JPH08221372A - 分散処理システムにおける空き資源管理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 計算機間で互いの空き資源を効率的に利用す
る。 【構成】 空き資源管理用の計算機２０に空き資源管理
テーブル１１、資源使用状況記録手段１２、空き資源管
理手段１３を備えておき、各計算機２０，３０，４０の
資源の使用状況を常に空き資源管理テーブル１１に記録
して管理する。それにより、例えば計算機３０におい
て、メモリ、ディスク等の資源が不足すると、計算機３
０から空き資源管理手段１３に対して資源確保要求を送
り、空き資源管理テーブル１１を検索して資源の空いて
いる計算機４０を探し出す。次いで、計算機３０はその
空き領域を獲得して、処理を実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の計算機をネット
ワークにより接続した分散処理システムにおいて、各計
算機の空き資源を相互に有効利用する空き資源管理装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の分散処理システムでは、各計算機
が独立して、それぞれの資源管理（プロセス管理、ディ
スク管理）をしている。そのため、複数の計算機がディ
スク資源を共有する場合は、静的に共有関係を定義する
とともに、リモート端末を備えて他の計算機の資源を利
用している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな資源の共有では、次のような問題があった。 （１）利用している計算機の資源が不足すると、他の計
算機に空き資源がある場合でも、待ち状態となるか、処
理を中断しなければならないことがあった。 （２）ディスク共用の定義を静的に行っているため、デ
ィスクの容量不足が発生するとディスク共用の定義を見
直さなければならなかった。 （３）共用ディスク以外で他の計算機の資源を利用する
場合、利用者が処理内容を意識してオペレーションを行
う必要があり、操作が煩わしかった。本発明は上記問題
点を解決するためになされたもので、その目的とすると
ころは、分散処理システムを構成する複数の計算機が互
いの空き資源を効率よく利用することを可能にした分散
処理システムにおける空き資源管理装置を提供すること
にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明は、ネットワークに接続された分散処理
用計算機の中の空き資源管理用の計算機に設置した空き
資源管理テーブルと、ネットワーク上の各計算機の資源
の使用状況を調査して調査結果を前記空き資源管理テー
ブルに書き込む手段と、ネットワーク上の計算機が自計
算機の資源が不足した場合に空き資源管理テーブルを参
照して他計算機の空き資源を自計算機の資源領域に組み
込む手段とを備えたことを特徴とする。

【０００５】第２の発明は、第１の発明において、他計
算機の空き資源を自計算機の資源領域に組み込んだ後、
自資源に空き領域が生じた場合に、組み込んだ他計算機
の資源領域を解除して自資源の空き領域に振り替える手
段を備えたことを特徴とする。

【０００６】

【作用】第１の発明においては、分散処理のためネット
ワークに接続された複数の計算機の中の空き資源管理用
とされた計算機に空き資源管理テーブルが設置される。
また、ネットワーク上の各計算機の資源の使用状況が調
査されて、その調査結果が前記空き資源管理テーブルに
書き込まれる。それにより、ネットワーク上の計算機は
自計算機の資源が不足した場合、空き資源管理テーブル
が参照されて他計算機の空き資源が自計算機の資源領域
に組み込まれる。その結果、各計算機が自資源の容量に
不足を生じても互いに補完しあって、システム全体の資
源が効率良く使用される。

【０００７】第２の発明においては、さらに、他計算機
の空き資源が自計算機の資源領域に組み込まれた後、自
資源に空き領域が生じると、組み込まれた他計算機の資
源領域を解除してその分が自資源の空き領域に振り替え
られる。それにより、常に、各計算機は自資源を優先し
て使用することになる。

