特開 2022-164037 ネットワークに設定する設定帯域の決定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022164037

(43)【公開日】2022-10-27

(54)【発明の名称】ネットワークに設定する設定帯域の決定装置

(51)【国際特許分類】

   H04L 45/42 20220101AFI20221020BHJP

   H04L 41/40 20220101ALI20221020BHJP

   H04L 47/52 20220101ALI20221020BHJP

【ＦＩ】

H04L12/717

H04L12/70 D

H04L12/873

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021069250

(22)【出願日】2021-04-15

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成３０年度、国立研究開発法人情報通信研究機構、「超並列型光ネットワーク基盤技術の研究開発 副題：大規模データを省電力・オープン・伸縮自在に収容する超並列処理光技術」委託事業、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願

(71)【出願人】

【識別番号】000208891

【氏名又は名称】ＫＤＤＩ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003281

【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ワン ツェン

(72)【発明者】

【氏名】吉兼 昇

(72)【発明者】

【氏名】釣谷 剛宏

【テーマコード（参考）】

5K030

【Ｆターム（参考）】

5K030GA01

5K030LA03

5K030LB07

5K030LC01

5K030LE03

(57)【要約】

【課題】所定処理を複数のコンピュータで分散して行う際の処理時間を短縮するための技術を提供する。
【解決手段】決定装置は、未完了の第１送信タスクを判定する第１判定手段と、第１送信タスクそれぞれについて、残りデータ量ＲＶと、残り期間ＲＴと、に基づき必要帯域ＲＢＷを判定する第２判定手段と、第１送信タスクそれぞれに割り当てる設定帯域ＳＢＷを決定する決定処理を行う決定手段と、を備え、決定手段は、第１送信タスクから優先度の降順で処理対象の第２送信タスクを選択し、第２送信タスクの送信元コンピュータから送信先コンピュータに至る、第２送信タスクの必要帯域ＲＢＷ以上の帯域ＡＢＷのパスをネットワークに設定可能であるか否かを判定し、設定可能である場合、帯域ＡＢＷを第２送信タスクの設定帯域ＳＢＷに決定し、設定可能ではない場合、ネットワークに設定可能な最大帯域を第２送信タスクの設定帯域ＳＢＷに決定する。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定処理を複数のジョブに分割し、ネットワークに接続する複数のコンピュータそれぞれに前記複数のジョブの各ジョブを割り当てるシステムにおいて、前記複数のコンピュータの内の割り当てられたジョブを実行した送信元コンピュータが、当該ジョブの結果として生じた結果データを、当該結果データを使用する送信先コンピュータに送信するために前記ネットワークに設定する、前記送信元コンピュータから前記送信先コンピュータに至るパスの設定帯域を決定する決定装置であって、
未完了の第１送信タスクの第１タスク情報を判定する第１判定手段であって、前記第１タスク情報それぞれは、結果データの残りデータ量ＲＶと、当該結果データの送信を完了させるまでの残り期間ＲＴと、当該結果データの送信元コンピュータ及び送信先コンピュータと、を示す、前記第１判定手段と、
前記第１送信タスクそれぞれについて、前記残りデータ量ＲＶと、前記残り期間ＲＴと、に基づき必要帯域ＲＢＷを判定する第２判定手段と、
期間Ｔの割当期間において前記第１送信タスクそれぞれに割り当てる設定帯域ＳＢＷを決定し、前記第１送信タスクそれぞれの前記残りデータ量ＲＶ及び前記残り期間ＲＴを更新する決定処理を行う決定手段と、
を備え、
前記決定手段は、第１割当期間に対する前記決定処理において、前記第１送信タスクから優先度の降順で処理対象の第２送信タスクを選択し、前記第２送信タスクの前記送信元コンピュータから前記送信先コンピュータに至る、前記第２送信タスクの前記必要帯域ＲＢＷ以上の帯域ＡＢＷのパスを前記ネットワークに設定可能であるか否かを判定し、設定可能である場合、前記帯域ＡＢＷを前記第２送信タスクの前記設定帯域ＳＢＷに決定し、設定可能ではない場合、前記ネットワークに設定可能な最大帯域を前記第２送信タスクの前記設定帯域ＳＢＷに決定する、決定装置。

【請求項2】

前記決定手段は、前記第１送信タスクそれぞれについて、前記送信元コンピュータと、前記送信先コンピュータと、前記決定した前記設定帯域ＳＢＷと、を前記ネットワークの制御装置に通知する、請求項１に記載の決定装置。

