JP5150164B2 - Optimization method of regular communication between client terminal and server - Google Patents
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Description
本発明は、ネットワークを介したデータの転送に関するものであり、詳しくは、クライアント端末とサーバとが接続されたネットワークシステムにおいて、クライアント端末からサーバに向けて送信されたデータに添付された送信時刻、及び前記データのサーバの受信時刻に基づいて、クライアント端末の次のデータの送信までの時間を制御する技術に関するものである。 The present invention relates to data transfer via a network. Specifically, in a network system in which a client terminal and a server are connected, a transmission time attached to data transmitted from the client terminal to the server, The present invention also relates to a technique for controlling the time until the next data transmission of the client terminal based on the reception time of the data server.
複数のクライアント端末からネットワークを経由してサーバに定期的にデータを送信され、サーバにより前記データが定期的に処理される場合、サーバによる前記データの定期処理の開始時に、前記データが時間的に分散してサーバに受信されるのが理想的である。しかしながら、ネットワークの通信量が増加し、複数のクライアント端末からの前記データを送信するのに必要される時間が、ネットワーク的な距離により不規則に長時間となり、サーバに一時的に集中して着信し、前記データを定期処理するサーバに過度の負荷が掛るという問題が発生している。前記のデータのサーバへの偏った着信という状況を解消する手段が求められていた。 When data is periodically transmitted from a plurality of client terminals to a server via a network, and the data is periodically processed by the server, the data is temporally transmitted at the start of the periodic processing of the data by the server. Ideally, it should be distributed and received by the servers. However, the amount of network traffic increases, and the time required to transmit the data from a plurality of client terminals becomes irregularly long due to the network distance. However, there is a problem that an excessive load is applied to the server that periodically processes the data. There has been a demand for means for solving the situation of the uneven arrival of data to the server.
前記の問題を解決する手段として、図8に示すように、クライアント端末側にて、サービスを提供するサーバの負荷状況に応じた適切なタイムアウト時間を設定できるようにすることを目的とする処理サーバ52、時間サーバ51及びクライアント端末53から構成されるネットワークシステムが知られている(たとえば、特許文献1参照)。前記公知のネットワークシステムの具体的な概要は、サーバからの応答を待つ待ち時間を任意に設定可能なクライアント端末53と、クライアント端末53にネットワーク54を介して接続されているとともに、クライアント端末53からの要求に応じて、所定のサービスをクライアント端末53に提供する処理サーバ52と、クライアント端末53にネットワーク54を介して接続されているとともに、クライアント端末53からの要求に対する応答として、処理サーバ52の状況に応じた前記待ち時間に係る時間情報をクライアント端末53に送信する時間サーバ51とを備え、クライアント端末53は、時間サーバ51から送信される前記時間情報に基づいて、前記待ち時間を設定するというものである。
As a means for solving the above-mentioned problem, as shown in FIG. 8, a processing server for enabling the client terminal to set an appropriate timeout time according to the load status of the server providing the
前記の公知のネットワークシステムの場合、2種類のサーバ(処理サーバ及び時間サーバ)が使用されているため、前記ネットワークシステムの構築時に開発すべきソフトウエアも多くなり、構築時の初期コスト及び管理コストが高価になるという欠点がある。 In the case of the known network system, since two types of servers (processing server and time server) are used, software to be developed at the time of construction of the network system increases, and initial cost and management cost at the time of construction are increased. Has the disadvantage of becoming expensive.
