JP2016081430A - 情報処理システム、制御装置および情報処理システムの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数のタイプのジョブを実行する場合に、ジョブの処理効率を向上する。
【解決手段】 物理計算ノードと入出力装置とを備える情報処理装置を制御する制御装置は、物理計算ノードのいずれかにジョブを投入する第１のジョブ投入部と、物理計算ノードのいずれかを仮想化した仮想計算ノードにジョブを投入する第２のジョブ投入部と、物理計算ノードのいずれかに入出力装置を接続する構成変更部と、第１のジョブ投入部が投入した物理計算ノードの負荷を示す負荷情報を監視する監視部と、負荷情報に基づいて物理計算ノードによりジョブを実行する場合、入出力装置を接続した物理計算ノードにジョブを投入し、負荷情報に基づいて仮想計算ノードによりジョブを実行する場合、入出力装置を接続した物理計算ノードを仮想化した仮想計算ノードにジョブを投入する制御部と有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、情報処理システム、制御装置および情報処理システムの制御方法に関する。

仮想計算機システム等の情報処理システムが実行するジョブのタイプとして、演算処理を主に実行するジョブと入出力装置へのアクセスを主に実行するジョブとがある。演算処理を主に実行するジョブは、入出力装置へのアクセスを主に実行するジョブに比べて、ＣＰＵ（Central Processing Unit）に掛かる負荷が高い。例えば、仮想計算機システムにおいて、演算処理を主に実行するジョブと、入出力装置へのアクセスを主に実行するジョブとを互いに異なるＣＰＵで実行させ、各ＣＰＵの仮想計算機への割り当て時間を相違させる手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、サーバ等の情報処理装置上で動作する複数の仮想マシンが、互いに異なる種類の処理を実行する場合、仮想マシン毎に優先度を設定し、優先度の高い仮想マシンが実行する処理が停滞することを抑止する手法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００９−２２３８４２号公報 特開２０１３−１９６０６２号方法

しかしながら、仮想マシンは、物理マシンに比べて演算の処理能力が低いため、演算処理を主に実行するジョブを仮想マシンで実行させる場合、物理マシンで実行させる場合に比べて、ジョブの処理効率は低下する。ジョブの処理効率を向上するためには、ジョブを仮想マシンで実行させるか物理マシンで実行させるかを、ジョブのタイプに応じて判断することが好ましい。

本件開示の情報処理システム、制御装置および情報処理システムの制御方法は、複数のタイプのジョブを実行する場合に、ジョブの処理効率を向上することを目的とする。

一つの観点によれば、複数の物理計算ノードと複数の物理計算ノードのいずれかに接続する入出力装置とを備える情報処理装置と、情報処理装置を制御する制御装置とを有する情報処理システムにおいて、制御装置は、複数の物理計算ノードのいずれかにジョブを投入する第１のジョブ投入部と、複数の物理計算ノードのいずれかを仮想化した仮想計算ノードにジョブを投入する第２のジョブ投入部と、複数の物理計算ノードのいずれかに入出力装置を接続する構成変更部と、第１のジョブ投入部が、複数の物理計算ノードのいずれかにジョブを投入した場合、ジョブを投入した物理計算ノードの負荷を示す負荷情報を監視する監視部と、負荷情報に基づいて物理計算ノードによりジョブを実行する場合、構成変更部が入出力装置を接続した物理計算ノードに第１のジョブ投入部を介してジョブを投入し、負荷情報に基づいて仮想計算ノードによりジョブを実行する場合、構成変更部が入出力装置を接続した物理計算ノードを仮想化した仮想計算ノードに、第２のジョブ投入部を介してジョブを投入する制御部を有する。

別の観点によれば、複数の物理計算ノードと複数の物理計算ノードのいずれかに接続する入出力装置とを備える情報処理装置を制御する制御装置は、複数の物理計算ノードのいずれかにジョブを投入する第１のジョブ投入部と、複数の物理計算ノードのいずれかを仮想化した仮想計算ノードにジョブを投入する第２のジョブ投入部と、複数の物理計算ノードのいずれかに入出力装置を接続する構成変更部と、第１のジョブ投入部が、複数の物理計算ノードのいずれかにジョブを投入した場合、ジョブを投入した物理計算ノードの負荷を示す負荷情報を監視する監視部と、負荷情報に基づいて物理計算ノードによりジョブを実行する場合、構成変更部が入出力装置を接続した物理計算ノードに第１のジョブ投入部を介してジョブを投入し、負荷情報に基づいて仮想計算ノードによりジョブを実行する場合、構成変更部が入出力装置を接続した物理計算ノードを仮想化した仮想計算ノードに、第２のジョブ投入部を介してジョブを投入する制御部を有する。

別の観点によれば、複数の物理計算ノードと複数の物理計算ノードのいずれかに接続する入出力装置とを備える情報処理装置と、情報処理装置を制御する制御装置とを有する情報処理システムの制御方法は、制御装置が有する第１のジョブ投入部が、複数の物理計算ノードのいずれかにジョブを投入し、制御装置が有する第２のジョブ投入部が、複数の物理計算ノードのいずれかを仮想化した仮想計算ノードにジョブを投入し、制御装置が有する構成変更部が、複数の物理計算ノードのいずれかに入出力装置を接続し、制御装置が有する監視部が、第１のジョブ投入部が、複数の物理計算ノードのいずれかにジョブを投入した場合、ジョブを投入した物理計算ノードの負荷を示す負荷情報を監視し、制御装置が有する制御部が、負荷情報に基づいて物理計算ノードによりジョブを実行する場合、構成変更部が入出力装置を接続した物理計算ノードに第１のジョブ投入部を介してジョブを投入し、負荷情報に基づいて仮想計算ノードによりジョブを実行する場合、構成変更部が入出力装置を接続した物理計算ノードを仮想化した仮想計算ノードに、第２のジョブ投入部を介してジョブを投入する。

本件開示の情報処理システム、制御装置および情報処理システムの制御方法は、複数のタイプのジョブを実行する場合に、ジョブの処理効率を向上することができる。

情報処理システム、制御装置および情報処理システムの制御方法の一実施形態を示す図である。 情報処理システム、制御装置および情報処理システムの制御方法の別の実施形態を示す図である。 図２に示す情報処理システムにおいて、ジョブのタイプによる情報処理装置の構成の例を示す図である。 図２に示すリソースデータベースの一例を示す図である。 図２に示す情報処理システムの動作の一例を示す図である。 図５に示す動作の続きの一例を示す図である。 図６に示す動作の続きの一例を示す図である。 図７（ａ）において低負荷タイプのジョブＡ０を実行中のリソースデータベースの一例を示す図である。 図７に示す動作の続きの一例を示す図である。 図９に示す動作の続きの一例を示す図である。 図１０（ａ）において高負荷タイプのジョブＡ１を実行中のリソースデータベースの一例を示す図である。 図１０に示す動作の続きの一例を示す図である。 図１２に示す動作の続きの一例を示す図である。 図２に示す負荷分析部の動作の一例を示す図である。 図２に示すジョブ割り当て部の動作の一例を示す図である。 図２に示すジョブ割り当て部の動作の別の一例を示す図である。 図２に示す情報処理システムにおけるジョブの処理時間の一例を示す図である。

以下、図面を用いて実施形態を説明する。

図１は、情報処理システム、制御装置および情報処理システムの制御方法の一実施形態を示す。図１に示す情報処理システムＳＹＳは、情報処理装置２００と、情報処理装置２００を制御する制御装置１００とを有する。制御装置１００は、ジョブ投入部１０、１２、監視部１４、構成変更部１６および制御部１８を有する。情報処理装置２００は、複数の物理計算ノード２０、入出力装置２２および切り替え装置２４を有する。

ジョブ投入部１０は、制御部１８から転送されるジョブＪＢを物理計算ノード２０のいずれかに投入する。ジョブ投入部１０は、未使用の物理計算ノード２０の中からジョブＪＢを投入する物理計算ノード２０を選択する機能を有してもよい。また、未使用の物理計算ノード２０が起動されていない場合、ジョブ投入部１０は、選択した物理計算ノード２０を起動させる機能を有してもよい。

ジョブ投入部１２は、制御部１８から転送されるジョブＪＢを、物理計算ノード２０のいずれかを仮想化した仮想計算ノード２６に投入する。ジョブ投入部１２は、未使用の物理計算ノード２０の中から物理計算ノード２０を選択し、選択した物理計算ノード２０において仮想計算ノード２６を起動する機能を有してもよい。また、未使用の物理計算ノード２０が起動されていない場合、ジョブ投入部１２は、選択した物理計算ノード２０を起動させる機能を有してもよい。

監視部１４は、ジョブ投入部１０が、物理計算ノード２０のいずれかにジョブＪＢを投入した場合、ジョブＪＢを投入した物理計算ノード２０の負荷を示す負荷情報ＬＩＮＦを監視する。例えば、監視部１４は、ジョブＪＢのタイプを判定するタイプ判別試験時に、負荷情報ＬＩＮＦを監視する。

