JP2008171234A - システム構成候補導出装置、方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】管理対象システムに含まれるシステム構成要素の組み合わせであって一部の層のシステム構成要素が過剰に多かったり少なかったりすることのない組み合わせを特定可能なシステム構成候補特定装置を提供する。
【解決手段】要素間相関性導出手段１１０は、対象システム１６０のサーバのメトリックを計測し、計測したメトリック間の相関性を導出する。性能プロファイル手段１２０は、システム構成要素の台数とその台数のシステム構成要素の処理量との関係を導出可能な情報である性能プロファイルを生成する。システム構成候補列挙手段１３１は、メトリックの相関性と性能プロファイルとによって、バランスのとれたシステム構成候補を導出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、管理対象となるシステムの構成を変更する場合における変更後の構成の候補を特定するシステム構成候補導出装置、システム構成候補特定方法およびシステム構成候補特定プログラムに関する。

従来の運用管理システムの一例が、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された運用管理システムは、管理対象システムのログを監視することにより業務パターン（どの業務がどれくらい実行されているかという割合）を抽出する。そして、性能予測シミュレーション部が、その業務パターンにおける応答時間とスループットを算出する。予測性能がシステムの要求性能を満足しない場合、拡張または縮小するハードウェア構成を特定する条件に従って変更対象となる構成を特定する。性能予測シミュレーション部によって算出される予測性能がシステムの要求性能を満足するまで上記の動作を繰り返し、予測性能が要求性能を満足したならば、最適な構成を提示する。

図１７は、管理対象となるシステムの例を示す説明図である。図１７に例示する管理対象システムは、ロードバランサ２４０と、Ｗｅｂ層２１０と、ＡＰ層２２０と、ＤＢ層２３０とを含む。層とは、同種のソフトウェアが搭載されそのソフトウェアに従って動作するコンピュータの集合である。Ｗｅｂ層２１０は、端末（図示せず。）からのリクエストに応じて端末にＷｅｂページを提供する処理をコンピュータに実行させるプログラムを搭載したＷｅｂサーバ２１１の集合である。ＡＰ層２２０は、Ｗｅｂサーバからの要求に応じた処理をコンピュータに実行させるプログラムを搭載したサーバ（以下、ＡＰ（アプリケーション）サーバと記す。）２２１の集合である。ＤＢ層２３０は、データベース（図示せず。）からデータを抽出する処理をコンピュータに実行させるプログラムを搭載したサーバ（以下、ＤＢ（データベース）サーバと記す。）２３１の集合である。

Ｗｅｂサーバ２１１は、端末（図示せず。）からのリクエストに応じて端末にＷｅｂページを送信する。ＡＰサーバ２２１は、Ｗｅｂサーバからの要求に応じた種々の処理を実行する。ＤＢサーバ２３１は、データベースからのデータの読み込みを行う。

Ｗｅｂサーバ２１１は、第１通信ネットワーク２１２に接続されている。ＡＰサーバ２２１は、第２通信ネットワーク２２２に接続されている。ＤＢサーバ２３１は、第３通信ネットワーク２３２に接続されている。第１通信ネットワーク２１２と第２通信ネットワーク２２２とはルータ２５１によって接続され、第２通信ネットワーク２２２と第３通信ネットワーク２３２とはルータ２５２によって接続されている。ロードバランサ２４０は、各Ｗｅｂサーバ２１１の負荷が分散されるように、端末（図示せず。）からＷｅｂサーバ２１１へのリクエストを振り分ける。

いずれかのＷｅｂサーバ２１１が端末からのリクエストを受信すると、そのＷｅｂサーバ２１１は、いずれかのＡＰサーバ２２１にリクエストに応じた処理を実行させる。ＡＰサーバ２２１は、ＤＢサーバ２３１に、データベース（図示せず。）から処理に必要なデータを抽出させ、そのデータを用いて処理を進める。Ｗｅｂサーバ２１１は、ＡＰサーバ２２１による処理結果を反映させたＷｅｂページを端末に送信する。

このようなシステムを監視する場合、システムに含まれる各サーバ等の負荷状況を監視する監視システム１７０が設けられる。監視システム１７０は、例えば、各通信ネットワーク２１２，２２２，２３２に接続され、各サーバ等の負荷状況を監視する。負荷状況とは、例えば、各サーバのＣＰＵの稼働率、各サーバが受信するリクエスト等の各種命令の数である。

特開２００５−９９９７３号公報（段落００２２−００３５、図１および図２）

特許文献１に記載された運用管理システムでは、業務パターンに応じた性能を予測し、その予測性能と、管理対象となるシステムに要求される要求性能とを比較して、予測性能が要求性能を満たすまで、変更対象となる構成を特定し、性能の予測および要求性能との比較を繰り返す。しかし、拡張または縮小する構成を特定する条件次第により、要求性能を満たすような構成を特定できない場合があり得る。例えば、ある構成を特定し、システムの構成を切り替えた場合、切り替え前で問題となっていた事象が解決されても、新たな問題が発現することがあり得る。具体的には、切り替え前におけるボトルネックを解消できたとしても、構成を切り替えることで別の構成要素がボトルネックとなることもあり得る。また、システムの構成を切り替えた場合、構成を切り替えた後のシステムに含まれる構成要素同士の組み合わせにより、ある構成要素が別の構成要素に影響を及ぼし、所望の要求性能が得られないということもあり得る。この結果、予測性能を算出して要求性能との比較を行う処理を繰り返しても、要求性能を満たすような構成を特定できない場合が生じ得る。

システムに属する構成要素のバランスがとれていないと、システム全体のパフォーマンスに影響を及ぼしてしまう。例えば、図１７に例示するシステムの一部の層のサーバ数が少なかったり、一部の層に性能不足が生じたりしていると、システム全体として良好な応答ができなくなる。また、ある一部の層にサーバが過剰に存在すると、そのサーバの中にはシステム全体のパフォーマンスに寄与しないサーバも含まれ得る。このような状態は、無駄なコストが生じていることを意味する。

監視システム１７０が各サーバ等の負荷状況を監視した結果、いずれかの層のサーバ数が十分でないこと、あるいは過剰であることが明らかになったとする。この場合、システム管理者がその層にサーバを追加したり、あるいはサーバを削除したりすることが考えられる。しかし、このように、ある構成要素の過剰や不足が認識される度に、単にその構成要素を増減させていくだけでは、システムの構成要素を変更した後において、各構成要素の数が適当であるとは限らない。

また、管理対象システムに含まれるシステム構成要素の組み合わせであって一部の層のシステム構成要素が過剰に多かったり少なかったりすることのない組み合わせを導出可能なシステム構成候補導出装置、システム構成候補特定方法およびシステム構成候補特定プログラムを提供することを目的とする。

本発明のシステム構成候補導出装置は、同種のソフトウェアが搭載されそのソフトウェアに従って動作するシステム構成要素の集合である層を複数含む管理対象システムの構成の候補であるシステム構成候補を導出するシステム構成候補導出装置であって、管理対象システムの負荷状況を示すメトリックの相関性を、管理対象システムのメトリックを計測して導出する要素間相関性導出手段と、システム構成要素の台数とその台数のシステム構成要素の処理量との関係を導出可能な情報である性能プロファイルと、メトリックの相関性とに基づいて、システム構成候補を導出するシステム構成候補列挙手段とを備えたことを特徴とする。

そのような構成によれば、システム構成候補列挙手段が、システム構成要素の台数とその台数のシステム構成要素の処理量との関係を導出可能な情報である性能プロファイルと、メトリックの相関性とに基づいて、システム構成候補を導出するので、一部の層のシステム構成要素が過剰に多かったり少なかったりすることのないシステム構成候補を導出することができる。

本発明のシステム構成候補導出装置は、例えば、性能プロファイルを提供する性能プロファイル手段を備える。

また、要素間相関性導出手段が、時間経過に伴いメトリックを継続して計測し、メトリックを変数としてその変数と係数との乗算を含む式に各時刻におけるメトリックを代入して、係数を算出し、算出した係数の分散が閾値以下であれば係数に基づいてメトリックの相関性を導出する構成であってもよい。

システム構成候補列挙手段が、基準となる一つの層におけるシステム構成要素の台数毎に、性能プロファイルに基づいて基準となる層での台数での処理量を求め、その処理量と、メトリック間の相関性とに基づいて、他の層における処理量を算出し、他の層における処理量を処理可能な台数を性能プロファイルから導出することによってシステム構成候補を導出する構成であってもよい。

システム構成候補列挙手段が、メトリックの相関性から各層の処理量比を求め、各層のシステム構成要素の数を初期値に定め、性能プロファイルから各層の処理量比を求め、性能プロファイルより求めた処理量比の各項を、メトリックの相関性から求めた処理量比の対応する各項で除算した除算結果が最も小さい項に対応する層のシステム構成要素を特定し、その層のシステム構成要素の台数を追加することを繰り返すことによってシステム構成候補を導出する構成であってもよい。

また、本発明のシステム構成候補導出プログラムは、同種のソフトウェアが搭載されそのソフトウェアに従って動作するシステム構成要素の集合である層を複数含む管理対象システムの構成の候補であるシステム構成候補を導出するコンピュータに搭載されるシステム構成候補導出プログラムであって、コンピュータに、管理対象システムの負荷状況を示すメトリックの相関性を、管理対象システムのメトリックを計測して導出する要素間相関性導出処理、およびシステム構成要素の台数とその台数のシステム構成要素の処理量との関係を導出可能な情報である性能プロファイルと、メトリックの相関性とに基づいて、システム構成候補を導出するシステム構成候補列挙処理を実行させることを特徴とする。

コンピュータに、要素間相関性導出処理で、時間経過に伴いメトリックを継続して計測し、メトリックを変数としてその変数と係数との乗算を含む式に各時刻におけるメトリックを代入して、係数を算出し、算出した係数の分散が閾値以下であれば係数に基づいてメトリックの相関性を導出する処理を実行させるプログラムであってもよい。

コンピュータに、システム構成候補列挙処理で、基準となる一つの層におけるシステム構成要素の台数毎に、性能プロファイルに基づいて基準となる層での台数での処理量を求め、その処理量と、メトリック間の相関性とに基づいて、他の層における処理量を算出し、他の層における処理量を処理可能な台数を性能プロファイルから導出することによってシステム構成候補を導出する処理を実行させるプログラムであってもよい。

コンピュータに、システム構成候補列挙処理で、メトリックの相関性から各層の処理量比を求め、各層のシステム構成要素の数を初期値に定め、性能プロファイルから各層の処理量比を求め、性能プロファイルより求めた処理量比の各項を、メトリックの相関性から求めた処理量比の対応する各項で除算した除算結果が最も小さい項に対応する層のシステム構成要素を特定し、その層のシステム構成要素の台数を追加することを繰り返すことによってシステム構成候補を導出する処理を実行させるプログラムであってもよい。

また、本発明のシステム構成候補導出方法は、同種のソフトウェアが搭載されそのソフトウェアに従って動作するシステム構成要素の集合である層を複数含む管理対象システムの構成の候補であるシステム構成候補を導出するシステム構成候補導出方法であって、要素間相関性導出手段が、管理対象システムの負荷状況を示すメトリックの相関性を、管理対象システムのメトリックを計測して導出し、システム構成候補列挙手段が、システム構成要素の台数とその台数のシステム構成要素の処理量との関係を導出可能な情報である性能プロファイルと、メトリックの相関性とに基づいて、システム構成候補を導出することを特徴とする。

本発明によれば、システム構成候補列挙手段が、システム構成要素の台数とその台数のシステム構成要素の処理量との関係を導出可能な情報である性能プロファイルと、メトリックの相関性とに基づいて、システム構成候補を導出するので、一部の層のシステム構成要素が過剰に多かったり少なかったりすることのないシステム構成候補を導出することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

実施の形態１．
図１は、本発明の第１の実施の形態のシステム構成候補導出装置の例を示すブロック図である。本発明のシステム構成候補導出装置は、データ処理装置１００と、システム操作記憶手段１４０とを備える。

