JP6280062B2

JP6280062B2 - 加入者情報収容装置と加入者情報収容方法

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Publication number: JP6280062B2
Application number: JP2015028625A
Authority: JP
Inventors: 山田　剛史; 剛史山田; 秋山　悟; 悟秋山
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2015-02-17
Filing date: 2015-02-17
Publication date: 2018-02-14
Anticipated expiration: 2035-02-17
Also published as: JP2016152486A

Description

本発明は、サービスを利用する加入者の固有データを収容する加入者情報収容装置と加入者情報収容方法に関する。

ＩＭＳ（Ip Multimedia Subsystem）における加入者プロファイル管理機能（UPSF）を担うサーバや３ＧＰＰで標準化活動中のポリシー制御機能（PCRF）を担うサーバ、各種クラウドシステムは、複数のサービス装置からの要求に対応する目的で各サービス装置を利用する加入者の固有データを収容する。このような加入者の固有データを収容する収容サーバは、一般的に収容する情報量がそのリソース限界に達したら増設される。

また、収容サーバの収容効率を向上させる方法として、ボトルネックとなる処理の性能を向上させることで収容効率を向上させる考えが、例えば非特許文献１に開示されている。

http://www.ieice.org/~nv/nv201211-01-tsuji.pdf

収容サーバの性能を向上させない場合、収容サーバの増設は、収容処理量または収容加入者情報量のどちらか一方がリソース限界を超えると行われる。収容処理量とは、１台の収容サーバで単位時間に処理できる処理量のことであり、例えば契約者情報を収容しているサーバの場合は単位時間当たりにサービス装置から要求されるデータ操作（データ登録、更新削除、参照）処理数のことである。収容加入者情報量とは、収容加入者数と各々の加入者の固有情報の情報量との積で決まるデータ量のことである。

複数のサービスのそれぞれの処理量と加入者情報量とは、サービス毎にサービスの特性や運用期間、及び販促状況などに応じてそれぞれバラつきのあるものである。処理量と加入者情報量とは、それぞれが独立にバラつくため収容サーバのリソースを有効活用できずに非効率な収容となる場合がある。

図１８に、３台の収容サーバに分散して処理量と加入者情報量とを収容している様子を示す。図１８は、収容サーバ＃１の収容加入者情報量、または収容サーバ＃２の収容処理量がリソース限界に達して収容サーバ＃３が増設された場合の収容の様子を模式的に示している。

収容サーバ＃１は、収容加入者情報量はリソース限界に達しているが、収容処理量はリソース限界の約半分である。反対に、収容サーバ＃２は、収容処理量はリソース限界に達しているが、収容加入者情報量はリソース限界の約半分である。

増設した収容サーバ＃３の収容処理量と収容加入者情報量とは、両方ともにリソース限界の約半分であるため、収容サーバ＃３の収容処理量を収容サーバ＃１に、収容サーバ＃３の収容加入者情報量を収容サーバ＃２に、それぞれ収容することで収容サーバの増設を不要にすることができる場合がある。

このように収容処理量または収容加入者情報量のどちらか一方がリソース限界を越えた場合に収容サーバを増設すると、収容サーバ（以降、加入者情報収容装置）の収容が非効率となる場合がある。

この発明は、この課題に鑑みてなされたものであり、収容処理量と収容加入者数とを効率よく収容できるようにした加入者情報収容装置と加入者情報収容方法を提供することを目的とする。

本発明の加入者情報収容装置は、複数の加入者の加入者情報をサービス毎に記憶する加入者情報記憶部と、サービス提供装置に対して前記加入者情報のデータ操作機能を提供するサービス提供部と、単位時間当たりに処理する前記加入者情報の数である処理量を計測する処理量計測部と、前記サービス毎のサービスの前記処理量のバラつきの尺度を算出する処理量分布算出部と、前記サービスの前記加入者情報量のバラつきの尺度を算出する加入者情報分布算出部と、前記処理量のバラつきの尺度と前記加入者情報量のバラつきの尺度とを監視して、何れか一方の前記尺度の値が閾値以上の大きさになった場合に、前記処理量のバラつきを低減させる前記サービスの小グループと、当該小グループを基に前記加入者情報量のバラつきを低減させる前記サービスの小グループとを、バラつき低減機能部に作成させる２次元バラつき補正制御部と、前記処理量と前記加入者情報量のそれぞれのデータサーズの順位を分析し、分析した順位の昇順で前記データサイズの変化量を求め、求めた変化量の重心の値を算出し、前記データサイズの最小値の順位と前記重心の値との差分である第１差分値と、前記データサーズの最大値の順位と前記重心の値との差分である第２差分値とを求め、当該第１差分値と当該第２差分値との比率の構成数で、前記第１差分値の範囲内の小データと前記第２差分値の範囲内の大データとを組み合わせた前記小グループを、前記処理量と前記加入者情報量とについて作成する前記バラつき低減機能部と、前記加入者情報量の前記小グループと、前記加入者情報量の前記小グループと同じ構成の前記処理量の前記小グループの各データの一部を、他の加入者情報収容装置に転送する収容補正制御部とを具備することを要旨とする。

