JP6732693B2 - Resource allocation control system, resource allocation control method, and program - Google Patents

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Description

本発明は、クラウド等のサービスで提供される複数リソースを複数ユーザで共有する技術に関連するものである。 The present invention relates to a technique of sharing a plurality of resources provided by a service such as a cloud with a plurality of users.

近年、クラウドサービスに代表される、リソースを複数ユーザで共有するサービスモデルが一般的になりつつある。これはCPU、メモリ、ストレージなどの計算機リソース、リンク帯域等のネットワークリソースを複数ユーザで共有することにより、ユーザ個々にリソースを用意するモデルと比較し、より少ないリソース量で需要を満たすことができるサービスモデルである。 In recent years, a service model represented by cloud services in which resources are shared by a plurality of users has become common. By sharing computer resources such as CPU, memory, and storage, and network resources such as link bandwidth among multiple users, it is possible to meet demand with a smaller amount of resources compared to the model in which resources are prepared for each user. It is a service model.

しかしながら、リソースをユーザ間で共有する場合、個々のユーザの需要(要求と称してもよい)がリソースの上限に達する可能性がある。このような場合に備え、リソース共有モデルにおいては、ユーザの需要に対し、リソースを受け付けるか否か(割り当てるか否か)、もしくはどの程度のリソース量をユーザに割り当てるかを判断する割当制御が必要となる。 However, when resources are shared among users, individual user demands (which may be referred to as requests) may reach resource limits. In preparation for such a case, in the resource sharing model, allocation control is required to determine whether or not to accept (allocate) a resource to the demand of the user or how much resource to allocate to the user. Becomes

ここで割当制御への要件として、リソース利用効率性と、ユーザ間公平性が挙げられる。あるユーザがリソースを占有した場合に、別のユーザに需要が発生し、当該ユーザがリソースに割り当てられない場合は不公平性が発生する。一方、不公平性を避けるためにユーザに割り当てるリソースに上限を設けた場合、他のユーザの需要がない場合であっても、当該ユーザには上限以上のリソースが割り当てられず、リソースの利用効率性が下がるという課題がある。 Here, the requirements for allocation control include resource utilization efficiency and inter-user fairness. When one user occupies a resource, another user is in demand, and when the user is not assigned to the resource, unfairness occurs. On the other hand, if an upper limit is set on the resources allocated to a user to avoid unfairness, even if there is no demand from other users, the user will not be allocated more resources than the upper limit, and resource utilization efficiency will increase. There is a problem that the sex decreases.

更に、割り当てるリソース種別が複数の場合、ユーザのリソース種別に対する需要割合や、リソース需要が弾力性を持つか(elasticか)否かを考慮して割り当てる必要がある。 Furthermore, when a plurality of resource types are assigned, it is necessary to assign the resource types in consideration of the demand ratio of the user to the resource types and whether the resource demand is elastic (elastic).

例えば、リソース種別がCPUとメモリの2種類の場合に、あるユーザのタスクがCPUを多く必要とし、別のユーザのタスクはメモリを多く必要とする場合、ユーザの需要割合が異なるため、それぞれのリソースを均等割することはユーザのタスク実行の観点から効率的ではない。非特許文献1ではこのような課題に鑑み、ユーザ毎にその需要割合から主要リソース種別(Dominant Resource)を決定し、主要リソースに関して公平となるようリソースを割り当てる主要リソース公平性(Dominant Resource Fairness)という手法が開示されている。また、主要リソースのみならず全リソースの占有率の和を公平化する資産公平性(Asset Fairness)という手法も開示されている。 For example, when the resource type is two types, CPU and memory, when a task of one user requires a large amount of CPU and a task of another user requires a large amount of memory, the demand ratio of the user is different, so Evenly dividing resources is not efficient from the viewpoint of user task execution. In view of such a problem, in Non-Patent Document 1, the main resource type (Dominant Resource) is determined for each user from the demand ratio thereof, and the main resource is allocated so as to be fair with respect to the main resource (Dominant Resource Fairness). Techniques are disclosed. Also disclosed is a method called asset fairness, which fairs not only the main resources but also the sum of occupation rates of all resources.

同文献における方式は、各ユーザが無限に実行すべきタスクを持ち、割り当てられたリソースは全て使い切るという環境を想定しており、リソース容量上限まで主要リソースについて公平となるようにリソースを割り当てる方式である。しかしながら一般的なクラウド環境では各ユーザのリソース需要は有限であり、同方式による割当ではリソースが利用されない可能性がある。 The method in this document assumes an environment in which each user has tasks to be executed indefinitely and uses up all the allocated resources, and is a method of allocating resources so that major resources are fair up to the resource capacity upper limit. is there. However, in a general cloud environment, the resource demand of each user is finite, and there is a possibility that resources will not be used in the allocation by the same method.

更に同文献では、リソース需要が弾力性を持たないと仮定している。ここでリソース需要が弾力性を持つとは、ユーザの需要より少ないリソースを割り当てた場合でもユーザの需要をある程度満たせる特性をいう。例えばリソース種別がCPUの場合、需要がn個のCPUであったときにn−1個のCPUを割り当てた場合も、タスク実行時間が(約n/n−1倍)増大するだけであり、基本的にはタスクを実行できる。一方で、メモリの場合、需要がmGBのメモリであった場合にmGBのメモリを割り当てないとタスクのデータがメモリに収まらないため、タスク自体が実行できない。従ってタスク実行時間の増大が許容できるのであればCPU需要は弾力性を持ち、メモリは弾力性を持たないリソースとなる。弾力性を持つリソースの場合、リソース需要の合計がリソース容量を超えた場合でも需要より少ないリソースを割り当てることによって当該需要を収容でき、結果的に他のリソース種別の利用効率性を向上できる可能性がある。しかしながら、このような複数リソース種別が存在する場合にリソースへの需要タイプ、需要割合を鑑みて、公平性かつ利用効率性を満たすリソース割当は困難であった。 Furthermore, the document assumes that resource demand is not elastic. Here, that the resource demand is elastic refers to the characteristic that the demand of the user can be satisfied to some extent even when the resource less than the demand of the user is allocated. For example, when the resource type is CPU, even when n-1 CPUs are allocated when the demand is n CPUs, the task execution time only increases (about n/n-1 times), Basically you can perform tasks. On the other hand, in the case of memory, if the demand is mGB memory, the task itself cannot be executed because the task data cannot fit in the memory unless the mGB memory is allocated. Therefore, if the increase in task execution time can be tolerated, the CPU demand is elastic, and the memory is a non-elastic resource. For elastic resources, even if the total resource demand exceeds the resource capacity, the demand can be accommodated by allocating less resources than the demand, and as a result, the utilization efficiency of other resource types may be improved. There is. However, when there are such multiple resource types, it is difficult to allocate resources satisfying fairness and utilization efficiency in view of the demand type and demand ratio of the resources.

