JP2014175707A - 通信システム、仮想化制御装置、仮想化制御方法、及び仮想化制御プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】通信システム100は、仮想化機能121を実行している複数の物理資源と、前記複数の物理資源のそれぞれの構成情報及び負荷状態を収集する収集部112と、前記構成情報及び負荷状態に基づいて、前記複数の物理資源のうち、仮想化機能121を新たに追加可能な物理資源を選択する選択部111と、をそなえる。
【選択図】図1
Description
振分装置は、初回信号の振分先情報を保存しておき、振分先情報を参照して、その後送られる信号(継続信号)を、初回信号と同じ振分先に振り分ける。
又、P−CSCFを複数台用意し負荷を分散させる構成では、同じスペックの物理マシンを揃えて環境を構築して運用している。このような構成では、上記のような信号振分の仕組みを用いて、負荷を均等に分散させて負荷の片寄りを防止する必要がある。
このような状況において、近年、通信キャリアネットワークを仮想化運用するケースが増えている。
IMS、Evolved Packet Core(EPC)などの異なる通信方式を用いる複数のシステムにおいて、個々のシステム内では、同じスペックの物理マシンが使用されている。
ここで、EPCとは、ALL−IPのモバイルコアネットワークである。
このため、EPCに増設したP−CSCFの処理性能が、IMSのP−CSCFとは異なる場合もある。
例えば、EPCに増設したP−CSCFの処理性能が、IMSのP−CSCFよりも低い場合、IMSとEPCとに負荷を均等に分散させると、EPCに増設したP−CSCFの負荷が高くなってしまう。EPCに増設したP−CSCFの性能がIMSのP−CSCFよりも大幅に低い場合には、EPCに増設したP−CSCFにのみ輻輳が発生する可能性もある。
仮に、各物理ホストでどのくらいの量のメッセージを処理できるのかを予め測定したとしても、物理ホストを後から増設する際には、増設の都度、その物理ホストがどのくらいの量のメッセージを処理できるかを測定する必要がある。
このため、バーストトラヒックの発生や加入者の増加に対応するために、音声サービスを提供する通信機能(以下、機能とも呼ぶ)を、迅速且つタイムリーに増減設できる仕組みの実現が求められている。
1つの側面では、本発明は、仮想化環境において、負荷に応じて機能の増減設を動的に実施できるようにすることを目的とする。
又、本開示の仮想化制御装置は、仮想化機能を実行している複数の物理資源のそれぞれの構成情報及び負荷状態を収集する収集部と、前記構成情報及び負荷状態に基づいて、前記複数の物理資源のうち、仮想化機能を新たに追加可能な物理資源を選択する選択部と、をそなえる。
なおさらに、本開示の仮想化制御プログラムは、仮想化機能を実行している複数の物理資源のそれぞれの構成情報及び負荷状態を収集し、前記構成情報及び負荷状態に基づいて、前記複数の物理資源のうち、仮想化機能を新たに追加可能な物理資源を選択する処理をコンピュータに実行させる。
以下、図1〜7を参照しながら本発明の実施形態の一例の構成を説明する。
図1は、実施形態の一例としての通信システム100のネットワーク構成を示す模式図である。
通信システム100は、IMS101、Network Management System(NMS)102、EPC103−1(EPC#1)、及びEPC103−2(EPC#2)を有する。
ここで、IMS101は、例えば、第3世代携帯電話のIPベースのマルチメディア通信仕様を採用しているシステムである。なお、図面にはIMS101が1つしか記載されていないが、通信システム100内に複数のIMS101が存在していてもよい。
IMS101は、増減設制御部(選択部)111、性能収集部(収集部)112、測定部113、振分制御部(増減部)114、システムデータ115、性能データ116、及び振分データ117をそなえる。
輻輳の発生又は解除と判定されると、増減設制御部111は、後述するNMS102の統計情報管理部124から、物理ホスト(例えば、図2のリソースサーバ150)毎のリソース情報(CPUコア数、メモリ容量、ディスク容量等)を取得する。そして、取得したリソース情報とシステムデータ115のリソース情報1157とを比較し、物理ホスト毎に増設の可否を判定する。
増減設制御部111は、既存のP−CSCF121−1と増設したP−CSCF121−2との処理性能を考慮して、メッセージの振分配分を設定する。
性能収集部112は、増減設制御部111からの指示に従って、後述する測定部113,133を起動し、測定部113,133から測定結果を収集して、測定結果を増減設制御部111に報告する。
測定部113は、基準処理を、単位時間当たり何回実施できるかを測定する。
