CN103827827B

CN103827827B - 系统管理装置、网络系统以及系统管理方法

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Publication number: CN103827827B
Application number: CN201280002948.XA
Authority: CN
Inventors: 田中友也; 楯冈正道
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Solutions Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Digital Solutions Corp
Priority date: 2012-09-21
Filing date: 2012-09-21
Publication date: 2017-05-17
Anticipated expiration: 2032-09-21
Also published as: JPWO2014045413A1; CN103827827A; WO2014045413A1; US9148355B2; JP5377775B1; US20140089497A1

Abstract

第一计算部（130）按照物理机的每个组合计算表示多个物理机的1个与其他物理机进行通信时的负荷的大小的网络距离。取得部（121）取得表示新运行的虚拟机被许可与由多个物理机中的某个物理机已经运行的虚拟机中的哪个进行通信的通信许可信息。第二计算部（140）基于网络距离和通信许可信息，按照多个物理机的每个物理机计算表示由多个物理机中的1个物理机使新的虚拟机运行的情况下、因被许可通信的虚拟机与新的虚拟机进行通信带来的网络系统的负荷的大小的网络开销。决定部（122）使用计算出的网络开销，决定使新的虚拟机由多个物理机中的哪个物理机运行。

Description

系统管理装置、网络系统以及系统管理方法

技术领域

本发明的实施方式涉及系统管理装置、网络系统、系统管理方法及程序。

背景技术

云计算是使用者将在数据中心准备的IT资源作为服务加以利用的技术。云计算根据IT资源的提供形态而分类为SaaS(Software as a Service)、PaaS(Platform as aService)、IaaS(Infrastructure as a Service)。SaaS将应用软件作为服务加以提供，PaaS将应用软件的开发环境或执行环境作为服务加以提供。此外，IaaS是在连接在数据中心的网络系统上的物理机上根据使用者的要求使虚拟机运行，将该虚拟机的资源作为服务加以提供。

通过云计算的技术，对于IT资源的使用者而言，能够得到可预见初始投资的降低、及能够根据需要量而容易地增减所利用的IT资源的优点。另一方面，云计算的技术由于多个使用者共用数据中心的IT资源，所以被指出对性能等非功能要件的应对较弱。在IaaS中，当根据使用者的要求使虚拟机新运行时，考虑由连接在数据中心的网络系统上的多个物理机中的哪个物理机使虚拟机运行而作为系统整体更有效率，这一点从应对非功能要件的观点来看很重要。即，因为选择使新的虚拟机运行的物理机，网络的负荷集中在特定的部位，或者成为相互需要通信的虚拟机经由延迟较大的网络路径进行通信那样的配置，由此有发生不能满足在网络系统整体中需要的性能等的问题。因此，希望提供一种技术，来决定使新的虚拟机运行时最优的物理机、以使虚拟机的配置成为作为系统整体而有效率的配置。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种能够决定使新的虚拟机运行时最优的物理机的系统管理装置、网络系统、系统管理方法及程序。

用于解决问题的手段

技术方案的系统管理装置，管理将使虚拟机运行的多个物理机经由网络可通信地连接而成的网络系统。该系统管理装置具备第一计算部、取得部、第二计算部和决定部。第一计算部按照上述物理机的每个组合计算网络距离，上述网络距离表示多个上述物理机中的1个物理机与其他上述物理机进行通信时的负荷的大小。取得部取得通信许可信息，上述通信许可信息表示新运行的虚拟机即第一机被许可与已经由多个上述物理机中的某个物理机正在运行的虚拟机即第二机中的哪个上述第二机进行通信。第二计算部基于按照上述物理机的每个组合计算出的上述网络距离和上述通信许可信息，对多个上述物理机中的每个物理机计算网络开销，上述网络开销表示在多个上述物理机中的1个物理机使上述第一机运行的情况下，因被许可通信的上述第二机与上述第一机进行通信而带来的上述网络系统的负荷的大小。决定部使用对多个上述物理机中的每个物理机计算出的上述网络开销，决定使上述第一机由多个上述物理机中的哪个上述物理机运行。

根据上述构成的系统管理装置，能够决定使新的虚拟机运行时最优的物理机。

附图说明

图1是实施方式的网络系统的结构图。

图2是表示系统管理装置的功能性的结构的块图。

图3是表示通信许可信息的一例的图。

图4是表示负荷信息的一例的图。

图5是表示网络距离的一例的图。

图6是表示第一计算部的处理次序的流程图。

图7是表示网络开销的一例的图。

图8是表示第二计算部的处理次序的流程图。

图9是表示负荷信息的另一例的图。

图10是表示网络距离的另一例的图。

图11是表示网络开销的另一例的图。

图12是表示通信许可信息的另一例的图。

图13是表示各端口的权重的一例的图。

图14是表示网络开销的另一例的图。

图15是表示系统管理装置的硬件结构的一例的图。

具体实施方式

以下，参照附图说明实施方式的系统管理装置、网络系统、系统管理方法及程序。

(第一实施方式)

图1是有关本实施方式的网络系统的结构图。该网络系统具备经由网络可通信地连接的多个物理机。在图1的例子中，物理机1、物理机2、物理机3及物理机4这4个物理机经由网络可通信地连接。

物理机1连接在LAN(Local Area Network：局域网)51上，物理机2连接在LAN52上。LAN51与LAN52经由WAN(Wide Area Network：广域网)50连接。物理机3及物理机4连接在LAN53上。LAN51与LAN53经由路由器15连接。在LAN53上，除了物理机3和物理机4以外，还连接着管理网络系统的整体的系统管理装置100。另外，图1所示的网络系统的结构只不过是一例，物理机的数量及连接形态可以任意地选择。