【請求項3】

前記ネットワークに設定可能な最大帯域は０を含む、請求項１又は２に記載の決定装置。

【請求項4】

前記決定手段は、前記残りデータ量ＲＶから前記設定帯域ＳＢＷと期間Ｔの積を減ずることで前記残りデータ量ＲＶを更新し、前記残り期間ＲＴから前記期間Ｔを減ずることで前記残り期間ＲＴを更新する、請求項１から３のいずれか１項に記載の決定装置。

【請求項5】

前記帯域ＡＢＷは、前記必要帯域ＲＢＷ以上であり、かつ、前記ネットワークにおいて利用可能な１つ以上の帯域の内の最小の帯域である、請求項１から４のいずれか１項に記載の決定装置。

【請求項6】

前記第１送信タスクの優先度は、前記必要帯域ＲＢＷが大きい程高い、請求項１から５のいずれか１項に記載の決定装置。

【請求項7】

前記第１送信タスクの優先度は、前記残り期間ＲＴが小さい程高い、請求項１から５のいずれか１項に記載の決定装置。

【請求項8】

前記第２判定手段は、前記残りデータ量ＲＶを前記残り期間ＲＴで除することで前記必要帯域ＲＢＷを判定する、請求項１から７のいずれか１項に記載の決定装置。

【請求項9】

前記第１判定手段は、前記複数のジョブのスケジュールを管理する管理装置から収集期間において受信した、新たに生じた第３送信タスクを示す発生情報と、前記結果データの送信が完了した第４送信タスクを示す完了情報と、に基づき前記第１送信タスクを判定し、
前記第２判定手段は、前記第１判定手段が前記第１送信タスクを判定すると、前記第１送信タスクそれぞれについて、前記必要帯域ＲＢＷを判定し、
前記決定手段は、前記第２判定手段が前記第１送信タスクそれぞれについて前記必要帯域ＲＢＷを判定すると、前記収集期間より時間的に後に開始する前記第１割当期間において前記第１送信タスクそれぞれに割り当てる前記設定帯域ＳＢＷを決定する、請求項１から８のいずれか１項に記載の決定装置。

【請求項10】

前記第１判定手段は、前記第１割当期間より時間的に１つ前の第２割当期間に対する前記決定処理において前記決定手段が前記設定帯域ＳＢＷを決定した第５送信タスクから前記完了情報で示された前記第４送信タスクを除いた第６送信タスクと、前記発生情報で示された前記第３送信タスクと、を前記第１送信タスクと判定する、請求項９に記載の決定装置。

【請求項11】

前記第１判定手段は、前記第６送信タスクに前記残り期間ＲＴが０以下のものがあると、当該第６送信タスクの前記残り期間ＲＴを０より大きい値に更新する、請求項１０に記載の決定装置。

【請求項12】

前記第１判定手段は、前記第６送信タスクに前記残り期間ＲＴが０以下のものがあると、当該第６送信タスクの前記残り期間ＲＴを前記期間Ｔに更新する、請求項１０に記載の決定装置。

【請求項13】

請求項１から１２のいずれか１項に記載の決定装置としてコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、所定処理を複数のコンピュータで分散して行う際の処理時間を短縮するための技術に関する。

【背景技術】

【0002】

大量の教師データを繰り返し使用して行う機械学習の処理時間を短縮するため、機械学習の処理を複数のジョブに分割し、複数のジョブを複数のコンピュータで分散処理することが提案されている。分散処理においては、あるコンピュータでのジョブの結果を他のコンピュータが必要とするため、複数のコンピュータは、ネットワークを介して相互に通信可能に構成される。ここで、ネットワークは、例えば、ルータ、スイッチ等で構成される電気ネットワークであり得る。また、ネットワークは、光クロスコネクト等で構成される光ネットワークである得る。さらに、ネットワークは、電気ネットワークと、光ネットワークと、を併用したものであり得る。各コンピュータは、ジョブの結果とし得られたデータ（以下、結果データと表記する。）を、ネットワークを介して送受信する。