振分制御部114は、後述する振分データ117に記載されている振分配分に従って、メッセージの振分を実施する。図1〜4に示す例では、振分制御部114は、EPC103−1,103−2からメッセージを受信し、振分データ117の振分配分に従って、P−CSCF121−1,121−2にメッセージの振分を実施する。
性能データ116は、検出した空きリソースで処理できるメッセージ数等、性能に関するデータを記憶しているデータである。性能データ116は、システムデータ115と、性能収集部112からの測定処理数とから、増減設制御部111によって生成される。この性能データ116を用いて、前述の増減設制御部111は、機能を増設又は減設する対象の物理サーバを抽出し、各拠点の増減設制御部111及び/又は131に対し、機能の増設又は減設を指示する。
振分データ117は、振分配分の比率(以下、処理比率とも呼ぶ)を記憶しているデータである。振分データ117は、増減設制御部111により、輻輳の発生を防止すべく適正な処理容量の機能を増減設するために、増減設制御部111によって、性能データ116から生成され、振分制御部114に設定される。振分制御部114は、メッセージの振分時に振分データ117を参照して、機能(通信機能)間でメッセージを振り分ける。振分データ117については、図7を参照して詳述する。
HSS119は、ユーザ情報やサービス情報を一元的に管理するデータベースサーバである。
P−CSCF121−1(P−CSCF#1)及びP−CSCF121−2(P−CSCF#2)は、IMS網にアクセスするためのアクセスポイントシステムである。図1の例では、P−CSCF121−1が既に設置されており、P−CSCF121−2が後述するEPC103−1に新規に増設され、メッセージがP−CSCF121−1とP−CSCF121−2とに振り分けられる。
TAP122−1,122−2は、ネットワーク上に流れる通信データを、各種モニタ装置に送信するデバイスである。図1の例では、TAP122−1が既に設置されており、TAP122−2が新規に増設される。
又、以下、P−CSCFを示す符号としては、複数のP−CSCFのうち1つを特定する必要があるときには符号121−1,121−2を用いるが、任意のP−CSCFを指すときには符号121を用いる。
AS118、HSS119、S−/I−CSCF120、P−CSCF121−1、及びTAP122の機能及び構成については公知であるため、その説明を省略する。
なお、以下、EPCを示す符号としては、複数のEPCのうち1つを特定する必要があるときには符号103−1,103−2を用いるが、任意のEPCを指すときには符号103を用いる。
EPC103は、それぞれ、増減設制御部131、性能収集部132、及び測定部133をそなえる。又、EPC103は、Policy and Charging Rules Function(PCRF)134、Packet Data Network Gateway(P−GW)135、S−GW(Serving Gateway)136、evolved Node B(eNB)137、及びMobility Management Entity(MME)138の各機能(通信機能)もそなえる。
性能収集部132は、IMS101の性能収集部112からの指示に従って、測定部133の起動、測定結果の収集、測定結果の応答を実施する。
測定部133は、基準処理を、単位時間当たり何回実施できるかを測定する。
P−GW135は、外部ネットワークへ接続するためのシステムである。
S−GW136は、P−GW135又は後述のeNB137に中継するシステムである。
eNB137は、移動体通信機器が無線通信をするための無線基地局である。
NMS102は、ネットワークに接続された装置の状態や統計情報を管理するシステムである。
PCRF134、P−GW135、S−GW136、eNB137、及びMME138の機能及び構成は公知であるため、その説明を省略する。
装置管理部123は、NMS102の装置状態を管理している。又、装置管理部123は、前述のTAP122から、通信ネットワーク100の輻輳状態を収集している。
統計情報管理部124は、物理ホスト毎のメッセージ数、リソース情報(CPUコア数、メモリ容量、ディスク容量等)などを管理している。
図2は、実施形態の一例としての通信システム100のシステム構成を示す模式図である。図3は、実施形態の一例としての通信システム100のハードウェア構成を示す模式図である。
リソースサーバ150(リソースサーバ#1)は、CPU151、メモリ152、不図示のディスク、及びNetwork Interface Card(NIC)153等の物理資源をそなえる。
CPU151、151′は、リソースサーバ150,150′の基本機能を実現するシステムソフトウェアであるOS161〜173を実行する。又、CPU151、151′は、後述するメモリ152,152′に格納されているプログラムを実行することにより、各種処理を実行する。なお、以下、CPU151とCPU151′とを総称してCPU151と呼ぶ。CPU151としては、公知のCPUを用いることができる。
