JPH07152698A - ローカル・エリア・ネットワーク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ネットワーク回線に大きな負荷をかけること
なく、同一処理を行うサーバ間で負荷を分散させるこ
と。 【構成】 クライアントは、問合せメッセージ送信手段
12a により、サーバに要求する処理の種類を特定するた
めの処理識別子と、サーバが当該処理を実行するのに必
要な負荷値である必要負荷値とを含む問合せメッセージ
をブロードキャストにより送信する。サーバは、処理判
別手段22a と負荷判別手段23とにより、受信した問合せ
メッセージに含まれる処理識別子、必要負荷値及び自己
の現在の負荷値とに基づいて、該処理を実行可能である
か否か判別する。そして、実行可能であるとき、処理可
能メッセージ返信手段22b により、問合せメッセージ送
信元に対して処理可能メッセージを返信する。クライア
ントは、処理要求手段12b により、最初に受信した処理
可能メッセージの送信元に対して処理の要求を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、それぞれ特定の処理を
行う複数のサーバと、それらのサーバに対して各種の処
理を要求する複数のクライアントとが接続されたローカ
ル・エリア・ネットワークに関し、特に、各サーバの有
効利用を図るため各サーバ間で負荷分散を行うようにし
たローカル・エリア・ネットワークに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図６は、ローカル・エリア・ネットワー
クのシステム構成の一例を示すブロック図である。図６
において、１，２はクライアント、３，６，８はプリン
トサーバ、３ａ，６ａ，８ａはプリンタ、４，５はファ
イルサーバ，４ａ，５ａはディスク装置、７はコンピュ
ーティングサーバ、９はネットワーク回線である。プリ
ントサーバ３，６，８は、それぞれ、プリンタ３ａ，６
ａ，８ａを使ってプリント処理を行う。ファイルサーバ
４，５は、それぞれ、大容量のディスク装置４ａ，５ａ
を使ってファイリング処理を行う。また、コンピューテ
ィングサーバ７は、高速の計算処理を行うコンピューテ
ィング機能専用のサーバである。そして、クライアント
１，２は、必要に応じて、プリント出力やファイルの書
き込み，読み出し等の処理を各サーバに要求する。

【０００３】このようなローカル・エリア・ネットワー
クにおいて、各クライアント１，２が、各サーバの負荷
状態に関係なくサーバを指定して処理を要求すると、１
つのサーバに負荷が集中する可能性があり、そのよう
に、１つのサーバに負荷が集中すると、ネットワーク全
体のスループットが低下する。そこで、そのような負荷
の集中を防ぐため、従来から、次に示すような、サーバ
の負荷分散を行う技術が提案されている。

【０００４】（第１従来例）クライアント側でまず１つ
のサーバに対して負荷状態を問い合わせ、そのサーバの
負荷値がある値以下であればそのサーバを処理サーバと
して決定するが、そうでなければ、次のサーバに同様な
問い合わせを行う。それを処理サーバが決定するまで繰
り返し行う（例、特開平４−２７１４５５号公報）。

【０００５】（第２従来例）クライアント側がブロード
キャストにより各サーバの負荷状態の問い合わせを行
い、最も低負荷のサーバを処理サーバとして決定する
（例、特開平４−１１４２５０号公報）。

