JP5969352B2 - 信号処理システム - Google Patents

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本発明は、クライアント装置からの要求信号を処理する複数の信号処理サーバと、その要求信号に基づく処理を行う複数のデータ処理サーバとを備える信号処理システムに関する。
従来、クライアント装置からの要求信号を処理する信号処理サーバと、その要求信号に基づく処理を行うデータ処理サーバとをそれぞれ複数台配置するシステムが提案されている。このシステムにおいて、サーバ台数を増減させることで、システム全体の処理負荷の増減に対応することができる。このようなシステムにおいて、クライアント装置から信号処理サーバへの要求信号の振り分けは、例えば、信号振り分け装置が行い（特許文献１参照）、信号の振り分け方法としては、例えば、コンシステントハッシュを用いる方法が挙げられる（非特許文献１参照）。この方法は、受信した要求信号の要求するデータの識別子とハッシュ関数を用いてＩＤを計算し、計算したＩＤが、予め与えられたコンシステントハッシュのＩＤ空間においてどの領域に属するかにより、受信した信号をどのサーバに振り分けるか決定する方法である。前記した例でいうと、信号処理サーバへの信号振り分け装置は、要求信号に含まれるcall-ID等をもとに、コンシステントハッシュを用いてこの要求信号をどの信号処理サーバへ振り分けるか決定する。また、データ処理サーバへの信号振り分け装置は、信号処理サーバから出力された信号についてuser-ID等をもとに、コンシステントハッシュを用いてこの信号をどのデータ処理サーバへ振り分けるかを決定する。
特開２０１２−１６００７５号公報
D. Karger, E. Lehman, T. Leighton, M. Levine, D. Lewin, and R. Panigrahy, "Consistent Hashing and Random Trees: Distributed Caching Protocols for Relieving Hot Spots on the World Wide Web," in Proceedings of the 29th ACM Symposium on Theory of Computing (STOC'97), May 1997 ,pp.654-663.
この信号処理サーバ群およびデータ処理サーバ群からなるシステムにおいて、要求信号の増加によりデータ処理サーバに輻輳が発生することがある。このような場合、どのようにして輻輳規制（リクエスト規制）を行うか、また、どのようにしてリクエスト規制を解除するかについては検討されていなかった。特に、リクエスト規制の解除については適切に行われないと、以下の様な問題点がある。すなわち、（１）規制対象の要求信号の受信数が充分に少ないのにかかわらずリクエスト規制が継続して行われていると、システムのパフォーマンスが必要以上に低下してしまうという問題点がある。また、（２）規制対象の要求信号の受信数が多いにもかかわらずリクエスト規制を解除すると、データ処理サーバにおいて再度輻輳が発生してしまうという問題点がある。そこで、本発明は、前記した問題を解決し、複数の信号処理サーバと複数のデータ処理サーバとを備えるシステムにおけるリクエスト規制およびリクエスト規制解除を適切に行うことを目的とする。
前記した課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、クライアント装置からのデータ処理サーバへの要求信号を処理し、前記データ処理サーバへデータ要求を送信する複数の信号処理サーバと、前記データ要求に基づく処理を行う複数の前記データ処理サーバと、前記データ処理サーバにおける輻輳発生を判定する輻輳判定手段とを備える信号処理システムであって、前記データ処理サーバはそれぞれ、前記データ要求の対象となるデータを記憶するデータ記憶部を備え、自身のデータ処理サーバのリソース使用率およびデータ要求数の少なくともいずれか一方が所定の閾値以上となったとき、輻輳が発生したと判定し、前記輻輳判定手段へ輻輳発生通知を送信し、前記リソース使用率が前記所定の閾値未満となったとき、輻輳が低減したと判定し、前記輻輳判定手段へリソース使用率条件充足通知を送信し、前記輻輳判定手段は、前記信号処理サーバの識別情報を示したサーバ情報を記憶する記憶部を備え、前記データ処理サーバからの輻輳発生通知を受信したとき、前記信号処理サーバそれぞれに対し、規制対象とする前記要求信号の種別を示したリクエスト規制指示を送信し、前記信号処理サーバはそれぞれ、前記リクエスト規制指示を受信したとき、前記規制対象の要求信号を受信しても、前記要求信号に基づく処理を実行しないリクエスト規制を行い、前記リクエスト規制指示を受信した信号処理サーバのうち代表として設定されている１台の信号処理サーバが、前記リクエスト規制中、所定期間ごとに、自身の信号処理サーバにおける前記規制対象の要求信号の受信数をカウントし、以下の式（１）を満たすとき、前記輻輳判定手段へリクエスト数条件充足通知を送信し、前記輻輳判定手段は、前記データ処理サーバからリソース使用率条件充足通知を受信し、かつ、前記信号処理サーバからのリクエスト数条件充足通知を受信したとき、前記信号処理サーバそれぞれへのリクエスト規制指示を解除する。
α×自身の信号処理サーバにおける時間あたりの前記規制対象の要求信号の受信数×すべての前記信号処理サーバのうち、自身の信号処理サーバへ前記要求信号が振り分けられる割合の逆数＜Ｃ…式（１）
但し、αは前記信号処理サーバへの１つの要求信号に対し、前記データ処理サーバへ送信するデータ要求の数であり、Ｃは所定の閾値とする。
このように信号処理システムのデータ処理サーバに輻輳が発生したとき、信号処理サーバは、自身の信号処理サーバで受信した規制対象の要求信号数を用いて、データ処理サーバにおけるデータ要求数の合計値を推定する。そして、この推定したデータ要求数の合計値を用いて、リクエスト規制の解除を行ってもよい程度に要求信号数が低下したか否かの判定（リクエスト数条件充足判定）を行う。これにより、信号処理システムにおいてリクエスト規制およびリクエスト規制解除を適切に行うことができる。また、リクエスト規制およびリクエスト規制解除は、データ処理サーバではなく、信号処理サーバ側で行うので、輻輳が発生したデータ処理サーバに負荷を与えないようにできる。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の信号処理システムの輻輳判定手段が、前記輻輳が発生したデータ処理サーバへの要求信号を、前記規制対象の要求信号とする。
このようにすることで、輻輳判定手段は、輻輳が発生したデータ処理サーバへのデータ要求のもととなる要求信号をリクエスト規制の対象とすることができる。
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の信号処理システムにおいて、前記式（１）を満たすか否かを判定するリクエスト数条件充足判定を行う信号処理サーバは、前記輻輳判定手段により選択されたいずれか１台の信号処理サーバである。
このようにすることで、信号処理サーバは、各データ処理サーバにおけるデータ要求数の合計値の推定値を求めるとき、比較的簡単に求めることができる。
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の信号処理システムの前記輻輳判定手段により選択された信号処理サーバが、前記信号処理サーバのうち所定の処理能力が最も高いサーバである。
このようにすることで、信号処理システムの信号処理サーバのうち、比較的処理能力が高い、つまり、処理能力に余裕のある可能性が高い信号処理サーバがリクエスト数条件充足判定を行うので、リクエスト数条件充足判定を確実に行うことができる。
