JP2009193385A - コンピュータシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 異なる性能をもつコンピュータを有するクラスタシステムにおいても消費電力を削減できるようにすること。
【解決手段】 クラスタ管理コンピュータ１０１、Ｎ台の現用系コンピュータ１０２、Ｍ台の待機系コンピュータ１０３から成るＮ対Ｍ構成の高可用クラスタシステムにおいて、クラスタ管理コンピュータ１０１は、各コンピュータの消費電力をＣＰＵ使用率の一次関数に基づいて予測し、マイグレーション前の現用系コンピュータよりも消費電力の小さい待機系コンピュータにマイグレーションする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数のコンピュータによって構成されたコンピュータシステムにおけるコンピュータマイグレーション実行方法、コンピュータシステム、コンピュータマイグレーションを制御する管理装置、プログラムに関し、クラスタシステム等に用いて好適な発明である。

コンピュータの性能向上に伴い、特に、多数のコンピュータから構成されるデータセンタにおいて、空調や情報処理装置の消費電力の運用コストに占める比率が高まっており、コンピュータの省電力運転が求められている。
一方、従来から複数のコンピュータによって構成されたコンピュータシステム、例えば、クラスタシステムが開発されている（特許文献１〜３参照）。

これまで、省電力運転として、省電力モード運転や、性能が同じ複数のコンピュータから構成されるクラスタシステムにおいて、負荷が少ない場合、縮退運転（コンピュータの負荷を一部のコンピュータに片寄せする）により、不要なコンピュータの電源を落とす方法が実現されている。
しかし、性能が異なる複数のコンピュータからなるクラスタシステムにおいて、各コンピュータの電力効率を考慮した負荷の適切な配置による省電力は、実現されていない。また、異なる性能をもつ２つのコンピュータ間のマイグレーション前後において、各コンピュータのＣＰＵ使用率の予測は行われてきたが、消費電力の予測は行われていない。

特開平９−９１２５４号公報 特開２００５−２６７６３５号公報 特開２００７−３１０７９１号公報

本発明は、異なる性能をもつコンピュータを有するクラスタシステムにおいても消費電力を削減できるようにすることを課題としている。

本発明は、複数のコンピュータ間でマイグレーションを行うようにしたコンピュータマイグレーション実行方法において、コンピュータの消費電力をＣＰＵ使用率に基づいて予測し、マイグレーション前のコンピュータよりも消費電力の小さいコンピュータにマイグレーションすることを特徴とするコンピュータマイグレーション実行方法が提供される。
コンピュータの消費電力をＣＰＵ使用率に基づいて予測し、マイグレーション前のコンピュータよりも消費電力の小さいコンピュータにマイグレーションする。

ここで、コンピュータの消費電力特性をＣＰＵ使用率の一次関数によって予測し、前記予測に基づいてマイグレーションするように構成してもよい。
また、前記一次関数は下記式によって表されるように構成してもよい。
ＫＭｃ＝（ＰＭｃ（Ｕｈｉｇｈ）−ＰＭｃ（Ｕｌｏｗ））／（Ｕｈｉｇｈ−Ｕｌｏｗ ）
ＰＭｃ（０）＝ＰＭｃ（Ｕｌｏｗ）−ＫＭｃ＊Ｕｌｏｗ
但し、ＫＭｃはコンピュータＭｃの消費電力特性、ＰＭｃ（０）はコンピュータＭｃの消費電力初期値、ＵｈｉｇｈはＣＰＵ使用率の稼動目標上限値、ＵｌｏｗはＣＰＵ使用率の稼動目標下限値、ＰＭｃ（Ｕｈｉｇｈ）はＣＰＵ使用率が稼動目標上限値Ｕｈｉｇｈのときの消費電力、ＰＭｃ（Ｕｌｏｗ）はＣＰＵ使用率が稼動目標下限値Ｕｌｏｗのときの消費電力である。

また、マイグレーション前後のＣＰＵ使用率が稼働目標値内におさまる場合のみマイグレーションを実行するように構成してもよい。
また、性能の異なる２つのコンピュータ間でマイグレーションする場合に、マイグレーション後のコンピュータの消費電力をマイグレーション前のコンピュータのＣＰＵ使用率の一次関数で予測するように構成してもよい。

また、前記一次関数の定数は、マイグレーション後のコンピュータの消費電力特性と、マイグレーション前後のコンピュータの基準性能比から求めるように構成してもよい。
また、消費電力が最も小さくなるようにマイグレーションするように構成してもよい。
また、マイグレーション中に障害が発生した場合には、マイグレーション前後のコンピュータの性能比が最も１に近いコンピュータにマイグレーションするように構成してもよい。
また、複数の現用系コンピュータと複数の予備系コンピュータとの間でマイグレーションを行うように構成してもよい。

また、本発明によれば、複数のコンピュータ間でマイグレーションを行うようにしたコンピュータシステムにおいて、コンピュータのＣＰＵ使用率を記憶するＣＰＵ使用率データ記憶手段と、前記ＣＰＵ使用率データ記憶手段に記憶したＣＰＵ使用率に基づいてコンピュータの消費電力を予測し、マイグレーション前のコンピュータよりも消費電力の小さいコンピュータにマイグレーションするようにコンピュータを制御する制御手段とを備えて成ることを特徴とするコンピュータシステムが提供される。
制御手段は、ＣＰＵ使用率データ記憶手段に記憶したＣＰＵ使用率に基づいてコンピュータの消費電力を予測し、マイグレーション前のコンピュータよりも消費電力の小さいコンピュータにマイグレーションするようにコンピュータを制御する。

