JP2015228075A - Computer resources allocation device and computer resources allocation program - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve combination of security of a real time property required by an OS with effective utilization of computer resources.SOLUTION: A data storage section 11 stores guest OS profile information on a virtual apparatus necessary for operation of a guest OS and computer resources allocation policy information on combination of virtual apparatuses capable of sharing the same computer resources. A computer resources allocation management section 12 generates a virtual apparatus required by a guest OS on a hypervisor based on the guest OS profile information to allocate computer resources to the virtual apparatuses on the basis of the computer resources allocation policy information.

Description

本発明は、ハイパーバイザ上の仮想機器にコンピュータの計算機資源を割り当てる技術に関する。   The present invention relates to a technique for allocating computer resources to a virtual device on a hypervisor.

近年、ハイパーバイザ上にオペレーティングシステム（ＯＳ）を集約することにより、コンピュータの計算機資源を有効に活用する取り組みが進んでいる。ハイパーバイザ技術は、ハードウェアとＯＳとの間で用いられ、ハイパーバイザ機能上で動作するＯＳ（以下、ゲストＯＳ）に対して計算機資源を疑似的に提供する技術である。具体的には、図８に示すように、ゲストＯＳを動作させるための仮想機器をソフトウェアプログラムで生成し、その仮想機器に対して計算装置等の計算機資源を割り当て、この仮想機器上でゲストＯＳを動作させることにより、処理負荷の小さいゲストＯＳや処理負荷特性の異なるゲストＯＳを同一のハードウェア上に集約し、計算機資源の有効利用を実現する。   In recent years, efforts have been made to effectively use computer resources of a computer by consolidating operating systems (OS) on a hypervisor. The hypervisor technology is used between hardware and an OS, and is a technology that artificially provides computer resources to an OS (hereinafter referred to as a guest OS) operating on a hypervisor function. Specifically, as shown in FIG. 8, a virtual device for operating a guest OS is generated by a software program, a computer resource such as a computing device is allocated to the virtual device, and the guest OS is run on this virtual device. , The guest OS having a small processing load and the guest OS having different processing load characteristics are aggregated on the same hardware, thereby realizing effective use of computer resources.

小比賀、外１名、“仮想化環境における通信処理要求の処理時間安定化方式”、ＮＥＣクラウドシステム研究所、電子情報通信学会総合大会、情報・システム講演論文集１、2013年、p.60Kobiga, 1 other, “Processing time stabilization method for communication processing requests in virtualized environment”, NEC Cloud Systems Laboratory, IEICE General Conference, Information and Systems Proceedings 1, 2013, p.60

しかしながら、異なるゲストＯＳ間やゲストＯＳとハイパーバイザ間で計算機資源を共有するため、同一の計算装置、記憶装置、入出力装置等への同時アクセスにより性能干渉が発生する。ゆえに、常に安定した応答性が要求されるリアルタイムシステムをハイパーバイザ上に搭載する際には、実時間性の確保と、ハイパーバイザ適用のメリットである計算機資源の有効利用との両立が課題であった。   However, since computer resources are shared between different guest OSes and between the guest OS and the hypervisor, performance interference occurs due to simultaneous access to the same computing device, storage device, input / output device, and the like. Therefore, when mounting a real-time system that always requires stable responsiveness on the hypervisor, it is a challenge to ensure both real-time performance and effective use of computer resources, which is a merit of applying the hypervisor. It was.

従来ではゲストＯＳのリアルタイム要件をハイパーバイザ側で把握できず、ゲストＯＳの要求するリアルタイム性を保証するためには、図９に示すように、そのゲストＯＳを動作させる仮想機器に対して計算機資源を占有させていた。しかし、本方法では、実時間性の確保を実現できるが、ハイパーバイザ適用のメリットである計算機資源の利用効率が大きく低下していた。   Conventionally, the real-time requirements of the guest OS cannot be grasped on the hypervisor side, and in order to guarantee the real-time property required by the guest OS, as shown in FIG. Was occupied. However, with this method, real-time performance can be ensured, but the utilization efficiency of computer resources, which is a merit of applying the hypervisor, has greatly decreased.

本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、ＯＳが要求する実時間性の確保と計算機資源の有効利用との両立を実現することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to achieve both real-time performance required by the OS and effective use of computer resources.

