JP2015118615A - 負荷分散装置、負荷分散方法及び負荷分散プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】音声１７１サーバの負荷を改善すること。
【解決手段】音声１７１サーバ管理監視部１１が、複数の音声１７１サーバ３ａ〜３ｎの動作状態を管理し、ＭＳサーバ２から音声１７１サーバ３へのヘルスチェック要求を捕捉した場合、ヘルスチェック処理部１３が、管理している各音声１７１サーバ３の動作状態に基づくヘルスチェック応答を生成して、ヘルスチェック要求の送信先に代わって返信する。
【選択図】図１

Description

本発明は、サーバの負荷を分散する技術に関する。

現在では、所定のサービスを提供するサーバの処理負荷を軽減するため、様々なシステムにおいて負荷分散装置が用いられている。例えば、図５に示すように、音声をＩＰ（Internet Protocol）で伝える呼処理システム１００に導入されている。

図５は、呼処理システム１００において一部の機能部を模式的に示す図である。ＭＳ（Media Server）サーバは２、図示しないユーザ端末からの音声呼を終端するサーバである。県毎に配置されており、日本国内で約４０台が稼動している。

一方、音声１７１サーバ３は、災害の発生時に提供されるいわゆる災害用伝言ダイアルであり、ＭＳサーバ２からのユーザの音声データをストレージに録音しておき、他のユーザから要求に基づいて再生するサーバである。東日本や西日本といった一定の広域毎に配置されており、日本国内で数台程度が用意されている。

このような構成において負荷分散装置１は、複数のＭＳサーバ２ａ〜２ｎと複数の音声１７１サーバ３ａ〜３ｎとの間に接続され、ＭＳサーバ２から音声の登録要求や再生要求を受信すると、一定のアルゴリズムに基づいて１つの音声１７１サーバ３ｉ（ｉ：ａ〜ｎ）を決定し、決定した音声１７１サーバ３ｉに転送する。例えば、ラウンドロビン方式で転送先を順番に割り振ることにより、特定の音声１７１サーバ３ｉに要求処理の負荷が集中するのを防止している（非特許文献１参照）。

"負荷分散入門 第３回 リクエストの分散機能（１／２）"、富士通株式会社、［online］、［平成25年12月9日検索］、＜URL: http://fenics.fujitsu.com/products/ipcom/catalog/data/1/3.html＞

しかしながら、負荷分散装置は単にＭＳサーバからの要求を負荷分散しつつ転送する処理のみを行うにすぎず、また、音声１７１サーバはＭＳサーバよりも極めて少ない台数で運用されているため、ＭＳサーバから膨大なヘルスチェック要求が一斉に送信されると、音声１７１サーバに対してＤｏＳ攻撃と同様の攻撃を行うことになってしまうという課題があった。

本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、音声１７１サーバの負荷を改善することを目的とする。

請求項１に記載の負荷分散装置は、音声呼終端装置と音声録音再生装置間に配置された負荷分散装置において、前記音声録音再生装置の動作状態を管理して記憶手段に記憶する装置管理手段と、前記音声呼終端装置から前記音声録音再生装置へのヘルスチェック要求を捕捉し、前記記憶手段から読み出した当該音声録音再生装置の動作状態に基づくヘルスチェック応答を生成して、前記ヘルスチェック要求の送信先に代わって返信する代理応答手段と、を有することを要旨とする。

本発明によれば、音声録音再生装置の動作状態を管理し、音声呼終端装置から音声録音再生装置へのヘルスチェック要求を捕捉した場合、管理している音声録音再生装置の動作状態に基づくヘルスチェック応答を生成して、ヘルスチェック要求の送信先に代わって返信するため、音声録音再生装置の負荷を低減することができる。

請求項２に記載の負荷分散装置は、請求項１に記載の負荷分散装置において、前記音声録音再生装置の稼動率に応じて送信を抑制させる要求を前記音声呼終端装置へ送信する送信規制手段を更に有することを要旨とする。

本発明によれば、音声録音再生装置の稼動率に応じて送信を抑制させる要求を音声呼終端装置へ送信するため、音声録音再生装置の負荷を更に低減することができる。

請求項３に記載の負荷分散装置は、請求項１又は２に記載の負荷分散装置において、前記装置管理手段は、前記音声録音再生装置にヘルスチェック要求を送信し、その応答結果に基づいて当該音声録音再生装置の動作状態を閉塞状態又は閉塞解除状態として管理することを要旨とする。

