JP4021684B2 - 並列処理システム、サーバ及び記録媒体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、処理端末装置の未使用時間を利用するボランティア端末装置参加型の並列処理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一般ＯＡ用途に用いられているパーソナルコンピュータ等の端末装置の未使用時間を利用するボランティア端末装置参加型の並列処理システム（例えば、バイオ計算等）が幾つか存在する。このようなシステムの通信手段としては、サーバ・クライアント型の通信で、１対１、１対ｎの通信を用いており、通信部分の管理をサーバ側で一括して行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなシステムのサーバでは、その他に並列処理の実行管理やスケジューリング管理など様々な管理も必要で、並列処理依頼中におけるボランティア端末装置等の障害に対する処理継続等、最適な通信管理を行うのは困難であった。
【０００４】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、ブロードキャスト通信を用いた、耐障害性の向上及び複数処理の同時実行を容易に実現する並列処理システムを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために本願の発明は、複数の処理端末装置と、複数の依頼者側の端末装置と、管理サーバと、通信管理サーバとがネットワークを介して接続されたシステムであって、前記処理端末装置は、前記処理端末装置の使用状況を監視し、状態の変化に応じて状態情報をブロードキャスト通信を用いて送信する監視手段を備え、前記管理サーバは、前記端末装置から処理を受信する処理受付け手段と、前記処理を、ブロードキャスト通信を用いて全ての前記処理端末装置に送信する処理送信手段と、前記処理端末装置からの応答順に、処理依頼数分、前記処理端末装置に前記処理を割付け、処理依頼を送信する処理割付け手段とを備え、前記通信管理サーバは、常時、ブロードキャスト通信上のデータを監視する通信管理手段と、処理実行中の前記処理端末装置が使用不可状態になった場合、別の処理可能な前記処理端末装置に前記処理を再度割付け、前記処理依頼を送信する異常対応手段とを備えることを特徴とする並列処理システムである。
【０００６】
処理端末装置は、一般ＯＡ用途に用いられているパーソナルコンピュータ等の端末装置の未使用時間を利用するボランティア端末装置、及び常時、前記処理を実行可能とする専用端末装置等であり、情報端末機、携帯型端末機、携帯型電話機、演算装置を有する情報機器等であり、メモリ・キー等の外部メモリを有する。データは、処理、応答、処理端末装置からの状態情報等を含む。状態情報は、処理端末装置からサーバへの使用状況の報告情報である。状態情報は、使用中、未使用、使用不可等の情報のうち少なくとも一つを含む。使用不可状態は、状態情報が使用不可である場合、処理端末装置から所定の時間応答なしの場合等のを含む。処理は、処理依頼要求、処理プログラム、処理データ等を含む。
【０００７】
本願の発明では、処理端末装置は、処理端末装置の使用状況を監視し、状態の変化に応じて状態情報をブロードキャスト通信を用いて送信する。管理サーバは、端末装置から処理を受信し、処理を、ブロードキャスト通信を用いて全ての処理端末装置に送信し、処理端末装置からの応答順に、処理依頼数分、処理端末装置に処理を割付け、処理依頼を送信する。また、通信管理サーバは、常時、ブロードキャスト通信上のデータを監視し、処理実行中の処理端末装置が使用不可状態になった場合、別の処理可能な処理端末装置に処理を再度割付け、処理依頼を送信する。
【００１０】
処理送信手段は、処理を、必要に応じて分割する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の第１の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係る並列処理システム１の概略構成を示す図である。並列処理システム１は、一般ＯＡ用途に用いられているパーソナルコンピュータ等の処理端末装置の未使用時間を利用して、不特定多数の端末装置に送信する通信拡張機能であるブロードキャスト通信を用いて、並列処理（以下、処理と称す）を行うものであり、特に、並列処理依頼中における端末装置等の障害に対する処理継続を行うものである。
【００１２】
図１に示すように、並列処理システム１は、管理者２の管理サーバ３、通信管理サーバ４、複数の依頼者５−１、５−２、…の端末装置６−１、６−２、…、複数の処理端末装置７−１、７−２、…、ネットワーク９、処理保証端末装置１０−１、１０−２、…等からなる。
【００１３】
並列処理システム１は、例えば、社内ＬＡＮ、インターネットなどのネットワーク９を介して、管理サーバ３と、通信管理サーバ４と、複数の依頼者５−１、５−２、…の端末装置６−１、６−２、…と、複数の処理端末装置７−１、７−２、…と、処理保証端末装置１０−１、１０−２、…が接続されて構成される。
【００１４】
管理者２は、並列処理システム１を管理する管理者であり、管理サーバ３と通信管理サーバ４、処理保証端末装置１０−１、１０−２、…を有する。管理サーバ３は、処理端末装置管理機能１３、処理受付け機能１４、処理割付け機能１５、実行結果取得機能１６等を有する。
【００１５】
処理端末装置管理機能１３は、処理端末装置７−１、７−２、…から使用状況情報を受信し、使用可能な処理端末装置７を管理する。処理受付け機能１４は、依頼者５−１、５−２、…の端末装置６−１、６−２、…から処理の依頼を受付ける。処理割付け機能１５は、依頼された処理を処理端末装置７−１、７−２、…に割付け、ブロードキャスト通信で送信する。実行結果取得機能１６は、処理端末装置７−１、７−２、…からの実行結果を受信し、取得する。
【００１６】
