(57)【要約】【課題】スケールアウトに伴う過度な監視信号のトラヒックの発生を検出することが可能な故障監視装置を提供する。【解決手段】故障監視装置１は、システムの構成変更を検知する構成変更検知手段３１と、監視対象および監視信号の使用帯域をテーブル情報において更新する監視状態更新手段３２と、テーブル情報に設定されている使用帯域に基づいて、個別の監視対象ごとに監視信号を周期的に送信して故障監視を行う監視信号制御手段３３と、テーブル情報を参照し、任意の監視対象上で動作する個別の監視対象の監視信号の使用帯域の総和が、前記任意の監視対象に設定されている上限帯域を超過するか否かを判定する使用帯域上限判定手段３４と、上限帯域を超過する使用帯域が使用されていると判定された場合に警告を表示する警告表示手段３５と、を備える。【選択図】図２
2017028644.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークに接続されたスケールアウト型のシステムに対して、当該システムを構成する複数の階層の監視対象ごとに故障監視を行う故障監視装置であって、
前記システムの監視対象と、前記監視対象上で動作する当該監視対象の階層上位の監視対象で監視信号として使用する階層別上限帯域と、個別の監視対象で現在使用中の監視信号の使用帯域とをテーブル情報として記憶する記憶手段と、
前記個別の監視対象に対して監視信号の送出を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記システムの構成変更を検知する構成変更検知手段と、
前記構成変更に伴って変更のあった監視対象および監視信号の使用帯域を前記テーブル情報において更新する監視状態更新手段と、
前記テーブル情報に設定されている使用帯域に基づいて、個別の監視対象ごとに監視信号を周期的に送信して故障監視を行う監視信号制御手段と、
前記テーブル情報を参照し、任意の監視対象上で動作する個別の監視対象の監視信号の使用帯域の総和が、前記任意の監視対象に設定されている前記階層別上限帯域を超過するか否かを判定する使用帯域上限判定手段と、
前記使用帯域上限手段で前記階層別上限帯域を超過する使用帯域が使用されていると判定された場合に警告を表示する警告表示手段と、
を備えることを特徴とする故障監視装置。
【請求項２】
前記テーブル情報には、前記階層ごとの個別の監視対象で使用する監視信号の個別下限帯域と個別上限帯域とが設定されており、
前記監視状態更新手段は、
前記テーブル情報において、前記構成変更に伴って変更のあった監視対象を追加または削除する構成情報更新手段と、
前記構成情報更新手段による構成変更後、前記テーブル情報において、個々の監視対象の使用帯域を当該監視対象に設定されている前記個別下限帯域に設定した後、前記個別上限帯域および前記階層別上限帯域を超えない範囲で前記使用帯域を更新する構成別監視状態更新手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の故障監視装置。
【請求項３】
前記システムが提供するサービス用のデータのトラヒック量を解析するトラヒック解析手段を備え、
前記トラヒック解析手段が、前記ネットワークの全帯域から前記トラヒック量の帯域を減算した帯域で最下層の監視対象の前記階層別上限帯域を設定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の故障監視装置。
【請求項４】
ネットワークに接続されたスケールアウト型のシステムの故障を監視する故障監視装置による故障監視方法であって、
前記故障監視装置は、
前記システムの監視対象と、前記監視対象上で動作する当該監視対象の階層上位の監視対象で監視信号として使用する階層別上限帯域と、個別の監視対象で現在使用中の監視信号の使用帯域とをテーブル情報として記憶する記憶手段と、
前記個別の監視対象に対して監視信号の送出を制御する制御手段と、を備えており、
前記制御手段が、
前記システムの構成変更を検知するステップと、
前記構成変更に伴って変更のあった監視対象および監視信号の使用帯域を前記テーブル情報において更新するステップと、
前記テーブル情報に設定されている使用帯域に基づいて、個別の監視対象ごとに監視信号を周期的に送信して故障監視を行うステップと、
前記テーブル情報を参照し、任意の監視対象上で動作する個別の監視対象の監視信号の使用帯域の総和が、前記任意の監視対象に設定されている前記階層別上限帯域を超過するか否かを判定するステップと、
前記使用帯域上限ステップで前記階層別上限帯域を超過する使用帯域が使用されていると判定された場合に警告を表示するステップと、
を実行することを特徴とする故障監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スケールアウト型のシステムの故障監視を行う故障監視装置および故障監視方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、サービス提供システム（例えば、サーバシステム等）の故障監視（ヘルスチェック）は、同じネットワーク上に接続された故障監視装置が、サービス提供システムに対して、周期的に監視信号（ヘルスチェック信号）を送出し、その応答を監視することにより行われている。すなわち、故障監視装置は、周期的な監視信号に対する応答信号の異常、例えば、タイムアウト、応答信号で通知されるエラー等により、サービス提供システムの故障を監視している。
この監視信号の周期は、故障検出間隔となるため、サービスの信頼性条件で予め定められた最大間隔よりも長くしてはならない。一方で、使用可能なネットワーク帯域や装置性能に余裕があれば、監視信号の周期をより短くすることで、故障検出を早めることができる。
【０００３】
