JP5954430B2 - 運用管理装置、及び、運用管理方法 - Google Patents

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Description

本発明は、運用管理装置、及び、運用管理方法に関する。
仮想マシン実行環境やクラウドコンピューティングの技術進歩に伴い、これまで固定的に設置されていたシステムを、災害発生や急激な負荷変動などの外部環境変化に従って、他の実行環境に移行する運用が必要とされている。その移行にあたっては、移行先の実行環境に必要な処理性能を正確に見積り、移行先の実行環境に適切なコンピュータリソースを配備することで、移行に伴うコストを抑制しつつ、サービスレベルを向上することが求められている。
このような状況に対応するための技術として、例えば、特許文献1には、業務サービスが稼動するシステムから収集した性能情報もとに、システムの性能モデル(相関モデル)を生成し、性能モデルを用いて、システムのボトルネックを解析する技術が開示されている。
なお、関連技術として、特許文献2には、特許文献1と同様にして生成された性能モデルを用いて相関破壊を検出し、障害の要因を特定する技術が開示されている。また、特許文献3には、待機サーバと新設サーバとにおいてベンチマークプログラムを実行し、CPU(Central Processing Unit)や記憶装置、ネットワーク等のリソース使用量を測定する性能評価支援システムが開示されている。
特許第4872945号公報 特許第4872944号公報 特開2008−146313号公報
上述の特許文献1のような運用管理装置では、性能モデルを生成するために、稼動しているシステムから収集される性能情報が必要である。このため、移行先の実行環境におけるシステムのボトルネックを把握するためには、移行先の実行環境でシステムを稼動させる必要があった。
本発明の目的は、上述の課題を解決し、移行先の実行環境でシステムを稼動させることなく、移行先の実行環境におけるシステムのボトルネックを把握できる運用管理装置、及び、運用管理方法を提供することにある。
本発明の一態様における運用管理装置は、第1の処理システムにおける所定のプログラム処理実行時の、1以上のメトリックの各ペアの相関関係を示す相関モデルを記憶する相関モデル記憶手段と、前記第1の処理システム、及び、前記第1の処理システムとは異なる第2の処理システムにおいて所定のベンチマーク処理実行時に取得されたベンチマーク性能を用いて、前記第1の処理システムの相関モデルを補正することにより、前記第2の処理システムにおける前記所定のプログラム処理実行時の相関モデルの予測モデルを生成する予測モデル生成手段と、を備える。
本発明の一態様における運用管理方法は、第1の処理システムにおける所定のプログラム処理実行時の、1以上のメトリックの各ペアの相関関係を示す相関モデルを記憶し、前記第1の処理システム、及び、前記第1の処理システムとは異なる第2の処理システムにおいて所定のベンチマーク処理実行時に取得されたベンチマーク性能を用いて、前記第1の処理システムの相関モデルを補正することにより、前記第2の処理システムにおける前記所定のプログラム処理実行時の相関モデルの予測モデルを生成する。
本発明の一態様におけるコンピュータが読み取り可能な記録媒体は、コンピュータに、第1の処理システムにおける所定のプログラム処理実行時の、1以上のメトリックの各ペアの相関関係を示す相関モデルを記憶し、前記第1の処理システム、及び、前記第1の処理システムとは異なる第2の処理システムにおいて所定のベンチマーク処理実行時に取得されたベンチマーク性能を用いて、前記第1の処理システムの相関モデルを補正することにより、前記第2の処理システムにおける前記所定のプログラム処理実行時の相関モデルの予測モデルを生成する、処理を実行させるプログラムを格納する。
本発明の効果は、移行先の実行環境でシステムを稼動させることなく、移行先の実行環境におけるシステムのボトルネックを把握できることである。
本発明の第1の実施の形態の特徴的な構成を示すブロック図である。 本発明の第1の実施の形態における、運用管理装置100を含む運用管理システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第1の実施の形態における、移行元実行環境200、及び、移行先実行環境300の構成例を示すブロック図である。 本発明の第1の実施の形態における、移行先処理システム350の構成例を示すブロック図である。 本発明の第1の実施の形態における、移行先処理システム350の他の構成例を示すブロック図である。 本発明の第1の実施の形態における、サーバ特性情報400の例を示す図である。 本発明の第1の実施の形態における、運用管理装置100の処理を示すフローチャートである。 本発明の第1の実施の形態における、性能情報の例を示す図である。 本発明の第1の実施の形態における、相関モデル260の例を示す図である。 本発明の第1の実施の形態における、相関マップ261の例を示す図である。 本発明の第1の実施の形態における、ベンチマーク性能比情報124の例を示す図である。 本発明の第1の実施の形態における、移行先処理システム350のプランの表示画面126の例を示す図である。 本発明の第1の実施の形態における、予測モデル370の例を示す図である。 本発明の第1の実施の形態における、予測性能比情報129の例を示す図である。 本発明の第1の実施の形態における、移行先処理システム350のプランの表示画面127の例を示す図である。 本発明の第2の実施の形態における、運用管理装置100を含む運用管理システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第2の実施の形態における、運用管理装置100の処理を示すフローチャートである。
(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態について説明する。
はじめに、本発明の第1の実施の形態の運用管理装置100の構成について説明する。図2は、本発明の第1の実施の形態における、運用管理装置100を含む運用管理システムの構成を示すブロック図である。
図2を参照すると、本発明の第1の実施の形態の運用管理装置100は、性能情報収集部101、相関モデル生成部102、相関モデル記憶部112、ベンチマーク性能収集部103、ベンチマーク性能比較部104、ベンチマーク性能比記憶部114、予測モデル生成部105、予測モデル記憶部115、及び、解析部106を含む。
