ネットワークの通信経路推定方法、通信経路推定プログラム及び監視装置
【課題】本発明の課題は、ネットワークにおいてスタティックに設定された経路を効率良く特定することである。
【解決手段】課題を解決するために、複数の送信元ノードから複数の送信先ノードへパケットを複数のノードを経由して転送することにより通信を行うネットワークにおける通信経路の推定を行う通信経路推定方法において、コンピュータが、経路情報に基づいて、前記複数の送信元と前記複数の送信先ノードとを接続する複数の経路情報を取得し、検出された第１の異常点における下流側のノードの下流にさらに複数のノードが接続されており、かつ、検出された第２の異常点における上流側のノードが前記第１の異常点における上流側のノードと一致する場合、前記第１の異常点における前記下流側のノードから前記第２の異常点における下流側のノードに静的な経路が設定されている可能性があることを出力する。
【解決手段】課題を解決するために、複数の送信元ノードから複数の送信先ノードへパケットを複数のノードを経由して転送することにより通信を行うネットワークにおける通信経路の推定を行う通信経路推定方法において、コンピュータが、経路情報に基づいて、前記複数の送信元と前記複数の送信先ノードとを接続する複数の経路情報を取得し、検出された第１の異常点における下流側のノードの下流にさらに複数のノードが接続されており、かつ、検出された第２の異常点における上流側のノードが前記第１の異常点における上流側のノードと一致する場合、前記第１の異常点における前記下流側のノードから前記第２の異常点における下流側のノードに静的な経路が設定されている可能性があることを出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワークの通信経路推定方法、通信経路推定プログラム及び監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｃｏｌ）ネットワークにおいて、ネットワークの設計時に設定した経路と実際の経路とが合っているか、また、ＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｃｏｌ）のようなサービスにおいて、品質劣化があった場合に影響のあるフローがどの経路を通っているか、また、ネットワーク工事を行う際、サービスに影響が出ないように経路が正しく迂回されているか等を把握したいといった目的により、ネットワークの経路特定を行えることが重要である。ＩＰネットワークの経路制御を行うために、例えばＯＳＰＦ（Ｏｐｅｎ Ｓｈｏｒｔｅｓｔ Ｐａｔｈ Ｆｉｒｓｔ）プロトコルが用いられる。ＯＳＰＦではＬＳＡ(Ｌｉｎｋ Ｓｔａｔｅ Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ)と呼ばれる経路制御情報をネットワークを構成するルータ間で交換する。ＬＳＡを各ルータ間で交換することによりルーティングテーブルを構築し、ＩＰネットワークの経路制御を行う。
【０００３】
ここで、例えば、ＯＳＰＦによって経路制御が行われているネットワークにおいて負荷分散等を行うため、特定のサブネットワークに対してＯＳＰＦで設定された経路と異なる経路をスタティックに設定する場合がある。スタティックに設定された経路情報は、ＯＳＰＦのＬＳＡではネットワーク上に流れない。そのため、ルータと同じようにＬＳＡを取得し経路監視を行う装置ではＯＳＰＦによって設定されたネットワークに関する経路情報しか取得できず、実際に運用されているネットワークに関する経路情報を取得することができない。従って、ネットワークの経路特定を行う場合は、スタティックに設定された経路情報を取得し、実際に運用されているネットワークに関する経路情報との整合を取ることが重要となる。
【０００４】
スタティックに設定された経路情報を取得するため、例えば、全ルータのルーティングテーブルの管理情報ベース（ＭＩＢ：Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂａｓｅ）を取得する、また例えば、ログインしてコマンドで確認する、また例えば、発着アドレス間で経路のトレースを実行し、ＯＳＰＦの計算結果と比較し異なる経路を発見することが行われていた。これらの手法では、全ルータのルーティングテーブルのエントリを見つけるか、あるいは、全発着フローの経路をトレースして調査しなければならないため、アクセスできないルータがあると検出できなかったり、全発着フローに対してトレースを実行するため、調査に時間がかかったりしてしまう。
【０００５】
先行技術文献としては下記のものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−０６１１３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、ネットワークにおいてスタティックに設定された経路を効率良く特定することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、コンピュータが、複数の送信元ノードから複数の送信先ノードへパケットを複数のノードを経由して転送することにより通信を行うネットワークにおける通信経路の推定を行う通信経路推定方法において、前記コンピュータが、前記複数のノードが自ノードに接続されているノードに関する情報を互いに送受信することにより生成した経路情報に基づいて、前記複数の送信元と前記複数の送信先ノードとを接続する複数の経路情報を取得し、前記複数の経路情報から、流れるパケットの損失数が所定値以上の経路を検出し、前記パケットの損失数が所定値以上の複数の経路が共有するノード間を異常点と推定し、検出された第１の異常点における下流側のノードの下流にさらに複数のノードが接続されており、かつ、検出された第２の異常点における上流側のノードが前記第１の異常点における上流側のノードと一致する場合、前記第１の異常点における前記下流側のノードから前記第２の異常点における下流側のノードに静的な経路が設定されている可能性があることを出力する。
【発明の効果】
【０００９】
本実施形態の一側面によれば、ネットワークにおいてスタティックに設定された経路を効率良く特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】経路監視システムを示す図である。
【図２】ルーティングテーブルを説明するための図である。
【図３】ルーティングテーブルを示す図である。
【図４】品質劣化点の推定方法について説明する図（その１）である。
【図５】品質劣化点の推定方法について説明する図（その２）である。
【図６】品質計測結果データベースを示す図である。
【図７】探索経路候補格納テーブルを示す図である。
【図８】スタティック経路の推定方法の原理構成を示した図である。
【図９】図８に対応したルーティングテーブルを示す図である。
【図１０】本実施形態の処理を示すフローチャートである。
【図１１】コンピュータの機能ブロックを示す図である。
【図１２】実際の経路を調査した動作例を示した図（その１）である。
【図１３】実際の経路を調査した動作例を示した図（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本実施形態における経路監視システム０を示す図である。経路監視システム０は、複数のルータ２００と、ルータ２００間を流れるパケットを解析する経路監視装置１００及び端末３００を有する。
【００１２】
経路監視装置１００は、パケット受信部１０２、トポロジ・経路管理部１０４、品質計測部１０６、品質解析結果保持部１０８、スタティック経路判定部１１０及び経路探索実行要求部１１２を有する。
【００１３】
パケット受信部１０２は、ネットワークの任意の箇所に接続され、ＯＳＰＦのＬＳＡを含む全てのＩＰパケットを受信する。
【００１４】
トポロジ・経路管理部１０４は、パケット受信部１０２からＬＳＡを取得する。トポロジ・経路管理部１０４は、取得したＬＳＡからルータ間の接続情報及び各フローの経路情報を管理する。トポロジ・経路管理部１０４は、ルーティングテーブルを作成する。
【００１５】
