JPH06112926A - 多重通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、複数の計算機を用いてジョブを処理
する大規模分散処理システムにおいて、放送通信を適用
する際の通信路の負荷の増大を軽減し、スケーラビリテ
ィのあるシステムを構築することを最も主要な特徴とす
る。 【構成】たとえば、放送するメッセージのあて先に応じ
て使用する通信路の番号をテーブルにて管理し、これを
メッセージの送出時に参照する。そして、送出すべきメ
ッセージのあて先名をもとに、上記テーブルより使用す
る通信路が検索された場合には、その通信路を使用して
当メッセージを送信する。また、使用する通信路が検索
できなかった場合には、負荷が最小の通信路を選択し、
その通信路を使用して当メッセージを送信する構成とな
っている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、たとえば複数の計算
機を用いてジョブを処理する大規模分散処理システムな
どでの放送通信を可能とする多重通信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、たとえば電算機システムの各分野
においては、要求の多様化および技術の高度化などにと
もなってシステムが大規模化し、かつ複雑化する傾向に
ある。このため、複数の計算機を用いてジョブを処理す
る分散処理システムの需要が高まっている。

【０００３】この種の処理システムにあっては、各計算
機が通信によって互いに情報の交換（送受信）を行うこ
とから、以降では計算機を通信主体（サイト）と称して
説明する。

【０００４】さて、このような分散処理システムの場
合、システムの信頼性を向上させるため、同一の処理を
多重化された複数のシステム要素で並行に実行する方式
が採用されている。このとき、各要素が、関連要素の存
在、位置、および多重度を意識するようでは、拡張性、
信頼性、保守性、処理性に優れたシステムを構築するこ
とは不可能である。

【０００５】そこで、これらの独立性を容易に実現する
ことができるものとして放送通信を用いることが考えら
れているが、スケーラビリティの面で難があるため、一
般には大規模なシステムの構築には不向きであるとされ
ていた。

【０００６】たとえば、通信主体の数が１０機程度の場
合は、バス結合型のマルチプロセッサ・システムが主流
となっているが、それ以上になると、通信路の負荷が増
大するため、システム全体の性能が通信路の性能によっ
て制限される状況となる。

【０００７】さらに、多重化の要素が同一の意思決定を
するためには、各要素が同一順序でメッセージを受信す
ることが要求され、さもないと、それらは同一の意思決
定が行えず、異なる処理を実行してしまう可能性があ
る。

【０００８】このような問題に対し、従来の通信路を多
重化した方法では、各通信主体がメッセージの送信時
に、逐次、負荷の小さい通信路を選択し、それにメッセ
ージを送る方法が取られている。しかし、この方法で
は、多重化されたシステムの要素が、メッセージを同一
順序で受信することを保証できない。また、通信路の負
荷を軽減するものとして、クロスバースイッチ方式やハ
イパーキューブ（Ｎ−キューブ）方式を採用するシステ
ムも存在する。

【０００９】しかし、クロスバースイッチ方式では放送
通信を行うことができず、Ｎ−キューブ方式では、放送
通信は可能であるが、メッセージの伝達経路が送信元の
通信主体ごとに異なるため、メッセージの受信順序を同
一にすることが困難であるという問題があった。

【００１０】図１２は、各通信主体にプロセス（アプリ
ケーションプログラム）が登録されている状況におい
て、各プロセスが他のプロセスと情報を交換しながら処
理を行う処理システムの例を示すものである。

【００１１】たとえば、通信主体２ａにはプロセスＡ1
，Ｂ1 ，Ｃ1 が、通信主体２ｂにはプロセスＡ2 ，Ｃ2
，Ｄが、通信主体２ｃにはプロセスＡ3 ，Ｂ2 ，Ｅが
それぞれ登録されているとする。

【００１２】この場合、プロセスＡは、信頼性の向上の
ために３重化（Ａ1 ，Ａ2 ，Ａ3 ）されており、プロセ
スＢおよびプロセスＣは、それぞれ２重化（Ｂ1 ，Ｂ2
およびＣ1 ，Ｃ2 ）されており、プロセスＤおよびプロ
セスＥは、いずれも多重化されていない。

【００１３】このとき、たとえばプロセスＡは、自身が
３重化されていることを意識せずに、かつ他にどのよう
なプロセス（プロセスＢ，Ｃ，…）が、どこに、何重化
されて存在するかを意識しないようにしなければならな
い。

