JP2022107135A - 情報処理装置、情報処理システム、及び情報処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】演算処理部が実行する複数のプログラムそれぞれに対してリソースが割り当てられる情報処理装置において、演算処理部のリソースを有効活用する。【解決手段】記憶部は、各プログラムによる演算処理部の使用率、情報の送信レート、及び情報の受信レートに関する統計情報から求められた、各プログラムの第１相関関係及び第２相関関係を記憶する。演算処理部は、各プログラムに対する希望送信レートから保証送信レートを求め、各プログラムに対する希望受信レートから保証受信レートを求める。次に、演算処理部は、第１相関関係に基づいて保証送信レートを第１使用率に変換し、第２相関関係に基づいて保証受信レートを第２使用率に変換し、各プログラムに対する希望使用率、第１使用率、及び第２使用率を用いて目標使用率を決定する。そして、演算処理部は、目標使用率を各プログラムに割り当てる。【選択図】図１

Description

本発明は、情報処理に関する。

コンテナ環境においてネットワーク型ＣＰＵ（Central Processing Unit）を隔離する技術が知られている（例えば、非特許文献１を参照）。非特許文献１によれば、高負荷なネットワークトラフィックを有するコンテナは、同じサーバを共有する他のコンテナが利用可能な計算リソースを減少させることがある。

ＱｏＳ（Quality of Service）ポリシに基づいて、Ｉ／Ｏ（Input/Output）を処理する仮想計算機の計算機リソースを算出するＩ／Ｏアダプタ制御方法も知られている（例えば、特許文献１を参照）。ネットワークトラフィックの効果的な予測方法も知られている（例えば、非特許文献２を参照）。

特開２０１２－７３６６０号公報

Junaid Khalid et al., "Iron: Isolating Network-based CPU in Container Environments", Proceedings of the 15th USENIX Symposium on Networked Systems Design and Implementation (NSDI ’18), pages 313-328, 2018. Muhammad Faisal Iqbal et al., "Efficient Prediction of Network Traffic for Real-Time Applications", Hindawi, Journal of Computer Networks and Communications, Volume 2019, Article ID 4067135, 11 pages, 2019.

非特許文献１に開示されているように、パケットの送受信に伴う割り込み処理は、その送受信の時点で動作しているアプリケーションプログラム（Application Program，ＡＰ）のＣＰＵ処理として、誤って計上されることがある。例えば、ＣＰＵ使用率の高いＡＰの処理時間の６割近くを、別のＡＰによる割り込み処理の処理時間が占めていることもある。この場合、割り込み処理をパケットの送信元又は送信先のＡＰのＣＰＵ処理として計上することで、各ＡＰのＣＰＵ使用率を修正することができる。

このように、通信ネットワークのＱｏＳを検討する際には、パケットの通信レートだけでなく、送受信の割り込み処理に伴って発生するＣＰＵ使用率も考慮され始めている。

通信ネットワークのＱｏＳを実現する際、ユーザにより設定されたＱｏＳに合わせてコンピュータのリソースが制御される。コンピュータのリソースには、ＣＰＵリソース及びネットワークリソースが含まれる。ＣＰＵリソースは、例えば、ＣＰＵ使用率であり、ネットワークリソースは、例えば、ネットワークの通信レートである。パケットの通信には送信及び受信の２方向の通信が含まれるため、ネットワークの通信レートとして、送信レート及び受信レートが個別に設定される。

しかしながら、ＡＰがパケットを送信又は受信するために行うネットワーク処理には、送受信の割り込み処理も含まれる。ユーザが割り込み処理のようなＯＳ（Operating System）の動作を考慮しながら、ネットワーク処理のＣＰＵ使用率を見積もることは難しい。さらに、送受信されるパケットの流量が同じであっても、パケットの処理ルートによってネットワーク処理のＣＰＵ使用率は変動する。このため、ユーザにより設定されたＡＰのＣＰＵ使用率が過剰になることがある。

なお、かかる問題は、コンテナを実装したサーバに限らず、様々なプログラムを実行する情報処理装置（コンピュータ）において生ずるものである。また、かかる問題は、ＣＰＵリソースの制御に限らず、様々な演算処理部のリソースの制御において生ずるものである。

１つの側面において、本発明は、演算処理部が実行する複数のプログラムそれぞれに対してリソースが割り当てられる情報処理装置において、演算処理部のリソースを有効活用することを目的とする。

１つの案では、情報処理装置は、複数のプログラムを実行する演算処理部及び記憶部を含む。記憶部は、各プログラムの送信レートと使用率との間の第１相関関係と、各プログラムの受信レートと使用率との間の第２相関関係とを記憶する。第１相関関係及び第２相関関係は、各プログラムに対する演算処理部の使用率と、各プログラムによって送信される情報の送信レートと、各プログラムによって受信される情報の受信レートとに関する統計情報から求められる。

演算処理部は、受付部、決定部、及び割り当て部を含む。受付部は、各プログラムに対する希望使用率と、各プログラムに対する希望送信レートと、各プログラムに対する希望受信レートとを受け付ける。

決定部は、希望送信レートから保証送信レートを求め、希望受信レートから保証受信レートを求める。次に、決定部は、第１相関関係に基づいて保証送信レートを第１使用率に変換し、第２相関関係に基づいて保証受信レートを第２使用率に変換し、希望使用率、第１使用率、及び第２使用率を用いて目標使用率を決定する。割り当て部は、各プログラムの目標使用率を各プログラムに割り当てる。

１つの側面によれば、演算処理部が実行する複数のプログラムそれぞれに対してリソースが割り当てられる情報処理装置において、演算処理部のリソースを有効活用することができる。

情報処理装置の機能的構成図である。 情報処理のフローチャートである。 情報処理システムの構成図である。 情報処理システムに含まれる情報処理装置の機能的構成図である。 ＱｏＳ情報及び統計情報を示す図である。 統計情報から生成された情報を示す図である。 目標更新処理のフローチャートである。 目標計算処理のフローチャートである。 ＣＰＵ使用率割り当て処理のフローチャートである。 送信レート制御処理のフローチャートである。 受信レート制御処理のフローチャートである。 第１情報処理及び第２情報処理を示す図（その１）である。 第１情報処理及び第２情報処理を示す図（その２）である。 第１情報処理及び第２情報処理を示す図（その３）である。 第１情報処理及び第２情報処理を示す図（その４）である。 第１情報処理及び第２情報処理を示す図（その５）である。 第１情報処理及び第２情報処理を示す図（その６）である。 第１情報処理及び第２情報処理を示す図（その７）である。 第１情報処理及び第２情報処理を示す図（その８）である。 第３情報処理を示す図である。 第４情報処理を示す図である。 情報処理装置のハードウェア構成図である。

以下、図面を参照しながら、実施形態を詳細に説明する。

通信ネットワークのＱｏＳ設定において、ＡＰのＣＰＵ使用率として７０％が設定された場合、そのＡＰがＣＰＵを１秒間に７００ミリ秒までしか使用しないように、ＣＰＵ使用率が制御される。

ＡＰの送信レートとして１Ｍｐｐｓが設定された場合、そのＡＰによって送信されるパケットの送信レートが少なくとも１Ｍｐｐｓになるように、送信レートが制御される。この場合、コンピュータは、送信レートが１Ｍｐｐｓを超えたら流量制限を行って、パケットをスロットリング又は破棄することができる。

ＡＰの受信レートとして１Ｍｐｐｓが設定された場合、そのＡＰによって受信されるパケットの受信レートが少なくとも１Ｍｐｐｓになるように、受信レートが制御される。この場合、コンピュータは、受信レートが１Ｍｐｐｓを超えたら流量制限を行って、パケットをスロットリング又は破棄することができる。送信レート及び受信レートは、１秒当たりのパケット数の代わりに、帯域幅を用いて設定されることもある。

ＡＰが行うネットワーク処理のＣＰＵ使用率が、１Ｍｐｐｓ当たり１０％であると仮定する。この場合、１Ｍｐｐｓの送信レート及び１Ｍｐｐｓの受信レートを保証するためには、ＣＰＵ使用率を２０％増加させればよいことになる。これにより、ネットワーク処理のＣＰＵ使用率を考慮して、ＣＰＵを制御することが可能になる。

しかしながら、ユーザが割り込み処理のようなＯＳの動作を考慮しながら、ネットワーク処理のＣＰＵ使用率を見積もることは難しい。さらに、送受信されるパケットの流量が同じであっても、パケットの処理ルートによってネットワーク処理のＣＰＵ使用率は変動する。

例えば、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）とＵＤＰ（User Datagram Protocol）とでは、プロトコル処理のＣＰＵ負荷がまったく異なっている。また、送信されるパケットの流量制限が行われている場合、送信の待ち合わせ及び再開の処理が追加される。１Ｍｐｐｓ当たりのネットワーク処理のＣＰＵ使用率を仮定することは、説明上は都合がよいが、現実のネットワーク処理に適していないこともある。

ＱｏＳを保証するためにＡＰに割り当てられたＣＰＵ使用率は、パケットの送受信が発生しなければネットワーク処理のために使用されない。このため、常に送信及び受信の両方を行うベンチマークＡＰ等でもない限り、パケットの流量によっては、割り当てられたＣＰＵ使用率が過剰になることがある。したがって、送信レート及び受信レートを保証するために割り当てられるＣＰＵ使用率を、パケットの流量に応じて変更することが望ましい。

また、静的に設定された送信レート及び受信レートに基づく流量制限を行う場合、ＣＰＵ使用率が余っていても、パケットがスロットリング又は破棄されることがある。この場合、余剰分のＣＰＵ使用率をネットワーク処理に利用することが望ましい。

図１は、実施形態の情報処理装置の機能的構成例を示している。図１の情報処理装置１０１は、複数のプログラムを実行する演算処理部１１１及び記憶部１１２を含む。

記憶部１１２は、各プログラムの送信レートと使用率との間の第１相関関係１３１と、各プログラムの受信レートと使用率との間の第２相関関係１３２とを記憶する。第１相関関係１３１及び第２相関関係１３２は、各プログラムに対する演算処理部１１１の使用率と、各プログラムによって送信される情報の送信レートと、各プログラムによって受信される情報の受信レートとに関する統計情報から求められる。

演算処理部１１１は、受付部１２１、決定部１２２、及び割り当て部１２３を含み、第１相関関係１３１及び第２相関関係１３２を用いて情報処理を行う。

図２は、図１の情報処理装置１０１が行う情報処理の例を示すフローチャートである。まず、受付部１２１は、各プログラムに対する希望使用率と、各プログラムに対する希望送信レートと、各プログラムに対する希望受信レートとを受け付ける（ステップ２０１）。そして、演算処理部１１１は、複数のプログラムを実行する（ステップ２０２）。

次に、決定部１２２は、希望送信レートから保証送信レートを求め（ステップ２０３）、希望受信レートから保証受信レートを求める（ステップ２０４）。そして、決定部１２２は、第１相関関係１３１に基づいて保証送信レートを第１使用率に変換し（ステップ２０５）、第２相関関係に基づいて保証受信レートを第２使用率に変換する（ステップ２０６）。

次に、決定部１２２は、希望使用率、第１使用率、及び第２使用率を用いて目標使用率を決定する（ステップ２０７）。そして、割り当て部１２３は、各プログラムの目標使用率を各プログラムに割り当てる（ステップ２０８）。

図１の情報処理装置１０１によれば、演算処理部１１１のリソースを有効活用することができる。

図３は、図１の情報処理装置１０１を含む情報処理システムの構成例を示している。図３の情報処理システムは、情報処理装置３０１－１～情報処理装置３０１－Ｐ（Ｐは２以上の整数）を含む。各情報処理装置３０１－ｐ（ｐ＝１～Ｐ）は、図１の情報処理装置１０１に対応する。

情報処理装置３０１－１～情報処理装置３０１－Ｐは、通信ネットワーク３０２を介して互いに通信することができる。通信ネットワーク３０２は、ＬＡＮ（Local Area Network）又はＷＡＮ（Wide Area Network）である。

図４は、図３の情報処理装置３０１－ｐの機能的構成例を示している。図４の情報処理装置３０１－ｐは、ＣＰＵ４１１、ネットワークインタフェース４１２、及び記憶部４１３を含む。ＣＰＵ４１１は、プロセッサと呼ばれることもある。

記憶部４１３は、ＡＰ４５１－１～ＡＰ４５１－Ｎ（Ｎは１以上の整数）と、各ＡＰ４５１－ｉ（ｉ＝１～Ｎ）の目標ＣＰＵ使用率４５６、目標送信レート４５７、及び目標受信レート４５８とを記憶する。ＡＰ４５１－１～ＡＰ４５１－Ｎは、複数のプログラムの一例である。

ＣＰＵ４１１は、実行部４２１、プロセススケジューラ４２２、パケット処理部４２３、送信パケットスケジューラ４２４、パケット送信部４２５、及びパケット受信部４２６を含む。ＣＰＵ４１１は、受付部４２７、ＣＰＵ使用率計測部４２８、流量計測部４２９、流量予測部４３０、及び計算部４３１をさらに含む。

ネットワークインタフェース４１２は、パケット送信部４４１、受信パケットスケジューラ４４２、及びパケット受信部４４３を含む。

ＣＰＵ４１１は、図１の演算処理部１１１に対応し、記憶部４１３は、記憶部１１２に対応する。受付部４２７は、受付部１２１に対応し、流量予測部４３０及び計算部４３１は、決定部１２２に対応し、プロセススケジューラ４２２は、割り当て部１２３に対応する。

