JP2018525761A - スケーラブルなリアルタイムメッセージングシステム - Google Patents
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Abstract
複数の発行者クライアントから複数のメッセージを受信し、順序付けられた複数のメッセージを各チャネルが含む複数の異なるチャネルのうちの1つにメッセージの各々を割り当て、それぞれの有効期間を各バッファが有する1又は2以上のそれぞれのバッファに順序に従ってチャネルのうちの各々のメッセージを格納し、満了していない有効期間を有するそれぞれのバッファから順序に従ってチャネルのうちの1又は2以上のためのメッセージを取り出し、かつ取り出したメッセージを複数の購読者クライアントに送信するためのコンピュータストレージ媒体上に符号化されたコンピュータプログラムを含む方法、システム、及び装置。
【選択図】 図1A
【選択図】 図1A
Description
〔関連出願への相互参照〕
この出願は、これによりその開示が引用によって全体的に組み込まれる「スケーラブルなリアルタイムメッセージングシステム」という名称の2015年8月7日出願の米国特許出願第14/821,416号に対する優先権を主張するものである。
この出願は、これによりその開示が引用によって全体的に組み込まれる「スケーラブルなリアルタイムメッセージングシステム」という名称の2015年8月7日出願の米国特許出願第14/821,416号に対する優先権を主張するものである。
本明細書は、データ通信システム、特に、リアルタイムのスケーラブル発行(出版)−購読(publish-subscribe)メッセージングを実施するシステムに関する。
発行−購読パターン(又は「PubSub」)は、いわゆる発行者が、トピックに対するメッセージを発行し、いわゆる購読者が、購読している特定のトピックに関するメッセージを受信するソフトウエアシステムによって実施されるデータ通信メッセージング取り決めである。トピック毎に1又は2以上の発行者が存在する可能性があり、発行者は、一般的に、どの購読者が、もし居れば、発行されたメッセージを受信するかの知識を持っていない。一部のPubSubシステムは、メッセージをキャッシュに入れず、又は小さいキャッシュを有し、購読者が、特定のトピックに対する購読予約の時点の前で発行されたメッセージを受信しない場合があることを意味する。PubSubシステムは、メッセージ発行のサージ中又は特定のトピックに対する購読者の数が増加する時に性能不安定を受け易い可能性がある。
一般的に、本明細書に説明する主題の一態様は、複数のメッセージを複数の発行者クライアントから受信するアクションと、順序付けられた複数のメッセージを各チャネルが含む複数の異なるチャネルのうちの1つにメッセージの各々を割り当てるアクションと、それぞれの有効期間を各バッファが有する1又は2以上のそれぞれのバッファに順序に従ってチャネルのうちの各々のメッセージを格納するアクションと、満了していない有効期間を有するそれぞれのバッファから順序に従ってチャネルのうちの1又は2以上のためのメッセージを取り出すアクションと、取り出したメッセージを複数の購読者クライアントに送信するアクションとを含む方法に具現化することができる。この態様の他の実施形態は、対応するシステム、装置、及びコンピュータプログラムを含む。
これら及び他の態様は、以下の特徴の1又は2以上を任意的に含むことができる。1又は2以上のそれぞれのバッファに特定のチャネルのメッセージを格納する段階は、順序内のより後期の特定のチャネルのメッセージを格納するのに使用されるメッセージバッファよりも早く満了することができる有効期間を有するバッファに順序内のより早期の特定のチャネルのメッセージを格納する段階を含むことができる。特定のチャネルのメッセージを格納する段階は、特定のチャネルのメッセージを格納するための第1のバッファを識別する段階と、メッセージの各々がそれぞれの発行者クライアントから受信されたそれぞれの時間に少なくとも部分的に基づいて特定のチャネルのためのメッセージを配置する段階と、配置された特定のチャネルのメッセージの第1の部分を第1のバッファに格納する段階とを含むことができる。特定のチャネルのためのメッセージの配置は、特定のチャネルのためのそれらのメッセージの順序を含むことができる。この態様は、第1のバッファが満杯であると決定する段階と、それに基づいて第2のバッファを識別する段階と、配置された特定のチャネルのメッセージの異なる第2の部分を第2のバッファに格納する段階とを更に含むことができる。メッセージの第1の部分を格納する段階は、ローカルデータバッファにメッセージの第1の部分の1又は2以上を入れる段階と、バッファに入れたメッセージの数が予め決められたサイズを超えた後に又は予め決められた期間が経過した後にバッファに入れたメッセージを第1のバッファに格納する段階とを更に含むことができる。特定のチャネルのためのメッセージを取り出す段階及び取り出したメッセージを複数の購読者クライアントに送信する段階は、特定のチャネルのためのメッセージを取り出す段階と、取り出したメッセージをローカルバッファに格納する段階であって、各メッセージをメッセージの発行のそれぞれの時間が予め決められた期間を超えた時にローカルバッファから排除することができる上記格納する段階と、取り出したメッセージを順序に従ってローカルバッファから複数の購読者クライアントに送信する段階とを更に含むことができる。特定のチャネルは、発行者クライアントからのメッセージによって開始することができる。特定のチャネルのためのメッセージを取り出す段階は、特定のチャネルに購読予約している購読者クライアントからの接続によって開始することができる。各チャネルは、それぞれの名前空間によって限定することができる。各メッセージバッファは、単一チャネルのためのメッセージを格納することができる。特定のチャネルのための各バッファは、バッファに対する有効期間に基づいて異なる時間に満了することができる。複数のバッファの各バッファは、それぞれのノードに割り当てることができる。少なくとも2つのそれぞれのノードは、異なる物理コンピュータデバイスとすることができる。特定のノードに割り当てられた特定のバッファは、特定のノード上のコンピュータ処理に対応することができる。特定のチャネルのための各バッファは、1又は2以上のブロックを更に含むことができ、各ブロックは、特定のチャネルの1又は2以上のためのメッセージを格納し、かつそれぞれの有効期間を有する。特定のチャネルのためのメッセージを取り出す段階は、満了していないそれぞれの有効期間を有するブロックうちの1又は2以上に格納されたメッセージを取り出す段階を更に含むことができる。
本明細書に説明する主題の特定の実施形態は、以下の利点の1又は2以上を実現するように実施することができる。メッセージングシステムでは、マルチプレクサノードが、複数の発行者クライアントからメッセージを受信し、かつ各メッセージをメッセージングシステムの複数の異なるチャネルのうちの1つに割り当てる。メッセージングシステムの各チャネルは、メッセージの順序付けられたシーケンスを含む。マルチプレクサノードは、各々がそれぞれの有効期間、例えば、限定されたかつ多くの場合に短い寿命を有するバッファにチャネルのメッセージを格納する。マルチプレクサはまた、満了していない有効期間を有するそれぞれのバッファから1又は2以上のチャネルのためのメッセージを取り出す。マルチプレクサは、次に、取り出したメッセージを複数の購読者に提供する。このようにして、マルチプレクサノードは、同じチャネルを購読又は発行するクライアントデバイスの要求を多重化かつ融合することができ、従って、複数のクライアントデバイスを1つずつではなく1つとして表すものである。更に、チャネルの取り出されたメッセージは、メッセージがチャネルのためのバッファに格納されるのと同じ順序で配置されるので、異なる購読者クライアントは、チャネルのメッセージを同じ順序で受信することができる。
本明細書に説明する主題の1又は2以上の実施形態の詳細は、添付図面及び以下の説明に示している。本発明の主題の他の特徴、態様、及び利点は、説明、図面、及び特許請求の範囲から明らかになるであろう。
図1Aは、PubSub通信パターンをサポートする例示的システム100を示している。発行者クライアント(例えば、発行者1)は、システム100によってメッセージを指名チャネル(例えば、「チャネル1」)に発行することができる。メッセージは、テキスト、画像コンテンツ、音声コンテンツ、マルチメディアコンテンツ、ビデオコンテンツ、及びバイナリデータなどの1又は2以上を含むあらゆるタイプの情報を含むことができる。メッセージデータの他のタイプも可能である。購読者クライアント(例えば、購読者2)は、システム100を使用して指名チャネルを購読予約し、かつ購読要求後に又は所与の位置(例えば、メッセージ番号又は時間オフセット)から発生するメッセージの受信を開始することができる。クライアントは、発行者及び購読者の両方とすることができる。
構成に応じて、PubSubシステムは、以下のように分類することができる。
・1対1(1:1)。この構成では、チャネル毎に1人の発行者及び1人の購読者がいる。典型的な使用事例は、プライベートメッセージングである。
・1対多数(1:N)。この構成では、チャネル毎に1人の発行者と複数の購読者がいる。典型的な使用事例は、放送メッセージ(例えば、株価)である。
・多数対多数(M:N)。この構成では、単一チャネルに発行する多くの発行者がいる。メッセージは、次に、複数の購読者に配信される。典型的な使用事例は、地図アプリケーションである。
・1対1(1:1)。この構成では、チャネル毎に1人の発行者及び1人の購読者がいる。典型的な使用事例は、プライベートメッセージングである。
