JP6058576B2 - Slot group generation device, slot group generation method, and load distribution system - Google Patents
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Description
本発明は、スロット群生成装置、スロット群生成方法、および、負荷分散システムに関する。 The present invention relates to a slot group generation device, a slot group generation method, and a load distribution system.
ネットワーク越しにサービス要求を受け付けるシステムでは、膨大なサービス要求にも応答し、かつサービス要求量に応じて割り当てるハードウェア量を柔軟に変更する必要があるため、複数のサーバやDB(データベース)サーバを並列動作させる分散システムでの実現が主流となっている。 In a system that accepts service requests over a network, it is necessary to flexibly change the amount of hardware to be allocated according to the amount of service requests while responding to a large number of service requests. Realization in distributed systems that operate in parallel has become the mainstream.
分散システムの実現には、サービス要求やDB操作を適切にいずれかのサーバへ振り分け、サーバ負荷や保管データ量をサーバ間で均一化する負荷分散装置が必要となる。多くのWebサービスにおいては個々のサービス要求は独立に処理することが可能なため、サービス要求を順番にまたはランダムになど、サービス要求やDB操作の内容と無関係に振り分ける負荷分散装置が用いられている。しかし、SIP(Session Initiation Protocol)アプリケーションや分散ハッシュテーブルをはじめとする、複数のサービス要求間で同じ情報を共有する必要があるステートフルなWebサービスにおいては、それら関係があるサービス要求やDB操作を同一サーバに振り分ける負荷分散装置を実現する必要がある。また、分散ハッシュテーブル等においては、サーバの増減に伴って負荷分散装置からの振り分け先が変化すると保管データの移動等が必要となるが、この移動はネットワーク帯域や記憶領域へ大きな負荷を発生させることから、振り分け先の変化は極力低減することが求められる。 In order to realize a distributed system, a load distribution device that appropriately distributes service requests and DB operations to one of the servers and equalizes the server load and the amount of stored data among the servers is required. In many Web services, since each service request can be processed independently, a load balancer is used that distributes the service requests in order or randomly, regardless of the contents of the service requests or DB operations. . However, in stateful Web services that require the same information to be shared among multiple service requests, such as SIP (Session Initiation Protocol) applications and distributed hash tables, the same service requests and DB operations are related. There is a need to implement a load balancer that distributes servers. In distributed hash tables, etc., if the distribution destination from the load balancer changes as the number of servers increases / decreases, it is necessary to move stored data, etc., but this movement generates a heavy load on the network bandwidth and storage area. For this reason, it is required to reduce the change of the distribution destination as much as possible.
この必要性に関して、非特許文献1では、キーのハッシュ値に応じてデータの格納サーバを決定するコンシステント・ハッシュ法を負荷分散装置に応用し、サービス要求内に同一のキーがある限り同じサーバに振り分ける手法、特にハッシュ値と振り分け先サーバの対応付けを定義するスロット群のスロット数を抑制しながら負荷を均一に分散する手法が記されている。
Regarding this necessity, Non-Patent
また、非特許文献2にはスロット数を増加させることで、コンシステント・ハッシュ法の負荷の偏りを低減させる手法が記されている。
Non-Patent
非特許文献1の手法では、スロット群の数やサーバ増減に伴う負荷増大を抑制できる一方で負荷の均一化は完全ではなく、サーバ間で大きな負荷の偏りが生じる可能性がある。また、非特許文献2の手法でも、サーバ増減に伴う負荷増大を抑制しつつ、スロット数の増加によって負荷の偏りが低減することは示されているが、どの程度のスロット数で所望の均一化が図れるかは定かではない。
In the method of
実際にシステムを構築する場合、負荷の均一化が十分になされず、かつどのサーバの負荷が高くなるかも分からない状況では、サーバ等のハードウェアの調達時に十分な性能を持った機器を選定せざるを得ない。その結果、システム構築のための調達コストを押し上げる結果となってしまう。したがって、システム構築において、システム内のサーバ間の負荷の均一化は非常に重要な課題である。 When actually building a system, in a situation where the load is not evenly distributed and it is not clear which server load will be high, select a device with sufficient performance when procuring server hardware. I must. As a result, the procurement cost for system construction will be increased. Therefore, in system construction, equalizing the load among servers in the system is a very important issue.
そこで、本発明は、サーバ増減に伴う負荷増大を抑制しつつ、サーバ間の負荷の偏りがない負荷分散システムを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a load distribution system that suppresses an increase in load due to increase / decrease in servers and does not have a load bias between servers.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数のサーバ間で負荷分散を行う負荷分散システムにおいて、受信パケットの振り分けに用いるスロット群を生成するスロット群生成装置であって、前記負荷分散システムを構成するサーバ数を最大とした場合の最大のサーバ群それぞれについて、所定数のサーバの順列組合せの登場回数が同じとなるようサーバを配列したスロット列を生成する最大スロット列生成部と、前記生成されたスロット列を1以上複製して連結させた延長スロット列を生成する延長スロット列生成部と、前記負荷分散システムに要求されるサーバの数が、前記最大のサーバ群のサーバの数よりも少ないとき、前記生成した延長スロット列における、前記最大のサーバ群からの減設対象となるサーバの登場部分それぞれを、前記減設対象外のサーバの基本順列それぞれの登場回数ができるだけ同じになるように前記減設対象外のサーバに置換したスロット列を生成するサーバ置換部と、所定のハッシュ空間を、前記生成されたスロット列の長さのスロットに分割し、前記分割したスロットそれぞれに、前記スロット列に示される順で前記サーバを割り当てたスロット群を生成するスロット割り当て部とを備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention provides a slot group generation device that generates a slot group used for distribution of received packets in a load distribution system that distributes load among a plurality of servers. The maximum slot sequence for generating a slot sequence in which servers are arranged so that the number of appearances of permutation combinations of a predetermined number of servers is the same for each maximum server group when the number of servers constituting the load balancing system is maximized A generation unit, an extension slot sequence generation unit that generates an extended slot sequence in which one or more of the generated slot sequences are duplicated and connected, and the number of servers required for the load distribution system is the maximum server group The number of servers to be removed from the largest server group in the generated extended slot row when the number of servers is smaller than A server replacement unit that generates a slot sequence in which the number of appearances of each of the basic permutations of the non-removable servers is the same as much as possible, and a predetermined hash space A slot allocation unit that divides the slot into the slots having the length of the generated slot sequence and generates a slot group in which the servers are allocated in the order indicated by the slot sequence to each of the divided slots. And
本発明によれば、サーバ増減に伴う負荷増大を抑制しつつ、サーバ間の負荷の偏りがない負荷分散システムを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the load distribution system which does not have the bias | biasing of the load between servers can be provided, suppressing the load increase accompanying a server increase / decrease.
以下、本発明の実施形態について、第1の実施形態および第2の実施形態に分けて説明する。なお、各実施形態により本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described by being divided into a first embodiment and a second embodiment. In addition, this invention is not limited by each embodiment.
(第1の実施形態)
各実施形態の負荷分散システム(システム)は、図1に示すように、クライアント100と、負荷分散装置200と、サーバ300とがネットワーク(図示省略)で接続されて構成される。
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, the load distribution system (system) of each embodiment is configured by connecting a
負荷分散装置200は、クライアント100からのサービス要求パケットを受信するパケット受信部210と、受信したパケットから所定のキーを抽出し、そのハッシュ値とスロット群との比較からパケットの転送先のサーバ300を決定する振分部220と、振分部220の決定に基づきパケットの転送を実施するパケット転送部230と、負荷の均一化を実現するスロット群を生成するスロット群管理部240と、スロット群管理部240を多くの負荷分散装置で流用できるようにサーバ名称等の抽象化を制御するスロット群汎用化部250とを備える。
The load balancer 200 extracts a predetermined key from the packet reception unit 210 that receives a service request packet from the
振分部220は、パケット受信部210が受信したパケットから、コンシステント・ハッシュ法でキーとする情報を抽出するキー抽出部221と、抽出したキーからハッシュ値を生成し、スロット群汎用化部250から取得されるスロット群の中からそのハッシュ値に対応するスロットを検索し、そのスロットに割り当てられたサーバをパケットの転送先として決定するパケット送信先決定部222とを備える。
The
スロット群管理部240は、システムの最大構成とした場合のサーバ300のリスト(最大のサーバ群のリスト)や、稼働させたいサーバ300のリスト(要求されるサーバ300のリスト)、サーバ300が何台故障した場合まで負荷を均一化するかを示す耐障害度等の各種パラメータを受信し、これらのパラメータに基づき、各種スロット群の生成、保管等を行う。このスロット群管理部240はと、スロット群生成部241と、スロット保管部242と、最大スロット列生成部243を備える。
The slot
スロット群生成部241は、サーバ群抽象化部251から出力されたパラメータに基づきスロット群の生成を行う。具体的には、スロット群生成部241は、サーバ群抽象化部251からパラメータとして、分散処理システムを構成するサーバリスト(例えば、A、B、C、D、E)、基本順列長(例えば、2)、最大のサーバ群のリスト(例えば、A、B、C、D、E)、現在必要なサーバ数(例えば、4)等の情報の入力を受け付けると、最大スロット列生成部243に最大のサーバ群(例えば、A、B、C、D、E)と、基本順列長(例えば、2)とを送信する。そして、スロット群生成部241は、最大スロット列生成部243より計算結果として最大サーバ数でのスロット群を生成するために必要な、スロットの割り当て順序を規定するスロット列を受け取る。そして、スロット群生成部241は、受け取ったスロット列に基づきスロット群を生成する。ここで、スロット群生成部241は、最大サーバ数や運用中のサーバ数と、要望されたサーバ数とを比較し、要望されたサーバ数が、最大サーバ数や運用中のサーバ数よりも少ないとき、つまり、負荷分散システム内のサーバ数の減設が必要なとき、現在運用中のサーバ群に関するスロット列から、減設の対象のサーバ300を減設したスロット列(減設スロット列)を生成する。そして、その減設スロット列をもとにスロット群を生成し、スロット保管部242へ出力する。このスロット群生成部241の詳細は後記する。
The slot
最大スロット列生成部243は、最大構成のサーバ群(例えば、A、B、C、D、E)と、基本順列長(例えば、2)とに基づき、この最大のサーバ群のスロット列を生成する。この最大スロット列生成部243の詳細についても後記する。 The maximum slot sequence generation unit 243 generates a slot sequence of the maximum server group based on the maximum configuration server group (for example, A, B, C, D, E) and the basic permutation length (for example, 2). To do. Details of the maximum slot sequence generation unit 243 will be described later.
