JP2018538601A - 確率的帯域幅調整 - Google Patents
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Abstract
Description
コールドストレージシステムは、格納されたデータにアクセスする能力が制限されることを引換えにして、より低コストのデータストレージを提供し得る。たとえば、データへのアクセスは、単独のユーザのためにグローバルに達成され得る最大帯域幅または1秒あたりの問合せ数(queries per second:QPS)によって制限される可能性がある。これらの制限により、非ストレージリソース(たとえば、コンピュータ処理装置(computer processor unit:CPU)、メモリまたはネットワークリソース)の総コストに上限を設けることができ、ストレージプロバイダが低コストのデータストレージを提供し続けることを可能にし得る。
いくつかの実現例においては、システムは複数のエンドポイントおよびグローバル帯域幅調整装置(グローバルスロットラー)を含む。エンドポイントの各々は、さまざまなユーザについての要求を受信し得る。エンドポイントが要求を受信すると、これらエンドポイントは、グローバル帯域幅調整装置に帯域幅割当て要求を提出し、当該グローバル帯域幅調整装置は、エンドポイントによってユーザにどれだけの帯域幅を割当てなければならないかを、各々のユーザおよび各々のエンドポイントごとに、判断する。エンドポイントは、割当てられた帯域幅を用いて、要求が処理されるべきである確率を決定し、要求を処理するまで、または、タイムアウトが過ぎてしまい、要求が処理されないだろうことがユーザに通知されるべきであると判断するまで、その決定を繰返す。
詳細な説明:
例示的なデータストレージシステム
図1は、データストレージシステム102がクライアントデバイスA104a〜B104bから要求に応答している環境100の一例である。環境100は複数のクライアントデバイスA104a〜B104bを含む。複数のクライアントデバイスA104a〜B104bの各々は、期間TA中に、データストレージシステム102における1つ以上のエンドポイントA106a〜B106bにデータの要求を送信する。たとえば、クライアントデバイスB104bは、2つの異なるセットのデータを要求してもよく、すなわち、エンドポイントA106aに第1のデータセットを要求し、エンドポイントB106bに第2のデータセットを要求してもよい。
エンドポイントは、epsを、エンドポイントがたとえば異なるクライアントデバイスから同時にNの要求を受信する最大の確率として判断してもよく、当該要求はすべて拒絶される。たとえば、エンドポイントは、1000に等しいNの値についてepsを決定してもよい。いくつかの例においては、Nの値は、エンドポイントが特定のクライアントデバイスについて受信し得る要求の最大数である。いくつかの実現例においては、エンドポイントはepsを0.001以下の値として規定してもよい。アドミニストレータがepsの値を規定してもよい。
図2は、要求に応答すべきかどうかを確率的に判断するためのプロセス200を示すフロー図である。たとえば、プロセス200は、環境100からエンドポイントA106a〜B106bのうちの一方または両方によって使用され得る。
いくつかの実現例においては、グローバル帯域幅調整装置は、周期的に(たとえば、1秒に1回)エンドポイントと通信する。グローバル帯域幅調整装置は、ベストエフォート方式でエンドポイントと通信してもよい。
本明細書に記載されている主題および機能的動作の実施形態は、デジタル電子回路で実現されてもよく、有形的に具体化されたコンピュータソフトウェアもしくはファームウェアで実現されてもよく、本明細書に開示されている構造およびそれらの構造的等価物を含むコンピュータハードウェアで実現されてもよく、またはそれらのうちの1つ以上の組合せで実現されてもよい。本明細書中に記載される主題の実施形態は、1つ以上のコンピュータプログラムとして、すなわちデータ処理装置による実行のために、またはデータ処理装置のオペレーションを制御するために有形の非一時的なプログラムキャリア上で符号化されるコンピュータプログラム命令の1つ以上のモジュールとして実現されてもよい。代替的または付加的には、プログラム命令は、データ処理装置によって実行されるように好適な受信機装置に送信される情報を符号化するために生成される人為的に生成された伝搬信号(たとえば機械によって生成された電気信号、光学信号または電磁気信号)で符号化することができる。コンピュータ記憶媒体は、マシン読取可能なストレージデバイス、マシン読取可能な記憶基板、ランダムもしくはシリアルアクセスメモリデバイス、またはこれらのうちの1つ以上の組合せであってもよい。