また、本発発明の加入者情報収容方法は、加入者情報収容装置が行う加入者情報収容方法であって、サービス提供装置に対してサービス毎に加入者情報記憶部に記憶された複数の加入者の加入者情報のデータ操作機能を提供するサービス提供ステップと、単位時間当たりに処理する前記加入者情報の数である処理量を計測する処理量計測ステップと、前記サービス毎のサービスの前記処理量のバラつきの尺度を算出する処理量分布算出ステップと、前記サービスの前記加入者情報量のバラつきの尺度を算出する加入者情報分布算出ステップと、前記処理量のバラつきの尺度と前記加入者情報量のバラつきの尺度とを監視して、何れか一方の前記尺度の値が閾値以上の大きさになった場合に、前記処理量のバラつきを低減させる前記サービスの小グループと、当該小グループを基に前記加入者情報量のバラつきを低減させる前記サービスの小グループとを、バラつき低減機能部に作成させる２次元バラつき補正制御ステップと、前記処理量と前記加入者情報量のそれぞれのデータサーズの順位を分析し、分析した順位の昇順で前記データサイズの変化量を求め、求めた変化量の重心の値を算出し、前記データサイズの最小値の順位と前記重心の値との差分である第１差分値と、前記データサーズの最大値の順位と前記重心の値との差分である第２差分値とを求め、当該第１差分値と当該第２差分値との比率の構成数で、前記第１差分値の範囲内の小データと前記第２差分値の範囲内の大データとを組み合わせた前記小グループを、前記処理量と前記加入者情報量とについて作成する前記バラつき低減機能ステップと、前記加入者情報量の前記小グループと、前記加入者情報量の前記小グループと同じ構成の前記処理量の前記小グループの各データの一部を他の加入者情報収容装置に転送する収容補正制御ステップとを行うことを要旨とする。

この発明によれば、収容処理量または収容加入者情報量のどちらか一方がリソース限界を越えた場合に、それらの収容を効率的に行うことができる加入者情報収容装置と加入者情報収容方法を提供することができる。

処理量と加入者情報量とを模式的に示す図である。第１実施形態の加入者情報収容装置が構成する加入者情報収容システム１０００のシステム構成を示す図である。第１実施形態の加入者情報収容装置１００ａの機能構成例を示すである。加入者情報収容装置１００ａが行うバラつき低減処理の動作フローを示す図である。順位分析部５２が処理量を分析した結果の例を示す図である。順位分析部５２で分析した処理量のデータサイズが昇順で変化する変化量を、重心算出部５３で求めた例を示す図である。平均的なサービスの収容数を、小グループで割り切れない場合と割り切れる場合とについて模式的に示す図である。小データと大データの構成比を変えた場合の標準偏差の変化をシミュレーションした結果を示す図である。格納部５５が、小グループ１の構成で処理量データを記録した処理量のバラつきを示す図である。加入者情報を、小グループ１の構成で加入者情報を可能にした加入者情報量のデータ量のバラつきを示す図である。加入者情報量を昇順に並べた例を示す図である。順位分析部５２で分析した加入者情報量のデータサイズが昇順で変化する変化量を、重心算出部５３で求めた例を示す図である。小グループ２の構成で記録した処理量の分布の例を示す図である。小グループ２の構成で格納した加入者情報量の分布の例を示す図である。シミュレーションの条件の加入者数と処理量とを示す図である。シミュレーション結果を示す図である。第２実施形態の加入者情報収容装置２００の機能構成例を示す図である。３台の収容サーバに分散して処理量と加入者数とを収容している様子を示す図である。

本発明の実施形態を説明する前に、図１を参照してこの発明の基本的な考えについて説明する。

〔この発明の基本的な考え〕
図１の左側の図は処理量、右側の図は加入者情報量を示す。横軸はサービスである。

ステップ（０）の図は、各サービスの処理量と加入者情報量とがバラつくと、加入者情報収容装置の収容効率が低下する様子を模式的に示した図である。サービス毎の処理量と、加入者情報量のデータ量の大きさは、サービスの特性や運用期間や販促状況などによって図形で表現するようにバラつきを持つ。その処理量と加入者情報量とを、そのままサービス単位で加入者情報収容装置に収容すると１台当たりに収容できるサービスの数は減ってしまう。