運用管理装置100は、移行元実行環境200、及び、移行先実行環境300に、図示しないネットワーク等により接続される。
本発明の第1の実施の形態においては、WEBサービスや業務サービス等の情報通信サービスを提供するためのシステム(サービスシステム)が、WEBサーバ、APサーバ、及び、DBサーバ等の各種サーバにより構成される。これらのサーバの各々が、移行元実行環境200、及び、移行先実行環境300における異なる物理的な処理装置(コンピュータ)、または、異なる仮想的な処理装置(VM(Virtual Machine、仮想マシン)上に配置される。そして、各処理装置において、配置されたサーバのプログラム(サーバプログラム)の処理が実行される。
ここで、移行元実行環境200、及び、移行先実行環境300において、システムを構成するサーバが配置される処理装置やVMの組を、それぞれ、移行元処理システム250(または、第1の処理システム)、移行先処理システム350(または、第2の処理システム)と呼ぶ。また、移行元処理システム250を構成する処理装置やVMを、移行元装置と呼ぶ。また、移行先処理システム350を構成するために利用可能な処理装置やVMを、移行先候補装置と呼ぶ。さらに、サービスシステムが移行した移行先処理システム350を構成する処理装置やVMを、移行先装置と呼ぶ。
図3は、本発明の第1の実施の形態における、移行元実行環境200、及び、移行先実行環境300の構成例を示すブロック図である。
移行元実行環境200は、1以上の処理装置210(210a、b、…)を含む。処理装置210は、装置間ネットワークにより、互いに接続されている。図3の例では、移行元処理システム250は、装置種別R1の処理装置210a(WEBサーバ)、210b(APサーバ)、210c(DBサーバ)により構成される。
移行先実行環境300は、1以上の処理装置310(310a、b、…)を含む。処理装置310は、装置間ネットワークにより、互いに接続されている。さらに、処理装置310上には、仮想的な処理装置である、VM(Virtual Machine、仮想マシン)320が構築されている。処理装置310内のVM320は、VM間ネットワークにより、互いに接続されている。
ここで、装置種別S1の処理装置310a上には、装置種別VM−A、VM−B、VM−DのVM320が構築可能であると仮定する。また、装置種別S2の処理装置310b上には、装置種別VM−CのVM320が構築可能であると仮定する。移行先実行環境300では、これらのVM320を用いて、移行先処理システム350が構成される。
図6は、本発明の第1の実施の形態における、サーバ特性情報400の例を示す図である。サーバ特性情報400は、サービスシステムを構成する各サーバについて、当該サーバが配置されている処理装置210の装置種別、及び、当該サーバの処理の特性(CPU負荷、ディスク負荷等)を示す。図6の例では、APサーバはCPU負荷が高く、DBサーバはディスク負荷が高いことが示されている。
性能情報収集部101は、移行元処理システム250において移行対象のサービスシステムの各サーバプログラムの処理が実行されている時(サービスシステム稼動時)に、所定の性能情報収集周期で、移行元処理システム250を構成する各サーバの所定の性能種目の計測値を収集する。ここで、コンピュータリソースに係る性能種目として、例えば、各サーバの処理が実行される処理装置(または、VM)のCPUの使用量(CPU)、メモリ使用量(MEM)、ディスクアクセス頻度(DISK)が用いられる。また、コンピュータ間の通信に係る性能種目として、例えば、他の処理装置(または、VM)とのデータ送受信量(NW)の合計値等が用いられる。なお、他の複数の処理装置(または、VM)の各々とのデータ送受信量(合計値)や、データ送信量とデータ受信量の各々が、性能種目として用いられてもよい。
また、サーバと性能種目の組をメトリック(性能指標)とし、同一時刻に計測された複数のメトリックの値の組を性能情報とする。メトリックは、特許文献1、2における相関モデルの生成対象である「要素」に相当する。
相関モデル生成部102は、所定期間の性能情報の時系列変化をもとに、移行元処理システム250におけるサービスシステム稼動時の相関モデル260を生成する。
相関モデル記憶部112は、相関モデル生成部102が生成した相関モデル260(性能モデル)を記憶する。
ベンチマーク性能収集部103は、移行元装置、及び、移行先候補装置において、予め定められた方法で負荷を与える処理を実行したときの、各性能種目の計測値(ベンチマーク性能)を収集する。
ベンチマーク性能比較部104は、ベンチマーク性能収集部103が収集したベンチマーク性能をもとに、各性能種目について、移行元装置、及び、移行先候補装置の処理性能を比較し、ベンチマーク性能比情報124を生成する。
ベンチマーク性能比記憶部114は、ベンチマーク性能比情報124を記憶する。
予測モデル生成部105は、相関モデル260とベンチマーク性能比情報124とをもとに、移行先処理システム350におけるサービスシステム稼動時の相関モデルを予測した予測モデル370を生成する。
予測モデル記憶部115は、予測モデル生成部105が生成した予測モデル370を記憶する。
解析部106は、ベンチマーク性能比情報124をもとに、移行先処理システム350のプランを生成する。また、解析部106は、予測モデル370を用いて、移行先処理システム350におけるサービスシステム稼動時のメトリックの値を予測する。
なお、運用管理装置100は、CPUとプログラムを記憶した記憶媒体を含み、プログラムにもとづく制御によって動作するコンピュータであってもよい。また、相関モデル記憶部112、ベンチマーク性能比記憶部114、及び、予測モデル記憶部115は、それぞれ個別の記憶媒体でも、一つの記憶媒体によって構成されてもよい。
次に、本発明の第1の実施の形態における運用管理装置100の動作について説明する。
図7は、本発明の第1の実施の形態における、運用管理装置100の処理を示すフローチャートである。
はじめに、性能情報収集部101は、移行元処理システム250におけるサービスシステム稼動時に、所定の性能情報収集周期で、移行元装置から性能情報を収集する(ステップS101)。
