JP7416198B2 - サーバ内周波数制御装置、制御方法、プログラム - Google Patents
サーバ内周波数制御装置、制御方法、プログラム Download PDFInfo
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Description
サーバ内での低遅延が要求されるサービス(以下、単にサービスと呼ぶ)の一例を電話会議であるものとして説明する。まず、サーバ内周波数制御装置を適用する電話会議システムについて説明する。図1に示す電話会議システム1は、SIPサーバ2aと、メディアサーバ2bと、を備えている。SIPサーバ2aは、SIP(Session Initiation Protocol)を用いて、電話機4とメディアサーバ2bとの間のセッション制御を行う。
APL30bには、例えばCPU1が割り付けられている。APL30bは、サービスを実行するアプリケーションプログラムであり、例えばメディアサーバ2bとして機能する。CPU1は、OS21を介してAPL30bとの間でデータ送受信の通信を行う。
APL30には、例えばCPU3が割り付けられている。APL30は、例えば図3のサーバ内周波数制御装置10として機能する。
次に、図3を参照して、第1実施形態に係るサーバ内周波数制御装置10を含む電話会議システムについて説明する。なお、以下では、図2に示した構成と同じ構成には同じ符号を付して説明を省略する。
以下、各部の詳細を説明する。
また、パケット処理部22は、CPU1とAPL30bとの間でメディア処理(RTP)に関するパケットを処理する。パケット処理部22は、SIPによるセッション確立後、各電話機(送信元)4とメディアサーバ2b(受信元)との間で、音声データ等のメディアデータのパケットを転送する。
本実施形態では、例えばkprobe(Kernel Probes)を使用し、UDPレイヤの関数であるudp_rcvをポイントとして、パケット処理のイベントが発生したときに行う処理の予約を予め登録することとする。
また、イベント処理部24は、イベント捕捉部23からの通知信号が到着した際に、捕捉されたイベントの信号が、「SIP処理の信号」かつ[BYEに対する200OK]を示す場合、[BYEに対する200OK]、[受信元]、[セッションID]を、セッション状態管理部31へ通知する。
変更コマンド実行部26は、周波数変更部33からの通知信号が到着した際に、当該通知信号で指定された対象のCPUの動作周波数を変更するものである。変更コマンド実行部26は、例えばCPUfreq-setで構成される。
また、セッション状態管理部31は、セッション終了の情報を取得した場合、当該サービスのセッションIDを、当該サービスの受信元のセッション状態管理簿34から削除する。さらに、セッション状態管理部31は、当該サービスの受信元のセッション状態管理簿34からすべてのセッションIDが削除された場合、制御対象のCPUの動作周波数を低くする指示を動作周波数変更部12へ通知する。
セッション状態管理簿34は、セッションIDを保持している。保持されたセッションIDは、メディアサーバ2bとセッションが確立しているセッションIDのことである。
周波数確認部32は、セッションIDの記載が全て無しである場合、つまり低周波数フラグが通知された場合、制御対象のCPUの情報と、現在の動作周波数と、低周波数フラグと、を周波数変更部33へ通知する。
周波数変更部33は、事前把握部11から制御対象のCPUの動作周波数を高くする指示を受け取り、かつ、当該CPUの現在の動作周波数が規定値よりも小さい場合に、当該CPUの動作周波数を高くする。
また、周波数変更部33は、事前把握部11から制御対象のCPUの動作周波数を低くする指示を受け取り、かつ、当該CPUの現在の動作周波数が規定値よりも大きい場合に、当該CPUの動作周波数を低くする。
周波数変更部33は、これから低遅延が要求されるサービスが開始される場合、制御対象のCPUの動作周波数を高くする必要があると判定する。これから低遅延が要求されるサービスが開始される場合とは、高周波数フラグが通知され、かつCPUの現在の動作周波数が規定値よりも小さい場合のことである。
周波数変更部33は、低遅延が要求されるサービスが終了した場合、制御対象のCPUの動作周波数を低くする必要があると判定する。低遅延が要求されるサービスが終了した場合とは、低周波数フラグが通知され、かつCPUの現在の動作周波数が規定値よりも大きい場合のことである。
周波数変更部33は、低遅延が要求されるサービスが開始される場合でもなく、低遅延が要求されるサービスが終了した場合でもなければ、制御対象のCPUの動作周波数を変更する必要がないと判定する。