【０００８】

【実施例】以下、図に沿って本発明の実施例を説明す
る。図１は本発明の動作を概念的に示したブロック図で
ある。図において、１０はネットワークであり、このネ
ットワーク１０上に分散処理のための計算機２０，３
０，４０・・・が接続されている。各計算機２０，３
０，４０は、それぞれ、資源使用状況通知手段２１，３
１，４１、資源確保要求手段２２，３２，４２、資源確
保手段２３，３３，４３、プロセス管理手段２４，３
４，４４、ディスク管理手段２５，３５，４５、データ
転送手段２６，３６，４６、ディスク管理ファイル２
７，３７，４７により構成される。

【０００９】また、計算機２０は、空き資源管理の機能
を付加するために、空き資源管理テーブル１１、資源使
用状況記録手段１２、空き資源管理手段１３を備えてい
る。また、各計算機２０，３０，４０には、図示しない
が、管理対象の資源であるところのメモリ２８，３８，
４８、ディスク２９，３９，４９を備えている。資源使
用状況記録手段１２は、各計算機の資源使用状況通知手
段２１，３１，４１からの資源使用状況通知を受けて、
空き資源管理テーブル１１の定められた領域に資源の使
用状況データ（ＣＰＵ負荷、メモリ空き領域、ディスク
空き領域）を記録する。この手段１２は、各計算機に対
して１個づつ存在しそれぞれが独立に動作することで並
列処理を実現する。

【００１０】空き資源管理手段１３は、資源確保要求手
段２２，３２，４２からの資源確保要求を受けて空き資
源管理テーブル１１から次のいずれかの場合に該当する
計算機を見つけ出し、その計算機の資源確保手段２３，
３３，４３に対して資源確保依頼を行う。すなわち、要
求資源がメモリの場合は、必要資源量を確保できかつ空
メモリの容量が一番大きくかつＣＰＵ負荷の小さい計算
機を選定する。また、要求資源がディスクの場合は、空
ディスクの容量が一番大きい計算機を選定する。

【００１１】資源使用状況通知手段２１，３１，４１
は、自計算機のメモリまたはディスクの領域獲得や解放
が発生したタイミングで自計算機を管理している資源使
用状況記録手段１２に対して資源使用状況を通知する。
但しディスクの領域解放の場合、ディスク管理手段２
５，３５，４５が他計算機に格納されているデータを自
計算機のディスクに転送処理を行った後、資源使用状況
記録手段１２に対してディスク使用状況の通知を行う。

【００１２】資源確保要求手段２２，３２，４２は、プ
ロセス管理手段２４，３４，４４またはディスク管理手
段２５，３５，４５からの不足資源の要求を受けて空き
資源管理手段１３に対して資源確保要求を行うととも
に、資源提供計算機の資源確保手段２３，３３，４３か
らの資源確保完了通知を受けて、確保資源がメモリの場
合はプロセス管理手段２４，３４，４４に、確保資源が
ディスクの場合はディスク管理手段２５，３５，４５に
資源提供計算機名を通知する。

【００１３】資源確保手段２３，３３，４３は、空き資
源管理手段１３からの資源確保依頼を受けて、要求資源
がメモリの場合はプロセス管理手段２４，３４，４４
に、ディスクの場合はディスク管理手段２５，３５，４
５に対して、それぞれ資源の確保を命令する。要求資源
の確保が完了すると、資源要求計算機の資源確保要求手
段２２，３２，４２に対して資源確保完了通知を行う。

【００１４】プロセス管理手段２４，３４，４４は、資
源要求計算機において動作する場合、メモリ不足が発生
すると必要な仮想空間のサイズを検知し、資源確保要求
手段２２，３２，４２に対してメモリの必要サイズを要
求し、資源確保要求手段２２，３２，４２からの資源提
供計算名の通知を受けてメモリ不足のため実行できない
実行形式プログラムを資源提供計算機に転送するように
データ転送手段２６，３６，４６に依頼する。

