WO2011118424A1 - マシン稼動計画作成装置、マシン稼動計画作成方法、及びマシン稼動計画作成用プログラム - Google Patents

マシン稼動計画作成装置、マシン稼動計画作成方法、及びマシン稼動計画作成用プログラム Download PDF

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WO2011118424A1
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time zone
time
plan creation
operation plan
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育大 網代
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日本電気株式会社
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    • Y02D10/00—Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management

Definitions

  • the present invention relates to a machine operation plan creation device, and more particularly to a machine operation plan creation device for creating an operation plan for a server such as a Web system.
  • Patent Document 1 Japanese Patent No. 3003440 discloses an operation plan creation support function as a part of the load distribution control method.
  • load distribution means that each of a plurality of tasks is appropriately assigned to a plurality of processing nodes for processing.
  • the load distribution control method of Patent Document 1 prepares a plurality of business mapping tables that define which business is assigned to which node, and based on an operation management table that defines which business mapping table is to be referred to in each time zone. Determine which node should process the request received from the user of the node. By doing so, it is possible to flexibly disperse the workload of each business that differs for each time zone.
  • the operation plan creation support function is a function that supports the creation of these business mapping tables and operation management tables.
  • This function includes a load characteristic definition screen that defines and displays the load of each job in each time period, and a simulator that shows how much the load factor of each node will be as a result of job assignment manually performed by the user. Provide a screen. While referring to these screens, the user can trial and error assignment of work in each time zone, so that an assignment method that equalizes the load on each node can be found quickly.
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2005-141441 discloses a service server operation plan table used by the load distribution system.
  • the management server device provided in the load balancing system sets the number of servers to be distributed indicating the number of servers to which the request is distributed and the addresses of the servers corresponding to the number of servers based on the access statistics for each time period.
  • a server allocation method at this time a method of always allocating from the smallest address or a rotation method of allocating based on the last allocated server address are described.
  • Patent Document 1 The problem of Patent Document 1 is that a human being must create an operation plan for a server (processing node) by trial and error, although it is supported by a computer.
  • Patent Document 2 Since an assignment destination is determined using an IP address, an operation plan for a server having a plurality of IP addresses or a server to which no IP address is assigned cannot be created. Further, since the IP address is not a simple numerical value, there is a problem that an operation for comparing the magnitudes of the IP addresses must be separately defined.
  • An object of the present invention is to provide a machine operation plan creation device that creates an operation plan based on a minimum number of servers satisfying required performance without referring to an identifier such as an IP address.
  • the machine operation plan creation device of the present invention includes a time-based required machine number storage unit for storing the required number of machines by time zone, a required number of machines by time zone, and a machine identifier numbered in order from 1. In comparison, when the machine identifier is not larger, an operation time zone determination processing unit that determines that the operation of the machine corresponding to the machine identifier is necessary is provided.
  • the machine operation plan creation method of the present invention compares the number of machines required for each time zone with machine identifiers numbered in order from 1, and if the machine identifier is not larger, the machine corresponding to the machine identifier And determining that the operation is necessary.
  • the machine operation plan creation program of the present invention is a program for causing a computer to execute the above-described machine operation plan creation method.
  • the machine operation plan creation program of the present invention can be stored in a storage device or a storage medium.
  • VM virtual machine
  • the machine operation plan creation device includes a storage device 10, a processing device 20, and an output device 30.
  • the storage device 10 includes a required machine number storage unit 11 for each time zone.
  • the required machine number storage unit 11 by time zone stores data related to the required number of machines by time zone.
  • the number of machines required by time zone is a numerical value indicating how many machines are required in each time zone.
  • the number of machines required by time zone is derived from data relating to the throughput required by time zone.
  • the required throughput for each time zone is a numerical value indicating how much throughput is required for each time zone.
  • Machine here refers to a physical machine (PM: Physical Machine) that has a physical entity, or a virtual machine (VM: Virtual Machine) that is realized in software on a physical machine by virtualization technology. is there. When these machines are used as servers, they are called physical servers and virtual servers, respectively.
  • PM Physical Machine
  • VM Virtual Machine
  • a server that provides a Web service or the like performs predetermined processing on a request issued from a client, and returns the processing result to the client as a response.
  • Throughput represents the number of requests that the server processes per unit time (for example, 1 second or 1 minute), and the unit is tps (transactions per second), tpm (transactions per minute), or the like. .
  • the throughput of the machine is almost constant. If the required throughput cannot be realized with one machine (one machine), a plurality of machines are prepared and clustered. Each of the plurality of clustered machines performs load distribution that shares the request processing within the cluster.
  • FIG. 2A shows an example in which the required throughput for each time zone is represented on a table.
  • FIG. 2B shows an example in which the required number of machines by time zone is expressed on a table. For convenience of processing, each time zone is given a unique ID (identifier).
  • FIGS. 2A and 2B represents the relationship between the required throughput by time zone (FIG. 2A) and the required number of machines by time zone (FIG. 2B), assuming that the throughput of one machine is “60 tps”. .
  • the required throughput by time zone is “110 tps” and the performance of “60 tps” per machine is obtained as in time zone 1 (0:00 to 4:00)
  • the number of machines required by time zone is The value calculated by rounding up “110/60” is “2”.
  • Time zone 1 indicates a time zone ID “1”.
  • the processing device 20 includes a maximum required number of machines calculation processing unit 21 and an operation plan creation processing unit 22.
  • the maximum required machine number calculation processing unit 21 acquires data on the required number of machines by time zone, and calculates the maximum value of the required number of machines in each time zone as the maximum required machine number N.
  • the operation plan creation processing unit 22 acquires the number of required machines by time zone, the number of time zones, and the maximum required number of machines.
  • the operation plan creation processing unit 22 includes an operation time zone determination processing unit 221.
  • the operation time zone determination processing unit 221 creates an operation plan based on the required number of machines by time zone, the number of time zones, and the maximum required number of machines.
  • the output device 30 receives the operation plan from the processing device 20, and displays / prints / stores the operation plan. Alternatively, the output device 30 may perform processing according to the contents of the operation plan. For example, the output device 30 may stop the machine by turning off the power of the machine that does not need to operate to satisfy the required performance. When the output device 30 itself does not need to operate, the output device 30 receives a power-off command (command) or signal based on the operation plan from the processing device 20 and turns off the power. good.
  • command power-off command
  • the machine operation plan creation device As an example of the machine operation plan creation device, a computer such as a PC (personal computer), an appliance, a thin client server, a workstation, a mainframe, and a supercomputer is assumed.
  • the machine operation plan creation device may be a virtual machine (VM) that operates on a physical machine.
  • VM virtual machine
  • a semiconductor storage device such as a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), an EEPROM (Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory), an HDD (Sold Id), an HDD (Side) memory, a HDDHid, or an HDDHid.
  • An auxiliary storage device such as State Drive) or a storage medium such as a removable disk such as a DVD (Digital Versatile Disk) or an SD memory card (Secure Digital memory card) may be considered.
  • the storage device 10 is not limited to a storage device built in the computer main body, but is also a storage device installed in a peripheral device (external HDD, etc.), an external server (Web server, file server, etc.), or a DAS ( Direct Attached Storage), FC-SAN (Fibre Channel-Storage Area Network), NAS (Network Attached Storage), IP-SAN (IP-Storage Area) storage device, etc. may be used.
  • a register may also be used.
  • a CPU Central Processing Unit
  • a microprocessor microprocessor
  • a microcontroller or a semiconductor integrated circuit (Integrated Circuit (IC)) having a dedicated function
  • IC Integrated Circuit
  • the storage device 10 and the processing device 20 may be integrated.
  • a single chip such as a microcomputer has been developed. Therefore, a case where the one-chip microcomputer mounted on the machine operation plan creation apparatus of the present invention includes the storage device 10 and the processing device 20 is also conceivable.
  • the storage device 10 and the processing device 20 may be independent computers.
  • Examples of the output device 30 include a display device such as an LCD (Liquid Crystal Display), a PDP (Plasma Display), an organic EL display (Organic electroluminescence display), a printing device such as a printer that prints output contents on paper, or the like. Projection devices such as projectors that project images onto walls and screens are conceivable.
  • the output device 30 may be an interface (I / F: interface) for outputting information to an external display device or storage device.
  • the output device 30 may be another computer.
  • the maximum required machine number calculation processing unit 21 and the operation plan creation processing unit 22 are each a module of a function unit.
