JPWO2015186342A1 - 要因順序推定装置、要因順序推定方法、及び、要因順序推定プログラム - Google Patents

要因順序推定装置、要因順序推定方法、及び、要因順序推定プログラム Download PDF

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Abstract

原因であるモジュールを推定可能な要因順序推定装置等が提供される。要因順序推定装置101は、システムを用いて提供されるサービスに関する数値と、システムに含まれるモジュールがサービスに与える影響の大きさを表す影響度とが類似している程度に応じて、モジュールを順序付ける順序部102を有する。

Description

本発明は、システムに生じる現象の要因を推定することが可能な要因順序推定装置等に関する。
特許文献1乃至特許文献5においては、可用性を予測可能な予測モデルを管理するシステムに関する技術が開示されている。予測モデルは、可用性を算出、検証、または、分析する数学的なモデル、計算式、パラメータ、システムの構成や挙動等、さまざまな情報を含む。これらのシステムは、たとえば、予測された可用性に基づき、全体のシステムに関する稼動率を推定する。
特許文献1は、システムに含まれるコンピュータにおいて、障害が生じる割合や障害を修復するのに要する時間等の特性と、稼動している場合に発生する障害に関する監視情報とに基づき、システム全体に関する稼動率を予測する方法を開示している。
特許文献2に開示された方法に従えば、まず、システムに含まれるソフトウェア、または、システムに含まれるハードウェアに関する構成情報に基づき、故障状態を解析する手段であるフォールトツリー(Fault_Tree)が合成される。該方法に従えば、さらに、該フォールトツリーに基づき故障率(故障度)が算出され、算出された故障率が基準値以下であるか否かが判定される。
特許文献3に開示された方法に従えば、アプリケーションプログラムやアプリケーションサービスをインストールする場合に、機能、構成、セキュリティ、性能等に関する情報と、可用性とがメタデータとして保存される。該方法に従えば、さらに、保存されたメタデータに基づき、インストール以降の構成管理、障害検出、診断、復旧等が分析される。
特許文献4に開示された方法に従えば、提供しているサービスに不具合が生じる(故障が発生する)たびに、該故障が継続する時間と、該故障により該サービスを利用できない人数とが保存される。該方法に従えば、さらに、保存されている該時間及び該人数に基づき、ある期間において故障している期間の割合、該サービスを利用する予定の人数のうち、故障によってサービスを利用できない人数の割合、または、稼動率等が推定される。
ハードウェアに関しては、ハードウェアが有する構成要素に関する特性に基づき、フォールトツリー等の数学的なモデルを用いて、該ハードウェアに関する可用性を分析する方法が広く知られている。
ソフトウェアに関しては、確率的ペトリネット(Stochastic_Petri_Network)や確率的報酬ネット(Stochastic_Preward_Network)等の数学的なモデルを用いて可用性を分析する方法が知られている。これらのモデルにおいては、システムの状態が遷移する態様を記述され、記述されたモデルに基づき、該システムがシミュレーションされる。状態が遷移する態様を、該シミュレーションによって再現することにより、該システムに関する可用性が分析される。
特許文献5には、コンピュータシステムに関する可用性を評価することが可能なシミュレータシステムが開示されている。該シミュレータシステムは、クライアントシミュレータと、評価部とを有する。クライアントシミュレータは、コンピュータシステムにおける各クライアント装置に対して信号を送信し、送信した信号に対して該クライアント装置が応答する応答時間を計測する。評価部は、各クライアント装置に関して計測した応答時間に基づき、クライアント装置に障害が生じた場合に、該障害が応答時間に与える影響を推定する。
特表2008−532170号公報 特開2006−127464号公報 特表2007−509404号公報 特開2005−080104号公報 特開2007−122416号公報
しかし、データセンタを管理する管理者は、特許文献1乃至特許文献5に開示される装置を用いて可用性を解析したとしても、ある現象(たとえば、ユーザから受ける苦情)が生じる原因である構成要素(要因、モジュール)を推定することは難しい。この理由は、管理者がこれらの装置を用いて、データセンタに関する可用性を解析したとしても、該データセンタに生じた現象と、該データセンタに含まれるモジュールとを定量的に関連付けすることができないからである。
たとえば、管理者は、確率的ペトリネットに従い、データセンタに関する可用性を算出した場合であっても、該データセンタに関する苦情に基づき、該苦情が生じる原因であるモジュールを推定することができない。
そこで、本発明の主たる目的は、システムに生じる現象(事象)の原因であるモジュールを推定可能な要因順序推定装置等を提供することである。
前述の目的を達成するために、本発明の一態様において、要因順序推定装置は、
システムを用いて提供されるサービスに関して定量化された数値と、前記システムに含まれるモジュールが前記サービスに与える影響の大きさを表す影響度が類似している程度に応じて、前記モジュールを順序付ける順序手段
を備える。
また、本発明の他の見地として、要因順序推定方法は、
システムを用いて提供されるサービスに関して定量化された数値と、前記システムに含まれるモジュールが前記サービスに与える影響の大きさを表す影響度が類似している程度に応じて、前記モジュールを順序付ける。
さらに、同目的は、係る要因順序推定プログラム、及び、そのプログラムを記録するコンピュータ読み取り可能な記録媒体によっても実現される。
本発明に係る要因順序推定装置等によれば、システムに生じる現象の原因であるモジュールを推定することができる。
