JP6320317B2 - Resource accommodation system and method - Google Patents
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本発明は、ゲートウェイを介してネットワークに接続した複数のデータセンタを備え、データセンタに収容されたサーバに生成された仮想マシンの利用サービスをユーザに提供するネットワークシステムに関する。 The present invention relates to a network system that includes a plurality of data centers connected to a network via a gateway and provides a user with a service for using a virtual machine generated on a server accommodated in the data center.
近年、ネットワーク（ＮＷ）仮想化技術として、Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｄｅｆｉｎｅｄ Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＳＤＮ）／Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｖｉｒｔｕａｌｉｚａｔｉｏｎ（ＮＦＶ）技術が注目されている。ＳＤＮ／ＮＦＶ技術により、ネットワーク機能をソフトウェアとしてより柔軟に制御が可能となり、設備コストの削減・リソースの最適化・運用の自動化と効率化を実現し、大きなＣＡＰＥＸ／ＯＰＥＸ削減ができることが期待されている。 In recent years, as a network (NW) virtualization technology, a Software Defined Network (SDN) / Network Function Virtualization (NFV) technology has attracted attention. With SDN / NFV technology, network functions can be controlled more flexibly as software, and equipment costs can be reduced, resources can be optimized, operations can be automated and streamlined, and large CAPEX / OPEX reductions can be expected. Yes.
キャリアネットワークに加入する数百万のユーザにネットワーク機能を提供するために、多くの物理リソース（設備の設置場所等）が必要であることや、また災害対策の観点から、複数のデータセンタ（ＤＣ：Ｄａｔａ Ｃｅｎｔｅｒ）を地理的に分散して配置することが考えられる。また、複数のＤＣを配置することにより、ユーザに近いＤＣにＮＷ機能を配備し、低遅延でサービスの提供ができるようになる。 In order to provide network functions to millions of users who subscribe to a carrier network, a large number of physical resources (installation locations, etc.) are required, and multiple data centers (DC : Data Center) may be geographically distributed. Also, by arranging a plurality of DCs, an NW function can be provided in DCs close to the user, and services can be provided with low delay.
しかしデータセンタのリソースは有限であり、従来の技術では、キャリア需要予測を超えてユーザ数が増加するなど、特定データセンタに新たな設備を増やしリソースを追加する必要が生じる場合、物理リソースの追加までには時間が掛かるためリソース追加の要求に即応することはできないとともに、そもそもデータセンタのリソースが不足し、新たなサービスを提供するために必要なリソースが確保できない可能性があった。 However, data center resources are limited, and in the conventional technology, when it is necessary to add resources to a specific data center, such as when the number of users increases beyond the carrier demand forecast, it is necessary to add physical resources. Since it takes time, it is impossible to immediately respond to a request for adding a resource, and in the first place, there is a possibility that a resource required for providing a new service cannot be secured due to a shortage of data center resources.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、リソース需要の増減に迅速に対応可能でユーザに対して効率的且つ高速なサービス提供を行うことができるネットワークシステムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a network system capable of quickly responding to increase / decrease in resource demand and providing an efficient and high-speed service to a user. It is to provide.
上記目的を達成するために、本願発明は、ゲートウェイを介してネットワークに接続した複数のデータセンタを備え、データセンタに収容されたサーバに生成された仮想マシンの利用サービスをユーザに提供するネットワークシステムにおいてデータセンタのリソースを融通するシステムであって、ユーザのクライアント端末からのサービス要求に対し、クライアント端末に最も近いデータセンタ（第１データセンタ）から該第１データセンタで提供可能なリソース情報を収集し、サービス要求に必要なリソースが第１データセンタで確保できないときに、他のデータセンタ（第２データセンタ）のリソースを確保して仮想マシンを生成するとともに、第１データセンタから第２データセンタへのパスを形成するよう制御するリソース管理・制御手段を備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention comprises a plurality of data centers connected to a network via a gateway, and provides a user with a virtual machine usage service generated in a server accommodated in the data center. In response to a service request from a user client terminal, resource information that can be provided by the first data center from the data center (first data center) closest to the client terminal is provided. When the resources required for collecting and service requests cannot be secured in the first data center, the resources of other data centers (second data centers) are secured to create virtual machines, and the second data center is Resource management that controls to form a path to the data center Characterized by comprising a control means.
本発明によれば、特定データセンタのリソース不足の際に、他のデータセンタのリソースを特定データセンタのリソースとして低遅延で利用できることにより、キャリア（ネットワーク提供者）にとっては、ＳＬＡの担保と、突発的なリソース増加に対応するための新たな設備増設の投資を抑制でき、ユーザにとっては、データセンタのリソース不足によるサービス利用開始までの遅れや品質の低下がなくサービスを享受できる。 According to the present invention, when a resource of a specific data center is insufficient, resources of another data center can be used as a resource of the specific data center with low delay, so that the carrier (network provider) can guarantee the SLA, It is possible to suppress the investment for adding new facilities to cope with the sudden increase in resources, and for the user, the user can enjoy the service without delay in starting service use due to the lack of data center resources and deterioration in quality.