請求項５に記載の発明は、クライアント装置からのデータ処理サーバへの要求信号を処理し、前記データ処理サーバへデータ要求を送信する複数の信号処理サーバと、前記データ要求に基づく処理を行う複数の前記データ処理サーバと、前記データ処理サーバにおける輻輳発生を判定する輻輳判定手段とを備える信号処理システムであって、前記データ処理サーバはそれぞれ、前記データ要求の対象となるデータを記憶するデータ記憶部を備え、自身のデータ処理サーバのリソース使用率およびデータ要求数の少なくともいずれか一方が所定の閾値以上となったとき、輻輳が発生したと判定し、前記輻輳判定手段へ輻輳発生通知を送信し、前記リソース使用率が前記所定の閾値未満となったとき、輻輳が低減したと判定し、前記輻輳判定手段へリソース使用率条件充足通知を送信し、前記輻輳判定手段は、前記信号処理サーバの識別情報を示したサーバ情報を記憶する記憶部を備え、前記データ処理サーバからの輻輳発生通知を受信したとき、前記信号処理サーバそれぞれに対し、規制対象とする前記要求信号の種別を示したリクエスト規制指示を送信し、前記信号処理サーバはそれぞれ、前記リクエスト規制指示を受信したとき、前記規制対象の要求信号を受信しても、前記要求信号に基づく処理を実行しないリクエスト規制を行い、前記リクエスト規制指示を受信した信号処理サーバのうち代表として設定されている１台の信号処理サーバは、前記リクエスト規制中、所定期間ごとに、自身の信号処理サーバにおける前記規制対象の要求信号の受信数をカウントし、他のいずれかの前記信号処理サーバへ送信し、他の前記信号処理サーバから前記規制対象の要求信号の受信数を受信した信号処理サーバはそれぞれ、前記送信された前記規制対象の要求信号の受信数に、前記所定期間における、自身の信号処理サーバでカウントした前記規制対象の要求信号の受信数を加算して、前記受信数をまだ送信していない他の前記信号処理サーバへ送信する処理を行い、前記代表として設定されている１台の信号処理サーバは、他のすべての信号処理サーバにおける前記規制対象の要求信号の受信数の合計値を受信した場合において、以下の式（２）を満たすとき、前記輻輳判定手段へリクエスト数条件充足通知を送信し、前記輻輳判定手段は、前記データ処理サーバからリソース使用率条件充足通知を受信し、かつ、前記代表として設定されている１台の信号処理サーバからのリクエスト数条件充足通知を受信したとき、前記信号処理サーバそれぞれへのリクエスト規制指示を解除する。
α×すべての前記信号処理サーバにおける前記規制対象の要求信号の受信数の合計値＜Ｃ…式（２）
但し、αは前記信号処理サーバへの１つの要求信号に対し、前記データ処理サーバへ送信するデータ要求の数であり、Ｃは所定の閾値とする。
このようにすることで、輻輳判定手段は、各データ処理サーバにおけるデータ要求数の合計値を推定するとき、各信号処理サーバにおける規制対象の要求信号の受信数の合計値を用いるので、正確な値を得ることができる。
請求項６に記載の発明は、クライアント装置からのデータ処理サーバへの要求信号を処理し、前記データ処理サーバへデータ要求を送信する複数の信号処理サーバと、前記データ要求に基づく処理を行う複数の前記データ処理サーバと、前記データ処理サーバにおける輻輳発生を判定する輻輳判定手段とを備える信号処理システムであって、前記データ処理サーバはそれぞれ、前記データ要求の対象となるデータを記憶するデータ記憶部を備え、自身のデータ処理サーバのリソース使用率およびデータ要求数の少なくともいずれか一方が所定の閾値以上となったとき、輻輳が発生したと判定し、前記輻輳判定手段へ輻輳発生通知を送信し、前記リソース使用率が前記所定の閾値未満となったとき、輻輳が低減したと判定し、前記輻輳判定手段へリソース使用率条件充足通知を送信し、前記輻輳判定手段は、前記信号処理サーバの識別情報を示したサーバ情報を記憶する記憶部を備え、前記データ処理サーバからの輻輳発生通知を受信したとき、前記信号処理サーバそれぞれに対し、規制対象とする前記要求信号の種別を示したリクエスト規制指示を送信し、前記信号処理サーバはそれぞれ、前記リクエスト規制指示を受信したとき、前記規制対象の要求信号を受信しても、前記要求信号に基づく処理を実行しないリクエスト規制を行い、前記リクエスト規制中、所定期間ごとに、自身の信号処理サーバにおける前記規制対象の要求信号の受信数をカウントし、以下の式（１）を満たすとき、前記輻輳判定手段へリクエスト数条件充足通知を送信し、前記輻輳判定手段は、いずれかの前記データ処理サーバからのリソース使用率充足通知を受信し、かつ、所定数ａ以上の前記信号処理サーバからのリクエスト数条件充足通知を受信したとき、前記信号処理サーバそれぞれへのリクエスト規制指示を解除する。
α×自身の信号処理サーバにおける時間あたりの前記規制対象の要求信号の受信数×すべての前記信号処理サーバのうち、自身の信号処理サーバへ前記要求信号が振り分けられる割合の逆数＜Ｃ…式（１）
但し、αは前記信号処理サーバへの１つの要求信号に対し、前記データ処理サーバへ送信するデータ要求の数であり、Ｃは所定の閾値とする。
このようにすることで、輻輳判定手段は、各データ処理サーバにおけるデータ要求数の合計値を推定するとき、各信号処理サーバにおける規制対象の要求信号の受信数の合計値を用いるので、正確な値を得ることができる。
請求項７に記載の発明は、クライアント装置からのデータ処理サーバへの要求信号を処理し、前記データ処理サーバへデータ要求を送信する複数の信号処理サーバと、前記データ要求に基づく処理を行う複数の前記データ処理サーバと、前記データ処理サーバにおける輻輳発生を判定する輻輳判定手段とを備える信号処理システムであって、前記データ処理サーバはそれぞれ、前記データ要求の対象となるデータを記憶するデータ記憶部を備え、自身のデータ処理サーバのリソース使用率およびデータ要求数の少なくともいずれか一方が所定の閾値以上となったとき、輻輳が発生したと判定し、前記輻輳判定手段へ輻輳発生通知を送信し、前記リソース使用率が前記所定の閾値未満となったとき、輻輳が低減したと判定し、前記輻輳判定手段へリソース使用率条件充足通知を送信し、前記輻輳判定手段は、前記信号処理サーバの識別情報を示したサーバ情報を記憶する記憶部を備え、前記輻輳発生通知を受信したとき、前記信号処理サーバそれぞれに対し、規制対象とする前記要求信号の種別を示したリクエスト規制指示を送信し、前記信号処理サーバはそれぞれ、前記リクエスト規制指示を受信したとき、前記規制対象の前記要求信号を受信しても、前記要求信号に基づく処理を実行しないリクエスト規制を行い、前記リクエスト規制中、所定期間ごとに、前記規制対象の要求信号の受信数をカウントし、前記カウントした要求信号の受信数を、前記輻輳判定手段へ送信し、前記輻輳判定手段は、前記データ処理サーバからリソース使用率条件充足通知を受信し、かつ、（前記信号処理サーバへの１つの要求信号に対し、前記データ処理サーバへ送信するデータ要求の数α×前記信号処理サーバそれぞれでカウントされた要求信号の受信数の合計値）の値が所定の閾値Ｃ未満と判定したとき、前記信号処理サーバそれぞれへのリクエスト規制指示を解除する。
このようにすることで、信号処理システムの各信号処理サーバ側で規制対象リクエスト数の条件を充足するか否かの判定を行う必要がなくなる。
請求項８に記載の発明は、請求項１ないし請求項４および請求項６のいずれか１項に記載の信号処理システムの信号処理サーバが、コンシステントハッシュにより振り分けられた前記要求信号を受信するサーバであり、前記データ処理サーバは、前記コンシステントハッシュにより振り分けられた前記データ要求を受信するサーバである場合、前記式（１）における、すべての前記信号処理サーバのうち、自身の信号処理サーバへ前記要求信号が振り分けられる割合の逆数に代えて、前記コンシステントハッシュにおける前記すべての信号処理サーバの担当領域÷前記コンシステントハッシュにおける自身の信号処理サーバへの振り分け担当領域の合計を用いる。
このようにすることで、信号処理サーバがコンシステントハッシュにより振り分けられた要求信号やデータ要求を処理するサーバである場合における全信号処理サーバへの規制対象の要求信号数を推定できる。これにより、信号処理サーバは、各データ処理サーバにおけるデータ要求数の合計値を正確に推定しやすくなる。
本発明によれば、複数の信号処理サーバと複数のデータ処理サーバとを備えるシステムにおけるリクエスト規制およびリクエスト規制解除を適切に行うことができる。
各実施の形態のシステム（信号処理システム）の全体構成を示す図である。 各実施の形態のシステムの概要を説明する図である。 各実施の形態のシステムの概要を説明する図である。 各実施の形態のシステムの概要を説明する図である。 第１の実施の形態のシステムの概要を説明する図である。 第１の実施の形態および第２の実施の形態のシステムの構成を示す図である。 第１の実施の形態のシステムにおけるリクエスト規制時の処理手順を示す図である。 第１の実施の形態のシステムにおけるリクエスト規制解除時の処理手順を示す図である。 第２の実施の形態のシステムの概要を説明する図である。 第２の実施の形態のシステムにおけるリクエスト規制解除時の処理手順を示す図である。 第３の実施の形態のシステムの概要を説明する図である。 第３の実施の形態のシステムの構成を示す図である。 第３の実施の形態のシステムにおけるリクエスト規制時の処理手順を示す図である。 第３の実施の形態のシステムにおけるリクエスト規制解除時の処理手順を示す図である。 第４の実施の形態のシステムの概要を説明する図である。 第４の実施の形態のシステムの構成を示す図である。 第４の実施の形態のシステムにおけるリクエスト規制解除時の処理手順を示す図である。
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態（以下、実施の形態という）について、第１の実施の形態から第４の実施の形態に分けて説明する。