【００１５】また、プロセス管理手段２４，３４，４４
は、資源提供計算機において動作する場合、資源確保手
段２３，３３，４３からの資源確保命令を受けてメモリ
上に要求サイズを確保し資源確保手段２３，３３，４３
に確保完了通知をし、資源要求計算機のデータ転送手段
２６，３６，４６から実行形式プログラムを受け取り、
それを確保しているメモリ上に展開する。次いで、実行
形式プログラムを解読し、必要な入力データを資源要求
計算機のディスク管理手段２５，３５，４５に要求し、
資源要求計算機から受け取った実行形式プログラムと入
力データを、確保したメモリ上で実行し、実行結果を資
源要求計算機に転送するようにデータ転送手段２６，３
６，４６に依頼する。

【００１６】ディスク管理手段２５，３５，４５は資源
要求計算機において動作する場合、ディスク不足が発生
すると資源確保要求手段２２，３２，４２に対してディ
スクの確保を要求し、資源確保要求手段２２，３２，４
２からの資源提供計算名の通知を受けてディスク不足で
格納できないデータを資源提供計算機に転送するように
データ転送手段２６，３６，４６に依頼する。資源提供
計算機への転送が終了すると、ディスク管理ファイル２
７，３７，４７に資源提供計算機名と転送したデータ量
を記録する。

【００１７】次に、資源提供計算機のプロセス管理手段
２４，３４，４４からの入力データ要求を受けて入力デ
ータを取り出し、データ転送手段２６，３６，４６に対
して入力データの転送を依頼する。次いで資源提供計算
機のデータ転送手段２６，３６，４６から受け取った実
行結果をディスクに格納する。また自計算機のディスク
に空き領域ができるとディスク管理ファイル２７，３
７，４７より、他計算機にデータを格納しているファイ
ルのなかで使用頻度が一番高いファイルを検索し、資源
提供計算機のディスク管理手段２５，３５，４５に対し
て空き領域分だけ格納しているデータを転送するように
要求し、要求分のデータ転送が終了するとディスク管理
ファイル２７，３７，４７にファイルの管理情報を記録
する。

【００１８】また、ディスク管理手段２５，３５，４５
は、資源提供計算機において動作する場合、資源確保要
求手段２２，３２，４２からの資源確保命令を受けてデ
ィスクに一次確保量を確保し資源確保手段２３，３３，
４３に確保完了通知する。次に、資源要求計算機のデー
タ転送手段２６，３６，４６からのデータをディスクに
格納し、ディスク管理ファイル２７，３７，４７に所有
元計算機として資源要求計算機名とファイル情報を記録
する。さらに、資源要求計算機のディスク管理手段２
５，３５，４５からの要求があったファイルを取り出
し、データ転送手段２６，３６，４６に対して資源要求
計算機に要求分のデータを転送するように依頼する。要
求分のデータ転送が終了するとディスク管理ファイル２
７，３７，４７にファイルの管理情報を記録する。

【００１９】データ転送手段２６，３６，４６は、資源
要求計算機において動作する場合、プロセス管理手段２
４，３４，４４からの依頼を受けて、資源提供計算機の
プロセス管理手段２４，３４，４４に対して実行形式プ
ログラムの転送を行い、ディスク管理手段２５，３５，
４５からの入力データ転送依頼を受けて資源提供計算機
のプロセス管理手段２４，３４，４４に対して入力デー
タの転送を行う。また、ディスク管理手段２５，３５，
４５からの依頼を受け、資源提供計算機のディスク管理
手段２５，３５，４５に対して不足分データの転送を行
う。

【００２０】また、データ転送手段２６，３６，４６
は、資源提供計算機において動作する場合、プロセス管
理手段２４，３４，４４からの依頼を受け、資源提供計
算機での実行結果を資源要求計算機のディスク管理手段
２５，３５，４５に転送する。また、ディスク管理手段
２５，３５，４５からの依頼を受け、資源要求計算機の
ディスク管理手段２５，３５，４５に対してデータを転
送する。このようにして、稼働中の計算機に資源の不足
が生じた場合、自動的に他の計算機の空き資源を使用し
て、各計算機が互いの不足資源を補いあうことにより、
システム全体の資源が効率良く使用される。それによ
り、資源不足による待ち状態の発生および処理の中断が
解消され、また、利用者やシステムの運用管理者への負
担が大幅に軽減される。