スロット保管部242は、スロット群生成部241から出力されたスロット群やスロット列を保持する。具体的には、スロット保管部242は、最大構成のサーバ群から、稼働させるサーバ300までサーバ300の数を減少させる場合にその過程で生成されるスロット列やスロット群を保管する。
The slot storage unit 242 holds the slot group and the slot string output from the slot
スロット群汎用化部250は、システム保守者400等から事前に設定された、負荷分散システムのサーバリストをもとに、各サーバ300に汎用的なサーバ名を割り当て、スロット群管理部240へスロット群の生成を要求するサーバ群抽象化部251と、スロット群管理部240が生成したスロット群において、各スロットに割り当てられたサーバ名称を汎用的な名称からシステム固有の名称に変換するサーバ群個別化部252と、サーバリストの汎用化に係る対応表を保持するサーバリスト保持テーブル253とで構成される。また、図1の負荷分散装置200は、図1に例示する台数に限定されず、サーバ300の集合に対し、任意の台数としてもよい。
The slot
以下の説明では、負荷分散装置200の適用サービスが、分散ハッシュテーブルを用いたサービスである場合を例に説明するが、適用サービスはこれに限られるものではない。
In the following description, a case where the application service of the
クライアント100は、例えば、DBクライアントであり、PUTやGET等のDB操作に係る要求パケットを送出する装置である。
The
この場合、負荷分散装置200とサーバ300の集合は一体のシステムとしてデータベースであるように振る舞い、クライアント100からのDB操作パケットは専ら負荷分散装置200が受信・振り分けし、DB操作そのものはサーバ300が実施する。これにより、クライアント100はサーバ300の増設等を意識することなく、負荷分散装置200と対向すればよい。ただし、キーが同一のデータに関する更新や参照処理は同一のサーバ300が一貫して実施する必要があるため、負荷分散装置200の振り分けロジックは、同一キーのデータを同一サーバ300に振り分けるものである必要がある。この点について、負荷分散装置200は以下で説明するコンシステント・ハッシュ法を用いる。
In this case, the set of the
コンシステント・ハッシュ法において、クライアント100からのDB操作パケットを受信した負荷分散装置200のパケット受信部210は、受信したDB操作パケットを振分部220のキー抽出部221に受け渡す。キー抽出部221では、操作対象データを識別するため、DB操作パケットからキーを抽出し、パケット送信先決定部222に送る。キーを受信したパケット送信先決定部222では、キーのハッシュ値を生成し、スロット群汎用化部250から取得した、各サーバ300が担当するハッシュ値の範囲を記したスロット群にキーのハッシュ値を照らし合わせることで、受信パケットの転送先とするサーバ300を決定する。このように振り分け先を決定することで、操作対象データのキーが同一である限りにおいて同一のサーバ300にパケットを転送することができる。
In the consistent hash method, the packet reception unit 210 of the
パケットの転送先の決定の後は、パケット転送部230がその情報をもとにパケットの送信先IPアドレス等を書き換え、該当するサーバ300へパケットを転送する。
After the packet transfer destination is determined, the
負荷分散装置200が上記の処理によってパケットを振り分けた場合に、サーバ300間での負荷の均一化をはかるためには、各サーバ300が担当するハッシュ値の範囲が均一化されたスロット群を生成する必要がある。以下では、いくつかのサーバ300が故障した場合を含め、各サーバ300が担当するハッシュ値の範囲が均一化されたスロット群を生成する方法について説明する。
When the
今回の例では、負荷分散システムを構成するサーバ300が最大5台(最大サーバ数が5台)であり、それぞれサーバ名称が、DBserver1、DBserver2、DBserver3、DBserver4、DBserver5であるものとする。例えば、運用開始当初はDBserver1、DBserver2、DBserver3、DBserver4の4台のサーバ300で運用されるが、その後、DBserver1、DBserver2、DBserver3の3台に減設されたり、5台に増設されたりする等、負荷分散システムにおいて運用(稼働)されるサーバ数は、最大サーバ数以下で増減が発生することを想定している。また、負荷分散システムにおけるサーバ300の故障時の対応については、サーバ300のうちランダムに1台が故障した場合であっても残るサーバ300で負荷を均一化する。
In this example, it is assumed that there are a maximum of five servers 300 (the maximum number of servers is 5) constituting the load balancing system, and the server names are DBserver1, DBserver2, DBserver3, DBserver4, and DBserver5, respectively. For example, at the beginning of operation, DBserver1, DBserver2, DBserver3, and DBserver4 will be operated on four
スロット群汎用化部250は、スロット群管理部240が個別のサーバ名DBserver1等を意識することなくスロット群を生成することができるよう、名称の変換を担う。
The slot
具体的には、サーバリスト保持テーブル253には、システム保守者400が事前にDBserver1等システム固有のサーバ名称と、AやBといったスロット群管理部240が用いるサーバ名称の対応付け、例えば、DBserver1:A、DBserver2:B、DBserver3:C、DBserver4:D、DBserver5:Eを保持させる。この状況でサーバ群抽象化部251がシステム保守者400から、最大サーバ数を5台とする中で1台故障まで耐性のあるスロット群を生成するよう要求を受けた場合、サーバ群抽象化部251では、サーバリスト保持テーブル253の情報をもとに最大でA、B、C、D、Eに関するスロット群が必要となることとともに、現在はA、B、C、Dに関するスロット群が必要であると、スロット群管理部240のスロット群生成部241に要求する。この際には、例えば、「故障耐性を求められる台数(想定する故障サーバの台数)+1」、すなわちここでは「1+1=2」を、スロット群生成に係るパラメータとして送信する(以下、本パラメータを基本順列長と呼ぶ)。なお、この「1」を加える処理については、必ずしもサーバ群抽象化部251で行う必要はなく、スロット群生成部241で行ってもよい。
Specifically, in the server list holding table 253, the system maintainer 400 associates in advance the server name unique to the system such as DBserver1 with the server name used by the slot
今回の場合、例えば、サーバ群抽象化部251から、パラメータとして、サーバリスト「A、B、C、D、E」、基本順列長「2」、最大でA、B、C、D、Eに関するスロット群が必要となり、現在はA、B、C、Dに関するスロット群が必要であるという情報がスロット群生成部241に送信されると、スロット群管理部240からは、例えば、後述するようなA、B等で構成されたスロット群が返送される。つまり、環状のハッシュ空間に対し、各サーバの担当範囲を割り当てたスロット群が返送される。そして、サーバ群個別化部252が、返送されたスロット群に対し、サーバリスト保持テーブル253の情報をもとに、A、B等の汎用的な名称からDBserver1等の個別の名称に変換することで、DBserver1等の個別の名称に対応したスロット群が生成される。以降、サーバ台数が増減する際にも、スロット群汎用化部250は同様に動作する。
In this case, for example, from the server
なお、このスロット群は、負荷分散システムのいずれかのサーバ300が故障したとき、この故障サーバの処理を引き継ぐサーバ300を選択するときにも用いられる。例えば、振分部220が受信パケットの振り分け先としてDBserver1を選択した後、このDBserver1が故障したとき、処理の引き継ぎ先のサーバ300として、当該スロット群において故障サーバ(DBserver1(A))の右隣り(時計回りの向きで隣り)に配置されるサーバ(例えば、DBserver5(E))を選択する。
This slot group is also used when a
(スロット群生成部)
次に、図2を用いて、スロット群生成部241を詳細に説明する。スロット群生成部241は、パラメータ受信部2411と、最大スロット列生成依頼部2412と、判定部2413と、スロット列延長部2414と、処理対象集合抽出部2415と、スロット列保管処理部2416と、サーバ選定部2417と、サーバ置換部2418と、スロット割り当て部2419とを備える。
(Slot group generator)
Next, the slot
パラメータ受信部2411は、サーバ群抽象化部251からスロット群生成に関するパラメータを受信する。例えば、パラメータ受信部2411は、サーバ群抽象化部251からパラメータとして、分散処理システムを構成するサーバリスト(例えば、A、B、C、D、E)、基本順列長(例えば、2)、最大のサーバ群のリスト(例えば、A、B、C、D、E)、現在必要なサーバ数(例えば、4)等の情報を受信する。
The
最大スロット列生成依頼部2412は、最大スロット列生成部243に対しこの最大のサーバ群のスロット列(最大スロット列)の生成の依頼を行う。具体的には、最大スロット列生成依頼部2412は、スロット群生成に関するパラメータに示される、最大のサーバ群のリスト(例えば、A、B、C、D、E)と、基本順列長(例えば、2)とを最大スロット列生成部243へ送信し、そして、最大スロット列生成部243から計算結果として最大スロット列を受け取る。受け取った最大スロット列はスロット列延長部2414へ出力する。
The maximum slot sequence generation request unit 2412 requests the maximum slot sequence generation unit 243 to generate a slot sequence (maximum slot sequence) of this maximum server group. Specifically, the maximum slot sequence generation request unit 2412 indicates a list of maximum server groups (for example, A, B, C, D, E) indicated in the parameters related to slot group generation, and a basic permutation length (for example, 2) is transmitted to the maximum slot sequence generation unit 243, and the maximum slot sequence is received from the maximum slot sequence generation unit 243 as a calculation result. The received maximum slot row is output to the
