(57)【要約】【課題】システム全体のリソース使用率を目標値以上にしながら、パス帯域を最大にできる。【解決手段】サービスパス管理装置１０は、処理機能に割当てられたリソース量が極大値となるパス帯域のうち、大きい値から順にリソース使用率を算出し、リソース使用率が目標値以上となる、リソース量が極大値となるパス帯域の最大値を、処理機能に設定するパス帯域として決定するリソース割当部１３と、パスを各処理機能に設定し、決定されたパス帯域に応じたリソースの割り当てを行うパス設定部１４とを有する。【選択図】図１
2020031364.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の処理機能群から抽出した処理機能を経由するパスを設定し、パス帯域に応じた量の前記処理機能のリソースを前記パスに割り当て、前記パスの入口で受信したフローを前記パスに振り分けて転送する管理方法であって、
前記処理機能に割当てられたリソース量が極大値となるパス帯域のうち、大きい値から順にリソース使用率を算出する第１の算出工程と、
前記リソース使用率が目標値以上となる、前記リソース量が極大値となるパス帯域の最大値を、前記処理機能に設定するパス帯域として決定する決定工程と、
前記パスを各処理機能に設定し、決定されたパス帯域に応じたリソースの割り当てを行うパス設定工程と、
含んだことを特徴とする管理方法。
【請求項２】
前記第１の算出工程の前に、前記処理機能に割当てられたリソース量が極大値となるパス帯域を算出する第２の算出工程
をさらに含んだことを特徴とする請求項１に記載の管理方法。
【請求項３】
前記第２の算出工程は、前記処理機能を選択し、選択した処理機能のリソース量と、全処理機能の中で最もリソース量が少ない処理機能のリソース量と、最低保証帯域とを基に、選択した処理機能について前記リソース量が極大値となるパス帯域を算出することを特徴とする請求項２に記載の管理方法。
【請求項４】
前記第２の算出工程は、全処理機能の中で最もリソース量が少ない処理機能のリソース量に対する前記選択した処理機能のリソース量の比以上であり、前記最低保証帯域に対する前記選択した処理機能のリソース量の比以下である整数を求め、求めた整数ごとに、前記整数に対する前記選択した処理機能のリソース量の比を、前記リソース量が極大値となるパス帯域として算出することを特徴とする請求項３に記載の管理方法。
【請求項５】
複数の処理機能群から抽出した処理機能を経由するパスを設定し、パス帯域に応じた量の前記処理機能のリソースを前記パスに割り当て、前記パスの入口で受信したフローを前記パスに振り分けて転送する管理装置であって、
前記処理機能に割当てられたリソース量が極大値となるパス帯域のうち、大きい値から順にリソース使用率を算出して、前記リソース使用率が目標値以上となる、前記リソース量が極大値となるパス帯域の最大値を、前記処理機能に設定するパス帯域として決定する決定部と、
前記パスを各処理機能に設定し、決定されたパス帯域に応じたリソースの割り当てを行う設定部と、
有することを特徴とする管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管理方法及び管理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ネットワーク上を転送される１つの通信フローに対して、アドレス変換、パケットフィルタリング、ファイアウォール、ペアレンタルコントロール等の複数の処理を、複数の処理装置間を転送して行うサービスチェイニング技術が知られている（例えば非特許文献１を参照）。
【０００３】
サービスチェイニング技術によりフローの処理を行う場合、フローに決められた処理順で各処理装置を通過させるために、処理装置間にサービスパス（ＳＰ）という経路が設定される。１つのＳＰの帯域は、処理装置のリソース量によって制限される。処理装置のリソース量は、例えばスループットで表される処理能力である。そのため、フローを集めたトラヒック量が１つの処理装置のリソース量を超える場合は、同じ処理であっても複数のＳＰを設定する。そして、ＳＰの入口となるフロー識別装置は、各フローにＳＰを割り当てる。そして、フロー識別装置は、各フローのパケットを割り当てたＳＰへ振り分ける。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】“draft-ietf-sfc-architecture-02”  ［online］、  2014年9月20日、  [2018年8月2日検索]、  インターネット（https://datatracker.ietf.org/doc/draft-ietf-sfc-architecture/02/）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図７は、サービスチェイニング技術のシステム構成の一例を示す図である。図８は、サービスチェイニング技術による従来のリソースの割り当て方法について説明するための図である。図９は、サービスチェイニング技術による従来のリソースの割り当て方法について説明するための図である。
