JP4058038B2 - 負荷監視装置および負荷監視方法 - Google Patents

Description

本発明は、負荷状態の監視技術に関し、特に情報処理装置が高負荷状態に移行する予兆を検出する技術に関する。

情報処理装置の性能情報を計測して当該情報処理装置の負荷状態を監視し、該監視結果に応じて当該情報処理装置の負荷を制御する技術が知られている。

例えば、非特許文献１には、情報処理装置で稼動している業務アプリケーション毎に、平均キュー長を性能情報として計測することで負荷を監視し、負荷の増減に応じて各業務アプリケーションの計算リソースを再割当てする負荷管理システムが開示されている。この負荷管理システムの動作概略は次のとおりである。

（Ａ-１）情報処理装置で稼動中の業務アプリケーション毎に、キュー長を測定して単位時間当たりの平均値を算出する。

（Ａ-２）業務アプリケーション毎に、上記（Ａ-１）で算出したキュー長の平均値に基づいて、当該業務アプリケーションに要求が投入されてから当該要求に対する応答が出力されるまでのレスポンス時間を推定する。

（Ａ-３）上記（Ａ-２）で推定した各業務アプリケーションのレスポンス時間を所定の評価関数へ代入し、業務アプリケーション毎に割り当てる計算リソース量を再計算する。

（Ａ-４）各業務アプリケーションに、上記（Ａ-３）で求めた新しい計算リソース量分の計算リソースを割り当てる。

ここで、計算リソースは、具体的には、業務アプリケーションに割り当てるＣＰＵの使用時間、メモリの使用可能容量等である。

また、非特許文献２には、ＲＥＤ（Random Early Detection）と呼ばれるパケット制御方式を用いたゲートウエイ装置が開示されている。ＲＥＤでは、ゲートウエイ装置内のバッファの単位時間当たりのキュー長の平均値を測定してゲートウエイ装置の負荷状態を監視し、ゲートウエイ装置が高負荷状態となる前にパケットの棄却を行う。ゲートウエイ装置の高負荷状態は、特定の送信元が大量のパケットを短期間に送出することで発生することが多い。したがって、ゲートウエイ装置が高負荷状態になってからパケットの棄却を開始すると、特定の送信元からのパケットが集中的に棄却されてしまう。ＲＥＤでは、ゲートウエイ装置が高負荷状態となる前にパケットの棄却を開始することで、棄却されるパケットの送信元が特定の送信元に偏るのを防止することができる。

また、特許文献１には、ＶｏＱ（Virtual Output Queue）のパケット送出間隔とキュー長とに基づき、クロスバススイッチに対するパケットの送出権を何れのＶｏＱに与えるかを決定するパケット処理装置が開示されている。このパケット処理装置によれば、不均衡負荷下においても高負荷キューの遅延時間を抑えることにより、バッファのオーバフローを抑制し、一方、低負荷キューからも高負荷キューの影響を与えることなくパケットを送出することができる。

また、特許文献２には、ユーザに使用可能帯域を通知する際に、キュー長を考慮に入れた制御を行うことにより、輻輳が発生したことを短時間で通知することが可能なルータが開示されている。このルータは、ユーザが現在の網の状態を把握するための送出した制御用パケットを受信した時に、各優先クラスｉのバッファのキュー長を測定し、当該測定した優先クラスｉのバッファのキュー長がしきい値以下ならば、優先クラスｉの使用可能帯域として、予め計算している優先クラスｉの使用可能帯域をユーザに通知し、当該測定した優先クラスｉのバッファのキュー長がしきい値よりも大きいならば、優先クラスｉの使用可能帯域として、０をユーザに通知する。

Abhishek Chandara, Weibo Gong, and Prashant Shnoy、"Dynamic Resource Allocation for Shared Data Centers Using Online Mesurements"、［online］、Department of Computer Science University of Massachusetts Amherst、［平成１６年１１月３０日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://lass.cs.umass.edu/~abhishek/papers/iwqos03/paper.pdf＞ Sally Floyd and Van Jacobson、"Random Early Detection Gateways for Congestion Avoidance"、［online］、Lawrence Berkeley Laboratory University of California、［平成１６年１１月３０日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.icir.org/floyd/papers/early.twocolumn.pdf＞ 特開２００２-２５２６２９号公報 特開２００４-５６３２８号公報

上述したいずれの技術も、情報処理装置の性能情報としてキュー長を測定し、測定結果の所定時間当たり平均値（測定値をそのまま使う場合も、測定値を測定間隔時間当たりの平均値として捕らえることができる）を予め設定されたしきい値と比較し、しきい値を超えた場合に負荷制御のための処理を開始する。ところで、効率のよい負荷制御のためには、非特許文献２に記載の技術のように、情報処理装置が高負荷状態となる前に処理を開始することが好ましい。

しかし、キュー長、レスポンス長等の性能情報は、情報処理装置の負荷状態がある値を超えると急激に悪化するという性質（バースト性と呼ぶ）を有する。つまり、低負荷状態と高負荷状態との間に位置する負荷状態（予兆状態と呼ぶ）に対応するキュー長の範囲が狭い。このため、キュー長、レスポンス長等の性能情報の測定値の平均値をしきい値と比較する従来の技術では、性能情報が待つバースト性のために予兆状態を精度よく検出することが困難である。この結果、高負荷状態になってから負荷制御を開始したり、あるいは、低負荷状態であるにもかかわらず負荷制御を開始したりすることがあった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、負荷状態が低負荷状態から高負荷状態へ遷移する予兆状態を検出することにある。

上記課題を解決するために、本発明では、情報処理装置の性能情報を計測して、測定値の所定時間当たりのばらつき値を算出し、該ばらつき値をしきい値と比較することで、情報処理装置の予兆状態を検出する。

例えば、本発明の負荷監視装置は、情報処理装置の負荷状態を監視する負荷監視装置であって、前記情報処理装置の性能情報の測定値と測定時刻と共に記憶する測定値記憶手段と、所定時間内に計測された複数の測定値を前記測定値記憶手段から読み出し、当該読み出した複数の測定値のばらつき値を算出するばらつき値計算手段と、前記ばらつき値計算手段により計算されたばらつき値を所定の負荷状態判定用しきい値と比較して、前記情報処理装の負荷状態を判定する負荷状態判定手段と、を有する。

本発明者等は、キュー長、レスポンス時間等のバースト性を有する性能情報の場合、低負荷状態における性能情報の測定値の所定時間当たりの平均値と予兆状態における性能情報の測定値の所定時間当たりの平均値との差分よりも、低負荷状態における性能情報の測定値の所定時間当たりのばらつき値と予兆状態における性能情報の測定値の所定時間当たりのばらつき値との差分の方が大きいことを見出した。したがって、ばらつき値を用いることで、情報処理装置の予兆状態をより精度よく検出することがきでる。

<バースト性を持つ性能情報>
先ず、本発明の一実施形態の説明に先立ち、本実施形態が負荷状態の監視に用いるバースト性を持つ性能情報について、キュー長を例にとり説明する。

一般に、計算機、ルータ等の情報処理装置は、受け付けた処理要求を処理前に一旦保存しておくキューを持つ。キューに保存された処理要求は、情報処理装置の計算リソースに空きができた時点でキューから取り出され処理される。この待ちキュー内にある処理要求の個数がキュー長である。

このキュー長には、待ち行列の理論からバースト性があることが分かっている。キュー長をＬ、情報処理装置による単位時間あたりの処理要求の処理数をμ、単位時間あたりの処理要求の到着数をλ、そして、μに対するλの割合（＝λ/μ）をρとする。割合ρは、情報処理装置の負荷状態を示している。