通常、サービス提供システムを構成する構成単位（例えば、ハードウェア、アプリケーション等）を監視する監視信号の周期は、当該システムの設計時に決まっている。つまり、サービス提供システムの構成が決定されれば、監視信号に必要なネットワーク帯域や装置負荷を導出することができる。そのため、ネットワーク帯域や装置性能に問題のない範囲、かつ、すべてのサービスの信頼性条件に問題のない範囲で、監視信号の間隔を、サービス運用要件で定めた最大間隔よりも短く設定することを、容易に実現することができた。
【０００４】
しかし、近年、負荷変動に追従して、ハードウェア、仮想マシン、アプリケーションといった階層的なシステム構成を動的に変動（スケールアウト／イン）させるスケールアウト型のサービス提供システムが運用されている。
このような、負荷変動に追従して、動的にシステム構成を増加（スケールアウト）または減少（スケールイン）させるサービス提供システム（スケールアウト型システム）において、従来の故障監視装置は、その構成の増減に応じて、監視信号を増減させている。例えば、スケールアウトによって構成が増加した場合、故障監視装置は、その増加した構成に対する監視信号を予め定めた周期で送出することで、サービス提供システムの故障を監視している（例えば、非特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】“Ｃｌｏｕｄｎ（クラウド・エヌ）Load Balancing Advanced（ＬＢＡ）”、［online］、ＮＴＴコミュニケーションズ株式会社、［平成２７年７月１６日検索］、インターネット〈URL：https://www.ntt.com/cloudn/data/lba.html〉
【非特許文献２】“Elastic Load Balancing”、Amazon Web Services、［online］、［平成２７年７月１６日検索］、インターネット〈URL：http://docs.aws.amazon.com/ja_jp/ElasticLoadBalancing/latest/DeveloperGuide/elb-getting-started.html#configure-health-check〉
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のようなスケールアウト型のサービス提供システムは、ハードウェア、仮想マシン、アプリケーションといった階層的なシステム構成が運用中に動的に変動するため、構成の増減によって監視信号のトラヒックも変動する。
そのため、従来の故障監視装置では、監視対象のサービス提供システムにおけるスケールアウトに伴い、運用中に監視信号のトラヒックが増大し、通常のサービスが使用するネットワーク帯域を圧迫することで、サービスに影響を与えてしまうという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、スケールアウトに伴う過度な監視信号のトラヒックの発生を検出することが可能な故障監視装置および故障監視方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するため、本発明は、ネットワークに接続されたスケールアウト型のシステムに対して、当該システムを構成する複数の階層の監視対象ごとに故障監視を行う故障監視装置であって、前記システムの監視対象と、前記監視対象上で動作する当該監視対象の階層上位の監視対象で監視信号として使用する階層別上限帯域と、個別の監視対象で現在使用中の監視信号の使用帯域とをテーブル情報として記憶する記憶手段と、前記個別の監視対象に対して監視信号の送出を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記システムの構成変更を検知する構成変更検知手段と、前記構成変更に伴って変更のあった監視対象および監視信号の使用帯域を前記テーブル情報において更新する監視状態更新手段と、前記テーブル情報に設定されている使用帯域に基づいて、個別の監視対象ごとに監視信号を周期的に送信して故障監視を行う監視信号制御手段と、前記テーブル情報を参照し、任意の監視対象上で動作する個別の監視対象の監視信号の使用帯域の総和が、前記任意の監視対象に設定されている前記階層別上限帯域を超過するか否かを判定する使用帯域上限判定手段と、前記使用帯域上限手段で前記階層別上限帯域を超過する使用帯域が使用されていると判定された場合に警告を表示する警告表示手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
このように、本発明は、スケールアウト型のシステムにおいて、スケールアウトにより監視対象が増加して、ネットワークに占める監視信号の帯域が予め定めた上限を超えた場合、警告を表示することができる。
これにより、本発明は、動的に構成が変化するスケールアウト型のシステムの故障監視において、監視信号のトラヒックが増大したことを保守運用者に通知することができる。
【００１０】
また、本発明は、前記テーブル情報には、前記階層ごとの個別の監視対象で使用する監視信号の個別下限帯域と個別上限帯域とが設定されており、前記監視状態更新手段は、前記テーブル情報において、前記構成変更に伴って変更のあった監視対象を追加または削除する構成情報更新手段と、前記構成情報更新手段による構成変更後、前記テーブル情報において、個々の監視対象の使用帯域を当該監視対象に設定されている前記個別下限帯域に設定した後、前記個別上限帯域および前記階層別上限帯域を超えない範囲で前記使用帯域を更新する構成別監視状態更新手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
このように、本発明は、スケールアウト型のシステムにおいて、スケールアウトにより監視対象が増加した場合、一旦、監視信号で使用する帯域を、故障監視に必要な最小限の帯域に設定した後、上限の帯域を超えない範囲まで増加させることができる。
これにより、本発明は、監視信号で使用する帯域を、所定の上限で抑え、監視信号の周期をより短くして、故障監視を行うことができる。
【００１２】
