JPH09282287A

JPH09282287A - 通信処理システム

Info

Publication number: JPH09282287A
Application number: JP8096643A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Anezaki; 章博姉崎; Shoichi Mukai; 昇一向井
Original assignee: NEC Corp; NEC Software Shikoku Ltd
Current assignee: NEC Corp; NEC Software Shikoku Ltd
Priority date: 1996-04-18
Filing date: 1996-04-18
Publication date: 1997-10-31
Anticipated expiration: 2016-04-18
Also published as: JP2912225B2

Abstract

(57)【要約】【課題】複数のサーバが並列動作するシステムにおい
て、システムが受信したトランザクションを処理可能な
サーバが複数存在する場合、どのサーバにトランザクシ
ョンを分配するかを決定する場合、複数のサーバの処理
能力や付加の変動を検知して各サーバへのトランザクシ
ョンの分配比率を動的に変更することを少ないハードウ
ェア量で実現する。【解決手段】端末３０からのトランザクションを受信
して、並列動作する複数のサーバ１０に通信処理装置２
０が処理の分配をする。通信処理装置２０は分配比率計
算手段２０１と分配先更新手段２０２とトランザクショ
ン分配手段２０３と分配比率表２１１とインデックス表
２１２と分配先登録表２１３とカウンタ２１４を持ち、
分配を動的に実施する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の端末からト
ランザクションを受信して、複数の並列処理サーバにト
ランザクションを分配する通信処理装置を有する通信処
理システムに関し、特に、効率的な負荷分散を行う通信
処理システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】複数の端末からトランザクションを受信
して、複数の並列処理サーバにトランザクションを分配
する通信処理装置を有する通信処理システムにおいて、
従来は、（１）通信処理装置が、トランザクションの発
信元の端末ごとにトランザクションを通知するサーバを
固定的に決定する方法や、（２）通信処理装置が受信す
るトランザクションの順番で通知するサーバを決定する
方法がとられている。

【０００３】また、たとえば、従来技術として（３）
「特開昭６３−３１８６６２号公報」記載の「トランザ
クション処理の負荷分散方式」がある。この技術につい
て、トランザクション処理の負荷分散システムのブロッ
ク図である図３を参照して説明する。

【０００４】各ＣＰＵ１、２、３の共用メモリ装置４内
に入力トランザクション処理キュー５と各ＣＰＵ１、
２、３に対応した出力メッセージキュー６、７、８を設
けられる。

【０００５】各ＣＰＵ１、２、３への入力トランザクシ
ョンは全て入力トランザクションキュー５に登録され、
各ＣＰＵ１、２、３はひとつのトランザクション処理が
終わる毎に入力トランザクション処理キュー５から次の
トランザクションを取り出して処理を行い、この結果生
じた出力メッセージを該当ＣＰＵ対応の出力メッセージ
キュー６、７、８に登録する。

【０００６】各ＣＰＵは、ひとつの処理が終わる毎に次
のトランザクションを取り出すので、各ＣＰＵのトラン
ザクション処理の所要時間にばらつきがあっても負荷は
均等に分散される。

【０００７】また、通信処理装置であるＣＣＰ９、１
０、１１は、それぞれ、ＣＰＵ１、２、３に接続され異
なる端末とのプロトコルを制御している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の
（１）、（２）の技術の問題点は、通信処理装置が、サ
ーバの処理能力や負荷状態に変動が生じてもサーバへの
トランザクションの負荷をすぐには調節できないことで
ある。その理由は、通信処理装置が、時系列での各サー
バの処理能力や負荷状態の変動を知る術がなかったの
で、各サーバの処理能力や負荷状態によらず均等に各サ
ーバにトランザクションを分配してしまい、効果的なト
ランザクションの負荷分散が望めないからである。