データ処理装置１００は、管理対象となる管理対象システム（以下、対象システムと記す。）１６０に接続される。図２は、データ処理装置１００に接続される対象システム１６０の例を示す説明図である。図２では、対象システムを構成するサーバ、通信ネットワーク、ルータ、ロードバランサ、層を、図１７と同一の符号を付して示し、これらのサーバ等の装置や各通信ネットワークの詳細な説明を省略する。ただし、対象システム１６０に属する層は、Ｗｅｂ層、ＡＰ層、ＤＢ層に限定されるわけではないので、以下、対象システム１６０に属する層を第１層、第２層、第３層と記す。図２では、対象システム１６０がこれら３つの層を含む場合を例示しているが、対象システム１６０に含まれる層は３つに限定されない。

既に説明したように、層とは、同種のソフトウェアが搭載されそのソフトウェアに従って動作するコンピュータの集合である。同じ層に属する装置に同一のソフトウェアが搭載されていてもよい。以下、層を構成するコンピュータ（同種のソフトウェアが搭載されそのソフトウェアに従って動作するコンピュータ）に該当するサーバをシステム構成要素と記す。また、システム構成要素（サーバ）を追加または除外する操作の対象となる装置やソフトウェアを操作対象要素と記す。操作対象要素の例として、対象システム１６０に含まれるロードバランサ２４０やルータ２５１，２５２が挙げられる。各サーバ２１１，２２１，２３１も操作対象要素に該当する。また、各サーバ２１１，２２１，２３１、ロードバランサ２４０、ルータ２５１，２５２に搭載されるソフトウェア（例えば、ミドルウェア、アプリケーションソフトウェア等）も操作対象要素に該当する。

システム構成要素（サーバ）を追加または除外する操作は、操作対象要素に対する操作の集合となる。例えば、ある層にサーバを追加する操作は、「物理的には通信ネットワークに接続されているが通信ネットワークを介して通信可能となっていないサーバを通信可能となるように設定変更する。」、「サーバにソフトウェアをインストールする。」、「ソフトウェアを起動する。」、「通信不能となるようにサーバの設定を変更する。」、「ソフトウェアを終了する。」、「サーバからソフトウェアを削除する。」等の操作対象要素に対する操作の集合によって表される。システム操作記憶手段１４０は、各層毎に、サーバを追加する場合およびサーバを除外する場合における操作対象要素に対する操作の情報を記憶する記憶装置である。システム操作記憶手段１４０が記憶する操作の情報は、例えば、ＵＮＩＸ（登録商標）におけるシェルスクリプトやＷＳ−ＢＰＥＬ（Web Services Business Process Execution Language）のようなワークフロー言語等の形式で記述される。ただし、ここで示したシェルスクリプトやＷＳ−ＢＰＥＬは例示であり、システム操作記憶手段１４０が記憶する操作の情報は他の形式で記述されていてもよい。

データ処理装置１００は、対象システム１６０の負荷状況を監視（計測）し、計測した項目の相関性に基づいてシステム構成変更ルールを生成する。

データ処理装置１００は、要素間相関性導出手段１１０と、性能プロファイル手段１２０と、システム構成候補列挙手段１３１と、有効範囲計算手段１３２と、トリガ生成手段１３３と、操作系列生成手段１３４と、ルール生成手段１３０とを備える。

要素間相関性導出手段１１０は、対象システム１６０のシステム構成要素であるサーバのメトリックを計測し、相関性を有するメトリックの組み合わせを特定し、そのメトリック間の相関性を導出する。

メトリックとは、管理対象システムの負荷状況を表す計測項目である。メトリックの例として、各層２１０，２２０，２３０に属する各サーバのＣＰＵ使用率やメモリ使用量、同じ層に属する各サーバが単位時間当たりに受信したリクエストの総数などが挙げられる。これらは、メトリックの例示であり、要素間相関性導出手段１１０が計測するメトリックは、例示した上記のメトリックに限定されない。

また、相関性とは、あるメトリックの値が変動すると、その変動に伴って他のメトリックの値も変動するメトリック間の関係性である。例えば、第１層２１０の各サーバ２１１がロードバランサ２４０から単位時間当たりに受信するリクエスト数が増加したとする。そして、各サーバ２１１がそのリクエストに応じて、第２層２２０のサーバ２２１に処理を要求したとする。すると、第２層２２０のサーバ２２１が第１層の各サーバ２１１から受信する単位時間当たりのリクエスト数も増加する。従って、第１層２１０の各サーバ２１１がロードバランサ２４０から単位時間当たりに受信するリクエストの総数と、第２層２２０のサーバ２２１が第１層の各サーバ２１１から単位時間当たりに受信するリクエストの総数との間には相関性があることになる。要素間相関性導出手段１１０は、これらの相関性を有するメトリックの組み合わせを特定し、そのメトリック間の相関性を導出する。

性能プロファイル手段１２０は、システム構成候補列挙手段１３１および有効範囲計算手段１３２に性能プロファイルを提供する。

性能プロファイルとは、システム構成要素（サーバ）の台数とその台数のシステム構成要素の処理量との関係を導出可能な情報である。性能プロファイルは、システム構成要素となるサーバの台数とその台数のサーバの処理量との関係を直接示した情報であってもよい。また、性能プロファイルは、サーバの単位台数（１台）当たりの処理量を示した情報であってもよい。サーバ１台当たりの処理量にサーバの台数を乗じれば、サーバの台数とその台数のサーバの処理量との関係を導出することができる。

図３は、サーバの台数とその台数のサーバの処理量との関係を直接示した性能プロファイルの例を示す説明図である。サーバの台数とその台数のサーバの処理量との関係を直接示す場合、図３に例示するように、メトリック毎に、サーバの台数とサーバの処理量との関係をまとめた情報が性能プロファイルとなる。例えば、図３に示すメトリック１が、第１層２１０のサーバ２１１がロードバランサ２４０から単位時間当たりに受信するリクエストの総数であるとする。図３に示す例では、サーバ２１１が１台では単位時間当たり７０のリクエストまで処理可能であり、サーバ２１１が２台では単位時間当たり１４０のリクエストまで処理可能である等の台数と処理量との関係を示している。同様に、例えば、図３に示すメトリック２が、第２層２２０の各サーバ２２１が単位時間当たりに行うトランザクションの総数であるとする。図３に示す例では、サーバ２２１が１台では単位時間当たり２５のトランザクションを実行可能であり、サーバ２２１が２台では単位時間当たり５０のトランザクションを実行可能である等の台数と処理量との関係を示している。なお、図３に示す例では、サーバ台数が４台から５台になっても、単位時間当たりのトランザクション数が変化していないが、これはサーバを４台以上増やしてもそのサーバが属する層全体の処理量（性能）を上げられないことを意味している。換言すれば、サーバを４台まで増やすとサーバが属する層全体の処理量が飽和することを意味している。

図４は、サーバの単位台数当たりの処理量を示した性能プロファイルの例を示す説明図である。サーバの単位台数当たりの処理量を示す場合、図４に例示するように、メトリックと、単位台数当たりの処理量と、限界台数とが対応付けられる。図３で例示場合と同様に図４においても、メトリック１が、第１層２１０のサーバ２１１がロードバランサ２４０から単位時間当たりに受信するリクエストの総数であるとする。図４に示す例では、サーバ２１１の単位台数（１台）当たり単位時間に７０のリクエストまで処理可能であることを示している。また、限界台数は、サーバが属する層全体の処理量が飽和するサーバ台数を意味している。従って、本例では、サーバ２１１を１０台まで増やせば処理量を７０・１０＝７００まで上げられるが、さらにサーバ台数を増やしても処理量をそれ以上増加させられないことを意味している。

図３および図４では２種類のメトリックに関する性能プロファイルを例示しているが、性能プロファイルは２種類のメトリックに関するものだけに限定されない。

また、処理性能として、例えば、リクエスト数、トランザクション数、クエリ数等の数を示す場合、単位時間当たりに処理可能な数として示せばよい。

システム構成候補列挙手段１３１は、システム構成候補を導出する。システム構成候補は、対象システムの構成の候補である。対象システム１６は、各層毎にシステム構成要素（サーバ）を含んでいるが、各層のサーバ台数が任意の数となっていると、バランスのとれたシステム構成にならない。例えば、いずれかの層に属するサーバ台数によって実現される処理性能が、他の層に属するサーバ台数によって実現される処理性能に比べて低い場合には、処理性能の低い層がボトルネックとなってしまい、全体的にバランスのとれたシステム構成とはならない。また、例えば、いずれかの層に属するサーバ台数によって実現される処理性能が、他の層に属するサーバ台数によって実現される処理性能に比べて高い場合には、処理性能の高い層ではサーバ台数が多すぎて処理性能に寄与しないサーバが存在していることになる。この場合もバランスのとれたシステム構成にならない。なお、バランスのとれたシステム構成とは、いずれの層においても処理性能に寄与しないサーバが存在しない構成である。

一つの層に含めることのできるサーバ台数に上限がある場合がある。例えば、ルータ等のネットワーク機器のポート数が限られている、あるいは管理者が所有しているサーバ台数に限りがあるといった物理的な理由で一つの層におけるサーバ台数が制限される場合もある。また、サーバにインストールするために購入したソフトウェアの動作上の制限（例えば、ソフトウェアが動作可能な台数や構成に制限がある、あるいは購入したライセンス数に限りがある等）によって、一つの層におけるサーバ台数が制限される場合もある。図２に示す各層２１０，２２０，２３０では、いずれも設置できるサーバ台数が１０台であるとする。すると、各層に設置するサーバ台数の組み合わせは、１０×１０×１０＝１０００通り存在することになるが、全ての組み合わせがバランスのとれた構成になるわけではない。例えば、第１層２１０のサーバ２１１を１０台とし、他の層のサーバをそれぞれ１台とするような構成では、第１層２１０のサーバ台数が過剰であり、そのサーバを有効に活用することにならないのでバランスのとれた構成であるとはいえない。

システム構成候補列挙手段１３１は、メトリックの相関性と性能プロファイルとによって、バランスのとれたシステム構成候補を導出する。システム構成候補列挙手段１３１が導出するシステム構成候補は一つに限られるわけではなく、システム構成候補列挙手段１３１はバランスのとれたシステム構成候補を列挙する。

なお、データ処理装置１００は、予め定められた各層毎のサーバ台数の上限値を記憶した記憶装置（図示せず。）を備えていてもよい。また、この記憶装置は、予め定められた各層毎にサーバ台数の下限値を記憶していてもよい。以下、この記憶装置（図示せず。）を台数限界値記憶手段と記す。

有効範囲計算手段１３２は、システム構成候補列挙手段１３１によって導出されたシステム構成候補と、性能プロファイルと、メトリックの相関性とによって、各システム構成候補毎に、各層で処理可能な負荷の範囲を計算する。

各層における処理可能な負荷の範囲は、その層のサーバの処理性能とサーバ台数のみによって決定されるわけではなく、メトリックの相関性にも依存する。例えば、あるシステム構成候補では、第１層２１０，第２層２２０および第３層２３０でのサーバ台数がそれぞれ１台と定められていたとする。また、各層のサーバ２１１，２２１，２３１の処理数がそれぞれ、７０，５０，２５であったとする。そして、第１層のサーバ２１１が１処理を実行するためには、第２層のサーバ２２１が２処理を実行し、第３層のサーバ２３１が１処理を実行しなければならないとする。第１層のサーバ２１１は、１台で７０処理を行えるが、そのためには第２層のサーバ２２１が１４０処理を実行し、第３層のサーバ２３１が７０処理を行わなければならいが、上記の例では、第２層のサーバ２２１、第３層のサーバ２３１は、それぞれ５０処理、２５処理しか実行しない。よって、「第１層のサーバ２１１が１処理を実行するためには、第２層のサーバ２２１が２処理を実行し、第３層のサーバ２３１が１処理を実行しなければならないとする。」という関係によって、第１層から第３層までの各層の各サーバが処理可能な負荷の範囲（以下、有効範囲と記す。）は、それぞれ２５処理、５０処理、２５処理となる。

有効範囲計算手段１３２は、このような有効範囲の組み合わせを、システム構成候補列挙手段１３１によって導出された各システム構成候補毎に算出する。

あるシステム構成候補が「第１層のサーバ２１１が１台。第２層のサーバ２２１が１台。第３層のサーバ２３１が１台。」という構成であったとする。このシステム構成候補における有効範囲が「第１層のサーバ２１１では０〜２５処理。第２層のサーバ２２１では０〜５０処理。第３層のサーバ２３１では０〜２５処理。」と計算されたとする。また、あるシステム構成候補が「第１層のサーバ２１１が１台。第２層のサーバ２２１が２台。第３層のサーバ２３１が２台。」という構成であったとする。このシステム構成候補における有効範囲が「第１層のサーバ２１１では０〜５０処理。第２層のサーバ２２１では０〜１００処理。第３層のサーバ２３１では０〜５０処理。」と計算されたとする。

