(57)【要約】      （修正有）【課題】緊急時に、契約している台数以上に一時的に仮想マシンが必要になる場合があっても、即日に一定限度を超える契約台数以上の利用ができる仮想マシンリソース割り当てシステムおよび方法を提供する。【解決手段】利用者が緊急で仮想マシンが必要になった場合、契約している台数以上でも仮想マシンを提供するシステムを構築し、緊急対応で仮想マシンが大量に必要になる契約（企業）と、緊急時の増加なし、あるいは緊急時には利用なしといった企業（契約）を共存させ、同時にすべての契約で大量に仮想マシンの利用がないように調整する手段を有する。【選択図】図２
2015045899.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クライアント端末からのユーザ要求に応じて、処理サーバに割り当てられている仮想サーバリソースを提供するデータセンタを含む情報処理システムにおいて、
前記データセンタは、
前記仮想マシンリソースが割り当てられ、使用中の１つ以上の処理サーバを含む第１のラックと、仮想マシンリソースが割り当てられ、未使用中の１つ以上の処理サーバを含む第２のラックと、前記第１、第２のラックの処理サーバに割り当てる仮想マシンリソースを管理する管理サーバを有し、
前記管理サーバは、
通常時には、複数のユーザが所望の仕様コストと性能／サイズに応じて、前記第１、第２のラック内の仮想マシンリソースを利用できるように管理する手段、
緊急時には、前記使用中の処理サーバの仮想マシンリソースの最小リソースに抑える手段、空き仮想マシンリソースを確保し、前記ユーザの仮想マシンリソース要求に対応可能とする手段、前記ユーザの仮想マシンリソース要求に応じて不足している場合に、必要な仮想マシンリソースが確保できる未使用中の処理サーバに、前記割り当てられている仮想マシンリソースを移動し、仮想マシンリソースを再確保する手段、を有する
ことを特徴とする仮想マシンリソース割り当てシステム。
【請求項２】
クライアント端末からのユーザ要求に応じて、処理サーバに割り当てられている仮想サーバリソースを提供するデータセンタを含む情報処理システムにおける仮想マシンリソース割り当て方法であって、
前記データセンタは、
前記仮想マシンリソースが割り当てられ、使用中の１つ以上の処理サーバを含む第１のラックと、仮想マシンリソースが割り当てられ、未使用中の１つ以上の処理サーバを含む第２のラックと、前記第１、第２のラックの処理サーバに割り当てる仮想マシンリソースを管理する制御部を含む管理サーバを有し、
前記管理サーバの制御部は、
通常時には、複数のユーザが所望の仕様コストと性能／サイズに応じて、前記第１、第２のラック内の仮想マシンリソースを利用できるように管理するステップ、
緊急時には、前記使用中の処理サーバの仮想マシンリソースを最小リソースに抑え、空き仮想マシンリソースを確保し、前記ユーザの仮想マシンリソース要求に対応可能とするステップ、
前記ユーザの仮想マシンリソース要求に応じて不足している場合に、必要な仮想マシンリソースが確保できる未使用の処理サーバに、前記割り当てられている仮想マシンリソースを移動し、仮想マシンリソースを再確保するステップ、を有する
ことを特徴とする仮想マシンリソース割り当て方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、仮想マシンリソース割り当てシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、特開２０１２−２２６７０３号公報（特許文献１）がある。この公報には、「仮想化システムにおいて、ひとつのマシンで複数の業務が実行される場合や、さらにひとつの業務が複数のマシンにまたがって実行される場合に、業務視点でリソースの割り当てを可能にする。」と言う課題に対して、「物理的なマシン１００の中の仮想空間内に、業務を実行するための空間として「業務空間」１２４、１２５を定義し、業務空間１２４、１２５に対してリソースの割り当てをおこなう。実行中のジョブの状態を取得し、実行中のジョブを有する業務と、当該ジョブが所属する業務の優先度を加味して業務空間１２４、１２５に対するリソース量を算出する。そして、業務空間１２４、１２５内に、当該業務の実行に必要な仮想マシンの複製１３０、１３２を配置し、業務空間１２４、１２５に割り当てられたリソースを用いてこれらの仮想マシン１３０、１３２を動作させる。」