構成変更部１６は、制御部１８からの指示に基づいて、切り替え装置２４を制御し、物理計算ノード２０と入出力装置２２との接続を変更する。

制御部１８は、情報処理システムＳＹＳ１の外部からジョブＪＢを受信し、受信したジョブＪＢを、ジョブ投入部１０を介して物理計算ノード２０に投入し、タイプ判別試験を実行する。そして、制御部１８は、情報処理装置２００から受信する負荷情報ＬＩＮＦに基づいて、ジョブＪＢのタイプを判定し、物理計算ノード２０によりジョブＪＢを実行するか、仮想計算ノード２６によりジョブＪＢを実行するかを判定する。例えば、制御部１８は、負荷情報ＬＩＮＦにより示される物理計算ノード２０の負荷が、所定の閾値より高い場合、ジョブＪＢのタイプを高負荷タイプと判定する。また、制御部１８は、負荷情報ＬＩＮＦにより示される物理計算ノード２０の負荷が、所定の閾値以下の場合、ジョブＪＢのタイプを低負荷タイプと判定する。

制御部１８は、負荷情報ＬＩＮＦに基づいて高負荷タイプを判定した場合、構成変更部１６により入出力装置２２に接続させた物理計算ノード２０に、ジョブ投入部１０を介してジョブＪＢを投入する。また、制御部１８は、負荷情報ＬＩＮＦに基づいて低負荷タイプを判定した場合、構成変更部１６により入出力装置２２に接続させた物理計算ノード２０を仮想化した仮想計算ノード２６に、ジョブ投入部１２を介してジョブＪＢを投入する。例えば、高負荷タイプのジョブＪＢを実行する物理計算ノード２０と、低負荷タイプのジョブＪＢを実行する仮想計算ノード２６を含む物理計算ノード２０とは、互いに異なる。

情報処理装置２００において、各物理計算ノード２０は、演算を実行する演算処理装置を含むサーバ等の計算機であり、ジョブ投入部１０から投入されるジョブＪＢを実行する。また、各物理計算ノード２０は、制御装置１００からの指示に基づいて、仮想化プログラムを実行することで、仮想計算ノード２６を起動する。図１において、仮想計算ノード２６を示す破線枠は、各物理計算ノード２０内で仮想計算ノード２６の起動および終了が可能なことを示す。なお、各物理計算ノード２０が起動可能な仮想計算ノード２６の数は、制御部１８からの指示に基づいて決められる。

入出力装置２２は、ハードディスクドライブ装置またはソリッドステートドライブ装置等の記憶装置であり、切り替え装置２４を介して物理計算ノード２０のいずれかに接続される。なお、切り替え装置２４に接続される入出力装置２２の数は、１つに限定されず、複数でもよい。切り替え装置２４を介して物理計算ノード２０に接続された入出力装置２２には、物理計算ノード２０または仮想計算ノード２６が扱うデータ等の情報が格納される。入出力装置２２には、物理計算ノード２０または仮想計算ノード２６が実行するプログラムが格納されてもよい。また、複数の入出力装置２２が、切り替え装置２４に接続されてもよい。なお、情報処理装置２００は、入出力装置２２を介して切り替え装置２４に接続される記憶装置を有してもよい。この場合、入出力装置２２は、記憶装置を制御するコントローラとして機能する。

切り替え装置２４は、構成変更部１６からの指示に基づいて、入出力装置２２を物理計算ノード２０のいずれかに接続し、あるいは、入出力装置２２と物理計算ノード２０との接続を解除する。これにより、切り替え装置２４は、物理計算ノード２０のいずれかに接続された入出力装置２２を他の物理計算ノード２０に付け替えることができる。

図１に示す情報処理システムＳＹＳでは、制御装置１００は、高負荷タイプのジョブＪＢを物理計算ノード２０に実行させ、低負荷タイプのジョブＪＢを物理計算ノード２０内で起動された仮想計算ノード２６に実行させる。例えば、低負荷タイプのジョブＪＢが複数の仮想計算ノード２６を使用して並列に実行される場合、低負荷タイプのジョブＪＢは、１つの物理計算ノード２０内で起動された複数の仮想計算ノード２６により実行可能である。すなわち、物理計算ノード２０の１つが空いていれば、低負荷タイプのジョブＪＢを、複数の仮想計算ノード２６で実行させることができる。また、低負荷タイプのジョブＪＢを実行中に、未使用の物理計算ノード２０の数を従来に比べて増やすことができる。このため、複数の物理計算ノード２０で並列に実行されるジョブＪＢの投入機会を従来に比べて増やすことができる。したがって、制御装置１００は、制御部１８で受けたジョブＪＢを情報処理装置２００に投入するまでの待ち時間を従来に比べて削減することができる。この結果、制御装置１００にジョブＪＢが投入されてからジョブＪＢの実行が完了するまでの時間を従来に比べて短縮することができる。

また、低負荷タイプのジョブＪＢの実行により得られ、入出力装置２２に格納されたデータは、低負荷タイプのジョブＪＢの実行後に実行される高負荷タイプのジョブＪＢで使用される場合がある。この場合、構成変更部１８は、制御部１８からの指示に基づいて、低負荷タイプのジョブＪＢの実行により得られたデータを保持する入出力装置２２を、高負荷タイプのジョブＪＢを実行する物理計算ノード２０に付け替える。これにより、データを入出力装置間でコピーまたは移動することなく、物理計算ノード２０でジョブＪＢを実行することができるため、情報処理装置２００によるジョブＪＢの実行効率を従来に比べて向上することができる。この結果、制御装置１００にジョブＪＢが投入されてからジョブＪＢの実行が完了するまでの時間を従来に比べて短縮することができ、複数のタイプのジョブＪＢを実行する場合に、ジョブＪＢの処理効率を向上することができる。

図２は、情報処理システム、制御装置および情報処理システムの制御方法の別の実施形態を示す。図２に示す情報処理システムＳＹＳ１は、管理サーバＭＳＶおよびリソースプールＲＳＣＰＬを有する。

管理サーバＭＳＶは、スケジューラＪＲＳ、負荷分析部ＷＬＡ、物理ノード配備部ＰＮＤ、仮想ノード配備部ＶＮＤおよび構成変更部ＨＷＣを有する。管理サーバＭＳＶは、インターネットまたはイントラネット等のネットワークＮＷを介して端末装置ＴＭに接続される。管理サーバＭＳＶは、リソースプールＲＳＣＰＬを制御する制御装置の一例である。なお、管理サーバＭＳＶは、ネットワークＮＷを介さずに端末装置ＴＭに接続されてもよい。

リソースプールＲＳＣＰＬは、複数の物理サーバＰＳＶ（ＰＳＶ０−ＰＳＶ５）、複数のハードディスクドライブ装置ＨＤＤ（ＨＤＤ０−ＨＤＤ５）、スイッチ装置ＤＳＷ、スイッチ制御部ＳＷＣおよびネットワークスイッチＮＳＷを有する。物理サーバＰＳＶは、物理計算ノードの一例であり、ハードディスクドライブ装置ＨＤＤは、入出力装置の一例である。リソースプールＲＳＣＰＬは、物理サーバＰＳＶとハードディスクドライブ装置ＨＤＤとを有する情報処理装置の一例である。

端末装置ＴＭは、情報処理システムＳＹＳ１にジョブを実行させるコンピュータ装置に含まれる。情報処理システムＳＹＳ１は、端末装置ＴＭを介して入力されるユーザからの指示に基づいて、ジョブを実行し、ジョブの実行結果を端末装置ＴＭに出力する。なお、複数の端末装置ＴＭがネットワークＮＷを介して情報処理システムＳＹＳ１に接続されてもよい。

スケジューラＪＲＳは、ユーザインタフェースＵＳＲＩＦ、フロントキューＦＣＵＥ、テストキューＴＣＵＥおよびジョブ割り当て部ＡＬＣＴを有する。ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、ジョブキューＪＣＵＥおよびリソースデータベースＲＳＤＢを有する。

ユーザインタフェースＵＳＲＩＦは、端末装置ＴＭからのジョブを受信し、受信したジョブをＪＳＯＮ（Java_Script Object Notation；JavaScriptは登録商標）形式等のデータ形式に変換し、フロントキューＦＣＵＥに転送する。また、ユーザインタフェースＵＳＲＩＦは、ジョブの実行結果を端末装置ＴＭに送信する。例えば、ユーザインタフェースＵＳＲＩＦは、ウェブブラウザ上で動作するＧＵＩ（Graphical User Interface）により実現される。端末装置ＴＭを操作するユーザは、端末装置ＴＭに表示されるＧＵＩ画面を用いて、ジョブを情報処理システムＳＹＳ１に送信し、ジョブの実行結果を受信する。

