JP2016038888A - Information processing system, information processing method and information processing program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、情報処理システム、情報処理方法及び情報処理プログラムに関する。 The present invention relates to an information processing system, an information processing method, and an information processing program.
近年、仮想化技術の進化に伴い、サーバを仮想化して運営するデータセンタや企業が増えてきている。仮想化したサーバを複数運営するデータセンタでは、複数の仮想サーバを一括して管理することが望まれる。 In recent years, with the evolution of virtualization technology, the number of data centers and companies that operate by virtualizing servers is increasing. In a data center that operates a plurality of virtualized servers, it is desired to manage a plurality of virtual servers collectively.
図1は、管理サーバを用いた仮想化システムの例を説明する図である。図1の仮想化システム100は、サーバ110a、サーバ110b、及び管理サーバ120を備える。サーバ110a、サーバ110b、及び管理サーバ120は、通信ネットワークで接続されている。サーバ110aは、Virtual Machine(VM)111a〜VM111cとハイパーバイザー112aを備える。サーバ110bは、VM111d、VM111e、及びハイパーバイザー112bを備える。VM111は、Central Processing Unit(CPU)、メモリ、及びIO機器を含む各種デバイスを実装した1つのサーバ110を、あたかも複数のサーバであるかのように論理的に分割して運用される仮想マシンである。VM111a〜VM111cは、サーバ110a内で動作する仮想マシンである。VM111d〜VM111eは、サーバ110b内で動作する仮想マシンである。VM111の各々は、Operating System(OS)やアプリケーションを動作させることができる。ハイパーバイザー112は、各VM111を管理する。例えば、ハイパーバイザー112aは、VM111a〜VM111cを管理する。ハイパーバイザー112bは、VM111d〜VM111eを管理する。
FIG. 1 is a diagram for explaining an example of a virtualization system using a management server. The
管理サーバ120は、サーバ110aとサーバ110bを管理するサーバである。管理サーバ120は、定期的に、各サーバ110に問い合わせを行い、ハイパーバイザー112又は各VM111から各種デバイスの使用情報を取得し、記憶する。また、管理サーバ120は、サーバ110aとサーバ110bのVM111の管理情報及び各種デバイスの割り当て情報、各VMの使用情報などを保持することで、各VM111を管理する。各種デバイスの割り当て情報は、例えば、VM111が使用可能なデバイスであるCPU、メモリ、IO機器などの割り当て量の割り当て情報も含む。
The
管理サーバ120は、保持している使用情報を用いて、稼働中のVM111に割り当てられているデバイスの割り当て量と、VM111に割り当てられているデバイスの割り当て量のうちの使用しているデバイス量である使用量を監視する。例えば、実行している処理量が多いVM111aは、処理量に伴いデバイスの使用量も増える。VM111aの処理性能を高めるため、管理サーバ120が、VM111aのデバイスの使用量が所定の閾値よりも大きい場合に、サーバ110a内で追加のデバイスを割り当てるのが好ましい。追加のデバイスを割り当てる際に、サーバ110a内で、VM111に追加のデバイスを割り当てられない場合、管理サーバ120は、VM111aの処理を他のサーバ110bに引き継ぐマイグレーション処理をする。マイグレーションは、VM111の割り当て情報と実行する処理を、他のサーバ110bに移行する処理である。
The
管理サーバ120が、VM111が使用するデバイスの使用量などを監視し、VM111が使用するデバイスを制御する。このようにすることで、データセンタは、人手を用いることなく管理される。
The
仮想マシンを動作させる情報処理装置に障害があることを検知すると、別の仮想マシンに処理を引き継ぐ技術が知られている(例えば、特許文献1を参照)。 A technique is known in which when a failure is detected in an information processing apparatus that operates a virtual machine, processing is taken over by another virtual machine (see, for example, Patent Document 1).
サーバの管理方法として、各処理装置の処理量を管理する技術が知られている(例えば、特許文献2を参照)。 As a server management method, a technique for managing the processing amount of each processing apparatus is known (see, for example, Patent Document 2).
管理サーバが負荷(CPU使用量、メモリ使用量)を監視し、マイグレーションを行う技術が知られている(例えば、特許文献3を参照)。 A technique is known in which a management server monitors a load (CPU usage, memory usage) and performs migration (see, for example, Patent Document 3).
図1の仮想化システム100において、管理サーバ120は、定期的に使用情報を取得し、各種デバイスの使用状態を判定している。この取得処理は定期的に行われるため、管理サーバ120がVM111のデバイスの使用量が所定の閾値を超えたことをすぐに検知することは困難である。同様に、管理サーバ120は、サーバ110a内でVM111に追加で割り当てるデバイスが不足したとしても、すぐにデバイスの不足を検知することは困難である。言い換えると、VM111のデバイスの使用量が所定の閾値を超え、マイグレーションを実行したほうがよいにも関わらず、実際にマイグレーション処理が開始されるまでに時間がかかるという問題がある。
In the
1つの側面において、本発明はマイグレーション処理を効率化することを目的とする。 In one aspect, the present invention aims to improve the efficiency of migration processing.