NIC153,153′は、リソースサーバ150をネットワーク200に接続するためのアダプタであり、例えば、Local Area Network(LAN)カードである。
CPU151は、OS161〜173を実行している。
OS161〜173は、リソースサーバ150のハードウェアの管理などの基本機能を実現するシステムソフトウェアである。OS161〜173は、例えばUNIX(登録商標)である。
一方、OS163〜173は、ホストOS161,162上で仮想的に実現される仮想マシン(ゲストOS)である。
詳細には、IMS101で実行されるAS118、S/I−CSCF120、P−CSCF121−1,121−2は、それぞれ、仮想マシン(ゲストOS)163〜167上の機能(プロセス)として設けられる。
測定部113は、仮想マシン(ゲストOS)163上の機能(プロセス)として測定を行なうときにのみ起動される。
EPC103で実行されるPCRF134、P−GW135、S−GW136、MME138は、それぞれ、仮想マシン(ゲストOS)168〜172上の機能(プロセス)として設けられる。
測定部133は、仮想マシン(ゲストOS)170上の機能(プロセス)として測定を行なうときにのみ起動される。
IMS101においては、増減設制御部111、性能収集部112、測定部113、振分制御部114がCPU151上で実行され、処理が行なわれる。
なお、測定部113及び測定部133は、仮想マシン(ゲストOS)上の機能(プロセス)として測定を行なうときにのみ起動される。
又、本例においては、eNB137は仮想化環境ではない。
図4は、実施形態の一例としての通信システムの機能ブロックを示す模式図である。
この例では、IMS101の増減設制御部111により、P−CSCF121−1において輻輳の発生が検出される。増減設制御部111は、増設可否の判定を行ない、EPC103−1にP−CSCF121−2を増設して、P−CSCF121−1とP−CSCF121−2とのメッセージの振分配分を振分データ117に設定する。そして、振分制御部114が、メッセージの実際の振り分けを行なう。
図5は、実施形態の一例としてのシステムデータ115のデータ構造を例示する図である。
システムデータ115は、最大MSG数1151、基準処理数1152、輻輳閾値1153、平常閾値1154、下限閾値1155、測定時間1156、及びリソース情報1157を含む。
基準処理数1152は、現在起動されている各機能が処理可能な基準処理の実行回数である。
輻輳閾値1153は、最大MSG数1151に対する比率であり、輻輳判定に使用される。
下限閾値1155は、平常閾値1154の半分の値である。
測定時間1156は、測定部113で基準処理の実行を繰り返す時間を示す。
リソース情報1157は、機能を増設するのに必要なリソースを示す情報、例えば、装置種別(機能種別)毎に、CPUコア数、メモリ容量、及びディスク容量を含む。例えば、図5の例のリソース情報1157の3行目を参照すると、P−CSCFの機能の増設には、1基のCPUコア、1Gバイトのメモリ容量、及び40Gバイトのディスク容量が必要である。
図6は、実施形態の一例としての性能データ116のデータ構造を例示する図である。
性能データ116は、ホスト名1161、現状のMSG数1162、測定処理数1163、計算MSG数1164、増減設フラグ1165、識別名1166を含む。
現状のMSG数1162は、P−CSCF121−1,121−2毎に、測定時点において処理中のメッセージ数であり、例えば、TAP122−1によって収集される。
測定処理数1163は、ホスト名1161に示す物理ホスト毎に測定した単位時間あたりの基準処理の処理回数である。
増減設フラグ1165は、ホスト名1161に示す物理ホストの増設状態を示すフラグである。増減設フラグ1165には、例えば、“ADD(増設対象)”、“DEL”(減設対象)、“ON”(増設済み)、或いは“OFF”(増設対象外又は減設済)のいずれかの値が設定される。
図7は、実施形態の一例としての振分データ117のデータ構造を例示する図である。
振分データ117は、ホスト名1171、識別名1172、及び処理比率1173を含む。
ホスト名1171は、リソースに余裕があり増設可能な物理ホストの名称である。
処理比率1173は、既存の機能(P−CSCF121−1)の処理数を1とした時に、各機能(例えば、各P−CSCF121)で処理可能な処理数の比率である。
なお、上記の実施形態においては、リソースサーバ150のCPU151が、仮想化制御プログラムを実行することにより、図1〜4の増減設制御部111,131、性能収集部112,132、測定部113,133、振分制御部114、及び仮想化制御装置140として機能する。
