特開 2024-32345 情報処理装置、情報処理システムおよび情報処理装置の制御方法

(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】P2024032345

(43)【公開日】2024-03-12

(54)【発明の名称】情報処理装置、情報処理システムおよび情報処理装置の制御方法

(51)【国際特許分類】

   G06F 13/12 20060101AFI20240305BHJP

   G06F 3/06 20060101ALI20240305BHJP

   G06F 13/42 20060101ALI20240305BHJP

【ＦＩ】

G06F13/12 330A

G06F3/06 301M

G06F13/42 320B

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022135952

(22)【出願日】2022-08-29

(71)【出願人】

【識別番号】000005223

【氏名又は名称】富士通株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100107515

【弁理士】

【氏名又は名称】廣田 浩一

(72)【発明者】

【氏名】大川 尚義

(72)【発明者】

【氏名】朝永 博

(57)【要約】

【課題】論理回路にオフロードされたマイクロサービスの処理のスループットの低下を抑制しつつ、サービスメッシュ機能を実現する。
【解決手段】論理回路は、受信したリクエストデータを使用したサービスの処理の開始時に疑似リクエストを疑似アプリに送信し、サービスの処理の完了時に処理完了通知を疑似アプリに送信する。疑似アプリは、処理完了通知の受信に基づいて、疑似レスポンスを論理回路に送信する。サービスメッシュ機能部は、疑似レスポンスを検出し、疑似レスポンスに含まれる宛先情報を書き換える。論理回路は、疑似レスポンスの受信時に、書き換えられた宛先情報をサービスの処理後のデータに含めてリクエストデータを生成して送信する。これにより、情報処理装置の処理性能を向上することができ、マイクロサービスアーキテクチャの環境下で動作する情報処理システムの性能を向上することができる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

マイクロサービスアーキテクチャを採用した情報処理システムに含まれる情報処理装置であって、
マイクロサービスの処理を実施する処理機能部とネットワークに接続される通信インタフェース部とを有する論理回路と、
サービスメッシュを実現するサービスメッシュ機能部と、
前記サービスメッシュ機能部を介して前記論理回路に接続され、マイクロサービスの処理機能を持たない疑似アプリと、を有し、
前記論理回路は、他の第１情報処理装置からのデータプレーン通信のリクエストデータを前記通信インタフェース部で受信したことに基づいて、前記処理機能部により前記リクエストデータを使用したサービスの処理を開始するとともに、コントロールプレーン通信の疑似リクエストを生成し、生成した疑似リクエストを前記疑似アプリに送信し、前記処理機能部による前記サービスの処理が完了したことに基づいて処理完了通知を前記疑似アプリに送信し、
前記疑似アプリは、前記疑似リクエストの受信後に前記処理完了通知を受信したことに基づいて、疑似レスポンスを前記論理回路に送信し、
前記サービスメッシュ機能部は、前記疑似アプリから前記論理回路に送信される前記疑似レスポンスを検出した場合、前記疑似レスポンスに含まれる宛先情報を書き換え、前記宛先情報を書き換えた前記疑似レスポンスを前記論理回路に転送し、
前記論理回路は、書き換えられた宛先情報を含む前記疑似レスポンスの受信に基づいて、書き換えられた宛先情報を前記サービスの処理後のデータに含めて次のデータプレーン通信のリクエストデータを生成し、生成したリクエストデータを前記通信インタフェース部から他の第２情報処理装置に送信する
情報処理装置。

【請求項2】

前記論理回路は、前記書き換えられた宛先情報を保持する宛先情報保持部を有し、処理後の前記リクエストデータに対応する宛先情報が前記宛先情報保持部に保持されている場合、前記疑似レスポンスの受信を待たずに、前記宛先情報保持部に保持されている宛先情報を、前記サービスの処理後のデータに含めて次のデータプレーン通信のリクエストデータを生成する
請求項１に記載の情報処理装置。

【請求項3】

前記論理回路は、前記サービスの処理後のデータを保持する処理結果保持部を有し、処理後の前記リクエストデータに対応する宛先情報が前記宛先情報保持部に保持されていない場合、前記処理結果保持部に前記サービスの処理後のデータを格納し、前記疑似レスポンスの受信に基づいて、前記疑似レスポンスに含まれる、前記書き換えられた宛先情報を前記サービスの処理後のデータに含めて次のデータプレーン通信のリクエストデータを生成し、前記書き換えられた宛先情報を前記宛先情報保持部に格納する
請求項２に記載の情報処理装置。

【請求項4】

前記サービスメッシュ機能部は、前記論理回路から前記疑似アプリに送信される前記疑似リクエストを検出した場合、検出した時刻を前記サービスの処理の開始時刻として保持する
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の情報処理装置。

【請求項5】

前記サービスメッシュ機能部は、前記疑似アプリから前記論理回路に送信される前記疑似レスポンスを検出した場合、検出した時刻を前記サービスの処理の完了時刻として保持し、前記完了時刻と前記開始時刻とに基づいて前記サービスの処理時間を算出する
請求項４に記載の情報処理装置。

【請求項6】

前記サービスメッシュ機能部は、前記論理回路から前記疑似アプリに送信される前記疑似リクエストを検出した場合、前記サービスの処理の開始回数を積算する
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の情報処理装置。

【請求項7】

前記サービスメッシュ機能部は、前記疑似アプリから前記論理回路に送信される前記疑似レスポンスを検出した場合、前記サービスの処理の完了回数を前記サービスの処理の成功回数として積算する
請求項６に記載の情報処理装置。