まず、各実施の形態のシステム（信号処理システム）の全体構成を説明する。図１に示すように、システムは、クライアント装置（図示省略）からの要求信号（リクエスト）を処理する信号処理サーバ２０群である信号処理部２００と、信号処理サーバ２０からのデータ要求に基づく処理を行う複数のデータベースサーバ（データ処理サーバ）４０群であるデータベース部４００とを備える。また、このシステムは、クライアント装置からデータ取得のための要求信号を各信号処理サーバ２０へ振り分ける要求信号振り分け装置１０と、各信号処理サーバ２０からのデータ要求を各データベースサーバ４０へ振り分けるデータ要求振り分け装置３０とを備える。要求信号振り分け装置１０は、クライアント装置からの要求信号を受信すると、この要求信号に含まれるcall-ID等を用いてコンシステントハッシュ（非特許文献１参照）による各信号処理サーバ２０への要求信号の振り分けを行う。振り分けられた要求信号を受信した信号処理サーバ２０は、この要求信号に基づくデータ要求をデータ要求振り分け装置３０へ送信する。このデータ要求を受信したデータ要求振り分け装置３０は、データ要求に含まれるuser-ID等を用いてコンシステントハッシュによる各データベースサーバ４０へのデータ要求の振り分けを行う。振り分けられたデータ要求を受信したデータベースサーバ４０は、このデータ要求に基づく処理を行い、その結果を信号処理サーバ２０経由で、クライアント装置へ返す。例えば、データベースサーバ４０は、データ要求の対象であるデータを自身のデータ記憶部４４１（後記）から検索し、検索したデータを信号処理サーバ２０経由でクライアント装置へ送信する。
ここでコンシステントハッシュによる信号の振り分けは、図１に例示するようにコンシステントハッシュのＩＤ空間を用いる。このコンシステントハッシュのＩＤ空間には、それぞれのサーバＡ，Ｂ，Ｃ（信号処理サーバ２０やデータベースサーバ４０等）の担当領域が決められており、各振り分け装置が、受信した信号に含まれる特定キーとハッシュ関数とを用いてハッシュ値を計算する。そして、各振り分け装置によるサーバへの振り分けは、計算したハッシュ値が、このコンシステントハッシュのＩＤ空間において、どのサーバに担当領域に属するかを判定することにより行われる。このようにコンシステントハッシュを用いて各サーバへの要求信号等の振り分けを行うことで、サーバそれぞれの性能が不均一であった場合にもそれぞれの性能に対応した割合で要求信号の振り分けを行うことができる。例えば、サーバＡ〜Ｃの性能指標値が図１のグラフに示す値であった場合において、この性能指標値に応じて各サーバの担当領域を決めておけば、比較的性能が高いサーバＢには多数の信号が振り分けられ、比較的性能が低いサーバＡにはそれほど多くの信号が振り分けられない。このように、性能に応じた信号振り分けを行うことで、複数のサーバからなるシステムにおいて、様々な性能のサーバを含めることができ、システムのスケーラビリティを確保しやすくなる。
なお、本実施の形態において、信号処理部２００の信号処理サーバ２０群およびデータベース部４００のデータベースサーバ４０群はそれぞれ、コンシステントハッシュにより、それぞれの性能に応じた信号の振り分けがされる場合を例に説明するが、これに限定されない。例えば、各振り分け装置は、コンシステントハッシュ以外の方法でそれぞれのサーバの性能に応じて信号の振り分けをしてもよいし、サーバの性能に関係なく、各サーバに均等に信号の振り分けを行うようにするようにしてもよい。また、本実施の形態において、信号処理サーバ２０で受け付けた信号を処理するのはデータベースサーバである場合を例に説明するが、データベースサーバ以外のデータ処理サーバであってもよい。
次に、図２〜図４を用いて、各実施の形態のシステムの概要を説明する。なお、各図において、図１の各振り分け装置は図示を省略している。
図２に示すように、本システムは、信号処理部２００およびデータベース部４００に接続される輻輳判定装置５０を備える。この輻輳判定装置５０は、データベース部４００のデータベースサーバ４０それぞれの輻輳状態を監視し、データベースサーバ４０において輻輳が発生したとき、信号処理サーバ２０に対しリクエスト規制指示を行う。また、データベースサーバ４０における輻輳状態が改善してきた場合には、各信号処理サーバ２０に対しリクエスト規制の解除指示を行う。ここで、信号処理サーバ２０におけるリクエスト規制とは、例えば、クライアント装置（図示省略）からの要求信号を受信した場合でも、クライアント装置へエラーメッセージを返し、データベースサーバ４０へのデータ要求を送信しないようにすること等である。つまり、本システムは、輻輳が発生したデータベースサーバ４０ではなく、信号処理サーバ２０側でリクエスト規制を行うようにする。このようにすることで、データベースサーバ４０における輻輳を悪化させないようにできる。
次に、図３を用いて、図２の輻輳判定装置５０の処理概要を説明する。図２の輻輳判定装置５０は、データベース部４００の各データベースサーバ４０（図２参照）におけるデータ要求の集中等によりリソース使用率があらかじめ決定した条件が超えた場合に規制（リクエスト規制）を実行する。そして、図３に示すように、リクエスト規制時には、輻輳判定装置５０（図２参照）からの指示に基づき、信号処理部２００の各信号処理サーバ２０（図２参照）は規制対象リクエストに対してエラー応答や破棄等の規制を実行する。その後、信号処理部２００は、輻輳判定装置５０からの指示に基づき、リクエスト規制の解除を行う。なお、ここで規制対象とするリクエストは、例えば、特定のサーバ（例えば、輻輳が発生したデータベースサーバ４０）へのリクエストでもよいし。全リクエストでもよいし、特定キーのリクエストでもよい。輻輳が発生したデータベースサーバ４０へのリクエストを規制対象リクエストとする場合、輻輳判定装置５０は前記したコンシステントハッシュを用いて、輻輳が発生したデータベースサーバ４０へのリクエストに含まれるキーと特定し、この特定したキーを含むリクエストを規制対象とするよう信号処理サーバ２０へ指示する。
ここで、輻輳判定装置５０は、以下の２つの条件を同時に満たしたときにリクエスト規制を解除すると判定する。
（１）データベース部４００における輻輳したサーバ（データベースサーバ４０）のリソース使用率＜Ｒ（Ｒはリソース使用率に関する閾値）
（２）データベース部４００におけるサーバ（データベースサーバ４０）へのデータ要求数の推定値＜Ｃ（Ｃはリクエスト数に関する閾値）
つまり、図４に例示するように、データベース部４００（図２のデータベースサーバ４０）は自身のリソース使用率を監視し、リソース使用率が所定の閾値Ｒ未満になるという条件を充足したとき、その旨を輻輳判定装置５０へ通知する。つまり、データベースサーバ４０は自サーバにおける輻輳が解消しつつあるとき、その旨を輻輳判定装置５０へ通知する。また、信号処理部２００（図２の信号処理サーバ２０）は、リクエスト規制を開始後、所定期間ごとに、自サーバで受信した規制対象リクエスト数（以下、適宜、リクエスト数と略す）のカウントを行う。そして、信号処理サーバ２０は、受信した規制対象リクエスト数から、本来であればデータベース部４００（データベースサーバ４０）へ送信されるデータ要求数を推定する（詳細は後記）。そして、このデータ要求数の推定値が所定の閾値Ｃ未満となるという条件を充足したとき、つまり、リクエスト数条件充足と判定したとき、信号処理部２００は、輻輳判定装置５０へその旨を通知する。つまり、信号処理サーバ２０は、自サーバで受信した規制対象リクエストが減ってきたとき、データベース部４００へのデータ要求数も減ると推測し、その旨を輻輳判定装置５０へ通知する。そして、輻輳判定装置５０は、信号処理部２００におけるリクエスト数条件充足の通知、および、データベース部４００におけるリソース使用率の条件充足の通知を受信したときリクエスト規制を解除すると判断をし、リクエスト規制の解除を実行する。
＜第１の実施の形態＞
（概要）
図５を用いて、第１の実施の形態のシステムの概要を説明する。第１の実施の形態のシステムは、信号処理部２００によるリクエスト規制の開始後、図５に示すように、信号処理部２００の代表サーバが、自サーバで受信した規制対象リクエスト数に基づき、リクエスト数条件充足判定を行い、リクエスト数条件充足時に輻輳判定装置５０へ通知することを特徴とする。すなわち、信号処理部２００の代表サーバ（例えば、性能が高いサーバ）で受信した規制対象リクエスト数から、全規制対象リクエスト数（信号処理部２００全体で受信する規制対象リクエスト数）を推定し、その推定値を用いて、さらに、本来のデータ要求数を計算し、リクエスト数条件充足判定を行うことを特徴とする。
ここで、信号処理部２００全体で受信する規制対象リクエスト数は、