図8は、本発明の第1の実施の形態における、性能情報の例を示す図である。図8の例では、性能情報は、メトリックとして、各サーバ(WEBサーバ、APサーバ、DBサーバ)が配置された処理装置210の各性能種目(CPU、MEM、DISK、NW)の値を含む。
相関モデル生成部102は、所定期間の性能情報の時系列変化をもとに、移行元処理システム250の相関モデル260を生成する(ステップS102)。相関モデル生成部102は、生成した相関モデル260を、相関モデル記憶部112に保存する。
ここで、相関モデル260は、複数のメトリックの内のメトリックの各ペア(対)について、相関関係を示す相関関数(または、変換関数)を含む。相関関数は、メトリックのペアの内の一方のメトリックの値の時系列から他方のメトリックの値の時系列を予測する関数である。相関モデル生成部102は、所定のモデル化期間の性能情報をもとに、各メトリックのペアについて、相関関数の係数を決定する。相関関数の係数は、特許文献1、2の運用管理装置と同様に、メトリックの計測値の時系列に対する、システム同定処理によって決定される。そして、相関モデル生成部102は、特許文献1、2の運用管理装置と同様に、メトリックの各ペアについて、相関関数の変換誤差をもとに重みを算出し、重みが所定値以上の相関関数(有効な相関関数)の集合を相関モデル260に設定する。
図9は、本発明の第1の実施の形態における、相関モデル260の例を示す図である。図9は、図8の性能情報をもとに生成された相関モデル260を示す。図9の例では、相関モデル260は、入力メトリック(X)と出力メトリック(Y)の各ペアについて、相関関数の係数(α、β)、及び、重みを含む。ここで、相関関数は、Y=αX+βであると仮定する。例えば、入力メトリックX「WEB.CPU」と出力メトリックY「WEB.DISK」に対して、「α=0.8」、「β=10」が算出されている。
なお、メトリックのペアの内の一方のメトリックの値の時系列から他方のメトリックの値の時系列を予測できれば、相関モデル生成部102は、相関関数として他の関数式を用いてもよい。例えば、相関モデル生成部102は、Yの過去の時系列であるY1、Y2、及び、Xの過去の時系列であるX1、X2を用いて、Y=aY1+bY2+cX1+dX2+eの関数式で示される係数a〜eを算出してもよい。
図10は、本発明の第1の実施の形態における、相関マップ261の例を示す図である。図10の相関マップ261は、図9の相関モデル260に対応する。相関マップ261において、相関モデル260は、ノードと矢印を含むグラフで示される。ここで、各ノードはメトリックを示し、メトリック間の矢印は、2つのメトリックの内の一方から他方への相関関係を示す。
次に、ベンチマーク性能比較部104は、移行元処理システム250の相関モデル260をもとに、ベンチマーク性能を収集すべき性能種目を決定する(ステップS103)。ここで、ベンチマーク性能比較部104は、相関モデル260において他のメトリックと相関関係を有するメトリックに係る性能種目を、ベンチマーク性能を収集すべき性能種目に決定する。そして、ベンチマーク性能比較部104は、ベンチマーク性能収集部103に、当該性能種目についてのベンチマーク性能の取得を指示する。
例えば、図9の相関モデル260において、メトリック「WEB.CPU」、「WEB.DISK」、「WEB.NW」は、他のメトリックと相関関係を有する。同様に、メトリック「AP.CPU」、「AP.DISK」、「AP.NW」、「DB.CPU」、「DB.DISK」、「DB.NW」は、他のメトリックと相関関係を有する。ベンチマーク性能比較部104は、これらのメトリックに係る性能種目「CPU」、「DISK」、「NW」をベンチマーク性能として収集すべき性能種目に決定する。
ベンチマーク性能収集部103は、移行元装置、及び、移行先候補装置において、ベンチマーク性能を取得する(ステップS104)。ここで、ベンチマーク性能収集部103は、ベンチマーク性能比較部104により指示された性能種目のベンチマーク性能を取得する。
例えば、ベンチマーク性能収集部103は、処理装置210、及び、各装置種別のVM320から、性能種目「CPU」、「DISK」、「NW」のベンチマーク性能を取得する。ここで、性能種目「NW」については、移行元装置や移行先候補装置が処理装置である場合、他の処理装置との間のデータ送受信量が取得される。また、移行元装置や移行先候補装置がVMである場合、他の処理装置との間のデータ送受信量「NW(装置間)」と、他のVMとの間のデータ送受信量「NW(VM間)」が取得される。
なお、ベンチマーク性能収集部103は、ベンチマーク性能比較部104により指示された性能種目ではなく、管理者等により予め決められた性能種目のベンチマーク性能を取得してもよい。
次に、ベンチマーク性能比較部104は、各性能種目について、移行元装置のベンチマーク性能に対する、移行先候補装置のベンチマーク性能の比(ベンチマーク性能比)を算出する(ステップS105)。ベンチマーク性能比較部104は、算出したベンチマーク性能比をベンチマーク性能比情報124に設定する。
図11は、本発明の第1の実施の形態における、ベンチマーク性能比情報124の例を示す図である。ベンチマーク性能比情報124は、移行元装置、及び、移行先候補装置の装置種別ごとに、性能種目、当該性能種目のベンチマーク性能比、及び、補正性能比を含む。ベンチマーク性能比情報124は、さらに、移行先候補装置の装置種別ごとに、用途、及び、価格を含む。
図11の例では、移行元装置である、装置種別「R1」の処理装置210の性能種目「CPU」、「DISK」のベンチマーク性能は、それぞれ「80」、「50」である。また、移行先候補装置である、装置種別「S1」上の処理装置310の装置種別「VM−A」のVM320(以下、装置種別「VM−A/S1」のVM320とする)におけるメトリック「CPU」、「DISK」のベンチマーク性能は、それぞれ「96」、「60」であり、ベンチマーク性能比は、それぞれ「1.2」、「1.2」である。
さらに、ベンチマーク性能比較部104は、移行元装置と移行先候補装置のベンチマーク性能比を、相関モデル260をもとに補正した、補正性能比を算出する(ステップS106)。ベンチマーク性能比較部104は、補正性能比をベンチマーク性能比情報124に設定する。
