CN103853615A - 虚拟系统的系统资源管理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种虚拟系统的系统资源管理方法。设想今后在系统用户侧对更加复杂的系统结构、确实会增加的虚拟化环境的物理资源以及逻辑资源进行加工在现实中是不可能的。具体地说，上述的虚拟系统的系统资源管理方法对每个用户ID管理服务菜单，决定与服务菜单一致的信息提供范围/提供的量。最终，为了提供低价并且高质量的服务，关于基础（硬件、软件），一般作为选项之一给出希望“供应商登录”，暂时将以产品为单位取得的信息综合在一起，按目的不同（画面单位）在同一水平上整理多个信息，重新整理为符合目的的信息，来提供给用户，由此能够进行适当的容量规划。

Description

虚拟系统的系统资源管理方法
技术领域
本发明涉及一种虚拟化环境的系统管理、特别是管理资源的分配等的技术。
背景技术
通过虚拟化技术对构成计算机系统的物理资源（服务器、存储装置、CPU、存储器等）进行抽象化，能够以逻辑的资源单位灵活地构成系统。以该技术为基础，能够提供可以根据资源的利用率进行轻重计费的服务。
这时，为了进行虚拟系统的管理，必须确定访问权限、或管理权限。对于这样的管理权限，在专利文献1中揭示了对每个虚拟资源ID决定管理权限的有无的信息，由此设定对虚拟机的资源的管理权限。由此，用户能够管理虚拟机的资源。
虚拟系统由各种产品构成，但每个产品能够取得的运转信息的水平（范围、深度）不同。因此，必须在利用虚拟系统的用户以及系统管理者一侧对运转信息进行加工。设想今后在系统用户侧对更加复杂的系统结构、确实会增加的虚拟化环境的物理资源以及逻辑资源进行加工在现实中是不可能的。
专利文献1：特开2005-208999号公报
发明内容
本发明提供一种功能，其使运用管理软件和个别产品（硬件、OS、数据库等）的运转信息协作，来向虚拟化系统的用户横断并且高效地管理资源。更具体地说，对每个用户ID设定服务菜单，决定与服务菜单一致的信息提供范围/提供的量。最终，为了提供低价并且高质量的服务，关于基础（硬件、软件），一般作为选项之一给出希望“供应商登录”，暂时将以产品为单位取得的信息综合在一起，按目的不同（画面单位）在同一水平上整理多个信息，重新整理为符合目的的信息，来提供给用户。由此，能够进行适当的容量规划，与其他公司相比能够可靠地将对系统的投资成本抑制得低，扩大面向将来的订单。
对于用户来说，通过符合需求的细致的系统监视、灵活的资源管理功能，能够进一步防止因资源不足造成的机械损失，使系统利用成本最优化。另外，对于系统管理/运营者来说，能够谋求降低运营成本。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的装置/功能的一个例子，其中，实线框表示功能，虚线框表示表，点划线框表示虚拟节点。
图2是本发明的一个实施方式的管理对象的一个例子。
图3是在本发明的一个实施方式中使用的公司管理表。
图4是在本发明的一个实施方式中使用的用户管理表。
图5是在本发明的一个实施方式中使用的中心管理表。
图6是在本发明的一个实施方式中使用的物理节点管理表。
图7是在本发明的一个实施方式中使用的设备规格管理表。
图8是在本发明的一个实施方式中使用的工作管理表。
图9是在本发明的一个实施方式中使用的虚拟节点管理表1。
图10是虚拟节点管理表2。
图11是在本发明的一个实施方式中使用的虚拟节点管理表3。
图12是在本发明的一个实施方式中使用的服务管理表。
图13是在本发明的一个实施方式中使用的运转统计管理表。
图14是在本发明的一个实施方式中使用的系统管理表。
图15是在本发明的一个实施方式中使用的系统变更管理表。
图16是在本发明的一个实施方式中使用的运转履历管理表。
图17是本发明的一个实施方式中的运转状况取得处理流程。