また、本発明は、前記システムが提供するサービス用のデータのトラヒック量を解析するトラヒック解析手段を備え、前記トラヒック解析手段が、前記ネットワークの全帯域から前記トラヒック量の帯域を減算した帯域で最下層の監視対象の前記階層別上限帯域を設定することを特徴とする。
【００１３】
このように、本発明は、システムが使用する帯域を考慮して、監視信号の帯域をシステムの未使用帯域内に抑えることができる。
これにより、本発明は、システムが提供するサービスに与える影響を最小限に抑えて、故障監視を行うことができる。
【００１４】
また、本発明は、ネットワークに接続されたスケールアウト型のシステムの故障を監視する故障監視装置による故障監視方法であって、前記故障監視装置は、前記システムの監視対象と、前記監視対象上で動作する当該監視対象の階層上位の監視対象で監視信号として使用する階層別上限帯域と、個別の監視対象で現在使用中の監視信号の使用帯域とをテーブル情報として記憶する記憶手段と、前記個別の監視対象に対して監視信号の送出を制御する制御手段と、を備えており、前記制御手段が、前記システムの構成変更を検知する構成変更検知ステップと、前記構成変更に伴って変更のあった監視対象および監視信号の使用帯域を前記テーブル情報において更新する監視状態更新ステップと、前記テーブル情報に設定されている使用帯域に基づいて、個別の監視対象ごとに監視信号を周期的に送信して故障監視を行う監視信号制御ステップと、前記テーブル情報を参照し、任意の監視対象上で動作する個別の監視対象の監視信号の使用帯域の総和が、前記任意の監視対象に設定されている前記階層別上限帯域を超過するか否かを判定する使用帯域上限判定ステップと、前記使用帯域上限ステップで前記階層別上限帯域を超過する使用帯域が使用されていると判定された場合に警告を表示する警告表示ステップと、を実行することを特徴とする。
【００１５】
このように、本発明は、スケールアウト型のシステムにおいて、スケールアウトにより監視対象が増加して、ネットワークに占める監視信号の帯域が予め定めた上限を超えた場合、警告を表示することができる。
これにより、本発明は、動的に構成が変化するスケールアウト型のシステムの故障監視において、監視信号のトラヒックが増大したことを保守運用者に通知することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、スケールアウト型システムの故障監視を行う際に、動的に変化する監視信号のトラヒックを管理して、過度な監視信号のトラヒックの発生を監視することができる。これによって、本発明は、監視対象のシステムがサービスにおいて使用する帯域への過度な監視信号による圧迫を抑え、サービス低下の発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る故障監視システムの概要を説明するための概念図である。
【図２】本発明の実施形態に係る故障監視装置の構成を示す構成図である。
【図３】図２の記憶部に記憶するテーブル情報（監視信号定義テーブル）のデータ例を示す図であって、監視対象システムの構成ごとに使用する監視信号の種別と帯域の上限／下限の定義データ例を示す。
【図４】図２の記憶部に記憶するテーブル情報（監視信号帯域上限テーブル）のデータ例を示す図であって、監視対象システムの監視対象における監視信号の帯域上限例を示す。
【図５】図２の記憶部に記憶するテーブル情報（システム構成／監視信号使用帯域テーブル）のデータ例を示す図であって、監視対象システムのシステム構成および帯域使用状況を示す。
【図６】本発明の実施形態に係る故障監視装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の他の実施形態に係る故障監視装置の構成を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
≪故障監視システムの全体構成≫
まず、図１を参照して、本発明の実施形態に係る故障監視装置１を含んだ故障監視システムＳの全体構成について説明する。
図１に示すように、故障監視システムＳは、故障監視の対象となる１つ以上の監視対象システム１００と、故障監視を行う故障監視装置１とを、同じネットワークＮに接続して構成される。なお、図１では、監視対象システム１００を１つだけ図示している。
【００１９】
故障監視装置１は、監視対象システム１００に対して、監視信号（ヘルスチェック信号）を送出して、タイムアウト、応答信号で通知されるエラー等により、監視対象システム１００の故障を監視するものである。
この故障監視装置１は、監視対象システム１００を構成する監視対象ごとに監視信号を送出し、監視対象単位で故障監視を行う。また、故障監視装置１は、監視対象システム１００の監視対象ごとに、ネットワークＮにおける監視信号の帯域を管理する。なお、故障監視装置１の構成については、後で図２を参照して詳細に説明する。
【００２０】
監視対象システム１００は、サービスを提供するシステムであって、例えば、Ｗｅｂ（World Wide Web）サーバ、ファイルサーバ等のサーバシステムである。ここでは、監視対象システム１００は、サービスの負荷に応じて、動的にシステム構成を増加（スケールアウト）または減少（スケールイン）させるスケールアウト型のシステムである。
【００２１】
＜監視対象システムの構成概要＞
次に、故障監視装置１が監視対象とするスケールアウト型の監視対象システム１００の構成の概要について説明する。
図１に示すように、監視対象システム１００は、例えば、通信機器ＮＷ（ＮＷ１，…）、ハードウェアＨＷ（ＨＷ１，ＨＷ２，…）、仮想マシンＶＭ（ＶＭ１，ＶＭ２，…）、アプリケーション（以下、単にアプリという）ＡＰＬ（ＡＰＬ１，ＡＰＬ２，…）等で構成される。
【００２２】
