(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動ノードと、前記移動ノードの位置情報を管理する複数のホームエージェントサーバと、前記移動ノードのアクセス認証を行う認証サーバと、を含む通信ネットワークにおける負荷分散システムであって、
前記認証サーバは、前記移動ノードのユーザ特性を格納した特性情報データベースと、前記各ホームエージェントサーバの負荷状態を格納した負荷情報データベースと、を有し、前記移動ノードのアクセス認証要求を受けた場合に、前記移動ノードのユーザ特性と、前記各ホームエージェントサーバの負荷状態とに基づいて、前記移動ノードに割り当てるホームエージェントサーバの選択処理を行う
ことを特徴とする負荷分散システム。
【請求項２】
前記認証サーバは、前記複数のホームエージェントサーバの負荷状態を取得するヘルスチェック手段を更に備え、
前記ヘルスチェック手段により取得した前記各ホームエージェントサーバの負荷状態に基づいて、前記負荷情報データベースに格納した前記各ホームエージェントサーバの負荷状態を更新する
ことを特徴とする請求項１記載の負荷分散システム。
【請求項３】
前記各ホームエージェントサーバは、自己の負荷状態を取得する自己ヘルスチェック手段と、自己の負荷状態を監視する負荷監視手段と、を備え、
前記自己ヘルスチェック手段は、前記認証サーバから負荷状態取得要求を受けた場合に、前記負荷監視手段で監視した自己の負荷状態を取得して、前記認証サーバへと返信する
ことを特徴とする請求項２記載の負荷分散システム。
【請求項４】
前記通信ネットワークが、モバイルＩＰを用いた通信ネットワークである
ことを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項記載の負荷分散システム。
【請求項５】
移動ノードと、前記移動ノードのアクセス認証を行う認証サーバと、前記認証サーバにより前記移動ノードに割り当てられる複数の割当サーバと、を含む通信ネットワークにおける負荷分散方法であって、
前記認証サーバは、前記移動ノードのユーザ特性を格納した特性情報データベースと、前記各割当サーバの負荷状態を格納した負荷情報データベースと、を有し、前記移動ノードのアクセス認証要求を受けた場合に、前記移動ノードのユーザ特性と、前記各割当サーバの負荷状態とに基づいて、前記移動ノードに割り当てる割当サーバの選択処理を行う
ことを特徴とする負荷分散方法。
【請求項６】
前記複数の割当サーバの負荷状態を取得し、前記取得した各割当サーバの負荷状態に基づいて、前記負荷情報データベースに格納した前記各割当サーバの負荷状態を更新する
ことを特徴とする請求項５記載の負荷分散方法。
【請求項７】
前記複数の割当サーバの負荷状態を監視し、前記認証サーバから前記複数の割当サーバに対する負荷状態の取得要求を受けた場合に、前記監視した複数の割当サーバの負荷状態を取得して、前記認証サーバへと返信する
ことを特徴とする請求項６記載の負荷分散方法。
【請求項８】
前記通信ネットワークが、モバイルＩＰを用いた通信ネットワークである
ことを特徴とする請求項５乃至７いずれか１項記載の負荷分散方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負荷分散システム及び負荷分散方法に関し、特にモバイルＩＰを用いた負荷分散システム及び負荷分散方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複数のネットワークを相互接続した環境において、ユーザ端末がネットワーク間を移動した場合であっても、同じＩＰアドレスで継続的に通信を可能とする技術が提案されている。Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）では、ユーザ端末である移動ノード（ＭＮ：Ｍｏｂｉｌｅ  Ｎｏｄｅ）と通信相手ノード（ＣＮ：Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｔ  Ｎｏｄｅ）との中間に、ホーム・エージェント（ＨＡ：Ｈｏｍｅ  Ａｇｅｎｔ）サーバと呼ばれる通信中継装置が設置される。ＨＡサーバがＭＮの位置管理やデータ転送などの処理を行うことにより、ユーザ端末がネットワーク間を移動した場合においても、その移動した端末へのパケット転送が可能となる。
【０００３】
このようなＭｏｂｉｌｅ  ＩＰを用いた通信システムにおいて、ＨＡサーバが収容するＭＮ数の増加に伴って、通信トラヒックの増加が発生する。このため、ＨＡサーバが行う処理は高負荷となり、これがボトルネックとなって端末間の通信性能に影響が出る場合がある。このような高い負荷となることを回避又は緩和する従来技術としては、リダイレクト方式によるＨＡサーバ負荷分散システムやロードバランサ方式によるＨＡサーバ負荷分散システムなどが知られている（非特許文献１及び２など）。
【０００４】