解決手段が記載されている（要約書参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２２６７０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１には、ある計算機上で仮想マシンを稼働させて業務を実行するのに必要なリソースの割当てを行うリソース制御方法であって、前記計算機は、業務と前記業務の優先度と前記業務を構成する少なくとも１つ以上のジョブとの対応関係を記憶し、前記業務と前記業務を実行する業務空間との対応関係を記憶し、前記計算機で実行中のジョブの状態を示すジョブ実行情報を取得し、取得した前記ジョブ実行情報と、実行中の前記ジョブが所属する前記業務空間と、実行中の前記ジョブが所属する前記業務の優先度との対応関係から、実行中の前記ジョブが所属する前記業務空間に割当てるリソース量を算出し、前記算出したリソース量から、前記業務空間で実行中の前記ジョブが稼働する仮想マシンに対して割当てるべきリソース量を算出する、リソース制御方法が記載されている。
【０００５】
しかし、特許文献１のリソース制御方法は、例えば、現在利用しているリソース利用リソース限度を超えるような異常事態が発生した場合におけるリソース割り当てまでは考慮されていない。
【０００６】
通常、例えば、クラウド上の仮想マシンの利用について仮想マシン管理側と契約する場合、予め、利用台数を指定して契約するのが普通である。従って、その契約の利用範囲を超えるような急激な増加には対応できない。例えば、問題発生時や非常時など、契約している台数以上に一時的に仮想マシンが必要になる場合があるが、通常では即日に一定限度を超える契約台数以上の利用は不可である。
【０００７】
そこで、本発明は、問題発生時や非常時などの緊急時に、契約している台数以上に一時的に仮想マシンが必要になる場合があっても、即日に一定限度を超える契約台数以上の利用ができる仮想マシンリソース割り当てシステムおよび方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、利用者が緊急で仮想マシンが必要になった場合、契約している台数以上でも仮想マシンを提供するシステムを構築し、緊急対応で仮想マシンが大量に必要になる契約（企業）と、緊急時の増加なし、あるいは緊急時には利用なしといった企業（契約）を共存させ、同時にすべての契約で大量に仮想マシンの利用がないように調整する手段を有する。
【０００９】
例えば、本発明の仮想マシンリソース割り当てシステムは、
クライアント端末からのユーザ要求に応じて、処理サーバに割り当てられている仮想サーバリソースを提供するデータセンタを含む情報処理システムにおいて、
前記データセンタは、
前記仮想マシンリソースが割り当てられ、使用中の１つ以上の処理サーバを含む第１のラックと、仮想マシンリソースが割り当てられ、未使用中の１つ以上の処理サーバを含む第２のラックと、前記第１、第２のラックの処理サーバに割り当てる仮想マシンリソースを管理する管理サーバを有し、
前記管理サーバは、
通常時には、複数のユーザが所望の仕様コストと性能／サイズに応じて、前記第１、第２のラック内の仮想マシンリソースを利用できるように管理する手段、
緊急時には、前記使用中の処理サーバの仮想マシンリソースを最小リソースに抑え、空き仮想マシンリソースを確保し、前記ユーザの仮想マシンリソース要求に対応可能とする手段、前記ユーザの仮想マシンリソース要求に応じて不足している場合に、必要な仮想マシンリソースが確保できる未使用中の処理サーバに、前記割り当てられている仮想マシンリソースを移動し、仮想マシンリソースを再確保する手段、を有する
ことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の仮想マシンリソース割り当て方法は、
クライアント端末からのユーザ要求に応じて、処理サーバに割り当てられている仮想サーバリソースを提供するデータセンタを含む情報処理方法において、
前記データセンタは、
前記仮想マシンリソースが割り当てられ、使用中の１つ以上の処理サーバを含む第１のラックと、仮想マシンリソースが割り当てられ、未使用中の１つ以上の処理サーバを含む第２のラックと、前記第１、第２のラックの処理サーバに割り当てる仮想マシンリソースを管理する制御部を含む管理サーバを有し、
前記管理サーバの制御部は、