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の計算機資源割当装置は、プログラムで生成されたハイパーバイザ上の仮想機器にコンピュータの計算機資源を割り当てる計算機資源割当装置において、オペレーティングシステムの動作に必要な仮想機器に関する第１の情報と、同一の計算機資源を共有可能な仮想機器の組み合わせに関する第２の情報とを記憶しておくデータ記憶手段と、前記データ記憶手段から前記第１の情報および前記第２の情報を読み出して、前記第１の情報に基づきハイパーバイザ上のオペレーティングシステムが必要とする仮想機器を生成し、前記第２の情報に基づき当該仮想機器に計算機資源を割り当てる計算機資源割当手段と、を有することを要旨とする。   In order to solve the above problems, the computer resource allocation device according to claim 1 is necessary for the operation of the operating system in the computer resource allocation device that allocates the computer resource of the computer to the virtual device on the hypervisor generated by the program. Data storage means for storing first information relating to a virtual device and second information relating to a combination of virtual devices that can share the same computer resource; from the data storage means the first information and Computer resource allocation means for reading the second information, generating a virtual device required by the operating system on the hypervisor based on the first information, and allocating a computer resource to the virtual device based on the second information The gist is to have.

本発明によれば、ＯＳの動作に必要な仮想機器に関する第１の情報と、同一の計算機資源を共有可能な仮想機器の組み合わせに関する第２の情報とを記憶しておき、第１の情報に基づきハイパーバイザ上のＯＳが必要とする仮想機器を生成し、第２の情報に基づき当該仮想機器に計算機資源を割り当てるため、ＯＳが要求する実時間性の確保と計算機資源の有効利用との両立を実現できる。   According to the present invention, the first information related to virtual devices necessary for the operation of the OS and the second information related to combinations of virtual devices that can share the same computer resource are stored in the first information. Based on the second information, a virtual device required by the OS on the hypervisor is generated, and computer resources are allocated to the virtual device based on the second information. Therefore, both real-time performance required by the OS and effective use of computer resources are achieved. Can be realized.

請求項２に記載の計算機資源割当装置は、請求項１に記載の計算機資源割当装置において、前記計算機資源割当手段は、前記組み合わせに含まれる複数の仮想機器に同一の計算機資源を割り当てることを要旨とする。   The computer resource allocation device according to claim 2 is the computer resource allocation device according to claim 1, wherein the computer resource allocation means allocates the same computer resource to a plurality of virtual devices included in the combination. And

請求項３に記載の計算機資源割当装置は、請求項１又は２に記載の計算機資源割当装置において、前記計算機資源割当手段は、前記割り当てられた計算機資源の処理負荷状況に応じて当該計算機資源の数を変更することを要旨とする。   The computer resource allocating device according to claim 3 is the computer resource allocating device according to claim 1 or 2, wherein the computer resource allocating means determines the computer resource according to the processing load status of the allocated computer resource. The gist is to change the number.

請求項４に記載の計算機資源割当プログラムは、請求項１乃至３のいずれかに記載の計算機資源割当装置としてコンピュータを機能させることを要旨とする。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a computer resource allocation program that causes a computer to function as the computer resource allocation apparatus according to any one of the first to third aspects.

本発明によれば、ＯＳが要求する実時間性の確保と計算機資源の有効利用との両立を実現できる。   According to the present invention, it is possible to realize both real-time performance required by the OS and effective use of computer resources.

計算機資源割当装置の機能ブロック構成を示す図である。It is a figure which shows the functional block structure of a computer resource allocation apparatus. ゲストＯＳプロファイル情報の例を示す図である。It is a figure which shows the example of guest OS profile information. 計算機資源割当ポリシ情報の例を示す図である。It is a figure which shows the example of computer resource allocation policy information. 計算機資源の割り当て方法を示す図である。It is a figure which shows the allocation method of a computer resource. 計算機資源の割り当て方法の具体例を示す図である。It is a figure which shows the specific example of the allocation method of a computer resource. 計算機資源の割り当て数の増加方法を示す図である。It is a figure which shows the increase method of the allocation number of computer resources. 計算機資源の割り当て数の減少方法を示す図である。It is a figure which shows the reduction method of the allocation number of computer resources. コンピュータ上におけるハイパーバイザ機能部の物理的な位置関係を示す図である。It is a figure which shows the physical positional relationship of the hypervisor function part on a computer. 従来の計算機資源の割り当て例を示す図である。It is a figure which shows the example of allocation of the conventional computer resource.