フロントキューＦＣＵＥは、端末装置ＴＭから受ける複数のジョブを順次に保持し、保持したジョブをテストキューＴＣＵＥおよびジョブキューＪＣＵＥに順次に転送する。テストキューＴＣＵＥは、ジョブキューＪＣＵＥに保持されたジョブが負荷情報ＬＩＮＦを得るために試験的に実行されている間、試験的に実行されているジョブと同じジョブを保持する。ジョブキューＪＣＵＥは、情報処理装置２００に投入するジョブを保持する第１の保持部の一例であり、テストキューＴＣＵＥは、情報処理装置２００に投入するジョブを保持する第２の保持部の一例である。図２では、フロントキューＦＣＵＥ、テストキューＴＣＵＥおよびジョブキューＪＣＵＥの各々は、ジョブを保持する３つの領域を有するが、ジョブを保持する領域の数は、３つに限定されない。

ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、リソースデータベースＲＳＤＢを用いて、リソースプールＲＳＣＰＬ内のリソース（物理サーバＰＳＶおよびハードディスクドライブ装置ＨＤＤ）を管理する。ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、リソースプールＲＳＣＰＬ内のリソースの管理状況に応じて、リソースデータベースＲＳＤＢを更新する。ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、負荷分析部ＷＬＡが判定したジョブのタイプに基づいて、ジョブキューＪＣＵＥに保持されたジョブを物理サーバＰＳＶに実行させるか、仮想サーバＶＳＶに実行させるかを判定する。そして、テストキューＴＣＵＥからジョブキューＪＣＵＥに転送されたジョブを、判定されたタイプにしたがってリソースプールＲＳＣＰＬに投入する。

ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、ジョブを物理サーバＰＳＶに実行させる場合、物理ノード配備部ＰＮＤに物理サーバＰＳＶを配備させ、物理ノード配備部ＰＮＤを介して、配備した物理サーバＰＳＶにジョブを投入する。一方、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、ジョブを仮想サーバＶＳＶに実行させる場合、仮想ノード配備部ＶＮＤに仮想サーバＶＳＶを配備させ、仮想ノード配備部ＶＮＤを介して、配備した仮想サーバＶＳＶにジョブを投入する。また、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、ジョブの実行に使用する物理サーバＰＳＶ（または仮想サーバＶＳＶ）およびハードディスクドライブ装置ＨＤＤを互いに接続させる指示を構成変更部ＨＷＣに出力する。

リソースデータベースＲＳＤＢは、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴにより管理され、物理サーバＰＳＶの使用状況およびハードディスクドライブ装置ＨＤＤの使用状況等の情報を保持する。リソースデータベースＲＳＤＢの一例は、図４に示す。

負荷分析部ＷＬＡは、ジョブを試験的に実行している物理サーバＰＳＶの負荷を示す負荷情報ＬＩＮＦを物理サーバＰＳＶから受信し、負荷情報ＬＩＮＦに基づいてジョブのタイプを判定する。例えば、負荷情報ＬＩＮＦは、物理サーバＰＳＶに搭載されるＣＰＵの使用率を示す。負荷判定部ＷＬＡは、ＣＰＵの使用率が所定の閾値を超える場合、ジョブのタイプを高負荷タイプと判定し、ＣＰＵの使用率が所定の閾値以下の場合、ジョブのタイプを低負荷タイプと判定する。負荷分析部ＷＬＡは、ジョブを投入した物理サーバＰＳＶの負荷を示す負荷情報ＬＩＮＦを監視する監視部の一例である。なお、負荷分析部ＷＬＡは、スケジューラＪＲＳに含まれてもよい。

物理ノード配備部ＰＮＤは、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴからの指示に基づいて、リソースプールＲＳＣＰＬ内に所定数の物理サーバＰＳＶを配備し、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴから受けるジョブを、配備した物理サーバＰＳＶに投入する。ここで、物理サーバＰＳＶの配備とは、未使用の物理サーバＰＳＶの中から、ジョブを実行する所定数の物理サーバＰＳＶを選択することである。未使用の物理サーバＰＳＶが起動されていない場合、物理ノード配備部ＰＮＤは、選択した物理サーバＰＳＶを起動させる機能を有してもよい。例えば、物理ノード配備部ＰＮＤの機能の一部は、ＯｐｅｎＳｔａｃｋ（登録商標）のＩｒｏｎｉｃにより実現されてもよい。物理ノード配備部ＰＮＤは、複数の物理サーバＰＳＶのいずれかにジョブを投入する第１のジョブ投入部の一例である。

仮想ノード配備部ＶＮＤは、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴからの指示に基づいて、指示された物理サーバＰＳＶ内に所定数の仮想サーバＶＳＶを配備し、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴから受けるジョブを、配備した仮想サーバＶＳＶに投入する。ここで、仮想サーバＶＳＶの配備とは、未使用の物理サーバＰＳＶのいずれかにおいて、ジョブを実行する所定数の仮想サーバＶＳＶ（ソフトウェア）を起動することである。未使用の物理サーバＰＳＶが起動されていない場合、仮想ノード配備部ＶＮＤは、未使用の物理サーバＰＳＶのいずれかを起動させる機能を有してもよい。例えば、仮想ノード配備部ＶＮＤの機能の一部は、ＯｐｅｎＳｔａｃｋにおいてオーケストレーション機能を提供するＨｅａｔにより実現されてもよい。仮想ノード配備部ＶＮＤは、複数の物理サーバＰＳＶのいずれかを仮想化した仮想サーバＶＳＶにジョブを投入する第２のジョブ投入部の一例である。

構成変更部ＨＷＣは、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴからの指示に基づいて、リソースプールＲＳＣＰＬ内のスイッチ制御部ＳＷＣを制御し、所定の物理サーバＰＳＶを所定のハードディスクドライブ装置ＨＤＤに接続させる。

リソースプールＲＳＣＰＬにおいて、各物理サーバＰＳＶは、ＣＰＵ等の演算処理装置、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等の主記憶装置ＭＥＭを有する。なお、各物理サーバＰＳＶは、ＯＳ（Operating System）等のソフトウェアを格納するハードディスクドライブ装置ＨＤＤを有してもよい。この場合、スイッチ装置ＤＳＷを介してハードディスクドライブ装置ＨＤＤに接続されていない物理サーバＰＳＶも、内蔵するハードディスクドライブ装置ＨＤＤを用いて起動状態を維持することができる。また、リソースプールＲＳＣＰＬに搭載される物理サーバＰＳＶの数は、６つに限定されない。図２において、各物理サーバＰＳＶ内に破線枠で示す仮想サーバＶＳＶは、物理サーバＰＳＶ内で起動可能なことを示す。仮想サーバＶＳＶの末尾に付した２桁の数字は、左側が物理サーバＰＳＶの番号を示し、右側が物理サーバＰＳＶ内で仮想サーバＶＳＶを識別する番号を示す。なお、各物理サーバＰＳＶ内で起動可能な仮想サーバＶＳＶの数は、３つに限定されない。

スイッチ制御部ＳＷＣは、ネットワークスイッチＮＳＷを介して構成変更部ＨＷＣから受ける指示に基づいて、スイッチ装置ＤＳＷを制御する。スイッチ装置ＤＳＷは、スイッチ制御部ＳＷＣからの指示に基づいて、物理サーバＰＳＶのいずれかをハードディスクドライブ装置ＨＤＤのいずれかに接続する。スイッチ装置ＤＳＷは、構成変更部１６からの指示に基づいて、複数の物理サーバＰＳＶとハードディスクドライブ装置ＨＤＤとの接続を切り替える切り替え部の一例である。スイッチ装置ＤＳＷは、専用のハードウェアを用いて実現されてもよく、ＳＡＮ（Storage Area Network）を用いて実現されてもよい。

なお、リソースプールＲＳＣＰＬは、ハードディスクドライブ装置ＨＤＤの代わりに、ソリッドステートドライブ装置等の記憶装置を含んでもよく、ハードディスクドライブ装置とソリッドステートドライブ装置との両方を含んでもよい。また、リソースプールＲＳＣＰＬに搭載されるハードディスクドライブ装置ＨＤＤの数は、６つに限定されない。

ネットワークスイッチＮＳＷは、物理サーバＰＳＶ、スイッチ制御部ＳＷＣ、スケジューラＪＲＳ、負荷分析部ＷＬＡ、物理ノード配備部ＰＮＤ、仮想ノード配備部ＶＮＤおよび構成変更部ＨＷＣを相互に接続する。例えば、物理サーバＰＳＶ、スイッチ制御部ＳＷＣおよび管理サーバＭＳＶがＬＡＮ（Local Area Network）を介して互いに接続される場合、ネットワークスイッチＮＳＷは、ＬＡＮスイッチである。