・1対多数(1:N)。この構成では、チャネル毎に1人の発行者と複数の購読者がいる。典型的な使用事例は、放送メッセージ(例えば、株価)である。
・多数対多数(M:N)。この構成では、単一チャネルに発行する多くの発行者がいる。メッセージは、次に、複数の購読者に配信される。典型的な使用事例は、地図アプリケーションである。
指名チャネルを生成するのに必要な個別の作動はない。チャネルが購読された時又はメッセージがチャネルに発行された時にチャネルが暗黙的に生成される。一部の実施では、チャネル名は、名前空間によって限定することができる。名前空間は、1又は2以上のチャネル名を含む。異なる名前空間は、曖昧さを生じることなく同じチャネル名を有することができる。名前空間名は、名前空間及びチャネネームがドットによって分けられる場合のチャネル名の接頭辞とすることができる。一部の実施では、チャネル許可設定を指定する時に名前空間を使用することができる。例えば、メッセージングシステム100は、app1.foo及びapp1.system.notificationsチャネルを有することができ、ここで「appl」は、名前空間の名称である。本発明のシステムは、クライアントがappl.fooチャネルを購読及び発行することを可能にすることができる。しかし、クライアントは、appl.system.notificationsチャネルを発行しないが購読のみとすることができる。
図1Bは、例示的クライアントデバイス上のソフトウエアの機能層を示している。クライアントデバイス(例えば、クライアント102)は、例えば、パーソナルコンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、スマートフォン、スマートウォッチ、又はサーバコンピュータのようなデータ処理装置である。他のタイプのクライアントデバイスも可能である。アプリケーション層104は、PubSubシステム100に統合することになるエンド−ユーザアプリケーションを含む。メッセージング層106は、アプリケーション層104がチャネル購読、メッセージ発行、メッセージ取り出し、ユーザ認証、及びユーザ許可のようなシステム100のサービスを利用するプログラミングインタフェースである。一部の実施では、メッセージング層106との間で送られるメッセージは、JavaScript(登録商標)オブジェクト表記(JSON)オブジェクトとして符号化される。他のメッセージ符号化方式も可能である。
オペレーティングシステム108層は、クライアント102のオペレーティングシステムソフトウエアを含む。様々な実施では、持続的又は非持続的接続を使用してシステム100にメッセージを送信する及びシステム100からメッセージを受信することができる。持続的接続は、例えば、ネットワークソケットを使用して生成することができる。TCP/IP層112のようなトランスポートプロトコルは、メッセージング層106によって使用されるシステム100とのトランスポート制御プロトコル/インターネットプロトコル通信を実施し、接続を通じてシステム100にメッセージを送信する。例えば、ユーザデータグラムプロトコル(UDP)を含む他の通信プロトコルも可能である。更に別の実施では、任意的なトランスポート層セキュリティ(TLS)層110を利用してメッセージの機密性を保証することができる。
図2は、例示的メッセージングシステム100の図である。システム100は、PubSub通信パターンを実施するための機能性を提供する。本発明のシステムは、例えば、1又は2以上の地理的な場所で1又は2以上のデータセンター122に配備することができるソフトウエア構成要素及びストレージを含む。本発明のシステムは、MXノード(例えば、MXノード又はマルチプレクサノード202、204、及び206)、Qノード(例えば、Qノード又は待ち行列ノード208、210、及び212)、1又は2以上のチャネルマネージャノード(例えば、チャネルマネージャ214、215)、及び任意的に1又は2以上のCノード(例えば、Cノード又はキャッシュノード220及び222)を含む。各ノードは、仮想機械又は物理機械(例えば、データ処理装置)で実行することができる。各MXノードは、外部ネットワーク216を通じた1又は2以上の発行者及び/又は購読者接続の終端ポイントとして機能する。MXノード、Qノード、Cノード、及びチャネルマネージャ間の内部通信は、例えば、内部ネットワーク218を通じて行われる。例示的に、MXノード204をクライアント102からの購読者接続の終端とすることができる。各Qノードは、MXノードによって消費するチャネルデータをバッファに入れる。チャネルに発行されたメッセージの順序付けられたシーケンスが論理的チャネルストリームである。例えば、3つのクライアントが所与のチャネルにメッセージを発行する場合に、クライアントによって発行された複合メッセージは、チャネルストリームを含む。メッセージは、チャネルストリーム内でクライアントによる発行の時間により、MXノードによる受信の時間により、又はQノードによる受信の時間によって順序付けることができる。チャネルストリームのメッセージを順序付けるための他の方法も可能である。1よりも多いメッセージが順序の同じ位置に割り当てられる場合に、順序の後ろのシーケンスを有するメッセージの1つを(例えば、ランダムに)選択することができる。各チャネルマネージャノードは、チャネルストリームをいわゆるストリームレットに分割することによってQノードの負荷を管理する役割を果たす。ストリームレットは以下に詳しく説明する。任意的Cノードは、キャッシュ及びQノードからの負荷除去を提供する。
例示的メッセージングシステム100では、1又は2以上のクライアントデバイス(発行者及び/又は購読者)は、MXノード(MX204など)へのそれぞれの持続的接続(例えば、TCP接続)を設定する。MXノードは、これらの接続の終端ポイントとして機能する。例えば、これらの接続によって運ばれた外部メッセージ(例えば、それぞれのクライアントデバイスとMXノード間)は、外部プロトコル(例えば、JSON)に基づいて符号化することができる。MXノードは、外部プロトコルを終了して外部メッセージを内部通信に翻訳し、逆も同様である。MXノードは、クライアントの代わりにストリームレットを発行及び購読する。従って、MXノードは、同じチャネルを購読又は発行するクライアントデバイスの要求をマルチプレクサ及び融合することができ、従って、1つずつの代わりに1つとして複数のクライアントデバイスを表している。
例示的メッセージングシステム100では、Qノード(例えば、Qノード208)は、1又は2以上のチャネルストリームの1又は2以上のストリームレットを格納することができる。ストリームレットは、チャネルストリームの一部分のためのデータバッファである。ストリームレットは、そのストレージが満杯である時に書込に対して閉じることになる。ストリームレットは、ストリームレットの有効期間(TTL)が満了した時に読取及び書込に対して閉じて割り当てを解除する。例示的に、ストリームレットは、1MBの最大サイズ及び3分のTTLを有することができる。異なるチャネルが異なるTTLによって制限されるストリームレットを有することができる。例えば、1つのチャネル内のストリームレットは、3分まで存在することができる一方、別のチャネル内のストリームレットは、10分まで存在することができる。様々な実施では、ストリームレットは、Qノードで実行されるコンピュータ処理に対応する。コンピュータ処理は、ストリームレットのTTLが満了した後に終了することができ、従って、例えば、Qノードに戻るコンピュータリソース(ストリームレット)を解放する。
クライアントデバイスから発行要求を受信した時に、MXノード(例えば、MX204)は、チャネルマネージャ(例えば、チャネルマネージャ214)に要求してストリームレットへのアクセスを許可し、発行されるメッセージを書き込む。しかし、MXノードがチャネル内のストリームレットへの書込アクセスを予め許可される(かつチャネルが書込に対して閉じていない)場合に、MXノードは、ストリームレットにアクセスする許可を要求する必要なくこのストリームレットにメッセージを書き込むことができることに注意されたい。メッセージがチャネル内のストリームレットに書き込まれた状態で、メッセージは、MXノードによって読み取られ、このチャネルの購読者に提供することができる。
同様に、クライアントデバイスからチャネル購読要求を受信した時に、MXノードは、チャネル内のストリームレットへのアクセスの許可をチャネルマネージャに要求してメッセージを読み取る。MXノードがチャネル内のストリームレットへの読取アクセスを予め許可されている(かつチャネルのTTLが読取に対して閉じていない)場合に、MXノードは、ストリームレットにアクセスする許可を要求する必要なくストリームレットからメッセージを読み取ることができる。読取メッセージは、チャネルに購読予約したクライアントデバイスに転送することができる。様々な実施では、ストリームレットから読み取られたメッセージは、MXノードによってキャッシュに入れられ、それによってMXノードは、ストリームレットから読み取るのに必要な時間数を低減することができる。
例示的に、MXノードは、MXノードが特定のチャネル内のストリームレットを格納する特定のQノードのストリームレットにデータのブロックを格納することを可能にするチャネルマネージャからの許可を要求することができる。例示的ストリームレット許可要求及び許可データ構造は以下の通りである。