ここで、前記制御手段は、コンピュータの消費電力特性を前記ＣＰＵ使用率データ記憶手段に記憶したＣＰＵ使用率の一次関数によって予測し、前記予測に基づいてマイグレーションするように構成してもよい。
また、前記一次関数は下記式によって表されるように構成してもよい。
ＫＭｃ＝（ＰＭｃ（Ｕｈｉｇｈ）−ＰＭｃ（Ｕｌｏｗ））／（Ｕｈｉｇｈ−Ｕｌｏｗ ）
ＰＭｃ（０）＝ＰＭｃ（Ｕｌｏｗ）−ＫＭｃ＊Ｕｌｏｗ
但し、ＫＭｃはコンピュータＭｃの消費電力特性、ＰＭｃ（０）はコンピュータＭｃの消費電力初期値、ＵｈｉｇｈはＣＰＵ使用率の稼動目標上限値、ＵｌｏｗはＣＰＵ使用率の稼動目標下限値、ＰＭｃ（Ｕｈｉｇｈ）はＣＰＵ使用率が稼動目標上限値Ｕｈｉｇｈのときの消費電力、ＰＭｃ（Ｕｌｏｗ）はＣＰＵ使用率が稼動目標下限値Ｕｌｏｗのときの消費電力である。

また、前記制御手段は、マイグレーション前後のＣＰＵ使用率が稼働目標値内におさまる場合のみマイグレーションするように制御するように構成してもよい。
また、前記制御手段は、性能の異なる２つのコンピュータ間のマイグレーションを制御する場合に、マイグレーション後のコンピュータの消費電力をマイグレーション前のコンピュータのＣＰＵ使用率の一次関数で予測するように構成してもよい。

また、前記制御手段は、前記一次関数の定数を、マイグレーション後のコンピュータの消費電力特性と、マイグレーション前後のコンピュータの基準性能比から求めるように構成してもよい。
また、前記制御手段は、消費電力が最も小さくなるようにマイグレーションするよう制御するように構成してもよい。
また、前記制御手段は、マイグレーション中に障害が発生した場合には、マイグレーション前後のコンピュータの性能比が最も１に近いコンピュータにマイグレーションするように制御するよう構成してもよい。
また、前記制御手段は、複数の現用系コンピュータと複数の予備系コンピュータとの間でマイグレーションを行うように構成してもよい。

また、本発明によれば、複数のコンピュータ間でのマイグレーションを制御する管理装置において、コンピュータのＣＰＵ使用率を記憶するＣＰＵ使用率データ記憶手段と、前記ＣＰＵ使用率データ記憶手段に記憶したＣＰＵ使用率に基づいてコンピュータの消費電力を予測し、マイグレーション前のコンピュータよりも消費電力の小さいコンピュータにマイグレーションするようにコンピュータを制御する制御手段とを備えて成ることを特徴とする管理装置が提供される。
制御手段は、ＣＰＵ使用率データ記憶手段に記憶したＣＰＵ使用率に基づいてコンピュータの消費電力を予測し、マイグレーション前のコンピュータよりも消費電力の小さいコンピュータにマイグレーションするようにコンピュータを制御する。

ここで、前記制御手段は、コンピュータの消費電力特性を前記ＣＰＵ使用率データ記憶手段に記憶したＣＰＵ使用率の一次関数によって予測し、前記予測に基づいてマイグレーションするように制御するよう構成してもよい。
また、前記一次関数は下記式によって表されるように構成してもよい。
ＫＭｃ＝（ＰＭｃ（Ｕｈｉｇｈ）−ＰＭｃ（Ｕｌｏｗ））／（Ｕｈｉｇｈ−Ｕｌｏｗ ）
ＰＭｃ（０）＝ＰＭｃ（Ｕｌｏｗ）−ＫＭｃ＊Ｕｌｏｗ
但し、ＫＭｃはコンピュータＭｃの消費電力特性、ＰＭｃ（０）はコンピュータＭｃの消費電力初期値、ＵｈｉｇｈはＣＰＵ使用率の稼動目標上限値、ＵｌｏｗはＣＰＵ使用率の稼動目標下限値、ＰＭｃ（Ｕｈｉｇｈ）はＣＰＵ使用率が稼動目標上限値Ｕｈｉｇｈのときの消費電力、ＰＭｃ（Ｕｌｏｗ）はＣＰＵ使用率が稼動目標下限値Ｕｌｏｗのときの消費電力である。

また、前記制御手段は、マイグレーション前後のＣＰＵ使用率が稼働目標値内におさまる場合のみマイグレーションするように制御するよう構成してもよい。
また、前記制御手段は、性能の異なる２つのコンピュータ間のマイグレーションを制御する場合に、マイグレーション後のコンピュータの消費電力をマイグレーション前のコンピュータのＣＰＵ使用率の一次関数で予測するように構成してもよい。