【請求項8】

複数の情報処理装置を有し、マイクロサービスアーキテクチャを採用した情報処理システムであって、
前記複数の情報処理装置の１つまたは複数は、
マイクロサービスの処理を実施する処理機能部とネットワークに接続される通信インタフェース部とを有する論理回路と、
サービスメッシュを実現するサービスメッシュ機能部と、
前記サービスメッシュ機能部を介して前記論理回路に接続され、マイクロサービスの処理機能を持たない疑似アプリと、を有し、
前記論理回路は、他の第１情報処理装置からのデータプレーン通信のリクエストデータを前記通信インタフェース部で受信したことに基づいて、前記処理機能部により前記リクエストデータを使用したサービスの処理を開始するとともに、コントロールプレーン通信の疑似リクエストを生成し、生成した疑似リクエストを前記疑似アプリに送信し、前記処理機能部による前記サービスの処理が完了したことに基づいて処理完了通知を前記疑似アプリに送信し、
前記疑似アプリは、前記疑似リクエストの受信後に前記処理完了通知を受信したことに基づいて、疑似レスポンスを前記論理回路に送信し、
前記サービスメッシュ機能部は、前記疑似アプリから前記論理回路に送信される前記疑似レスポンスを検出した場合、前記疑似レスポンスに含まれる宛先情報を書き換え、前記宛先情報を書き換えた前記疑似レスポンスを前記論理回路に転送し、
前記論理回路は、書き換えられた宛先情報を含む前記疑似レスポンスの受信に基づいて、書き換えられた宛先情報を前記サービスの処理後のデータに含めて次のデータプレーン通信のリクエストデータを生成し、生成したリクエストデータを前記通信インタフェース部から他の第２情報処理装置に送信する
情報処理システム。

【請求項9】

マイクロサービスの処理を実施する処理機能部とネットワークに接続される通信インタフェース部とを有する論理回路と、サービスメッシュを実現するサービスメッシュ機能部と、前記サービスメッシュ機能部を介して前記論理回路に接続され、マイクロサービスの処理機能を持たない疑似アプリと、を有し、マイクロサービスアーキテクチャを採用した情報処理システムに含まれる情報処理装置の制御方法であって、
前記論理回路は、他の第１情報処理装置からのデータプレーン通信のリクエストデータを前記通信インタフェース部で受信したことに基づいて、前記処理機能部により前記リクエストデータを使用したサービスの処理を開始するとともに、コントロールプレーン通信の疑似リクエストを生成し、生成した疑似リクエストを前記疑似アプリに送信し、前記処理機能部による前記サービスの処理が完了したことに基づいて処理完了通知を前記疑似アプリに送信し、
前記疑似アプリは、前記疑似リクエストの受信後に前記処理完了通知を受信したことに基づいて、疑似レスポンスを前記論理回路に送信し、
前記サービスメッシュ機能部は、前記疑似アプリから前記論理回路に送信される前記疑似レスポンスを検出した場合、前記疑似レスポンスに含まれる宛先情報を書き換え、前記宛先情報を書き換えた前記疑似レスポンスを前記論理回路に転送し、
前記論理回路は、書き換えられた宛先情報を含む前記疑似レスポンスの受信に基づいて、書き換えられた宛先情報を前記サービスの処理後のデータに含めて次のデータプレーン通信のリクエストデータを生成し、生成したリクエストデータを前記通信インタフェース部から他の第２情報処理装置に送信する
情報処理装置の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、情報処理装置、情報処理システムおよび情報処理装置の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

パケットを送受信するインタフェースと複数のサービス処理リソースとを有し、受信したパケットを転送規則に基づいてサービス処理リソースに分配するＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）を搭載したネットワークサービス装置が知られている。これにより、仮想空間へのパケットの分配が高速化される（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

受信したパケットと複製したパケットとをそれぞれ保管するバッファ部を有するＦＰＧＡが実装されたネットワークインタフェースカードと、仮想化環境で動作するネットワークアプリケーション部とを有する仮想化ネットワークシステムが知られている。ネットワークアプリケーション部は、バッファ部に保管されたパケットの一方と他方とに対して通常のネットワーク処理と常時監視とをそれぞれ実施し、不具合事象の発生時に常時監視しているパケットを解析する。これにより、負荷およびコストを抑制して、ネットワーク処理に影響を与えることなく不具合事象が解析される（例えば、特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特表２０１７－５０７３７４号公報

【特許文献2】特開２０１６－１５２４６４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

例えば、マイクロサービスアーキテクチャのサービス環境では、ネットワークを介して相互に接続される複数のサーバの各々は、マイクロサービスの処理を実施する仮想マシンを有し、仮想マシンは、Ｅｎｖｏｙおよびアプリコンテナを含むＰｏｄを有する。アプリコンテナで実施するマイクロサービスの処理をＦＰＧＡにオフロードする場合、ＦＰＧＡに対する通信をＥｎｖｏｙに管理させることが考えられる。

【0006】

しかしながら、Ｅｎｖｏｙは、プロセッサが実行するソフトウェアにより実現されるため、Ｅｎｖｏｙが介在する分、ＦＰＧＡによるマイクロサービスの処理のスループットが低下し、処理結果が出力されるまでの遅延が増加するおそれがある。一方、ＦＰＧＡに対する通信をＥｎｖｏｙに管理させない場合、Ｅｎｖｏｙは、ＦＰＧＡが実施するマイクロサービスの処理に関する情報を取得することが困難になる。この結果、宛先制御およびモニタリング等のサービスメッシュ機能の実現が困難になる。

【0007】

１つの側面では、本発明は、論理回路にオフロードされたマイクロサービスの処理のスループットの低下を抑制しつつ、サービスメッシュ機能を実現することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

