JP5121936B2 - リソース割り当て装置及びリソース割り当てプログラム及び記録媒体及びリソース割り当て方法 - Google Patents
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Description
統合対象となるm台(m:m≧3の整数)の統合対象サーバ装置ごとにリソース種別ごとのリソース使用量が記載された統合対象リストSと、前記統合対象リストSに記載された前記m台の統合対象サーバ装置の統合先となるn台(n:n<m、かつ、n≧2の整数)の統合先サーバ装置が記載された統合先リストS’とを記憶するリスト記憶部と、
前記リソース種別ごとに指定された優先度を記憶する優先度記憶部と、
前記統合対象リストSから一つの前記統合対象サーバ装置を選択すると共に前記統合先リストS’から一つの前記統合先サーバ装置を選択し、選択された前記統合対象サーバ装置のリソース使用量を選択された前記統合先サーバ装置に暫定的に割り当てた場合における選択された前記統合先サーバ装置の現在のリソース使用量と、前記統合先リストS’に記載された他のすべての前記統合先サーバ装置の現在のリソース使用量とを対象として、対象となる前記リソース使用量の平均と標準偏差との比として定義される変動係数をリソース種別ごとに算出し、算出されたリソース種別ごとの変動係数と、前記変動係数の対応するリソース種別と同一のリソース種別に指定された前記優先度とを乗じた和を散らばり値として算出し、
順次同様に、
前記統合先リストS’から別の前記統合先サーバ装置を選択することにより前記統合先サーバ装置を切り替えながら、選択された別の前記統合先サーバ装置に選択された前記統合対象サーバ装置の前記リソース使用量を暫定的に割り当てた場合における前記散らばり値を算出し、n台のそれぞれの前記統合先サーバ装置に選択された前記統合対象サーバ装置の前記リソース使用量を暫定的に割り当てた場合のそれぞれの前記散らばり値のうち最少となる前記散らばり値に対応する前記統合先サーバ装置を特定し、特定された前記統合先サーバ装置に選択された前記統合対象サーバ装置のリソース使用量を割り当てることを確定し、
順次同様に、
前記統合対象リストSから別の前記統合対象サーバ装置を選択することにより前記統合対象サーバ装置を切り替えながら、選択された別の前記統合対象サーバ装置のリソース使用量をn台のそれぞれの前記統合先サーバ装置に暫定的に割り当てた場合の前記散らばり値のうち最少となる前記散らばり値に対応する前記統合先サーバ装置を特定し、特定された前記統合先サーバ装置に選択された別の前記統合対象サーバ装置のリソース使用量を割り当てることを確定する割り当て部と
を備えたことを特徴とする。
前記統合対象リストSに記載されたリソース種別ごとにそれぞれの前記統合対象サーバ装置のリソース使用量の偏差値を算出し、算出されたリソース種別ごとの前記偏差値と、前記偏差値のリソース種別と同一のリソース種別に指定された前記優先度とを乗じた和を総合値として前記統合対象サーバ装置ごとに算出すると共に、前記統合対象リストSから前記統合対象サーバ装置を選択するときには、前記算出した前記総合値の値に従って、前記統合対象リストSから前記統合対象サーバ装置を選択することを特徴とする。
前記統合先サーバ装置のリソース種別ごとのリソース容量を記憶するリソース容量記憶部を備え、
前記割り当て部は、
前記リソース容量記憶部に記憶された前記リソース容量と前記統合対象リストSに記載された前記リソース使用量とに基づいてリソース種別ごとに前記統合先サーバ装置の暫定的な台数を算出し、算出されたそれぞれの暫定的な台数のうち、最大の前記優先度の指定されたリソース種別と同一のリソース種別について算出された台数を前記統合先サーバ装置の台数nとして決定することを特徴とする。
互いの間における同一リソース種別のうちの少なくとも一種類の同一リソース種別について、互いに複数のデバイスを有し、
前記割り当て部は、
選択された前記統合対象サーバ装置の同一リソース種別のリソース使用量を選択された前記統合先サーバ装置に暫定的に割り当てる場合には、選択された前記統合対象サーバ装置の前記複数のデバイスの各リソース使用量を、前記選択された前記統合先サーバ装置の前記複数のデバイスのいずれかに順次に割り当てるごとに、前記リソース使用量が割り当てられた前記デバイスの割り当て後の使用量が許容量以内かどうかを判定することを特徴とする。
コンピュータを、
統合対象となるm台(m:m≧3の整数)の統合対象サーバ装置ごとにリソース種別ごとのリソース使用量が記載された統合対象リストSと、前記統合対象リストSに記載された前記m台の統合対象サーバ装置の統合先となるn台(n:n<m、かつ、n≧2の整数)の統合先サーバ装置が記載された統合先リストS’とを記憶するリスト記憶部、
前記リソース種別ごとに指定された優先度を記憶する優先度記憶部、
前記統合対象リストSから一つの前記統合対象サーバ装置を選択すると共に前記統合先リストS’から一つの前記統合先サーバ装置を選択し、選択された前記統合対象サーバ装置のリソース使用量を選択された前記統合先サーバ装置に暫定的に割り当てた場合における選択された前記統合先サーバ装置の現在のリソース使用量と、前記統合先リストS’に記載された他のすべての前記統合先サーバ装置の現在のリソース使用量とを対象として、対象となる前記リソース使用量の平均と標準偏差との比として定義される変動係数をリソース種別ごとに算出し、算出されたリソース種別ごとの変動係数と、前記変動係数の対応するリソース種別と同一のリソース種別に指定された前記優先度とを乗じた和を散らばり値として算出し、
順次同様に、
