JP6342826B2

JP6342826B2 - Virtual edge resource allocation control system and method

Info

Publication number: JP6342826B2
Application number: JP2015028845A
Authority: JP
Inventors: このみ望月; 土屋　英雄; 英雄土屋; 三澤　明; 明三澤
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2015-02-17
Filing date: 2015-02-17
Publication date: 2018-06-13
Anticipated expiration: 2035-02-17
Also published as: JP2016151889A

Description

本発明は、仮想エッジの資源割当制御システムおよび方法に関する。 The present invention relates to a virtual edge resource allocation control system and method.

エッジ機能とは、ネットワークにおいてアドレス変換や認証、フィルタリング等を行う機能である。従来のネットワーク構成では、エッジ機能はルータ等に搭載される。キャリア通信網では、エッジルータが加入者情報やトラヒックの処理を実行する役割を果たしている。 The edge function is a function that performs address translation, authentication, filtering, and the like in the network. In the conventional network configuration, the edge function is mounted on a router or the like. In the carrier communication network, edge routers play a role of executing subscriber information and traffic processing.

従来、エッジルータはネットワーク上に固定的に配置され、各エッジルータに加入者が固定的に割り当てられる。この場合、加入者のサービス利用状況によっては、エッジルータにおける処理負荷が一時的に大きくなり処理速度が低下する。たとえば、図１４は、従来の固定的なエッジルータの配置例について説明するための図である。サービス加入状況は地域やユーザ層によって異なり、サービスの需要は変動するため、図１４に示すように、エッジルータが固定されているとエッジルータにおいて混雑が発生する場合がある。図１４の例では、エッジルータに対して加入者が固定的に割付けられており、ビジネス地域からの通信量が多く、ビジネス地域の通信を処理しているエッジルータで混雑が発生している。 Conventionally, an edge router is fixedly arranged on a network, and a subscriber is fixedly assigned to each edge router. In this case, depending on the service usage status of the subscriber, the processing load on the edge router temporarily increases and the processing speed decreases. For example, FIG. 14 is a diagram for explaining an arrangement example of a conventional fixed edge router. The service subscription status varies depending on the region and the user layer, and the demand for the service fluctuates. Therefore, as shown in FIG. 14, when the edge router is fixed, congestion may occur in the edge router. In the example of FIG. 14, subscribers are fixedly assigned to the edge router, the amount of communication from the business area is large, and congestion occurs at the edge router that processes the communication in the business area.

そこで、近年、エッジ機能を仮想化したエッジクラウドアーキテクチャが提案されている（非特許文献１、２参照、図１５参照）。図１５は、従来の仮想エッジアーキテクチャの一例を示す図である。エッジクラウドアーキテクチャでは、エッジルータの機能を物理装置上の仮想マシンに搭載してＶＮＦ（Virtual Network Function）を構成する。そして、物理装置の負荷状態に応じてＶＮＦの配置が調整される。すなわち、資源の割当が状況に適した状態になるよう、ＶＮＦが再配置される。また、再配置を実現できるよう、仮想マシンが構築される物理装置とネットワーク側の終端装置との間の論理パスをフルメッシュで設定している。 Therefore, in recent years, an edge cloud architecture in which edge functions are virtualized has been proposed (see Non-Patent Documents 1 and 2 and FIG. 15). FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a conventional virtual edge architecture. In the edge cloud architecture, a function of an edge router is mounted on a virtual machine on a physical device to configure a VNF (Virtual Network Function). The arrangement of VNFs is adjusted according to the load state of the physical device. That is, VNFs are rearranged so that resource allocation is in a state suitable for the situation. In addition, the logical path between the physical device on which the virtual machine is constructed and the network-side terminal device is set with a full mesh so that relocation can be realized.

三澤明、片山勝、服部恭太、中川雅弘、伊達拓紀、望月このみ、河野伸也、西山聡史、「仮想エッジアーキテクチャとトラヒックフロー制御技術」、電子情報通信学会技術研究報告、一般社団法人電子情報通信学会、2014年4月17日、１１４（６）、p. 17-22Akira Misawa, Masaru Katayama, Yuta Hattori, Masahiro Nakagawa, Takuki Date, Konomi Mochizuki, Nobuya Kawano, Atsushi Nishiyama, "Virtual Edge Architecture and Traffic Flow Control Technology", IEICE Technical Report, The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers April 17, 2014, 114 (6), p. 17-22 望月このみ、山崎裕史、三澤明、「奨励講演：エッジクラウド実現に向けた仮想マシン再配置方式の提案」、電子情報通信学会技術研究報告、ＮＳ，ネットワークシステム、一般社団法人電子情報通信学会、2013年4月11日、１１３（４）、p. 25-30Mochizuki Konomi, Hiroshi Yamazaki, Akira Misawa, “Encouragement Lecture: Proposal of Virtual Machine Relocation Method for Edge Cloud Realization”, IEICE Technical Report, NS, Network System, IEICE, 2013 April 11, 2013, 113 (4), p. 25-30

しかしながら、従来の手法では、再配置を実行する機能部は、すべてのＶＮＦの情報を収集して再配置計算を実行する。つまり、再配置を実行する機能部は、各物理装置の情報に加え、各ＶＮＦが必要とする帯域資源および計算資源をすべて計算し、最適配置を実行する。 However, in the conventional method, the functional unit that executes rearrangement collects information of all VNFs and executes rearrangement calculation. That is, the functional unit that executes the rearrangement calculates all the bandwidth resources and calculation resources required by each VNF in addition to the information on each physical device, and executes the optimum placement.

このような手法でＶＮＦを再配置する場合、効率的に再配置を実行できない場合が考えられる。たとえば、仮想エッジを構成するＶＮＦの数が増加すると、再配置のための計算時間が増加し、再配置処理の応答性能が低下することが考えられる。また、仮想マシンの数が増加すれば、再配置計算のために保持する情報量が増加して、やはり処理性能が低下することが考えられる。また、事前にフルメッシュで論理パスを設定する構成であると、論理パスの数が膨大となって管理や制御が困難である。 When VNFs are rearranged by such a method, there may be a case where the rearrangement cannot be executed efficiently. For example, when the number of VNFs constituting the virtual edge increases, it is conceivable that the calculation time for relocation increases and the response performance of the relocation processing decreases. Further, if the number of virtual machines increases, the amount of information held for rearrangement calculation increases, and it is also conceivable that the processing performance also decreases. Further, if the logical path is set in advance with a full mesh, the number of logical paths becomes enormous and management and control are difficult.

開示の実施形態は、上記に鑑みてなされたものであって、仮想エッジを構成する仮想マシンの効率的な再配置を実現することを目的とする。 An embodiment of the disclosure has been made in view of the above, and an object thereof is to realize efficient rearrangement of virtual machines constituting a virtual edge.

開示する資源割当制御システムおよび方法は、ネットワークのエッジ機能を仮想的に実現する複数の仮想マシンの中から、複数の仮想マシンの一部を再配置する再配置対象マシンとして選択し、選択した再配置対象マシンの情報に基づき、再配置のための処理を決定し再配置を実行することを特徴とする。 The disclosed resource allocation control system and method select a relocation target machine to relocate a part of a plurality of virtual machines from a plurality of virtual machines that virtually realize the edge function of the network, and perform the selected relocation. Based on the information of the arrangement target machine, a process for the rearrangement is determined and the rearrangement is executed.

開示する資源割当制御システムおよび方法は、仮想エッジを構成する仮想マシンの効率的な再配置を実現するという効果を奏する。 The disclosed resource allocation control system and method have the effect of realizing efficient relocation of virtual machines that constitute a virtual edge.

図１は、第１の実施形態に係る仮想エッジの資源割当制御システムの概念的構成の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a conceptual configuration of a virtual edge resource allocation control system according to the first embodiment. 図２は、第１の実施形態に係る仮想エッジの資源割当制御処理の流れを概略的に示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart schematically showing a flow of virtual edge resource allocation control processing according to the first embodiment. 図３は、第１の実施形態に係る資源割当制御システムの構成について説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the configuration of the resource allocation control system according to the first embodiment. 図４は、第１の実施形態に係るＶＭ（Virtual Machine）選択部の配置の変形例について説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a modification of the arrangement of the VM (Virtual Machine) selection unit according to the first embodiment. 図５は、第１の実施形態に係る装置間制御部を配置しない例について説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining an example in which the inter-device control unit according to the first embodiment is not arranged. 図６は、第１の実施形態に係る資源割当制御システムにおける再配置処理の階層化の第１の例について説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a first example of hierarchization of relocation processing in the resource allocation control system according to the first embodiment. 図７は、第１の実施形態に係る資源割当制御システムにおける再配置処理の階層化の第２の例について説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining a second example of hierarchization of relocation processing in the resource allocation control system according to the first embodiment. 図８は、第１の実施形態に係る資源割当制御システムにおける再配置処理の階層化の第３の例について説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining a third example of hierarchization of relocation processing in the resource allocation control system according to the first embodiment. 図９は、第２の実施形態に係る資源割当制御システムの前提となる構成の一例を説明するための図である。FIG. 9 is a diagram for explaining an example of a configuration that is a premise of the resource allocation control system according to the second embodiment. 図１０は、第２の実施形態に係る資源割当制御システムの構成の一例を概念的に示す図である。FIG. 10 is a diagram conceptually illustrating an example of the configuration of the resource allocation control system according to the second embodiment. 図１１は、第２の実施形態に係る資源割当制御システムが備える装置間制御部およびＶＭ選択部の構成の一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the configuration of the inter-device control unit and the VM selection unit provided in the resource allocation control system according to the second embodiment. 図１２は、第２の実施形態に係る資源割当制御処理の流れの一例を説明するための図である。FIG. 12 is a diagram for explaining an example of the flow of resource allocation control processing according to the second embodiment. 図１３は、開示の技術にかかる資源割当制御プログラムによる情報処理がコンピュータを用いて具体的に実現されることを示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating that the information processing by the resource allocation control program according to the disclosed technique is specifically realized using a computer. 図１４は、従来の固定的なエッジルータの配置例について説明するための図である。FIG. 14 is a diagram for explaining an arrangement example of a conventional fixed edge router. 図１５は、従来の仮想エッジアーキテクチャの一例を示す図である。FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a conventional virtual edge architecture.