また、非特許文献1では、ユーザが実行を要求するタスク数に制限を設けず、リソースが割り当てられる限り実行すべきタスクが存在すると仮定している。しかしながら実際にはユーザの実行タスク要求数及びリソース要求量は時々刻々動的に変化する。非特許文献2では、動的に変化するリソース要求に対応するため、非特許文献1で算出される公平割り当てを逐次適用する方式を提案しているが、各ユーザは一度のみリソース要求を発生するモデルを想定しているため、一般的にクラウド環境で発生する各ユーザが複数回リソース要求を発生し、結果的にリソース利用量が非均衡となる場合に適応できないという課題があった。また非特許文献3では複数ユーザが複数回逐次リソース要求する場合に、帯域留保と呼ばれる手法を導入することにより、公平かつ効率的なリソース分配を実現する手法を提案している。しかし同文献は単一リソースの場合のみであり、かつリソースが非弾力のケースのみを想定している。 Further, in Non-Patent Document 1, it is assumed that there is no limit on the number of tasks that the user requests to execute, and that there are tasks to be executed as long as resources are allocated. However, in reality, the number of user task requests and the amount of resource requests dynamically change every moment. Non-Patent Document 2 proposes a method of sequentially applying the fair allocation calculated in Non-Patent Document 1 in order to deal with dynamically changing resource requests, but each user makes a resource request only once. Since the model is assumed, there is a problem that it is not applicable when each user generally makes a resource request multiple times in the cloud environment and the resource usage amounts become imbalanced as a result. Also, Non-Patent Document 3 proposes a method for realizing fair and efficient resource distribution by introducing a method called bandwidth reservation when a plurality of users make resource requests successively a plurality of times. However, this document only deals with the case of a single resource, and only assumes the case where the resource is inelastic.

A. Ghodsi, M. Zaharia, B. Hindman, A. , S. Shenker, and I. Stoica, "Dominant Resource Fairness: Fair Allocation of Multiple Resource Types," Proc. USENIX NSDI'11, Boston, USA, April, 2011.A. Ghodsi, M. Zaharia, B. Hindman, A. ,S. Shenker, and I. Stoica, "Dominant Resource Fairness: Fair Allocation of Multiple Resource Types," Proc. USENIX NSDI'11, Boston, USA, April, 2011. I.Kash, A.D.Procaccia, N.Shah, "No Agent Left Behind: Dynamic Fair Division of Multiple Resources," AAAMAS'2013.I.Kash, A.D.Procaccia, N.Shah, "No Agent Left Behind: Dynamic Fair Division of Multiple Resources," AAAMAS'2013. S.C.Borst, D.Mitra, "Virtual Partitioning for Robust Resource Sharing: Computational Techniques for Heterogeneous Traffic," IEEE JSAC 1998.S.C.Borst, D.Mitra, "Virtual Partitioning for Robust Resource Sharing: Computational Techniques for Heterogeneous Traffic," IEEE JSAC 1998. http://www.vmware.com/files/jp/pdf/vsp_40_resource_mgmt_ja.pdf vSphere リソース管理ガイド、平成29年4月5日検索http://www.vmware.com/files/jp/pdf/vsp_40_resource_mgmt_ja.pdf vSphere Resource Management Guide, Search April 5, 2017

上述したように、複数リソース種別が存在する場合にリソースへの需要タイプ、需要割合を鑑みて、動的に要求が発生する状況化における、公平性かつ利用効率性を満たすリソース割当は困難であった。 As described above, when there are multiple resource types, considering resource demand types and demand ratios, it is difficult to allocate resources that satisfy fairness and utilization efficiency in situations where demand is dynamically generated. It was

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、複数リソース種別が存在する場合にリソースへの需要タイプ、需要割合を鑑みて、動的に要求が発生する状況化における、公平性かつ利用効率性を満たすリソース割当を実現可能とする技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and in a situation in which a request dynamically occurs in consideration of a demand type and a demand ratio of resources when a plurality of resource types exist, fairness and utilization efficiency It is an object of the present invention to provide a technology that makes it possible to realize resource allocation that satisfies the requirements.

開示の技術によれば、複数リソースを複数ユーザで共有する環境において、ユーザのリソース要求に対するリソース割当制御を行うリソース割当制御システムであって、
あるユーザからのリソース要求を受信するリソース要求受付手段と、
前記リソース要求を受け付けるか否かを判定するリソース要求受付判定手段と、を備え、
前記リソース要求受付判定手段は、
前記リソース要求における要求リソースのうち、弾力性を持つリソースである弾性リソースに対しては、当該弾性リソースのリソース要求量と当該弾性リソースの全ユーザのリソース利用量合計との和が、リソース容量に基づき予め与えられた閾値を超過しなければ、当該弾性リソースに関する要求を受付可と判定し、
前記要求リソースのうち、弾力性を持たないリソースである非弾性リソースに対しては、公平割当量に基づき、当該非弾性リソースのリソース要求量と当該非弾性リソースの全ユーザのリソース利用量合計との和がリソース容量を超えない範囲で当該非弾性リソースに関する要求を受付可と判定するリソース割当制御システムであり、
前記リソース要求受付判定手段は、前記要求リソースのうちの前記非弾性リソースに対し、
前記ユーザの前記非弾性リソースのリソース利用量が公平割当量を超えていない場合は、当該非弾性リソースのリソース要求量と当該非弾性リソースの全ユーザのリソース利用量合計との和がリソース容量を超えない場合に要求を受付可と判定し、当該ユーザの当該リソース利用量が公平割当量を超えている場合は、当該非弾性リソースのリソース要求量に予備リソース量を加算した値と当該非弾性リソースの全ユーザのリソース利用量合計との和がリソース容量を超えない場合に要求を受付可と判定する
ことを特徴とするリソース割当制御システムが提供される。
According to the disclosed technology, a resource allocation control system that performs resource allocation control for a user's resource request in an environment in which a plurality of resources are shared by a plurality of users,
Resource request receiving means for receiving a resource request from a user,
A resource request acceptance determining means for determining whether or not to accept the resource request,
The resource request acceptance determination means,
Of the required resources in the resource request, for an elastic resource that is an elastic resource, the sum of the resource request amount of the elastic resource and the total resource usage amount of all users of the elastic resource is the resource capacity. If it does not exceed the threshold given in advance, it is determined that the request regarding the elastic resource can be accepted,
Among the requested resources, for the inelastic resource which is a resource having no elasticity, based on the fair allocation amount, the resource request amount of the inelastic resource and the total resource usage amount of all users of the inelastic resource, Is a resource allocation control system that determines that a request for the inelastic resource can be accepted within a range in which the sum of
The resource request acceptance determination means, for the inelastic resource of the request resource,
When the resource usage amount of the inelastic resource of the user does not exceed the fair allocation amount, the sum of the resource request amount of the inelastic resource and the total resource usage amount of all users of the inelastic resource is the resource capacity. If it does not exceed the request, it is judged that the request can be accepted, and if the resource usage amount of the user exceeds the fair allocation amount, the value obtained by adding the reserve resource amount to the resource request amount of the inelastic resource and the inelastic resource There is provided a resource allocation control system characterized by determining that a request can be accepted when the sum of the resource usage total of all users does not exceed the resource capacity .

開示の技術によれば、複数リソース種別が存在する場合にリソースへの需要タイプ、需要割合を鑑みて、動的に要求が発生する状況化における、公平性かつ利用効率性を満たすリソース割当が実現可能となる。 According to the disclosed technology, resource allocation satisfying fairness and utilization efficiency is realized in a situation in which a request dynamically occurs in consideration of resource demand types and demand ratios when there are multiple resource types. It will be possible.

本発明の実施の形態におけるシステム構成図である。It is a system configuration diagram in an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態におけるリソース割当制御システム100のハードウェア構成例を示す図である。It is a figure which shows the hardware structural example of the resource allocation control system 100 in embodiment of this invention. 非弾性リソースに対する受付制御の具体例を示す図である。It is a figure which shows the specific example of the admission control with respect to an inelastic resource.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態(本実施の形態)を説明する。以下で説明する実施の形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施の形態は、以下の実施の形態に限られるわけではない。 Hereinafter, an embodiment of the present invention (this embodiment) will be described with reference to the drawings. The embodiments described below are merely examples, and the embodiments to which the present invention is applied are not limited to the following embodiments.