前記統合先リストS’から別の前記統合先サーバ装置を選択することにより前記統合先サーバ装置を切り替えながら、選択された別の前記統合先サーバ装置に選択された前記統合対象サーバ装置の前記リソース使用量を暫定的に割り当てた場合における前記散らばり値を算出し、n台のそれぞれの前記統合先サーバ装置に選択された前記統合対象サーバ装置の前記リソース使用量を暫定的に割り当てた場合のそれぞれの前記散らばり値のうち最少となる前記散らばり値に対応する前記統合先サーバ装置を特定し、特定された前記統合先サーバ装置に選択された前記統合対象サーバ装置のリソース使用量を割り当てることを確定し、
順次同様に、
前記統合対象リストSから別の前記統合対象サーバ装置を選択することにより前記統合対象サーバ装置を切り替えながら、選択された別の前記統合対象サーバ装置のリソース使用量をn台のそれぞれの前記統合先サーバ装置に暫定的に割り当てた場合の前記散らばり値のうち最少となる前記散らばり値に対応する前記統合先サーバ装置を特定し、特定された前記統合先サーバ装置に選択された別の前記統合対象サーバ装置のリソース使用量を割り当てることを確定する割り当て部、
として機能させることを特徴とする。
リスト記憶部と、優先度記憶部と、割り当て部とを備えたコンピュータが行うリソース割り当て方法において、
(1)リスト記憶部が、
統合対象となるm台(m:m≧3の整数)の統合対象サーバ装置ごとにリソース種別ごとのリソース使用量が記載された統合対象リストSと、前記統合対象リストSに記載された前記m台の統合対象サーバ装置の統合先となるn台(n:n<m、かつ、n≧2の整数)の統合先サーバ装置が記載された統合先リストS’とを記憶し、
(2)優先度記憶部が、
前記リソース種別ごとに指定された優先度を記憶し、
(3)割り当て部が、
前記統合対象リストSから一つの前記統合対象サーバ装置を選択すると共に前記統合先リストS’から一つの前記統合先サーバ装置を選択し、選択された前記統合対象サーバ装置のリソース使用量を選択された前記統合先サーバ装置に暫定的に割り当てた場合における選択された前記統合先サーバ装置の現在のリソース使用量と、前記統合先リストS’に記載された他のすべての前記統合先サーバ装置の現在のリソース使用量とを対象として、対象となる前記リソース使用量の平均と標準偏差との比として定義される変動係数をリソース種別ごとに算出し、算出されたリソース種別ごとの変動係数と、前記変動係数の対応するリソース種別と同一のリソース種別に指定された前記優先度とを乗じた和を散らばり値として算出し、
順次同様に、
前記統合先リストS’から別の前記統合先サーバ装置を選択することにより前記統合先サーバ装置を切り替えながら、選択された別の前記統合先サーバ装置に選択された前記統合対象サーバ装置の前記リソース使用量を暫定的に割り当てた場合における前記散らばり値を算出し、n台のそれぞれの前記統合先サーバ装置に選択された前記統合対象サーバ装置の前記リソース使用量を暫定的に割り当てた場合のそれぞれの前記散らばり値のうち最少となる前記散らばり値に対応する前記統合先サーバ装置を特定し、特定された前記統合先サーバ装置に選択された前記統合対象サーバ装置のリソース使用量を割り当てることを確定し、
順次同様に、
前記統合対象リストSから別の前記統合対象サーバ装置を選択することにより前記統合対象サーバ装置を切り替えながら、選択された別の前記統合対象サーバ装置のリソース使用量をn台のそれぞれの前記統合先サーバ装置に暫定的に割り当てた場合の前記散らばり値のうち最少となる前記散らばり値に対応する前記統合先サーバ装置を特定し、特定された前記統合先サーバ装置に選択された別の前記統合対象サーバ装置のリソース使用量を割り当てることを確定する
ことを特徴とする。
図1は、コンピュータで実現されるリソース割り当て装置100の外観の一例を示す図である。図1において、リソース割り当て装置100は、システムユニット830、CRT(Cathode・Ray・Tube)やLCD(液晶)の表示画面を有する表示装置813、キーボード814(Key・Board:K/B)、マウス815、FDD817(Flexible・Disk・ Drive)、コンパクトディスク装置818(CDD:Compact Disk Drive)、プリンタ装置819などのハードウェア資源を備え、これらはケーブルや信号線で接続されている。システムユニット830はネットワーク801に接続されている。
(1)「統合対象サーバ装置」
実施の形態1のリソース割り当て装置100は、複数(m台)のサーバ装置の機能をn台(n<m)のサーバ装置に割り当てる(統合する)リソース割り当て装置である。この場合、統合される対象のサーバ装置(以下、サーバという)を、統合対象サーバ、割り当て対象サーバ、割り当て対象、あるいは元サーバという。個々の元サーバは、記号「Si」を用いて表す。
(2)「統合先サーバ」
統合先となるサーバ(複数の元サーバの機能を実現するサーバ)を、統合先サーバ、割り当て先サーバ、割り当て先、あるいは先サーバという。先サーバは、記号「S’j」を用いて表す(先サーバに関する記号には「’」(ダッシュ)を付す)。
(3)「元サーバのリソース使用量」
元サーバSiのCPU使用量(CPU負荷)、メモリ使用量(メモリ負荷)等を記号「P」を用いて、CPU使用量Pcpu,i、メモリ使用量:Pmem,iのようにあらわす。
(4)「先サーバのリソース容量」
先サーバS’jのCPU容量、メモリ容量等を記号「P’」を用いて、CPU容量P’cpu,j、メモリ容量P’mem,jのようにあらわす。
