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JP6499567B2 - Virtual machine placement destination determination apparatus and virtual machine placement destination determination method - Google Patents
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JP6499567B2 - Virtual machine placement destination determination apparatus and virtual machine placement destination determination method - Google Patents

Virtual machine placement destination determination apparatus and virtual machine placement destination determination method Download PDF

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Description

本発明は、仮想マシン配置先決定装置、および、仮想マシン配置先決定方法の技術に関する。   The present invention relates to a technology for a virtual machine placement destination determination apparatus and a virtual machine placement destination determination method.

仮想マシン(VM:Virtual Machine)を物理サーバ上に配置して実行することにより、物理サーバの計算機資源を効率的に活用する仮想化システムが普及している。
特許文献1には、アプリケーションの処理スケジュール情報から物理サーバの負荷を予測し、物理サーバの消費リソース量間の偏りが小さい仮想マシンの組み合わせで配置することが記載されている。
特許文献2には、仮想マシンの現用系・予備系の種別を意識し、可用性を担保しつつ仮想マシン収容効率を向上させた配置手法が記載されている。
2. Description of the Related Art A virtualization system that efficiently uses computer resources of a physical server by placing and executing a virtual machine (VM) on the physical server has become widespread.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 describes that a physical server load is predicted from application processing schedule information, and is arranged in a combination of virtual machines with a small deviation between the resource consumption amounts of the physical server.
Patent Document 2 describes an arrangement method in which virtual machine accommodation efficiency is improved while ensuring availability while taking into account the types of active and standby systems of virtual machines.

特開2013−239095号公報JP 2013-239095 A 特開2015−22671号公報JP 2015-22671 A

クラウドサービスの利用が拡大する中、配置先であるデータセンタ(DC:Data Center)の拠点(以下、DC拠点)として、複数箇所に分散されたDC拠点を管理するクラウドサービス事業者が増えている。また、大手企業などにおいて複数のユーザ拠点(支店や営業拠点など)にまたがって、同一のクラウドサービスを利用するシーンも増加している。そして、拠点数の増加とともに、各拠点が各地に分散されて配置される。よって、仮想マシンの利用元となるユーザ拠点から仮想マシンの配置先となるDC拠点までの通信経路は、都道府県間や国間をまたがるなど、年々長距離になる傾向にある。   As the use of cloud services expands, an increasing number of cloud service providers manage DC bases distributed in multiple locations as bases (hereinafter referred to as DC bases) of data centers (DCs) that are deployment destinations. . In addition, scenes in which the same cloud service is used across a plurality of user bases (branches, sales offices, etc.) in major companies and the like are increasing. As the number of bases increases, the bases are distributed in various places. Therefore, the communication path from the user base that is the virtual machine usage source to the DC base that is the placement destination of the virtual machine tends to become a long distance year by year, such as across prefectures and countries.

クラウドサービスはネットワークを経由してサービスを提供するため、そのネットワークの通信性能がサービスの品質に影響されることも多い。例えば、双方向で会話をするようなクラウドサービスでは、通信時間が長くかかってしまうと、その遅延がユーザの満足度を低下させてしまう。よって、地理的に分散されたユーザ拠点から1つのクラウドサービスへの接続を保証するだけでなく、その接続の通信品質(必要通信要件)も併せて保証する必要がある。   Since cloud services provide services via a network, the communication performance of the network is often affected by the quality of the service. For example, in a cloud service in which two-way conversation is performed, if the communication time is long, the delay reduces the satisfaction of the user. Therefore, it is necessary not only to guarantee the connection from geographically distributed user bases to one cloud service, but also to guarantee the communication quality (required communication requirement) of the connection.

図9は、サービスの応答時間の内訳を示す説明図である。
ユーザ拠点内のクライアント端末が処理要求を受けてから、その応答を出力するまでの期間を「応答期間」とする。この応答期間は、以下の各期間(時間)の総和である。
・処理要求の入力を受け付ける期間
・処理要求をDC拠点に送信する上り通信時間
・処理要求を受けたDC拠点内でシステム処理される期間
・システム処理の結果をDC拠点から受信する下り通信時間
・受信したシステム処理の結果を応答として出力する期間
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a breakdown of service response times.
A period from when the client terminal in the user base receives the processing request until the response is output is referred to as a “response period”. This response period is the sum of the following periods (time).
・ Period for accepting input of processing request ・ Uplink communication time for sending processing request to DC base ・ Period for system processing in DC base that received processing request ・ Downlink communication time for receiving system processing result from DC base ・Period during which received system processing results are output as a response

この応答時間を短縮するためには、ユーザ拠点とDC拠点とを互いに近くに配置することで、上りおよび下りの通信時間を短縮することが効果的である。ユーザ拠点の移動はユーザの都合があるので困難である。一方、同じクラウドサービス事業者が管理する複数のDC拠点のうち、どのDC拠点にクラウドサービスを配置するかで、通信時間は変わってくる。つまり、データセンタレベルという広範囲での配置先の決定により、通信経路の通信ホップ数を減らすことで、通信時間を短縮できる可能性がある。   In order to shorten the response time, it is effective to shorten the uplink and downlink communication times by arranging the user base and the DC base close to each other. Movement of the user base is difficult due to the convenience of the user. On the other hand, the communication time varies depending on which DC base is arranged with the cloud service among a plurality of DC bases managed by the same cloud service provider. That is, there is a possibility that the communication time can be shortened by reducing the number of communication hops of the communication path by determining the arrangement destination in a wide range of data center level.

しかし、特許文献1,2などの従来の仮想マシンの配置技術では、配置先となる物理サーバそのものの性能(CPU資源、メモリ容量などの計算機資源)は考慮されていたが、通信経路が長距離になることで、通信品質にばらつきが生じるような事態は想定されていなかった。よって、物理サーバの内部処理では余裕があっても、その結果を伝達するときの通信性能の不足により、ユーザの満足を満たさないこともあった。   However, in the conventional virtual machine placement technologies such as Patent Documents 1 and 2, the performance of the physical server itself that is the placement destination (computer resources such as CPU resources and memory capacity) is considered, but the communication path is long distance As a result, it was not assumed that the communication quality would vary. Therefore, even if there is room in the internal processing of the physical server, the user's satisfaction may not be satisfied due to the lack of communication performance when transmitting the result.

そこで、本発明は、複数の異なる位置のユーザ拠点から利用される仮想マシンを、適切な通信品質を提供できる位置に配置することを、主な課題とする。   Accordingly, the main object of the present invention is to arrange virtual machines used from a plurality of user bases at different positions at positions where appropriate communication quality can be provided.

前記課題を解決するために、本発明の仮想マシン配置先決定装置は、
仮想マシンの配置先の候補となる物理サーバを備える各配置拠点についてのネットワークトポロジ上の位置情報と、前記仮想マシンを利用するユーザの端末を備える各ユーザ拠点についての前記ネットワークトポロジ上の位置情報と、前記ネットワークトポロジを構成する各通信装置の接続情報とがそれぞれ格納されている記憶部と、
前記各通信装置の接続情報を参照することで、前記各ユーザ拠点から前記各配置拠点に対して通信を行うときの通信性能を特定し、どのユーザ拠点からも所定の通信要件を満たす通信性能を提供できる配置拠点を、前記仮想マシンの配置先として決定する配置先決定部とを有し、
前記配置先決定部は、
どの前記ユーザ拠点からも所定の通信要件を満たす通信性能を提供できる前記配置拠点が存在しないときには、あらかじめ設定された優先度の高い前記ユーザ拠点に対して提供できる通信性能が他の前記配置拠点よりも良い前記配置拠点を、前記仮想マシンの配置先として決定し、
1つ以上の前記ユーザ拠点を有するユーザが複数存在するときには、以下のルールに沿って前記仮想マシンを配置するユーザの順序を決定することを特徴とする。
(ルール1)前記所定の通信要件として高い通信性能を要するユーザほど先に選択する。
(ルール2)前記の(ルール1)で同点となった場合、ユーザ拠点が多いユーザほど先に選択する。
(ルール3)前記の(ルール2)で同点となった場合、優先度の高いユーザ拠点が多いユーザほど先に選択する。
In order to solve the above-described problem, the virtual machine placement destination determination device of the present invention includes:
Position information on the network topology for each placement base that includes physical servers that are candidates for placement of virtual machines, and position information on the network topology for each user base that includes a user terminal that uses the virtual machine; A storage unit storing connection information of each communication device constituting the network topology;
By referring to the connection information of each communication device, the communication performance when communicating from each user base to each placement base is specified, and the communication performance satisfying the predetermined communication requirement from any user base the arrangement bases capable of providing, possess a placement destination determining section for determining a placement destination of the virtual machine,
The placement destination determination unit
When there is no placement base that can provide communication performance that satisfies the predetermined communication requirements from any of the user bases, communication performance that can be provided to the user base with a high priority set in advance is higher than other placement bases. Determine the location where the virtual machine is to be placed as the placement destination of the virtual machine,
When there are a plurality of users having one or more user bases, the order of users who arrange the virtual machines is determined according to the following rules.
(Rule 1) Users who require higher communication performance as the predetermined communication requirement are selected first.
(Rule 2) When a tie is found in the above (Rule 1), a user with more user bases is selected first.
(Rule 3) When the score is the same in the above (Rule 2), the user having a higher priority user base is selected first.

