JP2009218988A - 分散管理システム、クライアント端末、分散管理方法、及び分散管理プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】クライアント端末は、IPアドレスに基づくハッシュ値の特定のビット分を用いてグループの割り当て先を計算し、自身が所属するグループに代表者端末が存在しない場合、自身が代表者端末となることを要求する。ネームサーバは、グループ毎の代表者端末を管理し、一定時間応答しない代表者端末を管理対象から除外する。
【選択図】図1
Description
この関連技術では、送元アドレス、宛先アドレス、送元ポート番号、宛先ポート番号を引数とし、1〜9の整数を値域とするハッシュ関数を利用する。
この関連技術では、ハッシュ値毎にピアのグループが存在し、このグループがこのハッシュ値を管轄する。また、管轄のグループ内で、選択された1つのピアだけが問い合わせ(検索または公開)に応答する。また、グループ形成ピアの各グループには所定の範囲のマルチキャストIPアドレスが割り当てられる。更に、新しいピアはIPマルチキャスト「Join Group」パケットを送信して、このマルチキャストアドレスに当てられるパケットを受け取り、ないしは公開する自身の資源(上に挙げた付加情報、すなわちIPアドレス、名称などを含む)をその(グループ)資源テーブルに記入する。
図1を参照すると、本発明の分散管理システムは、プログラム制御により動作するコンピュータと、ネットワークを繋ぐルータとを含む。ここでは、本発明の分散管理システムは、クライアント100と、ネームサービス200と、グループ代表者300と、ルータ400とを含む。
グループ代表者300を管理するための表は、「グループ」と、「代表者」とを含む。「グループ」は、ネームサービス200により認識されているグループを示す。「代表者」は、当該グループの代表者となるグループ代表者300を示す。この表では、グループとグループ代表者300とを関連付けている。ここでは、1つのグループに対して、1つのグループ代表者300が対応している。
グループに対応するマルチキャストアドレスの表は、「グループ」と、「マルチキャストアドレス」とを含む。「グループ」は、クライアント100により認識されているグループを示す。「マルチキャストアドレス」は、当該グループに対してマルチキャストによる問い合わせを送信する際のマルチキャストアドレスを示す。この表では、グループとマルチキャストアドレスとを関連付けている。ここでは、1つのグループに対して、1つのマルチキャストアドレスが対応している。なお、マルチキャストアドレスとは、特定のグループを指定するアドレスである。
(1)ステップS101
クライアント100は、所属グループ計算部101により、自分のIPアドレスからどのグループに所属すれば良いのか分かる。このとき、所属グループ計算部101は、クライアント100のIPアドレスからグループの割り当て先を計算する。
(2)ステップS102
図3に示すように、クライアント100は、グループ代表者300がいない場合には、ネームサービス登録部105により、自分がグループ代表者300になるようにネームサービス200に登録する。このとき、ネームサービス登録部105は、クライアント100が所属するグループにおけるグループ代表者300として、当該クライアント100をネームサービス200に登録する。
(3)ステップS103
ネームサービス200は、グループ代表者管理部201により、クライアント100に関する情報を登録する。
(4)ステップS104
また、クライアント100は、マルチキャストグループ登録部106により、グループに対応するマルチキャストグループに所属するようにルータ400に登録する。このとき、マルチキャストグループ登録部106は、マルチキャストグループに当該クライアント100が所属するようにルータ400に登録する。
(5)ステップS105
ルータ400は、マルチキャストグループ設定部401により、クライアント100がグループに対応するマルチキャストグループに所属するように登録する。
(6)ステップS106
同様に、クライアント100は、どのマルチキャストアドレスを受信すれば良いのか、自分のIPアドレスから知ることができる。ここでは、クライアント100は、自身が所属するマルチキャストグループに対応するマルチキャストアドレスを受信する。
(1)ステップS201
クライアント100は、マルチキャストグループ登録部106により、マルチキャストグループから抜けることをルータ400に伝える。ここでは、グループとマルチキャストグループとは1対1に対応しているため、マルチキャストグループから抜けることは、グループから抜けることを意味する。
(2)ステップS202
ルータ400は、マルチキャストグループ設定部401により、クライアント100がマルチキャストグループから抜けることを登録する。或いは、ルータ400は、マルチキャストグループ設定部401により、登録されているクライアント100に関する情報を削除する。
