レイヤ３ネットワークにおけるループ特定装置およびループ特定方法
【課題】ネットワーク内に発生したレイヤ３ループ障害を簡易にかつ迅速に特定することのできる特定装置を提供する。
【解決手段】レイヤ３ループが発生したらしいことを検知したとき、ループ特定指示機能部２はパケット送受信機能部３に対し、ＴＴＬを順次インクリメントさせた一連の検査パケットＰｉｓをネットワークに送信させ、そのＰｉｓの戻りパケットｔｅを、返送数集計機能部４において監視する。その返送数が他よりも格段に多い該パケットｔｅより、その返送元のルータをループ位置判定機能部５で割り出し、返送数の閾値を超えるルータを、ループ発生箇所として特定する。
【解決手段】レイヤ３ループが発生したらしいことを検知したとき、ループ特定指示機能部２はパケット送受信機能部３に対し、ＴＴＬを順次インクリメントさせた一連の検査パケットＰｉｓをネットワークに送信させ、そのＰｉｓの戻りパケットｔｅを、返送数集計機能部４において監視する。その返送数が他よりも格段に多い該パケットｔｅより、その返送元のルータをループ位置判定機能部５で割り出し、返送数の閾値を超えるルータを、ループ発生箇所として特定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＰ（Internet Protocol）ネットワーク、例えば複数のルータを含むＩＰマルチキャスト・レイヤ３ネットワークにおいて発生する障害、特にレイヤ３ループ障害の発生位置を特定するためのループ特定装置およびループ特定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
後に図（図１６）を参照して説明するように、ＩＰマルチキャスト・レイヤ３ネットワークにおいては、上記のレイヤ３ループ障害（以下、単に「ループ」と略称する）が発生することがある。この「ループ」とは、レイヤ３ネットワーク内のある端末から他の複数の端末へ、複数のルータを経由して、情報パケットをマルチキャスト送信したときに、該複数のルータのうちのある隣接する２つのルータ間でその情報パケットがループを描くように往復してそこに留まってしまい、その情報パケットがその先の端末へ転送されなくなることを意味する。
【０００３】
このような「ループ」が発生する代表的な要因は、上記２つのルータ内にある各ルーティングテーブルに、例えば機器の設定ミス等により、当該情報パケットについての経路情報が設定されていないことにある。このような場合、その２つのルータは、設定されていない上記経路情報に代えてデフォルト経路情報を適用する。このとき上記２つのルータＡおよびルータＢのうち、ルータＡはルータＢ方路へのデフォルト経路情報を有し、ルータＢはルータＡ方路へのデフォルト経路情報を有していたとすると、該ルータＡおよびＢを通過しようとする情報パケットは、これらルータＡおよびＢの間で何度も往復してそこに留まり、上記のループを発生させることになる。
【０００４】
そうすると各情報パケットは、ＴＴＬ（Time to Live）の設定値が例えば２５６であったとすると、２５６回そのループを形成し終えたときに消滅することになるから、マルチキャストトラヒックはきわめて膨大なものとなり、結局、当該ネットワーク全体に過負荷を引き起こすことになる。したがって、かかるループの発生を検知したときは、当該ループの発生位置を迅速に特定し、ループ発生の要因を素早く除去しなければならない。
【０００５】
なお本発明に関連する公知技術として、下記の〔特許文献１〕および〔特許文献２〕がある。〔特許文献１〕に開示される「中継通信装置」は、ＴＴＬ相当の中継許容回数情報を検出し、その数値が「０」であったら、データの中継を中止することを特徴とするものである。また〔特許文献２〕に開示される「データ伝送装置試験方式」は、ネットワーク伝送装置に対し試験用フレームを送信し、それより受信した試験用レスポンスフレームを解析して期待値どおりのレスポンスが返ってくるか否かをチェックする。期待値どおりに返ってきていれば正常と判断することを特徴とするものである。
【０００６】
したがって上記いずれの特許文献も、後述する本発明の特徴、すなわち、「ＴＴＬが順次インクリメントする一連の検査パケットをネットワーク送出し、この送出元への該ネットワークからの戻りパケットを解析してループの発生位置を特定する」といった思想は全く示唆されていない。
【０００７】
【特許文献１】特開平８−２８８９８２号公報
【特許文献２】特開平１−２２３８５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したループの発生位置を特定する一般的な手法として、“ｔｒａｃｅｒｏｕｔｅ”がある。ところが後に図（図１７）を参照して説明するように、マルチキャストのストリームがループしたような場合、ユニキャストの経路と異なる場合があり、上記のｔｒａｃｅｒｏｕｔｅによる手法では正しい経路が把握できないことがある。
【０００９】
このため従来は、各ルータにｔｅｌｎｅｔ等でそれぞれログインし、マルチキャストに関する設定情報を個別に収集するということを行っていた。したがって、機器毎に設定方法が異なることから、全ての機器に対するその設定情報の確認方法を知っていなければならないという第１の問題があった。
【００１０】
また、個々のマルチキャストアドレスに対して全てのルータからそれらの機器に対する上記設定情報を収集し、人手によってマルチキャストの経路の確認を行わなければならなかった。このため、ループ障害の発生箇所を特定するのに多大な時間を要するという第２の問題があった。
【００１１】
したがって本発明は、短時間でかつ簡易な手法によって、上記のレイヤ３ループの発生を検知すると共に、その発生箇所を特定することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
図１は本発明に基づくループ特定装置の基本構成を示す図である。本図において、参照番号１は本発明に係るループ特定装置を示し、図示するように、ループ特定指示機能部２と、パケット送受信機能部３と、返送数集計機能部４と、ループ位置判定機能部５と、からなる。これら機能部のうち、パケット送受信機能部３がレイヤ３ネットワーク６に連係し、該ネットワーク６内には複数のルータ７が配置される。
【００１３】
すなわち、本発明に基づくループ特定装置１は、複数のルータ７を含むレイヤ３ネットワーク６において発生するレイヤ３ループＬの位置を特定するためのループ特定装置である。ここに、上記機能部２〜５の各機能は次のとおりである。
【００１４】
１）ループ特定指示機能部２は、レイヤ３ループの発生位置を特定すべきことを指示し、
２）パケット送受信機能部３は、その指示に従って、レイヤ３ループＬの発生位置を特定するための一連の検査パケットＰｉｓ（inspection）を少なくとも送信し、また、レイヤ３ネットワーク６からの入力パケットＰｉｎ（input）を受信し、
３）返送数集計機能部４は、いずれかのルータ７から返送される、検査パケットＰｉｓに対応する入力パケットＰｉｎの返送数を、複数のルータ７毎に個別に累積してカウントし、
４）ループ位置判定機能部５は、返送数集計機能部４において集計された、ルータ７毎の累積返送数を参照して、レイヤ３ループＬが発生していることを確定すると共に、その発生位置のルータを特定する。
【００１５】
なお、図中のＩＮはループ特定指示を発生させる契機となる要因を表し、一方、図中のＯＵＴはループ発生箇所を特定した結果を表す。
【発明の効果】
【００１６】
以下の説明から明らかになるとおり、本発明によれば、通常の情報パケットと実質的に同様の検査パケットＰｉｓを所定個数連続的に形成してネットワーク６に流すだけで、ループ障害の探索を開始することができ、その後、その一連の検査パケットＰｉｓに対応する入力パケットＰｉｎすなわち戻りパケットを解析するだけでループの発生箇所を特定できる、というきわめて簡易な「ループ特定」手法が実現される。
【００１７】
しかも、上記一連の検査パケットＰｉｓを流し始めてから、これら一連の検査パケットに対応する入力パケットＰｉｎ（戻りパケット）を受信しさらにその戻りパケットを解析し終えるまでの時間はわずかであり、したがって迅速な「ループ特定」手法が実現される。
【００１８】
この場合、マルチキャストかユニキャストかに関係なく正しくループを特定でき、また、全ての機器（ルータ）に対する設定情報を知っておく必要もない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明によりもたらされる効果を明確にするために、既述の「背景技術」において示した図１６と、既述の「発明が解決しようとする課題」において示した図１７とについてまず説明する。
【００２０】
図１６は、レイヤ３ループ（Ｌ）障害が発生している様子を、一例をもって示す図である。なお全図を通じて同様の構成要素には同一の参照番号または記号を付して示す。
【００２１】
図１６において、本図の例に示すレイヤ３ネット６は、３つのサブネットワーク８ａ，８ｂおよび８ｃを含んで構成される。本図の例によれば、サブネットワーク８ａのルータ７ａとサブネットワーク８ｂのルータ７ｂが、例えば機器（ルータ）の設定ミスによって、送信端末（一例として映像配信装置）９からマルチキャスト送信される、各受信端末（受信者メンバ）１０への映像情報パケットが不達となる。これは既述したとおり、当該受信端末１０への経路情報が設定されておらず、既述したデフォルト経路情報に起因して、レイヤ３ループＬが発生したからである。そしてこれにより、トラヒックが極端に増大する。
【００２２】
そこで、既述した一般的な手法である“ｔｒａｃｅｒｏｕｔｅ”を用いてループＬの障害探索をしたとすると、前述のとおりマルチキャストのストリームがループ障害となった場合、ユニキャストの経路と異なることがあり、正しい経路を常に把握することが難しいという問題があった。
【００２３】
図１７はマルチキャストの経路とユニキャストの経路とが異なる場合があることを例示する図である。送信端末９から受信端末１０への経路は、通常、ユニキャストでの経路の場合、ルートＡ→ルートＣの経路を通り、マルチキャストの経路もそれと同一経路を採るのが普通である。しかし、マルチキャストの場合は、ルータＡ→ルータＢ→ルータＤ→ルータＣといった経路を採ることもあり得、ユニキャストルーティングと必ずしも同一経路とはならない。このため、ループＬの探索が常に正しく行われるという保証はない。なお、図中の英記号の意味は次のとおりである。
ＤＲ ：Designated Router
ＲＰＴ：Rendezvous Point Tree
ＳＰＴ：Shortest Path Tree
【００２４】