そこで、処理量と加入者情報量とを、それぞれ適切に組み合わせた小グループを作成することで横軸のサービスの数を、加入者情報収容装置に効率的に収容する方法がこの発明の考えである。

ステップ（１）の図は、小さいデータ量の処理量△と□と、大きいデータ量の処理量の台形とを組み合わせた小グループ１を構成することで、サービス方向で圧縮できることを模式的に表している。２段目の加入者情報量の図も同じである。

ステップ（２）の図は、小グループ１を更に組み合わせた小グループ２を構成することで、更にサービス方向に圧縮した様子を示している。この小グループを構成する処理を、処理量と加入者情報量とに適用することで１台の加入者情報収容装置に収容できるサービスの数を増やすことができる。

ステップ（３）の図は、この発明の考えを用いて作成した小グループ２を、３台の加入者情報収容装置＃１，＃２，＃３に収容した様子を示している。ステップ（０）の図ではサーバ番号を表記していないが、３台よりも多い台数の加入者情報収容装置が必要である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。複数の図面中同一のものに
は同じ参照符号を付し、説明は繰り返さない。

〔第１実施形態〕
図２に、本発明の第１実施形態の加入者情報収容装置１００が構成する加入者情報収容システム１０００のシステム構成を示す。本実施形態の加入者情報収容システム１０００は、サービス提供装置に加入者情報を提供する。

サービス提供装置は、例えば接続サーバや請求サーバ等、様々なサービスを利用者に提供する装置である。サービス提供装置は、利用者にサービスを提供する際に、加入者情報収容システム１０００から利用者の契約情報等の固有情報である加入者情報を取得する。

加入者情報収容システム１０００は、複数の加入者情報収容装置１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，…、が接続して構成される。加入者情報収容装置の台数は、加入者情報収容装置のリソース限界と、加入者情報量とサービス提供装置から要求される処理数との関係で決まる。

図３に、本実施形態の加入者情報収容装置１００ａの機能構成例を示す。加入者情報収容装置１００ａは、例えばＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵ等で構成されるコンピュータに所定のプログラムが読み込まれて、ＣＰＵがそのプログラムを実行することで実現されるものである。なお、他の加入者情報収容装置１００ｂと１００ｃの機能構成例も図３と同じである。よって、以降では加入者情報収容装置１００として説明する。

加入者情報収容装置１００は、通信Ｉ/Ｆ１０と、サービス提供部２０と、加入者情報記憶部３０と、加入者情報分布算出部４０と、バラつき低減機能部５０と、処理量計測部６０と、処理量分布算出部７０と、２次元バラつき補正制御部８０と、収容補正制御部９０とを具備する。通信Ｉ/Ｆ部１０は、他の加入者情報収容装置（１００ｂ，１００ｃ，…）とサービス提供装置と通信する機能部であり、一般的なものである。

サービス提供部２０は、サービス提供装置からの要求に対して加入者情報のデータ操作機能（登録、更新、削除、参照）を提供する。加入者情報記憶部３０は、複数のサービスの加入者の加入者情報を記憶する。ここで加入者情報とは、加入者数と各々の加入者の固有データとの積で決まるものであり、以降において加入者情報量と称する。例えばサービスＡの加入者は３人であり、その一人当たりの固有情報のデータサイズを■で表現している。サービスＡの加入者情報量は、３×■である。サービスＣの加入者情報量は５×○である。

処理量計測部６０は、単位時間当たりに処理する加入者情報の数である処理量を計測する。処理量とは、上記の単位時間当たりにサービス提供装置に提供される上記の■や△や○等の数のことである。処理量計測部６０は、計測した各々のサービスの処理量を処理量データとして記録する。

ここからは図４も参照して加入者情報収容装置１００の動作を説明する。図４は、加入者情報収容装置１００に処理量と加入者情報量とを格納した後に行われる収容したデータのバラつきを低減する目的で行う収容メンテナンスの動作フローである。

加入者情報分布算出部４０は、複数のサービスの各々の加入者情報量のバラつきの尺度を算出する（ステップＳ１）。加入者情報量のバラつきの尺度とは、上記の図１で図形の凸凹で示したバラつきの大きさを表す数値のことであり、例えば加入者情報量の分布の標準偏差等を算出する。

