JP2022135765A - Device and method for determining pod, terminal apparatus, edge server, server, container system, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポッド配置決定装置、ポッド配置決定方法、端末機器、エッジサーバ、サーバ、コンテナシステム、およびプログラムに関する。 The present invention relates to a pod placement determination device, a pod placement determination method, a terminal device, an edge server, a server, a container system, and a program.
パーソナルコンピュータおよび携帯電話などの各種の端末機器においてアプリケーションを実行する際、当該アプリケーションを構成するモジュールの中で負荷が大きいものをネットワーク中に存在するクラウドサーバに実行させることにより、アプリケーションの実行を効率よく行える可能性がある。このような実行の形態はオフロードと呼ばれる。しかし端末機器とクラウドサーバとの間の通信遅延は一般的に大きいため、アプリケーションの応答時間が長くなってしまう可能性がある.そこで従来、端末機器のネットワーク接続地点付近(エッジ)にMEC(Multi-access Edge Computing)サーバを配置することによって、端末機器とMECサーバとの間の通信遅延を小さくし、かつMECサーバにアプリケーションの一部の機能をオフロードすることによって、アプリケーションの応答時間を小さくすることが提案されている。 When an application is executed on various terminal devices such as personal computers and mobile phones, it is possible to efficiently execute the application by having the cloud server existing in the network execute the modules that make up the application and have a large load. It could work well. This form of execution is called offloading. However, the communication delay between the terminal device and the cloud server is generally large, so there is a possibility that the response time of the application will be long. Therefore, conventionally, by placing an MEC (Multi-access Edge Computing) server near the network connection point (edge) of the terminal device, the communication delay between the terminal device and the MEC server can be reduced, and the application can be delivered to the MEC server. It has been proposed to reduce application response time by offloading some functions.
また、端末機器上で動作するアプリケーション(クライアント)と、クラウドサーバで動作するアプリケーション(サーバアプリケーション)とが通信するという形態のアプリケーション(クライアント・サーバ型アプリケーション)も、良く利用されている。このようなアプリケーションでも、クライアントはクラウドサーバと通信するよりもMECサーバと通信する方が、通信遅延を小さくすることができる。 In addition, an application (client-server type application) in which an application (client) operating on a terminal device and an application (server application) operating on a cloud server communicate with each other is also widely used. Even in such an application, communication delay can be reduced when the client communicates with the MEC server rather than with the cloud server.
また、物理コンピュータの仮想化技術には、ハイパーバイザ型とコンテナ型とがある。コンテナ型の仮想化技術は、コンテナ間でオペレーティングシステムのカーネルを共有するため、ハイパーバイザ型の仮想化技術と比較して軽量である。さらに、アプリケーションを構成するさまざまなモジュールをそれぞれコンテナとして実現し、アプリケーションを複数のコンテナの集合体として構成することが一般的になっている。 There are two types of virtualization technology for physical computers: hypervisor type and container type. Container-type virtualization technology is lighter than hypervisor-type virtualization technology because the kernel of the operating system is shared between containers. Furthermore, it has become common to realize various modules that constitute an application as containers, respectively, and configure the application as an aggregation of multiple containers.
コンテナの作成、配置、スケーリング、および状態監視などを自動的に行うシステムを、一般的にコンテナオーケストレーションシステムと呼ぶ。非特許文献1に、代表的なコンテナオーケストレーションシステムとして知られるKubernetesが開示されている。コンテナオーケストレーションシステムでは、1つ以上のコンテナを含むポッドを最小の管理対象とすることが多い。コンテナオーケストレーションシステムでは、データセンタなどのコンピュータクラスタ上に仮想マシンとしてマスターノードおよびワーカノードを配置し、1台のマスターノードと1台以上のワーカノードとによって、コンテナオーケストレーションクラスタを構成する。コンテナオーケストレーションクラスタ内では高可用性および負荷分散を考慮し、マスターノードがワーカノードにポッドを配置することによってポッドクラスタを構成する。
A system that automatically creates, arranges, scales, and monitors the status of containers is generally called a container orchestration system. Non-Patent
一般的なコンテナオーケストレーションシステムは、コンテナの配置を決定する際にワーカノードの負荷を考慮する。しかし、ネットワーク状況を考慮していないため、ネットワーク状況が悪い(通信遅延が大きい等)各ワーカノードに各ポッドを配置する恐れがある。また、ワーカノードのリソース状況を考慮していないため、ワーカノードへのポッドの設置に失敗する可能性がある。 A typical container orchestration system considers the load of worker nodes when determining container placement. However, since network conditions are not taken into consideration, there is a risk that each pod will be placed on each worker node under bad network conditions (such as large communication delays). Also, since the resource status of worker nodes is not taken into account, there is a possibility that pod installation on worker nodes will fail.
本発明は前記の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ネットワーク状況およびワーカノードのリソース状況の双方を考慮したポッド配置を可能とすることにある。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and its object is to enable pod placement in consideration of both network conditions and worker node resource conditions.
本発明の一態様に係るポッド配置決定装置は、前記の課題を解決するために、第1ワーカノードを備えている第1エッジサーバが配置される第1拠点から、第2ワーカノードを備えている第2エッジサーバが配置される第2拠点への通信時のネットワーク状況を測定する測定部と、前記第1エッジサーバによって測定された前記第1ワーカノードのリソース状況を受信する第1受信部と、測定されたネットワーク状況および受信されたリソース状況を保存する保存部と、コンテナオーケストレーションクラスタとしてのアプリケーションを構成する第1ポッドが要求するネットワークへの要求事項および前記第1ポッドが要求するリソースへの要求事項を受信する第2受信部と、保存された前記ネットワーク状況およびリソース状況と、受信された前記ネットワークへの要求事項および前記リソースへの要求事項とに基づいて、前記第1ポッドを前記第1ワーカノードに配置するか否かを決定する決定部とを備えている。 In order to solve the above-described problems, a pod placement determination apparatus according to an aspect of the present invention provides a first edge server having a first worker node, a first edge server having a first worker node, and a first edge server having a first worker node. a measuring unit for measuring a network status during communication to a second base where two edge servers are arranged; a first receiving unit for receiving the resource status of the first worker node measured by the first edge server; a storage unit for storing received network conditions and received resource conditions; a request for a network requested by a first pod constituting an application as a container orchestration cluster and a request for a resource requested by the first pod; the first pod based on the stored network and resource conditions and the received network and resource requirements; and a decision unit for deciding whether to place it in the worker node.
本発明の一態様によれば、ネットワーク状況およびワーカノードのリソース状況の双方を考慮したポッド配置を可能とするという効果を奏する。 According to one aspect of the present invention, it is possible to arrange pods in consideration of both network conditions and worker node resource conditions.
〔実施形態1〕
(システムの構成)
図1は、第1実施形態に係るコンテナシステム1の構成例を示す図である。この図に示すように、コンテナシステム1は、端末機器2、クラウドサーバ3(サーバ)、第1拠点装置4(ポッド配置決定装置)、複数の第1MEC(Multi-access Edge Computing)サーバ5(第1エッジサーバ)、第2拠点装置6(第2ポッド配置決定装置)、および複数の第2MECサーバ7(第2エッジサーバ)を備えている。これらの装置は、ネットワークを介して互いに通信可能に接続されている。ネットワークには、いわゆるクラウドが配置されている。クラウドサーバ3は、クラウドに配置されている。図1には、2つの異なる第1拠点および第2拠点が図示されている。拠点とは、端末機器2が有線または無線でネットワークに接続する接続ポイント付近に位置する物理的な場所のことである。図1では、端末機器2は、第2拠点よりも第1拠点の近くに位置している。第1拠点および第2拠点の識別子を、それぞれBaseID1およびBaseID2とする。
[Embodiment 1]
(System configuration)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a
端末機器2は、プリファレンスリポジトリ21、イメージリポジトリ22、および起動App23(起動モジュール)を備えている。端末機器2は、第3ワーカノードとしても機能する。
The
クラウドサーバ3は、グローバルMANO(Management and Orchestration)31(第1サーバ受信部、第2サーバ受信部、第2決定部)、グローバルデータストア32(サーバ情報保存部)、およびオリジンイメージリポジトリ33を備えている。
The cloud server 3 includes a global MANO (Management and Orchestration) 31 (first server reception unit, second server reception unit, second determination unit), a global data store 32 (server information storage unit), and an
第1拠点に、第1拠点装置4と、n台(nは1以上の整数)の第1MECサーバ5とが配置されている。第1拠点装置4は、第1マスターノード41、第1ネットワークモニタ42(測定部、第1ネットワーク状況測定部)、第1ローカルMANO43(第2受信部、決定部)、第1ローカルデータストア44(第1受信部、保存部、第1送信部)、第1ローカルイメージリポジトリ45(イメージ保存部)、および第1AppAPI46を備えている。これらのモジュールの識別子を、それぞれMnID1、NmonID1、LManoID1、LdsID1、LirID1、およびAppApiID1とする。各第1MECサーバ5は、第1リソースモニタ51(測定部、リソース状況測定部、第1リソース状況測定部、第1リソース状況送信部)、第1ワーカノード52、および第4ワーカノード53を備えている。これらのモジュールの識別子を、それぞれRmonID1、WnID1、およびWnID4とする。
A
第2拠点に、第2拠点装置6と、m台(mは1以上の整数)の第2MECサーバ7とが配置されている。第2拠点装置6は、第2マスターノード61、第2ネットワークモニタ62(第2ネットワーク状況測定部)、第2ローカルMANO63、第2ローカルデータストア64(第2受信部、保存部、第2送信部)、第2ローカルイメージリポジトリ65、および第2AppAPI66を備えている。これらのモジュールの識別子を、それぞれMnID2、NmonID2、LManoID2、LdsID2、LirID2、およびAppApiID2とする。各第2MECサーバ7は、第2リソースモニタ71(第2リソース状況測定部、第2リソース状況送信部)、第2ワーカノード72、および第5ワーカノード73を備えている。これらのモジュールの識別子を、それぞれRmonID2、WnID2、およびWnID5とする。
A
本実施形態では、第1拠点装置4は、1つの独立した物理マシンである。そして、第1拠点装置4内に、仮想マシンとしての第1マスターノード41が設定されている。これに限らず、第1マスターノード41は、個別の物理マシンとして動作してもよい。また、各第1MECサーバ5は、1つの独立した物理マシンである。そして、各第1MECサーバ5内に、仮想マシンとしての第1ワーカノード52および第4ワーカノード53が配置されている。これに限らず、第1ワーカノード52および第4ワーカノード53は、個別の物理マシンとして動作してもよい。
In this embodiment, the
本実施形態では、第2拠点装置6は、1つの独立した物理マシンである。そして、第2拠点装置6内に、仮想マシンとしての第2マスターノード61が設定されている。これに限らず、第2マスターノード61は、個別の物理マシンとして動作してもよい。また、各第2MECサーバ7は、1つの独立した物理マシンである。そして、各第2MECサーバ7内に、仮想マシンとしての第2ワーカノード72および第5ワーカノード73が配置されている。これに限らず、第2ワーカノード72および第5ワーカノード73は、個別の物理マシンとして動作してもよい。
In this embodiment, the
上述した各マスターノードおよび各ワーカノードは、必要に応じて、1つのコンテナオーケストレーションクラスタを構成する。図1の例では、第1マスターノード41、第3ワーカノード(端末機器2)、第1ワーカノード52、および第2ワーカノード72が、ある1つのコンテナオーケストレーションクラスタを構成している。また、特に図示していないが、第2マスターノード61、第1ワーカノード52、および第5ワーカノード73が、他の1つのコンテナオーケストレーションクラスタを構成している。このように、第1ワーカノード52は、異なる2つのコンテナオーケストレーションクラスタに属している。
Each master node and each worker node described above constitute one container orchestration cluster as needed. In the example of FIG. 1, the
図1には、第1拠点の近傍で端末機器2のユーザが所定のアプリケーションを起動した際の、各ポッドの配置を示している。本例では、コンテナオーケストレーションクラスタとしてのアプリケーションは、第1ポッド81、第2ポッド82、第3ポッド83、および図示されない中継ポッドを含む4つのポッドによって構成されている。中継ポッドは、コンテナオーケストレーションクラスタ内外の通信を中継するポッドである。
FIG. 1 shows the arrangement of pods when the user of the
端末機器2のユーザの識別子を、UsrID1とする。ユーザの認証認可のための情報を、CredUsr1とする。認証認可のための情報とは、パスワードや電子証明書等である。アプリケーションの識別子をAppID1とする。アプリケーションを構成する4つのポッドの各識別子を、それぞれPodID1、PodID2、PodID3およびRelayPodID1とする。
Assume that the identifier of the user of the
アプリケーションにおける各ポッドの役割はそれぞれ異なる。第1ポッド81および第2ポッド82は、アプリケーションを構成する複数のポッドのうち、比較的複雑な処理を担うポッドである。第3ポッド83は、アプリケーションを構成する複数のポッドのうち、アプリケーションのユーザインタフェースを担うポッドである。ユーザインタフェースを担うポッドは、必ず端末機器2上に配置する必要がある。そのため、第3ポッド83は必ず端末機器2上に配置すべきポッドである。
Each pod has a different role in the application. The
端末機器2は、ネットワークに接続すると、最寄りの拠点において構成されるコンテナオーケストレーションクラスタに、自ノードである第3ワーカノードを登録する。図1の例では、端末機器2は第1拠点の近傍でネットワークに接続する。これにより端末機器2は、端末機器2の自ノードとしての第3ワーカノードを、第1マスターノード41が属するコンテナオーケストレーションクラスタに登録する。この結果、端末機器2は、第3ワーカノードとして、第1マスターノード41が属するコンテナオーケストレーションクラスタに同様に属することになる。
When connected to the network, the
(ネットワーク状況およびリソース状況の把握)
図2は、コンテナシステム1がネットワーク状況およびリソース状況を測定する際にコンテナシステム1によって実行される一連の処理の流れを示すシーケンス図である。ステップS1において、第1拠点の第1ネットワークモニタ42は、第2拠点の第2ネットワークモニタ62と通信することによって、第1拠点から第2拠点への通信時のネットワーク状況(第1ネットワーク状況)を測定する。ネットワーク状況は、例えば、第1ネットワークモニタ42から第2ネットワークモニタ62への通信の遅延時間である。あるいは、ネットワーク状況は、第1ネットワークモニタ42から第2ネットワークモニタ62に通信する際に利用可能な通信帯域である。ここでは、第1ネットワークモニタ42は、遅延時間および通信帯域の双方を、ネットワーク状況として測定する。
(Understanding of network status and resource status)
FIG. 2 is a sequence diagram showing the flow of a series of processes executed by the
図3は、ネットワーク状況通知メッセージの一例を示す図である。ステップS2において、第1ネットワークモニタ42は、測定したネットワーク状況を通知するための、図3に示すようなネットワーク状況通知メッセージを生成し、第1ローカルデータストア44に送信する。図3に示すように、ネットワーク状況通知メッセージは、複数の異なるフィールドを含んでいる。具体的には、ネットワーク状況通知メッセージは、Typeフィールド、Source IDフィールド、およびNo of Destinationsフィールドを少なくとも含んでいる。Typeフィールドは、このフィールドが含まれるメッセージの種類(タイプ)を示す。図3では、Typeフィールドはネットワーク状況通知メッセージに含まれるので、Typeフィールドの値はネットワーク状況通知メッセージを示す“ネットワーク状況通知”である。Source IDフィールドは、ネットワーク状況の測定元の識別子を示す。図3では、Source IDフィールドの値はNmonID1である。No of Destinationsフィールドは、ネットワーク状況の測定相手の数を示す。図3では、No of Destinationsフィールドの値は1である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a network status notification message. At step S2, the
