(57)【要約】【課題】物理インフラの状況に関わらずネットワークサービスに求められる性能を維持できるネットワーク機能仮想化基盤管理システム及びその管理方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係るネットワーク機能仮想化基盤管理システムは、複数の計算機ノード、一つもしくは複数の通信機器、及び前記計算機ノードと前記通信機器間を接続する複数のリンクを含む物理インフラと、前記物理インフラの前記計算機ノード毎の計算機資源量と前記リンク毎のネットワーク資源量を把握しており、要求されたネットワーク機能仮想化サービスに必要な仮想マシーン及び仮想接続を算出し、前記計算機資源量と前記ネットワーク資源量に基づいて前記仮想マシーンと前記計算機ノードとの収容関係を探し、仮想ネットワークを前記物理インフラ上に構築する管理計算機と、を備える。【選択図】図１
2015162147.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の計算機ノード、一つもしくは複数の通信機器、及び前記計算機ノードと前記通信機器間を接続する複数のリンクを含む物理インフラと、
前記物理インフラの前記計算機ノード毎の計算機資源量と前記リンク毎のネットワーク資源量を把握しており、要求されたネットワーク機能仮想化サービスに必要な仮想マシーン及び仮想接続を算出し、前記計算機資源量と前記ネットワーク資源量に基づいて前記仮想マシーンと前記計算機ノードとの収容関係を探し、前記仮想マシーン及び前記仮想接続を前記物理インフラ上に構築する管理計算機と、
を備えるネットワーク機能仮想化基盤管理システム。
【請求項２】
前記管理計算機は、
前記計算機ノード及び前記リンクを監視することで前記計算機資源量と前記ネットワーク資源量の変化を把握することを特徴とする請求項１に記載のネットワーク機能仮想化基盤管理システム。
【請求項３】
前記管理計算機は、
前記計算機資源量及び前記ネットワーク資源量が、前記ネットワーク機能仮想化サービスの性能を維持する最低限の資源条件であるスケール条件を満たしたときに前記仮想マシーン及び前記仮想接続を再構築することを特徴とする請求項２に記載のネットワーク機能仮想化基盤管理システム。
【請求項４】
前記スケール条件が予め設定されていることを特徴とする請求項３に記載のネットワーク機能仮想化基盤管理システム。
【請求項５】
複数の計算機ノード、一つもしくは複数の通信機器、及び前記計算機ノードと前記通信機器間を接続する複数のリンクを含む物理インフラ上に仮想マシーン及び仮想接続を構築するネットワーク機能仮想化基盤管理方法であって、
前記物理インフラの前記計算機ノード毎の計算機資源量と前記リンク毎のネットワーク資源量を把握しており、要求されたネットワーク機能仮想化サービスに必要な前記仮想マシーン及び前記仮想接続を算出し、前記計算機資源量と前記ネットワーク資源量に基づいて前記仮想マシーンと前記計算機ノードとの収容関係を探し、前記仮想マシーン及び前記仮想接続を前記物理インフラ上に構築することを特徴とするネットワーク機能仮想化基盤管理方法。
【請求項６】
前記計算機ノード及び前記リンクを監視することで前記計算機資源量と前記ネットワーク資源量の変化を把握することを特徴とする請求項５に記載のネットワーク機能仮想化基盤管理方法。
【請求項７】
前記計算機資源量及び前記ネットワーク資源量が、前記ネットワーク機能仮想化サービスの性能を維持する最低限の資源条件であるスケール条件を満たしたときに前記仮想マシーン及び前記仮想接続を再構築することを特徴とする請求項６に記載のネットワーク機能仮想化基盤管理方法。
【請求項８】
