JP5304689B2 - 影響サービスを特定する監視システムおよびその方法 - Google Patents

Description

本発明は、サーバの監視技術、および障害発生時の影響サービス特定技術に関するものである。

近年、サーバ資源の有効活用のために、仮想化されたサーバが利用されるケースが増加している。図１に従来環境（非仮想化環境）と仮想化環境を示す。図１の左側が従来環境（非仮想化環境）、右側が仮想化環境を示す。サーバの仮想化により、計算機資源などの稼働率を高めたり、サービスの寿命を延ばしたりすることが可能である。また、仮想化環境では、ハードウェアの集約や共有により省スペース化、省電力化といった利点がある（非特許文献１）。

また、ネットワークでの障害発生時に、影響するサービス情報を特定する既存の方法としては、ネットワークごと、装置ごと、およびサービスごとに存在する管理装置（ＮＭＳ（Network Management System）やＥＭＳ（Element Management System））内で特定する方法が提案されている（特許文献１から３）。

特開平５−１１４８９９号公報 特開２００７−１８９６１５号公報 特開２００７−２３５８９７号公報

ITpro編集 すべてわかる仮想化大全2010 日経BP社 2009年

しかしながら、影響するサービス情報を特定する既存の方法には、応答性や拡張性に課題がある。仮想化されたサーバでは、ハードウェアが隠蔽され、各種資源が抽象化されるためハードウェアと動作しているアプリケーションの関係が一意ではなく複雑化する。そのような背景から、仮想化サーバの監視には、膨大な監視対象の情報を収容、および更新する必要がある。さらに、障害発生時のサービスへの影響を把握するためには、仮想化サーバの監視システムが、サービス情報についても収容する必要がある。監視システムが全ての仮想化サーバに関する情報、および全てのサービス情報を保持する場合、そのシステムには膨大なデータを収容しなければならず、監視システムの応答性や拡張性に課題がある。

したがって、本発明は、サーバと仮想化サーバの構成情報を保持することなく障害箇所の特定、および、障害が与えるサービスへの影響範囲を特定することが可能な監視システムおよびその方法を提供することを目的とする。

上記目的を実現するため本発明による監視システムは、仮想化されたサーバの障害監視装置から、障害および回復状態の情報を収集する手段と、提供サービスのユーザ情報を保持しているユーザ情報管理装置から、ユーザ情報を収集する手段と、前記提供サービスのセッション情報を保持している資源管理装置から、使用されるセッション情報を収集する手段と、仮想化されたサーバ資源に関する情報を保持している計算機資源管理装置から、仮想化サーバ資源情報を収集する手段と、前記障害および回復状態の情報、前記ユーザ情報、前記セッション情報、および前記仮想化サーバ資源情報を用いて、前記提供サービスへの影響範囲を特定する手段とを備える。

また、前記障害または回復状態の情報を収集した後に、前記ユーザ情報、前記セッション情報、および前記仮想化サーバ資源情報を収集することも好ましい。

また、前記セッション情報を収集する手段は、前記障害および回復状態の情報から、障害装置を抽出し、該障害装置が含まれているセッション情報を取得し、前記ユーザ情報を収集する手段は、前記セッション情報のＩＰアドレスと一致するユーザ情報を取得することも好ましい。

また、サーバのＩＰアドレスとサービス種別の対応関係および／またはＱｏＳとサービス種別の対応関係を登録した資源管理データベースをさらに備え、前記対応関係と前記抽出されたセッション情報から、サービス種別を特定することも好ましい。

上記目的を実現するため本発明による影響サービス特定方法は、仮想化されたサーバの障害監視装置から、障害および回復状態の情報を収集するステップと、提供サービスのユーザ情報を保持しているユーザ情報管理装置から、ユーザ情報を収集するステップと、前記提供サービスのセッション情報を保持している資源管理装置から、使用されるセッション情報を収集するステップと、仮想化されたサーバ資源に関する情報を保持している計算機資源管理装置から、仮想化サーバ資源情報を収集するステップと、前記障害および回復状態の情報、前記ユーザ情報、前記セッション情報、および前記仮想化サーバ資源情報を用いて、前記提供サービスへの影響範囲を特定するステップとを含む。

以上により、計算機資源管理装置、ユーザ情報管理装置、資源管理装置、障害監視装置からの情報を有効活用することにより、監視システムにおいて構成情報を保持することなく障害箇所の特定、および、障害が与えるサービスへの影響範囲を特定することが可能となり、システムのスリム化を図ることができる。さらに、新規仮想サーバ、もしくはサービスを新たに監視対象として追加する場合、監視システムの構成情報の大幅な変更なしに、迅速な監視対象の統合化を実施することができる。

