擬似網構築システム、擬似網構築装置、及び擬似網構築方法
【課題】実網に近い振舞いをする仮想網である擬似網を実網上に容易に構築することができる擬似網構築システム、擬似網構築装置、及び擬似網構築方法を提供する。
【解決手段】実網１００の機能に対応する機能を持つ仮想網である擬似網２００を、オーバレイ網技術を用いて複数の協力端末１３２，１３４，…上に構築するシステム、装置、及び方法であって、複数の端末及びノードの機能と物理トポロジとを取得し、複数の端末の中から協力端末と協力外端末を発見し、協力外端末の役割を果たす仮想端末の機能を提供する協力端末及びノードの役割を果たす仮想ノードの機能を提供する協力端末を決定することによって役割分担を調整し、この役割分担に基づいて複数の協力端末に仮想端末及び仮想ノードの少なくとも一方を構築させ、物理トポロジの情報に従って仮想端末及び仮想ノードを論理的に接続して、複数の協力端末上に擬似網を構築する。
【解決手段】実網１００の機能に対応する機能を持つ仮想網である擬似網２００を、オーバレイ網技術を用いて複数の協力端末１３２，１３４，…上に構築するシステム、装置、及び方法であって、複数の端末及びノードの機能と物理トポロジとを取得し、複数の端末の中から協力端末と協力外端末を発見し、協力外端末の役割を果たす仮想端末の機能を提供する協力端末及びノードの役割を果たす仮想ノードの機能を提供する協力端末を決定することによって役割分担を調整し、この役割分担に基づいて複数の協力端末に仮想端末及び仮想ノードの少なくとも一方を構築させ、物理トポロジの情報に従って仮想端末及び仮想ノードを論理的に接続して、複数の協力端末上に擬似網を構築する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インターネットやイントラネット等のような実際に使われている通信網（「実網」と言う。）を近似する仮想的な擬似網を実網上に構築し、この擬似網を利用できる環境を提供する擬似網構築システム、擬似網構築装置、及び擬似網構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
実網においては、セキュリティや通信品質への影響の観点から、コンピュータウイルスや網障害に関する実験ができない場合が多々ある。そこで、実網を構成する端末（例えば、コンピュータ）、ノード（例えば、中継装置）、及び回線に生じる異常（例えば、パケット攻撃による異常、故障による異常、トラヒックの輻輳による異常等）の影響及びこの影響による被害を、実際に異常が発生する前に把握する技術が要求されている。このような技術には、例えば、以下に示すものがある。
【０００３】
第１の方法は、実験室内に複数台の端末及び複数台のノードから成る小規模な網（実網に近似させた構成を持つ実験用の網）を実際に構築し、そこで意図的に異常を生じさせ、その際のトラヒックや各機器の振舞いを観測する方法である。
【０００４】
第２の方法は、１台のコンピュータ上に、各端末の接続と各端末の振舞いを真似る仮想的な網のモデルを構築し、このモデルを用いたシミュレーション環境で意図的に異常を生じさせ、その際のトラヒックや各機器の振舞いを推定する方法である。
【０００５】
第３の方法は、コンピュータ上に、実網と接続しない仮想コンピュータネットワーク（仮想網）を構築し、この仮想網上で不正プログラムを動作させて異常を発生させ、その際の仮想網の挙動を解析する方法である（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１８１３３５号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】阿留多伎明良著、「次世代ネットワークのアーキテクチャ（２／２）」、２０１０年１０月２８日、第４５頁、ＵＲＬ：「ｈｔｔｐ：／／ｙｅｎ．ｃｓｅ．ｋｙｕｔｅｃｈ．ａｃ．ｊｐ／ｌｅｃｔｕｒｅ／Ｇｒａｄｕａｔｅ／２０１０／ｎｅｔ−ａｒｃｈ２０１０＿９＿ａｒｕｔａｋｉ．ｐｄｆ」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、第１の方法は端末の台数及びノードの台数の少ない小規模な網で動作を観測（実験）する方法であるので、第１の方法には、取得されるデータが不正確になり、また、実験対象の網を大規模にした場合には実験コストが増大するという課題がある。
【０００９】
また、第２の方法には、使用するコンピュータの計算能力の制約から、大規模な仮想的な網のモデルを構築した場合に、計算に膨大な時間を要し、また、仮想的な網を充分に正確にモデリングすることが困難であるという課題がある。
【００１０】
さらに、第３の方法には、構築される仮想網と実網との間に、規模やトポロジの点で大きな乖離があり、その結果、不正確なエミュレーションしか行うことができないという課題がある。
【００１１】
以上の理由から、コストの増大を抑制しつつ、実網に近い振舞いをする擬似的な網の実験環境（擬似網）を実現する適切な方法が望まれている。
【００１２】