  • the maximum required machine number calculation processing unit 21 and the operation plan creation processing unit 22 are realized by a processor that is driven based on a program and executes predetermined processing, and a memory that stores the program and various data.
  • the maximum required machine number calculation processing unit 21 and the operation plan creation processing unit 22 may be a semiconductor integrated circuit (IC) having a dedicated function.
  • the required number of machines by time zone is stored in the required number of machines by time zone storage unit 11 of the storage device 10 in advance.
  • Step S101 the maximum required machine number calculation processing unit 21 acquires data on the required number of machines by time zone, and calculates the maximum value of the required number of machines in each time zone as the maximum required machine number N.
  • the operation plan creation processing unit 22 acquires the number of required machines by time zone, the number of time zones T, and the maximum required number of machines N.
  • the operation time zone determination processing unit 221 which is a part of the operation plan creation processing unit 22 creates an operation plan by performing the processing after step S103.
  • step S103 if the required number of machines in time zone j is X using i (1 ⁇ i ⁇ N) that is N at the maximum and j (1 ⁇ j ⁇ T) that is T at the maximum, It is determined that the machines 1 to X need to be operated. Based on the determination result, the processing apparatus 20 executes the operations of the machines 1 to X.
  • i is a variable indicating a machine ID. Assume that machine IDs are assigned one by one from 1 to N in ascending order. A machine i indicates a machine having a machine ID i.
  • j is a variable indicating the time zone ID. It is assumed that the time zone IDs are assigned in ascending order from 1 to T one by one.
  • the time zone j indicates a time zone where the time zone ID is j.
  • Step S103 The operating time zone determination processing unit 221 substitutes 1 for i and initializes it.
  • Step S104 The operating time zone determination processing unit 221 checks whether “i ⁇ the maximum required number of machines N” is satisfied. If “i ⁇ maximum required number of machines N” is satisfied, the process proceeds to step S105. If “i ⁇ maximum required machine number N” is not satisfied and “i> maximum required machine number N” is satisfied, the process is terminated, and the operation time zone determination result is output as an operation plan.
  • Step S105 The operating time zone determination processing unit 221 substitutes 1 for j and initializes it.
  • Step S106 The operating time zone determination processing unit 221 checks whether “j ⁇ the number of time zones T” is satisfied. If “j ⁇ number of time zones T” is established, the process proceeds to step S107. If “j ⁇ number of time zones T” does not hold, the process proceeds to step S110.
  • Step S107 The operating time zone determination processing unit 221 checks whether “the number of required machines in the time zone j is i or more”. If “the required number of machines in time zone j is i or more”, the process proceeds to step S108. If “the required number of machines in time zone j is not greater than or equal to i”, the process proceeds to step S109.
  • Step S109 The operating time zone determination processing unit 221 increments the value of j by 1 (increment). Thereafter, the process proceeds to step S106.
  • Step S110 The operating time zone determination processing unit 221 increments the value of i by 1 (increment). Thereafter, the process proceeds to step S104.
  • step S103 and step S105 may be interchanged
  • step S104 and step S106 may be interchanged
  • step S109 and step S110 may be interchanged. Either way there is essentially no difference.
  • FIG. 4 is an example of the operation time zone determination result (operation plan) when the machine is a virtual machine (VM).
  • step S108 it is determined that the machine 1 needs to be operated in the time zone 1.
  • VM-1 corresponds to the machine 1.
  • O in the table means that the machine needs to be operated, and
  • X in the table means that the machine does not need to be operated.
  • the processing device 20 After the above operation time zone determination process is completed, the processing device 20 outputs the obtained operation time zone determination result to the output device 30 as an operation plan. Alternatively, the processing device 20 may output a command (command) or signal based on the obtained operation time zone determination result to the output device 30 as an operation plan.
  • an operation plan indicating the machines that need to be operated and the machines that are not required is provided based on the required number of machines for each time zone and the machine ID.
  • the machines that operate in a time zone in which a predetermined number of machines are required are always the same, so that the setting work required for load distribution can be reduced.
  • both the machine 1 and the machine 2 are planned to operate.
  • Load Balancer To distribute and distribute requests arriving from clients, you must set the machine to which the request should be transferred to the load balancer called Load Balancer using the IP address of the machine. I must. Accordingly, even when load distribution is performed for two units, different settings are required if the two units are in different combinations. According to the present invention, such waste can be eliminated.
  • an operating time zone connection result is created based on the operating time zone determination result (operation plan) obtained in the first embodiment.
  • This embodiment is different from the first embodiment in that the operation plan creation processing unit 22 further includes an operation time zone connection processing unit 222 in addition to the operation time zone determination processing unit 221. Other points are the same as in the first embodiment.
  • the machine operation plan creation device includes a storage device 10, a processing device 20, and an output device 30.
  • the storage device 10 and the output device 30 are basically the same as those in the first embodiment.
  • the processing device 20 includes a maximum required number of machines calculation processing unit 21 and an operation plan creation processing unit 22.
  • the operation plan creation processing unit 22 includes an operation time zone determination processing unit 221 and an operation time zone connection processing unit 222.
  • the maximum required machine number calculation processing unit 21 and the operating time zone determination processing unit 221 are basically the same as those in the first embodiment.
  • the operation time zone connection processing unit 222 receives the operation time zone determination result created by the operation time zone determination processing unit 221 in the first embodiment, and creates an operation time zone connection result.
  • FIG. 6 and 7 are flowcharts showing the two types of processing contents of the operating time zone connection processing unit 222 according to the present embodiment.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the first connection process.
  • FIG. 7 is a flowchart showing the second connection process.
  • the table (table) in FIG. 8A represents the connection result when the first connection process (FIG. 6) is used with the operation time zone determination result shown in FIG. 4 as an input, and the table (table) in FIG. The connection result when the second connection process (FIG. 7) is used with the operation time zone determination result shown in FIG. 4 as an input is shown.
  • Step S201 The operating time zone connection processing unit 222 assigns 1 to i and initializes it.
  • Step S202 The operating time zone connection processing unit 222 checks whether “i ⁇ the maximum required number of machines N” is satisfied. If “i ⁇ maximum required number of machines N” is satisfied, the process proceeds to step S203. If “i ⁇ maximum required number of machines N” is not satisfied and “i> maximum required number of machines N” is satisfied, the process is terminated and an operation time zone determination result is created.
  • Step S203 The operation time zone connection processing unit 222 lists the operation time zones of the machine i in the order of ID. For example, the operating time zone connection processing unit 222 lists the operating time zones in ascending / descending order of the time zone ID.
  • Step S204 The operating time zone connection processing unit 222 checks whether there are two adjacent operating time zones. If there are two adjacent operation time zones, the process proceeds to step S205. When there are no two adjacent operation time zones, the process proceeds to step S207.
  • Step S205 The operation time zone connection processing unit 222 confirms whether two adjacent operation time zones are continuous in time. When two adjacent operation time zones are continuous in time, the process proceeds to step S206. When two adjacent operation time zones are not continuous in time, the process proceeds to step S204.
  • Step S206 The operating time zone connection processing unit 222 connects two adjacent operating time zones. Thereafter, the process proceeds to step S204.
  • Step S207 The operating time zone connection processing unit 222 increments the value of i by 1 (increment). Thereafter, the process proceeds to step S202.
  • Step S301 The operating time zone connection processing unit 222 assigns 1 to i and initializes it.
  • Step S302 The operating time zone connection processing unit 222 checks whether “i ⁇ the maximum required number of machines N” is satisfied. If “i ⁇ maximum required number of machines N” is satisfied, the process proceeds to step S303. If “i ⁇ maximum required number of machines N” is not satisfied and “i> maximum required number of machines N” is satisfied, the process is terminated and an operation time zone determination result is created.
  • Step S303 The operation time zone connection processing unit 222 lists the operation time zones of the machine i in the order of ID. For example, the operating time zone connection processing unit 222 lists the operating time zones in ascending / descending order of the time zone ID.
  • Step S304 The operation time zone connection processing unit 222 sets a new operation time zone from the operation start time of the first operation time zone to the operation end time of the last operation time zone. That is, the operation time zone connection processing unit 222 connects all the operation time zones from the first operation time zone to the last operation time zone.
  • Step S305 The operating time zone connection processing unit 222 increments the value of i by 1 (increment). Thereafter, the process proceeds to step S302.
  • step S203 the operation time zone connection processing unit 222 lists the operation time zones of the machine 1 in the order of ID.
