JP5823998B2 - クライアント装置およびそのプログラム - Google Patents

Description

本発明は、分散型リクエスト処理サーバの正常性を確認する技術に関する。

キャリア網を構成する分散型リクエスト処理サーバ（非特許文献１に、分散型セッション制御サーバと記載されているものと同様。）は、一方では無停止であることを強く求められ、他方ではスケーラビリティおよび構成変更の柔軟性を両立してその資源を柔軟で効率良く使用することが求められている。分散型リクエスト処理サーバは、一般的に、１以上の振分け装置と複数の信号処理装置とで構成されている。振分け装置は、ユーザの使用する端末から送信されたリクエストを受信すると、そのリクエストの特定箇所の情報（キー）を取得し、そのキーに応じて振分け先となる信号処理装置を決定する機能を有している。また、信号処理装置は、リクエストを受信すると、キーに紐付けられた状態を生成・参照して信号処理を実行し、応答情報を生成して端末へ返信する機能を有する。このようにして、分散型リクエスト処理サーバは、端末からリクエストを受信して、そのリクエストに対応する応答情報を返信するというサービスを提供する。（例えば、非特許文献１参照）。

入江道生、他、「スケールアウトと柔軟な構成変更を実現するセッション制御サーバのクラスタモデル」、信学総大、B-6-11、(2011年3月)

分散型リクエスト処理サーバの正常性を確認するための試験方法として、端末から試験リクエストを送信して、その試験リクエストに対応する応答情報を受信して、正常性を確認することが挙げられる。しかしながら、信号処理装置の構成は動的に変更され、振分け先となる信号処理装置も動的に変更されるので、端末は、どのキーを含む試験リクエストであれば、分散型リクエスト処理サーバを構成する特定の信号処理装置に、試験リクエストを送信できるのかを、事前に知ることは困難である。

そのため、例えば、端末が、信号処理装置すべてに漏れなく試験リクエストが行き渡るように、大量の数の相互に異なるキーを生成して、その生成したキーを個々に含む試験リクエストを分散型リクエスト処理サーバに送信することが考えられる。このようにすることで、信号処理装置すべてから、応答情報を受信することができ、正常性を確認することができる。しかし、大量の試験リクエストを処理するための負荷が信号処理装置に掛かることによってサービスに影響が出るという虞がある。

そこで、本発明は、分散型リクエスト処理サーバの処理負荷の増加を抑制しつつ、その正常性を確認することを課題とする。

本発明のクライアント装置は、リクエストを受信し、前記リクエストに含まれるキーに基づいて振分け先の信号処理装置を決定し、前記リクエストを前記振分け先の信号処理装置に送信する１以上の振分け装置および受信した前記リクエストに対応する応答情報を生成して返信する複数の前記信号処理装置を有する分散型リクエスト処理サーバと通信可能に接続するクライアント装置であって、前記キーを関数に適用して算出される参照値と前記振分け先の信号処理装置とを関連付けたメンバ表を参照して、前記リクエストに含まれるキーから算出した参照値に対応する前記振分け先の信号処理装置を決定する振分け先決定部と、前記キーを生成し、前記生成したキーを前記振分け先決定部に送信して当該生成したキーに関連付けられた振分け先の信号処理装置を受信し、予め試験対象の前記信号処理装置が振分け先となるキーを抽出するキー生成部と、前記キー生成部によって抽出されたキーを含む試験用のリクエストを生成し、前記分散型リクエスト処理サーバに送信する信号送信部とを備えることを特徴とする。

このような構成によれば、クライアント装置は、振分け先の信号処理装置を決定する振分け装置およびリクエストに対応する応答情報を返信する複数の信号処理装置で構成される分散型リクエスト処理サーバと通信可能に接続している。また、クライアント装置は、リクエストに含まれるキーから算出した参照値に対応する振分け先の信号処理装置を決定する振分け先決定部を備えている。そして、クライアント装置は、生成したキーを振分け先決定部に送信して、予め、試験対象の信号処理装置が振分け先となるキーを抽出する。次に、クライアント装置は、抽出したキーを含む試験用のリクエストを生成し、分散型リクエスト処理サーバに送信する。したがって、クライアント装置は、試験対象の信号処理装置に送信されることが決まっている試験用のリクエストを生成することができるので、分散型リクエスト処理サーバの処理負荷の増加を抑制しつつ、その正常性を確認することができる。

