WO2011101902A1 - 情報通信処理システム、方法、及びネットワークノード - Google Patents

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WO2011101902A1
WO2011101902A1 PCT/JP2010/001037 JP2010001037W WO2011101902A1 WO 2011101902 A1 WO2011101902 A1 WO 2011101902A1 JP 2010001037 W JP2010001037 W JP 2010001037W WO 2011101902 A1 WO2011101902 A1 WO 2011101902A1
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WO
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network node
information
packet
network
destination
Prior art date
Application number
PCT/JP2010/001037
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English (en)
French (fr)
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奥野通貴
西村信治
青木秀貴
對馬雄次
矢崎武己
緒方祐次
Original Assignee
株式会社日立製作所
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Publication date
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Priority to JP2012500385A priority patent/JP5544006B2/ja
Priority to EP10846045.2A priority patent/EP2538343A4/en
Priority to US13/579,443 priority patent/US8798051B2/en
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F9/00—Arrangements for program control, e.g. control units
    • G06F9/06—Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
    • G06F9/46—Multiprogramming arrangements
    • G06F9/54—Interprogram communication
    • G06F9/546—Message passing systems or structures, e.g. queues
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/10—Protocols in which an application is distributed across nodes in the network
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/50—Network services
    • H04L67/56—Provisioning of proxy services
    • H04L67/565—Conversion or adaptation of application format or content
    • H04L67/5651—Reducing the amount or size of exchanged application data

Definitions

  • the technology disclosed in the present specification and drawings relates to an information processing system, and more particularly, to a distributed information communication processing technology in which a plurality of information communication devices provide services via a network.
  • Cloud computing uses ICT devices via a network without being aware of the physical configuration and location of information communication technology (ICT) devices such as servers and storage that are deployed in data centers. This is an information processing form using a service provided by.
  • ICT information communication technology
  • a cloud system using such cloud computing has advantages such as flexible and rapid system construction and reduction of operation costs over the conventional ICT system.
  • Patent Literature 1 when a user explicitly requests an application execution process for an information processing apparatus such as a local server, if there is no application corresponding to the local server, the information processing apparatus is addressed to an information processing apparatus such as a data center.
  • a configuration for sending a packet and requesting execution processing is disclosed.
  • a DNS Domain Name System
  • the information processing function is generally provided at a data center that is centrally installed at a remote location, and the cost of IT services has been reduced by consolidating facilities and improving the operation rate using virtualization functions. It was.
  • the architecture that consolidates this information processing function in the remote data center with respect to the information source is the application that requires real-time property in IT business, electronic money and traffic control, plant control, smart grid, large-scale
  • social infrastructure applications such as monitoring.
  • the first issue is response speed.
  • Applications that require real-time performance require response speeds on the order of milliseconds instead of seconds.
  • a round trip delay time of about 130 ms can occur as a communication delay between Japan and the US, and even within Japan, a long distance of about 25 ms can occur between long distance cities.
  • a delay of more than twice is conceivable. If the information processing time is included here, the response speed of the millisecond order required for social infrastructure applications cannot be satisfied.
  • the second issue is power saving.
  • the amount of communication increases and the power consumption of the network also increases. From the viewpoint of reducing environmental impact, etc., power saving is an unavoidable issue.
  • the third issue is reliability.
  • Social infrastructure applications require guarantee-type reliability that provides failure recovery and delay time guarantees on the order of milliseconds. This is not satisfactory when a conventional best effort network is assumed.
  • An object of the present invention is to provide a distributed information communication processing system, method, and network node capable of solving the above-mentioned problems such as application response speed and power saving.
  • one aspect of the present invention is an information communication processing system in which an information processing apparatus and a plurality of terminals that request services are arranged, and a first network node connected to the terminals, The second network node connected to the first network node via the first network and connected to the information processing device via the second network, and the first network node and the second network node are managed.
  • a management node is provided.
  • the first network node transmits a packet destined for the information processing apparatus via the second network node.
  • the second network node receives the packet, and has a processor that can process the packet
  • the second network node changes the output destination of the packet to the processor, and receives the packet including the processing result by the processor.
  • To one network node is provided.
  • the information processing apparatus executes an application when receiving a packet via the second network node.
  • a first network node connected to the terminal is changed to a second network node via the first network.
  • the second network node is connected to the information processing apparatus via the second network and provides the service to the terminal; Using the information acquired from the terminal at the first network node, a packet destined for the information processing device is sent to the first network, and at the second network node, the first network When receiving the packet from, based on the destination and information included in the packet, output the packet to an information processing function unit of the second network node or a node other than the second network node, A second network node transmits a packet including a processing result for the packet by the information processing function unit to the first network node, In the information communication processing method, the first network node receives a packet including the processing result and provides the service to the terminal. An information communication processing method is provided.
  • a network node that transmits and receives packets via the first network and the second network, and the information processing node to which a plurality of terminals that request services are connected and the first network.
  • a network interface unit that transmits and receives packets via the information processing device and the second network, a packet received by the network interface unit is input, and the input packet is transferred to an arbitrary destination.
  • the communication control unit, the information processing function unit that executes an arbitrary application on the packet received by the network interface unit, and the communication control unit can transfer the packet to an arbitrary destination by changing the destination of the plurality of packets.
  • an information communication processing system that can obtain a response speed on the order of milliseconds required for social infrastructure applications and can save power. Furthermore, it is possible to obtain guarantee-type reliability that provides failure recovery on the order of milliseconds and guarantee of delay time, which are required as social infrastructure applications.
  • information processing is performed as close to the information source as possible.
  • Information processing is classified into storage-type information processing and real-time information processing.
  • the storage-type information processing uses a data center to generate KaaS (Knowledge as that generates high-value-added information and knowledge from data storage and stored information. a Service).
  • Real-time information processing uses information processing function-equipped network nodes distributed on the network and performs distributed information processing locally while selecting data to be processed on the network nodes near the information source. Solve issues such as response speed, power saving, and reliability. That is, in one embodiment of the present invention, an information communication processing system configured to perform distributed information communication processing in cooperation with a first network node, a second network node, and an information processing apparatus, and provide a service to a terminal. It is.
  • FIG. 1 shows a configuration example of a distributed information communication processing system according to the first embodiment.
  • a real-time type information processing on the side close to the information generation source such as the information terminal 109, the sensor, the monitoring camera 107, etc., it is connected to a network 104 such as a first network LAN (Local Area Network).
  • a network node As a network node, the first network node, an entrance node (EN) 101 that performs primary processing, and an intelligent node (Intelligent node) that is a second network node that performs more advanced secondary processing. ) 102 are distributed.
  • EN entrance node
  • Intelligent node Intelligent node
  • EN 101 is responsible for filter processing 113 for collecting information from information sources 107, 108, and 109 as primary processing
  • IN 102 is responsible for information processing 112 for performing real-time information processing.
  • a data center (DC) 106 responsible for the storage-type information processing 111 is connected via a network 105 such as a WAN (Wide Area Network) as a second network, and these are connected to a management node (Management Node: MN) 103. It is the structure controlled by.
  • a network 105 such as a WAN (Wide Area Network) as a second network
  • EN101 can take various arrangements such as an entrance / exit in the LAN, and IN102 in the LAN, between the LAN and WAN, and in the WAN.
  • the roles of EN101, IN102, and MN106, which are features of the distributed information communication processing system of this embodiment, will be described below.
  • the first and second networks are not limited to the LAN and WAN described above.
  • EN101 will be described.
  • the EN 101 houses a monitoring camera for collecting information, sensors 107, an actuator 108 to be controlled, and the like. Then, as a primary process for sensing information, as will be described in detail later, relatively simple arithmetic processing, filter processing, and aggregating function are performed, and the information is aggregated and transferred to IN102. This operation reduces the amount of useless data sent to the network and realizes power saving.
  • DC106 and IN102 receives feedback information from DC106 and IN102, generates control signals for controlled devices such as actuators 108, etc., and executes them in the order specified in advance from high priority processing, realizing high response speed control. To do.
  • the IN 102 accommodates a plurality of EN 101, information terminal 109, and the like via network 104.
  • the IN 102 performs not only communication processing for transferring a packet received from the EN 101101 or the terminal, but also the IN 102 performs information processing on the packet. Specifically, the IN 102 examines packets from these devices, determines whether the information processing execution position is within its own IN, another IN, or DC, and transfers the packet toward the corresponding destination. Further, when the information processing position is the own IN, the IN 202 performs information processing and feedback information generation instead of the DC 106 as a secondary process for the processing request, and returns the result to the EN 101 and the terminal 109. This process reduces communication delay and improves response speed.
  • the information processing execution position is dynamically changed in accordance with an instruction from the MN 103 to satisfy a desired response speed and power saving from time to time.
  • the routine processing contents are registered in the system in advance, and the difference calculation is performed between the arrival data and the data of the latest fixed period registered in the area on the memory.
  • the MN 103 When the MN 103 receives a registration request from a user who wants to receive an information processing service by this system, the MN 103 assigns IN102 and EN101 suitable for the service request condition to the user based on information for specifying the user's network location such as an IP address. Therefore, the MN 103 collects performance information and position information of the IN 102 and EN 101, and performs operation management such as application placement, resource setting, and information processing position setting in consideration of response speed, reliability, and power saving. It also monitors communication delays and application processing delays, analyzes bottlenecks on distributed information communication processing systems, and uses them for dynamic information processing position changes and communication path resetting.
  • FIG. 2 is a functional block diagram showing functions executed by the EN 101 of this embodiment.
  • the EN 101 transmits and receives sensing information, camera video data, and control signals to and from the sensors 107, the actuators 108, and the terminals 109 in FIG. 1 via the network communication function 201.
  • Data received by the network communication function 201 is accumulated by the accumulation function 202.
  • the transmission data sent to the higher-level network by the transmission data selection function 207 is the data obtained by performing desired calculations, filtering / aggregation processing on the received data or accumulated data, or accumulation. Sequentially selected from the data itself.
  • Reference numerals 203, 204, and 205 denote the calculation function, filter function, and aggregation function described above, respectively.
  • the calculation function 203, the filter function 204, and the aggregation function 205 include reversible processing such as compression processing of packet header information and irreversible processing such as quantization processing of sensing information that is sensor output of the sensors 107. There is.
  • the contents of the filter function 204 can be read out as a filtering processing library built in the EN 101 or distributed as a program from the IN 102 or the MN 103.
  • the reversible processing includes processing for calculating a difference from a reference value of sensing information by the sensors 107, processing for generating a packet of a plurality of pieces of sensing information, and processing for compressing header information in accordance with a defined communication protocol (for example, the ITEF standard RFC 4944).
  • a defined communication protocol for example, the ITEF standard RFC 4944.
  • irreversible processes unnecessary sensing information discarding process, sensing information average value calculation process, maximum / minimum value detection / determination process, abnormal value determination process, sampling thinning process in time direction, quantization process, And frame extraction processing of camera image information, image size change processing, feature extraction processing such as face detection and motion detection.
  • the storage function 202 buffers the data before processing in the storage unit of the EN 101, so that If necessary, the EN101 can be accessed from the upper nodes IN102, MN103, and DC106, and the data before processing can be confirmed.
  • the network communication function 208 constitutes an interface unit with the network 104 such as the LAN shown in FIG. From here, the aggregated data and the like are sent to the upper network.
  • the network communication function 208 also has a function of receiving a control signal or the like from the host and feeding back the control signal or the like to the actuators 108 via the feedback function 210 and the network function 201.
  • FIG. 3 is a block diagram showing an example of the device configuration of the EN 101 of the present embodiment.
  • reference numeral 310 denotes a processor that constitutes the processing unit described above, for example, a central processing unit (CPU).
  • CPU central processing unit
  • various functions described in FIG. 2, that is, a calculation function, a filter function, an aggregation function, a management function, and a transmission data selection function are schematically illustrated.
  • the internal bus 302 to which the processor 301 is connected has a network interface that is an interface unit corresponding to the network communication functions 201 and 208, a memory 304 that stores an EN management table 209, and a storage function 202.
  • a storage device 305 and an input / output unit (I / O) 306 to which a mouse, a keyboard, a display, and the like are connected are connected.
  • FIG. 12 shows an example of the EN management table 209 in the EN 101.
  • the EN management table 209 As shown in FIG. 1, in the distributed information communication system of this embodiment, there are a plurality of ENs 101. Each EN 101 receives the contents of the management table 209 shown in FIG. And stored in the memory 304.
  • the EN management table 209 two types of tables 1210 and 1230 are illustrated. One is a table 1210 for information coming from sensors and terminals such as filter processing, and the other is a table 1230 for feedback information from the IN 102 and the DC 106.
  • the table 1210 shown in FIG. 11 includes sensors 1221A to 1221N and terminals 1222A to 1222N, which are target objects, a calculation function, a filter function, an aggregation function, and a storage function for input data from each of the sensors 107 and 109. Information regarding destinations and alternative destinations as transmission destinations is accumulated.
  • feedback control commands 1231 for the actuators 108 are stored in the actuators 1241A to 1241N that are the targets.
  • FIG. 4 is a block diagram showing an example of the internal hardware configuration of IN102.
  • reference numerals 401-1 to 401-3 denote a plurality of information processing servers constituting a server function unit installed therein, that is, a processor as a processing unit, a memory as a storage unit, a network interface, and an input / output unit. Etc., and executes the above-described real-time information processing.
  • Reference numeral 401-4 denotes a management server which is a management function unit.
  • These servers 401-1 to 401-4 transmit and receive various data and control information to and from the network via the internal switch 403, the communication control unit 404, and the network interface 405.
  • MAC Media40Access Control
  • IP B1 to IP B4 IP addresses eth4 to eth7 are given.
  • the switch 403 is connected to the servers 401-1 to 401-4 and the plurality of network interfaces 405-1 to 405-4 using Ethernet (registered trademark). For example, 10 Gigabit Ethernet can be used as these Ethernets. Of course, instead of Ethernet, a standard interface dedicated to the device may be used.
  • Reference numeral 402 denotes a management port, which is connected to the management node (MN) 103 in FIG. 1 and used for transmitting and receiving various types of management data.
  • MN management node
  • a communication control unit 404 communicates with the outside in the same way as a normal router device, and in addition to the function of performing packet transfer control, changes the information processing position in accordance with an instruction from the MN 103 as described in detail later.
  • an information processing position changing function for improving response speed due to communication delay is provided.
  • a server function unit composed of a plurality of servers 401 performs information processing and generates feedback information as a result.
  • the server function units 401-1, 401-2, and 403-3 of the IN102 are, for example, a flow type information processing function that performs a difference calculation of input data within a certain period on a memory, TCP / IP (Transmission Control) It provides a hardware offloading function that directly executes protocol processing such as Protocol / Internet (protocol), routine application processing, and frequent processing directly in hardware.
  • protocol processing such as Protocol / Internet (protocol)
  • the management server 401-4 constituting the management function unit manages and sets the resources in the IN and manages the EN 101 accommodated therein. Information, usage status, and load status of these resources are periodically reported to the MN 103 to respond to new application assignments and deletions from the MN 103, resource resetting requests, and the like.
  • FIG. 20 shows an example in which the main fields of the header part of the communication packet used in the system of this embodiment are extracted.
  • L2 layer 2
  • a destination MAC address 2010 and a source MAC address 2011 are arranged in the layer 2 (L2) header that is the data link layer.
  • a source IP address (SIP) 2012, a destination IP address (DIP) 2013, and a protocol number (Protocol) 2014 are arranged in a layer 3 (L3) header that is a network layer.
  • the L3 header is used to route a packet from the source IP address (SIP) 2012 to the destination IP address 2013 when performing IP communication.
  • the protocol type (Protocol) 2014 identifies the L4 protocol type. In the IN 102 of this embodiment, these are used as conditions for detecting a flow.
  • a source port number (SP) 2015 and a destination port number (DP) 2016 are arranged in a layer 4 (L4) header that is a transport layer.
  • the L4 header is used to indicate a communication application or the like, and these are also used as conditions for detecting a flow.
  • a session identifier (ID) 2017 and other payloads are arranged in a layer 7 (L7) header or an L7 payload (partially extracted) that is an application layer.
  • the session ID 2017 is an identifier for recognizing access from a specific user or information source.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of the communication control unit 404 described above with reference to FIG.
  • the communication control unit 404 includes a network interface aggregation unit 501, a packet analysis unit 502, a flow detection unit 503 including a flow table 507, an output destination determination unit including a flow state table 508 and a routing table 509. 504, network interface output unit 505, table update unit 506, and management port 510.