  • Time zone 0:00 to 4:00 Time zone 4:00 to 8:00 (3) Time zone 8:00 to 12:00 (4)
  • Time zone 12: 00-16: 00 Time zone: 16: 00-20: 00 (6)
  • step S204 the operating time zone connection processing unit 222 sequentially extracts two adjacent operating time zones from the top. After that, in step S205, it is determined whether or not the two extracted operation time zones are continuous. First, the time zone 0:00 to 4:00 and the time zone 4:00 to 8:00 are taken out. Since the time zone 0:00 to 4:00 and the time zone 4:00 to 8:00 are continuous in time, the condition of step S205 is satisfied. Therefore, in step S206, the time zones 0:00 to 4:00 and the time zones 4:00 to 8:00 are connected to obtain the time zones 0:00 to 8:00.
  • step S205 the determination in step S205 is performed for the connected time zone 0:00 to 8:00 and the adjacent time zone 8:00 to 12:00. Since the time zone 0:00 to 8:00 and the time zone 8:00 to 12:00 are continuous in time, the condition of step S205 is satisfied. Accordingly, in step S206, the time zone 0:00 to 8:00 and the time zone 8:00 to 12:00 are connected to obtain the time zone 0:00 to 12:00.
  • steps S204 to S206 is repeated, and the operating time zone of the machine 1 is finally set to the time zone 0:00 to 24:00. That is, the machine 1 always operates.
  • the row of VM-1 in the table of FIG. 8A represents the operating time zone of the machine 1 (VM-1) obtained as a result of concatenation.
  • step S203 is executed.
  • step S203 the operating time zone connection processing unit 222 lists the operating time zones of the machine 2 as follows. (1) Time zone 0:00 to 4:00 (2) Time zone 8:00 to 12:00 (3) Time zone 12: 00-16: 00 (4) Time zone 20: 00-24: 00
  • step S204 adjacent time zones 0:00 to 4:00 and time zones 8:00 to 12:00 are taken out, but the time zones 0:00 to 4:00 and the time zones 8:00 to 12:00 are extracted. Are not continuous in time, the condition of step S205 is not satisfied, and the process returns to step S204.
  • step S204 the determination in step S205 is performed for the next adjacent time zone 8:00 to 12:00 and time zone 12:00 to 16:00. Since the time zone 8:00 to 12:00 and the time zone 12:00 to 16:00 are continuous in time, the condition of step S205 is satisfied, and the time zone 8:00 to 12:00 is time zone 12. : 0:00 to 16:00 are connected, and the time zone is set to 8:00 to 16:00.
  • step S204 the determination in step S205 is performed for the next adjacent time zone 8:00 to 16:00 and time zone 20:00 to 24:00. Since the time period 8:00 to 16:00 and the time period 20:00 to 24:00 are not continuous in time, the condition of step S205 is not satisfied, and the process returns to step S204.
  • the time zone 8:00 to 16:00 and the time zone 8:00 to 12:00 are also obtained for the machine 3 and the machine 4 by the processing after step S202.
  • the time zone 8:00 to 16:00 is obtained
  • the time zone 8:00 to 12:00 is obtained.
  • the processing device 20 outputs the obtained operation time zone connection result to the output device 30 as an operation plan.
  • the processing device 20 may output a command (command) or signal based on the obtained operation time zone determination result to the output device 30 as an operation plan.
  • step S303 the operating time zone connection processing unit 222 lists the operating time zones of the machine 1 in the order of ID.
  • step S303 the operation time zone connection processing unit 222 lists the operation time zones of the machine 1 as follows. (1) Time zone 0:00 to 4:00 (2) Time zone 4:00 to 8:00 (3) Time zone 8:00 to 12:00 (4) Time zone 12: 00-16: 00 (5) Time zone: 16: 00-20: 00 (6) Time zone 20: 00-24: 00
  • step S304 the operation time zone connection processing unit 222 performs the operation start time 0:00 of the first time zone 0:00 to 4:00 and the operation end time 24: 2 of the last time zone 20:00 to 24:00. 00 is extracted to generate a new time zone 0:00 to 24:00. That is, the operating time zone of the machine 1 is the time zone 0:00 to 24:00 with the extracted time. Accordingly, the operating time zone connection processing unit 222 ignores any time zone that is not operating between 0:00 and 24:00.
  • step S303 the operating time zone connection processing unit 222 lists the operating time zones of the machine 2 as follows. (1) Time zone 0:00 to 4:00 (2) Time zone 8:00 to 12:00 (3) Time zone 12: 00-16: 00 (4) Time zone 20: 00-24: 00
  • step S304 as in the case of the machine 1, the operation time zone connection processing unit 222 operates at the operation start time 0:00 in the time zone 0:00 to 4:00 and in the time zone 20:00 to 24:00.
  • the end time 24:00 is taken out, and the time zone 0:00 to 24:00 is set as a new operation time zone.
  • the machine 2 is always in operation.
  • the processing device 20 outputs the obtained operation time zone connection result to the output device 30 as an operation plan.
  • the processing device 20 may output a command (command) or signal based on the obtained operation time zone determination result to the output device 30 as an operation plan.
  • the result differs between the first connection process and the second connection process because there is a time zone in which operation is unnecessary between the time zones in which operation is required.
  • the second connection processing as a price for saving the power on / off operation, the machine is operated even in a time zone in which the operation is unnecessary, and extra power is consumed. Which of the first connection process and the second connection process is selected depends on which one of the cost and risk of power operation and the saving of power cost is prioritized.
  • the present invention can be applied to an apparatus or a system for creating a server operation plan in a data center where a large number of servers operate.
  • the machine operation plan creation device of the present invention compares the number of machines required for each time zone with the IDs of machines numbered in order from 1, and the machine needs to be operated when the machine ID is not larger. It is characterized by including an operating time zone determination processing unit.
  • the machine operation plan creation device includes an operation time zone connection processing unit that, when each machine has a plurality of operation time zones, connects a plurality of operation time zones to reduce the number of the plurality of operation time zones. Is further provided.
  • the machine operation plan creation device of the present invention is configured so that the operation time zone connection processing unit connects two operation time zones when the two operation time zones are continuous in time, and performs a new operation. It is characterized by a time zone.
  • the operation time zone connection processing unit takes out the start time of the first time zone and the end time of the last time zone from the plurality of operation time zones, A new operating time zone is defined from the start time to the end time.
  • the machine operation plan creation apparatus of the present invention is further characterized by further comprising a maximum required machine number calculation processing unit for calculating the maximum value of the required number of machines from the list of required machines for each time zone.

