(57)【要約】    【課題】  本発明の目的は、計算機リソースの使用量から所定時間後における計算機リソース使用量を予測して枯渇時期を予測できる計算機リソース使用量予測装置を提供することにある。    【解決手段】  カーネルパラメータファイル１０４には計算機リソースの制限値と現在値が格納されている。近似式算出部１１５は予測周期におけるリソース使用量に基づきリソース使用量の一次近似式を算出する。予測値算出部１１６は一次近似式によって予測周期後のリソース使用量予測値を算出する。枯渇時期算出部１２０はリソース使用量予測値が危険値になると判定されるとリソースの予想枯渇時期を算出する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
計算機とオペレーティングシステムが保持するリソースの制限値と現在値が格納されているカーネルパラメータファイルと、予測周期におけるリソース使用量に基づきリソース使用量の一次近似式を算出する近似式算出手段と、前記一次近似式によって予測周期後のリソース使用量予測値を算出する予測値算出手段と、前記予測値算出手段で算出したリソース使用量予測値が危険値になるかを判定する状態判定手段と、前記リソース使用量予測値が危険値になると判定されるとリソースの予想枯渇時期を算出する枯渇時期算出手段とを具備することを特徴とする計算機リソース使用量予測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はオペレーティングシステムおよびアプリケーションプログラムが実行時に使用する計算機リソースの使用量から計算機リソースの枯渇時期を予測する計算機リソース使用量予測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
計算機ハードウェアのメモリ、ディスク等の物理容量およびオペレーティングシステムが保持するファイルオープン数、プロセス数など種々のカーネルパラメータ等の計算機リソースの使用量は、各アプリケーションプログラムが使用する計算機リソースの使用量を事前に把握し、インストール時に十分に必要な計算機リソースを確保する必要がある。
【０００３】
また、アプリケーションプログラムの実行時における計算機リソースの使用量から計算機リソースの使用状況を把握する各種手法が提案されている。例えば、下記特許文献１では、計算機リソースの資源不足による障害発生を使用量の把握から未然に防止する方法が提案されている。
【０００４】
特許文献１は、各々のアプリケーションプログラムのインストール前に、他の計算機にてアプリケーションプログラムが必要とする計算機リソースの使用量と、各アプリケーションプログラムを一度実行させ、その実行時に使用した計算機リソース使用量の最大値を各々記憶し、その最大値の積算値と制限値との比較を行い、積算値が制限値より大きい場合、アプリケーションプログラムインストール時に、積算値を合せて制限値を拡大することによって、計算機リソースの枯渇を防止するものである。
【０００５】
また、その他の計算機リソースの監視装置として、メモリ、ハンドル、スレッド、プロセス等の計算機リソースの現在値を予め設定された時間間隔にて取り込み、その都度、予め設定した各々の計算機リソースの危険値との比較を行い、取り込んだ計算機リソースの現在値が各々の危険値を超過した場合には警告アラームを出力することによって、計算機リソース不足を知らせるものがある。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２４７１４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来技術は、計算機リソースの現在値と危険値を比較しているため、計算機リソースの現在値が実際に危険値を超過するまで計算機リソース不足を認識することができないという問題点を有する。
【０００８】
本発明の目的は、計算機リソースの使用量から所定時間後における計算機リソース使用量を予測して枯渇時期を予測できる計算機リソース使用量予測装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の特徴は、計算機リソース使用量に基づき計算機リソース使用量の一次近似式を作成し、その一次近似式から計算機リソースの枯渇時期を予測することに特徴がある。具体的には、計算機システムが保持する計算機リソースと与えられた基本情報をもとに、現在までの計算機リソース使用量の度合いにより計算機リソースの枯渇時期を予測する。