ＣＰＵ使用率計測部４２８及び流量計測部４２９は、取得部の一例であり、送信パケットスケジューラ４２４は、送信制御部の一例であり、受信パケットスケジューラ４４２は、受信制御部の一例である。

実行部４２１は、ＡＰ４５１－１～ＡＰ４５１－Ｎを実行する。プロセススケジューラ４２２は、各ＡＰ４５１－ｉの目標ＣＰＵ使用率４５６を各ＡＰ４５１－ｉに割り当てることで、各ＡＰ４５１－ｉの動作を制御する。ＣＰＵ使用率は、演算処理部１１１の使用率に対応し、目標ＣＰＵ使用率４５６は、目標使用率に対応する。

ＡＰ４５１－ｉは、他の情報処理装置３０１－ｐへ送信データを送信する際、送信データをパケット処理部４２３へ出力する。パケット処理部４２３は、ＡＰ４５１－ｉから出力される送信データに対するパケット処理を行って、送信データを含むパケットを送信パケットスケジューラ４２４へ出力する。送信データを含むパケットは、ＡＰ４５１－ｉによって送信される情報の一例である。

送信パケットスケジューラ４２４は、パケット処理部４２３から出力されるパケットをパケット送信部４２５へ出力する。このとき、送信パケットスケジューラ４２４は、出力されるパケットの流量を目標送信レート４５７に基づいて調整することで、パケットの送信レートを制御する。

パケット送信部４２５は、送信パケットスケジューラ４２４から出力されるパケットを、ネットワークインタフェース４１２へ出力する。パケット送信部４４１は、ＣＰＵ４１１から出力されるパケットを、他の情報処理装置３０１－ｐへ送信する。

パケット受信部４４３は、他の情報処理装置３０１－ｐから受信データを含むパケットを受信して、受信パケットスケジューラ４４２へ出力する。受信データを含むパケットは、ＡＰ４５１－ｉによって受信される情報の一例である。

受信パケットスケジューラ４４２は、パケット受信部４４３から出力されるパケットをＣＰＵ４１１へ出力する。このとき、受信パケットスケジューラ４４２は、出力されるパケットの流量を目標受信レート４５８に基づいて調整することで、パケットの受信レートを制御する。

パケット受信部４２６は、ネットワークインタフェース４１２からパケットを受信して、パケット処理部４２３へ出力する。パケット処理部４２３は、パケット受信部４２６から出力されるパケットに対するパケット処理を行って、受信データを抽出し、抽出された受信データをＡＰ４５１－ｉへ出力する。

ユーザは、各ＡＰ４５１－ｉに対する希望ＣＰＵ使用率Ｃ１（ｉ）、希望送信レートＳ１（ｉ）、及び希望受信レートＲ１（ｉ）を情報処理装置３０１－ｐに入力することで、ＱｏＳを設定する。受付部４２７は、入力されたＣ１（ｉ）、Ｓ１（ｉ）、及びＲ１（ｉ）を受け付け、ＱｏＳ情報４５２として記憶部４１３に格納する。希望ＣＰＵ使用率Ｃ１（ｉ）は、希望使用率に対応する。

ＣＰＵ使用率計測部４２８は、各ＡＰ４５１－ｉのＣＰＵ使用率を計測し、計測されたＣＰＵ使用率を、記憶部４１３の統計情報４５３に記録する。流量計測部４２９は、各ＡＰ４５１－ｉによって送信されるパケットの送信レートと、各ＡＰ４５１－ｉによって受信されるパケットの受信レートとを計測し、計測された送信レート及び受信レートを、記憶部４１３の統計情報４５３に記録する。

流量予測部４３０は、統計情報４５３に記録された送信レート及び受信レートから、各ＡＰ４５１－ｉの予測送信レート及び予測受信レートをそれぞれ求める。

計算部４３１は、統計情報４５３を用いて、各ＡＰ４５１－ｉの送信レート変換式４５４及び受信レート変換式４５５を生成し、記憶部４１３に格納する。送信レート変換式４５４は、第１相関関係１３１に対応し、各ＡＰ４５１－ｉの送信レートとＣＰＵ使用率との間の相関関係を表す。受信レート変換式４５５は、第２相関関係１３２に対応し、各ＡＰ４５１－ｉの受信レートとＣＰＵ使用率との間の相関関係を表す。

計算部４３１は、ＱｏＳ情報４５２に含まれる希望送信レートＳ１（ｉ）から保証送信レートを求め、ＱｏＳ情報４５２に含まれる希望受信レートＲ１（ｉ）から保証受信レートを求める。

計算部４３１は、送信レート変換式４５４を用いて、保証送信レートを対応するＣＰＵ使用率に変換し、受信レート変換式４５５を用いて、保証受信レートを対応するＣＰＵ使用率に変換する。保証送信レートに対応するＣＰＵ使用率は、第１使用率に対応し、保証送信レートを保証するために消費されるＣＰＵ使用率を表す。保証受信レートに対応するＣＰＵ使用率は、第２使用率に対応し、保証受信レートを保証するために消費されるＣＰＵ使用率を表す。

統計情報４５３から生成された送信レート変換式４５４及び受信レート変換式４５５を用いることで、各ＡＰ４５１－ｉの保証送信レート及び保証受信レートに対応するＣＰＵ使用率を精度良く求めることができる。

計算部４３１は、ＱｏＳ情報４５２に含まれる希望ＣＰＵ使用率Ｃ１（ｉ）と、保証送信レートに対応するＣＰＵ使用率と、保証受信レートに対応するＣＰＵ使用率とを用いて、各ＡＰ４５１－ｉの目標ＣＰＵ使用率４５６を計算し、記憶部４１３に格納する。

また、計算部４３１は、各ＡＰ４５１－ｉの目標送信レート４５７及び目標受信レート４５８を計算し、記憶部４１３に格納する。目標送信レート４５７及び目標受信レート４５８の計算には、Ｃ１（ｉ）、Ｓ１（ｉ）、Ｒ１（ｉ）、保証送信レートに対応するＣＰＵ使用率、保証受信レートに対応するＣＰＵ使用率、送信レート変換式４５４、及び受信レート変換式４５５が用いられる。

ＣＰＵ４１１は、所定の契機で統計情報４５３を取得し、取得された統計情報４５３に基づいて、各ＡＰ４５１－ｉの目標ＣＰＵ使用率４５６、目標送信レート４５７、及び目標受信レート４５８を動的に変更する。

図４の情報処理装置３０１－ｐによれば、希望送信レートＳ１（ｉ）及び希望受信レートＲ１（ｉ）を保証するためのＣＰＵ使用率が自動的に計算されて、目標ＣＰＵ使用率４５６に反映される。このため、ユーザは、ネットワーク処理で消費されるＣＰＵ使用率を見積もることなく、ＡＰ４５１－ｉの視点のみからＱｏＳを設定することができる。

ＣＰＵ使用率計測部４２８は、各ＡＰ４５１－ｉの実行時間を計測し、計測された実行時間から各ＡＰ４５１－ｉの合計のＣＰＵ使用率Ｃ（ｉ）を計算する。ＣＰＵ使用率計測部４２８は、さらに、パケット処理部４２３、送信パケットスケジューラ４２４、パケット送信部４２５、パケット受信部４２６、及び受信パケットスケジューラ４４２の処理時間を計測する。そして、ＣＰＵ使用率計測部４２８は、計測された処理時間を用いて、パケット送受信の割り込み処理の影響が反映されるように、Ｃ（ｉ）を補正する。

ＣＰＵ使用率計測部４２８は、例えば、非特許文献１の技術を用いて、各ＡＰ４５１－ｉのＣＰＵ使用率を補正することができる。この場合、ＣＰＵ使用率計測部４２８は、次式により、ＡＰ４５１－ｉの送信のＣＰＵ使用率Ｃ（ｉ，ＴＸ）を計算する。

Ｃ（ｉ，ＴＸ）＝（Ｔ１（ｉ，ＴＸ）＋Ｔ２（ｉ，ＴＸ））／Ｔ （１）

Ｔ１（ｉ，ＴＸ）は、割り込み処理に関連しない処理時間を表し、Ｔ２（ｉ，ＴＸ）は、割り込み処理に関連する処理時間を表し、Ｔは、処理時間を計測している間に経過した計測時間を表す。

Ｔ１（ｉ，ＴＸ）は、パケット処理部４２３の処理時間と、送信パケットスケジューラ４２４の処理時間と、ＡＰ４５１－ｉの送信処理の延長でパケット処理を行う場合のパケット送信部４２５の処理時間との和である。Ｔ２（ｉ，ＴＸ）は、送信完了の割り込み処理の処理時間と、ＡＰ４５１－ｉの送信処理の延長ではないパケット処理を行う場合のパケット送信部４２５の処理時間との和である。

また、ＣＰＵ使用率計測部４２８は、次式により、ＡＰ４５１－ｉの受信のＣＰＵ使用率Ｃ（ｉ，ＲＸ）を計算する。

Ｃ（ｉ，ＲＸ）＝（Ｔ１（ｉ，ＲＸ）＋Ｔ２（ｉ，ＲＸ））／Ｔ （２）

Ｔ１（ｉ，ＲＸ）は、割り込み処理に関連しない処理時間を表し、Ｔ２（ｉ，ＲＸ）は、割り込み処理に関連する処理時間を表し、Ｔは、処理時間を計測している間に経過した計測時間を表す。

Ｔ１（ｉ，ＲＸ）は、割り込み処理以外でパケット処理部４２３が行う処理の処理時間である。Ｔ２（ｉ，ＲＸ）は、パケット受信部４２６の処理時間と、割り込み処理時にパケット処理部４２３が行う処理の処理時間との和である。

ＣＰＵ使用率計測部４２８は、次式により、Ｔ１（ｉ，ＴＸ）及びＴ１（ｉ，ＲＸ）を計算する。

Ｔ１（ｉ，ＴＸ）＝Σ_ｑＴ１（ｉ，ｑ，ＴＸ） （３）
Ｔ１（ｉ，ＲＸ）＝Σ_ｑＴ１（ｉ，ｑ，ＲＸ） （４）

Ｔ１（ｉ，ｑ，ＴＸ）は、ＡＰ４５１－ｉのｑ番目の送信処理の処理時間を表し、Ｔ１（ｉ，ｑ，ＲＸ）は、ＡＰ４５１－ｉのｑ番目の受信処理の処理時間を表す。式（３）のΣ_ｑは、処理時間を計測している間に行われたすべての送信処理に関する総和を表し、式（４）のΣ_ｑは、処理時間を計測している間に行われたすべての受信処理に関する総和を表す。

ＣＰＵ使用率計測部４２８は、非特許文献１の技術を用いて、次式によりＴ１（ｉ，ｑ，ＴＸ）を計算する。

Ｔ１（ｉ，ｑ，ＴＸ）＝Ｔｉｍｅ＿ｅｎｄ－Ｔｉｍｅ＿ｓｔａｒｔ （５）

Ｔｉｍｅ＿ｓｔａｒｔは、ｑ番目の送信処理の開始時刻を表し、Ｔｉｍｅ＿ｅｎｄは、ｑ番目の送信処理の終了時刻を表す。Ｔｉｍｅ＿ｓｔａｒｔ及びＴｉｍｅ＿ｅｎｄは、次式により計算される。

Ｔｉｍｅ＿Ｘ＝ｃｕｍｔｉｍｅ＋（ｎｏｗ－ｓｗａｐｔｉｍｅ） （６）

Ｔｉｍｅ＿Ｘは、Ｔｉｍｅ＿ｓｔａｒｔ又はＴｉｍｅ＿ｅｎｄを表す。ｃｕｍｔｉｍｅは、送信処理又は受信処理を行うスレッドの累計実行時間を表し、ｎｏｗは、現在時刻を表し、ｓｗａｐｔｉｍｅは、直近でスレッドが動作し始めた時刻を表す。ｎｏｗ－ｓｗａｐｔｉｍｅは、まだ累計実行時間にカウントされていない実行時間を表し、ｃｕｍｔｉｍｅにｎｏｗ－ｓｗａｐｔｉｍｅを加算することで、その時点における本当の累計実行時間が求められる。

ＣＰＵ使用率計測部４２８は、Ｔ１（ｉ，ｑ，ＴＸ）と同様にして、Ｔ１（ｉ，ｑ，ＲＸ）を計算する。

パケット送受信の割り込み処理は、ハードウェア（hardware，ＨＷ）割り込み処理とソフトウェア（software，ＳＷ）割り込み処理とを含む。割り込み処理の種類は、ＨＩ、ＴＸ、ＲＸ、ＴＩＭＥＲ、ＳＣＳＩ、及びＴＡＳＫＬＥＴの６種類である。

ＣＰＵ使用率計測部４２８は、全種類のＨＷ割り込み処理及びＳＷ割り込み処理を含む割り込み処理の総処理時間Ｈと、各種類ｋ（ｋ＝ＨＩ，ＴＸ，ＲＸ，ＴＩＭＥＲ，ＳＣＳＩ，ＴＡＳＫＬＥＴ）のＳＷ割り込み処理の処理時間Ｓ（ｋ）とを計測する。Ｈ及びＳ（ｋ）は、Ｔ１（ｉ，ｑ，ＴＸ）と同様の方法で計算される。

ＣＰＵ使用率計測部４２８は、さらに、ＡＰ４５１－ｉの送信パケット数Ｎ（ｉ，ＴＸ）及び受信パケット数Ｎ（ｉ，ＲＸ）を計測する。そして、ＣＰＵ使用率計測部４２８は、次式により、Ｔ２（ｉ，ＴＸ）及びＴ２（ｉ，ＲＸ）を計算する。