【００１４】すなわち、分散処理システム上に登録され
たアプリケーションプログラム（プロセス）間で、メッ
セージを交換して、互いに協調・協力して動作するシス
テムにおいては、システムの信頼性を向上させるための
一手法として、プロセスを多重化して並行に動作させる
方式が用いられる。

【００１５】ただし、分散処理システムの特徴である高
い拡張性、信頼性を維持するためには、分散して登録さ
れた各プロセスは、自プロセスにとって必要なプロセス
が存在するかといった存在情報、関連するプロセスがど
の通信主体に存在するかといった位置情報、自身および
関連するプロセスが何重化されているかといった多重度
情報を意識しないようにしなければならない。

【００１６】この解決策として、プロセス間の通信に放
送通信を用いる方法が存在するが、この方法の場合、上
記したようにシステムの拡張性の面で問題が生じる、つ
まり放送通信にはスケーラビリティの面で問題がある。

【００１７】そこで、多重化されたプロセスの一貫性を
保証すべく、多重化プロセスが同一順序でメッセージを
受信することを考慮しつつ、スケーラビリティな放送通
信が可能な分散処理システムの実現が熱望されていた。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
においては、多重化されたプロセスの一貫性を保証する
ため、多重化プロセスが同一順序でメッセージを受信す
ることができる、スケーラビリティな放送通信が可能な
通信装置の実現が熱望されていた。

【００１９】そこで、この発明は、システムの高信頼化
のために多重化されたシステム要素が同一順序でメッセ
ージを受信することを保証でき、スケーラビリティを備
えた大規模分散処理システムを構築することが可能な多
重通信装置を提供することを目的としている。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明の多重通信装置にあっては、メッセージ
が通信される少なくとも２本以上の通信路と、それぞれ
の通信路へのメッセージの送出およびそれぞれの通信路
上のメッセージの受入を行う１つ以上の通信主体とから
なるものにおいて、前記各通信主体は、送出すべきメッ
セージの宛先から前記通信路のうちの１つを選択する選
択手段と、この選択手段で選択された前記通信路に対し
て前記メッセージを送出するように制御する制御手段と
から構成されている。

【００２１】また、この発明の多重通信装置にあって
は、メッセージが通信される少なくとも２本以上の通信
路と、それぞれの通信路へのメッセージの送出およびそ
れぞれの通信路上のメッセージの受入を行う１つ以上の
通信主体とからなるものにおいて、前記各通信主体は、
送出すべきメッセージの宛先とその送出に使用する通信
路とを対応づけて管理する管理手段と、この管理手段で
管理される、前記送出すべきメッセージの宛先にしたが
って前記通信路の１つを選択する選択手段と、この選択
手段で選択された前記通信路に対して前記メッセージを
送出するように制御する制御手段とから構成されてい
る。

【００２２】また、この発明の多重通信装置にあって
は、メッセージが通信される少なくとも２本以上の通信
路と、それぞれの通信路へのメッセージの送出およびそ
れぞれの通信路上のメッセージの受入を行う１つ以上の
通信主体とからなるものにおいて、前記各通信主体は、
送出すべきメッセージの宛先とその送出に使用する通信
路とを対応づけて管理する管理手段と、この管理手段
で、前記送出すべきメッセージの宛先に対応する通信路
が管理されていない場合、前記通信路のそれぞれの負荷
を測定する測定手段と、この測定手段の測定結果にもと
づいて、前記通信路のうちの１つを選択する選択手段
と、この選択手段で選択された前記通信路に対して前記
メッセージを送出するように制御する制御手段とから構
成されている。

【００２３】さらに、この発明の多重通信装置にあって
は、メッセージが通信される少なくとも２本以上の通信
路と、それぞれの通信路へのメッセージの送出およびそ
れぞれの通信路上のメッセージの受入を行う１つ以上の
通信主体とからなるものにおいて、前記各通信主体は、
送出すべきメッセージの宛先とその送出に使用する通信
路とを対応づけて管理する管理手段と、この管理手段
で、前記送出すべきメッセージの宛先に対応する通信路
が管理されていない場合、前記通信路のそれぞれの負荷
を測定する測定手段と、この測定手段の測定結果にもと
づいて、前記通信路のうちの１つを選択する選択手段
と、この選択手段で選択された前記通信路に対して前記
メッセージを送出するように制御する制御手段と、この
制御手段の制御により送出された前記メッセージの宛先
とその送出に使用した通信路とを、前記管理手段に追加
する追加手段とから構成されている。

