JP3377125B2 - ネットワーク負荷平滑化方法 - Google Patents

ネットワーク負荷平滑化方法

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JP3377125B2
JP3377125B2 JP06438694A JP6438694A JP3377125B2 JP 3377125 B2 JP3377125 B2 JP 3377125B2 JP 06438694 A JP06438694 A JP 06438694A JP 6438694 A JP6438694 A JP 6438694A JP 3377125 B2 JP3377125 B2 JP 3377125B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ネットワークを利用し
て情報通信サービスを提供するために構築されるすべて
の分散処理システムに対し、ネットワーク資源の有効利
用を実現するための負荷平滑化方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、複数のノード群とそれらを接続す
るリンク群(以下、これらをネットワーク要素群とい
う)からなるネットワークの負荷平滑化のためには、ネ
ットワーク全体を集中的に監視する部分による稼働状況
の監視結果をもとに、自動的に制御される部分もある
が、保守者の手作業による制御も必要であった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従って、ネットワーク
全体を集中的に監視している部分が故障した際に、その
影響が及ぶ範囲が広いことと、稼働状況をもとにした保
守者の作業による制御が多いこと、そのため稼働状況の
変化およびネットワークの構成変化(以下、これらを環
境変化と呼ぶ)に対して迅速な対処を行うことが難しい
という欠点がある。
【0004】本発明の目的は、従来技術のこのような欠
点を解消し、環境変化に対して迅速な対処をなし得るネ
ットワーク負荷平滑化方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によるネットワーク負荷平滑化方法は、ネッ
トワーク要素群によって構成されるネットワークにおい
て、情報通信サービスの提供を目的とし、ネットワーク
要素群を共有して動作する分散処理システムが、システ
ム要素から構成され、該システム要素がネットワーク要
素群に割り当てられることによって動作し、各ネットワ
ーク要素は、割り当てられた要素が使用する資源のうち
未使用な量に相当する未使用資源量がその値を下回ると
該ネットワーク要素は過負荷な状態であると定義される
下限しきい値を持ち、各ノードはネットワーク要素のう
ち自ノードおよび自ノードに接続するリンクの前記未使
用資源量を監視し、該未使用資源量が該下限しきい値以
下であるかを判定し、過負荷な状態のネットワーク要素
をもつノードは自律的に近隣のノード群とそれぞれの該
未使用資源量を交換し、近隣ネットワーク要素群の中で
該未使用資源量が前記下限しきい値以上でかつ大きいネ
ットワーク要素群を選択し、過負荷な状態のネットワー
ク要素上のシステム要素の中で、該ネットワーク要素の
該未使用資源量を増加させることができるシステム要素
を選択して前記の選択されたネットワーク要素群に割り
当て変更することを特徴とする構成を有する。
【0006】本発明は、ネットワークを構成する個々の
ネットワーク要素が持つネットワーク資源の負荷や故障
状況に応じて、ネットワーク全体の負荷を平滑化するよ
うに、ノード自身が自律的にかつ協調し合いながら行動
することを最も主要な特徴とする。従来の技術とは、ネ
ットワーク全体を監視する部分が不要になる点と、すべ
ての制御をノードが自律的に行うため、保守者が監視情
報をもとに作業しなくてもよい点が異なる。
【0007】
【作用】各ノードが自律的に自ノードの稼働情報および
自ノードに接続するリンクの稼働情報,近隣ネットワー
ク構成情報をもとに、ネットワーク全体の負荷をなるべ
く平滑化するように動作することにより、ネットワーク
全体の集中監視を不要にし、故障に対しての頑健性を保
証している。一方、ノードが自律的に動作することによ
り、保守者がすべての制御をする必要がなくなり保守者
の負担が軽減される。また、環境変化に対して迅速な対
処を行うこともできる。従って、個々のノードが自ノー