通常時には、複数のユーザが所望の仕様コストと性能／サイズに応じて、前記第１、第２のラック内の仮想マシンリソースを利用できるように管理するステップ、
緊急時には、前記使用中の処理サーバの仮想マシンリソースを最小リソースに抑え、空き仮想マシンリソースを確保し、前記ユーザの仮想マシンリソース要求に対応可能とするステップ、
前記ユーザの仮想マシンリソース要求に応じて不足している場合に、必要な仮想マシンリソースが確保できる未使用の処理サーバに、前記割り当てられている仮想マシンリソースを移動し、仮想マシンリソースを再確保するステップ、を有する
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、緊急で仮想マシンが必要になった場合、契約している台数以上でも仮想マシンを利用できる仮想マシンリソース割り当てシステムおよび方法を提供することができる。
上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の仮想マシンリソース割り当てシステムを提供した情報処理システムの構成を示す図である。
【図２】緊急時に仮想マシンリソースの再割り当ての様子を示す図である。
【図３】緊急時に仮想マシンリソースの再割り当て時におけるラック単位内リソース利用状況を示す図である。
【図４】管理サーバの機能ブロック図である。
【図５】仮想マシンリソース割り当て処理するか否かの手順を示すフロー図である。
【図６】仮想マシンリソース割り当て処理手順を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本実施例を、図面を用いて説明する。本例では、大量のデータを手軽に複数のマシンに分散して処理できるオープンソースのプラットフォームである「Ｈａｄｏｏｐ」を前提として説明する。本例では、利用者と顧客とは同義で使用しており、緊急時に仮想マシンの利用ができる契約者ユーザを意味する。また、一般ユーザとは、台数増加オプション未契約者ユーザである。
【００１４】
データセンタは、リソースの有効活用を図り、無駄を排除するために、未使用のリソース量の極小化に努めている。これは、予備のリソースを作らない、持たないという矛盾を意味する。
【００１５】
しかし、今日、クラウド環境、在庫型物流センタ（以下、ＤＣと言う）対応サイト、ＢｉｇＤａｔａ対応環境へのリソース要求には、これら旧式の固定的ＤＣ運用方針では、対応できない。そのため、通常のリソース管理と同時に、Ｈａｄｏｏｐ対応などの並列計算処理環境をＤＣ内で運用し、顧客からの緊急リソース要求に対し、Ｈａｄｏｏｐ環境を一般ＶＭリソースとして、解放する。
【００１６】
この際に、不足となるＨａｄｏｏｐ用リソースは外部ＤＣのリソースを緊急避難的に利用する。なお、Ｈａｄｏｏｐなどの並列分散処理用リソース（仮想マシンＶＭリソース）は、ネットワーク遅延などを最小化することにより計算処理性能向上を図っている。そのために、これらのＶＭは一般的に一か所に集約したＶＭ等が割り当てられている。
【００１７】
より詳しくは、例えば、契約ベースでの提供仮想マシンリソースをＳｍａｌｌ／Ｍｉｄｉｕｍ／Ｌａｒｇｅ（以下、Ｓ、Ｍ、Ｌと言う）の３例で定義する。各マシンリソースのＣＰＵ能力の下限／上限、メモリサイズの下限／上限、ＨＤＤ容量の下限／上限を価格、確保可能数量、性能に対応して定義しておく。このＳ，Ｍ，Ｌをユニットと考え、その模擬的サイズを１，５，１０などの数値で表現する（ＣＰＵ速度、メモリサイズなど）。
【００１８】
その一例として、一つの物理サーバに、５台分のL用環境を確保できるとする。このサイズを１０００とする。Ｌ用仮想マシンＶＭリソースは、サービス定義として、基本は１０００／１０＝１００，１００／２＝５０として、最大５０とする。
【００１９】
次に、Ｍ用仮想マシンＶＭリソースはサービス定義として、最大性能を１００／５＝２０として、基本を２０／２＝１０と規定する。同様に、Ｓ用仮想マシンＶＭリソースは基本１、最大２としてリソースを提供する形態とする。
【００２０】
このような管理方法により、緊急時、大量の仮想マシンリソースの要求があったとき、当該要求に対して、一般ユーザの仮想マシンＶＭリソースからＭＡＸ利用を禁止する（仮想マシンリソースの最小リソースに抑える）前提で、Ｓ，Ｍ，Ｌの仮想マシンリソースの割り当て可能領域にＳ，Ｍ，Ｌを詰め込んでいくことにより、大規模なＳ用仮想マシンリソースを一か所に集約して確保することが可能となる。