上記の図１６に表したレイヤ３ループＬの発生位置を、上記の図１７に表した従来のｔｒａｃｅｒｏｕｔｅ手法で探索したときの上記の欠点等を排除するのが本発明の目的であり、この目的達成のために、上記の図１で示した基本構成を有するループ特定装置１を本発明において提案する。この図１の基本構成をさらに具体的に説明すると以下のとおりである。
【００２５】
図２は図１の基本構成をさらに具体化した一例を示す図である。本図において、参照番号１〜６は、図１に既に示した構成要素１〜６に対応する。
【００２６】
まずループ特定指示機能部２が、ループ特定装置１において、レイヤ３ループＬを特定する動作を開始すべき旨のコマンドＣＭを上記の指示として発出する。そしてこのコマンドＣＭを受けてパケット送受信機能部３が検査パケットＰｉｓを生成してレイヤ３ネットワーク６側に送信する。そしてこの検査パケットＰｉｓに対応する戻りパケットである入力パケットＰｉｎを、返送数集計機能部４で解析し、さらにループ位置判定機能部５において、その戻りパケットの要因となったレイヤ３ループＬのネットワーク６内での発生位置を特定したその結果ＯＵＴを例えばオペレータに通知し、当該ループの修復を迅速に行う。
【００２７】
このようなレイヤ３ループの発生位置特定プロセスを実現するに当たり、上記検査パケットＰｉｓの構成について特別な工夫をしておく必要がある。この工夫については後に詳述するが、最も好適な工夫の一例を初めに示しておくと、ＴＴＬの設定値を順次インクリメントした、例えばＴＴＬ＝１→２→３→…Ｎ（Ｎは２５６未満の整数）とした一連のＮ個の検査パケットＰｉｓをレイヤ３ネットワーク６側に送出していくことにある。
【００２８】
一方その送出された検査パケットＰｉｓは、レイヤ３ループＬにて戻されて上記戻りパケットとなり、パケット送受信機能部３に戻って、返送数集計機能部４への入力パケットＰｉｎとなる。さらに詳しくは、割出し部４１を経て、テーブル４２にてその返送された入力パケットＰｉｎの返送数が、“受信time exceeded数”として、各ルータ７毎（図ではsource address SAとして示す）に集計される。結論としては、その返送数が相対的に突出しているルータ（ＳＡ）が、レイヤ３ループＬの発生元となっているルータとして特定される。
【００２９】
ここでもう一度、ループ特定指示機能部２に注目してみると、上述したコマンドＣＭの発生要因すなわち上記指示を出す契機には種々ある。これについて具体的に説明する。
【００３０】
ループ特定指示機能部２は、疎通確認のため略定期的に所定の複数の受信端末１０に対して疎通確認パケットを送信してその戻りパケットから、レイヤ３ループＬが発生している可能性があると判断したとき、パケット送受信機能部３に対して上述した一連の検査パケットＰｉｓを送信すべき旨の指示（コマンドＣＭ）を行う。
【００３１】
その第１例では、上記の疎通確認パケットは、マルチキャストｐｉｎｇ（Packet InterNet Groper）であり（図３参照）、その第２例では、上記の疎通確認パケットは、ＲＴＣＰ（Real-time Transport Control Protocol）パケットである（図１５参照）。
【００３２】
また第３例において、ループ特定指示機能部２は、転送すべき本来のストリームデータ・パケットの送信中に返送されてくるその戻りパケットから、レイヤ３ループＬが発生している可能性があると判断したとき、パケット送受信機能部３に対して、上述した一連の検査パケットを送信すべき旨の指示（コマンドＣＭ）を行う（図４参照）。
【００３３】
上記の図３は、ループ検出の契機となる疎通確認プロセスの一例を示す図である。本図において、例えば映像配信装置（カメラ）としての送信端末９内に具備されるループ特定装置１からマルチキャストｐｉｎｇを対象の受信端末１０に発行する。なおユニキャストの場合は、予め指定した受信端末１０に対して発行する。もしレイヤ３ネットワーク６が正常であれば、いわゆるecho replyをその端末１０から返送する。あるいは、無応答となる。
【００３４】
しかし本図に示すようにそのネットワーク６が異常で、レイヤ３ループＬが発生している場合には、当該ルータ７′からＩＣＭＰ（Internet Control Message Protocol）time exceededパケットが装置１に返送される。このtime exceededパケットの返送があることをもって（図２の“ｔｅ”参照）ループ検出の契機とすることができ、ループ特定装置１は上記の指示（コマンドＣＭ）を出す。
【００３５】
なおループ特定装置１は、映像配信装置（カメラ）９内に構成されるか、または、その映像配信装置９と同一のサブネットワーク８ｄ（図３）内に配置されたＰＣ端末によって構成される。
【００３６】
また上記の図４はループ検出の契機となる疎通確認プロセスの他の例を示す図である。本図において、例えば映像配信装置（カメラ）である送信端末９は映像のストリーム“ストリーム”やＶｏＩＰ等の配信といったアプリケーションを実行しており、これに伴い、レイヤ３ループＬが発生したとすると、そのとき当該ルータ７′より、前述の戻りパケットとして、ＩＣＭＰ time exceededパケットが図２の“ｔｅ”として装置１に返送され、これをもってループ検出の契機とすることができる。
【００３７】
次に図５および図６を参照して、ループ特定装置１（送信端末９に内蔵される例で示す）についてさらに詳しく説明する。
【００３８】
図５は本発明における検査パケットと戻りパケットとの関連を示す図、
図６は図５に関連したテーブル４２（図２）の内容を示す図である。まず図５を図２と共に参照すると、ループ特定装置１内のパケット送受信機能部３（図２）から送信する一連の検査パケットＰｉｓは、ＴＴＬ（Time to Live）の設定値が順次インクリメントするＩＰ（Internet Protocol）パケットである。一方パケット送受信機能部３が受信する入力パケットＰｉｎは、これら一連のＩＰパケット（Ｐｉｓ）に対応する一連のＩＣＭＰ（Internet Control Message Protocol）time exceededパケットである。
【００３９】
このＩＰパケット（検査パケットＰｉｓ）内に記述されるＴＴＬの値は、デフォルト値として１〜Ｋ（Ｋは、２以上２５６未満の整数）に設定するか、または、Ｘ＋Ｎで表されるインクリメント値に設定する。ここにＸは任意の固定の整数、Ｎは０から順次１ずつインクリメントする整数で、かつ、Ｘ＋Ｎは２５６未満の整数とする。なおそのＸは、ＴＴＬの設定値を検査範囲として適切な範囲に絞って設定したいときにそれに合わせて自由に定めればよい。
【００４０】
図５を参照すると、上記のとおりＴＴＬ＝Ｘ〜Ｘ＋Ｎに設定した一連の検査パケットＰｉｓを、送信端末９内のループ特定装置１（図２）より送信する。
【００４１】
そうすると、レイヤ３ループ障害（Ｌ）を起こしている２つのルータ７′（Ｒ２とＲ３で示す）から大量のＩＣＭＰ time exceededパケット（ｔｅ）がこれらルータからループ特定装置１に返送され、パケット送受信機能部３に戻りパケットとして受信され、入力パケットＰｉｎ（図２）となる。
【００４２】
上記のように大量のtime exceededパケット“ｔｅ”が発生するのは、次のようなプロセスによる。図５においてまず、ＴＴＬ＝１の検査パケットＰｉｓに対応するパケットｔｅは、図５のルータＲ１からループ特定装置１に返ってくる。次にループ障害のあるルータＲ２からは、ＴＴＬ＝２のパケットＰｉｓに対応するパケットｔｅが装置１に返ってくる。さらにＴＴＬ＝３のパケットＰｉｓを受信したそのルータＲ２は、デフォルトとしてルータＲ３が指定されているので（そのように予め指定されているものとする）、このパケットＰｉｓ（ＴＴＬ＝３）をルータＲ３に渡す。これに応答してルータＲ３は、パケットｔｅを装置１に返す。
【００４３】
さらにＴＴＬ＝４のパケットＰｉｓは、ルータＲ２を経てＴＴＬ＝２となってルータＲ３に至り、このルータＲ３でＴＴＬ＝１となってルータＲ２に戻り、このルータＲ２より装置１にパケットｔｅが返送される。以上のようなパケットＰｉｓのループ状往復動作を、図５では、「ピンポン区間」として示している。
【００４４】
このようにして、ＴＴＬ＝５、ＴＴＬ＝６、ＴＴＬ＝７…ＴＴＬ＝２５６（デフォルト設定の場合）が順次設定された一連の検査パケットＰｉｓに対応するtime exceededパケットｔｅは、全てこのピンポン区間で上記ピンポン動作を経た後折り返されて、ループ特定装置１のパケット送受信機能部３にて受信され、入力パケットＰｉｎとして返送数集計機能部４に送り込まれる。すなわちパケット送受信機能部３（図２）は、順次受信した一連の入力パケットＰｉｎを、返送数集計機能部４に順次転送する。
【００４５】
なおパケット送受信機能部３（図２）は、一連の入力パケットＰｉｎを受信し終えたとき、ループ位置判定機能部５（図２）に対してループ位置判定動作を開始すべきことを通知（図２の「通知」）することができる。あるいは、その終了「通知」に代え、検査パケットＰｉｓの開始「通知」とすることもできる。ループ位置判定機能部５は、該機能部３からその開始「通知」を受信してから所定時間経過後（一連の検査パケットＰｉｓを送信し終えるのに要する時間の経過後）、上記ループ位置判定動作を自律的に開始することもできる。なおこの機能部５については後に詳述する。
【００４６】
ここで既述の図６を参照すると、上記図５において説明したプロセスにより各ルータ（Ｒ１，Ｒ２…）から次々と返送されるＩＣＭＰ time exceededパケットｔｅは、前述の入力パケットＰｉｎとして次々と、図６に示すテーブル４２に記録され、その入力数も一緒に記録される（図６の「返送集計値」参照）。このテーブル４２は、上記の図５のループ探索の例に準拠しているので、ループ障害に係る２つのルータＲ２（ソースアドレスＳＡ＃２）およびルータＲ３（ソースアドレスＳＡ＃３）からのtime exceededパケットｔｅの返送数が、飛び抜けて多くなっている。これらの返送数集計動作は、図２に示す返送数集計機能部４によって行われるので、この機能部４についてもう少し詳しく説明する。
【００４７】
図２において、返送数集計機能部４は、パケット送受信機能部３より順次転送される各入力パケットＰｉｎを解析する。そしてその中に記述されている送信元アドレス（ＳＡ）から、各入力パケットＰｉｎをなすＩＣＭＰ time exceededパケットを送信した送信元アドレス（ＳＡ）を割り出す割出し部４１を備え、さらにその割り出された送信元アドレス（ＳＡ）をエントリするテーブル４２（図６）と、を含んでなる。そしてこのテーブル４２上において各ルータ（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３…）毎に個別に累積して返送数をカウントアップする（図６の「返送集計値」）。
