WO2010122710A1 - 若化処理装置、若化処理システム、コンピュータプログラムおよびデータ処理方法 - Google Patents

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町田文雄
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    • G06F2201/815—Virtual

Definitions

  • the present invention is a rejuvenation processing apparatus for integrated control of a plurality of host machines, and in particular, a rejuvenation process for integrated control of a plurality of host machines each including hardware in which at least one virtual machine is operating by software.
  • the present invention relates to an apparatus, a rejuvenation processing system having the rejuvenation processing apparatus, a computer program of the rejuvenation processing apparatus, and a data processing method.
  • the virtualization software is software for generating and operating a plurality of virtual machines on a host machine, and high reliability is required for stable operation of the virtual machine.
  • An aging bug is a bug that causes performance degradation or failure due to continuous operation for a long time.
  • Software rejuvenation is known as an effective solution to aging bugs. This is a technique to avoid failures by resetting the internal state and operating environment of aged software. Since software rejuvenation causes downtime in the rejuvenation process itself, it is necessary to schedule rejuvenation at an appropriate timing and interval.
  • Patent Document 1 there is a technique for avoiding a failure by executing a rejuvenation process periodically based on the operating time of software (see, for example, Patent Document 1). There is also a technique for monitoring the operation of an application and restarting the process to normalize the operation (see, for example, Patent Document 2).
  • JP 2001-188684 A Japanese Patent Laid-Open No. 08-095814
  • virtual machine rejuvenation can unnecessarily increase virtual machine downtime.
  • the reason is that the virtual machine and the application running on the virtual machine each have an appropriate rejuvenation timing and do not always coincide with the rejuvenation timing of the virtualization software.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems.
  • the rejuvenation processing apparatus of the present invention is a rejuvenation processing apparatus that controls a plurality of host machines in which virtual machines are operating, and selects at least one host machine as a rejuvenation target from each host machine.
  • the virtual migration means to migrate the virtual machine running on the host machine selected for rejuvenation to the host machine where the virtual machine was running, and the host selected for rejuvenation Rejuvenation execution means for rejuvenating the machine.
  • the rejuvenation processing system of the present invention includes a plurality of host machines on which virtual machines are operating, host rejuvenation scheduling means for selecting at least one host machine as a rejuvenation target from each host machine, rejuvenation Virtual rejuvenation scheduling means to select at least one virtual machine from the virtual machines running on the host machine that was not selected as the target of the operation, and the selected virtual machine is stopped and the virtual machine is running
  • host rejuvenation scheduling means for selecting at least one host machine as a rejuvenation target from each host machine
  • rejuvenation Virtual rejuvenation scheduling means to select at least one virtual machine from the virtual machines running on the host machine that was not selected as the target of the operation, and the selected virtual machine is stopped and the virtual machine is running
  • a virtual migration means for migrating a virtual machine running on a host machine selected for rejuvenation to a host machine that has been rejuvenated
  • a rejuvenation execution means for rejuvenating a host machine selected for rejuvenation And having.
  • the computer program of the present invention is a computer program of a rejuvenation processing apparatus that controls a plurality of host machines on which virtual machines are operating, and selects at least one host machine as a rejuvenation target from each host machine Host rejuvenation scheduling processing, virtual rejuvenation scheduling processing for selecting at least one virtual machine from among virtual machines running on host machines that were not selected for rejuvenation, and for the selected virtual machines
  • Host rejuvenation scheduling processing virtual rejuvenation scheduling processing for selecting at least one virtual machine from among virtual machines running on host machines that were not selected for rejuvenation, and for the selected virtual machines
  • a virtual migration process that migrates a virtual machine running on a host machine selected for rejuvenation to a host machine where the virtual machine was running and selected for rejuvenation. Rejuvenation execution processing to rejuvenate the host machine and That.
  • the data processing method of the present invention is a data processing method of a rejuvenation processing apparatus that controls a plurality of host machines on which virtual machines are operating, and includes at least one host machine as an object of rejuvenation from each host machine
  • a host rejuvenation scheduling operation that selects a virtual machine
  • a virtual rejuvenation scheduling operation that selects at least one virtual machine from virtual machines running on a host machine that has not been selected as a rejuvenation target, and a selected virtual machine. Stop the machine and select the virtual migration operation that migrates the virtual machine running on the host machine selected for rejuvenation to the host machine that the virtual machine was running on, and the rejuvenation target Rejuvenation execution operation for rejuvenating a host machine that has been reconfigured.
  • the various components of the present invention need only be formed so as to realize their functions.
  • dedicated hardware that exhibits a predetermined function, rejuvenation provided with a predetermined function by a computer program It can be realized as a processing device, a predetermined function realized in the rejuvenation processing device by a computer program, an arbitrary combination thereof, or the like.
  • a plurality of components are formed as a single member, and a single component is formed of a plurality of members. It may be that a certain component is a part of another component, a part of a certain component overlaps with a part of another component, or the like.
  • the order of the plurality of processes and the plurality of operations can be changed within a range that does not hinder the contents.
  • the computer program and the data processing method of the present invention are not limited to being executed at a timing when a plurality of processes and a plurality of operations are individually different. For this reason, other processes and operations occur during execution of certain processes and operations, and the execution timing of certain processes and operations overlaps with the execution timing of other processes and operations. Etc.
  • At least one host machine is selected as a rejuvenation target from among the host machines. Select at least one virtual machine from the virtual machines running on the host machine that was not selected for rejuvenation. The operation of the selected virtual machine is stopped, and the virtual machine running on the host machine selected as the rejuvenation target is migrated to the host machine on which the virtual machine was running. Rejuvenate the host machine selected for rejuvenation. For this reason, it is not necessary to stop together the virtual machines that are running when the host machine is rejuvenated and need not be rejuvenated. Therefore, it is possible to rejuvenate a host machine that needs to be rejuvenated while continuously operating a host machine and a virtual machine that do not need to be rejuvenated.
  • a rejuvenation processing system includes a management server 1 that is a rejuvenation processing device that operates under program control, a communication network 2, a plurality of host machines 3, and a network storage device. 5.