Ｔ２（ｉ，ＴＸ）
＝（Ｏ（ＴＸ）＋Ｓ（ＴＸ））（Ｎ（ｉ，ＴＸ）／Σ_ｉＮ（ｉ，ＴＸ）） （７）
Ｔ２（ｉ，ＲＸ）
＝（Ｏ（ＲＸ）＋Ｓ（ＲＸ））（Ｎ（ｉ，ＲＸ）／Σ_ｉＮ（ｉ，ＲＸ）） （８）
Ｏ（ｋ）＝（Ｈ－Σ_ｋＳ（ｋ））（Ｓ（ｋ）／Σ_ｋＳ（ｋ）） （９）

Ｏ（ｋ）は、種類ｋのＨＷ割り込み処理の処理時間を表す。式（７）及び式（８）のΣ_ｉは、ｉ＝１～Ｎに関する総和を表し、式（９）のΣ_ｋは、ｋ＝ＨＩ，ＴＸ，ＲＸ，ＴＩＭＥＲ，ＳＣＳＩ，ＴＡＳＫＬＥＴに関する総和を表す。

ＣＰＵ使用率計測部４２８は、式（３）のＴ１（ｉ，ＴＸ）及び式（７）のＴ２（ｉ，ＴＸ）を用いて、式（１）によりＣ（ｉ，ＴＸ）を計算する。また、ＣＰＵ使用率計測部４２８は、式（４）のＴ１（ｉ，ＲＸ）及び式（８）のＴ２（ｉ，ＲＸ）を用いて、式（２）によりＣ（ｉ，ＲＸ）を計算する。

次に、ＣＰＵ使用率計測部４２８は、補正値Ｄ（ｉ）を用いて、次式により各ＡＰ４５１－ｉのＣ（ｉ）を補正する。

Ｃ（ｉ）＝Ｃ（ｉ）＋Ｄ（ｉ） （１０）

Ｄ（ｉ）の初期値は０である。パケットの送信に関する割り込み処理において、ＡＰ４５１－ｉがパケットの送信元であり、割り込み処理によりＡＰ４５１－ｊが割り込まれた場合、ｉ＝ｊであれば補正値の更新は不要である。一方、ｉ≠ｊであれば、ＣＰＵ使用率計測部４２８は、次式によりＡＰ４５１－ｉのＤ（ｉ）及びＡＰ４５１－ｊのＤ（ｊ）を更新する。

Ｄ（ｉ）＝Ｄ（ｉ）＋Ｕ１（ｉ） （１１）
Ｄ（ｊ）＝Ｄ（ｊ）－Ｕ１（ｉ） （１２）
Ｕ１（ｉ）＝Ｔ２（ｉ，ＴＸ）／（Ｔ・Ｎ（ｉ，ＴＸ）） （１３）

Ｕ１（ｉ）は、１つのパケットを送信した際の割り込み処理に関連するＣＰＵ使用率を表す。パケットが送信される度に、Ｕ１（ｉ）が式（１３）により更新され、Ｄ（ｉ）が式（１１）により更新され、Ｄ（ｊ）が式（１２）により更新される。これにより、ＡＰ４５１－ｊに計上されている送信の割り込み処理のＣＰＵ使用率が、ＡＰ４５１－ｉに正しく計上される。

パケットの受信に関する割り込み処理において、ＡＰ４５１－ｉがパケットの送信先であり、割り込み処理によりＡＰ４５１－ｊが割り込まれた場合、ｉ＝ｊであれば補正値の更新は不要である。一方、ｉ≠ｊであれば、ＣＰＵ使用率計測部４２８は、次式によりＡＰ４５１－ｉのＤ（ｉ）及びＡＰ４５１－ｊのＤ（ｊ）を更新する。

Ｄ（ｉ）＝Ｄ（ｉ）＋Ｕ２（ｉ） （１４）
Ｄ（ｊ）＝Ｄ（ｊ）－Ｕ２（ｉ） （１５）
Ｕ２（ｉ）＝Ｔ２（ｉ，ＲＸ）／（Ｔ・Ｎ（ｉ，ＲＸ）） （１６）

Ｕ２（ｉ）は、１つのパケットを受信した際の割り込み処理に関連するＣＰＵ使用率を表す。パケットが受信される度に、Ｕ２（ｉ）が式（１６）により更新され、Ｄ（ｉ）が式（１４）により更新され、Ｄ（ｊ）が式（１５）により更新される。これにより、ＡＰ４５１－ｊに計上されている受信の割り込み処理のＣＰＵ使用率が、ＡＰ４５１－ｉに正しく計上される。

ＣＰＵ使用率計測部４２８は、所定回数の更新が行われた後のＤ（ｉ）を用いて、式（１０）により各ＡＰ４５１－ｉのＣ（ｉ）を補正する。そして、ＣＰＵ使用率計測部４２８は、各ＡＰ４５１－ｉの合計のＣＰＵ使用率Ｃ（ｉ）、送信のＣＰＵ使用率Ｃ（ｉ，ＴＸ）、及び受信のＣＰＵ使用率Ｃ（ｉ，ＲＸ）を、統計情報４５３に記録する。

流量計測部４２９は、単位時間当たりに送信パケットスケジューラ４２４に入力される各ＡＰ４５１－ｉのパケットの個数と、単位時間当たりに送信パケットスケジューラ４２４から出力される各ＡＰ４５１－ｉのパケットの個数とを計測する。送信パケットスケジューラ４２４によりパケットのスロットリング又は破棄が行われていない場合、入力されるパケットの個数と出力されるパケットの個数とが等しくなる。

次に、流量計測部４２９は、単位時間当たりに送信パケットスケジューラ４２４に入力される各ＡＰ４５１－ｉのパケットの個数を、送信レート（ｉｎ）として統計情報４５３に記録する。そして、流量計測部４２９は、単位時間当たりに送信パケットスケジューラ４２４から出力される各ＡＰ４５１－ｉのパケットの個数を、送信レート（ｏｕｔ）として統計情報４５３に記録する。

また、流量計測部４２９は、単位時間当たりに受信パケットスケジューラ４４２に入力される各ＡＰ４５１－ｉのパケットの個数と、単位時間当たりに受信パケットスケジューラ４４２から出力される各ＡＰ４５１－ｉのパケットの個数とを計測する。受信パケットスケジューラ４４２によりパケットのスロットリング又は破棄が行われていない場合、入力されるパケットの個数と出力されるパケットの個数とが等しくなる。

次に、流量計測部４２９は、単位時間当たりに受信パケットスケジューラ４４２に入力される各ＡＰ４５１－ｉのパケットの個数を、受信レート（ｉｎ）として統計情報４５３に記録する。そして、流量計測部４２９は、単位時間当たりに受信パケットスケジューラ４４２から出力される各ＡＰ４５１－ｉのパケットの個数を、受信レート（ｏｕｔ）として統計情報４５３に記録する。

図５は、ＱｏＳ情報４５２及び統計情報４５３の例を示している。ＡＰｉ（ｉ＝１～Ｎ）は、ＡＰ４５１－ｉの識別情報である。図５のＱｏＳ情報４５２は、各ＡＰ４５１－ｉの希望ＣＰＵ使用率Ｃ１（ｉ）、希望送信レートＳ１（ｉ）、及び希望受信レートＲ１（ｉ）を含む。

“－”は、ユーザによって具体的な数値が設定されなかったことを表す。この場合、ユーザからベストエフォートの指示が入力されたものとみなされ、Ｃ１（ｉ）、Ｓ１（ｉ）、又はＲ１（ｉ）に０が設定される。

例えば、ＡＰ４５１－１の希望ＣＰＵ使用率Ｃ１（１）は３０％であり、ＡＰ４５１－２の希望送信レートＳ１（２）は１Ｍｐｐｓであり、ＡＰ４５１－３の希望受信レートＲ１（３）は１Ｍｐｐｓである。ＡＰ４５１－Ｎの希望ＣＰＵ使用率Ｃ１（Ｎ）は１０％であり、希望送信レートＳ１（Ｎ）は１Ｍｐｐｓであり、希望受信レートＲ１（Ｎ）は１Ｍｐｐｓである。

図５の統計情報４５３は、各ＡＰ４５１－ｉの合計のＣＰＵ使用率Ｃ（ｉ）、送信のＣＰＵ使用率Ｃ（ｉ，ＴＸ）、受信のＣＰＵ使用率Ｃ（ｉ，ＲＸ）、送信レート（ｉｎ）、受信レート（ｉｎ）、送信レート（ｏｕｔ）、及び受信レート（ｏｕｔ）を含む。

例えば、ＡＰ４５１－１の合計のＣＰＵ使用率Ｃ（１）は３０％であり、送信のＣＰＵ使用率Ｃ（１，ＴＸ）及び受信のＣＰＵ使用率Ｃ（１，ＲＸ）は０％である。ＡＰ４５１－１の送信レート（ｉｎ）、受信レート（ｉｎ）、送信レート（ｏｕｔ）、及び受信レート（ｏｕｔ）は０Ｍｐｐｓである。

ＡＰ４５１－２の合計のＣＰＵ使用率Ｃ（２）は５．９％であり、送信のＣＰＵ使用率Ｃ（２，ＴＸ）は０．６％であり、受信のＣＰＵ使用率Ｃ（２，ＲＸ）は０．３％である。ＡＰ４５１－２の送信レート（ｉｎ）及び送信レート（ｏｕｔ）は０．６Ｍｐｐｓであり、受信レート（ｉｎ）及び受信レート（ｏｕｔ）は０．３Ｍｐｐｓである。

各ＡＰ４５１－ｉのＣ（ｉ）、Ｃ（ｉ，ＴＸ）、Ｃ（ｉ，ＲＸ）、送信レート（ｉｎ）、受信レート（ｉｎ）、送信レート（ｏｕｔ）、及び受信レート（ｏｕｔ）は、過去の複数の時刻それぞれについて取得される。

流量予測部４３０は、例えば、非特許文献２の技術を用いて、統計情報４５３に含まれる送信レート（ｉｎ）及び受信レート（ｉｎ）から、各ＡＰ４５１－ｉの予測送信レートＳ２（ｉ）及び予測受信レートＲ２（ｉ）をそれぞれ求める。この場合、流量予測部４３０は、以下の何れかの予測方法により、Ｓ２（ｉ）及びＲ２（ｉ）を求めることができる。

（ａ１）流量予測部４３０は、送信レート（ｉｎ）をそのままＳ２（ｉ）として用い、受信レート（ｉｎ）をそのままＲ２（ｉ）として用いる。少なくとも一定時間毎にＳ２（ｉ）及びＲ２（ｉ）を更新する場合、更新頻度を増加させることで予測精度が向上する。

（ａ２）流量予測部４３０は、過去の所定数の送信レート（ｉｎ）の単純平均をＳ２（ｉ）として用い、過去の所定数の受信レート（ｉｎ）の単純平均をＲ２（ｉ）として用いる。単純平均の代わりに加重平均を用いてもよい。

（ａ３）流量予測部４３０は、過去の送信レート（ｉｎ）から二重指数平滑法を用いてＳ２（ｉ）を求め、過去の受信レート（ｉｎ）から二重指数平滑法を用いてＲ２（ｉ）を求める。二重指数平滑法の計算負荷は比較的軽く、予測精度は高い。

計算部４３１は、統計情報４５３を用いて、各ＡＰ４５１－ｉの送信レート変換式４５４及び受信レート変換式４５５を求める。以下では、各ＡＰ４５１－ｉの送信レート変換式４５４をｆ１（ｉ）と記載し、各ＡＰ４５１－ｉの受信レート変換式４５５をｆ２（ｉ）と記載することがある。計算部４３１は、以下の何れかの計算方法により、ｆ１（ｉ）及びｆ２（ｉ）を求めることができる。

（ｂ１）ブラックボックス方式

計算部４３１は、複数の時刻それぞれにおける送信レート（ｏｕｔ）と送信のＣＰＵ使用率Ｃ（ｉ，ＴＸ）との間の関係から、補間によりｆ１（ｉ）を求める。また、計算部４３１は、複数の時刻それぞれにおける受信レート（ｏｕｔ）と受信のＣＰＵ使用率Ｃ（ｉ，ＲＸ）との間の関係から、補間によりｆ２（ｉ）を求める。

（ｂ２）ホワイトボックス方式

ＣＰＵ使用率計測部４２８は、送信の処理ルート毎のＣＰＵ使用率と受信の処理ルート毎のＣＰＵ使用率とを計測し、統計情報４５３に記録する。処理ルート毎のＣＰＵ使用率は、各処理ルートの処理時間から求められる。流量計測部４２９は、送信の処理ルート毎の処理パケット数と受信の処理ルート毎の処理パケット数とを計測し、統計情報４５３に記録する。

計算部４３１は、送信の処理ルート毎のＣＰＵ使用率及び処理パケット数から、１Ｍｐｐｓ当たりのＣＰＵ使用率の期待値α１を求め、次式のようなｆ１（ｉ）を生成する。

ＣＰＵ使用率＝α１・送信レート （２１）

計算部４３１は、受信の処理ルート毎のＣＰＵ使用率及び処理パケット数から、１Ｍｐｐｓ当たりのＣＰＵ使用率の期待値α２を求め、次式のようなｆ２（ｉ）を生成する。

ＣＰＵ使用率＝α２・受信レート （２２）

ホワイトボックス方式により求められたｆ１（ｉ）及びｆ２（ｉ）の変換精度は、ブラックボックス方式により求められたｆ１（ｉ）及びｆ２（ｉ）の変換精度よりも高くなる。

図６は、統計情報４５３から生成された情報の例を示している。統計情報４５３から生成された情報は、予測送信レートＳ２（ｉ）、予測受信レートＲ２（ｉ）、送信レート変換式ｆ１（ｉ）、及び受信レート変換式ｆ２（ｉ）を含む。

