JP5886170B2 - Distributed processing system and distributed processing method - Google Patents
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Description
本発明は、ネットワーク上にパケット処理装置を複数台設置し、パケット処理を分散させて実行する分散処理システムおよび分散処理方法に関する。 The present invention relates to a distributed processing system and a distributed processing method in which a plurality of packet processing devices are installed on a network and packet processing is distributed and executed.
パケット処理装置の負荷分散や処理能力向上を目的とした分散処理システムが提案されている。 There has been proposed a distributed processing system for the purpose of distributing the load and improving the processing capability of the packet processing device.
図６に示す従来の分散処理システムは、Ｎ（Ｎは２以上の自然数）台のパケット処理装置（＃１〜＃Ｎ）１０−１〜１０−Ｎと、パケット処理装置（＃１〜＃Ｎ）１０−１〜１０−Ｎに接続される振り分け装置２０−Ａ，２０−Ｂと、パケット処理装置（＃１〜＃Ｎ）１０−１〜１０−Ｎに接続されるデータベース６０と、から構成される。
The conventional distributed processing system shown in FIG. 6 includes N (N is a natural number of 2 or more) packet processing devices (# 1 to #N) 10-1 to 10-N and packet processing devices (# 1 to #N). ) Consists of distribution devices 20-A and 20-B connected to 10-1 to 10-N and a
振り分け装置２０−Ａは、パケット受信部２１と、振り分け先決定部２２と、パケット送信部２３と、から構成される。
The distribution device 20 -A includes a
パケット受信部２１は、パケットを受信して、パケットを解析後、自装置内の適切な構成要素に転送する機能を備える。
The
振り分け先決定部２２は、受信したパケットを解析し、その解析結果と予め設定された振り分けアルゴリズムとに従って、パケットの振り分け先のパケット処理装置１０を決定する機能を備える。
The distribution
パケット送信部２３は、受け取ったパケットを適切なインタフェースから送出する機能を備える。
The
なお、振り分け装置２０−Ｂの構成は、振り分け装置２０−Ａと同じである。 The configuration of the sorting device 20-B is the same as that of the sorting device 20-A.
パケット処理装置（＃１）１０−１は、パケット受信部１１と、パケット処理部１２と、パケット送信部１３と、から構成される。
The packet processing device (# 1) 10-1 includes a
パケット受信部１１は、パケットを受信して、パケットを解析後、自装置内の適切な構成要素に転送する機能を備える。
The
パケット処理部１２は、データベース６０に格納された情報を参照し、パケットに対してパケット処理を実行する機能を備える。
The
パケット送信部１３は、受け取ったパケットを適切なインタフェースから送出する機能を備える。
The
なお、パケット処理装置（＃２〜＃Ｎ）１０−２〜１０−Ｎの構成は、パケット処理装置（＃１）１０−１と同じである。 The configuration of the packet processing devices (# 2 to #N) 10-2 to 10-N is the same as that of the packet processing device (# 1) 10-1.
以下、従来の分散処理システムの概略動作の流れを説明する。 The general operation flow of the conventional distributed processing system will be described below.
振り分け装置２０−Ａにおいては、端末４０−１からのパケットが到着すると、振り分け先決定部２２が、予め設定された振り分けアルゴリズムに従って、パケットの振り分け先のパケット処理装置１０を決定し、パケット送信部２３が、パケットを振り分け先のパケット処理装置１０に送信する。
In distribution device 20-A, when a packet from terminal 40-1 arrives, distribution
振り分け方法は、セッション単位で処理を行うパケット処理装置の分散処理に適用する場合、パケットのヘッダの５−ｔｕｐｌｅ（送信元・送信先ＩＰアドレス、プロトコルタイプ、送信元・送信先ポート番号）情報から、ハッシュ値を算出し、ハッシュ値に対応するパケット処理装置に振り分ける方法（特許文献１）などがある。 When the distribution method is applied to distributed processing of a packet processing device that performs processing in session units, the 5-tuple (source / destination IP address, protocol type, source / destination port number) information in the packet header is used. There is a method of calculating a hash value and distributing the hash value to a packet processing device corresponding to the hash value (Patent Document 1).
パケット処理装置（＃１〜＃Ｎ）１０−１〜１０−Ｎにおいては、パケットが到着すると、パケット処理部１２が、パケット処理に用いる情報をデータベース６０からダウンロードし、パケットに対してアドレス変換処理やトランスコーデック変換処理等のパケット処理を実行し、パケット送信部１３が、パケットを振り分け装置２０−Ｂへ送信する。また、パケット処理部１２が、パケット処理の結果データをデータベース６０に格納する。
In the packet processing devices (# 1 to #N) 10-1 to 10-N, when a packet arrives, the
振り分け装置２０−Ｂにおいては、パケット送信部２３が、パケット処理装置（＃１〜＃Ｎ）１０−１〜１０−Ｎからのパケットを多重して出力する。
In distribution device 20-B,
しかしながら、従来の分散処理システムにおいては、パケット処理装置（＃１〜＃Ｎ）１０−１〜１０−ＮがＳＢＣ（Session Border Controller）のような装置である場合に課題が生じる。 However, in the conventional distributed processing system, a problem occurs when the packet processing devices (# 1 to #N) 10-1 to 10-N are devices such as SBC (Session Border Controller).
そこで、まず、ＳＢＣの概要を説明する。 First, an overview of SBC will be described.
図７に示すように、ＳＢＣは、異なるＩＰ電話サービス網間（図７では、ＩＰ電話サービス網Ａ，Ｂ間）の境界に設置される装置である。 As shown in FIG. 7, SBC is a device installed at the boundary between different IP telephone service networks (in FIG. 7, between IP telephone service networks A and B).
複数のキャリアにより運営されるＩＰ電話サービス網では、各々の網で規定されるアドレス体系、管理運営条件等が一致しない。そのため、ＳＢＣは、これらの網間の差分の吸収と隠ぺい、セキュリティの確保を目的として、導入される。 In an IP telephone service network operated by a plurality of carriers, the address system defined in each network, management operation conditions, etc. do not match. For this reason, SBC is introduced for the purpose of absorbing and concealing differences between these networks and ensuring security.
