JP2012080493A - アクセス中継方法、アクセス中継プログラム、および、中継装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】中継装置100は、スイッチ120から所定リクエストを受信すると、所定リクエストの特定情報をセッション管理テーブル215から検索し、セッション管理テーブル215内に所定リクエストの特定情報が存在するときには、そのセッションを用いて所定リクエストを宛先へと転送し、セッション管理テーブル215内に所定リクエストの特定情報が存在しないときには、最新バージョン以外のバージョンの振り分けルールが示す振り分け先である他装置の中継装置100へと所定リクエストを転送する。
【選択図】図4
Description
まず、通信継続に必要な情報の転送中は通信が停止してしまうので、コネクションを利用するユーザへの通信サービスの品質低下を招いてしまう。
次に、コネクションの管理情報は情報の転送データサイズが大きいため、通信サービス事業者網のネットワークを圧迫するので、ネットワークの通信効率が低下する。
前記中継装置が、転送部と、振り分けルールおよびセッション管理データを記憶する記憶手段とを有しており、
前記振り分けルールは、前記スイッチから複数の前記中継装置のうちの前記リクエストを振り分ける前記中継装置を特定する情報を対応づけるルールであり、その振り分けルールが更新される度に新たなバージョン番号が割り当てられており、
前記セッション管理データは、前記中継装置が管理する前記セッションの情報を、そのセッションを用いて転送する前記リクエストを特定するリクエストの特定情報と対応づけるデータであり、
前記転送部が、
前記スイッチから所定リクエストを受信すると、前記所定リクエストの特定情報を前記セッション管理データから検索し、
前記セッション管理データ内に前記所定リクエストの特定情報が存在するときには、その特定情報に対応する前記セッションを用いて前記所定リクエストを宛先へと転送し、
前記セッション管理データ内に前記所定リクエストの特定情報が存在しないときには、前記記憶手段に格納されている複数バージョンの前記振り分けルールのうちの最新バージョン以外のバージョンを特定し、その特定したバージョンに該当する前記振り分けルールの振り分け先である他装置の前記中継装置へと前記所定リクエストを転送することを特徴とする。
その他の手段は、後記する。
1台以上の中継装置100は、ネットワーク104によって相互に接続される。中継装置100は、携帯端末や固定端末などのクライアント130と通信を行うためにネットワーク103を介してスイッチ120と接続される。中継装置100は、サーバ140と通信を行うためにネットワーク104と介してスイッチ120と接続される。
なお、図1(a)では、中継装置100とクライアント130とが接続されるネットワーク102、ならびに、中継装置100とサーバ140とが接続されるネットワーク103を分けているが、これらが相互接続されるスイッチ120およびネットワークが同一であってもよい。
さらに、管理装置110が中継装置100とは別の装置としているが、管理装置110に具備される部を中継装置100やスイッチ120において実現される構成であってもかまわない。
NW I/F402は、ネットワーク102を介してクライアント130と接続する。
NW I/F403は、ネットワーク104を介して中継装置100と接続する。
NW I/F404は、ネットワーク101を介して管理装置110と接続する。
なお、振り分けルールとは、あるリクエストの宛先への経路が複数存在するときの、その経路のうちのどの経路を用いるかを決定するルールであり、負荷分散を行うために、1つの宛先に対して、1つ以上の経路(次に送信する中継装置100)が振り分け先として特定されている(詳細は、後記の表1を参照)。
ルーティング部411は、振り分けルールテーブル413の内容に従って、クライアント130からのリクエストを中継装置100へ振り分ける。
振り分けルール設定部412は、管理装置110から指定される振り分けルールを振り分けルールテーブル413に上書き記憶する。
NW I/F302およびNW I/F303は、ネットワーク101を介してスイッチ120と接続する。
NW I/F304は、ネットワーク101を介して中継装置100と接続する。スイッチ120および中継装置100と接続するネットワークとNW I/Fは、同一であってもかまわない。
ルール生成部311は、クライアント130からのリクエストを中継装置100へ振り分けるためのルールを生成する。
振り分けルール管理情報送信部312は、ルール生成部311が生成した振り分けルールをスイッチ120および中継装置100へ送信する。
振り分けルール313は、スイッチ120がクライアント130からのリクエストを特定の中継装置100へ振り分けるためのルールが登録されているテーブルである。世代設定情報314は、中継装置100が振り分けルール313を保持するバージョンの数(つまり、振り分けルール313内に記憶するバージョンごとの振り分けルールの最大数)が格納される変数であり、その値は管理者により指定される。