リダイレクト方式によるＨＡサーバ負荷分散システムでは、高負荷状態のＨＡサーバが割り当て要求を受けた場合には、ＨＡサーバは受信した割り当て要求を拒否して、他のＨＡサーバのＩＰアドレスをその割り当て要求に対する応答として通知する。これにより、他のＨＡが高負荷状態のＨＡサーバの代行となり、負荷分散を実現する。
【０００５】
図８は、リダイレクト方式によるＨＡサーバの負荷分散システムを示す構成図である。図８に示すように、リダイレクト方式によるＨＡサーバ負荷分散システムは、移動可能なユーザ端末であるＭＮ（Ｍｏｂｉｌｅ  Ｎｏｄｅ)２１と、認証サーバであるＡＡＡ(Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ，  Ａｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ａｃｃｏｕｎｔｉｎｇ)サーバ２３と、ＭＮ２１とＡＡＡサーバ２３間の認証処理の取次ぎを行うＮＡＳ(Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｓｅｒｖｅｒ)２２と、ＭＮ２１の移動検出を補助すると共に経路制御サービスを提供するＦＡ（Ｆｏｒｅｉｇｎ  Ａｇｅｎｔ）２２と、複数のＨＡサーバ９０と、から構成される。ここで、ＡＡＡサーバ２３は各ＨＡサーバ（６１乃至６３）のＩＰアドレスを保持している。また、各ＨＡサーバ（６１乃至６３）は他のＨＡサーバのＩＰアドレスを保持している。
【０００６】
ここで、リダイレクト方式による負荷分散システムの動作説明に先立って、Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰシステムで実行されるコネクションセットアップ処理について説明する。コネクションセットアップ処理は、アクセス認証及びシグナリング処理から構成され、ＭＮ２１がデータ通信処理を開始するより前に実行される。アクセス認証とは、ＭＮ２１がインターネットアクセス及びモビリティサービスを契約した正規のユーザであるか否かについて、Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰシステムを提供する事業者がＡＡＡサーバ２３により行う認証処理を指す。アクセス認証は、ＭＮ２１とＡＡＡサーバ２３間の認証処理に関わるメッセージの交換をＮＡＳが取り次ぐことで実現される。また、シグナリング処理とは、ＨＡサーバ９０が保持するＭＮ２１の位置管理情報データベースを更新するために実行される処理であり、ＭＮ２１又はＦＡ２２とＨＡサーバ９０との間で実行されるＲＲＱ(Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔ)メッセージ及びＲＲＰ(Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  Ｒｅｐｌｙ)メッセージの交換処理と、ＢＣ(Ｂｉｎｄｉｎｇ  Ｃａｃｈｅ)と呼ばれるＨＡサーバ９０が保持するＭＮ２１の位置管理データベースの更新処理とで構成される。これら処理の順番としては、まず、アクセス認証が実行され、次にシグナリング処理が実行される。
【０００７】
次いで、図９のシーケンス図を参照して、リダイレクト方式による負荷分散システムの動作について説明する。まず、ＭＮ２１とＮＡＳ２２とＡＡＡサーバ２３の間で、アクセス認証処理が実行される（Ｓ２０１）。アクセス認証の際には、ＡＡＡサーバ２３は自身が保持している各ＨＡサーバ９０のＩＰアドレスからラウンドロビンアルゴリズムにより任意のＨＡサーバ９０を選択し、選択したＨＡサーバ９０のＩＰアドレスをＭＮ２１に割り当てる。
【０００８】
アクセス認証が完了した後、シグナリング処理が実行される。リダイレクト方式では、シグナリング処理の際に負荷分散処理が行われる。まず、ＭＮ２１は、ＨＡサーバ割り当て要求を示す情報を格納したＲＲＱ(Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔ)メッセージを、ＡＡＡサーバ２３から通知されたＨＡサーバ６１へと送信する（Ｓ２０２、２０３）。その際、ＦＡ２２はＲＲＱメッセージを代理受信し、ＨＡサーバ６１へと転送する。そして、ＲＲＱメッセージを受信したＨＡサーバ６１は、その負荷状態が高負荷な場合にはＨＡサーバ割り当て要求を拒否して、ＨＡサーバ割り当て要求の拒否を示す情報と、自身の代行となるＨＡサーバのＩＰアドレスとをＲＲＰ(Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  Ｒｅｐｌｙ)メッセージに格納してＦＡ２２へと送信する（Ｓ２０４）。そのＲＲＰメッセージを受信したＦＡ２２は、これを更にＭＮ２１へと転送する（Ｓ２０５）。ＲＲＰメッセージを受信したＭＮ２１は、そこに含まれる割り当て要求の拒否を示す情報を参照することで、ＨＡサーバ６１が高負荷であることを認識するとともに、代行となるサーバ６２のＩＰアドレスを取得する。