一つの観点によれば情報処理装置は、マイクロサービスアーキテクチャを採用した情報処理システムに含まれる情報処理装置であって、マイクロサービスの処理を実施する処理機能部とネットワークに接続される通信インタフェース部とを有する論理回路と、サービスメッシュを実現するサービスメッシュ機能部と、前記サービスメッシュ機能部を介して前記論理回路に接続され、マイクロサービスの処理機能を持たない疑似アプリと、を有し、前記論理回路は、他の第１情報処理装置からのデータプレーン通信のリクエストデータを前記通信インタフェース部で受信したことに基づいて、前記処理機能部により前記リクエストデータを使用したサービスの処理を開始するとともに、コントロールプレーン通信の疑似リクエストを生成し、生成した疑似リクエストを前記疑似アプリに送信し、前記処理機能部による前記サービスの処理が完了したことに基づいて処理完了通知を前記疑似アプリに送信し、前記疑似アプリは、前記疑似リクエストの受信後に前記処理完了通知を受信したことに基づいて、疑似レスポンスを前記論理回路に送信し、前記サービスメッシュ機能部は、前記疑似アプリから前記論理回路に送信される前記疑似レスポンスを検出した場合、前記疑似レスポンスに含まれる宛先情報を書き換え、前記宛先情報を書き換えた前記疑似レスポンスを前記論理回路に転送し、前記論理回路は、書き換えられた宛先情報を含む前記疑似レスポンスの受信に基づいて、書き換えられた宛先情報を前記サービスの処理後のデータに含めて次のデータプレーン通信のリクエストデータを生成し、生成したリクエストデータを前記通信インタフェース部から他の第２情報処理装置に送信する。

【発明の効果】

【0009】

論理回路にオフロードされたマイクロサービスの処理のスループットの低下を抑制しつつ、サービスメッシュ機能を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】一実施形態における情報処理システムの一例を示すブロック図である。

【図2】別の実施形態における情報処理システムの一例を示すブロック図である。

【図3】図２のサーバ１２０ａの機能構成の一例を示すブロック図である。

【図4】図２のサーバ１２０ａのハードウェア構成の一例を示す機能ブロック図である。

【図5】図３のＦＰＧＡの動作の一例を示すフロー図である。

【図6】図３のＥｎｖｏｙの動作の一例を示すフロー図である。

【図7】図３の疑似コンテナの動作の一例を示すフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照して、実施形態が説明される。

【0012】

図１は、一実施形態における情報処理システムの一例を示す。図１に示す情報処理システム１００Ａは、ネットワークを介して相互に接続された複数の情報処理装置１１０（１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ）を有する。各情報処理装置１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃに接続される矢印は、ネットワークの一部を示す。情報処理システム１００Ａに搭載される情報処理装置１１０の数は、３個に限定されない。情報処理装置１１０ｂは、他の第１情報処理装置の一例であり、情報処理装置１１０ｃは、他の第２情報処理装置の一例である。

【0013】

情報処理システム１００Ａは、例えば、マイクロサービスの処理を実施する機能を各情報処理装置１１０に持たせ、複数のマイクロサービスをネットワークで接続して連携させるマイクロサービスアーキテクチャを採用している。また、特に限定されないが、マイクロサービス同士の接続を管理するサービスメッシュのプラットフォームとして、例えば、Ｉｓｔｉｏが使用される。図１に示す構成は、サービスメッシュのデータプレーンを示す。

【0014】

情報処理装置１１０ａは、論理回路２１０、サービスメッシュ機能部３１０およびマイクロサービスの処理機能を持たない疑似アプリ４１０を有する。例えば、サービスメッシュ機能部３１０および疑似アプリ４１０は、情報処理装置１１０ａに搭載されるＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサが実行するソフトウェアにより仮想マシンとして実現される。論理回路２１０は、ＦＰＧＡ等のハードウェアに搭載され、マイクロサービスの処理機能がオフロードされる。

【0015】

論理回路２１０は、通信インタフェース部２１１、処理機能部２１２、処理結果保持部２１３および宛先情報保持部２１４を有する。論理回路２１０は、サービスメッシュ機能部３１０を介して疑似アプリ４１０に接続される。サービスメッシュ機能部３１０は、モニタリング部３１１および宛先書き換え部３１２を有する。例えば、サービスメッシュ機能部３１０は、ネットワークの混雑度に応じて、次のリクエストデータを処理させる情報処理装置１１０と、次のリクエストデータの転送経路とを決めるロードバランサの機能を有する。

【0016】

通信インタフェース部２１１は、例えば、ＮＩＣ（Network Interface Controller）であり、ネットワークを介して他の情報処理装置１１０ｂ、１１０ｃ等に接続される。処理機能部２１２は、通信インタフェース部２１１を介して情報処理装置１１０ｂからデータプレーン通信のリクエストデータを受信したことに基づいて、リクエストデータを使用したマイクロサービスの処理を開始する。

【0017】

論理回路２１０は、処理機能部２１２によるリクエストデータを使用したマイクロサービスの処理の開始に基づいて、コントロールプレーン通信の疑似リクエストＲＥＱを生成し、生成した疑似リクエストＲＥＱを疑似アプリ４１０に送信する。例えば、疑似リクエストＲＥＱは、情報処理装置１１０ｂから受信したリクエストデータに含まれる宛先情報を含む。宛先情報は、例えば、宛先アドレスを含み、情報処理装置１１０ａが送信する次のリクエストデータの送信先を示す。疑似アプリ４１０は、疑似リクエストＲＥＱを受信する。

【0018】

サービスメッシュ機能部３１０のモニタリング部３１１は、論理回路２１０と疑似アプリ４１０との間で転送される情報を監視する。モニタリング部３１１は、論理回路２１０から疑似アプリ４１０に送信される疑似リクエストＲＥＱを検出した場合、検出した時刻をマイクロサービスの処理の開始時刻として保持する。また、モニタリング部３１１は、疑似リクエストＲＥＱを検出した場合、マイクロサービスの処理の開始回数を積算する。

【0019】

また、サービスメッシュ機能部３１０は、所定時間当たり（例えば、１分当たり）のマイクロサービスの処理の開始回数をリクエストデータの受信頻度またはマイクロサービスの処理頻度として算出してもよい。例えば、サービスメッシュ機能部３１０により検出または算出されるマイクロサービスの処理の開始時刻、開始回数およびマイクロサービスの処理頻度の１つまたは複数は、コントロールプレーンにより取得されてもよい。

【0020】

論理回路２１０は、処理機能部２１２によるマイクロサービスの処理が完了したことに基づいて処理完了通知ＣＭＰＴを疑似アプリ４１０に送信する。また、論理回路２１０は、マイクロサービスの処理後のデータに対応する宛先情報が宛先情報保持部２１４に保持されている場合、マイクロサービスの処理の完了に基づいて、宛先情報保持部２１４に保持されている宛先情報を取得する。