物理机1～4分别提供用来使虚拟机(以下，称作VM)运行的资源。在图1的例子中，VM10、VM11和VM12这3个VM由物理机1运行。VM10～12为经由虚拟交换机111连接在网络上的形态。此外，在物理机2中，VM20、VM21和VM22这3个VM运行。VM20～22为经由虚拟交换机112连接在网络上的形态。此外，在物理机3中，VM30、VM31和VM32这3个VM运行。VM30～32为经由虚拟交换机113连接在网络上的形态。此外，在物理机4中，VM40、VM41和VM42这3个VM运行。VM40～42为经由虚拟交换机114连接在网络上的形态。

图2是表示系统管理装置100的功能结构的块图。系统管理装置100如图2所示，具备通信部110、管理部120、第一计算部130及第二计算部140。

通信部110与网络上的物理机1～4、在物理机1～4中运行的VM10～12、20～22、30～32、40～42、及网络设备(在图1的例子中，是路由器15及LAN51～53上的网络交换机等)进行通信。

管理部120进行在维持、运营网络系统方面需要的各种管理，主要进行VM管理、结构信息管理及运行信息取得。所谓VM管理，是进行VM的启动、变更、删除等的功能。所谓结构信息管理，是管理表示网络系统的当前的结构、即当前正由哪个物理机运行哪个VM的结构信息的功能。所谓运行信息取得，是从各物理机取得表示当前的各物理机的CPU(CentralProcessing Unit)及存储设备等的资源使用率的运行信息的功能。

此外，管理部120作为在本实施方式中有特征性的功能而具有取得部121和决定部122。

取得部121取得通信许可信息，该通信许可信息表示由网络系统新运行的VM(以下，称作新VM)被许可与在网络上的物理机1～4中已经运行的VM10～12、20～22、30～32、40～42中的哪个VM进行通信。另外，通信许可信息的具体例在后面叙述。

决定部122使用由第二计算部140按照每个物理机1～4计算出的后述的网络开销，决定在网络上的物理机1～4中的哪个物理机中运行新VM。

第一计算部130按照物理机1～4中的两个物理机的每个组合计算表示网络上的物理机1～4分别与其他物理机进行通信时的负荷的大小的网络距离。

例如，第一计算部130在任意的定时取得表示关于网络上的物理机1～4及网络设备的通信的负荷的状态的负荷信息，并将其保持。并且，第一计算部130如果从第二计算部140接收到网络距离的取得请求，则根据保持的负荷信息，按照两个物理机的每个组合计算例如一定期间内的负荷的平均或最大值等，将计算出的值作为两个物理机间的网络距离。并且，第一计算部130向第二计算部140返回所计算出的网络距离，作为对来自第二计算部140的取得请求的应答。另外，负荷信息及网络距离的具体例在后面叙述。

第二计算部140基于由第一计算部130按照两个物理机的每个组合计算出的网络距离、和管理部120的取得部121取得的通信许可信息，在网络上的物理机1～4的某个新使新VM运行了的情况下，按照每个物理机1～4计算网络开销，该网络开销表示通过已经运行的VM10～12、20～22、30～32、40～42中的被许可通信的VM与新VM进行通信带来的网络系统的负荷的大小。

例如，第二计算部140如果从管理部120接收到网络开销的取得请求，则从管理部120取得通信许可信息和结构信息，并对第一计算部130发出网络距离的取得请求，作为对于该取得请求的应答，从第一计算部130接收按照两个物理机的每个组合计算出的网络距离。并且，第二计算部140选择物理机1～4中的、作为计算网络开销的对象的物理机，并基于通信许可信息和结构信息，确定被许可与新VM进行通信的VM正在运行的物理机、即能够作为通信对方的全部的物理机。并且，第二计算部140通过将被选择为计算网络开销的对象的物理机与被确定为能够作为通信对方的物理机的全部的物理机之间的网络距离合计，计算关于所选择的物理机的网络开销。

第二计算部140一边切换作为计算网络开销的对象的物理机一边重复上述处理，对物理机1～4分别计算网络开销。并且，第二计算部140向管理部120返回所计算出的网络开销，作为对来自管理部120的取得请求的应答。第二计算部140计算出的网络开销被作为管理部120的决定部122决定使新VM运行的物理机时的1个指标使用。另外，网络开销的具体例在后面叙述。

接着，在图1所示的网络系统中，一边例示在物理机1～4的某个中使新VM_A新运行的情况、和在物理机1～4的某个中使新VM_B新运行的情况这两个事例，一边对本实施方式的系统管理装置100的动作详细地进行说明。

图3是表示管理部120的取得部121取得的通信许可信息的一例的图。通信许可信息如上述那样，是表示许可新VM与已经运行的VM10～12、20～22、30～32、40～42中的哪个VM进行通信的信息。这样的通信许可信息例如能够从对新VM使用的防火墙的规则取得。防火墙的规则例如在使新VM运行时由用户指定，或者系统管理装置100将多个模板作为菜单准备，通过从该菜单中选择用户想要使用的模板来制作。在对新VM采用的防火墙的规则中，包含限制新VM的通信对方的信息，通过提取该信息，能够得到新VM的通信许可信息。另外，取得部121也可以取得作为与防火墙不同的信息而由用户等制作的信息，来作为通信许可信息。

