專利名稱：計算資源控制設備和計算資源控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及計算資源控制設備和計算資源控制方法。
背景技術：
計算資源控制設備的一個示例包括復合計算資源、信息處理部分、以及計算資源控制部分，復合計算資源分配有計算機存儲容量、硬盤容量、CPU(中央處理部分)處理能力、網速等資源。信息處理部分為計算的計算請求分配計算資源。計算資源控制部分根據信息處理部分對計算資源使用的表達來使復合計算資源中的一種處于獲得狀態(tài)，并且根據信息處理部分對計算資源不使用的表達來使獲得狀態(tài)的計算資源進入釋放狀態(tài)。計算資源控制部分監(jiān)測復合計算資源的狀態(tài)。如果獲得狀態(tài)的計算資源存在并且該獲得狀態(tài)持續(xù)了預定時間，則計算資源控制部分使該計算資源從獲得狀態(tài)進入釋放狀態(tài)(例如，參見JP 2000-357100A)。

發(fā)明內容
本發(fā)明的一個示例實施例提供一種計算資源控制設備和計算資源控制方法，其可以根據計算請求來對用于處理計算請求的計算資源的狀態(tài)轉換進行優(yōu)化。[1]根據本發(fā)明的一方面，計算資源控制設備包括激活單元、第一隊列管理單元、 分配單元和第二隊列管理單元。激活單元根據計算請求來激活處于停止狀態(tài)的計算資源。 第一隊列管理單元將正被激活的計算資源添加到第一隊列。分配單元將從第一隊列輸出的計算資源分配給計算請求，以執(zhí)行對應于該計算請求的計算處理。第二隊列管理單元將已完成計算處理的計算資源添加到第二隊列，并且使從第二隊列輸出的計算資源處于停止狀態(tài)。使用[1]的配置，可以根據計算請求來對用于處理計算請求的計算資源狀態(tài)轉換進行優(yōu)化。[2]在[1]的計算資源控制設備中，如果接收到對應于添加到第二隊列的計算資源的計算請求，則第二隊列管理單元可以將對應于所接收到的計算請求的計算資源分配給所接收到的計算請求，以執(zhí)行對應于所接收到的計算請求的計算處理。使用[2]的配置，可以對已完成計算處理的計算資源進行再利用。[3]在[1]的計算資源控制設備中，如果沒有對應于添加到第一隊列的計算資源的計算請求，則第一隊列管理單元可以將所添加的計算資源添加到第二隊列。使用[3]的配置，可以在激活處理停止之前對計算資源進行再利用。[4]在[3]的計算資源控制設備中，第一隊列管理單元可以對添加到第一隊列的計算資源的再利用價值進行評估，并確定將所添加的計算資源添加到第二隊列的位置。使用[4]的配置，可以在激活處理停止之前，基于再利用價值來對計算資源進行再利用。[5]在[1]的計算資源控制設備中，如果計算資源的再利用價值低于預定值，則第一隊列管理單元可以使正被激活的計算資源進入停止狀態(tài)。使用[5]的配置，可以基于再利用價值來停止對計算資源的激活。[6]根據本發(fā)明的另一方面，計算資源控制方法包括根據計算請求激活正處于停止狀態(tài)的計算資源；將正被激活的計算資源添加到第一隊列；將從第一隊列輸出的計算資源分配給計算請求，以執(zhí)行對應于該計算請求的計算處理；將已完成計算處理的計算資源添加到第二隊列；以及使從第二隊列輸出的計算資源處于停止狀態(tài)。使用[6]的方法，可以根據計算請求來對用于處理計算請求的計算資源狀態(tài)轉換進行優(yōu)化。[7]根據W]的計算資源控制方法還可以包括如果接收到對應于添加到第二隊列的計算資源的計算請求，則將對應于所接收到的計算請求的計算資源分配給所接收到的計算請求，以執(zhí)行對應于所接收到的計算請求的計算處理。使用[7]的方法，可以對已完成計算處理的計算資源進行再利用。[8]根據W]的計算資源控制方法還可以包括如果沒有對應于添加到第一隊列的計算資源的計算請求，則將所添加的計算資源添加到第二隊列。使用[8]的方法，可以在激活處理結束之前對計算資源進行再利用。[9]根據[8]的計算資源控制方法還可以包括對添加到第一隊列的計算資源的再利用價值進行評估；以及確定將所添加的計算資源添加到第二隊列的位置。使用[9]的方法，可以在激活處理結束之前，基于再利用價值來對計算資源進行再利用。[10]根據W]的計算資源控制方法還可以包括如果計算資源的再利用價值低于預定值，則使正被激活的計算資源進入停止狀態(tài)。使用[10]的方法，可以基于再利用價值來停止對計算資源的激活。