【０００６】
ここでは、フローを、１台の端末が他の１台の端末と通信する際に送信するパケット群であり、パケットヘッダの宛先アドレス、送信元アドレス、宛先ポート番号、送信元ポート番号の組み合わせが同じパケット群と定義する。図７の例では、１つのフローを処理機能ＳＦ１，ＳＦ２，ＳＦ３により処理する。システムは、処理機能ＳＦ１，ＳＦ２，ＳＦ３の各装置、フロー識別装置２０Ｐ及びサービスパス管理装置１０Ｐを有する。
【０００７】
サービスパス管理装置１０Ｐは、処理するトラヒックの情報を管理し、処理装置のリソースを割り当て、リソースの割り当てに従い、フロー識別装置２０Ｐ及び処理装置ＳＦ１，ＳＦ２，ＳＦ３にパス（例えば、パス１〜３）を設定する。
【０００８】
ここで、このシステムでは、前提として、同じ処理機能であれば、装置のリソース量は同じであるとする。また、図８に示すように、処理機能ＳＦ１，ＳＦ２，ＳＦ３のリソース量をそれぞれＲ１，Ｒ２，Ｒ３と表し、その大きさをＲ１＜Ｒ２＜Ｒ３とする。
【０００９】
図８に示す条件のもとでパスを設定した場合、図９に示すように、パス帯域は、リソース量最小の処理装置ＳＦ１によって制限され、Ｒ１以上にはできない。なお、ここでは、パス帯域は、全ての処理装置で同じとする。また、全てのパスで帯域は同じとする。処理するトラヒック量から帯域Ｒ１のパスを５つ（ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３，ＳＣ４，ＳＣ５
）設定する。
【００１０】
ここで、図９に示すように、パス帯域がＲ１であるため、処理機能ＳＦ１の装置は、リソースの全てをパスに割り当てられるが、処理機能ＳＦ２，ＳＦ３の装置では、リソース量がＲ１よりも大きいため、リソースが全てパスに割り当てられずに残り、リソースの使用率が低くなる。
【００１１】
処理装置のリソース量を、スループットすなわち帯域で表すと、処理装置１台のリソースのうち、パスへ割り当てられるリソース量は、パス帯域の整数倍になる。そして、処理装置１台のリソースのうち、パスへ割り当てられず使用されないリソース量は、パス帯域未満となる。したがって、パス帯域を小さくするとリソース使用率を高くすることができるものの、パス数が増加する。
【００１２】
そして、トラヒック処理に必要なパスの数が多くなると、装置故障や保守作業のために経路切り替えを行うときに長い時間がかかる。また、パス数が多いと、パス機能の死活監視を行う場合、死活監視を行う装置の負荷が大きくなる。このトラヒック処理に必要なパス数を少なくするには、パス帯域を最大化すればよい。
【００１３】
高いリソース使用率を達成し、パス数を少なくするには、目標のリソース使用率を達成できるパス帯域の中で最大のパス帯域を選択する方法が考えられる。図１０は、パス帯域を選択する従来の方法を説明する図である。
【００１４】
図１０の例では、システム全体のリソース使用率を９０％以上とする。続いて、トラヒックを処理する装置の中でリソース量が最小の装置（処理機能Ａ）を選び、その装置のリソース量の１０％の大きさをパス帯域Ｐとする。他の装置（例えば、処理機能Ｂ）のリソース量は、選択した装置のリソース量以上であるため、パス帯域Ｐは、他の装置Ｂのリソース量の１０％以下である。すなわち、各装置の使用されないリソース量は、パス帯域Ｐ未満なので、各装置のリソース使用率を９０％以上とすることができる。したがって、システム全体としてもリソース使用率は９０％以上となる。
【００１５】
ただし、この方法では、システム全体のリソース使用率を目標値以上にできるものの、パス帯域が最大になるとは限らないという課題があった。