本発明の第1の実施形態に係る要因順序推定装置が有する構成を示すブロック図である。 第1の実施形態に係る要因順序推定装置における処理の流れを示すフローチャートである。 数値情報が影響度を表す場合に、数値情報の一例を概念的に表す図である。 要因順序推定装置が受信可能な数値情報の一例を概念的に表す図である。 モジュール影響度情報が有する構成の一例を概念的に表す図である。 順序情報が有する構成の一例を概念的に表す図である。 数値情報が苦情の件数を表す場合に算出された順序情報の一例を概念的に表す図である。 数値情報が保守回数を表す場合に算出された順序情報の一例を概念的に表す図である。 本発明の第2の実施形態に係る要因順序推定装置が有する構成を示すブロック図である。 第2の実施形態に係る要因順序推定装置における処理の流れを示すフローチャートである。 関連情報の一例を概念的に表す図である。 モジュール情報の一例を概念的に表す図である。 サービス情報の一例を概念的に表す図である。 解析対象であるシステムが有する構成の一例を表す図である。 類似度算出部が影響度情報を算出する処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の各実施形態に係る要因順序推定装置を実現可能な計算処理装置のハードウェア構成を、概略的に示すブロック図である。 情報システムに関する状態遷移等を表す確率的ペトリネットの一例を概念的に表す図である。 情報システムに関する状態遷移等を表す確率的ペトリネットの一例を概念的に表す図である。 情報システムに関する状態遷移等を表す確率的ペトリネットの一例を概念的に表す図である。
まず、発明の理解を容易にするため、本願明細書において用いる用語について説明する。
可用性(Availability)は、ある期間のうち、ユーザ(利用者)がサービスを利用できる割合を表す。可用性は、稼動率と同義の用語として用いられる場合もある。
たとえば、可用性は、1日間のうち、平均的に1分間だけサービスを利用できない場合に、99.93(=1−1÷(24×60))%である。
可用性は、たとえば、障害が発生する時間間隔(Mean_Time_Between_Failure)と、障害(故障)から復旧するのに要する時間(Mean_Time_To_Repair)とに基づき算出される。
たとえば、図17乃至図19に例示された状態遷移を組み合わせることにより構成される確率的ペトリネット(確率的報酬ネット)に基づき、可用性は算出される。図17乃至図19は、情報システムに関する状態遷移等を表す確率的ペトリネットの一例を概念的に表す図である。
たとえば、情報システムが、図17乃至図19に例示された状態遷移を呈する場合について考える。すなわち、該情報システムは、物理サーバPS1を有する。物理サーバPS1は、仮想サーバVM1に関する実際の処理を実行する。仮想サーバVM1は、アプリケーションAP1に従い処理を実行する。仮想サーバは、仮想マシン(Virtual_Machine、VM)とも呼ばれる。
図17に示す例において、物理サーバPS1は、稼動状態、及び、停止状態という2つの状態を遷移することができる。稼動状態は、物理サーバPS1が稼動している状態を表す。停止状態は、物理サーバPS1が機能を停止している状態を表す。
また、図18に示すように、仮想サーバVM1は、稼動状態、及び、停止状態という2つの状態を遷移することができる。稼動状態は、仮想サーバVM1が稼動している状態を表す。停止状態は、仮想サーバVM1が機能を停止している状態を表す。
同様に、図19に示すように、アプリケーションAP1は、稼動状態、及び、停止状態という2つの状態を遷移することができる。稼動状態は、アプリケーションAP1が動作している状態を表す。停止状態は、アプリケーションAP1が機能を停止している状態を表す。
尚、上述した仮想サーバVM1は、ハイパーバイザではなく、ユーザに割り当てられており、さらに、該ユーザがアクセスすることが可能な仮想サーバ(すなわち、ユーザVM)を表す。ハイパーバイザは、データセンタを管理している管理者のみがアクセス可能であり、かつ、仮想サーバVM1を制御する制御プログラムを表す。
図17乃至図19に示す例では、2つの状態を結ぶ矢印は、該2つの状態間において状態が遷移することを表す。図18において、稼動状態から、停止状態に向かう矢印302は、たとえば、何らかの故障が発生することにより、仮想サーバVM1が稼動状態から、停止状態に遷移することを表す。図18において、停止状態から稼動状態に向かう矢印303は、該故障の原因を解決することにより、仮想サーバVM1が停止状態から、稼動状態に遷移することを表す。図17において、矢印300は、物理サーバPS1が稼動状態から、停止状態に遷移することを表す。図17において、矢印301は、物理サーバPS1が停止状態から、稼動状態に遷移することを表す。図19において、矢印304は、アプリケーションAP1が稼動状態から、停止状態に遷移することを表す。図19において、矢印305は、アプリケーションAP1が停止状態から、稼動状態に遷移することを表す。
仮想サーバVM1に関する状態遷移は、物理サーバPS1に関する状態に依存する。たとえば、物理サーバPS1が仮想サーバVM1に関する処理を実行するので、物理サーバPS1が停止状態である場合に、仮想サーバVM1は停止状態である。
したがって、物理サーバPS1が停止した場合に、仮想サーバVM1は、遷移率が1にて、稼動状態から停止状態に遷移する(矢印302)。また、物理サーバPS1が稼動状態である場合に、仮想サーバVM1は、遷移率λVM1にて稼動状態から停止状態に遷移する(矢印302)。
尚、遷移率は、たとえば、稼動状態から停止状態に遷移する遷移のしやすさを表す確率であってもよい。また、遷移率は、停止状態から稼動状態に遷移する場合であっても同様な確率として定義することができる。
図17乃至図19に示された例においては、物理サーバPS1が停止状態である場合に、仮想サーバVM1が停止状態から稼動状態に遷移する遷移率は0である(矢印303)。また、物理サーバPS1が稼動状態である場合に、仮想サーバVM1は、遷移率μVM1にて、停止状態から稼動状態に遷移する(矢印303)。同様に、仮想サーバVM1が停止した場合に、アプリケーションAP1は、遷移率が1にて、稼動状態から停止状態に遷移する(矢印304)。また、仮想サーバVM1が稼動状態である場合に、アプリケーションAP1は、遷移率λAP1にて稼動状態から停止状態に遷移する(矢印304)。仮想サーバVM1が停止状態である場合に、アプリケーションAP1が停止状態から稼動状態に遷移する遷移率は0である(矢印305)。また仮想サーバVM1が稼動状態である場合に、アプリケーションAP1は、遷移率μAP1にて、停止状態から稼動状態に遷移する(矢印305)。また、物理サーバPS1は、遷移率λPS1にて稼動状態から停止状態に遷移する(矢印300)。物理サーバPS1は、遷移率μPS1にて停止状態から稼動状態に遷移する(矢印301)。