また、前記制御手段は、前記一次関数の定数を、マイグレーション後のコンピュータの消費電力特性と、マイグレーション前後のコンピュータの基準性能比から求めるように構成してもよい。
また、前記制御手段は、消費電力が最も小さくなるようにマイグレーションするよう制御するように構成してもよい。
また、前記制御手段は、マイグレーション中に障害が発生した場合には、マイグレーション前後のコンピュータの性能比が最も１に近いコンピュータにマイグレーションするように制御するよう構成してもよい。
また、前記制御手段は、複数の現用系コンピュータと複数の予備系コンピュータとの間でマイグレーションを行うように構成してもよい。

また、本発明によれば、コンピュータを、ＣＰＵ使用率データ記憶手段に記憶したコンピュータのＣＰＵ使用率に基づいてコンピュータの消費電力を予測し、マイグレーション前のコンピュータよりも消費電力の小さいコンピュータにマイグレーションするようにコンピュータを制御する制御手段として機能させることを特徴とするプログラムが提供される。
コンピュータは、プログラムを実行することにより、ＣＰＵ使用率データ記憶手段に記憶したコンピュータのＣＰＵ使用率に基づいてコンピュータの消費電力を予測し、マイグレーション前のコンピュータよりも消費電力の小さいコンピュータにマイグレーションするようにコンピュータを制御する制御手段として機能する。

ここで、コンピュータを、前記制御手段が、コンピュータの消費電力特性を前記ＣＰＵ使用率データ記憶手段に記憶したＣＰＵ使用率の一次関数によって予測し、前記予測に基づいてマイグレーションするように制御するよう機能させるようプロ部ラムを構成してもよい。

また、コンピュータを、前記一次関数が下記式によって表されるように機能させるようプログラムを構成してもよい。
ＫＭｃ＝（ＰＭｃ（Ｕｈｉｇｈ）−ＰＭｃ（Ｕｌｏｗ））／（Ｕｈｉｇｈ−Ｕｌｏｗ ）
ＰＭｃ（０）＝ＰＭｃ（Ｕｌｏｗ）−ＫＭｃ＊Ｕｌｏｗ
但し、ＫＭｃはコンピュータＭｃの消費電力特性、ＰＭｃ（０）はコンピュータＭｃの消費電力初期値、ＵｈｉｇｈはＣＰＵ使用率の稼動目標上限値、ＵｌｏｗはＣＰＵ使用率の稼動目標下限値、ＰＭｃ（Ｕｈｉｇｈ）はＣＰＵ使用率が稼動目標上限値Ｕｈｉｇｈのときの消費電力、ＰＭｃ（Ｕｌｏｗ）はＣＰＵ使用率が稼動目標下限値Ｕｌｏｗのときの消費電力である。

また、コンピュータを、前記制御手段が、マイグレーション前後のＣＰＵ使用率が稼働目標値内におさまる場合のみマイグレーションするように制御するよう機能させるようプログラムを構成してもよい。
また、コンピュータを、前記制御手段が、性能の異なる２つのコンピュータ間のマイグレーションを制御する場合に、マイグレーション後のコンピュータの消費電力をマイグレーション前のコンピュータのＣＰＵ使用率の一次関数で予測するよう機能させるようプログラムを構成してもよい。

また、コンピュータを、前記制御手段が、前記一次関数の定数を、マイグレーション後のコンピュータの消費電力特性と、マイグレーション前後のコンピュータの基準性能比から求めるよう機能させるようプログラムを構成してもよい。
また、コンピュータを、前記制御手段が、消費電力が最も小さくなるようにマイグレーションするよう制御するよう機能させるようプログラムを構成してもよい。
また、コンピュータを、前記制御手段が、マイグレーション中に障害が発生した場合には、マイグレーション前後のコンピュータの性能比が最も１に近いコンピュータにマイグレーションするように制御するよう機能させるようプログラムを構成してもよい。
また、コンピュータを、前記制御手段が、複数の現用系コンピュータと複数の予備系コンピュータとの間でマイグレーションを行うように制御するよう機能させるようプログラムを構成してもよい。

本発明によれば、異なる性能をもつコンピュータを有するクラスタシステムにおいても消費電力を削減することが可能である。

以下、本発明の実施の形態に係るコンピュータマイグレーション実行方法、コンピュータシステム、コンピュータマイグレーション制御用の管理装置及びマイグレーション制御用プログラムについて説明する。
先ず、本実施の形態の概要を説明すると、異なる性能をもつ２つのコンピュータ間で、マイグレーションした時、マイグレーション元のコンピュータのＣＰＵ使用率から、マイグレーション後のコンピュータの消費電力を予測することができる。これを用いて、現用系と待機系がＮ対Ｍで構成される高可用クラスタシステムにおいて、消費電力効率が悪い現用系のコンピュータから、消費効率が良い待機系のコンピュータにマイグレーションすることで、クラスタシステムとして、消費電力の削減を実現するようにしている。

即ち、コンピュータの消費電力は、ＣＰＵ使用率にほぼ比例するため、クラスタを構成する各コンピュータに対して、”消費電力特性”を実測値に基づき決定する。また、２つのコンピュータのＣＰＵ使用率は、ほぼ比例するため、クラスタを構成する任意の２つのコンピュータの組み合わせに対して、“基準性能比”を実測値に基づき決定する。