【００１６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、システム全体のリソース使用率を目標値以上にしながら、パス帯域を最大にできる管理方法及び管理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る管理方法は、複数の処理機能群から抽出した処理機能を経由するパスを設定し、パス帯域に応じた量の処理機能のリソースをパスに割り当て、パスの入口で受信したフローをパスに振り分けて転送する管理方法であって、処理機能に割当てられたリソース量が極大値となるパス帯域のうち、大きい値から順にリソース使用率を算出する第１の算出工程と、リソース使用率が目標値以上となる、リソース量が極大値となるパス帯域の最大値を、処理機能に設定するパス帯域として決定する決定工程と、パスを各処理機能に設定し、決定されたパス帯域に応じたリソースの割り当てを行うパス設定工程と、含んだことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、システム全体のリソース使用率を目標値以上にしながら、パス帯域を最大にできる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、実施の形態に係るサービスパス管理装置を含むサービスチェイニングシステム全体の構成の一例を示す図である。
【図２】図２は、パス帯域と、各処理機能でパスに割り当てられるリソース量との関係を示す図である。
【図３】図３は、パス帯域とパスへ割り当てるリソースの関係を示す図である。
【図４】図４は、図１に示すサービスパス管理装置によるパス帯域設定までの処理手順を説明するフローチャートである。
【図５】図５は、パス帯域と、使用リソース量との関係を示す図である。
【図６】図６は、プログラムが実行されることにより、サービスパス管理装置が実現されるコンピュータの一例を示す図である。
【図７】図７は、サービスチェイニング技術のシステム構成の一例を示す図である。
【図８】図８は、サービスチェイニング技術による従来のリソースの割り当て方法について説明するための図である。
【図９】図９は、サービスチェイニング技術による従来のリソースの割り当て方法について説明するための図である。
【図１０】図１０は、パス帯域を選択する従来の方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して示している。
【００２１】
［実施の形態］
［通信システムの概要］
まず、図１を用いて、実施の形態に係る通信システムを説明する。実施の形態に係る通信システムは、サービスチェイニング技術を適用したシステムである。図１は、実施の形態に係るサービスパス管理装置を含むサービスチェイニングシステム全体の構成の一例を示す図である。
【００２２】
図１のサービスチェイニングシステム１は、入力されたフローに所定の処理を行い、処理結果のフローを出力する複数の処理機能のうち、同じ処理機能を有する複数の処理装置群のそれぞれから１つずつ抽出した処理装置の全てを経由する経路を設定し、経路の帯域に応じた量の処理装置のリソースを経路に割り当て、経路の入口で受信したフローを経路に振り分けて転送する。
【００２３】
フローとは、１台の端末が他の１台の端末と通信する際に送信するパケット群であり、パケットヘッダの宛先アドレス、送信元アドレス、宛先ポート番号、送信元ポート番号の組み合わせが同じパケット群と定義する。
【００２４】
図１の例では、１つのフローを処理機能ＳＦ１，ＳＦ２，ＳＦ３により処理する。サービスチェイニングシステム１は、処理機能ＳＦ１，ＳＦ２，ＳＦ３を有する各処理装置、サービスパス管理装置１０、フロー識別装置２０を有する。ここで、このサービスチェイニングシステム１では、前提として、同じ処理機能であれば、装置のリソース量は同じであるとする。また、パス帯域は全て同じであることを前提とする。
【００２５】
サービスパス管理装置１０は、処理するトラヒックの情報を管理し、処理装置のリソースを割り当て、リソースの割り当てに従い、フロー識別装置２０及び処理装置ＳＦ１，ＳＦ２，ＳＦ３にパス（例えば、パス１〜３）を設定する。
【００２６】
パケットを受信したフロー識別装置２０は、パケットのヘッダ情報よりパケットが属するフローを識別し、フローに対してパスを割り当て、フローとパスの対応関係を記憶する。受信したパケットが既にパスを割り当てたフローに属する場合、フロー識別装置２０は、所持するフローとパスの対応関係の情報から転送先のパスを識別し、当該パスへ送信する。
【００２７】
処理機能ＳＦ１の装置は、フロー識別装置２０から送られてきたパケットを処理し、サービスパス管理装置１０によるパスの設定に従い、パス上の次の処理機能ＳＦ２の装置へ転送する。同様に、処理機能ＳＦ２の装置は、処理機能ＳＦ１の装置から送られてきたパケットを処理し、パス上の次の処理機能ＳＦ３の装置へ転送する。処理機能ＳＦ３の装置は処理を行った後、パケットのヘッダに記載されている宛先へパケットを転送する。
【００２８】
［サービスパス管理装置の構成］