【００４８】
これら割出し部４１とテーブル４２との間の動作をもう少し詳しく説明すると、この割出し部４１により割り出された送信元アドレス（ＳＡ）がテーブル４２内に無いときは、当該送信元アドレス（ＳＡ）をテーブル４２に新規にエントリする。一方、この割出し部４１により割り出された送信元アドレス（ＳＡ）が既にテーブル４２にエントリ済みのときは、その送信元アドレス（ＳＡ）においてさらに累積して上記の返送数を１だけカウントアップする（図６の「返送集計値」）。
【００４９】
かくして集計されたＩＣＭＰ time exceededパケットｔｅ、すなわち入力パケットＰｉｎの返送数を記録するテーブル４２は、図２のループ位置判定機能部５によって参照され、所定の判定動作により判定された結果、すなわちループＬの発生箇所を特定した結果ＯＵＴを生成する。このようにループ位置判定機能部５は、テーブル４２により示される累積返送数（図６の「返送集計値」）を参照し、他に比べて相対的にその累積返送数が多い送信元アドレス（ＳＡ＃１，ＳＡ＃２…）に対応するルータ（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３…）においてレイヤ３ループＬが発生しているものと判定する。
【００５０】
さらに詳細には、ループ位置判定機能部５は、前述した相対的に累積返送数が多い送信元アドレス（ＳＡ）に対応するルータが２以上あるときに（図５のＲ２およびＲ３と、図６のＳＡ＃２およびＳＡ＃３参照）、レイヤ３ループＬが当該２以上のルータにおいて発生しているものと確定し、そのレイヤ３ループＬに係る２以上のルータ（Ｒ２，Ｒ３）を特定する。
【００５１】
さらに好ましくは、ループ位置判定機能部５は、前述した累積返送数が予め設定した閾値（例えば、“１０”）を超えたものと判定したときに、レイヤ３ループＬが当該２以上のルータにおいて発生しているものと確定し、そのレイヤ３ループＬに係る２以上のルータを特定する。そうすればその確定の精度が一層向上する。
【００５２】
以上、図２を中心に本発明に係るレイヤ３ループ障害探索の装置構成を主体に説明したが、本発明のそのレイヤ３ループ障害探索は、方法の発明としても捉えることができる。
【００５３】
図７は本発明に係るループ特定方法の基本ステップを示すフローチャートである。本図に示すとおり、そのループ特定方法は、図示するように指示ステップＳ１１、送信ステップＳ１２、受信ステップＳ１３、カウントステップＳ１４および判定ステップＳ１５からなり、詳細は以下のとおりである。
【００５４】
指示ステップＳ１１では、レイヤ３ネットワーク６に送信されたＩＰパケットの宛先への到達不能を検知して、レイヤ３ループＬの発生位置を特定すべきことを指示し、
送信ステップＳ１２では、ＴＴＬ（Time to Live）の設定値が順次インクリメントする一連のＩＰ（Internet Protocol）パケットを、レイヤ３ループＬの検査パケットＰｉｓとして送信する。
【００５５】
受信ステップＳ１３では、検査パケットＰｉｓに応答して返送される一連のＩＰパケットに対応する一連のＩＣＭＰ（Internet Control Message Protocol）time exceededパケット“ｔｅ”を受信し、
カウントステップＳ１４では、その受信したＩＣＭＰ time exceededパケット“ｔｅ”から、当該ＩＣＭＰ time exceededパケットを送信した送信元アドレスＳＡを割り出し、かつ、同一の送信元アドレスＳＡ毎に、そのＩＣＭＰ time exceededパケットの返送数を累積してカウントする。
【００５６】
判定ステップＳ１５では、前述の累積してカウントした返送数が相対的に多い送信元アドレスＳＡに対応するルータ（Ｒ２，Ｒ３）がレイヤ３ループＬの発生位置であるものと判定する。これら基本ステップに従う、さらに具体的なステップの一例を以下に示す。
【００５７】
図８は図７のステップに基づく具体的なステップの一例を示すフローチャート（その１）、
図９は同フローチャート（その２）、である。まず図８を参照すると、
【００５８】
ステップＳ２１：各ルータ７からＩＣＭＰ time exceededパケットｔｅを受信する。
ステップＳ２２：検査パケット送受信機能部３に、検査対象の宛先ＩＰアドレスを通知する。
ステップＳ２３：ＴＴＬ＝Ｘ〜Ｘ＋Ｎに設定した一連の検査パケットＰｉｓを連続して送信する。
【００５９】
ステップＳ２４：上記Ｐｉｓに対応する戻りパケットを受信したとき、それが新規に受信したＩＣＭＰ time exceededパケットｔｅか否か判定する。
ステップＳ２５：新規に受信したパケットならば、その送信ルータのＩＰアドレス（ＳＡ）をテーブル４２にエントリし登録する。
ステップＳ２６：ＩＰアドレスについてパケットカウンタをインクリメントする（図６の「返送集計値」）。
【００６０】
ステップＳ２７：閾値（例えば既述の“１０”）を超過した送信ＩＰアドレス（ＳＡ）が２つ以上存在するか否か判定する。
ステップＳ２８：２つ以上存在するならば、それらのＩＰアドレス（ＳＡ）を有する送信ルータをループ発生箇所として特定する。
【００６１】
最後に、ＩＣＭＰ time exceededパケットおよび、本発明において用いる検査パケットの好適例について詳細例を示しておく。
【００６２】
図１０はＩＣＭＰ time exceededパケットのフォーマットを示す図（その１）、
図１１は同図（その２）である。まず図１０を参照すると、その下段に、例えば図４に示すカメラ（１）からの各「ストリーム」をなすＩＰパケットのフォーマットが示され、その中の「ＩＰデータ」がＩＣＭＰパケットをなす。これをその上段に示す。
【００６３】
さらに詳細には、そのＩＰパケットは図１１の上段に示され、その中の「ＩＰデータ」の領域に、図１１の下段に詳細を示すＩＣＭＰパケットが入る。ここで、この下段のＩＣＭＰパケットにおける「タイプ」および「コード」（図１０の上段にも示す）がそれぞれ図示するように“１１”と“０”を示すとき、ＩＣＭＰ time exceededパケット“ｔｅ”となる。このパケット“ｔｅ”内の送信元アドレス（図１１の上段の“Source IP Address”）がすなわち、ループ障害Ｌを起こしているルータのＩＰアドレスとなる。これが図６等に示すソースアドレスＳＡである。
【００６４】
図１２は図５における検査パケットをマルチキャストｐｉｎｇとした第１例を示す図、
図１３はそのマルチキャストｐｉｎｇのフォーマットを示す図である。まず図１２を参照すると、左端のループ特定装置１から送信される検査パケットＰｉｓが「マルチキャストｐｉｎｇ」であることを示している。マルチキャストｐｉｎｇパケットの場合は、図１３の下段に示す「タイプ」および「コード」は図示するように“０”および“０”である。このｐｉｎｇパケットがtime exceededパケット“ｔｅ”として装置１に戻されるときは、その「タイプ」および「コード」は“１１”および“０”に設定し直される。マルチキャストｐｉｎｇを用いることにより、マルチキャストの経路がユニキャストの経路と異なる場合でも（図１７参照）、レイヤ３ループＬの発生箇所を特定することができる。
【００６５】
図１４は図５における検査パケットをＲＴＣＰパケットとした第２例を示す図、
図１５はＲＴＣＰパケットのフォーマットを示す図である。この第２例は、情報パケットの制御用としてのＲＴＣＰ（Real-time Control Protocol）パケットにおける特に「アプリケーション」について特別の規定が今のところなく、自由に使えることを利用した例、すなわちＡＰＰパケットフォーマットを利用した例である。このＲＴＣＰパケットを利用することにより、実際のストリーム（図４参照）の品質に影響を及ぼすことなく、レイヤ３ループＬの発生箇所を特定することができる。
【００６６】
以上詳述した本発明のループ特定手法によれば、既述したルータの設定情報を収集したり、ネットワーク６中の経路でのキャプチャを行うことなく、ループ監視のための装置１から検査パケットＰｉｓを送信して、これに対応するＩＣＭＰ time exceededパケットを受信し、その解析結果のみでループＬの検知ができる。このため、管理者が異なるサブネットワーク（８）を含むネットワーク（６）であっても、管理者の異同に拘らず、どの場所に発生しているループであっても、これを検知することができる。
【００６７】
また、そのループ監視装置１のみでループＬの検知が可能であるから、ネットワークの監視範囲を自由に広げることが可能である。かくして、ループ障害の解析に要する時間を大幅に短縮でき、実施例によれば数分程度以内でのループ発生箇所の特定を実現することができる。
【００６８】
以上詳述した本発明の実施態様は、以下のとおりである。
（付記１）
複数のルータを含むレイヤ３ネットワークにおいて発生するレイヤ３ループの位置を特定するためのループ特定装置であって、
前記レイヤ３ループの発生位置を特定すべきことを指示するループ特定指示機能部と、
前記の指示に従って、前記レイヤ３ループの発生位置を特定するための一連の検査パケットを少なくとも送信し、また、前記レイヤ３ネットワークからの入力パケットを受信するパケット送受信機能部と、
いずれかの前記ルータから返送される、前記検査パケットに対応する前記入力パケットの返送数を、前記複数のルータ毎に個別に累積してカウントする返送数集計機能部と、
前記返送数集計機能部において集計された前記のルータ毎の累積返送数を参照して、前記レイヤ３ループが発生していることを確定すると共に、その発生位置のルータを特定するループ位置判定機能部と、
を備えることを特徴とする、レイヤ３ネットワークにおけるループ特定装置。
【００６９】
（付記２）
前記ループ特定指示機能部は、疎通確認のため略定期的に所定の複数の受信端末に対して疎通確認パケットを送信してその戻りパケットから前記レイヤ３ループの発生の可能性があると判断したとき、前記パケット送受信機能部に対して前記一連の検査パケットを送信すべき旨の前記指示を行うことを特徴とする付記１に記載のループ特定装置。
【００７０】
（付記３）
前記疎通確認パケットは、マルチキャストｐｉｎｇ（Packet InterNet Groper）であることを特徴とする付記２に記載のループ特定装置。
【００７１】
（付記４）
前記疎通確認パケットは、ＲＴＣＰ（Real-time Transport Control Protocol）パケットであることを特徴とする付記２に記載のループ特定装置。
【００７２】
（付記５）