情報処理システムは、1以上の仮想マシンを実行可能な複数の情報処理装置と記憶装置を備える。記憶装置は、1以上の仮想マシンに割り当てられている計算機資源を示す割り当て情報と、1以上の仮想マシンが使用している計算機資源を示す使用情報とを記憶する。複数の情報処理装置のうち第1の情報処理装置は、取得部、選択部、及び処理部を備える。取得部は、第1の情報処理装置内で稼働中の仮想マシンが使用している計算機資源の使用情報を記憶装置から取得する。選択部は、使用情報に基づく計算機資源の使用量の指標が所定の閾値を超えており、第1の情報処理装置内で稼働中の仮想マシンに追加で割り当てる計算機資源が不足している場合に処理をする。選択部は、記憶装置が記憶する割り当て情報に基づいて、複数の情報処理装置のうち、仮想マシンに割り当てられている計算機資源よりも多くの未使用である計算機資源を有する第2の情報処理装置を、仮想マシンの処理を引き継ぐ情報処理装置として選択する。処理部は、稼働中の仮想マシンに割り当てられている計算機資源よりも多くの計算機資源を稼働中の仮想マシンに割り当てる割り当て情報を記憶装置に書き込む。処理部は、第2の情報処理装置に稼働中の仮想マシンの処理を引き継がせる。 The information processing system includes a plurality of information processing apparatuses and storage devices that can execute one or more virtual machines. The storage device stores allocation information indicating computer resources allocated to one or more virtual machines and usage information indicating computer resources used by one or more virtual machines. The first information processing apparatus among the plurality of information processing apparatuses includes an acquisition unit, a selection unit, and a processing unit. The acquisition unit acquires the use information of the computer resources used by the virtual machine that is operating in the first information processing apparatus from the storage device. When the index of the usage amount of the computer resource based on the usage information exceeds a predetermined threshold and the computer resource to be additionally allocated to the virtual machine operating in the first information processing apparatus is insufficient Process. The selection unit is a second information processing apparatus having a larger number of unused computer resources than the computer resources allocated to the virtual machine among the plurality of information processing apparatuses based on the allocation information stored in the storage device. Is selected as the information processing apparatus that takes over the processing of the virtual machine. The processing unit writes, in the storage device, allocation information for allocating more computer resources to the operating virtual machine than the computer resources allocated to the operating virtual machine. The processing unit causes the second information processing apparatus to take over the processing of the operating virtual machine.
マイグレーション処理を効率化することができる。 The migration process can be made efficient.
以下、図面を参照しながら、実施形態を詳細に説明する。
図2は、管理サーバを用いた仮想化システムの問題点の例を説明する図である。図2の仮想化システム100において、図1と同じ構成要素には、図1と同じ符号を付す。仮想化システム100は、サーバ110a、サーバ110b、及び管理サーバ120を備える情報処理システムである。サーバ110は、更に複数あってもよい。サーバ110a、サーバ110b、及び管理サーバ120は、通信ネットワークで接続されている。サーバ110aは、VM111a〜VM111c、ハイパーバイザー112a、及びプール113aを備える。サーバ110bは、VM111d、VM111e、ハイパーバイザー112b、及びプール113bを備える。
Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 2 is a diagram for explaining an example of a problem of the virtualization system using the management server. In the
VM111は、CPU、メモリ、IO機器を含む各種デバイスを計算機資源として実装した1つのサーバ110を、あたかも複数のサーバであるかのように論理的に分割して運用される仮想マシンである。VM111a〜VM111cは、サーバ110aで動作する仮想マシンである。VM111d〜VM111eは、サーバ110bで動作する仮想マシンである。VM111の各々は、OSやアプリケーションを動作させることができる。ハイパーバイザー112は、取得部114及び処理部115を備え、各VM111を管理する。例えば、ハイパーバイザー112aは、VM111a〜VM111cを管理する。ハイパーバイザー112bは、VM111d〜VM111eを管理する。プール113は、サーバ110に搭載されている計算機資源のうち、VM111に割り当てられていない計算機資源の集合体である。
The VM 111 is a virtual machine that is operated by logically dividing a single server 110 on which various devices including a CPU, a memory, and an IO device are mounted as computer resources as if it were a plurality of servers. The
管理サーバ120は、サーバ110aとサーバ110bを管理するサーバである。管理サーバ120は、管理部121及び記憶部122を備える。記憶部122は、VM111のドメイン情報、割り当て情報、及び使用情報を記憶している。ドメイン情報は、ドメイン名、ドメイン番号などVM111を特定するための情報である。割り当て情報は、各VM111に割り当てられる計算機資源を示す情報である。使用情報は、VM111が使用している計算機資源を示す情報である。記憶部122が記憶している各情報は、管理部121が使用する情報である。管理部121は、監視部123、判定部124、選択部125、及び指示部126を備える。監視部123は、所定の契機で、稼働中のVM111に割り当てられている計算機資源の割り当て量と、計算機資源の割り当て量のうちVM111が使用している計算機資源の使用量とを監視する。監視部123は、所定の契機として例えば、所定の時間毎に監視をしてもよい。使用量の指標として、VM111が使用している計算機資源の個数を用いてもよく、割り当てられている計算機資源の個数のうちの使用している計算機資源の個数の割合を用いてもよい。監視部123の監視は、取得部114が取得した各サーバ110内のVM111の使用情報を取得することで実現される。監視部123は、取得した使用情報を、記憶部122に記憶する。判定部124は、記憶部122に記憶された使用情報に基づいて、各VM111の計算機資源の使用量の指標が所定の閾値を超えているかを判定する。ここで、使用量の指標が、VM111が使用している計算機資源の個数である場合、閾値には、計算機資源の個数が設定される。使用量の指標が、割り当てられている計算機資源の個数のうちの使用している計算機資源の個数の割合である場合、閾値には、何らかの割合を示す値が設定される。選択部125は、計算機資源の使用量の指標が所定の閾値を超えているVM111がある場合に、マイグレーション先のサーバを、使用情報を元に選択する。指示部126は、VM111に割り当てる計算機資源の割り当て量や、マイグレーションの指示をサーバ110に送信する。