图3(a)是用表形式表示从对新VM_A使用的防火墙的规则中取得的通信许可信息的图。在图3(a)的表中，与带有○的列对应的VM表示是被许可与新VM_A进行通信的VM，与不带有○的列对应的VM是不被许可与新VM_A进行通信的VM。即，图3(a)所示的通信许可信息表示被许可新VM_A与VM10、VM21、VM22、VM41及VM42进行通信。

图3(b)是用表形式表示从对新VM_B使用的防火墙的规则取得的通信许可信息的图。在图3(b)的表中，与带有○的列对应的VM表示是被许可与新VM_B进行通信的VM，与不带有○的列对应的VM表示是没有被许可与新VM_B进行通信的VM。即，图3(b)所示的通信许可信息表示新VM_B被许可与VM11及VM32进行通信。

另外，作为IaaS中的防火墙的规则的设定方式，也有“安全群组”那样的技术，即使在使用“安全群组”那样的技术设定防火墙的规则的情况下，只要将规则分解，就可以表示是否与各个VM之间许可通信，所以也能够得到用图3(a)及图3(b)所示那样的表形式表示的通信许可信息。

图4是表示第一计算部130保持的负荷信息的一例的图。第一计算部130如上述那样，为了计算网络上的两个物理机间的网络距离，取得表示关于网络上的物理机1～4及网络设备的通信的负荷的状态的负荷信息，并将其保持。这里，作为在网络距离的计算中使用的负荷信息，例如可以使用在两个物理机间往复所需要的时间，即在两个物理机间进行通信时发生的从行动(action)到应答的延迟时间。

具体而言，第一计算部130对网络上的全部的物理机1～4执行某个物理机发出ping、按照其他全部物理机的每一个物理机计测到从其他物理机返回应答为止的时间的处理。并且，第一计算部130从全部的物理机1～4收集上述计测结果，作为负荷信息加以保持。

图4是第一计算部130从物理机1取得的负荷信息的一例，用表形式表示计测从物理机1发出ping、到从物理机2～4分别返回应答为止的时间(ms)的结果。在图4中，表示进行了4次计测的例子，但计测次数并不一定需要是4次。此外，该计测既可以在请求使新VM运行之前例如以一定间隔定期地执行，也可以有使新VM运行的请求后执行。

第一计算部130从网络上的全部的物理机1～4分别取得图4所示那样的负荷信息并保持。并且，第一计算部130如果从第二计算部140接收到网络距离的取得请求，则使用所保持的负荷信息，按照两个物理机的每个组合计算网络上的两个物理机间的网络距离。

作为根据负荷信息计算网络距离的方法，可以考虑各种各样的方法。例如，有将作为负荷信息保持的值(在图4的例子中是ping的应答时间(延迟时间))的最大值作为两个物理机间的网络距离的方法。在此情况下，如果使用图4所例示的负荷信息，则物理机1与物理机2之间的网络距离为24，物理机1与物理机3之间的网络距离为4，物理机1与物理机4之间的网络距离为3。此外，也可以将作为负荷信息保持的值的平均值作为两个物理机间的网络距离。在此情况下，如果使用图4中例示的负荷信息，则物理机1与物理机2之间的网络距离为21，物理机1与物理机3之间的网络距离为2.75，物理机1与物理机4之间的网络距离为2.5。除此以外，还可以考虑例如将作为负荷信息保持的值的最小值作为两个物理机间的网络距离的方法、及对作为负荷信息保持的值赋予权重、越是新的数据越重视的方法等。

第一计算部130通过上述方法按照两个物理机的每个组合计算网络距离。图5是表示第一计算部130计算出的网络距离的一例的图。图5的例子是作为负荷信息而使用图4所示的延迟时间、计算其最大值作为网络距离的例子，是将物理机1～4中的每两个物理机的组合的网络距离用表形式表示的。第一计算部130根据来自第二计算部140的取得请求，计算图5所示那样的每两个物理机的组合的网络距离。并且，第一计算部130作为对于来自第二计算部140的取得请求的应答，将计算出的网络距离向第二计算部140返回。

图6是表示第一计算部130的处理次序的流程图。第一计算部130首先在任意的定时从网络上的各物理机1～4取得负荷信息，并保持所取得的负荷信息(步骤S101)。并且，第一计算部130如果从第二计算部140接收到网络距离的取得请求(步骤S102)，则使用在步骤S101中取得的负荷信息，按照物理机1～4中的每两个物理机的组合计算网络距离(步骤S103)。并且，第一计算部130向第二计算部140返回在步骤S103中计算出的网络距离，作为对在步骤S102中接收到的取得请求的应答(步骤S104)。

第二计算部140如上述那样，基于从管理部120取得的通信许可信息及结构信息、和从第一计算部130取得的网络距离，对网络上的每个物理机1～4计算使新VM运行的情况下的网络开销。

首先，说明第二计算部140使用图3(a)所示的通信许可信息和图5所示的网络距离计算使新VM_A运行的情况下的网络开销的方法。根据图3(a)所示的通信许可信息可知，新VM_A有可能与VM10正在运行的物理机1、VM21及VM22正在运行的物理机2、和VM41及VM42正在运行的物理机4之间进行通信。

这里，如果考虑使新VM_A由物理机1运行的情况，则在新VM_A与VM10进行通信时，不进行物理机1与其他物理机之间的通信，当新VM_A与VM21或VM22进行通信时，在物理机1与物理机2之间进行通信，当新VM_A与VM41或VM42进行通信时，在物理机1与物理机4之间进行通信。因而，通过将物理机1与物理机2之间的网络距离、和物理机1与物理机4之间的网络距离合计，能够计算使新VM_A由物理机1运行的情况下的网络开销。在图5所示的例子中，由于物理机1与物理机2之间的网络距离是24，物理机1与物理机4之间的网络距离是3，所以使新VM_A由物理机1运行的情况下的网络开销为27。