（第１の実施形態）
第１の実施形態に係る仮想エッジの資源割当制御システムは、仮想エッジを構成する仮想マシンの再配置を実行する。第１の実施形態の資源割当制御システムは、再配置元や再配置先の仮想マシンを決定したり、マイグレーションの移動経路を決定したりする処理を実行する機能部の下位に、再配置処理の対象とする仮想マシンを選択する機能部を備える。このため、第１の実施形態の資源割当制御システムは、再配置処理の内容を決定し制御する機能部がすべての仮想マシンについての情報を収集せずに、再配置処理にかかる処理を実行することができる。 (First embodiment)
The virtual edge resource allocation control system according to the first embodiment executes rearrangement of virtual machines constituting a virtual edge. The resource allocation control system according to the first embodiment performs a rearrangement process below a function unit that executes a process of determining a relocation source or a relocation destination virtual machine or determining a migration migration path. A function unit for selecting a target virtual machine is provided. For this reason, in the resource allocation control system according to the first embodiment, the function unit that determines and controls the contents of the relocation processing executes the processing related to the relocation processing without collecting information about all virtual machines. be able to.

図１は、第１の実施形態に係る仮想エッジの資源割当制御システム１０の概念的構成の一例を示す図である。図１に示す資源割当制御システム１０は、仮想エッジを構成する仮想マシンの再配置を実行する。ここで、再配置とは、仮想マシンが、予め割り当てられている計算資源および記憶資源では所望の処理効率を達成することが困難である場合等に、資源使用量や処理内容等に基づき計算をし直して、仮想マシンを別の計算資源および記憶資源等に割り当て直すことである。 FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a conceptual configuration of a virtual edge resource allocation control system 10 according to the first embodiment. The resource allocation control system 10 illustrated in FIG. 1 executes rearrangement of virtual machines that constitute a virtual edge. Here, relocation refers to calculation based on resource usage, processing details, etc., when it is difficult for a virtual machine to achieve the desired processing efficiency with pre-allocated calculation resources and storage resources. In other words, the virtual machine is reassigned to another computing resource and storage resource.

第１の実施形態における再配置処理は、複数の物理装置によって構成される仮想エッジの全体において、物理装置にかかる負荷を均等化するように実行する。再配置処理においては、一部の仮想マシンが再配置処理の対象として選択される。このようにすべての仮想マシンを処理対象としなくても、物理装置にかかる負荷を均等化する効果を得ることができる。また、処理対象が限定されるため、処理にかかる時間を短縮することができる。 The rearrangement process in the first embodiment is executed so as to equalize the load applied to the physical device in the entire virtual edge constituted by a plurality of physical devices. In the rearrangement process, some virtual machines are selected as targets for the rearrangement process. Thus, even if not all virtual machines are targeted for processing, the effect of equalizing the load on the physical device can be obtained. Moreover, since the processing target is limited, the time required for the processing can be shortened.

図１では、資源割当制御システム１０はバックボーンネットワーク２０およびメトロネットワーク３０に接続される。バックボーンネットワーク２０は、資源割当制御システム１０が制御する仮想エッジ１５が一部を構成する通信ネットワークの中枢部分である。メトロネットワーク３０は、アクセスネットワークのトラヒックを集約するネットワークである。たとえば、通信サービス事業者のネットワークの終端装置と仮想エッジ１５とを接続するネットワークである。図１の例では、メトロネットワーク３０は、ネットワークの終端装置からユーザ端末４０Ａ，４０Ｂ，…，４０ｎに接続される。 In FIG. 1, the resource allocation control system 10 is connected to a backbone network 20 and a metro network 30. The backbone network 20 is a central part of a communication network in which a virtual edge 15 controlled by the resource allocation control system 10 constitutes a part. The metro network 30 is a network that aggregates access network traffic. For example, it is a network that connects the terminal device of the network of the communication service provider and the virtual edge 15. In the example of FIG. 1, the metro network 30 is connected to user terminals 40A, 40B,.

資源割当制御システム１０は、選択部１１と、制御部１２と、記憶部１３と、論理パス管理部１４と、仮想エッジ１５とを備える。 The resource allocation control system 10 includes a selection unit 11, a control unit 12, a storage unit 13, a logical path management unit 14, and a virtual edge 15.

選択部１１は、仮想エッジ１５を構成する仮想マシンのうち、再配置処理の対象とする再配置対象マシンを選択する。再配置対象マシンの選択手法は特に限定されない。再配置対象マシンの選択手法は後述する。 The selection unit 11 selects a rearrangement target machine that is a target of the rearrangement process among the virtual machines constituting the virtual edge 15. The method for selecting the rearrangement target machine is not particularly limited. A method for selecting a relocation target machine will be described later.

制御部１２は、選択部１１が選択した再配置対象マシンの情報と仮想マシンが構築される物理マシンの情報とに基づき、割り当てる資源の量や再配置先を決定する。そして、制御部１２は、決定した内容に基づき、再配置処理を実行する。 The control unit 12 determines the amount of resources to be allocated and the relocation destination based on the information on the relocation target machine selected by the selection unit 11 and the information on the physical machine on which the virtual machine is constructed. And the control part 12 performs a rearrangement process based on the determined content.

記憶部１３は、再配置処理に使用する情報や再配置処理の内容に関する情報を記憶する。たとえば、記憶部１３は、再配置対象マシンを特定する情報や、再配置対象マシンが構築される物理装置を特定する情報、再配置先として決定された物理装置を特定する情報等を記憶する。 The storage unit 13 stores information used for the rearrangement process and information regarding the content of the rearrangement process. For example, the storage unit 13 stores information for specifying a relocation target machine, information for specifying a physical device on which the relocation target machine is constructed, information for specifying a physical device determined as a relocation destination, and the like.

論理パス管理部１４は、再配置処理後に再配置先の仮想マシンと当該仮想マシンに対応するユーザ端末とが通信可能に接続されるよう論理パスを設定する。論理パス管理部１４は、再配置処理に関係する論理パスを管理する。すなわち、論理パス管理部１４は、フルメッシュで仮想マシンとユーザ端末とを接続せず、制御部１２の決定結果に応じて適宜論理パスを設定し管理する。また、論理パス管理部１４は不要になった論理パスの削除も実行してもよい。 The logical path management unit 14 sets a logical path so that the rearranged virtual machine and the user terminal corresponding to the virtual machine are communicably connected after the rearrangement process. The logical path management unit 14 manages logical paths related to the rearrangement process. That is, the logical path management unit 14 sets and manages a logical path as appropriate according to the determination result of the control unit 12 without connecting the virtual machine and the user terminal with a full mesh. The logical path management unit 14 may also delete logical paths that are no longer needed.

仮想エッジ１５は、仮想マシンによって構成され、たとえば通信サービス事業者のネットワークにおけるエッジ機能を実現する、仮想的なエッジ装置である。 The virtual edge 15 is configured by a virtual machine, and is a virtual edge device that realizes an edge function in a network of a communication service provider, for example.

なお、図１には図示しないが、資源割当制御システム１０はたとえば、仮想エッジ１５を実現するデータセンタに構築される仮想的なシステムであってもよい。また、仮想エッジ１５を実現するデータセンタ内に設置される物理サーバ等で構成してもよい。 Although not shown in FIG. 1, the resource allocation control system 10 may be a virtual system constructed in a data center that implements the virtual edge 15, for example. Moreover, you may comprise with the physical server etc. which are installed in the data center which implement | achieves the virtual edge 15. FIG.

また、図１の例では、論理パス管理部１４を、資源割当制御システム１０の一部として図示した。しかし、これに限らず、論理パス管理部１４は、データセンタ内に設置される資源割当制御システム１０とは別個の独立したサーバ等で構成してもよい。また、論理パス管理部１４と、選択部１１、制御部１２および記憶部１３とを物理的にまたは仮想的に別の装置に構成してもよい。また、図１に示す選択部１１と制御部１２とは物理的または仮想的に別の装置に構成してもよい。また、記憶部１３も資源割当制御システム１０とは別個のストレージ装置等で構成して、他のシステムと共有できるように構成してもよい。 In the example of FIG. 1, the logical path management unit 14 is illustrated as a part of the resource allocation control system 10. However, the present invention is not limited to this, and the logical path management unit 14 may be configured by an independent server or the like separate from the resource allocation control system 10 installed in the data center. Further, the logical path management unit 14, the selection unit 11, the control unit 12, and the storage unit 13 may be configured as separate devices physically or virtually. Further, the selection unit 11 and the control unit 12 illustrated in FIG. 1 may be configured as separate apparatuses physically or virtually. Further, the storage unit 13 may also be configured by a storage device or the like separate from the resource allocation control system 10 so that it can be shared with other systems.

（再配置対象マシンの選択手法）
選択部１１による再配置対象マシンの選択手法について説明する。選択部１１はたとえば、仮想マシンの資源使用量に基づいて再配置対象マシンを選択する。また、選択部１１はたとえば、仮想マシンの処理内容に応じて再配置対象マシンを選択する。 (Relocation target machine selection method)
A method for selecting a rearrangement target machine by the selection unit 11 will be described. For example, the selection unit 11 selects a relocation target machine based on the resource usage of the virtual machine. For example, the selection unit 11 selects a relocation target machine according to the processing content of the virtual machine.

まず、仮想マシンの資源使用量に基づいて再配置対象マシンを選択する手法としては以下が考えられる。第１に、仮想マシンの資源使用量を計算し、資源使用量が多い仮想マシンを多い順に所定数選択する手法である。第２の手法では、仮想マシンの資源使用量を計算し、上位の仮想マシンから順に資源使用量を合算する。そして資源使用量が所定量に達するまで上位から下位へと合算を続ける。所定量に達した順位の仮想マシンまでを選択する。さらに、第３の手法としては、仮想マシンの資源使用量を計算し、資源使用量が所定の閾値を超えた仮想マシンをすべて選択してもよい。本手法を用いることで、仮想エッジを構成する物理マシン間の資源使用量を均一化することが可能となるため、各仮想マシンが急激に輻輳状態となっても、処理を続けることが可能となる。 First, as a method for selecting a relocation target machine based on the resource usage of a virtual machine, the following may be considered. A first method is to calculate the resource usage of a virtual machine and select a predetermined number of virtual machines with the largest resource usage. In the second method, the resource usage of the virtual machine is calculated, and the resource usage is added in order from the higher-order virtual machine. The summation is continued from the upper level to the lower level until the resource usage reaches a predetermined level. Select up to virtual machines that have reached a certain amount. Further, as a third method, the resource usage of the virtual machine may be calculated, and all virtual machines whose resource usage exceeds a predetermined threshold may be selected. By using this method, it is possible to equalize the resource usage among the physical machines that make up the virtual edge, so it is possible to continue processing even if each virtual machine suddenly becomes congested. Become.

