JPH1093626A - データ通信網における通信状態に依存したホストのトラヒック負荷分散制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多大なコストをかけることなしに、分散元ホ
ストの故障や過負荷などの通信状態に依存したホストの
トラヒック負荷分散を制御可能とする、データ通信網に
おける通信状態に依存したホストのトラヒック負荷分散
制御方法を提供すること。 【解決手段】 データ通信網，分散元ホストまたはデー
タ通信網と分散元ホスト間の通信状態を監視し、通信状
態に依存して、予め上記データ通信網に接続している共
有の分散先ホストに分散元ホストの格納情報または機能
を分散し、発側ホストからのパケット(データ信号)を分
散転送することにより、分散元ホストの故障または過負
荷への対処だけでなく、分散元ホストにパケットを転送
しているデータ通信網の過負荷または故障に対してもサ
ービスの継続性を維持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はデータ通信網におけ
るトラヒック負荷分散制御方法に関し、特にデータ通信
網または予め該データ通信網を利用して通信を行うホス
ト(以下、「分散元ホスト」という)の故障や過負荷などの
通信状態(以下、単に「通信状態」という)に依存したホス
トのトラヒック負荷分散制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ホストの故障や過負荷等の理由により当
該ホストへの通信が困難な状況が想定される場合、当該
ホストの所有者は、 (１)代替のホストを事前に用意する (２)ホストのトラヒック処理能力の大容量化を図る (３)複数のホストを用意し、データ通信網からのアクセ
スが多い情報または機能を用意された複数ホストに同一
内容を転送して、負荷を分散するホストのミラー化を図
る 等の措置が取り得る。

【０００３】これらの措置は、故障や過負荷が事前には
予測が困難であるにも拘わらず、当該ホストの所有者側
で設備投資を行い、ホストの増設または通信回線の大容
量化を図る必要がある。また、ホストの大容量化を図る
ため、ホストを複数設置する場合、発側ホストは複数の
ホストの存在とパケットに付与するためのホストのアド
レスを事前に知っておく必要がある。更に、ミラー化技
術で、パケットを受信後、複数設置しているホストにト
ラヒック負荷分散する手法を採用しても、データ通信網
の当該ホストを接続しているルータや回線などの過負荷
または故障による輻輳または通信途絶を回避することは
できない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、予
め故障や過負荷時のトラヒックが予測可能な場合、分散
元ホストの過負荷または故障時の対応は、分散元ホスト
側の設備投資で可能ではあるが、故障や過負荷時のトラ
ヒックが予測困難な場合、または、当該分散元ホストに
パケットを転送しているデータ通信網の過負荷または故
障に対しては、サービスの持続性が期待できない。ま
た、分散元ホストにアクセスするトラヒックによりデー
タ通信網全体が過負荷となり、当該分散元ホストにアク
セスする以外の通信への遅延時間が伸びる等の影響を除
去することは不可能である。更に、ミラー化する技術で
は、発側ホストは、一旦、マスターのホストに接続後、
該マスターからのミラーホスト接続指示を受けた後、再
接続することが必要となる。

【０００５】更に、上述の分散元ホストの過負荷時また
は故障時の対応は可能であるとしても、そもそも稀にし
か発生しない故障や、予め定量的な予測が困難な過負荷
に対して前述の如き措置をとることは、多大なコスト負
担となる。本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、従来の技術における上述の如
き問題を解消し、多大なコストをかけることなしに、分
散元ホストの故障や過負荷などの通信状態に依存したホ
ストのトラヒック負荷分散を制御可能とする、データ通
信網における通信状態に依存したホストのトラヒック負
荷分散制御方法(以下、単に「トラヒック負荷分散制御方
法」という)を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の上述の目的は、
データ通信網におけるトラヒック負荷の分散制御方法で
あって、予め前記データ通信網と契約しているホスト
(分散元ホスト)が保持している情報または機能を、前記
データ通信網，前記分散元ホストならびに前記データ通
信網と分散元ホスト間の通信状態を監視し、予め定めた
第１の条件を満たした場合に、前記分散元ホストから、
前記データ通信網から指定された一つ以上のホスト(分
散先ホスト)に送信して保持させ、前記データ通信網に
接続する他のホスト(発側ホスト)から前記分散元ホスト
へ送信される情報または機能の送信要求を、前記データ
通信網または前記分散元ホストが指定した条件で、前記
データ通信網内で前記分散元ホストまたは特定の分散先
ホストに転送し、前記発側ホストからの要求に応じて、
前記分散元ホストまたは前記特定の分散先ホストから、
情報または機能を前記発側ホストに送信し、また、通信
状態が予め定めた第２の条件を満たした場合に、前記分
散先ホストに保持させている情報または機能を前記分散
元ホストに戻し、前記発側ホストから分散先ホストへの
情報または機能の送信要求の転送を解除し、前記発側ホ
ストからの要求に応じて、前記分散元ホストから前記情
報または機能を発側ホストに送信することを特徴とす
る、データ通信網における通信状態に依存したホストの
トラヒック負荷分散制御方法によって達成される。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明に係るトラヒック負荷分散
制御方法においては、データ通信網，分散元ホストまた
はデータ通信網と分散元ホスト間の通信状態を監視し、
通信状態に依存して、予め上記データ通信網に接続して
いる共有の分散先ホストに分散元ホストの格納情報また
は機能を分散し、発側ホストからのパケット(データ信
号)を分散転送することにより、分散元ホストの故障ま
たは過負荷への対処だけでなく、分散元ホストにパケッ
トを転送しているデータ通信網の過負荷または故障に対
してもサービスの継続性を維持する。

