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DE102006002488A1 - Method for planning and controlling virtual devices - Google Patents

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DE102006002488A1
DE102006002488A1 DE200610002488 DE102006002488A DE102006002488A1 DE 102006002488 A1 DE102006002488 A1 DE 102006002488A1 DE 200610002488 DE200610002488 DE 200610002488 DE 102006002488 A DE102006002488 A DE 102006002488A DE 102006002488 A1 DE102006002488 A1 DE 102006002488A1
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DE
Germany
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host
devices
virtual
technical
production
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Withdrawn
Application number
DE200610002488
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German (de)
Inventor
Peter Hettkamp
Marten Krentel
Detlef Strasser
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FINANZIT GmbH
Original Assignee
FINANZIT GmbH
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Publication date
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein Computerprogrammprodukt zum Erstellen eines Produktionszeitplans für den Betrieb virtueller Geräte auf Hostgeräten. Die Erfindung soll es ermöglichen, automatisch einen Zeitplan für die Produktion virtueller Geräte auf einer vorhandenen Menge von physischen Hostgeräten zu erstellen, der aufgrund definierter technischer und organisatorischer Randbedingungen zu den Systemen und zum gewünschten Produktionsziel, wie etwa Betriebsreserven, Maximierung der Systemleistungen oder Minimierung notwendiger Hardware optimierte Produktionsvorsschläge ermittelt und diese ausführt. Dazu wird erfindungsgemäß ein Verfahren vorgeschlagen mit den Schritten: Bereitstellen von technischen Eigenschaften und/oder Verfügbarkeitszeiträume der Hostgeräte, Bereitstellen von Anforderungen an technische Eigenschaften, Verfügbarkeitszeiträume und/oder Einsatzzwecke der zu erzeugenden virtuellen Geräte, Erzeugen von Hostgeräteplanobjekten für die Hostgeräte aus den bereitgestellten Daten für die Hostgeräte, welche die technischen Eigenschaften der Hostgeräte definieren, Erzeugen von Produktionsplanobjekten für die Verfügbarkeitszeiträume der zu erzeugenden virtuellen Geräte aus den bereitgestellten Daten für die virtuellen Geräte, welche die technischen Eigenschaften der virtuellen Geräte definieren, Erzeugen eines Produktionszeitplans mit Kombination aus den Produktionsplanobjekten und den Hostobjekten, Überprüfen ...The present invention relates to a method, an apparatus and a computer program product for creating a production schedule for the operation of virtual devices on host devices. The invention is intended to make it possible to automatically create a schedule for the production of virtual devices on an existing set of physical host devices, which is based on defined technical and organizational constraints on the systems and the desired production goal, such as operating reserves, maximizing system performance or minimizing necessary hardware Determines and executes optimized production proposals. For this purpose, a method is proposed according to the invention with the steps: providing technical properties and / or availability periods of the host devices, providing requirements for technical properties, availability periods and / or purposes of the virtual devices to be generated, generating host device plan objects for the host devices from the data provided for the host devices that define the technical properties of the host devices, generate production plan objects for the availability periods of the virtual devices to be generated from the data provided for the virtual devices that define the technical properties of the virtual devices, generate a production schedule with a combination of the production plan objects and the Host objects, checking ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein Computerprogramm zum Erstellen eines Produktionszeitplans für den Betrieb virtueller Geräte auf Hostgeräten.The The present invention relates to a method, a device and a computer program for creating a production schedule for operation virtual devices on host devices.

In vielen Unternehmen werden x86-kompatible Betriebssysteme und Anwendungen zunehmend nicht mehr auf jeweils einer einzelnen, dedizierten Rechnerhardware, wie etwa einer Workstation oder einen Server, installiert, sondern teilen sich durch Anwendung eines so genannten Virtualisierungsverfahrens eine gemeinsame Hardware und deren Ressourcen wie Grafikkarte, Prozessor (CPU), Arbeitsspeicher (RAM), Netzwerkinterfaces und andere Schnittstellen. Die zu betreibenden virtuellen Systeme (im folgenden auch „virtuelle Geräte" genannt) werden jeweils aufgrund ihrer technischen (wie etwa RAM-Kapazität und CPU-Leistung) und organisatorischen Anforderungen (wie erforderliche Netzwerke, Betriebssicherheit, Betriebszeiten und Betriebsdauer) auf die verfügbaren Hardware-Ressourcen (im folgenden auch „Hostgeräte" genannt) verteilt.In Many companies are using x86-compatible operating systems and applications increasingly no longer on a single, dedicated computer hardware, such as a workstation or a server, but installs divide by using a so-called virtualization method a common hardware and its resources such as video card, processor (CPU), random access memory (RAM), network interfaces and other interfaces. The virtual systems to be operated (hereinafter also referred to as "virtual Devices ") each due to their technical (such as RAM capacity and CPU power) and organizational requirements (such as required networks, Operating safety, operating times and operating time) on the available hardware resources (also called "host devices" below).

Es existieren so bspw. Rechenzentren von Internet-Service-Providern, in denen eine große Anzahl von Kunden die dort zur Verfügung stehende Hardware in Form virtueller Server mieten und die individuell benötigten Ressourcen in bestimmten Abstufungen auswählen kann. Bei Neuaufnahme eines Kunden für einen virtuellen Server wird dieser auf einem physisch vorliegenden Server mit genügend freien Kapazitäten erzeugt bzw. produziert. Nach Kündigung durch einen Kunden werden dessen virtuelle Server entsprechend vernichtet und auf den betroffenen physischen Servern die ursprünglich beanspruchten Kapazitäten wieder freigegeben.It exist, for example, data centers of Internet service providers, where a big one Number of customers the hardware available there in shape rent virtual server and the individually required resources in particular Select gradations can. When a new customer is added to a virtual server this on a physically present server with enough free capacities produced or produced. After termination a customer destroys their virtual servers accordingly and on the affected physical servers the originally claimed ones capacities released again.

Derzeit sind eine Reihe von Verfahren und insbesondere von Computerprogrammen zur Virtualisierung verfügbar, mit denen es jedoch nicht möglich ist, eine durchgehend automatisierte Planung, Produktion und Überwachung einer sich stetig ändernden Menge virtueller Systeme auf vorhandener Hardware durchzuführen, die technische und organisatorische Daten berücksichtigen und dabei selbständig optimierte Produktionsvorschläge ermitteln. Planung und Betrieb einer Vielzahl virtueller Systeme, die zu verschiedenen Zeiten mit den unterschiedlichsten Anforderungen betrieben werden müssen, ist mit manuellen Mitteln nur mit hohem Aufwand möglich.Currently are a set of procedures and in particular of computer programs available for virtualization, with which it is not possible is, a fully automated planning, production and monitoring a constantly changing one To perform a set of virtual systems on existing hardware that consider technical and organizational data and optimize it independently production proposals determine. Planning and operation of a variety of virtual systems, at different times with different requirements have to be operated is possible with manual means only with great effort.

Zudem sind im laufenden Betrieb fortlaufend System- und Wartungstätigkeiten mit Ersetzung, Ab- oder Einschaltung physischer Systeme und der daraus folgenden notwendigen Umverteilung der von diesen Maßnahmen betroffenen virtuellen Geräte zu koordinieren, so dass es zu keiner Betriebsunterbrechung oder nur zu geringen Einflüssen oder Störungen für die Anwender der virtuellen Geräte kommt.moreover are continuous system and maintenance activities during operation with replacement, disconnection or activation of physical systems and the consequent necessary redistribution of those measures affected virtual devices to coordinate so that there is no business interruption or only to minor influences or faults for the Users of the virtual devices comes.

