク上にトンネリングにより確立される通信経路を各サーバから定期的に取得した稼動情報に基づいて選択するため、最も稼働率の低いサーバと接続させる通信経路を選択することができる。
したがって、稼働率の低いサーバへ加入者端末装置を接続し、稼働率の高いサーバへの加入者端末装置の接続を避けることができるので、各サーバ間の稼働率を均等化することができ、サーバ間の負荷を分散させて、信頼性の高いサービスを提供することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
本発明の実施形態に係る負荷分散装置及びこの負荷分散装置を含んだクライアントサーバシステムについて、図１を参照して説明する。
なお、本実施形態においては、加入者端末装置からの接続要求に応じて、この加入者端末装置と仮想ネットワークを介して接続される複数のサーバに対してトンネリングによる通信経路を確立し、この通信経路のいずれかを選択することにより複数のサーバの負荷を分散させる負荷分散装置を対象とする。

図１は、本発明の実施形態に係るクライアントサーバシステムの全体構成図である。
ただし、図１に示すクライアントサーバシステムは、具体例としてＬ２ＴＰ（Ｌａｙｅｒ ２ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）をトンネルプロトコルに使用してＶＰＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を実現する構成を示しているものの、本実施形態のクライアントサーバシステムにおけるトンネルプロトコルはＬ２ＴＰに限られるものではなく、例えば、ＰＰＴＰ（Ｐｏｉｎｔ ｔｏ Ｐｏｉｎｔ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ），Ｌ２Ｆ（Ｌａｙｅｒ ２ Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ），ＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）などを含む。

図１に示すように、クライアントサーバシステムは、ＬＡＣ装置（負荷分散装置）１０と、ＬＮＳ装置（サーバ）２０（２０ａ，２０ｂ，・・・，２０ｎ）と、加入者端末装置３０（３０ａ，３０ｂ，・・・，３０ｎ）と、ＰＳＴＮ（Ｐｕｂｌｉｃ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）４０と、地域ＩＰ網（仮想ネットワーク）５０と、インターネット網６０と、Ｌ２ＴＰトンネル１００（１００ａ，１００ｂ，・・・１００ｎ）とを備えている。
なお、Ｌ２ＴＰトンネル１００は、地域ＩＰ網５０上に仮想的に確立される通信経路であり、本実施形態においては、このときに使用するプロトコルとしてＬ２ＴＰを用いている。

図２は、図１に示す本実施形態に係るクライアントサーバシステムにおけるＬＡＣ装置（負荷分散装置）の内部構成図である。
図２において、ＬＡＣ装置１０は、地域ＩＰ網５０内のアクセスポイントとなるＶＰＮ装置であり、汎用のパーソナルコンピュータ等からなる加入者端末装置３０とＰＳＴＮ４０を介して接続されている。
ＬＡＣ装置１０は、ＬＡＣ−ＰＰＰ制御部１１と、ＬＡＣ−Ｌ２ＴＰ制御部（負荷分散制御手段）１２と、Ｈｅｌｌｏパケット解析部１３と、ＬＮＳ稼動状態管理部（稼動状態管理手段）１４と、Ｌ２ＴＰトンネル選択制御部（通信経路選択手段）１５と、Ｌ２ＴＰトンネルマッピング部（マッピング記憶手段）１６とを有する。

ＬＡＣ−ＰＰＰ制御部１１は、ＰＰＰプロトコルの一部を制御しており、例えば、加入者端末装置３０からＰＳＴＮ４０を介して送信されてきた接続要求を認識して、ＬＡＣ装置１０と加入者端末３０とをダイアルアップ接続したり、加入者端末装置３０からの着信があると簡単なユーザ認証を行う。
ＬＡＣ−Ｌ２ＴＰ制御部（負荷分散制御手段）１２は、複数のＬＮＳ装置（サーバ）２０から送信されてくるＨｅｌｌｏパケットを取得する。このＨｅｌｌｏパケットには、ＣＰＵ使用率，回線使用率，メモリ使用率等の一又は二以上のＬＮＳ稼動情報（稼動情報）が含まれている。また、ＬＡＣ−Ｌ２ＴＰ制御部１２は、加入者端末装置３０からの接続要求に応じて、後述するＬ２ＴＰトンネル選択制御部１５により選択された通信経路を用いて加入者端末装置３０と接続対象となるＬＮＳ装置２０とのサーバ接続を行う。
Ｈｅｌｌｏパケット解析部１３は、ＬＡＣ−Ｌ２ＴＰ制御部１２により取得されたＨｅｌｌｏパケットを解析し、ＬＮＳ稼動情報を取り出す。