  • the management server 1 is connected to a plurality of host machines 3 via a communication network 2.
  • the plurality of host machines 3 share the network storage device 5.
  • the plurality of host machines 3 are composed of hardware in which at least one virtual machine 302 is operated by virtualization software 301 that is software.
  • the management server 1 integrally controls the plurality of host machines 3 as described above.
  • the management server 1 includes a host machine rejuvenation schedule 104 that is a host rejuvenation scheduling means for selecting at least one host machine 3 as a rejuvenation target from among the host machines 3, and a rejuvenation schedule.
  • a virtual machine rejuvenation schedule 105 which is a virtual rejuvenation scheduling means for selecting at least one virtual machine 302 from among virtual machines 302 running on a host machine 3 that has not been selected as a target for rejuvenation, and a selected virtual machine Migration that is a virtual migration means for stopping the operation of the machine 302 and migrating the virtual machine 302 running on the host machine 3 selected as the rejuvenation target to the host machine 3 on which the virtual machine 302 was running
  • It has a rejuvenation execution management function 107 is a rejuvenation execution means for rejuvenation, the host machine 3 which.
  • the host machine rejuvenation schedule 104 selects each host machine 3 to be rejuvenated by determining each aging state individually.
  • the virtual machine rejuvenation schedule 105 selects the virtual machine 302 to be rejuvenated and the virtual machine 302 not to rejuvenate by individually determining each aging state.
  • the management server 1 also has an aging characteristic 102 in which aging characteristics are registered in advance for each of the plurality of host machines 3, and the host machine rejuvenation schedule 104 corresponds to the registered aging characteristics.
  • the host machine 3 to be rejuvenated is selected, and the virtual machine rejuvenation schedule 105 selects the virtual machine 302 to be rejuvenated corresponding to the registered aging characteristics.
  • the management server 1 includes the virtual machine arrangement configuration 101, the rejuvenation schedule generation function 103, the host machine start / stop control function 108, and the virtual machine start / stop control function 109 in addition to the above-described units. And a virtual machine migration control function 110.
  • the plurality of host machines 3 are connected in parallel to the communication network 2, for example, and each include at least one virtualization software 301 and at least one or more virtual machines 302 thereby. These components generally operate as follows.
  • the rejuvenation schedule generation function 103 reads the virtual machine arrangement configuration 101 and the aging characteristic 102, generates a host machine rejuvenation schedule 104, a virtual machine rejuvenation schedule 105, and a migration schedule 106.
  • the host machine rejuvenation schedule 104, virtual machine The rejuvenation schedule 105 and the migration schedule 106 are stored.
  • the rejuvenation execution management function 107 calls the host machine start / stop control function 108, the virtual machine start / stop control function 109, and the virtual machine migration control function 110 based on the generated schedule information, and performs the virtualization software 301 and the virtual The machine 302 is operated.
  • the host machine start / stop control function 108 starts / stops the virtualization software 301 of the host machine 3 via the communication network 2.
  • Activation / deactivation of the virtualization software 301 corresponds to activation / deactivation of the host machine 3.
  • the virtual machine start / stop control function 109 operates to start / stop the virtual machine 302 via the communication network 2. All images of the virtual machine 302 are stored in the network storage device 5 and can be referred to from all the host machines 3.
  • the virtual machine migration control function 110 operates the virtualization software 301 via the communication network 2 and migrates the virtual machine 302 to another host machine 3.
  • the virtual machine 302 is temporarily stopped by the migration of the virtual machine 302, but the time required for the migration is very short compared to the restart time.
  • the computer program of the management server 1 as described above is, for example, a host rejuvenation scheduling process for selecting at least one host machine 3 as a rejuvenation target from among the host machines 3 and a rejuvenation target.
  • the virtual rejuvenation scheduling process for selecting at least one virtual machine 302 from the virtual machines 302 operating on the host machine 3 that has not been performed, and the operation of the selected virtual machine 302 are stopped.
  • a virtual migration process for migrating the virtual machine 302 running on the host machine 3 selected as the rejuvenation target to the host machine 3 that was running, and the rejuvenation of the host machine 3 selected as the rejuvenation target Rejuvenation execution processing to be executed is described to be executed by the management server 1
  • the rejuvenation schedule generation function 103 refers to the virtual machine arrangement configuration 101 and the aging characteristic 102 (steps 3000 and 3001 in FIG. 2).
  • An example of the virtual machine arrangement configuration 101 is shown in FIG. In the configuration of FIG. 3, there are three host machines 3, and a total of six virtual machines 302 are hosted.
  • the rejuvenation schedule generation function 103 creates a rejuvenation schedule for the host machine 3 based on the given virtual machine arrangement configuration 101 and the aging characteristics 102 (step 3002).
  • step 3003 Schedule each host machine 3 not to stop at the same time.
  • An example of the rejuvenation schedule of the host machine 3 is shown in FIG. Next, or simultaneously with step 3002, a rejuvenation schedule for the virtual machine 302 is created (step 3003).
  • the rejuvenation schedule of the virtual machine 302 created at this stage is a provisional schedule based only on the aging characteristics 102 of the virtual machine 302, and is corrected in the subsequent steps.
  • the correction is performed by sequentially adjusting the save destination of the virtual machine 302 at the timing of rejuvenation of each host machine 3 based on the rejuvenation schedule of the host machine 3. First, the latest rejuvenation timing of the host machine 3 is selected (step 3004).
  • the virtual machine 302 operating on the host machine 3 is saved to another host, it is checked whether or not there is a free area on the other host machine 3 at this time. The investigation of the free area needs to be based on the virtual machine arrangement configuration 101 at that time.
  • step 3005-Y If sufficient free space is found to save all the virtual machines 302 operating on the rejuvenation target host machine 3 (step 3005-Y), the virtual machine 302 is moved by migration before the host machine 3 is stopped. A schedule to be evacuated is added (step 3009).