上記のように、あるシステム構成候補から他のシステム構成候補に切り替えると、有効範囲も変化する。システム構成候補列挙手段１３１によって導出されたシステム構成候補を、各層のサーバ台数がそれぞれ増加していくように昇順に並べ、その順番に有効範囲を並べたとする。そのとき、順番に並ぶ有効範囲において、先に並んだ方の有効範囲の上限を有効範囲の境界と呼ぶ。例示した「第１層のサーバ２１１では０〜２５処理。第２層のサーバ２２１では０〜５０処理。第３層のサーバ２３１では０〜２５処理。」という有効範囲と、「第１層のサーバ２１１では０〜５０処理。第２層のサーバ２２１では０〜１００処理。第３層のサーバ２３１では０〜５０処理。」という有効範囲とに関しては、有効範囲の境界は「第１層では２５、第２層では５０、第３層では２５。」となる。

ここで、本発明のシステム構成候補導出装置が生成するシステム構成変更ルールについて説明する。システム構成変更ルールは、if−then形式のルールであり、対象システム１６の負荷に関する条件と、その条件が満たされたときの対象システムに関する操作の情報を含んでいる。以下、システム構成変更ルールの条件の部分をトリガと記す。また、トリガが満たされたときには、サーバを追加したり、除外したりする操作を行う。この操作は、操作対象要素に対する操作の集合となる。さらに、サーバを追加したり、除外したりする操作は、１つの層についてのみ行うとは限らず、複数の層について行う場合もある。操作すべき各層毎の操作対象要素に対する操作の集合を操作系列と記す。すなわち、システム構成変更ルールは、トリガと操作系列とを含み、トリガが満たされたときに、操作系列に含まれる個々の操作をそれぞれ実行すべきことを表している。

トリガ生成手段１３３は、各システム構成候補毎に算出された有効範囲の境界に基づいて、トリガを生成する。例えば、第１層２１０の有効範囲が、あるシステム構成候補では“０〜２５”であり、他のシステム構成候補では“０〜５０”であり、有効範囲の境界が“２５”であったとする。トリガ生成手段１３３は、その境界よりも所定数低い値、あるいは境界の値の所定の割合（例えば９０％）のような値を求め、その値をトリガとする。すなわち、トリガは、境界の値よりも低い値として計算する。このようにトリガを求めることによって、対象システム１６内の負荷が上昇している場合には、対象システム１６のシステム構成で負荷に耐えられなく前に、よりサーバ数の多いシステム構成候補への切り替えを指示するシステム構成変更ルールを生成することができる。また、対象システム１６内の負荷が現象している場合には、切り替え後のシステム構成候補の構成で処理可能な負荷まで低下したときに、よりサーバ数の少ないシステム構成候補への切り替えを指示するシステム構成変更ルールを生成することができる。

操作系列生成手段１３４は、システム構成候補列挙手段１３１によって導出されたシステム構成候補を各層のサーバ台数がそれぞれ増加していくように昇順に並べたときに、順番に並ぶシステム構成候補の差分を求める。すなわち、順番に並べられて隣り合うシステム構成候補において、一方のシステム構成候補のみに含まれるシステム構成要素（サーバ）を求める。操作系列生成手段１３４は、差分となるサーバを層に追加するための操作の情報をシステム操作記憶手段１４０から読み込む。差分となるサーバを層に追加するための操作の情報として、システム操作記憶手段１４０から読み込まれた情報の集合は操作系列となる。また、操作系列生成手段１３４は、差分となるサーバを層から除外するための操作の情報も、システム操作記憶手段１４０から読み込む。差分となるサーバを層から除外するための操作の情報として、システム操作記憶手段１４０から読み込まれた情報の集合も操作系列となる。

ルール生成手段１３０は、トリガ生成手段１３３によって生成されたトリガと、操作系列生成手段１３４によってシステム操作記憶手段１４０から読み出された操作系列とを組み合わせてシステム変更ルールを生成する。

図１および図２に示すようにデータ処理装置１００（ルール生成手段１３０）は監視システム１７０に接続されていてもよい。そして、ルール生成手段１３０は、生成したシステム構成変更ルールを監視システム１７０に送信してもよい。監視システム１７０は、対象システム１６０の負荷状況を監視し、トリガが満たされた場合に、そのトリガに対応する操作系列に従って対象システム１６０に対してサーバの追加操作あるいは除外操作を行う。

なお、ここでは、データ処理装置１００（ルール生成手段１３０）が監視システム１７０に接続され、ルール生成手段１３０がシステム構成変更ルールを監視システム１７０に送信する場合を例示したが、システム構成変更ルールを監視システム１７０に提供する態様は他の態様であってもよい。例えば、ルール生成手段１３０が記憶媒体にシステム構成変更ルールを記憶させ、管理者が監視システム１７０にその記憶媒体からシステム構成変更ルールを読み込ませてもよい。

要素間相関性導出手段１１０、性能プロファイル手段１２０、システム構成候補列挙手段１３１、有効範囲計算手段１３２、トリガ生成手段１３３、操作系列生成手段１３４、およびルール生成手段１３０は、例えば、プログラムに従って動作するコンピュータ（中央処理装置）によって実現される。上記の各手段が、同一の中央処理装置によって実現されていてもよい。

次に、動作について説明する。図５は、第１の実施の形態のシステム構成候補導出装置の処理経過の例を示すフローチャートである。

まず、要素間相関性導出手段１１０が、対象システム１６０のシステム構成要素であるサーバのメトリックを計測する（ステップＡ１）。メトリックの例として、サーバのＣＰＵ使用率やメモリの使用量、サーバが受信した単位時間当たりのリクエスト数等が挙げられる。サーバのＣＰＵは、サーバに搭載されているＯＳ（Operating System）に従って、ＣＰＵ使用率やメモリの使用量を出力する。要素間相関性導出手段１１０は、例えば、サーバに対して、ＣＰＵ使用率やメモリの使用量を要求し、サーバからそれらの情報を受信すればよい。また、サーバのＣＰＵは、サーバに搭載されているソフトウェアに従って、受信したリクエスト数等をログに記録している。要素間相関性導出手段１１０は、例えば、サーバに対してログを要求してサーバからログを受信し、そのログから単位時間当たりのリクエスト数等のメトリックを求めてもよい。また、監視システム１７０が上記のようにメトリックを収集し、要素間相関性導出手段１１０がそのメトリックを監視システム１７０から受信してもよい。

要素間相関性導出手段１１０は、ある時点でのメトリックだけを計測するのでなく、時間経過に伴ってメトリックの計測を継続して行う。例えば、要素間相関性導出手段１１０は、定期的に各メトリックを計測する。

次に、要素間相関性導出手段１１０は、計測したメトリックに基づいて、相関性を有するメトリックの組み合わせを特定し、そのメトリック間の相関性を導出する（ステップＡ２）。以下、ステップＡ２の動作について詳細に説明する。

要素間相関性導出手段１１０は、ステップＡ１で計測したメトリックから２つのメトリックを選択し、回帰分析によって、その２つのメトリックに相関性があるか否かを判定する。２つのメトリック間に相関性として比例関係があるか否かが判定できればよい場合には、ｙ＝ａ・ｘという一次式を用いて回帰分析を行えばよい。この回帰分析は以下のように行えばよい。２つのメトリックＭ_ａ，Ｍ_ｂの時刻ｔにおける測定結果をそれぞれＭ_ａ（ｔ），Ｍ_ｂ（ｔ）とする。要素間相関性導出手段１１０は、各時刻（ここでは時刻を便宜的にｔ＝０，１，２，・・・と表す。）におけるメトリックＭ_ａ（ｔ），Ｍ_ｂ（ｔ）を、ｙ＝Ｍ_ａ（ｔ），ｘ＝Ｍ_ｂ（ｔ）としてｙ＝ａ・ｘに代入する。すると、以下のように多数の式が得られる。

Ｍ_ａ（０）＝ａ・Ｍ_ｂ（０），
Ｍ_ａ（１）＝ａ・Ｍ_ｂ（１），
Ｍ_ａ（２）＝ａ・Ｍ_ｂ（２），
Ｍ_ａ（３）＝ａ・Ｍ_ｂ（３），
・・・

要素間相関性導出手段１１０は、上記の各式からそれぞれ一次式の係数ａを算出する。Ｍ_ａ（０），Ｍ_ｂ（０）等の各値はステップＡ１で計測されているので、上記の各式におけるａを、例えば、Ｍ_ａ（０）／Ｍ_ｂ（０）という除算によって算出することができる。続いて、要素間相関性導出手段１１０は、各式からそれぞれ求めた係数ａの分散を計算し、その分散が予め定められた閾値以下であるか否かを判定する。ａの分散が閾値以下であれば、要素間相関性導出手段１１０は、二つのメトリックＭ_ａ，Ｍ_ｂ間には相関性があり、Ｍ_ａとＭ_ｂの処理量の比が１：ａであると判定する。Ｍ_ａとＭ_ｂの処理量の比として求めた「１：ａ」における“ａ”は、各式から求めたａの平均値である。

例えば、メトリックＭ_ａが第１層２１０（図１参照。）の各サーバがロードバランサ２４０から単位時間当たりに受信したリクエストの総数であり、メトリックＭ_ｂが第２層２２０の各サーバが第１層のサーバからの要求に応じて単位時間に実行した総トランザクション数であるとする。上記のように、Ｍ_ａとＭ_ｂの処理量の比が１：ａであるということは、第１層２１０のサーバが１つのリクエストを受信すると、第２層のサーバでａ個のトランザクションが生じることを意味している。

また、ａの分散が予め定められた閾値よりも大きな値であれば、二つのメトリックＭ_ａ，Ｍ_ｂ間には相関性がないと判定し、別のメトリックの組み合わせを選択し、同様の処理を繰り返す。なお、メトリックの組み合わせの選択順序は、予め定めておけばよい。

上記の例では、ｙ＝ａ・ｘという単純な一次式を用いた回帰分析によって相関性の有無を判定する場合を例示したが、回帰分析に用いる式（以下、回帰式と記す。）は、ｙ＝ａ・ｘ＋ｂという定数項ｂを含む式であってもよい。この場合、要素間相関性導出手段１１０は、各時刻におけるメトリックＭ_ａ（ｔ），Ｍ_ｂ（ｔ）を、ｙ＝Ｍ_ａ（ｔ），ｘ＝Ｍ_ｂ（ｔ）としてｙ＝ａ・ｘ＋ｂに代入する。すると、すると、以下のように多数の式が得られる。

Ｍ_ａ（０）＝ａ・Ｍ_ｂ（０）＋ｂ，
Ｍ_ａ（１）＝ａ・Ｍ_ｂ（１）＋ｂ，
Ｍ_ａ（２）＝ａ・Ｍ_ｂ（２）＋ｂ，
Ｍ_ａ（３）＝ａ・Ｍ_ｂ（３）＋ｂ，
・・・

要素間相関性導出手段１１０は、上記の各式からそれぞれａ，ｂを求める。要素間相関性導出手段１１０は、例えば、最小二乗法を用いて、ａ，ｂを算出してもよい。また、２つの式の組み合わせからならなる連立方程式の解としてａ，ｂを算出してもよい。次に、要素間相関性導出手段１１０は、算出した各ａ、各ｂの分散をそれぞれ算出する。要素間相関性導出手段１１０は、ａ，ｂの分散がそれぞれ予め定められた閾値以下であるか否かを判定し、ａの分散およびｂの分散がそれぞれ閾値以下であれば、二つのメトリックＭ_ａ，Ｍ_ｂ間には相関性があり、Ｍ_ａとＭ_ｂの処理量の比が１：ａであると判定する。Ｍ_ａとＭ_ｂの処理量の比として求めた「１：ａ」における“ａ”は、各式から求めたａの平均値である。ａの分散およびｂの分散のいずれか一方あるいは両方が閾値を超えていれば、Ｍ_ａ，Ｍ_ｂに相関性はないと判定する。なお、ａの分散との比較に用いる閾値と、ｂの分散との比較に用いる閾値とは同一の値でなくてもよい。