【００２４】

【作用】この発明は、上記した手段により、送出すべき
メッセージの宛先によって通信路を使い分けることがで
きるようになるため、特定のシステム要素へのメッセー
ジの通信が同一の通信路を用いて行うことが可能となる
ものである。

【００２５】

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して説明する。図１は、本発明にかかるシステムの概
略構成を示すものである。

【００２６】このシステムは、たとえば複数（ここで
は、３本）の通信路１ａ，１ｂ，１ｃと、これらに接続
された計算機からなる複数の通信主体（サイト）２ａ，
２ｂ，２ｃ，〜とによって構成されている。

【００２７】通信主体２ａ，２ｂ，２ｃ，〜のそれぞれ
は、各通信主体ごとに固有の処理を実行する本処理部３
と、上記の各通信路１ａ，１ｂ，１ｃに接続されて通信
主体間での情報の交換（通信または放送）を実行する通
信処理部４とによって構成されている。

【００２８】すなわち、通信主体２ａ，２ｂ，２ｃ，〜
の各本処理部３は、それぞれの通信処理部４を介して各
通信路１ａ，１ｂ，１ｃにメッセージを送出、あるいは
各通信路１ａ，１ｂ，１ｃ上のメッセージを受け入れる
ことによって、他の通信主体との間で情報交換を行うよ
うになっている。図２は、通信主体２ａを例に、本処理
部３および通信処理部４の構成を概略的に示すものであ
る。

【００２９】本処理部３は、ここでの処理を担当するＣ
ＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉ
ｔ）３ａ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒ
ｙ）３ｂ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅ
ｍｏｒｙ）３ｃ、およびこれらを接続するシステムバス
３ｄを有して構成されている。

【００３０】通信処理部４は、ここでの処理を担当する
ＣＰＵ４ａ、ＲＯＭ４ｂ、ＲＡＭ４ｃ、ＤＭＡ（Ｄｙｎ
ａｍｉｃ Ｍｅｍｏｒｙ Ａｃｃｅｓｓ）コントローラ
４ｄ、ＳＣＵ（Ｓｅｒｉａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉ
ｏｎ Ｕｎｉｔ）４ｅ，４ｆ，４ｇ、これらを接続する
ローカルバス４ｈ、上記ＳＣＵ４ｅと通信路１ａとの間
に設けられたラインレシーバ（Ｌｉｎｅ Ｒｅｃｅｉｖ
ｅｒ）４ｉおよびラインドライバ（Ｌｉｎｅ Ｄｒｉｖ
ｅｒ）４ｊ、上記ＳＣＵ４ｆと通信路１ｂとの間に設け
られたラインレシーバ４ｋおよびラインドライバ４ｍ、
並びに上記ＳＣＵ４ｇと通信路１ｃとの間に設けられた
ラインレシーバ４ｎおよびラインドライバ４ｐを有して
構成されている。

【００３１】しかして、通信路１ａ上に送出すべき送信
メッセージは、ＳＣＵ４ｅを経由して送出され、通信路
１ａ上の受信メッセージは、ＳＣＵ４ｅを経由して受け
入れられる。

【００３２】また、通信路１ｂ上に送出すべき送信メッ
セージは、ＳＣＵ４ｆを経由して送出され、通信路１ｂ
上の受信メッセージは、ＳＣＵ４ｆを経由して受け入れ
られる。

【００３３】さらに、通信路１ｃ上に送出すべき送信メ
ッセージは、ＳＣＵ４ｇを経由して送出され、通信路１
ｃ上の受信メッセージは、ＳＣＵ４ｇを経由して受け入
れられる。

【００３４】ここで、上記ＳＣＵ４ｅ，４ｆ，４ｇに
は、各通信路１ａ，１ｂ，１ｃ上におけるメッセージの
衝突を検出した場合に自動的に再送する機構を有してい
るものとする。

【００３５】よって、本実施例におけるメッセージの送
出とは、通信処理部４内のＣＰＵ４ａにて送信メッセー
ジを生成してＳＣＵ４ｅ，４ｆ，４ｇに送信要求を行う
ことであり、実際にメッセージが通信路１ａ，１ｂ，１
ｃ上に送出されるタイミングは各ＳＣＵ４ｅ，４ｆ，４
ｇまかせであり、送信要求と同時にメッセージが通信路
１ａ，１ｂ，１ｃ上に送出されるとは限らない。