图18（1）是本发明的一个实施方式的运转状况确认（编辑）处理流程（1）。
图18（2）是本发明的一个实施方式的运转状况确认（编辑）处理流程（2）。
图19是本发明的一个实施方式的模拟（资源追加）处理流程。
图20是本发明的一个实施方式的模拟（工作追加）处理流程。
图21是本发明的一个实施方式的动态监视（响应）处理流程。
图22是本发明的一个实施方式的动态监视（资源）处理流程。
图23是本发明的一个实施方式的动态监视（运转条件）处理流程。
图24是本发明的一个实施方式的静态监视处理流程。
符号说明
101：中心管理节点；103、105：物理节点；107：用户管理节点
具体实施方式
参照附图，详细说明用于实施本发明的方式。以下的实施方式是示例，本发明并不限于下述内容。
装置/功能结构<图1>
图1表示本发明的实施方式的装置和功能。中心管理节点<101>是虚拟系统整体的管理者所使用的节点，具有用户管理<1011>、节点管理（物理/虚拟）<1012>、工作执行/管理<1013>、故障检测/通知<1014>、运转状况分析/积蓄<1015>、运转状况未来预测<1016>、系统变更/管理（物理/虚拟）<1017>的功能。另外，作为管理用表，具有公司管理表<1018>、用户管理表<1019>、中心管理表<1020>、物理节点管理表<1021>、设备规格管理表<1022>、工作管理表<1023>、虚拟节点管理表1～3<1024>、服务管理表<1025>、运转统计管理表<1026>、系统变更管理表<1027>。
虚拟节点<1031>是基于虚拟化的资源而作成的系统单位，具有工作执行<1032>、运转状况取得/通知<1033>功能。此外，以跨越物理节点<103>、物理节点<105>的形式而作成虚拟节点<1034>。
用户管理节点<107>具有利用虚拟化系统的用户用的系统管理<1071>、系统变更/管理（虚拟/系统）<1072>、运转状况分析结果参照<1073>、运转状况未来预测结果参照<1074>功能、系统管理表<1075>、系统变更管理表<1076>。
接着，说明本发明的主要处理。此外，在处理开始前的阶段中，对公司管理表<图3>、用户管理表<图4>、中心管理表<图5>、物理节点管理表<图6>、设备规格管理表<图7>、工作管理表<图8>、虚拟节点管理表1～3<图9、图10、图11>、服务管理表<图12>、运转统计管理表<图13>、系统管理表<图14>、系统变更管理表<图15>、运转履历管理表<图16>的各参数设定值。
运转状况取得处理<图17>
通常以60秒间隔24小时地执行运转状况取得处理。通过对物理节点管理表<图6>的取得水平<608>、虚拟节点管理表2<图10>的取得水平<1009>设定日期时间/间隔，能够变更取得间隔。
中心管理节点针对希望取得信息的对象，在上述定时将物理节点管理表<图6>的物理节点ID<602>或虚拟节点管理表2的虚拟节点ID<1003>作为关键字，从虚拟节点管理表1中确定对象物理节点ID<904>。依照在运转统计管理表<图13>中设定的所确定的节点的信息取得水平<1309、1311、1313>和管理对象范围<1302、1303、1304、1305、1306、1307>，发出运转信息取得指令<步骤1701>。在管理对象<图2>中，能够指定处理（工作）单位<201>、业务（工作组）单位<202>、产品<系统>单位<203>、虚拟OS单位<204>、物理服务器单位<205>。另外，通常24小时地以60秒间隔取得运转状况，但也可以变更取得间隔。
关于对象节点依照在<步骤1701>中指定的条件，取得运转状况，向中心管理节点通知结果<步骤1702>。
中心管理节点将从对象节点取得的信息存储在运转统计管理表<图13>的CPU使用率<1310>、存储器使用率<1312>、工作处理时间<1314>、响应时间<1315>中<步骤1703>。
