JP5359295B2 - 負荷分散装置、負荷分散方法および負荷分散プログラム - Google Patents
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Description
図1は、負荷分散システムの概要を示す図である。この負荷分散システムは、負荷分散装置1および情報処理装置2,3,4を有する。負荷分散装置1は、処理要求5を情報処理装置2,3,4に振り分ける。情報処理装置2,3,4は、処理要求に応じた処理を実行する。情報処理装置2,3,4は、例えば、所定のサービスを提供するサーバである。
受信部1aは、情報処理装置2,3,4に対する処理要求5を受信する。処理要求5は、例えば、情報処理装置2,3,4が提供するサービスを利用するクライアントから送信される。受信部1aは、受信した処理要求5を制御部1bに出力する。
ここで、制御部1bは、閾値Lよりも小さい情報処理装置が複数存在する場合には、その中から更に振分先とする情報処理装置を決定する。第1の振分先決定方法として、例えば、前回処理要求の送信先とした時点からの経過時間が最も短い情報処理装置を振分先とすることが考えられる。また、第2の振分先決定方法として、振り分けられた処理要求に応じた処理を全て完了する予定時刻が最も遅い情報処理装置を振分先とすることが考えられる。
以下、第1の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図2は、Webシステムの構成を示す図である。このWebシステムは、負荷分散装置100およびWebサーバ200,300,400,500,・・・を有する。また、負荷分散装置100は、ネットワーク10を介して端末装置21,22,23と接続される。ネットワーク10は、インターネットまたはイントラネットの通信網である。
RAM102は、CPU101に実行させるOS(Operating System)のプログラムやアプリケーションソフトウェア(以下、アプリケーションという)のプログラムの少なくとも一部を一時的に記憶する。また、RAM102は、CPU101による処理に必要な各種データを記憶する。
入力インタフェース104は、外部装置からの入力を受け付ける。入力インタフェースは、例えば、シリアル通信用ポートである。システムの管理者は、入力インタフェース104に作業用のコンピュータを接続し、Telnetなどのプロトコルを用いて負荷分散装置100に対する各種設定を行える。
RAM202は、CPU201に実行させるOSのプログラムやアプリケーションのプログラムの少なくとも一部を一時的に記憶する。また、RAM202は、CPU201による処理に必要な各種データを記憶する。
画像表示インタフェース204は、モニタ31と接続される。画像表示インタフェース204は、CPU201からの命令に従って、画像をモニタ31の画面に表示させる。
なお、Webサーバ300,400,500,・・・についてもWebサーバ200と同様のハードウェア構成により実現できる。
サーバ情報管理部150は、メッセージ処理部130から取得する情報に応じて管理情報記憶部110に記憶された管理情報を更新する。更新対象は、例えば、各Webサーバの負荷値、稼動状態/省電力状態、処理要求の振分順序を示す情報である。
図6は、第1の実施の形態のサーバ管理テーブルの第1のデータ構造例を示す図である。サーバ管理テーブル111は、管理情報記憶部110に記憶される。サーバ管理テーブル111は、端末装置21,22,23から処理要求を受け付ける仮想サーバごとに負荷分散装置100に設けられる。ここで、仮想サーバは、負荷分散装置100で端末装置21,22,23からのリクエストを受け付けるための仮想的なサーバである。Webサーバ200,300,400,500,・・・が提供するサービスに対応付けられた仮想サーバ名を“System”、その仮想IPアドレスを“192.168.0.10”とする。他の仮想サーバが存在する場合は別個にサーバ管理テーブルを設ける。
また、リクエスト振分順に関して、Webサーバ200,300,400でそれぞれ“4”、“2”、“3”である。これは、Webサーバ200に直近にリクエストを振り分けたことを示す。その前にリクエストを振り分けたサーバは、Webサーバ400であり、この中で最も過去にリクエストを振り分けたサーバは、Webサーバ300である。