The
ハイパーバイザー112の取得部114は、サーバ110内のVM111の稼動状態として、計算機資源の使用情報を取得する。処理部115は、管理サーバ120側の指示に従い、計算機資源の割り当て量の変更やマイグレーション処理を実行する。
The
図2の仮想化システム100において、管理サーバ120は、所定の契機で、使用情報を取得し、使用状態を判定している。この取得処理は所定の契機として、所定の時間毎に行われるため、管理サーバ120は、VM111の計算機資源の使用量の指標が所定の閾値を超えたことをすぐに検知することは困難である。同様に、管理サーバ120は、サーバ110a内でVM111に追加で割り当てる計算機資源が不足したとしても、すぐに計算機資源の不足を検知することは困難である。更に、仮想化システム100において、管理サーバ120が管理するサーバ110の台数が増えれば増えるほど、取得処理及び判定処理に時間がかかる。VM111の計算機資源の使用量の指標が所定の閾値を超え、マイグレーションを実行したほうがよいにも関わらず、実際にマイグレーション処理が開始されるまでに時間がかかるという問題がある。
In the
更に、このような仮想化システム100において、VM111が使用する計算機資源の使用量の指標が所定の閾値よりも大きく、追加で割り当てる計算機資源がサーバ110内で不足している場合に、管理サーバ120がすぐに検知できるのが好ましい。そのためには、管理サーバ120が、監視部123の監視処理の頻度を多くすればよい。しかし、多くのサーバ110やVM111を保持するデータセンタでは、管理サーバ120が、監視処理の頻度を多くすると、ネットワーク負荷が高くなるという問題がある。一方、監視頻度が低い場合、管理サーバ120が、追加で割り当てる計算機資源がサーバ110内で不足していることを検知するまでに時間がかかるという問題がある。
Furthermore, in such a
図3は、本実施形態に係る仮想化システムの例を説明する図である。図3の仮想化システム200は、サーバ210a、サーバ210b、及び記憶装置220を備える情報処理システムである。仮想化システム200は、サーバ210を更に備えていてもよい。サーバ210a、サーバ210b、及び記憶装置220は、通信ネットワークで接続されている。記憶装置220は、サーバ210aとサーバ210bとが共有して情報の書き込み及び読み出しができるメモリ領域として、記憶部221を備える。サーバ210aは、VM211a〜VM211c、ハイパーバイザー212a、及びプール213aを備える。サーバ210bは、VM211d、VM211e、ハイパーバイザー212b、及びプール213bを備える。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a virtualization system according to this embodiment. The
VM211は、CPU、メモリ、及びIO機器を含む各種計算機資源を実装した1つのサーバ210を、あたかも複数のサーバであるかのように論理的に分割して運用される仮想マシンである。VM211a〜VM211cは、サーバ210aで動作する仮想マシンである。VM211d〜VM211eは、サーバ210bで動作する仮想マシンである。サーバ210a、及びサーバ210bは、更に複数のVMを稼動してもよい。VM211の各々は、OSやアプリケーションを動作させることができる。ハイパーバイザー212は、各サーバ内のVM211を管理する。例えば、ハイパーバイザー212aは、VM211a〜VM211cを管理する。ハイパーバイザー212bは、VM211d〜VM211eを管理する。プール213は、各サーバ210に搭載されている計算機資源のうち、VM211に割り当てられていない計算機資源の集合体である。
The VM 211 is a virtual machine that is operated by logically dividing one server 210 on which various computer resources including a CPU, a memory, and an IO device are mounted as if it were a plurality of servers. The
記憶装置220は、記憶部221を備える。記憶部221は、サーバ210毎の管理情報を記憶している。管理情報は、例えば、サーバ210で実行されているVM211のドメイン情報、割り当て情報、及び使用情報などを含む。なお、本実施形態に係る記憶装置220は、図2の管理サーバ120のようにサーバの管理をしない。記憶装置220は、各サーバ210で各種情報を共有するために用いられる記憶領域である。割り当て情報は、例えば、各VM211への計算機資源の割り当て量、及び、各VM211に計算機資源を追加する場合の計算機資源の割り当て増減量などの情報を含む。VM211への計算機資源の割り当て量は、VM211が使用可能と設定される計算機資源量である。VM211に計算機資源を追加する場合の計算機資源の割り当て増減量は、VM211に割り当てられている計算機資源量のうち、所定の閾値の個数又は割合まで計算機資源を使用している場合に、追加でVM211に割り当てる計算機資源の量である。
The
本実施形態に係るハイパーバイザー212の処理として、サーバ210a内の処理を例に詳細を説明する。本実施形態に係るハイパーバイザー212aは、取得部231、判定部232、選択部233、及び処理部234を備える。取得部231は、所定の契機として、例えば、所定の時間毎にサーバ210a内のVM211の使用情報を取得する。取得部231は、取得した情報を、記憶装置220の記憶部221に格納する。判定部232は、記憶部221に記憶されている管理情報に基づいて、最新のVM211が使用する計算機資源の使用量の指標が、所定の閾値を超えているかを判定する。判定部232が記憶部221に記憶されている管理情報に用いる際には、取得部231が記憶装置220から管理情報を取得する。判定部232は、更に、サーバ210内でVM211に追加で計算機資源を割り当てることが可能かを判定する。
Details of the processing in the
ここで、VM211aへの計算機資源の割り当て量の例として、割り当てられているCPUが10個であるとする。以降、VM211に割り当てられる計算機資源の例として、CPUを用いる。次に、VM211aに割り当てられるCPUの割り当て増減量は、2個とする。また、CPUの所定の閾値をCPU8個とする。判定部232は、記憶部221に記憶されている管理情報に基づいて、最新のVM211aのCPUの使用量の指標が、所定の閾値である8個を超えているかを判定する。VM211aのCPUの使用量の指標が、所定の閾値である8個を超えている場合、判定部232は、サーバ210a内でVM211aに追加でCPUを割り当てることが可能かを判定する。言い換えると、判定部232は、サーバ210a内で、CPUの割り当て増減量であるCPUを2個割り当てることが可能かを判定する。プール213aに、未使用のCPUが2個以上ある場合、判定部232は、サーバ210a内でVM211aに追加でCPUを割り当てることが可能と判定する。すると、処理部234は、VM211aにCPU2個を割り当てる。CPUを追加で割り当てることで、実行している処理量が多いVM211aの処理性能を高めることができる。なお、一例として、使用量の指標は、割り当てられているCPUの個数のうちの、使用しているCPUの個数を用いている。別の実施例として、使用量の指標は、例えば、割り当てられているCPUの数のうちの使用しているCPUの数の割合でもよい。
Here, as an example of the allocation amount of the computer resources to the
プール213aに余剰のCPUがない場合、選択部233は、サーバ210a以外のサーバ210のうち、少なくともVM211aに割り当てるCPU12個をプール213に保持するサーバ210を検索し、マイグレーション先のサーバとして選択する。図3の仮想化システム200の例では、サーバ210bのプール213bがCPUを12個以上保持しているとする。選択部233は、VM211aのマイグレーション先のサーバとして、サーバ210bを選択する。
When there is no surplus CPU in the
処理部234は、記憶装置220内の記憶部221に記憶されているマイグレーション先サーバ210bに対応する管理情報に、CPU12個をマイグレーションすることを示す情報と、マイグレーションをすることを示すフラグ情報とを書き込む。サーバ210bは、所定の契機として、所定の時間毎に記憶装置220と通信をしている。サーバ210bは、自身がマイグレーション先に選択されたことを検知すると、VM211aを受け入れるために、VM211aに割り当てるCPUを確保する。サーバ210bの処理部は、サーバ210bの最新の割り当て情報を管理情報に書き込む。サーバ210aの処理部234は、マイグレーション先サーバ210b側で、VM211a用のCPUが割り当てられたことを確認すると、VM211aのマイグレーションを実行する。なお、VM211aは、マイグレーション先サーバ210bでCPU12個が割り当てられる。
The
