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JP3372455B2 - パケット中継制御方法，パケット中継装置およびプログラム記憶媒体 - Google Patents

パケット中継制御方法，パケット中継装置およびプログラム記憶媒体

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JP3372455B2
JP3372455B2 JP17806297A JP17806297A JP3372455B2 JP 3372455 B2 JP3372455 B2 JP 3372455B2 JP 17806297 A JP17806297 A JP 17806297A JP 17806297 A JP17806297 A JP 17806297A JP 3372455 B2 JP3372455 B2 JP 3372455B2
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pattern
cluster
network
address
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JP17806297A
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祐二 今井
光弘 岸本
恒男 勝山
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Publication date
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Priority to US09/020,853 priority patent/US6175874B1/en
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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
  • Computer And Data Communications (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は複数パケット交換方
式ネットワークに接続される並列演算処理可能な計算機
の通信機構に関し，特にアドレスレベルでのシングルシ
ステムイメージを実現しつつ，クラスタ内ノードにネッ
トワーク経由のリクエストパケットを分配し，負荷分散
と高信頼化を実現可能としたパケット中継制御方法，パ
ケット中継装置およびそれを実現するプログラムを格納
したプログラム記憶媒体に関するものである。
【０００２】コンピュータネットワークのプロトコルと
しては，ＩＳＯ，ＣＣＩＴＴによるＯＳＩプロトコルス
タック，ＴＣＰ／ＩＰなどが用いられる。これらのプロ
トコルスタックではトランスポート層のサービスとし
て，送信ホストの特定のプロセスから，受信ホストの特
定プロセスへの通信を行う機構を定めている。
【０００３】トランスポートエンドポイントの指定は，
ホスト指定とサービスエンドポイント指定子を組にして
行われる。ＴＣＰ／ＩＰにおいては，ホスト指定がＩＰ
アドレス，サービスエンドポイント指定子がポート番号
(port number) になる。受信計算機はこれを解析し，必
要なプロセスに通信内容を伝送する処理を行う。
【０００４】
【従来の技術】大規模ネットワークサーバを構築するた
めに，パーソナルコンピュータ（ＰＣ）やワークステー
ション（ＷＳ）を複数台接続するクラスタ構成を取るこ
とがある。クラスタを構成する処理ノードは，ネットワ
ークインタフェースを最低一つずつ持ち，それぞれにネ
ットワークアドレスが割り当てられる。
【０００５】クライアントはクラスタにサービスを依頼
する場合には，クラスタの中のどれか一つのノードのネ
ットワークアドレスを獲得し，そこへリクエストパケッ
トを送出する。通常，ネットワークアドレスの獲得は，
ネームサーバへの問い合わせで行う。ネームサーバは，
人間にとって意味のあるホスト名からネットワークアド
レスへの変換データを持つデータベースを分散管理す
る。ある種のネームサーバが提供するネームサービスで
は，クラスタが一つのシステムに見えるように，一つの
ホスト名に対して複数のネットワークアドレスを対応づ
けることができる。
【０００６】例えば，インターネット標準のＤＮＳ（Do
main Name System）は，これが可能である。ＤＮＳは，
インターネットでドメイン名とＩＰアドレスの関係を管
理する。クライアントは，複数のアドレスのうち一つを
選択してリクエストする。通常，これがクライアント毎
に異なるので，リクエストはクラスタ内のノードに分散
する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】サービスを受けるクラ
イアントから見たときに，クラスタがあたかも高性能で
故障しない１台のサーバであるかのように見えることが
望ましい。このようにクラスタが一つのシステムとして
見えるようにすることを，シングルシステムイメージ
（Single System Image （ＳＳＩ））を持つと呼ぶ。
ＳＳＩを持つことで，クライアントはサーバが単一ノー
ドからできているときと同じようにクラスタにアクセス
できる。
【０００８】複数のネットワークインタフェースを持つ
クラスタのＳＳＩを実現する方法の一つに，ラウンド・
ロビンＤＮＳ（round robin ＤＮＳ）がある。図１６
は，本発明の課題を説明するための２台の処理ノードと
ＩＰアドレスを管理するノード(named）からなるｈｔｔ
ｐクラスタの例を示す図である。図中，４は外部ネット
ワーク，５Ａ〜５Ｍはサービスの提供を受ける利用者端
末，９Ａ〜９Ｃは利用者端末５Ａ〜５Ｍに対してサービ
スを提供するノード，９１はネットワーク間を接続する
ルータ（中継装置），９２はクラスタネットワークを表
す。
【０００９】システムのネットワーク上での名前は，Ｄ
ＮＳを使用して登録・参照される。ＤＮＳでは，一つの
ドメイン名に複数のＩＰアドレスを登録することができ
る。利用者端末５Ａ〜５Ｍのクライアントに対して，ノ
ード９Ａ，９Ｂのｈｔｔｐクラスタを一つの名前で見せ
るときには，このＩＰアドレスを管理するＤＮＳの実現
であるnamed ノード（ノード９Ｃ）に，ドメイン名www.