【００３６】なお、通信処理部４のＤＭＡコントローラ
４ｄは、上記本処理部３のシステムバス３ｄにも接続さ
れており、このＤＭＡコントローラ４ｄを介して本処理
部３と通信処理部４との間のメッセージ交換が行われる
ようになっている。図３は、上記した通信処理部４の構
成を機能ブロック化して示すものである。すなわち、通
信処理部４は、送信処理部１１、使用通信路決定処理部
１２、負荷測定処理部１３、および受信処理部１４の各
ブロックからなっている。

【００３７】上記送信処理部１１は、上記使用通信路決
定処理部１２にて決定された前記通信路１ａ，１ｂ，１
ｃ上への、送信メッセージの送出にかかる処理を行うも
のである。

【００３８】上記使用通信路決定処理部１２は、メッセ
ージのあて先（プロセス名）とそのプロセスに対してメ
ッセージを送る際に使用する通信路の番号との対応を示
すテーブル（後述する）を有し、送出すべきメッセージ
のあて先から使用する通信路を決定するようになってい
る。

【００３９】なお、テーブルを参照することなく、たと
えばハッシュ関数などを利用することにより、送出すべ
きメッセージのあて先から使用する通信路を決定するこ
とも可能である。

【００４０】上記負荷測定処理部１３は、各通信路１
ａ，１ｂ，１ｃの負荷を測定するものであり、ここで
は、どの通信路１ａ，１ｂ，１ｃからメッセージを受信
したかの情報を上記受信処理部１４より受け、それぞれ
の通信路１ａ，１ｂ，１ｃの使用頻度（単位時間当たり
の受信メッセージ数）を求めるようになっている。ま
た、この負荷測定処理部１３には、各通信路１ａ，１
ｂ，１ｃごとの使用頻度を管理するためのテーブル（後
述する）が用意されている。

【００４１】上記受信処理部１４は、他の通信主体より
送出され、前記各通信路１ａ，１ｂ，１ｃ上を送られて
くる送信メッセージを、受信メッセージとして受け入れ
るための処理を行うものである。図４は、上記した使用
通信路決定処理部１２にて管理されるテーブルの例を示
すものである。

【００４２】このテーブル１２ａは、メッセージのあて
先（プロセス名）の項と通信路の番号の項とからなり、
たとえばプロセス Ａに対してメッセージを送る場合に
は通信路１ａを用い、プロセス Ｂに対してメッセージ
を送る場合には通信路１ｃを用いるといったような対応
関係が記述されるようになっている。図５は、上記した
負荷測定処理部１３にて管理されるテーブルの例を示す
ものである。

【００４３】このテーブル１３ａは、通信路の番号の項
と使用頻度の項とからなり、各通信路ごとの使用頻度
（測定値）が、メッセージを受信する度に更新されて記
憶されるようになっている。

【００４４】この場合、たとえば通信路１ａの使用頻度
は「０．２３（２３％）」、通信路１ｂの使用頻度は
「０．１５（１５％）」、通信路１ｃの使用頻度は
「０．１９（１９％）」となっている。次に、上記した
構成における動作について説明する。図６は、メッセー
ジを送出する際の処理の流れを示すものである。たとえ
ば今、通信主体２ａ内の本処理部３のプロセス Ａか
ら、あるプロセスに当ててメッセージを送出するとす
る。

【００４５】この場合、通信主体２ａ内の通信処理部４
では、本処理部３からの送信要求を送信処理部１１にて
受けとることにより（ステップ８０１）、どこ、つまり
どのプロセスに当ててメッセージを送出するかのあて先
に応じて通信に使用する通信路の検索が使用通信路決定
処理部１２に指示される（ステップ８０２）。

【００４６】すると、使用通信路決定処理部１２におい
て、図４に示したメッセージのあて先と使用する通信路
との対応を示すテーブル１２ａが、上記送信処理部１１
からの送出すべきメッセージのあて先名により検索され
る。

【００４７】このとき、上記テーブル１２ａ上に、すで
に上記メッセージのあて先が登録されている場合には、
それに対応する通信路番号が読み出され、その通信路を
使用して通信するよう、上記通信路番号が返送される
（ステップ８０３）。

【００４８】たとえば、メッセージのあて先がプロセス
Ｂに対するものである場合、使用通信路決定処理部１
２からは、送信処理部１１に通信路番号として「１ｃ」
が送られる。