公知のネットワークシステムの欠点を解決すべく、鋭意検討した結果、1台のサーバにより、複数のクライアント端末の送信時刻をネットワークの通信状況に即して制御することにより、前記データの前記のサーバへの着信時刻を分散化し、かつ前記のデータを定期処理できるネットワークシステムを開発した。すなわち、本発明は、
複数のクライアント端末とサーバが定期的に通信を行うネットワークシステムにおいて、
前記クライアント端末が、前記サーバへデータを送信する際に、前記データの送信時刻を前記データに添付した上で送信する手段と、
前記サーバが、前記クライアント端末の送信時刻が添付されたデータを受信し、前記データの受信時刻を記録する手段と、
前記サーバが、前記送信時刻と前記受信時刻から時間差を算定し、前記時間差が所定の時間差以上の場合に、前記クライアント端末に次回のデータの送信時刻を送信する手段と
を備えることを特徴とする定期通信の最適化方法、並びに
サーバと複数のクライアント端末が定期通信を行うネットワークシステムにおいて、
前記サーバへのデータの送信時、送信時刻を前記データに添付して送信するクライアント端末と、
前記送信時刻と前記データのサーバの受信時刻から時間差を算定し、前記時間差が所定の時間差以上の場合に前記クライアント端末に、次回のデータの送信時刻を送信するサーバと、
を備えていることを特徴とするネットワークシステムに関するものである。
As a result of intensive studies to solve the shortcomings of known network systems, a single server controls the transmission times of a plurality of client terminals in accordance with the communication status of the network, whereby the data is sent to the server. Has developed a network system that can decentralize incoming times and periodically process the data. That is, the present invention
In a network system in which multiple client terminals and servers regularly communicate,
Means for transmitting the data when the client terminal transmits data to the server after attaching the data transmission time to the data;
Means for receiving data to which the transmission time of the client terminal is attached, and recording the reception time of the data;
The server includes a means for calculating a time difference from the transmission time and the reception time and transmitting a next data transmission time to the client terminal when the time difference is equal to or larger than a predetermined time difference. In a network system in which a periodic communication is optimized between a server and a plurality of client terminals.
When transmitting data to the server, a client terminal that transmits a transmission time attached to the data; and
A server that calculates a time difference from the transmission time and a reception time of the data server, and transmits the next data transmission time to the client terminal when the time difference is equal to or larger than a predetermined time difference;
It is related with the network system characterized by providing.
本発明のネットワークシステムは、1台のサーバと複数のクライアント端末から構成され、開発するソフトの本数が少ないため、ネットワーク構築時の初期コスト及び管理コストが安価である。
さらに、本発明のネットワークシステムでは、ネットワークの通信量の増加による混雑状況やクライアント端末/サーバ間のネットワーク的な距離の長さに伴う通信時間がより長くなることを、サーバでクライアント端末のデータの送信時刻と前記データのサーバの受信時刻との時間差として把握し、ついで前記時間差に基づいて、サーバからクライアント端末の次回の送信時刻を早めたり、遅くしたりして調節するように設定できる。したがって、本発明のネットワークシステムでは、ネットワークの通信状況に合わせてクライアント端末からサーバへのデータ送信を行い、サーバにおける前記データの受信時刻を分散できるので、前記データの処理にともなうサーバの負荷を適正に保つことができる。
The network system of the present invention is composed of a single server and a plurality of client terminals, and since the number of software to be developed is small, the initial cost and management cost at the time of network construction are low.
Furthermore, in the network system of the present invention, it is understood that the communication time associated with the congestion situation due to an increase in network traffic and the length of the network distance between the client terminal / server becomes longer. The time difference between the transmission time and the data reception time of the server can be grasped, and then the next transmission time of the client terminal can be adjusted from the server to be advanced or delayed based on the time difference. Therefore, in the network system of the present invention, data transmission from the client terminal to the server can be performed according to the network communication status, and the reception time of the data at the server can be distributed. Can be kept in.
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施形態によるネットワークシステムの構成例を示すブロック図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a network system according to an embodiment of the present invention.
本発明に使用されるネットワークは、クライアント−サーバ方式のネットワークならばいずれでもよく、具体的にはインターネットである。 The network used in the present invention may be any client-server type network, specifically, the Internet.
