JP2021125710A - 帯域制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】一定サイズのデータを一定間隔で送信することにより帯域制限機能を実現可能であるが、装置の状態やデータ送信処理に関わる処理コストが考慮されておらず、実際に占有する帯域と帯域制限値で誤差が発生する可能性がある課題に対し、帯域制御システムを提供する。
【解決手段】装置の状態、データ送信に関わる処理コストを考量して送信間隔を調整することにより、決められた帯域制限値と実際に送信されるデータ量の誤差を極力抑えることができる。
【選択図】図８

Description

本発明は、情報処理装置のデータ転送方法に関する。

モバイル機器やプリントデバイスなどの装置の稼働状態やイベントをクラウド上のストレージに収集し、迅速な保守や障害予兆予測などの分析を行うサービスが求められている。これを実現するために、稼働している装置からインターネットを通じて、ストレージに大量のログデータが送信する必要がある。しかし、プリントデバイスなどの顧客環境内のイントラネット内の装置からクラウド上のストレージにデータを送信する場合、顧客の業務に影響を与えないように、データ送信によって占有するネットワーク帯域を制限する必要がある。ネットワーク帯域を制御する方法としては、ロードバランサを導入する方法等があるが、一般的に高価であり、顧客環境に存在しない可能性がある。

一方で、一定サイズのデータを一定間隔で送信することにより疑似的に占有するネットワーク帯域を制限する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平9-319671号公報

しかしながら、先行技術で示される方法では、理論上の帯域制限値としては実現可能であるが、装置の状態やデータ送信処理に関わる処理コストが考慮されておらず、実際に占有する帯域と帯域制限値で誤差が発生する可能性がある。帯域制限値を超えなければ、顧客の業務に影響を与えることはないが、誤差が発生するだけデータ送信処理に時間を要することになるため、可能な限り帯域制限値に近い帯域でデータ送信を行う必要がある。

本発明は、決められた帯域制限値と実際に送信されるデータ量の誤差を極力抑えることができる帯域制御システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、クライアント機の各種状態変化をイベントとして収集する機能と、収集したイベントをストレージサーバに送付する機能を持つシステムであって、定められたネットワーク帯域となるように、ネットワークソケットへの書き込み間隔を調整する手段を有することを特徴とする。

本発明によれば、装置の状態、データ送信に関わる処理コストを考量して送信間隔を調整することにより、決められた帯域制限値と実際に送信されるデータ量の誤差を極力抑えることができる。

本発明の実施形態におけるシステム全体を示すシステム構成図である。 本発明の実施形態におけるストレージサーバ１１０の構成を表すブロック図である。 本発明の実施形態におけるクライアント機１２０の構成を表すブロック図である。 本発明の実施形態における情報処理コントローラユニット３０１の構成を表すブロック図である。 本発明の実施形態におけるクライアント機１２０のソフトウェアブロック図である。 本発明の実施形態におけるストレージサーバ１１０へのイベント送付の流れを示したフローチャートである。 イベント送付部５３０のモジュール構成図である。 データ出力部７０３の帯域制限処理を示すフローチャートである。 スリープの誤差を考慮したデータ出力部７０３の帯域制限処理を示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。

［実施形態１］
図１は、本発明の実施形態におけるシステム全体を示すシステム構成図である。ネットワーク１００には、本実施形態で説明する情報処理装置のストレージサーバ１１０、およびクライアント機１２０が接続されている。

クライアント機１２０には機器内での事象を履歴イベントの形でストレージサーバ１１０に対して通知する通信機能を具備しており、ストレージサーバ１１０には複数のクライアント機１２０から通知されたイベントをストレージサーバ１１０内のストレージに保存する機能性を具備している。ストレージに蓄積された情報は保守や障害予測のための分析に利用される。

本実施形態では、ストレージサーバ１１０についてはデータストレージと情報処理計算とネットワーク通信機能性を具備できるコンピュータなどの一般的な情報処理装置や、同等機能を持つクラウドサービスで実現する。