ＬＮＳ稼動状態管理部（稼動状態管理手段）１４は、ＬＡＣ−Ｌ２ＴＰ制御部１２により取得されたＨｅｌｌｏパケットに含まれ、Ｈｅｌｌｏパケット解析部１３により取り出されたＬＮＳ稼動情報をＬ２ＴＰトンネル１００のトンネルＩＤと関連付けてトンネル単位で記憶管理する。すなわち、ＬＮＳ稼動状態管理部１４には、各Ｌ２ＴＰトンネル別に、そのＬ２ＴＰトンネルにより接続されるＬＮＳ装置２０のＬＮＳ稼動情報が記憶管理される。
なお、本実施形態において「トンネルＩＤ」とは、ユーザにより任意に割り付けられたトンネルを識別するための識別番号である。

Ｌ２ＴＰトンネル選択制御部（通信経路選択手段）１５は、内部に閾値保持部（図示せず）を有している。閾値保持部は、ＬＮＳ稼動情報の各種別ごとの閾値を保持している。なお、この閾値はユーザにより所望の値に予め設定しておくことができる。
また、Ｌ２ＴＰトンネル選択制御部１５は、ＬＮＳ稼動状態管理部１４で管理されている各ＬＮＳ装置２０のＬＮＳ稼動情報のうち、すべての種別（ＣＰＵ使用率、回線（インターネット６０からの受信回線，インターネット６０への送信回線，地域ＩＰ網５０からの受信回線，地域ＩＰ網５０への送信回線）の使用率、メモリ使用率）がそれぞれの閾値に収まるＬＮＳ稼動情報を有するＬＮＳ装置２０へのＬ２ＴＰトンネル（通信経路）１００を選択する。

また、Ｌ２ＴＰトンネル選択制御部１５は、ＬＮＳ稼動状態管理部１４で管理されている各ＬＮＳ装置２０のＬＮＳ稼動情報の中に、すべての種別がそれぞれの閾値に収まる稼動情報が存在しない場合に、閾値に収まる種別をより多く含む稼動情報を有するＬＮＳ装置２０とのＬ２ＴＰトンネル１００を選択する。
さらに、Ｌ２ＴＰトンネル選択制御部１５は、条件に当てはまるＬ２ＴＰトンネルが複数存在する場合には、それら複数のＬ２ＴＰトンネルに割り振られたトンネルＩＤの若い方を優先的に選択する。これにより、複数の競合するＬ２ＴＰトンネル１００が存在する場合には、その中からいずれか単一のＬ２ＴＰトンネル１００を選択決定することが可能となる。
なお、上記では、Ｌ２ＴＰトンネル選択制御部１５は、条件に当てはまるＬ２ＴＰトンネルが複数存在する場合に、トンネルＩＤの若い方を優先的に選択するものとしたが、これに限るものではなく、所定の方法により単一のＬ２ＴＰトンネルが選択できれば、いずれの方法を用いても構わない。

Ｌ２ＴＰトンネル選択制御部１５は、ＬＡＣ装置１０内に後述するＬ２ＴＰトンネルマッピング部１６を有している場合には、加入者端末装置３０から接続要求を受けると、その加入者端末装置３０の加入者識別ＩＤをもとに使用できるＬ２ＴＰトンネル１００のトンネルＩＤをＬ２ＴＰトンネルマッピング部１６から読み取る。そして、この読み取ったトンネルＩＤにより一又は二以上の通信経路に特定され、Ｌ２ＴＰトンネル選択制御部１５は、これらの特定された一又は二以上の通信経路により接続されるＬＮＳ装置２０の稼動情報に基づいて、Ｌ２ＴＰトンネル１００を選択する。