処理部234は、マイグレーション処理が完了すると、記憶装置220内の記憶部221の管理情報を最新の状態に更新する。なお、ハイパーバイザー212bもハイパーバイザー212aと同様に、各VM211の監視を行い、VM211の使用量の指標が所定の閾値を超える場合、マイグレーション処理を行う。
When the migration process is completed, the
図3の仮想化システム200は、各サーバ210内のハイパーバイザー212が自身のVM211の稼動状態を監視しているため、計算機資源の使用量の指標が所定の閾値を超えたらすぐにマイグレーションを実行可能である。また、各サーバ210内のハイパーバイザー212が自身のVM211の稼動状態を監視しているため、サーバ210の数が増えても、解析時間が増えない。図3の仮想化システム200は、VM211の計算機資源の使用量の指標が実際に所定の閾値を超えてから、マイグレーションされるまでの時間を短縮することができる。
In the
図4は、サーバ210のハードウェア構成の例を示す。サーバ210は、例えば、図4のような情報処理装置(コンピュータ)を用いて実現可能であり、プロセッサ11、メモリ12、バス15、外部記憶装置16、及びネットワーク接続装置19を備える。さらにオプションとして、サーバ210は、入力装置13、出力装置14、又は媒体駆動装置17を備えても良い。
FIG. 4 shows an example of the hardware configuration of the server 210. The server 210 can be realized using, for example, an information processing apparatus (computer) as shown in FIG. 4, and includes the processor 11, the
プロセッサ11a〜プロセッサ11nは、CPUを含む任意の処理回路とすることができる。図4のプロセッサ11は、プロセッサの数を制限するものではない。例えば、プロセッサ11a〜プロセッサ11cは、VM211を実行するプロセッサである。各VM211は、少なくとも1つのプロセッサ11を使用する。プロセッサ11dは、取得部231、判定部232、選択部233、及び処理部234などを含むハイパーバイザー212として動作する。プロセッサ11e〜プロセッサ11nは、VM211とハイパーバイザー212に割り当てられておらず、未使用のプロセッサ11である。プロセッサ11e〜プロセッサ11nは、プール213に保持される。なお、プロセッサ11は、例えば、外部記憶装置16に記憶されたプログラムを実行することができる。メモリ12は、プロセッサ11の動作により得られたデータや、プロセッサ11の処理に用いられるデータも、適宜、記憶する。ネットワーク接続装置19は、他の装置との通信に使用される。
The
入力装置13は、例えば、ボタン、キーボード、又はマウス等として実現され、出力装置14は、ディスプレイなどとして実現される。バス15は、プロセッサ11、メモリ12、入力装置13、出力装置14、外部記憶装置16、媒体駆動装置17、及びネットワーク接続装置19の間を相互にデータの受け渡しが行えるように接続する。外部記憶装置16は、プログラムやデータなどを格納し、格納している情報を、適宜、プロセッサ11などに提供する。媒体駆動装置17は、メモリ12や外部記憶装置16のデータを可搬記憶媒体18に出力することができ、また、可搬記憶媒体18からプログラムやデータ等を読み出すことができる。ここで、可搬記憶媒体18は、フロッピイディスク、Magnet−Optical(MO)ディスク、Compact Disc Recordable(CD−R)、及びDigital Versatile Disk Recordable(DVD−R)を含む、持ち運びが可能な任意の記憶媒体とすることができる。
The
図5は、管理情報の例を説明する図(その1)である。管理情報は、サーバ毎のドメイン情報、割り当て情報、使用情報、及びマイグレーション情報を含む。ドメイン情報は、サーバ210に搭載されているCPU数、ドメイン番号、及びドメイン名などの情報を含む。図5の例では、サーバ210aは、32個のCPUを搭載している。サーバ210aは、サーバ内に複数のVMを実行しており、各VMの設定に、ドメイン番号1−1〜ドメイン番号1−4と、及びドメイン名(Ldom11〜Ldom14)とが設定されている。サーバ210bは、サーバ内に複数のVMを実行しており、各VMの設定に、ドメイン番号2−1〜ドメイン番号2−3と、及びドメイン名(Ldom21〜Ldom23)とが設定されている。なお、ドメイン番号1−1のVMを、図3のVM211aとする。
FIG. 5 is a diagram (part 1) illustrating an example of management information. The management information includes domain information, allocation information, usage information, and migration information for each server. The domain information includes information such as the number of CPUs mounted on the server 210, a domain number, and a domain name. In the example of FIG. 5, the
割り当て情報は、VM211毎の、優先順位、割り当て量、維持量、増減量、下限閾値、及び上限閾値などの情報を含む。優先順位は、サーバ210が搭載しているCPUを割り当てるために用いられる優先度である。割り当て量は、VM211が使用可能と設定されているCPUの数である。維持量は、VM211を稼動させるために最低限維持するCPUの数である。増減量は、VM211が割り当て量のCPUを使用しているにも関わらず、CPUの使用量が高い場合に、追加でVM211に割り当てるCPUの数である。下限閾値は、VM211が使用するCPUの個数を制御するために用いられる。CPU使用量の指標が下限閾値よりも低い場合、ハイパーバイザー212は、VM211に割り当てているCPUの個数を減らす処理をする。上限閾値は、VM211が使用するCPUの個数を制御するために用いられる閾値である。CPU使用量の指標が上限閾値よりも高い場合、ハイパーバイザー212は、VM211に割り当てるCPUの個数を増やす処理をする。使用情報は、CPUの使用個数及び、VM211に割り当てられているCPUの個数のうちの、使用しているCPUの個数の割合を示すCPUの使用率を含む。 The allocation information includes information such as priority, allocation amount, maintenance amount, increase / decrease amount, lower limit threshold, and upper limit threshold for each VM 211. The priority order is a priority level used for assigning a CPU mounted on the server 210. The allocated amount is the number of CPUs for which the VM 211 is set to be usable. The maintenance amount is the number of CPUs to be maintained at a minimum for operating the VM 211. The increase / decrease amount is the number of CPUs that are additionally allocated to the VM 211 when the usage amount of the CPU is high even though the VM 211 uses the allocated amount of CPU. The lower threshold is used to control the number of CPUs used by the VM 211. When the CPU usage index is lower than the lower limit threshold, the hypervisor 212 performs processing to reduce the number of CPUs allocated to the VM 211. The upper threshold value is a threshold value used for controlling the number of CPUs used by the VM 211. When the CPU usage index is higher than the upper threshold, the hypervisor 212 performs processing to increase the number of CPUs allocated to the VM 211. The usage information includes the number of CPUs used and the CPU usage rate indicating the ratio of the number of CPUs used among the number of CPUs allocated to the VM 211.