StreamletGrantRequestデータ構造は、ストリームchannelの名前及びMXノードがストリームレットからの読取又はストリームレットへの書込を意図するか否かを示すモードを格納する。MXノードは、StreamletGrantRequestをチャネルマネージャノードに送信する。チャネルマネージャノードは、相応にMXノードにStreamletGrantRequestデータ構造を送信する。StreamletGrantResponseは、ストリームレットの識別子(streamlet−id)、ストリームレットの最大サイズ(limit−size)、ストリームレットが格納することができるメッセージの最大数(limit−msgs)、TTL(limit−life)、及びストリームレットが存在するQノードの識別子(q−node)を含有する。StreamletGrantRequest及びStreamletGrantResponseはまた、ストリームレットから読み取るためのストリームレットの位置(又はチャネルの位置)を示す位置フィールドを有することができる。
許可は、ストリームレットが閉じた状態で無効になる。例えば、ストリームレットは、ストリームレットのTTLが満了した状態で読取及び書込に対して閉じ、ストリームレットのストレージが満杯の時はストリームレットが書込に対して閉じる。許可が無効になった時に、MXノードは、ストリームレットから読み取る又はストリームレットに書き込むためのチャネルマネージャからの新しい許可を要求することができる。新しい許可は、異なるストリームレットを参照することになり、かつ新しいストリームレットが存在する場所に応じて同じか又は異なるQノードを意味することになる。
図3Aは、様々な実施形態でデータをストリームレットに書き込む例示的方法のデータ流れ図である。図3Aでは、ストリームレットに書き込むためのMXノード(例えば、MX202)要求が、上述のようにチャネルマネージャ(例えば、チャネルマネージャ214)によって許可された時に、MXノードは、チャネルマネージャ(302)から受信した許可応答で識別されたQノードとの送信制御プロトコル(TCP)接続を確立する。ストリームレットは、複数の書込許可(例えば、複数の発行者クライアントによって発行されたメッセージに対する)によって同時に書き込むことができる。MXノードとQノード間の接続プロトコルの他のタイプも可能である。
MXノードは、次に、MXノードがQノードに書き込みたいストリームレットの識別子を備えた準備−発行メッセージを送信する(304)。ストリームレット識別子及びQノード識別子は、上述のように書込許可でチャネルマネージャによって提供することができる。Qノードは、識別されたストリームレットのハンドラ処理301(例えば、Qノードで実行されるコンピュータ処理)にメッセージを渡す(306)。ハンドラ処理は、MXノードに肯定応答を送信することができる(308)。肯定応答を受信した後に、MXノードは、識別されたストリームレットに受信したデータを格納するハンドラ処理へのメッセージの書込(発行)(例えば、310、312、314、及び318)を開始する。ハンドラ処理はまた、受信したデータの肯定応答(316、320)をMXノードに送信することができる。一部の実施では、肯定応答は、抱き合わせ又は累積的とすることができる。例えば、ハンドラ処理は、予め決められたデータ量が受信される毎に(例えば、100メッセージが受信される毎に)、又は予め決められた時間毎に(例えば、1ミリ秒毎に)MXノードに肯定応答を送信することができる。ネーグルのアルゴリズムのような他の肯定応答スケジューリングアルゴリズムを使用することもできる。
ストリームレットが、発行されたデータをそれ以上受け入れられない場合(例えば、ストリームレットが満杯の時)、ハンドラ処理は、問題を示す否定応答(NAK)メッセージ(330)、次に、EOF(ファイルの終わり)メッセージ(332)を送信する。従って、ハンドラ処理は、発行許可のためのMXノードとのアソシエーションを閉じる。MXノードが格納する追加のメッセージを有する場合に、MXノードは、チャネルマネージャから別のストリームレットの書込許可を要求することができる。
図3Bは、様々な実施形態におけるストリームレットからデータを読み取る例示的方法のデータ流れ図である。図3Bでは、MXノード(例えば、MX202)は、チャネルマネージャ(例えば、チャネルマネージャ214)に特定のメッセージから始まる特定のチャネル又はチャネルの時間オフセットを読み取るための要求を送信する。チャネルマネージャは、特定のメッセージを含有するストリームレットの識別子、特定のメッセージに対応するストリームレットにおける位置、及び特定のストリームレットを含有するQノード(例えば、Qノード208)の識別子を含む読取許可をMXノードに戻す。MXノードは、QノードとのTCP接続を確立する(352)。MXノードとQノード間の接続プロトコルの他のタイプも可能である。
MXノードは、ストリームレットの識別子(Qノード内)及びMXノードが読み取りたいストリームレットの位置を備えた購読メッセージをQノードに送信する(356)。Qノードは、購読メッセージをストリームレットのハンドラ処理351に渡す(356)。ハンドラ処理は、MXノードに肯定応答を送信することができる(358)。ハンドラ処理は、ストリームレットの位置で開始されるメッセージ(360、364、366)をMXノードに送信する。一部の実施では、ハンドラ処理は、ストリームレットのメッセージの全てをMXノードに送信することができる。特定のストリームレット内の最後のメッセージを送信した後に、ハンドラ処理は、最後のメッセージの通知をMXノードに送信することができる。MXノードは、特定のチャネル内の次のメッセージを含有する別のストリームレットに対する別の要求をチャネルマネージャに送信することができる。
特定のストリームレットが閉じた場合(例えば、特定のストリームレットのTTLが満了した後)、ハンドラ処理は、非購読メッセージ(390)、次に、EOFメッセージ(392)を送信して読取許可のためのMXノードとのアソシエーションを閉じることができる。MXノードは、MXノードが特定のチャネル内のメッセージのために別のストリームレットに移る(例えば、チャネルマネージャによって示されたように)時にハンドラ処理とのアソシエーションを閉じることができる。MXノードは、MXノードが、対応するクライアントデバイスから非購読メッセージを受信した場合に、ハンドラ処理とのアソシエーションを閉じることができる。
様々な実施では、ストリームレットは、同じ時間インスタンスに書き込み、かつ読み取ることができる。例えば、同じ時間インスタンスに有効読取許可及び有効書込許可を存在させることができる。様々な実施では、複数の読取許可(例えば、複数の発行者クライアントによって購読されるチャネルに対する)によって同時にストリームレットを読み取ることができる。ストリームレットのハンドラ処理は、例えば、到着時間に基づいて同時書込許可からのメッセージを順序付けし、その順序に基づいてメッセージを格納することができる。従って、複数の発行者クライアントからチャネルに発行されたメッセージは、チャネル内のストリームレットにシリアル化して格納することができる。
メッセージングシステム100では、1又は2以上のCノード(例えば、Cノード220)は、1又は2以上のQノードからのデータ転送をアンロードすることができる。例えば、特定のチャネルのためのストリームレットをQノードから要求する多くのMXノードが存在する場合に、ストリームレットをアンロードして1又は2以上のCノードをキャッシュに入れることができる。MXノード(例えば、チャネルマネージャから読取許可によって命令される)は、代わりにCノードからストリームレットを読み取ることができる。
上述のように、メッセージングシステム100内のチャネルのためのメッセージは、チャネルストリームで順序付けされる。チャネルマネージャ(例えば、チャネルマネージャ214)は、それぞれのQノードに各々が存在する固定サイズストリームレットにチャネルストリームを分割する。従って、チャネルストリームの格納は、多くのQノード間で共有することができ、各Qノードは、チャネルストリームの一部分(1又は2以上のストリームレット)を格納する。特に、ストリームレットは、Qノード上のコンピュータ処理に関連付けられたレジスタ及び動的メモリ要素に格納することができ、従って、ハードディスクのような持続性低速ストレージデバイスにアクセスする必要性を回避する。これは高速のメッセージアクセスをもたらす。チャネルマネージャは、Qノードのそれぞれのワークロードをモニタし、いかなる1つのQノードの過負荷も回避する方法でストリームレットを割り当てることにより、メッセージングシステム100のQノード間の負荷の均衡を取ることができる。
様々な実施では、チャネルマネージャは、各アクティブストリームレット、ストリームレットが存在するそれぞれのQノード、及びストリームレットの第1のメッセージの位置の識別、及びストリームレットが書込に対して閉じているか否かを識別するリストを維持する。一部の実施では、Qノードは、満杯であるために又はストリームレットのTTLが満了した時にストリームレットが閉じていることをストリームレットに発行しているチャネルマネージャ及びあらゆるMXノードに通知する。ストリームレットが閉じている時に、MXノードがストリームレットからメッセージの取り出しを継続することができるようにストリームレットのTTLが満了するまでアクティブストリームレットのチャネルマネージャのリストにストリームレットが残る。
MXノードが所与のチャネルに対する書込許可を要求して書き込むことができるチャネルのためのストリームレットがない時に、チャネルマネージャは、Qノードの1つに新しいストリームレットを割り当て、ストリームレットのアイデンティティ及びStreamletGrantのQノードを戻す。そうでなければ、チャネルマネージャは、ストリームレット及び対応するQノードをStreamletGrantに書き込むために現在開いているというアイデンティティを戻す。MXノードは、ストリームレットが満杯になるか又はストリームレットのTTLが満了するまでストリームレットにメッセージを発行することができ、この後で新しいストリームレットをチャネルマネージャによって割り当てることができる。
