JP2018180773A - Management device and management method - Google Patents
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Abstract
【課題】 仮想ネットワーク機能を適切にオートスケーリングまたはマイグレーションすることができる管理装置及び管理方法を提供する。【解決手段】 管理装置は、物理サーバに形成される仮想ネットワーク機能部への仮想マシンの追加または前記仮想ネットワーク機能部の移設を行う機能管理部と、前記仮想ネットワーク機能部を経由する転送経路に入力されるトラフィックの単位時間当たりの増加量、及び、前記仮想ネットワーク機能部を構成する仮想マシンに設けられた前記トラフィックのキューに関するパラメータと所定の閾値の比較結果に基づき、前記機能管理部に、前記仮想ネットワーク機能部への仮想マシンの追加または前記仮想ネットワーク機能部の移設を指示する指示部とを有する。【選択図】図6PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a management device and a management method capable of appropriately autoscaling or migrating a virtual network function. SOLUTION: A management device is connected to a function management unit for adding a virtual machine to a virtual network function unit formed in a physical server or relocating the virtual network function unit, and a transfer path via the virtual network function unit. Based on the amount of increase in the input traffic per unit time, and the comparison result of the parameter related to the queue of the traffic provided in the virtual machine constituting the virtual network function unit and a predetermined threshold value, the function management unit is notified. It has an instruction unit for instructing the addition of a virtual machine to the virtual network function unit or the relocation of the virtual network function unit. [Selection diagram] FIG. 6
Description
本件は、管理装置及び管理方法に関する。 The present invention relates to a management apparatus and a management method.
各種のネットワーク機能を、アプリケーションを用いて汎用サーバなどに仮想的に形成するNFV(Network Function Virtualization)の技術が知られている(例えば特許文献1参照)。NFVの技術によると、専用のハードウェアを必要とせずにネットワーク機能を実現できるため、ネットワークシステムの低コスト化が期待される。 There is known an NFV (Network Function Virtualization) technology in which various network functions are virtually formed on a general-purpose server or the like using an application (see, for example, Patent Document 1). According to the NFV technology, network functions can be realized without the need for dedicated hardware, and therefore, the cost reduction of the network system is expected.
NFVを用いると、物理サーバに仮想ネットワーク機能(VNF: Virtual Network Function)が形成される。仮想ネットワーク機能に対しては、例えばクラウド技術と同様に、処理の負荷に応じCPU(Central Processing Unit)やメモリなどのリソースが仮想マシン(VM: Virtual Machine)として割り当てられる。これにより、VNFは1以上のVMにより構成される。 With NFV, a virtual network function (VNF) is formed on a physical server. For the virtual network function, resources such as a central processing unit (CPU) and a memory are allocated as virtual machines (VMs) according to processing load, as in the cloud technology, for example. Thus, the VNF is configured by one or more VMs.
VNFは、例えばデータセンタ内に設置された汎用サーバに形成される。VNFにより実現されるネットワーク機能としては、例えばファイアウォール、ウェブプロキシ、及びVPN(Virtual Private Network)ルータなどが挙げられる。 The VNF is formed, for example, on a general-purpose server installed in a data center. The network functions implemented by the VNF include, for example, a firewall, a web proxy, and a VPN (Virtual Private Network) router.
VNFを管理する管理サーバは、企業などのユーザからの要求に従って汎用サーバに対するVNFの配置及び設定を行う。これにより、ファイアウォール、ウェブプロキシ、及びVPNルータなどの各種のVNFの間には、例えば広域ネットワーク内のデータの転送経路であるサービスチェイン(SC: Service Chain)が設定される。ユーザは、サービスチェインを介してインターネットやユーザの他の拠点にアクセスすることができる。 The management server which manages the VNF arranges and sets the VNF for the general-purpose server in accordance with a request from a user such as a company. As a result, a service chain (SC: Service Chain), which is a transfer path of data in a wide area network, for example, is set up between various VNFs such as a firewall, a web proxy, and a VPN router. The user can access the Internet and other locations of the user through the service chain.
管理サーバは、例えば、VNFのトラフィックの転送処理の負荷に応じてVNFにVMを追加する。この処理は、例えばオートスケーリングなどと呼ばれる。オートスケーリングが実行されると、VNFを構成する複数のVMに転送処理の負荷を均等に分散することが可能となるため、データ転送量は増加する。 The management server adds a VM to the VNF, for example, according to the load of the traffic forwarding process of the VNF. This process is called, for example, auto scaling. When auto-scaling is performed, it becomes possible to evenly distribute the load of transfer processing to a plurality of VMs configuring the VNF, so the data transfer amount increases.
しかし、データ転送量の低下の原因となるVNF(つまりボトルネックのVNF)は、例えば、SCに入力されるトラフィックの状況だけでなく、SCの構成などによって決定されるため、その特定は難しい。データ転送量の低下の原因ではないVNFに対しオートスケーリングが実行された場合、汎用サーバのリソースが無駄に消費されてしまう。 However, it is difficult to specify the VNF (that is, the bottleneck VNF) that causes the decrease in the data transfer amount, for example, because it is determined not only by the status of the traffic input to the SC but also by the configuration of the SC. If autoscaling is performed on a VNF that is not the cause of the decrease in data transfer amount, the resources of the general-purpose server are wasted.
また、例えば、VNFの仮想基盤であるハーパーバイザ上の仮想スイッチの性能や汎用サーバのハードウェアの性能が原因でデータ転送量が低下する場合もあり得る。この場合、オートスケーリングが実行されてもデータ転送量は増加しないため、やはり、汎用サーバのリソースが無駄に消費されてしまう。 Also, for example, there may be a case where the data transfer amount is reduced due to the performance of the virtual switch on the harperizer, which is the virtual basis of the VNF, and the hardware performance of the general-purpose server. In this case, since the data transfer amount does not increase even when the auto scaling is performed, the resource of the general-purpose server is wastefully consumed.
このため、管理サーバは、仮想スイッチの性能や汎用サーバのハードウェアの性能が原因でデータ転送量が低下した場合、例えば、VNFを他の仮想スイッチや他の汎用サーバに移設することにより、データ転送量を改善する。この処理は、例えばマイグレーションなどと呼ばれる。 Therefore, when the data transfer amount decreases due to the performance of the virtual switch and the hardware performance of the general server, the management server transfers data, for example, by transferring the VNF to another virtual switch or another general server. Improve transfer volume. This process is called, for example, migration.
しかし、データ転送量の低下の原因が仮想スイッチやハードウェアであることを特定することは、ボトルネックのVNFを特定することと同様に難しい。データ転送量の低下の原因が仮想スイッチやハードウェアではない場合にマイグレーションが実行された場合、VNFの移設先の仮想スイッチや汎用サーバのリソースが無駄に消費されてしまう。 However, identifying that the cause of the decrease in data transfer amount is a virtual switch or hardware is as difficult as identifying the bottleneck VNF. If migration is executed when the cause of the decrease in the amount of data transfer is not a virtual switch or hardware, resources of the virtual switch of the transfer destination of the VNF and the general-purpose server are wasted.
そこで本件は、仮想ネットワーク機能を適切にオートスケーリングまたはマイグレーションすることができる管理装置及び管理方法を提供することを目的とする。 Therefore, it is an object of the present invention to provide a management apparatus and management method capable of appropriately auto-scaling or migrating virtual network functions.
1つの態様では、管理装置は、物理サーバに形成される仮想ネットワーク機能部への仮想マシンの追加または前記仮想ネットワーク機能部の移設を行う機能管理部と、前記仮想ネットワーク機能部を経由する転送経路に入力されるトラフィックの単位時間当たりの増加量、及び、前記仮想ネットワーク機能部を構成する仮想マシンに設けられた前記トラフィックのキューに関するパラメータと所定の閾値の比較結果に基づき、前記機能管理部に、前記仮想ネットワーク機能部への仮想マシンの追加または前記仮想ネットワーク機能部の移設を指示する指示部とを有する。 In one aspect, the management apparatus includes a function management unit that adds a virtual machine to a virtual network function unit formed in a physical server or transfers the virtual network function unit, and a transfer route passing through the virtual network function unit. The function management unit based on the amount of increase per unit time of the traffic input to the unit and the comparison result of the parameter regarding the queue of the traffic provided in the virtual machine constituting the virtual network function unit and a predetermined threshold value And an instruction unit for instructing addition of a virtual machine to the virtual network function unit or relocation of the virtual network function unit.
1つの態様では、管理装置は、物理サーバに形成される仮想ネットワーク機能部に対する仮想マシンの追加または前記仮想ネットワーク機能部の移設を行う機能管理部と、前記仮想ネットワーク機能部を構成する仮想マシンに入力されるトラフィックを格納する入力キューに関するパラメータ、及び該仮想マシンから出力された前記トラフィックを格納する出力キューに関するパラメータに基づき、前記機能管理部に、前記仮想ネットワーク機能部への仮想マシンの追加または前記仮想ネットワーク機能部の移設を指示する指示部とを有する。 In one aspect, the management apparatus is a function management unit that adds a virtual machine to a virtual network function unit formed in a physical server or transfers the virtual network function unit, and a virtual machine that configures the virtual network function unit. Addition of a virtual machine to the virtual network function unit in the function managing unit based on parameters related to an input queue storing input traffic and parameters related to an output queue storing the traffic output from the virtual machine And an instruction unit for instructing transfer of the virtual network function unit.
1つの態様では、管理方法は、物理サーバに形成される仮想ネットワーク機能部を経由する転送経路に入力されるトラフィックの単位時間当たりの増加量、及び、前記仮想ネットワーク機能部を構成する仮想マシンに設けられた前記トラフィックのキューに関するパラメータと所定の閾値の比較結果に基づき、前記仮想ネットワーク機能部への仮想マシンの追加または前記仮想ネットワーク機能部の移設を行う方法である。 In one aspect, the management method includes increasing an amount of traffic per unit time input to a transfer path via a virtual network function unit formed in a physical server, and a virtual machine configuring the virtual network function unit. It is a method of adding a virtual machine to the virtual network function unit or transferring the virtual network function unit based on the comparison result of the provided parameter regarding the queue of traffic and a predetermined threshold.
1つの態様では、管理方法は、物理サーバに形成される仮想ネットワーク機能部を構成する仮想マシンに入力されるトラフィックを格納する入力キューに関するパラメータ、及び該仮想マシンから出力された前記トラフィックを格納する出力キューに関するパラメータに基づき、前記仮想ネットワーク機能部への仮想マシンの追加または前記仮想ネットワーク機能部の移設を行う方法である。 In one aspect, the management method stores a parameter related to an input queue storing traffic input to a virtual machine configuring a virtual network function unit formed in a physical server, and the traffic output from the virtual machine It is a method of adding a virtual machine to the virtual network function unit or relocating the virtual network function unit based on parameters related to an output queue.
1つの側面として、仮想ネットワーク機能を適切にオートスケーリングまたはマイグレーションすることができる。 In one aspect, virtual network features can be auto-scaled or migrated appropriately.