また、本発明の前記クライアント装置の前記信号送信部は、前記信号処理装置が、前記リクエストを受信して、前記試験用のリクエストであることを示す試験識別情報の有無を判定し、前記試験識別情報が有ると判定した時に、前記受信したリクエストに含まれるキーを、前記応答情報を生成可能なキーに置換する試験リクエスト判定部を備える場合、前記試験用のリクエストに前記試験識別情報をさらに含めて、当該試験用のリクエストを前記分散型リクエスト処理サーバに送信することを特徴とする。

このような構成によれば、試験識別情報を含むリクエストを用いることが可能なプロトコルの場合には、少なくとも何らかの応答情報が返信されてくるので、分散型リクエスト処理サーバの処理負荷の増加を抑制しつつ、その正常性を確認することができる。

なお、プログラムに係る発明については、前記したクライアント装置と同様の技術的特徴を備えており、前記クライアント装置と同様の効果を有しているので、記載を省略する。

本発明によれば、分散型リクエスト処理サーバの処理負荷の増加を抑制しつつ、その正常性を確認することができる。

本実施形態におけるクライアント装置の構成例を示す図である。 試験リクエストを生成するための処理フロー例を示す図である。 ヘッダの情報をランダムな文字列で記載したキーであっても正常な応答情報を返すことが可能な分散型リクエスト処理サーバの場合の試験系の一例を示す図である。 ヘッダの情報に特定の文字列以外のランダムな文字列で記載したキーを用いるとエラーの応答情報を返す分散型リクエスト処理サーバの場合の試験系の一例を示す図である。 クライアント装置を含む試験システムおよび分散型リクエスト処理サーバの構成例を示す図である。 振分け先決定部の動作概要を示す図であり、（ａ）は処理フロー例を表し、（ｂ）はメンバ表を表す。

本発明を実施するための形態（以降、「実施形態」と称す。）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。

はじめに、クライアント装置１０を含む試験システム５００および分散型リクエスト処理サーバ４０の構成例について、図５を用いて説明する。

試験システム５００は、クライアント装置１０と分散型リクエスト処理サーバ４０とを備える。なお、図５には、本実施形態の説明に必要な装置や機能のみを記載している。そのため、クライアント装置１０と分散型リクエスト処理サーバ４０との間のネットワーク（不図示）や、分散型リクエスト処理サーバ４０内の配線（不図示）の記載は省略している。また、例えば、クライアント装置１０と分散型リクエスト処理サーバ４０との間に、クライアント装置１０から送信されるリクエスト（信号）を単純なラウンドロビン法等によって振分け装置２０に振り分ける機能を有するロードバランサ（不図示）が接続されていても構わないが、そのような記載は省略している。

分散型リクエスト処理サーバ４０は、１以上の振分け装置２０と複数の信号処理装置３０（３０ａ，３０ｂ，・・、３０ｎ）とを備えている。なお、図５では、振分け装置２０は１つしか記載していないが、複数の振分け装置２０の中の１つを表したものであってもよい。また、図５では、振分け装置２０と信号処理装置３０とを個別の装置であるように記載しているが、１台のサーバ（コンピュータ）内に、１以上の振分け装置２０および１以上の信号処理装置３０が形成されていても構わない。

振分け装置２０は、信号振分け部２０１および振分け先決定部２０２（２０２ｂ）（以降、振分け先決定部２０２ｂと記載することもある。）を備えている。なお、図５では、振分け先決定部２０２（２０２ｂ）と記載している理由は、図１に示すクライアント装置１０の振分け先決定部２０２（２０２ａ）と区別するためである。