domain.co.jpのＩＰアドレスレコード（Ａレコード）と
して，httpd の動作するノード９Ａ，９Ｂのネットワー
クインタフェースのＩＰアドレスを，次の例のようにリ
ストにして登録する。
【００１０】www.domain.co.jp IN A XXX.XXX.XXX.YYY
;; (Adress of Node９Ａ) www.domain.co.jp IN A XXX.XXX.XXX.ZZZ ;; (Adress o
f Node９Ｂ) これを使用すると, クライアントから見てクラスタ全体
を表す名前を代表としてアクセスすることができる。こ
こでは，ノード９Ｃは，クライアントからＡレコードの
問い合わせがあるたびに，順番を並べ替えて答える。複
数のクライアントがこのサーバにアクセスすると，それ
ぞれ異なるノードのＩＰアドレスを検索結果として返信
するので，結果的にリクエストは，各ノード９Ａ，９Ｂ
のhttpdに確率的に分配される。
【００１１】通常，ｗｅｂクライアントを使用するユー
ザは，サーバをＩＰアドレスではなく，ドメイン名で認
識するので，ドメイン名が一つのシステムイメージであ
れば，多くの場合十分である。この意味で，ラウンド・
ロビンＤＮＳは，ドメイン名レベルでＳＳＩであるとい
うことができる。
【００１２】しかし，ＩＰアドレスのレベルでは，依然
としてノード９Ａのアドレスと，ノード９Ｂのアドレス
というように異なるアドレスが二つ存在し，一つのシス
テムのように見えてはいない。この点が問題を起こす場
合がある。
【００１３】例えば，クラスタ内のノードの部分故障が
発生したような場合である。ノード９Ａとノード９Ｂ
が，同一のサービスを提供しているときに，ノード９Ａ
が故障した場合を考える。ＤＮＳへの問い合わせで，た
またま故障したノード９ＡのＩＰアドレスを獲得してし
まったクライアントは，ノード９Ａからサービスを受け
ることができないので，httpd のサービスが停止してい
るように見える。連続して運転しているノード９Ｂがあ
っても，このクライアントがアドレスを獲得しなおさな
い限りは，クライアントに対するサービスが回復しない
ことになる。
【００１４】本発明は上記問題点の解決を図り，アドレ
スレベルでのシングルシステムイメージ（ＳＳＩ）を実
現しつつ，クラスタ内ノードにネットワーク経由のリク
エストパケットを分配し，高負荷リクエストに対応で
き，かつ連続運転可能なネットワークサーバを実現する
ことを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】図１は，本発明の構成例
を示す。１は中継装置，１０は分配制御表（パターン・
ハッシュ表ともいう），１１はパケット受信部，１２は
パターン・マッチング部，１３はハッシュ計算部，１４
は宛先ノード抽出部，１５はパケット配信部，２はクラ
スタネットワーク，３Ａ〜３Ｎは処理ノード，４は外部
ネットワーク，５Ａ〜５Ｍは利用者端末を表す。
【００１６】中継装置１および処理ノード３Ａ〜３Ｎ
で，一つのクラスタを構成する。中継装置１は，分配制
御表１０，パケット受信部１１，パターン・マッチング
部１２，ハッシュ計算部１３，宛先ノード抽出部１４，
パケット配信部１５を持ち，クラスタネットワーク２と
外部ネットワーク４とを接続し，パケットを中継する。
【００１７】分配制御表（パターン・ハッシュ表）１０
は，パケットの発信元および宛先に関するいくつかのパ
ターンに対してハッシュにより処理ノードを定めるため
の情報を記憶するものである。
【００１８】パケット受信部１１は，外部ネットワーク
４からクラスタを代表するアドレスへ転送されてくるパ
ケットを受信する手段である。パターン・マッチング部
１２は，受信したパケットについて，分配制御表１０に
定義されたパターンとのマッチングを行う手段である。
【００１９】ハッシュ計算部１３は，該当するパターン
により定まるパラメータによってハッシュ計算を行う手
段である。宛先ノード抽出部１４は，ハッシュ計算部１
３のハッシュ結果から分配制御表１０により定まる処理
ノードを選択する手段である。
【００２０】パケット配信部１５は，選択した処理ノー
ド３Ａ〜３Ｎへ前記パケットを配信する手段である。以
上の各処理手段を実現するプログラムは，計算機が読み
取り可能な適当な記憶媒体に格納することができる。
【００２１】本発明は，以下のように作用する。中継装
置１のパケット受信部１１は，外部ネットワーク４を介
して，利用者端末５からのパケットを受け取ると，パタ
ーン・マッチング部１２へ，そのパケットの例えばプロ
トコルタイプ, 発信元アドレス，発信元サービスエンド
ポイント指定子, 宛先サービスエンドポイント指定子を
渡す。
【００２２】パターン・マッチング部１２は，分割制御
表１０を用いて，パターン・マッチングを行う。その結
果を用いて，ハッシュ計算部１３は，分配制御表１０の
構成に応じて定められた適当なハッシュ関数を用いてハ
ッシュ計算を行い，宛先ノード抽出部１４は，ハッシュ
結果によって分割制御表１０を参照し，パケットを配送
の宛先ノードを決定する。
【００２３】パケット配信部１５は，宛先ノード抽出部
１４から通知されたノードへパケットを配送する。以上
のように，パケットの特性に応じたパターンを用いたハ
ッシュにより，分配制御表１０によって，外部ネットワ
ーク４からのリクエストを担当させる処理ノード３Ａ〜
３Ｎの一つを決定する。したがって，ネットワークアド
レスレベルでのシングルシステムイメージ（ＳＳＩ）を
実現することができる。特に，パターン・マッチングと
ハッシュとの組み合わせによって，負荷分散だけではな
く，提供するサービス内容に応じた機能分散も同時に実
現することが可能になる。
【００２４】また，分配制御表１０におけるパターンと
ハッシュの内容を動的に変更することにより，クラスタ
ネットワーク２における処理ノード３Ａ〜３Ｎに部分故
障が生じたような場合にも，シングルシステムイメージ
を継続したまま容易に対応することが可能になる。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下，本発明の実施の形態を説明
する。ここでは，ＴＣＰ／ＩＰを対象にして説明する
が，本発明はＴＣＰ／ＩＰに限定されない。以降の説明
では，ネットワークアドレス，サービスエンドポイント
などの用語の代わりに，具体例として，ＩＰアドレス，
ポートなどの一般的なインターネットの用語を用いる。
【００２６】図１では，クラスタは中継装置１および処
理ノード３Ａ〜３Ｎで構成されている。クラスタの処理
ノード３Ａ〜３Ｎは，外部ネットワーク４に接続する利
用者端末（クライアント）５Ａ〜５Ｍからは，仮想的な
ＩＰアドレス「Ｘ」を持つ１台のサーバとして認識され
る。処理ノード３Ａ〜３Ｎは，それぞれ独立にＸ宛のパ
ケットを処理できるように，仮想ＩＰアドレスとして
「Ｘ」を持つ。
【００２７】中継装置１を構成する計算機には，一般的
なルーティングのプログラムを置き，外部ネットワーク
４に対して仮想ＩＰアドレスＸの存在をアナウンスし，
クラスタネットワーク２側に対して外部ネットワーク４
