JP6090587B2 - 割当て資源を決定する方法および装置並びに資源提供システム - Google Patents
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Description
1.1)システム
図2に示すシステムでは、図面を煩雑にしないために、一例として、ネットワーク10が複数のノードN1−N9からなり、ノードN1にクライアント101が、ノードN5、N6およびN9に計算資源103、104および105がそれぞれ接続されているものとする。
図3に示すように、本発明の第1実施形態による割当資源決定部108は、割当資源決定動作全体を制御する制御部201、計算資源情報を変換リンク情報に変換する資源情報変換部202、変換リンク情報を保持する変換リンク情報データベース203、および資源決定部204を有する。
図4に例示するように、変換リンク情報データベース203には変換リンク情報が保存されている。この例では、CPUやGPUなどと、メモリやストレージなどとは、それぞれ別の種類の計算資源とみなしている。変換リンク情報は、計算資源の識別子、計算資源の種類(CPU/メモリ/HDDなど)、変換リンクの始点ノードおよび終点ノード、および、当該変換リンクのコスト情報を含む。
次に、本実施形態による資源提供システムの資源割り当て動作について、図2〜図5を参照しながら、図6に示すフローチャートに従って説明する。
次に、本実施形態による資源提供システムの資源決定部204の動作について、図2〜図5を参照しながら、図7に示すフローチャートに従って説明する。この資源決定動作は図6のステップS302およびS303に対応する。
次に、本実施形態による割当資源決定部108の計算資源情報の変換動作について、図3〜図4を参照しながら、図8に示すフローチャートに従って説明する。
次に、本実施形態による割当資源決定部108の計算資源解放動作について、図2〜図3を参照しながら、図9に示すフローチャートに従って説明する。
1.8)効果
上述したように、本発明による第1実施形態によれば、ネットワーク資源および計算資源を総合的に判断して全体の負荷が平均化されるように、通信回線の経路および計算資源を決定することができる。
本発明の第2実施形態による資源提供システムは、クライアントが計算資源に対して品質の確保を要求し、要求された品質を確保できない計算資源を候補から外した上で、経路計算により割当てる計算資源と通信回線の経路を決定することを特徴とする。その他の構成および動作については、第1実施形態と同様である。なお、要求される計算資源の品質としては、たとえば最低限必要なメモリの量、CPUパワーおよび/またはストレージの容量などがある。クライアントは複数の計算資源の品質を要求してもよく、たとえばメモリの量およびストレージの容量の両方の確保を要求してもよい。複数の品質要求をした場合には、1つでも品質を確保できない計算資源は候補から外れることとなる。
図10に示す資源提供システムは、図2の資源提供システムと構成要素は同様であるが、後述する割当資源決定部108aの構成の一部と各計算資源の残りメモリ量が候補判定に用いられる点が異なっている。従って、図2および図3と同じ構成および機能を有するブロックには同位置参照番号を付して説明は簡略化する。
図11において、本実施形態による割当資源決定部108aは、クライアントに要求された品質を確保できない計算資源を候補から外す資源候補選択部205を備えている。それ以外の構成要素は図3の割当資源決定部108と同様である。
図12に示す本実施形態による資源割り当て動作は、図6に示す第1実施形態による資源割り当て動作と比べて、計算資源の候補選択に関係するステップS302aおよびS302bが異なっている。その他のステップは基本的に図6と同じであるから、同一のステップ番号を付して説明は簡略化する。また、第1実施形態と同様に、資源情報変換部202が予め計算資源情報を仮想ノード間のリンク情報に変換し、図4に例示するように変換リンク情報データベース203に格納している。
次に、本実施形態による資源提供システムの資源決定部204の動作について、図13および図14を参照しながら説明する。この資源決定動作は図12のステップステップS302a、S302b、S303に対応する。