ここで、図２及び図３を用いて本実施形態におけるルーティングテーブルについて説明する。図２に示したように、ネットワーク１は、送信元サブネットワーク１２、送信元サブネットワーク１４、送信先サブネットワーク１８及び送信先サブネットワーク２１を有する。
【００１６】
送信元サブネットワーク１２にはルータＡ２４が接続され、送信元サブネットワーク１４にはルータＢ２６が接続される。ルータＡ２４及びルータＢ２６にはルータＣ２８が接続される。ルータＡ２４、ルータＢ２６及びルータＣ２８はＡｒｅａ１を構成する。
【００１７】
ルータＣ２８にはルータＤ３４が接続される。ルータＤ３４には、ルータＥ３８及びルータＦ４０が接続される。ルータＣ２８、ルータＤ３４、ルータＥ３８及びルータＦ４０はＢａｃｋｂｏｎｅを構成する。
【００１８】
ルータＥ３８にはルータＧ４２が接続される。ルータＧ４２には、送信先サブネットワーク１８が接続される。ルータＦ４０にはルータＨ４８が接続される。ルータＨ４８には、送信先サブネットワーク２１が接続される。ルータＥ３８、ルータＦ４０、ルータＧ４２及びルータＨ４８はＡｒｅａ２を構成する。
【００１９】
上述したＬＳＡは、各ルータが生成し、隣接するルータに送信する。例えば、ルータＣ２８は、ルータＡ２４、ルータＢ２６及びルータＤ３４にＬＳＡを送信する。また、ルータＤ３４は、ルータＣ２８、ルータＥ３８及びルータＦ４０にＬＳＡを送信する。ルータＣ２８はルータＤ３４から送信されるＬＳＡを参照し、ルータＤ３４にはルータＥ３８及びルータＦ４０が接続されていることを把握する。そして、ルータＣ２８は自身が生成するＬＳＡにルータＤ３４に接続されているルータＥ３８及びルータＦ４０に関する情報を付け加える。これによって、各ルータは自身が生成して、隣接するルータに送信するＬＳＡを更新する。経路監視装置１００は、更新されたＬＳＡを取得することによってルーティングテーブルを生成する。
【００２０】
図３に示すルーティングテーブル４００は、送信元サブネットワーク情報４０２、送信先サブネットワーク情報４０４及び経路情報４０６を有する。経路情報４０６には、送信元サブネットワークから送信先サブネットワークまでの通過ルータが記述されている。
【００２１】
品質計測部１０６は、パケット受信部１０２から取得したパケットを発着ＩＰアドレス毎のフローに分類する。品質計測部１０６は、フロー毎の品質を計測し、品質劣化フローの関係から品質劣化点を特定する。品質計測部１０６は、フローの解析結果を品質解析結果保持部１０８に格納する。品質計測部１０６は、品質劣化点が存在した場合、スタティック経路判定部１１０に品質劣化点を通知する。
【００２２】
図４及び図５を用いて本実施形態における品質劣化点の推定方法について説明する。図４は、複数のサブネットワーク９０２、９０４、９０６、９０８及び９１０を有する。サブネットワーク９０２はルータ９１２に接続される。ルータ９１２はルータ９１４に接続される。ルータ９１４はルータ９１６及びルータ９２０に接続される。ルータ９１６はサブネットワーク９１０及びルータ９２２に接続される。サブネットワーク９０４はルータ９１８に接続される。ルータ９１８はルータ９２０に接続される。ルータ９２０はルータ９２４及びルータ９２２に接続される。ルータ９２２はサブネットワーク９０８に接続される。サブネットワーク９０６はルータ９２４に接続される。
【００２３】
ここで、図４に示したリンクＬ３で品質劣化が生じているとする。品質計測部１０６はＦｌｏｗ１、Ｆｌｏｗ２、Ｆｌｏｗ３及びＦｌｏｗ４のトラヒックフローを受信しその品質を計測する。ここで、Ｆｌｏｗ１の経路はＮ１→Ｌ１→Ｎ２→Ｌ２→Ｎ３、Ｆｌｏｗ２の経路はＮ７→Ｌ７→Ｎ５→Ｌ３→Ｎ２→Ｌ２→Ｎ３、Ｆｌｏｗ３の経路はＮ６→Ｌ６→Ｎ３、Ｆｌｏｗ４の経路はＮ４→Ｌ４→Ｎ５→Ｌ３→Ｎ２→Ｌ２→Ｎ３である。これらのフローに対して、品質計測部１０６は図５に示したトモグラフィ解析表５００のように通過したリンクにそのフローが正常であったか、異常であったかをマッピングする。品質計測部１０６はこの表を参照し、共有するリンク（ここではＬ３）を通過したフローが全て異常だった場合、そのリンクを品質劣化点と特定する。ここでＬ４、Ｌ７も異常リンクの可能性があるが、本実施形態ではＦｌｏｗ２及びＦｌｏｗ４の両方が通過するＬ３リンクが異常リンクの場合にＬ４、Ｌ７も異常となる可能性が高いため品質計測部１０６から見て上流のリンクであるリンクＬ３を品質劣化点とする。
【００２４】
本実施形態において、パケットの種類は、例えば、ＩＰパケット、ＴＣＰパケット、ＵＤＰパケット及びＲＴＰパケットがある。品質計測部１０６は、品質劣化の判定時にＩＰパケットのＩＤフィールド、ＴＣＰパケットのシーケンス番号、あるいはＵＤＰパケットの場合はＲＴＰパケットのシーケンス番号の抜けを調べることによりパケットの損失を発見する。
【００２５】
図６は品質解析結果保持部１０８に格納される品質計測結果データベース７００を示す図である。品質計測結果データベース７００は、送信元ＩＰアドレス７０２、送信先ＩＰアドレス７０４、送信パケット数７０６、受信パケット数７０８、送信側の損失パケット数７１０、受信側の損失パケット数７１２及び品質解析結果７１４を有する。
【００２６】
送信元ＩＰアドレス７０２は、送信元ネットワークのＩＰアドレスを示す。送信先ＩＰアドレス７０６は、送信先ネットワークのＩＰアドレスを示す。送信パケット数７０６は経路監視装置１００が接続されているリンクを送信元ネットワークから送信先ネットワークに向かって通過する要求パケットの数を示す。受信パケット数７０８は、経路監視装置１００が接続されているリンクを送信先ネットワークから送信元ネットワークに向かって通過する応答パケットの数を示す。送信側の損失パケット数７１０は、経路監視装置１００が接続されているリンクを送信元ネットワークから送信先ネットワークに向かって通過する要求パケットのうちシーケンス番号等が抜けているパケットの数を示す。受信側の損失パケット数７１２は、経路監視装置１００が接続されているリンクを送信先ネットワークから送信元ネットワークに向かって通過する応答パケットのうちシーケンス番号等が抜けているパケットの数を示す。品質解析結果７１４は、パケット損失が多かったフローを「×」で示し、パケット損失が少なかったフローを「○」で示している。
【００２７】
スタティック経路判定部１１０は、品質計測部１０６から品質劣化点の通知を受ける。品質計測部１０６は、品質劣化点の通知に基づき、品質解析結果保持部１０８から品質劣化フローを取得する。スタティック経路判定部１１０は、品質解析結果保持部１０８から取得したフローをサブネットワーク毎のフローに分類し、特定の送信先サブネットワークのフローを取り除いて品質計測を再度実行する。スタティック経路判定部１１０は、この処理を全ての送信先サブネットワークに対して実行した後、品質劣化点が変動した送信先サブネットワークをスタティック経路の候補とする。そして、スタティック経路判定部１１０は、経路探索実行要求部１１２にｔｒａｃｅｒｏｕｔｅ等による経路探索を実行させる。この経路探索実行により、経路情報が保持しているルーティングテーブルと異なっている場合、ルーティングテーブルを書き換え、経路が異なった直前のルータをスタティック経路の設定ルータと判定する。
【００２８】
経路探索実行要求部１１２は、スタティック経路判定部１１０からの指示により特定の発着経路に対してｔｒａｃｅｒｏｕｔｅ等による経路探索を実行する。また、経路探索実行要求部１１２は、経路に発信元の端末に経路探索の実行を要求する。特定の経路に対してのみ経路探索を実行させることで短時間でのスタティック経路の特定が可能となる。
【００２９】
図７は、本実施形態におけるスタティック経路判定部１１０における探索経路候補格納テーブル８００を示す。探索経路候補格納テーブル８００は、送信元サブネットワーク情報８０２、送信先サブネットワーク情報８０４及び探索経路候補情報８０６を有する。スタティック経路判定部１１０は、品質解析結果保持部１０８から品質劣化フローを取得する際、それらのフローを送信元サブネットワーク及び送信先サブネットワーク毎のフローに分類し、それらを登録する。これらの送信元、送信先サブネットワークに基づき、スタティック経路判定部１１０は取り除く送信先サブネットワークを選択し、それらの送信先サブネットワークを取り除いて品質計測部１０６に再度品質計測及び品質劣化点の推定処理を実行させる。この処理を各送信先サブネットワークの１つを取り除いてそれぞれ実行し、品質劣化点が変動したエントリに対して探索経路候補として登録する。この結果からスタティック経路判定部１１０は経路探索を実行させる経路を推定できるようになる。