たとえば、情報システムを構成している構成要素の状態が確率的ペトリネットを用いてシミュレーションされることにより、該情報システム、及び、該情報システムに含まれる構成要素に関する可用性は分析される。図17乃至図19に示した例の場合に、アプリケーションAP1に関する可用性は、たとえば、該シミュレーションの結果に従い、定常状態(すなわち、状態が変化しなくなった場合)において停止状態である確率に基づき算出される。たとえば、定常状態である場合に、停止状態である確率の総和を算出し、算出した総和を1から引き算することによって、可用性は算出される。または、定常状態である場合に稼動状態である確率の総和を算出することによって、可用性が算出されてもよい。
尚、可用性を算出する手法は、上述した例に限定されない。
データセンタを管理する管理者は、該データセンタにおけるインフラストラクチャー(サーバインフラストラクチャー)に関する特性と、該データセンタに関する運用手順に基づき、確率的ペトリネットを作成することにより、該データセンタに関する可用性を解析する。したがって、可用性を予測する手法は、たとえば、データセンタに関する運用手順に依存する。
次に、本発明を実施する実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
<第1の実施形態>
本発明の第1の実施形態に係る要因順序推定装置101が有する構成と、要因順序推定装置101が行う処理とについて、図1と図2とを参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係る要因順序推定装置101が有する構成を示すブロック図である。図2は、第1の実施形態に係る要因順序推定装置101における処理の流れを示すフローチャートである。
第1の実施形態に係る要因順序推定装置101は、順序部102を有する。
まず、要因順序推定装置101は、たとえば、図3に例示された数値情報501を受信する。図3は、数値情報501の一例を概念的に表す図である。
数値情報501は、1つ以上の数値を組み合わせることにより作成される情報である。たとえば、図3に示す例において、数値情報501は、0.001と、0.0002と、0.0012という3つの数値を含む。たとえば、これらの数値は、解析対象であるシステムが、サービスSV1に与える影響の大きさを表す影響度、サービスSV2に与える影響の大きさを表す影響度、及び、サービスSV3に与える影響の大きさを表す影響度を表す。すなわち、図3に示す例において、数値情報501は、サービスSV1乃至サービスSV3の影響度がなす3次元のベクトルである。たとえば、これらの数値は、大きい値ほど、サービスに与える影響が大きいことを表す。数値情報501は、たとえば、あらかじめ設定された情報である。
以降の説明においては、説明の便宜上、上述した数値の値が大きいほど、システムに関する品質が悪いことを表すとする。
たとえば、影響度は、システムが、過去1年間において、ユーザにサービスを提供できなかった時間(期間)の割合を表す停止時間比率である。すなわち、影響度を表す数値情報が例示された図3において、サービスSV1に関する停止時間比率は、0.001である。サービスSV2に関する停止時間比率は、0.0002である。サービスSV3に関する停止時間比率は、0.0012である。この場合に、数値情報501は、サービスSV1乃至サービスSV3に関する停止時間比率がなす3次元のベクトルである。
図4に示すように、影響度は、たとえば、サービスに関する苦情の件数、または、サービスに関する保守回数等の項目別に表してもよい。図4は、要因順序推定装置101が受信可能な数値情報501の一例を概念的に表す図である。すなわち、図3に示した影響度は、上述した例に限定されず、かつ、図4に示す例にも限定されない。
図4に示す例において、サービスSV1に関する苦情の件数は、110である。サービスSV2に関する苦情の件数は、75である。サービスSV3に関する苦情の件数は、105である。たとえば、苦情の件数は、過去1年間に、ユーザから受けた苦情の件数を表す。この場合に、数値情報501は、サービスSV1乃至サービスSV3に関する苦情の件数がなす3次元のベクトルである。
また、図4に示す例において、サービスSV1に関する保守回数は、6である。サービスSV2に関する保守回数は、3である。サービスSV3に関する保守回数は、8である。この場合に、数値情報501は、サービスSV1乃至サービスSV3に関する保守回数がなす3次元のベクトルである。
また、数値情報501は、過去1年間にユーザがサービスを解約する解約数や、実際にサービスに与える影響の大きさを表す実績値等を含んでいてもよい。数値情報501は、上述した例に限定されない。
次に、順序部102は、受信した数値情報501に基づき、システムに含まれるモジュールを順序付ける(すなわち、順序を決定する)(ステップS101)。
たとえば、順序部102は、図5に例示されたモジュール影響度情報を読み取り、読み取ったモジュール影響度情報と、数値情報501とに基づき、システムに含まれるモジュールを順序付ける。図5は、モジュール影響度情報が有する構成の一例を概念的に表す図である。
尚、モジュール影響度情報は、外部から入力されてもよいし、後述するように、要因順序推定装置101が算出してもよい。本実施形態において、モジュールは、システムを構成する(含まれる)要素であり、ソフトウェアまたはハードウェア或いはそれらの組み合わせによって実現される機能単位を表す。
図5に示す例を参照すると、モジュール影響度情報は、物理サーバPS1、物理サーバPS2、仮想サーバVM1、仮想サーバVM2、仮想サーバVM3、及び、仮想サーバVM4に関する影響度を含む。これは、システムに含まれるモジュールが、物理サーバPS1、物理サーバPS2、仮想サーバVM1、仮想サーバVM2、仮想サーバVM3、及び、仮想サーバVM4であることを表す。すなわち、図5に例示されたモジュール影響度情報は、解析対象であるシステムが上述した6つのモジュールを有することを表す。