通信管理サーバ４は、通信管理機能１７を有する。通信管理機能１７は、ブロードキャスト通信上の、管理サーバ３と、処理端末装置７−１、７−２、…と、処理保証端末装置１０−１、１０−２、…間の処理依頼に関係する通信データを監視する。処理保証端末装置１０−１、１０−２、…は、常時、前記処理を実行可能とする専用端末装置であり、処理実行中に処理端末装置７−１、７−２、…に障害が発生し、使用不可になった場合等に、処理継続させる際に使用される。
【００１７】
依頼者５は、処理を依頼する依頼者であり、端末装置６を有する。端末装置６は、ネットワーク９を介して、管理サーバ３に処理を依頼し、処理端末装置７から処理の実行結果を受信し取得する実行結果取得機能１６を有する。尚、端末装置６は、パーソナルコンピュータ、携帯型端末機等である。
【００１８】
処理端末装置７−１、７−２、…は、使用状況監視機能１１、処理実行機能１２等を有する。使用状況監視機能１１は、処理端末装置７の使用状況を監視し、状況の変化に応じて使用状況情報を管理サーバ３にブロードキャスト通信で送信する。処理実行機能１２は、管理サーバ３から受け取った処理プログラムである。処理端末装置７−１、７−２、…は、一般ＯＡ用途に用いられているパーソナルコンピュータ等の処理端末装置の未使用時間を利用するボランティア処理端末装置８である。
【００１９】
尚、処理端末装置７は、パーソナルコンピュータ、携帯型端末機、携帯電話機、演算装置を有する機器等である。尚、処理端末装置７は、それぞれＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）メモリ・キー等の外部メモリ（図示せず）を有し、使用状況監視機能１１、処理実行機能１２等を外部メモリに有してもよい。
【００２０】
次に、並列処理システム１の処理手順を説明する。まず、処理端末装置７の監視処理である使用状況監視機能１１、処理端末装置管理機能１３について説明する。図２は、処理端末装置７の監視２０の処理の流れを示す。
【００２１】
図２に示すように、処理端末装置７−１は、使用状況監視機能１１により、スクリーンセーバ等の機能を用いて、処理端末装置７−１の使用状況（使用中／未使用）を常時、監視し、使用状況の状態変化に伴い、状態情報である使用状況情報を、管理サーバ３に向けて、ブロードキャスト通信１９を用いて送信する。例えば、処理端末装置７−１、７−２は、使用状況（未使用）情報２５を送信する。また、処理端末装置７−３は、ＯＡ使用中の為、使用状況（使用中）情報２５´を送信する。
【００２２】
管理サーバ３は、処理端末装置管理機能１３により、各処理端末装置７−１、７−２、…からの使用状況情報を受信、使用状況（使用中／未使用）を処理端末装置使用状況一覧２１に登録、更新する。処理端末装置使用状況一覧２１は、例えば、処理端末装置７−１、７−２、７−４が使用可能端末装置として登録され、処理端末装置７−３は使用不可端末装置として登録される。尚、この処理端末装置使用状況一覧２１は、随時、処理端末装置７−１、７−２、…の状態の変化により、更新される。
【００２３】
通信管理サーバ４は、通信管理機能１７により、常時、ブロードキャスト通信１９上の流れているデータ監視２６を行い、随時、処理端末装置７−１、７−２、…からの使用状況情報２５、２５´等を通信管理テーブル２３に登録２７を行う。
【００２４】
次に、処理受付け／割付け、処理の実行、及び通信管理について説明する。図３は、処理受付け／割付けの処理手順を示すフローチャートである。図４は、通信管理サーバ４の通信管理機能１７の処理手順を示すフローチャートである。図５は、処理受付け／割付け、処理の実行、及び通信管理（ブロードキャスト通信）３０の処理の流れを示す。
【００２５】
図３に示すように、依頼者５−１の端末装置６−１は、例えば、処理Ａの処理依頼を管理サーバ３に送信し、処理Ａの処理プログラムおよび処理データを管理サーバ３に送信する（ステップ２０１）。
【００２６】
尚、処理端末装置７（又はその外部メモリ）に予め、使用状況監視機能１１と共に、処理プログラムおよびデータを記憶させ、端末装置６−１は、管理サーバ３に処理Ａの処理依頼のみ行ってもよいし、更に、予め、使用状況監視機能１１と共に、処理プログラムを記憶させ、端末装置６−１は、管理サーバ３に処理Ａの処理依頼を行い、必要に応じて処理データを送信してもよい。
【００２７】
管理サーバ３は、各依頼者５−１、５−２、…の端末装置６−１、６−２、…からの処理依頼を受信し、受付ける（ステップ２０２）。図５に示すように、管理サーバ３は、例えば、依頼者５−１の端末装置６−１から処理Ａ依頼３１を受付け、依頼者５−２の端末装置６−２から処理Ｂ依頼３１´を受付ける。
【００２８】
管理サーバ３は、受付けた処理を必要に応じて分割する（ステップ２０３）。管理サーバ３は、ブロードキャスト通信を用いて、処理端末装置７、処理保証端末装置１０−１、１０−２、…等の全ての端末装置に、不特定に処理（処理プログラム、処理データ等）を送信する（ステップ２０４）。
【００２９】
処理端末装置７−１は、例えば、未使用状態であり、管理サーバ３から処理分配された処理Ａを受け取り、ブロードキャスト通信で受信応答を返信する（ステップ２０５）。管理サーバ３は、受信応答を受け取り、処理割付けの依頼件数以内である場合（ステップ２０６）、受信応答を送った処理端末装置７と該当処理の処理割付けを行い、処理割付けテーブル２２を作成する（ステップ２０７）。管理サーバ３は、該当処理端末装置７に処理起動依頼である処理依頼を送信する（ステップ２０８）。処理端末装置７は、処理依頼を受け取り、処理を起動し、実行する（ステップ２０９）。
【００３０】
管理サーバ３は、受信応答を受け取り、処理割付けの依頼件数を超えている場合は、処理割付け、処理起動依頼等を行わなず、無効とする。
【００３１】
図５に示すように、例えば、管理サーバ３は、ブロードキャスト通信で、全ての処理端末装置７に処理Ａを送信する。処理Ａは、２つの処理端末装置に対して処理依頼するものとする。処理端末装置７−１、処理端末装置７−２が、未使用で、処理Ａを受け取り、順次、受信応答３４、３４´を、ブロードキャスト通信で返信する。
【００３２】