在图17中，
（※1）CPU使用率、存储器使用率、工作处理时间、响应时间
（※2）与运转状况取得有关的补充
·通常24小时始终以采样间隔（60秒）来取得。
·通过指定“日期时间”“水平”能够变更取得间隔。
运转状况确认（编辑）处理<图18（1）、（2）>
系统用户从用户管理表的系统管理表<图14>中取得与用户代码<1402>相联系的虚拟节点的ID<1404>，向该节点发出运转状况取得指令<步骤1801>。按照在指令取得时指定的确认单位不同，在中心管理节点进行运转统计的编辑处理<步骤1802>。
（1）在确认单位是工作ID的情况下，从运转统计管理表<图13>取得相应工作的CPU利用率<1310>、存储器使用率<1312><步骤1803>。
（2）在确认单位是工作组ID的情况下，从运转统计管理表<图13>抽出在对象工作组<1306>中包含的工作ID<1307>。取得所抽出的每个工作ID的CPU利用率<1310>、存储器使用率<1312>，计算各利用率的合计值<步骤1804>。
（3）在确认单位是系统ID的情况下，从运转统计管理表<图13>中取得与指定的系统ID<1305>对应的工作的CPU利用率<1310>、存储器使用率<1312>，计算合计值<步骤1805>。
（4）在确认单位是虚拟节点ID的情况下，从运转统计管理表<图13>中取得与所指定的虚拟节点ID<1304>对应的工作的CPU利用率<1310>、存储器使用率<1312>，计算合计值<步骤1806>。
（5）在确认单位是物理节点ID的情况下，进行以下的处理。作为例子，以下表示指定了图1的物理节点A<103>时的处理<步骤1807>。
（A）按照与（4）同样的步骤求出包含在虚拟节点A<1031>中的工作的CPU利用率。
（B）按照与（4）同样的步骤求出包含在虚拟节点B<1034>中的工作的CPU利用率。其中，取得的范围限于具有与物理节点A对应的物理节点ID<1304>的统计信息。
（C）从物理节点管理表<图6>中，取得物理节点A的CPU<604>和存储器<605>。从虚拟节点管理表1<图9>取得在物理节点A上分配给虚拟节点A和虚拟节点B的CPU<905>、存储器<906>。
（D）根据下式，计算物理节点A的CPU利用率和存储器利用率。
CPU利用率=（A）×（虚拟节点A的CPU/物理节点A的CPU）+（B）×（物理节点A上的虚拟节点B的CPU/物理节点A的CPU）
存储器利用率=（A）×（虚拟节点A的存储器/物理节点A的存储器）+（B）×（物理节点A上的虚拟节点B的存储器/物理节点A的存储器）
依照从用户管理节点指定的确认单位，在用户管理节点上显示在步骤<1803、1804、1805、1806、1807>中计算出的运转信息<步骤1808>。此外，中心管理节点也能够计算同一确认单位下的过去信息。能够从运转统计管理表<图13>中取得从用户管理节点指示的过去期间的信息，计算/显示对象期间中的最小/最大/平均值。
模拟（资源追加）处理<图19>
在用户管理节点中从系统管理表<图14>指定系统ID<1403>或虚拟节点ID<1404>，确定资源追加对象。在前期的运转状况确认（编辑）处理<图18（1）、（2）>中确认了与管理对象系统有关的运转状况后，指定追加的资源（CPU、存储器），发出模拟指令或资源追加实施指令。中心管理节点将指定的追加资源信息存储在系统变更管理表<图15>的各栏中<步骤1901>。
根据资源追加指示的分类，实施以下的处理<步骤1902>。
（1）模拟
在中心管理节点中，从运转统计管理表<图13>中取得对象系统的资源变更前/变更后的性能信息（CPU利用率<1310>、存储器使用率<1312>、工作处理时间<1314>、响应时间<1315>），计算性能比<步骤1903>。
（A）吞吐量（每单位时间处理的工作数或事务件数）