【００３０】
図８は、本実施形態におけるスタティック経路の推定方法の原理構成を示した図である。図８に示したように、ネットワーク１０は、送信元サブネットワーク１２、送信元サブネットワーク１４、送信先サブネットワーク１６、送信先サブネットワーク１７、送信先サブネットワーク１８、送信先サブネットワーク１９、送信先サブネットワーク２０及び送信先サブネットワーク２１を有する。経路監視装置１００は、品質解析結果保持部１０８及びスタティック経路判定部１１０を有しており、品質解析結果保持部１０８は図６において説明した品質計測結果データベース７００を、スタティック経路判定部１１０は図７において説明したスタティック経路判定部１１０を有している。
【００３１】
送信元サブネットワーク１２にはルータＡ２４が接続され、送信元サブネットワーク１４にはルータＢ２６が接続される。ルータＡ２４及びルータＢ２６にはルータＣ２８が接続される。ルータＡ２４、ルータＢ２６及びルータＣ２８はＡｒｅａ１を構成する。
【００３２】
ルータＣ２８には、ルータＫ３０が接続される。ルータＫ３０には、ルータＬ３２及びルータＤ３４が接続される。ルータＬ３２には、送信先サブネットワーク１６とルータＭ３６とが接続される。ルータＭ３６には、送信先サブネットワーク１７が接続される。ルータＤ３４には、ルータＥ３８及びルータＦ４０が接続される。ルータＣ２８、ルータＫ３０、ルータＬ３２、ルータＭ３６、ルータＤ３４、ルータＥ３８及びルータＦ４０はＢａｃｋｂｏｎｅを構成する。
【００３３】
ルータＥ３８には、ルータＧ４２、ルータＩ４４及びルータＪ４６が接続される。ルータＧ４２には、送信先サブネットワーク１８が接続される。ルータＩ４４には、送信先サブネットワーク１９が接続される。ルータＪ４６には、送信先サブネットワーク２０が接続される。ルータＦ４０には、ルータＨ４８が接続される。ルータＨ４８には、送信先サブネットワーク２１が接続される。ルータＥ３８、ルータＦ４０、ルータＧ４２、ルータＩ４４、ルータＪ４６及びルータＨ４８はＡｒｅａ２を構成する。
【００３４】
図８に示したように、本実施形態では、まず、品質計測部１０６は、ルータＤ３４とルータＥ３８の間のリンク及びルータＤ３４とルータＦ４０の間のリンクに品質劣化点があると特定する。そして、品質計測部１０６は、ルータＤ３４とルータＥ３８の間のリンク及びルータＤ３４とルータＦ４０の間のリンクに対して上流のリンクであるルータＫ３０とルータＤ３４の間のリンクを品質劣化点と特定するのではなく、ルータＤ３４とルータＥ３８の間のリンク及びルータＤ３４とルータＦ４０の間のリンクを品質劣化点と特定する。なお、表記上サブネットワーク毎に分類したフローを記述しているが実際には複数の発着ＩＰアドレスのフローがある。また、ここで、ルータＤ３４に関して送信先サブネットワーク２１はルータＥ３８に転送されるようにスタティックな経路が設定されているものとする。
【００３５】
ここで、ＯＳＰＦのＬＳＡによる経路計算結果では、送信元サブネットワーク１２から送信先サブネットワーク２１への経路はルータＤ３４からルータＦ４０に中継されるようになっている。したがって、実際には送信元サブネットワーク１２から送信先サブネットワーク２１へのフローも品質劣化リンクを通過するため、パケットの品質が劣化するが、ＯＳＰＦのＬＳＡによる経路計算結果ではそのフローはルータＤ３４とルータＦ４０とを接続するリンクを通過しているものとみなされ、品質計測部１０６は、品質劣化点はルータＫとルータＤ３４の間のリンクと判定してしまう。
【００３６】
トポロジ・経路管理部１０４は、取得したＬＳＡから図９に示したルーティングテーブル４００１を作成する。ルーティングテーブル４００１は、送信元サブネットワーク情報４００１２、送信先サブネットワーク情報４００１４及び経路情報４００１６を有する。
トポロジ・経路管理部１０４は、ネットワークシステム１０の経路情報を取得する。スタティック経路判定部１１０は、トポロジ・経路管理部１０４が作成したルーティングテーブルからルータＥ３８にはルータＧ４２、ルータＩ４４及びルータＪ４６が接続され、ルータＦ４０にはルータＨ４８が接続されていることが分かる。図８に示したように、ルータＥ３８には複数のルータが接続される一方で、ルータＦ４０には１つのルータが接続されている場合、ルータＤ３４とルータＥ３８とを接続するリンクの太さがルータＤ３４とルータＦ４０とを接続するリンクの太さよりも太いと推定される。このような場合、太いリンクを経由して、パケット送信の信頼性を高めるために、経路をルータＤ３４からルータＥ３８へとスタティックに設定することがある。スタティック経路判定部１１０は、ルータＥ３８がスタティックに設定されていると推定する。
【００３７】
図１０は、本実施形態におけるスタティック経路の推定方法を示すフローチャートである。
【００３８】
ステップＳ１０１において、パケット受信部１０２は、ＯＳＰＦのＬＳＡを含む全てのＩＰパケットを受信する。処理はステップＳ１０２へ移行する。
【００３９】
ステップＳ１０２において、トポロジ・経路管理部１０４は、パケット受信部１０２から取得したＬＳＡに基づいてルーティングテーブルを作成する。処理はステップＳ１０３へ移行する。
【００４０】
ステップＳ１０３において、品質計測部１０６は、フロー毎の品質を計測し、品質劣化点を検出する。処理はステップＳ１０４へ移行する。
【００４１】
ステップＳ１０４において、スタティック経路判定部１１０は、検出された品質劣化点が少なくとも２つ以上存在するか否かを判定する。検出された品質劣化点が少なくとも２つ以上存在する場合、処理はステップＳ１０５へ移行する。一方、検出された品質劣化点が少なくとも２つ以上存在しない場合、処理は終了する。
【００４２】
ステップＳ１０５において、スタティック経路判定部１１０は、ルーティングテーブルを参照し、検出された第１の品質劣化点に対して下流のルータに複数のルータが接続されているか否かを判定する。検出された第１の品質劣化点に対して下流のルータに複数のルータが接続されている場合、処理はステップＳ１０６へ移行する。本実施形態においては、ルータＤ３４とルータＥ３８との間に第１の品質劣化点が存在し、品質劣化点に対して下流のルータであるルータＥ３８には、ルータＧ４２、ルータＩ４４及びルータＪ４６が接続されている。一方、検出された第１の品質劣化点に対して下流のルータに複数のルータが接続されていない場合、処理は終了する。
【００４３】
ステップＳ１０６において、スタティック経路判定部１１０は、ルーティングテーブルを参照し、検出された第２の品質劣化点に対して上流のルータが検出された第１の品質劣化点に対しての上流ルータと一致するか否かを判定する。本実施形態においては、ルータＤ３４とルータＦ４０との間に第２の品質劣化点が存在し、第２の品質劣化点に対して上流ルータであるルータＤ３４は、第１の品質劣化点に対しての上流ルータでもある。検出された第２の品質劣化点に対して上流のルータが検出された第１の品質劣化点に対しての上流ルータと一致する場合、処理はステップＳ１０７へ移行する。一方、検出された第２の品質劣化点に対して上流のルータが検出された第１の品質劣化点に対しての上流ルータと一致しない場合、処理は終了する。
【００４４】
ステップＳ１０７において、スタティック経路判定部１１０は、ルータＤ３４にスタティックルートが設定されている可能性があることを出力する。処理は終了する。
【００４５】