請求項４に記載の負荷分散方法は、音声呼終端装置と音声録音再生装置間に配置された負荷分散装置で行う負荷分散方法において、前記音声録音再生装置の動作状態を管理して記憶手段に記憶する装置管理ステップと、前記音声呼終端装置から前記音声録音再生装置へのヘルスチェック要求を捕捉し、前記記憶手段から読み出した当該音声録音再生装置の動作状態に基づくヘルスチェック応答を生成して、前記ヘルスチェック要求の送信先に代わって返信する代理応答ステップと、を有することを要旨とする。

請求項５に記載の負荷分散方法は、請求項４に記載の負荷分散方法において、前記音声録音再生装置の稼動率に応じて送信を抑制させる要求を前記音声呼終端装置へ送信する送信規制ステップを更に有することを要旨とする。

請求項６に記載の負荷分散方法は、請求項４又は５に記載の負荷分散方法において、前記装置管理ステップでは、前記音声録音再生装置にヘルスチェック要求を送信し、その応答結果に基づいて当該音声録音再生装置の動作状態を閉塞状態又は閉塞解除状態として管理することを要旨とする。

請求項７に記載の負荷分散プログラムは、請求項４乃至６のいずれかに記載の負荷分散方法をコンピュータに実行させることを要旨とする。

本発明によれば、音声１７１サーバの負荷を低減することができる。

負荷分散装置の機能ブロック構成を示す図である。 音声１７１サーバの管理監視処理フローを示す図である。 管理監視結果情報の例を示す図である。 ヘルスチェックの代理応答処理フローを示す図である。 呼処理システムの全体構成を示す図である。

本発明は、（１）負荷分散装置が自身で音声１７１サーバの動作状態を管理監視し、（２）ＭＳサーバから音声１７１サーバへのヘルスチェック要求を受信した場合には当該管理監視結果に基づいて自らが代理応答し、（３）必要に応じてＭＳサーバからの音声の登録要求や再生要求の送信を規制することにより、音声１７１サーバの負荷を低減するようにしている。以下、本発明を実施する一実施の形態について図面を用いて説明する。

図１は、本実施の形態に係る負荷分散装置１の機能ブロック構成を示す図である。本負荷分散装置１は、音声１７１サーバ管理監視部１１と、管理監視結果情報記憶部１２と、ヘルスチェック処理部１３と、要求送信規制部１４と、要求処理部１５とを備えて構成される。

音声１７１サーバ管理監視部１１は、複数の音声１７１サーバ３ａ〜３ｎの死活監視及び閉塞管理を行う機能部である。ＭＳサーバ２からのヘルスチェック要求の有無に関係なく自発的に自ら各音声１７１サーバ３ａ〜３ｎにヘルスチェック要求を定期的に送信し、その応答結果に基づいて各音声１７１サーバ３ａ〜３ｎの動作状態をそれぞれ管理監視する。

管理監視結果情報記憶部１２は、音声１７１サーバ管理監視部１１によって行われた各音声１７１サーバ３ａ〜３ｎの管理監視結果に基づく各音声１７１サーバ３ａ〜３ｎの動作状態を記憶管理する機能部である。

ヘルスチェック処理部１３は、ＭＳサーバ２から音声１７１サーバ３へのヘルスチェック要求を捕捉した場合、いずれの音声１７１サーバ３にも転送することなく管理監視結果情報記憶部１２の管理監視結果情報に基づき自らヘルスチェック応答を生成し、ヘルスチェック要求の要求先に代わって要求元のＭＳサーバ２へ返信（代理応答）する機能部である。

要求送信規制部１４は、管理監視結果情報記憶部１２に記憶されている管理監視結果情報を参照し、各ＭＳサーバ２ａ〜２ｎに対して音声の登録要求や再生要求の送信を各音声１７１サーバ３ａ〜３ｎの動作状態に応じて抑制することを要求する機能部である。

要求処理部１５は、管理監視結果情報記憶部１２に記憶されている管理監視結果情報を参照し、各ＭＳサーバ２ａ〜２ｎからの音声の登録要求等を各音声１７１サーバ３ａ〜３ｎの動作状態に応じて処理する機能部である。

以上が負荷分散装置１の備える機能である。なお、負荷分散装置１は、各ＭＳサーバ２ａ〜２ｎと各音声１７１サーバ３ａ〜３ｎとの間に配置され、それらに通信可能に接続されている。

次に、本実施の形態に係る負荷分散装置１の動作について説明する。最初に、音声１７１サーバ３の管理監視動作を説明する。図２は、音声１７１サーバ３の管理監視処理フローを示す図である。