次に、仮想マシンの処理内容に応じて再配置対象マシンを選択する手法としては以下が考えられる。すなわち、利用帯域に応じて再配置対象マシンを選択する手法である。たとえば、収容するユーザ端末のサービス利用に依存して、特定の仮想マシンにおいて利用帯域が大きく変動する場合がある。そこで、利用帯域の変動幅を計算して、変動幅に基づいて再配置対象仮想マシンを選択することができる。たとえば、変動幅が所定値を超える仮想マシンや、変動幅の大きさが上位の仮想マシン等を選択する。本手法を用いることで、利用帯域の変動幅の大きい仮想マシンを再配置することで、当該仮想マシンにおいて、急激な利用帯域の帯域変動が発生しても、処理を続けることが可能となる。 Next, the following can be considered as a method of selecting a relocation target machine according to the processing content of the virtual machine. That is, this is a method of selecting a rearrangement target machine according to a use band. For example, depending on the service usage of the user terminal to be accommodated, the usage band may fluctuate greatly in a specific virtual machine. Therefore, the fluctuation range of the use band can be calculated, and the reallocation target virtual machine can be selected based on the fluctuation range. For example, a virtual machine whose fluctuation width exceeds a predetermined value, a virtual machine whose fluctuation width is higher, and the like are selected. By using this method, by rearranging a virtual machine having a large fluctuation range of the usage band, even if a sudden fluctuation of the usage band occurs in the virtual machine, it is possible to continue the processing.

第１の実施形態における再配置対象マシンの選択手法としては上記いずれの手法を採用してもよい。また、複数の手法を組み合わせて使用してもよい。たとえば、第１の手法および第２の手法の両方によって選択された仮想マシンを再配置対象マシンとしてもよい。 Any of the above-described methods may be employed as a method for selecting a rearrangement target machine in the first embodiment. A plurality of methods may be used in combination. For example, a virtual machine selected by both the first method and the second method may be used as a relocation target machine.

（再配置対象マシンの選択処理のタイミング）
選択部１１が再配置対象マシンを選択するタイミングは特に限定されないが、以下のように設定すればよい。以下の例は特に、資源使用量に基づいて再配置対象マシンを選択する場合に適用できる。 (Relocation target machine selection processing timing)
The timing at which the selection unit 11 selects the relocation target machine is not particularly limited, but may be set as follows. The following example is particularly applicable when a relocation target machine is selected based on resource usage.

第１に、再配置対象マシンを変更しない処理が考えられる。この場合、ユーザの契約条件や物理装置の性能にもとづき、仮想エッジ１５運用開始時に、再配置対象マシンを特定しておく。そして、特定した再配置対象マシンを予め記憶部１３等に設定する。 First, a process that does not change the relocation target machine can be considered. In this case, the relocation target machine is specified at the start of operation of the virtual edge 15 based on the user's contract conditions and physical device performance. Then, the specified relocation target machine is set in the storage unit 13 or the like in advance.

第２に、一定時間ごとに再配置対象マシンを選択し直して設定するようにしてもよい。この場合は、ネットワークの運用条件や再配置対象マシンの選択に要する処理時間等を考慮して一定時間を設定する。 Second, the rearrangement target machine may be selected again and set at regular time intervals. In this case, a certain time is set in consideration of the operation conditions of the network and the processing time required for selecting the relocation target machine.

第３に、外部からのトリガを受信した場合に選択部１１が新たに再配置対象マシンを選択するものとしてもよい。外部からのトリガとしては、ユーザの契約条件が変更された場合など、ネットワークの運用条件に変更があった場合が考えられる。 Third, the selection unit 11 may newly select a rearrangement target machine when an external trigger is received. As an external trigger, there may be a case where the network operating conditions are changed, such as when the user's contract conditions are changed.

第４に、仮想マシンの配置変更時すなわち再配置処理時に再配置対象マシンを選び直すように設定してもよい。 Fourthly, it may be set so that a relocation target machine is selected again when the virtual machine is relocated, that is, at the time of relocation processing.

このように、選択部１１による再配置対象マシンの選択処理と、制御部１２による再配置処理とは、必ずしも常に連動して実行しなくてもよい。すなわち、選択処理は第１の所定時間ごとに実行し、再配置処理は第１の所定時間よりも長い第２の所定時間ごとに実行する等、ネットワークの運用条件に応じて柔軟に処理タイミングを設定することができる。 As described above, the rearrangement target machine selection process by the selection unit 11 and the rearrangement process by the control unit 12 do not always have to be performed in conjunction with each other. In other words, the selection process is executed every first predetermined time, and the rearrangement process is executed every second predetermined time longer than the first predetermined time. Can be set.

（第１の実施形態による再配置処理の流れの一例）
図２は、第１の実施形態に係る仮想エッジ１５の資源割当制御処理の流れを概略的に示すフローチャートである。図２に示すように、第１の実施形態に係る資源割当制御システム１では、まず、再配置対象マシンを選択する（ステップＳ２０１）。次に、資源割当制御システム１０は、再配置対象マシンと物理装置の状態に基づき、再配置制御の内容を決定する（ステップＳ２０２）。そして、資源割当制御システム１０は、再配置制御を実行する（ステップＳ２０３）。 (Example of flow of rearrangement process according to first embodiment)
FIG. 2 is a flowchart schematically showing the flow of the resource allocation control process of the virtual edge 15 according to the first embodiment. As shown in FIG. 2, in the resource allocation control system 1 according to the first embodiment, first, a relocation target machine is selected (step S201). Next, the resource allocation control system 10 determines the content of the relocation control based on the status of the relocation target machine and the physical device (step S202). Then, the resource allocation control system 10 executes rearrangement control (step S203).

（第１の実施形態に係る資源割当制御システムの構成例）
図３は、第１の実施形態に係る資源割当制御システム１０の構成について説明するための図である。図３の構成例では、資源割当制御システム１０の機能部は、物理装置５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ、ストレージ６０、論理パス管理装置７０、仮想マシン（ＶＭ）選択部８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃおよび装置間制御部９０により実現される。 (Configuration example of resource allocation control system according to the first embodiment)
FIG. 3 is a diagram for explaining the configuration of the resource allocation control system 10 according to the first embodiment. In the configuration example of FIG. 3, the functional units of the resource allocation control system 10 are physical devices 50A, 50B, 50C, storage 60, logical path management device 70, virtual machine (VM) selection units 80A, 80B, 80C, and inter-device control. This is realized by the unit 90.

物理装置５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃはたとえば、データセンタに配置される物理サーバである。物理装置５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃの各々に仮想マシンが構築される。物理装置５０Ｂおよび５０Ｃの構成は物理装置５０Ａと同様である。 The physical devices 50A, 50B, and 50C are physical servers arranged in a data center, for example. A virtual machine is constructed in each of the physical devices 50A, 50B, and 50C. The configuration of the physical devices 50B and 50C is the same as that of the physical device 50A.

ストレージ６０は、情報を格納する記憶装置である。ストレージ６０はたとえば、データセンタに配置されるテープライブラリ等の記憶装置である。 The storage 60 is a storage device that stores information. The storage 60 is, for example, a storage device such as a tape library arranged in the data center.

論理パス管理装置７０は、資源割当制御システム１０により決定された再配置処理の内容に基づき、仮想マシンとユーザ端末との間の論理パスの設定管理を実行する。図３の構成例では、各仮想マシンとユーザ端末との間には予め論理パスの設定はされていない。ユーザ端末を利用するユーザの契約内容やサービスの利用状況に応じて、仮想エッジの構成が決定され、通信サービスに使用される経路についてのみ論理パスが設定され管理される。 The logical path management device 70 executes setting management of the logical path between the virtual machine and the user terminal based on the content of the rearrangement process determined by the resource allocation control system 10. In the configuration example of FIG. 3, a logical path is not set in advance between each virtual machine and the user terminal. The configuration of the virtual edge is determined according to the contract contents of the user who uses the user terminal and the service usage status, and a logical path is set and managed only for the route used for the communication service.

また、論理パス管理装置７０は、資源割当制御システム１０により選択され再配置処理の対象となった仮想マシンすなわち、再配置元および再配置先の仮想マシンおよびユーザ端末との間に論理パスを設定し管理する。論理パス管理装置７０は、たとえばデータセンタに設置されるサーバである。なお、論理パス管理装置７０自体も仮想マシン等により仮想的に構築してもよい。 In addition, the logical path management device 70 sets a logical path between the virtual machine selected by the resource allocation control system 10 and subjected to the reallocation process, that is, the reallocation source and reallocation destination virtual machines and the user terminal. And manage. The logical path management device 70 is a server installed in a data center, for example. Note that the logical path management device 70 itself may be virtually constructed by a virtual machine or the like.

ＶＭ選択部８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃは、図３の例では各物理装置に設けられる。ＶＭ選択部８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃは、自装置内の仮想マシンの一部または全部を再配置対象マシンとして選択する。ＶＭ選択部８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃは、図１の構成例の選択部１１に相当する。 The VM selection units 80A, 80B, and 80C are provided in each physical device in the example of FIG. The VM selection units 80A, 80B, and 80C select some or all of the virtual machines in the own apparatus as relocation target machines. The VM selection units 80A, 80B, and 80C correspond to the selection unit 11 in the configuration example of FIG.

装置間制御部９０は、物理装置５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃとは別個に設けられ、各物理装置５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃが備えるＶＭ選択部８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃと接続される。装置間制御部９０は、ＶＭ選択部８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃから、再配置対象マシンを特定する情報を受信する。また、装置間制御部９０は、各物理装置５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃから当該物理装置の性能や運用状況に関する情報を取得する。また、装置間制御部９０は、各物理装置５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃから再配置対象マシンの運用状況に関する情報を取得する。 The inter-device control unit 90 is provided separately from the physical devices 50A, 50B, and 50C, and is connected to the VM selection units 80A, 80B, and 80C included in the physical devices 50A, 50B, and 50C. The inter-apparatus control unit 90 receives information specifying the relocation target machine from the VM selection units 80A, 80B, and 80C. Further, the inter-device control unit 90 acquires information on the performance and operation status of the physical device from each of the physical devices 50A, 50B, and 50C. Further, the inter-device control unit 90 acquires information regarding the operation status of the reallocation target machine from each of the physical devices 50A, 50B, and 50C.

装置間制御部９０は、取得した情報に基づき、再配置対象マシンの再配置先や資源割当を決定する。そして、装置間制御部９０は、決定した内容に基づき再配置処理を実行する。装置間制御部９０は、図１の構成例の制御部１２に相当する。 The inter-device control unit 90 determines the relocation destination and resource allocation of the relocation target machine based on the acquired information. Then, the inter-device control unit 90 executes the rearrangement process based on the determined content. The inter-device control unit 90 corresponds to the control unit 12 in the configuration example of FIG.