処理量分布算出部７０は、処理量計測部６０で計測した処理量のバラつきの尺度を算出する（ステップＳ２）。加入者情報分布算出部４０と同様に処理量データの標準偏差等を算出する。なお、尺度は、バラつきの大きさに対応する数値であればどのような数値（統計量）であってもよい。

バラつき低減機能部５０は、処理量のバラつきを低減する処理量を組み合わせた小グループと、加入者情報量のバラつきを低減する加入者情報量を組み合わせた小グループとを作成して格納する。ここで処理量を組み合わせた小グループとは、処理量計測部６０が記録しているサービス毎の処理量を、複数個組み合わせた物のことである。また、加入者情報量を組み合わせた小グループとは、加入者情報記憶部３０が記憶している複数のサービス加入者情報量を組み合わせたものである。図１のステップ（１）のバラつきイメージの図で、小グループを表現している。バラつき低減機能部５０は、作成した小グループを、処理量計測部６０と加入者情報記憶部３０に格納する。

２次元バラつき補正制御部８０は、処理量の尺度と加入者情報量の尺度とを監視して、尺度の何れか一方の値が閾値以上の大きさになった場合（ステップＳ３のYES）に、処理量のバラつきを低減させるサービスの小グループと、その小グループを基に加入者情報量のバラつきを低減させるサービスの小グループとを作成するようにバラつき低減機能部５０を制御する（ステップＳ４）。ここで閾値の値は、システム管理者が予め決めて２次元バラつき補正制御８０に設定しておく。

収容補正制御部９０は、加入者情報量の小グループと、加入者情報量の小グループと同じ構成の処理量の小グループの各データの一部を、他の加入者情報収容装置に転送する（ステップＳ５）。例えば、加入者情報記憶部３０に記憶しているサービスＣの加入者情報量のデータサイズが大きくなり、加入者情報収容装置１００ａのリソース限界を越えるような場合に、収容補正制御部９０は、そのサービスＣの加入者情報を例えば加入者情報収容装置１００ｂに転送する。この時、処理量計測部６０で記録しているサービスＣの処理量データも一緒に転送する。また逆に、収容補正制御部９０は、例えば加入者情報収容装置１００ｂから転送されて来る処理量の小グループと加入者情報量の小グループとの組みを受信する。

収容補正制御部９０が他の加入者情報収容装置に転送する小グループの組は、複数の選定基準で選定することが可能である。例えば、最大のデータ量の小グループを転送してもよいし、アクセス頻度の低い小グループを転送するようにしてもよい。転送する小グループの選定基準は種々考えられ、システム管理者の意向に基づいて任意に設定することができる。

受信した小グループの組は、本実施形態ではサービス提供部２０を介して加入者情報記憶部３０に格納される。収容補正制御部９０が加入者情報記憶部３０から小グループを読み出す経路は、格納と逆方向である。

なお、処理量データは、加入者情報量と組みで加入者情報記憶部３０に記憶するようにしてもよい。処理量データは単位時間当たりの処理数を表す数値であり、そのデータ量は加入者情報量より相対的に小さい。よって、処理量データも加入者情報記憶部３０に記憶するようにしても、その記憶容量に大きな影響を与えない。

以上説明したように動作する加入者情報収容装置１００によれば、あるサービスの例えば販促活動が成功してそのサービスの加入者情報量又は処理量データのデータ量が大きくなり、加入者情報収容装置１００のリソース限界を越えるような場合に、他の加入者情報収容装置に加入者情報と処理テータとを自動的に転送することができる。よって、加入者情報収容装置を増設する必要がない。

〔バラつき低減機能部〕
次に、バラつき低減機能部５０の動作を、具体例を示して詳しく説明する。図３に示すようにバラつき低減機能部５０は、平均収容数計算部５１と、順位分析部５２と、重心算出部５３と、比率算出部５４と、格納部５５とを具備する。

平均収容数計算部５１は、加入者情報記憶部３０に記憶された加入者数の平均値と、処理量計測部６０に記録されている処理量の平均値を求め、自装置のリソース限界と当該平均値を用いて自装置が収容できる平均的なサービスの収容数を計算する。例えば、加入者数の平均を50755人、処理量の平均を19534セッション、加入者数のリソース限界を3400000人、処理量のリソース限界を1300000セッションと仮定すると、平均的なサービスの収容数は66個（3400000÷50755≒66，1300000÷19534≒66）となる。セッションは、例えば１秒間当たりの回数である。この単位時間の１秒は一例であり、例えば100ミリ秒でも、10ミリ秒でも、所定の固定された時間であれば何でもよい。