従来環境（非仮想化環境）と仮想化環境を示す。 本発明の実施形態におけるシステムの概要を示す。 監視システムの各機能を示す。 サーバもしくは仮想化サーバにおいて障害が発生した場合に影響を受けるサービスを解析するシーケンス図を示す。 実施例におけるネットワークの構成を示す

本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。図２は、本発明の実施形態におけるシステムの概要を示す。

本システムは、本発明の監視システム１と、仮想化されたサーバ資源に関する情報を保持している計算機資源管理装置２と、提供サービスのユーザ情報を保持しているユーザ情報管理装置３と、提供サービスのセッション情報を保持している資源管理装置４と、サーバと仮想化サーバの障害監視装置５から構成され、障害の影響範囲をサービス単位に抽出するために、上記の装置間で情報のやり取りが行われる。

計算機資源管理装置２は、仮想化サーバのＣＰＵ（Central Processing Unit）資源、メモリ資源を管理すると共に、サーバ資源の利用状況（資源を使用中か否か）を監視システム１へ通知する機能を有する。

ユーザ情報管理装置３は、ユーザのＩＰアドレス、ユーザＩＤ、ユーザプロファイル（サービスクラス、利用帯域）情報を保持し、ユーザ情報を監視システム１へ通知する機能を有する。

資源管理装置４は、提供するサービスのセッション（提供するサービス端点を、Ａ点、Ｚ点とする）情報を保持すると共に、セッション区間において使用される装置情報を有する。また、セッション情報を監視システム１へ通知する機能を有する。

障害監視装置５は、仮想化サーバのＣＰＵ利用率、メモリ利用率を監視する。また、物理サーバのＣＰＵ利用率、メモリ利用率、ディスク利用率、トラフィック量についても監視する。また、監視情報を監視システム１へ通知する機能を有する。

監視システム１は、上記の情報を基にして、サーバもしくは仮想化サーバに障害が発生した場合に、障害の影響範囲をサービス単位に抽出する。

図３は、監視システム１の各機能を示す。監視システム１は、障害・回復通知機能１１、通信機能１２、影響サービス解析機能１３および資源管理データベース１４を備える。各機能は以下のとおりである。

障害・回復通知機能１１は、障害監視装置５からの障害・回復通知をやり取りする機能を有する。また、通知された情報を資源管理データベース１４に格納する。通知を受けた場合、影響サービス解析機能１３に、影響サービス解析の開始を要求する。

通信機能１２は、ユーザ情報管理装置３から、ユーザ情報を取得する。資源管理装置４から、セッション情報を取得する。また、計算機資源管理装置２から、仮想化されたサーバの資源に関する情報を取得する。

影響サービス解析機能１３は、障害・回復通知情報、ユーザ情報、セッション情報、および仮想化サーバの資源情報を用いて、障害が影響を与えるサービスの範囲を特定する機能を有する。

資源管理データベース１４は、障害監視装置５、ユーザ情報管理装置３、資源管理装置４、および計算機資源管理装置２から取得した情報を保持する。

なお、障害監視装置５からの障害通知について、監視対象（サーバ）、監視対象装置、障害項目を通知する。以下に監視項目を示す。
・ＣＰＵ負荷：一定の負荷を超えた場合に障害を通知する。
・メモリ：一定の空き容量を下回った場合に障害を通知する。
・ディスク容量：残容量が一定値を下回った場合に障害を通視する。
・トラフィック：一定のトラフィック量を超えた場合に障害を通知する。

監視システム１の影響サービス解析機能１３が、影響サービスを解析する手順を示す。図４は、サーバもしくは仮想化サーバにおいて障害が発生した場合に影響を受けるサービスを解析するシーケンス図を示す。