本発明は、ゲストＯＳが要求する実時間性の確保とハイパーバイザ適用のメリットである計算機資源の有効利用とを両立するため、ゲストＯＳの処理特性やリアルタイム要件等をハイパーバイザ側で考慮し、仮想機器に対する利用計算機資源の割り当てを決定するようにする。例えば、同一ＣＰＵを共有してもよい仮想機器や共有できない仮想機器を予め定義しておき、その定義に基づき仮想機器へＣＰＵを振り分けるようにする。以下、本発明を実施する一実施の形態について図面を用いて説明する。   The present invention takes into account the processing characteristics and real-time requirements of the guest OS on the hypervisor side in order to achieve both real-time performance required by the guest OS and effective use of computer resources, which is a merit of applying the hypervisor. The allocation of used computer resources to the virtual device is determined. For example, virtual devices that may share the same CPU or virtual devices that cannot be shared are defined in advance, and CPUs are distributed to virtual devices based on the definition. Hereinafter, an embodiment for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本実施の形態に係る計算機資源割当装置１の機能ブロック構成を示す図である。この計算機資源割当装置１は、データ記憶部１１と、計算機資源割当管理部１２と、を備えて構成される。ハイパーバイザ機能を具備し、かつ、１つ以上のゲストＯＳを同時に実行するコンピュータ上で動作する。   FIG. 1 is a diagram showing a functional block configuration of a computer resource allocation apparatus 1 according to the present embodiment. The computer resource allocation apparatus 1 includes a data storage unit 11 and a computer resource allocation management unit 12. It operates on a computer having a hypervisor function and executing one or more guest OSs simultaneously.

データ記憶部１１は、ゲストＯＳの処理負荷特性を含む情報を記述したゲストＯＳプロファイル情報と、処理負荷特性に応じた仮想機器への計算機資源の割り当てポリシを記述した計算機資源割当ポリシ情報と、を記憶しておく機能部である。   The data storage unit 11 includes guest OS profile information describing information including processing load characteristics of the guest OS, and computer resource allocation policy information describing a policy of assigning computer resources to virtual devices according to the processing load characteristics. This is a functional unit to be memorized.

ゲストＯＳプロファイル情報には、ゲストＯＳが起動時に必要な計算機資源（仮想機器）に関する情報、ゲストＯＳの負荷特性に関する情報が含まれている。特にゲストＯＳの負荷特性に関する情報には、例えば、データベース、ウェブサーバ、ＶｏＩＰサーバといったサーバの用途に関する情報、物理環境又は仮想環境上で過去に動作させた際の実測性能に関する情報が含まれている。この実測性能に関する情報には、例えば、ＣＰＵ使用率、メモリ使用量、ＩＯ使用率といったＯＳ側で測定可能なハードウェア資源利用状況情報、ゲストＯＳ上で動作するプロセス及びスレッドに関する情報が含まれている。このプロセス及びスレッドに関する情報には、例えば、動作するプロセス及びスレッドのコマンド名又は実行ファイル名、動作するプロセス及びスレッドの実行優先度やスケジューリング方式が含まれている。ゲストＯＳプロファイル情報の例を図２に示す。   The guest OS profile information includes information related to computer resources (virtual devices) required when the guest OS is started up, and information related to the load characteristics of the guest OS. In particular, the information on the load characteristics of the guest OS includes, for example, information on the usage of a server such as a database, a web server, and a VoIP server, and information on measured performance when operated in the past in a physical environment or a virtual environment. . The information related to the actually measured performance includes, for example, hardware resource usage information that can be measured on the OS side, such as CPU usage, memory usage, and IO usage, and information about processes and threads that run on the guest OS. Yes. The information regarding the process and thread includes, for example, the command name or execution file name of the operating process and thread, the execution priority of the operating process and thread, and the scheduling method. An example of guest OS profile information is shown in FIG.