図5に例示されたモジュール影響度情報のうち、あるモジュールのモジュール名を含む行において、あるサービスのサービス名を含む列における値は、該あるモジュールが該あるサービスに与える影響度を表す。図5を参照すると、たとえば、物理サーバPS1と、値「183」と、値「533」と、値「0」とが関連付けされている。この場合に、値「183」は、サービスSV1を含む列における値であるので、物理サーバPS1がサービスSV1に与える影響度を表す。また、たとえば、仮想サーバVM1と、値「83」と、値「83」と、値「0」とが関連付けされている。この場合に、値「0」は、サービスSV3を含む列における値であるので、仮想サーバVM1がサービスSV3に与える影響度を表す。すなわち、モジュール影響度情報においては、上述したモジュールと、該モジュールがサービスに与える影響度とが関連付けされている。
すなわち、図5に例示されたモジュール影響度情報において、物理サーバPS1がサービスSV1に与える影響度は、183である。物理サーバPS1がサービスSV2に与える影響度は、533である。物理サーバPS1がサービスSV3に与える影響度は、0である。同様に、図5に示す例において、仮想サーバVM2がサービスSV1に与える影響度は、0である。仮想サーバVM2がサービスSV2に与える影響度は、150である。仮想サーバVM2がサービスSV3に与える影響度は、0である。
これらの影響度は、モジュールがサービスに与える影響の大きさを表す実績値であってもよいし、後述するように、要因順序推定装置101が算出する値であってもよい。影響度は、たとえば、数値情報501と同様に、0、または、正の値である。影響度は、値が大きいほど、モジュールがサービスに与える影響が大きいことを表す。
たとえば、順序部102は、モジュール影響度情報から1つのモジュールに関する影響度を読み取る。すなわち、順序部102は、図5に例示されたモジュール影響度情報の1行目(物理サーバPS1に関する影響度を表す)における、サービスSV1乃至サービスSV3の影響度がなす3次元のベクトルを読み取る。次に、順序部102は、たとえば、読み取った影響度がなすベクトル(便宜上、「第1ベクトル」と表す)、及び、数値情報501がなすベクトル(便宜上、「第2ベクトル」と表す)に関して、それぞれ、規格化する。すなわち、順序部102は、第1ベクトルに含まれる成分を、それぞれ、第1ベクトルの大きさで割り算することにより、第1ベクトルを規格化する。同様に、順序部102は、第2ベクトルを規格化する。
ここで、数値情報501がなすベクトルは、たとえば、図3に例示された影響度がなす3次元のベクトルを表す。また、図4に例示された数値情報501がなす各ベクトルにおいて、たとえば、「苦情の件数」が示す行に関するベクトルは、影響度がなす3次元のベクトルを表す。図4に例示された数値情報501の場合に、順序部102は、指定された行に関するベクトルを規格化する。
次に、順序部102は、規格化されたベクトル(すなわち、第1ベクトルと第2ベクトル)に関して内積を算出する。この場合に、内積は、該ベクトルに対して類似している程度を表す類似度を表す。
本実施形態においては、類似度を、ベクトルがなす角の余弦(cosine)、すなわち、規格化されたベクトルに関して算出する内積として定義する。角度が0°(度)である場合に、類似度は1である。また、角度が90°(度)である場合に、類似度は0である。この場合に、類似度が1に近いほど、ベクトルは類似している。
尚、上述した説明において、順序部102は、物理サーバPS1に関する影響度を読み取るとしたが、物理サーバPS2、仮想サーバVM3等、他のモジュールに関しても、同様の処理を実行する。また、上述した例において、ベクトルは、3次元であるとしたが、必ずしも3次元である必要はない。
すなわち、順序部102は、モジュール影響度情報に含まれる各モジュールに関して、それぞれ、第1ベクトルを算出し、算出した第1ベクトルと、第2ベクトルとの類似度を算出する。
次に、順序部102は、算出した類似度に基づき、システムに含まれるモジュールを順序付ける。順序部102は、類似度が大きなモジュールほど、高い順位を算出する。この場合に、あるモジュールが数値情報501を引き起こす度合が大きいほど、類似度が大きくなるので、算出された該順位は高い。
尚、上述した例において、順序部102は、内積を算出することにより類似度を算出したが、距離を算出することにより類似度を算出してもよい。すなわち、順序部102は、類似度として、規格化された数値情報501と、規格化された影響度との間の距離を算出してもよい。たとえば、距離は、式1に示す、ベクトルに関する差分ベクトルの大きさである。
|(規格化された影響度)−(規格化された数値情報501)|・・・(式1)、
(ただし、||は、大きさを表す)。
たとえば、大きさは、幾何学的な距離、マンハッタン距離、一般化されたマハラノビス距離等である。この場合に、距離が短いほど、類似度は大きい。すなわち、距離が短いほど、順位は高い。
また、順序部102は、算出した順序を、図6に例示された順序情報として算出してもよい。図6は、順序情報が有する構成の一例を概念的に表す図である。
順序情報において、モジュールは、類似度と、順位とに関連付けされている。たとえば、物理サーバPS1は、0.33と、5とに関連付けされている。これは、物理サーバPS1に関して、順序部102が算出する類似度が0.33であることを表す。また、5は、解析対象であるシステムに含まれるモジュールに関して算出する類似度を大きな順に並べる場合に、物理サーバPS1の順位が5位であることを表す。
たとえば、仮想サーバVM1は、0.54と、4とに関連付けされている。これは、仮想サーバVM1に関して、順序部102が算出する類似度が0.54であることを表す。また、4は、解析対象であるシステムに含まれるモジュールに関して算出する類似度が大きな順に並べる場合に、仮想サーバVM1の順位が4位であることを表す。
図6に示す例において、仮想サーバVM3は、順位が1である。これは、解析対象であるシステムに含まれるモジュールのうち、仮想サーバVM3が数値情報501を引き起こす度合が最も大きいことを表す。
