JPH0230534B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (1) 発明の利用分野 本発明は、分散処理システムにおける処理割り
当て方法に関する。

(2) 従来技術 複数の計算機および端末装置の間を通信回線で
結合し、計算機同志の交信や計算機間での処理の
分担を行せることによつて、全体としての処理効
率や可用性を高めることを目的とした分散処理シ
ステムがある。この分散処理システムでは、端末
装置ないしは計算機から発せられた各処理要求に
ついて、その実行に必要なプログラムやフアイル
の名称を解析し、これらを備えた計算機に該処理
要求を割り当てる。ここで、必要なプログラムや
フアイルを備えた計算機が複数個ある場合があ
る。このうちいずれの計算機に該処理要求を割り
当てるかの決定は、該処理要求にとつての応答時
間だけでなく、分散処理システム全体としての処
理効率に影響する。従来は次のいずれかの方式が
とられている。

(1) 処理要求を処理しうる計算機が複数個ある場
合に、そのいずれに割り当てるかをオペレータ
の判断ないしは運用規則に基づいて決定する方
式。

(2) 各処理要求を分散処理システム内の一定経路
に沿つて移動させ、その経路上で該処理要求を
処理しうる最初の計算機で処理させる方式。

(3) 発明が解決しようとする問題点 これらの従来方式では、割り当てを決定するに
際し、各計算機の負荷状況や各計算機までの通信
遅れ時間についての情報が利用できない。このた
め、(1)計算機間に負荷の不均等を生じ、処理要求
に対する応答時間が不公平となる、(2)一部の計算
機に対する負荷は過度に低くなる倶れがあり、従
つて、稼動率が低下する惧れがある、(3)処理要求
の中には過大な通信遅れ時間を要する計算機に割
り当てられる倶れがあり、従つて応答時間が過大
となる倶れがある、という欠点があつた。

本発明は上記の従来技術の欠点を解決し、各処
理要求の応答時間を最小化し、かつ、複数の計算
機間の負荷を均等化し稼動率を高める処理割当て
方法を提供することを目的とする。

(4) 問題点を解決するための手段 本発明は、各処理要求をいずれの計算機に割り
当てるかを決定する処理割当装置を設け、この装
置で、各計算機の処理待ち時間、分散処理システ
ム内の各地点間の通信遅れ時間に関する情報を定
期的に収集し、該処理要求に対し割り当て可能な
計算機の中から、計算機での処理待ち時間と通信
遅れ時間との和が最小となる計算機に該処理要求
を割当てるようにしたことに特徴がある。

(5) 作用 本発明では、計算機での処理待ち時間と通信遅
れ時間に基づいて計算機の処理要求を割当ててい
るので、各処理要求の応答時間を最小化し、か
つ、複数の計算機の負荷を均等化し、稼動率を高
めることができる。