ＳＢＣの代表的な機能として、アドレス変換機能、セキュリティ機能（ファイアウォール機能）、およびトランスコーディング（ＴＣ）機能がある。 Typical functions of the SBC include an address translation function, a security function (firewall function), and a transcoding (TC) function.
図７に示すようなＩＰ電話システムにおいては、まず、他のセッションの設定を行う制御用セッションであるＳＩＰセッション（セッション１−１）によって、ＳＩＰパケットのペイロード部分に記載されたユーザ情報を基に、ＳＢＣに対して、アドレス変換設定や、ファイアウォール設定が行われる。 In the IP telephone system as shown in FIG. 7, first, based on the user information described in the payload portion of the SIP packet by the SIP session (session 1-1) which is a control session for setting another session. The address conversion setting and the firewall setting are performed for the SBC.
また、ＳＩＰセッション（セッション１−１）によって、通信相手のＳＩＰサーバとのネゴシエーションが行われ、通信方式（トランスコーディング機能や使用帯域）が決定され、その通信方式がＳＢＣに対して設定される。 In addition, the SIP session (session 1-1) is negotiated with the SIP server of the communication partner, a communication method (transcoding function and band used) is determined, and the communication method is set for the SBC.
上記の設定がＳＢＣに対して行われると、続いて、データを転送するデータ転送用セッションであるＲＴＰセッション（セッション１−２）によって、ユーザの音声・映像データがＲＴＰパケットにより運ばれる。ＳＢＣでは、上記で設定された情報に基づき、アドレス変換処理、ファイアウォール処理、トランスコーディング処理を行う。 When the above setting is performed on the SBC, the user's audio / video data is subsequently carried by the RTP packet by the RTP session (session 1-2) which is a data transfer session for transferring data. In SBC, address conversion processing, firewall processing, and transcoding processing are performed based on the information set above.
続いて、従来の分散処理システムにおいて、パケット処理装置（＃１〜＃Ｎ）１０−１〜１０−ＮがＳＢＣである場合に生じる課題を説明する。 Next, a problem that occurs when the packet processing apparatuses (# 1 to #N) 10-1 to 10-N are SBCs in the conventional distributed processing system will be described.
図８に示すように、パケット処理装置（＃１〜＃Ｎ）１０−１〜１０−ＮがＳＢＣである場合、まず、ＳＩＰセッション（セッション１−１）によって、通信相手のＳＩＰサーバとのネゴシエーションが行われ、セッション１−１と連携するＲＴＰセッション（セッション１−２）の通信方式が決定される。その後、セッション１−２によって、上記で決定された通信方式により、データパケットを転送する。 As shown in FIG. 8, when the packet processing devices (# 1 to #N) 10-1 to 10-N are SBCs, first, negotiation with the SIP server of the communication partner is performed through the SIP session (session 1-1). And the communication method of the RTP session (session 1-2) linked with the session 1-1 is determined. Thereafter, the data packet is transferred by the session 1-2 by the communication method determined above.
しかし、振り分け装置２０−Ａは、上述したように、予め設定された５−ｔｕｐｌｅ等の振り分けアルゴリズムに従って、パケットを振り分けるため、通信相手のＳＩＰサーバとのネゴシエーションにより決定した通信方式に基づいて振り分け先のパケット処理装置１０を決定することができない。 However, as described above, the distribution device 20-A distributes packets in accordance with a predetermined distribution algorithm such as 5-tuple, so that the distribution destination is based on the communication method determined by negotiation with the SIP server of the communication partner. Cannot be determined.
すなわち、従来の分散処理システムにおいては、通信方式に応じた動的なパケットの振り分けを行うことができず、そのため、アドレスが異なるセッション１−１，１−２のパケットが、異なるパケット処理装置１０に振り分けられる可能性もある。 In other words, in the conventional distributed processing system, dynamic packet distribution according to the communication method cannot be performed. Therefore, the packets of the sessions 1-1 and 1-2 having different addresses are different from each other. There is also a possibility that it will be distributed to.
その結果、例えば、以下のような課題がある。
（Ａ）全ての種類のトランスコーディング機能（図８では、トランスコーディングＡ，Ｂ，Ｃ：ＴＣ−Ａ，ＴＣ−Ｂ，ＴＣ−Ｃ）を、予め各パケット処理装置１０に実装しておかなければならない。
（Ｂ）帯域確保の際、全てのパケット処理装置１０において、当該帯域を確保しなければならない。
（Ｃ）２者通話の途中で３者通話となった際に、新たに加わったセッションのパケットは、別のパケット処理装置１０に振り分けられる可能性がある。
As a result, for example, there are the following problems.
(A) All types of transcoding functions (in FIG. 8, transcoding A, B, C: TC-A, TC-B, TC-C) must be implemented in each
(B) When securing the bandwidth, the bandwidth must be secured in all the
(C) When a three-party call is made in the middle of a two-party call, a packet of a newly added session may be distributed to another
そこで、本発明の目的は、上述した課題を解決することができる分散処理システムおよび分散処理方法を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a distributed processing system and a distributed processing method capable of solving the above-described problems.
本発明の分散処理システムは、
複数のパケット処理装置と、前記複数のパケット処理装置にパケットを振り分ける複数の振り分け装置と、を有してなる分散処理システムであって、
制御装置をさらに有し、
前記制御装置は、
制御用セッションに属するパケットが到着すると、通信相手とのネゴシエーションを行い、当該制御用セッションと連携するデータ転送用セッションの通信方式を決定する通信方式決定部と、
前記通信方式決定部で決定された通信方式に応じて、前記データ転送用セッションに属するパケットの振り分け先のパケット処理装置を決定し、決定された振り分け先のパケット処理装置を前記複数の振り分け装置の各々に通知すると共に、前記データ転送用セッションに属するパケットのパケット処理に用いる設定情報を前記振り分け先のパケット処理装置に通知するセッション連携部と、を有する。
The distributed processing system of the present invention
A distributed processing system comprising a plurality of packet processing devices and a plurality of distribution devices that distribute packets to the plurality of packet processing devices,
A control device;
The controller is
When a packet belonging to the control session arrives, a communication method determining unit that negotiates with the communication partner and determines the communication method of the data transfer session in cooperation with the control session;
According to the communication method determined by the communication method determination unit, a packet processing device to which a packet belonging to the data transfer session is distributed is determined, and the determined packet processing device is assigned to the plurality of distribution devices. And a session cooperation unit for notifying each of them and notifying the distribution destination packet processing device of setting information used for packet processing of packets belonging to the data transfer session.