のルート情報をアナウンスする。これにより，外部のネ
ットワーク４のクライアント５Ａ〜５Ｍは，中継装置１
を，サーバワークステーション（Ｘ）が接続されたネッ
トワークへのルータであると認識することになる。
【００２８】利用者端末５Ａ〜５Ｍから発信した仮想Ｉ
ＰアドレスＸ宛のパケットは，ルーティング情報に従っ
て中継装置１まで到達する。同時に，処理ノード３Ａ〜
３Ｎから出た外部ネットワーク４向けパケットは，クラ
スタネットワーク２を通して中継装置１に向かって発信
される。
【００２９】このようなルーティングアナウンスのもと
で，中継装置１は外部ネットワーク４から到着したパケ
ットをプロトコルタイプprotocol type , 発信元アドレ
スsrc address , 発信元ポートsrc port, 宛先ポートde
st port を用いて選別し，処理ノード３Ａ〜３Ｎに振り
分ける。選別は分配制御表（パターン・ハッシュ表）１
０を参照した簡単なパターン・マッチングとハッシュ計
算により行う。
【００３０】図２は，分配制御表の設定例を示してい
る。分配制御表１０は，図２に示すようにパターンテー
ブル１０Ｐと，ノードテーブル１０Ｎと，ＶＣ管理表１
０Ｖとからなる。パターンテーブル１０Ｐは，パケット
のパターンとそれらのパターンの各要素をハッシュパラ
メータに使用するかしないかを指示する情報，すなわち
ハッシュ関数に引数として渡すアドレス／ポートを指定
する情報を持つテーブルである。ノードテーブル１０Ｎ
は，ハッシュ結果をインデックスとする処理ノードのハ
ッシュ表である。ＶＣ管理表１０Ｖは，故障していた処
理ノードをクラスタに復帰させるときにＶＣの状況を保
存するためのテーブルである。
【００３１】図２の設定例では，以下のような分配ポリ
シーを実現している。 １）宛先ポート番号が８０のhttp(80)へのリクエスト
は，発信元アドレスsrcaddrによりnode 0, node 1, nod
e 2の各処理ノードへ分配して中継する。
【００３２】２）宛先ポート番号が８０８０のhttp(808
0)へのリクエストは，node 3の処理ノードへ中継する。 ３）その他のリクエストは，発信元アドレスsrc addrを
ハッシュして，node 4，node 5，node 6の各処理ノード
へ分配して中継する。
【００３３】パターンテーブル１０Ｐ中の「＊」は，す
べてのアドレス，ポートとマッチするパターンを表して
いる。また，パターンテーブル１０Ｐ中の「ＵＳＥ／Ｎ
ＯＴ＿ＵＳＥ」は，そのパターン要素をハッシュ関数の
パラメータとして使用するかどうかを示している。
【００３４】ハッシュ関数として，例えばハッシュパラ
メータの全パターンを１バイト単位で加算するものを用
いれば，ハッシュ結果が８ビットであるので，ノードテ
ーブル１０Ｎのエントリは２５６個となる。４ビット単
位で加算すれば，１６個のエントリとなる。すべてが
「ＮＯＴ＿ＵＳＥ」であれば，１個のエントリで処理ノ
ードを決定することができるが，動的な変更を考慮する
とエントリは多いほうが望ましい。ハッシュ関数をどの
ようなノードテーブル１０Ｎに対しても汎用的に用いる
ことができるようにするためには，前述したパターン要
素の他にノードテーブル１０Ｎのアドレスとサイズと
を，引数で指定させるようにすればよい。
【００３５】図示省略するが，中継装置１は，他に仮想
ＩＰアドレスリストを持つ。仮想ＩＰアドレスリスト
は，中継装置１によるパケット分配を行う仮想ＩＰアド
レスのリストを保持する。
【００３６】パターン・マッチング部１２は，パケット
受信部１１（ＤＬＰＩドライバ）から到着したパケット
について，まず，そのパケットの宛先ＩＰアドレス（de
st IP address ）が仮想ＩＰアドレスリストに載ってい
るかどうかを検査する。リストに載っていればＩＰアド
レスごとに指定されたパターンテーブル１０Ｐの検査に
進む。載っていなければ，上位モジュールにそのままパ
ケットを渡す。
【００３７】仮想ＩＰアドレスリストの検査で指定され
たパターンテーブル１０Ｐの先頭からマッチングを開始
し，マッチした場合には指定されたパターン要素を用い
たハッシュを行う。マッチしなかった場合には，順次，
次のパターンテーブル１０Ｐについてパターンの検査を
行う。次のパターンテーブル１０Ｐがなくなったのにマ
ッチしない場合には，パケットは捨てられる。
【００３８】ＴＣＰのパケットは，仮想回線（virtual
circuit （ＶＣ））が同じならば，その宛先ＩＰアドレ
ス（dest IP address ），宛先ポート（dest port ），
発信元ポート（src port）, 発信元ＩＰアドレス（src
IP address）は同一である。パターン・マッチングは，
宛先ポート（dest port ），発信元ポート（src por
t）, 発信元ＩＰアドレス（src IP address）を用いて
行われるので，同じＶＣのパケットは，必ず同じパター
ンにマッチし，同じ処理ノードに配送される。
【００３９】クラスタからクライアントに返送するパケ
ットには，ＩＰヘッダの宛先アドレス（dest addr ）に
クライアントのＩＰアドレスが指定されており，ゲート
する中継装置１のノードがアナウンスするルーティング
にのって，クラスタネットワーク２経由で中継装置１に
向けて発信され，中継装置１により外部ネットワーク４
へ流れていく。
【００４０】振り分けポリシーは，前述したようにハッ
シュ関数と分配制御表１０によって静的に実現する。Ｔ
ＣＰ＿ＶＣセッションの開設・消滅とは無関係になるよ
うにする。これは，以下の理由からである。
【００４１】１）ＶＣセッションの開設・消滅を中継装
置１が意識する必要がない。もし中継装置１が，ＶＣの
開設・消滅を意識する必要があると，中継装置１はＴＣ
Ｐの開設と消滅のリクエストパケットを監視しなければ
ならない。これをクライアントとサーバの状態に不整合
なく行うためには，論理が非常に複雑になり，かつ，オ
ーバーヘッドも非常に大きくなる。
【００４２】２）中継装置１自身の故障に対応するため
には，故障直前の状態を保存し，故障を修復した後に状
態を回復するか，もしくは処理を引き継ぐ別の中継装置
に状態を回復する必要がある。計算に用いるハッシュ関
数と分配制御表１０が変化しないので，状態の変化も起
こらず，状態の記録と保存，回復が容易になる。
【００４３】パケットの振り分け処理について，さらに
詳細に説明する。振り分け処理は，（１）パターン・マ
ッチングとハッシュ法（Pattern match & Hash），
（２）ＶＣプリザービング（VC preserving ），の２種
類のパターン・マッチングで行う。
【００４４】最初に，本実施の形態で用いるパターン・
マッチングとハッシュ法を説明する。この振り分け処理
では，特定のパターンにマッチしたパケットを，指定さ
れた割合で各ノードにハッシュ関数を使用して分散す
る。
【００４５】パターン・マッチングには，プロトコルタ
イプ（protocol type ），発信元アドレス（src add
r），発信元ポート（src port），宛先ポート（dest po
rt ）を使用する。ハッシュ関数のパラメータは，発信
