JP2011154522A - シミュレーション支援システム及びシミュレーション支援方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ソフトウェア間の不具合を回避するため、複数種類のオペレーティングシステムにソフトウェアを分散させて導入し、シミュレーション実行時には利用者の要求を満たすオペレーティングシステムの組を生成する機構を備える。また、未検証のシミュレータの相互関係を試行する事で、シミュレーション性能の最適化を可能にする。
【選択図】図1
Description
第一の理由として、本計算機システムはシミュレータを調達して導入する事を原則としており、それらのシミュレータが動作するOSはそれぞれ異なるため、当該計算機システムを構成するOSの種類を一つに限定する事が不可能な事である。
第一の処理機能又はステップでは、既存の不具合情報を利用しつつ、計算機システムを構成するOSの集合に新規のソフトウェアを自動的に追加する。
第二の処理機能又はステップでは、利用者からのシミュレーション要求に応じて適切なOSの組を選択し、シミュレーションを実行させる環境を作成する。
上記の3つの特徴的な処理機能又はステップにより、多種類または複数バージョンのソフトウェアが混在する事による不具合を事前に防ぎつつ、シミュレーションの性能が低下しない計算機構成を実現する事が出来る。
以下、本発明の各実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施形態の一構成例を示し、シミュレーション支援システムにおいて利用者のシミュレーション実行要求を満たすOS構成を作成する動的計算資源配分システム100の機能ブロック図である。
本シミュレーション支援システムの動的計算資源配分システム100は、シミュレーション用計算資源を備えたシミュレーション装置101、シミュレーション結果可視化システム102、表示部を備えたシミュレーションタスク入力装置704、シミュレーションタスク生成装置705、動的計算資源管理データベース706、ツールモデルデータベース709、資源利用量管理データベース711、シミュレーション構成履歴データベース721、シミュレーションタスク発行装置723、及び、タスク指令履歴データベース725を備えている。シミュレーションタスク発行装置723は、ソフトウェア自動導入装置001、ソフトウェア相互関係データベース002、OSイメージ管理装置004、OSイメージ検索装置005、及びソフトウェア相互関係解析装置006を備えている。動的計算資源配分システム100を構成する各機器は、内部ネットワークを介して接続されている。上記のシミュレーション支援システムの構成を以下では、本システムと呼ぶ。なお、各システム、計算資源は、プロセッサとメモリおよびネットワークインターフェイスを含む計算機で構成される。
本システムでは、シミュレーション装置101から必要な数の計算機を確保して、利用者の指示したシミュレーションを実行する。シミュレーション装置101は、プロセッサ、メモリ、記憶領域、ネットワークインターフェイスを伴った計算機が多数ネットワークにより相互結合されている集合で構成される。本システムでは大規模なシミュレーションに対応するため、一つのシミュレーションを複数の計算機で実行する事が可能になっている。
まず、新規シミュレータを本システムへの追加する処理(ステップ207、204)を説明する。ステップ207で、本システムへのシミュレータの追加要求を受け取ると、ステップ204で、ソフトウェア導入装置001がソフトウェア相互関係データベース002に格納されたソフトウェア依存関係情報に基づき、本システムが管理するOSにシミュレータを導入する。本システムが提供可能なシミュレータを導入したOSはOSイメージ管理装置004に保存される。また、シミュレータの追加を行ったOSに対してOSイメージ管理装置004のソフトウェア導入状況を更新する。
資源利用量管理データベース711は、シミュレーション装置101の各計算資源の利用状況および、使用履歴を格納する。図5に、計算資源管理データベースの構成例を示す。資源利用量管理データベース711は、各シミュレーションを識別するためのシミュレーションID、シミュレーションで使用したシミュレータ名、シミュレータの実行時間、CPU、メモリ、ネットワークの負荷に関する情報を格納している。
図6に、ツールモデルデータベース709の構成例を示す。ツールモデルデータベース709は本システムで提供されるシミュレーションで使用可能なシミュレーションモデルの情報を格納する。ツールモデルデータベース709は、各シミュレーションモデルの名前、実行するシミュレータ、モデルのバージョン、モデルの時間粒度、入出力ポート数、平均CPU使用率、平均RAM使用量、平均要求通信帯域を格納する。