  • step 3005-N if there is not enough free space (step 3005-N), the virtual machine 302 having the highest risk due to aging (for example, the longest operation time) is selected and stopped. At this time, the selection is performed in consideration of capacity so that the selected virtual machine 302 can operate on one host machine 3 (step 3006).
  • a schedule is created so that these virtual machines 302 are started on the host machine 3 (step 3007).
  • the virtual machine 302 for which the schedule has been set is operating on a host machine 3 different from the host machine 3 to be rejuvenated, the virtual machine that operates on the host machine 3 in the free area of the stopped virtual machine 302 A migration schedule 106 for saving 302 is added.
  • Migration is scheduled after the virtual machine 302 stops and before the host machine 3 stops (steps 3008 and 3009).
  • the above procedure is executed in order for the rejuvenation timing of each host machine 3, and the rejuvenation schedule modification of the virtual machine 302 and the migration schedule 106 are repeated (step 3010).
  • FIG. 5 shows an example of a rejuvenation schedule in which the host machine 3 and the virtual machine 302 are combined, assuming that there is no free space in the arrangement configuration given in FIG.
  • vm04 and vm06 are selected and stopped at the timing of rejuvenating host01
  • vm01 and vm03 are selected and stopped at the timing of rejuvenating host02
  • vm02 and vm05 are stopped at the timing of stopping host03. Select and stop.
  • FIG. 6 shows an example of a state in which a migration schedule for the virtual machine 302 is added to the rejuvenation schedule in FIG.
  • vm01 is migrated to host02
  • vm02 is migrated to host03.
  • the management server 1 of the rejuvenation processing system of the present embodiment selects at least one rejuvenating from a plurality of host machines 3 as described above. At least one virtual machine 302 that is not rejuvenated is selected from the virtual machines 302 that are running on the selected and rejuvenated host machine 3, and is rejuvenated from the virtual machine 302 that is running on the host machine 3 that is not selected and is not rejuvenated. Select at least one to do.
  • the virtual machine 302 that is not rejuvenated in the host machine 3 to be rejuvenated and the virtual machine 302 that is rejuvenated in the host machine 3 that is not rejuvenated are migrated to each other.
  • the migrated rejuvenated virtual machine 302 is rejuvenated together with the rejuvenated host machine 3.
  • the virtual machine 302 that needs to be rejuvenated can be rejuvenated together with the host machine 3 that needs to be rejuvenated, and the virtual machine that is running and does not need to be rejuvenated when the host machine 3 is rejuvenated. There is no need to stop the machines 302 together.
  • the host machine 3 and the virtual machine 302 that need to be rejuvenated can be rejuvenated at the same time while continuously operating the host machine 3 and the virtual machine 302 that do not need to be rejuvenated.
  • the present invention is not limited to the present embodiment, and various modifications are allowed without departing from the scope of the present invention.
  • the aging characteristic 102 is registered for each of the plurality of host machines 3 in advance, and the host machine rejuvenation schedule 104 corresponds to the aging characteristic as shown in FIG. An example of selecting a host machine 3 to be realized is shown.
  • the host machine rejuvenation schedule 104 has an aging characteristic 102 for detecting and recording an aging state in real time for each of a plurality of host machines 3, and the host machine rejuvenation schedule 104 selects a host machine 3 to be rejuvenated corresponding to the recorded aging state. You may choose.
  • the management server 1 further includes an aging state 112 and a resource usage / configuration monitoring function 111 as components.
  • the configuration and aging state of the virtual machine 302 and the host machine 3 are continuously monitored, and the rejuvenation schedule is dynamically changed based on the monitoring result.
  • the rejuvenation schedule generation function 103 generates a host machine rejuvenation schedule 104, a virtual machine rejuvenation schedule 105, and a migration schedule 106 in accordance with the rejuvenation schedule generation method described in the first embodiment.
  • the operation is started based on the generated schedule, and at the same time, the resource usage / configuration monitoring function is used to monitor the resource usage / configuration information (steps 4000 and 4001 in FIG. 8).
  • step 4003 data that may be aged with data such as resource usage is recorded in the aging state 112 (step 4002). If it becomes clear from the monitoring that the arrangement of the virtual machine 302 has changed, the virtual machine arrangement configuration 101 is updated (step 4003).
  • the rejuvenation schedule is regenerated so that the component in which aging is in progress is rejuvenated soon (step 4004-Y, 4006).
  • aging may accelerate and proceed due to concentration of requests even for a short time.
  • ⁇ ⁇ Detect such a condition and use it as a trigger to regenerate the rejuvenation schedule. Also, when an unscheduled configuration change other than the migration scheduled in advance is detected, the rejuvenation schedule is similarly regenerated (steps 4005-Y and 4006).
  • the rejuvenation schedule is regenerated when a new virtual machine 302 or host machine 3 is additionally activated, or when the arrangement configuration of the virtual machine 302 is changed by migration for the purpose of load balancing or the like.
  • the rejuvenation schedule obtained by the regeneration is stored in the host machine rejuvenation schedule 104, the virtual machine rejuvenation schedule 105, and the migration schedule 106, respectively (step 4007), and the schedule operation is continued by the rejuvenation execution management function 107. . If there is no need to reschedule, continue monitoring.
  • the rejuvenation processing system as described above is configured to monitor resource usage, detect an unexpected aging progress state, and regenerate the rejuvenation schedule. Therefore, aging is caused by factors other than elapsed time. It can respond dynamically to the situation as it progresses.
  • the configuration information is further monitored to detect an unexpected change in the virtual machine arrangement configuration 101, and the rejuvenation schedule is regenerated.
  • the rejuvenation schedule can be changed dynamically in an environment where functions such as automatic relocation of the virtual machine 302 for the purpose of adding a host machine 3 or virtual machine 302 or load balancing by the system administrator operate. Yes.