これにより、ユーザ拠点から配置拠点までの通信性能が仮想マシンの配置先の配置拠点の決定処理に反映されることで、複数の異なる位置のユーザ拠点から利用される仮想マシンを、適切な通信品質を提供できる位置に配置することができる。
さらに、通信資源が不足しがちな状況下でも、ユーザの満足度を大きく減らすことを抑制できる。
そして、配置が難しいユーザの仮想マシンを先に配置することで、通信要件を満たすユーザの数を増やすことができる。
As a result, the communication performance from the user base to the placement base is reflected in the determination process of the placement base of the placement destination of the virtual machine, so that the virtual machines used from the user bases at a plurality of different positions can have an appropriate communication quality. Can be provided at a position where the
Furthermore, it is possible to suppress the user's satisfaction from being greatly reduced even in a situation where communication resources tend to be insufficient.
Then, by arranging the virtual machines of users who are difficult to arrange first, the number of users satisfying the communication requirements can be increased.

本発明は、前記配置先決定部が、前記各通信装置の接続情報を参照して、前記各ユーザ拠点を収容する通信装置から前記各配置拠点を収容する通信装置までのホップ数を特定し、この特定したホップ数に比例した通信時間を、前記各ユーザ拠点から前記各配置拠点までの通信性能として特定することを特徴とする。   In the present invention, the placement destination determination unit refers to the connection information of each communication device, specifies the number of hops from the communication device housing each user base to the communication device housing each placement base, The communication time proportional to the specified number of hops is specified as communication performance from each user base to each placement base.

これにより、ホップ数から通信時間を簡易に計算できる。   Thereby, the communication time can be easily calculated from the number of hops.

本発明は、前記配置先決定部が、所定の仮想マシンの配置先として決定した前記配置拠点が前記所定の仮想マシンが要する計算機リソースを提供できないときには、決定した前記配置拠点上ですでに配置されている別の仮想マシンを別の前記配置拠点に移動した後、前記所定の仮想マシンを決定した前記配置拠点に配置することを特徴とする。   In the present invention, when the placement base determined as the placement destination of the predetermined virtual machine by the placement destination determination unit cannot provide the computer resource required by the predetermined virtual machine, the placement destination determination unit is already placed on the determined placement base. After moving another virtual machine to another placement base, the predetermined virtual machine is placed at the determined placement base.

これにより、ユーザ間で配置拠点を融通し合うことで、通信要件を満たすユーザの数を増やすことができる。   Thereby, the number of users satisfying the communication requirements can be increased by making the arrangement bases interchangeable among users.

本発明によれば、複数の異なる位置のユーザ拠点から利用される仮想マシンを、適切な通信品質を提供できる位置に配置することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the virtual machine utilized from the user base of several different positions can be arrange | positioned in the position which can provide suitable communication quality.

本実施形態に係わるクラウドサービス構築用ネットワークの構成図である。It is a block diagram of the network for cloud service construction concerning this embodiment. 本実施形態に係わる配置先決定装置の構成図である。It is a block diagram of the arrangement | positioning destination determination apparatus concerning this embodiment. 図3(a)は、ユーザ拠点情報の構成図である。図3(b)は、DC拠点情報の構成図である。図3(c)は、配置サービス情報の構成図である。FIG. 3A is a configuration diagram of the user base information. FIG. 3B is a configuration diagram of DC base information. FIG. 3C is a configuration diagram of the arrangement service information. 図4(a)は、クラウドサービス構築用ネットワークの階層構造を示す図である。図4(b)は、通信設備情報の構成図である。FIG. 4A is a diagram illustrating a hierarchical structure of a cloud service construction network. FIG. 4B is a configuration diagram of communication facility information. 図5(a)は、拠点間の通信コストの組み合わせを示す表である。図5(b)は、拠点間の通信コストが許容時間を満たすか否かを示す表である。図5(c)は、拠点間の通信コストをもとに、配置先のDC拠点を選択するための表である。FIG. 5A is a table showing combinations of communication costs between bases. FIG. 5B is a table showing whether or not the communication cost between bases satisfies the allowable time. FIG. 5C is a table for selecting a destination DC base based on the communication cost between bases. 本実施形態に係わる配置先決定部の処理内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing content of the arrangement | positioning destination determination part concerning this embodiment. 本実施形態に係わる複数のユーザの配置状況を示す図である。It is a figure which shows the arrangement | positioning condition of the some user concerning this embodiment. 本実施形態に係わる図1のクラウドサービス構築用ネットワークについて、サービスの2段階配置を行った図である。It is the figure which performed the two-stage arrangement | positioning of the service about the network for cloud service construction of FIG. 1 concerning this embodiment. 本実施形態に係わるサービスの応答時間の内訳を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the breakdown of the response time of the service concerning this embodiment.

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、クラウドサービス構築用ネットワークの構成図である。このネットワークシステムは、通信装置であるルータR(R11〜R15,R21,R31,R51)間が接続される(図では太線)。さらに、各ルータには、同じユーザUAが使用する複数のユーザ拠点U(UA1〜UA4)と、クラウドサービスを実行するための仮想マシン(VM:Virtual Machine)の配置先である配置拠点としてのDC拠点D(D1〜D4)とが接続されている。なお、クラウドサービスは、プログラムなどに記載された処理内容であり、物理サーバに配置された仮想マシンから実行されることで機能する。   FIG. 1 is a configuration diagram of a cloud service construction network. In this network system, routers R (R11 to R15, R21, R31, R51), which are communication devices, are connected (thick lines in the figure). Further, each router has a plurality of user bases U (UA1 to UA4) used by the same user UA and a DC serving as a placement base that is a placement destination of a virtual machine (VM) for executing a cloud service. Base D (D1-D4) is connected. Note that the cloud service is processing content described in a program or the like, and functions by being executed from a virtual machine arranged in a physical server.

あるユーザ拠点(例えば、UA1)内の端末は、あるDC拠点(例えば、D3)の物理サーバ上に構築されたVMが実行するクラウドサービス(例えば、社員検索DB)にアクセスするため、1つ以上のルータ(例えば、R21→R12→R13→R14の4ホップ)を経由した通信を行う。一方、社員検索DBをDC拠点D1に配置することで、ユーザ拠点UA1からの通信距離を短くすることができ(R21→R12の2ホップ)、DC拠点D1からの通信時間を短縮することができる。   One or more terminals in a user base (for example, UA1) access a cloud service (for example, employee search DB) executed by a VM built on a physical server in a certain DC base (for example, D3). Communication (for example, 4 hops of R21 → R12 → R13 → R14). On the other hand, by arranging the employee search DB at the DC site D1, the communication distance from the user site UA1 can be shortened (2 hops from R21 to R12), and the communication time from the DC site D1 can be shortened. .

しかし、DC拠点D3上の社員検索DBは、同じユーザUAのすべてのユーザ拠点(UA1〜UA4)から使用される。DC拠点D1は、ユーザ拠点UA1からは近距離であっても、ユーザ拠点UA3からは遠距離である(R51→R15→R11→R12の4ホップ)。つまり、本実施形態で提供されるクラウドサービスは、同じユーザに属するどのユーザ拠点Uからも、許容通信時間の範囲内の通信時間で収まるような通信距離に位置するDC拠点Dを、配置先として選択する必要がある。   However, the employee search DB on the DC site D3 is used from all user sites (UA1 to UA4) of the same user UA. The DC site D1 is a short distance from the user site UA1, but is a long distance from the user site UA3 (4 hops of R51 → R15 → R11 → R12). In other words, the cloud service provided in the present embodiment has a DC site D located at a communication distance that can be accommodated within a communication time within a range of allowable communication time from any user site U belonging to the same user as an arrangement destination. Must be selected.