順位分析部５２は、加入者情報量と処理量のデータサイズの大きさの順位を分析する。図５に、順位分析部５２が処理量を分析した結果の例を示す。図５の横軸は処理量のデータサイズの大きさの順位であり、縦軸は処理量である。

順位分析部５２は、初めに処理量を昇順に並べて分析する。処理量を昇順に並べると処理量は右肩上がりの曲線を描く。

続いて、重心算出部５３は、順位分析部５２で分析した処理量のデータサイズの順位を用いて、順位の昇順で処理量が変化する変化量を図６に示すように求め、その変化量の重心を算出する。

図６は、横軸を各「処理量の大きさの順位」とし、縦軸を順位の昇順での「処理量の変化量」とした図である。変化量の重心とは、横軸の順位の前半の変化量（縦軸）の累積値と、横軸の順位の後半の変化量の累積値とが釣り合う順位のことである。図６の例の重心は351である。

比率算出部５４は、処理量のデータサイズの最小値の順位と重心算出部５３が算出した重心との差分である「第１差分値」と、処理量のデータサイズの最大値の順位と重心との差分である「第２差分値」を求める。第１差分値の範囲内のデータを小データとして分類し、第２差分値の範囲内のデータを大データとして分類する。

そして、比率算出部５４は、第１差分値と第２差分値との比率を算出し、求めた比率で構成される小グループの構成数を算出する。この例では、第１差分値＝351、第２差分値＝148である（図６）ので、第１差分値：第２差分値≒7：3である。

7：3から、小グループを構成するサービス数は、小データ7個と大データ3個の合計10個として求められる。また、平均収容数計算部５１で計算した平均的なサービスの収容数は、この例では66個である。平均的なサービスの収容数66個は、小グループを構成するサービス数（10）で割り切れない。

図７に、凹形状で示す平均的なサービスの収容数を、小グループで割り切れない場合と、割り切れる場合とで示す。図７の左図が割り切れない場合を模式的に示す。

平均的なサービスの収容数の範囲に、比較的データサイズの大きな小グループが２個収まっているが余りが生じている。図７の右図は、小グループを構成するサービス数を減らすことで余りが生じていない。余りを生じさせないようにすることで、加入者情報を効率的に収容することができる。

このように平均的なサービスの収容数を、小グループを構成するサービス数で割り切れない場合は、小グループの構成データ数を減らす。図８に、小データと大データの構成比を変えた場合の標準偏差の変化をシミュレーションした結果を示す。横軸は大小構成比（小：大）、縦軸はバラつきの尺度である標準偏差である。

大小構成比2：1で最もバラつきを低減できていることが分かる。また、構成比1：１もある程度の改善されることが分かる。そこで、上記の例では割り切れなかったので、比率算出部５４は、準最適な小グループの構成比として割り切れる構成数となる2：1を決定する。

格納部５５は、比率算出部５４が決定した小グループの構成比で、第１差分値の範囲内の小データと第２差分値の範囲内の大データとを組み合わせて小グループを構成して加入者情報記憶部３０に格納する。

図９に、格納部５５が格納した小グループの処理量の一例を示す。図９の横軸は、処理量に対する１回目のバラつき低減処理であることから小グループ１の番号と表記している。小グループ１の構成で小データと大データとを組み合わせて、処理量計測部６０に記録した処理量データの標準偏差の値は0.0803である。小グループ１を構成しない前の状態の処理量データの標準偏差の値は0.8061なので、標準偏差の値で約１０分の１にバラつきが改善されていることが分かる。

続いて、バラつき低減機能部５０は、処理量で求めた小グループ１の構成比を用いて加入者情報量の小グループ１を構成する。図１０に、加入者情報量のバラつきを小グループ１で低減させたデータ量の変動を示す。この状態ではバラつきが大きい。図１０の加入者情報量の標準偏差の値は0.2480である。

なお、小グループ１を構成しない前の状態の加入者情報量の標準偏差の値は0.5699である。標準偏差の値で２分の１以下にバラつきが小さくなっているがまだ不十分である。

そこで、順位分析部５２と重心算出部５３と比率算出部５４は、加入者情報量に対して小グループ１を用いてバラつきを低減する処理（グルーピング）を行う。

先ず、順位分析部５２が、処理量データで求めた小グループの構成比で加入者情報量を組み合わせた加入者情報量を昇順に並べる。図１１に、昇順に並べた加入者情報量を示す。図１１の横軸は図９と同じ小グループ１であり、縦軸はデータ量である。

次に、重心算出部５３は、順位分析部５２で昇順に並べた加入者情報量のデータサイズの順位を用いて、順位の昇順で加入者情報量が変化する変化量を図１２に示すように求め、その変化量の重心を算出する。図１２に示す例の重心は112である。