続いて、サービスパス管理装置１０の構成について説明する。サービスパス管理装置１０は、例えば、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、フラッシュメモリ（Flash  Memory）、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）等を含むコンピュータ等に所定のプログラムが読み込まれて、ＣＰＵが所定のプログラムを実行することで実現される。また、サービスパス管理装置１０は、ネットワーク等を介して接続された他の装置との間で、各種情報を送受信する通信インタフェースを有する。例えば、サービスパス管理装置１０は、ＮＩＣ（Network  Interface  Card）等を有し、ＬＡＮ（Local  Area  Network）やインターネットなどの電気通信回線を介した他の装置との間の通信を行う。
【００２９】
図１に示すように、サービスパス管理装置１０は、トラヒック管理部１１、装置管理部１２、リソース割当部１３（決定部）及びパス設定部１４（設定部）を有する。
【００３０】
トラヒック管理部１１は処理するトラヒックの情報を管理する。装置管理部１２は各処理装置とフロー識別装置２０の情報を管理する。リソース割当部１３は、トラヒック管理部１１が持つトラヒック情報及び装置管理部１２が持つ処理装置の情報から、パスに設定するパス帯域を算出する。パス設定部１４は、リソース割当部１３の決定に従い、パスをフロー識別装置２０と各処理装置（処理機能）に設定し、決定されたパス帯域に応じたリソースの割り当てを行う。
【００３１】
リソース割当部１３の処理について説明する。リソース割当部１３は、最初に、処理機能の装置に割当てられたリソース量が極大値となるパス帯域Ｐｌｍｘを算出する。この際、リソース割当部１３は、装置が複数の場合には、処理機能の装置の全てについてパス帯域Ｐｌｍｘを算出する。続いて、リソース割当部１３は、算出したパス帯域Ｐｌｍｘのうち、大きい値から順にシステムのリソース使用率を算出し、リソース使用率が目標値以上となるパス帯域Ｐｌｍｘの最大値をパス帯域として決定する。
【００３２】
この結果、通信システム１は、ネットワークシステムのリソース使用率が高くかつ帯域が最大となるパスを設定することが可能になる。
【００３３】
［パス帯域Ｐと、各ＳＦでパスに割り当てられるリソース量Ｑｉとの関係］
ここで、サービスパス管理装置１０が、帯域Ｐのパスを設定する場合について説明する。帯域Ｐのパスを設定する場合、各処理機能ＳＦで設定できるパスの数Ｋは、式（１）のように示される。
【００３４】
【数１】
2020031364.tif 000003
【００３５】
ここで、Ｒｉは、処理機能ＳＦｉのリソース量である。また、添え字ｉは、処理機能ＳＦの識別子である。ｆｌｏｏｒは、小数点以下切り捨ての関数である。Ｋは整数である。
したがって、処理機能ＳＦｉでパスに割り当てられるリソース量Ｑ１は、式（２）で示される。
【００３６】
【数２】
2020031364.tif 000004
【００３７】
図２は、パス帯域Ｐと、各ＳＦでパスに割り当てられるリソース量Ｑｉとの関係を示す図である。すなわち、図２は、式（２）の関係の例を示す図といえる。なお、図２では、例えば、処理機能ＳＦ１，ＳＦ２，ＳＦ３について、パス帯域Ｐと、各ＳＦでパスに割り当てられるリソース量Ｑｉとの関係を示す。
【００３８】
図２において、横軸は、パス帯域Ｐであり、縦軸は、各ＳＦでパスに割り当てられるリソース量Ｑｉである。リソース量は装置のスループットで表すものとする。最低保証帯域をＢｍｉｎ、全ＳＦの中で最もリソース量が少ないＳＦのリソース量をＲｍｉｎとする。この例では、Ｒｍｉｎ＝Ｒ１とする。この場合、パス帯域Ｐの範囲は、式（３）で示すことができる。
【００３９】
【数３】
2020031364.tif 000005
【００４０】
パスは、全てのＳＦを通ることから、リソース量最小のＳＦのリソース量Ｒｍｉｎによってパス帯域の上限が制限され、パス帯域Ｐの最大値がＲｍｉｎになる。
【００４１】
ＳＦ１のパスへ割り当てるリソース量Ｑ１が極大値のＲ１となるＰをＰ１−１とする。同様に、ＳＦ２のパスへ割り当てるリソース量Ｑ２が極大値のＲ２となるＰをＰ２−１，Ｐ２−２，Ｐ２−３とする。そして、ＳＦ３のパスへ割り当てるリソース量Ｑ３が極大値のＲ３となるＰをＰ３−１，Ｐ３−２，Ｐ３−３，Ｐ３−４とする。
【００４２】
図２に示すように、パス帯域Ｐの増加に伴って、パスに割り当てられるリソース量Ｑｉが増減を繰り返している。この理由を、図３を参照して説明する。図３は、パス帯域Ｐとパスへ割り当てるリソースＱ２の関係を示す図である。
【００４３】