【０００８】また、本発明に係るトラヒック負荷分散制
御方法においては、発側ホストからのパケットをデータ
通信網側の制御で自動的に、通信状態を考慮して適切な
分散先ホストへ接続先を変更することにより、発側ホス
トへの分散先ホスト情報の通知または再接続の手間を省
くことが可能になるとともに、分散元ホストにアクセス
する以外の通信への遅延時間が伸びる等の影響を除去す
ることも可能としている。更に、本発明に係るトラヒッ
ク負荷分散制御方法においては、通信状態の変化に対応
して、分散先ホストの追加または削除または変更を行う
ことにより、予測することが困難な過負荷や故障のため
に分散元ホストの所有者が多大な設備投資を行わなくて
済む。

【０００９】以下、本発明の実施例を図面に基づいてよ
り詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例に係るト
ラヒック負荷分散制御方法が適用されるデータ通信網と
これに関係するホストおよびルータの接続関係を示す図
である。図において、１はデータ通信網、２は分散元ホ
スト、３，４は分散先ホスト、５は分散元ホスト２をデ
ータ通信網１に接続しているルータ、６，７はそれぞれ
分散先ホスト３，４をデータ通信網１に接続しているル
ータ、８は発側ホスト、９は発側ホスト８をデータ通信
網１に接続しているルータ、１０はデータ通信網１にお
いて、パケットの転送を行う際に必要とされるルーチン
グ情報を格納しており、各ルータからの問い合わせに対
して、格納しているルーチング情報を検索して、パケッ
トの接続先を各ルータに指示するルーチング情報格納装
置を示している。

【００１０】また、１１は分散元ホスト２から分散先ホ
スト３へ分散元ホスト２の格納情報または機能を送信す
る通信経路、１２は分散元ホスト２から分散先ホスト４
へ分散元ホスト２の格納情報または機能を送信する通信
経路、１３はデータ通信網１内の各装置に対してトラヒ
ック測定指示を発出し、定期的および随時に各装置から
トラヒック情報を取得し、通信状態の監視および制御の
起動・変更・解除を判断する通信状態監視装置、１４，
１５，１６，１７はそれぞれルータ５とルータ６，ルー
タ５とルータ７，ルータ９とルータ５，ルータ９とルー
タ７の間のパケット転送経路、１８，１９，２０，２１
はそれぞれ分散元ホスト２，分散先ホスト３，４および
発側ホスト８をデータ通信網１に接続している接続経路
を示している。

【００１１】なお、ここでは、分散先ホスト３，４およ
び該分散先ホスト３，４をデータ通信網１に接続してい
るルータ(分散先ルータ)６，７は、説明を簡単にするた
め、２個の場合を示したが、分散先ホストは単一の場合
または３個以上の場合もあり得る。また、複数の分散先
ルータが同一のルータに接続されている場合もあり得
る。分散元ホスト２は、直接、ルータ(分散元ルータ)５
に接続している場合、および、データ通信網１以外のデ
ータ通信網を経由して分散元ルータ５に接続している場
合があるが、いずれの場合についも、制御方法は以下の
実施例で説明するものと同じである。発側ホスト８およ
び該発側ホスト８を通信網１に接続しているルータ９
は、図１では簡明化のため１対のみを示している。

【００１２】ルーチング情報には、各ルータが保持して
いる情報とルーチング情報格納装置１０が保持している
情報との２種類があり、各ルータは、自ルータ格納のル
ーチング情報からパケットの接続先が判定できない場合
は、ルーチング情報格納装置１０に問い合わせる。ルー
チング情報格納装置１０は、簡明化のため、図１ではデ
ータ通信網１内に１台のみを設置する例を示したが、複
数台を設置してパケットの着信先情報に対応して格納情
報を分割する場合や、逆に、ルーチング情報格納装置１
０を設けず、ルーチングはすべて各ルータ内に格納され
ているルーチング情報のみで実施する場合がある。

【００１３】なお、上記データ通信網１内においては、
図１で示したルータ以外にも、複数のルータが設置され
ており、例えば、ルータ９とルータ７の間のパケット転
送経路１７は、図１には明示していない複数のルータを
中継して設定される。分散元ホスト２から分散先ホスト
３，４へ分散元ホスト格納情報／機能送信経路１１，１
２は、図１では一般性を保つため、データ通信網１とは
独立な経路として示したが、データ通信網１を利用し
て、例えば、経路１１は分散元ホスト２→ルータ５→経
路１４→ルータ６→分散先ホスト３の経路を、経路１２
は分散元ホスト２→ルータ５→経路１６→ルータ７→分
散先ホスト４の経路を、それぞれ利用することも可能で
ある。

【００１４】図２は、分散元ホスト２の内部構成例を示
すものである。図２中、２-1は内部通信状態監視装置、
２-2はデータ通信網１との間の通信制御を行う装置、２
-3は格納情報、２-4は格納機能、２-5は分散先ホスト３
または４に情報または機能を送信する際の通信制御を行
う装置を、それぞれ示している。図３は、分散先ホスト
３の内部構成例を示す図である。３-1は内部通信状態監
視装置、３-6はデータ通信網１との間の通信制御を行う
装置、３-7は複数の分散元ホストから情報または機能を
受信する際の通信制御を行う装置を、それぞれ示してい
る。分散先ホスト３の内部では、分散元ホスト毎に、送
信されてくる情報または機能を受信し、格納する装置３
-8が用意される。

