(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数ユーザで共有するデータセンタシステムにおいて、
仮想マシンと仮想ストレージが動作するサーバ・ストレージノードと、
前記サーバ・ストレージノードのリソースの負荷及び／または消費電力を計測する負荷・電力モニタ部と、
ユーザ単位で、前記サーバ・ストレージノードにおける仮想マシンの動作を管理する仮想マシン管理部と、
前記サーバ・ストレージノードにおける仮想ストレージの動作を管理する仮想ストレージ管理部と、
前記負荷・電力モニタ部、前記仮想マシン管理部、及び前記仮想ストレージ管理部が取得したデータに基づいて料金を計算し、各ユーザの契約負荷と実際の負荷とから計算した削減負荷に基づいて、各ユーザに対する払い戻し料金を算出する料金計算部と、
を備えるデータセンタシステム。
【請求項２】
前記料金計算部は、前記データセンタシステムが実際に削減できたコストから算出した分配額を、前記データセンタシステムを利用する各ユーザの削減負荷に応じて分配することを特徴とする請求項１記載のデータセンタシステム。
【請求項３】
前記料金計算部は、ユーザ単位で、前記データセンタシステムが実際に削減できたコストに基づいて、分配額を算出することを特徴とする請求項１記載のデータセンタシステム。
【請求項４】
前記料金計算部は、前記データセンタシステムが実際に削減できたコストが理論的な削減コストに満たなかったとき、その差分を払い戻すための処理を実行することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のデータセンタシステム。
【請求項５】
複数ユーザで共有するデータセンタシステムにおける分配金の算出方法において、
負荷・電力モニタ部が、仮想マシンと仮想ストレージが動作するサーバ・ストレージノードのリソースの負荷及び／または消費電力を計測すること、
仮想マシン管理部が、ユーザ単位で、前記サーバ・ストレージノードにおける仮想マシンの動作を管理すること、
仮想ストレージ管理部が、前記サーバ・ストレージノードにおける仮想ストレージの動作を管理すること、及び、
料金計算部が、前記負荷・電力モニタ部、前記仮想マシン管理部、及び前記仮想ストレージ管理部が取得したデータに基づいて料金を計算し、各ユーザの契約負荷と実際の負荷とから計算した削減負荷に基づいて、各ユーザに対する払い戻し料金を算出すること、
を備える方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数ユーザで共有するデータセンタシステムの省電力化と、その料金プランに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、クラウドコンピューティング技術の進化により、複数ユーザを収容するデータセンタが実用化されている。この形態はマルチテナンシとも言われる。従前のホスティングではユーザごとにサーバが固定的に割り当てられていた。これに対し、マルチテナンシ型の共有では、ユーザごとにサーバが固定的に割り当てられることはない。多数のサーバをデータセンタ事業者が用意し、ユーザの要求に応じてサーバを割り当てる。さらに、マルチテナンシに関する技術として、仮想マシン技術の進化がある。さらに、必要なリソース（サーバやストレージ）だけを電源オンし、それ以外のリソースは省電力モード（休止状態や電源オフ）する技術が進化している。この技術により、省電力なユーザ共有型データセンタシステムを構築する技術が揃ってきている。【０００３】
例えば、特許文献１には、要請通りに電力の削減が行われたとき、実体として消費電力の削減が行われたことを確認し、顧客ごとにインセンティブ料金を計算して顧客に通知することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１７６７２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述のような技術が確立されたときに、どのような料金体系にするかを考えるに、その際に重要となるのは、どのようにして電力削減のインセンティブを高めるかである。【０００６】
ユーザにとって見れば、電力削減がコスト削減、つまりデータセンタの利用料金が下がることにつながるとインセンティブになる。ただしユーザにとってみれば、マルチテナントなので自分の負荷だけではなく他ユーザの負荷も加味して電力削減が決まる。他ユーザが誰なのかはわからず、自分たちがたとえ努力して負荷を減らしたとしてもコスト削減につながるかは不確実だと感じられる。この状況では、負荷を減らして電力を削減しようというインセンティブが働きにくい。【０００７】
データセンタ事業者にとっては、ユーザの料金が下がって競争力につながるというのもあるが、電力コストの削減が大きい。しかし下がった電力コストを全てユーザに還元してしまうと、データセンタ事業者にとってみればインセンティブが働きにくい。【０００８】