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Abstract

　要求性能を満たす最低限のサーバ（処理ノード）の稼動計画を作成し、稼動する必要のないサーバの電源を切ることによって、消費電力や計算機リソースを節約する。具体的には、マシン稼動計画作成装置は、時間帯別の必要マシン台数と、１から順に番号付けられたマシンの識別子とを比較し、マシンの識別子の方が大きくない場合に当該マシンの稼動が必要と判定する。また、各マシンが複数の時間帯を持つ時、複数の時間帯を連結して、複数の時間帯の個数を削減する。このとき、２つの時間帯が時間的に連続している場合に、２つの時間帯を連結し、新たな時間帯とする。或いは、複数の時間帯の中から、最初の時間帯の開始時刻と、最後の時間帯の終了時刻を取り出し、開始時刻から終了時刻までを新たな時間帯とする。更に、時間帯別の必要マシン台数のリストから、必要マシン台数の最大値を算出する。

Description

マシン稼動計画作成装置、マシン稼動計画作成方法、及びマシン稼動計画作成用プログラム
　本発明は、マシン稼動計画作成装置に関し、特にＷｅｂシステム等のサーバの稼動計画を作成するためのマシン稼動計画作成装置に関する。
　特許文献１（特許第３００３４４０号公報）には、負荷分散制御方法の一部として、運行計画作成支援機能が開示されている。ここでいう負荷分散とは、複数ある業務の各業務を、複数の処理ノードに適切に割り当てて処理させることを意味する。特許文献１の負荷分散制御方法は、どの業務をどのノードに割り当てるかを定めた業務マッピングテーブルを複数用意し、各時間帯にどの業務マッピングテーブルを参照するかを定めた運行管理テーブルを基に、ノードのユーザから受信したリクエストをどのノードが処理すればよいかを決定する。このようにすることで、時間帯毎に異なるそれぞれの業務の負荷を柔軟に分散させることができる。
　運行計画作成支援機能は、これら業務マッピングテーブルと運行管理テーブルの作成を支援する機能である。本機能は、各時間帯の各業務の負荷がどれくらいかを定義及び表示する負荷特性定義画面と、ユーザが手動で行った業務割当ての結果、各ノードの負荷率がどのくらいになるかを示すシミュレータ画面を提供する。これらの画面を参照しながら、ユーザは各時間帯の業務の割当てを試行錯誤できるため、各ノードの負荷が均等になるような割当て方法を早く見つけることができる。
　また、特許文献２（特開２００５－１４１４４１号公報）には、負荷分散システムが用いるサービスサーバ運転計画表が開示されている。負荷分散システムが備える管理サーバ装置は、各時間帯のアクセス統計を基に、リクエストを何台のサーバに振り分けるかを表す振り分け台数と、台数分のサーバのアドレスを設定する。このときのサーバの割当て方法として、常にアドレスの小さい方から割り当てる方法や、最後に割り当てたサーバのアドレスを基準に割り当てるローテーション方式が記載されている。
　特許文献１の問題点は、計算機の支援を受けてはいるものの、サーバ（処理ノード）の運行計画を人間が試行錯誤で作成しなければならない点にある。
　特許文献２の問題点は、ＩＰアドレスを使って割当て先を決めるため、複数のＩＰアドレスを持つサーバや、ＩＰアドレスが割り当てられていないサーバに関する運行計画を作成できない点にある。また、ＩＰアドレスは単純な数値でないため、ＩＰアドレスの大小を比較するための演算を別途定義しなくてはならないという問題点もある。
特許第３００３４４０号公報 特開２００５－１４１４４１号公報
　本発明の目的は、ＩＰアドレスのような識別子を参照することなく、要求性能を満たす最低限のサーバ台数に基づく稼動計画を作成するマシン稼動計画作成装置を提供することにある。
　本発明のマシン稼動計画作成装置は、時間帯別の必要マシン台数を格納する時間帯別必要マシン数記憶部と、時間帯別の必要マシン台数と、１から順に番号付けられたマシン識別子とを比較し、マシン識別子の方が大きくない場合、マシン識別子に対応するマシンの稼動が必要と判定する稼働時間帯判定処理部とを具備する。
　本発明のマシン稼動計画作成方法は、時間帯別の必要マシン台数と、１から順に番号付けられたマシン識別子とを比較することと、マシン識別子の方が大きくない場合、マシン識別子に対応するマシンの稼動が必要と判定することとを含む。
　本発明のマシン稼動計画作成用プログラムは、上記のマシン稼動計画作成方法を、計算機に実行させるためのプログラムである。なお、本発明のマシン稼動計画作成用プログラムは、記憶装置や記憶媒体に格納することが可能である。
　要求性能を満たすにあたって稼働する必要のないマシンを停止させ、消費電力や計算機リソースを節約することが可能となる。
本発明の第１実施形態におけるマシン稼動計画作成装置の構成を示すブロック図である。 時間帯別必要スループットをテーブル上に表現した例を示す図である。 時間帯別必要マシン数をテーブル上に表現した例を示す図である。 第１実施形態におけるマシン稼動計画作成装置の処理を示すフローチャートである。 マシンが仮想マシン（ＶＭ）である場合の稼動時間帯判定結果（稼動計画）の例を示す図である。 本発明の第２実施形態における稼動計画作成処理部の構成を示すブロック図である。 第２実施形態における稼動計画作成処理部の処理を示すフローチャートである。 第２実施形態における稼動計画作成処理部の処理を示すフローチャートである。 第２実施形態における第１の連結処理を用いた場合の連結結果の例を示す図である。 第２実施形態における第２の連結処理を用いた場合の連結結果の例を示す図である。
　＜第１実施形態＞
　以下に、本発明の第１実施形態について添付図面を参照して説明する。
　図１に示すように、本発明の第１実施形態におけるマシン稼動計画作成装置は、記憶装置１０と、処理装置２０と、出力装置３０を備える。
　記憶装置１０は、時間帯別必要マシン数記憶部１１を備える。
　時間帯別必要マシン数記憶部１１は、時間帯別必要マシン数に関するデータを格納する。
　時間帯別必要マシン数は、各時間帯に何台のマシンが必要かを表す数値である。通常、時間帯別必要マシン数は、時間帯別必要スループットに関するデータから導かれる。時間帯別必要スループットは、各時間帯にどの程度のスループットが必要かを表す数値である。
　ここでいう「マシン」とは、物理的な実体のある物理マシン（ＰＭ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｍａｃｈｉｎｅ）や、仮想化技術によって物理マシン上にソフトウェア的に実現された仮想マシン（ＶＭ：Ｖｉｒｔｕａｌ　Ｍａｃｈｉｎｅ）のことである。これらのマシンは、サーバとして利用される場合、それぞれ物理サーバや仮想サーバと呼ばれる。
　Ｗｅｂサービス等を提供するサーバは、クライアントから発行されるリクエストに対して所定の処理を行い、処理の結果をレスポンスとしてクライアントに返す。スループット（ＴＰ：Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）は、サーバが単位時間（例えば、１秒や１分）あたりに処理するリクエストの個数を表し、その単位はｔｐｓ（ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｐｅｒ　ｓｅｃｏｎｄ）やｔｐｍ（ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｐｅｒ　ｍｉｎｕｔｅ）等である。
　所定のプロセッサやメモリ等に関する既定のリソースを備えたマシンが、既定のサービスを既定の品質で提供する場合、マシンのスループットは、ほぼ一定である。１マシン（１台のマシン）で必要なスループットを実現できない場合は、複数台のマシンを用意してクラスタ化する。クラスタ化された複数台のマシンの各々は、リクエストの処理をクラスタ内で分担する負荷分散を行う。
　図２Ａは、時間帯別必要スループットをテーブル上に表現した例を示す。また、図２Ｂは、時間帯別必要マシン数をテーブル上に表現した例を示す。処理の都合上、各時間帯には一意のＩＤ（ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ：識別子）が付与されている。