本実施の形態に係るネットワークシステムは、図１に示すように、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１００と、該ＷＡＮ１００にゲートウェイ（ＧＷ：ＧａｔｅＷａｙ）２０１を介して接続した複数（図１の例ではｎ個）のデータセンタ（ＤＣ：Ｄａｔａ Ｃｅｎｔｅｒ）２００と、サービス管理・制御装置３００と、ＤＣリソース管理・制御装置４００と、ネットワークコントローラ５００とを備えている。なお、本実施の形態では、データセンタ２００等を個別に識別する場合には、符号の後ろに「２００−１」のようにハイフンと添え字を付して表記する。
As shown in FIG. 1, the network system according to the present embodiment includes a WAN (Wide Area Network) 100 and a plurality (n in the example of FIG. 1) connected to the
本ネットワークシステムでは、ユーザはクライアント端末１を用いてサービス要求を行い、これに応じてデータセンタ２００内に仮想マシン（ＶＭ：Ｖｉｒｔｕａｌ Ｍａｃｈｉｎｅ）を生成し、該仮想マシンの利用をユーザに提供するものである。本発明は、このようなネットワークシステムにおいてリソース需要の増減に応じて効率的且つ高速なサービス提供を行うことを目的としている。具体的には、ユーザからサービス要求があった場合に、ユーザの最寄りのデータセンタ２００ではサービス提供のリソースが不足しているときには、他のデータセンタ２００のリソースを融通するものである。以下、前者のリソースの融通を依頼するデータセンタを「リソース確保元データセンタ」と呼び、後者のリソースを提供する他のデータセンタを「リソース確保先データセンタ」と呼ぶ。
In this network system, a user makes a service request using the
サービス管理・制御装置３００は、サービス管理・制御部３１０と、サービスカタログ３２０とを備えている。サービスカタログ３２０は、各サービスのリソース情報を（ＶＭ、コンピューティングリソース、ストレージ、ＳＬＡ（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｌｅｖｅｌ Ａｇｒｅｅｍｅｎｔ）等）を保持している。図２にサービスカタログ３２０の一例を示す。サービス管理・制御部３１０は、クライアント端末１からのサービス要求に対して、サービスカタログ３２０から必要なリソース情報を取得し、ユーザのロケーション情報（アクセスポイントやユーザ端末のＩＰアドレス等）とともにＤＣリソース管理・制御装置４００に通知する。
The service management /
ＤＣリソース管理・制御装置４００は、リソース管理・制御部４１０と、ＤＣ間ＲＴＴ（Ｒｏｕｎｄ−Ｔｒｉｐ Ｔｉｍｅ）情報テーブル４２０と、ＤＣロケーションテーブル４２０と、リソース融通情報テーブル４３０とを備えている。ＤＣ間ＲＴＴ情報テーブルは、各データセンタ２００間のＲＴＴを保持する。図３にＤＣ間ＲＴＴ情報テーブルの一例を示す。本実施の形態では、ＲＴＴとしてレイヤー１及びレイヤー２の２つのレイヤーについてのＲＴＴを保持する。ＤＣロケーションテーブル４２０は、クライアント端末１に対して最寄りのデータセンタ２００がどれなのかを示す情報を記録・保持するものであり、クライアント端末１のＩＰアドレスなどのユーザの識別子と、データセンタ２００の識別子を含む。図４にＤＣロケーションテーブル４２０の一例を示す。リソース融通情報テーブル４３０は、リソース確保元データセンタ２００と、リソース確保先データセンタ２００と、確保したリソースを記録・保持する。図５にリソース融通情報テーブル４３０の一例を示す。
The DC resource management /
リソース管理・制御部４１０は、各データセンタ２００のリソース情報の問い合わせと収集を行う。リソース管理・制御部４１０は、特定データセンタ２００のリソース不足時にはリソース確保先データセンタとパスの種類を選択し、リソース確保とパス設定の要求を行う。また、リソース管理・制御部４１０は、リソース融通を行っているリソース確保先データセンタ２００のリソースの余裕がある場合は、リソース確保先データセンタ２００からリソース確保元データセンタ２００への仮想マシンのマイグレーション及びリソース確保先データセンタのリソース解放の要求を行う。
The resource management /
各データセンタ２００は、ゲートウェイ２０１を介してＷＡＮ１００に接続している。データセンタ２００は、ＤＣ内リソース情報収集部２１０と、ＤＣリソース情報テーブル２２０と、ＤＣ内リソース制御部２３０と、仮想マシン２５０が生成される物理的なサーバ２４０とを備えている。ここで、データセンタ２００の内外に形成されるパスは、ＳＤＮ／ＮＦＶ技術により任意に設定可能である点に留意されたい。ＤＣリソース情報テーブル２２０は、自身のデータセンタ２００が提供可能なソース情報を保持する。図６にＤＣリソース情報テーブル２２０の一例を示す。ＤＣ内リソース情報収集部２１０は、データセンタ内のリソース情報を収集し、リソース情報テーブル２２０の更新を行うとともに、リソース管理・制御部４１０などの外部からの要求に応じてデータセンタ内のリソース情報を提供する。ＤＣ内リソース制御部２３０は、データセンタ内のリソース確保・解放を行うとともに、サーバ２４０に仮想マシン２５０の生成・解放などの管理を行う。なお、データセンタ２００については従来周知のものと同様である。
Each