以下、図8〜27を参照しながら、本発明の実施形態の一例の通信システム100における機能の増減設処理について説明する。
図8〜図10は、実施形態の一例としての通信システム100における処理フローを示す図である。
「現状の比率」とは、最大メッセージ数(最大MSG数)に対し、通信システム100上で現在流れているメッセージ数(現状のMSG数)の割合であり、以下の式により求める。
現状の比率(%)=現状のMSG数÷最大MSG数×100 …(1)
「過剰比率」とは、前述の現状の比率から、正常の判定に用いられる平常閾値を減算した値である。平常閾値は、前述のように、例えば事前に設定される値であり、以下の式により求める。
「過剰メッセージ数(過剰MSG数)」とは、計算で求めた計算メッセージ数(計算MSG数)に、上記の過剰比率を乗算した値であり、以下の式により求める。
過剰MSG数=計算MSG数×過剰比率 …(3)
「過剰メッセージ数の合計(過剰MSG数の合計)」とは、増減設フラグ1165の値に“ON”が設定されている機能(例えば、稼働中のP−CSCF)について、過剰メッセージ数を合算した値である。
必要容量の合計=過剰MSG数の合計÷平常閾値 …(4)
これらの値の例が、後述する図19,図24に示されている。
まず、図8のステップS1において、輻輳検出処理が実行される。
ステップS3において、IMS101の増減設制御部111が、NMS102の装置管理部123に装置状態を要求する。
ステップS4において、NMS102の装置管理部123が装置状態を報告する。
ステップS5で輻輳発生又は輻輳解除を検出した場合、ステップS6において、増減設制御部111は、NMS102の統計情報管理部124にメッセージ数を問い合わせる。ここで、メッセージ数とは、TAP122−1から収集した、P−CSCF121単位のメッセージの数である。
増減設制御部111は、収集したメッセージ数を、性能データ116の現状のMSG数1162に保存して、輻輳検出処理を終了する。
次に、ステップS8において、性能収集処理が実行される。
ステップS11において、統計情報管理部124は、物理ホスト毎のリソース情報を増減設制御部111に返す。
詳細には、選択された拠点が自IMS101又は他のIMS101の場合、ステップS14において、増減設制御部111は、当該IMS101の性能収集部112に対して、性能測定を開始するよう要求する。
ステップS16において測定部113が起動完了を報告し、ステップS17において性能収集部112は、測定部113に測定開始を指示する。
詳細には、ステップS19において、測定部113は、基準処理の処理回数を測定して、処理時間測定処理を実行する。この処理については、図11を参照して後述する。
ステップS20において、測定部113は、測定結果を性能収集部112に通知する。
ステップS21において、性能収集部112は、測定結果を、IMS101の増減設制御部111に通知する。
ステップS23において、増減設制御部111は、基準処理の処理回数を、性能データ116の測定処理数1163に保存する。
或いは、選択された拠点がEPC103−1の場合、ステップS24において、増減設制御部111は、各拠点の性能収集部132に対して、性能測定を開始するよう要求する。
ステップS26において測定部133が起動完了を報告し、ステップS27において性能収集部132は、測定部133に測定開始を指示する。
ステップS28において、処理時間測定処理が実施される。
ステップS30において、測定部133は、測定結果を性能収集部132に通知する。
ステップS31において、性能収集部132は、測定結果を、IMS101の増減設制御部111に通知する。
ステップS33において、性能収集部132は、測定部133に対して、測定停止を指示し、処理時間測定処理を終了する。
図10のステップS34において、リソース選択処理が実行される。
一方、増減設制御部111は、増減設フラグ1165に“DEL”が設定されている拠点について、当該拠点の増減設制御部111,131に減設を指示する。
ステップS37において、EPC103−1の増減設制御部131は、増設又は減設の指示に従い、増減設を実施する。図10の例では、P−CSCF121−2の増設を行なう。なお、増減設制御部131が行なうこの増減設処理については公知であるため、その詳細な説明を省略する。
ステップS39において、増減設制御部131は、増減設制御部111に増設又は減設の処理結果応答を返信する。
ステップS40において、増減設制御部111は、性能データ116の増減設フラグ1165に値“ADD”が設定されている場合、増減設フラグ1165の値を“ON”に変更する。
ステップS41において、振分配分算出処理が実行される。
ステップS42において、IMS101の増減設制御部111は、振分配分を算出する。
ステップS44において、振分制御部114は、振分配分を振分データ117に保存する。