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Abstract

　若化処理装置(１)は、各ホストマシン(３)の中から若化の対象として少なくとも一個のホストマシン(３)を選定する。若化の対象として選定されなかったホストマシン(３)で稼働している仮想マシン(３０２)の中から少なくとも一つの仮想マシン(３０２)を選定する。選定された仮想マシン(３０２)の稼動を停止し、当該仮想マシン(３０２)が稼動していたホストマシン(３)に、若化の対象として選定されたホストマシン(３)で稼動している仮想マシン(３０２)をマイグレーションする。若化の対象として選定されたホストマシン(３)を若化する。これにより、若化する必要がないホストマシンと仮想マシンとを連続的に稼働させながら、若化する必要があるホストマシンと仮想マシンとを同時に若化することができる若化処理装置を提供する。

Description

若化処理装置、若化処理システム、コンピュータプログラムおよびデータ処理方法
　本発明は、複数のホストマシンを統合制御する若化処理装置であって、特に、ソフトウェアにより少なくとも一つの仮想マシンが各々稼働しているハードウェアからなる複数のホストマシンを統合制御する若化処理装置、この若化処理装置を有する若化処理システム、若化処理装置のコンピュータプログラムおよびデータ処理方法、に関する。
　長時間サービスを提供しつづけるオンラインアプリケーションなどをデータセンタでホストする際、データセンタの信頼性や可用性が重要となる。従来、システムを高信頼化する手法として、冗長化やクラスタ化技術、障害復旧手法などが利用されているが、複雑化したデータセンタの構成に適合する信頼性管理手法が求められている。
　特に、近年ではサーバ仮想化機能によってサーバ統合したデータセンタが増え、仮想マシンや仮想化ソフトウェアの信頼性管理が新たな課題になりつつある。仮想化ソフトウェアとは、ホストマシン上で複数の仮想マシンを生成して動作させるためのソフトウェアであり、仮想マシンを安定して稼働させる上で高信頼性が要求される。
　仮想マシンや仮想化ソフトウェアなど、長時間連続稼働するソフトウェアに特有の問題として、エージングバグによる稼働環境劣化現象がある。エージングバグとは長時間連続稼働することで、性能劣化や障害などを生じるバグのことである。
　エージングバグをデバッグ時に完全に取り除くことは難しく、特に第三者が開発したライブラリなどのソフトウェアでは、バグの存在を確認できても取り除くことが困難な場合がある。
　エージングバグに対する有効な解決手段としてはソフトウェア若化が知られている。エージングしたソフトウェアの内部状態や動作環境をリセットして障害を未然に回避する手法である。ソフトウェア若化は若化処理自体にダウンタイムが発生するため、適切なタイミングや間隔で若化をスケジュールする必要がある。
　そこで、ソフトウェアの稼働時間に基づいて、定期的に若化処理を実行することで、障害を回避する手法がある（例えば、特許文献１参照）。また、アプリケーションの動作を監視し、プロセスを再起動して動作を正常化する手法もある（例えば、特許文献２参照）。
特開２００１－１８８６８４号公報 特開平０８－０９５８１４号公報
　しかし、従来の若化手法を仮想マシンや仮想化ソフトウェアにそのまま適用する場合、仮想化ソフトウェアの若化（ホストマシンの若化）によって不必要に仮想マシンを停止しなければならない問題がある。
　仮想マシンは仮想化ソフトウェア上（ホストマシン上）で動作するため、仮想化ソフトウェアの停止時には全ての仮想マシンを停止する必要があるためである。仮想マシンの不必要な停止はアプリケーションシステム全体のダウンタイム増加につながるため、可用性向上の観点で望ましくない。
　他の問題点としては、仮想化ソフトウェアに対しては従来の若化手法をそのまま適用できないことがある。その理由は、仮想マシンや仮想マシン上で動作するアプリケーションは仮想化ソフトウェアに依存しており、仮想化ソフトウェアの若化時には仮想マシンやアプリケーションの状態も考慮する必要があるためである。
　さらに他の問題点としては、仮想化ソフトウェアの若化によって、不必要に仮想マシンのダウンタイムを増加させてしまうことがある。その理由は、仮想マシンおよび仮想マシン上で動作するアプリケーションには、それぞれ適切な若化のタイミングがあり、仮想化ソフトウェアの若化のタイミングと一致するとは限らないためである。
　さらに他の問題点としては、二重化や多重化による高信頼化にはコストがかかることがある。その理由は、仮想マシンによって二重化や多重化の構成を取る場合においても、仮想マシンを稼働させるための計算機資源が必要であり、ホストマシンの増加や消費電力、冷却コスト、管理維持コストの増加によってコストが嵩むためである。
　本発明は上述のような課題に鑑みてなされたものであり、若化する必要がないホストマシンと仮想マシンとを連続的に稼働させながら、若化する必要があるホストマシンと仮想マシンとを同時に若化することができる若化処理装置、この若化処理装置を有する若化処理システム、若化処理装置のコンピュータプログラムおよびデータ処理方法、を提供することを目的とする。
　本発明の若化処理装置は、仮想マシンが稼働している複数のホストマシンを制御する若化処理装置であって、各ホストマシンの中から若化の対象として少なくとも一個のホストマシンを選定するホスト若化スケジューリング手段と、若化の対象として選定されなかったホストマシンで稼働している仮想マシンの中から少なくとも一つの仮想マシンを選定する仮想若化スケジューリング手段と、選定された仮想マシンの稼動を停止し、当該仮想マシンが稼動していたホストマシンに、若化の対象として選定されたホストマシンで稼動している仮想マシンをマイグレーションする仮想マイグレーション手段と、若化の対象として選定されたホストマシンを若化する若化実行手段と、を有する。
　本発明の若化処理システムは、仮想マシンが稼働している複数のホストマシンと、各ホストマシンの中から若化の対象として少なくとも一個のホストマシンを選定するホスト若化スケジューリング手段と、若化の対象として選定されなかったホストマシンで稼働している仮想マシンの中から少なくとも一つの仮想マシンを選定する仮想若化スケジューリング手段と、選定された仮想マシンの稼動を停止し、当該仮想マシンが稼動していたホストマシンに、若化の対象として選定されたホストマシンで稼動している仮想マシンをマイグレーションする仮想マイグレーション手段と、若化の対象として選定されたホストマシンを若化する若化実行手段と、を有する。