【０００９】また、上述した（３）の技術の問題点は、
通信制御装置ＣＣＰが各ＣＰＵに接続されているため、
ＣＣＰ全体のハードウェア量が増大することである。

【００１０】本発明の目的は、複数の端末からトランザ
クションを受信して、複数の並列処理サーバにトランザ
クションを分配する通信処理装置を有する通信処理シス
テムにおいて、通信処理装置が、各サーバの処理能力や
負荷状態の変動を検知して各サーバへのトランザクショ
ンの分配比率を動的に変更させることにより、各サーバ
の処理能力や負荷状態に応じて、複数の端末から受信す
るトランザクションを効果的に各サーバへ分配すること
を少ないハードウェア量で実現することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の通信処理
システムは、複数の端末からトランザクションを受信し
て、複数の並列処理サーバにトランザクションを分配す
る通信処理装置を有する通信処理システムであって、前
記通信処理装置が、複数の前記並列処理サーバにトラン
ザクションを分配するトランザクション分配手段と、各
前記並列処理サーバのトランザクション処理能力にあわ
せた前記並列処理サーバ毎の分配比率を記憶する分配比
率表と、前記分配比率表を更新する分配比率計算手段
と、前記端末から受信するトランザクションの前記全並
列処理サーバに対するエントリ順を記憶するインデック
ス表と、前記端末から受信するトランザクションのエン
トリ番号ごとの分配先サーバ識別情報を記憶する分配先
登録表と、前記分配比率表を用いて、前記分配先登録表
を更新する分配先更新手段と、前記分配先登録表のエン
トリを記憶するカウンタとを備える。

【００１２】本発明の第２の通信処理システムは、第１
の通信処理システムであって、前記複数の並列処理サー
バと前記通信処理装置とをファイバ・ディストリビュー
デッド・データ・インタフェースで接続する。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して詳細に説明する。

【００１４】図１は、本発明の通信処理システムのブロ
ック図である。

【００１５】図１を参照すると、本発明の通信処理シス
テムは、複数の端末３０と、並列動作する複数のサーバ
１０と、全端末３０からトランザクションを受信して複
数のサーバ１０に分配する通信処理装置２０とから構成
される。

【００１６】また、通信処理装置２０は、分配比率計算
手段２０１と、分配先更新手段２０２と、トランザクシ
ョン分配手段２０３と、分配比率表２１１と、インデッ
クス表２１２と、分配先登録表２１３と、カウンタ２１
４とを有する。

【００１７】分配比率表２１１は、各サーバ毎のサーバ
識別情報と、そのサーバに分配するトランザクションの
分配比率とを記憶する。

【００１８】インデックス表２１２は乱数を元に作成さ
れたものであり、各エントリに分配先登録表２１３のエ
ントリ番号を保持している。

【００１９】分配先登録表２１３は各エントリ毎にトラ
ンザクションを分配する各サーバ１０のサーバ識別情報
を記憶する。

【００２０】カウンタ２１４は、分配先登録表２１３の
エントリ番号を記憶する。

【００２１】分配比率計算手段２０１は各サーバ１０の
処理能力や負荷を検出して各サーバ１０へのトランザク
ション分配比率を決定し分配比率表２１１を更新する。
このとき分配比率表２１１に登録される分配比率の合計
値は、インデックス表２１２及び分配先登録表２１３の
エントリ数に等しくする。

【００２２】分配先更新手段２０２は、分配比率表２１
１とインデックス表２１２を参照して分配先登録表２１
３を更新する。

【００２３】トランザクション分配手段２０３は、カウ
ンタ２１４が指す分配先登録表２１３のエントリからサ
ーバ識別情報を求めて受信したトランザクションを、そ
のサーバ識別情報により指定されたサーバ１０に分配
し、カウンタ２１４に１を加算する。

【００２４】また、図１の通信処理システムにおいて、
通信処理装置２０と複数のサーバ１０間の通信はファイ
バ・ディストリビューデッド・データ・インタフェース
（ＦＤＤＩ）を介して行い、通信処理装置２０と複数の
端末３０間の通信はＬＡＮを介して行う構成などが可能
である。

【００２５】図２は、トランザクション分配の動作を示
すブロック図である。

【００２６】次に、本発明の動作について図１、図２を
用いて詳細に説明する。

【００２７】通信処理装置内において、一定時間毎に以
下の（１）〜（７）の処理が繰り返えされる。

【００２８】（１）分配比率計算手段２０１は、サーバ
１０へ処理能力を問い合わせ、各サーバは自分のＣＰＵ
の処理能力や負荷状態から処理能力を表す数値（以下、
処理能力値）を分配比率計算手段２０１に通知する。

【００２９】（２）分配比率計算手段２０１は、各サー
バの処理能力値の相対比から、各サーバ毎のトランザク
ション分配比率を、インデックス表２１２及び分配先登
録表２１３のエントリ数と、トランザクション分配比率
の合計が等しくなるように決定する。

【００３０】以下にトランザクション分配比率の定義を
一般式を用いて表す。

【００３１】インデックス表２１２及び分配先登録表２
１３のエントリ数をＥ、各サーバの処理能力値Ｇｎ（ｎ
＝０，１，，，）（Ｇ０から順に処理能力値の高い順に
設定する。）、Ｇｎの総和をＷ、ｍｏｄ（Ｇｎ＊Ｅ，Ｗ）＝Ｃｎ、各サーバの分配比率をＳｎ（ｎ＝０，１，，，）とす
る。

