JP6554011B2

JP6554011B2 - タイムアウト時間設定装置とタイムアウト時間設定方法

Info

Publication number: JP6554011B2
Application number: JP2015199141A
Authority: JP
Inventors: 小澤　孝; 孝小澤; 勇樹伊藤
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2015-10-07
Filing date: 2015-10-07
Publication date: 2019-07-31
Anticipated expiration: 2035-10-07
Also published as: JP2017073655A

Description

本発明は、通信サービスのタイムアウト時間を設定するタイムアウト時間設定装置とタイムアウト時間設定方法に関する。

タイムアウト時間とは、送信側からの要求に対して何も応答が戻ってこない時間が経過した場合に、受信側との接続を遮断する時間のことである。昨今の通信サービスの多くは、複数のサーバの組合せで提供される。サーバの組合せは、信頼性を確保するため、サーバの分散やルートの迂回など、複雑なネットワーク構成となっている。また、サービス競争によって既存のシステムに新たなサービスが加わることも多く、当初はサーバの組合せが単純であったものが、設備変更や改修によって次第に複雑なネットワーク構成に変化してしまう場合もある。

ネットワーク構成の複雑化に伴って、タイムアウト時間は長くなる傾向がある。サーバの信号処理量に応じたタイムアウト時間に関する技術としては、輻輳信号を応答することで送信側の次処理を待たせる方法が特許文献１に開示されている。また、発信信号の種類に応じて、タイムアウト時間を変更する方法が特許文献２に開示されている。

特開２０１４−２３９３３１号公報特開平４−２０８７９１号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、輻輳信号の応答のみでネットワークの状態が把握できない。また、特許文献２の技術では、ネットワークの処理能力に応じたタイムアウト時間を設定することができない。

新サービスや設備変更が生じた際にタイムアウト時間を変更することは可能である。しかし、変更の度にソフトウェアの改修及び確認などの手間を要する。また、タイムアウト時間を、より長い時間に設定する方法もある。しかし、長いタイムアウト時間に設定する方法では、サーバのリソースを長時間補足した状態が続くので無駄が生じるという課題がある。

本発明は、これらの課題に鑑みてなされたものであり、新サービスの追加や設備変更によるネットワークの信号処理量の変化に動的に対応してタイムアウト時間を設定できるタイムアウト時間設定装置とタイムアウト時間設定方法とを提供することを目的とする。

本発明のタイムアウト時間設定装置は、送信信号の種別を特定する送信信号特定部と、前記種別のネットワークの応答時間を測定して前記応答時間の基準値を設定する基準値設定部と、前記ネットワークのネットワーク情報を取得するネットワーク情報取得部と、前記ネットワーク情報を入力として前記応答時間の揺らぎを吸収するバッファ時間を設定するバッファ設定部と、前記基準値と前記バッファ時間との和を、タイムアウト時間に設定するタイムアウト時間設定部と具備し、前記ネットワーク情報に含まれるサーバレスポンス時間、サーバ増加数、単位伝送距離遅延時間、増加伝送距離、ルータの遅延時間、及びルータの増加数の何れかが変化した場合に、前記バッファ設定部は、変化したネットワーク情報に基づいてネットワーク変更の考慮時間を求め、直前のバッファ時間と該考慮時間とを考慮してバッファ時間を設定することを要旨とする。

また、本発明のタイムアウト時間設定方法は、タイムアウト時間設定装置が行うタイムアウト時間設定方法であって、送信信号の種別を特定する送信信号特定ステップと、前記種別のネットワークの応答時間を測定して前記応答時間の基準値を設定する基準値設定ステップと、前記ネットワークのネットワーク情報を取得するネットワーク情報取得ステップと、前記ネットワーク情報を入力として前記応答時間の揺らぎを吸収するバッファ時間を設定するバッファ設定ステップと、前記基準値と前記バッファ時間との和を、タイムアウト時間に設定するタイムアウト時間設定ステップとを行い、前記バッファ設定ステップは、前記ネットワーク情報に含まれるサーバレスポンス時間、サーバ増加数、単位伝送距離遅延時間、増加伝送距離、ルータの遅延時間、及びルータの増加数の何れかが変化した場合に、変化したネットワーク情報に基づいてネットワーク変更の考慮時間を求め、直前のバッファ時間と該考慮時間とを考慮してバッファ時間を設定することを要旨とする。

