JP6740274B2 - 情報処理装置、情報処理方法、および、情報処理プログラム - Google Patents

情報処理装置、情報処理方法、および、情報処理プログラム Download PDF

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Description

本発明は、情報処理装置、情報処理方法、および、情報処理プログラムに関する。
サーバや、ステートフルなネットワーク装置(以下、まとめて「ネットワーク装置」と称す)は、TCP(Transmission Control Protocol)等のコネクションを管理するセッションテーブルを持つものが多い。
そして、上記のセッションテーブルを持つネットワーク装置は、通信相手の装置(例えば、クライアント)と間での予期せぬ通信切断(例えば、FINを返してこない等)に備え、セッションタイマーに設定された時間が経過するまでは、セッションテーブルに当該通信のセッション情報を保持する。そして、セッションタイマーに設定された時間が経過した後、ネットワーク装置は、上記のセッションテーブルから当該通信のセッション情報を削除する。
ここで、上記のネットワーク装置は、通信相手の装置との間の通信が長引いてしまった場合に備え、通信相手の装置からのパケットを受信するたびに、セッションタイマーをリセットする(延長する)ことが行われている。これにより、ネットワーク装置は、通信相手の装置との通信時間がセッションタイマーに設定された時間を超えてしまった場合でも、通信相手との通信を継続することができる。
このことを、図5を用いて説明する。ここでは、セッションテーブルを備えるネットワーク装置はサーバであり、ネットワーク装置の通信相手の装置はクライアントである場合を例に説明する。
例えば、図5に示すように、サーバは、クライアントから、TCPにおけるsynのパケットを受信し、通信を開始すると、セッションテーブルにセッション情報の登録を行い、セッションタイマーを設定する。例えば、セッションタイマーに、所定のタイムアウト時間(例えば、N秒)を設定する。その後、サーバは、クライアントとの間で何等かの通信のやり取りを行い、セッションタイマーの示す残り時間がゼロになると、セッションテーブルから当該通信のセッション情報を削除する。ここで、サーバがまだクライアントとの通信を継続中である場合、セッションテーブルからセッション情報が削除されているため、クライアントとの通信が不可になってしまう。
そこで、図6に示すように、サーバは、クライアントとの通信を開始し、セッションテーブルにセッション情報の登録を行い、セッションタイマーを設定した後、クライアントからパケットを受信するたび、セッションタイマーの更新を行う。例えば、サーバは、クライアントからパケットを受信するたび、セッションタイマーの示す残り時間を所定の時間(例えば、上記のN秒)に戻す。このような処理により、サーバとクライアントとの通信が長引いた場合でも、セッションタイマーが更新(延長)されるため、クライアントと通信可能になる。
How to implement Session timeout in Web Server Side?、[平成30年3月15日検索]、インターネット<URL:https://stackoverflow.com/questions/2574929/how-to-implement-session-timeout-in-web-server-side>
しかし、セッションタイマーに設定された時間内にネットワーク装置に何度もパケットが到着すると、ネットワーク装置におけるセッションタイマーの更新のための処理負荷が大きくなってしまう。そこで、本発明は、前記した問題を解決し、ネットワーク装置におけるセッションタイマーの更新の処理負荷を軽減することを課題とする。
前記した課題を解決するため、本発明は、他の装置との通信に関するセッション情報を示すセッションテーブルを備える情報処理装置であって、他の装置との通信を行う通信処理部と、前記セッションテーブルにおける前記他の装置との通信に関するセッション情報を削除するまでの残り時間であるタイムアウト時間をセッションタイマーに設定するタイマー設定部と、前記他の装置との通信を開始後、当該装置からのパケットを受信するたび、前記セッションタイマーの残り時間を所定のタイムアウト時間に戻すタイマー更新処理を行うタイマー更新部と、最後に前記タイマー更新処理がされてから、所定時間、前記タイマー更新部による前記タイマー更新処理を停止させ、前記所定時間が経過した後、前記タイマー更新部による前記タイマー更新処理を再開させるタイマー更新制御部と、前記セッションタイマーを参照し、前記タイムアウト時間が経過したと判断したとき、前記セッションテーブルにおける前記他の装置との通信に関するセッション情報を削除する削除部と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、ネットワーク装置におけるセッションタイマーの更新の処理負荷を軽減することができる。