管理サーバ３は、受信応答３４、３４´を受け取り、受信順に処理の割付けテーブル２２に処理Ａに処理端末装置７−１、７−２を割付け、処理依頼（処理起動依頼）３５、３５´を処理端末装置７−１、処理端末装置７−２に送信する。その後、他の未使用の処理端末装置７−ｎが受信応答を返しても、処理依頼件数“２”を超えるため、処理割付けはされず、無効となる。
【００３３】
次に、通信管理サーバ４の通信管理機能１７の処理を説明する。図４に示すように、通信管理サーバ４は、常時、管理サーバ３、処理端末装置７間のブロードキャスト通信で流れているデータ監視を行う（ステップ３０１）。通信管理サーバ４は、流れている処理（処理プログラム、処理データ等を含む）、その受信応答、処理依頼、処理端末装置７からの状態報告等のデータ内容から、通信管理テーブル２３を作成／更新する（ステップ３０２）。図５に示すように、例えば、通信管理サーバ４は、常時、ブロードキャスト通信上のデータ監視を行い（ステップ３６）、処理端末装置７−１に処理Ａ、処理端末装置７−２に処理Ａと、通信管理テーブル２３に作成する（ステップ３７）。
【００３４】
次に、処理実行中の処理端末装置７における使用不可等の処理異常対応処理について説明する。通信管理サーバ４は、処理実行中の処理端末装置７からの状態報告が「使用不可」状態である場合、または処理実行中の処理端末装置７から応答がない場合（ステップ３０３）、通信管理サーバ４は、処理保証端末装置１０−１、１０−２、…（又は、未使用で、該当処理を受信している処理可能な処理端末装置７）を抽出し（ステップ３０４）、該当端末装置に該当処理の処理依頼を送信し（ステップ３０５）、通信管理テーブル２３を更新する（ステップ３０６）。
【００３５】
処理依頼された処理保証端末装置１０（又は、処理端末装置７）は、処理依頼を受信し（ステップ３０７）、処理を起動し、実行する（ステップ３０８）。
【００３６】
図６は、処理実行中における処理異常対応処理の流れを示す。図６に示すように、例えば、処理実行中、処理端末装置７−１が使用不可になると、処理端末装置７−１は、状態情報４１「使用不可」をブロードキャスト通信１９で送信する。通信管理サーバ４は、処理端末装置７−１からの状態情報４１「使用不可」を読み取り、処理可能な処理保証端末装置１０−１を選択し、通信管理テーブル２３に、処理端末装置７−１から処理保証端末装置１０−１に処理Ａの割付けの変更を行う（ステップ４３）。通信管理サーバ４は、処理Ａ依頼４４を処理保証端末装置１０−１に送信し、処理保証端末装置１０−１は処理Ａを実行する。
【００３７】
以上説明したように、本実施の形態によれば、管理サーバ３と処理端末装置７間での処理依頼とその応答等のデータ通信は、ブロードキャスト通信を用い、通信管理サーバ４は、常時、管理サーバ３、処理端末装置７間のブロードキャスト通信で流れているデータ監視を行う。通信管理サーバ４は、処理（処理プログラム、処理データ等を含む）、その受信応答、処理依頼、処理端末装置７からの状態報告等のデータ内容から、通信管理テーブル２３を作成／更新する。処理実行中の処理端末装置７が使用不可になると、処理端末装置７は、状態情報「使用不可」をブロードキャスト通信で送信する。通信管理サーバ４は、処理端末装置７からの状態情報「使用不可」を読み取って、処理可能な処理保証端末装置１０（又は他の処理依頼な処理端末装置７）を選択し、処理依頼を送信し、処理保証端末装置１０は該当処理を実行する。
【００３８】
これにより、処理依頼中（実行中）の処理端末装置７が障害等により使用不可になった場合でも、他の処理端末装置７等に処理を転送することで処理の継続を可能とし、従来に比べて、簡易に耐障害性を向上させることができる。
【００３９】
尚、本実施の形態では、管理サーバ３が、処理端末装置７の管理、処理端末装置７への処理割付けを行い、ブロードキャスト通信を用いて処理を送信し、通信管理サーバ４が通信管理機能１７を有したが、管理サーバ３は、処理端末装置７の管理は行わず、処理受付け機能１４と処理分割機能を有し、不特定にブロードキャスト通信を用いて処理を送信し、通信管理サーバ４が、前述した通信管理機能１７に、処理端末装置管理機能１３と処理割付け機能１５を加え、処理端末装置７の管理及び処理依頼数に応じたポート設定等により処理の割付けを行ってもよい。
【００４０】
また、本実施形態では、１つの通信管理サーバ４が全処理端末装置７の通信管理を行ったが、膨大な処理端末装置を管理する場合、複数の通信管理サーバ４−１、４−２、…を有し、処理端末装置７−１、７−２、…をクラスタｎに分け、通信管理サーバ４−ｎは、クラスタｎの処理端末装置７の通信管理を行ってもよい。
【００４１】
また、図２、図３、図４に示す処理を行うプログラムはＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に保持させて流通させてもよいし、このプログラムを通信回線を介して送受することもできる。
【００４２】
次に、第２の実施の形態を説明する。図７は、本実施の形態に係る並列処理システム１０１の概略構成を示す図である。並列処理システム１０１は、ブロードキャスト通信を用いて、複数の並列処理の同時実行を行うものである。
【００４３】
図７に示すように、並列処理システム１０１は、管理者１０２の管理サーバ１０３、複数の依頼者５−１、５−２、…の端末装置６−１、６−２、…、複数の処理端末装置７−１、７−２、…、ネットワーク９、処理保証端末装置１０−１、１０−２、…等からなる。並列処理システム１０１は、例えば、社内ＬＡＮ、インターネットなどのネットワーク９を介して、管理サーバ１０３と、複数の依頼者５−１、５−２、…の端末装置６−１、６−２、…と、複数の処理端末装置７−１、７−２、…と、処理保証端末装置１０−１、１０−２、…が接続されて構成される。
【００４４】