【0021】

そして、論理回路２１０は、取得した宛先情報をマイクロサービスの処理後のデータに含めて次のデータプレーン通信のリクエストデータを生成し、生成したリクエストデータを情報処理装置１１０ｃに送信する。これにより、サービスメッシュ機能部３１０が書き換えた宛先情報が宛先情報保持部２１４に保持されている場合、論理回路２１０は、疑似レスポンスＲＥＳの受信を待つことなく、次のリクエストデータを情報処理装置１１０ｃに送信することができる。したがって、マイクロサービスの処理のスループットを向上し、マイクロサービスの処理結果が出力されるまでの遅延を低減することができる。

【0022】

一方、論理回路２１０は、マイクロサービスの処理後のデータに対応する宛先情報が宛先情報保持部２１４に保持されていない場合、マイクロサービスの処理後のデータを処理結果保持部２１３に格納する。

【0023】

疑似アプリ４１０は、疑似リクエストＲＥＱの受信後に処理完了通知ＣＭＰＴを受信したことに基づいて、疑似レスポンスＲＥＳを論理回路２１０に送信する。このように、疑似アプリ４１０は、疑似リクエストＲＥＱおよび処理完了通知ＣＭＰＴの受信機能と、処理完了通知ＣＭＰＴの受信に応答する疑似レスポンスＲＥＳの送信機能のみを有する。

【0024】

サービスメッシュ機能部３１０のモニタリング部３１１は、疑似アプリ４１０から論理回路２１０に送信される疑似レスポンスＲＥＳを検出した場合、検出した時刻をマイクロサービスの処理の完了時刻として保持する。なお、サービスメッシュ機能部３１０は、論理回路２１０からの処理完了通知ＣＭＰＴを検出した時刻をマイクロサービスの処理の完了時刻として保持してもよい。

【0025】

モニタリング部３１１は、開始時刻から完了時刻までの時間をマイクロサービスの処理時間として算出する。また、モニタリング部３１１は、疑似レスポンスＲＥＳを検出した場合、マイクロサービスの処理の完了回数をマイクロサービスの処理の成功回数として積算する。

【0026】

サービスメッシュ機能部３１０の宛先書き換え部３１２は、モニタリング部３１１が疑似レスポンスＲＥＳを受信したことに基づいて、疑似レスポンスＲＥＳに含まれる宛先情報を適切な宛先情報に書き換える。そして、宛先書き換え部３１２は、適切な宛先情報を書き換えた疑似レスポンスＲＥＳを論理回路２１０に転送する。サービスメッシュ機能部３１０により宛先情報を書き換えることで、次のリクエストデータの転送経路を適切に設定することができ、マイクロサービスの処理効率の低下を抑制することができる。

【0027】

なお、モニタリング部３１１は、完了回数と開始回数との比を算出することで、マイクロサービスの処理の成功率または失敗率を求めてもよい。例えば、モニタリング部３１１により検出または算出されるマイクロサービスの完了時刻、処理時間、完了回数、成功率（失敗率）および書き換えた宛先情報の１つまたは複数は、コントロールプレーンにより取得されてもよい。

【0028】

論理回路２１０は、マイクロサービスの処理後のデータを情報処理装置１１０ｃに送信していない場合、書き換えられた宛先情報を含む疑似レスポンスＲＥＳの受信に基づいて、処理結果保持部２１３に保持されている処理後のデータを取り出す。論理回路２１０は、取り出した処理後のデータに、書き換えられた宛先情報を含めて次のデータプレーン通信のリクエストデータを生成する。論理回路２１０は、生成したリクエストデータを通信インタフェース部２１１から他の情報処理装置１１０ｃに送信する。また、論理回路２１０は、疑似レスポンスＲＥＳの受信に基づいて、疑似レスポンスに含まれる、書き換えられた宛先情報を宛先情報保持部２１４に格納する。

【0029】

以上、この実施形態では、リクエストデータを使用したマイクロサービスの処理機能を仮想マシン内のアプリに搭載せず論理回路２１０にオフロードすることで、サービスメッシュ機能部３１０を介在させることなくマイクロサービスの処理を実施することができる。

【0030】

論理回路２１０と疑似アプリ４１０とは、サービスメッシュ機能部３１０を介して相互に接続される。このため、サービスメッシュ機能部３１０は、疑似リクエストＲＥＱ、処理完了通知ＣＭＰＴおよび疑似レスポンスＲＥＳを検出することができ、リクエストデータおよびマイクロサービスの処理に関する情報を取得することができる。

【0031】

例えば、サービスメッシュ機能部３１０は、疑似リクエストＲＥＱに基づいて、マイクロサービスの処理の開始時刻を検出することができ、疑似レスポンスＲＥＳに基づいて、マイクロサービスの処理の完了時刻を検出することができる。そして、サービスメッシュ機能部３１０は、開始時刻と完了時刻とに基づいて、マイクロサービスの処理時間を算出することができる。また、サービスメッシュ機能部３１０は、マイクロサービスの処理の開始回数およびマイクロサービスの処理の成功回数を積算することができる。

【0032】

そして、コントロールプレーンは、サービスメッシュ機能部３１０が取得または算出したマイクロサービスの処理に関する情報を取得することで、サービスメッシュの制御機能を適切に更新することができる。この結果、論理回路２１０にオフロードされたマイクロサービスの処理のスループットの低下を抑制しつつ、サービスメッシュ機能を実現することができる。

【0033】

マイクロサービスの処理の低下を抑制しつつサービスメッシュ機能を実現できるため、マイクロサービスアーキテクチャに含まれる情報処理装置１１０の処理性能を向上することができる。したがって、マイクロサービスアーキテクチャの環境下で動作する情報処理システム１００Ａの性能を向上することができる。例えば、マイクロサービスアーキテクチャの環境下で動作する各種プラットフォーム、データセンタまたはクラウドの性能を向上することができる。