【００１０】
本発明は、計算機リソース使用量過程における任意の予測時点において収集期間分溯った時点からこれまでの時点をｘ（ｘ１、ｘ２、ｘ３、…、ｘｎ）、予測時点における収集期間分溯った時点からこれまでの時点に対する計算機リソースの使用量をｙ（ｙ１、ｙ２、ｙ３、…、ｙｎ）とし、このｎ組のデータ（ｘ１、ｙ１）、（ｘ２、ｙ２）、…、（ｘｎ、ｙｎ）に対する一次近似式ｙ＝ａｘ＋ｂを求める。次に、近似式を延長して予め設定された一定時間後である予測時点における計算機リソースの使用量を予測し、予め算出された計算機システムの危険値との比較判定結果に基づき近似式を延長して計算機リソースの枯渇時期を算出し、その予想枯渇時期を出力する。
【００１１】
本発明は任意の予測時点の計算機リソース使用量に基づき計算機リソースの枯渇時期を予測することができるため、計算機リソースの枯渇を事前に防止することが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、計算機システムが保持する計算機リソース、例えばメモリ、ディスク容量やカーネルパラメータ等と与えられた予測条件の下で、計算機リソースの使用量の度合いにより、予測経緯を近似式に当てはめることにより、従来認識することができなかった計算機リソースの枯渇時期を予測することができ、事前に計算機リソースの枯渇を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
カーネルパラメータファイルには計算機とオペレーティングシステムが保持するリソースの制限値と現在値が格納されている。近似式算出手段は予測周期におけるリソース使用量に基づきリソース使用量の一次近似式を算出する。予測値算出手段は近似式算出手段で算出した一次近似式によって予測周期後のリソース使用量予測値を算出する。予測値算出手段で算出したリソース使用量予測値が危険値になるかを状態判定手段によって判定する。枯渇時期算出手段はリソース使用量予測値が危険値になると判定されるとリソースの予想枯渇時期を算出する。
【実施例】
【００１４】
図１に本発明の一実施例を示す。
【００１５】
図１において、計算機リソース使用量予測装置は、入力装置１０１、記憶装置１０２および出力装置１２２により構成される。記憶装置１０２は、オペレーティングシステム１０３、カーネルパラメータファイル１０４、データ格納部１０７および予測処理部１１３を有している。
【００１６】
カーネルパラメータファイル１０４はメモリ容量、ディスク容量、ファイルオープン数、ファイルロック数、ノード数、プロセス数、セマフォ数、メッセージ数、共用メモリ数等各種カーネルパラメータの制限値ファイル１０５および現在値ファイル１０６を有している。
【００１７】
データ格納部１０７はカーネルパラメータファイル１０４から制限値ファイル１０５および現在値ファイル１０６を取り込むデータ取込部１０８、取り込んだファイルを格納するデータファイル１０９、入力装置１０１より入力した基本情報を格納する基本情報ファイル１１０、危険値を算出する危険値算出部１１１および危険値ファイル１１２から構成される。
【００１８】
入力装置１０１は予測に必要な計算機リソース使用量の収集周期、収集期間および予測時期と、判定に必要な危険率等の基本情報を入力し、基本情報ファイル１１０に格納する。データ取込部１０８はカーネルパラメータファイル１０４から各種計算機リソースの制限値ファイル１０５および現在値ファイル１０６を取り込み、データファイル１０９へ格納する。また、危険値算出部１１１はデータファイル１０９に格納された制限値と基本情報ファイル１１０に格納された危険率から危険値を算出し、危険値ファイル１１２に格納する。
【００１９】
予測処理部１１３は予測部１１４と比較部１１８から構成される。予測部１１４は計算機リソース使用量の度合いから近似式（一次近似式）を作成する近似式算出部１１５、一次近似式からリソース使用量予測値を算出する予測値算出部１１６、リソース使用量予測値を格納する予測値ファイル１１７を有する。また、比較部１１８はリソース使用量予測値および危険値ファイル１１２に格納された危険値より警告出力の判断を行う状態判定部１１９、計算機リソースの枯渇時期を予測する枯渇時期算出部１２０、予想枯渇時期を格納する予想枯渇時期ファイル１２１を有する。
