JPH09212467A - 負荷分散制御システム - Google Patents
負荷分散制御システムInfo
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- JPH09212467A JPH09212467A JP8013522A JP1352296A JPH09212467A JP H09212467 A JPH09212467 A JP H09212467A JP 8013522 A JP8013522 A JP 8013522A JP 1352296 A JP1352296 A JP 1352296A JP H09212467 A JPH09212467 A JP H09212467A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、負荷分散制御システムに関し、計
算機ごとにＣＰＵ能力および台数が異なりしかも仮想計
算機が混在する並列型計算機システムであってもバッチ
ジョブを実行する計算機を自動的に選択してジョブを配
送し負荷分散を図り、並列型計算機システムの処理効率
を高めることを目的とする。 【解決手段】 各計算機の負荷情報の通知を受けて余剰
能力を評価して算出する余剰能力評価手段と、いずれか
の計算機にジョブが投入されたときに当該ジョブ情報の
通知を受けて評価した余剰能力が最も高い計算機を選択
し、ジョブを受け付けた計算機が最も余剰能力が高いと
きはその計算機にジョブを実行させ、一方、ジョブを受
け付けた計算機以外の他の計算機が最も余剰能力が高い
ときはそのジョブを受け付けた計算機にジョブを転送さ
せて実行させる手段とを並列型計算機のうちのマスタ計
算機に備えるように構成する。
算機ごとにＣＰＵ能力および台数が異なりしかも仮想計
算機が混在する並列型計算機システムであってもバッチ
ジョブを実行する計算機を自動的に選択してジョブを配
送し負荷分散を図り、並列型計算機システムの処理効率
を高めることを目的とする。 【解決手段】 各計算機の負荷情報の通知を受けて余剰
能力を評価して算出する余剰能力評価手段と、いずれか
の計算機にジョブが投入されたときに当該ジョブ情報の
通知を受けて評価した余剰能力が最も高い計算機を選択
し、ジョブを受け付けた計算機が最も余剰能力が高いと
きはその計算機にジョブを実行させ、一方、ジョブを受
け付けた計算機以外の他の計算機が最も余剰能力が高い
ときはそのジョブを受け付けた計算機にジョブを転送さ
せて実行させる手段とを並列型計算機のうちのマスタ計
算機に備えるように構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、並列型計算機の各
計算機に負荷を分散する負荷分散制御システムに関する
ものである。
計算機に負荷を分散する負荷分散制御システムに関する
ものである。
【０００２】近年の計算機システムにおいて、業務処理
容量の増大、処理速度の高速化、連続運用の必要性、信
頼性の向上が要求されている。このため、仮想計算機を
混在でき、システムの運用中に動的に稼働計算機の数を
増減できる並列型計算機システムが提供されている。こ
の並列型計算機システムでは、ＣＰＵ能力の異なる計算
機とＣＰＵ能力が可変の計算機が混在し、計算機によっ
てＣＰＵ負荷状態が異なり、かつ並列計算機システムで
稼働する計算機の数が動的に変動するため、並列型計算
機システム全体の処理容量と処理速度を高めるためには
各計算機のＣＰＵ負荷を平準化する必要がある。しか
し、ユーザが各計算機のＣＰＵ負荷を平準化するのは困
難であるために、システムが自動的にバッチジョブを実
行する計算機を決定することが望まれている。
容量の増大、処理速度の高速化、連続運用の必要性、信
頼性の向上が要求されている。このため、仮想計算機を
混在でき、システムの運用中に動的に稼働計算機の数を
増減できる並列型計算機システムが提供されている。こ
の並列型計算機システムでは、ＣＰＵ能力の異なる計算
機とＣＰＵ能力が可変の計算機が混在し、計算機によっ
てＣＰＵ負荷状態が異なり、かつ並列計算機システムで
稼働する計算機の数が動的に変動するため、並列型計算
機システム全体の処理容量と処理速度を高めるためには
各計算機のＣＰＵ負荷を平準化する必要がある。しか
し、ユーザが各計算機のＣＰＵ負荷を平準化するのは困
難であるために、システムが自動的にバッチジョブを実
行する計算機を決定することが望まれている。
【０００３】
【従来の技術】従来の並列型計算機システムは、図９に
示すように、同じ能力のＣＰＵを同じ台数備えた計算機
を並列に接続する。この並列型計算機システムにおける
負荷分散を行う手法は、ＯＳが自計算機のＣＰＵ使用率
を求めて他の全ての計算機に送信して知らせる。そし
て、ジョブがある計算機に投入された場合、最もＣＰＵ
使用率の低い計算機が余剰ＣＰＵ能力が大きいとみなし
てジョブを配送し、その計算機にジョブの実行をさせる