マイグレーション情報は、予約先、フラグ、及び割り当て量などの情報を含む。予約先は、マイグレーションによるVM211の移動先のドメイン番号情報である。フラグは、マイグレーション元となるサーバ210aが、マイグレーション処理の対象サーバとして選択したことを示す情報である。割り当て量は、マイグレーション処理後にVM211aに割り当てられるCPUの数である。
The migration information includes information such as a reservation destination, a flag, and an allocation amount. The reservation destination is domain number information of the migration destination of the VM 211 by migration. The flag is information indicating that the
図5の管理情報は、ドメイン番号1−1であるVM211aのCPU使用量の指標である個数が7個から9個に増加した場合の例である。言い換えると、VM211aのCPUの使用率は、70%から90%に増加している。判定部232は、VM211aのCPU使用率が、上限閾値80%を超えているかを判定する。VM211aのCPU使用率は、上限閾値80%を超えている。そのため、ハイパーバイザー212aは、VM211aに割り当てるCPUの数を増やそうとする。判定部232は、プール213aに未使用のCPUがあるかを判定する。サーバ210a内に未使用のCPUがある場合、処理部234は、VM211aに未使用のCPUを割り当てる。サーバ210a内に未使用のCPUがない場合、ハイパーバイザー212aは、他のサーバ210にVM211aを移動するマイグレーション処理を開始する。選択部233は、未使用のCPUを備えるプールを持つサーバ210bを検知する。図5の管理情報の例では、サーバ210bのプール213bには未使用のCPUが16個ある。そのため、選択部233は、マイグレーション先としてサーバ210bを選択する。図5の例において、判定部232は、CPU使用量の指標であるCPU使用率(%)と、上限閾値(%)とを比較しているものの、CPU使用量の指標としてCPUの個数と上限閾値(個数)を比較してもよい。
The management information in FIG. 5 is an example when the number that is an index of the CPU usage amount of the
処理部234は、マイグレーション元のサーバ210aに対応する管理情報の予約先に、マイグレーション先のドメイン番号を設定する。処理部234は、選択したサーバ210bに対応する管理情報内のフラグと、マイグレーション先のサーバ210bでVM211aに割り当てるCPUの数を設定する。図5の例では、処理部234は、マイグレーション元のサーバ210aに対応する管理情報の予約先に、マイグレーション先のドメイン番号2−4を設定する。処理部234は、選択したサーバ210bに対応する管理情報内のフラグとして1を設定し、マイグレーション先のサーバ210bでVM211aに割り当てるCPUの数12個を設定する。
The
サーバ210bのハイパーバイザー212bは、所定の契機で記憶装置220と通信をしている。ハイパーバイザー212bは、サーバ210bに対応するフラグにマイグレーション先であることを示す値“1”が設定されていることを検知する。ハイパーバイザー212bは、VM211a用のCPUを割り当てる設定をする。ハイパーバイザー212bは、設定変更を、管理情報に書き込む。サーバ210aの処理部234は、VM211a用のCPUが割り当てられたことを確認する。サーバ210aの処理部234は、サーバ210aからサーバ210bへのVM211aのマイグレーションを実行する。なお、VM211aは、マイグレーション先サーバ210bでCPU12個が割り当てられる。VM211aには、ドメイン番号2−4、ドメイン名Ldom11が割り当てられる。処理部234は、マイグレーション処理が完了すると、マイグレーション情報をクリアし、最新の管理情報に更新する。図5の管理情報の例は、CPUの使用量の指標に対して用いられるものの、メモリやIO機器などの管理情報であってもよい。
The hypervisor 212b of the
図6は、マイグレーション元サーバの処理の例を説明するフローチャートである。取得部231は、サーバ210a内のVM211の使用情報を取得し、記憶装置220の記憶部221に格納する(ステップS101)。判定部232は、記憶部221に記憶されている管理情報に基づいて、最新のVM211のCPUの使用量の指標が、所定の閾値を超えているかを判定する(ステップS102)。VM211のCPUの使用量の指標が、所定の閾値を超えている場合(ステップS102でYES)、判定部232は、サーバ210a内でVM211に追加でCPUを割り当てることが不可能かを判定する(ステップS103)。サーバ210a内でVM211に追加でCPUを割り当てることができる場合(ステップS103でNO)、サーバ210a内でVM211に追加でCPUを割り当てる(ステップS109)。サーバ210a内でVM211に追加でCPUを割り当てられない場合(ステップS103でYES)、選択部233は、他のサーバに、少なくとも割り当て予定個数以上の未使用CPUがあるかを判定する(ステップS104)。他のサーバに割り当て予定個数の未使用CPUがある場合(ステップS104でYES)、処理部234は、記憶装置220内の記憶部221に記憶されている管理情報に、マイグレーションすることを示す情報と、フラグ情報とを書き込む(ステップS105)。処理部234は、記憶部221のマイグレーション先のサーバ210bに対応する管理情報が更新されているかを確認することで、マイグレーション先でマイグレーション準備が完了したかを確認する(ステップS106)。マイグレーション先でマイグレーション準備が完了していない場合(ステップS106でNO)、処理部234は、ステップS106の処理を繰り返す。マイグレーション先でマイグレーション準備が完了している場合(ステップS106でYES)、処理部234は、マイグレーション処理を実行する(ステップS107)。処理部234は、記憶装置220内の記憶部221に記憶されている管理情報を、最新のVMに関する情報で更新する(ステップS108)。ステップS108の処理が終了すると、ハイパーバイザー212は、処理を終了する。S109の処理が終了すると、処理部234は、処理をS108に渡す。他のサーバに割り当て予定個数の未使用CPUがない場合(ステップS103でNO)、選択部233は、他のサーバ候補があるかを判定する(ステップS110)。他のサーバ候補がある場合(ステップS110でYES)、選択部233は、処理をステップS104に戻す。他のサーバ候補がない場合(ステップS110でNO)、ハイパーバイザー212は、処理を終了する。VM211が使用する計算機資源の使用量の指標が、所定の閾値を超えていない場合(ステップS102でNO)、ハイパーバイザー212は、処理を終了する。
FIG. 6 is a flowchart for explaining an example of processing of the migration source server. The
このように、各サーバ210内のハイパーバイザー212がサーバ内におけるVM211の計算機資源の使用状態を監視しているため、計算機資源の使用量の指標が所定の閾値を超えたらすぐにマイグレーションを実行可能である。また、各サーバ210内のハイパーバイザー212がサーバ内におけるVM211の計算機資源の使用状態を監視しているため、サーバ210の数が増えても、解析時間が増えない。図3の仮想化システム200は、VM211の計算機資源の使用量の指標が実際に所定の閾値を超えてから、マイグレーションされるまでの時間を短縮することができる。
As described above, since the hypervisor 212 in each server 210 monitors the usage state of the computer resources of the VM 211 in the server, migration can be executed as soon as the computer resource usage index exceeds a predetermined threshold. It is. Further, since the hypervisor 212 in each server 210 monitors the usage state of the computer resources of the VM 211 in the server, the analysis time does not increase even if the number of servers 210 increases. The