Erschwerend kommt hinzu, dass nicht für alle virtuellen Geräte der Zeitpunkt und die Dauer ihres Betriebs im voraus bekannt sein kann, so dass eine zeitnahe und bedarfsgesteuerte (im folgenden auch „on demand" genannte) Produktion einzelner virtueller Geräte erforderlich wird. Kurzfristig benötigte virtuelle Systeme mit frei wählbaren technischen Anforderungen können mit herkömmlichen Systemen nicht automatisch auf Anforderung eines Anwenders produziert werden, wenn erst durch Umverteilen bestehender virtueller Systeme ausreichend Hardwareressourcen freigegeben werden können.aggravating That is not for everyone virtual devices the date and duration of their operation should be known in advance can, so that a timely and demand-driven (in the following also called "on demand") production individual virtual devices is required. Short term needed virtual systems with freely selectable technical requirements can with conventional Systems not automatically produced on request of a user if only by redistributing existing virtual systems sufficient hardware resources can be released.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mindestens einen der oben beschriebenen Nachteile zu verringern oder zu eliminieren. Insbesondere soll es die Erfindung ermöglichen, automatisch einen Zeitplan für die Produktion virtueller Geräte auf einer vorhandenen Menge von physischen Hostgeräten zu erstellen, der aufgrund definierter technischer und organisatorischer Randbedingungen zu den Systemen und zum gewünschten Produktionsziel, wie etwa Betriebsreserven, Maximierung der Systemleistungen oder Minimierung notwendiger Hardware optimierte Produktionsvorschläge ermittelt und diese ausführt.Of the The present invention is based on the object, at least one to reduce or eliminate the disadvantages described above. In particular, it should enable the invention automatically Schedule for the production of virtual devices to build on an existing set of physical host devices, due to defined technical and organizational boundary conditions to the systems and the desired production goal, such as operating reserves, maximizing system performance or Minimization of necessary hardware optimized production suggestions determined and execute this.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst, welches folgende Schritte aufweist:

  • – Bereitstellen von technischen Eigenschaften und/oder Verfügbarkeitszeiträumen der Hostgeräte,
  • – Bereitstellen von Anforderungen an technische Eigenschaften, Verfügbarkeitszeiträume und/oder Einsatzzwecke der zu erzeugenden virtuellen Geräte,
  • – Erzeugen von Hostgeräteplanobjekten für die Hostgeräte aus den bereitgestellten Daten für die Hostgeräte, welche die technischen Eigenschaften der Hostgeräte definieren,
  • – Erzeugen von Produktionsplanobjekten für die Verfügbarkeitszeiträume der zu erzeugenden virtuellen Geräte aus den bereitgestellten Daten für die virtuellen Geräte, welche die technischen Eigenschaften der virtuellen Geräte definieren,
  • – Erzeugen eines Produktionszeitplans mit Kombinationen aus den Produktionsplanobjekten und den Hostobjekten und
  • – Überprüfen des Produktionszeitplans auf Einhaltung technischer und/oder organisatorischer Regeln.
The object is achieved by a method according to claim 1, which comprises the following steps:
  • Providing the technical characteristics and / or availability periods of the host devices,
  • Providing requirements for technical characteristics, availability periods and / or intended purposes of the virtual devices to be generated,
  • Generating host device plan objects for the host devices from the provided data for the host devices that define the technical characteristics of the host devices,
  • Generating production plan objects for the availability periods of the virtual devices to be generated from the data provided for the virtual devices that define the technical properties of the virtual devices,
  • - Create a production schedule with combinations of the production plan objects and the host objects and
  • - Check the production schedule for compliance with technical and / or organizational rules.

Bei diesem Verfahren werden zunächst die zur Verfügung stehenden Hostgeräte und ihre technischen Daten sowie beispielsweise ihre Betriebszeiten erfasst. Bei den Hostgeräten kann sich etwa um eine Reihe von Servern handeln, von denen einige Server ohne Unterbrechung und andere nur zu bestimmten Zeiten betrieben werden. Die technischen Daten umfassen die charakterisierenden technischen Merkmale der Server, wie etwa Rechen- oder Hauptspeicherkapazität. Die gewünschten Eigenschaften der auf diesen Hostgeräten zu betreibenden virtuellen Geräte und ihre möglicherweise bekannten Einsatzzeiten werden ebenso bereitgestellt, beispielsweise durch die Benutzer der virtuellen Geräte, abhängig von ihren geplanten Anwendungen. Die Berücksichtigung der geforderten technischen Eigenschaften sowie der Einsatzzeiten ist zur Verteilung der virtuellen Geräte auf den Hostgeräten wesentlich. Es könnten etwa mehrere virtuelle Geräte nacheinander auf demselben Hostgerät betrieben werden, deren geforderte Rechen- und Speicherkapazitäten in ihrer Summe bei gleichzeitigem Betrieb die des Hostgeräts überschreiten würden.In this method, first the available host devices and their technical data and, for example, their operating time recorded. For example, the host devices may be a number of servers, some of which operate uninterrupted and others only at certain times. The technical data includes the characterizing technical features of the servers, such as computing or main memory capacity. The desired properties of the virtual devices to be operated on these host devices and their potentially known deployment times are also provided, for example by the users of the virtual devices, depending on their intended applications. The consideration of the required technical characteristics as well as the operating times is essential for the distribution of the virtual devices on the host devices. For example, several virtual devices could be operated one after the other on the same host device whose required computing and storage capacities in their sum would simultaneously exceed those of the host device.

Um effektiv einen Produktionszeitplan erstellen zu können, werden die Hostgeräte und die virtuellen Geräte abstrahiert, indem jeweils abhängig von ihren Betriebszeiten einzelne Planobjekte (Hostgeräteplanobjekte und Produktionsplanobjekte) erzeugt werden. Diese Planobjekte repräsentieren die technischen Eigenschaften der Hostgeräte und der virtuellen Geräte über jeweils einen geschlossenen Betriebszeitabschnitt. Produktionsplanobjekte für virtuelle Geräte werden mit Hostgeräteplanobjekten kombiniert, so dass eine als Poolsegment bezeichnete Gruppe entsteht. In diesem Poolsegment werden sodann die Kombinationen (bevorzugt alle Kombinationen) von Produktionsplanobjekten und Hostgeräteplanobjekten auf Einhaltung technischer und/oder organisatorischer Regeln überprüft. Eine wichtige technische Regel ist beispielsweise das Unterschreiten oder höchstens Erreichen der zur Verfügung stehenden Rechen- und Speicherkapazität eines Hostgeräts durch die Summe der technischen Eigenschaften der auf diesem Hostgerät gleichzeitig betriebenen virtuellen Geräte.Around be able to effectively create a production schedule the host devices and the virtual devices abstracted by each dependent individual plan objects (host device plan objects and production plan objects). These plan objects represent the technical characteristics of the host devices and the virtual devices respectively a closed period of operation. Production plan objects for virtual equipment become with host device plan objects combined so that a group called pool segment arises. In this pool segment, the combinations (preferred all combinations) of production plan objects and host device plan objects checked for compliance with technical and / or organizational rules. A important technical rule is, for example, falling below or at the most Reaching the available the computing and storage capacity of a host device the sum of the technical characteristics of the host device at the same time operated virtual devices.

Eine organisatorische Regel ist etwa das Einhalten der Betriebszeit des jeweiligen Hostgeräts durch die auf diesem Hostgerät betriebenen virtuellen Geräte. Werden alle technischen und organisatorischen Regeln eingehalten, erfolgt eine Zuordnung des Produktionsplanobjekts zu einem Hostgeräteobjekt. Nach der Prüfung der Objekte im Poolsegment liegt somit ein durchführbarer Produktionszeitplan vor.A Organizational rule is about keeping the operating time of the through the respective host device the on this host device operated virtual devices. Are all technical and organizational rules complied, the production plan object is assigned to a host device object. After the exam the objects in the pool segment is thus a feasible Production schedule before.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei den technischen Eigenschaften der virtuellen Geräte und/oder der Hostgeräte um Hardwareressourcen, insbesondere Rechen- und Speicherkapazitäten. Wie vorstehend beschrieben sind insbesondere Rechen- und Speicherkapazitäten der Hostgeräte und der virtuellen Geräte die wichtigsten charakterisierenden technischen Größen, die zum Organisieren der Verteilung der virtuellen Geräte auf die Hostgeräte wesentlich sind.In a preferred embodiment The present invention is the technical properties the virtual devices and / or the host devices Hardware resources, especially computing and storage capacities. As In particular, computing and storage capacities are described above host device and the virtual devices the main characterizing technical quantities that to organize the distribution of virtual devices on the host device are essential.

Eine ebenso vorteilhafte Weiterbildung sieht als technische Regeln insbesondere die Begrenzung der Zuordnungen virtueller Geräte zu den Hostgeräten aufgrund vorhandener Hardwareressourcen der Hostgeräte vor. Es können nicht gleichzeitig virtuelle Geräte auf einem gemeinsamen Hostgerät betrieben werden, wenn die technischen Anforderungen der virtuellen Geräte in der Summe die technischen Eigenschaften des Hostgeräts überschreiten. Vorteilhafterweise können Überlastungen der Hostgeräte hierdurch vermieden werden.A just as advantageous development sees as technical rules in particular limitation of virtual device mappings to host devices existing hardware resources of the host devices. It can not simultaneously virtual devices on a common host device be operated when the technical requirements of the virtual equipment in total, exceed the technical characteristics of the host device. Advantageously, overloads the host devices thereby be avoided.

Es ist bevorzugt, dass die organisatorischen Regeln das Ausschließen von vorbestimmten Kombinationen virtueller Geräte auf einem gemeinsamen Hostgerät umfassen. So kann etwa verhindert werden, dass zwei virtuelle Geräte mit bestimmten Anwendungszwecken auf einem gemeinsamen Hostgerät betrieben werden, wenn bereits im Vorfeld aus dieser Kombination resultierende Störungen oder mögliche Verletzungen zugesicherter Produktionsqualitäten vorab bekannt sind.It It is preferred that the organizational rules exclude comprise predetermined combinations of virtual devices on a common host device. For example, it is possible to prevent two virtual devices from being used Applications can be operated on a common host device, if already leading up to this combination resulting interference or possible injury assured production qualities are known in advance.