（自サーバ（代表サーバ）における時間あたりの規制対象リクエスト数）×（信号処理部２００のすべての信号処理サーバ２０のうち、自サーバ（代表サーバ）へ要求信号が振り分けられる割合の逆数を計算すればよい。よって、本システムのようにコンシステントハッシュによりリクエストの振り分けが行われる場合のリクエスト数条件充足判定は、以下の式（３）に基づき行われる。
α×（自サーバへの時間あたりの規制対象リクエスト数）×（全サーバ（すべての信号処理サーバ２０）のコンシステントハッシュにおける担当領域の合計）÷自サーバのコンシステントハッシュにおける振り分け担当領域の合計＜Ｃ…式（３）
但し、各信号処理サーバ２０の性能指標値に比例してコンシステントハッシュの担当領域が決まっているものとする。また、αは信号処理サーバ２０への１つの要求信号に対し、データベースサーバ４０へ送信するデータ要求の数とし、Ｃはリクエスト数条件充足判定に用いる閾値である。
つまり、信号処理サーバ２０は、自サーバへの規制対象リクエスト数から、信号処理部２００全体の規制対象リクエスト数を推定し、その推定値から、データベース部４００への全リクエスト数（データ要求数）を計算する。そして、信号処理サーバ２０は、計算した全リクエスト数を用いて、リクエスト数条件充足判定を行う。
（構成）
次に、図６を用いて第１の実施の形態のシステムにおける、信号処理サーバ２０、データベースサーバ４０、および、輻輳判定装置５０の構成を説明する。なお、以下の説明において、クライアント装置、図１の要求信号振り分け装置１０およびデータ要求振り分け装置３０は図示を省略している。
（信号処理サーバ）
信号処理サーバ２０は、クライアント装置（図示省略）からの要求信号を処理するサーバである。この信号処理サーバ２０は、クライアント装置からの要求信号を受信すると、この要求信号に基づくデータ要求をデータベースサーバ４０へ送信し、このデータ要求の応答結果をクライアント装置へ返す。この信号処理サーバ２０は、制御部２１、入出力部２２、メモリ部２３および記憶部２４を備える。
制御部２１は、信号処理サーバ２０全体の制御を司り、リクエスト処理部２１１、リクエスト規制部２１２およびリクエスト数条件充足判定部２１３を備える。破線で示したリクエスト数加算転送部２１４は装備する場合と装備しない場合とがあり、装備する場合について後記する。
リクエスト処理部２１１は、要求信号振り分け装置１０（図１参照）経由で、クライアント装置からの要求信号を受信すると、この要求信号に基づくデータ要求をデータベースサーバ４０へ送信し、このデータ要求の応答結果をクライアント装置へ返す。
リクエスト規制部２１２は、輻輳判定装置５０からのリクエスト規制指示に基づきリクエスト規制を行う。すなわち、リクエスト規制部２１２は、輻輳判定装置５０から送信されたリクエスト規制指示に示される規制対象リクエストについて、リクエスト処理部２１１に対して、クライアント装置へエラー応答や破棄等を行うよう指示する。
リクエスト数条件充足判定部２１３は、リクエスト規制期間中、所定期間ごとに、自サーバにおける規制対象リクエスト数をカウントし、カウントした規制対象リクエスト数に基づき、全データベースサーバ４０へのデータ要求数の合計値を推定する。そして、リクエスト数条件充足判定部２１３はリクエスト数条件充足判定を行い（つまり、推定したデータ要求数の合計値が所定の閾値Ｃ未満か否かを判定し）、推定したデータ要求数が所定の閾値Ｃ未満となったとき、輻輳判定装置５０へリクエスト数条件充足通知を送信する。つまり、リクエスト数条件充足判定部２１３は、前記した式（３）によりリクエスト数条件充足判定を行い、条件を充足していれば、輻輳判定装置５０へリクエスト数条件充足通知を送信する。
入出力部２２は、他の装置やサーバとの間で情報の入出力を行う。例えば、入出力部２２は、クライアント装置からのリクエストを受け付け、これに基づくデータ要求をデータベースサーバ４０へ送信したり、輻輳判定装置５０からのリクエスト規制指示を受信したりする。この入出力部２２は通信回線を介して情報の送受信を行う通信インタフェースと、不図示のキーボード等の入力装置やモニタ等の出力装置等との間で入出力を行う入出力インタフェースとにより構成される。
メモリ部２３は、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶装置からなり、制御部２１におけるデータ処理に必要な情報を一時的に記憶する。
記憶部２４は、ハードディスク装置やフラッシュメモリ等の記憶装置からなり、輻輳判定装置５０から通知された規制対象リクエスト指示に含まれる規制対象リクエスト情報２４１を記憶する。この規制対象リクエスト情報２４１は、規制対象となるリクエストの種別（例えば、規制対象リクエストに含まれる特定キー等）を示した情報である。この規制対象リクエスト情報２４１は、リクエスト規制部２１２がリクエスト規制を行うときに参照される。
（データベースサーバ）
データベースサーバ４０は、信号処理サーバ２０からのデータ要求に基づき、要求対象となっているデータを、データ記憶部４４１（後記）から検索し、検索したデータを信号処理サーバ２０へ送信する。このデータベースサーバ４０は、制御部４１、入出力部４２、メモリ部４３および記憶部４４を備える。
制御部４１は、データベースサーバ４０全体の制御を司り、データ要求受信部４１１、データ送信部４１２、輻輳判定部４１３およびリソース監視部４１４を備える。
データ要求受信部４１１は、信号処理サーバ２０からのデータ要求を受信する。
データ送信部４１２は、信号処理サーバ２０からのデータ要求に基づき、要求対象となっているデータを、データ記憶部４４１（後記）から検索し、検索したデータを信号処理サーバ２０へ送信する。
輻輳判定部４１３は、リソース監視部４１４（後記）による自サーバのリソース使用率の監視結果が、輻輳判定情報４４２（後記）に示される所定の閾値Ｒ未満であるか否かを判定する。そして、輻輳判定部４１３は、自サーバのリソース使用率が所定の閾値Ｒ以上と判定すると、その旨を輻輳発生通知として輻輳判定装置５０へ送信する。また、輻輳判定部４１３は、輻輳発生通知を送信後、リソース監視部４１４（後記）による自サーバのリソース使用率の監視結果が、所定値Ｒ未満になったと判定すると、その旨をリソース使用率条件充足通知として輻輳判定装置５０へ送信する。
リソース監視部４１４は、自サーバのリソース使用率（例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）使用率やメモリの使用率等）を監視する。
入出力部４２は、他の装置やサーバとの間で情報の入出力を行う。例えば、入出力部４２は、信号処理サーバ２０からのデータ要求を受け付け、データ要求に基づき、要求対象となっているデータを信号処理サーバ２０へ送信したり、輻輳判定装置５０へ輻輳発生通知を送信したりする。この入出力部４２は通信回線を介して情報の送受信を行う通信インタフェースと、不図示のキーボード等の入力装置やモニタ等の出力装置等との間で入出力を行う入出力インタフェースとにより構成される。
メモリ部４３は、ＲＡＭ等の記憶装置からなり、制御部４１におけるデータ処理に必要な情報を一時的に記憶する。
記憶部４４は、ハードディスク装置やフラッシュメモリ等の記憶装置からなり、信号処理サーバ２０へ送信するデータを蓄積するデータ記憶部４４１と、輻輳判定に用いる所定の閾値Ｒを示した輻輳判定情報４４２とを記憶する。なお、この輻輳判定情報４４２は、例えば、輻輳判定装置５０から送信されたものである。
（輻輳判定装置）
輻輳判定装置５０は、信号処理サーバ２０に対しリクエスト規制指示を送信したり、リクエスト解除指示を行ったりする装置である。この輻輳判定装置５０は、制御部５１、入出力部５２、メモリ部５３および記憶部５４を備える。
制御部５１は、輻輳判定装置５０全体の制御を司り、リクエスト規制指示部５１１、リクエスト規制判定部５１２、サーバ選択部５１３およびリクエスト数条件判定指示部５１４を備える。
リクエスト規制指示部５１１は、リクエスト規制判定部５１２により、リクエスト規制を行うと判定されたとき、信号処理サーバ２０それぞれへリクエスト規制指示を送信する。このリクエスト規制指示には、規制対象リクエストの種別（特定キー等）を示した規制対象リクエスト情報２４１を含める。また、リクエスト規制指示部５１１は、リクエスト規制判定部５１２により、リクエスト規制を解除すると判定されたとき、信号処理サーバ２０それぞれへリクエスト規制解除指示を送信する。
リクエスト規制判定部５１２は、信号処理部２００の各信号処理サーバ２０に対しリクエスト規制を行うか否か、および、リクエスト規制を解除するか否かを判定する。具体的には、リクエスト規制判定部５１２が、データベースサーバ４０からの輻輳発生通知を受信したとき、リクエスト規制を行うと判定する。また、リクエスト規制判定部５１２は、リクエスト規制期間中に、データベースサーバ４０からリソース使用率充足通知を受信し、かつ、信号処理サーバ２０からのリクエスト数条件充足判定通知を受信したとき、信号処理サーバ２０それぞれへのリクエスト規制を解除すると判定する。