ネットワークコントローラ５００は、ＳＤＮ／ＮＦＶ技術によりネットワークシステム内の各種機器を制御して、ネットワークシステム内のパス、特に本発明ではデータセンタ２００間のパスの設定・削除などを行う。ここで、パスの設定は、レイヤー２のパス設定だけでなく、必要に応じて光ネットワークなどのレイヤー１のパス設定も行う。なお、ネットワークコントローラ５００については従来周知のものと同様である。
The
次に、本実施の形態に係るネットワークシステムの動作について説明する。まず、リソースを融通する処理について説明する。図７及び図８はリソース融通の処理を説明するシーケンス図、図９及び図１０はリソース融通処理時におけるネットワークシステムの様子を説明する図である。 Next, the operation of the network system according to this embodiment will be described. First, processing for accommodating resources will be described. 7 and 8 are sequence diagrams for explaining resource accommodation processing, and FIGS. 9 and 10 are diagrams for explaining the state of the network system at the time of resource accommodation processing.
まず、クライアント端末１は、サービス要求をサービス管理・制御部３１０に送信する（ステップＳ１）。サービス管理・制御部３１０は、サービスカタログ３２０を参照してサービス提供に必要なリソース情報を取得する（ステップＳ２，Ｓ３）。次に、サービス管理・制御部３１０は、リソース管理・制御部４１０に対してリソース要求を送信する（ステップＳ４）。このリソース要求には、取得したリソース情報だけでなくてユーザのロケーション情報（例えばクライアント端末１のＩＰアドレスなど）も含む。
First, the
リソース管理・制御部４１０は、リソース要求に含まれるロケーション情報に基づき、ＤＣロケーションテーブル４２０を参照して最寄りのデータセンタ２００の情報を取得する（ステップＳ５，Ｓ６）。ここではデータセンタ２００−１が選択されたものとする。次に、リソース管理・制御部４１０は、選択したデータセンタ２００−１のＤＣ内リソース情報収集部２１０にリソースを確保できるかの確認を依頼する（ステップＳ７）。ＤＣ内リソース情報収集部２１０は、ＤＣリソース情報テーブル２２０からリソース情報を取得してリソース確保可能か否かの結果を通知する（ステップＳ８，Ｓ９）。ここで、データセンタ２００−１では当該リソースの確保ができなかったものとする。したがって、ＤＣ内リソース情報収集部２１０は、リソース管理・制御部４１０に対してリソース不足を通知する（ステップＳ１０）。次に、リソース管理・制御部４１０は、リソース確保先データセンタを選択する（ステップＳ１１）。データセンタの選択アルゴリズムについては、後述する。ここでは、リソース確保先データセンタとして、データセンタ２００−ｍが選択されたものとする。
Based on the location information included in the resource request, the resource management /
次に、リソース管理・制御部４１０は、リソース確保先のデータセンタ２００−ｍのＤＣ内リソース制御部２３０に対して、リソース予約要求を送信する（ステップＳ１２）。ＤＣ内リソース制御部２３０は、該リソース予約要求に係るリソースを確保し、リソース管理・制御部４１０にリソース確保が完了したことを通知する（ステップＳ１３，Ｓ１４）。
Next, the resource management /
次に、リソース管理・制御部４１０は、ネットワークコントローラ５００に対して、リソース確保元データセンタ２００−１とリソース確保先データセンタ２００−ｍにパスを設定するよう要求する（ステップＳ１５）。ネットワークコントローラ５００は、当該要求に応じて、リソース確保元データセンタ２００−１のゲートウェイ２０１とリソース確保先データセンタ２００−ｍのゲートウェイ２０１に対して両者間にパスが形成するように設定し、パス設定完了をリソース管理・制御部４１０に通知する（ステップＳ１６，Ｓ１７，Ｓ１８）。ここでデータセンタ間のパスは、Ｌ１が対象の場合とＬ２が対象の場合がある。何れのパスを設定するかは後述するリソース確保先データセンタの選択アルゴリズムにおいて決定される。なお、Ｌ１パスは、光波長１波長を専有しパスを形成する。Ｌ２パスはＬ２トンネル（ＶＸＬＡＮ等）を形成する。ここで、遅延はＬ１パスの方がＬ２パスに比べ小さく有利だが、パス形成のコストはＬ１パスがＬ２パスより大きいものとする。
Next, the resource management /
次に、リソース管理・制御部４１０は、リソース確保先データセンタ２００−ｍに対して、データセンタ内においてゲートウェイ２０１と仮想マシン２５０との間のパスを設定するよう要求する（ステップＳ１９）。リソース確保先データセンタ２００−ｍのＤＣ内リソース制御部２３０は、当該要求に応じて、ゲートウェイ２０１とサーバ２４０に対してゲートウェイ２０１・仮想マシン２５０間にパスを形成するように設定し、パス設定完了をリソース管理・制御部４１０に通知する（ステップＳ２０，Ｓ２１，Ｓ２２）。なお、この段階では仮想マシン２５０はまだ生成されていないが、前記ステップＳ１３で仮想マシン２５０は予約されているので、当該予約情報に基づきパスを設定すればよい。以上の処理時点でのネットワークシステムの様子を図９に示す。
Next, the resource management /
次に、リソース管理・制御部４１０は、リソース確保先データセンタ２００−ｍのサーバ２４０に対して、ゲートウェイ２０１を介して仮想マシンの配置要求を行う（ステップＳ２３，Ｓ２４）。サーバ２４０は、当該要求に応じて、仮想マシン２５０を生成し、仮想マシンの配置完了をリソース管理・制御部４１０に通知する（ステップＳ２５，Ｓ２６，Ｓ２７）。