図2は、本実施形態におけるサーバ1の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。図2に示すように、サーバ1は、送受信部11、クライアント端末送信時刻格納部12、受信時刻格納部13、クライアント端末送信時刻設定部14、制御部15及びサービス処理部16から構成される。サービス処理部16の具体的な処理機能としては、各クライアント端末2から送信されたデータがサーバ1に受信されると、サーバ1は、前記クライアント端末2がネットワークに接続されているものと判断し、サーバ1が提供するデータベースに各クライアント端末2からのデータを登録することである。
FIG. 2 is a functional block diagram illustrating an example of a functional configuration of the
サーバ1の各部の機能について説明する。サーバ1は、ネットワーク3を経由して各クライアント端末2から送信されたからデータを送受信部13で受信し、前記のデータの受信時刻を受信時刻格納部13に格納し、前記のデータに添付されたクライアント端末の送信時刻をクライアント端末送信時刻格納部12に格納し、そして、クライアント端末送信時刻設定部14で前記両格納部12及び13の時刻データに基づき、所定の条件に合致する場合にクライアント端末2にデータの送信時刻の変更を送信する。一方、受信したデータをサービス処理部16で定期的に処理する。
The function of each part of the
図3は、本実施形態における各クライアント端末2の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。図3に示すように、各クライアント端末2は、表示部21、入力部22、制御部23、送信時刻設定部24、送信時刻格納部25、サービス処理部26及び送受信部27から構成される。サービス処理部26の具体的な処理機能としては、各クライアント端末2自体の状態(異常状態の有無など)に応じて、サーバ1に対して送信するデータの値を変化させたり、サーバから一定時間内に応答が得られなかった場合のリトライの処理などを実行したりすることである。
FIG. 3 is a functional block diagram illustrating an example of a functional configuration of each
各クライアント端末2の各部の機能について説明する。各クライアント端末2は、作業者により表示部21及び入力部22から入力されたデータをサービス処理部26で処理し、処理されたデータに送信時刻設定部24で設定した送信時刻に前記送信時刻を添付した上、送受信部27からネットワーク3を経由して、サーバ1に送信する。また、サーバ1からデータ送信時刻の変更を送受信部27で受信した場合には、送信時刻格納部25に格納した後、送信時刻設定部24でデータの送信時刻を変更する。
The function of each part of each
本発明を実施する際の前提条件である、サーバ1と各クライアント端末2の時刻の調整は、サーバ1又はクライアント端末2ごとに、NTP(ネットワーク・タイム・プロトコル)という既存の技術を用いて実施する。すなわち、サーバ1及び各クライアント端末2の時刻の調整は、たとえば仕様書RFC1305のようなインターネット上で公開されているプロトコールに則った、市販のソフトウエア又は自作のソフトウエアをサーバ1及び各クライアント端末2に予め実装して、サーバ1又は各クライアント端末2のそれぞれが、別々に1日に1回の割合でインターネット上にあるNTPサーバと協定世界時(UTC)を使用して送受信を行い、時刻を協定世界時(UTC)に合わせる。
Adjustment of the time between the
図4は、本発明のネットワークシステムにおける、各クライアント端末2とサーバ1の間のデータの送受信に関する時刻の設定に関するフローチャートである。具体的には、以下のようなステップで構成される。
FIG. 4 is a flowchart relating to setting of the time relating to data transmission / reception between each
ステップS1にて、サーバ1は、各クライアント端末2からのデータの送信を受信するまで待機する。
In step S <b> 1, the
ステップS2にて、サーバ1が、各クライアント端末2から送信時刻が添付されたデータを受信し、前記データのサーバ1の受信時刻及び各クライアント端末2の送信時刻を、それぞれ受信時刻格納部13及びクライアント端末送信時刻格納部12に格納する。
In step S2, the
ステップS3にて、サーバ1が、クライアント端末送信時刻設定部14で、格納されたクライアント端末送信時刻及び前記データの受信時刻の時間差を算定し、前記時間差が、すでに設定されている平均時間差に比べて所定の範囲内にある場合には、前記プログラムを終了する。なお、前記平均時間差は、各クライアント端末2の過去10回の送信時刻及びサーバ1の前記データの受信時刻との時間差を平均することにより算定される。この時、前記平均時間差の算定の際には、他の通信時間に比べて極端に長い通信時間の場合は除外される。
In step S3, the
ステップS4にて、ステップ3で算定された時間差が、前記平均時間差に比べ所定の範囲を超える場合(たとえば、前記時間差からサーバ1の定期処理に間に合わず、サーバ1において前記クライアント端末2からのデータの受信が集中と予測される場合)には、サーバ1は、前記時間差に基づき、各クライアント端末2のデータ送信時刻を算定して、前記データ送信時刻を各クライアント端末2に送信する。前記のデータ送信時刻を受信した各クライアント端末2は、前記データ送信時刻に合わせてデータを送信する。