前記スケール条件が予め設定されていることを特徴とする請求項７に記載のネットワーク機能仮想化基盤管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク機能仮想化基盤管理システムに関連するものであり、特に、キャリアグレードを実現するための、計算機資源とネットワーク資源と両方を考慮する、ネットワーク機能仮想化基盤管理システム及びその管理方法に関連するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ネットワーク機能仮想化（ＮＦＶ）のコンセプトが欧州に提案された（例えば、非特許文献１を参照）。これまでスイッチや、ファイアウォール、ネットワークアドレス変換機能（ＮＡＴ）などの様々なネッワーク機能は基本的に専用装置で実現されていたが、ＮＦＶコンセプトはそれらのネットワーク機能をすべてソフトウェア化し、汎用サーバ上に実行する新たなアーキテクチャを提案した。ＮＦＶの適応により、様々な利点があると考えられる。例えば、汎用サーバ上にソフトウェアをインストールするだけで、低コストかつ迅速にネットワーク装置を構築することが可能となる。また、ＮＦＶコンセプトにおいて、ネットワーク装置は一つもしくは複数の仮想ネットワーク機能から構成される。そのため、仮想ネットワーク機能の追加／変更／削減によって、ネットワーク装置の機能を柔軟に変更することが可能となる。さらに、前記仮想ネットワーク機能を仮想マシーンとしてクラウドに移行することにより、仮想ネットワーク機能の性能や汎用サーバ全体の利用効率を最大限確保することが可能となる。
【０００３】
ＮＦＶコンセプトのキャリア網への適応も技術革新によって可能となった。例えば、固定網では、仮想化されたブロードバンド・リモート・アクセス・サーバ（ＢＲＡＳ）は既存の物理ＢＲＡＳ装置と同レイベルの性能を出せることが検証実験によって示されており（例えば、非特許文献１を参照。）、移動網では、進化型パケットコア（ＥＰＣ）を構成するすべての機能部（例：ＭＭＥなど）をソフトウェアで実装し、Ｉｎｔｅｌ（登録商標）  ＤＰＤＫ機能を載せた汎用サーバに配置するソリューションが提案されている（例えば、非特許文献２を参照。）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｍａｒｇａｒｅｔ  Ｃｈｉｏｓｉ  ｅｔ  ａｌ．，“Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ  Ｖｉｒｔｕａｌｉｓａｔｉｏｎ”，  Ｉｎ  Ｐｒｏｃ．  ＳＤＮ  ａｎｄ  ＯｐｅｎＦｌｏｗ  Ｗｏｒｌｄ  Ｃｏｎｇｒｅｓｓ，  Ｏｃｔ．  ２０１２．
【非特許文献２】ＮＥＣ，“ＮＥＣ、世界初仮想化モバイルコアネットワークソリューションを発売”，  ｈｔｔｐ：／／ｊｐｎ．ｎｅｃ．ｃｏｍ／ｐｒｅｓｓ／２０１３１０／２０１３１０２２＿０３．ｈｔｍｌ．（２０１４年２月１４日検索）
【非特許文献３】Ａｍａｚｏｎ，“Ａｍａｚｏｎ  ＥＣ２  ユーザーガイド”，  ｈｔｔｐ：／／ａｗｓ．ａｍａｚｏｎ．ｃｏｍ／ｊｐ／ｄｏｃｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ／ｅｃ２／．（２０１４年２月１４日検索）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これまでノード単位でより高い性能を確保するため、従来のハードウェア機能に相当する仮想ネットワーク機能の実装が重要視されていた。一方、キャリアグレードを実現するため、マネジメントシステムによる複数の仮想ネットワーク機能から構成されるネットワーク全体の最適化が求められている。
【０００６】
通常、前記ネットワーク仮想機能がクラウド上に載せ、一つのアプリケーション（あるいは仮想マシーン）としてクラウド管理システムによって管理されている。前記クラウド管理システムでは、クラウド上の資源を利用するユーザが特定のサービスを構築するため、特定の性質を有する仮想マシーンとその数を要求する。同様に、クラウドプロバイダが前記クラウドユーザに要求された仮想マシーンの種類や、その数、利用時間などに応じて前記クラウドユーザに課金する（例えば、非特許文献３を参照。）。その結果、仮想マシーン間のネットワーク性能（例：遅延や、帯域など）が保証できない。即ち、仮想マシーン間に利用可能なネットワーク帯域が完全に仮想マシーンの配置場所や、当時の物理リンクの利用状況などに強く依存される。