Next, the resource management /
次に、リソース管理・制御部４１０は、各パスが正常に設定されたかを確認するために、すなわち疎通確認を行うためにダミーパケットを送信し、サーバ２４０に生成した仮想マシン２５０からの応答を確認する（ステップＳ２８，Ｓ２９）。
Next, the resource management /
以上でリソース確保・パス設定が完了したので、リソース管理・制御部４１０は、リソース融通情報をリソース融通情報テーブル４３０に記録し（ステップＳ３０）、サービス管理・制御部３１０に対してリソース配置の完了を通知する（ステップＳ３１）。
Since the resource reservation / path setting is completed as described above, the resource management /
次に、サービス管理・制御部３１０は、仮想マシン２５０にアクセスして該仮想マシン２５０から正常な応答を確認することで、該仮想マシン２５０が正常に動作しておりサービス提供可能な状態にあるかを確認する（ステップＳ３２，Ｓ３３）。最後に、サービス管理・制御部３１０は、サービス要求元のクライアント端末１に対してサービス設定完了を通知する（ステップＳ３４）。
Next, the service management /
以降、クライアント端末１はリソース確保先データセンタ２００−ｍに生成された仮想マシン２５０のサービスを受けることができる。以上の処理時点でのネットワークシステムの様子を図１０に示す。
Thereafter, the
次に、前述のステップＳ１１におけるリソース確保先データセンタの選択アルゴリズムについて説明する。本実施の形態では２つのアルゴリズムを提案する。どちらのアルゴリズムを採用するかは任意である。 Next, the selection algorithm of the resource securing destination data center in the above-described step S11 will be described. In this embodiment, two algorithms are proposed. Which algorithm is adopted is arbitrary.
まず第１の選択アルゴリズムについて図１１のフローチャート及び図１２のシーケンスチャートを参照して説明する。第１の選択アルゴリズムは「できるだけ遅延が小さくなるようにリソースを確保する」という思想に基づくものである。 First, the first selection algorithm will be described with reference to the flowchart of FIG. 11 and the sequence chart of FIG. The first selection algorithm is based on the idea of “reserving resources so that the delay is as small as possible”.
まず、リソース管理・制御部４１０は、全データセンタのリソース情報を確認し、要求リソースを確保できる全候補のデータセンタをリソース確保先データセンタ候補として抽出する（ステップＳ１０１〜Ｓ１０３，Ｓ２０１〜Ｓ２０５）。ここで、リソースを確保できるデータセンタが存在しない場合は処理を終了する（ステップＳ１０２）。
First, the resource management /
次に、リソース管理・制御部４１０は、データセンタ間のＲＴＴ（Ｌ２の場合）の情報を確認し（ステップＳ１０４，Ｓ２０６〜Ｓ２０７）、前記ステップＳ１０３，Ｓ２０５で抽出した候補の中で、リソース要求されたサービスの遅延に関する要件（ＳＬＡ）を満たすデータセンタがあれば、最もリソース確保元データセンタに近い（ＲＴＴが小さい）データセンタをリソース確保先データセンタとして選択し、パスはＬ２パスを選択する（ステップ１０５〜Ｓ１０６，Ｓ２０８）。
Next, the resource management /
前記ステップＳ１０５の要件を満たすデータセンタがなければ、前記ステップＳ１０３，Ｓ２０５で抽出した候補の中から、さらにデータセンタ間のＬ１でのＲＴＴの情報を確認し（ステップＳ１０７）、要件を満たすデータセンタがあれば、最もリソース確保元データセンタに近い（ＲＴＴが小さい）データセンタをリソース確保先データセンタとして選択し、パスはＬ１パスを選択する（ステップＳ１０８〜Ｓ１０９，Ｓ２０８）。 If there is no data center that satisfies the requirement of step S105, RTT information between data centers is further confirmed from the candidates extracted in steps S103 and S205 (step S107), and the data center that satisfies the requirement If there is, the data center closest to the resource securing source data center (with a small RTT) is selected as the resource securing destination data center, and the L1 path is selected as the path (steps S108 to S109, S208).