ネットワーク状況通知メッセージは、さらに、ネットワーク状況の測定相手ごとに、対応するDestination IDフィールド、Delayフィールド、およびAvailable Bandwidthフィールドの3つ組フィールドを含んでいる。図3では、測定相手は1つ(第2ネットワークモニタ62)であるため、ネットワーク状況通知メッセージには1つの3つ組フィールドが含まれる。Destination IDフィールドは、ネットワーク状況の測定相手の識別子を表す。図3では、ネットワーク状況通知メッセージの値は、第2ネットワークモニタ62の識別子すなわちNmonID2である。Delayフィールドは、Source IDフィールドが示す測定元(ここでは第1ネットワークモニタ42)からDestination IDが示す測定相手(ここでは第2ネットワークモニタ62)への通信の遅延時間を示す。Available Bandwidthフィールドは、Source IDフィールドが示す測定元(ここでは第1ネットワークモニタ42)からDestination IDフィールドが示す測定相手(ここでは第2ネットワークモニタ62)への通信時に利用可能な通信帯域を示す。
The network status notification message further includes a triple field of the corresponding Destination ID field, Delay field and Available Bandwidth field for each network status measurement partner. In FIG. 3, there is one measurement partner (the second network monitor 62), so the network status notification message contains one triplet field. The Destination ID field represents the identifier of the network status measurement partner. In FIG. 3, the value of the network status notification message is the identifier of the
ステップS3において、第1MECサーバ5の第1リソースモニタ51は、第1MECサーバ5のリソース状況を測定する。リソースとは、第1MECサーバ5において利用可能な計算資源のことである。ここでは、リソース状況として、第1MECサーバ5が有する仮想CPUの数、メモリ容量、ストレージ容量、GPUの数、およびGPUのメモリ容量を測定する。さらに、リソース状況として、第1MECサーバ5が使用中の仮想CPUの数、メモリ容量、ストレージ容量、GPUの数、GPUのメモリ容量をも測定する。
In step S<b>3 , the first resource monitor 51 of the
図4は、リソース状況通知メッセージの一例を示す図である。ステップS4において、第1リソースモニタ51は、測定したリソース状況を通知するための、図4に示すようなリソース状況通知メッセージを生成し、第1ローカルデータストア44に送信する。ネットワーク状況通知メッセージは、複数の異なるフィールドを含んでいる。図4の例では、リソース状況通知メッセージは、Typeフィールド、Source IDフィールド、およびNo of Nodesフィールドを少なくとも含んでいる。Typeフィールドの値は、リソース状況通知メッセージのメッセージタイプを示す“リソース状況通知”である。Source IDフィールドは、リソース状況の測定元の識別子を示す。この例では、Source IDフィールドの値は、第1リソースモニタ51の識別子すなわちRmonID1である。No of Nodesフィールドは、第1MECサーバ5に配置されているワーカノードの数を示す。第1MECサーバ5には2台のワーカノードが配置されているので、この例では、No of Nodesフィールドの値は2である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a resource status notification message. At step S4, the
リソース状況通知メッセージは、さらに、ワーカノードごとに、Node IDフィールド、CPUsフィールド、Memoryフィールド、Storageフィールド、GPUsフィールド、GPU Memoryフィールド、In Use CPUsフィールド、In Use Memoryフィールド、In Use Storageフィールド、In Use GPUsフィールド、およびIn Use GPU Memoryフィールドを含む11組のフィールドを含んでいる。Node IDフィールドは、ワーカノードの識別子を示す。CPUsフィールドは、ワーカノードに割り当てられている仮想CPUの数を示す。Memoryフィールドは、ワーカノードに割り当てられているメモリ容量を示す。Storageフィールドは、ワーカノードに割り当てられているストレージ容量を示す。GPUsフィールドは、ワーカノードに割り当てられているGPUの個数を示す。GPU Memoryフィールドは、ワーカノードに割り当てられているGPUメモリ容量を示す。In Use CPUsフィールドは、ワーカノードが使用中の仮想CPUの数を示す。In Use Memoryフィールドは、ワーカノードが使用中のメモリ容量を示す。In Use Storageフィールドは、ワーカノードが使用中のストレージ容量を示す。In Use GPUsフィールドは、ワーカノードが使用中のGPUの個数を示す。In Use GPU Memoryフィールドは、ワーカノードが使用中のGPUメモリ容量を示す。 The resource status notification message further includes Node ID field, CPUs field, Memory field, Storage field, GPUs field, GPU Memory field, In Use CPUs field, In Use Memory field, In Use Storage field, In Use GPUs field for each worker node. and 11 sets of fields, including the In Use GPU Memory field. A Node ID field indicates the identifier of the worker node. The CPUs field indicates the number of virtual CPUs assigned to the worker node. A Memory field indicates the memory capacity allocated to the worker node. The Storage field indicates the storage capacity assigned to the worker node. A GPUs field indicates the number of GPUs assigned to the worker node. A GPU Memory field indicates the GPU memory capacity allocated to the worker node. The In Use CPUs field indicates the number of virtual CPUs that the worker node is using. The In Use Memory field indicates the memory capacity in use by the worker node. The In Use Storage field indicates the storage capacity in use by the worker node. The In Use GPUs field indicates the number of GPUs in use by the worker node. The In Use GPU Memory field indicates the GPU memory capacity in use by the worker node.
図4の例では、リソース状況通知メッセージは、第1ワーカノード52および第4ワーカノード53に対応する2つの11組フィールドを含んでいる。1つ目の11組フィールドでは、Node IDフィールドの値はWnID1である。CPUsフィールドの値は、第1ワーカノード52に割り当てられた仮想CPUの数を示す。Memoryフィールドは第1ワーカノード52に割り当てられたメモリ容量を示す。Storageフィールドは第1ワーカノード52に割り当てられたストレージ容量を示す。GPUsフィールドは第1ワーカノード52に割り当てられたGPUの数を示す。GPU Memoryフィールドは第1ワーカノード52に割り当てられたGPUメモリ容量を示す。In Use CPUsは第1ワーカノード52が現在使用中の仮想CPUの数を示す。In Use Memoryフィールドは第1ワーカノード52が使用中のメモリ容量を示す。In Use Storageフィールドは第1ワーカノード52が使用中のストレージ容量を示す。In Use GPUsフィールドは第1ワーカノード52が使用中のGPUの数を示す。In Use GPU Memoryフィールドは第1ワーカノード52が使用中のGPUメモリ容量を示す。
In the example of FIG. 4, the resource status notification message contains two 11-tuple fields corresponding to the
2つ目の11組フィールドでは、Node IDフィールドの値はWnID4である。CPUsフィールド等の残りの10個のフィールドの値は、1つ目の11組フィールドと同様に、第4ワーカノード53に関する値を示す。
In the second 11-tuple field, the value of the Node ID field is WnID4. The values of the remaining 10 fields, such as the CPUs field, indicate values for the
第1拠点内の他の第1MECサーバ5が備える第1リソースモニタ51も、同様に動作することによって、リソース状況通知メッセージを生成し、第1ローカルデータストア44に通知する。ステップS5において、第1ローカルデータストア44は、第1拠点内の他の第1リソースモニタ51から通知されたリソース状況およびネットワーク状況を受信する。ステップS6において、第1ローカルデータストア44は、第1拠点における全第1MECサーバ5のリソース状況およびネットワーク状況の情報を集約することによって、図5に示すような拠点状況通知メッセージを生成する。この際、第1ローカルデータストア44は、集約したネットワーク状況および各リソース状況を、自身の記憶スペースに保存する。
The first resource monitor 51 provided in another
図5は、拠点状況通知メッセージの一例を示す図である。ステップS7において、第1ローカルデータストア44は、拠点状況通知メッセージをグローバルデータストア32に通知する。図5の例では、拠点状況通知メッセージは、Typeフィールド、Base IDフィールド、No of Destinationsフィールド、およびNo of Resource Statsフィールドを含む。Typeフィールドの値は、拠点状況通知メッセージのメッセージタイプを示す“拠点状況通知”である。Base IDフィールドは、拠点の識別子を示す。図4の例では、Base IDフィールドの値はBaseID1である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a site status notification message. In step S7, the first
No of Destinationsフィールドは、ネットワーク状況の測定相手の数を示す。図5では、No of Destinationsフィールドの値は1である。拠点状況通知メッセージは、測定相手ごとに、対応するDestination IDフィールド、Delayフィールド、およびAvailable Bandwidthフィールドの3つ組フィールドを含んでいる。これらのフィールドの各値は、図3に示す3つ組フィールドの各値と同一である。 The No of Destinations field indicates the number of network status measurement partners. In FIG. 5, the value of the No of Destinations field is one. The site status notification message includes a triplet field of a Destination ID field, a Delay field, and an Available Bandwidth field corresponding to each measurement partner. The values of these fields are identical to the values of the triplet field shown in FIG.
No of Resource Statsフィールドは、通知されるリソース状況の個数を示す。この例では、n個の第1MECサーバ5におけるリソース状況が通知されるので、No of Resource Statsフィールドの値はnである。拠点状況通知メッセージは、さらに、図4の各Node IDフィールド以下の2つのフィールド群(全部で11×2フィールド)を、No of Resource Statsフィールドの値の数だけ含む。この例では、拠点状況通知メッセージは、n個のフィールド群を含む。
The No of Resource Stats field indicates the number of reported resource statuses. In this example, the resource status of n first
グローバルデータストア32は、通知された拠点状況通知メッセージに含まれる、第1拠点のネットワーク状況および第1拠点の各第1MECサーバ5における第1ワーカノード52および第4ワーカノード53のリソース状況(第1リソース状況)を、自身の記憶スペースに保存する。これ以降、定期的に、ステップS1~S7の一連の処理が繰り返し実行される。
The
詳細な説明は省略するが、第2拠点においても、上述したステップS1~S7と同様の処理が実行される。これにより、グローバルデータストア32は、通知された拠点状況通知メッセージに含まれる、第2拠点のネットワーク状況(第2ネットワーク状況)および第2拠点の各第2MECサーバ7における第2ワーカノード72および第5ワーカノード73のリソース状況(第2リソース状況)をも、自身の記憶スペースに保存する。
Although detailed description is omitted, the same processing as steps S1 to S7 described above is also executed at the second site. As a result, the
(アプリケーションの起動処理)
図6は、端末機器2がアプリケーションを起動する際にコンテナシステム1によって実行される一連の処理の流れを示すシーケンス図である。ユーザは、端末機器2を操作し、所定のアプリケーションを起動するための操作を端末機器2に入力する。ステップS11において、端末機器2は、この操作を検出すると、アプリケーションを起動させるための起動App23を実行する。起動App23は、端末機器2内のイメージリポジトリ22に予め格納されている。起動App23は、アプリケーションを起動したり終了したりするために使用されるモジュールである。起動App23を実行することによって、アプリケーションを構成する第1ポッド81、第2ポッド82、および第3ポッド83を、コンテナオーケストレーションクラスタ内に配置することができる。しかし起動App23は、第1ポッド81、第2ポッド82、および第3ポッド83とは異なり、コンテナオーケストレーションクラスタに属していない。
(application startup processing)
FIG. 6 is a sequence diagram showing the flow of a series of processes executed by the
実行された起動App23は、端末機器2のプリファレンスリポジトリ21にアクセスし、アプリケーションに関連付けられたプリファレンスを参照する。プリファレンスとは、アプリケーションを起動する際に参照されるパラメータ群である。プリファレンスの内容は、予めユーザによって指定されている。例えば、プリファレンスは、アプリケーションの一部を第1MECサーバ5または第2MECサーバ7にオフロードすることを希望するかどうかを指定している。本例では、ユーザがオフロードを希望することがプリファレンスにおいて指定されているものとする。なお、プリファレンスの内容は、ユーザではなく、クラウドサーバ3によって予め指定されていてもよい。
The executed startup App 23 accesses the
(アプリ起動要求)
図7は、アプリ起動要求メッセージの一例を示す図である。ステップS12において、起動App23は、図7に示すようなアプリ起動要求メッセージを生成し、第1拠点内の第1AppAPI46に送信する。アプリ起動要求メッセージは、アプリケーションの起動を要求するためのメッセージである。図7の例では、アプリ起動要求メッセージは、Typeフィールド、User IDフィールド、Credentialフィールド、App IDフィールド、およびPreferenceフィールドを含む。Typeフィールドの値は、アプリ起動要求メッセージのメッセージタイプを示す“アプリ起動要求”である。User IDフィールドは、端末機器2のユーザの識別子を示す。図8の例では、User IDフィールドの値はUsrID1である。Credentialフィールドは、端末機器2のユーザの認証認可情報を示す。図8の例では、Credentialフィールドの値はCredUsr1である。App IDフィールドは、実行されるアプリケーションの識別子を示す。図8の例では、App IDフィールドの値はAppID1である。Preferenceフィールドは、起動App23がプリファレンスリポジトリ21から読み取った情報を示す。
(application launch request)
FIG. 7 is a diagram showing an example of an application activation request message. In step S12, the activation App 23 generates an application activation request message as shown in FIG. 7 and transmits it to the
端末機器2は、ネットワークに接続する際、端末機器2の最寄りの第1拠点に配置される第1AppAPI46のアドレス等を取得する。ステップS13において、第1AppAPI46は、受信したアプリ起動要求メッセージに基づいて、端末機器2のユーザの認証および認可を実行する。その際、第1AppAPI46は、携帯電話網などのコントロールプレーンにアクセスしてもよい。
When the
(アプリ構成情報要求)
図8は、アプリ構成情報要求メッセージの一例を示す図である。ステップS14において、第1AppAPI46は、図8に示すようなアプリ構成情報要求メッセージを生成し、第1ローカルイメージリポジトリ45に送信する。アプリ構成情報要求メッセージは、アプリケーションのポッド構成情報を要求するためのメッセージである。図8の例では、アプリ構成情報要求メッセージは、TypeフィールドおよびApp IDフィールドを含む。Typeフィールドの値は、アプリ構成情報要求メッセージのメッセージタイプを示す“アプリ構成情報要求”である。App IDフィールドの値は、実行されるアプリケーションの識別子であり、具体的にはAppID1である。
(Application configuration information request)
FIG. 8 is a diagram showing an example of an application configuration information request message. In step S14, the
第1ローカルイメージリポジトリ45は、アプリケーションを構成する第1ポッド81、第2ポッド82、および第3ポッド83のイメージを一時的に保持することができる。第1ローカルイメージリポジトリ45は、アプリ構成情報要求メッセージを受信した時点において、受信したアプリ構成情報要求メッセージによって示されるアプリケーションのポッドイメージをまだ保持していない。そこで第1ローカルイメージリポジトリ45は、ステップS15において、受信したアプリ構成情報要求メッセージをオリジンイメージリポジトリ33に送信する。ここで送信されるアプリ構成情報要求メッセージの構成および内容は、図8に示すアプリ構成情報要求メッセージの構成および内容と同一である。
The first
(アプリ構成情報応答)
図9は、アプリ構成情報応答メッセージの一例を示す図である。オリジンイメージリポジトリ33の記憶スペースには、コンテナシステム1によって実行可能な全アプリケーションの全ポッドイメージが、予め保存されている。オリジンイメージリポジトリ33は、アプリ構成情報要求メッセージを受信すると、アプリ構成情報要求メッセージによって示されるアプリケーションを構成する第1ポッド81、第2ポッド82、および第3ポッド83のイメージを、自身の記憶スペースから読み出す。オリジンイメージリポジトリ33は、ステップS16において、読み出した各ポッドイメージに基づいて、図9に示すようなアプリ構成情報応答メッセージを生成し、第1ローカルイメージリポジトリ45に送信する。
(App configuration information response)
FIG. 9 is a diagram showing an example of an application configuration information response message. All pod images of all applications executable by the
アプリ構成情報応答メッセージは、アプリケーションのポッド構成情報を応答するためのメッセージである。図9の例では、アプリ構成情報応答メッセージは、Typeフィールド、App IDフィールド、およびNo of Podsフィールドを含む。Typeフィールドの値は、アプリ構成情報応答メッセージのメッセージタイプを示す“アプリ構成情報応答”である。App IDフィールドの値は、実行されるアプリケーションの識別子であり、具体的にはAppID1である。No of Podsフィールドは、アプリケーションを構成するポッドの数を示す。図9の例では、No of Podsフィールドの値は3である。 The application configuration information response message is a message for responding with application pod configuration information. In the example of FIG. 9, the application configuration information response message includes Type field, App ID field, and No of Pods field. The value of the Type field is "application configuration information response" indicating the message type of the application configuration information response message. The value of the App ID field is the identifier of the application to be executed, specifically AppID1. The No of Pods field indicates the number of pods that compose the application. In the example of FIG. 9, the value of the No of Pods field is 3.