本発明によれば、新サービスの追加や設備変更によるネットワークの信号処理量の変化に動的に対応してタイムアウト時間を設定できるタイムアウト時間設定装置とタイムアウト時間設定方法とを提供することができる。

本発明の実施形態のタイムアウト時間設定装置１を含むシステムの構成例を示す図である。タイムアウト時間設定装置１を含むシステム構成の変形例を示す図である。タイムアウト時間設定装置１の具体的な機能構成例を示す図である。タイムアウト時間設定装置１の動作フローを示す図である。送信信号種別とラベルとの関係の例を示す図である。

以下、本発明の実施の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。

図１に、本実施形態のタイムアウト時間設定装置１を含むシステムの構成例を示す。図１に示すシステムは、ネットワーク３０と、ユーザ端末４０とを備える。ユーザ端末４０は、ネットワーク３０に接続される。

ネットワーク３０は、異なるプロトコルで動作する複数のネットワーク３１，３２，…を備える。この例のユーザ端末４０は、タイムアウト時間設定装置１を実装したものである。つまり、ユーザ端末４０は、タイムアウト時間設定装置１と、アプリケーション４１とで構成される。

アプリケーション４１は、複数のアプリケーションソフトウェアで動作する機能部である。アプリケーション４１は、例えば、何らかの使用料金を閲覧する認証・認可・課金プロトコルである例えばDIAMETERに基づく課金情報閲覧機能、又は、SOAP（Simple Object Access Protocol）に基づくホームページの閲覧機能等である。このように、アプリケーション４１は、複数の種別のアプリケーションソフトウェアで構成される。

SOAPで動作するネットワーク３１は、例えばサーバＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４つで構成される。DIAMETERで動作するネットワーク３２は、例えばサーバＥ，Ｆ，Ｇの３つで構成される。各々のネットワーク３１，３２のサーバレスポンス時間や単位伝送距離遅延時間や通過するルータの数であるホップ数等のネットワーク情報は、各サーバの処理量等によって逐次変化する。また、ネットワーク情報は、新サービスの追加や設備変更等が生した場合にも変化する。

ネットワーク３１，３２のネットワーク情報は、ネットワーク監視装置３３と３４とがそれぞれを監視する。ネットワーク監視装置３３，３４は、ネットワークを監視する一般的なソフトウェアを実装したサーバである。なお、ネットワーク３１，３２のネットワーク情報を、１つのネットワーク監視装置で監視するようにしてもよい。

タイムアウト時間設定装置１は、まず始めにアプリケーション４１が送信する送信信号を受信してその種別を特定する。ここでの送信信号の送受信は、ネットワーク３０を介さないで行われる。

次に、タイムアウト時間設定装置１は、特定した種別の送信信号を処理するネットワーク３１又は３２の応答時間を測定し、測定した応答時間と、ネットワーク監視装置３３又は３４から取得したネットワーク情報とからタイムアウト時間を、アプリケーション４１に設定する。アプリケーション４１は、設定されたタイムアウト時間でネットワーク３１，３２と通信を行う。

このように、タイムアウト時間設定装置１は、それぞれのプロトコルで動作するネットワークの応答時間を測定すると共に、測定した応答時間と、ネットワーク監視装置３３，３４から取得したネットワーク情報とからアプリケーション４１のタイムアウト時間を設定する。したがって、タイムアウト時間設定装置１は、新サービスの追加や設備変更によるネットワークの変化に動的に対応させてタイムアウト時間を設定することができる。

なお、タイムアウト時間設定装置１は、１個の装置として独立させてもよい。図２に、ユーザ端末４０とは別に、タイムアウト時間設定装置１を１個の装置とした場合の構成例を示す。図２ではネットワーク３２の表記は省略している。

