WO2012093469A1 - 性能評価装置及び性能評価方法 - Google Patents

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WO2012093469A1
WO2012093469A1 PCT/JP2011/007343 JP2011007343W WO2012093469A1 WO 2012093469 A1 WO2012093469 A1 WO 2012093469A1 JP 2011007343 W JP2011007343 W JP 2011007343W WO 2012093469 A1 WO2012093469 A1 WO 2012093469A1
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composite
performance
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PCT/JP2011/007343
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雅也 藤若
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日本電気株式会社
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/30Monitoring
    • G06F11/34Recording or statistical evaluation of computer activity, e.g. of down time, of input/output operation ; Recording or statistical evaluation of user activity, e.g. usability assessment
    • G06F11/3409Recording or statistical evaluation of computer activity, e.g. of down time, of input/output operation ; Recording or statistical evaluation of user activity, e.g. usability assessment for performance assessment
    • G06F11/3414Workload generation, e.g. scripts, playback
    • GPHYSICS
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    • G06F11/3447Performance evaluation by modeling

Definitions

  • the present invention relates to a computer performance evaluation technique.
  • resources can be used efficiently by operating virtual machines running on different hardware (computers) on the same hardware.
  • the number of virtual machines executed on the same hardware is excessively limited, so that resources that can be originally used cannot be sufficiently utilized.
  • Patent Document 1 proposes a technique for automatically and continuously executing a performance test of an information processing system under a plurality of different measurement conditions. Specifically, it has been proposed to perform a performance test of an information processing system based on performance test data generated by arbitrarily combining setting values of items having different measurement conditions.
  • a performance test is only performed for each item to be measured (for example, for each computer resource), and a performance test combining a plurality of items is not considered.
  • a performance test is only performed for each item to be measured (for example, for each computer resource), and a performance test combining a plurality of items is not considered.
  • only one process using one computer resource is rarely executed on a computer (system), and a plurality of processes are executed in parallel. There are many cases.
  • the performance data obtained by the above-described method may have low accuracy when actual operation is considered.
  • the configuration of systems and virtual machines can be changed flexibly, and multiple virtual machines with various properties coexist on the same hardware, so the capacity (performance) of a computer can be estimated. very difficult.
  • An object of the present invention is to provide a technique for evaluating the performance of a computer with high accuracy.
  • the first aspect relates to a performance evaluation apparatus for evaluating the performance of an evaluation target computer.
  • the performance evaluation apparatus sequentially generates a plurality of workloads having different sizes on each evaluation target computer for each of a plurality of single workload types, and at least two different single workload types
  • the workload control means that sequentially generates multiple composite workloads combining different types of workloads corresponding to the composite workload types on the evaluation target computer, and the evaluation targets during each workload generation
  • a data analyzer that generates each primary performance model for a workload type Comprising the, on the basis of the primary performance model generated by the obtained composite performance data and the data analysis means by the data acquisition means, and model generation means for generating a composite performance model for the complex workload species, a.
  • the second aspect relates to a performance evaluation method for evaluating the performance of an evaluation target computer executed by a computer.
  • a plurality of workloads having different sizes with respect to each of a plurality of single workload types are sequentially generated on the evaluation target computer.
  • the next performance data is acquired, and multiple composite workloads combining different workloads corresponding to the composite workload type are sequentially placed on the evaluation target computer for the composite workload type combining at least two different single workload types
  • Generating the primary performance model for each single workload type by acquiring the composite performance data of the evaluation target computer during the generation of the composite workload and modeling the acquired primary performance data Based on the acquired composite performance data and the generated primary performance model And generating a composite performance model for over de species.
  • the third aspect is a performance evaluation program that causes a computer to realize each configuration included in the second aspect.
  • a computer-readable recording medium recording the performance evaluation program according to the third aspect may be used.
  • This recording medium includes a non-transitory tangible medium.
  • FIG. 1 is a diagram conceptually illustrating a configuration example of a performance evaluation system in the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram conceptually illustrating a processing configuration example of the performance evaluation device and the server device in the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram conceptually illustrating a processing configuration example of the performance evaluation device and the server device in the second embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a workload plan file of a single workload type related to the CPU.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a workload plan file of a single workload type related to network transmission.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a workload plan file of the secondary composite workload type.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an operation example of the performance evaluation system in the second embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram conceptually illustrating a processing configuration example of the server apparatus in the third embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram conceptually illustrating a configuration example of a performance evaluation system in the first embodiment.
  • the performance evaluation system 1 according to the first embodiment includes a performance evaluation apparatus 10 and a server apparatus 20 that is a target of performance evaluation.
  • the performance evaluation device 10 evaluates the performance of the server device 20 regarding a predetermined computer resource.
  • the performance evaluation device 10 evaluates performance related to a predetermined computer resource by generating a performance model.
  • the performance evaluation apparatus 10 includes a RAM (Random Access Memory) 12, a ROM (Read Only Memory, not shown), a memory such as a hard disk (HDD) 13, a CPU (Central Processing Unit) 11, An output interface 14 and the like are included. These hardware elements are connected by a bus 15, for example.
  • the input / output interface 14 includes a network interface that enables communication of a predetermined communication method between the performance evaluation device 10 and the server device 20.
  • the hardware configuration of the server device 20 is the same as that of the performance evaluation device 10.
  • the present embodiment does not limit the hardware configurations of the performance evaluation device 10 and the server device 20.
  • the computer that is the target of performance evaluation is not limited to the server device, but may be a computer.
  • the performance evaluation apparatus 10 and the server apparatus 20 each implement the processing units illustrated in FIG. 2 by executing a program stored in a memory by the CPU 11.
  • FIG. 2 is a diagram conceptually illustrating a processing configuration example of the performance evaluation device 10 and the server device 20 in the first embodiment.
  • the performance evaluation apparatus 10 includes a workload control unit 101, a data acquisition unit 102, a data analysis unit 103, a model generation unit 104, and the like.
  • the workload control unit 101 sequentially generates a plurality of workloads having different sizes on each evaluation target computer for each of a plurality of single workload types, and combines at least two different single workload types.
  • a plurality of composite workloads which are combinations of different workloads corresponding to the composite workload types, are sequentially generated on the evaluation target computer.
  • the workload means a processing load using a certain computer resource, such as a CPU load, a network transmission load, a network reception load, a hard disk reading load, a hard disk writing load, an image processing load, and the like.
  • the single workload type means the type of processing load (workload).
  • this type of floating-point operation corresponds to a single workload type.
  • a test image display process is used as a graphic-related workload, the type of test image display process corresponds to a single workload type.
  • a single workload type indicating a floating-point operation
  • a plurality of floating-point operations with different calculation amounts or calculation loads are prepared, and each of these floating-point operations corresponds to each workload.
  • the composite workload type means a type in which the workload types of two different single workloads executed in parallel on the server device 20 to be evaluated are combined.
  • a combination of two different single workload types of floating point arithmetic and network transmission processing corresponds to one composite workload type.
  • a composite workload type composed of floating point arithmetic and network transmission processing a combination of a floating point arithmetic having a certain amount of computation and a network transmission processing having a certain amount of transmission is each composite workload. It corresponds to.
  • the data acquisition unit 102 acquires the primary performance data of the server device 20 in which each workload is generated and the composite performance data of the server device 20 in which the composite workload is generated.
  • the primary performance data means data indicating the operating status of a predetermined computer resource. For example, CPU usage rate, CPU usage amount, network transmission amount, network reception amount, hard disk read amount, hard disk write amount, etc. Any one or a combination of any of the above.
  • the data analysis unit 103 generates the primary performance model for each single workload type by modeling the primary performance data acquired by the data acquisition unit 102.
  • This modeling for example, a well-known statistical analysis method or the like is used.
  • the present embodiment does not limit this modeling method.
  • the model generation unit 104 generates a composite performance model for the composite workload type based on the composite performance data acquired by the data acquisition unit 102 and each primary performance model generated by the data analysis unit 103.
  • This composite performance model indicates characteristics of performance data of the server device 20 when a combination of at least two workloads corresponding to the composite workload type is executed.
  • the server device 20 includes a workload generation unit 201, a data measurement unit 202, and the like.
  • the workload generation unit 201 executes each workload and composite workload at different timings under the control of the workload control unit 101 of the performance evaluation apparatus 10. In the execution of a composite workload, each workload that constitutes the composite workload is executed in parallel.
  • the workload generation unit 201 may execute a program (task, process, etc.) corresponding to each workload, which is stored in the server device 20 in advance. Alternatively, the program may be held for each single workload type, and the workload generation unit 201 may apply the parameter sent from the workload control unit 101 to the program and execute the parameter.
  • a program task, process, etc.
  • the data measuring unit 202 measures each primary performance data during the generation of each workload and composite performance data during the generation of the composite workload.
  • the measured primary performance data and composite performance data are sent to the performance evaluation apparatus 10.
  • each workload is executed in the server device 20 according to the control of the performance evaluation device 10, and the primary performance data of the server device 20 in which each workload is generated is measured and measured. Each primary performance data is sent to the performance evaluation device 10.
  • the composite workload is executed, the composite performance data of the server device 20 in which the composite workload is generated is measured, and the composite performance data is sent to the performance evaluation device 10.
  • each primary performance model for each single workload type is generated, and based on each generated primary performance model and composite performance data.
  • a composite performance model is generated for the composite workload type.
  • the performance model composite performance model
  • the performance under actual operation of the server device 20 can be accurately evaluated.
  • the performance evaluation system 1 in the second embodiment has the same configuration as that of the first embodiment shown in FIG.
  • the performance evaluation system 1 according to the second embodiment will be described focusing on the content different from the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram conceptually illustrating a processing configuration example of the performance evaluation device 10 and the server device 20 in the second embodiment.
  • the server apparatus 20 is the same as that of 1st Embodiment, description of the server apparatus 20 is abbreviate
  • the performance evaluation apparatus 10 in the second embodiment further includes a model estimation unit 105, a performance data storage unit 106, and a performance model storage unit 107 in addition to the configuration of the first embodiment.
  • Each of these new processing units is also realized, for example, by the CPU 11 executing a program stored in the memory.
  • the processing units other than the new processing units will be described below mainly on the contents different from the first embodiment.
  • the workload control unit 101 acquires information about the generated workload when generating the workload and the composite workload. This information is obtained from, for example, a workload plan file as shown in FIGS. These workload plan files may be stored in the performance evaluation device 10 or may be acquired from other devices. Each workload plan file stores information necessary to generate a single workload type workload on the server device 20.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a workload plan file of a single workload type related to the CPU.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a workload plan file of a single workload type related to network transmission.
  • a workload plan file of a single workload type information for identifying a single workload type, the number of divisions, an occurrence time, and a workload upper limit value (W_Thres_CPU, W_Thres_NWSEND) The communication destination address and the like are stored.
  • the workload upper limit value is the minimum workload value that maximizes the performance of computer resources corresponding to a single workload type.
  • the workload upper limit value of a single workload type related to the CPU is the minimum workload value at which the CPU usage rate is maximized (eg, 100%).
  • the workload upper limit value of a single workload type related to network transmission is, for example, the minimum workload value at which the bit rate is maximized.
  • the workload value indicates the size of the workload. For example, if the workload is a floating point operation, the workload value may be set to the number of floating point operations per unit time. If the workload is network transmission processing, the workload value may be set to the amount of transmission data per unit time.