信号振分け部２０１は、クライアント装置１０からリクエストを受信する機能を有する。図５に示すリクエストの内容の例は、ＳＩＰ（Session Initiation Protocol）のＩＮＶＩＴＥリクエストの場合を表している。そのＩＮＶＩＴＥリクエストのCall-IDヘッダには、例えば、「user@test.jp」がキーとして記載されている。信号振分け部２０１は、リクエスト中から、キーを抽出し（Ｓ５１）、抽出したキーを振分け先決定部２０２ｂに送信して、当該キーに対応付けられた振分け先の情報を取得する機能を有する。また、信号振分け部２０１は、受信したリクエストを、振分け先の信号処理装置３０に送信する（Ｓ５３）機能を有する。

振分け先決定部２０２ｂは、信号振分け部２０１からキーを受信し、振分け先の情報を返信する（Ｓ５２）機能を有する。具体的には、振分け先決定部２０２ｂは、キーを受信し、キーを関数に適用して参照値を算出し、その参照値を用いてメンバ表２０３（詳細は後記する。）を参照することにより、振分け先の情報（信号処理装置３０）を取得（決定）し、その振分け先の情報を信号振分け部２０１に返信する。
ここで、関数には、例えばハッシュ関数のように、入力値に対して出力値が一様性を有すること、演算時間が短いこと、入力値が同じであれば出力値が必ず同じになること、を満たすことが好ましい。

信号処理装置３０は、振分け装置２０からリクエストを受信し、キーに紐付いた状態を生成・参照して信号処理（Ｓ５４）を実行し、リクエストに対応する応答情報を生成し、その応答情報を返信する機能を有する。

次に、振分け先決定部２０２ｂの動作概要について、図６を用いて説明する。図６（ａ）は、振分け先決定部２０２ｂの処理フロー例を表し、図６（ｂ）はメンバ表２０３を表している。

図６（ａ）において、ステップＳ６０１では、振分け先決定部２０２ｂは、信号振分け部２０１からキーを受信する。

ステップＳ６０２では、振分け先決定部２０２ｂは、キーを用いて参照値を算出する。例えば、振分け先決定部２０２ｂは、キーを関数（例えば、ハッシュ関数）に適用して、参照値（ハッシュ値）を算出する。また、振分け先決定部２０２ｂは、関数を用いる代わりに、キーと参照値とを関連付けた表を用いて、キーを参照値に変換するようにしても構わない。

ステップＳ６０３では、振分け先決定部２０２ｂは、メンバ表２０３（図６（ｂ）参照）を参照し、振分け先の情報（振分け先の信号処理装置３０）を取得する。

ここで、メンバ表２０３について、図６（ｂ）を用いて説明する。メンバとは、分散型リクエスト処理サーバ４０を構成する信号処理装置３０のことである。そして、メンバ表２０３は、参照値と振分け先の信号処理装置３０とを関連付けた情報である。例えば、参照値が０００１〜ａ０００の範囲の場合には、振分け先の信号処理装置３０ａが選択される。

次に、本実施形態におけるクライアント装置１０の構成例について、図１を用いて説明する。図１に示した分散型リクエスト処理サーバ４０の構成は、図５に示したものと同様であるので、同じ符号を付し、説明を省略する。

クライアント装置１０は、キー生成部１０１、振分け先決定部２０２（２０２ａ）（以降、振分け先決定部２０２ａと記載することもある。）、メンバ表２０３および信号送信部１０４を備える。なお、クライアント装置１０内の振分け先決定部２０２ａおよびメンバ表２０３は、分散型リクエスト処理サーバ４０内の振分け先決定部２０２ｂおよびメンバ表２０３と同様のものが用いられる。

ここで、分散型リクエスト処理サーバ４０およびクライアント装置１０では、メンバ表２０３が更新されるので、その更新方法の一例について、説明する。メンバ表２０３は、信号処理装置３０が追加・離脱を相互監視していて、メンバ（信号処理装置３０）の変更を振分け装置２０に通知する。振分け装置２０の振分け先決定部２０２ｂは、前記通知を受信して、自身のメンバ表２０３を更新するとともに、クライアント装置１０にメンバの変更を通知する。そして、クライアント装置１０の振分け先決定部２０２ａは、当該通知を受信して、自身のメンバ表２０３を更新する。ただし、これ以外の方法であっても構わないが、振分け先決定部２０２ｂおよび振分け先決定部２０２ａのメンバ表２０３は、試験リクエスト（試験用のリクエスト）を生成し使用する時には少なくとも一致していることが好ましい。仮に、メンバ表２０３が一致していない場合には、メンバ表２０３を一致させた上で、再度、試験リクエストを生成して送信し、応答情報を受信することによって正常性を確認することができる。