タイムアウト時間設定装置１とユーザ端末４０とは、それぞれがネットワーク３０に接続される。ユーザ端末４０とタイムアウト時間設定装置１との間の通信は、ネットワーク３０を介して行われる。タイムアウト時間の設定の方法と設定した後の動作は、上記の場合（図１）と同じである。

図３に、より具体的なタイムアウト時間設定装置１の機能構成例を示す。図４に、タイムアウト時間設定装置１の動作フローを示す。図３と図４を参照してタイムアウト時間設定装置１の動作を更に詳しく説明する。

タイムアウト時間設定装置１は、通信インターフェース１０と、制御部２０とを具備する。制御部２０は、送信信号特定部２１、基準値設定部２２、ネットワーク情報取得部２３、バッファ設定部２４、及びタイムアウト時間設定部２５の機能構成部を具備する。バッファ設定部２４を除く各機能構成部は、通信インターフェース１０を介してネットワーク３０と接続される。タイムアウト時間設定装置１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。

制御部２０は、送信信号を受信すると動作を開始する（ステップＳ１のYes）。すると、送信信号特定部２１は、送信信号の種別を特定する（ステップＳ２）。種別とは、例えば上記のDIAMETER又はSOAPである。送信信号特定部２１は、送信信号のそれぞれにラベルを付与する。

図５に、送信信号の種別とラベルとの関係を例示する。図５の一列目は送信信号の種別、二列目はラベルである。ネットワーク３１で動作するSOAPの送信信号には、例えばラベルＡ，ネットワーク３２で動作するDIAMETERの送信信号には、例えばラベルＢを付与する。

他のネットワークで動作する送信信号Ｃ、Ｄ、及びその他には、例えばラベルＣやラベルＺを付与する。なお、図５に例示するように、送信信号の種別が異なっていても同じタイムアウト時間を設定可能な送信信号には、同一のラベルを付与するようにしてもよい。

基準値設定部２２は、送信信号特定部２１が特定した種別のネットワークに送信信号を送信する（ステップＳ３）。そして、基準値設定部２２は、その応答時間を測定する（ステップＳ４）。

基準値設定部２２は、測定した応答時間から送信信号の種別に対応する応答時間の基準値を設定する（ステップＳ５）。基準値は、測定した最新の応答時間に設定してもよいし、過去の複数の応答時間の中の最大値に設定してもよい。又は、複数回測定した応答時間の平均値＋標準偏差の時間に設定してもよい。送信信号にはラベルが付与されているので、ラベルで過去の応答時間同士を対応付けることが可能である。

ネットワーク情報取得部２３は、ネットワーク監視装置３３，３４から、送信信号の種別に対応したネットワーク情報を取得する（ステップＳ６）。ネットワーク情報は、信号経路及び設備構成を表す情報である。例えばネットワーク情報は、サーバレスポンス時間α、サーバ増加数Ｎ、単位伝送距離遅延時間β、増加伝送距離Ｌ、ルータの遅延時間γ、及びルータの増加数ＳＲ等である。

信号の伝達経路や各サーバにおける処理が安定しない間は、応答時間に揺らぎが発生する。バッファ設定部２４は、応答時間の揺らぎを吸収するバッファ時間を設定する（ステップＳ７）。

バッファ設定部２４は、ネットワーク情報に変化がない場合は、所定のバッファ時間を設定する。初回のバッファ時間は、各処理が初期段階であるので長めのバッファ時間を設定する。

ネットワーク情報に変化が有る場合は、ネットワーク変更の考慮時間Ｔを、次式に基づいて求め、直前のバッファ時間と考慮時間Ｔとを考慮してバッファ時間を設定する。次式の各変数は上記の通りである。

なお、直前のバッファ時間とは、ネットワーク情報が変化する直前のバッファ時間である。また、考慮時間Ｔの考慮の仕方はいくつか考えられる。例えば、直前のネットワーク情報から求めた考慮時間Ｔと、直後のネットワーク情報から求めた考慮時間Ｔとの変化率を、直前のバッファ時間に反映させる。又は、直前の考慮時間Ｔと直後の考慮時間Ｔとの差分を、直前のバッファ時間に反映させる等の考慮の仕方が考えられる。