このような課題が生じる原因は電力削減が確率的であることである。データセンタ事業者にとって、電力削減はどれだけのノードを省電力モードにすることができたかで決まる。現在のサーバは、電源が入っているだけのアイドル電力が大きく、負荷がかかっていても電力の差は小さい。つまり、電力を削減するためにはサーバを省電力モードにするのが有効である。そこで、ユーザが実際に使う負荷に応じて、必要のないサーバを省電力モードにすることで電力を削減することができる。【０００９】
ただし、ここに仮想マシンとマルチテナントの技術を導入すると問題が出てくる。仮想マシンを導入すると、物理的なサーバを複数の仮想サーバの集合とすることができる。仮想マシンの導入により、ユーザに物理マシンを割り当てるのではなく、負荷に余裕があれば複数ユーザを一つの物理サーバに混在させることができ、リソースの有効活用ができる。このように仮想マシンは利点があるが、省電力モードによる電力削減をするときには問題が出てくる。【００１０】
具体的な例を挙げて説明する。ユーザＡが契約負荷１００でサーバを使っているとする。サーバは１台あたり負荷６０を処理することができるとする。すると、ユーザＡだけであればサーバ２台（負荷１２０を処理できる）を割り当てることになる。この環境で、実際にユーザＡの負荷が３０だったとする。省電力制御がうまくできたとすると、サーバ１台で処理できるため、１台は省電力モードにすることができる。【００１１】
ここで、ユーザＢ、ユーザＣを追加し、仮想マシンでマルチテナントとする。ユーザＢは契約負荷２００に対して実負荷１６０、ユーザＣは契約負荷６０に対して実負荷４０を処理したとする。すると、ユーザＡ〜Ｃを合計すると契約負荷３６０に対して実負荷２３０を処理しており、削減負荷は１３０となる。つまりサーバ２台（負荷１２０）を省電力モードにすることができる。この２台分の削減が、どのユーザの寄与によるかを公平に求めることが必要である。また、同じように負荷がかかったとしても、データセンタ事業者が仮想マシンを適切に割り当てることができなければ、サーバ２台を省電力モードにすることができない可能性がある。この例であれば実負荷２３０をサーバ４台に割り振ればよいが、仮想マシンの配備が適切でないとサーバを５台使ってしまったり、６台使ってしまったりする場合がありえる。そうすると、実際には電力削減ができないことになる。また、もしユーザＢが契約負荷２００に対して実負荷１８０を使ったとする。すると、ユーザＡ〜Ｃの合計負荷は２５０となり、適切に割り当てたとしてもサーバ１台しか省電力モードにすることができなくなる。ユーザＡからすると、自分が使っている負荷は変わらないにもかかわらず、他ユーザの影響により省電力効果が変わるよう見える。【００１２】
この課題は、技術だけではなく、料金プランを含めて解く必要がある。【００１３】
本発明は、かかる実情に鑑み、複数ユーザで共有するデータセンタシステムの省電力化を促すための払い戻し処理を実行するための料金プランを実施するためのシステムを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一態様によるデータセンタシステムは、複数ユーザで共有するデータセンタシステムにおいて、仮想マシンと仮想ストレージが動作するサーバ・ストレージノードと、前記サーバ・ストレージノードのリソースの負荷及び／または消費電力を計測する負荷・電力モニタ部と、ユーザ単位で、前記サーバ・ストレージノードにおける仮想マシンの動作を管理する仮想マシン管理部と、前記サーバ・ストレージノードにおける仮想ストレージの動作を管理する仮想ストレージ管理部と、前記負荷・電力モニタ部、前記仮想マシン管理部、及び前記仮想ストレージ管理部が取得したデータに基づいて料金を計算し、各ユーザの契約負荷と実際の負荷とから計算した削減負荷に基づいて、各ユーザに対する払い戻し料金を算出する料金計算部と、を備える。【００１５】
好適には、料金計算部は、前記データセンタシステムが実際に削減できたコストから算出した分配額を、前記データセンタシステムを利用する各ユーザの削減負荷に応じて分配することを特徴とする。また好適には、前記料金計算部は、ユーザ単位で、前記データセンタシステムが実際に削減できたコストに基づいて、分配額を算出することを特徴とする。さらに好適には、料金計算部は、データセンタシステムが実際に削減できたコストが理論的な削減コストに満たなかったとき、その差分を払い戻すための処理を実行することを特徴とする。【００１６】
また、本発明の一態様による分配金の算出方法は、複数ユーザで共有するデータセンタシステムにおける分配金の算出方法において、負荷・電力モニタ部が、仮想マシンと仮想ストレージが動作するサーバ・ストレージノードのリソースの負荷及び／または消費電力を計測すること、仮想マシン管理部が、ユーザ単位で、前記サーバ・ストレージノードにおける仮想マシンの動作を管理すること、仮想ストレージ管理部が、前記サーバ・ストレージノードにおける仮想ストレージの動作を管理すること、及び、料金計算部が、前記負荷・電力モニタ部、前記仮想マシン管理部、及び前記仮想ストレージ管理部が取得したデータに基づいて料金を計算し、各ユーザの契約負荷と実際の負荷とから計算した削減負荷に基づいて、各ユーザに対する払い戻し料金を算出すること、を備える。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の一形態によれば、マルチテナンシ型のデータセンタにおける料金設定方法であって、結果的に削減された電力コストを、データセンタ事業者からユーザに支払い、本来適切に制御できれば電力削減ができた分の電力コストを、追加料金のかかるオプションの条件下で、データセンタ事業者からユーザに支払うことで、データセンタ事業者、ユーザ双方にとって、電力削減のインセンティブを高めることができる。【００１８】