経路監視装置は、図１１に示すように、メモリ２５０１（記憶部）とＣＰＵ２５０３（処理部）とハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）２５０５と表示装置２５０９に接続される表示制御部２５０７とリムーバブル・ディスク２５１１用のドライブ装置２５１３と入力装置２５１５とネットワークに接続するための通信制御部２５１７とがバス２５１９で接続されている。ＯＳ及びＷｅｂブラウザを含むアプリケーション・プログラムは、ＨＤＤ２５０５に格納されており、ＣＰＵ２５０３により実行される際にはＨＤＤ２５０５からメモリ２５０１に読み出される。必要に応じてＣＰＵ２５０３は、表示制御部２５０７、通信制御部２５１７、ドライブ装置２５１３を制御して、必要な動作を行わせる。また、処理途中のデータについては、メモリ２５０１に格納され、必要があればＨＤＤ２５０５に格納される。このようなコンピュータは、上で述べたＣＰＵ２５０３、メモリ２５０１などのハードウエアとＯＳ及び必要なアプリケーション・プログラムとが有機的に協働することにより、上述した各種機能を実現する。
【００４６】
最後に本実施形態の有効性について説明する。図１２は、送信先サブネットワーク２１の経路がスタティックに設定されているものと仮定し、そのフローに対してｔｒａｃｅｒｏｕｔｅを実行し、実際の経路を調査した動作例を示した図である。経路監視装置１００は、送信元サブネットワーク１２の任意の端末あるいはルータＡ２４に対してｔｅｌｎｅｔ等でログインしｔｒａｃｅｒｏｕｔｅコマンドを実行させる。
【００４７】
端末にｔｒａｃｅｒｏｕｔｅを実行させた後、その応答パケットをパケット受信部１０２で受信し、発信元ＩＰアドレスから経由したルータを解析する。ルータＤ３４、ルータＥ３８、ルータＦ４０及びルータＨ４８がそれぞれ応答パケットを返送するため、その応答パケットの発信元ＩＰアドレスから経路が特定できる。経路を特定した後、ルーティングテーブルと異なる場合はルーティングテーブルを変更する。ここでルータＤ３４の次の経路が異なるため、送信先サブネットワーク２１の経路はスタティックに設定されており、その経路設定はルータＤ３４で行われているものと特定する。
【００４８】
図１３は、スタティック経路の候補に対してｔｒａｃｅｒｏｕｔｅを実行する別動作例を示した図である。図１２に示した動作例において経路探索実行要求部１１２は、対象となる経路のサブネットの端末に対してｔｒａｃｅｒｏｕｔｅの実行を要求するものであったが、本動作例では、ｔｒａｃｅｒｏｕｔｅの中継ルータを指定するオプションを利用し、経路監視装置から直接ｔｒａｃｅｒｏｕｔｅを実行し、一旦、送信元サブネットワーク１２のルータを通過して送信元サブネットワーク２１への経路を探索するようにしたものである。このようにすることでサブネットのルータ、あるいは端末が直接制御できなくても経路探索が実現できる。
【００４９】
図１２及び図１３で説明した動作例に対し、本実施形態によれば、全ルータのルーティングテーブルを検索・調査したり、全発着アドレスに対してｔｒａｃｅｒｏｕｔｅを実行したりする必要がなくなるため、経路探索の時間を削減できる。また、ネットワークに流れているパケットを監視しているので、ルータへのアクセスができないようなネットワークでも経路の調査が可能となる。
【符号の説明】
【００５０】
０ 経路監視システム
１、２、１０ ネットワークシステム
１２、１４ 送信元サブネットワーク
１６、１７、１８、１９、２０、２１ 送信先サブネットワーク
２４、２６、２８、３０、３２、３４、３８、４０、４２、４４、４６
４８、２００、９１２、９１４、９１６、９１８、９２０、９２２、９２４ ルータ
１００ 経路監視装置
１０２ パケット受信部
１０４ トポロジ・経路管理部
１０６ 品質計測部
１０８ 品質解析結果保持部
１１０ スタティック経路判定部
１１２ 経路探索実行要求部
３００ 端末
４００、４００１ ルーティングテーブル
４０２、４００１２ 送信元サブネットワーク情報
４０４、４００１４ 送信先サブネットワーク情報
４０６、４００１６ 経路情報
５００ トモグラフィ解析表
７００ 品質計測結果データベース
７０２ 送信元ＩＰアドレス
７０４ 送信先ＩＰアドレス
７０６ 送信パケット数
７０８ 受信パケット数
７１０ 送信側の損失パケット数
７１２ 受信側の損失パケット数
７１４ 品質解析結果
８００ 探索経路候補格納テーブル
８０２ 送信元サブネットワーク情報
８０４ 送信先サブネットワーク情報
８０６ 探索経路候補情報
９０２、９０４、９０６、９０８、９１０ サブネットワーク
２５０１ メモリ
２５０３ ＣＰＵ
２５０５ ＨＤＤ
２５０７ 表示制御部
２５０９ 表示装置
２５１１ リムーバブル・ディスク
２５１３ ドライブ装置
２５１５ 入力装置
２５１７ 通信制御部
２５１９ バス
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワークの通信経路推定方法、通信経路推定プログラム及び監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｃｏｌ）ネットワークにおいて、ネットワークの設計時に設定した経路と実際の経路とが合っているか、また、ＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｃｏｌ）のようなサービスにおいて、品質劣化があった場合に影響のあるフローがどの経路を通っているか、また、ネットワーク工事を行う際、サービスに影響が出ないように経路が正しく迂回されているか等を把握したいといった目的により、ネットワークの経路特定を行えることが重要である。ＩＰネットワークの経路制御を行うために、例えばＯＳＰＦ（Ｏｐｅｎ Ｓｈｏｒｔｅｓｔ Ｐａｔｈ Ｆｉｒｓｔ）プロトコルが用いられる。ＯＳＰＦではＬＳＡ(Ｌｉｎｋ Ｓｔａｔｅ Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ)と呼ばれる経路制御情報をネットワークを構成するルータ間で交換する。ＬＳＡを各ルータ間で交換することによりルーティングテーブルを構築し、ＩＰネットワークの経路制御を行う。
【０００３】
ここで、例えば、ＯＳＰＦによって経路制御が行われているネットワークにおいて負荷分散等を行うため、特定のサブネットワークに対してＯＳＰＦで設定された経路と異なる経路をスタティックに設定する場合がある。スタティックに設定された経路情報は、ＯＳＰＦのＬＳＡではネットワーク上に流れない。そのため、ルータと同じようにＬＳＡを取得し経路監視を行う装置ではＯＳＰＦによって設定されたネットワークに関する経路情報しか取得できず、実際に運用されているネットワークに関する経路情報を取得することができない。従って、ネットワークの経路特定を行う場合は、スタティックに設定された経路情報を取得し、実際に運用されているネットワークに関する経路情報との整合を取ることが重要となる。
【０００４】
スタティックに設定された経路情報を取得するため、例えば、全ルータのルーティングテーブルの管理情報ベース（ＭＩＢ：Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂａｓｅ）を取得する、また例えば、ログインしてコマンドで確認する、また例えば、発着アドレス間で経路のトレースを実行し、ＯＳＰＦの計算結果と比較し異なる経路を発見することが行われていた。これらの手法では、全ルータのルーティングテーブルのエントリを見つけるか、あるいは、全発着フローの経路をトレースして調査しなければならないため、アクセスできないルータがあると検出できなかったり、全発着フローに対してトレースを実行するため、調査に時間がかかったりしてしまう。
【０００５】
先行技術文献としては下記のものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−０６１１３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、ネットワークにおいてスタティックに設定された経路を効率良く特定することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、コンピュータが、複数の送信元ノードから複数の送信先ノードへパケットを複数のノードを経由して転送することにより通信を行うネットワークにおける通信経路の推定を行う通信経路推定方法において、前記コンピュータが、前記複数のノードが自ノードに接続されているノードに関する情報を互いに送受信することにより生成した経路情報に基づいて、前記複数の送信元と前記複数の送信先ノードとを接続する複数の経路情報を取得し、前記複数の経路情報から、流れるパケットの損失数が所定値以上の経路を検出し、前記パケットの損失数が所定値以上の複数の経路が共有するノード間を異常点と推定し、検出された第１の異常点における下流側のノードの下流にさらに複数のノードが接続されており、かつ、検出された第２の異常点における上流側のノードが前記第１の異常点における上流側のノードと一致する場合、前記第１の異常点における前記下流側のノードから前記第２の異常点における下流側のノードに静的な経路が設定されている可能性があることを出力する。