まず、ステップＳ１０１において、音声１７１サーバ管理監視部１１は、各音声１７１サーバ３ａ〜３ｎに対してＨＴＴＰのヘルスチェック要求を例えば１０秒毎で定期的に送信する。

次に、ステップＳ１０２において、音声１７１サーバ管理監視部１１は、ヘルスチェック要求を送信した各音声１７１サーバ３ａ〜３ｎからＨＴＴＰのヘルスチェック応答を受信したか否かを判定する。

そして、一定時間を経過してもヘルスチェック応答を受信しない場合、ステップＳ１０３において、音声１７１サーバ管理監視部１１は、該当する音声１７１サーバ３の現在の動作状態を閉塞状態として管理する。このとき、音声１７１サーバ３は電源オフ又はダウン、若しくは途中のネットワーク回線に異常が発生している可能性があるため、閉塞状態（サーバ：ＮＧ）と詳細に管理してもよい。

一方、ヘルスチェック応答を受信した場合、ステップＳ１０４において、音声１７１サーバ管理監視部１１は、続いて、ヘルスチェック応答のＨＴＴＰヘッダ部に含まれているＨＴＴＰステータスコードの値を判別する。

そして、そのＨＴＴＰステータスコード値が２００以外（ＨＴＴＰレベルでの処理が成功以外）の場合、送信したヘルスチェック要求に対するＨＴＴＰレベルの処理が何らかの理由により失敗している可能性があるため、前述のステップＳ１０３へ進み、音声１７１サーバ管理監視部１１は、該当する音声１７１サーバ３の現在の動作状態を閉塞状態として管理する。このとき、閉塞状態（サーバ：ＯＫ，ＨＴＴＰ：ＮＧ）と詳細に管理してもよい。

一方、ＨＴＴＰステータスコード値が２００（ＨＴＴＰレベルでの処理成功）の場合、送信したヘルスチェック要求に対するＨＴＴＰレベルの処理は問題なく成功しているので、ステップＳ１０５において、音声１７１サーバ管理監視部１１は、引き続き、ヘルスチェック応答のＨＴＴＰボディ部に含まれているコードの値を判別する。

そして、そのコード値が２００以外（１７１音声プログラムのアプリケーションレベルでの処理が成功以外）の場合、送信したヘルスチェック要求に対するアプリケーションレベルの処理が何らかの理由により失敗している可能性があるため、前述のステップＳ１０３へ進み、音声１７１サーバ管理監視部１１は、該当する音声１７１サーバ３の現在の動作状態を閉塞状態として管理する。このとき、閉塞状態（サーバ：ＯＫ，ＨＴＴＰ：ＯＫ，１７１音声アプリケーション：ＮＧ）と詳細に管理してもよい。

一方、コード値が２００（１７１音声プログラムのアプリケーションレベルでの処理が成功）の場合、送信したヘルスチェック要求に対するアプリケーションレベルの処理も問題なく成功しているので、ステップＳ１０６において、音声１７１サーバ管理監視部１１は、該当する音声１７１サーバ３の現在の動作状態を閉塞解除状態として管理する。

以上が音声１７１サーバの管理監視動作フローの例である。この結果、管理監視結果情報記憶部１２には図３のような管理監視結果情報が記録される。音声１７１サーバ管理監視部１１は、上記管理監視処理を定期的に繰り返し、ヘルスチェック応答の有無、ＨＴＴＰヘッダ部内のＨＴＴＰステータスコード値、ＨＴＴＰボディ部内のコード値に応じて管理監視結果情報を随時更新する。

次に、ヘルスチェック要求に対する代理応答動作を説明する。図４は、ヘルスチェックの代理応答処理フローを示す図である。

まず、ステップＳ２０１において、ヘルスチェック処理部１３は、ＭＳサーバ２から音声１７１サーバ３へのヘルスチェック要求を受信（捕捉）する。

次に、ステップＳ２０２において、ヘルスチェック処理部１３は、管理監視結果情報記憶部１２から管理監視結果情報を読み出して、動作状態が閉塞解除状態の音声１７１サーバ３があるか否かを判定する。

そして、閉塞解除状態の音声１７１サーバ３が１台でもある場合、ＭＳサーバ２からの音声の登録要求等を処理可能な音声１７１サーバ３が存在するため、ステップＳ２０３において、ヘルスチェック処理部１３は、ＨＴＴＰヘッダ部内のＨＴＴＰステータスコード値に２００を設定し、且つＨＴＴＰボディ部内のコード値に２００を設定したヘルスチェック応答（ヘルスチェック結果：ＯＫ）を生成し、要求元のＭＳサーバ２へ送信する。