図1は、ネットワーク管理システムの一例を示す構成図である。ネットワーク管理システムは、管理装置の一例である管理サーバ1と、物理サーバの一例である汎用物理サーバ2とを含む。
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a network management system. The network management system includes a
管理サーバ1は、LAN(Local Area Network)などの管理用ネットワークNWcを介して汎用物理サーバ2と通信する。汎用物理サーバ2には、仮想ネットワーク機能部の一例であるVNF91〜93と、ロードバランサLB#1〜#3とが形成されている。管理サーバ1は、汎用物理サーバ2と通信することによりVNF91〜93及びロードバランサLB#1〜#3を管理する。
The
一例として、VNF91は、ネットワーク機能として、仮想マシン(VM)であるWebプロキシPX#1,#2により構成され、VNF92は、VMである複数のファイアウォールFW#1〜#4により構成される。VNF93は、ネットワーク機能として、VMであるVPNルータRT#1〜#3により構成される。
As an example, the
VNF91〜93には、管理サーバ1によって、広域ネットワークにおけるトラフィックの転送経路であるサービスチェイン(SC)が設定される。このため、ユーザは、ネットワークNWaから汎用物理サーバ2を介して他のネットワークNWbにアクセスすることができる。なお、ネットワークNWa,NWbとしては、LAN、イントラネット、及びインターネットが挙げられる。
In the VNFs 91 to 93, a service chain (SC), which is a transfer path of traffic in a wide area network, is set by the
各VNF91〜93の入力側には、トラフィックの負荷をVM間で分散させるロードバランサLB#1〜#3がそれぞれ設けられている。ロードバランサLB#1は、ネットワークNWaから入力されたトラフィックをVNF91のWebプロキシPX#1,#2に均等に分散させる。WebプロキシPX#1,#2によりそれぞれ処理されたトラフィックは、ロードバランサLB#2に入力される。
At the input side of each of the
ロードバランサLB#2は、WebプロキシPX#1,#2から入力されたトラフィックをVNF92のファイアウォールFW#1〜#4に均等に分散させる。ファイアウォールFW#1〜#4によりそれぞれ処理されたトラフィックは、ロードバランサLB#3に入力される。
The load
ロードバランサLB#3は、ファイアウォールFW#1〜#4から入力されたトラフィックをVNF93のVPNルータRT#1〜#3に均等に分散させる。VPNルータRT#1〜#3によりそれぞれ処理されたトラフィックは、ネットワークNWbに送信される。
The load
管理サーバ1は、例えば、VNFのトラフィックの転送処理の負荷に応じてVNFにVMを追加する。管理サーバ1は、VNF92の転送処理の負荷が大きい場合、オートスケーリングを実行することによりVNF92にファイアウォールFWを追加する。
The
より具体的には、管理サーバ1は、VNF91〜93のVMからトラフィックの転送処理のボトルネックとなるVMを特定して、そのVMを含むVNF91〜93にオートスケーリングを実行する。VMの特定には、VMに設けられたトラフィックの入力キュー及び出力キューに関するパラメータなどが用いられる。これにより、管理サーバ1は、VNF91〜93を適切にオートスケーリングすることができる。以下に、まず、汎用物理サーバ2の構成を説明し、次に管理サーバ1の構成を説明する。
More specifically, the
図2は、汎用物理サーバ2の一例を示す構成図である。例えばデータセンタ内には、複数の汎用物理サーバ2が設置されている。
FIG. 2 is a block diagram showing an example of the general-purpose
各汎用物理サーバ2は、ToR(Top-Of-Rack Switch)3を介して、データセンタ内のネットワークNWd(例えばLAN)に接続されている。また、ネットワークNWdには、上記のネットワークNWa,NWbと通信するためのルータ4が接続されている。このため、各汎用物理サーバ2は、ルータ4を介してネットワークNWa,NWbと通信することができる。また、各汎用物理サーバ2は、管理用ネットワークNWcを介して管理サーバ1と通信することができる。
Each general-purpose
汎用物理サーバ2は、複数のCPU(Central Processing Unit)20、メモリ21、チップセット22、及びストレージ23と、NIC(Network Interface Card)24とを有する。NIC24は、管理用ネットワークNWc及びネットワークNWdとの通信を処理する。各CPU20は、NIC24を介して管理サーバ1及びネットワークNWa,NWbと通信する。
The general-purpose
CPU20は、メモリ21、チップセット22、及びストレージ23に接続されている。メモリ21は、CPU20のワーキングメモリとして機能する。チップセット22には、例えばバスコントローラなどのハードウェアから構成されている。
The
ストレージ23は、例えばハードディスクドライブなどの記憶装置である。ストレージ23には、CPU20を駆動するOS(Operating System)及び各種のソフトウェアが格納されている。CPU20には、機能としてハイパーバイザ200及びVM201が形成される。なお、各CPU20は互いに連携して動作する。
The
ハイパーバイザ200は、各VM201を動作させる基盤となるOSである。ハイパーバイザ200は、機能として、仮想スイッチ(仮想SW)210,211を有する。仮想スイッチ210,211は、サービスチェインの設定に従って各VM201にトラフィックを振り分ける。なお、仮想スイッチ210,211は、一例として別々のCPU20に形成されている。
The
VM201は、仮想的なハードウェアにより構成される。VM201は、仮想CPU(vCPU)213、仮想NIC(vNIC)212、仮想メモリ(vメモリ)214、及び仮想ストレージ(vストレージ)215を有する。この構成により、VM201は、各種のネットワーク機能を実行する。
The
図3は、管理サーバ1の一例を示す構成図である。管理サーバ1は、CPU10、ROM(Read Only Memory)11、RAM(Random Access Memory)12、HDD(Hard Disk Drive)13、通信ポート14、入力装置15、及び出力装置16を有する。CPU10は、互いに信号の入出力ができるように、ROM11、RAM12、HDD13、通信ポート14、入力装置15、及び出力装置16と、バス19を介して接続されている。
FIG. 3 is a block diagram showing an example of the
ROM11は、CPU10を駆動するOS及び管理プログラムが格納されている。管理プログラムは、以下に述べる管理方法を実行する。ROM11としては、例えばEPROM(Erasable Programmable ROM)などが挙げられる。
The ROM 11 stores an OS for driving the
RAM12は、CPU10のワーキングメモリとして機能する。通信ポート14は、例えば無線LANカードやNICであり、管理用ネットワークNWcと接続されている。CPU10は、通信ポート14を介して汎用物理サーバ2と通信する。
The
入力装置15は、管理サーバ1に情報を入力する装置である。入力装置15としては、例えばキーボード、マウス、及びタッチパネルなどが挙げられる。入力装置15は、入力された情報を、バス19を介しCPU10に出力する。
The
出力装置16は、管理サーバ1の情報を出力する装置である。出力装置16としては、例えばディスプレイ、タッチパネル、スピーカ、及びプリンタなどが挙げられる。出力装置16は、CPU10からバス19を介して情報を取得して出力する。
The
CPU10は、ROM11からプログラムを読み込むと、機能として、VNF判定部100、オートスケーリング実行部101、マイグレーション実行部102、及び経路設定部103が形成される。また、HDD13には、SC管理テーブル(TBL)130、VM管理テーブル(TBL)131、及び仮想SW管理テーブル(TBL)132が格納されている。
When the
図4は、SC管理テーブル130、VM管理テーブル131、及び仮想SW管理テーブル132の例を示す図である。CPU10は、汎用物理サーバ2にVNFを形成したとき、SC管理テーブル130、VM管理テーブル131、及び仮想SW管理テーブル132を生成する。
FIG. 4 is a diagram showing an example of the SC management table 130, the VM management table 131, and the virtual SW management table 132. When forming the VNF in the general-purpose
SC管理テーブル130は、SCを識別するSC識別子「SC#i」(iは正の整数)と、SCの送信元アドレス「ADsr」及び宛先アドレス「ADds」と、SCを構成するVNF数「n」(iは正の整数)及びそのVNF#1〜#nの構成情報とが登録されている。VNF#1〜#nの各構成情報には、そのVNFの機能名「FW」(例としてFW=ファイアウォール、PRX=Webプロキシ、RT=VPNルータ)、VM数「m」(mは正の整数)、及びロードバランサを示すLBアドレス「ADbc」が含まれる。
The SC management table 130 includes an SC identifier “SC # i” (i is a positive integer) for identifying an SC, a transmission source address “ADsr” and a destination address “ADds” of the SC, and the number of VNFs constituting the SC “n “(I is a positive integer) and its configuration information of
VM管理テーブル131は、SCを識別するSC識別子「SC#i」と、VNF#1〜#nの管理情報とが登録されている。VNF#1〜#nの各管理情報には、VM#1〜#mのID「FW#1」(機能名FWの場合)と、管理アドレス「ADmg」と、転送アドレス「ADtr」とが含まれている。
In the VM management table 131, an SC identifier "SC # i" for identifying an SC and management information of
仮想SW管理テーブル132には、ハイパーバイザ200に形成された仮想スイッチ210,211(仮想SW#1,#2)の識別子「SWa」,「SWb」が登録されている。なお、VM管理テーブル131及び仮想SW管理テーブル132には、実施例に応じ上記以外のパラメータも含まれる。
In the virtual SW management table 132, the identifiers “SWa” and “SWb” of the
再び図3を参照すると、オートスケーリング実行部101はVNFのオートスケーリングを実行する。オートスケーリング実行部101は、VNF判定部100の指示に従いVNFにVMを追加する。
Referring again to FIG. 3, the auto
マイグレーション実行部102はVNFのマイグレーションを実行する。マイグレーション実行部102は、VNF判定部100の指示に従いVNFの移設を行う。なお、オートスケーリング実行部101及びマイグレーション実行部102は、機能管理部の一例である。
The
VNF判定部100は、SCが経由する1以上のVNFのVM201のうち、転送処理のボトルネックであるVM201を判定する。なお、VNF判定部100は指示部の一例である。
The
VNF判定部100は、SCに入力されるトラフィック(以下、「入力トラフィック」と表記)の単位時間当たりの増加量、及び、VM201に設けられたトラフィックのキューに関するパラメータと所定の閾値の比較結果に基づき、ボトルネックのVM201を特定する。VNF判定部100は、例えば、入力トラフィックが一時的に増加したことによりVM201の入力キュー内のトラフィックの格納量(例えばByte)が増加しても、そのVM201をボトルネックとして特定しない。
The
これは、入力トラフィックが一時的に増加すると、VM201の転送処理の性能によらず、入力キューの格納量は増加するためである。したがって、VNF判定部100は、入力トラフィックが増加していないときに入力キューの格納量が増加したVM201をボトルネックとして特定する。
This is because when the input traffic temporarily increases, the storage amount of the input queue increases regardless of the transfer processing performance of the
このように、VNF判定部100は、ボトルネックのVM201を特定する。VNF判定部100は、その特定結果に基づき、オートスケーリング実行部101に対するオートスケーリングの実行指示、またはマイグレーション実行部102に対するマイグレーションの実行指示を行う。
As described above, the
より具体的には、VNF判定部100は、ボトルネックのVM201を特定した場合、そのVM201のオートスケーリングの実行をオートスケーリング実行部101に指示する。また、VNF判定部100は、VM201ではなく、仮想スイッチ210,211をボトルネックとして特定した場合、その仮想スイッチ210,211に接続されたVM201のマイグレーションをマイグレーション実行部102に指示する。
More specifically, when the
このように、VNF判定部100は、入力トラフィックの単位時間当たりの増加量、及び、VM201のキューに関するパラメータと所定の閾値の比較結果に基づき、オートスケーリング実行部101にVNFへのVM201の追加を指示し、また、マイグレーション実行部102にVNFの移設を指示する。このため、VNF判定部100は、VNFを適切にオートスケーリングまたはマイグレーションすることができる。
As described above, the
また、他の実施例において、VNF判定部100は、VM201に入力されるトラフィックを格納する入力キューに関するパラメータ、及びそのVM201から出力されたトラフィックを格納する出力キューに関するパラメータに基づき、転送処理のボトルネックであるVM201を判定する。VNF判定部100は、例えば、VM201の入力キュー及び出力キューの各格納量からボトルネックのVM201を特定する。
Further, in another embodiment, the
VNF判定部100は、VM201の入力キューの格納量が多いが出力キューの格納量が少ない場合、そのVM201をボトルネックとして特定する。これは、VM201の転送処理の性能が高ければ、VM201の入力キューの格納量が増加しても、出力キューの格納量は少なくなるためである。
When the storage amount of the input queue of the
この場合もVNF判定部100は、ボトルネックの特定結果に基づき、オートスケーリング実行部101に対するオートスケーリングの実行指示、またはマイグレーション実行部102に対するマイグレーションの実行指示を行う。
Also in this case, the
このように、VNF判定部100は、VM201の入力キューに関するパラメータ、及びVM201の出力キューに関するパラメータに基づき、オートスケーリング実行部101にVNFへのVM201の追加を指示し、また、マイグレーション実行部102にVNFの移設を指示する。このため、VNF判定部100は、VNFを適切にオートスケーリングまたはマイグレーションすることができる。