(システム構成、動作概要)
図1に、本実施の形態におけるシステム構成例を示す。図1に示すように、本実施の形態に係るシステムには、リソース割当制御システム100と制御対象リソース群200が存在する。リソース割当制御システム100は、各ユーザ(具体的にはユーザの端末)からのリソース要求を受信し、制御対象リソース群200における各リソースを各ユーザに割り当てる制御を実行する。つまり、リソース割当制御システム100は、複数リソースを複数ユーザで共有する環境において、ユーザのリソース要求に対するリソース割当量を制御する。
(System configuration, operation overview)
FIG. 1 shows a system configuration example in this embodiment. As shown in FIG. 1, the system according to this embodiment includes a resource allocation control system 100 and a controlled resource group 200. The resource allocation control system 100 receives a resource request from each user (specifically, the user's terminal) and executes control to allocate each resource in the controlled resource group 200 to each user. That is, the resource allocation control system 100 controls the resource allocation amount with respect to a user's resource request in an environment in which a plurality of users share a plurality of resources.

制御対象リソース群200は、例えば、クラウドにおける仮想マシンを構成する物理サーバ群であり、リソース割当制御システム100とネットワークを介して接続されている。なお、制御対象リソース群200は、クラウドにおける仮想マシンを構成する物理サーバ群を制御する制御装置であってもよい。 The control target resource group 200 is, for example, a physical server group that constitutes a virtual machine in the cloud, and is connected to the resource allocation control system 100 via a network. The controlled resource group 200 may be a control device that controls a physical server group that constitutes a virtual machine in the cloud.

制御対象リソース群200における各リソースの種類には特に限定はないが、例えば、CPU(個数)、メモリ(容量)等である。また、制御対象リソース群200におけるリソースには、弾力性を持つリソースと弾力性を持たないリソースの2種類が存在する。 The type of each resource in the controlled resource group 200 is not particularly limited, but examples thereof include CPU (number), memory (capacity), and the like. Further, there are two types of resources in the control target resource group 200: a resource having elasticity and a resource having no elasticity.

図1に示すとおり、リソース割当制御システム100は、リソース要求受付部101、リソース要求受付判定部102、リソース要求予測部103、公平割当計算部104、リソース利用量観測部105、リソース割当量計算部106を有する。各機能部の動作の詳細については後述する。リソース割当制御システム100の動作概要は以下のとおりである。 As shown in FIG. 1, the resource allocation control system 100 includes a resource request reception unit 101, a resource request reception determination unit 102, a resource request prediction unit 103, a fair allocation calculation unit 104, a resource usage amount observation unit 105, and a resource allocation amount calculation unit. With 106. Details of the operation of each functional unit will be described later. The outline of the operation of the resource allocation control system 100 is as follows.

リソース割当制御システム100は、ユーザ毎の各リソースに対するリソース要求に基づき公平割当量を予め算出しておく。リソース要求は例えば要求ベクトルとして表わされる。要求ベクトルは、非特許文献1等にdemand vectorとして記載されているものであり、リソース量を表すものである。例えば、あるタスクが1CPU、メモリ4GBを必要とする場合、当該タスクの要求ベクトルは(1CPU,4GB)と表せる。公平割当量の算出は、例えば、非特許文献1に開示された主要リソース公平性もしくは資源公平性の手法に基づいて行うことができる。 The resource allocation control system 100 calculates the fair allocation amount in advance based on the resource request for each resource for each user. Resource requests are represented, for example, as request vectors. The request vector is described as a demand vector in Non-Patent Document 1 and the like, and represents the resource amount. For example, if a task requires 1 CPU and 4 GB of memory, the request vector of the task can be expressed as (1 CPU, 4 GB). The fair allocation amount can be calculated, for example, based on the method of main resource fairness or resource fairness disclosed in Non-Patent Document 1.

公平割当量の算出に用いる、ユーザ毎の各リソースに対する要求量に関しては、例えば、ユーザの過去のリソース要求データから生成した時系列モデルに基づき動的(確率的)に予測したものを使用する。 As for the request amount for each resource for each user used for calculating the fair allocation amount, for example, what is dynamically (stochastically) predicted based on the time series model generated from the user's past resource request data is used.

リソース割当制御システム100は、あるユーザからのリソース要求を受け付けるか否かの判断を、以下のようにして行う。 The resource allocation control system 100 determines whether to accept a resource request from a certain user as follows.

要求リソースのうち弾力性を持つリソースに対しては、当該リソースのリソース要求量と当該リソースの全ユーザのリソース利用量合計との和が、リソース容量に基づき予め与えられた閾値を超過しない限り要求を受け付ける。 For the elastic resource among the requested resources, a request is made unless the sum of the resource request amount of the resource and the total resource usage amount of all users of the resource exceeds a threshold value given in advance based on the resource capacity. Accept.

要求リソースのうち弾力性を持たないリソースに対しては、当該ユーザの当該リソース利用量が公平割当量を超えていない場合は、当該リソースのリソース要求量と当該リソースの全ユーザのリソース利用量合計との和がリソース容量を超えない場合には要求を受け付け、当該ユーザの当該リソース利用量が公平割当量を超えている場合は、当該リソースのリソース要求量に別途計算される予備リソース量を加算したものと当該リソースの全ユーザのリソース利用量合計との和がリソース容量を超えない場合に要求を受け付ける。 For resources that do not have elasticity among the requested resources, if the resource usage amount of the user does not exceed the fair allocation amount, the resource request amount of the resource and the resource usage amount of all users of the resource are summed up. If the sum of and does not exceed the resource capacity, the request is accepted, and if the resource usage amount of the user exceeds the fair allocation amount, the spare resource amount calculated separately is added to the resource request amount of the resource. The request is accepted when the sum of the sum of the resource consumption and the total resource usage of all users of the resource does not exceed the resource capacity.

上記の予備リソース量に関しては、当該リソースに対する各ユーザの要求ベクトル(要求量)のばらつきに基づき計算することができる。また、上記の予備リソース量を、前述した、ユーザの過去のリソース要求データから生成した時系列モデルに基づき動的に予測した予測値に対する実測値の乖離度合いに基づき計算することとしてもよい。 The above-mentioned reserve resource amount can be calculated based on the variation of the request vector (request amount) of each user for the resource. Further, the above-mentioned reserve resource amount may be calculated based on the deviation degree of the actual measurement value from the predicted value dynamically predicted based on the time series model generated from the user's past resource request data described above.

リソース要求の発出元のユーザに関して、弾性・非弾性リソースの全てで、要求を受け付ける判定がなされた場合に当該リソース要求を受け付けるものとする。 Regarding the user who issued the resource request, the resource request is accepted when it is determined that the request is accepted by all the elastic and inelastic resources.

リソース割当制御システム100は、上記のようにして受け付けたリソース要求に対して、要求されたリソースの当該ユーザへの割当を以下のようにして行う。 In response to the resource request received as described above, the resource allocation control system 100 allocates the requested resource to the user as follows.