通信機器ＮＷは、故障監視装置１と監視対象システム１００とを、ネットワークＮを介して相互接続するものである。例えば、通信機器ＮＷは、スイッチ、ルータ等である。この通信機器ＮＷは、故障監視装置１と監視対象システム１００のハードウェアＨＷとの間の通信データを送受信するとともに、故障監視装置１から通信機器ＮＷ用の監視信号（例えば、ＩＣＭＰ〔Internet Control Message Protocol〕メッセージ等）を受信し、応答信号を送信する。
【００２３】
ハードウェアＨＷは、監視対象システム１００を構成する物理的な構成単位の１つであって、例えば、個々のサーバ等の物理マシンである。このハードウェアＨＷは、１つ以上のネットワークカードＮＩＣ（Network Interface Card）を有している。そして、ＮＩＣは、通信機器ＮＷを介して、故障監視装置１からハードウェアＨＷ用の監視信号を受信し、応答信号を送信する。
また、ハードウェアＨＷ（例えば、ＨＷ１）は、ホストＯＳ（Operating System）あるいはハイパーバイザ上で、１つ以上の仮想マシンＶＭ（例えば、ＶＭ１，ＶＭ２，…）を動作させる。なお、ホストＯＳおよびハイパーバイザは、ともに、ハードウェアＨＷ上で仮想マシンＶＭをエミュレートするソフトウェアであって、一般的なものであるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００２４】
仮想マシンＶＭは、監視対象システム１００を構成する仮想的な構成単位の１つである。この仮想マシンＶＭ上では、１つ以上の仮想ＮＩＣ（ｖＮＩＣ）が動作している。ｖＮＩＣは、ＮＩＣ、通信機器ＮＷを介して、故障監視装置１から仮想マシン用の監視信号を受信し、応答信号を送信する。
また、仮想マシンＶＭ（例えば、ＶＭ１）は、ゲストＯＳ上で、１つ以上のアプリＡＰＬ（例えば、ＡＰＬ１，ＡＰＬ２，…）を動作させる。なお、ゲストＯＳは、仮想マシン上で動作するＯＳである。
【００２５】
アプリＡＰＬは、仮想マシンＶＭ上で動作するアプリケーションソフトウェアである。このアプリＡＰＬ（例えば、ＡＰＬ１，ＡＰＬ２，…）も、監視対象システム１００の構成単位であって、個々に、故障監視装置１の監視対象となる。このアプリＡＰＬは、ｖＮＩＣ、ＮＩＣおよび通信機器ＮＷを介して、故障監視装置１からアプリＡＰＬ用の監視信号（例えば、ｎｓｌｏｏｋｕｐ）を受信し、応答信号を送信する。
すなわち、ここでは、監視対象システム１００は、階層的に構成された通信機器ＮＷ、ハードウェアＨＷ、仮想マシンＶＭ、アプリＡＰＬの単位で、増減可能なシステムであって、それぞれの単位で、故障監視装置１からの監視信号に対して、応答信号を送信する。
【００２６】
なお、監視対象システム１００の各構成単位の増減は、監視対象システム１００から、予め定められた信号を故障監視装置１に送信することで通知してもよいし、監視対象システム１００を管理する保守運用者が、監視対象システム１００の構成の増減を認識して、故障監視装置１に設定することとしてもよい。
【００２７】
＜故障監視装置の構成＞
次に、図２を参照（適宜図１参照）して、本発明の実施形態に係る故障監視装置１の構成について詳細に説明する。
図２に示すように、故障監視装置１は、通信部１０と、記憶部２０と、制御部３０とを含んで構成される。
【００２８】
通信部（通信手段）１０は、ネットワークＮを介して、監視対象システム１００との間で通信データの送受信を行うものである。例えば、通信部１０は、ＮＩＣ等の通信制御手段で構成される。
この通信部１０は、制御部３０から入力される監視信号を、ネットワークＮを介して、監視対象システム１００に送信し、監視対象システム１００から受信した応答信号を制御部３０に出力する。また、通信部１０は、監視対象システム１００から構成の増減変更に関する情報を受信し、制御部３０に出力する。
【００２９】
記憶部（記憶手段）２０は、監視対象システム１００に対して使用する監視信号の帯域を管理するための各種情報を記憶するものであって、ハードディスク等の一般的な記憶装置で構成される。ここでは、記憶部２０に、監視信号定義テーブル２１と、監視信号帯域上限テーブル２２と、システム構成／監視信号使用帯域テーブル２３とを記憶する。
【００３０】
監視信号定義テーブル２１は、監視対象システム１００の故障監視の対象となる構成ごとに使用する監視信号と、その監視信号で使用するネットワークの帯域とを示すテーブル情報である。この監視信号定義テーブル２１は、故障監視の対象（通信機器ＮＷ，ハードウェアＨＷ，仮想マシンＶＭ，アプリＡＰＬ）ごとに、使用する監視信号の種類（信号種別）と、その監視信号が個別に使用するネットワークＮの下限帯域（個別下限帯域）および上限帯域（個別上限帯域）とを１組以上定義しておく。
【００３１】
ここで、監視信号の種類とは、監視対象システム１００の監視対象の各構成に対して、ヘルスチェックを行うことが可能な信号の種類を示す。例えば、ＩＣＭＰ、ｎｓｌｏｏｋｕｐ等である。なお、この監視信号は、各構成に対して、ネットワークＮを介して、ヘルスチェックを行うことが可能な任意の信号種別を設定可能とする。
【００３２】
また、個別下限帯域とは、監視対象に対して必要最小限のヘルスチェック周期で監視信号を送出した場合のネットワーク帯域を示す。また、個別上限帯域とは、監視対象に対して監視信号を送出する場合の上限のネットワーク帯域を示す。すなわち、個別上限帯域は、監視信号に対してそれ以上の帯域を確保すると過度な監視であることを示す上限である。なお、個別下限帯域および個別上限帯域は、それぞれ、使用する監視対象の設計時に定められるもので、ここでは、予め定まっているものとする。
【００３３】
ここで、図３を参照して、監視信号定義テーブル２１の具体例について説明する。
図３に示すように、監視信号定義テーブル２１には、故障監視の対象（ＮＷ，ＨＷ，ＶＭ，ＡＰＬ）ごとに、個別の識別番号（Ｎｏ．）に対応付けて、監視信号の種類（信号種別）と、その監視信号を使用する際の下限の帯域（個別下限帯域）および上限の帯域（個別上限帯域）とを１組以上定義しておく。
【００３４】