また、回帰式として、時間遅れを考慮した回帰式を用いて相関性の有無を判定してもよい。時間遅れを考慮した回帰式は、ｙ（ｔ）＋ａ_１・ｙ（ｔ−１）＋ａ_２・ｙ（ｔ−２）＋・・・＝ｂ_０・ｘ（ｔ）＋ｂ_１・ｘ（ｔ−１）＋ｂ_２・ｘ（ｔ−２）＋・・・と表される。ここでは、ｙ（ｔ）＋ａ_１・ｙ（ｔ−１）＋ａ_２・ｙ（ｔ−２）＝ｂ_０・ｘ（ｔ）＋ｂ_１・ｘ（ｔ−１）＋ｂ_２・ｘ（ｔ−２）という回帰式を例にして説明する。要素間相関性導出手段１１０は、各時刻におけるメトリックを上記の回帰式に代入する。すると、以下のように多数の式が得られる。

Ｍ_ａ（２）＋ａ_１・Ｍ_ａ（１）＋ａ_２・Ｍ_ａ（０）＝ｂ_０・Ｍ_ｂ（２）＋ｂ_１・Ｍ_ｂ（１）＋ｂ_２・Ｍ_ｂ（０），
Ｍ_ａ（３）＋ａ_１・Ｍ_ａ（２）＋ａ_２・Ｍ_ａ（１）＝ｂ_０・Ｍ_ｂ（３）＋ｂ_１・Ｍ_ｂ（２）＋ｂ_２・Ｍ_ｂ（１），
・・・

要素間相関性導出手段１１０は、上記の各式からそれぞれ係数ａ_１，ａ_２，ｂ_０〜ｂ_２を求める。要素間相関性導出手段１１０は、例えば、最小二乗法を用いてこれらの係数を算出すればよい。次に、要素間相関性導出手段１１０は、算出した各係数ａ_１，ａ_２，ｂ_０〜ｂ_２の分散をそれぞれ算出する。要素間相関性導出手段１１０は、係数ａ_１，ａ_２，ｂ_０〜ｂ_２の分散がそれぞれ予め定められた閾値以下であるか否かを判定し、各係数の分散がそれぞれ閾値以下であれば、二つのメトリックＭ_ａ，Ｍ_ｂ間には相関性があり、Ｍ_ａとＭ_ｂの処理量の比が１：Ｐであると判定する。ここで、Ｐは、以下のように求めればよい。各式からａ_１，ａ_２，ｂ_０〜ｂ_２を求めたならば、要素間相関性導出手段１１０は、ａ_１の平均値を算出する。同様に、ａ_２，ｂ_０，ｂ_１，ｂ_２についてもそれぞれ平均値を算出する。要素間相関性導出手段１１０は、左辺の各係数の平均値の和であるａ_１＋ａ_２＝Σａ_ｉと、右辺の各係数の平均値の和であるｂ_０＋ｂ_１＋ｂ_２＝Σｂ_ｉとをそれぞれ算出し、Σｂ_ｉ／Σａ_ｉ＝Ｐとして、上記の処理量の比１：Ｐを導出すればよい。

上記の各例であｈ、二つのメトリックＭ_ａ，Ｍ_ｂ間には相関性の有無を判定したが、さらに、例えば、メトリックＭ_ｂ，Ｍ_ｃの相関性の有無を判定し、相関性があると判定した場合には、Ｍ_ａ，Ｍ_ｂの処理量の比およびＭ_ｂ，Ｍ_ｃの処理量の比に基づいて、Ｍ_ａ，Ｍ_ｂ，Ｍ_ｃの処理量の比を導出してもよい。

また、性能プロファイル手段１２０は、性能プロファイル（サーバの台数とその台数のサーバの処理量との関係を導出可能な情報）を生成する（ステップＡ３）。性能プロファイル手段１２０は、生成した性能プロファイルをシステム構成候補列挙手段１３１および有効範囲計算手段１３２に渡す。性能プロファイル手段１２０は、対象システム１６０のサーバに実際に負荷をかけて性能プロファイルを導出してもよい。例えば、性能プロファイル手段１２０は、対象システム１６０において動作可能なサーバの台数等の対象システムの構成を取得する。そして、性能プロファイル手段１２０は、ある層のサーバに対してリクエストを送出しそのリクエストが処理できなくなるまで単位時間当たりのリクエスト数を増加させていき、１台のサーバが処理可能な単位時間当たりのリクエスト数を判定してもよい。また、１台のサーバで処理できなくなった場合に、２台のサーバに対してリクエストを送信して、単位時間当たりのリクエスト数を増加させていき、２台のサーバで処理可能な単位時間当たりのリクエスト数を判定してもよい。さらに、複数のサーバで処理できなくなった場合には、さらにリクエストを送信するサーバの台数を増やして同様に、処理可能な単位時間当たりのリクエスト数を順次判定していけばよい。ここでは、処理可能な単位時間当たりのリクエスト数を例にして説明したが、他のメトリックに関する性能プロファイル（例えば、単位時間当たりのトランザクション数や単位時間当たりのクエリに関する性能プロファイル）も同様に導出すればよい。

また、上記の説明では、性能プロファイル手段１２０自身が性能プロファイルを導出する場合を示したが、予め管理者などによって性能プロファイルが用意され、性能プロファイル手段１２０が予めその性能プロファイルを記憶している構成であってもよい。性能プロファイル手段１２０が予め性能プロファイルを記憶している場合には、ステップＡ３（性能プロファイル生成処理）を行わなくてもよい。また、この場合、システム構成候補列挙手段１３１および有効範囲計算手段１３２は、性能プロファイル手段１２０から性能プロファイルを読み込む。

性能プロファイル手段１２０によらずに性能プロファイルを用意する態様として、実際に運用されている対象システム１６０の動作実績から性能プロファイルを決定してもよい。例えば、対象システム１６０の動作が級にスローダウンしたときの負荷（例えば、リクエスト数、トランザクション数、クエリ数等）をログから読み取り、その負荷を用いて性能プロファイルを決定してもよい。

また、対象システム１６０内で運用されているサーバを対象システムから取り出したり、あるいは対象システム１６０内で運用されているサーバと同じスペックのサーバを用意して、そのサーバに対して模擬的に負荷をかけて処理性能を計測することによって性能プロファイルを決定してもよい。例えば、サーバにダミーリクエストを与え、そのときの処理性能（例えば、応答時間や、単位時間当たりに処理可能なリクエスト数等）を計測すればよい。また、所望の台数のサーバの処理性能を計測するには、手動あるいは自動でサーバの数を増減して、負荷（例えばダミーリクエスト）を与えればよい。

ステップＡ３の後、システム構成候補列挙手段１３１は、メトリックの相関性と性能プロファイルとによって、バランスのとれたシステム構成候補を導出する（ステップＡ４）。ここで、システム構成候補列挙手段１３１は、メトリックの相関性の具体的な内容として、ステップＡ２で導出されたメトリックの処理量の比を参照する。また、システム構成候補列挙手段１３１は、性能プロファイル手段１２０が導出した（あるいは性能プロファイル手段１２０が予め記憶している）性能プロファイルを参照する。

システム構成候補列挙手段１３１は、ステップＡ２で導出されたメトリックの処理量の比を、各層のシステム構成要素の台数比に変換する。この変換によって得られた各層のシステム構成要素の台数が、システム構成候補となる。メトリックの処理量の比を、各層のシステム構成要素の台数比に変換する方法として、以下に示す２つの方法がある。

第１の方法は、基準となる層を一つ定め、その層のシステム構成要素をいくつにするのかを仮に決め、さらに、他の各層のシステム構成要素の数を決定する方法である。

第１の方法では、システム構成候補列挙手段１３１は、基準となる層と、その層のシステム構成要素Ｅ_０の台数ｎ_０を定める。基準となる層は予め決められていてもよい。例えば、図２に示す各層のうち、第１層２１０（第２層や第３層であってもよい。）が基準となる層として予め決められていてもよい。システム構成候補列挙手段１３１は、基準となる層のシステム構成要素Ｅ_０（本例では第１層２１０のサーバ２１１）の台数ｎ_０を仮に定める。

システム構成候補列挙手段１３１は、性能プロファイルを参照し、基準となる層のシステム構成要素Ｅ_０（以下、サーバ２１１であるものとして説明する。）の台数がｎ_０台であったときの、サーバ２１１のメトリックの処理量を参照する。このメトリックをＭ_０とし、サーバ２１１がｎ_０台のときのメトリックＭ_０の処理量がＰ_０であったとする。また、システム構成候補列挙手段１３１は、基準となる層のサーバ２１１のメトリックＭ_０の処理量として、他の層のサーバのメトリックとの間に相関性を有しているメトリックＭ_０の処理量を参照する。

次に、システム構成候補列挙手段１３１は、ステップＡ２で導出されたメトリックの処理量の比から、メトリックＭ_０と相関性を有している他の層のメトリックＭ_１に要求される処理量を算出する。ステップＡ２で導出されたメトリックＭ_０，Ｍ_１の処理量の比が、ｊ：ｋであったとする。システム構成候補列挙手段１３１は、メトリックＭ_１に要求される処理量Ｐ_１を、Ｐ_０：Ｐ_１＝ｊ：ｋが満足される値として算出する。そして、システム構成候補列挙手段１３１は、メトリックＭ_１に関して処理量Ｐ_１を実現可能な他の層のシステム構成要素（他の層のサーバ）の台数を、性能プロファイルを参照して求める。システム構成要素となるサーバの台数とその台数のサーバの処理量との関係を導出可能な情報であるので、処理量Ｐ_１を実現可能なシステム構成要素の台数を性能プロファイルから求めることができる。

このようにして、システム構成候補列挙手段１３１は、基準となる層のシステム構成要素の台数をｎ_０としたときの他の層のシステム構成要素の台数を、各層毎に順次算出する。このようにして得られた、基準となる層のシステム構成要素の台数ｎ_０、および他の各層のシステム構成要素の台数の組み合わせが、一つのシステム構成候補となる。

システム構成候補列挙手段１３１は、基準となる層のシステム構成要素の台数を変化させ、同様にシステム構成候補を順次導出していく。例えば、基準となる層のシステム構成要素の台数が１台のときのシステム構成候補、２台のときのシステム構成候補、３台のときのシステム構成候補、・・・と順に、システム構成候補を導出していけばよい。

第２の方法は、最小のシステム構成から、処理量が相対的に不足しているシステム構成要素の数を増加させていくことで各層の台数比を求める方法である。

第２の方法の場合、システム構成候補列挙手段１３１は、層が異なるシステム構成候補のメトリックの処理量の比を元にして、各層のシステム構成候補のメトリックの処理量の比を求める。例えば、第１層のシステム構成要素のメトリックＭ_０と第２層のシステム構成要素のメトリックＭ_１の処理量の比だけでは、第３層のシステム構成要素のメトリックの処理量との関係が分からない。そこで、第３層のシステム構成候補のメトリックＭ_２と、Ｍ_１（Ｍ_０でもよい。）との処理量の比と、Ｍ_０とＭ_１の処理量の比とから、システム構成候補列挙手段１３１は、Ｍ_０，Ｍ_１，Ｍ_２の処理量の比を求める。Ｍ_０とＭ_１の処理量の比と、Ｍ_１とＭ_２の処理量の比とから、Ｍ_０，Ｍ_１，Ｍ_２の処理量の比を求める場合、２つの比（本例ではＭ_０とＭ_１の比、およびＭ_１とＭ_２の比）に共通するメトリックＭ_１の値を共通化して、各比をつなげればよい。例えば、Ｍ_０とＭ_１の処理量の比が１：２であり、Ｍ_１とＭ_２の処理量の比が２：１ならば、Ｍ_０，Ｍ_１，Ｍ_２の処理量の比を１：２：１として求めればよい。以下、この比を、メトリックの相関性から求めた処理量比と記す。

システム構成候補列挙手段１３１は、最小のシステム構成となるような各層のシステム構成要素の台数を決定する。システム構成候補列挙手段１３１は、例えば、各層のシステム構成要素が１台ずつである構成を最小のシステム構成として、各層のシステム構成要素の数を全て１台と定めてもよい。各層のシステム構成要素をＥ_０，Ｅ_１，Ｅ_２とし、各層のシステム構成要素の台数をｎ_０，ｎ_１，ｎ_２とする。ここでは、ｎ_０＝１，ｎ_１＝１，ｎ_２＝１である。この「ｎ_０＝１，ｎ_１＝１，ｎ_２＝１」という組み合わせは、システム構成候補の１つである。