　本発明のコンピュータプログラムは、仮想マシンが稼働している複数のホストマシンを制御する若化処理装置のコンピュータプログラムであって、各ホストマシンの中から若化の対象として少なくとも一個のホストマシンを選定するホスト若化スケジューリング処理と、若化の対象として選定されなかったホストマシンで稼働している仮想マシンの中から少なくとも一つの仮想マシンを選定する仮想若化スケジューリング処理と、選定された仮想マシンの稼動を停止し、当該仮想マシンが稼動していたホストマシンに、若化の対象として選定されたホストマシンで稼動している仮想マシンをマイグレーションする仮想マイグレーション処理と、若化の対象として選定されたホストマシンを若化する若化実行処理と、を若化処理装置に実行させる。
　本発明のデータ処理方法は、仮想マシンが稼働している複数のホストマシンを制御する若化処理装置のデータ処理方法であって、各ホストマシンの中から若化の対象として少なくとも一個のホストマシンを選定するホスト若化スケジューリング動作と、若化の対象として選定されなかったホストマシンで稼働している仮想マシンの中から少なくとも一つの仮想マシンを選定する仮想若化スケジューリング動作と、選定された仮想マシンの稼動を停止し、当該仮想マシンが稼動していたホストマシンに、若化の対象として選定されたホストマシンで稼動している仮想マシンをマイグレーションする仮想マイグレーション動作と、若化の対象として選定されたホストマシンを若化する若化実行動作と、を有する。
　なお、本発明の各種の構成要素は、その機能を実現するように形成されていればよく、例えば、所定の機能を発揮する専用のハードウェア、所定の機能がコンピュータプログラムにより付与された若化処理装置、コンピュータプログラムにより若化処理装置に実現された所定の機能、これらの任意の組み合わせ、等として実現することができる。
　また、本発明の各種の構成要素は、必ずしも個々に独立した存在である必要はなく、複数の構成要素が一個の部材として形成されていること、一つの構成要素が複数の部材で形成されていること、ある構成要素が他の構成要素の一部であること、ある構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複していること、等でもよい。
　また、本発明のコンピュータプログラムおよびデータ処理方法は、複数の処理および動作を順番に記載してあるが、その記載の順番は複数の処理および複数の動作を実行する順番を限定するものではない。
　このため、本発明のコンピュータプログラムおよびデータ処理方法を実施するときには、その複数の処理および複数の動作の順番は内容的に支障しない範囲で変更することができる。
　さらに、本発明のコンピュータプログラムおよびデータ処理方法は、複数の処理および複数の動作が個々に相違するタイミングで実行されることに限定されない。このため、ある処理および動作の実行中に他の処理および動作が発生すること、ある処理および動作の実行タイミングと他の処理および動作の実行タイミングとの一部ないし全部が重複していること、等でもよい。
　本発明の若化処理装置では、各ホストマシンの中から若化の対象として少なくとも一個のホストマシンを選定する。若化の対象として選定されなかったホストマシンで稼働している仮想マシンの中から少なくとも一つの仮想マシンを選定する。選定された仮想マシンの稼動を停止し、当該仮想マシンが稼動していたホストマシンに、若化の対象として選定されたホストマシンで稼動している仮想マシンをマイグレーションする。若化の対象として選定されたホストマシンを若化する。このため、ホストマシンを若化するときに稼働していて若化する必要がない仮想マシンを一緒に停止させる必要がない。従って、若化する必要がないホストマシンと仮想マシンとを連続的に稼働させながら、若化する必要があるホストマシンを若化することができる。
　上述した目的、および、その他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、および、それに付随する以下の図面によって、さらに明らかになる。
本発明の実施の形態の若化処理システムの論理構造を示す模式的なブロック図である。 若化スケジュール生成機能の処理動作を示すフローチャートである。 ホストマシンと仮想マシンとエージング特性との関係を示す特性図である。 ホストマシンの若化スケジュールを示すタイムチャートである。 ホストマシンと仮想マシンとの若化スケジュールを示すタイムチャートである。 ホストマシンと仮想マシンとの若化スケジュールおよび仮想マシンのマイグレーションスケジュールを示すタイムチャートである。 一の変形例の若化処理システムの論理構造を示す模式的なブロック図である。 若化処理システムの全体の処理動作を示すフローチャートである。
　本発明の実施の一形態を図１ないし図８を参照して以下に説明する。図１を参照すると、本発明の実施の形態の若化処理システムは、プログラム制御により動作する若化処理装置である管理サーバ１と、通信ネットワーク２と、複数のホストマシン３と、ネットワークストレージ装置５と、から構成されている。
　管理サーバ１は、通信ネットワーク２で複数のホストマシン３に接続されている。また、複数のホストマシン３は、ネットワークストレージ装置５を共有している。複数のホストマシン３は、ソフトウェアである仮想化ソフトウェア３０１により少なくとも一つの仮想マシン３０２が各々稼働しているハードウェアからなる。管理サーバ１は、上述のような複数のホストマシン３を統合制御する。
　このため、本実施の形態の管理サーバ１は、各ホストマシン３の中から若化の対象として少なくとも一個のホストマシン３を選定するホスト若化スケジューリング手段であるホストマシン若化スケジュール１０４と、若化の対象として選定されなかったホストマシン３で稼働している仮想マシン３０２の中から少なくとも一つの仮想マシン３０２を選定する仮想若化スケジューリング手段である仮想マシン若化スケジュール１０５と、選定された仮想マシン３０２の稼動を停止し、当該仮想マシン３０２が稼動していたホストマシン３に、若化の対象として選定されたホストマシン３で稼動している仮想マシン３０２をマイグレーションする仮想マイグレーション手段であるマイグレーションスケジュール１０６と、若化の対象として選定されたホストマシン３を若化する若化実行手段である若化実行管理機能１０７と、を有する。