例えば、図３では、故障監視の対象を通信機器ＮＷとした場合の１組目の例（Ｎｏ１．）で、信号種別にＩＣＭＰを用い、ＩＣＭＰの個別下限帯域を４８ｂｐｓ（ビット／秒）、個別上限帯域を４８ｂｐｓとする監視信号を定義している。また、２組目の例（Ｎｏ２．）で、信号種別にＩＣＭＰを用い、ＩＣＭＰの個別下限帯域を４８ｂｐｓ、個別上限帯域を９６ｂｐｓとする監視信号を定義している。
【００３５】
ここで、ＩＣＭＰのメッセージのデータ量（バイト数）は既知（例えば、６０バイト）とする。図３に示すように、ＩＣＭＰの使用帯域が４８ｂｐｓの場合、６０×８〔ｂｉｔ〕÷４８〔ｂｐｓ〕＝１０〔秒〕となり、１０秒に１回の周期でヘルスチェックを行うことを意味する。また、ＩＣＭＰの使用帯域が９６ｂｐｓの場合、６０×８〔ｂｉｔ〕÷９６〔ｂｐｓ〕＝５〔秒〕となり、５秒に１回の周期でヘルスチェックを行うことを意味する。
【００３６】
また、通信機器ＮＷ以外にも、監視信号定義テーブル２１には、ハードウェアＨＷ用、仮想マシンＶＭ用、アプリＡＰＬ用といった、それぞれの監視の対象となる構成ごとに使用する監視信号の種類と、その監視信号で使用する帯域（個別下限帯域、個別上限帯域）とを予め定義しておく。
図２に戻って、故障監視装置１の構成について説明を続ける。
【００３７】
監視信号帯域上限テーブル２２は、監視対象システム１００の故障監視の対象となる構成ごとに使用可能な監視信号の帯域の上限を示すテーブル情報である。この帯域上限は、監視信号のトラヒックが増大した際の監視信号が使用する構成ごとの帯域の上限を示すことになる。
例えば、図１に示す故障監視の対象である通信機器ＮＷにおいて、監視信号として使用する帯域は、通信機器ＮＷ以外にも、その上位層で動作するハードウェアＨＷ、仮想マシンＶＭ、アプリＡＰＬ全体で使用する監視信号の総和となる。
そこで、監視信号帯域上限テーブル２２には、監視対象となる構成を基準として、当該構成で使用する監視信号の帯域と、その上位層で使用する監視信号の帯域との総和の上限を階層別上限帯域として予め設定しておく。
【００３８】
ここで、図４を参照して、監視信号帯域上限テーブル２２の具体例について説明する。
図４に示すように、監視信号帯域上限テーブル２２には、故障監視の対象（ＮＷ，ＨＷ，ＶＭ）ごとに、個別の識別番号（Ｎｏ．）に対応付けて、使用する監視信号の帯域の総和の上限（階層別上限帯域）を、１組以上定義しておく。
【００３９】
例えば、図４では、帯域の上限を監視する構成を通信機器ＮＷとした場合の１組目の例（Ｎｏ．１）で階層別上限帯域を２０Ｋｂｐｓ、２組目の例（Ｎｏ．２）で階層別上限帯域を１０Ｋｂｐｓとして定義している。
また、通信機器ＮＷ以外にも、監視信号帯域上限テーブル２２には、ハードウェアＨＷ用、仮想マシンＶＭ用といった、それぞれの監視の対象となる構成ごとに階層別上限帯域を予め定義しておく。
【００４０】
なお、監視信号帯域上限テーブル２２に、アプリＡＰＬ用の階層別上限帯域が入っていないのは、アプリＡＰＬは最上層の監視対象であって、さらに上位層の帯域の総和の上限を定める必要がないためである。もちろん、監視信号帯域上限テーブル２２に、アプリＡＰＬ用の階層別上限帯域を設け、図３で説明したアプリＡＰＬ用の個別上限帯域を設定することとしてもよい。
図２に戻って、故障監視装置１の構成について説明を続ける。
【００４１】
システム構成／監視信号使用帯域テーブル２３は、監視対象システム１００のシステム構成と、各構成で現在使用中の監視信号の帯域とを記憶するテーブル情報である。このシステム構成／監視信号使用帯域テーブル２３のデータは、監視状態更新手段３２によって、運用中適宜更新されるデータである。
【００４２】
ここで、図５を参照して、システム構成／監視信号使用帯域テーブル２３の具体例について説明する。
図５に示すように、システム構成／監視信号使用帯域テーブル２３には、基本的に、故障監視の対象（ＮＷ，ＨＷ，ＶＭ，ＡＰＬ）ごとに、個別の識別番号（Ｎｏ．）に対応付けて、その対象の構成内容（構成）と、使用する監視信号の種別（信号種別Ｎｏ．）と、その監視信号が使用する帯域の上限（帯域上限Ｎｏ．）と、現在使用中の帯域（使用帯域）とを記憶する。なお、図５に示した例は、図１に示した監視対象システム１００の状態を例示したものである。
【００４３】
より具体的には、以下のとおりである。
図５中、「Ｎｏ．」は、監視対象の種類ごとに付した連続番号である。
「構成」は、監視対象である構成の識別子である。
「信号種別Ｎｏ．」は、監視信号の種別を示す番号で、図３に示した監視信号定義テーブル２１の識別番号（Ｎｏ．）を示す。例えば、仮想マシンＶＭ１で「信号種別Ｎｏ．」の“１”は、当該監視対象において、監視信号定義テーブル２１（図３）の仮想マシンＶＭ用の「Ｎｏ．」が“１”の監視信号、すなわち、ＩＣＭＰを使用することを意味する。
【００４４】
「帯域上限Ｎｏ．」は、当該監視対象の階層における監視信号の階層別上限帯域を示す番号で、図４に示した監視信号帯域上限テーブル２２の識別番号（Ｎｏ．）を示す。例えば、仮想マシンＶＭ１で「帯域上限Ｎｏ．」の“２”は、当該監視対象の階層において、階層別上限帯域が、監視信号帯域上限テーブル２２（図４）の仮想マシンＶＭ用の「Ｎｏ．」が“２”の階層別上限帯域、すなわち、４Ｋｂｐｓであることを意味する。
【００４５】
「使用帯域」は、当該監視対象において現在使用している監視信号の帯域を示す。
なお、アプリＡＰＬ状況のテーブルに帯域上限Ｎｏ．が入っていないのは、アプリＡＰＬは最上層の監視対象であって、アプリＡＰＬ用の監視信号のみで帯域上限を超えるか否かを判定しないためである。
このシステム構成／監視信号使用帯域テーブル２３は、監視対象の監視対象システム１００の構成によって、予め設定しておく（使用帯域の初期値は“０”）こととし、監視状態更新手段３２によって、監視対象システム１００の構成変更に伴って更新される。
図２に戻って、故障監視装置１の構成について説明を続ける。
【００４６】