Ｌ２ＴＰトンネルマッピング部（マッピング記憶手段）１６は、ハードディスク等の記憶手段からなり、各加入者端末装置３０が使用することのできる一又は二以上のＬ２ＴＰトンネル（通信経路）を予め記憶している。すなわち、Ｌ２ＴＰトンネルマッピング部１６は、各加入者端末装置３０が使用することのできるトンネルＩＤを、その加入者端末装置３０を識別する加入者端末識別ＩＤと対応付けて記憶されている。なお、この記憶情報は、ユーザにより任意に設定可能である。

図３は、図１に示す本実施形態に係るクライアントサーバシステムにおけるＬＮＳ装置の内部構成図である。
図３において、ＬＮＳ装置２０は、地域ＩＰ網５０を介してＬＡＣ装置１０と接続され、企業内などに設置される仮想アクセスポイントであり、ＬＮＳ−ＰＰＰ制御部２１と、ＬＮＳ−Ｌ２ＴＰ制御部（サーバ制御手段）２２と、ＬＮＳ稼動状態監視部（稼動状態監視手段）２３と、Ｈｅｌｌｏパケット作成部２４とを有する。

ＬＮＳ−ＰＰＰ制御部２１は、ＰＰＰプロトコルの一部を制御しており、例えば、ＬＮＳ装置２０のインターネット６０との接続を制御している。
ＬＮＳ−Ｌ２ＴＰ制御部（サーバ制御手段）２２は、定期的に自装置２０のＬＮＳ稼動情報を含むＨｅｌｌｏパケットをＬＡＣ−Ｌ２ＴＰ制御部１２へ送信する。すなわち、ＬＮＳ−Ｌ２ＴＰ制御部２２は、Ｈｅｌｌｏパケット送出時に、Ｈｅｌｌｏパケット作成部２４にパケット作成要求を出力し、これに応じて作成されたＨｅｌｌｏパケットをＬＡＣ−Ｌ２ＴＰ制御部１２へ送信している。

ＬＮＳ稼動状態監視部（稼動状態監視手段）２３は、自装置２０の一又は二以上の種別からなるＬＮＳ稼動情報を定期的に監視する。
Ｈｅｌｌｏパケット作成部２４は、ＬＮＳ−Ｌ２ＴＰ制御部２２からのパケット作成要求に応じて、ＬＮＳ稼動状態監視部２３により監視され、取得された自装置２０のＬＮＳ稼動情報を含ませたＨｅｌｌｏパケットを作成するとともに、作成されたＨｅｌｌｏパケットをＬＮＳ−Ｌ２ＴＰ制御部２２を通知する。

次に、本実施形態におけるクライアントサーバシステムにおける、ＬＡＣ装置１０とＬＮＳ装置２０との間の定期的なＬＮＳ稼動情報通知について説明する。
ＬＮＳ装置２０は、ＬＡＣ装置１０への定期的な自装置２０のＬＮＳ稼動情報通知に、Ｌ２ＴＰプロトコルのＨｅｌｌｏメッセージを使用する。したがって、ＬＮＳ−Ｌ２ＴＰ制御部２２は、Ｈｅｌｌｏパケット送出時にＨｅｌｌｏパケット作成部２４にパケット生成要求を通知する。パケット生成要求を受信したＨｅｌｌｏパケット作成部２４は、ＬＮＳ稼動状態監視部２３からＣＰＵ使用率（％）、メモリ使用率（％）、地域ＩＰ網５０からの送受信パケットレート（ｂｐｓ）、インターネット６０からの送受信パケットレート（ｂｐｓ）を取得し、Ｈｅｌｌｏパケットに取得した情報を設定し、ＬＮＳ−Ｌ２ＴＰ制御部２２に通知する。そして、ＬＮＳ−Ｌ２ＴＰ制御部２２は、通知されたＨｅｌｌｏパケットをＬＡＣ装置１０に送信する。
以上の本実施形態に係るクライアントサーバシステムにおけるＨｅｌｌｏパケットの送受信シーケンスを図４に示す。
なお、図４中の「ＺＬＢ（Ｚｅｒｏ Ｌｅｎｇｔｈ Ｂｏｄｙ）」は、制御メッセージであるＨｅｌｌｏメッセージに対する応答を示している。