【発明の効果】
【０００９】
本実施形態の一側面によれば、ネットワークにおいてスタティックに設定された経路を効率良く特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】経路監視システムを示す図である。
【図２】ルーティングテーブルを説明するための図である。
【図３】ルーティングテーブルを示す図である。
【図４】品質劣化点の推定方法について説明する図（その１）である。
【図５】品質劣化点の推定方法について説明する図（その２）である。
【図６】品質計測結果データベースを示す図である。
【図７】探索経路候補格納テーブルを示す図である。
【図８】スタティック経路の推定方法の原理構成を示した図である。
【図９】図８に対応したルーティングテーブルを示す図である。
【図１０】本実施形態の処理を示すフローチャートである。
【図１１】コンピュータの機能ブロックを示す図である。
【図１２】実際の経路を調査した動作例を示した図（その１）である。
【図１３】実際の経路を調査した動作例を示した図（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本実施形態における経路監視システム０を示す図である。経路監視システム０は、複数のルータ２００と、ルータ２００間を流れるパケットを解析する経路監視装置１００及び端末３００を有する。
【００１２】
経路監視装置１００は、パケット受信部１０２、トポロジ・経路管理部１０４、品質計測部１０６、品質解析結果保持部１０８、スタティック経路判定部１１０及び経路探索実行要求部１１２を有する。
【００１３】
パケット受信部１０２は、ネットワークの任意の箇所に接続され、ＯＳＰＦのＬＳＡを含む全てのＩＰパケットを受信する。
【００１４】
トポロジ・経路管理部１０４は、パケット受信部１０２からＬＳＡを取得する。トポロジ・経路管理部１０４は、取得したＬＳＡからルータ間の接続情報及び各フローの経路情報を管理する。トポロジ・経路管理部１０４は、ルーティングテーブルを作成する。
【００１５】
ここで、図２及び図３を用いて本実施形態におけるルーティングテーブルについて説明する。図２に示したように、ネットワーク１は、送信元サブネットワーク１２、送信元サブネットワーク１４、送信先サブネットワーク１８及び送信先サブネットワーク２１を有する。
【００１６】
送信元サブネットワーク１２にはルータＡ２４が接続され、送信元サブネットワーク１４にはルータＢ２６が接続される。ルータＡ２４及びルータＢ２６にはルータＣ２８が接続される。ルータＡ２４、ルータＢ２６及びルータＣ２８はＡｒｅａ１を構成する。
【００１７】
ルータＣ２８にはルータＤ３４が接続される。ルータＤ３４には、ルータＥ３８及びルータＦ４０が接続される。ルータＣ２８、ルータＤ３４、ルータＥ３８及びルータＦ４０はＢａｃｋｂｏｎｅを構成する。
【００１８】
ルータＥ３８にはルータＧ４２が接続される。ルータＧ４２には、送信先サブネットワーク１８が接続される。ルータＦ４０にはルータＨ４８が接続される。ルータＨ４８には、送信先サブネットワーク２１が接続される。ルータＥ３８、ルータＦ４０、ルータＧ４２及びルータＨ４８はＡｒｅａ２を構成する。
【００１９】
上述したＬＳＡは、各ルータが生成し、隣接するルータに送信する。例えば、ルータＣ２８は、ルータＡ２４、ルータＢ２６及びルータＤ３４にＬＳＡを送信する。また、ルータＤ３４は、ルータＣ２８、ルータＥ３８及びルータＦ４０にＬＳＡを送信する。ルータＣ２８はルータＤ３４から送信されるＬＳＡを参照し、ルータＤ３４にはルータＥ３８及びルータＦ４０が接続されていることを把握する。そして、ルータＣ２８は自身が生成するＬＳＡにルータＤ３４に接続されているルータＥ３８及びルータＦ４０に関する情報を付け加える。これによって、各ルータは自身が生成して、隣接するルータに送信するＬＳＡを更新する。経路監視装置１００は、更新されたＬＳＡを取得することによってルーティングテーブルを生成する。
【００２０】
図３に示すルーティングテーブル４００は、送信元サブネットワーク情報４０２、送信先サブネットワーク情報４０４及び経路情報４０６を有する。経路情報４０６には、送信元サブネットワークから送信先サブネットワークまでの通過ルータが記述されている。
【００２１】
品質計測部１０６は、パケット受信部１０２から取得したパケットを発着ＩＰアドレス毎のフローに分類する。品質計測部１０６は、フロー毎の品質を計測し、品質劣化フローの関係から品質劣化点を特定する。品質計測部１０６は、フローの解析結果を品質解析結果保持部１０８に格納する。品質計測部１０６は、品質劣化点が存在した場合、スタティック経路判定部１１０に品質劣化点を通知する。
【００２２】
図４及び図５を用いて本実施形態における品質劣化点の推定方法について説明する。図４は、複数のサブネットワーク９０２、９０４、９０６、９０８及び９１０を有する。サブネットワーク９０２はルータ９１２に接続される。ルータ９１２はルータ９１４に接続される。ルータ９１４はルータ９１６及びルータ９２０に接続される。ルータ９１６はサブネットワーク９１０及びルータ９２２に接続される。サブネットワーク９０４はルータ９１８に接続される。ルータ９１８はルータ９２０に接続される。ルータ９２０はルータ９２４及びルータ９２２に接続される。ルータ９２２はサブネットワーク９０８に接続される。サブネットワーク９０６はルータ９２４に接続される。
【００２３】
ここで、図４に示したリンクＬ３で品質劣化が生じているとする。品質計測部１０６はＦｌｏｗ１、Ｆｌｏｗ２、Ｆｌｏｗ３及びＦｌｏｗ４のトラヒックフローを受信しその品質を計測する。ここで、Ｆｌｏｗ１の経路はＮ１→Ｌ１→Ｎ２→Ｌ２→Ｎ３、Ｆｌｏｗ２の経路はＮ７→Ｌ７→Ｎ５→Ｌ３→Ｎ２→Ｌ２→Ｎ３、Ｆｌｏｗ３の経路はＮ６→Ｌ６→Ｎ３、Ｆｌｏｗ４の経路はＮ４→Ｌ４→Ｎ５→Ｌ３→Ｎ２→Ｌ２→Ｎ３である。これらのフローに対して、品質計測部１０６は図５に示したトモグラフィ解析表５００のように通過したリンクにそのフローが正常であったか、異常であったかをマッピングする。品質計測部１０６はこの表を参照し、共有するリンク（ここではＬ３）を通過したフローが全て異常だった場合、そのリンクを品質劣化点と特定する。ここでＬ４、Ｌ７も異常リンクの可能性があるが、本実施形態ではＦｌｏｗ２及びＦｌｏｗ４の両方が通過するＬ３リンクが異常リンクの場合にＬ４、Ｌ７も異常となる可能性が高いため品質計測部１０６から見て上流のリンクであるリンクＬ３を品質劣化点とする。
【００２４】
本実施形態において、パケットの種類は、例えば、ＩＰパケット、ＴＣＰパケット、ＵＤＰパケット及びＲＴＰパケットがある。品質計測部１０６は、品質劣化の判定時にＩＰパケットのＩＤフィールド、ＴＣＰパケットのシーケンス番号、あるいはＵＤＰパケットの場合はＲＴＰパケットのシーケンス番号の抜けを調べることによりパケットの損失を発見する。
【００２５】
図６は品質解析結果保持部１０８に格納される品質計測結果データベース７００を示す図である。品質計測結果データベース７００は、送信元ＩＰアドレス７０２、送信先ＩＰアドレス７０４、送信パケット数７０６、受信パケット数７０８、送信側の損失パケット数７１０、受信側の損失パケット数７１２及び品質解析結果７１４を有する。
【００２６】