元アドレス（src addr），発信元ポート（src port），
宛先ポート（dest port ）のうちから選択可能で, ハッ
シュ結果をインデックスとするノードの表を参照して，
最終的にパケットを送付する処理ノードを決定する。
【００４６】パターン・マッチングとハッシュ法を用い
ることで, サービスごとに処理ノードのグループを設定
して負荷を分散させることができる。例えば，４ノード
構成のクラスタ３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄにおいて，４つ
の処理ノードを２：２に分割し，処理ノード３Ａ，３Ｂ
を「http(80/TCP)サービス」専用に，処理ノード３Ｃ，
３Ｄを「ftp(21/TCP) サービス」専用に割り当てるとす
る。
【００４７】中継装置１が持つ分配制御表（パターン・
ハッシュ表）１０に，２つのパターン (protocol type, src addr, src port, dest port) =
(TCP, *, *, 80) (protocol type, src addr, src port, dest port) =
(TCP, *, *, 21) と，パターンごとにハッシュ用の制御情報 (src addr,src port,dest port,table) = (USE,NOT-US
E,NOT-USE,[1,2]) (src addr,src port,dest port,table) = (USE,NOT-US
E,NOT-USE,[3,4]) とを設定する。
【００４８】例えば， (TCP, *, *, 80)は，プロトコル
タイプが「TCP 」で，宛先ポートのポート番号が「80」
のパケットのパターンとマッチする。発信元アドレスお
よび発信元ポートは，パターンが「＊」であるので，す
べてのものとマッチする。一方，ハッシュ用の制御情報
(USE,NOT-USE,NOT-USE,[1,2]) は，ハッシュパラメータ
として発信元アドレスを用いたハッシュを行い，ハッシ
ュ結果によって第１の処理ノード３Ａまたは第２の処理
ノード３Ｂのいずれかにパケットを分配することを示し
ている。
【００４９】すなわち，中継装置１に，例えばプロトコ
ルタイプが「TCP 」で，宛先ポートのポート番号が「8
0」であるhttp向けのパケットが到着すると，後述する
ＶＣプリザービングを行ったあと，上記パターンの検査
を行う。この場合，１番目のパターンにマッチするの
で，上記ハッシュ用制御情報（ハッシュ表）の１番目を
使いハッシングする。ハッシュ関数の引数とする発信元
アドレス（src addr）はパケットのＩＰヘッダから値を
取り出して指定し，発信元ポート（src port），宛先ポ
ート（des port）には０を指定してハッシュ関数を実行
することにより，処理ノード３Ａ，３Ｂのどちらかを得
る。したがって，http向けのパケットは発信元アドレス
（src addr）によって処理ノード３Ａ，３Ｂのどちらか
のノードに配送され，処理されることになる。
【００５０】代表的な振り分け方法の設定として以下の
ようなものがある。 １）特定のsrc address からきたパケットを決まったノ
ードに中継する。 pattern: ( TCP, 111.222.33.44, *, * ) hash: ( NOT-USE, NOT-USE, NOT-USE, [1] ) ２）特定のdest port へのパケットを決まったノードへ
中継する。
【００５１】 pattern: ( TCP, *, *, 80 ) hash: ( NOT-USE, NOT-USE, NOT-USE, [1] ) ３）src address をキーにしてハッシュを行い，ｎ台の
ノードに分配して中継する。
【００５２】 pattern: ( TCP, *, *, * ) hash: ( USE, NOT-USE, NOT-USE, [1,2] ) 不特定多数のクライアントにサービスを提供する場合
に，ＩＰパケットのsrcaddress は多様になる。これを
ハッシングしてｎ台のノードの中から担当する処理ノー
ドを決めることにより，リクエストを分配して処理する
ことができるようになる。
【００５３】４）src address とsrc portをキーにして
ハッシングし，ｎ台のノードに分配して中継する。 pattern: ( TCP, *, *, * ) hash: ( USE, USE, NOT-USE, [1,2] ) 上記３）で十分に負荷分散ができないほどクライアント
が少ない場合に，ハッシュのキーとしてsrc portを含め
る。ＴＣＰではＶＣの一意性を確保するためにＶＣごと
にsrc portを変えており，これにより，同じクライアン
トからの別のＶＣを異なるノードでサービスすることが
できる。
【００５４】５）特定のdest port へのパケットを，sr
c address のハッシュを用いてｎ台のノードに分配して
中継する。 pattern: ( TCP, *, *, 80 ) hash: ( USE, NOT-USE, NOT-USE, [1,2] ) プロトコル毎に専用サーバをｎ台用意し，リクエストを
ｎ台に分散する。
【００５５】これ以外にも様々に組み合わせて使用する
ことができる。このように，分配制御表１０の設定を任
意に変更し操作することにより，振り分け先の処理ノー
ド，振り分けの割合，振り分けるパケットの種類を容易
に，また，必要に応じて動的に制御することが可能にな
る。
【００５６】図３〜図６を用いて，中継装置の基本動作
を具体例に従ってさらに詳しく説明する。図３に示すよ
うな，クライアントおよびクラスタの構成において，ク
ライアント５１〜５３のＩＰアドレスをそれぞれ「Ａ，
Ｂ，Ｃ」，サーバ側のノード３１〜３３のＩＰアドレス
をそれぞれ「Ｉ，Ｊ，Ｋ」，クラスタの代表ＩＰアドレ
スを「Ｘ」とする。ノード３１〜３３は，「httpd 」,
「nntpd 」により，仮想ＩＰアドレスＸでハイパーテキ
ストを使ったインターネットの情報サービスhttp(80)
と，ネットニュースのメッセージ転送サービスnntp(11
9) を提供している。ノード３１〜３３は，リクエスト
の処理が１：１：２になるように調整するものとする。
【００５７】この場合，中継装置１の持つ分配制御表
（パターン・ハッシュ表）１０は，図４に示すように設
定され，ノード３１〜３３のＭＡＣアドレス表は，図５
に示すように設定される。
【００５８】図６は，パケット受信時の中継装置１の処
理のフローチャートである。図６において，ステップＳ
１では，パケットの宛先が代表ＩＰアドレスかどうかを
判断する。宛先が代表ＩＰアドレスであればステップＳ
２へ進み，そうでなければステップＳ９へ進む。
【００５９】ステップＳ２では，代表ＩＰアドレスに対
して設定された図４に示すパターン・ハッシュ表からマ
ッチするパターンを探す。ステップＳ３の判定により，
マッチするパターンがある場合にはステップＳ４へ進
み，マッチするパターンがない場合にはステップＳ９の
処理を行う。
【００６０】ステップＳ４では，必要なハッシュパラメ