(3)ステップS203
グループ代表者300は、グループから抜ける場合、ネームサービス登録部105により、ネームサービス200から削除してもらうように依頼する。
(1)ステップS301
グループ代表者300は、マルチキャスト送受信部102により、管理するグループのマルチキャストグループに対して情報を送ってもらうように、マルチキャストによる問い合わせのパケットを送る。
(2)ステップS302
クライアント100は、マルチキャスト送受信部102により、マルチキャストによる問い合わせのパケットを受け取ったら、クライアントデータ送受信部103により、グループ代表者300に統計情報等の情報を送信する。
(3)ステップS303
グループ代表者300は、クライアントデータ送受信部103により、クライアント100から送信された情報を受け取る。ここでは、グループ代表者300は、クライアント情報提供部301により、受け取った情報を記憶して管理する。
グループに所属しているクライアント100の数が増えてきた場合、これを再分割することでグループ代表者300の負荷を減らす。本実施形態では、ビット数によって分割数を決めている。ここでは、nビットの分割数は2nである。2ビット(4分割)で分割していた場合、3ビットに切り替えることで、8つに分割することが可能である。
(1)ステップS401
グループ代表者300は、グループ所属クライアント数取得部302により、グループに所属しているクライアント100の数を把握することができる。例えば、グループ所属クライアント数取得部302は、クライアント100から送信された情報に基づいて、グループに所属しているクライアント100の数をカウントする。
(2)ステップS402
グループ代表者300は、グループ再分割提案部303により、自身が管理しているクライアント数が所定の閾値を超えたときに全てのグループ代表者300に対してグループ再分割の提案を行う。すなわち、グループ再分割提案部303は、クライアント数の増加に応じて、全てのグループ代表者300に対してグループ再分割の提案を行う。このとき、グループ代表者300は、ネームサービスアクセス処理部104により、各グループ代表者300を特定することができる。
(3)ステップS403
グループ代表者300は、半数以上のグループ代表者300から合意を得た場合には、グループ分割の施行を全てのグループ代表者300に対して促す。例えば、グループ再分割提案部303は、グループ再分割の提案に合意したグループ代表者300の数が全体の半数以上であれば、グループ分割の施行を全てのグループ代表者300に対して促す。
(4)ステップS404
グループ代表者300は、グループ再分割が発生したことを、マルチキャスト送受信部102により、クライアント100に伝える。グループ代表者300のマルチキャスト送受信部102は、マルチキャストアドレスでの送信により、グループ再分割が発生したことをクライアント100に通知する。クライアント100のマルチキャスト送受信部102は、マルチキャストアドレスでの通知を受け取る。
(5)ステップS405
クライアント100、ネームサービス200、及びグループ代表者300は、グループ再分割が起きたことを知ると、図5に示すような、グループに対応するマルチキャストアドレスの表を置き換える。例えば、クライアント100、ネームサービス200、及びグループ代表者300は、グループ再分割が起きたことを知ると、2ビットの表から3ビットの表に置き換える。
(6)ステップS406
クライアント100は、自分が所属しているマルチキャストグループの再登録を実施する。
(7)ステップS407
クライアント100は、グループ代表者300の再選出のために、ネームサービスアクセス処理部104により、ネームサービス200に問い合わせる。もしくは、ネームサービス200は、グループ代表者管理部201により、各グループに対してマルチキャストによる問い合わせを送信し、返答を帰してきたクライアント100の中からグループ代表者300を選出する。
ネームサービス200は、グループに所属しているクライアント100の数が減ってきた場合には、再併合を行うことができる。ネームサービス200は、分割に使用するビット数を1つ減らすことでグループ数を減らす。その後の処理は、再分割の方法と同じ方法を取ることで再併合を行う。
(1)ステップS501
グループ代表者300は、グループ所属クライアント数取得部302により、グループに所属しているクライアント100の数を把握することができる。例えば、グループ所属クライアント数取得部302は、クライアント100から送信された情報に基づいて、グループに所属しているクライアント100の数をカウントする。
(2)ステップS502