周波数変更部33は、制御対象のCPUの動作周波数を変更する必要がある場合、当該CPUの動作周波数の変更を変更コマンド実行部26に依頼する。
サーバ内周波数制御装置10の制御方法について図4~図6を参照(適宜図3参照)して説明する。図4に示すように、イベント捕捉部23は、Kernel処理のイベントを検出すると(ステップS101)、検出したイベントが、登録されたイベントではない場合(ステップS102:No)、ステップS101に戻る。一方、検出したイベントが、登録されたイベントである場合(ステップS102:Yes)、イベント捕捉部23は、予め登録されているイベントの検出をイベント処理部24へ通知する(ステップS103)。
図5に示すように、セッション状態管理部31は、イベント処理部24からセッション確立通知を受領した場合(ステップS109)、そのセッションIDを受信元のセッション状態管理簿34に追記する(ステップS201)。そして、セッション状態管理部31は、受信元のセッション状態管理簿34においてセッションIDが増加していることを確認する(ステップS202)。そして、セッション状態管理部31は、受信元の情報を取得し、受信元の情報を高周波フラグと共に周波数確認部32へ通知する(ステップS203)。
図6に示すように、セッション状態管理部31は、イベント処理部24からセッション終了通知を受領した場合(ステップS113)、そのセッションIDを受信元のセッション状態管理簿34から削除する(ステップS301)。そして、セッション状態管理部31は、更新された受信元のセッション状態管理簿34を確認する(ステップS302)。セッション状態管理部31は、セッションIDの記載が残っていると判定した場合、その後の処理を終了する。また、セッション状態管理部31は、セッションIDの記載が全て無しであると判定した場合、受信元の情報を取得し、受信元の情報を低周波フラグと共に周波数確認部32へ通知する(ステップS303)。
次に、図7を参照して、第2実施形態に係るサーバ内周波数制御装置10Bを含む電話会議システムについて説明する。なお、以下では、図3に示した構成と同じ構成には同じ符号を付して説明を省略する。サーバ内周波数制御装置10Bは、事前把握部11Bと、動作周波数変更部12と、を備えている。事前把握部11Bは、例えば予約状況管理部36を備えている。また、動作周波数変更部12は、例えば周波数確認部32と、確認コマンド実行部25と、周波数変更部33と、変更コマンド実行部26と、を備えている。また、ここでは、OS21Bは、kernelの処理機能として、パケット処理部22と、確認コマンド実行部25と、変更コマンド実行部26と、を備えている。また、予約状況管理部36は、図2のAPL30に相当し、OS21B上で動作する。以下、各部の詳細を説明する。
また、予約状況管理部36は、更新された予約状況管理簿37を参照して、送信元の記載は全て無しと判定した場合、電話会議の受信元のCPUの動作周波数を低くする指示を周波数確認部32へ通知する。具体的には、予約状況管理部36は、受信元の情報と、低周波数フラグとを周波数確認部32へ通知する。
ここで、受信元の情報は、メディアサーバ2bの識別情報である。
サーバ内周波数制御装置10Bの制御方法について図8~図10を参照(適宜図7参照)して説明する。図8に示すように、サーバ内周波数制御装置10Bの予約状況管理部36は、予約スケジューラのAPL30cを例えば1分間隔で監視する(ステップS401)。予約状況管理部36は、所定時間後に開始予定の会議があるか否かを判別する(ステップS402)。例えば、予約状況管理部36は、現在時刻から1分以内に開始予定の会議があるか否かを判別する。そして、予約状況管理部36は、開始予定の会議があれば(ステップS402:Yes)、その会議開始予定情報を取得する(ステップS403)。すなわち、予約状況管理部36は、予約スケジューラのAPL30cから、会議開始予定情報として、受信元、送信元、電話会議の開始時刻をそれぞれ取得する。なお、このステップS403以降の予約状況管理部36の処理は、図9のシーケンス図で説明する。
図9に示すように、予約状況管理部36は、スケジューラから会議開始予定情報を取得した場合(ステップS403)、送信元を受信元の予約状況管理簿37に追記する(ステップS501)。そして、予約状況管理部36は、受信元の予約状況管理簿37において送信元が増加していることを確認する(ステップS502)。そして、予約状況管理部36は、受信元の情報を取得し、受信元の情報を高周波フラグと共に周波数確認部32へ通知する(ステップS503)。ステップS503に続くステップS204~ステップS210の処理は、図5に示すステップS204~ステップS210と同じなので、説明を省略する。したがって、これらの処理により、サーバ内周波数制御装置10Bは、スケジューラから会議開始予定情報を取得したときに、メディアサーバ2bに割り付けられているCPU1の動作周波数を高くして低遅延のサービスを提供することができる。