図2は、配置先決定装置1の構成図である。
配置先決定装置1は、CPU(Central Processing Unit)と、メモリと、ハードディスクなどの記憶手段(記憶部)と、ネットワークインタフェースとを有するコンピュータとして構成される。
このコンピュータは、CPUが、メモリ上に読み込んだプログラム(アプリケーションや、その略のアプリとも呼ばれる)を実行することにより、後記する各処理部により構成される制御部(制御手段)を動作させる。
FIG. 2 is a configuration diagram of the placement destination determination apparatus 1.
The placement destination determination device 1 is configured as a computer having a CPU (Central Processing Unit), a memory, storage means (storage unit) such as a hard disk, and a network interface.
In this computer, the CPU executes a program (also referred to as an application or its abbreviated application) read on the memory, thereby operating a control unit (control means) configured by each processing unit described later.

配置先決定装置1は、図1のクラウドサービス構築用ネットワークの管理を行うサーバであり、クラウドサービス(を実行するためのVM)の配置先となるDC拠点Dを決定する。そのため、配置先決定装置1は、処理部として、ユーザ情報入力部10、DC情報入力部20、配置先決定部31、配置指示部32を有する。さらに、配置先決定装置1は、前記の各処理部が処理を実行するためのデータとして、ユーザ拠点情報11、配置サービス情報12、DC拠点情報21、通信設備情報22を装置内または装置外の記憶手段(記憶部)に格納する。これらの各データの詳細は、図3,図4で後記する。   The placement destination determination device 1 is a server that manages the cloud service construction network of FIG. 1 and determines the DC site D that is the placement destination of the cloud service (VM for executing). Therefore, the placement destination determination apparatus 1 includes a user information input unit 10, a DC information input unit 20, a placement destination determination unit 31, and a placement instruction unit 32 as processing units. Furthermore, the placement destination determination device 1 transmits user base information 11, placement service information 12, DC base information 21, and communication facility information 22 as data for the processing units to execute processing inside or outside the device. Store in the storage means (storage unit). Details of each of these data will be described later with reference to FIGS.

ユーザ情報入力部10は、クラウドサービス構築用ネットワークのユーザ拠点Uに関する情報として、ユーザ拠点情報11と、配置サービス情報12とを、ユーザに入力させる。
DC情報入力部20は、クラウドサービス構築用ネットワークのDC拠点DおよびルータRに関する情報として、DC拠点情報21と、通信設備情報22とをサービス事業者に入力させる。
配置先決定部31は、ユーザ情報入力部10およびDC情報入力部20が入力を受け付けた各情報をもとに、許容通信時間を保証するようなクラウドサービスの配置先のDC拠点Dを決定する。
配置指示部32は、配置先決定部31が決定した配置先のDC拠点D内の仮想インフラシステムに対し、クラウドサービスを実行するための仮想マシンの配置を指示する。DC拠点D内の仮想インフラシステムは、配置指示部32から指示を受け、該当仮想マシンの配置を行う。
The user information input unit 10 causes the user to input user base information 11 and arrangement service information 12 as information related to the user base U of the network for building a cloud service.
The DC information input unit 20 causes a service provider to input DC base information 21 and communication facility information 22 as information about the DC base D and the router R of the cloud service construction network.
The placement destination determination unit 31 determines the DC base D of the cloud service placement destination that guarantees the allowable communication time based on the information received by the user information input unit 10 and the DC information input unit 20. .
The placement instruction unit 32 instructs the virtual infrastructure system in the DC destination D of the placement destination determined by the placement destination determination unit 31 to place a virtual machine for executing the cloud service. The virtual infrastructure system in the DC site D receives an instruction from the arrangement instruction unit 32 and arranges the corresponding virtual machine.

図3(a)は、ユーザ拠点情報11の構成図である。
ユーザ拠点情報11は、ユーザ名ごとに、そのユーザがクラウドサービスを利用するアクセス元となるユーザ拠点のリストと、そのユーザ拠点の所在地を示す最寄の(例えば1ホップの)ルータRと、そのユーザ拠点の優先度(高い/普通)とを対応付けている。なお、各ユーザ拠点は、例えば、東京都、青森県、山梨県、沖縄県などの日本各地に分散していることもあり、図1で示したように、アクセス先となるDC拠点Dの位置によって、通信時間にばらつきが発生してしまうこともある。
FIG. 3A is a configuration diagram of the user base information 11.
For each user name, the user base information 11 includes a list of user bases from which the user uses the cloud service, a nearest router (for example, one hop) R indicating the location of the user base, The priority of the user base (high / normal) is associated. Each user base may be distributed in various parts of Japan such as Tokyo, Aomori, Yamanashi, Okinawa, etc., and as shown in FIG. As a result, the communication time may vary.

図3(b)は、DC拠点情報21の構成図である。
DC拠点情報21は、DC拠点ごとに、その現在の空きリソースと、DC拠点の所在地を示す最寄のルータRと、空き状況を対応付けている。
DC拠点情報21の「空きリソース」列は、DC拠点内の物理サーバが現時点で提供できるリソースについての拠点ごとの総和である。この「空きリソース」列は、計算機資源の種別ごとに記載され、図3(b)ではその一例として、CPUコア数,メモリ容量,Disk I/O速度, NW(NetWork) I/O速度が例示されている。
FIG. 3B is a configuration diagram of the DC base information 21.
In each DC site, the DC site information 21 associates the current available resource, the nearest router R indicating the location of the DC site, and the availability.
The “free resource” column of the DC site information 21 is a total for each site regarding the resources that the physical server in the DC site can currently provide. This “free resource” column is described for each type of computer resource. In FIG. 3B, as an example, the number of CPU cores, memory capacity, disk I / O speed, and NW (NetWork) I / O speed are illustrated. Has been.

なお、リソース量の表記として、個々のリソース種別ごとに表記する代わりに、複数種別のリソースをまとめて1つの仮想計算機性能(1VM分)として表記してもよい。例えば、1単位VMあたりに使用する計算機性能として、CPUを8コア分、メモリを10GB分、ディスクI/Oを1Gbps分、ネットワークI/Oを0.5Gbps分とする。ここで、DC拠点D1には、CPUを80コア分、メモリを100GB分、ディスクI/Oを10Gbps分、ネットワークI/Oを5Gbps分提供できるので、単位VMが10台分(10VM分)である。   As a resource amount notation for each resource type, a plurality of types of resources may be collectively expressed as one virtual machine performance (for 1 VM). For example, the computer performance used per unit VM is 8 cores for CPU, 10 GB for memory, 1 Gbps for disk I / O, and 0.5 Gbps for network I / O. Here, the DC base D1 can provide 80 cores of CPU, 100 GB of memory, 10 Gbps of disk I / O, and 5 Gbps of network I / O, so the unit VM is 10 units (10 VM) is there.

DC拠点情報21の「空き状況」列は、個々のクラウドサービスについて、そのクラウドサービスをDC拠点内に配置可能か否かという判定結果を示す列である。図3(b)では、社員検索DB(図3(c)参照)に着目したときの判定結果を例示している。   The “vacancy status” column of the DC site information 21 is a column indicating a determination result as to whether or not each cloud service can be arranged in the DC site. FIG. 3B illustrates a determination result when paying attention to the employee search DB (see FIG. 3C).

図3(c)は、配置サービス情報12の構成図である。
配置サービス情報12は、クラウドサービスのサービス名ごとに、その必要リソースと、サービスを提供するための必要通信要件とを対応付けている。必要リソースは、図3(b)で説明した「空きリソース」列と同じ表記であり、クラウドサービスの実行に伴うDC拠点D内の物理サーバのリソースの消費量である。
(図3(c)の「必要リソース」列のリソース量)<(図3(b)の「空きリソース」列のリソース量)なら、図3(b)の「空き状況」列=「あり」である。
FIG. 3C is a configuration diagram of the arrangement service information 12.
The arrangement service information 12 associates the necessary resources with the necessary communication requirements for providing the service for each service name of the cloud service. The required resource has the same notation as the “free resource” column described with reference to FIG. 3B, and is the consumption amount of the resource of the physical server in the DC site D accompanying the execution of the cloud service.
If (the resource amount in the “necessary resource” column in FIG. 3C) <(the resource amount in the “free resource” column in FIG. 3B), the “free status” column = “present” in FIG. 3B. It is.