その結果、サーバの資源が確保されても、エンド・ツー・エンドのネットワークサービスの性能が事前にユーザと定めたＳＬＡ（例：遅延や転送速度）より低くなる可能性がある。すなわち、従来のネットワーク機能仮想化基盤管理システムには物理インフラの状況によってネットワークサービスに求められる性能を維持できないことがあるという課題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、上記課題を解決するため、物理インフラの状況に関わらずネットワークサービスに求められる性能を維持できるネットワーク機能仮想化基盤管理システム及びその管理方法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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は、複数の仮想ネットワーク機能を用いて仮想ネットワークサービスを構築する際、物理インフラにおける計算機資源だけではなくネットワーク資源も確保することとした。
【０００９】
具体的に、本発明に係るネットワーク機能仮想化基盤管理システムは、
複数の計算機ノード、一つもしくは複数の通信機器、及び前記計算機ノードと前記通信機器間を接続する複数のリンクを含む物理インフラと、
前記物理インフラの前記計算機ノード毎の計算機資源量と前記リンク毎のネットワーク資源量を把握しており、要求されたネットワーク機能仮想化サービスに必要な仮想マシーン及び仮想接続を算出し、前記計算機資源量と前記ネットワーク資源量に基づいて前記仮想マシーンと前記計算機ノードとの収容関係を探し、前記仮想マシーン及び前記仮想接続を前記物理インフラ上に構築する管理計算機と、
を備える。
【００１０】
また、本発明に係るネットワーク機能仮想化基盤管理方法は、
複数の計算機ノード、一つもしくは複数の通信機器、及び前記計算機ノードと前記通信機器間を接続する複数のリンクを含む物理インフラ上に仮想マシーン及び仮想接続を構築するネットワーク機能仮想化基盤管理方法であって、
前記物理インフラの前記計算機ノード毎の計算機資源量と前記リンク毎のネットワーク資源量を把握しており、要求されたネットワーク機能仮想化サービスに必要な前記仮想マシーン及び前記仮想接続を算出し、前記計算機資源量と前記ネットワーク資源量に基づいて前記仮想マシーンと前記計算機ノードとの収容関係を探し、前記仮想マシーン及び前記仮想接続を前記物理インフラ上に構築することを特徴とする。
【００１１】
本発明は、計算機資源だけではなくネットワーク資源にも基づいて仮想ネットワークを構築するので、仮想マシーン間のネットワーク性能を担保することができる。従って、本発明は、物理インフラの状況に関わらずネットワークサービスに求められる性能を維持できるネットワーク機能仮想化基盤管理システム及びその管理方法を提供することができる。
【００１２】
本発明に係るネットワーク機能仮想化基盤管理システムの前記管理計算機は、前記計算機ノード及び前記リンクを監視することで前記計算機資源量と前記ネットワーク資源量の変化を把握することを特徴とする。また、その管理方法は、前記計算機ノード及び前記リンクを監視することで前記計算機資源量と前記ネットワーク資源量の変化を把握することを特徴とする。
【００１３】
本発明は、物理インフラにおける資源の利用状況をリアルタイムで把握でき、新たなネットワーク機能仮想化サービスを構築する際に、より正確な資源利用情報を提供することができ、サービスの性能を保証することができる。
【００１４】
本発明に係るネットワーク機能仮想化基盤管理システムの前記管理計算機は、前記計算機資源量及び前記ネットワーク資源量が、前記ネットワーク機能仮想化サービスの性能を維持する最低限の資源条件であるスケール条件を満たしたときに前記仮想マシーン及び前記仮想接続を再構築することを特徴とする。また、その管理方法は、前記計算機資源量及び前記ネットワーク資源量が、前記ネットワーク機能仮想化サービスの性能を維持する最低限の資源条件であるスケール条件を満たしたときに前記仮想マシーン及び前記仮想接続を再構築することを特徴とする。なお、前記スケール条件は予め設定されている。