【０００９】
ＭＮ２１は、ＨＡサーバ割り当て要求を示す情報を付加したＲＲＱ(Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔ)メッセージを代行のＨＡサーバ６２へと送信する（Ｓ２０６、２０７）。その際、ＦＡ２２はＲＲＱメッセージを代理受信し、ＨＡサーバ６２へと転送する。そして、ＲＲＱメッセージを受信した代行のＨＡサーバ６２は、自身の負荷状態が低負荷の場合にはＨＡサーバ割り当て要求を受け入れ、ＨＡサーバ割り当て要求の受け入れを示す情報を格納したＲＲＰ(Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  Ｒｅｐｌｙ)メッセージをＦＡ２２へ送信する（Ｓ２０８）。そのＲＲＰメッセージを受信したＦＡ２２は、これを更にＭＮ２１へと転送する（Ｓ２０９）。ＭＮ２１がこのＲＲＰメッセージを受信することで負荷分散処理が完了する。尚、代行のＨＡサーバ６２の負荷状態が高負荷である場合には、ＭＮ２１は再度、他のＨＡサーバ９０へとＨＡサーバ割り当て要求を送信する。
【００１０】
次に、負荷分散中継装置であるロードバランサ（ＬＢ：Ｌｏａｄ  Ｂａｌａｎｃｅｒ)を用いたＨＡサーバ負荷分散システムについて説明する。この負荷分散システムでは、複数のＨＡサーバに加えてＬＢを更に導入し、ＬＢがＨＡサーバ割り当て要求された際には、ＬＢは複数のＨＡサーバから負荷分散を考慮したサーバの選択を行い、選択したＨＡサーバをＭＮへ割り当てることで負荷分散を実現する。ＬＢがＨＡサーバの負荷状態を判断するために利用する情報としては、標準化されていない独自のプロトコルを用いてＨＡサーバからＬＢへと通知される情報を利用する。
【００１１】
図１０は、ロードバランサ方式によるＨＡサーバの負荷分散システムを示す構成図である。図１０に示すように、従来のロードバランサ方式によるＨＡサーバ負荷分散システムは、移動可能なユーザ端末であるＭＮ（Ｍｏｂｉｌｅ  Ｎｏｄｅ)３１と、認証サーバであるＡＡＡ(Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ，  Ａｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ａｃｃｏｕｎｔｉｎｇ)サーバ３３と、ＭＮ３１とＡＡＡサーバ３３間の認証処理の取次ぎを行うＮＡＳ(Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｓｅｒｖｅｒ)３２と、ＭＮ３１の移動検出を補助すると共に経路制御サービスを提供するＦＡ（Ｆｏｒｅｉｇｎ  Ａｇｅｎｔ）３２と、ロードバランサ装置であるＬＢ３４と、複数のＨＡサーバ９０と、から構成される。ここで、ＡＡＡサーバ３３はＬＢ３４のＩＰアドレスを保持しており、ＬＢ３４は各ＨＡサーバ（７１乃至７３）のＩＰアドレスを保持している。図１０に示したロードバランサ方式によるＨＡサーバの負荷分散システムは、図８に示したリダイレクト方式によるＨＡサーバ負荷分散システムと比べて、ＬＢ３４が導入されている点において異なる。
【００１２】
図１１のシーケンス図を参照して、ロードバランサ方式による負荷分散システムの動作について説明する。まず、ＭＮ３１とＮＡＳ３２とＡＡＡサーバ３３の間で、アクセス認証処理が実行される（Ｓ３０１）。アクセス認証の際には、ＡＡＡサーバ３３は自身が保持しているＬＢ３４のＩＰアドレスをＭＮ３１に割り当てる。
【００１３】
アクセス認証が完了した後、シグナリング処理が実行される。ＭＮ３１は、ＨＡサーバ割り当て要求を示す情報を格納したＲＲＱ(Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔ)メッセージをＡＡＡサーバ３３から通知されたＬＢ３４へと送信する（Ｓ３０２、３０３）。その際、ＦＡ３２はＲＲＱメッセージを代理受信すると、これをＬＢ３４へと転送する。ＨＡサーバ割り当て要求を示す情報が格納されたＲＲＱメッセージを受信したＬＢ７１は、負荷状態を考慮したＨＡサーバ９０の選択を行い、選択したＨＡサーバ９０へとＲＲＱメッセージを転送する（Ｓ３０４）。
【００１４】
ＬＢ３４により選択されたＨＡサーバ７１は、ＲＲＱメッセージを受信すると、自身のＩＰアドレスをＲＲＰ(Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  Ｒｅｐｌｙ)メッセージに格納してＦＡ３２へと送信する（Ｓ３０５）。ＲＲＰメッセージを受信したＦＡ３２は、これをＭＮ３１へと転送する。そして、ＲＲＰメッセージを受信したＭＮ３１は、そこに含まれるＨＡサーバ７１のＩＰアドレスを取得して、このＨＡサーバ７１を使用して以後の通信を行う。