弾力性を持つリソースに対しては、当該リソースに対する要求量のユーザ合計がリソース容量を超えた場合は、公平割当量となるようにリソースの再割当を行い、弾力性を持たないリソースに対しては、ユーザの要求通りに割り当てる。 For elastic resources, if the total number of users requested for the resource exceeds the resource capacity, reallocate the resources so that they become a fair allocation amount, and reallocate resources that do not have elasticity. Is assigned as requested by the user.

<リソース割当制御システム100のハードウェア構成>
本実施の形態におけるリソース割当制御システム100は、コンピュータに、本実施の形態で説明する処理内容を記述したプログラムを実行させることにより実現可能である。図2は、本実施の形態におけるリソース割当制御システム100のハードウェア構成例を示す図である。図2のリソース割当制御システム100は、それぞれバスBで相互に接続されているドライブ装置300、補助記憶装置302、メモリ装置303、CPU304、インタフェース装置305、表示装置306、及び入力装置307等を有する。
<Hardware Configuration of Resource Allocation Control System 100>
The resource allocation control system 100 according to the present embodiment can be realized by causing a computer to execute a program describing the processing content described in the present embodiment. FIG. 2 is a diagram showing a hardware configuration example of the resource allocation control system 100 according to the present embodiment. The resource allocation control system 100 of FIG. 2 includes a drive device 300, an auxiliary storage device 302, a memory device 303, a CPU 304, an interface device 305, a display device 306, an input device 307, etc., which are connected to each other by a bus B. ..

リソース割当制御システム100での処理を実現するプログラムは、例えば、CD−ROM又はメモリカード等の記録媒体301によって提供される。プログラムを記憶した記録媒体301がドライブ装置300にセットされると、プログラムが記録媒体301からドライブ装置300を介して補助記憶装置302にインストールされる。但し、プログラムのインストールは必ずしも記録媒体301より行う必要はなく、ネットワークを介して他のコンピュータよりダウンロードするようにしてもよい。補助記憶装置302は、インストールされたプログラムを格納すると共に、必要なファイルやデータ等を格納する。 The program that implements the processing in the resource allocation control system 100 is provided by a recording medium 301 such as a CD-ROM or a memory card. When the recording medium 301 storing the program is set in the drive device 300, the program is installed in the auxiliary storage device 302 from the recording medium 301 via the drive device 300. However, it is not always necessary to install the program from the recording medium 301, and the program may be downloaded from another computer via the network. The auxiliary storage device 302 stores the installed program and also stores necessary files and data.

メモリ装置303は、プログラムの起動指示があった場合に、補助記憶装置302からプログラムを読み出して格納する。CPU304は、メモリ装置303に格納されたプログラムに従ってリソース割当制御システム100に係る機能を実現する。インタフェース装置305は、ネットワークに接続するためのインタフェースとして用いられる。表示装置306はプログラムによるGUI(Graphical User Interface)等を表示する。入力装置307はキーボード及びマウス、ボタン、又はタッチパネル等で構成され、様々な操作指示を入力させるために用いられる。 The memory device 303 reads the program from the auxiliary storage device 302 and stores it when an instruction to activate the program is given. The CPU 304 realizes the function related to the resource allocation control system 100 according to the program stored in the memory device 303. The interface device 305 is used as an interface for connecting to a network. The display device 306 displays a GUI (Graphical User Interface) or the like according to a program. The input device 307 includes a keyboard and a mouse, buttons, a touch panel, or the like, and is used to input various operation instructions.

(リソース割当制御システム100の各機能部の動作)
以下、図1に示したリソース割当制御システム100における各機能部の動作を詳細に説明する。
(Operation of Each Functional Unit of Resource Allocation Control System 100)
Hereinafter, the operation of each functional unit in the resource allocation control system 100 shown in FIG. 1 will be described in detail.

<リソース要求受付部101>
リソース要求受付部101は、各ユーザからのリソース要求を受信し、リソース要求受付判定部102に当該要求を通知する。リソース要求は、例えば、リソース毎の要求量を含む(例:CPU:3個、メモリ:1GB)。なお、リソース要求は、リソース要求予測部103にも通知される。各ユーザのリソースの要求量は時々刻々と変化するものであり、各ユーザからは、変化の度にリソース要求が出され、リソース要求受付部101は当該リソース要求を受信する。
<Resource request receiving unit 101>
The resource request reception unit 101 receives a resource request from each user and notifies the resource request reception determination unit 102 of the request. The resource request includes, for example, a request amount for each resource (eg: CPU: 3, memory: 1 GB). The resource request is also notified to the resource request prediction unit 103. The resource request amount of each user changes from moment to moment, and each user issues a resource request every time the resource request is received, and the resource request accepting unit 101 receives the resource request.

<リソース利用量観測部105>
リソース利用量観測部105は、制御対象リソース群200におけるリソース毎、ユーザ毎の利用量を観測する。
<Resource usage monitoring unit 105>
The resource usage amount observation unit 105 observes the usage amount for each resource and each user in the control target resource group 200.

<リソース要求受付判定部102>
リソース要求受付判定部102は、ユーザから受信したリソース要求を受け付けるか否かを判定する。「リソース要求を受け付ける」とは、当該ユーザに対し、要求されたリソースの割り当てを行うことを意味する。ただし、要求された量の全部が割り当てられるとは限らない。
<Resource request acceptance determination unit 102>
The resource request acceptance determination unit 102 determines whether to accept the resource request received from the user. “Accepting a resource request” means allocating the requested resource to the user. However, not all of the requested amount is allocated.

本実施の形態におけるリソース要求受付判定部102が実行する、基本的なリソース要求受け付け及びリソース割当の考え方は、以下の通りである。 The basic idea of resource request acceptance and resource allocation executed by the resource request acceptance determination unit 102 in the present embodiment is as follows.

非特許文献1で開示されている主要リソース公平性もしくは資源公平性を、ユーザからのリソース要求の合計がリソース容量を超過したボトルネック状態における望ましい公平状態とする。 The main resource fairness or resource fairness disclosed in Non-Patent Document 1 is set as a desired fair state in a bottleneck state in which the total of resource requests from users exceeds the resource capacity.

非ボトルネック状態において、非弾性リソースについては将来的にボトルネック状態になった場合に望ましい公平状態となるように帯域留保の考え方を用いて受付制御を行う。弾性リソースについてはボトルネック状態になった後に望ましい公平状態となるようにリソース再割当を行う。また、弾性リソースについてはボトルネック状態になった場合でも、ユーザあたりの割当リソース量を要求リソース量より少ないリソース量を割り当てることで、更にリソース要求を受け付けることができる。一方、余りに割当リソース量が少ないと、タスク完了時間が増大し、他のリソースの占有時間が増大するために非効率な状態となってしまう。従って弾性リソースについても割当リソース量が要求リソース量より余りに少ない状態とならないよう受付制御を行う。 In the non-bottleneck state, admission control is performed by using the idea of bandwidth reservation so that the inelastic resource becomes a desirable fair state in the case of a bottleneck state in the future. For elastic resources, resource reallocation is performed so that a desired fair state is achieved after the bottleneck state. Further, even when the elastic resource is in the bottleneck state, it is possible to further accept the resource request by allocating the resource amount allocated per user to the resource amount smaller than the requested resource amount. On the other hand, if the allocated resource amount is too small, the task completion time increases and the occupation time of other resources increases, resulting in an inefficient state. Therefore, with respect to the elastic resource, the admission control is performed so that the allocated resource amount does not become too smaller than the requested resource amount.