ここで、サービスシステム稼動時は、相関モデル260において相関関係を有するメトリックのペアの内、一方のメトリックの性能が他方のメトリックの性能とは独立に向上することはなく、相関関係の入力メトリックに係る性能種目の性能比と出力メトリックに係る性能種目の性能比との関係が相関関数の係数に応じた関係になると仮定する。
そこで、ベンチマーク性能比較部104は、相関関係の入力メトリックに係る性能種目の性能比に対する出力メトリックに係る性能種目の性能比の比率を相関関数の係数の値に制限する。ベンチマーク性能比較部104は、相関関係の入力メトリックに係る性能種目のベンチマーク性能比に相関関数の係数αを乗じた算出値が、出力メトリックに係る性能種目のベンチマーク性能比以下の場合、出力メトリックに係る性能種目の補正性能比に、当該算出値を設定する。一方、ベンチマーク性能比較部104は、当該算出値が、出力メトリックに係る性能種目のベンチマーク性能比を超える場合、入力メトリックに係る性能種目の補正性能比に、出力メトリックに係る性能種目のベンチマーク性能比に相関関数の係数αの逆数を乗じた値を設定する。
図11のベンチマーク性能比情報124では、図9の相関モデル260の相関モデル260をもとに算出された補正性能比が設定されている。例えば、図9の相関モデル260において、入力メトリック「WEB.CPU」と出力メトリック「WEB.DISK」に対する相関関数の係数αは「0.8」である。同様に、入力メトリック「AP.CPU」と出力メトリック「AP.DISK」、入力メトリック「DB.CPU」と出力メトリック「DB.DISK」対する相関関数の係数αも「0.8」である。したがって、ベンチマーク性能比較部104は、出力メトリックに係る性能種目「DISK」の補正性能比に、入力メトリックに係る性能種目「CPU」のベンチマーク性能比に相関関数の係数α「0.8」を乗じた値を設定、または、入力メトリックに係る性能種目「CPU」の補正性能比に、出力メトリックに係る性能種目「DISK」のベンチマーク性能比に相関関数の係数αの逆数「1/0.8」を乗じた値を設定する。この結果、図11において、例えば、装置種別「VM−A/S1」のVM320の性能種目「DISK」の補正性能比には、性能種目「CPU」のベンチマーク性能比に係数α「0.8」を乗じた「0.96」が設定される。
なお、移行元処理システム250においても、サービスシステム稼動時は、相関関係の入力メトリックに係る性能種目の性能比に対する出力メトリックに係る性能種目の性能比の比率が相関関数の係数の値に制限されると考えられる。したがって、ベンチマーク性能比較部104は、さらに、基準となる移行元装置におけるベンチマーク性能比についても、相関モデル260における相関関数の係数をもとに補正性能比を算出し、ベンチマーク性能比情報124に設定してもよい。例えば、図11において、移行元装置の性能種目「DISK」の補正性能比には、性能種目「CPU」のベンチマーク性能比に係数α「0.8」を乗じた「0.8」が設定される。
次に、解析部106は、サーバ特性情報400とベンチマーク性能比情報124をもとに、移行先処理システム350のプランを生成し、管理者等に提示する(ステップS107)。ここで、解析部106は、例えば、サーバ特性情報400において、ある性能種目に対する負荷が大きいサーバに対しては、ベンチマーク性能比情報124において、当該性能種目のベンチマーク性能比(補正性能比)が大きい移行先候補装置を選択する。
図12は、本発明の第1の実施の形態における、移行先処理システム350のプランの表示画面126の例を示す図である。図12は、図6のサーバ特性情報400と図11のベンチマーク性能比情報124をもとに生成された表示画面126を示す。表示画面126は、プラン128(128a、128b)を含む。
各プラン128は、当該プランの価格、各サーバに対する装置種別、性能比較、及び、通信比較を含む。装置種別は、選択された移行先候補装置の装置種別を示す。性能比較は、各装置種別の選択に用いた性能種目と、その性能種目のベンチマーク性能比(補正性能比)を示す。通信比較は、性能種目「NW」のベンチマーク性能比(補正性能比)を示す。
図12の例では、プラン128a(プランA)、128b(プランB)の2つのプランが提示されている。
プラン128a(プランA)では、WEBサーバ、APサーバ、DBサーバの移行先候補装置として、それぞれ、装置種別「VM−A/S1」、「VM−B/S1」、「VM−B/S1」のVM320が選択されている。また、プラン128b(プランB)では、WEBサーバ、APサーバ、DBサーバの移行先候補装置として、それぞれ、装置種別「VM−B/S1」、「VM−C/S2」、「VM−D/S1」のVM320が選択されている。
図4、図5は、本発明の第1の実施の形態における、移行先処理システム350の構成例を示すブロック図である。図4は、プラン128a(プランA)に従って構成された移行先処理システム350、図5は、プラン128b(プランB)に従って構成された移行先処理システム350の例を示す。
ここで、プラン128a(プランA)では、WEBサーバ、APサーバ、及び、DBサーバが同じ装置種別「S1」の処理装置310上のVM320に配置される。このため、各サーバ間の通信は、VM320間で行われる。従って、図12のプラン128a(プランA)の通信比較には、図11のベンチマーク性能比情報124における、性能種目「NW(VM間)」のベンチマーク性能比(補正性能比)が示されている。一方、プラン128b(プランB)では、WEBサーバ、及び、DBサーバが装置種別「S1」の処理装置310上のVM320に配置され、WEBサーバが装置種別「S2」の処理装置310上のVM320に配置される。このため、WEBサーバとAPサーバ間、APサーバとDBサーバ間の通信は、処理装置320間で行われる。従って、図12のプラン128b(プランB)の通信比較には、図11のベンチマーク性能比情報124における、性能種目「NW(装置間)」のベンチマーク性能比(補正性能比)が示されている。
図12において、プラン128a(プランA)の性能比較では、WEBサーバの「CPU」、APサーバの「CPU」、DBサーバの「DISK」の性能が、それぞれ、「1.2倍」、「1.5倍」、「1.5倍」に向上している。また、通信比較では、各サーバの「NW(VM間)」の性能も「2.0倍」に向上している。一方、プラン128b(プランB)の性能比較では、WEBサーバの「CPU」、APサーバの「CPU」、DBサーバの「DISK」の性能が、それぞれ、「1.5倍」、「1.5倍」、「1.5倍」に向上している。しかしながら、通信比較では、各サーバの「NW(装置間)」の性能が「0.8倍」に低下している。
