JP4962239B2 - リソース使用量取得装置、リソース使用量取得方法、及びリソース使用量取得処理プログラム - Google Patents

リソース使用量取得装置、リソース使用量取得方法、及びリソース使用量取得処理プログラム Download PDF

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Description

本発明は、自身のリソースを使用したときのリソース使用量を所定の時間間隔で計測可能な少なくとも一つのサーバを含むシステムに通信手段を介して接続可能なリソース使用量取得装置等の技術分野に関する。
従来から、例えばあるシステムにおけるWebサーバやDB(データベース)サーバ等の性能を予測するためのパラメータ値として、性能単価が知られている。性能単価は、例えばある機能(トランザクション)を1回だけ実行するために必要な各サーバのリソース使用量を意味しており、かかる性能単価を性能予測シミュレーションツール(システム)に与えると、当該サーバの性能を予測することができ、これにより性能要件を満たす最適なシステム構成を導き出すことができる。なお、上記機能の例としては、あるECサイトにおける、商品購入処理に係る機能、商品検索処理に係る機能、会員登録処理に係る機能等が挙げられる。
このような性能単価は、ある機能が実行されたときに所定の時間間隔で計測されたリソース使用量に基づいて算出することができる。
図14は、ある機能が1回実行された時の、クライアント、Webサーバ、及びDBサーバ間におけるリクエストとレスポンスのやり取りの一例を示す図である。図14の例では、Webサーバは、クライアントからのリクエスト(例えば、HTTP(HyperText Transfer Protocol)に基づくリクエスト)に応じて当該リクエストに係る機能を実行し、DBサーバに対してリクエストを行っている。そして、DBサーバは、Webサーバからのリクエストに応じて、当該リクエストに係る機能を実行し、Webサーバに対してレスポンスを行い、当該レスポンスに応じて、Webサーバは、残りの機能を実行しクライアントに対してレスポンスを行っている。Webサーバ及びDBサーバでは、このような機能を実行する前から所定の時間間隔でリソース使用量を計測し記憶することができ、当該機能を実行している間のリソース使用量も記憶される。
図15は、Webサーバ及びDBサーバにおいて1秒間隔で計測されたリソース使用量の一例を示す図である。図15の例では、リソース使用量として、CPU使用率(usr及びsys)が1秒間隔で表されており、11時25分10秒(11:25:00)から11時25分14秒(11:25:14)までが、ある機能が1回実行された時間範囲(破線内)を示す。
従来においては、図15に示すような、ある機能が1回実行された時間範囲内のCPU使用率を作業者が操作部を用いて(つまり、手作業で)指定し、当該指定されたCPU使用率に基づき(CPU使用率を積算するなどの計算を行い)性能単価を得ていた。しかし、このような手作業では、計測数が増加すると作業量が膨大になり、また、ヒューマンエラーにより性能単価の計算ミス等が発生する可能性があるため、作業工程の削減とヒューマンエラーを防ぎ、算出される性能単価の精度を向上させるためには、作業工程の全部又は一部を自動化することが必要である。例えば、図15に示すような数字の羅列から、ある機能が実行されたときのCPU使用率を、当該機能を実行した時間で自動的に切り出すことが可能であるが、時間で切り出すためには、クライアント、及び各サーバ間で時刻の同期がとれて(図れて)いることが前提となる。
図16は、時刻の同期がとれていない場合における、Webサーバ及びDBサーバにおいて1秒間隔で計測されたリソース使用量の一例を示す図である。図16の例では、Webサーバにおける内部時刻が現在時刻から2秒遅れており、DBサーバにおける内部時刻が現在時刻より4秒早い場合を示しており、ある機能を11時25分10秒から11時25分15秒で実行した場合に、この時間範囲でCPU使用率を切り出すと、本来切り出されるべき区間である時間範囲(太実線内)とのずれが生じ、その結果、正確な性能単価を算出できなくなってしまう。
このような問題を解決するため、特許文献1に開示された技術では、クライアントとサーバ間で測定開始のネゴシエーションを行うことにより、これらの装置間での時刻の同期をとるようになっている。また、特許文献2には、各端末間で内部時刻を同一に揃える技術が開示されている。
一方、時刻の同期がとれていなくても、例えば、リソース使用量の大きさを確認して、所定値以上のリソース使用量の範囲を切り出すことも考えられる。例えば、図16の例において、0及びその付近にないCPU使用率の時間範囲で、当該CPU使用率を切り出すことも可能である。
特開平10−293747号公報 特開2004−21525号公報
しかしながら、従来技術のように、計測開始前に時刻を合わせたとしても、計測数が多くなり計測時間も長くなってくると各サーバ間で次第に時刻のズレが生じてきてしまう。また、例えば、クライアント及び各サーバの設置場所が遠く離れているような場合(例えば、あるサーバが外国に設置)等、そもそも時刻の同期を完全にとることは困難である。
一方、リソース使用量の大きさを確認して、所定値以上のリソース使用量の範囲を切り出すような方法でも、例えば、複数の機能をインターバルを挟みつつ順次連続して実行させリソース使用量を計測する場合には、ある機能に関して、例えばWebサーバにおいて計測されたCPU使用率の時間範囲と、DBサーバにおいて計測されたCPU使用率の時間範囲とが整合しない(異なる機能である)可能性もある。
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、各装置間において時刻の同期がとれているかどうかに関わらず、所定の機能を実行したときに計測されたリソース使用量の範囲を、機能毎に正確に特定することが可能なリソース使用量取得装置、リソース使用量取得方法、及びリソース使用量取得処理プログラムを提供することを課題とする。
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、自身のリソースを使用したときのリソース使用量を所定の時間間隔で計測可能な少なくとも一つのサーバを含むシステムに、通信手段を介して接続可能なリソース使用量取得装置であって、前記少なくとも一つのサーバに所定の機能を実行させる機能実行制御手段と、前記機能を実行させる前のタイミングと後のタイミングの少なくとも何れか一のタイミングで、当該機能が実行されたときのリソース使用量を特定するための複数の規則性のあるインターバル区間を持った負荷を前記サーバに生成させる負荷生成制御手段と、計測されたリソース使用量、及び各前記リソース使用量に対応付けられた時間情報を前記システムから取得するリソース使用量取得手段と、を備えることを特徴とする。