サーバ管理テーブル111aには、例えば“サーバA”に関して、リクエスト最終振分時刻が“10:00:00”という情報が設定される。また、例えば“サーバB”に関して、リクエスト最終振分時刻が“9:00:00”という情報が設定される。また、例えば“サーバC”に関して、リクエスト最終振分時刻が“9:30:00”という情報が設定される。すなわち、リクエストを振り分けた順は、直近のものから順にWebサーバ200,400,300の順となる。
図8は、負荷閾値管理テーブルのデータ構造例を示す図である。閾値管理テーブル112は、管理情報記憶部110に記憶される。閾値管理テーブル112には、種別を示す項目、閾値を示す項目が設けられている。各項目の横方向に並べられた情報同士が互いに関連付けられて、1つの閾値に関する情報を示す。
閾値管理テーブル112には、例えば、種別が“状態移行判定用”、閾値が“10”という情報が設定される。この閾値を閾値L1とする。閾値L1は、Webサーバ200,300,400,500,・・・を省電力状態に移行してよいか否かの判定処理に用いられる。
[ステップS1]通信処理部120は、メッセージ(端末装置21,22,23からの仮想サーバに対するリクエストを含む)を受信する。通信処理部120は、受信したメッセージをメッセージ処理部130に出力する。
[ステップS7]メッセージ処理部130は、通信処理部120から取得したメッセージがWebサーバ200,300,400,500,・・・からの全処理完了メッセージであるか否かを判定する。全処理完了メッセージである場合、処理がステップS8に移される。全処理完了メッセージでない場合、処理が完了する。
図10は、第1の実施の形態のリクエスト振分処理の手順を示すフローチャートである。以下、図10に示す処理をステップ番号に沿って説明する。なお、以下に示す処理内容は、図9のステップS3の処理を詳細に示すものである。
[ステップS12]振分サーバ決定部140は、管理情報記憶部110に記憶された仮想サーバ名“System”に対応するサーバ管理テーブル111を特定する。振分サーバ決定部140は、管理情報記憶部110に記憶された閾値管理テーブル112の閾値L2を参照し、サーバ管理テーブル111の各サーバの負荷値と閾値L2とを比較する。
[ステップS14]振分サーバ決定部140は、サーバ管理テーブル111のリクエスト割当順を参照して、抽出したサーバのうち直近にリクエストを送信したサーバを特定する。すなわち、サーバAを特定する。
[ステップS22]起動指示部160は、管理情報記憶部110に記憶された閾値管理テーブル112の閾値L1を参照し、サーバ管理テーブル111の各サーバの負荷値と閾値L1とを比較する。
図12は、サーバ停止処理の手順を示すフローチャートである。以下、図12に示す処理をステップ番号に沿って説明する。なお、以下に示す処理内容は、図9のステップS8の処理を詳細に示すものである。
[ステップS32]省電力化指示部170は、管理情報記憶部110に記憶されたサーバ管理テーブル111を参照して、各サーバの負荷値を取得する。
図13は、Webシステムの第1の状態例を示す図である。この第1の状態例は、図6に示すサーバ管理テーブル111で示される状態に対応する。ただし、Webサーバ500を含むその他のサーバは省略する。
[ステップS103]負荷分散装置100は、Webサーバ400以外にWebサーバ200の負荷値が閾値L1よりも小さいと判定する。そして、負荷分散装置100は、Webサーバ400に省電力化指示メッセージを送信する。Webサーバ400は、この省電力化指示メッセージを受信すると、稼動状態から省電力状態へ移行する。
[ステップS105]負荷分散装置100は、Webサーバ300以外にWebサーバ200の負荷値が閾値L1よりも小さいと判定する。そして、負荷分散装置100は、Webサーバ300に省電力化指示メッセージを送信する。Webサーバ300は、この省電力化指示メッセージを受信すると稼動状態から省電力状態へ移行する。
[ステップS107]負荷分散装置100は、受信したリクエストをWebサーバ200に送信する。以降、リクエストの量が増大してWebサーバ200の負荷値が閾値L1以上とならない限り、WebシステムはWebサーバ200のみが稼動状態となり、Webサーバ300,400は省電力状態を維持する。
