JP7424479B2 - 電源管理装置、電源管理システム、電源管理方法、および、電源管理プログラム - Google Patents
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Description
本発明は、電源管理装置、電源管理システム、電源管理方法、および、電源管理プログラムに関する。
サーバなどのコンピュータは、サスペンド状態などの自身の電源制御を行うために、電源管理の規格に対応している。電源管理の規格として、BIOS（Basic Input/Output System）から電源制御を行うAPM（Advanced Power Management）や、OS（Operating System）から電源制御を行うACPI（Advanced Configuration and Power Interface）などが普及している。
非特許文献１には、ACPI規格の詳細として、S0（起動状態）からS5（電源オフ）までの電源状態が定義されている。Sの後の番号が大きいほど、省電力効果が高いものの復帰までに時間がかかる状態を示す。
S1（スリープモード）では、CPU（Central Processing Unit）は停止するもののRAM（Random Access Memory）は通電している。S3（サスペンド）では、RAM以外のほとんどの部品を停止させる。S5（電源オフ）は、消費電力が無い状態である。
S1（スリープモード）では、CPU（Central Processing Unit）は停止するもののRAM（Random Access Memory）は通電している。S3（サスペンド）では、RAM以外のほとんどの部品を停止させる。S5（電源オフ）は、消費電力が無い状態である。
コンピュータの遠隔操作などを目的として、あるコンピュータの電源を、別のコンピュータからの指示により起動するWoL（Wake on LAN）機能も普及している。例えば、WoLでは、S3（サスペンド）またはS5（電源オフ）からS0（起動状態）に移行するための手順を規定する。
具体的には、起動される側のコンピュータに、あらかじめ常時通電するWoLデバイスを実装しておく。そして、別のコンピュータからの指示用パケット（マジックパケットと呼ばれる）の受信を検知したWoLデバイスは、自身のコンピュータをS0（起動状態）に移行させる。非特許文献２には、WoLの設定方法が記載されている。
具体的には、起動される側のコンピュータに、あらかじめ常時通電するWoLデバイスを実装しておく。そして、別のコンピュータからの指示用パケット（マジックパケットと呼ばれる）の受信を検知したWoLデバイスは、自身のコンピュータをS0（起動状態）に移行させる。非特許文献２には、WoLの設定方法が記載されている。
UEFI Forum, Inc."Advanced Configuration and Power Interface (ACPI) Specification Version 6.3"、［online］、2019年1月、［2020年5月7日検索］、インターネット〈URL：https://uefi.org/sites/default/files/resources/ACPI_6_3_final_Jan30.pdf〉
インテル株式会社、"イーサネット製品のリモートウェイクアップの基礎"、［online］、2020年1月28日、［2020年5月7日検索］、インターネット〈URL：https://www.intel.co.jp/content/www/jp/ja/support/articles/000005793/network-and-i-o/ethernet-products.html〉
マジックパケットの受信時から、WoLでコンピュータをS0（起動状態）に復帰させるまでには、ネットワークインターフェースの初期化処理などの準備に時間がかかる。その準備期間中にクライアント装置からのサービス要求信号が届いても、その要求信号はOSには認識できないので破棄されてしまう。
よって、コンピュータによる要求信号の処理を再開するには、準備期間の経過を待つ必要があり、その待ち時間の遅延が発生する。なお、要求信号とは例えば、要求元のクライアントから、要求先の（復帰中の）サーバに向けて疎通可能とするための通信処理である。
よって、コンピュータによる要求信号の処理を再開するには、準備期間の経過を待つ必要があり、その待ち時間の遅延が発生する。なお、要求信号とは例えば、要求元のクライアントから、要求先の（復帰中の）サーバに向けて疎通可能とするための通信処理である。
一方、単に準備期間を短縮したいだけなら、S1（スリープモード）などのS0（起動状態）に近い状態を保てばよい。しかし、S1（スリープモード）では要求信号が到着するまでの間に、コンピュータ内の多くの部品を通電させておくので、省電力効果は薄くなってしまう。
そこで、本発明は、高い省電力効果を保ちつつ、他装置からの要求に対して短い待ち時間で応答できる電源管理を行うことを主な課題とする。
前記課題を解決するために、本発明の電源管理装置は、以下の特徴を有する。
本発明は、省電力のサスペンド状態と、そのサスペンド状態よりも消費電力が大きい稼働中状態とを電源状態とするサーバについて、前記サーバの前記電源状態にかかわらず稼働中状態を維持する電源管理装置であって、
前記電源状態がサスペンド状態の前記サーバに対するクライアントからの第１要求信号を受信したときには、自身が代行して対応する処理として、受信した前記第１要求信号に対して自身が処理可能な一部の処理を行いつつ残りの処理をバッファに格納し、