入力部110は、後述のように、「割り当て対象リストS」(第1の入力情報という場合がある)、「割り当て先リソース容量P’」(第2の入力情報という場合がある)、「優先度α」(第3の入力情報という場合がある)を入力する。
リスト記憶部140は、入力部110によって入力された「割り当て対象リストS」や、割り当て部120によって生成される「割り当て先リストS’」等を記憶する。
テーブル記憶部130は、構成情報テーブル121やCPU負荷テーブル131等を記憶する。構成情報テーブル121、及びCPU負荷テーブル131〜ネットワーク負荷テーブル135の各テーブルは、予め所定のデータがセットされている。
図4は、構成情報テーブル121を示す。
図5は、割り当て対象(元サーバ)の負荷が格納されるCPU負荷テーブル131を示す。
図6は、メモリ使用量テーブル132を示す。
図7は、ディスク使用量テーブル133を示す。
図8は、ディスクアクセス帯域テーブル134を示す。
図9は、ネットワーク負荷テーブル135を示す。
割り当て部120は、リソースの割り当てを行う。割り当て部120の機能は、後述する動作の説明で詳しく述べる。
次に動作を説明する。図10は、リソースの「割り当て動作」を示すフローチャートである。図10を参照してリソース割り当て装置100の動作を説明する。
ステップS500a(以下、単にS500a等と記す)において、まず、入力部110は、「割り当て対象リストS」、「割り当て先リソース容量P’」、割り当てにおける「優先度α」等の3つの入力情報を入力する。まず、これらの入力情報を説明する。
図11は、第1の入力情報である「割り当て対象リストS」の例を示す図である。図11には、後の説明のため「総合値Pss、i」が記載されているが、入力時には、元サーバSi(図11のi=1〜7)のみが記載される。このように、入力時には、割り当て対象Siをm個とし、「割り当て対象リストS」にはSi(i=1・・・m)の割り当て対象が記載されている。なお図11の「i=1〜7」は一例である。
図12は、第2の入力情報である「割り当て先リソース容量P’」の例を示す図である。先サーバの割り当て先リソース容量P’は、次の様である。この第2の入力情報P’は、1台の先サーバS’jの容量の上限値P’を意味する。
「割り当て先リソース容量P’」は、例えば、
(1)CPU使用率(使用量)の上限値(%)、
(2)メモリ使用量の上限値(KB)、
(3)ディスク使用量の上限値(KB)、
(4)ディスクアクセス帯域の上限値(KB/秒)、
(5)ネットワークアクセス帯域の上限値(KB/秒)である。
1台の割り当て先サーバS’jについて、各リソース容量を、
(1)CPU使用率の上限値P’cpu,limit、
(2)メモリ使用量の上限値P’mem,limit、
(3)ディスク使用量の上限値P’disk,limit、
(4)ディスクアクセス帯域の上限値P’DA,limit、
(5)ネットワークアクセス帯域の上限値P’NA,limit
とする。これらの「割り当て先リソース容量P’」はCPU負荷テーブル131〜ネットワーク負荷テーブル135に対応する容量である。なお、メモリ使用量、ディスク使用量の単位はKBでなくても良い。ディスクアクセス帯域、ネットワークアクセス帯域の単位もKB/秒でなくても良い。
図13は、第3の入力情報である優先度αkの例を示す図である。ここで添え字の「k」はリソース種別を示す。「優先度αk」とは、例えば、CPU使用率の優先度αcpuを50、メモリ使用量の優先度αmemを20、ディスク使用量の優先度αdiskを10、ディスクアクセス帯域の優先度αDAを10、ネットワークアクセス帯域の優先度αN,Aを10のような形式で指定され、入力される。この場合、動作の説明で後述するように、優先度αcpuが「50」で一番大きい場合には、「CPU使用率の優先度αcpu」が、リソースの割り当てにおいて、最も優先されることとなる。
前記のように、割り当てにおける優先度αは、
(1)CPU使用率αcpu、
(2)メモリ使用量αmem、
(3)ディスク使用量αdisk、
(4)ディスクアクセス帯域αDA、
(5)ネットワークアクセス帯域αNA,
にそれぞれ存在する。各優先度αは、入力された値の比率で、他の優先度と比較される。
また、
(1)CPU使用率の優先度αcpuを50、
(2)メモリ使用量の優先度αmemを20、
(3)ディスク使用量の優先度αdiskを10、
(4)ディスクアクセス帯域の優先度αDAを10、
(5)ネットワークアクセス帯域の優先度をαNAを10
とした場合は、
「αcpu:αmem:αdisk:αDA:αNA」=「5:2:1:1:1」
の比率で扱われる。なお「優先度αk=0」とした場合は、そのリソース種別kが考慮されないことを示す。例えば、「αN,A=0」とした場合、ネットワークアクセス帯域の優先度は考慮されない。
S500b以降は、割り当て部120による動作である。次にS500bにおいて、割り当て部120は、CPU負荷テーブル131、メモリ使用量テーブル132、ディスク使用量テーブル133、ディスクアクセス帯域テーブル134、ネットワーク負荷テーブル135の各テーブルをもとに、それぞれのリソース使用量を計算し、「割り当て対象リストS」にセットする。詳細は後述する。
次にS501にて、割り当て部120は、「割り当て対象リストS」にセットされたCPU使用量、メモリ使用量等の各リソース種別のリソース使用量と、「割り当て先リソース容量P’」(第2の入力情報)、「優先度αk」(第3の入力情報)とから、割り当て先(先サーバ)の初期台数nを求め、この初期台数nとリソース容量とをセットした「割り当て先リストS’」を生成する。