一方、計算機資源割当ポリシ情報には、ゲストＯＳの処理負荷特性に対応する計算機資源の割り当てポリシが記述されている。具体的には、仮想機器間における同一計算機資源の共有可否を判断するための情報として、仮想機器の組み合わせより共有可否を決定するための表形式の２次元配列情報、実測値に基づく計算機資源の使用量と計算機資源から共有可否を判断するための条件式が含まれている。２次元配列情報には、占有可否を決定するための情報や共有範囲の情報を含むようにしてもよい。計算機資源割当ポリシ情報の例を図３に示す。本例はＤＢサーバの場合を例示しており、仮想機器間（仮想ＣＰＵと仮想ＨＤＤと仮想ＮＩＣとの各間）での同一ＣＰＵの共有可否を示している。ＡＰサーバやＶｏＩＰサーバについても処理負荷特性に応じて同様に定義される。   On the other hand, in the computer resource allocation policy information, a computer resource allocation policy corresponding to the processing load characteristic of the guest OS is described. Specifically, as information for determining whether or not the same computer resource can be shared between virtual devices, two-dimensional array information in a tabular format for determining whether or not the same computer resource can be shared from a combination of virtual devices; A conditional expression for determining whether sharing is possible from the usage amount and computer resources is included. The two-dimensional array information may include information for determining whether to occupy or information on the sharing range. An example of computer resource allocation policy information is shown in FIG. This example illustrates the case of a DB server, and indicates whether or not the same CPU can be shared between virtual devices (between a virtual CPU, a virtual HDD, and a virtual NIC). The AP server and the VoIP server are similarly defined according to the processing load characteristics.

計算機資源割当管理部１２は、ゲストＯＳプロファイル情報及び計算機資源割当ポリシ情報に基づき仮想機器に計算機資源を割り当てる機能部である。すなわち、データ記憶部１１からそれら２つの情報を取得し、各情報を基に仮想機器間での計算機資源の共有の可否を判定し、各仮想機器が使用可能な計算機資源を定義して、定義した計算機資源の割り当てをハイパーバイザ機能内のディスパッチャ機能やスケジューラ機能に設定する。   The computer resource allocation management unit 12 is a functional unit that allocates computer resources to virtual devices based on guest OS profile information and computer resource allocation policy information. That is, these two pieces of information are acquired from the data storage unit 11, based on each piece of information, it is determined whether or not a computer resource can be shared between virtual devices, and a computer resource that can be used by each virtual device is defined and defined. The assigned computer resources are set in the dispatcher function and scheduler function in the hypervisor function.

次に、図４を参照しながら、計算機資源割当装置１で行う計算機資源の割り当て方法について説明する。なお、図４は最小の構成例であり、実施時には同図内に未記載の機器やシステムを接続し、他の機能部やデータを更に用いてもよい。特に、実施例の簡略化のため、計算機資源の管理対象として代表的なＣＰＵを用いている。ＣＰＵ以外に、メモリやモニタ等のハードウェア資源やソフトウェア資源であっても構わない。   Next, a computer resource allocation method performed by the computer resource allocation apparatus 1 will be described with reference to FIG. Note that FIG. 4 shows a minimum configuration example, and at the time of implementation, devices and systems not described in the figure may be connected, and other functional units and data may be further used. In particular, to simplify the embodiment, a typical CPU is used as a management target of computer resources. In addition to the CPU, hardware resources such as a memory and a monitor, and software resources may be used.

最初に、ステップＳ１において、計算機資源割当管理部１２は、データ記憶部１１からゲストＯＳプロファイル情報を読み出す。このゲストＯＳプロファイル情報には、上述したように、ゲストＯＳが起動時に必要な計算機資源に関する情報等が含まれている。   First, in step S <b> 1, the computer resource allocation management unit 12 reads guest OS profile information from the data storage unit 11. As described above, the guest OS profile information includes information related to computer resources required when the guest OS is started.