そこで、本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、実網に近い振舞いをする仮想網である擬似網を実網上に容易に構築することができる擬似網構築システム、擬似網構築装置、及び擬似網構築方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一態様に係る擬似網構築システムは、複数の端末、ノード、及び回線を含む実網の機能に対応する機能を持つ仮想網である擬似網を、オーバレイ網技術を用いて前記複数の端末の中から選ばれた複数の協力端末上に構築する擬似網構築システムであって、前記複数の協力端末の各々に備えられ、前記複数の端末のいずれかに対応する仮想端末及び前記ノードに対応する仮想ノードの少なくとも一方を構築して、前記仮想端末の機能及び前記仮想ノードの機能の少なくとも一方を提供する制御機能部と、前記複数の端末の機能及び前記ノードの機能と前記複数の端末及び前記ノードで構成される物理トポロジとを示す情報を取得する第１機能部と、前記複数の端末の中から、前記擬似網の構築のためのサービスに協力する端末である前記複数の協力端末を発見し、該複数の協力端末に関する情報を把握すると共に、前記複数の端末の中から、前記擬似網の構築のためのサービスに協力しない端末である協力外端末を発見し、該協力外端末に関する情報を把握する第２機能部と、前記複数の協力端末の中から、前記協力外端末の役割を果たす仮想端末の機能を提供する協力端末、及び、前記ノードの役割を果たす仮想ノードの機能を提供する協力端末を決定することによって、前記複数の協力端末の役割分担を調整する第３機能部と、前記役割分担に基づいて、前記複数の協力端末の前記制御機能部に、前記仮想端末及び前記仮想ノードの少なくとも一方を構築させ、前記物理トポロジの情報に従って、前記仮想端末及び前記仮想ノードを論理的に接続して、前記複数の協力端末上に前記擬似網を構築する第４機能部とを有することを特徴としている。
【００１４】
また、本発明の他の態様に係る擬似網構築装置は、複数の端末、ノード、及び回線を含む実網の機能に対応する機能を持つ仮想網である擬似網を、オーバレイ網技術を用いて前記複数の端末の中から選ばれた複数の協力端末上に構築する装置であり、前記複数の協力端末の各々が、前記複数の端末のいずれかに対応する仮想端末及び前記ノードに対応する仮想ノードの少なくとも一方を構築して、前記仮想端末の機能及び前記仮想ノードの機能の少なくとも一方を提供する制御機能部を有している、擬似網構築装置であって、前記複数の端末の機能及びノードの機能と前記複数の端末及びノードで構成される物理トポロジとを示す情報を取得する第１機能部と、前記複数の端末の中から、前記擬似網の構築のためのサービスに協力する端末である前記複数の協力端末を発見し、該複数の協力端末に関する情報を把握すると共に、前記複数の端末の中から、前記擬似網の構築のためのサービスに協力しない端末である協力外端末を発見し、該協力外端末に関する情報を把握する第２機能部と、前記複数の協力端末の中から、前記協力外端末の役割を果たす仮想端末の機能を提供する協力端末、及び、前記ノードの役割を果たす仮想ノードの機能を提供する協力端末を決定することによって、前記複数の協力端末の役割分担を調整する第３機能部と、前記役割分担に基づいて、前記複数の協力端末の前記制御機能部に、前記仮想端末及び前記仮想ノードの少なくとも一方を構築させ、前記物理トポロジの情報に従って、前記仮想端末及び前記仮想ノードを論理的に接続して、前記複数の協力端末上に前記擬似網を構築する第４機能部とを有することを特徴としている。
【００１５】
また、本発明の他の態様に係る擬似網構築方法は、複数の端末、ノード、及び回線を含む実網の機能に対応する機能を持つ仮想網である擬似網を、オーバレイ網技術を用いて前記複数の端末の中から選ばれた複数の協力端末上に構築する装置であって、前記複数の協力端末の各々が、前記複数の端末のいずれかに対応する仮想端末及び前記ノードに対応する仮想ノードの少なくとも一方を構築して、前記仮想端末の機能及び前記仮想ノードの機能の少なくとも一方を提供する、擬似網構築装置が実行する擬似網構築方法であって、前記複数の端末の機能及びノードの機能と前記複数の端末及びノードで構成される物理トポロジとを示す情報を取得するステップと、前記複数の端末の中から、前記擬似網の構築のためのサービスに協力する端末である前記複数の協力端末を発見し、該複数の協力端末に関する情報を把握すると共に、前記複数の端末の中から、前記擬似網の構築のためのサービスに協力しない端末である協力外端末を発見し、該協力外端末に関する情報を把握するステップと、前記複数の協力端末の中から、前記協力外端末の役割を果たす仮想端末の機能を提供する協力端末、及び、前記ノードの役割を果たす仮想ノードの機能を提供する協力端末を決定することによって、前記複数の協力端末の役割分担を調整するステップと、前記役割分担に基づいて、前記複数の協力端末の前記制御機能部に、前記仮想端末及び前記仮想ノードの少なくとも一方を構築させ、前記物理トポロジの情報に従って、前記仮想端末及び前記仮想ノードを論理的に接続して、前記複数の協力端末上に前記擬似網を構築するステップとを有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、実網上に実網に近い振舞いをする擬似網を容易に構築することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係る擬似網構築システム及びこれに含まれる擬似網構築装置（すなわち、実施の形態に係る擬似網構築方法を実施することができる装置）が適用される実網の構成例と、オーバレイ網技術を用いて実網上に構築された擬似網の構成例とを示す図である。
【図２】図１に示される協力端末（代表端末）が、自身及び他の協力端末（従属端末）上に構築する仮想端末及び仮想ノードからなる擬似網の内部構成の一例を示す図である。
【図３】図２に示される協力端末の機能を実現する方法の一例としての擬似環境構築ソフト、仮想端末ソフト、及び仮想ノードソフトを示す図である。
【図４】実施の形態に係る擬似網構築システム、擬似網構築装置、及び擬似網構築方法において、実網を構成する複数の端末の中から協力端末及び協力外端末を発見する方法を示す図である。