送信元ＩＰアドレス７０２は、送信元ネットワークのＩＰアドレスを示す。送信先ＩＰアドレス７０６は、送信先ネットワークのＩＰアドレスを示す。送信パケット数７０６は経路監視装置１００が接続されているリンクを送信元ネットワークから送信先ネットワークに向かって通過する要求パケットの数を示す。受信パケット数７０８は、経路監視装置１００が接続されているリンクを送信先ネットワークから送信元ネットワークに向かって通過する応答パケットの数を示す。送信側の損失パケット数７１０は、経路監視装置１００が接続されているリンクを送信元ネットワークから送信先ネットワークに向かって通過する要求パケットのうちシーケンス番号等が抜けているパケットの数を示す。受信側の損失パケット数７１２は、経路監視装置１００が接続されているリンクを送信先ネットワークから送信元ネットワークに向かって通過する応答パケットのうちシーケンス番号等が抜けているパケットの数を示す。品質解析結果７１４は、パケット損失が多かったフローを「×」で示し、パケット損失が少なかったフローを「○」で示している。
【００２７】
スタティック経路判定部１１０は、品質計測部１０６から品質劣化点の通知を受ける。品質計測部１０６は、品質劣化点の通知に基づき、品質解析結果保持部１０８から品質劣化フローを取得する。スタティック経路判定部１１０は、品質解析結果保持部１０８から取得したフローをサブネットワーク毎のフローに分類し、特定の送信先サブネットワークのフローを取り除いて品質計測を再度実行する。スタティック経路判定部１１０は、この処理を全ての送信先サブネットワークに対して実行した後、品質劣化点が変動した送信先サブネットワークをスタティック経路の候補とする。そして、スタティック経路判定部１１０は、経路探索実行要求部１１２にｔｒａｃｅｒｏｕｔｅ等による経路探索を実行させる。この経路探索実行により、経路情報が保持しているルーティングテーブルと異なっている場合、ルーティングテーブルを書き換え、経路が異なった直前のルータをスタティック経路の設定ルータと判定する。
【００２８】
経路探索実行要求部１１２は、スタティック経路判定部１１０からの指示により特定の発着経路に対してｔｒａｃｅｒｏｕｔｅ等による経路探索を実行する。また、経路探索実行要求部１１２は、経路に発信元の端末に経路探索の実行を要求する。特定の経路に対してのみ経路探索を実行させることで短時間でのスタティック経路の特定が可能となる。
【００２９】
図７は、本実施形態におけるスタティック経路判定部１１０における探索経路候補格納テーブル８００を示す。探索経路候補格納テーブル８００は、送信元サブネットワーク情報８０２、送信先サブネットワーク情報８０４及び探索経路候補情報８０６を有する。スタティック経路判定部１１０は、品質解析結果保持部１０８から品質劣化フローを取得する際、それらのフローを送信元サブネットワーク及び送信先サブネットワーク毎のフローに分類し、それらを登録する。これらの送信元、送信先サブネットワークに基づき、スタティック経路判定部１１０は取り除く送信先サブネットワークを選択し、それらの送信先サブネットワークを取り除いて品質計測部１０６に再度品質計測及び品質劣化点の推定処理を実行させる。この処理を各送信先サブネットワークの１つを取り除いてそれぞれ実行し、品質劣化点が変動したエントリに対して探索経路候補として登録する。この結果からスタティック経路判定部１１０は経路探索を実行させる経路を推定できるようになる。
【００３０】
図８は、本実施形態におけるスタティック経路の推定方法の原理構成を示した図である。図８に示したように、ネットワーク１０は、送信元サブネットワーク１２、送信元サブネットワーク１４、送信先サブネットワーク１６、送信先サブネットワーク１７、送信先サブネットワーク１８、送信先サブネットワーク１９、送信先サブネットワーク２０及び送信先サブネットワーク２１を有する。経路監視装置１００は、品質解析結果保持部１０８及びスタティック経路判定部１１０を有しており、品質解析結果保持部１０８は図６において説明した品質計測結果データベース７００を、スタティック経路判定部１１０は図７において説明したスタティック経路判定部１１０を有している。
【００３１】
送信元サブネットワーク１２にはルータＡ２４が接続され、送信元サブネットワーク１４にはルータＢ２６が接続される。ルータＡ２４及びルータＢ２６にはルータＣ２８が接続される。ルータＡ２４、ルータＢ２６及びルータＣ２８はＡｒｅａ１を構成する。
【００３２】
ルータＣ２８には、ルータＫ３０が接続される。ルータＫ３０には、ルータＬ３２及びルータＤ３４が接続される。ルータＬ３２には、送信先サブネットワーク１６とルータＭ３６とが接続される。ルータＭ３６には、送信先サブネットワーク１７が接続される。ルータＤ３４には、ルータＥ３８及びルータＦ４０が接続される。ルータＣ２８、ルータＫ３０、ルータＬ３２、ルータＭ３６、ルータＤ３４、ルータＥ３８及びルータＦ４０はＢａｃｋｂｏｎｅを構成する。
【００３３】
ルータＥ３８には、ルータＧ４２、ルータＩ４４及びルータＪ４６が接続される。ルータＧ４２には、送信先サブネットワーク１８が接続される。ルータＩ４４には、送信先サブネットワーク１９が接続される。ルータＪ４６には、送信先サブネットワーク２０が接続される。ルータＦ４０には、ルータＨ４８が接続される。ルータＨ４８には、送信先サブネットワーク２１が接続される。ルータＥ３８、ルータＦ４０、ルータＧ４２、ルータＩ４４、ルータＪ４６及びルータＨ４８はＡｒｅａ２を構成する。
【００３４】
図８に示したように、本実施形態では、まず、品質計測部１０６は、ルータＤ３４とルータＥ３８の間のリンク及びルータＤ３４とルータＦ４０の間のリンクに品質劣化点があると特定する。そして、品質計測部１０６は、ルータＤ３４とルータＥ３８の間のリンク及びルータＤ３４とルータＦ４０の間のリンクに対して上流のリンクであるルータＫ３０とルータＤ３４の間のリンクを品質劣化点と特定するのではなく、ルータＤ３４とルータＥ３８の間のリンク及びルータＤ３４とルータＦ４０の間のリンクを品質劣化点と特定する。なお、表記上サブネットワーク毎に分類したフローを記述しているが実際には複数の発着ＩＰアドレスのフローがある。また、ここで、ルータＤ３４に関して送信先サブネットワーク２１はルータＥ３８に転送されるようにスタティックな経路が設定されているものとする。
【００３５】
ここで、ＯＳＰＦのＬＳＡによる経路計算結果では、送信元サブネットワーク１２から送信先サブネットワーク２１への経路はルータＤ３４からルータＦ４０に中継されるようになっている。したがって、実際には送信元サブネットワーク１２から送信先サブネットワーク２１へのフローも品質劣化リンクを通過するため、パケットの品質が劣化するが、ＯＳＰＦのＬＳＡによる経路計算結果ではそのフローはルータＤ３４とルータＦ４０とを接続するリンクを通過しているものとみなされ、品質計測部１０６は、品質劣化点はルータＫとルータＤ３４の間のリンクと判定してしまう。
【００３６】
トポロジ・経路管理部１０４は、取得したＬＳＡから図９に示したルーティングテーブル４００１を作成する。ルーティングテーブル４００１は、送信元サブネットワーク情報４００１２、送信先サブネットワーク情報４００１４及び経路情報４００１６を有する。
トポロジ・経路管理部１０４は、ネットワークシステム１０の経路情報を取得する。スタティック経路判定部１１０は、トポロジ・経路管理部１０４が作成したルーティングテーブルからルータＥ３８にはルータＧ４２、ルータＩ４４及びルータＪ４６が接続され、ルータＦ４０にはルータＨ４８が接続されていることが分かる。図８に示したように、ルータＥ３８には複数のルータが接続される一方で、ルータＦ４０には１つのルータが接続されている場合、ルータＤ３４とルータＥ３８とを接続するリンクの太さがルータＤ３４とルータＦ４０とを接続するリンクの太さよりも太いと推定される。このような場合、太いリンクを経由して、パケット送信の信頼性を高めるために、経路をルータＤ３４からルータＥ３８へとスタティックに設定することがある。スタティック経路判定部１１０は、ルータＥ３８がスタティックに設定されていると推定する。
【００３７】
図１０は、本実施形態におけるスタティック経路の推定方法を示すフローチャートである。
【００３８】
ステップＳ１０１において、パケット受信部１０２は、ＯＳＰＦのＬＳＡを含む全てのＩＰパケットを受信する。処理はステップＳ１０２へ移行する。
【００３９】
ステップＳ１０２において、トポロジ・経路管理部１０４は、パケット受信部１０２から取得したＬＳＡに基づいてルーティングテーブルを作成する。処理はステップＳ１０３へ移行する。