【００２１】図２は、本発明の実施例を示し、各計算機
の資源使用状況に関するデータを収集する場合の動作を
示す説明図である。図において、各計算機２０，３０，
４０内の資源使用状況通知手段２１，３１，４１は、そ
れぞれの資源であるメモリ２８，３８，４８またはディ
スク２９，３９，４９の領域獲得や解放が発生したタイ
ミングで、空き資源管理用の計算機２０内の資源使用状
況記録手段１２に対し、資源使用状況を通知する
（）。資源使用状況記録手段１２は、資源使用状況通
知を受け取ると、空き資源管理テーブル１１の定められ
た領域に資源の使用状況を記録する（）。これらの処
理により、システム内の全計算機の資源の使用状況が計
算機２０により一元的に掌握される。

【００２２】図３は、図２の動作を具体的に示した説明
図であり、空き資源管理用の計算機２０内の資源使用状
況記録手段１２が各計算機２０，３０，４０に対して１
対１で設けられ、それぞれが独立して作動することによ
り、並列処理が実現される。また、空き資源管理テーブ
ル１１は、各計算機２０，３０，４０ごとにデータを記
録する領域が定められている。このテーブル１１には、
資源使用状況データとして、管理される計算機の名称、
ＣＰＵの負荷、メモリの空き容量、ディスクの空き容量
が記録される。

【００２３】図４は、本発明の実施例において、他の計
算機の空き資源を利用する場合の動作を示す説明図であ
る。図示例では、計算機３０の資源が不足したことによ
り、計算機４０の空き資源を利用する場合を示す。先
ず、計算機３０において資源不足が発生すると（）、
資源確保要求手段３２は、空き資源管理計算機である計
算機２０内の空き資源管理手段１３に対して、資源確保
要求を送る（）。要求を受けた空き資源管理手段１３
は、空き資源管理テーブル１１を検索して、資源提供可
能な計算機として計算機４０を得る（）。

【００２４】次いで、空き資源管理手段１３は、資源提
供計算機４０内の資源確保手段４３に対して、資源確保
依頼を送る（）。資源確保手段４３は、依頼を受ける
と、プロセス管理手段４４、ディスク管理手段４５に対
し必要な資源を確保させて、資源確保完了通知を要求元
である計算機３０の資源確保要求手段３２へ送らせる
（）。次に、計算機３０のプロセス管理手段３４、デ
ィスク管理手段３５、データ転送手段３６と、計算機４
０のプロセス管理手段４４、ディスク管理手段４５、デ
ータ転送手段４６とが互いに協調連携しあいながら、計
算機３０が計算機４０の空き資源の利用を開始する
（）。

【００２５】図５は、図４の動作を具体的に示した説明
図である。図示例では、計算機３０のメモリ３８の容量
が不足して計算機４０のメモリ４８を利用する場合を示
す。。先ず、計算機３０においてメモリ３８の容量不足
が発生すると（）、プロセス管理手段３４が、必要な
仮想空間のサイズを検知して資源確保要求手段３２に対
してメモリの必要サイズを要求する。要求を受けた資源
確保要求手段３２は、空き資源管理手段１３に対して、
メモリ確保要求を送る（）。要求を受けた空き資源管
理手段１３は、空き資源管理テーブル１１を検索して、
必要な資源量の確保が可能でかつ空きメモリの容量が最
も大きく、しかもＣＰＵ負荷の最も小さい計算機として
計算機４０を得る（）。