ドおよび自ノードに接続するリンクについての情報をも
とに自律的に、かつ協調し合いながら動作することによ
って、本発明の目的であるネットワーク資源を有効利用
するための負荷平滑化が可能になる。
【0008】
【実施例】図1において、本発明の一実施例のシステム
構成を示す。同図において、ネットワーク1は、情報処
理,交換処理,伝送処理,通信処理,信号処理機能を有
し一様なソフトウェア実行環境を提供するノード群2と
それらを接続するリンク群3とから構成されている。ノ
ード群2とノード群3を総称してネットワーク要素群4
と呼ぶ。情報通信サービスを提供する分散処理システム
5は、ネットワーク1上の分散アプリケーションとして
構築され、各機能を実現するためのソフトウェアプロセ
ス6とそれらの関係で記述される。ソフトウェアプロセ
ス6は、各ノード2上に割り当てられ、ソフトウェアプ
ロセス6間の信号路7は各リンク3に割り当てられ、信
号路7を用いたメッセージ交換によって情報通信サービ
スが提供される。ソフトウェアプロセス6と信号路7を
総称してシステム要素群8と呼ぶ。ソフトウェアプロセ
ス6はどのノード2にでも割り当てることが可能で、情
報通信サービス運用後でも配置変更することができるの
で、あるネットワーク要素4が過負荷になり情報通信サ
ービスの運用に悪影響を及ぼすおそれが生じた場合に、
該当ネットワーク要素4から他ネットワーク要素4にシ
ステム要素8を移動させることによりネットワーク1全
体の負荷の平滑化を図る。
【0009】図2は、本発明の一実施例のノードの構成
を示す。同図において、ネットワーク1を構成する各ノ
ード2は、情報通信サービスを提供するための情報通信
サービス実行環境9,自ノード2上のソフトウェアプロ
セス6とそのプロセスが使用する信号路7の稼働状況を
監視し、そのソフトウェアプロセス6と信号路7が使用
する資源のうち未使用資源量が予め定めた下限しきい値
以下であるかを検知する稼働状況監視部10と近隣のネ
ットワーク構成を監視しているネットワーク構成監視部
11とからなる監視部12,稼働状況を管理する稼働情
報データベース13,近隣ノード群2と未使用資源量等
の情報をやりとりする協調処理部14,近隣のネットワ
ークの構成情報を管理する近隣ネットワーク構成情報デ
ータベース15,ソフトウェアプロセス6の実際の移動
を行うシステム要素移動処理部16から構成される。
【0010】図3は、本発明の一実施例のノード2が過
負荷になった場合の負荷平滑化のメカニズムを示す。 稼働状況監視部10が、該ノード2の未使用資源量
が下限しきい値を下回ったことを検知する。 稼働情報データベース13のデータは常に決められ
た間隔で更新されているが、で未使用資源量がその下
限しきい値を下回ったことを検知したら、稼働状況監視
部10は稼働情報データベース13のデータを更新す
る。 さらに、監視部12は、協調処理部14へ処理を依
頼する。 依頼された協調処理部14は、稼働情報データベー
ス13と近隣ネットワーク構成情報データベース15を
参照する。 協調処理部14は、近隣ネットワーク構成情報デー
タベース15から近隣ノード群2の位置を取得し、それ
ら近隣ノード群2と互いの未使用資源量を通信しあい、
稼働情報データベース13から得た自ノードの稼働状況
を基に移動させるソフトウェアプロセス6および移動先
のノード2を決定する。 この決定に従って、協調処理部14はシステム要素
稼働処理部16へ処理を依頼する。 システム要素移動処理部16は、移動すべきソフト
ウェアプロセス6を移動先ノード2へ移動する。
【0011】同図において、稼働状況監視部10が、該
ネットワーク要素4の未使用資源量が上限しきい値以上
になったことを検知すれば、請求項2の場合の実施例と
なる。すなわち、各ネットワーク要素は前記未使用資源
量がその値を上回ると該ネットワーク要素は過少負荷な
状態であると定義される上限しきい値を持ち、監視して
いる該ネットワーク要素の前記未使用資源量が上限しき
い値以上のノードが、自律的に近隣のノード群とそれぞ
れの前記未使用資源量を交換し、近隣ネットワーク要素
群の中で該未使用資源量の少ないネットワーク要素を選
択し、該ネットワーク要素上のシステム要素の中で、該
未使用資源量がその上限しきい値以上のネットワーク要
素に割り当てても該ネットワーク要素の該未使用資源量
が前記の下限しきい値を下回らないシステム要素を選択
し、該ネットワーク要素に割り当て変更する。