装置管理テーブル315には、全ての中継装置100のアドレス情報が登録される。停止管理部316は、減設対象の中継装置100が中継すべきリクエストの中継終了を管理する。
NW I/F202は、ネットワーク102を介してクライアント130と接続する。
NW I/F203は、ネットワーク103を介してサーバ140と接続する。
NW I/F204は、ネットワーク101を介して管理装置110と接続する。
NW I/F205は、ネットワーク104を介して中継装置100と接続する。
クライアント130およびサーバ140と接続するネットワークとNW I/Fは、同一であってもよい。
自ノード処理チェック部211は、受信したリクエストが当該中継装置100(以下、自ノードともいう)で中継処理できるか否かを確認する。
リクエスト転送部212は、自ノード処理チェック部211で処理できないと判断された場合に振り分けルール216に従って他の中継装置100(以下、他ノードともいう)へリクエストを転送する。
ルール設定部213は、管理装置110から振り分けルール216を受信した際にメモリ208へ記憶する。
中継部214は、セッション管理テーブル215に記録されるセッション情報に従って、クライアント130とサーバ140の通信を中継する。
セッション管理テーブル215は、クライアント130とサーバ140間で通信の中継を行うための情報を保持するテーブルである。
振り分けルールテーブル216は、スイッチ120がクライアント130からのリクエストを特定の中継装置100へ振り分けるためのルールが登録されているテーブルであり、管理装置110からスイッチ120と中継装置100へ送信される。
セッション終了監視部217は、中継部214がクライアント130とサーバ140間の中継処理の終了を監視する。
「セッションID」欄は、セッション管理テーブル215で一意に識別可能な識別IDを格納する。
「送信元IP/Port」欄は、クライアント130がサーバ140へリクエスト要求を行っている場合のクライアント130(送信元)のIPアドレスおよびポート番号を格納する。
「宛先IP/Port」欄は、サーバ140(宛先)のIPアドレスおよびポート番号を格納する。この格納された情報に対して所定のハッシュ関数を計算することにより、ハッシュ値(例えば、4600)が計算される。このハッシュ値は、負荷分散のために複数の中継装置100から1つの中継装置100を選択するために、用いられる。なお、ハッシュ値計算のためのキー情報として、「宛先IP/Port」欄の情報を用いてもよいし、その他の情報と単独または「宛先IP/Port」欄の情報と組み合わせて用いてもよい。
「送信元ソケット」欄は、中継装置100がクライアント130との通信で用いるソケットの識別子を格納する。
「宛先ソケット」欄は、中継装置100がサーバ140との通信で用いるソケットの識別子を格納する。
「バージョン」欄は、振り分けルールの対象のバージョン番号を示す。
「ハッシュ値範囲」欄は、リクエストの宛先IPアドレスおよびポート番号から得られるハッシュ値の範囲を格納する。
「振り分け先」欄は、セッション管理テーブル215の「宛先IP/Port」欄で示した当該ハッシュ値範囲における中継装置100の振り分け先を格納する。
このセッションに関する情報(セッションID「1」、送信元ソケット「SC1」、宛先ソケット「SS1」)は、中継装置100(GW3)内の表1のセッション管理テーブル215に登録されるが、他の中継装置100(GW1,GW2)内の表1のセッション管理テーブル215に登録されない。
「ver 1」の時点の振り分けルールテーブル216には、スイッチ120から中継装置100(GW3)への振り分けを行う旨のレコードが格納される(表1の振り分けルールテーブル216の「ver 1」のレコードを参照)。
(手順1)スイッチ120は、クライアント130からサーバ140宛てのリクエストを受信すると、最新バージョンである「ver 3」の振り分けルールに従って、そのリクエストを振り分け先の中継装置100(GW1)へと転送する。
(手順2)中継装置100(GW1)は、受信したリクエストを処理するためのセッションを自身のセッション管理テーブル215では管理していない。よって、中継装置100(GW1)は、最新バージョンである「ver 3」より1つ前の「ver 2」での振り分け先(GW2)を自身の振り分けルールテーブル216から特定し、その特定した中継装置100(GW2)に対して、振り分けに使用した「ver 2」の情報を付加して転送する。
(手順3)中継装置100(GW2)は、受信したリクエストを処理するためのセッションを自身のセッション管理テーブル215では管理していない。よって、中継装置100(GW2)は、付加された「ver 2」より1つ前の「ver 1」での振り分け先(GW3)を自身の振り分けルールテーブル216から特定し、その特定した中継装置100(GW3)に対して、振り分けに使用した「ver 1」の情報を付加して転送する。