S502において、割り当て部120は、図11に示した「割り当て対象リストS」において、各割り当て対象(元サーバ)の各リソース使用量の「総合値PSS,i」を計算する。「総合値PSS,i」の算出の詳細は、後述する。
S503において、割り当て部120は、S502で計算したリソース使用量の「総合値PSS,i」をもとに、「割り当て対象リストS」の元サーバSiを「総合値PSS,i」の降順にソートする。図15は、図11のソート後を示している。
まず、S504において、割り当て部120は、ソート後の「割り当て対象リストS」から、最も総合値の大きい元サーバSiを1つ選択する。例えば、図15の場合、まず元サーバS3が選択される。
S506において、割り当て部120は、割り当て先S’jの容量と「割り当て状況」とから、元サーバSiが先サーバS’jに割り当て可能かどうかを判定する。詳細は後述する。
もし割り当て可能ならば、S507において、割り当て部120は、割り当てた場合のちらばりΡ’sd(散らばり値)を計算し、計算された散らばりΡ’sdと、元サーバSi、先サーバS’jの組み合わせを「割り当て可能リストA」に登録する。図16は「割り当て可能リストA」の例を示す図である。S507の詳細は後述する。
S500bについて詳しく説明する。S500bは、割り当て部120が、「割り当て対象リストS」へリソース使用量をセットするステップである。S500bでは、割り当て部120は、第1の入力情報として入力した「割り当て対象リストS」に、リソース使用量をセットする。割り当て部120は、構成情報テーブル121を参照することにより、CPU負荷テーブル131、メモリ使用量テーブル132、ディスク使用量テーブル133、ディスクアクセス帯域テーブル134、ネットワーク負荷テーブル135から、各割り当て対象(元サーバ)ごとのリソース使用量の情報を取得し、「割り当て対象リストS」にセットする。構成情報テーブル121には、ホスト(サーバ装置)、システムID、CPU等の関係が記載されている。またテーブル131〜135には、システムID等が記載されているので、割り当て部120は、構成情報テーブル121及び各種テーブル131〜135により、「割り当て対象リストS」に使用量をセットすることができる。
割り当て部120は、例えば、図11の「割り当て対象リストS」のS1〜S7の各セルにリソース使用量をセットする。
「割り当て対象リストS」にセットされた各負荷を、
(1)CPU使用量:Pcpu,i、
(2)メモリ使用量:Pmem,i、
(3)ディスク使用量:Pdisk,i、
(4)ディスクアクセス帯域:PDA,i、
(5)ネットワークアクセス帯域使用量:PNA,i
とする。割り当て部120が負荷を「割り当て対象リストS」にセットする場合は、各テーブル131〜135に蓄積されているデータの中から、特定の期間の最大、最小、平均またはタイル値のいずれかを計算してセットする。
例えば、
(1)図5のCPU負荷テーブル131では、「CPU使用率(USER)」、「CPU使用率(SYSTEM)」を加えたものをCPU使用率Pcpu,i(使用量)とする。CPU使用率はCPU性能差が考慮されていないため、さらにCPU性能値を考慮したものをCPU使用量としてセットする。
(2)メモリ使用量Pmem,iには、図6のメモリ使用量テーブル132における「メモリ使用量」の値をセットする。
(3)ディスク使用量Pdisk,iには、図7のディスク使用量テーブル133における「ディスク使用量」の値をセットする。
(4)ディスクアクセス帯域PDA,iには、図8のディスクアクセス帯域テーブル134における「ディスク読込速度」と「ディスク書込速度」とを合算した値をセットする。
(5)ネットワークアクセス帯域PNA,iには、図9のネットワーク負荷テーブル135における「ネットワーク送信速度」と「ネットワーク受信速度」とを合算した値をセットする。
S501について詳しく説明する。S501は、割り当て部120が図14の「割り当て先リストS’」を生成するステップである。割り当て部120は、「割り当て先リソース容量P’」(第2の入力情報)と、リソース使用量がセットされた「割り当て対象リストS」の前記リソース使用量(負荷)の合計値とから、割り当て先(先サーバ)の台数の初期値nを計算する。割り当て部120は、まずCPU使用量や、メモリ使用量などのリソース種別の使用量ごとに初期台数n’を計算し、最後に、リソース種別ごとの優先度αに基づいて、初期台数nを決定する。具体的には次のようである。例えば、割り当て部120は、次の(式1)に基づき、CPU使用量から決まる初期台数n’cpuを計算する。
(1)n’cpu、
(2)n’mem、
(3)n’disk、
(4)n’DA,
(5)n’NA
を算出する。
割り当て部120は、リソース種別ごとの負荷に対して計算した台数n’から、優先度αの一番大きな負荷(リソース種別)の台数n’を初期台数nとして決定する。すなわち、n’cpu等のうち、最も優先度の大きなn’を特定する。優先度最大のものが一つであれば、その優先度の示すリソース種別のn’が初期台数nとして決定される。一方、優先度最大のものが複数ある場合には、次の(式2)に示すように、割り当て部120は、同じ優先度の中で一番大きいn’を初期台数nとして決定する。なお(式2)はn’cpuとn’memとの優先度が同一かつ最大の場合である。
n=max(n’cpu,n’mem) (2)
例えば優先度が、
「αcpu:αmem:αdisk:αDA:αNA」=「5:5:1:1:1」
の場合、αcpu及びαmemに対応する「n’cpu」、「n’mem」が優先度の評価によって採用される。そして、上記(式2)によって、数値の大きいn’が最終的な初期台数nとして採用される。