本発明の分散処理方法は、
複数のパケット処理装置と、前記複数のパケット処理装置にパケットを振り分ける複数の振り分け装置と、を有してなる分散処理システムによる分散処理方法であって、
前記分散処理システムに制御装置を設け、
前記制御装置が、制御用セッションに属するパケットが到着すると、通信相手とのネゴシエーションを行い、当該制御用セッションと連携するデータ転送用セッションの通信方式を決定し、
前記制御装置が、前記決定された通信方式に応じて、前記データ転送用セッションに属するパケットの振り分け先のパケット処理装置を決定し、決定された振り分け先のパケット処理装置を前記複数の振り分け装置の各々に通知すると共に、前記データ転送用セッションに属するパケットのパケット処理に用いる設定情報を前記振り分け先のパケット処理装置に通知する。
The distributed processing method of the present invention
A distributed processing method by a distributed processing system comprising: a plurality of packet processing devices; and a plurality of distribution devices that distribute packets to the plurality of packet processing devices,
A control device is provided in the distributed processing system,
When a packet belonging to the control session arrives, the control device negotiates with the communication partner, determines the communication method of the data transfer session to cooperate with the control session,
The control device determines a packet processing device to which a packet belonging to the data transfer session is distributed according to the determined communication method, and determines the determined packet processing device to be assigned to the plurality of distribution devices. In addition to notifying each, setting information used for packet processing of a packet belonging to the data transfer session is notified to the packet processing apparatus of the distribution destination.
本発明によれば、データ転送用セッションのパケットの振り分け先を、制御用セッションで決定した通信方式に応じて動的に設定することが可能となるという効果が得られる。 According to the present invention, it is possible to dynamically set the packet transfer destination of the data transfer session according to the communication method determined in the control session.
以下に、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
（１）実施形態の概要
まず、本実施形態の分散処理システムの概要を説明する。
EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the form for implementing this invention is demonstrated with reference to drawings.
(1) Overview of Embodiment First, an overview of the distributed processing system of this embodiment will be described.
図１に示すように、本実施形態の分散処理システムは、図６に示した従来の分散処理システムと比較して、データベース６０の代わりに制御装置３０を設けた点と、パケット処理装置（＃１〜＃Ｎ）１０−１〜１０−Ｎの各々にデータ保存部（第１データ保存部）１４を追加した点と、振り分け装置２０−Ａ，２０−Ｂの各々にデータ保存部（第２データ保存部）２４を追加した点と、制御装置３０と振り分け装置２０−Ａ，２０−Ｂとの間に通信用の回線を用意した点と、が異なる。
As shown in FIG. 1, the distributed processing system of this embodiment is different from the conventional distributed processing system shown in FIG. 6 in that a
以下、本実施形態の分散処理システムの概略動作の流れを説明する。 The schematic operation flow of the distributed processing system of this embodiment will be described below.
ここでは、振り分け装置２０−Ａが、端末４０−１からの制御用セッション（セッション１−１）のパケットをパケット処理装置（＃１）１０−１に振り分けたとする。 Here, it is assumed that distribution device 20-A distributes the packet of the control session (session 1-1) from terminal 40-1 to packet processing device (# 1) 10-1.
この場合、ステップＳ１において、パケット処理装置（＃１）１０−１は、セッション１−１のパケットを制御装置３０に転送する。
In this case, in step S1, the packet processing device (# 1) 10-1 transfers the packet of the session 1-1 to the
次に、ステップＳ２において、制御装置３０は、セッション１−１のパケットの情報を基に、セッション１−１と連携するデータ転送用セッション（セッション１−２）を特定すると共に、通信相手とのネゴシエーションにより、セッション１−２の通信方式（トランスコーディング機能や使用帯域等）を決定し、決定した通信方式に応じて、その通信方式に対応可能なパケット処理装置１０を、セッション１−２のパケットの振り分け先に決定する。この例では、振り分け先をパケット処理装置（＃１）１０−１に決定する。
Next, in step S2, the
次に、ステップＳ３において、制御装置３０は、振り分け先のパケット処理装置（＃１）１０−１のデータ保存部１４に、セッション１−２のパケット処理に用いる設定情報（セッション１−２のパケットのアドレスと当該パケットに対するパケット処理とを対応付けた情報）を格納する。
Next, in step S3, the
次に、ステップＳ４において、制御装置３０は、振り分け装置２０−Ａ，２０−Ｂに対し、セッション１−２のパケットの振り分け先（この例では、パケット処理装置（＃１）１０−１）を通知する。この振り分け先は、データ保存部２４に格納される。
Next, in step S4, the
その後、ステップＳ５において、制御装置３０は、セッション１−１のパケットを、パケット処理装置（＃１）１０−１から振り分け装置２０−Ｂを介して、端末４０−２に転送する。
Thereafter, in step S5, the
以降、振り分け装置２０−Ａは、端末４０−１からのセッション１−２のパケットが到着すると、データ保存部２４に格納された情報を参照して、当該パケットを、パケット処理装置（＃１）１０−１に振り分ける。
Thereafter, when the packet of the session 1-2 from the terminal 40-1 arrives, the distribution device 20-A refers to the information stored in the
パケット処理装置（＃１）１０−１は、セッション１−２のパケットが到着すると、データ保存部１４に格納された設定情報を参照して、当該パケットのパケット処理を実行する。
When the packet of the session 1-2 arrives, the packet processing device (# 1) 10-1 refers to the setting information stored in the
上述のように、本実施形態の分散処理システムにおいては、セッション１−２のパケットの振り分け先を、セッション１−１で決定した通信方式に応じて動的に設定することが可能となる。 As described above, in the distributed processing system of this embodiment, it is possible to dynamically set the packet distribution destination of the session 1-2 according to the communication method determined in the session 1-1.