ステップS45において、振分制御部114は、設定された振分配分に従って、初回メッセージの振分を実施する。
次に、図11に示すフローチャート(ステップS51〜S55)を参照しながら、処理時間測定処理(図9のステップS18)について説明する。
ステップS51において、測定部133又は133は、測定回数を0に初期化し、処理開始時の現在時刻をt1に保存する。
ステップS52において、測定部133又は133は、基準処理(前述のように四則演算、メモリの読書きなど)を実施する。
ステップS54において、測定部133又は133は、システムデータ115の測定時間1156の値と、t2からt1を引いた値(t2−t1)とを比較する。
t2−t1が測定時間1156の値より大きい場合(ステップS54のYESルート参照)、ステップS55において、測定部133又は133は、測定回数を測定時間1156の値で除算して、測定処理数を算出する。
次に、図12〜図14に示すフローチャート(図12のステップS61〜S69,図13のステップS70〜S79,図14のステップS80〜S94)を参照しながら、リソース選択処理(図10のステップS31)について説明する。
ステップS61において、増減設制御部111は、増設可と判定された物理リソースで処理可能な処理容量を求め、求めた値を、計算メッセージ数(計算MSG数)として性能データ116の計算MSG数1164に保存する。
前述のように、上記式中の基準処理数は、事前に設定され、システムデータ115に登録されている値である。
ステップS62において、増減設制御部111は、例えば、過剰の処理容量の計算対象であるかを判定するために、現在稼働中のP−CSCF121の増減設フラグ1165に“ON”が設定されているかどうかをチェックする。
増減設フラグ1165に“ON”が設定されている場合(ステップS62のYESルート参照)、ステップS63において、増減設制御部111は、P−CSCF121が処理している現在の処理容量の比率(現状の比率)を、以下の式により求める。
ステップS64において、増減設制御部111は、現状の比率から平常時の比率(平常閾値)を減算して、過剰比率を求める。
ステップS65において、増減設制御部111は、現在稼働中のP−CSCF121−1の過剰メッセージ数を、以下の式により求める。
ステップS66において、増減設制御部111は、ループカウンタnが性能データ116のレコード数(性能データ数)よりも小さいかどうかを判定する。
nが性能データ数以上の場合(ステップS66のNOルート参照)、処理がステップS61に戻り、増減設制御部111は、過剰メッセージ数を加算して、過剰メッセージ数の合計を求める。
ステップS68において、増減設制御部111は、増設後、平常閾値以下になるように、過剰メッセージ数の合計を平常閾値で除算して、必要容量の合計(必要な処理容量の合計)を求める。
ステップS69において、増減設制御部111は、ステップS68で求めた必要容量の合計の値を判定する。
必要容量の合計が0の場合(ステップS69の0ルート参照)、機能の増減設が不要であるため、処理を終了する。
一方、必要容量の合計が負の数の場合(ステップS69の負(減設)ルート参照)、増減設制御部111は、機能の減設が必要と判断し、図14のステップS87〜S94の減設ルートに移行する。
ステップS71において、増減設制御部111は、増減設フラグの値が“OFF”がどうかを判定する。
一方、増減設フラグの値が“ON”の場合(ステップS71のYESルート参照)、ステップS72において、増減設制御部111は、必要容量の合計が計算MSG数よりも少ないかどうか判定する。
ステップS76において、増減設制御部111は、検出フラグが“ON”かどうかを判定する。
検出フラグが“ON”の場合(ステップS76のYESルート参照)、処理が終了し、検出フラグが“OFF”の場合(ステップS76のNOルート参照)、処理が図14のステップS80に移る。
今回が初回処理である、すなわち、n=0の場合(ステップS73のYESルート参照)処理が後述するステップS77に移行する。
一つ前の増減設フラグの値が“ADD”ではない場合(ステップS74のNOルート参照)、処理が後述するステップS77に移行する。
ステップS77において、増減設制御部111は、増減設フラグに値“ADD”を、検出フラグに値“ON”をそれぞれ設定する。
ステップS79において、増減設制御部111は、ループカウンタnが性能データ数よりも小さいかどうかを判定する。
nが性能データ数よりも小さい場合(ステップS79のYESルート参照)、処理がステップS71に戻る。
一方、ステップS76で、必要容量の合計が計算MSG数よりも少ない場合(ステップS76のNOルート参照)、図14のステップS80以降の必要処理容量を複数の箇所でまかなう処理に遷移する。