S502について詳しく説明する。S502は、割り当て部120が、図11の「割り当て対象リストS」を対象として、リソース使用量の「総合値Pss,i」を計算するステップである。リソース使用量の「総合値Pss,i」とは、ある割り当て対象サーバSiのCPU負荷、メモリ使用量、ディスク使用量、ディスク負荷、ネットワーク負荷などのリソース種別ごとのリソース使用量を偏差値化すると共に、優先度の重みを付けて合計したものである。各リソース使用量は、単位が異なるため単純に合計する事ができない。このため、配置する全部の元サーバSiを母集団とし、各リソースの平均が0、標準偏差が1となる偏差値を求め、その合計を「リソース使用量の総合値」とする。このように、総合値Pss,iとは、元サーバSiごとの、リソース使用量の総和の要約値である。
この時、各リソースの優先度をCPU負荷αcpu、メモリ使用量αmem、ディスク負荷αdiskとすると、ある元サーバSiの「リソース使用量の総合」である総合値Ρss,iは、次の(式5)〜(式7)から(式8)のように求める。すなわち、(式8)のように、総合値Ρss,iは、各負荷の偏差値に重み(その負荷の優先度)を掛け合わせたものの合計として求める。一般的に偏差値は、平均50、標準偏差10となるように算出するが、ここでは不必要な計算を避けるため、平均0、標準偏差1となるように偏差値等を算出する。
Pcpu,score,i=(Pcpu,i−Pcpu,avg)/Pcpu,sd (5)
Pmem,score,i=(Pmem,i−Pmem,avg)/Pmem,sd (6)
Pdisk,score,i=(Pdisk,i−Pdisk,avg)/Pdisk,sd (7)
Pss,i=αcpu×Pcpu,score,i+αmem
×Pmem,score,i+αdisk×Pdisk,score,i (8)
S504以降の処理を説明する。以下の説明では、図15のソート後の「割り当て対象リストS」、及び図14の「割り当て先リストS’」を想定して説明する。
S506について詳しく説明する。S506では、先サーバS’jのリソース容量P’(上限)と、先サーバS’jの現在のリソース使用量の「割り当て状況」とから、元サーバSiが先サーバS’jに割り当て可能かどうかを判定する。図14、図15の場合、割り当て部120は、まず、元サーバS3が先サーバS’1に割り当て可能かどうかを判定する。S506の判定では、元サーバSiの使用量を先サーバS’jに割り当てたとした場合における、先サーバS’jの各リソースごとの使用量合計が、各リソース容量以下かどうかを判定する。つまり、割り当て部120は、割り当て先S’jの各リソース容量を図14における「割り当て先リストS’」から、
CPUリソース容量P’cpu,limit,j、
メモリリソース容量P’mem,limit,j、
ディスクリソース容量P’disk,limit,j
等を取得し、次の(式9)〜(式11)の各条件を満たしているかどうかを判定する。
P’cpu,j≦P’cpu,limit,j (9)
P’mem,j≦P’mem,limit,j (10)
P’disk,j≦P’disk,limit,j (11)
(式9)を例に説明する。
元サーバS3、先サーバS’1とすると、右辺の「P’cpu,limit,j」は、先サーバS’1の「CPU使用率の上限値」である。また、左辺の「P’cpu,j」は、先サーバS’1の「現在のCPU使用量」に、元サーバS3のCPU使用量(CPU使用率)を割り当てたと仮定した場合の、先サーバS’1の「CPU使用量」である。前記「現在のCPU使用量」とは、S510において割り当てが確定した場合の、先サーバS’1に現在割り当てられているCPU使用量の合計である。割り当て部120は、先サーバS’jに割り当てが確定すると、都度、割り当て量を記憶し、合計する。これにより、割り当て部120は、(式9)の判定が可能である。なお、先サーバS’1〜サーバS’3にリソースの割り当てがされていない状態から処理を開始する場合、S506は「P’cpu,1=0」となるので、(式9)は成り立つ。(式10)、(式11)についても同様である。
次に、S507について詳しく説明する。S507は、仮に元サーバSi(S3)を先サーバS’j(S’1)割り当てた場合に、先サーバS’jに関する「散らばりΡ’sd」を計算するステップである。そして、割り当て部120は、「散らばりΡ’sd」と元サーバSi、先サーバS’jの組み合せを図16に示した「割り当て可能リストA」に登録する。
S504において、割り当て部120は、「割り当て対象リストS」から元サーバS3を選択する。
S505において、割り当て部120は、「割り当て先リストS’」から先サーバS’1を選択する。
S506において、割り当て部120は、割り当て可能かを判定する。この場合、まだ先サーバS’1には割り当てされておらず、S506はYESとなるとする。
割り当て部120は、S507(j=1)において、元サーバS3のCPU使用量、メモリ使用量、ディスク使用量等の各リソースの使用量を、仮に先サーバS’1に割り当てた場合の「散らばりΡ’sd」を、次のように算出する。図17の「j=1」に示すように、割り当て部120は、元サーバS3のCPU使用量<P3>を先サーバS’1に割り当てた場合の、先サーバS’1〜S’3のCPU使用量の平均「P’cpu,avg」を算出する。「j=1」の場合、「P’cpu,avg」の右辺は、「P’cpu,1」以外は「0」である。次に、割り当て部120は、「P’cpu,avg」を元に、先サーバS’1〜S’3のCPU使用量の標準偏差「P’cpu,sd」を計算する。割り当て部120は、標準偏差と平均とから「変動係数」を計算し、リソース種別ごとに、その優先度と変動係数とを乗じて和をとり、散らばり「P’sd」を計算し、「割り当て可能リストA」に登録する。