そのため、パケット処理装置（＃１〜＃Ｎ）１０−１〜１０−Ｎの各々に、全ての種類の機能を実装したり、リソースを確保したりする必要がなくなる。 Therefore, it is not necessary to mount all kinds of functions or secure resources in each of the packet processing devices (# 1 to #N) 10-1 to 10-N.
これにより、パケット処理装置（＃１〜＃Ｎ）１０−１〜１０−Ｎの簡素化を実現することができる。 Thereby, simplification of the packet processing devices (# 1 to #N) 10-1 to 10-N can be realized.
また、例えば、以下のような効果も得られる。
（Ａ）通信方式に応じて、振り分け先を動的に決定可能なため、全てのパケット処理装置１０に、全ての種類のトランスコーディング機能（図１では、トランスコーディングＡ，Ｂ，Ｃ：ＴＣ−Ａ，ＴＣ−Ｂ，ＴＣ−Ｃ）を実装する必要がなくなる。
（Ｂ）確保する帯域に合わせて、パケット処理装置１０を選択することが可能となる。そのため、例えば、テレビ電話の場合には帯域の大きいパケット処理装置１０、音声通話の場合には帯域の小さいパケット処理装置１０というように、振り分け先を決定することが可能となる。
（Ｃ）２者通話の途中で、３者通話に切り替わる際、新たに加わったセッションを、同じパケット処理装置１０で処理することが可能となる。
（Ｄ）セッション１−１でセッション１−２のパケットの振り分け先を決定し、その振り分け先にセッション１−２のパケット処理に用いる設定情報を先送りしておくため、振り分け先のパケット処理装置１０は、セッション１−２のパケットが到着した時に、すぐにパケット処理を開始することが可能となる。
（２）実施形態の詳細
続いて、本実施形態の分散処理システムの詳細構成を説明する。
For example, the following effects can also be obtained.
(A) Since the distribution destination can be dynamically determined according to the communication method, all types of transcoding functions (in FIG. 1, transcoding A, B, C: TC− A, TC-B, TC-C) need not be mounted.
(B) The
(C) When switching to a three-party call during a two-party call, a newly added session can be processed by the same
(D) In order to determine the distribution destination of the packet of session 1-2 in session 1-1 and to postpone the setting information used for the packet processing of session 1-2 to the distribution destination, the
(2) Details of Embodiment Next, a detailed configuration of the distributed processing system of this embodiment will be described.
図２に示すように、振り分け装置２０−Ａには、上述のように、データ保存部２４が追加されている。
As shown in FIG. 2, the
データ保存部２４は、情報を保存する機能を備える。
The
なお、振り分け装置２０−Ｂの構成は、振り分け装置２０−Ａと同じである。 The configuration of the sorting device 20-B is the same as that of the sorting device 20-A.
パケット処理装置（＃１）１０−１には、上述のように、データ保存部１４が追加される他、パケット識別部１５が追加されている。
As described above, in addition to the
データ保存部１４は、情報を保存する機能を備える。
The
パケット識別部１５は、パケット処理装置（＃１）１０−１にパケットが到着した際、予め設定された方法（例えば、パケットのポート番号を、制御装置３０に転送すべきパケットのポート番号リストと照合する方法等）により、当該パケットが制御用セッションに属すると判定した場合、当該パケットを制御装置３０に転送する機能を備える。
When the packet arrives at the packet processing device (# 1) 10-1, the
なお、パケット処理装置（＃２〜＃Ｎ）１０−２〜１０−Ｎの構成は、パケット処理装置（＃１）１０−１と同じである。 The configuration of the packet processing devices (# 2 to #N) 10-2 to 10-N is the same as that of the packet processing device (# 1) 10-1.
制御装置３０は、パケット受信部３１と、通信方式決定部３２と、セッション連携部３３と、パケット送信部３４と、から構成される。
The
パケット受信部３１は、パケットを受信して、パケットを解析後、自装置内の適切な構成要素に転送する機能を備える。
The
通信方式決定部３２は、制御用セッションのパケットが到着すると、通信相手とのネゴシエーションを行い、当該制御用セッションと連携するデータ転送用セッションの通信方式（トランスコーデック機能や使用帯域等）を決定し、セッション連携部３３に通知する機能を備える。
When the control session packet arrives, the communication
セッション連携部３３は、以下の機能を備える。
・制御用セッションのパケットの情報から、パケットの振り分け先を指定したいデータ転送用セッションを特定（データ転送用セッションのパケットのｓｒｃ（送信元）アドレス、ｄｓｔ（送信先）アドレス等を特定）する機能
・振り分け先を指定したいデータ転送用セッションについて、通信方式決定部３２で決定された通信方式に応じて、当該データ転送用セッションのパケットの振り分け先を決定し、当該データ転送用セッションの識別子（５−ｔｕｐｌｅ等）と振り分け先とを対応付けて振り分け装置２０−Ａ，２０−Ｂのデータ保存部２４に格納する機能
・振り分け先を指定したいデータ転送用セッションについて、通信方式決定部３２で決定された通信方式に応じて、当該データ転送用セッションのパケット処理に用いる設定情報（当該データ転送用セッションのパケットのｓｒｃアドレスおよびｄｓｔアドレスと当該パケットに対するパケット処理とを対応付けた情報）を、振り分け先のパケット処理装置１０のデータ保存部１４に格納する機能
パケット送信部３４は、受け取ったパケットを適切なインタフェースから送出する機能を備える。
The
A function for specifying a data transfer session for which a packet distribution destination is to be specified from the control session packet information (specifying a src (source) address, dst (destination) address, etc. of a data transfer session packet) For a data transfer session for which a distribution destination is desired to be specified, the packet transfer destination of the data transfer session is determined according to the communication method determined by the communication
なお、振り分け装置２０−Ａ，２０−Ｂの振り分け先決定部２２は、自装置に到着したパケットの５−ｔｕｐｌｅが、制御装置３０によってデータ保存部２４に格納された情報に含まれていれば、それに対応付けられている振り分け先を決定し、含まれていなければ、予め設定された振り分けアルゴリズムに従って振り分け先を決定する。
Note that the distribution
また、パケット処理装置（＃１〜＃Ｎ）１０−１〜１０−Ｎのパケット処理部１２は、自装置がデータ転送用セッションのパケットの振り分け先になった場合、制御装置３０によってデータ保存部１４に格納された設定情報を参照し、当該データ転送用セッションのパケットのｓｒｃアドレスおよびｄｓｔアドレスと対応付けられているパケット処理を実行する。
Further, the
以下、本実施形態の分散処理システムの具体的な動作の流れを説明する。 Hereinafter, a specific operation flow of the distributed processing system of this embodiment will be described.