MXノードが所与のチャネルの読取許可を要求して読み取ることができるチャネルのためのストリームレットがない時に、チャネルマネージャは、Qノードの1つに新しいストリームレットを割り当て、ストリームレットのアイデンティティ及びStreamletGrantのQノードを戻す。そうでなければ、チャネルマネージャは、ストリームレットのアイデンティティ及びMXノードが読み取りたい位置を含有するQノードを戻す。Qノードは、送信するストリームレットのメッセージがなくなるまで指定された位置で始まるストリームレットからMXノードへのメッセージの送信を開始することができる。新しいメッセージがストリームレットに発行された時に、このストリームレットを購読しているMXノードは、新しいメッセージを受信する。ストリームレットのTTLが満了した場合に、ハンドラ351は、EOFメッセージ(392)をストリームレットを購読するいずれのMXノードにも送信する。
図2に関して上述したように、メッセージングシステム100は、複数のチャネルマネージャ(例えば、チャネルマネージャ214、215)を含むことができる。複数のチャネルマネージャは、弾力性を提供して単一障害点を回避する。例えば、1つのチャネルマネージャは、それが維持するストリームレットと現在の許可のリストとを別の「スレーブ」チャネルマネージャに複製することができる。別の例として、複数のチャネルマネージャは、Paxos又はRaftプロトコルのような分散コンセンサスプロトコルを使用して複数のチャネルマネージャ間で作動を調整することができる。
図4Aは、メッセージをメッセージングシステムのチャネルに発行する例示的方法のデータ流れ図である。図4Aでは、発行者(例えば、発行者クライアント402、404、406)が、図2に関して上述したメッセージングシステム100にメッセージを発行する。例えば、発行者402は、それぞれに接続411を設定して発行要求をMXノード202に送信する。発行者404はそれぞれ接続413を設定して、発行要求をMXノード206に送信する。発行者406はそれぞれ接続415を設定して、発行要求をMX204に送信する。従って、MXノードは、内部ネットワーク218を通じてメッセージングシステム100のチャネルマネージャ(例えば、チャネルマネージャ214)及び1又は2以上のQノード(例えば、Qノード212及び208)と通信することができる(417)。
例示的に、発行者からMXノードへの各発行要求(例えば、JSON鍵/値対)は、チャネル名及びメッセージを含む。MXノード(例えば、MX202)は、発行要求のチャネル名(例えば、「foo」)に基づいてメッセージングシステム100の異なるチャネルに発行要求のメッセージを割り当てることができる。MXノードは、チャネルマネージャ214によって割り当てられたチャネルを確認することができる。チャネル(購読要求で指定)がメッセージングシステム100に存在しない場合に、チャネルマネージャは、メッセージングシステム100の新しいチャネルを生成及び維持することができる。例えば、チャネルマネージャは、チャネルのストリームの各アクティブストリームレット、ストリームレットが存在するそれぞれのQノード、及び上述のようにストリームレットの最初及び最後のメッセージの位置の識別を識別するリストを維持することによって新しいチャネルを維持することができる。
特定のチャネルのメッセージに対して、MXノードは、メッセージングシステム100の1又は2以上のバッファ又はストリームレットにメッセージを格納することができる。例えば、MXノード202は、発行者402からメッセージM11、M12、M13、及びM14をチャネルfooに発行する要求を受信する。MXノード206は、発行者404からメッセージM78及びM79をチャネルfooに発行する要求を受信する。MXノード204は、発行者406からメッセージM26、M27、M28、M29、M30、及びM31をチャネルfooに発行する要求を受信する。
MXノードは、チャネルfooのメッセージを格納するための1又は2以上のストリームレットを識別することができる。上述のように、各MXノードは、MXノードがチャネルfooのストリームレットにメッセージを格納することを可能にするチャネルマネージャ214からの書込許可を要求することができる。例えば、MXノード202は、メッセージM11、M12、M13、及びM14をQノード212のストリームレット4101に書き込む許可をチャネルマネージャ214から受信する。MXノード206は、チャネルマネージャ214からメッセージM78及びM79をストリームレット4101に書き込む許可を受信する。ここでストリームレット4101は、チャネルfooのメッセージを格納するチャネルストリーム430のストリームレットのシーケンスの最後の1つである(この瞬間では)。ストリームレット4101は、ストリームレット4101に以前に格納されたチャネルfooのメッセージ(421)を有するが、開いており、すなわち、ストリームレット4101は、メッセージを格納する空間を有し、ストリームレットのTTLは満了していない。
MXノード202は、各メッセージがMXノード202によって受信されたそれぞれの時間に基づいて、例えば、M11、M13、M14、M12(422)にチャネルfooのメッセージを配置して、ストリームレット4101に配置された受信したメッセージを格納することができる。すなわち、MXノード202は、まずM11を受信し、次にM13、M14、及びM12を受信する。同様に、MXノード206は、各メッセージがMXノード206によって受信されたそれぞれの時間に基づいて、例えば、M78、M79でチャネルfooのメッセージを配置して(423)、ストリームレット4101に配置された受信したメッセージを格納することができる。
MXノード202(又はMXノード206)は、例えば、図3Aに関して上述したストリームレットにデータを書き込む方法を使用して、受信したメッセージを格納することができる。様々な実施では、バッファに入れたメッセージが予め決められたサイズ(例えば、100メッセージ)に達した時に、又は予め決められた時間(例えば、50ミリ秒)が経過した時に、MXノード202(又はMXノード206)は、チャネルfooの受信したメッセージをバッファに入れ(例えば、ローカルデータバッファに)、チャネルfooのストリームレット(例えば、ストリームレット4101)に受信したメッセージを格納することができる。すなわち、MXノード202は、一度に又は50ミリ秒毎にストリームレットに100メッセージを格納することができる。ネーグルのアルゴリズムのような他の肯定応答スケジューリングアルゴリズムを使用することもできる。
様々な実施では、Qノード212(例えば、ハンドラ処理)は、MXノード202及びMXノード206によって配置された順序でストリームレット4101にチャネルfooのメッセージを格納する。Qノード212は、Qノード212がメッセージを受信した順序でストリームレット4101にチャネルfooのメッセージを格納する。例えば、Qノード212は、まずメッセージM78を(MXノード206から)受信し、続いてメッセージM11及びM13(MXノード202から)、M79(MXノード206から)、M14、M12、及びM26(MXノード202から)を受信すると仮定する。Qノード212は、ストリームレット4101に以前に格納されたメッセージ421の直後に、受信した順序でメッセージ、例えば、M78、M11、M13、M79、M14、及びM12をストリームレット4101に格納する。従って、複数の発行者(例えば、402、404)からチャネルfooに発行されたメッセージは、特定の順序でシリアル化してチャネルfooのストリームレット4101に格納することができる。チャネルFooを購読する様々な購読者は、図4Bに関して詳しく説明するように同じ特定の順序でチャネルfooのメッセージを受信する。
図4Aの例では、メッセージM12がストリームレット4101に格納された後の時間インスタンスで、MXノード204は、チャネルfooに書き込む許可をチャネルマネージャ214から要求する。チャネルマネージャ214は、ストリームレット4101が書込に対して開いている場合に、ストリームレット4101にメッセージを書き込む許可をMXノード204に提供する。MXノード204は、各メッセージがMXノード204によって受信されたそれぞれの時間に基づいて、チャネルのためのメッセージを配置し、例えば、M26、M27、M31、M29、M30、M28(424)、チャネルfooに配置されたメッセージを格納する。
例示的に、メッセージM26は、ストリームレット4101の最後の利用可能な位置に格納されると仮定する。ストリームレット4101が現在満杯である場合に、Qノード212は、NAKメッセージをMXノード204に、次にEOFメッセージを送信し、図3Aに関して上述したように書込許可のためのMXノード204とのアソシエーションを閉じる。MXノード204は、チャネルfooに対する追加のメッセージ(例えば、M27、M31)に対するチャネルマネージャ214からの別の書込許可を要求する。
チャネルマネージャ214は、それぞれのワークロードに対するメッセージングシステム100における利用可能なQノード(例えば、各Qノード上に存在するストリームレットの数)をモニタすることができる。チャネルマネージャ214は、過負荷(例えば、多すぎるストリームレット又は多すぎる読取又は書込許可)をいずれの所与のQノードに対しても防ぐことができるようにMXノード204からの書込要求にストリームレットを割り当てることができる。例えば、チャネルマネージャ214は、メッセージングシステム100における少なくとも負荷Qノードを識別し、MXノード204からの書込要求に対する最も負荷のないQノードで新しいストリームレットを割り当てることができる。図4Aの例では、チャネルマネージャ214は、Qノード208で新しいストリームレット4102を割り当て、チャネルfooのメッセージをストリームレット4102に書き込むための書込許可をMXノード204に提供する。図4Aに示すように、Qノードは、MXノード204によって配置された順序M27、M31、M29、M30、及びM28でMXノード204からのメッセージをストリームレット4102に格納する(この瞬間のストリームレット4102に対して他の同時書込許可がないと仮定する)。