図１は情報処理装置の要求の到着数λに対する処理数μの割合ρとキュー長Ｌとの関係を模式的に表した図である。図１に示すグラフ８０１から明らかなように、キュー長Ｌは次の性質を有する。

（Ｂ−１）キュー長Ｌは割合ρに比例する。

（Ｂ−２）割合ρの値が０に近い場合（低負荷状態８０２）、割合ρの変化に対するキュー長Ｌの変化が小さい。

（Ｂ−３）割合ρが１に近づく、すなわち到着数λが処理数μに近づくほど、キュー長Ｌが増加し、割合ρが所定の値を超えると（予兆状態８０３）、割合ρの変化に対するキュー長Ｌの変化が低負荷状態８０２の場合に比べて大きくなる。

（Ｂ−４）割合ρの値がさらに１に近くと（高負荷状態８０１）、割合ρの変化に対するキュー長Ｌの変化が極端に大きくなる。つまりバースト性を示す。

低負荷状態８０２では、情報処理装置へ到着する処理要求の数が平均的に少ない。このため、低負荷状態８０２における割合ρは小さい値の範囲で変動する。このときの割合ρの変動は、キュー長Ｌの小さい値の範囲でのばらつきとして顕れる。

これに対して、予兆状態８０３では、情報処理装置へ到着する処理要求の数が多くなる。このため、時折、割合ρの値がバーストが発生する範囲にまで大きくなる。このとき、キュー長Ｌは、バーストが発生している場合に大きい値を示し、そうでない場合は小さい値を示す。したがって、キュー長Ｌの変動は低負荷時よりも大きくなる。

図２は所定時間ｔｓにおけるキュー長Ｌの変化を模式的に表した図であり、図２（Ａ）は低負荷状態での所定時間ｔｓにおけるキュー長Ｌの変化を、図２（Ｂ）は予兆状態での所定時間ｔｓにおけるキュー長Ｌの変化を、そして、図２（Ｃ）は高負荷状態での所定時間ｔｓにおけるキュー長Ｌの変化を示している。ここで、実線８１１が所定時間ｔｓにおけるキュー長Ｌの変化を、一転鎖線８１２が所定時間ｔｓにおけるキュー長Ｌの平均値を、そして、二点鎖線８１３が所定時間ｔｓにおけるキュー長Ｌのばらつき値を示している。

情報処理装置の予兆状態（図２（Ｂ））では、所定時間ｔｓ内に発生するバーストの回数が少ない。また、バースト発生期間以外ではキュー長Ｌが小さい。このため、所定時間ｔｓにおけるキュー長Ｌの平均値８１２は、情報処理装置の予兆状態と、情報処理装置の低負荷状態（図２（Ａ））との間で、大きな差が生じない。したがって、所定時間ｔｓにおけるキュー長Ｌの平均値８１２をしきい値と比較する方法では、情報処理装置の低負荷状態と予兆状態との違いを精度よく判別することが困難である。

しかし、図２（Ａ）〜（Ｃ）から明らかなように、情報処理装置の負荷状態が高くなるほど、バーストの間隔Ｔｂｕｒが短くなり（所定時間ｔｓにおけるバーストの発生回数が多くなり）、且つ、バーストの振幅（バースト時のキュー長Ｌ）Ａｂｕｒも大きくなる。そして、情報処理装置の低負荷状態と予兆状態との間においても、バーストの間隔Ｔｂｕｒおよびバーストの振幅Ａｂｕｒに明確な違いがある。このため、所定時間ｔｓにおけるキュー長Ｌのばらつき値８１３は、情報処理装置の予兆状態と、情報処理装置の低負荷状態との間で、平均値８１２の場合に比べてより大きな差（有意な差）が発生する。このような特徴は、キュー長のみならず、例えばレスポンス時間などのその他のバースト性を有する性能情報にも共通する。

そこで、本実施形態では、バースト性を有する性能情報を計測して、測定値の所定時間当たりのばらつき値を算出し、該ばらつき値をしきい値と比較することで、情報処理装置の予兆状態を検出する。

<実施形態>
本発明の一実施形態について、計測対象の性能情報としてキュー長を扱う場合を例にとり説明する。

図３は本発明の一実施形態が適用された負荷監視システムの概略図である。図示するように、本実施形態の負荷監視システムは、負荷監視装置１と、複数のロードバランサ２_１〜２_ｎ（以下、単にロードバランサ２とも称する）と、複数のサーバ３_１〜３_ｍと（以下、単にサーバ３とも称する）が、ＬＡＮなどのネットワーク４を介して互いに接続されて構成されている。

ロードバランサ２は、少なくとも１つのサーバ３と共に負荷分散システムを形成する。ロードバランサは、自身が利用可能なサーバ３の情報が登録されたリソース管理ＴＬ（テーブル）２１を有する。そして、インターネットなどのネットワーク５を介して送られてきた要求を、リソース管理ＴＬ２１に登録されているサーバ３のうち負荷状態が低いサーバ３に送信し、当該サーバ３に当該要求を処理させる。そして、当該サーバ３から当該要求の処理結果を受信し、ネットワーク５を介して当該要求の送信元クライアント（不図示）に送信する。

サーバ３は、ロードバランサ２から受信した要求を処理し、当該要求を送信しロードバランサ２に処理結果を返信する。また、サーバ２は、待ちキュー内にあるロードバランサ２からの要求の個数であるキュー長Ｌを逐次計測するキュー長計測部３１を有する。キュー長計測部３１は、キュー長Ｌの測定値毎に、該測定値に測定項目（つまりキュー長Ｌ）の識別情報、測定時刻および自サーバ３（つまりキュー長Ｌが測定されたサーバ３）の識別情報を含む付加情報を付加して測定値情報を生成する。そして、この測定値情報を、ネットワーク４を介して、自サーバ３が属する負荷分散システムのロードバランサ２と負荷監視装置１とに送信する。

なお、ロードバランサ２およびサーバ３のその他の機能は、既存の負荷分散システムで用いられているロードバランサおよびサーバと基本的に同様であるので、その詳細な説明を省略する。

負荷監視装置１は、各サーバ３から送られてくる測定値情報に基づいて、サーバ３毎に、キュー長Ｌの測定値の所定時間当たりのばらつき値を計算する。そして、各サーバ３のばらつき値に基づいて、高負荷状態もしくは低負荷状態から高負荷状態に移行する状態である予兆状態にあるサーバ３を検出する。高負荷状態もしくは予兆状態にあるサーバ３を検出した場合、当該サーバ３が属する負荷分散システムのロードバランサ２のリソース管理ＴＬ２１に、新たなサーバ３の情報を登録する。これにより、高負荷状態もしくは予兆状態にあるサーバ３が属する負荷分散システムの処理能力を増加させ、当該サーバ３の負荷状態を低くする。

図示するように、負荷監視装置１は、ネットワーク４に接続するためのネットワークＩＦ部１１と、表示装置に情報を表示し、入力装置を介してユーザから操作を受付けるＧＵＩ（Graphical User Interface）部１２と、演算部１３と、記憶部１４と、を有する。

記憶部１４は、測定値記憶部１４１と、ルール記憶部１４２と、構成情報記憶部１４３と、を有する。

測定値記憶部１４１には、各サーバ３から送られてきた測定値情報が記憶される。図４は測定値記憶部１４１の登録内容例を示す図である。図示するように、測定値記憶部１４１には、各サーバ３から送られてきた測定値情報毎にレコード１４１０が登録される。レコード１４１０は、測定項目を登録するフィールド１４１１、被測定装置の識別情報を登録するフィールド１４１２、測定時刻を登録するフィールド１４１３、および、測定値を登録するフィールド１４１４を有する。