【図５】実施の形態に係る擬似網構築システム、擬似網構築装置、及び擬似網構築方法において、ドメイン毎に、役割分担を行い、仮想端末及び仮想ノードを構築する方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
《１》実施の形態の構成
《１−１》実網１００及び擬似網２００の構成
図１は、本発明の実施の形態に係る擬似網構築システム及びこれに含まれる擬似網構築装置（すなわち、実施の形態に係る擬似網構築方法を実施することができる装置）が適用される実網１００の構成例と、オーバレイ網技術を用いて実網１００上に構築された擬似網（エミュレーション網）２００の構成例とを示す図である。
【００１９】
図１に示される実網１００は、本実施の形態において模倣対象となるネットワーク（網）であり、複数の端末（例えば、コンピュータ）、複数のノード（例えば、中継装置）、及びこれらを通信可能に接続する回線（例えば、インターネット又はイントラネット等のネットワーク）を含む。図１において、実網１００を構成する複数の端末は、主として、協力端末（サーバを含む）１１２，…，１１４，１１６，１２２，１３２，１３４，１３５，１３７と、協力外端末（サーバを含む）１１５，１１７，１１８，１３３，１３６と、ノード１１１，２１１，３１１とから構成されている。「協力端末」は、イントラネット又はインターネット等のネットワークに接続される実網１００の複数の端末の内、構築された擬似網２００における実験のために、その管理・利用権限や機能の一部又は全部を提供するユーザの端末である。「協力外端末」は、イントラネット又はインターネット等のネットワークに接続される実網１００の複数の端末の内、構築された擬似網における実験のために、その管理・利用権限及び機能を提供しないユーザの端末である。実網１００の複数の端末のいずれが協力端末又は協力外端末であるかは、各端末の管理者等によって予め設定されている。
【００２０】
図１に示される擬似網２００は、実網１００の複数の協力端末の内の代表端末（擬似網構築装置）によって、オーバレイ網技術を用いて実網１００上に（すなわち、実網１００の協力端末及びノードを用いて）構築される。代表端末は、実網１００において擬似網２００の構築に協力する協力端末（代表端末と、代表端末の指令に従う従属端末とを含む。）内に構築される。図１に示されるように、擬似網２００は、実網１００の論理構成と同じ（又は、できるだけ近い）論理構成を持つように構築される。したがって、図１において、実網１００の構成を説明する各名称（「協力端末」及び「協力外端末」）から「協力」及び「協力外」の文字を除いた名称を用いた構成図と、擬似網２００の構成を説明する各名称（「仮想端末」及び「仮想ノード」）から「仮想」の文字を除いた名称を用いた構成図とは、同じになる。なお、オーバレイ網技術は、例えば、阿留多伎明良著、「次世代ネットワークのアーキテクチャ（２／２）」、２０１０年１０月２８日、第４５頁、ＵＲＬ：「http://yen.cse.kyutech.ac.jp/lecture/Graduate/2010/net-arch2010_9_arutaki.pdf」（非特許文献１）に説明されている。
【００２１】
また、１台の代表端末１で処理が困難な場合には、網を細かく分割して得られた複数のドメインのそれぞれについて（ドメインを単位として）処理を行うよう、ドメイン毎に代表端末を設定してもよい。また、ドメインは、既にドメインとして分割されているドメイン（本発明の目的以外の目的で決められているドメイン）をそのまま使う方法でもよく、多の方法で分割してドメインを設定してもよい。他の方法としては、ドメインを、ＩＰのサブネットで決める方法がある。例えば、ネットマスクが、「２５５．２５５．２５５．０」であるならば、ＩＰアドレスが、「Ａ．Ｂ．Ｃ．ｘ」で、「ｘ」以外が同じＩＰを同一のドメインというように、ドメイン分割を行う方法がある。ここで、ＩＰのサブネットは、最初にＩＰ網を構築する際、その管理者が割当てたものを、そのまま使うことができる。
【００２２】
擬似網２００の構築には、実網１００の協力端末とノードが参加し、協力外端末は参加していない。実網１００の協力端末は、自身の仮想端末としての機能を提供するだけでなく、協力外端末の機能を代行して別の仮想端末としての機能を実現し、さらに、仮想端末を接続する仮想ノードの機能をも実現する。例えば、実網１００における協力端末（１）１３２は、自身を模擬した仮想端末（１）２３２の機能と、協力外端末（２）１３３の代行としての仮想端末（２）２３３の機能と、ノード（３）１３１を代行する仮想ノード（３）２３１の機能とを提供している。
【００２３】
本実施の形態に係る擬似網構築システム、擬似網構築装置、及び擬似網構築方法においては、実網１００の機能に対応する機能を持つ仮想網である擬似網２００を、オーバレイ網技術を用いて複数の協力端末１３２，１３４，…上に構築するシステム、装置、及び方法である。ここで、擬似網構築システムとは、代表端末と従属端末とを含むシステムであり、擬似網構築装置は、代表端末に相当する装置であり、擬似網構築方法は、擬似網構築装置が実施する方法である。
【００２４】
本実施の形態に係る擬似網構築システム、擬似網構築装置、及び擬似網構築方法においては、複数の協力端末の各々は、複数の端末のいずれかに対応する仮想端末及びノードに対応する仮想ノードの少なくとも一方を構築して、仮想端末の機能及び仮想ノードの機能の少なくとも一方を提供する制御機能部（例えば、後述する図３の機能部５０２，６０１，７０１）を有している。そして、擬似網構築装置は、
（ステップＳ１）実網１００を構成する複数の端末の機能及びノードの機能と複数の端末及びノードで構成される物理トポロジとを示す情報を取得し、