アプリ構成情報応答メッセージは、1つのポッドについて、Pod IDフィールド、No of CPUsフィールド、Memoryフィールド、Storageフィールド、No of GPUsフィールド、GPU MemoryフィールドおよびNet Reqフィールドを含む7つ組フィールドをさらに含む。Pod IDフィールドは、ポッドの識別子を示す。No of CPUsフィールドは、ポッドが必要とする仮想CPUの数を示す。Memoryフィールドは、ポッドが必要とするメモリ容量を示す。Storageフィールドは、ポッドが必要とするストレージ容量を示す。No of GPUsフィールドは、ポッドが必要とするGPUの数を示す。GPU Memoryフィールドは、ポッドが必要とするGPUメモリ容量を示す。Net Reqフィールドは、ポッドが必要とするネットワークへの要求事項を示す。 The App Configuration Information Response message further includes, for one Pod, a 7-tuple field that includes a Pod ID field, a No of CPUs field, a Memory field, a Storage field, a No of GPUs field, a GPU Memory field, and a Net Req field. A Pod ID field indicates the identifier of the pod. The No of CPUs field indicates the number of virtual CPUs required by the pod. The Memory field indicates the memory capacity required by the pod. The Storage field indicates the storage capacity required by the pod. The No of GPUs field indicates the number of GPUs required by the Pod. The GPU Memory field indicates the amount of GPU memory required by the pod. The Net Req field indicates the network requirements that the pod needs.
図9に示す例では、1つ目の7つ組フィールドに含まれるPod IDフィールドは、PodID1である。No of CPUsフィールドは、第1ポッド81が必要とする仮想CPUの数を示す。Memoryフィールドは、第1ポッド81が必要とするメモリ容量を示す。Storageフィールドは、第1ポッド81が必要とするストレージ容量を示す。No of GPUsフィールドは、第1ポッド81が必要とするGPUの数を示す。GPU Memoryフィールドは、第1ポッド81が必要とするGPUメモリ容量を示す。
In the example shown in FIG. 9, the Pod ID field included in the first septetary field is PodID1. The No of CPUs field indicates the number of virtual CPUs required by the
アプリ構成情報応答メッセージは、さらに、第2ポッド82に関する7つ組フィールドと、第3ポッド83に関する7つ組フィールドとを含む。
The app configuration information response message further includes a septetary field for the
第1ローカルイメージリポジトリ45は、アプリ構成情報応答メッセージを受信すると、受信したアプリ構成情報応答メッセージに含まれるアプリ構成情報を、第1ローカルイメージリポジトリ45の記憶スペースに一時的に保持する。第1ローカルイメージリポジトリ45は、記憶スペースが不足した場合は、LRU(Least Recently Used)アルゴリズム等にしたがって、記憶スペースを確保する。ステップS17において、第1ローカルイメージリポジトリ45は、受信したアプリ構成情報応答メッセージを、第1AppAPI46に送信する。この際に送信されるアプリ構成情報応答メッセージの構成および内容は、図9に示すアプリ構成情報応答メッセージの構成および内容と同一である。
Upon receiving the application configuration information response message, the first
(ポッド配置決定要求)
図10は、ポッド配置決定要求メッセージの一例を示す図である。ステップS18において、第1AppAPI46は、受信したアプリ構成情報応答メッセージに基づいて、図10に示すようなポッド配置決定要求メッセージを生成し、第1ローカルMANO43に送信する。ポッド配置決定要求は、アプリケーションを構成する第1ポッド81および第2ポッド82の配置決定を要求するためのメッセージである。図10の例では、ポッド配置決定要求メッセージは、Typeフィールド、App IDフィールド、およびNo of Podsフィールドを含む。Typeフィールドの値は、ポッド配置決定要求メッセージのメッセージタイプを示す“ポッド配置決定要求”である。App IDフィールドの値は、実行されるアプリケーションの識別子であり、具体的にはAppID1である。No of Podsフィールドは、アプリケーションを構成するポッドの数を示す。アプリケーションは3個のポッドから構成され、そのうち1つは端末機器2に配置される。そのため図11の例では、No of Podsフィールドの値は2である。
(Pod Placement Decision Request)
FIG. 10 is a diagram showing an example of a pod placement determination request message. In step S18, the
ポッド配置決定要求メッセージは、ポッドごとに、Pod IDフィールド、No of CPUsフィールド、Memoryフィールド、Storageフィールド、No of GPUsフィールド、GPU Memoryフィールド、およびNet Reqフィールドを含む7つ組フィールドをさらに含む。図10の例では、ポッド配置決定要求メッセージは、2つの7つ組フィールドを含んでいる。Pod IDフィールドは、ポッドの識別子を示す。No of CPUsフィールドは、ポッドが必要とする仮想CPUの数を示す。Memoryフィールドは、ポッドが必要とするメモリ容量を示す。Storageフィールドは、ポッドが必要とするストレージ容量を示す。No of GPUsフィールドは、ポッドが必要とするGPUの数を示す。GPU Memoryフィールドは、ポッドが必要とするGPUメモリ容量を示す。Net Reqフィールドは、ポッドが必要とするネットワークへの要求事項を示す。 The Pod Placement Decision Request message further includes, for each Pod, a 7-tuple field that includes a Pod ID field, a No of CPUs field, a Memory field, a Storage field, a No of GPUs field, a GPU Memory field, and a Net Req field. In the example of FIG. 10, the pod placement decision request message contains two septuple fields. A Pod ID field indicates the identifier of the pod. The No of CPUs field indicates the number of virtual CPUs required by the pod. The Memory field indicates the memory capacity required by the pod. The Storage field indicates the storage capacity required by the pod. The No of GPUs field indicates the number of GPUs required by the Pod. The GPU Memory field indicates the amount of GPU memory required by the pod. The Net Req field indicates the network requirements that the pod needs.
図10の例では、1つ目の7つ組フィールドに含まれるPod IDフィールドは、第1ポッド81の識別子を示す。したがって、Pod IDフィールドの値はPodID1である。No of CPUsフィールドは、第1ポッド81が必要とする仮想CPUの数を示す。Memoryフィールドは、第1ポッド81が必要とするメモリ容量を示す。Storageフィールドは、第1ポッド81が必要とするストレージ容量を示す。No of GPUsフィールドは、第1ポッド81が必要とするGPUの数を示す。GPU Memoryフィールドは、第1ポッド81が必要とするGPUメモリ容量を示す。Net Reqフィールドは、第1ポッド81が必要とするネットワークへの要求事項を示す。No of CPUsフィールド等の残りの6のフィールドは、第1ポッド81が必要とするリソースへの要求事項を示す。
In the example of FIG. 10 , the Pod ID field included in the first septetary field indicates the identifier of the
図10の例では、2つ目の7つ組フィールドに含まれるPod IDフィールドは、第2ポッド82の識別子を示す。したがって、Pod IDフィールドの値は、PodID2である。2つ目の7つ組フィールドに含まれるNo of CPUsフィールド等の値は、1つ目の7つ組フィールドと同様に、第2ポッド82に関する値である。したがって、Net Reqフィールドは、第2ポッド82が必要とするネットワークへの要求事項(第2要求事項)を示す。No of CPUsフィールド等の残りの6のフィールドは、第2ポッド82が必要とするリソースへの要求事項を示す。
In the example of FIG. 10 , the Pod ID field included in the second septetary field indicates the identifier of the
(第1ポッド81の配置決定)
第1ローカルMANO43は、ポッド配置決定要求メッセージを受信すると、受信したポッド配置決定要求メッセージによって示される第1ポッド81および第2ポッド82の全てを、第1拠点内のいずれかのワーカノードに配置できるか否かを判定する。その際、第1ローカルMANO43は、第1ローカルデータストア44に保存された、第1拠点に関するネットワーク状況および各第1MECサーバ5に関するリソース状況と、受信したポッド配置決定要求メッセージに含まれる第1ポッド81に関するネットワークへの要求事項およびリソースへの要求事項とに基づいて、第1ポッド81を第1ワーカノード52に配置するか否かを決定する。具体的には、第1拠点に関するネットワーク状況が、ポッド配置決定要求メッセージ内に含まれる第1ポッド81に関するネットワークへの要求情報を満たしているか否かを、まず判定する。満たしていると判定した場合、次に、第1ローカルデータストア44に保存された第1拠点内のいずれかの第1MECサーバ5のリソース状況が、ポッド配置決定要求メッセージ内に含まれる第1ポッド81に関するリソース状況の要求事項を満たしているか否かを判定する。
(Arrangement determination of the first pod 81)
Upon receiving the pod placement determination request message, the first
ここでは、第1拠点のネットワーク状況が、第1ポッド81に関するネットワーク状況への要求事項を満たしており、かつ、第1MECサーバ5の第1ワーカノード52のリソース状況が、第1ポッド81に関するリソースへの要求事項を満たしているものとする。これらの場合、第1ローカルMANO43は、第1ポッド81を、第1拠点内の第1MECサーバ5の第1ワーカノード52に配置することを決定する。
Here, the network status of the first site satisfies the requirements for the network status regarding the
また、ここでは、第1拠点のネットワーク状況が、第2ポッド82に関するネットワーク状況の要求を満たしているが、すべての第1MECサーバ5の第1ワーカノード52および第4ワーカノード53の各リソース状況が、第2ポッド82に関するリソース状況の要求情報を満たしていないものとする。これにより、第1ローカルMANO43は、第2ポッド82については、第1拠点内の全ての第1MECサーバ5の第1ワーカノード52または第4ワーカノード53に配置できないと判定する。
Also, here, the network status of the first site satisfies the network status requirement for the
図11は、ポッド配置決定要求メッセージの一例を示す図である。ステップS19において、第1ローカルMANO43は、第2ポッド82を第1拠点に配置することができない場合、第2ポッド82を第2拠点に配置するために、図11に示すようなポッド配置決定要求メッセージを生成し、グローバルMANO31に送信する。ここで送信されるポッド配置決定要求メッセージは、第2ポッド82の配置決定を要求するためのメッセージである。
FIG. 11 is a diagram showing an example of a pod placement determination request message. In step S19, if the
(第2ポッド82の配置決定)
ステップS20において、グローバルMANO31は、ポッド配置決定要求メッセージを受信すると、第2ポッド82を第2拠点の第2MECサーバ7に配置できるか否かを判定する。その際、グローバルMANO31は、グローバルデータストア32に保存された、第2拠点のネットワーク状況(第2ネットワーク状況)および各第2MECサーバ7のリソース状況と、受信したポッド配置決定要求メッセージに含まれる第2ポッド82に関するネットワークへの要求事項およびリソースに対する要求事項とに基づいて、第2ポッド82を第2ワーカノード72に配置するか否かを決定する。具体的には、第2拠点に関するネットワーク状況が、ポッド配置決定要求メッセージ内に含まれる第2ポッド82に関するネットワークへの要求情報を満たしているか否かを、まず判定する。満たしていると判定した場合、次に、グローバルデータストア32に保存された第2拠点内のいずれかの第2MECサーバ7のリソース状況が、ポッド配置決定要求メッセージ内に含まれる第2ポッド82に関するリソース状況の要求事項を満たしているか否かを判定する。
(Arrangement determination of the second pod 82)
In step S20, upon receiving the pod placement determination request message, the
ここでは、第2拠点のネットワーク状況が、第2ポッド82に関するネットワークへの要求事項を満たしており、かつ、第2MECサーバ5の第2ワーカノード72のリソース状況が、第2ポッド82に関するリソースへの要求事項を満たしているものとする。これらの場合、グローバルMANO31は、第2ポッド82を、第2拠点内の第2MECサーバ7の第2ワーカノード72に配置することを決定する。
Here, the network status of the second site satisfies the requirements for the network regarding the
(ポッド配置決定応答)
図12は、ポッド配置決定応答メッセージの一例を示す図である。ステップS20において、グローバルMANO31は、図12に示すようなポッド配置決定応答メッセージを生成し、第1ローカルMANO43に送信する。ポッド配置決定応答メッセージは、第2ポッド82の配置を決定したことを応答するためのメッセージである。図12の例では、ポッド配置決定応答メッセージは、Typeフィールド、App IDフィールド、No of Podsフィールドを含む。Typeフィールドの値は、ポッド配置決定応答メッセージのメッセージタイプを示す“ポッド配置決定応答”である。App IDフィールドの値は、実行されるアプリケーションの識別子であり、具体的にはAppID1である。No of Podsフィールドは、ポッドの数を示す。図12の例では、No of Podsフィールドの値は1である。
(Pod placement decision response)
FIG. 12 is a diagram showing an example of a pod placement decision response message. In step S20, the
ポッド配置決定応答メッセージは、ポッドごとに、Pod IDフィールド、Base IDフィールド、およびNode IDを含む3つ組フィールドをさらに含む。ここでは、ポッドは1つであるため、ポッド配置決定応答メッセージは1つの3つ組フィールドをさらに含む。Pod IDフィールドは、ポッドの識別子を示す。図12の例では、Pod IDフィールドの値はPodID2である。Base IDフィールドは、ポッドが配置される拠点の識別子を示す。図12の例では、第2ポッド82が第2拠点に配置されるので、Base IDフィールドの値はBaseID2である。Node IDフィールドは、ポッドが配置されるワーカノードの識別子を示す。図12の例では、第2ポッド82が第2拠点の第2MECサーバ7の第2ワーカノード72に配置されるので、Node IDフィールドはWnID2である。
The Pod Placement Decision Response message further includes, for each Pod, a triplet field that includes a Pod ID field, a Base ID field, and a Node ID field. Since there is one pod here, the pod placement decision response message further includes one triplet field. A Pod ID field indicates the identifier of the pod. In the example of FIG. 12, the value of the Pod ID field is PodID2. The Base ID field indicates the identifier of the base where the pod is placed. In the example of FIG. 12, the value of the Base ID field is BaseID2 because the