これら２つの初期値と現用系コンピュータのＣＰＵ使用率から、現用系コンピュータと待機系コンピュータの任意の組み合わせに対して、現用系から待機系コンピュータにマイグレーションを実行した後の消費電力が予測できる。任意の現用系コンピュータと待機系コンピュータの組み合わせに対して、マイグレーション実行前後の消費電力の差を比較して、差が一番大きいものに対して、マイグレーションを実行することで、クラスタシステムの消費電力を削減することができる。
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態に使用するコンピュータシステムのブロック図で、高可用クラスタシステムの例である。
図１において、クラスタシステムは、Ｎ台の現用系コンピュータ１０２、Ｍ台の待機系コンピュータ１０３、一台のクラスタ管理コンピュータ１０１から成るＮ対Ｍ構成の高可用クラスタシステムである。
クラスタ管理コンピュータ１０１は、障害発生時および消費電力削減のために、現用系コンピュータ１０２、待機系コンピュータを制御して、マイグレーションを実行する。

クラスタ管理コンピュータ１０は、マイグレーションを実行するコンピュータの組み合わせを決めるために、記憶部１１０内に、消費電力特性記憶域１０４、基準性能比記憶域１０５、現用系ＣＰＵ使用率データ一次記憶域１０６、現用系待機系消費電力差記憶域１０７、現用系待機系基準性能比記憶域１０８を有すると共に、後述する各種の処理を行う中央処理装置（ＣＰＵ）１０９を有している。また、記憶部１１０にはＣＰＵ１０９が実行するプログラムが記憶されている。
ここで、クラスタ管理コンピュータ１０１は管理装置を構成し、ＣＰＵ１０９は制御手段を構成し又、記憶部１１０は記憶手段を構成している。

図２は、消費電力特性記憶域１０４の記憶内容を示す図で、各コンピュータの消費電力が記憶されている。例えば、ＫＭａｎ、ＰＭａｎ（０）はコンピュータＭａｎの消費電力特性、ＫＭｂｍ、ＰＭｂｍ（０）はコンピュータＭｂｍの消費電力特性である。尚、消費電力特性については後述する。
図３は、基準性能比記憶域１０５の記憶内容を示す図で、コンピュータの基準性能比が記憶されている。例えば、Ｐｅｒｆ（Ｍａ１，Ｍａ２）はコンピュータＭａ１、Ｍａ２の基準性能比である。基準性能比については後述する。

図４は、現用系ＣＰＵ使用率データ一時記憶域１０６の記憶内容を示す図で、現用系コンピュータのＣＰＵ使用率が記憶されている。例えば、ＵＭａｎ（ｓ）はコンピュータＭａｎのＣＰＵ使用率を、ポーリング間隔ｔ毎に、Ｓ回目に取得した値を示している。
図５は、現用系待機系基準性能比記憶域１０７の記憶内容を示す図で、現用系待機系基準性能比は、１の基準性能比の差の絶対値を表している。

図６は、現用系待機系消費電力差記憶域１０８の記憶内容を示す図で、現用系コンピュータと待機系コンピュータの消費電力の差が記憶されている。例えば、ＰＭａｎ（ＵＭａｎ）はコンピュータＭａｎの平均ＣＰＵ使用率がＵＭａｎのときの平均消費電力を示している。

図７は、各コンピュータの消費電力特性を決定する場合の特性図である。消費電力特性を一次関数によって推定するようにしている。
まず、クラスタシステムにおけるコンピュータの稼動目標値をＣＰＵ使用率を用いて、上限値Ｕｈｉｇｈ、下限値Ｕｌｏｗを定める。また、クラスタシステムで動作させるアプリケーション特性にあった負荷ツールＡＰを用意する。

クラスタシステム内の各コンピュータＭｃに対して、負荷ツールＡＰを使用して、稼動目標上限値Ｕｈｉｇｈと下限値Ｕｌｏｗにおける消費電力を測定する。このときの消費電力をＰＭｃ（Ｕｈｉｇｈ）とＰＭｃ（Ｕｌｏｗ）とする。コンピュータＭｃの消費電力特性（ＫＭｃ，ＰＭｃ（０））を、以下のように定義する。
ＫＭｃ＝（ＰＭｃ（Ｕｈｉｇｈ）−ＰＭｃ（Ｕｌｏｗ））／（Ｕｈｉｇｈ−Ｕｌｏｗ ）
ＰＭｃ（０）＝ＰＭｃ（Ｕｌｏｗ）−ＫＭｃ＊Ｕｌｏｗ

消費電力は、コンピュータが内蔵する電力測定器、または、コンピュータの外部で電力測定器を用いて測定する。
ＣＰＵ使用率Ｕｘ時のコンピュータＭｃの消費電力ＰＭｃ（Ｕｘ）は、ＰＭｃ（Ｕｘ）＝ＫＭａ＊Ｕｘ＋ＰＭｃ（０）となる。

図８は、コンピュータ間の基準性能比を決定する場合の特性図である。
クラスタシステムにおいて、任意の２つのコンピュータ（Ｍａ，Ｍｂ）の組み合わせに対して、負荷ツールＡＰを用いて基準負荷ＷをかけたときのＣＰＵ使用率をそれぞれＵＭａ（Ｗ）とＵＭｂ（Ｗ）とする。コンピュータＭａとＭｂの基準性能比Ｐｅｒｆ（Ｍａ，Ｍｂ）を、以下のように定義する。基準性能比は、負荷ツールＡＰを用いて基準負荷ＷをかけたときのＣＰＵ使用率の比である。
Ｐｅｒｆ（Ｍａ，Ｍｂ）＝１／ＵＭａ（Ｗ）／１／ＵＭｂ（Ｗ）