本実施形態では、情報処理装置のクライアント機１２０としては複数種類の機能、例えばコピーやＦＡＸ等を実現する複合機を例に説明するが、同様の機能を実現可能な装置であれば特に限定はしない。それらの機能の実行した履歴に加え、省電力状態への遷移や復帰の履歴、またエラー発生など異常状態への遷移・復帰などの履歴などをストレージサーバ１１０に通知する機能を具備している。

図２は、本発明の実施形態におけるストレージサーバ１１０が一般的なコンピュータなどの情報処理装置で実現された場合の構成を表すブロック図である。コントローラユニット２００、操作部Ｉ／Ｆ２０５、表示部２１０を含んでいる。

コントローラユニット２００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２０１を有する。ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２０２に格納されているブートプログラムによりＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）を起動する。

ＣＰＵ２０１は、このＯＳ上で、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）２０４に格納されているアプリケーションプログラムを実行し、これによって各種処理を実行する。このＣＰＵ２０１の作業領域としてはＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２０３が用いられる。ＨＤＤ２０４は、上記アプリケーションプログラムと設定や履歴等のデータを格納する。

ＣＰＵ２０１には、システムバス２０８を介して、ＲＯＭ２０２およびＲＡＭ２０３とともに、操作部Ｉ／Ｆ２０５、表示部Ｉ／Ｆ２０６、Ｎｅｔｗｏｒｋ２０７が接続される。操作部Ｉ／Ｆ２０５は、マウス、キーボード等から成る操作部２０９とのインタフェースであり、操作部２０９によってユーザにより入力された情報をＣＰＵ２０１に送出する。表示部Ｉ／Ｆ２０６は、ディスプレイ等から成る表示部２１０に表示すべき画像データを表示部２１０に対して出力する。また、Ｎｅｔｗｏｒｋ２０７は、ネットワーク１００に接続され、ネットワーク１００を介してネットワーク１００上の各装置との間で情報の入出力を行う。

図３は、本発明の実施形態におけるクライアント機１２０の構成を表すブロック図である。クライアント機１２０は、情報処理コントローラユニット３０１、プリンタコントローラユニット３０２、スキャナコントローラユニット３０３、プリンタ３０４、スキャナ３０５、操作部３０６を含んでいる複合機である。

情報処理コントローラユニット３０１は、クライアント機１２０の動作に係る情報処理制御を統括するコントローラであり、操作部３０６が接続される。さらに画像出力デバイスであるプリンタ３０４を制御するプリンタコントローラユニット３０２や画像入力デバイスであるスキャナ３０５を制御するスキャナコントローラユニット３０３が接続される。

図４は、本発明の実施形態におけるクライアント機１２０の情報処理コントローラユニット３０１の構成を表すブロック図である。情報処理コントローラユニット３０１は、ＣＰＵ４０１を有し、ＣＰＵ４０１は、ＲＯＭ４０２に格納されているブートプログラムによりＯＳを起動する。ＣＰＵ４０１は、このＯＳ上で、ＨＤＤ４０４に格納されているアプリケーションプログラムを実行し、これによって各種処理を実行する。このＣＰＵ４０１の作業領域としてはＲＡＭ４０３が用いられる。また、ＲＡＭ４０３は、作業領域を提供するとともに、画像データを一時記憶するための画像メモリ領域を提供する。ＨＤＤ４０４は、上記アプリケーションプログラムや画像データ、各種設定値や履歴を格納する。

ＣＰＵ４０１には、システムバス４１０を介して、ＲＯＭ４０２およびＲＡＭ４０３とともに、操作部Ｉ／Ｆ４０６、デバイスコントローラＩ／Ｆ４０８、Ｎｅｔｗｏｒｋ４０５、画像処理部４０７、および電源管理部４０９が接続される。操作部Ｉ／Ｆ４０６は、タッチパネルを有する操作部３０６とのインタフェースであり、操作部３０６に表示すべき画像データを操作部３０６に対して出力する。また、操作部Ｉ／Ｆ４０６は、操作部３０６によってユーザにより入力された情報をＣＰＵ４０１に送出する。