(6) 実施例 以下、本発明を実施例を参照して詳細に説明す
る。実施例の構成図を第１図に示す。１は処理割
当て装置、２は通信回線網である。３は通信回線
網の遅れ時間管理部で、各時点における全ての計
算機、端末装置、処理割当装置の間の通信遅れ時
間を記憶更新する。３（１，１）〜３（ｎ，ｎ）
はレジスタであり、１〜（ｎ）は分散処理システ
ム内に含まれる全ての計算機、端末装置、処理割
当装置の各要素に対応する記号である。３（ｉ，
ｊ）は要素ｉから要素ｊまでの通信遅れ時間の記
憶用レジスタである。４は送信装置、５は受信装
置である。６は通信遅れ時間記憶装置で３と同一
情報を記憶する。すなわち、６（１，１）〜６
（ｎ，ｎ）は３（１，１）〜３（ｎ，ｎ）と同一
情報を記憶するためのレジスタである。７は通信
遅れ時間処理装置で通信遅れ時間記憶装置６の記
憶内容を検索・更新する。８(i)は各計算機、９(i)
は待ち行列長計数装置で、各計算機８(i)で処理を
待つ処理要求の数（通常、ジヨブキユーと呼ばれ
る）を計数する。１０(i)はスループツト計数装置
で各時点における各計算機の単位時間当りの処理
件数（すなわちスループツト）を計数する。１１
は送信装置、１２は受信装置である。１３は待ち
時間計算装置で、各時点における各計算機８(i)で
の待ち時間の予想値の計算を行うと共に、下記の
待ち時間記憶装置１４の内容を検索・更新する。
１４は待ち時間記憶装置で、各時点における各計
算機８(i)での待ち時間の予想値を記憶する。１４
（１）〜１４（ｍ）は待ち時間記憶装置１４に含
まれるレジスタで、１〜（ｍ）は分散処理システ
ム内に含まれる全ての計算機８(l)〜８（ｍ）の
各々に対応する記号である。例えば、１４(i)は計
算機ｉでの待ち時間予想値を記憶するためのレジ
スタである。１５は端末装置である。１６はバツ
フアメモリで、処理要求情報を一時保管する。１
７は処理要求内容解析装置で、各処理要求の実行
に必要なプログラム名やフアイル名を解読する。
１８はデイレクトリで、各プログラムや各フアイ
ルを保有する計算機の識別記号を記憶する。１８
（１）〜１８(l)はデイレクトリ１８に含まれるレ
ジスタであり、１〜ｌは分散処理システム内のフ
アイルやプログラムの名称を表す。例えば、１８
(k)のレジスタには、ｋというフアイルあるいはプ
ログラムが配置されている計算機の識別記号を記
憶させておく。ここで、１８(k)に該当する計算機
は複数個ありうる。１９は割当可能計算機の検索
装置、２０は最適計算機判定装置で、計算機での
待ち時間予想値と通信遅れ時間との和が最小の計
算機を判定する。２１は宛て先編集装置で、該処
理要求に対し、宛て先に指定された計算機の識別
記号を付加する。２２は受信装置、２３は送信装
置である。２４は割当て可能計算機用バツフアで
ある。２４（1^*）〜２４（r^*）は２４に含まれる
レジスタで、各レジスタの前部には割当て可能な
計算機の識別記号を、後部には通信遅れ時間と計
算機での待ち時間予想値との和を、各々記憶す
る。以上のうち、本発明により新たに設置される
装置は、４〜７、１１〜１４、１８〜２０および
２４である。これ以外の装置は従来の分散処理シ
ステムが既に備えているものである。特に、通信
回線網の遅れ時間管理部３は、各処理要求にその
時点での通信遅れ時間が最小となる経路を割当て
る目的で、通信回線網内の各要素間の通信遅れ時
間を記憶更新するものである。なお、処理割当て
装置１は分散処理システム内に任意の数だけ配置
して良いが、各端末装置１５や計算機８(i)から発
せられた処理要求をいずれの処理割当て装置に向
けるかは、予め決定しておくか、処理要求を発す
る毎にオペレータが指示する。

次に、上述のごとき構成になる実施例の動作に
ついて説明する。

通信回線網の遅れ時間管理部３は、一定周期ご
とにその周期で変更のあつたレジスタ内の情報を
送信装置４、受信装置５を介して通信遅れ時間処
理装置７に転送する。上記処理装置７は該情報を
受取り通信遅れ時間記憶装置６の該当するレジス
タ内を更新する。各計算機８(i)、ｉ＝１、…、ｍ
に接続するスループツト計算装置１０(i)は、一定
周期ごとに任意の周期ｔ内で処理終了となつた処
理要求件数をその周期長で除すことにより該周期
ｔでのスループツト値Ni（ｔ）を求め、計算機８
(i)に報告する。待ち行列長計数装置９(i)は該周期
ｔの終了時において、計算機８(i)の受付け部で待
つている処理要求の数Wi（ｔ）を計数し、計算機
８(i)に報告する。計算機８(i)は９(i)、１０(i)の報
告をともに受け取ると直ちに、その計算機の識別
記号ｉと報告を受けた待ち行列長Wi（ｔ）とスル
ープツト値Ni（ｔ）を、送信装置１１(i)、受信装
置１２を介して待ち時間計算装置１３に転送す
る。１３では報告内容から該周期ｔにおける各計
算機ｉでの待ち時間予想値Fi（ｔ）を次式で計算
する。

