(57)【要約】【課題】  一連のコンピュータ処理からなるジョブをグリッドコンピューティングにより実行するシステムにおいてジョブ間の通信干渉を防止する。【解決手段】  ジョブを実行するための計算資源を有するリソース提供装置（401）と、該リソース提供装置の計算資源を用いてジョブを実行するジョブ要求装置（402）と、該ジョブ要求装置およびリソース提供装置に通信可能に接続された制御装置（403）とを備えるシステムにおいて、ジョブ要求装置が、ジョブの実行ごとに当該リソース提供装置および自装置間に仮想閉域ネットワークを形成するよう制御装置へ要求する。制御装置は、ジョブ要求装置からの要求に基づき該ジョブ要求装置および当該リソース提供装置間に仮想閉域ネットワークを形成する。【選択図】      図４
2006333082.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一連のコンピュータ処理からなるジョブを実行するための計算資源を有するリソース提供装置と、該リソース提供装置の計算資源を用いてジョブを実行するジョブ要求装置と、該ジョブ要求装置および前記リソース提供装置に通信可能に接続された制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記ジョブ要求装置およびリソース提供装置間に仮想閉域ネットワークを形成する手段を有し、
前記ジョブ要求装置は、ジョブの実行ごとに当該リソース提供装置および自装置間に仮想閉域ネットワークを形成するよう前記制御装置へ要求する手段を有することを特徴とするグリッド通信システム。
【請求項２】
前記リソース提供装置は、自装置が存在する仮想閉域ネットワークに接続されたジョブ要求装置から要求されるジョブ内容に基づき計算資源を稼動させる手段を有することを特徴とする請求項１記載のグリッド通信システム。
【請求項３】
前記制御装置は、
それぞれがファイアウォールにより区切られる複数の内部ネットワークに設けられ、
相互に異なる内部ネットワークに存在する前記ジョブ要求装置およびリソース提供装置間に仮想閉域ネットワークを形成することを特徴とする請求項１又は２記載のグリッド通信システム。
【請求項４】
一連のコンピュータ処理からなるジョブを実行するための計算資源を有するリソース提供装置と該リソース提供装置の計算資源を用いてジョブを実行するジョブ要求装置とに通信可能に接続され、
前記ジョブ要求装置によるジョブの実行ごとに該ジョブ要求装置およびリソース提供装置間に仮想閉域ネットワークを形成する手段を有することを特徴とする制御装置。
【請求項５】
それぞれがファイアウォールにより区切られる複数の内部ネットワークに設けられ、
相互に異なる内部ネットワークに存在する前記ジョブ要求装置およびリソース提供装置間に仮想閉域ネットワークを形成することを特徴とする請求項４記載の制御装置。
【請求項６】
コンピュータを、請求項４又は５記載の制御装置として機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項７】
一連のコンピュータ処理からなるジョブを実行するための計算資源を有するリソース提供装置とジョブ要求装置との間に仮想閉域ネットワークを形成する制御装置に接続され、
ジョブの実行ごとに当該リソース提供装置および自装置間に仮想閉域ネットワークを形成するよう前記制御装置へ要求し該要求により形成された仮想閉域ネットワークを通じて前記リソース提供装置の計算資源により前記ジョブを実行する手段を有することを特徴とするジョブ要求装置。
【請求項８】
コンピュータを、請求項７記載のジョブ要求装置として機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項９】
一連のコンピュータ処理からなるジョブを実行するための計算資源を有するリソース提供装置であって、
リソース提供装置の計算資源を用いてジョブを実行するジョブ要求ノードと当該リソース提供装置との間にジョブの実行ごとに仮想閉域ネットワークを形成する制御装置に接続され、
自装置が存在する仮想閉域ネットワークに接続されたジョブ要求装置から要求されるジョブ内容に基づき計算資源を稼動させる手段を有することを特徴とするリソース提供装置。
【請求項１０】
コンピュータを、請求項９記載のリソース提供装置として機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項１１】