此外，在使新VM_A由物理机2运行的情况下，当新VM_A与VM10通信时，在物理机2与物理机1之间进行通信，当新VM_A与VM21或VM22通信时，不进行物理机2与其他物理机之间的通信，当新VM_A与VM41或VM42通信时，在物理机2与物理机4之间进行通信。因而，通过将物理机2与物理机1之间的网络距离、和物理机2与物理机4之间的网络距离合计，能够计算使新VM_A由物理机2运行的情况下的网络开销。在图5所示的例子中，由于物理机2与物理机1之间的网络距离是24，物理机2与物理机4之间的网络距离是32，所以使新VM_A由物理机2运行的情况下的网络开销为56。

此外，在使新VM_A由物理机3运行的情况下，当新VM_A与VM10通信时，在物理机3与物理机1之间进行通信，当新VM_A与VM21或VM22通信时，在物理机3与物理机2之间进行通信，当新VM_A与VM41或VM42通信时，在物理机3与物理机4之间进行通信。因而，通过将物理机3与物理机1之间的网络距离、物理机3与物理机2之间的网络距离、和物理机3与物理机4之间的网络距离合计，能够计算使新VM_A由物理机3运行的情况下的网络开销。在图5所示的例子中，由于物理机3与物理机1之间的网络距离是4，物理机3与物理机2之间的网络距离是32，物理机3与物理机4之间的网络距离是1，所以使新VM_A由物理机3运行的情况下的网络开销为37。

此外，在使新VM_A由物理机4运行的情况下，当新VM_A与VM10通信时，在物理机4与物理机1之间进行通信，当新VM_A与VM21或VM22通信时，在物理机4与物理机2之间进行通信，当新VM_A与VM41或VM42通信时，不进行物理机4与其他物理机之间的通信。因而，通过将物理机4与物理机1之间的网络距离、和物理机4与物理机2之间的网络距离合计，能够计算使新VM_A由物理机4运行的情况下的网络开销。在图5所示的例子中，由于物理机4与物理机1之间的网络距离是3，物理机4与物理机2之间的网络距离是32，所以使新VM_A由物理机4运行的情况下的网络开销为35。

接着，说明第二计算部140使用图3(b)所示的通信许可信息、和图5所示的网络距离，计算使新VM_B运行的情况下的网络开销的方法。根据图3(b)所示的通信许可信息可知，新VM_B有可能与VM11正在运行的物理机1和VM32正在运行的物理机3之间进行通信。

这里，如果考虑使新VM_B由物理机1运行的情况，则当新VM_B与VM11通信时，不进行物理机1与其他物理机之间的通信，当新VM_B与VM32通信时，在物理机1与物理机3之间进行通信。因而，使新VM_B由物理机1运行的情况下的网络开销是物理机1与物理机3之间的网络距离。在图5所示的例子中，由于物理机1与物理机3之间的网络距离是4，所以使新VM_B由物理机1运行的情况下的网络开销为4。

此外，在使新VM_B由物理机2运行的情况下，当新VM_B与VM11通信时，在物理机2与物理机1之间进行通信，当新VM_B与VM32通信时，在物理机2与物理机3之间进行通信。因而，通过将物理机2与物理机1之间的网络距离、和物理机2与物理机3之间的网络距离合计，能够计算使新VM_B由物理机2运行的情况下的网络开销。在图5所示的例子中，由于物理机2与物理机1之间的网络距离是24，物理机2与物理机3之间的网络距离是32，所以使新VM_B由物理机2运行的情况下的网络开销为56。

此外，在使新VM_B由物理机3运行的情况下，当新VM_B与VM11通信时，在物理机3与物理机1之间进行通信，当新VM_B与VM32通信时，不进行物理机3与其他物理机之间的通信。因而，使新VM_B由物理机3运行的情况下的网络开销是物理机3与物理机1之间的网络距离。在图5所示的例子中，由于物理机3与物理机1之间的网络距离是4，所以使新VM_B由物理机3运行的情况下的网络开销为4。

此外，在使新VM_B由物理机4运行的情况下，当新VM_B与VM11通信时在物理机4与物理机1之间进行通信，当新VM_B与VM32通信时，在物理机4与物理机3之间进行通信。因而，通过将物理机4与物理机1之间的网络距离、和物理机4与物理机3之间的网络距离合计，能够计算在使新VM_B由物理机4运行的情况下的网络开销。在图5所示的例子中，由于物理机4与物理机1之间的网络距离是3，物理机4与物理机3之间的网络距离是1，所以在使新VM_B由物理机4运行的情况下的网络开销为4。

图7是表示第二计算部140计算出的网络开销的一例的图，图7(a)用表形式表示使新VM_A运行的情况下的网络开销，图7(b)用表形式表示使新VM_B运行的情况下的网络开销。

第二计算部140根据来自管理部120的网络开销的取得请求，计算图7(a)或图7(b)所示那样的各个物理机1～4的网络开销，作为对来自管理部120的取得请求的应答，向管理部120返回所计算出的各个物理机1～4的网络开销。