図17の「j=2」は、S507の次のループの処理を示している。割り当て部120は、「j=2」において、元サーバS3の各リソースの使用量を、仮に先サーバS’2に割り当てた場合の「散らばりΡ’sd」を算出する。図17に示すように、今度は、元サーバS3のCPU使用量<P3>を、仮に先サーバS’2に割り当てた場合を計算する。散らばり「P’sd」の計算方法は、「j=1」の場合と同様である。割り当て部120は結果を「割り当て可能リストA」に登録する。
図17の「j=3」は、S507の「j=3」のときの処理を示している。割り当て部120は、「j=3」において、元サーバS3の各リソースの使用量を、仮に先サーバS’3に割り当てた場合の「散らばりΡ’sd」を算出する。図17に示すように、今度は、元サーバS3のCPU使用量<P3>を、仮に先サーバS’3に割り当てた場合を計算する。散らばり「P’sd」の計算方法は、「j=1」の場合と同様である。割り当て部120は結果を「割り当て可能リストA」に登録する。
そして、処理はS513に進む。j=1〜3の処理は終了したので、ステップはS504に戻る。S504では、元サーバS1か選択される。また、S505で先サーバS’1が選択される。図18は「i=1,j=1〜3」の場合を説明するための図である。「i=3」では、先サーバS’1に元サーバS3の割り当てが確定している。このため、図18では、「P3」を枠で囲い、確定を示している。「j=1」の場合、図17の「j=1」の場合と同様に、割り当て部120は、「j=1」において、元サーバS1の各リソースの使用量を、仮に先サーバS’1に割り当てた場合の「散らばりΡ’sd」を算出する。図18に示すように、元サーバS1のCPU使用量<P1>を、仮に先サーバS’1に割り当てた場合を計算する。散らばり「P’sd」の計算方法は、図17で説明したとおりである。割り当て部120は結果を「割り当て可能リストA」に登録する。
図18の「j=2」は、S507の「j=2」のループの処理を示している。割り当て部120は、「j=2」において、元サーバS1の各リソースの使用量を、仮に先サーバS’2に割り当てた場合の「散らばりΡ’sd」を算出する。図18に示すように、今度は、元サーバS1のCPU使用量<P1>を、仮に先サーバS’2に割り当てた場合を計算する。散らばり「P’sd」の計算方法は、「j=1」の場合と同様である。割り当て部120は結果を「割り当て可能リストA」に登録する。
図18の「j=3」は、S507の「j=3」のループの処理を示している。割り当て部120は、「j=3」において、元サーバS1の各リソースの使用量を、仮に先サーバS’3に割り当てた場合の「散らばりΡ’sd」を算出する。図18に示すように、今度は、元サーバS1のCPU使用量<P1>を、仮に先サーバS’3に割り当てた場合を計算する。散らばり「P’sd」の計算方法は、「j=1」の場合と同様である。割り当て部120は結果を「割り当て可能リストA」に登録する。
上記と同様に、ステップは、S513からS504に戻る。S504では元サーバS5が選択され、S505では先サーバS’1が選択される。図19は、「i=5,j=1〜3」の場合を説明するための図である。「i=3」では、先サーバS’1に元サーバS3の割り当てが確定しており、「i=1」では、先サーバS’2に元サーバS1の割り当てが確定している。このため、図19では、「P3」および「P1」を枠で囲い、確定を示した。図19において、「j=1〜3」の内容は、図17、図18と同様である。
上記と同様に、ステップは、S513からS504に戻る。S504では元サーバS2が選択され、S505では先サーバS’1が選択される。図20は、「i=2,j=1〜3」の場合を説明するための図である。「i=3」では先サーバS’1に元サーバS3の割り当てが確定し、「i=1」では先サーバS’2に元サーバS1の割り当てが確定し、「i=5」では先サーバS’3に元サーバS5の割り当てが確定した。このため、図20では、CPU使用量「P3」、「P1」および「P5」を枠で囲い、確定を示した。図20において、「j=1〜3」の内容は、図17〜図19と同様である。
実施の形態1では、例えばCPUのように各リソースが複数のデバイスを持ち、それぞれのデバイスが独立した負荷を持つことを想定していない。実施の形態2では、各リソースが複数のデバイスを持つ場合に、各デバイスの負荷を考慮する場合を説明する。実施の形態2は、複数CPUの場合を例に説明する。以下ではCPUについて述べるが、他のリソースに関しても、同様に複数デバイスへ対応することができる。
元サーバSiのCPU数をNi、
元サーバSiの各CPUを「Si,cpu,k、」(k=1...Ni)」、
各CPUごとのCPU使用量を「Pcpu,each,i,k」
とする。
割り当て先(先サーバ)のCPU数をN’j、
先サーバS’jの各CPUを「S’j,cpu,l、(l=1...N’j)、
各CPUごとのCPU使用量を「P’cpu,each,j,l」
とする。
(1)まずステップ600において、割り当て対象Siの各CPU、Si,cpuを使用量Pcpu,each,iにもとづいて、降順で並べ替える。
(2)ステップ601において、kを1にセットする。
(3)ステップ602において、割り当て先サーバS’jの各CPU、S’j,cpuを使用量P’cpu,jにもとづいて昇順で並べ替える。
(4)ステップ603において、lに1をセットする。