(手順4)中継装置100(GW3)は、受信したリクエストを処理するためのセッションを自身のセッション管理テーブル215で、セッションID=1として管理している。よって、中継装置100(GW3)は、このセッションを用いて、サーバ140を収容するスイッチ120へとリクエストを転送する。
さらに、中継装置100が2つ以上のバージョンの振り分けルールテーブル216を持つことにより、中継装置100を増設した後に、再増設を行うような場合でもクライアント130とサーバ140間の通信途絶の防止が可能である。
そして、(手順2,手順3)において、振り分けに使用したバージョン番号を付加することにより、振り分けの無限ループ(GW1→GW2→GW1→GW2…)を防止できる。
S601において、クライアント130は、セッションの接続要求を収容されるスイッチ120へと送信する。
S602において、スイッチ120は、S601で受信したセッションの接続要求を、「ver 1」の振り分けルールに従って、中継装置100(GW3)へと転送する。
S603において、中継装置100(GW3)は、S602で受信したセッションの接続要求に従い、セッション管理テーブル215に、セッションID=1のレコードを新規接続として登録する。
S611において、クライアント130は、S603で確立されたセッションを介して送信する旨の送信要求を収容されるスイッチ120へと送信する。
S612において、スイッチ120は、S611で受信した送信要求を、「ver 1」の振り分けルールに従って、中継装置100(GW3)へと転送する。
S613において、中継装置100(GW3)は、S612で受信した送信要求に従い、送信要求内の宛先IP/Portを検索キーとして、セッション管理テーブル215からセッションID=1のレコードを検索する。
S614において、中継装置100(GW3)は、S613で検索されたセッションを用いて、受信した送信要求を自ノード処理のリクエストとしてクライアント130を収容するスイッチ120へと転送する。
S615において、スイッチ120は、S614で受信した送信要求を、収容先のクライアント130へと転送する。
スイッチ120は、クライアント130からのリクエスト(送信要求)を受信すると(S611)、リクエスト内の宛先IPアドレスおよびポート番号をキーとしてハッシュ値を算出し、振り分けルールテーブル216のハッシュ値範囲欄に該当する振り分け先の中継装置100(GW1)へリクエストを転送する(S612)。
中継装置100(GW1)は、振り分けルールテーブル216を参照して転送処理が可能な中継装置100(振り分け先)を特定し、その特定した振り分け先(GW2)に対して、振り分け先の特定に使用したバージョン番号を付加してから、リクエストを転送する(S620,詳細は、後記の図7を参照)。
このセッション処理表探索(S620)と自ノード処理でないリクエストの転送(S613)は、中継装置100(GW1)と、中継装置100(GW2)とで、それぞれ行われる(図4(b)の(手順2,3)に対応)。
S512において、中継装置100のリクエスト転送部212は、特定バージョンよりも1つ前のバージョン(特定バージョン−1と表記)の振り分けルールテーブル216が存在するか否かを確認する(S512)。S512でYesならS513に進み、NoならS523に進む。
S513において、中継装置100のリクエスト転送部212は、「特定バージョン−1」の振り分けルールテーブル216を参照し、リクエストに含まれる宛先IPアドレスおよびポート番号をキーとしてハッシュ値を算出し、振り分けルールテーブル216のハッシュ値範囲欄に該当する振り分け先の中継装置100を特定する。そして、中継装置100のリクエスト転送部212は、特定した中継装置100へリクエストを転送する。
S523において、リクエストを破棄して終了する。
中継装置100のルール設定部213は、他の中継装置100へリクエストの転送が一定時間行われていない状態を検知する(S701)。
中継装置100のルール設定部213は、S701で検知した一定時間リクエスト無転送の旨を、管理装置110へと送信する(S702)。管理装置110は、S702の通知を受信する(S800)。
管理装置110の振り分けルール管理情報送信部312は、リクエスト無転送の通知(S800)を全ての中継装置100から得るまで待機する(S801)。
管理装置110の振り分けルール管理情報送信部312は、全ての中継装置100(GWノード)へ振り分けルールテーブル216の消去指示を送信して終了する(S802)。
中継装置100のルール設定部213は、管理装置110から振り分けルールテーブル216の消去指示(S802)を受信する(S703)。
中継装置100のルール設定部213は、最も新しいバージョンの振り分けルールテーブル216以外を消去して終了する(S704)。