次に、予測モデル生成部105は、提示したプランに基づいて構成される移行先処理システム350について、予測モデル370を生成する(ステップS108)。
ここで、移行元処理システム250に対する移行先処理システム350の、サーバ間の通信性能の低下は、当該サーバ間の相関関係にも影響すると考えられる。
例えば、図12のプラン128b(プランB)では、各サーバの通信性能が、「0.8倍」に低下している。この通信性能の低下は、図10の相関マップ261における、サーバ間の通信性能を示す相関関係である、メトリック「WEB.NW」と「AP.NW」間、「AP.NW」と「DB.NW」間の相関関係に影響する。さらに、サーバ間の他の相関関係である、メトリック「WEB.NW」と「AP.CPU」間、「AP.CPU」と「DB.DISK」間の相関関係にも影響する。
本発明の第1の実施の形態においては、移行先処理システム350の相関モデルにおける、サーバ間の通信性能を示す相関関係の係数は、移行元処理システム250の相関モデル260における対応する相関関係の係数に、当該相関関係の入力メトリックに係るベンチマーク性能比を乗じた値で表されると仮定する。
そこで、予測モデル生成部105は、相関モデル260におけるサーバ間の通信性能を示すメトリック間の相関関係の係数に、当該相関関係の入力メトリックに係るベンチマーク性能比(補正性能比)を乗じることにより、予測モデル370を生成する。
図13は、本発明の第1の実施の形態における、予測モデル370の例を示す図である。図13は、図12のプラン128b(プランB)の移行先処理システム350の予測モデル370を示す。
図13の予測モデル370では、例えば、メトリック「WEB.NW」と「AP.NW」間の相関関数の係数αとして、相関モデル260における対応する相関関数の係数α「1.3」にWEBサーバの「NW(装置間)」の性能比「0.8」を乗じた「1.04」が設定される。同様に、メトリック「AP.NW」と「DB.NW」間の相関関数の係数αとして、相関モデル260における対応する相関関数の係数α「0.3」にAPサーバの「NW(装置間)」の性能比「0.8」を乗じた「0.24」が設定される。さらに、これらの係数に合わせて、サーバ間の他の相関関係の係数α、βも変更されている。例えば、メトリック「WEB.NW」と「AP.CPU」間の相関関数の係数α、βは、上記算出されたメトリック「WEB.NW」と「AP.NW」間の相関関数、及び、相関モデル260におけるメトリック「AP.NW」と「AP.CPU」間の相関関数によって算出される。
なお、予測モデル生成部105は、生成した予測モデル370を、管理者等に出力してもよい。
次に、解析部106は、予測モデル370を用いて、移行先処理システム350におけるサービスシステム稼動時の各メトリックの値を予測する(ステップS109)。
ここで、解析部106は、予測モデル370に含まれる特定のメトリックの値に所定の値を指定し、当該メトリックと相関関係を有する他のメトリックの値を、当該相関関係の相関関数を用いて算出する。さらに、同様にして、値が算出されたメトリックと相関関係を有する他のメトリックの値を、順次算出する。ここで、解析部106は、算出されたメトリックの値が、当該メトリックに対して設定された所定の限界値を超えていないかどうかを判定してもよい。
次に、解析部106は、相関モデル260を用いて、移行元処理システム250におけるサービスシステム稼動時の各メトリックの値を、同様に予測する(ステップS110)。
解析部106は、各メトリックについて、移行元処理システム250におけるメトリックの予測値(移行元予測値)に対する、移行先処理システム350におけるメトリックの予測値(移行先予測値)の比である、予測性能比を算出する(ステップS111)。解析部106は、算出した予測性能比を予測性能比情報129に設定する。
図14は、本発明の第1の実施の形態における、予測性能比情報129の例を示す図である。図14の予測性能比情報129は、図9の相関モデル260と図13の予測モデル370をもとに算出した予測性能比を示す。予測性能比情報129は、各サーバの性能種目(メトリック)ごとに、移行元予測値、移行先予測値、及び、予測性能比を含む。図14の例では、メトリック「WEB.NW」の値に「24000」が指定された場合の、他のメトリックの移行元予測値、移行先予測値、及び、予測性能比が示されている。例えば、メトリック「AP.CPU」の移行元予測値は「78.4」、移行先予測値は「65.9」、予測性能比は「0.84」であり、移行元処理システム250に比べて、移行先処理システム350の性能が低下している。
次に、解析部106は、予測性能比情報129をもとに、移行先処理システム350のプランを補正し、管理者等に提示する(ステップS112)。ここで、解析部106は、表示画面126のプラン128で性能比較、通信比較として提示されたベンチマーク性能比(補正性能比)の値に、対応する予測性能比を乗じた値を、補正後の性能比較、通信比較の値として提示する。
図15は、本発明の第1の実施の形態における、移行先処理システム350のプランの表示画面127の例を示す図である。図15の表示画面127は、図12のプラン128b(プランB)を、図14の予測性能比情報129をもとに補正した結果を示している。表示画面127は、例えば、表示画面126において、プラン128b(プランB)を選択し、「ボトルネック解析」のボタンを押下した場合に表示される。表示画面127では、例えば、APサーバの性能比較の値として、表示画面126における性能比較の値「1.5(CPU)」に予測性能比「0.84」を乗じた、「1.26(CPU)」が設定されている。同様に、DBサーバの性能比較、通信比較の値も補正されている。
管理者は、図15の表示画面127から、プラン128b(プランB)は、プラン128a(プランA)よりも性能が低く、値段が高いことを把握できる。そして、管理者は、例えば、プラン128a(プランA)を移行先処理システム350として選択する。この結果、移行先実行環境300において、図4のような移行先処理システム350が構築される。これにより、プラン128b(プランB)の移行先処理システム350(図5)が構築された場合の、VM320の配置方法に起因した、通信性能の低下やボトルネックの発生を防止し、コストパフォーマンスの良いプランを選ぶことができる。