管理者１０２は、管理サーバ１０３、処理保証端末装置１０−１、１０−２、…等を有する。管理サーバ１０３は、処理端末装置管理機能１１３、処理受付け機能１１４、処理割付け機能１１５、実行結果取得機能１１６等を有する。処理端末装置管理機能１１３は、処理端末装置７−１、７−２、…から使用状況情報を受信し、使用可能な処理端末装置７を管理する。処理受付け機能１１４は、依頼者５−１、５−２、…の端末装置６−１、６−２、…から処理の依頼を受付ける。処理割付け機能１１５は、依頼された複数の処理を同時に処理端末装置７−１、７−２、…に割付ける。実行結果取得機能１１６は、処理端末装置７−１、７−２、…からの実行結果を取得する。
【００４５】
依頼者５は、処理を依頼する依頼者であり、端末装置６を有する。端末装置６は、ネットワーク９を介して、管理サーバ３に処理を依頼し、処理端末装置７から処理の実行結果を受信し取得する実行結果取得機能１１６を有する。尚、端末装置６は、パーソナルコンピュータ、携帯型端末機等である。
【００４６】
処理端末装置７−１、７−２、…は、使用状況監視機能１１１、処理実行機能１１２等を有する。使用状況監視機能１１１は、処理端末装置７の使用状況を監視し、状況の変化に応じて使用状況情報を管理サーバ３に送信する。処理実行機能１１２は、管理サーバ３から受け取った処理プログラムである。処理端末装置７−１、７−２、…は、一般ＯＡ用途に用いられているパーソナルコンピュータ等の処理端末装置の未使用時間を利用するボランティア処理端末装置８である。
【００４７】
次に、並列処理システム１０１の複数処理の同時実行についての処理手順を説明する。図８は、複数処理の同時実行機能１２０の処理の流れを示す。
【００４８】
図８に示すように、依頼者５−１の端末装置６−１は、例えば、処理Ａの処理依頼１２１を管理サーバ１０３に送信し、依頼者５−２の端末装置６−２は、処理Ｂの処理依頼１２１´を管理サーバ１０３に送信する。管理サーバ１０３は、端末装置６−１から処理Ａ依頼１２１を受付け、端末装置６−２から処理Ｂ依頼１２１´を受付ける。
【００４９】
管理サーバ１０３は、処理端末装置７に依頼する処理の送受信別に異なるポート番号を割り当てる。例えば、処理Ａの送信用ポートとしてポート番号２００１、受信用ポートとしてポート番号２００３とし、処理Ｂの送信用ポートとしてポート番号２００２、受信用ポートとしてポート番号２００４とする。管理サーバ１０３は、ある一部の処理端末装置７（例えば、処理端末装置７−１、７−２、７−３）に対して、ポート番号２００１でポート設定を行い（ステップ１２２）、別の一部の処理端末装置７（処理端末装置７−４、…）に対して、ポート番号２００２でポート設定を行う（ステップ１２３）。管理サーバ１０３は、ブロードキャスト通信を用いて、ポート番号２００１で処理Ａの送信を行い（ステップ１２４）、続けて、ブロードキャスト通信を用いて、ポート番号２００２で処理Ｂの送信を行う（ステップ１２５）。
【００５０】
ポート番号２００１が設定されている処理端末装置７−１や処理端末装置７−２は、処理Ａを受け取り、それぞれポート番号２００３でブロードキャスト通信で受信応答を返信する。ポート番号２００２が設定されている処理端末装置７−４は、処理Ｂを受け取り、ポート番号２００４でブロードキャスト通信で受信応答を返信する。
【００５１】
同様にして、管理サーバ３は、ブロードキャスト通信で処理毎に該当ポートを設定し、処理依頼を送信し、該当する処理端末装置７は処理を実行し、実行結果を返信する。
【００５２】
以上説明したように、本実施の形態によれば、管理サーバ１０３は、複数の端末装置６−１、６−２、…から処理依頼を受付ける。管理サーバ１０３は、処理端末装置７に依頼する処理毎に異なるポート番号を割り当てる。管理サーバ１０３は、ある一部の処理端末装置７に対して、ポート番号ｎでポート設定を行い、別の一部の処理端末装置７に対して、ポート番号ｍでポート設定を行う。管理サーバ１０３は、ブロードキャスト通信を用いて、処理に応じたポート番号で各処理を送信する。同様にして、処理端末装置７は、ブロードキャスト通信で該当ポートを設定し、応答を送信する。
【００５３】
これにより、通信の流れを複数確保でき、容易に、複数の通信ルートで同時に複数処理を実行可能となる。また、新たに計算環境を構築することなく並列処理の高速化が図られる。
【００５４】
尚、図８に示す処理を行うプログラムはＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に保持させて流通させてもよいし、このプログラムを通信回線を介して送受することもできる。
【００５５】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように本発明によれば、ブロードキャスト通信を用いた、耐障害性の向上及び複数処理の同時実行を容易に実現する並列処理システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の実施の形態に係る並列処理システム１の概略構成を示す図
【図２】 処理端末装置７の監視２０の処理の流れを示す図
【図３】 処理受付け／割付けの処理手順を示すフローチャート
【図４】 通信管理サーバ４の通信管理機能１７の処理手順を示すフローチャート
【図５】 処理受付け／割付けと通信管理（ブロードキャスト通信）３０の処理の流れを示す図
【図６】 処理実行中における処理異常発生時の処理の流れを示す図
【図７】 第２の実施の形態に係る並列処理システム１０１の概略構成を示す図
【図８】 複数処理同時実行機能１２０の処理の流れを示す図
【符号の説明】
１、１０１………並列処理システム
２、１０２………管理者
３、１０３………管理サーバ
４………通信管理サーバ
５………依頼者
６………端末装置
７………処理端末装置
８………ボランティア処理端末装置
９………ネットワーク
１０………処理保証端末装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、処理端末装置の未使用時間を利用するボランティア端末装置参加型の並列処理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一般ＯＡ用途に用いられているパーソナルコンピュータ等の端末装置の未使用時間を利用するボランティア端末装置参加型の並列処理システム（例えば、バイオ計算等）が幾つか存在する。このようなシステムの通信手段としては、サーバ・クライアント型の通信で、１対１、１対ｎの通信を用いており、通信部分の管理をサーバ側で一括して行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなシステムのサーバでは、その他に並列処理の実行管理やスケジューリング管理など様々な管理も必要で、並列処理依頼中におけるボランティア端末装置等の障害に対する処理継続等、最適な通信管理を行うのは困難であった。
