JP2020080059A - 評価装置、評価方法および評価プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】処理区間毎に設定されるタイマーを考慮して、システム移行に伴う性能影響を評価する。【解決手段】評価装置１は、タイマーが設定される処理区間の識別子に、タイマーの開始から満了までの最大時間を対応づけた処理区間データ１１を記憶する記憶装置１０と、処理区間毎に、蓄積装置４での処理に要するターンアラウンドタイムに基づいて、サービス要求の平均待ち時間を算出する平均待ち時間算出部２１と、処理区間に設定されるタイマーの最大時間が、平均待ち時間と単位時間あたりのトラフィック量との積算よりも小さい場合、処理区間で用いるデータを蓄積装置４に分離できないと評価する評価部２２を備える。【選択図】 図１

Description

本発明は、アプリケーションを設計する際に、アプリケーションで用いるデータを、アプリケーションを実行する装置と通信ネットワークを介して接続する蓄積装置に分離するか否かを評価する評価装置、評価方法および評価プログラムに関する。

アプリケーションを設計する際に、アプリケーションで用いるデータを、アプリケーションを実行する装置と通信ネットワークを介して接続する蓄積装置に分離するか否かを評価するデータ分離評価装置がある（特許文献１参照）。この特許文献１では、アプリケーションでデータが用いられる各ユースケースおよびデータを用いる各属性について、ユースケースにおける属性の観点でデータを分離するか否かを評価するスコアを算出して、データを分離するか否かを判定する。

特許文献１は、例えば呼処理における信号処理ごとにデータにアクセスする場合、遅延影響からリアルタイム処理に問題が生じる可能性があるので、内部にデータを保持することを提案する。一方加入者情報を取得するなど一度のみデータにアクセスする場合、外部にデータを保持することを提案する。

データ分離型システムへの移行に際し、各アプリケーションでは、通信ネットワークを介して接続する蓄積装置へのアクセス処理が新たに追加される。このようなアクセスは、ターンアラウンドタイム（Turn Around Time：ＴＡＴ）の延伸につながり、システム性能に影響を及ぼす場合がある。従って、開発判断の前に、データ分離型システム等のシステム移行に伴う影響を評価する必要がある。

特開２０１８−２５８６０号公報

しかしながら、既存のシステムは、長年の開発の積み重ねにより複雑化している場合がある。このようなシステムについて仕様書等のドキュメントから、システム移行に伴う影響評価を見積もることは大変困難であり、開発判断するための適切な判断材料を得ることが困難である。

特に、所定の処理区間毎にタイマーが設定され、タイマーが満了するまでに、処理を完了する必要がある。

従って本発明の目的は、処理区間毎に設定されるタイマーを考慮して、システム移行に伴う性能影響を評価することが可能な評価装置、評価方法および評価プログラムを提供することである。

上記課題を解決するために、本発明の第１の特徴は、アプリケーションを設計する際に、アプリケーションで用いるデータを、アプリケーションを実行する装置と通信ネットワークを介して接続する蓄積装置に分離するか否かを評価する評価装置に関する。本発明の第１の特徴に係る処理装置は、タイマーが設定される処理区間の識別子に、タイマーの開始から満了までの最大時間を対応づけた処理区間データを記憶する記憶装置と、処理区間毎に、蓄積装置での処理に要するターンアラウンドタイムに基づいて、サービス要求の平均待ち時間を算出する平均待ち時間算出部と、処理区間に設定されるタイマーの最大時間が、平均待ち時間と単位時間あたりのトラフィック量との積算よりも小さい場合、処理区間で用いるデータを蓄積装置に分離できないと評価する評価部を備える。

評価部は、さらに、処理区間毎に算出された平均待ち時間が大きいほど大きくなり、処理区間に設定されるタイマーの最大時間が小さいほど大きくなる評価値を算出し、評価値が高い処理区間を、改善対象の処理区間として出力しても良い。

処理区間データはさらに、処理区間の識別子に、１つのスレッドで蓄積装置に接続するシングル処理か、複数のスレッドで蓄積装置に接続するマルチ処理かを示す処理種別を対応づけ、平均待ち時間算出部は、さらに処理種別に基づいて、サービス要求の平均待ち時間を算出しても良い。