以上により、本発明の第1の実施の形態の動作が完了する。
次に、本発明の第1の実施の形態の特徴的な構成を説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態の特徴的な構成を示すブロック図である。
図1を参照すると、運用管理装置100は、相関モデル記憶部112と予測モデル生成部105とを含む。
相関モデル記憶部112は、第1の処理システムにおける所定のプログラム処理実行時の、1以上のメトリックの各ペアの相関関係を示す相関モデル260を記憶する。
予測モデル生成部105は、第1の処理システム、及び、第1の処理システムとは異なる第2の処理システムにおいて所定のベンチマーク処理実行時に取得されたベンチマーク性能を用いて、第1の処理システムの相関モデル260を補正することにより、第2の処理システムにおける所定のプログラム処理実行時の相関モデルの予測モデル370を生成する。
次に、本発明の第1の実施の形態の効果を説明する。
本発明の第1の実施の形態によれば、移行先の実行環境でシステムを稼動させることなく、移行先の実行環境におけるシステムのボトルネックを把握できる。その理由は、予測モデル生成部105が、移行元処理システム250と移行先処理システム350とのベンチマーク性能を用いて、移行元処理システム250の相関モデル260を補正することにより、移行先処理システム350の予測モデル370を生成するためである。
これにより、移行先のサーバ配置等、移行先処理システム350の構成に応じた詳細なボトルネックを、移行前に把握することができる。このため、移行後の性能障害の発生を大幅に低減させることができ、サービスシステムの信頼性と可用性を高めることができる。
また、本発明の第1の実施の形態によれば、ベンチマーク性能を取得していない性能種目の、移行先の実行環境における値を確認することができる。その理由は、予測モデル生成部105が、移行元処理システム250の相関モデル260をもとに、移行先処理システム350の予測モデル370を生成するためである。移行元処理システム250の相関モデル260が、ベンチマーク性能を取得していない性能種目の計測値を用いて生成され、当該性能種目に係る相関関係を含んでいれば、予測モデル370を用いて、当該性能種目の値を確認できる。これにより、ベンチマーク性能の収集に係る作業負担を増加させることなく、移行先処理システム350における多数の性能種目の特性評価を行うことができる。
なお、本発明の第1の実施の形態では、予測モデル生成部105が相関関数(Y=αX+β)の係数を補正する単純な例を説明したが、その例に限定されるものではい。移行先処理システム350で検出された部分的な性能低下の影響に応じて相関関数を修正できれば、予測モデル生成部105は、他の形式の相関関数を補正してもよい。例えば、相関関数として、時間遅れなどのパラメータを表現できる式を用い、予測モデル生成部105が、通信応答遅延や通信フロー制御などの影響を反映した予測モデル370を生成してもよい。
また、本発明の第1の実施の形態においては、サーバ間の通信性能を示す相関関係の係数に、当該相関関係の入力メトリックに係るベンチマーク性能比を乗じることによって、相関関数の補正を行ったが、ベンチマーク性能を用いて係数が補正できれば、他の方法により補正を行っても良い。
(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。
本発明の第2の実施の形態は、移行先システムの相関モデル360と予測モデル370との間の予測誤差を算出する点において、本発明の第1の実施の形態と異なる。
はじめに、本発明の第2の実施の形態の運用管理装置100の構成について説明する。図16は、本発明の第2の実施の形態における、運用管理装置100を含む運用管理システムの構成を示すブロック図である。図16を参照すると、本発明の第2の実施の形態の運用管理装置100は、本発明の第1の実施の形態の運用管理装置100の構成要素に加えて、さらに、予測誤差算出部107を含む。
性能情報収集部101は、移行元処理システム250の性能情報の収集に加えて、移行先処理システム350におけるサービスシステム稼動時の性能情報を収集する。相関モデル生成部102は、移行元処理システム250の相関モデル260に加えて、移行先処理システム350の相関モデル360を生成する。相関モデル記憶部112は、相関モデル260に加えて、相関モデル360を記憶する。
予測誤差算出部107は、移行先処理システム350の相関モデル360と予測モデル370との間の予測誤差(モデル予測誤差)を算出する。
予測モデル生成部105は、予測誤差を用いて予測モデル370を補正する。
次に、本発明の第2の実施の形態における運用管理装置100の動作について説明する。
図17は、本発明の第2の実施の形態における、運用管理装置100の処理を示すフローチャートである。
ここで、移行先処理システム350の補正プランの提示までの動作(ステップS201〜S212)は、ステップS208を除いて、本発明の第1の実施の形態の動作(ステップS101〜S112)と同様である。
ここで、移行先実行環境300において、管理者が選択したプランに従って、移行先処理システム350が構築されたと仮定する。
性能情報収集部101は、移行先処理システム350におけるサービスシステム稼動時に、移行先装置から性能情報を収集する(ステップS213)。相関モデル生成部102は、移行先処理システム350の相関モデル360を生成する(ステップS214)。相関モデル生成部102は、生成した相関モデル360を、相関モデル記憶部112に保存する。
次に、予測誤差算出部107は、相関モデル360の相関関数と予測モデル370の相関関数とを比較することにより、相関モデル360と予測モデル370との間の予測誤差を算出する(ステップS215)。そして、予測誤差算出部107は、算出した予測誤差を、同じ移行先処理システム350の各サーバに共通な予測誤差(共通予測誤差)と、特定のサーバに依存する予測誤差(サーバ依存予測誤差)とに分離する(ステップS216)。
ここで、予測誤差算出部107は、相関モデル360において、例えば、メトリック「WEB.CPU」と「WEB.DISK」間、「AP.CPU」と「AP.DISK」間、「DB.CPU」と「DB.DISK」間の相関関係等、サーバ間で共通な性能種目間の相関関係(共通相関関係)について、予測誤差を算出する。