たとえば、管理者は、解析対象であるシステムにおいて、数値情報501を引き起こす要因であるモジュールを、順序部102が算出する順序に基づき、選ぶことができる。すなわち、図6に示す例の場合に、管理者は、仮想サーバVM3に関する順位が1であるので、数値情報501を引き起こす要因であると推定される仮想サーバVM3を、除去する対象のモジュールとして選択してもよい。
また、数値情報501が図4に例示された苦情の件数を表す場合に、順序部102は、図7に例示されるような、モジュールが順序付けされた順序情報を算出する。図7は、数値情報501が苦情の件数を表す場合において算出された順序情報の一例を概念的に表す図である。この例において、順序部102は、数値情報501が苦情の件数である場合に、図6に例示された順序情報とは異なる順序情報を算出する。
また、数値情報501が図4における保守回数を表す場合に、順序部102は、図8に例示されるような、モジュールが順序付けされた順序情報を算出する。図8は、数値情報501が保守回数を表す場合において算出された順序情報の一例を概念的に表す図である。この例において、順序部102は、数値情報501が保守回数である場合に、図6に例示された順序情報、及び、図7に例示された順序情報とは異なる順序情報を算出する。
次に、第1の実施形態に係る要因順序推定装置101に関する効果について説明する。
本実施形態に係る要因順序推定装置101によれば、解析対象であるシステムにおいて、数値情報501が生じる原因であるモジュールを推定することができる。
この理由は、要因順序推定装置101が、数値情報501と、モジュールに関するモジュール影響度情報との類似度に基づき、モジュールが順序付けされた順序情報を算出するからである。この場合に、該システムの管理者は、該順序情報に基づき、順位が高いモジュールを選ぶことにより、たとえば、数値情報501が生じる原因であるモジュールを推定することができる。
一方、特許文献1乃至特許文献5が開示する装置によっては、解析対象であるシステムにおいて、数値情報501が生じる原因であるモジュールを推定することができない。この理由は、これらの装置が数値情報501に影響を与えるモジュールを解析する機能を有さないからである。
<第2の実施形態>
次に、上述した第1の実施形態を基本とする本発明の第2の実施形態について説明する。
以降の説明においては、本実施形態に係る特徴的な部分を中心に説明すると共に、上述した第1の実施形態と同様な構成については、同一の参照番号を付すことにより、重複する説明を省略する。
図9と図10とを参照しながら、第2の実施形態に係る要因順序推定装置201が有する構成と、要因順序推定装置201が行う処理とについて説明する。図9は、本発明の第2の実施形態に係る要因順序推定装置201が有する構成を示すブロック図である。図10は、第2の実施形態に係る要因順序推定装置201における処理の流れを示すフローチャートである。
第2の実施形態に係る要因順序推定装置201は、類似度算出部202と、順序部203とを有する。
まず、類似度算出部202は、たとえば、サービスに含まれるアプリケーションプログラム(以降、「アプリケーション」と表す)が故障から復旧する場合の復旧しやすさの程度を表す復旧率(復旧度)等に基づき、モジュール影響度情報を算出する(ステップS201)。尚、ステップS201に示す処理については後述する。順序部203は、数値情報501を受信する。順序部203は、数値情報501と、類似度算出部202が算出するモジュール影響度情報とに基づき、第1の実施形態に示したように、類似度を算出する(ステップS202)。次に、順序部203は、該類似度に基づき、解析対象であるシステムにおけるモジュールを順序付ける(ステップS203)。
まず、図11乃至図13を参照しながら、ステップS201に示された処理において参照する関連情報、モジュール情報、及び、サービス情報について詳細に説明する。図11は、関連情報の一例を概念的に表す図である。図12は、モジュール情報の一例を概念的に表す図である。図13は、サービス情報の一例を概念的に表す図である。
図11に例示された関連情報は、解析対象であるシステムに含まれるモジュールと、該モジュールの状態が変化することによって影響を与えるモジュールとが関連付けされた情報である。図11に例示された関連情報におけるモジュールの欄には、物理サーバPS1、物理サーバPS2、仮想サーバVM1乃至仮想サーバVM4、及び、アプリケーションAP1乃至アプリケーションAP6が記載されている。これは、解析対象であるシステムが、物理サーバPS1、物理サーバPS2、仮想サーバVM1乃至仮想サーバVM4、及び、アプリケーションAP1乃至アプリケーションAP6を含むことを表す。
たとえば、図11に例示された関連情報において、物理サーバPS1は、仮想サーバVM1、及び、仮想サーバVM2に関連付けされている。これは、物理サーバPS1の状態が、仮想サーバVM1の状態、及び、仮想サーバVM2の状態に影響を与えることを表す。また、仮想サーバVM4は、アプリケーションAP5、及び、アプリケーションAP6に関連付けされている。これは、仮想サーバVM4の状態が、アプリケーションAP5の状態、及び、アプリケーションAP6の状態に影響を与えることを表す。
関連情報は、関係データベース(relational_database)におけるテーブルであってもよいし、テキスト形式にて記述されるファイルであってもよい。たとえば、解析対象であるシステムにモジュールが追加される、または、システムからモジュールが削除されるのに応じて、関連情報は更新される。また、モジュール間の関連が更新されるのに応じて、関連情報は更新される。
さらに、モジュールは、物理サーバだけでなく、仮想サーバ、ネットワークルータ、または、アプリケーション等を含んでいてもよい。尚、関連情報におけるモジュールは、該モジュールを一意に識別可能な識別子(たとえば、仮想サーバ識別子、ネットワークルータ識別子、アプリケーション識別子等)に関連付けされている。
図12に例示されたモジュール情報においては、モジュールと、該モジュールが停止状態から稼動状態に遷移する遷移のしやすさを表す復旧率と、該モジュールが稼動状態から停止状態に遷移する遷移のしやすさを表す故障率とは関連付けされている。図12に例示されたモジュール情報を参照すると、たとえば、仮想サーバVM3は、0.97と、0.01とに関連付けされている。これは、仮想サーバVM3に関する復旧率が0.97であり、仮想サーバVM3に関する故障率が0.01であることを表す。
