JP2008217798A - 高速サーバシステム - Google Patents

Abstract

【課題】インターネットを介してオペレーティングする高速ネットワークコンピュータシステムにおいて、望ましくないプロセッサラグおよび遅延がない、多数の同時に使用するクライアントにアクセス権を提供する、システムおよび方法を提供する。
【解決手段】クライアント１８ｎのアクセス要求の前に、クライアントオブジェクト２０を準備し、必要に応じて、分散システムを介して新規のクライアントオブジェクト２０を動的に生成するバッファリングを提供して、セントラルサーバ１２のプロセッサへの割り込みを回避する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ネットワークベースのコンピューティングに関し、さらに詳細には、インターネットを介してオペレーティングする高速ネットワークベースのコンピュータシステムに関する。

本出願は、参照により本明細書に合体する、２００１年４月２７日に出願の仮出願第６０／２８７，２１２号の優先権を主張するものである。
ネットワークベースのコンピュータシステムは、会社内で、しばしば２つ以上の地理的位置で、個々のユーザを中央処理装置またはサーバに接続するために、多くの会社で長年使用されている。ネットワークの利点には、全ての仕事を１つまたは複数の中央コンピュータに統合する能力が含まれ、それによって、ハードウェアの故障、またはどの個々のコンピュータあるいはワークステーションの「クラッシュ」によっても悪影響を受けない効率的なデータのバックアップがもたらされる。ネットワークベースのソフトウェアの使用も、ユーザが、各従業員用の個別のコピーが認められない特殊なソフトウェアへのアクセス権を有することができるため、利点がある。特に、常に所与のソフトウェアパッケージにアクセスすることを許可されているユーザの数が限定されている場合は、こうしたソフトウェアをネットワークで使用するコストは、やはり個別のコピーよりも安い。

こうしたネットワークは、上記に記載したように、ネットワークコンピュータと個々のワークステーションとの間の専用通信リンクをインストール、またはリースしている会社に伝統的に限定されている。ネットワークへのアクセスは、特に、ネットワーク管理者によってインストールされ、適切にセットアップされている従業員または第三者に限定される。ネットワークユーザの数は、既知であり制御され、ネットワークの能力、すなわち速度および処理能力は、これらの数を把握するように設計されている。新規の従業員またはネットワークのユーザが追加されると、追加のネットワーク能力の必要性を予測することができ、ネットワークをアップグレードして、計画的かつ体系的方法でこれらの必要性に答えることができる。

インターネットを介したネットワークベースコンピューティングの到来により、使用頻度が少ないまたはコスト的な理由で個人購入が割に合わなかった特殊な高コストのコンピュータソフトウェアへのアクセス権が個人に与えられるといった、個々のユーザまたは加入者に対する専用ネットワークの利点がもたらされている。便利で信頼性のあるデータバックアップがネットワークに格納されていることも好ましい利点である。

しかし、こうしたインターネットベースのネットワークの設計および管理には、問題がある。ユーザまたはネットワーク加入者の数が、大きく予測不可能に変化することがあり、ネットワークのアップグレードの計画および実行を難しくしている。多数のユーザが同時にネットワークシステムリソースを要求することが、処理を遅らせ、顧客に不満を抱かせる。

ネットワークセキュリティーも懸案事項である。許可されたユーザだけがネットワークへのアクセス権を持つことができるようにし、ユーザが自分のデータおよび文書にだけアクセス権をもつことができるようにすることが重要である。このセキュリティの提供は、ユーザの認証およびデータの暗号化によって可能になるが、こうした機能もネットワークシステムリソースを使用する必要があり、処理時間を増加させており、このことがユーザにはネットワーク動作が遅くなったものとして感じられることになる。

したがって、本発明の目的は、同時に使用するユーザの数の変化を迅速に調整する高速インターネットベースネットワークシステムを提供することである。
本発明の他の目的は、ユーザのデータおよび文書の高速暗号化および暗号解読を許可するインターネットベースネットワークシステムを提供することである。