  • Various functional blocks may be configured as hardware as well as software.
  • the communication control unit 404 can be realized by using a processor (CPU) and a memory and the processor executing a program on the memory.
  • CPU processor
  • the network interface aggregation unit 501 performs processing for aggregating packets flowing in from the plurality of network interfaces 405-1 to 405-4 in FIG.
  • the packets collected here are sent to the packet analysis unit 502 for analysis.
  • the packet used in the system of the present embodiment can use a normal communication packet used in the communication protocol described above.
  • the communication control unit 404 in FIG. 5 includes a flow table 507 and a flow state table 508 in addition to the routing table 510 that is used by a normal communication device for destination search. It manages a search key (search key) for distinguishing packets, a communication status (status), and application execution position information.
  • the search key is subject to packet header information and, in some cases, packet payload information.
  • the communication status (status) manages whether or not a connection is established, and allows the user to select a situation in which the connection is disconnected when the execution position is dynamically changed. If the execution position is a server function unit in its own IN, the server function unit is explicitly specified in the table. When this designation is made, this destination is used in preference to the routing table 510. In the case of another IN 102 or DC 106, destination information that represents the other IN or DC can be used, and explicit server function unit designation in the IN can be left to the other IN or DC.
  • the IN 102 directs the execution position of the application for the corresponding user to one of the internal servers 401, another IN 102, or the original DC 106 by a direct instruction from the MN 103 or policy setting via the management port 510. change. For this reason, the IN 102 monitors the load status of a plurality of server function units of its own, notifies the MN 103 and recalculates the execution position in the MN 103 or the management server 401-4, and the result is stored in the above-described table of the IN 102. The information processing position is dynamically changed.
  • the communication control unit 404 of the IN 102 in the system performs control to change the position of information processing for processing a packet. More specifically, the table updating unit 506 of the communication control unit 404 rewrites the interface in the flow state table 507 to change the MAC address of the L2 header added to the packet. For example, when the packet destination is forcibly changed to the server 1021-1 of the IN102 itself, the source MAC address 2011 is rewritten with eth0 in FIG. 4 and the destination MAC address 2010 is rewritten with eth4 which is the MAC address of the server 401-1. Thus, the packet can be transmitted to the server 401-1. Thus, the communication control unit 404 performs an information processing position changing function in the system in addition to the normal communication function.
  • the optimal processing position in the network is not unchanged and changes from moment to moment according to the situation. This is due to the state of the network, the load status of the computing resources being used, or the movement of the physical space of the user itself.
  • the information processing position is changed by the IN 102 under the instruction of the MN 103 by the configuration of the communication control unit 404 described above. That is, as described above, information processing that should have been originally executed by the DC 106 can be executed by the server function unit on the IN 102, or between the servers 401-1 to 401-3 in the own IN. It is also possible to change the information processing assignment or, conversely, to change the information processing from the own IN 102 to another IN 102 or DC 106.
  • the information processing position changing function will be described later using specific examples of a flow table and a flow state table.
  • FIG. 6 shows a block diagram of an example of the device configuration of the MN 103 described above.
  • the MN 103 is an information processing apparatus, for example, and the processor 601 manages the operation of the system of this embodiment.
  • the processor 601 is connected to an internal bus 602, and a network interface 603, a memory 604, a storage device 605, and an input / output unit (I / O) 606 are connected to the internal bus 602.
  • the storage device 605 stores a management information setting program 610 executed by the processor 601 and a management table 607 to be referenced. When the processor 601 executes the management information setting program 610, the management table 607 is held in the memory 604.
  • This MN 103 collects performance information and location information of IN102 and EN101 as its operation management function, and sets up applications and resources in consideration of response speed, reliability, and power saving. Set the information processing position. It also monitors communication delays and application processing delays, analyzes bottlenecks on distributed information communication processing systems, and uses them for dynamic information processing position changes and communication path resetting.
  • the DC 106 includes a representative server 701 that functions as a load balancer connected to an external network, and a plurality of servers 703-1 and 703-2 that are connected to the representative server 701 via a communication path 702, and a storage device 704. Is done.
  • the storage device 704 is placed behind the servers 703-1 and 703-2.
  • Each of the servers 703-1 and 703-2 has a normal computer configuration, and includes a processor 705, an internal bus 706, a network interface 707 as an interface unit, a memory 708 and a storage device 709 constituting a storage unit, and an input / output unit. (I / O) 710 is provided.
  • the processor in the server 703 executes the information processing and further executes the accumulation process, like the processor in the IN 102.
  • the DC 106 accumulates various types of information acquired via the network 105 by the accumulation process of the processor 705 in the server 703 and creates a database (DB).
  • processing for generating high value-added information and knowledge from the DB that is the accumulated information is performed.
  • Such a process using a large amount of DB is a process that cannot be performed by the above-described EN101 and IN102.
  • Fig. 10 shows an example of the flow table 507.
  • the flow detection unit 503 in FIG. 5 performs flow detection and identification of a flow number.
  • the search key (search key) 1001 used for flow detection corresponds to information on various layers obtained by analyzing the packet illustrated in FIG. Yes.
  • the corresponding flow detection result (result #) 1002 is output to the output destination determination unit 504 in FIG.
  • Each flow corresponds to an individual application.
  • the output destination determination unit 504 uses the flow state table 508 to determine a network that outputs a corresponding packet based on the detection result of the flow detection unit 503, and outputs it to the network interface output unit 505. .
  • the flow state table 508 corresponds to the flow number 1101, the state 1102 indicating the communication state described above, and the next hop corresponding to the application execution position information described above. (next hop) 1103 and interface 1104 information is accumulated and updated.
  • Reference numeral 1105 denotes one piece of application execution position information, and shows a new destination (new destination) field that is explicitly set. As shown in FIG. 11, it works effectively for an application that does not hold a status.
  • the flow state table 508 recognizes a packet group that matches the specified condition as a flow, holds and manages the connection state and destination of the flow.
  • it is reassigned to a server function unit with a low load according to the priority of the flow.
  • the destination information is changed only for the connection that has been disconnected so as not to adversely affect the execution of the application.
  • the next hop 1103 in the flow state table 508 is an IP address (L3 logical information) of a device that needs to be relayed next, and the interface 1104 is connected to the next hop 1103.
  • the interface name of the device (equivalent to the source MAC address, L2 physical information).
  • the destination MAC address is obtained by performing an address resolution protocol (Address Resolution Protocol: ARP) on the IP address of next hop 1103, and the result is generally recorded in an information list called an ARP table. In this embodiment, description of this ARP table is omitted.
  • ARP Address Resolution Protocol
  • the statuses 1102 of flow # 0 to flow # 3 in the flow 1101 are “Starting connection”, “Connecting”, “Connecting end”, “Not connected”, respectively. "Corresponds.
  • the new destination 1105 is the IP address (IPinationD) of the new destination device as the final destination of the flow. Indicates that it has been set.
  • the setting of the flow table 507 whose example is shown in FIG. 10 is performed by the MN 103 described above.
  • a combination of fields to be defined as a flow for example, the above-described destination IP address (DIP), source IP address (SIP), destination port number (DP), transmission Information listing the combinations such as the original port number (SP) is notified to the IN 102 together with the flow number (flow #).
  • the communication control unit 404 of the IN 102 updates the setting of the flow table 507 using the table update unit 506.
  • the flow table 507 and the flow state table 508 can be created by a dedicated hardware circuit or software.
  • the packet analysis unit 502 analyzes various header information in the packet, and if necessary, the payload information, extracts the elements managed by the flow table 507, and then the flow detection unit 503.
  • the flow detection unit 503 identifies the flow number (flow #) of the packet.
  • the packet addressed to the IN 102 itself is a control packet, and if the content of the control packet is flow update information, the table update unit 506 updates the flow table 507. Further, if the content of the control packet is load information described later, it is used for updating the flow state table 508.
  • the MN 103 performs initial setting of the flow state table 508 and policy definition for updating the flow state table 508 as described above. Specifically, the MN 103 prepares in advance initial values of the next hop and the interface of the corresponding flow as initial settings. If the application is first operating on the DC 106, the next hop is the IP address of the next transfer destination communication device for transferring the packet to the DC 106, and the interface is connected to the communication device. It is assumed that the physical port of the IN 102 that has been set.
  • the flow state table 508 is created by software, for example, a table is created on a memory in the communication control unit 404.
  • the output destination determination unit 504 also refers to the normal routing table 510.
  • the routing described in the flow state table 508 is prioritized instead of the routing by the routing table 510, so that the packet destination can be changed.
  • the flow state table 508 may be provided in the memory in the server 401 of the server function unit.
  • the destination that may change the destination is the output destination determination unit 504, which uses a normal policy-based routing function to select packets belonging to the corresponding flow regardless of the application break. Transfer to the corresponding server 401.
  • the server 401 includes a flow state table 508 in terms of software and logic, where the packet is transferred as described in the flow state table. Since the server 401 normally operates by executing a program by the CPU, if there is a problem in speed, a dedicated hardware circuit can be installed in the server 404.
  • the server 404 of the own IN receives a packet that is not addressed to its own IP address. Since this packet cannot be received if it is normal, it is set so that the destination IP address of the flow can be received in advance setting, that is, at a timing before setting to the self in the flow state table 508 Keep it.
  • the source IP address is not the original IP address but the destination IP address of the flow.
  • the output destination determination unit 504 sets the destination IP address of the input packet to the IP described in the new destination (new destination) 1105. It will be changed to an address. In this case, the output destination determination unit 504 once terminates communication and newly starts communication with a new destination (new destination) 1105. That is, the method using the new destination 1105 of the flow state table 508 terminates communication with the terminal once, performs new communication with the new destination, and as a result, the terminal communicates with the new destination. Become.
  • the routing table 509 is also used in the system of this embodiment in order to determine the output destination of the packet from the IN 102. More specifically, if the communication control unit 404 finds that there is no registration as a result of searching the flow information table 508, the communication control unit 404 subsequently searches the routing table 509 as usual and next hop (next hop) indicating the output destination. ) And interface. Note that the communication control unit 404 may search the flow information table 508 and the routing table 509 in parallel. In this case, if there is registration in the flow information table 508, the output destination of the flow information table 508 is used preferentially.
  • the communication control unit 404 is common in that the output destination from the IN 102 is determined. However, when using a routing table, the communication control unit 404 determines an output destination for a destination IP address according to a routing protocol such as OSPF (Open Shortest Path First) or BGP (Border Gateway Gateway Protocol). Is different in that the communication control unit 404 determines output destinations corresponding to a plurality of fields in the packet according to the instruction of the MN 103 and the load status of the server function unit of the IN 102. That is, by using the flow state table in the present embodiment, the communication control unit 404 changes the output destination in accordance with the flow state, and changes the server position where the application is executed, that is, the dynamic information processing position change described above. Do.
  • OSPF Open Shortest Path First
  • BGP Border Gateway Gateway Protocol
  • FIG. 19 the blocks assigned the same numbers as those in the overall system configuration diagram of FIG.
  • reference numeral 119 denotes an automatic door with a monitoring camera.
  • camera video data is input to the first network node EN101 as indicated by an arrow 1901 from the automatic door 119 with a monitoring camera, and the face image is extracted by the above-described arithmetic function or filter function in EN101.
  • the extracted face image data is sent to the second network node IN102 as indicated by an arrow 1902.
  • IN 102 a part of the face image data DB is cached from the DC 106, the face match with the face image data extracted and transmitted from the EN 101 is confirmed using the data of the face image DB that is held, and it is determined as a match. If so, a door opening command is sent to EN 101 as indicated by arrow 1902. If they do not match, a command not to open the door is sent.
  • the EN 101 Upon receiving the door opening command, the EN 101 generates a processing command for the door control device of the corresponding automatic door 119 with a monitoring camera, and feeds back the processing command with an arrow 1901.
  • an arrow 1903 indicates that, for example, when the log of the execution result of IN102 is accumulated, or when the face image DB is requested and received when the face image DB to be detected for matching is insufficient, the matching check cannot be performed in IN102. 4 shows a case where the processing is requested to the DC 106 and the result is received.
  • FIGS. 13 to 18 and FIGS. FIGS. 13, 14, and 15 show basic processing flows of EN101, IN102, and DC106, respectively.
  • the EN 101 periodically checks the network interface for reception of packets from the sensors 107, actuators 108, terminals 109, IN102, etc. (step 1301, the steps are omitted in parentheses hereinafter).
  • packet content analysis is performed (1302).
  • the packet content is information from various information sources such as the sensors 107 (1303), and in the case of information from various information sources (YES, hereinafter omitted), the data is held (1304). Then, necessary arithmetic processing (1305), filter processing (1306), and aggregation processing (1307) are sequentially executed on the retained data.
  • necessary arithmetic processing (1305), filter processing (1306), and aggregation processing (1307) are sequentially executed on the retained data.
  • face authentication automatic door system when an image data packet is received from a surveillance camera, it is determined as information from various information sources, and a face image extraction process is performed.
  • step 1303 If it is determined in step 1303 that the packet content is not information from the information source (NO, hereinafter omitted), it is determined whether the packet content is feedback information from the upper IN 102 or the like (1310). In the case of feedback information, the EN 101 generates a processing command (1311). It should be noted that the processing command is generated in the same manner even when a negative determination is made in step 1308. The generated processing command is transmitted as a packet to the processing target (1312). In the case of the above-described service, for example, information such as “open the door” is received as the feedback information, and a processing command for the door control device is generated.
  • step 1310 If it is determined in step 1310 that the information is not feedback information, it is subsequently determined whether or not the command content is a stored data request (1320). In the case of a request for data stored in the EN 101, the corresponding data packet is transmitted to the request destination (1321). If the request is not a stored data request, if the request can be handled by EN 101, the request is executed (1330).
  • the IN 102 periodically checks whether the network interface has received packets from the subordinate EN 101, terminals 109, DC 106, etc. (1401), and performs packet destination analysis when a packet is received (1401). 1402). Then, it is determined whether or not it is a packet destination target (1403), and in the case of a packet whose destination is to be changed, it is determined whether or not the destination is its own node (1404). Transfer the packet to. If the packet is not a destination change target packet, normal routing is performed (1450). If the changed destination is other than the local node, routing is performed to the designated destination (1460).
  • the packet shown in FIG. The destination is analyzed by referring to one or more fields of the field, and if specified, the contents of the flow combining the payloads of a plurality of packets.
  • the packet is transferred to a destination different from the destination IP address described in the packet, for example, a server function unit in the own IN.
  • the destination change target in step 1403 means that the packet is described in the flow state table 508 and determines the destination by looking at information other than the destination IP address. Further, the designated destination is not the destination IP address but the meaning of the description destination in the flow state table 508.
  • face information is extracted as necessary information processing, and when it matches the stored or cached face image DB, a command to open the door is generated, and EN 101 is compared with the processing in DC. Feedback with less delay. If they do not match, the command that cannot open the door is fed back. Further, the control content such as to which target person the door has been opened is notified to the DC 106.
  • information processing for example, analysis / detection of whether there is a companion is also performed, and when a companion is detected, an alarm is notified to a destination such as an individual or a DC registered in advance.
  • step 1407 If it is determined in step 1407 that data outside the own IN 102 is necessary, it is determined whether the process can be processed in the own IN (1408), and if it is determined that the process is possible, the necessary data is requested (1409).
  • data arrives (1410) information processing is performed to generate a result (1411). If it is determined that the process cannot be performed by the own IN, the process is transferred to the original destination before the change (1470).
  • the face image DB to be checked for coincidence is insufficient, the face image DB is requested to the DC 106, the face image DB is obtained, and the above-described information processing is continued. Further, if the face image DB to be matched is insufficient and the face image DB is not transferred by the DC 103 or the like, the processing is requested to the DC 103 if the matching inspection cannot be performed.
  • the DC 106 periodically checks whether there is no packet received from the IN 102 via the network (1501), and if a packet is received, performs packet content analysis (1502). As a result, it is determined whether or not the content is a transfer request for stored data (1503). If it is not a transfer request, it is determined whether or not it is a data storage request (1504). If the content is a data transfer request, the target data is transferred (1550). For example, in the previous service example, since the DC 106 holds all the face image DBs, the face image data that may match is transferred to the IN 102. If the content is a data storage request, the received data is stored (1560).
  • processing is executed (1509).
  • information processing such as a test for matching with face image data in the stored face image DB is executed.
  • a data request is made (1507), and when data arrives, information processing is performed in the same manner.