シミュレーション構成履歴データベース721は、利用者が入力したシミュレーション指示と、シミュレーションタスク生成装置705が出力したシミュレーション構成と、シミュレーション装置101上で行ったシミュレーションの構成と、その実行時間を記録し、シミュレーション構成の自動最適化に用いる事を目的とする。
シミュレーション構成履歴データベース721は、シミュレーションIDの識別子(ID)、シミュレーションを実行したユーザ名、シミュレーションの開始時間、予想される終了時間、実際の終了時間、シミュレーションタスク入力装置704、シミュレーションタスク生成装置705、シミュレーションタスク発行装置723が出力したシミュレーション構成を記述したファイルへのパス、前記のファイルパスをシミュレーションタスク入力装置704、シミュレーションタスク生成装置705、シミュレーションタスク発行装置723のどれが出力したかを識別するための処理段階IDを含む。
ソフトウェア相互関係データベース002は、本システムに導入されている全シミュレータ間の相互関係を格納する。図8Aは、ソフトウェア相互関係データベース002のデータベース定義例を示す。データベースの縦軸と横軸に導入されている全シミュレータを配置し、各要素にそのシミュレータ同士の依存関係を記述する。記述される依存関係フラグは、同居、干渉発生、非干渉、未検証が考えられる。
同居とは、この2つのシミュレータがシミュレーションにおいて同時に使われなおかつ、シミュレータ間での通信量が多くなるものであり、同一OS上に導入した場合シミュレーション性能が向上可能である事を示す。
干渉発生とは、該当する2つのシミュレータを同一OS上に導入した場合にシミュレーションの正常終了が不可能になった事を示す。
非干渉とは、前記の干渉にはならず、なおかつシミュレーションにおいて同時に使われるシミュレータのデータ通信量が小さいため、同一OS上に導入してもシミュレーション性能の向上が期待されない事を示す。
未検証とは、該当する2つのシミュレータが同一OS上に導入された実績がない事を示す。シミュレータが新規に導入された場合、導入されたシミュレータにはほかの全てのシミュレータに対して未検証フラグが初期設定される。未検証状態である相互関係に関しては後述する本システムのソフトウェア相互関係解析装置006の最適化機能によって同一OS上に導入してシミュレーションが試行され、その結果によって同居、干渉発生、非干渉のいずれかに更新される。
図10は、ソフトウェア導入装置001の処理の一例を示すものである。まず、ステップ7100から7106までの手順で、事前に判明している干渉問題を回避しつつ、旧バージョンの同一ソフトウェアの情報から新規追加のシミュレータの依存関係を推論し検証するべき依存関係数を削減する事が可能にする。
まず、ステップ7101で、OSイメージ管理装置004管理下の全てのOSに対し、そのOSに導入済みシミュレータのリストを取得する。ステップ7111で、取得されたリストに含まれる各シミュレータと、追加されるシミュレータをキーワードとしてソフトウェア相互関係データベース002を検索し、リスト内の全てのソフトウェアとの相互関係に干渉発生がない事、かつ同居と判定されたシミュレータが一つ以上存在するかどうかを判断する。上記の条件が真となるOSが存在した場合ステップ7114で、該当したOSに対象とするソフトウェアを導入する。上記条件がOSイメージ管理装置004で管理されている全てのOSで偽であった場合、ステップ7112で、シミュレータ未導入OSをソフトウェア相互関係データベース002よりコピーし、ステップ7113で対象シミュレータを新規インストールする。
図12は、OSへのソフトウェア導入状況最適化のための一連の処理を例示したものである。本処理はシミュレーション要求の処理、シミュレータ導入の処理とは別のトリガで働き、シミュレーション装置101を最適化タスク用に十分に確保可能な時間に動作する事が望ましい。よって、本システムは周期的に実行するか、特に時間を指定せず単位時間あたりシステムの処理件数が一定を下回ったときに実行する事が可能である。
ステップ1600で、新規シミュレータの追加がシステム管理者により指示された時に、ステップ1604で、シミュレータ未導入のOSをOSイメージ管理装置004のOSイメージ領域010よりコピーして当該シミュレータをインストールし、ソフトウェア導入状況データベース011を更新する。ステップ1606で、シミュレーション要求を受け取った場合、ステップ1601で、シミュレーション要求に含まれる各シミュレータを含むOSを選択し、シミュレーションを実行する。
002ソフトウェア相互関係データベース、