例1:システムであって、データ処理装置と、当該データ処理装置とデータ通信する非一時的なコンピュータ読取り可能記憶媒体とを含み、当該非一時的なコンピュータ読取り可能記憶媒体は、当該データ処理装置によって実行可能な命令を格納しており、当該命令は、実行されると、当該データ処理装置に以下の動作を実行させ、当該以下の動作は、データを処理するようにとの複数の要求の各々ごとに、データを処理するようにとの要求を特定のエンティティのためのクライアントデバイスから受信する動作と、当該要求に応答するためのサイズを決定する動作と、データを処理するようにとの当該複数の要求のセットであって、データを処理するようにとの少なくとも2つ以上の要求を含む当該セットにおける各々の要求であって、当該複数の要求のセットにおける各々の要求は2つ以上のエンティティを含むエンティティのセットにおける1エンティティに対応しており、当該各々の要求ごとに、当該特定のエンティティと当該要求に応答するための当該サイズとを示す帯域幅要求を帯域幅調整システムに提供する動作と、当該要求に応答する際に用いるべき当該特定のエンティティについての割当てを当該帯域幅調整システムから受信する動作と、当該割当て、当該要求に応答するための当該サイズ、および、当該データ処理装置上の当該特定のエンティティについてのトークンの発生量に基づいて、その時点で当該要求に応答すべきかどうかを確率的に判断する動作と、セットのうちの要求の第1のサブセットについて、その時点で当該要求に応答すべきと確率的に判断したことに応じて、当該要求に応答する動作と、セットのうちの要求の第2のサブセットについて、その時点で当該要求に応答すべきでないと確率的に判断したことに応じて、予め定められた期間が経過したかどうかを判断する動作と、当該予め定められた期間が経過したとの判断に応じて、当該要求が応答されないだろうことを示すメッセージを当該クライアントデバイスに送信する動作、または、当該予め定められた期間がまだ経過していないとの判断に応じて、当該トークンの発生量を当該割当ての量だけインクリメントする動作と、その時点で当該要求に応答すべきであるかどうかについての確率的判断を再判断する動作とを含む。
Claims (23)
- システムであって、
データ処理装置と、
前記データ処理装置とデータ通信する非一時的なコンピュータ読取り可能記憶媒体とを含み、前記非一時的なコンピュータ読取り可能記憶媒体は、前記データ処理装置によって実行可能な命令を格納しており、前記命令は、実行されると、前記データ処理装置に以下の動作を実行させ、前記以下の動作は、
データを処理するようにとの複数の要求の各々ごとに、
データを処理するようにとの前記要求を特定のエンティティのためのクライアントデバイスから受信する動作と、
前記要求に応答するためのサイズを決定する動作と、
データを処理するようにとの前記複数の要求のセットであって、データを処理するようにとの少なくとも2つ以上の要求を含む前記セットにおける各々の要求であって、前記複数の要求のセットにおける各々の要求は2つ以上のエンティティを含むエンティティのセットにおける1エンティティに対応しており、前記各々の要求ごとに、
前記特定のエンティティと前記要求に応答するための前記サイズとを示す割当て要求を帯域幅調整システムに提供する動作と、
前記要求に応答する際に用いるべき前記特定のエンティティについての割当てを前記帯域幅調整システムから受信する動作と、
前記割当て、前記要求に応答するための前記サイズ、および、前記データ処理装置上の前記特定のエンティティについてのトークンの発生量に基づいて、その時点で前記要求に応答すべきかどうかを確率的に判断する動作と、
セットのうちの要求の第1のサブセットについて、その時点で前記要求に応答すべきと確率的に判断したことに応じて、
前記要求に応答する動作と、
セットのうちの要求の第2のサブセットについて、その時点で前記要求に応答すべきでないと確率的に判断したことに応じて、
予め定められた期間が経過したかどうかを判断する動作と、
前記予め定められた期間が経過したとの判断に応じて、
前記要求が応答されないだろうことを示すメッセージを前記クライアントデバイスに送信する動作、または、
前記予め定められた期間がまだ経過していないとの判断に応じて、
前記トークンの発生量を前記割当ての量だけインクリメントする動作と、