次に、ステップＳ２において、計算機資源割当管理部１２は、ステップＳ１で取得したゲストＯＳプロファイル情報を基に仮想機器を生成する。例えば、図２に示したゲストＯＳプロファイル情報の場合、ゲストＯＳ１やゲストＯＳ２については、それぞれ、２つの仮想ＣＰＵ、１つの仮想ＮＩＣ、１つの仮想ＨＤＤを生成する。一方、ゲストＯＳ３については、４つの仮想ＣＰＵ、１つの仮想ＮＩＣ、１つの仮想ＨＤＤを生成する。   Next, in step S2, the computer resource allocation management unit 12 generates a virtual device based on the guest OS profile information acquired in step S1. For example, in the case of the guest OS profile information shown in FIG. 2, for the guest OS 1 and guest OS 2, two virtual CPUs, one virtual NIC, and one virtual HDD are generated, respectively. On the other hand, for the guest OS 3, four virtual CPUs, one virtual NIC, and one virtual HDD are generated.

次に、ステップＳ３において、計算機資源割当管理部１２は、データ記憶部１１から読み出した計算機資源割当ポリシ情報を参照し、ステップＳ２で生成した仮想機器において同一ＣＰＵを共有可能な組み合わせを判定する。例えば、図３に示した計算機資源割当ポリシ情報の場合、仮想ＨＤＤ同士、仮想ＨＤＤ−仮想ＮＩＣ、又は仮想ＮＩＣ同士であれば同一ＣＰＵを共有できると判定する。   Next, in step S3, the computer resource allocation management unit 12 refers to the computer resource allocation policy information read from the data storage unit 11, and determines a combination that can share the same CPU in the virtual device generated in step S2. For example, in the case of the computer resource allocation policy information shown in FIG. 3, it is determined that the same CPU can be shared between virtual HDDs, virtual HDD-virtual NIC, or virtual NICs.

次に、ステップＳ４において、計算機資源割当管理部１２は、ステップＳ２で生成した仮想機器群と、ステップＳ３で判定した同一ＣＰＵの共有可能な組み合わせ情報とに基づき、当該仮想機器群を動作させるＣＰＵを仮想機器毎に割り当てる。例えば、同一ＣＰＵを共有可能な複数の仮想機器に対しては１つのＣＰＵを割り当て、同一ＣＰＵを共有できない仮想機器に対しては１つのＣＰＵを仮想機器毎に割り当てる。その後、ＣＰＵの割り当て結果をディスパッチャ機能部やスケジューラ機能部へ通知する。   Next, in step S4, the computer resource allocation management unit 12 operates the virtual device group based on the virtual device group generated in step S2 and the sharable combination information of the same CPU determined in step S3. Is assigned to each virtual device. For example, one CPU is assigned to a plurality of virtual devices that can share the same CPU, and one CPU is assigned to each virtual device to a virtual device that cannot share the same CPU. Thereafter, the CPU allocation result is notified to the dispatcher function unit and the scheduler function unit.

最後に、ステップＳ５において、その通知を受けたディスパッチャ機能部又はスケジューラ機能部は、ステップＳ４で通知されたＣＰＵの割り当て結果に基づき仮想機器群に対するＣＰＵの割り当て処理を実行する。   Finally, in step S5, the dispatcher function unit or scheduler function unit that receives the notification executes CPU allocation processing for the virtual device group based on the CPU allocation result notified in step S4.

続いて、図５を参照しながら、ステップＳ４で説明したＣＰＵの割り当て方法を具体的に説明する。なお、ここではゲストＯＳ１を用いて説明する。ステップＳ２を行ったタイミングで当該ゲストＯＳ１のサーバ種別と、必要な仮想機器の種類及び数が確定している。すなわち、ゲストＯＳ１のサーバ種別はＤＢサーバであり、仮想機器として仮想ＣＰＵ１、仮想ＣＰＵ２、仮想ＮＩＣ、仮想ＨＤＤが生成されているものとする。   Next, the CPU allocation method described in step S4 will be specifically described with reference to FIG. Here, the description will be made using the guest OS 1. At the timing when step S2 is performed, the server type of the guest OS 1 and the types and number of necessary virtual devices are determined. That is, it is assumed that the server type of the guest OS 1 is a DB server, and virtual CPU 1, virtual CPU 2, virtual NIC, and virtual HDD are generated as virtual devices.