請求項に記載の発明は、請求項に記載のリソース使用量取得装置において、前記負荷は、前記サーバにおけるCPUを95%以上使用させる負荷であることを特徴とする。
請求項に記載の発明は、請求項1又は2に記載のリソース使用量取得装置において、前記負荷は、乱数生成プログラムにより生成されることを特徴とする。
請求項に記載の発明は、請求項1乃至の何れか一項に記載のリソース使用量取得装置において、前記機能実行制御手段は、互いに異なる複数の機能を連続して前記サーバに実行させ、前記負荷生成制御手段は、各前記機能を実行させる前のタイミングと後のタイミングの少なくとも何れか一のタイミングで、前記負荷を前記サーバに生成させるものであって、前記負荷は、前記機能毎に区別可能な固有の負荷であることを特徴とする。
請求項に記載の発明は、請求項に記載のリソース使用量取得装置において、前記インターバル区間の時間間隔は、前記機能毎に異なることを特徴とする。
請求項に記載の発明は、請求項4又は5に記載のリソース使用量取得装置において、前記負荷の回数は、前記機能毎に異なることを特徴とする。
請求項に記載の発明は、請求項1乃至の何れか一項に記載のリソース使用量取得装置において、前記機能を実行させる前のタイミングと後のタイミングの双方のタイミングで、前記負荷を前記サーバに生成させることを特徴とする。
請求項に記載の発明は、請求項1乃至の何れか一項に記載のリソース使用量取得装置において、前記取得されたリソース使用量及び時間情報のうち、前記負荷に対応するリソース使用量及びその時間情報に基づいて、前記機能が実行されたときのリソース使用量を特定するリソース使用量特定手段と、前記特定されたリソース使用量に基づいて、前記サーバの性能を予測するためのパラメータ値を算出する評価値算出手段と、を更に備えることを特徴とする。
請求項に記載の発明は、請求項1乃至の何れか一項に記載のリソース使用量取得装置において、前記取得されたリソース使用量及び時間情報を表示させる表示制御手段と、前記表示されたリソース使用量及び時間情報のうち、前記負荷に対応するリソース使用量及びその時間情報に基づいてユーザにより指定された、前記機能が実行されたときのリソース使用量を特定するリソース使用量特定手段と、前記特定されたリソース使用量に基づいて、前記サーバの性能を予測するためのパラメータ値を算出する評価値算出手段と、を更に備えることを特徴とする。
請求項10に記載の発明は、自身のリソースを使用したときのリソース使用量を所定の時間間隔で計測可能な少なくとも一つのサーバを含むシステムに、通信手段を介して接続可能なリソース使用量取得方法であって、前記少なくとも一つのサーバに所定の機能を実行させる工程と、前記機能を実行させる前のタイミングと後のタイミングの少なくとも何れか一のタイミングで、当該機能が実行されたときのリソース使用量を特定するための複数の規則性のあるインターバル区間を持った負荷を前記サーバに生成させる工程と、計測されたリソース使用量、及び各前記リソース使用量に対応付けられた時間情報を前記システムから取得する工程と、を備えることを特徴とする。
請求項11に記載のリソース使用量取得プログラムの発明は、自身のリソースを使用したときのリソース使用量を所定の時間間隔で計測可能な少なくとも一つのサーバを含むシステムに、通信手段を介して接続可能なコンピュータを、前記少なくとも一つのサーバに所定の機能を実行させる機能実行制御手段、前記機能を実行させる前のタイミングと後のタイミングの少なくとも何れか一のタイミングで、当該機能が実行されたときのリソース使用量を特定するための複数の規則性のあるインターバル区間を持った負荷を前記サーバに生成させる負荷生成制御手段、及び、計測されたリソース使用量、及び各前記リソース使用量に対応付けられた時間情報を前記システムから取得するリソース使用量取得手段として機能させることを特徴とする。
本発明によれば、上記サーバに所定の機能を実行させる前のタイミングと後のタイミングの双方のタイミングで、当該機能が実行されたときのリソース使用量を特定するための複数の規則性のあるインターバル区間を持った負荷を、当該機能が実行されるサーバに生成させるように構成したので、各装置間において時刻の同期がとれているかどうかに関わらず、上記負荷及び上記機能に係る負荷が生成されたときにサーバにおいて所定間隔で計測されたリソース使用量を含むリソース情報から、上記負荷に対応するリソース使用量及びその時間情報に基づいて、上記機能を実行したときに計測されたリソース使用量の範囲を自動的に正確に特定でき、当該特定されたリソース使用量から正確に性能単価を算出することができる。
以下、本発明を実施するための最良の実施形態について、図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施形態は、性能単価算出装置に対して本発明を適用した場合の実施形態である。
先ず、図1を参照して、性能単価算出装置等を含むシステムの構成及び機能について説明する。
図1は、性能単価算出装置を含むシステムの概要構成例を示す図である。
図1において、計測対象システム1は、Webサーバ11、APP(アプリケーション)サーバ12、及びDBサーバ13を備えており、これらのサーバ(サーバコンピュータ)11〜13は、上述したリソース使用量の計測が行われる計測対象サーバとして位置付けられる。また、これらのサーバ11〜13は、夫々、通信手段としてのネットワークNWに接続されており、負荷生成端末2又は他のサーバ11〜13の何れかからのリクエスト(例えば、HTTPに基づくリクエスト)に応じて当該リクエストに係る機能(以下、「トランザクション」という)を実行するようになっている。また、これらのサーバ11〜13は、ネットワークNWを介した性能単価算出装置3からのコマンドに応じて、自身のリソース(例えば、CPU,ディスクI/O等)を使用したときのリソース使用量を所定の時間間隔で所定回数計測し、当該計測したリソース使用量を、その計測時刻を示す時間情報に対応付けて例えばハードディスクに記憶するようになっている。こうして記憶されたリソース使用量及び時間情報を含むデータは、性能単価算出装置3に提供される。なお、リソース使用量の計測は、サーバのO/SがUNIX(登録商標)であっても、Windows(登録商標)であっても可能であり、例えばUNIX(登録商標)の場合、sarコマンド(計測間隔及び計測回数を指定可能)が用いられる。