ータを用いてハッシングする。すなわち，ヘッダから発
信元アドレス，発信元ポート，宛先ポートを取り出し
て，このうちパターン・ハッシュ表でＵＳＥになってい
るものを用いてハッシュ計算を行う。図４のパターン・
ハッシュ表の例では，発信元ＩＰアドレス（srcIP)を用
いてハッシュ計算を行うことになる。
【００６１】ステップＳ５では，ハッシュ結果から宛先
ノード番号を得る。図４に示すパターン・ハッシュ表の
result番目から宛先ノード番号を得る。例えば，ハッシ
ュ結果が６５であれば，宛先ノード番号は２となる。
【００６２】ステップＳ６では，宛先ノード番号からＭ
ＡＣアドレスを得る。図５のＭＡＣアドレス表を用いた
場合，宛先ノード（ノード番号＝２）からＭＡＣアドレ
ス「ｊ」を得る。
【００６３】ステップＳ７では，ＩＰパケットのＭＡＣ
アドレスを付け替える。ここでは，ＩＰアドレスのＸを
ｊに書き換える。ステップＳ８では，クラスタネットワ
ーク２へパケットを送信し，中継処理を終了する。
【００６４】ステップＳ９では，分配先が定義されてい
ないので，そのパケットを廃棄する。次に，故障発生
時，故障回復時の動作について説明する。
【００６５】ノードの部分故障は，上位の管理マネージ
ャにより検出される。上位の管理マネージャは，故障前
の分配の設定から，分配制御表１０に故障したノードテ
ーブルが載っていれば，それを代替ノードに置き替え
て，ノードテーブルを再登録する。
【００６６】引き継ぎ後も，負荷をできるだけ均等にす
るためには，あらかじめノード数よりノードテーブルの
大きさを多めに作っておき，同じノードを複数のハッシ
ュエントリに対して登録しておくようにする。故障ノー
ド以外は，経路が変わらないので，故障ノード以外で処
理中のＶＣは継続される。
【００６７】クラスタ内のノードのうち，例えばノード
３２が故障した場合には，中継装置１の内部の分配制御
表を，図７に示すように変更し，ノード番号２に割り当
てられていた範囲をノード番号１または３に書き換える
ことにより，故障したノード３２に割り当てていた範囲
を故障していない他のノード３１，３３に割り当て直
す。その際，非故障ノードの割合を崩さないように配分
を行う。
【００６８】次に，故障して論理的に切り離していたノ
ードを，修復後にクラスタに復帰させる場合について説
明する。例えば，保守のために切り離していたノードを
復帰させる場合も同様である。
【００６９】例えば図８に示すようなクラスタ構成にお
いて，ノード３１が故障し，その後，修復されたとす
る。ノード３１が故障から回復するときに，ノード３
２，ノード３３には，図８に示すようなＶＣが開設され
ているとする。
【００７０】クライアント５２からノード３２へのＶＣ
は，（srcIP,srcPort,dstPort,destIP) = (B,2468,119,
X)，クライアント５３からノード３３へのＶＣは（srcI
P,srcPort,destPort,destIP) = (C,1234,80,X)である。
【００７１】故障中だったノードが回復し，クラスタに
復帰する場合には，変更したノードテーブルの該当する
項目を単純に書き直して再設定すると，そのノードで処
理中のＶＣが切断されてしまう。これを回避するため
に，再設定直前のＶＣの状態を保存する。すなわち，Ｖ
Ｃプリザービング（ＶＣ preserving ）を行う。ここ
で，特定のＶＣを特定のノードに送付すると，ＶＣは，
発信元アドレス，発信元ポート，宛先ポート，宛先アド
レスの４つの項目の組で特定される。中継装置１は，こ
のＶＣをこれらの４つの項目の組で設定して記憶し，こ
れと対応させて宛先ノードを設定しておく。パケットが
到着するとパターン・マッチングを行い，合致したパケ
ットを指定されたノードに配送する。
【００７２】ＶＣプリザービングは，ホットスイッチ
（hot switch）時のＴＣＰ＿ＶＣを保存するために使用
される。ホットスイッチとは，故障していたノードをク
ラスタに復帰させることである。このときに，新規のＶ
Ｃを回復ノードに収容するために，分配制御表１０にお
けるノードテーブルの設定を変更するが，この際，引き
継いでいたノードにおいてサービス中であったＶＣは，
切断されてしまわないように保存する必要がある。
【００７３】図８に示すような（srcIP,srcPort,destPo
rt,destIP) = (B,2468,119,X) のＶＣが，新たなパター
ン・ハッシュ表でノード３１に割り当てられる場合に
は，図９に示すようなエントリをＶＣ管理表に追加す
る。
【００７４】図１０は，故障したノードをクラスタに復
帰させるときのＶＣ管理表作成処理のフローチャートで
ある。ステップＳ１１では，すべての処理ノードについ
て，以下のステップＳ１２〜Ｓ１３の処理を繰り返す。
【００７５】ステップＳ１２では，現在開設中のＶＣリ
ストを獲得する。ステップＳ１３では，新旧パターン・
ハッシュ表を検索し，ノード宛先をそれぞれ求める。
【００７６】ステップＳ１４では，新旧パターン・ハッ
シュ表でノードの変更があるかどうかを判断する。ノー
ドの変更がある場合にはステップＳ１５の処理を行い，
ノードの変更がない場合にはステップＳ１６へ進む。
【００７７】ステップＳ１５では，ＶＣを旧パターン・
ハッシュ表でのＶＣ宛先とともにＶＣ管理表に登録す
る。ステップＳ１６では，すべての処理ノードについて
処理が終了したかどうかを判定し，終了するまでステッ
プＳ１１へ戻って処理を繰り返す。すべての処理ノード
に対する処理が終了した場合には処理を終了する。
【００７８】管理マネージャは，引き継ぎ完了後，定期
的に引き継いだノードに対して，ＶＣが終了したかどう
かを問い合わせて検査する。終了しているＶＣがあれ
ば，ＶＣ管理表の該当するＶＣプリザーブエントリを削
除する。なお，コネクション切断確認パケット（ＦＩＮ
パケット）を監視して，コネクション切断確認パケット
の検出により，ＶＣ管理表の該当するＶＣプリザーブエ
ントリを自動消去するようにしてもよい。
【００７９】図１１は，ＶＣ管理表を用いる場合のパケ
ット受信時の処理のフローチャートである。ステップＳ
２１では，パケットの宛先は代表ＩＰアドレスかどうか
を判断する。宛先が代表ＩＰアドレスの場合にはステッ
プＳ２２へ進み，そうでない場合にはステップＳ３２へ
進む。
【００８０】ステップＳ２２では，ＶＣ管理表の各エン
トリに着目し，ＶＣがマッチするかどうかを判断する。
ＶＣがマッチする場合にはステップＳ２３へ進み，マッ
チしない場合にはステップＳ２５へ進む。
【００８１】ステップＳ２３では，ＶＣ管理表のＶＣに
マッチした場合，ＶＣ管理表に従って宛先ＭＡＣアドレ
スを書き換える。ステップＳ２４では，クラスタネット
ワーク２へパケットを送信して，中継処理を終了する。
【００８２】ＶＣ管理表のＶＣにマッチしない場合，ス
テップＳ２５では，処理ノードへのパケットの振り分け
のため，パターン・ハッシュ表からマッチするパターン
を探す。
【００８３】ステップＳ２６の判定により，マッチする
パターンがあればステップＳ２７へ進み，マッチしない
場合にはステップＳ３２へ進む。ステップＳ２７では，