以下將基于附圖來詳細描述本發(fā)明的示例實施例，其中圖1是示出根據本發(fā)明的示例實施例的計算資源控制系統(tǒng)的配置示例的視圖；圖2是示出計算資源控制服務器設備的配置示例的方框圖；圖3是用于說明計算資源控制服務器設備所控制的計算資源5的狀態(tài)轉換的視圖；圖4是示出計算資源控制服務器設備的操作示例的流程圖；以及圖5A至圖5C是示出計算資源控制服務器設備所接收到的計算請求的數量與從計算請求的發(fā)生到對該計算請求的計算處理所需的延遲之間的關系的仿真結果的圖表。
具體實施例方式(計算資源控制系統(tǒng)的配置)圖1是示出根據本發(fā)明的示例實施例的計算資源控制系統(tǒng)的配置示例的視圖。計算資源控制系統(tǒng)1包括入口服務器設備2、服務提供服務器設備3、計算資源控制服務器設備4、計算資源5、多功能機6、終端設備7等，所有這些設備通過因特網8連接以便可以彼此通信。計算資源控制服務器設備4和計算資源5通過網絡9相互連接。防火墻8A限制了從外部設備到計算資源控制服務器設備4和計算資源5中的每一個的通信。入口服務器設備2提供入口站點等來引導服務提供服務器設備3對客戶端(例如，多功能機6和/或終端設備7)的服務。服務提供服務器設備3從多功能機6或終端設備7接收請求，操作Web應用等，并使稍后將描述的計算資源控制服務器設備4獲得的計算資源5執(zhí)行Web應用等的操作所需的計算請求。計算資源控制服務器設備4通過對計算資源5進行激活、釋放和停止來控制計算資源的狀態(tài)。計算資源5中的每一個都提供有復合信息處理設備，例如計算機，其包括存儲容量、硬盤容量、CPU(中央處理部分)處理能力、網速等的資源被分配并用于服務提供服務器設備3的計算請求。多功能機6是針對服務提供服務器設備3的客戶端設備，并且包括打印部分、光掃描部分、傳真部分、諸如LCD(液晶顯示器)之類的顯示部分、具有復合操作鍵的操作部分等。多功能機6根據操作部分的用戶操作來請求服務提供服務器設備3執(zhí)行Web應用，并根據服務提供服務器設備3的計算結果在顯示部分上顯示用于操作等的圖像。另外，多功能機6可以根據計算結果來操作光掃描部分、打印部分、傳真部分等。此外，多功能機6不僅可以被配置為單個單元，還可以被配置為對應于各種功能部分的多個單元。終端設備7是針對服務提供服務器設備3的客戶端設備，類似于多功能機6，并且包括諸如LCD之類的顯示部分、諸如鍵盤和鼠標等之類的操作部分、以及由CPU等構成的控制部分。終端設備7根據操作部分的用戶操作來請求服務提供服務器設備3執(zhí)行Web應用， 并且根據服務提供服務器設備3的計算結果來在顯示部分上顯示用于操作等的圖像。圖2是示出計算資源控制服務器設備4的配置示例的方框圖。計算資源控制服務器設備4包括控制部分40、存儲部分41、和通信部分42。控制部分40由CPU等構成，并且控制各部分并執(zhí)行各種程序。存儲部分41由諸如HDD (硬盤驅動器)、閃存等之類的存儲裝置構成，并且存儲信息。通信部分42通過因特網8與外部通控制部分40通過執(zhí)行計算資源控制程序410而起到計算資源激活部分400、激活隊列管理部分401、計算處理分配部分402、釋放隊列管理部分403等的作用。計算資源激活部分400根據來自服務提供服務器設備3的計算請求來向計算資源 5傳送激活指令。激活隊列管理部分401將計算資源激活部分400準備激活的計算資源5添加到激活隊列。計算處理分配部分402以隊列順序使已在激活隊列中激活的計算資源5處于可執(zhí)行狀態(tài)，并且將計算資源5分配給來自服務提供服務器設備3的計算請求，以執(zhí)行計算處理。釋放隊列管理部分403釋放已完成計算請求的計算處理的計算資源5或者已處于可執(zhí)行狀態(tài)預定時間段的計算資源5，將所釋放的計算資源5添加到釋放隊列，并且在經過預定時間段后使計算資源5處于停止狀態(tài)。存儲部分41存儲使控制部分40起上述部分400至403的作用的計算資源控制程