上記受付判定に際し、リソース要求受付判定部102は、リソース要求予測部103にて計算された予備リソース量、及びリソース利用量観測部105にて観測されたリソース利用量、及び公平割当計算部104で計算された公平割当量に基づき、当該リソース要求を受け付けるか否かを判定する。 At the time of the above-mentioned acceptance determination, the resource request acceptance determination unit 102 uses the reserve resource amount calculated by the resource request prediction unit 103, the resource usage amount observed by the resource usage amount observation unit 105, and the fair allocation calculation unit 104. Based on the calculated fair allocation amount, it is determined whether or not to accept the resource request.

リソース要求のうち弾性リソースに対しては、リソース要求受付判定部102は、リソース利用量観測部105から得られた現在の全ユーザの当該リソースの利用量と、当該ユーザのリソース要求量との和が、リソース容量の予め定められた値の倍率を超えない限り受け付ける。なお、ここでの「受け付ける」とは、弾性リソースの要求に関して受付可であると判定したことを意味する。後述するように、ユーザのリソース要求を受け付けるのは、弾性リソース、非弾性リソース要求全てで受付可となった場合のみである。 For an elastic resource in the resource request, the resource request reception determination unit 102 adds the resource usage amount of the current user and the resource usage amount of all the users obtained from the resource usage amount observation unit 105. However, it is accepted as long as it does not exceed the predetermined value of the resource capacity. Note that “accept” here means that it is determined that the request for the elastic resource can be accepted. As will be described later, the user's resource request is accepted only when all elastic resource and inelastic resource requests can be accepted.

上記の倍率は、リソース要求を発生するユーザのタスクに対して、その完了時間は、要求リソースを割り当てた場合の完了時間と比較して増大するが、その増大比で規定される。 The above-mentioned multiplication factor is defined by the increase ratio, for the task of the user who makes the resource request, the completion time of which increases compared with the completion time when the requested resource is allocated.

例えば、該当リソースのリソース容量を10とし、上記増大比が規定以下となる倍率が1.5であるとする。そして、現在の全ユーザの当該リソースの利用量が9、該当ユーザのリソース要求量が3であるとすると、和は12となりリソース容量を超えるが、15を超えないので、当該要求を受け付ける。 For example, it is assumed that the resource capacity of the relevant resource is 10 and the multiplication factor by which the increase ratio is equal to or less than the regulation is 1.5. Then, assuming that the current usage amount of the resource of all users is 9 and the resource request amount of the relevant user is 3, the sum is 12, which exceeds the resource capacity, but does not exceed 15, so the request is accepted.

リソース要求のうち非弾性リソースに対しては、リソース要求受付判定部102は、当該ユーザの当該リソース利用量が公平割当量を超えていない場合は、当該ユーザの当該リソースのリソース要求量と当該リソースの全ユーザのリソース利用量合計との和がリソース容量を超えない場合は要求を受け付け、当該ユーザの当該リソース利用量が公平割当量を超えている場合は、当該リソースのリソース要求量に予備リソース量を加算したものと当該リソースの全ユーザのリソース利用量合計との和がリソース容量を超えない場合は要求を受け付ける。なお、ここでの「受け付ける」とは、非弾性リソースの要求に関して受付可であると判定したことを意味する。 For an inelastic resource in the resource request, the resource request acceptance determination unit 102 determines, when the resource usage amount of the user does not exceed the fair allocation amount, the resource request amount of the resource of the user and the resource. If the sum of the total resource usage of all users does not exceed the resource capacity, the request is accepted, and if the resource usage of the user exceeds the fair allocation amount, the resource request amount of the resource is set to the spare resource. If the sum of the sum of the resources and the total resource usage of all users of the resource does not exceed the resource capacity, the request is accepted. It should be noted that “accept” here means that it is determined that the request for the inelastic resource can be accepted.

リソース要求受付判定部102は、ユーザのリソース要求を、その要求に含まれる弾性リソース、非弾性リソース要求全てで受付可となった場合にのみ受け付ける。なお、これは例であり、ユーザのリソース要求に含まれる弾性リソースの要求、非弾性リソースの要求のいずれかで受付可となった場合に、可となったほうの要求を受け付ける(割り当てを行う)こととしてもよい。 The resource request acceptance determination unit 102 accepts a user resource request only when all elastic resource and inelastic resource requests included in the request are acceptable. Note that this is an example, and if either the request for the elastic resource or the request for the inelastic resource included in the resource request of the user is acceptable, the request that is permitted is accepted (allocation is performed. ) May be.

上述した非弾性リソースに対する受付制御の具体例を図3を参照して説明する。図3(a)は、リソース1についてのユーザ1の利用量(A11)とユーザ2の利用量(A12)を示し、図3(b)は、リソース2についてのユーザ1の利用量(A21)とユーザ2の利用量(A22)を示する。リソース1、リソース2の容量はそれぞれC、Cである。 A specific example of the admission control for the inelastic resource described above will be described with reference to FIG. FIG. 3A shows the usage amount (A 11 ) of the user 1 for the resource 1 and the usage amount (A 12 ) of the user 2 for the resource 1, and FIG. 3B shows the usage amount of the user 1 for the resource 2 (A 1 ). A 21 ) and the usage amount (A 22 ) of the user 2 are shown. The capacities of resource 1 and resource 2 are C 1 and C 2 , respectively.

図3(a)、(b)にはそれぞれ、ユーザ1とユーザ2の利用量の合計がリソース容量となる線(Dで示す)が示されている。図3(a)、(b)における黒丸(●)は、予め算出した公平割当量である。公平割当量は、主要リソース公平の手法もしくは資産公平の手法で算出されるものである。 3A and 3B respectively show a line (indicated by D) in which the resource capacity is the total of the usage amounts of the user 1 and the user 2. Black circles (●) in FIGS. 3A and 3B are fair allocation amounts calculated in advance. The fair share is calculated by the method of fairness of major resources or the method of fairness of assets.

図3(a)、(b)においてDで示す線上の状態では、リソース利用量が公平割当量未満のユーザからのリソース要求(Dで示す線の外側の黒矢印で示す方向の要求)を受け付けることができない。この状態は回避すべき状態である。 In the state on the line indicated by D in FIGS. 3A and 3B, a resource request (a request in the direction indicated by a black arrow outside the line indicated by D) is received from a user whose resource usage amount is less than the fair allocation amount. I can't. This state is a state that should be avoided.

そこで、リソース利用状況が、Eで示す網掛けの領域に入ったら、将来的な黒矢印の事象を防ぐために、Dで示す線の内側の白矢印方向の動きである、リソース利用量が公平分配以上のユーザの新たなリソース要求を拒否する受付制御を行うこととしている。Eで示す網掛けの領域のリソース量は、前述した予備リソース量に相当する。 Therefore, when the resource usage status enters the shaded area indicated by E, the resource usage amount is a fair distribution of the movement in the direction of the white arrow inside the line indicated by D in order to prevent future black arrow events. Admission control is performed to reject the above new resource requests from the user. The resource amount in the shaded area indicated by E corresponds to the above-mentioned reserve resource amount.