図３に示すように、まず、端末４０−１からの制御用セッション（セッション１−１）のパケットが、振り分け装置２０−Ａに到着したとする。 As illustrated in FIG. 3, first, assume that a packet of a control session (session 1-1) from the terminal 40-1 has arrived at the distribution device 20-A.
すると、振り分け装置２０−Ａの振り分け先決定部２２は、セッション１−１のパケットの５−ｔｕｐｌｅがデータ保存部２４に格納された情報に含まれているかを判定する。ここでは、含まれていないため、振り分け先決定部２２は、予め設定された振り分けアルゴリズムに従って、セッション１−１のパケットの振り分け先（この例では、パケット処理装置（＃１）１０−１）を決定し、当該パケットを振り分け先のパケット処理装置（＃１）１０−１に送信する。
Then, the distribution
次に、パケット処理装置（＃１）１０−１のパケット識別部１５は、セッション１−１のパケットが到着すると、セッション１−１が制御用セッションであるかを判定する。ここでは、制御用セッションであるため、パケット識別部１５は、当該パケットを制御装置３０に転送する。
Next, when the packet of the session 1-1 arrives, the
次に、ステップＳ１１において、制御装置３０の通信方式決定部３２は、セッション１−１のパケットが到着すると、通信相手とのネゴシエーションを行い、セッション１−１と連携するデータ転送用セッションの通信方式（トランスコーデック機能や使用帯域等）を決定し、セッション連携部３３に通知する。
Next, in step S11, when the packet of the session 1-1 arrives, the communication
次に、制御装置３０のセッション連携部３３は、セッション１−１のパケットの情報から、セッション１−１と連携するデータ転送用セッション（この例では、セッション１−２）を特定する。
Next, the
次に、制御装置３０のセッション連携部３３は、通信方式決定部３２で決定された通信方式に応じて、セッション１−２のパケットの振り分け先（この例では、パケット処理装置（＃１）１０−１）を決定する。
Next, the
次に、ステップＳ１２において、制御装置３０のセッション連携部３３は、通信方式決定部３２で決定された通信方式に応じて、セッション１−２のパケット処理に用いる設定情報を、振り分け先のパケット処理装置（＃１）１０−１のデータ保存部１４に格納する。
Next, in step S12, the
次に、ステップＳ１３において、制御装置３０のセッション連携部３３は、セッション１−２を示す識別子（例えば５−ｔｕｐｌｅ）と振り分け先とを対応付けて、振り分け装置２０−Ａ，２０−Ｂのデータ保存部２４に格納する。
Next, in step S13, the
その後、セッション１−１のパケットは、再び、パケット処理装置（＃１）１０−１に戻され、パケット処理装置（＃１）１０−１のパケット処理部１２でパケット処理が実行された後、宛先の端末４０−２に転送される。
Thereafter, the packet of the session 1-1 is again returned to the packet processing device (# 1) 10-1, and after the packet processing is executed by the
以降に、端末４０−１からのセッション１−２のパケットが、振り分け装置２０−Ａに到着したとする。 Thereafter, it is assumed that the packet of the session 1-2 from the terminal 40-1 arrives at the distribution device 20-A.
すると、振り分け装置２０−Ａの振り分け先決定部２２は、セッション１−２のパケットの５−ｔｕｐｌｅがデータ保存部２４に格納された情報に含まれているかを判定する。ここでは、制御装置３０によってデータ保存部２４に格納された情報に、セッション１−２のパケットの５−ｔｕｐｌｅが含まれているため、振り分け先決定部２２は、それに対応付けられている振り分け先（この例では、パケット処理装置（＃１）１０−１）を決定し、セッション１−２のパケットを振り分け先のパケット処理装置（＃１）１０−１に転送する。
Then, the distribution
次に、パケット処理装置（＃１）１０−１のパケット識別部１５は、セッション１−２のパケットが到着すると、セッション１−２が制御用セッションであるかを判定する。ここでは、セッション１−２が制御用セッションでないため、パケット処理部１２は、制御装置３０によってデータ保存部１４に格納された設定情報を参照し、セッション１−２のパケットのｓｒｃアドレスおよびｄｓｔアドレスと対応付けられているパケット処理を実行する。
Next, when the packet of the session 1-2 arrives, the
その後、セッション１−２のパケットは、宛先の端末４０−２に転送される。 Thereafter, the packet of the session 1-2 is transferred to the destination terminal 40-2.
続いて、本実施形態の分散処理システムの具体的な実施例を説明する。 Next, a specific example of the distributed processing system according to this embodiment will be described.
本実施例は、本実施形態の分散処理システムをＩＰ電話システムに適用した例である。 In this example, the distributed processing system of this embodiment is applied to an IP telephone system.