  • the information processing result is fed back (1510) and log accumulation is performed (1511). That is, when the face image and the face image DB match, a command to open the door is fed back via IN102 and EN101, and the fed back information is stored in a log.
  • FIG. 16 is a state management flow for monitoring the state of itself or a node under its control in EN101, IN102, and MN103.
  • EN101 the device status under various sensors 107 and the like and the status of EN101 itself are collected (1601, 1602).
  • monitor information is notified to the upper management mechanism IN102.
  • the EN101 under its control and the status of the IN102 itself are collected (1601, 1602), and a predetermined time elapses, for example, a new EN101 is added, excluded, or the server blade inside the IN
  • a specific event such as addition or deletion occurs, the monitor information is notified to the MN 103 which is a higher management mechanism.
  • FIG. 17 shows an example of a management information resetting flow in the MN 103.
  • the management information resetting is started when the processor reads the management information setting program 610 and the management table 607 stored in the storage device 605 of the MN 103 when there is a management request in the check (1700) of whether there is a management request.
  • the processor executes a management information setting program, performs resetting by new registration or deletion, creates setting information, and updates the management table. That is, a user having management authority such as an ISP (Internet Service Provider) or a corporate information management department makes a registration request or a deletion request for an application to be used as a management request to the MN 103 of this system. In this request, the service level can also be specified as an option.
  • ISP Internet Service Provider
  • a corporate information management department makes a registration request or a deletion request for an application to be used as a management request to the MN 103 of this system.
  • the service level can also be specified as an option.
  • a service level such as a response speed request within 100 ms, a response speed request within 500 ms, a response speed request within 1 s, etc. can be specified.
  • a new registration will be described as an example.
  • the setting information includes the MN management table 607 shown in FIG. 6, the IN management table and the EN management table shown in FIGS. Details of each table will be described later.
  • the MN 103 distributes application information to the corresponding IN 102 and EN 101, for example, in the case of EN 101, a program such as the arithmetic processing and the filter processing described above (1706, 1707).
  • Information to be distributed may be a weighted average calculation process, a totaling process, a join process, or a query describing two or more types of processes.
  • the MN 103 also distributes necessary information of the IN management table and EN management table (1708), and finally issues a command to validate these settings to IN and EN (1509).
  • information processing is started in the vicinity of the sensors 107 that are information generation sources.
  • step 1701 If a registration deletion request is made in step 1701, the corresponding user is deleted from the table, and the MN 103 distributes and applies the information. If it is determined in step 1701 that the request is not a registration request or a deletion request, it is determined whether or not it is a recalculation request (1704). If it is a resetting request, setting information is regenerated (1705). If it is not a recalculation request in step 1704, management processing is executed (1710).
  • FIG. 18 shows an example of a processing flow for resetting management information in EN 101 and IN 102 based on an instruction from MN 103.
  • the resetting means that the management request is not a request from a user or the like but is set based on information obtained by monitoring the status of IN102 or EN101.
  • the MN 103 recalculates various information to be managed, and generates new setting information. As a result, if it is necessary to distribute the application to specific IN and EN, distribution is performed. In addition, if there is a change in various setting information regardless of whether or not the application is distributed, it is notified to IN and EN.
  • the IN 102 is requested to add a new information processing request to the flow state table, the information processing position is explicitly returned to the DC 106, moved to another IN 102, and an algorithm for these is notified. And so on. After this notification, a command is issued to actually reflect the setting. This recalculation itself may be left to the management server 401-4 on the IN102.
  • EN 101 checks whether or not control information is received (1801), and if control information is received, determines whether or not the control information is an application program (1802). If it is an application program, the program is installed (1803). If it is not an application program, it is determined whether the control information is setting information (1811). If it is setting information, preparation for applying the setting information is performed (1812). Further, it is determined whether or not the control information is a setting validation request (1821). If the control information is a setting validation request, the setting information is applied (1822). On the other hand, if the request is not a setting validation request, if the control information is a request that can be dealt with, it is executed (1831).
  • the control information processed here is information such as notification of a processing method when a failure occurs.
  • FIG. 8 and 9 show an embodiment of the IN management table and the EN management table as an example of the management table 607 stored in the storage unit of the MN 103 of the system of the present embodiment.
  • the EN management tables 900-1 to 900-N shown in FIG. 9 correspond to the management table stored in each EN 101 of FIG. 12 described above, and a plurality of EN 101-1 to EN101-N in this system. It shows that each part of is accumulated.
  • the data in the management table 900 is distributed to each EN 101 in step 1708 of FIG. 17 and stored in the storage unit.
  • the contents of the EN management table in FIG. 9 are as described in the EN management table 209 in FIG. 12, but the destination 915 in the table 910 may be the initial destination of the application, or the MN 103 explicitly specifies the destination of the IN 102. May be specified.
  • An alternative destination 916 indicates an alternative destination when the destination 915 cannot be used. Note that the generation and management of the EN management table 900 may be performed by the management server 401-4 of the IN 102 instead of physically inside the MN 103.
  • Each of the IN management tables 800-1 to 800-N corresponding to each application has, as target information 810, a condition for identifying the corresponding user or application. specify. For example, it is possible to specify conditions such as the above-described communication packet SIP, DIP, SPORT, DPORT, and PROTOCOL.
  • SIP is a corresponding user
  • DIP is the initial destination IP1 (DC # 1) of the application A
  • SPORT is the port number indicating the user application
  • DPORT is the port number indicating the application
  • PROTOCOL is TCP It can be.
  • the candidate information 820 includes a post-change destination 821, a subsequent processing destination 822, a distribution application 823, an application assignment policy 824, and a table update policy 825.
  • the post-change destination 821 indicates to which IN 102 the original destination IP 1 that is DC is moved, and the target IN is selected and described in the first candidate column.
  • a predetermined blade in the IN may be specified, or specific assignment may be left to the management server 401-4 of the IN without specifying the blade.
  • the application allocation policy 824 notifies the allocation policy. For example, there is a method of assigning so that the total CPU performance exceeds a certain value. Further, there is a method of allocating to one or a plurality of servers having a low operation rate among servers satisfying the CPU capacity and memory capacity required by the application. In addition, priorities are determined for each application, and high priority applications are assigned to one or more servers with low availability, and low priority applications are assigned to one or more servers with high availability. There is also a method. If there is another IN as a candidate below the second candidate, it may be described. If a service level or the like is specified as an option, IN that satisfies this is described.
  • the subsequent processing destination 822 is described when the processing is not completed with only one IN but is performed over a plurality of INs. It is not necessary to set if subsequent processing is unnecessary.
  • the distribution application 823 indicates an application program for executing the application A on the IN.
  • This program may be an executable binary or a source code for compiling the IN. Moreover, it is not necessary to be a single file, and a plurality of files may be used.
  • the table update policy 825 indicates that when the information processing delay using the application exceeds the initial target as a result of IN or EN status monitoring, for example, when the server is overloaded and the application execution itself is delayed. Define a policy to change the execution position. For example, in the case of an overload state, a flow with high priority continues to be assigned to the same server 401 inside IN102 as much as possible, and a medium-priority flow is different from a flow with high priority inside IN102.
  • the low-priority flow that is reassigned to the server 401 may be the second candidate IN 102 or the re-assignment to the DC 106.
  • the distributed information communication processing system has been described in detail as a specific example of the face authentication automatic door system. In the following embodiments, other application services will be described sequentially. Since the basic system configuration, components, processing flow, and the like are the same as those in the first embodiment, only the differences between the embodiments and the first embodiment will be described in the following description.
  • the second embodiment is an embodiment of a factory equipment abnormality monitoring system.
  • EN 101 accommodates sensors 107, a monitoring camera, and a monitoring terminal device.
  • the EN 101 collects the temperature information from the sensors 107 at a constant cycle in accordance with the processing flow of FIG. 13, and notifies the information to the IN 102 collectively by an aggregation function or the like every time a change exceeding a certain value occurs.
  • the monitoring image from the monitoring camera which is the terminal 109 accommodated in the EN 101 is buffered by the storage function 202, and only the necessary image is notified to the IN 102 together with the temperature information. This corresponds to the content of transition from 1301 ⁇ 1302 ⁇ 1303 ⁇ 1304 ⁇ 1305 ⁇ 1306 ⁇ 1307 ⁇ 1308 ⁇ 1309 in the flowchart of FIG.
  • IN 102 performs temperature monitoring based on the notification information from EN 101, and when an abnormal value is detected, transmits an image related to the monitoring terminal accommodated in EN 101 as feedback information. Further, the IN 102 notifies the monitoring log to the DC 106.
  • image distribution is also performed for the DC 106. This corresponds to the content of transition from 1401 ⁇ 1402 ⁇ 1403 ⁇ 1404 ⁇ 1405 ⁇ 1406 ⁇ 1407 ⁇ 1411 ⁇ 1412 ⁇ 1413 ⁇ 1414 in the flowchart of FIG.
  • EN101 distributes the image to the monitoring terminal device. For example, when temperature monitoring is performed and an abnormal value is detected, image distribution is performed in a format suitable for the monitoring terminal device. This corresponds to the content of transition from 1301 ⁇ 1302 ⁇ 1303 ⁇ 1310 ⁇ 1320 ⁇ 1330 or 1301 ⁇ 1302 ⁇ 1303 ⁇ 1310 ⁇ 1311 ⁇ 1312 in the flowchart of FIG. 13.
  • the third embodiment is an embodiment of location management, that is, a security management system.
  • the EN 101 houses sensors 107 and actuators 108 such as doors, buzzers, and lights. Then, the EN 101 collects position information such as a room and a place from the sensors 107, compares it with past position information using a calculation function, a filter function, and an aggregation function, and identifies the ID (Identifier) and position of the moved object. Information is notified to IN102. This corresponds to the content of transition from 1301 ⁇ 1302 ⁇ 1303 ⁇ 1304 ⁇ 1305 ⁇ 1306 ⁇ 1307 ⁇ 1308 ⁇ 1309 in the flowchart of FIG. When a feedback notification arrives at the control target such as the actuators 108, processing commands for these actuator control devices are generated, and the actuators 108 are operated. This corresponds to the content of transition from 1301 to 1302 to 1303 to 1310 to 1311 to 1312 in the flowchart of FIG.
  • the IN 102 holds a security information DB, compares it with the security information DB holding the position information of the object notified from the EN 101, generates feedback information depending on the presence of authority, and controls the actuators 108 and the like via the EN 101. Notify the subject. Also, the DC 106 is notified of the position information of the object. This corresponds to the content of transition from 1401 ⁇ 1402 ⁇ 1403 ⁇ 1404 ⁇ 1405 ⁇ 1406 ⁇ 1407 ⁇ 1411 ⁇ 1412 ⁇ 1413 ⁇ 1414 in the flowchart of FIG.
  • Examples of notifications to controlled objects include opening a door if it is an authorized object, turning on a light when entering a section with an unauthorized object, sounding an alarm such as a buzzer, and notifying the security center. Do.
  • the target address of the notification includes a security center.
  • the DC 106 collects the position information of the object notified from the IN 102 as a log. This corresponds to the content of transition from 1501 ⁇ 1502 ⁇ 1503 ⁇ 1504 ⁇ 1560 in the flowchart of FIG. Further, the position management application provides the monitor with the monitor information of the positions of all the management areas and accumulates the provided information. This corresponds to the content of transition from 1501 ⁇ 1502 ⁇ 1503 ⁇ 1504 ⁇ 1505 ⁇ 1506 ⁇ 1509 ⁇ 1510 ⁇ 1511 in the flowchart of FIG.
  • Example 4 is an example of the self-inspection / equipment abnormality monitoring system.
  • the EN 101 collects sensor information from the sensors 107 such as an acceleration sensor, a vibration sensor, and a pressure sensor, and performs an effective shake by performing an operation using an arithmetic function such as Fast Fourier Transform (FFT).
  • FFT Fast Fourier Transform
  • Data and invalid shaking data are separated, invalid data is discarded, and valid data is notified to IN102.
  • the IN 102 analyzes the effective data notified from the plurality of ENs 101 in detail, and when detecting data that requires emergency response, the EN 102 sends an alarm, for example, an earthquake early warning or an abnormal early warning at a specific location in a huge facility. Is notified to the registered destination and the DC 106 accommodated therein. Also, the valid data is notified to the DC 106. This corresponds to the content of transition from 1401 ⁇ 1402 ⁇ 1403 ⁇ 1404 ⁇ 1405 ⁇ 1406 ⁇ 1407 ⁇ 1411 ⁇ 1412 ⁇ 1413 ⁇ 1414 in the flowchart of FIG.
  • the EN 101 that accommodates the alarm distribution destination as a registered destination generates and distributes a format suitable for the alarm distribution destination when an alarm notification is received from the IN 102. This corresponds to the content of transition from 1301 to 1302 to 1303 to 1310 to 1311 to 1312 in the flowchart of FIG.
  • DC 106 accumulates alarm information and valid data notified from IN 102. This corresponds to the content of transition from 1501 ⁇ 1502 ⁇ 1503 ⁇ 1504 ⁇ 1560 in the flowchart of FIG. In addition, the DC 106 performs detailed analysis as necessary, and performs prediction information generation of an abnormality occurrence location. In addition, the generated prediction information and the like are accumulated. This corresponds to the content of transition from 1501 ⁇ 1502 ⁇ 1503 ⁇ 1504 ⁇ 1505 ⁇ 1506 ⁇ 1509 ⁇ 1510 ⁇ 1511 in the flowchart of FIG.
  • the fifth embodiment relates to a monitoring system, which is a model in which sensor information and the like are stored in EN, and DC is collected as much as necessary when necessary.
  • the EN 101 collects one or more pieces of sensor information and camera images in the base from the sensors 107 and terminals 109 to be accommodated.
  • the sensor information is, for example, temperature, vibration, water volume, volume, etc.
  • a threshold is set for the tail sensor information. If the value is within the threshold, the sensor information and the camera image are discarded, and the value outside the threshold Is generated, event information indicating an occurred event is generated and transmitted to IN102. At this time, sensor information and the camera image itself are held in EN101. If there is a transfer request for the stored information from the IN 102 or the DC 106, the requested data is transferred to the corresponding destination of the request source. This corresponds to the content of transition from 1301 ⁇ 1302 ⁇ 1303 ⁇ 1310 ⁇ 1320 ⁇ 1321 in the flowchart of FIG. 13.
  • IN 102 collects event information from a plurality of ENs 101, aggregates event information of the same system, for example, the same system such as a temperature change, and transmits the collected event information to DC 106. This corresponds to the content of transition from 1401 ⁇ 1402 ⁇ 1403 ⁇ 1404 ⁇ 1405 ⁇ 1406 ⁇ 1407 ⁇ 1411 ⁇ 1412 ⁇ 1413 in the flowchart of FIG.
  • the DC 106 has a role as a monitoring center, acquires sensor information or image information necessary for application execution from the EN 101 based on event information, and performs processing. Then, the processing result is accumulated as a log. This corresponds to the content of transition from 1501 ⁇ 1502 ⁇ 1503 ⁇ 1504 ⁇ 1505 ⁇ 1506 ⁇ 1509 ⁇ 1510 ⁇ 1511 in the flowchart of FIG.
  • the feedback result in this case is a monitor of the DC 106 that is the monitoring center.
  • the distributed information communication processing system of the present embodiment described in detail above dynamically manages the position where information processing should be performed by the MN.
  • EN and IN are placed close enough to the information source rather than DC, unnecessary information is filtered near the information source by EN, and the information is generated by MN assigned to execute the application instead of DC. Run at IN near the source.
  • this processing method it is possible to suppress a communication delay that conventionally took 100 ms outside of the country to an order within several ms. For this reason, according to the system of this embodiment, real-time information processing of the order of 10 milliseconds that cannot be realized conventionally can be realized. Furthermore, the power consumption of transmission that has conventionally occurred can be reduced in proportion to the amount of unnecessary information reduction in EN.
  • the various embodiments of the present invention have been described from the viewpoint of a serial distributed information communication processing system that implements EN101 and IN102 arranged in series in cooperation.
  • the distributed information communication processing system of the present invention is not limited to the above-described embodiment of serial distributed information processing, and is effective from the viewpoint of using a plurality of INs 102 arranged in parallel.
  • Such a method is to distribute information processing positions to be executed to a plurality of INs 102 according to specific parameters, such as position information, that has been conventionally concentrated in the DC 106.
  • an application method for an electronic signage system using a mobile phone screen is shown as an example.
  • a real-time service can be provided to each information communication device.