【００２６】次いで、空き資源管理手段１３は、計算機
４０内の資源確保手段４３に対して、メモリ確保依頼を
送る（）。依頼を受けた資源確保手段４３は、プロセ
ス管理手段４４に対してメモリ確保命令を送る。命令を
受けたプロセス管理手段４４は、メモリ４８上の空き領
域を必要サイズ確保する。次いで、資源確保手段４３は
メモリ要求元の資源確保要求手段３２に対してメモリ確
保完了通知を送る（）。メモリ確保完了通知を受け取
った資源確保要求手段３２は、プロセス管理手段３４に
対して、資源提供する計算機４０の名称を通知する。

【００２７】次いで、通知を受けたプロセス管理手段３
４は、データ転送手段３６に対して、メモリの容量不足
のため実行できない実行形式プログラムをプロセス管理
手段４４へ転送することを依頼する。依頼を受けたデー
タ転送手段３６は、実行できない実行形式プログラムを
プロセス管理手段４４へ転送する（）。次に、プログ
ラムの転送を受けたプロセス管理手段４４は、転送され
てきた実行形式プログラムを、確保しておいたメモリ上
に展開するとともに、実行形式プログラムを解読して、
必要な入力データをディスク管理手段３５に要求する
（）。

【００２８】要求を受けたディスク管理手段３５は、デ
ィスク３９から入力データを取り出して、データ転送手
段３６に転送を依頼する。依頼を受けたデータ転送手段
３６は、入力データをプロセス管理手段４４へ転送する
（）。それにより、プロセス管理手段４４は、実行形
式プログラムを確保しているメモリ４８上で、受け取っ
た入力データを実行する（）。ここで得られた実行結
果は、データ転送手段４６によりディスク管理手段３５
へ転送される。

【００２９】図６は、同じく図４の動作を具体的に示し
た説明図である。図示例では、計算機３０のディスク３
９の容量が不足して計算機４０のディスク４９を利用す
る場合を示す。先ず、計算機３０においてディスク３９
の容量不足が発生すると（）、ディスク管理手段３５
が、資源確保要求手段３２に対してディスクの確保を要
求する。要求を受けた資源確保要求手段３２は、空き資
源管理手段１３に対して、ディスク確保要求を送る
（）。要求を受けた空き資源管理手段１３は、空き資
源管理テーブル１１を検索して、空きディスクの容量の
最も大きい計算機として計算機４０を得る（）。

【００３０】次いで、空き資源管理手段１３は、計算機
４０内の資源確保手段４３に対して、ディスク確保依頼
を送る（）。依頼を受けた資源確保手段４３は、ディ
スク管理手段４５に対して、ディスク確保命令を送る。
命令を受けたディスク管理手段４５は、ディスク４９に
一次確保量を確保し、次いで、資源確保手段４３からデ
ィスク要求元の資源確保要求手段３２に対してディスク
確保完了通知を送る（）。ディスク確保完了通知を受
け取った資源確保要求手段３２は、計算機３０のディス
ク管理手段３５に対して、資源提供する計算機４０の名
称を通知する。

【００３１】次いで、通知を受けたディスク管理手段３
５は、データ転送手段３６に対して、ディスク容量不足
のため格納できなかったデータのディスク管理手段４５
への転送を依頼する。依頼を受けたデータ転送手段３６
は、格納できなかったデータをディスク管理手段４５へ
転送する（）。これらのデータ転送が終了すると、デ
ィスク管理手段３５は、ディスク管理ファイル３７へ他
計算機格納情報を記録する（）。また、ディスク管理
手段４５は、データ転送手段３６から転送されてきたデ
ータをディスク４９へ格納する（）。これらのデータ
格納が終了すると、ディスク管理手段４５は、ディスク
管理ファイル４７へ格納データに関するファイル管理情
報を記録する（）。

【００３２】図７は、図６の動作に引き続き、ディスク
容量が不足している計算機に空きディスクが発生した場
合の処理を示す説明図である。図示例では、計算機３０
のディスク３９の容量が不足して計算機４０のディスク
４９を利用している場合に、ディスク３９が削除により
空き領域ができると（）、ディスク管理手段３５は、
ディスク管理ファイル３７を検索して、他の計算機のデ
ィスクへ格納しているデータのファイルの中で最も使用
頻度の高いファイルを選ぶ（）。