从第二计算部140传送给管理部120的网络开销被作为管理部120的决定部122决定使新VM由物理机1～4中的哪个物理机运行时的1个指标使用。例如，决定部122如果从第二计算部140取得各个物理机1～4的网络开销，则使用该各个物理机1～4的网络开销、和各物理机1～4的资源使用率等，求出表示使新VM运行的物理机的适合度的总开销，将总开销最低的物理机决定为使新VM运行的物理机。

图8是表示第二计算部140的处理次序的流程图。第二计算部140如果从管理部120接收到网络开销的取得请求(步骤S201)，则从管理部120取得通信许可信息和结构信息(步骤S202)。接着，第二计算部140对第一计算部130发出网络距离的取得请求(步骤S203)。并且，第二计算部140如果作为对步骤S203的取得请求的应答而取得从第一计算部130发送的网络距离(步骤S204)，则基于在步骤S202中取得的通信许可信息及结构信息、和在步骤S204中取得的网络距离，计算各个物理机1～4的网络开销(步骤S205)。并且，第二计算部140向管理部120返回在步骤S205中计算出的网络开销，作为对在步骤S201中接收到的取得请求的应答(步骤S206)。

以上，如举出具体的例子详细说明那样，有关本实施方式的系统管理装置100按照网络上的物理机1～4中的两个物理机的每个组合计算网络距离，使用该网络距离和通信许可信息计算各个物理机1～4的网络开销，使用该网络开销作为1个指标，决定物理机1～4中的、使新VM运行的物理机。因而，根据有关本实施方式的系统管理装置100，不仅是网络上的各物理机1～4的当前的状态，还能够设想在使新VM运行时进行怎样的通信来决定对于使新VM运行最优的物理机，能够通过作为系统整体更有效率的配置使新VM运行。

作为以往的技术，例如有根据全部的物理机的当前的运行信息设想最优的VM的配置来进行再配置的技术。但是，在该现有技术中，如果不实际使VM由物理机的某个物理机运行，就不能收集运行信息，在使VM运行之前不能进行最优配置的设想。因此，即使设想了最优的配置，也需要进行使运行中的VM在物理机间移动的称作实时迁移的开销非常高的作业。相对于此，在本实施方式中，由于能够在使新VM运行之前决定对于使新VM运行最优的物理机，所以能够不进行实时迁移那样的开销较高的作业而实现作为系统整体上更有效率的VM的配置。

此外，作为其他现有技术，有基于网络上的全部的物理机的运行信息决定使新VM运行的物理机的技术。根据该现有技术，能够利用在资源上有富余的物理机使新VM运行，能够实现物理机的使用资源的平滑化。但是，在该现有技术中，由于对于在新VM运行后进行通信没有考虑就决定使新VM运行的物理机，所以存在新VM被配置到在网络路径上与通信的对方非常远的位置上、作为系统整体产生无用的网络通信量的情况。相对于此，在本实施方式中，由于考虑新VM运行后的通信来决定最优的物理机，所以能够以作为系统整体更有效率的配置使新VM运行。

(第二实施方式)

接着，对第二实施方式进行说明。第二实施方式中，第一计算部130为了计算网络距离而取得的负荷信息与第一实施方式不同。即，第一实施方式的第一计算部130取得在两个物理机间进行通信时发生的延迟时间作为负荷信息，而第二实施方式的第一计算部130取得在两个物理机间进行通信时利用的网络路径上的网络设备的频带使用量作为负荷信息。其他结构与第一实施方式是共通的。

以下，关于与第一实施方式共通的结构省略说明，仅对与第一实施方式的不同点进行说明。另外，以下为了与第一实施方式相区别，将第二实施方式的第一计算部130表述为第一计算部130A。

第一计算部130A按照网络上的两个物理机的每个组合，确定两个物理机间的网络路径。并且，第一计算部130A在任意的定时，从处于各网络路径上的网络设备(在图1的例子中，是路由器15或LAN51～53上的网络交换机等)分别取得当前的频带使用量，作为负荷信息加以保持。

图9是表示第一计算部130A保持的负荷信息的一例的图。在图9的例子中，将连接着物理机1的LAN51上的网络交换机表述为网络设备N1，将LAN51与LAN53之间的路由器15表述为网络设备N2，将连接着物理机3及物理机4的LAN53上的网络交换机表述为网络设备N3，将连接着物理机2的LAN52上的网络交换机表述为网络设备N4，用表形式表示从各网络设备N1～N4取得的频带使用量。在图9中，表示在不同的定时对各网络设备N1～N4的频带使用量进行了4次取得的情况下的例子，但取得频带使用量的次数并不一定需要是4次。此外，频带使用量的取得既可以连续地进行，也可以在被请求使新VM运行之前以一定间隔定期地进行，或者也可以在有使新VM运行的请求后进行。

第一计算部130A从网络上的各网络设备N1～N4分别取得并保持图9所示那样的负荷信息。并且，第一计算部130A如果从第二计算部140接收到网络距离的取得请求，则使用所保持的负荷信息，按照两个物理机的每个组合计算网络上的两个物理机间的网络距离。

例如，第一计算部130A使用作为负荷信息保持的网络设备的频带使用量的最大值，从网络设备的最大频带减去频带使用量的最大值，求出频带剩余量。另外，网络设备的最大频带例如只要在将网络设备装入系统之前事前计测并保持就可以。并且，第一计算部130A对处于两个物理机间的网络路径上的全部的网络设备求出频带剩余量后，计算全部的网络设备的频带剩余量的倒数之和作为两个物理机间的网络距离。例如，处于物理机1与物理机3之间的网络路径上的网络设备是网络设备N1、网络设备N2和网络设备N3。在使用图9中例示的负荷信息的情况下，由于网络设备N1的频带剩余量是20，网络设备N2的频带剩余量是70，网络设备N3的频带剩余量是93，所以物理机1与物理机3之间的网络距离为1/20+1/70+1/93≒0.075。