【０００６】（第３従来例）各サーバの負荷状態を管理
するサーバ管理装置を設け、クライアント側は、該サー
バ管理装置に対して処理を依頼する。処理の依頼を受け
たサーバ管理装置は、該当するサービスを提供するサー
バの中で最も低負荷状態のサーバに対して処理を依頼す
る（例、特開平２−２７５５６３号公報）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た第１従来例では、必要な処理を行うサーバが全て高負
荷状態のとき、クライアント側は、いずれかのサーバの
負荷状態が所定値以下に低下するまで、各サーバに対し
て問い合わせを繰り返し行うことになって、ネットワー
ク回線９上の負荷が大きくなる。また、クライアント側
は、サーバを特定して問い合わせを行うため、ネットワ
ーク上のサーバが増減した場合、各々のクライアントが
管理しているサーバアドレスを、その都度書き換える必
要があるという問題点があった。また、第２従来例に
は、最初に低負荷のサーバから応答があっても、一定時
間は他のサーバからの応答を待つ必要があり、全体的な
処理効率が低くなるという問題点があった。そしてま
た、第３従来例には、専用のサーバ管理装置が必要であ
り、小規模のネットワークシステムにはコスト的に不向
きであるという問題点があった。本発明は、以上のよう
な問題点を解決することを課題とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明では、複数のサーバと該サーバに対して処理
を要求する複数のクライアントとが接続されたローカル
・エリア・ネットワークにおいて、前記クライアント
は、サーバに処理を要求する際に、要求する処理の種類
を示す処理識別子と、要求する処理をサーバが実行する
のに必要な負荷値である必要負荷値とを含む問合せメッ
セージをブロードキャストにより送信する問合せメッセ
ージ送信手段と、前記問合せメッセージに応答してサー
バから返信されてきた処理可能メッセージの内、最初に
受信したものの送信元に対して処理の要求を行う処理要
求手段とを具え、前記サーバは、受信した問合せメッセ
ージに含まれる処理識別子で示される種類の処理が実行
可能であるか否かを判別する処理判別手段と、前記処理
判別手段で実行可能であると判別されたとき、現在の自
己の負荷値に基づいて、問合せメッセージに含まれる必
要負荷値の処理が実行可能であるか否かを判別する負荷
判別手段と、前記負荷判別手段で実行可能であると判別
されたとき、問合せメッセージの送信元に対して処理可
能メッセージを返信する処理可能メッセージ返信手段と
を具えることとした。

【０００９】

【作 用】クライアントは、サーバに処理を要求する
際に、問合せメッセージ送信手段により、要求する処理
の種類を示す処理識別子と、要求する処理をサーバが実
行するのに必要な負荷値である必要負荷値とを含む問合
せメッセージをブロードキャストにより送信する。サー
バは、クライアントから問合せメッセージを受信する
と、処理判別手段により、受信した問合せメッセージに
含まれる処理識別子が示す種類の処理を実行可能である
か否かを判別する。そして、処理判別手段で実行可能で
あると判別されたとき、負荷判別手段により、現在の自
己の負荷値に基づいて、問合せメッセージに含まれる必
要負荷値の処理を実行可能であるか否かを判別する。そ
して、負荷判別手段で実行可能であると判別されたと
き、処理可能メッセージ返信手段により、問合せメッセ
ージの送信元に対して処理可能メッセージを返信する。
問合せメッセージ送信元のクライアントは、サーバから
処理可能メッセージを受信したとき、処理要求手段によ
り、最初に受信した処理可能メッセージの送信元に対し
て処理の要求を行う。

【００１０】そのようにして、サーバの負荷状態を管理
するためのサーバ管理装置を設けることなく、同じ処理
を行うサーバ間の負荷を制御し、分散させる。また、問
合せメッセージに応答するサーバは、要求される処理が
実行可能で、かつ、その時低負荷状態にあるサーバのみ
となるため、応答のための通信量が少なくなって、その
分、ネットワーク回線の負荷を低減させる。さらに、最
初に受信した処理可能メッセージの送信元、すなわち、
物理的距離が近いサーバに処理を行わせることになるの
で、大量のデータが付随する処理要求メッセージを遠距
離のサーバに送信するようなことが減って、その面で
も、ネットワーク回線の負荷を低減させる。そしてま
た、ネットワーク上のサーバが増減したり、新たな機能
のサーバが加わったりしても、クライアント側でそれら
のサーバのアドレスを書き換えたりする必要をなくす。
さらにまた、クライアント側は、最初に受信した処理可
能メッセージの送信元を処理サーバとして選択するた
め、他のサーバからの応答を待つ必要はなく、全体の処
理効率を高くする。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は、本発明のローカル・エリア・ネッ
トワークにおけるクライアント及びサーバの概要を示す
ブロック図である。図１（イ）は、クライアントを示
し、図１（ロ）は、同一ネットワーク上のサーバを示し
ており、１０はクライアント、１１，２１は通信制御
部、１２，２２はＣＰＵ（中央処理装置）、１２ａは問
合せメッセージ送信手段、１２ｂは処理要求手段、２０
はサーバ、２２ａは処理判別手段、２２ｂは処理可能メ
ッセージ返信手段、２３は負荷判別手段、２３ａは負荷
計測手段、２３ｂは負荷比較手段、２４は入出力制御
部、２５は記憶部である。