図3(c)の必要通信要件は、クラウドサービスの実行に伴うユーザ拠点U〜DC拠点D間の通信性能として求められる基準を示す。例えば、社員検索DBは、ユーザ拠点U→DC拠点Dの片道またはユーザ拠点U←DC拠点Dの片道の通信時間が0.8秒以下であることが求められる。さらに、通信時間という指標を用いて必要通信要件を定義するときには、片道の通信時間だけでなく、往復の通信時間や、上りと下りそれぞれの通信時間を指定してもよい。   The required communication requirement in FIG. 3C indicates a standard required as communication performance between the user base U and the DC base D accompanying execution of the cloud service. For example, the employee search DB is required to have a one-way communication time of user base U → DC base D or one way from user base U ← DC base D to 0.8 seconds or less. Furthermore, when defining the required communication requirements using an index of communication time, not only one-way communication time but also round-trip communication time and uplink and downlink communication times may be designated.

なお、必要通信要件はサービスの種別やその提供相手のユーザによって様々である。例えば、サーバが生成したゲーム画面をクライアントに送信し続けるクラウドゲーミングのサービスでは、ユーザの操作を直ちにゲーム画面へと反映させる必要があるので、必要通信要件は厳しい(許容通信時間が短い)ものとなる。
また、本実施形態では、必要通信要件の一例として、通信時間(遅延)に着目したが、これはあくまで通信指標の一例で有り、通信速度(帯域)やジッタ(通信変動)などの他の通信指標を通信時間と組み合わせて、または、単独で用いてもよい。例えば、映像配信システムでは、「帯域=10[Mbps]以上」という必要通信要件が登録される。
The necessary communication requirements vary depending on the type of service and the user of the service partner. For example, in a cloud gaming service that continues to send the game screen generated by the server to the client, it is necessary to immediately reflect the user's operation on the game screen, so the required communication requirements are strict (allowable communication time is short) Become.
In this embodiment, attention is paid to communication time (delay) as an example of necessary communication requirements. However, this is merely an example of a communication index, and other communication such as communication speed (bandwidth) and jitter (communication fluctuation) is used. The indicator may be used in combination with the communication time or alone. For example, in the video distribution system, the necessary communication requirement “bandwidth = 10 [Mbps] or more” is registered.

また、図示は省略したが、クラウドサービスに関する情報として、クラウドサービスが実行される計算機環境などの付加情報も併せて、サービス名に対応付けて配置サービス情報12に格納してもよい。計算機環境とは、例えば、実行するオペレーティングシステム(Ubuntsu 12.0など)、使用するWebサーバ(Apache 10.0など)、使用するデータベースサーバ(Oracle DB 5.0など)である。   Although not shown, additional information such as a computer environment in which the cloud service is executed may be stored in the arrangement service information 12 in association with the service name as information about the cloud service. The computer environment is, for example, an operating system to be executed (Ubuntsu 12.0 or the like), a Web server to be used (Apache 10.0 or the like), and a database server to be used (Oracle DB 5.0 or the like).

図4(a)は、クラウドサービス構築用ネットワークの階層構造を示す図である。
各ルータRは、上位下位の階層構造で接続される。例えば図4(a)では、1つのグループの第1階層(R1)と、1つのグループの第2階層(R11,R12,R13,R14,R15)と、3つのグループの第3階層(「R21,R22,R23」のグループ、「R31,R32,R33」のグループ、「R51,R52」のグループ)と、で階層構造が形成されている。
一般的に、上位層のルータR間であるほど、物理的な距離が長くなる。例えば、第1層が国と国との間を接続し、第2層が県と県との間を接続し、第3層が市と市との間を接続する。
FIG. 4A is a diagram illustrating a hierarchical structure of a cloud service construction network.
Each router R is connected in an upper and lower hierarchical structure. For example, in FIG. 4A, the first layer (R1) of one group, the second layer (R11, R12, R13, R14, R15) of one group, and the third layer (“R21” of three groups). , R22, R23 ”group,“ R31, R32, R33 ”group,“ R51, R52 ”group).
In general, the physical distance between the routers R in the upper layer becomes longer. For example, the first layer connects between countries, the second layer connects between prefectures and prefectures, and the third layer connects between cities.

あるルータ(例えばルータR11)から同じグループの別ルータ(例えばルータR13)への通信は、グループ内のリングネットワークを介して隣接するルータ間で伝達される(右回りならR11→R15→R14→R13)。
あるルータ(例えばルータR11)から別のグループのルータ(例えばルータR33)への通信は、グループ間の接続ルータ(例えばルータR13)までは、前記した同じグループの別ルータへの通信と同じである。さらに、接続ルータR13から別グループのルータR31へと転送された後、別グループ内で伝達される(右回りならR31→R32→R33)。
Communication from a router (for example, router R11) to another router (for example, router R13) in the same group is transmitted between adjacent routers via the ring network in the group (R11 → R15 → R14 → R13 if clockwise). ).
Communication from a router (for example, router R11) to another group of routers (for example, router R33) is the same as communication to another router of the same group described above, up to a connection router (for example, router R13) between groups. . Further, after being transferred from the connecting router R13 to the router R31 of another group, it is transmitted within another group (R31 → R32 → R33 if clockwise).

なお、図4(a)のネットワークは、現用系(右回り)と予備系(左回り)との双方向で通信ができるように、冗長性を持たせてもよい。例えば、正常時には、右回りの「R11→R15→R14→R13」のルートを使用していたが、R14の故障が発生すると、左回りの「R11→R12→R13」のルートを使用してもよい。   Note that the network in FIG. 4A may be provided with redundancy so that communication can be performed bidirectionally between the active system (clockwise) and the standby system (counterclockwise). For example, in the normal state, the clockwise route “R11 → R15 → R14 → R13” is used. However, when a failure occurs in R14, the counterclockwise route “R11 → R12 → R13” is used. Good.

図4(b)は、通信設備情報22の構成図である。ここでは図4(a)のクラウドサービス構築用ネットワークを示す通信設備情報22を例示する。通信設備情報22は、ルータ名ごとに、そのルータの右回りおよび左回りにおける同グループの隣接ルータと、ルータ名で示されるルータからみて、上位および下位に直接接続されるルータとが対応付けられている。また、図示は省略したが、通信設備情報22は、前記したように、「現用系は右回りで予備系は左回り」などの経路ポリシ情報も保持している。   FIG. 4B is a configuration diagram of the communication facility information 22. Here, the communication facility information 22 showing the cloud service construction network of FIG. The communication facility information 22 associates, for each router name, neighboring routers in the same group in the clockwise and counterclockwise direction of the router and routers directly connected to the upper and lower levels as viewed from the router indicated by the router name. ing. Although not shown, the communication facility information 22 also holds route policy information such as “the current system is clockwise and the standby system is counterclockwise” as described above.

この通信設備情報22のネットワークトポロジ情報を参照することにより、例えば、R11からR33までの通信性能(何ホップか、通信時間はどのくらいか)を特定することができる。より詳細にルータ間の通信性能を特定するため、ルータ間の接続情報(隣のルータはR12である、など)だけでなく、その接続に関する通信性能(隣のルータR12までの通信回線速度は100[Mbps]で、通信遅延は10[ms]で、ルータR12内部の転送処理の平均時間は100[ms]である、など)も併せて通信設備情報22で管理してもよい。   By referring to the network topology information of the communication facility information 22, for example, the communication performance (how many hops and how long the communication time is) from R11 to R33 can be specified. In order to specify the communication performance between routers in more detail, not only the connection information between routers (the adjacent router is R12, etc.) but also the communication performance related to the connection (the communication line speed to the adjacent router R12 is 100 [Mbps], the communication delay is 10 [ms], the average transfer processing time in the router R12 is 100 [ms], etc.) may be managed together with the communication facility information 22.

図5(a)は、拠点間の通信コストの組み合わせを示す表である。この表は、配置先決定部31の処理途中の計算過程を示すものである。
まず、配置先決定部31は、あるクラウドサービスを配置するDC拠点の候補が4箇所(D1〜D4)存在するときは、図4(b)で説明した通信設備情報22などの各情報を参照して、そのクラウドサービスのユーザ拠点ごとに、各候補のDC拠点までの通信性能(何ホップか、通信時間はどのくらいか)を求める。
FIG. 5A is a table showing combinations of communication costs between bases. This table shows a calculation process during the processing of the placement destination determination unit 31.
First, the arrangement destination determination unit 31 refers to each piece of information such as the communication facility information 22 described with reference to FIG. 4B when there are four DC base candidates (D1 to D4) where a certain cloud service is arranged. Then, for each user base of the cloud service, the communication performance (how many hops and how long the communication time is) to each candidate DC base is obtained.