  • each workload value (V_CPU (i), Each workload having V_NWSEND (k)) is generated on the server device 20.
  • V_CPU (i) i ⁇ (W_Thres_CPU / D) (Formula 1)
  • V_NWSEND (k) k ⁇ (W_Thres_NWSEND / D) (Formula 2)
  • the workload control unit 101 is a server that processes 21 (0 ⁇ i ⁇ 20) workloads each having a different workload value for each single workload type for the CPU for 60 seconds. Generated on the device 20. Thereafter, the workload control unit 101 generates 21 (0 ⁇ k ⁇ 20) workloads having different workload values for the single workload type related to network transmission on the server device 20 for 60 seconds.
  • the workload control unit 101 generates a desired workload by sending a workload execution instruction including information for identifying a single workload type, the number of divisions, an occurrence time, and a workload upper limit value to the server device 20. Also good. 4 and 5, each workload value is obtained by dividing the workload upper limit value by a predetermined number of divisions. However, a desired number of workload values are set in advance. May be.
  • the workload control unit 101 When the workload control unit 101 needs to execute a program corresponding to the workload generated on the server device 20 on another computer, the workload control unit 101 instructs the other computer to execute the program. For example, when a workload related to network reception is generated on the server device 20, a program for transmitting data to the server device 20 on another computer is required. In such a case, the workload control unit 101 controls the data transmission program to be executed on another computer before or simultaneously with generating a workload related to network reception on the server device 20.
  • the workload control unit 101 may instruct the data measurement unit 202 of the server device 20 to start measurement.
  • the workload control unit 101 instructs the data measurement unit 202 to start measurement of predetermined performance data before or simultaneously with the workload generation unit 201 executing the workload or the composite workload.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of a workload plan file of the secondary composite workload type.
  • the composite workload type will be referred to as a K-th order composite workload type according to the number (K) of the single workload types to be configured.
  • a composite workload in which K workloads are combined is referred to as a K-th order composite workload.
  • a workload plan of a secondary composite workload type in which a single workload type related to the CPU and a single workload type related to network transmission are combined is set.
  • the workload plan file for a composite workload type stores information that identifies the composite workload type, the number of divisions, the occurrence time, the communication destination address, and the workload upper limit value for each single workload type that constitutes the information. .
  • the workload control unit 101 sets the number of composite workloads generated for a composite workload type to a number smaller than the total number of combinations of workloads generated for each single workload type constituting the composite workload type. Set.
  • the number (22) subtracted here is a combination in which i is 0 or k is 0 in (Expression 1) and (Expression 2), and these are single workloads and not composite workloads.
  • the number of composite workloads generated for a composite workload type is particularly limited as long as it is less than the total number of workloads generated for each single workload type that constitutes the composite workload type. Not. By reducing the number of complex workloads, the present embodiment can reduce the number of measurements and reduce the measurement time.
  • the data acquisition unit 102 may acquire performance data corresponding to the type of performance to be evaluated. For example, when it is desired to finally evaluate the CPU performance, the data acquisition unit 102 may acquire performance data indicating the CPU performance. In addition, when it is desired to finally evaluate the network transmission performance, the data acquisition unit 102 may acquire performance data indicating the network transmission performance.
  • the performance data storage unit 106 stores each performance data acquired by the data acquisition unit 102.
  • the performance model storage unit 107 includes a primary performance model generated by the data analysis unit 103, a K-th order performance model generated by the model generation unit 104 (K is 2 or more), and an approximate composite estimated by the model estimation unit 105. Stores performance models, etc.
  • Each data stored in the performance data storage unit 106 and the performance model storage unit 107 is appropriately extracted and used in each processing unit.
  • each processing unit that uses each data stored in the performance data storage unit 106 and the performance model storage unit 107 from the performance data storage unit 106 and the performance model storage unit 107, It is not specified that it is extracted.
  • the model estimation unit 105 uses each primary performance model corresponding to each single workload type that constitutes the secondary composite workload type among the primary performance models generated by the data analysis unit 103, Estimate an approximate composite performance model for the next composite workload type.
  • the model estimation unit 105 estimates the approximate composite performance model, for example, by adding the primary performance models.
  • M2CPU_CPU_NWSEND ⁇ K (M1CPU_CPU (WL_CPU) + M1CPU_NWSEND (WL_NWSEND))
  • WL_CPU is a variable indicating the workload value of the CPU workload
  • WL_NWSEND is a variable indicating the workload value of the network transmission workload.
  • M1CPU_CPU is a CPU performance model for a single workload type of CPU.
  • M1CPU_NWSEND is a CPU performance model for a single workload type of network transmission.
  • K indicates a function that returns the maximum CPU performance value when the argument value exceeds the maximum CPU performance value.
  • the approximate composite performance model estimated here is a combination of the primary performance models, and therefore, the competing factors due to the simultaneous generation of two types of workloads are not considered. Therefore, there is an error between the approximate composite performance model and the actual composite performance model.
  • the model estimation unit 105 selects (K ⁇ 1) different workload types generated by the model generation unit 104 when K (K is an integer of 3 or more) single workload types is used. Using the (K-1) th order performance model for the combined (K-1) th order composite workload type, an approximate composite performance model for the Kth order composite workload type combining the K different workload types is estimated. To do. The model estimation unit 105 generates an approximate composite performance model for the K-th order composite workload type, for example, by adding the (K-1) th order performance models.
  • M2CPU_CPU_NWSEND indicates a secondary performance model for a secondary composite workload type related to a combination of a single workload type of CPU and a single workload type of network transmission.
  • M2CPU_CPU_HDDWT represents a secondary performance model for a secondary composite workload type related to a combination of a single workload type of CPU and a single workload type of hard disk writing.
  • M2CPU_NWSEND_HDDWT indicates a secondary performance model for a secondary composite workload type related to a combination of a single workload type for network transmission and a single workload type for hard disk writing.
  • K indicates a function that returns the maximum CPU performance value when the argument value exceeds the maximum CPU performance value.
  • each workload value is divided by each of the two is because of reducing duplicate performance elements is there.
  • each variable is divided by (M ⁇ 1).
  • the data analysis unit 103 models the difference data between the composite performance data acquired by the data acquisition unit 102 and the approximate composite performance data obtained from the approximate composite performance model estimated by the model estimation unit 105, thereby combining the composite data. Generate a differential data model for the workload type.
  • the difference data model generated here corresponds to an error between the approximate composite performance model and the actual composite performance model.
  • the model generation unit 104 generates a composite performance model for a composite workload type using the approximate composite performance model estimated by the model estimation unit 105 and the differential data model generated by the data analysis unit 103.
  • the model generation unit 104 generates a composite performance model for a composite workload type, for example, by adding together the approximate composite performance model and the difference data model.
  • a composite performance model M2CPU_CPU_NWSEND () for a secondary composite workload type for evaluating CPU performance can be expressed by the following equation.
  • a secondary composite workload type in which a single workload type of CPU and a single workload type of network transmission are combined is taken as an example.
  • M2CPU_CPU_NWSEND (WL_CPU, WL_NWSEND) M2CPU_CPU_NWSEND to (WL_CPU, WL_NWSEND) + M2CPU_DIFF_CPU_NWSEND (WL_CPU, WL_NWSEND)
  • M2CPU_DIFF_CPU_NWSEND (WL_CPU, WL_NWSEND) in the above formula is a difference data model for the secondary composite workload type generated by the data analysis unit 103 and combining a single workload type of CPU and a single workload type of network transmission. Indicates.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an operation example of the performance evaluation system 1 in the second embodiment.
  • an operation when the CPU performance of the server device 20 is an evaluation target will be described as an example.
  • the computer resources of the server device 20 to be evaluated may be set in advance in the performance evaluation device 10 or may be input by the user.
  • the following operation example is applicable not only when the CPU performance is an evaluation target, but also when the performance related to other computer resources, that is, the network performance, the hard disk access performance, the graphic performance, or the like is an evaluation target.
  • the workload control unit 101 acquires information on a single workload type to be used when generating a performance model. For example, the workload control unit 101 acquires the information from the workload plan file. When three single workload types relating to CPU, network transmission, and hard disk writing are used, the workload control unit 101 sets 3 to the number M of single workload types to be used, and the variable K is set to 1 (S1, S2).
  • the workload control unit 101 selects one single workload type from among the M single workload types, and acquires the workload plan information for the selected single workload type (S3).
  • the workload plan information is acquired from the workload plan file as shown in FIGS.
  • the workload control unit 101 instructs the server device 20 to generate a plurality of workloads related to the selected single workload type based on the acquired workload plan information.
  • This instruction may include the workload plan information.
  • the workload generation unit 201 receives the instruction and executes the workload according to the instruction (S4).
  • the CPU workload with the workload value (V_CPU (0)) is executed for 60 seconds, and then the CPU workload with the workload value (V_CPU (1)) is executed for 60 seconds.
  • each workload corresponding to each of the 21 workload values is sequentially executed for 60 seconds.
  • the data measuring unit 202 measures performance data (primary performance data) indicating the CPU performance of the server device 20.
  • the CPU usage rate is measured as the primary performance data.
  • the data measuring unit 202 sends the measured primary performance data to the performance evaluation apparatus 10.
  • the data acquisition unit 102 acquires primary performance data sent from the data measurement unit 202 of the server device 20.
  • the primary performance data acquired here indicates the performance during the generation of each workload related to the selected single workload type.
  • the data analyzing unit 103 generates a primary performance model for the selected single workload type by modeling each primary performance data acquired by the data acquiring unit 102 (S5; YES). , S6).
  • a polynomial regression method is used for this modeling.
  • the primary performance model generated in this case is a polynomial, that is, a polynomial regression model expressed by a value indicating performance (objective variable) and a workload value (explanatory variable) affecting the performance model.
  • the workload control unit 101 has completed generation of the primary performance model for a certain single workload type, but has not completed processing for all the single workload types (S9; NO).
  • the single workload type is selected, and the workload plan information is acquired for the selected single workload type (S3).
  • a second order approximate composite in which a primary performance model related to CPU and a primary performance model related to network transmission are added together.
  • a secondary approximate composite performance model in which a performance model, a primary performance model related to a CPU, and a primary performance model related to hard disk writing are added together, and a primary performance model related to network transmission and a primary performance model related to hard disk writing The added second-order approximate composite performance model is estimated.
  • the workload control unit 101 acquires the workload plan information related to the secondary composite workload type (S3).
  • the workload plan information is acquired from the workload plan file as shown in FIG.
  • the workload control unit 101 instructs the server device 20 to generate a secondary composite workload according to the acquired plan information.
  • the workload generation unit 201 executes a secondary composite workload in response to the instruction (S4).
  • the workload generation unit 201 executes two workloads corresponding to the composite workload type indicated by the instruction in parallel.
  • the data measuring unit 202 measures performance data (composite performance data) during generation of the secondary composite workload in the server device 20.
  • the measured composite performance data during the generation of the secondary composite workload is acquired by the data acquisition unit 102 of the performance evaluation apparatus 10.
  • the data analysis unit 103 adds the workload value of each workload constituting the composite workload corresponding to the acquired composite performance data to the secondary approximate composite performance model already estimated by the model estimation unit 105.
  • each approximate composite performance data is acquired.
  • the data analysis unit 103 generates a differential data model by modeling the differential data between the composite performance data acquired by the data acquisition unit 102 and the acquired approximate composite performance data (S5; NO, S7). .