システム構成候補列挙手段１３１は、性能プロファイルを参照して、各メトリックＭ_０，Ｍ_１，Ｍ_２の処理量の比を求める。ここでは、ｎ_０＝１であるので、サーバが１台のときにおけるメトリックＭ_０に関する処理量（Ｐ_０とする。）を性能プロファイルを参照して求めればよい。同様に、サーバが１台のときにおけるメトリックＭ_１の処理量（Ｐ_１とする。）、およびサーバが１台のときにおけるメトリックＭ_２の処理量（Ｐ_２とする。）も求める。システム構成候補列挙手段１３１は、処理量の比であるＰ_０：Ｐ_１：Ｐ_２を、各メトリックＭ_０，Ｍ_１，Ｍ_２の処理量の比とする。このＰ_０：Ｐ_１：Ｐ_２を、性能プロファイルより求めた処理量比と記す。

次に、システム構成候補列挙手段１３１は、メトリックの相関性から求めた処理量比と、性能プロファイルより求めた処理量比とを比較して、相対的に性能プロファイルより求めた処理量比が最も小さくなっているシステム構成要素を特定する。この特定方法を具体的に示す。メトリックの相関性から求めた処理量比がｐ：ｑ：ｒであり、性能プロファイルより求めた処理量比がｓ：ｔ：ｕであるとする。システム構成候補列挙手段１３１は、性能プロファイルより求めた処理量比における各項をそれぞれ、メトリックの相関性から求めた処理量比における対応する各項で除算した相対比を求める。すなわち、システム構成候補列挙手段１３１は、ｓ／ｐ：ｔ／ｑ：ｕ／ｒを求める。システム構成候補列挙手段１３１は、この相対比の各項のうち、最も小さい項に対応するシステム構成要素を、「相対的に性能プロファイルより求めた処理量比が最も小さくなっているシステム構成要素」として特定する。

例えば、メトリックの相関性から求めた処理量比ｐ：ｑ：ｒ＝１：１：１であり、性能プロファイルより求めた処理量比ｓ：ｔ：ｕ＝１：２：３であるとする。このとき、相対比は１：２：３となり、相対比における最小の項「１」に対応するシステム構成要素を、「相対的に性能プロファイルより求めた処理量比が最も小さくなっているシステム構成要素」とする。

また、例えば、メトリックの相関性から求めた処理量比ｐ：ｑ：ｒ＝１：２：３であり、性能プロファイルより求めた処理量比ｓ：ｔ：ｕ＝１：１：１であるとする。このとき、相対比は１：１／２：１／３となり、相対比における最小の項「１／３」に対応するシステム構成要素を、「相対的に性能プロファイルより求めた処理量比が最も小さくなっているシステム構成要素」とする。

「相対的に性能プロファイルより求めた処理量比が最も小さくなっているシステム構成要素」を特定したならば、そのシステム構成要素を１台増加する。例えば、「相対的に性能プロファイルより求めた処理量比が最も小さくなっているシステム構成要素」がＥ_１であったとする。すると、「ｎ_０＝１，ｎ_１＝１，ｎ_２＝１」というシステム構成要素に対し、Ｅ_１の台数を一台増加し、「ｎ_０＝１，ｎ_１＝２，ｎ_２＝１」として、その台数の組み合わせをシステム構成候補の一つとして追加する。

以降、同様にして、システム構成候補列挙手段１３１は、「相対的に性能プロファイルより求めた処理量比が最も小さくなっているシステム構成要素」を特定し、そのシステム構成要素の台数を１台増加して新たなシステム構成候補とする処理を繰り返す。システム構成候補列挙手段１３１は、いずれかのシステム構成要素の台数が上限値に達するか、あるいはシステム構成要素を増やしても処理量が飽和する状態になるまで上記の処理を繰り返す。

なお、ここでは、増加するシステム構成要素の台数を１台ずつとしたが、２台以上ずつシステム構成要素を増加させながらシステム構成候補を定めていってもよい。

また、システム構成候補列挙手段１３１は、前述の台数限界値記憶手段（図示せず。）を参照して、いずれかのシステム構成要素の台数が上限値に達したか否かを判定すればよい。また、各層におけるサーバの台数の下限値が定められている場合には、システム構成候補列挙手段１３１は、その下限値よりも少ない台数を定めたシステム構成候補を、システム構成候補から除外する。

また、後述するように、サーバを通信ネットワークに接続させる態様として、物理的には通信ネットワークに接続されているがソフトウェアのインストールや通信を行うための設定が行われていないサーバに対して、ソフトウェアのインストールや通信を行うための設定を行う態様がある。このような態様でサーバを追加する場合、予め用意されて通信ネットワークに物理的に接続されている各層毎のサーバの台数を示す情報が、データ処理装置１００が備える記憶装置に記憶されていてもよい。そして、この情報が示すサーバの台数の上限値として参照してもよい。

システム構成候補列挙手段１３１によってシステム構成候補が生成された後（ステップＡ４の後）、有効範囲計算手段１３２は、有効範囲（各層の各サーバが処理可能な負荷の範囲）を計算する（ステップＡ５）。以下、有効範囲の計算処理について説明する。

有効範囲計算手段１３２は、ステップＡ４の第２の方法と同様にして、「メトリックの相関性から求めた処理量比」を導出する。

また、有効範囲計算手段１３２は、ステップＡ４で導出された複数のシステム構成候補の中から一つのシステム構成候補を選択する。有効範囲計算手段１３２は、選択したシステム構成候補で定められている各層のシステム構成要素の台数に基づいて、ステップＡ４の第２の方法と同様に、「性能プロファイルより求めた処理量比」を導出する。

さらに、有効範囲計算手段１３２は、「メトリックの相関性から求めた処理量比」および「性能プロファイルより求めた処理量比」とから、ステップＡ４の第２の方法と同様に、「相対的に性能プロファイルより求めた処理量比が最も小さくなっているシステム構成要素」を特定する。そして、有効範囲計算手段１３２は、特定したシステム構成要素が、選択したシステム構成候補で何台に定められいるかを判定する。

有効範囲計算手段１３２は、性能プロファイルを参照して、その台数に応じた処理量を求める。この処理量をＱとする。有効範囲計算手段１３２は、その処理量Ｑを基準として、他の層の処理量を、「メトリックの相関性から求めた処理量比」に基づいて算出する。例えば、「相対的に性能プロファイルより求めた処理量比が最も小さくなっているシステム構成要素」が第１層のサーバ２１１であり、システム構成候補で定められたサーバ２１１の台数に応じた第１層の処理量Ｑを求めたとする。このとき、第２層の処理量Ｑ’および第３層の処理量Ｑ’’を求める。有効範囲計算手段１３２は、Ｑ：Ｑ’：Ｑ’’が「メトリックの相関性から求めた処理量比（例えば、ｐ：ｑ：ｒ）」と等しくなるように第２層の処理量Ｑ’および第３層の処理量Ｑ’’を求める。すなわち、Ｑ：Ｑ’：Ｑ’’＝ｐ：ｑ：ｒとなるような処理量Ｑ’，Ｑ’’を求める。

有効範囲計算手段１３２は、このようにして求めた各層の処理量を、選択したシステム構成候補における各層の有効範囲の上限とする。また、有効範囲計算手段１３２は、選択したシステム構成候補における各層の有効範囲の下限をいずれも０に定める。上記の例の場合、第１層２１０の有効範囲は０〜Ｑであり、第２層２２０の有効範囲は０〜Ｑ’であり、第３層２３０の有効範囲は０〜Ｑ’’である。

有効範囲計算手段１３２は、選択したシステム構成候補に関して各層の有効範囲を求めたならば、未選択のシステム構成候補を選択し、同様にそのシステム構成候補における各層の有効範囲を求める。有効範囲計算手段１３２は、未選択のシステム構成候補がなくなるまで上記の処理を繰り返す。この結果、各システム構成候補毎に、システム構成候補に対応する有効範囲が導出される。

ステップＡ５の後、トリガ生成手段１３３は、有効範囲の境界（各有効範囲の上限）に基づいて、トリガを定める（ステップＡ６）。トリガ生成手段１３３は、システム構成候補列挙手段１３１によって導出されたシステム構成候補を、各層のサーバ台数（システム構成要素の台数）がそれぞれ増加していくように昇順に並べる。さらに、トリガ生成手段１３３は、そのシステム構成候補の順番に従って、各システム構成候補に対応する有効範囲（各層の有効範囲の組み合わせ）を順番に並べる。そして、順番に並ぶシステム構成候補の有効範囲の境界を特定する。例えば、あるシステム構成候補Ａに対応する有効範囲（各層の有効範囲の組み合わせ）が、「第１層のサーバでは０〜Ｑ_１。第２層のサーバでは０〜Ｑ_２。第３層のサーバでは０〜Ｑ_３。」であり、次のシステム構成候補Ｂに対応する有効範囲が、「第１層のサーバでは０〜Ｑ_１’。第２層のサーバでは０〜Ｑ_２’。第３層のサーバでは０〜Ｑ_３’。」であったとする。トリガ生成手段１３３は、システム構成要素数が少ない方のシステム構成候補の有効範囲の上限を境界として特定する。本例では、有効範囲の境界を「第１層ではＱ_１、第２層ではＱ_２、第３層でＱ_３」と特定する。

続いて、トリガ生成手段１３３は、特定した境界よりも所定数低い値をトリガとして定める。上記の例の場合、例えば、第１層のトリガをＱ_１−ｋ、第２層のトリガをＱ_２−ｋ、第３層のトリガをＱ_３−ｋとして定める。なお、第１層のトリガがＱ_１−ｋであるということは、第１層におけるメトリックがＱ_１−ｋより低い値からＱ_１−ｋまで上昇したら、より有効範囲の広いシステム構成候補に切り替えるべきであることを意味し、第１層におけるメトリックがＱ_１−ｋより高い値からＱ_１−ｋまで減少したら、より有効範囲の狭いシステム構成候補に切り替えるべきであることを意味する。

また、トリガ生成手段１３３は、特定した境界に所定の割合（１００％よりも低い所定の割合）を乗じてトリガを定めてもよい。例えば、上記の例の場合、例えば、第１層のトリガを０．９・Ｑ_１、第２層のトリガを０．９・Ｑ_２、第３層のトリガを０．９・Ｑ_３として定めてもよい。

トリガ生成手段１３３は、システム構成候補の有効範囲の境界毎にトリガを定める。

次に、操作系列生成手段１３４は、システム構成候補の差分から、操作系列を生成する（ステップＡ７）。操作系列生成手段１３４は、各層のシステム構成要素の台数がそれぞれ増加していくように昇順に並べられたシステム構成候補において、連続して並んでいるシステム構成候補同士の差分をそれぞれ求める。すなわち、連続して並んでいる２つのシステム構成候補に関して、一方のシステム構成候補のみに含まれるシステム構成要素（サーバ）を求める。操作系列生成手段１３４は、差分となるサーバを層に追加するための操作の情報をシステム操作記憶手段１４０から読み込み、２つのシステム構成候補の差分となるサーバを追加するための操作の情報の集合を一つの操作系列とする。同様に、差分となるサーバを層から除外するための操作の情報をシステムシステム操作記憶手段１４０から読み込み、２つのシステム構成候補の差分となるサーバを除外するための操作の情報の集合を一つの操作系列とする。

操作系列生成手段１３４は、同様にして、連続して並ぶ２つのシステム構成候補毎に、その差分となるサーバを追加するための操作系列、および差分となるサーバを除外するための操作系列を定めていく。

なお、サーバを通信ネットワークに接続させる態様として、物理的に接続されていないサーバを人間が物理的に通信ネットワークに接続させ、そのサーバにソフトウェアをインストールしたり、そのサーバの設定を、通信ネットワークを介した通信が行えるように設定したりする態様がある。この接続態様では、操作対象要素に対する操作として、例えば、「サーバを物理的に通信ネットワークに接続させる。」、「サーバにソフトウェアをインストールする。」、「通信ネットワークを介して通信可能となるようにサーバの設定を変更する。」、「ソフトウェアを起動する。」等の操作が含まれる。物理的に接続されていないサーバを人間が物理的に通信ネットワークに接続させる場合には、「サーバを物理的に通信ネットワークに接続させる。」という操作の情報を含む情報をシステム操作記憶手段１４０から読み込み、「サーバを物理的に通信ネットワークに接続させる。」という操作の情報を含む操作系列を定める。