例えば、相関モデル360におけるWEBサーバ、APサーバ、及び、DBサーバの共通相関関係の相関関数の係数を、それぞれ、(αwc、βwc)、(αac、βac)、(αdc、βdc)とする。また、予測モデル370におけるWEBサーバ、APサーバ、及び、DBサーバの共通相関関係の相関関数の係数を、それぞれ、(αwe、βwe)、(αae、βae)、(αde、βde)とする。この場合、予測誤差算出部107は、それぞれのサーバにおける係数(α、β)の予測誤差(Δαw、Δβw)、(Δαa、Δβa)、(Δαd、Δβd)を、例えば、数1式により算出する。
Figure 0005954430
ここで、各サーバの予測誤差が同程度である場合、これらの予測誤差は、各サーバで共通に発生する予測誤差(共通予測誤差)と考えられる。また、あるサーバの予測誤差が他のサーバの予測誤差と大きく異なる場合、当該サーバの予測誤差は、当該サーバで実行される業務の特性に依存する予測誤差(サーバ依存予測誤差)と考えられる。
例えば、APサーバとDBサーバの予測誤差(Δαa、Δβa)、(Δαd、Δβd)が同程度の予測誤差(Δα、Δβ)である場合、予測誤差算出部107は、予測誤差(Δα、Δβ)を、共通予測誤差と決定する。また、WEBサーバの予測誤差(Δαw、Δβw)が、APサーバとDBサーバの予測誤差と大きく異なる場合、予測誤差算出部107は、予測誤差(Δαw、Δβw)をWEBサーバのサーバ依存予測誤差と決定する。
その後、ステップS201からの処理に従って、サービスシステムの移行が行われる場合に、ステップS208において、予測モデル生成部105は、予測誤差を用いて、相関モデル260とベンチマーク性能比情報124とをもとに生成した新たな予測モデル370を補正する。
ここで、移行対象のサービスシステムが新たなサーバを含み、かつ、移行先処理システム350が予測誤差を算出したときの移行先処理システム350と同じ場合、予測モデル生成部105は、共通予測誤差を用いて、新たなサーバの共通相関関係を補正する。
例えば、新たな予測モデル370におけるサーバXの上記共通相関関係の相関関数の係数を(αxe、βxe)とする。この場合、予測モデル生成部105は、共通予測誤差(Δα、Δβ)を用いて、係数(αxe、βxe)を、例えば、数2式のように補正する。
Figure 0005954430
また、移行対象のサービスシステムがサーバ依存予測誤差を算出したサーバを含み、かつ、移行先処理システム350がサーバ依存予測誤差を算出したときの移行先処理システム350と異なる場合、予測モデル生成部105は、サーバ依存予測誤差を用いて、当該サーバの共通相関関係を補正する。
例えば、新たな予測モデル370におけるWEBサーバの相関関数の係数を(α'we、β'we)とする。この場合、予測モデル生成部105は、WEBサーバのサーバ依存予測誤差(Δαw、Δβw)を用いて、係数(α'we、β'we)を、例えば、数3式のように補正する。
Figure 0005954430
なお、予測誤差算出部107は、相関モデル360において、例えば、メトリック「WEB.NW」と「AP.NW」間、「AP.NW」と「DB.NW」間の相関関係等、サーバのペア(対)間で共通な性能種目間の相関関係について、予測誤差を算出してもよい。この場合、予測誤差算出部107は、例えば、サーバのペアに共通な予測誤差(共通予測誤差)と、特定のサーバのペアに依存する予測誤差(サーバペア依存予測誤差)を算出する。そして、予測誤差算出部107は、共通予測誤差を用いて、サーバのペア間の相関関係を補正、または、サーバペア依存予測誤差を用いて、特定のサーバのペア間の相関関係を補正する。
以上により、本発明の第2の実施の形態の動作が完了する。
次に、本発明の第2の実施の形態の効果を説明する。
本発明の第2の実施の形態によれば、第1の実施の形態に比べて、予測モデル370の予測の精度を向上できる。その理由は、予測誤差算出部107が、移行先処理システム350の相関モデル360と予測モデル370との間の予測誤差を算出し、予測モデル生成部105が、予測誤差を用いて、予測モデル370を補正するためである。
また、特許文献3のように、ベンチマーク性能を用いてサービスシステムの移行を判断する場合に、移行後に、移行先処理システム350の性能が期待通りの性能であるかどうかを判断することができないという問題があった。
本発明の第2の実施の形態によれば、移行後に、移行先処理システム350の性能が期待通りの性能であるかどうかを検証できる。その理由は、予測誤差算出部107が、サービスシステムの移行前に生成した予測モデル370と移行後に生成した相関モデル360を比較し、予測誤差を算出するためである。
また、本発明の第2の実施の形態によれば、移行先や、特定のサーバの有無に応じて、正確な予測モデル370を生成できる。その理由は、予測誤差算出部107が、サーバ間の性能相関関係について予測誤差を比較し、予測誤差を、共通予測誤差とサーバ依存予測誤差に分離するためである。これにより、移行先や特定のサーバの有無に応じた適切な予測誤差を用いて、予測モデル370を補正できる。
また、本発明の第2の実施の形態によれば、移行前と移行後にサービスシステムの利用状況が変化する傾向がある場合でも、移行後の利用状況に合わせた適切な予測モデル370を生成できる。その理由は、予測誤差算出部107が、移行後の実際のサービスシステムの稼動時の相関モデル360と予測モデル370との間の予測誤差を算出し、予測モデル生成部105が、予測誤差を用いて予測モデル370を補正するためである。
例えば、システムの統合や規模拡大のために、物理的な処理装置からVM上へサービスシステムが移行される場合、移行後は移行前よりも処理負荷が大きくなる傾向がある。ここで、移行後と移行前とで同じ処理負荷を想定して移行先処理システム350の性能見積りを行うと、移行後の移行先処理システム350上でボトルネックが顕在化してしまう可能性が大きい。特許文献3のように、ベンチマーク性能を用いてサービスシステムの移行を判断する場合、このような実運用時の外部要因による変化を予測することは困難であった。このため、移行先処理システム350に過剰な余剰リソースを持たせる、あるいは、高度な知識を持つ管理者の経験と勘に基づき、移行先処理システム350の余剰リソースを決定する必要があった。
