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JP6970337B2 - Virtual machine management program, virtual machine management method and virtual machine management device - Google Patents
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Virtual machine management program, virtual machine management method and virtual machine management device Download PDF

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Description

本発明は、仮想マシン管理プログラム、仮想マシン管理方法及び仮想マシン管理装置に関する。 The present invention relates to a virtual machine management program, a virtual machine management method, and a virtual machine management device.

近年、複数の物理マシン(またはコンピュータ、情報処理装置等)それぞれに複数の仮想マシンを配備し、仮想マシンが様々な業務アプリケーションプログラム(以下単に業務アプリケーションと称する)を実行して業務システムを提供することが行われている。物理マシン上で実行される仮想化ソフトウエア(以下ハイパーバイザと称する)は、物理マシンに配備される複数の仮想マシンに、物理マシンのCPUやメモリなどのハードウエアリソース(ハードウエア資源、または単にリソースと称する)のうち予め定めたリソース量を割り当てる。 In recent years, multiple virtual machines have been deployed in each of multiple physical machines (or computers, information processing devices, etc.), and the virtual machines execute various business application programs (hereinafter simply referred to as business applications) to provide business systems. Is being done. Virtualization software (hereinafter referred to as a hypervisor) that runs on a physical machine is a hardware resource (hardware resource, or simply) such as the CPU and memory of the physical machine for multiple virtual machines deployed on the physical machine. Allocate a predetermined amount of resources out of (referred to as resources).

そして、業務アプリケーションを実行する仮想化マシンでは、例えば一日単位の周期で変化する業務量に応じて、そのリソース使用量も変化する。例えば、昼間にアクセスが多いオンライン処理を実行する仮想マシンや夜間にバッチ処理を実行する仮想マシンなどは、1日周期で同程度のリソース使用量の変化が繰り返される。但し、業務量の変化や制度改正等に起因して仮想マシンのリソース使用量が増加すると、物理マシンのリソースが不足する場合がある。 Then, in the virtual machine that executes the business application, the resource usage amount also changes according to the business amount that changes in the cycle of one day, for example. For example, a virtual machine that executes online processing that is frequently accessed during the day and a virtual machine that executes batch processing at night repeatedly change the resource usage to the same extent every day. However, if the resource usage of virtual machines increases due to changes in business volume or system revisions, the resources of physical machines may run short.

このようなリソース不足が発生すると、仮想マシンを管理する管理装置は、特定の仮想マシンをリソース不足に陥った現在の物理マシンから空きリソース量が大きい他の物理マシンに再配置(またはマイグレーション、移行)して、物理マシンのリソース不足を解消する。仮想マシンの再配置については、以下の特許文献に記載がある。 When such a resource shortage occurs, the management device that manages the virtual machine relocates (or migrates or migrates) a specific virtual machine from the current physical machine that has run out of resources to another physical machine with a large amount of free resources. ) To solve the resource shortage of the physical machine. The relocation of virtual machines is described in the following patent documents.

特開2015−184965号公報JP-A-2015-184965 特開2015−152984号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-152984 国際公開第2013/099019号公報International Publication No. 2013/099019

しかしながら、単純にリソース不足の物理マシンから空きリソース量の大きい他の物理マシンへ仮想マシンをマイグレーションするだけでは、以下の様な問題が発生する。第1に、仮想マシンが他の物理マシンにマイグレーションした元の物理マシンでは、時間帯によってリソース使用量が少なくなりリソースが有効活用されない場合がある。第2に、逆に仮想マシンが他の物理マシンからマイグレーションしてきた先の物理マシンでは、時間帯によってリソース使用量が多くなり、業務システムの性能が低下する場合がある。第3に、上記第2の場合にリソースの需要増加が突発的に発生するとリソース不足が発生する場合がある。 However, simply migrating a virtual machine from a physical machine with insufficient resources to another physical machine with a large amount of free resources causes the following problems. First, in the original physical machine in which the virtual machine has migrated to another physical machine, the resource usage may decrease depending on the time of day, and the resources may not be effectively utilized. Secondly, conversely, in the physical machine to which the virtual machine has migrated from another physical machine, the resource usage increases depending on the time zone, and the performance of the business system may deteriorate. Thirdly, in the second case above, if a sudden increase in demand for resources occurs, a resource shortage may occur.

そこで,本開示の第1の側面の目的は,各物理マシンにおいてリソース使用量の極端な上昇が起こりにくい仮想マシンの再配置を行う仮想マシン管理プログラム、仮想マシン管理方法及び仮想マシン管理装置を提供することにある。 Therefore, an object of the first aspect of the present disclosure is to provide a virtual machine management program, a virtual machine management method, and a virtual machine management device for relocating virtual machines in which resource usage is unlikely to increase extremely in each physical machine. To do.

本実施の形態の第1の側面は,管理対象の物理マシン群内の複数の物理マシンそれぞれに配備された複数の仮想マシン及び前記複数の物理マシンの、単位時間毎のリソース使用量を記憶し、
前記複数の物理マシンのうち、所定期間内での前記単位時間毎のリソース空き容量の最小値が最も小さい第1物理マシンを選択し、
前記第1物理マシンで動作中の複数の仮想マシンのうち、前記第1物理マシンの前記所定期間内での単位時間毎のリソース使用量を正規化した正規化リソース使用量の第1波形と類似度が相対的に高い前記正規化リソース使用量の第2波形を持つ第1仮想マシンを選択し、
前記第1物理マシンを除く前記複数の物理マシンのうち、前記第1仮想マシンの前記正規化リソース使用量の第2波形と類似度が相対的に低い前記正規化リソース使用量の第3波形を持つ第2物理マシンを選択し、
前記第1仮想マシンを前記第1物理マシンから前記第2物理マシンに再配置する、
処理をコンピュータに実行させる仮想マシン管理プログラムである。
The first aspect of the present embodiment stores the resource usage per unit time of the plurality of virtual machines deployed in each of the plurality of physical machines in the group of physical machines to be managed and the plurality of physical machines. ,
Among the plurality of physical machines, the first physical machine having the smallest minimum resource free space for each unit time within a predetermined period is selected.
Of the plurality of virtual machines operating on the first physical machine, the first waveform of the normalized resource usage obtained by normalizing the resource usage per unit time within the predetermined period of the first physical machine is similar. Select the first virtual machine with the second waveform of the normalized resource usage, which has a relatively high degree,
Of the plurality of physical machines excluding the first physical machine, the third waveform of the normalized resource usage having a relatively low similarity to the second waveform of the normalized resource usage of the first virtual machine is used. Select the second physical machine you have and
Relocating the first virtual machine from the first physical machine to the second physical machine.
A virtual machine management program that causes a computer to perform processing.

第1の側面によれば,リソース使用量の極端な上昇が起こりにくい仮想マシンの再配置を行うことができる。 According to the first aspect, it is possible to relocate a virtual machine in which an extreme increase in resource usage is unlikely to occur.

本実施の形態における管理装置と複数の物理マシン及び仮想マシンの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the management apparatus and a plurality of physical machines and virtual machines in this embodiment. 本実施の形態における管理装置1の構成例を示す図である。It is a figure which shows the configuration example of the management apparatus 1 in this embodiment. 物理マシンのリソース使用量の変化について説明する図である。It is a figure explaining the change of the resource usage of a physical machine. 仮想マシンの再配置を説明する図である。It is a figure explaining the relocation of a virtual machine. 再配置後の物理マシンにおける問題点を示す図である。It is a figure which shows the problem in the physical machine after relocation. 第1の実施の形態における目標とする物理マシンのリソース使用量を説明する図である。It is a figure explaining the resource usage of the target physical machine in 1st Embodiment. 仮想マシンのリソース使用量の履歴の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the history of the resource usage of a virtual machine. 第1の実施の形態における仮想マシンの最適配置処理のフローチャート図である。It is a flowchart of the optimal placement process of a virtual machine in 1st Embodiment. 物理マシンで動作中の複数の仮想マシンから再配置対象の仮想マシンを選択する処理を説明する図である。It is a figure explaining the process of selecting a virtual machine to be relocated from a plurality of virtual machines running on a physical machine. 物理マシンAを除く管理対象の複数の物理マシンの中から、仮想マシンaを再配置する物理マシンBを選択する処理を説明する図である。It is a figure explaining the process of selecting the physical machine B to relocate the virtual machine a from a plurality of managed physical machines excluding the physical machine A. ユークリッド距離を説明する図である。It is a figure explaining the Euclidean distance. 波形の大きさWを説明する図である。It is a figure explaining the magnitude W of a waveform. 全物理マシンの平準化の評価値ρを説明する図である。It is a figure explaining the evaluation value ρ of the leveling of all physical machines. 仮想環境全体のリソース使用量に大きな偏りがある場合の例を示す図である。It is a figure which shows the example when there is a big bias in the resource usage of the whole virtual environment. 第2の実施の形態により仮想マシンの最適配置を行った場合の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the case where the optimum arrangement of the virtual machine is performed by the 2nd Embodiment. 第2の実施の形態における仮想マシンの最適配置処理のフローチャート図である。It is a flowchart of the optimal placement process of a virtual machine in 2nd Embodiment. 物理マシンで動作中の複数の仮想マシンから再配置対象の仮想マシンを選択する処理S12を説明する図である。It is a figure explaining the process S12 which selects a virtual machine to be relocated from a plurality of virtual machines running in a physical machine. 再配置対象の仮想マシンの再配置先の物理マシンを選択する処理S13を説明する図である。It is a figure explaining the process S13 which selects the physical machine of the relocation destination of the virtual machine to be relocated. 第1及び第2の実施の形態の具体的処理の全体フローチャート例を示す図である。It is a figure which shows the example of the whole flow chart of the concrete process of the 1st and 2nd Embodiment. 仮想マシンの再配置プランを実行する場合のユーザに対する確認画面例を示す図である。It is a figure which shows the example of the confirmation screen for the user at the time of executing the relocation plan of a virtual machine. 仮想マシンの再配置の実行履歴の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the execution history of the relocation of a virtual machine. 管理装置のデータベース内の仮想マシンと物理マシンの対応テーブル30と、仮想マシンの動作履歴テーブル32の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the correspondence table 30 of a virtual machine and a physical machine in the database of a management apparatus, and the operation history table 32 of a virtual machine. 物理マシンPM1〜PM4の仮想マシンVMのリソース使用量の具体例を示す図である。It is a figure which shows the specific example of the resource usage of the virtual machine VM of the physical machines PM1 to PM4. 管理装置による仮想マシンの最適配置処理(再配置処理)における各処理で求められる値や状態を示す図である。It is a figure which shows the value and state required for each process in the optimal placement process (relocation process) of a virtual machine by a management device. 管理装置による仮想マシンの最適配置処理(再配置処理)における各処理で求められる値や状態を示す図である。It is a figure which shows the value and state required for each process in the optimal placement process (relocation process) of a virtual machine by a management device.

図1は、本実施の形態における管理装置と複数の物理マシン及び仮想マシンの関係を示す図である。管理装置1は、管理対象の物理マシン群2のそれぞれの物理マシンPM上で動作する複数の仮想マシンVMを管理する仮想マシン管理装置である。管理対象の物理マシン群2は、複数の物理マシンPM_0,PM_1等を有し、複数の物理マシンPM_0,PM_1等は、管理装置1とネットワークNW1を介して通信可能に接続される。また、管理装置1は、ネットワークNW2を介して、仮想マシンで構成される仮想サービスシステムを運営するユーザのユーザ端末装置20,22と通信可能に接続される。そして、仮想サービスシステムにアクセスしてそのサービスを利用するサービス利用者端末装置(図示せず)も、図示しないネットワーク(インターネットやイントラネット、図示せず)を介して、仮想マシンVMと通信可能に接続される。 FIG. 1 is a diagram showing a relationship between a management device and a plurality of physical machines and virtual machines in the present embodiment. The management device 1 is a virtual machine management device that manages a plurality of virtual machine VMs operating on each physical machine PM of the physical machine group 2 to be managed. The physical machine group 2 to be managed has a plurality of physical machines PM_0, PM_1 and the like, and the plurality of physical machines PM_0, PM_1 and the like are communicably connected to the management device 1 via the network NW1. Further, the management device 1 is communicably connected to the user terminal devices 20 and 22 of the user who operates the virtual service system composed of virtual machines via the network NW2. A service user terminal device (not shown) that accesses the virtual service system and uses the service is also connected to the virtual machine VM so as to be able to communicate with the virtual machine VM via a network (Internet, intranet, not shown) (not shown). Will be done.

管理対象の物理マシン群2は、例えば、データセンタやサーバファシリティ、或いはそれらに配備されている管理単位の物理マシン群である。物理マシン上で動作する仮想マシンは、例えば、管理対象の物理マシン群2内の複数の物理マシン間で再配置(マイグレーション)可能である。 The management target physical machine group 2 is, for example, a data center, a server facility, or a management unit physical machine group deployed in the data center or the server facility. The virtual machine operating on the physical machine can be relocated (migrated) between a plurality of physical machines in the managed physical machine group 2, for example.

物理マシンPM_0,PM_1それぞれは、ハイパーバイザHVを実行し、複数の仮想マシンVM_0-VM_7を動作させる。ハイパーバイザHVは、各仮想マシンに、物理マシンのリソースの一部を割り当てる。物理マシンのリソースは、例えば、CPUやメモリなどである。物理マシンのリソースは、ネットワークの帯域を含んでも良い。 Each of the physical machines PM_0 and PM_1 executes the hypervisor HV and operates multiple virtual machines VM_0-VM_7. The hypervisor HV allocates some of the resources of the physical machine to each virtual machine. The resources of the physical machine are, for example, CPU and memory. Physical machine resources may include network bandwidth.

図2は、本実施の形態における管理装置1の構成例を示す図である。管理装置1は、物理マシンまたは物理マシン上で動作する仮想マシンのいずれでもよい。管理装置は、バス16を介して接続されたCPU10と、メインメモリ11と、ネットワークインタフェース12とを有する。バス16には、更に、HDDやSSDなどの補助メモリであるストレージ13,14,15が接続され、ストレージ13には仮想マシン管理プログラムが格納され、ストレージ14には、ユーザ端末装置がアクセスするユーザポータルサイトを制御するプログラムが格納されている。 FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of the management device 1 according to the present embodiment. The management device 1 may be either a physical machine or a virtual machine running on the physical machine. The management device has a CPU 10 connected via a bus 16, a main memory 11, and a network interface 12. Storages 13, 14 and 15, which are auxiliary memories such as HDDs and SSDs, are further connected to the bus 16, a virtual machine management program is stored in the storage 13, and a user accessed by the user terminal device is stored in the storage 14. Contains programs that control the portal site.

また、ストレージ15には、仮想マシンのコンフィグレーションファイルや、仮想マシンVMと物理マシンPMの動作履歴データベースなどが格納される。動作履歴には、例えば単位時間毎のCPU使用量、メモリ使用量、帯域使用量などのハードウエア使用量が含まれる。 Further, the storage 15 stores a configuration file of a virtual machine, an operation history database of a virtual machine VM and a physical machine PM, and the like. The operation history includes, for example, hardware usage such as CPU usage, memory usage, and bandwidth usage per unit time.

仮想マシン管理プログラムは、次のような機能を有する。まず、新たに配備する仮想マシンのコンフィグレーションファイルを登録する機能(VM登録)、仮想マシンを物理マシン上で起動し遮断する機能、物理マシン上で起動中(動作中)の仮想マシンをサスペンド(一時停止)し、さらにリジューム(動作再開)する機能、仮想マシンをある物理マシンから別の物理マシンにマイグレーション(再配置または移行)する機能(VMマイグレーションプログラム)、そして、仮想マシンを最適な物理マシンに配置及び再配置する機能(VM最適配置プログラム)である。 The virtual machine management program has the following functions. First, the function to register the configuration file of the newly deployed virtual machine (VM registration), the function to start and shut off the virtual machine on the physical machine, and the function to suspend (operating) the virtual machine running on the physical machine (suspended). Ability to pause) and then resume (resum), migrate (relocate or migrate) a virtual machine from one physical machine to another (VM migration program), and make the virtual machine the best physical machine. It is a function to place and relocate to (VM optimal placement program).

次に、管理装置が仮想マシン管理プログラムを実行して、仮想マシンを物理マシン間で再配置する処理について概略を説明する。 Next, the process in which the management device executes the virtual machine management program and relocates the virtual machines among the physical machines will be outlined.

図3は、物理マシンのリソース使用量の変化について説明する図である。図中、2つのグラフが示され、横軸が時間、縦軸が仮想マシンによる物理マシンのリソース使用量である。業務アプリケーションを実行する仮想化マシンは、業務量が日々刻々と変化することに対応して、そのリソース使用量も変化する。そして、物理マシン上で複数の仮想マシンが動作すると、複数の仮想マシンの合計リソース使用量も同様に変化する。 FIG. 3 is a diagram illustrating changes in the resource usage of the physical machine. In the figure, two graphs are shown, the horizontal axis is time, and the vertical axis is the resource usage of the physical machine by the virtual machine. A virtualized machine that executes a business application changes its resource usage as the business volume changes day by day. Then, when a plurality of virtual machines run on a physical machine, the total resource usage of the plurality of virtual machines also changes.