グループ代表者300は、グループ再分割提案部303により、自身が管理しているクライアント数が所定の閾値を下回ったときに全てのグループ代表者300に対してグループ再併合の提案を行う。すなわち、グループ再分割提案部303は、クライアント数の減少に応じて、全てのグループ代表者300に対してグループ再併合の提案を行う。このとき、グループ代表者300は、ネームサービスアクセス処理部104により、各グループ代表者300を特定することができる。
(3)ステップS503
グループ代表者300は、半数以上のグループ代表者300から合意を得た場合には、グループ分割の施行を全てのグループ代表者300に対して促す。例えば、グループ再分割提案部303は、グループ再併合の提案に合意したグループ代表者300の数が全体の半数以上であれば、グループ分割の施行を全てのグループ代表者300に対して促す。
(4)ステップS504
グループ代表者300は、グループ再併合が発生したことを、マルチキャスト送受信部102により、クライアント100に伝える。グループ代表者300のマルチキャスト送受信部102は、マルチキャストアドレスでの送信により、グループ再併合が発生したことをクライアント100に通知する。クライアント100のマルチキャスト送受信部102は、マルチキャストアドレスでの通知を受け取る。
(5)ステップS505
クライアント100、ネームサービス200、及びグループ代表者300は、グループ再併合が起きたことを知ると、図5に示すような、グループに対応するマルチキャストアドレスの表を置き換える。例えば、クライアント100、ネームサービス200、及びグループ代表者300は、グループ再併合が起きたことを知ると、2ビットの表から3ビットの表に置き換える。
(6)ステップS506
クライアント100は、自分が所属しているマルチキャストグループの再登録を実施する。
(7)ステップS507
クライアント100は、グループ代表者300の再選出のために、ネームサービスアクセス処理部104により、ネームサービス200に問い合わせる。もしくは、ネームサービス200は、グループ代表者管理部201により、各グループに対してマルチキャストによる問い合わせを送信し、返答を帰してきたクライアント100の中からグループ代表者300を選出する。
(1)ハッシュの特性を利用して簡単に大量のコンピュータをグループ分けする。例えば、トップダウン的なグループ分割を実現する。
(2)グループに所属するクライアント数の偏りがおきにくい。
(3)グループに所属するクライアントが増えてきた場合、分割に使用するビット数を増やすことで簡単にグループの再分割を行える。
(4)外部からグループの管理や指定を容易にできる。
(5)ハッシュ値によって分割されたグループをネームサービス、ルータとの連携で分散管理する。
第1の効果は、大量のクライアントが持つ情報を分散管理できることにある。その理由は、大量のクライアントをグループに分割し、ネームサービス、ルータとの連携で分散管理することができるためである。
第2の効果は、大量のクライアントをグループに分割することが簡単であることにある。その理由は、IPアドレスを入力としたハッシュ値を用いるためである。
第3の効果は、グループに所属するクライアントが増えてきた場合、負荷分散のためのグループ分割が容易である。その理由は、ハッシュ値の使用ビット数を増減することで簡単にグループの再分割を行えることにある。
第4の効果は、グループに所属するクライアント数の偏りがおきにくい点にある。その理由は、ハッシュの特性を利用して簡単に大量のコンピュータをトップダウンにグループ分割することにある。
101… 所属グループ計算部
102… マルチキャスト送受信部
103… クライアントデータ送受信部
104… ネームサービスアクセス処理部
105… ネームサービス登録部
106… マルチキャストグループ登録部
200… ネームサービス
201… グループ代表者管理部
202… グループ代表者返答部
300… グループ代表者
301… クライアント情報提供部
302… グループ所属クライアント数取得部
303… グループ再分割提案部
400… ルータ
401… マルチキャストグループ設定部
402… マルチキャスト転送部
Claims (26)
- IPアドレスに基づくハッシュ値の特定のビット分を用いてグループの割り当て先を計算し、自身が所属するグループに代表者端末が存在しない場合、自身が代表者端末となることを要求するクライアント端末と、
グループ毎の代表者端末を管理し、一定時間応答しない代表者端末を管理対象から除外するネームサーバと
を含む
分散管理システム。 - 請求項1に記載の分散管理システムであって、
前記クライアント端末は、前記ハッシュ値のMSB(Most Significant Bit)から2ビット分を使用してグループ分割を行い、前記グループ分割に基づく4つの論理的なグループのいずれか1つに所属する