その時点で前記要求に応答すべきであるかどうかについての確率的判断を再判断する動作とを含む、システム。 - その時点で前記要求に応答すべきかどうかを確率的に判断する動作は、前記割当て、前記要求に応答するための前記サイズ、前記データ処理装置上の前記特定のエンティティについての前記トークンの発生量、前記データ処理装置についての最大の許可遅延時間、および平均的な帯域幅調整遅延時間に基づいて、その時点で前記要求に応答すべきかどうかを確率的に判断する動作を含む、請求項1に記載のシステム。
- その時点で前記要求に応答すべきかどうかを確率的に判断する動作は、
前記割当て、前記要求に応答するための前記サイズ、および、前記データ処理装置上の前記特定のエンティティについての前記トークンの発生量を用いて、前記要求に応答する確率を決定する動作と、
乱数を生成する動作と、
前記乱数を前記確率と比較して、前記乱数が前記確率よりも大きいかどうかを判断する動作と、
前記乱数が前記確率以下であるとの判断に応じて、その時点で前記要求に応答すべきであると判断する動作、または、
前記乱数が前記確率よりも大きいとの判断に応じて、その時点で前記要求に応答すべきでないと判断する動作とを含む、請求項1に記載のシステム。 - 前記動作は、
前記複数の要求のデータとは異なるデータを処理するようにとの前記複数の要求の第2のセットであって、データを処理するようにとの少なくとも1つ以上の要求を含む前記第2のセットにおける各々の要求ごとに、
前記データ処理装置上の前記特定のエンティティについての前記トークンの発生量が前記要求に応答するための前記サイズ未満であるかどうかを判断する動作と、
前記データ処理装置上の前記特定のエンティティについての前記トークンの発生量が前記要求に応答するための前記サイズ以上であると判断したことに応じて、前記要求に応答する動作とを含み、前記特定のエンティティと前記要求に応答するための前記サイズとを示す前記割当て要求を前記帯域幅調整システムに提供する動作は、前記データ処理装置上の前記特定のエンティティについての前記トークンの発生量が前記要求に応答するための前記サイズ未満であると判断したことに応じて行なわれる、請求項1に記載のシステム。 - その時点で前記要求に応答すべきであるかどうかについての確率的判断を再判断する動作は、
前記データ処理装置上の前記特定のエンティティについての前記トークンの発生量が前記要求に応答するための前記サイズ未満であるかどうかを判断する動作と、
前記データ処理装置上の前記特定のエンティティについての前記トークンの発生量が前記要求に応答するための前記サイズ以上であると判断したことに応じて、前記要求に応答する動作、または、
前記データ処理装置上の前記特定のエンティティについての前記トークンの発生量が前記要求に応答するための前記サイズ未満であると判断したことに応じて、その時点で前記要求に応答すべきであるかどうかについての前記確率的判断を実行する動作とを含む、請求項4に記載のシステム。 - 前記動作は、
前記トークンの発生量が負の値であるかどうかを判断する動作と、
前記特定のエンティティと前記トークンの発生量とを示す更新済みの割当て要求を前記帯域幅調整システムに提供する動作と、
更新済みの割当てを前記帯域幅調整システムから受信する動作と、
前記トークンの発生量を前記更新済みの割当ての量だけインクリメントする動作とを含む、請求項1に記載のシステム。 - 前記要求に応答する動作は、前記要求に応答するための前記サイズを前記トークンの発生量から差引く動作を含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記要求に応答する動作は、
前記トークンの発生量と前記要求に応答するための前記サイズとの間の差を示す負債値を決定する動作と、
前記負債値が負債限度を上回っているかどうかを判断する動作と、
前記負債値が前記負債限度を上回っていないと判断したことに応じて前記要求に応答する動作とを含む、請求項1に記載のシステム。 - 前記データ処理装置は、クラウドコンピューティングシステムにおけるエンドポイントの一部を含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記帯域幅調整システムを含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記データ処理装置は、各々が前記帯域幅調整システムに割当て要求を送信する複数のデバイスのグループにおける1のデバイスを含み、