なお、各物理装置および仮想マシンの運用状況等に関する情報は所定時間ごとに各物理装置からストレージ６０に送信されて記憶されるように構成してもよい。この場合、装置間制御部９０は、各物理装置からは再配置対象マシンを特定する情報のみを取得し、他の情報はストレージ６０から取得すればよい。 It should be noted that information regarding the operational status of each physical device and virtual machine may be configured to be transmitted from each physical device to the storage 60 and stored every predetermined time. In this case, the inter-device control unit 90 only needs to acquire information specifying the relocation target machine from each physical device and acquire other information from the storage 60.

このように構成した資源割当制御システムにおいては、ＶＭ選択部８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃは自物理装置内の仮想マシンの中から再配置対象マシンを選択する。そして、装置間制御部９０は、ＶＭ選択部８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃから通知される再配置対象マシンについてのみ再配置のための計算を実行する。このため、装置間制御部９０が再配置のために使用する情報量を抑制することができ、再配置処理にかかる時間および負荷を抑制することができる。 In the resource allocation control system configured as described above, the VM selection units 80A, 80B, and 80C select a relocation target machine from virtual machines in the own physical device. Then, the inter-device control unit 90 executes the calculation for relocation only for the relocation target machines notified from the VM selection units 80A, 80B, and 80C. For this reason, the amount of information used for the rearrangement by the inter-device control unit 90 can be suppressed, and the time and load required for the rearrangement process can be suppressed.

（ＶＭ選択部の配置の変形例）
図３の例では、ＶＭ選択部８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃをそれぞれ、物理装置５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ内に配置した。そして、各ＶＭ選択部８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃは、自物理装置内の再配置対象マシンを選択した。これに対して、ＶＭ選択部８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃを物理装置と一対一で対応づけない構成としてもよい。 (Modification example of arrangement of VM selection unit)
In the example of FIG. 3, the VM selection units 80A, 80B, and 80C are arranged in the physical devices 50A, 50B, and 50C, respectively. Then, each VM selection unit 80A, 80B, 80C has selected a relocation target machine in the own physical device. On the other hand, the VM selection units 80A, 80B, and 80C may be configured not to correspond one-to-one with the physical devices.

図４は、第１の実施形態に係るＶＭ選択部の配置の変形例について説明するための図である。図４の例では、物理装置５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃに対して一つのローカルＶＭ選択部８１Ａが接続される。また、物理装置５１Ｄ，５１Ｅ，５１Ｆに対して一つのローカルＶＭ選択部８１Ｂが接続される。そしてローカルＶＭ選択部８１Ａ，８１Ｂは装置間制御部９１に接続される。 FIG. 4 is a diagram for explaining a modified example of the arrangement of the VM selection unit according to the first embodiment. In the example of FIG. 4, one local VM selection unit 81A is connected to the physical devices 51A, 51B, and 51C. In addition, one local VM selection unit 81B is connected to the physical devices 51D, 51E, and 51F. The local VM selection units 81A and 81B are connected to the inter-device control unit 91.

図４の例では、ローカルＶＭ選択部８１Ａは、物理装置５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ内に構築されるＶＭの中から、再配置対象マシンを選択する。また、ローカルＶＭ選択部８１Ｂは、物理装置５１Ｄ，５１Ｅ，５１Ｆ内に構築されるＶＭの中から、再配置対象マシンを選択する。なお、図４の例では、３つの物理装置ごとに一つのローカルＶＭ選択部を配置したが、一つのローカルＶＭ選択部に対応づけられる物理装置の数は特に限定されない。装置間制御部９１による再配置処理の速度および効率を向上させることができれば、任意の数の物理装置をひとまとまりにして再配置対象マシンを選択することができる。 In the example of FIG. 4, the local VM selection unit 81A selects a relocation target machine from the VMs built in the physical devices 51A, 51B, and 51C. In addition, the local VM selection unit 81B selects a relocation target machine from VMs built in the physical devices 51D, 51E, and 51F. In the example of FIG. 4, one local VM selection unit is arranged for every three physical devices, but the number of physical devices associated with one local VM selection unit is not particularly limited. If the speed and efficiency of the rearrangement process by the inter-device control unit 91 can be improved, it is possible to select a rearrangement target machine by combining an arbitrary number of physical devices.

上に説明した、資源使用量が多い上位ＶＭを選択する手法を採用する場合は、ローカルＶＭ選択部８１Ａは、物理装置５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ内のＶＭの中から上位ＶＭを選択する。他の選択手法でも同様に、ローカルＶＭ選択部と接続された物理装置内に構築されるＶＭを当該ローカルＶＭ選択部の選択範囲とする。なお、ＶＭ選択部が各物理装置に一つ設けられる場合は、当該ＶＭ選択部の選択範囲は自装置内のＶＭである。 When adopting the above-described method of selecting a higher-level VM with a large amount of resource usage, the local VM selection unit 81A selects a higher-order VM from the VMs in the physical devices 51A, 51B, and 51C. Similarly, in other selection methods, a VM constructed in a physical device connected to the local VM selection unit is set as a selection range of the local VM selection unit. When one VM selection unit is provided in each physical device, the selection range of the VM selection unit is a VM in the own device.

（装置間制御部の配置の変形例）
図３の例では、ＶＭ選択部８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃが各々選択した再配置対象マシンの情報を、装置間制御部９０に通知する。そして、装置間制御部９０が、各物理装置の情報と再配置対象マシンの情報に基づき、集約的に再配置先等を決定する。そして、装置間制御部９０が再配置処理を実行する。 (Modification of arrangement of inter-device control unit)
In the example of FIG. 3, the inter-device control unit 90 is notified of information on the relocation target machines selected by the VM selection units 80A, 80B, and 80C. Then, the inter-device control unit 90 collectively determines a relocation destination and the like based on the information on each physical device and the information on the relocation target machine. Then, the inter-device control unit 90 executes a rearrangement process.

これに対して、装置間制御部９０が統括的に再配置処理に関する決定をして制御するのではなく、各ＶＭ選択部８０が自律的に再配置処理に関する決定をする構成としてもよい。図５は、第１の実施形態に係る装置間制御部を配置しない例について説明するための図である。 On the other hand, the inter-device control unit 90 may be configured to make the determination regarding the rearrangement process autonomously, instead of performing the control regarding the rearrangement process in an integrated manner. FIG. 5 is a diagram for explaining an example in which the inter-device control unit according to the first embodiment is not arranged.

図５の例では、物理装置５２Ａ，５２Ｂ，…，５２ｎのそれぞれに設けられたＶＭ選択部８２Ａ，８２Ｂ，…，８２ｎの間で相互に再配置対象マシンの情報と各物理装置の情報を交換する。そして、ＶＭ選択部８２Ａ，８２Ｂ，…，８２ｎが各々自律的に再配置対象マシンの再配置先を決定し、再配置処理を実行する。 In the example of FIG. 5, the information on the reallocation target machine and the information on each physical device are exchanged between the VM selection units 82A, 82B,..., 82n provided in the physical devices 52A, 52B,. To do. Then, each of the VM selection units 82A, 82B,..., 82n autonomously determines a relocation destination of the relocation target machine and executes a relocation process.

（再配置処理の階層化）
図３の例では、ＶＭ選択部８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃは再配置対象マシンを選択し、装置間制御部９０は資源の割当や再配置先等を決定した。これに限定されず、例えば物理装置各々において第１段階目の再配置処理を実行してもよい。そして、第１段階目の再配置処理によっては所望の資源を割り当てることができない再配置対象マシンの情報のみを装置間制御部に通知して第２段階目の再配置処理を実行するように構成してもよい。 (Tiering of relocation processing)
In the example of FIG. 3, the VM selection units 80A, 80B, and 80C select a relocation target machine, and the inter-device control unit 90 determines resource allocation, a relocation destination, and the like. For example, the first-stage rearrangement process may be executed in each physical device. The configuration is such that only the information of the reallocation target machine to which a desired resource cannot be allocated depending on the first stage rearrangement process is notified to the inter-device control unit and the second stage rearrangement process is executed. May be.

図６は、第１の実施形態に係る資源割当制御システムにおける再配置処理の階層化の第１の例について説明するための図である。図６の例では、物理装置５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃにそれぞれ、装置内制御部８３Ａ，８３Ｂ，８３Ｃと、ＶＭ選択部８４Ａ，８４Ｂ，８４Ｃとが設けられている。そして、各物理装置５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃの装置内制御部８３Ａ，８３Ｂ，８３Ｃと装置間制御部９２とが接続される。図６の例では、まず、物理装置５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃ内で、再配置対象マシンをＶＭ選択部８４Ａ，８４Ｂ，８４Ｃが選択する。そして、物理装置内で、装置内制御部８３Ａ，８３Ｂ，８３Ｃがそれぞれの物理装置５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃにおける資源の再割り当てを実行する。そして、適切な資源が割り当てられなかった再配置対象マシンの情報のみが装置間制御部９２に送られる。 FIG. 6 is a diagram for explaining a first example of hierarchization of relocation processing in the resource allocation control system according to the first embodiment. In the example of FIG. 6, the physical devices 53A, 53B, and 53C are provided with in-device control units 83A, 83B, and 83C and VM selection units 84A, 84B, and 84C, respectively. Then, the in-device control units 83A, 83B, 83C of the physical devices 53A, 53B, 53C and the inter-device control unit 92 are connected. In the example of FIG. 6, first, the VM selection units 84A, 84B, and 84C select relocation target machines in the physical devices 53A, 53B, and 53C. Then, in the physical device, the in-device control units 83A, 83B, and 83C reallocate resources in the respective physical devices 53A, 53B, and 53C. Then, only the information on the reallocation target machine to which no appropriate resource has been allocated is sent to the inter-device control unit 92.

つまり、装置内制御部８３Ａ，８３Ｂ，８３Ｃは、自装置内の限られた資源によって第１段階の資源の再割り当て処理を実行する。このため、物理的な位置を変更する必要がある再配置対象マシンの情報のみが段階の異なる制御部に送信されることになり、上位機能部による再配置処理のための計算量を減じることができる。これによって、装置間制御部９２が実行する再配置処理のための計算量が削減され、第２段階の再配置処理の時間を抑制することができる。 That is, the in-device control units 83A, 83B, and 83C execute the first-stage resource reassignment process using limited resources in the own device. For this reason, only the information on the relocation target machine that needs to change the physical position is transmitted to the control units at different stages, and the amount of calculation for the relocation processing by the higher-level function unit may be reduced. it can. As a result, the amount of calculation for the rearrangement process executed by the inter-device control unit 92 is reduced, and the time for the second stage rearrangement process can be suppressed.