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Abstract

　ネットワーク経由で複数の情報通信機器がサービスを提供する分散情報通信処理システムで、応答速度と消費電力、更には信頼性の改善を図る。ネットワークを介して、情報発生源であるセンサ類、アクチュエータ類、端末類の近傍でフィルタ処理を実行するエントランスノード（ＥＮ）、情報処理位置を変更してデータセンタ（ＤＣ）の代わりに情報処理と通信処理を実行するインテリジェントノード（ＩＮ）、それらを管理する管理ノード（ＭＮ）が連携することにより、各種サービスの提供を図る分散情報通信処理システムを構成する。これにより、リアルタイム型情報処理を実現しうる。

Description

情報通信処理システム、方法、及びネットワークノード
　本明細書及び図面で開示される技術は情報処理システムに係り、特にネットワーク経由で複数の情報通信機器がサービスを提供する分散情報通信処理技術に関する。
　近年、クラウドコンピューティングの台頭により、情報処理機器の所有から利用への流れが加速している。クラウドコンピューティングは、データセンタなどに配備されるサーバやストレージ等の情報通信技術（Information and Communication Technology；ＩＣＴ）機器の物理的な構成や所在を意識することなしに、ネットワーク経由でこれらのＩＣＴ機器が提供するサービスを利用する情報処理形態である。こうしたクラウドコンピューティングを用いるクラウドシステムは、従来のＩＣＴシステムに対して、柔軟迅速なシステム構築、運用コストの低減といったメリットを有する。
　特許文献１では、ローカルサーバなどの情報処理装置に対して、ユーザが明示的にアプリケーション実行処理を依頼した場合、ローカルサーバに該当するアプリケーションが存在しなければ、データセンタなどの情報処理装置宛にパケットを流し、実行処理を依頼する構成が開示されている。特許文献２においては、世界各地に分散配置された多数のサイトが存在する状況にあって、情報処理要求発行元の地域に応じて近接するサイトのアドレスを応答するように、ＤＮＳ(Domain Name System)によって宛先アドレスを付与し、情報処理要求元が適切なサイトを参照するためのシステムを開示している。
特開２００２－３１２３１２号公報 特表２００２－５２０７３５号公報
　上述した従来のクラウドシステムでは、情報処理機能は、一般に遠隔地に集約設置されるデータセンタで提供され、仮想化機能等を用いた設備集約・稼働率向上によりITサービスのコストダウンが実現されてきた。しかし、この情報処理機能を情報発生源に対して遠隔地のデータセンタに集約するアーキテクチャは、ITビジネスの中でもリアルタイム性を要求するアプリケーションや、電子マネーや交通制御、プラント制御、スマートグリッド、大規模監視等の社会インフラアプリケーションに適用するには、以下の三つの課題がある。
　一つ目の課題として、応答速度が挙げられる。リアルタイム性を要求するアプリケーションでは、秒オーダではなく、ミリ秒オーダの応答速度が必要となる。高品質ネットワークを利用しても、日米間であれば130ms程度、日本国内であっても遠距離都市間では25ms程度の往復遅延時間が通信遅延として発生しうる。また、ベストエフォートのネットワークでは、２倍以上の遅延も考えられ、ここに情報処理時間を含めると、社会インフラアプリケーションで要求されるミリ秒オーダの応答速度を満足できない。
　二つ目の課題として、省電力が挙げられる。遠隔地に配するデータセンタに多くのデータを送信することで通信量が増加し、ネットワークの消費電力も増加する。環境負荷低減等の観点から、省電力化は避けられない課題である。
　三つ目の課題として、信頼性が挙げられる。社会インフラアプリケーションでは、ミリ秒オーダの障害復旧や遅延時間保証などを提供するギャランティ型の信頼性が必要とされる。これは、従来のベストエフォート型のネットワークを前提とする場合満足できない。
　本発明においては、上述したアプリケーションの応答速度や省電力などの課題を解決することが可能な分散情報通信処理システム、方法およびネットワークノードを提供することを目的とする。
　上記の目的を達成するため、本発明の一態様は、情報処理装置とサービスを要求する複数の端末とが配置される情報通信処理システムであって、端末に接続される第一のネットワークノードと、第一のネットワーク経由で第一のネットワークノードに接続され、第二のネットワーク経由で情報処理装置に接続される第二のネットワークノードと、第一のネットワークノードと第二のネットワークノードを管理する管理ノードを備える。第一のネットワークノードは、情報処理装置を宛先とするパケットを、第二のネットワークノードを介して送信する。第二のネットワークノードは、そのパケットを受信した場合は、そのパケットについて処理が可能なプロセッサを有する場合は、そのパケットの出力先をそのプロセッサに変更し、プロセッサによる処理結果を含むパケットを、第一のネットワークノードに送信する。また、情報処理装置は、第二のネットワークノードを介してパケットを受信した場合、アプリケーションを実行する。　また、別の本発明の態様では、複数の端末にサービスを提供するための情報通信処理方法で、端末に接続される第一のネットワークノードが、第一のネットワーク経由で第二のネットワークノードに接続され、第二のネットワークノードが第二のネットワーク経由で情報処理装置に接続されており、端末に前記サービスを提供するため、
前記第一のネットワークノードで、前記端末から取得した情報を用いて、前記情報処理装置を宛先とするパケットを前記第一のネットワークへ送出し、前記第二のネットワークノードで、前記第一のネットワークから前記パケットを受けた場合、前記パケットに含まれる宛先及び情報に基づいて、前記第二のネットワークノードが有する情報処理機能部または前記第二のネットワークノード以外のノードに前記パケットを出力し、前記第二のネットワークノードで、前記情報処理機能部による前記パケットに対する処理結果を含むパケットを、前記第一のネットワークノードに送信し、
前記第一のネットワークノードで、前記処理結果を含むパケットを受信し、前記端末に前記サービスを提供する、ことを特徴とする情報通信処理方法である。
、情報通信処理方法を提供する。
　更に、他の態様として、第一のネットワーク、第二のネットワークを介してパケットを送受信するネットワークノードであって、サービスを要求する複数の端末が接続された情報処理ノードと第一のネットワークを介してパケットを送受信し、情報処理装置と第二のネットワークを介してパケットを送受信するネットワークインタフェース部と、ネットワークインタフェース部が受信したパケットが入力され、入力されたパケットを任意の宛先に転送するための通信制御部と、ネットワークインタフェース部が受信したパケットに任意のアプリケーションを実行する情報処理機能部と、通信制御部は、複数のパケットの宛先を変更することにより、パケットを任意の宛先に転送可能な構成のネットワークノードを提供する。
　本発明の態様により、社会インフラアプリケーションで要求されるミリ秒オーダの応答速度が得られ、また省電力化が図ることが可能な情報通信処理システムを実現できる。さらに、社会インフラアプリケーションとして必要とされる、ミリ秒オーダの障害復旧や遅延時間保証などを提供するギャランティ型の信頼性を得ることが可能となる。
第１の実施例の分散情報通信処理システムの構成図である。 第１の実施例に係る、エントランスノード（ＥＮ）の機能構成の一例を示す図である。 第１の実施例に係る、ＥＮの装置構成の一例を示すブロック図である。 第１の実施例に係る、インテリジェントノード（ＩＮ）の一構成例を示すブロック図である。 第１の実施例に係る、ＩＮ内部の通信制御部の一構成例を示すブロック図である。 第１の実施例に係る、管理ノード（ＭＮ）の一構成例を示すブロック図である。 第１の実施例に係る、データセンタ（ＤＣ）の一構成例を示すブロック図である。 第１の実施例に係る、ＭＮの記憶部に記憶されるＩＮ管理テーブルの一例を示す図である。 第１の実施例に係る、ＭＮの記憶部に記憶されるＥＮ管理テーブルの一例を示す図である。 第１の実施例に係る、ＩＮ内の通信制御部に記憶されるフローテーブルの一例を示す図である。 第１の実施例に係る、ＩＮ内の通信制御部に記憶されるフロー状態テーブルの一例を示す図である。 第１の実施例に係る、ＥＮ内の記憶部に記憶されるＥＮ管理テーブルの一例を示す図である。 第１の実施例に係る、ＥＮの処理の一例のフローチャート図である。 第１の実施例に係る、ＩＮの処理の一例のフローチャート図である。 第１の実施例に係る、ＤＣの処理の一例のフローチャート図である。 第１の実施例に係る、ＥＮ、ＩＮ、ＭＮのノード状態管理処理の一例を示すフローチャート図である。 第１の実施例に係る、ＭＮの管理情報再設定処理の一例を示すフローチャート図である。 第１の実施例に係る、ＥＮ、ＩＮの管理情報再設定処理の一例を示すフローチャート図である。 第１の実施例に係る、分散処理通信処理システムにおける情報の流れの説明図である。 第１の実施例に係る、分散情報通信処理システムで用いる通信パケットの一例を示す図である。
　以下、本発明の分散情報通信処理システムの一実施形態を図面に従い説明する。本発明の分散情報通信システムの好適な実施形態においては、情報処理を可能な限り情報発生源の近傍で行う。そして、情報処理を蓄積型情報処理とリアルタイム型情報処理に分類し、蓄積型情報処理はデータセンタを利用し、データの蓄積や蓄積情報から付加価値の高い情報、知識を生成するＫａａＳ（Knowledge as a Service）を担う。一方でリアルタイム型情報処理は、ネットワーク上に分散配置した情報処理機能搭載ネットワークノードを利用し、情報発生源近傍のネットワークノード上で処理すべきデータを選別しながら局所的に分散情報処理することで応答速度、省電力、信頼性等の課題を解決する。つまり、本発明の一実施形態では、第一のネットワークノード、第二のネットワークノード、及び情報処理装置が連携して分散情報通信処理を行い、端末にサービスの提供を行う構成の情報通信処理システムである。
　図１に第１の実施例に係る、分散情報通信処理システムの一構成例を示す。同図において、情報端末１０９やセンサ、監視カメラ類１０７などの情報発生源に近い側にリアルタイム型情報処理として、例えば第一のネットワークであるＬＡＮ(Local Area Network)などのネットワーク１０４に接続されたネットワークノードとして、第一のネットワークノードである、一次処理を行うエントランスノード（Entrance Node：ＥＮ）１０１と、より高度な二次処理を行う、第二のネットワークノードであるインテリジェントノード（Intelligent Node：ＩＮ）１０２を分散配置する。たとえば、ＥＮ１０１では、一次処理として、情報発生源１０７、１０８、１０９からの情報の集約等を行うフィルタ処理１１３を担い、ＩＮ１０２では、リアルタイム型情報処理を行う情報処理１１２を担う。第二のネットワークであるＷＡＮ(Wide Area Network)などのネットワーク１０５を介して蓄積型情報処理１１１を担うデータセンタ（Data Center：ＤＣ）１０６を接続し、これらを管理ノード（Management Node：ＭＮ）１０３によって制御する構成である。
　ＥＮ１０１はＬＡＮ内の出入り口、ＩＮ１０２はＬＡＮ内、ＬＡＮ・ＷＡＮ間、ＷＡＮ内など様々な配置を取りうる。以下、本実施例の分散情報通信処理システムの特徴となるＥＮ１０１、ＩＮ１０２、ＭＮ１０６それぞれの役割について説明する。なお、第一、第二のネットワークは、上述したＬＡＮやＷＡＮに限定されるものでないことは言うまでもない。
　まず、ＥＮ１０１について説明する。ＥＮ１０１は、情報収集を行う監視カメラ、センサ類１０７、制御対象となるアクチュエータ１０８などを収容する。そして、センシング情報に対する一次処理として、後で詳述するように比較的単純な演算処理やフィルタ処理や集約機能を行い、情報を集約してＩＮ１０２へ転送する。この操作により、ネットワークへ送出する無駄なデータ量を削減し、省電力を実現する。
　また、ＤＣ１０６やＩＮ１０２からのフィードバック情報を受けてアクチュエータ１０８などの制御対象機器用の制御信号を生成し、優先度の高い処理から予め規定された順番どおりに実行し、応答速度の高い制御を実現する。
　ＩＮ１０２は、ネットワーク１０４経由で複数のＥＮ１０１や情報端末１０９等を収容する。そして、ＩＮ１０２は、ＥＮ１０１１０１や端末から受信するパケットを転送する通信処理だけでなく、ＩＮ１０２が当該パケットに対する情報処理を行う。具体的には、ＩＮ１０２は、これらの機器からのパケットを検査し、情報処理実行位置が自ＩＮ内か、他ＩＮかＤＣかを判定し、該当宛先に向けてパケットを転送する。さらに、ＩＮ２０２は、情報処理位置が自ＩＮである場合、処理要求に対する二次処理として、ＤＣ１０６に代わって情報処理、フィードバック情報生成を行い、その結果をＥＮ１０１や端末１０９に返答する。この処理により、通信遅延を削減し応答速度を改善する。この情報処理実行位置は、ＭＮ１０３からの指示に従い動的に変更することで、その時々で所望の応答速度、省電力を満たす。また、アプリケーション実行自体を高速化するために、予め定型的な処理内容をシステムに登録しておき、到着データとメモリ上の領域に登録してある直近一定期間のデータとの間で差分演算を高速に行うフロー方情報処理や、定型処理のハードウェア化、データベースのキャッシュなどの実行基盤を備えることで、情報処理自体の応答速度も改善する。
　ＭＮ１０３は、本システムによる情報処理サービスを受けたいユーザからの登録要求を受け付けると、ＩＰアドレスなどのユーザのネットワーク位置を特定する情報を元に、サービス要求条件に適するＩＮ１０２、ＥＮ１０１をユーザに割り当てる。このため、ＭＮ１０３は、ＩＮ１０２、ＥＮ１０１の性能情報や位置情報を収集し、応答速度、信頼性、省電力を考慮したアプリケーションの配置やリソースの設定、情報処理位置の設定等の運用管理を行う。また、通信遅延やアプリケーションの処理遅延をモニタし、分散情報通信処理システ上のボトルネック解析を行い、動的な情報処理位置の変更や通信経路の再設定などに利用する。
　続いて、図２、図３を用いてＥＮ１０１の詳細な構成の一例を説明する。
　図２は、本実施例のＥＮ１０１が実行する機能を示す機能ブロック図である。ＥＮ１０１は、ネットワーク通信機能２０１を介して、図１のセンサ類１０７、アクチュエータ類１０８、端末類１０９との間で、センシング情報、カメラ映像データ、制御信号を送受信する。ネットワーク通信機能２０１で受信されたデータは蓄積機能２０２で蓄積される。管理テーブル２０９、管理機能２０６の管理の下、送出データ選択機能２０７により、上位のネットワークに送出される送出データが、受信データや蓄積データに所望の演算やフィルタ・集約処理したデータ、もしくは、蓄積データそのものから逐次選択される。２０３、２０４、２０５はそれぞれ先に説明した演算機能、フィルタ機能、集約機能を示している。
　なお、この演算機能２０３、フィルタ機能２０４、集約機能２０５には、パケットのヘッダ情報の圧縮処理等の可逆な処理と、センサ類１０７のセンサ出力であるセンシング情報の量子化処理等の不可逆な処理がある。また、フィルタ機能２０４の内容は、ＥＮ１０１の内部に作りこまれたフィルタリング処理ライブラリとして読み出される場合と、ＩＮ１０２やＭＮ１０３などからプログラムとして配布される場合の二通りがある。
　可逆な処理としては、センサ類１０７によるセンシング情報の基準値からの差分計算処理、複数のセンシング情報のまとめパケット生成処理、規定された通信プロトコルに則ったヘッダ情報の圧縮処理（例えば、ＩＴＥＦ規格ＲＦＣ４９４４に規定あり）などがある。一方、不可逆な処理としては、不要なセンシング情報の破棄処理、センシング情報の平均値計算処理、最大値／最小値検出／判定処理、異常値判定処理、時間方向のサンプリング間引き処理、量子化処理や、カメラ画像情報のフレーム間引き処理、画像サイズ変更処理、顔検出、動き検出等の特徴抽出処理などがある。不可逆な処理を行ってセンシング情報の精度が落ちたり、意味合いが変化したりしてしまう場合も、蓄積機能２０２が、ＥＮ１０１の記憶部に処理前のデータをバッファリングしておくことで、後から必要な場合には、上位ノードであるＩＮ１０２、ＭＮ１０３、ＤＣ１０６からＥＮ１０１にアクセスし、処理前のデータを確認することができる。