本発明の第2実施形態による資源提供システムの計算資源情報の変換および資源解放動作は、図8および図9に示す第1実施形態のそれらと同様であるから説明は省略する。
上述したように、本発明の第2実施形態によれば、クライアントの要求する品質を確保できない計算資源を候補から外した上で割当てるべき計算資源を決定するので、上述した第1実施形態の効果に加えて、クライアントの要求する計算資源の品質を確保できるという効果をさらに有する。また、経路計算に必要な計算量を削減できるのでクライアントに割当てる計算資源と通信回線の決定に要する時間を短縮できるという更なる効果も奏する。
本発明の第3実施形態は、上記第2実施形態と同様に計算資源の候補を選択した上で、経路計算により割当てる計算資源と通信回線を決定するが、計算資源の候補の選択の方法が第2実施形態とは異なる。第3実施形態では、空き計算資源の量など資源提供システムの管理者の設定した基準に基づき、計算資源の候補を選択する。その他の点については第2実施形態と同様である。
図15に示すように、本発明の第3実施形態による割当資源決定部108bは、割当てる資源の決定に用いる計算資源候補の選択基準情報を予め内部に保持する資源候補選択基準データベース206を備えた点が図11に示す割当資源決定部108aと異なっている。この計算資源候補の選択基準は、資源提供システムの管理者が予め運用方針に基づいて設定する。ここでは、計算資源の候補の選択基準の例として、空き資源の割合に閾値を設け、空き資源の割合が閾値以上である計算資源のみを割当候補として選択するものとする。その他のブロック構成および機能は、図11に示す割当資源決定部108aと同じ参照番号を付して説明は省略する。
図16に示す本実施形態による資源割り当て動作は、図12に示す第2実施形態による資源割り当て動作と比べて、計算資源の候補選択に関係するステップS302cおよびS302dが異なっている。その他のステップは基本的に図12と同じであるから、同一のステップ番号を付して説明は簡略化する。また、第1実施形態と同様に、資源情報変換部202が予め計算資源情報を仮想ノードとの間のリンク情報に変換し、図4に例示するように変換リンク情報データベース203に格納している。
資源決定部204による資源決定動作は、上述したように、ネットワークのトポロジと変換リンクを結合することにより合成トポロジ情報を生成するが、資源候補選択基準データベース206の選択基準を満たさない計算資源104に対応する変換リンクは合成トポロジ情報から除外する。この例における変換リンク情報としては、クライアント101から指定されているCPUに対応する変換リンク情報(図4において計算資源104を除く情報ID1、ID3および情報ID4、ID6の変換リンク情報)を用いる。
上述したように、本発明の第3実施形態によれば、選択基準を満たさない計算資源を候補から外した上で割当てるべき計算資源を決定するので、上述した第1実施形態の効果に加えて、経路計算に必要な計算量を削減でき、クライアントに割当てる計算資源と通信回線の決定に要する時間を短縮できるという効果をさらに有する。
次に示す実施例は、上述した各実施形態において、割当てる資源を選択する目的に応じて、リンクのコストの決定方法を変更したものである。
本発明の第1実施例によれば、各計算資源の間で空き資源の量がなるべく同じとなるように計算資源の負荷分散を図ることを目的とする。すなわち、計算資源の負荷分散を図る点では第1実施形態で説明した場合と同様であるが、空き資源の割合ではなく量をなるべく同じとする点が異なる。
本発明の第2実施例によれば、ネットワーク資源と計算資源の利用効率について、それぞれ空き資源の割合が同じになるよう負荷分散をすると同時に、異なる優先度で割当てをすることを目的とする。
本発明の第3実施例によれば、クライアントの計算処理を最速とするように資源を割当てることを目的とする。
本発明の第4実施例によれば、ネットワーク資源と計算資源のうち、クライアントの要求する資源量の相対的比率の大きな方の資源の利用効率を優先して、資源を割当てることを目的とする。なお、第4実施例では、割当て資源を決める動作のステップS302−S303(図6参照)において、各リンクのコストを下記方法で更新する。ここでは、クライアントから最も重要な計算資源としてCPUをCreq個、通信回線の帯域としてBreqが要求されたとする。
本発明の第5実施例によれば、計算資源の負荷分散とは逆に、空き資源の割合の少ない計算資源を優先的に割当てることを目的とする。
なお、空き資源の割合ではなく空き資源の量の少ない計算資源を優先的に割当てる場合には、実施例1で述べたのと同様に、空き資源の割合の逆数の代わりに、空き資源の量の逆数を用いる。規格化の計算方法は、上で述べたものと同様である。
上述した実施形態における割当資源決定部108、108a、108bや資源管理部102の各々は、図示されていないメモリに格納されたプログラムをコンピュータ上で実行することにより同等の機能を実現することもできる。
上述した実施形態の一部あるいは全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、これらに限定されるものではない。
(付記1)
複数のノードからなるネットワークを介してクライアントと複数の計算資源とが互いに接続可能であり、前記クライアントの計算資源要求に応じて計算資源および通信回線を前記クライアントへ割り当てる資源提供システムにおける割当資源決定装置であって、
各計算資源における変化しうる資源情報を、当該計算資源が接続している前記ネットワークのノードと前記ネットワークに想定された仮想ノードとの間の仮想リンク情報に変換する資源情報変換手段と、
前記ネットワークのトポロジ情報および前記仮想リンク情報に基づいて前記クライアントが接続しているノードと前記仮想ノードとの間の経路を選択し、前記選択した経路から前記クライアントへ割り当てる計算資源および通信回線を決定する資源決定手段と、
を有することを特徴とする割当資源決定装置。
(付記2)
前記資源決定手段は、前記ネットワークのトポロジ情報と前記仮想リンク情報とを合成した合成トポロジ情報に基づいて前記経路選択をすることを特徴とする付記1に記載の割当資源決定装置。
(付記3)
前記計算資源には複数種類があり、前記資源情報変換手段が前記計算資源の種類ごとに別の仮想リンク情報に変換することを特徴とする付記1または2に記載の割当資源決定装置。
(付記4)
前記資源決定手段は、前記仮想リンク情報のうち所定の選択基準に適合する計算資源に対応するものと前記ネットワークのトポロジ情報とに基づいて前記経路を選択することを特徴とする付記1−3のいずれか1項に記載の割当資源決定装置。
(付記5)
前記所定の選択基準は、前記クライアントあるいは前記資源提供システムの管理者により設定されることを特徴とする付記4に記載の割当資源決定装置。
(付記6)
複数のノードからなるネットワークを介してクライアントと複数の計算資源とが互いに接続可能であり、前記クライアントの計算資源要求に応じて計算資源および通信回線を前記クライアントへ割り当てる資源提供システムにおける割当資源決定方法であって、
各計算資源における変化しうる資源情報を、当該計算資源が接続している前記ネットワークのノードと前記ネットワークに想定された仮想ノードとの間の仮想リンク情報に変換し、
前記ネットワークのトポロジ情報および前記仮想リンク情報に基づいて前記クライアントが接続しているノードと前記仮想ノードとの間の経路を選択し、
前記選択した経路から前記クライアントへ割り当てる計算資源および通信回線を決定する、
ことを特徴とする割当資源決定方法。
(付記7)
前記経路は、前記ネットワークのトポロジ情報と前記仮想リンク情報とを合成した合成トポロジ情報に基づいて選択されることを特徴とする付記6に記載の割当資源決定方法。
(付記8)
前記計算資源には複数種類があり、前記計算資源の種類ごとに別の仮想リンク情報に変換することを特徴とする付記6または7に記載の割当資源決定方法。
(付記9)
前記仮想リンク情報から、所定の選択基準に適合する計算資源に対応する仮想リンク情報を選択し、
前記選択された仮想リンク情報と前記ネットワークのトポロジ情報とに基づいて前記経路を選択する、
ことを特徴とする付記6−8のいずれか1項に記載の割当資源決定方法。
(付記10)
前記所定の選択基準は、前記クライアントあるいは前記資源提供システムの管理者により設定されることを特徴とする付記9に記載の割当資源決定方法。
(付記11)
複数のノードからなるネットワークを介してクライアントと複数の計算資源とが互いに接続可能であり、前記クライアントの計算資源要求に応じて計算資源および通信回線を前記クライアントへ割り当てる資源提供システムであって、
各計算資源における変化しうる資源情報を、当該計算資源が接続している前記ネットワークのノードと前記ネットワークに想定された仮想ノードとの間の仮想リンク情報に変換する資源情報変換手段と、
前記ネットワークのトポロジ情報および前記仮想リンク情報に基づいて前記クライアントが接続しているノードと前記仮想ノードとの間の経路を選択し、前記経路から前記クライアントへ割り当てる計算資源および通信回線を決定する資源決定手段と、
を有することを特徴とする資源提供システム。
(付記12)
前記資源決定手段は、前記ネットワークのトポロジ情報と前記仮想リンク情報とを合成した合成トポロジ情報に基づいて前記経路を選択することを特徴とする付記11に記載の資源提供システム。
(付記13)
前記計算資源には複数種類があり、前記資源情報変換手段が前記計算資源の種類ごとに別の仮想リンク情報に変換することを特徴とする付記11または12に記載の資源提供システム。
(付記14)
前記資源決定手段は、前記仮想リンク情報のうち所定の選択基準に適合する計算資源に対応するものと前記ネットワークのトポロジ情報とに基づいて前記経路を選択することを特徴とする付記11−13のいずれか1項に記載の資源提供システム。
(付記15)
前記所定の選択基準は、前記クライアントあるいは前記資源提供システムの管理者により設定されることを特徴とする付記14に記載の資源提供システム。
(付記16)
複数のノードからなるネットワークを介してクライアントと複数の計算資源とが互いに接続可能であり、前記クライアントの計算資源要求に応じて計算資源および通信回線を前記クライアントへ割り当てる資源提供システムにおける割当資源決定装置としてコンピュータを機能させるプログラムであって、
各計算資源における変化しうる資源情報を、当該計算資源が接続している前記ネットワークのノードと前記ネットワークに想定された仮想ノードとの間の仮想リンク情報に変換する資源情報変換機能と、
前記ネットワークのトポロジ情報および前記仮想リンク情報に基づいて前記クライアントが接続しているノードと前記仮想ノードとの間の経路を選択し、前記経路から前記クライアントへ割り当てる計算資源および通信回線を決定する資源決定機能と、
を前記コンピュータに実現させることを特徴とするプログラム。
(付記17)
前記資源決定機能は、前記ネットワークのトポロジ情報と前記仮想リンク情報とを合成した合成トポロジ情報に基づいて前記経路を選択することを特徴とする付記16に記載のプログラム。
(付記18)
前記計算資源には複数種類があり、前記資源情報変換機能が前記計算資源の種類ごとに別の仮想リンク情報に変換することを特徴とする付記16または17に記載のプログラム。
(付記19)
前記資源決定機能は、前記仮想リンク情報のうち所定の選択基準に適合する計算資源に対応するものと前記ネットワークのトポロジ情報とに基づいて前記経路を選択することを特徴とする付記16−18のいずれか1項に記載のプログラム。
(付記20)
前記所定の選択基準は、前記クライアントあるいは前記資源提供システムの管理者により設定されることを特徴とする付記19に記載のプログラム。
101 クライアント
102 資源管理部
103−105 計算資源
106 計算資源情報データベース
107 ネットワーク情報データベース
108,108a、108b 割当資源決定部
201 制御部
202 資源情報変換部
203 変換リンク情報データベース
204 資源決定部
205 資源候補選択部
206 資源候補選択基準データベース
N1−N9 ネットワークノード
N10 仮想ネットワークノード
Claims (7)
- 複数のノードからなるネットワークを介してクライアントと複数の計算資源とが互いに接続可能であり、前記クライアントの計算資源要求に応じて計算資源および通信回線を前記クライアントへ割り当てる資源提供システムにおける割当資源決定装置であって、
各計算資源における変化しうる資源情報を、当該計算資源が接続している前記ネットワークのノードと前記ネットワークに想定された仮想ノードとの間の仮想コスト情報に変換する資源情報変換手段と、