例えば、ＡＰ４５１－１の予測送信レートＳ２（１）及び予測受信レートＲ２（１）は０Ｍｐｐｓである。ＡＰ４５１－２の予測送信レートＳ２（２）は０．６Ｍｐｐｓであり、予測受信レートＲ２（２）は０．３Ｍｐｐｓである。

計算部４３１は、各ＡＰ４５１－ｉの目標ＣＰＵ使用率４５６、目標送信レート４５７、及び目標受信レート４５８を、ＱｏＳ情報４５２を保証するための第１部分と、それ以外の第２部分とに分けて求める。

以下では、目標ＣＰＵ使用率４５６の第１部分をＣ３（ｉ）と記載し、目標送信レート４５７の第１部分をＳ３（ｉ）と記載し、目標受信レート４５８の第１部分をＲ３（ｉ）と記載することがある。Ｓ３（ｉ）は、保証送信レートに対応し、Ｒ３（ｉ）は、保証受信レートに対応する。

以下では、目標ＣＰＵ使用率４５６の第２部分をＣ４（ｉ）と記載し、目標送信レート４５７の第２部分をＳ４（ｉ）と記載し、目標受信レート４５８の第２部分をＲ４（ｉ）と記載することがある。Ｃ４（ｉ）は、第３使用率の一例であり、Ｓ４（ｉ）は、追加送信レートの一例であり、Ｒ４（ｉ）は、追加受信レートの一例である。Ｓ４（ｉ）及びＲ４（ｉ）については、次式が成り立つ。

０≦Ｓ４（ｉ）≦Ｓ２（ｉ）－Ｓ１（ｉ） （２３）
０≦Ｒ４（ｉ）≦Ｒ２（ｉ）－Ｒ１（ｉ） （２４）

まず、計算部４３１は、ｆ１（ｉ）を用いてＳ１（ｉ）を変換することで、ＣＰＵ使用率ｆ１（ｉ）［Ｓ１（ｉ）］を求め、ｆ２（ｉ）を用いてＲ１（ｉ）を変換することで、ＣＰＵ使用率ｆ２（ｉ）［Ｒ１（ｉ）］を求める。ｆ１（ｉ）［ｘ］は、ｆ１（ｉ）を用いて送信レートｘを変換することで求められたＣＰＵ使用率を表し、ｆ２（ｉ）［ｙ］は、ｆ２（ｉ）を用いて受信レートｙを変換することで求められたＣＰＵ使用率を表す。

次に、計算部４３１は、Ｃ１（ｉ）、Ｓ１（ｉ）、及びＲ１（ｉ）が次式を満たすか否かをチェックする。

Σ_ｉ（Ｃ１（ｉ）＋ｆ１（ｉ）［Ｓ１（ｉ）］＋ｆ２（ｉ）［Ｒ１（ｉ）］）
≦Ｃｍａｘ （２５）
Σ_ｉＳ１（ｉ）≦Ｓｍａｘ （２６）
Σ_ｉＲ１（ｉ）≦Ｒｍａｘ （２７）

式（２５）のＣｍａｘは、割り当て可能使用率の一例であり、ＣＰＵ４１１の割り当て可能なＣＰＵ使用率の最大値を表す。Ｃｍａｘは、１００％であってもよい。式（２６）のＳｍａｘは、ＨＷ仕様から決められる送信レートの最大値を表し、式（２７）のＲｍａｘは、ＨＷ仕様から決められる受信レートの最大値を表す。

式（２５）～式（２７）の何れかの条件が満たされない場合、ＱｏＳ情報４５２を保証するための十分なリソースが存在しないと判定される。この場合、ＱｏＳ違反は免れないため、計算部４３１は、リソース不足をユーザに通知し、ユーザは、リソース不足に対する対応を行う。ユーザは、ＱｏＳ情報４５２を変更したり、情報処理装置３０１－ｐにリソースを追加したりすることができる。ユーザは、一部のＡＰ４５１－ｉを他の情報処理装置３０１－ｐへ移動させることで、ＡＰ４５１－ｉの個数を削減することもできる。

一方、式（２５）～式（２７）のすべての条件が満たされる場合、ＱｏＳ情報４５２を保証するための十分なリソースが存在すると判定される。そこで、計算部４３１は、次式によりＣ３（ｉ）、Ｓ３（ｉ）、及びＲ３（ｉ）を計算する。

Ｓ３（ｉ）＝ｍｉｎ（Ｓ１（ｉ），Ｓ２（ｉ）） （２８）
Ｒ３（ｉ）＝ｍｉｎ（Ｒ１（ｉ），Ｒ２（ｉ）） （２９）
Ｃ３（ｉ）＝Ｃ１（ｉ）＋ｆ１（ｉ）［Ｓ３（ｉ）］
＋ｆ２（ｉ）［Ｒ３（ｉ）］ （３０）

式（２８）及び式（２９）のｍｉｎ（ａ，ｂ）は、ａ及びｂの最小値を表す。ｆ１（ｉ）［Ｓ３（ｉ）］は、保証送信レートＳ３（ｉ）に対応するＣＰＵ使用率を表し、ｆ２（ｉ）［Ｒ３（ｉ）］は、保証受信レートＲ３（ｉ）に対応するＣＰＵ使用率を表す。

式（３０）によれば、希望ＣＰＵ使用率Ｃ１（ｉ）だけでなく、保証送信レートＳ３（ｉ）及び保証受信レートＲ３（ｉ）を保証するためのＣＰＵ使用率を含めて、Ｃ３（ｉ）が計算される。このため、ユーザは、ＡＰ４５１－ｉのネットワーク処理で消費されるＣＰＵ使用率を見積もる必要がない。

式（２８）によれば、希望送信レートＳ１（ｉ）又は予測送信レートＳ２（ｉ）のうち小さい方が保証送信レートＳ３（ｉ）に設定される。したがって、Ｓ２（ｉ）がＳ１（ｉ）に達しない場合は、Ｓ１（ｉ）よりも小さな送信レートに基づいてｆ１（ｉ）［Ｓ３（ｉ）］が計算されるため、過剰なＣＰＵ使用率の割り当てが防止される。

式（２９）によれば、希望受信レートＲ１（ｉ）又は予測受信レートＲ２（ｉ）のうち小さい方が保証受信レートＲ３（ｉ）に設定される。したがって、Ｒ２（ｉ）がＲ１（ｉ）に達しない場合は、Ｒ１（ｉ）よりも小さな受信レートに基づいてｆ２（ｉ）［Ｒ３（ｉ）］が計算されるため、過剰なＣＰＵ使用率の割り当てが防止される。

このように、通信ネットワーク３０２の流量に合わせて、保証送信レート、保証受信レート、及びネットワーク処理のＣＰＵ使用率が最適化される。これにより、ＱｏＳを保証しながら、ＣＰＵリソース及びネットワークリソースを有効活用することができる。

例えば、図６のＡＰ４５１－２の希望送信レートＳ１（２）は１Ｍｐｐｓであるが、予測送信レートＳ２（２）は０．６Ｍｐｐｓである。この場合、保証送信レートＳ３（２）を少なくとも０．６Ｍｐｐｓに設定しておけば、ＱｏＳ違反は発生しない。

ＡＰ４５１－３の希望受信レートＲ１（３）は１Ｍｐｐｓであるが、予測受信レートＲ２（３）は１．５Ｍｐｐｓである。この場合、保証受信レートＲ３（３）を少なくとも１Ｍｐｐｓに設定しておけば、ＱｏＳ違反は発生しない。

次に、計算部４３１は、ｉ＝１～Ｎに関するＣ３（ｉ）の総和をＣｍａｘから除外した後に残される余剰ＣＰＵ使用率ＣＳを、ＡＰ４５１－１～ＡＰ４５１－Ｎに分配することで、各ＡＰ４５１－ｉのＣ４（ｉ）を決定する。これにより、ＱｏＳ情報４５２を保証するＣＰＵ使用率よりも多くのＣＰＵ使用率を、各ＡＰ４５１－ｉに割り当てることができる。

このとき、計算部４３１は、Ｓ２（ｉ）、Ｓ３（ｉ）、Ｒ２（ｉ）、及びＲ３（ｉ）が次式を満たすか否かをチェックする。

ｆ１（ｉ）［Ｓ２（ｉ）－Ｓ３（ｉ）］＋ｆ２（ｉ）［Ｒ２（ｉ）－Ｒ３（ｉ）］
≦ＣＳ／Ｎ （３１）
ＣＳ＝Ｃｍａｘ－Σ_ｉＣ３（ｉ） （３２）

式（３２）のΣ_ｉＣ３（ｉ）は、合計使用率の一例であり、ＣＳは、余剰使用率の一例である。

すべてのＡＰ４５１－ｉについて式（３１）が成り立つ場合、計算部４３１は、ベストケースの目標設定を行って、ＣＳ／ＮをＣ４（ｉ）に決定する。

この場合、余剰ＣＰＵ使用率ＣＳがＡＰ４５１－１～ＡＰ４５１－Ｎに対して公平に分配され、流量制限を行う必要がないため、Ｓ４（ｉ）及びＲ４（ｉ）は決定されない。したがって、各ＡＰ４５１－ｉの目標ＣＰＵ使用率４５６はＣ３（ｉ）＋ＣＳ／Ｎとなり、目標送信レート４５７及び目標受信レート４５８は設定されない。この場合、流量制限が行われないため、送信レート及び受信レートが向上する。

例えば、図６のＡＰ４５１－３の場合、Ｓ１（３）＝０Ｍｐｐｓ、Ｒ１（３）＝１Ｍｐｐｓ、Ｓ２（３）＝０．２Ｍｐｐｓ、Ｒ２（３）＝１．５Ｍｐｐｓ、Ｓ３（３）＝Ｓ１（３）＝０Ｍｐｐｓ、Ｒ３（３）＝Ｒ１（３）＝１Ｍｐｐｓである。したがって、式（３１）の左辺の値は、ｆ１（３）［０．２Ｍｐｐｓ－０Ｍｐｐｓ］＋ｆ２（３）［１．５Ｍｐｐｓ－１Ｍｐｐｓ］となる。

ここで、ＣＳ／Ｎ＝１０％と仮定すると、左辺の値が８％である場合は式（３１）が成り立つ。しかし、左辺の値が１５％である場合は式（３１）が成り立たず、他のＡＰ４５１－ｉを犠牲にしない限り、ＡＰ４５１－３のすべての送信及び受信を処理することは困難である。

何れかのＡＰ４５１－ｉについて式（３１）が成り立たない場合、計算部４３１は、ベストケース以外の目標設定を行う。この場合、計算部４３１は、ユーザから指定されたポリシに合わせてＳ４（ｉ）及びＲ４（ｉ）を決定する。ユーザのポリシとしては、例えば、公平性優先のポリシ又は送受信優先のポリシが用いられる。

公平性優先のポリシでは、ＡＰ４５１－１～ＡＰ４５１－Ｎの間におけるＣＰＵ使用率の公平性が優先され、直ちに流量制限が行われる。公平性優先のポリシを用いる場合、計算部４３１は、次式を満たすＳ４（ｉ）及びＲ４（ｉ）を計算する。

ｆ１（ｉ）［Ｓ４（ｉ）］＋ｆ２（ｉ）［Ｒ４（ｉ）］≦ＣＳ／Ｎ （３３）

ｆ１（ｉ）［Ｓ４（ｉ）］は、第１追加使用率の一例であり、ｆ２（ｉ）［Ｒ４（ｉ）］は、第２追加使用率の一例である。この場合、計算部４３１は、以下の何れかの計算方法で、Ｓ４（ｉ）及びＲ４（ｉ）を求めることができる。

（ｃ１）計算部４３１は、次式を満たす最小のｊを求める。

ｆ１（ｉ）［Ｓ（ｉ，ｊ）］＋ｆ２（ｉ）［Ｒ（ｉ，ｊ）］≦ＣＳ／Ｎ （３４）
Ｓ（ｉ，ｊ）＝（Ｓ２（ｉ）－Ｓ３（ｉ））／２^ｊ （３５）
Ｒ（ｉ，ｊ）＝（Ｒ２（ｉ）－Ｒ３（ｉ））／２^ｊ （３６）

そして、計算部４３１は、求められたｊを用いて、Ｓ（ｉ，ｊ）をＳ４（ｉ）に決定し、Ｒ（ｉ，ｊ）をＲ４（ｉ）に決定する。式（３４）は、各ＡＰ４５１－ｉに対する制約条件を表している。

（ｃ２）計算部４３１は、式（３４）の条件を満たし、かつ、（Ｓ２（ｉ）－Ｓ３（ｉ）－Ｓ４（ｉ））＋（Ｒ２（ｉ）－Ｒ３（ｉ）－Ｒ４（ｉ））を最小化するＳ４（ｉ）及びＲ４（ｉ）を、貪欲法、局所探索法等により求める。

送受信優先のポリシでは、ネットワーク処理のＣＰＵ使用率を割り当てることが優先され、全体のＣＰＵ使用率がＣｍａｘに達するまでは、できるだけ流量制限が控えられる。送受信優先のポリシを用いる場合、計算部４３１は、次式を満たし、かつ、Σ_ｉ（（Ｓ２（ｉ）－Ｓ３（ｉ）－Ｓ４（ｉ））＋（Ｒ２（ｉ）－Ｒ３（ｉ）－Ｒ４（ｉ）））を最小化するＳ４（ｉ）及びＲ４（ｉ）を、貪欲法、局所探索法等により求める。