図10に示すように、予約状況管理部36は、スケジューラから会議終了情報を取得すると(ステップS405)、送信元を受信元の予約状況管理簿37から削除する(ステップS601)。そして、予約状況管理部36は、更新された受信元の予約状況管理簿37を確認する(ステップS602)。予約状況管理部36は、送信元の記載が残っていると判定した場合、その後の処理を終了する。また、予約状況管理部36は、送信元の記載が全て無しであると判定した場合、受信元の情報を取得し、受信元の情報を低周波フラグと共に周波数確認部32へ通知する(ステップS603)。ステップS603に続くステップS304~ステップS310の処理は、図6に示すステップS304~ステップS310と同じなので、説明を省略する。したがって、これらの処理により、電話会議が終了したときに、サーバ内周波数制御装置10Bは、メディアサーバ2bに割り付けられているCPU1の動作周波数を低くして消費電力を低減することができる。
第2実施形態のサーバ内周波数制御装置10Bは、予約状況管理部36が予約スケジューラを監視するものとしたが、これに限定されるものではない。予約状況管理部36は、予約スケジューラから、予約の更新がある度に、予約されたサービスの開始予定情報およびサービスの終了情報の通知を受けるように構成してもよい。
本実施形態に係るサーバ内周波数制御装置10は、例えば図12に示すような構成のコンピュータ900によって実現される。
図12は、本実施形態に係るサーバ内周波数制御装置10の機能を実現するコンピュータ900の一例を示すハードウェア構成図である。コンピュータ900は、CPU(Central Processing Unit)901、ROM(Read Only Memory)902、RAM(Random Access Memory)903、HDD(Hard Disk Drive)904、入出力I/F(Interface)905、通信I/F906およびメディアI/F907を有する。
以上説明したように、サーバ内周波数制御装置10は、所定の方法でサーバ内での低遅延が要求されるサービスの開始を事前に把握すると共にサービスの終了を把握する事前把握部11と、事前に把握したサービスの開始時に、およびサービスの終了時に、サーバ内で予めサービスの受信元に割り当てられたCPUである制御対象のCPUの動作周波数を変更する動作周波数変更部12と、を備え、動作周波数変更部12は、サービスの開始時に制御対象のCPUの動作周波数を所定値よりも高くすると共に、サービスの終了時に制御対象のCPUの動作周波数を所定値よりも低くすることを特徴とする。
2a SIPサーバ
2b メディアサーバ
4 電話機
5 電話会議
6 情報端末
10,10B サーバ内周波数制御装置
11 事前把握部
12 動作周波数変更部
20 HW
21,21B OS
22 パケット処理部
23 イベント捕捉部
24 イベント処理部
25 確認コマンド実行部
26 変更コマンド実行部
30a,30b,30c APL
31 セッション状態管理部
32 周波数確認部
33 周波数変更部
34 セッション状態管理簿
35 CPU割付表
36 予約状況管理部
37 予約状況管理簿
Claims (7)
- 所定の方法でサーバ内での低遅延が要求されるサービスの開始を事前に把握すると共に前記サービスの終了を把握する把握部と、
事前に把握した前記サービスの開始時に、および把握した前記サービスの終了時に、前記サーバ内で予め前記サービスの受信元に割り当てられたCPUである制御対象のCPUの動作周波数を変更する動作周波数変更部と、
を備え、
前記把握部は、
前記サービスの開始時に、サービスを表す所定のサービスIDを、所定の管理簿であるサービス状態管理簿に記録して前記制御対象のCPUの動作周波数を高くする指示を前記動作周波数変更部へ通知し、
前記サービスの終了時に、当該サービスIDを前記サービス状態管理簿から削除し、前記サービス状態管理簿から、当該サービスにおけるすべてのサービスIDが削除された場合、前記制御対象のCPUの動作周波数を低くする指示を前記動作周波数変更部へ通知し、
前記動作周波数変更部は、
前記サービスの開始時に前記制御対象のCPUの動作周波数を所定値よりも高くすると共に、前記サービスの終了時に前記制御対象のCPUの動作周波数を前記所定値よりも低くする