負荷生成端末2及び性能単価算出装置3は、CPU(Central Processing Unit)等を主体として構成された処理部、各種データ及びプログラム(本発明のリソース使用量取得プログラムを含む)を記憶する記憶部(ハードディスクドライブ等)、各種情報を表示するディスプレイ等を有する表示部、操作者からの指示を受け付ける操作部(キーボード、マウス等)、及びインターネット等のネットワークNWに接続するための通信部等を備えて構成されている。なお、負荷生成端末2及び性能単価算出装置3には、汎用のパーソナルコンピュータを適用可能である。また、負荷生成端末2は、Webブラウザを有し、ネットワークNWを介してWebサーバ11に接続してHTTP通信を行うことができる。
また、性能単価算出装置3は、図示の如く情報が格納(登録)される、計測対象システム情報DB(データベース)31、SPEC値DB32、性能単価算出情報DB33、性能単価計測情報DB34、及び性能単価蓄積DB35に例えばLANを介してアクセス可能になっている。これらのDB31〜35は、例えばNAS(Network Attached Storage)として機能するデータベースサーバ内に構築されるか、或いは、性能単価算出装置3における記憶部に構築される。
そして、性能単価算出装置3の処理部は、CPUが記憶部に記憶されたプログラムを実行することにより、本発明における機能実行制御手段、負荷生成制御手段、リソース使用量取得手段、リソース使用量特定手段、評価値算出手段、及び表示制御手段等として機能するようになっている。
より具体的には、性能単価算出装置3の処理部は、計測対象システム1における少なくとも一つの計測対象サーバ、例えばWebサーバ11及びDBサーバ13に所定のトランザクションを実行させる。このとき、性能単価算出装置3の処理部は、互いに異なる複数のトランザクションを連続して当該計測対象サーバに実行させることができる。なお、当該トランザクションは、例えば負荷生成端末2からWebサーバ11に対して当該トランザクションに関するリクエストを行わせることにより実行させる。
また、性能単価算出装置3の処理部は、当該トランザクションを実行させる前のタイミングと後のタイミングの双方のタイミングで、当該トランザクションが実行されたときのリソース使用量を特定するための目印となる負荷(以下、「目印負荷」という)を、当該トランザクションが実行される上記計測対象サーバ、例えばWebサーバ11及びDBサーバ13に生成させるようになっている。
ここで、当該目印負荷がトランザクションに係る負荷と全く異なる負荷でなければ、目印負荷によるリソース使用量と、トランザクションに係る負荷によるリソース使用量とを区別し、トランザクションが実行されたときのリソース使用量を特定することができない。そのため、本実施形態においては、トランザクションに係る負荷では発生することが無い、例えば複数の規則性のあるインターバル区間を持った負荷(例えば鋸型の負荷)を上記目印負荷として生成させるようになっている。
また、当該目印負荷は、例えば乱数生成プログラム(その他のプログラムでも構わない)によって生成されるCPU負荷とし、計測対象サーバにおけるCPUを95%以上(本実施形態では、100%)使用させる負荷(CPU使用率(負荷率)が100%)となるように設定される。
更に、当該目印負荷は、計測対象の複数のトランザクション毎に区別可能な固有の(ユニークな)負荷となるように設定される。例えば上記インターバル区間の時間間隔をトランザクション毎に異ならせたり、当該目印負荷の回数をトランザクション毎に異ならせることにより、上記固有の目印負荷が生成される。このようなトランザクション毎に固有の目印負荷は、各トランザクションを実行させる前のタイミングと後のタイミングの双方のタイミングで生成されるように設定される。
このような目印負荷は、例えば負荷関数で定義され、性能単価算出装置3の処理部が当該負荷関数を上記計測対象サーバに送信することにより、当該目印負荷を上述したタイミングで当該計測対象サーバ、例えばWebサーバ11及びDBサーバ13に生成させることとなる。かかる負荷関数は、例えば「spike(SPEC_Cint2000, int x, int y, int z);」というように設定される。ここで、「SPEC_Cint2000」は、サーバの性能指標を表す値であり、上記負荷関数には、計測対象サーバの「SPEC_Cint2000」の値が記述される。この値を指定することで、各計測対象サーバの性能(例えば、処理速度)が異なっても、各計測対象サーバは、CPU使用率が100%となる負荷を生成することとなる。また、「int x, int y, int z」は、上記インターバル区間の時間間隔及び回数(目印負荷生成の回数でもある)を表し(以下、「特定情報」と称する)、この例では、3回のインターバル区間夫々の時間間隔を定義することができる。なお、「SPEC_Cint2000」の値は、サーバ機種名及びCPU周波数をキーとしてSPEC値DB32から取得される。
図2は、ある計測対象サーバにおいて、「spike(246, 3, 5, 12);」と設定された負荷関数(spike関数)に基づく目印負荷が、トランザクションAが実行される前後の夫々のタイミングで生成された様子を示す図である。図2の例より、トランザクションAが実行される前後に、2秒間CPUを100%使用する目印負荷(鋸型の負荷)が3回発生していることが分かる。1回当たりの目印負荷の時間間隔は、できるだけ短い方が良いが、当該目印負荷が発生したときのCPU使用率が確実に計測されるようにするためには、図2の例のように、2秒間程度とすることが望ましい。また、特定情報(3, 5, 12)(つまり、3秒、5秒、12秒のインターバル区間の時間間隔)における値及び個数(回数)は、例えばトランザクションAの名称等から算出可能である。なお、図2の例では、計測対象サーバのサーバ機種名が「サーバA」、CPU周波数が「650MHz」、搭載CPU数が「1」(個)の構成であり、かかる構成よりSPEC_Cint2000は「246」として特定されている。