Σ_ｉ（ｆ１（ｉ）［Ｓ４（ｉ）］＋ｆ２（ｉ）［Ｒ４（ｉ）］）≦ＣＳ （３７）

式（３７）は、ＡＰ４５１－１～ＡＰ４５１－Ｎに対する制約条件を表している。Σ_ｉ（ｆ１（ｉ）［Ｓ４（ｉ）］＋ｆ２（ｉ）［Ｒ４（ｉ）］）は、合計追加使用率の一例である。

ベストケース以外の場合、各ＡＰ４５１－ｉのＣ４（ｉ）は、ｆ１（ｉ）［Ｓ４（ｉ）］＋ｆ２（ｉ）［Ｒ４（ｉ）］となり、目標ＣＰＵ使用率４５６は、Ｃ３（ｉ）＋ｆ１（ｉ）［Ｓ４（ｉ）］＋ｆ２（ｉ）［Ｒ４（ｉ）］となる。また、目標送信レート４５７はＳ３（ｉ）＋Ｓ４（ｉ）となり、目標受信レート４５８はＲ３（ｉ）＋Ｒ４（ｉ）となる。

この場合、送信レートがＳ３（ｉ）に達したとしても、流量制限が開始されるまでにＳ４（ｉ）の余裕があるため、ＣＰＵ使用率が余っていれば、Ｓ４（ｉ）だけ送信レートが向上する。また、受信レートがＲ３（ｉ）に達したとしても、流量制限が開始されるまでにＲ４（ｉ）の余裕があるため、ＣＰＵ使用率が余っていれば、Ｒ４（ｉ）だけ受信レートが向上する。

図７は、図４の情報処理装置３０１－ｐが行う目標更新処理の例を示すフローチャートである。図７の目標更新処理は、例えば、一定周期で繰り返される。

まず、受付部４２７は、ＱｏＳ情報４５２が変更されたか否かをチェックする（ステップ７０１）。新たなＣ１（ｉ）、Ｓ１（ｉ）、又はＲ１（ｉ）が入力された場合、ＱｏＳ情報４５２が変更されたと判定される。

ＱｏＳ情報４５２が変更された場合（ステップ７０１，ＹＥＳ）、情報処理装置３０１－ｐは、目標計算処理を行い（ステップ７０４）、目標設定処理を行う（ステップ７０５）。

ステップ７０４において、計算部４３１は、各ＡＰ４５１－ｉの目標ＣＰＵ使用率４５６、目標送信レート４５７、及び目標受信レート４５８を計算する。ステップ７０５において、プロセススケジューラ４２２は、記憶部４１３から目標ＣＰＵ使用率４５６を取得する。ステップ７０５において、送信パケットスケジューラ４２４は、記憶部４１３から目標送信レート４５７を取得し、受信パケットスケジューラ４４２は、記憶部４１３から目標受信レート４５８を取得する。

一方、ＱｏＳ情報４５２が変更されていない場合（ステップ７０１，ＮＯ）、流量計測部４２９は、流量変化が検出されたか否かをチェックする（ステップ７０２）。このとき、流量計測部４２９は、連続して計測された２つの送信レート（ｉｎ）の差分ＤＳと、連続して計測された２つの受信レート（ｉｎ）の差分ＤＲとを求める。そして、流量計測部４２９は、ＤＳ又はＤＲの何れかが閾値よりも大きい場合、流量変化が検出されたと判定し、ＤＳ及びＤＲの両方が閾値以下である場合、流量変化が検出されないと判定する。

流量変化が検出された場合（ステップ７０２，ＹＥＳ）、情報処理装置３０１－ｐは、ステップ７０４以降の処理を行う。一方、流量変化が検出されない場合（ステップ７０２，ＮＯ）、計算部４３１は、最後に目標計算処理が行われてから一定時間が経過したか否かをチェックする（ステップ７０３）。

一定時間が経過した場合（ステップ７０３，ＹＥＳ）、情報処理装置３０１－ｐは、ステップ７０４以降の処理を行う。一方、一定時間が経過していない場合（ステップ７０３，ＮＯ）、情報処理装置３０１－ｐは、処理を終了する。

図８は、図７のステップ７０４における目標計算処理の例を示すフローチャートである。まず、情報処理装置３０１－ｐは、統計情報４５３を取得する（ステップ８０１）。ステップ８０１において、ＣＰＵ使用率計測部４２８は、各ＡＰ４５１－ｉの合計のＣＰＵ使用率Ｃ（ｉ）、送信のＣＰＵ使用率Ｃ（ｉ，ＴＸ）、及び受信のＣＰＵ使用率Ｃ（ｉ，ＲＸ）を計測する。また、流量計測部４２９は、各ＡＰ４５１－ｉの送信レート（ｉｎ）、受信レート（ｉｎ）、送信レート（ｏｕｔ）、及び受信レート（ｏｕｔ）を計測する。

次に、流量予測部４３０は、各ＡＰ４５１－ｉの送信レート（ｉｎ）及び受信レート（ｉｎ）から、予測送信レートＳ２（ｉ）及び予測受信レートＲ２（ｉ）をそれぞれ求める（ステップ８０２）。

次に、計算部４３１は、統計情報４５３を用いて、各ＡＰ４５１－ｉの送信レート変換式ｆ１（ｉ）及び受信レート変換式ｆ２（ｉ）を求める（ステップ８０３）。そして、計算部４３１は、リソースが足りているか否かをチェックする（ステップ８０４）。ＱｏＳ情報４５２を保証するための十分なリソースが存在する場合、リソースが足りていると判定される。

リソースが足りていない場合（ステップ８０４，ＮＯ）、計算部４３１は、リソース不足をユーザに通知する（ステップ８０５）。一方、リソースが足りている場合（ステップ８０４，ＹＥＳ）、計算部４３１は、ＱｏＳ情報４５２に対応するＣＰＵ使用率を計算する（ステップ８０６）。ステップ８０６において、計算部４３１は、Ｃ３（ｉ）、Ｓ３（ｉ）、及びＲ３（ｉ）を計算する。

次に、計算部４３１は、ＣＰＵ使用率を公平に割り当て可能であるか否かをチェックする（ステップ８０７）。すべてのＡＰ４５１－ｉについて式（３１）が成り立つ場合、ＣＰＵ使用率を公平に割り当て可能であると判定される。

ＣＰＵ使用率を公平に割り当て可能である場合（ステップ８０７，ＹＥＳ）、計算部４３１は、流量制限を適用するか否かを判定する（ステップ８０８）。流量制限を適用しない場合（ステップ８０８，ＮＯ）、計算部４３１は、ベストケースの目標値を計算する（ステップ８０９）。ステップ８０９において、計算部４３１は、各ＡＰ４５１－ｉの目標ＣＰＵ使用率４５６をＣ３（ｉ）＋ＣＳ／Ｎに決定する。

一方、ＣＰＵ使用率を公平に割り当て可能ではない場合（ステップ８０７，ＮＯ）、計算部４３１は、ユーザから指定されたポリシに従って目標値を計算する（ステップ８１０）。ステップ８１０において、計算部４３１は、各ＡＰ４５１－ｉの目標ＣＰＵ使用率４５６を、Ｃ３（ｉ）＋ｆ１（ｉ）［Ｓ４（ｉ）］＋ｆ２（ｉ）［Ｒ４（ｉ）］に決定する。また、計算部４３１は、目標送信レート４５７をＳ３（ｉ）＋Ｓ４（ｉ）に決定し、目標受信レート４５８をＲ３（ｉ）＋Ｒ４（ｉ）に決定する。

流量制限を適用する場合（ステップ８０８，ＹＥＳ）、計算部４３１は、ステップ８１０の処理を行う。

図９は、プロセススケジューラ４２２が行うＣＰＵ使用率割り当て処理の例を示すフローチャートである。プロセススケジューラ４２２は、各ＡＰ４５１－ｉの目標ＣＰＵ使用率４５６を、各ＡＰ４５１－ｉに割り当てる（ステップ９０１）。

プロセススケジューラ４２２は、各ＡＰ４５１－ｉの目標ＣＰＵ使用率４５６のうち、Ｃ３（ｉ）を最初に各ＡＰ４５１－ｉに割り当て、次にＣ４（ｉ）を各ＡＰ４５１－ｉに割り当ててもよい。

図１０は、送信パケットスケジューラ４２４が行う送信レート制御処理の例を示すフローチャートである。まず、送信パケットスケジューラ４２４は、パケット処理部４２３から入力されたパケットの送信元のＡＰ４５１－ｉを特定する（ステップ１００１）。そして、送信パケットスケジューラ４２４は、送信元のＡＰ４５１－ｉに目標送信レート４５７が設定されているか否かをチェックする（ステップ１００２）。

目標送信レート４５７が設定されている場合（ステップ１００２，ＹＥＳ）、送信パケットスケジューラ４２４は、送信元のＡＰ４５１－ｉの送信レート（ｉｎ）が目標送信レート４５７を超えたか否かをチェックする（ステップ１００３）。送信レート（ｉｎ）が目標送信レート４５７を超えた場合（ステップ１００３，ＹＥＳ）、送信パケットスケジューラ４２４は、入力されたパケットを破棄する（ステップ１００４）。送信パケットスケジューラ４２４は、パケットを破棄する代わりにスロットリングを行ってもよい。

一方、目標送信レート４５７が設定されていない場合（ステップ１００２，ＮＯ）、送信パケットスケジューラ４２４は、入力されたパケットをパケット送信部４２５へ出力する（ステップ１００５）。送信レート（ｉｎ）が目標送信レート４５７を超えていない場合（ステップ１００３，ＮＯ）、送信パケットスケジューラ４２４は、ステップ１００５の処理を行う。

図１１は、受信パケットスケジューラ４４２が行う受信レート制御処理の例を示すフローチャートである。まず、受信パケットスケジューラ４４２は、パケット受信部４４３から入力されたパケットの送信先のＡＰ４５１－ｉを特定する（ステップ１１０１）。そして、受信パケットスケジューラ４４２は、送信先のＡＰ４５１－ｉに目標受信レート４５８が設定されているか否かをチェックする（ステップ１１０２）。

目標受信レート４５８が設定されている場合（ステップ１１０２，ＹＥＳ）、受信パケットスケジューラ４４２は、送信先のＡＰ４５１－ｉの受信レート（ｉｎ）が目標受信レート４５８を超えたか否かをチェックする（ステップ１１０３）。受信レート（ｉｎ）が目標受信レート４５８を超えた場合（ステップ１１０３，ＹＥＳ）、受信パケットスケジューラ４４２は、入力されたパケットを破棄する（ステップ１１０４）。受信パケットスケジューラ４４２は、パケットを破棄する代わりにスロットリングを行ってもよい。

一方、目標受信レート４５８が設定されていない場合（ステップ１１０２，ＮＯ）、受信パケットスケジューラ４４２は、入力されたパケットをＣＰＵ４１１へ出力する（ステップ１１０５）。受信レート（ｉｎ）が目標受信レート４５８を超えていない場合（ステップ１１０３，ＮＯ）、受信パケットスケジューラ４４２は、ステップ１１０５の処理を行う。

次に、図１２Ａ～図１２Ｈを参照しながら、ユーザがネットワーク処理のＣＰＵ使用率を見積もって目標設定を行う第１情報処理と、計算部４３１がネットワーク処理のＣＰＵ使用率を自動的に計算して目標設定を行う第２情報処理とを比較する。

図１２Ａ～図１２Ｈは、第１情報処理及び第２情報処理の例を示している。（Ａ）は第１情報処理に対応し、（Ｂ）は第２情報処理に対応する。この例では、ＡＰ４５１－１～ＡＰ４５１－Ｎの何れかに対応する集計プログラムの動作について説明する。集計プログラムは、通信ネットワーク３０２を介して他の情報処理装置３０１－ｐからデータを収集し、収集されたデータの集計を行い、通信ネットワーク３０２を介して他の情報処理装置３０１－ｐへ集計結果を広報する。

図１２Ａは、ユーザにより設定された集計プログラムのＱｏＳ情報４５２の例を示している。ユーザは、集計プログラムに対して確保される基準ＣＰＵ使用率を３０％に設定し、集計プログラムに対する希望送信レート及び希望受信レートを１Ｍｐｐｓに設定する。

（Ａ）の場合、ユーザは、１Ｍｐｐｓ当たりの送信のＣＰＵ使用率を１０％と見積り、１Ｍｐｐｓ当たりの受信のＣＰＵ使用率を２０％と見積もる。そして、基準ＣＰＵ使用率、送信のＣＰＵ使用率、及び受信のＣＰＵ使用率の和である６０％を、希望ＣＰＵ使用率として設定する。さらに、ユーザは、送信レート又は受信レートが希望送信レート又は希望受信レートを超えた場合にパケットを破棄する流量制限を設定しておく。

この場合、ユーザにより見積もられた送信のＣＰＵ使用率又は受信のＣＰＵ使用率が実際のＣＰＵ使用率よりも多ければ、集計プログラムがＣＰＵリソースを過剰に占有することになる。

（Ｂ）の場合、ユーザは、基準ＣＰＵ使用率の３０％を、そのまま希望ＣＰＵ使用率として設定する。

図１２Ｂは、集計プログラムによるデータ収集の受信レートが０．５Ｍｐｐｓである場合の情報処理の例を示している。

（Ａ）の場合、統計情報４５３の送信レート（ｉｎ）は０Ｍｐｐｓであり、受信レート（ｉｎ）は０．５Ｍｐｐｓである。実際の状況において、ＣＰＵ使用率は６０％以上であり、送信レートは０Ｍｐｐｓであり、受信レートは０．５Ｍｐｐｓである。０．５Ｍｐｐｓは、希望受信レートの半分に相当する。