【０００４】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、ブロードキャスト通信を用いた、耐障害性の向上及び複数処理の同時実行を容易に実現する並列処理システムを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために本願の発明は、複数の処理端末装置と、複数の依頼者側の端末装置と、管理サーバと、通信管理サーバとがネットワークを介して接続されたシステムであって、前記処理端末装置は、前記処理端末装置の使用状況を監視し、状態の変化に応じて状態情報をブロードキャスト通信を用いて送信する監視手段を備え、前記管理サーバは、前記端末装置から処理を受信する処理受付け手段と、前記処理を、ブロードキャスト通信を用いて全ての前記処理端末装置に送信する処理送信手段と、前記処理端末装置からの応答順に、処理依頼数分、前記処理端末装置に前記処理を割付け、処理依頼を送信する処理割付け手段とを備え、前記通信管理サーバは、常時、ブロードキャスト通信上のデータを監視する通信管理手段と、処理実行中の前記処理端末装置が使用不可状態になった場合、別の処理可能な前記処理端末装置に前記処理を再度割付け、前記処理依頼を送信する異常対応手段とを備えることを特徴とする並列処理システムである。
【０００６】
処理端末装置は、一般ＯＡ用途に用いられているパーソナルコンピュータ等の端末装置の未使用時間を利用するボランティア端末装置、及び常時、前記処理を実行可能とする専用端末装置等であり、情報端末機、携帯型端末機、携帯型電話機、演算装置を有する情報機器等であり、メモリ・キー等の外部メモリを有する。データは、処理、応答、処理端末装置からの状態情報等を含む。状態情報は、処理端末装置からサーバへの使用状況の報告情報である。状態情報は、使用中、未使用、使用不可等の情報のうち少なくとも一つを含む。使用不可状態は、状態情報が使用不可である場合、処理端末装置から所定の時間応答なしの場合等のを含む。処理は、処理依頼要求、処理プログラム、処理データ等を含む。
【０００７】
本願の発明では、処理端末装置は、処理端末装置の使用状況を監視し、状態の変化に応じて状態情報をブロードキャスト通信を用いて送信する。管理サーバは、端末装置から処理を受信し、処理を、ブロードキャスト通信を用いて全ての処理端末装置に送信し、処理端末装置からの応答順に、処理依頼数分、処理端末装置に処理を割付け、処理依頼を送信する。また、通信管理サーバは、常時、ブロードキャスト通信上のデータを監視し、処理実行中の処理端末装置が使用不可状態になった場合、別の処理可能な処理端末装置に処理を再度割付け、処理依頼を送信する。
【００１０】
処理送信手段は、処理を、必要に応じて分割する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の第１の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係る並列処理システム１の概略構成を示す図である。並列処理システム１は、一般ＯＡ用途に用いられているパーソナルコンピュータ等の処理端末装置の未使用時間を利用して、不特定多数の端末装置に送信する通信拡張機能であるブロードキャスト通信を用いて、並列処理（以下、処理と称す）を行うものであり、特に、並列処理依頼中における端末装置等の障害に対する処理継続を行うものである。
【００１２】
図１に示すように、並列処理システム１は、管理者２の管理サーバ３、通信管理サーバ４、複数の依頼者５−１、５−２、…の端末装置６−１、６−２、…、複数の処理端末装置７−１、７−２、…、ネットワーク９、処理保証端末装置１０−１、１０−２、…等からなる。
【００１３】
並列処理システム１は、例えば、社内ＬＡＮ、インターネットなどのネットワーク９を介して、管理サーバ３と、通信管理サーバ４と、複数の依頼者５−１、５−２、…の端末装置６−１、６−２、…と、複数の処理端末装置７−１、７−２、…と、処理保証端末装置１０−１、１０−２、…が接続されて構成される。
【００１４】
管理者２は、並列処理システム１を管理する管理者であり、管理サーバ３と通信管理サーバ４、処理保証端末装置１０−１、１０−２、…を有する。管理サーバ３は、処理端末装置管理機能１３、処理受付け機能１４、処理割付け機能１５、実行結果取得機能１６等を有する。
【００１５】
処理端末装置管理機能１３は、処理端末装置７−１、７−２、…から使用状況情報を受信し、使用可能な処理端末装置７を管理する。処理受付け機能１４は、依頼者５−１、５−２、…の端末装置６−１、６−２、…から処理の依頼を受付ける。処理割付け機能１５は、依頼された処理を処理端末装置７−１、７−２、…に割付け、ブロードキャスト通信で送信する。実行結果取得機能１６は、処理端末装置７−１、７−２、…からの実行結果を受信し、取得する。
【００１６】
通信管理サーバ４は、通信管理機能１７を有する。通信管理機能１７は、ブロードキャスト通信上の、管理サーバ３と、処理端末装置７−１、７−２、…と、処理保証端末装置１０−１、１０−２、…間の処理依頼に関係する通信データを監視する。処理保証端末装置１０−１、１０−２、…は、常時、前記処理を実行可能とする専用端末装置であり、処理実行中に処理端末装置７−１、７−２、…に障害が発生し、使用不可になった場合等に、処理継続させる際に使用される。
【００１７】
依頼者５は、処理を依頼する依頼者であり、端末装置６を有する。端末装置６は、ネットワーク９を介して、管理サーバ３に処理を依頼し、処理端末装置７から処理の実行結果を受信し取得する実行結果取得機能１６を有する。尚、端末装置６は、パーソナルコンピュータ、携帯型端末機等である。