ルール記憶部１４２には、演算部１３での演算に用いるルールおよび該ルールで用いるパラメータが記憶される。図５はルール記憶部１４２の登録内容例を示す図である。図示するように、ルール記憶部１４２には、ばらつき値計算ルール情報１４２１と、ばらつき値計算ルール用静的パラメータ情報１４２２と、予兆状態判定ルール情報１４２３と、予兆状態判定ルール用静的パラメータ情報１４２４と、静的パラメータ情報計算ルール情報１４２５と、を有する。

ばらつき値計算ルール情報１４２１は、キュー長Ｌの測定値の所定時間当たりのばらつき値を計算するのに用いる手順の記述（スクリプト）である。この手順は、後述するばらつき値計算部１３２が解釈（実行）できる形式で記述される。図６はばらつき値計算ルール情報１４１の一例を示す図である。図において、符号１４２１０に示す記述部分により、測定値の配列を引数とし、配列に連続して格納された、しきい値超過判定が共に「真」である２つの測定値の組の個数を、ばらつき値として出力する。また、符号１４２１１に示す記述部分により、しきい値超過判定が実施され、測定値がしきい値１４２１２以上である場合に「真」と判定し、しきい値１４２１２未満である場合に「偽」と判定する。

ばらつき値計算ルール用静的パラメータ情報１４２２は、ばらつき値計算ルール情報１４２１に記述されたパラメータの具体的な数値情報である。図６に示す例の場合、しきい値１４２１２として設定される数値が、ばらつき値計算ルール用静的パラメータ情報１４２２に該当する。

予兆状態判定ルール情報１４２３は、サーバ２が予兆状態もしくは高負荷状態にあることを検出するために用いる手順の記述（スクリプト）である。この手順は、後述する予兆状態判定部１３３が解釈（実行）できる形式で記述される。図７は予兆状態判定ルール情報１４２３の一例を示す図である。この例では、ばらつき値を引数とし、その値がしきい値１４２３２以上である場合に「真」と判定し、しきい値１４２３２未満である場合に「偽」と判定する。

予兆状態判定ルール用静的パラメータ情報１４２４は、予兆状態判定ルール情報１４２３に記述されたパラメータの具体的な数値情報である。図７に示す例の場合、しきい値１４２３２として設定される数値が、予定状態判定ルール用静的パラメータ情報１４２４に該当する。

静的パラメータ計算ルール情報１４２５は、ばらつき値計算ルール用静的パラメータ情報１４２２および予兆状態判定ルール用静的パラメータ情報１４２４を計算するのに用いる手順の記述（スクリプト）である。この手順は、後述するしきい値計算部１３５が解釈（実行）できる形式で記述される。図８は静的パラメータ計算ルール情報１４２５の一例を示す図である。ここでは、ばらつき値計算ルール用静的パラメータ情報１４２２を計算するのに用いる手順の記述を例示しており、後述するサーバ３の構成情報のＣＰＵクロック数およびＣＰＵ数を引数とし、ＣＰＵクロック数と、ＣＰＵ数と、所定の係数（ここでは３.３/１０００）とを乗算した値を、ばらつき値計算ルール用静的パラメータ情報１４２２に設定している。

構成情報記憶部１４３には、サーバ３毎に、当該サーバ３の構成情報および当該サーバ３が属する負荷分散システムを特定する情報が記憶される。図９は構成情報記憶部１４３の登録内容例を示す図である。図示するように、構成情報記憶部１４３には、サーバ３毎にレコード１４３０が登録される。レコード１４３０は、サーバ３の識別情報（例えばアドレス）を登録するフィールド１４３１と、サーバ３の構成情報を登録するフィールド１４３２と、サーバ３が負荷分散システムに属している場合に当該負荷分散システムのロードバランサ２の識別情報（例えばアドレス）を登録するフィールド１４３３と、を有する。フィールド１４３２は、サーバ３の構成情報として、ＣＰＵの種別を登録するサブフィールド、ＣＰＵ数を登録するサブフィールド、ＣＰＵクロック数を登録するサブフィールド、搭載メモリ量を登録するサブフィールド、および、バスクロック数を登録するサブフィールド等を有する。フィールド１４３３は、サーバ３がいずれの負荷分散システムにも属さない場合、その旨を示す情報、例えばヌルコードが登録される。

図３に戻って説明を続ける。演算部１３は、測定値収集部１３１と、ばらつき値計算部１３２と、予兆状態判定部１３３と、サーバ追加部１３４と、しきい値計算部１３５と、を有する。

測定値収集部１３１は、ネットワークＩＦ部１１を介してサーバ３から測定値情報を受信すると、測定値記憶部１４１に新たなレコード１４１０を追加し、当該レコード１４１０のフィールド１４１１、１４１２、１４１３および１４１４に、受信した測定値情報に含まれている測定項目名（つまりキュー長）、サーバ３の識別情報、測定時刻および測定値を登録する。ここで、測定値収集部１３１が定期的に各サーバ３のキュー長計測部３１に取得要求を発行して各サーバ３のキュー長計測部３１から測定値情報を取得するようにしてもよい。あるいは、各サーバ３のキュー長計測部３１で、逐次計測される測定値を参照し、所定の条件を満たす測定値についてのみ、当該測定値を含む測定値情報を生成して、負荷監視装置１に直ちに送信するようにしてもよい。

ばらつき値計算部１３２は、ルール情報記憶部１４２からばらつき値計算ルール情報１４２１およびばらつき値計算ルール用静的パラメータ情報１４２２を読み出す。そして、ばらつき値計算ルール情報１４２１の所定のパラメータを、ばらつき値計算ルール用静的パラメータ情報１４２２が示す数値情報に置換する。また、ばらつき値計算部１３２は、サーバ３毎に、所定時間（例えば現在の１分前から現在まで）内に計測された測定値を、測定値記憶部１４１から読み出す。そして、所定のパラメータをばらつき値計算ルール用静的パラメータ情報１４２２が示す数値情報に置換したばらつき値計算ルール情報１４２１に従い、測定値記憶部１４１から読み出した、所定時間内に計測された測定値のばらつき値を計算する。測定値のばらつき値としては、高次モーメント、しきい値超過数、および、高周波成分の３種類がある。

（Ｃ-１）高次モーメント
所定時間内に計測された測定値の分散、標準偏差等の高次モーメントをばらつき値とする場合、ばらつき値計算ルール情報１４２１には、ばらつき値計算部１３２が、所定時間内に計測された複数の測定値を引数として、分散、標準偏差等の高次モーメントの計算式に代入し、その計算結果をばらつき値として出力するための手順が記述される。なお、分散、標準偏差等の高次モーメントをばらつき値とする場合、ばらつき値計算ルール用静的パラメータ情報１４２２はなくてもよい。また、所定時間内に計測された測定値の平均値を計算し、該平均値および高次モーメント値の加算結果をばらつき値として出力するようにしてもよい。

（Ｃ-２）しきい値超過数
しきい値を超過した測定値の個数（しきい値超過数）をばらつき値とする場合、ばらつき値計算ルール情報１４２１には、例えば図６に示すように、ばらつき値計算部１３２が、所定時間内に計測された複数の測定値の配列を引数として、ばらつき値計算ルール用静的パラメータ情報１４２２が示すしきい値を超過した測定値の数を計測し、計測結果をばらつき値として出力するための手順が記述される。