まず、計算機資源割当管理部１２は、計算機資源割当ポリシ情報の行を上から探索し、行に該当する種別の仮想機器の中で、動作可能ＣＰＵが未定義の仮想機器を１つ抽出し、動作可能ＣＰＵの番号Ｃｉ（Ｃｉ∈Ｃ⊂Ｎ、Ｃは他のゲストＯＳに割り当てられていないＣＰＵ番号の集合、Ｎは自然数）を定義する（ステップＳ４−１）。ここでは理解を容易にするため、仮想ＨＤＤに番号Ｃ０のＣＰＵが定義されたとする。ここで動作可能ＣＰＵの番号が未定義の仮想機器がない場合は、処理を終了する。 First, the computer resource allocation management unit 12 searches the computer resource allocation policy information row from above, extracts one virtual device whose operable CPU is undefined from the types of virtual devices corresponding to the row, An operable CPU number C i (C i εC⊂N, C is a set of CPU numbers not assigned to other guest OSes, N is a natural number) is defined (step S4-1). Here, in order to facilitate understanding, it is assumed that the CPU of number C 0 is defined in the virtual HDD. If there is no virtual device for which the number of operable CPUs is undefined, the process ends.

次に、計算機資源割当管理部１２は、ステップＳ４−１で定義を行った仮想機器が属する行の列を１列目から順次探索し、同一ＣＰＵを共有可能な仮想機器の中で動作可能ＣＰＵの番号が未定義の仮想機器を探索する。当該仮想機器が発見された場合には、当該仮想機器にも同じ番号Ｃ０のＣＰＵを定義する（ステップＳ４−２）。その後、１列目に戻り、同じ番号Ｃ０で動作する仮想機器と共存可能な仮想機器を新たに探索する。なお、同一ＣＰＵを共有可能かつ動作可能ＣＰＵの番号が未定義な仮想機器を発見できない場合は、ＣＰＵ番号の識別子ｉをインクリメント（ｉ＝ｉ＋１）してステップＳ４−１へ戻る。 Next, the computer resource allocation management unit 12 sequentially searches the column of the row to which the virtual device defined in step S4-1 belongs from the first column, and can operate among virtual devices that can share the same CPU. Search for a virtual device whose number is undefined. When the virtual device is found, a CPU with the same number C 0 is also defined for the virtual device (step S4-2). Thereafter, returning to the first column, a new virtual device that can coexist with a virtual device operating with the same number C 0 is searched. When a virtual device that can share the same CPU and whose CPU number is undefined cannot be found, the CPU number identifier i is incremented (i = i + 1), and the process returns to step S4-1.

ステップＳ４−１〜ステップＳ４−２を繰り返し行うことにより、同一ＣＰＵを共有可能な複数の仮想機器に対しては１つのＣＰＵが割り当てられ、同一ＣＰＵを共有できない仮想機器に対しては１つのＣＰＵが仮想機器毎に割り当てられる。   By repeating Step S4-1 to Step S4-2, one CPU is assigned to a plurality of virtual devices that can share the same CPU, and one CPU is assigned to a virtual device that cannot share the same CPU. Is assigned to each virtual device.

ここまで、同一ＣＰＵを共有可能な複数の仮想機器に対して１つのＣＰＵ（最小数のＣＰＵ）を割り当てる実施例を説明した。一方、そのような複数の仮想機器に対して複数のＣＰＵを割り当てても構わない。例えば、後述するステップＳ６を周期的に実行し、同一ＣＰＵを共有可能な複数の仮想機器に対し、処理負荷状況に応じてＣＰＵ番号の割り当てを増減させる。以下、図６を参照しながら、ＣＰＵ番号の割り当て増減方法を説明する。   So far, the embodiment in which one CPU (minimum number of CPUs) is allocated to a plurality of virtual devices that can share the same CPU has been described. On the other hand, a plurality of CPUs may be assigned to such a plurality of virtual devices. For example, step S6 to be described later is periodically executed to increase or decrease the CPU number assignment for a plurality of virtual devices that can share the same CPU according to the processing load status. Hereinafter, the CPU number allocation increase / decrease method will be described with reference to FIG.

