JPS6346561A - 分散形処理装置における負荷分散装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ 〈産業上の利用分野） この発明は、ループ状ネットワークに複数の同一の！ｉ
ｌｌ理ユニツユニットして接続されている分散形ｔ８理
装胃において負荷を各処理ユニットに均等に分散させる
分散形処理装置に、１５Ｉｊる負荷分散装置に関する。

（従来の技術） 第４図はループ状ネットワーク１０５に複数の同一の処
理ユニット１０２，１０３．・・・、１０４が接続され
ている従来の分散形処理装置を示すものである。同分散
形処理装置においては、呼発生制御ユニット１０１がル
ープ状ネットワーク１０５を介して各処理ユニットに呼
を発生する送信ノードを構成し、各処理ユニットが呼を
受信する受信ノードを構成している。なお、呼発生υＪ
ｌｌｌユニット１０１から出力される呼、すなわちデー
タは矢印のように右回りに送信され、各受信ノードは同
一のノードアドレス（Ｂ）を有するものとする。

この分散形処理装置においては、呼発生制御ユニット１
０１の次に位置してループ状ネットワークの最上流に存
在する処理ユニット１０２が呼発生制御ユニット１０１
からの呼を該処理ユニット１０２の処理容量の上限まで
受は付けて処理を行ない、この処理ユニット１０２の処
理容量を越えた分の呼が次の処理ユニット１０３に分配
され、また同様に処理ユニット１０３の処理容量を越え
た分の呼が次の処理ユニットへ分配されるというように
順に下流の処理ユニットに分配されるようになっている
。従って、上流の処理ユニットの負荷が極めて高いのに
対して、下流の処理ユニットはほとんど使用されないよ
うな状態にある。この結果、最上流の処理ユニットに呼
が集中してしまうため、全体のリソース使用借が少ない
場合においても、処理遅延が大きく、リソースが有効に
使用されない。

第５図は第１図の分散形処理装置の欠点を解決しようと
した従来の分散形処理装置を示すものである。同図に４
３いて、２０１は負荷分散処理専用ユニットであり、２
０２は第１図の処理ユニット１０２Ｍ０４と同じ処理ユ
ニットである。また、ループ状ネッ１−ワーク１０５に
は、これらのユニット２０１，２０２および第１図と同
じ呼発生制御ユニット１０１が接続され、データの送信
方向も第１図と同じ方向である。負荷分散処理専用ユニ
ット２０１および各処理ユニット２０２はすべて異なる
アドレス８Ｏ−Ｂｎを有する。

負荷分散処理専用ユニット２０１は各処理ユニット２０
２の処理呼数を管理するとともに、呼発生Ｍ　ＩＩユニ
ット１０１から出力された呼をすべて一旦受信し、各処
理ユニット２０２のうち処理中の呼数が最も少ない処理
ユニット２０２に受付呼を分配する機能を有している。

この結果、各処理ユニット２０２の負荷は均等化されて
いる。しかしながら、負荷分散処理専用ユニット２０１
が故障すると、各処理ユニット２０２における処理はす
べて不可能となる。また、負荷分散処理専用ユニット２
０１はループ状ネットワーク１０５に接続されている処
理ユニット２０２の個数を知らなければ処理ができない
。

（発明が解決しようとする問題点） 第４図に示した従来の分散形処理装置においては、呼が
最上流の処理ユニツ［−に集中して処理速度が遅くなる
とともに、リソースが有効に使用されないというｆ２１
ｍがある。

第５図に示した従来の分散形処理装置においては、負荷
分散処理専用ユニット２０１が故障すると、処理ユニッ
トを使用するすべての処理ができなくなるとともに、負
荷分散処理専用ユニット２０１は処理ユニット２０２の
個数を知らなければ処理ができないため、処理が複雑と
なるという問題がある。

この発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、特定の装置が故障しても全所することな
く処理を継続できる信頼性が高く、処理速度が速く、均
等に分散される分散形処理装置における負荷分散装置を
提供することにある。