【００１５】上記情報または機能の受信・格納装置３-8
は、分散元ホスト２に関する情報および機能のデータ通
信網１との通信制御を行う装置３-2，分散元ホスト２に
関する情報を格納する装置３-3，分散元ホスト２に関す
る機能を格納する装置３-4，分散先ホストから受信され
た情報または機能を装置３-3および装置３-4に格納する
とともに、通信制御装置３-2の設定を変更する装置３-5
から構成される。なお、分散先ホスト４の内部構成も、
上と同様である。

【００１６】図４は、通信状態監視装置１３の内部構成
を示す図である。図中、１３-1は本通信状態監視装置１
３と測定対象装置との間の通信を制御する装置、１３-2
は測定対象装置と測定項目毎の測定結果を蓄積して、統
計値を計算・蓄積する装置、１３-3は測定結果を分析
し、次に記述する制御のフェーズの遷移の判断を行う装
置、１３-4は上記装置１３-3の指示に基づき、分散元ホ
スト２または分散先ホストとの間で、通信状態の測定結
果の送受信および後述する制御のフェーズの遷移通知、
および、次に記述する制御の一連の処理の終了の通知お
よび処理の実行指示の信号の送受信を制御する通信制御
装置を示している。

【００１７】また、１３-5は上記装置１３-3の指示に基
づき、通信状態の測定結果から分散先ホストの追加また
は解除の必要性または可能性を判定し、追加または解除
に際して分散元ホスト２を着信先とするパケットを転送
する分散先ホストを発側ホストに依存して決定するルー
チング情報を作成し、データ通信網１内のルータおよび
ルーチング情報格納装置１０に送信し、データ通信網１
内のルータおよびルーチング情報格納装置１０でルーチ
ング情報を変更した結果を確認し、装置１３-3に通知す
る機能を有する装置を示している。

【００１８】以下、上述の如く構成された本実施例の動
作を説明する。図７〜図１０は、本実施例の動作を、制
御の各フェーズ別に示す図である。以下、図７〜図１０
を参照して、制御動作をフェーズを追って説明する。 フェーズ１：通常の通信状態であり、発側ホスト８から
分散元ホスト２へのパケットは、経路１６を用いて分散
元ホスト２へ転送され、分散元ホスト２からの情報およ
び機能は、パケット転送経路１６を用いて発側ホスト８
に提供される。

【００１９】通信状態監視装置１３および分散元ホスト
２に内蔵されている前述の分散元ホスト内部通信状態監
視装置２-1は、通信状態を監視している。まず、通信状
態監視装置１３は、ルータ５でのパケット処理に係るプ
ロセッサ能率またはメモリ使用率等，ルータ５へのパケ
ット送信数，ルータ５からのパケット送信数，ルータ５
へのパケット転送経路上の回線およびルータの転送パケ
ット数，分散元ホスト２を接続しているルータの分散元
ホスト２向け回線の転送パケット数、および、上記回線
またはルータの故障状況を監視している。

【００２０】一方、分散元ホスト内部通信状態監視装置
２-1は、分散元ホスト２内の各装置およびデータ通信網
１とパケット送受信を行う回線１８の、転送パケット
数，処理パケット数，使用率等を監視する。なお、上記
監視項目は例示であり、パケット送受信の量，パケット
送受信を妨げる故障または負荷に伴ない生じるパケット
廃棄などの性能特性等を、通信状態監視装置またはその
運用者が設定する。

【００２１】通信状態の監視は、定期的または随時に、
通信状態監視装置が測定対象装置に指示を出して測定結
果を収集する方法と、各測定装置が自律的にトラヒック
および故障状況を測定し、その測定装置または通信状態
監視装置から付与される一定の頭件を満たした場合に、
予め決められた情報を各装置から通信状態監視装置に通
知する方法の２種類の方法、または、これらを組み合わ
せた方法を採用することができる。以下、上述の通信状
態監視装置と測定対象装置との連携により実現される各
装置のトラヒックデータおよび故障状況の取得を、「通
信状態の監視」と呼ぶ。

【００２２】通信状態監視装置１３および分散元ホスト
内部通信状態監視装置２-1は、通信状態の監視を行い、
監視結果が予め指定された条件を満たした場合、フェー
ズ２に遷移する。 フェーズ２：フェーズ２は、分散元ホストから分散先ホ
ストに格納情報または機能を分散させることの判断，実
施、および、発側ホストからデータ通信網１に送出され
る、分散元ホストを着信先に指定したパケットを、ルー
タ９から直接、分散先ホスト３または４に転送できるよ
う、データ通信網内の各ルータおよびルーチング情報格
納装置１０のルーチング情報を修正するフェーズであ
る。

【００２３】通信状態監視装置１３および分散元ホスト
内部通信状態監視装置２-1は、通信状態の監視を行い、
フェーズ２への遷移を判断した場合、以下の如き措置を
順次行う。 (１)通信状態監視装置１３がフェーズ２への遷移を判断
した場合、通信状態の劣化の要因が、契約している分散
元ホストに関連するトラヒックであるか否か、または、
通信状態の劣化が契約している分散元ホストに影響する
か否かを判断し、通信状態の監視結果およびフェーズ２
への遷移を当該分散元ホストに通知する。