前記要求に応答する際に用いるべき前記特定のエンティティについての前記割当てを前記帯域幅調整システムから受信する動作は、前記複数のデバイスのグループにおける各々のデバイスから前記帯域幅調整システムによって受信された、前記特定のエンティティについての前記割当て要求を用いて決定された割当てを受信する動作を含む、請求項1に記載のシステム。 - 前記複数のデバイスのグループにおける前記デバイスの各々に送信された前記特定のエンティティについての前記割当て要求の各々の合計は、前記特定のエンティティについてのバジェットと等しくなる、請求項11に記載のシステム。
- 前記動作は、
更新済みの割当てを受信する動作を含み、その時点で前記要求に応答すべきかどうかについての前記確率的判断を再判断する動作は、前記更新済みの割当て、前記要求に応答するための前記サイズ、および、前記データ処理装置上の前記特定のエンティティについての前記トークンの発生量を用いて、その時点で前記要求に応答すべきかどうかを確率的に判断する動作を含む、請求項1に記載のシステム。 - 前記特定のエンティティについてのデータを処理するようにとの前記要求を受信する動作は、読出し要求または書込み要求のうちの1つを受信する動作を含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記特定のエンティティについてのデータを処理するようにとの前記要求を受信する動作は、特定のユーザについての要求を受信する動作を含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記特定のエンティティについてのデータを処理するようにとの前記要求を受信する動作は、特定の企業についての要求を受信する動作を含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記要求に応答する動作は、
前記要求に対する応答を決定する動作と、
前記クライアントデバイスに前記応答を提供する動作とを含む、請求項1に記載のシステム。 - その時点で前記要求に応答すべきかどうかについての前記確率的判断を再判断する動作は、前記予め定められた期間が経過するまで、その時点で前記要求に応答すべきかどうかについての前記確率的判断を再判断する動作を含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記複数の要求のセットは、前記複数の要求内に前記要求の各々を含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記要求に応答するための前記サイズを決定する動作は、前記要求に応答する際に処理されるべきデータのサイズを決定する動作を含み、
前記特定のエンティティと前記要求に応答するための前記サイズとを示す前記割当て要求を前記帯域幅調整システムに提供する動作は、前記特定のエンティティと前記要求に応答する際に処理されるべきデータの前記サイズとを示す帯域幅割当て要求を前記帯域幅調整システムに提供する動作を含み、
前記要求に応答する際に用いるべき前記特定のエンティティについての前記割当てを前記帯域幅調整システムから受信する動作は、前記要求に応答する際に用いるべき前記特定のエンティティについての帯域幅割当てを前記帯域幅調整システムから受信する動作を含み、
前記割当て、前記要求に応答するための前記サイズ、および、前記データ処理装置上の前記特定のエンティティについての前記トークンの発生量に基づいて、その時点で前記要求に応答すべきかどうかを確率的に判断する動作は、前記帯域幅割当て、処理されるべき前記データの前記サイズ、および、前記データ処理装置上の前記特定のエンティティについての前記トークンの発生量に基づいて、その時点で前記要求に応答すべきかどうかを確率的に判断する動作を含む、請求項1に記載のシステム。 - 前記要求に応答するための前記サイズを決定する動作は、前記特定のエンティティのために前記データ処理装置を含むエンドポイントによって処理されるべき要求の量を決定する動作を含み、
前記特定のエンティティと前記要求に応答するための前記サイズとを示す前記割当て要求を前記帯域幅調整システムに提供する動作は、前記特定のエンティティと、前記特定のエンティティのために前記エンドポイントによって処理されるべき前記要求の量とを示す割当て要求を前記帯域幅調整システムに提供する動作を含み、
前記割当て、前記要求に応答するための前記サイズ、および、前記データ処理装置上の前記特定のエンティティについての前記トークンの発生量に基づいて、その時点で前記要求に応答すべきかどうかを確率的に判断する動作は、前記割当て、応答されるべき前記要求についての1の値、および、前記データ処理装置上の前記特定のエンティティについての前記トークンの発生量に基づいて、その時点で前記要求に応答すべきかどうかを確率的に判断する動作を含む、請求項1に記載のシステム。 - データ処理装置によって実行可能な命令を格納する非一時的なコンピュータ読取り可能記憶媒体であって、前記命令は、実行されると、前記データ処理装置に以下の動作を実行させ、前記以下の動作は、