前記ステップＳ１０８で要件を満たすデータセンタがなければ、暫定的に、前記ステップＳ１０３，Ｓ２０５で抽出した候補の中で最もリソース確保元データセンタに近い（ＲＴＴが小さい）データセンタをリソース確保先データセンタとして選択し、パスはＬ１パスを選択する（ステップＳ１０８，Ｓ１１０，Ｓ２０８）。 If there is no data center that satisfies the requirements in step S108, the data center that is closest to the resource securing source data center (the RTT is small) among the candidates extracted in steps S103 and S205 is provisionally set. And the L1 path is selected as the path (steps S108, S110, S208).
次に、第２の選択アルゴリズムについて図１３のフローチャート及び図１４のシーケンスチャートを参照して説明する。第２の選択アルゴリズムは「遅延に関するＳＬＡを満たし、かつ各データセンタのリソースが平準化されるようにリソースを確保する」という思想に基づくものである。 Next, the second selection algorithm will be described with reference to the flowchart of FIG. 13 and the sequence chart of FIG. The second selection algorithm is based on the idea that “resources are ensured so that the SLA regarding delay is satisfied and the resources of each data center are leveled”.
まず、リソース管理・制御部４１０は、データセンタ間のＲＴＴ（Ｌ２の場合）の情報を確認し、リソース要求されたサービスの遅延に関する要件（ＳＬＡ）を満たす全データセンタをリソース確保先データセンタ候補として抽出する（ステップＳ３０１〜Ｓ３０３，Ｓ４０１〜Ｓ４０３）。
First, the resource management /
前記ステップＳ３０３，Ｓ４０３で抽出したデータセンタのリソース情報を確認し、要求されたリソースを確保できるデータセンタがあれば、その中で最もリソースに余裕のあるデーセンタを、リソース確保先データセンタとして選択する（ステップＳ３０２〜Ｓ３０６，Ｓ４０８）。パスはＬ２パスを選択する。 The resource information of the data center extracted in steps S303 and S403 is confirmed, and if there is a data center that can secure the requested resource, the data center with the most available resources is selected as the resource securing destination data center. (Steps S302 to S306, S408). As the path, the L2 path is selected.
前記ステップＳ３０２及びステップＳ２０５で要件を満たすデータセンタがなければ、さらにデータセンタ間のＬ１でのＲＴＴの情報を抽出し、要件を満たす全データセンタをリソース確保先データセンタ候補として抽出する（ステップＳ３０７）。 If there is no data center satisfying the requirements in step S302 and step S205, RTT information in L1 between the data centers is further extracted, and all data centers satisfying the requirements are extracted as resource securing destination data center candidates (step S307). ).
前記ステップＳ３０７で抽出したデータセンタのリソース情報を確認し、要求されたリソースを確保できるデータセンタがあれば、その中で最もリソースに余裕のあるデータセンタを、リソース確保先データセンタとして選択する（ステップＳ３０８〜Ｓ３０９，Ｓ４０８）。パスはＬ１パスを選択する。 The resource information of the data center extracted in step S307 is confirmed, and if there is a data center that can secure the requested resource, the data center with the most available resources is selected as the resource securing destination data center ( Steps S308 to S309, S408). As the path, the L1 path is selected.
前記ステップＳ３０８で要求を満たすデータセンタがなければ、全データセンタのリソース情報を確認し、要求されたリソースを確保できるデータセンタの中で最もリソース確保元データセンタに近い（ＲＴＴが小さい）データセンタをリソース確保先データセンタとして選択する（Ｓ３１０〜Ｓ３１２，Ｓ４０４〜Ｓ４０７）。パスはＬ１パスを選択する。 If there is no data center satisfying the request in step S308, the resource information of all the data centers is confirmed, and the data center that is closest to the resource securing source data center (small RTT) among the data centers that can secure the requested resource. Is selected as the resource securing destination data center (S310 to S312, S404 to S407). As the path, the L1 path is selected.
次に、前述のようにして確保したリソースを解放する処理について説明する。図１５はリソース解放処理を説明するフローチャート、図１６及び図１７は第１の解放パターンに係るシーケンス図、図１８は第２の解放パターンにおけるシーケンス図である。 Next, a process for releasing resources secured as described above will be described. FIG. 15 is a flowchart for explaining resource release processing, FIGS. 16 and 17 are sequence diagrams according to the first release pattern, and FIG. 18 is a sequence diagram according to the second release pattern.
リソース管理・制御部４１０は、図１５に示すように、リソース確保から所定時間Ｔ経過すると（ステップＳ５０１〜Ｓ５０２，Ｓ６０１，Ｓ７０１）、まずリソース融通情報テーブル４３０を参照してリソース確保元データセンタ及びリソース確保先データセンタを確認し（ステップＳ５０３，Ｓ６０２〜Ｓ６０３，Ｓ７０２〜Ｓ７０３）、次いで、リソース確保元データセンタ及びリソース確保先データセンタのリソースを確認し（ステップＳ５０５，Ｓ６０４〜Ｓ６０５，Ｓ７０５〜Ｓ７０５）、リソース解放の判断を行い（ステップＳ５０３，Ｓ５０５，Ｓ６０６，Ｓ７０６）、リソースを解放する（ステップＳ５０６，Ｓ５０８）。リソースを解放する条件としては、リソース確保元データセンタのリソースに余裕ができリソース確保先データセンタのリソースが収容可能になった場合（第１の解放パターン：ステップＳ５０６〜Ｓ５０７）と、リソース確保先データセンタのリソースを利用するユーザがいなくなりリソースを確保する必要がなくなった場合（第２の解放パターン：ステップＳ５０８〜Ｓ５０９）の２通りある。なお、以上の処理はリソース融通を行っている全てのデータセンタを対象に行われる（ステップＳ５０４，Ｓ５１０〜Ｓ５１１）。
As shown in FIG. 15, when a predetermined time T has elapsed since resource reservation (steps S501 to S502, S601, S701), the resource management /
第１の解放パターンでは、リソース管理・制御部４１０は、リソース確保元データセンタ２００−１のＤＣ内リソース制御部２３０に対してリソース予約要求とパス設定要求を送信する（ステップＳ６０７）。リソース確保元データセンタ２００−１のＤＣ内リソース制御部２３０は、該要求に応じてサーバ２４０にリソースを予約する（ステップＳ６０８，Ｓ６０９）。また、ＤＣ内リソース制御部２３０は、前記要求に応じて、ゲートウェイ２０１とサーバ２４０に対してゲートウェイ２０１・仮想マシン２５０間にパスを形成するように設定し、リソース予約・パス設定完了をリソース管理・制御部４１０に通知する（ステップＳ６１０，Ｓ６１１，Ｓ６１２）。なお、この段階では仮想マシン２５０はまだ生成されていないが、前記ステップＳ６０８で仮想マシン２５０は予約されているので、当該予約情報に基づきパスを設定すればよい。以上の処理時点でのネットワークシステムの様子を図１８に示す。
In the first release pattern, the resource management /
次に、リソース管理・制御部４１０は、リソース確保元データセンタ２００−１のＤＣ内リソース制御部２３０及びリソース確保先データセンタ２００−ｍのＤＣ内リソース制御部２３０に対して、仮想マシンのマイグレーション処理を実施するよう要求する（ステップＳ６１３，Ｓ６１４）。リソース確保元データセンタ２００−１のＤＣ内リソース制御部２３０及びリソース確保先データセンタ２００−ｍのＤＣ内リソース制御部２３０は、相互に連携し、リソース確保先データセンタ２００−ｍに生成された仮想マシン２５０をリソース確保元データセンタ２００−１に移行するよう処理を行う（ステップＳ６１５）。この処理においては、リソース確保元データセンタ２００−１における仮想マシン２５０の生成と、リソース確保先データセンタ２００−ｍにおける仮想マシン２５０の削除及びリソース解放が含まれる。仮想マシンのマイグレーション処理が終了すると、リソース確保元データセンタ２００−１は、リソース管理・制御部４１０に対してマイグレーション完了を通知する（ステップＳ６１６）。
Next, the resource management /
次に、リソース管理・制御部４１０は、各パスが正常に設定されたかを確認するために、すなわち疎通確認を行うためにダミーパケットを送信し、前記ステップＳ６１５のマイグレーション処理で生成されたリソース確保元データセンタ２００−１の仮想マシン２５０からの応答を確認する（ステップＳ６１７，Ｓ６１８）。以上の処理時点でのネットワークシステムの様子を図１９に示す。
Next, the resource management /
次に、リソース管理・制御部４１０は、リソース確保元データセンタ２００−１のＤＣ内リソース制御部２３０に対して、クライアント端末１に係るデータが、リソース確保先データセンタ２００−ｍとの間に形成したパスではなく、リソース確保元データセンタ２００−１内に生成したパスに流通するようパスの切替要求を行う（ステップＳ６１９）。ＤＣ内リソース制御部２３０は、リソース確保元データセンタ２００−１のゲートウェイ２０１に対してパス切替を設定し、パス切替完了をリソース管理・制御部４１０に通知する（ステップＳ６２０，Ｓ６２１）。
Next, the resource management /
次に、リソース管理・制御部４１０は、リソース確保元データセンタ２００−１の仮想マシン２５０にアクセスして該仮想マシン２５０から正常な応答を確認することで、該仮想マシン２５０が正常に動作しておりサービス提供可能な状態にあるかを確認する（ステップＳ６２２，Ｓ６２３）。
Next, the resource management /
次に、リソース管理・制御部４１０は、ネットワークコントローラ５００に対して、リソース確保元データセンタ２００−１のゲートウェイ２０１とリソース確保先データセンタ２００−ｍのゲートウェイ２０１との間に形成されているパスを削除するようパス削除要求を送信する（ステップＳ６２４）。ネットワークコントローラ５００は、リソース確保元データセンタ２００−１のゲートウェイ２０１とリソース確保先データセンタ２００−ｍのゲートウェイ２０１に対して、両者間のパスを削除するよう設定し、パス削除完了をリソース管理・制御部４１０に通知する（ステップＳ６２５〜Ｓ６２７）。
Next, the resource management /
次に、リソース管理・制御部４１０は、リソース確保先データセンタ２００−ｍのＤＣ内リソース制御部２３０に対して、ゲートウェイ２０１と仮想マシン２５０との間に形成されているパスを削除するようパス削除要求を送信する（ステップＳ６２８）。リソース確保先データセンタ２００−ｍのＤＣ内リソース制御部２３０は、ゲートウェイ２０１とサーバ２４０に対して両者間のパスを削除するよう設定し、パス削除完了をリソース管理・制御部４１０に通知する（ステップＳ６２９〜Ｓ６３１）。
Next, the resource management /
以降、クライアント端末１はリソース確保元データセンタ２００−１に生成された仮想マシン２５０のサービスを受けることができる。このときのクラアント端末１と仮想マシン２５０との間におけるサービスに係るデータの流通経路を図２０に示す。
Thereafter, the
一方、第２の解放パターンでは、リソース管理・制御部４１０は、リソース確保先データセンタ２００−ｍのＤＣ内リソース制御部２３０に対して、リソース解放要求を送信する（ステップＳ７０７）。リソース確保先データセンタ２００−ｍのＤＣ内リソース制御部２３０は、自データセンタ内のサーバ２４０に対して仮想マシン２５０の削除とリソース解放を指示する（ステップＳ７０８）。サーバ２４０は、仮想マシン２５０の削除とリソース解放を行い、処理が完了したことをＤＣ内リソース制御部２３０に通知する（ステップＳ７０９，Ｓ７１０）。ＤＣ内リソース制御部２３０は、リソース解放完了をリソース管理・制御部４１０に通知する（ステップＳ７１１）。
On the other hand, in the second release pattern, the resource management /
次に、リソース管理・制御部４１０は、ネットワークコントローラ５００に対して、リソース確保元データセンタ２００−１のゲートウェイ２０１とリソース確保先データセンタ２００−ｍのゲートウェイ２０１との間に形成されているパスを削除するようパス削除要求を送信する（ステップＳ７１２）。ネットワークコントローラ５００は、リソース確保元データセンタ２００−１のゲートウェイ２０１とリソース確保先データセンタ２００−ｍのゲートウェイ２０１に対して、両者間のパスを削除するよう設定し、パス削除完了をリソース管理・制御部４１０に通知する（ステップＳ７１３〜Ｓ７１５）。
Next, the resource management /
次に、リソース管理・制御部４１０は、リソース確保先データセンタ２００−ｍのＤＣ内リソース制御部２３０に対して、ゲートウェイ２０１と仮想マシン２５０との間に形成されているパスを削除するようパス削除要求を送信する（ステップＳ６２８）。リソース確保先データセンタ２００−ｍのＤＣ内リソース制御部２３０は、ゲートウェイ２０１とサーバ２４０に対して両者間のパスを削除するよう設定し、パス削除完了をリソース管理・制御部４１０に通知する（ステップＳ７１６〜Ｓ７１９）。
Next, the resource management /
以上詳述したように、本実施の形態に係るネットワークシステムによれば、特定データセンタのリソース不足の際に、他のデータセンタのリソースを特定データセンタのリソースとして低遅延で利用できることにより、キャリア（ネットワーク提供者）にとっては、ＳＬＡの担保と、突発的なリソース増加に対応するための新たな設備増設の投資を抑制でき、ユーザにとっては、データセンタのリソース不足によるサービス利用開始までの遅れや品質の低下がなくサービスを享受できる。特に、本実施の形態では、リソース確保先データセンタの選択の際にデータセンタ間のＲＴＴを判定基準の１つとしているので、低遅延のサービスを提供することができる。 As described above in detail, according to the network system according to the present embodiment, when resources of a specific data center are insufficient, resources of other data centers can be used as resources of the specific data center with low delay. (Network providers) can reduce SLA collateral and investment in new equipment expansion to cope with sudden resource increase. For users, delays in starting service use due to lack of data center resources You can enjoy the service without quality degradation. In particular, in the present embodiment, since the RTT between data centers is one of the determination criteria when selecting a resource securing destination data center, a low-delay service can be provided.