<リソース要求予測部103>
リソース要求予測部103は、リソース要求受付部101から得た各ユーザの過去のリソース要求データから、リソース要求を自己回帰モデル等の適切な時系列モデルでモデル化し、将来のリソース要求(具体的には要求ベクトルとして得られる)を確率的に予測する。更に、予め与えられた確率Pに対して、リソース要求予測値の上側P%値に予め与えられた倍率Nを乗算した値を予備リソース量としてリソース要求受付判定部102に通知する。例えば、リソース要求予測値の上側P%値が10、Nが1.5である場合、予備リソース量は15になる。この手法は、予備リソース量を、各ユーザの要求リソース量(具体的には要求ベクトルとして得られる)のばらつきに基づき計算する手法の例でもある。また、予備リソース量を、非弾性リソースに対する各ユーザの要求量のばらつきに基づき計算する方法として、上記以外の方法を用いてもよい。
<Resource request prediction unit 103>
The resource request prediction unit 103 models the resource request from an appropriate time series model such as an autoregressive model from the past resource request data of each user obtained from the resource request reception unit 101, Is obtained as a demand vector). Further, a value obtained by multiplying an upper P% value of the resource request predicted value by a predetermined ratio N with respect to a predetermined probability P is notified to the resource request acceptance determination unit 102 as a reserve resource amount. For example, when the upper P% value of the resource request predicted value is 10 and N is 1.5, the spare resource amount is 15. This method is also an example of a method of calculating the reserve resource amount based on the variation of the request resource amount of each user (specifically, obtained as a request vector). A method other than the above may be used as a method for calculating the reserve resource amount based on the variation in the request amount of each user for the inelastic resource.

また、予備リソース量を上記リソース要求予測値に対する実測値の乖離度合いに基づき計算することとしてもよい。 Further, the reserve resource amount may be calculated based on the degree of deviation of the actual measurement value from the resource request predicted value.

<公平割当計算部104>
公平割当計算部104は、リソース要求予測部103から通知されたリソース要求から、主要リソース公平性に基づく公平割当量、又は、資産公平性に基づく公平割当量を計算し、計算した公平割当量をリソース要求受付判定部102に通知する。弾力性を持つリソースについての公平割当量はリソース割当量計算部106にも通知される。
<Fair allocation calculation unit 104>
The fair share calculation unit 104 calculates a fair share amount based on the fairness of main resources or a fair share amount based on the asset fairness from the resource request notified from the resource request prediction unit 103, and calculates the calculated fair share amount. The resource request acceptance determination unit 102 is notified. The fair allocation amount for the elastic resource is also notified to the resource allocation amount calculation unit 106.

公平割当計算部104は、弾力性を持たないリソースに対する公平割当量については、非特許文献1に開示された方法で計算することができる。弾力性を持つリソースに対する公平割当量については以下のとおりである。 The fair allocation calculation unit 104 can calculate the fair allocation amount for a resource that does not have elasticity by the method disclosed in Non-Patent Document 1. The fair share allocation for elastic resources is as follows.

公平割当計算部104は、弾力性を持つリソースに対する主要リソース公平性に基づく公平割当量Aijを、下記最適化問題の解として計算する。 The fair allocation calculation unit 104 calculates a fair allocation amount A ij based on fairness of main resources for elastic resources as a solution to the following optimization problem.

Figure 0006732693
ここでCはリソース種別i(弾力性を持つリソース)の総リソース量である。すなわち、Cは、弾性リソースに対する要求量のユーザ合計(リソース容量を超えたもの)である。Aijはリソース種別iのユーザjへの割当リソース量であり、Nは総ユーザ数であり、εは予め定められた小数である。cはリソース種別iの単位リソース量であり、dijはリソース種別iのユーザjへの割当リソース数である。
Figure 0006732693
Here, C i is the total resource amount of the resource type i (resource having elasticity). That is, C i is the total user demand (more than the resource capacity) of elastic resources. A ij is the amount of resources allocated to the user j of the resource type i, N is the total number of users, and ε is a predetermined decimal number. c i is the unit resource amount of the resource type i, and d ij is the number of resources allocated to the user j of the resource type i.

Subject toにおける式は全てのユーザjに対して成立するという制約条件である。式2の左辺における第1項は、ユーザjについての(Aij/C)が最大となるリソースにおける(Aij/C)の値を示し、第2項は、各ユーザについての(Aij/C)が最大となるリソースにおける(Aij/C)の値の総ユーザの和をNで割った値を示す。 The formula in Subject to is a constraint that it holds for all users j. The first term in the left side of the equation 2 represents the resources for the user j (A ij / C i) is the maximum value of (A ij / C i), the second term, (A for each user ij / C i) it has a value that the sum of the total users divided by N values (a ij / C i) in the resource becomes maximum.

上記の計算は、式2の条件の下、Aijの総ユーザ及び総リソースの和を最大にするAijを求める計算である。 The above calculation is a calculation to obtain A ij that maximizes the sum of the total users and total resources of A ij under the condition of Expression 2.

また、公平割当計算部104は、弾力性を持つリソースに対する資産公平性に基づく公平割当量Aijを、下記最適化問題の解として計算する。 Further, the fair share calculation unit 104 calculates a fair share amount A ij based on the fairness of assets for elastic resources as a solution to the following optimization problem.

Figure 0006732693
ここでCはリソース種別i(弾力性を持つリソース)の総リソース量であり、Aijはリソース種別iのユーザjへの割当リソース量である。Nは総ユーザ数であり、εは予め定められた小数である。
Figure 0006732693
Here, C i is the total resource amount of the resource type i (resource having elasticity), and A ij is the resource amount allocated to the user j of the resource type i. N is the total number of users, and ε is a predetermined decimal number.

Subject toにおける式は全てのユーザjに対して成立するという制約条件である。式5の左辺における第1項は、(Aij/C)の総リソースの和であり、第2項は、(Aij/C)の総ユーザ及び総リソースの和をNで割った値を示す。 The formula in Subject to is a constraint that it holds for all users j. The first term on the left-hand side of Equation 5 is the sum of (A ij /C i ) total resources, and the second term is the sum of (A ij /C i ) total users and total resources divided by N. Indicates a value.

上記の計算は、式5の条件の下、Aijの総ユーザ及び総リソースの和を最大にするAijを求める計算である。 The above calculation is a calculation to obtain A ij that maximizes the sum of the total users and total resources of A ij under the condition of Expression 5.

<リソース割当量計算部106>
リソース割当量計算部106は、弾力性を持つリソースに対して、当該リソースの利用量がリソース容量に達した場合に、公平割当計算部104から通知された公平割当量に基づきリソース割当(再割当)を行う。弾力性を持たないリソースに対しては、ユーザの要求通りにリソース割当を行う。「リソース割当を行う」とは、例えば、リソース割当量計算部106が、ユーザに対する割当リソース毎の割当量を制御対象リソース群200に通知し、制御対象リソース群200に対し、当該割当量のリソースを当該ユーザに対して確保させることである。
<Resource allocation amount calculation unit 106>
When the usage amount of the resource reaches the resource capacity, the resource allocation amount calculation unit 106 performs resource allocation (re-allocation) based on the fair allocation amount notified from the fair allocation calculation unit 104. )I do. For resources that do not have elasticity, resource allocation is performed as requested by the user. “Perform resource allocation” means that, for example, the resource allocation amount calculation unit 106 notifies the control target resource group 200 of the allocation amount of each allocation resource to the user, and the control target resource group 200 is allocated with the resource of the allocation amount. Is to be secured by the user.

以上説明した本実施の形態に係る技術により、複数リソース種別が存在する場合にリソースへの需要タイプ、需要割合を鑑みて、動的に要求が発生する状況化における、公平性かつ利用効率性を満たすリソース割当が期待できる。 According to the technology according to the present embodiment described above, fairness and utilization efficiency are improved in a situation where a request dynamically occurs in consideration of a demand type and a demand ratio of resources when there are multiple resource types. Expected to meet the resource allocation.