制御部（制御手段）３０は、監視対象システム１００の故障監視と、監視対象システム１００の構成変更に伴う監視信号の帯域監視とを制御するものである。ここでは、制御部３０は、構成変更検知手段３１と、監視状態更新手段３２と、監視信号制御手段３３と、使用帯域上限判定手段３４と、警告表示手段３５と、を備える。
【００４７】
構成変更検知手段３１は、監視対象システム１００の構成変更を検知するものである。具体的には、構成変更検知手段３１は、通信部１０を介して、監視対象システム１００から構成の増減変更に関する情報を受信することで構成変更を検知する。なお、増減変更に関する情報には、どの階層上のどの構成（ＮＷ，ＨＷ，ＶＭ，ＡＰＬ）が増減したかを示す情報が含まれている。この構成変更検知手段３１は、構成変更を検知した段階で、その増減情報を含む構成変更通知を監視状態更新手段３２に出力する。
なお、構成変更検知手段３１は、必ずしも、監視対象システム１００から構成の増減変更を検知する必要はなく、例えば、保守運用者が、監視対象システム１００の構成変更に伴い、外部から、構成の増減変更を入力することとしてもよい。
【００４８】
監視状態更新手段３２は、監視対象システム１００の構成変更に伴って、監視信号の周期等の監視状態を更新するものである。ここでは、監視状態更新手段３２は、構成情報更新手段３２１と、構成別監視状態更新手段３２２と、を備える。
【００４９】
構成情報更新手段３２１は、構成変更検知手段３１から構成変更通知を通知された段階で、記憶部２０のシステム構成／監視信号使用帯域テーブル２３のシステム構成を更新するものである。
【００５０】
例えば、図５で例示したシステム構成／監視信号使用帯域テーブル２３において、ハードウェアＨＷ１内で仮想マシンＶＭ（ＶＭ４とする）が増加した場合、構成情報更新手段３２１は、仮想マシンＶＭ４に対して予め定めてある監視信号の識別番号を「信号種別Ｎｏ．」に設定する。これによって、仮想マシンＶＭ４に対する監視信号については、監視信号定義テーブル２１を参照することが可能になる。
【００５１】
また、構成情報更新手段３２１は、仮想マシンＶＭ４に対して予め定めてある監視信号で使用する階層別上限帯域を特定する識別番号を「帯域上限Ｎｏ．」に設定する。これによって、仮想マシンＶＭ４に対する階層別上限帯域については、監視信号帯域上限テーブル２２を参照することが可能になる。
【００５２】
なお、ここで、「信号種別Ｎｏ．」や「帯域上限Ｎｏ．」にそれぞれ設定する識別番号は、予め監視対象システム１００の増減可能な既知の構成と対応付けて、記憶部２０に予め設定しておくこととする（不図示）。これによって、構成情報更新手段３２１は、監視対象が増加した場合、その増加した構成に対応して予め設定されている監視信号の識別番号を「信号種別Ｎｏ．」に設定し、予め設定されている階層別上限帯域の識別番号を「帯域上限Ｎｏ．」に設定する。
【００５３】
一方、構成が減少した場合、構成情報更新手段３２１は、システム構成／監視信号使用帯域テーブル２３において、減少した構成に対応する行を削除し、「Ｎｏ．」を連続番号に更新する。
この構成情報更新手段３２１は、システム構成／監視信号使用帯域テーブル２３のシステム構成を更新後、構成別監視状態更新手段３２２にその旨を通知する。
【００５４】
構成別監視状態更新手段３２２は、構成更新後の監視対象システム１００に対する監視状態を更新するものである。すなわち、構成別監視状態更新手段３２２は、監視対象システム１００の構成の増減に伴い、監視対象システム１００に対して使用する監視信号の帯域を更新する。
【００５５】
例えば、構成別監視状態更新手段３２２は、構成情報更新手段３２１によって更新された図５に示したシステム構成／監視信号使用帯域テーブル２３において、それぞれの使用帯域を、信号種別Ｎｏ．で特定される図３に定義されている下限使用帯域に設定する。すなわち、構成別監視状態更新手段３２２は、監視対象システム１００に対して使用する監視信号の帯域を最小使用帯域に設定する。
【００５６】
そして、構成別監視状態更新手段３２２は、それぞれの監視対象で、個々の監視対象の個別上限帯域（図３参照）、および、個々の監視対象の階層に設定されている階層別上限帯域（図４参照）を超えない範囲で使用帯域を増加させる。例えば、複数の監視対象について、順番（あるいはランダム）に、それぞれの使用帯域を順次増加させ、いずれかの個別上限帯域または階層別上限帯域を超過する直前の使用帯域に設定する。この使用帯域の増加は、例えば、監視信号の送出周期を順次１秒単位で短くする等によって、使用帯域を増加させることができる。
これによって、構成別監視状態更新手段３２２は、監視信号として使用する帯域を個別上限帯域内および階層別上限帯域内で増やすことができ、故障検出を早めることが可能になる。
【００５７】
なお、構成別監視状態更新手段３２２において、監視対象のすべて使用帯域を下限使用帯域に設定した場合でも、監視対象の増加によっては、その階層における帯域の総和が階層別上限帯域を超える可能性がある。その場合、後記する使用帯域上限判定手段３４において判定が行われ、警告が表示されることになる。
【００５８】
この構成別監視状態更新手段３２２は、システム構成／監視信号使用帯域テーブル２３の更新後、更新が完了したことを示す更新完了通知を、監視信号制御手段３３と、使用帯域上限判定手段３４とに出力する。
【００５９】
監視信号制御手段３３は、システム構成／監視信号使用帯域テーブル２３を参照して、周期的に、監視対象システム１００に対して監視信号を送信し、監視対象システム１００のヘルスチェックを行うものである。
この監視信号制御手段３３は、システム構成／監視信号使用帯域テーブル２３に設定されている故障監視の対象（ＮＷ，ＨＷ，ＶＭ，ＡＰＬ）ごとに、システム構成／監視信号使用帯域テーブル２３に設定されている信号種別で特定される監視信号を、システム構成／監視信号使用帯域テーブル２３に設定されている使用帯域を満たす周期で送信する。
【００６０】
