JP2010191567A - 情報管理装置及び情報管理方法等 - Google Patents

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Abstract

【課題】リソース不足によるジョブ実行待機や完了遅延を防止することができる情報処理装置等を提供する。
【解決手段】消費リソース量計算部１１は、ジョブが実行された場合に消費する前記リソース量を計算し、前記計算されたリソース量に基づいて、前記各リソースが前記ジョブを実行するために必要なリソース量を標準化情報として算出し、消費リソース量情報記憶部２１は前記リソース量を、サーバスペック標準化情報記憶部２２は前記標準化情報をそれぞれ記憶し、ジョブ投入サーバ選択部１２は、前記実行されたジョブが更に実行される際に、前記標準化情報に基づいて実行可能なリソースを検索し、前記リソース検索手段によって、実行可能なリソースが存在しないと判断された場合に、新たにリソースを追加することができるか否かを判断し、割当リソース管理部１３はリソースが追加できると判断された場合には、リソースを追加する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、情報管理装置、情報管理方法、コンピュータプログラム等に関し、ジョブを実行させるためにリソースを割り当てる方法等に関する。
仮想化されたサーバ（仮想化サーバ）では、一のサーバコンピュータが複数台の仮想的なコンピュータとして分割され、分割されたリソース（前記分割されたコンピュータのＣＰＵ、メモリ等のコンピュータにかかる資源）において、それぞれ別のＯＳ（Operating System）やアプリケーションが実行されるようになっている。
かかる仮想化サーバでは、クライアントからジョブ（コンピュータに実行させる処理）が要求されると、上記リソースを割り当てて、こられのジョブを実行させるようになっている。
特許文献１では、ネットワーク上のＣＰＵリソースの状態と、ジョブ平均実行時間を含む過去のジョブ実行情報を参照して、クライアントから要求されたジョブの内容を解析し、ネットワーク上の適切なＣＰＵリソースに割り当てて実行させるジョブ実行管理装置において、当該ジョブの実行が可能なＣＰＵリソースに空きがない場合は当該ジョブを待機させ、当該ジョブを最短時間に実行できる最適ＣＰＵリソースの割り当てを実行する発明が開示されている。
特開２００４−２４６５９２号公報
しかし、上記ジョブを実行するのに十分なリソースを持つ仮想化サーバ（ゲストＯＳ）がない場合は、やはり、リソースに空きが出るまで待機する必要があり、ジョブの完了が遅延してしまっていた。
また、各仮想化サーバのリソースやリソースの空き状況は固定的ではなく、同じ仮想化サーバのように見えてもリソースの割り当てに変更が生じ、リソース量が減っている可能性がある。そのため、前回と同じジョブを同じ仮想化サーバで実行する場合であっても、ジョブの完了時間が予定より遅延する可能性があった。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的の一例は、リソース不足によるジョブ実行待機や完了遅延を防止することができる情報処理装置等を提供することである。
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、ジョブを、分割されたリソースのうち所定の前記リソースに割り当てて実行する情報管理装置であって、前記ジョブが実行された場合に消費する前記リソース量を計算する消費リソース量計算手段と、前記計算されたリソース量に基づいて、前記各リソースが前記ジョブを実行するために必要なリソース量を標準化情報として算出する標準化情報生成手段と、前記リソース量及び前記標準化情報を記憶する記憶手段を備え、前記実行されたジョブが更に実行される際に、前記標準化情報に基づいて実行可能なリソースを検索するリソース検索手段と、前記リソース検索手段によって、実行可能なリソースが存在しないと判断された場合に、新たにリソースを追加することができるか否かを判断するリソース追加確認手段と、リソースが追加できると判断された場合には、リソースを追加するリソース追加手段と、を備える。