図１０（Ａ）はしきい値超過数の一例を説明するための図であり、時刻ｔから時刻ｔ+ｓの間（所定時間＝ｓ）に、あるサーバ３で計測されたキュー長Ｌの測定値を示している。図において、しきい値Ｔｈ１は、ばらつき値計算ルール用静的パラメータ情報１４２２が示すしきい値である。この例において、しきい値を超過する測定値は、符号１３２０１、１３２０２、１３２０３、１３２０４の４つである。ばらつき値計算ルール情報１４２１が図６に示すものである場合、連続する２つの測定値が共にしきい値Ｔｈ１を超過する場合に、しきい値超過数として計数される。連続する２つの測定値が共にしきい値Ｔｈ１を超過するのは、測定値１３２０１、１３２０２の組、および、測定値１３２０２、１３２０３の組の２つである。したがって、しきい値超過数は２となる。

なお、連続する２つの測定値が共にしきい値Ｔｈ１を超過する数ではなく、しきい値Ｔｈ１を超過する測定値の個数自体を、ばらつき値としてもよい。また、所定時間内に計測された測定値の個数に対するしきい値Ｔｈ１を超過する測定値の個数の割合を、ばらつき値としてもよい。あるいは、所定時間内で測定値がしきい値Ｔｈ１を超過している時間の当該所定時間に対する割合をばらつき値としてもよい。

図１０（Ｂ）はしきい値超過数の他の例を説明するための図であり、時刻ｔから時刻ｔ+ｓの間（所定時間＝ｓ）に、あるサーバ３で計測されたキュー長Ｌの測定値を示している。図において、しきい値Ｔｈ１、Ｔｈ２は、ばらつき値計算ルール用静的パラメータ情報１４２２が示すしきい値（但し、Ｔｈ１＞Ｔｈ２）である。この例では、しきい値Ｔｈ１を超過する測定値に加えて、しきい値Ｔｈ２を下回る測定値も、しきい値超過数として計測される。したがって、図１０（Ｂ）に示す例の場合、測定値１３２０１、１３２０２、１３２０３、１３２０４、１３２０５、１３２０６がしきい値超過数として計数され、したがって、しきい値超過数は６となる。

（Ｃ-３）高周波成分
図２を用いて説明したように、キュー長やレスポンス時間等のバースト性を有する性能情報は、高負荷になるほどバースト時の測定値の振幅Ａｂｕｒが大きくなり、且つ、バーストの発生間隔Ｔｂｕｒが短くなるという性質を有する。そこで、所定のしきい値以上の振幅を持つ測定値の発生頻度（周波数）を、ばらつき値とする。この場合、ばらつき値計算ルール情報１４２１には、ばらつき値計算部１３２が、フーリエ変換等の既存の手法を用いて、所定時間内に計測された複数の測定値を周波数スペクトルに変換し、該周波数スペクトルから周波数成分の絶対値（振幅）が、ばらつき値計算ルール用静的パラメータ情報１４２２が示すしきい値以上である周波数成分を全て検出し、検出した周波数成分からなるグループをばらつき値として出力するための手順が記述される。

予兆状態判定部１３３は、ルール情報記憶部１４２から予兆状態判定ルール情報１４２３および予兆状態判定ルール用静的パラメータ情報１４２４を読み出す。そして、予兆状態判定ルール情報１４２３の所定のパラメータを、予兆状態判定ルール用静的パラメータ情報１４２４が示す数値情報に置換する。また、予兆状態判定部１３３は、所定のパラメータを予兆状態判定ルール用パラメータ情報１４２４が示す数値情報に置換した予兆状態判定ルール情報１４２３に従い、このサーバ３のばらつき値に基づいて、当該サーバ３が予兆状態もしくは高負荷状態にあるか否かを判定する。

例えば、サーバ３のばらつき値として、所定時間内に計測された測定値の高次モーメント値、あるいは当該高次モーメント値および所定時間内に計測された計測値の平均値の加算値がばらつき値計算部１３２から出力される場合、予兆状態判定部１３３は、高次モーメント値あるいは高次モーメント値および平均値の加算値が、所定のしきい値以上である場合に、当該サーバ３が予兆状態もしくは高負荷状態にあると判定する。

また、例えば、サーバ３のばらつき値として、所定時間内に計測された測定値のしきい値超過数がばらつき値計算部１３２から出力される場合、予兆状態判定部１３３は、しきい値超過数が所定のしきい値以上である場合に、当該サーバ３が予兆状態もしくは高負荷状態にあると判定する。

さらに、例えば、サーバ３のばらつき値として、所定値以上の振幅を持つ測定値の発生頻度を示す周波数成分のグループがばらつき値計算部１３２から出力される場合、予兆状態判定部１３３は、該グループに、所定のしきい値以上の周波数を持つ周波数成分が含まれている場合に、当該サーバ３が予兆状態もしくは高負荷状態にあると判定する。あるいは、該グループに含まれている周波数成分の総数が所定のしきい値以上である場合に、当該サーバ３が予兆状態もしくは高負荷状態にあると判定する。またあるいは、該グループに含まれている周波数成分各々を、当該周波数成分が示す周波数が高くなるほど大きくなるように予め設定された数値に変換し、変換された各数値の合計が所定のしきい値以上である場合に、当該サーバ３が予兆状態もしくは高負荷状態にあると判定する。

サーバ追加部１３４は、予兆状態判定部１３３が予兆状態あるいは高負荷状態にあると判定したサーバ３のレコード１４３０（予兆状態/高負荷状態サーバレコードと呼ぶ）を構成情報記憶部１４３から検索する。また、いずれの分散負荷システムにも属していないことを示す情報が登録されているフィールド１４３３を持つレコード１４３０（追加対象サーバレコードと呼ぶ）を構成情報記憶部１４３から検索する。そして、サーバ追加部１３４は、ネットワークＩＦ部１１を介して、予兆状態/高負荷状態サーバレコードのフィールド１４３３に登録されている識別情報を持つロードバランサ２にアクセスし、当該ロードバランサ２のリソース管理ＴＬ２１に、追加対象サーバレコードのフィールド１４３１に登録されているサーバ３の識別情報を登録する。これにより、予兆状態あるいは高負荷状態にあると判定されたサーバ３が属する負荷分散システムに、新たなサーバ３が追加されたことになる。

また、サーバ追加部１３４は、ＧＵＩ部１２に、予兆状態/高負荷状態サーバレコードにより特定される予兆状態あるいは高負荷状態にあるサーバ３の情報と、追加対象サーバレコードにより特定される、予兆状態あるいは高負荷状態にあると判定されたサーバ３が属する負荷分散システムに追加したサーバ３の情報とを表示する。

しきい値計算部１３５は、ルール情報記憶部１４２から静的パラメータ計算ルール情報１４２５を読み出すと共に、構成情報記憶部１４３から当該サーバ３のレコード１４３０を読み出す。そして、静的パラメータ計算ルール情報１４２５に従い、当該サーバ３のレコード１４３０のフィールド１４３２に登録されている構成情報から、当該サーバ３の性能に応じたばらつき値計算ルール用静的パラメータ情報１４２２および/または予兆状態判定ルール用静的パラメータ情報１４２４を算出する。そして、ルール情報記憶部１４２に登録されているばらつき値計算ルール用静的パラメータ情報１４２２および/または予兆状態判定ルール用静的パラメータ情報１４２４を、新たに算出したばらつき値計算ルール用静的パラメータ情報１４２２および/または予兆状態判定ルール用静的パラメータ情報１４２４に更新する。

