JP2002318698A - プロセス制御装置および制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】トランザクション要求等の統計情報から、並行
動作可能な最適プロセス数を演算し、該演算結果に基づ
き常駐プロセス数を動的に変更することにより、サービ
スレスポンスの低下を防ぎ、システムの資源を効率よく
利用する。 【解決手段】計算機システム内で稼働する常駐プロセス
の起動および停止を所定間隔で制御する常駐プロセス制
御部１０３と、前記システム内で稼働するプロセス数に
関する統計情報を所定間隔で取得する統計情報取得部１
０５と、前記取得した統計情報をもとに最適な常駐プロ
セス数を所定間隔で予測演算する常駐プロセス数計算部
１０７とを備え、前記常駐プロセス制御部１０３は前記
常駐プロセス数計算部１０７の演算結果に基づき、計算
機システム内に常駐するプロセスを動的に変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプロセス制御装置お
よび制御方法にかかり、特に、計算機装置内で並行動作
可能なプログラム数を動的に変更して最適な常駐プロセ
ス数を得ることのできるプロセス制御装置および制御方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平９−４４３７６号公報には、１つ
または複数の計算機システムにおいて、並行処理できる
複数のトランザクションが使用するプロセスをあらかじ
め複数起動し常駐しておくことにより、新たにトランザ
クションが入力されてもプロセス起動時間を削減できる
プロセス制御方法が示されている。この方法では、前記
常駐プロセス数は、ユーザ指定で決めることができ、常
駐プロセスの親プロセスが起動された時点で指定された
数の常駐プロセスが起動される。この方法によれば、複
数の常駐プロセスを効率よく管理することができ、さら
に異常終了しても速やかに再起動することができる。ま
た、構成も簡潔であり、ＣＰＵに高負荷をかけることも
ない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、時間
帯によってトランザクション要求数が変化するようなシ
ステムにおいて、常駐プロセス数を最適に変更すること
は意図していない。このため、常駐プロセス数を上回る
トランザクション要求があった場合においては、新たに
プロセスを起動することが必要であり、サービスのレス
ポンスが低下する。また、常駐プロセス数を下回るよう
なトランザクション要求しかない場合はメモリを余分に
占有することになる。

【０００４】さらに、ユーザは、実際にサービスを実行
しているプロセスの平均値を常駐プロセス数として設定
しているため、実際は不必要なサービスためのプロセス
を起動し、レスポンス低下または余分なメモリの占有を
招くことになる。

【０００５】本発明は前記問題点に鑑みてなされたもの
で、トランザクション要求等の統計情報から、並行動作
可能な最適プロセス数を演算し、該演算結果に基づき常
駐プロセス数を動的に変更することのできるプロセス制
御を装置を提供する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために次のような手段を採用した。

【０００７】計算機システム内で稼働する常駐プロセス
の起動および停止を所定間隔で制御する常駐プロセス制
御部と、前記システム内で稼働するプロセス数に関する
統計情報を所定間隔で取得する統計情報取得部と、前記
取得した統計情報をもとに最適な常駐プロセス数を所定
間隔で予測演算する常駐プロセス数計算部とを備え、前
記常駐プロセス制御部は前記常駐プロセス数計算部の演
算結果に基づき、計算機システム内に常駐するプロセス
を動的に変更する。変更に際しては所定間隔でかつ所定
数以下のプロセス数を単位に変更することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図１な
いし図９を用いて説明する。図１は本実施形態にかかる
プロセス制御装置１０１の全体構成を示す図である。複
数のトランザクション１１２が使用する常駐プロセス１
１１は、親プロセス１０２の起動時に、常駐プロセス数
制御部１０３により、後述する常駐プロセス初期起動値
２０４で設定した数だけ起動される。

【０００９】親プロセス１０２には、常駐プロセスの起
動／停止を行う常駐プロセス制御部１０３、情報採取間
隔および最適な常駐プロセス数の算出に必要な項目等を
設定する定義ファイル部１０４、統計情報を採取する統
計情報採取部１０５、採取した統計情報を表示する統計
情報表示部１０６、最適な常駐プロセス数を求めるため
のプロセス数計算部１０７、および常駐プロセスの起動
停止間隔および起動停止プロセス数を求め、求めた起動
間隔で常駐プロセス制御部にプロセスの起動停止を指示
する起動間隔制御部１０８が備えられる。

【００１０】統計情報採取部１０５が採取した統計情報
は統計情報記憶部１１０に記録され、親プロセス１０２
から起動された常駐プロセス１１０のプロセスＩＤはプ
ロセスＩＤ管理テーブル１０９に記録される。