図７は、第１の実施形態に係る資源割当制御システムにおける再配置処理の階層化の第２の例について説明するための図である。図７の例では、装置間制御部９３は、ローカル制御部８５Ａ，８５Ｂに接続される。ローカル制御部８５Ａは、物理装置５４Ａ，５４Ｂに接続される。また、物理装置５４ＡはＶＭ選択部８６Ａを備える。物理装置５４ＢはＶＭ選択部８６Ｂを備える。また、ローカル制御部８５Ｂは、物理装置５４Ｃ，５４Ｄに接続される。また、物理装置５４ＣはＶＭ選択部８６Ｃを備える。物理装置５４ＤはＶＭ選択部８６Ｄを備える。 FIG. 7 is a diagram for explaining a second example of hierarchization of relocation processing in the resource allocation control system according to the first embodiment. In the example of FIG. 7, the inter-device control unit 93 is connected to the local control units 85A and 85B. The local control unit 85A is connected to the physical devices 54A and 54B. The physical device 54A includes a VM selection unit 86A. The physical device 54B includes a VM selection unit 86B. The local control unit 85B is connected to the physical devices 54C and 54D. The physical device 54C includes a VM selection unit 86C. The physical device 54D includes a VM selection unit 86D.

図７の例では、複数の物理装置に対して一つのローカル制御部が設けられる。そして、ローカル制御部は、複数の物理装置において選択された再配置対象マシンについて、当該複数の物理装置内での第１段階の資源の再割り当て処理を実行する。そして第１段階の資源の再割り当て処理によっても適切な資源が割り当てられなかった再配置対象マシンの情報のみが、ローカル制御部８５Ａ，８５Ｂから装置間制御部９３に送信される。このため、物理的な位置を変更する必要がある再配置対象マシンの情報のみが段階の異なる制御部に送信されることになり、再配置処理のための計算量を減じることができる。これによって図６の例と同様に、装置間制御部９３における計算処理の負荷が減じられ、再配置処理にかかる時間を短縮することができる。 In the example of FIG. 7, one local control unit is provided for a plurality of physical devices. Then, the local control unit executes a first-stage resource reallocation process in the plurality of physical devices for the reallocation target machines selected in the plurality of physical devices. Then, only information on the reallocation target machine to which no appropriate resource has been assigned by the first-stage resource reallocation process is transmitted from the local control units 85A and 85B to the inter-device control unit 93. For this reason, only information on the rearrangement target machine whose physical position needs to be changed is transmitted to the control units at different stages, and the amount of calculation for the rearrangement process can be reduced. As a result, similarly to the example of FIG. 6, the calculation processing load in the inter-device control unit 93 is reduced, and the time required for the rearrangement processing can be shortened.

図８は、第１の実施形態に係る資源割当制御システムにおける再配置処理の階層化の第３の例について説明するための図である。図８の例では、装置間制御部９４は、ローカル制御部８７Ａ，８７Ｂに接続される。この点は、図７の例と同様である。しかし、図８の例では、物理装置５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃ，５５Ｄがそれぞれ、装置内制御部８８Ａ，８８Ｂ，８８Ｃ，８８Ｄを備える。また、物理装置５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃ，５５Ｄがそれぞれ、ＶＭ選択部８９Ａ，８９Ｂ，８９Ｃ，８９Ｄを備える。 FIG. 8 is a diagram for explaining a third example of hierarchization of relocation processing in the resource allocation control system according to the first embodiment. In the example of FIG. 8, the inter-device control unit 94 is connected to the local control units 87A and 87B. This is the same as the example of FIG. However, in the example of FIG. 8, each of the physical devices 55A, 55B, 55C, and 55D includes the in-device controllers 88A, 88B, 88C, and 88D. The physical devices 55A, 55B, 55C, and 55D include VM selection units 89A, 89B, 89C, and 89D, respectively.

図８の例では、まず装置内制御部８８Ａ，８８Ｂ，８８Ｃ，８８Ｄがそれぞれの物理装置５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃ，５５Ｄ内で第１段階の再配置処理を実行する。第１段階の資源の再割り当て処理によって適切な資源が割り当てられなかった再配置対象マシンの情報のみがローカル制御部８７Ａ，８７Ｂに送信される。ローカル制御部８７Ａは、物理装置５５Ａ，５５Ｂをひとまとまりとして扱い、その中で第２段階の再配置処理を実行する。第２段階の資源の再割り当て処理によっても適切な資源が割り当てられなかった再配置対象マシンの情報のみが装置間制御部９４に送信され、第３段階の再配置処理が実行される。このため、物理的な位置を変更する必要がある再配置対象マシンの情報のみが段階の異なる制御部に送信されることになり、再配置処理のための計算量を減じることができる。 In the example of FIG. 8, first, the in-device control units 88A, 88B, 88C, 88D execute the first-stage relocation processing in the respective physical devices 55A, 55B, 55C, 55D. Only the information on the reallocation target machine to which an appropriate resource has not been allocated by the first-stage resource reallocation process is transmitted to the local control units 87A and 87B. The local control unit 87A treats the physical devices 55A and 55B as a group, and executes a second-stage relocation process therein. Only information on the reallocation target machine to which no appropriate resource has been allocated by the second stage resource reallocation process is transmitted to the inter-device control unit 94, and the third stage reallocation process is executed. For this reason, only information on the rearrangement target machine whose physical position needs to be changed is transmitted to the control units at different stages, and the amount of calculation for the rearrangement process can be reduced.

この場合、ＶＭ選択部およびローカル制御部によって再配置が必要と判断されたＶＭの情報、たとえば資源使用量や収容ユーザ数等が装置間制御部に通知される。また、各物理装置の負荷状態等の情報が装置間制御部に通知される。これらの情報を受信した装置間制御部が、再配置先等を決定し、再配置処理を実行する。 In this case, information on VMs determined to be rearranged by the VM selection unit and the local control unit, such as resource usage and the number of accommodated users, is notified to the inter-device control unit. Also, information such as the load status of each physical device is notified to the inter-device control unit. The inter-device control unit that has received the information determines a relocation destination and the like, and executes a relocation process.

なお、図６乃至図８に示すように再配置処理を階層化した場合も、装置間制御部を設けずに、装置内制御部またはローカル制御部が相互に再配置対象マシンの情報と物理装置の情報を交換しあって再配置処理を実行するように構成してもよい。 6 to 8, even when the relocation processing is hierarchized, the intra-device control unit or the local control unit does not provide the inter-device control unit, and the relocation target machine information and the physical device are mutually connected. The information may be exchanged and the rearrangement process may be executed.

上記のように、再配置処理を階層化した場合、再配置処理の後段階で処理を実行する装置間制御部は、前段階で再配置が完了した再配置対象マシンを除く仮想マシンのみについて再配置処理の計算を実行すればよい。このため、スケーラビリティを確保することができる。また、再配置対象マシンの数が減るため、設定する論理パスの数が減少し、論理パスの設定管理にかかる負荷が減じられるとともにスケーラビリティを向上させることができる。さらに、ローカル制御部や装置内制御部を設けた場合には、これらの制御部の再配置に係る計算や処理を並列的に実行することができ、処理時間を短縮して再配置処理にかかる計算の応答性を高めることができる。 As described above, when the rearrangement process is hierarchized, the inter-device control unit that executes the process at a later stage of the rearrangement process reconfigures only the virtual machines except the rearrangement target machine that has been rearranged at the previous stage. The calculation of the placement process may be executed. For this reason, scalability can be ensured. In addition, since the number of relocation target machines is reduced, the number of logical paths to be set is reduced, the load on logical path setting management is reduced, and scalability can be improved. Furthermore, when a local control unit and an in-device control unit are provided, calculations and processes related to the rearrangement of these control units can be executed in parallel, reducing the processing time and taking the rearrangement process. The responsiveness of calculation can be improved.

なお、第１の実施形態においては再配置対象を仮想マシンとして説明した。具体的には、ここでいう仮想マシンとは、ＶＮＦ（Virtual Network Function）である。ＶＮＦは、ネットワーク機能を実現するためのソフトウェアパッケージである。したがって、第１の実施形態においては「仮想マシン」というひとまとまりの単位で表しているＶＮＦを実際には複数の仮想資源によって構築してもよい。逆に、複数のＶＮＦを一つの仮想資源によって構築してもよい。 In the first embodiment, the relocation target has been described as a virtual machine. Specifically, the virtual machine here is a VNF (Virtual Network Function). VNF is a software package for realizing a network function. Therefore, in the first embodiment, the VNF represented by a unit of “virtual machine” may actually be constructed by a plurality of virtual resources. Conversely, a plurality of VNFs may be constructed with a single virtual resource.

（第１の実施形態の効果）
このように、第１の実施形態に係る資源割当制御システムは、ネットワークのエッジ機能を仮想的に実現する複数の仮想マシンの中から、前記複数の仮想マシンの運用情報に基づき、前記複数の仮想マシンの一部を再配置する再配置対象マシンとして選択する選択部と、前記選択部が選択した前記再配置対象マシンの運用情報に基づき、再配置のための処理を決定し再配置を実行する制御部と、を備える。このため、仮想エッジを構成する仮想マシンに対して効率的な資源割当を実現することができる。また、一部の仮想マシンのみを再配置処理の対象として、仮想エッジを構成する物理装置にかかる負荷を均等化するように再配置処理を実行する。このように、一部の仮想マシンのみを処理対象としても、物理装置にかかる負荷を均等する効果を得ることができる。また、処理対象が限定されるため、処理にかかる時間を短縮することができる。 (Effects of the first embodiment)
As described above, the resource allocation control system according to the first embodiment includes the plurality of virtual machines based on the operation information of the plurality of virtual machines out of the plurality of virtual machines that virtually realize the edge function of the network. Based on operation information of the relocation target machine selected by the selection unit selected as a relocation target machine to relocate a part of the machine, processing for relocation is determined and relocation is executed. A control unit. For this reason, efficient resource allocation can be realized for the virtual machines constituting the virtual edge. Further, the rearrangement process is executed so that only a part of the virtual machines are subjected to the rearrangement process, and the load applied to the physical devices constituting the virtual edge is equalized. As described above, even if only some of the virtual machines are processed, it is possible to obtain an effect of equalizing the load applied to the physical device. Moreover, since the processing target is limited, the time required for the processing can be shortened.