図3に左側のグラフでは、破線が物理マシンPMのリソース容量(またはリソース量)R_MAXであり、その物理マシン上で動作する複数の仮想マシンの合計リソース使用量R_USEは、図示されるとおり時間の経過に伴い日々刻々変化する。合計リソース使用量R_USEが物理マシンのリソース容量R_MAXを超えることがなければ、各仮想マシンの動作に支障はない。 In the graph on the left side of FIG. 3, the dashed line is the resource capacity (or resource amount) R_MAX of the physical machine PM, and the total resource usage R_USE of multiple virtual machines running on that physical machine is the time as shown. It changes day by day with the passage of time. As long as the total resource usage R_USE does not exceed the resource capacity R_MAX of the physical machine, there is no problem with the operation of each virtual machine.

しかし、ある仮想マシンが実行する業務アプリケーションの業務量が増加すると、図3の右側のグラフに示すとおり、必要な合計リソース使用量R_USEが物理マシンで割り当て可能なリソース容量R_MAXを一時的に超え、物理マシンがリソース不足に陥る。この場合、物理マシンは割り当て可能なリソース容量R_MAXを超えて仮想マシンにリソースを割り当てることはできないので、仮想マシンに割り当てられるリソース容量は必要な容量を下回ることになり、仮想マシンによる業務アプリケーションの動作は低下する。 However, when the business volume of the business application executed by a virtual machine increases, the required total resource usage R_USE temporarily exceeds the resource capacity R_MAX that can be allocated by the physical machine, as shown in the graph on the right side of Fig. 3. The physical machine runs out of resources. In this case, the physical machine cannot allocate resources to the virtual machine in excess of the allottable resource capacity R_MAX, so the resource capacity allocated to the virtual machine is less than the required capacity, and the operation of the business application by the virtual machine. Decreases.

図4は、仮想マシンの再配置を説明する図である。図4の上側には、物理マシンPM上で複数の仮想マシンVM1−VM4が動作中に物理マシンのリソース不足が発生した状態が示されている。図3と同様に、物理マシンPM上で動作する仮想マシンVM1-VM4が必要とする合計リソース使用量R_USEが物理マシンのリソース容量R_MAXを超えて、リソース不足が発生する。 FIG. 4 is a diagram illustrating the rearrangement of virtual machines. The upper side of FIG. 4 shows a state in which a resource shortage of a physical machine occurs while a plurality of virtual machines VM1 to VM4 are operating on the physical machine PM. Similar to FIG. 3, the total resource usage R_USE required by the virtual machines VM1-VM4 running on the physical machine PM exceeds the resource capacity R_MAX of the physical machine, and a resource shortage occurs.

この場合、図4の下側に示すとおり、リソース不足に陥っている物理マシンPM上で動作するある仮想マシンVM4を、空きリソース容量に余裕のある別の物理マシンに再配置することで、物理マシンPMの合計リソース使用量R_USEが再配置した仮想マシンVM4のリソース使用量の分低下し、リソース不足が解消される場合がある。 In this case, as shown in the lower part of FIG. 4, one virtual machine VM4 running on the physical machine PM that is running out of resources is physically relocated to another physical machine that has enough free resource capacity. Total resource usage of machine PM R_USE may decrease by the amount of resource usage of the relocated virtual machine VM4, and the resource shortage may be resolved.

図5は、再配置後の物理マシンにおける問題点を示す図である。単にリソース不足に陥っている物理マシンの任意の仮想マシンを、単に空きリソースに余裕のある(空きリソース容量が大きい)別の任意の物理マインに再配置すると、図5に示すように再配置後の物理マシン(再配置元、再配置先の物理マシン)において以下の様な問題が生じる場合がある。 FIG. 5 is a diagram showing problems in the physical machine after relocation. If any virtual machine of a physical machine that is simply running out of resources is simply relocated to another physical mine that has plenty of free resources (large free resource capacity), after relocation as shown in FIG. The following problems may occur in the physical machines (relocation source and relocation destination physical machines).

第1に、図中R1で示すとおり、仮想マシンが別の物理マシンに再配置された後の再配置元の物理マシンでは、時間帯によってはリソース使用量が極端に小さくなり、物理マシンのリソースが有効に活用されなくなる。第2に、図中R2で示すとおり、仮想マシンの再配置先の物理マシンでは、時間帯によってはリソース使用量が増大し、仮想マシンによる業務システムの性能が低下する場合がある。第3に、図中R2で示すとおり、突発的に仮想マシンによるリソース需要が急増するとリソース需要が最大リソース容量R_MAXを超えて、リソース使用量R_USEが最大リソース容量R_MAXに達する場合がある。 First, as shown by R1 in the figure, the resource usage of the physical machine from which the virtual machine is relocated after being relocated to another physical machine becomes extremely small depending on the time of day, and the resources of the physical machine Will not be used effectively. Secondly, as shown by R2 in the figure, in the physical machine to which the virtual machine is relocated, the resource usage may increase depending on the time zone, and the performance of the business system by the virtual machine may decrease. Thirdly, as shown by R2 in the figure, when the resource demand by the virtual machine suddenly increases, the resource demand may exceed the maximum resource capacity R_MAX and the resource usage R_USE may reach the maximum resource capacity R_MAX.

[第1の実施の形態]
図6は、第1の実施の形態における目標とする物理マシンのリソース使用量を説明する図である。図5で説明した問題点を解決するために、第1の実施の形態では、図6に示すとおり、目標とする物理マシンのリソース使用量R_USEが、最大リソース容量R_MAXより十分小さく、時間の変化に対して大きく変化せずできる限り一定値に平準化(または平坦化)されるように、仮想マシンの再配置を行う。ここで、一定値に平準化(または平坦化)するとは、物理マシンの仮想マシンにより使用される合計リソース使用量が、時間経過に伴って大きく変化せず可能な限り一定値で推移することを意味する。そして、管理対象の複数の物理マシンが全て、図6のような平坦なリソース使用量R_USEの波形になるようにする。
[First Embodiment]
FIG. 6 is a diagram illustrating a resource usage amount of a target physical machine in the first embodiment. In order to solve the problem described with reference to FIG. 5, in the first embodiment, as shown in FIG. 6, the resource usage amount R_USE of the target physical machine is sufficiently smaller than the maximum resource capacity R_MAX, and the time changes. Relocate the virtual machine so that it is leveled (or flattened) to a constant value as much as possible without changing significantly. Here, leveling (or flattening) to a constant value means that the total resource usage used by the virtual machine of the physical machine does not change significantly with the passage of time and changes to a constant value as much as possible. means. Then, all of the plurality of managed physical machines are made to have a flat resource usage R_USE waveform as shown in FIG.

第1の実施の形態では、前提として、図1に示した通り管理装置が、管理対象の複数の物理マシンと物理マシン上で動作する仮想マシンの動作履歴(リソース使用量の履歴など)をストレージに保存している。なお、管理対象の複数の物理マシンで動作する複数の仮想マシンは管理対象の仮想環境を構成する。 In the first embodiment, as a premise, as shown in FIG. 1, the management device stores a plurality of physical machines to be managed and the operation history (history of resource usage, etc.) of virtual machines operating on the physical machines. It is saved in. A plurality of virtual machines operating on a plurality of managed physical machines constitute a managed virtual environment.

図7は、仮想マシンのリソース使用量の履歴の一例を示す図である。リソース使用量の履歴は、任意の単位時間(例えば1時間など)毎に仮想マシンが使用するリソース使用量を含む。図7のリソース例は、CPUの使用量(毎秒当たりで使用したクロック数など)と、メインメモリの使用量(バイト数)とである。 FIG. 7 is a diagram showing an example of a history of resource usage of a virtual machine. The resource usage history includes the resource usage used by the virtual machine every arbitrary unit time (for example, one hour). Examples of resources in FIG. 7 are CPU usage (clocks used per second, etc.) and main memory usage (bytes).

本実施の形態では、リソース使用量は、例えば各単位時間でのリソース使用量の平均値または最大値である。一例として最大値を採用すると、単位時間が1時間、AM0時からAM1時の間のリソース使用量の履歴がCPUで2.5GHz〜3.0Hz(4コア)、メモリで12GB〜16GBとの場合、その単位時間でのリソース使用量は、CPUが3.0Hz(4コア)、メモリが16GBとなる。 In the present embodiment, the resource usage is, for example, the average value or the maximum value of the resource usage in each unit time. If the maximum value is adopted as an example, if the unit time is 1 hour, the history of resource usage between 0 am and 1 am is 2.5 GHz to 3.0 Hz (4 cores) for the CPU, and 12 GB to 16 GB for the memory, the unit time. The resource usage in is 3.0Hz (4 cores) for the CPU and 16GB for the memory.

リソース使用量の履歴データは、逐次的に保存される。リソース使用量の波形の周期(所定期間)を24時間とすると、履歴データは、毎日逐次的に保存され、履歴収集時間が複数日(例えば5日間)とすると、各単位時間でのリソース使用量の平均値または最大値が採用される。5日間のAM0時〜AM1時のメモリリソース使用量が13,14,15,11,12GBである場合、この時間帯でのメモリ使用量は平均値の13GBまたは最大値の15GBのいずれかが採用される。 Historical data of resource usage is stored sequentially. If the cycle (predetermined period) of the resource usage waveform is 24 hours, the history data is stored sequentially every day, and if the history collection time is multiple days (for example, 5 days), the resource usage in each unit time. The average or maximum value of is adopted. If the memory resource usage from 0:00 to 1:00 AM for 5 days is 13,14,15,11,12GB, the memory usage during this time period will be either the average value of 13GB or the maximum value of 15GB. Will be done.

ある物理マシン上で動作する複数の仮想マシンのリソース使用量を合計することで、物理マシンのリソース使用量の履歴データを取得できる。同様に、仮想環境の全ての仮想マシンのリソース使用量または全ての物理マシンのリソース使用量を合計することで、仮想環境全体のリソース使用量を取得できる。 By summing up the resource usage of multiple virtual machines running on a physical machine, historical data of the resource usage of the physical machine can be acquired. Similarly, the resource usage of the entire virtual environment can be obtained by summing the resource usage of all virtual machines in the virtual environment or the resource usage of all physical machines.

図8は、第1の実施の形態における仮想マシンの最適配置処理のフローチャート図である。管理装置は、仮想マシンの最適配置プログラムを実行して、管理対象の全物理マシンの中から最小空容量を有する物理マシンAを選択する(S1)。ここで、最小空容量を持つ物理マシンとは、単位時間毎のリソース空き容量の所定期間(リソース使用量の波形の周期)内での最小値が最も小さい物理マシンのことである。例えば、図5が物理マシンのリソース使用量を示す場合、横軸の所定期間内での単位時間毎のリソース空き容量の最小値はR2である。よって、最小空容量を持つ物理マシンは、その最小値R2が全物理マシンの中で最小値である。 FIG. 8 is a flowchart of the optimum placement process of the virtual machine according to the first embodiment. The management device executes the optimal placement program of the virtual machine and selects the physical machine A having the minimum free capacity from all the physical machines to be managed (S1). Here, the physical machine having the minimum free capacity is the physical machine having the smallest minimum value of the resource free capacity in a predetermined period (cycle of the waveform of the resource usage) for each unit time. For example, when FIG. 5 shows the resource usage of the physical machine, the minimum value of the free resource capacity for each unit time within a predetermined period on the horizontal axis is R2. Therefore, the minimum value R2 of a physical machine having the minimum free capacity is the minimum value among all physical machines.

物理マシンのリソース空き容量は、物理マシンが有するリソースの最大値R_MAXから全仮想マシンの合計リソース使用量R_USEを減じたリソース量である。このリソース空き容量が最も小さい物理マシンは、その物理マシン上で動作しているいずれかの仮想マシンを他の物理マシンに再配置(マイグレーション)することで、物理マシンがリソース不足に陥るリスクを軽減することができる。したがって、上記の物理マシンAを仮想マシンを再配置する対象に選択する。 The free resource capacity of a physical machine is the amount of resources obtained by subtracting the total resource usage R_USE of all virtual machines from the maximum value R_MAX of the resources possessed by the physical machine. The physical machine with the least free resources reduces the risk of running out of resources by relocating (migrating) any virtual machine running on that physical machine to another physical machine. can do. Therefore, the above physical machine A is selected as the target for relocating the virtual machine.

次に、管理装置は、仮想マシン最適配置プログラムを実行して、物理マシンAで動作中の複数の仮想マシンのうち、物理マシンAの所定期間内でのリソース使用量の波形と類似度が相対的に高い、好ましくは最も高い所定期間内でのリソース使用量の波形を持つ仮想マシンaを選択する(S2)。このような仮想マシンaを物理マシンAから別の物理マシンに再配置(マイグレーション)すると、物理マシンAのリソース使用量の波形がより平坦になるよう平準化される。ここで、平準化とは所定期間内での各単位時間でのリソース使用量の増減が小さくなり、リソース使用量が時間軸に対して均一化することを意味する。 Next, the management device executes the virtual machine optimum placement program, and among the plurality of virtual machines running on the physical machine A, the waveform and the similarity of the resource usage within the predetermined period of the physical machine A are relative to each other. Select virtual machine a with a high, preferably the highest resource usage waveform within a given period (S2). When such virtual machine a is relocated (migrated) from physical machine A to another physical machine, the waveform of the resource usage of physical machine A is leveled so as to be flatter. Here, leveling means that the increase / decrease in the resource usage amount in each unit time within a predetermined period becomes small, and the resource usage amount becomes uniform with respect to the time axis.

図9は、物理マシンで動作中の複数の仮想マシンから再配置対象の仮想マシンを選択する処理を説明する図である。図9に示された物理マシンPM_Aは上記の物理マシンAである。物理マシンPM_Aで仮想マシンVM11,VM12,VM13が動作中である。一方、図9中のグラフには所定期間Twにおける物理マシンPM_Aのリソース使用量R_USE1が示されている。上記の処理S2では、管理装置は、物理マシンPM_Aのリソース使用量R_USE1の所定期間Twでの波形と最も類似度が高い波形R_USE3を持つ仮想マシンVM13を仮想マシンaとして選択する。 FIG. 9 is a diagram illustrating a process of selecting a virtual machine to be relocated from a plurality of virtual machines operating on a physical machine. The physical machine PM_A shown in FIG. 9 is the above physical machine A. Virtual machines VM11, VM12, VM13 are running on physical machine PM_A. On the other hand, the graph in FIG. 9 shows the resource usage amount R_USE1 of the physical machine PM_A in the predetermined period Tw. In the above process S2, the management device selects the virtual machine VM13 having the waveform R_USE3 having the highest similarity to the waveform at the predetermined period Tw of the resource usage R_USE1 of the physical machine PM_A as the virtual machine a.

図9に示されるとおり、物理マシンPM_Aから仮想マシンVM13が他の物理マシンに再配置されると、物理マシンPM_Aの波形の高いところは仮想マシンVM13の高いリソース使用量R_USE3が減じられてより大きく低下する。一方、物理マシンPM_Aの波形の低いところは仮想マシンVM13の低いリソース使用量R_USE3が減じられるだけで小さく低下する。その結果、仮想マシンVM3が再配置された後の物理マシンPM_Aのリソース使用量R_USE2の波形は、再配置前の波形R_USE1よりリソース使用量の増減が抑制され、より一定値になるよう平準化される。 As shown in FIG. 9, when the virtual machine VM13 is relocated from the physical machine PM_A to another physical machine, the high waveform of the physical machine PM_A is larger because the high resource usage R_USE3 of the virtual machine VM13 is reduced. descend. On the other hand, the low waveform of the physical machine PM_A drops slightly only by reducing the low resource usage R_USE3 of the virtual machine VM13. As a result, the waveform of the resource usage R_USE2 of the physical machine PM_A after the virtual machine VM3 is relocated is leveled so that the increase / decrease of the resource usage is suppressed from the waveform R_USE1 before the relocation and becomes a more constant value. NS.

次に、管理装置は、物理マシンAを除く全(複数)の物理マシンのうち、仮想マシンaの前記正規リソース使用量の波形と相対的に類似度が低い、好ましくは最も類似度が低いソース使用量の波形を持つ物理マシンBを選択する(S3)。このような物理マシンBに仮想マシンaを再配置(マイグレーション)すると、物理マシンBのリソース使用量の波形をより一定値になるよう平準化できる。なお、この場合、物理マシンBのリソース使用量が仮想マシンaを再配置した後にリソース不足にならないように、物理マシンBを選択する。 Next, the management device has a relatively low similarity to the waveform of the normal resource usage of the virtual machine a among all (plural) physical machines except the physical machine A, preferably the source having the lowest similarity. Select physical machine B with usage waveform (S3). By relocating (migrating) virtual machine a to such physical machine B, the waveform of the resource usage of physical machine B can be leveled to a more constant value. In this case, select physical machine B so that the resource usage of physical machine B does not run out of resources after relocating virtual machine a.

図10は、物理マシンAを除く管理対象の複数の物理マシンの中から、仮想マシンaを再配置する物理マシンBを選択する処理を説明する図である。図10に示された物理マシンPM_Bは上記の物理マシンBである。物理マシンPM_Bで仮想マシンVM21,VM22が動作中である。一方、図10のグラフには所定期間Twにおける物理マシンPM_Bのリソース使用量R_USE11が示されている。上記の処理S3では、管理装置は、再配置対象の仮想マシンaである仮想マシンVM13のリソース使用量R_USE3の所定期間Twでの波形と最も類似度が低い波形R_USE11を持つ物理マシンVMPM_Bを物理マシンBに選択する。 FIG. 10 is a diagram illustrating a process of selecting a physical machine B to relocate a virtual machine a from a plurality of managed physical machines other than the physical machine A. The physical machine PM_B shown in FIG. 10 is the above physical machine B. Virtual machines VM21 and VM22 are running on physical machine PM_B. On the other hand, the graph of FIG. 10 shows the resource usage amount R_USE11 of the physical machine PM_B in a predetermined period Tw. In the above process S3, the management device sets the physical machine VMPM_B having the waveform R_USE11 having the lowest similarity to the waveform at the predetermined period Tw of the resource usage R_USE3 of the virtual machine VM13 which is the virtual machine a to be relocated. Select B.