チャネルマネージャ214が、チャネル(例えば、foo)に書き込むためのMXノード(例えば、MXノード204)からの許可の要求に新しいストリームレット(例えば、ストリームレット4102)を割り当てた時に、チャネルマネージャ214は、チャネル内のストリームに既にある他のストリームレットのTTL後に満了するTTLをストリームレットに割り当てる。例えば、チャネルマネージャ214は、ストリームレットを割り当てる時に、チャネルfooのストリームの各ストリームレットに3分のTTLを割り当てることができる。すなわち、各ストリームレットは、チャネルマネージャ214によって割り当てられた(生成された)後に3分で満了する。新しいストリームレットは、前のストリームレットが閉じた(例えば、完全に満たされるか又は満了した)後に割り当てられるので、チャネルfooのストリームは、従って、この前のストリームレットが満了した後に各々が連続して満了するストリームレットを含む。例えば、図4Aのチャネルfooの例示的ストリーム430に示すように、ストリームレット4098及び4098の前のストリームレットは、満了している(破線のグレイアウトボックスによって指示)。これらの満了したストリームレットに格納されたメッセージは、チャネルfooの購読者にとって読み取ることができない。ストリームレット4099、4100、4101、及び4102は、アクティブである(満了していない)。ストリームレット4099、4100、及び4101は、書込に対して閉じているが、読取には利用可能である。メッセージM28がストリームレット4102に格納された瞬間に、ストリームレット4102は、読取及び書込に利用可能である。後の時間に、ストリームレット4099は満了し、次に、ストリームレット4100、4101などが続く。
図4Bは、メッセージングシステムのチャネルを購読する例示的方法のデータ流れ図である。図4Bでは、購読者480は、メッセージングシステム100のMXノード461との接続462を設定する。購読者482は、MXノード461との接続463を設定する。購読者485は、メッセージングシステム100のMXノード468との接続467を設定する。ここでMXノード461及び468は、内部ネットワーク218を通じてメッセージングシステム100のチャネルマネージャ214及び1又は2以上のQノードとそれぞれに通信することができる(464)。
購読者(例えば、購読者480)は、接続を確立して(例えば、462)チャネルfooのメッセージを購読する要求をMXノード(例えば、MXノード461)に送信することによってメッセージングシステム100のチャネルfooを購読することができる。要求(例えば、JSON鍵/値対)は、チャネル名「foo」を含むことができる。購読要求を受信した時に、MXノード461は、チャネルfooのチャネルストリームのストリームレットに対する読取許可要求をチャネルマネージャ214に送信することができる。
例示的に、現在の瞬間にチャネルfooのチャネルストリーム431が図4Bに示すようにアクティブストリームレット4102、4103、及び4104を含むと仮定する。ストリームレット4102及び4103は各々満杯である。ストリームレット4104は、位置47731に格納された最後のメッセージ(現在の瞬間で)を含むチャネルfooのメッセージを格納する。ストリームレットのそれぞれのTTLが満了した場合に、ストリームレット4101及び4101の前のストリームレットは無効である。ストリームレット4101が有効でなく、ストリームレットのTTLが満了したので、ストリームレット4101に格納され、図4Aに関して上述したメッセージM78、M11、M13、M79、M14、M12、及びM26は、チャネルfooの購読者には利用できないことに注意されたい。上述のように、チャネルfooのストリームの各ストリームレットは、3分のTTLを有し、従って、現在の時間から3分以内にチャネルfooに発行されたメッセージ(チャネルfooのストリームレットに格納された)だけがチャネルfooの購読者に対して利用可能である。
例えば、購読者480がチャネルfooの新しい購読者である時に、MXノード461は、チャネルfooの全ての利用可能なメッセージに対する読取許可を要求することができる。要求に基づいて、チャネルマネージャ214は、MXノード461にチャネルfooのアクティブストリームレットの最も早いストリームレット(すなわち、アクティブストリームレットのシーケンスの最初)であるストリームレット4102(Qノード208上の)の読取許可を提供する。MXノード461は、例えば、図3Bに関して上述したストリームレットからデータを読み取る方法を使用してQノード208からストリームレット4102のメッセージを取り出すことができる。ストリームレット4102から取り出されたメッセージは、ストリームレット4102に格納された同じ順序を維持することに注意されたい。様々な実施では、ストリームレット4102に格納されたメッセージをMXノード461に提供する時に、バッファメッセージが予め決められたサイズ(例えば、200メッセージ)に達し、又は予め決められた時間(例えば、50ミリ秒)が経過した時に、Qノード208は、メッセージをバッファに入れ(例えば、ローカルデータバッファに)、メッセージをMXノード461に送信する。すなわち、Qノード208は、チャネルfooのメッセージ(ストリームレット4102からの)を一度に又は50ミリ秒毎に200メッセージでMXノード461に送信することができる。ネーグルのアルゴリズムのような他の肯定応答スケジューリングアルゴリズムを使用することができる。
ストリームレット4102の最後のメッセージを受信した後に、MXノード461は、肯定応答をQノード208に送信し、チャネルマネージャ214にチャネルfooのチャネルストリームの次のストリームレットに対する別の要求(例えば、読取許可のための)を送信することができる。要求に基づいて、チャネルマネージャ214は、チャネルfooのアクティブストリームレットのシーケンスにおけるストリームレット4102に論理的に従うストリームレット4103(Qノード472)への読取許可をMXノード461に提供する。MXノード461は、例えば、ストリームレット4103に格納された最後のメッセージを取り出すまで、図3Bに関して上述したストリームレットからデータを読み取る方法を使用して、ストリームレット4013に格納されたメッセージを取り出すことができる。MXノード461は、次のストリームレット4104(Qノード474)のメッセージに対する読取許可のための別の要求をチャネルマネージャ214に送信することができる。読取許可を受信した後に、位置47731の最後のメッセージまで、MXノード461は、ストリームレット4014に格納されたチャネルfooのメッセージを取り出す。同様に、MXノード468は、ストリームレット4102、4103、及び4104からメッセージを取り出して(図4Bの破線で図示)メッセージを購読者485に提供することができる。
MXノード461は、Qノード208、472、又は474からメッセージを受信しながら、(接続462を通じて)購読者480にチャネルfooの取り出されたメッセージを送信することができる。様々な実施では、MXノード461は、ローカルバッファに取り出したメッセージを格納することができる。従って、取り出されたメッセージは、他の購読者がチャネルfooを購読してチャネルのメッセージを要求した時に、別の購読者(例えば、購読者482)に提供することができる。MXノード461は、予め決められた期間を超えた発行の時間を各々が有するローカルバッファに格納されたメッセージを排除することができる。例えば、MXノード461は、3分を超える発行のそれぞれの時間を有するメッセージ(ローカルバッファに格納された)を排除することができる。一部の実施では、所与の瞬間に、チャネルのストリームから取り出されたメッセージは、既に満了したそれぞれの有効期間を有するメッセージをストリームレットに含まないので、MXノード461のローカルバッファにメッセージを維持するための予め決められた期間は、チャネルfooのチャネルストリームにおけるストリームレットの有効期間持続時間に同じか又は類似とすることができる。
チャネルストリーム431から取り出され(MXノード461により)購読者480に送信されたメッセージは、メッセージがチャネルストリームに格納されたのと同じ順序で配置される。例えば、チャネルfooに発行されたメッセージは、特定の順序(例えば、M27、M31、M29、M30など)でシリアル化されてストリームレット4102に格納され、ストリームレット4103及びストリームレット4104に続けて格納される。MXノードは、チャネルストリーム431からメッセージを取り出して、取り出したメッセージをメッセージがチャネルストリームに格納されたのと同じ順序M27、M31、M29、M30で、続いてストリームレット4103の順序付けられたメッセージ及びストリームレット4104の順序付けられたメッセージで購読者480に提供する。