【００１２】クライアント１０の通信制御部１１は、ネ
ットワーク回線９を介してサーバ２０等との間でメッセ
ージの送受信を行う。ＣＰＵ１２により実現される問合
せメッセージ送信手段１２ａは、クライアント１０から
サーバに処理を要求する際に、要求する処理の種類を特
定するための処理識別子と、要求する処理をサーバが実
行するのに必要な負荷値である必要負荷値とを含む問合
せメッセージをブロードキャストにより送信する。な
お、「負荷値」とは、サーバのＣＰＵ２２と通信制御部
２１の稼働率を総合的に、０≦Ｑ≦１（ただし、Ｑは負
荷値）の範囲で示す値である。そして、「必要負荷値」
は、サーバがマルチタスクで動いている時、当該処理を
実行するのに必要なサーバの負荷値であり、処理対象デ
ータ量，データの種類，ＣＰＵの単位時間当りのデータ
処理量等に基づいて割り出す。処理要求手段１２ｂは、
サーバから返信されてきた処理可能である旨を通知する
処理可能メッセージの内、最初に受信した処理可能メッ
セージの送信元に対して処理の要求を行う。

【００１３】サーバ２０の通信制御部２１は、ネットワ
ーク回線９を介して各クライアントとの間でメッセージ
の送受信を行う。ＣＰＵ２２により実現される処理判別
手段２２ａは、クライアントから問合せメッセージを受
信したとき、受信した問合せメッセージに含まれる処理
識別子に基づいて、自己が処理を実行可能であるか否か
を判別する。負荷判別手段２３は、負荷計測手段２３ａ
と負荷比較手段２３ｂとを具えており、処理判別手段２
２ａで処理可能であると判別されたとき、問合せメッセ
ージに含まれる必要負荷値と現在の自己の負荷値とに基
づいて、自己が処理を実行可能であるか否かを判別す
る。処理可能メッセージ返信手段２２ｂは、負荷判別手
段で処理可能であると判別されたとき、問合せメッセー
ジの送信元に対して処理可能メッセージを返信する。入
出力制御部２４は、ＣＰＵ２２からの入出力命令に従っ
て外部に接続される入出力装置３０を制御する。記憶部
２５は、クライアント１０からメッセージとして受信し
たデータやＣＰＵ２２において処理し生成したデータを
格納する。

【００１４】次に、一例として、図６に示すネットワー
クにおけるクライアント１で文書を作成した後、プリン
ト出力する場合を例にして、本発明の動作を説明する。
なお、図６において、各クライアントやサーバ中に括弧
書きで示している０１_H ，０２_H ，・・・，０８_H は、
それぞれの物理アドレスである。

【００１５】図３は、クライアントにおける処理手順を
示すフローチャートである。 ステップ１…クライアント１において、作成した文書を
プリント出力させるに当たり、プリントサーバ間の負荷
分散を行ってプリント出力させるか、あるいは、負荷の
状態に関係なく、特定のプリントサーバを指定してプリ
ント出力させるかを指定する。 ステップ２…負荷分散を行う場合、図２（イ）に示すフ
ォーマットの問合せメッセージを、図５（１）に示すよ
うにブロードキャストにより送信する。問合せメッセー
ジには、メッセージ識別子として、問合せメッセージで
あることを示す“０１_H ”、宛先アドレスとしてブロー
ドキャストするため特定のアドレスを指定しない“ＦＦ
_H ”、発信アドレスとして自己のアドレス“０１_H ”、
処理識別子としてプリントサービスであることを示す
“０５_H ”を設定する。そして、必要負荷値としては、
プリントサーバに対して要求するプリント処理を実行す
るのに十分な値で、並列処理する他のジョブの処理効率
に影響を及ぼさない値の負荷値、例えば、０．３５を設
定する。