前記電源状態が稼働中状態の前記サーバに対する前記クライアントからの前記残りの処理を処理させるための第２要求信号を受信したときには、稼働中状態の前記サーバに前記第２要求信号を転送する処理代行部と、
前記サーバの前記電源状態が稼働中状態に移行した後に前記バッファから読み取った前記残りの処理を前記サーバに処理させるための引継信号を前記サーバに送信する状態制御部と、を有することを特徴とする。
本発明は、省電力のサスペンド状態と、そのサスペンド状態よりも消費電力が大きい稼働中状態とを電源状態とするサーバについて、前記サーバの前記電源状態にかかわらず稼働中状態を維持する電源管理装置であって、
前記電源状態がサスペンド状態の前記サーバに対するクライアントからの第１要求信号を受信したときには、自身が代行して対応する処理として、受信した前記第１要求信号に対して自身が処理可能な一部の処理を行いつつ残りの処理をバッファに格納し、
前記電源状態が稼働中状態の前記サーバに対する前記クライアントからの前記残りの処理を処理させるための第２要求信号を受信したときには、稼働中状態の前記サーバに前記第２要求信号を転送する処理代行部と、
前記サーバの前記電源状態が稼働中状態に移行した後に前記バッファから読み取った前記残りの処理を前記サーバに処理させるための引継信号を前記サーバに送信する状態制御部と、を有することを特徴とする。
本発明によれば、高い省電力効果を保ちつつ、他装置からの要求に対して短い待ち時間で応答できる電源管理を行うことができる。
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、通信システムの構成図である。
通信システム（電源管理システム）は、サービスを要求するクライアント１と、サービスを提供するサーバ２と、サーバ２に代行してクライアント１からのサービスの要求に応答する代行装置（電源管理装置）３とを有する。なお、サーバ２は適宜サスペンド状態に移行して省電力化を行い、代行装置３はサーバ２がサスペンド状態であっても稼働中状態（電力供給状態）を維持する。
なお、本実施形態では、サーバ２と代行装置３とを併用しているが、サーバ２単体を用いるよりも消費電力を削減できる。その理由は、高性能なサーバ２をサスペンド状態にしつつ、それより低性能な代行装置３を稼働させることで、双方の消費電力の和は、サーバ２だけを常時稼働させるよりも小さくなるためである。
通信システム（電源管理システム）は、サービスを要求するクライアント１と、サービスを提供するサーバ２と、サーバ２に代行してクライアント１からのサービスの要求に応答する代行装置（電源管理装置）３とを有する。なお、サーバ２は適宜サスペンド状態に移行して省電力化を行い、代行装置３はサーバ２がサスペンド状態であっても稼働中状態（電力供給状態）を維持する。
なお、本実施形態では、サーバ２と代行装置３とを併用しているが、サーバ２単体を用いるよりも消費電力を削減できる。その理由は、高性能なサーバ２をサスペンド状態にしつつ、それより低性能な代行装置３を稼働させることで、双方の消費電力の和は、サーバ２だけを常時稼働させるよりも小さくなるためである。
サーバ２は、アプリケーション処理部２１と、電源制御部２２とを有する。
アプリケーション処理部２１は、サービスを提供するためのアプリケーション処理を実行する。電源制御部２２は、サスペンド状態から稼働中状態に移行するなど、サーバ２の電源状態を制御する。
アプリケーション処理部２１は、サービスを提供するためのアプリケーション処理を実行する。電源制御部２２は、サスペンド状態から稼働中状態に移行するなど、サーバ２の電源状態を制御する。
代行装置３は、通信処理代行部（処理代行部）３１と、状態制御部３２と、バッファ３３とを有する。
通信処理代行部３１は、サービスを提供するための通信処理の少なくとも一部を実行することで、サスペンド状態のサーバ２に代行してクライアント１からのサービスの要求に応答する。代行する通信処理とは、例えば、クライアント１との間のコネクション処理などのIPアドレスやMACアドレスのみを利用する通信処理である。
通信処理代行部３１は、サービスを提供するための通信処理の少なくとも一部を実行することで、サスペンド状態のサーバ２に代行してクライアント１からのサービスの要求に応答する。代行する通信処理とは、例えば、クライアント１との間のコネクション処理などのIPアドレスやMACアドレスのみを利用する通信処理である。
状態制御部３２は、通信処理代行部３１の応答内容に従って、電源制御部２２に各種信号を送信する。各種信号とは、例えば、サスペンド状態から稼働中状態にサーバ２を移行させるための復帰信号である（詳細は図４）。つまり、状態制御部３２は、パケット処理が必要なタイミングに絞り込んでサーバ２を復帰させることで、高い省電力効果を保ちつつ、短い待ち時間で応答できる。
バッファ３３には、通信処理代行部３１の応答内容に従って、サーバ２が稼働中状態になったときに実行させるアプリケーション処理のタスク（受信したパケット）が一時的に格納される。つまり、バッファ３３内のタスクは、サーバ２が稼働中状態に復帰したときに、サーバ２に引き継がれる。つまり、サーバ２がサスペンド状態でパケット処理ができない期間であっても、そのパケットはバッファ３３に格納されることで、パケットロスを発生させずに済む。
図２は、図１の通信システムの変形例を示す構成図である。
