演習３ 米澤研究室 発表２ 山崎孝裕

主な内容  分散動的サーバモデル（復習）  掲示板システムの問題点と仮定  掲示板システムの大まかな動き（細かい エラー処理は考慮しない）

分散動的サーバモデル  従来の Client/Server モデルにおいて特定のサー バがやっていた処理の一部を、 P2P オーバレイ 上の複数のノードに処理をさせる。  P2P 上に構築された分散的な Client/Server モデ ルということができる。 → 目的は負荷の分散。高い秘匿性ではない。  P2P ノードがサーバの肩代わりをするため、 ノードの動的参加・脱退を意識する必要があ る。

掲示板システム（１）  ユーザがスレッドを立て、スレッドにレ スを書き込むという形の掲示板を想定す る。  スレッドの管理は動的に決定され、ある ノードがそのスレッドへの書き込み・読 み込みを管理するサーバとなる。  どのスレッドをどのノードが現在管理し ているかの情報は、中央管理サーバが 持っている。

掲示板システム（２）  中央管理サーバが落ちることはない、と仮定 する。 実際に信頼性の高いシステムを構築する場合は、中 央管理サーバを多重化するなどの工夫が必要となる。 負荷分散のため、中央管理サーバを分散処理させる ことも考えられうる。  スレッドは特定のノードが所有する、という わけではない。 スレッドを立てたノードが落ちても、常にスレッド への書き込み・読み込みはできる。

問題点と仮定（１）  疑問 「 P2P オーバレイから全てのノードが脱退した場合、 スレッドデータを誰が持つのか？」 「次に P2P オーバレイに参加したノードは最新の データをどこからとってくるのか？」  常に生きていることを仮定した中央データ サーバにデータを置いておくことで一応の解 決はできる（？）  次に参加するノードは中央データサーバから データをもらってきて、そのデータの管理者 となる。

問題点と仮定（２）  そもそも、参加ノードがゼロになってしまう ことがあるような参加ノード数が極端に少な いネットワークならば、分散させる必要はな い。 → 従来の Client/Server モデルでも十分。  上記のような問題がおきるのは特殊ケースと して別に扱い、通常時は起きないものと仮定 する。  分散動的サーバとして動くノードの数は、ク ライアントとしてのみ動くノードの数に比べ て十分に小さいものとする。

掲示板の規模の例  1 レス = 500Byte  1 スレッド = 300 レス = 150KB  1 掲示板 = 1,000 スレッド = 150MB  100,000 レス /day ≒ 1 レス /sec  数十～数百スレッド /day ※ ２ちゃんねるの大き目の板を参考に推 定 ２ちゃんねる

分散サーバと分散サーバ群  中央管理サーバは、新規に分散サーバ郡が必 要だと判断したとき、現在分散サーバでない N 個のノードを分散サーバに任命する。この N 個 の分散サーバの集まりを分散サーバ群と呼ぶ。  分散サーバ群の各分散サーバには 1 からの優先 度が順に割り振られている。  優先度 1 の分散サーバは分散メインサーバと呼 ばれ、スレッドへの管理・変更を行う。  優先度が 2 ～ N の分散サーバは分散サブサーバ と呼ばれ、データのコピーを常に持つ。

保持データ  中央管理サーバ スレッドがどの分散サーバ群に属するかの表を持つ。 各分散サーバ群の分散サーバの IP アドレスを持つ。  分散サーバ 同じ分散サーバ群に属するノードの優先度と IP アド レスを保持している。 分散サーバ群に割り当てられたスレッドデータを、 全ての各分散サーバが持つ

システムの動き  分散サーバの動的指定 メインサーバの引き継ぎ サブサーバの補充  スレッドとレスの管理 スレッドの参照 レスの書き込み スレッドの作成  スケーラビリティの確保 分散サーバ群の分割と統合

メインサーバの引き継ぎ  分散サーバはサーバ群に属する他のサーバと 一定間隔で互いの存在を確認しあう。  メインサーバの存在が確認できなかった場合、 サブサーバの優先度が繰り上げられ、優先度 が 2 であったサブサーバが優先度 1 となりメイ ンサーバに昇格する。  サブサーバの存在が確認できなかった場合、 そのサーバより小さい優先度を持つサブサー バの優先度が繰り上げられる。

サブサーバの補充  分散サーバ群のサーバ数がノードの脱退 によって N より小さくなった場合、メイ ンサーバは中央管理サーバに新たにサブ サーバを要求し、割り当てられたサブ サーバを分散サーバ群に組み込み、優先 度を割りあてる。  新たに分散サーバに割り当てられたノー ドは、スレッドデータを他の分散サーバ からもらいコピーを作成する。

スレッドの参照  スレッドがどの分散サーバ群に属するか の情報は中央管理サーバが持っている。  クライアントはスレッドの分散サーバ群 を中央管理サーバに問い合わせてノード アドレスを取得する。  分散サーバ群の任意のノードにスレッド データを要求することで、データを取得 できる。

レスの書き込み  スレッドの属する分散サーバ群のメインサー バに対して、レス書き込み要求を送信する。  メインサーバは優先度 2 のサブサーバに対して 書き込みデータを送信し、受信したサブサー バは次の優先度のサブサーバにデータを送信 する。  最後に優先度 N のサブサーバは、メインサーバ にデータを送信し、メインサーバは書き込み データが正しいかどうかをチェックする。こ のチェックが終わった時点で正式に書き込み が完了したこととなる。

スレッドの作成  クライアントは、スレッド作成要求を中 央管理サーバに送信する。  中央管理サーバは新規スレッドの属する 分散サーバ群を決定し、そのサーバ群に スレッド作成命令を送信する。  新規スレッドの属する分散サーバ群が新 規のサーバ群である場合は、先にサーバ 群を作成する。

分散サーバ群の分割と統合  一つの分散サーバ群への負荷が大きい場 合、サーバ群の分割を行う。  中央管理サーバが分散サーバになってい ない N 個のノードを選出する。  これともとのサーバ群のサーバとを半々 に混ぜ、新規サーバに分割されたスレッ ドデータをコピーする。

来週の予定  各処理の状態遷移図  各処理の各状態でノードがダウンしたと きなどの細かいエラー処理  その他