必要なハッシュパラメータを用いてハッシングする。
【００８４】ステップＳ２８では，ハッシュ結果からノ
ードテーブルを参照し宛先ノード番号を得る。ステップ
Ｓ２９では，宛先ノード番号からＭＡＣアドレスを得
る。
【００８５】ステップＳ３０では，ＩＰパケットのＭＡ
Ｃアドレスを付け替える。ステップＳ３１では，クラス
タネットワークへパケットを送信し，中継処理を終了す
る。
【００８６】ステップＳ３２では，分配先が定義されて
いないので，そのパケットを廃棄する。次に，中継装置
自身の故障等に対処するため，中継装置を二重化した場
合の例を説明する。この場合には，管理情報引き継ぎの
ためのパターン・ハッシュ表の変更時の処理および再立
ち上げ時の処理を図１２に示すようにして行う。図１２
（Ａ）は，パターン・ハッシュ表の変更時の処理のフロ
ーチャート，図１２（Ｂ）は，再立ち上げ時の処理のフ
ローチャートである。
【００８７】図１２（Ａ）において，ステップＳ４１で
は，パターン・ハッシュ表の変更があったかどうかを判
断する。パターン・ハッシュ表の変更があった場合には
ステップＳ４２へ進み，変更がなかった場合には処理を
終了する。
【００８８】ステップＳ４２では，パターン・ハッシュ
表の情報をローカル・ディスクに格納する。ステップＳ
４３では，中継装置が二重化構成であるかどうかを判断
する。中継装置が二重化構成である場合には，ステップ
Ｓ４４へ進み，二重化構成でない場合には処理を終了す
る。
【００８９】ステップＳ４４では，引き継ぎ装置のファ
イルにパターン・ハッシュ表の情報を格納する。図１２
（Ｂ）の再立ち上げ時の処理において，ステップＳ５１
では，パターン・ハッシュ表の情報をローカル・ディス
クから読み込む。
【００９０】ステップＳ５２では，処理ノードからＶＣ
の状態を獲得する。ステップＳ５３では，すべてのＶＣ
状態について，以下のステップの処理を行う。
【００９１】ステップＳ５４では，各ＶＣの状態につい
てパターン・ハッシュ表に適用した時の宛先ノードを計
算する。ステップＳ５５では，パターン・ハッシュ表に
適用した時に，実際の宛先ノードと異なるかどうかを判
断する。実際の宛先ノードと異なる場合には，ステップ
Ｓ５６へ進み，実際の宛先ノードと異ならない場合には
ステップＳ５７へ進む。
【００９２】ステップＳ５６では，ＶＣの状態をＶＣ管
理表に登録する。ステップＳ５７では，すべてのＶＣに
ついての処理が終了したかどうかを判断し，終了してい
る場合にはステップＳ５８へ進み，終了していない場合
にはステップＳ５３以降を同様に繰り返す。
【００９３】ステップＳ５８では，実際に用いるパター
ン・ハッシュ表を変更する。中継装置１を二重化する場
合に，負荷分散および機能分散を考えて，リクエストパ
ケットを受信する装置と，返信用パケットを送信する装
置とに分けて構成しておき，一方が故障したときに，そ
の機能を他方の装置が引き継ぐように構成するようにし
てもよい。
【００９４】さらに，本実施の形態では，複数アドレス
を１ノードに集約してパケットを配信することも可能で
ある。図１３は，複数アドレスを１ノードへ集約する場
合の例を示す。
【００９５】例えば，図１３（Ａ）に示すように，一つ
のノード３１で，ハイパーテキストを使ったインターネ
ットの情報サービスへのリクエストhttp(80)と，ネット
ニュースのメッセージ転送サービスへのリクエストnntp
(119) を受け取るが，それぞれＸとＹの複数のＩＰアド
レスで受け取りたいとする。この場合，パターン・ハッ
シュ表を図１３（Ｂ）に示すように設定する。このよう
に，異なる複数の代表ＩＰアドレスのパターン・ハッシ
ュ表を同様の内容で設定することにより，一つのノード
へ複数アドレスを集約することが可能となる。
【００９６】以上の実施の形態において，図２に示すパ
ターンテーブル１０Ｐのパターンごと，またはノードテ
ーブル１０Ｎのノードごとに，中継したパケットの数お
よび中継バイト数をカウントして記録しておき，この記
録したカウント情報を処理ノードの一つである管理ノー
ドから参照可能とすれば，このカウント情報を利用し
て，処理ノードの負荷の均一化を図るための分配制御表
１０の再設定を容易に行うことが可能になる。
【００９７】図１４は，本発明の他の構成例を示す。図
１に示す例では，中継装置１が分配制御表１０を持ち，
パターン・マッチングとハッシュにより，クラスタの代
表アドレスへ来たパケットを各処理ノード３Ａ〜３Ｎに
振り分けるようにしていた。図１４の例では，外部ネッ
トワーク４とクラスタネットワーク２とを接続する中継
装置１００には，通常のルータの機能だけを持たせ，処
理ノード群の中の一つを代表の処理ノード３０として，
これにパケットの分配機能を持たせる。
【００９８】処理ノード３０は，前述した中継装置１が
持つ分配制御表１０，パケット受信部１１，パターン・
マッチング部１２，ハッシュ計算部１３，宛先ノード抽
出部１４，パケット配信部１５に相当する手段を持ち，
分配制御表１０を用いたパターン・マッチングを行った
後，分配制御表１０におけるノードテーブル（ハッシュ
テーブル）に従って，各処理ノード３１〜３３にリクエ
ストパケットを振り分ける。これによっても同様の機能
を実現することができる。
【００９９】以上の実施の形態では，外部ネットワーク
４からきたパケットを各処理ノードへ振り分ける例を説
明したが，クラスタ側から外部へパケットを発信する場
合に，同様な原理によってネットワークアドレスを変換
して，クラスタ内のネットワークアドレスの隠蔽を図る
ことも可能である。
【０１００】図１５は，クラスタ内のネットワークアド
レスを変換して外部へパケットを発信するシステムの構
成例を示す。中継装置１は，図１５（Ａ）に示すように
パターン・ハッシュ表１０’とネットワークアドレス変
換部１６を持つ。処理ノード３Ａ〜３Ｎの一つが外部ネ
ットワーク４に対してパケットを発信するとき，ネット
ワークアドレス変換部１６は，パケット中のＩＰヘッダ
の発信元アドレスを，パターン・ハッシュ表１０’を用
いて他の発信元アドレスに書き換える。例えば，処理ノ
ード３Ａと処理ノード３Ｂのアドレスを共通の発信元ア
ドレスに書き換えることにより，外部からは処理ノード
３Ａと処理ノード３Ｂとを一つのノードに見せることが
可能になる。
【０１０１】パターン・ハッシュ表１０’は，図１５
（Ｂ）に示すようにパターンテーブル１０Ｐとハッシュ
テーブル１０Ｈとからなる。パターンテーブル１０Ｐの
構成は，図２に示したものと同様である。ハッシュテー
ブル１０Ｈの構成は，ノードテーブル１０Ｎと同様であ
るが，各ハッシュエントリに宛先ノードの情報ではな
く，変換する新しい発信元アドレスを設定する。ネット
ワークアドレス変換部１６におけるパターン・マッチン
グとハッシュの処理は，前述したリクエストパケットに
対するときの処理とまったく同様である。
【０１０２】
【発明の効果】以上説明したように，本発明によれば，
ネットワークアドレスレベルでのシングルシステムイメ
ージを実現し，パターン・マッチングとハッシングによ
りクラスタ内の宛先ノードを決めてパケットを配信する
ことができる。特に，パターン・ハッシュ表に設定する