  • a polynomial regression method is used as described above.
  • the model generation unit 104 adds the approximate composite performance model already estimated by the model estimation unit 105 and the differential data model generated by the data analysis unit 103 to thereby add the composite performance for the secondary composite workload type.
  • a model is generated (S8).
  • the addition of the models is, for example, addition of polynomials.
  • the model estimator 105 either 3 in M C 2 pieces of secondary performance model A third-order approximate composite performance model is estimated by adding the individual combinations (S11). When M is 3 and K is 2, one third-order approximate composite performance model is generated.
  • the combined performance for a secondary composite workload type combining each single workload type for CPU and network transmission Model, a composite performance model for a secondary composite workload type combined with each CPU and hard disk write single workload type, and a combined secondary model with a network transmit and hard disk write single workload type
  • a third order approximate composite performance model obtained by adding the composite performance model for the composite workload type is estimated.
  • the model estimation unit 105 constructs a third-order approximate composite performance model
  • 1 is added to the variable K.
  • the workload control unit 101 acquires workload plan information related to a tertiary composite workload type (S3).
  • processing is performed in the same manner as the processing of the secondary composite workload type (S4, S5; NO, S7), and the composite performance model for the tertiary composite workload type is used by using the above-mentioned tertiary approximate composite performance model Is generated (S8).
  • each primary performance model for a plurality of single workload types is generated. Specifically, according to the control of the workload control unit 101, a plurality of workloads for each single workload type are sequentially executed on the server device 20 by the workload generation unit 201 for each predetermined time, and each workload is being generated. Performance data of the server device 20 is measured by the data measuring unit 202.
  • the measured performance data is acquired by the data acquisition unit 102, and the data analysis unit 103 models a plurality of performance data for each single workload type, whereby a primary performance model for each single workload type is obtained. Is generated.
  • each primary performance model is generated based on a plurality of performance data corresponding to a plurality of workloads of the same type and different sizes.
  • the greater the number of workloads (number of samples) generated with respect to a single workload type the more detailed performance data is acquired, so the accuracy of the generated primary performance model is also increased.
  • the composite workload for the composite performance model is a combination of at least two different workloads. Therefore, if the number of samples of a single workload type to be combined is increased, the number of samples of the composite workload will dramatically increase. To increase. That is, a long measurement time is usually spent to generate a highly accurate composite performance model.
  • a composite performance model is efficiently generated without degrading accuracy using a plurality of primary performance models generated as described above.
  • the number of samples for the primary performance model as described above may be set to a normally set value that does not deteriorate the accuracy of the primary performance model.
  • a K-th order performance model is generated by adding the K-th order approximate composite performance model and the difference data model (model generation unit 104).
  • the K-th order approximate composite performance model is estimated by addition of each of the K combinations in the plurality of (K-1) th order performance models (model estimation unit 105).
  • the K-th order approximate composite performance model does not take into account the competing factors due to the simultaneous generation of K workloads, and therefore there is an error with the true K-th order performance model.
  • the difference data model generated by the data analysis unit 103 is used to fill this error.
  • the difference data model is a plurality of differences between the performance data on the server device 20 during the generation of the Kth order composite workload measured by the data measuring unit 202 and the approximate composite data obtained from the Kth order approximate composite performance model. Data is generated by being modeled by the data analysis unit 103.
  • the substantial modeling process executed to generate the Kth-order performance model is a process for constructing a differential data model.
  • the complexity of the differential data model is smaller than the true Kth order performance model. Therefore, according to the second embodiment, the number of samples for generating the differential data model, that is, the number of samples of the composite workload can be reduced. This is because in order to model data showing a more complicated distribution, measurement with more measurement points is necessary.
  • a K-th order composite performance model can be efficiently generated by reducing the number of measurements.
  • the accuracy of the performance model can be maintained even if the number of measurements is reduced. This is because the complexity of the modeling target is reduced by converting the composite performance modeling for the composite workload into a differential value modeling between the approximate performance model and the true composite performance model. .
  • FIG. 8 is a diagram conceptually illustrating a processing configuration example of the server device 20 in the third embodiment.
  • the server device 20 in the third embodiment newly includes a plurality of virtual machines 260 (# 1) and 260 (# 2) and a server control unit 250 in addition to the configurations of the first embodiment and the second embodiment.
  • a general method may be used as a method for realizing the virtual machine.
  • the server control unit 250 controls the virtual machines 260 (# 1) and 260 (# 2), and responds to the instruction content from the workload control unit 101 of the performance evaluation device 10.
  • the workload generation units 201 (# 1) and 201 (# 2) are realized on the virtual machines 260 (# 1) and 260 (# 2).
  • the workload generation units 201 (# 1) and 201 (# 2) are similar to the workloads on the virtual machines 260 (# 1) and 260 (# 2), respectively, as in the first and second embodiments. Generate complex workloads.
  • the data measurement unit 202 measures the performance data of each virtual machine 260 (# 1) and 260 (# 2) and the performance data of the entire server device 20, respectively. Thereby, the data acquisition unit 102 of the performance evaluation apparatus 10 acquires the performance data of each virtual machine 260 (# 1) and 260 (# 2) and the entire performance data.
  • the processing configuration of the performance evaluation apparatus 10 may be the same as the configuration of the first embodiment and the second embodiment.
  • the third embodiment when different virtual machines are generated even for the same type of workload, they are handled as different workloads. That is, when two single workload types of CPU and network transmission are used, the CPU workload and network transmission workload generated on the virtual machine 260 (# 1), the virtual machine 260 (# 2) It is treated as if there were four single workload types: CPU workload generated above and network transmission workload.
  • the performance data of each virtual machine 260 (# 1) and 260 (# 2) acquired by the data acquisition unit 102 and the entire performance data are used.
  • the generation method of the primary performance model and the composite performance model is the same as that in the first embodiment and the second embodiment.
  • a performance model for each virtual machine can be efficiently generated without degrading accuracy.
  • the performance model is gradually generated in order from the composite workload type with a small number of combined workload types. This is to increase the efficiency without degrading the accuracy of the performance model by reducing the complexity of the differential data model for generating the next performance model.
  • the following performance model generation method may be used.
  • a method of directly generating a final third-order or higher performance model using the first-order performance model may be used. This method estimates the Kth order approximate composite performance model by adding the K primary performance models, measures the composite performance data during the generation of the Kth order composite workload, and generates a differential data model Then, the Kth order composite performance model is generated by adding the Kth order approximate composite performance model and the difference data model.
  • the competing factors generated when generating a second-order composite workload and the competing factors generated when generating a third-order compound workload are considered. Therefore, the difference data model is complicated compared to the above embodiments. Therefore, it is preferable to increase the number of samples for obtaining the differential data model as compared with the above embodiments.
  • the processing amount and the measurement time can be reduced as compared with the above embodiments.
  • a third order approximate composite performance model may be generated by adding a second order performance model and a first order performance model.
  • the differential data model is more complicated than in the above embodiments.
  • a composite workload type in which a plurality of workloads having different sizes with respect to each of a plurality of single workload types are sequentially generated on the evaluation target computer, and at least two different single workload types are combined.
  • a workload control means for sequentially generating a plurality of composite workloads combining different types of workloads corresponding to the composite workload types on the evaluation target computer, and primary performance data of the evaluation target computer during the generation of each workload, And, by modeling the data acquisition means for acquiring the composite performance data of the evaluation target computer during the generation of the composite workload, and the primary performance data acquired by the data acquisition means, the primary for each single workload type is modeled.
  • Data analysis means for generating performance models and data acquisition means Based on the primary performance model generated by more acquired composite performance data and data analyzing means, performance evaluation apparatus characterized by comprising: a model generation means for generating a composite performance model for the complex workload species, a.
  • the said workload control means is more than the total number of the combination of the workload each generate
  • the model generation means includes model estimation means for estimating an approximate composite performance model for a composite workload type using at least one of the primary performance models generated by the data analysis means, and the data
  • the analysis unit models a composite workload by modeling difference data between the composite performance data acquired by the data acquisition unit and the approximate composite performance data obtained from the approximate composite performance model estimated by the model estimation unit.
  • a differential data model for the seed, and the model generation means uses the approximate composite performance model estimated by the model estimation means and the differential data model generated by the data analysis means to The performance evaluation according to appendix 1 or 2, characterized by generating a model Location.
  • the model estimation means is a (K-1) -order composite work that combines (K-1) (K is an integer of 3 or more) different workload types generated by the model generation means.
  • Appendix 3 characterized by estimating an approximate composite performance model for a K-th order composite workload type by combining K different workload types using a (K-1) th order performance model for the load type Performance evaluation equipment.
  • the workload control means generates all the workloads for all the single workload types, and then executes the composite workloads in order from the composite workload type with the smallest number of combined workload types.
  • the performance evaluation apparatus according to any one of appendices 1 to 4, wherein the performance evaluation apparatus is generated.
  • the computer sequentially generates a plurality of workloads having different sizes on each of the plurality of single workload types on the evaluation target computer, and the primary performance data of the evaluation target computer during the generation of each workload is obtained. Acquire multiple composite workloads that combine different types of workloads corresponding to the composite workload type on the target computer, and then generate multiple composite workloads that are combined with at least two different single workload types.
  • a primary performance model for each single workload type is generated and acquired.
  • composite workflow Generating a composite performance model for the species, the performance evaluation method comprising.
  • the number of composite workloads generated for a composite workload type should be set to be smaller than the total number of combinations of workloads generated for each single workload type constituting the composite workload type.
  • the composite performance model is generated by estimating an approximate composite performance model for a composite workload type using at least one of the generated primary performance models, and the obtained composite performance data By modeling the difference data with the approximate composite performance data obtained from the above approximate composite performance model, a differential data model for the composite workload type is generated, and the estimated approximate composite performance model and the generated differential data are generated.
  • the above approximate composite performance model is estimated by combining (K-1) generated different workload types (K-1) and the following composite workload types
  • the method for evaluating performance according to appendix 8 further comprising: estimating an approximate composite performance model for a K-th order composite workload type by combining K different workload types using a (K-1) th order performance model for .
  • a workload control means for sequentially generating a plurality of composite workloads combining different types of workloads corresponding to the composite workload types on the evaluation target computer with respect to the workload type, and a primary of the evaluation target computer that is generating each workload
  • Data acquisition means for acquiring performance data and composite performance data of a computer under evaluation during generation of the composite workload, and primary performance data acquired by the data acquisition means are modeled to obtain each single workload.
  • a model generation means for generating a composite performance model for the composite workload type based on the composite performance data acquired by the data acquisition means and the primary performance model generated by the data analysis means.
  • a performance evaluation program characterized by that.
  • the said workload control means is more than the total number of the combination of the workload each generate
  • the model generation means includes model estimation means for estimating an approximate composite performance model for a composite workload type using at least one of the primary performance models generated by the data analysis means,
  • the data analysis means models the difference data between the composite performance data acquired by the data acquisition means and the approximate composite performance data obtained from the approximate composite performance model estimated by the model estimation means.
  • a differential data model for the load type is generated, and the model generation unit uses the approximate composite performance model estimated by the model estimation unit and the differential data model generated by the data analysis unit to generate a composite data for the composite workload type.
  • a performance model is generated, according to appendix 11 or 12, Performance evaluation program.