Günstig ist ebenso, dass ein neuer Produktionszeitplan erzeugt wird, wenn sich zeitliche, technische oder organisatorische Eigenschaften der virtuellen Geräte oder Hostgeräte ändern. Der neue Produktionszeitplan wird ebenso auf Einhaltung der technischen und/oder organisatorischen Regeln überprüft. Falls bei der ersten Erzeugung eines Produktionszeitplans die technischen und/oder organisatorischen Regeln nicht eingehalten werden, ist ein Umverteilen der virtuellen Geräte auf die Hostgeräte erforderlich, um einen durchführbaren Produktionszeitplan erhalten zu können.Cheap is as well that a new production schedule is generated when temporal, technical or organizational characteristics of the virtual Devices or Change host devices. Of the New production schedule will also be based on adherence to the technical and / or organizational rules. If at the first generation of a production schedule the technical and / or organizational Rules are not followed, is redistributing the virtual equipment required on the host devices, a feasible one To get production schedule.

Das sukzessive Erzeugen des Produktionszeitplans unter Einhaltung der technischen und/oder organisatorischen Regeln wird besonders bevorzugt. Vorteilhaft ist, dass die virtuellen Geräte nacheinander unter Berücksichtigung des aktuell vorliegenden Produktionsplans und Überprüfung der technischen und/oder organisatorischen Regeln noch freien Hostgeräten zugeordnet werden, wodurch sich die eventuelle nachträgliche Änderung des Produktionszeitplans darauf beschränken wird, durch Umsortieren einiger bereits verteilter virtueller Geräte passende Kapazitäten für am Ende der Zuordnung übriggebliebene virtuelle Geräte zu schaffen.The successively generating the production schedule in compliance with the Technical and / or organizational rules are particularly preferred. Advantageous is that the virtual devices taking into account one by one of the current production plan and review of the technical and / or organizational rules are still assigned to free host devices, thereby the possible subsequent change of the production schedule, by resorting some of them already distributed virtual devices suitable capacities for the end the assignment left over virtual devices to accomplish.

In einer weiteren Ausführungsform ist ein Minimieren der zur Verfügung stehenden Hardwareressourcen der Hostgeräte vorgesehen. Der Betreiber der Hostgeräte kann durch geschicktes Verteilen der virtuellen Geräte seine Hardware besser auslasten und wird hierdurch weniger finanziellen Belastungen hinsichtlich der Anschaffung neuer Hostgeräte ausgesetzt.In another embodiment, minimizing the available hardware resources of the host devices is provided. The host of the host devices can by cleverly distributing the Virtual machines use their hardware better and thus less financial burden on the purchase of new host devices exposed.

Es ist weiterhin günstig, wenn die organisatorischen Regeln das Maximieren der an die virtuellen Geräte bereitgestellten Hardwareressourcen umfassen. Vorteilhaft kann dies sein, wenn mehr ungenutzte Hardware in Form von Hostgeräten zur Verfügung steht als benötigt. Dadurch kann der Betreiber der Hostgeräte den Benutzern der virtuellen Geräte mehr Flexibilität in der nachträglichen Änderung der technischen Anforderungen der virtuellen Geräte ohne erneutes Umverteilen der virtuellen Geräte bereitstellen.It is still cheap, if the organizational rules maximize the ones provided to the virtual machines Include hardware resources. This can be advantageous if more unused hardware in the form of host devices is available as needed. This allows the host of the host devices to the users of the virtual equipment more flexibility in the subsequent change the technical requirements of the virtual devices without redistributing them the virtual devices provide.

Schließlich ist es besonders vorteilhaft, nicht nur den Produktionszeitplan für die virtuellen Geräte zu erzeugen, sondern auch diese virtuellen Geräte automatisch nach dem Produktionszeitplan zu betreiben, wobei der Betrieb der virtuellen Geräte auch ihre anfängliche Erzeugung und ggf. deren Steuerung umfasst. Ein beispielsweise durch ein Computerprogramm erzeugter Produktionszeitplan kann durch Verwenden eines weiteren Computerprogramms relativ leicht zur Produktion der erforderlichen virtuellen Geräte führen, ohne dass der Anwender dieses Verfahrens die virtuellen Geräte manuell durch Befehlseingabe oder dergleichen auf den Hostgeräten starten muss.Finally is It's especially beneficial, not just the production schedule for the virtual Devices too but also automatically generate these virtual devices according to the production schedule operate, with the operation of virtual devices too their initial Generation and possibly their control includes. An example by a computer program generated production schedule can by using Another computer program relatively easy to produce required virtual devices to lead, without the user of this procedure, the virtual devices manually start by command input or the like on the host devices got to.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Erstellen eines Produktionszeitplans für die Erzeugung virtueller Geräte durch Hostgeräte wie in Anspruch 14 angegeben sowie ein Computerprogramm mit Computerprogrammmitteln zur Veranlassung eines Computers, ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 auszuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer ausgeführt wird.The The invention also relates to an apparatus for creating a production schedule for the Generation of virtual devices through host devices as defined in claim 14 and a computer program with computer program means for initiating a computer, a method according to any one of claims Perform 1 to 13, when the computer program is running on a computer.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:The Invention will be explained in more detail with reference to FIGS. Show it:

1 eine schematische Übersicht, die das Prinzip der Virtualisierung aufzeigt, 1 a schematic overview showing the principle of virtualization,

2 eine schematische Übersicht, in der die zeitabhängigen Betriebszustände veranschaulicht werden, 2 a schematic overview in which the time-dependent operating states are illustrated,

3 eine schematische Übersicht, in der die zeitabhängigen Leistungen und Verbrauche veranschaulicht werden, 3 a schematic overview in which the time-dependent power and consumption are illustrated,

4 eine schematische Übersicht, in der einige der Eigenschaften (Daten) der Objekte „Gastsysteme" und „Hostsysteme" veranschaulicht werden, 4 a schematic overview illustrating some of the properties (data) of the objects "guest systems" and "host systems",

5 eine schematische Übersicht, in der aufgezeigt wird, wie Gastsysteme und Hostsysteme gruppiert werden, 5 a schematic overview showing how guest systems and systems are grouped,

6 ein Beispiel in einer schematische Übersicht, in der aufgezeigt wird, wie Gastsysteme unter Berücksichtigung der zeitabhängigen Betriebszustände betrieben werden können, 6 an example in a schematic overview, which shows how guest systems can be operated taking into account the time-dependent operating states,

7 eine schematische Übersicht, in der aufgezeigt wird, welche Abhängigkeiten zwischen Gastsystemen und Hostsystemen hinsichtlich der Eigenschaften (Daten, Gruppendefinitionen) der Systeme bestehen und wie entschieden wird, ob ein Gastsystem auf einem Hostsystem betrieben werden darf, 7 a schematic overview showing the dependencies between guest systems and systems regarding the properties (data, group definitions) of the systems and how to decide whether a guest system may be operated on a host system,

8 eine schematische Übersicht, in der aufgezeigt wird, welche Abhängigkeiten zwischen Gastsystemen untereinander hinsichtlich der Eigenschaften (Daten, Gruppendefinitionen) der Systeme bestehen und wie entschieden wird, ob ein Gastsystem gemeinsam mit einem anderen Gastsystem auf einem Hostsystem betrieben werden darf, 8th a schematic overview showing the dependencies between guest systems with regard to the properties (data, group definitions) of the systems and how to decide whether a guest system can be operated together with another guest system on a host system,

9 eine schematische Übersicht, in der aufgezeigt wird, wie die zeitabhängigen Betriebszustände der Gastsysteme und Hostsysteme definiert werden, 9 a schematic overview showing how the time-dependent operating states of the guest systems and host systems are defined,

10 eine schematische Übersicht, in der aufgezeigt wird, wie aus Planungsdaten oder aktuellen Produktionsdaten so genannte „VM-Objekte" als Vorbereitung zur automatischen Produktionsplanerstellung erzeugt werden, 10 a schematic overview showing how to generate so-called "VM objects" from planning data or current production data in preparation for automatic production plan generation,

11 eine schematische Übersicht, in der aufgezeigt wird, wie aus Planungsdaten oder aktuellen Produktionsdaten so genannte „Hostobjekte" als Vorbereitung zur automatischen Produktionsplanerstellung erzeugt werden. 11 a schematic overview showing how planning data or current production data are used to generate so-called "host objects" as preparation for automatic production plan creation.