例えば、図5(a)の第1列第1行におけるユーザ拠点UA1→DC拠点D1という組み合わせの通信性能を検討する。配置先決定部31は、ユーザ拠点情報11を参照してユーザ拠点UA1の最寄りがR21であり、DC拠点情報21を参照してDC拠点D1の最寄りがR12であることを取得する。
次に、配置先決定部31は、R21→R12の通信性能として、通信設備情報22を参照することで、このルータ間が上位下位として直接接続されていることがわかる。つまり、R21とR12という2台のルータを通過する(2ホップ)ことを取得する。さらに、説明を簡単にするために、すべてのルータで1ホップあたり0.2[s]の処理時間がかかるとすると、配置先決定部31は、R21→R12の通信性能(通信時間)を2[hop]×0.2[s]=0.4[s]として計算する。なお1ホップ間を光で伝送する時間が0に限りなく小さいと仮定したとき、この0.2[s]は、ルータでの処理時間や通信遅延を主に決定される。
このようなホップ数をもとにした通信時間の推定方法は、計算が簡易に行える。
For example, consider the communication performance of the combination of user base UA1 → DC base D1 in the first column and first row of FIG. The placement destination determination unit 31 refers to the user base information 11 and acquires that the user base UA1 is closest to R21 and the DC base information 21 is referred to as R12 is the closest to the DC base D1.
Next, the placement destination determination unit 31 refers to the communication facility information 22 as the communication performance of R21 → R12, and it is found that the routers are directly connected as upper and lower levels. That is, it acquires that it passes through two routers R21 and R12 (two hops). Furthermore, for the sake of simplicity, assuming that processing time of 0.2 [s] per hop is required for all routers, the placement destination determination unit 31 sets the communication performance (communication time) of R21 → R12 to 2 [hops]. ] × 0.2 [s] = 0.4 [s]. When it is assumed that the time for transmitting light between 1 hop is as small as 0, 0.2 [s] is mainly determined by the processing time and communication delay in the router.
The communication time estimation method based on the number of hops can be easily calculated.

一方、ホップ数をもとにした通信時間の推定方法の代わりに、以下に示す通信設備ごとの通信時間の計算方法を用いてもよい。
2拠点(ユーザ拠点とDC拠点)の通信時間=(2拠点間で経由する各通信装置の転送処理にかかる内部処理時間の総和)+(2拠点間で経由する各通信装置間のケーブル内の伝送時間の総和)
なお、ケーブル内の伝送時間は、ケーブル総距離÷光の速度によって求まるが、日本国内に敷設されたケーブルでは光の速度に対してケーブル総距離が短いため、ケーブル内の伝送時間=0としてもよい。
On the other hand, instead of the communication time estimation method based on the number of hops, the following communication time calculation method for each communication facility may be used.
Communication time of 2 sites (user site and DC site) = (total of internal processing time required for transfer processing of each communication device passing between the two sites) + (in the cable between each communication device passing between the two sites) Total transmission time)
The transmission time in the cable is determined by the total cable distance divided by the speed of light. However, in a cable laid in Japan, the total cable distance is short with respect to the speed of light. Good.

図5(b)は、拠点間の通信コストが許容時間を満たすか否かを示す表である。ここでは許容時間=0.8[s]とする。図5(a)の各通信時間に対して、0.8[s]以下の通信時間を許容(○)とし、0.8[s]を超過した通信時間を却下(×)とする。
配置先決定部31は、すべてのユーザ拠点UA1〜UA4からの通信時間が許容(○)であるDC拠点D3を、配置先として選択する。これにより、位置が分散しているすべてのユーザ拠点から同等の通信品質でアクセスされるので、例えば、同じ代金を払っているユーザ拠点間であっても、公平にサービスを提供できる。
FIG. 5B is a table showing whether or not the communication cost between bases satisfies the allowable time. Here, the allowable time is 0.8 [s]. For each communication time in FIG. 5A, a communication time of 0.8 [s] or less is allowed (O), and a communication time exceeding 0.8 [s] is rejected (X).
The placement destination determination unit 31 selects, as the placement destination, the DC base D3 in which the communication time from all the user bases UA1 to UA4 is permissible (O). As a result, access is performed with equal communication quality from all the user bases whose positions are dispersed, so that, for example, services can be provided fairly even between user bases paying the same price.

図5(c)は、図5(b)と同様に、拠点間の通信コストをもとに、配置先のDC拠点を選択するための表である。ここでは許容時間=0.6[s]とするため(制約がきつくなるため)、許容(○)される組み合わせの数が図5(b)よりも減少している。そのため、すべてのユーザ拠点UA1〜UA4からの通信時間が許容(○)であるDC拠点が存在しない。
そこで、配置先決定部31は、次善策として、高優先であるユーザ拠点UA2,UA3それぞれからの通信時間の和(または平均時間)をより削減可能なDC拠点を選択する。つまり、配置先決定部31は、あらかじめ設定された優先度の高いユーザ拠点に絞り込み、そのユーザ拠点に対して提供できる通信性能が他のDC拠点よりも良いDC拠点を、仮想マシンの配置先として決定する。
しかし、図5(c)では、通信時間の和が1.6[s]となるDC拠点D2は除外できるものの、通信時間の和が1.4[s]となる残りのDC拠点D1,D3,D4は同点となってしまい、まだ配置先のDC拠点を1つに決定できない。
FIG. 5C is a table for selecting a DC base as a placement destination based on the communication cost between bases, as in FIG. 5B. Here, since the allowable time = 0.6 [s] (because the restriction becomes tight), the number of allowed combinations (◯) is smaller than that in FIG. 5B. Therefore, there is no DC base where the communication time from all the user bases UA1 to UA4 is permissible (O).
Therefore, the placement destination determination unit 31 selects a DC base that can further reduce the sum (or average time) of communication times from the user bases UA2 and UA3 that have high priority as a next best measure. In other words, the placement destination determination unit 31 narrows down the user bases with high priority set in advance, and uses a DC base whose communication performance that can be provided to the user base is better than other DC bases as the placement destination of the virtual machine. decide.
However, in FIG. 5 (c), although the DC base D2 whose communication time sum is 1.6 [s] can be excluded, the remaining DC bases D1, D3, and D4 whose communication time sum is 1.4 [s] are the same. As a result, it is not possible to determine one DC base as the placement destination.

さらに、配置先のDC拠点を1つに決定できないときには、配置先決定部31は、予めユーザ拠点情報11に登録されているユーザ拠点ごとの優先度を参照し、高い優先度のユーザ拠点どうしの通信時間の差分(隔たり)が少ないDC拠点を配置先とする。よって、配置先決定部31は、図5(c)の第5行(高優先であるユーザ拠点UA間の通信時間差分を示す「高差分」)に示すように、高優先であるユーザ拠点UA2,UA3間の通信時間の差分を、DC拠点ごとに計算する。例えば、DC拠点D1では、(UA3の通信時間1.0[s])−(UA2の通信時間0.4[s])=0.6[s]である。
そして、配置先決定部31は、「高差分」行の各差分時間の内の最小の差分時間0.2[s]であるDC拠点D3を、配置先とする。これにより、ユーザが特に重視する高優先度のユーザ拠点UA2,UA3において、相対的に見て品質が著しく悪いユーザ拠点の数を減らすことができる。
なお、前記した例では、高優先度拠点が2拠点のため、その拠点間の差を示しているが、3拠点以上の場合には、各拠点間の通信時間差の標準偏差等偏りを示す指標値を用いてもよい。
Furthermore, when it is not possible to determine one DC site as the placement destination, the placement destination determination unit 31 refers to the priority for each user base registered in the user base information 11 in advance, so that the user bases with high priority are not connected. A DC base with a small communication time difference (distance) is set as the placement destination. Therefore, as shown in the fifth row of FIG. 5C (the “high difference” indicating the communication time difference between the user bases UA having high priority), the placement destination determining unit 31 has the user base UA2 having high priority. , The difference in communication time between UA3 is calculated for each DC base. For example, at the DC site D1, (UA3 communication time 1.0 [s]) − (UA2 communication time 0.4 [s]) = 0.6 [s].
Then, the placement destination determination unit 31 sets the DC base D3 having the minimum difference time of 0.2 [s] among the difference times in the “high difference” row as the placement destination. As a result, in the high priority user bases UA2 and UA3 that are particularly emphasized by the user, it is possible to reduce the number of user bases with relatively poor quality when viewed relatively.
In the above example, there are two high-priority bases, so the difference between the bases is shown. However, in the case of three or more bases, an indicator showing the deviation such as the standard deviation of the communication time difference between the bases A value may be used.