図９及び図１０は、本発明の実施の形態における処理を示すフローチャートであり、主として、クラスタ管理コンピュータ１０１のＣＰＵ１０９が記憶部１１０に記憶されたプログラムを実行することによって行う処理を示している。
以下、図１から図１０を用いて、本実施の形態の動作を詳細に説明する。
本実施の形態において、マイグレーションを実行するのは、消費電力を削減する場合（図９）と、障害が発生した場合（図１０）の２種類がある。まず、図９に沿って、消費電力を削減する場合に行うマイグレーションついて説明する。

図９について、図１の高可用クラスタシステムにおいて、各現用系コンピュータ１０２のＣＰＵ使用率を、クラスタ管理コンピュータ１０１からポーリング間隔ｔで定期的に取得して、現用系ＣＰＵ使用率データ一次記憶域１０６に保存する（ステップＳ９０１）。
所定の計測時間Ｔ（＝ｔ＊ｓ ｓ：ポーリング回数）が経過すると（ステップＳ９０２）、消費電力特性記憶域１０４、基準性能比記憶域１０５、現用系ＣＰＵ使用率データ一次記憶域１０６のデータから、現用系待機系消費電力差記憶域１０７のデータを次式の計算により求める（ステップＳ９０３）。

現用系コンピュータＭａｉと待機系コンピュータＭｂｊの組み合わせに対応する値（ＵＭａｉ，ＵＭｂｊ，ＰＭａｉ（ＵＭａｉ）−ＰＭｂｊ（ＵＭｂｊ））は、以下のように求められる。
ＵＭａ１＝（ＵＭａ１（１）＋・・・＋ＵＭａ１（ｓ））／ｓ＊ｔ
ＵＭｂ１＝Ｐｅｒｆ（Ｍａ１，Ｍｂ１）＊ＵＭａ１
ＰＭａ１（ＵＭａ１）＝ＫＭａ１＊ＵＭａ１＋ＰＭａ１（０）
ＰＭｂ１（ＵＭｂ１）＝ＫＭｂ１＊ＵＭｂ１＋ＰＭｂ１（０）
＝ＫＭｂ１＊Ｐｅｒｆ（Ｍａ１，Ｍｂ１）＊ＵＭａ１＋ＰＭｂ１（０）

ここで、
ＵＭａｉ：現用系コンピュータＭａｉの平均ＣＰＵ使用率
ＵＭｂｊ：待機系コンピュータＭｂｊの予測ＣＰＵ使用率
ＰＭａｉ（ＵＭａｉ）：現用系コンピュータＭａｉの平均消費電力
ＰＭｂｊ（ＵＭｂｊ）：待機系コンピュータＭｂｊの予測消費電力
である。

次に、このようにして作成された現用系待機系消費電力差記憶域１０７の現用系待機系消費電力差データを用いて、どの現用系コンピュータをどの待機系コンピュータにマイグレーションしたときに消費電力の削減が大きいかを求める。それには、ＰＭａｉ（ＵＭａｉ）−ＰＭｂｊ（ＵＭｂｊ）が最大の組み合わせを選択すればよい。ただし、消費電力特性および基準性能比は、ＣＰＵ使用率が稼動目標外にあるときは、誤差が大きいため、選択肢からはずす（ステップＳ９０４、Ｓ９０５）。

選択された現用系と待機系コンピュータの組み合わせに対して、マイグレーションを実行する。実行後に、新しい現用系コンピュータの構成に従って、現用系待機系基準性能比記憶域を更新する（ステップＳ９０６）。条件にあう組み合わせがない場合は、マイグレーションをおこなわない。
以上のようにして、消費電力を削減する場合のマイグレーション処理が行われる。

次に、本実施の形態において、障害が発生した場合に行うマイグレーションについて、説明する。
図１０について、障害が発生するのは、前記計測時間中かマイグレーション中のどちらかである。障害が発生した現用系コンピュータをＭａｘとする（ステップＳ１０１）。
計測時間中にコンピュータＭａｘに障害が発生した場合（ステップＳ１０２）、現用系コンピュータと待機系コンピュータの性能の差が最も小さいもの、換言すれば、基準性能比が最も１に近い組み合わせを選択する（ステップＳ１０３）。

すなわち、｜１−Ｐｅｒｆ（Ｍａｘ，Ｍｂｊ）｜が最も小さいものが求めるものであり、その組み合わせについて、マイグレーションを実行する（ステップＳ１０４）。
実行後に、新しい現用系コンピュータの構成に従って、現用系待機系基準性能比記憶域１０８に記憶したデータを更新する（ステップＳ１０５）。

一方、マイグレーション中に障害が発生した場合は（ステップＳ１０２、Ｓ１０６）、現用系コンピュータと待機系コンピュータの性能比が最も小さい組み合わせを選択する。ただし、マイグレーション中のものを除く（ステップＳ１０７）。
選択された組み合わせについて、マイグレーションを実行する（ステップＳ１０４）。実行後に、新しい現用系コンピュータの構成に従って、現用系待機系基準性能比記憶域１０８を更新する（ステップＳ１０５）。

以上のように本実施の形態によれば、クラスタ管理コンピュータ１０１、Ｎ台の現用系コンピュータ１０２、Ｍ台の待機系コンピュータ１０３から成るＮ対Ｍ構成の高可用クラスタシステムにおいて、クラスタ管理コンピュータ１０１は、各コンピュータの消費電力をＣＰＵ使用率（例えば一次関数）に基づいて予測し、マイグレーション前の現用系コンピュータよりも消費電力の小さい待機系コンピュータにマイグレーションするようにしている。

