JP7468304B2 - 制御装置、制御方法及びプログラム - Google Patents
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Description
本実施形態は、仮想ネットワーク環境下で最適なサーバ配置及び通信経路を決定する問題を対象としている。このような問題は様々に呼ばれるが、本実施形態では、サーバ配置・通信経路決定問題と呼ぶことにする。
ここで、Ntはt番目の総ネットワーク設定変更数、Ptはt番目の総電気料金である。また、αは、0≦α≦1を満たす任意の重み付け定数である。αが0に近いほど電気料金削減を重視した解になり、1に近いほどネットワーク設定変更の少なさを重視した解になる。
norm(Pt)=Pt/max(Pt)
ここで、max(Nt)は全てのNtの中の最大値、max(Pt)は全てのPtの中の最大値を表す。
次に、本実施形態に係る仮想ネットワーク制御装置10のハードウェア構成について、図6を参照しながら説明する。図6は、本実施形態に係る仮想ネットワーク制御装置10のハードウェア構成の一例を示す図である。
次に、本実施形態に係る仮想ネットワーク制御装置10の機能構成について、図7を参照しながら説明する。図7は、本実施形態に係る仮想ネットワーク制御装置10の機能構成の一例を示す図である。
次に、本実施形態に係る仮想ネットワーク制御処理について、図8を参照しながら説明する。図8は、本実施形態に係る仮想ネットワーク制御処理の一例を示すフローチャートである。なお、図8に示す仮想ネットワーク制御処理は、制御管理部105から制御指令を受信したことに応じて、仮想NW制御処理部106により実行される。以降では、物理ネットワーク情報、各ノード及び各リンクの消費電力の実績情報、仮想NW要求情報、電気料金メニュー情報が収集済みであるものとする。また、各ノード及び各リンクに適用される電気料金単価は既知であるものとする。
以上のように、本実施形態に係る仮想ネットワーク制御装置10は、エリアごと、かつ、時間帯ごとに電気料金単価が異なる仮想ネットワークを対象として、1日の総電気料金とネットワーク設定変更数の両方のパラメータを考慮して、最適な制御解を算出することが可能となる。ただし、1日の総電気料金と総ネットワーク設定変更数の2つのパラメータに限られず、3つ以上のパラメータを考慮する場合に対しても同様に適用可能である。総電気料金や総ネットワーク設定変更数以外に考慮されるパラメータとしては、例えば、通信品質や設備容量等が考えられる。すなわち、これらのパラメータのそれぞれを標準化関数により標準化した上で、それらに対して加重和法を適用したものを目的関数とする最適化問題に対しても同様に適用可能である。その他の考慮すべき要素がある場合についても同様にパラメータとして適用し最適化することも可能である。
11 入力装置
12 表示装置
13 外部I/F
13a 記録媒体
14 通信I/F
15 プロセッサ
16 メモリ装置
17 バス
101 NW情報収集部
102 消費電力情報収集部
103 仮想NW要求情報収集部
104 電気料金単価情報収集部
105 制御管理部
106 仮想NW制御処理部
111 設定候補算出部
112 解候補算出部
113 NW設定変更数算出部
114 電気料金算出部
115 最適NW設定算出部
116 制御部
Claims (7)
- 地理的なエリアごと、かつ、時間帯ごとに電気料金単価が設定される物理ネットワーク上の仮想ネットワークを制御する制御装置であって、
前記時間帯ごとに、前記物理ネットワークを構成するノード及びリンクの制約条件と前記仮想ネットワークの需要条件とを満たすサーバ配置及び通信経路を表すネットワーク設定の候補を算出する設定候補算出部と、
前記時間帯ごとに算出されたネットワーク設定の候補から、1日を通して前記仮想ネットワークを制御する場合の解候補を算出する解候補算出部と、
前記解候補の各々に対して、当該解候補で前記仮想ネットワークを運用した場合における1日のネットワーク設定の変更数を算出する変更数算出部と、
前記解候補の各々に対して、当該解候補で前記仮想ネットワークを運用した場合における1日の電気料金を算出する電気料金算出部と、
前記ネットワーク設定の変更数と、前記電気料金と、前記変更数及び前記電気料金をそれぞれ標準化する標準化関数とが含まれる目的関数を用いて、前記解候補の中から最適解を算出する最適解算出部と、
を有する制御装置。 - 前記標準化関数は、前記解候補の各々に対する前記変更数の分布を平均0かつ分散1に標準化すると共に、前記解候補の各々に対する前記電気料金の分布を平均0かつ分散1に標準化する、請求項1に記載の制御装置。
- 前記目的関数は、前記標準化関数により標準化された前記変更数と、前記標準化関数より標準化された前記電気料金とを、予め決められた割合で加算した関数である、請求項1又は2に記載の制御装置。
- 前記解候補算出部は、
前記時間帯ごとに算出されたネットワーク設定の候補を用いて、各時間帯からそれぞれ1つずつ前記ネットワーク設定の候補を選択することで、前記解候補を算出する、請求項1乃至3の何れか一項に記載の制御装置。 - 前記変更数算出部は、
前記物理ネットワークを構成するノードにサーバが配置されているか否かとルータが配置されているか否かとを表すベクトルで前記ネットワーク設定を表した場合に、1日の中で各時間帯から別の時間帯にそれぞれ推移した際の推移前後のネットワーク設定を表すベクトル間で値が異なる要素の合計数を前記変更数として算出する、請求項1乃至4の何れか一項に記載の制御装置。 - 地理的なエリアごと、かつ、時間帯ごとに電気料金単価が設定される物理ネットワーク上の仮想ネットワークを制御する制御方法であって、
前記時間帯ごとに、前記物理ネットワークを構成するノード及びリンクの制約条件と前記仮想ネットワークの需要条件とを満たすサーバ配置及び通信経路を表すネットワーク設定の候補を算出する設定候補算出手順と、
前記時間帯ごとに算出されたネットワーク設定の候補から、1日を通して前記仮想ネットワークを制御する場合の解候補を算出する解候補算出手順と、
前記解候補の各々に対して、当該解候補で前記仮想ネットワークを運用した場合における1日のネットワーク設定の変更数を算出する変更数算出手順と、
前記解候補の各々に対して、当該解候補で前記仮想ネットワークを運用した場合における1日の電気料金を算出する電気料金算出手順と、
前記ネットワーク設定の変更数と、前記電気料金と、前記変更数及び前記電気料金をそれぞれ標準化する標準化関数とが含まれる目的関数を用いて、前記解候補の中から最適解を算出する最適解算出手順と、
をコンピュータが実行する制御方法。 - コンピュータを、請求項1乃至5の何れか一項に記載の制御装置として機能させるプログラム。
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JP2020186320A JP7468304B2 (ja) | 2020-11-09 | 2020-11-09 | 制御装置、制御方法及びプログラム |
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JP2020127108A (ja) | 2019-02-04 | 2020-08-20 | 日本電信電話株式会社 | 制御装置、制御方法及びプログラム |
JP2020127182A (ja) | 2019-02-06 | 2020-08-20 | 日本電信電話株式会社 | 制御装置、制御方法及びプログラム |
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Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Pham, C. et al.,Traffic-Aware and Energy-Efficient vNF Placement for Service Chaining: Joint Sampling and Matching Approach,IEEE Transactions on Services Computing,Vol. 13, No. 1,2017年02月20日,pp. 172-185 |
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