本実施例においては、パケット処理装置（＃１〜＃Ｎ）１０−１〜１０−ＮがＳＢＣの機能を、制御装置３０がＳＩＰサーバの機能を含み、ＳＩＰセッションにより設定された情報を基に、ＲＴＰセッションの処理を行うものとする。
In this embodiment, the packet processing devices (# 1 to #N) 10-1 to 10-N include the SBC function, and the
また、本実施例においては、ＳＢＣおよびＳＩＰサーバの処理の一部を説明することとし、制御装置３０の処理として、ＳＩＰセッションのパケットに基づくアドレス変換設定および相手ＳＩＰサーバとの通信方式のネゴシエーションのみを、パケット処理装置（＃１〜＃Ｎ）１０−１〜１０−Ｎの処理として、アドレス変換処理およびコーデック変換処理のみを説明する。ただし、実際には、アドレス変換処理およびコーデック変換処理以外にも多くのパケット処理がある。
In the present embodiment, a part of the processing of the SBC and the SIP server will be described, and the processing of the
以下、本実施例の分散処理システムの具体的な動作の流れを、図４および図５を参照して説明する。なお、図４および図５において、各装置のパケット受信部・パケット送信部は省略している。 Hereinafter, a specific operation flow of the distributed processing system according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5. 4 and 5, the packet receiver and packet transmitter of each device are omitted.
図４に示すように、まず、端末４０−１は、ステップＳ１０１において、ＳＩＰセッションのＩＮＶＩＴＥパケット（ＳＩＰパケット）を送信する。 As shown in FIG. 4, first, in step S101, the terminal 40-1 transmits an INVITE packet (SIP packet) of the SIP session.
次に、振り分け装置２０−Ａの振り分け先決定部２２は、ステップＳ１０２において、予め設定された振り分けアルゴリズムに従って、ＩＮＶＩＴＥパケットの振り分け先を決定する。ここでは、振り分け先決定部２２は、パケット処理装置（＃１）１０−１を振り分け先に決定し、ステップＳ１０３において、ＩＮＶＩＴＥパケットをパケット処理装置（＃１）１０−１に転送する。
Next, in step S102, the distribution
次に、パケット処理装置（＃１）１０−１のパケット識別部１５は、ステップＳ１０４において、ＩＮＶＩＴＥパケットがＳＩＰセッションに属するＳＩＰパケットと判定し、ステップＳ１０５において、ＩＮＶＩＴＥパケットを制御装置３０に転送する。
Next, the
次に、制御装置３０のセッション連携部３３は、ステップＳ１０６において、ＩＮＶＩＴＥパケットを通信方式決定部３２に転送し、通信方式決定部３２は、ステップＳ１０７において、ＩＮＶＩＴＥパケットをパケット処理装置（＃１）１０−１に戻す。
Next, the
次に、パケット処理装置（＃１）１０−１のパケット処理部１２は、ステップＳ１０８において、ＩＮＶＩＴＥパケットを、振り分け装置２０−Ｂを介して、通信相手のＳＩＰサーバ５０に送信する。通信相手のＳＩＰサーバ５０には、このＩＮＶＩＴＥパケットによって、制御装置３０側の通信方式が通知されることになる。
Next, in step S108, the
次に、通信相手のＳＩＰサーバ５０は、ステップＳ１０９において、ＩＮＶＩＴＥパケットを端末４０−２に転送し、ステップＳ１１０において、端末４０−２から、Ｒｉｎｇｉｎｇ／２００ＯＫパケット（ＳＩＰパケット）を受信する。なお、Ｒｉｎｇｉｎｇパケットと２００ＯＫパケットは別パケットであるが、図４では簡略化のため、１シーケンスで記述している。
Next, the communication
次に、通信相手のＳＩＰサーバ５０は、ステップＳ１１１において、Ｒｉｎｇｉｎｇ／２００ＯＫパケットを振り分け装置２０−Ｂに転送する。通信相手のＳＩＰサーバ５０は、このＲｉｎｇｉｎｇ／２００ＯＫパケットによって、ＳＩＰサーバ５０側の通信方式を応答として返すことになる。
Next, in step S111, the communication
次に、振り分け装置２０−Ｂは、ステップＳ１１２において、予め設定された振り分けアルゴリズムに従って、Ｒｉｎｇｉｎｇ／２００ＯＫパケットの振り分け先を決定する。ここでは、振り分け装置２０−Ｂは、パケット処理装置（＃１）１０−１を振り分け先に決定し、ステップＳ１１３において、Ｒｉｎｇｉｎｇ／２００ＯＫパケットをパケット処理装置（＃１）１０−１に転送する。 Next, in step S112, the distribution device 20-B determines the distribution destination of the Ringing / 200 OK packet according to a predetermined distribution algorithm. Here, distribution apparatus 20-B determines packet processing apparatus (# 1) 10-1 as the distribution destination, and transfers the Ringing / 200 OK packet to packet processing apparatus (# 1) 10-1 in step S113.
次に、パケット処理装置（＃１）１０−１のパケット識別部１５は、ステップＳ１１４において、Ｒｉｎｇｉｎｇ／２００ＯＫパケットがＳＩＰセッションに属するＳＩＰパケットと判定し、ステップＳ１１５において、Ｒｉｎｇｉｎｇ／２００ＯＫパケットを制御装置３０に転送する。
Next, in step S114, the
次に、制御装置３０のセッション連携部３３は、ステップＳ１１６において、Ｒｉｎｇｉｎｇ／２００ＯＫパケットを通信方式決定部３２に転送し、通信方式決定部３２は、ステップＳ１１７において、Ｒｉｎｇｉｎｇ／２００ＯＫパケットに示される通信方式に決定し、ステップＳ１１８において、セッション連携部３３に通知する。
Next, in step S116, the
次に、制御装置３０のセッション連携部３３は、ステップＳ１１９において、通信方式決定部３２で決定された通信方式に応じて、ＲＴＰセッションのパケットの振り分け先決定する。ここでは、セッション連携部３３は、パケット処理装置（＃１）１０−１を振り分け先に決定する。また、セッション連携部３３は、ＲＴＰセッションのパケットのアドレス変換方法を決定する。そして、セッション連携部３３は、ステップＳ１２０において、ＲＴＰセッションの識別子と振り分け先とを対応付けて、振り分け装置２０−Ａ，２０−Ｂのデータ保存部２４にテーブルとして格納する。また、セッション連携部３３は、ステップＳ１２１において、上記で決定された通信方式とアドレス変換方法とに応じて、ＲＴＰセッションのパケット処理に用いる設定情報を、振り分け先のパケット処理装置（＃１）１０−１のデータ保存部１４にテーブルとして格納する。
Next, in step S119, the
次に、制御装置３０の通信方式決定部３２は、ステップＳ１２２において、Ｒｉｎｇｉｎｇ／２００ＯＫパケットをパケット処理装置（＃１）１０−１に転送し、パケット処理装置（＃１）１０−１のパケット処理部１２は、ステップＳ１２３において、Ｒｉｎｇｉｎｇ／２００ＯＫパケットを、振り分け装置２０−Ａを介して、端末４０−１に転送する。
Next, in step S122, the communication
次に、図５に示すように、端末４０−１は、Ｒｉｎｇｉｎｇ／２００ＯＫパケットを受信すると、ステップＳ１２４において、ＳＩＰセッションのＡｃｋパケット（ＳＩＰパケット）を送信する。 Next, as illustrated in FIG. 5, when receiving the Ringing / 200 OK packet, the terminal 40-1 transmits an Ack packet (SIP packet) of the SIP session in step S124.