図7は、マイグレーション先サーバの処理の例を説明するフローチャートである。サーバ210bのハイパーバイザー212bは、記憶装置220内の記憶部221に記憶されている管理情報内のサーバ210bに対応するフラグ情報に情報が含まれているかを判定する(ステップS201)。フラグ情報がない場合(ステップS201でNO)、サーバ210bのハイパーバイザー212bは、処理を終了する。フラグ情報がある場合(ステップS201でYES)、サーバ210bのハイパーバイザー212bは、マイグレーションしてくるVM211a用にCPUを割り当てる(ステップS202)。サーバ210bのハイパーバイザー212bは、記憶装置220内の記憶部221に記憶されている管理情報を更新する(ステップS203)。サーバ210bのハイパーバイザー212bは、S203が終了すると、処理を終了する。
FIG. 7 is a flowchart for explaining an example of processing of the migration destination server. The hypervisor 212b of the
<その他>
図8は、管理情報の例を説明する図(その2)である。図8の管理情報内の割り当て情報は、図5の管理情報から更に、予約閾値を含む。図8の管理情報内のマイグレーション情報は、図5の管理情報から更に、監視時間を含む。予約閾値は、上限閾値よりも先に、CPU使用量の指標が増えてきている予兆を検出するために用いられる。監視時間は、取得部221が使用情報を取得し、記憶装置に情報を書き込むために記憶装置と通信する時間の間隔である。
<Others>
FIG. 8 is a diagram (part 2) illustrating an example of management information. The allocation information in the management information of FIG. 8 further includes a reservation threshold value from the management information of FIG. The migration information in the management information of FIG. 8 further includes a monitoring time from the management information of FIG. The reservation threshold is used to detect a sign that the CPU usage index is increasing before the upper threshold. The monitoring time is an interval of time when the acquisition unit 221 acquires usage information and communicates with the storage device to write the information to the storage device.
図8の管理情報において、ドメイン番号1−1であるVM211aのCPU使用率が、90%に増加していく場合の例である。判定部232は、まず、VM211aのCPU使用率が、予約閾値70%を超えているかを判定する。VM211aのCPU使用率は、予約閾値70%を超えている。選択部233は、未使用のCPUを多く持つサーバ210bをマイグレーション先として予約する。処理部234は、CPU使用率が閾値70%を超えているため、VM211aを要監視とする。そのため、監視間隔を短くする設定を行う。処理部234は、管理情報内のマイグレーション元及びマイグレーション先のサーバに対応する監視時間を30s(秒)と設定する。30sは、一例であり、通常の監視間隔よりも短い時間の例である。図8の例では、管理情報の上限閾値、予約閾値は、CPUの個数であってもよい。その場合、判定部232は、VM211aのCPU使用量の指標であるCPUの個数と、上限閾値及び予約閾値に設定されているCPUの個数とを比較する。
In the management information of FIG. 8, this is an example in which the CPU usage rate of the
次に、判定部232は、通常の監視間隔よりも短い時間間隔で、VM211aのCPU使用率が、上限閾値80%を超えているかを判定する。VM211aのCPU使用率が80%を超えると、ハイパーバイザー212aは、VM211aに割り当てるCPUの数を増やそうとする。判定部232は、プール213aに未使用のCPUがあるかを判定する。サーバ210a内に未使用のCPUがある場合、処理部234は、VM211aに未使用のCPUを割り当てる。サーバ210a内に未使用のCPUがない場合、ハイパーバイザー212aは、他のサーバ210にVM211aを移動するマイグレーション処理を開始する。選択部233は、予約したマイグレーション先のサーバ210bのプール213bに、まだ未使用のCPUが十分にあるかを判定する。予約したマイグレーション先のサーバ210bのプール213bに、まだ未使用のCPUが十分にある場合、処理部234は、マイグレーション処理を実行する。このマイグレーション処理が完了すると、処理部234は、監視間隔を元に戻す。
Next, the
図9は、予約閾値と上限閾値を用いたマイグレーションの例(その1)を説明するフローチャートである。取得部231は、サーバ210a内のVM211の使用情報を取得し、記憶装置220の記憶部221に格納する(ステップS301)。判定部232は、記憶部221に記憶されている管理情報に基づいて、最新のVM211のCPUの使用量の指標が、予約閾値を超えているかを判定する(ステップS302)。VM211のCPUの使用量の指標が、予約閾値を超えている場合(ステップS302でYES)、選択部233は、VM211に割り当てる予定のCPUよりも多い、未使用のCPUを持つサーバがあるかを判定する(ステップS303)。VM211に割り当てる予定のCPUよりも多い、未使用のCPUを持つサーバがある場合(ステップS303でYES)、選択部233は、そのサーバ210bをマイグレーション先として予約する(ステップS304)。処理部234は、マイグレーション元及びマイグレーション先のサーバ210の監視間隔を短く設定する(ステップS305)。VM211のCPUの使用量の指標が、予約閾値を超えていない場合(ステップS302でNO)、ハイパーバイザー212は、処理を終了する。VM211に割り当てる予定のCPUよりも多い、未使用のCPUを持つサーバがない場合(ステップS303でNO)、ハイパーバイザー212は、処理を終了する。
FIG. 9 is a flowchart illustrating an example (part 1) of migration using a reservation threshold and an upper limit threshold. The
図10は予約閾値と上限閾値を用いたマイグレーションの例(その2)を説明するフローチャートである。取得部231は、サーバ210a内のVM211の使用情報を取得し、記憶装置220の記憶部221に格納する(ステップS401)。判定部232は、記憶部221に記憶されている管理情報に基づいて、最新のVM211のCPUの使用量の指標が、所定の閾値を超えているかを判定する(ステップS402)。VM211のCPUの使用量の指標が、所定の閾値を超えている場合(ステップS402でYES)、判定部232は、サーバ210a内でVM211に追加でCPUを割り当てることが不可能かを判定する(ステップS403)。サーバ210a内でVM211に追加でCPUを割り当てることができる場合(ステップS403でNO)、サーバ210a内でVM211に追加でCPUを割り当てる(ステップS409)。サーバ210a内でVM211に追加でCPUを割り当てられない場合(ステップS403でYES)、選択部233は、マイグレーション先予約サーバに、少なくとも割り当て予定個数以上の未使用CPUがあるかを判定する(ステップS404)。マイグレーション先予約サーバに割り当て予定個数の未使用CPUがある場合(ステップS404でYES)、処理部234は、記憶装置220内の記憶部221に記憶されている管理情報に、マイグレーションすることを示す情報と、フラグ情報とを書き込む(ステップS405)。処理部234は、記憶部221のマイグレーション先のサーバ210bに対応する管理情報が更新されているかを確認することで、マイグレーション先でマイグレーション準備が完了したかを確認する(ステップS406)。マイグレーション先でマイグレーション準備が完了していない場合(ステップS406でNO)、処理部234は、ステップS406の処理を繰り返す。マイグレーション先でマイグレーション準備が完了している場合(ステップS406でYES)、処理部234は、マイグレーション処理を実行する(ステップS407)。処理部234は、記憶装置220内の記憶部221に記憶されている管理情報を、最新のVMに関する情報で更新する(ステップS408)。処理部234は、監視間隔を元に戻す(ステップS411)。ステップS411の処理が終了すると、ハイパーバイザー212は、処理を終了する。S409の処理が終了すると、処理部234は、処理をS408に渡す。マイグレーション先予約サーバに割り当て予定個数の未使用CPUがない場合(ステップS403でNO)、選択部233は、他のサーバ候補があるかを判定する(ステップS410)。他のサーバ候補がある場合(ステップS410でYES)、選択部233は、処理をステップS404に戻す。他のサーバ候補がない場合(ステップS410でNO)、ハイパーバイザー212は、処理を終了する。VM211が使用する計算機資源の使用量の指標が、所定の閾値を超えていない場合(ステップS402でNO)、ハイパーバイザー212は、処理を終了する。