図３に示すように、図２のＳＦ２において、パス帯域ＰがＢｍｉｎのとき、ＳＦ２のリソース量Ｒ２は、５個のパス帯域Ｐを含むことができる（図３の（１）参照）。パス帯域Ｐを大きくしていくと、Ｐ＝Ｐ２−１のときに、Ｐの５個分のリソース量Ｑ２が、Ｒ２と同じ量になる（図３の（２）参照）。このとき、ＳＦ２のリソースは、全てパスに割り当てられ、リソース使用率は、１００％になる。
【００４４】
さらに、Ｐが増加する場合（図３の（３）参照）について説明する。なお、ΔＰは、Ｐと比較して微小な量を示す。この場合、Ｐの５個分のリソース量が、Ｒ２を超えるため、Ｒ２に含むことができるＰの数は４個になる。このとき、パスへ割り当てられるリソース量Ｑ２は減少し、リソース使用率も低下する。さらにＰが増加するとパスへ割り当てられるリソース量は増加し、リソース使用率も高くなっていく。
【００４５】
このように、Ｐの増加に伴ってパスに割り当てられるＳＦ２のリソース量Ｑ２は、増減を繰り返す。同様に、ＳＦ１，ＳＦ３においても、Ｐの増加に伴ってパスに割り当てられるリソース量Ｑ１，Ｑ３は、増減を繰り返す。ただし、ＳＦ毎にリソース量が異なるため、図２に示すように、パスに割り当てられるリソース量Ｑｉが極大値となるＰは、ＳＦによって異なる。
【００４６】
［全体でのリソース使用率Ｅ］
次に、パス帯域Ｐの値に対して、全ＳＦを含めた全体のリソース使用率を算出する方法を述べる。処理するトラヒック量をＴとし、ＳＦｉの装置数Ｎｉ、式（２）からＱｉを求めるとすると、式（４）のように示すことができる。
【００４７】
【数４】
2020031364.tif 000006
【００４８】
本来、装置数Ｎｉは整数であるが、ここでは実数として扱い、少数点以下を切り上げも切り捨てもしない。これにより、装置１台のリソースに満たない端数のトラヒック量によるリソース使用率の計算への影響がなくなる。例えば、トラヒック量が装置のリソース量Ｒの１．５倍である１．５Ｒの場合、装置数Ｎｉを２台とすると、処理すべきトラヒックがないために使用されないリソース量０．５Ｒにより、リソース使用率が低くなる。したがって、Ｎｉを整数として算出したリソース使用率は、最低帯域を保証した上でリソース使用率を向上させるためにＰを調整した結果以外の要因を含むことになる。その影響を除くためにＮｉを実数として計算する。
【００４９】
そして、ＳＦｉの全装置の使用するリソース量Ｚｉは、式（５）に示すように、トラヒック量Ｔに等しい。
【００５０】
【数５】
2020031364.tif 000007
【００５１】
ＳＦｉの全装置のリソース量（パスに割り当てないリソースを含む）Ｈｉは、式（６）で示すことができる。
【００５２】
【数６】
2020031364.tif 000008
【００５３】
式（４）及び式（６）より、式（７）を導出できる。
【００５４】
【数７】
2020031364.tif 000009
【００５５】
ＳＦの種類の数をｍとすると、全ＳＦの使用するリソース量ＺＴは、式（５）より、式（８）で示すことができる。
【００５６】
【数８】
2020031364.tif 000010
【００５７】
そして、全ＳＦの装置のリソース量ＨＴは、式（９）のように示すことができる。
【００５８】
【数９】
2020031364.tif 000011
【００５９】
式（７）及び式（９）より、式（１０）を導出できる。
【００６０】
【数１０】
2020031364.tif 000012
【００６１】
全体でのリソース使用率Ｅは、式（１１）で示すことができる。
【００６２】
【数１１】
2020031364.tif 000013
【００６３】
式（８）、式（１０）及び式（１１）より、全体でのリソース使用率Ｅは、式（１２）で示すことができる。
【００６４】
【数１２】
2020031364.tif 000014
【００６５】
［パス帯域Ｐとリソース使用率Ｅとの関係］
次に、パス帯域Ｐとリソース使用率Ｅとの関係を説明する。ここで例として、図２において、ＳＦは異なるが、Ｑｉが極大値ＲｉとなるＰの中で隣り合うＰ３−３とＰ２−３との間に着目する。Ｐ、Ｐ３−３及びＰ２−３は、以下の式（１３）で示す関係を有する。
【００６６】
【数１３】
2020031364.tif 000015
【００６７】
式（１３）の範囲ではＰが増加すると、Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３は、全て単調増加する。従って、Ｐが式（１３）の範囲の場合、ＳＦ１，ＳＦ２，ＳＦ３の全てで、Ｐ＝Ｐ２−３のときに、Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３は、最大値となる。したがって、式（１２）より、Ｐが式（１３）の範囲では、Ｐ＝Ｐ２−３のとき、リソースの使用率Ｅが最大となる。