この場合、希望ＣＰＵ使用率である６０％が集計プログラムに割り当てられる。しかし、希望送信レートに対して見積もられた送信のＣＰＵ使用率である１０％と、希望受信レートに対して見積もられた受信のＣＰＵ使用率の半分に相当する１０％とが、実際には使用されていない。したがって、集計プログラムは、ＣＰＵリソースの２０％を過剰に占有している。

（Ｂ）の場合、統計情報４５３は、（Ａ）の場合と同様である。実際の状況において、ＣＰＵ使用率は４０％以上であり、送信レートは０Ｍｐｐｓであり、受信レートは０．５Ｍｐｐｓである。

この場合、希望ＣＰＵ使用率である３０％と、０．５Ｍｐｐｓの受信レートに対応するＣＰＵ使用率である１０％とが、集計プログラムに割り当てられる。したがって、割り当てられるＣＰＵ使用率は４０％となり、（Ａ）の場合よりも２０％だけ減少する。このため、減少したＣＰＵ使用率を他のＡＰ４５１－ｉに割り当てることができる。

図１２Ｃは、集計プログラムによるデータ収集の受信レートが１Ｍｐｐｓに上昇した場合の情報処理の例を示している。

（Ａ）の場合、統計情報４５３の送信レート（ｉｎ）は０Ｍｐｐｓであり、受信レート（ｉｎ）は１Ｍｐｐｓである。実際の状況において、ＣＰＵ使用率は６０％以上であり、送信レートは０Ｍｐｐｓであり、受信レートは１Ｍｐｐｓである。１Ｍｐｐｓは、希望受信レートに相当する。

この場合、希望ＣＰＵ使用率である６０％が集計プログラムに割り当てられる。しかし、希望送信レートに対して見積もられた送信のＣＰＵ使用率である１０％が、実際には使用されていない。したがって、集計プログラムは、ＣＰＵリソースの１０％を過剰に占有している。

（Ｂ）の場合、統計情報４５３は、（Ａ）の場合と同様である。実際の状況において、ＣＰＵ使用率は５０％以上であり、送信レートは０Ｍｐｐｓであり、受信レートは１Ｍｐｐｓである。

この場合、希望ＣＰＵ使用率である３０％と、１Ｍｐｐｓの受信レートに対応するＣＰＵ使用率である２０％とが、集計プログラムに割り当てられる。したがって、割り当てられるＣＰＵ使用率は５０％となり、（Ａ）の場合よりも１０％だけ減少する。このため、減少したＣＰＵ使用率を他のＡＰ４５１－ｉに割り当てることができる。

図１２Ｄは、集計プログラムによるデータ収集の受信レートが１．５Ｍｐｐｓに上昇した場合の情報処理の例を示している。

（Ａ）の場合、統計情報４５３の送信レート（ｉｎ）は０Ｍｐｐｓであり、受信レート（ｉｎ）は１．５Ｍｐｐｓである。実際の状況において、ＣＰＵ使用率は６０％以上であり、送信レートは０Ｍｐｐｓであり、受信レートは１Ｍｐｐｓである。この場合、流量制限によって、受信レート（ｉｎ）が１Ｍｐｐｓを超えた場合にパケットが破棄されるため、実際の受信レートは１Ｍｐｐｓとなる。

（Ｂ）の場合、統計情報４５３は、（Ａ）の場合と同様である。実際の状況において、ＣＰＵ使用率は５０％以上であり、送信レートは０Ｍｐｐｓであり、受信レートは１Ｍｐｐｓ以上である。例えば、ベストケースの場合、実際の受信レートは１．５Ｍｐｐｓとなり、実際のＣＰＵ使用率は６０％以上となる。この場合、実際の受信レートは、（Ａ）の場合よりも０．５Ｍｐｐｓだけ増加するため、余っているネットワークリソースを有効活用することができる。

図１２Ｅは、集計プログラムによる集計が行われており、データの送受信が発生しない場合の情報処理の例を示している。

（Ａ）の場合、統計情報４５３の送信レート（ｉｎ）及び受信レート（ｉｎ）は０Ｍｐｐｓである。実際の状況において、ＣＰＵ使用率は６０％以上であり、送信レート及び受信レートは０Ｍｐｐｓである。

この場合、希望ＣＰＵ使用率である６０％が集計プログラムに割り当てられる。しかし、希望送信レートに対して見積もられた送信のＣＰＵ使用率である１０％と、希望受信レートに対して見積もられた受信のＣＰＵ使用率である２０％とが、実際には使用されていない。したがって、集計プログラムは、ＣＰＵリソースの３０％を過剰に占有している。

（Ｂ）の場合、統計情報４５３は、（Ａ）の場合と同様である。実際の状況において、ＣＰＵ使用率は３０％以上であり、送信レート及び受信レートは０Ｍｐｐｓである。

この場合、希望ＣＰＵ使用率である３０％が集計プログラムに割り当てられる。したがって、割り当てられるＣＰＵ使用率は（Ａ）の場合よりも３０％だけ減少する。このため、減少したＣＰＵ使用率を他のＡＰ４５１－ｉに割り当てることができる。

図１２Ｆは、集計プログラムによる広報の送信レートが０．５Ｍｐｐｓである場合の情報処理の例を示している。

（Ａ）の場合、統計情報４５３の送信レート（ｉｎ）は０．５Ｍｐｐｓであり、受信レート（ｉｎ）は０Ｍｐｐｓである。実際の状況において、ＣＰＵ使用率は６０％以上であり、送信レートは０．５Ｍｐｐｓであり、受信レートは０Ｍｐｐｓである。０．５Ｍｐｐｓは、希望送信レートの半分に相当する。

この場合、希望ＣＰＵ使用率である６０％が集計プログラムに割り当てられる。しかし、希望送信レートに対して見積もられた送信のＣＰＵ使用率の半分に相当する５％と、希望受信レートに対して見積もられた受信のＣＰＵ使用率である２０％とが、実際には使用されていない。したがって、集計プログラムは、ＣＰＵリソースの２５％を過剰に占有している。

（Ｂ）の場合、統計情報４５３は、（Ａ）の場合と同様である。実際の状況において、ＣＰＵ使用率は３５％以上であり、送信レートは０．５Ｍｐｐｓであり、受信レートは０Ｍｐｐｓである。

この場合、希望ＣＰＵ使用率である３０％と、０．５Ｍｐｐｓの送信レートに対応するＣＰＵ使用率である５％とが、集計プログラムに割り当てられる。したがって、割り当てられるＣＰＵ使用率は３５％となり、（Ａ）の場合よりも２５％だけ減少する。このため、減少したＣＰＵ使用率を他のＡＰ４５１－ｉに割り当てることができる。

図１２Ｇは、集計プログラムによる広報の送信レートが１Ｍｐｐｓに上昇した場合の情報処理の例を示している。

（Ａ）の場合、統計情報４５３の送信レート（ｉｎ）は１Ｍｐｐｓであり、受信レート（ｉｎ）は０Ｍｐｐｓである。実際の状況において、ＣＰＵ使用率は６０％以上であり、送信レートは１Ｍｐｐｓであり、受信レートは０Ｍｐｐｓである。１Ｍｐｐｓは、希望送信レートに相当する。

この場合、希望ＣＰＵ使用率である６０％が集計プログラムに割り当てられる。しかし、希望受信レートに対して見積もられた受信のＣＰＵ使用率である２０％が、実際には使用されていない。したがって、集計プログラムは、ＣＰＵリソースの２０％を過剰に占有している。

（Ｂ）の場合、統計情報４５３は、（Ａ）の場合と同様である。実際の状況において、ＣＰＵ使用率は４０％以上であり、送信レートは１Ｍｐｐｓであり、受信レートは０Ｍｐｐｓである。

この場合、希望ＣＰＵ使用率である３０％と、１Ｍｐｐｓの送信レートに対応するＣＰＵ使用率である１０％とが、集計プログラムに割り当てられる。したがって、割り当てられるＣＰＵ使用率は４０％となり、（Ａ）の場合よりも２０％だけ減少する。このため、減少したＣＰＵ使用率を他のＡＰ４５１－ｉに割り当てることができる。

図１２Ｈは、集計プログラムによる広報の送信レートが１．５Ｍｐｐｓに上昇した場合の情報処理の例を示している。

（Ａ）の場合、統計情報４５３の送信レート（ｉｎ）は１．５Ｍｐｐｓであり、受信レート（ｉｎ）は０Ｍｐｐｓである。実際の状況において、ＣＰＵ使用率は６０％以上であり、送信レートは１Ｍｐｐｓであり、受信レートは０Ｍｐｐｓである。この場合、流量制限によって、送信レート（ｉｎ）が１Ｍｐｐｓを超えた場合にパケットが破棄されるため、実際の送信レートは１Ｍｐｐｓとなる。

（Ｂ）の場合、統計情報４５３は、（Ａ）の場合と同様である。実際の状況において、ＣＰＵ使用率は４０％以上であり、送信レートは１Ｍｐｐｓ以上であり、受信レートは０Ｍｐｐｓである。例えば、ベストケースの場合、実際の送信レートは１．５Ｍｐｐｓとなり、実際のＣＰＵ使用率は４５％以上となる。この場合、実際の送信レートは、（Ａ）の場合よりも０．５Ｍｐｐｓだけ増加するため、余っているネットワークリソースを有効活用することができる。

図１３は、ＡＰ４５１－１～ＡＰ４５１－３の３個のＡＰについて、ユーザがネットワーク処理のＣＰＵ使用率を見積もって目標設定を行う、第３情報処理の例を示している。この例では、ユーザは、ＡＰ４５１－１に対する基準ＣＰＵ使用率を２０％に設定し、基準ＣＰＵ使用率をそのまま希望ＣＰＵ使用率として設定する。そして、ユーザは、ＡＰ４５１－１に対する希望送信レート及び希望受信レートを設定しない。

次に、ユーザは、ＡＰ４５１－２に対する希望送信レート及び希望受信レートを１Ｍｐｐｓに設定し、ＡＰ４５１－２に対する基準ＣＰＵ使用率を設定しない。そして、ユーザは、ＡＰ４５１－３に対する基準ＣＰＵ使用率を２０％に設定し、ＡＰ４５１－３に対する希望送信レート及び希望受信レートを１Ｍｐｐｓに設定する。

次に、ユーザは、１Ｍｐｐｓ当たりの送信のＣＰＵ使用率を１０％と見積り、１Ｍｐｐｓ当たりの受信のＣＰＵ使用率を２０％と見積もる。そして、ユーザは、ＡＰ４５１－２に対する送信のＣＰＵ使用率及び受信のＣＰＵ使用率の和である３０％を、ＡＰ４５１－２に対する希望ＣＰＵ使用率として設定する。また、ユーザは、ＡＰ４５１－３に対する基準ＣＰＵ使用率、送信のＣＰＵ使用率、及び受信のＣＰＵ使用率の和である５０％を、ＡＰ４５１－３に対する希望ＣＰＵ使用率として設定する。

さらに、ユーザは、送信レート又は受信レートが希望送信レート又は希望受信レートを超えた場合にパケットを破棄する流量制限を設定しておく。

統計情報４５３において、ＡＰ４５１－１、ＡＰ４５１－２、及びＡＰ４５１－３の送信レート（ｉｎ）は、それぞれ、０Ｍｐｐｓ、０．５Ｍｐｐｓ、及び１．５Ｍｐｐｓである。ＡＰ４５１－１、ＡＰ４５１－２、及びＡＰ４５１－３の受信レート（ｉｎ）は、それぞれ、０Ｍｐｐｓ、０．５Ｍｐｐｓ、及び１．５Ｍｐｐｓである。

実際の状況において、ＡＰ４５１－１、ＡＰ４５１－２、及びＡＰ４５１－３のＣＰＵ使用率は、それぞれ、２０％、３０％、及び５０％である。ＡＰ４５１－１、ＡＰ４５１－２、及びＡＰ４５１－３の送信レートは、それぞれ、０Ｍｐｐｓ、０．５Ｍｐｐｓ、及び１Ｍｐｐｓである。ＡＰ４５１－１、ＡＰ４５１－２、及びＡＰ４５１－３の受信レートは、それぞれ、０Ｍｐｐｓ、０．５Ｍｐｐｓ、及び１Ｍｐｐｓである。

この場合、ＡＰ４５１－１～ＡＰ４５１－３の実際のＣＰＵ使用率の和が１００％であるため、ＣＰＵ使用率は余っていない。また、流量制限によって、ＡＰ４５１－３の送信レート（ｉｎ）が１Ｍｐｐｓを超えた場合にパケットが破棄されるため、実際の送信レートは１Ｍｐｐｓとなる。同様に、流量制限によって、ＡＰ４５１－３の受信レート（ｉｎ）が１Ｍｐｐｓを超えた場合にパケットが破棄されるため、実際の受信レートは１Ｍｐｐｓとなる。

図１４は、図１３の３個のＡＰについて、計算部４３１がネットワーク処理のＣＰＵ使用率を自動的に計算して目標設定を行う、第４情報処理の例を示している。ＡＰ４５１－１に対する希望ＣＰＵ使用率と、ＡＰ４５１－１～ＡＰ４５１－３に対する希望送信レート及び希望受信レートは、図１３と同様である。