  • the model estimation means includes a (K-1) -order composite work that combines (K-1) (K is an integer of 3 or more) different workload types generated by the model generation means. Item 14. The approximate composite performance model for the Kth order composite workload type obtained by combining the K different workload types is estimated using the (K-1) th order performance model for the load type. Performance evaluation program.
  • the workload control means generates all the workloads for all of the single workload types, and then generates the composite workloads in order from the composite workload type having a small number of combined workload types. 15.
  • the performance evaluation program according to any one of appendices 11 to 14, wherein the performance evaluation program is generated.
  • a performance evaluation system comprising: the evaluation target computer including: primary performance data during generation of each workload; and data measurement means for measuring composite performance data during generation of the composite workload.

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Abstract

性能評価装置は、複数の単一ワークロード種の各々に関し大きさの異なる複数のワークロードを評価対象コンピュータ上に順次発生させ、かつ、少なくとも2つの異なる単一ワークロード種を組み合わせた複合ワークロード種に関し複数の複合ワークロードを評価対象コンピュータ上に順次発生させるワークロード制御手段と、各ワークロード発生中の1次性能データ、及び、複合ワークロード発生中の複合性能データを取得するデータ取得手段と、取得された1次性能データをモデル化することにより、各単一ワークロード種に対する1次性能モデルをそれぞれ生成するデータ解析手段と、複合性能データ及び1次性能モデルに基づいて、複合ワークロード種に対する複合性能モデルを生成するモデル生成手段と、を備える。

Description

性能評価装置及び性能評価方法
 本発明は、コンピュータの性能評価技術に関する。
 近年、仮想化技術の進歩、普及により、サービスを提供するサーバを仮想マシンとして実現する形態が増加している。これに伴い、仮想マシンを実現するサーバコンピュータ等を運用するデータセンタにおける消費電力も年々増加しており、消費電力の削減が急務になっている。
 仮想化環境においては、別々のハードウェア(コンピュータ)上で実行されていた仮想マシンを同一のハードウェア上で動作させることで、リソースの効率的な使用が可能である。しかしながら、現状、仮想マシンに対するサービスレベルを維持するために、同一ハードウェア上で実行する仮想マシンの数を過度に制限しているため、本来使えるリソースを十分活用できていない。
 サービスレベルを維持しつつ、少ない数のハードウェアに仮想マシンを集約するためには、ハードウェアのキャパシティと仮想マシンの必要キャパシティとを正確に見積もることが重要である。この見積もりの精度が低い場合、必要となるハードウェアの数が増加することになる。サービスレベルを維持するために、仮想マシンの必要キャパシティを大きく見積もらざるを得ず、同一ハードウェア上で実行させる仮想マシンの数が少なく設定されるからである。
 下記特許文献1には、異なる複数の測定条件での情報処理システムの性能試験を自動的に連続して実行できるようにする技術が提案されている。具体的には、測定条件の互いに異なる項目の設定値を任意に組み合わせて生成した性能試験データに基づいて、情報処理システムの性能試験を実行することが提案されている。
特許第3987333号
 しかしながら、上述のような手法では、計測対象の項目毎(例えば、コンピュータ資源毎)に性能試験が行われるに過ぎず、複数の項目を組み合わせた性能試験が考慮されていない。実際、仮想化環境のみでなく他の環境下においても、コンピュータ(システム)上で1つのコンピュータ資源を利用した1つの処理のみが実行されることは少なく、複数の処理が並列して実行されることが多い。
 よって、上述の手法で得られた性能データは、実運用を考慮した場合、精度が低い可能性がある。
 特に、仮想化環境では、システムや仮想マシンに対するコンフィグレーションを柔軟に変更でき、様々な性質を持った複数の仮想マシンが同一ハードウェア上で共存するため、コンピュータのキャパシティ(性能)の見積もりが非常に難しい。
 本発明の目的は、コンピュータの性能を高精度に評価する技術を提供することにある。
 本発明の各態様では、上述した課題を解決するために、それぞれ以下の構成を採用する。
 第1の態様は、評価対象コンピュータの性能を評価する性能評価装置に関する。第1の態様に係る性能評価装置は、複数の単一ワークロード種の各々に関し大きさの異なる複数のワークロードを評価対象コンピュータ上に順次発生させ、かつ、少なくとも2つの異なる単一ワークロード種を組み合わせた複合ワークロード種に関し複合ワークロード種に対応する異種のワークロードを組み合わせた複数の複合ワークロードを評価対象コンピュータ上に順次発生させるワークロード制御手段と、各ワークロード発生中の評価対象コンピュータの1次性能データ、及び、複合ワークロード発生中の評価対象コンピュータの複合性能データを取得するデータ取得手段と、データ取得手段により取得された1次性能データをモデル化することにより、各単一ワークロード種に対する1次性能モデルをそれぞれ生成するデータ解析手段と、データ取得手段により取得された複合性能データ及びデータ解析手段により生成された1次性能モデルに基づいて、複合ワークロード種に対する複合性能モデルを生成するモデル生成手段と、を備える。
 第2の態様は、コンピュータにより実行される、評価対象コンピュータの性能を評価する性能評価方法に関する。第2の態様に係る性能評価方法は、複数の単一ワークロード種の各々に関し大きさの異なる複数のワークロードを評価対象コンピュータ上に順次発生させ、各ワークロード発生中の評価対象コンピュータの1次性能データを取得し、少なくとも2つの異なる単一ワークロード種を組み合わせた複合ワークロード種に関し複合ワークロード種に対応する異種のワークロードを組み合わせた複数の複合ワークロードを評価対象コンピュータ上に順次発生させ、複合ワークロード発生中の評価対象コンピュータの複合性能データを取得し、取得された前記1次性能データをモデル化することにより、各単一ワークロード種に対する1次性能モデルをそれぞれ生成し、取得された複合性能データ及び生成された1次性能モデルに基づいて、複合ワークロード種に対する複合性能モデルを生成することを含む。
 第3の態様は、上記第2の態様に含まれる各構成をコンピュータに実現させる性能評価プログラムである。なお、別態様としては、第3の態様に係る性能評価プログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記録媒体であってもよい。この記録媒体は、非一時的な有形の媒体を含む。
 上記各態様によれば、コンピュータの性能を高精度に評価する技術を提供することができる。
図1は、第1実施形態における性能評価システムの構成例を概念的に示す図である。 図2は、第1実施形態における性能評価装置及びサーバ装置の処理構成例を概念的に示す図である。 図3は、第2実施形態における性能評価装置及びサーバ装置の処理構成例を概念的に示す図である。 図4は、CPUに関する単一ワークロード種のワークロード計画ファイルの例を示す図である。 図5は、ネットワーク送信に関する単一ワークロード種のワークロード計画ファイルの例を示す図である。 図6は、2次複合ワークロード種のワークロード計画ファイルの例を示す図である。 図7は、第2実施形態における性能評価システムの動作例を示すフローチャートである。 図8は、第3実施形態におけるサーバ装置の処理構成例を概念的に示す図である。
 以下、本発明の実施の形態における性能評価システムについて図面を用いて説明する。以下に挙げた各実施形態はそれぞれ例示であり、本発明は以下の各実施形態の構成に限定されない。
 [第1実施形態]
 図1は、第1実施形態における性能評価システムの構成例を概念的に示す図である。第1実施形態における性能評価システム1は、図1に示すように、性能評価装置10と、性能評価の対象となるサーバ装置20とを有する。
 性能評価システム1では、性能評価装置10がサーバ装置20の所定のコンピュータ資源に関する性能を評価する。性能評価装置10は、性能モデルを生成することにより、所定のコンピュータ資源に関する性能を評価する。
 性能評価装置10は、ハードウェア構成として、RAM(Random Access Memory)12、ROM(Read Only Memory、図示せず)、ハードディスク(HDD)13等のようなメモリ、CPU(Central Processing Unit)11、入出力インタフェース14等を有する。これら各ハードウェア要素は例えばバス15により接続される。入出力インタフェース14は、性能評価装置10及びサーバ装置20の間で所定通信方式の通信を可能とするネットワークインタフェースを含む。
 サーバ装置20のハードウェア構成も性能評価装置10と同様である。本実施形態は、性能評価装置10及びサーバ装置20のハードウェア構成を限定しない。また、本実施形態は、性能評価の対象となるコンピュータをサーバ装置に限定するものではなく、コンピュータであればよい。性能評価装置10及びサーバ装置20は、例えば、メモリに格納されるプログラムがCPU11により実行されることにより、図2に示す各処理部をそれぞれ実現する。
 図2は、第1実施形態における性能評価装置10及びサーバ装置20の処理構成例を概念的に示す図である。性能評価装置10は、図2に示すように、ワークロード制御部101、データ取得部102、データ解析部103、モデル生成部104等を有する。
 ワークロード制御部101は、複数の単一ワークロード種の各々に関し大きさの異なる複数のワークロードを評価対象コンピュータ上に順次発生させ、かつ、少なくとも2つの異なる単一ワークロード種を組み合わせた複合ワークロード種に関し該複合ワークロード種に対応する異種のワークロードを組み合わせた複数の複合ワークロードを該評価対象コンピュータ上に順次発生させる。
 ここで、ワークロードとは、或るコンピュータ資源を利用する処理負荷を意味し、例えば、CPU負荷、ネットワーク送信負荷、ネットワーク受信負荷、ハードディスク読込み負荷、ハードディスク書込み負荷、画像処理負荷等である。また、単一ワークロード種とは、処理負荷(ワークロード)の種類を意味する。
 例えば、CPUに関するワークロードとして浮動小数点演算が利用される場合には、この浮動小数点演算というタイプが単一ワークロード種に該当する。また、グラフィックに関するワークロードとしてテスト画像の表示処理が利用される場合には、そのテスト画像の表示処理というタイプが単一ワークロード種に該当する。この例によれば、浮動小数点演算を示す単一ワークロード種に関しては、演算量又は演算負荷の異なる複数の浮動小数点演算が用意され、これら各浮動小数点演算が各ワークロードに該当する。