（ステップＳ２）複数の端末の中から、擬似網２００の構築のためのサービスに協力する端末である複数の協力端末を発見し、これら数の協力端末に関する情報を把握すると共に、複数の端末の中から、擬似網２００の構築のためのサービスに協力しない端末である協力外端末を発見し、協力外端末に関する情報を把握し、
（ステップＳ３）複数の協力端末の中から、協力外端末の役割を果たす仮想端末の機能を提供する協力端末、及び、ノードの役割を果たす仮想ノードの機能を提供する協力端末を決定することによって、複数の協力端末の役割分担を調整し、
（ステップＳ４）決められた役割分担に基づいて、複数の協力端末に、仮想端末及び仮想ノードの少なくとも一方を構築させ、取得されている物理トポロジの情報に従って、仮想端末及び仮想ノードを論理的（仮想リンクで）に接続して、複数の協力端末上に擬似網２００を構築する処理（擬似網構築方法）を実行する。
【００２５】
《１−２》協力端末の構成
図２は、図１に示される協力端末（代表端末）（１）１３２が、協力端末（１）１３２及び協力端末（２）１３４上に構築する仮想端末及び仮想ノードからなる擬似網の内部構成の一例を示す図である。図２に示されるように、協力端末（１）１３２及び協力端末（４）１３４の各々のハードウェア（図２における「ハード」）上には、ＯＳ（オペレーションシステム）（Ａ）がインストールされている。協力端末（１）１３２及び協力端末（４）１３４のＯＳ（Ａ）上には、主として、２種類のアプリケーションソフトがインストールされている。１つは、仮想網と関係のない機能（本願において「通常作業の機能」と呼ぶ。）を提供する一般アプリソフトであり、例えば、Ｗｅｂブラウザ、メールクライアント、オフィススイート等のような、擬似網の構築とは直接的に関係のないソフトである。他の１つは、擬似網を構築したり擬似網を用いて実験を行ったりするために用いられる擬似環境構築ソフト５００である。この擬似環境構築ソフト５００は、その協力端末の管理者や利用権限を得た保守者によってインストール（オンラインインストールの場合をも含む）される。協力端末（１）１３２及び協力端末（４）１３４にインストールされた擬似環境構築ソフト５００は、ＯＳ（Ｂ）、並びに、このＯＳ（Ｂ）上で動作する仮想端末ソフト及び仮想ノードソフトを、自動でインストールし設定する作業を行う。
【００２６】
《１−３》擬似環境構築ソフト５００によって構築される機能部
［擬似環境構築ソフト５００］
図３は、図２に示される協力端末の機能を実現する方法の一例としての擬似環境構築機能部（例えば、擬似環境構築ソフト５００）、仮想端末機能部（例えば、仮想端末ソフト６００）、及び仮想ノード機能部（例えば、仮想ノードソフト７００）の機能を示す図である。図３に示されるように、擬似環境構築ソフト５００は、保守者・他端末インタフェース機能部５０１と、協力端末制御機能部５０２と、網構成・端末把握機能部５０３と、仮想端末・仮想ノード分担調整機能部５０４と、仮想端末・仮想ノード構築設定機能部５０５と、仮想端末・仮想ノード制御機能部５０６と、同期・速度調整指示機能部５０７と、端末挙動・ノード挙動・通信監視機能部５０８とを有している。ここで、「機能部」とは、各機能を実行するための構成（例えば、ソフトウェアの一部）を示す。
【００２７】
これらの機能部の論理接続構成は、例えば、図３に示されるように、保守者・他端末インタフェース機能部５０１が、協力端末制御機能部５０２に接続され、この協力端末制御機能部５０２に他の機能部５０３，…，５０８が接続される形態とすることができる。各機能部はソフトウェアで実現される場合が多いため、機能部間の「接続」とは、具体的には、各機能モジュールが共通メモリを用いて命令や情報の受け渡しを行ったり、プロセス間通信によって命令や情報の伝達を行ったりすることが可能な実装形態のことである。図３における各機能部の接続線は、例えば、メモリバス又は通信を行うバスの配線である。
【００２８】
［保守者・他端末インタフェース機能部５０１］
保守者・他端末インタフェース機能部５０１は、協力端末の保守者が、擬似網の構築や運用に関する命令を協力端末制御機能部５０２に入力したり、協力端末が保守者に対する情報を出力したりする際に使用される機能部である。保守者・他端末インタフェース機能部５０１は、自身の協力端末が保守者からの命令を直接入力される代表端末であるか、他の端末からの命令を受けて命令に従った動作を行う立場の従属端末であるかの判定機能部を兼ねる。協力端末が、代表端末であるか従属端末であるかは、通常、擬似環境構築ソフト５００のインストール時の保守者による設定で予め決められる。別の方法として、保守者が直接的にログインしている協力端末が代表端末であり、別の協力端末に保守者がログインした時点で、その協力端末が代表端末となって、元の代表端末や他の従属端末になる方法を採用する、というような他の方法を採用してもよい。
【００２９】
代表端末は、
〈Ｉ〉保守者が下す命令（すなわち、保守者が入力部から入力する指示）に従う処理を実行う、
〈ＩＩ〉他の協力端末（従属端末）に保守者の命令を伝える、
〈ＩＩＩ〉保守者の意図に沿う動作を行うよう各協力端末（従属端末）が行うべき命令を作成し伝達する、
等の動作を行う。
従属端末は、電源が投入され、擬似環境構築ソフト５００が起動すると、事前設定された複数の問合せ用ＩＰアドレスに代表端末の問い合わせを送信し、代表端末に自身の存在を通知して、代表端末からの命令を待つ。
【００３０】
［協力端末制御機能部５０２］
協力端末制御機能部５０２は、ある協力端末上に構築された仮想端末や仮想ノードの機能全体の制御を行う。協力端末制御機能部５０２は、保守者・他端末インタフェース機能部５０１から入力された保守者又は代表端末からの命令に従って、擬似網の機能部を実現するための動作を、内蔵される各機能部５０３，…，５０８に対して指示する。