この場合、ユーザは、ＡＰ４５１－２に対する希望ＣＰＵ使用率を設定せず、ＡＰ４５１－３に対する基準ＣＰＵ使用率である２０％を、そのままＡＰ４５１－３に対する希望ＣＰＵ使用率として設定する。

統計情報４５３は、図１３と同様である。実際の状況において、ＡＰ４５１－１、ＡＰ４５１－２、及びＡＰ４５１－３のＣＰＵ使用率は、それぞれ、２０％以上、１５％以上、及び５０％以上である。ＡＰ４５１－１、ＡＰ４５１－２、及びＡＰ４５１－３の送信レートは、それぞれ、０Ｍｐｐｓ、０．５Ｍｐｐｓ以上、及び１Ｍｐｐｓ以上である。ＡＰ４５１－１、ＡＰ４５１－２、及びＡＰ４５１－３の受信レートは、それぞれ、０Ｍｐｐｓ、０．５Ｍｐｐｓ以上、及び１Ｍｐｐｓ以上である。

送信レート（ｉｎ）をＳ２（ｉ）として用いた場合、Ｓ２（１）＝０Ｍｐｐｓ、Ｓ２（２）＝０．５Ｍｐｐｓ、Ｓ２（３）＝１．５Ｍｐｐｓとなる。受信レート（ｉｎ）をＲ２（ｉ）として用いた場合、Ｒ２（１）＝０Ｍｐｐｓ、Ｒ２（２）＝０．５Ｍｐｐｓ、Ｒ２（３）＝１．５Ｍｐｐｓとなる。

したがって、式（２８）より、Ｓ３（１）＝０Ｍｐｐｓ、Ｓ３（２）＝０．５Ｍｐｐｓ、Ｓ３（３）＝１Ｍｐｐｓとなり、式（２９）より、Ｒ３（１）＝０Ｍｐｐｓ、Ｒ３（２）＝０．５Ｍｐｐｓ、Ｒ３（３）＝１Ｍｐｐｓとなる。ｆ１（１）～ｆ１（３）としては、例えば、次式が生成される。

ＣＰＵ使用率＝１０・送信レート （４１）

ｆ２（１）～ｆ２（３）としては、例えば、次式が生成される。

ＣＰＵ使用率＝２０・受信レート （４２）

式（４１）より、ｆ１（１）［Ｓ３（１）］＝０％、ｆ１（２）［Ｓ３（２）］＝５％、ｆ１（３）［Ｓ３（３）］＝１０％となる。式（４２）より、ｆ２（１）［Ｒ３（１）］＝０％、ｆ２（２）［Ｒ３（２）］＝１０％、ｆ２（３）［Ｒ３（３）］＝２０％となる。したがって、式（３０）より、Ｃ３（１）＝２０％、Ｃ３（２）＝１５％、Ｃ３（３）＝５０％となる。

ここで、Ｃｍａｘ＝１００％と仮定すると、式（３２）より、ＣＳ＝１５％となり、ＣＳ／Ｎ＝５％となる。この場合、ｆ１（３）［Ｓ２（３）－Ｓ３（３）］＋ｆ２（３）［Ｒ２（３）－Ｒ３（３）］＝５％＋１０％＝１５％となるため、ＡＰ４５１－３について式（３１）が成り立たない。そこで、計算部４３１は、ベストケース以外の目標設定を行う。

例えば、公平性優先のポリシを用いる場合、５％のＣＰＵ使用率による処理能力を超えるパケットの送受信が、流量制限の対象となる。この場合、ＡＰ４５１－１～ＡＰ４５１－３は、５％ずつ追加でＣＰＵ使用率を使用することができる。

送受信優先のポリシを用いる場合、余剰ＣＰＵ使用率である１５％のすべてがＡＰ４５１－３に割り当てられる。この場合、ＡＰ４５１－１及びＡＰ４５１－２には余剰ＣＰＵ使用率が分配されないが、ＡＰ４５１－３は、流量制限を受けることなく、すべてのパケットを送受信することができる。

図１の情報処理装置１０１の構成は一例に過ぎず、情報処理装置１０１の用途又は条件に応じて一部の構成要素を省略又は変更してもよい。

図３の情報処理システムの構成は一例に過ぎず、情報処理システムの用途又は条件に応じて一部の構成要素を省略又は変更してもよい。図４の情報処理装置３０１－ｐの構成は一例に過ぎず、情報処理システムの用途又は条件に応じて一部の構成要素を省略又は変更してもよい。

図２のフローチャートは一例に過ぎず、情報処理装置１０１の構成又は条件に応じて、一部の処理を省略又は変更してもよい。

図７～図１１のフローチャートは一例に過ぎず、情報処理システムの構成又は条件に応じて、一部の処理を省略又は変更してもよい。

図５に示したＱｏＳ情報４５２及び統計情報４５３は一例に過ぎず、ＱｏＳ情報４５２は、ユーザにより設定される希望ＣＰＵ使用率、希望送信レート、及び希望受信レートに応じて変化し、統計情報４５３は、各ＡＰ４５１－ｉが行う処理に応じて変化する。希望送信レート及び希望受信レートは、１秒当たりのパケット数の代わりに、帯域幅を用いて設定されてもよい。

図６に示した予測送信レート及び予測受信レートは一例に過ぎず、予測送信レート及び予測受信レートは、統計情報４５３に応じて変化する。図１２Ａ～図１２Ｈ、図１３、及び図１４に示した情報処理は一例に過ぎず、統計情報４５３及び実際の状況は、各ＡＰ４５１－ｉが行う処理に応じて変化する。

式（１）～式（４２）は一例に過ぎず、情報処理装置３０１－ｐは、別の計算式を用いて情報処理を行ってもよい。

図１５は、図１の情報処理装置１０１及び図４の情報処理装置３０１－ｐのハードウェア構成例を示している。図１５の情報処理装置は、ＣＰＵ１５０１、メモリ１５０２、入力装置１５０３、出力装置１５０４、補助記憶装置１５０５、媒体駆動装置１５０６、及びネットワーク接続装置１５０７を含む。これらの構成要素はハードウェアであり、バス１５０８により互いに接続されている。

メモリ１５０２は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等の半導体メモリであり、処理に用いられるプログラム及びデータを記憶する。メモリ１５０２は、図１の記憶部１１２又は図４の記憶部４１３として動作してもよい。

ＣＰＵ１５０１は、例えば、メモリ１５０２を利用してプログラムを実行することにより、図１の受付部１２１、決定部１２２、及び割り当て部１２３として動作する。ＣＰＵ１５０１は、図４のＣＰＵ４１１に対応し、メモリ１５０２を利用してプログラムを実行することにより、図４の実行部４２１、プロセススケジューラ４２２、パケット処理部４２３としても動作する。

ＣＰＵ１５０１は、メモリ１５０２を利用してプログラムを実行することにより、図４の送信パケットスケジューラ４２４、パケット送信部４２５、及びパケット受信部４２６としても動作する。ＣＰＵ１５０１は、メモリ１５０２を利用してプログラムを実行することにより、図４の受付部４２７、ＣＰＵ使用率計測部４２８、流量計測部４２９、流量予測部４３０、及び計算部４３１としても動作する。

入力装置１５０３は、例えば、キーボード、ポインティングデバイス等であり、ユーザ又はオペレータからの指示又は情報の入力に用いられる。ユーザは、入力装置１５０３を用いて、希望ＣＰＵ使用率、希望送信レート、及び希望受信レートを情報処理装置に入力することができる。

出力装置１５０４は、例えば、表示装置、プリンタ等であり、ユーザ又はオペレータへの問い合わせ又は指示、及び処理結果の出力に用いられる。処理結果は、各ＡＰ４５１－ｉが行う処理の結果であってもよい。

補助記憶装置１５０５は、例えば、磁気ディスク装置、光ディスク装置、光磁気ディスク装置、テープ装置等である。補助記憶装置１５０５は、ハードディスクドライブ又はフラッシュメモリであってもよい。情報処理装置は、補助記憶装置１５０５にプログラム及びデータを格納しておき、それらをメモリ１５０２にロードして使用することができる。補助記憶装置１５０５は、図１の記憶部１１２又は図４の記憶部４１３として動作してもよい。

媒体駆動装置１５０６は、可搬型記録媒体１５０９を駆動し、その記録内容にアクセスする。可搬型記録媒体１５０９は、メモリデバイス、フレキシブルディスク、光ディスク、光磁気ディスク等である。可搬型記録媒体１５０９は、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ等であってもよい。ユーザ又はオペレータは、可搬型記録媒体１５０９にプログラム及びデータを格納しておき、それらをメモリ１５０２にロードして使用することができる。

このように、処理に用いられるプログラム及びデータを格納するコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、メモリ１５０２、補助記憶装置１５０５、又は可搬型記録媒体１５０９のような、物理的な（非一時的な）記録媒体である。

ネットワーク接続装置１５０７は、通信ネットワーク３０２に接続され、通信に伴うデータ変換を行う通信インタフェース回路である。情報処理装置は、プログラム及びデータを外部の装置からネットワーク接続装置１５０７を介して受信し、それらをメモリ１５０２にロードして使用することができる。ネットワーク接続装置１５０７は、図４のネットワークインタフェース４１２として動作してもよい。

ネットワーク接続装置１５０７は、不図示のＣＰＵを含む。ネットワーク接続装置１５０７内のＣＰＵは、プログラムを実行することにより、図４のパケット送信部４４１、受信パケットスケジューラ４４２、及びパケット受信部４４３として動作する。

なお、情報処理装置が図１５のすべての構成要素を含む必要はなく、情報処理装置の用途又は条件に応じて一部の構成要素を省略することも可能である。例えば、可搬型記録媒体１５０９を使用しない場合は、媒体駆動装置１５０６を省略してもよい。

開示の実施形態とその利点について詳しく説明したが、当業者は、特許請求の範囲に明確に記載した本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更、追加、省略をすることができるであろう。