(5)ステップ604において、Pcpu,each,i,kとP’cpu,each,j,lの合計がP’cpu,limitを超えるかどうかを判定し、超える場合はS’j,cpu(先サーバのCPU)へのSi,cpu(元サーバのCPU)の割り当てが失敗し、かつ先サーバS’jへの元サーバSiの割り当ても失敗したと判断し、ステップ508へ進む。
(6)超えない場合は、ステップ605へ進み、k、lを1進める。
(7)ステップ606において、lがCPU数N’jを超えない場合は、ステップ608へ進み、kがCPU数Niを超えないかを判断する。超えない場合には、まだ割り当てていないSi,cpu(元サーバのCPU)があるのでステップ604へ進む。超える場合には、全てのSi,cpu(元サーバのCPU)を割り当てられたので、Si,cpu(元サーバのCPU)とS’j,cpu(先サーバのCPU)の組み合わせを「割り当て可能リストA」に追加して、ステップ507へ進む。
(8)ステップ606において、lがCPU数N’jを超える場合(Ni>N’jの場合のみ)は、ステップ607へ進み、S’j,cpu(先サーバのCPU)への割り当てを一時的に反映、ステップ602にて再び並べ替える。
Claims (7)
- 統合対象となるm台(m:m≧3の整数)の統合対象サーバ装置ごとに前記統合対象サーバ装置とリソース種別ごとのリソース使用量とが記載された統合対象リストSと、前記統合対象リストSに記載された前記m台の統合対象サーバ装置の統合先となるn台(n:n<m、かつ、n≧2の整数)の統合先サーバ装置が記載された統合先リストS’とを記憶するリスト記憶部と、
前記リソース種別ごとに指定された優先度を記憶する優先度記憶部と、
前記統合対象リストSから一つの前記統合対象サーバ装置を選択すると共に前記統合先リストS’から一つの前記統合先サーバ装置を選択し、選択された前記統合対象サーバ装置のリソース使用量を選択された前記統合先サーバ装置に暫定的に割り当てた場合における選択された前記統合先サーバ装置の現在のリソース使用量と、前記統合先リストS’に記載された他のすべての前記統合先サーバ装置の現在のリソース使用量とを対象として、対象となる前記リソース使用量の平均と標準偏差との比として定義される変動係数をリソース種別ごとに算出し、算出されたリソース種別ごとの変動係数と、前記変動係数の対応するリソース種別と同一のリソース種別に指定された前記優先度とを乗じ、前記変動係数と前記優先度とを前記リソース種別ごとに乗じた結果の和を散らばり値として算出し、
順次同様に、
前記統合先リストS’から別の前記統合先サーバ装置を選択することにより前記統合先サーバ装置を切り替えながら、選択された別の前記統合先サーバ装置に選択された前記統合対象サーバ装置の前記リソース使用量を暫定的に割り当てた場合における前記散らばり値を算出し、n台のそれぞれの前記統合先サーバ装置に選択された前記統合対象サーバ装置の前記リソース使用量を暫定的に割り当てた場合のそれぞれの前記散らばり値のうち最少となる前記散らばり値に対応する前記統合先サーバ装置を特定し、特定された前記統合先サーバ装置に選択された前記統合対象サーバ装置のリソース使用量を割り当てることを確定し、
順次同様に、
前記統合対象リストSから別の前記統合対象サーバ装置を選択することにより前記統合対象サーバ装置を切り替えながら、選択された別の前記統合対象サーバ装置のリソース使用量をn台のそれぞれの前記統合先サーバ装置に暫定的に割り当てた場合の前記散らばり値のうち最少となる前記散らばり値に対応する前記統合先サーバ装置を特定し、特定された前記統合先サーバ装置に選択された別の前記統合対象サーバ装置のリソース使用量を割り当てることを確定する割り当て部と
を備えたことを特徴とするリソース割り当て装置。 - 前記割り当て部は、
前記統合対象リストSに記載されたリソース種別ごとにそれぞれの前記統合対象サーバ装置のリソース使用量の偏差値を算出し、算出されたリソース種別ごとの前記偏差値と、前記偏差値のリソース種別と同一のリソース種別に指定された前記優先度とを乗じ、前記偏差値と前記優先度とを前記リソース種別ごとに乗じた結果の和を総合値として前記統合対象サーバ装置ごとに算出すると共に、前記統合対象リストSから前記統合対象サーバ装置を選択するときには、前記算出した前記総合値の値に従って、前記統合対象リストSから前記統合対象サーバ装置を選択することを特徴とする請求項1記載のリソース割り当て装置。 - 前記リソース割り当て装置は、さらに、
前記統合先サーバ装置のリソース種別ごとのリソース容量を記憶するリソース容量記憶部を備え、
前記割り当て部は、
前記リソース容量記憶部に記憶された前記リソース容量と前記統合対象リストSに記載された前記リソース使用量とに基づいてリソース種別ごとに前記統合先サーバ装置の暫定的な台数を算出し、算出されたそれぞれの暫定的な台数のうち、最大の前記優先度の指定されたリソース種別と同一のリソース種別について算出された台数を前記統合先サーバ装置の台数nとして決定することを特徴とする請求項1記載のリソース割り当て装置。 - 前記統合対象サーバ装置と前記統合先サーバ装置とは、
互いの間における同一リソース種別のうちの少なくとも一種類の同一リソース種別について、互いに複数のデバイスを有し、
前記割り当て部は、
選択された前記統合対象サーバ装置の同一リソース種別のリソース使用量を選択された前記統合先サーバ装置に暫定的に割り当てる場合には、選択された前記統合対象サーバ装置の前記複数のデバイスの各リソース使用量を、前記選択された前記統合先サーバ装置の前記複数のデバイスのいずれかに順次に割り当てるごとに、前記リソース使用量が割り当てられた前記デバイスの割り当て後の使用量が許容量以内かどうかを判定することを特徴とする請求項1記載のリソース割り当て装置。 - コンピュータを、