【００４９】また、たとえばメッセージのあて先がプロ
セス Ｃに対するものである場合には、通信路番号とし
ての「１ｂ」が、さらに、プロセス Ｄに対するもので
ある場合には、通信路番号としての「１ａ」が送られ
る。

【００５０】この結果、たとえばプロセス Ｂに対する
メッセージは、送信処理部１１により通信路１ｃ上に送
出される。また、同様に、プロセス Ｃに対するメッセ
ージは、通信路１ｂ上に、プロセス Ｄに対するメッセ
ージは、通信路１ａ上に、それぞれ送出されることにな
る（ステップ８０６）。

【００５１】一方、上記テーブル１２ａ上に登録されて
いないプロセスに対するメッセージの送出が指示された
場合、つまりメッセージのあて先が上記テーブル１２ａ
上に登録されていない場合（ステップ８０３）には、使
用通信路決定処理部１２より負荷測定処理部１３に各通
信路１ａ，１ｂ，１ｃの負荷の状態の問い合わせが行わ
れる。

【００５２】この問い合わせに対し、負荷測定処理部１
３においては、図５に示した各通信路とその使用頻度と
の関係を示すテーブル１３ａが検索され、現在の使用頻
度が最も低い通信路の１つが選択される（ステップ８０
４）。

【００５３】たとえば、メッセージのあて先としてのプ
ロセス Ｅがテーブル１２ａ上に未登録である場合、テ
ーブル１３ａ上より現在の使用頻度が最も低い通信路番
号「１ｂ」が選択される。

【００５４】この選択結果は、使用通信路決定処理部１
２に返され、使用通信路決定処理部１２にて、選択され
た通信路１ｂが、今回の処理で新たに発生したプロセス
Ｅに対するメッセージの送出に割り当てられる通信路
と判断し、この対応関係、つまりメッセージのあて先プ
ロセス Ｅとそれに対応する使用通信路番号１ｂとが、
図７に示す如く、テーブル１２ａ上に追加登録される
（ステップ８０５）。

【００５５】この後、使用通信路決定処理部１２から送
信処理部１１に、今回の処理で新たに発生したプロセス
Ｅを通信路１ｂを使用して通信するように指示がなさ
れることにより、プロセス Ｅに対するメッセージは通
信路１ｂ上に送出される（ステップ８０６）。

【００５６】このように、あて先ごとに割り当てられた
通信路もしくは負荷の最も小さい通信路を使用して、各
プロセスに対するメッセージの通信を行うことにより、
各通信路における負荷を分散させることが可能となる。
図８は、メッセージを受入する際の処理の流れを示すも
のである。たとえば今、通信主体２ｂにおいて、その本
処理部３内のプロセス Ｂに対して送出されたメッセー
ジを、受入したとする。

【００５７】この場合、通信主体２ｂ内の通信処理部４
では、受信処理部１４が通信路１ｃを介して、プロセス
Ｂに宛てて放送されたメッセージを受信することによ
り（ステップ９０１）、本メッセージのあて先であるプ
ロセス Ｂが既にメッセージのあて先と使用する通信路
との対応を示すテーブル１２ａ上に登録されているか否
かの確認が、使用通信路決定処理部１２に指示される
（ステップ９０２）。

【００５８】すると、使用通信路決定処理部１２におい
て、図４に示したメッセージのあて先と使用する通信路
との対応を示すテーブル１２ａが、上記受信処理部１４
で受信したメッセージのあて先名により検索される。こ
のとき、上記テーブル１２ａ上に、すでに上記メッセー
ジのあて先が登録されている場合（ステップ９０３）に
は、登録済みである旨の応答が返される。

【００５９】たとえば、この実施例では、メッセージの
あて先がプロセス Ｂに対するものであることから登録
済みであることが確認され、使用通信路決定処理部１２
から受信処理部１４にその旨が返送される。この結果、
プロセス Ｂに対するメッセージは、受信処理部１４に
より、通信処理部４から本処理部３に送られる（ステッ
プ９０５）。

【００６０】一方、受信したメッセージのあて先名によ
る検索により、上記テーブル１２ａ上に当メッセージの
あて先が登録されていなかった場合（ステップ９０３）
には、当メッセージのあて先とその通信に使用された通
信路の番号がテーブル１２ａ上に登録された後、登録完
了の旨の応答が返送される。