まず、図１の代行装置３はCPUとメモリとを備え、サーバ２と接続された外部装置として構成した。一方、図２の代行装置３は、サーバ２がサスペンド状態でも稼働中状態を維持する構成部品として、サーバ２に内蔵される。サーバ内の構成部品とは、例えば、SoC（System on Chip）、NIC（Network Interface Card）上のFPGA（Field－Programmable Gate Array）、または、ASIC（Application Specific Integrated Circuit）である。
なお、サーバ２内のWOLデバイスとして実装されている電源制御回路を電源制御部２２として流用することもできる。また、代行装置３の通信処理代行部３１は、サーバ２が稼働中状態の場合は、クライアント１から受信した要求信号をPCI Express等の内部バスを介してアプリケーション処理部２１に転送する。
まず、図１の代行装置３はCPUとメモリとを備え、サーバ２と接続された外部装置として構成した。一方、図２の代行装置３は、サーバ２がサスペンド状態でも稼働中状態を維持する構成部品として、サーバ２に内蔵される。サーバ内の構成部品とは、例えば、SoC（System on Chip）、NIC（Network Interface Card）上のFPGA（Field－Programmable Gate Array）、または、ASIC（Application Specific Integrated Circuit）である。
なお、サーバ２内のWOLデバイスとして実装されている電源制御回路を電源制御部２２として流用することもできる。また、代行装置３の通信処理代行部３１は、サーバ２が稼働中状態の場合は、クライアント１から受信した要求信号をPCI Express等の内部バスを介してアプリケーション処理部２１に転送する。
図３は、図１の通信システムの変形例を示す構成図である。
図３の代行装置３は、図１と同様にサーバ２の外部装置として配置される。一方、図３の代行装置３は複数台のサーバ２と接続される。代行装置３の通信処理代行部３１は、クライアント１から受信した要求信号を稼働中のサーバ２に振り分ける。もし、稼働中のサーバ２が存在しないときには、少なくとも１台のサーバ２に対して復帰信号を送信することで、稼働中への移行を促す。
図３の代行装置３は、図１と同様にサーバ２の外部装置として配置される。一方、図３の代行装置３は複数台のサーバ２と接続される。代行装置３の通信処理代行部３１は、クライアント１から受信した要求信号を稼働中のサーバ２に振り分ける。もし、稼働中のサーバ２が存在しないときには、少なくとも１台のサーバ２に対して復帰信号を送信することで、稼働中への移行を促す。
図４は、サーバ２の電源状態の遷移図である。
サーバ２は、ACPI規格のS3またはS5に該当する「サスペンド」状態、「復帰中」状態、および、ACPI規格のS0に該当する「稼働中」状態のいずれかの電源状態になる。省電力のサスペンド状態は、稼働中状態よりも消費電力が小さくて済む。
代行装置３の状態制御部３２は、サーバ２の電源状態を変更するために、復帰信号と、引継信号と、省電力信号とをそれぞれサーバ２の電源制御部２２に送信する。
サーバ２は、ACPI規格のS3またはS5に該当する「サスペンド」状態、「復帰中」状態、および、ACPI規格のS0に該当する「稼働中」状態のいずれかの電源状態になる。省電力のサスペンド状態は、稼働中状態よりも消費電力が小さくて済む。
代行装置３の状態制御部３２は、サーバ２の電源状態を変更するために、復帰信号と、引継信号と、省電力信号とをそれぞれサーバ２の電源制御部２２に送信する。
まず、サスペンド状態のサーバ２は、復帰信号を受けて復帰中状態に移行する。そのため、サーバ２にはWOLデバイスが備えられており、WOLデバイスが復帰信号としてのマジックパケットを監視している。
なお、サーバ２がサスペンド状態でも復帰中状態でも、まだアプリケーション処理部２１は稼働していない。よって、クライアント１からの要求信号で通知されるアプリケーション処理部２１へのタスクは、代行装置３のバッファ３３に一時保存される。
なお、サーバ２がサスペンド状態でも復帰中状態でも、まだアプリケーション処理部２１は稼働していない。よって、クライアント１からの要求信号で通知されるアプリケーション処理部２１へのタスクは、代行装置３のバッファ３３に一時保存される。
時間経過により、復帰中状態のサーバ２は、稼働中状態に移行する。これにより、アプリケーション処理部２１は稼働するので、引継信号により通知されるバッファ３３内のタスクを順次処理できる。
一方、バッファ３３内のタスクが処理済みとなり、しばらく新たな要求信号（タスク）が発生しないときには、復帰中状態のサーバ２は、省電力信号を受け、サスペンド状態に移行する。これにより、省電力効果が得られる。
一方、バッファ３３内のタスクが処理済みとなり、しばらく新たな要求信号（タスク）が発生しないときには、復帰中状態のサーバ２は、省電力信号を受け、サスペンド状態に移行する。これにより、省電力効果が得られる。
図５は、サーバ２および代行装置３のハードウェア構成図である。
サーバ２および代行装置３は、それぞれＣＰＵ９０１と、ＲＡＭ９０２と、ＲＯＭ９０３と、ＨＤＤ９０４と、通信Ｉ／Ｆ９０５と、入出力Ｉ／Ｆ９０６と、メディアＩ／Ｆ９０７とを有するコンピュータ９００として構成される。
通信Ｉ／Ｆ９０５は、外部の通信装置９１５と接続される。入出力Ｉ／Ｆ９０６は、入出力装置９１６と接続される。メディアＩ／Ｆ９０７は、記録媒体９１７からデータを読み書きする。さらに、ＣＰＵ９０１は、ＲＡＭ９０２に読み込んだプログラム（アプリケーションや、その略のアプリとも呼ばれる）を実行することにより、各処理部を制御する。そして、このプログラムは、通信回線を介して配布したり、ＣＤ－ＲＯＭ等の記録媒体９１７に記録して配布したりすることも可能である。