第一计算部130A通过上述方法按照两个物理机的每个组合计算网络距离。图10是表示第一计算部130A计算出的网络距离的一例的图。图10的例子是作为负荷信息而使用图9所示的网络设备N1～N4的频带使用量的例子，用表形式表示物理机1～4中的每两个物理机的组合的网络距离。第一计算部130A根据来自第二计算部140的取得请求，计算图10所示那样的每两个物理机的组合的网络距离，并返回到第二计算部140。

图11是表示第二计算部140基于图3所示的通信许可信息和图10所示的网络距离计算出的网络开销的一例的图，图11(a)用表形式表示使新VM_A运行的情况下的网络开销，图11(b)用表形式表示使新VM_B运行的情况下的网络开销。

如上述那样，通过将处于两个物理机间的网络路径上的全部的网络设备的频带剩余量的倒数之和作为两个物理机间的网络距离，由此，即使在将频带几乎用尽的网络设备就存在一个的情况下，网络距离的值也变得非常大。因此，在使用通过这样的网络设备的网络路径的物理机中使新VM运行的情况下的网络开销变得非常大。结果，决定使新VM运行的物理机以便作为系统整体能够更有效利用网络资源。

另外，在以上的例子中，第一计算部130A计算两个物理机间的网络路径上的全部的网络设备的频带剩余量的倒数之和作为两个物理机间的网络距离，但也可以用其他方法计算网络距离。例如，也可以计算两个物理机间的网络路径上的全部的网络设备的频带使用量之和作为两个物理机间的网络距离，或者将两个物理机间的网络路径上的全部的网络设备的频带使用量的最大值作为两个物理机间的网络距离。

如以上这样，根据本实施方式，由于使用处于两个物理机间的网络路径上的网络设备的频带使用量计算两个物理机间的网络距离，所以除了第一实施方式的效果以外，还能够反映网络资源的运行状态来决定使新VM运行的、最优的物理机，能够以作为系统整体更有效率的配置使新VM运行。

另外，为了计算两个物理主机间的网络距离而使用的负荷信息、及使用该负荷信息计算网络距离的方法并不限于在第一实施方式和第二实施方式中公开的两个例子，除此以外也可以使用其他各种方式或它们的组合。

(第三实施方式)

接着，对第三实施方式进行说明。第三实施方式中，取得部121取得的通信许可信息、和第二计算部140使用该通信许可信息计算网络开销的方法与第一实施形值不同。即，第一实施方式的取得部121从对新VM使用的防火墙的规则中，取得表示被许可与新VM进行通信的VM的通信许可信息，但第三实施方式的取得部121从对新VM使用的防火墙的规则中，取得还指定了在通信中使用的端口号的通信许可信息。此外，第一实施方式的第二计算部140将计算网络开销的对象的物理机与在通信许可信息中被许可通信的VM正在运行的全部的物理机之间的网络距离合计来计算网络开销，但第三实施方式的第二计算部140将计算网络开销的对象的物理机、和在通信许可信息中被许可通信的VM正在运行的全部的物理机之间的网络距离乘以与在通信许可信息中指定的端口号对应的权重后的值合计，来计算网络开销。其他结构与第一实施方式是共通的。

以下，关于与第一实施方式共通的结构省略说明，仅对与第一实施方式的不同点进行说明。另外，以下为了与第一实施方式相区别，将第三实施方式的取得部121表述为取得部121A，为了与第一实施方式相区别，将第三实施方式的第二计算部140表述为第二计算部140A。

图12是表示取得部121A取得的通信许可信息的一例的图，是用表形式表示从对新VM_C使用的防火墙的规则中取得的通信许可信息的图。在图12的表中，与记载有数值的列对应的VM表示是被许可与新VM_A进行通信的VM，记载的数值表示被指定为在与该VM进行通信时使用的端口的端口号。即，图12所示的通信许可信息表示新VM_C被许可与VM11及VM32进行通信，在与VM11进行通信的情况下使用端口号80的端口，在与VM32进行通信的情况下使用端口号22的端口。

图13是表示各个端口的权重的一例的图。第二计算部140A保持有图13所示那样的记述有各个端口的权重的信息，在计算网络开销时使用。即，第二计算部140A对两个物理服务器间的网络距离乘以与在通信中使用的端口的号码对应的权重，将其值合计来计算网络开销。

基于所谓在各端口一般使用的协议中一般使用多大的数据的情况、即测量值来决定各个端口的权重。在图13的例子中，端口号80的端口主要被HTTP(Hyper Text TransferProtocol：超文本传输协议)使用，由于数据量非常大的情况较多，所以权重的值变大。此外，端口号53的端口是DNS(Domain Name System：域名系统)，由于流过较大的数据的情况较少，所以权重的值变小。这些权重只要例如实际将系统运用而统计性地计算出就可以。此外，也可以由人经验性地设定这些权重。在人经验性地设定的情况下，也可以也包含被请求了怎样的应答速度的观点来设定权重。例如，可以考虑越是需要高速的应答的端口则使权重的值越大。

