JP3408224B2 - 接続型データ伝送システムにおける自動適応ロード・バランシング - Google Patents

接続型データ伝送システムにおける自動適応ロード・バランシング

Info

Publication number
JP3408224B2
JP3408224B2 JP2000109932A JP2000109932A JP3408224B2 JP 3408224 B2 JP3408224 B2 JP 3408224B2 JP 2000109932 A JP2000109932 A JP 2000109932A JP 2000109932 A JP2000109932 A JP 2000109932A JP 3408224 B2 JP3408224 B2 JP 3408224B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
station
stations
host
active
delay
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2000109932A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2000349795A (ja
Inventor
リオネル・ドネショー
ドニ・エステーヴ
ジャン=クロード・ディスパンサ
パスカル・テュベール
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by International Business Machines Corp filed Critical International Business Machines Corp
Publication of JP2000349795A publication Critical patent/JP2000349795A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3408224B2 publication Critical patent/JP3408224B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/26Route discovery packet
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/2854Wide area networks, e.g. public data networks
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/46Interconnection of networks
    • H04L12/4604LAN interconnection over a backbone network, e.g. Internet, Frame Relay
    • H04L12/462LAN interconnection over a bridge based backbone
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/24Multipath
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/40Network security protocols
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/14Multichannel or multilink protocols