図10に示されるとおり、物理マシンPM_Bに仮想マシンVM3が再配置されると、物理マシンPM_Bの波形の高いところは仮想マシンVM3の低いリソース使用量R_USE3が加算されて小さく増加する。一方、物理マシンPM_Bの波形の低いところは仮想マシンVM3の高いリソース使用量R_USE3が加算されて大きく増加する。その結果、仮想マシンVM3が再配置された後の物理マシンPM_Bのリソース使用量R_USE12の波形は、再配置前の波形R_USE11よりリソース使用量の増減が抑制され、より一定値になるよう平準化される。 As shown in FIG. 10, when the virtual machine VM3 is relocated to the physical machine PM_B, the high part of the waveform of the physical machine PM_B is slightly increased by adding the low resource usage R_USE3 of the virtual machine VM3. On the other hand, where the waveform of the physical machine PM_B is low, the high resource usage R_USE3 of the virtual machine VM3 is added and the value increases significantly. As a result, the waveform of the resource usage R_USE12 of the physical machine PM_B after the virtual machine VM3 is relocated is leveled so that the increase / decrease of the resource usage is suppressed from the waveform R_USE11 before the relocation and becomes a more constant value. NS.

なお、管理装置は、再配置する仮想マシンVM3のリソース使用量の波形R_USE3と類似度が最も高い空きリソース容量の波形(波形R_USE11を上下逆の波形)を持つ物理マシンBを選択するようにしても良い。空きリソース容量の波形と類似度が高いことは、リソース使用量の波形と類似度が低いこととほとんど等価である。 The management device selects the physical machine B having the waveform of the free resource capacity having the highest similarity to the waveform R_USE3 of the resource usage of the virtual machine VM3 to be relocated (the waveform of the waveform R_USE11 turned upside down). Is also good. A high degree of similarity with the waveform of free resource capacity is almost equivalent to a low degree of similarity with the waveform of resource usage.

[波形の類似度]
次に、上記の波形の類似度について説明する。物理マシンでは複数の仮想マシンが動作中であるので、一つの仮想マシンのリソース使用量と複数の仮想マシンが動作中の物理マシンのリソース使用量とでは、スケールが異なる。そこで、本実施の形態では、仮想マシンと物理マシンのリソース使用量を事前に正規化し、正規化リソース使用量の波形の間のユークリッド距離を測って類似度を判定する。ユークリッド距離が近いほど類似度が高いと判定される。
[Waveform similarity]
Next, the similarity of the above waveforms will be described. Since multiple virtual machines are running on a physical machine, the scale differs between the resource usage of one virtual machine and the resource usage of a physical machine running multiple virtual machines. Therefore, in the present embodiment, the resource usage of the virtual machine and the physical machine is normalized in advance, and the Euclidean distance between the waveforms of the normalized resource usage is measured to determine the similarity. It is judged that the closer the Euclidean distance is, the higher the similarity is.

リソース使用量の正規化は、次のようにして計算できる。
第1に、比較対象の物理マシンまたは仮想マシンx,yそれぞれの波形周期内の各単位時間でのリソース使用量(xt,yt)の平均値(xav,yav)を以下の数式で計算する。以下の数式においてtは時間、Tは波形の周期(所定期間)である。時間t=0〜t=Tは、波形の周期の初めから最後までを意味する。
Resource usage normalization can be calculated as follows:
First, the average value (x av , y av ) of the resource usage (x t , y t ) at each unit time in each waveform cycle of the physical machine or virtual machine x, y to be compared is calculated by the following formula. Calculate with. In the following formula, t is time and T is the period of the waveform (predetermined period). The time t = 0 to t = T means from the beginning to the end of the waveform cycle.

Figure 0006970337
Figure 0006970337

第2に、リソース使用量(xt,yt)の標準偏差(σxy)を以下の数式で計算する。 Second, the standard deviation (σ x , σ y ) of the resource usage (x t , y t ) is calculated by the following formula.

Figure 0006970337
Figure 0006970337

標準偏差σは、リソース使用量と平均値との差分の二乗の累積値の平方根であり、リソース使用量の分布の平均値の左右の分布の太さを示す。つまり、平均値を中心とするリソース使用量の波形の上下方向の大きさを示す。 The standard deviation σ is the square root of the cumulative value of the square of the difference between the resource usage and the average value, and indicates the thickness of the distribution on the left and right of the average value of the resource usage distribution. That is, it shows the magnitude of the waveform of the resource usage centered on the average value in the vertical direction.

第3に、比較対象の物理マシンまたは仮想マシンそれぞれの波形周期内の各単位時間でのリソース使用量(xt,yt)を、次の数式により正規化リソース使用量データ(xnt,ynt)に変換する。 Third, the resource usage (x t , y t ) at each unit time in the waveform cycle of each physical machine or virtual machine to be compared is normalized by the following formula, and the resource usage data (x nt , y). Convert to nt).

Figure 0006970337
Figure 0006970337

すなわち、各単位時間でのリソース使用量と平均値との差分を標準偏差で除算して正規化リソース使用量を求める。この正規化リソース使用量は、リソース使用量と平均値との差分の波形を、分布の太さである標準偏差で除算するので、正規化リソース使用量の波形の大きさは、概ね-1から+1の間になる。その結果、物理マシンと仮想マシンのそれぞれ正規化リソース使用量の波形の大きさ(スケール)は、ほとんど同じになる。 That is, the difference between the resource usage and the average value in each unit time is divided by the standard deviation to obtain the normalized resource usage. This normalized resource usage divides the waveform of the difference between the resource usage and the average value by the standard deviation, which is the thickness of the distribution, so the size of the waveform of the normalized resource usage is approximately -1. It will be between +1. As a result, the magnitudes (scales) of the waveforms of the normalized resource usage of the physical machine and the virtual machine are almost the same.

第4に、比較対象の正規化リソース使用量の波形の間のユークリッド距離dを次の数式により計算する。ユークリッド距離dは、両正規化リソース使用量の各単位時間でのデータ間の差分の二乗の累積値の平方根である。 Fourth, the Euclidean distance d between the waveforms of the normalized resource usage to be compared is calculated by the following formula. The Euclidean distance d is the square root of the cumulative value of the square of the difference between the data at each unit time of both normalized resource usage.

Figure 0006970337
Figure 0006970337

図11は、ユークリッド距離を説明する図である。図11の左側には、比較対象の正規化リソース使用量の波形が示されている。時間t=0からt=Tまでの各単位時間での正規化リソース使用量の差分の二乗を合計し平方根を求めると、2つの波形のユークリッド距離dを求めることができる。 FIG. 11 is a diagram illustrating the Euclidean distance. On the left side of FIG. 11, the waveform of the normalized resource usage to be compared is shown. The Euclidean distance d of the two waveforms can be obtained by summing the squares of the differences in the normalized resource usage at each unit time from time t = 0 to t = T to obtain the square root.

ユークリッド距離dは、図11の右側に示されるとおり、単位時間t1、t2の二次元座標に波形xと波形yの単位時間t1、t2での値をプロットすると、波形Xの座標点(xt1,xt2)と波形Yの座標点(yt1,yt2)との距離dをピタゴラスの定理により算出した次の数式と同じになる。 As shown on the right side of FIG. 11, the Euclidean distance d is obtained by plotting the values of the waveform x and the waveform y at the unit times t1 and t2 on the two-dimensional coordinates of the unit times t1 and t2, and the coordinate points of the waveform X (x t1). , X t2 ) and the coordinate point (y t1 , y t2 ) of the waveform Y are the same as the following formula calculated by the Pythagorean theorem.

Figure 0006970337
Figure 0006970337

図8に戻り、管理装置は、仮想マシンの最適配置プログラムを実行して、仮想マシンaを物理マシンAから物理マシンBへ再配置するプランをシミュレーションし、再配置後の物理マシンAとBのリソース使用量を予測する(S4)。そして、管理装置は、再配置の終了判定を行い、終了判定の条件が真であれば仮想マシンの再配置を実行し、終了判定条件が偽であれば処理S2-S4を繰り返す(S5)。処理S5での仮想マシンの再配置は、複数回繰り返された処理S2-S4で選択したすべての仮想マシンの再配置プランを順番に実行する。 Returning to FIG. 8, the management device executes the optimum placement program of the virtual machine, simulates a plan for relocating the virtual machine a from the physical machine A to the physical machine B, and relocates the physical machines A and B. Predict resource usage (S4). Then, the management device determines the end of the relocation, executes the relocation of the virtual machine if the condition of the end determination is true, and repeats the processes S2-S4 if the condition of the end determination is false (S5). To relocate the virtual machines in process S5, the relocation plans for all virtual machines selected in process S2-S4, which are repeated multiple times, are executed in order.

[最適配置の要否判定と最適配置の終了判定]
次に、本実施の形態における物理マシンのリソース使用量の波形の平準化の評価方法について説明する。以下に説明する平準化の評価値ρを利用して、仮想マシンの最適配置処理の開始判定と終了判定を行う。
[Determining the necessity of optimal placement and determining the end of optimal placement]
Next, a method for evaluating the leveling of the waveform of the resource usage of the physical machine in the present embodiment will be described. Using the evaluation value ρ of the leveling described below, the start judgment and the end judgment of the optimum placement process of the virtual machine are performed.

波形が平準化されているということは、単純に言えば波形の大きさが小さいことである。そこで、波形の大きさ(波形の平準化の評価値)Wを次の数式により算出する。 The fact that the waveform is leveled simply means that the size of the waveform is small. Therefore, the waveform size (evaluation value of waveform leveling) W is calculated by the following formula.

Figure 0006970337
Figure 0006970337

図12は、上記の波形の大きさWを説明する図である。上記の数式による波形の大きさWは、リソース使用量の波形と平均値の波形との間のユークリッド距離の長さと同じである。すなわち、図12に示したリソース使用量xtの波形と平均値xavの波形との間のユークリッド距離は、各単位時間でのリソース使用量xtと平均値xavとの差分の二乗の累積値の平方根である。 FIG. 12 is a diagram illustrating the magnitude W of the above waveform. The waveform size W according to the above formula is the same as the length of the Euclidean distance between the resource usage waveform and the average value waveform. That is, the Euclidean distance between the waveform of the resource usage x t and the waveform of the average value x av shown in FIG. 12 is the square of the difference between the resource usage x t and the average value x av at each unit time. The square root of the cumulative value.

そして、仮想環境全体で単位時間毎のリソース使用量にある程度の偏り(波形の大きさ)があることを考慮すると、全物理マシンの平準化の評価値ρは、以下の数式に示されるとおりである。 Considering that there is a certain amount of bias (waveform size) in the resource usage per unit time in the entire virtual environment, the evaluation value ρ for leveling of all physical machines is as shown in the following formula. be.

Figure 0006970337
Figure 0006970337

図13は、全物理マシンの平準化の評価値ρを説明する図である。図13の左側には仮想環境全体のリソース使用量Wallの例が示される。これは、仮想環境内の全物理マシンのリソース使用量の和である。一方、図13の右側には、仮想環境内の4つの物理マシンそれぞれのリソース使用量Wp1〜Wp4の例が示されている。各物理マシンのリソース使用量の波形は、大きさと極性がそれぞれ異なっている。したがって、全物理マシンの波形の大きさWp1〜WpAの合計は、仮想環境内の全物理マシンのリソース使用量の和Wallよりも大きくなる。 FIG. 13 is a diagram illustrating an evaluation value ρ for leveling of all physical machines. An example of the resource usage wall of the entire virtual environment is shown on the left side of FIG. This is the sum of the resource usage of all physical machines in the virtual environment. On the other hand, on the right side of FIG. 13, an example of resource usage W p1 to W p4 of each of the four physical machines in the virtual environment is shown. The resource usage waveforms of each physical machine are different in magnitude and polarity. Therefore, the total size W p1 to W-pA waveforms of all physical machines is larger than the sum W all resource usage of all physical machines in the virtual environment.

そして、上記の数式による全物理マシンの平準化の評価値ρは、仮想環境全体の全物理マシンそれぞれのリソース使用量の波形の大きさの和(Wall = Wp1 + Wp2 +・・ + WpA)を仮想環境全体のリソース使用量の和(全物理マシンのリソース使用量の合計)Wallで除した割合である。この理由は、次の通りである。仮想マシンをどの物理マシンに再配置しても仮想環境全体のリソース使用量の波形Wallは変化しない。しかし、仮想マシンの物理マシンへの配置を最適にすると、各物理マシンの波形の大きさをより一定に、つまり平準化することができ、その場合の平準化の評価値ρはより小さくなる。一方、仮想マシンの物理マシンへの配置が不適切であると、各物理マシンの波形の大きさが平準化されず、一部の物理マシンの波形は大きくなる。その場合、平準化の評価値ρは大きくなる。これが、全物理マシンの平準化の評価値ρである。 Then, the evaluation value ρ of the leveling of all physical machines by the above formula is the sum of the waveform sizes of the resource usage of each of all physical machines in the entire virtual environment (W all = W p1 + W p2 + ・ ・ +). W pA) is a ratio obtained by dividing the virtual sum of environmental overall resource usage (total resource usage of all physical machines) W all the. The reason for this is as follows. Relocating the virtual machine to any physical machine does not change the resource usage waveform Wall of the entire virtual environment. However, if the placement of the virtual machine on the physical machine is optimized, the size of the waveform of each physical machine can be made more constant, that is, leveled, and the evaluation value ρ of the leveling in that case becomes smaller. On the other hand, if the virtual machine is improperly arranged on the physical machine, the size of the waveform of each physical machine is not leveled, and the waveform of some physical machines becomes large. In that case, the evaluation value ρ for leveling becomes large. This is the evaluation value ρ for leveling of all physical machines.

本実施の形態では、上記の平準化の評価値ρに基づいて、仮想環境で仮想マシンを再配置すべきか否かの仮想マシン最適配置処理の開始条件と、終了条件を定める。例えば、開始条件は、平準化評価値ρが開始の基準値ρxより大きいこと、または前回の最適配置処理での平準化評価値ρよりも現在の指標が悪化(増大)していること等にする。また、第1の終了条件は、平準化評価値ρが終了の基準値より小さくなったこと、または、平準化評価値ρの減少が止まったこと等にする。 In the present embodiment, the start condition and the end condition of the virtual machine optimum placement process of whether or not the virtual machine should be rearranged in the virtual environment are determined based on the evaluation value ρ of the above leveling. For example, the start condition is that the leveling evaluation value ρ is larger than the starting reference value ρx, or the current index is worse (increased) than the leveling evaluation value ρ in the previous optimum placement process. do. Further, the first termination condition is that the leveling evaluation value ρ becomes smaller than the reference value for termination, or that the reduction of the leveling evaluation value ρ has stopped.

第2の終了条件として、仮想マシンの再配置処理を繰り返し行う過程で物理マシンの最小空容量の増大が止まったことにする。仮想マシンの再配置処理を行うと、図9に示したとおり、物理マシンAの最小空き容量が増大する。物理マシンの最小空容量とは、前述したとおり、各物理マシンの単位時間毎のリソース空き容量の最小値が全物理マシン中最も小さい物理マシンのリソース空き容量の最小値である。 As the second termination condition, it is assumed that the increase in the minimum free space of the physical machine has stopped in the process of repeatedly relocating the virtual machine. When the virtual machine relocation process is performed, as shown in FIG. 9, the minimum free space of the physical machine A increases. As described above, the minimum free space of a physical machine is the minimum value of the free resource space of each physical machine for each unit time, which is the smallest of all physical machines.

この最小空容量が増大することで、業務アプリケーションの業務量が急増しても物理マシンAの使用可能なリソース容量(最大リソース容量)を超える可能性を抑制することができる。したがって、第2の終了条件として、仮想マシンの再配置処理を繰り返し行う過程で物理マシンの最小空容量の増大が止まったことにする。それ以上再配置処理を行っても最小空容量が増大する可能性が低いからである。 By increasing this minimum free space, it is possible to suppress the possibility of exceeding the available resource capacity (maximum resource capacity) of the physical machine A even if the business volume of the business application suddenly increases. Therefore, as the second termination condition, it is assumed that the increase in the minimum free capacity of the physical machine has stopped in the process of repeatedly relocating the virtual machine. This is because it is unlikely that the minimum free capacity will increase even if the rearrangement process is performed further.

第1の終了条件と第2の終了条件は、例えば、いずれかの終了条件が真になったか否かで判定する、両方の終了条件が真になったか否かで判定する、第1の終了条件を優先し、第2の終了条件はオプションとして利用するなど、様々な組み合わせが適用できる。 The first end condition and the second end condition are, for example, determined by whether or not one of the end conditions is true, whether or not both end conditions are true, and the first end condition. Various combinations can be applied, such as giving priority to the condition and using the second end condition as an option.