また、第１の実施形態に係る資源割当制御システムは、再配置対象となるＶＭを限定した上で再配置処理の内容を決定するため、再配置処理に係る計算量を抑制し、スケーラビリティを確保することができる。また、第１の実施形態に係る資源割当制御システムは、再配置対象となる仮想マシンの数を削減することにより、設定する論理パスの数を減らすことができる。このため、論理パスの管理や設定にかかるスケーラビリティを高めることができる。 In addition, the resource allocation control system according to the first embodiment determines the content of the relocation process after limiting the VMs to be relocated, thereby suppressing the amount of calculation related to the relocation process and ensuring scalability. can do. Further, the resource allocation control system according to the first embodiment can reduce the number of logical paths to be set by reducing the number of virtual machines to be relocated. For this reason, the scalability concerning management and setting of a logical path can be improved.

また、第１の実施形態に係る資源割当制御システムは、資源割当のために保持すべき情報量を減じることができ、使用するメモリ容量を抑制することができる。このため、資源割当の応答性の低下や保持する情報量の増大を抑制することができる。 Further, the resource allocation control system according to the first embodiment can reduce the amount of information to be held for resource allocation, and can suppress the memory capacity to be used. For this reason, it is possible to suppress a decrease in resource responsiveness and an increase in the amount of information to be held.

また、第１の実施形態に係る資源割当制御システムは、論理パス管理装置が、再配置制御の対象であるマシンとユーザ端末との間の論理パスを設定して管理するため、あらかじめフルメッシュで論理パスを設定して管理する場合と比較して、論理パスの制御や管理が容易となる。 In addition, the resource allocation control system according to the first embodiment uses a full mesh in advance because the logical path management device sets and manages the logical path between the machine that is the target of relocation control and the user terminal. Compared with the case where a logical path is set and managed, control and management of the logical path becomes easier.

（第２の実施形態）
次に資源割当制御システムの具体的な配備を第２の実施形態として説明する。図９は、第２の実施形態に係る資源割当制御システムの前提となる構成の一例を説明するための図である。 (Second Embodiment)
Next, a specific arrangement of the resource allocation control system will be described as a second embodiment. FIG. 9 is a diagram for explaining an example of a configuration that is a premise of the resource allocation control system according to the second embodiment.

図９は、キャリアネットワークの加入者に割り当てられる光回線終端装置（ＯＬＴ：Optical Line Terminal）が仮想エッジに接続されるトポロジーを例として示す。複数の加入者すなわち加入者のクライアント端末がＯＬＴに接続される。図９では、各ＯＬＴについて最大収容可能数をＮと設定し、加入者数をｎ_１〜ｎ_４で示す。各ＯＬＴは、所定の帯域Ｗ（図９中Ｗ_１〜Ｗ_４）の通信網により仮想エッジと接続される。 FIG. 9 shows an example of a topology in which an optical line terminal (OLT) assigned to a carrier network subscriber is connected to a virtual edge. A plurality of subscribers, that is, subscribers' client terminals, are connected to the OLT. In FIG. 9, the maximum accommodated number is set to N for each OLT, and the number of subscribers is indicated by n _{1 to} n ₄ . Each OLT is connected to a virtual edge by a communication network of a predetermined band W (W _{1 to} W _{4 in} FIG. 9).

図９の仮想エッジは、複数の物理サーバ＃１、＃２、…を備える。図９では物理サーバの数はｍとする。ｍは３以上の自然数である。各物理サーバは物理ＣＰＵと物理メモリを備える。物理サーバ＃１、＃２、…は、たとえばデータセンタ等に配置される。各物理サーバには、仮想マシンたとえばＶＮＦが構築される。たとえば、物理サーバ＃１には、ＶＮＦ＃１およびＶＮＦ＃２が構築されている。ＶＮＦ＃１においてＶＬＡＮ（ｎ_１本）が終端し、さらにＰＰＰｏＥ（Ｐ_１セッション）が終端するよう構成される。他の仮想マシンも同様である。 The virtual edge in FIG. 9 includes a plurality of physical servers # 1, # 2,. In FIG. 9, the number of physical servers is m. m is a natural number of 3 or more. Each physical server includes a physical CPU and a physical memory. The physical servers # 1, # 2,... Are arranged in a data center, for example. In each physical server, a virtual machine such as VNF is constructed. For example, VNF # 1 and VNF # 2 are constructed in the physical server # 1. In VNF # 1, VLAN (n ₁ ) is terminated, and PPPoE (P ₁ session) is terminated. The same applies to other virtual machines.

各物理サーバに割り当てられるリング状の帯域（Ｂ_１，Ｂ_２等）は物理サーバ間に設定される論理パスによって共有される。ネットワーク帯域は、仮想エッジの資源割当とは独立して割当制御することができる。１０ＧＥＰＯＮでは、１０個のＯＬＴから３２〜１２８の分岐が形成されて加入者の光ネットワークユニット（ＯＮＵ：Optical Network Unit）を収容するよう構成される。第２の実施形態の資源割当制御システムは、物理サーバ＃１、＃２、…に配置される仮想マシンの使用状況に応じて仮想マシンの配置を変更する。 Ring-shaped bandwidths (B ₁ , B _2, etc.) assigned to each physical server are shared by logical paths set between the physical servers. The network bandwidth can be allocated and controlled independently of the virtual edge resource allocation. In 10GEPON, 32 to 128 branches are formed from 10 OLTs, and are configured to accommodate subscriber optical network units (ONUs). The resource allocation control system according to the second embodiment changes the placement of the virtual machines according to the usage status of the virtual machines placed on the physical servers # 1, # 2,.

（第２の実施形態の資源割当制御システムの構成の一例）
図１０は、第２の実施形態に係る資源割当制御システムの構成の一例を概念的に示す図である。図１０中、物理装置５６Ａ，５６Ｂは、図９の物理サーバに相当する。また、図１０には、装置間制御部１００および仮想マシン選択部２００Ａ，２００Ｂを示す。装置間制御部１００は、図９の物理サーバが配置されるデータセンタ等に配置されるサーバ等により構成される。なお、装置間制御部１００および仮想マシン選択部２００Ａ，２００Ｂの機能および構成は、第１の実施形態に係る資源割当制御システムの選択部１１（ＶＭ選択部）、制御部１２（装置間制御部、ローカル制御部、装置内制御部）に対応する。このため、第１の実施形態において説明した機能については詳細な説明は省略する。 (Example of the configuration of the resource allocation control system of the second embodiment)
FIG. 10 is a diagram conceptually illustrating an example of the configuration of the resource allocation control system according to the second embodiment. In FIG. 10, physical devices 56A and 56B correspond to the physical server of FIG. FIG. 10 shows the inter-device control unit 100 and the virtual machine selection units 200A and 200B. The inter-device control unit 100 is configured by a server or the like disposed in a data center or the like where the physical server of FIG. 9 is disposed. The functions and configurations of the inter-device control unit 100 and the virtual machine selection units 200A and 200B are the same as the selection unit 11 (VM selection unit) and the control unit 12 (inter-device control unit) of the resource allocation control system according to the first embodiment. , Local control unit, in-device control unit). For this reason, detailed description of the functions described in the first embodiment is omitted.

物理装置５６Ａは、仮想マシン選択部２００Ａと、物理ＣＰＵ３００Ａと、ＶＭ４０１Ａ，４０１Ｂと、を備える。また、ＶＭ４０１Ａには論理ＣＰＵ５０１Ａが設けられ、ＶＭ４０１Ｂには論理ＣＰＵ５０１Ｂが設けられる。同様に、物理装置５６Ｂは、仮想マシン選択部２００Ｂと、物理ＣＰＵ３００Ｂと、ＶＭ４０２Ａ，４０２Ｂと、を備える。また、ＶＭ４０２Ａには論理ＣＰＵ５０２Ａが設けられ、ＶＭ４０２Ｂには論理ＣＰＵ５０２Ｂが設けられる。図１０には図示しないが、物理装置５６Ａ，５６Ｂ以外に任意の数の物理装置を配置してよく、各物理装置の構成は、物理装置５６Ａ，５６Ｂと同様である。 The physical device 56A includes a virtual machine selection unit 200A, a physical CPU 300A, and VMs 401A and 401B. The VM 401A is provided with a logical CPU 501A, and the VM 401B is provided with a logical CPU 501B. Similarly, the physical device 56B includes a virtual machine selection unit 200B, a physical CPU 300B, and VMs 402A and 402B. The VM 402A is provided with a logical CPU 502A, and the VM 402B is provided with a logical CPU 502B. Although not shown in FIG. 10, any number of physical devices other than the physical devices 56A and 56B may be arranged, and the configuration of each physical device is the same as that of the physical devices 56A and 56B.

図１０に示す構成を備える資源割当制御システムにおいて、仮想マシン選択部２００Ａは、割当資源量の多い上位数個の仮想マシンを物理装置５６Ａ内に構築されたＶＭから選択する。仮想マシン選択部２００Ａは、選択したＶＭの情報を装置間制御部１００に送信する。また、仮想マシン選択部２００Ａは、再配置処理のための情報を装置間制御部１００に送信する。たとえば、仮想マシン選択部２００Ａは、物理装置のハードウェア資源の使用状況（使用されているか使用されていないか）等の情報を送信する。また、仮想マシン選択部２００Ａは、選択した仮想マシンにおいて必要な資源割当量の情報を送信する。 In the resource allocation control system having the configuration shown in FIG. 10, the virtual machine selection unit 200A selects the top few virtual machines with a large allocated resource amount from the VMs built in the physical device 56A. The virtual machine selection unit 200A transmits information on the selected VM to the inter-device control unit 100. Further, the virtual machine selection unit 200A transmits information for rearrangement processing to the inter-device control unit 100. For example, the virtual machine selection unit 200 </ b> A transmits information such as the usage status (whether used or not used) of the hardware resources of the physical device. Also, the virtual machine selection unit 200A transmits information on the resource allocation amount necessary for the selected virtual machine.

装置間制御部１００は、各物理装置の仮想マシン選択部からハードウェア資源の使用状況の情報を受信する。また、装置間制御部１００は、再配置対象マシンが必要とする資源割当量の情報を受信する。そして、装置間制御部１００は、受信した情報に基づき、ハードウェア資源が不足している物理装置の仮想マシンをハードウェア資源に余裕がある物理装置へ移動させるための計算を実行する。そして、装置間制御部１００は、計算の結果、再配置処理の内容を決定する。すなわち、装置間制御部１００は、再配置する仮想マシンの移動元と移動先、割り当てる資源量やその提供元等を決定する。 The inter-device control unit 100 receives hardware resource usage information from the virtual machine selection unit of each physical device. Further, the inter-device control unit 100 receives information on the resource allocation amount required by the relocation target machine. Based on the received information, the inter-device control unit 100 executes a calculation for moving a virtual machine of a physical device having insufficient hardware resources to a physical device having sufficient hardware resources. Then, the inter-device control unit 100 determines the content of the rearrangement process as a result of the calculation. That is, the inter-device control unit 100 determines the migration source and migration destination of the virtual machine to be rearranged, the amount of resources to be allocated, the providing source, and the like.