また、図５は、図４に示したシーケンスに基づいて送受信されるＨｅｌｌｏパケットフォーマットの一例を示したものである。
図５（ａ）は、本実施形態に係るクライアントサーバシステムにおいて、ＬＮＳ装置からＬＡＣ装置に送信されるＨｅｌｌｏパケットフォーマットである。
図５（ｂ）は、図３（ａ）との比較のために示した従来のクライアントサーバシステムにおけるＨｅｌｌｏパケットフォーマットである。
図５（ａ），（ｂ）を比較して分かるように、本実施形態に係るＨｅｌｌｏパケットフォーマットは、従来のＨｅｌｌｏパケット中には含まれていなかったＣＰＵ使用率や回線使用率等のＬＮＳ稼動情報が含まれている。

次に、本実施形態に係るクライアントサーバシステムにおける加入者端末装置とＬＮＳ装置とのＰＰＰパス接続処理について、図６を参照しながら説明する。
図６は、本実施形態に係るクライアントサーバシステムのＰＰＰパス接続の動作を示したフローチャートである。
図６において、ＬＡＣ装置１０のＬＡＣ−Ｌ２ＴＰ制御部１２は、ＬＮＳ装置２０から定期的に送信されてくるＬＮＳ稼動情報を含んだＨｅｌｌｏパケットを受信する（ステップＳ６０１（稼動情報手段ステップ））。
ＬＡＣ−Ｌ２ＴＰ制御部１２は、受信したＨｅｌｌｏパケットをＨｅｌｌｏパケット解析部１３へ出力し、Ｈｅｌｌｏパケット解析部１３によりＬＮＳ稼動情報を解析させる。そして、ＬＮＳ稼動状態管理部１４は、Ｈｅｌｌｏパケット解析部１３により解析されたＬＮＳ稼動情報を記憶管理する（ステップＳ６０２（稼動情報管理ステップ））。

ＬＡＣ−ＰＰＰ制御部１１は、加入者端末装置３０からの接続要求があったか否かを判断する（ステップＳ６０３）。
ステップＳ６０３で接続要求があったことを読み取ると、ＬＡＣ−ＰＰＰ制御部１１は、予めＬ２ＴＰトンネルマッピング部１６に記憶されている、接続要求のあった加入者端末装置３０が使用することのできるＬ２ＴＰトンネル１００のトンネルＩＤリストを取得し（ステップＳ６０４）、このトンネルＩＤリストをＬ２ＴＰトンネル選択制御部１５へ出力する。
なお、Ｌ２ＴＰトンネルマッピング部１６は、加入者識別ＩＤとトンネルＩＤを関連付けて記憶させてあるため、加入者端末装置からの接続要求とともに送信されてきた加入者識別ＩＤをもとに、トンネルＩＤを検索することができる。また、このトンネルＩＤリストは、トンネルＩＤの数値が若い方から順に配列されたものとする。

次いで、Ｌ２ＴＰトンネル選択制御部１５、取得したトンネルＩＤリストから先頭（最も若いトンネルＩＤ）のトンネルＩＤを取得する（ステップＳ６０５）。
そして、Ｌ２ＴＰトンネル選択制御部１５は、ＬＮＳ稼動状態管理部１４にトンネル単位で記憶管理されているＬＮＳ稼動情報を、ステップＳ６０５で取得したトンネルＩＤをもとに取得するとともに、このＬＮＳ稼動情報を各種別ごとに、閾値保持部に保持されている閾値に収まるか否かを判断し、さらにすべての種別に関して閾値に収まるか否かを判断する（ステップＳ６０６）。

ステップＳ６０６の判断の結果、ＬＮＳ稼動情報のすべての種別について閾値に収まると判断された場合には、そのトンネルＩＤの示すＬＮＳトンネルを接続要求のあった加入者端末装置３０のＬＮＳ装置２０への通信経路として選択する（ステップＳ６０７（通信経路選択ステップ））。
そして、Ｌ２ＴＰトンネル選択制御部１５は、選択したトンネルＩＤをＬＡＣ−Ｌ２ＴＰ制御部１２へ出力し、ＬＡＣ−Ｌ２ＴＰ制御部１２は、これを受けてＬＡＣ装置１０とＬＮＳ装置２０との間の地域ＩＰ網５０上に仮想的な通信経路であるＬ２ＴＰトンネル１００を確立させて、加入者端末装置３０とＬＮＳ装置２０とのサーバ接続を提供する（ステップＳ６０８（接続ステップ））。