分散管理システム。 - 請求項1又は2に記載の分散管理システムであって、
前記クライアント端末は、定期的に前記ネームサーバに問い合わせ、自身が所属するグループに代表者端末が存在しない場合、自身を代表者端末として前記ネームサーバに登録する
分散管理システム。 - 請求項1又は2に記載の分散管理システムであって、
前記ネームサーバは、代表者端末が存在しないグループに対してマルチキャストによる問い合わせを送信し、前記マルチキャストによる問い合わせに対して返答を返してきたクライアント端末の中から代表者端末を決定する
分散管理システム。 - 請求項1乃至4のいずれか一項に記載の分散管理システムであって、
前記クライアント端末と前記ネームサーバとの間に設けられた中継装置
を更に含み、
前記クライアント端末は、自身が所属するグループに対応するマルチキャストグループに所属するように前記中継装置に登録し、前記マルチキャストグループから抜ける場合、前記マルチキャストグループからの離脱を前記中継装置に通知する
分散管理システム。 - 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の分散管理システムであって、
前記クライアント端末は、自身が代表者端末であれば、自身が所属するグループから抜ける場合、前記ネームサーバに対して、自身を管理対象から除外するように要求する
分散管理システム。 - 請求項1乃至6のいずれか一項に記載の分散管理システムであって、
前記クライアント端末は、自身が代表者端末であれば、自身と同じグループに所属するクライアント端末の数の増加に応じて、グループの再分割を行い、自身と同じグループに所属するクライアント端末の数の減少に応じて、グループの再併合を行う
分散管理システム。 - IPアドレスに基づくハッシュ値の特定のビット分を用いてグループの割り当て先を計算する所属グループ計算手段と、
定期的にネームサーバに問い合わせ、自身が所属するグループに代表者端末が存在しない場合、自身を代表者端末として前記ネームサーバに登録するネームサーバ登録手段と、
自身が所属するグループに対応するマルチキャストグループに所属するように、自身と前記ネームサーバとの間に設けられた中継装置に登録するマルチキャストグループ登録手段と
を具備する
クライアント端末。 - 請求項8に記載のクライアント端末であって、
前記所属グループ計算手段は、前記ハッシュ値のMSB(Most Significant Bit)から2ビット分を使用してグループ分割を行い、前記グループ分割に基づく4つの論理的なグループのいずれか1つに自身が所属するようにする
クライアント端末。 - 請求項8又は9に記載のクライアント端末であって、
前記ネームサーバ登録手段は、前記ネームサーバから、代表者端末が存在しないグループに対するマルチキャストによる問い合わせを受信し、前記ネームサーバに対して、前記マルチキャストによる問い合わせに対する返答を送信する
クライアント端末。 - 請求項8乃至10のいずれか一項に記載のクライアント端末であって、
自身が所属するグループの代表者端末から、クライアント情報を要求するためのマルチキャストによる問い合わせを受信するマルチキャスト送受信手段と、
前記自身が所属するグループの代表者端末に対して、前記クライアント情報を送信するクライアントデータ送受信手段と
を更に具備する
クライアント端末。 - 請求項11に記載のクライアント端末であって、
前記所属グループ計算手段は、自身が代表者端末である場合、所定のクライアント端末の所属するグループを割り出し、
前記クライアントデータ送受信手段は、前記割り出されたグループの代表者端末に対して、前記所定のクライアント端末のクライアント情報を要求する
クライアント端末。 - 請求項8乃至12のいずれか一項に記載のクライアント端末であって、
自身が代表者端末である場合、自身と同じグループに所属するクライアント端末の数の増減を検出するグループ所属クライアント数取得手段と、
自身が代表者端末である場合、自身と同じグループに所属するクライアント端末の数の増加に応じて、グループの再分割を行い、自身と同じグループに所属するクライアント端末の数の減少に応じて、グループの再併合を行うことを提案するグループ再分割提案手段と
を更に具備する
クライアント端末。 - クライアント端末において、IPアドレスに基づくハッシュ値の特定のビット分を用いてグループの割り当て先を計算し、前記クライアント端末が所属するグループに代表者端末が存在しない場合、前記クライアント端末が代表者端末となるように要求するステップと、
ネームサーバにおいて、グループ毎の代表者端末を管理し、一定時間応答しない代表者端末を管理対象から除外するステップと
を含む
分散管理方法。 - 請求項14に記載の分散管理方法であって、