　なお、ホストマシン若化スケジュール１０４は、各々のエージング状態を個別に判定して若化するホストマシン３を選定する。また、仮想マシン若化スケジュール１０５は、各々のエージング状態を個別に判定して若化する仮想マシン３０２と若化しない仮想マシン３０２とを選定する。
　より詳細には、管理サーバ１は、複数のホストマシン３ごとにエージング特性が事前に登録されているエージング特性１０２も有し、ホストマシン若化スケジュール１０４は、登録されているエージング特性に対応して若化するホストマシン３を選定し、仮想マシン若化スケジュール１０５は、登録されているエージング特性に対応して若化する仮想マシン３０２を選定する。
　より具体的には、管理サーバ１は、上述の各部の他、仮想マシン配置構成１０１と、若化スケジュール生成機能１０３と、ホストマシン起動／停止制御機能１０８と、仮想マシン起動／停止制御機能１０９と、仮想マシンマイグレーション制御機能１１０と、を含む。
　複数のホストマシン３は、例えば、通信ネットワーク２に並列に接続されており、少なくとも一つの仮想化ソフトウェア３０１と、これによる少なくとも一つ以上の仮想マシン３０２とを、各々含む。これらの構成要素は、概略つぎのように動作する。
　若化スケジュール生成機能１０３は、仮想マシン配置構成１０１とエージング特性１０２を読み込み、ホストマシン若化スケジュール１０４、仮想マシン若化スケジュール１０５とマイグレーションスケジュール１０６を生成し、ホストマシン若化スケジュール１０４、仮想マシン若化スケジュール１０５、マイグレーションスケジュール１０６に格納する。
　若化実行管理機能１０７は、生成したスケジュール情報に基づいてホストマシン起動／停止制御機能１０８、仮想マシン起動／停止制御機能１０９と、仮想マシンマイグレーション制御機能１１０を呼びだして、仮想化ソフトウェア３０１および仮想マシン３０２を操作する。
　ホストマシン起動／停止制御機能１０８は通信ネットワーク２を介してホストマシン３の仮想化ソフトウェア３０１を起動／停止する。仮想化ソフトウェア３０１の起動／停止はホストマシン３の起動／停止に対応する。
　仮想マシン起動／停止制御機能１０９は通信ネットワーク２を介して仮想マシン３０２の起動／停止を操作する。仮想マシン３０２のイメージは全てネットワークストレージ装置５に格納され、全てのホストマシン３から参照可能である。
　仮想マシンマイグレーション制御機能１１０は、通信ネットワーク２を介して仮想化ソフトウェア３０１を操作し、仮想マシン３０２を別のホストマシン３へマイグレーションさせる。
　仮想マシン３０２のマイグレーションによって仮想マシン３０２は一時的に停止状態となるが、再起動時間と比較してマイグレーションにかかる時間は非常に短時間であるとする。
　なお、上述のような管理サーバ１のコンピュータプログラムは、例えば、各ホストマシン３の中から若化の対象として少なくとも一個のホストマシン３を選定するホスト若化スケジューリング処理と、若化の対象として選定されなかったホストマシン３で稼働している仮想マシン３０２の中から少なくとも一つの仮想マシン３０２を選定する仮想若化スケジューリング処理と、選定された仮想マシン３０２の稼動を停止し、当該仮想マシン３０２が稼動していたホストマシン３に、若化の対象として選定されたホストマシン３で稼動している仮想マシン３０２をマイグレーションする仮想マイグレーション処理と、若化の対象として選定されたホストマシン３を若化する若化実行処理と、を管理サーバ１に実行させるように記述されている。
　つぎに、図２のフローチャートを参照して本実施の形態の若化処理システムの動作について詳細に説明する。はじめに若化スケジュール生成機能１０３は仮想マシン配置構成１０１とエージング特性１０２を参照する（図２のステップ３０００、３００１）。仮想マシン配置構成１０１の例を図３に示す。図３の構成では、ホストマシン３が３台あり、全部で６つの仮想マシン３０２がホストされている。
　つぎに、若化スケジュール生成機能１０３は与えられた仮想マシン配置構成１０１とエージング特性１０２に基づき、ホストマシン３の若化スケジュールを作成する（ステップ３００２）。
　各ホストマシン３は同時に停止することがないようにスケジュールする。ホストマシン３の若化スケジュールの例を図４に示す。つぎに、あるいはステップ３００２と同時に、仮想マシン３０２の若化スケジュールを作成する（ステップ３００３）。
　ただし、この段階で作成される仮想マシン３０２の若化スケジュールは仮想マシン３０２のエージング特性１０２のみに基づく仮のスケジュールであり、以降のステップで修正を行う。
　修正は、ホストマシン３の若化スケジュールに基づき、各ホストマシン３の若化のタイミングで、仮想マシン３０２の退避先を順番に調整していくことで行う。はじめに、直近のホストマシン３の若化タイミングを選択する（ステップ３００４）。
　このホストマシン３上で動作する仮想マシン３０２を別のホストに退避させることを考慮し、他のホストマシン３上にこの時点で空き領域が存在するかどうかを調べる。空き領域の調査は、その時点での仮想マシン配置構成１０１に基づく必要がある。
　初めに与えられた仮想マシン配置構成１０１から、その時点までにスケジュールされている仮想マシン３０２のマイグレーションを考慮し、どのホストマシン３上に空き領域があるかを調査する。
　若化対象のホストマシン３上で動作する全ての仮想マシン３０２を退避させるだけの十分な空き領域が見つかった場合は(ステップ３００５－Ｙ)、ホストマシン３の停止前にマイグレーションによって仮想マシン３０２を退避させるスケジュールを追加する（ステップ３００９）。
　一方、十分な空き領域が存在しない場合は(ステップ３００５－Ｎ)、最もエージングによるリスクの高い（例えば稼働時間が最も長い）仮想マシン３０２を選択して停止する方法をとる。この際、選択した仮想マシン３０２が一つのホストマシン３上で動作可能なようにキャパシティを考慮して選択を行う（ステップ３００６）。
　例えば、図３の構成の例では、各ホストマシン３上で動作する仮想マシン３０２は２台であるため、２つの仮想マシン３０２を若化対象として選択する。ホストマシン３を停止する直前にこれらの仮想マシン３０２を停止するようにスケジュールを作成する。