【００６１】たとえば、通信処理部４内の受信処理部１
４が、通信路１ｂを用いてプロセスＥに宛てて放送した
メッセージを受信したとすると、この場合、図４に示し
たテーブル１２ａ上には当メッセージのあて先は登録さ
れていないため、使用通信路決定処理部１２にて今回の
処理で新たに受信したメッセージのあて先であるプロセ
ス Ｅと、その通信に使用された通信路の番号１ｂと
が、図７に示す如く、テーブル１２ａ上に追加登録され
（ステップ９０４）、その後、受信処理部１４に対して
登録完了の旨の応答が返される。

【００６２】受信処理部１４は、使用通信路決定処理部
１２からの登録完了の通知を受けると、プロセス Ｅに
対するメッセージを、通信処理部４から本処理部３に送
る（ステップ９０５）。

【００６３】なお、このとき、各通信路とその使用頻度
との対応を示すテーブル１３ａの、プロセス Ｅに対す
るメッセージの通信に使用された通信路の番号１ｂに対
応する使用頻度の値が、図９に示すように書き換えら
れ、特定の通信路に対して負荷が集中していないことが
わかる。

【００６４】前記実施例では、メッセージのあて先に応
じて１つの通信路を選択し、その通信路を介してメッセ
ージを送出しているが、通信路の高信頼化を図るために
複数の通信路に同一メッセージを送出する冗長な通信シ
ステムの場合、メッセージのあて先ごとに通信頻度の低
い方から所定数の通信路を選択し、その番号をメッセー
ジのあて先と使用通信路との対応を示すテーブルに登録
していくことにより、容易に実現できる。

【００６５】因みに、冗長な通信路を用いて信頼性を上
げ、全通信主体が同一順序でメッセージを受信するプロ
トコルとしては、たとえば特開平３−６９２４１号公報
に示されるものが知られている。

【００６６】また、ここでは特定のシステムプロセスへ
のメッセージ通信を同一の通信路を用いて行うことによ
り、多重化要素へのメッセージ到着順序の同一性を保証
しようとしているが、単一通信路における全通信主体へ
のメッセージの到着順序を同一に保証する通信プロトコ
ルとしては、たとえば特開平３−５８５４９号公報に示
されるものがある。ここで、改めて多重通信路の必要性
と、多重通信路を用いた際の問題点、および本発明で上
記問題点が解決されることを、例を用いて述べる。

【００６７】複数の計算機間でメッセージを互いに交換
しながら処理を行う場合、一般にＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ
Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）が用いられる。しかし、シ
ステムの規模が大きくなると、ＬＡＮが処理のボトルネ
ックとなる。

【００６８】すなわち、単一ＬＡＮでは、計算機の台数
に比例してＬＡＮの使用頻度が高くなり、その結果、メ
ッセージの衝突が多くなって通信路の性能が低下する。
このため、計算機の台数に比例したシステム性能の向上
が達成できず、むしろ各計算機の応答性は低下する。こ
のような問題を解決し、計算機の台数にほぼ比例してシ
ステム性能を向上させるためには、通信路の負荷を分散
させる必要がある。そこで、本実施例においては、通信
路を多重化し、各通信路の負荷を分散させる方式が用い
られている。

【００６９】しかし、プロセス間で通信路を介してメッ
セージを交換しながら協調・協力して動作する分散処理
システムにおいて、プロセスを多重化し、並行動作ない
し待機冗長動作させてシステムの信頼性を向上させる場
合、多重化されたプロセスが同一順序でメッセージを受
信しなければならない。さもなければ、多重化されたプ
ロセスの処理の整合性がとれなくなり、正しい処理が行
えなくなる。

【００７０】たとえば、図１０に示すように、４つの通
信主体（計算機）２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが３本の通信
路１ａ，１ｂ，１ｃによってそれぞれ接続されている状
況においては、図１１に示す３通りの場合（ケース１，
２，３）が考えられる。ここでは、プロセスＡ，Ｂ，Ｄ
はそれぞれ２重化さて、プロセスＣは多重化されていな
い。

【００７１】ケース１の場合は、プロセスＢ1 にプロセ
スＡ1 からのメッセージ，Ａ2 からのメッセージの順で
受信されたならば、プロセスＢ2 にもプロセスＡ1 から
のメッセージ，Ａ2 からのメッセージの順で受信されな
ければならない。

【００７２】ケース２の場合は、プロセスＢ1 ，Ｂ2 に
プロセスＡ1 ，Ａ2 ，Ｃからのメッセージが同一順序で
到着しなければならず、たとえばプロセスＢ1 にプロセ
スＡ1 ，Ｃ，Ａ2 の順でメッセージが受信されたら、プ
ロセスＢ2 もプロセスＡ1 ，Ｃ，Ａ2 の順でメッセージ
が受信されなければならない。