In step S4, when the time difference calculated in
次に、本発明のネットワークシステムの一つの実施態様を示して、通信ダイヤグラムの観点から本発明のネットワークシステムの有用性をさらに具体的に説明する。
図5は、クライアント端末2台(2A及び2B)及びサーバ1から構成される本発明のネットワークシステムの一実施態様の通信ダイヤグラムである。T1乃至T6は、クライアント端末2Aとサーバ1間のデータの通信ダイヤグラムであり、T7乃至T11は、クライアント端末2Bとサーバ1間のデータの通信ダイヤグラムである。通信ダイヤグラムT1及びT7において、正常な通信状態にあることを示している。一方、通信ダイヤグラムT2及びT8では、ネットワークの通信量の増加から、クライアント端末2A及び2Bから送信された、前記クライアント端末の送信時刻が添付されたデータがサーバ1に受信されるまでの時間が、正常な通信状態に比べて長時間となっている。この結果、通信ダイヤグラムT2のデータのサーバ1の受信時刻は、クライアント端末2Bからのデータのサーバの受信時刻と近接したものとなり(通信ダイヤグラムT2及びT9、並びにT4及びT10参照)、前記クライアント端末2A及び2Bから送信されたデータを処理するサーバ1に負荷が増す。
この時点において、サーバ1が、前記送信時刻とサーバ1の前記データの受信時刻の比較から、時間差を算定し、当信時間差が所定の範囲を超える場合には、サーバ1から、クライアント端末2Aに対して、データの送信時刻を送信する(通信ダイヤグラムT3参照)。通常、混雑していないインターネットにおけるクライアント端末2から送信されたデータがサーバ1に到達するまでの時間は、大体100ms以内(日本国内での通信の場合)であるが、通信量の増加による混雑が発生すると、前記時間はそれ以上になる。また、定期処理は3〜5分に1回である。
Next, one embodiment of the network system of the present invention will be shown, and the usefulness of the network system of the present invention will be described more specifically from the viewpoint of a communication diagram.
FIG. 5 is a communication diagram of one embodiment of the network system according to the present invention, which comprises two client terminals (2A and 2B) and the
At this time, the
これを受信した各クライアント端末2は、サーバ1から送信された送信時刻にデータをサーバ1に送信する(通信ダイヤグラムT5参照)。この処理により、クライアント端末2Aとクライアント端末2Bから送信されるデータが、サーバ1の受信時刻に分散され(通信ダイヤグラムT5及びT11参照)、サーバ1の定期処理の過度な負荷が解消される。なお、サーバ1の定期処理の具体的な例としては、各クライアント端末2の死活(ネットワークに接続されているかどうか)の監視を行うための判断処理、及び連続した複数回の定期処理にクライアント端末2からの通信が来なかった場合、何らかの理由でネットワークから切り離されたものと判断する処理が挙げられる。
Each
図6は、クライアント端末2台(A及びB)及びサーバCから構成される従来のネットワークシステムの通信ダイヤグラムである。T51乃至T54は、クライアント端末AとサーバC間のデータの通信ダイヤグラムであり、T55乃至T58は、クライアント端末BとサーバC間のデータの通信ダイヤグラムである。通信ダイヤグラムT51及びT55において、正常な通信状態にあることを示している。一方、通信ダイヤグラムT52及びT6では、ネットワークの通信量の増加から、クライアント端末A及びBから送信されたデータがサーバCに受信されるまでの時間が、正常な通信状態に比べて長時間となり、加えてサーバCで受信される時刻が近接している。ネットワークの通信量の増加が続くかぎり、サーバCでのデータの受信時刻が近接した状況が継続し(通信ダイヤグラムT53及びT57、並びにT54及びT58参照)、サーバCの定期処理の過度の負荷がかかり続けることになってしまう。 FIG. 6 is a communication diagram of a conventional network system including two client terminals (A and B) and a server C. T51 to T54 are data communication diagrams between the client terminal A and the server C, and T55 to T58 are data communication diagrams between the client terminal B and the server C. Communication diagrams T51 and T55 indicate that the communication state is normal. On