【実施例】
【００２１】
図１は、本発明の仮想マシンリソース割り当てシステムを適用した情報処理システムの構成例を示す図である。
【００２２】
同図において、情報処理システム７は、複数のデータセンタ（第１、第２、第３のデータセンタ）６ａ、６ｂ、６ｃ、クライアント端末８、を有する。
【００２３】
複数のデータセンタ（第１、第２、第３のデータセンタ）６ａ、６ｂ、６ｃは、それぞれルータを有し、当該ルータを介して接続する。
【００２４】
クライアント端末８は、第１のデータセンタ６ａの第３のルータ４ｃに接続する。データセンタ、例えば、第１のデータセンタ６ａは、第１、第２のラック（物理サーバ）５ａ、５ｂを有する。
【００２５】
第１のラック５ａ（/doc1/rack1）は、第１のルータ４ａ、管理サーバ１、第１の処理サーバ２ａ（node1.xxx.co.jp）、第２の処理サーバ２ｂ（node2.xxx.co.jp）、を有する。
ルータ４ａは、第３のルータ４ｃ、管理サーバ１、第１、第２の処理サーバ２ａ、２ｂに接続する。
【００２６】
第１の処理サーバ２ａ（node1.xxx.co.jp）には、１つの仮想マシンＶＭリソース３ａが割り当てられ、第２の処理サーバ２ｂ（node2.xxx.co.jp）には、２つの仮想マシンＶＭリソース３ｂ、３ｃが割り当てられている。
【００２７】
第２のラック５ｂ（/doc1/rack2）には、第２のルータ４ｂ、第３の処理サーバ２ｃ（node3.xxx.co.jp）、第４の処理サーバ２ｄ（node4.xxx.co.jp）、第５の処理サーバ２ｅ（node5.xxx.co.jp）を有する。
ルータ４ｂは、第３のルータ４ｃ、第３、第４、第５の処理サーバ２ｃ、２ｄ、２ｅに接続する。
【００２８】
第３の処理サーバ２ｃ（node3.xxx.co.jp）には、１つの仮想マシンＶＭリソース３ｄが割り当てられ、第４の処理サーバ２ｄ（node4.xxx.co.jp）には、２つの仮想マシンＶＭリソース３ｅ、３ｆが割り当てられ、第５の処理サーバ２ｅ（node5.xxx.co.jp）には、２つの仮想マシンＶＭリソース３ｇ、３ｈが割り当てられている。
【００２９】
管理サーバ１は、各処理サーバへの仮想マシンＶＭリソースの割り当て、及び当該割り当てを管理するものであって、緊急時には、本例では、第２のラック５ｂのリソース、つまりＨａｄｏｏｐ用リソースを開放して、一般用仮想マシンリソースとして再割当てする機能を有する。
【００３０】
係る情報処理システムにおいて、まず、通常時は、複数の顧客（ユーザ）がＳ、Ｍ、Ｌ使用のコストと性能／サイズに応じて、ラック５ａ、５ｂ内の何れかで仮想マシンＶＭリソースを利用可能な状態とする。
【００３１】
管理サーバ１は、ユーザの契約条件（基本サイズ／最大サイズ／最大ＣＰＵ性能／最小ＣＰＵ性能など）に基づき、仮想マシンＶＭリソース管理を行なう。
【００３２】
係る状態において、問題発生時や非常時などの緊急時、例えば交通遮断、新型インフルエンザなどで多数の在宅勤務者が発生し、ユーザ（クライアント端末８）が契約している契約範囲を越える仮想マシンリソース台数が必要となった場合には、以下のような問題が生じる。
【００３３】
すなわち、緊急時には、通常時に対し、巨大なリソース要求が発生する。この巨大なリソース要求に対しては、管理サーバ１内の任意の空きリソース部分にまとまったリソース配分を行なうのは、膨大なデータ検索処理などを伴い、膨大な時間を要する。
本発明は、係る問題を是正するものであり、このような緊急時には、管理サーバ１は、以下に説明する仮想マシンＶＭリソースの割当てを行なう。
【００３４】
図２は、緊急時に仮想マシンリソースの再割り当ての様子を示す図である。同図において、上述した緊急時におけるリソース要求時には、まず、現状の割り当て済の各リソースを一時的に最小リソースに抑え、空きリソースを短時間に確保する。
【００３５】
しかる後、一般ユーザのリソース要求に応じて、不足している場合には、必要なリソースが確保できるラック（本例では第２のラックの処理サーバ２ｃ〜２ｅ）に、これらの仮想マシンＶＭリソース（３ｄ〜３ｇ）を移動し、リソースを再確保する。つまり第２のラックのＨａｄｏｏｐ用リソースを開放して、一般ユーザ用仮想マシンリソース要求に対応する処理を行う。
【００３６】
図３は、緊急時に仮想マシンリソースの再割り当て時におけるラック単位内リソース利用状況を示す図である。
【００３７】