这里，说明第二计算部140A使用图12所示的通信许可信息、图13所示的各个端口的权重的信息和图5所示的网络距离、计算使新VM_C运行的情况下的网络开销的方法。根据图12所示的通信许可信息可知，新VM_C有可能在与VM11正在运行的物理机1以及VM32正在运行的物理机3之间进行通信。此外可知，在新VM_C与物理机1通信的情况下使用端口号80的端口，在新VM_C与物理机3通信的情况下使用端口号22的端口。

这里，如果考虑使新VM_C由物理机1运行的情况，则当新VM_C与VM11通信时，不进行物理机1与其他物理机之间的通信，当新VM_C与VM32通信时，在物理机1与物理机3之间进行通信。因而，使新VM_C由物理机1运行的情况下的网络开销是对物理机1与物理机3之间的网络距离乘以对应于端口号22的权重后的值。在图5所示的例子中，物理机1与物理机3之间的网络距离是4，在图13所示的例子中，对应于端口号22的权重的值是0.3，所以在使新VM_C由物理机1运行的情况下的网络开销为1.2。

此外，如果考虑使新VM_C由物理机2运行的情况，则当新VM_C与VM11通信时，在物理机2与物理机1之间进行通信，当新VM_C与VM32通信时，在物理机2与物理机3之间进行通信。因而，可以将物理机2与物理机1之间的网络距离乘以对应于端口号80的权重后的值、和物理机2与物理机3之间的网络距离乘以对应于端口号22的权重后的值合计，来计算使新VM_C由物理机2运行的情况下的网络开销。在图5所示的例子中，物理机2与物理机1之间的网络距离是24，物理机2与物理机3之间的网络距离是32，在图13所示的例子中，对应于端口号80的权重的值是0.8，对应于端口号22的权重的值是0.3，所以在使新VM_C由物理机2运行的情况下的网络开销为28.8。

此外，如果考虑使新VM_C由物理机3运行的情况，则当新VM_C与VM11通信时，在物理机3与物理机1之间进行通信，在新VM_C与VM32通信时，不进行物理机3与其他物理机之间的通信。因而，使新VM_C由物理机3运行的情况下的网络开销是物理机3与物理机1之间的网络距离乘以对应于端口号80的权重后的值。在图5所示的例子中，物理机3与物理机1之间的网络距离是4，在图13所示的例子中，对应于端口号80的权重的值是0.8，所以使新VM_C由物理机3运行的情况下的网络开销为3.2。

此外，如果考虑使新VM_C由物理机4运行的情况，则当新VM_C与VM11通信时，在物理机4与物理机1之间进行通信，当新VM_C与VM32通信时，在物理机4与物理机3之间进行通信。因而，可以将物理机4与物理机1之间的网络距离乘以对应于端口号80的权重后的值、和物理机4与物理机3之间的网络距离乘以对应于端口号22的权重后的值合计，来计算在使新VM_C由物理机4运行的情况下的网络开销。在图5所示的例子中，物理机4与物理机1之间的网络距离是3，物理机4与物理机3之间的网络距离是1，在图13所示的例子中，对应于端口号80的权重的值是0.8，对应于端口号22的权重的值是0.3，所以使新VM_C由物理机4运行的情况下的网络开销为2.7。

图14是表示第二计算部140A计算出的网络开销的一例的图，用表形式表示使新VM_C运行的情况下的网络开销。第二计算部140A根据来自管理部120的网络开销的取得请求，计算图14所示那样的各个物理机1～4的网络开销，作为对于来自管理部120的取得请求的应答，将计算出的各个物理机1～4的网络开销向管理部120返回。

如以上这样，根据本实施方式，由于对网络距离乘以与新VM进行通信时使用的端口号所对应的权重来计算网络开销，所以除了第一实施方式的效果以外，还能够考虑通信的数据量及需要的应答速度等来决定使新VM运行的、最优的物理机，能够以作为系统整体更有效率的配置使新VM运行。

另外，作为对网络距离加权的方法，并不限定于与在通信中使用的端口号对应的加权，例如也可以进行使用上述安全群组的信息等、包含在对新VM使用的防火墙的规则中的其他信息进行加权。

以上，说明了第一至第三实施方式，但有关这些实施方式的系统管理装置100的各功能例如可以通过在系统管理装置100中执行规定的程序来实现。在此情况下，系统装置100例如如图15所示，为利用通常的计算机的硬件结构，上述通常的计算机具备CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)101等控制装置、ROM(Read Only Memory：只读存储器)102或RAM(Random Access Memory：随机存储器)103等存储装置、连接在网络上进行通信的通信I/F104、将各部连接的总线105等。

由有关实施方式的系统管理装置100执行的程序以可安装的形式或可执行的形式的文件记录到CD－ROM(Compact Disk Read Only Memory：光盘只读存储器)、软盘(FD)、CD－R(Compact Disk Recordable：可记录光盘)、DVD(Digital Versatile Disc：数字化光盘)等能够由计算机读取的记录介质中，作为计算机程序产品加以提供。

此外，也可以构成为，将由有关实施方式的系统管理装置100执行的程序保存到连接在因特网等网络上的计算机上，通过经由网络下载来提供。此外，也可以构成为，将由有关实施方式的系统管理装置100执行的程序经由因特网等网络提供或分发。

此外，也可以构成为，将由有关实施方式的系统管理装置100执行的程序预先装入到ROM102等中来提供。

由有关实施方式的系统管理装置100执行的程序为包括实现系统管理装置100的各功能的处理部(通信部110、管理部120(取得部121、决定部122)、第一计算部130、第二计算部140)的模组结构，作为实际的硬件，例如通过CPU101(处理器)从上述记录介质将程序读出并执行，将上述各处理部装载到主存储装置上，从而在主存储装置上生成上述各处理部。另外，也可以将上述各处理部的一部分或全部使用ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit：专用集成电路)或FPGA(Field－Programmable Gate Array：现场可编程门矩阵)等专用的硬件，来实现有关实施方式的系统管理装置100。