サーバ２および代行装置３は、それぞれＣＰＵ９０１と、ＲＡＭ９０２と、ＲＯＭ９０３と、ＨＤＤ９０４と、通信Ｉ／Ｆ９０５と、入出力Ｉ／Ｆ９０６と、メディアＩ／Ｆ９０７とを有するコンピュータ９００として構成される。
通信Ｉ／Ｆ９０５は、外部の通信装置９１５と接続される。入出力Ｉ／Ｆ９０６は、入出力装置９１６と接続される。メディアＩ／Ｆ９０７は、記録媒体９１７からデータを読み書きする。さらに、ＣＰＵ９０１は、ＲＡＭ９０２に読み込んだプログラム（アプリケーションや、その略のアプリとも呼ばれる）を実行することにより、各処理部を制御する。そして、このプログラムは、通信回線を介して配布したり、ＣＤ－ＲＯＭ等の記録媒体９１７に記録して配布したりすることも可能である。
図６は、サーバ２がサスペンド状態のときの処理を示すフローチャートである。
通信処理代行部３１は、クライアント１からの要求信号を受信する（Ｓ１０）。
通信処理代行部３１は、受信した要求信号の内容を確認し、サーバ２（アプリケーション処理部２１）の処理が不要か否かを判定する（Ｓ１１）。なお、クライアント１からの要求信号は以下の３つに分類され、Ｓ１１でYesなのは分類Ａであり、Ｓ１１でNoなのは分類Ｂ，Ｃである。
（分類Ａ：全部代行）通信処理代行部３１の処理だけで完結し、アプリケーション処理部２１の処理は不要な要求信号。この要求信号は、例えば、ICMPにおけるpingのエコー要求であり、通信処理代行部３１はエコー応答を返すなどの通信プロトコル上の処理を実行するだけで済む。
通信処理代行部３１は、クライアント１からの要求信号を受信する（Ｓ１０）。
通信処理代行部３１は、受信した要求信号の内容を確認し、サーバ２（アプリケーション処理部２１）の処理が不要か否かを判定する（Ｓ１１）。なお、クライアント１からの要求信号は以下の３つに分類され、Ｓ１１でYesなのは分類Ａであり、Ｓ１１でNoなのは分類Ｂ，Ｃである。
（分類Ａ：全部代行）通信処理代行部３１の処理だけで完結し、アプリケーション処理部２１の処理は不要な要求信号。この要求信号は、例えば、ICMPにおけるpingのエコー要求であり、通信処理代行部３１はエコー応答を返すなどの通信プロトコル上の処理を実行するだけで済む。
（分類Ｂ：一部代行）通信処理代行部３１の処理と、アプリケーション処理部２１の処理とで分担する要求信号。この要求信号は、例えば、TCPにおけるSYN信号（Synchronize）であり、通信処理代行部３１はACK+SYN（Acknowledge+Synchronize）信号を返すとともに、アプリケーション処理部２１はこれからSYN信号に応じて確立されるコネクションのためのメモリ領域を確保する。
（分類Ｃ：代行不可）通信処理代行部３１は処理を代行せず、アプリケーション処理部２１の処理を要する要求信号。この要求信号は、例えば、映像信号の送信要求であり、アプリケーション処理部２１は要求された映像信号をストリーム配信する。
（分類Ｃ：代行不可）通信処理代行部３１は処理を代行せず、アプリケーション処理部２１の処理を要する要求信号。この要求信号は、例えば、映像信号の送信要求であり、アプリケーション処理部２１は要求された映像信号をストリーム配信する。
通信処理代行部３１は、（分類Ａ：全部代行）の要求信号を処理する（Ｓ１５）。これにより、サスペンド状態のサーバ２を復帰させることなく、直ちに要求信号に応答できるので、省電力効果を維持しつつ短時間の応答を実現できる。
ここで、状態制御部３２は、サーバ２がサスペンド状態か否かを判定する（Ｓ１２）。Ｓ１２でYesならＳ１６に進み、NoならＳ１３に進む。Ｓ１６では、状態制御部３２は、サーバ２の電源制御部２２に復帰信号を送信することで、サーバ２の復帰を促す（サスペンド→復帰中→稼働中に遷移させる）。
Ｓ１３では、すでに復帰信号は送信された後なので、状態制御部３２は、サーバ２が復帰中状態か否か（つまり稼働中か）を判定する。Ｓ１３でYesならＳ１７に進み、NoならＳ１４に進む。
Ｓ１３では、すでに復帰信号は送信された後なので、状態制御部３２は、サーバ２が復帰中状態か否か（つまり稼働中か）を判定する。Ｓ１３でYesならＳ１７に進み、NoならＳ１４に進む。
Ｓ１７では、まだアプリケーション処理部２１は実行不可なので、通信処理代行部３１は（分類Ｂ：一部代行）または（分類Ｃ：代行不可）の要求信号をバッファ３３に一時保存する。ここで、（分類Ｂ：一部代行）については、通信処理代行部３１は自身が代行できる一部の処理（通信処理）を先行して実行できる。
Ｓ１４では、サーバ２が稼働中状態であるので、通信処理代行部３１は、今後受信する要求信号をサーバ２のアプリケーション処理部２１に転送することで、アプリケーション処理部２１の処理を実行させる。
さらに、通信処理代行部３１は、Ｓ１７でバッファ３３に一時保存した要求信号を含めた引継信号をサーバ２に送信して、サスペンドまたは復帰中に溜まった要求信号を事後的にアプリケーション処理部２１に処理させる。
Ｓ１４では、サーバ２が稼働中状態であるので、通信処理代行部３１は、今後受信する要求信号をサーバ２のアプリケーション処理部２１に転送することで、アプリケーション処理部２１の処理を実行させる。
さらに、通信処理代行部３１は、Ｓ１７でバッファ３３に一時保存した要求信号を含めた引継信号をサーバ２に送信して、サスペンドまたは復帰中に溜まった要求信号を事後的にアプリケーション処理部２１に処理させる。