チャネルストリーム431の全ての利用可能なメッセージを取り出す代わりに、MXノード461は、特定の位置、例えば、位置47202のメッセージから始まるチャネルストリーム431に格納されたメッセージに対する読取許可を要求することができる。例えば、位置47202は、購読者480が(メッセージングシステム100のMXノード461又は別のMXノードへの接続を通じて)チャネルfooに最後に購読した時のより早期の時間インスタンス(例えば、現在の時間の10秒前)に対応することができる。MXノード461は、位置47202で開始されるメッセージに対する読取許可の要求をチャネルマネージャ214に送信することができる。要求に基づいて、チャネルマネージャ214は、ストリームレット4104(Qノード474)への読取許可及びチャネルストリーム位置47202に対応するストリームレット4104の位置をMXノード461に提供する。MXノード461は、提供された位置から開始されるストリームレット4104のメッセージを取り出して、取り出したメッセージを購読者480に送信することができる。
図4A及び4Bに関して上述したように、チャネルfooに発行されたメッセージは、特定の順序でチャネルのストリームレットにシリアル化及び格納される。チャネルマネージャ214は、ストリームレットのそれぞれの有効期間を通じて生成された場合にストリームレットの順序付けられたシーケンスを維持する。MXノード(例えば、MXノード461又はMXノード468)によってストリームレットから取り出され購読者に提供されたメッセージは、一部の実施では、メッセージがストリームレットの順序付けられたシーケンスで格納されたのと同じ順序にすることができる。従って、異なる購読者(例えば、購読者480、購読者482、又は購読者485)に送信されたメッセージは、購読者が接続されたMXノードにかかわらず、同じ順序(メッセージがストリームレットに格納された場合と)にすることができる。
様々な実施では、ストリームレットは、メッセージのブロックのセットにメッセージを格納する。各ブロックは、いくつかのメッセージを格納する。例えば、ブロックは、200キロバイトのメッセージを格納することができる。各ブロックは、ブロックを保持するストリームレットの有効期間よりも短くすることができる固有の有効期間を有する。ブロックTTLが満了した状態で、図4Cに関して以下に詳しく説明するように、ブロックを保持するストリームレットからブロックを廃棄することができる。
図4Cは、メッセージングシステムのチャネルのメッセージを格納するための例示的データ構造である。図4A及び4Bに関してチャネルfooと共に説明されているように、現在の瞬間に、チャネルfooのチャネルストリーム432は、図4Cに示すようにアクティブストリームレット4104及び4105を含むと仮定する。ストリームレットのそれぞれのTTLが満了した場合に、ストリームレット4103及び4103の前のストリームレットは無効である。ストリームレット4104は、ストリームレットの容量(例えば、対応する書込許可によって決定される)に対して既に満杯であり、追加のメッセージ書込に対して閉じている。ストリームレット4104は、メッセージ読取には利用可能である。ストリームレット4105は開いており、メッセージ書込及び読取に利用可能である。
例示的に、ストリームレット4104(例えば、図4Bに示すQノード474で実行されるコンピュータ処理)は、現時点で2ブロックのメッセージを保持する。ブロック494は、チャネル位置47301から47850のメッセージを保持する。ブロック495は、チャネル位置47851から48000のメッセージを保持する。ストリームレット4105(例えば、メッセージングシステム100の別のQノードで実行されるコンピュータ処理)は、現時点で2ブロックのメッセージを保持する。ブロック496は、チャネル位置48001から48200のメッセージを保持する。ブロック497は、チャネル位置48201から開始されるメッセージを保持し、チャネルfooの追加のメッセージを受信する。
ストリームレット4104が生成された時に(例えば、書込許可により)、第1のブロック(サブバッファ)492は、例えば、チャネル位置47010から47100のメッセージを格納するために生成される。その後に、ブロック492がブロック492の容量に達した後で、別のブロック493が、例えば、チャネル位置47111から47300のメッセージを格納するために生成される。ブロック494及び495は、続いて追加のメッセージを格納するために生成される。その後に、ストリームレット4104は、追加のメッセージ書込に対して閉じられ、チャネルfooの追加のメッセージを格納するための追加のブロックを備えたストリームレット4105が生成される。
この例では、ブロック492及び493のそれぞれのTTLが満了している。これらの2つのブロック(チャネル位置47010から47300)に格納されたメッセージは、チャネルfooの購読者によって読み取ることができない。ストリームレット4104は、例えば、ブロック492及び493のためのメモリ空間の割り当てを解除することによってこれらの2つの満了したブロックを廃棄することができる。ブロック494又は495は、ストリームレット4104自体が無効になる前に満了になり、ストリームレット4104によって廃棄することができる。あるいは、ストリームレット4104自体が、ブロック494又は495が満了になる前に無効になることができると考えられる。従って、ストリームレットは、例えば、ストリームレット及びブロックのそれぞれのTTLに応じて、メッセージの1又は2以上のブロックを保持するか、又はメッセージのブロックを含有しないでおくことができる。
ストリームレット、又はメッセージングシステム100のQノードで実行されるコンピュータ処理は、Qノードからメモリ空間のある一定のサイズを割り当てることによってチャネルのメッセージを格納するためのブロックを生成することができる。ストリームレットは、メッセージングシステム100のMXノードから一度に1つのメッセージを受信し、受信したメッセージをブロックに格納することができる。これに代えて、MXノードは、メッセージの群をアセンブルして(すなわち、バッファ)メッセージの群をQノードに送信することができる。ストリームレットは、メモリ空間のブロック(Qノードから)を割り当て、メッセージの群をブロックに格納することができる。MXノードは、例えば、各メッセージから共通ヘッダを排除することにより、メッセージの群に圧縮を実行することができる。
図5は、メッセージングシステムの発行者及び購読者のためのメッセージを発行及び購読する例示的方法の流れ図である。本方法は、例えば、メッセージングシステム100のMXノード(例えば、MXノード204、MX461)及びQノード(例えば、Qノード212、Qノード208)を使用して実施することができる。本方法は、複数の発行者クライアントから複数のメッセージを受信することによって開始される(例えば、MXノード204、段階502)。本方法は、各チャネルが順序付けられた複数のメッセージを含む複数の異なるチャネルのうちの1つにメッセージの各々を割り当てる(例えば、MXノード204、段階504)。本方法は、各バッファがそれぞれの有効期間を有する1又は2以上のそれぞれのバッファにこの順序に従ってチャネルのうちの各々のメッセージを格納する(例えば、Qノード208、段階506)。本方法は、満了していない有効期間を有するそれぞれのバッファから順序に従ってチャネルのうちの1又は2以上のためのメッセージを取り出す(例えば、MXノード461、段階508)。本方法は、取り出したメッセージを複数の購読者クライアントに送信する(例えば、MXノード461、段階510)。
本明細書に説明する主題及び作動の実施形態は、本明細書及び本明細書の構造的均等物又はこれらの1又は2以上の組合せで開示する構造を含むデジタル電子回路、又はコンピュータソフトウエア、ファームウエア、又はハードウエアを用いて実施することができる。本明細書に説明する主題の実施形態は、1又は2以上のコンピュータプログラムとして、すなわち、デジタル処理装置によって実行するために又はその作動を制御するためにコンピュータストレージ媒体上に符号化されるコンピュータプログラム命令の1又は2以上のモジュールとして実施することができる。これに代えて又はこれに加えて、プログラム命令は、人工的に生成された伝播信号、例えば、データ処理装置によって実行するのに適する受信装置に送信する情報を符号化するために生成される機械発生式電気、光学、又は電磁信号で符号化することができる。コンピュータストレージ媒体は、コンピュータ可読ストレージデバイス、コンピュータ可読ストレージ基板、ランダム又はシリアルアクセスメモリアレイ又はデバイス、又はこれらの1又は2以上の組合せとすることができ、又はこれらに含めることができる。更に、コンピュータストレージ媒体は伝播信号ではないが、コンピュータストレージ媒体は、人工的発生式伝播信号で符号化されたコンピュータプログラム命令のソース又は宛先とすることができる。コンピュータストレージ媒体は、1又は2以上の個別の物理的構成要素又は媒体(例えば、複数のCD、ディスク、又は他のストレージデバイス)とすることができ、又はこれらに含めることができる。
本明細書に説明する作動は、1又は2以上のコンピュータ可読ストレージデバイスに格納されたか又は他のソースから受信したデータにデータ処理装置によって実行される作動として実施することができる。
「データ処理装置」という語は、一例として、プログラマブルプロセッサ、コンピュータ、システムオンチップ、又はマルチプロセッサ、又は上述の組合せを含むデータを処理するための全ての種類の装置、デバイス、及び機械を網羅する。装置は、専用論理回路、例えば、FPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)又はASIC(特定用途向け集積回路)を含むことができる。装置は、ハードウエアに加えて、問題のコンピュータプログラムのための実行環境を生成するコード、例えば、プロセッサファームウエア、プロトコルスタック、データベース管理システム、オペレーティングシステム、クロスプラットフォーム実行時間環境、仮想機械、又はこれらの1又は2以上の組合せを構成するコードを含むことができる。装置及び実行環境は、ウェブサービス、分散コンピュータ及びグリッドコンピュータインフラストラクチャーのような様々な異なるコンピュータモデルインフラストラクチャーを実現することができる。