なお、ビデオ会議の配信サービスでは、現場で取材した大容量の映像データをリアルタイムで処理するために、配信者からDCに配置したシステムに配信を行う。そのため、例えば、高優先のユーザ拠点を配信者(ビデオに撮影される発言者)とし、普通のユーザ拠点を受信者(ビデオに撮影されない聴講者)とするようにユーザ拠点情報11にあらかじめ登録しておく。これにより、会議中の通信時間の遅延を減らすことで、配信者にも聴講者にもサービスの満足度を低下させずに済む。   In the video conference distribution service, a large amount of video data collected at the site is distributed in real time from the distributor to the system located in the DC. Therefore, for example, the user base information 11 is registered in advance so that the high priority user base is the distributor (speaker captured in the video) and the normal user base is the receiver (listener who is not captured in the video). Keep it. As a result, by reducing the communication time delay during the meeting, it is possible to prevent the distributor and the listener from degrading the level of service satisfaction.

ここで、R11→R13などの同じルータ間であっても、右回りの「R11→R15→R14→R13」などの現用系の通信時間(4ホップで0.8[s])と、左回りの「R11→R12→R13」などの予備系の通信時間(3ホップで0.6[s])とが異なることもある。よって、冗長性を持たせたネットワークを用いるときには、拠点間の通信時間として、現用系の通信時間をそのまま用いてもよいし、現用系の通信時間と予備系の通信時間との統計時間(最小時間、最大時間、平均時間、合計時間など)を用いてもよい。   Here, even between the same routers such as R11 → R13, the communication time of the active system such as “R11 → R15 → R14 → R13” in the clockwise direction (0.8 [s] in 4 hops) and the counterclockwise “ The communication time of the standby system such as “R11 → R12 → R13” (0.6 [s] for 3 hops) may be different. Therefore, when using a network with redundancy, the communication time of the active system may be used as it is as the communication time between bases, or the statistical time (minimum) of the communication time of the active system and the communication time of the standby system Time, maximum time, average time, total time, etc.) may be used.

さらに、以下に例示するように、両系を組み合わせて許容時間に対する許容(○)/却下(×)判定を行ってもよい。
(判定例1)現用系の通信時間(=0.8[s])≦許容時間(=0.8[s])なので、許容(○)
(判定例2)現用系の通信時間(=0.8[s])≦許容時間(=0.8[s])、かつ、予備系の通信時間(=0.6[s])≦許容時間(=0.8[s])なので、許容(○)
(判定例3)現用系の通信時間(=0.8[s])と予備系の通信時間(=0.6[s])との平均時間0.7[s]≦許容時間(=0.8[s])なので、許容(○)
(判定例4)現用系の通信時間(=0.8[s])+予備系の通信時間(=0.6[s])=合計時間1.4[s]>許容時間(=0.8[s])なので、却下(×)
Furthermore, as exemplified below, the both systems may be combined to perform the allowance (o) / rejection (x) determination with respect to the allowable time.
(Judgment example 1) Since the active system communication time (= 0.8 [s]) ≤ allowable time (= 0.8 [s]), allowable (○)
(Judgment example 2) Active system communication time (= 0.8 [s]) ≦ allowable time (= 0.8 [s]) and standby system communication time (= 0.6 [s]) ≦ allowable time (= 0.8 [s] ]) So acceptable (○)
(Judgment example 3) Since the average time of the active system communication time (= 0.8 [s]) and the standby system communication time (= 0.6 [s]) 0.7 [s] ≦ allowable time (= 0.8 [s]) Acceptable (○)
(Judgment example 4) Communication time of active system (= 0.8 [s]) + standby system communication time (= 0.6 [s]) = total time 1.4 [s]> allowable time (= 0.8 [s]), rejected (×)

図6は、配置先決定部31の処理内容を示すフローチャートである。配置先決定部31は、各情報(ユーザ拠点情報11、配置サービス情報12、DC拠点情報21、通信設備情報22)をもとに、ユーザの配置したいサービス(VM)を配置する適切なDC拠点を決定する。以下、その詳細を説明する。
S101として、配置先決定部31は、複数のユーザ(UA,UB,UC…)が存在する場合、どのユーザのクラウドサービスから順に配置するかを決定するため、ユーザを順序づける。この順序づけ処理は、例えば以下のルールに従う。
(ルール1)配置サービス情報12に登録されているサービスの必要通信要件が高いユーザほど、先に選択する。必要通信要件が高いとは、例えば、許容応答時間が短い、許容通信時間が短いなど、より多くの通信性能を要することである。
(ルール2)前記の(ルール1)で同点となった場合、ユーザ拠点情報11に登録されているユーザ拠点が多いユーザほど、先に選択する。
(ルール3)前記の(ルール2)で同点となった場合、ユーザ拠点情報11に登録されている高優先度のユーザ拠点が多いユーザほど、先に選択する。
FIG. 6 is a flowchart showing the processing contents of the placement destination determination unit 31. The placement destination determination unit 31 selects an appropriate DC base that places a service (VM) that the user wants to place based on each piece of information (user base information 11, placement service information 12, DC base information 21, communication facility information 22). To decide. Details will be described below.
As S101, when there are a plurality of users (UA, UB, UC...), The placement destination determination unit 31 orders the users in order to determine which user's cloud service is placed in order. This ordering process follows, for example, the following rules.
(Rule 1) Users with higher communication requirements for services registered in the arrangement service information 12 are selected first. The high required communication requirement means that more communication performance is required, for example, the allowable response time is short and the allowable communication time is short.
(Rule 2) When a tie is found in the above (Rule 1), a user having more user bases registered in the user base information 11 is selected first.
(Rule 3) In the case of a tie in the above (Rule 2), the user with the higher priority user bases registered in the user base information 11 is selected first.

このような各ルールに沿って、例えば、以下のようにユーザが順序づけされる。
1位のユーザ:許容通信時間=0.8[s]、ユーザ拠点3つのうち、高優先は2箇所。
2位のユーザ:許容通信時間=0.8[s]、ユーザ拠点3つのうち、高優先は1箇所。
3位のユーザ:許容通信時間=0.8[s]、ユーザ拠点2つのうち、高優先は1箇所。
4位のユーザ:許容通信時間=2.5[s]、ユーザ拠点3つのうち、高優先は0箇所。
そして、配置先決定部31は、S101で決定された順序に従って、未選定のユーザがなくなるまで(S102,Noになるまで)、未選定かつ最高順位のユーザを今回の選定対象として(S103)、S111〜S123の各処理を実行する。
For example, the users are ordered according to such rules as follows.
First-ranked user: Allowable communication time = 0.8 [s], out of 3 user bases, 2 places with high priority.
Second-ranked user: Allowable communication time = 0.8 [s], among the three user bases, one high priority.
Third-ranked user: Allowable communication time = 0.8 [s], and one of the two high-priority user locations.
Fourth-ranked user: Allowable communication time = 2.5 [s], among the three user bases, 0 places have high priority.
Then, according to the order determined in S101, the placement destination determination unit 31 sets the unselected and highest-ranked users as the current selection targets (S103) until there are no unselected users (until No in S102). Each process of S111-S123 is performed.

前記した(ルール1)〜(ルール3)に沿ってユーザの順序を決定することで、以下の図7に示すように、各位置に分散するようにユーザが配置される。
図中の四角形のアイコンは、1つのアイコンが1ユーザ(1つ以上のユーザ拠点をもつ)が使用するサービスに対応し、(ルール1)の必要通信要件が高いサービスを黒四角形(■)で示し、必要通信要件が高くないサービスを白四角形(□)で示す。
図中の楕円は、その楕円内が黒四角形(■)の必要通信要件を満たすことができる範囲を示す。図示したように、楕円の範囲が限定されているため、(ルール1)を適用することで、楕円内に黒四角形(■)を先に配置することができる。よって、黒四角形(■)が楕円外に外れてしまうことを抑制できる。
By determining the order of the users in accordance with the above (Rule 1) to (Rule 3), the users are arranged so as to be distributed at the respective positions as shown in FIG.
The square icons in the figure correspond to services that one icon uses for one user (has one or more user bases), and services with high required communication requirements in (Rule 1) are black squares (■). Services that do not have high required communication requirements are indicated by white squares (□).
The ellipse in the figure indicates a range within which the required communication requirement of the black square (■) can be satisfied. As shown in the figure, since the range of the ellipse is limited, by applying (Rule 1), a black square (■) can be placed in the ellipse first. Therefore, it is possible to suppress the black square (■) from falling outside the ellipse.