【００１８】
処理端末装置７−１、７−２、…は、使用状況監視機能１１、処理実行機能１２等を有する。使用状況監視機能１１は、処理端末装置７の使用状況を監視し、状況の変化に応じて使用状況情報を管理サーバ３にブロードキャスト通信で送信する。処理実行機能１２は、管理サーバ３から受け取った処理プログラムである。処理端末装置７−１、７−２、…は、一般ＯＡ用途に用いられているパーソナルコンピュータ等の処理端末装置の未使用時間を利用するボランティア処理端末装置８である。
【００１９】
尚、処理端末装置７は、パーソナルコンピュータ、携帯型端末機、携帯電話機、演算装置を有する機器等である。尚、処理端末装置７は、それぞれＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）メモリ・キー等の外部メモリ（図示せず）を有し、使用状況監視機能１１、処理実行機能１２等を外部メモリに有してもよい。
【００２０】
次に、並列処理システム１の処理手順を説明する。まず、処理端末装置７の監視処理である使用状況監視機能１１、処理端末装置管理機能１３について説明する。図２は、処理端末装置７の監視２０の処理の流れを示す。
【００２１】
図２に示すように、処理端末装置７−１は、使用状況監視機能１１により、スクリーンセーバ等の機能を用いて、処理端末装置７−１の使用状況（使用中／未使用）を常時、監視し、使用状況の状態変化に伴い、状態情報である使用状況情報を、管理サーバ３に向けて、ブロードキャスト通信１９を用いて送信する。例えば、処理端末装置７−１、７−２は、使用状況（未使用）情報２５を送信する。また、処理端末装置７−３は、ＯＡ使用中の為、使用状況（使用中）情報２５´を送信する。
【００２２】
管理サーバ３は、処理端末装置管理機能１３により、各処理端末装置７−１、７−２、…からの使用状況情報を受信、使用状況（使用中／未使用）を処理端末装置使用状況一覧２１に登録、更新する。処理端末装置使用状況一覧２１は、例えば、処理端末装置７−１、７−２、７−４が使用可能端末装置として登録され、処理端末装置７−３は使用不可端末装置として登録される。尚、この処理端末装置使用状況一覧２１は、随時、処理端末装置７−１、７−２、…の状態の変化により、更新される。
【００２３】
通信管理サーバ４は、通信管理機能１７により、常時、ブロードキャスト通信１９上の流れているデータ監視２６を行い、随時、処理端末装置７−１、７−２、…からの使用状況情報２５、２５´等を通信管理テーブル２３に登録２７を行う。
【００２４】
次に、処理受付け／割付け、処理の実行、及び通信管理について説明する。図３は、処理受付け／割付けの処理手順を示すフローチャートである。図４は、通信管理サーバ４の通信管理機能１７の処理手順を示すフローチャートである。図５は、処理受付け／割付け、処理の実行、及び通信管理（ブロードキャスト通信）３０の処理の流れを示す。
【００２５】
図３に示すように、依頼者５−１の端末装置６−１は、例えば、処理Ａの処理依頼を管理サーバ３に送信し、処理Ａの処理プログラムおよび処理データを管理サーバ３に送信する（ステップ２０１）。
【００２６】
尚、処理端末装置７（又はその外部メモリ）に予め、使用状況監視機能１１と共に、処理プログラムおよびデータを記憶させ、端末装置６−１は、管理サーバ３に処理Ａの処理依頼のみ行ってもよいし、更に、予め、使用状況監視機能１１と共に、処理プログラムを記憶させ、端末装置６−１は、管理サーバ３に処理Ａの処理依頼を行い、必要に応じて処理データを送信してもよい。
【００２７】
管理サーバ３は、各依頼者５−１、５−２、…の端末装置６−１、６−２、…からの処理依頼を受信し、受付ける（ステップ２０２）。図５に示すように、管理サーバ３は、例えば、依頼者５−１の端末装置６−１から処理Ａ依頼３１を受付け、依頼者５−２の端末装置６−２から処理Ｂ依頼３１´を受付ける。
【００２８】
管理サーバ３は、受付けた処理を必要に応じて分割する（ステップ２０３）。管理サーバ３は、ブロードキャスト通信を用いて、処理端末装置７、処理保証端末装置１０−１、１０−２、…等の全ての端末装置に、不特定に処理（処理プログラム、処理データ等）を送信する（ステップ２０４）。
【００２９】
処理端末装置７−１は、例えば、未使用状態であり、管理サーバ３から処理分配された処理Ａを受け取り、ブロードキャスト通信で受信応答を返信する（ステップ２０５）。管理サーバ３は、受信応答を受け取り、処理割付けの依頼件数以内である場合（ステップ２０６）、受信応答を送った処理端末装置７と該当処理の処理割付けを行い、処理割付けテーブル２２を作成する（ステップ２０７）。管理サーバ３は、該当処理端末装置７に処理起動依頼である処理依頼を送信する（ステップ２０８）。処理端末装置７は、処理依頼を受け取り、処理を起動し、実行する（ステップ２０９）。
【００３０】
管理サーバ３は、受信応答を受け取り、処理割付けの依頼件数を超えている場合は、処理割付け、処理起動依頼等を行わなず、無効とする。
【００３１】
図５に示すように、例えば、管理サーバ３は、ブロードキャスト通信で、全ての処理端末装置７に処理Ａを送信する。処理Ａは、２つの処理端末装置に対して処理依頼するものとする。処理端末装置７−１、処理端末装置７−２が、未使用で、処理Ａを受け取り、順次、受信応答３４、３４´を、ブロードキャスト通信で返信する。
【００３２】
管理サーバ３は、受信応答３４、３４´を受け取り、受信順に処理の割付けテーブル２２に処理Ａに処理端末装置７−１、７−２を割付け、処理依頼（処理起動依頼）３５、３５´を処理端末装置７−１、処理端末装置７−２に送信する。その後、他の未使用の処理端末装置７−ｎが受信応答を返しても、処理依頼件数“２”を超えるため、処理割付けはされず、無効となる。
【００３３】