サーバ選択部５１３は、サーバ情報５４１（後記）に示される信号処理サーバ２０の情報を参照して、信号処理部２００を構成する信号処理サーバ２０の中からリクエスト数条件充足判定を行うサーバ（代表サーバ）を選択する。例えば、サーバ選択部５１３は、サーバ情報５４１に示される各サーバの性能情報を参照して、信号処理サーバ２０のうち最も性能の高い（処理能力が高い）信号処理サーバ２０を選択する。このように性能の高い信号処理サーバ２０を選択することで、信号処理サーバ２０によるリクエスト数条件充足判定を確実に行わせることができる。
リクエスト数条件判定指示部５１４は、サーバ選択部５１３により選択された代表サーバに対し、リクエスト数条件充足判定を行うように指示する。また、リクエスト規制判定部５１２により、リクエスト規制を解除すると判定されたとき、代表サーバに対し、リクエスト数条件充足判定を終了するよう指示する。なお、リクエスト数条件充足判定を行う指示にはリクエスト数条件充足判定に用いる各種パラメータ（前記した式（３）におけるαや、閾値Ｃ等）を含めるようにしてもよい。
入出力部５２は、他の装置やサーバとの間で情報の入出力を行う。例えば、入出力部５２は、データベースサーバ４０からの輻輳発生通知やリソース使用率充足通知を受信したり、信号処理サーバ２０へリクエスト規制指示やリクエスト規制解除指示を送信したりする。この入出力部５２は通信回線を介して情報の送受信を行う通信インタフェースと、不図示のキーボード等の入力装置やモニタ等の出力装置等との間で入出力を行う入出力インタフェースとにより構成される。
メモリ部５３は、ＲＡＭ等の記憶装置からなり、制御部５１におけるデータ処理に必要な情報を一時的に記憶する。
記憶部５４は、ハードディスク装置やフラッシュメモリ等の記憶装置からなり、システムの信号処理サーバ２０やデータベースサーバ４０の識別情報や性能等を示したサーバ情報５４１を記憶する。
（処理手順）
次に、図６を参照しつつ、図７および図８を用いて、システムの処理手順を説明する。ここでは、代表サーバが信号処理サーバ２０Ｃであり、輻輳サーバがデータベースサーバ４０Ａである場合を例に説明する。なお、以下の説明において、図示を省略しているが、クライアント装置１からのリクエストは、図１の要求信号振り分け装置１０によりいずれかの信号処理サーバ２０へ振り分けられ、信号処理サーバ２０からのデータ要求は、図１のデータ要求振り分け装置３０によりいずれかのデータベースサーバ４０へ振り分けられるものとする。振り分けはいずれもコンシステントハッシュを用いるものとする。
信号処理部２００の信号処理サーバ２０（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ）はそれぞれ、クライアント装置１からのリクエストを受信すると（図７のＳ１）、データベース部４００のデータベースサーバ４０（４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ）へデータ要求を送信し（Ｓ２）、このデータ要求を受信したデータベースサーバ４０はそれぞれ、信号処理サーバ２０への自身のデータ記憶部４４１から検索したデータのデータ送信を行う（Ｓ３）。データを受信した信号処理サーバ２０はそれぞれ、クライアント装置１へレスポンスを返す（Ｓ４）。
また、データベースサーバ４０の輻輳判定部４１３（図６参照）は、リソース使用率条件充足判定を行い（Ｓ５）、リソース使用率が所定の閾値Ｒ以上だったとき、輻輳判定装置５０へ輻輳発生通知を送信する（Ｓ６）。例えば、リソース使用率条件充足判定の結果、リソース使用率が所定の閾値Ｒ以上であったデータベースサーバ４０Ａは、輻輳発生通知を輻輳判定装置５０へ送信する。
輻輳発生通知を受信した輻輳判定装置５０は、リクエスト規制判定部５１２（図６参照）により規制対象リクエストを決定し、サーバ選択部５１３（図６参照）により信号処理部２００の代表サーバを選択する（Ｓ７）。そして、輻輳判定装置５０は、リクエスト規制指示部５１１により、信号処理部２００の信号処理サーバ２０それぞれに対し、規制対象リクエストに対するリクエスト規制指示を送信する（Ｓ８）。リクエスト規制指示を受信した信号処理サーバ２０はそれぞれ、リクエスト規制部２１２により規制対象リクエストを規制する。すなわち、例えば、信号処理サーバ２０はそれぞれクライアント装置１からリクエストを受信しても（Ｓ１０）、エラーレスポンスを返す（Ｓ１１）。また、輻輳判定装置５０は、リクエスト数条件判定指示部５１４（図６参照）により、代表サーバである信号処理サーバ２０Ｃに対し、リクエスト数条件充足判定を行うように指示する（Ｓ９）。
次に、図６を参照しつつ、図８を用いて、リクエスト規制解除の処理手順を説明する。リクエスト規制指示を受信した信号処理サーバ２０Ｃは、リクエストを受信すると（Ｓ２１）、リクエスト数条件充足判定部２１３（図６参照）により規制対象リクエスト数のカウントを行い（Ｓ２２）、リクエスト規制部２１２（図６参照）によりエラーレスポンスをクライアント装置１へ返す（Ｓ２３）。そして、信号処理サーバ２０Ｃは、規制対象リクエスト数のカウント値および前記した式（３）を用いて、リクエスト数条件充足判定部２１３により所定間隔でリクエスト数条件充足判定を行う（Ｓ２４）。ここで、リクエスト条件充足判定の結果、条件を充足していないと判定されたとき、リクエスト数条件充足判定部２１３は、規制対象リクエスト数のカウンタリセットを行う（Ｓ２５）。一方、リクエスト数条件が充足していると判定されたとき（Ｓ２６）、リクエスト数条件充足判定部２１３は、輻輳判定装置５０へリクエスト数条件充足通知を送信する（Ｓ２７）。そして、規制対象リクエスト数のカウンタリセットを行う（Ｓ２８）。
また、データベースサーバ４０は、輻輳判定部４１３（図６参照）により、所定間隔でリソース使用率条件充足判定を行い（Ｓ３１）、リソース使用率条件充足判定の結果、リソース使用率条件を充足すると判定された場合（Ｓ３２）、つまり、リソース使用率が所定の閾値Ｒ未満と判定されたとき、輻輳判定装置５０へリソース使用率条件充足通知を送信する（Ｓ３３）。例えば、データベースサーバ４０Ａにおいて、リソース使用率条件を充足すると判定された場合、データベースサーバ４０Ａは、輻輳判定装置５０へリソース使用率条件充足通知を送信する。つまり、自身のデータベースサーバ４０におけるリソース使用率が低下し、輻輳が解消しつつあると判定すると、データベースサーバ４０はその旨を輻輳判定装置５０へ通知する。
輻輳判定装置５０のリクエスト規制判定部５１２（図６参照）は、データベースサーバ４０からリソース使用率充足通知を受信し、かつ、信号処理サーバ２０からのリクエスト数条件充足通知を受信した場合、信号処理サーバ２０それぞれへのリクエスト規制指示を解除すると判定する（Ｓ３４：リクエスト規制解除判定）。そして、輻輳判定装置５０はリクエスト規制指示部５１１（図６参照）により、信号処理サーバ２０それぞれへリクエスト規制解除指示を送信する（Ｓ３５）。また、輻輳判定装置５０は、リクエスト数条件判定指示部５１４（図６参照）により、代表サーバである信号処理サーバ２０Ｃに対し、リクエスト数条件充足判定の終了指示を送信する（Ｓ３６）。
このように輻輳判定装置５０は、データベースサーバ４０におけるリソース使用率が所定の閾値Ｒ未満となり、かつ、信号処理サーバ２０で受信した規制対象リクエスト数に基づくデータ要求数が所定の値Ｃ未満になったときに、リクエスト規制を解除する。これにより、輻輳判定装置５０は、リクエスト規制の解除を適切なタイミングで行うことができる。
＜第２の実施の形態＞
（概要）
次に、図９を用いて、第２の実施の形態のシステムの概要を説明する。前記した実施の形態と同様の構成要素は、同じ符号を付して説明を省略する。第２の実施の形態のシステムは、信号処理部２００によるリクエスト規制の開始後、信号処理部２００の代表サーバから順に、各信号処理サーバ２０ａそれぞれが自サーバでカウントした規制対象リクエスト数を加算しながら、他の信号処理サーバ２０ａへ転送する。そして、加算されてきた全規制対象リクエスト数が代表サーバに戻ってきたら、この代表サーバがリクエスト数条件充足判定を行うことを特徴とする。例えば、図９の代表サーバ（サーバＡ）においてカウントした規制対象リクエスト数が９５ｃａｌｌであるとき、この９５Ｃａｌｌという値をサーバＢへ転送する。そして、サーバＢは、自サーバでカウントした１００ｃａｌｌとサーバＡから受信した９５Ｃａｌｌとを加算した１９５ｃａｌｌという値をサーバＣへ転送する。このような処理を繰り返し、信号処理部２００のすべての信号処理サーバ２０ａにおいて規制対象リクエスト数の値の加算した値が、代表サーバへ戻ってくると、この値を用いてリクエスト数条件充足判定を行い、リクエスト数条件充足時にはその旨を輻輳判定装置５０へ通知する。なお、ここでの規制対象リクエスト数の条件充足判定は、以下の式（４）に基づき行われる。式（４）のα、Ｃは、式（３）におけるα、Ｃと同じである。