図１１は、第２の実施形態に係る資源割当制御システムが備える装置間制御部およびＶＭ選択部の構成の一例を示す図である。図１１の例では、装置間制御部１００は、再配置計算部１１０と、物理装置状態収集部１２０と、論理パス通知部１３０と、再配置制御部１４０と、を備える。また、仮想マシン選択部２００Ａ，２００Ｂはそれぞれ、再配置対象マシン計算部２１０Ａ，２１０Ｂと、仮想マシン状態収集部２２０Ａ，２２０Ｂと、再配置対象マシン通知部２３０Ａ，２３０Ｂと、論理パス通知部２４０Ａ，２４０Ｂと、を備える。仮想マシン４０１Ａ，４０１Ｂ，４０１Ｃ，４０１Ｄは、仮想マシン状態収集部２２０Ａに接続される。また、仮想マシン４０２Ａ，４０２Ｂ，４０２Ｃ，４０２Ｄは、仮想マシン状態収集部２２０Ｂに接続される。 FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the configuration of the inter-device control unit and the VM selection unit provided in the resource allocation control system according to the second embodiment. In the example of FIG. 11, the inter-device control unit 100 includes a relocation calculation unit 110, a physical device state collection unit 120, a logical path notification unit 130, and a relocation control unit 140. Further, the virtual machine selection units 200A and 200B are respectively relocation target machine calculation units 210A and 210B, virtual machine state collection units 220A and 220B, relocation target machine notification units 230A and 230B, and logical path notification units 240A, 240B. The virtual machines 401A, 401B, 401C, and 401D are connected to the virtual machine state collection unit 220A. The virtual machines 402A, 402B, 402C, and 402D are connected to the virtual machine state collection unit 220B.

（第２の実施形態の装置間制御部および仮想マシン選択部における処理の流れの一例）
図１２は、第２の実施形態に係る資源割当制御処理の流れの一例を説明するための図である。 (Example of processing flow in inter-device control unit and virtual machine selection unit of second embodiment)
FIG. 12 is a diagram for explaining an example of the flow of resource allocation control processing according to the second embodiment.

まず、仮想マシン選択部２００Ａ，２００Ｂのそれぞれにおいて、仮想マシン状態収集部２２０Ａ，２２０Ｂが自装置内の仮想マシンの状態に関する情報を収集する（図１２の（１））。たとえば、仮想マシン状態収集部２２０Ａ，２２０Ｂは、仮想マシンの収容ユーザ数、帯域使用量、ＣＰＵ使用量等の情報を収集する。そして、仮想マシン状態収集部２２０Ａ，２２０Ｂはそれぞれ、収集した情報を再配置対象マシン計算部２１０Ａ，２１０Ｂに送信する。 First, in each of the virtual machine selection units 200A and 200B, the virtual machine state collection units 220A and 220B collect information on the state of the virtual machine in the own apparatus ((1) in FIG. 12). For example, the virtual machine state collection units 220 </ b> A and 220 </ b> B collect information such as the number of users accommodated in the virtual machine, bandwidth usage, and CPU usage. Then, the virtual machine state collection units 220A and 220B transmit the collected information to the rearrangement target machine calculation units 210A and 210B, respectively.

再配置対象マシン計算部２１０Ａ，２１０Ｂは、自装置内で再配置処理の対象とする仮想マシンを決定する（図１２の（２））。本実施形態では、再配置対象マシン計算部２１０Ａ，２１０Ｂは、自装置内の仮想マシンのうち、割当資源量が多い順に仮想マシンをソートし、上位所定数の仮想マシンを再配置対象マシンとする。なお、ソート順は加入者数とする。 The reallocation target machine calculation units 210A and 210B determine the virtual machines that are the targets of the reallocation processing within the apparatus ((2) in FIG. 12). In this embodiment, the relocation target machine calculation units 210A and 210B sort the virtual machines in the descending order of the allocated resource amount among the virtual machines in the self apparatus, and set the upper predetermined number of virtual machines as the relocation target machines. . The sort order is the number of subscribers.

再配置対象マシン計算部２１０Ａ，２１０Ｂはそれぞれ、決定した再配置対象マシンの情報を再配置対象マシン通知部２３０Ａ，２３０Ｂに送信する。なお、再配置対象マシンを決定するための選択手法は、第１の実施形態において説明した手法の一つまたは組み合わせを用いてもよい。 The reallocation target machine calculation units 210A and 210B transmit information on the determined reallocation target machines to the reallocation target machine notification units 230A and 230B, respectively. Note that one or a combination of the methods described in the first embodiment may be used as the selection method for determining the rearrangement target machine.

再配置対象マシン通知部２３０Ａ，２３０Ｂは、装置間制御部１００の物理装置状態収集部１２０に、再配置対象マシンの情報を送信する（図１２の（３））。 The relocation target machine notification units 230A and 230B transmit information of the relocation target machine to the physical device state collection unit 120 of the inter-device control unit 100 ((3) in FIG. 12).

また、各物理装置内の論理パス通知部２４０Ａ，２４０Ｂは、決定した再配置対象マシンの情報を論理パス管理装置に送信する（図１２の（４））。 In addition, the logical path notification units 240A and 240B in each physical device transmit information of the determined reallocation target machine to the logical path management device ((4) in FIG. 12).

物理装置状態収集部１２０は、再配置対象マシン通知部２３０Ａから再配置対象マシンの情報を受信する。また、物理装置状態収集部１２０は、各物理装置の負荷状態を収集する（図１２の（５））。物理装置状態収集部１２０は、各物理装置から負荷状態の情報を収集してもよいし、別途記憶部等に格納されている情報を参照して収集してもよい。また、物理装置に関する情報を収集するタイミングは、仮想マシン選択部２００Ａ，２００Ｂからの通知を受けるより前に設定してもよい。物理装置状態収集部１２０は、収集した再配置対象マシンの情報と物理装置の情報とを、再配置計算部１１０に送信する。 The physical device state collection unit 120 receives information on the reallocation target machine from the reallocation target machine notification unit 230A. Further, the physical device state collection unit 120 collects the load state of each physical device ((5) in FIG. 12). The physical device state collection unit 120 may collect load state information from each physical device or may refer to information separately stored in a storage unit or the like. Further, the timing for collecting information related to the physical device may be set before receiving notification from the virtual machine selection units 200A and 200B. The physical device state collection unit 120 transmits the collected information on the relocation target machine and the information on the physical device to the relocation calculation unit 110.

再配置計算部１１０は、再配置対象マシンをどの物理装置に移動させるかを決定する（図１２の（６））。具体的な決定手法は特に限定されない。再配置計算部１１０は、再配置処理の内容を決定すると、再配置処理の内容を論理パス管理装置に送信する（図１２の（７））。 The reallocation calculation unit 110 determines which physical device to move the reallocation target machine to (6) in FIG. A specific determination method is not particularly limited. When the relocation calculation unit 110 determines the content of the relocation processing, the relocation calculation unit 110 transmits the content of the relocation processing to the logical path management device ((7) in FIG. 12).

論理パス管理装置は、仮想マシン選択部２００Ａ，２００Ｂから受信した再配置対象マシンの情報と装置管制御部１００から受信した再配置処理の内容とを参照し、論理パスを設定する（図１２の（８））。なお、論理パス管理装置へ送信する情報は、一括して装置間制御部が送信するように構成して、図１２の（４）の処理は削除してもよい。 The logical path management apparatus refers to the information on the reallocation target machine received from the virtual machine selection units 200A and 200B and the content of the reallocation process received from the apparatus control unit 100 (see FIG. 12). (8)). Note that the information to be transmitted to the logical path management device may be configured to be transmitted by the inter-device control unit in a lump, and the process (4) in FIG. 12 may be deleted.

論理パス管理装置は受信した情報に基づき論理パスの設定が完了すると、設定済みの通知を装置間制御部１００に送信する（図１２の（９））。装置間制御部１００では、通知を受けて再配置制御部１４０が、再配置計算部１１０が決定した再配置先に再配置対象マシンを移動させる処理を実行する（図１２の（１０））。これによって、処理が完了する。 When the logical path setting is completed based on the received information, the logical path management device transmits a notification of the setting to the inter-device control unit 100 ((9) in FIG. 12). In the inter-device control unit 100, upon receiving the notification, the relocation control unit 140 executes a process of moving the relocation target machine to the relocation destination determined by the relocation calculation unit 110 ((10) in FIG. 12). This completes the process.

第２の実施形態では、以上の再配置処理すなわち資源割当制御処理を、ネットワークサービスの保留時間レベルの短周期で見直してもよいし、いずれかの物理装置のＣＰＵ使用率や帯域使用率があらかじめ設定された閾値を超えた場合に見直してもよい。 In the second embodiment, the above rearrangement process, that is, the resource allocation control process, may be reviewed in a short cycle of the hold time level of the network service, and the CPU usage rate or the bandwidth usage rate of any physical device is determined in advance. It may be reviewed when the set threshold is exceeded.

なお、実際の運用上、すべてのＯＬＴにおいて収容率が１００％となることは稀である。また、加入収容率はＯＬＴごとに異なる。そして、仮想マシンが必要とする帯域や計算量資源は、加入収容率に依存する。たとえば、ＯＬＴに収容されている加入者がＷｅｂブラウジングやストリーミング視聴、ＶｏＩＰ（Voice Over IP）での通話等のネットワークサービスを利用しているか否かによって仮想マシンが必要とする帯域や資源が変動する。ただし、ネットワークサービス処理に必要な帯域や計算資源の変化量は、加入者数に相関するため、加入者数の多いＯＬＴからの処理を割り当てられている仮想マシンを再配置対象マシンとして管理することで資源割当のための最適化計算量を減じることが可能である。 In actual operation, the accommodation rate is rarely 100% in all OLTs. In addition, the subscription capacity varies for each OLT. The bandwidth and computational resources required by the virtual machine depend on the subscription capacity. For example, the bandwidth and resources required by the virtual machine vary depending on whether the subscriber accommodated in the OLT uses a network service such as Web browsing, streaming viewing, or VoIP (Voice Over IP). . However, because the amount of change in bandwidth and computational resources required for network service processing correlates with the number of subscribers, manage virtual machines assigned processing from OLTs with a large number of subscribers as relocation target machines. Thus, it is possible to reduce the optimization calculation amount for resource allocation.