前記ループ特定指示機能部は、転送すべき本来のストリームデータ・パケットの送信中に返送されてくるその戻りパケットから前記レイヤ３ループの発生の可能性があると判断したとき、前記パケット送受信機能部に対して、前記一連の検査パケットを送信すべき旨の前記指示を行うことを特徴とする付記１に記載のループ特定装置。
【００７３】
（付記６）
前記パケット送受信機能部から送信する前記一連の検査パケットは、ＴＴＬ（Time to Live）の設定値が順次インクリメントするＩＰ（Internet Protocol）パケットであって、該パケット送受信機能部が受信する前記入力パケットは、一連の該ＩＰパケットに対応する一連のＩＣＭＰ（Internet Control Message Protocol）time exceededパケットであることを特徴とする付記１に記載のループ特定装置。
【００７４】
（付記７）
前記検査パケットは、マルチキャストｐｉｎｇまたはＲＴＣＰ（Real-time Transport Control Protocol）パケットであることを特徴とする付記６に記載のループ特定装置。
【００７５】
（付記８）
前記ＩＰパケット内に記述される前記ＴＴＬの値はデフォルト値として１〜Ｋ（Ｋは、２以上２５６未満の整数）に設定するか、または、Ｘ＋Ｎで表されるインクリメント値であってＸは任意の固定の整数、Ｎは０から順次１ずつインクリメントする整数で、かつ、Ｘ＋Ｎは２５６未満の整数に設定することを特徴とする付記６に記載のループ特定装置。
【００７６】
（付記９）
前記パケット送受信機能部は、順次受信した一連の入力パケットを前記返送数集計機能部に順次転送することを特徴とする付記６に記載のループ特定装置。
【００７７】
（付記１０）
前記パケット送受信機能部は、一連の前記入力パケットを受信し終えたとき、前記ループ位置判定機能部に対してループ位置判定動作を開始すべきことを通知することを特徴とする付記６に記載のループ特定装置。
【００７８】
（付記１１）
前記返送数集計機能部は、前記パケット送受信機能部より順次転送される各前記入力パケットを解析してその中に記述されている送信元アドレスから、該入力パケットをなす前記ＩＣＭＰ time exceededパケットを送信した送信元アドレスを割り出す割出し部と、その割り出された送信元アドレスをエントリするテーブルと、を含んでなり、該テーブル上において各前記のルータ毎に個別に累積して前記返送数をカウントアップすることを特徴とする付記９に記載のループ特定装置。
【００７９】
（付記１２）
前記割出し部により割り出された送信元アドレスが前記テーブル内に無いとき、当該送信元アドレスを該テーブルに新規にエントリし、該割出し部により割り出された送信元アドレスが既に該テーブルにエントリ済みのときは、その送信元アドレスにおいてさらに累積して前記返送数を１だけカウントアップすることを特徴とする付記１１に記載のループ特定装置。
【００８０】
（付記１３）
前記ループ位置判定機能部は、前記テーブルにより示される前記累積返送数を参照し、他に比べて相対的にその累積返送数が多い前記送信元アドレスに対応する前記ルータにおいて前記レイヤ３ループが発生しているものと判定することを特徴とする付記１１に記載のループ特定装置。
【００８１】
（付記１４）
前記ループ位置判定機能部は、前記の相対的に累積返送数が多い送信元アドレスに対応するルータが２以上あるときに、前記レイヤ３ループが当該２以上のルータにおいて発生しているものと確定し、そのレイヤ３ループに係る２以上のルータを特定することを特徴とする付記１３に記載のループ特定装置。
【００８２】
（付記１５）
前記ループ位置判定機能部は、前記累積返送数が予め設定した閾値を超えたものと判定したときに、前記レイヤ３ループが当該２以上のルータにおいて発生しているものと確定し、そのレイヤ３ループに係る２以上のルータを特定することを特徴とする付記１１に記載のループ特定装置。
【００８３】
（付記１６）
映像配信装置内に構成されるか、または、その映像配信装置と同一のサブネットワーク内に設置された端末によって構成されることを特徴とする付記１１に記載のループ特定装置。
【００８４】
（付記１７）
レイヤ３ネットワークに送信されたＩＰパケットの宛先への到達不能を検知して、レイヤ３ループの発生位置を特定すべきことを指示する指示ステップと、
ＴＴＬ（Time to Live）の設定値が順次インクリメントする一連のＩＰ（Internet Protocol）パケットを、前記レイヤ３ループの検査パケットとして送信する送信ステップと、
前記検査パケットに応答して返送される一連の該ＩＰパケットに対応する一連のＩＣＭＰ（Internet Control Message Protocol）time exceededパケットを受信する受信ステップと、
受信した前記ＩＣＭＰ time exceededパケットから当該ＩＣＭＰ time exceededパケットを送信した送信元アドレスを割り出し、かつ、同一の該送信元アドレス毎に、該ＩＣＭＰ time exceededパケットの返送数を累積してカウントするカウントステップと、
前記の累積してカウントした前記返送数が相対的に多い前記送信元アドレスに対応する前記ルータが前記レイヤ３ループの発生位置であるものと判定する判定ステップと、
を有することを特徴とする、レイヤ３ネットワークにおけるループ特定方法。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明に基づくループ特定装置の基本構成を示す図である。
【図２】図１の基本構成をさらに具体化した一例を示す図である。
【図３】ループ検出の契機となる疎通確認プロセスの一例を示す図である。
【図４】ループ検出の契機となる疎通確認プロセスの他の例を示す図である。
【図５】本発明における検査パケットと戻りパケットとの関連を示す図である。
【図６】図５に関連したテーブル４２の内容を示す図である。
【図７】本発明に基づくループ特定方法の基本ステップを示すフローチャートである。
【図８】図７に基づく具体的なステップの一例を示すフローチャート（その１）である。
【図９】図７に基づく具体的なステップの一例を示すフローチャート（その２）である。
【図１０】ＩＣＭＰ time exceededパケットのフォーマットを示す図（その１）である。
【図１１】ＩＣＭＰ time exceededパケットのフォーマットを示す図（その２）である。
【図１２】図５における検査パケットをマルチキャストｐｉｎｇとした第１例を示す図である。
【図１３】マルチキャストｐｉｎｇのフォーマットを示す図である。
【図１４】図５における検査パケットをＲＴＣＰパケットとした第２例を示す図である。
【図１５】ＲＴＣＰパケットのフォーマットを示す図である。
【図１６】レイヤ３ループ障害が発生している様子を示す図である。
【図１７】マルチキャストの経路とユニキャストの経路とが異なることがあることを例示する図である。
【符号の説明】
【００８６】
１ ループ特定装置
２ ループ特定指示機能部
３ パケット送受信機能部
４ 返送数集計機能部
５ ループ位置判定機能部
６ レイヤ３ネットワーク
７ ルータ
７′ レイヤ３ループに係るルータ
８ サブネットワーク
９ 送信端末（映像配信装置）
１０ 受信端末
４１ 割出し部
４２ テーブル
Ｌ レイヤ３ループ
Ｐｉｓ 検査パケット
Ｐｉｎ 入力パケット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＰ（Internet Protocol）ネットワーク、例えば複数のルータを含むＩＰマルチキャスト・レイヤ３ネットワークにおいて発生する障害、特にレイヤ３ループ障害の発生位置を特定するためのループ特定装置およびループ特定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
後に図（図１６）を参照して説明するように、ＩＰマルチキャスト・レイヤ３ネットワークにおいては、上記のレイヤ３ループ障害（以下、単に「ループ」と略称する）が発生することがある。この「ループ」とは、レイヤ３ネットワーク内のある端末から他の複数の端末へ、複数のルータを経由して、情報パケットをマルチキャスト送信したときに、該複数のルータのうちのある隣接する２つのルータ間でその情報パケットがループを描くように往復してそこに留まってしまい、その情報パケットがその先の端末へ転送されなくなることを意味する。
【０００３】
このような「ループ」が発生する代表的な要因は、上記２つのルータ内にある各ルーティングテーブルに、例えば機器の設定ミス等により、当該情報パケットについての経路情報が設定されていないことにある。このような場合、その２つのルータは、設定されていない上記経路情報に代えてデフォルト経路情報を適用する。このとき上記２つのルータＡおよびルータＢのうち、ルータＡはルータＢ方路へのデフォルト経路情報を有し、ルータＢはルータＡ方路へのデフォルト経路情報を有していたとすると、該ルータＡおよびＢを通過しようとする情報パケットは、これらルータＡおよびＢの間で何度も往復してそこに留まり、上記のループを発生させることになる。
【０００４】
そうすると各情報パケットは、ＴＴＬ（Time to Live）の設定値が例えば２５６であったとすると、２５６回そのループを形成し終えたときに消滅することになるから、マルチキャストトラヒックはきわめて膨大なものとなり、結局、当該ネットワーク全体に過負荷を引き起こすことになる。したがって、かかるループの発生を検知したときは、当該ループの発生位置を迅速に特定し、ループ発生の要因を素早く除去しなければならない。
【０００５】
なお本発明に関連する公知技術として、下記の〔特許文献１〕および〔特許文献２〕がある。〔特許文献１〕に開示される「中継通信装置」は、ＴＴＬ相当の中継許容回数情報を検出し、その数値が「０」であったら、データの中継を中止することを特徴とするものである。また〔特許文献２〕に開示される「データ伝送装置試験方式」は、ネットワーク伝送装置に対し試験用フレームを送信し、それより受信した試験用レスポンスフレームを解析して期待値どおりのレスポンスが返ってくるか否かをチェックする。期待値どおりに返ってきていれば正常と判断することを特徴とするものである。
【０００６】
したがって上記いずれの特許文献も、後述する本発明の特徴、すなわち、「ＴＴＬが順次インクリメントする一連の検査パケットをネットワーク送出し、この送出元への該ネットワークからの戻りパケットを解析してループの発生位置を特定する」といった思想は全く示唆されていない。
【０００７】
【特許文献１】特開平８−２８８９８２号公報