the other hand, in the communication diagrams T52 and T6, the time until the data transmitted from the client terminals A and B is received by the server C becomes longer than the normal communication state due to the increase in network traffic. In addition, the time received by the server C is close. As long as the network traffic continues to increase, the situation where the data reception time at the server C is close will continue (see communication diagrams T53 and T57, and T54 and T58), and an excessive load will be imposed on the periodic processing of the server C. Will continue.
図5及び図6を比較すると、本発明のネットワークシステムは、ネットワーク3の通信量の増加に対応して、各クライアント端末2から送信されたデータのサーバ1による受信時刻を分散させ、前記のデータのサーバ1による処理を適正に実行することができることが明らかである。さらに、図5及び図6の場合、クライアント端末2を2台としての説明から、次のようなことが明らかである。すなわち、クライアント端末2の台数がもっと多くなり、前記のデータのサーバ1への着信数が増加した場合、ネットワークが混雑した場合でも、本発明のネットワークシステムならば、前記のデータのサーバ1での受信が時間的に集中することなく、分散させることができるため、前記のデータの定期処理にともなうサーバの負荷を適正に保つことができる。
5 and 6, the network system according to the present invention distributes the reception time of the data transmitted from each
図5ではクライアント端末は2台であるが、さらにクライアント端末2の台数が増加した場合でも、本発明のネットワークシステムの場合サーバ1での各クライアント端末2からのデータの受信の集中を分散させることができる。すなわち、サーバ1は、各クライアント端末2の定期データ送信の時間間隔(ネットワークの通信の増加に伴うサーバ1の受信の遅延による補正を行わない時間)が、サーバ1のクライアント端末格納部に記憶されている。この格納された時間間隔のデータに基づき、各クライアント端末2からデータの受信がサーバ1に集中した場合に、クライアント端末2からデータの集中が発生する、次の受信時刻が算定される。そこで、サーバ1が、データの送信を集中させたクライアント端末2の内から無作為に選んだクライアント端末2に対して、次の送信時刻を早めたり若しくは遅くしたりすることで、徐々に各クライアント端末2からのデータの受信を分散させることが出来る。
Although the number of client terminals is two in FIG. 5, even when the number of
図7は、本発明のネットワークシステムの一実施態様におけるサーバ1における、たとえば100台くらいの多数の複数のクライアント端末2からのデータの受信件数の経時的な推移を示すグラフである。定期処理1において、ネットワークの通信量の増加から各クライアント端末2からのデータの、サーバ1における受信件数が集中している(P−2)時間帯があることを示している。ここにおいて、P−2の時点でサーバ1が受信したデータを送信したクライアント端末2のいくらかに対して、理想負荷には余裕がある時間帯(P−1)へデータを送信するようにクライアント端末2へデータの送信時刻をサーバ1から送信する。その結果、定期処理2に示されるように、サーバ1におけるデータの受信件数の集中が幾分か是正される(P−5及びP−6)。しかしながら、依然としてサーバ1の受信件数の集中が解消されていない時間帯(P−6)が存在する。このP−6への集中を解消するために、理想負荷であるクライアント端末2からのデータ受信件数には余裕がある時間帯(P−7に相当する時間帯、すなわちP−11)へデータを送信するようにクライアント端末2へデータの送信時刻をサーバ1から送信する。この処理の結果、定期処理3の全時間帯において、サーバ1のクライアント端末2からのデータ1の受信件数が、理想負荷の受信件数以内に収めることができる(P−9、P−10及びP−11)。以上のような、本発明のネットワークシステムにより各クライアント端末2から送信されたデータのサーバ1の受信時刻を調整できるのは、サーバ1が、前記データの受信時刻から次回の前記データのサーバ1の受信時刻を予測して、各クライアント端末2のデータの次回の送信時刻を設定できるからである。なお、理想負荷(たとえば、図7では、点線で囲んだ部分)とは、は、サーバ1の能力によっても異なるが、サーバ1の通常の稼働状況を維持できる本発明のサーバ1における理想負荷のデータの受信件数の状態であり、加えて定期処理から次の定期処理へ移る場合には、クライアント端末2からの次回送信の遅延が発生した場合、サーバ1の次回定期処理に間に合わない可能性を考慮して、たとえば10秒くらいの時間帯として、クライアント端末2からのデータの受信が1件もない時間帯(たとえば、P−4、P−8及びP−12)を設定できることを意味する。