FIG. 10 is a flowchart for explaining an example (part 2) of migration using a reservation threshold and an upper limit threshold. The
このように、各サーバ210内のハイパーバイザー212が自身のVM211の稼動状態を監視しているため、計算機資源の使用量の指標が所定の閾値を超えたらすぐにマイグレーションを実行可能である。また、各サーバ210内のハイパーバイザー212が自身のVM211の稼動状態を監視しているため、サーバ210の数が増えても、解析時間が増えない。図3の仮想化システム200は、VM211の計算機資源の使用量の指標が実際に所定の閾値を超えてから、マイグレーションされるまでの時間を短縮することができる。
Thus, since the hypervisor 212 in each server 210 monitors the operating state of its own VM 211, migration can be executed as soon as the computer resource usage index exceeds a predetermined threshold. Further, since the hypervisor 212 in each server 210 monitors the operating state of its own VM 211, the analysis time does not increase even if the number of servers 210 increases. The
Claims (7)
前記情報処理システムは、
前記1以上の仮想マシンに割り当てられている計算機資源を示す割り当て情報と、前記1以上の仮想マシンが使用している計算機資源を示す使用情報とを記憶する記憶装置を備え、
前記複数の情報処理装置のうち第1の情報処理装置は、
前記第1の情報処理装置内で稼働中の仮想マシンが使用している計算機資源の前記使用情報を前記記憶装置から取得する取得部と、
前記使用情報に基づく計算機資源の使用量の指標が所定の閾値を超えており、前記第1の情報処理装置内で前記稼働中の仮想マシンに追加で割り当てる計算機資源が不足している場合、前記記憶装置が記憶する前記割り当て情報に基づいて、前記複数の情報処理装置のうち、前記稼働中の仮想マシンに割り当てられている計算機資源よりも多くの未使用である計算機資源を有する第2の情報処理装置を、前記稼働中の仮想マシンの処理を引き継ぐ情報処理装置として選択する選択部と、
前記稼働中の仮想マシンに割り当てられている計算機資源よりも多くの計算機資源を前記稼働中の仮想マシンに割り当てる割り当て情報を前記記憶装置に書き込み、前記第2の情報処理装置に前記稼働中の仮想マシンの処理を引き継がせる処理部と、
を備える情報処理システム。 An information processing system including a plurality of information processing apparatuses capable of executing one or more virtual machines,
The information processing system includes:
A storage device that stores allocation information indicating computer resources allocated to the one or more virtual machines and usage information indicating computer resources used by the one or more virtual machines;
The first information processing device among the plurality of information processing devices is:
An acquisition unit that acquires, from the storage device, the usage information of a computer resource used by a virtual machine that is operating in the first information processing apparatus;
When the index of the usage amount of the computer resource based on the usage information exceeds a predetermined threshold and the computer resource to be additionally allocated to the operating virtual machine in the first information processing apparatus is insufficient, Second information having more unused computer resources than the computer resources allocated to the operating virtual machine among the plurality of information processing devices based on the allocation information stored in the storage device A selection unit that selects a processing device as an information processing device that takes over the processing of the operating virtual machine;
Allocation information for allocating more computer resources to the operating virtual machine than the computer resources allocated to the operating virtual machine is written in the storage device, and the operating virtual machine is stored in the second information processing apparatus. A processing unit that takes over the processing of the machine;
An information processing system comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載の情報処理システム。 The information processing system according to claim 1, wherein the second information processing apparatus takes over processing of the operating virtual machine based on the allocation information written in the storage device.