【特許文献２】特開平１−２２３８５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したループの発生位置を特定する一般的な手法として、“ｔｒａｃｅｒｏｕｔｅ”がある。ところが後に図（図１７）を参照して説明するように、マルチキャストのストリームがループしたような場合、ユニキャストの経路と異なる場合があり、上記のｔｒａｃｅｒｏｕｔｅによる手法では正しい経路が把握できないことがある。
【０００９】
このため従来は、各ルータにｔｅｌｎｅｔ等でそれぞれログインし、マルチキャストに関する設定情報を個別に収集するということを行っていた。したがって、機器毎に設定方法が異なることから、全ての機器に対するその設定情報の確認方法を知っていなければならないという第１の問題があった。
【００１０】
また、個々のマルチキャストアドレスに対して全てのルータからそれらの機器に対する上記設定情報を収集し、人手によってマルチキャストの経路の確認を行わなければならなかった。このため、ループ障害の発生箇所を特定するのに多大な時間を要するという第２の問題があった。
【００１１】
したがって本発明は、短時間でかつ簡易な手法によって、上記のレイヤ３ループの発生を検知すると共に、その発生箇所を特定することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
図１は本発明に基づくループ特定装置の基本構成を示す図である。本図において、参照番号１は本発明に係るループ特定装置を示し、図示するように、ループ特定指示機能部２と、パケット送受信機能部３と、返送数集計機能部４と、ループ位置判定機能部５と、からなる。これら機能部のうち、パケット送受信機能部３がレイヤ３ネットワーク６に連係し、該ネットワーク６内には複数のルータ７が配置される。
【００１３】
すなわち、本発明に基づくループ特定装置１は、複数のルータ７を含むレイヤ３ネットワーク６において発生するレイヤ３ループＬの位置を特定するためのループ特定装置である。ここに、上記機能部２〜５の各機能は次のとおりである。
【００１４】
１）ループ特定指示機能部２は、レイヤ３ループの発生位置を特定すべきことを指示し、
２）パケット送受信機能部３は、その指示に従って、レイヤ３ループＬの発生位置を特定するための一連の検査パケットＰｉｓ（inspection）を少なくとも送信し、また、レイヤ３ネットワーク６からの入力パケットＰｉｎ（input）を受信し、
３）返送数集計機能部４は、いずれかのルータ７から返送される、検査パケットＰｉｓに対応する入力パケットＰｉｎの返送数を、複数のルータ７毎に個別に累積してカウントし、
４）ループ位置判定機能部５は、返送数集計機能部４において集計された、ルータ７毎の累積返送数を参照して、レイヤ３ループＬが発生していることを確定すると共に、その発生位置のルータを特定する。
【００１５】
なお、図中のＩＮはループ特定指示を発生させる契機となる要因を表し、一方、図中のＯＵＴはループ発生箇所を特定した結果を表す。
【発明の効果】
【００１６】
以下の説明から明らかになるとおり、本発明によれば、通常の情報パケットと実質的に同様の検査パケットＰｉｓを所定個数連続的に形成してネットワーク６に流すだけで、ループ障害の探索を開始することができ、その後、その一連の検査パケットＰｉｓに対応する入力パケットＰｉｎすなわち戻りパケットを解析するだけでループの発生箇所を特定できる、というきわめて簡易な「ループ特定」手法が実現される。
【００１７】
しかも、上記一連の検査パケットＰｉｓを流し始めてから、これら一連の検査パケットに対応する入力パケットＰｉｎ（戻りパケット）を受信しさらにその戻りパケットを解析し終えるまでの時間はわずかであり、したがって迅速な「ループ特定」手法が実現される。
【００１８】
この場合、マルチキャストかユニキャストかに関係なく正しくループを特定でき、また、全ての機器（ルータ）に対する設定情報を知っておく必要もない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明によりもたらされる効果を明確にするために、既述の「背景技術」において示した図１６と、既述の「発明が解決しようとする課題」において示した図１７とについてまず説明する。
【００２０】
図１６は、レイヤ３ループ（Ｌ）障害が発生している様子を、一例をもって示す図である。なお全図を通じて同様の構成要素には同一の参照番号または記号を付して示す。
【００２１】
図１６において、本図の例に示すレイヤ３ネット６は、３つのサブネットワーク８ａ，８ｂおよび８ｃを含んで構成される。本図の例によれば、サブネットワーク８ａのルータ７ａとサブネットワーク８ｂのルータ７ｂが、例えば機器（ルータ）の設定ミスによって、送信端末（一例として映像配信装置）９からマルチキャスト送信される、各受信端末（受信者メンバ）１０への映像情報パケットが不達となる。これは既述したとおり、当該受信端末１０への経路情報が設定されておらず、既述したデフォルト経路情報に起因して、レイヤ３ループＬが発生したからである。そしてこれにより、トラヒックが極端に増大する。
【００２２】
そこで、既述した一般的な手法である“ｔｒａｃｅｒｏｕｔｅ”を用いてループＬの障害探索をしたとすると、前述のとおりマルチキャストのストリームがループ障害となった場合、ユニキャストの経路と異なることがあり、正しい経路を常に把握することが難しいという問題があった。
【００２３】
図１７はマルチキャストの経路とユニキャストの経路とが異なる場合があることを例示する図である。送信端末９から受信端末１０への経路は、通常、ユニキャストでの経路の場合、ルートＡ→ルートＣの経路を通り、マルチキャストの経路もそれと同一経路を採るのが普通である。しかし、マルチキャストの場合は、ルータＡ→ルータＢ→ルータＤ→ルータＣといった経路を採ることもあり得、ユニキャストルーティングと必ずしも同一経路とはならない。このため、ループＬの探索が常に正しく行われるという保証はない。なお、図中の英記号の意味は次のとおりである。
ＤＲ ：Designated Router
ＲＰＴ：Rendezvous Point Tree
ＳＰＴ：Shortest Path Tree
【００２４】
上記の図１６に表したレイヤ３ループＬの発生位置を、上記の図１７に表した従来のｔｒａｃｅｒｏｕｔｅ手法で探索したときの上記の欠点等を排除するのが本発明の目的であり、この目的達成のために、上記の図１で示した基本構成を有するループ特定装置１を本発明において提案する。この図１の基本構成をさらに具体的に説明すると以下のとおりである。
【００２５】
図２は図１の基本構成をさらに具体化した一例を示す図である。本図において、参照番号１〜６は、図１に既に示した構成要素１〜６に対応する。
【００２６】
まずループ特定指示機能部２が、ループ特定装置１において、レイヤ３ループＬを特定する動作を開始すべき旨のコマンドＣＭを上記の指示として発出する。そしてこのコマンドＣＭを受けてパケット送受信機能部３が検査パケットＰｉｓを生成してレイヤ３ネットワーク６側に送信する。そしてこの検査パケットＰｉｓに対応する戻りパケットである入力パケットＰｉｎを、返送数集計機能部４で解析し、さらにループ位置判定機能部５において、その戻りパケットの要因となったレイヤ３ループＬのネットワーク６内での発生位置を特定したその結果ＯＵＴを例えばオペレータに通知し、当該ループの修復を迅速に行う。
【００２７】
このようなレイヤ３ループの発生位置特定プロセスを実現するに当たり、上記検査パケットＰｉｓの構成について特別な工夫をしておく必要がある。この工夫については後に詳述するが、最も好適な工夫の一例を初めに示しておくと、ＴＴＬの設定値を順次インクリメントした、例えばＴＴＬ＝１→２→３→…Ｎ（Ｎは２５６未満の整数）とした一連のＮ個の検査パケットＰｉｓをレイヤ３ネットワーク６側に送出していくことにある。
【００２８】
一方その送出された検査パケットＰｉｓは、レイヤ３ループＬにて戻されて上記戻りパケットとなり、パケット送受信機能部３に戻って、返送数集計機能部４への入力パケットＰｉｎとなる。さらに詳しくは、割出し部４１を経て、テーブル４２にてその返送された入力パケットＰｉｎの返送数が、“受信time exceeded数”として、各ルータ７毎（図ではsource address SAとして示す）に集計される。結論としては、その返送数が相対的に突出しているルータ（ＳＡ）が、レイヤ３ループＬの発生元となっているルータとして特定される。
【００２９】
ここでもう一度、ループ特定指示機能部２に注目してみると、上述したコマンドＣＭの発生要因すなわち上記指示を出す契機には種々ある。これについて具体的に説明する。
【００３０】
ループ特定指示機能部２は、疎通確認のため略定期的に所定の複数の受信端末１０に対して疎通確認パケットを送信してその戻りパケットから、レイヤ３ループＬが発生している可能性があると判断したとき、パケット送受信機能部３に対して上述した一連の検査パケットＰｉｓを送信すべき旨の指示（コマンドＣＭ）を行う。
【００３１】
その第１例では、上記の疎通確認パケットは、マルチキャストｐｉｎｇ（Packet InterNet Groper）であり（図３参照）、その第２例では、上記の疎通確認パケットは、ＲＴＣＰ（Real-time Transport Control Protocol）パケットである（図１５参照）。
【００３２】
また第３例において、ループ特定指示機能部２は、転送すべき本来のストリームデータ・パケットの送信中に返送されてくるその戻りパケットから、レイヤ３ループＬが発生している可能性があると判断したとき、パケット送受信機能部３に対して、上述した一連の検査パケットを送信すべき旨の指示（コマンドＣＭ）を行う（図４参照）。
【００３３】
上記の図３は、ループ検出の契機となる疎通確認プロセスの一例を示す図である。本図において、例えば映像配信装置（カメラ）としての送信端末９内に具備されるループ特定装置１からマルチキャストｐｉｎｇを対象の受信端末１０に発行する。なおユニキャストの場合は、予め指定した受信端末１０に対して発行する。もしレイヤ３ネットワーク６が正常であれば、いわゆるecho replyをその端末１０から返送する。あるいは、無応答となる。
【００３４】
しかし本図に示すようにそのネットワーク６が異常で、レイヤ３ループＬが発生している場合には、当該ルータ７′からＩＣＭＰ（Internet Control Message Protocol）time exceededパケットが装置１に返送される。このtime exceededパケットの返送があることをもって（図２の“ｔｅ”参照）ループ検出の契機とすることができ、ループ特定装置１は上記の指示（コマンドＣＭ）を出す。
【００３５】