　さて、ネットワーク通信機能２０８は、図１に示したＬＡＮなどのネットワーク１０４とのインタフェース部を構成している。ここから、集約されたデータ等が上位のネットワークに送出される。また、このネットワーク通信機能２０８は、上位からの制御信号等を受信し、フィードバック機能２１０、ネットワーク機能２０１を介して、アクチュエータ類１０８に制御信号等をフィードバックする機能も有する。
　図３は、本実施例のＥＮ１０１の装置構成の一例を示すブロック図である。同図において、３１０は上述した処理部を構成するプロセッサ、例えば中央処理部（Central Processing Unit：ＣＰＵ）である。同図のプロセッサ３０１中に、図２で説明した各種の機能、すなわち、演算機能、フィルタ機能、集約機能、管理機能、送出データ選択機能を模式的に図示した。
　また、プロセッサ３０１が接続された内部バス３０２には、ネットワーク通信機能２０１、２０８に対応するインタフェース部であるネットワークインタフェース、記憶部である、ＥＮ管理テーブル２０９が記憶されたメモリ３０４と蓄積機能２０２である記憶装置３０５、更にはマウスやキーボードやディスプレイなどが繋がる入出力部（Ｉ／Ｏ）３０６が接続されている。
　図３の、演算機能、フィルタ機能、集約機能、管理機能、送出データ選択機能は、記憶装置に格納されるプログラムをプロセッサ３０１が読みだし、実行することにより実現しているが、ＥＮ１０１の各種の機能は、専用のハードウェアとして構成されても良い。図１２に、ＥＮ１０１中のＥＮ管理テーブル２０９の一例を示した。図１に示すように、本実施例の分散情報通信システムにおいては、複数のＥＮ１０１が存在するが、各ＥＮ１０１はそれぞれ図２に示した管理テーブル２０９の内容を、後で詳述するＭＮ１０３から受信し、そのメモリ３０４中に蓄積する。ＥＮ管理テーブル２０９には、二種類のテーブル１２１０と１２３０が図示されている。一つは、フィルタ処理等、センサ、端末から上がってくる情報に対するテーブル１２１０、他の一つはＩＮ１０２やＤＣ１０６からのフィードバック情報に対するテーブル１２３０である。
　すなわち、同図のテーブル１２１０は、その対象であるセンサ１２２１Ａ～１２２１Ｎ、端末１２２２Ａ～１２２２Ｎには、センサ類１０７と端末類１０９各々からの入力データに対する演算機能、フィルタ機能、集約機能、蓄積機能、送出先である宛先や代替宛先に関する情報が蓄積されている。また、テーブル１２３０は、その対象であるアクチュエータ１２４１Ａ～１２４１Ｎには、アクチュエータ類１０８に対するフィードバック制御のコマンド１２３１が蓄積される。
　次に、図４、図５を用いて本実施例のＩＮ１０２の構成の一例を説明する。
　図４は、ＩＮ１０２の内部のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。同図において、４０１－１～４０１－３は内部に設置されたサーバ機能部を構成する複数の情報処理用のサーバ、すなわち処理部であるプロセッサ、記憶部であるメモリ、ネットワークインタフェース、入出力部などを備えたコンピュータであり、上述したリアルタイム型の情報処理を実行する。４０１－４は管理機能部である管理用のサーバを示す。これらのサーバ４０１－１～４０１－４は内部スイッチ４０３、通信制御部４０４、ネットワークインタフェース４０５経由で、各種のデータや制御情報をネットワークに送受信する。
　図４に示すように、ＩＮ１０２のネットワークインタフェース４０５－１～４０５－４には、ＭＡＣ(Media Access Control)アドレスeth3、eth2、eth1、eth0が与えられ、サーバ４０１－１～４０１－４にはそれぞれＩＰアドレスＩＰ Ｂ１～ＩＰ Ｂ４、ＭＡＣアドレスeth4～eth7が与えられている。スイッチ４０３と、サーバ４０１－１～４０１－４、複数のネットワークインタフェース４０５－１～４０５－４間は、本例ではイーサネット（登録商標）を用いて接続する。なお、これらのイーサネットとしては、例えば１０ギガビットイーサネットなどが使用できる。もちろん、イーサネットではなく当該装置専用の規格のインタフェースを用いても良い。なお、４０２は管理用ポートであり、図１の管理ノード（ＭＮ）１０３に接続され、各種の管理用データを送受信するために用いられる。
　同図において、通信制御部４０４は、通常のルータ装置同様に外部と通信し、パケットの転送制御をおこなう機能に加え、後で詳述するように、ＭＮ１０３の指示に従って情報処理位置を変更することで、特に通信遅延による応答速度を改善するための情報処理位置変更機能を備える。
　複数のサーバ４０１からなるサーバ機能部は、情報処理を行い、結果となるフィードバック情報を生成する。この際、複数のサーバによるアプリケーション実行自体を高速化し、情報処理の面でも応答速度を改善するための機能を提供できる。本実施例におけるＩＮ１０２のサーバ機能部４０１－１、４０１－２、４０３－３は、例えば、一定期間内の入力データの差分演算をメモリ上で行うフロー型情報処理機能、ＴＣＰ／ＩＰ(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)等のプロトコル処理や定型的なアプリケーション処理、頻出処理を直接ハードウェアで実行するハードウェアオフローディング機能を提供する。
　管理機能部を構成する管理用サーバ４０１－４は、ＩＮ内資源の管理・設定、また収容するＥＮ１０１の管理を行う。これらの資源の情報や利用状況、負荷状況を定期的にＭＮ１０３に報告し、ＭＮ１０３からの新規のアプリケーション割当や削除、資源の再設定要求等に対応する。
　図２０に本実施例のシステムで用いる通信パケットのヘッダ部の主要なフィールドを抜粋した一例を示した。データリンク層であるレイヤ２（Ｌ２）ヘッダには、宛先ＭＡＣアドレス２０１０と、送信元ＭＡＣアドレス２０１１が配置されている。ネットワーク層であるレイヤ３(Ｌ３)ヘッダには送信元ＩＰアドレス(SIP)２０１２、宛先ＩＰアドレス(DIP)２０１３、プロトコル番号(Protocol)２０１４が配置されている。このＬ３ヘッダは、ＩＰ通信をする場合に、送信元ＩＰアドレス(SIP)２０１２から宛先ＩＰアドレス２０１３に対してパケットをルーティングするのに用いる。また、プロトコル番号(Protocol)２０１４によって、Ｌ４のプロトコル種別を区別する。本実施例のＩＮ１０２においては、これらは、フローを検出するための条件として利用する。
　更に、トランスポート層であるレイヤ４(Ｌ４)ヘッダには、送信元ポート番号(SP)２０１５、宛先ポート番号(DP)２０１６が配置されている。Ｌ４ヘッダは、通信するアプリケーションなどを示すために用いられるが、これらも、フローを検出するための条件として利用する。最後に、アプリケーション層であるレイヤ７(Ｌ７)ヘッダ、もしくはＬ７ペイロード（一部抜粋）にはセッション識別子(ID)２０１７とその他のペイロードが配置されている。このセッションID２０１７は、特定のユーザや情報発信元からのアクセスを認識するための識別子である。
　図５は、図４で上述した通信制御部４０４の機能構成の一例を示すブロック図である。図５に示すように、通信制御部４０４は、ネットワークインタフェース集約部５０１、パケット解析部５０２、フローテーブル５０７を備えたフロー検出部５０３、フロー状態テーブル５０８とルーティングテーブル５０９を備えた出力先決定部５０４、ネットワークインタフェース出力部５０５、テーブル更新部５０６の各機能ブロック、更には管理用ポート５１０から構成される。各種機能ブロックはソフトウェアのみならずハードウェアとして構成しても良い。ソフトウェアとして構成する場合、通信制御部４０４は、プロセッサ（ＣＰＵ）とメモリを使い、プロセッサがメモリ上のプログラムを実行することにより実現することができる。
　通信制御部４０４では、まず、ネットワークインタフェース集約部５０１は、図４の複数のネットワークインタフェース４０５－１～４０５－４から流入するパケットを集約する処理を行う。ここで集約されたパケットはパケット解析部５０２に送られ解析される。なお、本実施例のシステムで使用されるパケットは、上述した通信プロトコルで用いられる通常の通信パケットを利用することができる。
　図５の通信制御部４０４は、通常の通信装置が宛先検索に利用するルーティングテーブル５１０のほかに、フローテーブル５０７とフロー状態テーブル５０８を備え、後で具体例を説明するように、ユーザのアプリケーションパケットを区別するためのサーチキー（search key）、通信状態を示す状態(status)、アプリケーション実行位置情報を管理する。サーチキーは、パケットヘッダ情報や、場合によっては、パケットペイロード情報が対象となる。通信状態(status)は、コネクションが確立されているか否かを管理、動的に実行位置を変える場合にコネクションが切断されている状況を選べるようにする。実行位置は、自ＩＮ内のサーバ機能部であれば、テーブルで明示的に当該サーバ機能部を指定する。この指定がある場合、ルーティングテーブル５１０より優先してこの宛先を利用する。他ＩＮ１０２やＤＣ１０６であれば、他ＩＮやＤＣを示す代表となる宛先情報を利用し、当該ＩＮ内での明示的なサーバ機能部指定は他のＩＮやＤＣに委ねることができる。
　ＩＮ１０２は、管理用ポート５１０を介してＭＮ１０３からの直接的な指示、若しくはポリシー設定により、該当ユーザに対するアプリケーションの実行位置を自身の内部サーバ４０１いずれか、若しくは他のＩＮ１０２、若しくは当初のＤＣ１０６へと変更する。このため、ＩＮ１０２は、自身の複数あるサーバ機能部の負荷状況をモニタし、ＭＮ１０３へ通知してＭＮ１０３、若しくは管理用サーバ４０１－４で実行位置再計算を行い、その結果をＩＮ１０２の上述のテーブルに反映し、動的に情報処理位置の変更を行う。
　このように、本実施例のシステムのＩＮ１０２の通信制御部４０４は、パケットを処理する情報処理の位置を変更する制御をおこなう。より具体的には、通信制御部４０４のテーブル更新部５０６により、フロー状態テーブル５０７中のインタフェース(interface)を書き換えることによって、パケットに付与するＬ２ヘッダのＭＡＣアドレスを変更する。例えば、ＩＮ１０２自身のサーバ４０１－１にパケットの宛先を強制的に変更する場合、送信元ＭＡＣアドレス２０１１を図４のeth0、宛先ＭＡＣアドレス２０１０をサーバ４０１－１のＭＡＣアドレスであるeth4と書き換えることによって、パケットをサーバ４０１－１に送信することができる。このように、通信制御部４０４は、通常の通信機能に加え、システムにおける情報処理位置変更機能を行う。
　すなわち、ネットワークにおける最適な処理位置は不変のものではなく、状況に応じて時々刻々と変化していく。これは、ネットワークの状態や、利用している計算資源の負荷状況、あるいはユーザ自体の物理的な空間の移動等に起因する。このため、本実施例のシステム構成では、上述の通信制御部４０４の構成により、ＭＮ１０３の指示の下、ＩＮ１０２に情報処理位置を変更させる。すなわち、上述のように、もともとＤＣ１０６で実行されるはず情報処理だったものを、ＩＮ１０２上のサーバ機能部で実行することや、自ＩＮ内の複数のサーバ４０１－１～４０１－３間での情報処理の割り当ての変更や、逆に自ＩＮ１０２から他のＩＮ１０２やＤＣ１０６に、情報処理を追い出すための変更も行うことができる。なお、この情報処理位置変更機能については、後でフローテーブルやフロー状態テーブルの具体例を用いて説明する。
　さて、図６に、上述のＭＮ１０３の装置構成の一例のブロック図を示した。ＭＮ１０３は、例えば、情報処理装置であり、プロセッサ６０１が本実施例のシステムの運用管理を行う。プロセッサ６０１は内部バス６０２に接続され、内部バス６０２には、ネットワークインタフェース６０３、メモリ６０４、記憶装置６０５、入出力部（Ｉ／Ｏ）６０６が接続されている。記憶装置６０５は、プロセッサ６０１が、実行する管理情報設定プログラム６１０や参照する管理テーブル６０７を格納する。プロセッサ６０１が、管理情報設定プログラム６１０を実行するときは、メモリ６０４に管理テーブル６０７が保持される。
　このＭＮ１０３は、その運用管理機能として、ＩＮ１０２やＥＮ１０１の性能情報や位置情報を収集し、応答速度、信頼性、省電力を考慮したアプリケーションの配置やリソースの設定。情報処理位置の設定を行う。また、通信遅延やアプリケーションの処理遅延をモニタし、分散情報通信処理システ上のボトルネック解析を行い、動的な情報処理位置の変更や通信経路の再設定などに利用する。
　図７のＤＣ１０６の装置構成の一例のブロック図を示した。通常、ＤＣ１０６は外部ネットワークに接続され、ロードバランサとして機能する代表サーバ７０１とこの代表サーバ７０１に通信路７０２を介して接続される複数のサーバ７０３－１、７０３－２と記憶装置７０４とから構成される。記憶装置７０４は、サーバ７０３－１、７０３－２の背後に置かれるケースも多い。各サーバ７０３－１、７０３－２は、通常のコンピュータ構成を有し、プロセッサ７０５、内部バス７０６、インタフェース部であるネットワークインタフェース７０７、記憶部を構成するメモリ７０８と記憶装置７０９、更に入出力部（Ｉ／Ｏ）７１０を備えている。サーバ７０３内のプロセッサは、ＩＮ１０２内のプロセッサ同様、情報処理を実行するともに、更に蓄積処理を実行する。
　すなわち、ＤＣ１０６は、ネットワーク１０５を介して取得した各種の情報を、サーバ７０３内のプロセッサ７０５の蓄積処理により蓄積し、データベース（ＤＢ）化する。また、蓄積情報であるＤＢから付加価値の高い情報、知識を生成する処理を行う。このような、大量のＤＢを利用する処理は、上述したＥＮ１０１、ＩＮ１０２で実施できない処理である。
　以上、本実施例の分散情報通信処理システムの全体構成と、各構成要素の一構成例を説明したので、先に説明した情報処理位置変更機能に用いる、図５のＩＮ１０２の通信制御部４０４内のフローテーブル５０７とフロー状態テーブルの一具体例を図１０、図１１を用いて説明する。
　図１０にフローテーブル５０７の一例を示した。このフローテーブル５０７を用いて、図５のフロー検出部５０３は、フロー検出およびフロー番号の特定を行う。図１０のフローテーブル５０７に明らかなように、フロー検出に使用する上述したサーチキー（search key）１００１は、図２０に例示したパケットを解析して得た各種レイヤの情報に対応することは言うまでもない。そして、該当するフロー検出結果(result #)１００２が図５の出力先決定部５０４に出力される。各フローは、個々のアプリケーションに対応している。
　図１１に示すように、出力先決定部５０４は、フロー状態テーブル５０８を用いて、フロー検出部５０３の検出結果に基づき、該当パケットを出力するネットワークを決定し、ネットワークインタフェース出力部５０５に出力する。図１１に明らかなように、フロー状態テーブル５０８は、フロー(flow)番号１１０１に対応して、上述した通信状態を示す状態(status)１１０２、及び、上述のアプリケーション実行位置情報に対応する次ホップ(next hop)１１０３とインタフェース(interface)１１０４の情報を蓄積、更新している。なお、１１０５はアプリケーション実行位置情報の一つであり、明示的に設定される新宛先(new destination)欄を示している。図１１に示すように、状態(status)を保持しないアプリケーションに対して有効に働く。
　フロー状態テーブル５０８は、指定条件に合致するパケット群をフローとして認識し、フローのコネクション状態と宛先を保持し、管理する。アプリケーション実行位置を変える場合には、例えば、フローの優先度に応じて負荷の低いサーバ機能部へ割り当てなおす。この際、アプリケーションの実行に悪影響を与えないよう、コネクションが切断されているものに対してのみ、宛先情報を変更する。
　このフロー状態テーブル５０８の次ホップ(next hop)１１０３とは、次に中継する必要のある装置のＩＰアドレス（Ｌ３論理情報）で、インタフェース(interface)１１０４とは、next hop１１０３に接続されている当該装置のインタフェース名称（送信元MACアドレス相当、Ｌ２物理情報）である。宛先ＭＡＣアドレスは、next hop１１０３のＩＰアドレスに対してアドレス解決プロトコル(Address Resolution Protocol: ＡＲＰ）処理することで求まり、その結果は、一般に、ＡＲＰテーブルと呼ばれる情報リストに記録される。本実施例では、このＡＲＰテーブルの説明は省略する。