一方、ステップＳ６０６における判断の結果、ＬＮＳ稼動情報の種別の中に閾値に収まらない種別があると判断された場合には、Ｌ２ＴＰトンネル選択制御部１５は、トンネルＩＤリストから次に若いトンネルＩＤが存在するか否かを判断する（ステップＳ６０９）。
ステップＳ６０９の判断の結果、Ｌ２ＴＰトンネル選択制御部１５は、該当するトンネルＩＤが存在すれば、そのトンネルＩＤを取得し（ステップＳ６１０）、上記ステップＳ６０６〜ステップＳ６０８の処理の実行に移る。

また、上記ステップＳ６０９における判断の結果、Ｌ２ＴＰトンネル選択制御部１５は、該当するトンネルＩＤが存在しないと判断した場合には、取得していたトンネルＩＤリストから閾値を越えた種別数が最小のトンネルＩＤを検索する（ステップＳ６１１）。
そして、ステップＳ６１１で検索されたトンネルＩＤがひとつであるか否かを判断する（ステップＳ６１２）。
ステップＳ６１２の判断の結果、トンネルＩＤがひとつに定まれば、そのトンネルＩＤの示すＬ２ＴＰトンネル１００を通信経路として選択する（ステップＳ６１３）。また、トンネルＩＤがひとつに定まらない場合には、トンネルＩＤの若い方の示すＬ２ＴＰトンネル１００を通信経路として選択する（ステップＳ６１４）。
ステップＳ６１３，Ｓ６１４で選択された後、ステップＳ６０８の処理を実行する。

以上のように、本実施形態に係るクライアントサーバシステムによれば、ＬＡＣ装置（負荷分散装置）１０のＬＡＣ−Ｌ２ＴＰ制御部１２と、ＬＮＳ装置（サーバ）２０のＬＮＳ−Ｌ２ＴＰ制御部２２との間でＬＮＳ稼動情報の通信をさせることにより、ＬＮＳ稼動状態管理部１４では、各ＬＮＳ装置２０のＬＮＳ稼動情報をトンネルＩＤと関連付けて管理することができる。また、Ｌ２ＴＰトンネル選択制御部１５は、加入者端末装置３０からの接続要求を受けて、各ＬＮＳ装置２０のＬＮＳ稼動情報に基づいて加入者端末装置３０と接続するＬＮＳ装置２０へのＬ２ＴＰトンネル１００を選択することができる。このため、Ｌ２ＴＰトンネル選択制御部１５は、ＬＮＳ稼動情報をもとに最も稼働率の低いＬＮＳ装置２０へ加入者端末装置３０を接続し、稼働率の高いＬＮＳ装置２０への加入者端末装置３０の接続を避けることで、各ＬＮＳ装置２０間の稼働率を均等化することができ、ＬＮＳ装置２０間の負荷を分散させて、信頼性の高いサービスを提供することができる。

以上、本発明のクライアントサーバシステムについて、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明に係るクライアントサーバシステムは、上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
例えば、上記実施形態においては、Ｌ２ＴＰプロトコルのＨｅｌｌｏメッセージを利用してＬＮＳ装置２０のＬＮＳ稼動状態をＬＡＣ装置１０に通知していたが、これに限るものではなく、ＰＰＴＰ（Ｐｏｉｎｔ ｔｏ Ｐｏｉｎｔ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ），Ｌ２Ｆ（Ｌａｙｅｒ ２ Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ），ＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）などのプロトコルを用いても良い。

また、ＬＮＳ装置２０を選択するための条件として、上記実施形態においては、ＣＰＵ使用率，回線仕様率，メモリ使用率を用いたが、これに限るものではなく、その他の条件によりＬＮＳ装置２０を選択することもできる。