なおループ特定装置１は、映像配信装置（カメラ）９内に構成されるか、または、その映像配信装置９と同一のサブネットワーク８ｄ（図３）内に配置されたＰＣ端末によって構成される。
【００３６】
また上記の図４はループ検出の契機となる疎通確認プロセスの他の例を示す図である。本図において、例えば映像配信装置（カメラ）である送信端末９は映像のストリーム“ストリーム”やＶｏＩＰ等の配信といったアプリケーションを実行しており、これに伴い、レイヤ３ループＬが発生したとすると、そのとき当該ルータ７′より、前述の戻りパケットとして、ＩＣＭＰ time exceededパケットが図２の“ｔｅ”として装置１に返送され、これをもってループ検出の契機とすることができる。
【００３７】
次に図５および図６を参照して、ループ特定装置１（送信端末９に内蔵される例で示す）についてさらに詳しく説明する。
【００３８】
図５は本発明における検査パケットと戻りパケットとの関連を示す図、
図６は図５に関連したテーブル４２（図２）の内容を示す図である。まず図５を図２と共に参照すると、ループ特定装置１内のパケット送受信機能部３（図２）から送信する一連の検査パケットＰｉｓは、ＴＴＬ（Time to Live）の設定値が順次インクリメントするＩＰ（Internet Protocol）パケットである。一方パケット送受信機能部３が受信する入力パケットＰｉｎは、これら一連のＩＰパケット（Ｐｉｓ）に対応する一連のＩＣＭＰ（Internet Control Message Protocol）time exceededパケットである。
【００３９】
このＩＰパケット（検査パケットＰｉｓ）内に記述されるＴＴＬの値は、デフォルト値として１〜Ｋ（Ｋは、２以上２５６未満の整数）に設定するか、または、Ｘ＋Ｎで表されるインクリメント値に設定する。ここにＸは任意の固定の整数、Ｎは０から順次１ずつインクリメントする整数で、かつ、Ｘ＋Ｎは２５６未満の整数とする。なおそのＸは、ＴＴＬの設定値を検査範囲として適切な範囲に絞って設定したいときにそれに合わせて自由に定めればよい。
【００４０】
図５を参照すると、上記のとおりＴＴＬ＝Ｘ〜Ｘ＋Ｎに設定した一連の検査パケットＰｉｓを、送信端末９内のループ特定装置１（図２）より送信する。
【００４１】
そうすると、レイヤ３ループ障害（Ｌ）を起こしている２つのルータ７′（Ｒ２とＲ３で示す）から大量のＩＣＭＰ time exceededパケット（ｔｅ）がこれらルータからループ特定装置１に返送され、パケット送受信機能部３に戻りパケットとして受信され、入力パケットＰｉｎ（図２）となる。
【００４２】
上記のように大量のtime exceededパケット“ｔｅ”が発生するのは、次のようなプロセスによる。図５においてまず、ＴＴＬ＝１の検査パケットＰｉｓに対応するパケットｔｅは、図５のルータＲ１からループ特定装置１に返ってくる。次にループ障害のあるルータＲ２からは、ＴＴＬ＝２のパケットＰｉｓに対応するパケットｔｅが装置１に返ってくる。さらにＴＴＬ＝３のパケットＰｉｓを受信したそのルータＲ２は、デフォルトとしてルータＲ３が指定されているので（そのように予め指定されているものとする）、このパケットＰｉｓ（ＴＴＬ＝３）をルータＲ３に渡す。これに応答してルータＲ３は、パケットｔｅを装置１に返す。
【００４３】
さらにＴＴＬ＝４のパケットＰｉｓは、ルータＲ２を経てＴＴＬ＝２となってルータＲ３に至り、このルータＲ３でＴＴＬ＝１となってルータＲ２に戻り、このルータＲ２より装置１にパケットｔｅが返送される。以上のようなパケットＰｉｓのループ状往復動作を、図５では、「ピンポン区間」として示している。
【００４４】
このようにして、ＴＴＬ＝５、ＴＴＬ＝６、ＴＴＬ＝７…ＴＴＬ＝２５６（デフォルト設定の場合）が順次設定された一連の検査パケットＰｉｓに対応するtime exceededパケットｔｅは、全てこのピンポン区間で上記ピンポン動作を経た後折り返されて、ループ特定装置１のパケット送受信機能部３にて受信され、入力パケットＰｉｎとして返送数集計機能部４に送り込まれる。すなわちパケット送受信機能部３（図２）は、順次受信した一連の入力パケットＰｉｎを、返送数集計機能部４に順次転送する。
【００４５】
なおパケット送受信機能部３（図２）は、一連の入力パケットＰｉｎを受信し終えたとき、ループ位置判定機能部５（図２）に対してループ位置判定動作を開始すべきことを通知（図２の「通知」）することができる。あるいは、その終了「通知」に代え、検査パケットＰｉｓの開始「通知」とすることもできる。ループ位置判定機能部５は、該機能部３からその開始「通知」を受信してから所定時間経過後（一連の検査パケットＰｉｓを送信し終えるのに要する時間の経過後）、上記ループ位置判定動作を自律的に開始することもできる。なおこの機能部５については後に詳述する。
【００４６】
ここで既述の図６を参照すると、上記図５において説明したプロセスにより各ルータ（Ｒ１，Ｒ２…）から次々と返送されるＩＣＭＰ time exceededパケットｔｅは、前述の入力パケットＰｉｎとして次々と、図６に示すテーブル４２に記録され、その入力数も一緒に記録される（図６の「返送集計値」参照）。このテーブル４２は、上記の図５のループ探索の例に準拠しているので、ループ障害に係る２つのルータＲ２（ソースアドレスＳＡ＃２）およびルータＲ３（ソースアドレスＳＡ＃３）からのtime exceededパケットｔｅの返送数が、飛び抜けて多くなっている。これらの返送数集計動作は、図２に示す返送数集計機能部４によって行われるので、この機能部４についてもう少し詳しく説明する。
【００４７】
図２において、返送数集計機能部４は、パケット送受信機能部３より順次転送される各入力パケットＰｉｎを解析する。そしてその中に記述されている送信元アドレス（ＳＡ）から、各入力パケットＰｉｎをなすＩＣＭＰ time exceededパケットを送信した送信元アドレス（ＳＡ）を割り出す割出し部４１を備え、さらにその割り出された送信元アドレス（ＳＡ）をエントリするテーブル４２（図６）と、を含んでなる。そしてこのテーブル４２上において各ルータ（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３…）毎に個別に累積して返送数をカウントアップする（図６の「返送集計値」）。
【００４８】
これら割出し部４１とテーブル４２との間の動作をもう少し詳しく説明すると、この割出し部４１により割り出された送信元アドレス（ＳＡ）がテーブル４２内に無いときは、当該送信元アドレス（ＳＡ）をテーブル４２に新規にエントリする。一方、この割出し部４１により割り出された送信元アドレス（ＳＡ）が既にテーブル４２にエントリ済みのときは、その送信元アドレス（ＳＡ）においてさらに累積して上記の返送数を１だけカウントアップする（図６の「返送集計値」）。
【００４９】
かくして集計されたＩＣＭＰ time exceededパケットｔｅ、すなわち入力パケットＰｉｎの返送数を記録するテーブル４２は、図２のループ位置判定機能部５によって参照され、所定の判定動作により判定された結果、すなわちループＬの発生箇所を特定した結果ＯＵＴを生成する。このようにループ位置判定機能部５は、テーブル４２により示される累積返送数（図６の「返送集計値」）を参照し、他に比べて相対的にその累積返送数が多い送信元アドレス（ＳＡ＃１，ＳＡ＃２…）に対応するルータ（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３…）においてレイヤ３ループＬが発生しているものと判定する。
【００５０】
さらに詳細には、ループ位置判定機能部５は、前述した相対的に累積返送数が多い送信元アドレス（ＳＡ）に対応するルータが２以上あるときに（図５のＲ２およびＲ３と、図６のＳＡ＃２およびＳＡ＃３参照）、レイヤ３ループＬが当該２以上のルータにおいて発生しているものと確定し、そのレイヤ３ループＬに係る２以上のルータ（Ｒ２，Ｒ３）を特定する。
【００５１】
さらに好ましくは、ループ位置判定機能部５は、前述した累積返送数が予め設定した閾値（例えば、“１０”）を超えたものと判定したときに、レイヤ３ループＬが当該２以上のルータにおいて発生しているものと確定し、そのレイヤ３ループＬに係る２以上のルータを特定する。そうすればその確定の精度が一層向上する。
【００５２】
以上、図２を中心に本発明に係るレイヤ３ループ障害探索の装置構成を主体に説明したが、本発明のそのレイヤ３ループ障害探索は、方法の発明としても捉えることができる。
【００５３】
図７は本発明に係るループ特定方法の基本ステップを示すフローチャートである。本図に示すとおり、そのループ特定方法は、図示するように指示ステップＳ１１、送信ステップＳ１２、受信ステップＳ１３、カウントステップＳ１４および判定ステップＳ１５からなり、詳細は以下のとおりである。
【００５４】
指示ステップＳ１１では、レイヤ３ネットワーク６に送信されたＩＰパケットの宛先への到達不能を検知して、レイヤ３ループＬの発生位置を特定すべきことを指示し、
送信ステップＳ１２では、ＴＴＬ（Time to Live）の設定値が順次インクリメントする一連のＩＰ（Internet Protocol）パケットを、レイヤ３ループＬの検査パケットＰｉｓとして送信する。
【００５５】
受信ステップＳ１３では、検査パケットＰｉｓに応答して返送される一連のＩＰパケットに対応する一連のＩＣＭＰ（Internet Control Message Protocol）time exceededパケット“ｔｅ”を受信し、
カウントステップＳ１４では、その受信したＩＣＭＰ time exceededパケット“ｔｅ”から、当該ＩＣＭＰ time exceededパケットを送信した送信元アドレスＳＡを割り出し、かつ、同一の送信元アドレスＳＡ毎に、そのＩＣＭＰ time exceededパケットの返送数を累積してカウントする。
【００５６】
判定ステップＳ１５では、前述の累積してカウントした返送数が相対的に多い送信元アドレスＳＡに対応するルータ（Ｒ２，Ｒ３）がレイヤ３ループＬの発生位置であるものと判定する。これら基本ステップに従う、さらに具体的なステップの一例を以下に示す。
【００５７】
図８は図７のステップに基づく具体的なステップの一例を示すフローチャート（その１）、
図９は同フローチャート（その２）、である。まず図８を参照すると、
【００５８】
ステップＳ２１：各ルータ７からＩＣＭＰ time exceededパケットｔｅを受信する。
ステップＳ２２：検査パケット送受信機能部３に、検査対象の宛先ＩＰアドレスを通知する。
ステップＳ２３：ＴＴＬ＝Ｘ〜Ｘ＋Ｎに設定した一連の検査パケットＰｉｓを連続して送信する。
【００５９】