【００３１】
［網構成・端末把握機能部５０３］
網構成・端末把握機能部５０３は、協力端末が存在するドメイン（例えば、ブロードキャストによる問い合わせが届く同一セグメント）内の端末に問合せのメッセージを送信し、他の協力端末及び協力外端末の存在を調査する。逆に、他の端末からの問合せメッセージを受信した際は、網構成・端末把握機能部５０３が、応答する。次に、網構成・端末把握機能部５０３は、代表端末から指示されたドメイン外の協力端末に対してトレースルート（ｔｒａｃｅｒｏｕｔｅ）コマンドを発信することで、実網１００のトポロジとルーティング情報を得る。また、網構成・端末把握機能部５０３は、ＯＳ（Ａ）のハードウェアドライバ情報からインタフェース速度やＣＰＵやチップセット、搭載メモリ等の端末性能情報を得ると共に、到達性確認ソフトであるＰｉｎｇ（ピング）やベンチマークテストを行うことで実網１００の実効性能を調べる。同様に、網構成・端末把握機能部５０３は、各ノードが有する機能部や設定情報を他の端末と協力して取得する。さらに、網構成・端末把握機能部５０３は、端末に搭載されている一般アプリソフト６０３を調査する。網構成・端末把握機能部５０３は、これらの情報を、代表端末に送信する。
【００３２】
［仮想端末・仮想ノード分担調整機能部５０４］
仮想端末・仮想ノード分担調整機能部５０４は、協力外端末を代行する仮想端末や仮想ノードの役割を、どの協力端末が行うかを調整する。仮想端末・仮想ノード分担調整機能部５０４は、分担の調整において、網構成・端末把握機能部５０３によって取得された端末性能情報を用いて、例えば、協力端末毎の負荷の偏りが大きくなり過ぎないように（協力端末毎の負荷が均等に近づくように）調整する。協力外端末を代行する仮想端末や仮想ノードの役割を、代表端末だけで担当してもよいが、代表端末の負荷が膨大になるため、複数の協力端末を複数のグループに分け、各グループ内の協力端末が、協力外端末を代行する仮想端末及び仮想ノードの役割を担うように調整する方法が、ネットワークの大規模化に好適である。
【００３３】
［仮想端末・仮想ノード構築設定機能部５０５］
仮想端末・仮想ノード構築設定機能部５０５は、上記調整結果に基づいて、自分自身の役割を果たす仮想ノードと、協力外端末の役割を果たす仮想端末や仮想ノードを構築する。これは、他の協力端末に擬似環境構築ソフト５００をインストールしたり、擬似環境構築ソフト５００上にＯＳ（Ｂ）と、仮想端末ソフトや仮想ノードソフトをインストールしたりすることで実現される。仮想端末ソフトと仮想ノードソフトにはＶＰＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）ソフトが含まれており、仮想端末ソフトと仮想ノードソフトの通信ＡＰＩ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｇｒａｍ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）間に、擬似的なリンクを設定することで、実網の物理トポロジと同じトポロジを持つ仮想網を構築することができる。次に、仮想端末・仮想ノード構築設定機能部５０５は、仮想端末ソフト６００に対して、調査した実網の端末の一般アプリソフトと同じソフト（一般アプリソフト６０３）を仮想端末にもインストールし、仮想端末における各種設定も実網の端末の一般アプリソフトの設定と同じものとする。また、仮想ノードソフト７００についても、実網のノードのネットワークサービスと同じネットワークサービスを提供できるように、設定を行う。
【００３４】
［仮想端末・仮想ノード制御機能部５０６］
仮想端末・仮想ノード制御機能部５０６は、保守者又は他端末によって、構築された擬似網２００に対して、実験用のトラヒックを流したり、障害を発生させたり、不正プログラムをインストールしたり、不正プログラムを起動・制御する等の操作を行うための機能部である。仮想端末・仮想ノード制御機能部５０６は、例えば、実験用のトラヒックを流すため、２つの仮想ノード上で、ＦＴＰ（Ｆｉｌｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）サーバソフトとＦＴＰクライアントソフトを起動し、この間でトラヒックの転送を行う。
【００３５】
［同期・速度調整指示機能部５０７］
同期・速度調整指示機能部５０７は、擬似網を構築する仮想ノードや仮想端末のクロック速度を調節する機能部である。擬似網で実験を行うと、実網１００の端末や網に負荷がかかり、実網１００におけるユーザの作業に支障をきたす虞がある。そこで、同期・速度調整指示機能部５０７は、仮想ノードや仮想端末のクロック速度を、例えば、実網１００の端末の本来のクロック速度の１０％〜１％、あるいは、それ以下に一律に抑え、実網１００や端末にインストールされている一般アプリソフトへの影響を最小化することが望ましい。ただし、この場合、同期・速度調整指示機能部５０７による実験に必要な時間は、実網で実験した場合に比べ、１０倍〜１００倍となる。例えば、クロック速度を１０％（＝１／１０）にすれば、実験に必要な時間は１０倍となり、クロック速度を１％（＝１／１００）にすれば、実験に必要な時間は１００倍となる。
【００３６】
［端末挙動・ノード挙動・通信監視機能部５０８］
端末挙動・ノード挙動・通信監視機能部５０８は、実網１００の端末（「実端末」とも言う。）、実網１００のノード（「実ノード」とも言う。）、仮想端末（擬似網２００の仮想端末）、仮想ノード（擬似網２００の仮想ノード）の挙動や通信状態を監視し、その監視結果情報を収集及び集計すると共に、観測結果情報を交換する機能部である。