そして、性能単価算出装置3の処理部は、計測対象サーバにおいて目印負荷が生成されたとき、及びトランザクションが実行されたときに計測されたリソース使用量及びその計測時刻を示す時間情報を計測対象システム1から取得し、取得したリソース使用量及び時間情報のうち、目印負荷に対応するリソース使用量及びその時間情報に基づいて、計測対象のトランザクションが実行されたときのリソース使用量(つまり、リソース使用量の範囲)を特定するようになっている。例えば、図2の例で言えば、目印負荷51及び52に対応するCPU使用率及びその時間情報から算出されるインターバル区間の時間間隔が処理部により認識され、当該認識された目印負荷51と52に挟まれる時間範囲にあるCPU使用率が、計測対象のトランザクションAが実行されたときのCPU使用率として特定される。こうして特定されたリソース使用量に基づいて、計測対象サーバの性能を予測するためのパラメータ値としての性能単価が算出されることになる。
次に、性能単価算出装置等を含むシステムの動作について説明する。
先ず、図3乃至図7を参照して、リソース使用量取得の際における動作について説明する。
図3乃至図7は、性能単価算出装置3の処理部におけるリソース使用量取得処理を示すフローチャート、及び当該処理において各DBに格納される情報例を示す図である。
図3の処理は、例えば、性能単価算出装置3の操作者からのリソース使用量取得指示が操作部を介してあった場合に開始される。なお、以下の処理では、リソース使用量としてCPU使用率を例にとって説明する。
先ず、図3に示すステップS1では、性能単価算出装置3の処理部は、計測対象システム1における各計測対象サーバ(例えば、Webサーバ11及びDBサーバ13)の情報を取得する。例えば性能単価算出装置3から計測対象システム1にログインし、計測対象サーバのサーバ機種名、CPU周波数、及び搭載CPU数が取得される。
次いで、図3に示すステップS2では、性能単価算出装置3の処理部は、各計測対象サーバのサーバIDに対応付けて、上記取得されたサーバ機種名、CPU周波数、及び搭載CPU数を計測対象システム情報DB31に格納する。なお、サーバIDは、例えば処理部により自動生成される。
次いで、図4に示すステップS3では、性能単価算出装置3の処理部は、計測対象サーバのSPEC_Cint2000の値を、例えば計測対象サーバのサーバ機種名及びCPU周波数をキーとしてSPEC値DB32から取得し、計測対象システム情報DB31に格納する。
次いで、図4に示すステップS4では、性能単価算出装置3の処理部は、計測対象のトランザクションのトランザクション名を記載したリストを例えば記憶部から読み込み、各計測対象サーバのサーバIDに対応付けて、上記リストに記載されたトランザクション名、及びトランザクションIDを性能単価算出情報DB33に格納する。なお、トランザクションIDは、例えば処理部により自動生成される。
次いで、図5に示すステップS5では、性能単価算出装置3の処理部は、性能単価算出情報DB33に格納されたトランザクション名等から、上述した特定情報(int x, int y, int z)を算出し、当該特定情報をトランザクション名等に対応付けて、性能単価算出情報DB33に格納する。
ここで、特定情報は、例えば、トランザクション名とID等からユニークな数字の組み合わせとして算出されるものであり、例えば「hash(トランザクションID,サーバID,トランザクション名,int x);」というhash関数で算出される。このhash関数は、トランザクションID,サーバID,トランザクション名,及びint x(変数、任意の数が代入される)の組をハッシュ化してx個の数字を生成するものである。なお、特定情報は、トランザクション毎に異なるようにテーブル(記憶部に記憶)に予め規定しておき、上記ステップS5において、トランザクション名等に対応する特定情報が当該テーブルから読み込まれるように構成しても良い。
次いで、図6に示すステップS6では、性能単価算出装置3の処理部は、計測対象の各トランザクションを実行するためのリクエストを負荷生成端末2から計測対象サーバに送信させることにより、計測対象サーバに当該各トランザクションを実行させ、当該各トランザクションが実行された計測対象サーバでCPU使用率が可視化(例えば、5%以上)される実行回数を計測させ、当該実行回数を計測対象サーバから取得し、これをトランザクション名等に対応付けて、性能単価算出情報DB33に格納する。
ここで、実行回数は、CPU使用率の計測時にCPU使用率を見える値にするため(例えば、CPU使用率が5%未満では0%として認識される)のものである。この実行回数を計測させるために、例えば「visual(トランザクション名,int x);」というvisual関数が使用される。このvisual関数は、トランザクション名に対応するトランザクションをx回実行した時のCPU使用率を返すものである。例えば、Webサーバ11、APPサーバ12、及びDBサーバ13の3層のシステム構成の場合、トランザクションを実行した時に各サーバでCPU使用率が5%を超えるまで、visual関数をループし、CPU使用率が5%を各サーバで超えた回数が上記実行回数として性能単価算出装置3に返される。
次いで、図7に示すステップS7では、性能単価算出装置3の処理部は、各計測対象サーバにリソース使用量取得設定をさせる。例えば性能単価算出装置3から計測対象システム1にログインし、計測対象サーバにCPU使用率の取得を1秒間隔で実行させるように設定する。
次いで、図7に示すステップS8では、性能単価算出装置3の処理部は、性能単価算出情報DB33から一つのトランザクション(例えば、登録順に)を選定し、計測対象システム1における各計測対象サーバに目印負荷を生成させる。例えば、上述したような負荷関数(spike関数)を各計測対象サーバへ送り込むことにより、目印負荷を生成させる。なお、負荷関数(spike関数)には、計測対象システム情報DB31に格納された上記SPEC_Cint2000と、性能単価算出情報DB33に格納された特定情報とがセットされ、各計測対象サーバでは、SPEC_Cint2000及び特定情報を引数として負荷関数(spike関数)を実行することになる。
次いで、図7に示すステップS9では、性能単価算出装置3の処理部は、上記選定した計測対象のトランザクションを実行するためのリクエスト(上記性能単価算出情報DB33に格納された実行回数を含む)を負荷生成端末2から計測対象サーバに送信させることにより、各計測対象サーバにトランザクションを実行回数分実行させ、当該トランザクションに係る負荷を生成させる。
次いで、図7に示すステップS10では、性能単価算出装置3の処理部は、上記ステップS8と同様、計測対象システム1における各計測対象サーバに目印負荷を生成させる。