【００２４】この通知の方法は、図１のデータ通信網１
および経路１８を利用する場合の他に、他の独立な制御
用通信回線を設定する場合等があり得る。以下の説明で
は、これらの場合を含めて、単に「通知」と言うことにす
る。データ通信網１が複数の分散元ホストと、ここで記
述するサービスの契約を行っている場合、通信状態監視
装置１３は、契約している複数の分散元ホスト群から、
通信状態の劣化の要因となっている単数または複数の分
散元サーバの抽出、または、通信状態の劣化の影響を被
る単数または複数の分散元サーバの抽出を行い、抽出さ
れた分散元ホストに、通信状態の監視結果およびフェー
ズ２への遷移を通知する。

【００２５】フェーズ２に遷移した段階で、通信状態監
視装置１３が、通信状態の劣化の要因となっている単数
または複数の分散元ホスト、または、通信状態の劣化の
影響を被る分散元ホストを抽出することが困難な場合、
通信状態監視装置１３は、分散元ホスト抽出のため、監
視項目または監視方法を、必要に応じて各測定装置に指
示し、通信状態の監視を続ける。フェーズ２の監視状態
の経過中に、通信状態監視結果が予め定められた一定の
条件を満たした場合は、フェーズ１に戻る。

【００２６】(２)分散元ホスト内部通信状態監視装置２
-1が、フェーズ２への遷移を判断した場合、または、分
散元ホスト２が通信状態監視装置１３からフェーズ２へ
の遷移の通知を受信した場合、分散元ホスト内部通信状
態監視装置２-1は、当該分散元ホスト２の格納情報(図
２中の２-3)または機能(同、２-4)のすべてまたはその
一部を、分散先ホストに送信し、発側ホストとの通信負
荷を軽減または分散することの是非を判定する。

【００２７】分散元ホスト内部通信状態監視装置２-1
が、分散元ホストの格納情報または機能のすべてまたは
その一部を分散先ホストに分散すると判定した場合は、
分散元ホスト内部通信状態監視装置２-1は、分散すべき
格納情報または機能の抽出を行うため、必要に応じて分
散元ホスト内部装置および回線１８の通信状態の監視を
継続し、分散すべき格納情報または機能を抽出する。分
散元ホスト内部通信状態監視装置２-1は、抽出された格
納情報または機能へのデータ通信網１からの通信状態監
視結果、および、分散する格納情報または機能のデータ
量を通信状態監視装置１３に通知する。

【００２８】一方、分散元ホスト内部通信状態監視装置
２-1が、分散元ホストの格納情報または機能のすべてま
たはその一部を分散先ホストに分散する必要がないと判
断した場合は、分散元ホスト内部通信状態監視装置２-1
は、通信状態監視装置１３に分散する必要がないという
情報を通知する。 (３)通信状態監視装置１３は、上記(１)において抽出さ
れた単数または複数の分散元ホストからの上記(２)の判
定結果情報、または、分散元ホスト内部通信状態監視装
置２-1がフェーズ２への遷移を判断し、上記(２)におけ
る分散判定を行った結果情報の受信を行う。すべての分
散元ホストからの判定結果が、当該分散元ホストの格納
情報または機能を、分散先ホストに分散する必要がない
となった場合には、フェーズ１に戻る。

【００２９】一方、１台以上の分散元ホストから、当該
分散元ホストの格納情報または機能を分散先ホストに分
散する要求を受信した場合は、通信状態監視装置１３
は、分散元ホスト内部通信状態監視装置２-1から通知さ
れた、分散を要求する格納情報または機能のデータ量
と、通信状態監視装置１３が保持しているへのデータ通
信網１からの通信状態から、分散元ホスト毎または分散
元ホストが分散を要求する格納情報または機能毎に、分
散すべき単数または複数の分散先ホストを選定し、か
つ、分散元ホストから分散の要求を受けた情報または機
能毎に分散することの是非の判定を行い、選定および判
定結果を、分散元ホストに通知する。

【００３０】フェーズ３： (１)フェーズ２の処理(３)で分散先ホストの選定結果の
通知を受けた分散元ホストは、予めデータ通信網と契約
した通信経路１１または１２を用いて、フェーズ２の処
理(３)で分散する許可の通知を受けた情報または機能
を、指定された分散先ホストに分散する。分散に際し
て、分散元ホストは、分散先ホストが発側ホストから情
報または機能の送信要求を受けた場合に、自分散先ホス
トで処理が可能であるか、または、分散元ホストまたは
他のホストに処理を依頼するかの判断ができる機能、処
理を分散元ホストまたは他のホストに送信し、処理結果
を受信し、発側ホストに該処理結果を送信する機能、お
よび、分散された情報または機能への発側ホストからの
アクセス制限情報を、図２の分散情報／機能変換装置２
-5で付与して、分散先ホストに分散する。分散元ホスト
は、分散先ホストへの情報または機能の分散が終了した
段階で、通信状態監視装置１３に、分散終了を通知す
る。

【００３１】(２)分散先ホストは、分散元ホストから情
報または機能を受信し、格納する。続いて、分散元ホス
トの分散情報／機能変換装置で付与された、分散先ホス
トで処理が可能か、または、分散元ホストまたは他のホ
スト(分散先ホスト)に処理を依頼するかの判断できる機
能，処理を分散元ホストまたは他のホストに送信し、処
理結果を受信し発側ホストに該処理結果を送信する機
能、および、分散された情報または機能への発側ホスト
からのアクセス情報を受信し、データ通信網１からのパ
ケットの受信と、上述の格納した情報または機能へのア
クセスを可能とするよう通信環境を設定する。分散先ホ
ストは、以上の処理が終了した段階で、通信状態監視装
置１３に、処理終了を通知する。