データを処理するようにとの複数の要求の各々ごとに、
データを処理するようにとの前記要求を特定のエンティティのためのクライアントデバイスから受信する動作と、
前記要求に応答する際に処理されるべきデータのサイズを決定する動作と、
データを処理するようにとの前記複数の要求のセットであって、データを処理するようにとの少なくとも2つ以上の要求を含む前記セットにおける各々の要求であって、前記複数の要求のセットにおける各々の要求は2つ以上のエンティティを含むエンティティのセットにおける1エンティティに対応しており、前記各々の要求ごとに、
前記特定のエンティティと前記要求に応答する際に処理されるべきデータの前記サイズとを示す帯域幅割当て要求を帯域幅調整システムに提供する動作と、
前記要求に応答する際に用いるべき前記特定のエンティティについての帯域幅割当てを前記帯域幅調整システムから受信する動作と、
前記帯域幅割当て、処理されるべき前記データの前記サイズ、および、前記データ処理装置上の前記特定のエンティティについてのトークンの発生量に基づいて、その時点で前記要求に応答すべきかどうかを確率的に判断する動作と、
セットのうちの要求の第1のサブセットについて、その時点で前記要求に応答すべきと確率的に判断したことに応じて、
前記要求に応答する動作と、
セットのうちの要求の第2のサブセットについて、その時点で前記要求に応答すべきでないと確率的に判断したことに応じて、
予め定められた期間が経過したかどうかを判断する動作と、
前記予め定められた期間が経過したとの判断に応じて、
前記要求が応答されないだろうことを示すメッセージを前記クライアントデバイスに送信する動作、または、
前記予め定められた期間がまだ経過していないとの判断に応じて、
前記トークンの発生量を前記帯域幅割当ての量だけインクリメントする動作と、
その時点で前記要求に応答すべきであるかどうかについての前記確率的判断を再判断する動作とを含む、非一時的なコンピュータ読取り可能記憶媒体。 - コンピュータによって実現される方法であって、
データを処理するようにとの複数の要求の各々ごとに、
データを処理するようにとの前記要求を、特定のエンティティのためのクライアントデバイスから、エンドポイントによって受信するステップと、
前記特定のエンティティのために前記エンドポイントによって処理されるべき要求の量を決定するステップと、
データを処理するようにとの前記複数の要求のセットであって、データを処理するようにとの少なくとも2つ以上の要求を含む前記セットにおける各々の要求であって、前記複数の要求のセットにおける各々の要求は2つ以上のエンティティを含むエンティティのセットにおける1エンティティに対応しており、前記各々の要求ごとに、
前記特定のエンティティと、前記特定のエンティティのために前記エンドポイントによって処理されるべき前記要求の量とを示す割当て要求を帯域幅調整システムに提供するステップと、
前記要求に応答する際に用いるべき前記特定のエンティティについての割当てを前記帯域幅調整システムから受信するステップと、
前記割当て、応答されるべき前記要求についての1の値、および、前記データ処理装置上の前記特定のエンティティについてのトークンの発生量に基づいて、その時点で前記要求に応答すべきかどうかを確率的に判断するステップと、
セットのうちの要求の第1のサブセットについて、その時点で前記要求に応答すべきと確率的に判断したことに応じて、
前記要求に応答するステップと、
セットのうちの要求の第2のサブセットについて、その時点で前記要求に応答すべきでないと確率的に判断したことに応じて、
予め定められた期間が経過したかどうかを判断するステップと、
前記予め定められた期間が経過したとの判断に応じて、前記要求が応答されないだろうことを示すメッセージを前記クライアントデバイスに送信するステップ、または、
前記予め定められた期間がまだ経過していないとの判断に応じて、
前記トークンの発生量を前記割当ての量だけインクリメントするステップと、
その時点で前記要求に応答すべきかどうかについての前記確率的判断を再判断するステップとを含む、コンピュータによって実現される方法。
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