［発明の構成コ （問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するため、一方向性のループ状通信路
に対してデータを発生する送信装置が接続されている点
を最上流として複数の処理ユニットが接続されたループ
状通信路に送信装置から送信される変数Ｍを有するデー
タを前記処理ユニットが受信して処理する分散形処理装
置にｊヲいて各処理ユニットが均等に負荷を分散して受
信するように各処理ユニット内で負荷の受信動作を制御
する負荷分散装置において、この発明においては、最下
流に設けられていない処理ユニットの負荷分散装置は、
送信データから変数Ｍを検出する第１の検出手段と、変
数Ｎを発生ずる変数発生手段と、前記検出した変数Ｍと
変数Ｎとを比較する第１の比較手段と、変数Ｍが変数Ｎ
以上のとき送信データを受信して、変数Ｎに所定値を加
算するとともに、受信したデータを処理し、該処理の終
了後、変数Ｎから所定値も減算する第１の制御手段と、
変数Ｍが変数Ｎ未満のとき送信データをループ状通信路
にそのまま送出する第１の送出手段とを有し、最下流に
設けられている処理ユニットの負荷分散装置は、送信デ
ータから変数Ｍを検出する第２の検出手段と、変数Ｎを
発生する変数発生手段と、前記検出した変数Ｍと変数Ｎ
とを比較する第２の比較手段と、変数Ｍが変数Ｎ以上の
とき送信データを受信して、変数Ｎに所定値を加算する
とともに、受信したデータを処理し、該処理の終了後、
変数Ｎから所定値を減算する第２の！ＩＩ　ｔｌ１手段
と、変数Ｍが変数Ｎ未満のとき変数Ｍに所定値を加算し
て送信データをループ状通信路に送出する第２の送出手
段とを有することを要旨とする。

（作用） この発明の分散形処理装置における負荷分散装置におい
ては、送信データに含まれる変数Ｍが変数Ｎ以上のとき
データを受信して変数Ｎに所定値加算するとともに、デ
ータを処理後、変数へから所定値を減算し、変数Ｍが変
数Ｎ未満のとき、最下流でない処理ユニツ１−において
は送信データをそのままループ状通信路に送出し、最下
流の処理ユニットにおいては変数Ｍに所定値を加算して
送信データをループ状通信路に送出している。

（実施例） 以下、図面を用いてこの発明の詳細な説明する。

第１図はこの発明の一実施例に係る分散形処理装置にお
ける負荷分散装置のブロック図である。

同図の負荷分散装置は、前述した第４図に示すようなル
ープ状通信路１０５に接続される複数の処理ユニット内
に設けられ、ループ状通信路１０５に送信される呼を均
等に分散しながら処理する礪能を有するものである。ま
た、この負荷分散装置は切替スイッチ３１４を有するが
、この負荷分散装置を有する処理ユニットがループ状通
信路１０５内で最下流に設けられた場合、この切替スイ
ッチ３１４を閏じ、その他の場合、すなわち最下流に設
けられたのではない場合には、この切替スイッチ３１４
を開放したままに設定する。

第１図の負荷分散装置は、図示しないプロセッサとのイ
ンタフェース３０１と、変数Ｎを保持するカウンタ３０
２と、比較器３０７と、ループ状通信路１０５を介して
上流の処理ユニットに接続され、上流の処理ユニットか
らのデータを通過させながら該データに含まれる初期値
が「０」である変数Ｍを検出し、この検出した変数Ｍを
ラッチするレジスタ３０５と、このレジスタ３０５の出
力に入力が接続され、一方の出力がインタフｘ　−ス３
０１に接続されているセレクタ３０９と、このセレクタ
３０９の他方の出力に一方の入力が接続され、出力が下
流の処理ユニットに接続されているセレクタ３１３と、
上記セレクタ３０９の出力が一方の入力に供給され、他
方の入力に＋１が供給され、出力がセレクタ３１３の他
方の入力に接続されていて、セレクタ３０９から供給さ
れた出力、すなわちセレクタ３０９を介して供給される
レジスタ３０５で検出された変数Ｍを＋１インクリメン
トするインクリメンタ３１２と、上記切替スイッチ３１
４とを有する。

比較器３０７はカウンタ３０２から供給される変数Ｎと
レジスタ３０５にラッチされた変数Ｍとを比較し、変数
Ｍが変数Ｎ以上の場合、すなわちＭ≧Ｎの場合、出力信
号を発生し、この出力信号はセレクタ３０９に直接供給
され、セレクタ３１３に切替スイッチ３１４を介して供
給されるとともに、カウンタ３０２にも供給され、これ
によりカウンタ３０２は保持変数Ｎを＋１、すなわちカ
ウントアツプする。また、カウンタ３０２はインタフェ
ース３０１から供給されるデクレメント信号により−１
、すなわちカラン１−ダウンする。セレクタ３０９はレ
ジスタ３０５を通過した上流の処理ユニットからのデー
タを供給されるが、このデータは比較器３０７の出力信
号によりセレクタ３０９を介してインタフェース３０１
からプロセッサに供給されるかまたはセレクタ３１３を
介して下流の処理ユニットに送信されるか選択される。