ことを特徴とするサーバ内周波数制御装置。 - 所定の方法でサーバ内での低遅延が要求されるサービスの開始を事前に把握すると共に前記サービスの終了を把握する把握部と、
事前に把握した前記サービスの開始時に、および把握した前記サービスの終了時に、前記サーバ内で予め前記サービスの受信元に割り当てられたCPUである制御対象のCPUの動作周波数を変更する動作周波数変更部と、
を備え、
前記把握部は、
前記所定の方法として、前記低遅延が要求されるサービスを実行するKernel処理のイベントとして予め登録されているイベントの発生事象を捕捉するイベント捕捉部と、
捕捉されたイベントがセッション確立を要求する制御信号のイベントである場合に前記サービスの開始を事前に把握し、当該制御信号からセッション確立の情報として前記サービスの受信元とセッションIDとを取得し、
捕捉されたイベントがセッション終了を要求する制御信号のイベントである場合に前記サービスの終了を把握し、当該制御信号からセッション終了の情報として前記サービスの受信元とセッションIDとを取得する、イベント処理部と、
前記セッション確立の情報を取得した場合、当該サービスのセッションIDを前記サービスの受信元のセッション状態管理簿に記録し、前記制御対象のCPUの動作周波数を高くする指示を前記動作周波数変更部へ通知し、
前記セッション終了の情報を取得した場合、当該サービスのセッションIDを前記セッション状態管理簿から削除し、さらに前記セッション状態管理簿からすべてのセッションIDが削除された場合、前記制御対象のCPUの動作周波数を低くする指示を前記動作周波数変更部へ通知する、セッション状態管理部と、
を備え、
前記動作周波数変更部は、
前記サービスの開始時に前記制御対象のCPUの動作周波数を所定値よりも高くすると共に、前記サービスの終了時に前記制御対象のCPUの動作周波数を前記所定値よりも低くする
ことを特徴とするサーバ内周波数制御装置。 - 所定の方法でサーバ内での低遅延が要求されるサービスの開始を事前に把握すると共に前記サービスの終了を把握する把握部と、
事前に把握した前記サービスの開始時に、および把握した前記サービスの終了時に、前記サーバ内で予め前記サービスの受信元に割り当てられたCPUである制御対象のCPUの動作周波数を変更する動作周波数変更部と、
を備え、
前記把握部は、
前記所定の方法として、前記低遅延が要求されるサービスの予約処理を行う予約スケジューラを監視して、予約された前記サービスの開始予定情報および前記サービスの終了情報を検知する予約状況管理部を備え、
前記予約状況管理部は、
前記サービスが開始する前に当該サービスの開始予定情報を取得した場合に前記サービスの開始を事前に把握し、当該サービスの送信元を前記サービスの受信元の予約状況管理簿に記録し、前記制御対象のCPUの動作周波数を高くする指示を前記動作周波数変更部へ通知し、
前記サービスが終了した後に当該サービスの終了情報を取得した場合に前記サービスの終了を把握し、当該サービスの送信元を前記予約状況管理簿から削除し、さらに、前記予約状況管理簿からすべての送信元が削除された場合、前記制御対象のCPUの動作周波数を低くする指示を前記動作周波数変更部へ通知し、
前記動作周波数変更部は、
前記サービスの開始時に前記制御対象のCPUの動作周波数を所定値よりも高くすると共に、前記サービスの終了時に前記制御対象のCPUの動作周波数を前記所定値よりも低くする
ことを特徴とするサーバ内周波数制御装置。 - 所定の方法でサーバ内での低遅延が要求されるサービスの開始を事前に把握すると共に前記サービスの終了を把握する把握部と、
事前に把握した前記サービスの開始時に、および把握した前記サービスの終了時に、前記サーバ内で予め前記サービスの受信元に割り当てられたCPUである制御対象のCPUの動作周波数を変更する動作周波数変更部と、
を備え、
前記把握部は、
前記所定の方法として、前記低遅延が要求されるサービスの予約処理を行う予約スケジューラから、予約の更新がある度に、予約された前記サービスの開始予定情報および前記サービスの終了情報の通知を受ける予約状況管理部を備え、
前記予約状況管理部は、
前記サービスが開始する前に当該サービスの開始予定情報を取得した場合に前記サービスの開始を事前に把握し、当該サービスの送信元を前記サービスの受信元の予約状況管理簿に記録し、前記制御対象のCPUの動作周波数を高くする指示を前記動作周波数変更部へ通知し、