この発明によれば、情報管理装置は、前記実行されたジョブが更に実行される際に、実行可能なリソースが存在しないと判断された場合であって、新たにリソースが追加できると判断された場合には、リソースを追加するようになっている。
従って、ジョブが必要とするリソース量をサーバの種類に依存することなく標準化することができ、リソースが不足した場合には自動的に他のリソースが割り当てられるため、リソース不足によるジョブ実行待機や完了遅延を防止することができる。
また、サーバのリソースを動的に変更して、必要リソースに満たないサーバを遊休状態から稼動状態にすることができるため、ジョブ実行システム全体でみたときに、システムの利用効率を高めることができる。
さらに、ジョブを実行するサーバ（リソース）が自動的に選択されるので、リソースを管理する手間を省くことができる。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の情報処理装置において、前記リソース追加確認手段によって新たにリソースが追加することができないと判断された場合に、当該ジョブの実行が完了するまでの時刻を通知する待ち時間通知手段と、を更に備える。
この発明によれば、情報管理装置は、リソースが追加することができないと判断された場合に、当該ジョブの実行が完了するまでの時刻を通知する。
従って、ジョブが終了するまでの時間（ジョブ実行待機時間）を知ることができる。や完了遅延を防止することができる。
請求項３に記載の発明は、ジョブを、分割されたリソースのうち所定の前記リソースに割り当てて実行する情報管理方法であって、前記ジョブが実行された場合に消費する前記リソース量を計算する消費リソース量計算工程と、前記計算されたリソース量に基づいて、前記各リソースが前記ジョブを実行するために必要なリソース量を標準化情報として算出する標準化情報生成工程と、前記リソース量及び前記標準化情報を記憶する記憶工程を備え、前記実行されたジョブが更に実行される際に、前記標準化情報に基づいて実行可能なリソースを検索するリソース検索工程と、前記リソース検索手段によって、実行可能なリソースが存在しないと判断された場合に、新たにリソースを追加することができるか否かを判断するリソース追加確認工程と、リソースが追加できると判断された場合には、リソースを追加するリソース追加工程と、を有する。
請求項４に記載の発明は、ジョブを、分割されたリソースのうち所定の前記リソースに割り当てて実行する情報管理装置に含まれるコンピュータを、前記ジョブが実行された場合に消費する前記リソース量を計算する消費リソース量計算手段、前記計算されたリソース量に基づいて、前記各リソースが前記ジョブを実行するために必要なリソース量を標準化情報として算出する標準化情報生成手段、前記リソース量及び前記標準化情報を記憶する記憶手段を備、前記実行されたジョブが更に実行される際に、前記標準化情報に基づいて実行可能なリソースを検索するリソース検索手段、前記リソース検索手段によって、実行可能なリソースが存在しないと判断された場合に、新たにリソースを追加することができるか否かを判断するリソース追加確認手段、リソースが追加できると判断された場合には、リソースを追加するリソース追加手段、として機能させる。
以上のように、本発明によれば、ジョブが必要とするリソース量をサーバの種類に依存することなく標準化することができ、リソースが不足した場合には自動的に他のリソースが割り当てられるため、リソース不足によるジョブ実行待機や完了遅延を防止することができる。また、サーバのリソースを動的に変更して、必要リソースに満たないサーバを遊休状態から稼動状態にすることができるため、ジョブ実行システム全体でみたときに、システムの利用効率を高めることができる。さらに、ジョブを実行するサーバが自動的に選択されるので、リソースを管理する手間を省くことができる。
本実施形態に係る情報管理装置の概要構成を示すブロック図である。 消費リソース量計算部１１の動作を示すフローチャートである。 ジョブ投入サーバ選択部１２の動作を示すフローチャートである。 ステップＳ１７におけるジョブ実行時間の計測シミュレーションの動作を示すフローチャートである。