図1は、情報処理装置の動作概要を説明する図である。 図2は、システムの構成例を示す図である。 図3は、情報処理装置によるセッションタイマーの設定および更新の処理手順の例を示すフローチャートである。 図4は、情報処理プログラムを実行するコンピュータを示す図である。 図5は、従来のセッションテーブルの更新を説明するための図である。 図6は、従来のセッションテーブルの更新を説明するための図である。
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態(実施形態)について説明する。本発明は、本実施形態に限定されない。
[概要]
まず、図1を用いて、本実施形態の情報処理装置の動作概要を説明する。なお、以下の説明において、情報処理装置(ネットワーク装置)20は、クライアント10との間でTCPセッションにより通信を行う場合を例に説明する。
情報処理装置20は、クライアント10との通信を開始し、当該クライアント10からsynを受信すると、セッションテーブルに当該通信に関するセッション情報の登録を行う。そして、情報処理装置20は、セッションテーブルにおけるセッション情報のタイムアウト時間(例えば、N秒)をセッションタイマーに設定する。その後、情報処理装置20は、クライアント10へのsynまたはackを送信、クライアント10からのackのパケットの受信等、クライアント10との間で何等かの通信のやり取りが発生する。
ここで、従来技術の情報処理装置は、クライアント10からのパケットを受信するたびに、セッションタイマーの示す残り時間をN秒に戻す処理(セッションタイマーの更新処理)を行うが、本実施形態の情報処理装置20は、セッションタイマーが最後に更新されてからセッションタイマー更新停止時間(Δ)が経過するまでの間、セッションタイマーの更新を停止する。
つまり、情報処理装置20は、セッションタイマーが最後に更新されてからセッションタイマー更新停止時間(Δ)が経過するまでの間、クライアント10からパケットを受信してもセッションタイマーを更新しないようにする。そして、情報処理装置20は、上記のセッションタイマー更新停止時間が経過した後、セッションタイマー更新処理(タイマー更新処理)を再開する。つまり、情報処理装置20は、クライアント10からパケットを受信すると、セッションタイマーを更新する。その後、情報処理装置20は、再び、セッションタイマー更新停止時間(Δ)が経過するまでの間、クライアント10からパケットを受信してもセッションタイマーを更新しない。情報処理装置20は、このような処理をクライアント10との通信セッションが継続している間、繰り返す。
つまり、情報処理装置20は、クライアント10との通信中のセッションタイマーの更新の間にセッションタイマー更新停止時間(Δ)を挟む。これにより、情報処理装置20は、クライアント10との通信が長引いた場合でも、クライアント10からパケットを受信するたびにセッションタイマーの更新を行う必要がないので、セッションタイマーの更新の処理負荷を軽減することができる。
[構成]
次に、図2を用いて、情報処理装置20を含むシステムの構成例を説明する。システムは、例えば、1以上のクライアント10と、情報処理装置20とを備える。クライアント10と情報処理装置20とは、例えば、インターネット等のネットワークにより接続される。クライアント10は、例えば、ネットワーク経由で通信可能なパーソナルコンピュータであり、情報処理装置20は、例えば、例えば、ネットワーク経由で通信可能なサーバである。
情報処理装置20は、通信部21、入出力部22、記憶部23および制御部24を備える。通信部21は、ネットワーク経由で、他の装置との通信を行う際のインタフェースを司る。例えば、通信部21は、ネットワーク経由で、クライアント10からパケットを受信したり、クライアント10へパケットを送信したりする。