操作受付部１３６は、ＧＵＩ部１２を介してユーザより受付けた指示に従い、記憶部１４の登録内容を表示したり、あるいは、記憶部１４の登録内容を変更したりする。

上記構成の負荷監視装置１は、例えば図１１に示すような、ＣＰＵ９０１と、メモリ９０２と、ＨＤＤ等の外部記憶装置９０３と、ＣＤ-ＲＯＭやＤＶＤ-ＲＯＭやＩＣカードなどの記憶媒体からデータを読み取る読取装置９０４と、キーボードやマウスなどの入力装置９０６と、モニタやプリンタなどの出力装置９０７と、ネットワーク３に接続するための通信装置９０８と、これらの各装置を接続するバス９０９と、を備えた一般的なコンピュータシステムにおいて、ＣＰＵ９０１がメモリ９０２上にロードされたプログラムを実行することで実現できる。このプログラムは、読取装置９０４を介して記憶媒体から、あるいは、通信装置９０８を介してネットワーク４から、外部記憶装置９０３にダウンロードされ、それから、メモリ９０２上にロードされてＣＰＵ９０１により実行されるようにしてもよい。あるいは、外部記憶装置９０３を経由せずに、メモリ９０２上に直接ロードされ、ＣＰＵ９０１により実行されるようにしてもよい。なお、この場合において、記憶部１４にはメモリ９０２や外部記憶装置９０３や読取装置９０４に搭載された記憶媒体が利用される。また、ネットワークＩＦ部１１には通信装置９０８が利用される。また、ＧＧＵＩ部１２には、入力装置９０６および出力装置９０７が利用される。

次に、上記構成の負荷監視装置１の動作を説明する。

図１２は負荷監視装置１の動作フローを説明するためのフロー図である。なお、このフローには示さないが、上述したように、測定値収集部１３１は、ネットワークＩＦ部１１を介してサーバ３から測定値情報を受信して、測定値記憶部１４１にこの測定値情報のレコード１４１０を追加する処理を常に行っている。

さて、図１２において、演算部１３は、図示していない内蔵タイマを用いて、所定時間の経過や所定時刻の到来などの負荷状態判定タイミングを検出すると、あるいは、ＧＵＩ部１２を介してユーザより負荷状態判定指示を受け付けると（Ｓ１０でＹＥＳ）、所定の規則に従って負荷状態を判定するサーバ３を選出する。例えば、構成情報記憶部１４３から前回選出したサーバ３のレコード１４３０の次のレコード１４３０（前回選出したサーバ３のレコード１４３０が最後のレコード１４３０の場合は先頭のレコード１４３０）を選択し、選択したレコード１４３０のフィールド１４３１に登録されている識別情報により特定されるサーバ３を、負荷状態を判定するサーバ３に選出する。そして、算出したサーバ３の識別情報をしきい値計算部１３５に通知する。なお、ＧＵＩ部１２を介してユーザより負荷状態を判定するサーバ３の指定を受け付けた場合は、このサーバ３の識別情報をしきい値計算部１３５に通知する。

しきいち値計算部１３５は、サーバ３の識別情報を受け取ると、このサーバ３のばらつきち値計算および/または予兆状態判定に用いる静的パラメータ情報（しきい値）の計算処理を行う（Ｓ１１）。

図１３はしきい値計算処理Ｓ１１の動作フローを説明するための図である。

まず、しきい値計算部１３５は、構成情報記憶部１４３から負荷状態を判定するサーバ３の識別情報がフィールド１４３１に登録されているレコード１４３０を検索し、該レコードのフィールド１４３２から当該サーバ３の構成情報を読み出す（Ｓ１１１）。また、しきい値計算部１３５は、ルール情報記憶部１４２から静的パラメータ計算ルール情報１４２５を読み出す（Ｓ１１２）。

次に、しきい値計算部１３５は、負荷状態を判定するサーバ３の構成情報（ＣＰＵクロック数、ＣＰＵ数等）を引数とし、静的パラメータ計算ルール情報１４２５に示された手順に従って、ばらつき値計算ルール用静的パラメータ情報１４２２および/または予兆状態判定ルール用静的パラメータ情報１４２４を算出する（Ｓ１１３）。そして、ルール情報記憶部１４２に登録されているばらつき値計算ルール用静的パラメータ情報１４２２および/または予兆状態判定ルール用静的パラメータ情報１４２４を、新たに算出したばらつき値計算ルール用静的パラメータ情報１４２２および/または予兆状態判定ルール用静的パラメータ情報１４２４に更新する（Ｓ１１４）。

しきい値計算部１３５によりルール情報記憶部１４２に記憶されている静的パラメータ情報が更新されると、演算部１３は、負荷状態を判定するサーバ３の識別情報をばらつき値計算部１３２に通知する。

ばらつき値計算部１３２は、サーバ３の識別情報を受け取ると、このサーバ３で所定時間内に計測された測定値のばらつきち値計算処理を行う（Ｓ１２）。

図１４はばらつき値計算処理Ｓ１２の動作フローを説明するための図である。

先ず、ばらつき値計算部１３２は、ルール情報記憶部１４２からばらつき値計算ルール情報１４２１を読み出す（Ｓ１２１）。また、ルール情報記憶部１４２からばらつき値計算ルール用静的パラメータ情報１４２２を読み出す（Ｓ１２２）。次に、ばらつき値計算ルール情報１４２１の所定のパラメータを、ばらつき値計算ルール用静的パラメータ情報１４２２が示す数値情報に置換する（Ｓ１２３）。さらにまた、ばらつき値計算部１３２は、フィールド１４１１に登録されている測定項目がキュー長であり、且つ、負荷状態を判定するサーバ３の識別情報がフィールド１４１２に登録されており、さらに且つ、フィールド１４１３に登録されている測定時刻が所定時間（例えば現在の１分前から現在まで）内に属するレコード１４１０を、測定値記憶部１４１から全て読み出す（Ｓ１２４）。

次に、ばらつき値計算部１３２は、所定のパラメータがばらつき値計算ルール用静的パラメータ情報１４２２が示す数値情報に置換されたばらつき値計算ルール情報１４２１に示された手順に従って、測定値記憶部１４１から読み出した複数の測定値のばらつき値を計算する（Ｓ１２５）。

ばらつき値計算部１３２によってばらつき値が算出されると、演算部１３は、このばらつき値を、負荷状態を判定するサーバ３の識別情報と共に、予兆状態判定部１３３に通知する。

予兆状態判定部１３３は、ばらつき値およびサーバ３の識別情報を受け取ると、このサーバ３が予兆状態もしくは高負荷状態にあるか否かの判定処理を行う（Ｓ１３）。

図１５は予兆状態判定処理Ｓ１３の動作フローを説明するための図である。

先ず、予兆状態判定部１３３は、ルール情報記憶部１４２から予兆状態判定ルール情報１４２３を読み出す（Ｓ１３１）。また、ルール情報記憶部１４２から予兆状態判定ルール用静的パラメータ情報１４２４を読み出す（Ｓ１３２）。次に、予兆状態判定ルール情報１４２３の所定のパラメータを、予兆状態判定ルール用静的パラメータ情報１４２４が示す数値情報に置換する（Ｓ１３３）。

次に、予兆状態判定部１３３は、所定のパラメータが予兆状態判定ルール用静的パラメータ情報１４２４が示す数値情報に置換された予兆状態判定ルール情報１４２３に示された手順に従って、ばらつき値から、負荷判定対象のサーバ３が予兆状態もしくは高負荷状態にあるか否かを判定する。また、判定結果をＧＵＩ部１２に表示する（Ｓ１３４）。

予兆状態判定部１３３によって負荷判定対象のサーバ３が予兆状態もしくは高負荷状態にあるか否かが判定されると、演算部１３は、この判定結果が予兆状態もしくは高負荷状態にない旨を示している場合（Ｓ１４でＮＯ）、Ｓ１０に戻る。一方、この判定結果が予兆状態もしくは高負荷状態にある旨を示している場合（Ｓ１４でＹＥＳ）、この負荷判定対象のサーバ３の識別情報を、サーバ追加部１３４に通知する。