統合対象となるm台(m:m≧3の整数)の統合対象サーバ装置ごとに前記統合対象サーバ装置とリソース種別ごとのリソース使用量とが記載された統合対象リストSと、前記統合対象リストSに記載された前記m台の統合対象サーバ装置の統合先となるn台(n:n<m、かつ、n≧2の整数)の統合先サーバ装置が記載された統合先リストS’とを記憶するリスト記憶部、
前記リソース種別ごとに指定された優先度を記憶する優先度記憶部、
前記統合対象リストSから一つの前記統合対象サーバ装置を選択すると共に前記統合先リストS’から一つの前記統合先サーバ装置を選択し、選択された前記統合対象サーバ装置のリソース使用量を選択された前記統合先サーバ装置に暫定的に割り当てた場合における選択された前記統合先サーバ装置の現在のリソース使用量と、前記統合先リストS’に記載された他のすべての前記統合先サーバ装置の現在のリソース使用量とを対象として、対象となる前記リソース使用量の平均と標準偏差との比として定義される変動係数をリソース種別ごとに算出し、算出されたリソース種別ごとの変動係数と、前記変動係数の対応するリソース種別と同一のリソース種別に指定された前記優先度とを乗じ、前記変動係数と前記優先度とを前記リソース種別ごとに乗じた結果の和を散らばり値として算出し、
順次同様に、
前記統合先リストS’から別の前記統合先サーバ装置を選択することにより前記統合先サーバ装置を切り替えながら、選択された別の前記統合先サーバ装置に選択された前記統合対象サーバ装置の前記リソース使用量を暫定的に割り当てた場合における前記散らばり値を算出し、n台のそれぞれの前記統合先サーバ装置に選択された前記統合対象サーバ装置の前記リソース使用量を暫定的に割り当てた場合のそれぞれの前記散らばり値のうち最少となる前記散らばり値に対応する前記統合先サーバ装置を特定し、特定された前記統合先サーバ装置に選択された前記統合対象サーバ装置のリソース使用量を割り当てることを確定し、
順次同様に、
前記統合対象リストSから別の前記統合対象サーバ装置を選択することにより前記統合対象サーバ装置を切り替えながら、選択された別の前記統合対象サーバ装置のリソース使用量をn台のそれぞれの前記統合先サーバ装置に暫定的に割り当てた場合の前記散らばり値のうち最少となる前記散らばり値に対応する前記統合先サーバ装置を特定し、特定された前記統合先サーバ装置に選択された別の前記統合対象サーバ装置のリソース使用量を割り当てることを確定する割り当て部、
として機能させることを特徴とするリソース割り当てプログラム。 - 前記請求項5記載のリソース割り当てプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
- リスト記憶部と、優先度記憶部と、割り当て部とを備えたコンピュータが行うリソース割り当て方法において、
(1)リスト記憶部が、
統合対象となるm台(m:m≧3の整数)の統合対象サーバ装置ごとに前記統合対象サーバ装置とリソース種別ごとのリソース使用量とが記載された統合対象リストSと、前記統合対象リストSに記載された前記m台の統合対象サーバ装置の統合先となるn台(n:n<m、かつ、n≧2の整数)の統合先サーバ装置が記載された統合先リストS’とを記憶し、
(2)優先度記憶部が、
前記リソース種別ごとに指定された優先度を記憶し、
(3)割り当て部が、
前記統合対象リストSから一つの前記統合対象サーバ装置を選択すると共に前記統合先リストS’から一つの前記統合先サーバ装置を選択し、選択された前記統合対象サーバ装置のリソース使用量を選択された前記統合先サーバ装置に暫定的に割り当てた場合における選択された前記統合先サーバ装置の現在のリソース使用量と、前記統合先リストS’に記載された他のすべての前記統合先サーバ装置の現在のリソース使用量とを対象として、対象となる前記リソース使用量の平均と標準偏差との比として定義される変動係数をリソース種別ごとに算出し、算出されたリソース種別ごとの変動係数と、前記変動係数の対応するリソース種別と同一のリソース種別に指定された前記優先度とを乗じ、前記変動係数と前記優先度とを前記リソース種別ごとに乗じた結果の和を散らばり値として算出し、
順次同様に、
前記統合先リストS’から別の前記統合先サーバ装置を選択することにより前記統合先サーバ装置を切り替えながら、選択された別の前記統合先サーバ装置に選択された前記統合対象サーバ装置の前記リソース使用量を暫定的に割り当てた場合における前記散らばり値を算出し、n台のそれぞれの前記統合先サーバ装置に選択された前記統合対象サーバ装置の前記リソース使用量を暫定的に割り当てた場合のそれぞれの前記散らばり値のうち最少となる前記散らばり値に対応する前記統合先サーバ装置を特定し、特定された前記統合先サーバ装置に選択された前記統合対象サーバ装置のリソース使用量を割り当てることを確定し、
順次同様に、
前記統合対象リストSから別の前記統合対象サーバ装置を選択することにより前記統合対象サーバ装置を切り替えながら、選択された別の前記統合対象サーバ装置のリソース使用量をn台のそれぞれの前記統合先サーバ装置に暫定的に割り当てた場合の前記散らばり値のうち最少となる前記散らばり値に対応する前記統合先サーバ装置を特定し、特定された前記統合先サーバ装置に選択された別の前記統合対象サーバ装置のリソース使用量を割り当てることを確定する
ことを特徴とするリソース割り当て方法。
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