【非特許文献１】Ｒｅｑｕｅｓｔ  ｆｏｒ  Ｃｏｍｍｅｎｔｓ：  ４４３３，Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰｖ４  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｈｏｍｅ  Ａｇｅｎｔ  （ＨＡ）  Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ，２００７．
【非特許文献２】ＣＩＳＣＯ  ＳＹＳＴＥＭＳ，「ＣＩＳＣＯ  ＨＯＭＥ  ＡＧＥＮＴ  ＲＥＤＵＮＤＡＮＣＹ  ＡＮＤ  ＬＯＡＤ  ＢＡＬＡＮＣＩＮＧ」，http://www.cisco.com/en/US/products/ps5940/products_white_paper0900aecd802921f0.shtml，２００７．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、リダイレクト方式によるＨＡサーバの負荷分散システムにおいては、シグナリング処理時の遅延時間が増加するという問題点がある。即ち、リダイレクト方式によるＨＡの負荷分散システムにおいては、ＭＮへ割り当てられるＨＡサーバが高負荷である場合にはリダイレクト処理が発生するため、シグナリング処理時の遅延時間が増加する。この問題点は、ＨＡサーバの割り当てに際して、負荷状態を考慮した割り当てを行っていないことに起因する。
【００１６】
また、ロードバランサ方式によるＨＡサーバの負荷分散システムにおいても、以下に示す問題点が挙げられる。まず、第１の問題点として、ロードバランサ方式によるＨＡサーバの負荷分散システムでは、ＨＡサーバの選択処理をロードバランサが行っているため、ロードバランサの導入が必須となり、ロードバランサの設置コスト及び運用コストが発生する点が挙げられる。そして、第２の問題点として、ロードバランサは、ＭＮが送信するＲＲＱメッセージを代理受信してＨＡサーバへと転送する処理を行うため、代理受信と転送処理による遅延時間が発生するという点が挙げられる。さらに、第３の問題点として、ロードバランサ方式によるＨＡサーバの負荷分散システムではＭＮのユーザ特性を考慮していないため、大量のデータ通信を行う可能性がある多数のＭＮが、同一のＨＡサーバに割り当てられる可能性がある。このため、多数のＭＮが一斉に大量のデータ通信を行った場合にはＨＡサーバに高負荷をもたらし、ＨＡサーバに収容されているＭＮの通信性能が大きく劣化するという問題点がある。
【００１７】
本発明の目的は、以上の問題点を解決して、移動ノードの特性及びホーム・エージェントの負荷状態を考慮して、適切なホーム・エージェントを選択することが可能な負荷分散システム、負荷分散方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明に係る負荷分散システムの一態様は、移動ノードと、前記移動ノードの位置情報を管理する複数のホームエージェントサーバと、前記移動ノードのアクセス認証を行う認証サーバと、を含む通信ネットワークにおける負荷分散システムであって、前記認証サーバは、前記移動ノードのユーザ特性を格納した特性情報データベースと、前記各ホームエージェントサーバの負荷状態を格納した負荷情報データベースと、を有し、前記移動ノードのアクセス認証要求を受けた場合に、前記移動ノードのユーザ特性と、前記各ホームエージェントサーバの負荷状態とに基づいて、前記移動ノードに割り当てるホームエージェントサーバの選択処理を行うものである。
【００１９】
また、本発明に係る負荷分散方法の一態様は、移動ノードと、前記移動ノードのアクセス認証を行う認証サーバと、前記認証サーバにより前記移動ノードに割り当てられる複数の割当サーバと、を含む通信ネットワークにおける負荷分散方法であって、前記認証サーバは、前記移動ノードのユーザ特性を格納した特性情報データベースと、前記各割当サーバの負荷状態を格納した負荷情報データベースと、を有し、前記移動ノードのアクセス認証要求を受けた場合に、前記移動ノードのユーザ特性と、前記各割当サーバの負荷状態とに基づいて、前記移動ノードに割り当てる割当サーバの選択処理を行うものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、移動ノードの特性及びホーム・エージェントの負荷状態を考慮して、適切なホーム・エージェントを選択することが可能な負荷分散システム、負荷分散方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略及び簡潔化がなされている。各図面において同一の構成又は機能を有する構成要素及び相当部分には、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００２２】
実施の形態１．