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般にワーキング
・ステーションとホストとの間でのトークン・リングま
たはフレーム・リレーを介したデータ伝送に関するもの
であり、さらに詳細には、接続型データ伝送システムに
おけるロード・バランシングの自動適応方法およびシス
テムに関する。
【0002】
【従来の技術】トークン・リングまたはフレーム・リレ
ーとしての擬似ローカル・エリア・ネットワーク(LA
N)をベースとするどんなLANにおいても、ホストへ
の各アクセスの識別子は、MACアドレスと呼ばれる一
意のアドレスによって定義される。いくつかのLANを
ブリッジで結合した集合体の場合、2つ以上のLANに
同じアドレスが見つかることもある。理論的に言えば、
この結果、複数の重複MACアドレスにLANトラフィ
ックを分散させることによって、統計的ロード・バラン
シングが生じることになる。
【0003】ただし、ネットワーク内の他の重複MAC
アドレスに対して、多数の接続が1つの特定のMACア
ドレスを介して確立されるワーキング・ステーションか
らの着信呼の場合、分布の不均衡が発生する。この不均
衡は、ブリッジで結合されたトークン・リング環境また
はフレーム・リレー・スイッチの操作性とステーション
の両方が原因で発生する。ワーキング・ステーションを
特定のMACアドレスに接続したい場合は、ルート・デ
ィスカバリ・フレーム(テスト分析コマンド・フレーム
またはXID 802.2コマンド・フレームでもよ
い)を同報通信して、トークン・リングまたはフレーム
・リレーネットワークを介し、MACアドレスを有する
任意の通信制御装置(またはフロント・エンド・プロセ
ッサ)への経路を決定する。ただし、ネットワーク構成
によっては、ある通信制御装置が他の通信制御装置より
も先にこのディスカバリ・フレームを受け取り、系統的
に最初に回答してしまうことがある。このステーション
は通常、受け取った最初の応答に示されているルートを
使用するので、ほとんどの接続がこの通信制御装置を介
して確立され、その結果、いったんセッション・データ
が流れ始めると潜在的な問題が生じる。
【0004】1つの解決策は、通信制御装置を介してホ
ストに接続されるステーションの数を監視することであ
る。この通信制御装置は、サポートされる接続の数に基
づいて、フレーム・ディスカバリ・フレームに対して応
答フレームを遅延させることによって追加接続を確立す
るのに必要な時間を増加させていく。したがって、応答
をある期間遅延させると、代替重複MACアドレスを介
して着信呼要求を確立させることができるため、結果的
に呼の分布が改善される。
【0005】ただし、図2および図3を参照しながら記
述するように、応答が遅延される時間量は、アクティブ
・ステーションの最大数に応じて変化するパラメータで
ある。このような最大数は可変であるため、ユーザはこ
のパラメータを、この最大数の推定値に従って経験に基
づいて定義する必要がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
一目的は、ユーザにパラメータを要求せずに、応答遅延
に関する最適な値を動的に設定する方法およびシステム
を達成することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】したがって本発明は、複
数のステーションのうちの1つのアクティブ・ステーシ
ョンがホストのリソースへのアクセスを要求し、このア
クティブ・ステーションが、ホストのアドレスを使用し
てステーションによって識別される複数の通信制御装置
を用いてホストにリンクされた接続型ネットワークに接
続される、データ伝送システムにおけるロード・バラン
シングの自動適応方法およびシステムに関するものであ
って、この接続型ネットワークが、ルート・ディスカバ
リ・フレームがこのステーションからすべての通信制御
装置に送られ、応答フレームが所定の遅延を伴って各通
信制御装置からこのステーションに送り返され、それに
よって、このステーションが受け取った最初の応答フレ
ームによって定義されたルートを選択するプロトコルを
実装し、この方法は、応答フレームに適用される遅延
が、現在のアクティブ・ステーション数の対数関数を使
用してそれぞれの時点で動的に定義されることを特徴と
する。
【0008】
【発明の実施の形態】図1に示すように、本発明により
この方法が実装可能なデータ伝送システムは、一意のM
ACアドレスを使用して3つの通信制御装置またはフロ
ント・エンド・プロセッサ(FEP)12、14、16
のセットを起動する、ホスト10を備える。各FEP
12、14、16はそれぞれ1つずつのトークン・リン
グ18、20、22にリンクされ、これらのトークン・
リングはそれぞれブリッジ26、28、30によってト
ークン・リング24に接続される。いくつかのトークン
・リング・ワーキング・ステーション32、34、36
がトークン・リング24に接続され、ホスト10とのデ
ータ交換が可能である。
【0009】ワーキング・ステーション32がホスト1
0とデータ通信を行うと仮定した場合、一意のMACア
ドレスを宛先アドレスとして使用し、ルート・ディスカ
バリ・フレームを同報通信することによってアクセスを
要求する。このフレームは全ルート同報通信モードで送
信されるため、ブリッジ26によってトークン・リング
18上で、ブリッジ28によってトークン・リング20
上で、ブリッジ30によってトークン・リング22上で
コピーされる。その結果、この3つのFEP12、1
4、16が、このルート・ディスカバリ・フレームのコ
ピーを受け取る。FEPはこのようなフレームを受け取
ると、そのアダプタにホストが接続されているか否かを
チェックし、そのアダプタを介してステーション32を
ホスト10に接続するルート指定情報を含む、ソース・
ステーションに送り返す応答フレームを準備する。次い
で、通常そのルートが、選択されたステーションが受け
取った最初の応答フレーム内で定義される。
【0010】1つの通信制御装置が必ず他の通信制御装
置よりも先にルート・ディスカバリ・フレームを受け取
り、系統的に最初に回答するという状況を避けるため
に、この解決策では、すでに通信制御装置によって確立
されたアクティブ・ステーションへの接続数に応じて、
通信制御装置によって送られる応答フレームを遅延させ
る。図2に示すように、この遅延は、直線40に基づく
ステップごとに0.1秒から0.9秒まで変化し、この
直線40の勾配は、アクティブ・ステーションの最大数
MAX 1によって決まる。このようなステップを設け
る理由は、たとえネットワークの輻輳がない場合でも、
2つの伝播遅延間の相違が0.1秒に達することがある
からである。したがって、伝播遅延がランダムに実行さ
れるのを避けるために、このロード・バランシング保持