【００６８】
このことを一般的に説明する。いずれかのＳＦでパスへ割り当てるリソース量Ｑｉが極大値ＲｉになるＰを、Ｐｌｍｘとし、目標とするリソース使用率をＥ０とする。Ｐｌｍｘの中で隣り合うＰｌｍｘ１とＰｌｍｘ２の間（Ｐｌｍｘ１＜Ｐｌｍｘ２）では、式（２）よりＰが増加するとＱｉ全てが単調増加し、Ｐ＝Ｐｌｍｘ２のときにＱｉの全てが最大となる。したがって、式（１２）より、Ｐ＝Ｐｌｍｘ２のときにリソースの使用率Ｅが最大となる。
【００６９】
このことから、Ｐ＝Ｐｌｍｘ２のときにリソース使用率Ｅが目標のリソース使用率Ｅ０よりも小さい場合、Ｐｌｍｘ１＜Ｐ≦Ｐｌｍｘ２の範囲のパス帯域Ｐではリソース使用率Ｅが目標のリソース使用率Ｅ０以上になることはない。
【００７０】
［パス帯域Ｐｌｍｘの算出］
各ＳＦにおいて、全てのリソースがパスに割り当てられ、Ｑｉが極大値ＲｉとなるＰを探索する。Ｋを整数とすると、式（１）及び式（２）より、式（１４）を導出できる。
【００７１】
【数１４】
2020031364.tif 000016
【００７２】
Ｑｉが極大値Ｒｉと一致することから、式（１５）となる。
【００７３】
【数１５】
2020031364.tif 000017
【００７４】
式（１４）及び式（１５）より、式（１６）を導出できる。
【００７５】
【数１６】
2020031364.tif 000018
【００７６】
そして、式（３）及び式（１６）より式（１７）を導出できる。
【００７７】
【数１７】
2020031364.tif 000019
【００７８】
すなわち、式（１８）となる。
【００７９】
【数１８】
2020031364.tif 000020
【００８０】
リソース量ＲｉのＳＦｉには、Ｑｉが極大値ＲｉとなるＰｌｍｘが、この条件を見たす整数Ｋと同数存在する。リソース割当部１３は、式（１６）を用いることによって、各Ｋの値に対してＱｉが極大値ＲｉとなるＰｌｍｘを求めることができる。
【００８１】
［最大のパス帯域の算出］
次に、目標のリソース使用率を達成する最大のパス帯域を求める算出方法について説明する。この算出は、リソース割当部１３が実行する。まず、リソース割当部１３は、各ＳＦに対して、式（１８）を満たすＫを求め、式（１６）から各Ｋに対応するＰｌｍｘを算出する。
【００８２】
続いて、リソース割当部１３は、全てのＰｌｍｘの中から大きい順にＰｌｍｘを選択し、リソース使用率Ｅを計算する。ＥがＥ０よりも小さい場合、次のＰｌｍｘの値までのパス帯域Ｐでは、リソース使用率Ｅが目標のリソース使用率Ｅ０以上になることはないため、リソース使用率Ｅを確認する必要がない。このため、リソース割当部１３は、次に大きいＰｌｍｘのリソース使用率Ｅを計算する。
【００８３】
選択したＰｌｍｘのリソース使用率Ｅが初めて目標のリソース使用率Ｅ０以上となった場合、値が大きいＰｌｍｘからリソース使用率Ｅを計算しているため、そのＰｌｍｘが目標のリソース使用率Ｅ０を達成する最大のパス帯域となる。したがって、リソース割当部１３は、選択したＰｌｍｘのリソース使用率Ｅが初めて目標のリソース使用率Ｅ０以上となった場合、このパス帯域Ｐｌｍｘを、目標のリソース使用率Ｅ０を達成する最大のパス帯域と判定し、処理機能に設定するパス帯域として決定する。
【００８４】
リソース割当部１３は、全てのＰｌｍｘのリソース使用率Ｅを計算しても目標のリソース使用率Ｅ０以上になるものがなかった場合、目標のリソース使用率Ｅ０を達成できるパス帯域は存在せず、処理は終了する。
【００８５】
［処理手順］
次に、リソース割当部１３が、目標とするリソース使用率Ｅ０を達成する最大のパス帯域を算出するまでの処理について説明する。図４は、図１に示すサービスパス管理装置１０によるパス帯域設定までの処理手順を説明するフローチャートである。
【００８６】
図４に示すように、まず、リソース割当部１３は、ＳＦを1つ選択し、選択したＳＦをＳＦｉ（ステップＳ１）。リソース割当部１３は、選択したＳＦのリソース量Ｒｉから式（１８）示す条件を満たす整数Ｋを求める（ステップＳ２）。
【００８７】
続いて、リソース割当部１３は、Ｋを１つ選択し（ステップＳ３）、Ｋの値に対して式（１６）よりＰｌｍｘを求める（ステップＳ４）。リソース割当部１３は、全てのＫでＰｌｍｘを、算出済みか否かを判定する（ステップＳ５）。リソース割当部１３は、全てのＫでＰｌｍｘを算出済みでないと判定した場合（ステップＳ５：Ｎｏ）、ステップＳ３に戻り、次のＫを選択する。
【００８８】