電力が削減できた分をキャッシュバックすることと、保障オプションを組み合わせる。まずキャッシュバックは、結果的に削減された電力コストをデータセンタ事業者からユーザに事後で支払う。支払いはキャッシュであってもよいし、割引クーポンのようなキャッシュ以外で同等の効果をもたらすものでもよい。保障オプションは、ユーザ間での仮想マシン割当をデータセンタ側が適切に制御できなかったために結果として電力が削減されなかった場合に、本来適切に制御できれば電力削減ができた分をキャッシュバックするというオプションである。保障オプションは追加の料金がかかるようにする。【００１９】
この方式によれば、以下のとおり、ユーザとデータセンタ事業者の双方に電力削減のインセンティブが働くことになる。すなわち、まずユーザにとっては電力削減によるキャッシュバックというコスト削減に直接つながる。ユーザが使ったリソースが明示され、契約リソースに対して実際に利用したリソースが明示され、それに伴いキャッシュバックがなされるという仕組みは透明性が高く、リソース利用を削減してコスト削減を行うインセンティブが働く。他ユーザの負荷に影響を受ける点に関しては、保障オプションにより影響を最小化することができる。保障オプションの料金設定によるが、それほど大きくない価格とすれば、ユーザにとっての負担感は少なく、透明性を高めてくれる利点がある。【００２０】
データセンタ事業者にとっては実際に削減された電力コストのみをユーザに還元すればよく、必要以上の出費を強いられるリスクを回避できている。保障オプションについては、実際に削減された以上をユーザにキャッシュバックする可能性があるが、保障オプションの追加料金でカバーできればよい。また、適切に制御すれば保障オプションの支払い自体を減らすことができるため、制御技術をより進化させるインセンティブも働き、競争力の向上につながる。【００２１】
このように、本発明の一形態によれば、データセンタ事業者と、ユーザの双方に電力を削減するインセンティブが働き、コスト削減が進むという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明のシステム構成の一例を示したものである。
【図２】実際の負荷（実負荷）と契約負荷の状態を示す一例である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、以下の実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をその実施の形態のみに限定する趣旨ではない。さらに、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、さまざまな変形が可能である。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態によるユーザ共有型データセンタシステムの全体構成を示す概略図である。ユーザ端末１は、データセンタ２のサーバ・ストレージノード３にネットワークを介して接続し得るようになっている。サーバ・ストレージノード３は、負荷・電力モニタ部４と、仮想マシン管理部５と、仮想ストレージ管理部６に接続されている。さらにそれらの後段に、料金計算部７が接続されている。サーバ・ストレージノード３において、仮想マシンと仮想ストレージが動作する。物理的な１つのサーバ・ストレージノード３に複数ユーザの仮想マシンと仮想ストレージが共存して動作することができる。仮想マシン管理部５は、どのサーバ・ストレージノード３にどのユーザの仮想マシンを動作させるかを管理する。仮想ストレージ管理部６は、どのサーバ・ストレージノード３にどの仮想ストレージを動作させるかを管理する。負荷・電力モニタ部４は、サーバ・ストレージノード３のリソースにどれくらいの負荷がかかっているか、どれくらいの電力を消費しているかを計測し、蓄えておく。料金計算部７は、負荷・電力モニタ部４と、仮想マシン管理部５と、仮想ストレージ管理部６とからの情報をもとに料金を計算する。計算された料金はユーザに対して請求される。
【００２５】
次に、図２を参照して、料金計算部７の計算方式の実施例を２つ説明する。図２は、ユーザＡ〜Ｃのユーザ端末１について、サーバ・ストレージノード３における実際の負荷（実負荷）と契約負荷の状態を示す一例である。
【００２６】
例えば、図２に示すように、ユーザＡ〜Ｃについて、負荷・電力モニタ部４において実際に計測された負荷（実負荷）と、各ユーザが契約した契約負荷とが、次のような状態であった場合を想定する。
・ユーザＡ：実負荷  ３０単位、契約負荷１００単位  →  削減負荷７０単位