一連のコンピュータ処理からなるジョブを実行するための計算資源を有するリソース提供装置と、該リソース提供装置の計算資源を用いてジョブを実行するジョブ要求装置と、該ジョブ要求装置および前記リソース提供装置に通信可能に接続された制御装置とを備えるシステムにおいて、
前記ジョブ要求装置が、ジョブの実行ごとに当該リソース提供装置および自装置間に仮想閉域ネットワークを形成するよう前記制御装置へ要求し、
前記制御装置が、前記ジョブ要求装置からの要求に基づき該ジョブ要求装置および当該リソース提供装置間に仮想閉域ネットワークを形成することを特徴とするグリッド通信方法。
【請求項１２】
前記リソース提供装置が、自装置が存在する仮想閉域ネットワークに接続されたジョブ要求装置から要求されるジョブ内容に基づき計算資源を稼動させることを特徴とする請求項１１記載のグリッド通信方法。
【請求項１３】
それぞれがファイアウォールにより区切られる複数の内部ネットワークに前記制御装置を配備し、
前記制御装置が、相互に異なる内部ネットワークに存在する前記ジョブ要求装置およびリソース提供装置間に仮想閉域ネットワークを形成することを特徴とする請求項１１又は１２記載のグリッド通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のコンピュータがネットワーク接続されたシステムにおいて、コンピュータが他のコンピュータの計算資源を用いて情報処理を行うグリッドコンピューティングに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ネットワーク上の複数のコンピュータを用いて所定の情報処理を行う分散処理の一種にグリッドコンピューティングが知られている。グリッドコンピューティングは、あるコンピュータが他のコンピュータの演算機能や記憶容量等の計算資源を利用して情報処理を行うよう両者を協働させることにより、仮想的に１つの高性能コンピュータを実現するという技術である。グリッドコンピューティングにおいて計算資源を提供する各コンピュータは、セキュリティポリシーが同一のネットワークに存在するものに限らず、セキュリティポリシーが異なるネットワークに散在するものであってもよい。
【０００３】
このようなグリッドコンピューティングに関する技術は、例えば、後述の特許文献１に記載されている。特許文献１に記載の技術は、計算資源を提供するコンピュータの各々が自身の状態情報を保持し、これらのコンピュータに対し、依頼元コンピュータが、所望の計算資源を示す要件情報を送信する。依頼元コンピュータは、要件を満たすと応答した計算資源コンピュータに処理を依頼する。上記技術によれば、最適な計算資源をリアルタイムに発見することができる。
【特許文献１】特開２００５−０３８３３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載のシステムのような従来のグリッド通信システムでは、上記の依頼元コンピュータに相当するコンピュータが複数存在することがある。その様子を図５に模式的に示す。図示の例は、ジョブ要求ノード１０１とリソースノード１０３／１０４とのグリッド通信、及び、ジョブ要求ノード１０２とリソースノード１０４／１０５とのグリッド通信がグリッド通信ネットワーク１０６において実施される例である。
【０００５】
しかしながら、図５に示すような従来のグリッドコンピューティングでは、複数のジョブのグリッド通信が共通のネットワーク（１０６）で実施されることから、各ジョブの通信トラヒックが干渉することにより、通信品質の劣化を招くおそれがある。
【０００６】
また、ジョブを迅速に実行するには、例えば、図５に示すリソースノード１０３に対するジョブ要求ノード１０２からのアクセスのような、各リソースノードに対する対象外のジョブ要求ノードからのアクセスを抑止することが考えられるが、そのためには、すべてのリソースノードに個別にファイアウォールを導入する必要がある。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、グリッドコンピューティングにより複数のジョブを円滑に実行し得る手法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るグリッド通信システムは、一連のコンピュータ処理からなるジョブを実行するための計算資源を有するリソース提供装置と、該リソース提供装置の計算資源を用いてジョブを実行するジョブ要求装置と、該ジョブ要求装置および前記リソース提供装置に通信可能に接続された制御装置とを備え、前記制御装置は、前記ジョブ要求装置およびリソース提供装置間に仮想閉域ネットワークを形成する手段を有し、前記ジョブ要求装置は、ジョブの実行ごとに当該リソース提供装置および自装置間に仮想閉域ネットワークを形成するよう前記制御装置へ要求する手段を有する。