本発明の他の目的は、ネットワーク加入者の数の変化に適応するための簡単にスケーラブルかつ分散可能なインターネットベースネットワークシステムを提供することである。
上記その他の目的は、図で示した図面および実施形態の説明から明らかであろう。

図１を参照すると、セントラルサーバ１２を含むネットワークコンピュータシステム１０が示されている。サーバ１２は従来の設計であるが、Ｕｎｉｓｙｓ ＥＳ７０００コンピュータは、ネットワークシステムの効率的な動作に必要とされる所望の能力を提供することが分かっている。サーバ１２は、ネットワーク上の個々のユーザとの接続機械またはファクトリを形成するコンピュータ１４ａに動作的に接続される。コンピュータ１４は、ファイアウォール１６ａを含むセキュリティ機能を組み込んでいる。個々のユーザコンピュータ１８ａ、１８ｂ、および１８ｃで示した個々のユーザを、様々な方法でコンピュータ１４ａに接続することができるが、図１で１９で示したインターネットを介してなされるものとして、図１で示し本明細書で記載した。どの所与の時点でも、システム１０上の個々のユーザの数は、大幅に変化することができ、迅速に増加または減少することができる。この可変性を、図１で、破線で示した個々のユーザコンピュータ１８ｎとして示す。システム１０は、破線で示した（ファイアウォール１６ｂを備えた）コンピュータ１４ｂなど、追加の接続機械を、必要に応じてオンラインにして、ユーザコンピュータ１８ｎなど個々のユーザにサービスを行うことができる。したがって、システム１０は、必要に応じて接続コンピュータを追加する効率的なスケーラビリティーを提供する。

本発明の一態様によれば、サーバ１２は、ユーザコンピュータが実際に接続要求を行う前に、クライアントまたはユーザが要求する接続の準備をすることができる。これは、サーバ１２の起動時にサーバ１２のオペレーティングシステムに、十分な数のクライアントまたはユーザの接続オブジェクト２０を生成または登録することによって実施される。登録されるクライアントまたはユーザの接続オブジェクト２０の数は、使用可能なユーザオブジェクトの数が、予想されるユーザの数と等しい、またはそれより多くなるように、接続の要求が予想されるユーザの数の推定に基づいて決定される。しかし、登録されるまたは準備されるクライアントまたはユーザのオブジェクト２０の数は、サーバ１２の使用可能なシステムリソースに依存する。準備され登録されたユーザ接続オブジェクト２０が存在することにより、システム１０が、同時に来る多数のユーザの接続要求に迅速に対応できるようになる。ユーザが接続され、接続オブジェクト２０が消費されると、さらに多くのオブジェクトが生成され登録されて、確実に十分な数の接続オブジェクトが使用可能になる。

システムリソースの効率を上げるには、ユーザの接続を、ユーザの要求を満たすのに必要とされる時間だけ維持する。たとえば、ファイルを転送する場合、通信セッションの開始時にファイル長が与えられ、所定のファイルサイズと等しいデータの１ブロックが転送されたと判断された場合に、ファイルが伝送されたと考えられ、その後接続が切断されるようにする。さらなるアクティビティが所望される場合にユーザとの迅速な再接続を許可する、準備したクライアントまたはユーザオブジェクトを維持する上記に記載のプロセスのおかげで、ユーザ接続を終了させることが、特定のユーザの要求に適時に応答するネットワークの能力に悪影響を与えないようになっている。サーバ１２は、所定の時間にわたって要求のアクティビティがない場合は、どのユーザでも切断する働きをすることもできる。