【0003】

コンピュータ間における結果データの送受信を効率良く行うため、非特許文献１は、オーケストレータの使用を開示している。非特許文献１によると、オーケストレータは、スケジュール期間毎に結果データの送信に必要な帯域を判定し、判定した帯域に基づき結果データ送信のための設定帯域を決定する。そして、オーケストレータは、次のスケジュール期間の前に、当該次のスケジュール期間のために決定した各結果データ送信のための設定帯域をネットワーク制御装置に通知する。ネットワーク制御装置は、オーケストレータからの通知に従い、次のスケジュール期間においては、オーケストレータが決定した設定帯域がコンピュータ間に設定される様にネットワークを制御している。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0004】

【非特許文献1】Ｃｅｎ Ｗａｎｇ，ｅｔ，ａｌ．，"Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄａｔａ Ｃｅｎｔｅｒ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｓｌｉｃｉｎｇ Ｓｔｒａｔｅｇｙ ｉｎ Ｓｕｐｐｏｒｔ ｏｆ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｌｅａｒｎｉｎｇ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｗｉｔｈ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｐａｔｔｅｒｎｓ"，ｉＰＯＰ２０２０，Ｔ３－１，２０２０年９月１１日

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

あるコンピュータが、他のコンピュータから送信される結果データを必要とするジョブを実行する場合、当該コンピュータは、当該他のコンピュータから当該結果データを取得するまでは当該ジョブを開始できない。この様な結果データの取得が遅くなると、当該コンピュータにおいては、当該結果データの取得を待つだけの状態、つまり、待ち時間が発生する。

【0006】

非特許文献１は、結果データのデータ量のみに基づき設定帯域を決定するものである。したがって、各コンピュータで複数回の待ち時間が生じ、機械学習の処理時間が増大し得る。

【0007】

本発明は、所定処理を複数のコンピュータで分散して行う際の処理時間を短縮するための技術を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様によると、所定処理を複数のジョブに分割し、ネットワークに接続する複数のコンピュータそれぞれに前記複数のジョブの各ジョブを割り当てるシステムにおいて、前記複数のコンピュータの内の割り当てられたジョブを実行した送信元コンピュータが、当該ジョブの結果として生じた結果データを、当該結果データを使用する送信先コンピュータに送信するために前記ネットワークに設定する、前記送信元コンピュータから前記送信先コンピュータに至るパスの設定帯域を決定する決定装置は、未完了の第１送信タスクの第１タスク情報を判定する第１判定手段であって、前記第１送信タスク情報それぞれは、結果データの残りデータ量ＲＶと、当該結果データの送信を完了させるまでの残り期間ＲＴと、当該結果データの送信元コンピュータ及び送信先コンピュータと、を示す、前記第１判定手段と、前記第１送信タスクそれぞれについて、前記残りデータ量ＲＶと、前記残り期間ＲＴと、に基づき必要帯域ＲＢＷを判定する第２判定手段と、期間Ｔの割当期間において前記第１送信タスクそれぞれに割り当てる設定帯域ＳＢＷを決定し、前記第１送信タスクそれぞれの前記残りデータ量ＲＶ及び前記残り期間ＲＴを更新する決定処理を行う決定手段と、を備え、前記決定手段は、第１割当期間に対する前記決定処理において、前記第１送信タスクから優先度の降順で処理対象の第２送信タスクを選択し、前記第２送信タスクの前記送信元コンピュータから前記送信先コンピュータに至る、前記第２送信タスクの前記必要帯域ＲＢＷ以上の帯域ＡＢＷのパスを前記ネットワークに設定可能であるか否かを判定し、設定可能である場合、前記帯域ＡＢＷを前記第２送信タスクの前記設定帯域ＳＢＷに決定し、設定可能ではない場合、前記ネットワークに設定可能な最大帯域を前記第２送信タスクの前記設定帯域ＳＢＷに決定する。

【発明の効果】

【0009】

本発明によると、所定処理を複数のコンピュータで分散して行う際の処理時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】一実施形態によるシステムの構成図。

【図2】一実施形態による決定装置で行う処理のフローチャート。

【図3】一実施形態による決定装置で行う処理のタイムチャート。

【図4】一実施形態による未完了送信タスク判定処理のフローチャート。

【図5】一実施形態による必要帯域判定処理のフローチャート。

【図6】一実施形態による決定処理のフローチャート。

【図7】一実施形態による決定装置の機能ブロック図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうちの二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