【００３２】Ｃｎ＝０のとき、各サーバのトランザクシ
ョン分配比率Ｓｎは以下の式で決定する。

【００３３】Ｓｎ＝Ｇｎ＊Ｅ／Ｗ．．．．（ｉ）Ｃｎ＝０でないとき（Ｇｎ＊Ｅ／Ｗ）≧１ならばＳ’ｎ＝（Ｇｎ＊Ｅ−Ｃｎ）／Ｗ．．．．（ｉｉ）（Ｇｎ＊Ｅ／Ｗ）＜１ならばＳ’ｎ＝１．．．．（ｉｉｉ）Ｚ＝（Ｓ’ｎの総和）とおく。

【００３４】Ｅ≧Ｚのとき、 α）ａ＝Ｅ−Ｚとしてａ＝０になるまで以下の（ｉ
ｖ），（ｖ），（ｖｉ）を繰り返す。なお、ｎが全サー
バ数と一致したらｎ＝０として繰り返しを続行する。

【００３５】Ｓ’ｎ＝Ｓ’ｎ＋１．．．．（ｉｖ）ａ＝ａ−１．．．．（ｖ）ｎ＝ｎ＋１．．．．（ｖｉ） β）ａ＝０となったとき、各サーバのトランザクショ
ン分配比率Ｓｎは以下の式で決定する。

【００３６】Ｓｎ＝Ｓ’ｎＥ＜Ｚのとき γ）ａ＝Ｚ−Ｅとしてａ＝０となるまで以下の（ｖｉ
ｉ），（ｖｉｉｉ）を繰り返す。

【００３７】なおＳ’ｎ≦Ｓ’ｎ＋１かつＳ’ｎ＋１＞
１ならばｎ＝ｎ＋１として繰り返しを続行、Ｓ’ｎ＋１
＝１またはｎが全サーバ数と一致したらｎ＝０として繰
り返しを続行する。

【００３８】Ｓ’ｎ＝Ｓ’ｎ−１．．．．（ｖｉｉ）ａ＝ａ−１．．．．（ｖｉｉｉ） δ）ａ＝０となったとき、各サーバのトランザクショ
ン分配比率Ｓｎは以下の式で決定する。

【００３９】Ｓｎ＝Ｓ’ｎ（３）分配比率計算手段２０１は、各サーバ１０の識別
情報とその識別情報に対応する（２）で決定したトラン
ザクション分配比率から分配比率表２１１を作成する。

【００４０】（４）分配先更新手段２０２は、（３）で
作成した分配比率表２１１からひとつのサーバのトラン
ザクション分配比率を得る。

【００４１】（５）分配先更新手段２０２は、インデッ
クス表２１２のエントリが指す分配先登録表２１３のエ
ントリのサーバ識別情報を更新する。

【００４２】（６）分配先更新手段２０２は、（５）を
ひとつのサーバについて（４）で得たトランザクション
分配比率分繰り返す。

【００４３】（７）分配先更新手段２０２は、（４）
（５）（６）を通信処理装置２０に接続している全サー
バについて行い、分配先登録表２１３を完成させる。

【００４４】また、トランザクション分配手段２０３は
以下のＮ１〜Ｎ３の処理を端末３０から通信処理装置２
０へのトランザクション入力発生毎に行う。

【００４５】（Ｎ１）カウンタ２１４が指す分配先登
録表２１３のエントリよりサーバ識別情報を求めて入力
されたトランザクションを該当するサーバへ分配する。

【００４６】（Ｎ２）カウンタ２１４を１カウントア
ップさせる。

【００４７】（Ｎ３）カウンタ２１４が分配先登録表
２１３のエントリ数を越えたら０とする。

【００４８】次に、具体的な数値を与えて説明する。

【００４９】図１において、通信処理装置２０に接続さ
れているサーバ１０はサーバ（ｘ）、サーバ（ｙ）、サ
ーバ（ｚ）の三台とし、インデックス表２１２及び分配
先登録表２１３のエントリ数を１２とする。なお下記の
（１）〜（７）、Ｎ１〜Ｎ３は上記の（１）〜（７）、
Ｎ１〜Ｎ３の処理と対応している。

【００５０】（１）各サーバから処理能力としてサーバ（ｘ）：３サーバ（ｙ）：２サーバ（ｚ）：１の数値を得る。

【００５１】（２）サーバ（ｎ）（ｎ＝ｘ，ｙ，ｚ）の
トランザクション分配比率をＳｘとすると、各サーバ間
の処理能力の相対比より、Ｓｘ：Ｓｙ：Ｓｚ＝１２＊３／６：１２＊２／６：１２＊１／６＝６：４：２となる。