次に、本願の最良の実施形態を添付図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、情報管理装置に対して本願を適用した場合の実施形態である。
まず、本実施形態にかかる情報管理装置について、図１を用いて説明する。
図１は、本実施形態に係る情報管理装置の概要構成を示すブロック図である。
本実施形態における情報管理装置Ｓには、例えば、公知の仮想化サーバ技術が適用された情報処理装置を用いることができる。当該技術が適用された情報管理装置Ｓは、一のサーバコンピュータ（ホストＯＳ２）が複数台の仮想的なコンピュータとして分割され（仮想マシン）、分割された領域にリソース（前記分割されたコンピュータのＣＰＵ、メモリ等のコンピュータにかかる資源）が割り当てられ、それぞれ別のＯＳ（Operating System）やアプリケーションが実行されるようになっている。そして、上記ＯＳでは、所定のジョブが実行されるようになっている。本実施形態においては、上記分割がなされ、リソースが割り当てられた領域を割当リソースと称し、ゲストＯＳ３及びゲストＯＳ４等と表す。
具体的には、図１に示すように情報管理装置Ｓは、ハイパーバイザー等が適用された管理サーバ１の制御の下、ホストＯＳ２上で、本願のリソースとしてのゲストＯＳ３及びゲストＯＳ４によって、ジョブが実行されるようになっている。
また、仮想化サーバ技術が適用された上記割当リソースは、仮想化されたサーバと概念化することができるため、以下サーバはゲストＯＳ３等をも含む概念である。
更に詳しくは、管理サーバ１は、消費リソース量計算部１１と、ジョブ投入サーバ選択部１２と、割り当てリソース管理部１３と、リソース監視制御部１４と、ジョブ実行制御部１５と、消費リソース情報記憶部２１と、サーバスペック標準化情報記憶部２２と、ホストＯＳ空きリソース情報記憶部２３等とから構成されている。
消費リソース量計算部１１は、本願の消費リソース量計算手段及び標準化情報生成手段として機能し、後述するリソース監視制御部からの情報を基にジョブが消費するリソースを計算し、当該計算結果に基づいて前記各リソースが前記ジョブを実行するために必要なリソース量を標準化情報として算出するようになっている。
ここで、標準化情報とは、サーバが所定のジョブを実行するために必要なリソース量を、サーバスペックに依存しない形で標準化した情報を示す。これにより、ジョブが他のサーバで実行される時にも、必要とするリソース量を適切に予測でき、サーバのリソースが固定的でないとき発生していた、同じサーバに見えてもリソース量が減っている場合があるとの問題点に対応することができる。
標準化情報の一例として、例えば、所定のクロック周波数を示すＣＰＵがジョブを実行するのに要する時間等が想定されるが、これに限定されるものではない。
ジョブ投入サーバ選択部１２は、本願のリソース検索手段及びリソース追加確認手段として機能し、ジョブを実行する際に適切なサーバ（リソース）を選択する。ここで、本実施形態において、サーバはコンピュータに係る資源であるため、上記ジョブを実行するリソースと同義であると捉えられている。
より具体的には、リソース検索手段としてのジョブ投入サーバ選択部１２は、前記実行されたジョブが更に実行される際に、前記標準化情報に基づいて実行可能なリソースを検索する。
また、リソース追加確認手段としてのジョブ投入サーバ選択部１２は、前記リソース検索手段によって、実行可能なリソースが存在しないと判断された場合に、新たにリソースを追加することができるか否かを判断する。
割り当てリソース管理部１３は、本願のリソース追加手段として機能し、リソースが追加できると判断された場合には、仮想マシン上（ホストＯＳ２）の割当リソースを追加する。
リソース監視制御部１４は、消費リソース監視部３２等で監視されたホストＯＳ３等で実行されるジョブのリソースに関する情報を監視し、消費リソース量計算部１１へ当該情報を提供するようになっている。
ジョブ実行制御部１５は、ジョブ投入サーバ選択部１２によって選択されたサーバ（ゲストＯＳ３等）に、実際にジョブを実行させるように制御する。