すなわち、比較器３０７から出力信号が供給されている
場合には、レジスタ３０５からの受信データを一方の出
力からインタフェース３０１に供給し、比較器３０７か
ら出力信号が供給されない場合には、レジスタ３０５か
らの受信データを他方の出力からセレクタ３１３を介し
て下流の処理７−ニットに供給するように作用する。

セレクタ３１３は切替スイッチ３１４が開放していて比
較８３０７の出力信号が供給されない場合、すなわち最
下流の処理ユニットに設けられた負荷分散装Ｕのセレク
タ３１３でない場合、一方の入力に供給されているセレ
クタ３０９を介した上流の処理ユニットからの受信デー
タを下流の処理ユニットに送信するが、切替スイッチ３
１４が閉じている場合、すなわち最下流の処理ユニット
であって、比較器３０７の出力が供給された場合には、
具体的にはこの場合には、比較器３０７における比較の
結果、比較器３０７からの低レベルの出力信号が切替ス
イッチ３１４を介してセレクタ３１３に供給された場合
には、他方の入力に供給されているインクリメンタ３１
２からの＋１された変数Ｍ１すなわちＭ＋１を下流の処
理ユニットに送信する。

次に作用を説明する。

レジスタ３０５がループ状通信路１０５から供給される
データから変数Ｍを検出してラッチすると、この変数Ｍ
は比較器３０７においてカウンタ３０２から供給される
変数Ｎと比較される。この結果、Ｍ≧Ｎの場合には、比
較器３０７の出力信号によりカウンタ３０２に保持して
いる変ｉＮに＋１する。それから、受信データをレジス
タ３０５からセレクタ３０９およびインタフェース３０
１を介してプロセッサに供給する。プロセッサがこのデ
ータの処理を終了すると、プロセッサはインタフェース
３０１を介し２てカウンタ３０２に保持されている変数
を元の変数Ｎにデクレメントする。

次に、検出した変数ＭがＭ＜Ｎの場合には、ループ状通
信路１０５を介して上流の処理ユニットから供給される
データはレジスタ３０５からセレクタ３０９およびセレ
クタ３１３を介して下流の処理ユニットにそのまま送信
される。

そして、このＮ未満の変数Ｍ　＜＜Ｎ）を右するデータ
が次々と各処理ユニットを通過して、最下流の処理７．
ニットに送信されると、この最下流の処理ユニツ１−の
Ω荷分ＦＰｉ、装置においては、切替スイッチ３１４を
閉じているので、比較器３０７の比較の結果、比較器３
０７から切昌スイッチ３１４を介して低レベルの出力１
５号が供給されると、セレクタ３１３はインクリメンタ
３１２で＋１された変数Ｍ＋１を選択し、この変数Ｍ　
ｉ−１を受信データに含ませてループ状通信路１０５に
送信する。そして、この送信されたデータは、この最下
流の処理ユニットから再び最上流の処理ユニツｌ−に送
信され、同様にループ状通信路１０５を流されるのであ
る。

この結果、ループ状通信路１０５を通過する毎に、変数
Ｍは＋１ずつ増加し、何周口かにはＭの値が同一機能の
処理ユニット群のうち、その時点で処理中の呼の数が最
も少ない処理ユニットの変数Ｎ以上となり、その処理ユ
ニットで処理されるのである。すなわち、発生した呼は
、常に処理中の呼の数が最も少ない処理ユニットで処理
され、負荷が均等化されているのである。

第２図および第３図はこの発明の他の実施例に係る分散
形処即装置における負荷分散装置を示すブロック図であ
る。更に詳しくは、第２図に示す負荷分子ｌｌ装置は最
下流以外の処理ユニットに設けられる負荷分散装置であ
り、第３図に示す負荷分散装置は最下流に設けられる負
荷分散装置である。

第２図の負荷分散装置は、第１図の実施例において比較
器３０７およびレジスタ３０５がそれぞれ比較器４０７
およびレジスタ４０５に代わり、インクリメンタ３１２
が削除されるとともに、ループ状通信路１０５を介して
供給される送信データに含まれる変数がＭとＬの２変数
を有する点が大きく異なるものである。なお、変数しは
初期値が変数Ｎの取り得る値の最大値であるような変数
である。