α×時間あたりの全サーバ（すべての信号処理サーバ２０ａ）の規制対象リクエスト数の合計＜Ｃ…式（４）
つまり、信号処理部２００の信号処理サーバ２０ａそれぞれが規制対象リクエスト数をカウントし、その合計値が代表サーバへ送信されるので、代表サーバは、正確な全規制対象リクエスト数をもとにリクエスト数条件充足判定を行うことができる。
（構成）
次に、第２の実施の形態のシステムの構成を、図６を用いて説明する。図６に示すように、第２の実施の形態の信号処理サーバ２０ａはリクエスト数加算転送部２１４をさらに備える。また、リクエスト数条件充足判定部２１３に代えて、リクエスト数条件充足判定部２１３ａを備える。
リクエスト数加算転送部２１４は、他の信号処理サーバ２０ａから規制対象リクエスト数を受信したとき、この規制対象リクエスト数に、自サーバのリクエスト数加算転送部２１４においてカウントした規制対象リクエスト数を加算する。そして、リクエスト数加算転送部２１４は、この加算した値を、まだ規制対象リクエスト数を受信していない他の信号処理サーバ２０ａ（例えば、コンシステントハッシュＩＤ空間において自サーバと時計回りに隣接する信号処理サーバ２０ａ）へ送信する。なお、自サーバが代表サーバであるときは、他の信号処理サーバ２０ａからの規制対象リクエスト数のカウント値の受信を待たず、自サーバにおいてカウントした規制対象リクエスト数を他の信号処理サーバ２０ａへ転送すればよい。
リクエスト数条件充足判定部２１３ａは、信号処理部２００の他のすべての信号処理サーバ２０ａにおける規制対象リクエスト数の合計値が戻ってきたとき、この値を用いて、前記した式（４）によりリクエスト数条件充足判定を行う。そして、リクエスト数条件充足判定部２１３ａは、リクエスト数条件充足判定時には、輻輳判定装置５０へ条件充足通知（リクエスト数条件充足通知）を送信する。
（処理手順）
次に、図６を参照しつつ、図１０を用いて、第２の実施の形態のシステムの処理手順を説明する。なお、リクエスト規制の手順は第１の実施の形態と同じであるので説明を省略し、リクエスト規制後、リクエスト規制解除を行う手順について説明する。ここでも、代表サーバが信号処理サーバ２０Ｃであり、輻輳サーバがデータベースサーバ４０Ａである場合を例に説明する。なお、図８と同じ処理内容については同じステップ番号を付して説明を省略する。
図１０のＳ２１〜Ｓ２３は、図８のＳ２１〜Ｓ２３と同じ処理内容であるので説明を省略し、Ｓ４１から説明する。Ｓ４１において、信号処理部２００は、代表サーバである信号処理サーバ２０ａ（図１０の信号処理サーバ２０Ｃ）から順に、所定間隔で、リクエスト数加算転送部２１４によりカウントした規制対象リクエスト数（リクエスト数）と他の信号処理サーバ２０ａから受信した規制対象リクエスト数の加算と、加算した規制対象リクエスト数の送信と、カウンタ（規制対象リクエスト数のカウンタ）のリセットを行う（Ｓ４１）。そして、代表サーバにおけるリクエスト数条件充足判定部２１３ａ（図６参照）は、すべての信号処理サーバ２０ａについての規制対象リクエスト数の合計値を受信すると、この合計値と式（４）とを用いて、リクエスト数条件充足判定を行う（Ｓ４２）。条件充足判定の結果、条件を充足していないと判定されたとき、再度代表サーバから順に、各信号処理サーバ２０ａ間で自サーバでカウントした規制対象リクエスト数と他の信号処理サーバ２０ａから受信した規制対象リクエスト数との加算と、加算した規制対象リクエスト数の送信と、カウンタ（規制対象リクエスト数のカウンタ）のリセットを行う（Ｓ４３）。一方、リクエスト数条件充足判定部２１３ａによるリクエスト数条件充足判定の結果、リクエスト数条件を充足していると判定されたとき（Ｓ４４）、リクエスト数条件充足判定部２１３ａは、輻輳判定装置５０へリクエスト数条件充足通知を送信する（Ｓ４５）。この後の処理は、図８のＳ３４〜Ｓ３６の処理と同じであるので、説明を省略する。なお、各信号処理サーバ２０ａにおける規制対象リクエスト数のカウントの停止は、例えば、輻輳判定装置５０によるリクエスト規制解除指示を受信したときに行うものとする。このようにすることでも、輻輳判定装置５０は、リクエスト規制の解除判定を行うことができる。
＜第３の実施の形態＞
（概要）
次に、図１１を用いて、第３の実施の形態のシステムの概要を説明する。前記した実施の形態と同様の構成要素は、同じ符号を付して説明を省略する。第３の実施の形態のシステムは、図１１に示すように、リクエスト規制を開始後、信号処理部２００の信号処理サーバ２０それぞれが前記した式（３）によりリクエスト数条件充足判定を行い、条件充足時に輻輳判定装置５０ａへ通知する。そして、輻輳判定装置５０ａが所定数ａ以上のサーバ（信号処理サーバ２０）から条件充足通知を受信し、かつ、データベースサーバ４０のリソース使用率が所定の閾値Ｒ未満となったとき、リクエスト規制を解除すると判定する。
（構成）
第３の実施の形態のシステムにおける信号処理サーバ２０およびデータベースサーバ４０は第１の実施の形態と同じ構成であるが、輻輳判定装置５０ａの構成が異なる。すなわち、図１２に示すように、輻輳判定装置５０ａは、図６のリクエスト規制判定部５１２に代えて、リクエスト規制判定部５１２ａを備える。このリクエスト規制判定部５１２ａは、データベースサーバ４０からのリソース使用率充足通知を受信し、かつ、所定数ａ以上の信号処理サーバ２０からのリクエスト数条件充足通知を受信したとき、信号処理サーバ２０それぞれへのリクエスト規制指示を解除すると判定する。また、輻輳判定装置５０ａのリクエスト数条件判定指示部５１４は、信号処理部２００の信号処理サーバ２０それぞれへ、信号処理部２００のリクエスト数条件充足判定を行うように指示する。また、リクエスト規制判定部５１２ａにより、リクエスト規制を解除すると判定されたとき、リクエスト数条件判定指示部５１４は、信号処理サーバ２０それぞれへ、リクエスト数条件充足判定を終了するよう指示する。なお、輻輳判定装置５０ａは、代表サーバを選択しないので、図６のサーバ選択部５１３を備えない。
（処理手順）
次に、図１２および図７を参照しつつ、図１３を用いて、第３の実施の形態のシステムにおけるリクエスト規制時の処理手順を説明する。ここでも、輻輳サーバがデータベースサーバ４０Ａである場合を例に説明する。なお、図７と同じ処理内容については同じステップ番号を付して説明を省略する。第３の実施の形態のシステムにおけるリクエスト規制時における処理手順は、図７に示す処理手順とほぼ同様であるが、図１３のＳ１３に示すように、輻輳判定装置５０ａは、規制対象リクエストの決定を行うが、代表サーバの選択を行わない点が異なる。また、Ｓ１４において、輻輳判定装置５０ａは、リクエスト数条件判定指示部５１４（図１２参照）により、信号処理サーバ２０それぞれに対し、規制対象リクエスト数の条件充足判定を行うように指示する点が異なる。
次に、図１２を参照しつつ、図１４を用いて、リクエスト規制解除の処理手順を説明する。なお、図８および図１０と同じ処理内容については同じステップ番号を付して説明を省略する。信号処理部２００の信号処理サーバ２０（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ）はそれぞれ、クライアント装置１からのリクエストを受信すると（Ｓ２１）、リクエスト数条件充足判定部２１３（図１２参照）により規制対象リクエスト数のカウントを行い（Ｓ２２）、リクエスト規制部２１２（図１２参照）によりエラーレスポンスをクライアント装置１へ返す（Ｓ２３）。
そして、信号処理サーバ２０はそれぞれ、リクエスト数条件充足判定部２１３により、規制対象リクエスト数のカウント値を用いて、所定間隔で、前記した式（３）に基づくリクエスト数条件充足判定を行い（Ｓ５１）、条件充足判定の結果、条件を充足していないと判定されたとき、リクエスト数条件充足判定部２１３は、規制対象リクエスト数のカウンタリセットを行う（Ｓ５２）。一方、リクエスト数条件充足判定部２１３によるリクエスト数条件充足判定の結果、リクエスト数条件を充足していると判定されたとき（Ｓ５３）、信号処理サーバ２０はリクエスト数条件充足判定部２１３により、輻輳判定装置５０へリクエスト数条件充足通知を送信し（Ｓ４５）、規制対象リクエスト数のカウンタリセットを行う（Ｓ５４）。