尚、復旧率、及び、故障率は、0から1までの値であり、1に近づくほど確率が高くなることを表す。
たとえば、解析対象であるシステムに、新たなモジュールが追加されるのに応じて、該新たなモジュールがモジュール情報に追加されてもよい。また、モジュールが解析対象であるシステムから削除されるのに応じて、モジュール情報から該モジュールが削除されてもよい。また、モジュールに関する復旧率等が更新されるのに応じて、モジュール情報が更新されてもよい。
また、図13に例示されたサービス情報においては、システムに含まれるアプリケーションを用いて提供されるサービスと、該サービスに含まれるアプリケーションとが関連付けされている。図13に例示されたサービス情報においては、たとえば、サービスSV2は、アプリケーションAP1、アプリケーションAP2、及び、アプリケーションAP3に関連付けされている。これは、サービスSV2が、アプリケーションAP1、アプリケーションAP2、及び、アプリケーションAP3を含むことを表す。
解析対象であるシステムを用いて新しいサービスが導入されるのに応じて、サービス情報に該新しいサービスが追加されてもよい。また、サービスが解析対象であるシステムから削除されるのに応じて、サービス情報から該サービスが削除されてもよい。また、サービスが変更されるのに応じて、サービス情報は更新されてもよい。
尚、管理者は、図11に例示された関連情報、図12に例示されたモジュール情報、及び、図13に例示されたサービス情報を、通信ネットワークを経由することにより設定してもよいし、キーボードを用いて入力してもよい。
また、図11に例示された関連情報、図12に例示されたモジュール情報、及び、図13に例示されたサービス情報に関するシステムは、図14に例示されたモジュールを含む。図14は、解析対象であるシステムが有する構成の一例を表す図である。
図14に示す例において、物理サーバPS1は、仮想サーバVM1、及び、仮想サーバVM2を有する。したがって、物理サーバPS1が停止する場合に、仮想サーバVM1、及び、仮想サーバVM2は停止する。このことは、図11に例示された関連情報において、物理サーバPS1と、仮想サーバVM1及び仮想サーバVM2とが関連付けされていることに表されている。
図14を参照すると、仮想サーバVM1は、アプリケーションAP1を有する。また、仮想サーバVM2は、アプリケーションAP2と、アプリケーションAP3とを有する。さらに、物理サーバPS2は、仮想サーバVM3と、仮想サーバVM4とを有する。仮想サーバVM3は、アプリケーションAP4を有する。仮想サーバVM4は、アプリケーションAP5と、アプリケーションAP6とを有する。
たとえば、第1モジュールが第2モジュールを有する場合に、図11に例示された関連情報において、第1モジュールは、第2モジュールに関連付けされる。したがって、図14に例示されているモジュール間の包含関係は、図11に例示された関連情報として表すことができる。
類似度算出部202は、モジュール影響度情報を算出する場合に、特定のモジュールが、特定のサービスに与える影響のしやすさの程度を表す影響度を算出する。
次に、図15を参照しながら、図10におけるステップS201に示された処理について説明する。図15は、類似度算出部202が影響度情報を算出する処理の流れを示すフローチャートである。
まず、類似度算出部202は、関連情報において関連付けされたモジュールを読み取る(ステップS301)。たとえば、類似度算出部202は、図11に例示された関連情報から、物理サーバPS2に関連付けされたモジュールを読み取ることにより、仮想サーバVM3、及び、仮想サーバVM4を読み取る。次に、類似度算出部202は、図11に例示された関連情報から、読み取った仮想サーバVM3に関連付けされたモジュールを読み取ることにより、アプリケーションAP4を読み取る。
次に、類似度算出部202は、サービス情報において、読み取ったモジュールのうち、たとえば、アプリケーションを表すモジュールに関連付けされたサービスを特定する(ステップS302)。たとえば、類似度算出部202は、図13に例示されたサービス情報から、読み取ったアプリケーションAP4に関連付けされたサービスを読み取ることにより、サービスSV1及びサービスSV3を特定する。
次に、類似度算出部202は、該サービスを提供するシステムに含まれるモジュールに関して、ステップS302において特定したサービスに関連しているモジュールを特定する(ステップS303)。この処理によって、類似度算出部202は、サービスと、該システムにおいてサービスを実現する場合に必要なモジュールを特定する。また、類似度算出部202は、この処理によって、該サービスと、該モジュールとの間において経由しているモジュールがある場合には、経由しているモジュールを特定する。
尚、上述した例において、類似度算出部202は、関連情報を読み取り、次に、サービス情報を読み取るとしたが、必ずしも、上述したような順序に従い処理しなくてもよい。
たとえば、図11に例示された関連情報においては、物理サーバPS2が仮想サーバVM3に関連付けされ、該仮想サーバVM3がアプリケーションAP4に関連付けされ、さらに、該アプリケーションAP4は、サービスSV1及びサービスSV3に関連付けされている。したがって、図11に例示された関連情報において、物理サーバPS2は、サービスSV1及びサービスSV3に、仮想サーバVM3及びアプリケーションAP4を経由して関連付けされている。
たとえば、類似度算出部202は、図13に例示されたサービス情報から、サービスSV1に関連付けされたモジュールを読み取ることにより、アプリケーションAP1、及び、アプリケーションAP4を読み取る。次に、類似度算出部202は、図11に例示された関連情報から、読み取ったアプリケーションAP1に関連付けされたモジュールを読み取ることにより、仮想サーバVM1を読み取る。
さらに、類似度算出部202は、図11に例示された関連情報から、読み取ったアプリケーションAP3に関連付けされたモジュールを読み取ることにより、仮想サーバVM4を読み取る。次に、類似度算出部202は、図11に例示された関連情報から、読み取った仮想サーバVM1に関連付けされたモジュールを読み取ることにより、物理サーバPS1を読み取る。次に、類似度算出部202は、図11に例示された関連情報から、読み取った仮想サーバVM4に関連付けされたモジュールを読み取ることにより、物理サーバPS2を読み取る。