004 OSイメージ管理装置、
005 OSイメージ検索装置、
006 ソフトウェア相互関係解析装置、
100 動的計算資源配分システム、
101 シミュレーション装置、
102 シミュレーション結果可視化システム、
704 シミュレーションタスク入力装置、
705 シミュレーションタスク生成装置、
706 動的計算資源管理データベース、
709 ツールモデルデータベース9、
711 資源利用量管理データベース、
721 シミュレーション構成履歴データベース、
723 シミュレーションタスク発行装置、
725 タスク指令履歴データベース。
Claims (20)
- 各々プロセッサとメモリとを備えた複数の計算資源を含んで構成されたシミュレーション装置において、複数のシミュレータによりシミュレーションタスクを実行するシミュレーションを支援する、シミュレーション支援システムであって、
生成要求された前記シミュレーションタスクの実行に適したシミュレータの組を生成するタスク生成装置と、
前記シミュレータの組と該シミュレータの組が動作するオペレーティングシステムとを前記計算資源に導入して、前記シミュレーションタスクの実行を可能にする動的計算資源配分システムと
を備え、
既存の不具合情報を利用しつつ、前記オペレーティングシステムの集合に新規のソフトウェアを自動的に追加する第一の機能と、
前記シミュレーション要求に応じて適切な前記オペレーティングシステムの組を選択し、前記シミュレーションタスクを実行させる環境を生成する第二の機能と、
前記シミュレーション実行履歴に基づいた、未検証のソフトウェアの組を試行し、保有する前記オペレーティングシステム上で正常動作するソフトウェアの組の情報を生成する第三の機能と
を有する
ことを特徴とするシミュレーション支援システム。 - 請求項1において、
前記動的計算資源配分システムは、
利用者の要求するシミュレーションの構成を入力として受け取り、複数の前記シミュレータが前記シミュレーション装置上で動作する際に起こる干渉を回避して、前記シミュレータと前記オペレーティングシステムの最適な組合せを出力する
ことを特徴とするシミュレーション支援システム。 - 請求項1において、
前記動的計算資源配分システムは、
前記各シミュレータと前記オペレーティングシステム、及び前記複数のシミュレータ間の干渉に関する情報を、前記シミュレーションの動作履歴から生成する
ことを特徴とするシミュレーション支援システム。 - 請求項1において、
前記動的計算資源配分システムは、
前記シミュレーションタスクの動作ときの、前記複数のシミュレータ同士の結合関係、前記複数のシミュレータ間の通信量、各シミュレーションモデルのCPU使用量、シミュレーションの実行時間、及び使用したオペレーティングシステムの組を、シミュレーション構成の動作履歴として、シミュレーション構成履歴デーベースに記録する
ことを特徴とするシミュレーション支援システム。 - 請求項4において、
前記動的計算資源配分システムは、
生成されたタスクと実行されたタスクとの差分の有無の情報に基づき前記シミュレーション構成に関する前記シミュレーション構成履歴デーベースを更新する
ことを特徴とするシミュレーション支援システム。 - 請求項5において、
前記動的計算資源配分システムは、
前記タスク間の差分が検出されたシミュレーション構成については、前記オペレーティングシステムへのシミュレータ導入状況に問題があったと判定する
ことを特徴とするシミュレーション支援システム。 - 請求項1において、
前記動的計算資源配分システムは、
前記シミュレーションタスクを実行可能な複数のシミュレータに対して該複数のシミュレータ同士の相互関係による干渉を回避するよう前記オペレーティングシステムを選択し、前記複数のシミュレータを導入するソフトウェア自動導入装置と、
導入済の複数のシミュレータの依存関係の情報を格納するソフトウェア依存関係データベースと、
前記ソフトウェア自動導入装置で選択した前記オペレーティングシステムを格納し、該オペレーティングシステムに導入済のシミュレータの情報を格納するOSイメージ管理装置と、
前記シミュレーションタスクの生成要求を受け付けて、該シミュレーションタスクの実行に適したシミュレータの配置情報と、該シミュレータの配置を実現するオペレーティングシステムの組を出力するOSイメージ検索装置と、
前記シミュレーションタスクの動作履歴に基づき、前記ソフトウェア依存関係データベース及び前記OSイメージ管理装置の情報を更新して、前記オペレーティングシステムへの前記シミュレータの導入状況を最適化するソフトウェア相互関係解析装置と
を有する
ことを特徴とするシミュレーション支援システム。 - 請求項1において、