【００１６】ステップ３…問合せメッセージに対するプ
リンタサーバからの返信として、図２（ロ）に示すフォ
ーマットの処理可能メッセージを受信したか否かを判別
する。 ステップ４…図５（２），（３）に示すような、処理可
能メッセージを受信したら、最初に受信した処理可能メ
ッセージの送信元のプリントサーバを処理サーバとして
決定する。図５，図６の例において、プリントサーバ６
とプリントサーバ８から処理可能メッセージが返ってき
た場合、プリントサーバ６の方が、距離的に要求元クラ
イアント１の近くにある関係上、プリントサーバ６から
の処理可能メッセージの方が早く着信する。そのため、
クライアント１は、プリントサーバ６を処理サーバに決
定することになる。

【００１７】ステップ５…ステップ３で処理可能メッセ
ージを受信しなかったとき、一定時間が経過するのを待
つ。 ステップ６…図２（ハ）に示すフォーマットの処理要求
メッセージを生成し、図５（４）に示すように、プリン
トサーバ６に対して送信する。もし、ステップ３におい
て処理可能メッセージを受信せず、ステップ５におい
て、一定時間待っても応答がない場合は、ステップ１で
負荷分散を行わない場合と同様に、処理サーバとして、
特定のプリントサーバを指定し、そのサーバに対して処
理要求メッセージを送信する。 ステップ７…処理要求先のサーバからの処理結果を、処
理応答メッセージとして、図５（５）に示すように受信
する。

【００１８】次に、問合せメッセージを受信したサーバ
の動作を説明する。図４は、サーバにおける処理手順を
示すフローチャートである。 ステップ１…ネットワーク回線９に流れるメッセージを
通信制御部２１で受信し、その宛先アドレスが自己のア
ドレス又はブロードキャスト用アドレス“ＦＦ_H ”であ
るか否かを判別する。 ステップ２…自己のアドレス又はブロードキャスト用ア
ドレスであったら、通信制御部２１は、受信したメッセ
ージをＣＰＵ２２に渡し、ＣＰＵ２２は、それを記憶部
２５に格納しておく。そして、処理判別手段２２ａによ
り、メッセージ中の処理識別子を調べ、自己のサーバで
実行可能な処理内容であるか否かを判別する。 ステップ３…実行可能なものであったら、メッセージ中
のメッセージ識別子を調べ、問合せメッセージであるか
否かを判別する。

【００１９】ステップ４…問合せメッセージであった
ら、負荷判別手段２３中の負荷計測手段２３ａにより、
自己の現在の負荷値Ｑを計測する。 ステップ５…負荷比較手段２３ｂにより、記憶部２５に
格納されている問合せメッセージの必要負荷値と上記負
荷値Ｑとから、必要負荷値≦１−Ｑの条件を満たすか否
か、すなわち、負荷的に見て対象とする処理の実行が可
能であるか否かを判別する。 ステップ６…上記条件を満たすとき、図５（２），
（３）に示すように、送信元のクライアント１に対し
て、図２（ロ）に示すような、処理可能メッセージを送
信する。

【００２０】ステップ７…ステップ３で問合せメッセー
ジではなかったとき、すなわち、処理要求メッセージで
あったとき、記憶部２５に格納されたメッセージのデー
タの処理を実行する。なお、実際にプリント処理するに
当たり、クライアント１からプリントサーバ６に渡さ
れ、記憶部２５に格納されているデータは、印刷内容を
記述した論理的な内容であるので、プリンタにデータを
転送する前に、プリンタが処理できるイメージデータに
変換する必要がある。ＣＰＵ２２は、その変換処理を行
い、処理したデータを一旦記憶部２５に格納した後、入
出力制御部２４により、記憶部２５からイメージデータ
を逐次読み出してプリンタ（入出力装置３０）に転送す
ることによってプリント処理を行う。 ステップ８…図５（５）に示すように、送信元のクライ
アント１に対して、処理応答メッセージを送信する。