ことを特徴とする請求項1に記載の情報処理システム。 The acquisition unit acquires the use information of a computer resource used by a virtual machine that is operating in the first information processing apparatus, and updates the use information of the storage device at a predetermined opportunity. The information processing system according to claim 1.
前記システムは、前記1以上の仮想マシンに割り当てられている計算機資源を示す割り当て情報と、前記1以上の仮想マシンが使用している計算機資源を示す使用情報とを記憶する記憶装置を備え、
前記複数の情報処理装置のうち第1の情報処理装置が、
前記第1の情報処理装置内で稼働中の仮想マシンが使用している計算機資源の前記使用情報を前記記憶装置から取得し、
前記使用情報に基づく計算機資源の使用量の指標が所定の閾値を超えており、前記第1の情報処理装置内で前記稼働中の仮想マシンに追加で割り当てる計算機資源が不足している場合、前記記憶装置が記憶する前記割り当て情報に基づいて、前記複数の情報処理装置のうち、前記稼働中の仮想マシンに割り当てられている計算機資源よりも多くの未使用である計算機資源を有する第2の情報処理装置を、前記稼働中の仮想マシンの処理を引き継ぐ情報処理装置として選択し、
前記稼働中の仮想マシンに割り当てられている計算機資源よりも多くの計算機資源を前記稼働中の仮想マシンに割り当てる割り当て情報を前記記憶装置に書き込み、前記第2の情報処理装置に前記稼働中の仮想マシンの処理を引き継がせる、
ことを特徴とする情報処理方法。 In a system including a plurality of information processing apparatuses capable of executing one or more virtual machines,
The system includes a storage device that stores allocation information indicating computer resources allocated to the one or more virtual machines, and usage information indicating computer resources used by the one or more virtual machines,
A first information processing device among the plurality of information processing devices is
Obtaining the usage information of the computer resource used by the virtual machine operating in the first information processing apparatus from the storage device;
When the index of the usage amount of the computer resource based on the usage information exceeds a predetermined threshold and the computer resource to be additionally allocated to the operating virtual machine in the first information processing apparatus is insufficient, Second information having more unused computer resources than the computer resources allocated to the operating virtual machine among the plurality of information processing devices based on the allocation information stored in the storage device Select a processing device as an information processing device that takes over the processing of the operating virtual machine,
Allocation information for allocating more computer resources to the operating virtual machine than the computer resources allocated to the operating virtual machine is written in the storage device, and the operating virtual machine is stored in the second information processing apparatus. Take over the processing of the machine,
An information processing method characterized by the above.
ことを特徴とする請求項4に記載の情報処理方法。 The information processing method according to claim 4, wherein the second information processing apparatus takes over the processing of the operating virtual machine based on the allocation information written in the storage device.
前記システムは、前記1以上の仮想マシンに割り当てられている計算機資源を示す割り当て情報と、前記1以上の仮想マシンが使用している計算機資源を示す使用情報とを記憶する記憶装置を備え、
前記複数の情報処理装置のうち第1の情報処理装置に、
前記第1の情報処理装置内で稼働中の仮想マシンが使用している計算機資源の前記使用情報を前記記憶装置から取得し、
前記使用情報に基づく計算機資源の使用量の指標が所定の閾値を超えており、前記第1の情報処理装置内で前記稼働中の仮想マシンに追加で割り当てる計算機資源が不足している場合、前記記憶装置が記憶する前記割り当て情報に基づいて、前記複数の情報処理装置のうち、前記稼働中の仮想マシンに割り当てられている計算機資源よりも多くの未使用である計算機資源を有する第2の情報処理装置を、前記稼働中の仮想マシンの処理を引き継ぐ情報処理装置として選択し、
前記稼働中の仮想マシンに割り当てられている計算機資源よりも多くの計算機資源を前記稼働中の仮想マシンに割り当てる割り当て情報を前記記憶装置に書き込み、前記第2の情報処理装置に前記稼働中の仮想マシンの処理を引き継がせる処理を、
実行させる情報処理プログラム。 In a system including a plurality of information processing apparatuses capable of executing one or more virtual machines,
The system includes a storage device that stores allocation information indicating computer resources allocated to the one or more virtual machines, and usage information indicating computer resources used by the one or more virtual machines,
Among the plurality of information processing devices, the first information processing device
Obtaining the usage information of the computer resource used by the virtual machine operating in the first information processing apparatus from the storage device;
When the index of the usage amount of the computer resource based on the usage information exceeds a predetermined threshold and the computer resource to be additionally allocated to the operating virtual machine in the first information processing apparatus is insufficient, Second information having more unused computer resources than the computer resources allocated to the operating virtual machine among the plurality of information processing devices based on the allocation information stored in the storage device Select a processing device as an information processing device that takes over the processing of the operating virtual machine,
Allocation information for allocating more computer resources to the operating virtual machine than the computer resources allocated to the operating virtual machine is written in the storage device, and the operating virtual machine is stored in the second information processing apparatus. Processing that takes over the processing of the machine,
Information processing program to be executed.
ことを特徴とする請求項6に記載の情報処理プログラム。 The information processing program according to claim 6, wherein the second information processing apparatus takes over processing of the operating virtual machine based on the allocation information written in the storage device.
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