　さらに、ホストマシン３を再起動後、これらの仮想マシン３０２を、このホストマシ３上で起動させるようにスケジュールを作成する（ステップ３００７）。ここで、スケジュールを設定した仮想マシン３０２が若化対象のホストマシン３と異なるホストマシン３上で動作している場合は、停止した仮想マシン３０２の空き領域にホストマシン３上で動作する仮想マシン３０２を退避させるためのマイグレーションスケジュール１０６を追加する。
　マイグレーションは、仮想マシン３０２の停止後、ホストマシン３の停止前にスケジュールする（ステップ３００８、３００９）。以上の手順を各ホストマシン３の若化タイミングにつき、順番に実行して仮想マシン３０２の若化スケジュールの修正とマイグレーションスケジュール１０６の追加を繰り返す（ステップ３０１０）。
　図３で与えられた配置構成には空き領域は存在しないと仮定し、ホストマシン３と仮想マシン３０２を組み合わせた若化スケジュールの例を図５に示す。図５を参照すると、host01を若化するタイミングでvm04とvm06を選択して停止し、host02を若化するタイミングでvm01とvm03を選択して停止し、host03を停止するタイミングでvm02とvm05を選択して停止している。
　図５の若化スケジュールにさらに仮想マシン３０２のマイグレーションのスケジュールを追加した状態の例を図６に示す。図６の例では、host01の若化時にvm01をhost02に、vm02をhost03にマイグレーションさせる。
　その後、host02の若化時は、vm01とvm03がhost02上で動作しているので、マイグレーションは必要ない。同様に、 host03の若化時には、vm02とvm05がhost03上で動作しているので若化の必要はない。
　本実施の形態の若化処理システムの管理サーバ１は、上述のように複数のホストマシン３から若化する少なくとも一個を選定する。選定されて若化されるホストマシン３で稼働している仮想マシン３０２から若化しない少なくとも一つを選定するととともに、選定されず若化されないホストマシン３で稼働している仮想マシン３０２から若化する少なくとも一つを選定する。
　若化されるホストマシン３の若化しない仮想マシン３０２と若化されないホストマシン３の若化する仮想マシン３０２とを相互にマイグレーションする。マイグレーションされた若化される仮想マシン３０２を若化されるホストマシン３とともに若化する。
　このため、若化する必要がある仮想マシン３０２を若化する必要があるホストマシン３とともに若化することができ、ホストマシン３を若化するときに稼働していて若化する必要がない仮想マシン３０２を一緒に停止させる必要がない。
　従って、若化する必要がないホストマシン３と仮想マシン３０２とを連続的に稼働させながら、若化する必要があるホストマシン３と仮想マシン３０２とを同時に若化することができる。
　つまり、ホストマシン３の若化処理時に若化が必要な仮想マシン３０２を組み合わせて若化するように構成されているため、不必要な仮想マシン３０２の若化処理を削減できる。
　さらに、若化のための予備サーバを利用せずに全てのホストマシン３と仮想マシン３０２の若化スケジュールを生成するように構成されているため、より低コストで若化による高信頼化を達成できる。
　なお、本発明は本実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で各種の変形を許容する。例えば、上記形態では複数のホストマシン３ごとにエージング特性が事前に登録されているエージング特性１０２を有し、ホストマシン若化スケジュール１０４は、図５に示すように、エージング特性に対応して若化するホストマシン３を選定することを例示した。
　しかし、複数のホストマシン３ごとにエージング状態をリアルタイムに検出して記録するエージング特性１０２を有し、ホストマシン若化スケジュール１０４は、記録されたエージング状態に対応して若化するホストマシン３を選定してもよい。
　より具体的には、図７を参照すると、管理サーバ１は、図１の管理サーバの構成に加え、エージング状態１１２とリソース利用量／構成監視機能１１１をさらに構成要素として持つ。
　つぎに、図８のフローチャートを参照して本実施の形態の全体の動作について詳細に説明する。本実施の形態では、仮想マシン３０２やホストマシン３の構成およびエージング状態を継続的に監視し、監視結果に基づいて若化スケジュールを動的に変更する。
　はじめに、若化スケジュール生成機能１０３は第１の実施の形態に示す若化スケジュール生成方式にしたがって、ホストマシン若化スケジュール１０４、仮想マシン若化スケジュール１０５、マイグレーションスケジュール１０６を生成する。
　生成されたスケジュールに基づいて運用を開始し、同時に、リソース利用量／構成監視機能を用いてリソースの利用量および、構成情報を監視する（図８のステップ４０００、４００１）。
　監視した結果、リソース利用量などのデータでエージングする可能性のあるデータはエージング状態１１２に記録する（ステップ４００２）。監視によって仮想マシン３０２の配置に変更が生じたことが明らかになった場合は仮想マシン配置構成１０１を更新する（ステップ４００３）。
　ここで、スケジュール作成時に想定したエージング進行状態と異なり、予定外のエージング状態が見つかった場合は、エージングが進行しているコンポーネントを近いうちに若化するように若化スケジュールを再生成する（ステップ４００４－Ｙ、４００６）。
　例えば、ウェブサーバなどのオンラインアプリケーションで、受け付けたリクエストの数によってエージングが進行するようなアプリケーションであった場合、短時間であっても、リクエストの集中によってエージングが加速して進行する場合がある。
　このような状態を検出して若化スケジュール再生成のトリガとする。また、あらかじめスケジュールされたマイグレーションなど以外の予定外の構成変更を検出した場合も同様に若化スケジュールを再生成する（ステップ４００５－Ｙ、４００６）。
　例えば、新しい仮想マシン３０２やホストマシン３を追加起動した場合や、負荷均衡などを目的として、マイグレーションによって仮想マシン３０２の配置構成を変更したような場合に、若化スケジュールの再生成を行う。
　再生成によって得られた若化スケジュールは、それぞれホストマシン若化スケジュール１０４、仮想マシン若化スケジュール１０５、マイグレーションスケジュール１０６に格納され（ステップ４００７）、若化実行管理機能１０７によってスケジュール運用が継続される。再スケジュールの必要がない場合は監視を継続する。