次いで、図7に示すステップS11では、性能単価算出装置3の処理部は、例えば性能単価算出情報DB33に格納された情報を参照し、計測対象の全てのトランザクションに係る負荷を生成させたか否かを判定し、計測対象の全てのトランザクションに係る負荷を生成させていない場合には(ステップS11:NO)、ステップS8に戻り、他のトランザクションに関して上記と同様の処理を行い、計測対象の全てのトランザクションに係る負荷を生成させた場合には(ステップS11:YES)、ステップS12に進む。
次いで、図7に示すステップS12では、性能単価算出装置3の処理部は、各計測対象サーバにおいて計測されたCPU使用率及びその計測時刻を示す時間情報を含むリソース情報を格納したファイルを計測対象システム1から取得して記憶部に記憶し、当該ファイルのパスをサーバIDに対応付けて性能単価計測情報DB34に格納し、当該処理を終了する。
次に、図8乃至図9を参照して、性能単価算出の際における動作について説明する。
図8乃至図9は、性能単価算出装置3の処理部における性能単価算出処理を示すフローチャート、及び当該処理において各DBに格納される情報例を示す図である。
図8の処理は、例えば、上記ステップS12の処理終了後に開始される。
先ず、図8に示すステップS13では、性能単価算出装置3の処理部は、性能単価算出情報DB33に格納された情報(トランザクションID、サーバID、トランザクション名、特定情報、及び実行回数)、及び上記ステップS12で記憶されたリソース情報を取得する。なお、取得されたリソース情報に含まれるCPU使用率及びその計測時刻を示す時間情報は、RAM上に展開されリスト化される。
次いで、図8に示すステップS14では、性能単価算出装置3の処理部は、一つのトランザクション(例えば、登録順に)を選定し、リソース情報に含まれるCPU使用率及びその計測時刻を示す時間情報のリスト(リソース情報のリスト)を参照して、当該トランザクションに対応する特定情報に示される例えば3つのインターバル区間の時間間隔と一致する箇所を検索し、計測対象のトランザクションが実行されたときのリソース使用量の範囲(言い換えれば、計測対象のトランザクションが実行されたときの期間)を特定する。
次いで、図8に示すステップS15では、性能単価算出装置3の処理部は、上記特定したリソース使用量の範囲のスタート行S(「前」の最終のライン)とエンド行E(「後」の最初のライン)を、切り出し位置(S,E)として性能単価算出情報DB33に格納する。なお、最初のトランザクションは、最初の行から検索開始され、次以降のトランザクションは、前のトランザクションの切り出し位置に格納されているエンド行Eから検索開始される。
ここで、図10を参照して、あるトランザクションに関するスタート行Sの切り出し処理についてより詳しく説明する。図10(A)は、スタート行Sの切り出し処理において、あるトランザクションに関して性能単価算出情報DB33に格納された情報の一例を示す図であり、図10(B)は、図10(A)に示されるトランザクションに対応するリソース情報を含むリソース情報のリストを示す図である。なお、図10(B)において、「line」は行を表し、「usr」はユーザ操作によるCPU使用率(%)を表し、「sys」はO/SによるCPU使用率(%)を表し、「wio」は待ち時間(例えばディスクからファイルを読み込み中のCPU待機時間)を表し、「idle」はアイドル(CPUが使用されていない)率(%)を表している。
スタート行Sの切り出し処理においては、判別される配列A[i]と変数Xが定義される。そして、リソース情報のリストにおける指定位置から走査(図10の走査方向(正方向)、つまり、先頭行から最終行に向かって走査)が開始され、最初の「idle」が0%の行が検索され、配列A[0]に格納される。例えば、図10(B)の例では、検索される行は「1134」であり、当該行が配列A[0]=1134として格納される。なお、「idle」が0%の行を検索する代わりに「usr」が100%の行を検索するようにしても良い(以下同様)。また、図10(B)において、1〜3回目の目印負荷に相当する範囲(破線内)では、「idle」が20%、0%、80%となっておりトータルが100%になるが、「idle」が例えば0%、0%、100%となる場合もありうる。
続いて、性能単価算出情報DB33における特定情報(例えば、(5,6,5))の1番目の値(インターバル区間の時間間隔)が取り出されて変数Xに格納され、当該変数X行分を上記配列A[0]に格納された行から走査され、走査後に「idle」が0%の行が検索され、配列A[1]に格納される。例えば、図10(B)の例では、「1134」から「5」行分正方向に走査された後、6行目に「idle」が0%の行「1140」が検索され、当該行が配列A[1]=1140として格納される。
続いて、性能単価算出情報DB33における特定情報の2番目の値(インターバル区間の時間間隔)が取り出されて変数Xに格納され、当該変数X行分を上記配列A[1]に格納された行から走査され、走査後に「idle」が0%の行が検索され、配列A[2]に格納される。例えば、図10(B)の例では、「1140」から「6」行分正方向に走査された後、7行目に「idle」が0%の行「1147」が検索され、当該行が配列A[2]=1147として格納される。
続いて、性能単価算出情報DB33における特定情報の3番目の値(インターバル区間の時間間隔)が取り出されて変数Xに格納され、当該変数X行分を上記配列A[2]に格納された行から走査され、当該変数X行目の行が、切り出し位置のスタート行Sとして格納される。例えば、図10(B)の例では、「1147」から「5」行目の「1152」の行が切り出し位置のスタート行Sとして格納される。
次に、図11を参照して、あるトランザクションに関するエンド行Eの切り出し処理についてより詳しく説明する。図11(A)は、エンド行Eの切り出し処理において、あるトランザクションに関して性能単価算出情報DB33に格納された情報の一例を示す図であり、図11(B)は、図11(A)に示されるトランザクションに対応するリソース情報を含むリソース情報のリストを示す図である。
エンド行Eの切り出し処理においては、判別される配列B[j]と変数Xが定義される。そして、リソース情報のリストにおける指定位置から走査(図11の走査方向(逆方向)、つまり、最終行から先頭行に向かって走査)が開始され、最初の「idle」が0%の行が検索され、配列B[0]に格納される。例えば、図11(B)の例では、検索される行は「1173」であり、当該行が配列B[0]=1173として格納される。