遅延を0.1秒の倍数として計算しなければならない。
【0011】MAX 1からMAX 2までの時間中
に、ネットワークに接続できるアクティブ・ステーショ
ンの最大数が変化すると仮定した場合、直線40の勾配
を図3に示したように修正しなければならないことは明
白である。このような修正はユーザのみが行え、所与の
時点で推定されるアクティブ・ステーションの最大数の
みに基づくものである。したがって、適用されるこの遅
延を最適化することは決してできない。
【0012】したがって、この欠点を矯正するための本
発明の原理は、新しいステーションの重みとすでにアク
ティブなステーションの数との間の比率を一定に保つこ
とである。言い換えれば、新しいアクティブ・ステーシ
ョンが少数である場合の方が、ステーションの数が多い
場合よりも重みが大きい。数学的には、考慮の対象であ
る通信制御装置に関するアクティブ・ステーションの数
をnとした場合、遅延Dの変数ΔDは、下記の関係式2
によるアクティブ・ステーション数の変数Δnにリンク
される。
【数2】
【0013】この式から下記の数式3が導かれる。
【数3】
【0014】この関係式を積分すると、下記の数式4が
得られる。
【数4】
【0015】上式で、n=0、Dの値は0である。すな
わち、下記の数式が得られる。 0=Log λ λ=1
【0016】ホストにアクセス可能なステーションの合
計数がTOTALであり、このような場合に達する最大
遅延が1秒であると仮定した場合、下記の数式5が得ら
れる。
【数5】
【0017】すなわち、数式6が得られる。
【数6】
【0018】結論として、遅延対アクティブ・ステーシ
ョン数を表す自動適応曲線は、下記の数式7となる。
【数7】
【0019】この曲線42を図4に示す。これがしきい
値として選択された既知のステーション合計数であり、
所与の時点で推定されたステーションの最大数ではない
ことから、このロード・バランシングは現在のアクティ
ブ・ステーション数を用いて直接調整される。
【0020】応答を遅延させるステップが0.1秒の倍
数であることから、図5の表に示すように、アクティブ
・ステーションの数が増加するに従って、増加していく
各遅延ステップに対してますます多くの新しいアクティ
ブ・ステーションが必要となる。さらに、このような対
数曲線の場合、この例では1000から2000の間に
あるアクティブ・ステーションの最大数は一般に、ステ
ーションの合計数に対応し、アクティブ・ステーション
の最大数が時間と共に変化する場合であっても、この曲
線は常に有効であることが明らかである。
【0021】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
【0022】(1)データ伝送システムにおけるロード
・バランシングの自動適応方法であって、複数のステー
ション中で1つのアクティブ・ステーション(32)が
ホスト(10)のリソースへのアクセスを要求し、前記
アクティブ・ステーションは、前記ホストのアドレスに
より前記ステーションによって識別される複数の通信制
御装置(12、14、16)により前記ホストにリンク
された接続型ネットワークに接続され、前記接続型ネッ
トワークは、ルート・ディスカバリ・フレームが前記ス
テーションから前記通信制御装置に送られ、応答フレー
ムが予め定義された遅延を伴って前記通信制御装置のそ
れぞれ1つから前記ステーションに送り返され、それに
よって、前記ステーションは受け取った最初の応答フレ
ームによって定義されたルートを選択するプロトコルを
実装し、前記遅延が現在のアクティブ・ステーション数
の対数関数を使用してそれぞれの時点で動的に定義され
ることを特徴とする、自動適応方法。 (2)前記遅延が、0.1秒から0.9秒までの間の
0.1秒の倍数であるステップとして選択され、各ステ
ップが、現在のアクティブ・ステーション(32、3
4、36)の数の対数関数によって決定される、上記
(1)に記載の自動適応方法。 (3)前記対数関数が、下記の数式1で与えられ、
【数8】 上式で、Dは適用される前記遅延であり、nはアクティ
ブ・ステーション(32、34、36)の現在数であ
り、TOTALは前記ホスト(10)に接続可能なステ
ーションの合計数である、上記(2)に記載の自動適応
方法。 (4)前記接続型ネットワークが本質的にトークン・リ
ング(18、20、22、および24)を備え、その間
をブリッジ(26、28、30)によってリンクされ
た、上記(1)、(2)、または(3)のいずれか一項
に記載の自動適応方法。 (5)前記接続型ネットワークがフレーム・リレー装置
を備えた、上記(1)、(2)、または(3)のいずれ
か一項に記載の自動適応方法。 (6)前記方法を実行するためのシステムであって、上
記(1)ないし(5)のいずれか一項に記載のシステ
ム。
【図面の簡単な説明】
【図1】いくつかのワーキング・ステーションが本発明
による方法を使用してホストにアクセスする、データ伝
送システムを示す構成図である。
【図2】従来の技術において、それぞれ異なる2つの最
大ステーション数について、アクティブ・ステーション
数に対する応答フレームの遅延値を示す図である。
【図3】従来の技術において、それぞれ異なる2つの最
大ステーション数について、アクティブ・ステーション
数に対する応答フレームの遅延値を示す図である。
【図4】本発明による方法を使用するときの、アクティ
ブ・ステーションの数に対する応答フレームの遅延値を
示す図である。
【図5】図3から得られる、アクティブ・ステーション
数の増加する範囲に対する応答遅延を示す表である。
【符号の説明】
10 ホスト 12 通信制御装置またはフロント・エンド・プロセッ
サ(FEP) 14 通信制御装置またはフロント・エンド・プロセッ
サ(FEP) 16 通信制御装置またはフロント・エンド・プロセッ
サ(FEP) 18 トークン・リング 20 トークン・リング 22 トークン・リング 24 トークン・リング 26 ブリッジ 28 ブリッジ 30 ブリッジ 32 ワーキング・ステーション 34 ワーキング・ステーション 36 ワーキング・ステーション
フロントページの続き (72)発明者 ドニ・エステーヴ フランス 06140 ヴァンス シュマ ン・ド・ラ・プリュ・オート・シーヌ 1400 (72)発明者 ジャン=クロード・ディスパンサ フランス 06640 サン=ジャネ シュ マン・ド・ラ・ビユワール 1580 (72)発明者 パスカル・テュベール フランス 06140 ヴァンス アヴニ ュ・デ・ポアリュ 60 レ・ジャルダ ン・デリーゼ (56)参考文献 特開 平10−93624(JP,A) 特開 平11−39371(JP,A) 特開 平11−74891(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 12/00 - 12/66