12 eine schematische Übersicht, die das Ergebnis der Erzeugung der VM-Objekte und Hostobjekte zeigt, 12 a schematic overview showing the result of creating the VM objects and host objects,

13 eine schematische Übersicht, die den Vorgang der Produktionsplanerstellung bzw. Ermittlung der Belegungen der Hostsysteme mit Gastsystemen zeigt, 13 a schematic overview showing the process of production plan creation or determination of the occupancy of host systems with guest systems,

14 eine schematische Übersicht, die den Vorgang der Produktionsplanerstellung bzw. Ermittlung der Belegungen der Hostsysteme mit Gastsystemen zeigt, 14 a schematic overview showing the process of production plan creation or determination of the occupancy of host systems with guest systems,

15 eine schematische Übersicht, die den allgemeinen Ablauf der gesamtem Planung und Steuerung zeigt, 15 a schematic overview showing the general process of the entire planning and control,

16 eine schematische Übersicht, die eine Übersicht zu den gesamten vorhandenen und genutzten Programmen und Systemen gibt, und 16 a schematic overview, the gives an overview of all existing and used programs and systems, and

17 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zum Erstellen eines Produktionszeitplans. 17 a schematic view of an apparatus for creating a production schedule.

In 1A wird die herkömmliche Verwendung mehrerer Computersysteme 2 gezeigt, auf denen verschiedene Anwendungen 4 betrieben werden. Für die häufig nur zeitweise Bereitstellung einer Anwendung 4 für einen Benutzer, die die Hardwareressourcen eines eigens dafür verwendeten und ausschließlich dem jeweiligen Benutzers zugeordneten Computersystems 2 kaum ausnutzen würde, würde lediglich ein gewisser Teil der Hardwareressourcen des verwendeten Computersystems 2 ausreichen. Könnten sich etwa eine Reihe von Benutzern ein Computersystem 2 teilen und dennoch ihre gewohnten Anwendungen weiterverwenden, könnte eine Reihe von Computersystemen 2 eingespart werden.In 1A becomes the conventional use of multiple computer systems 2 shown on which different applications 4 operate. For the often only temporary provision of an application 4 for a user, the hardware resources of a dedicated computer system dedicated to each user 2 would hardly exploit would only a certain part of the hardware resources of the computer system used 2 suffice. Could be a number of users a computer system 2 and yet continue to use their familiar applications, could be a set of computer systems 2 be saved.

1B zeigt das Prinzip der Virtualisierung mehrerer Computersysteme 2 auf einem Hostsystem 6, durch das auf dem Hostsystem 6 mehrere virtuelle Computersysteme (bzw. virtuelle Geräte) 8 bereitgestellt werden können, die sich für die zu betreibenden Anwendungen 4, wie etwa Betriebssysteme, Programme zur Datenverarbeitung und dgl., nicht von einem herkömmlichen Computersystem 2 unterscheiden. Die virtuellen Computersysteme 8 teilen sich untereinander die Hardwareressourcen des Hostsystems 6 und realisieren für die zu installierenden und betreibenden Anwendungen 4 im Vergleich zu einzelnen Computersystemen 2 das gleiche Betriebsverhalten, wozu bspw. identische softwareseitige Schnittstellen zählen. 1B shows the principle of virtualization of multiple computer systems 2 on a host system 6 by that on the host system 6 multiple virtual computer systems (or virtual devices) 8th can be provided, which are suitable for the applications to be operated 4 , such as operating systems, computer programs and the like, not from a conventional computer system 2 differ. The virtual computer systems 8th share among themselves the hardware resources of the host system 6 and realize for the applications to be installed and operated 4 compared to individual computer systems 2 the same performance, including, for example, identical software-side interfaces.

Bei der Bereitstellung virtueller Computersysteme für eine Reihe von Benutzern zu unterschiedlichen Zeiten und für verschiedene Anwendungszwecke ist es sinnvoll, sowohl die zu produzierenden oder produzierten virtuellen Computer als auch die Hostsysteme hinsichtlich ihrer Betriebszustände zeitabhängig zu betrachten. In 2 wird dieser Sachverhalt vereinfacht dargestellt. Abhängig von der Zeit sind bestimmte Systeme grundsätzlich im Betrieb (mit 10 bezeichnet) oder ausgeschaltet (12). Zur Veranschaulichung dient eine Zeitachse 14, die hier exemplarisch tageweise beschriftet ist. Die Betriebszustände können jedoch wesentlich genauer, etwa minutengenau aufgelöst werden.When providing virtual computer systems to a number of users at different times and for different applications, it makes sense to consider both the virtual machines to be produced or produced and the host systems in terms of their operating conditions. In 2 this situation is simplified. Depending on the time, certain systems are basically in operation (with 10 designated) or switched off ( 12 ). A timeline serves as an illustration 14 , which is labeled here on a daily basis. However, the operating states can be resolved much more accurately, for instance to the minute.

Ebenso werden in 3 bspw. die Rechenkapazitätsverbräuche 20 durch die Gastsysteme und die zur Verfügung stehenden Rechenleistungen 22 der Hostsysteme zeitabhängig gezeigt. Gleiches ist auch für alle weiteren Leistungsdaten der Hostsysteme möglich, wie etwa die Speicherkapazität, den Netzwerkdurchsatz und weitere relevante Parametern. Verbräuche und Leistungen treten immer bei Betrieb des jeweiligen Systems auf.Likewise, in 3 eg the computing capacity consumptions 20 through the guest systems and the available computing power 22 the host systems shown time-dependent. The same is also possible for all other performance data of the host systems, such as the storage capacity, the network throughput and other relevant parameters. Consumption and performance always occur during operation of the respective system.

Gastsysteme und Hostsysteme weisen Eigenschaften auf, die für die Planung und Steuerung relevant sind. 4 stellt exemplarisch einige wichtige Eigenschaften dar. So werden Eigenschaften der Gast- und Hostsysteme in einer Datenbank gespeichert, die hier den Hauptspeicherverbrauch 24, den Rechenkapazitätsverbrauch 26, das installierte Betriebssystem 28, die primäre Anwendung 30, Gruppenmitgliedschaften 32, erforderliche Gruppen 34 und verbotene Gruppen 36 repräsentieren. Es handelt sich dabei sowohl um rein technische Daten bezüglich der Leistungen oder Verbräuche als auch um organisatorische Angaben, mit denen Systeme hinsichtlich der Verwendung, des Typs, des Standorts, usw. beschrieben werden. Die zur Planung und Steuerung relevanten organisatorischen Daten werden hauptsächlich über die Gruppenmitgliedschaften 32 zugewiesen, sowie über die Angabe der für den Betrieb erforderlichen Gruppen 34 oder verbotenen Gruppen 36, in denen andere Systeme Mitglied sein können. Der Rechenkapazitätsverbrauch wird bevorzugt nicht als absolute, sondern als relative Größe festgelegt. So steht die Abkürzung „RPI" in 4 für „Relative Performance Index" und definiert den verwendeten Anteil der zur Verfügung stehenden Rechenkapazität.Guest systems and host systems have properties that are relevant to planning and control. 4 is an example of some important features. Thus, properties of the guest and host systems are stored in a database, which here is the main memory consumption 24 , the computing capacity consumption 26 , the installed operating system 28 , the primary application 30 , Group memberships 32 , required groups 34 and forbidden groups 36 represent. These are purely technical data on performance or consumption, as well as organizational information describing systems in terms of use, type, location, etc. The organizational data relevant for planning and control are mainly used by the group memberships 32 and the details of the groups required for operation 34 or prohibited groups 36 where other systems can be a member. The computing capacity consumption is preferably not set as an absolute, but as a relative size. Thus the abbreviation "RPI" stands in 4 for "Relative Performance Index" and defines the proportion of available computing capacity used.

Gastsysteme und Hostsysteme können jeweils in Gruppen zusammengefasst werden, die etwa als Poolsegmente 44 eines Gesamtpools 46 bezeichnet werden. Diese organisatorische Struktur wird in 5 gezeigt. Hierdurch können die Gast- und Hostsysteme bei Bedarf nach beliebigen Kriterien wie beispielsweise Produktionstandorten, Verwendungszweck oder Kunden organisiert werden. Beispielsweise kann eine Abteilung einer Firma eine Reihe von Gastsystemen verwenden, die in einem gemeinsamen Poolsegment 44 liegen. Andere Abteilungen benutzen wiederum Gastsysteme eines anderen Poolsegments 44. Die Planung und Steuerung der Gast- und Hostsysteme erfolgt bevorzugt jeweils für jedes Poolsegment.Guest systems and host systems can each be grouped into groups, such as pool segments 44 a total pool 46 be designated. This organizational structure will be in 5 shown. As a result, the guest and host systems can be organized according to any criteria, such as production locations, purpose or customers. For example, a department of a company may use a set of guest systems that are in a common pool segment 44 lie. Other departments in turn use guest systems from another pool segment 44 , The planning and control of the guest and host systems preferably takes place for each pool segment.