【００２１】

【発明の効果】以上述べた如く、本発明のローカル・エ
リア・ネットワークによれば、サーバの負荷状態を管理
するためのサーバ管理装置を設けることなく、同じ処理
を行うサーバ間の負荷を制御し、分散させることができ
る。また、問合せメッセージに応答するサーバは、要求
される処理が実行可能で、かつ、その時低負荷状態にあ
るサーバのみとなるため、応答のための通信量が少なく
なって、その分、ネットワーク回線の負荷を低減するこ
とができる。さらに、最初に受信した処理可能メッセー
ジの送信元、すなわち、物理的距離が近いサーバに処理
を行わせることになるので、大量のデータが付随する処
理要求メッセージを遠距離のサーバに送信するようなこ
とが減って、その面でも、ネットワーク回線の負荷を低
減させることができる。そしてまた、ネットワーク上の
サーバが増減したり、新たな機能のサーバが加わったり
しても、クライアント側でそれらのサーバのアドレスを
書き換えたりする必要もなくなる。さらにまた、クライ
アント側は、最初に受信した処理可能メッセージの送信
元を処理サーバとして選択するため、他のサーバからの
応答を待つ必要はなく、全体の処理効率を高くすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のローカル・エリア・ネットワークに
おけるクライアント及びサーバの概要を示すブロック図

【図２】 本発明における各種メッセージのフォーマッ
ト例を示す図

【図３】 クライアントにおける処理手順を示すフロー
チャート

【図４】 サーバにおける処理手順を示すフローチャー
ト

【図５】 メッセージフローの一例を示す図

【図６】 ローカル・エリア・ネットワークのシステム
構成の一例を示すブロック図

【符号の説明】

１，２，１０…クライアント、３，６，８…プリントサ
ーバ、３ａ，６ａ，８ａ…プリンタ、４，５…ファイル
サーバ、４ａ，５ａ…ディスク装置、７…コンピューテ
ィングサーバ、９…ネットワーク回線、１１，２１…通
信制御部、１２，２２…ＣＰＵ、１２ａ…問合せメッセ
ージ送信手段、１２ｂ…処理要求手段、２２ａ…処理判
別手段、２２ｂ…処理可能メッセージ返信手段、２３…
負荷判別手段、２３ａ…負荷計測手段、２３ｂ…負荷比
較手段、２４…入出力制御部、２５…記憶部、３０…入
出力装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のサーバと該サーバに対して処理を
   要求する複数のクライアントとが接続されたローカル・
   エリア・ネットワークにおいて、前記クライアントは、
   サーバに処理を要求する際に、要求する処理の種類を示
   す処理識別子と、要求する処理をサーバが実行するのに
   必要な負荷値である必要負荷値とを含む問合せメッセー
   ジをブロードキャストにより送信する問合せメッセージ
   送信手段と、前記問合せメッセージに応答してサーバか
   ら返信されてきた処理可能メッセージの内、最初に受信
   したものの送信元に対して処理の要求を行う処理要求手
   段とを具え、前記サーバは、受信した問合せメッセージ
   に含まれる処理識別子で示される種類の処理が実行可能
   であるか否かを判別する処理判別手段と、前記処理判別
   手段で実行可能であると判別されたとき、現在の自己の
   負荷値に基づいて、問合せメッセージに含まれる必要負
   荷値の処理が実行可能であるか否かを判別する負荷判別
   手段と、前記負荷判別手段で実行可能であると判別され
   たとき、問合せメッセージの送信元に対して処理可能メ
   ッセージを返信する処理可能メッセージ返信手段とを具
   えたことを特徴とするローカル・エリア・ネットワー
   ク。