入出力部22は、データ入出力のインタフェースを司る。この入出力部22は、例えば、情報処理装置20の管理者等から、セッションタイマー245に設定するセッション情報のタイムアウト時間や、セッションタイマー更新停止時間等の入力を受け付ける。なお、セッションテーブルにセッション情報をT秒保持する必要があり、上記のセッションタイマー更新停止時間をΔ秒としたい場合、セッションタイマー245に設定するタイムアウト時間(N秒)は、(T+Δ)秒となる。
記憶部23は、制御部24が処理を行う際に参照する各種情報を記憶する。例えば、記憶部23は、入出力部22経由で入力されたタイムアウト時間や、セッションタイマー更新停止時間(Δ)等を記憶する。また、記憶部23は、所定領域にセッションテーブル記憶部231を備える。このセッションテーブル記憶部231は、セッションテーブルを記憶する。
セッションテーブルは、他の装置(例えば、クライアント10)との通信のセッション情報を示したテーブルである。セッションテーブルに登録されるセッション情報を表1に例示する。
セッション情報は、例えば、表1に示すように、受信パケットのセッションの識別情報(例えば、「#1」)と、当該受信パケットの送信元IP(Internet Protocol)アドレス(例えば、「IP‐C‐1」)、送信元ポート番号(例えば、「xxxx」)、プロトコル番号(例えば、「6(tcp)」)、送信元MAC(Media Access Control)アドレス(例えば、「MC‐LB‐1」)等の情報を含む。なお、表1に示すセッション情報における送信元MACアドレスは、返却用MACアドレスとして記録されている。また、このセッション情報は、パケット処理部241(後記)が当該上りパケットに対する下りパケットを送信する際や、通信相手の装置(例えば、クライアント)と間での予期せぬ通信切断が生じた場合等に、通信を再開する際に用いられる。このセッションテーブルのセッション情報は、セッション情報登録部242(後記)により登録され、セッション情報削除部243(後記)により削除される。
Figure 0006740274
制御部24は、パケット処理部241、セッション情報登録部(登録部)242、セッション情報削除部(削除部)243、タイマー更新部244、セッションタイマー245、タイマー更新制御部246およびタイマー設定部247を備える。
パケット処理部241は、通信部21経由で、クライアント10からパケットを受信したり、クライアント10へパケットを送信したりする。
セッション情報登録部242は、当該情報処理装置20がクライアント10との通信を開始すると、当該通信のセッション情報をセッションテーブルに登録する。
セッション情報削除部243は、セッション情報をセッションテーブルから削除する。例えば、セッション情報削除部243は、セッションタイマー245の示す残り時間を参照し、セッション情報のタイムアウト時間を迎えたと判断したとき、セッションテーブルから当該セッション情報を削除する。つまり、セッション情報削除部243は、セッションタイマー245の示す残り時間がゼロになると、セッションテーブルからセッション情報を削除する。
タイマー更新部244は、他の装置(例えば、クライアント10)との通信を開始後、当該装置からのパケットを受信した際に、タイマー更新制御部246によりタイマー更新部244が停止されていない場合に限り、セッションタイマー245の残り時間を、所定のタイムアウト時間(例えば、N秒)に戻すタイマー更新処理を行う。
セッションタイマー245は、セッションテーブルからセッション情報を削除するまでの残り時間を示すタイマーである。
タイマー更新制御部246は、最後にタイマー更新処理がされてから、セッションタイマー更新停止時間(Δ)が経過するまで、タイマー更新部244によるタイマー更新処理を停止させる(抑止する)。そして、タイマー更新制御部246は、セッションタイマー更新停止時間の経過後、タイマー更新部244によるタイマー更新処理を再開させる。なお、セッションタイマー更新停止時間(Δ)は、セッション情報のタイムアウト時間(例えば、N秒)よりも短い時間である。
タイマー設定部247は、入出力部22経由で入力されたタイムアウト時間をセッションタイマー245に設定する。
以上説明した情報処理装置20によれば、クライアント10との通信が長引いた場合でも、クライアント10からのパケットを受信するたびにセッションタイマー245の更新を行う必要がないので、セッションタイマー245の更新の処理負荷を軽減することができる。
[処理手順]