　図１１のフロー状態テーブル５０８では、フロー１１０１中のflow#0～flow#3には、それぞれ状態(status)１１０２として「接続開始中」、「接続中」、「接続終了中」、「未接続」が対応している。なお、新宛先(new destination)１１０５は例えば、flow#3のように状態(status)１１０２が「未接続」の場合、新宛先の装置のＩＰアドレス（ＩＰ Ｄ）が、当該フローの最終宛先として設定されたことを示している。
　図１０にその一例を示したフローテーブル５０７の設定は、先に説明したＭＮ１０３が行う。具体的には、後でフローチャートを用いて説明するように、フローとして定義したいフィールドの組合せ、例えば上述の宛先ＩＰアドレス(DIP)、送信元ＩＰアドレス(SIP)、宛先ポート番号(DP)、送信元ポート番号(SP)などの組合せを列挙した情報を、フロー番号(flow#)と一緒にＩＮ１０２に通知される。これを受信したＩＮ１０２の通信制御部４０４が、テーブル更新部５０６を利用してフローテーブル５０７の設定更新を行う。尚、フロー番号と一緒に通知するフィールド組合せの情報と共に、各フローの優先度を定義して通知しても良い。フローテーブル５０７、フロー状態テーブル５０８は専用のハードウェア回路、もしくは、ソフトウェアにより作成することができる。
　さて、ＩＮ１０２自身宛以外のすべてパケットは、パケット解析部５０２でパケット内の各種のヘッダ情報、必要ならペイロード情報の解析をして、フローテーブル５０７が管理する要素を抽出したのち、フロー検出部５０３へ渡され、フロー検出部５０３が当該パケットのフロー番号(flow#)を特定する。ＩＮ１０２自身宛のパケットは、制御パケットであり、制御パケットの中身がフロー更新情報であれば、テーブル更新部５０６がフローテーブル５０７を更新する。また、制御パケットの中身が、後述する負荷情報であれば、フロー状態テーブル５０８の更新に利用される。
　後でフローチャートを用いて説明するように、フロー状態テーブル５０８の初期設定、および、フロー状態テーブル５０８の更新のためのポリシー定義は上述の通り、ＭＮ１０３が行う。具体的には、ＭＮ１０３は、初期設定として、対応するフローの次ホップ(next hop)、及びインタフェース(interface)の初期値を予め準備する。最初にＤＣ１０６上で動作しているアプリケーションであれば、次ホップ(next hop)はＤＣ１０６へパケットを転送するための次転送先の通信装置のＩＰアドレス、インタフェース(interface)は、その通信装置が接続されているＩＮ１０２の物理ポートとする。
　なお、フロー状態テーブル５０８をソフトウェアで作成する場合、例えば通信制御部４０４内のメモリ上にテーブルが作成される。なお、出力先決定部５０４には、通常のルーティングテーブル５１０も参照する。そして、本実施例において、フロー状態テーブル５０８に登録があるフローに関しては、ルーティングテーブル５１０によるルーティングではなく、フロー状態テーブル５０８に記載のルーティングを優先することで、パケットの宛先変更を可能にする。
　変形例としてフロー状態テーブル５０８をサーバ機能部のサーバ４０１内のメモリに備えても良い。この場合、通信制御部４０４では、宛先を変更する可能性のあるものは出力先決定部５０４で、通常のポリシーベースルーティングの機能を用い、アプリケーションの切れ目に関係なく、該当するフローに属するパケットを該当するサーバ４０１に転送する。サーバ４０１は、ソフトウェア的、論理的にフロー状態テーブル５０８を備え、そこでパケットを当該フロー状態テーブルの記載通りに転送する。サーバ４０１は通常ＣＰＵによるプログラム実行で動作するため速度的に問題があれば、サーバ４０４内に専用のハードウェア回路を設置することもできる。
　尚、宛先を自ＩＮ１０２のサーバ機能部に変更した場合は、自ＩＮのサーバ４０４は、自身のＩＰアドレス宛ではないパケットを受信することになる。通常のままだと、このパケットを受信することができないため、事前の設定、すなわち、フロー状態テーブル５０８で自身宛に設定するより前のタイミングで、当該フローの宛先ＩＰアドレスを受信できるように設定しておく。また、当該フローに対してパケット返信する場合には、送信元ＩＰアドレスを、本来の自身のＩＰアドレスではなく、上記の当該フローの宛先ＩＰアドレスとする。この操作により、例えば端末類１０９やＥＮ１０１では、本来の宛先ＩＰアドレス宛にパケットを送信しながら、実態として、本実施例のＩＮ１０２の複数のサーバからなるサーバ機能部上で、不整合を起こすことなく所望のアプリケーションの実行を行うことができる。
　さて、図１１のフロー状態テーブル５０８に示す新宛先(new destination)１１０５のフィールドを付加する場合、出力先決定部５０４において、入力パケットの宛先ＩＰアドレスを新宛先(new destination)１１０５に記載のIPアドレスに変更することになる。この場合、出力先決定部５０４は、一旦、通信の終端を行い、新たに、新宛先(new destination)１１０５に対して通信を開始することになる。すなわち、フロー状態テーブル５０８の新宛先(new destination)１１０５を用いる方法は、端末に対し一旦通信を終端し、新規の通信を新規宛先に対して行い、結果として端末が新規宛先と通信することになる。
　なお、上述した通り、本実施例のシステムにおいても、パケットのＩＮ１０２からの出力先を決定するために、ルーティングテーブル５０９を併用する。より具体的には、通信制御部４０４は、フロー情報テーブル５０８を検索した結果、登録がないことが判明すれば、その後に従来どおりルーティングテーブル５０９を検索して出力先を示す次ホップ(next hop)とインタフェース(interface）を決定する。なお、通信制御部４０４は、フロー情報テーブル５０８とルーティングテーブル５０９とを並列に検索しておいても良い。この場合、フロー情報テーブル５０８に登録があればフロー情報テーブル５０８の出力先を優先的に利用する。
　フロー情報テーブルもルーティングテーブルを用いても、通信制御部４０４は、ＩＮ１０２からの出力先を決定する点は共通している。しかしながら、ルーティングテーブルを用いる場合、通信制御部４０４は、ＯＳＰＦ(Open Shortest Path First)やＢＧＰ(Border Gateway Protocol)等のルーティングプロトコルにしたがって宛先ＩＰアドレスに対する出力先を決定するのに対し、本実施例におけるフロー状態テーブルを用いる場合は、ＭＮ１０３の指示、および、ＩＮ１０２のサーバ機能部の負荷状況によって、通信制御部４０４がパケット内の複数のフィールドに対応する出力先を決定する点で異なる。すなわち、本実施例におけるフロー状態テーブルを用いることによって、通信制御部４０４は、フローの状態に応じて出力先を変更し、アプリケーションを実行するサーバ位置、すなわち上述した動的な情報処理位置変更を行う。
　以上、本実施例における分散情報通信処理システムの装置構成の一例、及び情報処理位置変更機能の一例を説明した。次に、このシステムの全体動作を説明するに先立ち、本実施例のシステムで実施されるサービスの一例を図１９により概説する。その他のサービス例は実施例１の説明の後に続く他の実施例として纏めて説明する。
　図１９において、図１の全体システム構成図と同一番号を振られたブロックは同一のものを示す。同図のシステムにおいては、室内入り口の自動ドアに設置された監視カメラにより入室者の顔認証を行う、顔認証自動ドアシステムに適用した例を示している。同図において、１１９は監視カメラ付き自動ドアを示す。
　まず、監視カメラ付き自動ドア１１９から、矢印１９０１に示すように第一のネットワークノードであるＥＮ１０１にカメラ映像データが入力され、ＥＮ１０１で上述した演算機能あるいはフィルタ機能により顔画像の抽出を行う。抽出した顔画像データを矢印１９０２に示すように第二のネットワークノードであるＩＮ１０２に送出する。ＩＮ１０２では、顔画像データＤＢの一部をＤＣ１０６からキャッシュしておき、保有する前記顔画像ＤＢのデータを使ってＥＮ１０１から抽出・送信されてきた顔画像データとの顔一致確認し、一致と判断した場合、矢印１９０２に示すようにドア開放命令をＥＮ１０１に送出する。不一致の場合は、ドアを開けない命令を送出する。ドア開放命令を受けたＥＮ１０１は、対応する監視カメラ付き自動ドア１１９のドア制御機器の処理コマンドを生成して、その処理コマンドを矢印１９０１でフィードバックする。なお、矢印１９０３は、例えば、ＩＮ１０２の実行結果のログを蓄積する場合や、一致検出すべき顔画像ＤＢが不足している場合に顔画像ＤＢを要求し受け取る場合、ＩＮ１０２で一致検査ができない状況においてＤＣ１０６に処理を依頼して結果を受け取る場合を示している。
　続いて、以上説明した実施例１の分散情報通信処理システムの処理動作を図１３～図１８の処理フロー図、および図８、９、を用いて説明する。図１３、図１４、図１５は、それぞれＥＮ１０１、ＩＮ１０２、ＤＣ１０６の基本的な処理フローを示している。
　図１３において、ＥＮ１０１はネットワークインタフェースに、センサ類１０７、アクチュエータ類１０８、端末類１０９、ＩＮ１０２等からのパケット受信が無いかを定期的にチェックし（ステップ１３０１、以後括弧内ではステップは省略）、パケットを受信した場合、パケット内容解析を行う（１３０２）。
　そのパケット内容はセンサ類１０７等の各種情報源からの情報か否かを判断し（１３０３）、各種情報源からの情報の場合（ＹＥＳ、以下省略する）、そのデータ保持を行う（１３０４）。そして、保持したデータに対して、必要な演算処理（１３０５）、フィルタ処理（１３０６）、集約処理（１３０７）を逐次実行する。上述の顔認証自動ドアシステムの場合、監視カメラからの画像データパケットを受信すると、各種情報源からの情報と判断し、顔画像抽出処理を施す。
　その結果を受け、ＩＮ１０２、ＤＣ１０６との連携処理が必要か否かを判断する（１３０８）。必要と判断された場合、その連携対象に対し、処理データを送信する（１３０９）。上記のサービスの場合、顔画像データをＩＮ１０２に送出する。
　ステップ１３０３で、パケット内容が情報源からの情報でない（ＮＯ、以下省略する）と判断された場合、そのパケット内容が上位のＩＮ１０２等からのフィードバック情報か否かの判断を行う（１３１０）。フィードバック情報の場合、ＥＮ１０１は処理コマンドの生成を行う（１３１１）。なお、先のステップ１３０８で否判断された場合も同様に処理コマンド生成を行う。生成された処理コマンドは、その処理対象へパケットとして送信される（１３１２）。上述のサービスの場合、このフィードバック情報として、例えば、「ドアを開ける」などの情報を受け取り、ドア制御機器の
処理コマンドを生成することになる。
　ステップ１３１０においてフィードバック情報で無いと判断した場合、引き続き指令内容は蓄積データ要求か否かを判断する（１３２０）。ＥＮ１０１が蓄積するデータの要求の場合、該当するデータパケットを要求先へ送信する（１３２１）。蓄積データ要求で無い場合、ＥＮ１０１で対処可能な要求の場合、その要求を実施する（１３３０）。
　図１４において、ＩＮ１０２は、ネットワークインタフェースに、配下のＥＮ１０１、端末類１０９やＤＣ１０６等からのパケット受信が無いかを定期的にチェックし（１４０１）、パケットを受信した場合、パケット宛先解析を行う（１４０２）。そして、パケット宛先対象か否かを判断し（１４０３）、宛先変更対象のパケットの場合は、その宛先が自ノードか否かの判断を行い（１４０４）、自ノードの場合に内部のサーバ機能部へ当該パケットを転送する。宛先変更対象のパケットで無い場合、通常のルーティングを行う（１４５０）。また、変更宛先が自ノード以外の場合、指定宛先へルーティングを行う（１４６０）。
　なお、このステップ１４０３のパケット宛先解析では、図１０、図１１を用いて説明したように、宛先ＩＰアドレスしか参照しない通常のルータ機能と異なり、本実施例のＩＮ１０２では、図２０に示したパケットの一つ以上のフィールド、指定があれば複数パケットのペイロードを結合したフローの内容などまで参照して宛先を解析する。その結果、ＩＮ１０２内のフロー状態テーブルに記載があれば、パケットに記載の宛先ＩＰアドレスとは異なる宛先、例えば、自ＩＮの中のサーバ機能部へパケットを転送する。ステップ１４０３の宛先変更対象とは、フロー状態テーブル５０８に記載があって、宛先ＩＰアドレス以外の情報もみて宛先を決めるパケットである、という意味を持つ。また、指定宛先とは宛先ＩＰアドレスでなく、フロー状態テーブル５０８の記載先の意味である。
　さて、図１４のフローに戻り、自ノードのサーバ機能部ではパケットが転送されると（１４０５）、必要データが揃ったか否かを判断し（１４０６）、揃った場合に、自ＩＮ１０２外のデータの参照が不要か否かを判断する（１４０７）。不要の場合は情報処理を実行して結果生成を行い（１４１１）、その結果を対象宛先へ、結果としてフィードバックする（１４１２）。更に、指定先でログ蓄積が必要か否かを判断し（１４１３）、必要な場合指定宛先へログ転送を行う（１４１４）。
　上記のサービス例では、必要な情報処理として、顔画像抽出を行い、蓄積あるいはキャッシュしている顔画像ＤＢと一致したら、ドアを開けるコマンドを生成して、ＥＮ１０１に、ＤＣでの処理と比較して遅延を少なくしたフィードバックを行う。不一致の場合は、ドアを開けないコマンドをフィードバックする。また、ＤＣ１０６へどの対象者に対してドアを開けたか等の制御内容を通知する。また、他の情報処理としては、例えば、共連れがないかの分析・検知も行い、共連れを検出した場合、予め登録しておいた個人やＤＣなどの宛先にアラームを通知する。
　なお、ステップ１４０７で自ＩＮ１０２外のデータが必要と判断された場合、当該処理が自ＩＮで処理可能か判断し（１４０８）、処理可能と判断した場合に必要なデータを要求し（１４０９）、データが到着したら（１４１０）、情報処理を行い結果を生成する（１４１１）。自ＩＮで処理不可と判断した場合、変更前の当初宛先へ転送する（１４７０）。上述のサービスの場合、一致検査すべき顔画像ＤＢが不足していればＤＣ１０６へ顔画像ＤＢを要求し、顔画像ＤＢを入手して上述の情報処理を継続する。更に、一致すべき顔画像ＤＢが不足していて、かつ、顔画像ＤＢをＤＣ１０３等が転送しないポリシーのため、一致検査できない状況にあればＤＣ１０３へ処理を依頼する。
　図１５において、ＤＣ１０６が、ネットワーク経由で、ＩＮ１０２からのパケット受信が無いかを定期的にチェックし（１５０１）、パケットを受信した場合、パケット内容解析を行う（１５０２）。その結果、その内容が蓄積しているデータの転送要求か否かを判断し（１５０３）、転送要求でない場合は、データ蓄積要求か否かを判断する（１５０４）。なお、内容がデータ転送要求の場合は、対象データを転送する（１５５０）。例えば、先のサービス例で、ＤＣ１０６は全ての顔画像ＤＢを保持しているので、一致する可能性のある顔画像データをＩＮ１０２に転送する。また、内容がデータ蓄積要求の場合は、受信データを蓄積する（１５６０）。
　蓄積要求でない場合には、必要なデータが揃ったか否かを判断（１５０５）、揃った場合に、情報処理源からの追加データの参照が不要かを判断し（１５０６）、不要の場合、情報処理を実行する（１５０９）。上述したサービス例で、例えば蓄積する顔画像ＤＢの顔画像データとの一致得検査などの情報処理を実行する。追加データの参照が必要な場合、データ要求を行い（１５０７）、データが到着したら、同様に情報処理を行う。そして、情報処理結果をフィードバックすると共に（１５１０）、ログ蓄積を行う（１５１１）。すなわち、顔画像と顔画像ＤＢとが一致したら、ドアを開けるコマンドをＩＮ１０２、ＥＮ１０１経由でフィードバックし、フィードバックした情報をログ蓄積する。
　以上が、本実施例におけるＥＮ１０１、ＩＮ１０２、ＤＣ１０６の基本処理フローである。続いて、図１６、図１７、図１８を用いてＥＮ１０１、ＩＮ１０２、ＭＮ１０３の状態管理フローと管理情報再設定フローの一例を説明する。
