JP5951111B2 - 管理計算機、計算機システム、及びインスタンス管理方法 - Google Patents
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Description
第1の実施形態は、ユーザの要求に応じて性能影響の要因を特定し、その結果に応じて適切な移行方策の候補を提示するシステムに関する。
図1は、本発明の第1の実施形態例による計算機システムの物理的概略構成を示す図である。本計算機システムは、それぞれ少なくとも1つの、第1の物理サーバ10と、第2の物理サーバ20と、ストレージ装置100と、クライアントコンピュータ510と、管理サーバ(管理コンピュータ)500と、を備え、さらにそれらを相互に接続するネットワーク51およびネットワーク61を備えている。
上述の通り、図1は本発明の実施形態による計算機システムの一般的な物理構成を示すが、物理装置の配置について、より具体的には例えば図2のようになる。図2は、図1に示す計算機システムを構成する各装置をラックに搭載した物理的配置、及びそれらのネットワーク結線を示す図であり、全体で1つのシステムユニットを構成する。システムユニットは運用管理の基本的な単位であり、必要に応じて複数のシステムユニットを組み合わせることでデータセンタを構築できる。データセンタ内に多数の装置が設置されている昨今、システムユニットは装置を秩序立てて配置・接続し、管理する重要な概念である。本実施形態におけるシステムユニットは、計算ラック650、及びストレージラック651から構成される。それら計算ラック650やストレージラック651は、図2のように1つずつであるとは限らず、必要なリソース量に応じて複数あってもよい。ただし、計算ラック650内に搭載される管理サーバ653は、1つのシステムユニット全体を管理対象とするよう構成されなければならない。
(i)論理的構成
図3は、本発明の実施形態による計算機システムの論理構成を示す図である。図3は、システム運用中にユーザがサーバを新たに作成する場面を想定している。
上述の各構成の機能を説明する具体例として、本実施形態による構成において(仮想)インスタンスを作成する手順を述べる。なお、ここで説明するインスタンス作成の手順および技術は既知のものである。
本発明は、特にインスタンスに割り当てるリソースの管理において、サービスレベルの変更に着目してなされたものである。本実施形態により、ユーザの構成変更要求に対して、適切な移行方策の候補を提示するシステムが提供される。
図5は、本実施形態において移行方策702を提示するための具体的な形式である、移行方策リスト(以下、改善方策リストとも言う)703を示す図である。移行方策リスト703において、1つの行は1つの移行方策を表している。
所要時間703cは、当該移行方策の実施に必要な時間を保持する。
図6は、管理コンピュータ500上で動作し、本発明の特徴的な機能を提供する管理プログラム群503bの詳細を示す図である。管理コンピュータ500は、管理プログラムとして、サービス管理部504aと、統合サービスレベル管理部504bと、サーバ管理部504cと、ネットワーク管理部504dと、ストレージ管理部504eと、を有している。以下に各部の構成及び機能について説明する。
以下にインスタンスの性能劣化、および性能余剰を改善する方策を算出する処理について述べる。図10Aおよび図10Bは、仮想インスタンスおよび物理インスタンスの性能劣化を改善する移行方策を算出する際の処理の詳細を説明するためのフローチャートである。本処理においては、特に統合サービスレベル管理部504bが重要な役割を担っており、移行方策702を移行方策リスト703の形式で算出する。統合サービスレベル管理部504bは、内部的に移行方策の推奨度を有し、前述の通り、移行方策リスト703に格納される各移行方策703aの優劣を示す際に用いられてもよい。
性能劣化を改善する方策を導出する処理755aの詳細を、図10Bを用いて説明する。