図13に例示されたサービス情報においては、サービスSV1がアプリケーションAP1に関連付けされている。また、図11に例示された関連情報においては、該アプリケーションAP1が仮想サーバVM4に関連付けされ、さらに、該仮想サーバVM4は、物理サーバPS2に関連付けされている。
すなわち、この場合に、類似度算出部202は、サービスSV1と、物理サーバPS1とが関連していることを特定し、さらに、サービスSV1と、物理サーバPS1との間において、アプリケーションAP1及び仮想サーバVM1なるモジュールを経由することを特定する。また、この場合に、類似度算出部202は、サービスSV1と、物理サーバPS2とが関連していることを特定し、さらに、サービスSV1と、物理サーバPS1との間において、アプリケーションAP4及び仮想サーバVM4なるモジュールを経由することを特定する。
上述したように、類似度算出部202は、関連情報及びサービス情報に基づき、サービスと、該サービスに関連付けされたモジュール(対象モジュール、たとえば、物理サーバPS1、仮想サーバVM1等)を特定する。さらに、類似度算出部202は、該サービスと、該モジュールとの間において、経由しているモジュールを特定する。
次に、類似度算出部202は、特定のサービスと、特定のモジュールとが関連付けされている場合に、該特定のサービス及び該特定のモジュールの間において経由しているモジュールに関する復旧率等に基づき影響度を算出する(ステップS304)。類似度算出部202は、たとえば、該特定のサービス及び該特定のモジュールの間において経由するモジュールに関する復旧率の逆数に関する総和を算出することにより、特定のモジュールが特定のサービスに与える影響度を算出する。
たとえば、特定のモジュールが物理サーバである場合に、類似度算出部202は、物理サーバPS(すなわち、特定のモジュール)がアプリケーションAPに与える影響度を、式2に従い算出する。ただし、i、kは自然数を表す。
影響度(PS→AP)=1÷μPSi+1÷μVMj+1÷μAPk・・・(式2)、
(ただし、μPSiは、物理サーバPSに関する復旧率を表す。μVMjは、仮想サーバVMに関する復旧率を表す。μAPkは、アプリケーションAPに関する復旧率を表す。jは自然数を表す)。
また、特定のモジュールが仮想サーバである場合に、類似度算出部202は、仮想サーバVMがアプリケーションAPに与える影響度を、式3に従い算出する。
影響度(VM→AP)=1÷μVMi+1÷μAPk・・・(式3)、
(ただし、μVMiは、仮想サーバVMに関する復旧率を表す。μAPkは、アプリケーションAPに関する復旧率を表す)。
次に、類似度算出部202は、特定のモジュールが、サービスSVに与える影響度を算出する場合に、サービスSVに含まれる各アプリケーションに関する、影響度の総和を算出する。たとえば、類似度算出部202は、式4に従い、物理サーバPSがサービスSVに与える影響度を算出する。ただし、mは自然数を表す。
影響度(PS→SV)=Σ影響度(PS→AP)・・・(式4)、
(ただし、Σは、SVが含むAPに関して総和を算出することを表す)。
尚、類似度算出部202は、式5に従い、仮想サーバVMがサービスSVに与える影響度を算出する。
影響度(VM→SV)=Σ影響度(VM→AP)・・・(式5)、
(ただし、Σは、SVが含むAPに関して総和を算出することを表す)。
上述した例において、類似度算出部202は、復旧率に基づき影響度を算出したが、復旧率に基づき算出する処理と同様の処理を実行することによって、故障率、または、故障率及び復旧率に基づき影響度を算出してもよい。たとえば、類似度算出部202は、上述した復旧率の逆数の代わりに、故障率の逆数を用いることにより、影響度を算出してもよい。また、類似度算出部202は、上述した復旧率の逆数の代わりに、復旧率と故障率との調和平均の逆数を用いることにより、影響度を算出してもよい。
類似度算出部202は、モジュールが故障するタイミング間の平均的な間隔時間、平均的な復旧時間、発生する障害の回数、または、発生した障害において復旧できた回数等を、復旧率の逆数の代わりに、用いてもよい。すなわち、類似度算出部202が影響度を算出する方法は、上述した例に限定されない。
次に、類似度算出部202は、ステップS301からステップS304に示した処理を実行することにより算出した影響度をまとめることにより、図5に例示されたモジュール影響度情報を算出してもよい。
次に、第2の実施形態に係る要因順序推定装置201に関する効果について説明する。
本実施形態に係る要因順序推定装置201によれば、第1の実施形態が有する効果に加え、さらに、モジュールがサービスに与える影響度を、復旧率等に基づき、容易に算出することができる。
この理由は、理由1及び理由2である。すなわち、
(理由1)第2の実施形態に係る要因順序推定装置201が有する構成は、第1の実施形態に係る要因順序推定装置101が有する構成を含むからである、
(理由2)類似度算出部202が、上述したように復旧率の逆数等の少ない演算数にて影響度を算出するからである。
尚、上述した各実施形態に係る要因順序推定装置は、数学的なモデルを用いて管理されるクラウドデータセンタ等の情報システムに関して、サービスに関する可用性を改善するモジュールを管理しやすくする場合にも用いることができる。たとえば、管理者は、障害を引き起こすリスクが高いモジュールを除去する計画を立てる場合に、要因順序推定装置が算出する順序に基づき、モジュールを選ぶことができる。
(ハードウェア構成例)
上述した本発明の各実施形態における要因順序推定装置を、1つの計算処理装置(情報処理装置、コンピュータ)を用いて実現するハードウェア資源の構成例について説明する。但し、係る要因順序推定装置は、物理的または機能的に少なくとも2つの計算処理装置を用いて実現してもよい。また、係る要因順序推定装置は、専用の装置として実現してもよい。