タイムアウト時間設定部２５は、基準値設定部２２が設定したタイムアウト時間の基準値と、バッファ設定部２４が設定したバッファ時間との和を、アプリケーション４１のタイムアウト時間に設定する（ステップＳ８）。

基準値とバッファ時間との対応は、上記のラベルを参照することで行う。ステップＳ１〜Ｓ８の処理は、常時繰り返される。

以上説明したように本実施形態のタイムアウト時間設定装置１とタイムアウト時間設定方法とによれば、ネットワーク情報に基づいてタイムアウト時間を設定するので、新サービスの追加や設備変更の際にソフトウェアを改修してタイムアウト時間を変更する必要がない。また、設備変更が伴わない場合でも、ネットワークが処理する情報量によって変化する応答時間の変動に対しても動的に対応することが可能である。

以上、実施形態に沿って本発明の内容を説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変形及び改良が可能であることは、当業者には自明である。例えば、送信信号の種別をDIAMETERとSOAPの例で説明したが、これ以外のプロトコルで有ってもよい。

また、ＯＳＩ参照モデルにおけるセッション層で動作するプロトコル以外の例えばＴＣＰ/ＩＰコマンドの種別を特定し、それぞれの種別のネットワーク情報に基づいてタイムアウト時間を設定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。

１：タイムアウト時間設定装置
１０：通信インターフェース
２０：制御部
２１：送信信号特定部
２２：基準値設定部
２３：ネットワーク情報取得部
２４：バッファ設定部
２５：タイムアウト時間設定部
３０，３１，３２：ネットワーク
３３，３４：ネットワーク監視装置
４０：ユーザ端末
４１：アプリケーション

Claims

送信信号の種別を特定する送信信号特定部と、
前記種別のネットワークの応答時間を測定して前記応答時間の基準値を設定する基準値設定部と、
前記ネットワークのネットワーク情報を取得するネットワーク情報取得部と、
前記ネットワーク情報を入力として前記応答時間の揺らぎを吸収するバッファ時間を設定するバッファ設定部と、
前記基準値と前記バッファ時間との和を、タイムアウト時間に設定するタイムアウト時間設定部と
を具備し、
前記ネットワーク情報に含まれるサーバレスポンス時間、サーバ増加数、単位伝送距離遅延時間、増加伝送距離、ルータの遅延時間、及びルータの増加数の何れかが変化した場合に、前記バッファ設定部は、変化したネットワーク情報に基づいてネットワーク変更の考慮時間を求め、直前のバッファ時間と該考慮時間とを考慮してバッファ時間を設定する
ことを特徴とするタイムアウト時間設定装置。
請求項１に記載したタイムアウト時間設定装置において、
前記基準値設定部は、前記応答時間の最大値を、前記基準値に設定することを特徴とするタイムアウト時間設定装置。
請求項１又は２に記載したタイムアウト時間設定装置において、
前記基準値設定部は、前記応答時間の平均値と標準偏差との和を、前記基準値に設定することを特徴とするタイムアウト時間設定装置。
タイムアウト時間設定装置が行うタイムアウト時間設定方法であって、
送信信号の種別を特定する送信信号特定ステップと、
前記種別のネットワークの応答時間を測定して前記応答時間の基準値を設定する基準値設定ステップと、
前記ネットワークのネットワーク情報を取得するネットワーク情報取得ステップと、
前記ネットワーク情報を入力として前記応答時間の揺らぎを吸収するバッファ時間を設定するバッファ設定ステップと、
前記基準値と前記バッファ時間との和を、タイムアウト時間に設定するタイムアウト時間設定ステップと
を行い、
前記バッファ設定ステップは、前記ネットワーク情報に含まれるサーバレスポンス時間、サーバ増加数、単位伝送距離遅延時間、増加伝送距離、ルータの遅延時間、及びルータの増加数の何れかが変化した場合に、変化したネットワーク情報に基づいてネットワーク変更の考慮時間を求め、直前のバッファ時間と該考慮時間とを考慮してバッファ時間を設定する
ことを特徴とするタイムアウト時間設定方法。