図５で例示したシステム構成／監視信号使用帯域テーブル２３において、監視信号制御手段３３は、例えば、通信機器ＮＷ１内のハードウェアＨＷ状況の「構成」“ＨＷ１”に設定されている「信号種別Ｎｏ．」“１”によって、監視信号が、監視信号定義テーブル２１（図３参照）のＩＣＭＰであることを認識する。また、監視信号制御手段３３は、通信機器ＮＷ１内のハードウェアＨＷ状況の「構成」“ＨＷ１”に設定されている「使用帯域」“４８ｂｐｓ”から、監視信号で使用する帯域を認識する。そして、監視信号制御手段３３は、ＩＣＭＰの送信周期を算出し、その周期でＩＣＭＰを送出する。なお、監視信号制御手段３３は、監視状態更新手段３２から、システム構成／監視信号使用帯域テーブル２３の更新完了通知を通知されるタイミングで、監視信号の周期を再計算し、次の更新完了通知を通知されるまで、その周期を監視対象ごとに保持し、監視信号を周期的に送出する。
【００６１】
この監視信号制御手段３３は、送信した監視信号に対する応答によって、監視対象システム１００の監視対象ごとのヘルスチェックを行う。例えば、監視信号に対する応答がタイムアウトした場合、応答としてエラーが報告された場合等によって、監視対象システム１００の故障監視を行う。なお、監視信号による故障検知は一般的なものであるため、ここでは詳細な説明を省略する。
また、監視信号制御手段３３の故障検出後の動作としては、例えば、代替ＨＷ、代替ＶＭ、代替ＡＰＬの起動や、警告表示手段３５に警告表示を行うことで保守運用者への通知のみとする等があるが、ここでは説明を省略する。
【００６２】
使用帯域上限判定手段３４は、監視対象システム１００に対して使用する監視信号の帯域が、上限を超えているか否かを判定するものである。
すなわち、使用帯域上限判定手段３４は、監視信号帯域上限テーブル２２およびシステム構成／監視信号使用帯域テーブル２３を参照し、帯域の上限を設定した監視対象において、使用帯域が上限（階層別上限帯域）を超過していないか否かを判定する。この使用帯域上限判定手段３４は、監視信号の使用帯域が上限（階層別上限帯域）を超過している監視対象があった場合、その旨（使用帯域超過通知）を、警告表示手段３５に出力する。
【００６３】
例えば、図５に示したシステム構成／監視信号使用帯域テーブル２３において、通信機器ＮＷ１の階層（すなわち、監視対象システム１００全体）における監視信号の使用帯域は、通信機器ＮＷ１、ハードウェアＨＷ１，ＨＷ２、仮想マシンＶＭ１，ＶＭ２，ＶＭ３、アプリＡＰＬ１，ＡＰＬ２，ＡＰＬ３，ＡＰＬ４の各使用帯域の総和である。
一方、その上限は、図５に示したシステム構成／監視信号使用帯域テーブル２３の通信機器ＮＷ状況において、「構成」“ＮＷ１”の「帯域上限Ｎｏ．」“１”で特定される図４の通信機器ＮＷ用の階層別上限帯域（ここでは、２０Ｋｂｐｓ）である。
【００６４】
また、例えば、図５に示したシステム構成／監視信号使用帯域テーブル２３において、ハードウェアＨＷ１の階層における監視信号の使用帯域は、ハードウェアＨＷ１、仮想マシンＶＭ１，ＶＭ２、アプリＡＰＬ１，ＡＰＬ２，ＡＰＬ３の各使用帯域の総和である。
一方、その上限は、図５に示したシステム構成／監視信号使用帯域テーブル２３のＮＷ１内のハードウェア状況において、「構成」“ＨＷ１”の「帯域上限Ｎｏ．」“２”で特定される図４のハードウェアＨＷ用の階層別上限帯域（ここでは、５Ｋｂｐｓ）である。
このように、使用帯域上限判定手段３４は、監視対象ごとに使用帯域の総和を計算し、階層別上限帯域を超過しているか否かを判定する。
【００６５】
警告表示手段３５は、故障監視装置１における監視結果を表示するものである。ここでは、警告表示手段３５は、使用帯域上限判定手段３４から使用帯域超過通知を取得した場合、図示を省略したモニタ等にその旨を表示し、保守運用者に通知する。
このとき、警告表示手段３５は、エラー発生した箇所や、使用帯域を超過した箇所についても併せて表示することとする。
なお、警告表示手段３５は、監視信号制御手段３３から故障通知を取得した場合に、その旨を表示し、保守運用者に通知することとしてもよい。
【００６６】
以上説明したように故障監視装置１を構成することで、故障監視装置１は、監視対象システム１００のスケールアウトに伴い、監視対象が増加した場合、故障監視に必要な範囲内でヘルスチェック周期を変えて故障監視を行うことができる。また、故障監視装置１は、監視信号で使用する帯域が上限を超えるようなスケールアウトが発生した場合、その旨を保守運用者に警告することができる。
なお、故障監視装置１の制御部３０は、コンピュータを前記した各手段として機能させるプログラムによって動作させることができる。
【００６７】
＜故障監視装置の動作＞
次に、図６を参照（構成については、適宜図２参照）して、本発明の実施形態に係る故障監視装置１の動作（故障監視方法）について説明する。なお、ここでは、主に、監視対象システム１００の構成が変更された場合の動作（構成変更時動作）について説明する。
【００６８】
まず、故障監視装置１は、構成変更検知手段３１によって、ネットワークＮ経由で監視対象システム１００から通知される構成の増減変更に関する情報を、通信部１０を介して受信することで、監視対象システム１００の構成変更を検知する（ステップＳ１）。なお、この構成変更の検知は、構成変更検知手段３１が、保守運用者によって、外部から構成の増減変更を入力されることで検知することとしてもよい。
【００６９】
そして、故障監視装置１は、監視状態更新手段３２によって、構成変更後の監視対象システム１００において、監視対象となる構成ごとの監視信号の使用帯域を導出する（ステップＳ２）。
【００７０】
具体的には、故障監視装置１は、構成が増加した場合、監視状態更新手段３２の構成情報更新手段３２１によって、記憶部２０に記憶されているシステム構成／監視信号使用帯域テーブル２３を読み込み、予め定めた監視信号の種別と当該構成における監視信号の帯域の上限とをテーブル情報に追加する。また、故障監視装置１は、構成が減少した場合、記憶部２０に記憶されているシステム構成／監視信号使用帯域テーブル２３を読み込み、減少した構成に対応する情報をテーブル情報から削除する。