Fi（ｔ）＝Wi（ｔ）÷Ni（ｔ） ……(1) 次に、待ち時間計算装置１３はFi（ｔ）の値を
もつて待ち時間記憶装置１４の中の該計算機ｉに
対応するレジスタ１４(i)の内容を更新する。次に
各処理要求に対する動作を説明する。任意の端末
装置ないしは計算機から発せられた処理要求は、
前述のごとく、予め決められた対応づけ、ないし
はオペレータの指示により、特定の処理割当て装
置１に向う。処理割当て装置１は到着した処理要
求を先ずバツフアメモリ１６に一時保管する。処
理要求内容解析装置１７は１６の中から処理優先
度が最も高い処理要求の内容を読出し、該処理要
求の実行に必要なプログラム名やフアイル名、お
よび処理結果を出力すべき端末装置ないしは計算
機に関する識別記号を識別する。ここで処理優先
度は各処理要求に予め付与された処理の緊急度に
関する情報、該処理要求のバツフアメモリ１６で
の滞留時間長などから決定されるものである。ま
た、上記での必要なプログラム名やフアイル名お
よび出力先の端末装置ないしは計算機の識別記号
は該処理要求の内容中に予め記載されており、１
７はこれを解読する機能を有す。以上の結果、１
７は、該処理要求の実行に必要なプログラム名と
フアイル名、および行き先の識別記号を割当可能
計算機の検索装置１９に転送する。１９はデイレ
クトリ１８の中から転送されたプログラム名およ
びフアイル名を全て備えた計算機の識別記号を検
索する。ここで、上記の条件を充す計算機が無い
場合には、その旨を電文とし、宛て先編集装置２
１はこの電文に対し該処理要求の発信元である端
末装置ないしは計算機の識別記号を宛て先として
付与し、送信装置２３から送信する。次に、宛て
先編集装置２１はバツフアメモリ１６から該処理
要件に関する記憶内容を消去する。もし、上記の
条件を充す計算機が１個のみならず、検索装置１
９はその計算機の識別記号を宛て先編集装置２１
に転送する。２１はバツフアメモリ１６から該処
理要求の記憶内容を取り出し、これに対し該計算
機の識別記号を宛て先として付与して、送信装置
２３から送信する。もし、上記の条件を充す計算
機が複数個ある場合には、以下の手順で通信遅れ
時間と計算機での待ち時間予想値との和が最小の
計算機を決定する。検索装置１９は条件を充す計
算機群と行き先の識別記号のうち、前者を待ち時
間計算装置１３に、両者を通信遅れ時間処理装置
７に転送する。いま、条件を充す任意の計算機、
および行き先に対応する識別記号を、各々、p^*、
e^*とする。１３は待ち時間記憶装置１４の中から
各p^*に対応するレジスタ１４（p^*）の内容を読
み、各p^*および１４（p^*）の内容をそれぞれ、
割当て可能計算機用バツフア２４中の任意の空レ
ジスタの前部と後部とに書き込む。次に、通信遅
れ時間処理装置７は各P^*について下記を実行す
る。すなわち、通信遅れ時間記憶装置６を検索
し、当の処理割当装置１から計算機p^*まで、お
よび計算機p^*から行き先e^*までの通信遅れ時間
を読み出し、これらを加算し、次に、割当て可能
計算機用バツフア２４の中から前部の内容がp^*
であるレジスタの後部の内容を読み出し、上記の
加算結果とこの後部内容とを加算したもので、こ
の後部内容を更新する。以上の結果、この後部に
は、計算機p^*に該処理要求を割り当てる場合の、
通信遅れ時間と計算機での待ち時間予想値との和
が記憶される。次に、最適計算機判定装置２０
は、バツフア２４のレジスタの後部を調べ、その
値が最小のレジスタを判断し、そのレジスタの前
部の内容を読み出す。この内容は該処理要求を割
当てるべき計算機の識別記号を表している。最適
計算機判定装置２０はこの内容を宛て先編集装置
２１に転送する。２１はバツフア１６の中から該
処理要求の記憶内容を取り出し、これに対し、上
記の処理を割り当てるべき計算機の識別記号を宛
て先として付し、送信装置２３から送信する。以
上で該処理要求に関する処理割当て装置１での処
理は終了した訳であるから、処理割当て装置１は
バツフアメモリ１６，２４から該処理要求に関す
る記憶内容を消去する。

以上の結果、送信装置２３から送出された該処
理要求は、これを処理すべき計算機の識別記号が
付されているから、通信回線網２が備えている情
報転送機能により、指定された計算機に転送され
る。

前記した実施例では、処理要求内容解析装置１
７が各処理要求の内容をみて、実行に必要なフア
イル名やプログラム名を解析するという方式を前
提にした。しかし、この方式以外に下記の方式が
とられることがある。すなわち、各処理要求の実
行につれて、必要なフアイルやプログラムがあれ
ば、これに対する要求（これをタスク要求と呼
ぶ）を発行する方式である。この場合、各処理要
求に必要なフアイル名やプログラム名が予め判ら
ないので、その処理要求をある計算機に割り当て
ても、もし実行途中でタスク要求が発行され、こ
の実行に必要なフアイルまたはプログラムが該計
算機に備つていなければ、別の計算機にそのタス
ク要求の実行を移す必要がある。この場合に対す
る基本的な考え方は下記の通りである。先ず、処
理要求の計算機への割当てを、タスク要求の発行
がないものと仮定して行う。次に、処理要求中で
タスク要求が発行され、これが該計算機で実行で
きぬ場合には、該タスク要求に対する割当ては、
第１図に示した方法で行う。該タスク要求の終了
後は、処理は元の計算機に戻り、該処理要求の実
行が続行される。