【0012】

図１は、所定処理を行うためのシステムの構成図である。所定処理は、例えば、機械学習処理である。しかしながら、所定処理の内容は、機械学習処理とは異なる処理であっても良い。処理システムは、スケジューリング装置１を有する。スケジューリング装置１は、所定処理を複数のジョブに分割し、これらジョブのスケジュール（ジョブスケジュール）を管理し、各ジョブをジョブスケジュールに従い複数のコンピュータ５の何れかに割り当てる管理装置である。なお、複数のコンピュータ５は、ネットワーク４に接続されている。

【0013】

また、スケジューリング装置１は、ジョブスケジュールに基づき、あるコンピュータ５（送信元コンピュータ５）が実行したジョブの結果データを必要とするコンピュータ５（送信先コンピュータ５）を判定する。なお、送信先コンピュータ５は１つとは限らず、複数の場合があり得る。スケジューリング装置１は、１つの送信元コンピュータ５で得られた結果データを１つの送信先コンピュータ５に送信する処理を１つの送信タスクとして管理する。つまり、あるコンピュータ５が、他の４つのコンピュータ５に結果データを送信する必要がある場合、４つの送信タスクが生成される。また、スケジューリング装置１は、各送信タスクの期限をジョブスケジュールに基づき判定する。さらに、スケジューリング装置１は、複数のコンピュータ５からの情報に基づき、結果データの送信が完了した送信タスクを判定する。

【0014】

スケジューリング装置１は、送信すべき結果データが発生し、これにより新たな送信タスクが生じた場合、送信タスクの発生情報を決定装置２に通知する。発生情報は、新たに生じた送信タスクにおいて送信する結果データの送信元コンピュータ５（以下、単に送信元と表記）の識別子と、送信先コンピュータ５（以下、単に送信先と表記）の識別子と、データ量と、当該送信タスクの期限と、を示す情報である。また、スケジューリング装置１は、完了した送信タスクが生じた場合、完了情報を決定装置２に通知する。完了情報は、完了した送信タスクを示す情報である。

【0015】

決定装置２は、スケジューリング装置１から通知される発生情報及び完了情報から現在進行中の送信タスク（未完了送信タスク）を判定する。決定装置２は、未完了送信タスクそれぞれについて、その期限と、送信が完了していない残りのデータ量とに基づき設定帯域ＳＢＷを決定し、未完了送信タスクそれぞれについて、送信元、送信先及び決定した設定帯域ＳＢＷをネットワーク制御装置３に通知する。ネットワーク制御装置３は、ネットワーク４を制御することにより、未完了送信タスクそれぞれについて、送信元から送信先に至る設定帯域ＳＢＷのパスをネットワーク４に設定する。

【0016】

ネットワーク４は、例えば、回線交換型のネットワークであり得る。また、ネットワーク４は、例えば、パケット交換型のネットワークであり得る。さらに、ネットワーク４は、電気信号により情報を搬送する電気ネットワークであり得る。さらに、ネットワーク４は、光信号により情報を搬送する光ネットワークであり得る。例えば、ネットワーク４が回線交換型の電気ネットワークである場合、ネットワーク４は、電気信号のクロスコネクトで構成され得る。例えば、ネットワーク４がパケット交換型の電気ネットワークである場合、ネットワーク４は、ルータやスイッチ等で構成され得る。例えば、ネットワーク４が回線交換型の光ネットワークである場合、ネットワーク４は、光クロスコネクト等で構成され得る。例えば、ネットワーク４がパケット交換型の光ネットワークである場合、ネットワーク４は、光パケット交換機等で構成され得る。

【0017】

なお、ネットワーク４が回線交換型である場合、コンピュータ間に設定される送信元から送信先に至るパスは、所謂、物理的なパスであり、送信元から送信先に設定帯域ＳＢＷでデータを伝送するための通信リソースが常に当該送信元及び当該送信先専用に割り当てられる。一方、ネットワーク４がパケット交換型である場合、コンピュータ間に設定される送信元から送信先に至るパスは、所謂、仮想的なパスであり、送信元から送信先のために常に確保される通信リソースはないが、パケットのフロー制御により設定帯域ＳＢＷが確保される。