As described above, the
また、経路設定部103は、オートスケーリング実行部101またはマイグレーション実行部102の指示に従いSCを設定する。より具体的には、経路設定部103は、オートスケーリングまたはマイグレーションが実行されたとき、VM201及び仮想スイッチ210,211に対し新たなSCを設定する。このため、汎用物理サーバ2は、オートスケーリングまたはマイグレーションの実行後もトラフィックを転送することができる。
Further, the
次に各実施例における管理サーバ1の動作を説明する。
Next, the operation of the
(第1実施例)
図5及び図6は、第1実施例の管理サーバ1の動作を示す図である。図5はオートスケーリングの実行前の状態を示し、図6はオートスケーリングの実行後の状態を示す。なお、図5及び図6において、図2及び図3と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
(First embodiment)
5 and 6 are diagrams showing the operation of the
図5を参照すると、汎用物理サーバ2には、VM201としてロードバランサLB#1及びファイアウォールFW#1が形成されている。ロードバランサLB#1及びファイアウォールFW#1は、ハイパーバイザ200の仮想スイッチ(#1)210との間でトラフィックを入出力する。
Referring to FIG. 5, in the general-purpose
ファイアウォールFW#1には、トラフィックの入力キュー80及び出力キュー81が設けられている。入力キュー80は、仮想スイッチ210からファイアウォールFW#1に入力されるトラフィックをパケット単位(矩形枠を参照)で格納する。出力キュー81は、ファイアウォールFW#1から仮想スイッチ210に出力されるトラフィックをパケット単位で格納する。例えば、「vhost」というネットワーク処理のソフトウェアの場合、入力キュー80は「Rx ring」に該当し、出力キュー81は「Tx ring」に該当する。なお、入力キュー80及び出力キュー81はキューの一例である。
The
符号R1はSCの経路を示す。トラフィックはロードバランサLB#1とファイアウォールFW#1を、この順に経由する。より具体的には、トラフィックは、ルータ4から仮想スイッチ210を介してロードバランサLB#1に入力される。ロードバランサ#1から出力されたトラフィックは、仮想スイッチ210を介して入力キュー80に入力される。
The code R1 indicates the path of the SC. Traffic passes through the load
ファイアウォールFW#1は、入力キュー80からトラフィックをパケット単位で読み出して処理する。ファイアウォールFW#1は、処理済みのトラフィックをパケット単位で出力キュー81に書き込む。仮想スイッチ210は、出力キュー81からトラフィックをパケット単位で読み出してルータ4に出力する。このようにして、トラフィックはSCに沿って転送処理される。
The
ルータ4には、SCの入力トラフィックを監視するトラフィック監視部40が設けられている。ルータ4は、例えば、管理サーバ1と同様のCPU回路により構成されており、トラフィック監視部40は、例えばCPUの機能としてソフトウェアにより形成することができる。トラフィック監視部40は、入力トラフィックの監視結果を、汎用物理サーバ2を介しVNF判定部100に通知する。
The
また、汎用物理サーバ2のCPU20には、ソフトウェアの機能としてキュー監視部220が形成されている。キュー監視部220は、入力キュー80の格納量を監視し、その監視結果をVNF判定部100に通知する。
Further, in the
VNF判定部100は、トラフィック監視部40から周期的に入力トラフィックの監視結果を取得する。入力トラフィックの監視結果には、例えばSC識別子が付与されており、VNF判定部100は、入力トラフィックの監視結果をSC識別子に基づきSCごとに管理する。なお、入力トラフィックの監視結果の管理には、SC識別子に代えて、またはSC識別子に加えてSCの送信元アドレス及び宛先アドレスが用いられてもよい。
The
より具体的には、VNF判定部100は、入力トラフィックの単位時間当たりの増加量ΔTscを取得する。このとき、トラフィック監視部40は、VNF判定部100からの周期的な指示に従い増加量ΔTscを通知してもよいし、VNF判定部100からの指示なく、周期的に増加量ΔTscを通知してもよい。
More specifically, the
トラフィック監視部40は、単位時間(例えば1秒)おきに入力トラフィック量を測定し、前回測定した入力トラフィック量との差を算出する。トラフィック監視部40は、その差を入力トラフィックの単位時間当たりの増加量ΔTscとして通知する。なお、増加量ΔTscはVNF判定部100により算出されてもよく、この場合、トラフィック監視部40は、単位時間ごとの入力トラフィック量をVNF判定部100に通知する。
The
また、VNF判定部100は、キュー監視部220から周期的に入力キュー80の格納量Linを取得する。入力キュー80の格納量Linには、例えば該当VM201のIDが付与されており、VNF判定部100は、入力キュー80の格納量LinをVM201のIDに基づきVM201ごとに管理する。このとき、キュー監視部220は、VNF判定部100からの周期的な指示に従い入力キュー80の格納量Linを通知してもよいし、VNF判定部100からの指示なく、周期的に入力キュー80の格納量Linを通知してもよい。
Further, the
VNF判定部100は、入力トラフィックの単位時間当たりの増加量ΔTsc、及び、入力キュー80の格納量Linと所定の閾値THaとの比較結果に基づき、オートスケーリング実行部101にオートスケーリングの実行を指示する。すなわち、本例では、トラフィックのキューに関するパラメータとして、入力キュー80の格納量Linが用いられる。
The
より具体的には、VNF判定部100は、入力キュー80の格納量Linが所定の閾値THaより大きく、かつ、入力トラフィックの単位時間当たりの増加量ΔTscが所定の閾値THb以下である場合、VMの追加をオートスケーリング実行部101に指示する。つまり、VNF判定部100は、入力トラフィックが増加していないときに入力キュー80の格納量Linが増加している場合、該当VM201をボトルネックとして特定し、図6に示されるように、VNFに対する新たなVMの追加を指示する。
More specifically, when the storage amount Lin of the
オートスケーリング実行部101は、VNF判定部100の指示に従って新たなファイアウォールFW#2を追加する。より具体的には、オートスケーリング実行部101は、VM管理テーブル131を参照することによりファイアウォールFW#1の含まれるVNF#1を特定し、そのVNF#1にファイアウォールFW#2を追加する。なお、ファイアウォールFW#2には、ファイアウォールFW#1と同様に入力キュー82及び出力キュー83が設けられている。
The auto
図7は、オートスケーリング前後のSC管理テーブル130及びVM管理テーブル131の例を示す図である。オートスケーリング実行部101は、ファイアウォールFW#2の追加後、点線枠で示されるように、SC管理テーブル130のVNF#1のVM数を1から2に更新する。
FIG. 7 is a diagram showing an example of the SC management table 130 and the VM management table 131 before and after auto scaling. After the addition of the
また、オートスケーリング実行部101は、点線枠で示されるように、VM管理テーブル131に、新たなVM#2であるファイアウォールFW#2の管理情報を追加する。このようにして、SC管理テーブル130及びVM管理テーブル131は更新される。
Further, the auto-scaling
再び図6を参照すると、オートスケーリング実行部101は、ファイアウォールFW#2の追加後、経路設定部103に、ファイアウォールFW#2を経由するSCの設定を要求する。経路設定部103は、SCの設定の要求に応じて、ロードバランサLB#1、ファイアウォールFW#2、及び仮想スイッチ210に対しSCを設定する。これにより、SCは、符号R2で示されるように、トラフィックがロードバランサLB#1からファイアウォールFW#1及びFW#2に振り分けられる経路に設定される。
Referring again to FIG. 6, after the addition of the
ロードバランサLB#1は、トラフィックを均等にファイアウォールFW#1及びFW#2に振り分ける。このため、ファイアウォールFW#1の転送処理の負荷が低減されることにより、SCのボトルネックが解消される。したがって、SC全体のトラフィックの転送量が増加する。
The load
図8は、第1実施例の管理サーバ1の処理を示すフローチャートである。本処理は例えば定期的に実行される。
FIG. 8 is a flowchart showing the process of the
VNF判定部100は、判定対象のVM201を選択する(ステップSt1)。このとき、VNF判定部100は、例えば優先度が最も高いVM201を選択する。VNF判定部100は、予め所定の基準に従いVM201の優先度を設定する。
The
VNF判定部100は、例えば、入力キュー80の格納量Linが最も多いVM201の優先度を高く設定してもよいし、格納量Linが所定の閾値THaを最も早い時刻に超えたVM201の優先度を高く設定してもよい。また、VNF判定部100は、入力キュー80の最大格納量と格納量Linの差分が最小のVM201の優先度を高く設定してもよいし、SCの出口側に最も近い位置のVM201の優先度を高く設定してもよい。さらに、VNF判定部100は、VM201のIDに基づいて優先度を設定してもよい。
For example, the
次に、VNF判定部100は、キュー監視部220から入力キュー80の格納量Linを取得する(ステップSt2)。次に、VNF判定部100は、トラフィック監視部40から入力トラフィックの単位時間当たりの増加量ΔTscを取得する(ステップSt3)。このとき、VNF判定部100は、トラフィック監視部40から入力トラフィック量を取得して、その入力トラフィック量の単位時間ごとの増加量ΔTscを算出してもよい。
Next, the
次に、VNF判定部100は、入力キュー80の格納量Linを所定の閾値THaと比較する(ステップSt4)。このとき、VNF判定部100は、キュー監視部220が上記の比較処理を行った結果をキュー監視部220から取得してもよい。
Next, the
VNF判定部100は、Lin≦THaが成立する場合(ステップSt4のNo)、処理を終了する。また、VNF判定部100は、Lin>THaが成立する場合(ステップSt4のYes)、入力トラフィックの単位時間当たりの増加量ΔTscを所定の閾値THbと比較する(ステップSt5)。このとき、VNF判定部100は、トラフィック監視部40が上記の比較処理を行った結果をトラフィック監視部40から取得してもよい。
When Lin ≦ THa is satisfied (No in step St4), the
VNF判定部100は、ΔTsc>THbが成立する場合(ステップSt5のYes)、処理を終了する。また、VNF判定部100は、Tsc≦THbが成立する場合(ステップSt5のNo)、オートスケーリング実行部101に、VNFに対するVM201の追加を指示する(ステップSt6)。オートスケーリング実行部101は、VNF判定部100の指示に従いVNFにVM201を追加する。
If ΔTsc> THb is satisfied (Yes in step St5), the
次に、オートスケーリング実行部101は、経路設定部103にSCの設定を要求する(ステップSt7)。経路設定部103は、オートスケーリング実行部101の要求に応じてSCを設定する。このようにして、管理サーバ1の処理は実行される。なお、本処理は、管理サーバ1が実行する管理方法の一例である。
Next, the auto-scaling
このように、VNF判定部100は、入力トラフィックの単位時間当たりの増加量ΔTsc、及び、入力キュー80の格納量Linと所定の閾値THaの比較結果に基づき、オートスケーリング実行部101にオートスケーリングを指示する。このため、VNF判定部100は、入力トラフィックの増加により入力キュー80の格納量Linが増加した場合に無駄にVM201を追加することを抑制することができる。これにより、無駄なリソースの消耗やSC及びロードバランサの設定処理が回避される。
As described above, the
(第2実施例)
第1実施例のように入力キュー80の格納量Linを判定処理に用いた場合、入力キュー80の最大格納量がVM201ごとに異なると、VM201ごとに個別の閾値THaを設定する必要があるため、設定処理の手間がかかる。そこで、VNF判定部100は、入力キュー80の格納量Linに代えて、入力キュー80の格納量Linの単位時間当たりの増加量を判定処理に用いてもよい。この場合、VM201ごとに最大格納量が異なっていても、VM201の負荷状態に応じた共通の閾値を設定すればよいため、設定処理の手間が軽減される。
Second Embodiment
When the storage amount Lin of the
図9は、第2実施例の管理サーバ1の動作を示す図である。図9は、オートスケーリングの実行前の状態を示す。図9において、図5と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
FIG. 9 is a diagram showing the operation of the
VNF判定部100は、キュー監視部220から入力キュー80の格納量Linを取得するたびに、入力キュー80の格納量Linを前回の格納量Lin’としてVM管理テーブル131のVNFの管理情報に登録する。VNF判定部100は、キュー監視部220から取得した入力キュー80の格納量Linと、VM管理テーブル131から取得した前回の入力キュー80の格納量Lin’の差分ΔLin(=Lin−Lin’)を算出する。VNF判定部100は、その差分ΔLinを、入力キュー80の格納量Linの単位時間当たりの増加量として判定処理に用いる。なお、キュー監視部220が、入力キュー80の格納量Linの単位時間当たりの増加量ΔLinを算出してVNF判定部100に通知してもよい。
Every time the
より具体的には、VNF判定部100は、入力キュー80の格納量Linの単位時間当たりの増加量ΔLinが所定の閾値THa’より大きく、かつ、入力トラフィックの単位時間当たりの増加量ΔTscが所定の閾値THb以下である場合、VMの追加をオートスケーリング実行部101に指示する。つまり、VNF判定部100は、入力トラフィックが増加していないときに入力キュー80の格納量Linの単位時間当たりの増加量が大きい場合、該当VM201をボトルネックとして特定し、図6に示されるように、VNFに新たなVM201を追加する指示を行う。
More specifically, in the
図10は、第2実施例の管理サーバの処理を示すフローチャートである。図10において、図8と共通する処理には同一の符号を付し、その説明は省略する。 FIG. 10 is a flow chart showing processing of the management server of the second embodiment. In FIG. 10, the processing common to FIG. 8 is assigned the same reference numeral, and the description thereof is omitted.