図３は、図２に示す情報処理システムＳＹＳ１において、ジョブのタイプによるリソースプールＲＳＣＰＬの構成の例を示す。図３の左側は、ハードディスクドライブ装置ＨＤＤのアクセスが支配的なジョブを実行する場合のリソースプールＲＳＣＰＬの構成例を示す。図３の右側は、ＣＰＵによるデータ処理（演算処理）が支配的なジョブを実行する場合のリソースプールＲＳＣＰＬの構成例を示す。

ハードディスクドライブ装置ＨＤＤのアクセスが支配的なジョブは、ＣＰＵによるデータ処理が支配的なジョブに比べて、ＣＰＵに掛かる負荷は小さい。すなわち、図３の左側は、ＣＰＵの使用率が所定の閾値以下である低負荷タイプのジョブを実行する場合のリソースプールＲＳＣＰＬの構成である。図３の右側は、ＣＰＵの使用率が所定の閾値を超える高負荷タイプのジョブを実行する場合のリソースプールＲＳＣＰＬの構成である。

なお、図３は、Ａｐａｃｈｅ Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ（Ａｐａｃｈｅは登録商標）が開発した大規模データの分散処理を行うソフトウェアフレームワークであるＨａｄｏｏｐ（登録商標）を動作させる例を示す。例えば、Ｈａｄｏｏｐ上でＭａｈｏｕｔ（登録商標）を動作させて、機械学習を実行する場合、低負荷タイプのジョブの実行後、高負荷タイプのジョブが実行される。

低負荷タイプのジョブを実行する場合、物理サーバＰＳＶ０は、ファイルシステムのデータを管理するｎａｍｅｎｏｄｅとして動作する。仮想サーバＶＳＶ００−ＶＳＶ０２は、処理するデータｄａｔａをハードディスクドライブ装置ＨＤＤ４−ＨＤＤ９に入出力するｄａｔａｎｏｄｅとして動作する。低負荷タイプのジョブを物理サーバＰＳＶ０および仮想サーバＶＳＶ００−ＶＳＶ０２で実行する場合、物理サーバＰＳＶ０に搭載される主記憶装置ＭＥＭは、物理サーバＰＳＶ０および仮想サーバＶＳＶ００−ＶＳＶ０２に共通に使用される。

一方、高負荷タイプのジョブを実行する場合、物理サーバＰＳＶ０は、ファイルシステムのデータを管理するｎａｍｅｎｏｄｅとして動作する。物理サーバＰＳＶ１−ＰＳＶ３は、処理するデータｄａｔａをハードディスクドライブ装置ＨＤＤ４−ＨＤＤ９に入出力するｄａｔａｎｏｄｅとして動作する。高負荷タイプのジョブを物理サーバＰＳＶ０−ＰＳＶ３で実行する場合、物理サーバＰＳＶ０−ＰＳＶ３は、内蔵する主記憶装置ＭＥＭをそれぞれ使用して、ジョブを実行する。なお、主記憶装置ＭＥＭ内の”６４ＧＢ”、”９６ＧＢ”は、各ノードに割り当てられるメモリ容量を示す。

図３において、領域ｓｙｓｔｅｍ、ｎａｍｅ、ｔｍｐが割り当てられたハードディスクドライブ装置ＨＤＤは、親ノードとして動作する物理サーバＰＳＶにより使用される。領域ｒｄａｔａが割り当てられたハードディスクドライブ装置ＨＤＤは、ハードディスクドライブ装置ＨＤＤ４−ＨＤＤ９に分散配置される前のデータ（生データ）を保持する。領域ｄａｔａが割り当てられたハードディスクドライブ装置ＨＤＤは、子ノードとして動作する仮想サーバＶＳＶ００−ＶＳＶ０２または物理サーバＰＳＶ１−ＰＳＶ３により分散されるデータを保持する。なお、物理サーバＰＳＶ０−ＰＳＶ３に接続されるハードディスクドライブ装置ＨＤＤの数および用途は、図３に限定されない。

図４は、図２に示すリソースデータベースＲＳＤＢの一例を示す。リソースデータベースＲＳＤＢは、物理リソースデータベースＰＲＤＢと、ディスクリソースデータベースＨＤＢとを含む。物理リソースデータベースＰＲＤＢおよびディスクリソースデータベースＨＤＢは、情報処理システムＳＹＳ１の構築時の初期設定シーケンスにおいて生成される。図４に示す物理リソースデータベースＰＲＤＢおよびディスクリソースデータベースＨＤＢは、情報処理システムＳＹＳ１の構築時に生成された初期状態を示す。

物理リソースデータベースＰＲＤＢは、物理サーバＰＳＶのＩＤ（IDentification）毎に、「実行中のジョブのＩＤ」、「ＰＳＶとして利用」および「ＶＳＶとして利用」を示す情報を格納する領域を有する。また、物理リソースデータベースＰＲＤＢは、物理サーバＰＳＶのＩＤ（IDentification）毎に、「接続したＨＤＤのＩＤ」および「後続するジョブの有無」を示す情報を格納する領域を有する。

「実行中のジョブのＩＤ」の領域には、実行中のジョブが存在しないときに”０”が格納され、ジョブが実行されているときにジョブのＩＤが格納される。「ＰＳＶとして利用」の領域には、物理サーバＰＳＶとして利用していないときに”０”が格納され、物理サーバＰＳＶとして利用しているときに”１”が格納される。「ＶＳＶとして利用」の領域には、仮想サーバＶＳＶとして利用していないときに”０”が格納され、仮想サーバＶＳＶとして利用しているときに、利用している仮想サーバＶＳＶのＩＤが格納される。

「接続したＨＤＤのＩＤ」の領域の領域には、ハードディスクドライブ装置ＨＤＤが接続されていないときに”０”が格納され、ハードディスクドライブ装置ＨＤＤが接続されているときに、接続されたハードディスクドライブ装置ＨＤＤのＩＤが格納される。「後続するジョブの有無」の領域には、後続するジョブがないときに”０”が格納され、後続するジョブがあるときに”１”が格納される。

ディスクリソースデータベースＨＤＢは、ハードディスクドライブ装置ＨＤＤのＩＤ毎に、「過去に実行したジョブのＩＤ」、「実行中のジョブのＩＤ」、「接続したＰＳＶのＩＤ」および「後続するジョブの有無」を示す情報を格納する領域を有する。

「過去に実行したジョブのＩＤ」の領域の領域には、互いに依存関係がある複数のジョブが実行された場合に、実行を完了したジョブのＩＤが格納される。「過去に実行したジョブのＩＤ」の領域は、ジョブの実行結果がハードディスクドライブ装置ＨＤＤに保持されていることを示す。「実行中のジョブのＩＤ」の領域の領域には、実行中のジョブが存在しないときに”０”が格納され、ジョブが実行されているときにジョブのＩＤが格納される。「接続したＰＳＶのＩＤ」の領域には、物理サーバＰＳＶが接続されていないときに”０”が格納され、物理サーバＰＳＶが接続されているときに、接続された物理サーバＰＳＶのＩＤが格納される。「後続するジョブの有無」の領域の領域には、後続するジョブがないときに”０”が格納され、後続するジョブがあるときに”１”が格納される。

図５、図６、図８および図１０から図１４は、図２に示す情報処理システムＳＹＳ１の動作の一例を示す。説明を分かりやすくするために、図５、図６、図８および図１０から図１４では、動作の説明に用いる要素のみを示す。図５、図６、図８および図１０から図１４において、フロントキューＦＣＵＥ、テストキューＴＣＵＥおよびジョブキューＪＣＵＥ内に示す符号Ａ０、Ａ１、Ａ２は、互いに依存性を有するジョブを示す。説明をわかりやすくするために、図５および図６では、低負荷タイプのジョブＡ０は角の丸い四角印で示し、高負荷タイプのジョブＡ１、Ａ２は、丸印で示す。但し、各ジョブＡ０−Ａ２のタイプは、タイプ判別試験が実行されるまで判明しない。

ジョブＡ０、Ａ１、Ａ２は、この順にフロントキューＦＣＵＥに格納され、この順に実行される。ジョブＡ１は、ジョブＡ０の実行結果を使用し、ジョブＡ２は、ジョブＡ１の実行結果を使用する。

例えば、ジョブＡ０、Ａ１、Ａ２により実行される処理は、Ｈａｄｏｏｐ処理であるとする。なお、ジョブＡ０、Ａ１、Ａ２により実行される処理は、Ｈａｄｏｏｐ処理以外の他の分散処理でもよい。各動作において、太枠で示す要素は、動作の主体を示す。なお、図５、図６、図８および図１０から図１４では、説明を分かりやすくするために、ジョブＡ０−Ａ２の処理中に、ジョブＡ０−Ａ２とは依存関係のない他のジョブは投入されないものとする。