図13は、ポッド配置決定応答メッセージの一例を示す図である。ステップS21において、第1ローカルMANO43は、第2ポッド82に関するポッド配置決定応答メッセージを受信すると、図13に示すようなポッド配置決定応答メッセージを生成し、第1AppAPI46に送信する。図13に示すポッド配置決定応答メッセージの構成は、図12に示すポッド配置決定応答メッセージの構成に、第1ポッド81に関する項目を加えたものである。そのため、図13に示すポッド配置決定応答メッセージの詳細な説明は省略する。
FIG. 13 is a diagram showing an example of a pod placement decision response message. In step S21, when the first
(ポッド配置要求)
図14は、ポッド配置要求メッセージの一例を示す図である。ステップS22において、第1AppAPI46は、ポッド配置決定応答メッセージを受信すると、図15に示すようなポッド配置要求メッセージを生成し、第1マスターノード41に送信する。ポッド配置要求メッセージは、第1ポッド81、第2ポッド82、および第3ポッド83の配置を要求するためのメッセージである。図14の例では、ポッド配置要求メッセージは、Typeフィールド、App IDフィールド、およびNo of Podsフィールドを含む。Typeフィールドの値は、ポッド配置要求メッセージのメッセージタイプを示す“ポッド配置要求”である。App IDフィールドの値は、実行されるアプリケーションの識別子であり、具体的にはAppID1である。No of Podsフィールドは、ポッドの数を示す。図14の例では、ポッド配置要求メッセージによって3つの第1ポッド81、第2ポッド82、および第3ポッド83の配置が要求されるので、No of Podsフィールドの値は3である。
(pod placement request)
FIG. 14 is a diagram showing an example of a pod placement request message. In step S22, upon receiving the pod placement decision response message, the
ポッド配置要求メッセージは、ポッドごとに、Pod IDフィールド、Base IDフィールド、Node IDフィールド、およびRepository IDフィールドという4つ組フィールドをさらに含む。図14の例では、3つの第1ポッド81、第2ポッド82、および第3ポッド83の配置が要求されるので、ポッド配置要求メッセージは3つの4つ組フィールドをさらに含む。Pod IDフィールドは、ポッドの識別子を示す。Base IDフィールドは、ポッドが配置される拠点の識別子を示す。Node IDフィールドは、ポッドが配置されるワーカノードの識別子を示す。Repository IDフィールドは、ポッドのイメージを取得すべきイメージリポジトリ22の識別子を示す。
The Pod Deployment Request message further includes, for each Pod, a quadruple field: Pod ID field, Base ID field, Node ID field, and Repository ID field. In the example of FIG. 14, placement of three
図14の例では、1つ目の4つ組フィールドにおけるPod IDフィールドの値は、第1ポッド81の識別子すなわちPodID1である。Base IDフィールドの値は、第1ポッド81が配置される第1拠点の識別子すなわちBaseID1である。Node IDフィールドの値は、第1ポッド81が配置される第1ワーカノード52の識別子すなわちWnID1である。Repository IDフィールドの値は、LirID1である。2つ目の4つ組フィールドにおけるPod IDフィールドの値は、第2ポッド82の識別子すなわちPodID2である。Base IDフィールドの値は、第2ポッド82が配置される第2拠点の識別子すなわちBaseID2である。Node IDフィールドの値は、第2ポッド82が配置される第2ワーカノード72の識別子すなわちWnID2である。Repository IDフィールドの値は、LirID2である。3つ目の4つ組フィールドにおけるPod IDフィールドの値は、第3ポッド83の識別子すなわちPodID3である。Base IDフィールドの値は、第3ポッド83が配置される第1拠点の識別子すなわちBaseID1である。Node IDフィールドの値は、第3ポッド83が配置される第3ワーカノードの識別子すなわちWnID3である。Repository IDフィールドの値は、LirID1である。
In the example of FIG. 14, the value of the Pod ID field in the first quadruple field is the identifier of the
(第1ポッド81の配置)
図15は、ポッド配置要求メッセージの一例を示す図である。ステップS23において、第1マスターノード41は、ポッド配置要求メッセージを受信すると、受信したポッド配置要求メッセージに基づいて、図15に示すようなポッド配置要求メッセージを生成し、第1ワーカノード52に送信する。ここで生成されるポッド配置要求メッセージは、第1ポッド81の配置を要求するためのメッセージである。図15に示すポッド配置要求メッセージの構成は、図14に示すポッド配置要求メッセージの構成から、第2ポッド82および第3ポッド83の項目を除いたものとなっている。図15に示す例では、ポッド配置要求メッセージに含まれるNo of Podsフィールドの値は1である。Pod IDフィールドの値は、PodID1である。Base IDフィールドの値は、BaseID1である。Node IDフィールドの値は、WnID1である。Repository IDフィールドの値は、LirID1である。
(Arrangement of first pod 81)
FIG. 15 is a diagram showing an example of a pod arrangement request message. In step S23, upon receiving the pod placement request message, the
図16は、ポッド配置応答メッセージの一例を示す図である。ステップS24において、第1ワーカノード52は、受信したポッド配置要求メッセージに基づいて、第1ポッド81を第1ワーカノード52に配置する。ステップS25において、第1ワーカノード52は、第1ポッド81の配置を終了すると、ポッド配置応答メッセージを生成し、第1マスターノード41に送信する。ポッド配置応答メッセージは、第1ポッド81の配置を完了したことを応答するためのメッセージである。図16に示すポッド配置応答メッセージは、TypeフィールドおよびApp IDフィールドを含む。Typeフィールドの値は、ポッド配置応答メッセージのメッセージタイプを示す“ポッド配置応答”である。App IDフィールドの値は、実行されるアプリケーションの識別子であり、具体的にはAppID1である。
FIG. 16 is a diagram showing an example of a pod placement response message. In step S24, the
ポッド配置応答メッセージは、1つのポッドについて、Pod IDフィールドおよびStatusフィールドからなる2つ組フィールドをさらに含む。Pod IDフィールドは、ポッドの識別子を示す。図16の例では、Pod IDフィールドの値はPodID1である。Statusフィールドは、ポッド配置処理の終了状況を示す。図16の例では、Statusフィールドの値は、第1ポッド81の配置の正常終了を示す“OK”である。
The Pod Deployment Response message further includes, for one Pod, a 2-tuple field consisting of a Pod ID field and a Status field. A Pod ID field indicates the identifier of the pod. In the example of FIG. 16, the value of the Pod ID field is PodID1. The Status field indicates the end status of pod arrangement processing. In the example of FIG. 16, the value of the Status field is "OK" indicating normal termination of placement of the
(第3ポッド83の配置)
図17は、ポッド配置要求メッセージの一例を示す図である。ステップS25において、第1マスターノード41は、図17に示すようなポッド配置要求メッセージを生成し、第3ワーカノードに送信する。図17に示すポッド配置要求メッセージの構成は、図15に示すポッド配置要求メッセージの構成と同一である。図17の例では、ポッド配置要求メッセージは、第3ポッド83の配置に関する各種の情報を含んでいる。第3ワーカノードは、ポッド配置要求メッセージを受信すると、受信したポッド配置要求メッセージに基づいて、第3ポッド83を第3ワーカノードに配置する。
(Arrangement of third pod 83)
FIG. 17 is a diagram showing an example of a pod placement request message. In step S25, the
図18は、ポッド配置応答メッセージの一例を示す図である。ステップS26において、第3ワーカノードは、第3ポッド83の配置を終了すると、図18に示すようなポッド配置応答メッセージを生成し、第1マスターノード41に送信する。図18に示すポッド配置応答メッセージの構成は、図16に示すポッド配置応答メッセージの構成と同一である。図18の例では、ポッド配置応答メッセージは、第3ポッド83の配置完了に関する各種の情報を含んでいる。
FIG. 18 is a diagram showing an example of a pod placement response message. In step S26, the third worker node generates a pod placement response message as shown in FIG. The configuration of the pod placement response message shown in FIG. 18 is the same as the configuration of the pod placement response message shown in FIG. In the example of FIG. 18, the pod placement response message includes various pieces of information regarding completion of placement of the
(第2ポッド82の配置)
図19は、ポッド配置要求メッセージの一例を示す図である。ステップS27において、第1マスターノード41は、図19に示すようなポッド配置要求メッセージを生成し、第4ワーカノード53に送信する。図19に示すポッド配置要求メッセージの構成は、図15に示すポッド配置要求メッセージの構成と同一である。図19の例では、ポッド配置要求メッセージは、第2ポッド82の配置に関する各種の情報を含んでいる。第4ワーカノード53は、ポッド配置要求メッセージを受信すると、受信したポッド配置要求メッセージに基づいて、第2ポッド82を第2ワーカノード72に配置する。
(Arrangement of second pod 82)
FIG. 19 is a diagram showing an example of a pod placement request message. In step S27, the
図20は、ポッド配置応答メッセージの一例を示す図である。ステップS28において、第2ワーカノード72は、第2ポッド82の配置を終了すると、図20に示すようなポッド配置応答メッセージを生成し、第1マスターノード41に送信する。図20に示すポッド配置応答メッセージの構成は、図16に示すポッド配置応答メッセージの構成と同一である。図20の例では、ポッド配置応答メッセージは、第2ポッド82の配置完了に関する各種の情報を含んでいる。
FIG. 20 is a diagram showing an example of a pod placement response message. In step S28, the
以上のようにして第1ポッド81、第2ポッド82、および第3ポッド83が正常に配置されることによって、アプリケーションが起動する。なお、第1ポッド81、第2ポッド82、および第3ポッド83の配置順は、図6に示す順番に限らず、任意に変更できる。例えば、第3ポッド83を最初に配置し、次に第1ポッド81を配置し、最後に第2ポッド82を配置してもよい。
The application is started by normally arranging the
(ポッド配置応答)
図21は、ポッド配置応答メッセージの一例を示す図である。ステップS29において、第1マスターノード41は、図21に示すようなポッド配置応答メッセージを生成し、第1AppAPI46に送信する。図21に示すポッド配置応答メッセージの構成は、図16、図18、および図20にそれぞれ示す各ポッド配置応答メッセージを統合した構成である。すなわち、図21に示すポッド配置応答メッセージは、第1ポッド81、第2ポッド82、および第3ポッド83のそれぞれの配置完了に関する情報を含んでいる。
(pod placement response)
FIG. 21 is a diagram showing an example of a pod arrangement response message. In step S29, the
図22は、アプリ起動応答メッセージの一例を示す図である。ステップS30において、第1AppAPI46は、ポッド配置応答メッセージを受信すると、図22に示すようなアプリ起動応答メッセージを生成し、起動App23に送信する。アプリ起動応答メッセージは、アプリケーションが起動したことを応答するためのメッセージである。図22に示すアプリ起動応答メッセージは、Typeフィールド、App IDフィールド、およびStatusフィールドを含む。Typeフィールドの値は、アプリ起動応答メッセージのメッセージタイプを示す“アプリ起動応答”である。App IDフィールドの値は、実行されるアプリケーションの識別子であり、具体的にはAppID1である。Statusフィールドは、配置処理の終了状態を示す。図22の例では、配置処理の正常終了を示す“OK”である。
FIG. 22 is a diagram showing an example of an application activation response message. In step S30, upon receiving the pod placement response message, the
以上のようにして起動されたアプリケーションは、第1ポッド81、第2ポッド82、および第3ポッド83が連携して動作することによって、アプリケーションの実行を継続する。アプリケーションが起動したことによって、第1MECサーバ5、第2MECサーバ7、およびネットワークにおいて利用可能な各リソースが、アプリケーションによって消費されるリソース分だけ減少する。コンテナシステム1は、アプリケーションの起動後においても、図2に示すように、第1拠点と他の拠点との間のネットワークの状況、各第1MECサーバ5のリソース状況、第2拠点と他の拠点との間のネットワーク状況、および各第2MECサーバ7のリソース状況を定期的に測定する。これにより、第1ローカルデータストア44、第2ローカルデータストア64、およびグローバルデータストア32に保存されるネットワーク状況およびリソース状況を、定期的に更新する。しおたがって、第1ローカルデータストア44、第2ローカルデータストア64、およびグローバルデータストア32にそれぞれ格納される情報を最新の状態に維持することができる。
The application started as described above continues to run as the
(アプリケーションの停止)
図23は、コンテナシステム1がアプリケーションを停止する際に実行する一連の処理の流れを示すシーケンス図である。ユーザは、端末機器2を操作し、所定のアプリケーションを停止させるための操作を、端末機器2に入力する。端末機器2は、この操作を検出すると、起動App23にアプリケーションの停止を指示する。
(Stop application)
FIG. 23 is a sequence diagram showing a series of processes executed when the
図24は、アプリ停止要求メッセージの一例を示す図である。ステップS31において、起動App23は、端末機器2からアプリケーションの停止指示を受けると、図24に示すようなアプリ停止要求メッセージを生成し、第1AppAPI46に送信する。アプリ停止要求メッセージは、Typeフィールド、User IDフィールド、Credentialフィールド、およびApp IDフィールドを含む。Typeフィールドの値は、アプリ停止要求メッセージのメッセージタイプを示す“アプリ停止要求”である。User IDフィールドは、端末機器2のユーザの識別子を示す。図24の例では、User IDフィールドの値はUsrID1である。Credentialフィールドは、ユーザの認証認可情報を含む。図24の例では、Credentialフィールドの値は、CredUsr1である。App IDフィールドの値は、停止されるアプリケーションの識別子であり、具体的にはAppID1である。
FIG. 24 is a diagram showing an example of an application stop request message. In step S31, upon receiving an application stop instruction from the
ステップS32において、第1AppAPI46は、端末機器2のユーザの認証および認可を実行する。その際、第1AppAPI46は、携帯電話網などのコントロールプレーンにアクセスしてもよい。ステップS33において、第1AppAPI46は、ユーザの認証および認可に成功すると、受信したアプリ停止要求メッセージを第1マスターノード41に送信する。
In step S<b>32 , the
図25は、ポッド停止要求メッセージの一例を示す図である。ステップS34において、第1マスターノード41は、アプリ停止要求メッセージを受信すると、図25に示すようなポッド停止要求メッセージを生成し、第1ワーカノード52に送信する。図25に示すポッド停止要求メッセージは、第1ポッド81の停止を要求するためのメッセージである。図25の例では、ポッド停止要求メッセージは、Typeフィールド、App IDフィールド、およびNo of Podsフィールドを含む。Typeフィールドの値は、ポッド停止要求メッセージのメッセージタイプを示す“ポッド停止要求”である。App IDフィールドの値は、停止されるアプリケーションの識別子であり、具体的にはAppID1である。No of Podsフィールドは、停止されるポッドの数を示す。図25の例では、No of Podsフィールドの値は1である。
FIG. 25 is a diagram showing an example of a pod stop request message. In step S34, upon receiving the application stop request message, the