キー生成部１０１は、新たなキーを生成し、試験対象の信号処理装置３０が振分け先となるキーを抽出する（Ｓ１１）機能を有する。具体的には、キー生成部１０１は、発生させた乱数に基づいて、文字列の異なるキー（以降、ランダムな文字列のキーとも称す。）を生成する。次に、キー生成部１０１は、生成したキーを振分け先決定部２０２ａに送信し、そのキーに対応する振分け先の情報（振分け先の信号処理装置３０）を受信する。なお、振分け先決定部２０２は、キーを受信し、振分け先の情報を返信する（Ｓ１２）。そして、キー生成部１０１は、信号処理装置３０ごとに、その信号処理装置３０が振分け先となるキーを抽出する。

信号送信部１０４は、キー生成部１０１によって抽出されたキーを含む試験リクエスト（試験用のリクエスト）を生成し、分散型リクエスト処理サーバ４０の振分け装置２０に送信する（Ｓ１３）機能を有する。
なお、図示はしていないが、クライアント装置１０は、信号処理装置３０の返信情報を受信する機能、返信情報を受信したか否かを判定する機能を有している。

次に、クライアント装置１０において試験リクエストを生成するための処理フロー例について、図２を用いて説明する（適宜、図１参照）。

図２に示すように、ステップＳ２０１では、クライアント装置１０のキー生成部１０１は、キーを生成する。

ステップＳ２０２では、クライアント装置１０の振分け先決定部２０２ａは、キーを用いて参照値を算出する。

ステップＳ２０３では、振分け先決定部２０２ａは、メンバ表２０３を参照し、算出した参照値に対応する振分け先の情報を取得し、その振分け先の情報をキー生成部１０１に送信する。

ステップＳ２０４では、キー生成部１０１は、振分け先決定部２０２ａから、振分け先の情報を受信する。

ステップＳ２０５では、キー生成部１０１は、受信した振分け先が、新しい振分け先か否かを判定する。新しい振分け先とは、振分け先ごとに１番目に受信したものを示している。つまり、同じ振分け先を２番目以降に受信した場合は、「新しい」とは判定されない。

新しい振分け先と判定した場合（ステップＳ２０５でＹｅｓ）、処理はステップＳ２０６へ進み、新しい振分け先でないと判定した場合（ステップＳ２０５でＮｏ）、処理はステップＳ２０１へ戻る。

ステップＳ２０６では、キー生成部１０１は、新しい振分け先と判定されたキーを記憶する。

ステップＳ２０７では、キー生成部１０１は、振分け先すべてのキーが記憶済になったか否かを判定する。
記憶済と判定した場合（ステップＳ２０７でＹｅｓ）、処理はステップＳ２０８へ進み、記憶済でないと判定した場合（ステップＳ２０７でＮｏ）、処理はステップＳ２０１へ戻る。

ステップＳ２０８では、信号送信部１０４は、キー生成部１０１によって記憶されたキーを１つずつ含む試験リクエストを生成する。

なお、ステップＳ２０８の後の処理では、信号送信部１０４が生成した試験リクエストを振分け装置２０に送信する。そして、クライアント装置１０は、信号処理装置３０から応答情報を受信し、正常性を確認する。なお、クライアント装置１０は、信号処理装置３０ごとに１つの試験リクエストを送信するので、分散型リクエスト処理サーバ４０の処理負荷の増加を抑制することができる。

次に、生成したキーを含む試験リクエストを適用して、正常性を確認可能な試験系の例について、図３，４を用いて説明する。

まず、図３は、ヘッダの情報をランダムな文字列で記載したキーであっても正常な応答情報を返すことが可能な分散型リクエスト処理サーバの場合の試験系を表している。この試験系では、クライアント装置１０は、生成されたキー（GEN_KEY）を含む試験リクエストを生成し、当該試験リクエストを振分け装置２０に送信する（Ｓ３１）。例えば、ＳＩＰであれば、その試験リクエストのCall-IDヘッダに、生成されたキーを付して用いることができる。