【００２０】
予測部１１４は基本情報ファイル１１０より予測に必要な基本情報を、データファイル１０９より予測時間分の計算機リソース使用量と時間を読み込み、近似式算出部１１５にて近似式を作成する。
【００２１】
近似式の作成方法を計算機リソース使用量の変化状況での任意時点をｘｎとした場合について図３を使用して説明する。
【００２２】
任意時点ｘｎに対し、予め設定した近似式の収集期間分の時間を遡った時点をｘ１とする。さらにｘ１から予め設定した近似式の収集周期毎の時間をｘ２、ｘ３…ｘｎとし、このときの各々の時点に対する計算機リソース使用量をｙ１、ｙ２、ｙ３…ｙｎとする。このｎ組のデータ（ｘ１、ｙ１）、（ｘ２、ｙ２）、…、（ｘｎ、ｙｎ）により作成した近似式は次式のようになる。
【００２３】
ｙ＝ａｘ＋ｂ          …（式１）
ｘ：時間
ｙ：計算機リソース使用量。
【００２４】
式１の傾きａと切片ｂは下記の式となる。
【００２５】
ａ＝Σ（（ｙ−ｙの平均）（ｘ−ｘの平均））／Σ（ｘ−ｘの平均）２）…（式２）
ｂ＝（ｙの平均）−ａ（ｘの平均）            …（式３）
予測値算出部１１６は近似式作成後に基本情報に基づいた計算機リソース予測値を算出し、予測値ファイル１１７に格納する。状態判定部１１９は予測値ファイル１１７に格納された予測値と危険値ファイル１１２に格納された危険値とを比較し、警告アラーム出力の有無の判断を行う。枯渇時期算出部１２０は予測値が危険値より大きくなると予想枯渇時期を算出して予想枯渇時期ファイル１２１に格納する。
【００２６】
出力装置１２２は、予測処理部１１３にて一連の処理が完了した時、警告アラームを出力する手段であり、計算機リソース使用量の予測結果を出力する。
【００２７】
次に、図２を参照して動作を説明する。
【００２８】
なお、計算機リソースとしては、メモリ容量、ディスク容量、ファイルオープン数、ファイルロック数、ノード数、プロセス数、セマフォ数、メッセージ数、共用メモリ数等があるが、計算機リソースをファイルオープン数に特定して説明する。
【００２９】
ステップ２０１において、入力装置１０１より基本情報として予測元データの収集期間と収集周期、計算機リソースの使用量を予測する時間、以降同様な計算機リソースの予測を行う周期および計算機リソースの危険度合いを判定するための数値を算出する危険率を基本情報ファイル１１０に取り込む。データ取込部１０８はステップ２０２でファイルオープン数の制限値をカーネルパラメータファイル１０４内の制限値ファイル１０５よりオペレーティングシステム１０３が提供するシステムコマンドにて取り込み、データファイル１０９へ格納する。
【００３０】
危険値算出部１１１はステップ２０３においてステップ２０１、ステップ２０２で取り込んだファイルオープン数のデータファイル１０９の値と基本情報ファイル１１０に格納されている危険率から危険値を算出して危険値ファイル１１２へ格納する。次に危険値算出部１１１はステップ２０４にて予めデータファイル１０９に格納されたファイルオープン数の使用量を入力された指定時点から収集期間分溯った時間分のファイルオープン数の使用量と時間を読み込む。ファイルオープン数使用量のデータファイル１０９への格納方法については後述する。
【００３１】
近似式算出部１１５はステップ２０５においてファイルオープン数の使用量の度合いから近似式を作成する。近似式算出部１１５はステップ２０４で読み込んだ使用量と時間の各々の平均値を算出し、読み込んだ各使用量と使用量の平均値の差の総和と、読み込んだ各時間と時間の平均値の差の総和を算出する。さらに、算出した使用量と時間の各総和の積と、時間の総和の２乗で除算することにより、近似式の傾きａを算出する。傾きａを算出後、使用量の平均値と、傾きａと時間の平均の積との差から近似式の切片ｂを算出する。
【００３２】
ステップ２０５からステップ２０６に移行して、予測値算出部１１６はステップ２０５で算出した傾きａと、切片ｂから近似式に従い、ステップ２０２にて読み込んだ予測時期と傾きａの積と、切片ｂとの和から設定された予測時期におけるファイルオープン数の予測値算出して予測値ファイル１１７に格納する。
【００３３】