【００３２】(３)通信状態監視装置１３は、分散元ホス
トおよび分散先ホストから、上述の処理終了の通知を受
信した後、データ通信網１内のルーチング情報格納装置
または各ルータに、分散元ホスト２を着信先とするパケ
ットを、発側ホスト毎に転送すべき分散先ホストまたは
分散元ホストに決定し、転送できるようルーチング情報
の変更を指示する。 (４)データ通信網１内のルーチング情報格納装置または
各ルータは、上述の通信状態監視装置１３の指示に従
い、発側ホストから受信した分散元ホスト２を着信先と
するパケットを、発側ホスト毎に指示された分散先ホス
トまたは分散元ホストに転送できるようルーチング情報
を変更する。

【００３３】フェーズ４： (１)フェーズ３の処理が終了した段階で、フェーズ４に
遷移する。フェーズ４では、発側ホストから分散元ホス
ト２へのパケットは、分散元ホストおよび分散先ホスト
３または４に分散され、フェーズ１においてはすべて分
散元ホストで行われていた発側からの処理要求を、分散
元ホストおよび分散先ホストで分散処理し、発側ホスト
への情報提供または処理結果の送信も、分散元ホストお
よび分散先ホストに分散されている。

【００３４】(２)データ通信網１内の通信状態監視装置
１３，分散元ホスト内部通信状態監視装置２-1および分
散先ホスト内部通信状態監視装置(図３の３-1)は、デー
タ通信網１，分散元ホストおよび分散元ホストおよび分
散先の通信状況を監視する。 (３)監視している通信状況が予め設定した一定の条件を
満たした場合、上述のデータ通信網１内の通信状態監視
装置１３，分散元ホスト内部通信状態監視装置２−１お
よび分散先ホスト内部通信状態監視装置３−１は、自律
的に、分散元ホストの格納情報または機能の分散先ホス
トへの分散の追加または削除の必要性を判定し、フェー
ズ５に遷移する。

【００３５】フェーズ５： (１)分散元ホスト内部通信状態監視装置２-1は、分散先
ホストへ分散する情報または機能の追加が必要と判断し
た場合、追加する情報または機能へのデータ通信網１か
らのアクセス状況と追加する情報または機能のデータ量
を、通信状態監視装置１３に通知する。通信状態監視装
置１３は、分散元ホストからの通知を受け、分散先ホス
トの通信状況監視結果をチェックし、現状の分散先ホス
トで受入れ可能であるか、または、拡大する必要がある
かを判定し、拡大する場合は拡大すべき分散先ホストを
選定し、判定および選定結果を分散元ホストに通知す
る。

【００３６】分散元ホストは、本通知を受取った後、フ
ェーズ３(１)で記述した処理方法により、分散先ホスト
に情報または機能を分散する。分散終了後、分散が終了
したことを通信状態監視装置１３に通知する。分散先ホ
ストにおいても、フェーズ３(２)で記述したと同様の処
理を実行し、終了後、処理が終了したことを通信状態監
視装置１３に通知する。通信状態監視装置１３は、分散
元ホストおよび分散先ホストから、上述の処理終了の通
知を受信した後、フェーズ３(３)の処理を実行する。引
き続き、データ通信網１内のルーチング情報格納装置ま
たは各ルータは、通信状態監視装置１３の指示に従い、
フェーズ３(４)の処理を実行し、フェーズ４(１)の状態
に遷移する。

【００３７】(２)分散元ホスト内部通信状態監視装置２
-1は、分散先ホストへ分散している情報または機能の一
部または全部を解除すると判定した場合、一部を解除す
る場合は解除する情報または機能のデータ量を、また、
全部を解除する場合は全部解除することを、通信状態監
視装置１３に通知する。

【００３８】(２-1)一部が解除される場合、分散元ホス
トは、通信状態監視装置１３への通知と並行して、分散
先ホストへ解除する情報または機能の指示、および、分
散先ホストが発側ホストから情報および機能の要求を受
けた場合に、自分散先ホストで処理が可能か、または、
分散元ホストまたは他のホストに処理を依頼するかの判
断ができる機能、および、処理を分散元ホストまたは他
のホストに送信し、処理結果を受信し発側ホストに該処
理結果を送信する機能、および、分散された情報または
機能への発側ホストからのアクセス制限情報の更新内容
を作成し、通信経路１１または１２を用いて、情報また
は機能が分散しているすべての分散先ホストに通知す
る。分散元ホストは、分散先ホストへの通知が終了した
段階で、通信状態監視装置１３に分散終了を通知する。

【００３９】分散先ホストは、分散元ホストからの通知
を受信すると、指定された情報または機能を削除する。
続いて、分散元ホストからの通知に従い、分散元ホスト
の暖散情報／機能変換装置で付与された、分散先ホスト
で処理が可能か、または、分散元ホストまたは他のホス
トに処理を依頼するかが判断できる機能、および、処理
を分散元ホストまたは他のホストに送信し、処理結果を
受信し、発側ホストに該処理結果を送信する機能、およ
び、分散された情報または機能への発側ホストからのア
クセス制限情報を修正し、データ通信網１からのパケッ
トの受信と、格納した上記情報または機能へのアクセス
を可能とするよう通信環境の設定情報を更新する。分散
先ホストは、以上の処理が終了した段階で、通信状態監
視装置１３に、処理終了を通知する。