消費リソース量情報記憶部２１は、本願の記憶手段として機能し、消費リソース量計算部１１によって計算されたジョブが消費するリソースを記憶する。
サーバスペック標準化情報記憶部２２は、本願の記憶手段として機能し、消費リソース量計算部１１によって標準化された標準化情報を記憶する。
ホストＯＳ空きリソース情報記憶部２３は、本願の記憶手段として機能し、ホストＯＳ２において、割り当てることができるリソースに関する情報が記憶されている。
ゲストＯＳ３及び４は、ジョブを実行するジョブ実行部３１及び４１、ホストＯＳ３等で実行されるジョブのリソースに関する情報を監視する消費リソース監視部３２及び４２、割り当てリソース管理部１３の制御によって指示がなされた場合には、当該指示に基づいてジョブを実行するようにゲストＯＳ３等に指示を与える仮想化機能部３３、４３及び５１等とから構成されている。
次に、本願の動作について図２及び図３を用いて説明する。
本願では、先ず、消費リソース監視部３２等は、各ジョブが実行されているときに消費されるリソースを監視して、そのジョブが必要とするリソース量を認識する。さらに、このとき、実行中のサーバスペック(保有リソース)も考慮することにより、消費リソース量計算部１１は、必要とするリソース量はサーバスペックに依存しない形に標準化する。それにより、ジョブが他のサーバで実行されるときにも、必要とするリソース量を適切に予測でき、サーバのリソースが固定的でないとき発生していた従来の課題に対応できる。
次にそのジョブを実行するときに、ジョブ投入サーバ選択部１２は、計算済みの必要リソース量を保持するサーバを検索する。リソース充分なサーバが検索できなかった場合には、割当リソース管理部１３の指示の下、仮想化機能部５１は、不足リソースを動的に割り当てることにより、当該ジョブを実行するためにリソース充分なサーバを作り出す。
ここで大事なのは、サーバ(ゲストＯＳ)単体で見ればリソース不足でジョブを実行できない場合でも、ホストOSを含めた仮想マシン全体で見れば、未割当リソースがある可能性があることである。
本発明では仮想化機能を使用し、ホストＯＳの未割当リソースを管理し、そのリソースをゲストＯＳに割り当てる。それにより、当該ジョブを実行するためにリソース充分なサーバを作り出して、ジョブの実行待機や完了遅延を防止する。
また、この時点においてこのサーバでのジョブ完了遅延が見込まれる場合でも、ジョブが必要とするリソース量はサーバスペックに依存しない形に標準化されているので、このサーバにおける完了時刻を予測することができ、ユーザは余裕を持って対処できるようになる。
次に、消費リソース量計算部１１の動作について、図２を用いて説明する。
図２は、消費リソース量計算部１１の動作を示すフローチャートである。
まず、リソース監視機能で（消費リソース監視部３２等の動作により）ゲストＯＳ３等の使用リソースを計測する（ステップＳ１）。
次に、ゲストＯＳ３等の現在のサーバスペック標準化情報（標準化情報）を読込む（ステップＳ２）。
さらに、消費リソース量計算部１１は、前記各リソースが前記ジョブを実行するために必要なリソース量（消費リソース量）を標準化情報として算出し、サーバスペック標準化情報２２へ記憶するようになっている（ステップＳ３）。
次に、ジョブ投入サーバ選択部１２の動作について、図３を用いて説明する。
図３は、ジョブ投入サーバ選択部１２の動作を示すフローチャートである。
まず、ジョブ投入サーバ選択部１２は、ジョブが必要とする最大メモリを確保できるサーバ（例えば、ゲストＯＳ３，４等）が存在するかを確認する（ステップＳ１１）。存在しない場合には（ステップＳ１１：ＮＯ）、割当リソース管理部１３と連携し、メモリ（リソース）の追加割当が可能か否か（ホストＯＳ２に余りがあるか）を判断する（ステップＳ１３）。
割当リソース（追加できるリソース）が存在する場合には（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、メモリを追加して、そのサーバを選択候補にし（ステップＳ１４）、ステップＳ１６へ移行する。