【0034】

サービスメッシュ機能部３１０は、疑似レスポンスＲＥＳの検出に基づいて宛先情報を書き換える。宛先情報が宛先情報保持部２１４に保持されていない場合、論理回路２１０は、処理結果保持部２１３にマイクロサービスの処理後のデータを格納し、疑似アプリ４１０からの疑似レスポンスＲＥＳを待つ。これにより、処理機能部２１２がオフロードされる場合にも、宛先書き換え部３１２により書き換えられる宛先情報を取得することができ、次のリクエストデータを送信することができる。すなわち、次のリクエストデータの転送経路を適切に設定することができ、マイクロサービスの処理効率の低下を抑制することができる。

【0035】

宛先情報が宛先情報保持部２１４に保持されている場合、論理回路２１０は、疑似レスポンスＲＥＳを待つことなく、次のリクエストデータを生成することができるため、マイクロサービスの処理のスループットを向上することができる。

【0036】

図２は、別の実施形態における情報処理システムの一例を示す。図１と同一または同様の要素については、詳細な説明は省略する。図２に示す情報処理システム１００Ｂは、ネットワークを介して相互に接続された複数のサーバ１２０（１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ）を有する。各サーバ１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃに接続される矢印は、ネットワークの一部を示す。サーバ１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃと、サーバ１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃを相互に接続するネットワークは、サービスメッシュのデータプレーンＤＰＬを示す。

【0037】

サーバ１２０は、情報処理装置の一例である。サーバ１２０ｂは、１２０ａからリクエストデータを受信する他の第２情報処理装置、または、サーバ１２０ｃにリクエストデータを送信する他の第１情報処理装置の一例である。情報処理システム１００Ｂに搭載されるサーバ１２０の数は、３個に限定されない。サーバ１２０ａ、１２０ｃは、互いに同じ構成を有し、互いに同じ機能を有するため、以下では、サーバ１２０ａの構成および機能が説明される。

【0038】

情報処理システム１００Ｂは、図１の情報処理システム１００Ａと同様に、例えば、サーバ１２０がそれぞれ実施する複数のマイクロサービスをネットワークで接続して連携させるマイクロサービスアーキテクチャを採用している。また、サービスメッシュのプラットフォームとして、例えば、Ｉｓｔｉｏが使用される。

【0039】

サーバ１２０ａは、ＦＰＧＡ２２０および仮想マシン５２０を有する。ＦＰＧＡ２２０は、ＮＩＣ等の通信インタフェース部２２１、マイクロサービスの処理機能がオフロードされたオフロード回路部２２２および宛先制御部２２３を有する。仮想マシン５２０は、疑似コンテナ４２０およびＥｎｖｏｙ３２０を含むＰｏｄ５２２を有する。ＦＰＧＡ２２０は、論理回路の一例である。オフロード回路部２２２は、処理機能部の一例である。疑似コンテナ４２０は、疑似アプリの一例である。Ｅｎｖｏｙ３２０は、サービスメッシュ機能部の一例であり、ロードバランサの機能を含むプロキシの一種である。

【0040】

ＦＰＧＡ２２０は、Ｅｎｖｏｙ３２０を介して疑似コンテナ４２０に接続される。通信インタフェース部２２１は、ネットワークを介して他のサーバ１２０等に接続される。オフロード回路部２２２は、通信インタフェース部２１１を介して他のサーバ１２０からデータプレーン通信のリクエストデータを受信したことに基づいて、リクエストデータを使用したマイクロサービスの処理を実施する。

【0041】

オフロード回路部２２２は、マイクロサービスの処理の完了を宛先制御部２２３に通知する。ＦＰＧＡ２２０は、オフロード回路部２２２によるマイクロサービスの処理の開始に基づいて、例えば、コントロールプレーン通信のＨＴＴＰ（Hyper Text Transfer Protocol）リクエストＲＥＱを生成して疑似コンテナ４２０に送信する。ＨＴＴＰリクエストＲＥＱは、疑似コンテナ４２０に送信される疑似リクエストの一例である。以下では、ＨＴＴＰリクエストＲＥＱは、疑似リクエストＲＥＱとも称される。

【0042】

ＦＰＧＡ２２０は、オフロード回路部２２２によるマイクロサービスの処理が完了したことに基づいて処理完了通知ＣＭＰＴを疑似コンテナ４２０に送信する。疑似コンテナ４２０は、疑似リクエストＲＥＱの受信後に処理完了通知ＣＭＰＴを受信したことに基づいて、ＨＴＴＰレスポンスＲＥＳをＦＰＧＡ２２０に送信する。ＨＴＴＰレスポンスＲＥＳは、疑似レスポンスの一例である。以下では、ＨＴＴＰレスポンスＲＥＳは、疑似レスポンスＲＥＳとも称される。

【0043】

例えば、疑似コンテナ４２０は、図１の疑似アプリ４１０と同様に、疑似リクエストＲＥＱおよび処理完了通知ＣＭＰＴの受信機能と、処理完了通知ＣＭＰＴの受信に応答する疑似レスポンスＲＥＳの送信機能のみを有する。

【0044】

Ｅｎｖｏｙ３２０は、疑似リクエストＲＥＱ、処理完了通知ＣＭＰＴおよび疑似レスポンスＲＥＳを検出し、マイクロサービスの処理に関する情報を取得する。例えば、Ｅｎｖｏｙ３２０が取得したマイクロサービスの処理に関する情報は、コントロールプレーンＣＰＬにより取得され、リクエストデータの宛先制御およびロードバランシングに使用されてもよい。

【0045】

Ｅｎｖｏｙ３２０は、疑似コンテナ４２０からの疑似レスポンスＲＥＳに含まれる宛先アドレスを書き換える。宛先アドレスは、サーバ１２０ａ（または１２０ｃ）が送信する次のリクエストデータの送信先を示す宛先情報の一例である。