【００３７】
《１−４》仮想端末ソフト６００によって構築される機能部
［仮想端末ソフト６００］
仮想端末ソフト６００は、例えば、図３に示されるように、仮想端末制御機能部６０１と、ＶＰＮソフト６０２と、一般アプリソフト６０３と、実験機能部６０４とで構成される。
【００３８】
［仮想端末制御機能部６０１］
仮想端末制御機能部６０１は、ＶＰＮソフト６０２、一般アプリソフト６０３、及び実験機能部６０４を制御する。図３において、これらの機能部は、線で接続されているが、実際の接続は、メモリバスやプロセス間通信用のバスで実現される。仮想端末制御機能部６０１は、擬似環境構築ソフト５００から制御情報が入力され、その指示により、仮想端末の各機能部６０２，…，６０４の設定や操作を行う指示を出す。
【００３９】
［ＶＰＮソフト６０２］
ＶＰＮソフト６０２は、仮想ノードや他の仮想端末との間に、仮想的なリンク６０５を構築し、実験機能部６０４や一般アプリソフト６０３が通信するためのインタフェースを提供する。
【００４０】
［一般アプリソフト６０３］
一般アプリソフト６０３は、実網で使用されているのと同じ通信や端末の状態を作るために用いられ、仮想端末制御機能部６０１によって制御される。具体的には、一般アプリソフト６０３は、例えば、ＷＥＢブラウザソフトであって、ユーザによるキーボードやマウスの操作と同等の入力が、下記の実験機能部６０４により行われる。
【００４１】
［実験機能部６０４］
実験機能部６０４は、仮想端末・仮想ノード制御機能部５０６からの指示を受け、擬似網２００での実験を行う。具体的には、実験機能部６０４は、
〈Ｉ〉ＷＥＢブラウザやＦＴＰクライアント等の一般アプリソフト６０３を操作してトラヒックを流す、
〈ＩＩ〉内蔵される実験専用のソフトウェアを操作する、
〈ＩＩＩ〉コンピュータウイルス等の不正ソフトを擬似網に流す、
等の操作を行う。
【００４２】
《１−５》仮想ノードソフト７００によって構築される機能部
［仮想ノードソフト７００］
仮想ノードソフト７００は、仮想ノード制御機能部７０１と、ＶＰＮソフト７０２と、ソフトウェアルータ機能部７０３とから構成される。
【００４３】
［仮想ノード制御機能部７０１］
仮想ノード制御機能部７０１は、ＶＰＮソフト７０２及びソフトウェアルータ機能部７０３を制御する。図３では、これらの機能部は線で接続されているが、実際の接続は、メモリバスやプロセス間通信用のバスで実現される。仮想ノード制御機能部７０１は、擬似環境構築ソフト５００から制御情報が入力され、その指示により、仮想ノードの各機能部７０２，７０３の設定を行う。
【００４４】
［ＶＰＮソフト７０２］
ＶＰＮソフト７０２は、他の仮想ノードや仮想端末との間に、仮想的なリンク７０４を構築し、通信するためのインタフェースを提供する。
【００４５】
［ソフトウェアルータ機能部７０３］
ソフトウェアルータ機能部７０３は、ＶＰＮソフト７０２により提供される複数の仮想リンクをインタフェースとして、入力されるＩＰパケットのルーティングを行う。ソフトウェアルータ機能部７０３は、単にパケットを宛先に向けて転送するだけではなく、ルータと同等の機能、例えば、ＢＧＰ（Ｂｏｒｄｅｒ Ｇａｔｅｗａｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、ＯＳＰＦ（Ｏｐｅｎ Ｓｈｏｒｔｅｓｔ Ｐａｔｈ Ｆｉｒｓｔ）、ＤｉｆｆＳｅｒｖ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ）、又はＩＰＳｅｃ（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｆｏｒ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）といった機能をもソフトウェアで実現する。通常のルータの設定は、クラフト端末インタフェースか、ユーザ信号が流れるパケットインタフェースを用いてログインするが、ソフトウェアルータ機能部７０３によるソフトウェアルータの設定は、仮想ノード制御機能部７０１からの制御インタフェースか、ＶＰＮソフト７０２によって提供される仮想リンクがその代替機能を果たす。
【００４６】
《１−６》擬似環境構築ソフト５００の構成の他の例
企業内網や学内網のように、管理者が全端末の設定・管理を行うことができ、ノードも仮想ノード（擬似網２００の仮想ノード）を用いる必要がなく、実網１００のノードを利用可能な場合や安全性確保のために実網１００の端末の仮想化機能部を用いるだけで、端末と網のトポロジをそのまま利用可能な場合には、擬似環境構築ソフト５００において、網構成・端末把握機能部５０３及び仮想端末・仮想ノード分担調整機能部５０４は不要となる。このとき、仮想端末・仮想ノード構築設定機能部５０５は、実網１００のノードの中に仮想ノードに対応する機能を設けることで、ノードの動作を実現する。具体的には、仮想端末・仮想ノード構築設定機能部５０５は、仮想端末や他の仮想ノードとＶＰＮで接続してスイッチングやルーティングを行う設定を行う。
【００４７】
《２》実施の形態の動作
以下に、本発明の実施の形態に係る擬似網構築システム及び擬似網構築装置の動作、並びに、擬似網構築方法を説明する。
〔ステップＳ１〕管理者又は管理者から権限を得た保守者（以下「保守者」と言う。）は、利用権限のある協力端末（例えば、１台の協力端末）に対して、擬似環境構築ソフト５００をインストールする。インストールの方法は、記録媒体からのインスト−ル、ダウンロードによるインスト−ル等、どのような方法であってもよい。