判定部2413は、負荷分散システムにサーバ増減設が必要か否か、また必要な場合、増設が必要か、減設が必要かを判定する。具体的には、判定部2413は、まず、スロット群生成に関するパラメータに示される、現在必要なサーバ数(システム保守者400等から要求されたサーバの数)および負荷分散システムの最大サーバ数を参照して、現在必要なサーバ数が、最大サーバ数よりも少なければ減設が必要と判定し、最大サーバ数と同じであれば減設は必要ないと判定する。また、判定部2413は、負荷分散システムの運用開始後、要求されたサーバ数と、現在運用中のサーバ数とを比較し、要求されたサーバ数が現在運用中のサーバ数よりも少ないときは減設が必要と判定し、要求されたサーバ数が現在運用中のサーバ数よりも多いときは増設が必要と判定する。
The
スロット列延長部2414は、最大スロット列を1回以上繰り返した延長スロット列(後記する図13参照)を生成する。
The
スロット列保管処理部2416は、スロット列延長部2414により生成された延長スロット列やサーバ置換部2418により生成されたスロット列をスロット保管部242へ出力する。
The slot row
処理対象集合抽出部2415は、最大のサーバ群と現在必要なサーバ群との差分のサーバ群を減設対象となるサーバ群として抽出する。
The processing target
サーバ選定部2417は、減設対象となるサーバ群からサーバ置換部2418による置換処理の対象のサーバ300を選定する。
The
サーバ置換部2418は、スロット列延長部2414により生成された延長スロット列またはスロット保管部242に保管されるスロット列において、サーバ選定部2417により選択されたサーバ300が登場する箇所を、別のサーバ300に置き換える(置換処理を行う)。例えば、判定部2413により、負荷分散システムの最大のサーバ群からサーバ減設が必要と判定された場合、サーバ置換部2418は、延長スロット列における置換処理の対象のサーバ300の登場部分を、当該延長スロット列に登場する他のサーバ300に置換する。このサーバ置換部2418の詳細は具体例を交えながら後記する。
The
スロット割り当て部2419は、スロット列をもとにスロット群を生成する。例えば、スロット割り当て部2419は、サーバ置換部2418により生成されたスロット列またスロット列延長部2414により生成された延長スロット列をもとに、受信パケットの振り分けに用いるハッシュ空間を、当該スロット列の長さのスロットに分割する。そして、スロット割り当て部2419は、この分割したスロットそれぞれに、スロット列に示される順でサーバ300を割り当てたスロット群を生成する(図15参照)。生成したスロット群は、スロット保管部242へ出力する。なお、システム保守者400等により要求されたサーバ数に対応するスロット列が、スロット保管部242に既に保管されている場合、スロット割り当て部2419は、スロット保管部242に保管されるスロット列を用いてスロット群を生成する。
The
(最大スロット列生成部)
最大スロット列生成部243を詳細に説明する。最大スロット列生成部243は、図3に示すように、スロット列順列組合せ生成部2431と、接続グラフ生成部244と、順列閉路抽出部245と、スロット列生成部246とを備える。拡張基礎順列生成部248と、拡張スロット列生成部249とは、最大スロット列生成部243が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は第2の実施形態で述べる。なお、各部の処理の詳細は、具体例を交えながら後記する。
(Maximum slot sequence generator)
The maximum slot sequence generation unit 243 will be described in detail. As illustrated in FIG. 3, the maximum slot sequence generation unit 243 includes a slot sequence permutation combination generation unit 2431, a connection
スロット列順列組合せ生成部2431は、負荷分散システムの最大のサーバ群から、(想定する故障サーバの台数+1)の台数のサーバの順列組合せを生成する。 The slot column permutation combination generation unit 2431 generates a permutation combination of servers of (the number of assumed failure servers + 1) from the largest server group of the load distribution system.
接続グラフ生成部244は、スロット列順列組合せ生成部2431により生成された順列組合せ同士をノードとして接続した順列接続グラフを生成する。
The connection
順列閉路抽出部245は、接続グラフ生成部244により生成された順列接続グラフから、各ノードを同じ回数通る順列閉路を抽出する。
The permutation
スロット列生成部246は、順列閉路抽出部245により抽出された順列閉路を構成するノードそれぞれの先頭のサーバを閉路の順に並べてスロット列(基本スロット列)を生成する。
The slot
(処理手順)
次に、負荷分散装置200のスロット群管理部240の処理手順について説明する。
(Processing procedure)
Next, a processing procedure of the slot
(最大スロット列生成部の処理手順)
まず、スロット群管理部240の最大スロット列生成部243の処理手順を説明する。最大スロット列生成部243は、図4に示すように、スロット群生成の対象となるサーバを示したサーバリストを取得し(S10)、サーバリストに示されるサーバの基本スロット列を生成する(S20)。
(Processing procedure of maximum slot sequence generator)
First, the processing procedure of the maximum slot sequence generation unit 243 of the slot
例えば、最大のサーバ群がA、B、Cであり、最大スロット列生成部243が基本スロット列生成処理により、ABCBACというスロット列を生成した場合を考える。この場合、スロット群生成部241は、このABCBACというスロット列に基づきスロット群を生成する。例えば、スロット群生成部241は、後記する図10に示すように、ハッシュ空間を6等分(スロット列の長さで等分)し、スロット列と同じ順番でスロットにサーバを割り当てる。つまり、スロット群生成部241は、A→B→C→B→A→C(→Aに戻る)というスロット群を生成する。このように、スロット群生成部241が最大のサーバ群の各サーバの登場回数が同じで、かつ各サーバの次に他のサーバが登場する回数が均一になるようなスロット群を生成し、振分部220が当該スロット群により受信パケットの振り分けを行うことで、各サーバ間で負荷を均一化し、かつ、故障時の負荷についても均一化することができる。
For example, consider a case where the maximum server group is A, B, and C, and the maximum slot sequence generation unit 243 generates a slot sequence ABCBAC by the basic slot sequence generation processing. In this case, the slot
図4の基本スロット列生成処理(S20)は、図5に示す手順により行われる。まず、最大スロット列生成部243のスロット列順列組合せ生成部2431は、図4のS10で取得されたサーバリストに基づき基本順列を生成する(S21)。具体的には、スロット列順列組合せ生成部2431は、サーバリストに示されるサーバ群について、(想定する故障サーバの台数+1)、すなわち基本順列長の台数のサーバの順列組合せをすべて抽出する。 The basic slot string generation process (S20) in FIG. 4 is performed according to the procedure shown in FIG. First, the slot sequence permutation combination generation unit 2431 of the maximum slot sequence generation unit 243 generates a basic permutation based on the server list acquired in S10 of FIG. 4 (S21). Specifically, the slot sequence permutation combination generation unit 2431 extracts all permutation combinations of servers having the number of basic permutation lengths for the server group indicated in the server list (the number of assumed failure servers + 1).
例えば、想定する故障サーバの台数を「1」とし、サーバリストにA、B、Cが記載されていた場合を考える。この場合、スロット列生成部243は、図6に示すように、3つのサーバについて「2(基本順列長)」の長さの全順列を列挙すると、AB、AC、BC、BA、CA、CBとなる。つまり、例えば、Aが故障したときはBが処理を引き継ぐ、Aが故障したときにはCが引き継ぐ、Bが故障したときはCが処理を引き継ぐ、…というように、故障サーバとその故障サーバの処理を引き継ぐサーバとの順列組合せをすべて列挙する。なお、このようにして列挙した順列を基本順列とする。サーバが3台の場合の基本順列の数は3P2、つまり6個となる。 For example, let us consider a case where the assumed number of failed servers is “1” and A, B, and C are described in the server list. In this case, as shown in FIG. 6, the slot sequence generation unit 243 enumerates all permutations having a length of “2 (basic permutation length)” for the three servers, and AB, AC, BC, BA, CA, CB It becomes. In other words, for example, when A fails, B takes over processing, when A fails, C takes over, when B fails, C takes over processing, and so on. List all permutations with servers that take over The permutations enumerated in this way are defined as basic permutations. When there are three servers, the number of basic permutations is 3 P 2 , that is, six.