したがって、本実施に形態に係るコンピュータマイグレーション実行方法、コンピュータシステムによれば、異なる性能をもつコンピュータを有するクラスタシステムにおいても消費電力を削減することが可能である。
また、異なる２つのサーバ間でマイグレーションを行った場合の消費電力の変動を予測できる。これにより、電力効率が悪いコンピュータから電力効率がよいコンピュータにマイグレーションすることにより、クラスタシステムとして、省電力を実現できる。

また、電力測定装置を内蔵しないコンピュータに対して、消費電力を予測できることである。尚、コンピュータの外部で測定する電力測定装置を、初期値となる消費電力特性を決めるときにのみ使用すれば十分である。
また、本実施の形態に係る管理装置によれば、前記コンピュータマイグレーション実行方法やコンピュータシステムを構築するに好適である。
また、本実施の形態に係るプログラムによれば、コンピュータを用いて前記管理装置を構築することが可能になる。

前記実施の形態は種々の変更が可能である。
例えば、コンピュータＭａからＭｂにマイグレーションする場合、マイグレーション前後の消費電力ＰＭａ（ＵＭａ）とＰＭｂ（ＵＭｂ）を比べる際に、マイグレーション前の消費電力として、ＰＭａ（ＵＭａ）の代わりに実測値を用いるように構成してもよい。
また、マイグレーション前後のＣＰＵ使用率が稼動目標値におさまる場合のみマイグレーションを実行するのではなく、稼動目標下限値以下に場合にもマイグレーションを実行するようにするように構成してもよい。この場合、消費電力特性および基準性能比は、稼動目標外において、誤差が大きくなるが、上限値以上の場合に比べて、下限値以下の場合の誤差は小さい。

また、Ｎ対Ｍ構成の高可用クラスタシステムに限らず、複数のコンピュータ群において、任意の２つのコンピュータの組み合わせについて、置換前後の消費電力を比較することにより、消費電力の削減を行うことが可能である。また、障害発生時のコンピュータ置き換えが可能である。

コンピュータクラスタシステムのみならず、複数のコンピュータ群において、置き換えを行うようにしたコンピュータシステムやその管理装置に適用可能である。

本発明の実施の形態に使用するコンピュータシステムのブロック図である。 本発明の実施の形態に使用する記憶部の記憶内容を示す図である。 本発明の実施の形態に使用する記憶部の記憶内容を示す図である。 本発明の実施の形態に使用する記憶部の記憶内容を示す図である。 本発明の実施の形態に使用する記憶部の記憶内容を示す図である。 本発明の実施の形態に使用する記憶部の記憶内容を示す図である。 本発明の実施の形態に使用する特性図である。 本発明の実施の形態に使用する特性図である。 本発明の実施の形態のフローチャートである。 本発明の実施の形態のフローチャートである。

符号の説明

１０１・・・クラスタ管理コンピュータ
１０２・・・現用系コンピュータ
１０３・・・待機系コンピュータ
１０４・・・消費電力特性記憶域
１０５・・・基準性能比記憶域
１０６・・・現用系ＣＰＵ使用率データ一次記憶域
１０７・・・現用系待機系消費電力差記憶域
１０８・・・現用系待機系基準性能比記憶域
１０９・・・ＣＰＵ
１１０・・・記憶部

Claims (36)