前記シミュレーション装置で提供するシミュレーションを実行する事が可能なシミュレータに対して、該シミュレータ同士の相互関係による干渉を回避するようオペレーティングシステムを選択し、前記シミュレータを導入するソフトウェア自動導入部と、
前記ソフトウェア自動導入部で作成した前記オペレーティングシステムを格納する機能と、前記オペレーティングシステムに導入済みの前記シミュレータの情報を格納する機能とを備えたストレージ部と、
前記シミュレーションタスクの生成要求を受け付けて、前記シミュレーションタスクの実行に適したシミュレータの配置情報と、前記シミュレータの配置を実現する前記オペレーティングシステムの組を出力するOSイメージ検索装置と、
実行された前記シミュレーションタスクの動作履歴に基づき、オペレーティングシステムへのシミュレータ導入状況を最適化するソフトウェア相互関係解析部と
を更に備えて成る
ことを特徴とするシミュレーション支援システム。 - 請求項8において、
利用者の要求するシミュレーション構成を入力として受け取り、多種のシミュレータが同一のシミュレーション装置上で動作する際に起こる干渉を回避して、シミュレータとオペレーティングシステムの最適な組合せを出力し、オペレーティングシステムとシミュレータ及び、シミュレータ間の干渉に関する情報をシミュレーションの動作履歴から生成する
ことを特徴とするシミュレーション支援システム。 - 請求項8において、
前記OSイメージ検索装置は、
前記シミュレーション装置に導入されているシミュレーションモデルの情報を格納したツールモデルデータベースと、
前記シミュレーションタスク要求に含まれる各シミュレーションモデルの要求する計算資源量をツールモデルデータベースより検索し、前記各シミュレーションモデルの要求する計算資源量と、シミュレーションモデルの結合関係に基づいて前記シミュレーションタスク要求を満たすシミュレータの配置を算出するアルゴリズム部と、
前記アルゴリズム部の出力に基づき、前記ストレージ部を検索し、前記シミュレーションタスクの実行が可能なオペレーティングシステムの組を出力する組合せ出力部と
を備えて成る
ことを特徴とするシミュレーション支援システム。 - 請求項10において、
前記アルゴリズム部は、
実行するシミュレーションのモデルと、前記モデルを実行するのに最適なシミュレータと、前記モデル間の結合関係を受け取り、ツールモデルデータベースから各モデルの消費する計算の負荷及び通信の負荷を検索し、前記計算の負荷と通信の負荷が前記シミュレーションを実行する計算機および、計算機間の通信容量を超過しないように、前記シミュレータと前記モデルと計算機との割当関係を算出する
ことを特徴とするシミュレーション支援システム。 - 請求項10において、
前記組合せ出力部は、
前記アルゴリズム部の出力する条件を満たすオペレーティングシステムが前記ストレージ部に存在しなかった場合に、前記アルゴリズム部の出力する条件を変更して、シミュレーションが実行可能なオペレーティングシステムの組を出力する機能と、
前記アルゴリズム部の出力する条件を満たすオペレーティングシステムを新規作成し、シミュレーションが実行可能なオペレーティングシステムの組を出力する機能と、
前記の2つの手法を同時に行い、先に正常終了した方をシミュレーション結果として採用する機能と
を備え、
前記の3つの機能を必要に応じて選択可能である
ことを特徴とするシミュレーション支援システム。 - 請求項8において、
前記ソフトウェア自動導入部は、
前記シミュレーション装置に導入されるシミュレータ間の相互関係を格納する機能を備えた、ソフトウェア相互関係データベースを備え、
シミュレータ導入要求に含まれる既存のシミュレータに関する干渉情報と、前記ソフトウェア相互関係データベース内に格納された旧バージョンのシミュレータの相互関係情報に基づいて、前記シミュレータを導入するオペレーティングシステムを決定し、該当シミュレータ導入済みオペレーティングシステムを作成する
ことを特徴とするシミュレーション支援システム。 - 請求項13において、
前記ソフトウェア自動導入部は、
前記ソフトウェア相互関係データベースに、該データベースに導入されている全シミュレータに関し、各シミュレータ同士の依存関係として、同居、干渉発生、非干渉のいずれかの関係を記述し、
前記同居とは、同一オペレーティングシステム上に導入した場合にシミュレーション性能が向上可能である事を示し、
前記干渉発生とは、同一オペレーティングシステム上に導入した場合にシミュレーションの正常終了が不可能になった事を示し、
前記非干渉とは、同一オペレーティングシステム上に導入した場合に、前記の干渉にはならず、かつ導入してもシミュレーション性能の向上が期待されない事を示す