図5の説明に戻る。S21の後、接続グラフ生成部244は、基本順列接続グラフを生成する(S22)。具体的には、接続グラフ生成部244は、S21で抽出した順列組合せ(基本順列)同士をノードとして接続した基本順列接続グラフを生成する。
Returning to the description of FIG. After S21, the connection
例えば、図7に示すように、基本順列がAB、AC、BC、BA、CA、CBである場合、接続グラフ生成部244は、各基本順列について、後ろ2−1=1の長さの部分順列で始まる基本順列と接続する。つまり、接続グラフ生成部244は、各基本順列をラベルに持つノードを生成し、各基本順列についてはじめの1サーバを除く部分順列を抽出する。例えば、AB、AC、BC、BA、CA、CBという基本順列をラベルに持つノードを生成し、ABについてはBという部分順列を抽出し、ACについてはCという部分順列を抽出する。このような処理をすべての基本順列に対し行う。そして、接続グラフ生成部244は、その抽出した部分順列から始まる基本順列を抽出する。例えば、Bという部分順列から始まる基本順列としてBC、BAを抽出し、Cという部分順列から始まる基本順列としてCA、CBを抽出する(図7の「基本順列接続グラフのリンク」参照)。このように、接続グラフ生成部244は、基本順列の最後尾と同じサーバを先頭に持つ基本順列をグラフのリンク先として抽出する。そして、接続グラフ生成部244は、各基本順列を示すノードを、前記した処理により抽出したリンク先のノードと有向リンクにより接続し、図7の右側に示すような基本順列接続グラフを生成する。
For example, as illustrated in FIG. 7, when the basic permutation is AB, AC, BC, BA, CA, CB, the connection
図5の説明に戻る。S22の後、順列閉路抽出部245は、S22で生成された基本順列接続グラフから、各ノードを同じ回数通る基本順列閉路を抽出する(S23)。
Returning to the description of FIG. After S22, the permutation
例えば、順列閉路抽出部245は、図8に示すような基本順列接続グラフから、各ノードを同回数通る閉路を抽出し、図8の右側に示す基本順列閉路を得る。このような閉路が生成されれば、最大スロット列生成部243が、この閉路に沿ってスロット列上のサーバの順番を決定することで、各基本順列が同回数出現するスロット列を生成することができる。当該閉路の抽出方法は問わないが、少なくとも当該グラフはオイラー閉路を持つ条件を満たしているため、Fleuryのアルゴリズムを用いることでオイラー閉路を抽出することが可能である。
For example, the permutation
なお、図8に例示した基本順列接続グラフは、各ノードが入次数、出次数ともに2次の有向グラフとなっているため、抽出されたオイラー閉路は各ノードを丁度2回ずつ通る閉路となる。以降の説明では基本順列閉路として図8に示す「AB→BC→CB→BA→AC→CA→AC→CB→BC→CA→AB→BA(ABに戻る)」を用いるものとする。 In the basic permutation connection graph illustrated in FIG. 8, each node is a second-order directed graph for both the incoming order and the outgoing order. Therefore, the extracted Euler circuit is a circuit that passes through each node exactly twice. In the following description, “AB → BC → CB → BA → AC → CA → AC → CB → BC → CA → AB → BA (return to AB)” shown in FIG. 8 is used as the basic permutation circuit.
図5の説明に戻る。S23の後、スロット列生成部246は、S23で抽出された基本順列閉路を構成するノードそれぞれの先頭のサーバを閉路の順に並べてスロット列を生成する(S24)。例えば、スロット列生成部246は、図9に示すように基本順列閉路をAB→BC→CB→BA→AC→CA→AC→CB→BC→CA→AB→BAの順に走査し、それぞれのラベルのはじめのサーバを閉路に沿って並べ、スロット列としてABCBACACBCABを生成する。
Returning to the description of FIG. After S23, the slot
その後、スロット群生成部241は、例えば、図5のS24で生成されたスロット列の長さでハッシュ空間を等分(空間を12等分)し、スロット列(ABCBACACBCAB)と同じ順で各スロットにサーバを割り当てたスロット群を生成する。つまり、スロット群生成部241は、A→B→C→B→A→C→A→C→B→C→A→B(→Aに戻る)というスロット群を生成する。
Thereafter, for example, the slot
このようにして生成されたスロット群には、前記した基本順列が全て同じ回数含まれる。したがって、振分部220が、受信パケットの振り分けにこのようなスロット群を用いることで、負荷分散システム内のサーバ300の故障時を含め、各サーバ間の負荷を均一化させることができる。すなわち、前記したスロット群には、サーバ300もサーバ300の順列も同じ数だけ登場するため、平常時の割り当てスロット数が均一となる。さらに、例えばスロットの割り当てとしてA→Bの順で割り当てている部分があった場合、Aが故障時にはコンシステント・ハッシュ法に従うと、次のBが割り当てを受ける形となる。その結果、全ての基本順列の登場回数が同じであった場合、各サーバ300の次に他のサーバ300が登場する回数が均一となり、故障時も負荷を均一化させることができる。
In the slot group generated in this way, all the basic permutations described above are included the same number of times. Therefore, by using such a slot group for distribution of received packets, the
なお、上記では、説明を簡単にするため、負荷分散システムの最大サーバ数がA、B、Cの3台である場合のスロット列の生成手順を示したが、最大サーバ数がA、B、C、D、Eの5台である場合のスロット列も同様の手順により生成される。例えば、最大サーバ数がA、B、C、D、Eの5台である場合、最大スロット列生成部243はオイラー閉路から生成すると「ABCDEABDADCDBDBEDBCACBAEBDECDABEACDCBEBCEBACEADEBECECBCBDCABADACAEAEDEDCEDAECADB」、オイラー閉路ではなく各ノードを2回ずつ通る閉路を用いる場合は「AEADEDAEABEBDEDBEBCECDCECBDBADACDCACBCAB」というスロット列を生成する。そして、最大スロット列生成部243は、生成したスロット列を、スロット群生成部241へ出力する。なお、以降の説明では最大スロット列としては後者の「AEADEDAEABEBDEDBEBCECDCECBDBADACDCACBCAB」を用いる。
In the above, for the sake of simplicity, the procedure for generating the slot train when the maximum number of servers in the load balancing system is three, A, B, and C, is shown, but the maximum number of servers is A, B, The slot sequence for C, D, and E is generated in the same procedure. For example, if the maximum number of servers is 5 (A, B, C, D, E), the maximum slot sequence generator 243 generates “ABCDEABDADCDBDBEDEDCACBAEBDDECABEACDCBEBCCEBACEADEBEDECECBCBCBDACADAEDEDEDAECADB in each node instead of in a closed node” Is used, a slot sequence "AEADEDAEABEBDEDBEBCDECDCCBDBADACDCACBCAB" is generated. Then, the maximum slot sequence generation unit 243 outputs the generated slot sequence to the slot
(スロット群生成部の処理手順)
図11を用いて、スロット群生成部241の処理手順を説明する。スロット群生成部241のパラメータ受信部2411は、サーバ群抽象化部251からスロット群生成に関するパラメータを受信すると(S1)、最大スロット列生成依頼部2412は、最大スロット列生成部243に対し最大スロット列の生成依頼を行う(S2)。その後、最大スロット列生成部243から、最大スロット列を受信すると(S3)、判定部2413は、S1で受信したパラメータに示される、最大のサーバ群の数(最大サーバ数)と現在必要なサーバ数とを比較し、サーバ300の減設が必要か否かを判定する(S4)。ここで判定部2413において、サーバ300の減設が必要と判定した場合(S4でYes)、スロット群生成部241は、減設スロット群の生成を行う(S5)。つまり、スロット群生成部241は、減設スロット列を生成し、この生成した減設スロット列をもとにスロット群(減設スロット群)を生成する。一方、判定部2413がサーバ300の減設は必要ないと判定した場合(S4でNo)、スロット群生成部241は、S3で受信した最大スロット列をもとにスロット群を生成する(S6)。
(Processing procedure of slot group generation unit)
A processing procedure of the slot
図11の減設スロット群生成処理(S5)は、図12に示す手順により行われる。まず、スロット列延長部2414は、最大スロット列生成部243から得られた最大スロット列について、1回以上繰り返した延長スロット列を生成する(S80:スロット列延長)。例えば、スロット列延長部2414は、図13に示すように3回繰り返した延長スロット列を生成する。この繰り返しの回数については1でもよいが、基本的には大きくするほど、負荷分散システムのサーバ300間での負荷の偏りを抑制することができる。
The reduced slot group generation process (S5) in FIG. 11 is performed according to the procedure shown in FIG. First, the slot
次に、処理対象集合抽出部2415は、図12のS80で生成された延長スロット列に現れるサーバ集合と、スロット群を生成するよう求められているサーバ群との差分を減設対象のサーバ300として抽出する(S90:減設対象集合抽出)。例えば、処理対象集合抽出部2415は、例えば、最大のサーバ群(A、B、C、D、E)の中から、減設対象集合として{E}を抽出する。S90の後、サーバ選定部2417は、減設対象集合が空集合になるまで1サーバずつ選択する。
Next, the processing target
すなわち、減設対象集合に減設対象があれば(S100でYes)、まずスロット列保管処理部2416は、その段階での延長スロット列をスロット保管部242に保管する(S110:スロット列保管)。ここで延長スロット列を保管するのは、サーバ300を減設して負荷分散システムの運用を開始した後、サーバ300を増設する場合に、この増設したサーバ300を含めたスロット群の生成を行うときに用いるためである。一方、S100で減設対象集合に減設対象がなければ(S100でNo)、スロット群生成部241は現在のスロット列をもとにスロット群を生成する(S150)。そして、生成したスロット群を、スロット保管部242に出力する。