【0018】

なお、ネットワーク４において設定可能（利用可能）な帯域の粒度は、ネットワーク４の種別により異なる。一般的に、ネットワーク４が回線交換型である場合、利用可能な帯域の粒度は、パケット交換型より粗くなる。一例として、ネットワーク４が回線交換型である場合、利用可能な帯域は６４ｋｂｐｓの整数倍、１．５Ｍの整数倍、或いは、１５０Ｍの整数倍などであり得る。以下の説明において、ネットワーク４において利用できる帯域を利用可能帯域と表示する。設定帯域ＳＢＷは、１つ以上の利用可能帯域から選択される。なお、ネットワーク４が回線交換型の光ネットワークであり、送信元から送信先に至る波長パスをネットワーク４に設定する場合、当該波長パスで送信する結果データの伝送速度は、ネットワーク４により決定されるものではなく、コンピュータ５が使用する光変調方式により決定されるものとなる。本発明においては、この様な波長パスの利用可能速度を、決定装置２においては無限大として扱う。

【0019】

図２は、決定装置２が実行する、未完了送信タスクへの設定帯域ＳＢＷを決定する処理のフローチャートである。なお、図２の処理は、図３の処理期間毎に実行される。具体的には、決定装置２は、図３の収集期間ｎにおいてスケジューリング装置１から受信する発生情報及び完了情報に基づき処理期間ｎにおいて図２の処理を実行して、各未完了送信タスクに対する設定帯域ＳＢＷを決定する。そして、決定装置２は、処理期間ｎにおいて決定した各設定帯域ＳＢＷが割当期間ｎにおいて設定される様にネットワーク制御装置３に各設定帯域ＳＢＷを通知する。なお、割当期間ｎの開始タイミングが処理期間ｎの完了タイミングより時間的に後になるのは、ネットワーク制御装置３によるネットワーク４の構成変更に要する時間を考慮したものである。以下では、処理期間ｎにおける処理について図２を用いて説明する。

【0020】

まず、決定装置２は、Ｓ１０において、収集期間ｎにおいてスケジューリング装置１から通知された発生情報及び完了情報に基づき未完了送信タスク及びそのタスク情報を判定する未完了送信タスク判定処理を行う。未完了送信タスクのタスク情報は、当該未完了送信タスクの送信元、送信先、残り期間ＲＴ、及び、残りデータ量ＲＶ、を示す情報を含む。なお、決定装置２は、処理期間ｎ－１における処理の結果として、処理期間ｎ－１の終了時点における未完了送信タスクそれぞれのタスク情報を保持している。

【0021】

図４は、未完了送信タスク判定処理のフローチャートである。まず、決定装置２は、Ｓ２０において、処理期間ｎ－１の終了時点における未完了送信タスクに対して、収集期間ｎにおいて受信した発生情報で示された送信タスクを、未完了送信タスクとして追加すると共に、追加した未完了送信タスクのタスク情報を生成する。なお、追加する未完了送信タスクの残り期間ＲＴとして、割当期間ｎの開始タイミングから発生情報で示される当該送信タスクの期限までの期間を決定装置２は設定する。また、追加する未完了送信タスクの残りデータ量ＲＶとして、発生情報で示される当該送信タスクの結果データのデータ量を決定装置２は設定する。さらに、未完了送信タスクの送信元及び送信先として、発生情報で示される送信元及び送信先として示されているコンピュータ５それぞれの識別子を決定装置２は設定する。

【0022】

Ｓ２１において、決定装置２は、収集期間ｎにおいて受信した完了情報に基づき、完了した送信タスクを未完了送信タスクから削除する。その後、Ｓ２２において、決定装置２は、未完了送信タスクの内、ＲＴ≦０の未完了送信タスクが存在すると、当該未完了送信タスクのＲＴを割当期間長に等しい期間Ｔに変更する。ＲＴ≦０で、かつ、Ｓ２１で完了が通知されていない送信タスクは、スケジューリング装置１から通知された期限までに完了しなかった送信タスクである。Ｓ２２の処理は、スケジューリング装置１から通知された期限までに完了しなかった送信タスクの残り期間ＲＴを、割当期間ｎの終了タイミングまで延長する処理に対応する。

【0023】

図２に戻り、未完了送信タスク判定処理により、未完了送信タスクそれぞれのタスク情報を生成すると、決定装置２は、Ｓ１１で、未完了送信タスクそれぞれに必要な帯域を判定する必要帯域判定処理を行う。図５は、必要帯域判定処理のフローチャートである。Ｓ３０で、決定装置２は、未完了送信タスクそれぞれについて必要帯域ＲＢＷをＲＶ／ＲＴとして求める。つまり、未完了送信タスクの必要帯域ＲＢＷは、当該未完了送信タスクの残りデータ量ＲＶを残り期間ＲＴで送信するために必要な帯域である。続いて、決定装置２は、Ｓ３１で、未完了送信タスクの必要帯域ＲＢＷに基づき当該未完了送信タスクの優先度を決定する。具体的には、本実施形態において、決定装置２は、必要帯域ＲＢＷが大きい程、優先度を高くする。なお、必要帯域ＲＢＷが同じ複数の未完了送信タスクがある場合、これら必要帯域ＲＢＷが同じ複数の未完了送信タスクの優先度については任意の方法で決定することができる。一例として、必要帯域ＲＢＷが同じ複数の未完了送信タスクがある場合、残り期間ＲＴが小さい程、優先度を高くする構成とすることができる。この優先度は、図２のＳ１２で実行する決定処理を行う順序を定義するものである。