ステップＳ２４：上記Ｐｉｓに対応する戻りパケットを受信したとき、それが新規に受信したＩＣＭＰ time exceededパケットｔｅか否か判定する。
ステップＳ２５：新規に受信したパケットならば、その送信ルータのＩＰアドレス（ＳＡ）をテーブル４２にエントリし登録する。
ステップＳ２６：ＩＰアドレスについてパケットカウンタをインクリメントする（図６の「返送集計値」）。
【００６０】
ステップＳ２７：閾値（例えば既述の“１０”）を超過した送信ＩＰアドレス（ＳＡ）が２つ以上存在するか否か判定する。
ステップＳ２８：２つ以上存在するならば、それらのＩＰアドレス（ＳＡ）を有する送信ルータをループ発生箇所として特定する。
【００６１】
最後に、ＩＣＭＰ time exceededパケットおよび、本発明において用いる検査パケットの好適例について詳細例を示しておく。
【００６２】
図１０はＩＣＭＰ time exceededパケットのフォーマットを示す図（その１）、
図１１は同図（その２）である。まず図１０を参照すると、その下段に、例えば図４に示すカメラ（１）からの各「ストリーム」をなすＩＰパケットのフォーマットが示され、その中の「ＩＰデータ」がＩＣＭＰパケットをなす。これをその上段に示す。
【００６３】
さらに詳細には、そのＩＰパケットは図１１の上段に示され、その中の「ＩＰデータ」の領域に、図１１の下段に詳細を示すＩＣＭＰパケットが入る。ここで、この下段のＩＣＭＰパケットにおける「タイプ」および「コード」（図１０の上段にも示す）がそれぞれ図示するように“１１”と“０”を示すとき、ＩＣＭＰ time exceededパケット“ｔｅ”となる。このパケット“ｔｅ”内の送信元アドレス（図１１の上段の“Source IP Address”）がすなわち、ループ障害Ｌを起こしているルータのＩＰアドレスとなる。これが図６等に示すソースアドレスＳＡである。
【００６４】
図１２は図５における検査パケットをマルチキャストｐｉｎｇとした第１例を示す図、
図１３はそのマルチキャストｐｉｎｇのフォーマットを示す図である。まず図１２を参照すると、左端のループ特定装置１から送信される検査パケットＰｉｓが「マルチキャストｐｉｎｇ」であることを示している。マルチキャストｐｉｎｇパケットの場合は、図１３の下段に示す「タイプ」および「コード」は図示するように“０”および“０”である。このｐｉｎｇパケットがtime exceededパケット“ｔｅ”として装置１に戻されるときは、その「タイプ」および「コード」は“１１”および“０”に設定し直される。マルチキャストｐｉｎｇを用いることにより、マルチキャストの経路がユニキャストの経路と異なる場合でも（図１７参照）、レイヤ３ループＬの発生箇所を特定することができる。
【００６５】
図１４は図５における検査パケットをＲＴＣＰパケットとした第２例を示す図、
図１５はＲＴＣＰパケットのフォーマットを示す図である。この第２例は、情報パケットの制御用としてのＲＴＣＰ（Real-time Control Protocol）パケットにおける特に「アプリケーション」について特別の規定が今のところなく、自由に使えることを利用した例、すなわちＡＰＰパケットフォーマットを利用した例である。このＲＴＣＰパケットを利用することにより、実際のストリーム（図４参照）の品質に影響を及ぼすことなく、レイヤ３ループＬの発生箇所を特定することができる。
【００６６】
以上詳述した本発明のループ特定手法によれば、既述したルータの設定情報を収集したり、ネットワーク６中の経路でのキャプチャを行うことなく、ループ監視のための装置１から検査パケットＰｉｓを送信して、これに対応するＩＣＭＰ time exceededパケットを受信し、その解析結果のみでループＬの検知ができる。このため、管理者が異なるサブネットワーク（８）を含むネットワーク（６）であっても、管理者の異同に拘らず、どの場所に発生しているループであっても、これを検知することができる。
【００６７】
また、そのループ監視装置１のみでループＬの検知が可能であるから、ネットワークの監視範囲を自由に広げることが可能である。かくして、ループ障害の解析に要する時間を大幅に短縮でき、実施例によれば数分程度以内でのループ発生箇所の特定を実現することができる。
【００６８】
以上詳述した本発明の実施態様は、以下のとおりである。
（付記１）
複数のルータを含むレイヤ３ネットワークにおいて発生するレイヤ３ループの位置を特定するためのループ特定装置であって、
前記レイヤ３ループの発生位置を特定すべきことを指示するループ特定指示機能部と、
前記の指示に従って、前記レイヤ３ループの発生位置を特定するための一連の検査パケットを少なくとも送信し、また、前記レイヤ３ネットワークからの入力パケットを受信するパケット送受信機能部と、
いずれかの前記ルータから返送される、前記検査パケットに対応する前記入力パケットの返送数を、前記複数のルータ毎に個別に累積してカウントする返送数集計機能部と、
前記返送数集計機能部において集計された前記のルータ毎の累積返送数を参照して、前記レイヤ３ループが発生していることを確定すると共に、その発生位置のルータを特定するループ位置判定機能部と、
を備えることを特徴とする、レイヤ３ネットワークにおけるループ特定装置。
【００６９】
（付記２）
前記ループ特定指示機能部は、疎通確認のため略定期的に所定の複数の受信端末に対して疎通確認パケットを送信してその戻りパケットから前記レイヤ３ループの発生の可能性があると判断したとき、前記パケット送受信機能部に対して前記一連の検査パケットを送信すべき旨の前記指示を行うことを特徴とする付記１に記載のループ特定装置。
【００７０】
（付記３）
前記疎通確認パケットは、マルチキャストｐｉｎｇ（Packet InterNet Groper）であることを特徴とする付記２に記載のループ特定装置。
【００７１】
（付記４）
前記疎通確認パケットは、ＲＴＣＰ（Real-time Transport Control Protocol）パケットであることを特徴とする付記２に記載のループ特定装置。
【００７２】
（付記５）
前記ループ特定指示機能部は、転送すべき本来のストリームデータ・パケットの送信中に返送されてくるその戻りパケットから前記レイヤ３ループの発生の可能性があると判断したとき、前記パケット送受信機能部に対して、前記一連の検査パケットを送信すべき旨の前記指示を行うことを特徴とする付記１に記載のループ特定装置。
【００７３】
（付記６）
前記パケット送受信機能部から送信する前記一連の検査パケットは、ＴＴＬ（Time to Live）の設定値が順次インクリメントするＩＰ（Internet Protocol）パケットであって、該パケット送受信機能部が受信する前記入力パケットは、一連の該ＩＰパケットに対応する一連のＩＣＭＰ（Internet Control Message Protocol）time exceededパケットであることを特徴とする付記１に記載のループ特定装置。
【００７４】
（付記７）
前記検査パケットは、マルチキャストｐｉｎｇまたはＲＴＣＰ（Real-time Transport Control Protocol）パケットであることを特徴とする付記６に記載のループ特定装置。
【００７５】
（付記８）
前記ＩＰパケット内に記述される前記ＴＴＬの値はデフォルト値として１〜Ｋ（Ｋは、２以上２５６未満の整数）に設定するか、または、Ｘ＋Ｎで表されるインクリメント値であってＸは任意の固定の整数、Ｎは０から順次１ずつインクリメントする整数で、かつ、Ｘ＋Ｎは２５６未満の整数に設定することを特徴とする付記６に記載のループ特定装置。
【００７６】
（付記９）
前記パケット送受信機能部は、順次受信した一連の入力パケットを前記返送数集計機能部に順次転送することを特徴とする付記６に記載のループ特定装置。
【００７７】
（付記１０）
前記パケット送受信機能部は、一連の前記入力パケットを受信し終えたとき、前記ループ位置判定機能部に対してループ位置判定動作を開始すべきことを通知することを特徴とする付記６に記載のループ特定装置。
【００７８】
（付記１１）
前記返送数集計機能部は、前記パケット送受信機能部より順次転送される各前記入力パケットを解析してその中に記述されている送信元アドレスから、該入力パケットをなす前記ＩＣＭＰ time exceededパケットを送信した送信元アドレスを割り出す割出し部と、その割り出された送信元アドレスをエントリするテーブルと、を含んでなり、該テーブル上において各前記のルータ毎に個別に累積して前記返送数をカウントアップすることを特徴とする付記９に記載のループ特定装置。
【００７９】
（付記１２）
前記割出し部により割り出された送信元アドレスが前記テーブル内に無いとき、当該送信元アドレスを該テーブルに新規にエントリし、該割出し部により割り出された送信元アドレスが既に該テーブルにエントリ済みのときは、その送信元アドレスにおいてさらに累積して前記返送数を１だけカウントアップすることを特徴とする付記１１に記載のループ特定装置。
【００８０】
（付記１３）
前記ループ位置判定機能部は、前記テーブルにより示される前記累積返送数を参照し、他に比べて相対的にその累積返送数が多い前記送信元アドレスに対応する前記ルータにおいて前記レイヤ３ループが発生しているものと判定することを特徴とする付記１１に記載のループ特定装置。
【００８１】
（付記１４）
前記ループ位置判定機能部は、前記の相対的に累積返送数が多い送信元アドレスに対応するルータが２以上あるときに、前記レイヤ３ループが当該２以上のルータにおいて発生しているものと確定し、そのレイヤ３ループに係る２以上のルータを特定することを特徴とする付記１３に記載のループ特定装置。
【００８２】
（付記１５）
前記ループ位置判定機能部は、前記累積返送数が予め設定した閾値を超えたものと判定したときに、前記レイヤ３ループが当該２以上のルータにおいて発生しているものと確定し、そのレイヤ３ループに係る２以上のルータを特定することを特徴とする付記１１に記載のループ特定装置。
【００８３】
（付記１６）
映像配信装置内に構成されるか、または、その映像配信装置と同一のサブネットワーク内に設置された端末によって構成されることを特徴とする付記１１に記載のループ特定装置。
【００８４】
（付記１７）
レイヤ３ネットワークに送信されたＩＰパケットの宛先への到達不能を検知して、レイヤ３ループの発生位置を特定すべきことを指示する指示ステップと、
ＴＴＬ（Time to Live）の設定値が順次インクリメントする一連のＩＰ（Internet Protocol）パケットを、前記レイヤ３ループの検査パケットとして送信する送信ステップと、