次に、振分け装置２０は、キーに基づいて振分け先を決定し、その振分け先の信号処理装置３０に、当該試験リクエストを送信する。そして、信号処理装置３０は、キーに紐付いた状態を生成・参照して信号処理を実行し、当該試験リクエストに対応する応答情報を生成し、その生成した応答情報を返信する（Ｓ３２）。このようにして、クライアント装置１０は、正常性を確認することができる。

次に、図４は、ヘッダの情報に特定の文字列以外のランダムな文字列で記載したキーを用いるとエラーの応答情報を返す分散型リクエスト処理サーバの場合の試験系を表している。この試験系では、信号処理装置３０は、受信したリクエストが試験リクエストであるか否かを判定する試験リクエスト判定部３１を備えている必要がある。

まず、クライアント装置１０は、ランダムな文字列のキー（GEN_KEY）および試験リクエストであること示す試験識別情報を含む試験リクエストを生成し、当該試験リクエストを分散型リクエスト処理サーバ４０の振分け装置２０に送信する（Ｓ４１）。その試験リクエストのヘッダには、試験識別情報（図４では「TEST」）とキーとを付すことができる。

次に、振分け装置２０は、キーに基づいて振分け先を決定し、その振分け先の信号処理装置３０に、当該試験リクエストを送信する。そして、信号処理装置３０の試験リクエスト判定部３１は、試験識別情報の有無を判定し、試験識別情報が有ると判定した場合、受信したキーを何らかの状態に紐付いているキーに置換する（Ｓ４２）。具体的には、受信したキーに紐付いた状態を有していない場合があるので、その場合には、試験リクエスト判定部３１が、何らかの状態に紐付いているキーの中から一つをランダムに選択するか、または予め決められた特定のキーを選択する。言い換えると、試験リクエスト判定部３１は、受信した試験リクエストに含まれるキーを、応答情報を生成可能なキーに置換する。

そして、信号処理装置３０は、置換したキーに紐付いた状態を生成・参照して信号処理を実行し、当該試験リクエストに対応する応答情報を生成し、その生成した応答情報を返信する（Ｓ４３）。このようにして、クライアント装置１０は、正常性を確認することができる。

以上、本実施形態のクライアント装置１０は、リクエストに含まれるキーに基づいて振分け先の信号処理装置３０を決定する振分け装置２０と当該リクエストに対応する応答情報を返信する複数の信号処理装置３０とを有する分散型リクエスト処理サーバ４０と通信可能に接続している。振分け装置２０は、受信したキーを関数に適用して参照値を取得し、その参照値を用いてメンバ表２０３を参照し、当該キーを含むリクエストの振分け先を決定する振分け先決定部２０２を備える。クライアント装置１０は、振分け装置２０の振分け先決定部２０２ｂと同様の機能を有する振分け先決定部２０２ａを備え、生成したキーを振分け先決定部２０２ａに送信して、予め、試験対象の信号処理装置３０が振分け先となるキーを抽出しておく。そして、クライアント装置１０は、抽出したキーを含む試験リクエストを生成し、分散型リクエスト処理サーバ４０に送信し、応答情報を受信する。このことにより、クライアント装置１０は、分散型リクエスト処理サーバ４０の処理負荷の増加を抑制しつつ、その正常性を確認することができる。

また、分散型リクエスト処理サーバ４０の信号処理装置３０が、リクエストを受信した時、試験識別情報の有無を判定し、試験識別情報が有る場合には、受信したリクエストに含まれるキーを、応答情報を生成可能なキーに置換する試験リクエスト判定部３１を備える場合、クライアント装置１０の信号送信部１０４は、試験リクエストに試験識別情報をさらに含めて、試験リクエストを分散型リクエスト処理サーバ４０に送信する。このことにより、試験識別情報を含むリクエストを用いることが可能なプロトコルの場合には、少なくとも何らかの応答情報が返信されてくるので、分散型リクエスト処理サーバ４０の処理負荷の増加を抑制しつつ、その正常性を確認することができる。