図6に戻り、説明を続ける。S111として、配置先決定部31は、図5(a)で説明したように、各ユーザ拠点から各DC拠点までの通信時間を計算する。
S112として、配置先決定部31は、同じユーザについてのすべてのユーザ拠点で応答性OKである(必要通信要件を満たす)DC拠点が存在するか否かを判定する。そして、S112でYesならS113に進み、NoならS114へ進む。例えば、図5(b)では、DC拠点D3が応答性OKであるので、S113に進む。
S113として、配置先決定部31は、S112で応答性OKと判定したDC拠点を配置先として決定する。
Returning to FIG. 6, the description will be continued. As S111, the placement destination determination unit 31 calculates the communication time from each user site to each DC site, as described with reference to FIG.
As S <b> 112, the placement destination determination unit 31 determines whether or not there is a DC base that is responsive to OK (that satisfies the necessary communication requirements) at all user bases for the same user. If Yes in S112, the process proceeds to S113, and if No, the process proceeds to S114. For example, in FIG. 5B, since the DC site D3 is responsive OK, the process proceeds to S113.
In S113, the placement destination determination unit 31 determines the DC base determined to be responsive in S112 as the placement destination.

一方、S114として、配置先決定部31は、図5(c)で説明したいように、ユーザ拠点ごとの優先度をもとに配置先となるDC拠点を決定する。前記したように、配置先決定部31は、あらかじめ設定された優先度の高いユーザ拠点に絞り込み、そのユーザ拠点に対して提供できる通信性能が他のDC拠点よりも良いDC拠点を、仮想マシンの配置先として決定する。例えば、高優先のユーザ拠点からの通信時間の和が最小となるDC拠点を決定してもよいし、高優先のユーザ拠点からの通信時間どうしの差が最小となるDC拠点を決定してもよい。   On the other hand, as S <b> 114, the placement destination determination unit 31 determines the DC base that is the placement destination based on the priority for each user base, as described in FIG. 5C. As described above, the placement destination determination unit 31 narrows down the user bases having a high priority set in advance, and sets the DC bases that can provide the user bases with better communication performance than other DC bases. Determine as placement destination. For example, the DC base that minimizes the sum of the communication times from the high-priority user bases may be determined, or the DC base that minimizes the difference between the communication times from the high-priority user bases may be determined. Good.

S121として、配置先決定部31は、S113またはS114で決定した配置先のDC拠点について、DC拠点情報21の空き状況を参照して、配置サービス情報12に記載されている配置対象のサービスの必要リソース分を配置可能か否かを判定する。つまり、配置先のDC拠点の物理サーバ上に空き性能があるか否かを判定する。S121でYesならS123に進み、NoならS122に進む。   As S 121, the placement destination determination unit 31 refers to the availability of the DC base information 21 for the placement destination DC base determined in S 113 or S 114, and needs the service to be placed described in the placement service information 12. Determine whether resources can be allocated. That is, it is determined whether or not there is a vacant performance on the physical server of the DC base of the arrangement destination. If Yes in S121, the process proceeds to S123, and if No, the process proceeds to S122.

S122として、配置先決定部31は、S103で今回の選定対象となっているユーザとは別のユーザに着目する。配置先決定部31は、その別ユーザがすでに使用している配置済みのVM(およびそのVM上で動作するクラウドサービス)を、S113またはS114で決定した配置先のDC拠点から他のDC拠点に移動することで、その移動元のDC拠点に空き性能を確保する。つまり、配置済みのVMの再配置処理と、新規に配置するVMの配置処理との2段階配置を行えばよい。   In S122, the placement destination determination unit 31 focuses on a user other than the user who is the current selection target in S103. The placement destination determination unit 31 changes the placed VM (and the cloud service operating on the VM) already used by the other user from the placement destination DC base determined in S113 or S114 to another DC base. By moving, the vacant performance is secured in the DC base of the movement source. That is, it is only necessary to perform a two-stage arrangement of a rearrangement process for an already placed VM and a placement process for a newly placed VM.

なお、移動対象のVMについても、その移動先のDC拠点において、応答性OKである(必要通信要件を満たす)必要がある。そのため、配置先決定部31は、移動対象のVMを選択するときには、移動しやすい(許容通信時間が長いなどの必要通信要件がゆるい)VMを優先的に選択すればよい。そして、配置先決定部31は、移動対象のVMについても、S112と同様に、必要通信要件を満たす適切な移動先のDC拠点を選択する。
また、移動対象のVMがS112にて応答性OKのDC拠点を見つけられない場合、配置先決定部31は、S114に基づき、別の配置先の候補となるDC拠点から、新たに移動対象のVMを検索してもよい。
Note that the VM to be moved also needs to be responsive (satisfy required communication requirements) at the destination DC base. For this reason, the placement destination determination unit 31 may preferentially select a VM that is easy to move (a loose communication requirement such as a long allowable communication time) that is easy to move. The placement destination determination unit 31 also selects an appropriate destination DC base that satisfies the necessary communication requirements for the migration target VM, as in S112.
In addition, when the migration target VM cannot find a responsive DC base in S112, the placement destination determination unit 31 newly creates a migration target from a DC base that is another placement destination candidate based on S114. You may search VM.

図8は、図1のクラウドサービス構築用ネットワークについて、サービスの2段階配置を行った図である。
まず、S103で今回の選定対象のユーザが社員検索DB(図3(c)の配置サービス情報12の第1行)を使用する場合を考える。この社員検索DBの必要通信要件は「片道の通信時間≦0.8秒」であり、図5(b)で説明したように、DC拠点D3だけが応答性OKである(S112)。しかし、DC拠点D3には空き性能がない(S121,No)とする。
FIG. 8 is a diagram in which a two-stage arrangement of services is performed on the cloud service construction network of FIG.
First, consider a case where the user to be selected this time uses the employee search DB (first row of the arrangement service information 12 in FIG. 3C) in S103. The necessary communication requirement of this employee search DB is “one-way communication time ≦ 0.8 seconds”, and as described with reference to FIG. 5B, only the DC site D3 is responsive OK (S112). However, it is assumed that the DC site D3 has no free performance (S121, No).

そこで、配置先決定部31は、DC拠点D3上に既に配置されている別のクラウドサービス「売上統計DB」に着目する。この売上統計DBの必要通信要件は図3(c)では「上りの通信時間≦1.2秒かつ下りの通信時間≦2.4秒」であり、いずれの片道も社員検索DBの必要通信要件「片道の通信時間≦0.8秒」よりもゆるい。よって、配置先決定部31は、売上統計DBの必要通信要件を満たす別のDC拠点D2へと売上統計DBを移動させることによって、移動元のDC拠点D3のリソースに空きを作る(S122)。   Therefore, the placement destination determination unit 31 focuses on another cloud service “sales statistics DB” that is already placed on the DC site D3. The required communication requirement of this sales statistics DB is “uplink communication time ≦ 1.2 seconds and downlink communication time ≦ 2.4 seconds” in FIG. 3C, and any one-way required communication requirement of the employee search DB Loose than "one-way communication time ≤ 0.8 seconds". Therefore, the placement destination determination unit 31 moves the sales statistics DB to another DC site D2 that satisfies the necessary communication requirements of the sales statistics DB, thereby creating a space in the resource of the source DC site D3 (S122).

そして、配置指示部32は、当初の社員検索DBの配置先であるDC拠点D3に対して、社員検索DBを配置させる(S123)。なお、S122の移動指示やS123の配置指示において、配置指示部32は、指示対象のDC拠点D内の仮想インフラシステムに対し、配置サービス情報12を併せて通知することにより、具体的なVMの構築処理を指示できる。   And the arrangement | positioning instruction | indication part 32 arrange | positions employee search DB with respect to DC base D3 which is an arrangement | positioning destination of original employee search DB (S123). In the migration instruction in S122 and the placement instruction in S123, the placement instruction unit 32 notifies the virtual infrastructure system in the designated DC site D together with the placement service information 12, thereby providing a specific VM. You can direct the construction process.

以上説明した本実施形態は、配置先決定装置1が複数の分散されたユーザ拠点からDC拠点までの通信性能を考慮し、どのユーザ拠点からもサービスの提供で必要になる程度の通信品質を提供できる適切な位置のDC拠点を、クラウドサービスの配置先として選択することを特徴とする。そのため、配置先決定装置1の配置先決定部31は、ネットワークトポロジを通信設備情報22から読み取り、図5(a)で示すように各ユーザ拠点から各DC拠点までの通信性能を推測し、図5(b)で示すように必要通信要件との照合結果により各DC拠点を評価することで、適切なDC拠点を絞り込む。   In the present embodiment described above, the location determination apparatus 1 provides communication quality that is necessary for providing services from any user base in consideration of communication performance from a plurality of distributed user bases to DC bases. A DC base at an appropriate position is selected as a cloud service placement destination. Therefore, the placement destination determination unit 31 of the placement destination determination device 1 reads the network topology from the communication facility information 22, estimates the communication performance from each user base to each DC base, as shown in FIG. As shown in FIG. 5B, the appropriate DC bases are narrowed down by evaluating each DC base based on the result of collation with the necessary communication requirements.