以上の説明は、インスタンスの性能劣化を改善する方策の算出について述べたものであるが、インスタンスの性能余剰を改善する方策の算出についても同様に図10Aおよび図10Bに示す処理フローを用いて説明する。性能余剰が起こりやすい状況としては、例えば、物理ネットワークポートなどの装置コンポーネントを占有している場合や、1つの物理サーバを占有している場合である。特に物理インスタンスはベアメタルサーバであり、物理サーバの豊富な処理リソースを独占的に割り当てられており、インスタンス上のアプリケーションへの処理需要が減少した場合には、リソース利用効率が低下してしまう可能性がある。本構成において、ユーザがそれらの性能余剰を感じ、このまま当該インスタンスを使用し続けるとコストが高くなってしまうと判断した場合、クライアントプログラム513bを用いて管理コンピュータ500に対して、管理リソース利用効率を高めたいという要求が出される。その要求に対して、管理プログラムの各コンポーネントは、インスタンスに割り当てられたリソース量を縮小するか、あるいはよりリソース量の少ない別の装置へと移行することにより、リソース利用効率を改善する。仮想サーバである仮想インスタンスの場合など、ユーザが性能影響を許容して他のインスタンスと同じ物理装置を共有している場合の性能余剰においても、単にリソース割り当て量を縮小するのではなく、性能安定を維持しつつ移行する。このとき、性能の影響を加味して、装置を共有させるか、あるいはよりリソース容量の小さい装置を占有させるか、という判定を行う必要がある。特に物理インスタンス(物理サーバ)の場合には、仮想サーバのようにリソース割当て変更による構成縮小が簡単にできないため、移行を前提とした改善方策の算出処理となる。そして、物理インスタンスの場合、構成を縮小できる移行先として物理インスタンス或いは仮想インスタンスが選択されるが、そもそも物理インスタスを用いていたということはサーバの安定性を重視していたということであるから、構成の縮小が可能で、かつ動作の安定性を保証する移行先(物理インスタンスから仮想インスタンスに変更する場合でも)を選択する必要があることになる。
ステップ763において、サービスレベル判定部602は、移行管理部606に対し、当該仮想インスタンスが現在稼働しているものとは別の装置へ移行するよう要求する。
ステップ767において、移行管理部606は、当該移行方策の推奨度を下げる。
前述の通り、インスタンスの性能劣化が起こる要因として、単にリソースの割り当て量が不足している場合と、他のインスタンスと共有しているリソースについて処理需要が競合している場合がある。また、逆に性能余剰の場合でも、処理需要が競合しないインスタンスにより同一装置を共有させるよう移行することで、全体的なリソース利用率の向上が見込める。ここでは、適切な移行方策を選択するために必須となる、影響要因を判別する方法について述べる。これは、より具体的には、本実施形態における処理フロー(図10A及びB参照)のうち、ステップ760およびステップ768において必要となる処理である。
以上のようにすることにより、インスタンス上のアプリケーションの性能劣化や性能余剰を動機としてインスタンスの構成変更が要求された際に、性能を改善するのに適した移行方策を提示するシステムが提供される。第1の実施形態によれば、インスタンスが配置されている装置構成や接続構成を、インスタンスの利用者が知りえない場合においても、適切な移行方策が提示される。また、提示される移行方策には性能が改善されるリソースの種別に加え、所要時間および当該方策により生じるコストや、移行後のインスタンスの運用にかかるコストの予測値が含まれる。これにより、複数提示される移行方策の長所および短所を定量的に把握し、利用者が単独で移行方策を選択する、あるいは利用者が設定するポリシに基づき自動的に移行方策を決定することが可能となる。
第2の実施形態は、ユーザの構成変更に対して移行方策を生成するという機能を有する点ではおいては第1の実施形態と同じであるが、移行方策として近似のカタログを推奨する点において異なる。
さらに、このようなカタログ提案の結果、カタログが選択された頻度の統計により、人気の高いカタログを把握することができるという効果もある。これは、カタログを設計する管理者や、物理装置を増設する管理者にとってサイジングの根拠を得られるという有用な効果である。
図11は、本実施形態による、あるインスタンスに対して、近似のカタログを検索する処理の概念を説明するための図である。ここでは、例として、評価対象のインスタンス構成800を考える。ここで、推奨カタログを検索する処理としては、次の2通りの方法が考えられる。
第1の方法は、リソースの量に基づくものである。この方法は、主に移行前のインスタンス候補602aに対して構成の変更が必要であると判定されたときに用いられる。
第2の方法は、リソースの性能安定性に基づくものである。この方法は、主に移行前のインスタンス候補602aに対して他のインスタンスにより性能影響が生じていると判定されたときに用いられる。