続いて、性能単価算出情報DB33における特定情報(例えば、(5,6,5))の1番目の値(インターバル区間の時間間隔)が取り出されて変数Xに格納され、当該変数X行分を上記配列B[0]に格納された行から走査され、走査後に「idle」が0%の行が検索され、配列B[1]に格納される。例えば、図11(B)の例では、「1173」から「5」行分逆方向に走査された後、6行目に「idle」が0%の行「1167」が検索され、当該行が配列B[1]=1167として格納される。
続いて、性能単価算出情報DB33における特定情報の2番目の値(インターバル区間の時間間隔)が取り出されて変数Xに格納され、当該変数X行分を上記配列B[1]に格納された行から走査され、走査後に「idle」が0%の行が検索され、配列B[2]に格納される。例えば、図11(B)の例では、「1167」から「6」行分走査された後、7行目に「idle」が0%の行「1160」が検索され、当該行が配列B[2]=1160として格納される。
続いて、性能単価算出情報DB33における特定情報の3番目の値(インターバル区間の時間間隔)が取り出されて変数Xに格納され、当該変数X行分を上記配列B[2]に格納された行から走査され、当該変数X行目の行が、切り出し位置のエンド行Eとして格納される。例えば、図11(B)の例では、「1160」から「5」行目の「1155」の行が切り出し位置のエンド行Eとして格納される。
以上のように、あるトランザクションに対応する切り出し位置(S,E)が性能単価算出情報DB33に格納されると、図8に示すステップS16では、性能単価算出装置3の処理部は、計測対象の全てのトランザクションに対応する切り出し位置(S,E)が格納されたか否かを判定し、計測対象の全てのトランザクションに対応する切り出し位置(S,E)が格納されていない場合には(ステップS16:NO)、ステップS14に戻り、他のトランザクションに関して上記と同様の処理を行い、計測対象の全てのトランザクションに対応する切り出し位置(S,E)が格納された場合には(ステップS16:YES)、ステップS17に進む。
図9に示すステップS17では、性能単価算出装置3の処理部は、一つのトランザクション(例えば、登録順に)を選定し、当該トランザクションに対応する切り出し位置(S,E)で囲まれたCPU使用率(例えば、図11(B)に示す「usr」及び「sys」)を抽出し、これらの使用率の合計値を算出する。例えば、図11(B)の例では、切り出し位置(1152,1155)に囲まれるCPU使用率の合計値は、157(%)となる。
次いで、図9に示すステップS18では、性能単価算出装置3の処理部は、CPU使用率の合計値を[%]単位から[msec]単位に変換する(合計値(%)×10=合計値(msec))。上述したリソース使用量は、例えば1秒間隔で取得した[%]単位であるため、これを[msec]単位に変換するのである。
次いで、図9に示すステップS19では、性能単価算出装置3の処理部は、当該トランザクションが実行された計測対象サーバのサーバIDに対応付けられて計測対象システム情報DB31に格納されているCPU搭載数と、上記CPU使用率の合計値(msec)とを乗算し、1CPU分の処理時間を算出する(CPU使用率の合計値(msec)×CPU搭載数=1CPU分の処理時間(msec))。これは、複数のCPUが搭載された計測対象サーバで計測されたリソース使用量は複数のCPU分での値として計測されるので、1CPU分の値とするためである(性能単価は、1回トランザクションを実行した場合に1CPUが消費するリソース使用量)。
次いで、図9に示すステップS20では、性能単価算出装置3の処理部は、上記算出された1CPU分の処理時間を当該トランザクションに対応する実行回数で徐算することにより性能単価を算出する(1CPU分の処理時間(msec)/実行回数=性能単価)。これは、計測時にCPU使用率が見える値にするためにトランザクションを複数回実行した場合、上記算出された1CPU分の処理時間(msec)は、複数回トランザクションを実行した値になっているので、1回実行した場合の値とするためである。
次いで、図9に示すステップS21では、性能単価算出装置3の処理部は、算出された性能単価を、対応するトランザクションIDに対応付けて性能単価蓄積DB35に格納する。
そして、図9に示すステップS22では、性能単価算出装置3の処理部は、計測対象の全てのトランザクションについての性能単価が算出、格納されたか否かを判定し、計測対象の全てのトランザクションについての性能単価が算出、格納されていない場合には(ステップS22:NO)、ステップS17に戻り、他のトランザクションに関して上記と同様の処理を行い、計測対象の全てのトランザクションについての性能単価が算出、格納された場合には(ステップS22:YES)、当該処理を終了する。
以上のように算出格納された性能単価は、性能予測シミュレーションツール(システム)入力され、これにより、計測対象サーバの性能を予測することができ、性能要件を満たす最適なシステム構成を導き出すことができる。
以上説明したように、上記実施形態によれば、計測対象サーバにトランザクションを実行させる前のタイミングと後のタイミングの双方のタイミングで、当該トランザクションが実行されたときのリソース使用量を特定するための目印負荷(トランザクションに係る負荷と区別できる負荷)を、当該トランザクションが実行される上記計測対象サーバに生成させるように構成したので、各装置間において時刻の同期がとれているかどうかに関わらず、目印負荷及びトランザクションに係る負荷が生成されたときに計測対象サーバにおいて所定間隔で計測されたリソース使用量を含むリソース情報から、上記目印負荷に対応するリソース使用量及びその時間情報に基づいて、トランザクションを実行したときに計測されたリソース使用量の範囲を自動的に正確に特定でき、当該特定されたリソース使用量から正確に性能単価を算出することができる。
しかも、上記目印負荷は、複数の規則性のあるインターバル区間を持った負荷とし、当該インターバル区間の時間間隔をトランザクション毎に異ならせたり、負荷の回数をトランザクション毎に異ならせることにより、トランザクション毎にユニークな負荷とすることで、複数の異なるトランザクションを連続して計測対象サーバに実行させたときであっても、各トランザクションを実行したときに計測されたリソース使用量の範囲を、各トランザクション毎に自動的に正確に特定でき、各トランザクションに対応する性能単価を正確に算出することができる。