図１乃至図１５を参照しながら説明した実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
複数のプログラムを実行する演算処理部と、
前記複数のプログラム各々に対する前記演算処理部の使用率と、前記複数のプログラム各々によって送信される情報の送信レートと、前記複数のプログラム各々によって受信される情報の受信レートとに関する統計情報から求められた、前記複数のプログラム各々の送信レートと使用率との間の第１相関関係と、前記統計情報から求められた、前記複数のプログラム各々の受信レートと使用率との間の第２相関関係とを記憶する記憶部とを備え、
前記演算処理部は、
前記複数のプログラム各々に対する希望使用率と、前記複数のプログラム各々に対する希望送信レートと、前記複数のプログラム各々に対する希望受信レートとを受け付ける受付部と、
前記希望送信レートから保証送信レートを求め、前記希望受信レートから保証受信レートを求め、前記第１相関関係に基づいて前記保証送信レートを第１使用率に変換し、前記第２相関関係に基づいて前記保証受信レートを第２使用率に変換し、前記希望使用率、前記第１使用率、及び前記第２使用率を用いて目標使用率を決定する決定部と、
前記複数のプログラム各々の前記目標使用率を、前記複数のプログラム各々に割り当てる割り当て部とを含む、
ことを特徴とする情報処理装置。
（付記２）
前記演算処理部は、前記統計情報を取得する取得部をさらに含み、
前記決定部は、前記取得部によって取得された前記統計情報を用いて、前記第１相関関係及び前記第２相関関係を生成することを特徴とする付記１記載の情報処理装置。
（付記３）
前記演算処理部は、
前記複数のプログラム各々に対する目標送信レートに基づいて、前記複数のプログラム各々によって送信される情報の送信レートを制御する送信制御部をさらに含み、
前記情報処理装置は、
前記複数のプログラム各々に対する目標受信レートに基づいて、前記複数のプログラム各々によって受信される情報の受信レートを制御する受信制御部をさらに含み、
前記決定部は、前記希望使用率、前記第１使用率、前記第２使用率、前記第１相関関係、前記第２相関関係、前記保証送信レート、及び前記保証受信レートに基づいて、前記目標送信レート及び前記目標受信レートを決定することを特徴とする付記１又は２記載の情報処理装置。
（付記４）
前記決定部は、前記希望使用率、前記第１使用率、及び前記第２使用率を前記複数のプログラムそれぞれについて加算することで求められる合計使用率を、前記演算処理部の割り当て可能使用率から除外した後に残される余剰使用率を、前記複数のプログラムに分配することで、前記複数のプログラム各々の第３使用率を決定し、前記希望使用率、前記第１使用率、前記第２使用率、及び前記第３使用率を用いて前記目標使用率を決定することを特徴とする付記１乃至３の何れか１項に記載の情報処理装置。
（付記５）
前記決定部は、前記複数のプログラム各々の前記第１相関関係に基づいて前記複数のプログラム各々の追加送信レートを変換することで求められる第１追加使用率と、前記複数のプログラム各々の前記第２相関関係に基づいて前記複数のプログラム各々の追加受信レートを変換することで求められる第２追加使用率とを、前記複数のプログラムそれぞれについて加算することで求められる合計追加使用率が、前記余剰使用率以下となるように、前記追加送信レート及び前記追加受信レートを決定し、前記保証送信レート及び前記追加送信レートを用いて前記目標送信レートを決定し、前記保証受信レート及び前記追加受信レートを用いて前記目標受信レートを決定することを特徴とする付記４記載の情報処理装置。
（付記６）
複数の情報処理装置を備える情報処理システムであって、
前記複数の情報処理装置各々は、
複数のプログラムを実行する演算処理部と、
前記複数のプログラム各々に対する前記演算処理部の使用率と、前記複数のプログラム各々によって送信される情報の送信レートと、前記複数のプログラム各々によって受信される情報の受信レートとに関する統計情報から求められた、前記複数のプログラム各々の送信レートと使用率との間の第１相関関係と、前記統計情報から求められた、前記複数のプログラム各々の受信レートと使用率との間の第２相関関係とを記憶する記憶部とを含み、
前記演算処理部は、
前記複数のプログラム各々に対する希望使用率と、前記複数のプログラム各々に対する希望送信レートと、前記複数のプログラム各々に対する希望受信レートとを受け付ける受付部と、
前記希望送信レートから保証送信レートを求め、前記希望受信レートから保証受信レートを求め、前記第１相関関係に基づいて前記保証送信レートを第１使用率に変換し、前記第２相関関係に基づいて前記保証受信レートを第２使用率に変換し、前記希望使用率、前記第１使用率、及び前記第２使用率を用いて目標使用率を決定する決定部と、
前記複数のプログラム各々の前記目標使用率を、前記複数のプログラム各々に割り当てる割り当て部とを含む、
ことを特徴とする情報処理システム。
（付記７）
前記演算処理部は、前記統計情報を取得する取得部をさらに含み、
前記決定部は、前記取得部によって取得された前記統計情報を用いて、前記第１相関関係及び前記第２相関関係を生成することを特徴とする付記６記載の情報処理システム。
（付記８）
前記演算処理部は、
前記複数のプログラム各々に対する目標送信レートに基づいて、前記複数のプログラム各々によって送信される情報の送信レートを制御する送信制御部をさらに含み、
前記複数の情報処理装置各々は、
前記複数のプログラム各々に対する目標受信レートに基づいて、前記複数のプログラム各々によって受信される情報の受信レートを制御する受信制御部をさらに含み、
前記決定部は、前記希望使用率、前記第１使用率、前記第２使用率、前記第１相関関係、前記第２相関関係、前記保証送信レート、及び前記保証受信レートに基づいて、前記目標送信レート及び前記目標受信レートを決定することを特徴とする付記６又は７記載の情報処理システム。
（付記９）
前記決定部は、前記希望使用率、前記第１使用率、及び前記第２使用率を前記複数のプログラムそれぞれについて加算することで求められる合計使用率を、前記演算処理部の割り当て可能使用率から除外した後に残される余剰使用率を、前記複数のプログラムに分配することで、前記複数のプログラム各々の第３使用率を決定し、前記希望使用率、前記第１使用率、前記第２使用率、及び前記第３使用率を用いて前記目標使用率を決定することを特徴とする付記６乃至８の何れか１項に記載の情報処理システム。
（付記１０）
前記決定部は、前記複数のプログラム各々の前記第１相関関係に基づいて前記複数のプログラム各々の追加送信レートを変換することで求められる第１追加使用率と、前記複数のプログラム各々の前記第２相関関係に基づいて前記複数のプログラム各々の追加受信レートを変換することで求められる第２追加使用率とを、前記複数のプログラムそれぞれについて加算することで求められる合計追加使用率が、前記余剰使用率以下となるように、前記追加送信レート及び前記追加受信レートを決定し、前記保証送信レート及び前記追加送信レートを用いて前記目標送信レートを決定し、前記保証受信レート及び前記追加受信レートを用いて前記目標受信レートを決定することを特徴とする付記９記載の情報処理システム。
（付記１１）
複数のプログラム各々に対する希望使用率と、前記複数のプログラム各々に対する希望送信レートと、前記複数のプログラム各々に対する希望受信レートとを受け付け、
演算処理部を用いて前記複数のプログラムを実行し、
前記希望送信レートから保証送信レートを求め、
前記希望受信レートから保証受信レートを求め、
前記複数のプログラム各々に対する前記演算処理部の使用率と、前記複数のプログラム各々によって送信される情報の送信レートと、前記複数のプログラム各々によって受信される情報の受信レートとに関する統計情報から求められた、前記複数のプログラム各々の送信レートと使用率との間の第１相関関係に基づいて、前記保証送信レートを第１使用率に変換し、
前記統計情報から求められた、前記複数のプログラム各々の受信レートと使用率との間の第２相関関係に基づいて、前記保証受信レートを第２使用率に変換し、
前記希望使用率、前記第１使用率、及び前記第２使用率を用いて目標使用率を決定し、
前記複数のプログラム各々の前記目標使用率を、前記複数のプログラム各々に割り当てる、
処理をコンピュータが実行することを特徴とする情報処理方法。
（付記１２）
前記統計情報を取得し、
取得された前記統計情報を用いて、前記第１相関関係及び前記第２相関関係を生成する、
処理を前記コンピュータがさらに実行することを特徴とする付記１１記載の情報処理方法。
（付記１３）
前記希望使用率、前記第１使用率、前記第２使用率、前記第１相関関係、前記第２相関関係、前記保証送信レート、及び前記保証受信レートに基づいて、前記複数のプログラム各々に対する目標送信レート及び目標受信レートを決定し、
前記目標送信レートに基づいて、前記複数のプログラム各々によって送信される情報の送信レートを制御し、
前記目標受信レートに基づいて、前記複数のプログラム各々によって受信される情報の受信レートを制御する、
処理を前記コンピュータがさらに実行することを特徴とする付記１１又は１２記載の情報処理方法。
（付記１４）
前記目標使用率を決定する処理は、前記希望使用率、前記第１使用率、及び前記第２使用率を前記複数のプログラムそれぞれについて加算することで求められる合計使用率を、前記演算処理部の割り当て可能使用率から除外した後に残される余剰使用率を、前記複数のプログラムに分配することで、前記複数のプログラム各々の第３使用率を決定する処理と、前記希望使用率、前記第１使用率、前記第２使用率、及び前記第３使用率を用いて前記目標使用率を決定する処理とを含むことを特徴とする付記１１乃至１３の何れか１項に記載の情報処理方法。
（付記１５）
前記目標送信レート及び前記目標受信レートを決定する処理は、前記複数のプログラム各々の前記第１相関関係に基づいて前記複数のプログラム各々の追加送信レートを変換することで求められる第１追加使用率と、前記複数のプログラム各々の前記第２相関関係に基づいて前記複数のプログラム各々の追加受信レートを変換することで求められる第２追加使用率とを、前記複数のプログラムそれぞれについて加算することで求められる合計追加使用率が、前記余剰使用率以下となるように、前記追加送信レート及び前記追加受信レートを決定する処理と、前記保証送信レート及び前記追加送信レートを用いて前記目標送信レートを決定する処理と、前記保証受信レート及び前記追加受信レートを用いて前記目標受信レートを決定する処理とを含むことを特徴とする付記１４記載の情報処理方法。

１０１、３０１－１～３０１－Ｐ 情報処理装置
１１１ 演算処理部
１１２、４１３ 記憶部
１２１、４２７ 受付部
１２２ 決定部
１２３ 割り当て部
１３１ 第１相関関係
１３２ 第２相関関係
３０２ 通信ネットワーク
４１１、１５０１ ＣＰＵ
４１２ ネットワークインタフェース
４２１ 実行部
４２２ プロセススケジューラ
４２３ パケット処理部
４２４ 送信パケットスケジューラ
４２５、４４１ パケット送信部
４２６、４４３ パケット受信部
４２８ ＣＰＵ使用率計測部
４２９ 流量計測部
４３０ 流量予測部
４３１ 計算部
４４２ 受信パケットスケジューラ
４５２ ＱｏＳ情報
４５３ 統計情報
４５４ 送信レート変換式
４５５ 受信レート変換式
４５６ 目標ＣＰＵ使用率
４５７ 目標送信レート
４５８ 目標受信レート
１５０２ メモリ
１５０３ 入力装置
１５０４ 出力装置
１５０５ 補助記憶装置
１５０６ 媒体駆動装置
１５０７ ネットワーク接続装置
１５０８ バス
１５０９ 可搬型記録媒体

Claims (7)

1. 複数のプログラムを実行する演算処理部と、
   前記複数のプログラム各々に対する前記演算処理部の使用率と、前記複数のプログラム各々によって送信される情報の送信レートと、前記複数のプログラム各々によって受信される情報の受信レートとに関する統計情報から求められた、前記複数のプログラム各々の送信レートと使用率との間の第１相関関係と、前記統計情報から求められた、前記複数のプログラム各々の受信レートと使用率との間の第２相関関係とを記憶する記憶部とを備え、
   前記演算処理部は、
   前記複数のプログラム各々に対する希望使用率と、前記複数のプログラム各々に対する希望送信レートと、前記複数のプログラム各々に対する希望受信レートとを受け付ける受付部と、
   前記希望送信レートから保証送信レートを求め、前記希望受信レートから保証受信レートを求め、前記第１相関関係に基づいて前記保証送信レートを第１使用率に変換し、前記第２相関関係に基づいて前記保証受信レートを第２使用率に変換し、前記希望使用率、前記第１使用率、及び前記第２使用率を用いて目標使用率を決定する決定部と、
   前記複数のプログラム各々の前記目標使用率を、前記複数のプログラム各々に割り当てる割り当て部とを含む、
   ことを特徴とする情報処理装置。
2. 前記演算処理部は、前記統計情報を取得する取得部をさらに含み、
   前記決定部は、前記取得部によって取得された前記統計情報を用いて、前記第１相関関係及び前記第２相関関係を生成することを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
3. 前記演算処理部は、
   前記複数のプログラム各々に対する目標送信レートに基づいて、前記複数のプログラム各々によって送信される情報の送信レートを制御する送信制御部をさらに含み、
   前記情報処理装置は、
   前記複数のプログラム各々に対する目標受信レートに基づいて、前記複数のプログラム各々によって受信される情報の受信レートを制御する受信制御部をさらに含み、
   前記決定部は、前記希望使用率、前記第１使用率、前記第２使用率、前記第１相関関係、前記第２相関関係、前記保証送信レート、及び前記保証受信レートに基づいて、前記目標送信レート及び前記目標受信レートを決定することを特徴とする請求項１又は２記載の情報処理装置。
4. 前記決定部は、前記希望使用率、前記第１使用率、及び前記第２使用率を前記複数のプログラムそれぞれについて加算することで求められる合計使用率を、前記演算処理部の割り当て可能使用率から除外した後に残される余剰使用率を、前記複数のプログラムに分配することで、前記複数のプログラム各々の第３使用率を決定し、前記希望使用率、前記第１使用率、前記第２使用率、及び前記第３使用率を用いて前記目標使用率を決定することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の情報処理装置。
5. 前記決定部は、前記複数のプログラム各々の前記第１相関関係に基づいて前記複数のプログラム各々の追加送信レートを変換することで求められる第１追加使用率と、前記複数のプログラム各々の前記第２相関関係に基づいて前記複数のプログラム各々の追加受信レートを変換することで求められる第２追加使用率とを、前記複数のプログラムそれぞれについて加算することで求められる合計追加使用率が、前記余剰使用率以下となるように、前記追加送信レート及び前記追加受信レートを決定し、前記保証送信レート及び前記追加送信レートを用いて前記目標送信レートを決定し、前記保証受信レート及び前記追加受信レートを用いて前記目標受信レートを決定することを特徴とする請求項４記載の情報処理装置。
6. 複数の情報処理装置を備える情報処理システムであって、
   前記複数の情報処理装置各々は、
   複数のプログラムを実行する演算処理部と、
   前記複数のプログラム各々に対する前記演算処理部の使用率と、前記複数のプログラム各々によって送信される情報の送信レートと、前記複数のプログラム各々によって受信される情報の受信レートとに関する統計情報から求められた、前記複数のプログラム各々の送信レートと使用率との間の第１相関関係と、前記統計情報から求められた、前記複数のプログラム各々の受信レートと使用率との間の第２相関関係とを記憶する記憶部とを含み、
   前記演算処理部は、
   前記複数のプログラム各々に対する希望使用率と、前記複数のプログラム各々に対する希望送信レートと、前記複数のプログラム各々に対する希望受信レートとを受け付ける受付部と、
   前記希望送信レートから保証送信レートを求め、前記希望受信レートから保証受信レートを求め、前記第１相関関係に基づいて前記保証送信レートを第１使用率に変換し、前記第２相関関係に基づいて前記保証受信レートを第２使用率に変換し、前記希望使用率、前記第１使用率、及び前記第２使用率を用いて目標使用率を決定する決定部と、
   前記複数のプログラム各々の前記目標使用率を、前記複数のプログラム各々に割り当てる割り当て部とを含む、
   ことを特徴とする情報処理システム。
7. 複数のプログラム各々に対する希望使用率と、前記複数のプログラム各々に対する希望送信レートと、前記複数のプログラム各々に対する希望受信レートとを受け付け、
   演算処理部を用いて前記複数のプログラムを実行し、
   前記希望送信レートから保証送信レートを求め、
   前記希望受信レートから保証受信レートを求め、
   前記複数のプログラム各々に対する前記演算処理部の使用率と、前記複数のプログラム各々によって送信される情報の送信レートと、前記複数のプログラム各々によって受信される情報の受信レートとに関する統計情報から求められた、前記複数のプログラム各々の送信レートと使用率との間の第１相関関係に基づいて、前記保証送信レートを第１使用率に変換し、
   前記統計情報から求められた、前記複数のプログラム各々の受信レートと使用率との間の第２相関関係に基づいて、前記保証受信レートを第２使用率に変換し、
   前記希望使用率、前記第１使用率、及び前記第２使用率を用いて目標使用率を決定し、
   前記複数のプログラム各々の前記目標使用率を、前記複数のプログラム各々に割り当てる、
   処理をコンピュータが実行することを特徴とする情報処理方法。
   

Images