【0024】

図２に戻り、決定装置２は、Ｓ１２で決定処理を行う。図６は、決定処理のフローチャートである。Ｓ４０で、決定装置２は、図６の処理を行っていない未完了送信タスクの内、優先度が最も高い未完了送信タスクを処理対象として選択する。そして、決定装置２は、ネットワーク４において利用可能（設定可能）な１つ以上の利用可能帯域の内、処理対象の未完了送信タスクの必要帯域ＲＢＷ以上である利用可能帯域ＡＢＷを判定する。なお、処理対象の未完了送信タスクの必要帯域ＲＢＷ以上である利用可能帯域ＡＢＷが複数ある場合、判定する利用可能帯域ＡＢＷはその内の最小のものである。決定装置２は、Ｓ４１において、処理対象の未完了送信タスクの送信元から送信先に至る判定した利用可能帯域ＡＢＷのパスをネットワーク４に設定可能であるか否かを判定する。つまり、決定装置２は、処理対象の未完了送信タスクの送信元から送信先に至る判定した利用可能帯域ＡＢＷのパスを設定するための通信リソースがネットワーク４に残っているか否かを判定する。決定装置２は、ネットワーク４の構成情報を保持しており、当該構成情報に基づき利用可能帯域ＡＢＷのパスの設定可否を判定する。なお、その際、決定装置２は、処理済みの未完了送信タスクに既に割り当てた設定帯域ＳＢＷを考慮する。なお、上述した様に、ネットワーク４が波長パスを設定する場合、決定装置２は、利用可能帯域ＡＢＷを無限大として扱うため、割当可能な波長パスがある場合、Ｓ４１での判定は常にＹｅｓとなり、割当可能な波長パスがない場合、Ｓ４１での判定は常にＮｏとなる。

【0025】

設定可能であると、決定装置２は、Ｓ４２で、判定した利用可能帯域ＡＢＷを当該処理対象の未完了送信タスクの設定帯域ＳＢＷに決定する。その後、決定装置２は、Ｓ４３で、処理対象の未完了送信タスクの残り期間ＲＴをＲＴ－Ｔに更新し、残りデータ量ＲＶをＲＶ－ＳＢＷ×Ｔに更新する。一方、Ｓ４１で、設定可能ではないと判定すると、決定装置２は、Ｓ４５において、設定可能な最大帯域ＳＢＷ＜ＲＢＷを、処理対象の未完了送信タスクの設定帯域ＳＢＷに決定し、Ｓ４３で、処理対象の未完了送信タスクの残り期間ＲＴ及び残りデータ量ＲＶを更新する。なお、この最大帯域ＳＢＷも利用可能帯域の１つである。ここで、Ｓ４５の処理は、設定可能な最大帯域ＳＢＷが０である場合を含む。この場合、当該処理対象の未完了の送信タスクのためのパスは、割当期間ｎにおいて設定されない。つまり、未完了の送信タスクには、割当期間ｎにおいてパスが設定されず、よって、結果データの送信が行われないものも生じ得る。Ｓ４３での処理後、決定装置２は、Ｓ４４で、未処理の未完了送信タスクがあるかを判定し、未処理の未完了送信タスクがなくなるまで、Ｓ４０からの処理を繰り返す。