また、サーバを通信ネットワークに接続させる態様として、物理的には通信ネットワークに接続されているがソフトウェアのインストールや通信を行うための設定が行われていないサーバに対して、ソフトウェアのインストールや通信を行うための設定を行う態様がある。この場合には、例えば、「サーバを通信可能となるように設定変更する。」、「サーバにソフトウェアをインストールする。」、「ソフトウェアを起動する。」等の情報を含む操作系列を定めればよい。

サーバを通信ネットワークに接続させる態様を、上記の２つの態様のいずれかにするかは、予め定められ、その態様に応じた操作の情報が予めシステム操作記憶手段１４０に記憶される。

ステップＡ７において、システム構成候補同士の差分となるシステム構成要素を追加あるいは除外するための操作の情報がシステム操作記憶手段１４０に記憶されておらず、操作系列生成手段１３４がシステム操作記憶手段１４０から操作の情報を読み込むことができない場合には、操作系列生成手段１３４は、操作の情報を用意してシステム操作記憶手段１４０に記憶させるべきことを示すメッセージを出力する（例えば、メッセージをディスプレイ装置に表示させる）。

ステップＡ７の後、ルール生成手段１３０は、ステップＡ６で得られたトリガと、ステップＡ７で得られた操作系列とを組み合わせて、システム構成変更ルールを生成する（ステップＡ８）。トリガおよび操作系列は、連続して並ぶ２つのシステム構成候補毎に求められる。この２つのシステム構成候補の境界に基づいて求められたトリガが、２つのシステム構成候補の一方から他方に切り替えるトリガとなる。２つのシステム構成候補のうち、システム構成要素の少ない方のシステム構成候補からシステム構成要素の多い方のシステム構成候補に切り替えるシステム構成変更ルールは、その有効範囲の境界から求めたトリガと、差分となるサーバを追加するための操作系列とを組み合わせることによって生成すればよい。また、２つのシステム構成候補のうち、システム構成要素の多い方のシステム構成候補からシステム構成要素の少ない方のシステム構成候補に切り替えるシステム構成変更ルールは、その有効範囲の境界から求めたトリガと、差分となるサーバを除外するための操作系列とを組み合わせればよい。

なお、例えば、ルール生成手段１３０が監視システム１７０に、生成したシステム構成変更ルールを送信するなどして、監視システム１７０にシステム構成変更ルールを保持させる。監視システム１７０は、対象システム１６０の状態を監視し、保持しているシステム構成変更ルールのトリガを満足する状態になったならば、そのシステム構成変更ルールの操作系列に従ってサーバを追加したり、あるいはサーバを削除するための操作を行う。例えば、「サーバを通信可能となるように設定変更する。」、「サーバにソフトウェアをインストールする。」、「ソフトウェアを起動する。」、「通信不能となるようにサーバの設定を変更する。」、「ソフトウェアを終了する。」、「サーバからソフトウェアを削除する。」等の操作系列に含まれる個々の情報に従って、通信ネットワークを介してサーバの設定変更や、ソフトウェアのインストールや削除等の操作を行う。ただし、監視システム１７０は、サーバを物理的に通信ネットワークに接続させることはできない。そこで、「サーバを物理的に通信ネットワークに接続させる。」という操作に関しては、その操作情報をディスプレイ装置（図１において図示せず。）に表示して、管理者にサーバを物理的に通信ネットワークに接続すべきことを知らせる。

また、上記の説明では、要素間相関性導出手段１１０が回帰分析によって、相関性を有するメトリックの組み合わせや、メトリック間の相関性を導出する場合を示したが、要素間相関性導出手段１１０は、各層のサーバ２１１，２２１，２３１に搭載されているプログラムを解析することによって、相関性を有するメトリックの組み合わせや、メトリック間の相関性を導出してもよい。

次に、本実施の形態の効果について説明する。
本実施の形態によれば、要素間相関性導出手段１１０が、対象システム１６０のサーバのメトリックを計測し、計測したメトリック間の相関性を導出する。そして、システム構成候補列挙手段１３１が、メトリックの相関性と性能プロファイルとに基づいてシステム構成候補を導出する。従って、一部の層のシステム構成要素が過剰に多かったり少なかったりすることのない組み合わせをシステム構成候補として特定することができる。

また、本実施の形態によれば、有効範囲計算手段１３２が、システム構成候補毎に有効範囲（各層の各サーバが処理可能な負荷の範囲）を計算し、トリガ生成部１３３がその有効範囲の境界に基づいて対象システム１６０の構成を変更する条件（トリガ）を定める。また、操作系列生成手段１３４が、システム構成候補同士の差分（一方のシステム構成候補のみに含まれるシステム構成要素）を追加したり除外するための操作の情報をシステム操作記憶手段１４０から読み込み、自律制御ルール生成手段１３０がトリガと操作の情報の集合である操作系列とを組み合わせてシステム構成変更ルールを生成する。従って、人間の経験や実績によらずにシステム構成変更ルールを生成することができる。また、人間のスキルによらずにシステム構成変更ルールを生成することができるので、適切なシステム構成ルールを容易に生成することができる。

実施の形態２．
図６は、本発明の第２の実施の形態のシステム構成候補導出装置の例を示すブロック図である。第１の実施の形態と同様の構成部については図１と同一の符号を付し、説明を省略する。第２の実施の形態では、データ処理装置１００は、要素間相関性導出手段１１０、性能プロファイル手段１２０、システム構成候補列挙手段１３１、有効範囲計算手段１３２、トリガ生成手段１３３、操作系列生成手段１３４、ルール生成手段１３０に加えて、システム構成候補絞込手段１３５を備える。

既に説明したように、有効範囲計算手段１３２は、選択する各システム構成候補における各層の有効範囲の下限をいずれも０に定める。従って、各システム構成候補の有効範囲の下限はいずれも０であり、あるシステム構成候補の有効範囲は、システム構成要素がより少ない他のシステム構成候補の有効範囲を包含し、この二つのシステム構成候補の有効範囲には重複する部分がある。

システム構成候補絞込手段１３５は、互いに異なるシステム構成候補の有効範囲同士の重複部分が大きい場合には、そのシステム構成候補のうちの一方を、システム構成候補から除外する処理を行う。

図７は、第２の実施の形態のシステム構成候補導出装置の処理経過の例を示すフローチャートである。第１の実施の形態と同様の処理については、図５に示す符号と同一の符号を付し説明を省略する。システム構成候補絞込手段１３５は、ステップＡ５で各システム構成候補の有効範囲が計算された後、互いに異なるシステム構成候補の有効範囲同士の重複部分が大きいか否かを判定し、重複部分が大きいと判定した場合には、そのシステム構成候補のいずれか一方を、システム構成候補から除外し、もう一方のシステム構成候補のみをシステム構成候補として残す（ステップＡ５−ａ）。その後、ステップＡ６以降の動作を行う。

以下、このステップＡ５−ａの処理を詳細に説明する。まず、有効範囲の重複について説明する。図８は、２つのシステム構成候補の有効範囲の例を示す説明図である。白色で示した部分はシステム構成要素の数が少ない方のシステム構成候補（以下、候補１とする。）の有効範囲を表している。斜線で示した部分はシステム構成要素の数が多い方のシステム構成候補（以下、候補２とする。）の有効範囲を表している。また、図８では、第１層から第３層までの相関性のあるメトリックの有効範囲を表している。候補１の第１層のメトリックの有効範囲は０〜ｈであり、候補２の第１層のメトリックの有効範囲は０〜ｈ’であり、０〜ｈの範囲が重複する。候補１の第２層のメトリックの有効範囲は０〜ｉであり、候補２の第２層のメトリックの有効範囲は０〜ｉ’であり、０〜ｉの範囲が重複する。候補１の第３層のメトリックの有効範囲は０〜ｊであり、候補２の第３層のメトリックの有効範囲は０〜ｊ’であり、０〜ｊの範囲が重複する。

システム構成候補絞込手段１３５は、各層の相関性のあるメトリックそれぞれについて、有効範囲の重複部分が、大きい方の有効範囲（すなわち、候補２の有効範囲）の有効範囲の所定の割合（例えば９０％）以上である場合に、有効範囲同士の重複部分が大きいと判定する。以下、この所定の割合が９０％である場合を例にして説明する。図８に示す例の場合、各層のメトリックの有効範囲について、ｈ＞０．９・ｈ’，ｉ＞０．９・ｉ’，ｊ＞０．９・ｊ’が全て成立していれば、システム構成候補絞込手段１３５は、有効範囲同士の重複部分が大きいと判定する。

有効範囲同士の重複部分が大きいと判定した場合、システム構成候補絞込手段１３５は、候補１と候補２のいずれか一方をシステム構成候補から除外する。このとき、有効範囲が狭い方のシステム構成候補（システム構成要素の数が少ない方のシステム構成候補。ここでは候補１）を除外することが好ましい。

また、システム構成候補絞込手段１３５は、各層の相関性のあるメトリックのうちの所定のメトリックについて、有効範囲の重複部分が、大きい方の有効範囲の所定の割合以上である場合に、有効範囲同士の重複部分が大きいと判定してもよい。例えば、第１層のメトリックおよび第２層のメトリックについて、ｈ＞０．９・ｈ’，ｉ＞０．９・ｉ’が成立しているときに、有効範囲同士の重複部分が大きいと判定してもよい。

また、システム構成候補絞込手段１３５は、各層の相関性のあるメトリックそれぞれについて、小さい方の有効範囲（すなわち候補１の有効範囲）の上限値と大きい方の有効範囲（すなわち候補２の有効範囲）上限値との差が所定値（例えば１０）以下である場合に、有効範囲同士の重複部分が大きいと判定してもよい。図８に示す例の場合、各層のメトリックの有効範囲について、ｈ’−ｈ＞１０，ｉ’−ｉ＞１０，ｊ’−ｊ＞１０が全て成立している場合に、有効範囲同士の重複部分が大きいと判定してもよい。

また、システム構成候補絞込手段１３５は、各層の相関性のあるメトリックのうちの所定のメトリックについて、小さい方の有効範囲の上限値と大きい方の有効範囲上限値との差が所定値以下である場合に、有効範囲同士の重複部分が大きいと判定してもよい。例えば、第１層のメトリックおよび第２層のメトリックについて、ｈ’−ｈ＞１０，ｉ’−ｉ＞１０が成立しているときに、有効範囲同士の重複部分が大きいと判定してもよい。

上記の例における所定の割合あるいは所定値は、相関性を有するメトリック毎に異なっていてもよい。

システム構成候補絞込手段１３５は、システム構成候補として残っているシステム構成候補の中から２つのシステム構成候補を選択して、有効範囲同士の重複部分が大きいか否かを判定し、重複部分が大きいと判定した場合には、そのシステム構成候補のいずれか一方を削除する。この処理を、削除するシステム構成候補がなくなるまで繰り返す。その後、ステップＡ６以降の動作を行う。

第２の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、システム構成ルールを容易に生成することができるという効果が得られる。さらに、第２の実施の形態では、有効範囲の重複部分が多い相異なるシステム構成候補については一方をシステム構成候補から除外して、システム構成候補を絞り込むことができる。

システム構成候補絞込手段１３５は、例えば、プログラムに従って動作するコンピュータ（中央処理装置）によって実現される。システム構成候補絞込手段１３５は、他の各手段と同一の中央処理装置によって実現されていてもよい。

実施の形態３．
図９は、本発明の第３の実施の形態のシステム構成候補導出装置の例を示すブロック図である。第１の実施の形態と同様の構成部については図１と同一の符号を付し、説明を省略する。第３の実施の形態では、データ処理装置１００は、要素間相関性導出手段１１０、性能プロファイル手段１２０、システム構成候補列挙手段１３１、有効範囲計算手段１３２、トリガ生成手段１３３、操作系列生成手段１３４、ルール生成手段１３０に加えて、システム構成候補提示手段１３６を備える。

システム構成候補提示手段１３６は、システム構成候補１３１によって導出されたシステム構成候補の一覧を表示して、システム構成候補の一覧を利用者（例えば、対象システム１０６およびシステム構成候補導出装置の管理者）に提示する。そして、システム構成候補提示手段１３６は、利用者によって、除外するシステム構成候補の情報が入力されると、導出された複数のシステム構成候補のなかからそのシステム構成候補を除外する。