 複合ワークロード種については、評価対象となるサーバ装置20上で並列に実行される2つの異なる単一ワークロードのワークロード種を組み合わせた種類を意味する。例えば、浮動小数点演算とネットワーク送信処理との2つの異なる単一ワークロード種の組み合わせが、1つの複合ワークロード種に該当する。この例によれば、浮動小数点演算とネットワーク送信処理とからなる複合ワークロード種に関しては、或る演算量を持つ浮動小数点演算と或る送信量を持つネットワーク送信処理との組み合わせが各複合ワークロードに該当する。
 データ取得部102は、各ワークロード発生中のサーバ装置20の1次性能データ、及び、複合ワークロード発生中のサーバ装置20の複合性能データを取得する。ここで、1次性能データとは、所定のコンピュータ資源の稼働状況を示すデータを意味し、例えば、CPU使用率、CPU使用量、ネットワーク送信量、ネットワーク受信量、ハードディスク読込み量、ハードディスク書込み量等のいずれか1つ又はいずれか複数の組み合わせである。
 データ解析部103は、データ取得部102により取得された1次性能データをモデル化することにより、各単一ワークロード種に対する1次性能モデルをそれぞれ生成する。このモデル化には、例えば、周知の統計解析手法等が利用される。本実施形態は、このモデル化手法を限定しない。
 モデル生成部104は、データ取得部102により取得された複合性能データ及びデータ解析部103により生成された各1次性能モデルに基づいて、複合ワークロード種に対する複合性能モデルを生成する。この複合性能モデルは、その複合ワークロード種に対応する少なくとも2つのワークロードの組み合わせが実行された際のサーバ装置20の性能データの特性を示す。
 サーバ装置20は、ワークロード生成部201、データ計測部202等を有する。
 ワークロード生成部201は、性能評価装置10のワークロード制御部101の制御により、各ワークロード及び複合ワークロードをそれぞれ異なるタイミングで実行する。複合ワークロードの実行では、その複合ワークロードを構成する各ワークロードが並列に実行される。
 ワークロード生成部201は、サーバ装置20に予め保持される、各ワークロードに対応するプログラム(タスク、プロセス等)を実行するようにしてもよい。また、単一ワークロード種毎にそれぞれ当該プログラムが保持され、ワークロード生成部201が、ワークロード制御部101から送られるパラメータを当該プログラムに適用して実行するようにしてもよい。
 データ計測部202は、各ワークロード発生中の各1次性能データ、及び、複合ワークロード発生中の複合性能データを計測する。計測された1次性能データ及び複合性能データは、性能評価装置10へ送られる。
 〔第1実施形態の作用及び効果〕
 第1実施形態では、性能評価装置10の制御に応じて、サーバ装置20において、各ワークロードが実行され、各ワークロード発生中のサーバ装置20の1次性能データがそれぞれ計測され、計測された各1次性能データがそれぞれ性能評価装置10に送られる。同様に、複合ワークロードが実行された場合には、その複合ワークロード発生中のサーバ装置20の複合性能データが計測され、その複合性能データが性能評価装置10に送られる。
 性能評価装置10では、各1次性能データをモデル化することにより、各単一ワークロード種に対する各1次性能モデルがそれぞれ生成され、生成された各1次性能モデル及び複合性能データに基づいて、複合ワークロード種に対する複合性能モデルが生成される。
 このように、第1実施形態によれば、複数の処理負荷が並列して発生している状況下の性能モデル(複合性能モデル)を生成することができる。よって、第1実施形態によれば、サーバ装置20の実際の運用下の性能を正確に評価することができる。
 [第2実施形態]
 第2実施形態における性能評価システム1は、図1に示す上述の第1形態と同様の構成を有する。以下、第2実施形態における性能評価システム1について第1実施形態と異なる内容を中心に説明する。
 図3は、第2実施形態における性能評価装置10及びサーバ装置20の処理構成例を概念的に示す図である。なお、サーバ装置20は、第1実施形態と同様であるため、サーバ装置20の説明はここでは省略する。
 第2実施形態における性能評価装置10は、第1実施形態の構成に加えて、更に、モデル推定部105、性能データ格納部106、性能モデル格納部107を有する。これら新たな各処理部についても、例えば、メモリに格納されるプログラムがCPU11により実行されることで実現される。新たな各処理部以外の処理部についても、第1実施形態と異なる内容を中心に以下に説明する。
 ワークロード制御部101は、ワークロード及び複合ワークロードを発生させるにあたり、発生させるワークロードについての情報を取得する。この情報は、例えば、図4、図5及び図6に示されるようなワークロード計画ファイルから取得される。これらワークロード計画ファイルは、性能評価装置10に格納されていてもよいし、他の装置から取得されてもよい。各ワークロード計画ファイルには、単一ワークロード種のワークロードをサーバ装置20上で発生させるために必要な情報がそれぞれ格納される。
 図4は、CPUに関する単一ワークロード種のワークロード計画ファイルの例を示す図である。図5は、ネットワーク送信に関する単一ワークロード種のワークロード計画ファイルの例を示す図である。図4及び図5に示すように、例えば、単一ワークロード種のワークロード計画ファイルには、単一ワークロード種を識別する情報、分割数、発生時間、ワークロード上限値(W_Thres_CPU、W_Thres_NWSEND)、通信先アドレス等が格納される。
 ワークロード上限値は、単一ワークロード種に対応するコンピュータ資源の性能が最大となる最小のワークロード値である。例えば、CPUに関する単一ワークロード種のワークロード上限値は、CPU使用率が最大(例えば100%)になる最小のワークロード値である。ネットワーク送信に関する単一ワークロード種のワークロード上限値は、例えば、ビットレートが最大となる最小のワークロード値である。
 ここで、ワークロード値は、そのワークロードの大きさを示す。例えば、ワークロードが浮動小数点演算であれば、そのワークロード値は、単位時間あたりの浮動小数点演算回数に設定されてもよい。また、ワークロードがネットワーク送信処理であれば、そのワークロード値は、単位時間あたりの送信データ量に設定されてもよい。
 ワークロード制御部101は、図4及び図5に示されるワークロード計画ファイルを参照した場合、例えば、以下の(式1)及び(式2)で示される各ワークロード値(V_CPU(i)、V_NWSEND(k))を持つ各ワークロードをサーバ装置20上に発生させる。
 Dは分割数を示し、i及びkは、0以上かつ分割数以下の整数である。
 V_CPU(i)=i×(W_Thres_CPU/D)  (式1)
 V_NWSEND(k)=k×(W_Thres_NWSEND/D)  (式2)
 図4及び図5の例によれば、ワークロード制御部101は、CPUに関する単一ワークロード種に関しそれぞれ異なるワークロード値を持つ21(0≦i≦20)個のワークロードを60秒間ずつサーバ装置20上に発生させる。その後、ワークロード制御部101は、ネットワーク送信に関する単一ワークロード種に関しそれぞれ異なるワークロード値を持つ21(0≦k≦20)個のワークロードを60秒間ずつサーバ装置20上に発生させる。
 ワークロード制御部101は、単一ワークロード種を識別する情報、分割数、発生時間、ワークロード上限値を含むワークロード実行指示をサーバ装置20に送ることにより、所望のワークロードを発生させてもよい。また、図4及び図5の例では、各ワークロード値は、ワークロード上限値を所定の分割数で分割することで得られたが、予め所望の数のワークロード値が設定されるようにしてもよい。
 ワークロード制御部101は、サーバ装置20上に発生させるワークロードに対応するプログラムを他のコンピュータ上で実行する必要がある場合には、そのプログラムを実行するように他のコンピュータへ指示する。例えば、ネットワーク受信に関するワークロードをサーバ装置20上に発生させる場合、他のコンピュータ上でサーバ装置20へデータ送信を行うプログラムが必要となる。このような場合、ワークロード制御部101は、ネットワーク受信に関するワークロードをサーバ装置20上に発生させる前又は同時に、他のコンピュータ上でデータ送信プログラムが実行されるように制御する。
 ワークロード制御部101は、サーバ装置20のデータ計測部202に計測の開始を指示するようにしてもよい。この場合には、ワークロード制御部101は、ワークロード生成部201がワークロード又は複合ワークロードを実行させる前又は同時に、所定の性能データの計測の開始をデータ計測部202に指示する。
 図6は、2次複合ワークロード種のワークロード計画ファイルの例を示す図である。以降、構成する単一ワークロード種の数(K)に応じてその複合ワークロード種をK次複合ワークロード種と表記する。同様に、K個のワークロードが組み合わされた複合ワークロードはK次複合ワークロードと表記する。
 図6に示されるファイルには、CPUに関する単一ワークロード種とネットワーク送信に関する単一ワークロード種とを組み合わせた2次複合ワークロード種のワークロード計画が設定されている。複合ワークロード種のワークロード計画ファイルには、複合ワークロード種を識別する情報、分割数、発生時間、通信先アドレス、それを構成する各単一ワークロード種のワークロード上限値が格納される。
 ワークロード制御部101は、複合ワークロード種に関し発生させる複合ワークロードの数を、その複合ワークロード種を構成する各単一ワークロード種に関しそれぞれ発生させるワークロードの全組み合わせ数よりも少ない数に設定する。
 図4、図5及び図6の例では、CPU及びネットワーク送信の各単一ワークロード種に関しそれぞれ発生させるワークロードの数が21個であるため、それらのワークロードの全組み合わせ数は、441(=21×21)個である。ところが、複合ワークロード種に関して発生させる複合ワークロードの数は、CPUに関し発生させる11個のワークロードと、ネットワーク送信に関し発生させる11個のワークロードとの全組み合わせ(121=11×11)から、単一ワークロードの数(22)を引いた数となる。ここで減算された数(22)は、上記(式1)及び(式2)におけるiが0又はkが0となる組み合わせであり、これらは単一ワークロードであり複合ワークロードではない。
 ワークロード制御部101は、各単一ワークロード種に関する各ワークロードをそれぞれ発生させた後、組み合わされるワークロード種の数が少ない複合ワークロード種から順に複合ワークロードをサーバ装置20上に発生させる。図6の例によれば、2次複合ワークロードとして、ワークロード制御部101は、上記(式1)及び(式2)に分割数D(=10)を適用して得られるV_CPU(i)及びV_NWSEND(k)を示す各ワークロードを並列にサーバ装置20上に発生させる。このとき、既に実行されている1つのワークロード(iが0又はkが0の組み合わせ)は除かれる。
 なお、複合ワークロード種に関し発生させる複合ワークロードの数は、その複合ワークロード種を構成する各単一ワークロード種に関しそれぞれ発生させるワークロードの全組み合わせ数よりも少ない数であれば、特に限定されない。複合ワークロードの数を減らすことにより、本実施形態は、計測回数を減らし、計測時間を減らすことができる。
 データ取得部102は、評価対象とされる性能の種類に応じた性能データを取得するようにしてもよい。例えば、最終的にCPU性能の評価が望まれる場合には、データ取得部102は、CPU性能を示す性能データを取得するようにしてもよい。また、最終的にネットワーク送信性能の評価が望まれる場合には、データ取得部102は、ネットワーク送信性能を示す性能データを取得するようにしてもよい。
 性能データ格納部106は、データ取得部102により取得された各性能データをそれぞれ格納する。性能モデル格納部107は、データ解析部103により生成された1次性能モデル、モデル生成部104により生成されたK(Kは2以上)次の性能モデル、モデル推定部105により推定される近似複合性能モデル等を格納する。
 性能データ格納部106及び性能モデル格納部107に格納される各データは適宜抽出され、各処理部で利用される。以降の説明では、自明であることから、性能データ格納部106及び性能モデル格納部107に格納される各データを利用する各処理部の説明において、性能データ格納部106及び性能モデル格納部107から抽出することを特に明記しない。