サーバ追加部１３４は、サーバ３の識別情報を受け取ると、このサーバ３が属する負荷分散システムにサーバ３を新規追加する処理を行う（Ｓ１５）。その後、Ｓ１０に戻る。

図１６はサーバ追加処理Ｓ１５の動作フローを説明するための図である。

先ず、サーバ追加部１３４は、構成情報記憶１４３からフィールド１４３３にロードバランサ２の識別情報が登録されていないレコード１４３０（追加対象サーバレコード）を検索する（Ｓ１５１）。追加対象サーバレコードを検索できなかった場合（Ｓ１５２でＮＯ）、サーバ追加部１３４は、その旨を示すメッセージを演算部１３から受け取ったサーバ３の識別情報と共にＧＵＩ部１２に表示する（Ｓ１５６）。

一方、追加対象サーバレコードを検索できた場合（Ｓ１５２でＹＥＳ）、サーバ追加部１３４は、演算部１３から受け取ったサーバ３の識別情報がフィールド１４３１に登録されているレコード１４３０（予兆状態/高負荷状態サーバレコード）を構成情報記憶１４３から読み出し、予兆状態/高負荷状態サーバレコードのフィールド１４３３に登録されているロードバランサ２の識別情報を特定する（Ｓ１５３）。それから、サーバ追加部１３４は、ネットワークＩＦ部１１を介して、Ｓ１５３で特定した識別情報を持つロードバランサ２にアクセスし、該ロードバランサ２のリソース管理ＴＬ２１に、追加対象サーバレコードのフィールド１４３１に登録されているサーバ３の識別情報を登録する（Ｓ１５４）。また、サーバ３を追加した旨を示すメッセージを、予兆状態/高負荷状態サーバレコードのフィールド１４３３に登録されているロードバランサ２の識別情報、追加対象サーバレコードのフィールド１４３１に登録されているサーバ３の識別情報（追加したサーバ３の識別情報）および予兆状態/高負荷状態サーバレコードのフィールド１４３１に登録されているサーバ３の識別情報（予兆状態もしくは高負荷状態にあると判定されたサーバ３の識別情報）と共に表示する（Ｓ１５５）。その後、Ｓ１０に戻る。

図１２に戻って説明を続ける。演算部１３は、ＧＵＩ部１２を介してユーザより、記憶部１４に記憶されている情報の閲覧・追加・削除等の指示を受け付けると（Ｓ２０でＹＥＳ）、その旨を操作受付部１３６に通知する。これを受けて、操作受付部１３６は、閲覧・追加・削除等の対象の情報種別（例えば閲覧・追加・削除等の対象の情報を記憶する記憶部１４１〜１４３の識別情報）を受け付けるための入力画面をＧＵＩ部１２に表示し、ユーザから閲覧・追加・削除対象の情報種別の指定を受け付ける（Ｓ２１）。

次に、操作受付部１３６は、Ｓ２１で受け付けた情報種別に属する情報のなかから所望の情報を特定するための情報指定受付画面をＧＵＩ部１２に表示する（Ｓ２２）。例えば、指定された情報種別が測定値記憶部１４１である場合、測定値記憶部１４１に記憶された測定値のレコード１４１０の中から、閲覧したい測定値が計測されたサーバ３の識別情報の指定を受け付けるための情報指定受付画面を表示する。また、指定された情報種別がルール記憶部１４２である場合、ばらつき値計算ルール情報１４２１、ばらつき値計算ルール用静的パラメータ情報１４２２、予兆状態判定ルール情報１４２３、予兆状態判定ルール用性的パラメータ情報１４２４および静的パラメータ計算ルール情報１４２５のなかから、閲覧したい情報の指定を受け付けるための情報指定受付画面を表示する。また、指定された情報種別が構成情報記憶部１４３である場合、構成情報記憶部１４３に記憶された構成情報のレコード１４３０の中から、閲覧したい構成情報を持つサーバ３の識別情報の指定を受け付けるための情報指定受付画面を表示する。

次に、操作受付部１３６は、ＧＵＩ部１２に表示された情報指定受付画面を介してユーザより情報の追加指示を受け付けたならば（Ｓ２３でＹＥＳ）、Ｓ２１で受け付けた情報種別に属する情報を記憶する記憶部１４２、１４３に、該情報指定受付画面を介してユーザより入力された情報を登録する（Ｓ２４）。また、該情報指定受付画面を介してユーザより情報の削除指示を受け付けたならば（Ｓ２３でＹＥＳ）、Ｓ２１で受け付けた情報種別に属する情報を記憶する記憶部１４２、１４３から、該情報指定受付画面を介してユーザより指定された情報を削除する（Ｓ２４）。但し、Ｓ２１で受け付けた情報種別に属する情報を記憶する記憶部が測定値記憶部１４１の場合は、閲覧のみ可能とし、情報の追加・削除をできないようにしてもよい。

さて、操作受付部１３６はＧＵＩ部１２を介してユーザから、記憶部１４に記憶されている情報の閲覧・追加・削除等の終了指示を受け付けると（Ｓ２５でＹＥＳ）、ＧＵＩ部１２への情報指定受付画面の表示を終了し、その後、Ｓ１０に戻る。

以上、本発明の一実施形態について説明した。

本実施形態によれば、所定時間内に計測された測定値のばらつき値を用いてサーバ３の負荷状態が予兆状態もしくは高負荷状態であるか否かを判定する。上述したように、キュー長はバースト性を有するため、低負荷状態における測定値の所定時間当たりの平均値と予兆状態における測定値の所定時間当たりの平均値との差分よりも、低負荷状態における測定値の所定時間当たりのばらつき値と予兆状態における測定値の所定時間当たりのばらつき値との差分の方が大きい。したがって、ばらつき値を用いることで、サーバ３の予兆状態をより精度よく検出することがきでる。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。

例えば、記憶部１４１〜１４３に記憶されている情報の閲覧、追加、削除等の処理は、上記の実施形態に限定されない。例えば、ルール記憶部１４２に記憶されているルール情報１４２１、１４２３、１４２５の閲覧・追加・削除は次のようにしてもよい。

（Ｄ−１）ルール情報の閲覧
操作受付部１３６は、ＧＵＩ部１２にルール情報を閲覧するための管理者（ユーザ）用操作画面を表示する。管理者が任意のルール情報の閲覧を該画面上で選択すると、その操作内容がＧＵＩ部１２を介して操作受付部１３６に送られる。操作受付部１３６は、ルール記憶部１４２から前記選択されたルール情報を読み出し、該ルール情報をＧＵＩ部１２に表示する。

（Ｄ−２）ルール情報の追加
操作受付部１３６は、ＧＵＩ部１２に、管理者から追加するルール情報の格納場所の入力および追加の実行を受け付けるための管理者用操作画面を表示する。管理者が該画面上で追加するルール情報の格納場所を入力し、それから追加の実行を選択すると、操作受付部１３６は指定された格納場所からルール情報を読み込み、これをルール記憶部１４２に記憶する。

（Ｄ−３）ルール情報の削除
操作受付部１３６は、ＧＵＩ部１２に、管理者から削除するルール情報の選択および削除の実行を受け付ける管理者用操作画面を表示する。管理者が該画面上で削除するルール情報を選択し、それから削除の実行を選択すると、操作受付部１３６は、ルール記憶部１４２から選択されたルール情報を削除する。

また、例えば、ルール記憶部１４２に記憶されている静的パラメータ情報１４２２、１４２３４の閲覧・変更・作成は次のようにしてもよい。

（Ｅ−１）静的パラメータ情報の閲覧
操作受付部１３６は、ＧＵＩ部１２に静的パラメータ情報を閲覧するための管理者用操作画面を表示する。管理者が任意の静的パラメータ情報の閲覧を該画面上で選択すると、その操作内容がＧＵＩ部１２を介して操作受付部１３６に送られる。操作受付部１３６は、ルール記憶部１４２から前記選択された静的パラメータ情報を読み出し、該静的パラメータ情報をＧＵＩ部１２に表示する。