移行方策を算出する処理(上記(i)或いは(ii))が完了した後、サービス管理部504aは、サービスレベル判定部602により保持された推奨カタログの識別子に基づき、当該推奨カタログの情報をカタログテンプレートリスト600aから取得し、改善方策702として提示する。
以上の構成により、インスタンス上のアプリケーションの性能低下を動機としてインスタンスの構成変更が要求された際に、性能を改善するのに適した変更先カタログを提示するシステムが提供される。本実施形態によれば、利用者はインスタンスの物理的な配置や、他のインスタンスとの兼ね合いを意識することなく、所望の計算機環境を構築できる。さらに、管理者により設計されたカタログを移行に採用することで、カスタマイズについてのノウハウを考慮せずとも、アプリケーションに適したサイジングが行える。
第3の実施形態では、インスタンスの性能劣化を動機としてユーザが構成変更を要求した際に、性能劣化を解消する移行方策を算出した後、移行を自動的に実施するシステムが提供される。本実施例においては、移行方策を算出する機能性については前の実施例までと共通であるが、さらに算出された移行方策702または推奨カタログへの移行を、自動実行する機能を備える点において異なる。
本実施形態は以下のように実現される。つまり、本実施形態例では、第1の実施形態または第2の実施形態において、図12に示す構成(実行条件603h)が、移行条件管理テーブル603に追加される。そして、移行管理部606はこの実行条件に603hに従って、条件に合致した移行方法を実行する。
第3の実施形態によれば、性能劣化や性能の余剰を動機としてユーザがインスタンスの構成改善を要求した際に、当該インスタンスを自動的に適切な構成へと移行するシステムが実現される。これにより、各ユーザは自身が利用しているインスタンスの性能に対して不適合であることを察知したときに、システムに対し構成変更を要求するという切っ掛けを与えるのみでよく、どのリソースや管理機能をどの程度変更するのかを管理者とともに逐一検討する負担が生じない。さらに、必ず性能影響の要因を特定して移行方策を提案することで、多くのインスタンスが稼働するクラウド環境全体のリソース効率を高めると同時に、個々のユーザが利用するアプリケーションに適した構成をとることができる。これらの効果は、単にユーザや管理者が普段行うような構成変更作業の自動化では実現できない。
(i)本発明の第1の実施形態では、物理サーバ上で稼働中のインスタンス(仮想インスタンス及び物理インスタンス)の性能が劣化或いは性能が過剰とユーザが判断した場合、或いは各インスタンスの構成と各装置(サーバ、ストレージ)の性能情報から性能劣化・過剰と判断された場合(何れの場合にも管理サーバにはインスタンスの構成変更の要求が出されることになる)に、インスタンスの構成の変更案(移行方策)をユーザ(クライアント端末)に対して提供する。より具体的には、管理サーバは、上記要求を受信すると、処理対象の現行インスタンスが設定されている物理サーバにおいて、現行インスタンスが他のインスタンスとの間で処理需要が競合しているか、デバイス管理情報(図9)を参照して判断する。競合していなければ、その物理サーバ上で構成を拡張することが可能であれば、インスタンス(この場合、対象のインスタンスは仮想インスタンスとなる)の構成変更案(リソースの拡張案)を生成してユーザに提示する(図5参照)。競合している場合には、他の物理サーバへの移行を検証して、構成変更案を生成して提示する。このようにすることにより、ユーザは、サーバの物理的な配置や他者のサーバとの競合を気に掛けることなく、所望の処理性能を享受できるようになる。
11・・・CPU
12・・・メモリ
13a・・・オペレーティングシステム
13b・・・アプリケーションプログラム
15・・・ファイバチャネルインタフェース
16・・・イーサネットインタフェース
20・・・第2の物理サーバ
23b・・・仮想化プログラム
50・・・ファイバチャネルスイッチ
51・・・ストレージエリアネットワーク
60・・・イーサネットスイッチ
61・・・イーサネットワーク
100・・・第1のストレージ装置
150・・・第1のストレージコントローラ
153a・・・応答プログラム
153b・・・ストレージ制御プログラム
500・・・管理コンピュータ
503b・・・管理プログラム
504a・・・サービス管理部
504b・・・統合サービスレベル管理部
504c・・・サーバ装置管理部
504d・・・ネットワーク装置管理部
504e・・・ストレージ装置管理部
510・・・クライアントコンピュータ
513b・・・クライアントプログラム