ポッド停止要求メッセージは、1つのポッドについて、Pod IDフィールド、Base IDフィールド、およびNode IDフィールドからなる3つ組フィールドをさらに含む。Pod IDフィールドは、ポッドの識別子を示す。図25の例では、Pod IDフィールドの値はPodID1である。Base IDフィールドは、ポッドが配置されている拠点の識別子を示す。図25の例では、Base IDフィールドの値は、第1ポッド81が配置されている第1拠点の識別子すなわちBaseID1である。Node IDフィールドは、ポッドが配置されているワーカノードの識別子を示す。図25の例では、Node IDフィールドの値は、第1ポッド81が配置されている第1ワーカノード52の識別子すなわちWnID1である。
The Pod Stop Request message further includes, for one Pod, a triple field consisting of a Pod ID field, a Base ID field, and a Node ID field. A Pod ID field indicates the identifier of the pod. In the example of FIG. 25, the value of the Pod ID field is PodID1. The Base ID field indicates the identifier of the base where the pod is located. In the example of FIG. 25, the value of the Base ID field is the identifier of the first site where the
図26は、ポッド停止応答メッセージの一例を示す図である。第1ワーカノード52は、ポッド停止要求メッセージを受信すると、第1ポッド81を停止する。ステップS35において、第1ワーカノード52は、第1ポッド81の停止に成功すると、図26に示すようなポッド停止応答メッセージを生成し、第1マスターノード41に送信する。図26に示すポッド停止応答メッセージは、第1ポッド81の停止に成功したことを応答するためのメッセージである。図26の例では、ポッド停止応答メッセージは、Typeフィールド、App IDフィールド、およびNo of Podsフィールドを含む。Typeフィールドの値はメッセージタイプを示す“ポッド停止応答”である。App IDフィールドの値は、停止されるアプリケーションの識別子であり、具体的にはAppID1である。No of Podsフィールドはポッドの数を示す。この例では1である。
FIG. 26 is a diagram showing an example of a pod stop response message. The
ポッド停止応答メッセージは、1つのポッドについて、Pod IDフィールドおよびStatusフィールドからなる2つ組フィールドをさらに含む。Pod IDフィールドは、ポッドの識別子を示す。図26の例では、Pod IDフィールドの値は、停止される第1ポッド81の識別子すなわちPodID1である。Statusフィールドは、処理の終了状態を示す。図26の例では、正常終了を示す“OK”である。
The Pod Stop Response message further includes, for one Pod, a 2-tuple field consisting of a Pod ID field and a Status field. A Pod ID field indicates the identifier of the pod. In the example of FIG. 26, the value of the Pod ID field is the identifier of the
ステップS36において、第1マスターノード41は、第3ポッド83を停止させるためのポッド停止要求メッセージを生成し、第3ワーカノードに送信する。第3ワーカノードは、ポッド停止要求メッセージを受信すると、第3ポッド83を停止する。ステップS37において、第3ワーカノードは、第3ポッド83を停止したことを応答するためのポッド停止応答メッセージを生成し、第1マスターノード41に送信する。第3ポッド83の停止時における各処理の手順は、第1ポッド81の停止時における各処理の手順と同様であるため、詳細な説明を省略する。
In step S36, the
ステップS38において、第2マスターノード61は、第2ポッド82を停止させるためのポッド停止要求メッセージを生成し、第2ワーカノード72に送信する。第2ワーカノード72は、ポッド停止要求メッセージを受信すると、第2ポッド82を停止する。ステップS39において、第2ワーカノード72は、第2ポッド82を停止したことを応答するためのポッド停止応答メッセージを生成し、第1マスターノード41に送信する。第2ポッド82の停止時における各処理の手順は、第1ポッド81の停止時における各処理の手順と同様であるため、詳細な説明を省略する。
In step S<b>38 , the
図27は、アプリ停止応答メッセージの一例を示す図である。ステップS40において、第1マスターノード41は、アプリ停止応答メッセージを生成し、第1AppAPI46に送信する。アプリ停止応答メッセージは、アプリケーションを停止したことを応答するためのメッセージである。図27の例では、アプリ停止応答メッセージは、Typeフィールド、App IDフィールド、およびStatusフィールドを含む。Typeフィールドの値は、アプリ停止応答メッセージのメッセージタイプを示す“アプリ停止応答”である。App IDフィールドの値は、停止されるアプリケーションの識別子であり、具体的にはAppID1である。Statusフィールドは、処理の終了状態を示す。図2の例では、Statusフィールドの値は、アプリケーション停止の正常終了を示す“OK”である。
FIG. 27 is a diagram illustrating an example of an application stop response message; In step S<b>40 , the
ステップS41において、第1AppAPI46は、アプリ停止応答メッセージを受信すると、受信したアプリ停止応答メッセージを起動App23に送信する。ステップS42において、起動App23は、アプリ停止応答メッセージを受信すると、終了する。これにより、アプリケーションの終了が完了する。
In step S<b>41 , when the
図28は、測定要求メッセージの一例を示す図である。ステップS43において、第1AppAPI46は、図28に示すような測定要求メッセージを生成し、第1ネットワークモニタ42に送信する。図28に示す測定要求メッセージは、ネットワーク状況の測定を要求するためのメッセージである。測定要求メッセージは、Typeフィールド、およびNo of Targetsフィールドを含む。Typeフィールドの値は、測定要求メッセージのメッセージタイプを示す“測定要求”である。No of Targetsフィールドは、測定要求対象の個数を示す。図28の例では、No of Targetsフィールドの値は1である。測定要求メッセージは、1つの測定要求対象につき、1つのTarget IDフィールドをさらに含む。Target IDフィールドは、測定を要求するモジュールの識別子を示す。図28の例では、Target IDフィールドの値は、第1ネットワークモニタ42の識別子すなわちNmonID1である。
FIG. 28 is a diagram showing an example of a measurement request message. In step S43, the
図29は、測定要求メッセージの一例を示す図である。ステップS44において、第1AppAPI46は、図29に示すような測定要求メッセージを生成し、第1リソースモニタ51に送信する。図29に示す測定要求メッセージは、リソース状況の測定を要求するためのメッセージである。測定要求メッセージは、Typeフィールド、およびNo of Targetsフィールドを含む。Typeフィールドの値は、測定要求メッセージのメッセージタイプを示す“測定要求”である。No of Targetsフィールドは、測定要求対象の個数を示す。図29の例では、No of Targetsフィールドの値は1である。測定要求メッセージは、1つの測定要求対象につき、1つのTarget IDフィールドをさらに含む。Target IDフィールドは、測定を要求するモジュールの識別子を示す。図29の例では、Target IDフィールドの値は、第1リソースモニタ51の識別子すなわちRmonID1である。
FIG. 29 is a diagram showing an example of a measurement request message. In step S44, the
図30は、測定要求メッセージの一例を示す図である。ステップS45において、第1AppAPI46は、図30に示すような測定要求メッセージを生成し、第2AppAPI66に送信する。図30に示す測定要求メッセージは、ネットワーク状況およびリソース状況の測定を要求するためのメッセージである。測定要求メッセージは、TypeフィールドおよびNo of Targetsフィールドを含む。Typeフィールドの値は、測定要求メッセージのメッセージタイプを示す“測定要求”である。No of Targetsフィールドは、測定要求対象の個数を示す。図30の例では、No of Targetsフィールドの値は2である。測定要求メッセージは、1つの測定要求対象につき、1つのTarget IDフィールドをさらに含む。図30の例では、測定要求メッセージは、2つのTarget IDフィールドをさらに含む。Target IDフィールドは、測定を要求するモジュールの識別子を示す。図30の例では、1つ目のTarget IDフィールドの値は、第2ネットワークモニタ62の識別子すなわちNmonID2である。2つ目のTarget IDフィールドの値は、第2リソースモニタ71の識別子すなわちRmonID2である。
FIG. 30 is a diagram showing an example of a measurement request message. In step S45, the
図31は、測定要求メッセージの一例を示す図である。ステップS46において、第2AppAPI66は、図31に示すような測定要求メッセージを生成し、第2ネットワークモニタ62に送信する。図31に示す測定要求メッセージは、ネットワーク状況の測定を要求するためのメッセージである。測定要求メッセージは、Typeフィールド、およびNo of Targetsフィールドを含む。Typeフィールドの値は、測定要求メッセージのメッセージタイプを示す“測定要求”である。No of Targetsフィールドは、測定要求対象の個数を示す。図31の例では、No of Targetsフィールドの値は1である。測定要求メッセージは、1つの測定要求対象につき、1つのTarget IDフィールドをさらに含む。Target IDフィールドは、測定を要求するモジュールの識別子を示す。図31の例では、Target IDフィールドの値は、第2ネットワークモニタ62の識別子すなわちNmonID2である。
FIG. 31 is a diagram showing an example of a measurement request message. In step S46, the
図32は、測定要求メッセージの一例を示す図である。ステップS47において、第2AppAPI66は、図32に示すような測定要求メッセージを生成し、第2リソースモニタ71に送信する。図32に示す測定要求メッセージは、リソース状況の測定を要求するためのメッセージである。測定要求メッセージは、Typeフィールド、およびNo of Targetsフィールドを含む。Typeフィールドの値は、測定要求メッセージのメッセージタイプを示す“測定要求”である。No of Targetsフィールドは、測定要求対象の個数を示す。図32の例では、No of Targetsフィールドの値は1である。測定要求メッセージは、1つの測定要求対象につき、1つのTarget IDフィールドをさらに含む。Target IDフィールドは、測定を要求するモジュールの識別子を示す。図32の例では、Target IDフィールドの値は、第2リソースモニタ71の識別子すなわちRmonID2である。
FIG. 32 is a diagram showing an example of a measurement request message. In step S47, the
ステップS43~S47に基づいて、第1ネットワークモニタ42、第1リソースモニタ51、第2ネットワークモニタ62、および第2リソースモニタ71は、図3に示す一連の処理手順を実行する。これにより、アプリケーション終了後における最新のネットワーク状況およびリソース状況が、第1ローカルデータストア44、第2ローカルデータストア64、およびグローバルデータストア32に反映される。
Based on steps S43 to S47, the
(本実施形態による主要な効果)
第1MECサーバ5は、第1リソースモニタ51によって第1ワーカノード52のリソース状況を測定し、第1拠点装置4に送信する。第1拠点装置4は、第1ネットワークモニタ42を使用することによって、第1拠点から第2拠点への通信時のネットワーク状況(通信遅延等)を測定する。これらのネットワーク状況およびリソース状況は、第1ローカルデータストア44に保存する。第1ローカルMANO43は、第1ローカルデータストア44に保存されたネットワーク状況およびリソース状況に基づいて、第1ポッド81を第1MECサーバ5に配置するか否かを決定する。これにより、ネットワーク状況およびリソース状況を考慮した第1ポッド81の配置が可能になるため、第1ポッド81を最適な第1ワーカノード52に配置することができる。
(Main effects of this embodiment)
The
第1ローカルMANO43は、第1ローカルデータストア44に保存されたネットワーク状況およびリソース状況に基づいて、第1ポッド81が要求するネットワークへの要求事項およびリソースへの要求事項を満たす第1MECサーバ5に第1ポッド81を配置することを決定する。これにより、第1ポッド81を確実に配置することができる。
Based on the network and resource conditions stored in the first
第2MECサーバ7は、第2リソースモニタ71によって第2ワーカノード72のリソース状況を測定し、第2拠点装置6に送信する。第2拠点装置6は、第2ネットワークモニタ62を使用することによって、第2拠点から第1拠点への通信時のネットワーク状況(通信遅延等)を測定し、第2ローカルデータストア64に保存する。これらのネットワーク状況およびリソース状況は、グローバルデータストア32にも保存される。グローバルMANO31は、グローバルデータストア32に保存された第2拠点に関するネットワーク状況およびリソース状況を考慮することによって、第2ポッド82を第2MECサーバ7の第2ワーカノード72に配置するか否かを決定する。この結果、ネットワーク状況を考慮したポッド配置が可能となるため、通信遅延が少ない等の良好なネットワーク状況にある各ワーカノードに各ポッドを配置することができる。さらに、ネットワークを介して広域分散した拠点間でのポッドの最適な配置が可能となる。
The
第1MECサーバ5は、第1ワーカノード52が複数のコンテナオーケストレーションクラスタに属していたとしても、第1リソースモニタ51を使用することによって、第1ワーカノード52の正しいリソース状況を測定することができる。これにより、第1ワーカノード52の正しいリソース状況に基づいて第1ポッド81を第1ワーカノード52に配置するか否かを決定することができるため、第1ポッド81の配置に失敗する可能性を低下させることができる。
By using the
同様に、第2MECサーバ7は、第2ワーカノード72が複数のコンテナオーケストレーションクラスタに属していたとしても、第2リソースモニタ71を使用することによって、第2ワーカノード72の正しいリソース状況を測定することができる。したがって、クラウドサーバ3は、第1拠点装置4から受信した各第1MECサーバ5のリソース状況および第2拠点装置6から受信した各第2MECサーバ7のリソース状況をグローバルデータストア32に保存することによって、全てのワーカノードのリソース状況を正しく把握することができる。
Similarly, the
コンテナオーケストレーションクラスタとして実行されるアプリケーションの起動後、コンテナオーケストレーションクラスタとして実行されるアプリケーションを構成する第1ポッド81は、端末機器2が接続されるネットワーク内の第1MECサーバ5に配置されている。また、第2ポッド82は、端末機器2が接続されるネットワーク内の第2MECサーバ7に配置されている。さらに、第3ポッド83は、端末機器2に配置されている。一方、アプリケーションを起動させるための起動App23は、コンテナオーケストレーションクラスタに属していない。そのため、アプリケーションの実行中に、起動App23と第1ポッド81、第2ポッド82、および第3ポッド83のいずれかとが、中継ポッドを介して通信することはない。さらに、アプリケーションを構成する第1ポッド81、第2ポッド82、および第3ポッド83の間で、中継ポッドを介した通信が行われない。これらにより、アプリケーションの起動時および起動後の実行時において、ポッド間の通信経路が冗長になることを防止することができる。
After starting the application executed as the container orchestration cluster, the
既存のコンテナオーケストレーションシステムに対してコンテナシステム1を新たに導入する際、既存のコンテナオーケストレーションシステムの部分に対する変更は必要としない。そのため、稼働中の既存のコンテナオーケストレーションシステムに対してコンテナシステム1を容易に導入することができる。
When the
端末機器2において実行されるアプリケーションの一部を、第1MECサーバ5および第2MECサーバ7に効率的にオフロードすることができる。
A part of the application executed in the
(変形例)
コンテナシステム1では、第1ワーカノード52が複数の異なるコンテナオーケストレーションクラスタに属すると共に、第2ワーカノード72が複数の異なるコンテナオーケストレーションクラスタに属しても良い。この場合も、第1MECサーバ5は、第1リソースモニタ51を使用することによって、第1ワーカノード52および第4ワーカノード53のリソース状況を正確に測定する。測定された各第1MECサーバ5のリソース状況は、第1拠点装置4において集約され、かつクラウドサーバ3に送信される。同様に、測定された各第2MECサーバ7のリソース状況は、第2拠点装置6において集約され、かつクラウドサーバ3に送信される。クラウドサーバ3は、受信した各リソース状況を、グローバルデータストア32に保存する。したがって、クラウドサーバ3は、全てのワーカノードのリソース状況を正しく把握することができる。
(Modification)
In the
さらに、コンテナシステム1では、第1拠点装置4の代わりにクラウドサーバ3が、第1ポッド81の配置を決定してもよい。本例では、第1AppAPI46は、図10に示すポッド配置決定要求メッセージを、第1ローカルMANO43ではなく、グローバルMANO31に通知する。グローバルMANO31は、ポッド配置決定要求メッセージを受信すると、受信したポッド配置決定要求メッセージによって示される第1ポッド81および第2ポッド82の全てを、第1拠点および第2拠点のうちいずれに配置するのかを決定する。