一方、リソース割当部１３は、全てのＫでＰｌｍｘを算出済みであると判定した場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、全てのＳＦでＰｌｍｘを算出済みであるか否かを判定する（ステップＳ６）。リソース割当部１３は、全てのＳＦでＰｌｍｘを算出済みでないと判定した場合（ステップＳ６：Ｎｏ）、ステップＳ１に戻り、次のＳＦを選択して、ステップＳ２以降の処理を進める。
【００８９】
また、リソース割当部１３は、全てのＳＦでＰｌｍｘを算出済みであると判定した場合（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、リソース使用率Ｅを計算していないＰｌｍｘが存在するか否かを判定する（ステップＳ７）。
【００９０】
リソース割当部１３は、リソース使用率Ｅを計算していないＰｌｍｘが存在すると判定した場合（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、リソース使用率Ｅを計算していないＰｌｍｘの中で値が最大のものを選択する（ステップＳ８）。そして、リソース割当部１３は、選択したＰｌｍｘのリソース使用率Ｅを算出する（ステップＳ９）。
【００９１】
リソース割当部１３は、Ｅ≧目標の使用率Ｅ０であるか否かを判定する（ステップＳ１０）。リソース割当部１３は、Ｅ≧目標の使用率Ｅ０でないと判定した場合（ステップＳ１０：Ｎｏ）、ステップＳ７に戻る。
【００９２】
これに対し、リソース割当部１３は、Ｅ≧目標の使用率Ｅ０であると判定した場合（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、選択した。Ｐｌｍｘ１をパス帯域として決定して（ステップＳ１１）、処理を終了する。
【００９３】
また、リソース割当部１３は、リソース使用率Ｅを計算していないＰｌｍｘが存在しないと判定した場合（ステップＳ７：Ｎｏ）、目標のリソース使用率Ｅ０を達成できるパス帯域は存在しない（ステップＳ１２）と判定し、処理を終了する。
【００９４】
［パス帯域決定の具体例］
図５を用いて、リソース割当部１３によるパス帯域の決定方法を具体的に説明する。図５は、パス帯域と、使用リソース量との関係を示す図である。本具体例では、システム全体のリソース使用率を９０%以上にすることを目標とし、最大のパス帯域を見つける。
【００９５】
リソース割当部１３は、各装置の使用リソース量が全ての装置リソースとなるようなパス帯域Ｐｌｍｘを全て算出する。図５の例では、パス帯域Ｐｌｍｘの値は、グラフが極大値となるＰの値である。リソース割当部１３は、全ての装置でＰｌｍｘを求める。そして、リソース割当部１３は、装置に関わらず値が大きいＰｌｍｘからリソース使用率を算出する。
【００９６】
図５でリソース量Ｒ３のＳＦで最も大きな値のＰｌｍｘをＰａとする。そして、その次に値が大きいリソース量Ｒ２のＳＦのＰｌｍｘをＰｂとする。Ｐａでのリソース使用率が８５％だったとすると、Ｐｂ＜Ｐ≦Ｐａの範囲では、リソース使用率は８５％未満である。これは、図５が示すように、Ｐｂ＜Ｐ≦Ｐａの範囲では全ての装置においてパス帯域Ｐの値が減少すると、使用リソース量が減少し、リソース使用率も減少するためである。したがって、Ｐｂ＜Ｐ＜Ｐａの範囲ではリソース使用率を調べる必要がない。
【００９７】
続いて、次に値が大きなＰｌｍｘであるＰｂでリソース使用率を計算すると９５％だったとする。これは、目標のリソース使用率９０％を上回っている。前述のように、Ｐｂ＜Ｐの範囲では、目標のリソース使用率を達成するＰｌｍｘはないため、Ｐｂが目標のリソース使用率を達成する最大のパス帯域となる。
【００９８】
したがって、この例では、リソース割当部１３は、Ｐｂをパス帯域として採用する。以上の処理をリソース割当部１３が実行してパス帯域を決定し、パス設定部１４において、決定された帯域のパスを設定する。
【００９９】
［実施の形態の効果］
このように、本実施の形態に係るサービスパス管理装置１０は、処理機能に割り当てられたリソース量が極大値となるパス帯域のうち、大きい値から順にリソース使用率を算出し、リソース使用率が目標値以上となる、リソース量が極大値となるパス帯域の最大値を、処理機能に設定するパス帯域として決定し、決定したパス帯域に応じたリソースの割り当てを行う。このため、本実施の形態によれば、システム全体のリソース使用率を目標値以上にしながら、パス帯域を最大にできる。
【０１００】
［システム構成等］
図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部又は任意の一部が、ＣＰＵ及び当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。
【０１０１】