（自計算機の余剰ＣＰＵ能力が大きいときは自計算機が
ジョブを実行する）。
示すように、同じ能力のＣＰＵを同じ台数備えた計算機
を並列に接続する。この並列型計算機システムにおける
負荷分散を行う手法は、ＯＳが自計算機のＣＰＵ使用率
を求めて他の全ての計算機に送信して知らせる。そし
て、ジョブがある計算機に投入された場合、最もＣＰＵ
使用率の低い計算機が余剰ＣＰＵ能力が大きいとみなし
てジョブを配送し、その計算機にジョブの実行をさせる
（自計算機の余剰ＣＰＵ能力が大きいときは自計算機が
ジョブを実行する）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した並列型計算機
システムでは、並列型計算機システムを構成する計算機
ごとに１台あたりのＣＰＵ能力が違う場合や、ＣＰＵご
との能力が同じでも台数が違う場合には、ＣＰＵ使用率
が同じでもあっても余剰ＣＰＵ能力が同じとは限らない
から、ＣＰＵ使用率の最も低い計算機にジョブを配送し
ても、ジョブを最も高速に実行できるとはならない問題
が発生する。
システムでは、並列型計算機システムを構成する計算機
ごとに１台あたりのＣＰＵ能力が違う場合や、ＣＰＵご
との能力が同じでも台数が違う場合には、ＣＰＵ使用率
が同じでもあっても余剰ＣＰＵ能力が同じとは限らない
から、ＣＰＵ使用率の最も低い計算機にジョブを配送し
ても、ジョブを最も高速に実行できるとはならない問題
が発生する。
【０００５】また、並列型計算機システムには仮想計算
機が混在できるが、仮想計算機には通常、次の３種類の
動作モードがある。 ・ＡＵＴＯモード：同じ計算機上で走行する他の仮想計
算機が要求するＣＰＵ能力と競合しない限り必要なだけ
可変にＣＰＵ能力を使用できるモードである。
機が混在できるが、仮想計算機には通常、次の３種類の
動作モードがある。 ・ＡＵＴＯモード：同じ計算機上で走行する他の仮想計
算機が要求するＣＰＵ能力と競合しない限り必要なだけ
可変にＣＰＵ能力を使用できるモードである。
【０００６】・上限ＡＵＴＯモード：ＡＵＴＯモードの
仮想計算機と同じ計算機上で共存可能で、決められた比
率（ＣＰＵ配分比）しかＣＰＵ能力を使用できないモー
ドである。
仮想計算機と同じ計算機上で共存可能で、決められた比
率（ＣＰＵ配分比）しかＣＰＵ能力を使用できないモー
ドである。
【０００７】・ロジカルモード：ＡＵＴＯモードや上限
ＡＵＴＯモードとは同じ計算機上で共存できないが、１
台の計算機のＣＰＵ能力を任意の固定比率（ＣＰＵ配分
比）に分割して使用するモードである。
ＡＵＴＯモードとは同じ計算機上で共存できないが、１
台の計算機のＣＰＵ能力を任意の固定比率（ＣＰＵ配分
比）に分割して使用するモードである。
【０００８】これらの仮想計算機システムはそれぞれ独
立に、その上で走行するソフトウェアから認識できるＣ
ＰＵ（論理ＣＰＵ）の数を定義することができる。この
ため、上限ＡＵＴＯモードとロジカルモードの仮想計算
機は、実ＣＰＵの能力のうち配分比だけのＣＰＵ能力を
持つ計算機と見なせるから、上記した問題が発生する。
また、仮想計算機システムは、動的にＣＰＵ配分比を変
更でき、上限ＡＵＴＯモードとロジカルモードの仮想計
算機において、異なる時刻に同じＣＰＵ使用率であって
も、余剰ＣＰＵ能力が同じとは限らないという問題も発
生する。
立に、その上で走行するソフトウェアから認識できるＣ
ＰＵ（論理ＣＰＵ）の数を定義することができる。この
ため、上限ＡＵＴＯモードとロジカルモードの仮想計算
機は、実ＣＰＵの能力のうち配分比だけのＣＰＵ能力を
持つ計算機と見なせるから、上記した問題が発生する。
また、仮想計算機システムは、動的にＣＰＵ配分比を変
更でき、上限ＡＵＴＯモードとロジカルモードの仮想計
算機において、異なる時刻に同じＣＰＵ使用率であって
も、余剰ＣＰＵ能力が同じとは限らないという問題も発
生する。
【０００９】また、計算機の実記憶負荷が高く、仮想計
算機が過剰に動作し、外部ページと実ページで過剰に交
換が行われている場合には、ページングＩ／Ｏ待ちが頻
発してＣＰＵ使用率が低くなることがあり、この場合
に、新たにジョブを動作させると、実記憶負荷が更に高
くなり、ページングＩ／Ｏ待ちがより頻繁に発生し、Ｃ
ＰＵ使用率が更に低くなって仮想計算機の処理効率が低
下してしまう問題が発生する（この場合には、従来の負
荷分散の手法では、ジョブを配送するのは逆効果となっ
てしまう点で問題である）。
算機が過剰に動作し、外部ページと実ページで過剰に交
換が行われている場合には、ページングＩ／Ｏ待ちが頻
発してＣＰＵ使用率が低くなることがあり、この場合
に、新たにジョブを動作させると、実記憶負荷が更に高
くなり、ページングＩ／Ｏ待ちがより頻繁に発生し、Ｃ
ＰＵ使用率が更に低くなって仮想計算機の処理効率が低
下してしまう問題が発生する（この場合には、従来の負
荷分散の手法では、ジョブを配送するのは逆効果となっ
てしまう点で問題である）。