また、通信資源も有限であるので、ユーザ数の増加によりすべてのユーザを満足させるような配置先を決定するのが困難となることもある。そのときには、図5(c)に示したように、高い優先度が設定されたユーザ拠点を優先的に満足させるようなDC拠点を配置先とすることで、ユーザの満足度を大きく減らすことを抑制できる。   In addition, since communication resources are limited, it may be difficult to determine an arrangement destination that satisfies all users due to an increase in the number of users. At that time, as shown in FIG. 5 (c), the DC base that preferentially satisfies the user base set with high priority is set as the placement destination, thereby greatly reducing the user satisfaction. Can be suppressed.

1 配置先決定装置(仮想マシン配置先決定装置)
10 ユーザ情報入力部
11 ユーザ拠点情報
12 配置サービス情報
20 DC情報入力部
21 DC拠点情報
22 通信設備情報
31 配置先決定部
32 配置指示部
1 placement destination determination device (virtual machine placement destination determination device)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 User information input part 11 User base information 12 Arrangement service information 20 DC information input part 21 DC base information 22 Communication equipment information 31 Arrangement destination determination part 32 Arrangement instruction part

Claims (4)

仮想マシンの配置先の候補となる物理サーバを備える各配置拠点についてのネットワークトポロジ上の位置情報と、前記仮想マシンを利用するユーザの端末を備える各ユーザ拠点についての前記ネットワークトポロジ上の位置情報と、前記ネットワークトポロジを構成する各通信装置の接続情報とがそれぞれ格納されている記憶部と、
前記各通信装置の接続情報を参照することで、前記各ユーザ拠点から前記各配置拠点に対して通信を行うときの通信性能を特定し、どのユーザ拠点からも所定の通信要件を満たす通信性能を提供できる配置拠点を、前記仮想マシンの配置先として決定する配置先決定部とを有し、
前記配置先決定部は、
どの前記ユーザ拠点からも所定の通信要件を満たす通信性能を提供できる前記配置拠点が存在しないときには、あらかじめ設定された優先度の高い前記ユーザ拠点に対して提供できる通信性能が他の前記配置拠点よりも良い前記配置拠点を、前記仮想マシンの配置先として決定し、
1つ以上の前記ユーザ拠点を有するユーザが複数存在するときには、以下のルールに沿って前記仮想マシンを配置するユーザの順序を決定することを特徴とする
(ルール1)前記所定の通信要件として高い通信性能を要するユーザほど先に選択する
(ルール2)前記の(ルール1)で同点となった場合、ユーザ拠点が多いユーザほど先に選択する
(ルール3)前記の(ルール2)で同点となった場合、優先度の高いユーザ拠点が多いユーザほど先に選択する
仮想マシン配置先決定装置。
Position information on the network topology for each placement base that includes physical servers that are candidates for placement of virtual machines, and position information on the network topology for each user base that includes a user terminal that uses the virtual machine; A storage unit storing connection information of each communication device constituting the network topology;
By referring to the connection information of each communication device, the communication performance when communicating from each user base to each placement base is specified, and the communication performance satisfying the predetermined communication requirement from any user base the arrangement bases capable of providing, possess a placement destination determining section for determining a placement destination of the virtual machine,
The placement destination determination unit
When there is no placement base that can provide communication performance that satisfies the predetermined communication requirements from any of the user bases, communication performance that can be provided to the user base with a high priority set in advance is higher than other placement bases. Determine the location where the virtual machine is to be placed as the placement destination of the virtual machine,
When there are a plurality of users having one or more user bases, the order of users who arrange the virtual machines is determined according to the following rules:
(Rule 1) Users who require higher communication performance as the predetermined communication requirement are selected first.
(Rule 2) If there is a tie in (Rule 1) above, select the user with more user bases first
(Rule 3) A virtual machine placement destination determination device that selects a user with a higher number of user bases with a higher priority first when the score is the same in (Rule 2) .
前記配置先決定部は、前記各通信装置の接続情報を参照して、前記各ユーザ拠点を収容する通信装置から前記各配置拠点を収容する通信装置までのホップ数を特定し、この特定したホップ数に比例した通信時間を、前記各ユーザ拠点から前記各配置拠点までの通信性能として特定することを特徴とする
請求項1に記載の仮想マシン配置先決定装置。
The placement destination determining unit refers to the connection information of each communication device, identifies the number of hops from the communication device housing each user base to the communication device housing each placement base, and this identified hop The virtual machine placement destination determination device according to claim 1, wherein a communication time proportional to the number is specified as a communication performance from each user base to each placement base.
前記配置先決定部は、所定の仮想マシンの配置先として決定した前記配置拠点が前記所定の仮想マシンが要する計算機リソースを提供できないときには、決定した前記配置拠点上ですでに配置されている別の仮想マシンを別の前記配置拠点に移動した後、前記所定の仮想マシンを決定した前記配置拠点に配置することを特徴とする
請求項1または請求項2に記載の仮想マシン配置先決定装置。
The placement destination determination unit, when the placement base determined as the placement destination of the predetermined virtual machine cannot provide a computer resource required by the predetermined virtual machine, another placement already determined on the determined placement base The virtual machine placement destination determination apparatus according to claim 1, wherein after moving a virtual machine to another placement base, the predetermined virtual machine is placed at the determined placement base.
仮想マシン配置先決定装置は、記憶部と、配置先決定部とを有しており、
前記記憶部には、仮想マシンの配置先の候補となる物理サーバを備える各配置拠点についてのネットワークトポロジ上の位置情報と、前記仮想マシンを利用するユーザの端末を備える各ユーザ拠点についての前記ネットワークトポロジ上の位置情報と、前記ネットワークトポロジを構成する各通信装置の接続情報とがそれぞれ格納されており、
前記配置先決定部は
記各通信装置の接続情報を参照することで、前記各ユーザ拠点から前記各配置拠点に対して通信を行うときの通信性能を特定し、どのユーザ拠点からも所定の通信要件を満たす通信性能を提供できる配置拠点を、前記仮想マシンの配置先として決定し、
どの前記ユーザ拠点からも所定の通信要件を満たす通信性能を提供できる前記配置拠点が存在しないときには、あらかじめ設定された優先度の高い前記ユーザ拠点に対して提供できる通信性能が他の前記配置拠点よりも良い前記配置拠点を、前記仮想マシンの配置先として決定し、
1つ以上の前記ユーザ拠点を有するユーザが複数存在するときには、以下のルールに沿って前記仮想マシンを配置するユーザの順序を決定することを特徴とする
(ルール1)前記所定の通信要件として高い通信性能を要するユーザほど先に選択する
(ルール2)前記の(ルール1)で同点となった場合、ユーザ拠点が多いユーザほど先に選択する
(ルール3)前記の(ルール2)で同点となった場合、優先度の高いユーザ拠点が多いユーザほど先に選択する
仮想マシン配置先決定方法。
The virtual machine placement destination determination device includes a storage unit and a placement destination determination unit,
The storage unit includes location information on a network topology for each placement site including physical servers that are candidates for placement of virtual machines, and the network for each user site provided with a user terminal that uses the virtual machine. The location information on the topology and the connection information of each communication device constituting the network topology are stored respectively.
The placement destination determination section,
By referring to the connection information before Symbol each communication device, communication performance wherein identifying the communication performance when communicating to said each placement site from the user site, it satisfies a predetermined communication requirements from any user sites Is determined as the placement destination of the virtual machine ,
When there is no placement base that can provide communication performance that satisfies the predetermined communication requirements from any of the user bases, communication performance that can be provided to the user base with a high priority set in advance is higher than other placement bases. Determine the location where the virtual machine is to be placed as the placement destination of the virtual machine,
When there are a plurality of users having one or more user bases, the order of users who arrange the virtual machines is determined according to the following rules:
(Rule 1) Users who require higher communication performance as the predetermined communication requirement are selected first.
(Rule 2) If there is a tie in (Rule 1) above, select the user with more user bases first
(Rule 3) A virtual machine placement destination determination method in which a user having a higher number of user bases with a higher priority is selected earlier when the score is the same in (Rule 2) .
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