另外，有关实施方式的系统管理装置100不需要将上述各处理部用1个装置实现，也可以是使上述各处理部分散到多个装置中实现的结构。

以上所述的至少一个技术方案的系统管理装置，管理将使虚拟机运行的多个物理机经由网络可通信地连接而成的网络系统。该系统管理装置具备第一计算部、取得部、第二计算部和决定部。第一计算部按照上述物理机的每个组合计算网络距离，上述网络距离表示多个上述物理机中的1个物理机与其他上述物理机进行通信时的负荷的大小。取得部取得通信许可信息，上述通信许可信息表示新运行的虚拟机即第一机被许可与已经由多个上述物理机中的某个物理机正在运行的虚拟机即第二机中的哪个上述第二机进行通信。第二计算部基于按照上述物理机的每个组合计算出的上述网络距离和上述通信许可信息，对多个上述物理机中的每个物理机计算网络开销，上述网络开销表示在多个上述物理机中的1个物理机使上述第一机运行的情况下，因被许可通信的上述第二机与上述第一机进行通信而带来的上述网络系统的负荷的大小。决定部使用对多个上述物理机中的每个物理机计算出的上述网络开销，决定使上述第一机由多个上述物理机中的哪个上述物理机运行。因此，能够决定使新的虚拟机运行时最优的物理机。

以上，说明了本发明的实施方式，但这里说明的实施方式是作为例子提示的，并不意味着限定发明的范围。这里说明的新的实施方式能够以其他各种形态实施，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种省略、替代、变更。这里说明的实施方式及其变形包含在发明的范围及主旨中，并且包含在权利要求书所记载的发明和其等价的范围中。

Claims

1.一种系统管理装置，管理使虚拟机运行的多个物理机经由网络可通信地连接而成的网络系统，具备：

第一计算部，按照上述物理机的每个组合计算网络距离，上述网络距离表示多个上述物理机中的1个物理机与其他上述物理机进行通信时的负荷的大小；

取得部，取得通信许可信息，上述通信许可信息表示新运行的虚拟机即第一机被许可与已经由多个上述物理机中的某个物理机正在运行的虚拟机即第二机中的哪个上述第二机进行通信；

第二计算部，基于按照上述物理机的每个组合计算出的上述网络距离和上述通信许可信息，对多个上述物理机中的每个物理机计算网络开销，上述网络开销表示在多个上述物理机中的1个物理机使上述第一机运行的情况下，因被许可通信的上述第二机与上述第一机进行通信而带来的上述网络系统的负荷的大小；以及

决定部，使用对多个上述物理机中的每个物理机计算出的上述网络开销，决定使上述第一机由多个上述物理机中的哪个上述物理机运行。

2.如权利要求1所述的系统管理装置，

上述第二计算部将计算上述网络开销的对象的上述物理机、与被许可与上述第一机进行通信的上述第二机正在运行的上述物理机之间的上述网络距离合计，来计算上述网络开销。

3.如权利要求1所述的系统管理装置，

上述取得部取得用于指定了在通信中使用的端口号的上述通信许可信息；

上述第二计算部将计算上述网络开销的对象的上述物理机与被许可与上述第一机进行通信的上述第二机正在运行的上述物理机之间的上述网络距离乘以在上述通信许可信息中指定的端口号所对应的权重后得到的值合计，来计算上述网络开销。

4.如权利要求1所述的系统管理装置，

上述第一计算部使用通过上述物理机中的1个物理机与其他上述物理机进行通信而发生的延迟时间，来计算上述网络距离。

5.如权利要求1所述的系统管理装置，

上述第一计算部使用在上述物理机中的1个物理机与其他上述物理机进行通信时利用的网络路径上的网络设备的频带使用量，来计算上述网络距离。

6.如权利要求1所述的系统管理装置，

上述取得部从对上述第一机使用的防火墙的规则中取得上述通信许可信息。

7.一种网络系统，是使虚拟机运行的多个物理机和系统管理装置经由网络可通信地连接而成的网络系统，

上述系统管理装置具备：

8.一种系统管理方法，在系统管理装置中执行，上述系统管理装置管理使虚拟机运行的多个物理机经由网络可通信地连接而成的网络系统，上述系统管理方法包括：

上述系统管理装置的第一计算部按照上述物理机的每个组合计算网络距离的步骤，上述网络距离表示多个上述物理机中的1个物理机与其他上述物理机进行通信时的负荷的大小；

上述系统管理装置的取得部取得通信许可信息的步骤，上述通信许可信息表示新运行的虚拟机即第一机被许可与已经由多个上述物理机中的某个物理机正在运行的虚拟机即第二机中的哪个上述第二机进行通信；

上述系统管理装置的第二计算部基于按照上述物理机的每个组合计算出的上述网络距离和上述通信许可信息，对多个上述物理机中的每个物理机计算网络开销的步骤，上述网络开销表示在多个上述物理机中的1个物理机使上述第一机运行的情况下，因被许可通信的上述第二机与上述第一机进行通信而带来的上述网络系统的负荷的大小下；以及

上述系统管理装置的决定部使用对多个上述物理机中的每个物理机计算出的上述网络开销，决定使上述第一机由多个上述物理机中的哪个上述物理机运行的步骤。