【０００９】
本発明に係るグリッド通信方法は、一連のコンピュータ処理からなるジョブを実行するための計算資源を有するリソース提供装置と、該リソース提供装置の計算資源を用いてジョブを実行するジョブ要求装置と、該ジョブ要求装置および前記リソース提供装置に通信可能に接続された制御装置とを備えるシステムにおいて、前記ジョブ要求装置が、ジョブの実行ごとに当該リソース提供装置および自装置間に仮想閉域ネットワークを形成するよう前記制御装置へ要求し、前記制御装置が、前記ジョブ要求装置からの要求に基づき該ジョブ要求装置および当該リソース提供装置間に仮想閉域ネットワークを形成するという方法である。
【００１０】
本発明の基本概念を図１を用いて説明すると、本発明は、ジョブ要求装置としてのジョブ要求ノード（２０１、２０２）と、リソース提供装置としてのリソースノード（２０３、２０４、２０５）とのグリッド通信を行うにあたり、通信帯域が保障された仮想的な専用回線網である仮想閉域ネットワーク（２０６、２０７）をジョブごとに形成するというものである。
【００１１】
具体的には、図１に示すように、ジョブ要求ノード２０１がリソースノード２０３／２０４を用いてジョブを実行する際には仮想閉域ネットワーク２０６が形成される一方で、ジョブ要求ノード２０２がリソースノード２０４／２０５を用いてジョブを実行する際には仮想閉域ネットワーク２０７が形成される。ジョブ要求ノード２０１及びジョブ要求ノード２０２は、それぞれに割り当てられた仮想閉域ネットワーク（２０６、２０７）上で、対象のリソースノードとのグリッド通信によりジョブを実行する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ジョブ要求装置がジョブを実行するごとに、このジョブ要求装置と当該リソース提供装置との間に仮想閉域ネットワークが形成されることから、ジョブのための通信帯域を確保できると共に、ジョブの独立性を高めることができる。これにより、たとえ複数のジョブが並行して行われても、ジョブ間の通信干渉を防止することができる。また、ジョブ実行中に対象外の装置からアクセスされることによる処理の中断やデータの漏洩を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図２は、本実施形態のシステム３００の構成を示すブロック図である。システム３００は、インターネット３０６に対しFirewall３０５により区切られる内部ネットワーク３００ａと、インターネット３０６に対しFirewall３１１に区切られる内部ネットワーク３００ｂとを備える。
【００１４】
内部ネットワーク３００ａは、本発明のジョブ要求装置に対応するコンピュータであるジョブ要求ノード３０１と、本発明の制御装置に対応するコンピュータである制御サーバ３０２と、本発明のリソース提供装置に対応するコンピュータである２つのリソースノード３０３／３０４とを備える。
【００１５】
また、他方の内部ネットワーク３００ｂは、内部ネットワーク３００ａの上記構成と同様に、ジョブ要求ノード３０７と、制御サーバ３０８と、リソースノード３０９／３１０とを備える。なお、ジョブ要求ノード及びリソースノード、並びに内部ネットワークの数量は、図示の数量に限らず、必要に応じて適宜変更が可能である。
【００１６】
ジョブ要求ノード３０１は、自己の内部ネットワーク３００ａにあるリソースノード３０３／３０４、あるいは他方の内部ネットワーク３００ｂのリソースノード３０９／３１０が有する計算資源を利用してジョブを実行する。また、ジョブ要求ノード３０８も、同様に、自己の内部ネットワーク３００ｂのリソースノード３０９／３１０に限らず、他方の内部ネットワーク３００ａのリソースノード３０３／３０４を利用してジョブを実行する。
【００１７】
制御サーバ３０２は、ジョブ要求ノード３０１が何れかのリソースノードに対しジョブの処理を要求する際に、このジョブ要求ノード３０１からの依頼により、ジョブ要求ノード３０１及び当該リソースノード間に仮想閉域ネットワークを形成する。
【００１８】