[仮想マシンの再配置の実行タイミング]
図8に示したとおり、仮想マシンの最適配置処理では、仮想マシンの再配置案を検出し、そのシミュレーションを行い、更に、仮想マシンの再配置が必要か否かの終了判定を行う。そして終了判定で終了条件を満たす場合に、仮想マシンの再配置案を一括で実行する。この理由は、仮想マシンの最適配置処理の終了条件として第1の終了条件(ρの低下が停止)と、第2の終了条件(最小空容量の増加が停止)とを組み合わせた場合、ρの低下が停止し且つ最小空容量の増加が停止したことを検出した場合、直近の再配置案を実行するとρが増加に転じたり、最小空容量が低下に転じたりすることになる。そこで、直近の再配置案より前の再配置案まで実行するほうが好ましい場合がある。
[Execution timing of virtual machine relocation]
As shown in FIG. 8, in the virtual machine relocation process, a virtual machine relocation plan is detected, a simulation thereof is performed, and an end determination is made as to whether or not the virtual machine relocation is necessary. Then, when the end condition is satisfied in the end judgment, the virtual machine relocation plan is executed at once. The reason for this is that when the first end condition (the decrease in ρ stops) and the second end condition (the increase in the minimum free space stops) are combined as the end conditions for the optimal placement process of the virtual machine, the ρ When it is detected that the decrease has stopped and the increase in the minimum free capacity has stopped, ρ will start to increase or the minimum free capacity will start to decrease when the latest relocation plan is executed. Therefore, it may be preferable to execute the previous relocation plan rather than the latest relocation plan.

例えば、第1の終了条件をρが1回でも増加すると終了する、第2の終了条件を最小空容量が2回連続して低下すると終了すると設定し、第1、第2の終了条件のいずれかが真になることを最適配置処理の終了条件とした場合を想定する。この場合、第1の終了条件(ρが一回でも増加すると終了)と第2の終了条件(最小空容量が2回連続して低下すると終了)とが同時に真になると、直前の再配置案より2回前の再配置案まで実行することで、物理マシンの最小空容量が最大になる状態にすることができる。または、直前の再配置案より1回前の再配置案まで実行することで、物理マシンのリソース使用量の平準化が最も進んだ状態にすることができる。いずれを選択するかは、仮想マシンの最適配置処理の評価基準に依存する。終了条件については、後で再度説明する。 For example, the first end condition is set to end when ρ increases even once, and the second end condition is set to end when the minimum empty capacity decreases twice in a row, and either the first or second end condition is set. It is assumed that the end condition of the optimum placement process is that the value is true. In this case, if the first end condition (ends when ρ increases even once) and the second end condition (ends when the minimum empty capacity decreases twice in a row) become true at the same time, the immediately preceding relocation plan By executing the relocation plan two times before, the minimum free space of the physical machine can be maximized. Alternatively, by executing the relocation plan one time before the previous relocation plan, the leveling of the resource usage of the physical machine can be made the most advanced. Which one to select depends on the evaluation criteria of the optimal placement process of the virtual machine. The termination condition will be described again later.

[仮想マシンの最適配置処理の実行タイミング]
仮想マシンの最適配置処理を行って全物理マシンのリソース使用量を平準化する実行タイミングは、例えば、以下の3つが考えられる。第1に、一定時間間隔で定期的に実行する。この一定時間間隔は、例えば1週間毎に、1か月毎になどである。
[Execution timing of optimal placement processing of virtual machines]
For example, the following three execution timings can be considered as the execution timing for performing the optimum placement processing of virtual machines and leveling the resource usage of all physical machines. First, it is executed periodically at regular time intervals. This fixed time interval is, for example, weekly or monthly.

第2に、オートスケールアウト等により仮想マシンの再配置が行われて、各物理マシンで動作する仮想マシンの構成に変化が発生したときに実行する。オートスケールアウトは、物理マシンのリソース使用量が最大値に近づいたことを検出して、自動的にその物理マシン上で動作する一部の仮想マシンを別の物理マシンに再配置(マイグレーション)するハイパーバイザが有する機能である。 Secondly, it is executed when the virtual machines are rearranged by auto-scale-out or the like and the configuration of the virtual machines operating on each physical machine changes. Autoscale-out detects when a physical machine's resource usage is approaching its maximum and automatically relocates (migrates) some virtual machines running on that physical machine to another physical machine. This is a function of the hypervisor.

第3に、管理装置が、物理マシンの空きリソースが枯渇するなどリソース不足を検出した場合である。 Third, the management device detects a resource shortage such as exhaustion of free resources of the physical machine.

本実施の形態では、上記の実行タイミングで仮想マシンの最適配置処理を開始し、上記の最適配置処理の開始条件を満たしていれば、最適配置処理を実行する。そして、最適配置処理の過程で終了条件を満たせば最適配置処理を終了する。 In the present embodiment, the optimum placement process of the virtual machine is started at the above execution timing, and if the start condition of the above-mentioned optimum placement process is satisfied, the optimum placement process is executed. Then, if the end condition is satisfied in the process of the optimum placement process, the optimum placement process is terminated.

[第2の実施の形態]
仮想環境全体のリソース使用量が、ある時間帯では非常に大きくなり別の時間帯では非常に小さくなるなど、大きな偏りがある場合、物理マシンのリソース使用量の波形を平坦に、つまり平準化しようとすると、他の物理マシンにその偏りが集中する。そこで、第2の実施の形態では、各物理マシンのリソース使用量の波形を、仮想環境全体のリソース使用量の波形(目標波形)に近づけるように仮想マシンの再配置を行う。このような再配置を行えば、全物理マシンのリソース使用量の波形が目標波形に近い波形で均衡が取れることになる。
[Second Embodiment]
If there is a large bias, such as the resource usage of the entire virtual environment becoming very large in one time zone and very small in another time zone, try to flatten, that is, level the resource usage waveform of the physical machine. Then, the bias is concentrated on other physical machines. Therefore, in the second embodiment, the virtual machines are rearranged so that the waveform of the resource usage of each physical machine is close to the waveform of the resource usage of the entire virtual environment (target waveform). With such a rearrangement, the waveform of the resource usage of all physical machines will be balanced with a waveform close to the target waveform.

図14は、仮想環境全体のリソース使用量に大きな偏りがある場合の例を示す図である。図14の左側に仮想環境全体のリソース使用量を示す。これによれば、仮想環境全体のリソース使用量の増減が時間帯によって極端に偏っている。この場合、第1の実施の形態の処理S2,S3を実行すると、図14の右側に示す各物理マシンのリソース使用量の波形のように、物理マシンPM1,PM2,PM3のリソース使用量の波形は平坦化されたが、その分物理マシンPM4のリソース使用量の波形が大きく変化する形状になっている。 FIG. 14 is a diagram showing an example when there is a large bias in the resource usage of the entire virtual environment. The resource usage of the entire virtual environment is shown on the left side of FIG. According to this, the increase / decrease in the resource usage of the entire virtual environment is extremely biased depending on the time zone. In this case, when the processes S2 and S3 of the first embodiment are executed, the waveform of the resource usage of the physical machines PM1, PM2 and PM3 is similar to the waveform of the resource usage of each physical machine shown on the right side of FIG. Is flattened, but the waveform of the resource usage of the physical machine PM4 changes significantly by that amount.

このように、第1の実施の形態の処理S2,S3による物理マシン毎にリソース使用量を平坦化、つまり平準化するという考えは、常に最適な方法であるとはいえず、仮想化環境全体のリソース使用量の偏りをある程度許容する方法を採用することが必要となる。 In this way, the idea of flattening, that is, leveling the resource usage for each physical machine by the processes S2 and S3 of the first embodiment is not always the optimum method, and the entire virtualized environment. It is necessary to adopt a method that allows a certain amount of bias in resource usage.

図15は、第2の実施の形態により仮想マシンの最適配置を行った場合の例を示す図である。第2の実施の形態では、各物理マシンPM1〜PM4のリソース使用量の波形を、仮想環境全体のリソース使用量の波形(目標波形)に近づけるように仮想マシンの再配置を行う。その結果、仮想環境全体のリソース使用量の波形の偏りを、その程度を縮小して全物理マシンのリソース使用量の波形に分配し、全物理マシンの波形を現実的なレベルに平坦化、つまり平準化することができる。図示されるとおり、全物理マシンの波形は、仮想環境全体の波形の偏りの程度を縮小した偏りを有しながらそれぞれ平準化される。 FIG. 15 is a diagram showing an example in which the virtual machine is optimally arranged according to the second embodiment. In the second embodiment, the virtual machines are rearranged so that the waveforms of the resource usages of the physical machines PM1 to PM4 are close to the waveforms of the resource usages (target waveform) of the entire virtual environment. As a result, the bias of the resource usage waveform of the entire virtual environment is reduced to the extent that it is distributed to the resource usage waveforms of all physical machines, and the waveforms of all physical machines are flattened to a realistic level. Can be leveled. As shown, the waveforms of all physical machines are each leveled with a bias that reduces the degree of bias of the waveform in the entire virtual environment.

図16は、第2の実施の形態における仮想マシンの最適配置処理のフローチャート図である。管理装置は、仮想マシンの最適配置プログラムを実行して、管理対象の全物理マシンの中から単位時間毎のリソース空き容量の所定期間(リソース使用量の波形の周期)内での最小値が最も小さい物理マシンAを選択する(S11)。この処理S11は図8の処理S1と同じである。 FIG. 16 is a flowchart of the optimum placement process of the virtual machine according to the second embodiment. The management device executes the optimal placement program for virtual machines, and the minimum value of the free resource capacity per unit time (cycle of resource usage waveform) is the highest among all the physical machines to be managed. Select the small physical machine A (S11). This process S11 is the same as the process S1 of FIG.

次に、管理装置は、物理マシンAの正規化リソース使用量の波形xntから仮想環境全体の正規化リソース使用量の波形xall_ntを減じた差分波形(xnt - xall_nt)と相対的に類似度が高い、好ましくは最も類似度の高い、正規化リソース使用量の波形を持つ仮想マシンaを選択する(S12)。このような仮想マシンaを物理マシンAから別の物理マシンに再配置(マイグレーション)すると、物理マシンAのリソース使用量の波形xntをより目標波形xall_ntの波形に近づけることができる。 Next, the management device is relative to the difference waveform (x nt --x all_nt ) obtained by subtracting the normalized resource usage waveform x all_nt of the entire virtual environment from the normalized resource usage waveform x nt of physical machine A. Select virtual machine a with a waveform of normalized resource usage that has a high degree of similarity, preferably the highest degree of similarity (S12). By relocating (migrating) such virtual machine a from physical machine A to another physical machine, the waveform x nt of the resource usage of physical machine A can be made closer to the waveform of the target waveform x all_nt.

図17は、物理マシンで動作中の複数の仮想マシンから再配置対象の仮想マシンを選択する処理S12を説明する図である。管理装置は、仮想環境全体の正規化リソース使用量の波形xall_ntと物理マシンで動作中の全ての仮想マシンの正規化リソース使用量の波形xntを求め、差分波形(xnt-xall_nt)と最も類似度の高い正規化リソース使用量の波形を持つ仮想マシンaを選択する。仮想環境全体のリソース使用量の波形と仮想マシンのリソース使用量の波形とは、スケールの違いが大きいので、第1の実施の形態での波形の類似度と同様に、正規化リソース使用量の波形で、2つの波形のユークリッド距離が小さい程類似度が高いと判定する。 FIG. 17 is a diagram illustrating a process S12 for selecting a virtual machine to be relocated from a plurality of virtual machines operating on a physical machine. The management device obtains the waveform x all_nt of the normalized resource usage of the entire virtual environment and the waveform x nt of the normalized resource usage of all virtual machines running on the physical machine, and the difference waveform (x nt -x all_nt ). And select the virtual machine a that has the waveform of the normalized resource usage with the highest similarity. Since the scale difference between the resource usage waveform of the entire virtual environment and the resource usage waveform of the virtual machine is large, the normalized resource usage is similar to the similarity of the waveforms in the first embodiment. In the waveform, it is determined that the smaller the Euclidean distance between the two waveforms, the higher the similarity.

次に、管理装置は、仮想環境全体の正規化リソース使用量の波形xall_ntから物理マシンA以外の物理マシンの正規化リソース使用量xntを減じた差分波形(xall_nt - xnt)を計算する。そして、管理装置は、仮想マシンaの正規化リソース使用量の波形xnt波形と、相対的に類似度が高い、好ましくは最も類似度の高い、差分波形を持つ物理マシンBを選択する (S13)。このような物理マシンBに仮想マシンaを再配置(マイグレーション)すると、物理マシンBの波形を目標波形xall_ntに近づけることができる。 Next, the management device calculates the difference waveform (x all_nt --x nt ) obtained by subtracting the normalized resource usage x nt of the physical machines other than physical machine A from the normalized resource usage waveform x all_nt of the entire virtual environment. do. Then, the management device selects the physical machine B having a difference waveform having a relatively high similarity, preferably the highest similarity, with the waveform xnt waveform of the normalized resource usage of the virtual machine a (S13). .. By relocating (migrating) the virtual machine a to such a physical machine B, the waveform of the physical machine B can be brought closer to the target waveform x all_nt.

図18は、再配置対象の仮想マシンの再配置先の物理マシンを選択する処理S13を説明する図である。管理装置は、差分波形(xall_nt - xnt)を計算し、再配置される仮想マシンaの波形xntと最も類似度の高い差分波形を持つ物理マシンBを、仮想マシンaの再配置先の物理マシンに選択する。ここで、差分波形の差分計算の方向が図17の場合と逆の関係にあることに留意すべきである。図17の場合は、物理マシンAの波形xntから差分波形(xnt - xall_nt)と最も類似する仮想マシンaの波形を除去すると(xnt-(xnt - xall_nt)= xall_nt)、目標波形xall_ntに近づく。それに対して、図18の場合は、物理マシンBの波形xntに差分波形(xall_nt- xnt)と最も類似する仮想マシンaの波形を加えると(xnt + (xall_nt - xnt) = xall_nt)、この場合も目標波形xall_ntに近づく。 FIG. 18 is a diagram illustrating a process S13 for selecting a physical machine to be relocated to a virtual machine to be relocated. The management device calculates the difference waveform (x all_nt --x nt ), and places the physical machine B, which has the most similar difference waveform to the waveform xnt of the virtual machine a to be relocated, to the destination of the relocation of the virtual machine a. Select for physical machine. Here, it should be noted that the direction of the difference calculation of the difference waveform is opposite to that in the case of FIG. In the case of FIG. 17, from the waveform xnt physical machine A differential waveform - Removal of the waveform of the virtual machine a most similar to the (x nt x all_nt) (x nt - (x nt - x all_nt) = x all_nt), Get closer to the target waveform x all_nt. On the other hand, in the case of FIG. 18, when the waveform of the virtual machine a most similar to the difference waveform (x all_nt --x nt ) is added to the waveform x nt of the physical machine B, (x nt + (x all_nt --x nt ) = x all_nt ), again approaching the target waveform x all_nt.

図16に戻り、管理装置は、仮想マシンaを物理マシンAから物理マシンBへ再配置する案をシミュレーションし、再配置後の物理マシンAとBのリソース使用量を予測する(S14)。そして、管理装置は、再配置の終了判定を行い、終了判定の条件が真であれば仮想マシンの再配置を実行し、終了判定条件が偽であれば処理S2-S4を繰り返す(S15)。これらの処理S14,S15は、図8の処理S4,S5と同じである。 Returning to FIG. 16, the management device simulates the idea of relocating the virtual machine a from the physical machine A to the physical machine B, and predicts the resource usage of the physical machines A and B after the relocation (S14). Then, the management device determines the end of the relocation, executes the relocation of the virtual machine if the condition of the end determination is true, and repeats the processes S2-S4 if the condition of the end determination is false (S15). These processes S14 and S15 are the same as the processes S4 and S5 in FIG.

[全体のフローチャート例]
図19は、第1及び第2の実施の形態の具体的処理の全体フローチャート例を示す図である。最初に、全物理マシンの平準化の評価値ρの基準値ρに初期値、例えばρx=0を設定する。開始条件は、現在の標準化の評価値が基準値ρxを超えることとし、また終了条件として、第1の終了条件の平準化の評価値ρが上昇したことと、第2の終了条件の最小空容量Xが2回連続で下降したことのいずれかが真になった場合とした。
[Overall flowchart example]
FIG. 19 is a diagram showing an example of an overall flowchart of specific processing according to the first and second embodiments. First, an initial value, for example, ρx = 0, is set in the reference value ρ x of the evaluation value ρ of the leveling of all physical machines. The start condition is that the evaluation value of the current standardization exceeds the reference value ρx, and the end condition is that the evaluation value ρ of the leveling of the first end condition has increased and the minimum empty of the second end condition. It is assumed that one of the cases where the capacity X is lowered twice in a row becomes true.

管理装置は、仮想マシンの最適配置プログラムを実行して、第1の実施の形態の物理マシンのリソース使用量の平準化処理を実行するタイミングにマッチするか否か判定し(S21)、マッチすれば、平準化処理の要否判定(前述の開始判定)を行う(S22)。実行タイミングの例は前述の3つの例である。また、平準化処理の要否判定は、前述の現在の平準化の評価値ρが基準値ρより大きいか否かである。 The management device executes the optimal placement program of the virtual machine to determine whether or not it matches the timing of executing the resource usage leveling process of the physical machine of the first embodiment (S21). For example, the necessity of leveling processing (the above-mentioned start determination) is determined (S22). Examples of execution timing are the above-mentioned three examples. Further, the necessity determination of the leveling process is whether or not the above-mentioned current leveling evaluation value ρ is larger than the reference value ρ x.