本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施の形態１に係る負荷分散システムの概略構成を例示する図である。負荷分散システム１は、移動ノード（ＭＮ：Ｍｏｂｉｌｅ  Ｎｏｄｅ）２と、ＭＮ２の位置情報を管理する複数のホームエージェント（ＨＡ：Ｈｏｍｅ  Ａｇｅｎｔ）サーバ９０と、ＭＮ２のアクセス認証を行う認証サーバ（ＡＡＡ：Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ，  Ａｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ａｃｃｏｕｎｔｉｎｇ)４と、を含む通信ネットワーク５から構成される。ＡＡＡサーバ４は、ＭＮ２のユーザ特性を格納した特性情報データベース６と、各ＨＡサーバ（３ａ乃至３ｂ）の負荷状態を格納した負荷情報データベース７と、を有する。ＡＡＡサーバ４は、ＭＮ２のアクセス認証要求を受けた場合に、ＭＮ２のユーザ特性と、各ＨＡサーバ（３ａ乃至３ｂ）の負荷状態とに基づいて、ＭＮ２に割り当てるＨＡサーバ９０の選択処理を行う。
【００２３】
続いて、図２乃至７を参照して、本実施の形態１に係る負荷分散システムについて具体的に説明する。図２は、本実施の形態１に係る負荷分散システムの一構成例を示すブロック図である。図２に示すように、本実施の形態１に係る負荷分散システム１は、移動可能なユーザ端末であるＭＮ１１と、インターネット４０を介してＭＮ１１のアクセス認証を行うＡＡＡサーバ１３と、ＭＮ１１とＡＡＡサーバ１３間の認証処理の取次ぎを行うＮＡＳ(Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｓｅｒｖｅｒ)１２ａと、ＭＮ１１の移動検出を補助すると共に経路制御サービスを提供するＦＡ（Ｆｏｒｅｉｇｎ  Ａｇｅｎｔ）１２ｂと、ＭＮ１１の位置情報を管理する複数のＨＡサーバ９０と、から構成される。分散システム１は、これらの要素を含むモバイルＩＰシステムである。また、ＡＡＡサーバ１３は、各ＨＡサーバ（５１乃至５３）のＩＰアドレスを事前に保持している。尚、本実施の形態１に係る負荷分散システム１の構成は、図８に示したリダイレクト方式による負荷分散システムの構成と略同一であり、図１０に示したロードバランサ方式による負荷分散システムの構成に対しては、ＬＢを導入する必要がない点において異なる。
【００２４】
次に、図３を参照して、本実施の形態１に係る負荷分散システムによる動作処理について説明する。図３は、本実施の形態１に係る負荷分散システムの動作シーケンスを示すシーケンス図である。本実施の形態１に係る負荷分散システムでは、ＡＡＡサーバ１３がＭＮ１１をアクセス認証する際に、ＭＮ１１への負荷分散を考慮したＨＡサーバ９０の割り当て処理を行うことで、シグナリング処理時の遅延時間を短縮する。
【００２５】
まず、ＮＡＳ１２ａを経由して、ＭＮ１１とＡＡＡサーバ１３間においてアクセス認証処理を実行する（Ｓ１０１）。ＡＡＡサーバ１３は、アクセス認証処理要求を受けた場合には、ＭＮ１１のユーザ特性と、各ＨＡサーバ（５１乃至５３）の負荷状態とに基づいて、ＭＮ１１に割り当てるＨＡサーバ９０の選択処理を行う。
【００２６】
アクセス認証処理の際における、ＡＡＡサーバ１３によるＨＡサーバ９０の選択処理について、より具体的に説明する。まず、ＭＮ１１は、ＮＡＳ／ＦＡ１２に対してＨＡサーバ割り当て要求メッセージを送信する。ＮＡＳ／ＦＡ１２は、ＭＮ１１からＨＡサーバ割り当て要求メッセージ受信した場合には、当該ＨＡサーバ割り当て要求メッセージをＡＡＡサーバ１３へと転送する。そして、ＡＡＡサーバ１３は、ＨＡサーバ割り当て要求メッセージを受信した場合には、後述するように、ＨＡサーバ選択機構を用いて利用に適切なＨＡサーバ９０の選択を行う。ＡＡＡサーバ１３は、例えばＨＡサーバ５１を選択した後、ＨＡサーバ割り当て応答メッセージを生成し、選択したＨＡサーバ５１のＩＰアドレス情報をその生成したＨＡサーバ割り当て応答メッセージに格納してＮＡＳ／ＦＡ１２へと送信する。ＮＡＳ／ＦＡ１２は、ＡＡＡサーバ１３からＨＡサーバ割り当て応答メッセージを受信した場合には、当該ＨＡサーバ割り当て応答メッセージをＭＮ１１へと転送する。ＭＮ１１は、ＨＡサーバ割り当て応答メッセージを受信した場合には、当該ＨＡサーバ割り当て応答メッセージに含まれるＨＡサーバ５１のＩＰアドレスを取得する。以後、ＭＮ１１は、このＨＡサーバ割り当て応答メッセージにより通知されたＨＡサーバを使用する。尚、ＨＡサーバ割り当て要求メッセージ及びＨＡサーバ割り当て応答メッセージの交換方法としては、既存のＭｏｂｉｌｅ  ＩＰシステムで存在するアクセス認証処理のシーケンスを用いて行うことができる。
【００２７】
次いで、アクセス認証処理が完了した後に、シグナリング処理が実行される（Ｓ１０２、１０３、１０４、１０５）。本実施の形態１に係る負荷分散システム１によるシグナリング処理は、既存のＭｏｂｉｌｅ  ＩＰシステムによるシグナリング処理と同様であるため、シグナリング処理の説明については省略する。
【００２８】