　図１６は、ＥＮ１０１、ＩＮ１０２、ＭＮ１０３で、それ自身または自身の配下のノードの状態を監視するための状態管理フローである。同図において、ＥＮ１０１の場合、各種のセンサ類１０７他の配下のデバイス状態とＥＮ１０１自身の状態を収集する（１６０１、１６０２）。そして、予め定められた時間が経過するか、例えば新規のセンサが追加されたなどの特定のイベントが発生した場合に、モニタ情報を上位の管理機構であるＩＮ１０２に通知する。(１６０３、１６０４)
　ＩＮ１０２であれば、自身の配下のＥＮ１０１とＩＮ１０２自身の状態を収集し（１６０１、１６０２）、予め定められた時間が経過するか、例えば新規のＥＮ１０１が追加、除外、或いはＩＮ内部にサーバブレードの追加、削除があったなどの特定のイベントが発生した場合に、モニタ情報を上位の管理機構であるＭＮ１０３に通知する。(１６０３、１６０４)
　ＭＮ１０３であれば、自身の配下のＩＮ１０２とＭＮ１０３自身の状態を収集し（１６０１、１６０２）、予め定められた時間が経過するか、例えば、新規のＩＮ１０２が追加された、除外された、ダウンした、或いは本システムに対する新規の情報処理要求登録があった、削除されたなどの特定のイベントが発生した場合に、情報処理の割当先を変更したほうがよい可能性があるため、再計算要求を出す。(１６０３、１６０４)
　図１７は、ＭＮ１０３における管理情報再設定フローの一例を示している。管理情報の再設定は、管理要求の有無のチェック（１７００）で管理要求有の場合に、ＭＮ１０３の記憶装置６０５に格納されている管理情報設定プログラム６１０と管理テーブル６０７をプロセッサが、読み出し、開始する。例えば、プロセッサは、管理情報設定プログラムを実行し、新規登録や削除による再設定を行い、設定情報を作成、管理テーブルを更新する。すなわち、ＩＳＰ(Internet Service Provider)や企業の情報管理部門など、管理権限のあるユーザが、本システムのＭＮ１０３に対する管理要求として、利用したいアプリケーションに対する登録要求や削除要求を行う。この要求の際に、そのオプションとして、サービスレベルも指定することもできる。例えば、対象となるアプリケーションの特定の動作に関して、応答速度要求を100ms以内、応答速度要求を500ms以内、応答速度要求を1s以内、などのサービスレベルを指定することができる。以下、一例として新規登録を例に取り説明する。
　すなわち、新規登録要求があると、登録要求、削除要求の有無の判断（１７０１）で、要求が有りと判断され、ＭＮ１０３は対象アプリケーションを確認し（１７０２）、実行すべきＩＮ１０２やＥＮ１０１を特定し、特定されたＩＮ１０２やＥＮ１０１の設定情報を生成する（１７０３）。設定情報としては図６に示すＭＮ管理テーブル６０７、図８、図９に示すＩＮ管理テーブルとＥＮ管理テーブルとなる。各テーブルの詳細は後述する。
　そして、ＭＮ１０３は、該当するＩＮ１０２、ＥＮ１０１にアプリケーション情報、例えばＥＮ１０１の場合は、先に説明したような演算処理やフィルタ処理等のプログラムを配布する（１７０６、１７０７）。配布する情報としては、加重平均計算処理、集計処理やジョイン処理がいずれか、あるいは２種類以上の処理が記述されたクエリであってもよい。
　ついで、ＭＮ１０３は、ＩＮ管理テーブル、ＥＮ管理テーブルの必要情報も配布し（１７０８）、最後に、それらの設定を有効化する指令をＩＮ、ＥＮに出す（１５０９）。この処理によって、情報発生源であるセンサ類１０７の近傍で情報処理が開始される。
　なお、ステップ１７０１で登録削除要求とされた場合は、該当するユーザをテーブルから削除し、ＭＮ１０３は、その情報を配布、適用することになる。また、ステップ１７０１で、登録要求や削除要求で無いと判断された場合、再計算要求か否かを判断し（１７０４）、再設定要求の場合、設定情報の再生成を行う（１７０５）。また、ステップ１７０４において、再計算要求で無い場合は、管理処理を実行する（１７１０）。
　図１８は、ＭＮ１０３からの指示に基づき、ＥＮ１０１、ＩＮ１０２において、管理情報再設定にいたる処理フローの一例を示している。ここで再設定とは、管理要求がユーザなどからの要求で無く、ＩＮ１０２やＥＮ１０１の状況をモニタした情報に基づき設定する場合を意味する。図１６のステップ１６０４で再計算要求があると、ＭＮ１０３は管理すべき各種の情報の再計算を行い、新規の設定情報を生成する。その結果、特定のＩＮ、ＥＮに対してアプリケーションの配布が必要であれば、配布を行う。また、アプリケーション配布の有無に拠らず、各種の設定情報変更があれば、ＩＮ、ＥＮに対して通知する。例えば、ＩＮ１０２に対して、新規の情報処理要求をフロー状態テーブルに追記するように要求したり、情報処理位置を明示的にＤＣ１０６に戻したり、別ＩＮ１０２に移したり、これらのためのアルゴリズムを通知したりするなどである。この通知後、実際にその設定を反映するよう指令を出す。なお、この再計算自体をＩＮ１０２上の管理用サーバ４０１－４に任せても良い。
　図１８に示す処理フローはＥＮ１０１、ＩＮ１０２は共通するフローとなるため、以下、ＥＮ１０１の場合を説明する。
　同図において、ＥＮ１０１は制御情報の受信の有無をチェックし（１８０１）、制御情報を受信した場合、その制御情報がアプリケーションプログラムか否かを判断する（１８０２）。もし、アプリケーションプログラムの場合、当該プログラムをインストールする（１８０３）。アプリケーションプログラムで無い場合は、制御情報が設定情報か否かを判断し（１８１１）、設定情報の場合に当該設定情報の適用準備を行う（１８１２）。また、制御情報が設定有効化要求か否かを判断し（１８２１）、設定有効化要求の場合、当該設定情報の適用を実施する（１８２２）。一方、設定有効化要求で無い場合、制御情報が対処可能な要求であればそれを実施する（１８３１）。ここで処理される制御情報としては、障害発生時の処理方法の通知などの情報である。
　続いて、上述したＭＮ１０３に設置されたＩＮ管理テーブルとＥＮ管理テーブルの具体例を図面に従い説明する。
　図８、図９に、本実施例のシステムのＭＮ１０３の記憶部上に蓄積されるそれぞれ管理テーブル６０７の一例として、ＩＮ管理テーブル、ＥＮ管理テーブルの一実施例を示した。なお、図９に示したＥＮ管理テーブル９００－１～９００－Ｎは、先に説明した図１２の各ＥＮ１０１が記憶する管理テーブルに対応し、本システム中の複数のＥＮ１０１－１～ＥＮ１０１－Ｎのそれぞれの分を蓄積していることを示している。この管理テーブル９００中のデータが、図１７のステップ１７０８において、各ＥＮ１０１に配布され、その記憶部に記憶される。
　図９のＥＮ管理テーブルの内容は図１２のＥＮ管理テーブル２０９で説明した通りであるが、テーブル９１０中の宛先９１５は、該当アプリケーションの当初宛先としても良いし、ＭＮ１０３が明示的にＩＮ１０２の宛先を指定しても良い。また、代替宛先９１６とは、宛先９１５が利用できない場合の代替えとなる宛先を示している。なお、このＥＮ管理テーブル９００の生成、管理に関しては、物理的にはＭＮ１０３内部ではなく、ＩＮ１０２の管理用サーバ４０１－４で代行しても良い。
　図８のＩＮ管理テーブル８００－１～８００－Ｎについて説明すると、各アプリケーションに対応するＩＮ管理テーブル８００－１～８００－Ｎ各々は、対象情報８１０として、該当するユーザやアプリケーションを特定する条件を指定する。例えば、上述した通信パケットのSIP、DIP、SPORT、DPORT、PROTOCOLの５タプルで区別するなどの条件を指定することができる。
　その場合の条件の例として、
  SIPが該当ユーザ、場合によっては、該当ユーザを収容するＥＮ１０１、
  DIPが該当アプリケーションＡの当初宛先ＩＰ１（ＤＣ＃１）)、
  SPORTが該当ユーザアプリケーションを示すポート番号、
  DPORTが該当アプリケーションを示すポート番号、
  PROTOCOLがＴＣＰ
とすることができる。
　もちろん、これだけでは条件不足の場合は更なる上位レイヤの情報を追加しても良いし、条件が多すぎる場合は条件を削っても良い。こうした情報をＩＮ管理テーブル８００の対象情報８１０に記載していく。
　また、ＩＮ管理テーブルの候補情報８２０として、当該アプリケーションに関する様々な情報を定義する。図８の例では、候補情報８２０として、変更後宛先８２１、続き処理宛先８２２、配布アプリケーション８２３、アプリ割当ポリシー８２４、テーブル更新ポリシー８２５を挙げている。ここで、変更後宛先８２１は、ＤＣである当初宛先ＩＰ１をどのＩＮ１０２へ移動するかを示し、第一候補の欄に対象となるＩＮを選んで記載する。
　この際、ＩＮの中の所定のブレードまで特定しても良いし、そこまでは特定せずに具体的な割当はＩＮの管理用サーバ４０１－４に任せても良い。その際にはアプリ割当ポリシー８２４によって、割当ポリシーを通知する。例えば、ＣＰＵ性能の合計が一定値を超えるように割り当てる方法がある。また、当該アプリケーションで要求されるＣＰＵ能力、メモリ容量を満たしているサーバのうち稼働率の低い一つ、または複数のサーバに割り当てる方法がある。そのほか、アプリケーション毎に優先度を決めて、優先度の高いアプリケーションは稼働率の低い一つ、または複数のサーバに割り当て、優先度の低いアプリケーションは稼働率の高い一つ、または複数のサーバに割り当てる方法もある。第二候補以下、別のＩＮが候補としてあるのであればそれを記載しても良い。オプションでサービスレベルなどを指定している場合、それを満足するＩＮを記載することになる。
　続き処理宛先８２２は、一個のＩＮだけでは処理を終えず、複数のＩＮに跨って処理を行う場合に記載する。続きの処理が不用である場合は設定する必要がない。
　配布アプリケーション８２３は、当該アプリケーションＡをＩＮ上で実行するためのアプリケーションプログラムを示す。このプログラムは実行バイナリでも良いし、当該ＩＮがコンパイルするためのソースコードでも良い。また、単独ファイルである必要はなく、複数ファイルでも構わない。
　テーブル更新ポリシー８２５は、ＩＮやＥＮの状況モニタの結果、当該アプリを利用した情報処理遅延が当初目論見を超えてしまう場合、例えば、サーバが過負荷になってアプリケーション実行自体が遅くなるような場合、実行位置を変えるためのポリシーを定義する。例えば、過負荷状態に陥った場合に、優先度の高いフローは、ＩＮ１０２内部の極力同じサーバ４０１に割当続け、優先度の中くらいのフローは、ＩＮ１０２内部の優先度の高いフローとは別のサーバ４０１に割り当て直す、優先度の低いフローは、第二候補のＩＮ１０２か、ＤＣ１０６に割り当てなおす、というものがあげられる。
　以上、第１の実施例の分散情報通信処理システムについて、顔認証自動ドアシステムを具体例として詳述した。以下の実施例において、他の適用サービスを順次説明する。なお、基本的なシステム構成、構成要素、処理フロー等は第１の実施例と同一であるので、以下の説明においては、各実施例と実施例１の差分についてのみ説明することとする。
　第２の実施例は工場の機器異常監視システムの実施例である。
　ＥＮ１０１には、センサ類１０７、監視カメラ、更には監視端末装置が収容されている。ＥＮ１０１は、図１３の処理フローに沿い、センサ類１０７からの温度情報を一定周期で収集し、一定以上の変化が発生する度に、情報を集約機能等により、まとめてＩＮ１０２へ通知する。また、ＥＮ１０１に収容された端末類１０９である監視カメラからの監視画像を蓄積機能２０２によりバッファリングし、温度情報の通知とともに必要画像のみをＩＮ１０２へ通知する。これは、図１３のフローチャートで１３０１→１３０２→１３０３→１３０４→１３０５→１３０６→１３０７→１３０８→１３０９と遷移する内容に相当する。
　ＩＮ１０２は、ＥＮ１０１からの通知情報により温度監視を行い、異常値を検出したらＥＮ１０１が収容する監視端末へ関係する画像をフィードバック情報として送信する。また、ＩＮ１０２は監視状況のログをＤＣ１０６へ通知する。なお、ＤＣ１０６自身が監視端末装置の場合は、画像配信もＤＣ１０６宛に行うことになる。これは、図１４のフローチャートで１４０１→１４０２→１４０３→１４０４→１４０５→１４０６→１４０７→１４１１→１４１２→１４１３→１４１４と遷移する内容に相当する。
　ＥＮ１０１は、ＩＮ１０２から上記の監視端末装置へ画像配信があれば、当該監視端末装置へ画像配信する。例えば、温度監視をして異常値を検知したら、監視端末装置に適したフォーマットで画像配信を行う。これは、図１３のフローチャートで１３０１→１３０２→１３０３→１３１０→１３２０→１３３０、または、１３０１→１３０２→１３０３→１３１０→１３１１→１３１２と遷移する内容に相当する。
　第３の実施例は、位置管理、すなわちセキュリティ管理システムの実施例である。
　ＥＮ１０１には、センサ類１０７、ドア、ブザー、ライトなどのアクチュエータ類１０８が収容されている。そして、ＥＮ１０１はセンサ類１０７から部屋、場所などの位置情報を収集し、演算機能やフィルタ機能や集約機能で、過去の位置情報と照らし合わせを行い、移動した対象物のＩＤ（Identifier）、位置情報をＩＮ１０２へ通知する。これは、図１３のフローチャートで１３０１→１３０２→１３０３→１３０４→１３０５→１３０６→１３０７→１３０８→１３０９と遷移する内容に相当する。そして、アクチュエータ類１０８等の制御対象にフィードバック通知が到着したら、これらのアクチュエータ制御機器の処理コマンドを生成して、アクチュエータ類１０８を動作させる。これは、図１３のフローチャートで１３０１→１３０２→１３０３→１３１０→１３１１→１３１２と遷移する内容に相当する。
　一方、ＩＮ１０２は、セキュリティ情報ＤＢを保持し、ＥＮ１０１から通知される対象物の位置情報を保持するセキュリティ情報ＤＢと照らし合わせ、権限の有無によりフィードバック情報を生成、ＥＮ１０１経由でアクチュエータ類１０８等の制御対象に通知を行う。また、ＤＣ１０６に対象物の位置情報を通知する。これは、図１４のフローチャートで１４０１→１４０２→１４０３→１４０４→１４０５→１４０６→１４０７→１４１１→１４１２→１４１３→１４１４と遷移する内容に相当する。制御対象への通知としては、例えば、権限のある対象であればドアを開ける、権限を持たない対象がある区画に入ったらライトを点灯、ブザーなどの警報を鳴らす、警備センタに通知するなどを行う。この場合、通知の対象宛先には警備センタなどが含まれる。
　ＤＣ１０６では、ＩＮ１０２から通知される対象物の位置情報をログとして採取する。これは、図１５のフローチャートで１５０１→１５０２→１５０３→１５０４→１５６０と遷移する内容に相当する。更に、位置管理アプリケーションにより、監視員に対し、管理領域全ての位置のモニタ情報を提供し、提供情報を蓄積する。これは、図１５のフローチャートで１５０１→１５０２→１５０３→１５０４→１５０５→１５０６→１５０９→１５１０→１５１１と遷移する内容に相当する。
　実施例４は、自身検視・設備異常監視システムの実施例である。
　本実施例では、ＥＮ１０１は、加速度センサ、振動センサ、圧力センサ等のセンサ類１０７からセンサ情報を収集し、高速フーリエ変換（Fast Fourier Transform：ＦＦＴ)等の演算機能により演算を行って有効な揺れデータと無効な揺れデータを分離し、無効データは廃棄、有効データはＩＮ１０２へ通知する。これは、図１３のフローチャートで１３０１→１３０２→１３０３→１３０４→１３０５→１３０６→１３０７→１３０８→１３０９と遷移する内容に相当する。
　ＩＮ１０２は、複数のＥＮ１０１から通知される有効データを詳細分析し、緊急対応が必要なデータを検知した場合は、アラーム、例えば、地震速報、または、巨大施設内の特定場所での異常速報をＥＮ１０１が収容している登録宛先とＤＣ１０６に対して通知する。また、有効データをＤＣ１０６に通知する。これは、図１４のフローチャートで１４０１→１４０２→１４０３→１４０４→１４０５→１４０６→１４０７→１４１１→１４１２→１４１３→１４１４と遷移する内容に相当する。
アラーム配信先を登録宛先として収容しているＥＮ１０１は、ＩＮ１０２からアラーム通知が来た場合に、アラーム配信先に適したフォーマットを生成して配信する。これは、図１３のフローチャートで１３０１→１３０２→１３０３→１３１０→１３１１→１３１２と遷移する内容に相当する。
　ＤＣ１０６は、ＩＮ１０２から通知されるアラーム情報、有効データを蓄積する。これは、図１５のフローチャートで１５０１→１５０２→１５０３→１５０４→１５６０と遷移する内容に相当する。また、ＤＣ１０６は、必要に応じて詳細解析を行い、異常発生箇所の予測情報生成などを実施する。また、生成した予測情報などを蓄積する。これは、図１５のフローチャートで１５０１→１５０２→１５０３→１５０４→１５０５→１５０６→１５０９→１５１０→１５１１と遷移する内容に相当する。