増減設制御部111は、ステップS82において、増減設フラグに値“ADD”を設定後、ステップS83において、合計容量に計算MSG数を加算する。
合計容量=合計容量+計算MSG数 …(9)
ステップS84において、増減設制御部111は、合計容量が必要容量の合計を超えるかどうか判定する。
一方、合計容量が必要容量の合計以下の場合(ステップS84のNOルート参照)、ステップS85において、増減設制御部111は、nを1インクリメントする。
ステップS86において、増減設制御部111は、ループカウンタnが性能データ数よりも小さいかどうかを判定する。
一方、nが性能データ数以上の場合(ステップS86のNOルート参照)、リソース選択処理を終了する。
一方、ステップS69で増設が必要であると判定された場合、ステップS87において、増減設制御部111は、合計容量を0に初期化して、減設処理を開始する。
ステップS89において、増減設制御部111は、ループカウンタnを性能データ数で初期化する。ここでnを性能データ数で初期化する理由は、性能データ116が昇順にソートされているため、ソートした配列の最後から検索を行なうためである。
合計容量と計算MSG数との和が過剰MSG数の合計を超える場合(ステップS90のNOルート参照)、必要なリソースを減設したので、減設を終了する。
合計容量と計算MSG数との和が過剰MSG数の合計以下の場合(ステップS90のYESルート参照)、ステップS91において、増減設制御部111は、増減設フラグ1165に値“DEL”を設定する。
ステップS93において、増減設制御部111は、nを1デクリメントする。
ステップS94において、増減設制御部111は、ループカウンタnが0以上であるかを判定する。
一方、ループカウンタnが0以上の場合(ステップS94のYESルート参照)、処理がステップS89に戻る。
次に、図15のフローチャート(ステップS101〜S106)を参照しながら、通信システム100における振分配分処理について説明する。
ステップS101において、増減設制御部111は、ループカウンタnを0に初期化する。
増減設制御部111は、増減設フラグに値“ON”が設定されているものを対象に以下の処理を実施する。このため、ステップS102において、増減設制御部111は、増減設フラグに値“ON”が設定されているかどうかを判定する。
増減設フラグに値“ON”が設定されている場合(ステップS102のYESルート参照)、ステップS103において、増減設制御部111は、測定処理数を基準処理数で除算して、処理比率を計算する。
次に、ステップS104において、増減設制御部111は、振分データ117にホスト名1161及び識別名1172を設定する。
ステップS105において、増減設制御部111は、nを1インクリメントする。
ステップS106において、増減設制御部111は、ループカウンタnが性能データ数よりも小さいかどうかを判定する。
一方、nが性能データ数以上の場合(ステップS106のNOルート参照)、全ての振分を完了したので、振分配分処理を終了する。
次に、図16〜図27を参照して、通信システム100における処理を例示する。
通信システム100の初期状態が、図16に示す状態であるとする。
先ず、増設の場合の例を示す。例えば、図8のステップS1の輻輳検出処理において輻輳が検出され、図17に示すように、現状のMSG数の値として、毎時3,240,000メッセージ(msg/h)が設定されとする。なお、図16〜図27においては、変更されたデータの部分を斜体で示す。
次に、図10のステップS34のリソース選択処理において、まず、図13の処理フローが実行される。これにより、図19に示すように、性能データ116の2〜3行目のレコードの計算MSG数に値が設定される。
次に、図10のステップS34のリソース選択処理が行なわれ、図21に示すように、性能データ116の、増減設フラグの値が“OFF”のレコードが削除され、EPCのレコードの増減設フラグの値が“ON”に変更される。
別の例として、減設の例を示す。例えば、図8のステップS1の輻輳検出処理において輻輳が検出され、図23に示すように、EPCの現状のMSG数が576,000msg/hである場合を考える。
次に、図10のステップS34のリソース選択処理において、図14の処理フローが実行される。これにより、図25に示すように、性能データ116のEPCのレコードの増減設フラグの値が“DEL”に変更される。
最後に、図10のステップS41の振分配分算出処理において、図18の処理フローが実行される。これにより、図27に示すように、配分データ117から“P−CSCF#2”が削除される。
このように、実施形態の一例としての通信システム100においては、仮想化制御装置140により、輻輳が発生している機能(通信機能)をマシンスペックの異なる物理ホストに増設し、マシンの性能に応じて処理付加の振分配分を行なうことが可能となる。