【0026】

以上、本実施形態では、各処理期間での処理において、送信タスクの残り期間ＲＴを管理し、残り期間ＲＴに基づき期限までに送信タスクを完了させるために必要な必要帯域ＲＢＷを判定する。そして、必要帯域ＲＢＷが高い程、優先的に帯域割当を行う。この構成により、送信タスクの遅延による待ち時間の発生を抑えて所定処理の処理時間が長くなることを抑えることができる。また、残り期間ＲＴが０になっても未完了である送信タスク（期限超え送信タスク）については、処理期間ＲＴをＴに延長して帯域を割り当てる。通常生じ得る残り期間ＲＴの初期値（送信タスク発生時のＲＴの値）と比較して期間Ｔが短い場合、期限超え送信タスクの必要帯域ＲＢＷが高くなる。つまり、期限超え送信タスクの優先度が高くなり、期限超え送信タスクには優先して帯域を割り当てることができる。なお、本実施形態では、図４のＳ２２で、期限超え送信タスクの残り期間ＲＴを割当期間に等しいＴに設定していたが、割当期間より短く、かつ、０より大きい所定期間を残り期間ＲＴに設定する構成とすることもできる。

【0027】

さらに、本実施形態では、必要帯域ＲＢＷが大きい程、優先度を高くしていたが、残り期間ＲＴが短い程、優先度を高くする構成とすることもできる。この場合、残り期間ＲＴが同じ複数の未完了送信タスクがある場合、これら残り期間ＲＴが同じ複数の未完了送信タスクの優先度については任意の方法で決定することができる。一例として、残り期間ＲＴが同じ複数の未完了送信タスクがある場合、残りデータ量ＲＶが大きい程、優先度を高くする構成とすることができる。

【0028】

なお、例えば、ネットワーク４が光ネットワークと、電気ネットワークとを併用したものである場合、まず、光ネットワークに設定するパスの設定帯域を決定し、光ネットワークでは必要帯域ＲＢＷ以上のパスを設定できない場合に電気ネットワークに対して設定するパスの設定帯域を決定する構成とすることもできる。

【0029】

図７は、決定装置２のブロック図である。未完了送信タスク判定部２０は、未完了送信タスク判定処理を実行する。具体的には、処理期間ｎ－１での処理により決定部２２から出力される未完了送信タスクのタスク情報と、収集期間ｎにおいてスケジューリング装置１から受信する発生情報及び完了情報と、に基づき、未完了送信タスク判定部２０は処理期間ｎにおける未完了送信タスクを判定し、処理期間ｎにおける未完了送信タスクのタスク情報を必要帯域判定部２１に出力する。未完了送信タスク判定部２０が必要帯域判定部２１に出力するタスク情報は、送信元と、送信先と、残りデータ量ＲＶと、残り期間ＲＴと、を示す情報を含む。なお、上述した様に、判定した未完了送信タスクにＲＴ≦０のものが存在すると、未完了送信タスク判定部２０は、当該未完了送信タスクのＲＴを０より大きい所定値に更新する。

【0030】

必要帯域判定部２１は、必要帯域判定処理を実行して必要帯域ＲＢＷ及び優先度を求めて、処理期間ｎにおける未完了送信タスクのタスク情報を決定部２２に出力する。必要帯域判定部２１が決定部２２に出力するタスク情報は、送信元と、送信先と、残りデータ量ＲＶと、残り期間ＲＴと、必要帯域ＲＢＷと、優先度と、を示す情報を含む。

【0031】

決定部２２は、決定処理を実行して設定帯域ＳＢＷを求め、処理期間ｎにおける未完了送信タスクそれぞれについて、送信元と、送信先と、設定帯域ＳＢＷと、を示す情報を含む設定情報をネットワーク制御装置３に送信する。なお、設定帯域ＳＢＷが０、つまり、パスの設定が行われない送信タスクについての設定情報をネットワーク制御装置３に送信する必要はない。また、決定部２２は、処理期間ｎにおける未完了送信タスクそれぞれについて、残りデータ量ＲＶと、残り期間ＲＴとを更新し、更新後のタスク情報を未完了送信タスク判定部２０に出力する。

【0032】

また、本発明による決定装置２は、１つ以上のプロセッサを有する装置・コンピュータの当該１つ以上のプロセッサで実行されると、当該装置・コンピュータを上記決定装置２として動作・機能させるプログラムにより実現することができる。これらコンピュータプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶されて、又は、ネットワーク経由で配布が可能なものである。

【0033】

上記構成により、所定処理を複数のコンピュータで分散して行う際の処理時間を短縮することができる。よって、国連が主導する持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）の目標９「レジリエントなインフラを整備し、持続可能な産業化を推進するとともに、イノベーションの拡大を図る」に貢献することが可能となる。

【符号の説明】

【0034】

２０：未完了送信タスク判定部、２１：必要帯域判定部、２２：決定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】