その後、ステップＳ２０４において、要求送信規制部１４は、閉塞解除状態である音声１７１サーバ３の台数を各ＭＳサーバ２ａ〜２ｎへ通知する。そして更に、閉塞解除状態である音声１７１サーバ３の割合を求め、その割合に応じて音声の登録要求等の送信を抑制するための送信抑制要求を各ＭＳサーバ２ａ〜２ｎへ送信する。例えば、その割合が５割の場合には、音声の登録要求を送信するタイミングを要求受信時から１０秒後に遅らせるように要求する。これにより、ＭＳサーバ２から音声１７１サーバ３への音声パケットの疎通が規制されることになる。

一方、動作状態が閉塞解除状態の音声１７１サーバ３がない場合、ＭＳサーバ２からの音声の登録要求等を処理可能な音声１７１サーバ３が存在しないため、ステップＳ２０５において、ヘルスチェック処理部１３は、ＨＴＴＰヘッダ部内のＨＴＴＰステータスコード値に２００を設定し、且つＨＴＴＰボディ部内のコード値に任意の値や任意の文字列を設定したヘルスチェック応答（ヘルスチェック結果：ＮＧ）を生成し、要求元のＭＳサーバ２へ送信する。

このとき、ヘルスチェック結果がＮＧであることからＭＳサーバ２が音声の登録要求等を送信することはない。しかし、要求送信規制部１４は、閉塞解除状態である音声１７１サーバ３の台数が０台であることをあえて通知し、音声の登録要求等の送信を停止する送信停止要求を積極的に送信するようにしてもよい。

以上がヘルスチェックの代理応答処理フローの例である。ヘルスチェック応答（ヘルスチェック結果：ＯＫ）の送信後、ＭＳサーバ２から音声の登録要求等が送信されるが、その場合には、要求処理部１５が、管理監視結果情報を改めて参照し、その時点で閉塞解除状態の音声１７１サーバ３へ転送する。一方、その参照したタイミングで全ての音声１７１サーバ３が閉塞状態になっている場合には、いずれの音声１７１サーバ３へ転送することなく、ＨＴＴＰヘッダ部内のＨＴＴＰステータスコード値に５０３（サービス不能を意味する番号）を設定した応答電文を生成し、要求元のＭＳサーバ２へ送信する。

以上より、本実施の形態によれば、音声１７１サーバ管理監視部１１が、複数の音声１７１サーバ３ａ〜３ｎの動作状態を管理し、ＭＳサーバ２から音声１７１サーバ３へのヘルスチェック要求を捕捉した場合、ヘルスチェック処理部１３が、管理している各音声１７１サーバ３の動作状態に基づくヘルスチェック応答を生成して、ヘルスチェック要求の送信先に代わって返信するので、災害発生時に全国のＭＳサーバ２から膨大なヘルスチェック要求が一斉に送信された場合であっても音声１７１サーバ３の前段に配置された負荷分散装置１で応答可能となり、音声１７１サーバ３の負荷を低減することができる。

また、要求送信規制部１４が、複数の音声１７１サーバ３ａ〜３ｎの稼動率に応じて送信を抑制させる要求を複数のＭＳサーバ２ａ〜２ｎへ送信するため、音声１７１サーバ３の負荷を更に低減することができる。

最後に、本実施の形態で説明した負荷分散装置１は、メモリやＣＰＵを備えたコンピュータで実現できる。また、その処理は、プログラムによって実行される。更に、負荷分散装置１の各動作をプログラムとして構築し、コンピュータにインストールして実行させることや、通信ネットワークを介して流通させることも可能である。

１…負荷分散装置
１１…音声１７１サーバ管理監視部（装置管理手段）
１２…管理監視結果情報記憶部（記憶手段）
１３…ヘルスチェック処理部（代理応答手段）
１４…要求送信規制部（送信規制手段）
１５…要求処理部
２…ＭＳサーバ（音声終端装置）
３…音声１７１サーバ（音声録音再生装置）
１００…呼処理システム
Ｓ１０１〜Ｓ１０６、Ｓ２０１〜Ｓ２０５…ステップ

請求項１に記載の負荷分散装置は、音声呼終端装置と音声録音再生装置間に配置された負荷分散装置において、前記音声録音再生装置の動作状態を管理して記憶手段に記憶する装置管理手段と、前記音声呼終端装置から前記音声録音再生装置へのヘルスチェック要求を捕捉し、前記記憶手段から読み出した当該音声録音再生装置の動作状態に基づくヘルスチェック応答を生成して、前記ヘルスチェック要求の送信先に代わって返信する代理応答手段と、前記音声録音再生装置の稼動率に応じて送信を抑制させる要求を前記音声呼終端装置へ送信する送信規制手段と、を有することを要旨とする。