 モデル推定部105は、データ解析部103により生成された1次性能モデルのうち、2次複合ワークロード種を構成する各単一ワークロード種に対応する各1次性能モデルを用いて、その2次複合ワークロード種に対する近似複合性能モデルを推定する。モデル推定部105は、例えば、各1次性能モデルを足し合わせることにより、当該近似複合性能モデルを推定する。
 例えば、CPU性能の評価のための2次複合ワークロード種に対する近似複合性能モデルM2CPU_CPU_NWSEND()は、以下の式で表すことができる。
 M2CPU_CPU_NWSEND(WL_CPU、WL_NWSEND)
 =K(M1CPU_CPU(WL_CPU)+M1CPU_NWSEND(WL_NWSEND))
 WL_CPUは、CPUワークロードのワークロード値を示す変数であり、WL_NWSENDは、ネットワーク送信ワークロードのワークロード値を示す変数である。M1CPU_CPU(WL_CPU)は、CPUの単一ワークロード種に対するCPU性能モデルである。M1CPU_NWSEND(WL_NWSEND)は、ネットワーク送信の単一ワークロード種に対するCPU性能モデルである。Kは、引数の値がCPU性能の最大値を超える場合にはCPU性能の最大値を返す関数を示す。
 なお、ここで推定される近似複合性能モデルは、1次性能モデルを足し合わせたものであるため、2つの種類のワークロードを同時に発生させたことによる競合要素が考慮されていない。よって、近似複合性能モデルと実際の複合性能モデルとの間には誤差が存在する。
 モデル推定部105は、K(Kは3以上の整数)個の単一ワークロード種が利用される場合に、モデル生成部104により生成された、(K-1)個の異なるワークロード種を組み合わせた(K-1)次の複合ワークロード種に対する(K-1)次性能モデルを用いて、K個の異なるワークロード種を組み合わせたK次の複合ワークロード種に対する近似複合性能モデルを推定する。モデル推定部105は、例えば、各(K-1)次性能モデルを足し合わせることにより、当該K次複合ワークロード種に対する近似複合性能モデルを生成する。
 更に、例えば、CPU性能の評価のための3次複合ワークロード種に対する近似複合性能モデルM3CPU_CPU_NWSEND_HDDWT()は、以下の式で表すことができる。
 M3CPU_CPU_NWSEND_HDDWT(WL_CPU、WL_NWSEND、WL_HDDWT)
 =K(M2CPU_CPU_NWSEND(WL_CPU/2、WL_NWSEND/2)+M2CPU_CPU_HDDWT(WL_CPU/2、WL_HDDWT/2)+M2CPU_NWSEND_HDDWT(WL_NWSEND/2、WL_HDDWT/2))
 M2CPU_CPU_NWSEND()は、CPUの単一ワークロード種とネットワーク送信の単一ワークロード種との組み合わせに係る2次複合ワークロード種に対する2次性能モデルを示す。M2CPU_CPU_HDDWT()は、CPUの単一ワークロード種とハードディスク書き込みの単一ワークロード種との組み合わせに係る2次複合ワークロード種に対する2次性能モデルを示す。M2CPU_NWSEND_HDDWT()は、ネットワーク送信の単一ワークロード種とハードディスク書き込みの単一ワークロード種との組み合わせに係る2次複合ワークロード種に対する2次性能モデルを示す。Kは、引数の値がCPU性能の最大値を超える場合にはCPU性能の最大値を返す関数を示す。
 なお、上記M3CPU_CPU_NWSEND_HDDWT()における、各2次複合ワークロード種に対する2次性能モデルの変数(各ワークロード値)がそれぞれ2で除算されているのは、重複している性能要素を減じるためである。M次の複合ワークロード種に対する近似複合性能モデルの場合には、各変数(各ワークロード値)は、(M-1)で除算される。
 データ解析部103は、データ取得部102により取得された複合性能データと、モデル推定部105により推定された近似複合性能モデルから得られる近似複合性能データとの差分データをモデル化することにより、複合ワークロード種に対する差分データモデルを生成する。ここで生成される差分データモデルが、近似複合性能モデルと実際の複合性能モデルとの間の誤差に相当する。
 モデル生成部104は、モデル推定部105により推定された近似複合性能モデル及びデータ解析部103により生成された差分データモデルを用いて、複合ワークロード種に対する複合性能モデルを生成する。モデル生成部104は、例えば、近似複合性能モデル及び差分データモデルを足し合わせることにより、複合ワークロード種に対する複合性能モデルを生成する。
 例えば、CPU性能の評価のための2次の複合ワークロード種に対する複合性能モデルM2CPU_CPU_NWSEND()は、以下の式で表すことができる。ここでは、CPUの単一ワークロード種とネットワーク送信の単一ワークロード種とを組み合わせた2次複合ワークロード種を例に挙げる。
 M2CPU_CPU_NWSEND(WL_CPU、WL_NWSEND)
 =M2CPU_CPU_NWSEND(WL_CPU、WL_NWSEND)+M2CPU_DIFF_CPU_NWSEND(WL_CPU、WL_NWSEND)
 上記式におけるM2CPU_DIFF_CPU_NWSEND(WL_CPU、WL_NWSEND)は、データ解析部103により生成される、CPUの単一ワークロード種とネットワーク送信の単一ワークロード種とを組み合わせた2次複合ワークロード種に対する差分データモデルを示す。
 〔動作例〕
 図7は、第2実施形態における性能評価システム1の動作例を示すフローチャートである。以下の説明では、サーバ装置20のCPU性能を評価対象とする場合の動作を例に挙げる。この評価対象とすべきサーバ装置20のコンピュータ資源については、予め性能評価装置10に設定されていてもよいし、ユーザにより入力されるようにしてもよい。以下の動作例は、CPU性能を評価対象とする場合のみならず、他のコンピュータ資源に関する性能、即ち、ネットワーク性能、ハードディスクアクセス性能、グラフィック性能等を評価対象とする場合にも適用可能である。
 性能評価装置10では、ワークロード制御部101が、性能モデルを生成するにあたり、利用すべき単一ワークロード種に関する情報を取得する。例えば、ワークロード制御部101は、ワークロード計画ファイルからその情報を取得する。なお、CPU、ネットワーク送信及びハードディスク書き込みに関する3つの単一ワークロード種が利用される場合には、ワークロード制御部101は、利用すべき単一ワークロード種の数Mに3を設定し、変数Kを1に設定する(S1、S2)。
 ワークロード制御部101は、M個の単一ワークロード種のうちの1つの単一ワークロード種を選択し、この選択された単一ワークロード種に関しワークロード計画情報を取得する(S3)。例えば、図4及び図5に示されるようなワークロード計画ファイルから当該ワークロード計画情報が取得される。
 ワークロード制御部101は、上記取得されたワークロード計画情報に基づいて、当該選択された単一ワークロード種に関する複数のワークロードの発生をサーバ装置20に指示する。この指示には、上記ワークロード計画情報が含まれるようにしてもよい。
 サーバ装置20では、ワークロード生成部201がその指示を受け、その指示に応じたワークロードを実行する(S4)。図4の例によれば、ワークロード値(V_CPU(0))のCPUワークロードが60秒間実行され、その後、ワークロード値(V_CPU(1))のCPUワークロードが60秒間実行される。図4の例によれば、このように、21個の各ワークロード値に対応する各ワークロードが60秒間ずつ順次実行される。
 このとき、サーバ装置20では、データ計測部202がサーバ装置20のCPU性能を示す性能データ(1次性能データ)を計測している。ここでは、例えば、CPU使用率が1次性能データとして計測される。データ計測部202は、計測された1次性能データを性能評価装置10に送る。
 性能評価装置10では、データ取得部102がサーバ装置20のデータ計測部202から送られる1次性能データを取得する。ここで取得される1次性能データは、上記選択された単一ワークロード種に関する各ワークロード発生中の性能を示す。
 続いて、データ解析部103は、データ取得部102により取得された各1次性能データをモデル化することにより、上記選択された単一ワークロード種に対する1次性能モデルを生成する(S5;YES、S6)。このモデル化には、例えば、多項式回帰手法が利用される。この場合に生成される1次性能モデルは、性能を示す値(目的変数)とそれに影響を与えたワークロード値(説明変数)とで表す多項式、即ち、多項式回帰モデルとなる。
 ワークロード制御部101は、或る単一ワークロード種に対する1次性能モデルの生成が完了したが、全ての単一ワークロード種の処理が完了していないため(S9;NO)、2つ目の単一ワークロード種を選択し、この選択された単一ワークロード種に関しワークロード計画情報を取得する(S3)。
 以降、M個の単一ワークロード種に対するM個の1次性能モデルが生成されるまで(S9;YES)、上述と同様に、各単一ワークロード種に対する1次性能モデルの生成処理がそれぞれ実行される(S3、S4、S5;YES、S6)。
 全ての単一(K=1)ワークロード種に対する1次性能モデルの生成処理が完了すると(S9;YES、S10;NO)、モデル推定部105は、生成されたM個の1次性能モデルの中のいずれか2個の各組み合わせをそれぞれ足し合わせることにより、2次の近似複合性能モデルを推定する(S11)。ここで推定される(K+1)次の近似複合性能モデルの数は、(K+1)で示される。このCは、コンビネーションを示す。3つの単一ワークロード種が利用される場合には、3つの2次近似複合性能モデルが生成される(M=3かつK=1)。
 例えば、CPU、ネットワーク送信及びハードディスク書き込みに関する3つの単一ワークロード種が利用される場合には、CPUに関する1次性能モデルとネットワーク送信に関する1次性能モデルとが足しあわされた2次の近似複合性能モデルと、CPUに関する1次性能モデルとハードディスク書き込みに関する1次性能モデルとが足しあわされた2次の近似複合性能モデルと、ネットワーク送信に関する1次性能モデルとハードディスク書き込みに関する1次性能モデルとが足しあわされた2次の近似複合性能モデルと、が推定される。
 モデル推定部105により2次の近似複合性能モデルが構築されると、変数Kに1が加算される(S12)。続いて、ワークロード制御部101は、2次の複合ワークロード種に関するワークロード計画情報を取得する(S3)。例えば、図6のようなワークロード計画ファイルから当該ワークロード計画情報が取得される。
 ワークロード制御部101は、取得された計画情報に応じて、2次の複合ワークロードの発生をサーバ装置20に指示する。サーバ装置20では、ワークロード生成部201がその指示に応じて2次の複合ワークロードを実行する(S4)。即ち、ワークロード生成部201は、指示で示される複合ワークロード種に対応する2つのワークロードを並列に実行する。
 このとき、データ計測部202が、サーバ装置20における2次の複合ワークロード発生中の性能データ(複合性能データ)を計測している。この計測された2次の複合ワークロード発生中の複合性能データは、性能評価装置10のデータ取得部102により取得される。
 続いて、データ解析部103は、モデル推定部105により既に推定された2次の近似複合性能モデルに、取得された複合性能データに対応する複合ワークロードを構成する各ワークロードのワークロード値を適用することにより、各近似複合性能データをそれぞれ取得する。データ解析部103は、データ取得部102により取得された複合性能データと、取得された近似複合性能データとの差分データをモデル化することにより、差分データモデルを生成する(S5;NO、S7)。このモデル化にも、例えば、上述と同様に、多項式回帰手法が利用される。
 続いて、モデル生成部104は、モデル推定部105により既に推定された近似複合性能モデル及びデータ解析部103により生成された差分データモデルを足し合わせることにより、2次の複合ワークロード種に対する複合性能モデルを生成する(S8)。このモデル同士の足し合わせは、例えば、多項式同士の足し算となる。
 以降、個の2次性能モデルが生成されるまで(S9;YES)、上述と同様に、各2次の複合ワークロード種に対する複合性能モデルの生成処理がそれぞれ実行される(S3、S4、S5;NO、S7、S8)。