601・・・インスタンス管理テーブル
602・・・サービスレベル判定部
603・・・移行条件管理テーブル
604・・・性能履歴格納部
605・・・デバイス管理テーブル
606・・・移行管理部
606a・・・実行キュー
703・・・移行方策リスト(改善方策リスト)
801・・・推奨カタログ
Claims (12)
- 複数の物理サーバと、少なくとも1つのストレージ装置と、を管理する管理計算機であって、
前記物理サーバ上のインスタンスの構成情報と、前記物理サーバ及び前記ストレージ装置の性能情報と、を格納する記憶デバイスと、
前記物理サーバ上のインスタンスの構成変更の要求に応答して、構成変更方法の候補を生成してユーザに提供するプロセッサと、を有し、
少なくとも1つの物理サーバは、仮想化機構を有し、当該物理サーバのリソースを分割してインスタンスに割り当て、仮想インスタンスとして機能させる、第1種サーバであり、
前記第1種物理サーバ以外の少なくとも1つの物理サーバは、当該物理サーバのリソースの全てをインスタンスに割り当て、物理インスタンスとして機能させる、第2種サーバであり、
前記記憶デバイスは、推奨される複数のインスタンス構成を含むカタログ情報を含み、
前記プロセッサは、
前記インスタンスの構成変更の要求に応答して、前記記憶デバイスに格納されている前記性能情報を参照し、構成変更対象のインスタンスが設定されている対象物理サーバにおいて、当該構成変更対象のインスタンスが他のインスタンスとの間で処理需要が競合しているか判定する性能競合判定処理と、
前記性能競合判定処理の結果に基づいて、前記構成変更の対象のインスタンスの構成変更方法の候補を生成する候補生成処理と、
前記生成された構成変更方法の候補として、仮想インスタンス、及び/又は物理インスタンスの構成を前記ユーザに提供する候補提供処理と、
を実行し、
前記候補生成処理において、前記プロセッサは、前記生成された構成変更方法の候補に近似のインスタンス構成を前記カタログ情報から抽出し、前記生成された構成変更方法の候補と置き換え、前記近似のインスタンス構成をユーザに提供することを特徴とする管理計算機。 - 請求項1において、
前記性能競合判定処理の結果、前記構成変更対象のインスタンスが他のインスタンスとの間で処理需要が競合していると判定された場合、前記候補生成処理において、前記プロセッサは、前記対象物理サーバとは異なる物理サーバへの移行を移行先候補として検討し、移行先の物理サーバにおけるインスタンスを前記構成変更方法として生成することを特徴とする管理計算機。 - 請求項1において、
前記記憶デバイスは、インスタンスの移行先として不適切である示す移行不適合条件を格納し、
前記候補生成処理において、前記プロセッサは、前記移行先候補の物理サーバが前記移行不適合条件に合致せず、かつインスタンスを生成する十分なリソースを有するか否かを判定する移行条件照会処理を実行し、前記移行先候補の物理サーバが前記移行不適合条件に合致する場合には、当該移行先候補の物理サーバを候補から外すことを特徴とする管理計算機。 - 請求項3において、
前記移行条件照会処理の結果、前記移行先候補の物理サーバが前記移行不適合条件に合致せず、かつ十分なリソースを有すると判定された場合、前記プロセッサは、さらに、
前記移行先候補の物理サーバに他のインスタンスが既に設定されているか否か判定する既存インスタンス判定処理と、
既存インスタンスが前記移行先候補の物理サーバにあると判定された場合に、当該既存インスタンスと前記構成変更対象のインスタンスの負荷傾向が競合するか判定する負荷傾向判定処理と、
を実行し、前記移行先候補を生成することを特徴とする管理計算機。 - 請求項4において、
前記既存インスタンス判定処理の結果、前記既存インスタンスが前記移行先候補の物理サーバにないと判定された場合、或いは、前記負荷傾向判定処理の結果、前記既存インスタンスと前記構成変更対象のインスタンスとの負荷傾向が競合しないと判定された場合、前記プロセッサは、当該移行先候補の物理サーバへの移行を前記構成変更方法の候補とすることを特徴とする管理計算機。 - 請求項1において、
前記構成変更対象のインスタンスは、仮想インスタンスであり、
前記性能競合判定処理の結果、前記構成変更対象のインスタンスが他のインスタンスとの間で処理需要が競合していないと判定された場合、前記プロセッサは、さらに、前記対象物理サーバにおいて、前記インスタンスの構成変更が可能か否か判定する構成変更判定処理を実行し、