That is, if there is a reduction target in the reduction target set (Yes in S100), the slot row
S110の後、サーバ選定部2417は、減設対象集合{E}から1つ、例えば降順等の条件で置換処理の対象のサーバ300を選定する(S120:処理対象サーバ選定)。例えば、サーバ選定部2417は、減設対象集合{E}からEを選定する。
After S110, the
S120の後、サーバ置換部2418は、延長スロット列における置換処理の対象のサーバ300(例えば、E)を他のサーバ300に置換する(S130:処理対象サーバ置換)。具体的には、サーバ置換部2418は延長スロット列中、S120で選定したサーバ300(例えば、E)が登場する箇所を、負荷分散システムを構成する他のサーバ300(例えば、A、B、C、Dのいずれか)に置換する。このとき、サーバ置換部2418は、サーバ置換後の延長スロット列に登場するサーバ300(A、B、C、D)の基本順列(例えば、AB、CD等)それぞれの登場回数ができるだけ同じになるように置換する。このS130の処理の詳細は具体例を交えながら後記する。
After S120, the
S130の後、サーバ置換部2418は減設対象集合の更新を行い(S140)、S100へ戻る。そして、S100で減設対象集合に減設対象がなければ(S100でNo)、スロット群生成部241は現在のスロット列をもとにスロット群を生成する(S150)。すなわち、スロット群生成部241は、生成されたスロット列の長さでハッシュ空間を分割し、それをスロット列に沿って各サーバ300に割り当てることでスロット群を生成する。例えば、生成されたスロット列の長さが「20」であった場合、図15に例示するようにハッシュ空間を20に分割し、生成されたスロット列に沿って各サーバ300に割り当てることでスロット群を生成する。
After S130, the
なお、このスロット群においてサーバ300それぞれの登場回数が各サーバ300間で同じであるほど各サーバ300が正常動作している場合の負荷が均一化される。また、このスロット群において各基本順列の登場回数が各基本順列間で同じであるほど、基本順列長−1台まで故障した場合の稼働サーバ間での負荷が均一化される。
In this slot group, the load when each
(処理対象サーバ置換処理)
前記した図12のS130における処理対象サーバ置換処理を詳細に説明する。例えば、図13に示すような延長スロット列においてA〜EのうちEを置換処理の対象として選定した場合を考える。この場合、延長スロット列中にEは24回登場しているが、サーバ置換部2418は、その登場している箇所についてE以外のいずれかのサーバ(A、B、C、Dのいずれか)に置換する。このときサーバ置換部2418は、基本順列(例えば、AB、CD等)それぞれの登場回数ができるだけ同じになるように置換する。
(Processing server replacement process)
The processing target server replacement process in S130 of FIG. 12 will be described in detail. For example, let us consider a case where E is selected as a replacement processing target from A to E in the extension slot row as shown in FIG. In this case, E appears 24 times in the extended slot row, but the
例えば、サーバ置換部2418は、延長スロット列においてEが登場している箇所それぞれについてA、B、C、Dそれぞれに置換してみて、置換後に全ての基本順列(AB、BA、BC、CB、CD、DC、DA、AD、AC、CA、BD、DB)の登場回数の分散値が最少となる置換を探索する。
For example, the
その結果、例えば、図14に示すように、サーバ数5の延長スロット列から、同図に示すサーバ数4のスロット列が生成される。このサーバ数4のスロット列では、全ての基本順列(AB、BA、BC、CB、CD、DC、DA、AD、AC、CA、BD、DB)が等しく10回ずつ登場している。 As a result, for example, as shown in FIG. 14, from the extended slot row with 5 servers, a slot row with 4 servers shown in FIG. 14 is generated. In this slot row with 4 servers, all the basic permutations (AB, BA, BC, CB, CD, DC, DA, AD, AC, CA, BD, DB) appear equally 10 times.
したがって、このスロット列に沿ってスロット割り当て部2419がスロット群を生成すれば、負荷分散システム内でA、B、C、Dの4サーバが正常に動作しているときも、その任意の1台が故障したときもサーバ間の負荷を均一化するようなスロット群を生成することができる。また、サーバ置換部2418は、延長スロット列から減設対象のサーバ300の登場する箇所を別のサーバ300に置き換えたスロット列(減設スロット列)を生成する。したがって、このスロット列に沿ってスロット割り当て部2419がスロット群を生成すれば、サーバ300の減設があった場合でも、減設前のスロット群と比較して、減設対象のサーバ300のハッシュ空間の割当担当範囲のみ変更されたスロット群を生成することができる。例えば、負荷分散システムを構成するサーバ数が4(A、B、C、D)と5(A、B、C、D、E)との間で変動したときも、減設対象のサーバ300(例えば、E)に割り当てられていたハッシュ空間の割当担当範囲のみ変更されたスロット群を生成することができる。したがって、負荷分散システムを構成するサーバ数に増減があったときでも、上記の処理により生成されたスロット群を用いて、振分部220がパケットの振り分けを行うことで、サーバ間での保管データの移動等による影響を必要最小限にすることができる。
Therefore, if the
なお、この後、システム保守者400等から、負荷分散システムを構成するサーバ300の変更に関する要求があった場合は、当該要求を受信したスロット群生成部241は運用中のサーバ数と、要求されたサーバ数とを比較し、サーバ300の減設または増設が必要か否かを判定する。
After this, if there is a request from the system maintenance person 400 or the like regarding the change of the
例えば、現在運用中のサーバ数が4(A、B、C、D)であり、要求されるサーバ数が3(A、B、C)である場合、当該要求を受信したスロット群生成部241は、サーバ300(例えば、D)の減設が必要であると判定する。そして、スロット群生成部241は、図12に示したフローの中でスロット列延長処理(S80)を実行せず、S90以降の処理を実行することで、スロット保管部242に保管されるサーバ数4の場合のスロット列から、減設対象のサーバ300(例えば、D)を減設したスロット列を生成する。例えば、スロット群生成部241は、図14に示すサーバ数3の場合のスロット列を生成する。そして、スロット群生成部241は、減設対象のサーバ300(例えば、D)を減設したスロット列を生成する。
For example, when the number of servers currently in operation is 4 (A, B, C, D) and the requested number of servers is 3 (A, B, C), the slot
また、例えば、現在運用中のサーバ数が3であり、要求されるサーバ数が4または5である場合、つまり、現在運用中のサーバ数よりも、要求されるサーバ数の方が大きく、かつ最大サーバ数より小さい場合には、当該要求を受信したスロット群生成部241は、サーバ300の増設が必要であると判定する。そして、スロット群生成部241はスロット保管部242にサーバ数4または5の場合のスロット列(例えば、図14のサーバ数4のスロット列またはサーバ数5のスロット列)を取り出し、取り出したスロット列をもとに、スロット群を生成する。
Further, for example, when the number of servers currently in operation is 3 and the number of servers requested is 4 or 5, that is, the number of servers requested is larger than the number of servers currently in operation, and When the number is smaller than the maximum number of servers, the slot
このようにすることで、例えば、負荷分散システムのサーバ数を3(例えば、A、B、C)から、4(例えば、A、B、C、D)に増加させる場合でも、スロット群生成部241は、増設対象のサーバ300(例えば、D)以外のサーバ300(例えば、A、B,C)に割り当てられるハッシュ空間の担当範囲をできるだけ変えないようなスロット群を生成することができる。その結果、負荷分散システムにおいてサーバ300を増設する場合でも、最大サーバ数以下であれば、スロット群生成部241は、サーバ間で負荷を均一化しつつ、サーバ間で保管データの移動等による影響を必要最小限にするようなスロット群を生成することができる。
By doing so, for example, even when the number of servers in the load balancing system is increased from 3 (for example, A, B, C) to 4 (for example, A, B, C, D), the slot
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態を説明する。第2の実施形態は、最大スロット列生成部243aが、最大スロット数のスロット列(最大スロット列)を生成するとき、サーバリストの一部のサーバのスロット列を生成し(基本スロット列生成)、そのスロット列をサーバリストの残りのサーバ分まで拡張する(スロット列拡張を行う)ことを特徴とする。このように最大スロット列生成部243aが基本スロット列生成とスロット列拡張とを組み合わせてスロット列を生成することで、サーバリストに示されるサーバの台数が多い場合でも、全サーバのスロット列の生成にかかる計算量とスロット長を低減することができる。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, when the maximum slot sequence generation unit 243a generates a slot sequence of the maximum number of slots (maximum slot sequence), it generates slot sequences of some servers in the server list (basic slot sequence generation). The slot sequence is expanded to the remaining servers in the server list (slot sequence expansion is performed). Thus, even when the number of servers shown in the server list is large, the maximum slot sequence generation unit 243a generates a slot sequence by combining basic slot sequence generation and slot sequence expansion. The amount of calculation and the slot length can be reduced.