VNF判定部100は、入力キュー80の格納量Linを取得した後(ステップSt2)、VM管理テーブル131から前回の入力キュー80の格納量Lin’を取得する(ステップSt2a)。このとき、VNF判定部100は、VM201のIDに基づきVM管理テーブル131から該当入力キュー80の格納量Lin’を検索する。
After acquiring the storage amount Lin of the input queue 80 (Step St2), the
次に、VNF判定部100は、入力キュー80の格納量Linの単位時間当たりの増加量ΔLinを算出する(ステップSt2b)。なお、VNF判定部100は、キュー監視部220から入力キュー80の格納量Linの単位時間当たりの増加量ΔLinを取得してもよい。
Next, the
VNF判定部100は、入力トラフィックの単位時間当たりの増加量ΔTscを取得した後(ステップSt3)、入力キュー80の格納量Linの単位時間当たりの増加量ΔLinを所定の閾値THa’と比較する(ステップSt4a)。VNF判定部100は、ΔLin≦THa’が成立する場合(ステップSt4aのNo)、VM管理テーブル131の前回の格納量Lin’を新たに取得した格納量Linに更新して(ステップSt8)、処理を終了する。
After acquiring the increase amount ΔTsc per unit time of the input traffic (step St3), the
また、VNF判定部100は、Lin>THa’が成立する場合(ステップSt4aのYes)、上記のステップSt5以降の処理を実行する。このようにして、管理サーバ1は処理を実行する。なお、本処理は、管理サーバ1が実行する管理方法の一例である。
Further, when Lin> THa 'is satisfied (Yes in step St4a), the
このように、VNF判定部100は、入力トラフィックの単位時間当たりの増加量ΔTsc、及び、入力キュー80の格納量Linの単位時間当たりの増加量ΔLinと所定の閾値THa’の比較結果に基づき、オートスケーリング実行部101にオートスケーリングを指示する。このため、VNF判定部100は、入力トラフィックの増加により入力キュー80の格納量Linの増加量が上昇した場合に無駄にVM201を追加することを抑制することができる。これにより、無駄なリソースの消耗やSC及びロードバランサの設定処理が回避される。
As described above, the
さらに、VNF判定部100は、上述したように、増加量ΔLinについて、VM201に共通の閾値THa’を判定処理に用いることができるため、閾値THa’の設定処理の手間が軽減される。
Furthermore, as described above, the
(第3実施例)
第1実施例及び第2実施例において、VNF判定部100は、VM201ごとに判定処理を実行したが、一度の判定処理により共通のSC上の複数のVM201からボトルネックのVM201を特定してもよい。これにより、VNF判定部100は、SCごとのボトルネックのVM201を容易に特定することができる。
Third Embodiment
In the first embodiment and the second embodiment, the
図11は、第3実施例の管理サーバ1の動作を示す図である。図11は、オートスケーリングの実行前の状態を示す。図11において、図5と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
FIG. 11 is a diagram showing the operation of the
汎用物理サーバ2には、図5と同様のロードバランサLB#1及びファイアウォールFW#1に加えて、ロードバランサLB#2及びWebプロキシPRX#1が形成されている。ロードバランサLB#2は、ハイパーバイザ200の仮想スイッチ(#1)210との間でトラフィックを入出力し、WebプロキシPRX#1は、ハイパーバイザ200の仮想スイッチ(#2)211との間でトラフィックを入出力する。
In the general-purpose
WebプロキシPRX#1には、トラフィックの入力キュー84及び出力キュー85が設けられている。入力キュー84は、仮想スイッチ211からWebプロキシPRX#1に入力されるトラフィックをパケット単位で格納する。出力キュー85は、WebプロキシPRX#1から仮想スイッチ211に出力されるトラフィックをパケット単位で格納する。なお、入力キュー84及び出力キュー85はキューの一例である。
The web
符号R3はSCの経路を示す。トラフィックはロードバランサLB#1、ファイアウォールFW#1、ロードバランサLB#2、及びWebプロキシPRX#1を、この順に経由する。より具体的には、トラフィックは、ルータ4から仮想スイッチ210を介してロードバランサLB#1に入力される。ロードバランサLB#1から出力されたトラフィックは、仮想スイッチ210を介して入力キュー80に入力される。
The code R3 shows the path of SC. Traffic passes through the load
ファイアウォールFW#1は、入力キュー80からトラフィックをパケット単位で読み出して処理する。ファイアウォールFW#1は、処理済みのトラフィックをパケット単位で出力キュー81に書き込む。仮想スイッチ210は、出力キュー81からトラフィックをパケット単位で読み出してロードバランサLB#2に出力する。ロードバランサLB#2から出力されたトラフィックは、仮想スイッチ210,211を介して入力キュー84に入力される。
The
WebプロキシPRX#1は、入力キュー84からトラフィックをパケット単位で読み出して処理する。WebプロキシPRX#1は、処理済みのトラフィックをパケット単位で出力キュー85に書き込む。仮想スイッチ211は、出力キュー85からトラフィックをパケット単位で読み出してルータ4に出力する。このようにして、トラフィックはSCに沿って転送処理される。
The Web
図12は、オートスケーリング後のSC管理テーブル130及びVM管理テーブル131の例を示す図である。SC管理テーブル130には、VNF#1を構成するファイアウォールFW#1の構成情報と、VNF#2を構成するWebプロキシPRX#1の構成情報が登録されている。VM管理テーブル131には、VNF#1を構成するファイアウォールFW#1の管理情報と、VNF#2を構成するWebプロキシPRX#1の管理情報が登録されている。
FIG. 12 is a diagram showing an example of the SC management table 130 and the VM management table 131 after auto scaling. In the SC management table 130, configuration information of the
このように、本例のSC上には、複数のVM201が形成されている。
Thus, a plurality of
VNF判定部100は、キュー監視部220から周期的に入力キュー80,84の格納量Linを取得する。入力キュー80,84の格納量Linには、例えば該当VM201のIDが付与されており、VNF判定部100は、入力キュー80,84の格納量LinをVM201のIDに基づきVM201ごとに管理する。このとき、キュー監視部220は、VNF判定部100からの周期的な指示に従い入力キュー80,84の格納量Linを通知してもよいし、VNF判定部100からの指示なく、周期的に入力キュー80,84の格納量Linを通知してもよい。
The
VNF判定部100は、共通のSC上の各VM201について上述した判定処理を実行する。このとき、VNF判定部100は、上記の優先度に応じてVM201の判定順序を決定する。例えば、ファイアウォールFW#1の優先度がWebプロキシPRX#1の優先度より高い場合、VNF判定部100は、先にファイアウォールFW#1の判定処理を実行し、次にWebプロキシPRX#1の判定処理を実行する。
The
VNF判定部100は、入力トラフィックの単位時間当たりの増加量ΔTsc、及び、入力キュー80,84の格納量Linと所定の閾値THaとの比較結果に基づき、オートスケーリング実行部101にオートスケーリングの実行を指示する。すなわち、本例では、トラフィックのキューに関するパラメータとして、入力キュー80,84の格納量Linが用いられる。なお、第2実施例のように、トラフィックのキューに関するパラメータとして、入力キュー80,84の格納量Linの単位時間当たりの増加量ΔLinが用いられてもよい。
The
VNF判定部100は、判定処理の結果、ファイアウォールFW#1をボトルネックのVM201として特定した場合、VNF#1のオートスケーリングをオートスケーリング実行部101に指示する。これにより、VNF#1には、新たなファイアウォールFW#2が追加される。
When the
図13は、オートスケーリング後の状態を示す図である。図13において、図11と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。 FIG. 13 is a diagram showing a state after auto scaling. In FIG. 13, the same components as in FIG. 11 will be assigned the same reference numerals and descriptions thereof will be omitted.