（第２の実施形態の効果）
第２の実施形態に係る資源割当制御システムは、上述の第１の実施形態と同様の効果を奏する。さらに、第２の実施形態は、加入者を収容するＯＬＴが仮想エッジに接続されるトポロジーにおいて、収容者の数に応じて再配置対象とする仮想マシンを絞り込み、資源割当を実行する。このため、通信サービスを利用する加入者数の変動等に対応して資源割当を調整することができ、通信効率および速度を向上させることができる。 (Effect of 2nd Embodiment)
The resource allocation control system according to the second embodiment has the same effects as those of the first embodiment described above. Furthermore, in the second embodiment, in a topology in which an OLT that accommodates subscribers is connected to a virtual edge, the virtual machines to be relocated are narrowed down according to the number of accommodaters, and resource allocation is executed. For this reason, resource allocation can be adjusted in response to fluctuations in the number of subscribers using the communication service, and communication efficiency and speed can be improved.

また、ネットワークサービスの保留時間や物理装置のＣＰＵ使用率、帯域使用率等を考慮して資源割当のための処理を実行するサイクルを設定することで、それぞれのネットワークの利用状況に適したサイクルで資源割当を実現することができる。 In addition, by setting up a cycle for executing resource allocation processing in consideration of the hold time of network services, CPU usage rate of physical devices, bandwidth usage rate, etc., the cycle suitable for each network usage situation Resource allocation can be realized.

また、加入者数が多いＶＮＦを再配置対象マシンとして選択するため、サービスの利用状況と加入者数との相関性を考慮して、資源割当の最適化を実現することができる。また、最適化を実現するために必要な計算量を減じることができる。 In addition, since a VNF with a large number of subscribers is selected as a relocation target machine, resource allocation can be optimized in consideration of the correlation between the service usage status and the number of subscribers. In addition, the amount of calculation required to realize optimization can be reduced.

また、再配置処理の際に、ネットワークの終端装置と再配置対象マシンとを接続する論理パスを設定するため、すなわちクライアント端末と再配置処理後の仮想マシンとを接続する論理パスを設定するため、情報を論理パス通知部によって論理パス管理装置に通知する。このため、再配置処理後に再配置先の仮想マシンとクライアント端末とを迅速に接続することができる。かかる構成により、再配置処理の際にサービスが中断する時間を短縮することができる。また、あらかじめフルメッシュで論理パスを設定しておく場合と比較して、論理パスの設定管理の負荷を減じることができる。 Also, during relocation processing, to set a logical path that connects the network termination device and the relocation target machine, that is, to set a logical path that connects the client terminal and the virtual machine after relocation processing. The information is notified to the logical path management device by the logical path notification unit. For this reason, it is possible to quickly connect the virtual machine to the relocation destination and the client terminal after the relocation process. With this configuration, it is possible to reduce the time during which the service is interrupted during the rearrangement process. Further, compared to the case where a logical path is set with a full mesh in advance, it is possible to reduce the load of the management setting of the logical path.

（プログラム）
図１３は、開示の技術に係る資源割当制御プログラムによる情報処理がコンピュータを用いて具体的に実現されることを示す図である。図１３に例示するように、コンピュータ１０００は、例えば、メモリ１０１０と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０２０と、ハードディスクドライブ１０８０と、ネットワークインタフェース１０７０とを有する。コンピュータ１０００の各部はバス１１００によって接続される。 (program)
FIG. 13 is a diagram illustrating that information processing by the resource allocation control program according to the disclosed technology is specifically realized using a computer. As illustrated in FIG. 13, the computer 1000 includes, for example, a memory 1010, a CPU (Central Processing Unit) 1020, a hard disk drive 1080, and a network interface 1070. Each part of the computer 1000 is connected by a bus 1100.

メモリ１０１０は、図１３に例示するように、ＲＯＭ１０１１およびＲＡＭ１０１２を含む。ＲＯＭ１０１１は、例えば、ＢＩＯＳ（Basic Input Output System）等のブートプログラムを記憶する。 The memory 1010 includes a ROM 1011 and a RAM 1012 as illustrated in FIG. The ROM 1011 stores a boot program such as BIOS (Basic Input Output System).

ここで、図１３に例示するように、ハードディスクドライブ１０８０は、例えば、ＯＳ１０８１、アプリケーションプログラム１０８２、プログラムモジュール１０８３、プログラムデータ１０８４を記憶する。すなわち、開示の実施の形態に係る資源割当制御プログラムは、コンピュータによって実行される指令が記述されたプログラムモジュール１０８３として、例えばハードディスクドライブ１０８０に記憶される。 Here, as illustrated in FIG. 13, the hard disk drive 1080 stores, for example, an OS 1081, an application program 1082, a program module 1083, and program data 1084. That is, the resource allocation control program according to the disclosed embodiment is stored in, for example, the hard disk drive 1080 as the program module 1083 in which a command to be executed by the computer is described.

また、資源割当制御プログラムによる情報処理に用いられるデータは、プログラムデータ１０８４として、例えばハードディスクドライブ１０８０に記憶される。そして、ＣＰＵ１０２０が、ハードディスクドライブ１０８０に記憶されたプログラムモジュール１０８３やプログラムデータ１０８４を必要に応じてＲＡＭ１０１２に読み出し、各種の手順を実行する。 Data used for information processing by the resource allocation control program is stored as program data 1084 in, for example, the hard disk drive 1080. Then, the CPU 1020 reads the program module 1083 and program data 1084 stored in the hard disk drive 1080 to the RAM 1012 as necessary, and executes various procedures.

なお、資源割当制御プログラムに係るプログラムモジュール１０８３やプログラムデータ１０８４は、ハードディスクドライブ１０８０に記憶される場合に限られない。例えば、プログラムモジュール１０８３やプログラムデータ１０８４は、着脱可能な記憶媒体に記憶されてもよい。この場合、ＣＰＵ１０２０は、ディスクドライブなどの着脱可能な記憶媒体を介してデータを読み出す。また、同様に、資源割当制御プログラムに係るプログラムモジュール１０８３やプログラムデータ１０８４は、ネットワーク（ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等）を介して接続された他のコンピュータに記憶されてもよい。この場合、ＣＰＵ１０２０は、ネットワークインタフェース１０７０を介して他のコンピュータにアクセスすることで各種データを読み出す。 The program module 1083 and the program data 1084 related to the resource allocation control program are not limited to being stored in the hard disk drive 1080. For example, the program module 1083 and the program data 1084 may be stored in a removable storage medium. In this case, the CPU 1020 reads data via a removable storage medium such as a disk drive. Similarly, the program module 1083 and the program data 1084 related to the resource allocation control program are stored in another computer connected via a network (LAN (Local Area Network), WAN (Wide Area Network), etc.). Also good. In this case, the CPU 1020 reads various data by accessing another computer via the network interface 1070.

（その他）
なお、本実施形態で説明した資源割当制御プログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することができる。また、資源割当制御プログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤなどのコンピュータで読取可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。 (Other)
Note that the resource allocation control program described in this embodiment can be distributed via a network such as the Internet. The resource allocation control program can also be executed by being recorded on a computer-readable recording medium such as a hard disk, a flexible disk (FD), a CD-ROM, an MO, and a DVD, and being read from the recording medium by the computer. .

なお、本実施形態において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動的に行うこともでき、あるいは、手動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的におこなうこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。 Of the processes described in this embodiment, all or part of the processes described as being performed automatically can be performed manually, or the processes described as being performed manually can be performed. All or a part can be automatically performed by a known method. In addition, the processing procedure, control procedure, specific name, and information including various data and parameters shown in the above-described document and drawings can be arbitrarily changed unless otherwise specified.

上記の実施形態やその変形は、本願が開示する技術に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 The above embodiments and modifications thereof are included in the invention disclosed in the claims and equivalents thereof as well as included in the technology disclosed in the present application.

１０資源割当制御システム
１１選択部
１２制御部
１３記憶部
１４論理パス管理部
１５仮想エッジ
２０バックボーンネットワーク
３０メトロネットワーク
４０Ａ〜４０ｎユーザ端末
５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ物理装置
６０ストレージ
７０論理パス管理装置
８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃ，２００Ａ，２００Ｂ仮想マシン選択部
９０，１００装置間制御部
１１０再配置計算部
１２０物理装置状態収集部
１３０論理パス通知部
１４０再配置制御部
２１０Ａ，２１０Ｂ再配置対象マシン計算部
２２０Ａ，２２０Ｂ仮想マシン状態収集部
２３０Ａ，２３０Ｂ再配置対象マシン通知部
２４０Ａ，２４０Ｂ論理パス通知部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Resource allocation control system 11 Selection part 12 Control part 13 Storage part 14 Logical path management part 15 Virtual edge 20 Backbone network 30 Metro network 40A-40n User terminal 50A, 50B, 50C Physical apparatus 60 Storage 70 Logical path management apparatus 80A, 80B , 80C, 200A, 200B Virtual machine selection unit 90, 100 Inter-device control unit 110 Relocation calculation unit 120 Physical device status collection unit 130 Logical path notification unit 140 Relocation control unit 210A, 210B Relocation target machine calculation unit 220A, 220B Virtual machine state collection unit 230A, 230B Relocation target machine notification unit 240A, 240B Logical path notification unit

Claims

A selection unit that selects a part of the plurality of virtual machines as a relocation target machine from among a plurality of virtual machines that virtually realize an edge function of the network;
A first control unit that relocates the relocation target machine in a physical device in which the relocation target machine is disposed;
If there is an unprocessed relocation target machine after execution of relocation by the first control unit, the unprocessed relocation target machine is designated as a plurality of unprocessed relocation target machines. A second control unit for rearranging between physical devices;
A virtual edge resource allocation control system comprising:

2. The virtual edge resource according to claim 1, wherein the selection unit selects a relocation target machine according to at least one of resource usage and processing contents of a part of the plurality of virtual machines. Assignment control system.

A resource allocation control method executed by a resource allocation control system, comprising:
A selection step of selecting a part of the plurality of virtual machines as a relocation target machine from among a plurality of virtual machines that virtually realize the edge function of the network;
A first control step of relocating the relocation target machine in a physical device in which the relocation target machine is disposed;
If there is an unprocessed relocation target machine after execution of relocation by the first control step, the unprocessed relocation target machine is designated as a plurality of unprocessed relocation target machines. A second control step to relocate between physical devices;
A resource allocation control method comprising: