JP6767425B2 - 分析装置および分析方法 - Google Patents

Description

本発明は、分析装置および分析方法に関する。

ネットワーク上のサービスの障害検知や障害復旧を行うためにサービスに適用する分析ロジックが多数種類存在する。特定のサービスについて障害検知や障害復旧を行う場合、少なくとも１種類以上の、分析対象とするデータおよび分析ロジックを選定する必要がある。データおよび分析ロジックの選定自体は、本発明の対象外であるため説明を省略する。また、選定された分析ロジックを用いて意図通りの結果を得るためには、分析ロジックのパラメータチューニングを行う必要がある。パラメータチューニングとは、ネットワーク上の対象装置と、当該対象装置に対して選定した分析ロジックと、選定した分析ロジックを実行するために用いられるパラメータとの組み合わせを決定することをいう。パラメータチューニングによって、選定された分析ロジックを最適化することができる。

なお、特許文献１には、ネットワークサービスを構築する技術について開示されている。特許文献１によれば、障害検知や障害復旧の対象となるサービスのサービス構成を取得することができる。

特開２０１７−１４３４５２号公報

パラメータチューニングでは、ネットワークを監視して取得される膨大な量のデータを詳細に解析する必要がある。しかし、特許文献１を含む従来技術では、パラメータチューニングは、オペレータの経験則等の人手に委ねられている。このため、パラメータチューニングは、オペレータにとって大きな保守負担となっている。

このような背景に鑑みて、本発明は、パラメータチューニングに関するオペレータの保守負担を低減することを課題とする。

前記した課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、ネットワーク上のサービスを分析する分析装置であって、前記ネットワークに配置されている装置を対象にする分析ロジック、および、前記分析ロジックを実行するために用いられるパラメータを、前記装置の種別ごと、かつ、前記装置の性能ごとに設定した監視情報、並びに、前記サービスの提供に用いられ、前記ネットワークに配置されている複数の装置の各々に対してパラメータチューニングを行う際の適用ルール、を記憶する記憶部と、前記サービスの提供に用いられ、前記ネットワークに配置されている複数の装置のネットワーク構成を示すサービス構成情報を取得し、前記サービス構成情報に前記適用ルールを適用し、前記サービス構成情報と前記監視情報とを比較し、前記サービス構成情報に示される装置において、前記種別および前記性能に該当する複数の装置に対し、同一の分析ロジックと同一のパラメータとを選定する処理部と、を備える、ことを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、ネットワーク上のサービスを分析する分析装置における分析方法であって、前記分析装置の記憶部は、前記ネットワークに配置されている装置を対象にする分析ロジック、および、前記分析ロジックを実行するために用いられるパラメータを、前記装置の種別ごと、かつ、前記装置の性能ごとに設定した監視情報、並びに、前記サービスの提供に用いられ、前記ネットワークに配置されている複数の装置の各々に対してパラメータチューニングを行う際の適用ルール、を記憶しており、前記分析装置が、前記サービスの提供に用いられ、前記ネットワークに配置されている複数の装置のネットワーク構成を示すサービス構成情報を取得するステップと、前記サービス構成情報に前記適用ルールを適用するステップと、前記サービス構成情報と前記監視情報とを比較し、前記サービス構成情報に示される装置において、前記種別および前記性能に該当する複数の装置に対し、同一の分析ロジックと同一のパラメータとを選定するステップと、を実行する、ことを特徴とする。

請求項１，３に記載の発明によれば、サービス構成情報を用いて装置の種別および性能の同一性に基づくパラメータチューニングが実行される。これにより、分析ロジックのパラメータチューニングを自動化することができる。
したがって、パラメータチューニングに関するオペレータの保守負担を低減することができる。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の分析装置であって、前記サービス構成情報に示される装置には、ロードバランサが含まれており、前記分析ロジックには、前記ロードバランサの配下となる複数の装置を対象にする複数装置向け分析ロジックが含まれており、前記パラメータには、前記複数装置向け分析ロジックを実行するために用いられる複数装置向けパラメータが含まれており、前記適用ルールには、前記ロードバランサの配下となる複数の装置に対して、前記複数装置向け分析ロジックおよび前記複数装置向けパラメータを選定することを要求するルールが含まれている、ことを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、負荷分散に着目したパラメータチューニングを自動化することができる。

本発明によれば、パラメータチューニングに関するオペレータの保守負担を低減することができる。

本実施形態の分析装置の機能構成図である。 サービス構成情報の例である。 監視情報の例である。 パラメータ選定結果の例である。 パラメータチューニング処理を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態（以下、「本実施形態」という）について説明する。

≪構成≫
本実施形態の分析装置は、サービスが提供されるネットワークに配置されている装置を対象にする分析ロジックを用いて、サービスの障害検知や障害復旧を行う装置である。サービスの障害検知や障害復旧を行う分析ロジックには、例えば、固定閾値による異常判定用のロジック、データの周期性を考慮した異常判定用のロジック（例：SARIMAモデル）、データの周期性と全体的な変動傾向を考慮した異常判定用のロジック（例：Holt-winters法）、複数のデータ系列を組み合わせた異常判定用のロジック（例：相関係数）、深層学習による異常判定用のロジック（例：Auto-Encoder）があるが、これらに限定されない。

また、本実施形態では、負荷分散に着目してパラメータを選定するパラメータチューニングを例に説明する。

図１に示すように、本実施形態の分析装置１は、入出力部１０と、処理部２０と、記憶部３０といったハードウェアを備えている。処理部２０の具体例となるＣＰＵ（Central Processing Unit）が、記憶部３０の具体例となるメモリ上に読み込んだプログラムを実行することにより、本実施形態に係る分析装置１の機能を実現する。

入出力部１０は、入力部１１と、出力部１２とを備える。また、処理部２０は、情報保存処理部２１と、構成情報処理部２２と、パラメータ適用部２３と、結果出力部２４とを備える。また、記憶部３０は、構成情報保存部３１と、監視情報保存部３２と、適用ルール保存部３３と、分析パラメータ保存部３４とを備える。

入力部１１は、入力装置２から入力された情報を取得するインタフェースである。入力装置２は、例えば、オペレータが操作する管理コンソール、ＥＭＳ（Element Management System）装置、ＮＭＳ（Network Management System）装置であるが、これらに限定されない。

出力部１２は、処理部２０の処理結果を出力する。処理部２０の処理結果は、例えば、ファイルｆとして出力されるがこれに限定されない。また、処理部２０の処理結果の内容は、例えば、パラメータチューニングの処理結果であるが、これに限定されない。

情報保存処理部２１は、入力部１１が取得した情報を記憶部３０に保存する。情報保存処理部２１が入力部１１から取得する情報は、例えば、後記する、サービス構成情報および監視情報であるが、これに限定されない。情報保存処理部２１は、サービス構成情報を構成情報保存部３１に保存する。また、情報保存処理部２１は、監視情報を監視情報保存部３２に保存する。情報保存処理部２１は、サービス構成情報および監視情報を保存したときの処理結果を構成情報処理部２２に出力する。

構成情報処理部２２は、適用ルール保存部３３に保存されている適用ルール（後記）を、構成情報保存部３１に保存されているサービス構成情報に適用する。構成情報処理部２２は、適用ルールをサービス構成情報に適用したときの処理結果をパラメータ適用部２３に出力する。

パラメータ適用部２３は、構成情報処理部２２の処理結果に対してパラメータチューニングを行い、パラメータ選定結果（後記）を生成する。パラメータ適用部２３は、パラメータチューニングの際、監視情報保存部３２が保存する監視情報と、分析パラメータ保存部３４が保存するパラメータを用いる。パラメータ適用部２３は、パラメータ選定結果を結果出力部２４に出力する。

結果出力部２４は、パラメータ選定結果を出力部１２に出力する。

構成情報保存部３１は、サービス構成情報を保存する。サービス構成情報は、分析対象のサービスの提供に用いられ、ネットワークに配置されている複数の装置のネットワーク構成を示す情報である。図２に示すように、サービス構成情報は、「装置名」、「装置種別」、「性能」、「接続関係（ＷＡＮ（Wide Area Network）側）」、「接続関係（ＬＡＮ（Local Area Network）側）」といった項目を有し、装置ごとに各種値が定められている。

「装置名」欄には、対象装置の名称が格納される。
「装置種別」欄には、対象装置の種別（役割）が格納される。図２には、装置の種別として、ロードバランサ、ルータ、サーバが記載されているが、これらは例示であり、これらに限定されない。
「性能」欄には、装置種別に則した対象装置のスペックを示す値が格納される。ロードバランサに対しては通信速度（Mbps）の値が格納される。ルータに対しては通信速度（Gbps）の値が格納される。サーバに対してはコア数とメモリ容量（GB）の組を示す値が格納される。

「接続関係（ＷＡＮ（Wide Area Network）側）」欄には、対象装置の上流側に接続されている装置の名称が格納される。
「接続関係（ＬＡＮ（Local Area Network）側）」欄には、対象装置の下流側に接続されている装置の名称が格納される。

サービス構成情報の内容は、例えば、特許文献１に記載の、ネットワークサービスを構築する技術を用いることで決定することができる。つまり、オペレータは、分析対象のサービスの提供に用いられる複数の装置を把握することができる。

監視情報保存部３２は、監視情報を保存する。監視情報は、ネットワークに配置されている装置を対象にする分析ロジック、および、分析ロジックを実行するために用いられるパラメータを、装置の種別ごと、かつ、装置の性能ごとに設定した情報である。監視情報は、ネットワークに配置されている装置を過去に（分析ロジックを用いた今回の分析よりも前に行われた分析の時に）監視したときに用いた、分析ロジックおよびパラメータを記録する。図３に示すように、監視情報は、「装置種別」、「性能」、「分析ロジック」、「パラメータ」といった項目を有し、装置種別ごとに各種値が定められている。

「装置種別」欄には、監視する装置の種別（役割）が格納される。図３には、装置の種別として、（１つの）「ルータ」、（１つの）「サーバ」、「複数サーバ」、「複数ルータ」が記載されているが、これらは例示であり、これらに限定されない。なお、「複数サーバ」は、１つのロードバランサの配下となるサーバ群を意味する。また、「複数ルータ」は、１つのロードバランサの配下となるルータ群を意味する。

「性能」欄には、装置種別に則したスペックを示す値が格納される。ルータに対しては通信速度（Gbps）の値が格納される（例：1Gbps）。サーバに対してはコア数とメモリ容量（GB）の組を示す値が格納される（例：2CPU-8GB）。本実施形態では、複数サーバおよび複数ルータに対しては「性能」を定義しないが、所定の定義をしてもよい。

「性能」欄に格納される値は下限値であり、当該値以上の値をとる装置種別を含む。例えば、ルータの「性能」欄に格納される「1Gbps」は、1Gbps以上の通信速度を有するルータが該当することを意味する。また、サービス構成情報中の特定の装置が、監視情報の２以上の「装置種別」欄に該当するとともに、各「装置種別」欄に対応する「性能」欄に格納された値が示す条件にも該当する場合、より下限値の大きい装置種別に該当することとする。例えば、「4CPU-16GB」の性能を持つサーバは、監視情報の「装置種別」欄が「サーバ」であり、対応する「性能」欄が「2CPU-8GB」のレコード（図３中、上から２番目）にも該当し、対応する「性能」欄が「4CPU-16GB」のレコード（図３中、上から３番目）にも該当するが、後半の（上から３番目の）レコードに該当することとする。

「分析ロジック」欄には、「装置種別」欄に示した装置種別に用いた分析ロジックの名称が格納される。図３に示す「分析ロジックｃ」は、複数サーバおよび複数ルータを対象にする複数装置向け分析ロジックである。

「パラメータ」欄には、「分析ロジック」欄に示した分析ロジックを実行させるためのパラメータの名称が格納されている。各分析ロジックについて、設定されるパラメータは複数用意されており、過去に選定されたパラメータの名称が、「パラメータ」欄に格納される。また、パラメータの種類は、分析ロジックに応じて決められている。例えば、分析ロジックがHolt-winters法である場合、パラメータは周期となり、周期を表すパラメータが複数用意されている。過去にHolt-winters法が選定された場合、周期を表す少なくとも１つパラメータが選定され、「分析ロジック」欄にHolt-winters法が格納されるとともに、選定されたパラメータが「パラメータ」欄に格納される。
また、図３に示すパラメータ「ｃ１」，「ｃ２」は、複数装置向け分析ロジックを実行するために用いられる複数装置向けパラメータである。

図１に戻り、適用ルール保存部３３は、サービス構成情報に適用する適用ルールを保存する。適用ルール保存部３３が保存する適用ルールには、さまざまな種類が存在しており、負荷分散に着目してパラメータを選択するパラメータチューニングを行うための適用ルールも含まれている。負荷分散に着目してパラメータを選択するパラメータチューニングの場合、適用ルールは、以下のルール（１）、ルール（２）の２つを併せたもの用意することができる。
ルール（１）：サービス構成情報と、過去の監視情報とを比較し、装置種別と性能が一致する（該当する）場合は、同一の分析ロジックと、同一のパラメータとを選定する。
ルール（２）：ロードバランサ配下の装置は複数を対象にして分析可能な分析ロジック（複数装置向け分析ロジック）およびパラメータ（複数装置向けパラメータ）を選定する。

ルール（１）において、本パラメータチューニングの前段階で選定済みである分析ロジックが、監視情報に記録されている分析ロジックのいずれかと同じである場合には、監視情報に記録されている分析ロジックおよびパラメータが、種別および性能が一致する対応の装置に用いられることになる。一方、ルール（１）において、本パラメータチューニングの前段階で選定済みである分析ロジックが、監視情報に記録されている分析ロジックのいずれとも異なる場合には、本パラメータチューニングの前段階で選定済みである同一の分析ロジックを、同一の種別および同一の性能を持つ複数の装置に対して改めて選定するとともに、当該改めて選定した分析ロジックを実行させるための同一のパラメータを、同一の種別および同一の性能を持つ複数の装置に対して選定する。この同一のパラメータの選定は、例えば、オペレータの任意の判定に基づくようにしてもよい。

なお、負荷分散に着目してパラメータを選択するパラメータチューニング以外のパラメータチューニングを行う適用ルールの例として、上記ルール（１）を含むものを用意することができる。適用ルール保存部３３は、そのような適用ルールを保存していてもよい。

分析パラメータ保存部３４は、分析ロジックを実行させるためのパラメータを保存する。監視情報に記録されているパラメータは、分析パラメータ保存部３４が保存するパラメータから決定することができる。

構成情報処理部２２が、上記の適用ルールをサービス構成情報（図２）に適用し、適用結果に対して、パラメータ適用部２３が過去の監視情報（図３）を参照することで、図４に示すパラメータ選定結果が出力される。

対象装置「Ｂ１」は、ルータであり、「1Gbps」の性能を持つ（図２）。よって、対象装置Ｂ１は、監視情報（図３）の上から１番目のレコードに該当し、１番目のレコードに示される「分析ロジックａ」とパラメータ「ａ１」とが選定される。

対象装置「Ｂ３」は、ルータであり、「10Gbps」の性能を持つ（図２）。よって、対象装置Ｂ３は、監視情報（図３）の上から１番目のレコードに該当し、当該レコードに示される「分析ロジックａ」とパラメータ「ａ１」とが選定される。

対象装置「Ｃ１」は、サーバであり、「2CPU-8GB」の性能を持つ（図２）。よって、対象装置「Ｃ１」は、監視情報（図３）の上から２番目のレコードに該当し、当該レコードに示される「分析ロジックａ」とパラメータ「ａ２」とが選定される。

対象装置「Ｃ２」は、サーバであり、「2CPU-8GB」の性能を持つ（図２）。よって、対象装置「Ｃ２」は、監視情報（図３）の上から２番目のレコードに該当し、当該レコードに示される「分析ロジックａ」とパラメータ「ａ２」とが選定される。

対象装置「Ｃ３」は、サーバであり、「2CPU-8GB」の性能を持つ（図２）。よって、対象装置Ｃ３は、監視情報（図３）の上から２番目のレコードに該当し、当該レコードに示される「分析ロジックａ」とパラメータ「ａ２」とが選定される。

対象装置「Ｃ４」は、サーバであり、「4CPU-16GB」の性能を持つ（図２）。よって、対象装置「Ｃ４」は、監視情報（図３）の上から３番目のレコードに該当し、当該レコードに示される「分析ロジックｂ」とパラメータ「ｂ１」とが選定される。

対象装置「（Ｂ１，Ｂ３）」は、ロードバランサ「Ａ」の配下となる複数ルータである（図２）。よって、対象装置「（Ｂ１，Ｂ３）」は、監視情報（図３）の上から５番目のレコードに該当し、当該レコードに示される「分析ロジックｃ」とパラメータ「ｃ２」とが選定される。

対象装置「（Ｃ１，Ｃ２）」は、ロードバランサ「Ｂ２」の配下となる複数サーバである（図２）。よって、対象装置「（Ｃ１，Ｃ２）」は、監視情報（図３）の上から４番目のレコードに該当し、当該レコードに示される「分析ロジックｃ」とパラメータ「ｃ１」とが選定される。

装置「Ａ」，「Ｂ２」は、ロードバランサであるため（図２）、分析ロジックおよびパラメータの選定は不要であり、パラメータ選定結果に含まれない。このように、装置種別（役割）および性能の同一性に基づくパラメータチューニングが実行され、結果出力部２４がその実行結果を出力する。

図４に例示するパラメータ選定結果に含まれる各種値はすべて、監視情報（図３）から導き出すことができた値となっている。しかし、本パラメータチューニングの前段階で、監視情報（図３）に記録されていない分析ロジックが選定されていた場合、当該分析ロジックは、種別および性能が共通する装置に対して選定されるとともに、当該分析ロジックを実行させるためのパラメータが、当該装置に対してオペレータによって任意に選定される。その結果、対象装置に対して、本パラメータチューニングの前段階で選定済みであるが、監視情報に記録されていない分析ロジックと、対応のパラメータとの組み合わせが、パラメータ選定結果に記録される。

≪処理≫
本実施形態の分析装置１が実行するパラメータチューニング処理について、図５を参照して説明する。パラメータチューニング処理は、ネットワーク上のサービスに適用する所定の分析ロジックがオペレータ側で選定された後に開始する。なお、監視情報保存部３２には、選定された分析ロジックによる今回の分析よりも過去に生成された監視情報（図３）が保存されているとする。

まず、分析装置１は、情報保存処理部２１によって、入力装置２から、分析対象のサービスについて、サービス構成情報を取得する（ステップＳ１）。取得したサービス構成情報は、構成情報保存部３１に保存される。

次に、分析装置１は、構成情報処理部２２によって、適用ルール保存部３３に保存されている適用ルール（負荷分散に着目してパラメータを選択するパラメータチューニングを行うための適用ルール）を、構成情報保存部３１に保存されているサービス構成情報に適用する（ステップＳ２）。適用ルールをサービス構成情報に適用したときの処理結果は、パラメータ適用部２３に出力される。

次に、分析装置１は、パラメータ適用部２３によって、構成情報処理部２２の処理結果に対してパラメータチューニングを行い、パラメータ選定結果（図４）を生成する（ステップＳ３）。

以上でパラメータチューニング処理が終了する。生成されたパラメータ選定結果は、結果出力部２４によって出力部１２に出力される。

本実施形態によれば、サービス構成情報を用いて装置の種別および性能の同一性に基づくパラメータチューニングが実行される。これにより、分析ロジックのパラメータチューニングを自動化することができる。
したがって、オペレータの保守負担を低減することができる。
特に、負荷分散に着目したパラメータチューニングを自動化することができる。

≪その他≫
各実施形態で説明した種々の技術を適宜組み合わせた技術を実現することもできる。
各実施形態で説明したソフトウェアをハードウェアとして実現することもでき、ハードウェアをソフトウェアとして実現することもできる。
その他、ハードウェア、ソフトウェア、フローチャートなどについて、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。

１ 分析装置
２ 入力装置
１０ 入出力部
１１ 入力部
１２ 出力部
２０ 処理部
２１ 情報保存処理部
２２ 構成情報処理部
２３ パラメータ適用部
２４ 結果出力部
３０ 記憶部
３１ 構成情報保存部
３２ 監視情報保存部
３３ 適用ルール保存部
３４ 分析パラメータ保存部

Claims (3)

1. ネットワーク上のサービスを分析する分析装置であって、
   前記ネットワークに配置されている装置を対象にする分析ロジック、および、前記分析ロジックを実行するために用いられるパラメータを、前記装置の種別ごと、かつ、前記装置の性能ごとに設定した監視情報、並びに、
   前記サービスの提供に用いられ、前記ネットワークに配置されている複数の装置の各々に対してパラメータチューニングを行う際の適用ルール、を記憶する記憶部と、
   前記サービスの提供に用いられ、前記ネットワークに配置されている複数の装置のネットワーク構成を示すサービス構成情報を取得し、
   前記サービス構成情報に前記適用ルールを適用し、
   前記サービス構成情報と前記監視情報とを比較し、前記サービス構成情報に示される装置において、前記種別および前記性能に該当する複数の装置に対し、同一の分析ロジックと同一のパラメータとを選定する処理部と、を備える、
   ことを特徴とする分析装置。
2. 前記サービス構成情報に示される装置には、ロードバランサが含まれており、
   前記分析ロジックには、前記ロードバランサの配下となる複数の装置を対象にする複数装置向け分析ロジックが含まれており、
   前記パラメータには、前記複数装置向け分析ロジックを実行するために用いられる複数装置向けパラメータが含まれており、
   前記適用ルールには、前記ロードバランサの配下となる複数の装置に対して、前記複数装置向け分析ロジックおよび前記複数装置向けパラメータを選定することを要求するルールが含まれている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の分析装置。
3. ネットワーク上のサービスを分析する分析装置における分析方法であって、
   前記分析装置の記憶部は、
   前記ネットワークに配置されている装置を対象にする分析ロジック、および、前記分析ロジックを実行するために用いられるパラメータを、前記装置の種別ごと、かつ、前記装置の性能ごとに設定した監視情報、並びに、
   前記サービスの提供に用いられ、前記ネットワークに配置されている複数の装置の各々に対してパラメータチューニングを行う際の適用ルール、を記憶しており、
   前記分析装置が、
   前記サービスの提供に用いられ、前記ネットワークに配置されている複数の装置のネットワーク構成を示すサービス構成情報を取得するステップと、
   前記サービス構成情報に前記適用ルールを適用するステップと、
   前記サービス構成情報と前記監視情報とを比較し、前記サービス構成情報に示される装置において、前記種別および前記性能に該当する複数の装置に対し、同一の分析ロジックと同一のパラメータとを選定するステップと、を実行する、
   ことを特徴とする分析方法。

Images