デバイスコントローラＩ／Ｆ４０８には、スキャナコントローラユニット３０３およびプリンタコントローラユニット３０２が接続され、デバイスコントローラＩ／Ｆ４０８は、画像データの同期系／非同期系の変換を行う。Ｎｅｔｗｏｒｋ４０５は、ネットワーク１００に接続され、ネットワーク１００を介してネットワーク１００上の各装置との間で情報の入出力を行う。画像処理部４０７では、プリンタ３０４への出力画像処理やスキャナ３０５からの入力画像処理、画像回転、画像圧縮、解像度変換、色空間変換、階調変換などの処理を行う。電源管理部４０９は機器全体の電源制御を行い、電源オンオフの制御の他通常通電状態以外の省電力状態への移行や、通常状態への復帰などを制御する。

図５は、本発明の実施形態におけるクライアント機１２０のソフトウェアブロック図である。本実施形態では、ＲＡＭ４０３、ＨＤＤ４０４、ＲＯＭ４０２のいずれかの記憶手段に記憶され、ＣＰＵ４０１により実行される。クライアント機１２０は複合機であり、スキャン、プリント、およびネットワークやメモリストレージを利用した各種機能性を実現するソフトウェアが動作する。

ユーザインターフェース５０１は、操作部３０６に対してユーザが操作する画面を表示したり、ユーザが操作した際にその動きをソフトウェアに伝えたりする機能を持つ。

機能アプリケーション５０２は、コピー、プリント、メール送信など機器内に複数あり、操作部３０６を経由したユーザの指示やＮｅｔｗｏｒｋ４０５経由のデータ受信などをトリガにして複合機のアプリケーション機能を動作させる。

ジョブ制御部５０３は、機能アプリケーション５０２からの指示を受けてプリンタコントローラユニット３０２やスキャナコントローラユニット３０３を制御してスキャンやプリントを実行する。

電源制御部５０４は、装置内のソフトウェアの状態と連動して、電源管理部４０９を制御し通常通電状態と省電力状態の遷移をつかさどる。

エラー制御部５０５は、主にジョブ制御部５０３やプリンタコントローラユニット３０２やスキャナコントローラユニット３０３などで発生した異常状態の通知を受け、システム全体を停止したり縮退動作を指示したりの制御を実施する。

履歴・設定保持部５０６は、機器内における不揮発情報を管理する。複合機やジョブの制御に必要な設定を保持したり、ユーザの操作履歴やジョブ実行結果およびエラーの発生などをサマライズして保存したりする。また、システムの不具合発生時に解析デバッグ用途で残すログ情報もここに保存される。不揮発データの実体はＨＤＤ４０４に保持される。

イベント回収部５１０は、機器内の各モジュール（５０１~５０６）で発生した状態遷移を監視し、それをストレージサーバ１１０に送付するため、イベントの形で正規化しメッセージバッファ５２０に保存する機能性を持つ。メッセージバッファ５２０はＨＤＤ４０４上にあり、正規化されたイベントは不揮発領域に保存される。ここでの正規化はＪＳＯＮなどの汎用のフォーマットを使う。イベント名称、発生時刻、情報処理装置のシリアル番号などの基本情報に加えてイベントの種別によって、追加でさまざまな情報が付与される。これら付与情報はイベント回収部５１０が履歴・設定保持部５０６などの不揮発情報を参照したり、機器内各モジュール（５０１~５０６）の状態などから動的に取得したりする。

イベント送付部５３０は、メッセージバッファ５２０への書き込みを検知するなどしてイベントが発行されたことを受け、メッセージバッファ５２０から情報を読み出してネットワーク通信部５３１を介してストレージサーバ１１０に対してイベントを送付する。ネットワーク通信部５３１は、Ｎｅｔｗｏｒｋ４０５を利用し通信する。