　続いて、実施例５は、監視システムに係り、センサ情報などはＥＮで保持し、ＤＣが必要時に必要分だけ採取するモデルである。
　このシステムにおいては、ＥＮ１０１は、収容するセンサ類１０７や端末類１０９から拠点内の一個以上のセンサ情報やカメラ画像を収集する。センサ情報は、例えば、温度や振動、水量、音量などであり、これらの尾センサ情報に対し、閾値を設定し、閾値内の値であるときはセンサ情報、カメラ画像を廃棄、閾値外の値であるときに、発生した事象を意味するイベント情報を生成して、ＩＮ１０２に送信する。この時、センサ情報、カメラ画像そのものはＥＮ１０１で保持しておく。そして、ＩＮ１０２やＤＣ１０６からこれらの蓄積情報の転送要求があれば、要求元の該当宛先に対して要求されたデータを転送する。これは、図１３のフローチャートで１３０１→１３０２→１３０３→１３１０→１３２０→１３２１と遷移する内容に相当する。
　ＩＮ１０２は、複数のＥＮ１０１からイベント情報を収集し、同じ系統、例えば、温度変化などの同じ系統の通知のイベント情報を集約し、ＤＣ１０６へ送信する。これは、図１４のフローチャートで１４０１→１４０２→１４０３→１４０４→１４０５→１４０６→１４０７→１４１１→１４１２→１４１３と遷移する内容に相当する。
　本実施例において、ＤＣ１０６は監視センタとしての役割を持ち、イベント情報を元に、アプリケーション実行に必要なセンサ情報、または画像情報をＥＮ１０１から取得し、処理を行う。そして、その処理結果をログとして蓄積する。これは、図１５のフローチャートで１５０１→１５０２→１５０３→１５０４→１５０５→１５０６→１５０９→１５１０→１５１１と遷移する内容に相当する。この場合のフィードバック結果としては、監視センタであるＤＣ１０６のモニタなどとする。
　以上詳述した本実施形態の分散情報通信処理システムは、ＭＮによって情報処理すべき位置を動的に管理する。ＥＮとＩＮをＤＣよりも情報発生源の十分近傍に配置し、ＥＮにより情報発生源近くで不用な情報をフィルタし、その情報をＤＣの代わりに、ＭＮによってアプリケーション実行の割当をうけた情報発生源近傍のＩＮで実行する。この処理方法により、従来、国外であれば１００ｍｓはかかっていた通信遅延を数ｍｓ以内のオーダに押さえ込むことが可能となる。このため、本実施形態のシステムによれば、従来では実現できない１０ミリ秒オーダのリアルタイム型情報処理を実現しうる。更に、ＥＮでの不要情報削減量に比例して従来生じていた伝送の消費電力を削減できる。
　以上、本発明の種々の実施例を、直列的に配置するＥＮ１０１とＩＮ１０２を連携利用して実現する直列分散情報通信処理システムという観点で説明した。しかし、本発明の分散情報通信処理システムは上述した直列分散情報処理の実施例に限定されることなく、並列的に配置されるＩＮ１０２を複数利用する観点からも有効である。このような方法は、従来ＤＣ１０６で一極集中処理されていたものを、位置情報などの特定のパラメータによって実行すべき情報処理位置を複数のＩＮ１０２に分散するものである。ここでは、携帯電話画面を利用した電子看板システムに対する適用方法を例として示す。日本の全携帯電話（約１億台）を対象として電子看板システムを運営する場合、従来システムではＤＣに処理が集中するためＤＣの処理ネックや通信コストの問題が発生する。一方、本実施例の分散情報通信処理システムでは、地域ごとにＥＮ、ＩＮを配置し、各ＥＮ、ＩＮに特定の店舗に近づいた人およびその携帯電話だけを対象とした処理を行うことで、従来の問題を解消できる。
　尚、いずれの実施例でもＥＮ１０１とＩＮ１０２が分離されているものとして説明してきたが、ＥＮ１０１の機能をＩＮ１０２の一機能に含めてもよい。
　本実施形態のような分散情報通信処理システムでは、ネットワーク経由で複数の情報通信機器がサービスを提供する場合に、各情報通信機器に対して、リアルタイムなサービスを提供することができる。
１０１…エントランスノード（ＥＮ）
１０２…インテリジェントノード（ＩＮ）
１０３…管理ノード（ＭＮ）
１０４、１０５…ネットワーク
１０６…データセンタ（ＤＣ）
１０７…センサ類
１０８…アクチュエータ類
１０９…端末類
２０１、２０８…ネットワーク通信機能
２０２…蓄積機能
２０３…演算機能
２０４…フィルタ機能、
２０５…集約機能
２０６…管理機能
２０７…送出データ選択機能
２０９、９００…ＥＮ管理テーブル
３０１、６０１…プロセッサ
３０２、６０２…内部バス
３０３、４０５、６０３、…ネットワークインタフェース
３０４、６０４…メモリ
３０５、６０５…記憶装置
３０６、６０６…入出力部（Ｉ／Ｏ）
４０１…サーバ
４０２、５１０…管理用ポート
４０３…スイッチ
４０４…通信制御部
５０１…ネットワークインタフェース集約部
５０２…パケット解析部
５０３…フロー検出部
５０４…出力先決定部
５０５…ネットワークインタフェース出力部
５０６…テーブル更新部
５０７…フローテーブル
５０８…フロー状態テーブル
５０９…ルーティングテーブル
６０７…ＭＮ管理テーブル
７０１…代表サーバ
７０２…通信路
７０３…サーバ
７０４…記憶装置
７０５…プロセッサ
７０６…内部バス
７０７…ネットワークインタフェース
７０８…メモリ
７０９…記憶装置
７１０…入出力部（Ｉ／Ｏ）
８００…ＩＮ管理テーブル。

Claims (22)

  1. アプリケーションを実行可能な情報処理装置と、サービスを要求する複数の端末とが配置される情報通信処理システムであって、
    前記端末に接続される第一のネットワークノードと、
    第一のネットワーク経由で前記第一のネットワークノードに接続され、第二のネットワーク経由で前記情報処理装置に接続される第二のネットワークノードと、
    前記第一のネットワークノードと前記第二のネットワークノードを管理する管理ノードと、を備え、
    前記第一のネットワークノードは、前記情報処理装置を宛先とするパケットを、前記第二のネットワークノードを介して送信し、
    前記第二のネットワークノードは、前記パケットを受信した場合、前記パケットを解析し、前記解析結果、前記パケット及び前記アプリケーションに関連する処理が可能なプロセッサを前記第二のネットワークノードが有する場合は、前記パケットを前記プロセッサに出力し、前記プロセッサによる処理結果を含むパケットを、前記第一のネットワークノードに送信し、
    前記情報処理装置は、前記第二のネットワークノードを介して前記パケットを受信した場合、前記アプリケーションを実行する、ことを特徴とする情報通信処理システム。
  2. 請求項１に記載の情報通信処理システムであって、
    前記第一のネットワークノードはパケットが送受信されるインタフェースと、
    前記インタフェースが受信した前記パケットを処理する処理部を備え、
    前記処理部は、
    前記端末から受信したパケットに対して演算処理、フィルタ処理或いは集約処理を行い、更に処理結果を選択して送信する、
    ことを特徴とする情報通信処理システム。
  3. 請求項２に記載の情報通信処理システムであって、
    前記処理部は、
    前記第二のネットワークノードから受信したパケットに基づき、処理コマンドを生成して、前記端末に送信する、
    ことを特徴とする情報通信処理システム。
  4. 請求項２に記載の情報通信処理システムであって、
    前記処理部は、
    受信したパケットが、蓄積データ要求の場合、前記第一のネットワークノードが蓄積している蓄積データを前記インタフェース経由で送信する、
    ことを特徴とする情報通信処理システム。
  5. 請求項２に記載の情報通信処理システムであって、
    前記管理ノードは、
    前記第一のネットワークノードの前記演算処理、前記フィルタ処理或いは前記集約処理の内容を蓄積する管理テーブルを備え、前記管理テーブルの内容を前記第一のネットワークノードに送信する、
    ことを特徴とする情報通信処理システム。
  6. 請求項１に記載の情報通信処理システムであって、
    前記第二のネットワークノードは、
    複数のプロセッサを備え、前記プロセッサは、任意のアプリケーションを実行し、
    受信したパケットを、前記プロセッサと前記第二のネットワークノード以外の外部のノードとのうち、少なくとも一以上の任意の宛先に転送可能な通信制御部を備える、
    ことを特徴とする情報通信処理システム。
  7. 請求項６に記載の情報通信処理システムであって、
    前記通信制御部は、
    予め定めた規則に従って前記パケットのヘッダ及びペイロードの少なくとも一部が一致する複数の前記パケットを、同一のフローに対応付け、
    前記フローの宛先を示すテーブルを備え、前記テーブルに従い、複数の前記パケットの宛先を、前記対応づけられる前記フローの宛先に変更する、
    ことを特徴とする情報通信処理システム。
  8. 請求項７に記載の情報通信処理システムであって、
    前記通信制御部は、
    前記プロセッサの負荷情報に基づき、前記テーブルの前記宛先を書換える、
    ことを特徴とする情報通信処理システム。
  9. 請求項７に記載の情報通信処理システムであって、
    前記管理ノードは、
    前記第二のネットワークノードに、前記情報処理装置で実施する前記アプリケーションを複製する要求、或いは前記テーブルの前記宛先の書換え要求を生成して、前記第二のネットワークノードに送信し、
    前記第二のネットワークノードは、
    前記管理ノードからの要求に従って、前記プロセッサにアプリケーションまたは前記アプリケーションに関連する処理を複製し、或いは前記書換え要求に基づき前記テーブルの前記宛先を書換える、
    ことを特徴とする情報通信処理システム。
  10. 請求項６に記載の情報通信処理システムであって、
    前記管理ノードは、
    前記第二のネットワークノードの前記プロセッサが実行する前記アプリケーションまたは前記アプリケーションに関連する処理の実行先を変更するための候補情報を蓄積する管理テーブルを備え、前記管理テーブルの内容を前記第二のネットワークノードに送信する、
    ことを特徴とする情報通信処理システム。
  11. 請求項１記載の情報処理システムであって、
    前記第二のネットワークノードで実行される前記アプリケーションに関連する処理は、前記情報処理装置で実行されるアプリケーションと比較して、前記第一のネットワークノードへの処理結果の通知を早くする必要がある処理である、ことを特徴とする情報処理システム。
  12. 複数の端末にサービスを提供するための情報通信処理方法であって、
    前記端末に接続される第一のネットワークノードが、第一のネットワーク経由で第二のネットワークノードに接続され、
    前記第二のネットワークノードが第二のネットワーク経由で情報処理装置に接続されており、
    前記端末に前記サービスを提供するため、
    前記第一のネットワークノードで、前記端末から取得した情報を用いて、前記情報処理装置を宛先とするパケットを前記第一のネットワークへ送出し、
    前記第二のネットワークノードで、前記第一のネットワークから前記パケットを受けた場合、前記パケットに含まれる宛先及び情報に基づいて、前記第二のネットワークノードが有する情報処理機能部または前記第二のネットワークノード以外のノードに前記パケットを出力し、
    前記第二のネットワークノードで、前記情報処理機能部による前記パケットに対する処理結果を含むパケットを、前記第一のネットワークノードに送信し、
    前記第一のネットワークノードで、前記処理結果を含むパケットを受信し、前記端末に前記サービスを提供する、ことを特徴とする情報通信処理方法。
  13. 複数の端末が接続された第一のネットワークノードに接続される第一のネットワークと、情報処理装置に接続される第二のネットワークとを介してパケットを送受信する第二のネットワークノードであって、
    前記第一のネットワークと前記第二のネットワークに接続されるネットワークインタフェース部と、
    前記ネットワークインタフェース部を介して受信した前記パケットを解析し、前記パケットを任意の宛先に転送する通信制御部と、
    前記ネットワークインタフェース部を介して受信した前記パケットが前記通信制御部により転送され、前記パケットについて所定のアプリケーションを実行する情報処理機能部と、を備える、
    ことを特徴とする第二のネットワークノード。
  14. 請求項１３に記載の第二のネットワークノードであって、
    前記通信制御部は、
    入力された前記パケットを、複数の前記パケットからなるフローの接続状態と宛先を記録するテーブルを用いて、前記パケットの宛先を前記テーブルの前記宛先に基づき変更する、
    ことを特徴とする第二のネットワークノード。
  15. 請求項１４に記載の第二のネットワークノードであって、
    前記通信制御部は、
    前記情報処理機能部の負荷情報に基づき、前記フローの前記宛先を書換える、
    ことを特徴とする第二のネットワークノード。
  16. 請求項１４に記載の第二のネットワークノードであって、
    前記通信制御部は、
    管理ノードからの要求に基づき、前記接続状態が未接続状態にある前記フローの前記宛先を書換える、
    ことを特徴とする第二のネットワークノード。
  17. 請求項１４に記載の第二のネットワークノードであって、
    前記通信制御部は、
    管理ノードからの要求に基づき、前記フローの前記宛先を前記情報処理機能部に書換えする、
    ことを特徴とする第二のネットワークノード。
  18. 請求項１４記載の第二のネットワークノードであって、
    前記情報処理機能部は、複数のプロセッサを備え、
    前記通信制御部は、
    前記プロセッサのいずれかに前記パケットの宛先を変更する、ことを特徴とする第二のネットワークノード。
  19. 請求項１２に記載の情報通信処理方法であって、
    前記端末は、監視カメラと自動ドアを含み、
    前記第一のネットワークノードは、前記監視カメラが顔抽出を行い、抽出した顔画像データを前記第二のネットワークノードに送信し、
    前記第二のネットワークノードは、前記顔画像データと、顔画像データベースと一致したら、前記自動ドア開けの制御信号を前記第一のネットワークノードに送信する、ことを特徴とする情報通信処理方法。
  20. 請求項１２に記載の情報通信処理方法であって、
    前記端末は、センサと監視カメラを含み、
    前記第一のネットワークノードは、前記センサのセンサ出力が設定された閾値を超えた場合、前記センサ出力と前記監視カメラの画像データを前記第二のネットワークノードに送信し、
    前記第二のネットワークノードは、前記センサ出力により異常値を検知したら、前記画像データを予め登録されたユーザに送信する、
    ことを特徴とする情報通信処理方法。
  21. 請求項１２に記載の情報通信処理方法であって、
    前記端末は、加速度センサあるいは振動センサを含み、
    前記第一のネットワークノードは、前記加速度センサあるいは前記振動センサの出力に基づき、有効な揺れデータと無効な揺れデータを分離し、分離した前記有効な揺れデータを前記第二のネットワークノードに送信し、
    前記第二のネットワークノードは、受信した前記有効な揺れデータに基づき、アラーム通知を生成し、生成したアラーム通知を予め登録されたユーザに送信する、
    ことを特徴とする情報通信処理方法。
  22. 請求項１２に記載の情報通信処理方法であって、
    前記端末は、センサとカメラを含み、
    前記第一のネットワークノードは、前記センサのセンサ出力と前記カメラの画像データを蓄積し、また前記センサの出力が設定された閾値を超えた場合、対応するイベント情報を生成して、前記第二のネットワークノードに送信し、
    前記第二のネットワークノードは、前記イベント情報に基づき、必要な前記センサ出力と前記画像データの転送要求を前記第一のネットワークノードに送信する、
    ことを特徴とする情報通信処理方法。
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