図16は、第1の実施形態及び第2の実施形態に係る要因順序推定装置を実現可能な計算処理装置のハードウェア構成を概略的に示す図である。計算処理装置20は、中央処理演算装置(Central_Processing_Unit、以降「CPU」と表す)21、メモリ22、ディスク23、及び、不揮発性記録媒体24を有する。計算処理装置20は、さらに、入力装置25、出力装置26、及び、通信インターフェース(以降、「通信IF」と表す。)27を有する。計算処理装置20は、通信IF27を介して、他の計算処理装置、及び、通信装置と情報を送受信することができる。
不揮発性記録媒体24は、コンピュータが読み取り可能な、たとえば、コンパクトディスク(Compact Disc)、デジタルバーサタイルディスク(Digital_Versatile_Disc)、ブルーレイディスク(Blu−ray Disc。登録商標)、ユニバーサルシリアルバスメモリ(USBメモリ)、ソリッドステートドライブ(Solid_State Drive)等である。不揮発性記録媒体24は、電源を供給しなくても係るプログラムを保持し、持ち運びを可能にする。不揮発性記録媒体24は、上述した媒体に限定されない。また、不揮発性記録媒体24の代わりに、通信IF27を介して、通信ネットワークを介して係るプログラムを持ち運びしてもよい。
すなわち、CPU21は、ディスク23が記憶するソフトウェア・プログラム(コンピュータ・プログラム:以下、単に「プログラム」と称する)を、実行する際にメモリ22にコピーし、演算処理を実行する。CPU21は、プログラム実行に必要なデータをメモリ22から読み取る。表示が必要な場合には、CPU21は、出力装置26に出力結果を表示する。外部からプログラムを入力する場合、CPU21は、入力装置25からプログラムを読み取る。CPU21は、上述した図1、または、図9に示す各部が表す機能(処理)に対応するところのメモリ22にある要因順序推定プログラム(図2、または、図10)を解釈し実行する。CPU21は、上述した本発明の各実施形態において説明した処理を順次行う。
すなわち、このような場合、本発明は、係る要因順序推定プログラムによっても成し得ると捉えることができる。更に、係る要因順序推定プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な不揮発性の記録媒体によっても、本発明は成し得ると捉えることができる。
以上、上述した実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかし、本発明は、上述した実施形態には限定されない。すなわち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。
この出願は、2014年6月3日に出願された日本出願特願2014−114464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。
101 要因順序推定装置
102 順序部
501 数値情報
201 要因順序推定装置
202 類似度算出部
203 順序部
300 矢印
301 矢印
302 矢印
303 矢印
304 矢印
305 矢印
20 計算処理装置
21 CPU
22 メモリ
23 ディスク
24 不揮発性記録媒体
25 入力装置
26 出力装置
27 通信IF

Claims (10)

  1. システムを用いて提供されるサービスに関する数値と、前記システムに含まれるモジュールが前記サービスに与える影響の大きさを表す影響度とが類似している程度に応じて、前記モジュールを順序付ける順序手段
    を備える要因順序推定装置。
  2. 前記順序手段は、前記数値と、前記影響度が類似している程度を表す類似度を算出し、算出した前記類似度に応じて前記モジュールを順序付けする
    請求項1に記載の要因順序推定装置。
  3. 前記サービスと、前記モジュールとが関連付けされたサービス情報に基づき、前記サービスに関連付けされた第1モジュールを特定し、特定した前記第1モジュールに関して、前記モジュールのうち、前記第1モジュールと異なる第2モジュールが前記第1モジュールに与える影響の大きさを表す第1影響度の総和を算出し、算出した値を、前記第1モジュールが前記サービスに与える前記影響度とする影響度算出手段
    をさらに備える請求項2に記載の要因順序推定装置。
  4. 前記サービスに含まれる前記モジュールがアプリケーションプログラムである場合に、前記影響度算出手段は、前記アプリケーションプログラムに含まれる対象モジュールが故障から復旧する場合の復旧しやすさの程度を表す復旧度に基づき、前記第1影響度を算出する
    請求項3に記載の要因順序推定装置。
  5. 前記影響度算出手段は、複数の前記モジュールが関連付けされた関連情報に基づき、前記アプリケーションプログラムを表すモジュールに関連付けされたモジュールを特定することにより、前記対象モジュールを特定する
    請求項4に記載の要因順序推定装置。
  6. 前記数値は、前記サービスが停止している期間を表し、
    前記順序手段は、前記停止している期間に関して、前記モジュールを順序付ける
    請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の要因順序推定装置。
  7. 前記数値は、前記サービスに関する苦情の件数を表し、
    前記順序手段は、前記苦情の件数に関して、前記モジュールを順序付ける
    請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の要因順序推定装置。
  8. 前記順序手段は、前記類似度を、前記影響度がなすベクトルと、前記数値がなすベクトルとに関する内積、または、距離に基づき算出する
    請求項2乃至請求項6のいずれかに記載の要因順序推定装置。
  9. システムを用いて提供されるサービスに関する数値と、前記システムに含まれるモジュールが前記サービスに与える影響の大きさを表す影響度とが類似している程度に応じて、前記モジュールを順序付ける要因順序推定方法。
  10. システムを用いて提供されるサービスに関する数値と、前記システムに含まれるモジュールが前記サービスに与える影響の大きさを表す影響度とが類似している程度に応じて、前記モジュールを順序付ける順序機能
    をコンピュータに実現させる要因順序推定プログラムが格納された記録媒体。
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