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】データ伝送システムにおけるロード・バラ
    ンシングの自動適応方法であって、複数のステーション
    中で1つのアクティブ・ステーション(32)がホスト
    (10)のリソースへのアクセスを要求し、前記アクテ
    ィブ・ステーションは、前記ホストのアドレスにより前
    記ステーションによって識別される複数の通信制御装置
    (12、14、16)により前記ホストにリンクされた
    接続型ネットワークに接続され、 前記接続型ネットワークは、ルート・ディスカバリ・フ
    レームが前記ステーションから前記通信制御装置に送ら
    れ、応答フレームが予め定義された遅延を伴って前記通
    信制御装置のそれぞれ1つから前記ステーションに送り
    返され、それによって、前記ステーションは受け取った
    最初の応答フレームによって定義されたルートを選択す
    るプロトコルを実装し、 前記遅延が現在のアクティブ・ステーション数の対数関
    数を使用してそれぞれの時点で動的に定義されることを
    特徴とする、自動適応方法。
  2. 【請求項2】前記遅延が、0.1秒から0.9秒までの
    間の0.1秒の倍数であるステップとして選択され、各
    ステップが、現在のアクティブ・ステーション(32、
    34、36)の数の対数関数によって決定される、請求
    項1に記載の自動適応方法。
  3. 【請求項3】前記対数関数が、下記の数式1で与えら
    れ、 【数1】 上式で、Dは適用される前記遅延であり、nはアクティ
    ブ・ステーション(32、34、36)の現在数であ
    り、TOTALは前記ホスト(10)に接続可能なステ
    ーションの合計数である、請求項2に記載の自動適応方
    法。
  4. 【請求項4】前記接続型ネットワークが本質的にトーク
    ン・リング(18、20、22、および24)を備え、
    その間をブリッジ(26、28、30)によってリンク
    された、請求項1、2、または3のいずれか一項に記載
    の自動適応方法。
  5. 【請求項5】前記接続型ネットワークがフレーム・リレ
    ー装置を備えた、請求項1、2、または3のいずれか一
    項に記載の自動適応方法。
  6. 【請求項6】前記方法を実行するためのシステムであっ
    て、請求項1ないし5のいずれか一項に記載のシステ
    ム。
JP2000109932A 1999-04-12 2000-04-11 接続型データ伝送システムにおける自動適応ロード・バランシング Expired - Fee Related JP3408224B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP99480020A EP1045552B1 (en) 1999-04-12 1999-04-12 Auto-adaptive load balancing in a connected-oriented data transmission system
EP99480020.9 1999-04-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000349795A JP2000349795A (ja) 2000-12-15
JP3408224B2 true JP3408224B2 (ja) 2003-05-19