Die Produktion der bereitzustellenden Gastsysteme wird so geplant, dass alle Gastsysteme 4 zu den erforderlichen Betriebszeiten auf geeigneten Hostsystemen 6 bereitgestellt werden, wie in 6 schematisch dargestellt. Dabei kann ein Gastsystem 4 durchaus zwischen den Hostsystemen 6 wechseln, wenn garantiert werden kann, dass es dadurch nicht zu einer Betriebsunterbrechung kommt. Eine Umverteilung von Gastsystemen 4 auf unterschiedliche Hostsysteme 6, wie in 6 durch die zeitabhängige Belegung eines ersten Hostgeräts („Hardware 1") 48, eines zweiten Hostgeräts („Hardware 2") 50 und eines dritten Hostgeräts („Hardware 3") 52 gekennzeichnet, kann dann erforderlich werden, falls ein Gastsystem 4 bereitgestellt werden muss, welches relativ zu anderen Gastsystemen 4 betrachtet eine großen Bedarf an Rechen- und Speicherkapazität erfordert. Die Verteilung von Gastsystemen 4 mit geringeren Anforderungen auf andere Hostsysteme 6 kann relativ leicht eine benötigte Kapazität auf einem einzelnen Hostsystem 2 freistellen (siehe „Anwendung E" in 6, 52).The production of the guest systems to be provided is planned so that all guest systems 4 at the required operating times on suitable host systems 6 be provided as in 6 shown schematically. It can be a guest 4 quite between the host systems 6 change if it can be guaranteed that this will not lead to a business interruption. A redistribution of guest systems 4 on different host systems 6 , as in 6 by the time-dependent occupancy of a first host device ("hardware 1") 48 , a second host device ("Hardware 2") 50 and a third host device ("Hardware 3") 52 may be required, if a guest 4 must be provided, which relative to other guest systems 4 Considering a great need for computing and storage capacity. The distribution of guest systems 4 with fewer requirements for other host systems 6 can relatively easily have a required capacity on a single host system 2 (see "Application E" in 6 . 52 ).

Bei der Verteilung der Gastsysteme 4 auf den Hostsystemen 6 ist zusätzlich zu beachten, dass die in 7 gezeigten Abhängigkeiten zwischen den Gastsystemen 4 und den Hostsystemen 6 bestehen, die eine Verwendbarkeit der Hostsysteme 6 für die Produktion der Gastsysteme 4 einschränken können. Diese Abhängigkeiten werden beispielsweise durch die Mitgliedschaft in Gruppen 42 sowie die Angaben zu erforderlichen Gruppen 34 oder verbotenen Gruppen 36 geregelt. Des weiteren existieren auch Abhängigkeiten zwischen Gastsystemen 4 untereinander, die ebenso wie in 8 gezeigt über Gruppenregeln bestimmt werden. Damit wird etwa ausgeschlossen, dass bestimmte Gastsysteme 4 zur gleichen Zeit gemeinsam auf einem Hostsystem 6 betrieben werden, da eine gegenseitige Behinderung möglich ist oder aufgrund sicherheitsrelevanter Anwendungen beide Gastsysteme 4 nicht gleichzeitig ausfallen dürfen, falls ein Hostsystem 6 ausfällt.In the distribution of guest systems 4 on the host systems 6 In addition, please note that the in 7 shown dependencies between the guest systems 4 and the host systems 6 which determine the usability of the host systems 6 for the production of guest systems 4 can restrict. These dependencies are, for example, through membership in groups 42 and details of required groups 34 or prohibited groups 36 regulated. There are also dependencies between guest systems 4 among themselves, as well as in 8th be determined by group rules. This excludes, for example, certain guest systems 4 at the same time on a host system 6 operated as mutual interference is possible or because of security relevant applications both guest systems 4 should not fail at the same time, if a host system 6 fails.

Zur einfacheren und detaillierteren Beschreibung der zeitabhängigen Betriebszustände der Gastsysteme 4 und Hostsysteme 6 werden den Systemen jeweils so genannte Regelpläne 54 zugewiesen, wie in 9 gezeigt. Damit werden sowohl für die Gastsysteme 4 als auch für die Hostsysteme 6 die geforderten zeitlichen Betriebszustände 56 über beliebige Zeiträume definiert. In Erweiterung zu den bisherigen Betrachtungen werden hier vier Betriebszustände 56 zugrunde gelegt. Es bedeuten dabei:

  • – Wartung: System kann in oder außer Betrieb sein (nicht festgelegt),
  • – Offline: System muss außer Betrieb sein,
  • – Online: System ist in Betrieb und
  • – OnlineSLA: System ist in Betrieb, ein Ausfall bedeutet eine Verletzung garantierter Servicevereinbarungen.
For a simpler and more detailed description of the time-dependent operating states of the guest systems 4 and host systems 6 The systems are each called so-called rule plans 54 assigned as in 9 shown. This will be both for the guest systems 4 as well as for the host systems 6 the required temporal operating conditions 56 defined over any periods. In addition to the previous considerations, here are four operating states 56 based on. It means:
  • - Maintenance: system can be in or out of service (not specified),
  • - Offline: System must be out of order,
  • - Online: System is up and running
  • - Online SLA: system is in operation, a failure means a breach of guaranteed service agreements.

Ein wesentlicher Aspekt des Verfahrens für die Planung und Steuerung ist es, dass bei Planung und Steuerung alle technischen und organisatorischen Abhängigkeiten gleichzeitig berücksichtigt werden müssen, die sich zum Teil auch gegenseitig beeinflussen. Damit ergibt sich ein Szenario, das nicht mehr zu einer analytisch eindeutig berechenbaren Lösung führen kann, sondern eine beliebige Anzahl möglicher Lösungen zulässt und mittels eines iterativen Verfahrens optimiert werden muss.One essential aspect of the procedure for planning and control is it that in planning and controlling all technical and organizational dependencies be considered at the same time have to, which partly influence each other. This results a scenario that is no longer analytically uniquely predictable solution to lead but allows any number of possible solutions and by means of an iterative Procedure must be optimized.

Erfindungsgemäß wird eine Lösung dieses Problems durch Abstraktion der Gastsysteme 4 und Hostsysteme 6 in Form von Objekten (Gastsysteme 4 werden mittels „VM-Objekten" 58, Hostsysteme 6 werden mittels „Hostobjekten" 60 beschrieben) mit bestimmten Betriebszuständen 56 zugänglich, wie in 10 und 11 dargestellt. Jedes VM-Objekt 58 oder Hostobjekt 60 repräsentiert dabei für den jeweiligen definierten Zeitraum und den jeweiligen Betriebszustand das eigentliche Gastsystem 4 oder Hostsystem 6 inklusive der technischen und organisatorischen Eigenschaften. Dabei stellt jedes dieser Objekte einen Betriebszustand dar, wie zum Beispiel „System eingeschaltet", „System ausgeschaltet", und jedem Objekt sind für die Planung relevante Daten wie Leistungsbedarf, Zugehörigkeit zu Gruppen, erforderliche Netzwerke und erlaubte Auslastung zugeordnet. Dabei ist es für das Verfahren zunächst grundsätzlich unerheblich, ob die Daten aus reinen geplanten Daten und/oder aus aktuellen Produktionsdaten 21 stammen. Die Hostobjekte 60 haben die Eigenschaft, dass ihnen für bestimmte Zeiträume VM-Objekte 58 zugeordnet werden können. Zusätzlich können die Hostobjekte 60 für jeden betrachteten Zeitbereich angeben, welche Restleistung in Form von Rechenkapazität und/oder Hauptspeicher und dgl. nach Abzug des Verbrauchs von bereits zugeordneten VM-Objekten 58 noch verfügbar ist.According to the invention, a solution to this problem by abstraction of the guest systems 4 and host systems 6 in the form of objects (guest systems 4 become by means of "VM objects" 58 , Host systems 6 become by means of "host objects" 60 described) with certain operating conditions 56 accessible, as in 10 and 11 shown. Each VM object 58 or host object 60 represents the actual guest system for the respective defined period and the respective operating status 4 or host system 6 including the technical and organizational features. Each of these objects represents an operating state, such as "system switched on", "system switched off", and each object is assigned relevant data such as power consumption, group membership, required networks and permitted utilization. Initially, it is fundamentally irrelevant to the method whether the data consists of purely planned data and / or current production data 21 come. The host objects 60 have the property of giving them VM objects for specific periods of time 58 can be assigned. Additionally, the host objects 60 indicate for each considered time range, which residual power in the form of computing capacity and / or main memory and the like. After deducting the consumption of already assigned VM objects 58 still available.