【００７１】
そして、故障監視装置１は、監視状態更新手段３２の構成別監視状態更新手段３２２によって、更新されたシステム構成において、監視信号の使用帯域をすべて最小使用帯域に設定し、監視対象の各構成に設定されている個別上限帯域および階層別上限帯域を超過しない範囲で、使用帯域を増加させることで、構成ごとの監視信号の使用帯域を求める。
【００７２】
その後、故障監視装置１は、監視状態更新手段３２によって、ステップＳ２で導出された構成変更後のシステム構成および監視信号の使用帯域の設定情報を、記憶部２０に書き込み、システム構成／監視信号使用帯域テーブル２３を更新する（ステップＳ３）
【００７３】
そして、監視状態更新手段３２が、監視信号制御手段３３に対して、システム構成／監視信号使用帯域テーブル２３の更新を通知することで、監視信号制御手段３３がヘルスチェック周期を変更して、周期的にヘルスチェックを行う（ステップＳ４）。
【００７４】
また、故障監視装置１は、使用帯域上限判定手段３４によって、システム構成／監視信号使用帯域テーブル２３において、帯域の上限を設定した監視対象で、使用帯域が上限（階層別上限帯域）を超過していないか否かを判定する（ステップＳ５）。
【００７５】
ここで、使用帯域が上限を超過していなければ（ステップＳ５でＹｅｓ）、故障監視装置１は、構成変更時動作を終了し、継続して故障監視を行う。
一方、使用帯域が上限（階層別上限帯域）を超過している場合（ステップＳ５でＮｏ）、故障監視装置１は、警告表示手段３５によって、構成変更に伴い、監視信号の使用帯域が上限を超過した旨を、図示を省略したモニタ等に表示することで、保守運用者に通知する（ステップＳ６）。そして、故障監視装置１は、構成変更時動作を終了し、継続して故障監視を行う。
【００７６】
なお、本動作では、説明を省略しているが、故障監視装置１は、監視信号制御手段３３において、周期的にヘルスチェックを行った結果として、タイムアウト、応答信号で通知されるエラー等が発生した場合、代替ＨＷ、代替ＶＭ、代替ＡＰＬの起動や、警告表示手段３５に警告表示を行うことで保守運用者への通知のみを行うこととしてもよい。
【００７７】
以上の動作によって、故障監視装置１は、監視対象システム１００の構成変更があっても、故障監視に必要な範囲内でヘルスチェック周期を変えて故障監視を行うことができる。また、故障監視装置１は、監視信号で使用する帯域が上限を超えた場合、その旨を保守運用者に警告することができる。
【００７８】
以上、本発明の実施形態に係る故障監視装置１の構成および動作について説明したが、本発明は、この実施形態に限定されるものではない。
例えば、前記実施形態では、故障監視装置１が監視信号で使用するネットワークの帯域の上限を定める形態であった。
しかし、監視対象システム１００が提供するサービス用のデータのトラヒックと監視信号のトラヒックが混在する場合、サービス用のデータのトラヒック量を考慮して帯域上限を設定することが好ましい。
【００７９】
その場合、例えば、図７に示すように故障監視装置１（図２）にトラヒック解析手段３６を構成として付加した故障監視装置１Ｂによって故障監視を行えばよい。
この故障監視装置１Ｂのトラヒック解析手段３６は、ネットワークＮの全帯域からサービスで使用するトラヒック量の帯域を減算し、監視信号帯域上限テーブル２２において、最下層の故障監視の対象である通信機器ＮＷの帯域上限（階層別上限帯域）として設定する。
ここで、通信機器ＮＷが複数存在する場合は、全帯域からサービスのトラヒックを減算した帯域を、通信機器ＮＷに割り振って（例えば、均等配分して）、帯域上限として設定すればよい。なお、監視対象システム１００が提供するサービス用のデータのトラヒック量は、ＳＮＭＰ（Simple Network Management Protocol）等によって取得することができる。
【００８０】
また、前記実施形態では、システム構成／監視信号使用帯域テーブル２３に使用帯域を設定することとした。しかし、監視信号の使用帯域とヘルスチェック周期とは、監視信号のデータ量が決まっていれば、１対１に対応するものである。そこで、使用帯域に代えて、監視信号の周期（ヘルスチェック周期）を用いてもよい。例えば、監視信号として、ＩＣＭＰの６０バイトのパケットを用いることとした場合、９６〔ｂｐｓ〕は、６０×８〔ｂｉｔ〕÷９６〔ｂｐｓ〕＝５〔秒〕となり、使用帯域９６ｂｐｓに代えてヘルスチェック周期５秒を用いることができる。
【００８１】
その場合、監視状態更新手段３２および使用帯域上限判定手段３４は、システム構成／監視信号使用帯域テーブル２３に記憶されているヘルスチェック周期から使用帯域を計算して、上限判定等を行えばよい。また、監視信号制御手段３３では、システム構成／監視信号使用帯域テーブル２３に記憶されているヘルスチェック周期をそのまま用いてヘルスチェックを行えばよい。
【符号の説明】
【００８２】
Ｓ      故障監視システム
１，１Ｂ  故障監視装置
１０    通信部（通信手段）
２０    記憶部（記憶手段）
２１    監視信号定義テーブル
２２    監視信号帯域上限テーブル
２３    システム構成／監視信号使用帯域テーブル
３０    制御部（制御手段）
３１    構成変更検知手段
３２    監視状態更新手段
３２１  構成情報更新手段
３２２  構成別監視状態更新手段
３３    監視信号制御手段
３４    使用帯域上限判定手段
３５    警告表示手段
３６    トラヒック解析手段
【図１】
2017028644.tif 000003
【図２】
2017028644.tif 000004
【図３】
2017028644.tif 000005
【図４】
2017028644.tif 000006
【図５】
2017028644.tif 000007
【図６】
2017028644.tif 000008
【図７】
2017028644.tif 000009