Ｓ４６において、データベースサーバ４０からのリソース使用率充足通知を受信した輻輳判定装置５０ａは、リクエスト規制判定部５１２ａ（図１２参照）により、リクエスト数条件充足通知数の条件判定を行う。すなわち、リクエスト規制判定部５１２ａは、所定数ａ以上の信号処理サーバ２０からのリクエスト数条件充足通知を受信し、かつ、データベースサーバ４０からのリソース使用率充足通知を受信したとき、信号処理サーバ２０それぞれへのリクエスト規制指示を解除すると判定する（Ｓ４７：リクエスト規制解除判定）。そして、輻輳判定装置５０ａは、リクエスト規制指示部５１１により、信号処理サーバ２０それぞれに対しリクエスト規制解除指示を送信し、また、リクエスト数条件判定指示部５１４によりリクエスト数条件判定終了指示を送信する（Ｓ４８）。このようにすることでも、輻輳判定装置５０ａは、リクエスト規制の解除を行うことができる。
＜第４の実施の形態＞
（概要）
次に、図１５を用いて、第４の実施の形態のシステムの概要を説明する。前記した実施の形態と同様の構成要素は、同じ符号を付して説明を省略する。第４の実施の形態のシステムは、図１５に示すように、信号処理部２００の信号処理サーバ２０ｂそれぞれで規制対象リクエスト数をカウントし、所定期間ごとに輻輳判定装置５０ｂへ送信する。そして、輻輳判定装置５０ｂは、受信した規制対象リクエスト数を足し合わせてリクエスト数条件充足判定を行う。つまり、第２の実施の形態において代表サーバが式（４）により行っていた信号処理部２００のリクエスト数条件充足判定を輻輳判定装置５０ｂ側で行うことを特徴とする。
（構成）
第４の実施の形態のシステムにおけるデータベースサーバ４０は第１の実施の形態〜第３の実施の形態と同じ構成であるが、信号処理サーバ２０ｂおよび輻輳判定装置５０ｂの構成が異なる。つまり、図１６に示すように、信号処理サーバ２０ｂの制御部２１は、リクエスト処理部２１１およびリクエスト規制部２１２を備えるが、図１２のリクエスト数条件充足判定部２１３はなく、代わりに、リクエスト数送信部２１５を備える。さらに、輻輳判定装置５０ｂは、図１２のリクエスト規制判定部５１２ａに代えて、リクエスト規制判定部５１２ｂを備え、図１２の輻輳判定装置５０ａにおけるリクエスト数条件判定指示部５１４がない。
リクエスト数送信部２１５は、規制対象リクエスト数のカウントを行い、所定期間ごとに輻輳判定装置５０ｂへこの規制対象リクエスト数を送信する。また、輻輳判定装置５０ｂのリクエスト規制判定部５１２ｂは、前記した式（４）によりリクエスト数条件充足判定を行う。
（処理手順）
次に、図１６を参照しつつ、図１７を用いて、第４の実施の形態のシステムの処理手順を説明する。なお、リクエスト規制の手順は第１の実施の形態と同じであるので説明を省略し、リクエスト規制後、リクエスト規制解除を行う手順について説明する。なお、図８および図１０と同じ処理内容については同じステップ番号を付して説明を省略する。
第３の実施の形態のシステムと同様に、信号処理部２００の信号処理サーバ２０ｂ（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ）はそれぞれ、クライアント装置１からのリクエストを受信すると（Ｓ２１）、リクエスト数送信部２１５（図１６参照）により規制対象リクエスト数のカウントを行い（Ｓ２２）、リクエスト規制部２１２（図１６参照）によりエラーレスポンスをクライアント装置１へ返す（Ｓ２３）。そして、信号処理サーバ２０ｂはそれぞれ、所定間隔でリクエスト数送信部２１５により、輻輳判定装置５０ｂへ、Ｓ２２でカウントした規制対象リクエスト数を送信し（Ｓ６１，Ｓ６３）、規制対象リクエスト数のカウンタリセットを行う（Ｓ５２，Ｓ５４）。輻輳判定装置５０ｂは、信号処理サーバ２０ｂそれぞれからの規制対象リクエスト数を受信すると、リクエスト規制判定部５１２ｂにより、前記した式（４）によるリクエスト数条件充足判定を行う（Ｓ６２）。ここで、リクエスト規制判定部５１２ｂは、リクエスト数条件充足判定を行った結果、リクエスト数条件を充足し、かつ、データベースサーバ４０からのリソース使用率充足通知を受信したとき（Ｓ６４）、信号処理サーバ２０ｂそれぞれへのリクエスト規制指示を解除すると判定する（Ｓ６５：リクエスト規制解除判定）。そして、輻輳判定装置５０ｂは、リクエスト規制指示部５１１により、信号処理サーバ２０ｂそれぞれに対しリクエスト規制解除指示を送信し、また、リクエスト規制判定部５１２ｂにより規制対象リクエスト数の送信を終了するよう指示する（Ｓ６６）。このようにすることでも、輻輳判定装置５０ｂは、リクエスト規制の解除判定を行うことができる。なお、第４の実施の形態のシステムにおいて、リクエスト数条件充足判定は、輻輳判定装置５０ｂ側で行うので信号処理サーバ２０ｂそれぞれにおける処理負荷を軽減することができる。
なお、前記した各実施の形態において、データベースサーバ４０（図６参照）における輻輳発生の判定は、自サーバのリソース利用率が所定の閾値未満か否かにより判定するものとするが、リクエスト数（データ要求数）を用いてもよいし、リソース使用率とリクエスト数との組み合わせを用いてもよい。
また、前記した各実施の形態において、輻輳判定装置５０，５０ａ，５０ｂは、信号処理サーバ２０，２０ａ，２０ｂとは別個の装置である場合を例に説明したが、信号処理サーバ２０，２０ａ，２０ｂの一部に組み込むようにしてもよい。さらに、輻輳判定装置５０，５０ａ，５０ｂは、いずれか１台のデータベースサーバ４０から輻輳発生通知を受信したとき、リクエスト規制を行うこととしたが、所定台数以上のデータベースサーバ４０からの輻輳発生通知を受信したときにリクエスト規制を行うようにしてもよい。また、リクエスト規制解除についても、所定台数のデータベースサーバ４０からリソース使用率条件充足通知を受信し、かつ、リクエスト数条件を充足すると判定したとき、リクエスト規制を解除すると判定してもよい。
１ クライアント装置
２０，２０ａ，２０ｂ 信号処理サーバ
２１，４１，５１ 制御部
２２，４２，５２ 入出力部
２３，４３，５３ メモリ部
２４，４４，５４ 記憶部
４０ データベースサーバ（データ処理サーバ）
５０，５０ａ，５０ｂ 輻輳判定装置（輻輳判定手段）
２００ 信号処理部
２１１ リクエスト処理部
２１２ リクエスト規制部
２１３，２１３ａ リクエスト数条件充足判定部
２１４ リクエスト数加算転送部
２１５ リクエスト数送信部
２４１ 規制対象リクエスト情報
４００ データベース部
４１１ データ要求受信部
４１２ データ送信部
４１３ 輻輳判定部
４１４ リソース監視部
４４１ データ記憶部
４４２ 輻輳判定情報
５１１ リクエスト規制指示部
５１２，５１２ａ，５１２ｂ リクエスト規制判定部
５１３ サーバ選択部
５１４ リクエスト数条件判定指示部
５４１ サーバ情報

Claims (8)

  1. クライアント装置からのデータ処理サーバへの要求信号を処理し、前記データ処理サーバへデータ要求を送信する複数の信号処理サーバと、前記データ要求に基づく処理を行う複数の前記データ処理サーバと、前記データ処理サーバにおける輻輳発生を判定する輻輳判定手段とを備える信号処理システムであって、
    前記データ処理サーバはそれぞれ、
    前記データ要求の対象となるデータを記憶するデータ記憶部を備え、
    自身のデータ処理サーバのリソース使用率およびデータ要求数の少なくともいずれか一方が所定の閾値以上となったとき、輻輳が発生したと判定し、前記輻輳判定手段へ輻輳発生通知を送信し、前記リソース使用率が前記所定の閾値未満となったとき、輻輳が低減したと判定し、前記輻輳判定手段へリソース使用率条件充足通知を送信し、
    前記輻輳判定手段は、
    前記信号処理サーバの識別情報を示したサーバ情報を記憶する記憶部を備え、
    前記データ処理サーバからの輻輳発生通知を受信したとき、前記信号処理サーバそれぞれに対し、規制対象とする前記要求信号の種別を示したリクエスト規制指示を送信し、
    前記信号処理サーバはそれぞれ、
    前記リクエスト規制指示を受信したとき、前記規制対象の要求信号を受信しても、前記要求信号に基づく処理を実行しないリクエスト規制を行い、
    前記リクエスト規制指示を受信した信号処理サーバのうち代表として設定されている１台の信号処理サーバが、
    前記リクエスト規制中、所定期間ごとに、自身の信号処理サーバにおける前記規制対象の要求信号の受信数をカウントし、以下の式（１）を満たすとき、前記輻輳判定手段へリクエスト数条件充足通知を送信し、
    前記輻輳判定手段は、
    前記データ処理サーバからリソース使用率条件充足通知を受信し、かつ、前記信号処理サーバからのリクエスト数条件充足通知を受信したとき、前記信号処理サーバそれぞれへのリクエスト規制指示を解除することを特徴とする信号処理システム。
    α×自身の信号処理サーバにおける時間あたりの前記規制対象の要求信号の受信数×すべての前記信号処理サーバのうち、自身の信号処理サーバへ前記要求信号が振り分けられる割合の逆数＜Ｃ…式（１）