　図２Ａ、図２Ｂの例は、１マシンのスループットが「６０ｔｐｓ」だと仮定した場合の、時間帯別必要スループット（図２Ａ）と時間帯別必要マシン数（図２Ｂ）の関係を表している。例えば、時間帯１（０：００～４：００）のように、時間帯別必要スループットが「１１０ｔｐｓ」で、１マシンあたり「６０ｔｐｓ」の性能が得られる場合、時間帯別必要マシン数は、「１１０／６０」を切り上げで計算した値「２」となる。なお、時間帯１は、時間帯ＩＤが「１」のものを示す。
　処理装置２０は、最大必要マシン数算出処理部２１と、稼動計画作成処理部２２を備える。
　最大必要マシン数算出処理部２１は、時間帯別必要マシン数のデータを取得し、最大必要マシン数Ｎとして、各時間帯の必要マシン数のうちの最大値を算出する。
　稼動計画作成処理部２２は、時間帯別必要マシン数と、時間帯数と、最大必要マシン数を取得する。
　稼動計画作成処理部２２は、稼動時間帯判定処理部２２１を備える。
　稼動時間帯判定処理部２２１は、時間帯別必要マシン数と、時間帯数と、最大必要マシン数に基づいて、稼動計画を作成する。
　出力装置３０は、処理装置２０から稼動計画を受け取り、稼動計画を表示／印刷／保存する。或いは、出力装置３０は、稼動計画の内容に応じた処理を行うようにしても良い。例えば、出力装置３０は、要求性能を満たすにあたって稼働する必要のないマシンの電源を切ることによって、マシンを停止させるようにしても良い。なお、出力装置３０自体が稼働する必要のないマシンとなる場合は、出力装置３０は、処理装置２０から稼動計画に基づく電源ＯＦＦの命令（コマンド）や信号を受け取り、電源を切るようにしても良い。
　［ハードウェアの例示］
　マシン稼動計画作成装置の例として、ＰＣ（パソコン）、アプライアンス（ａｐｐｌｉａｎｃｅ）、シンクライアントサーバ、ワークステーション、メインフレーム、スーパーコンピュータ等の計算機を想定している。なお、マシン稼動計画作成装置は、物理マシン上で動作する仮想マシン（ＶＭ）でも良い。
　記憶装置１０の例として、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ　Ｅｒａｓａｂｌｅ　ａｎｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）やフラッシュメモリ等の半導体記憶装置、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ）やＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）等の補助記憶装置、又は、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｋ）等のリムーバブルディスクやＳＤメモリカード（Ｓｅｃｕｒｅ　Ｄｉｇｉｔａｌ　ｍｅｍｏｒｙ　ｃａｒｄ）等の記憶媒体（メディア）等が考えられる。また、記憶装置１０は、計算機本体に内蔵された記憶装置に限らず、周辺機器（外付けＨＤＤ等）や外部のサーバ（Ｗｅｂサーバやファイルサーバ等）に設置された記憶装置、或いは、ＤＡＳ（Ｄｉｒｅｃｔ　Ａｔｔａｃｈｅｄ　Ｓｔｏｒａｇｅ）、ＦＣ－ＳＡＮ（Ｆｉｂｒｅ　Ｃｈａｎｎｅｌ　－　Ｓｔｏｒａｇｅ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＮＡＳ（Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ａｔｔａｃｈｅｄ　Ｓｔｏｒａｇｅ）、ＩＰ－ＳＡＮ（ＩＰ　－　Ｓｔｏｒａｇｅ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）等を用いたストレージ装置でも良い。また、レジスタ（ｒｅｇｉｓｔｅｒ）でも良い。
　処理装置２０の例として、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、マイクロプロセッサ（ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、マイクロコントローラ、或いは、専用の機能を有する半導体集積回路（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ（ＩＣ））等が考えられる。
　また、記憶装置１０、及び処理装置２０は、一体化していても良い。例えば、近年では、マイコン等の１チップ化が進んでいる。従って、本発明のマシン稼動計画作成装置に搭載される１チップマイコンが、記憶装置１０、及び処理装置２０を備えている事例も考えられる。
　また、記憶装置１０、及び処理装置２０は、それぞれ独立した計算機でも良い。
　出力装置３０の例として、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）やＰＤＰ（プラズマディスプレイ）、有機ＥＬディスプレイ（ｏｒｇａｎｉｃ　ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ　ｄｉｓｐｌａｙ）等の表示装置、出力内容を用紙等に印刷するプリンタ等の印刷装置、又は、出力内容を壁やスクリーンに投影するプロジェクタ等の映写装置等が考えられる。或いは、出力装置３０は、外部の表示装置や記憶装置に情報を出力するためのインターフェース（Ｉ／Ｆ：ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）でも良い。更に、出力装置３０は、他の計算機でも良い。
　最大必要マシン数算出処理部２１、及び稼動計画作成処理部２２は、それぞれ機能単位のモジュールである。最大必要マシン数算出処理部２１、及び稼動計画作成処理部２２は、プログラムに基づいて駆動し所定の処理を実行するプロセッサと、当該プログラムや各種データを記憶するメモリによって実現される。或いは、最大必要マシン数算出処理部２１、及び稼動計画作成処理部２２は、専用の機能を有する半導体集積回路（ＩＣ）でも良い。
　但し、実際には、これらの例に限定されない。
　［マシン稼動計画作成処理］
　図３を参照して、本実施形態に係るマシン稼動計画作成処理を説明する。
　ここでは、時間帯別必要マシン数は、予め記憶装置１０の時間帯別必要マシン数記憶部１１に格納されているものとする。
　（１）ステップＳ１０１
　まず、最大必要マシン数算出処理部２１は、時間帯別必要マシン数のデータを取得し、最大必要マシン数Ｎとして、各時間帯の必要マシン数のうちの最大値を算出する。図２Ａ、図２Ｂの例では、最大必要マシン数Ｎは、時間帯３（８：００～１２：００）における必要マシン数「４」である（Ｎ＝４）。
　（２）ステップＳ１０２
　次に、稼動計画作成処理部２２は、時間帯別必要マシン数と、時間帯数Ｔと、最大必要マシン数Ｎを取得する。時間帯数Ｔは、時間帯の個数を表す。図２Ａ、図２Ｂの例では、時間帯数Ｔは、時間帯のエントリの総数「６」である（Ｔ＝６）。
　稼動計画作成処理部２２の一部である稼動時間帯判定処理部２２１は、ステップＳ１０３以降の処理を行うことで、稼動計画を作成する。ステップＳ１０３以降では、最大でＮとなるｉ（１≦ｉ≦Ｎ）と、最大でＴとなるｊ（１≦ｊ≦Ｔ）を用いて、時間帯ｊにおける必要マシン数がＸであれば、マシン１～Ｘの稼動が必要という判定を行っている。この判定結果に基づいて、処理装置２０は、マシン１～Ｘの稼動を実行する。ここでは、ｉは、マシンＩＤを示す変数である。マシンＩＤは、１からＮまで１つずつ昇順に割り当てられているものとする。マシンｉは、マシンＩＤがｉであるマシンを示す。ｊは、時間帯ＩＤを示す変数である。時間帯ＩＤは、１からＴまで１つずつ昇順に割り当てられているものとする。時間帯ｊは、時間帯ＩＤがｊである時間帯を示す。
　（３）ステップＳ１０３
　稼動時間帯判定処理部２２１は、ｉに対して１を代入し、初期化する。
　（４）ステップＳ１０４
　稼動時間帯判定処理部２２１は、「ｉ≦最大必要マシン数Ｎ」が成立するか確認する。「ｉ≦最大必要マシン数Ｎ」が成立すれば、ステップＳ１０５に移行する。「ｉ≦最大必要マシン数Ｎ」が成立せず、「ｉ＞最大必要マシン数Ｎ」が成立すれば、処理を終了し、稼動時間帯判定結果を、稼動計画として出力する。
　（５）ステップＳ１０５
　稼動時間帯判定処理部２２１は、ｊに対して１を代入し、初期化する。
　（６）ステップＳ１０６
　稼動時間帯判定処理部２２１は、「ｊ≦時間帯数Ｔ」が成立するか確認する。「ｊ≦時間帯数Ｔ」が成立すれば、ステップＳ１０７に移行する。「ｊ≦時間帯数Ｔ」が成立しなければ、ステップＳ１１０に移行する。
　（７）ステップＳ１０７