次に、通信管理サーバ４の通信管理機能１７の処理を説明する。図４に示すように、通信管理サーバ４は、常時、管理サーバ３、処理端末装置７間のブロードキャスト通信で流れているデータ監視を行う（ステップ３０１）。通信管理サーバ４は、流れている処理（処理プログラム、処理データ等を含む）、その受信応答、処理依頼、処理端末装置７からの状態報告等のデータ内容から、通信管理テーブル２３を作成／更新する（ステップ３０２）。図５に示すように、例えば、通信管理サーバ４は、常時、ブロードキャスト通信上のデータ監視を行い（ステップ３６）、処理端末装置７−１に処理Ａ、処理端末装置７−２に処理Ａと、通信管理テーブル２３に作成する（ステップ３７）。
【００３４】
次に、処理実行中の処理端末装置７における使用不可等の処理異常対応処理について説明する。通信管理サーバ４は、処理実行中の処理端末装置７からの状態報告が「使用不可」状態である場合、または処理実行中の処理端末装置７から応答がない場合（ステップ３０３）、通信管理サーバ４は、処理保証端末装置１０−１、１０−２、…（又は、未使用で、該当処理を受信している処理可能な処理端末装置７）を抽出し（ステップ３０４）、該当端末装置に該当処理の処理依頼を送信し（ステップ３０５）、通信管理テーブル２３を更新する（ステップ３０６）。
【００３５】
処理依頼された処理保証端末装置１０（又は、処理端末装置７）は、処理依頼を受信し（ステップ３０７）、処理を起動し、実行する（ステップ３０８）。
【００３６】
図６は、処理実行中における処理異常対応処理の流れを示す。図６に示すように、例えば、処理実行中、処理端末装置７−１が使用不可になると、処理端末装置７−１は、状態情報４１「使用不可」をブロードキャスト通信１９で送信する。通信管理サーバ４は、処理端末装置７−１からの状態情報４１「使用不可」を読み取り、処理可能な処理保証端末装置１０−１を選択し、通信管理テーブル２３に、処理端末装置７−１から処理保証端末装置１０−１に処理Ａの割付けの変更を行う（ステップ４３）。通信管理サーバ４は、処理Ａ依頼４４を処理保証端末装置１０−１に送信し、処理保証端末装置１０−１は処理Ａを実行する。
【００３７】
以上説明したように、本実施の形態によれば、管理サーバ３と処理端末装置７間での処理依頼とその応答等のデータ通信は、ブロードキャスト通信を用い、通信管理サーバ４は、常時、管理サーバ３、処理端末装置７間のブロードキャスト通信で流れているデータ監視を行う。通信管理サーバ４は、処理（処理プログラム、処理データ等を含む）、その受信応答、処理依頼、処理端末装置７からの状態報告等のデータ内容から、通信管理テーブル２３を作成／更新する。処理実行中の処理端末装置７が使用不可になると、処理端末装置７は、状態情報「使用不可」をブロードキャスト通信で送信する。通信管理サーバ４は、処理端末装置７からの状態情報「使用不可」を読み取って、処理可能な処理保証端末装置１０（又は他の処理依頼な処理端末装置７）を選択し、処理依頼を送信し、処理保証端末装置１０は該当処理を実行する。
【００３８】
これにより、処理依頼中（実行中）の処理端末装置７が障害等により使用不可になった場合でも、他の処理端末装置７等に処理を転送することで処理の継続を可能とし、従来に比べて、簡易に耐障害性を向上させることができる。
【００３９】
尚、本実施の形態では、管理サーバ３が、処理端末装置７の管理、処理端末装置７への処理割付けを行い、ブロードキャスト通信を用いて処理を送信し、通信管理サーバ４が通信管理機能１７を有したが、管理サーバ３は、処理端末装置７の管理は行わず、処理受付け機能１４と処理分割機能を有し、不特定にブロードキャスト通信を用いて処理を送信し、通信管理サーバ４が、前述した通信管理機能１７に、処理端末装置管理機能１３と処理割付け機能１５を加え、処理端末装置７の管理及び処理依頼数に応じたポート設定等により処理の割付けを行ってもよい。
【００４０】
また、本実施形態では、１つの通信管理サーバ４が全処理端末装置７の通信管理を行ったが、膨大な処理端末装置を管理する場合、複数の通信管理サーバ４−１、４−２、…を有し、処理端末装置７−１、７−２、…をクラスタｎに分け、通信管理サーバ４−ｎは、クラスタｎの処理端末装置７の通信管理を行ってもよい。
【００４１】
また、図２、図３、図４に示す処理を行うプログラムはＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に保持させて流通させてもよいし、このプログラムを通信回線を介して送受することもできる。
【００４２】
次に、第２の実施の形態を説明する。図７は、本実施の形態に係る並列処理システム１０１の概略構成を示す図である。並列処理システム１０１は、ブロードキャスト通信を用いて、複数の並列処理の同時実行を行うものである。
【００４３】
図７に示すように、並列処理システム１０１は、管理者１０２の管理サーバ１０３、複数の依頼者５−１、５−２、…の端末装置６−１、６−２、…、複数の処理端末装置７−１、７−２、…、ネットワーク９、処理保証端末装置１０−１、１０−２、…等からなる。並列処理システム１０１は、例えば、社内ＬＡＮ、インターネットなどのネットワーク９を介して、管理サーバ１０３と、複数の依頼者５−１、５−２、…の端末装置６−１、６−２、…と、複数の処理端末装置７−１、７−２、…と、処理保証端末装置１０−１、１０−２、…が接続されて構成される。
【００４４】
管理者１０２は、管理サーバ１０３、処理保証端末装置１０−１、１０−２、…等を有する。管理サーバ１０３は、処理端末装置管理機能１１３、処理受付け機能１１４、処理割付け機能１１５、実行結果取得機能１１６等を有する。処理端末装置管理機能１１３は、処理端末装置７−１、７−２、…から使用状況情報を受信し、使用可能な処理端末装置７を管理する。処理受付け機能１１４は、依頼者５−１、５−２、…の端末装置６−１、６−２、…から処理の依頼を受付ける。処理割付け機能１１５は、依頼された複数の処理を同時に処理端末装置７−１、７−２、…に割付ける。実行結果取得機能１１６は、処理端末装置７−１、７−２、…からの実行結果を取得する。
【００４５】
依頼者５は、処理を依頼する依頼者であり、端末装置６を有する。端末装置６は、ネットワーク９を介して、管理サーバ３に処理を依頼し、処理端末装置７から処理の実行結果を受信し取得する実行結果取得機能１１６を有する。尚、端末装置６は、パーソナルコンピュータ、携帯型端末機等である。