このように、システムの利用量が少ない場合には、応答性能を損なわない最低限のサーバのみを稼動状態とし、他のサーバを省電力状態として運用することができる。このとき、省電力状態に移行するために各サーバの処理の委譲等を行う必要がないので、このための処理負荷によりWebシステムの応答性が損なわれることもない。
図16は、サーバ起動の流れを示すシーケンス図である。以下、図16に示す処理をステップ番号に沿って説明する。なお、以下の内容は、図15に示した状態を起点に実行される処理を例示している。
[ステップS113]負荷分散装置100は、受信したリクエスト群をWebサーバ200に送信する。
[ステップS118]負荷分散装置100は、受信したリクエスト群をWebサーバ200に送信する。
[ステップS121]負荷分散装置100は、受信したリクエスト群をWebサーバ300に送信する。
図18は、Webシステムの第4の状態例を示す図である。(A)は更にWebサーバ400を稼動状態にする場合、(B)はWebサーバ400を省電力状態のままとする場合である。
以下、第2の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。前述の第1の実施の形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については説明を省略する。
図20は、第2の実施の形態のサーバ管理テーブルのデータ構造例を示す図である。サーバ管理テーブル111bは、管理情報記憶部110aに記憶される。サーバ管理テーブル111bには、サーバ名を示す項目、IPアドレスを示す項目、状態を示す項目、負荷値を示す項目、全処理完了予定時刻を示す項目、起動優先順位を示す項目が設けられている。各項目の横方向に並べられた情報同士が互いに関連付けられて、1つのWebサーバの情報を示す。
次に、以上のような構成を有する負荷分散装置100aの処理に関して説明する。
[ステップS41]振分サーバ決定部140aは、メッセージ処理部130から仮想サーバ“System”に対するリクエストを取得する。
[ステップS44]振分サーバ決定部140aは、サーバ管理テーブル111bの全処理完了予定時刻を参照して、抽出したサーバのうち最も遅く全処理が完了するサーバを特定する。すなわち、サーバBが特定される。
(付記1) 複数の情報処理装置それぞれの負荷値を記憶する負荷情報記憶部を参照し、前記複数の情報処理装置のうち、前記負荷値が所定の閾値よりも小さい情報処理装置を選択し、当該情報処理装置の前記負荷値が前記所定の閾値に達するまで、当該情報処理装置を、取得した処理要求の振分先と決定する制御部と、
前記制御部が決定した前記振分先に前記処理要求を送信する送信部と、
を有することを特徴とする負荷分散装置。
ことを特徴とする付記2記載の負荷分散装置。
ことを特徴とする付記2記載の負荷分散装置。
前記制御部は、前記完了時刻情報記憶部に記憶された前記完了時刻情報に基づいて、前記負荷値が前記所定の閾値より小さく、かつ、前記完了予定時刻が最も遅い情報処理装置を前記処理要求の振分先と決定する、
ことを特徴とする付記1記載の負荷分散装置。
前記制御部は、前記負荷情報記憶部に記憶された前記負荷値に基づいて、当該負荷値が前記所定の閾値よりも小さい情報処理装置を特定する、
ことを特徴とする付記1乃至5の何れかに記載の負荷分散装置。
前記制御部は、前記負荷情報記憶部に記憶された前記負荷値に基づいて、当該負荷値が前記所定の閾値よりも小さい情報処理装置を特定する、
ことを特徴とする付記1乃至5の何れかに記載の負荷分散装置。
前記全処理完了通知受信部が前記通知を受信すると、前記所定の閾値より小さい省電力判定用閾値を記憶する省電力判定用閾値記憶部と前記負荷情報記憶部を参照し、前記複数の情報処理装置のうち、当該通知の送信元の情報処理装置以外で、前記負荷値が前記省電力判定用閾値より小さい情報処理装置が存在するか否かを判定し、当該情報処理装置が存在する場合、前記通知の送信元の情報処理装置に省電力状態への移行を指示する省電力化指示部と、
を更に有することを特徴とする付記1乃至7の何れかに記載の負荷分散装置。
複数の情報処理装置それぞれの負荷値を記憶する負荷情報記憶部を参照して、前記複数の情報処理装置のうち、前記負荷値が所定の閾値よりも小さい情報処理装置を選択し、