オートスケーリング実行部101は、VNF判定部100の指示に従って新たなファイアウォールFW#2を追加する。より具体的には、オートスケーリング実行部101は、VM管理テーブル131を参照することによりファイアウォールFW#1の含まれるVNF#1を特定し、そのVNF#1にファイアウォールFW#2を追加する。
The auto
図14は、オートスケーリング後のSC管理テーブル130及びVM管理テーブル131の例を示す図である。オートスケーリング実行部101は、ファイアウォールFW#2の追加後、点線枠で示されるように、SC管理テーブル130のVNF#1のVM数を1から2に更新する。
FIG. 14 is a diagram showing an example of the SC management table 130 and the VM management table 131 after auto scaling. After the addition of the
また、オートスケーリング実行部101は、点線枠で示されるように、VM管理テーブル131のVNF#1の項目に、新たなVM#2であるファイアウォールFW#2の管理情報を追加する。このようにして、SC管理テーブル130及びVM管理テーブル131は更新される。
Further, as shown by the dotted line frame, the auto-scaling
再び図13を参照すると、オートスケーリング実行部101は、ファイアウォールFW#2の追加後、経路設定部103に、ファイアウォールFW#2を経由するSCの設定を要求する。経路設定部103は、SCの設定の要求に応じて、ロードバランサLB#1、ファイアウォールFW#2、及び仮想スイッチ210に対しSCを設定する。これにより、SCは、符号R4で示されるように、トラフィックがロードバランサLB#1からファイアウォールFW#1及びFW#2に振り分けられる経路に設定される。
Referring again to FIG. 13, after the addition of the
ロードバランサLB#1は、トラフィックを均等にファイアウォールFW#1及びFW#2に振り分ける。このため、ファイアウォールFW#1の転送処理の負荷が低減されることにより、SCのボトルネックが解消される。したがって、SC全体のトラフィックの転送量が増加する。
The load
図15は、第3実施例の管理サーバ1の処理を示すフローチャートである。VNF判定部100は、SC管理テーブル130から判定対象のSCを選択する(ステップSt21)。このとき、VNF判定部100は、例えばユーザから入力装置15により指定されたSCを選択する。
FIG. 15 is a flowchart showing processing of the
次に、VNF判定部100は、SC管理テーブル130から、そのSCが経由するVM数N(正の整数)を取得する(ステップSt22)。このとき、VNF判定部100は、SC管理テーブル130の各VNF#1〜#nのVM数mを合計することによりVM数Nを取得する。
Next, the
次に、VNF判定部100は変数k(正の整数)に1をセットする(ステップSt23)。変数kは、選択中のSCが経由するVM201を識別する識別子である。VNF判定部100は、VM201の優先度の順に従って各VM201に変数kを割り当てることにより、優先度の順で各VM201の判定処理を実行する。
Next, the
次に、VNF判定部100はVM[k]201を選択する(ステップSt24)。VM[k]201は、変数kが割り当てられたVM201である。
Next, the
次に、VNF判定部100は、キュー監視部220からVM[k]201の入力キュー80,84の格納量Linを取得する(ステップSt25)。次に、VNF判定部100は、トラフィック監視部40から入力トラフィックの単位時間当たりの増加量ΔTscを取得する(ステップSt26)。
Next, the
次に、VNF判定部100は、VM[k]201の入力キュー80,84の格納量Linを所定の閾値THaと比較する(ステップSt27)。例えば、ファイアウォールFW#1に変数k=1が割り当てられ、WebプロキシPRX#1に変数k=2が割り当てられている場合、VNF判定部100は、最初のステップSt27の処理において入力キュー80の格納量Linを所定の閾値THaと比較し、次のステップSt27の処理において入力キュー84の格納量Linを所定の閾値THaと比較する。
Next, the
VNF判定部100は、Lin≦THaが成立する場合(ステップSt27のNo)、変数kに1を加算する(ステップSt31)。次に、VNF判定部100は、変数kとVM数Nを比較する(ステップSt32)。VNF判定部100は、k>Nが成立する場合(ステップSt32のYes)、SCが経由する全VM201の判定処理が終了したと判断し、処理を終了する。また、VNF判定部100は、k≦Nが成立する場合(ステップSt32のNo)、他のVM201について再びステップSt24以降の処理を実行する。
If Lin ≦ THa is satisfied (No in step St27), the
また、VNF判定部100は、Lin>THaが成立する場合(ステップSt27のYes)、入力トラフィックの単位時間当たりの増加量ΔTscを所定の閾値THbと比較する(ステップSt28)。VNF判定部100は、ΔTsc>THbが成立する場合(ステップSt28のYes)、処理を終了する。
When Lin> THa is satisfied (Yes in step St27), the
また、VNF判定部100は、Tsc≦THbが成立する場合(ステップSt28のNo)、オートスケーリング実行部101に、VNFに対するVM201の追加を指示する(ステップSt29)。次に、オートスケーリング実行部101は、経路設定部103にSCの設定を要求する(ステップSt30)。このようにして、管理サーバ1の処理は実行される。なお、本処理は、管理サーバ1が実行する管理方法の一例である。
Further, when Tsc ≦ THb is satisfied (No in step St28), the
このように、VNF判定部100は、共通のSC上の複数のVNFのうち、入力トラフィックの単位時間当たりの増加量が一定量より多く、入力キュー80,84の格納量Linが所定の閾値THaより大きいVNFへのVM201の追加を指示する。これにより、上述した効果が得られるだけでなく、VNF判定部100は、SCごとのボトルネックのVM201を容易に特定することができる。なお、入力キュー80,84の格納量Linに代えて、格納量Linの単位時間当たりの増加量ΔLinが用いられた場合も同様の効果が得られる。
As described above, the
(第4実施例)
上述した各実施例において、VNF判定部100は、入力トラフィックの単位時間当たりの増加量ΔTscを判定処理に用いたが、これに限定されない。VNF判定部100は、VM201の入力キュー80,84に関するパラメータ、及びそのVM201の出力キュー81,85に関するパラメータに基づき、ボトルネックであるVM201を特定してもよい。
Fourth Embodiment
In each of the embodiments described above, the
図16は、第4実施例の管理サーバ1の動作を示す図である。図16は、オートスケーリングの実行前の状態を示す。なお、図16において、図5と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
FIG. 16 is a diagram showing the operation of the
キュー監視部220は、入力キュー80及び出力キュー81を監視し、入力キュー80の格納量Lin及び出力キュー81の格納量Loutを周期的にVNF判定部100に通知する。これにより、VNF判定部100は、キュー監視部220から周期的に入力キュー80の格納量Lin及び出力キュー81の格納量Loutを取得する。
The
入力キュー80の格納量Lin及び出力キュー81の格納量Loutには、それぞれ、例えば該当VM201のIDが付与されており、VNF判定部100は、入力キュー80の格納量Lin及び出力キュー81の格納量LoutをVM201のIDに基づきVM201ごとに管理する。このとき、キュー監視部220は、VNF判定部100からの周期的な指示に従い入力キュー80の格納量Lin及び出力キュー81の格納量Loutを通知してもよいし、VNF判定部100からの指示なく、周期的に入力キュー80の格納量Lin及び出力キュー81の格納量Loutを通知してもよい。
For example, the ID of the
VNF判定部100は、入力キュー80の格納量Linと所定の閾値THaとの比較結果、及び出力キュー81の格納量Loutと所定の閾値THdとの比較結果に基づき、オートスケーリング実行部101にオートスケーリングの実行を指示する。すなわち、本例では、入力キュー80に関するパラメータとして、入力キュー80の格納量Linが用いられ、出力キュー81に関するパラメータとして、出力キュー81の格納量Loutが用いられる。
The
より具体的には、VNF判定部100は、入力キュー80の格納量Linが所定の閾値THaより大きく、かつ、出力キュー81の格納量Loutが所定の閾値THd以下である場合、VMの追加をオートスケーリング実行部101に指示する。つまり、VNF判定部100は、VM201の入力キュー80の格納量Linが多いが出力キュー81の格納量Loutが少ない場合、そのVM201をボトルネックとして特定し、図6に示されるようなVNFに対する新たなVMの追加を指示する。
More specifically, when the storage amount Lin of the
図17は、第4実施例の管理サーバ1の処理を示すフローチャートである。図17において、図8と共通する処理には同一の符号を付し、その説明は省略する。
FIG. 17 is a flowchart showing processing of the
VNF判定部100は、入力キュー80の格納量Linを取得した後(ステップSt2)、キュー監視部220から出力キュー81の格納量Loutを取得する(ステップSt2c)。VNF判定部100は、Lin>THaが成立する場合(ステップSt4のYes)、出力キュー81の格納量Loutを所定の閾値THdと比較する(ステップSt5a)。このとき、VNF判定部100は、キュー監視部220が上記の比較処理を行った結果をキュー監視部220から取得してもよい。
After acquiring the storage amount Lin of the input queue 80 (step St2), the
VNF判定部100は、Lout>THdが成立する場合(ステップSt5aのYes)、VM201には多くのトラフィック(パケット)が入力されているが、VM201により転送処理されたトラフィックも多いため、VM201をボトルネックとは判定せずに処理を終了する。また、VNF判定部100は、Lout≦THdが成立する場合(ステップSt5aのNo)、VM201により転送処理されたトラフィックが少ないため、VM201をボトルネックと判定し、オートスケーリング実行部101に、VNFに対するVM201の追加を指示する(ステップSt6)。
When Lout> THd is satisfied (Yes in step St5a), the
次に、オートスケーリング実行部101は、経路設定部103にSCの設定を要求する(ステップSt7)。このようにして、管理サーバ1の処理は実行される。なお、本処理は、管理サーバ1が実行する管理方法の一例である。
Next, the auto-scaling
このように、VNF判定部100は、入力キュー80の格納量Linと所定の閾値THaとの比較結果、及び出力キュー81の格納量Loutと所定の閾値THdとの比較結果に基づき、オートスケーリング実行部101にオートスケーリングの実行を指示する。このため、VNF判定部100は、入力キュー80と出力キュー81の状態に基づいて確実にボトルネックのVM201を特定することができる。このため、無駄なリソースの追加が抑制され、適切にオートスケーリングが実行される。
Thus, the
なお、VNF判定部100は、入力キュー80の格納量Linに代えて格納量Linの単位時間当たりの増加量ΔLinを判定処理に用いてもよいし、出力キュー81の格納量Loutに代えて格納量Loutの単位時間当たりの増加量ΔLoutを判定処理に用いてもよい。この場合も上記と同様の効果が得られる。
Note that the
(第5実施例)
第4実施例において、VNF判定部100は、VM201ごとに判定処理を実行したが、第3実施例と同様に、一度の判定処理により共通のSC上の複数のVM201からボトルネックのVM201を特定してもよい。これにより、VNF判定部100は、SCごとのボトルネックのVM201を容易に特定することができる。
Fifth Embodiment
In the fourth embodiment, the
図18は、第5実施例の管理サーバ1の動作を示す図である。図18は、オートスケーリングの実行前の状態を示す。図18において、図11と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
FIG. 18 is a diagram showing the operation of the
キュー監視部220は、入力キュー80,84及び出力キュー81,85を監視し、入力キュー80,84の格納量Lin及び出力キュー81,85の格納量Loutを周期的にVNF判定部100に通知する。これにより、VNF判定部100は、キュー監視部220から周期的に入力キュー80,84の格納量Lin及び出力キュー81,85の格納量Loutを取得する。
The
入力キュー80,84の格納量Lin及び出力キュー81,85の格納量Loutには、それぞれ、例えば該当VM201のIDが付与されており、VNF判定部100は、入力キュー80,84の格納量Lin及び出力キュー81,85の格納量LoutをVM201のIDに基づきVM201ごとに管理する。このとき、キュー監視部220は、VNF判定部100からの周期的な指示に従い入力キュー80,84の格納量Lin及び出力キュー81,85の格納量Loutを通知してもよいし、VNF判定部100からの指示なく、周期的に入力キュー80,84の格納量Lin及び出力キュー81,85の格納量Loutを通知してもよい。
For example, the ID of the
VNF判定部100は、共通のSC上の各VM201について第4実施例と同様の判定処理を実行する。このとき、VNF判定部100は、上記の優先度に応じてVM201の判定順序を決定する。例えば、ファイアウォールFW#1の優先度がWebプロキシPRX#1の優先度より高い場合、VNF判定部100は、先にファイアウォールFW#1の判定処理を実行し、次にWebプロキシPRX#1の判定処理を実行する。
The
VNF判定部100は、入力キュー80,84の格納量Linと所定の閾値THaとの比較結果、及び出力キュー81,85の格納量Loutと所定の閾値THdとの比較結果に基づき、オートスケーリング実行部101にオートスケーリングの実行を指示する。すなわち、本例では、入力キュー80,84に関するパラメータとして、入力キュー80,84の格納量Linが用いられ、出力キュー81,85に関するパラメータとして、出力キュー81,85の格納量Loutが用いられる。
The
なお、第2実施例のように、入力キュー80,84に関するパラメータとして、入力キュー80,84の格納量Linの単位時間当たりの増加量ΔLinが用いられてもよい。また、出力キュー81,85に関するパラメータとして、出力キュー81,85の格納量Loutの単位時間当たりの増加量ΔLoutが用いられてもよい。
As in the second embodiment, an increase amount ΔLin per unit time of the storage amount Lin of the
VNF判定部100は、判定処理の結果、ファイアウォールFW#1をボトルネックのVM201として特定した場合、VNF#1のオートスケーリングをオートスケーリング実行部101に指示する。これにより、VNF#1には、図13に示されるように、新たなファイアウォールFW#2が追加される。
When the
図19は、第5実施例の管理サーバ1の処理を示すフローチャートである。図19において、図15と共通する処理には同一の符号を付し、その説明は省略する。
FIG. 19 is a flowchart showing processing of the