次に、振り分け装置２０−Ａの振り分け先決定部２２は、ステップＳ１２５において、予め設定された振り分けアルゴリズムに従って、Ａｃｋパケットの振り分け先を決定する。ここでは、振り分け先決定部２２は、パケット処理装置（＃１）１０−１を振り分け先に決定し、ステップＳ１２６において、Ａｃｋパケットをパケット処理装置（＃１）１０−１に転送する。
Next, in step S125, the distribution
次に、パケット処理装置（＃１）１０−１のパケット識別部１５は、ステップＳ１２７において、ＡｃｋパケットがＳＩＰセッションに属するＳＩＰパケットと判定し、ステップＳ１２８において、Ａｃｋパケットを制御装置３０に転送する。
Next, the
次に、制御装置３０のセッション連携部３３は、ステップＳ１２９において、Ａｃｋパケットを通信方式決定部３２に転送し、通信方式決定部３２は、ステップＳ１３０において、Ａｃｋパケットをパケット処理装置（＃１）１０−１に戻す。
Next, the
次に、パケット処理装置（＃１）１０−１のパケット処理部１２は、ステップＳ１３１において、Ａｃｋパケットを、振り分け装置２０−Ｂを介して、通信相手のＳＩＰサーバ５０に転送し、通信相手のＳＩＰサーバ５０は、ステップＳ１３２において、Ａｃｋパケットを端末４０−２に転送する。
Next, in step S131, the
以降に、端末４０−１は、ステップＳ１３３において、ＲＴＰセッションのＲＴＰパケットを送信する。 Thereafter, the terminal 40-1 transmits the RTP packet of the RTP session in step S133.
次に、振り分け装置２０−Ａの振り分け先決定部２２は、ステップＳ１３４において、制御装置３０によってデータ保存部２４にテーブルとして格納された情報に従って、ＲＴＰパケットの振り分け先を決定する。ここでは、振り分け先決定部２２は、パケット処理装置（＃１）１０−１を振り分け先に決定し、ステップＳ１３５において、ＲＴＰパケットをパケット処理装置（＃１）１０−１に転送する。
Next, in step S134, the distribution
次に、パケット処理装置（＃１）１０−１のパケット識別部１５は、ステップＳ１３６において、ＲＴＰパケットがＲＴＰセッションに属するパケットと判定し、ステップＳ１３７において、ＲＴＰパケットをパケット処理部１２に転送する。
Next, the
次に、パケット処理装置（＃１）１０−１のパケット処理部１２は、ステップＳ１３８において、制御装置３０によってデータ保存部２４にテーブルとして格納された設定情報を基に、ＲＴＰパケットに対してアドレス変換処理およびコーデック変換処理を行う。
Next, the
その後、パケット処理装置（＃１）１０−１のパケット処理部１２は、ステップＳ１３９において、ＲＴＰパケットを、振り分け装置２０−Ｂを介して、通信相手のＳＩＰサーバ５０に転送する。
Thereafter, in step S139, the
１０−１〜１０−Ｎ パケット処理装置
１１ パケット受信部
１２ パケット処理部
１３ パケット送信部
１４ データ保存部
１５ パケット識別部
２０−Ａ，２０−Ｂ 振り分け装置
２１ パケット受信部
２２ 振り分け先決定部
２３ パケット送信部
２４ データ保存部
３０ 制御装置
３１ パケット受信部
３２ 通信方式決定部
３３ セッション連携部
３４ パケット送信部
４０−１，４０−２ 端末
５０ ＳＩＰサーバ（通信相手）
10-1 to 10-N
Claims (3)
制御装置をさらに有し、
前記複数のパケット処理装置の各々は、前記振り分け装置から振り分けられたパケットを受信すると、当該パケットが属するセッションを判定し、当該パケットが前記制御用セッションに属すると判定された場合、当該パケットを前記制御装置に転送するパケット識別部を有し、
前記制御装置は、
制御用セッションに属するパケットが到着すると、通信相手とのネゴシエーションを行い、当該制御用セッションと連携するデータ転送用セッションの通信方式を決定する通信方式決定部と、
前記通信方式決定部で決定された通信方式に応じて、前記データ転送用セッションに属するパケットの振り分け先のパケット処理装置を決定し、前記データ転送用セッションを識別するための５−ｔｕｐｌｅと、決定された振り分け先のパケット処理装置と、を前記複数の振り分け装置の各々に通知すると共に、前記データ転送用セッションに属するパケットのパケット処理に用いる設定情報を前記振り分け先のパケット処理装置に通知するセッション連携部と、を有し、
前記複数の振り分け装置の各々は、
前記制御装置から通知された、前記データ転送用セッションの５−ｔｕｐｌｅと、当該データ転送用セッションに属するパケットの振り分け先のパケット処理装置と、を対応付けて格納する第２データ保存部と、
パケットが到着し、当該パケットが属するセッションの５−ｔｕｐｌｅが前記第２データ保存部にて格納されている場合、当該５−ｔｕｐｌｅに対応付けられている振り分け先のパケット処理装置に当該パケットを振り分け、当該パケットが属するセッションの５−ｔｕｐｌｅが前記第２データ保存部にて格納されていない場合、予め設定されたアルゴリズムを基に、当該パケットを前記複数のパケット処理装置のいずれかに振り分ける振り分け先決定部と、を有する、分散処理システム。 A distributed processing system comprising a plurality of packet processing devices and a plurality of distribution devices that distribute packets to the plurality of packet processing devices,
A control device;
Each of the plurality of packet processing devices determines a session to which the packet belongs when receiving a packet distributed from the distribution device, and determines that the packet belongs to the control session when the packet belongs to the control session. A packet identification unit for transfer to the control device;
The controller is
When a packet belonging to the control session arrives, a communication method determining unit that negotiates with the communication partner and determines the communication method of the data transfer session in cooperation with the control session;
In accordance with the communication method determined by the communication method determination unit, a packet processing device to which a packet belonging to the data transfer session is allocated is determined, and 5-tuple for identifying the data transfer session is determined. A session for notifying each of the plurality of distribution devices of the distribution destination packet processing device and the setting information used for packet processing of packets belonging to the data transfer session to the distribution destination packet processing device and cooperation unit, the possess,
Each of the plurality of sorting devices includes:
A second data storage unit that stores the 5-transfer of the data transfer session notified from the control device and the packet processing device to which packets belonging to the data transfer session are allocated in association with each other;