本発明の第２の特徴は、アプリケーションを設計する際に、アプリケーションで用いるデータを、アプリケーションを実行する装置と通信ネットワークを介して接続する蓄積装置に分離するか否かを評価する評価方法に関する。本発明の第２の特徴に係る評価方法は、コンピュータが、タイマーが設定される処理区間の識別子に、タイマーの開始から満了までの最大時間を対応づけた処理区間データを記憶するステップと、コンピュータが、処理区間毎に、蓄積装置での処理に要するターンアラウンドタイムに基づいて、サービス要求の平均待ち時間を算出するステップと、コンピュータが、処理区間に設定されるタイマーの最大時間が、平均待ち時間と単位時間あたりのトラフィック量との積算よりも小さい場合、処理区間で用いるデータを蓄積装置に分離できないと評価するステップを備える。

評価するステップは、さらに、処理区間毎に算出された平均待ち時間が大きいほど大きくなり、処理区間に設定されるタイマーの最大時間が小さいほど大きくなる評価値を算出し、評価値が高い処理区間を、改善対象の処理区間として出力しても良い。

処理区間データはさらに、処理区間の識別子に、１つのスレッドで蓄積装置に接続するシングル処理か、複数のスレッドで蓄積装置に接続するマルチ処理かを示す処理種別を対応づけ、平均待ち時間を算出するステップは、さらに処理種別に基づいて、サービス要求の平均待ち時間を算出しても良い。

本発明の第３の特徴は、コンピュータに、本発明の第１の特徴に記載の評価装置として機能させるための評価プログラムに関する。

本発明によれば、処理区間毎に設定されるタイマーを考慮して、システム移行に伴う性能影響を評価することが可能な評価装置、評価方法および評価プログラムを提供することができる。

本発明の実施の形態に係る評価装置のハードウエア構成および機能ブロックを説明する図である。 本発明の実施の形態に係る評価装置による評価対象の呼処理サーバが用いられる通信システムの一例を説明する図である。 本発明の実施の形態に係る評価装置による評価対象の呼処理サーバが処理するデータの一例を説明する図である。 本発明の実施の形態に係る評価装置が記憶する処理区間データのデータ構造のデータの一例である。 本発明の実施の形態に係る評価装置が記憶する評価データのデータ構造のデータの一例である。 窓口が１つの場合の平均待ち時間を算出する処理を説明する図である。 窓口が複数の場合の平均待ち時間を算出する処理を説明する図である。 本発明の実施の形態に係る評価部による評価処理を説明するフローチャートである。

次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号を付している。

（評価装置）
図１に示す本発明の実施の形態に係る評価装置１は、アプリケーションを設計する際に、アプリケーションで用いるデータを、アプリケーションを実行する装置と通信ネットワークを介して接続する蓄積装置に分離するか否かを評価する。既存の呼制御サーバは、処理に用いるデータを呼処理サーバ内に保持していたが、システム改変に伴いこのデータを、呼処理サーバ３と通信ネットワークを介して接続する蓄積装置４に分離するか、或いは呼処理サーバ３内で保持するか否かを判定する場合がある。図１に示す評価装置１は、図２に示す通信システムのように、呼処理サーバ３が、参照または出力するデータを、蓄積装置４に分離した際の影響を評価する。具体的には、呼処理サーバ３内で、予め設定したタイマー値内に処理が完了できるか否かに基づいて、評価装置１は、蓄積装置４への分離を評価する。

呼処理サーバ３は、通信端末７間の通信を制御する。例えば、図２に示すような通信システム８において、通信端末７が、送信先の通信端末７との通話を試みる。通信端末７が送信先の通信端末７の電話番号を指定して発信する際、INVITEメッセージが送信され、呼処理システム６のゲートウェイサーバがINVITEメッセージを受信し、呼処理サーバ３に転送する。その後呼処理サーバ３は、送信元の通信端末７に100 Tryingメッセージを送信するとともに、送信先の通信端末７に向けてINVITEメッセージを送信する。

この際、呼処理サーバ３が、INVITEメッセージを受信した際にタイマーを起動し、所定時間以内に100 Tryingメッセージを送信するように制御される。所定時間以内に100 Tryingメッセージを送信できないままタイマーが満了すると、呼処理サーバ３は、信号を再送したり、呼損にしたりする。再送または呼損により、呼処理サーバ３の負荷が大きくなり、さらに負荷が雪だるま式に増加し、最終的には、システムダウンやシステム再起動に至る可能性がある。従って、システム改変に伴ってデータを蓄積装置４に分離した場合でも、既存システムが設定したタイマー時間以内に処理を完了することが求められる。

呼処理サーバ３は、このようなタイマーを適宜設定する。呼処理サーバ３は、INVITEメッセージを受信した際にさらに他のタイマーを起動し、所定時間以内に送信先の通信端末７に向けてINVITEメッセージが送信する。図３に示す処理区間（１）および（２）のように、所定の区間に複数のタイマーが重複して動作する場合がある。