次に、図４乃至７を参照して、ＡＡＡサーバ１３のＨＡサーバ選択機構を用いて、利用に適切なＨＡサーバを選択する処理について詳細に説明する。図４は、本実施の形態１に係る負荷分散システム１の一例を示すシステム構成図である。
【００２９】
ＡＡＡサーバ１３は、ＭＮ１１のユーザ特性を格納したＭＮ特性情報データベース６１１と、各ＨＡサーバ（５１乃至５３）の負荷状態を格納したＨＡサーバ負荷情報データベース６１２と、ＭＮ１１に割り当てるＨＡサーバ９０の選択処理を行うＨＡサーバ選択機構６０１と、複数のＨＡサーバ９０（５１乃至５３）の負荷状態を取得するヘルスチェック手段としてのヘルスチェック機構６０２と、を備える。
【００３０】
各ＨＡサーバ（５１乃至５３）は、自己の負荷状態を取得する自己ヘルスチェック手段としてのヘルスチェック機構（６０３乃至６０５）と、自己の負荷状態を監視する負荷監視手段としての負荷監視機構（６０６乃至６０８）と、を備える。
【００３１】
各ＨＡサーバ（５１乃至５３）のヘルスチェック機構（６０３乃至６０５）は、ＡＡＡサーバ１３から負荷状態取得要求を受けた場合に、負荷監視機構（６０６乃至６０８）で監視した自己の負荷状態を取得して、ＡＡＡサーバ１３へと返信する。ＡＡＡのヘルスチェック機構６０２は、各ＨＡサーバ（５１乃至５３）から取得した各ＨＡサーバ（５１乃至５３）の負荷状態に基づいて、ＨＡサーバ負荷情報データベース６１１に格納した各ＨＡサーバ（５１乃至５３）の負荷状態を更新する。
【００３２】
図５は、ＡＡＡサーバのＨＡサーバ選択機構が、ＨＡサーバを選択する処理の一例を示すフローチャートである。以下、図４乃至７を参照しつつ、ＨＡサーバの選択処理について説明する。
【００３３】
まず、ＡＡＡサーバ１３のＨＡサーバ選択機構６０１は、ＨＡサーバ割り当て要求（Ａ−１）を受信した場合には、図６に示すＭＮ特性情報データベース６１１を参照して（Ａ−２）、ＭＮ特性情報を取得する（Ｓ４０１）。
【００３４】
図６に示すＭＮ特性情報データベース６１１には、ＭＮ１１のユーザ識別子に対応した特性情報が事前に登録されている。図に示す例では、ＭＮ１１のユーザ識別子１１１１に対して、その割り当ての優先度（ＱｏＳ）１１１２を３つの分類（高、中、低）により対応付けている。尚、図６においては、ＭＮ１１の優先度は高、中、低の３つに分類する例を示したがこれに限定されず、他の分類方法によってユーザ識別子と特性情報とを対応付けてもよい。
【００３５】
次いで、ＨＡサーバ選択機構６０１は、図７に示すＨＡサーバ負荷情報データベース６１２を参照して(Ａ−３)、ＨＡサーバ負荷情報を取得する（Ｓ４０２）。図７に示すＨＡサーバ負荷情報データベース６１２には、各ＨＡサーバ（５１乃至５３）を示すＩＰアドレス１２１１に対して、その負荷状態１２１２を３つの分類（青、赤、黄）により対応付けている。ここで、負荷状態は、ＣＰＵの負荷率やメモリの使用率、ディクスの空き容量などをその目安として分類することができる。尚、図７においては、ＨＡサーバ９０の負荷状態は青、赤、黄の３つに分類する例を示したがこれに限定されず、他の分類方法によって負荷状態を対応付けてもよい。
【００３６】
また、ＨＡサーバ９０の負荷状態は時々刻々と変化するため、ＡＡＡサーバ１３が保持するＨＡサーバ負荷情報データベース６１２は常に最新の状況を反映していることが好ましい。このため、ＡＡＡサーバ１３が持つヘルスチェック機構６０２は、状態情報要求メッセージ(Ａ−４、Ａ−５、Ａ−６)を各ＨＡサーバ（５１乃至５３）のヘルスチェック機構（６０３乃至６０５）へと一定時間毎に送信する。各ＨＡサーバ（５１乃至５３）のヘルスチェック機構（６０３乃至６０５）は、ＡＡＡサーバ１３から送信された状態情報要求メッセージを受信した場合には、負荷監視機構（６０６乃至６０８）から自身の状態情報を取得して（Ａ−７、Ａ−８、Ａ−９）、状態情報通知メッセージ(Ａ−４、Ａ−５、Ａ−６)により、取得した状態情報をＡＡＡサーバ１３のヘルスチェック機構６０２へと送信する。ＡＡＡサーバ１３のヘルスチェック機構６０２はＨＡサーバ１２の持つヘルスチェック機構から状態情報を受信すると、図７に示したＨＡサーバ負荷情報データベース６１２を更新する（Ａ−１０）。
【００３７】
尚、ＡＡＡサーバ１３のＨＡサーバ負荷情報データベース６１２の更新処理は、ＡＡＡサーバ１３のヘルスチェック機構６０２による更新要求に伴って開始するものとしたがこれに限定されず、各ＨＡサーバ（５１乃至５３）のヘルスチェック機構（６０３乃至６０５）、又は負荷監視機構（６０６乃至６０８）により、一定時間おきに、又は、負荷状態が所定値を超えた場合に、ＡＡＡサーバ１３のＨＡサーバ負荷情報データベース６１２の更新処理を開始するようにしてもよい。ここで、ＨＡサーバ負荷情報データベース６１２の更新処理に利用する状態情報要求メッセージと状態情報応答メッセージは、ＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｔａｓｋ  Ｆｏｒｃｅ）により標準化が進められているＲＡＤＩＵＳやＤＩＡＭＥＴＥＲなどのプロトコルを用いることができる。