また、本実施形態において説明した各処理のうち、自動的に行われるものとして説明した処理の全部又は一部を手動的におこなうこともでき、あるいは、手動的におこなわれるものとして説明した処理の全部又は一部を公知の方法で自動的におこなうこともできる。また、本実施形態において説明した各処理は、記載の順にしたがって時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されてもよい。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
【０１０２】
［プログラム］
図６は、プログラムが実行されることにより、サービスパス管理装置１０が実現されるコンピュータの一例を示す図である。コンピュータ１０００は、例えば、メモリ１０１０、ＣＰＵ１０２０を有する。また、コンピュータ１０００は、ハードディスクドライブインタフェース１０３０、ディスクドライブインタフェース１０４０、シリアルポートインタフェース１０５０、ビデオアダプタ１０６０、ネットワークインタフェース１０７０を有する。これらの各部は、バス１０８０によって接続される。
【０１０３】
メモリ１０１０は、ＲＯＭ１０１１及びＲＡＭ１０１２を含む。ＲＯＭ１０１１は、例えば、ＢＩＯＳ（Basic  Input  Output  System）等のブートプログラムを記憶する。ハードディスクドライブインタフェース１０３０は、ハードディスクドライブ１０９０に接続される。ディスクドライブインタフェース１０４０は、ディスクドライブ１１００に接続される。例えば磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能な記憶媒体が、ディスクドライブ１１００に挿入される。シリアルポートインタフェース１０５０は、例えばマウス１１１０、キーボード１１２０に接続される。ビデオアダプタ１０６０は、例えばディスプレイ１１３０に接続される。
【０１０４】
ハードディスクドライブ１０９０は、例えば、ＯＳ１０９１、アプリケーションプログラム１０９２、プログラムモジュール１０９３、プログラムデータ１０９４を記憶する。すなわち、サービスパス管理装置１０の各処理を規定するプログラムは、コンピュータ１０００により実行可能なコードが記述されたプログラムモジュール１０９３として実装される。プログラムモジュール１０９３は、例えばハードディスクドライブ１０９０に記憶される。例えば、サービスパス管理装置１０における機能構成と同様の処理を実行するためのプログラムモジュール１０９３が、ハードディスクドライブ１０９０に記憶される。なお、ハードディスクドライブ１０９０は、ＳＳＤ（Solid  State  Drive）により代替されてもよい。
【０１０５】
また、上述した実施形態の処理で用いられる設定データは、プログラムデータ１０９４として、例えばメモリ１０１０やハードディスクドライブ１０９０に記憶される。そして、ＣＰＵ１０２０が、メモリ１０１０やハードディスクドライブ１０９０に記憶されたプログラムモジュール１０９３やプログラムデータ１０９４を必要に応じてＲＡＭ１０１２に読み出して実行する。
【０１０６】
なお、プログラムモジュール１０９３やプログラムデータ１０９４は、ハードディスクドライブ１０９０に記憶される場合に限らず、例えば着脱可能な記憶媒体に記憶され、ディスクドライブ１１００等を介してＣＰＵ１０２０によって読み出されてもよい。あるいは、プログラムモジュール１０９３及びプログラムデータ１０９４は、ネットワーク（ＬＡＮ、ＷＡＮ（Wide  Area  Network）等）を介して接続された他のコンピュータに記憶されてもよい。そして、プログラムモジュール１０９３及びプログラムデータ１０９４は、他のコンピュータから、ネットワークインタフェース１０７０を介してＣＰＵ１０２０によって読み出されてもよい。
【０１０７】
以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。
【符号の説明】
【０１０８】
１  サービスチェイニングシステム
１０  サービスパス管理装置
２０  フロー識別装置
１１  トラヒック管理部
１２  装置管理部
１３  リソース割当部
１４  パス設定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2020031364.tif 000026
【図７】
2020031364.tif 000027
【図８】
2020031364.tif 000028
【図９】
2020031364.tif 000029
【図１０】
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