図６は、本発明の実施形態におけるクライアント機１２０の機器内で各種事象が起きた際のストレージサーバ１１０へのイベント送付の流れを示したフローチャートである。

エラー発生イベントを例にフローチャート６００に示す。イベント回収部５１０がステップＳ６０１においてエラーの発生を検知すると、ステップＳ６０２において現在時刻を取得する。そしてイベント回収部５１０はイベント発行のサブルーチンに対してエラーイベントである旨と、取得した現在時刻を引数にして処理を実行することでストレージサーバ１１０にイベントを送付する。

このサブルーチンについて次のフローチャート６１０で詳細に説明する。イベント回収部５１０はステップＳ６１１において、受信したイベント内容に応じてあらかじめ紐づけられた情報を機器内の各モジュールから収集する。例えばエラー発生のイベントであれば、エラーコードやエラーが起きた部品の名称、その時までの通紙したカウント値などが収集対象情報になる。また、例えばコピージョブの完了イベントであれば、実行ユーザ名、カラーモノクロの区別、スキャン枚数、プリント枚数などが収集対象情報になる。これら回収した情報に加えて、与えられた時刻情報を使ってＪＳＯＮのような汎用フォーマットにして正規化する。その後、イベント回収部５１０はステップＳ６１２で正規化されたイベント情報をメッセージバッファ５２０に保存する。この時点でサーバへの送付内容が確定される。

この書き込みを非同期に検知したイベント送付部５３０がステップＳ６１３にてメッセージバッファ５２０からイベント情報を読み出し、イベント送付部５３０がステップＳ６１４でストレージサーバ１１０への送信動作を行う。送信動作の詳細な内容に関しては後述する（図８）。ここでは、サーバへの認証動作や通信エラー時のリトライ処理などを含めて送信完了までを実行する。送付されたストレージサーバ１１０は受信したイベント情報をストレージに保存する。

このようにしてクライアント機１２０内で発生した各種事象はストレージサーバ１１０に送信され収集される。

図７は、イベント送付部５３０のモジュール構成図である。なお、イベント送付部５３０の各ソフトウェアモジュールは図４で示したＨＤＤ４０４に記憶されており、前述したようにＣＰＵ４０１によってＲＡＭ４０３にロードされ実行される。

データ入力部７０１は、メッセージバッファ５２０にイベント情報が書き込まれたことを検知し、イベント情報を読み込む。検知方法は特に限定しないが、ファイル書き込みのイベント通知であったり、定期的にポーリングして検知するような方法が考えられる。また、検知対象となるメッセージバッファ５２０は複数存在してもよい。読み込んだイベント情報は、データ管理部７０２に渡される。

データ管理部７０２は、データ入力部７０１から渡されるデータを確認し、データの加工やフィルタリングを行う。例えば、データに個人情報等が含まれる場合、データ入力部７０１はデータ内の個人情報をマスクしたり、削除するような加工を行う。また、必要な情報のみを送信し、不要な情報を送信しないようにイベント情報のフィルタリングを行う。また、データ管理部７０２は、イベント情報の内容に従って、どのストレージサーバ１１０へ送信するかを判断し、送信先を決定する。イベント情報の送信先アドレスや、帯域制限設定情報などの設定は設定情報７０４に保持されている。

データ出力部７０３は、データ管理部７０２の指示に従って、送信先サーバの認証処理を行い、イベント情報をストレージサーバ１１０へ送信する。

図８は、データ出力部７０３の帯域制限処理を示すフローチャートである。これらの動作は、各装置のメモリに保存されたプログラムをＣＰＵ２０１が実行することにより実現される。

ここで、前述のステップＳ６１３をより詳細に説明すると、データ入力部７０１がメッセージバッファ５２０にイベント情報が保存されたことを検知し、イベント情報を読み出し、データ管理部７０２に送る。ステップＳ８０１において、データ管理部７０２は設定情報７０４に保持している帯域制限情報を取得し、帯域制限設定がされているかを判断する。帯域制限設定がされている場合はステップＳ８０２の処理を行い、帯域制限設定がされていない場合はステップＳ８０８の処理を行う。なお、ステップＳ８０１、ステップＳ８０２の処理は、一度読み込みＲＡＭ４０３上に保持されていれば毎回設定情報７０４から取得する必要は無く、省略可能である。