システム構成候補提示手段１３６は、例えば、プログラムに従って動作するコンピュータ（中央処理装置）と、ディスプレイ装置と、マウスやキーボード等の入力装置によって実現される。システム構成候補提示手段１３６を実現するための中央処理装置は、他の手段を実現するための中央処理装置と同一であってもよい。

図１０は、第３の実施の形態のシステム構成候補導出装置の処理経過の例を示すフローチャートである。第１の実施の形態と同様の処理については、図５に示す符号と同一の符号を付し説明を省略する。システム構成候補絞込手段１３５は、ステップＡ５で各システム構成候補の有効範囲が計算された後、システム構成候補の一覧を表示し、利用者によって、除外するシステム構成候補の情報が入力されると、導出された複数のシステム構成候補のなかからそのシステム構成候補を除外する（ステップＡ５−ｂ）。その後、ステップＡ６以降の動作を行う。

図１１は、システム構成候補提示手段１３６によって表示されるシステム構成候補の一覧の表示画面の例を示す説明図である。システム構成候補の一覧の表示画面は、例えば、システム構成候補の表示欄４０１と、システム構成候補の有効範囲の表示欄４０２と、除外すべきシステム構成候補を指定するためのチェックボックス４０３と、メトリックを選択するためのプルダウンメニュー４０４とを含む。

システム構成候補提示手段１３６は、ステップＡ５−ｂにおいて、それぞれのシステム構成候補を表示する各表示欄４０１と、個々の表示欄４０１に対応させてチェックボックス４０２および有効範囲を表示する各表示欄４０２と、プルダウンメニュー４０４とを含む画面をディスプレイ装置に表示させる。システム構成候補提示手段１３６は、プルダウンメニュー４０４にはデフォルトのメトリックの名称を表示し、そのメトリックの有効範囲を各表示欄４０２に表示する。また、利用者によってプルダウンメニュー４０４が操作され、他のメトリックが指定された場合には、そのメトリックの有効範囲を各表示欄４０２に表示する。

利用者は、除外すべきシステム構成候補に対応するチェックボックス４０３をマウスでクリックする。システム構成候補提示手段１３６は、チェックボックス４０３がマウスによってクリックされると、クリックされたチェックボックスにチェックマークを表示する。そして、クリックされたチェックボックス４０３に対応するシステム構成候補を、ステップＡ４で導出された各システム構成候補の中から除外する。その後、ステップＡ６以降の動作を行う。

第３の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、システム構成ルールを容易に生成することができるという効果が得られる。さらに、利用者が不要と考えるシステム構成候補を、利用者の判断で削除することができる。

データ処理装置１００は、第２の実施の形態におけるシステム構成候補絞込手段１３５と、第３の実施の形態におけるシステム構成候補提示手段１３６の双方を備えていてもよい。そのような構成の場合、システム構成候補絞込手段１３５が第２の実施の形態におけるステップＡ５−ａの処理を行った後に、システム構成候補提示手段１３６が第３の実施の形態におけるステップＡ５−ｂの処理を行い、その後ステップＡ６以降の処理を行ってもよい。あるいは、システム構成候補提示手段１３６が第３の実施の形態におけるステップＡ５−ｂの処理を行った後に、システム構成候補絞込手段１３５が第２の実施の形態におけるステップＡ５−ａの処理を行い、その後ステップＡ６以降の処理を行ってもよい。

また、第１の実施の形態から第３の実施の形態までの各実施の形態において、システム構成候補列挙手段１３１が、導出したシステム構成候補を一旦記憶装置に記憶させ、有効範囲計算手段１３２がその記憶装置からシステム構成候補を読み込む構成であってもよい。図１２は、システム構成候補を記憶装置に一旦記憶させるシステム構成候補導出装置の例を示すブロック図である。第１の実施の形態と同様の構成部については図１と同一の符号を付し、説明を省略する。データ処理装置１００は、要素間相関性導出手段１１０、性能プロファイル手段１２０、システム構成候補列挙手段１３１、有効範囲計算手段１３２、トリガ生成手段１３３、操作系列生成手段１３４、ルール生成手段１３０に加えて、さらにシステム構成候補記憶手段１４１を備える。

システム構成候補記憶手段１４１は、システム構成候補列挙手段１３１が導出したシステム構成候補を記憶する記憶装置である。システム構成候補列挙手段１３１は、導出したシステム構成候補をシステム構成候補記憶手段１４１に記憶させる。このとき、システム構成候補記憶手段１４１は、要素間相関性導出手段１１０によって導出されたメトリックの相関性の情報もシステム構成候補記憶手段１４１に記憶させる。そして、有効範囲計算手段１３２は、システム構成候補記憶手段１４１から各システム構成候補およびメトリックの相関性の情報を読み込んでステップＡ５の処理を行う。

なお、ステップＡ５の処理では性能プロファイルも用いる。既に説明した各実施の形態と同様に、性能プロファイル手段１２０が、性能プロファイルを有効範囲計算手段１３２に渡してもよい。あるいは、性能プロファイル手段１２０が予め性能プロファイルを記憶し、有効範囲計算手段１３２がその性能プロファイルを性能プロファイル手段１２０から読み込んでもよい。また、システム構成候補列挙手段１３１が、性能プロファイル手段１２０によって生成される各性能プロファイル（または性能プロファイル手段１２０が予め記憶している各性能プロファイル）を、システム構成候補とともにシステム構成候補記憶手段１４１に記憶させてもよい。そして、有効範囲計算手段１３２が、システム構成候補および性能プロファイルをシステム構成候補記憶手段１４１から読み込んでもよい。

図１２に示すような構成においても、データ処理装置１００は、システム構成候補絞込手段１３５（図６参照。）やシステム構成候補提示手段１３６（図９参照。）を備えていてもよい。

また、本発明のシステム構成候補導出装置は、有効範囲計算手段１３２、トリガ生成手段１３３、操作系列１３４、ルール生成手段１３０を備えずに、ステップＡ１〜Ａ４までの処理を行う構成であってもよい。そのような構成であっても、システム構成候補列挙手段１３１が、メトリックの相関性と性能プロファイルとに基づいてシステム構成候補を導出することができるので、一部の層のシステム構成要素が過剰に多かったり少なかったりすることのない組み合わせをシステム構成候補として導出することができる。

次に、本発明のシステム構成候補導出装置を実現するための具体的な装置の例について説明する。図１３は、本発明のシステム構成候補導出装置を実現するコンピュータの例を示す説明図である。コンピュータ１０００は、ＣＰＵ１００１と、外部記憶装置１００３と、メモリ１００２と、入力装置１００４と、ディスプレイ装置等の出力装置１００５とを備える。メモリ１００２は、プログラムを記憶し、ＣＰＵ１００１はそのプログラムに従って、要素間相関性導出手段１１０、プロファイル手段１２０、システム構成候補列挙手段１３１、有効範囲計算手段１３２、トリガ生成手段１３３、操作系列生成手段１３４、ルール生成手段１３０として動作する。また、第２の実施の形態や第３の実施の形態の場合には、システム構成候補絞込手段１３５やシステム構成候補提示手段１３６としての動作も行う。

外部記憶装置１００３は、導出されたシステム構成候補、生成されたシステム構成変更ルールを記憶する。ＣＰＵ１００１はシステム構成変更ルールを生成した後、そのシステム構成変更ルールを外部記憶装置１００３に記憶させてもよい。また、外部記憶装置１００３は、予め用意されて通信ネットワークに物理的に接続されている各層毎のサーバの台数を示す情報を記憶していてもよい。この情報は、システム構成候補に含めることが可能な各層のシステム構成要素の上限値として参照される。

入力装置１００４は、マウス、キーボード、タッチパネルなどの入力デバイスである。入力装置１００４を介して、利用者からの指示（例えば、本発明の動作の開始や終了の指示等）が入力される。

以下、本発明の実施例を説明する。対象システム１６０の構成は、図２に示す構成であるものとする。ただし、第１層２１０、第２層２２０、第３層２３０は、それぞれＷｅｂ層、ＡＰ層、ＤＢ層であるものとする。以下、各層のサーバ２１１，２２１，２３１をそれぞれＷｅｂサーバ２１１、ＡＰサーバ２２１、ＤＢサーバ２３１と記す。対象システム１６０の外部からＤＢ層２１０にアクセスがあると、Ｗｅｂサーバ２１１、ＡＰサーバ２２１、およびＤＢサーバ２３１が協調して動作し、そのアクセスに対する応答を返す。

このような対象システム１６０の操作対象要素に対する操作の情報は、例えばＵＮＩＸ（登録商標）におけるシェルスクリプトやＷＳ−ＢＰＥＬのようなワークフロー言語等の形式で記述され、予めシステム操作記憶手段１４０に記憶されている。

要素間相関性導出手段１１０は、各サーバ２１１，２２１，２３１が生成する実行ログを受信する等して、システム構成要素（各サーバ）の状態を表すメトリックを収集する（ステップＡ１）。要素間相関性導出手段１１０は、対象システム１６０を監視する監視システム１７０からメトリックを受信してもよい。

次に、要素間相関性導出手段１１０は、収集したメトリックのうち、相関性を有するメトリックの組み合わせを特定し、そのメトリック間の相関性を導出する（ステップＡ２）。この処理には、回帰分析の手法を適用すればよい。

本実施例では、ＡＰサーバ２２１が実行したトランザクション数と、Ｗｅｂサーバ２１１が処理したリクエスト数と、ＤＢサーバ２３１が実行したクエリの数との間に相関性があると判定されたとする。そして、ＡＰサーバ２２１が実行したトランザクション数は、Ｗｅｂサーバ２１１が処理したリクエスト数の２倍であり、ＤＢサーバ２３１が実行したクエリの数は、ＡＰサーバ２２１が実行したトランザクション数の１／２であるという相関性があったものとする。すなわち、以下のような相関性があったものとする。

トランザクション数＝２×リクエスト数
クエリ実行数＝０．５×トランザクション数

なお、要素間相関性導出手段１１０は、各層のサーバ２１１，２２１，２３１に搭載されているプログラムを解析することによって、相関性を有するメトリックの組み合わせや、メトリック間の相関性を導出してもよい。例えば、Ｗｅｂサーバ２１１に搭載されたプログラムに、Ｗｅｂサーバ２１１がリクエストを一つ受信すると、ＡＰサーバ２２１に２つのトランザクションを実行させるというコードが記述されていたとする。また、ＡＰサーバ２２１に搭載されたプログラムに、ＡＰサーバ２２１が実行する２つのトラン細工ションのうちの一方では、ＤＢサーバ２３１にクエリを発行するというコードが記述されていたとする。要素間相関性導出手段１１０は、これらのコードから、上記のような例の相関性を導出してもよい。

また、性能プロファイル手段１２０は、性能プロファイルを生成する（ステップＡ３）。性能プロファイル手段１２０は、各サーバが生成する実行ログやサーバや通信ネットワークの監視システム１７０などを通じて、システム構成要素（各サーバ）の状態を表すメトリックを収集するとともに、そのときのシステム構成（対象システム１６０において動作可能なサーバの台数等の対象システムの構成）も取得する。性能プロファイル手段１２０は、システム構成とメトリックとを照らし合わせて、Ｗｅｂサーバが何台の時、どれくらいのリクエスト数を処理することができたか等の性能プロファイルを生成する。

また、予め、対象システム１６０内で運用されているシステム構成要素を対象システムから単独で取り出し、テスト環境においてシステム構成要素の数を増減させるなどして、システム構成要素の台数と処理量の関係を計測してもよい。そして、その計測結果を性能プロファイルとして、性能プロファイル手段１２０が記憶している構成であってもよい。