　稼動時間帯判定処理部２２１は、「時間帯ｊの必要マシン数がｉ以上」であるか確認する。「時間帯ｊの必要マシン数がｉ以上」であれば、ステップＳ１０８に移行する。「時間帯ｊの必要マシン数がｉ以上」でなければ、ステップＳ１０９に移行する。
　（８）ステップＳ１０８
　稼動時間帯判定処理部２２１は、「時間帯ｊの必要マシン数がｉ以上」であれば、マシンｉを時間帯ｊで稼動させる必要があると判定する。例えば、「ｉ＝１」の場合、マシン１を時間帯ｊで稼動させる。
　（９）ステップＳ１０９
　稼動時間帯判定処理部２２１は、ｊの値を１だけ繰り上げる（ｉｎｃｒｅｍｅｎｔ）。その後、ステップＳ１０６に移行する。
　（１０）ステップＳ１１０
　稼動時間帯判定処理部２２１は、ｉの値を１だけ繰り上げる（ｉｎｃｒｅｍｅｎｔ）。その後、ステップＳ１０４に移行する。
　ここでは、「ｉ≦Ｎ」のループを先に実行し、「ｊ≦Ｔ」のループをその中で実行することで、マシン毎に（１台ずつ）、全ての時間帯を対象に、各時間帯において当該マシンの稼動が必要か判定を行うようにしている。但し、実際には、「ｊ≦Ｔ」のループを先に実行し、「ｉ≦Ｎ」のループをその中で実行することで、時間帯毎に、全てのマシンを対象に、当該時間帯において各マシンの稼動が必要か判定を行うようにすることも可能である。すなわち、ステップＳ１０３とステップＳ１０５を入れ替え、ステップＳ１０４とステップＳ１０６を入れ替え、ステップＳ１０９とステップＳ１１０を入れ替えても良い。どちらであっても、本質的に違いは無い。
　［稼動時間帯判定処理の詳細］
　図３のステップＳ１０３以降の具体的な処理について、図２Ａ、図２Ｂの例を用いて説明する。本例では、「最大必要マシン数Ｎ＝４、時間帯数Ｔ＝６」である。また、図４は、マシンが仮想マシン（ＶＭ）である場合の稼動時間帯判定結果（稼動計画）の１例である。
　ステップＳ１０３では、稼動時間帯判定処理部２２１は、マシンＩＤを示す変数であるｉの値を１に初期化する（ｉ＝１）。次のステップＳ１０４では、「ｉ＝１、Ｎ＝４」であるため、「ｉ≦Ｎ」（１≦４）が成立し、ステップＳ１０５を実行し、時間帯ＩＤを示す変数であるｊの値を１に初期化する（ｊ＝１）。
　続くステップＳ１０６では、「ｊ＝１、Ｔ＝６」であるため、「ｊ≦Ｔ」（１≦６）が成立し、ステップＳ１０７の判定を行う。ステップＳ１０７では、「時間帯１の必要マシン数＝２、ｉ＝１」であるため、「時間帯ｊの必要マシン数≧ｉ」（２≧１）が成立する。次のステップＳ１０８では、マシン１を時間帯１で稼動させる必要があると判定する。
　次のステップＳ１０９では、ｊの値を１つ増加させて（ｊ＝２）、次の時間帯２に関して、同様に、ステップＳ１０６以降を実行する。この「ｊ＝２」の場合も、ステップＳ１０８において、マシン１を時間帯２で稼動させる必要があると判定する。「ｊ＝３～６」の場合も同様である。すなわち、ステップＳ１０８において、マシン１を時間帯３～６で稼動させる必要があると判定する。
　図４の表（テーブル）のＶＭ─１の列が、「ｉ＝１」のときの実行結果を表している。ＶＭ─１は、マシン１に相当する。表中の「○」はマシンの稼動が必要であることを意味し、表中の「×」はマシンの稼動が必要ないことを意味する。
　ステップＳ１０６以降の６回目のループが完了し、「ｊ＝７」となると、ステップＳ１０６において、「ｊ＝７、Ｔ＝６」であり、「ｊ＞Ｔ」（７＞６）であるため、ｊ≦Ｔが不成立となり、ステップＳ１１０を実行し、ｉの値を１つ増加させて「ｉ＝２」とする。その後、ステップＳ１０４以降のループを再度実行する。
　「変数ｉ＝２～４」のときのステップＳ１０４以降のループの処理によって、図４のＶＭ─２～４の列が得られる。ＶＭ─２～４は、マシン２～４に相当する。その次の「ｉ＝５」のときのループでは、ステップＳ１０４において、「ｉ＝５、Ｎ＝４」であり、「ｉ＞Ｎ」（５＞４）であるため、「ｉ≦Ｎ」が不成立となり、全体の処理を終了する。その結果、図４のＶＭ─１～４の列が全て得られる。
　上記の稼動時間帯判定処理の終了後、処理装置２０は、得られた稼動時間帯判定結果を、稼動計画として、出力装置３０に出力する。或いは、処理装置２０は、得られた稼動時間帯判定結果に基づく命令（コマンド）や信号を、稼動計画として、出力装置３０に出力するようにしても良い。
　以上に説明した手続きにより、時間帯毎の必要マシン数とマシンのＩＤとに基づいて、稼動する必要のあるマシンと、必要のないマシンを示す稼動計画が提供される。この情報を参照することにより、要求性能を満たすにあたって稼動する必要のないマシンを停止させ、消費電力や計算機リソースを節約することが可能となる。
　また、もう１つの効果として、本発明によれば、所定の台数のマシンが必要な時間帯で稼動するマシンが常に同一になるため、負荷分散のために必要な設定作業を削減できる。図４の例では、２台のマシンが必要な時間帯１と時間帯６では、どちらもマシン１とマシン２が稼動する計画が立てられる。
　クライアントから到着するリクエストを振り分けて負荷分散するには、ロードバランサ（Ｌｏａｄ　Ｂａｌａｎｃｅｒ）と呼ばれる負荷分散装置に対して、どのマシンにリクエストを転送すべきかを、マシンのＩＰアドレス等を使って設定しなければならない。従って、２台の負荷分散を行う場合でも、その２台が別の組合せであれば、異なる設定が必要となる。本発明によれば、このような無駄が排除できる。
　＜第２実施形態＞
　以下に、本発明の第２実施形態について添付図面を参照して説明する。
　本実施形態では、第１実施形態において得られた稼動時間帯判定結果（稼動計画）に基づいて、稼動時間帯連結結果を作成する。
　本実施形態は、稼動計画作成処理部２２が、稼動時間帯判定処理部２２１に加えて、稼動時間帯連結処理部２２２を更に備える点で、第１実施形態と異なる。他の点は、第１実施形態と同じである。
　図５に示すように、本発明の第２実施形態におけるマシン稼動計画作成装置は、記憶装置１０と、処理装置２０と、出力装置３０を備える。
　記憶装置１０及び出力装置３０は、基本的に、第１実施形態と同じである。
　処理装置２０は、最大必要マシン数算出処理部２１と、稼動計画作成処理部２２を備える。
　稼動計画作成処理部２２は、稼動時間帯判定処理部２２１と、稼動時間帯連結処理部２２２を備える。
　最大必要マシン数算出処理部２１及び稼動時間帯判定処理部２２１は、基本的に、第１実施形態と同じである。
　稼動時間帯連結処理部２２２は、第１実施形態において稼動時間帯判定処理部２２１が作成した稼動時間帯判定結果を入力とし、稼動時間帯連結結果を作成する。
　［稼動時間帯連結処理］
　図６及び図７は、本実施形態に係る稼動時間帯連結処理部２２２の２種類の処理内容を示すフローチャートである。図６は、第１の連結処理を示すフローチャートである。図７は、第２の連結処理を示すフローチャートである。
　図８Ａの表（テーブル）は、図４に示す稼動時間帯判定結果を入力として、第１の連結処理（図６）を用いた場合の連結結果を表し、図８Ｂの表（テーブル）は、図４に示す稼動時間帯判定結果を入力として、第２の連結処理（図７）を用いた場合の連結結果を表している。
　［第１の連結処理］
　最初に、図６を参照して、第１の連結処理について説明する。
　（１）ステップＳ２０１
　稼動時間帯連結処理部２２２は、ｉに対して１を代入し、初期化する。
　（２）ステップＳ２０２
　稼動時間帯連結処理部２２２は、「ｉ≦最大必要マシン数Ｎ」が成立するか確認する。「ｉ≦最大必要マシン数Ｎ」が成立すれば、ステップＳ２０３に移行する。「ｉ≦最大必要マシン数Ｎ」が成立せず、「ｉ＞最大必要マシン数Ｎ」が成立すれば、処理を終了し、稼動時間帯判定結果を作成する。
　（３）ステップＳ２０３
　稼動時間帯連結処理部２２２は、マシンｉの稼動時間帯をＩＤ順に列挙する。例えば、稼動時間帯連結処理部２２２は、時間帯ＩＤの昇順／降順に、稼動時間帯を列挙する。
　（４）ステップＳ２０４
　稼動時間帯連結処理部２２２は、隣接する２つの稼動時間帯が存在するか確認する。隣接する２つの稼動時間帯が存在する場合、ステップＳ２０５に移行する。隣接する２つの稼動時間帯が存在しない場合、ステップＳ２０７に移行する。
　（５）ステップＳ２０５
　稼動時間帯連結処理部２２２は、隣接する２つの稼動時間帯が時間的に連続しているか確認する。隣接する２つの稼動時間帯が時間的に連続している場合、ステップＳ２０６に移行する。隣接する２つの稼動時間帯が時間的に連続していない場合、ステップＳ２０４に移行する。
　（６）ステップＳ２０６