また、上記実施形態に係る負荷分散装置は、制御プログラムに制御される負荷分散装置により実行することができる。負荷分散装置の制御プログラムは、例えば、記録媒体により提供される。記録媒体としては、例えば、磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリ、その他負荷分散装置で読み取り可能な任意の手段を使用することができる。
また、記録媒体に記録された負荷分散装置の制御プログラムは、記録媒体を直接負荷分散装置に装着して当該負荷分散装置に読み込ませることができ、また、通信回線を介して負荷分散装置に読み込ませるようにしても良い。

Ｌ２ＴＰをトンネルプロトコルに使用してＶＰＮを実現するクライアントサーバシステムにおいて、サーバの負荷を分散させる場合に、好適に利用することができる。

本発明の実施形態に係るクライアントサーバシステムの全体構成図である。 本発明の実施形態に係るクライアントサーバシステムにおけるＬＡＣ装置の内部構成図である。 本発明の実施形態に係るクライアントサーバシステムにおけるＬＮＳ装置の内部構成図である。 本発明の実施形態に係るクライアントサーバシステムにおけるＨｅｌｌｏパケットの送受信シーケンスである。 本発明及び従来のクライアントサーバシステムにおいて送受信されるＨｅｌｌｏパケットフォーマットの一例である。 本発明の実施形態に係るクライアントサーバシステムのＰＰＰパス接続の動作を示したフローチャートである。

符号の説明

１０ ＬＡＣ装置（負荷分散装置）
１１ ＬＡＣ−ＰＰＰ制御部
１２ ＬＡＣ−Ｌ２ＴＰ制御部（負荷分散制御手段）
１３ Ｈｅｌｌｏパケット解析部
１４ ＬＮＳ稼動状態管理部（稼動状態管理手段）
１５ Ｌ２ＴＰトンネル選択制御部（通信経路選択手段）
１６ Ｌ２ＴＰトンネルマッピング部（マッピング記憶手段）
２０ ＬＮＳ装置（サーバ）
２１ ＬＮＳ−ＰＰＰ制御部
２２ ＬＮＳ−Ｌ２ＴＰ制御部（サーバ制御手段）
２３ ＬＮＳ稼動状態監視部（稼動状態監視手段）
２４ Ｈｅｌｌｏパケット作成部
３０ 加入者端末装置
４０ ＰＳＴＮ
５０ 地域ＩＰ網
６０ インターネット
１００ Ｌ２ＴＰトンネル

Claims (9)