【００４０】
ステップＳ１０３において、品質計測部１０６は、フロー毎の品質を計測し、品質劣化点を検出する。処理はステップＳ１０４へ移行する。
【００４１】
ステップＳ１０４において、スタティック経路判定部１１０は、検出された品質劣化点が少なくとも２つ以上存在するか否かを判定する。検出された品質劣化点が少なくとも２つ以上存在する場合、処理はステップＳ１０５へ移行する。一方、検出された品質劣化点が少なくとも２つ以上存在しない場合、処理は終了する。
【００４２】
ステップＳ１０５において、スタティック経路判定部１１０は、ルーティングテーブルを参照し、検出された第１の品質劣化点に対して下流のルータに複数のルータが接続されているか否かを判定する。検出された第１の品質劣化点に対して下流のルータに複数のルータが接続されている場合、処理はステップＳ１０６へ移行する。本実施形態においては、ルータＤ３４とルータＥ３８との間に第１の品質劣化点が存在し、品質劣化点に対して下流のルータであるルータＥ３８には、ルータＧ４２、ルータＩ４４及びルータＪ４６が接続されている。一方、検出された第１の品質劣化点に対して下流のルータに複数のルータが接続されていない場合、処理は終了する。
【００４３】
ステップＳ１０６において、スタティック経路判定部１１０は、ルーティングテーブルを参照し、検出された第２の品質劣化点に対して上流のルータが検出された第１の品質劣化点に対しての上流ルータと一致するか否かを判定する。本実施形態においては、ルータＤ３４とルータＦ４０との間に第２の品質劣化点が存在し、第２の品質劣化点に対して上流ルータであるルータＤ３４は、第１の品質劣化点に対しての上流ルータでもある。検出された第２の品質劣化点に対して上流のルータが検出された第１の品質劣化点に対しての上流ルータと一致する場合、処理はステップＳ１０７へ移行する。一方、検出された第２の品質劣化点に対して上流のルータが検出された第１の品質劣化点に対しての上流ルータと一致しない場合、処理は終了する。
【００４４】
ステップＳ１０７において、スタティック経路判定部１１０は、ルータＤ３４にスタティックルートが設定されている可能性があることを出力する。処理は終了する。
【００４５】
経路監視装置は、図１１に示すように、メモリ２５０１（記憶部）とＣＰＵ２５０３（処理部）とハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）２５０５と表示装置２５０９に接続される表示制御部２５０７とリムーバブル・ディスク２５１１用のドライブ装置２５１３と入力装置２５１５とネットワークに接続するための通信制御部２５１７とがバス２５１９で接続されている。ＯＳ及びＷｅｂブラウザを含むアプリケーション・プログラムは、ＨＤＤ２５０５に格納されており、ＣＰＵ２５０３により実行される際にはＨＤＤ２５０５からメモリ２５０１に読み出される。必要に応じてＣＰＵ２５０３は、表示制御部２５０７、通信制御部２５１７、ドライブ装置２５１３を制御して、必要な動作を行わせる。また、処理途中のデータについては、メモリ２５０１に格納され、必要があればＨＤＤ２５０５に格納される。このようなコンピュータは、上で述べたＣＰＵ２５０３、メモリ２５０１などのハードウエアとＯＳ及び必要なアプリケーション・プログラムとが有機的に協働することにより、上述した各種機能を実現する。
【００４６】
最後に本実施形態の有効性について説明する。図１２は、送信先サブネットワーク２１の経路がスタティックに設定されているものと仮定し、そのフローに対してｔｒａｃｅｒｏｕｔｅを実行し、実際の経路を調査した動作例を示した図である。経路監視装置１００は、送信元サブネットワーク１２の任意の端末あるいはルータＡ２４に対してｔｅｌｎｅｔ等でログインしｔｒａｃｅｒｏｕｔｅコマンドを実行させる。
【００４７】
端末にｔｒａｃｅｒｏｕｔｅを実行させた後、その応答パケットをパケット受信部１０２で受信し、発信元ＩＰアドレスから経由したルータを解析する。ルータＤ３４、ルータＥ３８、ルータＦ４０及びルータＨ４８がそれぞれ応答パケットを返送するため、その応答パケットの発信元ＩＰアドレスから経路が特定できる。経路を特定した後、ルーティングテーブルと異なる場合はルーティングテーブルを変更する。ここでルータＤ３４の次の経路が異なるため、送信先サブネットワーク２１の経路はスタティックに設定されており、その経路設定はルータＤ３４で行われているものと特定する。
【００４８】
図１３は、スタティック経路の候補に対してｔｒａｃｅｒｏｕｔｅを実行する別動作例を示した図である。図１２に示した動作例において経路探索実行要求部１１２は、対象となる経路のサブネットの端末に対してｔｒａｃｅｒｏｕｔｅの実行を要求するものであったが、本動作例では、ｔｒａｃｅｒｏｕｔｅの中継ルータを指定するオプションを利用し、経路監視装置から直接ｔｒａｃｅｒｏｕｔｅを実行し、一旦、送信元サブネットワーク１２のルータを通過して送信元サブネットワーク２１への経路を探索するようにしたものである。このようにすることでサブネットのルータ、あるいは端末が直接制御できなくても経路探索が実現できる。
【００４９】
図１２及び図１３で説明した動作例に対し、本実施形態によれば、全ルータのルーティングテーブルを検索・調査したり、全発着アドレスに対してｔｒａｃｅｒｏｕｔｅを実行したりする必要がなくなるため、経路探索の時間を削減できる。また、ネットワークに流れているパケットを監視しているので、ルータへのアクセスができないようなネットワークでも経路の調査が可能となる。
【符号の説明】
【００５０】
０ 経路監視システム
１、２、１０ ネットワークシステム
１２、１４ 送信元サブネットワーク
１６、１７、１８、１９、２０、２１ 送信先サブネットワーク
２４、２６、２８、３０、３２、３４、３８、４０、４２、４４、４６
４８、２００、９１２、９１４、９１６、９１８、９２０、９２２、９２４ ルータ
１００ 経路監視装置
１０２ パケット受信部
１０４ トポロジ・経路管理部
１０６ 品質計測部
１０８ 品質解析結果保持部
１１０ スタティック経路判定部
１１２ 経路探索実行要求部
３００ 端末
４００、４００１ ルーティングテーブル
４０２、４００１２ 送信元サブネットワーク情報
４０４、４００１４ 送信先サブネットワーク情報
４０６、４００１６ 経路情報
５００ トモグラフィ解析表
７００ 品質計測結果データベース
７０２ 送信元ＩＰアドレス
７０４ 送信先ＩＰアドレス
７０６ 送信パケット数
７０８ 受信パケット数
７１０ 送信側の損失パケット数
７１２ 受信側の損失パケット数
７１４ 品質解析結果
８００ 探索経路候補格納テーブル
８０２ 送信元サブネットワーク情報
８０４ 送信先サブネットワーク情報
８０６ 探索経路候補情報
９０２、９０４、９０６、９０８、９１０ サブネットワーク
２５０１ メモリ
２５０３ ＣＰＵ
２５０５ ＨＤＤ
２５０７ 表示制御部
２５０９ 表示装置
２５１１ リムーバブル・ディスク
２５１３ ドライブ装置
２５１５ 入力装置
２５１７ 通信制御部
２５１９ バス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータが、複数の送信元ノードから複数の送信先ノードへパケットを複数のノードを経由して転送することにより通信を行うネットワークにおける通信経路の推定を行う通信経路推定方法において、
前記コンピュータが、
前記複数のノードが自ノードに接続されているノードに関する情報を互いに送受信することにより生成した経路情報に基づいて、前記複数の送信元と前記複数の送信先ノードとを接続する複数の経路情報を取得し、
前記複数の経路情報から、流れるパケットの損失数が所定値以上の経路を検出し、前記パケットの損失数が所定値以上の複数の経路が共有するノード間を異常点と推定し、
検出された第１の異常点における下流側のノードの下流にさらに複数のノードが接続されており、かつ、検出された第２の異常点における上流側のノードが前記第１の異常点における上流側のノードと一致する場合、前記第１の異常点における前記下流側のノードから前記第２の異常点における下流側のノードに静的な経路が設定されている可能性があることを出力する、