まず、図５（ａ）において、管理サーバＭＳＶは、端末装置ＴＭからジョブＡ０−Ａ２を順次に受け、受けたジョブＡ０−Ａ２をフロントキューＦＣＵＥに格納する。例えば、図２に示す端末装置ＴＭを操作する情報処理システムＳＹＳ１のユーザは、ユーザインタフェースＵＳＲＩＦ（ＧＵＩ画面）によりＨａｄｏｏｐ処理を選択する。そして、ユーザは、ユーザインタフェースＵＳＲＩＦにより、Ｈａｄｏｏｐ処理の実行に使用するパラメータを設定する。ここで、パラメータは、ｎａｍｅｎｏｄｅの数、ｄａｔａｎｏｄｅの数、ｍａｐ処理のタスク数、ｒｅｄｕｃｅ処理のタスク数、タスクのヒープサイズ等である。図５（ａ）の時点で、リソースプールＲＳＣＰＬの物理サーバＰＳＶは動作しておらず、ハードディスクドライブ装置ＨＤＤのいずれにも接続されていない。

次に、図５（ｂ）において、管理サーバＭＳＶは、フロントキューＦＣＵＥ内のジョブＡ０をテストキューＴＣＵＥおよびジョブキューＪＣＵＥに転送する。なお、テストキューＴＣＵＥに格納されたジョブＡ０は、ジョブのタイプを判定するタイプ判別試験が完了した後、ジョブキューＪＣＵＥに転送され、物理サーバＰＳＶまたは仮想サーバＶＳＶにより実行される。すなわち、テストキューＴＣＵＥに保持されたジョブＡ０は、タイプ判別試験の完了後に実行されるジョブの存在を示す。

テストキューＴＣＵＥとジョブキューＪＣＵＥとに共通のジョブＡ０を保持することにより、タイプ判別試験の実行に使用されたジョブＡ０が失われることを抑止することができ、ジョブＡ０をタイプ判別試験後に再び実行することができる。なお、テストキューＴＣＵＥを設ける代わりに、タイプ判別試験の実行中にセットされるフラグを設け、ジョブキューＪＣＵＥに保持されたタイプ判別試験に使用されるジョブが、フラグのセット中に削除されることを抑止してもよい。

ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、ジョブＡ０のタイプ判別試験を実行するために、物理ノード配備部ＰＮＤに指示し、リソースプールＲＳＣＰＬに物理サーバＰＳＶ０−ＰＳＶ２を配備させる。また、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、ジョブＡ０のタイプ判別試験を実行するために、構成変更部ＨＷＣに指示し、スイッチ制御部ＳＷＣに、物理サーバＰＳＶ０−ＰＳＶ２とハードディスクドライブ装置ＨＤＤ０とを接続させる。

ここで、配備される物理サーバＰＳＶは、図４に示す物理リソースデータベースＰＲＤＢにおける「ＰＳＶとして利用」および「ＶＳＶとして利用」の領域が”０”の物理サーバＰＳＶの中から選択される。使用するハードディスクドライブ装置ＨＤＤは、図４に示すディスクリソースデータベースＨＤＢにおける「接続したＰＳＶのＩＤ」および「後続するジョブの有無」の領域が”０”のハードディスクドライブ装置ＨＤＤの中から選択される。

なお、ジョブを分散して実行させる物理サーバＰＳＶ（または仮想サーバＶＳＶ）の数は、端末装置ＴＭを介してユーザにより設定される。使用するハードディスクドライブ装置ＨＤＤの数は、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴが、ジョブで処理するデータ量に応じて設定してもよく、端末装置ＴＭを介してユーザにより設定されてもよい。また、図５では、説明を分かりやすくするために、物理サーバＰＳＶ０−ＰＳＶ２に１つのハードディスクドライブ装置ＨＤＤ０に接続されるが、物理サーバＰＳＶ０−ＰＳＶ２に複数のハードディスクドライブ装置ＨＤＤが接続されてもよい。

図６は、図５に示す動作の続きの一例を示す。図６（ａ）において、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、ジョブキューＪＣＵＥに保持されたジョブＡ０を物理サーバＰＳＶ０−ＰＳＶ２に分散して投入する。そして、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、ジョブＡ０のタイプ判別試験を、所定時間（例えば、数分）が経過するまで物理サーバＰＳＶ０−ＰＳＶ２に分散して実行させる。負荷分析部ＷＬＡは、物理サーバＰＳＶ０−ＰＳＶ２のＣＰＵの負荷を測定する。ＣＰＵの負荷（ＣＰＵの使用率）は、ｚａｂｂｉｘ等の負荷監視ツールを用いて測定される。負荷分析部ＷＬＡは、一定時間毎に通知されるＣＰＵの負荷を平均し、平均値が閾値以下であるため、ジョブＡ０を低負荷タイプと判定する。

なお、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、タイプ判別試験時にリソースデータベースＲＳＤＢを参照して、未使用の物理サーバＰＳＶを検出するが、タイプ判別試験の実行に基づいたリソースデータベースＲＳＤＢの更新は実行しない。このため、図６（ａ）において、タイプ判別試験を実行中のリソースデータベースＲＳＤＢの状態は、図４と同じである。

次に、図６（ｂ）において、図２に示すスケジューラＪＲＳは、テストキューＴＣＵＥに保持されているジョブＡ０をジョブキューＪＣＵＥに転送する。ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、タイプ判別試験の結果に基づいて、リソースプールＲＳＣＰＬに仮想サーバＶＳＶ００、ＶＳＶ１１、ＶＳＶ０２を配備させる指示を仮想ノード配備部ＶＮＤに出力する。また、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、ジョブＡ０を仮想サーバＶＳＶ００、ＶＳＶ１１、ＶＳＶ０２で実行するために、構成変更部ＨＷＣに指示し、スイッチ制御部ＳＷＣに、物理サーバＰＳＶ０とハードディスクドライブ装置ＨＤＤ０とを接続させる。そして、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、リソースデータベースＲＳＤＢを更新する。

図７は、図６に示す動作の続きの一例を示す。図７（ａ）において、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、ジョブキューＪＣＵＥに保持されたジョブＡ０を仮想サーバＶＳＶ００、ＶＳＶ０１、ＶＳＶ０２に分散して投入する。そして、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、ジョブＡ０を物理サーバＰＳＶ０−ＰＳＶ２に分散して実行させる。ジョブＡ０の実行により得られるデータは、ハードディスクドライブ装置ＨＤＤ０に保存される。

なお、ジョブＡ０は低負荷タイプであるため、仮想サーバＶＳＶ００−ＶＳＶ０２による実行時の処理時間は、物理サーバＰＳＶ０−ＰＳＶ２による実行時の処理時間と同等である。また、ジョブＡ０は、物理サーバＰＳＶ０−ＰＳＶ２でなく、仮想サーバＶＳＶ００−ＶＳＶ０２で実行されるため、ジョブＡ０と依存関係のない他のジョブ（タイプ判別試験を含む）は、空いている他の物理サーバＰＳＶを用いて実行可能である。このように、低負荷タイプのジョブを仮想サーバＶＳＶにより実行することで、リソースプールＲＳＣＰＬの物理サーバＰＳＶの利用効率を向上することができ、ジョブの処理効率を向上することができる。換言すれば、タイプ判別試験により得られたＣＰＵの使用率に基づいて、ジョブの実行を物理サーバＰＳＶで実行するか仮想サーバＶＳＶで実行するかを決めることで、ジョブの処理効率を向上することができる。この結果、情報処理システムＳＹＳ１の性能を向上することができる。

図７（ｂ）において、ジョブＡ０の実行の完了後、管理サーバＭＳＶは、フロントキューＦＣＵＥ内のジョブＡ１をテストキューＴＣＵＥおよびジョブキューＪＣＵＥに転送する。ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、図５（ｂ）と同様に、ジョブＡ１のタイプ判別試験を実行するために、物理ノード配備部ＰＮＤに物理サーバＰＳＶ０−ＰＳＶ２の配備を指示する。また、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、ジョブＡ１のタイプ判別試験を実行するために、構成変更部ＨＷＣに物理サーバＰＳＶ０−ＰＳＶ２とハードディスクドライブ装置ＨＤＤ１との接続を指示する。この際、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、リソースデータベースＰＲＤＢに格納された情報に基づいて、ジョブＡ０の実行結果を保持しているハードディスクドライブ装置ＨＤＤ０の使用を抑止する。

図８は、図７（ａ）において低負荷タイプのジョブＡ０を実行中のリソースデータベースＲＳＤＢの一例を示す。ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、ハードディスクドライブ装置ＨＤＤ０に接続した物理サーバＰＳＶ０内に仮想サーバＶＳＶ００、ＶＳＶ０１、ＶＳＶ０２を配備することを示す情報を物理リソースデータベースＰＲＤＢに格納する。また、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、ジョブＡ０を実行することを示す情報を物理リソースデータベースＰＲＤＢに格納する。さらに、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、ジョブＡ０を実行する仮想サーバＶＳＶ００、ＶＳＶ０１、ＶＳＶ０２を含む物理サーバＰＳＶ０をハードディスクドライブ装置ＨＤＤ０に接続することを示す情報を、ディスクリソースデータベースＨＤＢに格納する。また、ジョブＡ０の実行後に、ジョブＡ０と依存関係のあるジョブＡ１、Ａ２が実行されるため、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、物理サーバＰＳＶ０およびハードディスクドライブ装置ＨＤＤ０に対応する「後続するジョブの有無」の領域に、”１”を格納する。