この開始条件である平準化処理の要否判定は、主として、前回の平準化処理により得られた平準化の評価値が基準値ρに代入され、その後評価値が悪化し、現在の平準化の評価値ρがρ>ρとなったか否かの判定である。悪化していれば(S22の真(True))、仮想マシンの最適配置処理S23-S34を実行して全物理マシンのリソース使用量の平準化を行う。悪化していなければ(S22の偽(False))、平準化処理を行わずに終了する。また、初回は、現在の平準化の評価値ρが基準値の初期値ρ=0より大きいか否かの判定であり、判定結果は常に真(True)になる。 The necessity of the leveling process, which is the start condition, is mainly determined by substituting the evaluation value of the leveling obtained by the previous leveling process into the reference value ρ x , and then the evaluation value deteriorates and the current leveling is performed. It is a judgment as to whether or not the evaluation value ρ of is ρ> ρ x. If it is worse (True of S22), the optimal placement process of virtual machines S23-S34 is executed to level the resource usage of all physical machines. If it does not deteriorate (False of S22), it ends without performing the leveling process. Further, the first time is a judgment as to whether or not the evaluation value ρ of the current leveling is larger than the initial value ρ x = 0 of the reference value, and the judgment result is always True.

平準化処理の要否判定(開始条件の判定)は、現在の最小空容量が所定の基準値より大きいか否かまたは現在の最小空容量が前回再配置時より悪化したか否かにより行っても良い。さらに、平準化の評価値ρまたは最小空容量のいずれかが上記の条件にマッチするか否かにより行っても良い。または、平準化の評価値ρ及び最小空容量の両方が上記の条件にマッチするか否かにより行っても良い。 The necessity judgment (judgment of the start condition) of the leveling process is performed based on whether the current minimum free space is larger than the predetermined reference value or whether the current minimum free space is worse than the previous relocation. Is also good. Further, it may be performed depending on whether or not either the evaluation value ρ for leveling or the minimum empty capacity matches the above conditions. Alternatively, it may be performed depending on whether or not both the evaluation value ρ for leveling and the minimum empty capacity match the above conditions.

そして、管理装置は、再配置回数iを初期値0に設定する(S23)。また、再配置回数iでの平準化評価値ρiに現在の値を代入し、最小空容量Xiに現在の最小空容量を代入する(S24)。ここまでは、一連の初期化処理である。 Then, the management device sets the number of rearrangements i to the initial value 0 (S23). In addition, the current value is substituted for the leveling evaluation value ρi at the number of rearrangements i, and the current minimum empty capacity is substituted for the minimum empty capacity Xi (S24). Up to this point, it is a series of initialization processes.

次に、管理装置は、再配置回数i+1(初回はi+1=1)番目の再配置プランを生成する(S25)。この処理S25は、第1の実施の形態の図8の処理S1,S2,S3、または、第2の実施の形態の図16の処理S11,S12,S13のいずれかである。いずれの処理を選択した場合でも、管理装置は、「物理マシンAの仮想マシンaを物理マシンBに再配置(マイグレーション)する」という再配置プランを生成し、再配置データに追加する。 Next, the management device generates the relocation plan i + 1 (first time i + 1 = 1) th relocation plan (S25). This process S25 is either the process S1, S2, S3 of FIG. 8 of the first embodiment or the process S11, S12, S13 of FIG. 16 of the second embodiment. Regardless of which process is selected, the management device generates a relocation plan of "relocating (migrating) the virtual machine a of the physical machine A to the physical machine B" and adds it to the relocation data.

処理S25として、第1の実施の形態の物理マシンのリソース使用量の波形を平準化(平坦化)する再配置か、第2の実施の形態の物理マシンのリソース使用量の波形を仮想環境全体の波形に近づける再配置かのいずれを選択するかは、例えば、仮想環境全体の波形の性質に基づいて行う。すなわち、図14に示したように仮想環境全体の波形の偏りが基準値より小さい場合は第1の実施の形態を選択し、基準値より大きい場合は第2の実施の形態を選択する。 As the process S25, the waveform of the resource usage of the physical machine of the first embodiment is leveled (flattened), or the waveform of the resource usage of the physical machine of the second embodiment is used for the entire virtual environment. Which of the rearrangements to bring closer to the waveform of is selected, for example, based on the nature of the waveform of the entire virtual environment. That is, as shown in FIG. 14, when the deviation of the waveform of the entire virtual environment is smaller than the reference value, the first embodiment is selected, and when it is larger than the reference value, the second embodiment is selected.

そして、管理装置は、S25で生成した再配置プランをシミュレーションし、再配置回数i+1番目までの再配置プランを実行した場合の平準化の評価値ρを算出し、再配置回数i+1番目での評価値ρi+1に代入する。さらに、管理装置は、再配置回数i+1番目まで実行した場合の最小空容量を算出し、再配置回数i+1番目での最小空容量Xi+1に代入する(S26)。 Then, the management device simulates the relocation plan generated in S25, calculates the evaluation value ρ of the leveling when the relocation plan up to the number of relocations i + 1 is executed, and relocates the number of times i + 1. Substitute in the evaluation value ρ i + 1 at the second. Further, the management device calculates the minimum free space when the execution is performed up to the number of relocations i + 1, and substitutes it into the minimum free capacity X i + 1 at the number of relocations i + 1 (S26).

次に、管理装置は、再配置回数i+1で平準化処理を終了するか否かの判定(終了条件の判定)を行う(S27,S28)。終了条件の判定では、管理装置は、再配置回数i+1まで実行した場合の平準化の評価値ρi+1が、再配置回数iまで実行した場合の平準化の評価値ρiより大きいか、ρi+1>ρi、を判定する(S27)。つまり、平準化処理を開始すると波形が平準化(平坦化)されて、平準化の評価値ρは徐々に低下するが、ある程度平準化が進むと評価値ρは上昇する性質を有する。そこで、管理装置は、平準化の評価値ρが低下していれば平準化処理の継続を決定し(S27の偽(False))、次の再配置回数i+2の再配置プランを生成するが、上昇すると平準化処理の継続を停止する決定をする(S27の真(True))。 Next, the management device determines whether or not to end the leveling process (determination of the end condition) when the number of rearrangements is i + 1 (S27, S28). In the determination of the end condition, in the management device, the evaluation value ρ i + 1 of the leveling when the number of relocations i + 1 is executed is larger than the evaluation value ρ i of the leveling when the number of relocations i is executed. Or, determine ρ i + 1 > ρ i (S27). That is, when the leveling process is started, the waveform is leveled (flattened), and the evaluation value ρ of the leveling gradually decreases, but the evaluation value ρ increases as the leveling progresses to some extent. Therefore, the management device decides to continue the leveling process if the evaluation value ρ of the leveling is lowered (False of S27), and generates a relocation plan with the next relocation number i + 2. However, when it rises, it decides to stop the continuation of the leveling process (True of S27).

さらに、管理装置は、S27で偽(False)の場合、更に、i≧1且つ最小空容量についてXi-1>Xi且つXi+1>Xiが真か否か判定する(S28)。すなわち、平準化処理を開始すると図9に示した通り最小空容量を有していた物理マシンの最小空容量は増加するが、ある程度平準化が進むと最小空容量は減少する性質を有する。そこで、管理装置は、最小空容量Xiが2回連続減少した場合、平準化処理の継続を停止する決定をし(S28の真(True))、最小空容量が2回連続減少していなければ平準化処理の継続を決定する(S28の偽(False))。2回連続減少したか否かの判定は、平準化処理を開始すると最小空容量は増加するので、2回連続して減少すればそれ以上の平準化処理を行っても最小空容量の増加は見込めないからである。2回連続は3回連続またはそれ以上連続でも良いし、1回だけ減少でもよい。 Further, in the case of False in S27, the management device further determines whether or not X i -1> X i and X i + 1 > X i are true for i ≧ 1 and the minimum free capacity (S28). .. That is, when the leveling process is started, the minimum free space of the physical machine having the minimum free capacity increases as shown in FIG. 9, but when the leveling progresses to some extent, the minimum free capacity decreases. Therefore, the management device decides to stop the continuation of the leveling process when the minimum empty capacity Xi decreases twice in a row (True of S28), and unless the minimum empty capacity decreases twice in a row. Decide to continue the leveling process (S28 False). As for the judgment of whether or not it has decreased twice in a row, the minimum empty capacity increases when the leveling process is started, so if it decreases twice in a row, the increase in the minimum empty capacity will increase even if the leveling process is performed further. Because it cannot be expected. The two consecutive times may be three consecutive times or more consecutively, or may be decreased only once.

S27,S28が共に偽であれば、管理装置は、再配置回数をi=i+1とインクリメントし(S29)、処理S25-S28を繰り返す。S27,S28のいずれかが真であれば、管理装置は、最小最適化容量が最大となった再配置回数までの再配置プランを実行する(S30)。 If both S27 and S28 are false, the management device increments the number of relocations to i = i + 1 (S29), and repeats the processes S25-S28. If either S27 or S28 is true, the management unit executes the relocation plan up to the number of relocations at which the minimum optimized capacity is maximized (S30).

すなわち、管理装置は、再配置回数0〜iで最小空容量Xiが最大となる再配置回数iを検出し、変数αに代入する(S30)。そして、管理装置は、変数αが0の場合でなければ(S31の偽(False))、再配置回数α番目までの再配置プランを実行する(S32)。 That is, the management device detects the number of relocations i at which the minimum free capacity Xi becomes the maximum from the number of relocations 0 to i, and assigns it to the variable α (S30). Then, unless the variable α is 0 (False in S31), the management device executes the relocation plan up to the αth number of relocations (S32).

図20は、仮想マシンの再配置プランを実行する場合のユーザに対する確認画面例を示す図である。管理装置が、仮想マシンの最適配置処理中、再配置回数がα番目までの再配置プランを実行する前に、図20に示すようなユーザ確認画面をユーザ端末に送信し、ユーザの承諾を得るようにするのが好ましい。この確認画面では、再配置プランで再配置されるVMゲスト名(仮想マシンaの名)、現在のVMホスト名(物理マシンAの名)、移動後のVMホスト名(物理マシンBの名)が示される。ユーザは、この確認画面で仮想マシンの再配置の要否を確認し、承諾または拒否のいずれかを管理装置に返信する。 FIG. 20 is a diagram showing an example of a confirmation screen for a user when executing a virtual machine relocation plan. During the optimal placement process of the virtual machine, the management device sends a user confirmation screen as shown in FIG. 20 to the user terminal and obtains the user's consent before executing the relocation plan up to the αth number of relocations. It is preferable to do so. On this confirmation screen, the VM guest name (name of virtual machine a) to be relocated in the relocation plan, the current VM host name (name of physical machine A), and the VM host name after movement (name of physical machine B). Is shown. The user confirms the necessity of relocating the virtual machine on this confirmation screen, and returns either acceptance or refusal to the management device.

そして、管理装置は、平準化評価値の基準値ρに再配置回数α-1での平準化評価値ρα-1を代入して(ρ=ρα-1)、今回の仮想マシン最適配置処理(平準化処理)を終了する。なお、変数αがα=0の場合は、再配置回数0回目から一度も最小空容量が増加しなかったことを意味するので、管理装置は、最適化不可の警告を表示する(S34)。 Then, the management device substitutes the leveling evaluation value ρ α-1 at the number of rearrangements α-1 into the reference value ρ x of the leveling evaluation value (ρ x = ρ α-1 ), and this virtual machine The optimum placement process (leveling process) is completed. When the variable α is α = 0, it means that the minimum free space has never increased since the 0th relocation, so the management device displays a warning that optimization is not possible (S34).

その後、平準化実行タイミングになると(S21の真(True))、管理装置は、処理S22-S33を実行する。このように、平準化実行タイミングになると、その都度、平準化要否判定が真であれば、仮想マシンの再配置処理による最適配置処理(平準化処理)を実行する。 After that, when the leveling execution timing comes (True of S21), the management device executes the processes S22-S33. In this way, each time the leveling execution timing comes, if the leveling necessity determination is true, the optimum placement process (leveling process) by the virtual machine relocation process is executed.

図21は、仮想マシンの再配置の実行履歴の一例を示す図である。管理装置は、仮想マシンの再配置(S32)を実行すると、図21に示すとおり、その実行履歴を実行日時、仮想マシン名、移動元物理マシン名、移動先物理マシン例、平準化評価値ρの変化、最小空容量の変化などを記録する。 FIG. 21 is a diagram showing an example of the execution history of the relocation of the virtual machine. When the management device executes the relocation of the virtual machine (S32), as shown in FIG. 21, the management device executes the execution history, the execution date and time, the virtual machine name, the source physical machine name, the destination physical machine example, and the leveling evaluation value ρ. Changes in, changes in minimum empty capacity, etc. are recorded.

図19において、終了判定として、S27とS28のいずれかが真になると処理S25,S26の繰り返しを終了したが、S27及びS28が共に真になると処理S25,S26の繰り返しを終了するようにしてもよい。その場合、S27とS28が同時に真になることが少ない場合があるので、S27とS28がいずれかの再配置回数で真になると処理S25,S26の繰り返しを終了するようにしてもよい。 In FIG. 19, as the end determination, the repetition of the processes S25 and S26 is terminated when either S27 or S28 becomes true, but the repetition of the processes S25 and S26 is terminated when both S27 and S28 become true. good. In that case, since it is rare that S27 and S28 become true at the same time, the repetition of the processes S25 and S26 may be terminated when S27 and S28 become true at any of the rearrangement counts.

[仮想マシンの最適配置の具体例]
次に、第1の実施の形態の場合の仮想マシンの最適配置の具体例を示す。まず、管理装置は、そのデータベースに、仮想マシンと物理マシンの対応テーブルと仮想マシンの動作履歴テーブルとを保持する。
[Specific example of optimal placement of virtual machines]
Next, a specific example of the optimum placement of the virtual machine in the case of the first embodiment is shown. First, the management device keeps the correspondence table between the virtual machine and the physical machine and the operation history table of the virtual machine in the database.

図22は、管理装置のデータベース内の仮想マシンと物理マシンの対応テーブル30と、仮想マシンの動作履歴テーブル32の一例を示す図である。仮想マシンと物理マシンの対応テーブル30には、仮想環境内の全仮想マシンと物理マシンとの対応関係が保存される。また、仮想マシンの動作履歴テーブル32には、全仮想マシンについてCPU使用量とメモリ使用量などのリソース使用量のログがタイムスタンプと共に保存される。 FIG. 22 is a diagram showing an example of the correspondence table 30 between the virtual machine and the physical machine in the database of the management device and the operation history table 32 of the virtual machine. The correspondence table 30 between the virtual machine and the physical machine stores the correspondence between all the virtual machines and the physical machine in the virtual environment. Further, in the operation history table 32 of the virtual machines, a log of resource usage such as CPU usage and memory usage for all virtual machines is stored together with a time stamp.

図23は、物理マシンPM1〜PM4の仮想マシンVMのリソース使用量の具体例を示す図である。リソース使用量は、時間0〜23それぞれの単位時間における平均値または最大値である。また、各物理マシンPMの最大使用可能なリソース量は100とする。図23の図表において、物理マシンPM2の単位時間15での合計リソース使用量「77」が最大であり、その場合の空リソース容量は100−77=33と4つの物理マシン内で最小値である。 FIG. 23 is a diagram showing a specific example of the resource usage of the virtual machine VMs of the physical machines PM1 to PM4. The resource usage is an average value or a maximum value in each unit time of hours 0 to 23. Further, the maximum usable resource amount of each physical machine PM is 100. In the chart of FIG. 23, the total resource usage “77” in the unit time 15 of the physical machine PM2 is the maximum, and the empty resource capacity in that case is 100-77 = 33, which is the minimum value among the four physical machines. ..

図24及び図25は、管理装置による仮想マシンの最適配置処理(再配置処理)における各処理で求められる値や状態を示す図である。 24 and 25 are diagrams showing values and states required in each process in the optimal placement process (relocation process) of the virtual machine by the management device.

管理装置は、まず、図23のリソース使用量の履歴に基づいて、各物理マシンのリソース使用量の波形の大きさの、仮想環境全体のリソース使用量の波形の大きさに対する割合である平準化の評価値ρ0(0は再配置回数i=0を意味する)を求めて、平準化処理の要否判定を行う(S22)。図24の図表40には、物理マシンPM1-PM4のリソース使用量の波形の大きさが示される。これに基づいて、管理装置は、評価値ρ0=1.75を算出する。初回では、評価値ρは初期値ρ=0よりも大きい(ρ0>ρ)ので、管理装置は平準化処理の実行を決定する(S22のTrue)。 The management device first equalizes the size of the resource usage waveform of each physical machine to the size of the waveform size of the resource usage of the entire virtual environment based on the resource usage history of FIG. 23. The evaluation value ρ 0 (0 means the number of rearrangements i = 0) is obtained, and the necessity of the leveling process is determined (S22). Chart 40 of FIG. 24 shows the magnitude of the waveform of the resource usage of the physical machines PM1-PM4. Based on this, the management device calculates the evaluation value ρ 0 = 1.75. At the first time, the evaluation value ρ is larger than the initial value ρ x = 0 (ρ 0 > ρ x ), so the management device decides to execute the leveling process (True in S22).