Furthermore, in the
具体的には、グローバルMANO31は、グローバルデータストア32に保存された、第1拠点のネットワーク状況、各第1MECサーバ5のリソース状況、第2拠点のネットワーク状況、および各第2MECサーバ7のリソース状況と、受信したポッド配置決定要求メッセージに含まれる第1ポッド81に関するネットワークへの要求事項およびリソースに対する要求事項とに基づいて、第1ポッド81を第1ワーカノード52および第2ワーカノード72のうちいずれのワーカノードに設置するのかを決定する。グローバルMANO31は、例えば、第1拠点のネットワーク状況および第1MECサーバ5の第1ワーカノード52のリソース状況が、第1ポッド81に関するネットワークへの要求事項およびリソースに対する要求事項を満たす場合、第1ポッド81を第1MECサーバ5の第1ワーカノード52に配置することを決定する。グローバルMANO31は、あるいは、第2拠点のネットワーク状況および第2MECサーバ7の第2ワーカノード72のリソース状況が、第1ポッド81に関するネットワークへの要求事項およびリソースに対する要求事項を満たす場合、第1ポッド81を第2MECサーバ5の第2ワーカノード72に配置することを決定する。このように、グローバルMANO31は、各拠点のネットワーク状況および各ワーカノードのネットワーク状況を考慮して、第1ポッド81を配置すべき最適なMECサーバ(ワーカノード)を選択することができる。
Specifically, the
第1ローカルイメージリポジトリ45は、アプリ構成情報要求メッセージを受信した時点において、受信したアプリ構成情報要求メッセージによって示されるアプリケーションを構成する第1ポッド81、第2ポッド82、および第3ポッド83の各イメージを予め保存していてもよい。この場合、第1ローカルイメージリポジトリ45は、受信したアプリ構成情報要求メッセージをオリジンイメージリポジトリ33に送信することなく、アプリ構成情報要求メッセージによって示されるアプリケーションを構成する第1ポッド81、第2ポッド82、および第3ポッド83のイメージを、自身の記憶スペースから読み出す。第1ローカルイメージリポジトリ45は、読み出した各ポッドイメージに基づいて、図9に示すようなアプリ構成情報応答メッセージを生成し、第1AppAPI46に送信する。本例では、アプリ構成情報要求メッセージをオリジンイメージリポジトリ33に送信したり、オリジンイメージリポジトリ33からアプリ構成情報応答メッセージを受信したりする必要がなくなるため、通信遅延を低減することができる。さらには、クラウドと各拠点との間の通信トラフィックを削減することもできる。
When the first
〔実施形態2〕
(コンテナシステム1Aの構成)
図33は、第2実施形態に係るコンテナシステム1Aの構成を示すブロック図である。端末機器2Aは、クライアントApp24を実行している。クライアントApp24は、クライアント・サーバ型アプリケーションにおけるクライアントアプリケーションである。クラウドサーバ3Aは、サーバApp34を実行している。サーバApp34は、クライアント・サーバ型アプリケーションにおけるサーバアプリケーションである。
[Embodiment 2]
(Configuration of
FIG. 33 is a block diagram showing the configuration of a
本実施形態では、コンテナオーケストレーションクラスタは、第1マスターノード41、第1ワーカノード52、第4ワーカノード53、および不図示の中継ポッドによって構成されている。図33は、サーバApp34に対応するサーバアプリケーションが、第1ワーカノード52上で動作する第1ポッド81と、第2ワーカノード72上で動作する第2ポッド82とによって構成されるコンテナオーケストレーションクラスタとして動作する例を示している。図34に示す各モジュールの識別子は、実施形態1で説明した各識別子と同一である。ただし、実施形態1では端末機器2で起動されたアプリケーションの識別子であるAppID1を、本実施形態ではサーバApp34に対応するサーバアプリケーションの識別子として扱う。
In this embodiment, the container orchestration cluster is composed of a
図34は、端末機器2がクライアントApp24を起動する際にコンテナシステム1Aによって実行される一連の処理の流れを示すシーケンス図である。ユーザは、端末機器2を操作し、クライアントApp24を起動するための操作を端末機器2に入力する。ステップS51において、端末機器2Aは、この操作を検出すると、クライアントApp24を起動する。
FIG. 34 is a sequence diagram showing the flow of a series of processes executed by the
図35は、アプリ要求メッセージの一例を示す図である。ステップS52において、起動されたクライアントApp24は、サーバApp34にアプリ要求メッセージを送信する。アプリ要求メッセージは、サーバApp34に要求を送信するためのメッセージである。アプリ要求メッセージは、HTTPRequestメッセージでもよい。なお、サーバApp34は、端末機器2Aのアドレスから端末機器2Aに近い拠点が第1拠点であることを知ることができるものとする。
FIG. 35 is a diagram showing an example of an application request message. In step S52, the launched
アプリ要求メッセージは、Typeフィールド、User IDフィールド、Credentialフィールド、App IDフィールド、およびRequestフィールドを含む。Typeフィールドの値は、アプリ要求メッセージのメッセージタイプを示す“アプリ要求”である。User IDフィールドは、端末機器2のユーザの識別子を示す。図35の例では、User IDフィールドの値はUsrID1である。Credentialフィールドは、ユーザの認証認可情報を含む。図35の例では、Credentialフィールドの値は、CredUsr1である。App IDフィールドの値は、サーバApp34に対応するサーバアプリケーションの識別子であり、具体的にはAppID1である。Requestフィールドは、クライアントApp24の要求内容を示す。ステップS53において、サーバApp34は、受信したアプリ要求メッセージに基づいて、端末機器2のユーザを認証しかつ認可する。
The App Request message includes Type field, User ID field, Credential field, App ID field, and Request field. The value of the Type field is "application request" indicating the message type of the application request message. A User ID field indicates the identifier of the user of the
ステップS54において、サーバApp34は、ユーザの認証および認可に成功すると、ポッド配置決定要求メッセージを生成し、第1拠点内の第1ローカルMANO43に送信する。ポッド配置決定要求メッセージは、サーバApp34に対応するサーバアプリケーションを構成する第1ポッド81および第2ポッド82の配置決定を要求するためのメッセージである。このポッド配置決定要求メッセージは、図10に示すポッド配置決定要求メッセージと同一である。
In step S54, when the
(第1ポッド81の配置決定)
第1ローカルMANO43は、ポッド配置決定要求メッセージを受信すると、受信したポッド配置決定要求メッセージによって示される第1ポッド81および第2ポッド82の全てを、第1拠点内の各ワーカノードに配置できるか否かを決定する。決定方法の詳細は、第1実施形態のそれと同一であるため、詳細な説明を省略する。ここでは、第1ローカルMANO43は、第1ポッド81を第1拠点内の第1MECサーバ5の第1ワーカノード52に配置することを決定するものとする。また、第1ローカルMANO43はさらに、第2ポッド82については、第1拠点内の他の全ての第1MECサーバ5の第1ワーカノード52または第4ワーカノード53に配置できないと決定するものとする。これにより、ステップS55において、第1ローカルMANO43は、ポッド配置決定要求メッセージを生成し、グローバルMANO31に送信する。ここで送信されるポッド配置決定要求メッセージは、第2ポッド82の配置決定を要求するためのメッセージである。また、その構成および内容は、図11に示すポッド配置決定要求メッセージの構成および内容と同一である。
(Arrangement determination of the first pod 81)
Upon receiving the pod placement determination request message, the first
(第2ポッド82の配置決定)
グローバルMANO31は、ポッド配置決定要求メッセージを受信すると、第2ポッド82を第2拠点の第2MECサーバ7に配置するか否かを決定する。決定方法の詳細は、第1実施形態のそれと同一であるため、詳細な説明は省略する。ここでは、グローバルMANO31は、第2ポッド82を第2MECサーバ7の第2ワーカノード72に配置することを決定するものとする。これにより、ステップS56において、グローバルMANO31は、第1ポッド81の配置決定を応答するためのポッド配置決定応答メッセージを生成し、第1ローカルMANO43に送信する。ここで送信されるポッド配置決定応答メッセージの構成および内容は、図12に示すポッド配置決定応答メッセージの構成および内容と同一である。
(Arrangement determination of the second pod 82)
When the
ステップS57において、第1ローカルMANO43は、第1ポッド81および第2ポッド82の配置決定を応答するためのポッド配置決定応答メッセージを生成し、サーバApp34に送信する。ここで送信されるポッド配置決定応答メッセージの構成および内容は、図13に示すポッド配置決定応答メッセージの構成および内容と同一である。
In step S57, the first
図36は、ポッド配置要求メッセージの一例を示す図である。ステップS58において、サーバApp34は、ポッド配置決定応答メッセージを受信すると、図36に示すようなポッド配置要求メッセージを生成し、第1マスターノード41に送信する。ポッド配置要求メッセージは、第1ポッド81および第2ポッド82の配置を要求するためのメッセージである。図36の例では、ポッド配置要求メッセージは、Typeフィールド、App IDフィールド、およびNo of Podsフィールドを含む。Typeフィールドの値は、ポッド配置要求メッセージのメッセージタイプを示す“ポッド配置要求”である。App IDフィールドの値は、サーバApp34に対応するサーバアプリケーションの識別子であり、具体的にはAppID1である。No of Podsフィールドは、ポッドの数を示す。図36の例では、ポッド配置要求メッセージによって3つの第1ポッド81および第2ポッド82の配置が要求されるので、No of Podsフィールドの値は2である。
FIG. 36 is a diagram showing an example of a pod placement request message. In step S58, upon receiving the pod placement determination response message, the
ポッド配置要求メッセージは、ポッドごとに、Pod IDフィールド、Base IDフィールド、Node IDフィールド、およびRepository IDフィールドという4つ組フィールドをさらに含む。図36の例では、2つの第1ポッド81および第2ポッド82の配置が要求されるので、ポッド配置要求メッセージは3つの4つ組フィールドをさらに含む。図36の例では、1つ目の4つ組フィールドにおけるPod IDフィールドの値は、第1ポッド81の識別子すなわちPodID1である。Base IDフィールドの値は、第1ポッド81が配置される第1拠点のBaseID1である。Node IDフィールドの値は、第1ポッド81が配置される第1ワーカノード52の識別子すなわちWnID1である。Repository IDフィールドの値は、LirID1である。2つ目の4つ組フィールドにおけるPod IDフィールドの値は、第2ポッド82の識別子すなわちPodID2である。Base IDフィールドの値は、第2ポッド82が配置される第2拠点の識別子すなわちBaseID2である。Node IDフィールドの値は、第2ポッド82が配置される第2ワーカノード72の識別子すなわちWnID2である。Repository IDフィールドの値は、LirID2である。
The Pod Deployment Request message further includes, for each Pod, a quadruple field: Pod ID field, Base ID field, Node ID field, and Repository ID field. In the example of FIG. 36, placement of two
(第1ポッド81の配置)
ステップS59において、第1マスターノード41は、ポッド配置要求メッセージを受信すると、第1ポッド81の配置を要求するためのポッド配置要求メッセージを生成し、第1ワーカノード52に送信する。ここで送信されるポッド配置要求メッセージの構成および内容は、図15に示すポッド配置要求メッセージの構成および内容と同一である。第1ワーカノード52は、ポッド配置要求メッセージを受信すると、受信したポッド配置要求メッセージに基づいて、第1ワーカノード52に第1ポッド81を配置する。ステップS60において、第1ワーカノード52は、第1ポッド81の配置を応答するためのポッド設置応答メッセージを生成し、第1マスターノード41に送信する。ここで送信されるポッド設置応答メッセージの構成および内容は、図16に示すポッド設置応答メッセージの構成および内容と同一である。
(Arrangement of first pod 81)
In step S<b>59 , upon receiving the pod placement request message, the
(第2ポッド82の配置)
ステップS61において、第1マスターノード41は、第2ポッド82の配置を要求するためのポッド配置要求メッセージを生成し、第2ワーカノード72に送信する。ここで送信されるポッド配置要求メッセージの構成および内容は、図16に示すポッド配置要求メッセージの構成および内容と同一である。第2ワーカノード72は、ポッド配置要求メッセージを受信すると、受信したポッド配置要求メッセージに基づいて、第2ワーカノード72に第2ポッド82を配置する。ステップS62において、第4ワーカノード53は、第2ポッド82の配置を応答するためのポッド設置応答メッセージを生成し、第1マスターノード41に送信する。ここで送信されるポッド設置応答メッセージの構成および内容は、図17に示すポッド設置応答メッセージの構成および内容と同一である。
(Arrangement of second pod 82)
In step S<b>61 , the
図37は、ポッド配置応答メッセージの一例を示す図である。ステップS63において、第1マスターノード41は、図37に示すようなポッド配置応答メッセージを生成し、サーバApp34に送信する。図37に示すポッド配置応答メッセージの構成は、図16および図18にそれぞれ示す各ポッド配置応答メッセージを統合した構成である。すなわち、図21に示すポッド配置応答メッセージは、第1ポッド81および第2ポッド82のそれぞれの配置完了に関する情報を含んでいる。
FIG. 37 is a diagram showing an example of a pod placement response message. In step S63, the
図38は、アプリ応答メッセージの一例を示す図である。ステップS64において、サーバApp34は、図38に示すようなアプリ応答メッセージを生成し、クライアントApp24に送信する。アプリ応答メッセージは、サーバApp34に対応するサーバアプリケーションの起動を応答するためのメッセージである。図38の例では、アプリ応答メッセージは、Typeフィールド、Statusフィールド、Redirectフィールド、およびResponseフィールドを含む。Typeフィールドの値は、アプリ応答メッセージのメッセージタイプを示す“アプリ応答”である。Statusフィールドは、処理の終了状態を示す。この例では、サーバApp34に対応するサーバアプリケーションの起動の正常終了を示す“OK”である。Redirectフィールドは、これ以降のアプリ要求メッセージの送り先モジュールの識別子を示す。図38の例では、中継ポッドの識別子すなわちRelayPodID1である。Responseフィールドは、応答内容を示す。
FIG. 38 is a diagram showing an example of an application response message. In step S64, the server App34 generates an application response message as shown in FIG. 38 and transmits it to the client App24. The application response message is a message for responding to activation of the server application corresponding to the server App34. In the example of FIG. 38, the application response message includes Type field, Status field, Redirect field, and Response field. The value of the Type field is "application response" indicating the message type of the application response message. The Status field indicates the end status of processing. In this example, it is "OK" indicating normal termination of activation of the server application corresponding to the
以上のようにして起動された、コンテナオーケストレーションクラスタとしてのサーバアプリケーションは、第1ポッド81および第2ポッド82が連携して動作することによって、サーバApp34としての実行を継続する。これ以降、クライアントApp24の通信相手は、クラウドサーバ上のサーバApp34ではなく、第1拠点および2に構築された、コンテナオーケストレーションクラスタとしてのサーバアプリケーションである。したがって、ステップS65において、クライアントApp24は、新たなアプリ要求メッセージを、クラウドサーバ上のサーバApp34ではなく、第1ポッド81が配置される第1ワーカノード52に送信する。第1ワーカノード52がアプリ要求メッセージを受信すると、第1ポッド81は第2ポッド82と連携して動作することによって、アプリ要求メッセージによって要求される処理を実行する。ステップ66において、第1ワーカノード52は、コンテナオーケストレーションクラスタとしてのサーバApp34による処理を応答するためのアプリ応答メッセージを生成し、クライアントApp24に送信する。