呼処理サーバ３は、自装置内の記憶装置に記憶されたデータまたは蓄積装置４に記憶されたデータを参照または更新する。自装置内のデータにアクセスする場合に比べて、蓄積装置４のデータにアクセスすると時間を要する。蓄積装置４へのアクセス数が増えると、処理時間が増え、設定されたタイマー値以内に処理を完了させられない場合がある。

そこで本発明の実施の形態に係る評価装置１は、タイマーを開始してから終了するまでを処理区間と定義し、処理区間毎に、呼処理サーバ３が用いるデータを蓄積装置４に分離した際の影響を評価する。

図１に示すように評価装置１は、記憶装置１０、処理装置２０、入出力インタフェース３０を備える一般的なコンピュータである。一般的なコンピュータが評価プログラムを実行することにより、図１に示す機能を実現する。

記憶装置１０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random access memory）、ハードディスク等であって、処理装置２０が処理を実行するための入力データ、出力データおよび中間データなどの各種データを記憶する。処理装置２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）であって、記憶装置１０に記憶されたデータを読み書きしたり、入出力インタフェース３０とデータを入出力したりして、評価装置１における処理を実行する。入出力インタフェース３０は、評価装置１が、入力装置または出力装置と接続するためのインタフェースである。

記憶装置１０は、評価プログラムを記憶するとともに、処理区間データ１１と評価データ１２を記憶する。

処理区間データ１１は、タイマーが設定される処理区間の識別子に、タイマーの開始から満了までの最大時間を対応づけたデータである。処理区間データ１１は、図４に示すように、処理区間の識別子に、その処理区間で用いられるタイマーの最大時間と処理種別を対応づけたデータである。本発明の実施の形態において、処理区間データ１１は、予め記憶装置１０に記憶される。

処理区間の識別子は、図３を参照して説明したように、タイマーが開始してから終了するまでの処理区間を識別する。タイマーの開始は、所定のトリガーで決定され、タイマーの終了は、所定のトリガーまたはタイマーに設定された最大時間の経過により決定される。なお、図３の処理区間（１）および（２）に示すように、複数の処理区間が重複して設定されても良い。

タイマーの最大時間は、タイマーが開始してからタイマーが満了して終了するまでに要する時間である。処理種別は、１つのスレッドで蓄積装置４に接続するシングル処理か、複数のスレッドで蓄積装置４に接続するマルチ処理かを示す。

評価データ１２は、図５に示すように、処理区間の識別子に、平均待ち時間と評価値を対応づけたデータである。平均待ち時間と評価値は、後述の平均待ち時間算出部２１および評価部２２によって設定される。

処理装置２０は、平均待ち時間算出部２１および評価部２２を備える。

平均待ち時間算出部２１は、処理区間毎に、蓄積装置４での処理に要するターンアラウンドタイムに基づいて、サービス要求の平均待ち時間を算出する。この平均待ち時間は、呼処理サーバ３が要求を受信し、その要求に対する応答を返すまでに要する平均時間である。平均待ち時間は、呼処理サーバ３、蓄積装置４、および呼処理サーバ３と蓄積装置４間の遅延等を考慮し、既存のシステムのトラフィック量と、蓄積装置４にデータを分離した際のターンアラウンドタイムに基づいて算出される。ターンアラウンドタイムは、図２に示すような通信システム８を想定したテスト環境で、予め算出される。平均待ち時間算出部２１は、さらに処理区間データ１１で設定された処理種別に基づいて、サービス要求の平均待ち時間を算出する。

図６を参照して、処理種別がシングルの場合の平均待ち時間を算出する処理を説明する。図６（ａ）に示すように、処理種別がシングルの場合、呼処理サーバ３内の１つのスレッドで、蓄積装置４にアクセスする。その場合の利用率ρと、ターンアラウンドタイムＴＡＴを用いて、平均待ち時間Ｔｗは、図６（ｂ）に示すように算出される。単位時間あたりの呼量は、現在運用しているシステムのトラフィック量である。

図７を参照して、処理種別がマルチの場合の平均待ち時間を算出する処理を説明する。図７（ａ）に示すように、処理種別がマルチの場合、呼処理サーバ内の複数のスレッドで、蓄積装置４にアクセスする。図７（ａ）は、スレッド数が３の場合を示す。その場合の利用率ρと、ターンアラウンドタイムＴＡＴと、サービス窓口の数（スレッド数）ｎを用いて、平均待ち時間Ｔｗは、図７（ｂ）に示すように算出される。単位時間あたりの呼量は、現在運用しているシステムのトラフィック量である。