　上述のような若化処理システムでは、リソース利用量を監視して予想外のエージング進行状態を検出し、若化スケジュールを再生成するように構成されているため、経過時間以外の要因によってエージングが進行するような状況にも動的に対応できる。
　また、本発明を実施するための最良の形態では、さらに、構成情報を監視して予想外の仮想マシン配置構成１０１の変化を検出し、若化スケジュールを再生成するように構成されている。
　このため、システム管理者によるホストマシン３や仮想マシン３０２の追加や負荷均衡を目的とした仮想マシン３０２の自動配置換えなどの機能が動作する環境において、若化のスケジュールを動的に変更して対応できる。
　なお、当然ながら、上述した実施の形態および複数の変形例は、その内容が相反しない範囲で組み合わせることができる。また、上述した実施の形態および変形例では、各部の構造などを具体的に説明したが、その構造などは本願発明を満足する範囲で各種に変更することができる。
　この出願は、２００９年　４月２３日に出願された日本出願特願２００９－１０４６９５号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。

Claims (10)

  1. 　仮想マシンが稼働している複数のホストマシンを制御する若化処理装置であって、
    　前記各ホストマシンの中から若化の対象として少なくとも一個の前記ホストマシンを選定するホスト若化スケジューリング手段と、
    　前記若化の対象として選定されなかった前記ホストマシンで稼働している前記仮想マシンの中から少なくとも一つの前記仮想マシンを選定する仮想若化スケジューリング手段と、
    　選定された前記仮想マシンの稼動を停止し、当該仮想マシンが稼動していた前記ホストマシンに、若化の対象として選定された前記ホストマシンで稼動している前記仮想マシンをマイグレーションする仮想マイグレーション手段と、
    　前記若化の対象として選定された前記ホストマシンを若化する若化実行手段と、
    を有する若化処理装置。
  2. 　前記ホスト若化スケジューリング手段は、各々のエージング状態を個別に判定して若化する前記ホストマシンを選定する請求項１に記載の若化処理装置。
  3. 　複数の前記ホストマシンごとにエージング特性が事前に登録されているエージング管理手段を、さらに有し、
    　前記ホスト若化スケジューリング手段は、前記エージング特性に対応して若化する前記ホストマシンを選定する請求項２に記載の若化処理装置。
  4. 　複数の前記ホストマシンごとに前記エージング状態をリアルタイムに検出して記録するエージング管理手段を、さらに有し、
    　前記ホスト若化スケジューリング手段は、記録された前記エージング状態に対応して若化する前記ホストマシンを選定する請求項２に記載の若化処理装置。
  5. 　前記仮想若化スケジューリング手段は、各々のエージング状態を個別に判定して若化する前記仮想マシンと若化しない前記仮想マシンとを選定する請求項１ないし４の何れか一項に記載の若化処理装置。
  6. 　複数の前記仮想マシンごとにエージング特性が事前に登録されているエージング管理手段を、さらに有し、
    　前記仮想若化スケジューリング手段は、前記エージング特性に対応して若化する前記仮想マシンを選定する請求項５に記載の若化処理装置。
  7. 　複数の前記仮想マシンごとに前記エージング状態をリアルタイムに検出して記録するエージング管理手段を、さらに有し、
    　前記仮想若化スケジューリング手段は、記録された前記エージング状態に対応して若化する前記仮想マシンと若化しない前記仮想マシンとを選定する請求項５に記載の若化処理装置。
  8. 　仮想マシンが稼働している複数のホストマシンと、
    　前記各ホストマシンの中から若化の対象として少なくとも一個の前記ホストマシンを選定するホスト若化スケジューリング手段と、
    　前記若化の対象として選定されなかった前記ホストマシンで稼働している前記仮想マシンの中から少なくとも一つの前記仮想マシンを選定する仮想若化スケジューリング手段と、
    　選定された前記仮想マシンの稼動を停止し、当該仮想マシンが稼動していた前記ホストマシンに、若化の対象として選定された前記ホストマシンで稼動している前記仮想マシンをマイグレーションする仮想マイグレーション手段と、
    　前記若化の対象として選定された前記ホストマシンを若化する若化実行手段と、
    を有する若化処理システム。
  9. 　仮想マシンが稼働している複数のホストマシンを制御する若化処理装置のコンピュータプログラムであって、
    　前記各ホストマシンの中から若化の対象として少なくとも一個の前記ホストマシンを選定するホスト若化スケジューリング処理と、
    　前記若化の対象として選定されなかった前記ホストマシンで稼働している前記仮想マシンの中から少なくとも一つの前記仮想マシンを選定する仮想若化スケジューリング処理と、
    　選定された前記仮想マシンの稼動を停止し、当該仮想マシンが稼動していた前記ホストマシンに、若化の対象として選定された前記ホストマシンで稼動している前記仮想マシンをマイグレーションする仮想マイグレーション処理と、
    　前記若化の対象として選定された前記ホストマシンを若化する若化実行処理と、
    を若化処理装置に実行させるコンピュータプログラム。
  10. 　仮想マシンが稼働している複数のホストマシンを制御する若化処理装置のデータ処理方法であって、
    　前記各ホストマシンの中から若化の対象として少なくとも一個の前記ホストマシンを選定するホスト若化スケジューリング動作と、
    　前記若化の対象として選定されなかった前記ホストマシンで稼働している前記仮想マシンの中から少なくとも一つの前記仮想マシンを選定する仮想若化スケジューリング動作と、
    　選定された前記仮想マシンの稼動を停止し、当該仮想マシンが稼動していた前記ホストマシンに、若化の対象として選定された前記ホストマシンで稼動している前記仮想マシンをマイグレーションする仮想マイグレーション動作と、
    　前記若化の対象として選定された前記ホストマシンを若化する若化実行動作と、
    を有するデータ処理方法。
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