選択した当該情報処理装置の前記負荷値が前記所定の閾値に達するまで、当該情報処理を、取得した処理要求の振分先と決定し、
決定した前記振分先に前記処理要求を送信する、
ことを特徴とする負荷分散方法。
複数の情報処理装置それぞれの負荷値を記憶する負荷情報記憶部を参照して、前記複数の情報処理装置のうち、前記負荷値が所定の閾値よりも小さい情報処理装置を選択し、
選択した当該情報処理装置の前記負荷値が前記所定の閾値に達するまで、当該情報処理を、取得した処理要求の振分先と決定し、
決定した前記振分先に前記処理要求を送信する、
処理を実行させることを特徴とする負荷分散プログラム。
前記処理部が前記負荷分散装置から受信した全ての処理要求に応じた処理を完了すると、当該完了した旨を示す完了通知を前記負荷分散装置に送信する送信部と、
前記送信部が送信した完了通知に応じて、前記負荷分散装置から省電力化指示を受信する受信部と、
前記受信部が前記省電力化指示を受信すると、自装置を稼動状態から省電力状態に移行させる省電力制御部と、
を有することを特徴とする情報処理装置。
1a 受信部
1b 制御部
1c 送信部
2,3,4 情報処理装置
5 処理要求
Claims (7)
- 継続して、複数の情報処理装置それぞれの負荷値を記憶する負荷情報記憶部を参照し、前記複数の情報処理装置のうち、前記負荷値が所定の閾値よりも小さい情報処理装置を選択し、当該情報処理装置の前記負荷値が前記所定の閾値に達するまで、当該情報処理装置を、取得した処理要求の振分先と決定し、処理の負荷がなくなった他の情報処理装置を省電力状態に移行させる制御部と、
前記制御部が決定した前記振分先に前記処理要求を送信する送信部と、
を有することを特徴とする負荷分散装置。 - 前記制御部は、前記複数の情報処理装置のうち、前記負荷値が前記所定の閾値より小さく、かつ、前記処理要求を前回送信した時点から現時点までの経過時間が最も短い情報処理装置を前記処理要求の振分先と決定することを特徴とする請求項1記載の負荷分散装置。
- 前記制御部は、前記複数の情報処理装置それぞれに対し前記処理要求の振分先とした順序を示す振分順序情報を記憶する振分順序情報記憶部を参照して、前記処理要求を前回送信した時点から現時点までの経過時間が最も短い情報処理装置を特定する、
ことを特徴とする請求項2記載の負荷分散装置。 - 前記制御部は、前記複数の情報処理装置それぞれに対し前記処理要求の振分先とした最新の時刻を示す振分時刻情報を記憶する振分時刻情報記憶部を参照して、前記処理要求を前回送信した時点から現時点までの経過時間が最も短い情報処理装置を特定する、
ことを特徴とする請求項2記載の負荷分散装置。 - 前記複数の情報処理装置それぞれから前記処理要求に応じた処理の完了予定時刻を示す完了時刻情報を受信し、前記複数の情報処理装置それぞれの識別情報と当該完了時刻情報とを対応付けて完了時刻情報記憶部に格納する完了時刻情報受信部を更に有し、
前記制御部は、前記完了時刻情報記憶部に記憶された前記完了時刻情報に基づいて、前記負荷値が前記所定の閾値より小さく、かつ、前記完了予定時刻が最も遅い情報処理装置を前記処理要求の振分先と決定する、
ことを特徴とする請求項1記載の負荷分散装置。 - 負荷分散装置の負荷分散方法であって、
継続して、複数の情報処理装置それぞれの負荷値を記憶する負荷情報記憶部を参照して、前記複数の情報処理装置のうち、前記負荷値が所定の閾値よりも小さい情報処理装置を選択し、
選択した当該情報処理装置の前記負荷値が前記所定の閾値に達するまで、当該情報処理を、取得した処理要求の振分先と決定し、
決定した前記振分先に前記処理要求を送信することで、処理の負荷がなくなった他の情報処理装置を省電力状態に移行させる、
ことを特徴とする負荷分散方法。 - コンピュータに、
継続して、複数の情報処理装置それぞれの負荷値を記憶する負荷情報記憶部を参照して、前記複数の情報処理装置のうち、前記負荷値が所定の閾値よりも小さい情報処理装置を選択し、
選択した当該情報処理装置の前記負荷値が前記所定の閾値に達するまで、当該情報処理を、取得した処理要求の振分先と決定し、
決定した前記振分先に前記処理要求を送信することで、処理の負荷がなくなった他の情報処理装置を省電力状態に移行させる、
処理を実行させることを特徴とする負荷分散プログラム。
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