次に、管理装置は、図23のリソース使用量の履歴に基づいて、全物理マシンの中で単位時間毎のリソース空き容量の最小値が最も小さい物理マシン(最小空容量の物理マシン)を選択する(S25のS1)。その結果、物理マシンPM2であることを検出する。前述したとおり、物理マシンPM2は、単位時間15におけるリソース使用量が77.0であり、リソース空き容量が23.0と最も小さい。 Next, the management device selects the physical machine having the smallest minimum resource free space per unit time (minimum free space physical machine) among all physical machines based on the resource usage history in FIG. 23. (S1 of S25). As a result, it is detected that it is a physical machine PM2. As described above, the physical machine PM2 has a resource usage amount of 77.0 in a unit time of 15, and a resource free space of 23.0, which is the smallest.

そこで、管理装置は、物理マシンPM2で動作する複数の仮想マシンVM_b1〜VM_d6のうち、物理マシンPMの正規化リソース使用量の波形と最も類似度が高い波形を有する仮想マシンを探す(S25のS2)。図24の図表42には、仮想マシンVM_b1〜VM_b6それぞれの物理マシンPM2の波形との類似度(実際はユークリッド距離)が示される。これによれば、仮想マシンVM_b2が物理マシンPM2の波形とユークリッド距離が最も短く、波形の類似度が最も高いので、管理装置は、仮想マシンVM_b2を再配置対象の仮想マシンaに選ぶ。 Therefore, the management device searches for a virtual machine having the highest similarity to the waveform of the normalized resource usage of the physical machine PM among the multiple virtual machines VM_b1 to VM_d6 running on the physical machine PM2 (S2 of S25). ). In Chart 42 of FIG. 24, the degree of similarity (actually, the Euclidean distance) with the waveform of each of the physical machines PM2 of the virtual machines VM_b1 to VM_b6 is shown. According to this, since the virtual machine VM_b2 has the shortest Euclidean distance from the waveform of the physical machine PM2 and the highest similarity of the waveforms, the management device selects the virtual machine VM_b2 as the virtual machine a to be relocated.

さらに、管理装置は、物理マシンPM2以外の別の物理マシンPM1,PM3,PM4の中から、再配置対象の仮想マシンaの正規化リソース使用量の波形と最も非類似(ユークリッド距離が最も長い)の物理マシンを選択する(S25のS3)。図24の図表44には、再配置対象の仮想マシンVM_b2の物理マシンPM1,PM3,PM4それぞれとの類似度(実際にはユークリッド距離)が示される。これによれば、物理マシンPM3が最もユークリッド距離が長く、最も非類似であるので、管理装置は、仮想マシンVM_b2の再配置先として物理マシンPM3を選択する。 Furthermore, the management device is the most dissimilar to the waveform of the normalized resource usage of the virtual machine a to be relocated from among the physical machines PM1, PM3, PM4 other than the physical machine PM2 (the longest Euclidean distance). Select the physical machine of (S3 of S25). FIG. 44 of FIG. 24 shows the degree of similarity (actually, the Euclidean distance) of the virtual machine VM_b2 to be relocated with the physical machines PM1, PM3, and PM4, respectively. According to this, the physical machine PM3 has the longest Euclidean distance and is the most dissimilar, so the management device selects the physical machine PM3 as the relocation destination of the virtual machine VM_b2.

次に、管理装置は、仮想マシンVM_b2を物理マシンPM2からPM3への再配置(マイグレーション)プランをシミュレーションする(S26)。 Next, the management device simulates a relocation (migration) plan for the virtual machine VM_b2 from the physical machine PM2 to PM3 (S26).

図25は、仮想マシンVM_b2が物理マシンPM2から物理マシンPM3に再配置された後の仮想マシンと物理マシンのリソース使用量のデータ等を示す図である。図25の図表46に示されるとおり、この仮想マシンVM_b2の再配置により、物理マシンPM2とPM3のリソース使用量が変化する。すなわち、図表46は再配置プランをシミュレーションした結果である。 FIG. 25 is a diagram showing data of resource usage of the virtual machine and the physical machine after the virtual machine VM_b2 is relocated from the physical machine PM2 to the physical machine PM3. As shown in Chart 46 of FIG. 25, the resource usage of the physical machines PM2 and PM3 changes due to the rearrangement of the virtual machine VM_b2. That is, Chart 46 is the result of simulating the rearrangement plan.

そこで、管理装置は、終了判定S27,S28を実行する。まず、第1の終了判定S27を実行すると、図25の図表48に示されるとおり、物理マシンPM2はリソース使用量の波形の大きさが246.99から158.86に減少、物理マシンPM3はリソース使用量の波形の大きさが364.59から332.46に減少する。その結果、再配置回数i=1での平準化評価値ρ1はρ1=1.53に減少する(ρ0=1.75)。したがって、管理装置は、終了判定S27は偽(False)となり再配置処理の継続と判定する。 Therefore, the management device executes the end determinations S27 and S28. First, when the first end determination S27 is executed, as shown in Chart 48 of FIG. 25, the size of the resource usage waveform of the physical machine PM2 decreases from 246.99 to 158.86, and the resource usage waveform of the physical machine PM3. The size of is reduced from 364.59 to 332.46. As a result, the leveling evaluation value ρ 1 when the number of rearrangements i = 1 decreases to ρ 1 = 1.53 (ρ 0 = 1.75). Therefore, the management device determines that the end determination S27 is False and that the relocation process is continued.

一方、第2の終了判定S28は2回分の再配置による最小空容量Xiのデータに対して判定するので、1回目の再配置処理では、管理装置は、判定を行わず、終了判定S28でも再配置処理の継続と判定する。 On the other hand, since the second end determination S28 determines the data of the minimum empty capacity Xi due to the relocation for two times, the management device does not make the determination in the first relocation process, and the end determination S28 also re-determines. Judged as continuation of placement processing.

図25の図表50は、再配置回数i=0,1での再配置シミュレーション結果と共に、再配置回数i=2以降の再配置シミュレーション結果が示される。これによれば、管理装置は、再配置回数i=4回目で平準化評価値ρが1.16から1.17と増加した為、第1の終了判定S27で再配置処理の終了と判定し、再配置候補は、再配置回数i=1〜3のいずれかまでとなる。そして、再配置回数i=1〜3の中で最小空容量が最も大きくなるのは、i=2回目の物理マシンPM1の34.6である。したがって、管理装置は、再配置回数i=2までの再配置プラン(i=1,2の再配置プラン)を実行し(S32)、平準化処理を終了する。 Chart 50 of FIG. 25 shows the relocation simulation results when the number of relocations i = 0, 1 and the relocation simulation results after the number of relocations i = 2. According to this, the management device determined that the relocation process was completed in the first end determination S27 because the leveling evaluation value ρ increased from 1.16 to 1.17 when the number of relocations i = 4th, and the relocation candidate was determined. Is up to one of the number of rearrangements i = 1 to 3. The minimum free capacity is the largest among the number of relocations i = 1 to 3, i = 34.6 of the second physical machine PM1. Therefore, the management device executes the relocation plan (relocation plan with i = 1,2) up to the number of relocations i = 2 (S32), and ends the leveling process.

以上のとおり、本実施の形態によれば、仮想環境下の全物理マシンのリソース使用量の波形を可能な限り平準化(平坦化)することができる。したがって、仮想マシンのリソース使用量の急増が発生してもリソース不足に陥る可能性を抑制でき、物理マシンのリソース使用量が過剰に低下することがなく物理マシンのリソースを仮想マシンに効率的に使用させることができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to level (flatten) the waveform of the resource usage of all physical machines under the virtual environment as much as possible. Therefore, even if the resource usage of the virtual machine suddenly increases, the possibility of running out of resources can be suppressed, and the resource usage of the physical machine does not decrease excessively, and the resources of the physical machine can be efficiently transferred to the virtual machine. Can be used.

以上の実施の形態をまとめると,次の付記のとおりである。 The above embodiments are summarized in the following appendix.

(付記1)
管理対象の物理マシン群内の複数の物理マシンそれぞれに配備された複数の仮想マシン及び前記複数の物理マシンの、単位時間毎のリソース使用量を記憶し、
前記複数の物理マシンのうち、所定期間内での前記単位時間毎のリソース空き容量の最小値が最も小さい第1物理マシンを選択し、
前記第1物理マシンで動作中の複数の仮想マシンのうち、前記第1物理マシンの前記所定期間内での単位時間毎のリソース使用量を正規化した正規化リソース使用量の第1波形と類似度が相対的に高い前記正規化リソース使用量の第2波形を持つ第1仮想マシンを選択し、
前記第1物理マシンを除く前記複数の物理マシンのうち、前記第1仮想マシンの前記正規化リソース使用量の第2波形と類似度が相対的に低い前記正規化リソース使用量の第3波形を持つ第2物理マシンを選択し、
前記第1仮想マシンを前記第1物理マシンから前記第2物理マシンに再配置する、
処理をコンピュータに実行させる仮想マシン管理プログラム。
(Appendix 1)
The resource usage of each of the plurality of virtual machines deployed in each of the plurality of physical machines in the managed physical machine group and the plurality of physical machines per unit time is stored.
Among the plurality of physical machines, the first physical machine having the smallest minimum resource free space for each unit time within a predetermined period is selected.
Of the plurality of virtual machines operating on the first physical machine, the first waveform of the normalized resource usage obtained by normalizing the resource usage per unit time within the predetermined period of the first physical machine is similar. Select the first virtual machine with the second waveform of the normalized resource usage, which has a relatively high degree,
Of the plurality of physical machines excluding the first physical machine, the third waveform of the normalized resource usage having a relatively low similarity to the second waveform of the normalized resource usage of the first virtual machine is used. Select the second physical machine you have and
Relocating the first virtual machine from the first physical machine to the second physical machine.
A virtual machine management program that lets a computer perform processing.

(付記2)
前記正規化リソース使用量を、前記所定期間内での単位時間毎のリソース使用量と前記単位時間毎のリソース使用量の平均値との差分を、前記所定期間内の単位時間毎のリソース使用量の標準偏差で除して算出する、付記1に記載の仮想マシン管理プログラム。
(Appendix 2)
The normalized resource usage is the difference between the resource usage per unit time within the predetermined period and the average value of the resource usage per unit time, and the resource usage per unit time within the predetermined period. The virtual machine management program according to Appendix 1, which is calculated by dividing by the standard deviation of.

(付記3)
前記類似度を、前記第1波形と第2波形同士、または前記第2波形と第3波形同士の前記単位時間毎の差分の二乗の累積値の平方根であるユークリッド距離が近い程類似する、遠い程類似しないと判定する、付記1に記載の仮想マシン管理プログラム。
(Appendix 3)
The closer the Euclidean distance, which is the square root of the square root of the difference between the first waveform and the second waveform, or the second waveform and the third waveform for each unit time, the more similar the similarity is. The virtual machine management program according to Appendix 1, which is determined not to be very similar.

(付記4)
管理対象の物理マシン群内の複数の物理マシンそれぞれに配備された複数の仮想マシン及び前記複数の物理マシンの、単位時間ごとのリソース使用量を記憶し、
前記複数の物理マシンのうち、所定期間内での前記単位時間毎のリソース空き容量の最小値が最も小さい第1物理マシンを選択し、
前記第1物理マシンで動作中の複数の仮想マシンのうち、前記第1物理マシンの前記所定期間内での単位時間毎のリソース使用量を正規化した正規化リソース使用量から、前記複数の物理マシンの前記所定期間内での単位時間毎の合計リソース使用量を正規化した正規化合計リソース使用量を減じた第1差分波形と、類似度が相対的に高い前記正規化リソース使用量の第2波形を持つ第1仮想マシンを選択し、
前記第1物理マシンを除く前記複数の物理マシンのうち、前記第1仮想マシンの前記正規化リソース使用量の第2波形と類似度が相対的に高い第2差分波形を持つ第2物理マシンを選択し、前記第2差分波形は前記正規化合計リソース使用量から第2物理マシンの前記正規化リソース使用量を減じて求められ、
前記第1仮想マシンを前記第1物理マシンから前記第2物理マシンに再配置する、
処理をコンピュータに実行させる仮想マシン管理プログラム。
(Appendix 4)
Stores the resource usage of multiple virtual machines deployed in each of the multiple physical machines in the managed physical machine group and the plurality of physical machines per unit time.
Among the plurality of physical machines, the first physical machine having the smallest minimum resource free space for each unit time within a predetermined period is selected.
Of the plurality of virtual machines operating on the first physical machine, the plurality of physics are obtained from the normalized resource usage amount obtained by normalizing the resource usage amount per unit time within the predetermined period of the first physical machine. The first difference waveform obtained by subtracting the normalized total resource usage obtained by normalizing the total resource usage per unit time within the predetermined period of the machine, and the normalized resource usage having a relatively high similarity are the first. Select the first virtual machine with 2 waveforms,
Of the plurality of physical machines excluding the first physical machine, a second physical machine having a second difference waveform having a relatively high similarity to the second waveform of the normalized resource usage of the first virtual machine is used. The second differential waveform is selected and obtained by subtracting the normalized resource usage of the second physical machine from the normalized total resource usage.
Relocating the first virtual machine from the first physical machine to the second physical machine.
A virtual machine management program that lets a computer perform processing.

(付記5)
前記正規化リソース使用量を、前記所定期間内での単位時間毎のリソース使用量と前記単位時間毎のリソース使用量の平均値との差分を、前記所定期間内の単位時間毎のリソース使用量の標準偏差で除して算出し、
前記正規化合計リソース使用量を、前記所定期間内での単位時間毎の合計リソース使用量と前記単位時間毎の合計リソース使用量の平均値との差分を、前記所定期間内の単位時間毎の合計リソース使用量の標準偏差で除して算出する、付記4に記載の仮想マシン管理プログラム。
(Appendix 5)
The normalized resource usage is the difference between the resource usage per unit time within the predetermined period and the average value of the resource usage per unit time, and the resource usage per unit time within the predetermined period. Calculated by dividing by the standard deviation of
The normalized total resource usage is the difference between the total resource usage per unit time within the predetermined period and the average value of the total resource usage per unit time, and the difference is obtained for each unit time within the predetermined period. The virtual machine management program according to Appendix 4, which is calculated by dividing by the standard deviation of the total resource usage.

(付記6)
前記類似度を、前記第1差分波形と第2波形同士、または前記第2波形と第2差分波形同士の前記単位時間毎の差分の二乗の累積値の平方根であるユークリッド距離が近い程類似する、遠い程類似しないと判定する、付記4に記載の仮想マシン管理プログラム。
(Appendix 6)
The closer the Euclidean distance, which is the square root of the square root of the square of the difference between the first difference waveform and the second waveform, or between the second waveform and the second difference waveform, the more similar the similarity is. , The virtual machine management program according to Appendix 4, which determines that the distance is not similar.

(付記7)
前記処理は、更に、
前記第1仮想マシンを前記第1物理マシンから前記第2物理マシンに再配置した場合の前記複数の仮想マシン及び複数の物理マシンの単位時間毎のリソース使用量を算出し、
前記算出リソース使用量に基づいて計算した、前記複数の物理マシンそれぞれの前記所定期間内の単位時間毎のリソース使用量と前記リソース使用量の平均値とのユークリッド距離である第1波形サイズの合計値の、前記複数の物理マシンの前記所定期間内の単位時間毎の合計リソース使用量と前記合計リソース使用量の平均値とのユークリッド距離である第2波形サイズに対する、割合が、所定の状態に低下するか否かの第1判定を行い、
前記第1判定が真になるまで、前記第1物理マシンの選択と、前記第1仮想マシンの選択と、前記第2物理マシンの選択と、前記リソース使用量の算出とを繰り返すこと、を有する付記1または4に記載の仮想マシン管理プログラム。
(Appendix 7)
The process further
When the first virtual machine is relocated from the first physical machine to the second physical machine, the resource usage of the plurality of virtual machines and the plurality of physical machines per unit time is calculated.
The sum of the first waveform sizes, which is the Euclidean distance between the resource usage for each unit time within the predetermined period of each of the plurality of physical machines and the average value of the resource usage, calculated based on the calculated resource usage. The ratio of the value to the second waveform size, which is the Euclidean distance between the total resource usage of the plurality of physical machines per unit time within the predetermined period and the average value of the total resource usage, is in a predetermined state. Make the first judgment as to whether or not it will decrease,
It has the process of repeating the selection of the first physical machine, the selection of the first virtual machine, the selection of the second physical machine, and the calculation of the resource usage until the first determination becomes true. The virtual machine management program according to Appendix 1 or 4.

(付記8)
前記処理は、更に、
前記第1仮想マシンを前記第1物理マシンから前記第2物理マシンに再配置した場合の前記複数の仮想マシン及び複数の物理マシンの単位時間毎のリソース使用量を算出し、
前記算出リソース使用量に基づいて計算した、前記単位時間毎の物理マシンの空きリソース量の第1最小値が、前記複数の物理マシン中で最も小さい物理マシンの、前記第1最小値である第2最小値が、上昇から下降に転じるか否か第2判定を行い、
前記第2判定が真になるまで、前記第1物理マシンの選択と、前記第1仮想マシンの選択と、前記第2物理マシンの選択と、前記リソース使用量の算出とを繰り返すこと、を有する付記1または4に記載の仮想マシン管理プログラム。
(Appendix 8)
The process further
When the first virtual machine is relocated from the first physical machine to the second physical machine, the resource usage of the plurality of virtual machines and the plurality of physical machines per unit time is calculated.
The first minimum value of the free resource amount of the physical machine for each unit time calculated based on the calculated resource usage amount is the first minimum value of the smallest physical machine among the plurality of physical machines. 2 Make a second judgment as to whether or not the minimum value changes from rising to falling.
It has the process of repeating the selection of the first physical machine, the selection of the first virtual machine, the selection of the second physical machine, and the calculation of the resource usage until the second determination becomes true. The virtual machine management program according to Appendix 1 or 4.