VNF判定部100は、キュー監視部220からVM[k]201の入力キュー80,84の格納量Linを取得した後(ステップSt25)、キュー監視部220からVM[k]201の出力キュー81,85の格納量Loutを取得する(ステップSt26a)。VNF判定部100は、Lin>THaが成立する場合(ステップSt27のYes)、出力キュー81,85の格納量Loutを所定の閾値THdと比較する(ステップSt28a)。
After the
VNF判定部100は、Lout>THdが成立する場合(ステップSt28aのYes)、VM[k]201には多くのトラフィック(パケット)が入力されているが、VM[k]201により転送処理されたトラフィックも多いため、VM[k]201をボトルネックとは判定せずにステップSt31以降の各処理を実行する。また、VNF判定部100は、Lout≦THdが成立する場合(ステップSt28aのNo)、VM[k]201により転送処理されたトラフィックが少ないため、VM[k]201をボトルネックと判定し、オートスケーリング実行部101に、VNFに対するVM201の追加を指示する(ステップSt29)。
When Lout> THd is satisfied (Yes in step St28a), the
このようにして、管理サーバ1の処理は実行される。なお、本処理は、管理サーバ1が実行する管理方法の一例である。
Thus, the processing of the
このように、VNF判定部100は、共通のSC上の複数のVNFのうち、入力キュー80,84の格納量Linが所定の閾値THaより大きく、出力キュー81,85の格納量Loutが所定の閾値THd以下であるVM201を含むVNFへのVM201の追加を指示する。これにより、上述した効果が得られるだけでなく、VNF判定部100は、SCごとのボトルネックのVM201を容易に特定することができる。
As described above, among the plurality of VNFs on the common SC, the
なお、入力キュー80,84の格納量Linに代えて、格納量Linの単位時間当たりの増加量ΔLinが用いられた場合も同様の効果が得られる。また、出力キュー81,85の格納量Loutに代えて、格納量Loutの単位時間当たりの増加量ΔLoutが用いられた場合も同様の効果が得られる。
The same effect can be obtained when the storage amount Lin of the
(第6実施例)
これまで、VNF判定部100は、ボトルネックのVM201を特定した結果に基づいてオートスケーリングの実行を指示したが、仮想スイッチ210,211がボトルネックである場合、VNFのオートスケーリングを実行してもトラフィックの転送量は改善されない。そこで、VNF判定部100は、VM201だけでなく、仮想スイッチ210,211もボトルネックとして特定し、VM201がボトルネックである場合、オートスケーリングの実行を指示し、仮想スイッチ210,211がボトルネックである場合、マイグレーションを指示してもよい。以下にマイグレーションの実行例を説明する。
Sixth Embodiment
So far, the
図20及び図21は、第6実施例の管理サーバ1の動作を示す図である。図20はマイグレーションの実行前の状態を示し、図21はマイグレーションの実行後の状態を示す。なお、図20及び図21において、図5及び図6と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
FIG. 20 and FIG. 21 are diagrams showing the operation of the
図20を参照すると、汎用物理サーバ2には、VM201としてファイアウォールFW#1が形成されている。ファイアウォールFW#1は、ハイパーバイザ200の仮想スイッチ(#1)210との間でトラフィックを入出力する。
Referring to FIG. 20, in the general-purpose
本例のSCは、ファイアウォールFW#1及び仮想スイッチ210を経由する。トラフィックは、ルータ4から仮想スイッチ210を介して入力キュー80に入力される。
The SC of this example passes through the
ファイアウォールFW#1は、入力キュー80からトラフィックをパケット単位で読み出して処理する。ファイアウォールFW#1は、処理済みのトラフィックをパケット単位で出力キュー81に書き込む。仮想スイッチ210は、出力キュー81からトラフィックをパケット単位で読み出してルータ4に転送する。このようにして、トラフィックはSCに沿って転送処理される。
The
VNF判定部100は、SCに含まれる要素、つまりファイアウォールFW#1及び仮想スイッチ210の各入力キューの格納量Linをキュー監視部220から周期的に取得する。より具体的には、VNF判定部100は、ファイアウォールFW#1の入力キュー80の格納量Linと、仮想スイッチ210の入力キューに該当する出力キュー81の格納量Lin(Loutに該当)を取得する。なお、以降の説明において、出力キュー81を仮想スイッチ210の入力キュー81aとして表記する。
The
また、VNF判定部100は、入力トラフィックの単位時間当たりの増加量ΔTscをトラフィック監視部40から取得する。VNF判定部100は、入力トラフィックの単位時間当たりの増加量ΔTscと、SCの各要素の入力キュー80,81aの格納量Linと所定の閾値THeの比較結果とに基づいて、オートスケーリングの実行またはマイグレーションの実行を指示する。
Further, the
より具体的には、VNF判定部100は、入力トラフィックの単位時間当たりの増加量ΔTscが所定の閾値THb以下である場合、入力キュー80,81aの格納量Linが所定の閾値THeより多いSCの要素をボトルネックとして特定する。VNF判定部100は、ボトルネックの要素がVM201である場合、オートスケーリング実行部101にオートスケーリングの実行を指示し、ボトルネックの要素が仮想スイッチ210,211である場合、マイグレーション実行部102にマイグレーションの実行を指示する。
More specifically, when the increase amount ΔTsc of input traffic per unit time is equal to or less than a predetermined threshold value THb, the
本例において、入力トラフィックの単位時間当たりの増加量ΔTscが所定の閾値THb以下であり、入力キュー80の格納量Linが所定の閾値THe以下であり、入力キュー81aの格納量Linが所定の閾値THeより多いと仮定する。このため、VNF判定部100は、仮想スイッチ210をボトルネックとして特定し、ファイアウォールFW#1を仮想スイッチ(#1)210から他の仮想スイッチ(#2)211に移設することをマイグレーション実行部102に指示する。
In this example, the increase amount ΔTsc of input traffic per unit time is equal to or less than a predetermined threshold THb, the storage amount Lin of the
これにより、ファイアウォールFW#1は、図21に示されるように、仮想スイッチ210から他の仮想スイッチ211に移設される。このとき、マイグレーション実行部102は、仮想SW管理テーブル132から、一定値以下の負荷の仮想スイッチ211を検索する。
Thus, the
マイグレーション実行部102は、ファイアウォールFW#1の移設後、経路設定部103にSCの設定を要求する。経路設定部103は、仮想スイッチ211及びファイアウォールFW#1にSCを設定する。
After migrating the
経路設定部103は、SCの設定に伴いVM管理テーブル131を更新する。VM管理テーブル131には、VM201の管理情報として仮想スイッチ210の識別子が登録されている。
The
図22は、マイグレーション前後のVM管理テーブル131の例を示す図である。VM管理テーブル131には、VM201の管理情報として、該当VM201のトラフィックの出力先の仮想スイッチ210を識別する仮想SW−IDが登録されている。マイグレーション前において、VM#1(ファイアウォールFW#1)の仮想SW−IDは、仮想スイッチ(#1)210を示す「SWa」(図4参照)である。
FIG. 22 is a diagram showing an example of the VM management table 131 before and after migration. In the VM management table 131, as management information of the
マイグレーション後、ファイアウォールFW#1は仮想スイッチ(#2)211に接続されるため、仮想SW−IDは、点線枠で示されるように、仮想スイッチ(#2)211を示す「SWb」(図4参照)に更新される。このようにして、VM管理テーブル131は更新される。
Since the
このように、VNF判定部100は、入力トラフィックの単位時間当たりの増加量ΔTscと、入力キュー80,81aの格納量Linと所定の閾値THeの比較結果とに基づいて、オートスケーリングの実行またはマイグレーションの実行を指示する。このため、トラフィックの転送処理のボトルネックが解消し、SCのトラフィックの転送量が増加する。
As described above, the
図23は、第6実施例の管理サーバ1の処理を示すフローチャートである。VNF判定部100は、SC管理テーブル130から判定対象のSCを選択する(ステップSt41)。このとき、VNF判定部100は、例えばユーザから入力装置15により指定されたSCを選択する。
FIG. 23 is a flowchart showing processing of the
次に、VNF判定部100は、SC管理テーブル130から、そのSCに含まれる要素数H(正の整数)を取得する(ステップSt42)。このとき、VNF判定部100は、SC管理テーブル130の各VNF#1〜#nのVM数mと、VM管理テーブル131の該当VM201の仮想SW−IDの数を合計することにより要素数Hを取得する。
Next, the
次に、VNF判定部100は変数j(正の整数)に1をセットする(ステップSt43)。変数jは、選択中のSCに含まれる要素(VM201、仮想スイッチ210,211)を識別する識別子である。VNF判定部100は、VM201及び仮想スイッチ210,211の優先度の順に従って各VM201に変数jを割り当てることにより、優先度の順で各VM201及び仮想スイッチ210,211の判定処理を実行する。
Next, the
次に、VNF判定部100は要素[j]を選択する(ステップSt44)。要素[j]は、変数jが割り当てられたVM201または仮想スイッチ210,211である。
Next, the
次に、VNF判定部100は、キュー監視部220から要素[j]の入力キュー80,81aの格納量Linを取得する(ステップSt45)。次に、VNF判定部100は、トラフィック監視部40から入力トラフィックの単位時間当たりの増加量ΔTscを取得する(ステップSt46)。
Next, the
次に、VNF判定部100は、要素[j]の入力キュー80,81aの格納量Linを所定の閾値THeと比較する(ステップSt47)。例えば、ファイアウォールFW#1に変数j=1が割り当てられ、仮想スイッチ210に変数j=2が割り当てられている場合、VNF判定部100は、最初のステップSt47の処理において入力キュー80の格納量Linを所定の閾値THeと比較し、次のステップSt47の処理において入力キュー81aの格納量Linを所定の閾値THeと比較する。
Next, the
VNF判定部100は、Lin≦THeが成立する場合(ステップSt47のNo)、変数jに1を加算する(ステップSt54)。次に、VNF判定部100は、変数jと要素数Hを比較する(ステップSt55)。VNF判定部100は、j>Hが成立する場合(ステップSt55のYes)、SCに含まれる全要素の判定処理が終了したと判断し、処理を終了する。また、VNF判定部100は、j≦Hが成立する場合(ステップSt55のNo)、他の要素について再びステップSt44以降の処理を実行する。
If Lin ≦ THe is satisfied (No in operation St47), the
また、VNF判定部100は、Lin>THeが成立する場合(ステップSt47のYes)、入力トラフィックの単位時間当たりの増加量ΔTscを所定の閾値THbと比較する(ステップSt48)。VNF判定部100は、ΔTsc>THbが成立する場合(ステップSt48のYes)、処理を終了する。
When Lin> THe is satisfied (Yes in step St47), the
また、VNF判定部100は、Tsc≦THbが成立する場合(ステップSt48のNo)、要素[j]がVM201であるか否かを判定する(ステップSt49)。VNF判定部100は、要素[j]がVM201である場合(ステップSt49のYes)、オートスケーリング実行部101に、VNFに対するVM201の追加を指示する(ステップSt50)。次に、オートスケーリング実行部101は、経路設定部103にSCの設定を要求する(ステップSt51)。
When Tsc ≦ THb is satisfied (No in operation St48), the
また、VNF判定部100は、要素[j]が仮想スイッチ210,211である場合(ステップSt49のNo)、マイグレーション実行部102に該当VNFの移設を指示する(ステップSt52)。次に、マイグレーション実行部102は、経路設定部103にSCの設定を要求する(ステップSt53)。このようにして、管理サーバ1の処理は実行される。なお、本処理は、管理サーバ1が実行する管理方法の一例である。
When the element [j] is the
このように、VNF判定部100は、共通のSCの複数の要素のうち、入力トラフィックの単位時間当たりの増加量ΔTscが一定量より多く、入力キュー80,81aの格納量Linが所定の閾値THeより大きい要素のVNFのオートスケーリングまたはマイグレーションの実行を指示する。このため、ボトルネックがVM201である場合だけでなく、ボトルネックが仮想スイッチ210,211である場合にもSCのトラフィックの転送量を増加させることが可能となる。
As described above, the
(第7実施例)
第6実施例において、VNF判定部100は、SCの要素の入力キュー80,81aの格納量Linをボトルネックの判定処理に用いたが、これに代えて、格納量Linの単位時間当たりの増加量ΔLinを用いてもよい。この場合、VNF判定部100は、トラフィックのキューに関するパラメータとして、入力キュー81a、つまり出力キュー81の格納量Loutの単位時間当たりの増加量を用いる。この場合、管理サーバ1は、第2実施例と同様に、前回の入力キュー80,81aの格納量Lin’を保持する。
Seventh Embodiment
In the sixth embodiment, the
図24は、第7実施例のVM管理テーブル131及び仮想SW管理テーブル132の例を示す図である。VM管理テーブル131には、VM#1の管理情報として、VM#1の入力キュー80の格納量Lin’が登録されている。また、仮想SW管理テーブル132には、仮想スイッチ210,211ごとに、その入力キュー81aの格納量Lin’が登録されている。
FIG. 24 is a diagram showing an example of the VM management table 131 and the virtual SW management table 132 of the seventh embodiment. In the VM management table 131, the storage amount Lin 'of the
VNF判定部100は、VM管理テーブル131及び仮想SW管理テーブル132に登録されている格納量Lin’を前回の入力キュー80,81aの格納量Lin’として、格納量Linの単位時間当たりの増加量ΔLinの算出に用いる。
The
図25は、第7実施例の管理サーバ1の処理を示すフローチャートである。図25において、図23と共通する処理には同一の符号を付し、その説明は省略する。
FIG. 25 is a flowchart showing processing of the