【００１１】前述のように、常駐プロセス数制御部１０
３は常駐プロセスの起動／停止を行う。すなわち、親プ
ロセス１０２の起動時に定義ファイル部１０４の常駐プ
ロセス数初期起動値２０４で設定した数の常駐プロセス
を起動し、その後、採取間隔２０１毎にプロセス数計算
部１０７で求めた常駐プロセス数１１１との差分に相当
する数のプロセスを起動間隔制御部１０８で求めた間隔
で起動または停止する。起動した常駐プロセスのプロセ
スＩＤはプロセス管理テーブル１０９に記憶し、停止す
る常駐プロセスのプロセスＩＤはプロセス管理テーブル
１０９から削除する。定義ファイル部１０４は、後述す
るように、最適な常駐プロセス数１１１を求めるための
情報採取間隔２０１、親プロセス起動時に起動される常
駐プロセス初期起動値２０４、常駐プロセス数算出部１
０７で使用するための項目等の定義を行う。なお、各項
目についてはデフォルト値を有し、デフォルト値以外に
設定する場合は、親プロセス１０２が起動する前に設定
する。

【００１２】図２は、定義ファイル部１０４で定義する
データフォーマットを示す図である。図において、２０
１は統計情報採取部１０５が統計情報を採取する採取間
隔、２０２は常駐プロセス数算出部１０７で常駐プログ
ラム数を求めるための後述する方程式で参照するデータ
数である。２０３は常駐プロセス数を起動／停止する際
の起動間隔を求めるときに使用するプロセス起動／停止
間隔分割数であり、例えば一度に起動または停止可能な
プロセス数を規定する。２０４は親プロセス起動時に起
動される常駐プロセス初期起動値、２０５は常駐プロセ
ス数算出部１０７で過去データを参照する場合の参照デ
ータ数であり、例えば過去のパターンから周期的に予測
できるような場合に過去何日分のデータを参照するかを
示す。２０６はユーザが予め設定するユーザ付加情報で
あり、例えば、ある時間帯とその時間帯に常駐するプロ
セス数との関連を示すデータからなる。

【００１３】図３は、統計情報採取部１０５が採取した
データのデータフォーマットを示す図である。図におい
て、３０１は情報を採取した時間、３０２はシステム内
で起動可能な最大プロセス数、３０３は現在時点におけ
る常駐プロセス数、３０４は現在サービス実行中のプロ
セス数、３０５は現時点で起動／停止されたプロセス数
を示す。

【００１４】図４は、統計情報採取部１０５の処理を示
す図である。ステップ４０１において、情報を採取する
ための前記採取間隔２０１がデフォルト値かユーザが定
義した値かの判定を行い、デフォルト値の場合はステッ
プ４０２に、ユーザが定義した値の場合はステップ４０
３に進む。ステップ４０２において、採取間隔をデフォ
ルト値に設定する。ステップ４０３において、採取間隔
をユーザが定義した値に設定する。ステップ４０４にお
いて、設定した採取間隔で情報を採取する。ステップ４
０５において、プログラムの終了を判定し、終了でなけ
ればステップ４０４に戻って情報採取を続ける。

【００１５】図５は、プロセス数計算部１０７の処理を
示す図である。プロセス数計算部１０７は、採取した過
去情報と現在情報から最適なプロセス数を求める。プロ
セス数を求める計算式で使用する各項目については、図
２に示すデフォルト値を有するが、ユーザが定義ファイ
ル部１０４に設定しておくことも可能である。

【００１６】まず、ステップ５０１において、図２に示
す定義ファイルを読み込む。ステップ５０２において、
読み込んだ前記デフォルト値あるいはユーザ設定値をも
とに計算で必要とする値を設定する。ステップ５０３に
おいて、過去にサービス実行中であったプロセス数と現
在サービス実行中のプロセス数を比較して、サービス実
行中のプロセス数が減少傾向にあるか増加傾向にあるか
を判断し、減少傾向にある場合はステップ５０４に進
み、増加傾向にある場合はステップ５０５に進む。

【００１７】図２に示す定義ファイルには、サービス実
行中のプロセス数予測に際して使用する過去データの数
が参照するデータ数２０２として設定されている。前記
「過去にサービス実行中であったプロセス数」として
は、前記参照するデータ数で示されるデータのうち最も
古い過去データを用いることができる。

【００１８】ステップ５０４において、常駐すべきプロ
セス数の最適値を算出する。最適値の算出に際しては ｙ＝ｂａ^ｘ＋ｃ （ただし、ａ＜１、ｂ＞０） （１）式 で示される指数関数を用いて予測演算することができ
る。この関数は「減少傾向は続くものの、決してある値
より小さくならない現象」を表す関数である。