吞吐量=（CPU性能×利用率）÷1件事务的步骤数
从设备规格管理表<图7>的性能<706>中取得CPU性能，从运转统计管理表<图13>的CPU利用率<1310>取得利用率。对于1件事务的步骤数，与处理模式对应地预先设定模拟用的数值。通过利用CPU÷（分配CPU+追加CPU）计算资源追加后的CPU利用率。
（B）响应（从输入结束到输出开始的时间）
从运转统计管理表<图13>的响应时间<1315>取得响应。通过响应时间<1315>×（资源追加后吞吐量÷资源追加前吞吐量）来计算资源追加后的响应时间。如果没有进行I/F（LAN、FC）的追加，则可以认为资源追加后的工作处理时间（从投入工作到输出结束）与资源追加后的响应相等同。
除此以外，通过使用存储器÷（分配存储器+追加存储器），计算资源追加后的存储器使用率<步骤1904>。
（2）系统变更（实施资源追加）
将追加资源信息存储到中心管理节点的系统变更管理表的CPU<1405>、存储器<1506>。在由中心管理节点指定的日期时间<1507>实施对象节点的资源变更。将变更后的信息反映到虚拟节点管理表1的各栏中<步骤1905>。
在用户管理节点中显示模拟结果或资源追加实施结果<步骤1906>。
模拟（工作追加）处理<图20>
在开发机中使追加对象工作进行预运转来取得性能信息。将信息存储在中心管理节点的工作管理表<图8>的项目、即工作ID<802>、CPU<810>、存储器<811>中<步骤2001>。
在用户管理节点中从系统管理表<图14>中指定系统ID<1403>，确定工作追加对象。在用户管理节点中指定系统ID和所追加的工作，发出模拟指令或工作追加实施指令<步骤2002>。
根据工作追加指示的分类实施以下的处理<步骤2003>。
（1）模拟
在中心管理节点中从以下的表中取得并计算开发机的性能信息、追加工作的生产环境节点的性能比<步骤2004>（物理节点管理表<图6>的CPU<604>、存储器<605>、或虚拟节点管理表1<图9>的分配CPU<905>、分配存储器<906>、IF<911>）。
在中心管理节点中，针对对象系统的工作追加前运转状况取得运转统计管理表<图13>的CPU使用率<1310>、存储器使用率<1312>，根据在步骤1903中计算出的性能比，计算追加工作后的CPU利用率、存储器利用率、工作处理时间<步骤2005>。
模拟值=资源追加前性能值+开发机上的性能值×开发机和生产环境节点间的性能比以及性能值是指CPU利用率、存储器利用率、工作处理时间。
（2）系统变更（实施工作追加）
在中心管理节点向系统变更管理表的CPU<1505>、存储器<1506>存储追加的资源信息。在中心管理节点指定的日期时间<1507>实施对象节点的资源变更，将变更后的信息反映到虚拟节点管理表1<图9>的各栏中<步骤2006>。
在用户管理节点中显示模拟结果或资源追加实施结果<步骤2007>。
动态监视（响应）处理<图21>
中心管理节点把在运转统计管理表<图13>的日期时间<1308>取得的响应时间<1315>的时间与虚拟节点管理表1<图9>的响应阈值<910>进行比较<步骤2101>。
如果运转信息为阈值以内，则结束监视处理<步骤2102>。在运转信息超过阈值的情况下，将信息存储在运转履历管理表<图16>的用户代码<1602>、系统ID<1603>、虚拟节点ID<1604>、工作ID<1605>、警告种类<1606>、日期时间<1608>中。向用户管理节点通知存储在<图16>中的内容<步骤2103>。
动态监视（资源）处理<图22>
中心管理节点在运转统计管理表<图13>的日期时间<1308>进行信息取得，将值存储在CPU使用率<1310>、存储器使用率<1312>中。将取得的值与虚拟节点管理表1<图9>的CPU阈值<907>、存储器阈值<908>进行比较<步骤2201>。