状態判定部１１９はステップ２０７においてステップ２０３で算出した危険値ファイル１１２の値とステップ２０６で予測した予測値ファイル１１７の値を比較し、予測値が危険値より小さい場合はステップ２０４に戻る。予測値が危険値以上の場合はステップ２０８に移行して、枯渇時期算出部１２０がステップ２０２にてデータファイル１０９に格納した制限値と予測時点での使用量との差を傾きａの除算により、制限値までの到達時間を算出し、ステップ２０９にてファイルオープン数の予想枯渇時期と、警告アラームとを出力装置１２２へ出力する。
【００３４】
次に、ファイルオープン数使用量のデータ格納時の動作について図２（ｂ）を使用して説明する。
【００３５】
データ取込部１０８はステップ２１０でカーネルパラメータファイル１０４の現在値ファイル１０６よりファイルオープン数の現在値をオペレーティングシステム１０３が提供するシステムコマンドにて読み込む。ステップ２１０からステップ２１１に移り、読み込んだ現在値をファイルオープン数の使用量として時間とともにデータファイル１０９へ格納する。ステップ２１０とステップ２１１を指定された基本情報ファイル１１０に格納された収集周期にて繰返し行うことによりファイルオープン数の使用量を蓄積する。
【００３６】
ファイルオープン数以外の計算機リソースについてもステップ２０１からステップ２１１の処理を行うことによって同様に予測することができる。
【００３７】
次に、実際の数値を当てはめた例を計算機リソースの使用量が下降状態、横ばい状態、上昇状態の場合に分け、図４〜図７を用いて説明する。また、区間Ａとして予め１分間隔で６０分間のデータからの予測と区間Ｂとして１分間隔で１０分間のデータからの予測を行なう設定をしたものとする。さらに制限値を２００と規定し、危険率を９０％と設定したものとし、危険値は制限値と危険率の乗算により１８０となる。
【００３８】
図４（ａ）では計算機使用量が横ばい状態として現在の時間をｘｎ１としたとき、ｘｎ１の６０分前の時間をｘｎ１−６０、同様にｘｎ１のｎ分前の時間をｘｎ１−ｎと表わしている。このときの各々の時間での計算機リソースの値を図４（ｂ）の計算機リソース使用量に示す。
【００３９】
例えば、ｘｎ１−６０の場合には計算機リソースの値は４０、ｘｎ１−１０の場合には計算機リソースの値は３９、ｘｎ１−１の場合には計算機リソースの値は４１のようになる。まず、１分間隔で６０分間のデータからの近似式の場合は、（ｘｎ１−６０、４０）、（ｘｎ１−５９、３９）、（ｘｎ１−５８、３８）、…、（ｘｎ１−２、４０）、（ｘｎ１−１、４１）のデータから傾きａが０．０３、切片３７．１の近似式となり、図４（ａ）のＬ１１に示す近似直線を作成する。
【００４０】
この近似式を延長し、任意の時間での計算機リソースの値を予測する。このときの近似式から予測したｘｎ１から６０分後、６時間後、１２時間後の時間を各々ｘｎ１＋６０、ｘｎ１＋３６０、ｘｎ１＋７２０とすると近似式から予測した値は図４（ａ）のようになり、具体的な数値は図７（ａ）の計算機リソース使用量区間Ａに示すように各々４１．０、５０．８、６２．９となる。この場合は計算機リソースの値は横ばい傾向であり制限値、危険値を超えることはないと判断し警告アラームは出力しない。
【００４１】
一方、１分間隔で１０分間のデータからの場合は、（ｘｎ１−１０、３９）、（ｘｎ１−９、４０）、…（ｘｎ１−２、４０）、（ｘｎ１−１、４１）のデータから傾きａが０．２０、切片３８．６の近似式となり、図４（ａ）のＬ１２に示す近似直線を作成する。この近似式を延長し、任意の時間として１０分後、３０分後、６０分後、１２時間後と設定した場合、各々をｘｎ１＋１０、ｘｎ１＋３０、ｘｎ１＋６０、ｘｎ１＋７２０とすると近似式から予測した値は図４（ａ）のようになり、具体的な数字は図７（ａ）の計算機リソース使用量区間Bに示すように各々４２．６、４６．６、５２．６、１８４．６となる。
【００４２】
この場合計算機リソースの値は増加傾向であり、１２時間後に危険値を超過することから、予想枯渇時期として制限値とｘｎ1の差を傾きａで除算した７９０分および警告アラームを出力する。
【００４３】
図５（ａ）では計算機使用量が下降状態として現在の時間をｘｎ２としたとき、ｘｎ２の６０分前の時間をｘｎ２−６０、同様にｘｎ２のｎ分前の時間をｘｎ２−ｎと表わしている。このときの各々の時間での計算機リソースの値を図５（ｂ）の計算機リソース使用量に示す。
【００４４】