ステップＳ８０２において、データ管理部７０２は、帯域設定値を帯域制限設定から読み出し、イベント情報とともにデータ出力部７０３に通知する。ステップＳ８０３において、データ出力部７０３は、データの送信処理を行う。本実施形態において、データの送信はＴＣＰ／ＩＰプロトコルを想定しており、一定サイズのデータをソケットに書き込むことによってデータを送信する。通常であれば全データを送信するまで繰り返し書き込みを行うが、本実施形態の場合は帯域制限を実現するため、一度の書き込み後、後述する計算されたスリープ時間分待機する。

ステップＳ８０４において、データ出力部７０３は、ステップＳ８０３において送信データの書き込みに要した時間を取得する。ステップＳ８０５において、データ出力部７０３は、帯域制限値に基づき、データ送信処理におけるスリープ時間を決定する。例えば、帯域制限値が１０２４Ｂｙｔｅ／Ｓで書き込みサイズが２００ＫＢｙｔｅとした場合、スリープ時間は２００ｍｓｅｃとなる。さらに、本実施形態ではデータの書き込みに要した時間をスリープ時間から差し引く。例えばデータの書き込みに１０ｍｓｅｃ要した場合は、次のデータを書き込むまでに１９０ｍｓｅｃ待機する。

ステップＳ８０６において、データ出力部７０３は未送信のデータが残っているかどうか判断し、未送信のデータが残っていた場合はステップＳ８０７の処理を行う。未送信のデータが無い場合は処理を終了する。ステップＳ８０７において、データ出力部７０３はステップＳ８０５において決定したスリープ時間分待機し、待機後、ステップＳ８０３の処理を行う。ステップＳ８０１において帯域制限設定がされていない場合は、ステップＳ８０８においてスリープ時間の待機は行わずに送信処理を行う。

以上の処理により、データ送信に関わる処理コストを考量することで、決められた帯域制限値と実際に送信されるデータ量の誤差を極力抑えることができる。

［実施形態２］
実施形態１では、データ送信時の書き込みに要した時間を考慮し、帯域制限処理のスリープ時間を調整する処理に関して説明した。しかし、一般的なソフトウェアで実現されるスリープの処理は、ＣＰＵの割り込み処理によって実現されているため、精度はあまり高くない。特にミリセカンド秒単位でスリープが必要な処理においては、その誤差の影響は無視できない。

以下、スリープの誤差を考慮した帯域制限機能処理に関して説明する。なお、図中の番号および名称は特に断らない限り実施形態１と同様である。

図９は、スリープの誤差を考慮したデータ出力部７０３の帯域制限処理を示すフローチャートである。ステップＳ８０１〜ステップＳ８０８の処理は実施形態１と同様であるため説明は省略する。ステップＳ９０１において、ステップＳ８０７のスリープ処理において実際に経過した時間を取得し誤差を求める。ステップＳ９０２において、ステップＳ８０５で計算したスリープ時間からさらにＳ９０１で求めた時間を差し引く。

以上の処理により、スリープで発生した誤差を考量することにより、決められた帯域制限値と実際に送信されるデータ量の誤差をさらに抑えることができる。

［その他の実施形態］
本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

１１０ ストレージサーバ
１２０ クライアント機
５３０ イベント送付部
７０１ データ入力部
７０２ データ管理部
７０３ データ出力部

Claims (3)

1. クライアント機の各種状態変化をイベントとして収集する機能と、収集したイベントをストレージサーバに送付する機能を持つシステムであって、
   定められたネットワーク帯域となるように、ネットワークソケットへの書き込み間隔を調整する手段を有することを特徴とする帯域制御システム。
2. ネットワークソケットへの書き込みに要した時間を測定し、次の書き込み間隔から差し引く手段を有することを特徴とする請求項１に記載の帯域制御システム。
3. ネットワークソケットへの書き込みを待機している間に発生した誤差時間を測定し、次の書き込み間隔から差し引く手段を有することを特徴とする請求項１に記載の帯域制御システム。

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