1. 加入者端末装置からの接続要求に応じて、この加入者端末装置と仮想ネットワークを介して接続される複数のサーバに対してトンネリングによる通信経路を確立し、該通信経路のいずれかを選択することにより前記複数のサーバの負荷を分散させる負荷分散装置であって、
   各前記サーバから定期的に送信されてくる一又は二以上の種別からなる稼動情報を取得する負荷分散制御手段と、
   前記負荷分散制御手段により取得された前記稼動情報を、その稼動情報元のサーバへの通信経路と関連付けて管理する稼動状態管理手段と、
   前記稼動状態管理手段で管理されている各サーバの稼動情報に基づいて前記加入者端末装置と接続するサーバへの通信経路を選択する通信経路選択手段とを備え、
   前記負荷分散制御手段が、
   前記加入者端末装置からの接続要求に応じて、前記通信経路選択手段により選択された通信経路を用いて前記加入者端末装置をサーバ接続する
   ことを特徴とする負荷分散装置。
2. 請求項１に記載の負荷分散装置において、
   前記通信経路選択手段は、前記稼動情報の各種別ごとの閾値を保持する閾値保持部を有し、
   前記稼動状態管理手段で管理されている各サーバの稼動情報のうち、すべての種別が前記閾値に収まる稼動情報を有するサーバとの通信経路を選択する
   ことを特徴とする負荷分散装置。
3. 請求項２に記載の負荷分散装置において、
   前記通信経路選択手段は、前記稼動状態管理手段で管理されている各サーバの稼動情報の中に、すべての種別が前記閾値に収まる稼動情報が存在しない場合に、前記閾値に収まる種別をより多く含む稼動情報を有するサーバとの通信経路を選択する
   ことを特徴とする負荷分散装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の負荷分散装置において、
   前記加入者端末装置が使用することのできる通信経路を予め記憶したマッピング記憶手段を備え、
   前記通信経路選択手段は、前記加入者端末装置からの接続要求を受けて、その加入者端末装置の使用できる通信経路を前記マッピング記憶手段から読み取り、この読み取った通信経路により接続されるサーバの稼動情報に基づいて通信経路を選択する
   ことを特徴とする負荷分散装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の負荷分散装置において、
   前記稼動情報の種別は、各サーバにおけるＣＰＵ使用率，各サーバと接続される回線仕様率，メモリ使用率のうちいずれか一又は二以上の種別を含む
   ことを特徴とする負荷分散装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の負荷分散装置において、
   前記加入者端末装置と前記複数のサーバ間における通信は、Ｌ２ＴＰによるものとした
   ことを特徴とする負荷分散装置。
7. 加入者端末装置からの接続要求に応じて、この加入者端末装置と仮想ネットワークを介して接続される複数のサーバに対してトンネリングによる通信経路を確立し、該通信経路のいずれかを選択することにより前記複数のサーバの負荷を分散させる負荷分散装置の制御方法であって、
   各前記サーバから定期的に送信されてくる一又は二以上の種別からなる稼動情報を取得する稼動情報取得ステップと、
   前記稼動情報取得ステップで取得された前記稼動情報を、その稼動情報元のサーバへの通信経路と関連付けて管理する稼動状態管理ステップと、
   前記稼動状態管理ステップで管理されている各サーバの稼動情報に基づいて前記加入者端末装置と接続するサーバへの通信経路を選択する通信経路選択ステップと、
   前記加入者端末装置からの接続要求に応じて、前記通信経路選択ステップで選択された通信経路を用いて前記加入者端末装置をサーバ接続する接続ステップとを含む
   ことを特徴とする負荷分散装置の制御方法。
8. 加入者端末装置からの接続要求に応じて、この加入者端末装置と仮想ネットワークを介して接続される複数のサーバに対してトンネリングによる通信経路を確立し、該通信経路のいずれかを選択することにより前記複数のサーバの負荷を分散させる負荷分散装置の制御プログラムであって、
   各前記サーバから定期的に送信されてくる一又は二以上の種別からなる稼動情報を取得する稼動情報取得ステップと、
   前記稼動情報取得ステップで取得された前記稼動情報を、その稼動情報元のサーバへの通信経路と関連付けて管理する稼動状態管理ステップと、
   前記稼動状態管理ステップで管理されている各サーバの稼動情報に基づいて前記加入者端末装置と接続するサーバへの通信経路を選択する通信経路選択ステップと、
   前記加入者端末装置からの接続要求に応じて、前記通信経路選択ステップで選択された通信経路を用いて前記加入者端末装置をサーバ接続する接続ステップとを負荷分散装置に実行させる
   ことを特徴とする負荷分散装置の制御プログラム。
9. サーバへの接続要求を出力する加入者端末装置と、
   前記加入者端末装置と仮想ネットワークを介して接続される複数のサーバと、
   前記加入者端末装置からの接続要求に応じて、前記仮想ネットワーク上にトンネリングによる通信経路を確立し、該通信経路のいずれかを選択することにより前記複数のサーバの負荷を分散させる負荷分散装置と
   を備えるクライアントサーバシステムであって、
   前記負荷分散装置は、
   各前記サーバから定期的に送信されてくる一又は二以上の種別からなる稼動情報を取得する負荷分散制御手段と、
   前記負荷分散制御手段により取得された前記稼動情報を、その稼動情報元のサーバへの通信経路と関連付けて管理する稼動状態管理手段と、
   前記稼動状態管理手段で管理されている各サーバの稼動情報に基づいて前記加入者端末装置と接続するサーバへの通信経路を選択する通信経路選択手段とを備え、
   前記各サーバは、
   自装置の一又は二以上からなる種別の稼動情報を監視する稼動状態監視手段と、
   前記稼動状態監視手段により監視されている前記稼動情報を前記負荷分散制御手段へ定期的に送信するサーバ制御手段とを備え、
   前記負荷分散制御手段が、
   前記加入者端末装置からの接続要求に応じて、前記通信経路選択手段により選択された通信経路を用いて前記加入者端末装置をサーバ接続する
   ことを特徴とするクライアントサーバシステム。

Images