図７は、サーバ２が復帰中状態のときの処理を示すフローチャートである。
状態制御部３２は、サーバ２が稼働中に遷移したか否かを判定する（Ｓ２１）。稼働中に遷移した場合（Ｓ２１でYes）、通信処理代行部３１は、バッファ３３に保存していた要求信号を引継信号としてサーバ２に送信してから、バッファ３３をクリアする（Ｓ２２）。
状態制御部３２は、サーバ２が稼働中に遷移したか否かを判定する（Ｓ２１）。稼働中に遷移した場合（Ｓ２１でYes）、通信処理代行部３１は、バッファ３３に保存していた要求信号を引継信号としてサーバ２に送信してから、バッファ３３をクリアする（Ｓ２２）。
図８は、サーバ２が稼働中状態のときの処理を示すフローチャートである。
通信処理代行部３１は、要求信号を受信しない期間が所定期間より長いか否かを判定する（Ｓ３１）。所定期間より長い場合（Ｓ３１でYes）、状態制御部３２は、省電力信号をサーバに送信することで、サーバ２を稼働中からサスペンドに状態遷移させる（Ｓ３２）。これにより、要求信号を受信しない閑散期間を効果的に省電力期間とすることができる。
通信処理代行部３１は、要求信号を受信しない期間が所定期間より長いか否かを判定する（Ｓ３１）。所定期間より長い場合（Ｓ３１でYes）、状態制御部３２は、省電力信号をサーバに送信することで、サーバ２を稼働中からサスペンドに状態遷移させる（Ｓ３２）。これにより、要求信号を受信しない閑散期間を効果的に省電力期間とすることができる。
図９は、比較例のＴＣＰ処理を示すシーケンス図である。以下、比較例の通信システムでは、本実施形態の代行装置３を用いずに、クライアント１ｚとサーバ２ｚとが直接に信号を送受信する例を説明する。
クライアント１ｚはサーバ２ｚに、１回目のSYN信号を送信する（Ｓ１０１）。しかし、Ｓ１０１のSYN信号は、サーバ２ｚがサスペンド状態のために、サーバ２ｚには認識されずにパケットロスしてしまう。その後、サーバ２ｚは、マジックパケットの受信や電源ボタンの押下などを契機に、復帰中→稼働中に移行する。
クライアント１ｚはサーバ２ｚに、１回目のSYN信号を送信する（Ｓ１０１）。しかし、Ｓ１０１のSYN信号は、サーバ２ｚがサスペンド状態のために、サーバ２ｚには認識されずにパケットロスしてしまう。その後、サーバ２ｚは、マジックパケットの受信や電源ボタンの押下などを契機に、復帰中→稼働中に移行する。
クライアント１ｚは稼働中のサーバ２ｚに、２回目のSYN信号を送信（再送）する（Ｓ１０２）。Ｓ１０２のSYN信号は、稼働中のサーバ２ｚが正しく認識できるので、その後のＴＣＰの３ウェイハンドシェイク処理として、ACK+SYN信号の返信（Ｓ１０３）と、ACK信号の受信（Ｓ１０４）とが正常に行われる。
以上、図９の比較例では、１回目のSYN信号がパケットロスしてしまうことで、２回目のSYN信号の待ち時間などをクライアント１ｚに強いてしまう。
以上、図９の比較例では、１回目のSYN信号がパケットロスしてしまうことで、２回目のSYN信号の待ち時間などをクライアント１ｚに強いてしまう。
図１０は、本実施形態のＴＣＰ処理を示すシーケンス図である。
クライアント１は代行装置３に、SYN信号を送信する（Ｓ１１１）。代行装置３は、サスペンド状態のサーバ２に代行して、ACK+SYN信号をクライアント１に返信する（Ｓ１１２）。Ｓ１１２の返信処理（分類Ｂ：一部代行）は、サーバ２が稼働中に復帰するのを待たずに、直ちに実行される。
代行装置３は、Ｓ１１１のSYN信号について、サーバ２側の残りの処理をバッファ３３に保管し、サーバ２に復帰信号を送信する（Ｓ１２１）。これにより、サーバ２は、復帰中→稼働中に移行する。そして、代行装置３は、稼働中に移行したサーバ２に引継信号を送信することで（Ｓ１２２）、バッファ３３に保管したサーバ２側の残りの処理を処理させる。
クライアント１は代行装置３に、SYN信号を送信する（Ｓ１１１）。代行装置３は、サスペンド状態のサーバ２に代行して、ACK+SYN信号をクライアント１に返信する（Ｓ１１２）。Ｓ１１２の返信処理（分類Ｂ：一部代行）は、サーバ２が稼働中に復帰するのを待たずに、直ちに実行される。
代行装置３は、Ｓ１１１のSYN信号について、サーバ２側の残りの処理をバッファ３３に保管し、サーバ２に復帰信号を送信する（Ｓ１２１）。これにより、サーバ２は、復帰中→稼働中に移行する。そして、代行装置３は、稼働中に移行したサーバ２に引継信号を送信することで（Ｓ１２２）、バッファ３３に保管したサーバ２側の残りの処理を処理させる。
また、クライアント１は代行装置３を介して、Ｓ１１２への応答であるACK信号をサーバ２に送信する（Ｓ１１３）。稼働中のサーバ２は、稼働前（サスペンド、復帰中）に溜まったタスクを引継信号によりすでに処理しているので、Ｓ１１３のACK信号にすぐに取りかかることができる。
以上、図１０で説明した本実施形態のＴＣＰ処理では、代行装置３がクライアント１とサーバ２との間で電源管理の調整を行うことで、SYN信号がパケットロスされることなく、かつ、サーバ２の電源状態（サスペンド、復帰中、稼働中）をクライアント１に意識させることなく、３ウェイハンドシェイク処理を円滑に実現できる。
以上、図１０で説明した本実施形態のＴＣＰ処理では、代行装置３がクライアント１とサーバ２との間で電源管理の調整を行うことで、SYN信号がパケットロスされることなく、かつ、サーバ２の電源状態（サスペンド、復帰中、稼働中）をクライアント１に意識させることなく、３ウェイハンドシェイク処理を円滑に実現できる。
図１１は、比較例のＵＤＰ処理を示すシーケンス図である。