従って、レジスタ４０５はループ状通信路１０５を介し
て上流の処理ユニットから供給されるデータを通過させ
ながら変数ＭとＬとを検出してラッチし、この変数Ｍと
Ｌを比較器４０７に供給してカウンタ３０２からの変数
Ｎと比較する。比較の結果、Ｍ≧Ｎの場合には、比較器
４０７の一方の出力から信号（Ｍ≧Ｎ）が出力され、Ｌ
＞Ｎの場合には、比較器４０７の他方の出力から信号（
Ｌ＞Ｎ）が出力される。比較器４０７から出力信号（Ｍ
≧Ｎ）が出力された時には、セレクタ３０９に供給され
てループ状通信路１０５からレジスタ４０５を介した受
信データをインタフェース３０１を介してプロセッサに
供給するとともに、カウンタ３０２の変数Ｎを＋１する
が、出力信号（Ｍ≧Ｎ）が出力されない時には、セレク
タ３０９は受信データをセレクタ３１３の一方の入力に
供給する。また、比較器４０７の比較の結果、し〉Ｎの
時には、この比較器４０７からの出力信号（１＞Ｎ）に
よりセレクタ３１３が制御され、セレクタ３１３は他方
の入力に供給されているカウンタ３０２からの変数Ｎを
選択し、この変数Ｎを受信データのＬの位置に代入して
受信データとともにループ状通信路１０５に送信する。

また、第３図に示す最下流に設けられている処理ユニッ
トの負荷分散装置は、第２図の口筒分散装置において比
較器４０７の両川力信号をオア回路５１６でまとめ、こ
のオア回路５１６の出力でセレクタ３０９およびカウン
タ３０２を制御し、第２図のセレクタ３１３の代りにレ
ジスタからなる代入器５１３を設けるとともに、比較器
４０７の出力信号（ＬＡＮ）をインバータ５１７で反転
して、１−がＮＬＪ、下であるという信号（Ｎ≧Ｌ）を
発生し、この信＠（Ｎ≧し）で代入器５１３を制御して
、Ｎ≧Ｌの場合には受信データのＭｌ、：Ｌを代入して
ループ状通信路１０５に送信しているものである。

以上のように構成されたものにおいて、まず第２図に示
す最下流でない負荷分散装置においては、検出した変数
Ｍを比較器４０７においてカウンタ３０２からの変数Ｎ
と比較し、Ｍ≧Ｎの場合には、比較器４０７の出力信号
（Ｍ≧Ｎ）によりオア回路５１６を介してセレクタ３０
９を制御し、受信データをセレクタ３０９からインタフ
ェース３０１を介してプロセッサに供給するとともに、
カウンタ３０２の変数Ｎを＋１する。プロセッサが処理
を終了すると、プロセッサはカウンタ３０２の変数をＮ
にデクレメントして元に戻す。また、ＭくＮの場合には
、ＮとＬとを比較器４０７で比較し、Ｎ＜Ｌの場合には
、比較器４０７からの出力信号（Ｌ＞Ｎ）によりセレク
タ３１３を制御して受信データのＬの代りにカウンタ３
０２の変数Ｎをセレクタ３１３を介して代入してループ
状通信路１０５に送信する。更に、Ｎ≧Ｌの場合には、
ループ状通信路１０５からの受信データをレジスタ４０
５、セレクタ３０９、セレクタ３１３を介してそのまま
ループ状通信路１０５に送信する。

また、第３図に示す最下流の負荷分散装置においては、
オア回路５１６の作用によりＭ≧ＮまたはＬ＞Ｎの場合
には、受信データをプロセッサに供給するとともに、カ
ウンタ３０２の変数Ｎを＋１して、プロセッサで受信デ
ータを処理し、処理が終了すると、カウンタ３０２の変
数をＮにデクレメントする。上記以外の場合、すなわち
Ｎ≧Ｌの場合には、インバータ５１７の出力信号により
代入器５１３を制御して、受信データのＭにＬを代入し
てループ状通信路１０５に送信する。

以上のような動作の結果、第３図に示す最下流の負荷分
散装置から送信される呼のＭは通過した処理ユニットの
うち、最も処理中の呼数が少ない処理ユニットのＮを示
しているから、該呼はループ状通信路１０５を一周して
再びその同じ処理ユニットに供給され、ここで受信され
て処理されることになる。従って、発生した呼は常に処
理中の呼数が最も少ない処理ユニツ１−によって処理さ
れ、負荷の均等化が図られるのである。