管理装置110の振り分けルール管理情報送信部312は、ルール生成部311を呼び出し、中継装置100増設による新たな振り分けルールを生成する。また、管理装置110の振り分けルール管理情報送信部312は、新たに増設した中継装置100を装置管理テーブル315へ追加する(S1002)。
管理装置110の振り分けルール管理情報送信部312は、スイッチ120および中継装置100へ新たな振り分けルール(新規ルール)を送信する。また、中継装置100へ新たな振り分けルールを送信する際に、振り分けルールテーブル216のバージョン欄に指定されるバージョン番号を付加する(S1003)。
中継装置100のルール設定部213は、自ノード内の振り分けルールテーブル216に格納されている振り分けルールの数が一杯(世代設定情報314で示される最大数)か否かを判定する(S902)。S902でYesならS904へ進み、NoならS903へ進む。
S903において、中継装置100のルール設定部213は、S901で受信した新規ルールを振り分けルールテーブル216へと新規保存(上書保存ではない)する。
S904において、中継装置100のルール設定部213は、S901で受信した新規ルールを振り分けルールテーブル216へと上書保存する。上書されて消去されるバージョンは、振り分けルールテーブル216内の最も古いバージョン(バージョン番号が最小のバージョン)である。
表2は、表1の各テーブルに対して、中継装置100(GW1)が減設されたときの値を示す。減設対象の中継装置100(GW1)には、ノード停止振り分けルールとして、「ver 4」の振り分けルールが配布される。
このときには、中継装置100(GW1)は、自身のセッション管理テーブル215内に残っているセッションを用いたリクエストの宛先転送を継続するが(図10(a)の「通信終了待ち」)、自身のセッション管理テーブル215に対する新規のセッション登録は行わず、ノード停止メッセージに付加されたノード停止振り分けルールが示す他の中継装置100へと、セッション管理テーブル215外のセッションに関するリクエスト(図10(a)の「その他」)を転送する。
管理装置110は、中継装置100(GW1)へS1500で作成したノード停止振り分けルールを含むノード停止メッセージを送信し(S1501)、その応答(後記のS1512)の受信を待つ。
中継装置100(GW1)のセッション終了監視部217は、S1501で受信したノード停止振り分けルールを振り分けルールテーブル216に記憶し、全セッション通信終了の監視を開始する(S1502)。
中継装置100(GW1)は、自身のセッション管理テーブル215に登録されていない受信リクエストについて、振り分けルールテーブル216内のノード停止振り分けルールを参照して、その振り分け先である中継装置100(GW2)へとリクエストを転送する(S1503)。
中継装置100(GW2)、および、スイッチ120は、減設対象ではないので、S1503で転送されたリクエストに対して、図5の通常転送処理(S610のS613,S614,S615)を実行することで、リクエストを宛先のサーバ140へと送信する。
管理装置110は、S1512の通知を受け、中継装置100(GW1)以外の各中継装置100および各スイッチ120へ、減設後の新しい振り分けルール313を送信する(S1513)。そして、中継装置100(GW1)は、自身の中継部214を含む各処理部を停止する(S1514)。
管理装置110の停止管理部316は、減設対象の中継装置に関する情報を装置管理テーブル315から削除する。
101〜104 ネットワーク
110 管理装置
120 スイッチ(SW)
130 クライアント
140 サーバ
201 CPU
202〜205 NW I/F
206 内部バス
207 入出力装置
208 メモリ
211 自ノード処理チェック部
212 リクエスト転送部
213 ルール設定部
214 中継部
215 セッション管理テーブル(セッション管理データ)
216 振り分けルールテーブル
217 セッション終了監視部
301 CPU
302〜304 NW I/F
305 内部バス
306 入出力装置
307 メモリ
311 ルール生成部
312 振り分けルール管理情報送信部
313 振り分けルール
314 世代設定情報
315 装置管理テーブル
316 停止管理部
401 CPU
402〜404 NW I/F
405 内部バス
407 メモリ
411 ルーティング部
412 振り分けルール設定部
413 振り分けルールテーブル
Claims (7)
- スイッチから送信されるリクエストをセッションを介して宛先へと転送する中継装置によるアクセス中継方法であって、
前記中継装置は、転送部と、振り分けルールおよびセッション管理データを記憶する記憶手段とを有しており、
前記振り分けルールは、前記スイッチから複数の前記中継装置のうちの前記リクエストを振り分ける前記中継装置を特定する情報を対応づけるルールであり、その振り分けルールが更新される度に新たなバージョン番号が割り当てられており、
前記セッション管理データは、前記中継装置が管理する前記セッションの情報を、そのセッションを用いて転送する前記リクエストを特定するリクエストの特定情報と対応づけるデータであり、
前記転送部は、
前記スイッチから所定リクエストを受信すると、前記所定リクエストの特定情報を前記セッション管理データから検索し、
前記セッション管理データ内に前記所定リクエストの特定情報が存在するときには、その特定情報に対応する前記セッションを用いて前記所定リクエストを宛先へと転送し、
前記セッション管理データ内に前記所定リクエストの特定情報が存在しないときには、前記記憶手段に格納されている複数バージョンの前記振り分けルールのうちの最新バージョン以外のバージョンを特定し、その特定したバージョンに該当する前記振り分けルールの振り分け先である他装置の前記中継装置へと前記所定リクエストを転送することを特徴とする
アクセス中継方法。 - 前記転送部は、
前記他装置の中継装置へと前記所定リクエストを転送する処理において、前記他装置の中継装置の特定に使用したバージョン番号を前記所定リクエストに付加してから転送し、
前記振り分けルールのうちの最新バージョン以外のバージョンを特定する処理について、
前記受信した所定リクエストにバージョン番号が付加されているときには、その付加されているバージョン番号より1つ前のバージョンを特定し、
前記受信した所定リクエストにバージョン番号が付加されていないときには、前記スイッチから自装置への送信に使用された前記振り分けルールのバージョン番号より1つ前のバージョンを特定することを特徴とする
請求項1に記載のアクセス中継方法。 - 前記中継装置は、前記他装置の中継装置へと前記所定リクエストを転送する処理が所定期間発生しないときに、その旨を管理装置へと通知し、
前記管理装置から前記振り分けルールの消去指示を受信したときに、前記記憶手段に格納されている複数バージョンの前記振り分けルールのうちの最新バージョン以外のバージョンの前記振り分けルールを前記記憶手段から消去することを特徴とする
請求項1に記載のアクセス中継方法。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載のアクセス中継方法を、コンピュータである前記中継装置に実行させるためのアクセス中継プログラム。
- スイッチから送信されるリクエストをセッションを介して宛先へと転送する中継装置であって、
前記中継装置は、転送部と、振り分けルールおよびセッション管理データを記憶する記憶手段とを有しており、
前記スイッチから複数の前記中継装置のうちの前記リクエストを振り分ける前記中継装置を特定する情報を対応づけるルールであり、その振り分けルールが更新される度に新たなバージョン番号が割り当てられた振り分けルールと、
前記中継装置が管理する前記セッションの情報を、そのセッションを用いて転送する前記リクエストを特定するリクエストの特定情報と対応づけるセッション管理データとを記憶している記憶手段と、
前記スイッチから所定リクエストを受信すると、前記所定リクエストの特定情報を前記セッション管理データから検索し、
前記セッション管理データ内に前記所定リクエストの特定情報が存在するときには、その特定情報に対応する前記セッションを用いて前記所定リクエストを宛先へと転送し、
前記セッション管理データ内に前記所定リクエストの特定情報が存在しないときには、前記記憶手段に格納されている複数バージョンの前記振り分けルールのうちの最新バージョン以外のバージョンを特定し、その特定したバージョンに該当する前記振り分けルールの振り分け先である他装置の前記中継装置へと前記所定リクエストを転送する転送部と、を有することを特徴とする
中継装置。 - 前記転送部は、
前記他装置の中継装置へと前記所定リクエストを転送する処理において、前記他装置の中継装置の特定に使用したバージョン番号を前記所定リクエストに付加してから転送し、
前記振り分けルールのうちの最新バージョン以外のバージョンを特定する処理について、
前記受信した所定リクエストにバージョン番号が付加されているときには、その付加されているバージョン番号より1つ前のバージョンを特定し、
前記受信した所定リクエストにバージョン番号が付加されていないときには、前記スイッチから自装置への送信に使用された前記振り分けルールのバージョン番号より1つ前のバージョンを特定することを特徴とする
請求項5に記載の中継装置。 - 前記中継装置は、前記他装置の中継装置へと前記所定リクエストを転送する処理が所定期間発生しないときに、その旨を管理装置へと通知し、
前記管理装置から前記振り分けルールの消去指示を受信したときに、前記記憶手段に格納されている複数バージョンの前記振り分けルールのうちの最新バージョン以外のバージョンの前記振り分けルールを前記記憶手段から消去することを特徴とする
請求項5に記載の中継装置。
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