【００５２】（３）（２）で求めたＳｘとサーバ（ｘ）
の識別情報から分配比率表を作成する。

【００５３】（４）（３）で作成された分配比率表から
サーバ（ｘ）のトランザクション分配比率Ｓｘ＝６を得
る。

【００５４】（５）インデックス表のエントリＥｍ（ｍ
＝０，１，，，１１）が指す分配先登録表のエントリの
サーバ識別情報Ｆｎ（ｎ＝Ｅｍ，ｎ＝０，１，，，１
１）とすると、Ｆｎは分配比率表のサーバ識別情報の登
録順に更新される。

【００５５】まずＥ０＝２が指す分配先登録表のエント
リのサーバ識別情報Ｆ２＝（ｘ）と更新される。

【００５６】（６）サーバ（ｘ）についてはＳｘ＝６よ
り（５）の処理を０≦ｍ≦５の範囲で繰り返す。

【００５７】（７）サーバ（ｙ）については（４）でＳ
ｙ＝４を得て（５）の処理を６≦ｍ≦９の範囲で繰り返
し、サーバ（ｚ）については（４）でＳｚ＝２を得て
（５）の処理を１０≦ｍ≦１１の範囲で繰り返すことに
よって分配先登録表が作成される。

【００５８】また、トランザクション分配手段２０３は
以下のＮ１〜Ｎ３の処理を端末３０から通信処理装置２
０へのトランザクション入力発生毎に行う。

【００５９】（Ｎ１）端末からトランザクションの入
力が発生すると、カウンタＣが指す分配先登録表のエン
トリに登録されているサーバ識別情報からサーバを識別
しトランザクションを送信する。

【００６０】（Ｎ２）カウンタ５４を１カウントアッ
プして次の端末からの入力トランザクションが送信され
るべきサーバが決定される。

【００６１】（Ｎ３）（Ｎ２）のとき（カウンタの
値）＞１１になると、（カウンタの値）＝０とする。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の第１の効
果は、各サーバの処理能力の時間変動に応じた、各サー
バに任意で適切なトランザクションの負荷分散が可能と
いうことである。その理由は、通信処理装置に通知する
各サーバ任意の処理能力値によって通信処理装置が各サ
ーバに対するトランザクションの分配量を決定できるか
らである。

【００６３】また、第２の効果は、インデックス表を用
いることにより、少ない計算量で分配先の変更ができる
ことである。その理由は、インデックス表が固定のため
各サーバの処理能力の変動時、及びトランザクションの
入力時毎の乱数計算が不必要であるからである。

【００６４】また、少ないハードウェアで上記効果が実
現できることである。その理由は、１つの通信処理で全
てのサーバと全ての端末を扱える構成をとるからであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の通信処理システムのブロック図であ
る。

【図２】図１の通信処理システムのトランザクション分
配を示すブロック図である。

【図３】トランザクション処理の負荷分散の従来方式の
ブロック図である。

【符号の説明】

１、２、３ＣＰＵ４共有メモリ装置５トランザクション処理キュー６、７、８出力メッセージキュー９、１０、１１通信処理装置ＣＣＰ１０サーバ２０通信処理装置３０端末２０１分配比率計算手段２０２分配先更新手段２０３トランザクション分配手段２１１分配比率表２１２インデックス表２１３分配先登録表２１４カウンタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の端末からトランザクションを受信
して、複数の並列処理サーバにトランザクションを分配
する通信処理装置を有する通信処理システムにおいて、
前記通信処理装置が、複数の前記並列処理サーバにトラ
ンザクションを分配するトランザクション分配手段と、
各前記並列処理サーバのトランザクション処理能力にあ
わせた前記並列処理サーバ毎の分配比率を記憶する分配
比率表と、前記分配比率表を更新する分配比率計算手段
と、前記端末から受信するトランザクションの前記全並
列処理サーバに対するエントリ順を記憶するインデック
ス表と、前記端末から受信するトランザクションのエン
トリ番号ごとの分配先サーバ識別情報を記憶する分配先
登録表と、前記分配比率表を用いて、前記分配先登録表
を更新する分配先更新手段と、前記分配先登録表のエン
トリを記憶するカウンタとを有し、複数の前記並列処理
サーバのトランザクション処理の負荷分散を行うことを
特徴とする通信処理システム。
【請求項２】前記複数の並列処理サーバと前記通信処
理装置とをファイバ・ディストリビューデッド・データ
・インタフェースで接続することを特徴とする請求項１
記載の通信処理システム。