FIG. 7 is a graph showing the change over time of the number of data received from a plurality of
以上の本発明のネットワークシステムは、ネットワークにおける通信の混雑や各クライアント端末2/サーバ1の間の距離によるデータの送信にかかる時間が長くなると、サーバ1の定期処理の開始時刻に間にあわなかったり、さらにはサーバ1がクライアント端末2からのデータを受信できなかったり等の通信上のトラブルが発生した場合に応じて、各クライアント端末2のデータの送信時刻をサーバ1から調整することにより、前記トラブルの発生を未然に防ぐことができる。
In the network system of the present invention described above, when the time required for data transmission due to the congestion of communication in the network and the distance between each
1:サーバ
2:クライアント端末
3:ネットワーク
11:送受信部
12:クライアント端末送信時刻格納部
13:受信時刻格納部
14:クライアント端末送信時刻設定部
15:制御部
16:サービス処理部
21:表示部
22:入力部
23:制御部
24:送信時刻設定部
25:送信時刻格納部
26:サービス処理部
27:送受信部
1: server 2: client terminal 3: network 11: transmission / reception unit 12: client terminal transmission time storage unit 13: reception time storage unit 14: client terminal transmission time setting unit 15: control unit 16: service processing unit 21: display unit 22 : Input unit 23: control unit 24: transmission time setting unit 25: transmission time storage unit 26: service processing unit 27: transmission / reception unit
Claims (1)
前記クライアント端末が、前記サーバへデータを送信する際に、前記データの送信時刻を前記データに添付した上で送信する手順と、
前記サーバが、前記クライアント端末の送信時刻が添付されたデータを受信し、前記データの受信時刻を記録する手順と、
前記サーバが、前記送信時刻と前記受信時刻から時間差を算定し、前記時間差が所定の時間差以上の場合に、前記クライアント端末に次回のデータの送信時刻を送信する手順とを備え、
前記次回のデータの送信時刻が、クライアント端末からのデータの受信件数がサーバの理想負荷範囲内に収まる時間帯に設定されていることを特徴とする定期通信の最適化方法。 And a plurality of client terminals, and a server to periodically process the data received from the client terminal in a network system for performing periodic communication,
When the client terminal transmits data to the server, a procedure for transmitting the data after attaching the data transmission time to the data;
The server, the procedure sending time of the client terminal receives the accompanying data, and records the reception time of the data,
The server calculates a time difference from the transmission time and the reception time, and when the time difference is equal to or larger than a predetermined time difference, a procedure for transmitting a next data transmission time to the client terminal ,
The method for optimizing regular communication, characterized in that the next data transmission time is set in a time zone in which the number of received data from the client terminal falls within the ideal load range of the server .
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