まず、ステップＳ６−１において、計算機資源割当管理部１２は、仮想機器と当該仮想機器に対して割り当てられた動作可能ＣＰＵとを対応付けた配列データを探索し、同一の動作可能ＣＰＵの番号を持つ仮想機器の組を抽出する。例えば、番号Ｃ０のＣＰＵが割り当てられた仮想ＨＤＤと仮想ＮＩＣの組を抽出する。 First, in step S6-1, the computer resource allocation management unit 12 searches for array data in which a virtual device and an operable CPU assigned to the virtual device are associated with each other, and sets the same operable CPU number. Extract a set of virtual devices. For example, a set of a virtual HDD and a virtual NIC to which the CPU with the number C 0 is assigned is extracted.

次に、ステップＳ６−２において、計算機資源割当管理部１２は、抽出した組のＣＰＵ番号に対応するＣＰＵについて、その処理負荷状況をスケジューラ機能部等から取得し、所定の閾値に基づき組毎にＣＰＵの処理負荷状態（高負荷状態、通常状態、低負荷状態）を判定する。ある組において動作可能なＣＰＵ番号が複数ある場合には、その平均値等を用いて判定する。また、処理負荷状況の判断指標や閾値については、ゲストＯＳプロファイル情報に記述があればそれを用いてもよい。また、閾値は使用中のＣＰＵ番号やＣＰＵ数等から動的に変更してもよい。   Next, in step S6-2, the computer resource allocation management unit 12 acquires the processing load status of the CPU corresponding to the extracted CPU number from the scheduler function unit and the like, and sets the CPU for each set based on a predetermined threshold. The processing load state (high load state, normal state, low load state) of the CPU is determined. When there are a plurality of CPU numbers operable in a certain group, the determination is made using the average value or the like. Further, if there is a description in the guest OS profile information, the processing load status determination index and threshold value may be used. Further, the threshold value may be dynamically changed based on the CPU number being used, the number of CPUs, and the like.

その後、ステップＳ６−３において、計算機資源割当管理部１２は、ステップＳ６−２での処理負荷の判定の結果、判定対象の組が高負荷状態と判定された場合、他のゲストＯＳに割り当てられていないＣＰＵ番号の集合ＣからＣＰＵを取得し、当該組に属する各仮想機器の動作可能ＣＰＵとして追加する。例えば、番号Ｃ０のＣＰＵ使用率が８０％以上の場合、そのＣＰＵを高負荷状態と判定し、集合Ｃから未割当である番号Ｃ３のＣＰＵを更に割り当てる。 Thereafter, in step S6-3, the computer resource allocation management unit 12 is allocated to another guest OS when the determination target group is determined to be in a high load state as a result of the determination of the processing load in step S6-2. A CPU is acquired from a set C of CPU numbers that are not present, and is added as an operable CPU of each virtual device belonging to the set. For example, when the CPU usage rate of the number C 0 is 80% or more, the CPU is determined to be in a high load state, and the CPU of the number C 3 that is not allocated from the set C is further allocated.

一方、図７に示すように、仮想機器の組に複数の動作可能なＣＰＵが既に割り当てられており、かつ、その組が低負荷状態と判定された場合は、番号の大きいＣＰＵを当該組に属する各仮想機器の動作可能ＣＰＵから除外する。例えば、番号Ｃ０と番号Ｃ３の２つのＣＰＵが割り当てられており、それら使用率の平均値が４０％以下の場合には、それらＣＰＵを低負荷状態と判定し、番号の大きいＣ３のＣＰＵを動作可能ＣＰＵから除外する。これにより、割り当てられたＣＰＵの処理負荷状況に応じて、仮想機器に割り当てられるＣＰＵ資源を増減できる。 On the other hand, as shown in FIG. 7, when a plurality of operable CPUs are already assigned to a set of virtual devices and the set is determined to be in a low load state, a CPU with a larger number is assigned to the set. It is excluded from the operable CPU of each virtual device to which it belongs. For example, when two CPUs of number C 0 and number C 3 are allocated and the average value of their usage rate is 40% or less, these CPUs are determined to be in a low load state, and the number of C 3 having a large number is determined. The CPU is excluded from the operable CPU. Thereby, the CPU resource allocated to the virtual device can be increased or decreased according to the processing load status of the allocated CPU.