【００３８】
次いで、ＨＡサーバ選択機構６０１は、取得したＨＡサーバ負荷情報とＭＮ特性情報とに基づいて、利用に適切なＨＡサーバ９０を選択する（Ｓ４０３、４０４、４０５、４０６、４０７）。具体的には、まず、ＨＡサーバ選択機構６０１は、ＭＮ特性情報データベース６１１を参照して、ＭＮ１１の優先度が"高"であるか否かを判定する（Ｓ４０３）。優先度が"高"でない場合には（即ち優先度が"中"又は"低"である場合）、Ｓ４０５へと進む。
【００３９】
一方、優先度が"高"である場合には、ＨＡサーバ選択機構６０１は、ＨＡサーバ負荷情報データベース６１２を参照して、各ＨＡサーバ（５１乃至５３）の負荷状態に応じてＨＡサーバ９０を選択する（Ｓ４０４）。即ち、負荷状態が"青"のＨＡサーバ９０が存在する場合には、その負荷状態が"青"のＨＡサーバ９０を選択する。負荷状態が"青"のＨＡサーバ９０が存在しない場合であって、負荷状態が"黄"のＨＡサーバ９０が存在する場合には、その負荷状態が"黄"のＨＡサーバ９０を選択する。負荷状態が"青"及び"黄"のいずれのＨＡサーバ９０も存在しない場合であって、負荷状態が"赤"のＨＡサーバ９０が存在する場合には、その負荷状態が"赤"のＨＡサーバ９０を選択する。
【００４０】
次いで、ＨＡサーバ選択機構６０１は、ＭＮ１１の優先度が"中"であるか否かを判定する（Ｓ４０５）。優先度が"中"でない場合には（即ち優先度が"低"である場合）、Ｓ４０７へと進む。
【００４１】
一方、優先度が"中"である場合には、ＨＡサーバ選択機構６０１は、ＨＡサーバ負荷情報データベース６１２を参照して、各ＨＡサーバ（５１乃至５３）の負荷状態に応じてＨＡサーバ９０を選択する（Ｓ４０６）。即ち、負荷状態が"黄"のＨＡサーバ９０が存在する場合には、その負荷状態が"黄"のＨＡサーバ９０を選択する。負荷状態が"黄"のＨＡサーバ９０が存在しない場合であって、負荷状態が"赤"のＨＡサーバ９０が存在する場合には、その負荷状態が"赤"のＨＡサーバ９０を選択する。負荷状態が"黄"及び"赤"のいずれのＨＡサーバ９０も存在しない場合であって、負荷状態が"青"のＨＡサーバ９０が存在する場合には、その負荷状態が"青"のＨＡサーバ９０を選択する。
【００４２】
優先度が"低"である場合には、ＨＡサーバ選択機構６０１は、ＨＡサーバ負荷情報データベース６１２を参照して、各ＨＡサーバ（５１乃至５３）の負荷状態に応じてＨＡサーバ９０を選択する（Ｓ４０７）。即ち、負荷状態が"赤"のＨＡサーバ９０が存在する場合には、その負荷状態が"赤"のＨＡサーバ９０を選択する。負荷状態が"赤"のＨＡサーバ９０が存在しない場合であって、負荷状態が"黄"のＨＡサーバ９０が存在する場合には、その負荷状態が"黄"のＨＡサーバ９０を選択する。負荷状態が"赤"及び"黄"のいずれのＨＡサーバ９０も存在しない場合であって、負荷情報が"青"のＨＡサーバ９０が存在する場合には、その負荷状態が"青"のＨＡサーバ９０を選択する。
【００４３】
以上説明したように、本実施の形態１に係る負荷分散システム１では、ＭＮ特性情報データベース６１１とＨＡサーバ負荷情報データベース６１２を備えるＡＡＡサーバ１３が、ＭＮ１１のユーザ特性情報とＨＡサーバ９０の負荷情報を考慮したＨＡサーバ９０の選択処理を行う。そして、負荷分散を考慮したＨＡサーバ９０の割り当て処理に関するメッセージの交換を、ロードバランサを介さずに、かつ、既存のＭｏｂｉｌｅ  ＩＰシステムのアクセス認証処理に存在するシーケンスを用いて行う。
【００４４】
このように、ＡＡＡサーバ１３は、ＨＡサーバ負荷情報データベース６１２を持ち、アクセス認証の際に負荷状態を考慮したＨＡサーバ９０の割り当てを行うため、リダイレクト処理が発生しない。従って、シグナリング処理時の遅延時間が発生せず、効率的に負荷分散処理を実現することができる。
【００４５】
また、ＡＡＡサーバ１３がＨＡサーバ９０の選択処理を行うためロードバランサを導入する必要がなく、ロードバランサの装置コストや維持管理コストを削減することができる。さらに、ロードバランサを用いないため、ロードバランサで行われるＲＲＱメッセージの代理受信と転送処理による遅延時間が発生せず、効率的に負荷分散処理を実現することができる。
【００４６】
さらにまた、ＡＡＡサーバ１３は、ＭＮ特性情報データベース６１１とＨＡサーバ負荷情報データベース６１２とを備え、ＨＡサーバ９０の割り当てを要求するＭＮ１１に対して、ＨＡサーバ９０の負荷状態に加えてＭＮ１１の特性をも考慮してＨＡサーバ９０の割り当てを行うことで、大量のデータ通信を行う可能性がある多数のＭＮ１１が同一のＨＡサーバ９０に割り当てられることを回避することができる。従って、ＨＡサーバ９０に収容されているＭＮ１１の通信性能の劣化を防ぐことができる。
【００４７】
その他の実施の形態．