【００４６】
処理端末装置７−１、７−２、…は、使用状況監視機能１１１、処理実行機能１１２等を有する。使用状況監視機能１１１は、処理端末装置７の使用状況を監視し、状況の変化に応じて使用状況情報を管理サーバ３に送信する。処理実行機能１１２は、管理サーバ３から受け取った処理プログラムである。処理端末装置７−１、７−２、…は、一般ＯＡ用途に用いられているパーソナルコンピュータ等の処理端末装置の未使用時間を利用するボランティア処理端末装置８である。
【００４７】
次に、並列処理システム１０１の複数処理の同時実行についての処理手順を説明する。図８は、複数処理の同時実行機能１２０の処理の流れを示す。
【００４８】
図８に示すように、依頼者５−１の端末装置６−１は、例えば、処理Ａの処理依頼１２１を管理サーバ１０３に送信し、依頼者５−２の端末装置６−２は、処理Ｂの処理依頼１２１´を管理サーバ１０３に送信する。管理サーバ１０３は、端末装置６−１から処理Ａ依頼１２１を受付け、端末装置６−２から処理Ｂ依頼１２１´を受付ける。
【００４９】
管理サーバ１０３は、処理端末装置７に依頼する処理の送受信別に異なるポート番号を割り当てる。例えば、処理Ａの送信用ポートとしてポート番号２００１、受信用ポートとしてポート番号２００３とし、処理Ｂの送信用ポートとしてポート番号２００２、受信用ポートとしてポート番号２００４とする。管理サーバ１０３は、ある一部の処理端末装置７（例えば、処理端末装置７−１、７−２、７−３）に対して、ポート番号２００１でポート設定を行い（ステップ１２２）、別の一部の処理端末装置７（処理端末装置７−４、…）に対して、ポート番号２００２でポート設定を行う（ステップ１２３）。管理サーバ１０３は、ブロードキャスト通信を用いて、ポート番号２００１で処理Ａの送信を行い（ステップ１２４）、続けて、ブロードキャスト通信を用いて、ポート番号２００２で処理Ｂの送信を行う（ステップ１２５）。
【００５０】
ポート番号２００１が設定されている処理端末装置７−１や処理端末装置７−２は、処理Ａを受け取り、それぞれポート番号２００３でブロードキャスト通信で受信応答を返信する。ポート番号２００２が設定されている処理端末装置７−４は、処理Ｂを受け取り、ポート番号２００４でブロードキャスト通信で受信応答を返信する。
【００５１】
同様にして、管理サーバ３は、ブロードキャスト通信で処理毎に該当ポートを設定し、処理依頼を送信し、該当する処理端末装置７は処理を実行し、実行結果を返信する。
【００５２】
以上説明したように、本実施の形態によれば、管理サーバ１０３は、複数の端末装置６−１、６−２、…から処理依頼を受付ける。管理サーバ１０３は、処理端末装置７に依頼する処理毎に異なるポート番号を割り当てる。管理サーバ１０３は、ある一部の処理端末装置７に対して、ポート番号ｎでポート設定を行い、別の一部の処理端末装置７に対して、ポート番号ｍでポート設定を行う。管理サーバ１０３は、ブロードキャスト通信を用いて、処理に応じたポート番号で各処理を送信する。同様にして、処理端末装置７は、ブロードキャスト通信で該当ポートを設定し、応答を送信する。
【００５３】
これにより、通信の流れを複数確保でき、容易に、複数の通信ルートで同時に複数処理を実行可能となる。また、新たに計算環境を構築することなく並列処理の高速化が図られる。
【００５４】
尚、図８に示す処理を行うプログラムはＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に保持させて流通させてもよいし、このプログラムを通信回線を介して送受することもできる。
【００５５】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように本発明によれば、ブロードキャスト通信を用いた、耐障害性の向上及び複数処理の同時実行を容易に実現する並列処理システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の実施の形態に係る並列処理システム１の概略構成を示す図
【図２】 処理端末装置７の監視２０の処理の流れを示す図
【図３】 処理受付け／割付けの処理手順を示すフローチャート
【図４】 通信管理サーバ４の通信管理機能１７の処理手順を示すフローチャート
【図５】 処理受付け／割付けと通信管理（ブロードキャスト通信）３０の処理の流れを示す図
【図６】 処理実行中における処理異常発生時の処理の流れを示す図
【図７】 第２の実施の形態に係る並列処理システム１０１の概略構成を示す図
【図８】 複数処理同時実行機能１２０の処理の流れを示す図
【符号の説明】
１、１０１………並列処理システム
２、１０２………管理者
３、１０３………管理サーバ
４………通信管理サーバ
５………依頼者
６………端末装置
７………処理端末装置
８………ボランティア処理端末装置
９………ネットワーク
１０………処理保証端末装置
Claims (1)
- 複数の処理端末装置と、複数の依頼者側の端末装置と、管理サーバと、通信管理サーバとがネットワークを介して接続されたシステムであって、
前記処理端末装置は、前記処理端末装置の使用状況を監視し、状態の変化に応じて状態情報をブロードキャスト通信を用いて送信する監視手段を備え、
前記管理サーバは、前記端末装置から処理を受信する処理受付け手段と、前記処理を、ブロードキャスト通信を用いて全ての前記処理端末装置に送信する処理送信手段と、前記処理端末装置からの応答順に、処理依頼数分、前記処理端末装置に前記処理を割付け、処理依頼を送信する処理割付け手段とを備え、
前記通信管理サーバは、常時、ブロードキャスト通信上のデータを監視する通信管理手段と、処理実行中の前記処理端末装置が使用不可状態になった場合、別の処理可能な前記処理端末装置に前記処理を再度割付け、前記処理依頼を送信する異常対応手段とを備えることを特徴とする並列処理システム。
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