如运转信息为阈值以内，则结束监视处理<步骤2202>。
在运转信息超过了阈值的情况下，确认中心管理节点的系统管理表<图14>的自动分配标志<1405、1409><步骤2203>。
如果不是自动资源分配模式，则将信息存储在运转履历管理表<图16>的用户代码<1602>、系统ID<1603>、虚拟节点ID<1604>、工作ID<1605>、警告种类<1606>、日期时间<1608>中，向用户管理节点通知内容<步骤2205>。
在是自动资源分配模式的情况下，参照2个表（运转统计管理表<图13>的CPU使用率<1310>、存储器使用率<1312>、物理节点管理表<图6>的CPU<604>、存储器<605>），计算作为操作对象的物理节点的空资源<步骤2206>。
向对象节点追加预先设定在系统管理表<图14>中的分配CPU<1408>、分配存储器<1412>。其中，分配容量的限界是在<步骤2206>中求出的空容量以下，并且在系统管理表<图14>的自动分配上限<1407、1411>以内。此外，如果超过系统管理表<图14>的分配期间<1406、1410>，则释放自动分配的资源。
将自动分配的记录的信息存储在运转履历管理表<图16>的自动分配<1607>、日期时间<1608>中，向用户管理节点通知内容<步骤2207>。
自动监视（运转条件）处理<图23>
中心管理节点在工作管理表<图8>的启动条件<806>、启动时刻<807>、结束时刻<808>、最早启动时刻<809>所指定的条件下进行监视对象工作的运转状况确认<步骤2301>。如果满足运转条件，则结束该监视处理<步骤2302>。
在不满足运转条件的情况下，将信息存储在运转履历管理表<图16>的用户代码<1602>、系统ID<1603>、虚拟节点ID<1604>、工作ID<1605>、警告种类<1606>、日期时间<1608>中，向用户管理节点通知在<图16>中存储的内容<步骤2303>。
静态监视处理<图24>
在中心管理节点和用户管理节点的管理表之间没有不匹配或虚拟节点管理表3<图11>的匹配性确认日期时间<1105>的定时下，对2个表（虚拟节点管理表3<图11>的系统ID<1102>、虚拟节点ID<1104>和用户管理节点的系统管理表<图14>的系统ID<1403>、虚拟节点ID<1404>）进行比较<步骤2401>。
将比较结果的信息存储在虚拟节点管理表3<图11>的匹配性确认结果<1106>中<步骤2402>。如果是匹配的，则结束静态监视处理<步骤2403>。如果不匹配，则向中心管理节点、用户管理节点通知不匹配信息<步骤2402>。由虚拟化系统的管理者进行调查/对策<步骤2404>。

Claims (4)

1.一种虚拟系统的系统资源管理方法，其是多个用户使用的虚拟系统的系统资源管理方法，其特征在于，
对于识别所述用户的每个用户ID，记录该用户能够享受的服务的服务菜单，
把与所述服务菜单对应的作为与该虚拟系统有关的信息的能够提供的信息的范围以及量对应地进行记录，
在从所述用户受理了信息提供请求时，关于能够提供给该用户的信息，按照所述对应地进行记录的内容进行汇集处理，
对所述用户输出执行所述汇集处理后的信息。
2.根据权利要求1所述的虚拟系统的系统资源管理方法，其特征在于，
所述与虚拟系统有关的信息是针对构成该虚拟系统的多个产品中的每个产品生成的信息，
所述汇集处理通过与所述用户有关的产品汇集所述每个产品各自的信息。
3.根据权利要求1或2所述的虚拟系统的系统资源管理方法，其特征在于，
关于上述汇集后的信息，将多个信息整理为目的不同的信息后输出。
4.根据权利要求3所述的虚拟系统的系统资源管理方法，其特征在于，
所述目的不同的信息是在使用所述虚拟系统时与画面有关的信息。
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