 全ての2次の複合ワークロード種に対する複合性能モデルの生成処理が完了すると(S9;YES、S10;NO)、モデル推定部105は、個の2次性能モデルの中のいずれか3個の各組み合わせをそれぞれ足し合わせることにより、3次の近似複合性能モデルを推定する(S11)。Mが3でKが2の場合には、1つの3次近似複合性能モデルが生成される。
 なお、Mが2の場合には、上述のように3次近似複合性能モデルが生成されることなく、処理は終了される(S10;YES)。
 例えば、CPU、ネットワーク送信及びハードディスク書き込みに関する3つの単一ワークロード種が利用される場合には、CPU及びネットワーク送信の各単一ワークロード種が組み合わされた2次の複合ワークロード種に対する複合性能モデルと、CPU及びハードディスク書き込みの各単一ワークロード種が組み合わされた2次の複合ワークロード種に対する複合性能モデルと、ネットワーク送信及びハードディスク書き込みの各単一ワークロード種が組み合わされた2次の複合ワークロード種に対する複合性能モデルと、が足しあわされた3次の近似複合性能モデルが推定される。
 モデル推定部105により3次の近似複合性能モデルが構築されると、変数Kに1が加算される。続いて、ワークロード制御部101は、3次の複合ワークロード種に関するワークロード計画情報を取得する(S3)。以降、2次の複合ワークロード種の処理と同様に処理され(S4、S5;NO、S7)、上記3次の近似複合性能モデルを利用して、3次の複合ワークロード種に対する複合性能モデルが生成される(S8)。
 このように最終的に望まれるM次の複合ワークロード種に対する複合性能モデルが生成されるまで、上述のような処理が繰り返される。
 〔第2実施形態の作用及び効果〕
 上述のように、第2実施形態における性能評価システム1では、まず、複数の単一ワークロード種に対する各1次性能モデルが生成される。具体的には、ワークロード制御部101の制御に応じて、単一ワークロード種毎の複数ワークロードがワークロード生成部201によってサーバ装置20上に所定時間ずつ順次実行され、各ワークロード発生中のサーバ装置20の性能データがデータ計測部202によってそれぞれ計測される。
 計測された性能データはデータ取得部102によって取得され、データ解析部103が、単一ワークロード種毎に複数の性能データをそれぞれモデル化することにより、各単一ワークロード種に対する1次性能モデルを生成する。
 このように、第2実施形態では、各1次性能モデルは、同一種で大きさの異なる複数のワークロードに対応する複数の性能データに基づいてそれぞれ生成される。ここで、単一ワークロード種に関し発生させるワークロードの数(サンプル数)が大きい程、詳細な性能データが取得されるため、生成される1次性能モデルの精度も高くなる。
 ところで、複合性能モデルのための複合ワークロードは、少なくとも2つの異種のワークロードの組み合わせであるため、組み合わせられる単一ワークロード種のサンプル数を増やすと、複合ワークロードのサンプル数は飛躍的に増加する。つまり、精度の高い複合性能モデルの生成には、通常、長い計測時間が費やされる。
 一方、計測時間を削減するために、当該サンプル数を減らした場合には、得られる性能データの数が少なくなるため、1次性能モデル及び複合性能モデルの精度が劣化することになる。
 そこで、第2実施形態は、上述のように生成された複数の1次性能モデルを用いて、精度を劣化させることなく効率よく複合性能モデルを生成する。なお、上述のような1次性能モデルのためのサンプル数は、1次性能モデルの精度が劣化しない程度の通常設定される値に設定されればよい。
 第2実施形態では、Kを2以上の整数とすると、K次の近似複合性能モデルと差分データモデルとの足し算により、K次の性能モデルを生成する(モデル生成部104)。
 K次の近似複合性能モデルは、複数の(K-1)次の性能モデルの中のK個の各組み合わせの足し算により推定される(モデル推定部105)。但し、K次の近似複合性能モデルは、K個のワークロードを同時に発生させたことによる競合要素が考慮されていないため、真のK次性能モデルとの間に誤差がある。
 第2実施形態では、この誤差を埋めるために、データ解析部103により生成される上記差分データモデルが利用される。差分データモデルは、データ計測部202により計測された、K次の複合ワークロード発生中のサーバ装置20上の性能データと、K次の近似複合性能モデルから得られる近似複合データとの複数の差分データがデータ解析部103によりモデル化されることにより生成される。
 このように、第2実施形態では、K次の性能モデルを生成するために実行される実質的なモデル化処理は、差分データモデル構築のための処理である。差分データモデルの複雑さは、真のK次の性能モデルより小さい。従って、第2実施形態によれば、差分データモデルを生成するためのサンプル数、即ち、複合ワークロードのサンプル数を削減することができる。より複雑な分布を示すデータをモデル化するためには、より多くの計測点による計測が必要であるからである。
 サンプル数を削減することができれば、計測時間の削減にも繋がる。従って、第2実施形態によれば、K次の複合性能モデルを計測回数を削減することにより効率的に生成することができる。但し、第2実施形態によれば、計測回数を削減しても、性能モデルの精度を維持することができる。これは、複合ワークロードに対する複合性能モデル化を、近似性能モデルと真の複合性能モデルとの差分値のモデル化へ変換することにより、モデル化の対象の複雑さを軽減しているからである。
 〔第3実施形態〕
 第3実施形態では、上述の各実施形態における評価対象であるサーバ装置20が仮想マシン環境を提供可能である場合の例を挙げる。以下、第3実施形態について、上述の各実施形態と異なる内容を中心に説明する。
 図8は、第3実施形態におけるサーバ装置20の処理構成例を概念的に示す図である。第3実施形態におけるサーバ装置20は、第1実施形態及び第2実施形態の構成に加えて、複数の仮想マシン260(#1)及び260(#2)、サーバ制御部250を新たに有する。仮想マシンの実現手法は一般的な手法が利用されればよい。
 第3実施形態におけるサーバ装置20では、サーバ制御部250が、各仮想マシン260(#1)及び260(#2)を制御し、性能評価装置10のワークロード制御部101からの指示内容に応じて、ワークロード生成部201(#1)及び201(#2)を各仮想マシン260(#1)及び260(#2)上に実現させる。
 ワークロード生成部201(#1)及び201(#2)はそれぞれ、第1実施形態及び第2実施形態と同様に、各仮想マシン260(#1)及び260(#2)上にワークロード又は複合ワークロードを発生させる。
 データ計測部202は、各仮想マシン260(#1)及び260(#2)の各性能データ、並びに、サーバ装置20全体の性能データをそれぞれ計測する。これにより、性能評価装置10のデータ取得部102は、各仮想マシン260(#1)及び260(#2)の各性能データ、並びに全体の性能データをそれぞれ取得する。
 性能評価装置10の処理構成は、第1実施形態及び第2実施形態の構成と同様であればよい。但し、第3実施形態では、同一種のワークロードでも発生させる仮想マシンが異なる場合、異なるワークロードとして扱われる。即ち、CPU及びネットワーク送信の2つの単一ワークロード種が利用される場合には、仮想マシン260(#1)上で発生されたCPUワークロード及びネットワーク送信ワークロード、仮想マシン260(#2)上で発生されたCPUワークロード及びネットワーク送信ワークロードの4つの単一ワークロード種が存在するものとして処理される。
 データ解析部103におけるモデル化においては、データ取得部102により取得された各仮想マシン260(#1)及び260(#2)の各性能データ、並びに全体の性能データが用いられる。1次性能モデル及び複合性能モデルの生成手法については第1実施形態及び第2実施形態と同様である。
 このように、第3実施形態によれば、仮想マシン毎の性能モデルを精度を劣化させることなく効率よく生成することができる。
 [変形例]
 上述の各実施形態は、組み合わされるワークロード種の数が少ない複合ワークロード種から順に、漸次的に性能モデルを生成した。これは、各次の性能モデルを生成するための差分データモデルの複雑さを低減することにより、性能モデルの精度を劣化させることなく効率を上げるためであった。
 しかしながら、評価対象とする性能の種類等によれば、異種のワークロード同士の競合に関する要素が性能モデルの精度の高さに与える影響が小さい場合もあり得る。このような場合、上述の各実施形態のように漸次的な生成手法ではなく、以下のような性能モデルの生成手法を用いるようにしてもよい。
 1つ目として、1次性能モデルを用いて最終的な3次以上の性能モデルを直接生成する手法が取られてもよい。この手法は、K個の1次性能モデルを足し合わせることにより、K次の近似複合性能モデルを推定し、K次の複合ワークロードの発生中の複合性能データを計測し、差分データモデルを生成し、K次の近似複合性能モデルと差分データモデルとを足し合わせることによりK次の複合性能モデルを生成する。
 この手法では、例えば、3次の性能モデルを生成する際には、2次の複合ワークロードを発生させる際に生じる競合要素と、3次の複合ワークロードを発生させる際に生じる競合要素が考慮されないため、当該差分データモデルが上記各実施形態と比べて複雑になる。よって、差分データモデルを得るためのサンプル数は、上記各実施形態と比べて多くすることが好ましい。しかしながら、この手法によれば、中間次数の複合ワークロードの計測時間が省かれるため、上記各実施形態と比べて処理量及び計測時間を少なくすることができる。
 2つ目として、K次の近似複合性能モデルを推定する場合、(K-1)次の性能モデルのみでなく、(K-2)以下の次数の性能モデルも利用する手法が取られてもよい。具体的には、例えば、2次の性能モデルと1次性能モデルとを足し合わせることで、3次の近似複合性能モデルを生成するようにしてもよい。なお、この手法においても、1つ目の手法と同様に、考慮されない競合要素が存在することになるため、当該差分データモデルが上記各実施形態と比べて複雑になる。
 なお、上記実施形態の説明には、複数のフローチャートを用いており、それぞれに複数のステップ(処理)を順番に記載しているが、その記載の順番は、本実施形態で実行される処理ステップの各順番を必ずしも限定するものではない。本実施形態では、図示される処理ステップの順番を内容的に支障しない範囲で変更することができる。また、上述した実施形態及び変形例は、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。
 上記の各実施形態及び各変形例の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得る。但し、各実施形態及び各変形例が以下の記載に限定されるものではない。
 (付記1)複数の単一ワークロード種の各々に関し大きさの異なる複数のワークロードを評価対象コンピュータ上に順次発生させ、かつ、少なくとも2つの異なる単一ワークロード種を組み合わせた複合ワークロード種に関し複合ワークロード種に対応する異種のワークロードを組み合わせた複数の複合ワークロードを評価対象コンピュータ上に順次発生させるワークロード制御手段と、各ワークロード発生中の評価対象コンピュータの1次性能データ、及び、複合ワークロード発生中の評価対象コンピュータの複合性能データを取得するデータ取得手段と、データ取得手段により取得された1次性能データをモデル化することにより、各単一ワークロード種に対する1次性能モデルをそれぞれ生成するデータ解析手段と、データ取得手段により取得された複合性能データ及びデータ解析手段により生成された1次性能モデルに基づいて、複合ワークロード種に対する複合性能モデルを生成するモデル生成手段と、を備えることを特徴とする性能評価装置。
 (付記2)上記ワークロード制御手段は、複合ワークロード種に関し発生させる複合ワークロードの数を、複合ワークロード種を構成する各単一ワークロード種に関しそれぞれ発生させるワークロードの全組み合わせ数よりも少ない数に設定することを特徴とする付記1に記載の性能評価装置。