仮想閉域ネットワークは、ジョブ要求ノード３０１及び当該リソースノード間をトンネリングにより接続する、すなわち仮想的な専用回線により接続するものである。この仮想閉域ネットワークの実施には、例えば、従来知られたＬ２ＴＰ（Layer-2 Tunneling Protocol）あるいはＰＰＴＰ（Point to Point Tunneling Protocol）等のトンネリングプロトコルや、ＳＳＬ（Secure Socket Layer）及びＳＩＰ（Session Initiation Protocol）等の通信プロトコルを用いる。
【００１９】
図３に、本実施形態のシステム３００のソフトウェア構成を示す。図３に示すジョブ要求ノード４０１、制御サーバ４０２及びリソースノード４０３は、それぞれ、図２に示す任意のジョブ要求ノード（３０１、３０８）、任意の制御サーバ（３０２、３０７）及び任意のリソースノード（３０３、３０４、３０９、３１０）を表す。
【００２０】
ジョブ要求ノード４０１のグリッドミドルウェア４１１は、ジョブ要求アプリケーション４１０によりジョブ実行の要求があったとき、仮想閉域ネットワーク制御部４１２に対し仮想閉域ネットワーク４２０の形成を要求し、ジョブ実行が終了するとき、仮想閉域ネットワーク４２０の解除を要求するプログラムである。また、グリッドミドルウェア４１１は、仮想閉域ネットワーク４２０上でリソースノード４０３のグリッドミドルウェア４１５と通信し、このリソースノード４０３の計算資源であるグリッドリソース４１６を利用して当該ジョブを実行する。
【００２１】
仮想閉域ネットワーク制御部４１２は、制御サーバ４０２に対して、仮想閉域ネットワーク４２０の形成／解除を依頼するプログラムである。
【００２２】
制御サーバ４０２の仮想閉域ネットワーク管理部４１３は、ジョブ要求ノード４０１から仮想閉域ネットワーク４２０の形成依頼を受けたとき、このジョブ要求ノード４０１及び対象のリソースノード４０３間に仮想閉域ネットワーク４２０を形成するプログラムである。
【００２３】
仮想閉域ネットワーク管理部４１３は、仮想閉域ネットワーク４２０を形成する都度、それらをリストに記録し、これにより現在有効な仮想閉域ネットワーク４２０を認識する。そして、リストアップされている仮想閉域ネットワーク４２０について、ジョブ要求ノード４０１及びリソースノード４０３間の通信を管理する。
【００２４】
リソースノード４０３の仮想閉域ネットワーク制御部４１４は、制御サーバ４０２からの指示に基づき仮想閉域ネットワーク４２０に関する処理を行うプログラムである。グリッドミドルウェア４１５は、ジョブ要求ノード４０１から要求されたジョブの処理を、自ノードのグリッドリソース４１６により実行、あるいは他ノードとの協働により実行することにより、ジョブ要求ノード４０１に対し計算資源を提供するプログラムである。
【００２５】
図４を用いて、システム３００におけるグリッド通信の基本動作を説明する。まず、ジョブ要求ノード４０１は、実行すべきジョブを作成し、それを認識すると（ステップＳ１）、制御サーバ４０２に対して、このジョブのための仮想閉域ネットワークの形成を依頼する (ステップＳ２)。制御サーバ４０２への依頼は、例えば、対象となるグリッドリソース４１６の識別情報、あるいはリソースノード４０３自体の識別情報を通知することにより行うことができる。
【００２６】
制御サーバ４０２は、ジョブ要求ノード４０１から上記依頼を受けると、仮想閉域ネットワークを形成するために、対象となるリソースノード４０３に対し相互間にグリッド通信ネットワークを確立するよう指示する（ステップＳ３、Ｓ４）。リソースノード４０３のグリッド通信ネットワークが確立されると、制御サーバ４０２は、仮想閉域ネットワークを形成した旨をジョブ要求ノード４０１へ通知すると共に、現在有効な仮想閉域ネットワークのリストを更新する。このようにして仮想閉域ネットワークが形成されることにより、ジョブ実行のための通信帯域を確保することができる。
【００２７】
ジョブ要求ノード４０１は、 制御サーバ４０２から仮想閉域ネットワークが形成されたとの通知を受けた後、この仮想閉域ネットワーク上でリソースノード４０３から計算資源の提供を受けることにより、当該ジョブを実行する (ステップＳ５)。
【００２８】
制御サーバ４０２は、ジョブ要求ノード４０１がジョブを実行する間、その仮想閉域ネットワークを管理・保守する (ステップＳ６)。仮想閉域ネットワークの管理・保守とは、ネットワークの排他性および通信品質を維持するための通信処理を行うことを指す。この通信処理を、例えば、図１に示す仮想閉域ネットワーク２０６に対し行う場合、制御サーバ４０２は、ジョブ要求ノード２０１、リソースノード２０３及びリソースノード２０４間の交信を許可する一方で、リソースノード２０３に対するジョブ要求ノード２０２からのアクセスのような、仮想閉域ネットワーク２０６外からのアクセスは遮断するよう制御することとなる。