前記クライアント端末において、前記ハッシュ値のMSB(Most Significant Bit)から2ビット分を使用してグループ分割を行い、前記クライアント端末が前記グループ分割に基づく4つの論理的なグループのいずれか1つに所属するようにするステップ
を更に含む
分散管理方法。 - 請求項14又は15に記載の分散管理方法であって、
前記クライアント端末から定期的に前記ネームサーバに問い合わせ、前記クライアント端末が所属するグループに代表者端末が存在しない場合、前記クライアント端末を代表者端末として前記ネームサーバに登録するステップ
を更に含む
分散管理方法。 - 請求項14又は15に記載の分散管理方法であって、
前記ネームサーバから代表者端末が存在しないグループに対してマルチキャストによる問い合わせを送信し、前記マルチキャストによる問い合わせに対して返答を返してきたクライアント端末の中から代表者端末を決定するステップ
を更に含む
分散管理方法。 - 請求項14乃至17のいずれか一項に記載の分散管理方法であって、
前記クライアント端末において、前記クライアント端末が所属するグループに対応するマルチキャストグループに所属するように、前記クライアント端末と前記ネームサーバとの間に設けられた中継装置に登録するステップと、
前記マルチキャストグループから抜ける場合、前記マルチキャストグループからの離脱を前記中継装置に通知するステップと
を更に含む
分散管理方法。 - 請求項14乃至18のいずれか一項に記載の分散管理方法であって、
前記クライアント端末が代表者端末であれば、前記クライアント端末が所属するグループから抜ける場合、前記ネームサーバに対して、前記クライアント端末を管理対象から除外するように要求するステップ
を更に含む
分散管理方法。 - 請求項14乃至19のいずれか一項に記載の分散管理方法であって、
前記クライアント端末において、前記クライアント端末が代表者端末であれば、前記クライアント端末と同じグループに所属するクライアント端末の数の増加に応じて、グループの再分割を行うステップと、
前記クライアント端末において、前記クライアント端末が代表者端末であれば、前記クライアント端末と同じグループに所属するクライアント端末の数の減少に応じて、グループの再併合を行うステップと
を更に含む
分散管理方法。 - IPアドレスに基づくハッシュ値の特定のビット分を用いてグループの割り当て先を計算するステップと、
定期的にネームサーバに問い合わせ、自身が所属するグループに代表者端末が存在しない場合、自身を代表者端末として前記ネームサーバに登録するステップと、
自身が所属するグループに対応するマルチキャストグループに所属するように、自身と前記ネームサーバとの間に設けられた中継装置に登録するステップと
をコンピュータに実行させるための
分散管理プログラム。 - 請求項21に記載の分散管理プログラムであって、
前記ハッシュ値のMSB(Most Significant Bit)から2ビット分を使用してグループ分割を行い、前記グループ分割に基づく4つの論理的なグループのいずれか1つに自身が所属するようにするステップ
を更にコンピュータに実行させるための
分散管理プログラム。 - 請求項21又は22に記載の分散管理プログラムであって、
前記ネームサーバから、代表者端末が存在しないグループに対するマルチキャストによる問い合わせを受信し、前記ネームサーバに対して、前記マルチキャストによる問い合わせに対する返答を送信するステップ
を更にコンピュータに実行させるための
分散管理プログラム。 - 請求項21乃至23のいずれか一項に記載の分散管理プログラムであって、
自身が所属するグループの代表者端末から、クライアント情報を要求するためのマルチキャストによる問い合わせを受信するステップと、
前記自身が所属するグループの代表者端末に対して、前記クライアント情報を送信するステップと
を更にコンピュータに実行させるための
分散管理プログラム。 - 請求項24に記載の分散管理プログラムであって、
自身が代表者端末である場合、所定のクライアント端末の所属するグループを割り出すステップと、
前記割り出されたグループの代表者端末に対して、前記所定のクライアント端末のクライアント情報を要求するステップと
を更にコンピュータに実行させるための
分散管理プログラム。 - 請求項21乃至25のいずれか一項に記載の分散管理プログラムであって、
自身が代表者端末である場合、自身と同じグループに所属するクライアント端末の数の増減を検出するステップと、
自身が代表者端末である場合、自身と同じグループに所属するクライアント端末の数の増加に応じて、グループの再分割を行うことを提案するステップと、
自身が代表者端末である場合、自身と同じグループに所属するクライアント端末の数の減少に応じて、グループの再併合を行うことを提案するステップと
を更にコンピュータに実行させるための
分散管理プログラム。
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