Als Datengrundlage für das folgende Verfahren, in dem eine mögliche optimierte Belegung der Hostsysteme 6 mit Gastsystemen 4 ermittelt wird, sind alle in der Planung inbegriffenen Gastsysteme 4 und Hostsysteme 6 durch VM-Objekte 58 und Hostobjekte 60 wie in 12 gezeigt (z.B. in einem Computerprogramm) beschrieben. Weiterhin werden alle VM-Objekte 58 und Hostobjekte 60 in einer Liste erfasst.As data basis for the following procedure, in which a possible optimized assignment of the host systems 6 with guest systems 4 is determined are all guests included in the planning 4 and host systems 6 through VM objects 58 and host objects 60 as in 12 shown (eg in a computer program). Furthermore, all VM objects 58 and host objects 60 recorded in a list.

Das Verfahren betrachtet sukzessive alle VM-Objekte 58 (in 13 durch 62 bezeichnet) und bewertet für jedes VM-Objekt 58 anhand von Regeln 64 schrittweise, welche der vorhandenen Hostobjekte 60 geeignet sind, das VM-Objekt 58 zu produzieren. Bei jedem dieser Bewertungsschritte reduziert sich die Anzahl möglicher Hostsysteme 60, wobei die Anzahl der noch verbliebenen Hostsysteme 60 mit den noch folgenden Regeln 64 weiter reduziert wird. Nach Anwendung aller Regeln 64 ergibt sich bei erfolgreichem Durchlauf zuletzt eine Restmenge mit geeigneten Hostobjekten 60.The procedure successively considers all VM objects 58 (in 13 by 62 and rated for each VM object 58 by rules 64 step by step which of the existing host objects 60 are suitable, the VM object 58 to produce. Each of these evaluation steps reduces the number of possible host systems 60 , where the number of remaining host systems 60 with the following rules 64 is further reduced. After applying all the rules 64 if a successful run results in a residual quantity with suitable host objects 60 ,

Falls kein Hostobjekt übrig bleiben sollte, wird eine Meldung über den Misserfolg und den Grund hierfür (z.B. nicht genügend Speicher) in einem Protokoll aufgezeichnet. Falls ein Hostobjekt 60 übrig bleiben sollte, wird das VM-Objekt 58 diesem Hostobjekt 60 zugewiesen und die verbliebenen zeitabhängigen Restleistungen werden berechnet (66 in 13).If no host object should be left, a message about the failure and the reason for this (eg insufficient memory) is recorded in a log. If a host object 60 should remain, becomes the VM object 58 this host object 60 assigned and the remaining time-dependent remaining services are calculated ( 66 in 13 ).

Nachdem alle VM-Objekte 58 zugeordnet wurden, enthalten die Hostobjekte 60 alle notwendigen Planungs- bzw. Steuerungsinformationen für die bereitzustellenden VM-Objekte 58. Aus den Hostobjekten 60 kann nun ausgelesen werden, wann und mit welchen VM-Objekten 58 (bzw. damit auch Gastsystemen 4) sie jeweils belegt sind, welche Betriebszustände 56 jeweils dazu ausgewiesen sind, und welche Restleistungen noch vorhanden sind.After all VM objects 58 have the host objects included 60 all necessary planning or control information for the VM objects to be provided 58 , From the host objects 60 can now be read when and with which VM objects 58 (or with it also guest systems 4 ) they are each occupied, which operating conditions 56 are shown and which remaining services are still available.

Die vor Ablauf des Verfahrens festgelegte Auswahl der Regeln 64 und deren Reihenfolge hat grundsätzlichen Einfluss auf das Ergebnis. Jede Regel ist als eine Funktion festgelegt, die eine spezielle Untersuchung, Bewertung und Auswahl hinsichtlich der Möglichkeit einer Zuordnung eines VM-Objekts 58 zu einem Hostobjekt 60 als Aufgabe hat. Bei Verwendung eines Computerprogramms wird diesem durch geeignete Mittel übermittelt, welche Regeln 64 in welcher Reihenfolge anzuwenden sind. Jede Regel ist dann als eine Programmfunktion hinterlegt.The choice of rules established before the end of the procedure 64 and their order has a fundamental influence on the result. Each rule is defined as a function that includes a special examination, evaluation and selection regarding the possibility of assigning a VM object 58 to a host object 60 as a task. If a computer program is used, it is transmitted by suitable means, which rules 64 in which order to apply. Each rule is then stored as a program function.

So ermittelt z.B. die erste Regel 68, ob dieses Hostobjekt 60 in der gesamten für das VM-Objekt 58 notwendigen Online-, OnlineSLA- oder Wartungszeit zur Verfügung steht, und ob in diesem Zeitraum noch genügend Leistung (z.B. Hauptspeicher oder CPU) zur Verfügung steht. Die Regel 70 ermittelt beispielsweise anhand der Daten für den Verbrauch und die verbliebene Restleistung von CPU und Hauptspeicher, welches der möglichen Hostsysteme 60 hinsichtlich einer gleichmäßigen und ausgewogenen Auslastung mit Gastsystemen 58 jeweils günstig oder ungünstig ist. Weitere Regeln ermitteln, wie bereits in 7 und 8 erläutert, ob es sich bei der Kombination von Gastsystem 4 und Hostsystem 6 oder Gastsystem 4 und bereits dem Hostsystem 6 zugeordneten Gastsystemen 4 um zulässige Zuordnungen handelt, oder ob diese Zuordnungen ausgeschlossen sind.For example, the first rule determines this 68 whether this host object 60 throughout for the VM object 58 required online, online SLA or maintenance time is available, and whether sufficient power (eg main memory or CPU) is available during this period. The rule 70 determines, for example, based on the data for consumption and the remaining power of CPU and main memory, which of the possible host systems 60 in terms of a balanced and balanced utilization of guest systems 58 each is favorable or unfavorable. Determine further rules, as already in 7 and 8th Explains whether it is the combination of guest 4 and host system 6 or guest system 4 and already the host system 6 associated guest systems 4 are permissible assignments, or whether these assignments are excluded.

Wird der nunmehr ermittelte Produktionsplan akzeptiert, indem etwa manuell ein entsprechender Befehl an das Programm übertragen wird, dann werden die Daten an ein Steuerungsprogramm übermittelt. Dieses startet, kontrolliert und stoppt zu den jeweils notwendigen Zeitpunkten die Gastsysteme 4 auf den jeweiligen Hostsystemen 6.If the now determined production plan is accepted, for example by manually transmitting a corresponding command to the program, then the data is transmitted to a control program. This starts, controls and stops the guest systems at the respective times required 4 on the respective host systems 6 ,

Es ist anzumerken, dass das beschriebene Verfahren und Computerprogramm für beliebige Zeiträume anzuwenden ist (Tage, Wochen, Monate und dgl.).It It should be noted that the method described and computer program for any periods is to be used (days, weeks, months and the like).

Wird dieses Verfahren mit Daten für einen künftigen und größeren Zeitraum ausgeführt, so ist das Ergebnis in der Regel für eine Produktionsplanung zu verwenden. Diese Planungen (Produktionsvorschläge) können zusätzlich zur Simulation aktueller und künftiger Betriebsszenarien dienen und einen Überblick über notwendige Kapazitäten, Betriebsreserven und Reaktionsmöglichkeiten in diversen Störungs- und Ausfallszenarien verschaffen.Becomes this procedure with data for a future one and larger period executed so the result is usually too productive for production planning use. These plans (production suggestions) can be used in addition to the simulation of current and future Operating scenarios and an overview of necessary capacities, operating reserves and reaction possibilities in various disturbance and failure scenarios.

Wird dieses Verfahren mit den Daten einer gerade aktuellen, durchgeführten Produktion ausgeführt, so kann das Ergebnis z.B. für die Produktionssteuerung verwendet werden, um noch vorhandene Leistungen und Hostsysteme für kurz fristig zu startende Systeme oder bei Systemausfällen erforderliche Ersatzsysteme zu ermitteln.Becomes this procedure with the data of a current, performed production executed so the result can be e.g. For The production control system can be used to provide existing services and host systems for short-term systems to start or in case of system failure required To determine replacement systems.

Das Verfahren selbst wird bevorzugt durch Computerprogramme unterstützt, mit denen die Bereitstellung und anschließende Nutzung der dadurch erzeugten Daten und Informationen vereinfacht bzw. ermöglichst wird. 14 zeigt den grundsätzlichen Ablauf, für den entsprechende Computerprogramme zur Verfügung stehen.The method itself is preferably supported by computer programs with which the provision and subsequent use of the data and information generated thereby is simplified or made possible. 14 shows the basic process for which appropriate computer programs are available.