When a packet arrives and a 5-tuple of a session to which the packet belongs is stored in the second data storage unit, the packet is distributed to a packet processing apparatus that is a distribution destination associated with the 5-tuple. When the 5-tuple of the session to which the packet belongs is not stored in the second data storage unit, the distribution destination that distributes the packet to one of the plurality of packet processing devices based on a preset algorithm A distributed processing system comprising: a determination unit ;
前記制御装置から通知された、前記データ転送用セッションに属するパケットのパケット処理に用いる設定情報を格納する第１データ保存部と、
パケットが到着し、前記パケット識別部にて当該パケットが前記データ転送用セッションに属すると判定された場合、前記第１データ保存部にて格納された設定情報を基に、当該パケットのパケット処理を実行するパケット処理部と、をさらに有する、請求項１に記載の分散処理システム。 Each of the plurality of packet processing devices includes:
A first data storage unit that stores setting information used for packet processing of packets belonging to the data transfer session notified from the control device;
When a packet arrives and the packet identification unit determines that the packet belongs to the data transfer session, the packet processing of the packet is performed based on the setting information stored in the first data storage unit. The distributed processing system according to claim 1, further comprising: a packet processing unit to be executed.
前記分散処理システムに制御装置を設け、
前記複数のパケット処理装置の各々は、前記振り分け装置から振り分けられたパケットを受信すると、当該パケットが属するセッションを判定し、当該パケットが前記制御用セッションに属すると判定された場合、当該パケットを前記制御装置に転送し、
前記制御装置が、制御用セッションに属するパケットが到着すると、通信相手とのネゴシエーションを行い、当該制御用セッションと連携するデータ転送用セッションの通信方式を決定し、
前記制御装置が、前記決定された通信方式に応じて、前記データ転送用セッションに属するパケットの振り分け先のパケット処理装置を決定し、前記データ転送用セッションを識別するための５−ｔｕｐｌｅと、決定された振り分け先のパケット処理装置とを前記複数の振り分け装置の各々に通知すると共に、前記データ転送用セッションに属するパケットのパケット処理に用いる設定情報を前記振り分け先のパケット処理装置に通知し、
前記複数の振り分け装置の各々は、
前記制御装置から通知された、前記データ転送用セッションの５−ｔｕｐｌｅと、当該データ転送用セッションに属するパケットの振り分け先のパケット処理装置と、を対応付けて第２データ保存部に格納し、
パケットが到着し、当該パケットが属するセッションの５−ｔｕｐｌｅが前記第２データ保存部にて格納されている場合、当該５−ｔｕｐｌｅに対応付けられている振り分け先のパケット処理装置に当該パケットを振り分け、当該パケットが属するセッションの５−ｔｕｐｌｅが前記第２データ保存部にて格納されていない場合、予め設定されたアルゴリズムを基に、当該パケットを前記複数のパケット処理装置のいずれかに振り分ける、分散処理方法。 A distributed processing method by a distributed processing system comprising: a plurality of packet processing devices; and a plurality of distribution devices that distribute packets to the plurality of packet processing devices,
A control device is provided in the distributed processing system,
Each of the plurality of packet processing devices determines a session to which the packet belongs when receiving a packet distributed from the distribution device, and determines that the packet belongs to the control session when the packet belongs to the control session. Transfer to the control unit,
When a packet belonging to the control session arrives, the control device negotiates with the communication partner, determines the communication method of the data transfer session to cooperate with the control session,
The control apparatus determines a packet processing apparatus to which a packet belonging to the data transfer session is distributed according to the determined communication method, and determines 5-tuple for identifying the data transfer session. together we have been the distribution destination and a packet processing device to notify each of the plurality of sorting devices, and notifies the setting information to be used for packet processing for packets belonging to the data transfer session to the packet processing apparatus of the distribution destination,
Each of the plurality of sorting devices includes:
The 5-tuple of the data transfer session notified from the control device and the packet processing device to which packets belonging to the data transfer session are allocated are stored in the second data storage unit in association with each other,
When a packet arrives and a 5-tuple of a session to which the packet belongs is stored in the second data storage unit, the packet is distributed to a packet processing apparatus that is a distribution destination associated with the 5-tuple. If the 5-tuple session to which the packet belongs is not stored in the second data storage unit, based on a preset algorithm, Ru distributes the packet to one of the plurality of packet processing devices, Distributed processing method.
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