なお、以下、最大スロット列生成部243aは、まずサーバリストのサーバのうち、(基本順列長+1)台のサーバのスロット列を生成し、その後、このスロット列を残りのサーバ分まで拡張する場合を例に説明する。前記した第1の実施形態と同じ構成は、同じ符号を付して説明を省略する。 Hereinafter, the maximum slot sequence generation unit 243a first generates a slot sequence of (basic permutation length + 1) servers among the servers in the server list, and then extends this slot sequence to the remaining servers. Will be described as an example. The same configurations as those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
この最大スロット列生成部243aは、図3に示すように、破線で示す拡張基礎順列生成部248と、拡張スロット列生成部249とをさらに備える。
As shown in FIG. 3, the maximum slot sequence generation unit 243a further includes an extended basic
まず、最大スロット列生成部243aは、スロット順列組合せ生成部243、接続グラフ生成部244、順列閉路抽出部245、および、スロット列生成部246により、サーバリストに示されるサーバ(例えば、A〜E)のうち、(基本順列長+1)台のサーバ、例えば、A、B、Cの3台のサーバのスロット列を生成する。
First, the maximum slot sequence generation unit 243a includes a server (for example, A to E) indicated in the server list by the slot sequence combination generation unit 243, the connection
拡張基礎順列生成部248は、スロット順列組合せ生成部243により生成された基本順列に示されるサーバ(例えば、A、B、C)から、(基本順列長−1)台のサーバの順列組合せである拡張基礎順列をすべて抽出する。例えば、拡張基礎順列生成部248は、拡張基礎順列として、A、B、Cを抽出する。
The extended basic
拡張スロット列生成部249は、サーバリストに示されるサーバ(例えば、A〜E)のうち、スロット列生成部246がスロット列(基本スロット列)の対象としなかったサーバを1つ選択する。
The expansion slot
例えば、拡張スロット列生成部249は、D、Eのいずれかを選択する、そして、拡張スロット列生成部249は、スロット列生成部246により生成されたスロット列(例えば、ABCBAC)から、拡張基礎順列に示されるサーバ(例えば、A、B、C)を1つずつ抽出し、それぞれ拡張対象サーバ(例えば、D)を拡張基礎順列(例えば、A、B、C)で挟んだ順列で置換する。これにより、基本スロット列に、拡張対象サーバが挿入された新たなスロット列が生成される。つまり、基本スロット列が拡張対象サーバの分まで拡張される。その後、拡張スロット列生成部249は、上記と同様の処理により、拡張サーバ(例えば、D)が挿入されたスロット列に、さらに拡張対象サーバ(例えば、E)を挿入する。これにより、サーバリストに示される全サーバ(A、B、C、D、E)のスロット列が生成される。
For example, the expansion slot
この拡張基礎順列生成部248と、拡張スロット列生成部249の詳細は、具体例を用いて後記する。
Details of the extended basic
次に、第2の実施形態の最大スロット列生成部243aにおけるスロット群生成の処理手順について説明する。 Next, a slot group generation processing procedure in the maximum slot string generation unit 243a of the second embodiment will be described.
図16に示すように、最大スロット列生成部243aは、サーバリストおよび基本順列長を示した基礎情報を取得し(S40)、この基礎情報をもとに基本スロット列生成用のサーバリストを抽出する(S50)。そして、最大スロット列生成部243aは、S50で抽出されたサーバリストをもとに、図4のS20と同様の手順により基本スロット列生成を行う(S20)。そして、最大スロット列生成部243aは、拡張情報を生成する(S60)。この拡張情報は、スロット列を拡張するために用いられる情報であり、基本スロット列生成用のサーバリスト(拡張前サーバリスト)と、S20で生成した基本スロット列(拡張前のスロット列)と、基本順列長と、サーバリストのうち基本スロット列の対象外としたサーバのリスト(拡張サーバリスト)とを示した情報である。 As shown in FIG. 16, the maximum slot sequence generation unit 243a acquires basic information indicating the server list and the basic permutation length (S40), and extracts the server list for generating the basic slot sequence based on the basic information. (S50). Then, based on the server list extracted in S50, the maximum slot string generation unit 243a generates a basic slot string in the same procedure as S20 in FIG. 4 (S20). Then, the maximum slot sequence generation unit 243a generates extension information (S60). This extension information is information used to extend the slot sequence, and includes a server list for generating a basic slot sequence (pre-expansion server list), a basic slot sequence (slot sequence before expansion) generated in S20, This is information indicating the basic permutation length and a list of servers (extended server list) excluded from the basic slot sequence in the server list.
例えば、図17に示すように、基礎情報に示されるサーバリストが「A、B、C、D、E」であり、基本順列長が「2」である場合、最大スロット列生成部243aは、基本順列長+1=3台のサーバを任意に抽出し、基本スロット列生成のためのサーバリスト(例えば、A、B、C)を抽出する。なお、ここで抽出対象外のサーバ(例えば、D、E)は拡張サーバリストにのせる。その後、最大スロット列生成部243aは基本スロット列生成処理(図4のS20と同様の処理)によってスロット列を生成する。このスロット列を基本スロット列とする。そして、最大スロット列生成部243aは、拡張前サーバリスト(基本スロット列生成用のサーバリスト)が「A、B、C」であり、拡張前のスロット列(基本スロット列)が「ABCBACACBCAB」であり、基本順列長が「2」であり、拡張サーバリストが「D、E」であることを示した拡張情報を生成する。 For example, as illustrated in FIG. 17, when the server list indicated in the basic information is “A, B, C, D, E” and the basic permutation length is “2”, the maximum slot sequence generation unit 243 a Basic permutation length + 1 = 3 servers are arbitrarily extracted, and a server list (for example, A, B, C) for generating a basic slot sequence is extracted. Here, servers that are not subject to extraction (for example, D and E) are put on the extended server list. Thereafter, the maximum slot string generation unit 243a generates a slot string by a basic slot string generation process (a process similar to S20 in FIG. 4). This slot row is a basic slot row. The maximum slot sequence generation unit 243a has the pre-expansion server list (server list for basic slot sequence generation) “A, B, C”, and the slot sequence before expansion (basic slot sequence) is “ABCBAACACBCAB”. Yes, extended information indicating that the basic permutation length is “2” and the extended server list is “D, E” is generated.
図16の説明に戻る。S60の後、最大スロット列生成部243aは、S60で生成された拡張情報をもとにスロット列拡張処理を実行する(S70)。 Returning to the description of FIG. After S60, the maximum slot string generation unit 243a executes a slot string expansion process based on the expansion information generated in S60 (S70).
ここで、図18を用いて、図16のS70のスロット列拡張処理を説明する。拡張基礎順列生成部248は、S60で生成された拡張情報を取得すると(S71)、拡張対象サーバを抽出し(S72)、拡張基礎順列を生成する(S73)。
Here, the slot string expansion process in S70 of FIG. 16 will be described with reference to FIG. When the extended basic
例えば、拡張基礎順列生成部248は、図17に示す拡張情報の拡張サーバリスト「D、E」から、Dを抽出する。そして、拡張基礎順列生成部248は、図19に示すように、拡張前サーバリストは「A、B、C」、基本順列長は「2」という情報から、A、B、Cの3つのサーバについて、基本順列長2−1=1の長さの全順列を生成する。ここで抽出する順列を拡張基礎順列と呼ぶ。例えば、拡張基礎順列生成部248は、拡張基礎順列として「A、B、C」を生成する。ここで抽出する拡張基礎順列の個数はサーバがA、B、Cの3台の場合、3P1=3個となる。
For example, the extended basic
図18の説明に戻る。S73の後、拡張スロット列生成部249は、S73で生成された拡張基礎順列をスロット列へ挿入する(S74)。
Returning to the description of FIG. After S73, the expansion slot
例えば、拡張スロット列生成部249は、S73で生成された拡張基礎順列(例えば、A、B、C)について、拡張前のスロット列(例えば、ABCBACACBCAB)から2つずつ、その位置を検索していく。いくつずつ検索していくかについては、当該スロット列の基本順列閉路(図8参照)において各ノードを通過した回数に等しく、拡張前のスロット列長を基本順列の数で除することで求められる。例えば、前記した例でいうと拡張前のスロット列(ABCBACACBCAB)の長さは「12」で、基本順列の数は「3P2=6」なので、「12÷6=2」となる。
For example, the expansion slot
そして、拡張スロット列生成部249は、拡張前のスロット列から検索した拡張基礎順列のそれぞれについて、その拡張基礎順列で拡張対象サーバを挟んだ順列で置換していく。例えば、拡張対象サーバが「D」である場合を考える。この場合、図20に示すように、拡張スロット列生成部249は、拡張基礎順列「A」については、拡張前のスロット列で「A」となっている箇所2つについて、「ADA」で置換する。また、同様に、拡張前のスロット列で「B」となっている箇所2つについて、「BDB」で置換する。さらに、拡張前のスロット列で「C」となっている箇所2つについて、「CDC」で置換する。その結果、拡張後のスロット列として「ADABDBCDCBDBADACDCACBCAB」が得られる。
Then, the expansion slot
このように、拡張スロット列生成部249は、拡張前のスロット列から、拡張基礎順列を各2抽出し、それぞれ拡張対象サーバを当該拡張基礎順列で挟んだ順列で置換する。なお、前記した例では、拡張基礎順列の長さが「1」である場合について説明したが、長さが「2」である場合、例えば、拡張基礎順列が「AB」である場合、拡張対象サーバが「D」なら、拡張前のスロット列で「AB」となっている箇所について「ABDAB」に置換する。
In this way, the expansion slot
図18の説明に戻る。このようにして拡張基礎順列をスロット列に挿入した(S74)後、拡張スロット列生成部249は、処理済みの拡張対象サーバを拡張前サーバリストに加える等して拡張情報を更新する(S75)。例えば、拡張スロット列生成部249は、拡張前のスロット列「ABCBACACBCAB」に、サーバ「D」を挿入した後、図21の左側の拡張情報を、右側の拡張情報へ更新する。
Returning to the description of FIG. After inserting the expansion basic permutation into the slot string in this way (S74), the expansion slot
図18の説明に戻る。S76で拡張対象サーバが残存していれば(S76でYes)、最大スロット列生成部243aは、更新した拡張情報を用いて、再度S71以降の処理を実行する。一方、拡張対象サーバが残存していなければ(S76でNo)、スロット列拡張処理を終了する。 Returning to the description of FIG. If the expansion target server remains in S76 (Yes in S76), the maximum slot string generation unit 243a executes the processing from S71 again using the updated expansion information. On the other hand, if the expansion target server does not remain (No in S76), the slot string expansion process is terminated.