    但し、αは前記信号処理サーバへの１つの要求信号に対し、前記データ処理サーバへ送信するデータ要求の数であり、Ｃは所定の閾値とする。
  2. 前記輻輳判定手段は、
    前記輻輳が発生したデータ処理サーバへの要求信号を、前記規制対象の要求信号とすることを特徴とする請求項１に記載の信号処理システム。
  3. 前記式（１）を満たすか否かを判定するリクエスト数条件充足判定を行う信号処理サーバは、前記輻輳判定手段により選択されたいずれか１台の信号処理サーバであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の信号処理システム。
  4. 前記輻輳判定手段により選択された信号処理サーバは、前記信号処理サーバのうち所定の処理能力が最も高いサーバであることを特徴とする請求項３に記載の信号処理システム。
  5. クライアント装置からのデータ処理サーバへの要求信号を処理し、前記データ処理サーバへデータ要求を送信する複数の信号処理サーバと、前記データ要求に基づく処理を行う複数の前記データ処理サーバと、前記データ処理サーバにおける輻輳発生を判定する輻輳判定手段とを備える信号処理システムであって、
    前記データ処理サーバはそれぞれ、
    前記データ要求の対象となるデータを記憶するデータ記憶部を備え、
    自身のデータ処理サーバのリソース使用率およびデータ要求数の少なくともいずれか一方が所定の閾値以上となったとき、輻輳が発生したと判定し、前記輻輳判定手段へ輻輳発生通知を送信し、前記リソース使用率が前記所定の閾値未満となったとき、輻輳が低減したと判定し、前記輻輳判定手段へリソース使用率条件充足通知を送信し、
    前記輻輳判定手段は、
    前記信号処理サーバの識別情報を示したサーバ情報を記憶する記憶部を備え、
    前記データ処理サーバからの輻輳発生通知を受信したとき、前記信号処理サーバそれぞれに対し、規制対象とする前記要求信号の種別を示したリクエスト規制指示を送信し、
    前記信号処理サーバはそれぞれ、
    前記リクエスト規制指示を受信したとき、前記規制対象の要求信号を受信しても、前記要求信号に基づく処理を実行しないリクエスト規制を行い、
    前記リクエスト規制指示を受信した信号処理サーバのうち代表として設定されている１台の信号処理サーバは、
    前記リクエスト規制中、所定期間ごとに、自身の信号処理サーバにおける前記規制対象の要求信号の受信数をカウントし、他のいずれかの前記信号処理サーバへ送信し、
    他の前記信号処理サーバから前記規制対象の要求信号の受信数を受信した信号処理サーバはそれぞれ、
    前記送信された前記規制対象の要求信号の受信数に、前記所定期間における、自身の信号処理サーバでカウントした前記規制対象の要求信号の受信数を加算して、前記受信数をまだ送信していない他の前記信号処理サーバへ送信する処理を行い、
    前記代表として設定されている１台の信号処理サーバは、他のすべての信号処理サーバにおける前記規制対象の要求信号の受信数の合計値を受信した場合において、以下の式（２）を満たすとき、前記輻輳判定手段へリクエスト数条件充足通知を送信し、
    前記輻輳判定手段は、
    前記データ処理サーバからリソース使用率条件充足通知を受信し、かつ、前記代表として設定されている１台の信号処理サーバからのリクエスト数条件充足通知を受信したとき、前記信号処理サーバそれぞれへのリクエスト規制指示を解除することを特徴とする信号処理システム。
    α×すべての前記信号処理サーバにおける前記規制対象の要求信号の受信数の合計値＜Ｃ…式（２）
    但し、αは前記信号処理サーバへの１つの要求信号に対し、前記データ処理サーバへ送信するデータ要求の数であり、Ｃは所定の閾値とする。
  6. クライアント装置からのデータ処理サーバへの要求信号を処理し、前記データ処理サーバへデータ要求を送信する複数の信号処理サーバと、前記データ要求に基づく処理を行う複数の前記データ処理サーバと、前記データ処理サーバにおける輻輳発生を判定する輻輳判定手段とを備える信号処理システムであって、
    前記データ処理サーバはそれぞれ、
    前記データ要求の対象となるデータを記憶するデータ記憶部を備え、
    自身のデータ処理サーバのリソース使用率およびデータ要求数の少なくともいずれか一方が所定の閾値以上となったとき、輻輳が発生したと判定し、前記輻輳判定手段へ輻輳発生通知を送信し、前記リソース使用率が前記所定の閾値未満となったとき、輻輳が低減したと判定し、前記輻輳判定手段へリソース使用率条件充足通知を送信し、
    前記輻輳判定手段は、
    前記信号処理サーバの識別情報を示したサーバ情報を記憶する記憶部を備え、
    前記データ処理サーバからの輻輳発生通知を受信したとき、前記信号処理サーバそれぞれに対し、規制対象とする前記要求信号の種別を示したリクエスト規制指示を送信し、
    前記信号処理サーバはそれぞれ、
    前記リクエスト規制指示を受信したとき、前記規制対象の要求信号を受信しても、前記要求信号に基づく処理を実行しないリクエスト規制を行い、
    前記リクエスト規制中、所定期間ごとに、自身の信号処理サーバにおける前記規制対象の要求信号の受信数をカウントし、以下の式（１）を満たすとき、前記輻輳判定手段へリクエスト数条件充足通知を送信し、
    前記輻輳判定手段は、
    いずれかの前記データ処理サーバからのリソース使用率充足通知を受信し、かつ、所定数ａ以上の前記信号処理サーバからのリクエスト数条件充足通知を受信したとき、前記信号処理サーバそれぞれへのリクエスト規制指示を解除することを特徴とする信号処理システム。
    α×自身の信号処理サーバにおける時間あたりの前記規制対象の要求信号の受信数×すべての前記信号処理サーバのうち、自身の信号処理サーバへ前記要求信号が振り分けられる割合の逆数＜Ｃ…式（１）
    但し、αは前記信号処理サーバへの１つの要求信号に対し、前記データ処理サーバへ送信するデータ要求の数であり、Ｃは所定の閾値とする。
  7. クライアント装置からのデータ処理サーバへの要求信号を処理し、前記データ処理サーバへデータ要求を送信する複数の信号処理サーバと、前記データ要求に基づく処理を行う複数の前記データ処理サーバと、前記データ処理サーバにおける輻輳発生を判定する輻輳判定手段とを備える信号処理システムであって、
    前記データ処理サーバはそれぞれ、
    前記データ要求の対象となるデータを記憶するデータ記憶部を備え、
    自身のデータ処理サーバのリソース使用率およびデータ要求数の少なくともいずれか一方が所定の閾値以上となったとき、輻輳が発生したと判定し、前記輻輳判定手段へ輻輳発生通知を送信し、前記リソース使用率が前記所定の閾値未満となったとき、輻輳が低減したと判定し、前記輻輳判定手段へリソース使用率条件充足通知を送信し、
    前記輻輳判定手段は、
    前記信号処理サーバの識別情報を示したサーバ情報を記憶する記憶部を備え、
    前記輻輳発生通知を受信したとき、前記信号処理サーバそれぞれに対し、規制対象とする前記要求信号の種別を示したリクエスト規制指示を送信し、
    前記信号処理サーバはそれぞれ、
    前記リクエスト規制指示を受信したとき、前記規制対象の前記要求信号を受信しても、前記要求信号に基づく処理を実行しないリクエスト規制を行い、前記リクエスト規制中、所定期間ごとに、前記規制対象の要求信号の受信数をカウントし、前記カウントした要求信号の受信数を、前記輻輳判定手段へ送信し、
    前記輻輳判定手段は、
    前記データ処理サーバからリソース使用率条件充足通知を受信し、かつ、（前記信号処理サーバへの１つの要求信号に対し、前記データ処理サーバへ送信するデータ要求の数α×前記信号処理サーバそれぞれでカウントされた要求信号の受信数の合計値）の値が所定の閾値Ｃ未満と判定したとき、前記信号処理サーバそれぞれへのリクエスト規制指示を解除することを特徴とする信号処理システム。
  8. 前記信号処理サーバは、コンシステントハッシュにより振り分けられた前記要求信号を受信するサーバであり、前記データ処理サーバは、前記コンシステントハッシュにより振り分けられた前記データ要求を受信するサーバである場合、
    前記式（１）における、すべての前記信号処理サーバのうち、自身の信号処理サーバへ前記要求信号が振り分けられる割合の逆数に代えて、
    前記コンシステントハッシュにおける前記すべての信号処理サーバの担当領域÷前記コンシステントハッシュにおける自身の信号処理サーバへの振り分け担当領域の合計
    を用いることを特徴とする請求項１ないし請求項４および請求項６のいずれか１項に記載の信号処理システム。
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