【００７３】ケース３の場合は、プロセスＢ1 ，Ｂ2 が
プロセスＡ1 ，Ａ2 からのメッセージを同一順序で受信
すれば良く、通信主体２ｃおよび２ｄにおいては、プロ
セスＣからのメッセージを、プロセスＡからの２つのメ
ッセージのどのタイミングで受信しても、プロセスＢ，
Ｄの処理の一貫性は保証される（たとえば、｛Ａ1 ，Ａ
2 ，Ｃ｝、｛Ａ1 ，Ｃ，Ａ2 ｝、｛Ｃ，Ａ1 ，Ａ2 ｝の
どの順番で受信しても良い）。

【００７４】すなわち、単一通信路におけるメッセージ
の受信順序を全通信主体で同一に保証する機構が存在す
るならば、ケース１とケース２より、プロセスＢという
同一のあて先に送るプロセスＡ1 ，Ａ2 ，Ｃは、同一通
信路を用いて通信を行えば、全通信主体で同一順序でメ
ッセージを受信することができ、処理の整合性が保証さ
れる。また、ケース２とケース３より、あて先名が異な
ればメッセージの受信順序の制約がないことがわかる。

【００７５】しかしながら、送信元プロセス名から使用
する通信路を決定する場合は、たとえばケース２の場合
のように、プロセスＡとプロセスＣとでは異なる通信路
を選択する可能性があり、その場合、プロセスＢ1 とプ
ロセスＢ2 にてメッセージの受信順序が異なってしまう
可能性がある。すなわち、プロセスＢ1 はプロセスＡ1
，Ａ2 ，Ｃの順に受信し、プロセスＢ2 はプロセスＡ1
，Ｃ，Ａ2 の順に受信してしまうかも知れない。

【００７６】そこで、単一の通信路において、全通信主
体でメッセージの受信順序を同一に保証する通信機構が
存在するので、それを利用し、メッセージのあて先よ
り、使用する通信路を決定してメッセージを送信するよ
うにすれば、システムとしての処理の整合性を保証する
ことができ、かつ各通信路の負荷を分散させることがで
きる。

【００７７】あて先名から使用する通信路を決定するア
ルゴリズムは、ハッシュ関数を用いてあて先名から使用
する通信路の番号を求める方式や、各通信路の負荷を測
定し、各通信路の負荷が均等になるように割り付ける方
式などが存在する。

【００７８】また、システム上で動作するアプリケーシ
ョンによっては、通信頻度の高いプロセス名が特定の通
信路上に集中して割り付けられ、多重化の効果が得られ
ない状態になるかもしれない。

【００７９】このような場合には、ある通信路の負荷が
所定値をこえたとき、全通信主体間でハッシュ関数を変
えたり、その時点の負荷の状況に応じて割り当ての通信
路を変更するようにすれば良い。上記したように、送出
すべきメッセージの宛先によって通信路を使い分けるこ
とができるようにしている。

【００８０】すなわち、全ての通信主体上でのメッセー
ジの受信順序の同一性は、異なる名前のプロセス間まで
も含めたメッセージの受信順序の同一性を保証する必要
がないため、メッセージのあて先に応じて使用する通信
路を割り当てるようにしている。これにより、同一通信
路におけるメッセージ通信の集中を避けることができる
とともに、同一の通信路を用いて特定のプロセスへのメ
ッセージの通信が可能となる。したがって、多重化され
た各プロセスへのメッセージの到着順序を保証しつつ、
高いスケーラビリティを備えた大規模分散処理システム
を容易に構築できるものである。

【００８１】しかも、その割り当てを各通信路の使用頻
度をもとに決定するようにしているため、あらかじめシ
ステムプロセスごとに使用する通信路を割り当てておく
必要がなく、動的なシステムプロセスの追加にも柔軟に
対応することができ、システムプロセスの移動や複写に
も影響されないものである。なお、この発明は、上記実
施例に限定されるものではなく、発明の要旨を変えない
範囲において、種々変形実施可能なことは勿論である。

【００８２】

【発明の効果】以上、詳述したようにこの発明によれ
ば、システムの高信頼化のために多重化されたシステム
プロセスが同一順序でメッセージを受信することを保証
でき、スケーラビリティを備えた大規模分散処理システ
ムを放送通信を用いて構築することが可能な多重通信装
置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例にかかるシステムの概略構
成を示すブロック図。