ことを特徴とするシミュレーション支援システム。 - 請求項8において、
前記ソフトウェア相互関係解析部は、
前記シミュレーションタスク実行時の計算資源使用量を格納する計算資源量管理データベースと、
前記シミュレーションタスクが実行された構成を格納するシミュレーション構成履歴データベースと
を備え、
前記シミュレーションタスクの実行結果に基づいて、シミュレータの未検証の組を試行し、シミュレータの相互関係の検証およびシミュレーション性能の最適化を行う
ことを特徴とするシミュレーション支援システム。 - 各々プロセッサとメモリとを備えた複数の計算資源を含んで構成されたシミュレーション装置において、複数のシミュレータによりシミュレーションタスクを実行するシミュレーションを支援する、シミュレーション支援システムであって、
前記シミュレーション装置で提供するシミュレーションを実行する事が可能なシミュレータを自動で導入するソフトウェア自動導入部と、
前記ソフトウェア自動導入部で作成したオペレーティングシステムを格納する機能と、オペレーティングシステムに導入済みのシミュレータの情報を格納する機能を備えたストレージ部と、
前記シミュレーションタスクの生成要求を受け付けて、前記シミュレーションタスクの実行に適したシミュレータの配置情報と、前記シミュレータの配置を実現するオペレーティングシステムの組を出力するOSイメージ検索装置と
を備え、
入力されたシミュレーション構成を満たすシミュレータが導入されたオペレーティングシステムの組合せを出力する
ことを特徴とするシミュレーション支援システム。 - 請求項16において、
前記ソフトウェア自動導入部は、
導入を要求されたシミュレータ毎に他のシミュレータが導入されていない新規のオペレーティングシステムを設定し、前記オペレーティングシステムにシミュレータを導入することで、シミュレータ間の干渉を防ぐ
ことを特徴とするシミュレーション支援システム。 - シミュレーション支援システムによりシミュレーションを支援する方法であるシミュレーション支援方法であって、
前記シミュレーション支援システムは、
各々プロセッサとメモリとを備えた複数の計算資源を含んで構成されたシミュレーション装置において、複数のシミュレータによりシミュレーションタスクを実行するシミュレーションを支援し、
生成要求された前記シミュレーションタスクの実行に適したシミュレータの組を生成するタスク生成装置と、
前記シミュレータの組と該シミュレータの組が動作するオペレーティングシステムとを前記計算資源に導入して、前記シミュレーションタスクの実行を可能にする動的計算資源配分システムと
を備えて成るシステムであり、
前記シミュレーション支援方法は、
既存の不具合情報を利用しつつ、前記オペレーティングシステムの集合に新規のソフトウェアを自動的に追加する第一のステップと、
シミュレーション要求に応じて適切な前記オペレーティングシステムの組を選択し、前記シミュレーションタスクを実行させる環境を生成する第二のステップと、
前記シミュレーション実行履歴に基づいた、未検証のソフトウェアの組を試行し、保有する前記オペレーティングシステム上で正常動作するソフトウェアの組の情報を生成する第三のステップと
を有する
ことを特徴とするシミュレーション支援方法。 - 請求項18において、
前記シミュレーションタスクを実行可能な複数のシミュレータに対して該複数のシミュレータ同士の相互関係による干渉を回避するよう前記オペレーティングシステムを選択し、前記複数のシミュレータを導入し、
導入済の複数のシミュレータの依存関係の情報をソフトウェア依存関係データベースに格納し、
前記第一のステップで選択した前記オペレーティングシステムと、該オペレーティングシステムに導入済のシミュレータの情報をOSイメージ管理装置に格納し、
OSイメージ検索装置により、前記シミュレーションタスクの生成要求を受け付けて、該シミュレーションタスクの実行に適したシミュレータの配置情報と、該シミュレータの配置を実現するオペレーティングシステムの組を出力し、
前記シミュレーションタスクの動作履歴に基づき、前記ソフトウェア依存関係データベース及び前記OSイメージ管理装置の情報を更新して、前記オペレーティングシステムへの前記シミュレータの導入状況を最適化する
ことを特徴とするシミュレーション支援方法。 - 請求項18において、
利用者の要求するシミュレーションの構成を入力として受け取り、
複数の前記シミュレータが前記シミュレーション装置上で動作する際に起こる干渉を回避して、前記シミュレータと前記オペレーティングシステムの最適な組合せを出力する
ことを特徴とするシミュレーション支援方法。
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