1. 複数のコンピュータ間でマイグレーションを行うコンピュータマイグレーション実行方法において、
   コンピュータの消費電力をＣＰＵ使用率に基づいて予測し、マイグレーション前のコンピュータよりも消費電力の小さいコンピュータにマイグレーションすることを特徴とするコンピュータマイグレーション実行方法。
2. コンピュータの消費電力特性をＣＰＵ使用率の一次関数によって予測し、前記予測に基づいてマイグレーションすることを特徴とする請求項１記載のコンピュータマイグレーション実行方法。
3. 前記一次関数は下記式によって表されることを特徴とする請求項２記載のコンピュータマイグレーション実行方法。
   ＫＭｃ＝（ＰＭｃ（Ｕｈｉｇｈ）−ＰＭｃ（Ｕｌｏｗ））／（Ｕｈｉｇｈ−Ｕｌｏｗ ）
   ＰＭｃ（０）＝ＰＭｃ（Ｕｌｏｗ）−ＫＭｃ＊Ｕｌｏｗ
   但し、ＫＭｃはコンピュータＭｃの消費電力特性、ＰＭｃ（０）はコンピュータＭｃの消費電力初期値、ＵｈｉｇｈはＣＰＵ使用率の稼動目標上限値、ＵｌｏｗはＣＰＵ使用率の稼動目標下限値、ＰＭｃ（Ｕｈｉｇｈ）はＣＰＵ使用率が稼動目標上限値Ｕｈｉｇｈのときの消費電力、ＰＭｃ（Ｕｌｏｗ）はＣＰＵ使用率が稼動目標下限値Ｕｌｏｗのときの消費電力である。
4. マイグレーション前後のＣＰＵ使用率が稼働目標値内におさまる場合のみマイグレーションを実行することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載のコンピュータマイグレーション実行方法。
5. 性能の異なる２つのコンピュータ間でマイグレーションする場合に、マイグレーション後のコンピュータの消費電力をマイグレーション前のコンピュータのＣＰＵ使用率の一次関数で予測することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載のコンピュータマイグレーション実行方法。
6. 前記一次関数の定数は、マイグレーション後のコンピュータの消費電力特性と、マイグレーション前後のコンピュータの基準性能比から求めることを特徴とする請求項５記載のコンピュータマイグレーション実行方法。
7. 消費電力が最も小さくなるようにマイグレーションすることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一に記載のコンピュータマイグレーション実行方法。
8. マイグレーション中に障害が発生した場合には、マイグレーション前後のコンピュータの性能比が最も１に近いコンピュータにマイグレーションすることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一に記載のコンピュータマイグレーション実行方法。
9. 複数の現用系コンピュータと複数の予備系コンピュータとの間でマイグレーションを行うことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一に記載のコンピュータマイグレーション実行方法。
10. 複数のコンピュータ間でマイグレーションするようにしたコンピュータシステムにおいて、
    コンピュータのＣＰＵ使用率を記憶するＣＰＵ使用率データ記憶手段と、前記ＣＰＵ使用率データ記憶手段に記憶したＣＰＵ使用率に基づいてコンピュータの消費電力を予測し、マイグレーション前のコンピュータよりも消費電力の小さいコンピュータにマイグレーションするようにコンピュータを制御する制御手段とを備えて成ることを特徴とするコンピュータシステム。
11. 前記制御手段は、コンピュータの消費電力特性を前記ＣＰＵ使用率データ記憶手段に記憶したＣＰＵ使用率の一次関数によって予測し、前記予測に基づいてマイグレーションすることを特徴とする請求項１０記載のコンピュータシステム。
12. 前記一次関数は下記式によって表されることを特徴とする請求項１１記載のコンピュータシステム。
    ＫＭｃ＝（ＰＭｃ（Ｕｈｉｇｈ）−ＰＭｃ（Ｕｌｏｗ））／（Ｕｈｉｇｈ−Ｕｌｏｗ ）
    ＰＭｃ（０）＝ＰＭｃ（Ｕｌｏｗ）−ＫＭｃ＊Ｕｌｏｗ
    但し、ＫＭｃはコンピュータＭｃの消費電力特性、ＰＭｃ（０）はコンピュータＭｃの消費電力初期値、ＵｈｉｇｈはＣＰＵ使用率の稼動目標上限値、ＵｌｏｗはＣＰＵ使用率の稼動目標下限値、ＰＭｃ（Ｕｈｉｇｈ）はＣＰＵ使用率が稼動目標上限値Ｕｈｉｇｈのときの消費電力、ＰＭｃ（Ｕｌｏｗ）はＣＰＵ使用率が稼動目標下限値Ｕｌｏｗのときの消費電力である。
13. 前記制御手段は、マイグレーション前後のＣＰＵ使用率が稼働目標値内におさまる場合のみマイグレーションするように制御することを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか一に記載のコンピュータシステム。
14. 前記制御手段は、性能の異なる２つのコンピュータ間のマイグレーションを制御する場合に、マイグレーション後のコンピュータの消費電力をマイグレーション前のコンピュータのＣＰＵ使用率の一次関数で予測することを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれか一に記載のコンピュータシステム。
15. 前記制御手段は、前記一次関数の定数を、マイグレーション後のコンピュータの消費電力特性と、マイグレーション前後のコンピュータの基準性能比から求めることを特徴とする請求項１４記載のコンピュータシステム。
16. 前記制御手段は、消費電力が最も小さくなるようにマイグレーションするよう制御することを特徴とする請求項１０乃至１５のいずれか一に記載のコンピュータシステム。
17. 前記制御手段は、マイグレーション中に障害が発生した場合には、マイグレーション前後のコンピュータの性能比が最も１に近いコンピュータにマイグレーションするように制御することを特徴とする請求項１０乃至１６のいずれか一に記載のコンピュータシステム。
18. 複数の現用系コンピュータと複数の予備系コンピュータとの間でマイグレーションを行うことを特徴とする請求項１０乃至１７のいずれか一に記載のコンピュータシステム。