なお、拡張スロット列生成部249は、図20に示す処理により、拡張対象サーバ「D」をスロット列へ挿入した後、上記と同様の処理により拡張対象サーバ「E」をスロット列へ挿入する。つまり、拡張スロット列生成部249は、「ADABDBCDCBDBADACDCACBCAB」というスロット列を生成した後、このスロット列の「A、B、C、D」が登場する箇所を2つずつ抽出し、それぞれについて、拡張対象サーバ「E」を挟んだ順列で置換していく。その結果、拡張スロット列生成部249は、「AEADEDAEABEBDEDBEBCECDCECBDBADACDCACBCAB」というスロット列を生成する。
The expansion slot
以上の処理によってサーバリストに示される全てのサーバ(A、B、C、D、E)が組み込まれたスロット列が完成すると、スロット群生成部241はこれをもとにスロット群を生成する。
When the slot sequence incorporating all the servers (A, B, C, D, E) shown in the server list is completed by the above processing, the slot
例えば、最大スロット列生成部243aは、ハッシュ値の空間を、スロット列「AEADEDAEABEBDEDBEBCECDCECBDBADACDCACBCAB」の長さ40に分割したスロットを生成すると、スロット群生成部241はこのスロットに、スロット列「AEADEDAEABEBDEDBEBCECDCECBDBADACDCACBCAB」に登場する順番で担当サーバを割り当てる。
For example, when the maximum slot string generation unit 243a generates a slot in which the space of the hash value is divided into the length 40 of the slot string “AEADEDAEABEBDDECBBECDCDECDBADACDCACBCAB”, the slot
以上の処理によって、サーバリストに示される全てのサーバが含まれ、かつ、それらの間で担当範囲が均一なスロット群が生成されたため、当該スロット群を用いた負荷分散システムでは、負荷をサーバ間で均一に分散することが可能となる。 As a result of the above processing, a slot group including all the servers shown in the server list and having a uniform assigned range among them is generated. Therefore, in the load balancing system using the slot group, the load is distributed between the servers. It becomes possible to disperse uniformly.
また、最大スロット列生成部243aが、スロット列の生成を(基本順列長+1)台までとし、(基本順列長+1)台を超えた分のサーバについてはスロット列拡張処理によりスロット列に挿入することで、サーバリストに示される全サーバについてのスロット列を生成する際の計算量とスロット長を低減できる。 In addition, the maximum slot sequence generation unit 243a limits the generation of slot sequences to (basic permutation length + 1) units, and inserts servers that exceed (basic permutation length + 1) units into the slot sequence by slot sequence expansion processing. Thus, it is possible to reduce the amount of calculation and the slot length when generating the slot train for all the servers shown in the server list.
(その他の実施形態)
なお、図1のスロット群管理部240は、負荷分散装置200の中に1つであるように例示しているが、図22のように負荷分散装置200から切り出し、スロット群提供装置500のような構成にしてもよく、またこの場合、1つのスロット群提供装置500が複数の負荷分散装置200の処理を行うことも可能である。
(Other embodiments)
The slot
(プログラム)
また、上記実施形態に係る負荷分散装置200が実行する処理をコンピュータが実行可能な言語で記述したプログラムを作成することもできる。この場合、コンピュータがプログラムを実行することにより、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、かかるプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータに読み込ませて実行することにより上記実施形態と同様の処理を実現してもよい。以下に、負荷分散装置200と同様の部を実現する負荷分散プログラムを実行するコンピュータの一例を説明する。
(program)
It is also possible to create a program in which the processing executed by the
図23は、負荷分散プログラムを実行するコンピュータを示す図である。図23に示すように、コンピュータ1000は、例えば、メモリ1010と、CPU1020と、ハードディスクドライブインタフェース1030と、ディスクドライブインタフェース1040と、シリアルポートインタフェース1050と、ビデオアダプタ1060と、ネットワークインタフェース1070とを有する。これらの各部は、バス1080によって接続される。
FIG. 23 is a diagram illustrating a computer that executes a load distribution program. As shown in FIG. 23, the
メモリ1010は、ROM(Read Only Memory)1011およびRAM(Random Access Memory)1012を含む。ROM1011は、例えば、BIOS(Basic Input Output System)等のブートプログラムを記憶する。ハードディスクドライブインタフェース1030は、ハードディスクドライブ1090に接続される。ディスクドライブインタフェース1040は、ディスクドライブ1100に接続される。ディスクドライブ1100には、例えば、磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能な記憶媒体が挿入される。シリアルポートインタフェース1050には、例えば、マウス1110およびキーボード1120が接続される。ビデオアダプタ1060には、例えば、ディスプレイ1130が接続される。
The
ここで、図23に示すように、ハードディスクドライブ1090は、例えば、OS1091、アプリケーションプログラム1092、プログラムモジュール1093およびプログラムデータ1094を記憶する。上記実施形態で説明した各テーブルは、例えばハードディスクドライブ1090やメモリ1010に記憶される。
Here, as shown in FIG. 23, the hard disk drive 1090 stores, for example, an
また、負荷分散プログラムは、例えば、コンピュータ1000によって実行される指令が記述されたプログラムモジュールとして、ハードディスクドライブ1090に記憶される。具体的には、上記実施形態で説明した負荷分散装置200が実行する各処理が記述されたプログラムモジュールが、ハードディスクドライブ1090に記憶される。
Further, the load distribution program is stored in the hard disk drive 1090 as a program module in which a command executed by the
また、負荷分散プログラムによる情報処理に用いられるデータは、プログラムデータとして、例えば、ハードディスクドライブ1090に記憶される。そして、CPU1020が、ハードディスクドライブ1090に記憶されたプログラムモジュール1093やプログラムデータ1094を必要に応じてRAM1012に読み出して、上述した各手順を実行する。
Further, data used for information processing by the load balancing program is stored as program data in, for example, the hard disk drive 1090. Then, the
なお、負荷分散プログラムに係るプログラムモジュール1093やプログラムデータ1094は、ハードディスクドライブ1090に記憶される場合に限られず、例えば、着脱可能な記憶媒体に記憶されて、ディスクドライブ1100等を介してCPU1020によって読み出されてもよい。あるいは、負荷分散プログラムに係るプログラムモジュール1093やプログラムデータ1094は、LAN(Local Area Network)やWAN(Wide Area Network)等のネットワークを介して接続された他のコンピュータに記憶され、ネットワークインタフェース1070を介してCPU1020によって読み出されてもよい。
Note that the
100 クライアント
200 負荷分散装置
210 パケット受信部
220 振分部
221 キー抽出部
222 パケット送信先決定部
230 パケット転送部
240 スロット群管理部
241 スロット群生成部
242 スロット保管部
243、243a 最大スロット列生成部
244 接続グラフ生成部
245 順列閉路抽出部
246 スロット列生成部
248 拡張基礎順列生成部
249 拡張スロット列生成部
250 スロット群汎用化部
251 サーバ群抽象化部
252 サーバ群個別化部
253 サーバリスト保持テーブル
300 サーバ
2411 パラメータ受信部
2412 最大スロット列生成依頼部
2413 判定部
2414 スロット列延長部
2415 処理対象集合抽出部
2416 スロット列保管処理部
2417 サーバ選定部
2418 サーバ置換部
2419 スロット割り当て部
2431 スロット列順列組合せ生成部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記負荷分散システムを構成するサーバ数を最大とした場合の最大のサーバ群それぞれについて、所定数のサーバの順列組合せの登場回数が同じとなるようサーバを配列したスロット列を生成する最大スロット列生成部と、
前記生成されたスロット列を1以上複製して連結させた延長スロット列を生成する延長スロット列生成部と、
前記負荷分散システムに要求されるサーバの数が、前記最大のサーバ群のサーバの数よりも少ないとき、前記生成した延長スロット列における、前記最大のサーバ群からの減設対象となるサーバの登場部分それぞれを、前記減設対象外のサーバの基本順列それぞれの登場回数ができるだけ同じになるように前記減設対象外のサーバに置換したスロット列を生成するサーバ置換部と、
所定のハッシュ空間を、前記サーバ置換部により生成されたスロット列の長さのスロットに分割し、前記分割したスロットそれぞれに、前記スロット列に示される順で前記サーバを割り当てたスロット群を生成するスロット割り当て部とを備えることを特徴とするスロット群生成装置。 In a load distribution system that distributes load among a plurality of servers, a slot group generation device that generates a slot group used for distributing received packets,
Maximum slot sequence generation for generating a slot sequence in which servers are arranged so that the number of appearances of permutation combinations of a predetermined number of servers is the same for each maximum server group when the number of servers constituting the load balancing system is maximized And
An extension slot string generation unit that generates an extension slot string obtained by duplicating and connecting one or more of the generated slot strings;
When the number of servers required for the load balancing system is smaller than the number of servers in the maximum server group, the appearance of servers to be removed from the maximum server group in the generated extension slot row A server replacement unit that generates a slot sequence in which each portion is replaced with a server that is not subject to reduction so that the number of appearances of each basic permutation of the server that is not subject to reduction is the same as possible,
A predetermined hash space is divided into slots each having the length of the slot sequence generated by the server replacement unit, and a slot group in which the servers are assigned to each of the divided slots in the order indicated by the slot sequence is generated. A slot group generation device comprising a slot allocation unit.