【0012】図4は、本発明の一実施例の新規にネット
ワーク要素4がネットワーク1に追加される場合(請求
項3に相当する)の負荷平滑化のメカニズムを示す。 ネットワーク構成監視部11が、自ノードあるいは
自ノードに接続するリンクが新規にネットワーク1に追
加されたことを認識する。 これにより、ネットワーク構成監視部11は、近隣
ネットワーク構成情報データベース15を更新する。 同時に、稼働状況監視部10が、該ネットワーク要
素4の未使用資源量が前記の上限しきい値を上回ってい
ることを認識する。 稼働情報データベース13のデータは常に決められ
た間隔で更新されているが、で未使用資源量がその上
限しきい値を上回ったことを検知したら、稼働状況監視
部10は稼働情報データベース13のデータを更新す
る。 さらに、監視部12は、協調処理部14へ処理を依
頼する。 依頼された協調処理部14は、稼働情報データベー
ス13と近隣ネットワーク構成情報データベース15を
参照する。 協調処理部14は、近隣ネットワーク構成情報デー
タベース15から近隣ノード群2の位置を取得し、それ
ら近隣ノード群2と互いの未使用資源量を通信しあい、
稼働情報データベース13から得た自ノードの稼働状況
を基に移動させるシステム要素8および移動元のネット
ワーク要素4を決定する。 この決定に従って、協調処理部14はシステム要素
移動処理部16へ処理を依頼する。 システム要素移動処理部16は、移動すべきシステ
ム要素8を移動元のネットワーク要素4から移動する。
【0013】図5は、本発明の一実施例のネットワーク
要素4がネットワーク1から削除される場合(請求項4
に相当する)の負荷平滑化のメカニズムを示す。 (1)ネットワーク構成監視部11が、自ノードあるい
は自ノードに接続するリンクがネットワーク1から削除
されることを認識する。 (2)同時に、稼働状況監視部10は、該ネットワーク
要素4の未使用資源量が0と認識される。 (3)稼働情報データベース13のデータは常に決めら
れた間隔で更新されているが、(2)で未使用資源量が
0であることを認識したら、稼働状況監視部10は稼働
情報データベース13のデータを更新する。 (4)さらに、監視部12は、協調処理部14へ処理を
依頼する。 (5)依頼された協調処理部14は、稼働情報データベ
ース13と近隣ネットワーク構成情報データベース15
を参照する。 (6)協調処理部14は、近隣ネットワーク構成情報デ
ータベース15から近隣ノード群2の位置を取得し、そ
れら近隣ノード群2と互いの未使用資源量を通信しあ
い、稼働情報データベース13から得た自ノードの稼働
状況を基に移動させるシステム要素8および移動先のネ
ットワーク要素4を決定する。 (7)この決定に従って、協調処理部14はシステム要
素移動処理部16へ処理を依頼する。 (8)システム要素移動処理部16は、移動すべきシス
テム要素8を移動先ネットワーク要素4へ移動する。 (9)該ネットワーク要素4上のすべてのシステム要素
8の移動後、システム要素移動処理部16は、協調処理
部14へ処理を移動する。 (10)依頼された協調処理部14は、該ネットワーク
要素4がネットワーク1から削除されることを近隣ノー
ド2に通知する。
【0014】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のネットワ
ーク負荷平滑化方式はネットワークを構成するノード群
の自律的な動作によって行われるので、従来のように保
守者を介して制御する必要がないため、保守者の負担を
軽減することが可能である。また、個々のノードが自分
自身および近隣のノードに関する情報を持って行動する
ため、どこかが故障してもそれによって影響を受ける範
囲が狭くて済むという利点がある。また、ネットワーク
の負荷を平滑化することによって、ネットワークの資源
を有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のシステム構成図である。
【図2】本発明の一実施例のノードの構成図である。
【図3】本発明の一実施例のノードが過負荷になった場
合の負荷平滑化のメカニズムを示す図である。
【図4】本発明の一実施例の新規にネットワーク要素が
ネットワークに追加される場合の負荷平滑化のメカニズ
ムを示す図である。
【図5】本発明の一実施例のネットワーク要素がネット
ワークから削除される場合の負荷平滑化のメカニズムを