情報によって，パケットの振り分け条件を任意に設定す
ることが可能である。さらに，パターン・ハッシュ表を
動的に変更することにより，パケットの種類やノードの
処理負荷分散の状況をみて，パケットの振り分け先を容
易に変更することも可能である。
【０１０３】また，ＶＣ管理表により，ＶＣの状態を保
存することができ，故障等の場合にも，二重化構成によ
る引き継ぎや復旧を問題なく簡単に行うことができる。
このように，クラスタネットワークリクエストのアドレ
スパターンによる高速負荷分散，およびノード故障時，
保守時などのノードの部分停止の場合の連続運転が可能
になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構成例を示す図である。
【図２】分配制御表（パターン・ハッシュ表）の設定例
を示す図である。
【図３】実施の形態を説明するためのクラスタの構成例
を示す図である。
【図４】分配制御表の構成例を示す図である。
【図５】ＭＡＣアドレス表の例を示す図である。
【図６】パケット受信時の処理のフローチャートであ
る。
【図７】分配制御表の構成例を示す図である。
【図８】ＶＣ管理表の構成例を示す図である。
【図９】分配制御表の構成例を示す図である。
【図１０】ＶＣ管理表作成処理のフローチャートであ
る。
【図１１】ＶＣ管理表を用いる場合のパケット受信時の
処理のフローチャートである。
【図１２】管理情報引き継ぎ処理のフローチャートであ
る。
【図１３】複数アドレスを１ノードへ集約する場合の例
を示す図である。
【図１４】本発明の他の構成例を示す図である。
【図１５】ネットワークアドレスを変換して外部へパケ
ットを発信するシステムの構成例を示す図である。
【図１６】本発明の課題を説明するための図である。
【符号の説明】
１ 中継装置 ２ クラスタネットワーク ３Ａ〜３Ｎ 処理ノード ４ 外部ネットワーク ５Ａ〜５Ｍ 利用者端末 １０ 分配制御表（パターン・ハッシュ表） １１ パケット受信部 １２ パターン・マッチング部 １３ ハッシュ計算部 １４ 宛先ノード抽出部 １５ パケット配信部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−4261（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−205014（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−219122（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04L 12/56 G06F 13/00

Claims (18)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 外部ネットワークと，該外部ネットワー
    クからクラスタを代表する共通のアドレスによってアク
    セスされる複数の処理ノードを有するクラスタネットワ
    ークとを接続する装置においてパケットを前記処理ノー
    ドへ振り分ける制御方法であって， パケットの発信元および宛先に関するいくつかのパター
    ンに対してハッシュにより処理ノードを定める情報を記
    憶する分配制御表を持ち， 前記外部ネットワークから前記クラスタを代表するアド
    レスへ来るパケットについて，前記分配制御表に定義さ
    れたパターンとのマッチングを行い， 該当するパターンについて前記分配制御表により定まる
    処理ノードを選択し， 選択した処理ノードへ前記パケットを配信することを特
    徴とするパケット中継制御方法。
  2. 【請求項２】 請求項１記載のパケット中継制御方法に
    おいて， 前記パケットの発信元および宛先に関するパターンは， 少なくとも発信元アドレス，発信元サービスエンドポイ
    ント指定子または宛先サービスエンドポイント指定子の
    いずれかを含む組み合わせのパターンであることを特徴
    とするパケット中継制御方法。
  3. 【請求項３】 請求項１記載のパケット中継制御方法に
    おいて， 前記分配制御表は，パケットの発信元および宛先に関す
    るパターンごとに，パターンの各々の構成要素をハッシ
    ュパラメータに使用するか使用しないかを指示する情報
    を持ち， ハッシュパラメータとして使用するパターン要素を抽出
    してハッシュを行うことにより前記分配制御表からパケ
    ットを配信する処理ノードを決定することを特徴とする
    パケット中継制御方法。
  4. 【請求項４】 請求項１記載のパケット中継制御方法に
    おいて， 前記パターンごとまたはハッシュ項目ごとに，中継した
    パケットの数もしくは中継バイト数，またはその双方を
    カウントして記録し， 記録したカウント情報を外部から参照可能としたことを
    特徴とするパケット中継制御方法。
  5. 【請求項５】 請求項１記載のパケット中継制御方法に
    おいて， 前記分配制御表におけるパターンとハッシュ内容を，動
    作中に変更可能としたことを特徴とするパケット中継制
    御方法。
  6. 【請求項６】 請求項５記載のパケット中継制御方法に
    おいて， 前記クラスタネットワークにおける処理ノードが故障し
    たとき，故障した処理ノードへのハッシュ内容を他の故
    障していない処理ノードとなるように，前記分配制御表
    を動的に変更することを特徴とするパケット中継制御方
    法。
  7. 【請求項７】 請求項５記載のパケット中継制御方法に
    おいて， 動作中に前記分配制御表を変更するときに，既存のＶＣ
    を保存するためのＶＣ保存パターンを設定可能としたこ
    とを特徴とするパケット中継制御方法。
  8. 【請求項８】 請求項７記載のパケット中継制御方法に
    おいて， コネクション切断確認パケットを監視し， コネクション切断確認パケットの検出により前記設定し
    たＶＣ保存パターンのエントリを自動消去することを特
    徴とするパケット中継制御方法。
  9. 【請求項９】 請求項７記載のパケット中継制御方法に
    おいて， コネクション切断確認パケットを監視しないで，前記処
    理ノードのサーバに現在接続中のコネクションを問い合
    わせ，現在接続中のコネクションがなくなっていること
    を確認して前記設定したＶＣ保存パターンのエントリを
    遅延消去することを特徴とするパケット中継制御方法。
  10. 【請求項１０】 請求項１記載のパケット中継制御方法
    において， 前記外部ネットワークとクラスタネットワークとを接続
    する装置を， リクエストパケットを受信する装置と，返信用パケット
    を送信する装置とに分けたことを特徴とするパケット中
    継制御方法。
  11. 【請求項１１】 請求項１記載のパケット中継制御方法
    において， 前記クラスタを代表するアドレスが複数あり，これらの
    代表アドレスへのパケットを一つの処理ノードに集約す