5序410、和諸如隊列管理信息411之類的信息等。(操作)以下將參考附圖來描述計算資源控制系統(tǒng)的操作。(1)計算資源控制系統(tǒng)的基本操作首先，用戶按順序操作多功能機6或終端設備7來使用Web應用。多功能機6或終端設備7通過因特網8和入口服務器設備2與服務提供服務器設備3通信，并且請求服務提供服務器設備3激活Web應用。 服務提供服務器設備3接收來自多功能機6或終端設備7的請求并且激活Web應用。Web應用產生將要顯示在多功能機6或終端設備7的顯示部分上的圖像信息等，并且根據來自多功能機6或終端設備7的請求將所產生的圖像信息等傳送給多功能機6或終端設備7。多功能機6或終端設備7接收該圖像信息等，并在顯示部分上顯示圖像。另外， Web應用將特定程序的執(zhí)行結果等傳送給多功能機6或終端設備7，并且多功能機6或終端設備7基于該程序的執(zhí)行結果來操作。用戶通過重復上述操作來使用Web應用。服務提供服務器設備3的Web應用通過請求計算資源控制服務器設備4執(zhí)行計算處理來執(zhí)行其操作。計算資源控制服務器設備4通過根據計算請求分配計算資源來執(zhí)行計算處理。如果存在多個計算請求，Web應用以計算請求產生的順序將計算請求添加到計算請求隊列&(圖3所示)，并且按順序向計算資源5實施計算請求。(2)計算資源控制服務器設備的操作圖4是示出計算資源控制服務器設備4的操作示例的流程圖。圖3是用于說明計算資源控制服務器設備4所控制的計算資源5的狀態(tài)轉換的視圖。計算資源SO1至504的不同類型的陰影線表示計算資源5的各狀態(tài)。另外，計算資源SO1至504的不同形狀表示計算資源SO1至504的可以處理的計算請求的類型或者計算請求所需要的處理能力的類型。這里假設計算資源SO1至504中的每一個僅處理具有相同形狀的計算請求305。首先，計算資源控制服務器設備4的計算處理分配部分402接收來自服務提供服務器設備3的計算請求(SlO)。在步驟Sl 1，計算資源控制服務器設備4的計算處理分配部分402確認釋放隊列、 中是否存在其類型與所接收到的計算請求的類型相同的任意計算資源504。如果不存在這種計算資源(Sll處為否)，計算資源激活部分400指示從處于停止狀態(tài)S1的計算資源SO1 中激活(A1)其類型與所接收到的計算請求的類型相同的計算資源50JS19)，并且將所接收到的計算請求添加到計算請求隊列&的尾端作為計算請求305。激活隊列管理部分401將計算資源激活部分400所激活的計算資源502添加到激活隊列S2的尾端，并且等待經過例如10分鐘或者等待直到接收到稍后將描述的替代計算資源分配通知(S20)。如果經過了預定時間或者如果接收到了替代計算資源分配通知，激活隊列管理部分401則確認所關注的計算資源502的激活是否完成。如果計算資源502的激活已完成(S21處為是)，則從計算隊列S4中取出對應于被激活的計算資源502的計算請求305，并且被激活的計算資源502被提供(A2)來處于可執(zhí)行狀態(tài)即，計算資源502被設置為計算資源503)并且被分配給取出的計算請求305 (SU)。計算資源503執(zhí)行計算處理 (S13)。在S11，如果在釋放隊列、中存在其類型與所接收到的計算請求的類型相同的計算資源504 (Sll處為是)，則計算資源控制服務器設備4的計算處理分配部分402使其類型與所接收到的計算請求的類型相同的計算資源504返回(A7)到可執(zhí)行狀態(tài)&，以使其設置為計算資源503，并且將該返回(A7)的計算資源503分配給所接收到的計算請求(S12)。將所接收到的計算請求分配給其的計算資源503執(zhí)行計算處理(S13)。如果存在多個其類型與所接收到的計算請求的類型相同的計算資源504，則計算請求可以被分配給最接近釋放隊列、的前端的計算資源504。當計算資源503完成計算處理時(SU)，計算資源控制服務器設備4的計算處理分配部分402檢查計算請求等待隊列S5來確認是否存在其類型與剛完成計算處理的計算資源503的類型相同的計算請求305。如果在計算請求等待隊列&中存在這種其類型與剛完成計算處理的計算資源503的類型相同的計算請求305(S14處為是)，則將計算資源503分配給該計算請求305作為在激活隊列&中等待激活的計算資源502的替代計算資源，并且將計算資源503被分配給該計算請求305作為在激活隊列&中等待激活的計算資源502的替代計算資源通知給激活隊列管理部分401 (替代資源分配通知)(S18)。如果在計算請求隊列&中存在多個其類型與剛完成計算處理的計算資源503的類型相同的計算請求305，則最接近計算請求隊列S5的前端的計算請求305可以被分配給剛完成計算處理的計算資源503。如果在計算請求隊列&中不存在其類型與剛完成計算處理的計算資源503的類型相同的計算請求305(S14處為否)，則釋放(A3)計算資源503，并且釋放隊列管理部分403 將該計算資源503添加到釋放隊列、的尾端(S15)。如果在計算請求隊列&中不存在其類型與釋放隊列、中計算資源504的任意類型相同的計算請求305(S16處為否)，并且如果從一個計算資源504被添加到釋放隊列、已經過了預定時間段(例如，20分鐘)(S17中為是)，則釋放隊列管理部分403停止(A4)計算資源504并使計算資源504處于停止狀態(tài)S1 (S24)。從計算資源504添加到釋放隊列、到計算資源504暫停(A4)的時間段是可變的，并且其可以自動改變或者根據Web應用的類型和/或計算資源5的使用目的由用戶操作而改變。在步驟S16，如果在計算請求隊列&中存在其類型與釋放隊列、中任意計算資源 504的類型相同的計算請求305(S16處為是)，則釋放隊列管理部分403使計算資源504返回(A7)到可執(zhí)行狀態(tài)& (即，將計算資源504設置為計算資源503)，并且計算處理分配部分 402向該計算資源503分配計算請求305，并將該計算資源503被分配給計算請求305作為在激活隊列&中等待激活的計算資源502的替代計算資源通知給激活隊列管理部分401 (替代資源分配通知)(S18)。如果計算資源502還沒有被激活，S卩，如果在S20期間接收到替代資源分配通知 (S21處為否)，則激活隊列管理部分401確定計算資源502的激活是否應該被繼續(xù)。如果激活隊列管理部分401確定計算資源502的激活應該被繼續(xù)(S22處為是)，則計算資源502 被保留(A6)，對計算資源502的再利用價值進行評估，并確定釋放隊列、中將計算資源502 插入其中的位置(S23)。
7
假設t表示計算資源502被添加到激活隊列&之后所經過的時間，則在步驟S22 確定激活應該被繼續(xù)的條件將滿足以下條件表達式(1)。t ^ f(p(i))tc(1)其中p(i)表示類型與計算資源502的類型相同的計算請求出現的概率，f (χ)表示與間隔x(0 <x < 1)成反比的函數，而t。表示固定值。在步驟S23中確定的釋放隊列、中的插入位置是根據以下表達式( 所定義的再利用價值Vk確定的。Ve = V(g(ta(i)),p(i))(2)其中ta(i)表示從類型與計算資源502相同的計算請求的上一次計算處理開始所經過的時間，而V(X，y)和g(x)均為增函數。如果激活隊列管理部分401確定計算資源502的激活不繼續(xù)(S22處為否)，則激活隊列管理部分401中斷(A5)計算資源502的激活，并且使計算資源502再次處于停止狀態(tài) S1(S24)。假設t表示計算資源502被添加到激活隊列&之后所經過的時間，則在步驟S22 確定激活應該被停止的條件將滿足以下條件表達式(3)。t < f(p(i))tc(3)(3)計算資源分配之前的延遲圖5A至圖5C是示出計算資源控制服務器設備4所接收到的計算請求的數量與從計算請求的發(fā)生到對該計算請求的計算處理所需的延遲之間的關系的仿真結果的圖表。圖5A示出以下情況的仿真結果，其中在處于可執(zhí)行狀態(tài)&的計算資源503已完成了計算處理之后，相同類型的計算請求305在特定時間段內沒有發(fā)生，并且其中從可執(zhí)行狀態(tài)&到停止狀態(tài)S1的計算資源轉換沒有通過釋放隊列S4。在該情況下，從計算請求的發(fā)生到對該計算請求的計算處理所需的平均延遲為約20分鐘。圖5B示出以下情況的仿真結果，其中在計算資源504被添加到釋放隊列、之后直到計算資源504被停止(A4)的時間段被設置為20分鐘。在該情況下，從計算請求的發(fā)生到對該計算請求的計算處理所需的平均延遲為約12分鐘。圖5C示出以下情況下的仿真結果，其中在計算資源504被添加到釋放隊列、之后直到計算資源504被停止(A4)的時間段被設置為200分鐘。在該情況下，從計算請求的發(fā)生到對該計算請求的計算處理所需的平均延遲為約10分鐘，短于圖5B中所示。但是，在釋放隊列的長度為200分鐘(即，很長)的圖5C所示的情況下，在針對計算資源運行的狀態(tài)(即，除了停止狀態(tài)S1的狀態(tài))向用戶收費的系統(tǒng)中，釋放隊列過長通常會增大操作成本。為此，計算資源控制系統(tǒng)1的用戶可以調整系統(tǒng)，以在釋放隊列長度與平均延遲之間平衡。[其他示例實施例]應該理解的是，本發(fā)明不限于上述示例實施例，在不脫離本發(fā)明的本意和范圍的情況下可以對其進行各種變型。上述示例實施例中所采用的計算資源控制程序410可以從諸如CD-ROM之類的存儲介質讀入到計算資源控制設備的存儲器中，或者可以從連接到網路(諸如因特網)的服務器設備等下載到計算資源控制設備的存儲器中。上述示例實施例中所采用的部分400至403中的一些或全部可以由諸如ASIC等之類的硬件實現。 以上對本發(fā)明的示例實施例的描述為了說明和描述的目的而提供。不是為了窮盡或將本發(fā)明限制為所公開的精確形式。顯然，許多變型和改變對本領域技術人員而言是明了的。實施例的選擇和描述是為了最佳地說明本發(fā)明的原理及其實際應用，從而使本領域其他技術人員理解本發(fā)明的各種實施例和適于特定使用預期的各種變型。本發(fā)明的范圍由所附權利要求及其等價物來限定。
權利要求
1.一種計算資源控制設備，包括激活單元，其根據計算請求來激活正處于停止狀態(tài)的計算資源； 第一隊列管理單元，其將正被激活的計算資源添加到第一隊列； 分配單元，其將從第一隊列輸出的計算資源分配給計算請求，以執(zhí)行對應于該計算請求的計算處理；以及第二隊列管理單元，其將已完成計算處理的計算資源添加到第二隊列，并且使從第二隊列輸出的計算資源處于停止狀態(tài)。
2.根據權利要求1所述的計算資源控制設備，其中如果接收到對應于添加到第二隊列的計算資源的計算請求，則第二隊列管理單元將對應于所接收到的計算請求的計算資源分配給所接收到的計算請求，以執(zhí)行對應于所接收到的計算請求的計算處理。
3.根據權利要求1所述的計算資源控制設備，其中如果沒有對應于添加到第一隊列的計算資源的計算請求，則第一隊列管理單元將所添加的計算資源添加到第二隊列。
4.根據權利要求3所述的計算資源控制設備，其中第一隊列管理單元對添加到第一隊列的計算資源的再利用價值進行評估，并確定將所添加的計算資源添加到第二隊列的位置。
5.根據權利要求1所述的計算資源控制設備，其中如果計算資源的再利用價值低于預定值，則第一隊列管理單元使正被激活的計算資源進入停止狀態(tài)。
6.一種計算資源控制方法，包括根據計算請求激活正處于停止狀態(tài)的計算資源； 將正被激活的計算資源添加到第一隊列；將從第一隊列輸出的計算資源分配給計算請求以執(zhí)行對應于該計算請求的計算處理；將已完成計算處理的計算資源添加到第二隊列；以及使從第二隊列輸出的計算資源處于停止狀態(tài)。
7.根據權利要求6所述的方法，還包括如果接收到對應于添加到第二隊列的計算資源的計算請求，則將對應于所接收到的計算請求的計算資源分配給所接收到的計算請求，以執(zhí)行對應于所接收到的計算請求的計算處理。
8.根據權利要求6所述的方法，還包括如果沒有對應于添加到第一隊列的計算資源的計算請求，則將所添加的計算資源添加到第二隊列。
9.根據權利要求8所述的方法，還包括對添加到第一隊列的計算資源的再利用價值進行評估；以及確定將所添加的計算資源添加到第二隊列的位置。
10.根據權利要求6所述的方法，還包括如果計算資源的再利用價值低于預定值，則使正被激活的計算資源進入停止狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種計算資源控制設備和計算資源控制方法。所述計算資源控制設備包括激活單元、第一隊列管理單元、分配單元和第二隊列管理單元。激活單元根據計算請求來激活處于停止狀態(tài)的計算資源。第一隊列管理單元將正被激活的計算資源添加到第一隊列。分配單元將從第一隊列輸出的計算資源分配給計算請求以執(zhí)行對應于該計算請求的計算處理。第二隊列管理單元將已完成計算處理的計算資源添加到第二隊列，并且使從第二隊列輸出的計算資源處于停止狀態(tài)。
文檔編號G06F9/50GK102200928SQ20111007212
公開日2011年9月28日 申請日期2011年3月24日 優(yōu)先權日2010年3月24日
發(fā)明者時萌 申請人:富士施樂株式會社