前記ネットワークのトポロジ情報および前記仮想コスト情報に基づいて前記クライアントが接続しているノードと前記仮想ノードとの間の経路を選択し、前記選択した経路から前記クライアントへ割り当てる計算資源および通信回線を決定する資源決定手段と、
を有し、前記仮想コスト情報は、当該仮想コスト情報に関係する前記計算資源の未使用率あるいは使用率に基づいて計算されたコスト値を実リンクのコストと同等に計算できるように規格化された値であることを特徴とする割当資源決定装置。 - 前記資源決定手段は、前記ネットワークのトポロジ情報と前記仮想リンク情報とを結合した合成トポロジ情報に基づいて前記経路を選択することを特徴とする請求項1に記載の割当資源決定装置。
- 前記計算資源には複数種類があり、前記資源情報変換手段が前記計算資源の種類ごとに別の仮想コスト情報に変換することを特徴とする請求項1または2に記載の割当資源決定装置。
- 前記資源決定手段は、前記仮想コスト情報のうち所定の選択基準に適合する計算資源に対応するものと前記ネットワークのトポロジ情報とに基づいて前記経路を選択することを特徴とする請求項1−3のいずれか1項に記載の割当資源決定装置。
- 複数のノードからなるネットワークを介してクライアントと複数の計算資源とが互いに接続可能であり、前記クライアントの計算資源要求に応じて計算資源および通信回線を前記クライアントへ割り当てる資源提供システムにおける割当資源決定方法であって、
資源情報変換手段が、各計算資源における変化しうる資源情報を、当該計算資源が接続している前記ネットワークのノードと前記ネットワークに想定された仮想ノードとの間の仮想コスト情報に変換し、
資源決定手段が、前記ネットワークのトポロジ情報および前記仮想コスト情報に基づいて前記クライアントが接続しているノードと前記仮想ノードとの間の経路を選択し、前記選択した経路から前記クライアントへ割り当てる計算資源および通信回線を決定し、
前記仮想コスト情報は、当該仮想コスト情報に関係する前記計算資源の未使用率あるいは使用率に基づいて計算されたコスト値を実リンクのコストと同等に計算できるように規格化された値であることを特徴とする割当資源決定方法。 - 複数のノードからなるネットワークを介してクライアントと複数の計算資源とが互いに接続可能であり、前記クライアントの計算資源要求に応じて計算資源および通信回線を前記クライアントへ割り当てる資源提供システムであって、
各計算資源における変化しうる資源情報を、当該計算資源が接続している前記ネットワークのノードと前記ネットワークに想定された仮想ノードとの間の仮想コスト情報に変換する資源情報変換手段と、
前記ネットワークのトポロジ情報および前記仮想コスト情報に基づいて前記クライアントが接続しているノードと前記仮想ノードとの間の経路を選択し、前記経路から前記クライアントへ割り当てる計算資源および通信回線を決定する資源決定手段と、
を有し、
前記仮想コスト情報は、当該仮想コスト情報に関係する前記計算資源の未使用率あるいは使用率に基づいて計算されたコスト値を実リンクのコストと同等に計算できるように規格化された値であることを特徴とする資源提供システム。 - 複数のノードからなるネットワークを介してクライアントと複数の計算資源とが互いに接続可能であり、前記クライアントの計算資源要求に応じて計算資源および通信回線を前記クライアントへ割り当てる資源提供システムにおける割当資源決定装置としてコンピュータを機能させるプログラムであって、
各計算資源における変化しうる資源情報を、当該計算資源が接続している前記ネットワークのノードと前記ネットワークに想定された仮想ノードとの間の仮想コスト情報に変換する資源情報変換手段と、
前記ネットワークのトポロジ情報および前記仮想コスト情報に基づいて前記クライアントが接続しているノードと前記仮想ノードとの間の経路を選択し、前記経路から前記クライアントへ割り当てる計算資源および通信回線を決定する資源決定手段と、
を前記コンピュータに実現させ、前記仮想コスト情報は、当該仮想コスト情報に関係する前記計算資源の未使用率あるいは使用率に基づいて計算されたコスト値を実リンクのコストと同等に計算できるように規格化された値である、ことを特徴とするプログラム。
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