なお、ジョブＡ０の実行後、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、「後続するジョブの有無」の領域に格納された”１”に基づいて、ハードディスクドライブ装置ＨＤＤ０に対応する「過去に実行したジョブのＩＤ」にジョブＡ０を示す情報を格納する。これにより、図７（ｂ）において、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、物理サーバＰＳＶ０−ＰＳＶ２を、ジョブＡ０の実行結果を保持しているハードディスクドライブ装置ＨＤＤ０以外のハードディスクドライブ装置ＨＤＤ１に接続させることができる。また、ジョブＡ０の実行後、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、リソースデータベースＲＳＤＢにおいて、ジョブＡ０を示す情報を格納した「過去に実行したジョブのＩＤ」の領域を除く領域を、”０”に設定する。

図９は、図７に示す動作の続きの一例を示す。図６と同様の動作については、詳細な説明は省略する。図９（ａ）において、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、ジョブＡ１を物理サーバＰＳＶ０−ＰＳＶ２に分散して投入し、ジョブＡ１のタイプ判別試験を、所定時間が経過するまで物理サーバＰＳＶ０−ＰＳＶ２に分散して実行させる。負荷分析部ＷＬＡは、ジョブＡ１を実行するＣＰＵの負荷（使用率）の平均値が閾値を超えるため、ジョブＡ１を高負荷タイプと判定する。

次に、図９（ｂ）において、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、テストキューＴＣＵＥからジョブキューＪＣＵＥに転送されたジョブＡ１を実行するために、物理ノード配備部ＰＮＤに物理サーバＰＳＶ３、ＰＳＶ４、ＰＳＶ５の配備を指示する。ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、物理リソースデータベースＰＲＤＢを参照し、未使用の物理サーバＰＳＶの中から配備する物理サーバＰＳＶ３、ＰＳＶ４、ＰＳＶ５を選択する。また、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、ジョブＡ１を実行するために、構成変更部ＨＷＣに、物理サーバＰＳＶ３−ＰＳＶ５と、ジョブＡ０の実行結果を保持しているハードディスクドライブ装置ＨＤＤ０とを接続させる。ジョブＡ０の実行結果を保持しているハードディスクドライブ装置ＨＤＤ０は、ディスクリソースデータベースＨＤＢの「過去に実行したジョブのＩＤ」の領域を参照することで検出される。

図１０は、図９に示す動作の続きの一例を示す。図７と同様の動作については、詳細な説明は省略する。図１０（ａ）において、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、ジョブキューＪＣＵＥに保持されたジョブＡ１を物理サーバＰＳＶ３−ＰＳＶ５に分散して実行させる。ジョブＡ１の実行により得られるデータは、ハードディスクドライブ装置ＨＤＤ０に保存される。

図１０（ｂ）において、ジョブＡ１の実行の完了後、管理サーバＭＳＶは、フロントキューＦＣＵＥ内のジョブＡ２をテストキューＴＣＵＥおよびジョブキューＪＣＵＥに転送する。そして、図７（ｂ）と同様に、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、ジョブＡ２のタイプ判別試験を実行するために、物理ノード配備部ＰＮＤに物理サーバＰＳＶ０−ＰＳＶ２の配備を指示する。また、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、ジョブＡ２のタイプ判別試験を実行するために、構成変更部ＨＷＣに物理サーバＰＳＶ０−ＰＳＶ２とハードディスクドライブ装置ＨＤＤ１との接続を指示する。

図１１は、図１０（ａ）において高負荷タイプのジョブＡ１を実行中のリソースデータベースＲＳＤＢの一例を示す。ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、ハードディスクドライブ装置ＨＤＤ０に接続した物理サーバＰＳＶ３−ＰＳＶ５を配備することを示す情報を物理リソースデータベースＰＲＤＢに格納する。また、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、ジョブＡ１を実行することを示す情報を物理リソースデータベースＰＲＤＢに格納する。さらに、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、ジョブＡ２を実行する物理サーバＰＳＶ３−ＰＳＶ５をハードディスクドライブ装置ＨＤＤ０に接続することを示す情報を、ディスクリソースデータベースＨＤＢに格納する。また、ジョブＡ１の実行後に、ジョブＡ１と依存関係のあるジョブＡ２が実行されるため、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、物理サーバＰＳＶ３−ＰＳＶ５およびハードディスクドライブ装置ＨＤＤ０に対応する「後続するジョブの有無」の領域に、”１”を格納する。

なお、ジョブＡ１の実行後、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、「後続するジョブの有無」の領域に格納された”１”に基づいて、ハードディスクドライブ装置ＨＤＤ０に対応する「過去に実行したジョブのＩＤ」にジョブＡ１を示す情報を格納する。これにより、図１０（ｂ）において、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、物理サーバＰＳＶ０−ＰＳＶ２を、ジョブＡ１の実行結果を保持しているハードディスクドライブ装置ＨＤＤ０以外のハードディスクドライブ装置ＨＤＤ１に接続させることができる。また、ジョブＡ１の実行後、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、リソースデータベースＲＳＤＢにおいて、ジョブＡ１を示す情報を格納した「過去に実行したジョブのＩＤ」の領域を除く領域を、”０”に設定する。

図１２は、図１０に示す動作の続きの一例を示す。図１２（ａ）の動作は、ジョブＡ１の代わりにジョブＡ２のタイプ判別試験が実行されることを除き、図９（ａ）と同様である。図１２（ｂ）の動作は、ジョブキューＪＣＵＥにジョブＡ１の代わりにジョブＡ２が保持されることを除き、図９（ｂ）と同様である。

図１３は、図１２に示す動作の続きの一例を示す。図１３の動作は、ジョブＡ１の代わりにジョブＡ２が実行されることを除き、図１０（ａ）と同様である。

図１４は、図２に示す負荷分析部ＷＬＡの動作の一例を示す。図１４に示す動作は、管理サーバＭＳＶが実行するプログラムにより実現される負荷分析部ＷＬＡにより実行され、あるいは、管理サーバＭＳＶが有する負荷分析部ＷＬＡのハードウェアにより実行される。

まず、ステップＳ１０２において、負荷分析部ＷＬＡは、タイプ判別試験を実行中の物理サーバＰＳＶのＣＰＵの使用率（平均値）が閾値を超えたか否かを判定する。例えば、閾値は１０％である。ＣＰＵの使用率が閾値を超えた場合、動作はステップＳ１０４に移行し、ＣＰＵの使用率が閾値以下の場合、動作はステップＳ１０６に移行する。

ステップＳ１０４において、負荷分析部ＷＬＡは、ジョブが高負荷タイプであることをジョブ割り当て部ＡＬＣＴに通知し、動作を終了する。ステップＳ１０６において、負荷分析部ＷＬＡは、ジョブが低負荷タイプであることをジョブ割り当て部ＡＬＣＴに通知し、動作を終了する。

図１５は、図２に示すジョブ割り当て部ＡＬＣＴの動作の一例を示す。図１５に示す動作は、管理サーバＭＳＶが実行するプログラムにより実現されるジョブ割り当て部ＡＬＣＴにより実行され、あるいは、管理サーバＭＳＶが有するジョブ割り当て部ＡＬＣＴのハードウェアにより実行される。なお、図１５には、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴからの指示に基づいて動作する物理ノード配備部ＰＮＤおよび構成変更部ＨＷＣの動作の一例も示す。物理ノード配備部ＰＮＤおよび構成変更部ＨＷＣは、管理サーバＭＳＶが実行するプログラムにより実現されてもよく、ハードウェアにより実現されてもよい。

まず、ステップＳ２０２において、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、ジョブが高負荷タイプであることを示す情報を負荷分析部ＷＬＡから受けたか否かを判定する。高負荷タイプを示す情報を受信した場合、動作はステップＳ２０４に移行し、高負荷タイプを示す情報を受信していない場合、ステップＳ２０２が繰り返される。

ステップＳ２０４において、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、物理リソースデータベースＰＲＤＢを参照し、物理サーバＰＳＶの空きを検出する。次に、ステップＳ２０６において、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、所定数の物理サーバＰＳＶが空いている場合、動作をステップＳ２０８に移行し、所定数の物理サーバＰＳＶが空いていない場合、動作を終了する。ここで、所定数は、ジョブを分散して実行する物理サーバＰＳＶの数である。

ステップＳ２０８において、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、ディスクリソースデータベースＨＤＢを参照し、ハードディスクドライブ装置ＨＤＤの空きを検出する。次に、ステップＳ２１０において、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、所定数のハードディスクドライブ装置ＨＤＤが空いている場合、動作をステップＳ２１２に移行し、所定数のハードディスクドライブ装置ＨＤＤが空いていない場合、動作を終了する。ここで、所定数は、高負荷タイプのジョブの実行に使用されるハードディスクドライブ装置ＨＤＤの数である。