［発明の効果１ 以上説明したように、この発明によれば、送信データに
含まれる変数Ｍが変数Ｎ以上のときデータを受信して変
数Ｎに所定値加算するとともに、データを処理後、変数
Ｎから所定値を減算し、変数Ｍが変数Ｎ未満のとき、最
下流でない処理ユニットにおいては送信データをそのま
まループ状通信路に送出し、最下流の処理ユニットにお
いては変数Ｍに所定値を加算して送信データをループ状
通信路に送出しているので、ループ状通信路に送信され
るデータは各処理ユニットのうちで最も処理中の呼数が
少ない処理ユニットによって受信されて処理されるため
、負荷は均等に分散され、処理速度が速くなるとともに
、各処理ユニット、特に最下流の処理ユニツ１−は上流
に接続されている他の処理ユニットの個数を意識しない
ため、各処理ユニットは各呼を自７↑的に処理すること
ができ、最下流の処理ユニットが故障してもすべての処
理が全所することがなく、高い信頼性を有し、また処理
ユニットの四散によってυ制御方法が変らず、υＪｔ［
ＩｔＩＡ構が簡単である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る分散形処理装置にお
ける負荷分散装置のブロック図、第２図および第３図は
この発明の他の実施例に係る分散形処理装置における負
荷分散装置であって、それぞれ最下流でない処理ユニッ
ト用の負荷分散装置および最下流の処理ユニットの負荷
分散装置のブロック図、第４図および第５図は従来の分
散形処理装置の説明図である。 １０５・・・ループ状通信路 ３０１・・・インタフェース ３０２・・・カウンタ ３０５・・・レジスタ ３０７・・・比較Δ ３０９．３１３・・・セレクタ ３１２・・・インクリメンタ ３１４・・・切替スイッチ 第４図 へ 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一方向性のループ状通信路に対してデータを発生
   する送信装置が接続されている点を最上流として複数の
   処理ユニットが接続されたループ状通信路に送信装置か
   ら送信される変数Ｍを有するデータを前記処理ユニット
   が受信して処理する分散形処理装置において各処理ユニ
   ットが均等に負荷を分散して受信するように各処理ユニ
   ット内で負荷の受信動作を制御する負荷分散装置におい
   て、最下流に設けられていない処理ユニットの負荷分散
   装置は、送信データから変数Ｍを検出する第１の検出手
   段と、変数Ｎを発生する変数発生手段と、前記検出した
   変数Ｍと変数Ｎとを比較する第１の比較手段と、変数Ｍ
   が変数Ｎ以上のとき送信データを受信して、変数Ｎに所
   定値を加算するとともに、受信したデータを処理し、該
   処理の終了後、変数Ｎから所定値を減算する第１の制御
   手段と、変数Ｍが変数Ｎ未満のとき送信データをループ
   状通信路にそのまま送出する第１の送出手段とを有し、
   最下流に設けられている処理ユニットの負荷分散装置は
   、送信データから変数Ｍを検出する第２の検出手段と、
   変数Ｎを発生する変数発生手段と、前記検出した変数Ｍ
   と変数Ｎとを比較する第２の比較手段と、変数Ｍが変数
   Ｎ以上のとき送信データを受信して、変数Ｎに所定値を
   加算するとともに、受信したデータを処理し、該処理の
   終了後、変数Ｎから所定値を減算する第２の制御手段と
   、変数Ｍが変数Ｎ未満のとき変数Ｍに所定値を加算して
   送信データをループ状通信路に送出する第２の送出手段
   とを有することを特徴とする分散形処理装置における負
   荷分散装置。
2. （２）前記送信装置は送信データに前記変数Ｍと初期値
   が前記変数の取り得る最大値である変数Ｌを付加する変
   数付加手段を有し、前記第１および第２の検出手段は送
   信データから変数Ｍに加えて変数Ｌを検出する第３の検
   出手段を有し、前記第１および第２の比較手段は変数Ｍ
   と変数Ｎとの比較に加えて変数Ｌと変数Ｎとを比較する
   第３の比較手段を有し、前記第１の送出手段は変数Ｌが
   変数Ｎ未満のとき送信データに含まれる変数Ｌに変数Ｎ
   を代入して送信データをループ状通信路に送出する第３
   の送出手段を有し、第２の制御手段は変数Ｌが変数Ｎ未
   満のとき送信データを受信して、変数Ｎに所定値を加算
   するとともに、受信したデータを処理し、該処理の終了
   後、変数Ｎから所定値を減算する第３の制御手段を有し
   、前記第２の送出手段は変数Ｌが変数Ｎ以下のとき送信
   データに含まれる変数Ｌを変数Ｍに代入して送信データ
   をループ状通信路に送出する第４の送出手段を有するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の分散形処理
   装置における負荷分散装置。