【００１９】ステップ５０５において、常駐すべきプロ
セス数の最適値を算出する。最適値の算出に際しては ｙ＝−ｂａ^ｘ＋ｃ （ただし、ａ＜１、ｂ＞０） （２）式 で示される指数関数を用いて予測演算することができ
る。この関数は「増加傾向は続くものの、決してある値
より大きくならない現象」を表す関数である。

【００２０】ステップ５０６において、前記ステップ５
０４および５０５において演算した最適プロセス数と現
在の常駐プロセス数を比較し、演算した最適プロセス数
が現在の常駐プロセス数を超える場合はステップ５０７
に進み、現在の常駐プロセス数が演算した最適プロセス
数を超える場合はステップ５０８に進む。ステップ５０
７において、演算した最適プロセス数と現在の常駐プロ
セス数の差分に相当するプロセスを起動し、ステップ５
０８において、現在の常駐プロセス数と演算した最適プ
ロセス数の差分に相当するプロセスを停止する。

【００２１】図６は、起動間隔制御部の処理を示す図で
ある。プロセスの起動／停止は、常駐プロセス制御部１
０３が行う。このとき、起動あるいは停止するプロセス
数は起動間隔制御部１０８が求めた値で行われる。起動
する場合は、起動する常駐プロセス１１１のプロセスＩ
ＤをプロセスＩＤ管理テーブル１０９に記録し、また、
停止する場合は、停止するプロセスのプロセスＩＤをプ
ロセスＩＤ管理テーブル１０９から削除する。

【００２２】ステップ６０１において、起動間隔制御部
１０８は、プロセス起動／停止間隔分割数２０３で規定
する一度に起動または停止可能なプロセス数と、前記ス
テップ５０７あるいは５０８で求めた差分に相当するプ
ロセス数を比較し、差分に相当するプロセス数が大きい
場合はステップ６０２に進み、一度に起動または停止可
能なプロセス数が大きい場合はステップ６０３に進む。
ステップ６０２において、差分に相当する数のプロセス
を一度に起動可能なプロセス数に分割して、所定間隔
（例えば前記採取間隔２０１内に起動が完了する間隔）
で起動する。ステップ６０２において、差分に相当する
数のプロセスを一度に停止可能なプロセス数に分割し
て、所定間隔（例えば前記採取間隔２０１内に停止が完
了する間隔）で起動する。

【００２３】図７は、統計情報表示部の処理を示す図で
ある。統計情報表示部１０６はユーザが指定した時間帯
の統計情報を表示するが、その時間帯の統計情報がない
場合はその旨のメッセージを出力して処理を終了する。

【００２４】ステップ７０１において、ユーザは表示す
る統計情報の表示範囲、例えば、統計情報の表示開始時
間と終了時間を設定する。ステップ７０２において、該
当するデータが採取した情報内に存在するか否かを判定
し、存在する場合はステップ７０３に進み、そうでない
場合はステップ７０４に進む。ステップ７０３におい
て、該当するデータを表示する。ステップ７０４におい
て、データがない旨のメッセージを出力する（３０
４）。表示項目として、常駐プロセス数、現在サービス
実行中のプロセス数、測定時点での起動／停止プロセス
数等を選択すると、常駐プロセス数が最適になっている
か否かを判定することができる。

【００２５】図８および図９は、前記（１）式および
（２）式を求める方法を説明する図である。

【００２６】ｃの値が判っている場合は予め右辺から差
し引き以下の計算過程を辿って回帰方程式を求め、最後
に右辺にｃを加えることで、 ｙ＝ｂａ^ｘ （ただし、ａ＜１、ｂ＞０） の指数曲線を得ることができる。

【００２７】計算を簡略化するため、両辺の対数をとる
ことにより ｌｏｇｙ＝ｌｏｇｂ＋ｘｌｏｇａ と表すことができ、ここで ｌｏｇｙ＝Ｙ ｌｏｇｂ＝Ｂ ｌｏｇａ＝Ａ とすると Ｙ＝Ｂ＋Ａｘ という直線の式で表され直線回帰の方法で求められる。