コンピュータプログラム(プログラム、ソフトウエア、ソフトウエアアプリケーション、スクリプト、又はコードとしても公知)は、コンパイル又は解釈言語、宣言、手順、又は機能言語を含むプログラミング言語のあらゆる形態で書くことができ、独立プログラムとして又はモジュール、構成要素、サブルーチン、オブジェクト、又はコンピュータ環境に使用するのに適する他のユニットとして含むいずれの形態でも配備することができる。コンピュータプログラムは、ファイルシステムのファイルに対応することができるが、対応する必要はない。プログラムは、他のプログラム又はデータ(例えば、マークアップ言語リソースに格納された1又は2以上のスクリプト)を保持するファイルの一部分に、問題のプログラム専用単一ファイルに、又は複数の調節されたファイル(例えば、1又は2以上のモジュール、サブプログラム、又はコードの一部分を格納するファイル)に格納することができる。コンピュータプログラムは、1つのコンピュータ又は1つのサイトに位置するか又は複数のサイトにわたって分散されて通信ネットワークによって相互接続された複数のコンピュータで実行されるように配備される。
本明細書に説明した処理及び論理フローは、1又は2以上のコンピュータプログラムを実行する1又は2以上のプログラマブルプロセッサによって実行され、入力データを演算して出力を生成することによってアクションを実行することができる。処理及び論理フローは、専用論理回路、例えば、FPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)又はASIC(特定用途向け集積回路)によって実行することができ、装置は、専用論理回路、例えば、FPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)又はASIC(特定用途向け集積回路)として実施することができる。
コンピュータプログラムの実行に適するプロセッサは、一例として、汎用及び専用マイクロプロセッサの両方、及びあらゆる種類のデジタルコンピュータのいずれか1つ又はそれよりも多いプロセッサを含む。一般的に、プロセッサは、読取専用メモリ又はランダムアクセスメモリ又はこれらの両方から命令及びデータを受信する。コンピュータの基本的な要素は、命令に従ってアクションを実行するためのプロセッサ、及び命令及びデータを格納するための1又は2以上のメモリデバイスである。一般的にコンピュータは、データを格納するための1又は2以上の大容量ストレージデバイス、例えば、磁気、磁気光学ディスク、又は光学ディスクを含むか、これらからデータを受信するか又はデータを転送し、又はこの両方のために作動的に結合される。しかし、コンピュータは、そのようなデバイスを有する必要はない。コンピュータは、別のデバイス、幾つか挙げると、例えば、スマートフォン、移動音声又は映像プレーヤ、ゲームコンソール、全地球測位システム(GPS)受信機、又は携帯式ストレージデバイス(例えば、ユニバーサルシリアルバス(USB)フラッシュドライブ)に組み込むことができる。コンピュータプログラム命令及びデータを格納するのに適するデバイスは、一例として、半導体メモリデバイス、例えば、EPROM、EEPROM、及びフラッシュメモリデバイス、磁気ディスク、例えば、内部ハードディスク又は着脱可能ディスク、磁気光学ディスク、及びCD−ROM及びDVD−ROMディスクを含む不揮発性メモリ、媒体、及びメモリデバイスの全ての形態を含む。プロセッサ及びメモリは、専用論理回路によって補足又は専用論理回路に組み込むことができる。
ユーザとの対話を提供するために、本明細書に説明する主題の実施形態は、ディスプレイデバイス、例えば、ユーザに情報を表示するためのディスプレイデバイス、例えば、CRT(ブラウン管)又はLCD(液晶ディスプレイ)モニタ、及びキーボード及びポインティングデバイス、例えば、ユーザがコンピュータに入力を与えることを可能にするマウス又はトラックボールを有するコンピュータを用いて実施することができる。他の種類のデバイスを使用して、同様にユーザとの対話を提供することができ、例えば、ユーザに提供されるフィードバックは、センサ式フィードバックのあらゆる形態、例えば、視覚フィードバック、聴覚フィードバック、又は触知フィードバックとすることができ、ユーザからの入力は、音響、音声、又は触知入力を含むあらゆる形態で受信することができる。コンピュータは、ユーザによって使用されるデバイスにリソースを送信し、デバイスからリソースを受信することにより、例えば、ウェブブラウザから受信した要求に応じてユーザのクライアントデバイスのウェブブラウザにウェブページを送信することによってユーザと対話することができる。
本明細書に説明する主題の実施形態は、バックエンド構成要素を例えばデータサーバとして含むか、又はミドルウェア構成要素、例えば、アプリケーションサーバを含むか、又はフロントエンド構成要素、例えば、ユーザが本明細書に説明する主題の実施と対話することを可能にするグラフィカルユーザインタフェース又はウェブブラウザを有するクライアントコンピュータ、又は1又は2以上のこれらのバックエンド、ミドルウェア、又はフロントエンド構成要素のあらゆる組合せを含むコンピュータシステムを用いて実施することができる。本発明のシステムの構成要素は、デジタルデータ通信のあらゆる形態又は媒体、例えば、通信ネットワークによって相互接続することができる。通信ネットワークの例は、ローカルエリアネットワーク(「LAN」)及びワイドエリアネットワーク(「WAN」)、インターネットワーク(例えば、インターネット)及びピアツーピアネットワーク(例えば、アドホックピアツープアネットワーク)を含む。
コンピュータシステムは、クライアント及びサーバを含むことができる。クライアント及びサーバは、一般的に互いから遠隔にあり、一般的に通信ネットワーク上で対話する。クライアントとサーバの関係は、それぞれのコンピュータで実行されて互いにクライアント−サーバ関係を有するコンピュータプログラムによって発生する。一部の実施形態では、サーバは、データ(例えば、HTMLページ)をクライアントデバイスに送信する(クライアントデバイスと対話するユーザにデータを表示してユーザからユーザ入力を受信するために)。クライアントデバイスで生成されたデータ(例えば、ユーザ対話の結果)は、サーバでクライアントデバイスから受信することができる。
1又は2以上のコンピュータのシステムは、作動中にシステムにアクションを実行させるシステム上にインストールされたソフトウエア、ファームウエア、ハードウエア、又はその組合せを有することによって特定の作動又はアクションを実行するように構成することができる。1又は2以上のコンピュータプログラムは、データ処理装置によって実行された時に装置にアクションを実行させる命令を含むことによって特定の作動又はアクションを実行するように構成することができる。
本明細書は多くの特定の実施の詳細を含有するが、これらは、いずれの発明又は主張することができる範囲の制限として解釈すべきではなく、逆に特定の発明の特定の実施形態に固有の特徴の説明として解釈しなければならない。個別の実施形態の関連で本明細書に説明するある一定の特徴は、単一実施形態に組み合わせて実施することができる。対照的に、単一実施形態の関連で説明する様々な特徴は、複数の実施形態で別々に又はあらゆる適切な部分組合せを用いて実施することができる。更に、特徴は、ある一定の組合せで作用するように上述し、更にそのように最初に主張したが、主張した組合せからの1又は2以上の特徴は、一部の事例では組合せから削除することができ、主張した組合せを部分組合せ又は部分組合せの変形に向けることができる。
同様に、作動は、特定の順序で図面に示されているが、これは、望ましい結果を達成するためにそのような作動を示された特定の順序又は連続的な順序で実行し、又は全ての例示された作動を実行することが望ましいとして理解すべきではない。ある状況では、マルチタスク及び並列処理が有利である場合がある。上述の実施形態における様々なシステム構成要素の分離は、全ての実施形態においてそのような分離を要求するものとして理解すべきではなく、説明したプログラム構成要素及びシステムは、一般的に単一ソフトウエア製品に互いに統合するか又は複数のソフトウエア製品にパッケージ化することができることを理解しなければならない。
すなわち、本主題の特定の実施形態を説明した。他の実施形態も特許請求の範囲内である。一部の事例では、特許請求の範囲に説明するアクションを異なる順序で実行して望ましい結果を達成することができる。更に、添付の図に示す処理は、望ましい結果を達成するために必ずしも示す特定の順序又は連続的な順序を必要としない。ある一定の実施では、マルチタスク及び並列処理が有利である場合がある。
1 チャネル
1 発行者
100 PubSub通信パターンをサポートするシステム
N 発行者
N 購読者
1 発行者
100 PubSub通信パターンをサポートするシステム
N 発行者
N 購読者
Claims (30)
- 複数の発行者クライアントから複数のメッセージを受信する段階と、
順序付けられた複数のメッセージを各チャネルが含む複数の異なるチャネルのうちの1つに前記メッセージの各々を割り当てる段階と、
それぞれの有効期間を各バッファが有する1又は2以上のそれぞれのバッファに前記順序に従って前記チャネルのうちの各々のメッセージを格納する段階と、
満了していない有効期間を有するそれぞれのバッファから前記順序に従って前記チャネルのうちの1又は2以上のためのメッセージを取り出す段階と、
前記取り出したメッセージを複数の購読者クライアントに送信する段階と、