示す図である。
【符号の説明】
1 ネットワーク 2 ノード 3 リンク 4 ネットワーク要素 5 情報通信サービスを提供する分散処理システム 6 ソフトウェアプロセス 7 信号路 8 システム要素 9 情報通信サービス実行環境 10 稼働状況監視部 11 ネットワーク構成監視部 12 監視部 13 稼働情報データベース 14 協調処理部 15 近隣ネットワーク構成情報データベース 16 システム要素移動処理部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−318655(JP,A) 特開 昭57−120167(JP,A) 特開 昭63−211060(JP,A) 特開 平4−329462(JP,A) 特開 平4−235662(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 12/24 G06F 13/00 355 G06F 15/16 H04L 12/26

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 情報処理機能,交換処理機能,伝送処理
    機能,通信処理機能,信号処理機能のうち少なくとも一
    つ以上の機能を有するノード群とそれらを接続するリン
    ク群であるネットワーク要素群によって構成されるネッ
    トワークにおいて、情報通信サービスの提供を目的と
    し、前記ネットワーク要素群を共有して動作する分散処
    理システムが、各機能を実現するソフトウェアプロセス
    とプロセス間の信号路からシステム要素として構成さ
    れ、該システム要素が前記ネットワーク要素群に割り当
    てられることによって動作し、各ネットワーク要素は、
    割り当てられたシステム要素が使用する資源のうち未使
    用な量に相当する未使用資源量がその値を下回ると該ネ
    ットワーク要素は過負荷な状態であると定義される下限
    しきい値を持ち、各ノードはネットワーク要素のうち自
    ノードおよび自ノードに接続するリンクの前記未使用資
    源量を監視し、該未使用資源量が該下限しきい値以下で
    あるかを判定し、過負荷な状態のネットワーク要素を持
    つノードは自律的に近隣のノード群とそれぞれの該未使
    用資源量を交換し、近隣ネットワーク要素群の中で該未
    使用資源量が前記下限しきい値以上でかつ大きいネット
    ワーク要素群を選択し、過負荷な状態のネットワーク要
    素上のシステム要素の中で、該ネットワーク要素の該未
    使用資源量を増加させることができるシステム要素を選
    択して前記の選択されたネットワーク要素群に割り当て
    変更することを特徴とするネットワーク負荷平滑化方
    法。
  2. 【請求項2】 各ネットワーク要素は前記未使用資源量
    がその値を上回ると該ネットワーク要素は過少負荷な状
    態であると定義される上限しきい値を持ち、監視してい
    る該ネットワーク要素の前記未使用資源量が上限しきい
    値以上のノードが、自律的に近隣のノード群とそれぞれ
    の前記未使用資源量を交換し、近隣ネットワーク要素群
    の中で該未使用資源量の少ないネットワーク要素を選択
    し、該ネットワーク要素上のシステム要素の中で、該未
    使用資源量が上限しきい値以上のネットワーク要素に割
    り当てても該ネットワーク要素の該未使用資源量が前記
    下限しきい値を下回らないシステム要素を選択し、該ネ
    ットワーク要素に割り当て変更することを特徴とする請
    求項1に記載のネットワーク負荷平滑化方法。
  3. 【請求項3】 前記ネットワーク要素が前記ネットワー
    クに追加された場合、該ネットワーク要素の該未使用資
    源量が前記上限しきい値以上であるとみなして請求項2
    の負荷平滑化処理を行うことを特徴とするネットワーク
    負荷平滑化方法。
  4. 【請求項4】 故障の場合も含めて、前記ネットワーク
    要素が前記ネットワークから取り除かれる場合、該ネッ
    トワーク要素の未使用資源量を0とみなして請求項1の
    負荷平滑化処理を行うことを特徴とするネットワーク負
    荷平滑化方法。
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