（１）警報受信：障害・回復通知機能１１は、仮想サーバにおいて、もしくは、物理サーバにおいて障害が検出された場合に警報を受信する。
（２）受信警報通知：障害・回復通知機能１１は、受信した警報を資源管理データベース１４に通知し登録する。
（３）影響サービス解析要求：障害・回復通知機能１１が警報を受信した際、影響サービス解析機能１３に対して、影響サービス解析の開始を要求する。
（４）警報情報要求／応答：影響サービス解析機能１３は、資源管理データベース１４に対して、警報情報を要求し、障害装置情報を取得する。
（５）セッション情報取得：影響サービス解析機能１３は、通信機能１２を介して、資源管理装置４からサービスを提供しているセッション情報を取得する。この時、取得した障害装置が含まれているセッション情報を取得する。なお、セッション情報には、使用されているネットワークリソースの端点のＩＰアドレス、ＱｏＳ値が含まれる。
（６）ユーザ情報取得：影響サービス解析機能１３は、通信機能１２を介して、ユーザ情報管理装置３からユーザ情報を取得する。この時、上記で取得されたセッション情報のＩＰアドレスと一致するユーザ情報を取得する。
（７）サーバ情報取得：影響サービス解析機能１３は、通信機能１２を介して、計算機資源管理装置２からサーバ情報を取得する。障害装置がサーバである場合、サーバ資源が使用中であるか否かを確認する。
（８）影響サービス候補抽出：これまでに抽出したセッション情報、およびサーバ情報ともに使用中のサービスであるセッションを影響サービス候補とする。
（９）サービス情報要求／応答：影響サービス解析機能１３は、サービスと関連したＩＰアドレス、ＱｏＳ、サービス提供サーバに関する情報を資源管理データベース１４から取得する。
（１０）影響サービス特定１：抽出した影響サービス候補とサービス種別の対応付けを行う。サービス種別は、ＩＰアドレス、ＱｏＳ値により判断する。サービス種別の判定を行うには、それぞれ対になるサービス種別を資源管理データベース１４上に定義しておく。例えば、
・ＩＰアドレス（サーバ）とサービス種別の対応関係
・ＱｏＳとサービス種別の対応関係
を定義しておく。
判定対象のＩＰアドレスが、「ＩＰアドレスとサービス種別の対応関係」データに存在するかを判定し、ＩＰアドレスが存在する場合は、そのサービス種別を候補として選択する。また、存在しないほうのＩＰアドレスを障害の影響を受けているユーザとしてカウントする。
（１１）影響サービス特定２：判定対象のＱｏＳが、「ＱｏＳとサービス種別の対応関係」データに存在するかを判定し、ＱｏＳが存在する場合は、そのサービス種別を候補として選択する。（ここで、上記手順により候補として選択したサービス種別に対して、本手順で絞込みにならない場合は、そのサービス種別を無視する。）
（１２）影響サービス解析を終了する。

本発明の監視システム１による影響サービス特定の実施例を以下に示す。図５は、実施例におけるネットワークの構成を示す。本ネットワークには、本発明の監視システム１、計算機資源管理装置２、ユーザ情報管理装置３、資源管理装置４、および障害監視装置５が存在し、サーバＳｅ１、Ｓｅ２を監視している。サーバＳｅ１、Ｓｅ２にはパケット転送装置Ｓ１〜Ｓ７が接続されている。また、端点のポート１のＩＰアドレスは以下のようになっている。
192.168.200.10：Se1 P1
192.168.200.12：Se2 P1
192.168.200.30：S4 P1
192.168.200.31：S5 P1
192.168.200.32：S6 P1
192.168.200.33：S7 P1

資源管理装置４、ユーザ情報管理装置３、計算機資源管理装置２が保持する情報を以下に示す。表１は、資源管理装置４が保持するセッション情報を示す。表２は、資源管理装置４が保持する各セッションで使用されている装置情報を示す。表３は、ユーザ情報管理装置３が保持するユーザ情報を示す。表４は、計算機資源管理装置５が保持する仮想サーバ情報（Ｓｅ１）を示し、表５は、計算機資源管理装置５が保持する仮想サーバ情報（Ｓｅ２）を示す。

ここで、図５中のＳｅ１において稼働している仮想化サーバＳｅ１−１において、ＣＰＵ過負荷が時刻１１時から１２時にかけて発生した場合を考える。

障害監視装置５が、仮想化サーバのＣＰＵ過負荷を検出し、その仮想化サーバに関する情報を監視システム１に通知する。この時、障害発生の仮想化サーバ拠点が「Ｓｅ１−１」であったとする。

監視システム１に通知された情報は、監視システム１の障害・回復通知機能１１にて受信され、資源管理データベース１４に登録される。また、障害・回復通知機能１１は影響サービス解析機能１３に、解析要求を送る。

影響サービス解析機能１３は、障害情報を資源管理データベース１４から取得する。この時、障害が発生した仮想化サーバの拠点情報を取得する。

影響サービス解析機能１３は資源管理装置４から、セッション情報を取得する。表１と表２に、資源管理装置４が保持するセッション情報を示す。この時、障害発生点の拠点が含まれるセッション情報を取得する。ここでは、セッション情報＃１と＃２が取得される。抽出されたセッション情報を表６に示す。

次に、影響サービス解析機能１３は、ユーザ情報管理装置３から、ユーザ情報を取得する。表３にユーザ情報管理装置３に保持されているユーザ情報を示す。ユーザ情報は、ユーザＩＰアドレス、ユーザＩＤ、および使用帯域やサービスクラスからなるユーザプロファイル情報から構成される。