Family

ID=8242435

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000109932A Expired - Fee Related JP3408224B2 (ja) 1999-04-12 2000-04-11 接続型データ伝送システムにおける自動適応ロード・バランシング

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6680947B1 (ja)
EP (1) EP1045552B1 (ja)
JP (1) JP3408224B2 (ja)
DE (1) DE69932317T2 (ja)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6665702B1 (en) 1998-07-15 2003-12-16 Radware Ltd. Load balancing
US6980521B1 (en) 2000-11-29 2005-12-27 Cisco Technology, Inc. Method and apparatus for per session load balancing with improved load sharing in a packet switched network
US7113706B2 (en) * 2001-08-13 2006-09-26 Lee Feinberg Systems and methods for placing line terminating equipment of optical communication systems in customer points of presence
US7984110B1 (en) * 2001-11-02 2011-07-19 Hewlett-Packard Company Method and system for load balancing
US7082122B2 (en) * 2001-12-24 2006-07-25 Innomedia Pte Ltd. Method and system for connecting to a proxy server with the lowest workload through a load balancing proxy server
US7930422B2 (en) * 2004-07-14 2011-04-19 International Business Machines Corporation Apparatus and method for supporting memory management in an offload of network protocol processing
US7533176B2 (en) * 2004-07-14 2009-05-12 International Business Machines Corporation Method for supporting connection establishment in an offload of network protocol processing
US8583780B2 (en) * 2007-11-20 2013-11-12 Brocade Communications Systems, Inc. Discovery of duplicate address in a network by reviewing discovery frames received at a port
US20090172693A1 (en) * 2007-12-31 2009-07-02 Nortel Networks Limited Assigning work to a processing entity according to non-linear representations of loadings
JP5043815B2 (ja) * 2008-12-24 2012-10-10 日本電信電話株式会社 通信システム、サーバ、応答送出制御方法および応答送出制御プログラム

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5936962A (en) * 1996-07-02 1999-08-10 Extreme Networks, Inc. Method and apparatus for predicting and controlling data transmission in a CSMA/CD LAN
GB9616801D0 (en) * 1996-08-09 1996-09-25 Madge Networks Ltd Data communication network
US6421317B1 (en) * 1997-11-07 2002-07-16 International Business Machines Corporation Method and apparatus for an automatic load balancing and back-up of a multi-users network
US6438133B1 (en) * 1998-09-09 2002-08-20 Cisco Technology, Inc. Load balancing mechanism for a translational bridge environment
US6556574B1 (en) * 1999-03-31 2003-04-29 Cisco Technology, Inc. Duplicate ignore delay timer for ARP like protocol messages using are protocol

Also Published As

Publication number Publication date
DE69932317T2 (de) 2007-07-05
JP2000349795A (ja) 2000-12-15
DE69932317D1 (de) 2006-08-24
EP1045552B1 (en) 2006-07-12
US6680947B1 (en) 2004-01-20
EP1045552A1 (en) 2000-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7739384B2 (en) System and method for load balancing
AU762842B2 (en) Method and system for switching between two network access technologies without interrupting active network applications
US8259628B2 (en) Method and system for handling connection setup in a network
US7532619B2 (en) Packet transfer apparatus with multiple general-purpose processors
KR100268194B1 (ko) 혼성피어-서버통신구조를위한방법및시스템
EP1704686B1 (en) Directed pppoe session initiation over a switched ethernet
JP3408224B2 (ja) 接続型データ伝送システムにおける自動適応ロード・バランシング
US7729324B2 (en) Method of limiting communication access between wireless LAN terminals
US7007087B1 (en) System and method for rejecting services in a information service system
EP1593230B1 (en) Terminating a session in a network
Cisco Configuring Server Load Balancing
Cisco Configuring LAT
Cisco Configuring LAT
Cisco Configuring LAT
Cisco Configuring LAT
Cisco Configuring LAT
Cisco Configuring LAT
Cisco Configuring LAT
Cisco Configuring LAT
Cisco Configuring LAT
Cisco Configuring LAT
Cisco Configuring LAT
Cisco Configuring LAT
Cisco Configuring LAT
JP2003152729A (ja) 負荷分散方法、コンテンツ配信システム及び負荷分散装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees