JP2018180773A - 管理装置及び管理方法 - Google Patents

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６

Description

本件は、管理装置及び管理方法に関する。

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。

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。

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。

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。

特開２０１５−１５３３３０号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

ネットワーク管理システムの一例を示す構成図である。 汎用物理サーバの一例を示す構成図である。 管理サーバの一例を示す構成図である。 ＳＣ管理テーブル、ＶＭ管理テーブル、及び仮想ＳＷ管理テーブルの例を示す図である。 第１実施例の管理サーバの動作を示す図である。 第１実施例の管理サーバの動作を示す図である。 オートスケーリング前後のＳＣ管理テーブル及びＶＭ管理テーブルの例を示す図である。 第１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。 第２実施例の管理サーバの動作を示す図である。 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。 第３実施例の管理サーバの動作を示す図である。 オートスケーリング前のＳＣ管理テーブル及びＶＭ管理テーブルの例を示す図である。 オートスケーリング後の状態を示す図である。 オートスケーリング後のＳＣ管理テーブル及びＶＭ管理テーブルの例を示す図である。 第３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。 第４実施例の管理サーバの動作を示す図である。 第４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。 第５実施例の管理サーバの動作を示す図である。 第５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。 第６実施例の管理サーバの動作を示す図である。 第６実施例の管理サーバの動作を示す図である。 マイグレーション前後のＶＭ管理テーブルの例を示す図である。 第６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。 第７実施例のＶＭ管理テーブル及び仮想ＳＷ管理テーブルの例を示す図である。 第７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。 第８実施例の管理サーバの動作を示す図である。 第８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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

次に各実施例における管理サーバ１の動作を説明する。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

このように、本例のＳＣ上には、複数のＶＭ２０１が形成されている。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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）。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

Claims (9)

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。
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請求項１に記載の管理装置。
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請求項１に記載の管理装置。
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請求項１乃至３の何れかに記載の管理装置。
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請求項１に記載の管理装置。
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請求項５に記載の管理装置。
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。
8. 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。
9. 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。

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