VNF判定部100は、キュー監視部220から要素[j]の入力キュー80,81aの格納量Linを取得した後(ステップSt45)、VM管理テーブル131または仮想SW管理テーブル132から前回の入力キュー80,81aの格納量Lin’を取得する(ステップSt45a)。このとき、VNF判定部100は、選択中の要素[j]がVM201である場合、VM管理テーブル131から格納量Lin’を取得し、選択中の要素[j]が仮想スイッチ210,211である場合、仮想SW管理テーブル132から格納量Lin’を取得する。
After acquiring the storage amount Lin of the
次に、VNF判定部100は、入力キュー80,81aの格納量Linの時間当たりの増加量ΔLin(=Lin−Lin’)を算出する(ステップSt45b)。VNF判定部100は、トラフィック監視部40から入力トラフィックの単位時間当たりの増加量ΔTscを取得した後(ステップSt46)、入力キュー80,81aの格納量Linの時間当たりの増加量ΔLinを所定の閾値THfと比較する(ステップSt47a)。
Next, the
VNF判定部100は、ΔLin≦THfが成立する場合(ステップSt47aのNo)、次の要素を選択するために上記のステップSt54以降の各処理を実行する。また、VNF判定部100は、Lin>THfが成立する場合(ステップSt47aのYes)、上記のステップSt48以降の各処理を実行する。
If ΔLin ≦ THf is satisfied (No in step St47a), the
また、SCの設定後(ステップSt51,St53)、VNF判定部100は、キュー監視部220から取得した格納量LinによりVM管理テーブル131または仮想SW管理テーブル132の格納量Lin’を更新する(ステップSt54)。このようにして、管理サーバ1の処理は実行される。なお、本処理は、管理サーバ1が実行する管理方法の一例である。
In addition, after setting SC (steps St51 and St53), the
このように、VNF判定部100は、共通のSCの複数の要素のうち、入力トラフィックの単位時間当たりの増加量ΔTscが一定量より多く、入力キュー80,81aの格納量Linの単位時間当たりの増加量ΔLinが所定の閾値THfより大きい要素のVNFのオートスケーリングまたはマイグレーションの実行を指示する。このため、第6実施例と同様の効果が得られる。
As described above, the
より具体的には、VNF判定部100は、図20及び図21の例のように仮想スイッチ210がボトルネックであると判定した場合、マイグレーションの実行を指示する。つまり、VNF判定部100は、入力トラフィックの単位時間当たりの増加量ΔTsc、及びVM201の出力キュー81の格納量Loutと所定の閾値THfの比較結果に基づき、VNFの移設を指示する。このため、管理サーバ1は、VM201がボトルネックではない場合でも、そのVM201のVNFを移設することによりSCの転送量を増加することができる。
More specifically, when it is determined that the
より具体的には、VNF判定部100は、VM201の出力キュー81の格納量Loutの単位時間当たりの増加量が所定の閾値THfより大きいとき、VNFを仮想スイッチ210から他の仮想スイッチ211へ移設することをマイグレーション実行部102に指示する。このため、管理サーバ1は、仮想スイッチ210が転送処理のボトルネックである場合、VNFを移設することによりSCの転送量を増加することができる。
More specifically, the
(第8実施例)
第6実施例において、VNF判定部100は、入力トラフィックの単位時間当たりの増加量ΔTsc及び入力キュー80の格納量Linを判定処理に用いたが、増加量ΔTscに代えて、出力キュー81の格納量Loutを判定処理に用いてもよい。つまり、VNF判定部100は、入力キュー80に関するパラメータと出力キュー81に関するパラメータに基づきオートスケーリングまたはマイグレーションを指示してもよい。
Eighth embodiment
In the sixth embodiment, the
図26は、第8実施例の管理サーバ1の動作を示す図である。図26において、図20と共通する構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
FIG. 26 is a diagram showing the operation of the
VNF判定部100は、キュー監視部220から入力キュー80の格納量Linと出力キュー81の格納量Loutを取得する。VNF判定部100は、入力キュー80の格納量Linと所定の閾値THaを比較し、出力キュー81の格納量Loutと所定の閾値THdを比較する。VNF判定部100は、各比較結果に基づきトラフィックの転送処理のボトルネックを特定する。特定されるボトルネックは、第6実施例と同様にVM201と仮想スイッチ210,211がある。
The
VNF判定部100は、ボトルネックがVM201である場合、オートスケーリング実行部101にVNFのオートスケーリングを指示する。この場合、例えば図6に示されるように、新たなファイアウォールFW#2が追加されて、ファイアウォールFW#1及びFW#2にトラフィックが均等に振り分けられる。これにより、トラフィックの転送量が増加する。
When the bottleneck is the
また、VNF判定部100は、ボトルネックが仮想スイッチ210である場合、マイグレーション実行部102にVNFのマイグレーションを指示する。この場合、例えば図21に示されるように、ファイアウォールFW#1は、仮想スイッチ210から他の仮想スイッチ211に移設される。これにより、トラフィックの転送量が増加する。
Further, when the bottleneck is the
図27は、第8実施例の管理サーバ1の処理を示すフローチャートである。図27において、図17と共通する処理には同一の符号を付し、その説明は省略する。
FIG. 27 is a flowchart showing processing of the
VNF判定部100は、Lin≦THaが成立する場合(ステップSt4のNo)、出力キュー81の格納量Loutと所定の閾値THdを比較する(ステップSt9)。VNF判定部100は、Lout≦THdが成立する場合(ステップSt9のNo)、処理を終了する。
When Lin ≦ THa is satisfied (No in step St4), the
VNF判定部100は、Lout>THdが成立する場合(ステップSt9のYes)、仮想スイッチ210がボトルネックであると判定し、マイグレーション実行部102に該当VNFの移設を指示する(ステップSt10)。これにより、マイグレーション実行部102は、VM201を仮想スイッチ210から他の仮想スイッチ211に移設する。
If Lout> THd is satisfied (Yes in step St9), the
次に、マイグレーション実行部102は、経路設定部103にSCの設定を要求する(ステップSt11)。このようにして、管理サーバ1の処理は実行される。なお、本処理は、管理サーバ1が実行する管理方法の一例である。
Next, the
このように、VNF判定部100は、入力キュー80に関するパラメータと出力キュー81に関するパラメータに基づきオートスケーリングまたはマイグレーションを指示する。より具体的には、VNF判定部100は、入力キュー80の格納量Linと出力キュー81の格納量Loutに基づきオートスケーリングまたはマイグレーションを指示する。
As described above, the
このため、VNF判定部100は、入力キュー80と出力キュー81の状態に基づいて確実にボトルネックのVM201または仮想スイッチ210,211を特定することができる。このため、無駄なリソースの追加が抑制され、適切にオートスケーリングまたはマイグレーションが実行される。
Therefore, the
なお、VNF判定部100は、入力キュー80の格納量Linに代えて格納量Linの単位時間当たりの増加量ΔLinを判定処理に用いてもよいし、出力キュー81の格納量Loutに代えて格納量Loutの単位時間当たりの増加量ΔLoutを判定処理に用いてもよい。この場合も上記と同様の効果が得られる。
Note that the
上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。 The embodiments described above are examples of preferred implementations of the invention. However, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
なお、以上の説明に関して更に以下の付記を開示する。
(付記1) 物理サーバに形成される仮想ネットワーク機能部への仮想マシンの追加または前記仮想ネットワーク機能部の移設を行う機能管理部と、
前記仮想ネットワーク機能部を経由する転送経路に入力されるトラフィックの単位時間当たりの増加量、及び、前記仮想ネットワーク機能部を構成する仮想マシンに設けられた前記トラフィックのキューに関するパラメータと所定の閾値の比較結果に基づき、前記機能管理部に、前記仮想ネットワーク機能部への仮想マシンの追加または前記仮想ネットワーク機能部の移設を指示する指示部とを有することを特徴とする管理装置。
(付記2) 前記パラメータは、前記仮想ネットワーク機能部を構成する仮想マシンに入力される前記トラフィックを格納するキューの格納量であることを特徴とする付記1に記載の管理装置。
(付記3) 前記パラメータは、前記仮想ネットワーク機能部を構成する仮想マシンに入力される前記トラフィックを格納するキューの格納量の単位時間当たりの増加量であることを特徴とする付記1に記載の管理装置。
(付記4) 前記物理サーバには、前記転送経路上に複数の前記仮想ネットワーク機能部が形成され、
前記指示部は、複数の前記仮想ネットワーク機能部のうち、前記トラフィックの単位時間当たりの増加量が一定量より多く、前記パラメータが前記所定の閾値より大きい前記仮想ネットワーク機能部への仮想マシンの追加を前記機能管理部に指示することを特徴とする付記1乃至3の何れかに記載の管理装置。
(付記5) 前記パラメータは、前記仮想ネットワーク機能部を構成する仮想マシンから出力された前記トラフィックを格納するキューの格納量の単位時間当たりの増加量であることを特徴とする付記1に記載の管理装置。
(付記6) 前記物理サーバには、前記キューから前記トラフィックを読出して転送する仮想スイッチが形成され、
前記指示部は、前記増加量が前記所定の閾値より大きいとき、前記仮想ネットワーク機能部を前記仮想スイッチから他の仮想スイッチへ移設することを前記機能管理部に指示することを特徴とする付記5に記載の管理装置。
(付記7) 物理サーバに形成される仮想ネットワーク機能部に対する仮想マシンの追加または前記仮想ネットワーク機能部の移設を行う機能管理部と、
前記仮想ネットワーク機能部を構成する仮想マシンに入力されるトラフィックを格納する入力キューに関するパラメータ、及び該仮想マシンから出力された前記トラフィックを格納する出力キューに関するパラメータに基づき、前記機能管理部に、前記仮想ネットワーク機能部への仮想マシンの追加または前記仮想ネットワーク機能部の移設を指示する指示部とを有することを特徴とする管理装置。
(付記8) 前記入力キューに関するパラメータは、前記入力キューの格納量であり、前記出力キューに関するパラメータは、前記出力キューの格納量であることを特徴とする付記7に記載の管理装置。
(付記9) 物理サーバに形成される仮想ネットワーク機能部を経由する転送経路に入力されるトラフィックの単位時間当たりの増加量、及び、前記仮想ネットワーク機能部を構成する仮想マシンに設けられた前記トラフィックのキューに関するパラメータと所定の閾値の比較結果に基づき、前記仮想ネットワーク機能部への仮想マシンの追加または前記仮想ネットワーク機能部の移設を行うことを特徴とする管理方法。
(付記10) 前記パラメータは、前記仮想ネットワーク機能部を構成する仮想マシンに入力される前記トラフィックを格納するキューの格納量であることを特徴とする付記9に記載の管理方法。
(付記11) 前記パラメータは、前記仮想ネットワーク機能部を構成する仮想マシンに入力される前記トラフィックを格納するキューの格納量の単位時間当たりの増加量であることを特徴とする付記9に記載の管理方法。
(付記12) 前記物理サーバには、前記転送経路上に複数の前記仮想ネットワーク機能部が形成され、
複数の前記仮想ネットワーク機能部のうち、前記トラフィックの単位時間当たりの増加量が一定量より多く、前記パラメータが前記所定の閾値より大きい前記仮想ネットワーク機能部へ仮想マシンを追加することを特徴とする付記9乃至11の何れかに記載の管理方法。
(付記13) 前記パラメータは、前記仮想ネットワーク機能部を構成する仮想マシンから出力された前記トラフィックを格納するキューの格納量の単位時間当たりの増加量であることを特徴とする付記9に記載の管理方法。
(付記14) 前記物理サーバには、前記キューから前記トラフィックを読出して転送する仮想スイッチが形成され、
前記増加量が前記所定の閾値より大きいとき、前記仮想ネットワーク機能部を前記仮想スイッチから他の仮想スイッチへ移設することを特徴とする付記13に記載の管理方法。
(付記15) 物理サーバに形成される仮想ネットワーク機能部を構成する仮想マシンに入力されるトラフィックを格納する入力キューに関するパラメータ、及び該仮想マシンから出力された前記トラフィックを格納する出力キューに関するパラメータに基づき、前記仮想ネットワーク機能部への仮想マシンの追加または前記仮想ネットワーク機能部の移設を行うことを特徴とする管理方法。
(付記16) 前記入力キューに関するパラメータは、前記入力キューの格納量であり、前記出力キューに関するパラメータは、前記出力キューの格納量であることを特徴とする付記15に記載の管理方法。
The following appendices will be further disclosed in connection with the above description.
(Supplementary Note 1) A function management unit that adds a virtual machine to a virtual network function unit formed in a physical server or relocates the virtual network function unit;
The increase amount per unit time of the traffic input to the transfer path passing through the virtual network function unit, the parameter regarding the queue of the traffic provided in the virtual machine configuring the virtual network function unit, and a predetermined threshold value A management apparatus comprising: an instruction unit that instructs the function management unit to add a virtual machine to the virtual network function unit or transfer the virtual network function unit based on a comparison result.
(Supplementary Note 2) The management apparatus according to
(Supplementary Note 3) The parameter is an increase amount per unit time of a storage amount of a queue storing the traffic input to a virtual machine configuring the virtual network function unit. Management device.
(Supplementary Note 4) In the physical server, a plurality of virtual network function units are formed on the transfer path,