なお、上記実施形態においては、計測対象サーバにトランザクションを実行させる前のタイミングと後のタイミングの双方のタイミングで目印負荷を上記計測対象サーバに生成させるように構成したことにより、リソース使用量を切り出す区間を最小限に特定でき、余分な計算をしなくても良いという利点があるが、計測対象サーバにトランザクションを実行させる前のタイミングと後のタイミングの何れか一方のタイミング(例えば、後のタイミング。複数のトランザクションを連続的に実行させる場合、トランザクション間に目印負荷が生成されることになる)で目印負荷を上記計測対象サーバに生成させるように構成しても良い。ただし、トランザクションを実行させる前のタイミングで目印負荷(これを、「前目印負荷」という)を上記計測対象サーバに生成させる場合、計測対象の最後のトランザクションのエンド行を特定できないという問題が生じる。一方、トランザクションを実行させる後のタイミングで目印負荷(これを、「後目印負荷」という)を上記計測対象サーバに生成させる場合、計測対象の最初のトランザクションのスタート行を特定できないという問題が生じる。これらの問題に対応するためには、計測対象の全トランザクションを挟む形でスタート目印負荷とエンド目印負荷を追加して上記計測対象サーバに生成させるように構成すれば良い。
図12は、前目印負荷に加えてスタート目印負荷とエンド目印負荷が計測対象サーバに生成された様子を示す図である。図12に示すように、各トランザクションの前に前目印負荷を生成させた場合、トランザクションAのスタート行(a)は、上述したように、正方向から走査して前の目印負荷である「トランザクションA前目印負荷」から特定され、
トランザクションAのエンド行(b)は、上述したように、逆方向から走査して後の目印負荷である「トランザクションB前目印負荷」から特定される。また、トランザクションBのスタート行(c)は、正方向から走査して前の目印負荷である「トランザクションB前目印負荷」から特定され、トランザクションBのエンド行(d)は、逆方向から走査して後の目印負荷である「トランザクションC前目印負荷」から特定される。また、トランザクションCのスタート行(e)は、正方向から走査して前の目印負荷である「トランザクションC前目印負荷」から特定され、トランザクションCのエンド行(f)は、逆方向から走査して後の目印負荷である「エンド目印負荷」から特定される。
図13は、後目印負荷に加えてスタート目印負荷とエンド目印負荷が計測対象サーバに生成された様子を示す図である。図13に示すように、各トランザクションの後に後目印負荷を生成させた場合、トランザクションAのスタート行(a)は、正方向から走査して前の目印負荷である「スタート目印負荷」から特定され、トランザクションAのエンド行(b)は、逆方向から走査して後の目印負荷である「トランザクションA後目印負荷」から特定される。また、トランザクションBのスタート行(c)は正方向から走査して前の目印負荷である「トランザクションA後目印負荷」から特定され、トランザクションBのエンド行(d)は、逆方向から走査して後の目印負荷である「トランザクションB後目印負荷」から特定される。また、トランザクションCのスタート行(e)は、正方向から走査して前の目印負荷である「トランザクションB後目印負荷」から特定され、トランザクションCのエンド行(f)は、逆方向から走査して後の目印負荷である「トランザクションC後目印負荷」から特定される。
このように構成すれば、計測対象サーバにトランザクションを実行させる前のタイミングと後のタイミングの何れか一方のタイミングで目印負荷を上記計測対象サーバに生成させる場合であっても、当該トランザクションを実行したときに計測されたリソース使用量の範囲を特定することができる。
また、上記実施形態においては、トランザクションに関するスタート行Sとエンド行Eの切り出し処理により、当該トランザクションを実行したときに計測されたリソース使用量の範囲を自動的に特定するように構成したが、別の例として、取得されたリソース情報のリストを性能単価算出装置3の表示部に表示させ(例えば、図10(B)に示すリストを表示)、表示されたリソース使用量及び時間情報のうち、目印負荷に対応するリソース使用量及びその時間情報に基づいてユーザにより指定されたリソース使用量の範囲を特定するように構成しても良い。つまり、性能単価算出装置3のユーザは、表示されたリソース情報のリストを見れば、目印負荷に対応するリソース使用量を把握できるので、トランザクションに係る負荷に対応するリソース使用量の範囲を例えばマウスを操作して指定することができる。この構成によっても、各トランザクションを実行したときに計測されたリソース使用量の範囲を、各トランザクション毎に正確に特定でき、各トランザクションに対応する性能単価を正確に算出することができる。
また、上記実施形態においては、リソース使用量としてCPU使用率を例にとって説明したが、これ以外にも、リソース使用量として例えばディスクI/Oサイズ/カウント等に対しても適用可能である。
性能単価算出装置を含むシステムの概要構成例を示す図である。 ある計測対象サーバにおいて、「spike(246, 3, 5, 12);」と設定された負荷関数(spike関数)に基づく目印負荷が、トランザクションAが実行される前後の夫々のタイミングで生成された様子を示す図である。 性能単価算出装置3の処理部におけるリソース使用量取得処理を示すフローチャート、及び当該処理において各DBに格納される情報例を示す図である。 性能単価算出装置3の処理部におけるリソース使用量取得処理を示すフローチャート、及び当該処理において各DBに格納される情報例を示す図である。 性能単価算出装置3の処理部におけるリソース使用量取得処理を示すフローチャート、及び当該処理において各DBに格納される情報例を示す図である。 性能単価算出装置3の処理部におけるリソース使用量取得処理を示すフローチャート、及び当該処理において各DBに格納される情報例を示す図である。 性能単価算出装置3の処理部におけるリソース使用量取得処理を示すフローチャート、及び当該処理において各DBに格納される情報例を示す図である。 性能単価算出装置3の処理部における性能単価算出処理を示すフローチャート、及び当該処理において各DBに格納される情報例を示す図である。 性能単価算出装置3の処理部における性能単価算出処理、及び当該処理において各DBに格納される情報例を示す図である。 スタート行Sの切り出し処理において、(A)は、あるトランザクションに関して性能単価算出情報DB33に格納された情報の一例を示す図であり、(B)は、(A)に示されるトランザクションに対応するリソース情報を含むリソース情報のリストを示す図である。 