The server application as the container orchestration cluster activated as described above continues to run as the
本実施形態では、コンテナオーケストレーションクラスタとしてのサーバアプリケーションが起動したことによって、第1MECサーバ5、第2MECサーバ7、およびネットワークにおいて利用可能な各リソースが、サーバApp34に対応するサーバアプリケーションによって消費されるリソース分だけ減少する。コンテナシステム1Aは、サーバApp34に対応するサーバアプリケーションの起動後においても、図2に示すように、第1拠点のネットワークの状況、各第1MECサーバ5のリソース状況、第2拠点のネットワーク状況、および各第2MECサーバ7のリソース状況を定期的に測定する。これにより、第1ローカルデータストア44、第2ローカルデータストア64、およびグローバルデータストア32に保存されるネットワーク状況およびリソース状況を、定期的に更新する。したがって、第1ローカルデータストア44、第2ローカルデータストア64、およびグローバルデータストア32にそれぞれ格納される情報を最新の状態に維持することができる。
In this embodiment, by starting the server application as the container orchestration cluster, the resources available in the
(サーバアプリケーションの停止)
図39は、サーバアプリケーションを停止する際にコンテナシステム1Aによって実行される一連の処理の流れを示すシーケンス図である。ユーザは、端末機器2を操作し、サーバApp34として動作するサーバアプリケーションを終了させるための操作を、端末機器2Aに入力する。ステップS71において、クライアントApp24は、端末機器2Aがこの操作を検出すると、サーバアプリケーションの終了を要求のためのアプリ終了要求メッセージを生成し、サーバApp34に送信する。ここで送信されるアプリ終了要求メッセージの構成および内容は、図24に示すアプリ終了要求メッセージの構成および内容と同一である。
(Stop server application)
FIG. 39 is a sequence diagram showing the flow of a series of processes executed by the
サーバApp34は、クライアントApp24から送信されたアプリ終了要求メッセージを受信する。ステップS72において、サーバApp34は、受信したアプリ終了要求メッセージに基づいて、端末機器2のユーザの認証および認可を実行する。ステップS73において、サーバApp34は、ユーザの認証および認可に成功した場合、受信したアプリ停止要求メッセージを第1マスターノード41に送信する。
The server App34 receives the application termination request message sent from the client App24. In step S72, the
第1マスターノード41は、サーバApp34から送信されたアプリ停止要求メッセージを受信する。ステップS74において、第1マスターノード41は、第1ポッド81の停止を要求するためのポッド停止要求メッセージを生成し、第1ワーカノード52に送信する。ここで送信されるポッド停止要求メッセージの構成および内容は、図24に示すポッド停止要求メッセージの構成および内容と同一である。
The
第1ワーカノード52は、第1マスターノード41から送信されたポッド停止要求メッセージを受信する。第1ワーカノード52は、ポッド停止要求メッセージを受信すると、第1ポッド81を停止する。ステップS75において、第1ワーカノード52は、第1ポッド81の停止を応答するためのポッド停止応答メッセージを生成し、第1マスターノード41に送信する。ここで送信されるポッド停止応答メッセージの構成および内容は、図26に示すポッド停止応答メッセージの構成および内容と同一である。
The
第1マスターノード41は、第1ワーカノード52から送信されたポッド停止応答メッセージを受信する。ステップS76において、第1マスターノード41は、第2ポッド82の停止を要求するためのポッド停止要求メッセージを生成し、第2ワーカノード72に送信する。ここで送信されるポッド停止要求メッセージの構成および内容は、図27に示すポッド停止要求メッセージの構成および内容と同一である。第2ワーカノード72は、第1マスターノード41から送信されたポッド停止要求メッセージを受信する。これにより、第4ワーカノード53は第2ポッド82を停止する。第1ポッド81および第2ポッド82の双方が停止された結果、サーバApp34に対応するサーバアプリケーションは終了する。
The
ステップS77において、第2ワーカノード72は、第2ポッド82の停止を応答するためのポッド停止応答メッセージを生成し、第1マスターノード41に送信する。ここで送信されるポッド停止応答メッセージの構成および内容は、図27に示すポッド停止応答メッセージの構成および内容と同一である。
In step S<b>77 , the
ステップS78において、第1マスターノード41は、サーバアプリケーションの停止を応答するためのアプリ停止応答メッセージを生成し、サーバApp34に送信する。ここで送信されるアプリ停止応答メッセージの構成および内容は、図27に示すアプリ停止応答メッセージと同一である。ステップS79において、サーバApp34は、受信したアプリ停止応答メッセージを生成し、クライアントApp24に送信する。クライアントApp24は、アプリ停止応答メッセージを受信すると終了する。
In step S<b>78 , the
ステップS80において、サーバApp34は、ネットワーク状況の測定を要求する測定要求メッセージを送信する。ここで送信される測定要求メッセージの構成および内容は、図28に示す測定要求メッセージの構成および内容と同一である。
In step S80, the
ステップS81において、サーバApp34は、ネットワーク状況の測定を要求する測定要求メッセージを生成し、第1ネットワークモニタ42に送信する。ここで送信される測定要求メッセージの構成および内容は、図28に示す測定要求メッセージの構成および内容と同一である。ステップS82において、サーバApp34は、リソース状況の測定を要求する測定要求メッセージを生成し、第1リソースモニタ51に送信する。ここで送信される測定要求メッセージの構成および内容は、図29に示す測定要求メッセージの構成および内容と同一である。ステップS83において、サーバApp34は、ネットワーク状況の測定を要求する測定要求メッセージを生成し、第2ネットワークモニタ62に送信する。ここで送信される測定要求メッセージの構成および内容は、図30に示す測定要求メッセージの構成および内容と同一である。ステップS84において、サーバApp34は、リソース状況の測定を要求する測定要求メッセージを生成し、第2リソースモニタ71に送信する。ここで送信される測定要求メッセージの構成および内容は、図31に示す測定要求メッセージの構成および内容と同一である。
In step S<b>81 , the
ステップS79~S84に基づいて、第1ネットワークモニタ42、第1リソースモニタ51、第2ネットワークモニタ62、および第2リソースモニタ71は、図3に示す一連の処理手順を実行する。これにより、アプリケーション終了後における最新のネットワーク状況およびリソース状況が、第1ローカルデータストア44、第2ローカルデータストア64、およびグローバルデータストア32に反映される。
Based on steps S79-S84, the
(本実施形態による主要な効果)
実施形態1のコンテナシステム1によって奏する各効果は、本実施形態においても同様に得られる。さらに、本実施形態では、クライアント・サーバ型アプリケーションを実行する際、サーバアプリケーションを、クライアントアプリケーションの近傍にある第1MECサーバ5および第2MECサーバ7に効率的に配置することができる。
(Main effects of this embodiment)
Each effect produced by the
〔まとめ〕
本発明の態様1に係るポッド配置決定装置は、第1ワーカノードを備えている第1エッジサーバが配置される第1拠点から、第2ワーカノードを備えている第2エッジサーバが配置される第2拠点への通信時のネットワーク状況を測定する測定部と、前記第1エッジサーバによって測定された前記第1ワーカノードのリソース状況を受信する第1受信部と、測定されたネットワーク状況および受信されたリソース状況を保存する保存部と、コンテナオーケストレーションクラスタとしてのアプリケーションを構成する第1ポッドが要求するネットワークへの要求事項および前記第1ポッドが要求するリソースへの要求事項を受信する第2受信部と、保存された前記ネットワーク状況およびリソース状況と、受信された前記ネットワークへの要求事項および前記リソースへの要求事項とに基づいて、前記第1ポッドを前記第1ワーカノードに配置するか否かを決定する決定部とを備えている構成である。
〔summary〕
A pod placement determination apparatus according to
本発明の態様2に係るポッド配置決定装置は、上記の態様1において、前記決定部は、前記ネットワーク状況が前記ネットワークへの要求事項を満たしており、かつ、前記リソース状況が前記リソースへの要求事項を満たしている場合、前記第1ポッドを前記第1ワーカノードに配置することを決定する構成としてもよい。
In the pod placement determination apparatus according to
本発明の態様3に係るポッド配置決定装置は、上記の態様1または2において、前記第1ワーカノードは、異なる複数のコンテナオーケストレーションクラスタに属しており、前記第1エッジサーバは、前記第1ワーカノードのリソース状況を測定するリソース状況測定部を備えている構成としてもよい。
A pod placement determination apparatus according to aspect 3 of the present invention is, in
本発明の態様4に係るポッド配置決定装置は、上記の態様1~3のいずれかにおいて、前記第1ポッドのイメージを保存するイメージ保存部をさらに備えている構成としてもよい。
A pod arrangement determination apparatus according to
本発明の態様5に係るポッド配置決定方法は、第1ワーカノードを備えている第1エッジサーバが配置される第1拠点から、第2ワーカノードを備えている第2エッジサーバが配置される第2拠点への通信時のネットワーク状況を測定する測定ステップと、前記第1エッジサーバによって測定された前記第1ワーカノードのリソース状況を受信する第1受信ステップと、測定されたネットワーク状況および受信されたリソース状況を保存する保存部と、コンテナオーケストレーションクラスタとしてのアプリケーションを構成する第1ポッドが要求するネットワークへの要求事項および前記第1ポッドが要求するリソースへの要求事項を受信する第2受信ステップと、保存された前記ネットワーク状況およびリソース状況と、受信された前記ネットワークへの要求事項および前記リソースへの要求事項とに基づいて、前記第1ポッドを前記第1ワーカノードに配置するか否かを決定する決定ステップとを有する方法である。
A pod placement determination method according to
本発明の態様6に係るエッジサーバは、異なる複数のコンテナオーケストレーションクラスタに属するワーカノードと、前記ワーカノードのリソース状況を測定する測定部と、測定された前記リソース状況をポッド配置決定装置に送信する送信部とを備えている構成である。
An edge server according to
本発明の態様7に係るサーバは、ポッド配置決定装置と、前記第2拠点に配置される第2ポッド配置決定装置とそれぞれ通信可能に接続されるサーバであって、前記ポッド配置決定装置から送信された前記ネットワーク状況および前記リソース状況と、前記第2ポッド配置決定装置から送信された、前記第2拠点から前記第1拠点への通信時の第2ネットワーク状況および前記第2ワーカノードの第2リソース状況とを受信する第1サーバ受信部と、受信された前記ネットワーク状況、前記リソース状況、前記第2ネットワーク状況、および前記第2リソース状況を保存するサーバ情報保存部と、前記アプリケーションを構成する第2ポッドが要求するネットワークへの第2要求事項および前記第2ポッドが要求するリソースへの第2リソース状況を受信する第2サーバ受信部と、保存された前記第2ネットワーク状況および第2リソース状況と、受信された前記ネットワークへの第2要求事項および前記リソースへの第2要求事項とに基づいて、前記第2ポッドを前記第2ワーカノードに配置するか否かを決定する第2決定部とを備えている構成である。
A server according to
本発明の態様8に係る端末機器は、端末機器であって、コンテナオーケストレーションクラスタとしてのアプリケーションを構成する第1ポッドが、前記端末機器が接続されるネットワーク内のエッジサーバに配置されており、前記アプリケーションを起動するための、前記コンテナオーケストレーションクラスタに属していない起動モジュールをさらに備えている構成である。 A terminal device according to aspect 8 of the present invention is a terminal device, wherein a first pod constituting an application as a container orchestration cluster is arranged in an edge server in a network to which the terminal device is connected, The configuration further comprises a launching module that does not belong to the container orchestration cluster for launching the application.
本発明の態様9に係るコンテナシステムは、上記の態様1に係るポッド配置決定装置と、上記の態様7に係るサーバとを少なくとも備えている構成である。
A container system according to aspect 9 of the present invention includes at least the pod arrangement determination device according to
本発明の態様10に係るコンテナシステムは、第1拠点に配置される第1エッジサーバおよび第1拠点装置と、第2拠点に配置される第2エッジサーバおよび第2拠点装置と、サーバとを備えているコンテナシステムであって、前記第1エッジサーバは、複数の異なるコンテナオーケストレーションクラスタに属する第1ワーカノードと、前記第1ワーカノードの第1リソース状況を測定する第1リソース状況測定部と、測定された前記第1リソース状況を、前記第1拠点装置に送信する第1リソース状況送信部と、を備えており、前記第1拠点装置は、前記第1リソース状況を受信する第1受信部と、受信された前記第1リソース状況を、前記サーバに送信する第1送信部と、前記第2エッジサーバは、複数の異なるコンテナオーケストレーションクラスタに属する第2ワーカノードと、前記第2ワーカノードの第2リソース状況を測定する第2リソース状況測定部と、測定された前記第2リソース状況を、前記第2拠点装置に送信する第2リソース状況送信部と、を備えており、前記第2拠点装置は、前記第2リソース状況を受信する第2受信部と、受信された前記第2リソース状況を、前記サーバに送信する第2送信部とを備えており、前記サーバは、前記第1リソース状況および前記第2リソース状況を受信する第1サーバ受信部と、受信された前記第1リソース状況および前記第2リソース状況を保存するサーバ情報保存部とを備えている構成である。 A container system according to aspect 10 of the present invention comprises a first edge server and a first base device arranged at a first base, a second edge server and a second base device arranged at a second base, and a server. a container system comprising: a first worker node belonging to a plurality of different container orchestration clusters; a first resource status measurement unit for measuring a first resource status of the first worker node; a first resource status transmission unit that transmits the measured first resource status to the first base device, and the first base device is a first reception unit that receives the first resource status. a first transmission unit configured to transmit the received first resource status to the server; and the second edge server includes second worker nodes belonging to a plurality of different container orchestration clusters; 2 a second resource status measurement unit that measures resource status; and a second resource status transmission part that transmits the measured second resource status to the second base device, wherein the second base device comprises a second receiver that receives the second resource status, and a second transmitter that transmits the received second resource status to the server, wherein the server receives the first resource status and a first server reception section for receiving the second resource status, and a server information storage section for storing the received first resource status and the second resource status.