【００１５】
本発明は、仮想ネットワークが既に配置（デプロイ：Ｄｅｐｌｏｙ）されていても、それに必要な仮想マシーンと、仮想接続と、前記仮想マシーンと前記仮想接続の組み合わせパターンを資源の利用状況に応じて動的に最適化することができ、前記仮想ネットワークを最構築することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、物理インフラの状況に関わらずネットワークサービスに求められる性能を維持できるネットワーク機能仮想化基盤管理システム及びその管理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係るネットワーク機能仮想化基盤管理システムを説明する構成図である。
【図２】ネットワーク機能仮想化サービス要求の一例を示す図である。
【図３】各ＶＮＦを実現する最低限の資源要求やイメージファイルの保存場所などの情報を管理する表である。
【図４】本発明に係るネットワーク機能仮想化基盤管理システムが算出する必要な仮想マシーンの一例である。
【図５】本発明に係るネットワーク機能仮想化基盤管理システムが算出する必要な仮想接続と、仮想マシーンと仮想接続の組み合わせパターンの一例である。
【図６】本発明に係るネットワーク機能仮想化基盤管理システムが管理する各計算機ノードの計算機資源量を説明する図である。
【図７】本発明に係るネットワーク機能仮想化基盤管理システムが管理する各リンクのネットワーク資源量を説明する図である。
【図８】本発明に係るネットワーク機能仮想化基盤管理システムが見つけ出した仮想マシーンと計算機ノードの収容関係の一例である。
【図９】本発明に係るネットワーク機能仮想化基盤管理システムを説明する構成図である。
【図１０】本発明に係るネットワーク機能仮想化基盤管理システムが管理する各計算機ノードの計算機資源量（デプロイ後）を説明する図である。
【図１１】本発明に係るネットワーク機能仮想化基盤管理システムが管理する各リンクのネットワーク資源量（デプロイ後）を説明する図である。
【図１２】本発明に係るネットワーク機能仮想化基盤管理システムが管理する各リンクのネットワーク資源量（更新後）を説明する図である。
【図１３】本発明に係るネットワーク機能仮想化基盤管理システムを説明する構成図である。
【図１４】本発明に係るネットワーク機能仮想化基盤管理システムを説明する構成図である。
【図１５】本発明に係るネットワーク機能仮想化基盤管理システムのスケール条件を説明する図である。
【図１６】本発明に係るネットワーク機能仮想化基盤管理システムが再計算する必要な仮想マシーンの一例である。
【図１７】本発明に係るネットワーク機能仮想化基盤管理システムが再計算する必要な仮想接続と、仮想マシーンと仮想接続の組み合わせパターンの一例である。
【図１８】本発明に係るネットワーク機能仮想化基盤管理システムを説明する構成図である。
【図１９】発明に係るネットワーク機能仮想化基盤管理システムが管理する各計算機ノードの計算機資源量（デプロイ後）を説明する図である。
【図２０】本発明に係るネットワーク機能仮想化基盤管理システムが管理する各リンクのネットワーク資源量（デプロイ後）を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施形態であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
【００１９】
（実施形態１）
図１は、本実施形態のネットワーク機能仮想化基盤管理システム３０１を説明する構成図である。ネットワーク機能仮想化基盤管理システム３０１は物理インフラ１０とこれを管理する管理計算機２０を備える。
詳細には、ネットワーク機能仮想化基盤管理システム３０１は、
複数の計算機ノード１１、一つもしくは複数の通信機器１２、及び計算機ノードと通信機器間を接続する複数のリンク１３を含む物理インフラ１０と、