平均待ち時間算出部２１は、処理区間毎に、その処理区間の処理種別に応じた平均待ち時間を算出すると、算出した平均待ち時間を、評価データ１２に記憶する。

評価部２２は、処理区間に設定されるタイマーの最大時間が、平均待ち時間と単位時間あたりのトラフィック量との積算よりも小さい場合、処理区間で用いるデータを蓄積装置４に分離できないと評価する。処理区間に設定されるタイマーの最大時間が、平均待ち時間と単位時間あたりのトラフィック量との積算よりも小さい場合、呼処理サーバ３は、この処理区間に設定されたタイマーの最大時間以内に、処理すべき呼を全て処理できない。従って、評価部２２は、この処理区間で用いられるデータについては、蓄積装置４に分離できない旨を出力する。

一方、処理区間に設定されるタイマーの最大時間が、平均待ち時間と単位時間あたりのトラフィック量との積算よりも大きい場合、呼処理サーバ３は、この処理区間に設定されたタイマーの最大時間以内に、処理すべき呼を全て処理できる。従って、評価部２２は、この処理区間で用いられるデータについては、蓄積装置４に分離できる旨を出力する。

さらに、処理区間に設定されるタイマーの最大時間が、平均待ち時間と単位時間あたりのトラフィック量との積算と同じあるいは差分が所定の範囲内の場合、呼処理サーバ３は、この処理区間に設定されたタイマーの最大時間以内に、処理すべき呼を全て処理できない可能性を含む。従って、評価部２２は、この処理区間で用いられるデータについては、蓄積装置４に分離すると、性能に影響が生じる可能性が大きい旨を通知する。

評価部２２は、さらに他の視点で、蓄積装置４にデータを分離した際の性能の影響を評価することができる。評価部２２は、さらに、処理区間毎に算出された平均待ち時間が大きいほど大きくなり、処理区間に設定されるタイマーの最大時間が小さいほど大きくなる評価値を算出し、評価データ１２に記憶する。評価部２２は、評価値が高い処理区間を、改善対象の処理区間として出力する。評価値は、例えば、処理区間毎に算出された平均待ち時間と、処理区間に設定されるタイマーの最大時間の逆数とを積算して算出される。

平均待ち時間が大きく、タイマーの最大時間が小さい処理区間は、トラフィック量の増加または処理遅延に伴う影響が大きいと考えられる。そこで評価部２２は、平均待ち時間が大きい処理区間について大きく、タイマー最大時間が小さい処理区間について大きくなるような評価値を算出する。これにより評価値の高い処理区間について対処することでボトルネックとなる処理区間を可視化できるので、データを蓄積装置４に分離したシステムにおける効率的な改善が期待できる。

図８を参照して、評価部２２による評価処理を説明する。

まず、各処理区間について、ステップＳ１ないしステップＳ５の処理を繰り返す。ステップＳ１において評価部２２は、処理対象の処理区間における平均待ち時間と単位時間あたりのトラフィック量を積算した値と、タイマーの最大時間を比較する。

タイマーの最大時間の方が、積算した値よりも大きい場合、ステップＳ２において評価部２２は、この処理区間で用いられるデータを蓄積装置４に分離しても、性能の影響は少ないと評価し、その評価結果を出力する。

タイマーの最大時間の方と積算した値がほぼ同じ場合、ステップＳ３において評価部２２は、この処理区間で用いられるデータを蓄積装置４に分離すると、性能の影響が大きいと評価し、その評価結果を出力する。

タイマーの最大時間の方が、積算した値よりも小さい場合、ステップＳ４において評価部２２は、この処理区間で用いられるデータを蓄積装置４に分離すると遅延が生じることから、蓄積装置４に分離することができない旨を出力する。

ステップＳ２ないしステップＳ４のいずれかの評価を出力すると、ステップＳ５において評価部２２は、処理対象の処理区間について評価値を算出する。評価値は、処理対象の処理区間の平均待ち時間とタイマーの最大時間の逆数との積算である。

ステップＳ１ないしＳ５の処理が終了すると、ステップＳ６において評価部２２は、評価値の高い処理区間を改善対象として出力する。評価値の高い処理区間は、平均待ち時間が長いまたはタイマーの最大時間が短いので、この処理区間を改善することにより、呼処理システム６の処理時間、処理負担等を軽減することができる。