【００４０】(２-2)一方、通信状態監視装置１３は、全
部を解除するとの通知を受信した場合、データ通信網１
内のルーチング情報格納装置または各ルータに、分散元
ホスト２を着信先とするパケットを、分散先ホストに転
送することなく、分散元ホスト２に直接送信されるよ
う、ルーチング情報の変更を指示する。データ通信網１
内のルーチング情報格納装置または各ルータは、通信状
態監視装置１３の指示に従い、発側ホストから受信した
分散元ホスト２を着信先とするパケットを、分散先ホス
トに転送することなく、分散元ホスト２に直接送信され
るよう、ルーチング情報の変更し、変更が終了した段階
で、通信状態監視装置１３に終了したことを通知する。

【００４１】通信状態監視装置１３は、データ通信網１
内のルーチング情報格納装置およびすべてのルータから
ルーチング情報の変更終了通知を受信した後、分散先ホ
ストに分散された当該分散元ホストの情報および機能の
解除の指示を、分散先ホストに通知する。分散先ホスト
は、通信状態監視装置１３から通知を受信すると、指定
された分散元ホストに関係する情報および機能を削除す
る。続いて、データ通信網１からの当該分散元ホストを
本来の着信先とするパケットの受信と、格納した上記情
報または機能へのアクセスを可能とするよう通信環境お
よび設定情報を削除する。分散先ホストは、以上の処理
が終了した段階で、通信状態監視装置１３に、処理終了
を通知する。

【００４２】通信状態監視装置１３は、関係するすべて
の分散先ホストから解除終了通知を受信した後、分散元
ホストに解除終了通知を行う。この段階で、当該分散元
ホストに関しては、フェーズ１に遷移する。 (３)通信状態監視装置１３が分散元ホスト２の情報また
は機能が分散されている分散先ホスト台数を追加するこ
とが必要と判定した場合、通信状態監視装置１３は、追
加する分散先ホストを選定し、選定結果を分散元ホスト
に通知する。分散元ホストは、この通知を受け取った
後、フェーズ３(１)で述べた処理方法により、追加され
た分散先ホストに情報または機能を分散する。分散終了
後、分散が終了したことを通信状態監視装置１３に通知
する。

【００４３】追加された分散先ホストにおいても、フェ
ーズ３(２)で述べたと同様の処理を実行し、終了後、終
了したことを通信状態監視装置１３に通知する。通信状
態監視装置１３は、分散元ホストおよび追加された分散
先ホストから上記処理の終了通知を受信した後、フェー
ズ３(３)の処理を実行する。引き続き、データ通信網１
内のルーチング情報格納装置または各ルータは、通信状
態監視装置１３の指示に従い、フェーズ３(４)の処理を
実行し、フェーズ４(１)の状態に遷移する。

【００４４】(４)通信状態監視装置１３が分散元ホスト
２の情報または機能が分散されている分散先ホスト台数
の一部を解除すると判定した場合、通信状態監視装置１
３は、解除すべき分散先ホストを選定し、データ通信網
１内のルーチング情報格納装置または各ルータに、分散
元ホスト２を着信先とするパケットを、該分散先ホスト
に転送することなく、分散元ホスト２またはその時点で
分散元ホスト２の情報または機能を格納している他の分
散先ホストに転送されるよう、ルーチング情報の変更を
指示する。データ通信網１内のルーチング情報格納装置
または各ルータは、通信状態監視装置１３の指示に従
い、ルーチング情報の変更を実行し、変更が終了した段
階で、通信状態監視装置１３に終了したことを通知す
る。

【００４５】通信状態監視装置１３は、データ通信網１
内のルーチング情報格納装置およびすべての各ルータか
らルーチング情報の変更終了通知を受信した後、選定し
た分散先ホストに分散された該分散元ホスト２の情報お
よび機能の解除の指示を、分散先ホストに通知する。通
信状態監視装置１３の上記通知を受けた分散先ホスト
は、指定された分散元ホスト２に関係する情報および機
能を削除する。続いて、データ通信網１からの該分散元
ホスト２を本来の着信先とするパケットの受信と、格納
した上記情報または機能へのアクセスを可能とする着信
環境および設定情報を削除する。分散先ホストは、以上
の処理が終了した段階で、通信状態監視装置１３に処理
終了を通知する。通信状態監視装置１３は、該分散先ホ
ストから解除終了通知を受信した後、分散元ホストに該
分散先ホストを解除した旨の通知を行う。この段階で、
該分散元ホストは、フェーズ４に遷移する。

【００４６】(５)通信状態監視装置１３は、分散元ホス
ト２の情報または機能が分散されている分散先ホスト台
数の全部を解除すると判定した場合、データ通信網１内
のルーチング情報格納装置または各ルータに対して、分
散元ホスト２を着信先とするパケットを、分散先ホスト
に転送することなく、分散元ホスト２に直接送信される
よう、ルーチング情報の変更を指示する。データ通信網
１内のルーチング情報格納装置または各ルータは、通信
状態監視装置１３の指示に従い、ルーチング情報の変更
を実行し、変更が終了した段階で、通信状態監視装置１
３に終了したことを通知する。