【００４８】
〔ステップＳ２〕保守者は、擬似環境構築ソフト５００の保守者・他端末インタフェース機能部５０１に対して、協力端末の一覧を入力する。この入力方法は、キーボードからの入力、記録媒体からの入力、ネットワークを経由しての入力等、どのような方法であってもよい。なお、協力端末の一覧がなくても、協力端末が存在するドメインを把握できる情報が保守者・他端末インタフェース機能部５０１によって取得又は入力されていれば、協力端末の一覧を入力した場合と同様の動作を実現することができる。これは、例えば、実網１００の各協力端末に、特定の呼びかけに応答する機能部を内蔵させておき、保守者が、保守者・他端末インタフェース機能部５０１によって各ドメインに対してブロードキャストで接続要求のパケットを発信させ、協力端末がこれに応答し、この応答結果に基づいて協力端末の一覧表を作成することで代行できる。
【００４９】
〔ステップＳ３〕保守者の指示により、協力端末制御機能部５０２が、仮想端末・仮想ノード制御機能部５０６に対して、協力端末に擬似環境構築ソフト５００を、ネットワークを介してインストールするように指示する。仮想端末・仮想ノード制御機能部５０６は、この指示に従ってインストールのための動作を実行する。
【００５０】
〔ステップＳ４〕保守者の指示により、協力端末制御機能部５０２は、網構成・端末把握機能部５０３に対して、ドメイン内の協力端末と協力外端末の存在を調査させると共に、他の協力端末とのパケット転送経路、ルータの設定、網の可用帯域の情報を、経路情報を取得するためのＴｒａｃｅＲｏｕｔｅコマンドやＳＮＭＰ（Ｓｉｍｐｌｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）等を用いて調査し、調査結果を送るように、指示する。ここで、ドメイン内の他の協力端末を把握する方法としては、例えば、後述の図４に示す方法を用いることができる。
【００５１】
図４は、実網１００を構成する端末の中から協力端末と協力外端末を発見する方法を示す図である。協力外端末を発見する方法（図４の第１方法）としては、図４の（ａ）に示すように、保守者の協力端末（代表端末）Ａから、ドメイン内の端末に対してブロードキャストでＩＣＭＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケット（ｐｉｎｇ）を発信し、受信した端末の応答から、協力端末の応答を除いたものを、協力外端末からの応答とみなすことによって、協力外端末を発見する方法がある。
【００５２】
協力外端末を発見する他の方法（図４の第２方法）としては、図４の（ｂ）に示すように、保守者の協力端末Ａから、同一ドメイン内のＩＰアドレス空間の全ＩＰ（ただし、協力端末Ａは除く）に対して、ＩＣＭＰパケット（ｐｉｎｇ）を発信し、受信した端末の応答を協力外端末からの応答とみなすことによって、協力外端末の存在を確認することができる。
【００５３】
代表端末の網構成・端末把握機能部５０３は、保守者・他端末インタフェース機能部５０１を介して、他の端末（従属端末）の網構成・端末把握機能部５０３と通信し、図４に示されるような協力端末及び協力外端末の発見方法の動作を実行させる。また、代表端末の網構成・端末把握機能部５０３は、協力端末の端末性能情報も報告させる。結果を受信した代表端末の網構成・端末把握機能部５０３は、実網の端末、網のトポロジ構成、ルータの機能や設定に関する情報を整理して集計する。代表端末１台でこれらの処理を実行することが困難な場合には、網を細かく分割し、分割された単位で半自律的に整理させ情報を展開させる。
【００５４】
〔ステップＳ５〕上記〔ステップＳ４〕で得られた実網の情報に基づき、仮想端末・仮想ノード分担調整機能部５０４は、擬似網を構成するための役割分担を決める。仮想端末・仮想ノード分担調整機能部５０４は、協力外端末を代行する仮想端末や仮想ノードの役割を、どの協力端末が行うかを調整する。分担の調整では、網構成・端末把握機能部５０３によって取得された端末性能情報を用いて、各端末の負荷の偏りが大きくなり過ぎないようにする。仮想端末・仮想ノード分担調整機能部５０４は、代表端末１台での処理が困難な場合、網を細かく分割し、分割された単位で自律的に調整させる。代表端末が役割分担の計算を行う際、網構成・端末把握機能部５０３によって取得された端末性能情報に基づき、各端末の負荷が均一となるように役割を分担させることが必要であるが、端末はユーザの作業による負荷も同時に受ける。そのため、強力な性能を持つ端末であっても協力端末として動作させる余剰能力が少ない場合も考えられる。そこで、各端末から性能情報だけでなく、現在の負荷情報も入手して役割分担の計算をさせる方式とすることがより好適である。
【００５５】
図５は、実施の形態に係る擬似網構築システム、擬似網構築装置、及び擬似網構築方法において、ドメイン毎に、役割分担を行い、仮想端末及び仮想ノードを構築する方法を示す図である。また、１台の代表端末で役割分担の計算を行うのではなく、ドメインごとに計算させる場合、例えば、図５に示されるように、代表端末が、協力端末の中で最も高い性能を持つ端末（最強性能の協力端末）に対して役割分担の計算を依頼する方法が考えられる。なお、図５には（ステップＳ６）の仮想端末構築の動作も記載されている。
【００５６】
〔ステップＳ６〕協力端末制御機能部５０２は、上記（ステップＳ５）で計算された役割分担の結果を元に、各端末上に構築されるべき仮想端末（自端末、協力外端末）と仮想ノードを構築するように、仮想端末・仮想ノード構築設定機能部５０５に指示する。
【００５７】