物理インフラ１０の計算機ノード１１毎の計算機資源量とリンク１３毎のネットワーク資源量を把握しており、要求されたネットワーク機能仮想化サービスに必要な仮想マシーン及び仮想接続を算出し、前記計算機資源量と前記ネットワーク資源量に基づいて前記仮想マシーンと計算機ノード１１との収容関係を探し、前記仮想マシーン及び前記仮想接続を物理インフラ１０上に構築する管理計算機２０と、
を備える。
【００２０】
物理インフラ１０は、図１のように３つの計算機ノード１１と、２つの通信機器１２と、それらを接続する物理リンク１３で構成される。本実施形態では、計算機ノード１１は汎用サーバで実現されており、通信機器１２はイーサスイッチで実現されている。ただし、本発明はそれに限定するものではない。さらに、汎用サーバ上にハイパーバイザーを配置することによって一つもしくは複数の仮想マシーンを同時に起動することができる。図１は、一例としてソフトウェアで実現された仮想ネットワーク機能（ＶＮＦ）を搭載した複数の仮想マシーンが既に起動したイメージである。
【００２１】
管理計算機２０は、ネットワーク機能仮想化サービスの要求をユーザから受信する外部通信部２１と、受信したサービスの要求に基づいて必要な仮想マシーン、必要な仮想接続、及び仮想マシーンと仮想接続の組み合わせパターンからなる仮想ネットワークの論理構成を算出するオーケストレータ部２２と、各計算機ノードの計算機資源量及びリンクのネットワーク資源量を管理する物理資源管理部２３と、前記計算機資源量及び前記ネットワーク資源量に基づいて仮想マシーンと計算機ノードの収容関係を算出する仮想マシーン収容設計部２４と、仮想ネットワーク機能を実現するイメージファイルを管理するイメージ保存部２５と、必要なイメージファイルを取り寄せ、前記収容関係に基づいてイメージファイルを計算機ノードにデプロイする仮想マシーンプロビ部（仮想マシーン割当部）２６と、仮想接続を構築するため各計算機ノードにおけるハイパーバイザー内のネットワーク設定を行うネットワーク制御部２７とを備える。本実施形態では、すべての構成部を一つの管理計算機２０に収容する形態を想定するがそれに限らない。例えば、各構成部が複数の管理計算機に分散される形態も可能となる。
【００２２】
ネットワーク機能仮想化基盤管理システム３０１は、計算機資源だけではなく、ネットワーク資源も確保でき、複数の仮想ネットワーク機能から構成される仮想ネットワーク全体の性能を保証することができる。
【００２３】
以下は一動作例を用いて管理計算機２０の各構成部について説明する。まず、外部通信部２１はネットワーク機能仮想化サービスの要求をユーザから受信する。図２は受信したネットワーク機能仮想化サービス要求の一例を示す。当該要求は、ＶＮＦ「Ｆｉｒｅｗａｌｌ＿０１」とＶＮＦ「Ｌｏａｄｂａｌａｎｃｅｒ＿０１」から構成され、両ＶＮＦ間を１００Ｍのリンクで接続するサービスを要求している。本実施形態は表を用いてネットワーク機能仮想化サービス要求を表現しているが、それに限らず、ＧＵＩや記述言語、定義ファイルなどの手段を利用してもよい。また、一つのサービスは複数のＶＮＦ／接続ペアから構成されることも可能である。本実施形態のサービスは、図２の一行目のように一つのＶＮＦ／接続ペアから構成されるケースを想定する。
【００２４】
オーケストレータ部２２は、受信したサービスの要求に基づいて、必要な仮想マシーンと、必要な仮想接続と、仮想マシーンと仮想接続の組み合わせパターンと、からなる仮想ネットワークの論理構成を算出する。具体的に、本実施形態では、オーケストレータ部２２は、図３のような表を用いて、各ＶＮＦを実現する最低限の資源要求やイメージファイルの保存場所などの情報を管理する。資源要求に関しては、オーケストレータ部２２は、ＶＮＦを実現するためのｖＣＰＵの数や、メモリの量を管理するが、それに限らず、資源管理に関わる他の属性情報を取り扱っても良い。また、オーケストレータ部２２は、図２のサービス要求に図３の関連情報を加えて、必要となる仮想ネットワークの論理構成を記載する図４および図５を算出する。図４は一例として前記サービス要求を実現するための必要な仮想マシーンの情報を記載し、図５は一例として必要な仮想接続と、仮想マシーンと仮想接続の組み合わせパターンを記載する。本実施形態は表を利用するが、それに限らず、記述言語や、定義ファイルなどの手段を利用してもよい。また、本実施形態では、仮想接続がＶＬＡＮで実現すると想定するが、それに限らない。仮想接続はＯｐｅｎＦｌｏｗのフローやＧＲＥトンネルなどのトンネル技術を用いてもよい。