ここでは、抽出されたセッション情報のうち、障害が発生した仮想化サーバのＩＰアドレス以外のＩＰアドレスと合致するユーザ情報を抽出する。障害が発生した仮想化サーバのＩＰアドレスは、資源情報管理装置４の拠点情報から割り出す。また、計算機資源管理装置２の情報において、障害発生時間が、開始時間／終了時間内に入っているユーザ情報を抽出する。表７に抽出されたユーザ情報を示す。

表８に、監視システム１が保持するＩＰアドレスとサービス種別の関係を示す。表９に、拠点Ｓｅ１でのＱｏＳ、サービス種別と仮想サーバの関係を示し、表１０に、拠点Ｓｅ２でのＱｏＳ、サービス種別と仮想サーバの関係を示す。

判定対象のＩＰアドレスが、「ＩＰアドレスとサービス種別の対応関係」データに存在するかを判定し、ＩＰアドレスが存在する場合は、そのサービス種別を候補として選択する。

判定対象のＱｏＳが、「ＱｏＳとサービス種別の対応関係」データに存在するかを判定し、ＱｏＳが存在する場合は、そのサービス種別を候補として選択する。ＩＰアドレスとサービス種別の対応関係により候補として選択したサービス種別に対して、本実施例では、ビデオ、音声が選択されるが、本手順で絞込みにならない場合、そのサービス種別を無視する。

表１１に、本発明のより絞り込まれた本障害により影響を受けるユーザを示し、表１２に影響を受けるサービスを示す。

以上のように、仮想化サーバＳｅ１−１において、障害が発生した場合、ＩＰアドレス192.168.200.30のユーザのビデオサービスおよびＩＰアドレス192.168.200.31のユーザのＶＰＮサービスが影響を受けることが特定される。

以上のように、仮想化されたサーバ情報を保持している計算機資源管理装置、提供サービスのユーザ情報を保持しているユーザ情報管理装置、サービス提供セッション情報を保持している資源管理装置、およびサーバと仮想化サーバの障害監視装置を用いることで、監視システムにサーバと仮想化サーバの構成情報を保持することなく障害箇所の特定、および、障害が与えるサービスへの影響範囲を特定する手段を提供することが可能になり、、監視システムのスリム化を図ることもできる。

また、以上述べた実施形態は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様および変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲およびその均等範囲によってのみ規定されるものである。

１ 監視システム
２ 計算機資源管理装置
３ ユーザ情報管理装置
４ 資源管理装置
５ 障害監視装置
１１ 障害・回復通知機能
１２ 通信機能
１３ 影響サービス解析機能
１４ 資源管理データベース

Claims (5)

1. 仮想化されたサーバの障害監視装置から、障害および回復状態の情報を収集する手段と、
   提供サービスのユーザ情報を保持しているユーザ情報管理装置から、ユーザ情報を収集する手段と、
   前記提供サービスのセッション情報を保持している資源管理装置から、使用されるセッション情報を収集する手段と、
   仮想化されたサーバ資源に関する情報を保持している計算機資源管理装置から、仮想化サーバ資源情報を収集する手段と、
   前記障害および回復状態の情報、前記ユーザ情報、前記セッション情報、および前記仮想化サーバ資源情報を用いて、前記提供サービスへの影響範囲を特定する手段と、
   を備えることを特徴とする監視システム。
2. 前記障害または回復状態の情報を収集した後に、前記ユーザ情報、前記セッション情報、および前記仮想化サーバ資源情報を収集することを特徴とする請求項１に記載の監視システム。
3. 前記セッション情報を収集する手段は、前記障害および回復状態の情報から、障害装置を抽出し、該障害装置が含まれているセッション情報を取得し、
   前記ユーザ情報を収集する手段は、前記セッション情報のＩＰアドレスと一致するユーザ情報を取得することを特徴とする請求項１または２に記載の監視システム。
4. サーバのＩＰアドレスとサービス種別の対応関係および／またはＱｏＳとサービス種別の対応関係を登録した資源管理データベースをさらに備え、
   前記対応関係と前記セッション情報から、サービス種別を特定することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の監視システム。
5. 仮想化されたサーバの障害監視装置から、障害および回復状態の情報を収集するステップと、
   提供サービスのユーザ情報を保持しているユーザ情報管理装置から、ユーザ情報を収集するステップと、
   前記提供サービスのセッション情報を保持している資源管理装置から、使用されるセッション情報を収集するステップと、
   仮想化されたサーバ資源に関する情報を保持している計算機資源管理装置から、仮想化サーバ資源情報を収集するステップと、
   前記障害および回復状態の情報、前記ユーザ情報、前記セッション情報、および前記仮想化サーバ資源情報を用いて、前記提供サービスへの影響範囲を特定するステップと、
   を含むことを特徴とする影響サービス特定方法。

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