（Ｅ−２）静的パラメータ情報の変更
操作受付部１３６は、ＧＵＩ部１２に、管理者から変更する静的パラメータ情報の指定と変更値の入力と追加の実行とを受け付けるための管理者用操作画面を表示する。管理者が該画面上で変更する静的パラメータ情報を指定し、その変更値を入力し、それから変更の実行を選択すると、操作受付部１３６は、ルール記憶部１４２に記憶されている指定されたパラメータ情報を指定された変更値に更新する。

また、上記の実施形態において、ロードバランサ２がリソースを動的に変更する機能を有しない場合、サーバ追加部１３４は、ロードバランサ２の追加対象サーバ３を通知する処理を行わなくてもよい。

また、上記の実施形態において、しきい値計算（静的パラメータ情報の作成）は、図１２に示すフローから離れて独立して行うようにしてもよい。この場合、図１２のフローに先立って、サーバ３毎にばらつき値計算ルール用静的パラメータ情報１４２２および予兆状態判定ルール用静的パラメータ情報１４２３を計算して、ルール記憶部１４２に記憶しておく。そして、図１２のフローでは、負荷状態を判定するサーバ３のばらつき値計算ルール用静的パラメータ情報１４２２および予兆状態判定ルール用静的パラメータ情報１４２４を読み出して、それぞれ、ばらつき値計算処理Ｓ１２、予兆状態判定処理Ｓ１３に用いる。ここで、静的パラメータ情報の作成は、次のようにしてもよい。

すなわち、操作受付部１３６は、ＧＵＩ部１２に、管理者から静的パラメータ情報の指定と作成の実行とを受け付けるための管理者用操作画面を表示する。管理者が該画面上で作成する静的パラメータ情報を指定し、それから作成の実行を選択すると、操作受付部１３６は、作成対象の静的パラメータ情報の指定を伴うパラメータ作成要求をしきい値計算部１３５に通知する。これを受けて、しきい値計算部１３５は、指定された静的パラメータを作成するための静的パラメータ計算ルール情報をルール記憶部１４２から読み出し、当該ルールに示された手順に従って各サーバ３の静的パラメータ情報を生成し、ルール記憶部１３５に記憶する。

また、上記の実施形態では、サーバ３が予兆状態もしくは高負荷状態にある判定された場合、サーバ追加処理Ｓ１５において、当該サーバ３が属する負荷分散システムに追加するサーバ３（該負荷分散システムのロードバランサ２のリソース管理ＴＬ２１に登録するサーバ３）として、いずれの負荷分散システムにも属していないサーバ３（追加対象サーバレコードのフィールド１４３１に登録されている識別情報を持つサーバ３）を選択している。しかし、本発明はこれに限定されない。いずれの負荷分散システムにも属していないサーバ３がない場合は、低負荷状態にあるサーバ３を選択してもよい。すなわち、各サーバ３の構成情報のレコード１４３０に、当該サーバ３の負荷状態を登録する負荷状態フィールドを設ける。そして、予兆状態判定処理Ｓ１３において、負荷状態の判定結果（予兆状態もしくは高負荷状態にあるか否か）を、負荷状態を判定したサーバ３の構成情報のレコード１４３０の負荷状態フィールドに登録する。そして、サーバ追加処理Ｓ１５において、追加対象サーバレコードを検出できなかった場合は、負荷状態フィールドに登録されている負荷状態の判定結果が予兆状態もしくは高負荷状態にないこと、つまり、低負荷状態にあることを示す構成情報のレコード１４３０を検索する。そして、そのようなレコード１４３０を検索できたならば、当該レコード１４３０を追加対象サーバレコードとして、このレコード１４３０のフィールド１４３１に登録されている識別情報を、予兆状態もしくは高負荷状態にある判定されたサーバ３が属する負荷分散システムのロードバランサ２のリソース管理ＴＬ２１に登録する。

また、上記の実施形態では、バースト性を有する性能情報としてキュー長を利用する場合を例にとり説明した。しかし、本発明はこれに限定されない。キュー長以外の性能情報であっても、バースト性を有するものであれば同様に本発明を適用できる。キュー長以外のバースト性を持つ性能情報としてレスポンス時間がある。レスポンス時間を用いる場合、上記の実施形態においてキュー長測定部３１に相当するレスポンス時間測定部は、各サーバ３に搭載されていなくてもよい。すなわち、１つのレスポンス時間測定部が複数のサーバ３各々のレスポンス時間を計測し、測定値情報を負荷監視装置１に送信するようにしてもよい。また、複数のバースト性を有する性能情報を用い、各性能情報による負荷状態の判定結果を用いて、総合的に判定（例えば、いずれかの性能情報での負荷状態の判定結果が予兆状態もしくは高負荷状態である場合に、サーバ３が予兆状態もしくは高負荷状態にあると判定する）してもよい。

また、上記の実施形態では、リソースの追加をサーバ３単位で行っている。しかし、本発明はこれに限定されない。ＣＰＵの使用時間、メモリの使用可能量等を単位としてリソースの割り当てを行ってもよい。例えば、１つの情報処理装置上で複数の業務アプリケーションが稼動しており、且つ、当該情報処理装置で稼動しているＯＳが、各業務アプリケーションに割り当てるリソース（ＣＰＵの使用時間、メモリの使用可能量等）を管理している場合、当該情報処理装置に搭載されたキュー長計測部が業務アプリケーション毎にキュー長を計測して、負荷監視装置１に通知し、負荷監視装置１が業務アプリケーション毎に負荷状態を判定し、高負荷状態であると判定された業務アプリケーションを管理者に通知するようにしてもよい。また、予兆状態もしくは高負荷状態であると判定された業務アプリケーションを当該情報処理装置のＯＳに通知し、当該ＯＳが予兆状態もしくは高負荷状態であると判定された業務アプリケーションに空きリソースを割り当てる。あるいは、稼動中の各業務アプリケーションに割り当てるリソースの再配分する。

図１は情報処理装置の要求の到着数λに対する処理数μの割合ρとキュー長Ｌとの関係を模式的に表した図である。 図２は所定時間ｔｓにおけるキュー長Ｌの変化を模式的に表した図であり、図２（Ａ）は低負荷状態での所定時間ｔｓにおけるキュー長Ｌの変化を、図２（Ｂ）は予兆状態での所定時間ｔｓにおけるキュー長Ｌの変化を、そして、図２（Ｃ）は高負荷状態での所定時間ｔｓにおけるキュー長Ｌの変化を示している。 図３は本発明の一実施形態が適用された負荷監視システムの概略図である。 図４は測定値記憶部１４１の登録内容例を示す図である。 図５はルール記憶部１４２の登録内容例を示す図である。 図６はばらつき値計算ルール情報１４１の一例を示す図である。 図７は予兆状態判定ルール情報１４２の一例を示す図である。 図８は静的パラメータ計算ルール情報１４２５の一例を示す図である。 図９は構成情報記憶部１４３の登録内容例を示す図である。 図１０（Ａ）はしきい値超過数の一例を説明するための図であり、図１０（Ｂ）はしきい値超過数の他の例を説明するための図である。 図１１は負荷監視装置１のハードウエア構成例を示す図である。 図１２は負荷監視装置１の動作フローを説明するためのフロー図である。 図１３はしきい値計算処理Ｓ１１の動作フローを説明するための図である。 図１４はばらつき値計算処理Ｓ１２の動作フローを説明するための図である。 図１５は予兆状態判定処理Ｓ１３の動作フローを説明するための図である。 図１６はサーバ追加処理Ｓ１５の動作フローを説明するための図である。