ユーザにＴＣＰ通信プロトコルを使用するシステム１０は、パケットストリームとして情報を転送する。この実施形態では、データファイルなどの情報は、同じパケットストリームをユーザの要求と共用して、ユーザまたはクライアントの処理を求める要求および／または伝送への応答がある限り、サーバ１２が、接続コンピュータ１４ａおよび１４ｂを介して、クライアントとの会話を継続することができるようになっている。上記のシステムは、必要なだけ多くのネットワーク内のコンピュータまたはプロセッサにわたって圧縮および暗号化オブジェクトの生成を分散することによって、動的データ圧縮および暗号化も許可して、サーバ１２のオペレーティングシステムの動作が悪影響を受け、または減速されないようにする。このプロセスによって、サーバ１２は、暗号化／暗号解読、圧縮／圧縮解除、および他の機能を、コンピュータ２２など他のコンピュータまたはプロセッサに委託することができる。このコンピュータ２２は、ユーザの要求を高速処理し、サーバ１２のプロセッサリソースの過負荷を回避するために、システム１０内に配置されている。

図２で示したように、ネットワークコンピュータシステム１０は、４つの機能層で構成されている。第１の層２１は、通信層であり、ネットワークシステム１０とユーザコンピュータ１８ａ、１８ｂ．．．１８ｎとの間のＴＣＰ／ＩＰメッセージトラフィックの責任を負う。この層２１は、ステートレス要求ハンドラとも呼ばれ、同時に稼動する複数のＴＣＰサーバをサポートし、サーバ１２との接続を要求するユーザをサポートするための動作中に、必要に応じて、ネットワーク内に配置された追加のＴＣＰサーバを使用する責任を負う。この通信層は、ＨＴＴＰアプリケーションを介してユーザの通信を同時にシームレスにサポートすることができる。通信層は、ネットワーク命令を検出し解決し、中断が起きた場合にサービスを行う責任も負う。通信層は、たとえば通信層のためのユーザＩＰアドレスなど、ユーザの属性の非同期式トランザクションロギングも使用する。システム１０は、主な実行可能なユーザ関連のトランザクションと並行して稼動する、このトランザクションロギング機能に別のスレッドを使用する。システムは、ロギングスレッドにメッセージを通知し、次いでロギングスレッドは、要求されたロギング機能を他のトランザクション機能と同時に実行する。

第２の機能層２３は、暗号化および圧縮層と呼ばれる。たとえば５６および１２８ビットのＲＳＡ暗号方式を含む、複数の暗号化および圧縮アルゴリズムが、同時にサポートされる。暗号化および圧縮オブジェクトは、接続されたユーザの数に基づいて生成され動的に管理されて、必要に応じて迅速なデータの暗号化および圧縮を提供する。この層は、上記に記載したロギングスレッドも使用して、ユーザ識別暗号化アルゴリズムなど、暗号化および圧縮属性の非同期式トランザクションロギングを許可する。

第３の機能層２５は、ブローカーサービスまたはトランザクションルーティング層である。この層は、要求されているユーザトランザクションのタイプを識別し、そのトランザクションを適当なビジネスオブジェクト２７にルーティングする責任を負う。ビジネスオブジェクト２７は、たとえばファイルサービス、電子メールサービス、またはユーザの個人的情報管理者に関連するサービスなど、特定のタイプのトランザクションに関連する。本発明の一態様によれば、トランザクションルーティング層は、要求されたトランザクションを適当なビジネスオブジェクトにルートし、新規のまたは改善されたサービスをネットワークに追加する、新規のビジネスオブジェクトの追加に適応することができる。一例として、新規のサービス、たとえばテレビ会議のための新規ビジネスオブジェクトを、ネットワークの動作を中断せずに、追加することができる。トランザクションルーティング層２５は、トランザクションの識別を継続し、トランザクションを適当なビジネスオブジェクト２７にルートする。トランザクションルーティング層２５は、たとえばトランザクション要求に関与するファイルである、コマンドタイプの非同期式トランザクションロギングのためのロギングスレッドも使用する。ロギングスレッドは、ネットワークの効率性を測るため、情報が機能層の間を通過するのに要する時間の長さもログする。