　稼動時間帯連結処理部２２２は、隣接する２つの稼動時間帯を連結する。その後、ステップＳ２０４に移行する。
　（７）ステップＳ２０７
　稼動時間帯連結処理部２２２は、ｉの値を１だけ繰り上げる（ｉｎｃｒｅｍｅｎｔ）。その後、ステップＳ２０２に移行する。
　［第２の連結処理］
　次に、図７を参照して、第２の連結処理について説明する。
　（１）ステップＳ３０１
　稼動時間帯連結処理部２２２は、ｉに対して１を代入し、初期化する。
　（２）ステップＳ３０２
　稼動時間帯連結処理部２２２は、「ｉ≦最大必要マシン数Ｎ」が成立するか確認する。「ｉ≦最大必要マシン数Ｎ」が成立すれば、ステップＳ３０３に移行する。「ｉ≦最大必要マシン数Ｎ」が成立せず、「ｉ＞最大必要マシン数Ｎ」が成立すれば、処理を終了し、稼動時間帯判定結果を作成する。
　（３）ステップＳ３０３
　稼動時間帯連結処理部２２２は、マシンｉの稼動時間帯をＩＤ順に列挙する。例えば、稼動時間帯連結処理部２２２は、時間帯ＩＤの昇順／降順に、稼動時間帯を列挙する。
　（４）ステップＳ３０４
　稼動時間帯連結処理部２２２は、最初の稼動時間帯の稼動開始時刻から、最後の稼動時間帯の稼動終了時刻までを、新たな稼動時間帯とする。すなわち、稼動時間帯連結処理部２２２は、最初の稼動時間帯から最後の稼動時間帯までの全ての稼動時間帯を連結する。
　（５）ステップＳ３０５
　稼動時間帯連結処理部２２２は、ｉの値を１だけ繰り上げる（ｉｎｃｒｅｍｅｎｔ）。その後、ステップＳ３０２に移行する。
　［第１の連結処理の詳細］
　図６に示す第１の連結処理の具体的な処理について、図４に示す稼動時間帯判定結果の例を用いて、本実施形態に係る稼動時間帯連結処理部２２２の具体的な処理について説明する。本例では、第１実施形態と同様、「最大必要マシン数Ｎ＝４、時間帯数Ｔ＝６」である。
　ステップＳ２０１では、稼動時間帯連結処理部２２２は、マシンのＩＤに対応するｉを１に初期化する（ｉ＝１）。次のステップＳ２０２では、「ｉ＝１、Ｎ＝４」であり、「ｉ≦Ｎ」（１≦４）が成立するため、ステップＳ２０３を実行する。
　ステップＳ２０３では、稼動時間帯連結処理部２２２は、マシン１の稼動時間帯をＩＤ順に列挙する。
　図４の例では、稼動時間帯をＩＤ順に列挙すると、以下のようになる。
　（１）時間帯０：００～４：００
　（２）時間帯４：００～８：００
　（３）時間帯８：００～１２：００
　（４）時間帯１２：００～１６：００
　（５）時間帯１６：００～２０：００
　（６）時間帯２０：００～２４：００
　続くステップＳ２０４では、稼動時間帯連結処理部２２２は、隣接する２つの稼動時間帯を先頭から順に取り出す。その後、ステップＳ２０５では、取り出した２つの稼動時間帯が連続しているかどうか判定する。まず、時間帯０：００～４：００と時間帯４：００～８：００を取り出す。時間帯０：００～４：００と時間帯４：００～８：００は時間的に連続しているため、ステップＳ２０５の条件が成立する。従って、ステップＳ２０６において、時間帯０：００～４：００と時間帯４：００～８：００を連結し、時間帯０：００～８：００とする。
　再度ステップＳ２０４に戻り、今度は連結された時間帯０：００～８：００と、これに隣接する時間帯８：００～１２：００について、ステップＳ２０５の判定を行う。時間帯０：００～８：００と時間帯８：００～１２：００は時間的に連続しているため、ステップＳ２０５の条件が成立する。従って、ステップＳ２０６において、時間帯０：００～８：００と時間帯８：００～１２：００を連結し、時間帯０：００～１２：００とする。
　同様に、ステップＳ２０４～Ｓ２０６の処理を繰り返し、最終的にマシン１の稼動時間帯を、時間帯０：００～２４：００とする。すなわち、マシン１は常時稼動することになる。図８Ａの表（テーブル）のＶＭ─１の行が、連結の結果として得られるマシン１（ＶＭ─１）の稼動時間帯を表している。
　マシン１に関して、隣接する２つの時間帯の処理が全て完了すると、ステップＳ２０４の条件が不成立となり、次にステップＳ２０７を実行する。ステップＳ２０７では、ｉの値を１つ増加させて（ｉ＝２）、ステップＳ２０２以降のループを再度実行する。
　マシン２（ＶＭ─２）に関する次のステップＳ２０２では、「ｉ＝２、Ｎ＝４」であり、「ｉ≦Ｎ」（２≦４）が成立するため、ステップＳ２０３を実行する。
　ステップＳ２０３では、稼動時間帯連結処理部２２２は、マシン２の稼動時間帯を次のように列挙する。
　（１）時間帯０：００～４：００
　（２）時間帯８：００～１２：００
　（３）時間帯１２：００～１６：００
　（４）時間帯２０：００～２４：００
　続くステップＳ２０４で、隣接する時間帯０：００～４：００と時間帯８：００～１２：００が取り出されるが、時間帯０：００～４：００と時間帯８：００～１２：００は時間的に連続していないため、ステップＳ２０５の条件は成立せず、ステップＳ２０４に戻る。
　２回目のステップＳ２０４では、次の隣接する時間帯８：００～１２：００と時間帯１２：００～１６：００について、ステップＳ２０５の判定を行う。時間帯８：００～１２：００と時間帯１２：００～１６：００は時間的に連続しているため、ステップＳ２０５の条件が成立し、時間帯８：００～１２：００と時間帯１２：００～１６：００を連結し、時間帯８：００～１６：００とする。
　３回目のステップＳ２０４では、次の隣接する時間帯８：００～１６：００と時間帯２０：００～２４：００について、ステップＳ２０５の判定を行う。時間帯８：００～１６：００と時間帯２０：００～２４：００は時間的に連続していないため、ステップＳ２０５の条件は成立せず、ステップＳ２０４に戻る。
　４回目のステップＳ２０４では、もはや未処理の隣接する時間帯が存在しないため、ステップＳ２０７において、ｉの値を１つ増やした後（ｉ＝３）、３回目のステップＳ２０２以降を実行する。
　この結果、マシン２に関しては、３つの時間帯０：００～４：００、時間帯８：００～１６：００、時間帯２０：００～２４：００が得られる（図８ＡのＶＭ─２の行）。なお、この結果からマシン２の電源投入時刻が８：００と２０：００であることと、電源切断時刻が４：００と１６：００であることがわかる。電源ボタンを押下してから、実際にマシンが利用可能な状態になるまでには時間がかかるため、電源投入時酷は余裕を見て８：００や２０：００より早い時間にしてもよい。
　その後、マシン３、マシン４についても、ステップＳ２０２以降の処理によって、それぞれ時間帯８：００～１６：００と時間帯８：００～１２：００が得られる。すなわち、「ｉ＝３」の場合は時間帯８：００～１６：００が得られ、「ｉ＝４」の場合は時間帯８：００～１２：００が得られる。
　稼動時間帯連結処理部２２２は、マシン４に関する処理が完了し、「ｉ＝５」となると、ステップＳ２０２において、「ｉ＝５、Ｎ＝４」であり、「ｉ＞Ｎ」（５＞４）となり、「ｉ≦Ｎ」が不成立となるため、全体の処理を終了する。
　最終的に、図８Ａの表（テーブル）に示した各マシン（ＶＭ）の稼動時間帯連結結果が得られる。
　処理装置２０は、得られた稼動時間帯連結結果を、稼動計画として出力装置３０に出力する。或いは、処理装置２０は、得られた稼動時間帯判定結果に基づく命令（コマンド）や信号を、稼動計画として、出力装置３０に出力するようにしても良い。
　以上に説明した手続きにより、各マシンの連続する稼動時間帯をまとめることで、電源の投入及び切断にかかる操作コストを節約できる。また、電源の投入・切断を人間が行う場合は、操作ミスが発生する可能性もある。更には、電源の投入・切断処理によって機械が物理的に消耗し、機械の寿命が短くなるという負の効果も存在する。従って、稼動時間帯連結結果を参照することで、マシンの故障や操作ミスの発生リスクを低減することができる。
　［第２の連結処理の詳細］
　次に、図７に示す第１の連結処理の具体的な処理について、図４に示す稼動時間帯判定結果の例を用いて、本実施形態に係る稼動時間帯連結処理部２２２の具体的な処理について説明する。本例でも、第１の連結処理と同様、「最大必要マシン数Ｎ＝４、時間帯数Ｔ＝６」である。
　図７におけるステップＳ３０１～Ｓ３０３の処理は、第１の連結処理（図６）におけるステップＳ２０１～Ｓ２０３の処理と同様である。
　まず、「ｉ＝１」のとき、ステップＳ３０３において、稼動時間帯連結処理部２２２は、マシン１の稼動時間帯をＩＤ順に列挙する。
　ステップＳ３０３では、稼動時間帯連結処理部２２２は、マシン１の稼動時間帯を次のように列挙する。
　（１）時間帯０：００～４：００