19. 複数のコンピュータ間のマイグレーションを制御する管理装置において、
    コンピュータのＣＰＵ使用率を記憶するＣＰＵ使用率データ記憶手段と、前記ＣＰＵ使用率データ記憶手段に記憶したＣＰＵ使用率に基づいてコンピュータの消費電力を予測し、マイグレーション前のコンピュータよりも消費電力の小さいコンピュータにマイグレーションするようにコンピュータを制御する制御手段とを備えて成ることを特徴とする管理装置。
20. 前記制御手段は、コンピュータの消費電力特性を前記ＣＰＵ使用率データ記憶手段に記憶したＣＰＵ使用率の一次関数によって予測し、前記予測に基づいてマイグレーションするように制御することを特徴とする請求項１９記載の管理装置。
21. 前記一次関数は下記式によって表されることを特徴とする請求項２０記載の管理装置。
    ＫＭｃ＝（ＰＭｃ（Ｕｈｉｇｈ）−ＰＭｃ（Ｕｌｏｗ））／（Ｕｈｉｇｈ−Ｕｌｏｗ ）
    ＰＭｃ（０）＝ＰＭｃ（Ｕｌｏｗ）−ＫＭｃ＊Ｕｌｏｗ
    但し、ＫＭｃはコンピュータＭｃの消費電力特性、ＰＭｃ（０）はコンピュータＭｃの消費電力初期値、ＵｈｉｇｈはＣＰＵ使用率の稼動目標上限値、ＵｌｏｗはＣＰＵ使用率の稼動目標下限値、ＰＭｃ（Ｕｈｉｇｈ）はＣＰＵ使用率が稼動目標上限値Ｕｈｉｇｈのときの消費電力、ＰＭｃ（Ｕｌｏｗ）はＣＰＵ使用率が稼動目標下限値Ｕｌｏｗのときの消費電力である。
22. 前記制御手段は、マイグレーション前後のＣＰＵ使用率が稼働目標値内におさまる場合のみマイグレーションするように制御することを特徴とする請求項１９乃至２１のいずれか一に記載の管理装置。
23. 前記制御手段は、性能の異なる２つのコンピュータ間のマイグレーションを制御する場合に、マイグレーション後のコンピュータの消費電力をマイグレーション前のコンピュータのＣＰＵ使用率の一次関数で予測することを特徴とする請求項１９乃至２２のいずれか一に記載の管理装置。
24. 前記制御手段は、前記一次関数の定数を、マイグレーション後のコンピュータの消費電力特性と、マイグレーション前後のコンピュータの基準性能比から求めることを特徴とする請求項２３記載の管理装置。
25. 前記制御手段は、消費電力が最も小さくなるようにマイグレーションするよう制御することを特徴とする請求項１９乃至２４のいずれか一に記載の管理装置。
26. 前記制御手段は、マイグレーション中に障害が発生した場合には、マイグレーション前後のコンピュータの性能比が最も１に近いコンピュータにマイグレーションするように制御することを特徴とする請求項１９乃至２５のいずれか一に記載の管理装置。
27. 前記制御手段は、複数の現用系コンピュータと複数の予備系コンピュータとの間のマイグレーションを制御することを特徴とする請求項１９乃至２６のいずれか一に記載の管理装置。
28. コンピュータを、
    ＣＰＵ使用率データ記憶手段に記憶したコンピュータのＣＰＵ使用率に基づいてコンピュータの消費電力を予測し、マイグレーション前のコンピュータよりも消費電力の小さいコンピュータにマイグレーションするようにコンピュータを制御する制御手段として機能させることを特徴とするプログラム。
29. コンピュータを、
    前記制御手段が、コンピュータの消費電力特性を前記ＣＰＵ使用率データ記憶手段に記憶したＣＰＵ使用率の一次関数によって予測し、前記予測に基づいてマイグレーションするように制御するよう機能させることを特徴とする請求項２８記載のプログラム。
30. コンピュータを、
    前記一次関数が下記式によって表されるように機能させることを特徴とする請求項２９記載のプログラム。
    ＫＭｃ＝（ＰＭｃ（Ｕｈｉｇｈ）−ＰＭｃ（Ｕｌｏｗ））／（Ｕｈｉｇｈ−Ｕｌｏｗ ）
    ＰＭｃ（０）＝ＰＭｃ（Ｕｌｏｗ）−ＫＭｃ＊Ｕｌｏｗ
    但し、ＫＭｃはコンピュータＭｃの消費電力特性、ＰＭｃ（０）はコンピュータＭｃの消費電力初期値、ＵｈｉｇｈはＣＰＵ使用率の稼動目標上限値、ＵｌｏｗはＣＰＵ使用率の稼動目標下限値、ＰＭｃ（Ｕｈｉｇｈ）はＣＰＵ使用率が稼動目標上限値Ｕｈｉｇｈのときの消費電力、ＰＭｃ（Ｕｌｏｗ）はＣＰＵ使用率が稼動目標下限値Ｕｌｏｗのときの消費電力である。
31. コンピュータを、
    前記制御手段が、マイグレーション前後のＣＰＵ使用率が稼働目標値内におさまる場合のみマイグレーションするように制御するよう機能させることを特徴とする請求項２８乃至３０のいずれか一に記載のプログラム。
32. コンピュータを、
    前記制御手段が、性能の異なる２つのコンピュータ間のマイグレーションを制御する場合に、マイグレーション後のコンピュータの消費電力をマイグレーション前のコンピュータのＣＰＵ使用率の一次関数で予測するよう機能させることを特徴とする請求項２８乃至３１のいずれか一に記載のプログラム。
33. コンピュータを、
    前記制御手段が、前記一次関数の定数を、マイグレーション後のコンピュータの消費電力特性と、マイグレーション前後のコンピュータの基準性能比から求めるよう機能させることを特徴とする請求項３２記載のプログラム。
34. コンピュータを、
    前記制御手段が、消費電力が最も小さくなるようにマイグレーションするよう制御するよう機能させることを特徴とする請求項２８乃至３３のいずれか一に記載のプログラム。
35. コンピュータを、
    前記制御手段が、マイグレーション中に障害が発生した場合には、マイグレーション前後のコンピュータの性能比が最も１に近いコンピュータにマイグレーションするように制御するよう機能させることを特徴とする請求項２８乃至３４のいずれか一に記載のプログラム。
36. コンピュータを、
    前記制御手段が、複数の現用系コンピュータと複数の予備系コンピュータとの間でマイグレーションを行うように制御するよう機能させることを特徴とする請求項２８乃至３５のいずれか一に記載のプログラム。

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