第４の層２９は、データ層である。このデータ層は、データサービスを提供して、ビジネスオブジェクト２７を介してユーザの要求を満たす責任を負う。この層は、実例として、適当な機能層にネットワークファイル記憶装置内の要求されたファイルの位置を通知するＭｉｃｒｏｓｏｆｔ ＳＱＬ Ｓｅｒｖｅｒデータエンジンを使用する。たとえば、ファイル位置経路を暗号化層に与えてファイルの暗号化を許可する。この実施形態では、オリジナルファイルのコピーが作成され暗号化される。オリジナルの格納されたファイルは、修正変更されない。次いで、ファイル位置経路が、それを要求したユーザに提供される。

図３は、ネットワークコンピュータシステム１０の機能層内で実行される処理ステップを示す。キューイングを使用して層間で情報を受け渡しする。図３で見ることができるように、ステートレス要求ハンドラ（ＳＲＨ）２１、または通信層は、トランザクション要求をリモートユーザコンピュータ１８ａから受信する。この例の目的のため、リモートユーザ１８ａは、ネットワークコンピュータシステム１０によって格納されているファイルを要求したとする。ＳＲＨ２１は、この要求を圧縮層の要求キュー２６に渡し、要求キュー２６は、どの必要な圧縮解除および暗号解読オブジェクトも獲得するステップ２８を実行する。新規のオブジェクトが必要に応じて生成される。どの要求またはデータの暗号解読および圧縮解除も、次いでステップ３０で実行される。開示されている例では、この要求は、必要に応じて暗号解読され、圧縮解除され、トランザクションルーティング層入力キュー３２に転送される。要求は、キュー３２からブローカーサービスまたはトランザクションルーティング層２５に渡され、トランザクションルーティング層２５は、要求されたトランザクションのタイプを識別し、その要求を適当なビジネスオブジェクト２７の１つに転送する。指定されたビジネスオブジェクトは、データ層２９が、要求されたファイルを暗号化かつ／または圧縮するように要求されているどの必要な暗号化および／または圧縮オブジェクトも要求するようにさせる。次いで、ファイル位置経路が通信層に与えられ、次いで通信層はファイルを探し出し、要求したユーザにファイルを転送する。

本発明を、図面で示し、上記の記載で詳細に説明したが、こうした例および説明は、本質的に例示的なものであって、限定的なものではないと考えられるべきであることを理解されたい。また、好ましい実施形態だけを示し、記載したが、当業者には明らかであり、行われるであろう、全ての変更および修正は、保護されるべきであることを理解されたい。

本発明によるネットワークコンピュータシステムを示すブロック図である。 本発明のコンピュータシステムの機能層を示す図である。 本発明のネットワークコンピュータシステムの動作の一態様を示す流れ図である。

Claims (15)