ステップＳ２１２において、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、物理リソースデータベースＰＲＤＢを、例えばエントリの上から順に参照し、ジョブの実行に使用する所定数の物理サーバＰＳＶを確保する。また、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、ディスクリソースデータベースＨＤＢを、例えばエントリの上から順に参照し、ジョブの実行に使用する所定数のハードディスクドライブ装置ＨＤＤを確保する。なお、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、ディスクリソースデータベースＨＤＢにおける「過去に実行したジョブのＩＤ」の領域にジョブのＩＤが格納されている場合、ジョブのＩＤが格納されている領域に対応するハードディスクドライブ装置ＨＤＤを選択する。ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、物理サーバＰＳＶおよびハードディスクドライブ装置ＨＤＤの確保に基づいて、図１１と同様に、物理リソースデータベースＰＲＤＢおよびディスクリソースデータベースＨＤＢを更新する。

次に、ステップＳ２１４において、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、確保した物理サーバＰＳＶと確保したハードディスクドライブ装置ＨＤＤとの接続を構成変更部ＨＷＣに指示する。構成変更部ＨＷＣは、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴからの指示に基づいて、スイッチ制御部ＳＷＣを制御し、確保した物理サーバＰＳＶと確保したハードディスクドライブ装置ＨＤＤとを接続させる。

次に、ステップＳ２１６において、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、確保した物理サーバＰＳＶの配備を物理ノード配備部ＰＮＤに指示し、物理サーバＰＳＶが配備された後、ジョブの実行を物理ノード配備部ＰＮＤに指示する。物理ノード配備部ＰＮＤは、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴから指示された物理サーバＰＳＶを配備し、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴからのジョブの実行の指示に基づいて、配備した物理サーバＰＳＶにジョブを投入する。そして、物理ノード配備部ＰＮＤは、物理サーバＰＳＶによるジョブの実行が完了した場合、ジョブの完了をジョブ割り当て部ＡＬＣＴに通知する。

次に、ステップＳ２１８において、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、物理ノード配備部ＰＮＤからのジョブの完了通知に基づいて、物理リソースデータベースＰＲＤＢおよびディスクリソースデータベースＨＤＢを更新する。物理リソースデータベースＰＲＤＢおよびディスクリソースデータベースＨＤＢの更新により、ジョブの実行に使用した物理サーバＰＳＶおよびハードディスクドライブ装置ＨＤＤは、開放される。なお、実行を完了したジョブに後続するジョブがフロントキューＦＣＵＥ内にある場合、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、ディスクリソースデータベースＨＤＢにおける「過去に実行したジョブのＩＤ」の領域に実行したジョブのＩＤを格納する。そして、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴの動作は終了する。

図１６は、図２に示すジョブ割り当て部ＡＬＣＴの動作の別の一例を示す。図１５と同一または同様の動作については、詳細な説明は省略する。

まず、ステップＳ３０２において、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、ジョブが低負荷タイプであることを示す情報を負荷分析部ＷＬＡから受けたか否かを判定する。低負荷タイプを示す情報を受信した場合、動作はステップＳ３０４に移行し、低負荷タイプを示す情報を受信していない場合、ステップＳ３０２が繰り返される。

ステップＳ３０４において、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、物理リソースデータベースＰＲＤＢを参照し、物理サーバＰＳＶの空きを検出する。次に、ステップＳ３０６において、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、１つの物理サーバＰＳＶが空いている場合、動作をステップＳ３０８に移行し、物理サーバＰＳＶの空きがない場合、動作を終了する。

ステップＳ３０８において、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、ディスクリソースデータベースＨＤＢを参照し、ハードディスクドライブ装置ＨＤＤの空きを検出する。次に、ステップＳ３１０において、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、所定数のハードディスクドライブ装置ＨＤＤが空いている場合、動作をステップＳ３１２に移行し、所定数のハードディスクドライブ装置ＨＤＤが空いていない場合、動作を終了する。ここで、所定数は、低負荷タイプのジョブの実行に使用されるハードディスクドライブ装置ＨＤＤの数である。

ステップＳ３１２において、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、物理リソースデータベースＰＲＤＢを、例えばエントリの上から順に参照し、ジョブの実行に使用する１つの物理サーバＰＳＶを確保する。また、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、ディスクリソースデータベースＨＤＢを、例えばエントリの上から順に参照し、ジョブの実行に使用する所定数のハードディスクドライブ装置ＨＤＤを確保する。なお、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、ディスクリソースデータベースＨＤＢにおける「過去に実行したジョブのＩＤ」の領域にジョブのＩＤが格納されている場合、ジョブのＩＤが格納されている領域に対応するハードディスクドライブ装置ＨＤＤを選択する。ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、物理サーバＰＳＶおよびハードディスクドライブ装置ＨＤＤの確保に基づいて、図８に示すように、物理リソースデータベースＰＲＤＢおよびディスクリソースデータベースＨＤＢを更新する。

次に、ステップＳ３１４において、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、確保した物理サーバＰＳＶと確保したハードディスクドライブ装置ＨＤＤとの接続を構成変更部ＨＷＣに指示する。構成変更部ＨＷＣは、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴからの指示に基づいて、スイッチ制御部ＳＷＣを制御し、確保した物理サーバＰＳＶと確保したハードディスクドライブ装置ＨＤＤとを接続させる。

次に、ステップＳ３１６において、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、確保した物理サーバＰＳＶ内での仮想サーバＶＳＶの配備を仮想ノード配備部ＶＮＤに指示し、仮想サーバＶＳＶが配備された後、ジョブの実行を仮想ノード配備部ＶＮＤに指示する。仮想ノード配備部ＶＮＤは、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴから指示された仮想サーバＶＳＶを配備し、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴからのジョブの実行の指示に基づいて、配備した仮想サーバＶＳＶにジョブを投入する。そして、仮想ノード配備部ＶＮＤは、仮想サーバＶＳＶによるジョブの実行が完了した場合、ジョブの完了をジョブ割り当て部ＡＬＣＴに通知する。

次に、ステップＳ３１８において、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、仮想ノード配備部ＶＮＤからのジョブの完了通知に基づいて、物理リソースデータベースＰＲＤＢおよびディスクリソースデータベースＨＤＢを更新する。物理リソースデータベースＰＲＤＢおよびディスクリソースデータベースＨＤＢの更新により、ジョブの実行に使用した仮想サーバＶＳＶを配備した物理サーバＰＳＶおよびハードディスクドライブ装置ＨＤＤは、開放される。なお、実行を完了したジョブに後続するジョブがフロントキューＦＣＵＥ内にある場合、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴは、ディスクリソースデータベースＨＤＢにおける「過去に実行したジョブのＩＤ」の領域に実行したジョブのＩＤを格納する。そして、ジョブ割り当て部ＡＬＣＴの動作は終了する。

図１７は、図２に示す情報処理システムＳＹＳ１におけるジョブの処理時間の一例を示す。図１７に示す例は、リソースプールＲＳＣＰＬの動作を制御する管理サーバＭＳＶのアルゴリズムを実装したシミュレータによる評価結果を示す。評価では、１２台の物理サーバＰＳＶを使用して、６０個のジョブが実行される。高負荷タイプのジョブと低負荷タイプのジョブの比率は、１：１であり、各ジョブは、５つのノード（５つの物理サーバＰＳＶまたは５つの仮想サーバＶＳＶ）を使用して実行される。ＣＰＵ使用率が１０％（閾値）を超えた場合、高負荷タイプが判定される。

シミュレーションでは、管理サーバＭＳＶは、高負荷タイプを低負荷タイプに比べて優先して実行し、空きのノードがある場合、低負荷タイプのジョブを実行する。空きの物理サーバＰＳＶが１つあれば、低負荷タイプのジョブが実行可能である。一方、空きの物理サーバＰＳＶが５つ以上ない場合、高負荷タイプのジョブは実行されない。

シミュレーションでは、フロントキューＦＣＵＥに最初のジョブを投入後、全てのジョブの実行が完了するまでの実行時間は、従来手法に比べて３０％削減されている（６００分から４２０分に短縮）。上記実行時間は、ジョブキューＪＣＵＥ内のジョブの滞在時間を含み、ユーザが６０個のジョブを情報処理システムＳＹＳ１に送信してから全てのジョブの実行結果を受信するまでの応答時間の平均値と等価である。