割当リソースがない場合には（ステップＳ１３：ＮＯ）、リソース空きを待つ（ステップＳ１５）。
一方、ジョブが必要とする最大メモリを確保できるサーバが存在する場合には（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、そのサーバを選択候補にし（ステップＳ１２）、ステップＳ１６へ移行する。
ステップＳ１６では、ゲストＯＳ３等の現在のリソース割当を元に、標準化済消費リソース量を補正する。具体的には、ゲストＯＳ３等の現在のリソース割当状況とゲストＯＳ３等のスペック（標準リソース）を比較して、所定のジョブの実行に必要なリソース量を標準化情報（標準化済リソース量）から算出する（標準化済消費リソース量を補正する）。なお、算出の方法は特に限定されない。
次に各ゲストＯＳ３等でジョブが予定期限内に終了できるかをシュミレーションする（ステップＳ１７）。
ここで、ステップＳ１７におけるジョブ実行時間の計測シミュレーションの動作について図４を用いて説明する。
図４は、ステップＳ１７におけるジョブ実行時間の計測シミュレーションの動作を示すフローチャートである。
上述したようにジョブが必要とするＣＰＵリソース消費量（標準化情報）はあらかじめ計測して標準化してあり、さらに当該ゲストＯＳ３等に合わせた補正もされている。ここで、ＣＰＵリソース消費量はＣＰＵによるワーク総量とみなすこともできる。ステップＳ３１では、そのワークを使用可能なCPU使用率（１００%−現在の使用率）で割り、ワーク消化に必要な総時間を求める。
次に、その時間が予定終了期限をこえるかを判断する(ステップＳ３２)。もし終了期限を超えるならば（ステップＳ３２：ＹＥＳ）、超えた分を通知し（ステップＳ３３）、超えないならば（ステップＳ３２：ＮＯ）予定期限内に終了できると言うシミュレーション結果になる(ステップＳ３４)。
図３の説明に戻り、ジョブが予定期限内に終了できるサーバが存在した場合には（ステップＳ１８：ＹＥＳ）、そのサーバを選択する（ステップＳ１９）。
ジョブが予定期限内に終了できるサーバが存在しなかった場合には（ステップＳ１８：ＮＯ）、割り当てリソース管理部１３と連携し、ＣＰＵの追加割当が可能であるか否かを判断する（ステップＳ２０）。
ＣＰＵの追加割当が可能である場合には（ステップＳ２０：ＹＥＳ）、ＣＰＵを追加して、そのサーバを選択する（ステップＳ２１）。ＣＰＵの追加割当が可能でない場合には（ステップＳ２０：ＮＯ）、適当なサーバを選択肢、そのサーバでの実行遅延をシミュレーションで予測して提示する（ステップＳ２２）。
以上説明したように、本実施形態によれば、消費リソース量計算部１１は、ジョブが実行された場合に消費する前記リソース量を計算し、前記計算されたリソース量に基づいて、前記各リソースが前記ジョブを実行するために必要なリソース量を標準化情報として算出し、消費リソース量情報記憶部２１は前記リソース量を、サーバスペック標準化情報記憶部２２は前記標準化情報をそれぞれ記憶し、ジョブ投入サーバ選択部１２は、前記実行されたジョブが更に実行される際に、前記標準化情報に基づいて実行可能なリソースを検索し、前記リソース検索手段によって、実行可能なリソースが存在しないと判断された場合に、新たにリソースを追加することができるか否かを判断し、割当リソース管理部１３はリソースが追加できると判断された場合には、リソースを追加する。
従って、ジョブが必要とするリソース量をサーバの種類に依存することなく標準化することができ、リソースが不足した場合には自動的に他のリソースが割り当てられるため、リソース不足によるジョブ実行待機や完了遅延を防止することができる。
また、サーバのリソースを動的に変更して、必要リソースに満たないサーバを遊休状態から稼動状態にすることができるため、ジョブ実行システム全体でみたときに、システムの利用効率を高めることができる。
さらに、ジョブを実行するサーバが自動的に選択されるので、リソースを管理する手間を省くことができる。
また、ジョブ投入サーバ選択部１２によって新たにリソースが追加することができないと判断された場合に、当該ジョブの実行が完了するまでの時刻を通知する待ち時間通知をする。