【００２５】
仮想マシーン収容設計部２４は、物理資源管理部２３における計算機資源量とネットワーク資源量に基づいて、仮想マシーンと物理インフラにおける計算機ノード１１の収容関係を算出する。本実施形態では、物理資源管理部２３は図６を用いて各計算機ノードの計算機資源量を管理し、図７を用いて各リンクのネットワーク資源量を管理する。ただし、それに限らない。物理資源管理部２３が資源情報を持たずに、必要に応じて資源に関する情報を他の構成部から取り寄せる形態（実施形態２及び３を参照。）も考えられる。物理資源管理部２３は図６と図７のように物理的に有する資源の総量と未使用の資源量両方を管理する。
【００２６】
仮想マシーン収容設計部２４は、図４及び図５に記載されている仮想ネットワークの論理構成と図６及び図７に記載されている資源情報を比較し、図４及び図５に記載されている仮想ネットワークの論理構成を実現できるような仮想マシーンと計算機ノードの収容関係を探す。例えば、仮想マシーン収容設計部２４は、仮想マシーンとして設定可能な未使用ｖＣＰＵ及び未使用メモリが残る汎用サーバを探し、仮想接続として構築可能な残余帯域がある物理リンクを探し、これらの汎用サーバと物理リンクの中から要求される仮想ネットワークが構築できる組み合わせを見つけ出す。図８は、仮想マシーン収容設計部２４が見つけ出した仮想マシーンと計算機ノードの収容関係の一例である。
【００２７】
仮想マシーンプロビ部２６は、イメージ保存部２５に必要なイメージファイルを取り寄せ、仮想マシーン収容設計部２４が算出した収容関係に基づいて、イメージファイルを計算機ノード１１にデプロイする。イメージ保存部２５は仮想ネットワーク機能を実現するイメージファイルを保存する。本実施形態では、ＦＴＰサーバを構築し、イメージ保存部２５を実現するが、それに限らず、他の形式のサーバ（例：ＨＴＴＰ）も考えられる。
【００２８】
ネットワーク制御部２７は、関係する計算機ノード１１におけるハイパーバイザー内のネットワークの設定を行う。本実施形態では、計算機ノード（１１−１、１１−２）のハイパーバイザー間にＶＬＡＮを設定する。図９は、イメージファイルのデプロイとネットワークの設定が完了済のイメージである。
【００２９】
図１０および図１１は、仮想ネットワークが完成した後の各計算機ノード１１の計算機資源量および各リンクのネットワーク資源量に関する情報である。下線部分が変更箇所である。仮想マシーン（ＶＭ１、ＶＭ２）はｖＣＰＵを４つとメモリを４Ｇづつ使用するため、仮想マシーンが構築された計算機ノード（１１−１、１１−２）の双方から未使用ｖＣＰＵを４つと未使用メモリを４Ｇづつ減少させている。同様に仮想接続１００Ｍがリンク１とリンク２を利用するため、リンク１とリンク２の双方の残余帯域から１００Ｍづつ減少させている。
【００３０】
本実施形態のネットワーク機能仮想化基盤管理システム３０１は、計算機資源だけではなく、ネットワーク資源も確保でき、複数の仮想ネットワーク機能から構成される仮想ネットワーク全体の性能を保証することができる。
【００３１】
（実施形態２）
図１２は、本実施形態のネットワーク機能仮想化基盤管理システム３０２を説明する構成図である。ネットワーク機能仮想化基盤管理システム３０２は、図１のネットワーク機能仮想化基盤管理システム３０１の管理計算機２０が物理インフラ監視部２８をさら備える。物理インフラ監視部２８は、各計算機ノード１１及び各リンク１３を監視し、計算機ノード１１における計算機資源量の変化とリンク１３におけるネットワーク資源量の変化を物理資源管理部２３に送信する。このため、管理計算機２０は、計算機ノード１１及びリンク１３を監視することで計算機資源量とネットワーク資源量の変化を把握することができる。
【００３２】