同図において、仮想マシンＶＭ３ａ〜ＶＭ３ｈにおいて、網掛け部分は使用中を示し、点線部分は未使用部分を示す。例えば、仮想マシンＶＭ３ａは、リソースサイズＬの最大サイズが使用中であり、仮想マシンＶＭ３ｂ及び３ｃは、リソースサイズＬの基本サイズが使用中であり、仮想マシンＶＭ３ｄは、リソースサイズＭの基本サイズが使用中であり、仮想マシン３ｅは、リソースサイズＬの基本サイズ、及び最大サイズが未使用であることを示している。
【００３８】
図４は、管理サーバの機能ブロック図である。同図において、管理サーバ１は、管理装置（管理制御手段）１１、記憶装置１２、入出力装置１３、を有する。
【００３９】
管理装置１１は、仮想リソース管理部、仮想リソース割当部、を有する。
【００４０】
仮想リソース割当部は、第１、第２のラック５ａ、５ｂの処理サーバ２ａ〜２ｅに仮想マシンＶＭリソースを割り当てする。
【００４１】
仮想リソース管理部は、それらの仮想マシンＶＭリソースを管理する。
記憶装置は、仮想リソース割当用プログラム部、仮想リソース契約情報格納部、を有する。
【００４２】
仮想リソース割当用プログラム部は、仮想リソース管理部により動作するプログラムを格納し、仮想リソース契約情報格納部は、顧客（ユーザ）との間で締結した契約条件を示す情報を格納している。
【００４３】
入出力装置は、緊急時にユーザからの仮想リソース割当要求を受け付ける受付部を有する。
【００４４】
課金サーバ９は、一時的に利用した仮想マシンについては契約外の利用として日割、時間割にて課金を行う。
【００４５】
図５は、仮想マシンリソース割り当て処理するか否かの手順を示すフロー図である。
【００４６】
同図において、ステップＳ１１０にて、仮想マシンリソース割り当て処理開始すると、ステップＳ１１２にて、顧客と仮想マシン管理者側との間で台数増加オプション契約有無を判断する。
当該ステップにて契約が有る場合には、図６の仮想マシンリソース割り当て処理ステップＳ１１３に進む。
【００４７】
図６は、仮想マシンリソース割り当て処理手順を示すフロー図である。
【００４８】
同図において、ステップＳ１２０にて、仮想マシン割当て処理開始すると、ステップＳ１２１にて、利用機器（サーバ・ストレージ）の空き領域有無を確認する。
【００４９】
当該ステップにて空き領域が有る場合には、ステップＳ１２４にて、利用機器内で仮想マシンの作成を行なう。
無い場合は、次のステップＳ１２２にて、利用機器とは別の別機器１（利用システム）の未使用の仮想マシンを利用機器に移動させ、空き領域を追加することが可能か否かを判定する。
【００５０】
当該ステップにて追加可の場合には、ステップＳ１２４にて、仮想マシン作成を行う。
追加不可の場合には、次のステップＳ１２３にて、更に別の別機器２（新規サーバ・ストレージ）の仮想マシンを利用機器に割り当て可否を判定し、そして、次にステップＳ１２４にて、仮想マシンの作成を行なう。
【００５１】
本実施例によれば、Ｗｅｂ上からの管理者のセルフポータルサイトを利用し、仮想マシンの増加が行える。
その結果、緊急時などを想定した、急激な仮想マシン台数の増加が可能な契約を提供することができる。
【００５２】
また、通常新規に申請した仮想マシンの利用は２〜３営業日後となるが、本システムによれば、即時利用可能である。
【００５３】
また、交通遮断による在宅勤務などの対応のため急に仮想マシンが必要となった際、システム管理者は契約を追加することなく「仮想マシンの作成・起動」が可能である。
【００５４】
初期契約以上の台数の場合、利用した台数×日数×単価により後日請求するものとする。
急激な台数増加があり得る契約はオプションにて選択を可能とする。
【００５５】
一時的に利用した仮想マシンについては契約外の利用として日割、時間割にて課金を行うとよい。
【００５６】
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１  管理サーバ
２  処理サーバ
３  仮想マシンＶＭ（リソース）
４  ルータ
５  ラック
６  データセンタ
７  情報処理システム
８  クライアント端末
９  課金サーバ
【図１】
2015045899.tif 000003
【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】
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