前記延長スロット列および前記サーバ置換部による置換の過程で生成されたスロット列を保管する保管部を備え、
前記スロット割り当て部は、
前記負荷分散システムに要求されるサーバの数に対応するスロット列が前記保管部にあるとき、前記保管部から前記負荷分散システムに要求されるサーバの数に対応するスロット列を取得し、前記スロット群を生成することを特徴とする請求項1に記載のスロット群生成装置。 The slot group generation device further includes:
A storage unit for storing the extended slot row and the slot row generated in the process of replacement by the server replacement unit;
The slot allocation unit includes:
When there is a slot sequence corresponding to the number of servers required for the load distribution system in the storage unit, the slot sequence corresponding to the number of servers required for the load distribution system is obtained from the storage unit, and the slot The slot group generation device according to claim 1, wherein a group is generated.
前記負荷分散システムに要求されるサーバの数に対応するスロット列が前記保管部になく、かつ、前記負荷分散システムに要求されるサーバの数が、前記最大のサーバ群のサーバの数よりも少ないとき、前記保管部から現在の前記負荷分散システムのサーバ群に対応するスロット列を取得し、前記取得したスロット列における、現在の前記負荷分散システムのサーバ群からの減設対象となるサーバの登場部分それぞれを、前記減設対象外のサーバの基本順列それぞれの登場回数ができるだけ同じになるように前記減設対象外のサーバに置換したスロット列を生成することを特徴とする請求項2に記載のスロット群生成装置。 The server replacement unit
There is no slot sequence corresponding to the number of servers required for the load distribution system in the storage unit, and the number of servers required for the load distribution system is smaller than the number of servers in the maximum server group. When the slot string corresponding to the current server group of the load distribution system is acquired from the storage unit, the appearance of the server to be removed from the server group of the current load distribution system in the acquired slot string 3. The slot train in which each portion is replaced with a server that is not subject to reduction is generated so that the number of appearances of each basic permutation of the server that is not subject to reduction is the same as possible. Slot group generator.
前記負荷分散システムを構成するサーバ数を最大とした場合の最大のサーバ群の中から、所定数のサーバの順列組合せである基本順列を生成するスロット順列組み合わせ生成部と、
前記生成した基本順列をノードとして接続した順列接続グラフを生成する接続グラフ生成部と、
前記生成した順列接続グラフから、各ノードの通過回数が全ノード間で同じになる順列閉路を抽出する順列閉路抽出部と、
前記抽出した順列閉路を構成するノードそれぞれの先頭のサーバを閉路の順に並べて前記最大のサーバ群のスロット列を生成するスロット列生成部とを備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のスロット群生成装置。 The maximum slot sequence generation unit includes:
A slot permutation combination generation unit that generates a basic permutation that is a permutation combination of a predetermined number of servers from the maximum server group when the number of servers constituting the load balancing system is maximized;
A connection graph generation unit for generating a permutation connection graph in which the generated basic permutation is connected as a node;
From the generated permutation connection graph, a permutation cycle extraction unit that extracts a permutation cycle in which the number of times each node passes is the same between all nodes;
4. A slot sequence generation unit configured to generate a slot sequence of the largest server group by arranging the first servers of the nodes constituting the extracted permutation cycle in the order of the cycle. 2. A slot group generation device according to item 1.
前記負荷分散システムにおいて想定する故障サーバの台数に1を加算した値であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のスロット群生成装置。 The predetermined number is
The slot group generation device according to claim 1, wherein the slot group generation device is a value obtained by adding 1 to the number of failed servers assumed in the load distribution system.
前記最大スロット列生成部がスロット列の対象外としたサーバを、前記最大スロット列生成部が生成したスロット列に組み込むとき、前記最大スロット列生成部が生成したスロット列に示されるサーバについて、前記所定数から1を減じた数のサーバの順列組合せである拡張基礎順列を生成する拡張基礎順列生成部と、
前記スロット列の対象外としたサーバを、前記拡張基礎順列で挟んだ順列を生成し、前記生成した順列で、前記最大スロット列生成部が生成したスロット列における当該拡張基礎順列の箇所を置換したスロット列を生成する拡張スロット列生成部とをさらに備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のスロット群生成装置。 The slot group generation device includes:
The maximum slot server sequence generator is excluded from the slot bank, when incorporated into slot column the maximum slot sequence generating unit has generated, the server indicated in the slot column the maximum slot sequence generating unit has generated, the An extended basic permutation generating unit that generates an extended basic permutation that is a permutation combination of a number of servers obtained by subtracting 1 from a predetermined number;
A permutation in which the servers excluded from the slot sequence are included in the extended basic permutation is generated, and the location of the extended basic permutation in the slot sequence generated by the maximum slot sequence generation unit is replaced with the generated permutation. The slot group generation device according to claim 1, further comprising: an expansion slot sequence generation unit that generates a slot sequence.
前記負荷分散システムを構成するサーバ数を最大とした場合の最大のサーバ群それぞれについて、所定数のサーバの順列組合せの登場回数が同じとなるようサーバを配列したスロット列を生成する最大スロット列生成ステップと、
前記生成されたスロット列を1以上複製して連結させた延長スロット列を生成する延長スロット列生成ステップと、
前記負荷分散システムに要求されるサーバの数が、前記最大のサーバ群のサーバの数よりも少ないとき、前記生成した延長スロット列における、前記最大のサーバ群からの減設対象となるサーバの登場部分それぞれを、前記減設対象外のサーバの基本順列それぞれの登場回数ができるだけ同じになるように前記減設対象外のサーバに置換したスロット列を生成するサーバ置換ステップと、
所定のハッシュ空間を、前記サーバ置換ステップにより生成されたスロット列の長さのスロットに分割し、前記分割したスロットそれぞれに、前記スロット列に示される順で前記サーバを割り当てたスロット群を生成するスロット割り当てステップとを実行することを特徴とするスロット群生成方法。 In a load distribution system that distributes load among a plurality of servers, a slot group generation device that generates a slot group used for distribution of received packets includes:
Maximum slot sequence generation for generating a slot sequence in which servers are arranged so that the number of appearances of permutation combinations of a predetermined number of servers is the same for each maximum server group when the number of servers constituting the load balancing system is maximized Steps,
An extended slot sequence generating step of generating an extended slot sequence in which one or more of the generated slot sequences are duplicated and connected;
When the number of servers required for the load balancing system is smaller than the number of servers in the maximum server group, the appearance of servers to be removed from the maximum server group in the generated extension slot row A server replacement step for generating a slot train in which each portion is replaced with a server that is not subject to reduction so that the number of appearances of each basic permutation of the server that is not subject to reduction is the same as possible,
A predetermined hash space is divided into slots each having a length of the slot string generated by the server replacement step, and a slot group in which the servers are assigned to the divided slots in the order indicated by the slot string is generated. A slot group generation method comprising: performing a slot allocation step.
前記スロット群生成装置は、
前記負荷分散システムを構成するサーバ数を最大とした場合の最大のサーバ群それぞれについて、所定数のサーバの順列組合せの登場回数が同じとなるようサーバを配列したスロット列を生成する最大スロット列生成部と、
前記生成されたスロット列を1以上複製して連結させた延長スロット列を生成する延長スロット列生成部と、
前記負荷分散システムに要求されるサーバの数が、前記最大のサーバ群のサーバの数よりも少ないとき、前記生成した延長スロット列における、前記最大のサーバ群からの減設対象となるサーバの登場部分それぞれを、前記減設対象外のサーバの基本順列それぞれの登場回数ができるだけ同じになるように前記減設対象外のサーバに置換したスロット列を生成するサーバ置換部と、
所定のハッシュ空間を、前記サーバ置換部により生成されたスロット列の長さのスロットに分割し、前記分割したスロットそれぞれに、前記スロット列に示される順で前記サーバを割り当てたスロット群を生成するスロット割り当て部とを備えることを特徴とする負荷分散システム。 In a load distribution system that distributes load among a plurality of servers, a slot group generation device that generates a slot group used for distribution of received packets, and distribution that distributes the received packets using the generated slot groups A load balancing system comprising a device,
The slot group generation device includes:
Maximum slot sequence generation for generating a slot sequence in which servers are arranged so that the number of appearances of permutation combinations of a predetermined number of servers is the same for each maximum server group when the number of servers constituting the load balancing system is maximized And
An extension slot string generation unit that generates an extension slot string obtained by duplicating and connecting one or more of the generated slot strings;
When the number of servers required for the load balancing system is smaller than the number of servers in the maximum server group, the appearance of servers to be removed from the maximum server group in the generated extension slot row A server replacement unit that generates a slot sequence in which each portion is replaced with a server that is not subject to reduction so that the number of appearances of each basic permutation of the server that is not subject to reduction is the same as possible,
A predetermined hash space is divided into slots each having the length of the slot sequence generated by the server replacement unit, and a slot group in which the servers are assigned to each of the divided slots in the order indicated by the slot sequence is generated. A load distribution system comprising a slot allocation unit.
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