Among the plurality of virtual network function units, the instruction unit adds a virtual machine to the virtual network function unit in which the increase amount of the traffic per unit time is larger than a predetermined amount and the parameter is larger than the predetermined threshold. The management apparatus according to any one of
(Supplementary Note 5) The parameter is an increase amount per unit time of the storage amount of the queue storing the traffic output from the virtual machine configuring the virtual network function unit. Management device.
(Supplementary Note 6) The physical server is provided with a virtual switch that reads the traffic from the queue and transfers the traffic.
The instruction unit is configured to instruct the function management unit to transfer the virtual network function unit from the virtual switch to another virtual switch when the increase amount is larger than the predetermined threshold. Management device described in.
(Supplementary Note 7) A function management unit that adds a virtual machine to a virtual network function unit formed in a physical server or transfers the virtual network function unit.
The function managing unit may be configured to, based on a parameter related to an input queue storing traffic input to a virtual machine configuring the virtual network function unit and a parameter related to an output queue storing the traffic output from the virtual machine, A management apparatus comprising: an instruction unit instructing addition of a virtual machine to a virtual network function unit or transfer of the virtual network function unit.
(Supplementary Note 8) The management apparatus according to Supplementary note 7, wherein the parameter related to the input queue is the storage amount of the input queue, and the parameter related to the output queue is the storage amount of the output queue.
(Supplementary Note 9) An increase amount of traffic per unit time input to a transfer route via a virtual network function unit formed in a physical server, and the traffic provided in a virtual machine configuring the virtual network function unit A management method characterized by performing addition of a virtual machine to the virtual network function unit or relocation of the virtual network function unit based on a comparison result of a parameter related to a queue and a predetermined threshold value.
(Supplementary Note 10) The management method according to Supplementary note 9, wherein the parameter is a storage amount of a queue storing the traffic input to a virtual machine configuring the virtual network function unit.
(Supplementary Note 11) The parameter is an increase amount per unit time of the storage amount of the queue storing the traffic input to the virtual machine configuring the virtual network function unit. Management method.
(Supplementary Note 12) In the physical server, a plurality of virtual network function units are formed on the transfer path,
Among the plurality of virtual network function units, a virtual machine is added to the virtual network function unit in which the increase amount of the traffic per unit time is larger than a predetermined amount and the parameter is larger than the predetermined threshold. The management method according to any one of appendices 9 to 11.
(Supplementary Note 13) The parameter is an increase amount per unit time of the storage amount of the queue storing the traffic output from the virtual machine configuring the virtual network function unit. Management method.
(Supplementary Note 14) The physical server is provided with a virtual switch that reads the traffic from the queue and transfers the traffic.
The management method according to
(Supplementary Note 15) For a parameter related to an input queue storing traffic input to a virtual machine forming a virtual network function unit formed in a physical server and a parameter related to an output queue storing the traffic output from the virtual machine And adding the virtual machine to the virtual network function unit or transferring the virtual network function unit based on the management method.
(Supplementary note 16) The management method according to
1 管理サーバ
2 汎用物理サーバ
4 ルータ
10,20 CPU
80,81a,82,84 入力キュー
81,83,85 出力キュー
91〜93 VNF
100 VNF判定部
101 オートスケーリング実行部
102 マイグレーション実行部
201 VM
Lin,Lout 格納量
1
80, 81a, 82, 84
100
Lin, Lout storage amount
Claims (9)
前記仮想ネットワーク機能部を経由する転送経路に入力されるトラフィックの単位時間当たりの増加量、及び、前記仮想ネットワーク機能部を構成する仮想マシンに設けられた前記トラフィックのキューに関するパラメータと所定の閾値の比較結果に基づき、前記機能管理部に、前記仮想ネットワーク機能部への仮想マシンの追加または前記仮想ネットワーク機能部の移設を指示する指示部とを有することを特徴とする管理装置。 A function management unit that adds a virtual machine to a virtual network function unit formed in a physical server or relocates the virtual network function unit;
The increase amount per unit time of the traffic input to the transfer path passing through the virtual network function unit, the parameter regarding the queue of the traffic provided in the virtual machine configuring the virtual network function unit, and a predetermined threshold value A management apparatus comprising: an instruction unit that instructs the function management unit to add a virtual machine to the virtual network function unit or transfer the virtual network function unit based on a comparison result.
前記指示部は、複数の前記仮想ネットワーク機能部のうち、前記トラフィックの単位時間当たりの増加量が一定量より多く、前記パラメータが前記所定の閾値より大きい前記仮想ネットワーク機能部への仮想マシンの追加を前記機能管理部に指示することを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の管理装置。 In the physical server, a plurality of the virtual network function units are formed on the transfer path,
Among the plurality of virtual network function units, the instruction unit adds a virtual machine to the virtual network function unit in which the increase amount of the traffic per unit time is larger than a predetermined amount and the parameter is larger than the predetermined threshold. The management apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the function management unit is instructed.
前記指示部は、前記増加量が前記所定の閾値より大きいとき、前記仮想ネットワーク機能部を前記仮想スイッチから他の仮想スイッチへ移設することを前記機能管理部に指示することを特徴とする請求項5に記載の管理装置。 The physical server is formed with a virtual switch that reads the traffic from the queue and transfers it.
The instruction unit is configured to instruct the function management unit to transfer the virtual network function unit from the virtual switch to another virtual switch when the increase amount is larger than the predetermined threshold value. The management device according to 5.
前記仮想ネットワーク機能部を構成する仮想マシンに入力されるトラフィックを格納する入力キューに関するパラメータ、及び該仮想マシンから出力された前記トラフィックを格納する出力キューに関するパラメータに基づき、前記機能管理部に、前記仮想ネットワーク機能部への仮想マシンの追加または前記仮想ネットワーク機能部の移設を指示する指示部とを有することを特徴とする管理装置。 A function management unit that adds a virtual machine to a virtual network function unit formed in a physical server or relocates the virtual network function unit;
The function managing unit may be configured to, based on a parameter related to an input queue storing traffic input to a virtual machine configuring the virtual network function unit and a parameter related to an output queue storing the traffic output from the virtual machine, A management apparatus comprising: an instruction unit instructing addition of a virtual machine to a virtual network function unit or transfer of the virtual network function unit.
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