【００４７】通信状態監視装置１３は、データ通信網１
内のルーチング情報格納装置およびすべてのルータから
ルーチング情報の変更終了通知を受信した後、分散先ホ
ストに分散された該分散元ホスト２の情報および機能の
解除の指示を、分散先ホストに通知する。分散先ホスト
は、通信状態監視装置１３から通知を受信し、指定され
た分散元ホスト２に関係する情報および機能を削除す
る。続いて、データ通信網１からの該分散元ホスト２を
本来の着信先とするパケットの受信と、格納した上記情
報または機能へのアクセスを可能とする着信環境および
設定情報を削除する。分散先ホストは、以上の処理が終
了した段階で、通信状態監視装置１３に処理終了を通知
する。通信状態監視装置１３は、すべての分散先ホスト
から解除終了通知を受信した後、分散元ホストに分散先
ホストを解除した旨の通知を行う。この段階で、該分散
元ホストに関しては、フェーズ１に遷移する。

【００４８】(６)分散先ホスト内部通信状態監視装置３
-1が過負荷時に、または、故障などにより、分散先ホス
ト台数を追加することが必要と判定した場合、分散先ホ
スト内部通信状態監視装置３-1は、本通知を受信した
後、通信状態監視装置１３にその結果を通知する。通信
状態監視装置１３は、本通知を受信した後、監視してい
るデータ通信網１の通信状態を分析し、分散先ホストの
追加が可能であり、追加すべきか、または、その時点で
設定されている分散先ホストにおいい発側ホスト毎に転
送先を分散させているルーチング情報の変更で、対応が
可能であるかを判定する。 (６-1)分散先ホストの追加をすべきと判定された場合、
上記(３)の処理を実行し、フェーズ４に遷移する。

【００４９】(６-2)その時点で設定されている分散先ホ
ストにおいて、発側ホスト毎に転送先を分散させている
ルーチング情報の変更で対応が可能であると判定された
場合、通信状態監視装置１３は、ルーチング情報の変更
内容を作成し、データ通信網１内のルーチング情報格納
装置または各ルータは、通信状態監視装置１３の指示に
従い、ルーチング情報の変更を実行し、変更が終了した
段階で、通信状態監視装置１３に終了したことを通知す
る。この段階で、分散元ホストに関しては、フェーズ４
に遷移する。

【００５０】上記実施例によれば、下記の如き具体的な
効果を得ることができる。 (１)分散元ホストの故障または過負荷時に、その通信状
態に従い、動的にトラヒックを分散させることが可能と
なり、予測困難な過負荷や故障のために分散元ホスト所
有者が多大な設備投資をすることを省きつつ、継続的か
つ良好なサービス品質を維持することができる。 (２)データ通信網の過負荷または故障に対しても、サー
ビスの継続性を維持することができる。

【００５１】(３)発側ホストからのパケットを、データ
通信網側の制御で自動的に適切な分散先ホストに接続先
を変更することにより、発側ホストが接続をし直すとい
う手間を省くことを可能にする。 (４)当該分散元ホストにアクセスする通信以外の通信へ
の遅延時間が伸びる等の影響を除去することを可能にす
る。 (５)特定ホストに集中するトラヒックを、データ通信網
の設備構成および通信状態により分散されることによ
り、データ通信網は、同一設備構成で、より多くの利用
者またはホストまたはトラヒックを処理することが可能
となり、効率的かつ経済的な網運用を可能にする。

【００５２】次に、簡単な評価モデルにより、上記(５)
の効果を定量的に説明する。 (評価モデル)評価網モデルとして、図５に示す如き、３
階層から成る大規模なデータ通信網を考える。ここで
は、下位ルータは２ｎｋ台、中継ルータは２ｋ台、上位
ルータは２台である。上位ルータには、ｋ台の中継ルー
タが、中継ルータにはｎ台の下位ルータが接続されてい
る。ここで考えるトラヒックは、下位ルータ間の交流ト
ラヒックと、分散元ホストから各下位ルータに流れるト
ラヒックの２種類である。下位ルータ間の交流トラヒッ
クは、任意の下位ルータ間で同一とし、到着率はλ(パ
ケット／秒)とする。また、分散元ホストから各下位ル
ータに流れるトラヒックも、任意の下位ルータに対して
同一で、到着率はγ(パケット／秒)とする。

【００５３】トラヒックは、図５に示す如き網構成に従
い、中継するルータ数が最小となるようルーチングされ
る。パケット平均長は、Ｌ(ｂ)とする。また、ルータの
処理可能パケット数は、本評価例では無限大とする。ル
ータ間の回線は、下位ルータと中継ルータの間をＣ１
(ｂ／秒)、中継ルータと上位ルータの間をＣ２(ｂ／
秒)、上位ルータ間をＣ３(ｂ／秒)とする。 (評価例)今、ｋ＝２、λ＝１(Ｋパケット／秒)、γ＝１
０(Ｋパケット／秒)、Ｌ＝１００(ｂ)、Ｃ１＝６.３Ｍ
ｂ／秒、Ｃ２＝１００Ｍｂ／秒、Ｃ３＝５０Ｍｂ／秒と
する。

【００５４】パケットの下位ルータからの発生過程がポ
アソン過程、パケット長の分布が指数分布と仮定する。
注目している分散元ホストは、下位ルータ２ｎｋ局に接
続されているとする。分散元ホストへのトラヒックの集
中により、パケット転送遅延時間が伸びる影響を最も被
る、下位ルータ２ｎｋ局から、下位ルータ１局へのパケ
ット転送遅延時間を評価する。評価するケースは、次の
３ケースである。 (ケース１)：分散先ホストを設けず、分散元ホストのみ
で処理を行う。 (ケース２)：分散先ホストを１台、上位ルータ＊２局に
用意する。 (ケース３)：分散先ホストを２台、上位ルータ＊１局お
よび同＊２局に用意する。 評価結果を、図６に示す。