Als so genannte Rahmenplanung 72 werden alle Aufgaben und dafür genutzte Computerprogramme verstanden, mit denen die notwendigen Daten erfasst, bearbeitet und für die nachfolgende Belegungsplanung 74 aufbereitet werden. Durch die erfinderische Belegungsplanung 74 werden automatisch Produktionspläne, Produktionssimulationen und Steuerungsinformationen erzeugt. Die Produktion 76 nutzt die Ergebnisse aus dem Verfahren, um die Gastsysteme 4 und Hostsysteme 6 automatisch zu steuern. Die Computerprogramme für die Rahmenplanung 72 beinhalten Funktionen, mit denen Daten und Ergebnisse der Belegungsplanung 74 dargestellt werden können (z.B. Reports), und mit denen das Verfahren zur Belegung einfach gesteuert werden kann.As so-called frame planning 72 All tasks and computer programs used for this purpose are understood with which the necessary data are recorded, processed and used for subsequent occupancy planning 74 be prepared. Through the innovative occupancy planning 74 Production plans, production simulations and control information are generated automatically. The production 76 uses the results from the procedure to the guest systems 4 and host systems 6 to control automatically. The computer programs for frame planning 72 include functions that allow data and results of occupancy planning 74 can be displayed (eg reports), and with which the method of occupancy can be easily controlled.

In 15 wird eine aktuelle Produktionsumgebung gezeigt. Eine Datenbank 78, welche etwa in Form einer SQL-Datenbank ausgeführt werden kann, enthält alle erforderlichen Daten für Planung und Steuerung der virtuellen Geräte bzw. Server. Das gesamte Planungssystem wird hier als „PSVS" (Planungs- und Steuerungssystem virtueller Server) bezeichnet. Zur Bereitstellung einer Steuerung dient ein Webserver 80, der etwa mittels der Webserversoftware Apache auf das durch ein Computerprogramm (zum Beispiel in der Interpretersprache Perl) ausgeführte Verfahren zur Erstellung des Produktionszeitplans und/oder auf die einzelnen Hostgeräte oder virtuellen Geräte zugreifen kann. Der Administrator des Systems erhält auf einem Steuerungsgerät Zugriff auf die Weboberfläche 82, mit der er die zur Steuerung, Simulation, Planung oder Erzeugung der virtuellen Geräte notwendigen Parameter an den Webserver 80 übermitteln kann. Dort werden mittels der auch „operativer Kern" genannten Computerprogramme die Belegungsplanung 74 bzw. Rahmenplanung 72 durchgeführt.In 15 a current production environment is shown. A database 78 , which can be executed in the form of a SQL database, contains all the necessary data for planning and controlling the virtual devices or servers. The entire planning system is referred to herein as "PSVS" (virtual server scheduling and control system) and a web server is used to provide control 80 who, for example, can access the process of creating the production schedule and / or the individual host devices or virtual devices by means of the web server software Apache using a computer program (for example in the interpreter language Perl). The administrator of the system receives access to the web interface on a control device 82 with which he sends the parameters necessary for the control, simulation, planning or generation of the virtual devices to the web server 80 can transmit. There, by means of the "operational core" mentioned computer programs occupancy planning 74 or frame planning 72 carried out.

16 zeigt etwas detaillierter und selbsterläuternd die wesentlichen Schritte in der Rahmenplanung 72 und Belegungsplanung 74. Das als „ZOT" bezeichnete Ergebnis steht für „zentrale Operationstabellen" und steht für das Ergebnis des beschriebenen Verfahrens zur Erstellung des Produktionsplans. Die Schritte, die zum „Rahmenplan" führen, sind im wesentlichen die Bereitstellung von technischen Eigenschaften für virtuelle Geräte, Hostgeräte und Poolsegmente, die Bereitstellung der Daten für die zeitabhängigen Betriebszustände und anschließend die zeitliche und logische Zuordnung von Zeitangaben, virtuellen Geräten, Hostgeräten und Poolsegmenten zueinander. Der Rahmenplan enthält alle erforderliche Daten zur nachfolgenden Erzeugung der abstrahierten virtuellen Geräte und Hostgeräte. 16 shows in more detail and self-explanatory the essential steps in the Rahmenpla voltage 72 and occupancy planning 74 , The result referred to as "ZOT" stands for "central operation tables" and represents the result of the described procedure for the production plan. The steps that lead to the "master plan" are essentially the provision of technical properties for virtual devices, host devices and pool segments, the provision of the data for the time-dependent operating states and then the temporal and logical assignment of time information, virtual devices, host devices and pool segments The master plan contains all the necessary data for the subsequent generation of the abstracted virtual devices and host devices.

In 17 wird schematisch eine Vorrichtung 84 zur Erstellung eines Produktionszeitplans zum Betrieb virtueller Geräte auf Hostgeräten gezeigt. Die Vorrichtung 84 ist geeignet, das vorstehend beschriebene Verfahren auszuführen.In 17 schematically becomes a device 84 to create a production schedule for operating virtual devices on host devices. The device 84 is suitable to carry out the method described above.

Die Vorrichtung weist Eingangsmittel 86 zum Übermitteln der technischen Eigenschaften, Verfügbarkeitsräume und/oder der Einsatzzwecke der virtuellen Geräte und/oder der Hostgeräte auf. Weiterhin sind Mittel zum Erzeugen von Produktionsplanobjekten 88 vorhanden, innerhalb derer VM-Objekte 58 generiert werden, die den zugeführten Anforderungen und damit den Anwendungen 4 gerecht werden. Außerdem umfasst die Vorrichtung Mittel zum Erzeugen von Hostgeräteplanobjekten 90, mittels derer Hostobjekte 60 erzeugt werden, welche die zur Verfügung stehende Hardware 2 für bestimmte Zeitabschnitte repräsentieren. Aus den Mitteln zum Erzeugen eines Produktionszeitplans 92 resultiert ein Produktionszeitplan 94, der schließlich von Mitteln zur Überprüfung des Produktionszeitplans 96 auf Einhaltung der vorgegebenen Regeln überprüft wird. Ferner geben Ausgabemittel 98 den ausführbaren Produktionszeitplan 100 aus.The device has input means 86 for transmitting the technical characteristics, availability spaces and / or purposes of the virtual devices and / or the host devices. Furthermore, means for generating production plan objects 88 exist within which VM objects 58 generated, the supplied requirements and thus the applications 4 satisfy. In addition, the apparatus includes means for generating host device plan objects 90 by which host objects 60 are generated, which represent the available hardware 2 for certain periods of time. From the means to create a production schedule 92 results in a production schedule 94 who finally received funds for checking the production schedule 96 is checked for compliance with the prescribed rules. Further, output means 98 the executable production schedule 100 out.

Die beschriebene Erfindung betrifft die Erstellung eines Produktionszeitplans für die Erzeugung verschiedener virtueller Geräte mit unterschiedlichen Betriebszeiten und Anwendungszwecken, insbesondere virtueller Computer, durch Hostgeräte. Hierfür werden zunächst die für die virtuellen Geräte erforderlichen technischen Anforderungen sowie die von den Hostgeräten bereitgestellten technischen Daten bestimmt. Ausgehend von diesen Daten und den geplanten Betriebszeiten sowohl der virtuellen Geräte als auch der zur Verfügung stehenden Hostgeräte werden sog. Planobjekte (Hostgeräteplanobjekte und Produktionsplanobjekte) erzeugt, die die technischen Eigenschaften der Hostgeräte und der virtuellen Geräte über jeweils einen geschlossenen Betriebszeitabschnitt repräsentieren. Die Produktionsplanobjekte werden unter Berücksichtigung technischer und organisatorischer Regeln Hostobjekten zugeordnet, wodurch ein Produktionszeitplan entsteht. Zu den technischen Regeln zählt etwa die Begrenztheit der Kapazitäten jedes Hostgeräts, welche durch die virtuellen Geräte nicht überschritten werden dürfen. Die organisatorischen Regeln beinhalten beispielsweise nicht gestattete Kombinationen von virtuellen Geräten auf einem gemeinsamen Hostgerät, wenn bei diesen Kombinationen bekanntermaßen Störungen jedweder Art auftreten können. Durch Variation der Regeln kann das Planungsergebnis hinsichtlich von Optimierungszielen wie die Leistungsmaximierung für virtuelle Geräte oder Minimierung notwendiger Hardware gezielt beeinflusst werden. Die Überprüfung der Regeln kann etwa sukzessive nach Kombinieren jeweils eines virtuellen Geräts mit einem Hostgerät erfolgen, jedoch auch nach Kombination aller virtueller Geräte mit den Hostgeräten.The described invention relates to the preparation of a production schedule for the Generation of different virtual devices with different operating times and applications, in particular virtual computers, by host devices. For this will be first the for the virtual devices required technical requirements as well as those provided by the host devices technical data. Based on this data and the planned Operating times of both the virtual devices and the available host device become so-called plan objects (host device plan objects and production plan objects) that produces the technical characteristics the host devices and the virtual devices over each represent a closed period of operation. The production plan objects be considered technical and organizational rules assigned to host objects, creating a production schedule. To the technical rules counts about the limited capacity every host device, which through the virtual devices not exceeded be allowed to. The organizational rules include, for example, not allowed Combinations of virtual devices on a common host device, if known disorders of any kind occur in these combinations can. By varying the rules, the planning result in terms of of optimization goals like maximizing performance for virtual equipment or minimize necessary hardware. The review of Rules can be successively after combining each one of a virtual equipment with a host device but also after combining all virtual devices with the Host devices.