【００１０】本発明は、これらの問題を解決するため、
計算機ごとにＣＰＵ能力および台数が異なりしかも仮想
計算機が混在する並列型計算機システムであってもバッ
チジョブを実行する計算機を自動的に選択してジョブを
配送し負荷分散を図り、並列型計算機システムの処理効
率を高めることを目的としている。
計算機ごとにＣＰＵ能力および台数が異なりしかも仮想
計算機が混在する並列型計算機システムであってもバッ
チジョブを実行する計算機を自動的に選択してジョブを
配送し負荷分散を図り、並列型計算機システムの処理効
率を高めることを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】図１を参照して課題を解
決するための手段を説明する。図１において、並列型計
算機システム１は、複数の計算機２および仮想計算機２
を相互に接続して並列処理を行うためのものである。
決するための手段を説明する。図１において、並列型計
算機システム１は、複数の計算機２および仮想計算機２
を相互に接続して並列処理を行うためのものである。
【００１２】計算機２および仮想計算機２は、ジョブを
実行するものである。仮想計算機２は、計算機（実計算
機）２に任意の個数を動的に設けることができる。ここ
で、計算機（マスタ）２は、負荷情報収集手段２１、余
剰能力評価手段２２などから構成されるものである。
実行するものである。仮想計算機２は、計算機（実計算
機）２に任意の個数を動的に設けることができる。ここ
で、計算機（マスタ）２は、負荷情報収集手段２１、余
剰能力評価手段２２などから構成されるものである。
【００１３】負荷情報収集手段２１は、計算機（スレー
ブ）２から負荷情報などを収集するものである。余剰能
力評価手段２２は、各計算機から収集した負荷情報をも
とに当該計算機の余剰能力を評価して算出するものであ
る。
ブ）２から負荷情報などを収集するものである。余剰能
力評価手段２２は、各計算機から収集した負荷情報をも
とに当該計算機の余剰能力を評価して算出するものであ
る。
【００１４】次に、動作を説明する。計算機（マスタ）
２の負荷情報収集手段２１が各計算機から負荷情報を収
集し、余剰能力評価手段２２がこの収集した負荷情報を
もとに余剰能力を評価して算出し、いずれかの計算機２
にジョブが投入されたときに当該ジョブ情報の通知を受
けた計算機（マスタ）２が評価した余剰能力が最も高い
計算機２を選択し、ジョブを受け付けた計算機２が最も
余剰能力が高いときはその計算機２にジョブを実行さ
せ、一方、ジョブを受け付けた計算機以外の他の計算機
２が最も余剰能力の高いときはそのジョブを受け付けた
計算機２にジョブを転送させ実行させるようにしてい
る。
２の負荷情報収集手段２１が各計算機から負荷情報を収
集し、余剰能力評価手段２２がこの収集した負荷情報を
もとに余剰能力を評価して算出し、いずれかの計算機２
にジョブが投入されたときに当該ジョブ情報の通知を受
けた計算機（マスタ）２が評価した余剰能力が最も高い
計算機２を選択し、ジョブを受け付けた計算機２が最も
余剰能力が高いときはその計算機２にジョブを実行さ
せ、一方、ジョブを受け付けた計算機以外の他の計算機
２が最も余剰能力の高いときはそのジョブを受け付けた
計算機２にジョブを転送させ実行させるようにしてい
る。
【００１５】この際、実記憶に対する負荷が所定負荷よ
りも高くて過負荷と判明したときにその計算機２を除外
して他の計算機２について余剰能力を評価して算出し、
最も余剰能力の高い計算機にジョブを実行させるように
している。
りも高くて過負荷と判明したときにその計算機２を除外
して他の計算機２について余剰能力を評価して算出し、
最も余剰能力の高い計算機にジョブを実行させるように
している。
【００１６】また、余剰能力として、各計算機２のＣＰ
Ｕ処理時間＋ＣＰＵ待ち時間、あるいはＣＰＵ処理時間
＋ＣＰＵ待ち時間＋Ｉ／Ｏ処理時間＋Ｉ／Ｏ待ち時間と
して算出するようにしている。
Ｕ処理時間＋ＣＰＵ待ち時間、あるいはＣＰＵ処理時間
＋ＣＰＵ待ち時間＋Ｉ／Ｏ処理時間＋Ｉ／Ｏ待ち時間と
して算出するようにしている。
【００１７】従って、計算機ごとにＣＰＵ能力および台
数が異なり、しかも仮想計算機が混在する並列型計算機
システムであってもバッチジョブを実行する計算機（仮
想計算機を含む）２を自動的に選択してジョブを配送し
負荷分散を図ることにより、並列型計算機システムの処
理効率を高めることが可能となる。
数が異なり、しかも仮想計算機が混在する並列型計算機
システムであってもバッチジョブを実行する計算機（仮
想計算機を含む）２を自動的に選択してジョブを配送し
負荷分散を図ることにより、並列型計算機システムの処
理効率を高めることが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】次に、図１から図８を用いて本発
明の実施の形態および動作を順次詳細に説明する。
明の実施の形態および動作を順次詳細に説明する。
【００１９】図１は、本発明のシステム構成図を示す。
図１において、負荷情報制御テーブル２３は、計算機２
から収集した負荷情報を記憶したり、これら記憶した負
荷情報からジョブを実行させる計算機２を選択する時点
で余剰能力としてエラップス期待値を計算して設定する
ものである（後述する図５参照）。ここで、エラップス
期待値の最も小さい計算機２にジョブを配送するように
する。
図１において、負荷情報制御テーブル２３は、計算機２
から収集した負荷情報を記憶したり、これら記憶した負
荷情報からジョブを実行させる計算機２を選択する時点
で余剰能力としてエラップス期待値を計算して設定する
ものである（後述する図５参照）。ここで、エラップス
期待値の最も小さい計算機２にジョブを配送するように
する。
【００２０】次に、図２を用いて計算機（マスタ）２お
よび図３を用いて計算機（スレーブ）２の構成を順次詳
細に説明する。図２は、本発明の計算機（マスタ）例を
示す。これは、図１の計算機（マスタ）２の詳細構成図
であって、図１の負荷情報収集手段２１は図２のＣＰＵ
負荷情報収集部１０に対応し、図１の余剰能力評価手段
２２は図２のジョブ配送先決定部９の一部に含まれるも
のである。
よび図３を用いて計算機（スレーブ）２の構成を順次詳
細に説明する。図２は、本発明の計算機（マスタ）例を
示す。これは、図１の計算機（マスタ）２の詳細構成図
であって、図１の負荷情報収集手段２１は図２のＣＰＵ
負荷情報収集部１０に対応し、図１の余剰能力評価手段
２２は図２のジョブ配送先決定部９の一部に含まれるも
のである。
【００２１】図２において、ＯＳ５は、オペレーティン
グシステムであって、全体を統括制御するものであり、
ジョブ実行部７、ジョブ配送部８、ジョブ配送先決定部
９、ＣＰＵ負荷情報収集部１０、ＣＰＵ負荷情報受信部
１２、ジョブ配送先通知部１３、ジョブ受付部１４、ジ
ョブ情報受信部１６などから構成されるものである。
グシステムであって、全体を統括制御するものであり、
ジョブ実行部７、ジョブ配送部８、ジョブ配送先決定部
９、ＣＰＵ負荷情報収集部１０、ＣＰＵ負荷情報受信部
１２、ジョブ配送先通知部１３、ジョブ受付部１４、ジ
ョブ情報受信部１６などから構成されるものである。
【００２２】ジョブ配送部８は、ジョブ配送先決定部９
によって決定された配送先にジョブを配送するものであ
る。ジョブ配送先決定部９は、余剰能力の最も高い（エ
ラップス値の最も小さい）計算機をジョブ配送先と決定
するものである。
によって決定された配送先にジョブを配送するものであ
る。ジョブ配送先決定部９は、余剰能力の最も高い（エ
ラップス値の最も小さい）計算機をジョブ配送先と決定
するものである。
【００２３】ＣＰＵ負荷情報収集部１０は、計算機２の
負荷情報を収集するものである。ＣＰＵ負荷情報受信部
１２は、スレーブ計算機２よりＣＰＵ負荷情報を受信す
るものである。
負荷情報を収集するものである。ＣＰＵ負荷情報受信部
１２は、スレーブ計算機２よりＣＰＵ負荷情報を受信す
るものである。
【００２４】ジョブ配送先通知部１３は、ジョブ配送先
決定部９によって決定された配送先の計算機２にジョブ
を配送するようにスレーブ計算機に通知するものであ
る。ジョブ受付部１４は、投入されたジョブを受け付け
るものである。
決定部９によって決定された配送先の計算機２にジョブ
を配送するようにスレーブ計算機に通知するものであ
る。ジョブ受付部１４は、投入されたジョブを受け付け
るものである。
【００２５】ジョブ情報受信部１６は、スレーブ計算機
に投入されたジョブの情報を受信するものである。図３
は、本発明の計算機（スレーブ）例を示す。これは、図
１の計算機（マスタ）２以外のスレーブの計算機２の詳
細構成図であある。
に投入されたジョブの情報を受信するものである。図３
は、本発明の計算機（スレーブ）例を示す。これは、図
１の計算機（マスタ）２以外のスレーブの計算機２の詳
細構成図であある。
【００２６】図３において、ＯＳ５は、オペレーティン
グシステムであって、全体を統括制御するものであり、
ジョブ実行部７、ジョブ配送部８、ＣＰＵ負荷情報収集
部１０、ジョブ受付部１４、ジョブ配送先受信部１６、
ジョブ情報通知部１７などから構成されるものである。
７、８、１０、１４は図２と同一であるので説明を省略
する。
グシステムであって、全体を統括制御するものであり、
ジョブ実行部７、ジョブ配送部８、ＣＰＵ負荷情報収集
部１０、ジョブ受付部１４、ジョブ配送先受信部１６、
ジョブ情報通知部１７などから構成されるものである。
７、８、１０、１４は図２と同一であるので説明を省略
する。
【００２７】図３において、ＣＰＵ負荷情報通知部１１
は、ＣＰＵ負荷情報などをマスタ計算機に通知するもの
である。ジョブ配送先受信部１５は、ジョブの配送先を
マスタ計算機から受信するものである。
は、ＣＰＵ負荷情報などをマスタ計算機に通知するもの
である。ジョブ配送先受信部１５は、ジョブの配送先を
マスタ計算機から受信するものである。
【００２８】ジョブ情報通知部１７は、投入されたジョ
ブのジョブ情報をマスタ計算機へ通知するものである。
以下図４ないし図８を用いて図１ないし図３の構成の動
作を順次詳細に説明する。
ブのジョブ情報をマスタ計算機へ通知するものである。
以下図４ないし図８を用いて図１ないし図３の構成の動
作を順次詳細に説明する。
【００２９】図４は、本発明の動作説明図（その１）を
示す。図４の（ａ）は、負荷情報収集のフローチャート
を示す。図４の（ａ）において、ステージ１は、任意の
計算機で実行するものである。
示す。図４の（ａ）は、負荷情報収集のフローチャート
を示す。図４の（ａ）において、ステージ１は、任意の
計算機で実行するものである。
【００３０】Ｓ１は、自計算機の負荷情報を収集する。
この負荷情報は、例えば図４の（ｂ）に示すないし
の情報を収集する。Ｓ２は、マスタ計算機に通知する。
この負荷情報は、例えば図４の（ｂ）に示すないし
の情報を収集する。Ｓ２は、マスタ計算機に通知する。
【００３１】図４の（ａ）において、ステージ２は、マ
スタ計算機で実行するものである。Ｓ３は、各計算機の
負荷情報を受信する。Ｓ４は、負荷情報制御テーブルに
格納する。
スタ計算機で実行するものである。Ｓ３は、各計算機の
負荷情報を受信する。Ｓ４は、負荷情報制御テーブルに
格納する。
【００３２】以上のステージ１のＳ１、Ｓ２およびステ
ージ２のＳ３、Ｓ４によって、全ての計算機２の負荷情
報およびＩ／Ｏ負荷情報を計算機（マスタ）２が収集
し、後述する図５の負荷情報制御テーブル２３のように
設定（Ｉ／Ｏ負荷情報は未設定）できたこととなる。
ージ２のＳ３、Ｓ４によって、全ての計算機２の負荷情
報およびＩ／Ｏ負荷情報を計算機（マスタ）２が収集
し、後述する図５の負荷情報制御テーブル２３のように
設定（Ｉ／Ｏ負荷情報は未設定）できたこととなる。
【００３３】図４の（ｂ）は、ステージ１において収集
・通知する負荷情報の例を示す。負荷情報は、図示の
ないしの下記のものである。 計算機識別子：並列型計算機システムを構成する各計
算機を識別するもの ＣＰＵ能力 ：実ＣＰＵの能力（実ＣＰＵ一台当たり
のＭＩＰＳ値） ＣＰＵ台数（１〜Ｎ） 実ＣＰＵ台数（１〜Ｍ） ＣＰＵ使用率 実ＣＰＵ使用率 ＣＰＵ配分比：仮想計算機への実ＣＰＵ能力の配分比
（動的変更可能） 計算機構成情報：実計算機、ＡＵＴＯモード／上限Ａ
ＵＴＯモード／ロジックモードの仮想計算機の区別を表
示 実記憶負荷情報：スラッシングを起こしているか否か
を表示 図４の（ｃ）は、余剰能力の評価のフローチャートを示
す。
・通知する負荷情報の例を示す。負荷情報は、図示の
ないしの下記のものである。 計算機識別子：並列型計算機システムを構成する各計
算機を識別するもの ＣＰＵ能力 ：実ＣＰＵの能力（実ＣＰＵ一台当たり
のＭＩＰＳ値） ＣＰＵ台数（１〜Ｎ） 実ＣＰＵ台数（１〜Ｍ） ＣＰＵ使用率 実ＣＰＵ使用率 ＣＰＵ配分比：仮想計算機への実ＣＰＵ能力の配分比
（動的変更可能） 計算機構成情報：実計算機、ＡＵＴＯモード／上限Ａ
ＵＴＯモード／ロジックモードの仮想計算機の区別を表
示 実記憶負荷情報：スラッシングを起こしているか否か
を表示 図４の（ｃ）は、余剰能力の評価のフローチャートを示
す。
【００３４】図４の（ｃ）において、ステージ１は、任
意の計算機で実行するものである。Ｓ１１は、ユーザが
任意の計算機にジョブを投入する。Ｓ１２は、ジョブが
投入された計算機がマスタ計算機か、スレーブ計算機か
判別する。マスタ計算機の場合には、ステージ２（図４
の（ａ）のステージ２）に進む。一方、スレーブ計算機
の場合には、Ｓ１３でマスタ計算機に、投入されたジョ
ブの情報を通知する。
意の計算機で実行するものである。Ｓ１１は、ユーザが
任意の計算機にジョブを投入する。Ｓ１２は、ジョブが
投入された計算機がマスタ計算機か、スレーブ計算機か
判別する。マスタ計算機の場合には、ステージ２（図４
の（ａ）のステージ２）に進む。一方、スレーブ計算機
の場合には、Ｓ１３でマスタ計算機に、投入されたジョ
ブの情報を通知する。
【００３５】以上のＳ１１、Ｓ１２によって、計算機に
投入されたジョブ情報が全てマスタ計算機に通知された
こととなる。図５は、本発明の負荷情報制御テーブル例
を示す。この負荷情報制御テーブル２３は、既述した図
４のＳ４で、全ての計算機２から収集された負荷情報を
設定して記憶したものであって、既述した図４の（ｂ）
のないしの情報を設定して記憶したものである。図
中の“エラップス期待値”は、ないしの情報をもと
に算出したものであって、計算機の余剰能力を表すもの
であり、小さいほど、計算機の余剰能力が高いものであ
る。このエラップス期待値は、例えば下記の式によって
計算する（尚、図５の負荷情報制御テーブル２３は、Ｃ
ＰＵ処理時間＋ＣＰＵ待ち時間についてのものであ
る）。ジョブ投入からジョブ終了までに必要な時間（エ
ラップス期待値）は、 ＝ＣＰＵ処理時間＋ＣＰＵ待ち時間 ＋Ｉ／Ｏ処理時間＋Ｉ／Ｏ待ち時間 （式１） ＝ＣＰＵ処理時間×（１＋α（ＣＰＵ数、ＣＰＵ使用率）） ＋Ｉ／Ｏ処理時間×（１＋β（チャネル数、チャネル使用率）） （式２） αとβは待ち行列理論の一般論から導かれるものであ
る。このαとβとの関係は、例えばＣＰＵバウンドなジ
ョブであれば、必然的にＣＰＵ処理時間が大きくなり、
Ｉ／Ｏ処理時間が小さくなるので、αの大小関係に敏感
に、βの大小関係に鈍感になり、ＣＰＵ負荷情報および
Ｉ／Ｏ負荷情報をまとめて計算機２の余剰能力を評価し
てエラップス値として算出することが可能となった。
投入されたジョブ情報が全てマスタ計算機に通知された
こととなる。図５は、本発明の負荷情報制御テーブル例
を示す。この負荷情報制御テーブル２３は、既述した図
４のＳ４で、全ての計算機２から収集された負荷情報を
設定して記憶したものであって、既述した図４の（ｂ）
のないしの情報を設定して記憶したものである。図
中の“エラップス期待値”は、ないしの情報をもと
に算出したものであって、計算機の余剰能力を表すもの
であり、小さいほど、計算機の余剰能力が高いものであ
る。このエラップス期待値は、例えば下記の式によって
計算する（尚、図５の負荷情報制御テーブル２３は、Ｃ
ＰＵ処理時間＋ＣＰＵ待ち時間についてのものであ
る）。ジョブ投入からジョブ終了までに必要な時間（エ
ラップス期待値）は、 ＝ＣＰＵ処理時間＋ＣＰＵ待ち時間 ＋Ｉ／Ｏ処理時間＋Ｉ／Ｏ待ち時間 （式１） ＝ＣＰＵ処理時間×（１＋α（ＣＰＵ数、ＣＰＵ使用率）） ＋Ｉ／Ｏ処理時間×（１＋β（チャネル数、チャネル使用率）） （式２） αとβは待ち行列理論の一般論から導かれるものであ
る。このαとβとの関係は、例えばＣＰＵバウンドなジ
ョブであれば、必然的にＣＰＵ処理時間が大きくなり、
Ｉ／Ｏ処理時間が小さくなるので、αの大小関係に敏感
に、βの大小関係に鈍感になり、ＣＰＵ負荷情報および
Ｉ／Ｏ負荷情報をまとめて計算機２の余剰能力を評価し
てエラップス値として算出することが可能となった。
【００３６】尚、Ｉ／Ｏ処理は、チャネルと呼ばれる入
出力機構を経由してディスク装置などと主記憶との間で
データの転送を行っている。１回のＩ／Ｏ処理にかかる
時間は、チャネル数やチャネルの使用率に影響されるの
で、上記（式２）に示すようにＣＰＵの場合と同様に評
価するようにしている。
出力機構を経由してディスク装置などと主記憶との間で
データの転送を行っている。１回のＩ／Ｏ処理にかかる
時間は、チャネル数やチャネルの使用率に影響されるの
で、上記（式２）に示すようにＣＰＵの場合と同様に評
価するようにしている。
【００３７】図６は、本発明の動作説明図（その２）を
示す。図６において、ステージ２は、マスタ計算機で実
行するものである。Ｓ２１は、任意の計算機より、投入
されたジョブの情報を受信する。これは、スレーブ計算
機に投入されたジョブの情報をマスタ計算機が受信、お
よびマスタ計算機に投入されたジョブの情報を受け付
け、既述した図５の負荷情報制御テーブル２３に設定す
る。
示す。図６において、ステージ２は、マスタ計算機で実
行するものである。Ｓ２１は、任意の計算機より、投入
されたジョブの情報を受信する。これは、スレーブ計算
機に投入されたジョブの情報をマスタ計算機が受信、お
よびマスタ計算機に投入されたジョブの情報を受け付
け、既述した図５の負荷情報制御テーブル２３に設定す
る。
【００３８】Ｓ２２は、負荷情報制御テーブルを参照
し、各計算機の負荷情報を順々に取り出す。Ｓ２３は、
実記憶負荷が過負荷か判別する。ＹＥＳの場合には、Ｓ
２４ないしＳ２６をスキップしてＳ２７に進む。一方、
ＮＯの場合には、Ｓ２４に進む。
し、各計算機の負荷情報を順々に取り出す。Ｓ２３は、
実記憶負荷が過負荷か判別する。ＹＥＳの場合には、Ｓ
２４ないしＳ２６をスキップしてＳ２７に進む。一方、
ＮＯの場合には、Ｓ２４に進む。
【００３９】Ｓ２４は、計算機の種別を判別する。 ・実計算機またはＡＵＴＯモードの仮想計算機の場合に
は、Ｓ２６に示す下記の式４によって当該計算機のエラ
ップス期待値を評価し、Ｓ２７に進む。
は、Ｓ２６に示す下記の式４によって当該計算機のエラ
ップス期待値を評価し、Ｓ２７に進む。
【００４０】 （１＋α（実ＣＰＵ数、実ＣＰＵ使用率））／ＣＰＵ能力 （式４） ・上限ＡＵＴＯモード仮想計算機またはロジカルモード
仮想計算機の場合には、Ｓ２５に示す下記の式５によっ
て当該計算機のエラップス期待値を評価し、Ｓ２７に進
む。
仮想計算機の場合には、Ｓ２５に示す下記の式５によっ
て当該計算機のエラップス期待値を評価し、Ｓ２７に進
む。
【００４１】 （１＋α（実ＣＰＵ数、実ＣＰＵ使用率））／（ＣＰＵ能力×ＣＰＵ配分比） （式５） Ｓ２７は、負荷情報制御テーブルの最後まで評価を行っ
たか判別する。ＹＥＳの場合には、Ｓ２８に進む。ＮＯ
の場合には、Ｓ２２に戻り、繰り返す。
たか判別する。ＹＥＳの場合には、Ｓ２８に進む。ＮＯ
の場合には、Ｓ２２に戻り、繰り返す。
【００４２】Ｓ２８は、エラップス期待値が最小かつ実
記憶過負荷でない計算機をジョブ配送先として選択す
る。Ｓ２９は、ジョブを受け付けた計算機に、選択した
計算機をジョブ配送先として通知する。そして、図７の
ステージ３へ進む。
記憶過負荷でない計算機をジョブ配送先として選択す
る。Ｓ２９は、ジョブを受け付けた計算機に、選択した
計算機をジョブ配送先として通知する。そして、図７の
ステージ３へ進む。
【００４３】以上のＳ２１からＳ２９によって、全ての
計算機から受信した負荷情報を負荷情報制御テーブル２
３に設定した後、先頭から順番に取り出して実記憶負荷
が過負荷でない場合に計算機の種別によって分けてそれ
ぞれエラップス期待値を式４あるいは式５によって計算
し、エラップス期待値が最も小さい計算機にジョブを配
送させて転送するように通知することが可能となる。そ
して、後述する図７のステージ３によってジョブをエラ
ップス期待値の最も小さい（余剰能力の最も高い）計算
機に転送して実行させることが可能となる。
計算機から受信した負荷情報を負荷情報制御テーブル２
３に設定した後、先頭から順番に取り出して実記憶負荷
が過負荷でない場合に計算機の種別によって分けてそれ
ぞれエラップス期待値を式４あるいは式５によって計算
し、エラップス期待値が最も小さい計算機にジョブを配
送させて転送するように通知することが可能となる。そ
して、後述する図７のステージ３によってジョブをエラ
ップス期待値の最も小さい（余剰能力の最も高い）計算
機に転送して実行させることが可能となる。
【００４４】図７は、本発明の動作説明図（その３）を
示す。図７において、ステージ３は、ジョブを受け付け
た計算機で実行するものである。
示す。図７において、ステージ３は、ジョブを受け付け
た計算機で実行するものである。
【００４５】Ｓ３１は、マスタ計算機よりジョブ配送先
を受信し、ジョブをマスタ計算機から指示された計算機
に配送する。ステージ４は、ジョブを配送された計算機
で実行するものである。
を受信し、ジョブをマスタ計算機から指示された計算機
に配送する。ステージ４は、ジョブを配送された計算機
で実行するものである。
【００４６】Ｓ４１は、ジョブを受け付けた計算機より
配送されたジョブを実行する。以上のＳ３１、Ｓ４１に
よって、エラップス期待値の最も小さい計算機にジョブ
を配送して実行させることが可能となる。
配送されたジョブを実行する。以上のＳ３１、Ｓ４１に
よって、エラップス期待値の最も小さい計算機にジョブ
を配送して実行させることが可能となる。
【００４７】図８は、本発明の余剰能力の評価例を示
す。これは、ＣＰＵ負荷情報のみをもとに余剰能力を評
価して計算したものである。以下説明する。ここで、あ
るサービスを行う複数の窓口に対する客の到着頻度がラ
ンダム到着に従い、そのサービス量が指数分布に従うと
仮定すると、到着した客がサービスを受けるまでの待ち
時間は、処理時間×（窓口の数と窓口の平均稼働率の関
数）として図８の（式６）として書けることが、待ち行
列理論の一般論として知られている。今、窓口の稼働率
をＣＰＵ使用率に、窓口の数をＣＰＵ台数に対応させ、
あるジョブを実行完了するために必要な時間をＣＰＵ待
ち時間とＣＰＵ処理時間だけで評価すれば、ＣＰＵ処理
時間は、（式７）のように評価でき、ジョブの処理に必
要なダイナミックステップ数はどの計算機で走行させて
も同じだから除外して考えると、ジョブを投入してから
終了するまでに要する時間に比例する量が得られる。こ
の値（エラップス期待値）が最も小さく、かつ実記憶負
荷が過負荷状態でない計算機に対してジョブを配送し、
実行させる。ここで、Ｉ／Ｏ処理時間およびＩ／Ｏ待ち
時間を既述した（式１）、（式２）のように含めるよう
にしてもよい。
す。これは、ＣＰＵ負荷情報のみをもとに余剰能力を評
価して計算したものである。以下説明する。ここで、あ
るサービスを行う複数の窓口に対する客の到着頻度がラ
ンダム到着に従い、そのサービス量が指数分布に従うと
仮定すると、到着した客がサービスを受けるまでの待ち
時間は、処理時間×（窓口の数と窓口の平均稼働率の関
数）として図８の（式６）として書けることが、待ち行
列理論の一般論として知られている。今、窓口の稼働率
をＣＰＵ使用率に、窓口の数をＣＰＵ台数に対応させ、
あるジョブを実行完了するために必要な時間をＣＰＵ待
ち時間とＣＰＵ処理時間だけで評価すれば、ＣＰＵ処理
時間は、（式７）のように評価でき、ジョブの処理に必
要なダイナミックステップ数はどの計算機で走行させて
も同じだから除外して考えると、ジョブを投入してから
終了するまでに要する時間に比例する量が得られる。こ
の値（エラップス期待値）が最も小さく、かつ実記憶負
荷が過負荷状態でない計算機に対してジョブを配送し、
実行させる。ここで、Ｉ／Ｏ処理時間およびＩ／Ｏ待ち
時間を既述した（式１）、（式２）のように含めるよう
にしてもよい。
【００４８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
計算機ごとにＣＰＵ能力および台数が異なり、しかも仮
想計算機が混在する並列型計算機システムであってもバ
ッチジョブを実行する計算機（仮想計算機を含む）２を
自動的に選択してジョブを配送し負荷分散を図る構成を
採用しているため、仮想計算機を含む並列型計算機シス
テムのバッチジョブを実行させる際に、最も余剰能力の
高い計算機を動的に選択してジョブを配送し実行させ、
処理効率を高めることができる。
計算機ごとにＣＰＵ能力および台数が異なり、しかも仮
想計算機が混在する並列型計算機システムであってもバ
ッチジョブを実行する計算機（仮想計算機を含む）２を
自動的に選択してジョブを配送し負荷分散を図る構成を
採用しているため、仮想計算機を含む並列型計算機シス
テムのバッチジョブを実行させる際に、最も余剰能力の
高い計算機を動的に選択してジョブを配送し実行させ、
処理効率を高めることができる。
【図１】本発明のシステム構成図である。
【図２】本発明の計算機（マスタ）例である。
【図３】本発明の計算機（スレーブ）例である。
【図４】本発明の動作説明図（その１）である。
【図５】本発明の負荷制御情報テーブル例である。
【図６】本発明の動作説明図（その２）である。
【図７】本発明の動作説明図（その３）である。
【図８】本発明の余剰能力の評価例である。
【図９】従来技術の説明図である。
１：並列型計算機システム ２：計算機、仮想計算機 ２１：負荷情報収集手段 ２２：余剰能力評価手段 ２３：負荷情報制御テーブル
Claims (3)
- 【請求項１】並列型計算機の各計算機に負荷を分散する
負荷分散制御システムにおいて、 各計算機（仮想計算機を含む、以下同様）の負荷情報の
通知を受けて余剰能力を評価して算出する余剰能力評価
手段と、 いずれかの計算機にジョブが投入されたときに当該ジョ
ブ情報の通知を受けて上記評価した余剰能力が最も高い
計算機を選択し、ジョブを受け付けた計算機が最も余剰
能力が高いときはその計算機にジョブを実行させ、一
方、ジョブを受け付けた計算機以外の他の計算機が最も
余剰能力が高いときはそのジョブを受け付けた計算機に
ジョブを転送させて実行させる手段とを並列型計算機の
うちのマスタ計算機に備えたことを特徴とする負荷分散
制御システム。 - 【請求項２】実記憶に対する負荷が所定負荷よりも高く
て過負荷と判明したときにその計算機を除外して他の計
算機について余剰能力を評価して算出することを特徴と
する請求項１記載の負荷分散制御システム。 - 【請求項３】上記余剰能力として、各計算機のＣＰＵ処
理時間＋ＣＰＵ待ち時間、あるいはＣＰＵ処理時間＋Ｃ
ＰＵ待ち時間＋Ｉ／Ｏ処理時間＋Ｉ／Ｏ待ち時間とした
ことを特徴とする請求項１あるいは請求項２記載の負荷
分散制御システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8013522A JPH09212467A (ja) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | 負荷分散制御システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8013522A JPH09212467A (ja) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | 負荷分散制御システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09212467A true JPH09212467A (ja) | 1997-08-15 |
Family
ID=11835495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8013522A Pending JPH09212467A (ja) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | 負荷分散制御システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09212467A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001155003A (ja) * | 1999-11-30 | 2001-06-08 | Ntt Comware Corp | サービス復旧システムおよびその記録媒体 |
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-
1996
- 1996-01-30 JP JP8013522A patent/JPH09212467A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040302 |