(実施の形態のまとめ)
以上、説明したように、本実施の形態により、複数リソースを複数ユーザで共有する環境において、ユーザのリソース要求に対するリソース割当制御を行うリソース割当制御システムであって、あるユーザからのリソース要求を受信するリソース要求受付手段と、前記リソース要求を受け付けるか否かを判定するリソース要求受付判定手段と、を備え、前記リソース要求受付判定手段は、前記リソース要求における要求リソースのうち、弾力性を持つリソースである弾性リソースに対しては、当該弾性リソースのリソース要求量と当該弾性リソースの全ユーザのリソース利用量合計との和が、リソース容量に基づき予め与えられた閾値を超過しなければ、当該弾性リソースに関する要求を受付可と判定し、前記要求リソースのうち、弾力性を持たないリソースである非弾性リソースに対しては、公平割当量に基づき、当該非弾性リソースのリソース要求量と当該非弾性リソースの全ユーザのリソース利用量合計との和がリソース容量を超えない範囲で当該非弾性リソースに関する要求を受付可と判定することを特徴とするリソース割当制御システムが提供される。
(Summary of Embodiments)
As described above, according to the present embodiment, a resource allocation control system that performs resource allocation control for a user's resource request in an environment in which multiple resources are shared by multiple users, and receives a resource request from a user. Resource request acceptance determining means and resource request acceptance determining means for determining whether or not to accept the resource request, wherein the resource request acceptance determining means is an elastic resource among the request resources in the resource request. If the sum of the resource demand of the elastic resource and the total resource usage of all users of the elastic resource does not exceed the threshold given in advance based on the resource capacity, A request regarding a resource is determined to be acceptable, and for the inelastic resource that is a resource having no elasticity among the requested resources, the resource request amount of the inelastic resource and the inelastic resource are based on the fair allocation amount. There is provided a resource allocation control system characterized by determining that a request relating to the inelastic resource can be accepted within a range in which the sum of the total resource usage of all users does not exceed the resource capacity.

リソース要求受付部101はリソース要求受付手段の例であり、リソース要求受付判定部102はリソース要求受付判定手段の例である。 The resource request acceptance unit 101 is an example of a resource request acceptance unit, and the resource request acceptance determination unit 102 is an example of a resource request acceptance determination unit.

前記リソース要求受付判定手段は、例えば、前記要求リソースのうちの前記非弾性リソースに対し、前記ユーザの前記非弾性リソースのリソース利用量が公平割当量を超えていない場合は、当該非弾性リソースのリソース要求量と当該非弾性リソースの全ユーザのリソース利用量合計との和がリソース容量を超えない場合に要求を受付可と判定し、当該ユーザの当該リソース利用量が公平割当量を超えている場合は、当該非弾性リソースのリソース要求量に予備リソース量を加算した値と当該非弾性リソースの全ユーザのリソース利用量合計との和がリソース容量を超えない場合に要求を受付可と判定する。 The resource request acceptance determination means, for example, when the resource usage amount of the inelastic resource of the user does not exceed a fair allocation amount with respect to the inelastic resource among the requested resources, If the sum of the resource request amount and the total resource usage amount of all users of the inelastic resource does not exceed the resource capacity, it is determined that the request can be accepted, and the resource usage amount of the user exceeds the fair allocation amount. In this case, it is determined that the request can be accepted when the sum of the resource request amount of the inelastic resource plus the reserve resource amount and the total resource usage amount of all users of the inelastic resource does not exceed the resource capacity. ..

前記リソース割当制御システムは、前記予備リソース量を、前記非弾性リソースに対する各ユーザの要求量のばらつきに基づき計算する計算手段を備えてもよい。また、前記リソース割当制御システムは、ユーザ毎の各リソースに対する要求量を、ユーザの過去のリソース要求データから生成した時系列モデルに基づき確率的に予測した予測値を求め、前記予備リソース量を当該予測値に対する実測値の乖離度合いに基づき計算する計算手段を備えてもよい。なお、リソース要求予測部103は、計算手段の例である。 The resource allocation control system may include a calculation unit that calculates the reserve resource amount based on a variation in a request amount of each user for the inelastic resource. In addition, the resource allocation control system obtains a predicted value that is a stochastic prediction of a request amount for each resource for each user based on a time series model generated from the user's past resource request data, and calculates the spare resource amount. A calculation means for calculating based on the degree of deviation of the actually measured value from the predicted value may be provided. The resource request prediction unit 103 is an example of calculation means.

また、前記リソース割当制御システムは、前記弾性リソースに対し、当該弾性リソースのリソース要求量のユーザ合計がリソース容量を超える場合において、公平割当量となるように再割当の計算を行い、当該計算により得られた量のリソースを前記ユーザに割り当て、前記非弾性リソースに対しては、前記ユーザの要求通りにリソースを割り当てる割当手段を更に備えてもよい。なお、公平割当計算部104及びリソース割当量計算部106は、割当手段の例である。 Further, the resource allocation control system performs re-allocation calculation for the elastic resource so as to be a fair allocation amount when the user total of the resource request amount of the elastic resource exceeds the resource capacity, and by the calculation. It may further include an allocation unit that allocates the obtained amount of resources to the user and allocates resources to the inelastic resource as requested by the user. The fair allocation calculation unit 104 and the resource allocation amount calculation unit 106 are examples of allocation means.

以上、本実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the present embodiment has been described above, the present invention is not limited to this particular embodiment, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It is possible.

100 リソース割当制御システム
200 制御対象リソース群
101 リソース要求受付部
102 リソース要求受付判定部
103 リソース要求予測部
104 公平割当計算部
105 リソース利用量観測部
106 リソース割当量計算部
300 ドライブ装置
301 記録媒体
302 補助記憶装置
303 メモリ装置
304 CPU
305 インタフェース装置
306 表示装置
307 出力装置
100 Resource Allocation Control System 200 Controlled Resource Group 101 Resource Request Accepting Unit 102 Resource Request Acceptance Determining Unit 103 Resource Request Predicting Unit 104 Fair Allocation Calculating Unit 105 Resource Utilization Observing Unit 106 Resource Allocation Calculating Unit 300 Drive Device 301 Recording Medium 302 Auxiliary storage device 303 Memory device 304 CPU
305 Interface device 306 Display device 307 Output device

Claims (6)