続いて、比率算出部５４は、加入者情報量のデータサイズの最小値の順位と重心算出部５３が算出した重心との差分である「第１差分値＝112」と、加入者情報量のデータサイズの最大値の順位と重心との差分である「第２差分値＝54」とを求める。そして、第１差分値の範囲内のデータを小データとして分類し、第２差分値の範囲内のデータを大データとして分類する。

次に、比率算出部５４は、第１差分値と第２差分値との比率を算出し、求めた比率で構成される小グループ２の構成数を算出する。この例では、第１差分値＝112、第２差分値＝54である（図１２）ので、第１差分値：第２差分値≒2：1である。

小グループ２の最適構成は、上記の比2：1から、いち小グループ２当たり上記の小グループ１の数３個（いち小グループ１当たりのサービス数が3個のためサービス数換算で9サービス）と求められるが、この例の加入者情報収容装置の収容可能サービス数は66である。66を9で割ると3余る。66のサービスを格納できるところ、63しか格納できないことになり、リソースを3サービス分有効活用できていないことになる。そこで、比率算出部５４は、小グループ２の構成比として割り切れる準最適な第１差分値：第２差分値＝1：1を決定する。

格納部５５は、新たに決定された小グループ２の構成比で、処理量の第１差分値の範囲内の小データと第２差分値の範囲内の大データを、１個ずつ組み合わせて処理量の小グループ２を構成して処理量計測部６０に記録する。また、加入者情報についても同じ構成比で小グループ２を構成して加入者情報記憶部３０に格納する。

図１３に、小グループ２の構成で記録した処理量データの分布を示す。図１３の処理量データの標準偏差の値は0.0734であり、１回目の小グループ１でグルーピングした時（図９）の標準偏差の値（0.0803）よりも改善されている。

図１４に、小グループ２の構成で記録した加入者情報量の分布を示す。隣接する小グループ２の間のバラつきは約1万であり、データ量の標準偏差の値は0.0714である。１回目のバラつき量（図１０）の約３０％の大きさに減少している。また、１回目の小グループ１でグルーピングした時の標準偏差の値よりもバラつきが改善されていることが分かる。

以上説明したようにバラつき低減機能部５０は、最初に、処理量データから求めた小グループの構成比を用いて各サービスの処理量の観点でサービスの小グループ１を作成する（図９）。その同じ小グループ１の加入者情報量の分布は図１０に示すようになる。次に、小グループ１を基に加入者情報量の観点で加入者情報量のバラつきを低減する小グループ２を作成する（図１２）。小グループ２の構成で各サービスを組み合わせた処理量のバラつきは図１３に示すようになる。また、加入者情報量のバラつきは図１４に示すようになる。

このようにバラつき低減機能部５０が動作することで、処理量と加入者情報量とのデータ量のバラつきを小さくすることができる。なお、上記の説明は、加入者情報収容システム１０００がシステム運用中に収容にバラつきが生じた場合に、加入者情報収容装置１００がバラつきを低減させる動作である。

加入者情報収容装置１００は、サービス提供装置から加入者情報の移行を受け付けることもできる。サービス提供装置がサービスを展開していた加入者情報の移行を受け付ける際にも、バラつき低減機能部５０は同じように動作して、処理量と加入者情報量とのデータ量のバラツキを低減させる。

〔シミュレーション〕
複数の加入者情報収容装置１００ａ，１００ｂ，１００ｃ，…で構成される加入者情報収容システム１０００のサーバ削減効果について、シミュレーションを行った。シミュレーション条件は次の通り。

加入者数値幅は1000〜100000人、サーバの使用率幅は10〜60％のそれぞれの範囲内の乱数とした。サービス数は500個とした。加入者数の収容量（リソース限界）を340万人、処理量の収容量（リソーズ限界）を130万セッションとした。

図１５（ａ）に、加入者数のバラつきを示す。図１５（ｂ）に、処理量のバラつきを示す。図１６に、シミュレーション結果を示す。図１６の左欄が従来の方法、右欄が本実施形態である。

収容処理量または収容加入者数のどちらか一方がリソース限界を越えた場合に加入者情報収容装置を増設する従来の方法で加入者情報収容システムを構成した場合の装置の台数は９台である。一方、本実施形態の加入者情報収容装置１００を組み合わせて加入者情報収容システム１０００を構成した場合の装置の台数は８台である。

本実施形態の１〜７の加入者情報収容装置（図１６では収容サーバ）は、収容加入者数と収容処理量とが均等に収容されている様子が見て取れる。このように本実施形態の加入者情報装置によれば、少ない台数で加入者情報収容システムを構築することができる。