【0046】

宛先制御部２２３は、疑似コンテナ４２０から受信する疑似レスポンスＲＥＳに含まれる宛先アドレスを、オフロード回路部２２２により処理されたデータ（次のリクエストデータ）の送信先として通信インタフェース部２２１に通知する。そして、通信インタフェース部２２１は、オフロード回路部２２２により処理されたデータに宛先制御部２２３から通知された宛先アドレスを含めて次のデータプレーン通信のリクエストデータを生成する。通信インタフェース部２２１は、生成したリクエストデータをサーバ１２０ｂに送信する。

【0047】

サーバ１２０ｂは、仮想マシン５２０ｂを有し、仮想マシン５２０ｂは、Ｅｎｖｏｙ３２０ｂおよびアプリコンテナ４２０ｂを含むＰｏｄ５２２ｂを有する。Ｅｎｖｏｙ３２０ｂは、サーバ１２０間での通信を制御し、他のサーバ１２０から受信したリクエストデータを使用したマイクロサービスの処理を実施させるためにアプリコンテナ４２０ｂを制御する。

【0048】

アプリコンテナ４２０ｂは、Ｅｎｖｏｙ３２０から依頼されたリクエストデータを使用してマイクロサービスの処理を実施し、マイクロサービスの処理後のデータをＥｎｖｏｙ３２０に転送する。Ｅｎｖｏｙ３２０は、処理後のデータの宛先アドレスを書き換えて次のリクエストデータを生成し、生成した次のリクエストデータを他のサーバ１２０ｃに送信する。

【0049】

例えば、サーバ１２０ａは、動画像のフレームデータを順次受信し、受信したフレームデータをデコードして画像データを生成し、生成した画像データをサーバ１２０ｂに送信する。このため、サーバ１２０ａのオフロード回路部２２２は、動画像の各フレームデータをデコードする機能を有する。

【0050】

例えば、サーバ１２０ｂは、サーバ１２０ａから受信するフレーム毎の画像データの輝度を補正し、補正後の画像データをサーバ１２０ｃに送信する。このため、サーバ１２０ｂのアプリコンテナ４２０ｂは、画像データの輝度を補正する機能を有する。サーバ１２０ｃは、サーバ１２０ｂから受信する補正後の画像データを使用して、画像中の物体の検出処理を実施する。このため、サーバ１２０ｃのオフロード回路部２２２は、画像の認識機能を有する。これにより、マイクロサービスを利用して画像の認識処理を高速に実施することができる。

【0051】

図３は、図２のサーバ１２０ａの機能構成の一例を示す。ＦＰＧＡ２２０は、図２の構成に加えて通知処理部２２４を有する。また、宛先制御部２２３は、宛先変更部２２３１、処理結果保持部２２３２および宛先情報保持部２２３３を有する。処理結果保持部２２３２の構成は、図１の処理結果保持部２１３の構成と同様である。宛先情報保持部２２３３の構成は、図１の宛先情報保持部２１４の構成と同様である。

【0052】

Ｅｎｖｏｙ３２０は、モニタリング部３２１および宛先書き換え部３２２を有する。疑似コンテナ４２０は、通知返信部４２１および完了通知待ち部４２２を有する。完了通知待ち部４２２は、複数のエントリを有するキュー４２３を有する。

【0053】

オフロード回路部２２２は、通信インタフェース部２２１から受信したリクエストデータを使用したマイクロサービスの処理を開始する場合、処理の開始通知を通知処理部２２４に出力する。オフロード回路部２２２は、マイクロサービスの処理を完了した場合、処理の完了通知を通知処理部２２４に出力する。また、オフロード回路部２２２は、マイクロサービスの処理を完了した場合、処理の完了通知とともに処理後のデータを宛先制御部２２３に出力する。

【0054】

通知処理部２２４は、オフロード回路部２２２からの開始通知に基づいて、疑似リクエストＲＥＱ（図２）を疑似コンテナ４２０に送信する。通知処理部２２４は、オフロード回路部２２２からの完了通知に基づいて処理完了通知ＣＭＰＴ（図２）を疑似コンテナ４２０に送信する。

【0055】

Ｅｎｖｏｙ３２０のモニタリング部３２１は、図１のモニタリング部３１１と同様に、通知処理部２２４からの疑似リクエストＲＥＱおよび処理完了通知ＣＭＰＴを検出し、マイクロサービスの処理に関する情報を取得する。また、モニタリング部３２１は、疑似コンテナ４２０からの疑似レスポンスＲＥＳ（図２）を検出し、マイクロサービスの処理に関する情報を取得する。例えば、モニタリング部３２１が取得する情報は、マイクロサービスの処理の開始時刻、開始回数、完了時刻、処理時間および成功回数の１つまたは複数を含む。

【0056】

Ｅｎｖｏｙ３２０の宛先書き換え部３２２は、図１の宛先書き換え部３１２と同様に、疑似コンテナ４２０からの疑似レスポンスＲＥＳに含まれる宛先アドレスを適切な宛先アドレスに書き換える。

【0057】

疑似コンテナ４２０は、疑似リクエストＲＥＱを受信した場合、受信した疑似リクエストＲＥＱをリクエストデータに対応付けてキュー４２３に格納する。疑似コンテナ４２０の通知返信部４２１は、疑似コンテナ４２０が処理完了通知ＣＭＰＴを受信した場合、受信した処理完了通知ＣＭＰＴに対応する疑似リクエストＲＥＱをキュー４２３から取り出す。通知返信部４２１は、取り出した疑似リクエストＲＥＱに含まれる情報（宛先アドレスを含む）を取り出して疑似レスポンスＲＥＳを生成し、生成した疑似レスポンスＲＥＳをＦＰＧＡ２２０に送信する。

【0058】

通知処理部２２４は、疑似コンテナ４２０から疑似レスポンスＲＥＳを受信した場合、疑似レスポンスＲＥＳに含まれる宛先アドレスを宛先変更部２２３１に出力する。宛先変更部２２３１は、オフロード回路部２２２からマイクロサービスの処理後のデータとともにリクエストデータの完了通知を受信した場合、処理後のデータに対応する宛先アドレスが宛先情報保持部２２３３に保持されているか否かを判定する。宛先変更部２２３１は、処理後のデータに対応する宛先アドレスが宛先情報保持部２２３３に保持されている場合、宛先アドレスを宛先情報保持部２２３３から取得する。宛先変更部２２３１は、取得した宛先アドレスを、オフロード回路部２２２による処理後のデータに含めて次のデータプレーン通信のリクエストデータを生成し、生成したリクエストデータを通信インタフェース部２２１に出力する。