　（２）時間帯４：００～８：００
　（３）時間帯８：００～１２：００
　（４）時間帯１２：００～１６：００
　（５）時間帯１６：００～２０：００
　（６）時間帯２０：００～２４：００
　ステップＳ３０４では、稼動時間帯連結処理部２２２は、最初の時間帯０：００～４：００の稼動開始時刻０：００と、最後の時間帯２０：００～２４：００の稼動終了時刻２４：００を抽出し、新たな時間帯０：００～２４：００を生成する。すなわち、マシン１の稼動時間帯は、抽出された時刻をもって時間帯０：００～２４：００となる。従って、稼動時間帯連結処理部２２２は、０：００から２４：００の間に稼動していない時間帯があったとしても、無視する。
　次のステップＳ３０５では、稼動時間帯連結処理部２２２は、ｉの値を１つ増やし（ｉ＝２）、ステップＳ３０２以降のループに戻る。
　「ｉ＝２」のとき、ステップＳ３０２では、「ｉ≦Ｎ」（２≦４）が成立し、ステップＳ３０３において、稼動時間帯連結処理部２２２は、マシン１の稼動時間帯をＩＤ順に列挙する。
　ステップＳ３０３では、稼動時間帯連結処理部２２２は、マシン２の稼動時間帯を次のように列挙する。
　（１）時間帯０：００～４：００
　（２）時間帯８：００～１２：００
　（３）時間帯１２：００～１６：００
　（４）時間帯２０：００～２４：００
　ステップＳ３０４では、マシン１の場合と同様に、稼動時間帯連結処理部２２２は、時間帯０：００～４：００の稼動開始時刻０：００と、時間帯２０：００～２４：００の稼動終了時刻２４：００を取り出し、時間帯０：００～２４：００を新しい稼動時間帯とする。連結処理１のときとは異なり、マシン２も常時稼動となる。
　続くステップＳ３０５では、稼動時間帯連結処理部２２２は、ｉの値を１つ増やし（ｉ＝３）、ステップＳ３０２以降のループに戻る。
　稼動時間帯連結処理部２２２は、マシン３、マシン４についても同様に、稼動時間帯を更新する。すなわち、「ｉ＝３」、「ｉ＝４」の場合も同様に、稼動時間帯を更新する。
　マシン４に関する処理が完了し、「ｉ＝５」となると、ステップＳ３０２において、「ｉ＝５、Ｎ＝４」であり、「ｉ＞Ｎ」（５＞４）となるため、「ｉ≦Ｎ」が不成立となり、全体の処理を終了する。
　最終的に、図８Ｂの表（テーブル）に示した各マシン（ＶＭ）の稼動時間帯連結結果が得られる。
　処理装置２０は、得られた稼動時間帯連結結果を、稼動計画として出力装置３０に出力する。或いは、処理装置２０は、得られた稼動時間帯判定結果に基づく命令（コマンド）や信号を、稼動計画として、出力装置３０に出力するようにしても良い。
　マシン２（ＶＭ─２）に関して、第１の連結処理と第２の連結処理で結果が異なるのは、稼動の必要な時間帯の間に稼動の不要な時間帯が存在するためである。第２の連結処理では、電源の投入・切断操作を節約する代償として、稼動の不要な時間帯もマシンが稼動することになり、その分の電力を余分に消費する。第１の連結処理と第２の連結処理のどちらを選択するかは、電源操作のコストやリスクと、電力コストのどちらの節約を優先するかによる。
　以上に説明した手続きにより、電源の投入・切断に伴う操作コストやリスクを、より一層低減できる。
　なお、上記の各実施形態は、組み合わせて実施することも可能である。
　本発明は、多数のサーバが稼動するデータセンターにおいて、サーバの稼動計画を立案するための装置又はシステムに適用可能である。
　［本発明の特徴］
　本発明のマシン稼動計画作成装置は、時間帯別の必要マシン台数と、１から順に番号付けられたマシンのＩＤとを比較し、マシンのＩＤの方が大きくない場合に当該マシンの稼動が必要と判定する稼働時間帯判定処理部を備えることを特徴とする。
　また、本発明のマシン稼動計画作成装置は、各マシンが複数の稼動時間帯を持つ時、複数の稼動時間帯を連結して、複数の稼動時間帯の個数を削減する稼働時間帯連結処理部を更に備えることを特徴とする。
　また、本発明のマシン稼動計画作成装置は、上記の稼働時間帯連結処理部が、２つの稼動時間帯が時間的に連続している場合に、２つの稼動時間帯を連結し、新たな稼動時間帯とすることを特徴とする。
　また、本発明のマシン稼動計画作成装置は、上記の稼働時間帯連結処理部が、複数の稼動時間帯の中から、最初の時間帯の開始時刻と、最後の時間帯の終了時刻を取り出し、開始時刻から終了時刻までを新たな稼動時間帯とすることを特徴とする。
　また、本発明のマシン稼動計画作成装置は、時間帯別の必要マシン台数のリストから、必要マシン台数の最大値を算出する最大必要マシン数算出処理部を更に備えることを特徴とする。
　以上、本発明の実施形態を詳述してきたが、実際には、上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の変更があっても本発明に含まれる。
　＜備考＞
　なお、本出願は、日本出願番号２０１０－０６９２２９に基づく優先権を主張するものであり、日本出願番号２０１０－０６９２２９における開示内容は引用により本出願に組み込まれる。

Claims (10)

  1. 　時間帯別の必要マシン台数を格納する時間帯別必要マシン数記憶部と、
    　前記時間帯別の必要マシン台数と、１から順に番号付けられたマシン識別子とを比較し、前記マシン識別子の方が大きくない場合、前記マシン識別子に対応するマシンの稼動が必要と判定する稼働時間帯判定処理部と
    を具備する
    　マシン稼動計画作成装置。
  2. 　請求項１に記載のマシン稼動計画作成装置であって、
    　マシン毎に複数の稼働時間帯が存在する場合、前記複数の稼働時間帯を連結して、前記複数の稼働時間帯の個数を削減する稼働時間帯連結処理部
    を更に具備する
    　マシン稼動計画作成装置。
  3. 　請求項２に記載のマシン稼動計画作成装置であって、
    　前記稼働時間帯連結処理部は、前記複数の稼働時間帯のうち、２つの稼働時間帯が時間的に連続している場合、前記２つの稼働時間帯を連結し、新たな稼働時間帯とする
    　マシン稼動計画作成装置。
  4. 　請求項２に記載のマシン稼動計画作成装置であって、
    　前記稼働時間帯連結処理部は、前記複数の稼働時間帯の中から、最初の時間帯の開始時刻と、最後の時間帯の終了時刻を取り出し、前記開始時刻から前記終了時刻までを新たな稼働時間帯とする
    　マシン稼動計画作成装置。
  5. 　請求項１乃至４のいずれか一項に記載のマシン稼動計画作成装置であって、
    　前記時間帯別の必要マシン台数から、必要マシン台数の最大値を算出する最大必要マシン数算出処理部
    を更に具備し、
    　前記稼働時間帯判定処理部は、前記必要マシン台数の最大値と、前記マシン識別子とを比較し、前記マシン識別子の方が大きい場合、処理結果を出力する
    　マシン稼動計画作成装置。
  6. 　計算機により実施されるマシン稼動計画作成方法であって、
    　時間帯別の必要マシン台数と、１から順に番号付けられたマシン識別子とを比較することと、
    　前記マシン識別子の方が大きくない場合、前記マシン識別子に対応するマシンの稼動が必要と判定することと
    を含む
    　マシン稼動計画作成方法。
  7. 　請求項６に記載のマシン稼動計画作成方法であって、
    　マシン毎に複数の稼働時間帯が存在する場合、前記複数の稼働時間帯を連結して、前記複数の稼働時間帯の個数を削減すること
    を更に含む
    　マシン稼動計画作成方法。
  8. 　請求項７に記載のマシン稼動計画作成方法であって、
    　前記複数の稼働時間帯の個数を削減する際に、前記複数の稼働時間帯のうち、２つの稼働時間帯が時間的に連続している場合、前記２つの稼働時間帯を連結し、新たな稼働時間帯とすること
    を更に含む
    　マシン稼動計画作成方法。
  9. 　請求項７に記載のマシン稼動計画作成方法であって、
    　前記複数の稼働時間帯の個数を削減する際に、前記稼働時間帯連結処理部は、前記複数の稼働時間帯の中から、最初の時間帯の開始時刻と、最後の時間帯の終了時刻を取り出し、前記開始時刻から前記終了時刻までを新たな稼働時間帯とすること
    を更に含む
    　マシン稼動計画作成方法。
  10. 　請求項６乃至９のいずれか一項に記載のマシン稼動計画作成方法を、計算機に実行させるためのマシン稼動計画作成用プログラム。
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