複数リソースを複数ユーザで共有する環境において、ユーザのリソース要求に対するリソース割当制御を行うリソース割当制御システムであって、
あるユーザからのリソース要求を受信するリソース要求受付手段と、
前記リソース要求を受け付けるか否かを判定するリソース要求受付判定手段と、を備え、
前記リソース要求受付判定手段は、
前記リソース要求における要求リソースのうち、弾力性を持つリソースである弾性リソースに対しては、当該弾性リソースのリソース要求量と当該弾性リソースの全ユーザのリソース利用量合計との和が、リソース容量に基づき予め与えられた閾値を超過しなければ、当該弾性リソースに関する要求を受付可と判定し、
前記要求リソースのうち、弾力性を持たないリソースである非弾性リソースに対しては、公平割当量に基づき、当該非弾性リソースのリソース要求量と当該非弾性リソースの全ユーザのリソース利用量合計との和がリソース容量を超えない範囲で当該非弾性リソースに関する要求を受付可と判定するリソース割当制御システムであり、
前記リソース要求受付判定手段は、前記要求リソースのうちの前記非弾性リソースに対し、
前記ユーザの前記非弾性リソースのリソース利用量が公平割当量を超えていない場合は、当該非弾性リソースのリソース要求量と当該非弾性リソースの全ユーザのリソース利用量合計との和がリソース容量を超えない場合に要求を受付可と判定し、当該ユーザの当該リソース利用量が公平割当量を超えている場合は、当該非弾性リソースのリソース要求量に予備リソース量を加算した値と当該非弾性リソースの全ユーザのリソース利用量合計との和がリソース容量を超えない場合に要求を受付可と判定する
ことを特徴とするリソース割当制御システム。
In an environment in which multiple resources are shared by multiple users, a resource allocation control system that performs resource allocation control for user resource requests,
Resource request receiving means for receiving a resource request from a user,
A resource request acceptance determining means for determining whether or not to accept the resource request,
The resource request acceptance determination means,
Of the required resources in the resource request, for an elastic resource that is an elastic resource, the sum of the resource request amount of the elastic resource and the total resource usage amount of all users of the elastic resource is the resource capacity. If it does not exceed the threshold given in advance, it is determined that the request regarding the elastic resource can be accepted,
Among the requested resources, for the inelastic resource which is a resource having no elasticity, based on the fair allocation amount, the resource request amount of the inelastic resource and the total resource usage amount of all users of the inelastic resource, Is a resource allocation control system that determines that a request for the inelastic resource can be accepted within a range in which the sum of
The resource request acceptance determination means, for the inelastic resource of the request resource,
When the resource usage amount of the inelastic resource of the user does not exceed the fair allocation amount, the sum of the resource request amount of the inelastic resource and the total resource usage amount of all users of the inelastic resource is the resource capacity. If it does not exceed the request, it is judged that the request can be accepted, and if the resource usage amount of the user exceeds the fair allocation amount, the value obtained by adding the reserve resource amount to the resource request amount of the inelastic resource and the inelastic resource A resource allocation control system characterized by determining that a request can be accepted when the sum of the resource usage total of all users does not exceed the resource capacity .
前記予備リソース量を、前記非弾性リソースに対する各ユーザの要求量のばらつきに基づき計算する計算手段
を更に備えることを特徴とする請求項に記載のリソース割当制御システム。
The resource allocation control system according to claim 1 , further comprising: a calculation unit that calculates the reserve resource amount based on a variation in a request amount of each user for the inelastic resource.
ユーザ毎の各リソースに対する要求量を、ユーザの過去のリソース要求データから生成した時系列モデルに基づき確率的に予測した予測値を求め、前記予備リソース量を当該予測値に対する実測値の乖離度合いに基づき計算する計算手段
を更に備えることを特徴とする請求項に記載のリソース割当制御システム。
The requested amount for each resource for each user is calculated stochastically based on the time series model generated from the user's past resource request data, and the predicted value is calculated stochastically, and the spare resource amount is used as the deviation degree of the actual measured value from the predicted value. The resource allocation control system according to claim 1 , further comprising: a calculating unit that calculates based on the above.
前記弾性リソースに対し、当該弾性リソースのリソース要求量のユーザ合計がリソース容量を超える場合において、公平割当量となるように再割当の計算を行い、当該計算により得られた量のリソースを前記ユーザに割り当て、前記非弾性リソースに対しては、前記ユーザの要求通りにリソースを割り当てる割当手段
を更に備えることを特徴とする請求項1ないしのうちいずれか1項に記載のリソース割当制御システム。
For the elastic resource, when the user total of the resource request amount of the elastic resource exceeds the resource capacity, the reallocation calculation is performed so as to become the fair allocation amount, and the resource of the amount obtained by the calculation is calculated by the user. The resource allocation control system according to any one of claims 1 to 3 , further comprising: an allocation unit that allocates the resource to the inelastic resource as requested by the user.
複数リソースを複数ユーザで共有する環境において、ユーザのリソース要求に対するリソース割当制御を行うリソース割当制御システムが実行するリソース割当制御方法であって、
あるユーザからのリソース要求を受信するリソース要求受信ステップと、
前記リソース要求を受け付けるか否かを判定するリソース要求受付判定ステップと、を備え、
前記リソース要求受付判定ステップにおいて、前記リソース割当制御システムは、
前記リソース要求における要求リソースのうち、弾力性を持つリソースである弾性リソースに対しては、当該弾性リソースのリソース要求量と当該弾性リソースの全ユーザのリソース利用量合計との和が、リソース容量に基づき予め与えられた閾値を超過しなければ、当該弾性リソースに関する要求を受付可と判定し、
前記要求リソースのうち、弾力性を持たないリソースである非弾性リソースに対しては、公平割当量に基づき、当該非弾性リソースのリソース要求量と当該非弾性リソースの全ユーザのリソース利用量合計との和がリソース容量を超えない範囲で当該非弾性リソースに関する要求を受付可と判定するリソース割当制御方法であり、
前記リソース要求受付判定ステップにおいて、前記リソース割当制御システムは、前記要求リソースのうちの前記非弾性リソースに対し、
前記ユーザの前記非弾性リソースのリソース利用量が公平割当量を超えていない場合は、当該非弾性リソースのリソース要求量と当該非弾性リソースの全ユーザのリソース利用量合計との和がリソース容量を超えない場合に要求を受付可と判定し、当該ユーザの当該リソース利用量が公平割当量を超えている場合は、当該非弾性リソースのリソース要求量に予備リソース量を加算した値と当該非弾性リソースの全ユーザのリソース利用量合計との和がリソース容量を超えない場合に要求を受付可と判定する
ことを特徴とするリソース割当制御方法。
In an environment in which a plurality of resources are shared by a plurality of users, a resource allocation control method executed by a resource allocation control system that performs resource allocation control for user resource requests,
A resource request receiving step of receiving a resource request from a user,
A resource request acceptance determining step of determining whether to accept the resource request,
In the resource request acceptance determination step, the resource allocation control system,
Of the required resources in the resource request, for an elastic resource that is an elastic resource, the sum of the resource request amount of the elastic resource and the total resource usage amount of all users of the elastic resource is the resource capacity. If it does not exceed the threshold given in advance, it is determined that the request regarding the elastic resource can be accepted,
Among the requested resources, for the inelastic resource which is a resource having no elasticity, based on the fair allocation amount, the resource request amount of the inelastic resource and the total resource usage amount of all users of the inelastic resource, Is a resource allocation control method that determines that a request for the inelastic resource can be accepted within a range in which the sum of
In the resource request acceptance determination step, the resource allocation control system, for the inelastic resource of the request resource,
When the resource usage amount of the inelastic resource of the user does not exceed the fair allocation amount, the sum of the resource request amount of the inelastic resource and the total resource usage amount of all users of the inelastic resource is the resource capacity. If it does not exceed the request, it is judged that the request can be accepted, and if the resource usage amount of the user exceeds the fair allocation amount, the value obtained by adding the reserve resource amount to the resource request amount of the inelastic resource and the inelastic resource If the sum of the total resource usage of all users of the resource does not exceed the resource capacity, it is determined that the request can be accepted.
A resource allocation control method characterized by the above .
コンピュータを、請求項1ないしのうちいずれか1項に記載のリソース割当制御システムにおける各手段として機能させるためのプログラム。 A program for causing a computer to function as each unit in the resource allocation control system according to any one of claims 1 to 4 .
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