クライアント１ｚはサスペンド状態のサーバ２ｚに、１回目のDATA信号を送信するが（Ｓ２０１）、サーバ２ｚには認識されずにパケットロスしてしまう。その後、サーバ２ｚは、マジックパケットの受信や電源ボタンの押下などを契機に、復帰中→稼働中に移行する。
クライアント１ｚは復帰中のサーバ２ｚに、２回目のDATA信号を送信するが（Ｓ２０２）、１回目と同様にパケットロスしてしまう。さらに、クライアント１ｚはサーバ２ｚに、３回目のDATA信号を送信する（Ｓ２０３）。稼働中のサーバ２ｚはＳ２０３のDATA信号から、処理可能となる。
クライアント１ｚはサスペンド状態のサーバ２ｚに、１回目のDATA信号を送信するが（Ｓ２０１）、サーバ２ｚには認識されずにパケットロスしてしまう。その後、サーバ２ｚは、マジックパケットの受信や電源ボタンの押下などを契機に、復帰中→稼働中に移行する。
クライアント１ｚは復帰中のサーバ２ｚに、２回目のDATA信号を送信するが（Ｓ２０２）、１回目と同様にパケットロスしてしまう。さらに、クライアント１ｚはサーバ２ｚに、３回目のDATA信号を送信する（Ｓ２０３）。稼働中のサーバ２ｚはＳ２０３のDATA信号から、処理可能となる。
図１２は、本実施形態のＵＤＰ処理を示すシーケンス図である。以下では、（分類Ｃ：代行不可）のDATA信号の例を説明する。
クライアント１は代行装置３に、１回目のDATA信号を送信する（Ｓ２１１）。代行装置３は、Ｓ２１１のDATA信号を自身では処理できないのでバッファ３３に保管し、サスペンド状態のサーバ２に復帰信号を送信する（Ｓ２２１）。これにより、サーバ２は、復帰中→稼働中に移行する。
クライアント１は代行装置３に、２回目のDATA信号を送信するが（Ｓ２１２）、復帰中のサーバ２にはすぐに転送できないので、バッファ３３に保管する。
クライアント１は代行装置３に、１回目のDATA信号を送信する（Ｓ２１１）。代行装置３は、Ｓ２１１のDATA信号を自身では処理できないのでバッファ３３に保管し、サスペンド状態のサーバ２に復帰信号を送信する（Ｓ２２１）。これにより、サーバ２は、復帰中→稼働中に移行する。
クライアント１は代行装置３に、２回目のDATA信号を送信するが（Ｓ２１２）、復帰中のサーバ２にはすぐに転送できないので、バッファ３３に保管する。
そして、代行装置３は、稼働中に移行したサーバ２に引継信号を送信することで（Ｓ２２２）、バッファ３３に保管したＳ２１１、Ｓ２１２のDATA信号をサーバ２に処理させる。
また、クライアント１は代行装置３を介して、３回目のDATA信号を送信する（Ｓ２１３）。稼働中のサーバ２は、Ｓ２２２の引継信号により稼働前のDATA信号を処理しているので、Ｓ２１３のDATA信号にすぐに取りかかることができる。
また、クライアント１は代行装置３を介して、３回目のDATA信号を送信する（Ｓ２１３）。稼働中のサーバ２は、Ｓ２２２の引継信号により稼働前のDATA信号を処理しているので、Ｓ２１３のDATA信号にすぐに取りかかることができる。
図１３は、比較例のＳＣＴＰ処理を示すシーケンス図である。
ＳＣＴＰは図９で示したＴＣＰを拡張したプロトコルであり、ＴＣＰの弱点であったSYNフラッドによるサービス拒否（DoS：Denial of Service）攻撃に対処可能である。そのため、ＳＣＴＰでは、クッキー（COOKIE、接続要求の識別子）をやりとりする。以下、ＳＣＴＰによる４ウェイハンドシェイク処理を説明する。
ＳＣＴＰは図９で示したＴＣＰを拡張したプロトコルであり、ＴＣＰの弱点であったSYNフラッドによるサービス拒否（DoS：Denial of Service）攻撃に対処可能である。そのため、ＳＣＴＰでは、クッキー（COOKIE、接続要求の識別子）をやりとりする。以下、ＳＣＴＰによる４ウェイハンドシェイク処理を説明する。
クライアント１ｚはサーバ２ｚに、１回目のINIT信号（新しい接続を開始するイニシエーション信号）を送信する（Ｓ３０１）。しかし、Ｓ３０１のINIT信号は、サーバ２ｚがサスペンド状態のために、サーバ２ｚには認識されずにパケットロスしてしまう。その後、サーバ２ｚは、マジックパケットの受信や電源ボタンの押下などを契機に、復帰中→稼働中に移行する。
クライアント１ｚは稼働中のサーバ２ｚに、２回目のINIT信号を送信（再送）する（Ｓ３０２）。Ｓ３０２のINIT信号は、稼働中のサーバ２ｚが正しく認識できる。そして、サーバ２ｚはクライアント１ｚにクッキー付きのINIT-ACK信号を送信する（Ｓ３０３）。
クライアント１ｚはサーバ２ｚに、INIT-ACK信号で通知されたクッキーを含むCOOKIE-ECHO信号を送信する（Ｓ３０４）。サーバ２ｚはクライアント１ｚに、COOKIE-ACK信号を送信する（Ｓ３０５）。
以上、図１３の比較例では、１回目のINIT信号がパケットロスしてしまうことで、２回目のINIT信号の待ち時間などをクライアント１ｚに強いてしまう。
クライアント１ｚはサーバ２ｚに、INIT-ACK信号で通知されたクッキーを含むCOOKIE-ECHO信号を送信する（Ｓ３０４）。サーバ２ｚはクライアント１ｚに、COOKIE-ACK信号を送信する（Ｓ３０５）。
以上、図１３の比較例では、１回目のINIT信号がパケットロスしてしまうことで、２回目のINIT信号の待ち時間などをクライアント１ｚに強いてしまう。
図１４は、本実施形態のＳＣＴＰ処理を示すシーケンス図である。
クライアント１は代行装置３に、INIT信号を送信する（Ｓ３１１）。代行装置３は、サスペンド状態のサーバ２に代行して、INIT-ACK信号をクライアント１に返信する（Ｓ３１２）。Ｓ３１２の返信処理（分類Ｂ：一部代行）は、サーバ２が稼働中に復帰するのを待たずに、直ちに実行される。