本実施の形態によれば、データ記憶部１１が、ゲストＯＳの動作に必要な仮想機器に関するゲストＯＳプロファイル情報と、同一の計算機資源を共有可能な仮想機器の組み合わせに関する計算機資源割当ポリシ情報とを記憶しておき、計算機資源割当管理部１２が、ゲストＯＳプロファイル情報に基づきハイパーバイザ上のゲストＯＳが必要とする仮想機器を生成し、計算機資源割当ポリシ情報に基づき当該仮想機器に計算機資源を割り当てるので、ゲストＯＳが要求する実時間性の確保と計算機資源の有効利用との両立を実現できる。また、ハイパーバイザによる仮想環境を提供する事業者とゲストＯＳの所有者が異なる場合でも、ゲストＯＳの処理特性に応じて仮想機器へ計算資源を割り当てることができる。   According to the present embodiment, the data storage unit 11 obtains guest OS profile information related to a virtual device necessary for the operation of the guest OS and computer resource allocation policy information related to a combination of virtual devices that can share the same computer resource. The computer resource allocation management unit 12 stores a virtual device required by the guest OS on the hypervisor based on the guest OS profile information, and allocates a computer resource to the virtual device based on the computer resource allocation policy information. Therefore, it is possible to achieve both real-time performance required by the guest OS and effective use of computer resources. Further, even when the provider providing the virtual environment using the hypervisor and the owner of the guest OS are different, it is possible to allocate computing resources to the virtual device according to the processing characteristics of the guest OS.

最後に、本実施の形態で説明した計算機資源割当装置１をプログラムとして構築し、コンピュータにインストールして実行させることや、通信ネットワークを介して流通させることも可能である。   Finally, the computer resource allocation device 1 described in the present embodiment can be constructed as a program, installed in a computer and executed, or distributed via a communication network.

１…計算機資源割当装置
１１…データ記憶部
１２…計算機資源割当管理部
Ｓ１〜Ｓ６、Ｓ４−１〜Ｓ４−２、Ｓ６−１〜Ｓ６−３…ステップ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Computer resource allocation apparatus 11 ... Data storage part 12 ... Computer resource allocation management part S1-S6, S4-1-S4-2, S6-1-S6-3 ... Step

Claims (4)

プログラムで生成されたハイパーバイザ上の仮想機器にコンピュータの計算機資源を割り当てる計算機資源割当装置において、
オペレーティングシステムの動作に必要な仮想機器に関する第１の情報と、同一の計算機資源を共有可能な仮想機器の組み合わせに関する第２の情報とを記憶しておくデータ記憶手段と、
前記データ記憶手段から前記第１の情報および前記第２の情報を読み出して、前記第１の情報に基づきハイパーバイザ上のオペレーティングシステムが必要とする仮想機器を生成し、前記第２の情報に基づき当該仮想機器に計算機資源を割り当てる計算機資源割当手段と、
を有することを特徴とする計算機資源割当装置。 In a computer resource allocation device for allocating computer resources to a virtual device on a hypervisor generated by a program,
Data storage means for storing first information relating to virtual devices required for operating the operating system and second information relating to combinations of virtual devices that can share the same computer resource;
The first information and the second information are read from the data storage means, a virtual device required by the operating system on the hypervisor is generated based on the first information, and based on the second information A computer resource allocation means for allocating computer resources to the virtual device;
A computer resource allocation device comprising: 前記計算機資源割当手段は、
前記組み合わせに含まれる複数の仮想機器に同一の計算機資源を割り当てることを特徴とする請求項１に記載の計算機資源割当装置。 The computer resource allocation means includes:
The computer resource allocation apparatus according to claim 1, wherein the same computer resource is allocated to a plurality of virtual devices included in the combination. 前記計算機資源割当手段は、
前記割り当てられた計算機資源の処理負荷状況に応じて当該計算機資源の数を変更することを特徴とする請求項１又は２に記載の計算機資源割当装置。 The computer resource allocation means includes:
3. The computer resource allocation apparatus according to claim 1, wherein the number of the computer resources is changed in accordance with a processing load status of the allocated computer resources. 請求項１乃至３のいずれかに記載の計算機資源割当装置としてコンピュータを機能させるための計算機資源割当プログラム。   A computer resource allocation program for causing a computer to function as the computer resource allocation apparatus according to any one of claims 1 to 3.
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