【００３３】次いで、ディスク管理手段３５は、他の計
算機４０のディスク管理手段４５に対し、そのファイル
について、ディスク３９の空き領域分だけデータを転送
するように要求する（）。要求を受けたディスク管理
手段４５は、要求されたファイルのデータをディスク４
９から取り出してデータ転送手段４６へ送る。データを
送られたデータ転送手段４６は、そのデータを要求元の
ディスク管理手段３５へ転送する（）。

【００３４】データ転送が終了すると、ディスク管理手
段４５は、ディスク管理ファイル４７へファイル管理情
報を記録する（）。データが転送されたディスク管理
手段３５は、転送データをディスク３９の空き領域に格
納するとともに、ディスク管理ファイル３７へファイル
管理情報を記録する（）。なお、図７において、ディ
スク３９のファイルが削除された場合のディスク管理フ
ァイルの記録の変化の一例を、表１により示す。

【００３５】

【表１】

【００３６】これら処理により、ディスク容量が不足し
て他の計算機のディスクを利用した場合に、その後、自
計算機のディスクに空きが生じれば、その領域分、他の
計算機に格納していたデータが自動的に戻される。それ
により、データが無秩序に他の計算機に散在していくこ
とが防止され、各計算機のディスクへのアクセスが最短
時間に保たれる。

【００３７】

【発明の効果】以上述べたように第１の発明によれば、
空き資源管理テーブルを用いたことで、分散処理システ
ムを構成する各計算機の資源が不足した場合に他計算機
の空いている資源を自動的に利用することが可能とな
る。その結果、自計算機の資源が不足した場合であって
も、待ち状態になることや処理が中断されることが解消
されて、システム運用の効率が向上する。

【００３８】また、第２の発明によれば、計算機間で相
互に空き資源を利用した場合でも、自資源の利用が優先
されて、各計算機はそれぞれ自資源についての利用効率
が常に、最上の状態に保たれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の動作を概念的に示したブロック図であ
る。

【図２】本発明の実施例の動作を示す説明図である。

【図３】図２の動作を具体的に示した説明図である。

【図４】本発明の実施例の動作を示す説明図である。

【図５】図４の動作を具体的に示した説明図である。

【図６】図４の動作を具体的に示した説明図である。

【図７】本発明の実施例の動作を示す説明図である。

【符号の説明】

１０ ネットワーク １１ 空き資源管理テーブル １２ 資源使用状況記録手段 １３ 空き資源管理手段 ２０，３０，４０ 計算機 ２１，３１，４１ 資源使用状況通知手段 ２２，３２，４２ 資源確保要求手段 ２３，３３，４３ 資源確保手段 ２４，３４，４４ プロセス管理手段 ２５，３５，４５ ディスク管理手段 ２６，３６，４６ データ転送手段 ２７，３７，４７ ディスク管理ファイル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ネットワークに接続された分散処理用計
   算機の中の空き資源管理用の計算機に設置した空き資源
   管理テーブルと、 ネットワーク上の各計算機の資源の使用状況を調査して
   調査結果を前記空き資源管理テーブルに書き込む手段
   と、 ネットワーク上の計算機が自計算機の資源が不足した場
   合に空き資源管理テーブルを参照して他計算機の空き資
   源を自計算機の資源領域に組み込む手段と、 を備えたことを特徴とする分散処理システムにおける空
   き資源管理装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の分散処理システムにおけ
   る空き資源管理装置において、他計算機の空き資源を自
   計算機の資源領域に組み込んだ後、自資源に空き領域が
   生じた場合に、組み込んだ他計算機の資源領域を解除し
   て自資源の空き領域に振り替える手段を備えたことを特
   徴とする分散処理システムにおける空き資源管理装置。