 (付記3)上記モデル生成手段は、上記データ解析手段により生成された1次性能モデルの少なくとも1つを用いて、複合ワークロード種に対する近似複合性能モデルを推定するモデル推定手段を含み、上記データ解析手段は、上記データ取得手段により取得された複合性能データと、上記モデル推定手段により推定された近似複合性能モデルから得られる近似複合性能データとの差分データをモデル化することにより、複合ワークロード種に対する差分データモデルを生成し、上記モデル生成手段は、上記モデル推定手段により推定された近似複合性能モデル及び上記データ解析手段により生成された差分データモデルを用いて、複合ワークロード種に対する複合性能モデルを生成する、ことを特徴とする付記1又は2に記載の性能評価装置。
 (付記4)上記モデル推定手段は、上記モデル生成手段により生成された、(K-1)個(Kは3以上の整数)の異なるワークロード種を組み合わせた(K-1)次の複合ワークロード種に対する(K-1)次性能モデルを用いて、K個の異なるワークロード種を組み合わせたK次の複合ワークロード種に対する近似複合性能モデルを推定する、ことを特徴とする付記3に記載の性能評価装置。
 (付記5)上記ワークロード制御手段は、各単一ワークロード種の全てに関しそれぞれ全てのワークロードを発生させた後、組み合わされるワークロード種の数が少ない複合ワークロード種から順に複合ワークロードを発生させることを特徴とする付記1から4のいずれか1つに記載の性能評価装置。
 (付記6)コンピュータが、複数の単一ワークロード種の各々に関し大きさの異なる複数のワークロードを評価対象コンピュータ上に順次発生させ、各ワークロード発生中の評価対象コンピュータの1次性能データを取得し、少なくとも2つの異なる単一ワークロード種を組み合わせた複合ワークロード種に関し複合ワークロード種に対応する異種のワークロードを組み合わせた複数の複合ワークロードを評価対象コンピュータ上に順次発生させ、複合ワークロード発生中の評価対象コンピュータの複合性能データを取得し、取得された上記1次性能データをモデル化することにより、各単一ワークロード種に対する1次性能モデルをそれぞれ生成し、取得された複合性能データ及び生成された1次性能モデルに基づいて、複合ワークロード種に対する複合性能モデルを生成する、ことを含む性能評価方法。
 (付記7)複合ワークロード種に関し発生させる複合ワークロードの数は、複合ワークロード種を構成する各単一ワークロード種に関しそれぞれ発生させるワークロードの全組み合わせ数よりも少ない数に設定されることを特徴とする付記6に記載の性能評価方法。
 (付記8)上記複合性能モデルの生成は、生成された1次性能モデルの少なくとも1つを用いて、複合ワークロード種に対する近似複合性能モデルを推定し、取得された上記複合性能データと、推定された上記近似複合性能モデルから得られる近似複合性能データとの差分データをモデル化することにより、複合ワークロード種に対する差分データモデルを生成し、推定された近似複合性能モデル及び生成された差分データモデルを用いて、複合ワークロード種に対する複合性能モデルを生成する、ことを含む付記6又は7に記載の性能評価方法。
 (付記9)上記近似複合性能モデルの推定は、生成された、(K-1)個(Kは3以上の整数)の異なるワークロード種を組み合わせた(K-1)次の複合ワークロード種に対する(K-1)次性能モデルを用いて、K個の異なるワークロード種を組み合わせたK次の複合ワークロード種に対する近似複合性能モデルを推定する、ことを含む付記8に記載の性能評価方法。
 (付記10)各単一ワークロード種の全てに関しそれぞれ全てのワークロードを発生させた後、組み合わされるワークロード種の数が少ない複合ワークロード種から順に複合ワークロードを発生させることを特徴とする付記6から9のいずれか1つに記載の性能評価方法。
 (付記11)コンピュータに、複数の単一ワークロード種の各々に関し大きさの異なる複数のワークロードを評価対象コンピュータ上に順次発生させ、かつ、少なくとも2つの異なる単一ワークロード種を組み合わせた複合ワークロード種に関し複合ワークロード種に対応する異種のワークロードを組み合わせた複数の複合ワークロードを評価対象コンピュータ上に順次発生させるワークロード制御手段と、各ワークロード発生中の評価対象コンピュータの1次性能データ、及び、複合ワークロード発生中の評価対象コンピュータの複合性能データを取得するデータ取得手段と、上記データ取得手段により取得された1次性能データをモデル化することにより、各単一ワークロード種に対する1次性能モデルをそれぞれ生成するデータ解析手段と、上記データ取得手段により取得された複合性能データ及び上記データ解析手段により生成された1次性能モデルに基づいて、複合ワークロード種に対する複合性能モデルを生成するモデル生成手段と、を実現させることを特徴とする性能評価プログラム。
 (付記12)上記ワークロード制御手段は、複合ワークロード種に関し発生させる複合ワークロードの数を、複合ワークロード種を構成する各単一ワークロード種に関しそれぞれ発生させるワークロードの全組み合わせ数よりも少ない数に設定する、ことを特徴とする付記11に記載の性能評価プログラム。
 (付記13)上記モデル生成手段は、上記データ解析手段により生成された1次性能モデルの少なくとも1つを用いて、複合ワークロード種に対する近似複合性能モデルを推定するモデル推定手段、を含み、上記データ解析手段は、上記データ取得手段により取得された複合性能データと、上記モデル推定手段により推定された近似複合性能モデルから得られる近似複合性能データとの差分データをモデル化することにより、複合ワークロード種に対する差分データモデルを生成し、上記モデル生成手段は、上記モデル推定手段により推定された近似複合性能モデル及び上記データ解析手段により生成された差分データモデルを用いて、複合ワークロード種に対する複合性能モデルを生成する、ことを特徴とする付記11又は12に記載の性能評価プログラム。
 (付記14)上記モデル推定手段は、上記モデル生成手段により生成された、(K-1)個(Kは3以上の整数)の異なるワークロード種を組み合わせた(K-1)次の複合ワークロード種に対する(K-1)次性能モデルを用いて、K個の異なるワークロード種を組み合わせたK次の複合ワークロード種に対する近似複合性能モデルを推定する、ことを特徴とする付記13に記載の性能評価プログラム。
 (付記15)上記ワークロード制御手段は、各単一ワークロード種の全てに関しそれぞれ全てのワークロードを発生させた後、組み合わされるワークロード種の数が少ない複合ワークロード種から順に複合ワークロードを発生させることを特徴とする付記11から14のいずれか1つに記載の性能評価プログラム。
 (付記16)上記付記1から5のいずれか1つに記載の性能評価装置と、上記ワークロード制御手段の制御により、各ワークロード及び複合ワークロードをそれぞれ異なるタイミングで実行するワークロード生成手段と、各ワークロード発生中の各一次性能データ、及び、複合ワークロード発生中の複合性能データを計測するデータ計測手段と、を含む上記評価対象コンピュータと、を備える性能評価システム。
 (付記17)付記11から15のいずれか1つに記載の性能評価プログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記録媒体。
 この出願は、2011年1月6日に出願された日本出願特願2011-001467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 (7)

  1.  複数の単一ワークロード種の各々に関し大きさの異なる複数のワークロードを評価対象コンピュータ上に順次発生させ、かつ、少なくとも2つの異なる単一ワークロード種を組み合わせた複合ワークロード種に関し該複合ワークロード種に対応する異種のワークロードを組み合わせた複数の複合ワークロードを該評価対象コンピュータ上に順次発生させるワークロード制御手段と、
     前記各ワークロード発生中の前記評価対象コンピュータの1次性能データ、及び、前記複合ワークロード発生中の前記評価対象コンピュータの複合性能データを取得するデータ取得手段と、
     前記データ取得手段により取得された前記1次性能データをモデル化することにより、前記各単一ワークロード種に対する1次性能モデルをそれぞれ生成するデータ解析手段と、
     前記データ取得手段により取得された前記複合性能データ及び前記データ解析手段により生成された前記1次性能モデルに基づいて、前記複合ワークロード種に対する複合性能モデルを生成するモデル生成手段と、
     を備えることを特徴とする性能評価装置。
  2.  前記ワークロード制御手段は、前記複合ワークロード種に関し発生させる複合ワークロードの数を、前記複合ワークロード種を構成する各単一ワークロード種に関しそれぞれ発生させるワークロードの全組み合わせ数よりも少ない数に設定する、
     ことを特徴とする請求項1に記載の性能評価装置。
  3.  前記モデル生成手段は、
      前記データ解析手段により生成された前記1次性能モデルの少なくとも1つを用いて、前記複合ワークロード種に対する近似複合性能モデルを推定するモデル推定手段、
     を含み、
     前記データ解析手段は、前記データ取得手段により取得された前記複合性能データと、前記モデル推定手段により推定された前記近似複合性能モデルから得られる近似複合性能データとの差分データをモデル化することにより、前記複合ワークロード種に対する差分データモデルを生成し、
     前記モデル生成手段は、前記モデル推定手段により推定された前記近似複合性能モデル及び前記データ解析手段により生成された前記差分データモデルを用いて、前記複合ワークロード種に対する複合性能モデルを生成する、
     ことを特徴とする請求項1又は2に記載の性能評価装置。
  4.  前記モデル推定手段は、前記モデル生成手段により生成された、(K-1)個(Kは3以上の整数)の異なるワークロード種を組み合わせた(K-1)次の複合ワークロード種に対する(K-1)次性能モデルを用いて、K個の異なるワークロード種を組み合わせたK次の複合ワークロード種に対する近似複合性能モデルを推定する、
     ことを特徴とする請求項3に記載の性能評価装置。
  5.  前記ワークロード制御手段は、前記各単一ワークロード種の全てに関しそれぞれ全てのワークロードを発生させた後、組み合わされるワークロード種の数が少ない複合ワークロード種から順に前記複合ワークロードを発生させることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の性能評価装置。
  6.  コンピュータが、
     複数の単一ワークロード種の各々に関し大きさの異なる複数のワークロードを評価対象コンピュータ上に順次発生させ、
     前記各ワークロード発生中の前記評価対象コンピュータの1次性能データを取得し、
     少なくとも2つの異なる単一ワークロード種を組み合わせた複合ワークロード種に関し該複合ワークロード種に対応する異種のワークロードを組み合わせた複数の複合ワークロードを該評価対象コンピュータ上に順次発生させ、
     前記複合ワークロード発生中の前記評価対象コンピュータの複合性能データを取得し、
     取得された前記1次性能データをモデル化することにより、前記各単一ワークロード種に対する1次性能モデルをそれぞれ生成し、
     取得された前記複合性能データ及び生成された前記1次性能モデルに基づいて、前記複合ワークロード種に対する複合性能モデルを生成する、
     ことを含む性能評価方法。
  7.  コンピュータに、
     複数の単一ワークロード種の各々に関し大きさの異なる複数のワークロードを評価対象コンピュータ上に順次発生させ、かつ、少なくとも2つの異なる単一ワークロード種を組み合わせた複合ワークロード種に関し該複合ワークロード種に対応する異種のワークロードを組み合わせた複数の複合ワークロードを該評価対象コンピュータ上に順次発生させるワークロード制御手段と、
     前記各ワークロード発生中の前記評価対象コンピュータの1次性能データ、及び、前記複合ワークロード発生中の前記評価対象コンピュータの複合性能データを取得するデータ取得手段と、
     前記データ取得手段により取得された前記1次性能データをモデル化することにより、前記各単一ワークロード種に対する1次性能モデルをそれぞれ生成するデータ解析手段と、
     前記データ取得手段により取得された前記複合性能データ及び前記データ解析手段により生成された前記1次性能モデルに基づいて、前記複合ワークロード種に対する複合性能モデルを生成するモデル生成手段と、
     を実現させることを特徴とする性能評価プログラム。
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