【００２８】ＡとＢは以下の直線回帰の方法で当てはめ
ることができ、対数の形に戻すことにより回帰指数曲線
の方程式が決まる。

【００２９】ａ＝ （Σｘ_ｉｙ_ｉ−ｎｘ_ｉｙ_ｉ）／（Σ
ｘ_ｉ ^２−ｎｘ_ｉ ^２） ｂ＝ ｙ_ｉ−ａｘ_ｉ ｙ_ｉ、ｘ_ｉの値が図９に示す例で当てはめてみる。その
場合、ｘ＝３０を０（ゼロ）として、 １０を−２ （ｘ_１に相当） ２０を−１ （ｘ_２に相当） ３０を０ （ｘ_３に相当） ４０を１ （ｘ_４に相当） ５０を２ （ｘ_５に相当） とすると、ｘもｘ^２も０（ゼロ）になり ａ＝ （Σｘ_ｉＹ_ｉ）／（Σｘ_ｉ ^２） ｂ＝ Ｙ_ｉ となり、Ｙ_ｉ＝ｌｏｇｙ_ｉであることに注意し、常用対
数を使用することで図９に示す値が求められ、これらと
上記各式とでａとｂの値を求める。

【００３０】 ａ＝−０．６９７７／１０＝−０．０６９７７ ｂ＝２．２３２８ と計算され Ｙ＝２．２３２８−０．０６９７７ｘ となり、元の形に戻すことにより ｙ＝１７０．９２×０．８５１５８^ｘ という方程式が決まる。

【００３１】以上説明したように、時間経過とともに変
化する稼働プロセス数を記録し、その記録結果から次に
必要となるププロセス数を指数曲線を用いて予測し、予
測結果に基づいて、トランザクションを処理するのに最
適な数のプロセスを常駐させるので、サービスレスポン
スの低下を防ぎ、システムの資源を効率よく利用するこ
とができる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ト
ランザクション要求等の統計情報から、並行動作可能な
最適プロセス数を演算し、該演算結果に基づき常駐プロ
セス数を動的に変更するので、サービスレスポンスの低
下を防ぎ、システムの資源を効率よく利用することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態にかかるプロセス制御装置の
全体構成を示す図である。

【図２】定義ファイル部で定義するデータフォーマット
を示す図である。

【図３】統計情報部が採取したデータのデータフォーマ
ットを示す図である。

【図４】統計情報採取部の処理を示す図である。

【図５】プロセス数計算部の処理を示す図である。

【図６】起動間隔制御部の処理を示す図である。

【図７】統計情報表示部の処理を示す図である。

【図８】指数関数式を求める方法を説明する図である。

【図９】指数関数式を求める方法を説明する図である。

【符号の説明】

１０１ プロセス制御装置 １０２ 親プロセス １０３ 常駐プロセス制御部 １０４ 定義ファイル １０５ 統計情報採取部 １０６ 統計情報表示部 １０７ プロセス数計算部 １０８ 起動間隔制御部 １０９ プロセス管理テーブル １１０ 統計情報記憶部 １１１ 常駐プロセス １１２ トランザクション

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菊池 俊彦 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町5030番地 株 式会社日立製作所ソフトウェア事業部内 Ｆターム(参考） 5B098 GA04 GC09 GC10

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 計算機システム内で稼働する常駐プロセ
   スの起動および停止を所定間隔で制御する常駐プロセス
   制御部と、 前記システム内で稼働するプロセス数に関する履歴情報
   を所定間隔で取得する履歴情報取得部と、 前記取得した履歴情報をもとに最適な常駐プロセス数を
   所定間隔で予測演算する常駐プロセス数演算部とを備
   え、 前記常駐プロセス数演算部の演算結果に基づき、計算機
   システム内に常駐するプロセス数を動的に変更すること
   を特徴とするプロセス制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１の記載において、常駐プロセス
   数演算部は指数関数を用いて予測演算を実行することを
   特徴とするプロセス制御装置。
3. 【請求項３】 請求項２の記載において、常駐プロセス
   数演算部は常駐プロセス数の増加および減少傾向に応じ
   てそれぞれ異なる指数関数を用いることを特徴とするプ
   ロセス制御装置。
4. 【請求項４】 請求項１ないし請求項３の何れか１の記
   載において、常駐プロセス制御部は一度に起動または停
   止するプロセスの数を制限することを特徴とするプロセ
   ス制御装置。
5. 【請求項５】 計算機システム内で稼働する常駐プロセ
   スの起動および停止を所定間隔で制御する常駐プロセス
   制御部と、 前記システム内で稼働するプロセス数に関する履歴情報
   を所定間隔で取得する履歴情報取得部と、 前記取得した履歴情報をもとに最適な常駐プロセス数を
   所定間隔で予測演算する常駐プロセス数演算部とを備
   え、 前記常駐プロセス制御部は前記常駐プロセス数演算部の
   演算結果に基づき、計算機システム内に常駐するプロセ
   スを所定間隔でかつ所定数以下のプロセス数を単位に動
   的に変更することを特徴とするプロセス制御方法。