前記プロセッサは、前記構成変更判定処理の結果、構成変更が可能であると判定された場合、前記候補生成処理において、前記対象物理サーバ上で構成変更して得られるインスタンスの構成変更方法を候補として生成することを特徴とする管理計算機。 - 請求項1において、
前記記憶デバイスは、所定のパラメータが所定の条件を満足する場合に実行される移行方法と当該移行方法の実行条件とによって構成される、複数セットの移行実行情報を格納し、
前記プロセッサは、さらに、前記ユーザによって前記生成された構成変更方法の候補が選択されると、前記複数セットの移行実行情報から、前記選択された候補のパラメータが満足する前記移行方法、及び当該移行方法の実行条件を抽出し、前記抽出された移行方法を前記抽出された実行条件に従って実行することを特徴とする管理計算機。 - 複数の物理サーバと、少なくとも1つのストレージ装置と、少なくとも1つのクライアント計算機と、請求項1の管理計算機と、を有し、
前記管理計算機は、前記生成された構成変更方法の候補の情報を前記クライアント計算機に送信し、
前記クライアント計算機は、前記構成変更方法の候補を表示装置に表示することを特徴とする計算機システム。 - 請求項8において、
前記クライアント計算機で表示される構成変更方法の候補の情報は、仮想インスタンスから物理インスタンスへの変更、同一物理サーバにおける仮想リソースの構成変更、及び他の物理サーバへの仮想インスタンスの移行の何れの変更形態であるかを示すインスタンスの変更種別情報と、リソースの安定性を示す情報と、変更に要する時間の情報と、変更に要するコストの情報と、を含むことを特徴とする計算機システム。 - 複数の物理サーバと、少なくとも1つのストレージ装置と、それらを管理する管理計算機と、を有する計算機システムにおいて、前記物理サーバ上に設定されたインスタンスを管理するインスタンス管理方法であって、
少なくとも1つの物理サーバは、仮想化機構を有し、当該物理サーバのリソースを分割してインスタンスに割り当て、仮想インスタンスとして機能させる、第1種サーバであり、
前記第1種物理サーバ以外の少なくとも1つの物理サーバは、当該物理サーバのリソースの全てをインスタンスに割り当て、物理インスタンスとして機能させる、第2種サーバであり、
前記管理計算機は、推奨される複数のインスタンス構成を含むカタログ情報を保持し、
前記管理計算機が、前記物理サーバ及び前記ストレージ装置の性能情報と、前記物理サーバ上のインスタンスの構成情報と、を取得し、メモリに格納するステップと、
前記管理計算機が、インスタンスの構成変更の要求を受信し、当該要求に応答して、前記メモリに格納されている前記性能情報を参照し、構成変更対象のインスタンスが設定されている対象物理サーバにおいて、当該構成変更対象のインスタンスが他のインスタンスとの間で処理需要が競合しているか判定する性能競合判定ステップと、
前記管理計算機が、前記性能競合判定ステップの実行結果に基づいて、前記構成変更の対象のインスタンスの構成変更方法の候補を生成する候補生成ステップと、
前記管理計算機が、前記生成された構成変更方法の候補として、仮想インスタンス、及び/又は物理インスタンスの構成をクライアント計算機に提供する候補提供ステップと、
を含み、
前記候補生成ステップにおいて、前記管理計算機は、前記生成された構成変更方法の候補に近似のインスタンス構成を前記カタログ情報から抽出し、前記生成された構成変更方法の候補と置き換え、前記近似のインスタンス構成をユーザに提供することを特徴とするインスタンス管理方法。 - 請求項10において、
前記性能競合判定ステップによる処理の結果、前記構成変更対象のインスタンスが他のインスタンスとの間で処理需要が競合していると判定された場合、前記候補生成ステップにおいて、前記管理計算機は、前記対象物理サーバとは異なる物理サーバへの移行を移行先候補として検討し、移行先の物理サーバにおけるインスタンスを前記構成変更方法として生成することを特徴とするインスタンス管理方法。 - 請求項11において、
前記管理計算機は、インスタンスの移行先として不適切である示す移行不適合条件の情報を保持し、
前記候補生成ステップにおいて、前記管理計算機は、前記移行先候補の物理サーバが前記移行不適合条件に合致せず、かつインスタンスを生成する十分なリソースを有するか否かを判定する移行条件照会処理を実行し、前記移行先候補の物理サーバが前記移行不適合条件に合致する場合には、当該移行先候補の物理サーバを候補から外すことを特徴とするインスタンス管理方法。
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