【００２９】
ジョブ要求ノード４０１は、リソースノード４０３による計算資源の提供が終了すると、制御サーバ４０２に対して仮想閉域ネットワークの解除を依頼する (ステップＳ７)。
【００３０】
制御サーバ４０２は、ジョブ要求ノード４０１からの解除依頼を受けたとき、前述のリストから該当の記録を削除すると共に、リソースノード４０３に対しグリッド通信ネットワークの開放を指示する（ステップＳ８、Ｓ９）。そして、仮想閉域ネットワークの解除が完了した旨をジョブ要求ノード４０１へ通知する。ジョブ要求ノード４０１は、制御サーバ４０２から仮想閉域ネットワークの解除通知を受けると、当該ジョブを終了させる (ステップＳ１０)。
【００３１】
なお、仮想閉域ネットワークの対象となるリソースノード４０３は、ジョブ要求ノード４０１と同一の内部ネットワーク（３００ａ、３００ｂ）に存在するものに限らず、ジョブ要求ノード４０１とは異なる内部ネットワークに存在するものであってもよい。その一例として、図２を参照し、内部ネットワーク３００ａのジョブ要求ノード３０１が内部ネットワーク３００ｂのリソースノード３０９を利用しようとするケースを説明する。
【００３２】
まず、制御サーバ３０２は、リソースノード３０９が存在する内部ネットワーク３００ｂの制御サーバ３０７に対して、リソースノード３０９を仮想閉域ネットワークへ参加させるよう依頼する。この依頼を受けた制御サーバ３０７は、指定された仮想閉域ネットワークにリソースノード３０９を参加させる処理を行う。
【００３３】
さらに、制御サーバ３０７は、リソースノード３０９と、内部ネットワーク３００ａのジョブ要求ノード３０１との通信が許可されるよう通信設定を行う。具体的には、例えば、制御サーバ３０２及び制御サーバ３０７の双方が、従来知られたトンネリング技術により、それぞれの属する内部ネットワーク（３００ａ、３００ｂ）のFirewall（３０５、３１１）に対し前述の通信を許可するよう動的に設定するという方法がある。
【００３４】
また、上記方法に代えて、制御サーバ３０２と制御サーバ３０７との間に予め設定されているトンネル通信路を使用して、リソースノード３０１とリソースノード３０９との通信を行うようにしてもよい。
【００３５】
以上説明した実施形態によれば、ジョブ要求ノード４０１が実行するジョブごとに、ジョブ要求ノード４０１と当該リソースノード４０３との仮想閉域ネットワークが形成されることから、ジョブの独立性を高めることができる。これにより、たとえシステム３００において複数のジョブが並行して行われていても、ジョブ間の通信干渉を防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、グリッドコンピューティングにより実行すべきジョブに独立性が要求されるシステムに好適である。具体的には、例えば、本発明をグリッドコンピューティングによるジョブ処理サービスに適用した場合、そのプロバイダは、各社から依頼されたジョブを互いに独立して実行させることができる。これにより、各社のジョブに対するセキュリティを維持しつつ各ジョブを迅速に実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の基本概念を説明するための説明図である。
【図２】本発明の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図３】実施形態のソフトウェア構成を示すブロック図である。
【図４】実施形態の動作手順を説明するためのシーケンス図である。
【図５】従来のグリッドコンピューティングを説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００３８】
４０１  ジョブ要求ノード
４０２  制御サーバ
４０３  リソースノード
４２０  仮想閉域ネットワーク
４１０：ジョブ要求アプリケーション、４１１：グリッドミドルウェア、４１２：仮想閉域ネットワーク制御部、４１３：仮想閉域ネットワーク管理部、４１４：仮想閉域ネットワーク制御部、４１５：グリッドミドルウェア、４１６：グリッドリソース
【図１】
2006333082.tif 000003
【図２】
2006333082.tif 000004
【図３】
2006333082.tif 000005
【図４】
2006333082.tif 000006
【図５】
2006333082.tif 000007