(付記9)
前記処理は、更に、
前記算出リソース使用量に基づいて計算した、前記単位時間毎の物理マシンの空きリソース量の第1最小値が、前記複数の物理マシン中で最も小さい物理マシンの、前記第1最小値である第2最小値が、上昇から下降に転じるか否か第2判定を行い、
前記第1判定に加えて前記第2判定も真になるまで、前記第1物理マシンの選択と、前記第1仮想マシンの選択と、前記第2物理マシンの選択と、前記リソース使用量の算出とを繰り返すこと、を有する付記7に記載の仮想マシン管理プログラム。
(Appendix 9)
The process further
The first minimum value of the free resource amount of the physical machine for each unit time calculated based on the calculated resource usage amount is the first minimum value of the smallest physical machine among the plurality of physical machines. 2 Make a second judgment as to whether or not the minimum value changes from rising to falling.
Until the second determination becomes true in addition to the first determination, the selection of the first physical machine, the selection of the first virtual machine, the selection of the second physical machine, and the calculation of the resource usage amount. The virtual machine management program according to Appendix 7, wherein the above is repeated.

(付記10)
前記繰り返された複数の繰り返し回数それぞれでの前記第2最小値のうち最大値になる繰り返し回数まで、前記再配置する処理を、繰り返し実行する、付記1または4に記載の仮想マシン管理プログラム。
(Appendix 10)
The virtual machine management program according to Appendix 1 or 4, wherein the relocation process is repeatedly executed up to the number of repetitions that reaches the maximum value among the second minimum values for each of the plurality of repeated repetitions.

(付記11)
管理対象の物理マシン群内の複数の物理マシンそれぞれに配備された複数の仮想マシン及び前記複数の物理マシンの、単位時間毎のリソース使用量を記憶し、
前記複数の物理マシンのうち、所定期間内での前記単位時間毎のリソース空き容量の最小値が最も小さい第1物理マシンを選択し、
前記第1物理マシンで動作中の複数の仮想マシンのうち、前記第1物理マシンの前記所定期間内での単位時間毎のリソース使用量を正規化した正規化リソース使用量の第1波形と類似度が相対的に高い前記正規化リソース使用量の第2波形を持つ第1仮想マシンを選択し、
前記第1物理マシンを除く前記複数の物理マシンのうち、前記第1仮想マシンの前記正規化リソース使用量の第2波形と類似度が相対的に低い前記正規化リソース使用量の第3波形を持つ第2物理マシンを選択し、
前記第1仮想マシンを前記第1物理マシンから前記第2物理マシンに再配置する、
処理を有する仮想マシン管理方法。
(Appendix 11)
The resource usage of each of the plurality of virtual machines deployed in each of the plurality of physical machines in the managed physical machine group and the plurality of physical machines per unit time is stored.
Among the plurality of physical machines, the first physical machine having the smallest minimum resource free space for each unit time within a predetermined period is selected.
Of the plurality of virtual machines operating on the first physical machine, the first waveform of the normalized resource usage obtained by normalizing the resource usage per unit time within the predetermined period of the first physical machine is similar. Select the first virtual machine with the second waveform of the normalized resource usage, which has a relatively high degree,
Of the plurality of physical machines excluding the first physical machine, the third waveform of the normalized resource usage having a relatively low similarity to the second waveform of the normalized resource usage of the first virtual machine is used. Select the second physical machine you have and
Relocating the first virtual machine from the first physical machine to the second physical machine.
A virtual machine management method that has processing.

(付記12)
管理対象の物理マシン群内の複数の物理マシンそれぞれに配備された複数の仮想マシン及び前記複数の物理マシンの、単位時間ごとのリソース使用量を記憶し、
前記複数の物理マシンのうち、所定期間内での前記単位時間毎のリソース空き容量の最小値が最も小さい第1物理マシンを選択し、
前記第1物理マシンで動作中の複数の仮想マシンのうち、前記第1物理マシンの前記所定期間内での単位時間毎のリソース使用量を正規化した正規化リソース使用量から、前記複数の物理マシンの前記所定期間内での単位時間毎の合計リソース使用量を正規化した正規化合計リソース使用量を減じた第1差分波形と、類似度が相対的に高い前記正規化リソース使用量の第2波形を持つ第1仮想マシンを選択し、
前記第1物理マシンを除く前記複数の物理マシンのうち、前記第1仮想マシンの前記正規化リソース使用量の第2波形と類似度が相対的に高い第2差分波形(前記正規化合計リソース使用量から第2物理マシンの前記正規化リソース使用量を減じた第2差分波形)を持つ第2物理マシンを選択し、前記第2差分波形は前記正規化合計リソース使用量から第2物理マシンの前記正規化リソース使用量を減じて求められ、
前記第1仮想マシンを前記第1物理マシンから前記第2物理マシンに再配置する、
処理を有する仮想マシン管理方法。
(Appendix 12)
Stores the resource usage of multiple virtual machines deployed in each of the multiple physical machines in the managed physical machine group and the plurality of physical machines per unit time.
Among the plurality of physical machines, the first physical machine having the smallest minimum resource free space for each unit time within a predetermined period is selected.
Of the plurality of virtual machines operating on the first physical machine, the plurality of physics are obtained from the normalized resource usage amount obtained by normalizing the resource usage amount per unit time within the predetermined period of the first physical machine. The first difference waveform obtained by subtracting the normalized total resource usage obtained by normalizing the total resource usage per unit time within the predetermined period of the machine, and the normalized resource usage having a relatively high similarity are the first. Select the first virtual machine with 2 waveforms,
Of the plurality of physical machines excluding the first physical machine, a second difference waveform having a relatively high similarity to the second waveform of the normalized resource usage of the first virtual machine (using the normalized total resource). Select the second physical machine (the second difference waveform obtained by subtracting the normalized resource usage of the second physical machine from the amount), and the second difference waveform is obtained from the normalized total resource usage of the second physical machine. Obtained by subtracting the normalized resource usage
Relocating the first virtual machine from the first physical machine to the second physical machine.
A virtual machine management method that has processing.

(付記13)
管理対象の物理マシン群内の複数の物理マシンそれぞれに配備された複数の仮想マシン及び前記複数の物理マシンの、単位時間毎のリソース使用量を記憶するリソース使用量記憶手段と、
前記複数の物理マシンのうち、所定期間内での前記単位時間毎のリソース空き容量の最小値が最も小さい第1物理マシンを選択する第1物理マシン選択手段と、
前記第1物理マシンで動作中の複数の仮想マシンのうち、前記第1物理マシンの前記所定期間内での単位時間毎のリソース使用量を正規化した正規化リソース使用量の第1波形と類似度が相対的に高い前記正規化リソース使用量の第2波形を持つ第1仮想マシンを選択する第1仮想マシン選択手段と、
前記第1物理マシンを除く前記複数の物理マシンのうち、前記第1仮想マシンの前記正規化リソース使用量の第2波形と類似度が相対的に低い前記正規化リソース使用量の第3波形を持つ第2物理マシンを選択する第2物理マシン選択手段と、
前記第1仮想マシンを前記第1物理マシンから前記第2物理マシンに再配置する再配置手段と、を有する仮想マシン管理装置。
(Appendix 13)
A resource usage storage means for storing resource usage per unit time of a plurality of virtual machines deployed in each of a plurality of physical machines in a group of managed physical machines and the plurality of physical machines.
A first physical machine selection means for selecting the first physical machine having the smallest minimum resource free space for each unit time within a predetermined period among the plurality of physical machines.
Among the plurality of virtual machines operating on the first physical machine, the first waveform of the normalized resource usage obtained by normalizing the resource usage per unit time of the first physical machine within the predetermined period is similar. A first virtual machine selection means for selecting a first virtual machine having a second waveform of the normalized resource usage having a relatively high degree, and
Of the plurality of physical machines excluding the first physical machine, the third waveform of the normalized resource usage having a relatively low similarity to the second waveform of the normalized resource usage of the first virtual machine is used. A second physical machine selection means for selecting a second physical machine to have,
A virtual machine management device comprising a relocation means for relocating the first virtual machine from the first physical machine to the second physical machine.

(付記14)
管理対象の物理マシン群内の複数の物理マシンそれぞれに配備された複数の仮想マシン及び前記複数の物理マシンの、単位時間ごとのリソース使用量を記憶するリソース使用量記憶手段と、
前記複数の物理マシンのうち、所定期間内での前記単位時間毎のリソース空き容量の最小値が最も小さい第1物理マシンを選択する第1物理マシン選択手段と、
前記第1物理マシンで動作中の複数の仮想マシンのうち、前記第1物理マシンの前記所定期間内での単位時間毎のリソース使用量を正規化した正規化リソース使用量から、前記複数の物理マシンの前記所定期間内での単位時間毎の合計リソース使用量を正規化した正規化合計リソース使用量を減じた第1差分波形と、類似度が相対的に高い前記正規化リソース使用量の第2波形を持つ第1仮想マシンを選択する第1仮想マシン選択手段と、
前記第1物理マシンを除く前記複数の物理マシンのうち、前記第1仮想マシンの前記正規化リソース使用量の第2波形と類似度が相対的に高い第2差分波形(前記正規化合計リソース使用量から第2物理マシンの前記正規化リソース使用量を減じた第2差分波形)を持つ第2物理マシンを選択する第2物理マシン選択手段と、前記第2差分波形は前記正規化合計リソース使用量から第2物理マシンの前記正規化リソース使用量を減じて求められ、
前記第1仮想マシンを前記第1物理マシンから前記第2物理マシンに再配置する再配置手段と、を有する仮想マシン管理装置。
(Appendix 14)
A resource usage storage means for storing resource usage per unit time of a plurality of virtual machines deployed in each of a plurality of physical machines in a group of managed physical machines and the plurality of physical machines.
A first physical machine selection means for selecting the first physical machine having the smallest minimum resource free space for each unit time within a predetermined period among the plurality of physical machines.
Of the plurality of virtual machines operating on the first physical machine, the plurality of physics are obtained from the normalized resource usage amount obtained by normalizing the resource usage amount per unit time within the predetermined period of the first physical machine. The first difference waveform obtained by subtracting the normalized total resource usage obtained by normalizing the total resource usage per unit time within the predetermined period of the machine, and the normalized resource usage having a relatively high similarity are the first. The first virtual machine selection means for selecting the first virtual machine having two waveforms,
Of the plurality of physical machines excluding the first physical machine, a second difference waveform having a relatively high similarity to the second waveform of the normalized resource usage of the first virtual machine (using the normalized total resource). A second physical machine selection means for selecting a second physical machine (a second difference waveform obtained by subtracting the normalized resource usage of the second physical machine from the amount), and the second difference waveform uses the normalized total resource. Obtained by subtracting the normalized resource usage of the second physical machine from the quantity.
A virtual machine management device comprising a relocation means for relocating the first virtual machine from the first physical machine to the second physical machine.

PM:物理マシン、コンピュータ、情報処理装置
VM:仮想マシン
HV:ハイパーバイザ、仮想化プログラム
CPU:プロセッサ
MEM:メインメモリ、メモリ
NW:ネットワーク
1:管理装置
2:管理対象の物理マシン群
13:仮想マシン管理プログラム
14:ユーザポータルサイト
15:VMコンフィグレーションファイル、VM動作履歴データベース
R_MAX:物理マシンのリソース量(最大使用量)
R_USED:物理マシンのリソース使用量
xav:波形の平均値
xnt:正規化リソース使用量の波形
W:波形の大きさ
ρ:平準化の評価値
PM: Physical machines, computers, information processing equipment
VM: Virtual machine
HV: Hypervisor, virtualization program
CPU: Processor
MEM: Main memory, memory
NW: Network 1: Management device 2: Management target physical machine group 13: Virtual machine management program 14: User portal site 15: VM configuration file, VM operation history database
R_MAX: Physical machine resource amount (maximum usage)
R_USED: Physical machine resource usage
xav: Average value of waveform
xnt: Normalized resource usage waveform
W: Waveform size ρ: Evaluation value of leveling

Claims (11)