以上本発明の一実施の形態について詳述したが本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上記実施の形態において示したリソース確保先データセンタの選択アルゴリズムは一例であり、他のアルゴリズムによってリソース確保先データセンタを選択するようにしてもよい。具体的には、データセンタ間のＲＴＴやＳＬＡの遅延条件以外の他のパラメータを用いるようにしてもよい。 Although one embodiment of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to this. For example, the resource securing destination data center selection algorithm shown in the above embodiment is merely an example, and the resource securing destination data center may be selected by another algorithm. Specifically, parameters other than RTT and SLA delay conditions between data centers may be used.
１００…ＷＡＮ、２００…データセンタ、２０１…ゲートウェイ、２１０…ＤＣ内リソース情報収集部、２２０…ＤＣリソース情報テーブル、２３０…ＤＣ内リソース制御部、２４０…サーバ、２５０…仮想サーバ、３００…サービス管理・制御装置、３１０…サービス管理・制御部、３２０…サービス方ロブ、４００…ＤＣリソース管理・制御装置、４１０…リソース管理・制御部、４２０…ＤＣ間ＲＴＴ情報テーブル、４３０…ＤＣロケーションテーブル、４４０…リソース融通情報テーブル、５００…ネットワークコントローラ、５１０…ネットワーク制御部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
ユーザのクライアント端末からのサービス要求に対し、クライアント端末に最も近いデータセンタ（第１データセンタ）から該第１データセンタで提供可能なリソース情報を収集し、サービス要求に必要なリソースが第１データセンタで確保できないときに、他のデータセンタ（第２データセンタ）のリソースを確保して仮想マシンを生成するとともに、第１データセンタから第２データセンタへのパスを形成するよう制御するリソース管理・制御手段を備えた
ことを特徴とするリソース融通システム。 A network system comprising a plurality of data centers connected to a network via a gateway and providing users with virtual machine usage services generated on a server accommodated in the data center. ,
In response to a service request from the user's client terminal, resource information that can be provided by the first data center is collected from the data center (first data center) closest to the client terminal, and the resource required for the service request is the first data. Resource management for creating a virtual machine by securing resources of another data center (second data center) when the center cannot secure the resources and controlling to form a path from the first data center to the second data center -A resource accommodation system characterized by having control means.
リソース管理・制御手段は、データセンタ間ＲＴＴ情報記憶部から取得したＲＴＴ情報に基づきリソース確保先となる第２データセンタを選択する
ことを特徴とする請求項１記載のリソース融通システム。 An RTT information storage unit between data centers storing RTT (Round-Trip Time) information between data centers;
The resource accommodation system according to claim 1, wherein the resource management / control unit selects a second data center as a resource securing destination based on the RTT information acquired from the inter-data center RTT information storage unit.
ことを特徴とする請求項２記載のリソース融通システム。 Resource management and control unit, the resource according to claim 2, wherein the selecting the data center RTT is minimized between the first data center resource securing source as a second data center to be a resource securing destination A versatile system.
ことを特徴とする請求項２記載のリソース融通システム。 3. The resource management / control unit selects a second data center as a resource securing destination so as to satisfy a delay condition related to a service request and to level the resources of each data center. The described resource accommodation system.
ことを特徴とする請求項１乃至４何れか１項記載のリソース融通システム。 The resource management / control unit acquires the resource information of the first data center that is the resource securing source, and when the resource can be secured in the service request for the first data center, the virtual machine of the second data center is assigned to the first data center. The resource accommodation according to any one of claims 1 to 4, wherein control is performed so as to release a resource related to the virtual machine and delete a path from the first data center to the second center. system.
ことを特徴とする請求項１乃至４何れか１項記載のリソース融通システム。 The resource management / control unit obtains resource information of the second data center of the resource securing destination, and when the virtual machine of the second data center is not used, releases resources related to the virtual machine and The resource accommodation system according to any one of claims 1 to 4, wherein control is performed so as to delete a path from one data center to a second center.
リソース管理・制御手段が、ユーザのクライアント端末からのサービス要求に対し、クライアント端末に最も近いデータセンタ（第１データセンタ）から該第１データセンタで提供可能なリソース情報を収集し、サービス要求に必要なリソースが第１データセンタで確保できないときに、他のデータセンタ（第２データセンタ）のリソースを確保して仮想マシンを生成するとともに、第１データセンタから第２データセンタへのパスを形成するよう制御する
ことを特徴とするリソース融通方法。 A method for accommodating data center resources in a network system including a plurality of data centers connected to a network via a gateway and providing a user with a virtual machine use service generated on a server accommodated in the data center. ,
Resource management / control means collects resource information that can be provided by the first data center from the data center (first data center) closest to the client terminal in response to a service request from the user's client terminal. When necessary resources cannot be secured in the first data center, resources of other data centers (second data centers) are secured and virtual machines are generated, and a path from the first data center to the second data center is established. A resource accommodation method characterized by controlling to form.
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