計算機ノードおいて、ＣＰＵ利用率や、メモリ利用率、ハードディスクの容量などの監視パラメータが考えられるが、本実施形態では、ＣＰＵ利用率とメモリ利用率を監視対象として説明する。また、各リンクにおいて、帯域や遅延などの監視パラメータがあるが、本実施形態ではリンクの帯域を監視対象として説明する。
【００３３】
物理インフラ監視部２８は、定期的に（例：秒単位）ＶＭを保持するハイパーバイザーのＡＰＩを介して必要な性能情報（例：ＣＰＵ利用率やメモリ率、リンクの帯域など）を取り寄せ、監視を実施する。また、その結果を物理資源管理部２３に送信する。
【００３４】
例えば、実施形態１で説明したＶＮＦ「Ｆｉｒｅｗａｌｌ＿０１」とＶＮＦ「Ｌｏａｄｂａｌａｎｃｅｒ＿０１」間のネットワーク利用率が当初の１００ＭＢ（図２参照）から１２０ＭＢまで上昇したとする。物理インフラ監視部２８は、その変化を観測し、物理資源管理部２３に送信する。それにしたがって、物理資源管理部２３に管理されているネットワーク資源情報を図１１から図１４に更新する。下線部が更新箇所である。なお、計算機資源の変化はないため、図１０について特に変更がない。
【００３５】
このように、管理計算機２０は、物理インフラ１０における資源の利用状況をリアルタイムで把握でき、新たなネットワーク機能仮想化サービスを構築する際に、より正確な資源利用情報を提供することができ、サービスの性能を保証することができる。
【００３６】
本実施形態では、簡単な表形式を用いて各計算機資源および各ネットワーク資源に関する情報を保持するが、それに限らず、データベースなどの手段を用いても良い。
【００３７】
（実施形態３）
図１３は、本実施形態のネットワーク機能仮想化基盤管理システム３０３を説明する構成図である。ネットワーク機能仮想化基盤管理システム３０３は、図１２のネットワーク機能仮想化基盤管理システム３０１の物理インフラ監視部２８が次の機能をさら備える。物理インフラ監視部２８は、監視する資源量とスケール条件と比較し、前記資源量がスケール条件を満たした場合、スケールする（仮想ネットワークを再構築する）ためのトリガーをオーケストレータ部２２に配信する。このため、管理計算機２０は、計算機資源量及びネットワーク資源量が、ネットワーク機能仮想化サービスの性能を維持する最低限の資源条件であるスケール条件を満たしたときに前記仮想マシーン及び前記仮想接続を再構築することができる。
【００３８】
スケール条件は、サービスの性能を維持する最低限の資源条件を表現する。本実施形態では、スケール条件は事前に設定されるものとされる。図１５はスケール条件の一例である。図１５のスケール条件は、サービスの性能を保持する最低限のＣＰＵ利用率やメモリ利用率、リンクの帯域を規定する。ただし、本発明はそれに限るものではない。ほかの資源に関する条件を可能となる。さらに、複数の条件の組み合わせも考えられる。
【００３９】
物理インフラ監視部２８は、観測した物理資源の利用状況と図１５に記載している各スケール条件を比較する。図１５のスケール条件を満たす場合、スケールするためのトリガーをオーケストレータ部２２に配信する。例えば、図１２においてリンク２の残余帯域が１０ＭＢ以下となり図１５のスケール条件１を満たすと、物理インフラ監視部２８はトリガーを発生する。その結果、オーケストレータ部２２は再計算を行い、図４および図５に記載の必要な仮想マシーンと、必要な仮想接続と、仮想マシーンと仮想接続の組み合わせパターンを図１６および図１７のように変更する。下線部が変更箇所である。
【００４０】
実施形態１で説明したように、仮想マシーンプロビ部２６とネットワーク制御部２７が再計算後のイメージファイルのデプロイとネットワークの設定を行う。図１８はイメージファイルのデプロイとネットワークの設定が完了した後のイメージである。図１９および図２０は、仮想ネットワーク設定完了後の各計算機ノード１１の計算機資源量および各リンク１３のネットワーク資源量に関する情報である。下線部が更新された箇所である。
【００４１】