を1又は2以上のコンピュータによって実行する段階、
を含むことを特徴とする方法。 - 1又は2以上のそれぞれのバッファに特定のチャネルのメッセージを格納する段階は、
前記順序内のより後期の前記特定のチャネルのメッセージを格納するのに使用されるメッセージバッファよりも早く満了することになる有効期間を有するバッファに該順序内のより早期の該特定のチャネルのメッセージを格納する段階、
を含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 特定のチャネルのメッセージを格納する段階は、
前記特定のチャネルのメッセージを格納するための第1のバッファを識別する段階と、
前記メッセージの各々がそれぞれの発行者クライアントから受信されたそれぞれの時間に少なくとも部分的に基づいて前記特定のチャネルのためのメッセージを配置する段階と、
配置された前記特定のチャネルの前記メッセージの第1の部分を前記第1のバッファに格納する段階と、
を含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記特定のチャネルのためのメッセージの前記配置は、該特定のチャネルのためのそれらのメッセージの前記順序を含むことを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 前記第1のバッファが満杯であると決定する段階と、それに基づいて、
第2のバッファを識別する段階と、
配置された前記特定のチャネルの前記メッセージの異なる第2の部分を前記第2のバッファに格納する段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項3に記載の方法。 - 前記メッセージの前記第1の部分を格納する段階は、
前記メッセージの前記第1の部分のうちの1又は2以上をローカルデータバッファに入れる段階と、
バッファに入れたメッセージの数が予め決められたサイズを超えた後に又は予め決められた期間が経過した後に該バッファに入れたメッセージを前記第1のバッファに格納する段階と、
を更に含む、
ことを特徴とする請求項3に記載の方法。 - 特定のチャネルのためのメッセージを取り出す段階及び該取り出したメッセージを複数の購読者クライアントに送信する段階は、
前記特定のチャネルのためのメッセージを取り出す段階、及び該取り出したメッセージをローカルバッファに格納する段階であって、各メッセージが、該メッセージの発行のそれぞれの時間が予め決められた期間を超えた時に該ローカルバッファから排除されることになる前記格納する段階と、
前記取り出したメッセージを前記順序に従って前記ローカルバッファから複数の購読者クライアントに送信する段階と、
を更に含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 特定のチャネルが、発行者クライアントからのメッセージによって開始されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 特定のチャネルのためのメッセージを取り出す段階は、該特定のチャネルを購読している購読者クライアントからの接続によって開始されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 各チャネルが、それぞれの名前空間によって限定されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 各メッセージバッファが、単一チャネルのためのメッセージを格納するだけであることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 特定のチャネルのための各バッファが、該バッファに対する前記有効期間に基づいて異なる時間に満了することを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記複数のバッファのうちの各バッファが、それぞれのノードに割り当てられることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 少なくとも2つのそれぞれのノードが、異なる物理コンピュータデバイスであることを特徴とする請求項13に記載の方法。
- 特定のノードに割り当てられた特定のバッファが、該特定のノード上のコンピュータ処理に対応することを特徴とする請求項13に記載の方法。
- 特定のチャネルのための各バッファが、1又は2以上のブロックを更に含み、各ブロックが、該特定のチャネルの1又は2以上のメッセージを格納し、かつそれぞれの有効期間を有することを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記特定のチャネルのためのメッセージを取り出す段階は、満了していないそれぞれの有効期間を有する前記ブロックのうちの1又は2以上に格納されたメッセージを取り出す段階を更に含むことを特徴とする請求項16に記載の方法。
- 複数の発行者クライアントから複数のメッセージを受信する段階と、
順序付けられた複数のメッセージを各チャネルが含む複数の異なるチャネルのうちの1つに前記メッセージの各々を割り当てる段階と、
それぞれの有効期間を各バッファが有する1又は2以上のそれぞれのバッファに前記順序に従って前記チャネルのうちの各々のメッセージを格納する段階と、
満了していない有効期間を有するそれぞれのバッファから前記順序に従って前記チャネルのうちの1又は2以上のためのメッセージを取り出す段階と、
前記取り出したメッセージを複数の購読者クライアントに送信する段階と、
を含む作動を実行するようにプログラムされた1又は2以上のコンピュータ、
を含むことを特徴とするシステム。 - 1又は2以上のそれぞれのバッファに特定のチャネルのメッセージを格納する段階は、
前記順序内のより後期の前記特定のチャネルのメッセージを格納するのに使用されるメッセージバッファよりも早く満了することになる有効期間を有するバッファに該順序内のより早期の該特定のチャネルのメッセージを格納する段階、
を含む、
ことを特徴とする請求項18に記載のシステム。 - 特定のチャネルのメッセージを格納する段階は、
前記特定のチャネルのメッセージを格納するための第1のバッファを識別する段階と、
前記メッセージの各々がそれぞれの発行者クライアントから受信されたそれぞれの時間に少なくとも部分的に基づいて前記特定のチャネルのためのメッセージを配置する段階と、
配置された前記特定のチャネルの前記メッセージの第1の部分を前記第1のバッファに格納する段階と、
を含む、
ことを特徴とする請求項18に記載のシステム。 - 前記特定のチャネルのためのメッセージの前記配置は、該特定のチャネルのためのそれらのメッセージの前記順序を含むことを特徴とする請求項20に記載のシステム。
- 前記作動は、
前記第1のバッファが満杯であると決定する段階と、それに基づいて、
第2のバッファを識別する段階と、
配置された前記特定のチャネルの前記メッセージの異なる第2の部分を前記第2のバッファに格納する段階と、
を更に含む、
ことを特徴とする請求項20に記載のシステム。 - 前記メッセージの前記第1の部分を格納する段階は、
前記メッセージの前記第1の部分のうちの1又は2以上をローカルデータバッファに入れる段階と、
バッファに入れたメッセージの数が予め決められたサイズを超えた後に又は予め決められた期間が経過した後に該バッファに入れたメッセージを前記第1のバッファに格納する段階と、
を更に含む、
ことを特徴とする請求項20に記載のシステム。 - 特定のチャネルのためのメッセージを取り出す段階及び該取り出したメッセージを複数の購読者クライアントに送信する段階は、
前記特定のチャネルのためのメッセージを取り出す段階、及び該取り出したメッセージをローカルバッファに格納する段階であって、各メッセージが、該メッセージの発行のそれぞれの時間が予め決められた期間を超えた時に該ローカルバッファから排除されることになる前記格納する段階と、
前記取り出したメッセージを前記順序に従って前記ローカルバッファから複数の購読者クライアントに送信する段階と、
を更に含む、
ことを特徴とする請求項18に記載のシステム。 - 特定のチャネルが、発行者クライアントからのメッセージによって開始されることを特徴とする請求項18に記載のシステム。
- 特定のチャネルのためのメッセージを取り出す段階は、該特定のチャネルを購読している購読者クライアントからの接続によって開始されることを特徴とする請求項18に記載のシステム。
- 各チャネルが、それぞれの名前空間によって限定されることを特徴とする請求項18に記載のシステム。
- 各メッセージバッファが、単一チャネルのためのメッセージを格納するだけであることを特徴とする請求項18に記載のシステム。
- 特定のチャネルのための各バッファが、該バッファに対する前記有効期間に基づいて異なる時間に満了することを特徴とする請求項18に記載のシステム。
- 1又は2以上のコンピュータによって実行された時に、
複数の発行者クライアントから複数のメッセージを受信する段階と、
順序付けられた複数のメッセージを各チャネルが含む複数の異なるチャネルのうちの1つに前記メッセージの各々を割り当てる段階と、
それぞれの有効期間を各バッファが有する1又は2以上のそれぞれのバッファに前記順序に従って前記チャネルのうちの各々のメッセージを格納する段階と、
満了していない有効期間を有するそれぞれのバッファから前記順序に従って前記チャネルのうちの1又は2以上のためのメッセージを取り出す段階と、
前記取り出したメッセージを複数の購読者クライアントに送信する段階と、
を含む作動を実行する命令が格納されたストレージデバイス。
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