その際、仮想化制御装置140は、輻輳回避に必要となる適切な処理容量を有するように、追加する機能を増設する。
その際、減設後に残った機能を使用して、その性能に応じて負荷を振分配分することができる。
更に、IMS101から、異なる通信方式を採用している通信網であるEPC103に対して、P−CSCF121などの機能を追加することができる。
又、輻輳を緩和するために、音声/データ通信サービスの設備を空きリソースが有る別のシステムの仮想化環境にも増設できるようにし、適切な処理容量を持つ機能の増設、適切な呼処理の振分を実現することもできる。
なお、上述した実施形態に関わらず、本実施形態の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、上記の実施形態の一例では、増減設する仮想化された通信機能としてP−CSCF121を例に挙げて説明したが、仮想化された通信機能であれば、他の通信機能を増減設してもよい。
或いは、複数のリソースサーバ150間で本実施形態の一例としての仮想化通信システム100を実現してもよい。
上記の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
(付記1)
仮想化機能を実行している複数の物理資源と、
前記複数の物理資源のそれぞれの構成情報及び負荷状態を収集する収集部と、
前記構成情報及び負荷状態に基づいて、前記複数の物理資源のうち、仮想化機能を新たに追加可能な物理資源を選択する選択部と、
をそなえることを特徴とする通信システム。
前記選択部は、前記複数の物理資源のうち、前記仮想化機能の追加が可能な物理資源を複数選択し、
前記通信システムは、前記選択された複数の物理資源の間の分散比率を計算する配分部をさらにそなえることを特徴とする付記1記載の通信システム。
前記選択部は、負荷状態に基づいて前記仮想化機能における輻輳の発生の有無を判定し、前記輻輳が発生していると判定された仮想化機能を追加可能な物理資源を選択することを特徴とする付記1又は2記載の通信システム。
(付記4)
前記選択部によって選択された物理資源に前記新たな機能を追加する増減部をさらにそなえることを特徴とする付記3記載の通信システム。
前記選択部は、前記輻輳が解消されたかどうかを判定し、前記輻輳が解消していると判定された前記仮想化機能を実行している物理資源を、前記仮想化機能の削除が可能な物理資源として選択し、
前記増減部は、前記削除が可能であると選択された物理資源から、前記輻輳が解消されたと判定された機能を削除する
ことを特徴とする付記4記載の通信システム。
仮想化機能を実行している複数の物理資源のそれぞれの構成情報及び負荷状態を収集する収集部と、
前記構成情報及び負荷状態に基づいて、前記複数の物理資源のうち、仮想化機能を新たに追加可能な物理資源を選択する選択部と、
をそなえることを特徴とする仮想化制御装置。
前記選択部は、前記複数の物理資源のうち、前記仮想化機能の追加が可能な物理資源を複数選択し、
前記仮想化制御装置は、前記選択された複数の物理資源の間の分散比率を計算する配分部をさらにそなえることを特徴とする付記6記載の仮想化制御装置。
前記選択部は、負荷状態に基づいて前記仮想化機能における輻輳の発生の有無を判定し、前記輻輳が発生していると判定された仮想化機能を追加可能な物理資源を選択することを特徴とする付記6又は7記載の仮想化制御装置。
(付記9)
前記選択部によって選択された物理資源に前記新たな機能を追加する増減部をさらにそなえることを特徴とする付記8記載の仮想化制御装置。
前記選択部は、前記輻輳が解消されたかどうかを判定し、前記輻輳が解消していると判定された前記仮想化機能を実行している物理資源を、前記仮想化機能の削除が可能な物理資源として選択し、
前記増減部は、前記削除が可能であると選択された物理資源から、前記輻輳が解消されたと判定された機能を削除する
ことを特徴とする付記9記載の仮想化制御装置。
仮想化機能を実行している複数の物理資源のそれぞれの構成情報及び負荷状態を収集し、
前記構成情報及び負荷状態に基づいて、前記複数の物理資源のうち、仮想化機能を新たに追加可能な物理資源を選択する
ことを特徴とする仮想化制御方法。
前記選択において、前記複数の物理資源のうち、前記仮想化機能の追加が可能な物理資源を複数選択し、
前記選択された複数の物理資源の間の分散比率を計算することを特徴とする付記11記載の仮想化制御方法。
前記選択において、負荷状態に基づいて前記仮想化機能における輻輳の発生の有無を判定し、前記輻輳が発生していると判定された仮想化機能を追加可能な物理資源を選択することを特徴とする付記11又は12記載の仮想化制御方法。
(付記14)
前記選択された物理資源に前記新たな機能を追加することを特徴とする付記13記載の仮想化制御方法。
前記選択において、前記輻輳が解消されたかどうかを判定し、前記輻輳が解消していると判定された前記仮想化機能を実行している物理資源を、前記仮想化機能の削除が可能な物理資源として選択し、