次に、図3を用いて情報処理装置20によるセッションタイマーの設定および更新の処理手順の例を説明する。なお、当該情報処理装置20には、セッションタイマー245に設定するタイムアウト時間(上記のN秒)と、セッションタイマー更新停止時間(上記のΔ秒)とが入力済みであるものとする。
情報処理装置20のパケット処理部241がクライアント10との通信を開始すると(S1)、セッション情報登録部242は、セッションテーブルに当該通信のセッション情報を登録する(S2:セッションテーブルへのセッション情報の登録)。また、制御部24は、セッションタイマー245の設定または更新を行う(S3)。例えば、タイマー設定部247は、セッションタイマー245に所定のタイムアウト時間(N秒)を設定する。または、タイマー更新部244は、セッションタイマー245の残り時間を上記の所定のタイムアウト時間(N秒)に更新する。
S3の後、制御部24は、クライアント10からのパケットの受信を待ち(S4)、受信パケットが通信終了を示すものであれば(S5でYes)、通信処理を終了させる。例えば、制御部24は、クライアント10からの受信パケットがFINやRSTの場合、通信処理を終了させる。一方、受信パケットが通信終了を示すもの(例えば、FINやRST)でなければ(S5でNo)、タイマー更新制御部246は、最後にセッションタイマー245を更新してから(または最初にセッションタイマー245にタイムアウト時間(N秒)を設定してから)、所定時間(セッションタイマー更新停止時間(上記のΔ秒))経過しているか否かを判定する(S6)。ここで、最後にセッションタイマー245を更新(または最初にセッションタイマー245にタイムアウト時間(N秒)を設定してから)してから、まだ所定時間経過していなければ(S6でNo)、S4へ戻る。
一方、最後にセッションタイマー245を更新してから(または最初にセッションタイマー245にタイムアウト時間(N秒)を設定してから)、所定時間(セッションタイマー更新停止時間(上記のΔ秒))経過している場合(S6でYes)、S3へ戻る。つまり、タイマー更新部244は、セッションタイマー245の残り時間を上記の所定のタイムアウト時間(N秒)に更新する。
以上説明した情報処理装置20によれば、クライアント10との通信が長引いた場合でも、クライアント10からのパケットを受信するたびにセッションタイマー245の更新を行う必要がないので、セッションタイマー245の更新の処理負荷を軽減することができる。
なお、情報処理装置20は、TCPセッションによりクライアント10との通信を行う装置である場合を例に説明したが、これに限定されない。例えば、情報処理装置20は、NAT(Network Address Translation)セッションやHTTP(Hypertext Transfer Protocol)セッションによりクライアント10との通信を行う装置であってももちろんよい。
[プログラム]
また、上記の実施形態で述べた情報処理装置20の機能を実現するプログラムを所望の情報処理装置(コンピュータ)にインストールすることによって実装できる。例えば、パッケージソフトウェアやオンラインソフトウェアとして提供される上記のプログラムを情報処理装置に実行させることにより、情報処理装置を情報処理装置20として機能させることができる。ここで言う情報処理装置には、デスクトップ型またはノート型のパーソナルコンピュータ、ラック搭載型のサーバコンピュータ等が含まれる。また、その他にも、情報処理装置にはスマートフォン、携帯電話機やPHS(Personal Handyphone System)等の移動体通信端末、さらには、PDA(Personal Digital Assistants)等がその範疇に含まれる。また、情報処理装置20を、クラウドサーバに実装してもよい。
図4を用いて、上記のプログラム(情報処理プログラム)を実行するコンピュータの一例を説明する。図4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。
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。
ここで、図4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。前記した実施形態で説明した各種データや情報は、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。
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。