1. 複数のクライアントコンピュータに関連するネットワークコンピュータと、
   前記複数のクライアントコンピュータの各々による要求に応答して、前記クライアントコンピュータにより前記ネットワークコンピュータへの接続を与える複数のクライアント接続オブジェクトであって、該クライアント接続オブジェクトが、前記ネットワークコンピュータの起動時に登録さることにより、前記複数のクライアントコンピュータの各々による要求に先立って前記ネットワークコンピュータにより登録され、
   追加のクライアント接続オブジェクトが、前記要求のいずれかに応答してクライアント接続オブジェクトの少なくとも１つが使用可能になるレベルにおいて前記クライアント接続オブジェクトの該登録された数が維持される様に、前記複数のクライアントコンピュータの各々による要求に応答して登録される、該複数のクライアント接続オブジェクトと、
   を備えるネットワークコンピュータシステム。
2. 前記複数の登録されたクライアント接続オブジェクトの数が、前記複数のクライアントコンピュータと等しい、またはそれよりも多い、請求項１に記載のネットワークコンピュータシステム。
3. 前記複数のクライアントコンピュータが、インターネットを介して前記ネットワークコンピュータに接続される請求項１に記載のネットワークコンピュータシステム。
4. データをダイナミックに暗号化する複数の暗号オブジェクトを更に備え、該暗号オブジェクトは前記ネットワークコンピュータにより登録され、前記ネットワークコンピュータにより制御される、請求項１に記載のネットワークコンピュータシステム。
5. データをダイナミックに圧縮する複数の圧縮オブジェクトを更に備え、該圧縮オブジェクトは前記ネットワークコンピュータにより登録され、前記ネットワークコンピュータにより制御される、請求項１に記載のネットワークコンピュータシステム。
6. ネットワークコンピュータシステムにおいて、複数のクライアントコンピュータに接続を提供する方法であって、コンピュータが実施する、
   サーバの制御下で、前記ネットワークコンピュータの起動時に複数のクライアント接続オブジェクトを登録するステップと、
   通信接続を前記クライアント接続オブジェクトを介して前記サーバが接続されている各々の前記クライアントコンピュータに提供するステップと、
   前記サーバに接続されている前記クライアントコンピュータに応答して追加のクライアント接続オブジェクトを登録するステップと、
   前記クライアントコンピュータの非アクティビティの所定期間に応答して前記サーバに接続しているクライアントコンピュータの各々に関して前記通信接続を切断するステップであって、前記発生するステップと前記追加のクライアント接続オブジェクトを発生するステップとおよび該切断するステップとが、所定の期間にわたり前記サーバに接続している前記クライアントコンピュータの数と少なくとも等しいレベルで前記クライアント接続オブジェクトの登録された数を維持する該切断するステップと、
   を含む該方法。
7. 前記登録された複数のクライアント接続オブジェクトの数が、前記複数のクライアントコンピュータと等しい、またはそれよりも多い、請求項６に記載の方法。
8. 前記第サーバが、インターネットを介して前記複数のクライアントコンピュータに対する接続を提供する、請求項６に記載の方法。
9. データをダイナミックに暗号化する複数の暗号オブジェクトを提供するステップを更に備え、該暗号オブジェクトが前記サーバにより登録され、かつ前記サーバにより制御される、請求項６に記載の方法。
10. データをダイナミックに圧縮する複数の圧縮オブジェクトを提供するステップを更に備え、該圧縮オブジェクトが前記サーバにより登録され、かつ前記サーバにより制御される、請求項６に記載の方法。
11. 前記通信接続が、クライアントコンピュータにより要求されたアクティビティを実行する間だけ維持される、請求項６に記載の方法。
12. ネットワークサーバと、
    前記ネットワークサーバによって登録され、制御される、複数のクライアント接続オブジェクトと、
    前記クライアント接続オブジェクトを介して前記ネットワークサーバへ接続している複数のクライアントコンピュータと、
    を含み、
    前記クライアント接続オブジェクトが、前記ネットワークコンピュータの起動時に登録さることにより、前記ネットワークサーバへの接続を要求している前記クライアントコンピュータに先立って登録され、かつ追加のクライアント接続オブジェクトが前記ネットワークサーバへ接続している前記クライアントコンピュータに応答して登録され、前記ネットワークサーバによって登録された前記クライアント接続オブジェクトの登録された数が、所与の期間にわたり前記ネットワークサーバに対して接続を要求することが予想されたクライアントコンピュータの数に等しいか、またはそれより大きいレベルに維持される、ネットワークコンピュータシステム。
13. 前記ネットワークサーバが、データをそれぞれダイナミックに暗号化し、解読する暗号化／暗号解読オブジェクトを、登録し、制御する、請求項１２に記載のネットワークコンピュータシステム。
14. 前記ネットワークサーバが、データをそれぞれダイナミックに圧縮し、圧縮解除する圧縮／圧縮解除オブジェクトを、登録し、制御する、請求項１２に記載のネットワークコンピュータシステム。
15. 前記ネットワークサーバが、データ処理ファンクションを実行するビジネスオブジェクトを、登録し、制御する、請求項１２に記載のネットワークコンピュータシステム。

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