    るように中継することを特徴とするパケット中継制御方
    法。
  12. 【請求項１２】 請求項１記載のパケット中継制御方法
    において， 前記外部ネットワークとクラスタネットワークとを接続
    する装置が持つ前記分配制御表の状態を管理情報とし
    て，前記処理ノードの少なくとも一つに退避し， 前記ネットワークを接続する装置の故障後のリスタート
    時，または故障時における他の装置への引き継ぎ時に，
    前記退避した管理情報により状態を回復することを特徴
    とするパケット中継制御方法。
  13. 【請求項１３】 外部ネットワークと，該外部ネットワ
    ークからクラスタを代表する共通のアドレスによってア
    クセスされる複数の処理ノードを有するクラスタネット
    ワークとを接続するシステムにおいてパケットを前記処
    理ノードへ振り分ける制御方法であって， 前記クラスタネットワーク内の代表ノードは，パケット
    の発信元および宛先に関するいくつかのパターンに対し
    てハッシュにより処理ノードを定める情報を記憶する分
    配制御表を持ち， 前記外部ネットワークから前記代表ノードへ来るパケッ
    トについて，前記分配制御表に定義されたパターンとの
    マッチングを行い， 該当するパターンについて前記分配制御表により定まる
    処理ノードを選択し， 選択した処理ノードへ前記パケットを配信することを特
    徴とするパケット中継制御方法。
  14. 【請求項１４】 外部ネットワークと，該外部ネットワ
    ークからクラスタを代表する共通のアドレスによってア
    クセスされる複数の処理ノードを有するクラスタネット
    ワークとを接続する装置において， パケットの発信元および宛先に関するいくつかのパター
    ンに対してハッシュにより処理ノードを定める分配制御
    表を記憶する手段と， 前記外部ネットワークから前記クラスタを代表するアド
    レスへ来るパケットを受信する手段と， 前記受信したパケットについて，前記分配制御表に定義
    されたパターンとのマッチングを行う手段と， 該当するパターンにより定まるパラメータによってハッ
    シュ計算を行う手段と， ハッシュ結果から前記分配制御表により定まる処理ノー
    ドを選択する手段と， 選択した処理ノードへ前記パケットを配信する手段とを
    備えたことを特徴とするパケット中継装置。
  15. 【請求項１５】 外部ネットワークと，該外部ネットワ
    ークからクラスタを代表する共通のアドレスによってア
    クセスされる複数の処理ノードを有するクラスタネット
    ワークとを接続する装置において実行するプログラムを
    記憶する媒体であって， 前記外部ネットワークから前記クラスタを代表するアド
    レスへ来るパケットを受信する手段と， 前記受信したパケットについて，あらかじめ記憶された
    パケットの発信元および宛先に関するいくつかのパター
    ンに対してハッシュにより処理ノードを定める分配制御
    表を用いて，この分配制御表に定義されたパターンとの
    マッチングを行う手段と， 該当するパターンにより定まるパラメータによってハッ
    シュ計算を行う手段と， ハッシュ結果から前記分配制御表により定まる処理ノー
    ドを選択する手段と， 選択した処理ノードへ前記パケットを配信する手段とを
    実現するプログラムを格納したことを特徴とするプログ
    ラム記憶媒体。
  16. 【請求項１６】 外部ネットワークと，該外部ネットワ
    ークからクラスタを代表する共通のアドレスによってア
    クセスされる複数の処理ノードを有するクラスタネット
    ワークとを接続する装置におけるネットワークアドレス
    を変換する制御方法であって， パケットの発信元および宛先に関するいくつかのパター
    ンに対して，ハッシュにより変換するネットワークアド
    レスを定めるパターン・ハッシュ表を持ち， 前記処理ノードと前記外部ネットワークとの間で発着信
    するパケットについて，前記パターン・ハッシュ表に定
    義されたパターンとのマッチングを行い， パケットを発着信する処理ノードのネットワークアドレ
    スを，該当するパターンによって前記パターン・ハッシ
    ュ表により定まるネットワークアドレスに変換すること
    を特徴とするパケット中継制御方法。
  17. 【請求項１７】 外部ネットワークと，該外部ネットワ
    ークからクラスタを代表する共通のアドレスによってア
    クセスされる複数の処理ノードを有するクラスタネット
    ワークとを接続する装置において， パケットの発信元および宛先に関するいくつかのパター
    ンに対してハッシュによりネットワークアドレスを定め
    るパターン・ハッシュ表を記憶する手段と， 前記処理ノードと前記外部ネットワークとの間で中継す
    るパケットを発着信する手段と， 前記中継するパケットについて，前記パターン・ハッシ
    ュ表に定義されたパターンとのマッチングを行う手段
    と， 該当するパターンにより定まるパラメータによってハッ
    シュ計算を行う手段と， ハッシュ結果から前記パターン・ハッシュ表により定ま
    る処理ノードのネットワークアドレスを抽出する手段
    と， パケットを発着信する処理ノードのネットワークアドレ
    スを，該当するパターンによって前記パターン・ハッシ
    ュ表により定まるネットワークアドレスに変換する手段
    とを備えたことを特徴とするパケット中継装置。
  18. 【請求項１８】 外部ネットワークと，該外部ネットワ
    ークからクラスタを代表する共通のアドレスによってア
    クセスされる複数の処理ノードを有するクラスタネット
    ワークとを接続する装置において実行するプログラムを
    記憶する媒体であって， 前記処理ノードと前記外部ネットワークとの間でパケッ
    トを中継のために発着信する手段と， 前記中継するパケットについて，あらかじめ記憶された
    パケットの発信元および宛先に関するいくつかのパター
    ンに対してハッシュによりネットワークアドレスを定め
    るパターン・ハッシュ表を用いて，このパターン・ハッ
    シュ表に定義されたパターンとのマッチングを行う手段
    と， 該当するパターンにより定まるパラメータによってハッ
    シュ計算を行う手段と， ハッシュ結果から前記パターン・ハッシュ表により定ま
    る処理ノードのネットワークアドレスを抽出する手段
    と， パケットを発着信する処理ノードのネットワークアドレ
    スを，該当するパターンによって前記パターン・ハッシ
    ュ表により定まるネットワークアドレスに変換する手段
    とを実現するプログラムを格納したことを特徴とするプ
    ログラム記憶媒体。
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