なお、上記の情報処理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、上記の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。また、コンピュータ1000は、CPU1020に代えて、GPU(Graphics Processing Unit)を用いて処理を実行してもよい。
10 クライアント
20 情報処理装置
21 通信部
22 入出力部
23 記憶部
24 制御部
241 パケット処理部
242 セッション情報登録部
243 セッション情報削除部
244 タイマー更新部
245 セッションタイマー
246 タイマー更新制御部
247 タイマー設定部

Claims (3)

  1. 他の装置との通信に関するセッション情報を示すセッションテーブルを備える情報処理装置であって、
    他の装置との通信を行う通信処理部と、
    セッションタイマー更新停止時間の入力を受け付ける入力部と、
    前記セッションテーブルにおける前記他の装置との通信に関するセッション情報を保持する必要がある時間に前記セッションタイマー更新停止時間を加算した時間である第1の時間をセッションタイマーに設定するタイマー設定部と、
    前記他の装置との通信を開始後、当該装置からのパケットを受信するたび、前記セッションタイマーの残り時間を前記第1の時間に戻すタイマー更新処理を行うタイマー更新部と、
    最後に前記タイマー更新処理がされてから、前記セッションタイマー更新停止時間、前記タイマー更新部による前記タイマー更新処理を停止させ、前記セッションタイマー更新停止時間が経過した後、前記タイマー更新部による前記タイマー更新処理を再開させるタイマー更新制御部と、
    前記セッションタイマーの残り時間がゼロになったと判断したとき、前記セッションテーブルにおける前記他の装置との通信に関するセッション情報を削除する削除部と、
    を備えることを特徴とする情報処理装置。
  2. 他の装置との通信に関するセッション情報を示すセッションテーブルを備える情報処理装置により実行される情報処理方法であって、
    他の装置との通信を行うステップと、
    セッションタイマー更新停止時間の入力を受け付けるステップと、
    前記セッションテーブルにおける前記他の装置との通信に関するセッション情報を保持する必要がある時間に前記セッションタイマー更新停止時間を加算した時間である第1の時間をセッションタイマーに設定するステップと、
    前記他の装置との通信を開始後、当該装置からのパケットを受信するたび、前記セッションタイマーにおける前記第1の時間に戻すタイマー更新処理を行うステップと、
    最後に前記タイマー更新処理がされてから、前記セッションタイマー更新停止時間、前記タイマー更新処理を停止し、前記セッションタイマー更新停止時間が経過した後、前記タイマー更新処理を再開させるステップと、
    前記セッションタイマーの残り時間がゼロになったと判断したとき、前記セッションテーブルにおける前記他の装置との通信に関するセッション情報を削除するステップと、
    を含んだことを特徴とする情報処理方法。
  3. 他の装置との通信に関するセッション情報を示すセッションテーブルを備えるコンピュータにより実行される情報処理プログラムであって、
    他の装置との通信を行うステップと、
    セッションタイマー更新停止時間の入力を受け付けるステップと、
    前記セッションテーブルにおける前記他の装置との通信に関するセッション情報を保持する必要がある時間に前記セッションタイマー更新停止時間を加算した時間である第1の時間をセッションタイマーに設定するステップと、
    前記他の装置との通信を開始後、当該装置からのパケットを受信するたび、前記セッションタイマーにおける前記第1の時間に戻すタイマー更新処理を行うステップと、
    最後に前記タイマー更新処理がされてから、前記セッションタイマー更新停止時間、前記タイマー更新処理を停止し、前記セッションタイマー更新停止時間が経過した後、前記タイマー更新処理を再開させるステップと、
    前記セッションタイマーの残り時間がゼロになったと判断したとき、前記セッションテーブルにおける前記他の装置との通信に関するセッション情報を削除するステップと、
    を含んだことを特徴とする情報処理プログラム。
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