ことを特徴とする通信経路推定方法。
【請求項２】
前記第２の異常点における前記下流側のノードの下流にさらに１つのノードが接続されている場合、前記第１の異常点における前記下流側のノードから前記第２の異常点における前記下流側のノードに静的な経路が設定されている可能性があることを出力することを特徴とする請求項１記載の通信経路推定方法。
【請求項３】
複数の送信元ノードから複数の送信先ノードへパケットを複数のノードを経由して転送することにより通信を行うネットワークを監視するコンピュータに、
前記複数のノードが自ノードに接続されているノードに関する情報を互いに送受信することにより生成した経路情報に基づいて、前記複数の送信元と前記複数の送信先ノードとを接続する複数の経路情報を取得する取得ステップ、
前記複数の経路情報から、流れるパケットの損失数が所定値以上の経路を検出し、前記パケットの損失数が所定値以上の複数の経路が共有するノード間を異常点と推定する推定ステップ、
検出された第１の異常点における下流側のノードの下流にさらに複数のノードが接続されており、かつ、検出された第２の異常点における上流側のノードが前記第１の異常点における上流側のノードと一致する場合、前記第１の異常点における前記下流側のノードから前記第２の異常点における下流側のノードに静的な経路が設定されている可能性があることを出力する出力ステップ、
を実行させるための通信経路推定プログラム。
【請求項４】
前記出力ステップは、前記第２の異常点における前記下流側のノードの下流にさらに１つのノードが接続されている場合、前記第１の異常点における前記下流側のノードから前記第２の異常点における前記下流側のノードに静的な経路が設定されている可能性があることを出力することを特徴とする請求項３記載の通信経路推定プログラム。
【請求項５】
複数の送信元ノードから複数の送信先ノードへパケットを複数のノードを経由して転送することにより通信を行うネットワークを監視する監視装置において、
前記複数のノードが自ノードに接続されているノードに関する情報を互いに送受信することにより生成した経路情報に基づいて、前記複数の送信元と前記複数の送信先ノードとを接続する複数の経路情報を取得する取得部と、
前記複数の経路情報から、流れるパケットの損失数が所定値以上の経路を検出し、前記パケットの損失数が所定値以上の複数の経路が共有するノード間を異常点と推定する推定部と、
検出された第１の異常点における下流側のノードの下流にさらに複数のノードが接続されており、かつ、検出された第２の異常点における上流側のノードが前記第１の異常点における上流側のノードと一致する場合、前記第１の異常点における前記下流側のノードから前記第２の異常点における下流側のノードに静的な経路が設定されている可能性があることを出力する出力部と、
を有することを特徴とする監視装置。
【請求項６】
前記出力部は、前記第２の異常点における前記下流側のノードの下流にさらに１つのノードが接続されている場合、前記第１の異常点における前記下流側のノードから前記第２の異常点における前記下流側のノードに静的な経路が設定されている可能性があることを出力することを特徴とする請求項５記載の監視装置。
【請求項１】
コンピュータが、複数の送信元ノードから複数の送信先ノードへパケットを複数のノードを経由して転送することにより通信を行うネットワークにおける通信経路の推定を行う通信経路推定方法において、
前記コンピュータが、
前記複数のノードが自ノードに接続されているノードに関する情報を互いに送受信することにより生成した経路情報に基づいて、前記複数の送信元と前記複数の送信先ノードとを接続する複数の経路情報を取得し、
前記複数の経路情報から、流れるパケットの損失数が所定値以上の経路を検出し、前記パケットの損失数が所定値以上の複数の経路が共有するノード間を異常点と推定し、
検出された第１の異常点における下流側のノードの下流にさらに複数のノードが接続されており、かつ、検出された第２の異常点における上流側のノードが前記第１の異常点における上流側のノードと一致する場合、前記第１の異常点における前記下流側のノードから前記第２の異常点における下流側のノードに静的な経路が設定されている可能性があることを出力する、
ことを特徴とする通信経路推定方法。
【請求項２】
前記第２の異常点における前記下流側のノードの下流にさらに１つのノードが接続されている場合、前記第１の異常点における前記下流側のノードから前記第２の異常点における前記下流側のノードに静的な経路が設定されている可能性があることを出力することを特徴とする請求項１記載の通信経路推定方法。
【請求項３】
複数の送信元ノードから複数の送信先ノードへパケットを複数のノードを経由して転送することにより通信を行うネットワークを監視するコンピュータに、
前記複数のノードが自ノードに接続されているノードに関する情報を互いに送受信することにより生成した経路情報に基づいて、前記複数の送信元と前記複数の送信先ノードとを接続する複数の経路情報を取得する取得ステップ、
前記複数の経路情報から、流れるパケットの損失数が所定値以上の経路を検出し、前記パケットの損失数が所定値以上の複数の経路が共有するノード間を異常点と推定する推定ステップ、
検出された第１の異常点における下流側のノードの下流にさらに複数のノードが接続されており、かつ、検出された第２の異常点における上流側のノードが前記第１の異常点における上流側のノードと一致する場合、前記第１の異常点における前記下流側のノードから前記第２の異常点における下流側のノードに静的な経路が設定されている可能性があることを出力する出力ステップ、
を実行させるための通信経路推定プログラム。
【請求項４】
前記出力ステップは、前記第２の異常点における前記下流側のノードの下流にさらに１つのノードが接続されている場合、前記第１の異常点における前記下流側のノードから前記第２の異常点における前記下流側のノードに静的な経路が設定されている可能性があることを出力することを特徴とする請求項３記載の通信経路推定プログラム。
【請求項５】
複数の送信元ノードから複数の送信先ノードへパケットを複数のノードを経由して転送することにより通信を行うネットワークを監視する監視装置において、
前記複数のノードが自ノードに接続されているノードに関する情報を互いに送受信することにより生成した経路情報に基づいて、前記複数の送信元と前記複数の送信先ノードとを接続する複数の経路情報を取得する取得部と、
前記複数の経路情報から、流れるパケットの損失数が所定値以上の経路を検出し、前記パケットの損失数が所定値以上の複数の経路が共有するノード間を異常点と推定する推定部と、
検出された第１の異常点における下流側のノードの下流にさらに複数のノードが接続されており、かつ、検出された第２の異常点における上流側のノードが前記第１の異常点における上流側のノードと一致する場合、前記第１の異常点における前記下流側のノードから前記第２の異常点における下流側のノードに静的な経路が設定されている可能性があることを出力する出力部と、
を有することを特徴とする監視装置。
【請求項６】
前記出力部は、前記第２の異常点における前記下流側のノードの下流にさらに１つのノードが接続されている場合、前記第１の異常点における前記下流側のノードから前記第２の異常点における前記下流側のノードに静的な経路が設定されている可能性があることを出力することを特徴とする請求項５記載の監視装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−２１１２９５（Ｐ２０１１−２１１２９５Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７４４７５（Ｐ２０１０−７４４７５）
【出願日】平成２２年３月２９日（２０１０．３．２９）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２９日（２０１０．３．２９）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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