上述した実施の形態においては、ＭＮ１１に割り当てられるサーバが、ＭＮ１１の位置情報を管理するＨＡサーバ９０である例を説明したが本発明はこれに限定されない。本発明に係る負荷分散システム及び負荷分散方法は、ＨＡサーバ９０に限定されず、アクセス認証時にＭＮ１１へと割り当てられる任意のサーバに対して適用することができる。即ち、例えばＤＨＣＰ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｈｏｓｔ  Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）サーバやＤＮＳ(Ｄｏｍａｉｎ  Ｎａｍｅ  Ｓｙｓｔｅｍ)サーバに対して適用してもよい。
【００４８】
また、上述した実施の形態においては、ＭＮ１１自身がＭｏｂｉｌｅ  ＩＰの処理を実行するＣＭＩＰ(Ｃｌｉｅｎｔ  Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰ）を基礎とした場合の構成及び動作説明を行ったが本発明はこれに限定されない。即ち、本発明に係る負荷分散システム及び負荷分散方法は、ＭＮ１１自身がＭｏｂｉｌｅ  ＩＰの処理を実行せずに、ＰＭＩＰ(Ｐｒｏｘｙ  Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰ）を基礎とする利用形態にも適用することができる。尚、ＰＭＩＰ(Ｐｒｏｘｙ  Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰ）では、ＭＮ１１の上位の基地局やＮＡＳ／ＦＡ１２などのゲートウェイがＭＮ１１で実行するＭｏｂｉｌｅ  ＩＰの処理を代行する。
【００４９】
さらにまた、ＭＮ特性情報データベース６１１に格納するＭＮ特性情報としては、Ｍｏｂｉｌｅ  ＩＰシステムを利用するＭＮ１１のユーザとＭｏｂｉｌｅ  ＩＰシステムを提供する事業者との間で契約時などに事前に合意される情報や、ＭＮ１１の通信履歴などの情報を利用することができる。この場合には、ＭＮ特性情報を事前に合意される情報として扱うことができる。このため、ＭＮ特性情報は静的な情報であるため、ＭＮ特性情報データベース６１１に予め登録しておくことができ、ＭＮ特性情報データベース６１１を更新するための機構は不要となる。
【００５０】
尚、本発明は上述した実施例のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本実施の形態１に係る負荷分散システムの概略構成例を示す図である。
【図２】本実施の形態１に係る負荷分散システムの構成例を示す図である。
【図３】本実施の形態１に係る負荷分散システムの動作例を示すシーケンス図である。
【図４】本実施の形態１に係る負荷分散システムのシステム構成例を示す図である。
【図５】本実施の形態１に係るＨＡサーバ選択機構によるＨＡサーバ選択処理の動作例を示すフローチャートである。
【図６】本実施の形態１に係る特性情報データベースの一例を示す図である。
【図７】本実施の形態１に係る負荷情報データベースの一例を示す図である。
【図８】リダイレクト方式による負荷分散システムの構成例を示す図である
【図９】リダイレクト方式による負荷分散システムの動作例を示すシーケンス図である。
【図１０】ロードバランサを用いた負荷分散システムの構成例を示す図である
【図１１】ロードバランサを用いた負荷分散システムの動作例を示すシーケンス図である。
【符号の説明】
【００５２】
１  負荷分散システム、
２  ＭＮ、３  ＨＡサーバ、４  ＡＡＡサーバ、５  ネットワーク、
６  特性情報データベース、７  負荷情報データベース、
１１、２１、３１  ＭＮ、
１２、２２、３２  ＮＡＳ／ＦＡ、
１３、２３、３３  ＡＡＡサーバ、
３４  ＬＢ、４０  ネットワーク、９０  ＨＡサーバ、
【要約】
【課題】移動ノードの特性及びホーム・エージェントの負荷状態を考慮して、適切なホーム・エージェントを選択することが可能な負荷分散システム、負荷分散方法を提供すること。
【解決手段】移動ノード２と、移動ノード２の位置情報を管理する複数のホームエージェントサーバ９０と、移動ノード２のアクセス認証を行う認証サーバ４と、を含む通信ネットワークにおける負荷分散システム１であって、認証サーバ４は、移動ノード２のユーザ特性を格納した特性情報データベース６と、各ホームエージェントサーバ（３ａ乃至３ｃ）の負荷状態を格納した負荷情報データベース７と、を有し、移動ノード２のアクセス認証要求を受けた場合に、移動ノード２のユーザ特性と、各ホームエージェントサーバ（３ａ乃至３ｃ）の負荷状態とに基づいて、移動ノード２に割り当てるホームエージェントサーバ９０の選択処理を行う。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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