本発明の態様11に係るコンテナシステムは、上記の態様10において、前記第1拠点装置は、前記第1拠点から前記第2拠点への通信時の第1ネットワーク状況を測定する第1ネットワーク状況測定部をさらに備えており、前記第1送信部は、測定された前記第1ネットワーク状況および受信された前記第1リソース状況を、前記サーバに送信し、前記第2拠点装置は、前記第2拠点から前記第1拠点への通信時の第2ネットワーク状況を測定する第2ネットワーク状況測定部をさらに備えており、前記第2送信部は、測定された前記第2ネットワーク状況および受信された前記第2リソース状況を、前記サーバに送信し、前記第1サーバ受信部は、前記第1ネットワーク状況、前記第1リソース状況、前記第2ネットワーク状況、および前記第2リソース状況を受信し、前記サーバ情報保存部は、受信された前記第1ネットワーク状況、前記第1リソース状況、前記第2ネットワーク状況、および前記第2リソース状況を保存し、前記サーバは、コンテナオーケストレーションクラスタとしてのアプリケーションを構成する第1ポッドが要求するネットワークへの要求事項および前記第1ポッドが要求するリソースへの要求事項を受信する第2サーバ受信部と、保存された前記第1ネットワーク状況、前記第1リソース状況、前記第2ネットワーク状況、および前記第2リソース状況と、受信された前記ネットワークへの要求事項および前記リソースへの要求事項とに基づいて、前記第1ワーカノードおよび前記第2ワーカノードのうちいずれのワーカノードに前記第1ポッドを配置するかを決定する構成としてもよい。 In the container system according to aspect 11 of the present invention, in aspect 10 above, the first base device measures a first network status during communication from the first base to the second base. section, wherein the first transmission section transmits the measured first network status and the received first resource status to the server; a second network condition measuring unit for measuring a second network condition during communication from the to the first base, the second transmitting unit measures the measured second network condition and the received second network condition; 2 resource status to the server, the first server receiving unit receives the first network status, the first resource status, the second network status, and the second resource status, and the server information A storage unit stores the received first network status, first resource status, second network status, and second resource status, and the server configures an application as a container orchestration cluster. a second server receiving unit for receiving network requirements requested by one pod and resource requirements requested by the first pod; 2 network status, the second resource status, and the received request for the network and the received request for the resource, to which one of the first worker node and the second worker node the first worker node; It may be configured to determine whether to place one pod.
本発明の態様12に係るプログラムは、上記の態様1に係るポッド配置決定装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、前記測定部、前記保存部、前記第1受信部、前記第2受信部、および前記決定部としてコンピュータを機能させる構成である。 A program according to a twelfth aspect of the present invention is a program for causing a computer to function as the pod arrangement determination device according to the first aspect, comprising the measuring unit, the storage unit, the first receiving unit, and the second receiving unit. and a computer functioning as the determination unit.
〔実現例〕
第1拠点装置4の各機能ブロック(特に、第1ローカルMANO43および第1ローカルデータストア44)は、集積回路(ICチップ)等に形成された論理回路(ハードウェア)によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
[Example of implementation]
Each functional block of the first base device 4 (in particular, the first
後者の場合、第1拠点装置4は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば1つ以上のプロセッサを備えていると共に、前記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。そして、前記コンピュータにおいて、前記プロセッサが前記プログラムを前記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。
In the latter case, the
前記プロセッサとしては、例えばCPU(Central Processing Unit)を用いることができる。前記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ROM(Read Only Memory)等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。 As the processor, for example, a CPU (Central Processing Unit) can be used. As the recording medium, a "non-temporary tangible medium" such as a ROM (Read Only Memory), a tape, a disk, a card, a semiconductor memory, a programmable logic circuit, or the like can be used.
また、前記プログラムを展開するRAM(Random Access Memory)などをさらに備えていてもよい。また、前記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体(通信ネットワークや放送波等)を介して前記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、前記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。 Further, a RAM (Random Access Memory) for expanding the program may be further provided. Also, the program may be supplied to the computer via any transmission medium (communication network, broadcast wave, etc.) capable of transmitting the program. Note that one aspect of the present invention can also be implemented in the form of a data signal embedded in a carrier wave in which the program is embodied by electronic transmission.
本発明は前述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態も、本発明の技術的範囲に含まれる。各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることによって、新しい技術的特徴を形成することもできる。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications are possible within the scope of the claims. Embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments are also included in the technical scope of the present invention. A new technical feature can be formed by combining the technical means disclosed in each embodiment.
1、1A コンテナシステム
2、2A 端末機器
3、3A クラウドサーバ
4 第1拠点装置
5 クラウドサーバ
6 第2拠点装置
21 プリファレンスリポジトリ
22 イメージリポジトリ
23 起動App
24 クライアントApp
31 グローバルMANO
32 グローバルデータストア
33 オリジンイメージリポジトリ
34 サーバApp
41 第1マスターノード
42 第1ネットワークモニタ
43 第1ローカルMANO
44 第1ローカルデータストア
45 第1ローカルイメージリポジトリ
46 API
51 第1リソースモニタ
52 第1ワーカノード
53 第4ワーカノード
61 第2マスターノード
62 第2ネットワークモニタ
63 第2ローカルMANO
64 第2ローカルデータストア
65 第2ローカルイメージリポジトリ
66 API
71 第2リソースモニタ
72 第2ワーカノード
73 第5ワーカノード
81 第1ポッド
82 第2ポッド
83 第3ポッド
1,
24 client apps
31 Global MANO
32
41
44 First
51 first resource monitor 52
64 second
71 Second resource monitor 72
Claims (12)
前記第1エッジサーバによって測定された前記第1ワーカノードのリソース状況を受信する第1受信部と、
測定されたネットワーク状況および受信されたリソース状況を保存する保存部と、
コンテナオーケストレーションクラスタとしてのアプリケーションを構成する第1ポッドが要求するネットワークへの要求事項および前記第1ポッドが要求するリソースへの要求事項を受信する第2受信部と、
保存された前記ネットワーク状況およびリソース状況と、受信された前記ネットワークへの要求事項および前記リソースへの要求事項とに基づいて、前記第1ポッドを前記第1ワーカノードに配置するか否かを決定する決定部とを備えている、ポッド配置決定装置。 A measurement unit that measures the network status during communication from a first location where a first edge server with a first worker node is located to a second location where a second edge server with a second worker node is located. When,
a first receiver that receives the resource status of the first worker node measured by the first edge server;
a storage unit for storing measured network conditions and received resource conditions;
a second receiver for receiving network requirements and resource requirements requested by the first pod, which constitutes an application as a container orchestration cluster;
determining whether to deploy the first pod on the first worker node based on the saved network and resource conditions and the received network and resource requirements; and a determining unit.
前記第1エッジサーバは、前記第1ワーカノードのリソース状況を測定するリソース状況測定部を備えている、請求項1または2に記載のポッド配置決定装置。 the first worker node belongs to a plurality of different container orchestration clusters;
3. The pod placement determination device according to claim 1, wherein said first edge server comprises a resource status measuring unit that measures resource status of said first worker node.
前記第1エッジサーバによって測定された前記第1ワーカノードのリソース状況を受信する第1受信ステップと、
測定されたネットワーク状況および受信されたリソース状況を保存する保存部と、
コンテナオーケストレーションクラスタとしてのアプリケーションを構成する第1ポッドが要求するネットワークへの要求事項および前記第1ポッドが要求するリソースへの要求事項を受信する第2受信ステップと、
保存された前記ネットワーク状況およびリソース状況と、受信された前記ネットワークへの要求事項および前記リソースへの要求事項とに基づいて、前記第1ポッドを前記第1ワーカノードに配置するか否かを決定する決定ステップとを有する、ポッド配置決定方法。 A measuring step of measuring network conditions during communication from a first site where a first edge server having a first worker node is located to a second site where a second edge server having a second worker node is located. When,
a first receiving step of receiving the resource status of the first worker node measured by the first edge server;
a storage unit for storing measured network conditions and received resource conditions;
a second receiving step of receiving a network requirement and a resource requirement requested by a first pod constituting an application as a container orchestration cluster;
determining whether to deploy the first pod on the first worker node based on the saved network and resource conditions and the received network and resource requirements; A pod placement determination method, comprising: a determining step;
前記ワーカノードのリソース状況を測定する測定部と、
測定された前記リソース状況をポッド配置決定装置に送信する送信部とを備えている、エッジサーバ。 worker nodes belonging to different container orchestration clusters;
a measurement unit that measures the resource status of the worker node;
a transmitter that transmits the measured resource status to a pod placement determination device.
前記ポッド配置決定装置から送信された前記ネットワーク状況および前記リソース状況と、前記第2ポッド配置決定装置から送信された、前記第2拠点から前記第1拠点への通信時の第2ネットワーク状況および前記第2ワーカノードの第2リソース状況とを受信する第1サーバ受信部と、
受信された前記ネットワーク状況、前記リソース状況、前記第2ネットワーク状況、および前記第2リソース状況を保存するサーバ情報保存部と、
前記アプリケーションを構成する第2ポッドが要求するネットワークへの第2要求事項および前記第2ポッドが要求するリソースへの第2リソース状況を受信する第2サーバ受信部と、
保存された前記第2ネットワーク状況および第2リソース状況と、受信された前記ネットワークへの第2要求事項および前記リソースへの第2要求事項とに基づいて、前記第2ポッドを前記第2ワーカノードに配置するか否かを決定する第2決定部とを備えている、サーバ。 A server communicatively connected to the pod placement determination device according to claim 1 and a second pod placement determination device placed at the second base,
The network status and the resource status transmitted from the pod placement determination device, and the second network status and the resource status during communication from the second base to the first base, transmitted from the second pod placement determination device. a first server receiver for receiving a second resource status of a second worker node;
a server information storage unit that stores the received network status, resource status, second network status, and second resource status;
a second server receiver for receiving a second request for the network requested by the second pod constituting the application and a second resource status for the resource requested by the second pod;
transferring the second pod to the second worker node based on the saved second network status and second resource status and the received second request to the network and second request to the resource; and a second decision unit that decides whether or not to arrange.
コンテナオーケストレーションクラスタとしてのアプリケーションを構成する第1ポッドが、前記端末機器が接続されるネットワーク内のエッジサーバに配置されており、
前記アプリケーションを起動するための、前記コンテナオーケストレーションクラスタに属していない起動モジュールをさらに備えている、端末機器。 a terminal device,
A first pod configuring an application as a container orchestration cluster is arranged in an edge server in a network to which the terminal device is connected,
A terminal device, further comprising a launch module that does not belong to the container orchestration cluster, for launching the application.
前記第1エッジサーバは、
複数の異なるコンテナオーケストレーションクラスタに属する第1ワーカノードと、
前記第1ワーカノードの第1リソース状況を測定する第1リソース状況測定部と、
測定された前記第1リソース状況を、前記第1拠点装置に送信する第1リソース状況送信部と、を備えており、
前記第1拠点装置は、
前記第1リソース状況を受信する第1受信部と、
受信された前記第1リソース状況を、前記サーバに送信する第1送信部と、
前記第2エッジサーバは、
複数の異なるコンテナオーケストレーションクラスタに属する第2ワーカノードと、
前記第2ワーカノードの第2リソース状況を測定する第2リソース状況測定部と、
測定された前記第2リソース状況を、前記第2拠点装置に送信する第2リソース状況送信部と、を備えており、
前記第2拠点装置は、
前記第2リソース状況を受信する第2受信部と、
受信された前記第2リソース状況を、前記サーバに送信する第2送信部とを備えており、
前記サーバは、
前記第1リソース状況および前記第2リソース状況を受信する第1サーバ受信部と、
受信された前記第1リソース状況および前記第2リソース状況を保存するサーバ情報保存部とを備えている、コンテナシステム。 A container system comprising: a first edge server and a first base device arranged at a first base; a second edge server and a second base device arranged at a second base; and a server,
The first edge server
a first worker node belonging to a plurality of different container orchestration clusters;
a first resource status measuring unit that measures a first resource status of the first worker node;
a first resource status transmission unit that transmits the measured first resource status to the first base device;
The first base device is
a first receiver that receives the first resource status;
a first transmission unit that transmits the received first resource status to the server;
The second edge server,
a second worker node belonging to a plurality of different container orchestration clusters;
a second resource status measuring unit that measures a second resource status of the second worker node;
a second resource status transmission unit that transmits the measured second resource status to the second base device;
The second base device is
a second receiver that receives the second resource status;
a second transmission unit configured to transmit the received second resource status to the server;
The server is
a first server receiver that receives the first resource status and the second resource status;
a server information storage unit that stores the received first resource status and second resource status.
前記第1送信部は、測定された前記第1ネットワーク状況および受信された前記第1リソース状況を、前記サーバに送信し、
前記第2拠点装置は、前記第2拠点から前記第1拠点への通信時の第2ネットワーク状況を測定する第2ネットワーク状況測定部をさらに備えており、
前記第2送信部は、測定された前記第2ネットワーク状況および受信された前記第2リソース状況を、前記サーバに送信し、
前記第1サーバ受信部は、前記第1ネットワーク状況、前記第1リソース状況、前記第2ネットワーク状況、および前記第2リソース状況を受信し、
前記サーバ情報保存部は、受信された前記第1ネットワーク状況、前記第1リソース状況、前記第2ネットワーク状況、および前記第2リソース状況を保存し、
前記サーバは、
コンテナオーケストレーションクラスタとしてのアプリケーションを構成する第1ポッドが要求するネットワークへの要求事項および前記第1ポッドが要求するリソースへの要求事項を受信する第2サーバ受信部と、
保存された前記第1ネットワーク状況、前記第1リソース状況、前記第2ネットワーク状況、および前記第2リソース状況と、受信された前記ネットワークへの要求事項および前記リソースへの要求事項とに基づいて、前記第1ワーカノードおよび前記第2ワーカノードのうちいずれのワーカノードに前記第1ポッドを配置するかを決定する、請求項10に記載のコンテナシステム。 The first base device further comprises a first network status measurement unit that measures a first network status during communication from the first base to the second base,
The first transmission unit transmits the measured first network status and the received first resource status to the server;
The second base device further comprises a second network status measuring unit that measures a second network status during communication from the second base to the first base,
the second transmission unit transmits the measured second network status and the received second resource status to the server;
the first server receiving unit receives the first network status, the first resource status, the second network status, and the second resource status;
the server information storage unit stores the received first network status, first resource status, second network status, and second resource status;
The server is
a second server receiver for receiving network requirements and resource requirements requested by the first pod, which constitutes an application as a container orchestration cluster;
Based on the saved first network condition, the first resource condition, the second network condition, and the second resource condition, and the received request to the network and the request to the resource; 11. The container system according to claim 10, wherein it is determined to which one of the first worker node and the second worker node the first pod is placed.
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