代行装置３は、Ｓ３１１のINIT信号について、サーバ２側の残りの処理をバッファ３３に保管し、サーバ２に復帰信号を送信する（Ｓ３２１）。これにより、サーバ２は、復帰中→稼働中に移行する。そして、代行装置３は、稼働中に移行したサーバ２に引継信号を送信することで（Ｓ３２２）、バッファ３３に保管したサーバ２側の残りの処理を処理させる。
クライアント１は代行装置３に、INIT信号を送信する（Ｓ３１１）。代行装置３は、サスペンド状態のサーバ２に代行して、INIT-ACK信号をクライアント１に返信する（Ｓ３１２）。Ｓ３１２の返信処理（分類Ｂ：一部代行）は、サーバ２が稼働中に復帰するのを待たずに、直ちに実行される。
代行装置３は、Ｓ３１１のINIT信号について、サーバ２側の残りの処理をバッファ３３に保管し、サーバ２に復帰信号を送信する（Ｓ３２１）。これにより、サーバ２は、復帰中→稼働中に移行する。そして、代行装置３は、稼働中に移行したサーバ２に引継信号を送信することで（Ｓ３２２）、バッファ３３に保管したサーバ２側の残りの処理を処理させる。
また、クライアント１は代行装置３を介して、Ｓ３１２への応答であるCOOKIE-ECHO信号をサーバ２に送信する（Ｓ３１３）。稼働中のサーバ２は、稼働前（サスペンド、復帰中）に溜まったタスクを引継信号によりすでに処理しているので、Ｓ３１３のCOOKIE-ECHO信号にすぐに取りかかることができる。
そして、サーバ２は、Ｓ３１３への応答であるCOOKIE-ACK信号をサーバ２に送信する（Ｓ３１４）。これにより、INIT信号がパケットロスされることなく、４ウェイハンドシェイク処理を円滑に実現できる。
そして、サーバ２は、Ｓ３１３への応答であるCOOKIE-ACK信号をサーバ２に送信する（Ｓ３１４）。これにより、INIT信号がパケットロスされることなく、４ウェイハンドシェイク処理を円滑に実現できる。
［効果］
本発明は、省電力のサスペンド状態と、そのサスペンド状態よりも消費電力が大きい稼働中状態とを電源状態とするサーバ２について、サーバ２の電源状態にかかわらず稼働中状態を維持する電源管理装置（代行装置３）であって、
電源状態がサスペンド状態のサーバ２に対するクライアント１からの要求信号を受信したときには、自身が代行して対応し、
電源状態が稼働中状態のサーバ２に対するクライアント１からの要求信号を受信したときには、稼働中状態のサーバ２に要求信号を転送する通信処理代行部３１を有することを特徴とする。
本発明は、省電力のサスペンド状態と、そのサスペンド状態よりも消費電力が大きい稼働中状態とを電源状態とするサーバ２について、サーバ２の電源状態にかかわらず稼働中状態を維持する電源管理装置（代行装置３）であって、
電源状態がサスペンド状態のサーバ２に対するクライアント１からの要求信号を受信したときには、自身が代行して対応し、
電源状態が稼働中状態のサーバ２に対するクライアント１からの要求信号を受信したときには、稼働中状態のサーバ２に要求信号を転送する通信処理代行部３１を有することを特徴とする。
これにより、サスペンド状態のサーバ２の低消費電力状態を保ちつつ、少ない通信処理遅延でクライアント１に応答できる。
本発明は、電源管理装置（代行装置３）が、さらに、状態制御部３２を有しており、
通信処理代行部３１が、受信した要求信号の処理をバッファ３３に格納し、
状態制御部３２が、要求信号を受けてサーバ２の電源状態を稼働中状態に復帰させるための復帰信号をサーバ２に送信し、サーバ２の電源状態が稼働中状態に移行した後にバッファ３３から読み取った要求信号の処理をサーバ２に処理させるための引継信号をサーバ２に送信することを特徴とする。
通信処理代行部３１が、受信した要求信号の処理をバッファ３３に格納し、
状態制御部３２が、要求信号を受けてサーバ２の電源状態を稼働中状態に復帰させるための復帰信号をサーバ２に送信し、サーバ２の電源状態が稼働中状態に移行した後にバッファ３３から読み取った要求信号の処理をサーバ２に処理させるための引継信号をサーバ２に送信することを特徴とする。
これにより、（分類Ｃ：代行不可）のタスクを、円滑にサーバ２に引き継げる。
本発明は、電源管理装置（代行装置３）が、さらに、状態制御部３２を有しており、
通信処理代行部３１が、受信した要求信号に対して自身が処理可能な一部の処理を行いつつ残りの処理をバッファ３３に格納し、
状態制御部３２が、要求信号を受けてサーバ２の電源状態を稼働中状態に復帰させるための復帰信号をサーバ２に送信し、サーバ２の電源状態が稼働中状態に移行した後にバッファ３３から読み取った残りの処理をサーバ２に処理させるための引継信号をサーバ２に送信することを特徴とする。
通信処理代行部３１が、受信した要求信号に対して自身が処理可能な一部の処理を行いつつ残りの処理をバッファ３３に格納し、
状態制御部３２が、要求信号を受けてサーバ２の電源状態を稼働中状態に復帰させるための復帰信号をサーバ２に送信し、サーバ２の電源状態が稼働中状態に移行した後にバッファ３３から読み取った残りの処理をサーバ２に処理させるための引継信号をサーバ２に送信することを特徴とする。
これにより、（分類Ｂ：一部代行）のタスクを、円滑にサーバ２に引き継げる。
本発明は、状態制御部３２が、クライアント１からの要求信号を受信しなかった期間が所定期間を超えたときには、サーバ２の電源状態をサスペンド状態に移行させるための省電力信号をサーバ２に送信することを特徴とする。
これにより、アクセスの少ない期間にはサーバ２を積極的にサスペンド状態にすることで、消費電力を削減できる。
本発明は、前記の電源管理装置（代行装置３）と、サーバ２とを含めて構成され、
１台の電源管理装置（代行装置３）と１台以上のサーバ２とは、互いにネットワークで接続される別装置として構成されることを特徴とする。
１台の電源管理装置（代行装置３）と１台以上のサーバ２とは、互いにネットワークで接続される別装置として構成されることを特徴とする。
これにより、既存のサーバ２を使用したまま、手軽に電源管理装置（代行装置３）を拡張できる。
本発明は、前記の電源管理装置（代行装置３）と、サーバ２とを含めて構成され、
電源管理装置（代行装置３）が、サーバ２内の構成部品として配置され、サーバ２の電源状態にかかわらず稼働中状態を維持し、サーバ２内の内部バスを介して要求信号を転送することを特徴とする。
電源管理装置（代行装置３）が、サーバ２内の構成部品として配置され、サーバ２の電源状態にかかわらず稼働中状態を維持し、サーバ２内の内部バスを介して要求信号を転送することを特徴とする。
これにより、サーバ２の筐体をそのまま活用して、低コストで電源管理装置（代行装置３）の機能を追加できる。
１ クライアント
２ サーバ
３ 代行装置（電源管理装置）
２１ アプリケーション処理部
２２ 電源制御部
３１ 通信処理代行部（処理代行部）
３２ 状態制御部
３３ バッファ
２ サーバ
３ 代行装置（電源管理装置）
２１ アプリケーション処理部
２２ 電源制御部
３１ 通信処理代行部（処理代行部）
３２ 状態制御部
３３ バッファ
Claims (8)
- 省電力のサスペンド状態と、そのサスペンド状態よりも消費電力が大きい稼働中状態とを電源状態とするサーバについて、前記サーバの前記電源状態にかかわらず稼働中状態を維持する電源管理装置であって、
前記電源状態がサスペンド状態の前記サーバに対するクライアントからの第１要求信号を受信したときには、自身が代行して対応する処理として、受信した前記第１要求信号に対して自身が処理可能な一部の処理を行いつつ残りの処理をバッファに格納し、
前記電源状態が稼働中状態の前記サーバに対する前記クライアントからの前記残りの処理を処理させるための第２要求信号を受信したときには、稼働中状態の前記サーバに前記第２要求信号を転送する処理代行部と、
前記サーバの前記電源状態が稼働中状態に移行した後に前記バッファから読み取った前記残りの処理を前記サーバに処理させるための引継信号を前記サーバに送信する状態制御部と、を有することを特徴とする
電源管理装置。 - 前記第１要求信号は、前記クライアントと前記サーバとの間でコネクションを確立するためのハンドシェイクの開始信号であり、
前記一部の処理は、前記開始信号に対する第１応答信号を返答する処理であり、
前記第２要求信号は、前記第１応答信号に対する前記クライアントからの第２応答信号であり、
前記残りの処理は、前記第２応答信号を用いてハンドシェイクによるコネクションを確立するための処理であることを特徴とする
請求項１に記載の電源管理装置。 - 前記状態制御部は、前記第１要求信号を受けて前記サーバの前記電源状態を稼働中状態に復帰させるための復帰信号を前記サーバに送信することを特徴とする
請求項１に記載の電源管理装置。 - 前記状態制御部は、前記クライアントからの前記第１要求信号を受信しなかった期間が所定期間を超えたときには、前記サーバの前記電源状態をサスペンド状態に移行させるための省電力信号を前記サーバに送信することを特徴とする
請求項２または請求項３に記載の電源管理装置。 - 請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の電源管理装置と、前記サーバとを含めて構成され、
１台の前記電源管理装置と１台以上の前記サーバとは、互いにネットワークで接続される別装置として構成されることを特徴とする
電源管理システム。 - 請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の電源管理装置と、前記サーバとを含めて構成され、
前記電源管理装置は、前記サーバ内の構成部品として配置され、前記サーバの前記電源状態にかかわらず稼働中状態を維持し、前記サーバ内の内部バスを介して前記第２要求信号を転送することを特徴とする
電源管理システム。 - 電源管理装置は、
省電力のサスペンド状態と、そのサスペンド状態よりも消費電力が大きい稼働中状態とを電源状態とするサーバについて、前記サーバの前記電源状態にかかわらず稼働中状態を維持し、
前記電源状態がサスペンド状態の前記サーバに対するクライアントからの第１要求信号を受信したときには、自身が代行して対応する処理として、受信した前記第１要求信号に対して自身が処理可能な一部の処理を行いつつ残りの処理をバッファに格納し、
前記電源状態が稼働中状態の前記サーバに対する前記クライアントからの前記残りの処理を処理させるための第２要求信号を受信したときには、稼働中状態の前記サーバに前記第２要求信号を転送し、
前記サーバの前記電源状態が稼働中状態に移行した後に前記バッファから読み取った前記残りの処理を前記サーバに処理させるための引継信号を前記サーバに送信することを特徴とする
電源管理方法。 - コンピュータを、請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の電源管理装置として機能させるための電源管理プログラム。
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