本発明によれば、音声録音再生装置の動作状態を管理し、音声呼終端装置から音声録音再生装置へのヘルスチェック要求を捕捉した場合、管理している音声録音再生装置の動作状態に基づくヘルスチェック応答を生成して、ヘルスチェック要求の送信先に代わって返信するため、音声録音再生装置の負荷を低減することができる。また、本発明によれば、音声録音再生装置の稼動率に応じて送信を抑制させる要求を音声呼終端装置へ送信するため、音声録音再生装置の負荷を更に低減することができる。

請求項２に記載の負荷分散装置は、請求項１に記載の負荷分散装置において、前記装置管理手段は、前記音声録音再生装置にヘルスチェック要求を送信し、当該音声録音再生装置からのヘルスチェック応答の有無、又は、ヘルスチェック応答のヘッダ部に含まれるコード値、若しくは、ヘルスチェック応答のボディ部に含まれるコード値に応じて、前記動作状態の内容を変更することを要旨とする。

請求項４に記載の負荷分散方法は、音声呼終端装置と音声録音再生装置間に配置された負荷分散装置で行う負荷分散方法において、前記音声録音再生装置の動作状態を管理して記憶手段に記憶する装置管理ステップと、前記音声呼終端装置から前記音声録音再生装置へのヘルスチェック要求を捕捉し、前記記憶手段から読み出した当該音声録音再生装置の動作状態に基づくヘルスチェック応答を生成して、前記ヘルスチェック要求の送信先に代わって返信する代理応答ステップと、前記音声録音再生装置の稼動率に応じて送信を抑制させる要求を前記音声呼終端装置へ送信する送信規制ステップと、を有することを要旨とする。

請求項５に記載の負荷分散方法は、請求項４に記載の負荷分散方法において、前記装置管理ステップでは、前記音声録音再生装置にヘルスチェック要求を送信し、当該音声録音再生装置からのヘルスチェック応答の有無、又は、ヘルスチェック応答のヘッダ部に含まれるコード値、若しくは、ヘルスチェック応答のボディ部に含まれるコード値に応じて、前記動作状態の内容を変更することを要旨とする。

Claims (7)

1. 音声呼終端装置と音声録音再生装置間に配置された負荷分散装置において、
   前記音声録音再生装置の動作状態を管理して記憶手段に記憶する装置管理手段と、
   前記音声呼終端装置から前記音声録音再生装置へのヘルスチェック要求を捕捉し、前記記憶手段から読み出した当該音声録音再生装置の動作状態に基づくヘルスチェック応答を生成して、前記ヘルスチェック要求の送信先に代わって返信する代理応答手段と、
   を有することを特徴とする負荷分散装置。
2. 前記音声録音再生装置の稼動率に応じて送信を抑制させる要求を前記音声呼終端装置へ送信する送信規制手段を更に有することを特徴とする請求項１に記載の負荷分散装置。
3. 前記装置管理手段は、
   前記音声録音再生装置にヘルスチェック要求を送信し、その応答結果に基づいて当該音声録音再生装置の動作状態を閉塞状態又は閉塞解除状態として管理することを特徴とする請求項１又は２に記載の負荷分散装置。
4. 音声呼終端装置と音声録音再生装置間に配置された負荷分散装置で行う負荷分散方法において、
   前記音声録音再生装置の動作状態を管理して記憶手段に記憶する装置管理ステップと、
   前記音声呼終端装置から前記音声録音再生装置へのヘルスチェック要求を捕捉し、前記記憶手段から読み出した当該音声録音再生装置の動作状態に基づくヘルスチェック応答を生成して、前記ヘルスチェック要求の送信先に代わって返信する代理応答ステップと、
   を有することを特徴とする負荷分散方法。
5. 前記音声録音再生装置の稼動率に応じて送信を抑制させる要求を前記音声呼終端装置へ送信する送信規制ステップを更に有することを特徴とする請求項４に記載の負荷分散方法。
6. 前記装置管理ステップにおいて、
   前記音声録音再生装置にヘルスチェック要求を送信し、その応答結果に基づいて当該音声録音再生装置の動作状態を閉塞状態又は閉塞解除状態として管理することを特徴とする請求項４又は５に記載の負荷分散方法。
7. 請求項４乃至６のいずれかに記載の負荷分散方法をコンピュータに実行させることを特徴とする負荷分散プログラム。

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