以下、この方式の場合について、実施例を参照
して詳細に説明する。この場合の実施例の構成図
を第２図に示す。２５は切分け装置で、転送され
てきた情報が処理要求かタスク要求かを判定し、
各々を対応するバツフアに転送する。１６−１は
処理要求バツフアで、処理要求情報を一時保管す
る。１６−２はタスク要求バツフアで、タスク要
求情報を一時保管する。１７′は要求内容解析装
置で、各処理要求ないしは各タスク要求の実行に
必要なプログラム名やフアイル名を解読する。他
の記号の説明は第１図の説明と同一である。

次に、上述のごとき構成になる実施例の動作に
ついて説明する。通信遅れ時間記憶装置６および
待ち時間記憶装置１４の更新方法は第１図の場合
と同一である。任意の端末装置ないしは計算機か
ら発せられた処理要求は、予め決めらた対応づ
け、ないしはオペレータの指示により、特定の処
理割当て装置１に向う。１は到着した処利要求を
先ず処理要求バツフア１６−１に一時保管する。
要求内容解析装置１７′は１６−１ないしはタス
ク要求バツフア１６−２の中から処理優先度が最
も高い処理要求ないしはタスク要求の内容を読み
出す。タスク要求が選択された場合の動作は後述
することとし、処理要求が選択された場合の動作
を下記する。１７′は該処理要求の内容から、処
理結果を出力すべき端末装置ないしは計算機に関
する識別記号ｅを解読する。１７′はこの行き先
の識別記号を通信遅れ時間処理装置７に転送す
る。７は全ての計算機８(i)、ｉ＝１、…ｍ、につ
いて下記を実行する。すなわち、通信遅れ時間記
憶装置６を検索し、当の処理割当て装置１から計
算機８(i)まで、および計算機８(i)から行き先ｅま
での通信遅れ時間を読み出し、これらを加算し、
各ｉおよび加算結果をそれぞれ、割当て可能計算
機用バツフア２４中のレジスタの前部と後部とに
書き込む。次に、待ち時間計算装置１３は待ち時
間記横装置１４の中から各ｉ、ｉ＝１、…、ｍ、
に対応するレジスタ１４(i)の内容を読み、次に、
割当て可能計算機用バツフア２４の中から前部の
内容がｉであるレジスタの後部の内容を読み出
し、これに上記の１４(i)の内容を加算したもの
で、この後部内容を更新する。次に、最適計算機
判定装置２０は２４のレジスタの後部を調べ、そ
の値が最小のレジスタを判別し、そのレジスタの
前部の内容を読み出す。処理要求に対する以降の
動作は第１図の場合と同一である。この結果、該
処理要求は計算機の１つ、例えば８(i)に割り当て
られる。

次に、タスク要求の割当て方法を説明する。該
処理要求の実行中に必要なフアイルやプログラム
があれば、これに対するタスク要求が発行され
る。該計算機８(i)は、要求されているフアイルや
プログラムが該計算機に備つているか否か判定
し、もし有れば要求されたフアイルやプログラム
を該処理要求に割当て、もし無ければ送信装置１
１(i)および受信装置２２を介して処理割当て装置
１にタスク要求を転送する。該タスク要求の内容
には、必要なプログラム名やフアイル名の他に、
該処理要求が割当てられている計算機８(i)の識別
記号を出力先として含めておく。該タスク要求は
切分け装置２５によつてタスク要求バツフア１６
−２に転送され、次に、要求内容解析装置１７′
によつて読み出される。該タスク要求に関する以
降の動作は、第１図の動作説明において処理要求
をタスク要求に置き換えたものと同一である。以
上の結果、必要なフアイル名およびプログラム名
を備えた計算機が無ければ、その旨を計算機８(i)
に報告する。もし、有れば、該タスク要求に関し
て通信遅れ時間と計算機での処理待ち時間が最小
の計算機、例えば８(j)に該タスク要求の内容を転
送する。上述のごとく、該タスク要求には結果の
出力先として計算機８(i)が指定されているので、
計算機８(j)は該タスク要求を処理後、その結果を
計算機８(i)に転送する。次に計算機８(i)では、該
処理要求に関して該タスク要求に続く処理を実行
する。