【図２】同じく、本処理部および通信処理部の構成を概
略的に示すブロック図。

【図３】同じく、通信処理部の構成を機能ブロック化し
て示す図。

【図４】同じく、使用通信路決定処理管理テーブルの例
を示す図。

【図５】同じく、負荷測定処理管理テーブルの例を示す
図。

【図６】同じく、メッセージを送出する際の処理の流れ
を説明するために示すフローチャート。

【図７】同じく、使用通信路決定処理管理テーブルの更
新例を示す図。

【図８】同じく、メッセージを受入する際の処理の流れ
を説明するために示すフローチャート。

【図９】同じく、負荷測定処理管理テーブルの更新例を
示す図。

【図１０】同じく、通信路にＬＡＮを用いた場合を例に
示す構成図。

【図１１】同じく、通信路にＬＡＮを用いた場合を例に
動作を説明するために示す図。

【図１２】従来技術とその問題点を説明するために示す
図。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ，１ｃ…通信路、２ａ，２ｂ，２ｃ…通信主
体、３…本処理部、４…通信処理部、１１…送信処理
部、１２…使用通信路決定処理部、１２ａ…使用通信路
決定処理管理テーブル、１３…負荷測定処理部、１３ａ
…負荷測定処理管理テーブル、１４…受信処理部。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 メッセージが通信される少なくとも２本
   以上の通信路と、それぞれの通信路へのメッセージの送
   出およびそれぞれの通信路上のメッセージの受入を行う
   １つ以上の通信主体とからなる多重通信装置において、 前記各通信主体は、 送出すべきメッセージの宛先から前記通信路のうちの１
   つを選択する選択手段と、 この選択手段で選択された前記通信路に対して前記メッ
   セージを送出するように制御する制御手段とを具備した
   ことを特徴とする多重通信装置。
2. 【請求項２】 メッセージが通信される少なくとも２本
   以上の通信路と、それぞれの通信路へのメッセージの送
   出およびそれぞれの通信路上のメッセージの受入を行う
   １つ以上の通信主体とからなる多重通信装置において、 前記各通信主体は、 送出すべきメッセージの宛先とその送出に使用する通信
   路とを対応づけて管理する管理手段と、 この管理手段で管理される、前記送出すべきメッセージ
   の宛先にしたがって前記通信路の１つを選択する選択手
   段と、 この選択手段で選択された前記通信路に対して前記メッ
   セージを送出するように制御する制御手段とを具備した
   ことを特徴とする多重通信装置。
3. 【請求項３】 メッセージが通信される少なくとも２本
   以上の通信路と、それぞれの通信路へのメッセージの送
   出およびそれぞれの通信路上のメッセージの受入を行う
   １つ以上の通信主体とからなる多重通信装置において、 前記各通信主体は、 送出すべきメッセージの宛先とその送出に使用する通信
   路とを対応づけて管理する管理手段と、 この管理手段で、前記送出すべきメッセージの宛先に対
   応する通信路が管理されていない場合、前記通信路のそ
   れぞれの負荷を測定する測定手段と、 この測定手段の測定結果にもとづいて、前記通信路のう
   ちの１つを選択する選択手段と、 この選択手段で選択された前記通信路に対して前記メッ
   セージを送出するように制御する制御手段とを具備した
   ことを特徴とする多重通信装置。
4. 【請求項４】 メッセージが通信される少なくとも２本
   以上の通信路と、それぞれの通信路へのメッセージの送
   出およびそれぞれの通信路上のメッセージの受入を行う
   １つ以上の通信主体とからなる多重通信装置において、 前記各通信主体は、 送出すべきメッセージの宛先とその送出に使用する通信
   路とを対応づけて管理する管理手段と、 この管理手段で、前記送出すべきメッセージの宛先に対
   応する通信路が管理されていない場合、前記通信路のそ
   れぞれの負荷を測定する測定手段と、 この測定手段の測定結果にもとづいて、前記通信路のう
   ちの１つを選択する選択手段と、 この選択手段で選択された前記通信路に対して前記メッ
   セージを送出するように制御する制御手段と、 この制御手段の制御により送出された前記メッセージの
   宛先とその送出に使用した通信路とを、前記管理手段に
   追加する追加手段とを具備したことを特徴とする多重通
   信装置。