これに対して、本発明の第2の実施の形態では、移行後の相関モデル360と予測モデル370との間の予測誤差を、以降の予測モデル370に反映する。このため、例えば、移行後に処理負荷が増加する傾向があれば、それを加味した予測モデル370を用いて、移行先処理システム350の性能見積りが行われる。これにより、実運用時の外部要因による変化に対応でき、実運用に応じた性能見積り結果が得られる。
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
この出願は、2012年11月20日に出願された日本出願特願2012−254389を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
100 運用管理装置
101 性能情報収集部
102 相関モデル生成部
103 ベンチマーク性能収集部
104 ベンチマーク性能比較部
105 予測モデル生成部
106 解析部
107 予測誤差算出部
112 相関モデル記憶部
114 ベンチマーク性能比記憶部
115 予測モデル記憶部
124 ベンチマーク性能比情報
126 表示画面
127 表示画面
128 プラン
129 予測性能比情報
200 移行元実行環境
210 処理装置
250 移行元処理システム
260 相関モデル
261 相関マップ
300 移行先実行環境
310 処理装置
320 VM
350 移行先処理システム
360 相関モデル
370 予測モデル
400 サーバ特性情報

Claims (10)

  1. 第1の処理システムにおける所定のプログラム処理実行時の、1以上のメトリックの各ペアの相関関係を示す相関モデルを記憶する相関モデル記憶手段と、
    前記第1の処理システム、及び、前記第1の処理システムとは異なる第2の処理システムにおいて所定のベンチマーク処理実行時に取得されたベンチマーク性能を用いて、前記第1の処理システムの相関モデルを補正することにより、前記第2の処理システムにおける前記所定のプログラム処理実行時の相関モデルの予測モデルを生成する予測モデル生成手段と、
    を備える運用管理装置。
  2. 前記所定のプログラム処理は、複数のサーバの処理を含み、
    前記予測モデル生成手段は、異なるサーバ間の通信性能に係る前記ベンチマーク性能をもとに、当該異なるサーバ間の通信性能に係る前記第1の処理システムに対する前記第2の処理システムのベンチマーク性能比を算出し、当該算出されたベンチマーク性能比を用いて、前記第1の処理システムの相関モデルにおける当該異なるサーバのメトリック間の相関関係の相関係数を補正する、
    請求項1に記載の運用管理装置。
  3. 前記予測モデル生成手段は、前記複数のサーバの内の第1のサーバと第2のサーバとの間の前記通信性能に係る性能比を、前記第1の処理システムの相関モデルにおける前記第1のサーバのメトリックを入力とし前記第2のサーバのメトリックを出力とする相関関数の相関係数に乗じる、
    請求項2に記載の運用管理装置。
  4. さらに、前記第2の処理システムの予測モデルを用いて、前記第2の処理システムにおける前記所定のプログラム処理実行時の、前記1以上のメトリックの内の第1のメトリックの値に対する第2のメトリックの値を予測する、解析手段を備える、
    請求項1乃至3のいずれかに記載の運用管理装置。
  5. 前記解析手段は、前記第1の処理システムの相関モデルを用いて、前記第1の処理システムにおける前記所定のプログラム処理実行時の、前記第1のメトリックの値に対する前記第2のメトリックの値を予測し、前記第1の処理システムと前記第2の処理システムの前記第2のメトリックの値の予測値をもとに、前記第1の処理システムに対する前記第2の処理システムの前記所定のプログラム処理実行時の性能比を予測する、
    請求項4に記載の運用管理装置。
  6. 前記相関モデル記憶手段は、さらに、前記第2の処理システムにおける所定のプログラム処理実行時の、1以上のメトリックの各ペアの相関関係を示す相関モデルを記憶し、
    さらに、前記第2の処理システムの相関モデルと前記第2の処理システムの予測モデルとの間のモデル予測誤差を算出する、予測誤差算出手段を備える、
    請求項1に記載の運用管理装置。
  7. 前記予測モデル生成手段は、前記モデル予測誤差を用いて、前記第2の処理システムの予測モデルを補正する、
    請求項6に記載の運用管理装置。
  8. 前記所定のプログラム処理は、複数のサーバの処理を含み、
    前記予測誤差算出手段は、前記複数のサーバで共通な性能種目に係るメトリック間の相関関係のモデル予測誤差を、前記複数のサーバに共通な予測誤差と、特定のサーバに依存する予測誤差とに分離し、
    前記予測モデル生成手段は、前記複数のサーバとは異なる新たなサーバを含むプログラム処理実行時の予測モデルを生成するときに、当該新たなサーバの前記共通な性能種目に係るメトリック間の相関関係に、前記複数のサーバに共通な予測誤差を適用し、前記特定のサーバを含むプログラム処理実行時の予測モデルを生成するときに、当該特定のサーバの前記共通な性能種目に係るメトリック間の相関関係に、前記特定のサーバに依存する予測誤差を適用する、
    請求項7に記載の運用管理装置。
  9. 第1の処理システムにおける所定のプログラム処理実行時の、1以上のメトリックの各ペアの相関関係を示す相関モデルを記憶し、
    前記第1の処理システム、及び、前記第1の処理システムとは異なる第2の処理システムにおいて所定のベンチマーク処理実行時に取得されたベンチマーク性能を用いて、前記第1の処理システムの相関モデルを補正することにより、前記第2の処理システムにおける前記所定のプログラム処理実行時の相関モデルの予測モデルを生成する、
    運用管理方法。
  10. コンピュータに、
    第1の処理システムにおける所定のプログラム処理実行時の、1以上のメトリックの各ペアの相関関係を示す相関モデルを記憶し、
    前記第1の処理システム、及び、前記第1の処理システムとは異なる第2の処理システムにおいて所定のベンチマーク処理実行時に取得されたベンチマーク性能を用いて、前記第1の処理システムの相関モデルを補正することにより、前記第2の処理システムにおける前記所定のプログラム処理実行時の相関モデルの予測モデルを生成する、
    処理を実行させるプログラムを格納する、コンピュータが読み取り可能な記録媒体。
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