〔第２実施形態〕
図１７に、本発明の第２実施形態の加入者情報収容装置２００の機能構成例を示す。本実施形態の加入者情報収容装置２００は、第１実施形態の加入者情報収容装置１００と接続して加入者情報収容システムを構成する装置であって、自装置と他の加入者情報収容装置１００の収容状態を制御するものである。

加入者情報収容装置２００は、加入者情報収容装置１００に対して収容補正制御部２９０を具備する点で異なる。収容補正制御部は主管部２９１を具備する。主管部２９１は、他の加入者情報収容装置の処理量と加入者情報のサイズ情報を記録したシステム管理表を持ち、他の加入者情報収容装置から小グループを取得すると共に、自装置の小グループを他の加入者情報収容装置に転送する。

システム管理表は、加入者情報収容システムを構成する全ての加入者情報収容装置の各々のリソース限界に対する処理量と加入者情報量との状況が一覧できる表である。システム管理表を参照することで、適切に自装置の小グループを他の加入者情報収容装置に転送することができる。

加入者情報収容装置２００によれば、システム管理表を用いて小グループを他の加入者情報収容装置との間で転送するので、加入者情報収容装置間での小グループのやり取りを無駄なく行うことを可能にする。

以上説明したように加入者情報収容装置１００，２００を用いることで、そのリソースを有効活用できる効率的な収容を可能にする。

なお、処理量データを処理量計測部６０に記録する例で説明を行ったが、処理量データは加入者情報と一緒に加入者情報記憶部３０に格納するようにしてもよい。このように本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。

１０：通信Ｉ/Ｆ
２０：サービス提供部
３０：加入者情報記憶部
４０：加入者情報分布算出部
５０：バラつき低減機能部
６０：処理量計測部
７０：処理量分布算出部
８０：２次元バラつき補正制御部
９０：収容補正制御部

Claims

複数の加入者の加入者情報をサービス毎に記憶する加入者情報記憶部と、
サービス提供装置に対して前記加入者情報のデータ操作機能を提供するサービス提供部と、
単位時間当たりに処理する前記加入者情報の数である処理量を計測する処理量計測部と、
前記サービス毎のサービスの前記処理量のバラつきの尺度を算出する処理量分布算出部と、
前記サービスの前記加入者情報量のバラつきの尺度を算出する加入者情報分布算出部と、
前記処理量のバラつきの尺度と前記加入者情報量のバラつきの尺度とを監視して、何れか一方の前記尺度の値が閾値以上の大きさになった場合に、前記処理量のバラつきを低減させる前記サービスの小グループと、当該小グループを基に前記加入者情報量のバラつきを低減させる前記サービスの小グループとを、バラつき低減機能部に作成させる２次元バラつき補正制御部と、
前記処理量と前記加入者情報量のそれぞれのデータサーズの順位を分析し、分析した順位の昇順で前記データサイズの変化量を求め、求めた変化量の重心の値を算出し、前記データサイズの最小値の順位と前記重心の値との差分である第１差分値と、前記データサーズの最大値の順位と前記重心の値との差分である第２差分値とを求め、当該第１差分値と当該第２差分値との比率の構成数で、前記第１差分値の範囲内の小データと前記第２差分値の範囲内の大データとを組み合わせた前記小グループを、前記処理量と前記加入者情報量とについて作成する前記バラつき低減機能部と、
前記加入者情報量の前記小グループと、前記加入者情報量の前記小グループと同じ構成の前記処理量の前記小グループの各データの一部を、他の加入者情報収容装置に転送する収容補正制御部と
を具備することを特徴とする加入者情報収容装置。
請求項１に記載した加入者情報収容装置において、
前記バラつき低減機能部は、
前記加入者の数の平均値と前記処理量の平均値を求め、自装置のリソース限界と前記平均値とを用いて自装置が収容できる平均的なサービスの収容数を計算する平均収容数算出部と、
前記第１差分値と前記第２差分値とを求め、当該第１差分値と当該第２差分値との比率で構成される前記小グループの構成数を算出し、前記平均的な前記サービスの収容数が当該構成数で割り切れるか否かを判定し、割り切れる場合は当該構成数を前記小グループの構成比として決定し、割り切れない場合は割り切れる構成数となる準最適な構成比を決定する比率算出部と、
前記第１差分値の範囲内のデータと前記第２差分値の範囲内のデータとを前記構成比で組み合わせて前記小グループを構成して前記小グループを格納させる格納部と
を具備することを特徴とする加入者情報収容装置。
請求項１又は２に記載した加入者情報収容装置において、
前記バラつき低減機能部は、
前記加入者情報の前記小グループの前記変化量から求めた前記重心と前記第１差分値と前記第２差分値との値から第２の小グループである小グループ２の前記構成比を決定し、
前記小グループ２の構成比を用いて前記処理量のバラつきを低減し、
前記小グループ２の前記構成比を用いて前記加入者情報のバラつきを低減することを特徴とする加入者情報収容装置。
請求項１乃至３の何れかに記載した加入者情報収容装置において、
前記収容補正制御部は、
他の前記加入者情報収容装置の前記処理量と前記加入者情報の前記データサイズとを記録したシステム管理表を持ち、前記システム管理表を参照して他の前記加入者情報収容装置から前記小グループの一部を取得すると共に、自装置の前記小グループの一部を他の前記加入者情報収容装置に転送する主管部を具備することを特徴とする加入者情報収容装置。
加入者情報収容装置が行う加入者情報収容方法であって、
サービス提供装置に対してサービス毎に加入者情報記憶部に記憶された複数の加入者の加入者情報のデータ操作機能を提供するサービス提供ステップと、
単位時間当たりに処理する前記加入者情報の数である処理量を計測する処理量計測ステップと、
前記サービス毎のサービスの前記処理量のバラつきの尺度を算出する処理量分布算出ステップと、
前記サービスの前記加入者情報量のバラつきの尺度を算出する加入者情報分布算出ステップと、
前記処理量のバラつきの尺度と前記加入者情報量のバラつきの尺度とを監視して、何れか一方の前記尺度の値が閾値以上の大きさになった場合に、前記処理量のバラつきを低減させる前記サービスの小グループと、当該小グループを基に前記加入者情報量のバラつきを低減させる前記サービスの小グループとを、バラつき低減機能部に作成させる２次元バラつき補正制御ステップと、
前記処理量と前記加入者情報量のそれぞれのデータサーズの順位を分析し、分析した順位の昇順で前記データサイズの変化量を求め、求めた変化量の重心の値を算出し、前記データサイズの最小値の順位と前記重心の値との差分である第１差分値と、前記データサーズの最大値の順位と前記重心の値との差分である第２差分値とを求め、当該第１差分値と当該第２差分値との比率の構成数で、前記第１差分値の範囲内の小データと前記第２差分値の範囲内の大データとを組み合わせた前記小グループを、前記処理量と前記加入者情報量とについて作成する前記バラつき低減機能ステップと、
前記加入者情報量の前記小グループと、前記加入者情報量の前記小グループと同じ構成の前記処理量の前記小グループの各データの一部を他の加入者情報収容装置に転送する収容補正制御ステップと
を行うことを特徴とする加入者情報収容方法。
請求項５に記載した加入者情報収容方法において、
前記バラつき低減機能ステップは、
前記加入者の数の平均値と前記処理量の平均値を求め、自装置のリソース限界と前記平均値とを用いて自装置が収容できる平均的なサービスの収容数を計算する平均収容数算出ステップと、
前記第１差分値と前記第２差分値とを求め、当該第１差分値と当該第２差分値との比率で構成される前記小グループの構成数を算出し、前記平均的な前記サービスの収容数が当該構成数で割り切れるか否かを判定し、割り切れる場合は当該構成数を前記小グループの構成比として決定し、割り切れない場合は割り切れる構成数となる準最適な構成比を決定する比率算出ステップと、
前記第１差分値の範囲内のデータと前記第２差分値の範囲内のデータとを前記構成比で組み合わせて前記小グループを構成して前記小グループを格納させる格納ステップと
を含むことを特徴とする加入者情報収容方法。
請求項６に記載した加入者情報収容方法において、
前記バラつき低減機能ステップは、
前記加入者情報の前記小グループの前記変化量から求めた前記重心と前記第１差分値と前記第２差分値との値から第２の小グループである小グループ２の前記構成比を決定し、
前記小グループ２の構成比を用いて前記処理量のバラつきを低減し、
前記小グループ２の前記構成比を用いて前記加入者情報のバラつきを低減することを特徴とする加入者情報収容方法。
請求項５乃至７の何れかに記載した加入者情報収容方法において、
前記収容補正制御ステップは、
他の前記加入者情報収容装置の前記処理量と前記加入者情報の前記データサイズとを記録したシステム管理表を持ち、前記システム管理表を参照して他の前記加入者情報収容装置から前記小グループの一部を取得すると共に、自装置の前記小グループの一部を他の前記加入者情報収容装置に転送する主管ステップを含むことを特徴とする加入者情報収容方法。