【００５５】(考察)図６から理解される如く、分散先ホ
ストを設けない場合(ケース１)、ｎを２以上にすると、
遅延時間は発散してしまう。すなわち、図５に示す如き
構成を有する網では、５台(ｎ＝２)以上の下位ルータを
収容できないことを示している。一方、分散先ホストを
設ける場合、分散先ホストが１台の場合(ケース２)で、
下位ルータを３２台(ｎ＝８)まで、分散先ホストが２台
の場合(ケース３)で、下位ルータを４４台(ｎ＝１１)ま
で、収容できることを示している。以上から、分散先ホ
ストを設置し、本発明に係る制御サービスを実施し、更
に適切な分散先ホスト数を確保することで、網の処理能
力を飛躍的に増加することができることがわかる。な
お、上記実施例は本発明の一例を示したものであり、本
発明はこれに限定されるべきものではないことは言うま
でもないことである。

【００５６】

【発明の効果】以上、詳細に説明した如く、本発明によ
れば、多大なコストをかけることなしに、分散元ホスト
の故障や過負荷などの通信状態に依存したホストのトラ
ヒック負荷分散を制御可能とするトラヒック負荷分散制
御方法を実現できるという顕著な効果を奏するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るトラヒック負荷分散制
御方法が適用されるデータ通信網とこれに関係するホス
トおよびルータの接続関係を示す図である。

【図２】実施例に係る分散元ホスト２の内部構成例を示
す図である。

【図３】実施例に係る分散先ホスト３の内部構成例を示
す図である。

【図４】実施例に係る通信状態監視装置１３の内部構成
を示す図である。

【図５】本発明に係るトラヒック負荷分散制御方法の効
果を定量的に評価するための網モデルを示す図である。

【図６】図５の網モデルにおける下位ルータ２ｎｋ局か
ら下位ルータ１局へのパケット転送遅延時間評価例を示
す図である。

【図７】本実施例の動作を、制御の各フェーズ別に示す
図(その１)である。

【図８】本実施例の動作を、制御の各フェーズ別に示す
図(その２)である。

【図９】本実施例の動作を、制御の各フェーズ別に示す
図(その３)である。

【図１０】本実施例の動作を、制御の各フェーズ別に示
す図(その４)である。

【符号の説明】

１ データ通信網 ２ 分散元ホスト ３,４ 分散先ホスト ５,６,７,９ ルータ ８ 発側ホスト １０ ルーチング情報格納装置を示している。 １１,１２ 通信経路 １３ 通信状態監視装置 １４,１５,１６,１７ パケット転送経路 １８,１９,２０,２１ 接続経路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀米 英明 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 五十川 裕 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 データ通信網におけるトラヒック負荷の
   分散制御方法であって、予め前記データ通信網と契約し
   ているホスト(分散元ホスト)が保持している情報または
   機能を、前記データ通信網，前記分散元ホストならびに
   前記データ通信網と分散元ホスト間の通信状態を監視
   し、予め定めた第１の条件を満たした場合に、前記分散
   元ホストから、前記データ通信網から指定された一つ以
   上のホスト(分散先ホスト)に送信して保持させ、前記デ
   ータ通信網に接続する他のホスト(発側ホスト)から前記
   分散元ホストへ送信される情報または機能の送信要求
   を、前記データ通信網または前記分散元ホストが指定し
   た条件で、前記データ通信網内で前記分散元ホストまた
   は特定の分散先ホストに転送し、前記発側ホストからの
   要求に応じて、前記分散元ホストまたは前記特定の分散
   先ホストから、情報または機能を前記発側ホストに送信
   し、また、通信状態が予め定めた第２の条件を満たした
   場合に、前記分散先ホストに保持させている情報または
   機能を前記分散元ホストに戻し、前記発側ホストから分
   散先ホストへの情報または機能の送信要求の転送を解除
   し、前記発側ホストからの要求に応じて、前記分散元ホ
   ストから前記情報または機能を発側ホストに送信するこ
   とを特徴とする、データ通信網における通信状態に依存
   したホストのトラヒック負荷分散制御方法。
2. 【請求項２】 前記通信状態の監視は、前記データ通信
   網または分散元ホストまたは分散先ホストにおいて行
   い、通信状態に依存して、前記分散元ホストから分散先
   ホストへ分散する情報または機能の追加または更新を行
   うとともに、前記予め定めた第２の条件を満たした場合
   に、前記データ通信網または分散元ホストまたは分散先
   ホストの指示に従い、前記分散先ホストに分散した分散
   元ホストの情報または機能を削除し、その時点以降の前
   記発側ホストからの分散元ホストへの送信要求は、分散
   元ホストへ転送されるよう前記データ通信網内のルーチ
   ングを変更することを特徴とする請求項１記載の、デー
   タ通信網における通信状態に依存したホストのトラヒッ
   ク負荷分散制御方法。
3. 【請求項３】 前記通信状態の監視は、前記データ通信
   網または分散元ホストまたは分散先ホストにおいて行
   い、通信状態に依存して、転送先に指定される前記分散
   先ホストを追加または削除または変更し、前記発側ホス
   トからの分散元ホストへの送信要求を、前記データ通信
   網内で前記分散元ホストまたは特定の分散先ホストに転
   送するよう前記データ通信網内のルーチングを変更する
   ことを特徴とする請求項１記載の、データ通信網におけ
   る通信状態に依存したホストのトラヒック負荷分散制御
   方法。