【0059】

宛先変更部２２３１は、処理後のデータに対応する宛先アドレスが宛先情報保持部２２３３に保持されていない場合、オフロード回路部２２２から受信した処理後のデータを処理結果保持部２２３２に格納する。そして、宛先変更部２２３１は、通知処理部２２４を介して疑似コンテナ４２０から疑似レスポンスＲＥＳを受信した場合、処理結果保持部２２３２に格納した処理後のデータを取り出す。宛先変更部２２３１は、疑似レスポンスＲＥＳに含まれる宛先アドレスを、処理結果保持部２２３２から取り出した処理後のデータに含めて次のデータプレーン通信のリクエストデータを生成し、生成したリクエストデータを通信インタフェース部２２１に出力する。

【0060】

通信インタフェース部２２１は、宛先変更部２２３１から受信する新たなリクエストデータを、新たなリクエストデータに含まれる宛先アドレスに向けて送信する。

【0061】

図４は、図２のサーバ１２０ａのハードウェア構成の一例を示す。サーバ１２０ａは、ＮＩＣ等の通信インタフェース部２２１を含むＦＰＧＡ２２０と、ＣＰＵ処理部５００を有する。ＣＰＵ処理部５００は、ＣＰＵ５０１およびＲＡＭ（Random Access Memory）５０２を有する。

【0062】

特に限定されないが、通信インタフェース部２２１は、イーサネット（登録商標）ＥＴＨを介してサーバ１２０ａの外部に配置されるスイッチ６００に接続される。また、特に限定されないが、ＦＰＧＡ２２０は、ＰＣＩ（Peripheral Component Interconnect）インタフェースを介してＣＰＵ５０１に接続される。そして、ＣＰＵ５０１がＲＡＭ５０２に保持されたハイパーバイザ等のプログラムを実行することで、Ｅｎｖｏｙ３２０および疑似コンテナ４２０を含むＰｏｄ５２２を有する仮想マシン５２０が構築される。

【0063】

図５は、図３のＦＰＧＡ２２０の動作の一例を示す。図５は、サーバ１２０ａの制御方法の一例を示す。ＦＰＧＡ２２０は、リクエストデータを通信インタフェース部２２１で受信したことに基づいて図５に示す動作フローを開始する。

【0064】

まず、ステップＳ１００において、ＦＰＧＡ２２０は、疑似リクエストＲＥＱを生成し、生成した疑似リクエストＲＥＱを疑似コンテナ４２０に送信する。次に、ステップＳ１０２において、ＦＰＧＡ２２０は、オフロード回路部２２２によりリクエストデータのオフロード処理を実施する。なお、ステップＳ１００、Ｓ１０２の動作は、逆順で実施されてもよく、並列に実施されてもよい。

【0065】

次に、ステップＳ１０４において、ＦＰＧＡ２２０は、オフロード処理の完了に基づいて完了通知を生成し、生成した完了通知を疑似コンテナ４２０に送信する。次に、ステップＳ１０６において、ＦＰＧＡ２２０は、オフロード処理したリクエストデータに対応する宛先アドレスが宛先情報保持部２２３３に保持されているか否かを判定する。ＦＰＧＡ２２０は、宛先アドレスが宛先情報保持部２２３３に保持されている場合、ステップＳ１１４の動作を実施する。ＦＰＧＡ２２０は、宛先アドレスが宛先情報保持部２２３３に保持されていない場合、ステップＳ１０８の動作を実施する。

【0066】

ステップＳ１０８において、ＦＰＧＡ２２０は、オフロード処理の結果を処理結果保持部２２３２に格納する。次に、ステップＳ１１０において、ＦＰＧＡ２２０は、疑似コンテナ４２０から疑似レスポンスＲＥＳを受信するのを待ち、疑似レスポンスＲＥＳを受信した場合、ステップＳ１１２の動作を実施する。

【0067】

ステップＳ１１２において、ＦＰＧＡ２２０は、疑似レスポンスＲＥＳに含まれる宛先アドレスを宛先情報保持部２２３３に格納し、ステップＳ１１４の動作を実施する。ステップＳ１１４において、ＦＰＧＡ２２０は、オフロード処理の結果を、宛先情報保持部２２３３に保持された宛先アドレスに従って次のリクエストデータとして送信し、図５に示すリクエストデータのオフロード処理を終了する。

【0068】

図６は、図３のＥｎｖｏｙ３２０の動作の一例を示す。図６は、サーバ１２０ａの制御方法の一例を示す。図６に示す動作は、繰り返し実施される。まず、ステップＳ２００において、Ｅｎｖｏｙ３２０は、疑似リクエストＲＥＱを検出した場合、ステップＳ２０２の動作を実施し、疑似リクエストＲＥＱを検出しない場合、図６に示す動作を終了する。

【0069】

ステップＳ２０２において、Ｅｎｖｏｙ３２０は、疑似リクエストＲＥＱの検出時刻に基づいて、マイクロサービスの処理の開始時刻を保持する。次に、ステップＳ２０４において、Ｅｎｖｏｙ３２０は、疑似リクエストＲＥＱの検出に基づいて、マイクロサービスの処理の開始回数を積算する。なお、ステップＳ２０２、Ｓ２０４の動作は、逆順で実施されてもよく、並列に実施されてもよい。

【0070】

次に、ステップＳ２０６において、Ｅｎｖｏｙ３２０は、疑似レスポンスＲＥＳを検出した場合、ステップＳ２０８の動作を実施し、疑似レスポンスＲＥＳを検出しない場合、図６に示す動作を終了する。