前記削除が可能であると選択された物理資源から、前記輻輳が解消されたと判定された機能を削除する
ことを特徴とする付記14記載の仮想化制御方法。
仮想化機能を実行している複数の物理資源のそれぞれの構成情報及び負荷状態を収集し、
前記構成情報及び負荷状態に基づいて、前記複数の物理資源のうち、仮想化機能を新たに追加可能な物理資源を選択する
処理をコンピュータに実行させることを特徴とする仮想化制御プログラム。
前記選択において、前記複数の物理資源のうち、前記仮想化機能の追加が可能な物理資源を複数選択し、
前記選択された複数の物理資源の間の分散比率を計算する処理を前記コンピュータに実行させることを特徴とする付記16記載の仮想化制御プログラム。
前記選択において、負荷状態に基づいて前記仮想化機能における輻輳の発生の有無を判定し、前記輻輳が発生していると判定された仮想化機能を追加可能な物理資源を選択する処理を前記コンピュータに実行させることを特徴とする付記16又は17記載の仮想化制御プログラム。
前記選択された物理資源に前記新たな機能を追加する処理を前記コンピュータに実行させることを特徴とする付記18記載の仮想化制御プログラム。
(付記20)
前記選択において、前記輻輳が解消されたかどうかを判定し、前記輻輳が解消していると判定された前記仮想化機能を実行している物理資源を、前記仮想化機能の削除が可能な物理資源として選択し、
前記削除が可能であると選択された物理資源から、前記輻輳が解消されたと判定された機能を削除する
処理を前記コンピュータに実行させることを特徴とする付記19記載の仮想化制御プログラム。
101 IMS
102 EPC
111,131 増減設制御部(選択部)
112,132 性能収集部(収集部)
113,133 測定部
114 振分制御部(増減部)
115 システムデータ
116 性能データ
117 振分データ
121 P−CSCF(仮想化機能)
140 仮想化制御部(仮想化制御装置)
150 リソースサーバ(物理資源)
151 CPU(物理資源)
152 メモリ(物理資源)
Claims (8)
- 仮想化機能を実行している複数の物理資源と、
前記複数の物理資源のそれぞれの構成情報及び負荷状態を収集する収集部と、
前記構成情報及び負荷状態に基づいて、前記複数の物理資源のうち、仮想化機能を新たに追加可能な物理資源を選択する選択部と、
をそなえることを特徴とする通信システム。 - 前記選択部は、前記複数の物理資源のうち、前記仮想化機能の追加が可能な物理資源を複数選択し、
前記通信システムは、前記選択された複数の物理資源の間の分散比率を計算する配分部をさらにそなえることを特徴とする請求項1記載の通信システム。 - 前記選択部は、負荷状態に基づいて前記仮想化機能における輻輳の発生の有無を判定し、前記輻輳が発生していると判定された仮想化機能を追加可能な物理資源を選択することを特徴とする請求項1又は2記載の通信システム。
- 前記選択部によって選択された物理資源に前記新たな機能を追加する増減部をさらにそなえることを特徴とする請求項3記載の通信システム。
- 前記選択部は、前記輻輳が解消されたかどうかを判定し、前記輻輳が解消していると判定された前記仮想化機能を実行している物理資源を、前記仮想化機能の削除が可能な物理資源として選択し、
前記増減部は、前記削除が可能であると選択された物理資源から、前記輻輳が解消されたと判定された機能を削除する
ことを特徴とする請求項4記載の通信システム。 - 仮想化機能を実行している複数の物理資源のそれぞれの構成情報及び負荷状態を収集する収集部と、
前記構成情報及び負荷状態に基づいて、前記複数の物理資源のうち、仮想化機能を新たに追加可能な物理資源を選択する選択部と、
をそなえることを特徴とする仮想化制御装置。 - 仮想化機能を実行している複数の物理資源のそれぞれの構成情報及び負荷状態を収集し、
前記構成情報及び負荷状態に基づいて、前記複数の物理資源のうち、仮想化機能を新たに追加可能な物理資源を選択する
ことを特徴とする仮想化制御方法。 - 仮想化機能を実行している複数の物理資源のそれぞれの構成情報及び負荷状態を収集し、
前記構成情報及び負荷状態に基づいて、前記複数の物理資源のうち、仮想化機能を新たに追加可能な物理資源を選択する
処理をコンピュータに実行させることを特徴とする仮想化制御プログラム。
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JP2009140212A (ja) * | 2007-12-06 | 2009-06-25 | Mitsubishi Electric Corp | 通信中継装置、サーバ、クライアント、ネットワークシステム、及び通信方法 |
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