図１４は、性能プロファイル手段１２０が生成した性能プロファイルの例を図示した説明図である。図１４（ａ）は、Ｗｅｂサーバ２１１の台数と、各Ｗｅｂサーバ２１１が処理可能な単位時間当たりのリクエスト数との関係を示している。具体的には、Ｗｅｂサーバ１台が単位時間に処理可能なリクエスト数は７０であり、Ｗｅｂサーバの台数と単位時間に処理可能なリクエスト数とが比例関係にあることを表している。図１４（ｂ）は、ＡＰサーバ２２１の台数と、各ＡＰサーバ２２１が処理可能な単位時間当たりのトランザクション数との関係を示している。具体的には、ＡＰサーバ１台が単位時間に処理可能なトランザクション数は１００であり、ＡＰサーバの台数と単位時間に処理可能なトランザクション数とが比例関係にあることを表している。図１４（ｃ）は、ＤＢサーバ２３１の台数と、各ＤＢサーバ２３１が処理可能な単位時間当たりのクエリ数との関係を示している。具体的には、ＤＢサーバの台数と単位時間に処理可能なクエリ数とは比例関係にあるが、ＤＢサーバが４台以上になると、ＤＢサーバの台数を増やしても、単位時間に処理できるクエリ数は増加しないという関係を示している。

システム構成候補列挙手段１３１は、システム構成候補を導出して列挙する（ステップＡ４）。本例では、上記のように「トランザクション数＝２×リクエスト数」、「クエリ実行数＝０．５×トランザクション数」という相関性がある。すなわち、「Ｗｅｂ層におけるリクエスト数：ＡＰ層のトランザクション数：ＤＢ層のクエリ実行数は、１：２：１」という相関性がある。

システム構成候補列挙手段１３１は、既に説明した第１の方法あるいは第２の方法でシステム構成候補を導出する。

図１５は、システム構成候補列挙手段１３１が導出するシステム構成候補の例を示す説明図である。各列の左側の数は、サーバの台数を表している。例えば、候補１は、「Ｗｅｂサーバ１台、ＡＰサーバ１台、ＤＢサーバ１台」というシステム構成候補である。また、各列の右側に示したかっこ内の数値は、左側の台数のサーバで処理可能な処理数を表している。例えば、候補１では、１台のＷｅｂサーバで単位時間に７０のリクエストを処理でき、１台のＡＰサーバで単位時間に５０のトランザクションを実行でき、１台のＤＢサーバで単位時間に２５のクエリを実行できることを表している。

本例では、図１４（ｃ）に示すように、ＤＢサーバ４が４台以上となった時点でＤＢ層の処理能力が飽和するので、システム構成候補に含まれるサーバの台数を増やしていき、ＤＢサーバの台数が４台となるようなシステム構成候補を導出したら、ステップＡ４の処理を終了する。また、予め用意されて対象システム内の通信ネットワークに物理的に接続されている各層毎のサーバの台数を予め記憶しておき、システム構成候補においていずれかの層でその台数に達した時点でステップＡ４の処理を終了してもよい。

有効範囲計算手段１３２は、有効範囲（各層の各サーバが処理可能な負荷の範囲）を計算する（ステップＡ５）。図１６は、有効範囲計算手段１３２によって求められた有効範囲の例を示す説明図である。図１５に示すように、候補１ではＷｅｂサーバは単位時間当たりに７０のリクエストを処理可能であるが、「Ｗｅｂ層におけるリクエスト数：ＡＰ層のトランザクション数：ＤＢ層のクエリ実行数は、１：２：１」という相関性がある。従って、ＡＰサーバで単位時間に処理可能なトランザクション数が５０であることから、図１６に示すように、候補１ではＷｅｂサーバは単位時間当たりに０〜２５のリクエストを処理する。Ｗｅｂサーバがより多くのリクエストを処理しようとしても、ＡＰ層で処理しきれないため対象システム全体としては性能が飽和することになる。

また、システム構成候補導出装置がシステム構成候補絞込手段１３５（図６参照。）を備えている場合、システム構成候補絞込手段１３５は、有効範囲同士の重複部分が大きい場合には、そのシステム構成候補のうちの一方を、システム構成候補から除外する（ステップＡ５−ａ）。例えば、図１６に例示する候補３および候補４の有効範囲を比較する。リクエスト数に関する有効範囲は、候補３では「０〜７０」であり、候補４では「０〜７５」である。この２つの有効範囲の重複部分「０〜７０」は、候補４の有効範囲「０〜７５」の９０％以上を占める。トランザクション数およびクエリ実行数に関する有効範囲に関しても同様である。この場合、システム構成候補絞込手段１３５は、候補３と候補４のいずれかを削除する。有効範囲の広い候補４を残して、候補３を削除することが好ましい。

次に、トリガ生成手段１３３が、有効範囲の境界を元にトリガを生成する（ステップＡ６）。候補１から候補２へとシステム構成を変更するトリガの生成を例に説明する。候補１と候補２のメトリックの有効範囲の境界の値は、Ｗｅｂ層のリクエスト数に関しては２５、ＡＰ層のトランザクション数に関しては５０、ＤＢ層のクエリ実行数に関しては２５である。トリガ生成手段１３３が、運用管理者によって指定された割合もしくは、１０％などのあらかじめ設定された割合の分だけ、各境界の値から減じた値をトリガとする。例えば、「Ｗｅｂ層のリクエスト数が２０を超えるか、もしくは、ＡＰ層のトランザクション数が４０を超えるか、もしくは、ＤＢ層のクエリ実行数が２０を超える」というトリガを生成する。このトリガが、候補１から候補２にシステム構成を変化させる条件となる。

操作系列生成手段１３４は、システム構成候補の差分から、操作系列を生成する（ステップＡ７）。例えば、候補２は、候補１に比べてＡＰサーバが１台多く、ＤＢサーバも１台多い（図１５参照。）。よって、ＡＰサーバ１台およびＤＢサーバ１台が、候補１，２の差分となる。操作系列生成手段１３４は、システム操作記憶手段１４０からＡＰサーバを追加する操作の情報と、ＤＢサーバを追加する操作の情報を取り出し、その情報の集合を１つの操作系列とする。システム操作記憶手段１４０から操作の情報を読み込むことができない場合には、操作系列生成手段１３４は、操作の情報を用意してシステム操作記憶手段１４０に記憶させるべきことを示すメッセージを出力する。

ルール生成手段１３０は、トリガと操作系列とを組み合わせてシステム構成変更ルールとする。

本発明は、管理対象となるシステムに含まれるシステム構成要素の組み合わせであって一部の構成要素が過剰に多かったり少なかったりすることのない組み合わせを導出するためのシステム構成候補導出装置として好適に適用される。

本発明の第１の実施の形態のシステム構成候補導出装置の例を示すブロック図である。 対象システムの例を示す説明図である。 性能プロファイルの例を示す説明図である。 性能プロファイルの例を示す説明図である。 第１の実施の形態のシステム構成候補導出装置の処理経過の例を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態のシステム構成候補導出装置の例を示すブロック図である。 第２の実施の形態のシステム構成候補導出装置の処理経過の例を示すフローチャートである。 ２つのシステム構成候補の有効範囲の例を示す説明図である。 本発明の第３の実施の形態のシステム構成候補導出装置の例を示すブロック図である。 第３の実施の形態のシステム構成候補導出装置の処理経過の例を示すフローチャートである。 システム構成候補の一覧の表示画面の例を示す説明図である。 システム構成候補を記憶装置に一旦記憶させるシステム構成候補導出装置の例を示すブロック図である。 本発明のシステム構成候補導出装置を実現するコンピュータの例を示す説明図である。 性能プロファイルの例を図示した説明図である。 システム構成候補の例を示す説明図である。 有効範囲の例を示す説明図である。 管理対象となるシステムの例を示す説明図である。

符号の説明

１００ データ処理装置
１１０ 要素間相関性導出手段
１２０ 性能プロファイル手段
１３０ ルール生成手段
１３１ システム構成候補列挙手段
１３２ 有効範囲計算手段
１３３ トリガ生成手段
１３４ 操作系列生成手段
１４０ システム操作記憶手段

Claims (10)

1. 同種のソフトウェアが搭載されそのソフトウェアに従って動作するシステム構成要素の集合である層を複数含む管理対象システムの構成の候補であるシステム構成候補を導出するシステム構成候補導出装置であって、
   管理対象システムの負荷状況を示すメトリックの相関性を、管理対象システムのメトリックを計測して導出する要素間相関性導出手段と、
   システム構成要素の台数とその台数のシステム構成要素の処理量との関係を導出可能な情報である性能プロファイルと、メトリックの相関性とに基づいて、システム構成候補を導出するシステム構成候補列挙手段とを備えた
   ことを特徴とするシステム構成候補導出装置。
2. 性能プロファイルを提供する性能プロファイル手段を備えた請求項１に記載のシステム構成候補導出装置。
3. 要素間相関性導出手段は、時間経過に伴いメトリックを継続して計測し、メトリックを変数として前記変数と係数との乗算を含む式に各時刻におけるメトリックを代入して、前記係数を算出し、算出した係数の分散が閾値以下であれば前記係数に基づいてメトリックの相関性を導出する
   請求項１または請求項２に記載のシステム構成候補導出装置。
4. システム構成候補列挙手段は、基準となる一つの層におけるシステム構成要素の台数毎に、性能プロファイルに基づいて基準となる層での台数での処理量を求め、当該処理量と、メトリック間の相関性とに基づいて、他の層における処理量を算出し、他の層における前記処理量を処理可能な台数を性能プロファイルから導出することによってシステム構成候補を導出する
   請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載されたシステム構成候補導出装置。
5. システム構成候補列挙手段は、メトリックの相関性から各層の処理量比を求め、各層のシステム構成要素の数を初期値に定め、性能プロファイルから各層の処理量比を求め、性能プロファイルより求めた処理量比の各項を、メトリックの相関性から求めた処理量比の対応する各項で除算した除算結果が最も小さい項に対応する層のシステム構成要素を特定し、その層のシステム構成要素の台数を追加することを繰り返すことによってシステム構成候補を導出する
   請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載されたシステム構成候補導出装置。
6. 同種のソフトウェアが搭載されそのソフトウェアに従って動作するシステム構成要素の集合である層を複数含む管理対象システムの構成の候補であるシステム構成候補を導出するコンピュータに搭載されるシステム構成候補導出プログラムであって、
   前記コンピュータに、
   管理対象システムの負荷状況を示すメトリックの相関性を、管理対象システムのメトリックを計測して導出する要素間相関性導出処理、および
   システム構成要素の台数とその台数のシステム構成要素の処理量との関係を導出可能な情報である性能プロファイルと、メトリックの相関性とに基づいて、システム構成候補を導出するシステム構成候補列挙処理
   を実行させるためのシステム構成候補導出プログラム。
7. コンピュータに、
   要素間相関性導出処理で、時間経過に伴いメトリックを継続して計測し、メトリックを変数として前記変数と係数との乗算を含む式に各時刻におけるメトリックを代入して、前記係数を算出し、算出した係数の分散が閾値以下であれば前記係数に基づいてメトリックの相関性を導出する処理を実行させる
   請求項６に記載のシステム構成候補導出プログラム。
8. コンピュータに、
   システム構成候補列挙処理で、基準となる一つの層におけるシステム構成要素の台数毎に、性能プロファイルに基づいて基準となる層での台数での処理量を求め、当該処理量と、メトリック間の相関性とに基づいて、他の層における処理量を算出し、他の層における前記処理量を処理可能な台数を性能プロファイルから導出することによってシステム構成候補を導出する処理を実行させる
   請求項６または請求項７に記載のシステム構成候補導出プログラム。
9. コンピュータに、
   システム構成候補列挙処理で、メトリックの相関性から各層の処理量比を求め、各層のシステム構成要素の数を初期値に定め、性能プロファイルから各層の処理量比を求め、性能プロファイルより求めた処理量比の各項を、メトリックの相関性から求めた処理量比の対応する各項で除算した除算結果が最も小さい項に対応する層のシステム構成要素を特定し、その層のシステム構成要素の台数を追加することを繰り返すことによってシステム構成候補を導出する処理を実行させる
   請求項６または請求項７に記載のシステム構成候補導出プログラム。
10. 同種のソフトウェアが搭載されそのソフトウェアに従って動作するシステム構成要素の集合である層を複数含む管理対象システムの構成の候補であるシステム構成候補を導出するシステム構成候補導出方法であって、
    要素間相関性導出手段が、管理対象システムの負荷状況を示すメトリックの相関性を、管理対象システムのメトリックを計測して導出し、
    システム構成候補列挙手段が、システム構成要素の台数とその台数のシステム構成要素の処理量との関係を導出可能な情報である性能プロファイルと、メトリックの相関性とに基づいて、システム構成候補を導出する
    ことを特徴とするシステム構成候補導出方法。

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