【0071】

ステップＳ２０８において、Ｅｎｖｏｙ３２０は、疑似レスポンスＲＥＳの検出時刻と、ステップＳ２０２で保持した開始時刻との差に基づいて、マイクロサービスの処理時間を算出する。次に、ステップＳ２１０において、Ｅｎｖｏｙ３２０は、疑似レスポンスＲＥＳの検出回数を積算することで、マイクロサービスの処理の成功回数を算出する。なお、ステップＳ２０８、Ｓ２１０の動作は、逆順で実施されてもよく、並列に実施されてもよい。

【0072】

次に、ステップＳ２１２において、Ｅｎｖｏｙ３２０は、疑似レスポンスＲＥＳに含まれる宛先アドレスを書き換え、宛先アドレスを書き換えた疑似レスポンスＲＥＳをＦＰＧＡ２２０に転送し、図６に示す動作を終了する。

【0073】

図７は、図３の疑似コンテナ４２０の動作の一例を示す。図７は、サーバ１２０ａの制御方法の一例を示す。図７に示す動作は、繰り返し実施される。

【0074】

まず、ステップＳ３００において、疑似コンテナ４２０は、ＦＰＧＡ２２０から疑似リクエストＲＥＱを受信した場合、ステップＳ３０２の動作を実施し、疑似リクエストＲＥＱを受信していない場合、図７に示す動作を終了する。ステップＳ３０２において、疑似コンテナ４２０は、受信した疑似リクエストＲＥＱを完了通知待ち部４２２に格納する。

【0075】

次に、ステップＳ３０４において、疑似コンテナ４２０は、ＦＰＧＡ２２０から処理完了通知ＣＭＰＴを受信するまで待つ。疑似コンテナ４２０は、処理完了通知ＣＭＰＴを受信した場合、ステップＳ３０６を実施し、処理完了通知ＣＭＰＴを受信していない場合、図７に示す動作を終了する。ステップＳ３０６において、疑似コンテナ４２０は、疑似リクエストＲＥＱに含まれる宛先アドレス等の情報を含む疑似レスポンスＲＥＳを生成し、生成した疑似レスポンスＲＥＳをＦＰＧＡ２２０に送信し、図７に示す動作を終了する。

【0076】

以上、この実施形態においても上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。例えば、リクエストデータを使用したマイクロサービスの処理機能を、仮想マシン５２０内のアプリコンテナに搭載せずＦＰＧＡ２２０にオフロードすることで、Ｅｎｖｏｙ３２０を介在させることなくマイクロサービスの処理を実施することができる。

【0077】

ＦＰＧＡ２２０と疑似コンテナ４２０とをＥｎｖｏｙ３２０を介して接続することで、Ｅｎｖｏｙ３２０は、疑似リクエストＲＥＱ、処理完了通知ＣＭＰＴおよび疑似レスポンスＲＥＳを検出することができる。このため、Ｅｎｖｏｙ３２０は、リクエストデータおよびマイクロサービスの処理に関する情報を取得することができる。

【0078】

これにより、コントロールプレーンＣＰＬは、サービスメッシュの制御機能を適切に更新することができ、ＦＰＧＡ２２０にオフロードされたマイクロサービスの処理のスループットの低下を抑制しつつ、サービスメッシュ機能を実現することができる。マイクロサービスの処理の低下を抑制しつつサービスメッシュ機能を実現できるため、マイクロサービスアーキテクチャに含まれる情報処理装置１１０の処理性能および情報処理システムの処理性能を向上することができる。この結果、例えば、マイクロサービスを利用して画像の認識処理等を高速に実施することができる。

【0079】

宛先変更部２２３１は、宛先アドレスが宛先情報保持部２２３３に保持されていない場合、処理結果保持部２２３２にマイクロサービスの処理後のデータを格納し、疑似アプリ４１０からの疑似レスポンスＲＥＳを待つ。これにより、マイクロサービスの処理機能がオフロード回路部２２２にオフロードされる場合にも、Ｅｎｖｏｙ３２０で書き換えられた宛先アドレスを取得することができ、次のリクエストデータを送信することができる。

【0080】

宛先変更部２２３１は、宛先アドレスが宛先情報保持部２２３３に保持されている場合、疑似レスポンスＲＥＳを待つことなく、次のリクエストデータを生成することができるため、マイクロサービスの処理のスループットを向上することができる。

【0081】

以上の詳細な説明により、実施形態の特徴点および利点は明らかになるであろう。これは、特許請求の範囲がその精神および権利範囲を逸脱しない範囲で前述のような実施形態の特徴点および利点にまで及ぶことを意図するものである。また、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、あらゆる改良および変更に容易に想到できるはずである。したがって、発明性を有する実施形態の範囲を前述したものに限定する意図はなく、実施形態に開示された範囲に含まれる適当な改良物および均等物に拠ることも可能である。

【符号の説明】

【0082】

１００Ａ、１００Ｂ 情報処理システム
１１０（１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ） 情報処理装置
１２０（１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ） サーバ
２１０ 論理回路
２１１ 通信インタフェース部
２１２ 処理機能部
２１３ 処理結果保持部
２１４ 宛先情報保持部
２２０ ＦＰＧＡ
２２１ 通信インタフェース部
２２２ オフロード回路部
２２３ 宛先制御部
２２３１ 宛先変更部
２２３２ 処理結果保持部
２２３３ 宛先情報保持部
２２４ 通知処理部
３１０ サービスメッシュ機能部
３１１ モニタリング部
３１２ 宛先書き換え部
３２０、３２０ｂ Ｅｎｖｏｙ
３２１ モニタリング部
３２２ 宛先書き換え部
４１０ 疑似アプリ
４２０ 疑似コンテナ
４２０ｂ アプリコンテナ
４２１ 通知返信部
４２２ 完了通知待ち部
５００ ＣＰＵ処理部
５０１ ＣＰＵ
５０２ ＲＡＭ
５２０ 仮想マシン
５２２、５２２ｂ Ｐｏｄ
６００ スイッチ
ＣＭＰＴ 処理完了通知
ＲＥＱ 疑似リクエスト
ＲＥＳ 疑似レスポンス

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】