管理対象の物理マシン群内の複数の物理マシンそれぞれに配備された複数の仮想マシン及び前記複数の物理マシンの、単位時間毎のリソース使用量を記憶し、
前記複数の物理マシンのうち、所定期間内での前記単位時間毎のリソース空き容量の最小値が最も小さい第1物理マシンを選択し、
前記第1物理マシンで動作中の複数の仮想マシンのうち、前記第1物理マシンの前記所定期間内での単位時間毎のリソース使用量を正規化した正規化リソース使用量の第1波形と類似度が相対的に高い前記正規化リソース使用量の第2波形を持つ第1仮想マシンを選択し、
前記第1物理マシンを除く前記複数の物理マシンのうち、前記第1仮想マシンの前記正規化リソース使用量の第2波形と類似度が相対的に低い前記正規化リソース使用量の第3波形を持つ第2物理マシンを選択し、
前記第1仮想マシンを前記第1物理マシンから前記第2物理マシンに再配置した場合の前記複数の仮想マシン及び複数の物理マシンの単位時間毎のリソース使用量を算出し、
第1判定が真になるまで、前記第1物理マシンの選択と、前記第1仮想マシンの選択と、前記第2物理マシンの選択と、前記リソース使用量の算出とを繰り返し、
前記第1判定は、前記算出リソース使用量に基づいて計算した、前記複数の物理マシンそれぞれの前記所定期間内の単位時間毎のリソース使用量と前記リソース使用量の平均値とのユークリッド距離である第1波形サイズの合計値の、前記複数の物理マシンの前記所定期間内の単位時間毎の合計リソース使用量と前記合計リソース使用量の平均値とのユークリッド距離である第2波形サイズに対する、割合が、前記繰り返し中に所定の状態に低下するか否かの判定であり、
更に、前記第1判定が真になると、前記第1仮想マシンを前記第1物理マシンから前記第2物理マシンに再配置する、
処理をコンピュータに実行させる仮想マシン管理プログラム。
The resource usage of each of the plurality of virtual machines deployed in each of the plurality of physical machines in the managed physical machine group and the plurality of physical machines per unit time is stored.
Among the plurality of physical machines, the first physical machine having the smallest minimum resource free space for each unit time within a predetermined period is selected.
Of the plurality of virtual machines operating on the first physical machine, the first waveform of the normalized resource usage obtained by normalizing the resource usage per unit time within the predetermined period of the first physical machine is similar. Select the first virtual machine with the second waveform of the normalized resource usage, which has a relatively high degree,
Of the plurality of physical machines excluding the first physical machine, the third waveform of the normalized resource usage having a relatively low similarity to the second waveform of the normalized resource usage of the first virtual machine is used. Select the second physical machine you have and
When the first virtual machine is relocated from the first physical machine to the second physical machine, the resource usage of the plurality of virtual machines and the plurality of physical machines per unit time is calculated.
Until the first determination becomes true, the selection of the first physical machine, the selection of the first virtual machine, the selection of the second physical machine, and the calculation of the resource usage are repeated.
The first determination is the Euclidean distance between the resource usage amount for each unit time within the predetermined period and the average value of the resource usage amount of each of the plurality of physical machines calculated based on the calculated resource usage amount. The ratio of the total value of the first waveform size to the second waveform size, which is the Euclidean distance between the total resource usage of the plurality of physical machines for each unit time within the predetermined period and the average value of the total resource usage. Is a determination as to whether or not the state is reduced to a predetermined state during the repetition.
Further, when the first determination becomes true, the first virtual machine is rearranged from the first physical machine to the second physical machine.
A virtual machine management program that lets a computer perform processing.
管理対象の物理マシン群内の複数の物理マシンそれぞれに配備された複数の仮想マシン及び前記複数の物理マシンの、単位時間毎のリソース使用量を記憶し、
前記複数の物理マシンのうち、所定期間内での前記単位時間毎のリソース空き容量の最小値が最も小さい第1物理マシンを選択し、
前記第1物理マシンで動作中の複数の仮想マシンのうち、前記第1物理マシンの前記所定期間内での単位時間毎のリソース使用量を正規化した正規化リソース使用量の第1波形と類似度が相対的に高い前記正規化リソース使用量の第2波形を持つ第1仮想マシンを選択し、
前記第1物理マシンを除く前記複数の物理マシンのうち、前記第1仮想マシンの前記正規化リソース使用量の第2波形と類似度が相対的に低い前記正規化リソース使用量の第3波形を持つ第2物理マシンを選択し、
前記第1仮想マシンを前記第1物理マシンから前記第2物理マシンに再配置した場合の前記複数の仮想マシン及び複数の物理マシンの単位時間毎のリソース使用量を算出し、
第2判定が真になるまで、前記第1物理マシンの選択と、前記第1仮想マシンの選択と、前記第2物理マシンの選択と、前記リソース使用量の算出とを繰り返し、
前記第2判定は、前記算出リソース使用量に基づいて計算した、前記複数の物理マシンそれぞれの前記単位時間毎のリソース空き容量の最小値のうち、前記複数の物理マシン中で最も小さい最小値が、前記繰り返し中に上昇から下降に転じるか否かの判定であり、
更に、前記第2判定が真になると、前記第1仮想マシンを前記第1物理マシンから前記第2物理マシンに再配置する、
処理をコンピュータに実行させる仮想マシン管理プログラム。
The resource usage of each of the plurality of virtual machines deployed in each of the plurality of physical machines in the managed physical machine group and the plurality of physical machines per unit time is stored.
Among the plurality of physical machines, the first physical machine having the smallest minimum resource free space for each unit time within a predetermined period is selected.
Of the plurality of virtual machines operating on the first physical machine, the first waveform of the normalized resource usage obtained by normalizing the resource usage per unit time within the predetermined period of the first physical machine is similar. Select the first virtual machine with the second waveform of the normalized resource usage, which has a relatively high degree,
Of the plurality of physical machines excluding the first physical machine, the third waveform of the normalized resource usage having a relatively low similarity to the second waveform of the normalized resource usage of the first virtual machine is used. Select the second physical machine you have and
When the first virtual machine is relocated from the first physical machine to the second physical machine, the resource usage of the plurality of virtual machines and the plurality of physical machines per unit time is calculated.
Until the second determination becomes true, the selection of the first physical machine, the selection of the first virtual machine, the selection of the second physical machine, and the calculation of the resource usage are repeated.
In the second determination, among the minimum values of the free resource capacity for each unit time of each of the plurality of physical machines calculated based on the calculated resource usage amount, the smallest minimum value among the plurality of physical machines is used. , It is a judgment as to whether or not the rise changes to a fall during the repetition.
Further, when the second determination becomes true, the first virtual machine is rearranged from the first physical machine to the second physical machine.
A virtual machine management program that lets a computer perform processing.
前記正規化リソース使用量を、前記所定期間内での単位時間毎のリソース使用量と前記単位時間毎のリソース使用量の平均値との差分を、前記所定期間内の単位時間毎のリソース使用量の標準偏差で除して算出する、請求項1または2に記載の仮想マシン管理プログラム。 The normalized resource usage is the difference between the resource usage per unit time within the predetermined period and the average value of the resource usage per unit time, and the resource usage per unit time within the predetermined period. The virtual machine management program according to claim 1 or 2 , which is calculated by dividing by the standard deviation of. 前記類似度を、前記第1波形と第2波形同士、または前記第2波形と第3波形同士の前記単位時間毎の差分の二乗の累積値の平方根であるユークリッド距離が近い程類似する、遠い程類似しないと判定する、請求項1または2に記載の仮想マシン管理プログラム。 The closer the Euclidean distance, which is the square root of the square root of the difference between the first waveform and the second waveform, or the second waveform and the third waveform for each unit time, the more similar the similarity is. The virtual machine management program according to claim 1 or 2 , which is determined not to be very similar. 管理対象の物理マシン群内の複数の物理マシンそれぞれに配備された複数の仮想マシン及び前記複数の物理マシンの、単位時間ごとのリソース使用量を記憶し、
前記複数の物理マシンのうち、所定期間内での前記単位時間毎のリソース空き容量の最小値が最も小さい第1物理マシンを選択し、
前記第1物理マシンで動作中の複数の仮想マシンのうち、前記第1物理マシンの前記所定期間内での単位時間毎のリソース使用量を正規化した正規化リソース使用量から、前記複数の物理マシンの前記所定期間内での単位時間毎の合計リソース使用量を正規化した正規化合計リソース使用量を減じた第1差分波形と、類似度が相対的に高い前記正規化リソース使用量の第2波形を持つ第1仮想マシンを選択し、
前記第1物理マシンを除く前記複数の物理マシンのうち、前記第1仮想マシンの前記正規化リソース使用量の第2波形と類似度が相対的に高い第2差分波形を持つ第2物理マシンを選択し、前記第2差分波形は前記正規化合計リソース使用量から第2物理マシンの前記正規化リソース使用量を減じて求められ、
前記第1仮想マシンを前記第1物理マシンから前記第2物理マシンに再配置する、
処理をコンピュータに実行させる仮想マシン管理プログラム。
Stores the resource usage of multiple virtual machines deployed in each of the multiple physical machines in the managed physical machine group and the plurality of physical machines per unit time.
Among the plurality of physical machines, the first physical machine having the smallest minimum resource free space for each unit time within a predetermined period is selected.
Of the plurality of virtual machines operating on the first physical machine, the plurality of physics are obtained from the normalized resource usage amount obtained by normalizing the resource usage amount per unit time within the predetermined period of the first physical machine. The first difference waveform obtained by subtracting the normalized total resource usage obtained by normalizing the total resource usage per unit time within the predetermined period of the machine, and the normalized resource usage having a relatively high similarity are the first. Select the first virtual machine with 2 waveforms,
Of the plurality of physical machines excluding the first physical machine, a second physical machine having a second difference waveform having a relatively high similarity to the second waveform of the normalized resource usage of the first virtual machine is used. The second differential waveform is selected and obtained by subtracting the normalized resource usage of the second physical machine from the normalized total resource usage.
Relocating the first virtual machine from the first physical machine to the second physical machine.
A virtual machine management program that lets a computer perform processing.
前記正規化リソース使用量を、前記所定期間内での単位時間毎のリソース使用量と前記単位時間毎のリソース使用量の平均値との差分を、前記所定期間内の単位時間毎のリソース使用量の標準偏差で除して算出し、
前記正規化合計リソース使用量を、前記所定期間内での単位時間毎の合計リソース使用量と前記単位時間毎の合計リソース使用量の平均値との差分を、前記所定期間内の単位時間毎の合計リソース使用量の標準偏差で除して算出する、請求項に記載の仮想マシン管理プログラム。
The normalized resource usage is the difference between the resource usage per unit time within the predetermined period and the average value of the resource usage per unit time, and the resource usage per unit time within the predetermined period. Calculated by dividing by the standard deviation of
The normalized total resource usage is the difference between the total resource usage per unit time within the predetermined period and the average value of the total resource usage per unit time, and the difference is obtained for each unit time within the predetermined period. The virtual machine management program according to claim 5 , which is calculated by dividing by the standard deviation of the total resource usage.
前記類似度を、前記第1差分波形と第2波形同士、または前記第2波形と第2差分波形同士の前記単位時間毎の差分の二乗の累積値の平方根であるユークリッド距離が近い程類似する、遠い程類似しないと判定する、請求項に記載の仮想マシン管理プログラム。 The closer the Euclidean distance, which is the square root of the square root of the square of the difference between the first difference waveform and the second waveform, or between the second waveform and the second difference waveform, the more similar the similarity is. The virtual machine management program according to claim 5 , which determines that the distance is not similar. 前記処理は、更に、
前記第1仮想マシンを前記第1物理マシンから前記第2物理マシンに再配置した場合の前記複数の仮想マシン及び複数の物理マシンの単位時間毎のリソース使用量を算出し、
第1判定が真になるまで、前記第1物理マシンの選択と、前記第1仮想マシンの選択と、前記第2物理マシンの選択と、前記リソース使用量の算出とを繰り返し、
前記第1判定は、前記算出リソース使用量に基づいて計算した、前記複数の物理マシンそれぞれの前記所定期間内の単位時間毎のリソース使用量と前記リソース使用量の平均値とのユークリッド距離である第1波形サイズの合計値の、前記複数の物理マシンの前記所定期間内の単位時間毎の合計リソース使用量と前記合計リソース使用量の平均値とのユークリッド距離である第2波形サイズに対する、割合が、前記繰り返し中に所定の状態に低下するか否かの判定であり、
前記第1判定が真になると、前記第1仮想マシンを前記第1物理マシンから前記第2物理マシンに再配置することを有する
請求項に記載の仮想マシン管理プログラム。
The process further
When the first virtual machine is relocated from the first physical machine to the second physical machine, the resource usage of the plurality of virtual machines and the plurality of physical machines per unit time is calculated.
Until the first determination becomes true, the selection of the first physical machine, the selection of the first virtual machine, the selection of the second physical machine, and the calculation of the resource usage are repeated.
The first determination is the Euclidean distance between the resource usage amount for each unit time within the predetermined period and the average value of the resource usage amount of each of the plurality of physical machines calculated based on the calculated resource usage amount. The ratio of the total value of the first waveform size to the second waveform size, which is the Euclidean distance between the total resource usage of the plurality of physical machines for each unit time within the predetermined period and the average value of the total resource usage. Is a determination as to whether or not the state is reduced to a predetermined state during the repetition .
When the first determination becomes true, the first virtual machine is relocated from the first physical machine to the second physical machine .
The virtual machine management program according to claim 5.
前記処理は、更に、
前記第1仮想マシンを前記第1物理マシンから前記第2物理マシンに再配置した場合の前記複数の仮想マシン及び複数の物理マシンの単位時間毎のリソース使用量を算出し、
第2判定が真になるまで、前記第1物理マシンの選択と、前記第1仮想マシンの選択と、前記第2物理マシンの選択と、前記リソース使用量の算出とを繰り返し、
前記第2判定は、前記算出リソース使用量に基づいて計算した、前記複数の物理マシンそれぞれの前記単位時間毎のリソース空き容量の最小値のうち、前記複数の物理マシン中で最も小さい最小値が、前記繰り返し中に上昇から下降に転じるか否かの判定であり、
前記第2判定が真になると、前記第1仮想マシンを前記第1物理マシンから前記第2物理マシンに再配置することを有する
請求項に記載の仮想マシン管理プログラム。
The process further
When the first virtual machine is relocated from the first physical machine to the second physical machine, the resource usage of the plurality of virtual machines and the plurality of physical machines per unit time is calculated.
Until the second determination becomes true, the selection of the first physical machine, the selection of the first virtual machine, the selection of the second physical machine, and the calculation of the resource usage are repeated.
In the second determination , among the minimum values of the free resource capacity for each unit time of each of the plurality of physical machines calculated based on the calculated resource usage amount, the smallest minimum value among the plurality of physical machines is used. , It is a judgment as to whether or not the rise changes to a fall during the repetition.
When the second determination becomes true, the first virtual machine is relocated from the first physical machine to the second physical machine .
The virtual machine management program according to claim 5.
管理対象の物理マシン群内の複数の物理マシンそれぞれに配備された複数の仮想マシン及び前記複数の物理マシンの、単位時間毎のリソース使用量を記憶し、
前記複数の物理マシンのうち、所定期間内での前記単位時間毎のリソース空き容量の最小値が最も小さい第1物理マシンを選択し、
前記第1物理マシンで動作中の複数の仮想マシンのうち、前記第1物理マシンの前記所定期間内での単位時間毎のリソース使用量を正規化した正規化リソース使用量の第1波形と類似度が相対的に高い前記正規化リソース使用量の第2波形を持つ第1仮想マシンを選択し、
前記第1物理マシンを除く前記複数の物理マシンのうち、前記第1仮想マシンの前記正規化リソース使用量の第2波形と類似度が相対的に低い前記正規化リソース使用量の第3波形を持つ第2物理マシンを選択し、
前記第1仮想マシンを前記第1物理マシンから前記第2物理マシンに再配置した場合の前記複数の仮想マシン及び複数の物理マシンの単位時間毎のリソース使用量を算出し、
第1判定が真になるまで、前記第1物理マシンの選択と、前記第1仮想マシンの選択と、前記第2物理マシンの選択と、前記リソース使用量の算出とを繰り返し、
前記第1判定は、前記算出リソース使用量に基づいて計算した、前記複数の物理マシンそれぞれの前記所定期間内の単位時間毎のリソース使用量と前記リソース使用量の平均値とのユークリッド距離である第1波形サイズの合計値の、前記複数の物理マシンの前記所定期間内の単位時間毎の合計リソース使用量と前記合計リソース使用量の平均値とのユークリッド距離である第2波形サイズに対する、割合が、前記繰り返し中に所定の状態に低下するか否かの判定であり、
更に、前記第1判定が真になると、前記第1仮想マシンを前記第1物理マシンから前記第2物理マシンに再配置する、
処理を有する仮想マシン管理方法。
The resource usage of each of the plurality of virtual machines deployed in each of the plurality of physical machines in the managed physical machine group and the plurality of physical machines per unit time is stored.
Among the plurality of physical machines, the first physical machine having the smallest minimum resource free space for each unit time within a predetermined period is selected.
Of the plurality of virtual machines operating on the first physical machine, the first waveform of the normalized resource usage obtained by normalizing the resource usage per unit time within the predetermined period of the first physical machine is similar. Select the first virtual machine with the second waveform of the normalized resource usage, which has a relatively high degree,
Of the plurality of physical machines excluding the first physical machine, the third waveform of the normalized resource usage having a relatively low similarity to the second waveform of the normalized resource usage of the first virtual machine is used. Select the second physical machine you have and
When the first virtual machine is relocated from the first physical machine to the second physical machine, the resource usage of the plurality of virtual machines and the plurality of physical machines per unit time is calculated.
Until the first determination becomes true, the selection of the first physical machine, the selection of the first virtual machine, the selection of the second physical machine, and the calculation of the resource usage are repeated.
The first determination is the Euclidean distance between the resource usage amount for each unit time within the predetermined period and the average value of the resource usage amount of each of the plurality of physical machines calculated based on the calculated resource usage amount. The ratio of the total value of the first waveform size to the second waveform size, which is the Euclidean distance between the total resource usage of the plurality of physical machines for each unit time within the predetermined period and the average value of the total resource usage. Is a determination as to whether or not the state is reduced to a predetermined state during the repetition.
Further, when the first determination becomes true, the first virtual machine is rearranged from the first physical machine to the second physical machine.
A virtual machine management method that has processing.
管理対象の物理マシン群内の複数の物理マシンそれぞれに配備された複数の仮想マシン及び前記複数の物理マシンの、単位時間毎のリソース使用量を記憶するリソース使用量記憶手段と、
前記複数の物理マシンのうち、所定期間内での前記単位時間毎のリソース空き容量の最小値が最も小さい第1物理マシンを選択する第1物理マシン選択手段と、
前記第1物理マシンで動作中の複数の仮想マシンのうち、前記第1物理マシンの前記所定期間内での単位時間毎のリソース使用量を正規化した正規化リソース使用量の第1波形と類似度が相対的に高い前記正規化リソース使用量の第2波形を持つ第1仮想マシンを選択する第1仮想マシン選択手段と、
前記第1物理マシンを除く前記複数の物理マシンのうち、前記第1仮想マシンの前記正規化リソース使用量の第2波形と類似度が相対的に低い前記正規化リソース使用量の第3波形を持つ第2物理マシンを選択する第2物理マシン選択手段と、
前記第1仮想マシンを前記第1物理マシンから前記第2物理マシンに再配置した場合の前記複数の仮想マシン及び複数の物理マシンの単位時間毎のリソース使用量を算出するリソース使用量算出手段を有し、
第1判定が真になるまで、前記第1物理マシンの選択と、前記第1仮想マシンの選択と、前記第2物理マシンの選択と、前記リソース使用量の算出とが繰り返され、
前記第1判定は、前記算出リソース使用量に基づいて計算した、前記複数の物理マシンそれぞれの前記所定期間内の単位時間毎のリソース使用量と前記リソース使用量の平均値とのユークリッド距離である第1波形サイズの合計値の、前記複数の物理マシンの前記所定期間内の単位時間毎の合計リソース使用量と前記合計リソース使用量の平均値とのユークリッド距離である第2波形サイズに対する、割合が、前記繰り返し中に所定の状態に低下するか否かの判定であり、
更に、前記第1判定が真になると、前記第1仮想マシンを前記第1物理マシンから前記第2物理マシンに再配置する再配置手段、を有する仮想マシン管理装置。
A resource usage storage means for storing resource usage per unit time of a plurality of virtual machines deployed in each of a plurality of physical machines in a group of managed physical machines and the plurality of physical machines.
A first physical machine selection means for selecting the first physical machine having the smallest minimum resource free space for each unit time within a predetermined period among the plurality of physical machines.
Among the plurality of virtual machines operating on the first physical machine, the first waveform of the normalized resource usage obtained by normalizing the resource usage per unit time of the first physical machine within the predetermined period is similar. A first virtual machine selection means for selecting a first virtual machine having a second waveform of the normalized resource usage having a relatively high degree, and
Of the plurality of physical machines excluding the first physical machine, the third waveform of the normalized resource usage having a relatively low similarity to the second waveform of the normalized resource usage of the first virtual machine is used. A second physical machine selection means for selecting a second physical machine to have,
A resource usage calculation means for calculating the resource usage of the plurality of virtual machines and the plurality of physical machines per unit time when the first virtual machine is relocated from the first physical machine to the second physical machine. Have and
Until the first determination becomes true, the selection of the first physical machine, the selection of the first virtual machine, the selection of the second physical machine, and the calculation of the resource usage are repeated.
The first determination is the Euclidean distance between the resource usage amount for each unit time within the predetermined period and the average value of the resource usage amount of each of the plurality of physical machines calculated based on the calculated resource usage amount. The ratio of the total value of the first waveform size to the second waveform size, which is the Euclidean distance between the total resource usage of the plurality of physical machines for each unit time within the predetermined period and the average value of the total resource usage. Is a determination as to whether or not the state is reduced to a predetermined state during the repetition.
Further, a virtual machine management device having a relocation means for relocating the first virtual machine from the first physical machine to the second physical machine when the first determination becomes true.
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