エンド行Eの切り出し処理において、(A)は、あるトランザクションに関して性能単価算出情報DB33に格納された情報の一例を示す図であり、(B)は、(A)に示されるトランザクションに対応するリソース情報を含むリソース情報のリストを示す図である。 図12は、前目印負荷に加えてスタート目印負荷とエンド目印負荷が計測対象サーバに生成された様子を示す図である。 図13は、後目印負荷に加えてスタート目印負荷とエンド目印負荷が計測対象サーバに生成された様子を示す図である。 ある機能が1回実行された時の、クライアント、Webサーバ、及びDBサーバ間におけるリクエストとレスポンスのやり取りの一例を示す図である。 Webサーバ及びDBサーバにおいて1秒間隔で計測されたリソース使用量の一例を示す図である。 時刻の同期がとれていない場合における、Webサーバ及びDBサーバにおいて1秒間隔で計測されたリソース使用量の一例を示す図である。
符号の説明
1 計測対象システム
2 負荷生成端末
3 性能単価算出装置
11 Webサーバ
12 APPサーバ
13 DBサーバ
31 計測対象システム情報DB
32 SPEC値DB
33 性能単価算出情報DB
34 性能単価計測情報DB
35 性能単価蓄積DB

Claims (11)

  1. 自身のリソースを使用したときのリソース使用量を所定の時間間隔で計測可能な少なくとも一つのサーバを含むシステムに、通信手段を介して接続可能なリソース使用量取得装置であって、
    前記少なくとも一つのサーバに所定の機能を実行させる機能実行制御手段と、
    前記機能を実行させる前のタイミングと後のタイミングの少なくとも何れか一のタイミングで、当該機能が実行されたときのリソース使用量を特定するための複数の規則性のあるインターバル区間を持った負荷を前記サーバに生成させる負荷生成制御手段と、
    計測されたリソース使用量、及び各前記リソース使用量に対応付けられた時間情報を前記システムから取得するリソース使用量取得手段と、
    を備えることを特徴とするリソース使用量取得装置。
  2. 請求項1に記載のリソース使用量取得装置において、
    前記負荷は、前記サーバにおけるCPUを95%以上使用させる負荷であることを特徴とするリソース使用量取得装置。
  3. 請求項1又は2に記載のリソース使用量取得装置において、
    前記負荷は、乱数生成プログラムにより生成されることを特徴とするリソース使用量取得装置。
  4. 請求項1乃至3の何れか一項に記載のリソース使用量取得装置において、
    前記機能実行制御手段は、互いに異なる複数の機能を連続して前記サーバに実行させ、
    前記負荷生成制御手段は、各前記機能を実行させる前のタイミングと後のタイミングの少なくとも何れか一のタイミングで、前記負荷を前記サーバに生成させるものであって、
    前記負荷は、前記機能毎に区別可能な固有の負荷であることを特徴とするリソース使用量取得装置。
  5. 請求項4に記載のリソース使用量取得装置において、
    前記インターバル区間の時間間隔は、前記機能毎に異なることを特徴とするリソース使用量取得装置。
  6. 請求項4又は5に記載のリソース使用量取得装置において、
    前記負荷の回数は、前記機能毎に異なることを特徴とするリソース使用量取得装置。
  7. 請求項1乃至6の何れか一項に記載のリソース使用量取得装置において、
    前記機能を実行させる前のタイミングと後のタイミングの双方のタイミングで、前記負荷を前記サーバに生成させることを特徴とするリソース使用量取得装置。
  8. 請求項1乃至7の何れか一項に記載のリソース使用量取得装置において、
    前記取得されたリソース使用量及び時間情報のうち、前記負荷に対応するリソース使用量及びその時間情報に基づいて、前記機能が実行されたときのリソース使用量を特定するリソース使用量特定手段と、
    前記特定されたリソース使用量に基づいて、前記サーバの性能を予測するためのパラメータ値を算出する評価値算出手段と、
    を更に備えることを特徴とするリソース使用量取得装置。
  9. 請求項1乃至の何れか一項に記載のリソース使用量取得装置において、
    前記取得されたリソース使用量及び時間情報を表示させる表示制御手段と、
    前記表示されたリソース使用量及び時間情報のうち、前記負荷に対応するリソース使用量及びその時間情報に基づいてユーザにより指定された、前記機能が実行されたときのリソース使用量を特定するリソース使用量特定手段と、
    前記特定されたリソース使用量に基づいて、前記サーバの性能を予測するためのパラメータ値を算出する評価値算出手段と、
    を更に備えることを特徴とするリソース使用量取得装置。
  10. 自身のリソースを使用したときのリソース使用量を所定の時間間隔で計測可能な少なくとも一つのサーバを含むシステムに、通信手段を介して接続可能なコンピュータにより実行されるリソース使用量取得方法であって、
    前記少なくとも一つのサーバに所定の機能を実行させる工程と、
    前記機能を実行させる前のタイミングと後のタイミングの少なくとも何れか一のタイミングで、当該機能が実行されたときのリソース使用量を特定するための複数の規則性のあるインターバル区間を持った負荷を前記サーバに生成させる工程と、
    計測されたリソース使用量、及び各前記リソース使用量に対応付けられた時間情報を前記システムから取得する工程と、
    を備えることを特徴とするリソース使用量取得方法
  11. 自身のリソースを使用したときのリソース使用量を所定の時間間隔で計測可能な少なくとも一つのサーバを含むシステムに、通信手段を介して接続可能なコンピュータを、
    前記少なくとも一つのサーバに所定の機能を実行させる機能実行制御手段、
    前記機能を実行させる前のタイミングと後のタイミングの少なくとも何れか一のタイミングで、当該機能が実行されたときのリソース使用量を特定するための複数の規則性のあるインターバル区間を持った負荷を前記サーバに生成させる負荷生成制御手段、及び、
    計測されたリソース使用量、及び各前記リソース使用量に対応付けられた時間情報を前記システムから取得するリソース使用量取得手段として機能させることを特徴とするリソース使用量取得プログラム。
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