このような本発明の実施の形態に係る評価装置１は、タイマーが設定される処理区間毎に、タイマーの最大時間以内に処理が可能か否かに基づいて、蓄積装置４にデータを分離した後の性能を評価することができる。これにより、既存のシステムで設定したタイマー値内に処理が完了できるような、蓄積装置４へのデータの分離を促すことができる。また蓄積装置４へのデータの分離に伴って、処理遅延または再送の発生を回避することができる。

これにより評価装置１は、処理区間毎に設定されるタイマーを考慮して、システム移行に伴う性能影響を評価することができる。

（その他の実施の形態）
上記のように、本発明の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなる。

例えば、本発明の実施の形態に記載した評価装置は、図１に示すように一つのハードウエア上に構成されても良いし、その機能や処理数に応じて複数のハードウエア上に構成されても良い。また、既存の情報処理システム上に実現されても良い。また本発明の実施の形態に記載した処理順序は一例であり、これに限るものではない。

本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

１ 評価装置
３ 呼処理サーバ
４ 蓄積装置
５ ゲートウェイサーバ
６ 呼処理システム
７ 通信端末
８ 通信システム
１０ 記憶装置
１１ 処理区間データ
１２ 評価データ
２０ 処理装置
２１ 平均待ち時間算出部
２２ 評価部
３０ 入出力インタフェース

Claims (7)

1. アプリケーションを設計する際に、アプリケーションで用いるデータを、アプリケーションを実行する装置と通信ネットワークを介して接続する蓄積装置に分離するか否かを評価する評価装置であって、
   タイマーが設定される処理区間の識別子に、前記タイマーの開始から満了までの最大時間を対応づけた処理区間データを記憶する記憶装置と、
   前記処理区間毎に、前記蓄積装置での処理に要するターンアラウンドタイムに基づいて、サービス要求の平均待ち時間を算出する平均待ち時間算出部と、
   前記処理区間に設定される前記タイマーの最大時間が、前記平均待ち時間と単位時間あたりのトラフィック量との積算よりも小さい場合、前記処理区間で用いるデータを前記蓄積装置に分離できないと評価する評価部
   を備えることを特徴とする評価装置。
2. 前記評価部は、さらに、前記処理区間毎に算出された前記平均待ち時間が大きいほど大きくなり、前記処理区間に設定される前記タイマーの最大時間が小さいほど大きくなる評価値を算出し、評価値が高い処理区間を、改善対象の処理区間として出力する
   ことを特徴とする請求項１に記載の評価装置。
3. 前記処理区間データはさらに、前記処理区間の識別子に、１つのスレッドで蓄積装置に接続するシングル処理か、複数のスレッドで前記蓄積装置に接続するマルチ処理かを示す処理種別を対応づけ、
   前記平均待ち時間算出部は、さらに前記処理種別に基づいて、サービス要求の平均待ち時間を算出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の評価装置。
4. アプリケーションを設計する際に、アプリケーションで用いるデータを、アプリケーションを実行する装置と通信ネットワークを介して接続する蓄積装置に分離するか否かを評価する評価方法であって、
   コンピュータが、タイマーが設定される処理区間の識別子に、前記タイマーの開始から満了までの最大時間を対応づけた処理区間データを記憶するステップと、
   前記コンピュータが、前記処理区間毎に、前記蓄積装置での処理に要するターンアラウンドタイムに基づいて、サービス要求の平均待ち時間を算出するステップと、
   前記コンピュータが、前記処理区間に設定される前記タイマーの最大時間が、前記平均待ち時間と単位時間あたりのトラフィック量との積算よりも小さい場合、前記処理区間で用いるデータを前記蓄積装置に分離できないと評価するステップ
   を備えることを特徴とする評価方法。
5. 前記評価するステップは、さらに、前記処理区間毎に算出された前記平均待ち時間が大きいほど大きくなり、前記処理区間に設定される前記タイマーの最大時間が小さいほど大きくなる評価値を算出し、評価値が高い処理区間を、改善対象の処理区間として出力する
   ことを特徴とする請求項４に記載の評価方法。
6. 前記処理区間データはさらに、前記処理区間の識別子に、１つのスレッドで蓄積装置に接続するシングル処理か、複数のスレッドで前記蓄積装置に接続するマルチ処理かを示す処理種別を対応づけ、
   前記平均待ち時間を算出するステップは、さらに前記処理種別に基づいて、サービス要求の平均待ち時間を算出する
   ことを特徴とする請求項４に記載の評価方法。
7. コンピュータに、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の評価装置として機能させるための評価プログラム。
   
   

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