前記検査パケットに応答して返送される一連の該ＩＰパケットに対応する一連のＩＣＭＰ（Internet Control Message Protocol）time exceededパケットを受信する受信ステップと、
受信した前記ＩＣＭＰ time exceededパケットから当該ＩＣＭＰ time exceededパケットを送信した送信元アドレスを割り出し、かつ、同一の該送信元アドレス毎に、該ＩＣＭＰ time exceededパケットの返送数を累積してカウントするカウントステップと、
前記の累積してカウントした前記返送数が相対的に多い前記送信元アドレスに対応する前記ルータが前記レイヤ３ループの発生位置であるものと判定する判定ステップと、
を有することを特徴とする、レイヤ３ネットワークにおけるループ特定方法。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明に基づくループ特定装置の基本構成を示す図である。
【図２】図１の基本構成をさらに具体化した一例を示す図である。
【図３】ループ検出の契機となる疎通確認プロセスの一例を示す図である。
【図４】ループ検出の契機となる疎通確認プロセスの他の例を示す図である。
【図５】本発明における検査パケットと戻りパケットとの関連を示す図である。
【図６】図５に関連したテーブル４２の内容を示す図である。
【図７】本発明に基づくループ特定方法の基本ステップを示すフローチャートである。
【図８】図７に基づく具体的なステップの一例を示すフローチャート（その１）である。
【図９】図７に基づく具体的なステップの一例を示すフローチャート（その２）である。
【図１０】ＩＣＭＰ time exceededパケットのフォーマットを示す図（その１）である。
【図１１】ＩＣＭＰ time exceededパケットのフォーマットを示す図（その２）である。
【図１２】図５における検査パケットをマルチキャストｐｉｎｇとした第１例を示す図である。
【図１３】マルチキャストｐｉｎｇのフォーマットを示す図である。
【図１４】図５における検査パケットをＲＴＣＰパケットとした第２例を示す図である。
【図１５】ＲＴＣＰパケットのフォーマットを示す図である。
【図１６】レイヤ３ループ障害が発生している様子を示す図である。
【図１７】マルチキャストの経路とユニキャストの経路とが異なることがあることを例示する図である。
【符号の説明】
【００８６】
１ ループ特定装置
２ ループ特定指示機能部
３ パケット送受信機能部
４ 返送数集計機能部
５ ループ位置判定機能部
６ レイヤ３ネットワーク
７ ルータ
７′ レイヤ３ループに係るルータ
８ サブネットワーク
９ 送信端末（映像配信装置）
１０ 受信端末
４１ 割出し部
４２ テーブル
Ｌ レイヤ３ループ
Ｐｉｓ 検査パケット
Ｐｉｎ 入力パケット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のルータを含むレイヤ３ネットワークにおいて発生するレイヤ３ループの位置を特定するためのループ特定装置であって、
前記レイヤ３ループの発生位置を特定すべきことを指示するループ特定指示機能部と、
前記の指示に従って、前記レイヤ３ループの発生位置を特定するための一連の検査パケットを少なくとも送信し、また、前記レイヤ３ネットワークからの入力パケットを受信するパケット送受信機能部と、
いずれかの前記ルータから返送される、前記検査パケットに対応する前記入力パケットの返送数を、前記複数のルータ毎に個別に累積してカウントする返送数集計機能部と、
前記返送数集計機能部において集計された前記のルータ毎の累積返送数を参照して、前記レイヤ３ループが発生していることを確定すると共に、その発生位置のルータを特定するループ位置判定機能部と、
を備えることを特徴とする、レイヤ３ネットワークにおけるループ特定装置。
【請求項２】
前記パケット送受信機能部から送信する前記一連の検査パケットは、ＴＴＬ（Time to Live）の設定値が順次インクリメントするＩＰ（Internet Protocol）パケットであって、該パケット送受信機能部が受信する前記入力パケットは、一連の該ＩＰパケットに対応する一連のＩＣＭＰ（Internet Control Message Protocol）time exceededパケットであることを特徴とする請求項１に記載のループ特定装置。
【請求項３】
前記返送数集計機能部は、前記パケット送受信機能部より順次転送される各前記入力パケットを解析してその中に記述されている送信元アドレスから、該入力パケットをなす前記ＩＣＭＰ time exceededパケットを送信した送信元アドレスを割り出す割出し部と、その割り出された送信元アドレスをエントリするテーブルと、を含んでなり、該テーブル上において各前記のルータ毎に個別に累積して前記返送数をカウントアップすることを特徴とする請求項１に記載のループ特定装置。
【請求項４】
前記ループ位置判定機能部は、前記テーブルにより示される前記累積返送数を参照し、他に比べて相対的にその累積返送数が多い前記送信元アドレスに対応する前記ルータにおいて前記レイヤ３ループが発生しているものと判定することを特徴とする請求項１に記載のループ特定装置。
【請求項５】
レイヤ３ネットワークに送信されたＩＰパケットの宛先への到達不能を検知して、レイヤ３ループの発生位置を特定すべきことを指示する指示ステップと、
ＴＴＬ（Time to Live）の設定値が順次インクリメントする一連のＩＰ（Internet Protocol）パケットを、前記レイヤ３ループの検査パケットとして送信する送信ステップと、
前記検査パケットに応答して返送される一連の該ＩＰパケットに対応する一連のＩＣＭＰ（Internet Control Message Protocol）time exceededパケットを受信する受信ステップと、
受信した前記ＩＣＭＰ time exceededパケットから当該ＩＣＭＰ time exceededパケットを送信した送信元アドレスを割り出し、かつ、同一の該送信元アドレス毎に、該ＩＣＭＰ time exceededパケットの返送数を累積してカウントするカウントステップと、
前記の累積してカウントした前記返送数が相対的に多い前記送信元アドレスに対応する前記ルータが前記レイヤ３ループの発生位置であるものと判定する判定ステップと、
を有することを特徴とする、レイヤ３ネットワークにおけるループ特定方法。
【請求項１】
複数のルータを含むレイヤ３ネットワークにおいて発生するレイヤ３ループの位置を特定するためのループ特定装置であって、
前記レイヤ３ループの発生位置を特定すべきことを指示するループ特定指示機能部と、
前記の指示に従って、前記レイヤ３ループの発生位置を特定するための一連の検査パケットを少なくとも送信し、また、前記レイヤ３ネットワークからの入力パケットを受信するパケット送受信機能部と、
いずれかの前記ルータから返送される、前記検査パケットに対応する前記入力パケットの返送数を、前記複数のルータ毎に個別に累積してカウントする返送数集計機能部と、
前記返送数集計機能部において集計された前記のルータ毎の累積返送数を参照して、前記レイヤ３ループが発生していることを確定すると共に、その発生位置のルータを特定するループ位置判定機能部と、
を備えることを特徴とする、レイヤ３ネットワークにおけるループ特定装置。
【請求項２】
前記パケット送受信機能部から送信する前記一連の検査パケットは、ＴＴＬ（Time to Live）の設定値が順次インクリメントするＩＰ（Internet Protocol）パケットであって、該パケット送受信機能部が受信する前記入力パケットは、一連の該ＩＰパケットに対応する一連のＩＣＭＰ（Internet Control Message Protocol）time exceededパケットであることを特徴とする請求項１に記載のループ特定装置。
【請求項３】
前記返送数集計機能部は、前記パケット送受信機能部より順次転送される各前記入力パケットを解析してその中に記述されている送信元アドレスから、該入力パケットをなす前記ＩＣＭＰ time exceededパケットを送信した送信元アドレスを割り出す割出し部と、その割り出された送信元アドレスをエントリするテーブルと、を含んでなり、該テーブル上において各前記のルータ毎に個別に累積して前記返送数をカウントアップすることを特徴とする請求項１に記載のループ特定装置。
【請求項４】
前記ループ位置判定機能部は、前記テーブルにより示される前記累積返送数を参照し、他に比べて相対的にその累積返送数が多い前記送信元アドレスに対応する前記ルータにおいて前記レイヤ３ループが発生しているものと判定することを特徴とする請求項１に記載のループ特定装置。
【請求項５】
レイヤ３ネットワークに送信されたＩＰパケットの宛先への到達不能を検知して、レイヤ３ループの発生位置を特定すべきことを指示する指示ステップと、
ＴＴＬ（Time to Live）の設定値が順次インクリメントする一連のＩＰ（Internet Protocol）パケットを、前記レイヤ３ループの検査パケットとして送信する送信ステップと、
前記検査パケットに応答して返送される一連の該ＩＰパケットに対応する一連のＩＣＭＰ（Internet Control Message Protocol）time exceededパケットを受信する受信ステップと、
受信した前記ＩＣＭＰ time exceededパケットから当該ＩＣＭＰ time exceededパケットを送信した送信元アドレスを割り出し、かつ、同一の該送信元アドレス毎に、該ＩＣＭＰ time exceededパケットの返送数を累積してカウントするカウントステップと、
前記の累積してカウントした前記返送数が相対的に多い前記送信元アドレスに対応する前記ルータが前記レイヤ３ループの発生位置であるものと判定する判定ステップと、
を有することを特徴とする、レイヤ３ネットワークにおけるループ特定方法。
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００７−２７４５３５（Ｐ２００７−２７４５３５Ａ）
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−９９６９１（Ｐ２００６−９９６９１）
【出願日】平成１８年３月３１日（２００６．３．３１）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月３１日（２００６．３．３１）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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