以上、図２から図１７に示す実施形態においても、図１に示す実施形態と同様に、低負荷タイプのジョブを実行中に、空いている物理サーバＰＳＶの数を従来に比べて増やすことができ、ジョブの投入機会を従来に比べて増やすことができる。また、低負荷タイプのジョブの実行結果を保持するハードディスクドライブ装置ＨＤＤを、高負荷タイプのジョブを実行する物理サーバＰＳＶに付け替えることで、データを移動させることなく後続するジョブを物理サーバＰＳＶにより実行することができる。ハードディスクドライブ装置ＨＤＤ間でのデータのコピーまたは移動がないため、ジョブＪＢの実行効率を従来に比べて向上することができる。この結果、管理サーバＭＳＶにジョブを投入してからジョブの実行が完了するまでの時間を従来に比べて短縮することができる。

さらに、図２から図１７に示す実施形態では、低負荷タイプのジョブを物理サーバＰＳＶ内で起動される仮想サーバＶＳＶにより実行することで、リソースプールＲＳＣＰＬの利用効率を向上することができ、ジョブの処理効率を向上することができる。換言すれば、タイプ判別試験により得られたＣＰＵの使用率に基づいて、ジョブの実行を物理サーバＰＳＶまたは仮想サーバＶＳＶのいずれで実行するかを決めることで、ジョブの処理効率を向上し、情報処理システムＳＹＳ１の性能を向上することができる。

また、タイプ判別試験の実行前に、テストキューＴＣＵＥとジョブキューＪＣＵＥとに共通のジョブを保持することにより、タイプ判別試験の実行に使用されたジョブが失われることを抑止することができ、ジョブをタイプ判別試験後に再び実行することができる。

以上の詳細な説明により、実施形態の特徴点および利点は明らかになるであろう。これは、特許請求の範囲がその精神および権利範囲を逸脱しない範囲で前述のような実施形態の特徴点および利点にまで及ぶことを意図するものである。また、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、あらゆる改良および変更に容易に想到できるはずである。したがって、発明性を有する実施形態の範囲を前述したものに限定する意図はなく、実施形態に開示された範囲に含まれる適当な改良物および均等物に拠ることも可能である。

１０、１２…ジョブ投入部；１４…監視部；１６…構成変更部；１８…制御部；１００…制御装置；２０…物理計算ノード；２２…入出力装置；２４…切り替え装置；２００…情報処理装置；ＡＬＣＴ…ジョブ割り当て部；ＤＳＷ…スイッチ装置；ＦＣＵＥ…フロントキュー；ＪＢ…ジョブ；ＪＣＵＥ…ジョブキュー；ＪＲＳ…スケジューラ；ＨＤＤ…ハードディスクドライブ装置；ＨＷＣ…構成変更部；ＬＩＮＦ…負荷情報；ＭＥＭ…主記憶装置；ＭＳＶ…管理サーバ；ＮＳＷ…ネットワークスイッチ；ＮＷ…ネットワーク；ＰＮＤ…物理ノード配備部；ＰＳＶ…物理サーバ；ＲＳＣＰＬ…リソースプール；ＲＳＤＢ…リソースデータベース；ＳＷＣ…スイッチ制御部；ＳＹＳ、ＳＹＳ１…情報処理システム；ＴＣＵＥ…テストキュー；ＴＭ…端末装置；ＵＳＲＩＦ…ユーザインタフェース；ＶＬＤ…仮想ノード配備部；ＶＳＶ…仮想サーバ；ＷＬＡ…負荷分析部

Claims (7)

1. 複数の物理計算ノードと前記複数の物理計算ノードのいずれかに接続する入出力装置とを備える情報処理装置と、前記情報処理装置を制御する制御装置とを有する情報処理システムにおいて、
   前記制御装置は、
   前記複数の物理計算ノードのいずれかにジョブを投入する第１のジョブ投入部と、
   前記複数の物理計算ノードのいずれかを仮想化した仮想計算ノードにジョブを投入する第２のジョブ投入部と、
   前記複数の物理計算ノードのいずれかに前記入出力装置を接続する構成変更部と、
   前記第１のジョブ投入部が、前記複数の物理計算ノードのいずれかにジョブを投入した場合、ジョブを投入した物理計算ノードの負荷を示す負荷情報を監視する監視部と、
   前記負荷情報に基づいて物理計算ノードによりジョブを実行する場合、前記構成変更部が前記入出力装置を接続した物理計算ノードに前記第１のジョブ投入部を介してジョブを投入し、前記負荷情報に基づいて仮想計算ノードによりジョブを実行する場合、前記構成変更部が前記入出力装置を接続した物理計算ノードを仮想化した仮想計算ノードに、前記第２のジョブ投入部を介してジョブを投入する制御部を有することを特徴とする情報処理システム。
2. 前記複数の物理計算ノードのいずれかが、前記仮想化した仮想計算ノードによるジョブの実行で得られたデータであって、前記入出力装置に格納したデータを用いてジョブを実行する場合、
   前記制御部は、
   前記構成変更部により、データを格納した前記入出力装置を、前記仮想化した仮想計算ノードからジョブを実行する物理計算ノードに付け替えさせ、
   前記第１のジョブ投入部を介して、付け替えた物理計算ノードにジョブを投入し、
   付け替えた物理計算ノードは、前記入出力装置に格納されたデータを用いてジョブを実行することを特徴とする請求項１記載の情報処理システム。
3. 前記制御部は、
   前記情報処理装置に投入するジョブを保持する第１の保持部および第２の保持部を有し、
   前記第１の保持部に保持されたジョブを前記複数の物理計算ノードのいずれかに投入し、前記監視部により前記負荷情報を監視させた後、前記第２の保持部に保持したジョブを前記第１の保持部に移動し、前記第１の保持部に移動したジョブを、前記負荷情報に基づいて記物理計算ノードまたは仮想計算ノードのいずれかに投入することを特徴とする請求項１または請求項２記載の情報処理システム。
4. 前記監視部は、ジョブを投入した物理計算ノードが有する演算処理装置の使用率を前記負荷情報として監視し、
   前記制御部は、
   前記使用率が所定の閾値より高い場合、前記構成変更部により前記複数の物理計算ノードのいずれかを前記入出力装置に接続し、接続した物理計算ノードにジョブを投入し、
   前記使用率が前記所定の閾値以下の場合、前記構成変更部により前記複数の物理計算ノードのいずれかを前記入出力装置に接続し、接続した物理計算ノードを仮想化した仮想計算ノードにジョブを投入することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項記載の情報処理システム。
5. 前記情報処理装置は、前記構成変更部からの指示に基づいて、前記複数の物理計算ノードと前記入出力装置との接続を切り替える切り替え装置を有することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載の情報処理システム。
6. 複数の物理計算ノードと前記複数の物理計算ノードのいずれかに接続する入出力装置とを備える情報処理装置を制御する制御装置において、
   前記複数の物理計算ノードのいずれかにジョブを投入する第１のジョブ投入部と、
   前記複数の物理計算ノードのいずれかを仮想化した仮想計算ノードにジョブを投入する第２のジョブ投入部と、
   前記複数の物理計算ノードのいずれかに前記入出力装置を接続する構成変更部と、
   前記第１のジョブ投入部が、前記複数の物理計算ノードのいずれかにジョブを投入した場合、ジョブを投入した物理計算ノードの負荷を示す負荷情報を監視する監視部と、
   前記負荷情報に基づいて物理計算ノードによりジョブを実行する場合、前記構成変更部が前記入出力装置を接続した物理計算ノードに前記第１のジョブ投入部を介してジョブを投入し、前記負荷情報に基づいて仮想計算ノードによりジョブを実行する場合、前記構成変更部が前記入出力装置を接続した物理計算ノードを仮想化した仮想計算ノードに、前記第２のジョブ投入部を介してジョブを投入する制御部を有することを特徴とする制御装置。
7. 複数の物理計算ノードと前記複数の物理計算ノードのいずれかに接続する入出力装置とを備える情報処理装置と、前記情報処理装置を制御する制御装置とを有する情報処理システムの制御方法において、
   前記制御装置が有する第１のジョブ投入部が、前記複数の物理計算ノードのいずれかにジョブを投入し、
   前記制御装置が有する第２のジョブ投入部が、前記複数の物理計算ノードのいずれかを仮想化した仮想計算ノードにジョブを投入し、
   前記制御装置が有する構成変更部が、前記複数の物理計算ノードのいずれかに前記入出力装置を接続し、
   前記制御装置が有する監視部が、前記第１のジョブ投入部が、前記複数の物理計算ノードのいずれかにジョブを投入した場合、ジョブを投入した物理計算ノードの負荷を示す負荷情報を監視し、
   前記制御装置が有する制御部が、前記負荷情報に基づいて物理計算ノードによりジョブを実行する場合、前記構成変更部が前記入出力装置を接続した物理計算ノードに前記第１のジョブ投入部を介してジョブを投入し、前記負荷情報に基づいて仮想計算ノードによりジョブを実行する場合、前記構成変更部が前記入出力装置を接続した物理計算ノードを仮想化した仮想計算ノードに、前記第２のジョブ投入部を介してジョブを投入することを特徴とする情報処理システムの制御方法。

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