本実施形態では、物理インフラにおける資源の利用状況をリアルタイムで把握でき、新たなネットワーク機能仮想化サービスを構築する際に、より正確な資源利用情報を提供することができ、サービスの性能を保証することができる。また、仮想ネットワークが既にデプロイされても、それに必要な仮想マシーンと、仮想接続と、前記仮想マシーンと仮想接続の組み合わせパターンを資源の利用状況に応じて動的に最適化することができ、仮想ネットワークを最構築することができる。
【００４２】
［付記］
以下は、本実施形態のネットワーク機能仮想化基盤管理システムを説明したものである。
（課題）
本発明は、物理インフラの状況に関わらずネットワークサービスに求められる性能を維持できるネットワーク機能仮想化基盤管理システム及びその管理方法を提供することを目的とする。
【００４３】
（１）：
複数の計算機ノードと、一つもしくは複数の通信機器と、複数の前記計算機ノードと１つもしくは複数の前記通信機器間を接続する複数のリンクと、を含む物理インフラと、
前記物理インフラを管理する管理計算機と
を備え、
前記計算機ノードは、
ハイパーバイザーを配置することによって一つもしくは複数の仮想マシーンを同時に起動することが可能であって、
前記管理計算機は、
ネットワーク機能仮想化サービスの要求をユーザから受信する外部通信部と、
前記受信したサービスの要求に基づいて、必要な仮想マシーンと、必要な仮想接続と、前記仮想マシーンと前記仮想接続の組み合わせパターンと、からなる仮想ネットワークの論理構成を算出するオーケストレータ部と、
各前記計算機ノードの計算機資源量と、前記リンクのネットワーク資源量と、を管理する物理資源管理部と、
前記物理資源管理部における前記計算機資源量と前記ネットワーク資源量に基づいて、前記仮想マシーンと前記物理インフラにおける前記計算機ノードの収容関係を算出する仮想マシーン収容設計部と、
仮想ネットワーク機能を実現するイメージファイルを管理するイメージ保存部と、
前記イメージ保存部に必要なイメージファイルを取り寄せ、前記算出した収容関係に基づいて、前記イメージファイルを前記計算機ノードにデプロイする仮想マシーンプロビ部と、
前記仮想接続を構築するため、前記各計算機ノードにおける前記ハイパーバイザー内のネットワーク設定を行うネットワーク制御部と、
を備えるネットワーク機能仮想化基盤管理システム。
【００４４】
（２）：
上記（１）に記載のネットワーク機能仮想化基盤管理システムであって、
更に物理インフラ監視部を備え、
前記物理インフラ監視部は、各前記計算機ノード及び各前記リンクを監視し、前記計算機ノードにおける計算機資源量の変化と前記リンクにおけるネットワーク資源量の変化を前記物理資源管理部に送信する、
ネットワーク機能仮想化基盤管理システム。
【００４５】
（３）：
上記（２）に記載のネットワーク機能仮想化基盤管理システムであって、
前記物理インフラ監視部は、
スケール条件と比較し、前記スケール条件を満たした場合、スケールするためのトリガーを前記オーケストレータ部に配信する、
ネットワーク機能仮想化基盤管理システム。
【００４６】
（４）：
上記（２）に記載のネットワーク機能仮想化基盤管理システムであって、
前記物理インフラ監視部は、事前に前記スケール条件を設定する、ネットワーク機能仮想化基盤管理システム。
【００４７】
（効果）
本発明によれば、計算機資源とネットワーク資源と両方を確保することにより、複数の仮想ネットワーク機能から構成されるエンド・ツー・エンドのネットワークサービスの性能を保証できる。
【符号の説明】
【００４８】
１０：物理インフラ
１１、１１−１〜１１−３：計算機ノード（汎用サーバ）
１２、１２−１、１２−２：通信機器（イーサスイッチ）
１３、１３−１〜１３−４：リンク
２０：管理計算機
２１：外部通信部
２２：オーケストレータ部
２３：物理資源管理部
２４：仮想マシーン収容設計部
２５：イメージ保存部
２６：仮想マシーンプロビ部（仮想マシーン割当部）
２７：ネットワーク制御部
２８：物理インフラ監視部
３０１〜３０３：ネットワーク機能仮想化基盤管理システム
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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