以上説明したごとく、本発明によれば端末装置
あるいは計算機から発せられた任意の処理要求あ
るいはタスク要求について、この実行に必要なフ
アイルやプログラムを全て備えた計算機が複数台
ある場合、このうち、計算機での待ち時間と通信
遅れ時間との和が最小となる計算機の方に該処理
要求あるいはタスク要求が割り当てられる。この
ため、各処理要求あるいはタスク要求の応答時間
を最小化でき、かつ複数の計算機間の負荷を均等
化し稼動率を高めることが可能である。

さらに、一部の計算機に障害が発生した場合、
その計算機８から待ち時間計算装置１３にその旨
を報告させ、待ち時間記憶装置１４の該当レジス
タの待ち時間予想値に極めて高い値を設定する。
これにより、一部の計算機に障害が発生した場合
には、割当て可能な他の計算機に、自動的に該処
理要求あるいはタスク要求が割り当てられる。ま
た、通信回線網の一部に障害が発生した場合に
は、通信回線網の遅れ時間管理部３から通信遅れ
時間処理装置７にその旨を報告させ、通信遅れ時
間記憶装置６の該当箇所に極めて高い値を設定す
る。これによつて、障害箇所を経由せざるを得な
い計算機への割当ては、自動的に回避できる。

上記の理由で、本発明は分散処理システムの信
頼性の点でも有利である。

(7) 発明の効果 本発明によれば、各処理要求の応答時間を最小
化し、かつ、複数の計算機間の負荷を均等化し、
稼動率を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の各実施例の概略構
成を示す図である。 １……処理割当て装置、２……通信回線網、３
……通信回線網の遅れ時間管理部、３（１，１）
〜３（ｎ，ｎ）……３に含まれるレジスタ、４…
…送信装置、５……受信装置、６……通信遅れ時
間記憶装置、６（１，１）〜６（ｎ，ｎ）……６
に含まれるレジスタ、７……通信遅れ時間処理装
置、８(i)……ｉ番目の計算機、９(i)……８(i)に付
属する待ち行列長計数装置、１０(i)……８(i)に付
属するスループツト計数装置、１１(i)……８(i)に
付属する送信装置、１２……受信装置、１３……
待ち時間計算装置、１４……待ち時間記憶装置、
１４（１）〜１４（ｍ）……１４に含まれるレジ
スタ、１５……任意の端末装置、１６……バツフ
ア、１７……処理要求内容解析装置、１８……デ
イレクトリ、１８（１）〜１８(l)……１８に含ま
れるレジスタ、１９……割当可能計算機の検索装
置、２０……最適計算機判定装置、２１……宛て
先編集装置、２２……受信装置、２３……送信装
置、２４……割当て可能計算機用バツフア、２４
（１^*）〜２４（r^*）……２４に含まれるレジス
タ、１６−１……処理要求バツフア、１６−２…
…タスク要求バツフア、１７′……要求内容解析
装置、２５……切分け装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の処理装置を分散的に配置し、それらを
   通信回線網により接続した分散システムにおい
   て、上記各処理装置における処理要求の処理待ち
   時間および上記通信網における通信遅れ時間に関
   する情報を収集し、上記収集した情報を用いて、
   発生した処理要求に対し割り当て可能な処理装置
   の中で、該処理装置に既に割り当てられている処
   理要求の予想処理待ち時間と、上記通信網におけ
   る該処理装置に係わる通信遅れ時間との和が最小
   となる処理装置に上記発生した処理要求を割り当
   てるようにしたことを特徴とする処理割り当て方
   法。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の処理割り当て方
   法において、上記各処理装置における処理要求の
   処理待ち時間および上記通信網における通信遅れ
   時間に関する情報の収集は、上記複数の処理装置
   の中の一つの処理装置が上記情報の収集および上
   記発生した処理要求の割り当てに必要なプログラ
   ムを有し、上記一つの処理装置が上記プログラム
   を動作させることにより、実行されることを特徴
   とする処理割り当て方法。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の処理割り当て方
   法において、上記各処理装置における処理要求の
   処理待ち時間および上記通信網における通信遅れ
   時間に関する情報の収集は、上記複数の処理装置
   とは別の処理装置が上記通信網に接続され、上記
   情報の収集および上記発生した処理要求の割り当
   てに必要なプログラムを有し、上記別の処理装置
   が上記プログラムを動作させることにより、実行
   されることを特徴とする処理割り当て方法。