従って、ジョブが終了するまでの時間（ジョブ実行待機時間）を知ることができる。や完了遅延を防止することができる。
本実施例においては、本願を情報管理装置Ｓへ適用する一例を示したが、これに限定されるものではなく、情報管理システム等に適用することもできる。
１ 管理サーバ
２ ホストＯＳ
３ ゲストＯＳ
４ ゲストＯＳ
１１ 消費リソース量計算部
１２ ジョブ投入サーバ選択部
１３ 割り当てリソース管理部
１４ リソース監視制御部
１５ ジョブ実行制御部
２１ 消費リソース量情報記憶部
２２ サーバスペック標準化情報記憶部
２３ ホストＯＳ空きリソース情報記憶部
３１、４１ ジョブ実行部
３２、４２ 消費リソース監視部
３３、４３、５１ 仮想化機能部
Ｓ 情報管理装置

Claims (4)

  1. ジョブを、分割されたリソースのうち所定の前記リソースに割り当てて実行する情報管理装置であって、
    前記ジョブが実行された場合に消費する前記リソース量を計算する消費リソース量計算手段と、
    前記計算されたリソース量に基づいて、前記各リソースが前記ジョブを実行するために必要なリソース量を標準化情報として算出する標準化情報生成手段と、
    前記リソース量及び前記標準化情報を記憶する記憶手段を備え、
    前記実行されたジョブが更に実行される際に、前記標準化情報に基づいて実行可能なリソースを検索するリソース検索手段と、
    前記リソース検索手段によって、実行可能なリソースが存在しないと判断された場合に、新たにリソースを追加することができるか否かを判断するリソース追加確認手段と、
    リソースが追加できると判断された場合には、リソースを追加するリソース追加手段と、
    を備えることを特徴とする情報管理装置。
  2. 請求項１に記載の情報処理装置において、
    前記リソース追加確認手段によって新たにリソースが追加することができないと判断された場合に、当該ジョブの実行が完了するまでの時刻を通知する待ち時間通知手段と、
    を更に備えることを特徴とする情報処理装置。
  3. ジョブを、分割されたリソースのうち所定の前記リソースに割り当てて実行する情報管理方法であって、
    前記ジョブが実行された場合に消費する前記リソース量を計算する消費リソース量計算工程と、
    前記計算されたリソース量に基づいて、前記各リソースが前記ジョブを実行するために必要なリソース量を標準化情報として算出する標準化情報生成工程と、
    前記リソース量及び前記標準化情報を記憶する記憶工程を備え、
    前記実行されたジョブが更に実行される際に、前記標準化情報に基づいて実行可能なリソースを検索するリソース検索工程と、
    前記リソース検索手段によって、実行可能なリソースが存在しないと判断された場合に、新たにリソースを追加することができるか否かを判断するリソース追加確認工程と、
    リソースが追加できると判断された場合には、リソースを追加するリソース追加工程と、
    を有することを特徴とする情報管理方法。
  4. ジョブを、分割されたリソースのうち所定の前記リソースに割り当てて実行する情報管理装置に含まれるコンピュータを、
    前記ジョブが実行された場合に消費する前記リソース量を計算する消費リソース量計算手段、
    前記計算されたリソース量に基づいて、前記各リソースが前記ジョブを実行するために必要なリソース量を標準化情報として算出する標準化情報生成手段、
    前記リソース量及び前記標準化情報を記憶する記憶手段を備、
    前記実行されたジョブが更に実行される際に、前記標準化情報に基づいて実行可能なリソースを検索するリソース検索手段、
    前記リソース検索手段によって、実行可能なリソースが存在しないと判断された場合に、新たにリソースを追加することができるか否かを判断するリソース追加確認手段、
    リソースが追加できると判断された場合には、リソースを追加するリソース追加手段、
    として機能させることを特徴とする情報管理プログラム。
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