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

Claims (1)

  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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