Bevorzugt wird ein solches Verfahren durch ein Computerprogramm realisiert, in dem diese Regeln als Funktionen implementiert sind. Weiterhin kann hierdurch die automatische Produktion der geplanten virtuellen Geräte initiiert werden.Prefers If such a method is realized by a computer program, where these rules are implemented as functions. Furthermore, can This initiates the automatic production of the planned virtual devices become.

Unerheblich ist dabei, ob die notwendigen Programme oder Datenbanken wie in der derzeitigen Ausführung wie in 15 gezeigt auf jeweils einzelnen Geräten oder teilweise oder insgesamt auf einem Gerät ausgeführt werden.It is irrelevant whether the necessary programs or databases as in the current execution as in 15 shown on individual devices or partially or in total on a device.

Unerheblich ist dabei auch beispielsweise die Auswahl der eingesetzten Programmiersprachen und Datenbanken, sofern die beschriebenen Verfahren eingehalten werden.irrelevant is, for example, the selection of the programming languages used and Databases, provided the procedures described are followed.

In Weiterbildungen der Erfindung können weitere planungsrelevante Daten zu Hostgeräten und virtuellen Geräten erfasst werden und/oder weitere Regeln zur Produktionsplanerstellung hinzugefügt werden. So ist es bspw. möglich, zusätzlich zur Berücksichtung von CPU und Hauptspeicher auch Daten und Regeln zum Datenlastverhalten von Netzwerken und/oder Datenträgern zu berücksichtigen.In Further developments of the invention can further Planned planning data for host devices and virtual devices is recorded will be added and / or additional rules for production plan creation. So it is possible, for example, additionally for consideration CPU and main memory also data and rules for data load behavior of networks and / or data media to take into account.

Claims (15)

Verfahren zum Erstellen eines Produktionszeitplans für den Betrieb virtueller Geräte auf Hostgeräten, umfassend die Schritte: Bereitstellen von technischen Eigenschaften und/oder Verfügbarkeitszeiträume der Hostgeräte, Bereitstellen von Anforderungen an technische Eigenschaften, Verfügbarkeitszeiträume und/oder Einsatzzwecke der zu erzeugenden virtuellen Geräte, Erzeugen von Hostgeräteplanobjekten für die Hostgeräte aus den bereitgestellten Daten für die Hostgeräte, welche die technischen Eigenschaften der Hostgeräte definieren, Erzeugen von Produktionsplanobjekten für die Verfügbarkeitszeiträume der zu erzeugenden virtuellen Geräte aus den bereitgestellten Daten für die virtuellen Geräte, welche die technischen Eigenschaften der virtuellen Geräte definieren, Erzeugen eines Produktionszeitplans mit Kombinationen aus den Produktionsplanobjekten und den Hostobjekten, Überprüfen des Produktionszeitplans auf Einhaltung technischer und/oder organisatorischer Regeln.A method of creating a production schedule for operating virtual devices on host devices, comprising the steps of: providing host device technical characteristics and / or availability periods, providing technical property requirements, availability periods and / or purposes of the virtual devices to be created, creating host device plan objects for the host devices from the provided data for the host devices, which define the technical characteristics of the host devices, generating production plan objects for the availability periods of the virtual devices to be generated from the provided data for the virtual devices that define the technical characteristics of the virtual devices, generate a production schedule with combinations of the production plan objects and the host objects, check the production schedule for compliance with technical and / or organizational rules. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die technischen Eigenschaften der virtuellen Geräte und/oder der Hostgeräte Hardwareressourcen, insbesondere Rechen- und Speicherkapazitäten sind.Method according to claim 1, the technical characteristics of the virtual devices and / or the host devices Hardware resources, in particular computing and storage capacities are. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die technischen Regeln die Begrenzung der Zuordnungen virtueller Geräte zu den Hostgeräten aufgrund vorhandener Hardwareressourcen der Hostgeräte umfassen.Method according to one of the preceding claims, where the technical rules limit the assignment of virtual equipment to the host devices due to existing hardware resources of the host devices. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die organisatorischen Regeln das Ausschließen von vorbestimmten Kombinationen virtueller Geräte auf einem gemeinsamen Hostgerät umfassen.Method according to one of the preceding claims, wherein the organizational rules exclude predetermined combinations virtual devices on a common host device. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei nach Überprüfen des Produktionszeitplans bei Verletzung der technischen und/oder organisatorischen Regeln ein neuer Produktionszeitplan erzeugt wird.Method according to one of the preceding claims, after checking the Production schedule for violation of technical and / or organizational Rules a new production schedule is generated. Verfahren gemäß Anspruch 5, wobei der neue Produktionszeitplan nach seiner Erstellung auf Einhaltung der technischen und/oder organisatorischen Regeln überprüft wird.Method according to claim 5, with the new production schedule after its creation on Compliance with technical and / or organizational rules. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1–3, wobei der Produktionszeitplan sukzessive unter Einhaltung der technischen und/oder organisatorischen Regeln erzeugt wird.Method according to one the claims 1-3, where the production schedule successively in compliance with the technical and / or organizational rules is generated. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die organisatorischen Regeln das Minimieren der zur Verfügung stehenden Hardwareressourcen der Hostgeräte umfassen.Method according to one of the preceding claims, The organizational rules minimize the available ones Hardware resources of the host devices include. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die organisatorischen Regeln das Maximieren der an die virtuellen Geräte bereitgestellten Hardwareressourcen umfassen.Method according to one of the preceding claims, where the organizational rules are maximizing to the virtual equipment provided hardware resources. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die technischen Regeln das Verhindern von Kombinationen virtueller Geräte auf einem gemeinsamen Hostgerät umfasst, bei denen betriebsimmanente Störungen auftreten können.Method according to one of the preceding claims, the technical rules are to prevent combinations of virtual equipment on a common host device includes, where inherent disturbances may occur. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die technischen Regeln das Verhindern von Kombinationen virtueller Geräte auf einem gemeinsamen Hostgerät umfasst, bei denen die Sicherheit der virtuellen Geräte oder des Hostgeräts gefährdet werden könnten.Method according to one of the preceding claims, the technical rules are to prevent combinations of virtual equipment on a common host device includes, where the security of virtual devices or of the host device could. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die technischen Regeln das Anstreben gleichmäßiger Auslastung der Hostgeräte umfassen.Method according to one of the preceding claims, the technical rules are striving for even utilization of the host devices. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die virtuellen Geräte automatisch nach dem Produktionszeitplan erzeugt werden.Method according to one of the preceding claims, being the virtual devices automatically generated according to the production schedule. Vorrichtung zum Erstellen eines Produktionszeitplans für die Erzeugung virtueller Geräte durch Hostgeräte, mit: Eingangsmitteln zum Zuführen von Anforderungen an technische Eigenschaften, Verfügbarkeitszeiträume und/oder Einsatzzwecke der zu erzeugenden virtuellen Geräte und/oder der Hostgeräte, Mitteln zum Erzeugen von Hostgeräteplanobjekten für die Hostgeräte, welche die technischen Eigenschaften der Hostgeräte definieren, Mitteln zum Erzeugen von Produktionsplanobjekten für die Verfügbarkeitszeiträume der zu erzeugenden virtuellen Geräte, welche die notwendigen technischen Eigenschaften der virtuellen Geräte definieren, Mitteln zum Erzeugen eines Produktionszeitplans mit Zuordnungen von Produktionsplanobjekten zu Hostobjekten, Mitteln zum Überprüfen des Produktionszeitplans auf Einhaltung technischer und/oder organisatorischer Regeln und Ausgabemitteln zum Ausgeben des Produktionszeitplans.Device for creating a production schedule for the Generation of virtual devices through host devices, With: Input means for feeding requirements to technical Properties, availability periods and / or Purposes of the virtual devices to be created and / or the host devices, funds for generating host device plan objects for the host devices, which define the technical characteristics of the host devices, funds for generating production plan objects for the availability periods of virtual devices to create which the necessary technical characteristics of the virtual equipment define, Means for generating a production schedule with assignments of production plan objects to host objects, funds to check the Production schedule for compliance with technical and / or organizational rules and Output means for outputting the production schedule. Computerprogramm mit Computerprogrammmitteln zur Veranlassung eines Computers, ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 auszuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer ausgeführt wird.Computer program with computer program means for Prompt of a computer, a method according to any one of claims 1 to 13 to execute, when the computer program is running on a computer.
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