符号の説明

１…負荷監視装置、２…ロードバランサ、３…サーバ、４…ネットワーク、５…ネットワーク、１１…ネットワークＩＦ部、１２…ＧＵＩ部、１３…演算部、１４…記憶部、２２１…リソース管理ＴＬ、３１…キュー長測定部、１３１…測定値収集部、１３２…ばらつき値計算部、１３３…予兆状態判定部、１３４…サーバ追加部、１３５…しきい値計算部、１３６…操作受付部、１４１…測定値記憶部、１４２…ルール記憶部、１４３…構成情報記憶部

Claims (5)

1. 情報処理装置の負荷状態を監視する負荷監視装置であって、
   前記情報処理装置の待ちキューに保持されている要求の個数を表すキュー長、および、前記情報処理装置が処理した要求のレスポンス時間、の少なくとも一方を示す測定値を測定時刻と共に記憶する測定値記憶手段と、
   前記情報処理装置から前記測定値および前記測定時刻をリアルタイムに受信して、前記測定値記憶手段に格納する測定値収集手段と、
   所定のタイミングで、所定時間分の複数の測定値を前記測定値記憶手段から読み出し、当該読み出した複数の測定値が、前記所定時間内において、大きな振幅の変動を多数繰り返していることを示す上下変動の状態にあるか否かを判定する変動判定手段と、
   前記変動判定手段によって所定時間内の複数の測定値が上下変動の状態にあると判定された場合に、前記情報処理装置の負荷状態が、高負荷状態になる直前の予兆状態になったことを通知する負荷状態通知手段と
   を備え、
   前記変動判定手段は、
   前記所定時間内の複数の測定値の中で、第一の閾値を超過している測定値の個数と、前記第一の閾値よりも小さい第二の閾値を下回っている測定値の個数との合計を算出し、算出した合計値が予め定められた負荷状態判定用閾値以上となった場合に、当該所定時間内の複数の測定値が前記上下変動の状態にあると判定することを特徴とする負荷監視装置。
2. 情報処理装置の負荷状態を監視する負荷監視装置であって、
   前記情報処理装置の待ちキューに保持されている要求の個数を表すキュー長、および、前記情報処理装置が処理した要求のレスポンス時間、の少なくとも一方を示す測定値を測定時刻と共に記憶する測定値記憶手段と、
   前記情報処理装置から前記測定値および前記測定時刻をリアルタイムに受信して、前記測定値記憶手段に格納する測定値収集手段と、
   所定のタイミングで、所定時間分の複数の測定値を前記測定値記憶手段から読み出し、当該読み出した複数の測定値が、前記所定時間内において、大きな振幅の変動を多数繰り返していることを示す上下変動の状態にあるか否かを判定する変動判定手段と、
   前記変動判定手段によって所定時間内の複数の測定値が上下変動の状態にあると判定された場合に、前記情報処理装置の負荷状態が、高負荷状態になる直前の予兆状態になったことを通知する負荷状態通知手段と
   を備え、
   前記変動判定手段は、
   所定時間内の複数の測定値の高次モーメントを算出し、算出した高次モーメントの値が予め定められた負荷状態判定用閾値以上となった場合に、当該所定時間内の複数の測定値が前記上下変動の状態にあると判定すること
   を特徴とする負荷監視装置。
3. 情報処理装置の負荷状態を監視する負荷監視装置であって、
   前記情報処理装置の待ちキューに保持されている要求の個数を表すキュー長、および、前記情報処理装置が処理した要求のレスポンス時間、の少なくとも一方を示す測定値を測定時刻と共に記憶する測定値記憶手段と、
   前記情報処理装置から前記測定値および前記測定時刻をリアルタイムに受信して、前記測定値記憶手段に格納する測定値収集手段と、
   所定のタイミングで、所定時間分の複数の測定値を前記測定値記憶手段から読み出し、当該読み出した複数の測定値が、前記所定時間内において、大きな振幅の変動を多数繰り返していることを示す上下変動の状態にあるか否かを判定する変動判定手段と、
   前記変動判定手段によって所定時間内の複数の測定値が上下変動の状態にあると判定された場合に、前記情報処理装置の負荷状態が、高負荷状態になる直前の予兆状態になったことを通知する負荷状態通知手段と
   を備え、
   前記変動判定手段は、
   所定時間内の複数の測定値および測定時刻の組を前記測定値記憶手段から読み出し、読み出した複数の測定値および測定時刻の組を周波数スペクトルに変換し、該周波数スペクトルから所定の振幅値を超える振幅を持つ周波数成分を算出し、算出した周波数成分の中に、予め定められた負荷状態判定用閾値を超える周波数成分が存在する場合に、当該所定時間内の複数の測定値が前記上下変動の状態にあると判定すること
   を特徴とする負荷監視装置。
4. 情報処理装置の負荷状態を監視する負荷監視装置における負荷監視方法であって、
   前記負荷監視装置が、
   前記情報処理装置の待ちキューに保持されている要求の個数を表すキュー長、および、前記情報処理装置が処理した要求のレスポンス時間、の少なくとも一方を示す測定値を測定時刻と共にリアルタイムに受信して、測定値記憶手段に格納する計測値収集ステップと、
   所定のタイミングで、所定時間分の複数の測定値を前記測定値記憶手段から読み出し、当該読み出した複数の測定値が、前記所定時間内において、大きな振幅の変動を多数繰り返していることを示す上下変動の状態にあるか否かを判定する変動判定ステップと、
   所定時間内の複数の測定値が上下変動の状態にあると判定した場合に、前記情報処理装置の負荷状態が、高負荷状態になる直前の予兆状態になったことを通知する負荷状態通知ステップと
   を実行し、
   前記変動判定ステップにおいて、
   前記所定時間内の複数の測定値の中で、第一の閾値を超過している測定値の個数と、前記第一の閾値よりも小さい第二の閾値を下回っている測定値の個数との合計を算出し、算出した合計値が予め定められた負荷状態判定用閾値以上となった場合に、当該所定時間内の複数の測定値が前記上下変動の状態にあると判定することを特徴とする負荷監視方法。
5. 情報処理装置を負荷監視装置として機能させるプログラムであって、
   前記情報処理装置を、
   他の情報処理装置の待ちキューに保持されている要求の個数を表すキュー長、および、前記他の情報処理装置が処理した要求のレスポンス時間、の少なくとも一方を示す測定値を測定時刻と共に記憶する測定値記憶手段、
   前記他の情報処理装置から前記測定値および測定時刻をリアルタイムに受信して、前記測定値記憶手段に格納する測定値収集手段、
   所定のタイミングで、所定時間分の複数の測定値を前記測定値記憶手段から読み出し、当該読み出した複数の測定値が、前記所定時間内において、大きな振幅の変動を多数繰り返していることを示す上下変動の状態にあるか否かを判定する変動判定手段、および
   前記変動判定手段によって所定時間内の複数の測定値が上下変動の状態にあると判定された場合に、前記他の情報処理装置の負荷状態が、高負荷状態になる直前の予兆状態になったことを通知する負荷状態通知手段
   として機能させ、
   前記変動判定手段は、
   前記所定時間内の複数の測定値の中で、第一の閾値を超過している測定値の個数と、前記第一の閾値よりも小さい第二の閾値を下回っている測定値の個数との合計を算出し、算出した合計値が予め定められた負荷状態判定用閾値以上となった場合に、当該所定時間内の複数の測定値が前記上下変動の状態にあると判定することを特徴とするプログラム。

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