前記サービスが終了した後に当該サービスの終了情報を取得した場合に前記サービスの終了を把握し、当該サービスの送信元を前記予約状況管理簿から削除し、さらに、前記予約状況管理簿からすべての送信元が削除された場合、前記制御対象のCPUの動作周波数を低くする指示を前記動作周波数変更部へ通知し、
前記動作周波数変更部は、
前記サービスの開始時に前記制御対象のCPUの動作周波数を所定値よりも高くすると共に、前記サービスの終了時に前記制御対象のCPUの動作周波数を前記所定値よりも低くする
ことを特徴とするサーバ内周波数制御装置。 - 前記動作周波数変更部は、
前記把握部から前記制御対象のCPUの動作周波数を変更する指示を受け取った場合に、当該CPUの現在の動作周波数を確認する周波数確認部と、
前記制御対象のCPUの現在の動作周波数と所定の規定値との比較結果に応じて当該CPUの動作周波数を変更する周波数変更部と、を備え、
前記周波数変更部は、
前記制御対象のCPUの動作周波数を高くする指示を受け取り、かつ、当該CPUの現在の動作周波数が前記規定値よりも小さい場合に、当該CPUの動作周波数を高くし、
前記制御対象のCPUの動作周波数を低くする指示を受け取り、かつ、当該CPUの現在の動作周波数が前記規定値よりも大きい場合に、当該CPUの動作周波数を低くする
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のサーバ内周波数制御装置。 - サーバ内に配置されるサーバ内周波数制御装置の制御方法であって、
前記サーバ内周波数制御装置は、
所定の方法でサーバ内での低遅延が要求されるサービスの開始を事前に把握すると共に前記サービスの終了を把握するステップと、
事前に把握した前記サービスの開始時に、および把握した前記サービスの終了時に、前記サーバ内で予め前記サービスの受信元に割り当てられたCPUである制御対象のCPUの動作周波数を変更するステップと、
を実行し、
前記把握するステップは、
前記サービスの開始時に、サービスを表す所定のサービスIDを、所定の管理簿であるサービス状態管理簿に記録して前記制御対象のCPUの動作周波数を高くする指示を生成し、
前記サービスの終了時に、当該サービスIDを前記サービス状態管理簿から削除し、前記サービス状態管理簿から、当該サービスにおけるすべてのサービスIDが削除された場合、前記制御対象のCPUの動作周波数を低くする指示を生成し、
前記動作周波数を変更するステップは、
前記サービスの開始時に、前記制御対象のCPUの動作周波数を所定値よりも高くすると共に、前記サービスの終了時に前記制御対象のCPUの動作周波数を前記所定値よりも低くする
ことを特徴とする制御方法。 - サーバ内に配置されるサーバ内周波数制御装置としてのコンピュータに、
所定の方法でサーバ内での低遅延が要求されるサービスの開始を事前に把握すると共に前記サービスの終了を把握する把握手順、
事前に把握した前記サービスの開始時に、および把握した前記サービスの終了時に、前記サーバ内で予め前記サービスの受信元に割り当てられたCPUである制御対象のCPUの動作周波数を変更する動作周波数変更手順、
を実行させるためのプログラムであって、
前記把握手順は、
前記サービスの開始時に、サービスを表す所定のサービスIDを、所定の管理簿であるサービス状態管理簿に記録して前記制御対象のCPUの動作周波数を高くする指示を生成し、
前記サービスの終了時に、当該サービスIDを前記サービス状態管理簿から削除し、前記サービス状態管理簿から、当該サービスにおけるすべてのサービスIDが削除された場合、前記制御対象のCPUの動作周波数を低くする指示を生成し、
前記動作周波数変更手順は、
前記サービスの開始時に、前記制御対象のCPUの動作周波数を所定値よりも高くすると共に、前記サービスの終了時に前記制御対象のCPUの動作周波数を前記所定値よりも低くする
ことを特徴とするプログラム。
Applications Claiming Priority (1)
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PCT/JP2020/008166 WO2021171520A1 (ja) | 2020-02-27 | 2020-02-27 | サーバ内周波数制御装置、制御方法、プログラム |
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Family Applications (1)
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Patent Citations (2)
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