なお、図２の処理フロー例では、ステップＳ２０１〜Ｓ２０５に示すように、キーを１つ生成する度に新しい振分け先を抽出する処理を実行するように説明したが、キーを複数生成してから一度の新しい振分け先を抽出する処理を実行しても構わない。

また、ステップＳ２０７に示すように、振分け先すべてのキーが記憶済となるまで処理が実行されるように説明したが、例えば、特定の信号処理装置３０を振分け先とするキーが記憶済となった段階で処理を終了するようにしても構わない。

また、ステップＳ２０８に示すように、キーを含む試験リクエストの生成は、振分け先すべてのキーが記憶済となったと判定した場合（ステップＳ２０７でＹｅｓ）に実行しているが、新しい振分け先が抽出された時に実行されるようにしても構わない。そして、新しく試験リクエストが生成される度に、当該試験リクエストを送信するようにしても構わない。

１０ クライアント装置
２０ 振分け装置
３０ 信号処理装置
３１ 試験リクエスト判定部
４０ 分散型リクエスト処理サーバ
１０１ キー生成部
１０４ 信号送信部
２０１ 信号振分け部
２０２，２０２ａ，２０２ｂ 振分け先決定部
２０３ メンバ表
５００ 試験システム

Claims (3)

1. リクエストを受信し、前記リクエストに含まれるキーに基づいて振分け先の信号処理装置を決定し、前記リクエストを前記振分け先の信号処理装置に送信する１以上の振分け装置および受信した前記リクエストに対応する応答情報を生成して返信する複数の前記信号処理装置を有する分散型リクエスト処理サーバと通信可能に接続するクライアント装置であって、
   前記キーを関数に適用して算出される参照値と前記振分け先の信号処理装置とを関連付けたメンバ表を参照して、前記リクエストに含まれるキーから算出した参照値に対応する前記振分け先の信号処理装置を決定する振分け先決定部と、
   新たなキーを生成し、前記新たなキーを前記振分け先決定部に送信して当該新たなキーに関連付けられた振分け先の信号処理装置を受信し、予め試験対象の前記信号処理装置が振分け先となるキーを抽出するキー生成部と、
   前記キー生成部によって抽出されたキーを含む試験用のリクエストを生成し、前記分散型リクエスト処理サーバに送信する信号送信部と
   を備えることを特徴とするクライアント装置。
2. 前記信号処理装置が、前記リクエストを受信して、前記試験用のリクエストであることを示す試験識別情報の有無を判定し、前記試験識別情報が有ると判定した時に、前記受信したリクエストに含まれるキーを、前記応答情報を生成可能なキーに置換する試験リクエスト判定部を備える場合、
   前記信号送信部は、前記試験用のリクエストに前記試験識別情報をさらに含めて、当該試験用のリクエストを前記分散型リクエスト処理サーバに送信する
   ことを特徴とする請求項１に記載のクライアント装置。
3. リクエストを受信し、前記リクエストに含まれるキーに基づいて振分け先の信号処理装置を決定し、前記リクエストを前記振分け先の信号処理装置に送信する１以上の振分け装置および受信した前記リクエストに対応する応答情報を生成して返信する複数の前記信号処理装置を有する分散型リクエスト処理サーバと通信可能に接続するクライアント装置に、
   前記キーを関数に適用して算出される参照値と前記振分け先の信号処理装置とを関連付けたメンバ表を参照して、前記リクエストに含まれるキーから算出した参照値に対応する前記振分け先の信号処理装置を決定する振分け先決定ステップと、
   新たなキーを生成し、前記新たなキーを前記振分け先決定ステップに入力して当該新たなキーに関連付けられた振分け先の信号処理装置を取得し、予め試験対象の前記信号処理装置が振分け先となるキーを抽出するキー生成ステップと、
   前記キー生成ステップにおいて抽出されたキーを含む試験用のリクエストを生成し、前記分散型リクエスト処理サーバに送信する信号送信ステップと
   を実行させるためのプログラム。

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