例えば、ｘｎ２−６０の場合には計算機リソースの値は８１、ｘｎ２−１０の場合には計算機リソースの値は５９、ｘｎ２−１の場合には計算機リソースの値は５４のようになる。まず、１分間隔で６０分間のデータからの近似式の場合は、（ｘｎ２−６０、８１）、（ｘｎ２−５９、８４）、（ｘｎ２−５８、９１）、…、（ｘｎ２−２、５７）、（ｘｎ２−１、５４）のデータから傾きａが−０．５１、切片８１．３の近似式となり、図５（ａ）のＬ２１に示す近似直線を作成する。
【００４５】
この近似式を延長し、任意の時間での計算機リソースの値を予測する。このときの近似式から予測したｘｎから６０分後、６時間後、１２時間後の時間を各々ｘｎ２＋６０、ｘｎ２＋３６０、ｘｎ２＋７２０とすると近似式から予測した値は図５（ａ）のようになり、具体的な数値は図７（ｂ）の計算機リソース使用量区間Aに示すように各々２０．２、−１３２．４、−３２０．７となる。この場合は計算機リソースの値は減少傾向であり制限値、危険値を超えることはないと判断し警告アラームは出力しない。１分間隔で１０分間のデータからの近似式も同様となる。
【００４６】
図６（ａ）は計算機使用量が上昇状態として現在の時間をｘｎ３としたとき、ｘｎ３の６０分前の時間をｘｎ３−６０、同様にｘｎ３のｎ分前の時間をｘｎ３−ｎと表わしている。このときの各々の時間での計算機リソースの値を図６（ｂ）の計算機リソース使用量に示す。
【００４７】
例えば、ｘｎ３−６０の場合には計算機リソースの値は４３、ｘｎ３−１０の場合には計算機リソースの値は１１０、ｘｎ３−１の場合には計算機リソースの値は１１９のようになる。まず、１分間隔で６０分間のデータからの近似式の場合は、（ｘｎ３−６０、４３）、（ｘｎ３−５９、４４）、（ｘｎ３−５８、４６）、…、（ｘｎ３−２、１１０）、（ｘｎ３−１、１１９）のデータから傾きａが１．５３、切片３７．９の近似式となり、図６（ａ）のＬ３１に示す近似直線を作成する。さらにこの近似式を延長し、任意の時間での計算機リソースの値を予測する。
【００４８】
このときの近似式から予測したｘｎ３から６０分後、６時間後、１２時間後の時間を各々ｘｎ３＋６０、ｘｎ３＋３６０、ｘｎ３＋７２０とすると近似式から予測した値は図６（ａ）のようになり、具体的な数値は図７（ｃ）の計算機リソース使用量区間Aに示すように各々２２１．５、６８０．４、１２４６．４となる。
【００４９】
この場合は計算機リソースの値は増加傾向であり６０分後には危険値を超えると判断し、警告アラームおよびはｘｎ３から制限値に達すると予測した時間４７分を出力する。１分間隔で１０分間のデータからの近似式も同様に、１０分後、３０分後、６０分後、１２時間後の時間を各々ｘｎ３＋１０、ｘｎ３＋３０、ｘｎ３＋６０、ｘｎ３＋７２０とした場合、図７（ｃ）の計算機リソース使用量区間Bに示すように各々１３６．８、１６０．９、１９７．１、９９３．１となり、６０分後に危険値を超過すると判断し、警告メッセージおよびｘｎ３から制限値に達すると予測した時間６１分を出力する。
【００５０】
なお、上述の実施例は近似式が２種類の収集周期、収集期間から回帰直線で近似しているが、予測経緯をさらに複数の近似式に近似し、最も厳しい値を採用、あるいは平均値等総合的に判断してもよく、また、近似式は回帰直線以外でも予測が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明の動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明の説明図である。
【図４】本発明の説明図である。
【図５】本発明の説明図である。
【図６】本発明の説明図である。
【図７】本発明の説明図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０１  入力装置
１０２  記憶装置
１０３  オペレーティングシステム
１０４  カーネルパラメータファイル
１０５  制限値ファイル
１０６  現在値ファイル
１０７  格納部
１０８  取込部
１０９  データファイル
１１０  基本情報ファイル
１１１  危険値算出部
１１２  危険値ファイル
１１３  処理部
１１４  予測部
１１５  近似式算出部
１１６  予測値算出部
１１７  予測値ファイル
１１８  比較部
１１９  判定部
１２０  枯渇時期算出部
１２１  予想枯渇時期
１２２  出力装置
【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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