・ユーザＢ：実負荷１６０単位、契約負荷２００単位  →  削減負荷４０単位
・ユーザＣ：実負荷  ４０単位、契約負荷  ６０単位  →  削減負荷２０単位
このとき、ユーザＡ〜Ｃの実負荷の合計は２３０単位、契約負荷の合計は３６０単位である。よって、ユーザＡ〜Ｃ全体の削減負荷は１３０単位である。したがって、サーバ・ストレージノード３内のサーバ１台あたり、６０単位の負荷を処理できるとすると、ユーザＡ〜Ｃ全体で、サーバ２台分を削減できたことになる。
【００２７】
実施例１は、実際に削減できたコストを各ユーザの削減負荷に応じて分配する方式である。図２に示す例において、この方式を適用する場合、料金計算部７は、２台分の削減コストを、ユーザＡ〜Ｃの削減負荷に応じて分配するための計算処理を行い、各ユーザに対して計算した料金を払い戻すためのキャッシュバック処理を実行する。
・ユーザＡ：（７０／１３０）×２台分を払い戻し
・ユーザＢ：（４０／１３０）×２台分を払い戻し
・ユーザＣ：（２０／１３０）×２台分を払い戻し
【００２８】
このように、ユーザ端末ごとの削減負荷の比率（各ユーザの削減負荷／サーバ・ストレージノード３を使用するユーザ全体の削減負荷の合計）で、実際に削減できたコストを分配し、各ユーザに払い戻すためのキャッシュバック処理を行う。この方式の利点は、実際に削減できたコストを分配するため、データセンタ事業者は必要以上にキャッシュバックするリスクがないこと、ユーザ間のキャッシュバック分配に公平性があることである。しかし、ユーザから見たときに他ユーザの負荷により削減効果が変わり得る。例えば、ユーザＡにとってみれば、同じ負荷７０を削減したときであっても他ユーザの削減が少なければサーバ１台分しかキャッシュバックされないことがあり得る。
【００２９】
実施例２は、負荷・コストカーブを予め設定して、ユーザごとに割り当てる方式である。この方式では、サーバ１台あたりの負荷ごとにコストが階段状に変わる負荷・コストカーブを、料金計算部７の記憶装置に設定しておく。例えば、サーバ１台あたりの負荷が上述の実施例と同じく６０の場合、６０ごとにコストが階段状に変わる負荷・コストカーブを設定しておく。ユーザごとにこの負荷・コストカーブにそってコストを計算し、もし削減できていれば払い戻し処理を行う。本実施例では、料金計算部７において、次のように払い戻し処理の有無が判断される。
・ユーザＡ：削減負荷７０＞６０（サーバ１台あたりの負荷）なので、１台分払い戻し
・ユーザＢ：削減負荷４０＜６０なので、払い戻し無し
・ユーザＣ：削減負荷２０＜６０なので、払い戻し無し
【００３０】
実施例２の計算方式の利点は、ユーザにとっては、各自の負荷と設定されたコストカーブのみによって、払い戻し処理が決まるので、他ユーザの影響を受けないことである。ただし、階段状の負荷・コストカーブの場合、ある一定以上の削減をしないとキャッシュバック処理が実行されない。上述の例では、データセンタ事業者にとっては、実際の削減分は２台分にもかかわらず１台分しかキャッシュバックしなくてよいので得になる。ただし、仮想マシン・仮想ストレージの配置制御が適切になされなければ、実際には削減されない割当になったとしても、負荷・コストカーブによって払い戻し処理を実行しなければならないというリスクを抱えている。よって、この部分は保障オプションでカバーする。また、負荷・コストカーブを階段状にするのではなく、曲線的なカーブにしてもよい。その場合は、実際の削減が階段状であるため、データセンタ事業者が実際には削減できなかったコストをキャッシュバックするリスクがある。
【００３１】
次に、料金計算部７における、保障オプションの計算方式について説明する。実施例１の計算方式の場合、ユーザの削減負荷を合計したものをサーバあたりの負荷で割った数値が理論的に削減可能な電力となる。上述の例でいえば、ユーザＡ〜Ｃの削減負荷の合計が１３０、１サーバあたりの負荷が６０なので、１３０÷６０＝２．１７台、つまり２台が理論的な削減となる。実際の削減がこれに満たなかったときに、その差分を、保障オプションを契約しているユーザに対して払い戻すための処理を実行する。実施例２の計算方式の場合、ユーザごとの負荷・コストカーブにより理論的な削減が決まるため、それとの差分を保障オプションでカバーすることなる。
【００３２】
なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、他の様々な形で実施することができる。このため、上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈されるものではない。また、各処理ステップは処理内容に矛盾を生じない範囲で任意に順番を変更して又は並列に実行することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１  ユーザ端末、２  データセンタ、３  サーバ・ストレージノード、４  負荷・電力モニタ部、５  仮想マシン管理部、６  仮想ストレージ管理部、７  料金計算部
【図１】
0005971249.tif 000002
【図２】
0005971249.tif 000003