〔ステップＳ７〕仮想端末・仮想ノード構築設定機能部５０５は、各端末に、仮想端末ソフト６００、仮想ノードソフト７００、及びこれらのソフトを実行可能にするためのＯＳ（Ｂ）をインストールさせる。続いて、仮想端末・仮想ノード構築設定機能部５０５は、各仮想端末ソフト６００の仮想端末制御機能部６０１及び仮想ノードソフト７００の仮想ノード制御機能部７０１に対して、擬似対象となる実網１００の端末やノードと同様の設定を行うように指示し、仮想端末制御機能部６０１及び仮想ノード制御機能部７０１は、その指示にしたがって設定を行う。以上により、実網１００の協力端末上に擬似網が構築される。
【００５８】
〔ステップＳ８〕実験において、端末の性能や網の可用帯域を厳密にエミュレートする必要がある場合、保守者は、協力端末制御機能部５０２を介して、同期・速度調整指示機能部５０７に対して、網構成・端末把握機能部５０３によって取得された端末性能情報に基づき、実網１００の端末やノードの性能と各仮想端末や仮想ノードの相対速度比が一定となるクロック速度で動作するように指示する。同期・速度調整指示機能部５０７は、ネットワークを介して他の協力端末の同機能部に指示を出し、仮想端末制御機能部６０１及び仮想ノード制御機能部７０１に対して調整するように指示を出し、所望の動作を実現する。
【００５９】
〔ステップＳ９〕保守者は実網１００上に構築された擬似網２００を用いて実験を行う。実験においては、仮想端末ソフト６００に含まれる一般アプリソフト６０３を動作させ、この動作を、端末挙動・ノード挙動・通信監視機能部５０８で計測したり、実験機能部６０４を用いて不正プログラムを蔓延させたりして、その際の挙動を観測する等の実験を行う。
【００６０】
《３》実施の形態の効果
以上に説明したように、本実施の形態に係る擬似網構築システム、擬似網構築装置、及び擬似網構築方法によれば、実網１００上に実網に近い振舞いをする擬似網を容易に構築することができる。より具体的に言えば、本実施の形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
【００６１】
（効果ａ）本実施の形態によれば、例えば、複数の端末の機能及びノードで構成される物理トポロジを示す情報を取得するので、擬似網２００のトポロジを実網１００の物理トポロジに近くすることができる。
【００６２】
（効果ｂ）本実施の形態によれば、例えば、複数の端末の機能及びノードの機能を示す情報を取得するので、擬似網２００の仮想端末の各機能部に、実網１００を構成する実際の端末の各機能部に近い振舞いを実行させることができる。
【００６３】
（効果ｃ）本実施の形態によれば、複数の協力端末の中から、協力外端末の役割を果たす仮想端末の機能を提供する協力端末、及び、ノードの役割を果たす仮想ノードの機能を提供する協力端末を決定することによって、複数の協力端末の役割分担を調整するので、擬似網２００を構成する仮想端末の数を多くすることができる。
【００６４】
（効果ｄ）本実施の形態によれば、擬似網２００の仮想端末の数が多い場合であっても、実網１００の協力端末毎に適切に機能配分を行うことができるので、擬似網２００の仮想端末及び仮想ノードの性能を高くすることができる。
【００６５】
（効果ｅ）本実施の形態によれば、実網１００に近い構成及び機能を有する擬似網２００を、障害や不正プログラムの影響を把握する実験に用いることができるので、従来に比べ、その計算精度が高くなり、計算時間を短縮することができる。
【００６６】
（効果ｆ）本実施の形態によれば、擬似網２００の端末と網の速度を全て実網の１／Ｎ（ここで、Ｎは１より大きい値、例えば、２以上の整数）に同期させる機能部を持たせることで、実験による実網への影響を抑えることが可能になると共に、擬似網の速度・性能を全て相似的に落とすことで、仮想網を使うことによる実験結果の精度の劣化を最小化することができる。
【００６７】
（効果ｇ）本実施の形態によれば、擬似網上の仮想端末上のアプリソフトを遠隔で動作させ、アプリソフトを動作させた結果を観測・収集する機能部を付加することで、擬似網を用いた実験を効率的に進めることが可能となる。
【符号の説明】
【００６８】
１００ 実網、 １１２，…，１１４，１１６，１２２，１３２，１３４，１３５，１３７ 協力端末、 １１５，１１７，１１８，１３３，１３６ 協力外端末、 ２００ 擬似網（エミュレーション網）、 ２３１ 仮想ノード、 ２３２，２３３ 仮想端末、 ５００ 擬似環境構築ソフト、 ５０１ 保守者・他端末インタフェース機能部、 ５０２ 協力端末制御機能部（第２機能部）、 ５０３ 網構成・端末把握機能部（第１機能部）、 ５０４ 仮想端末・仮想ノード分担調整機能部（第３機能部）、 ５０５ 仮想端末・仮想ノード構築設定機能部（第４機能部）、 ５０６ 仮想端末・仮想ノード制御機能部、 ５０７ 同期・速度調整指示機能部、 ５０８ 端末挙動・ノード挙動・通信監視機能部、 ６００ 仮想端末ソフト、 ６０１ 仮想端末制御機能部、 ６０２ ＶＰＮソフト、 ６０３ 一般アプリソフト、 ６０４ 実験機能部、 ７００ 仮想ノードソフト、 ７０１ 仮想ノード制御機能部、 ７０２ ＶＰＮソフト、 ７０３ ソフトウェアルータ機能部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インターネットやイントラネット等のような実際に使われている通信網（「実網」と言う。）を近似する仮想的な擬似網を実網上に構築し、この擬似網を利用できる環境を提供する擬似網構築システム、擬似網構築装置、及び擬似網構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
実網においては、セキュリティや通信品質への影響の観点から、コンピュータウイルスや網障害に関する実験ができない場合が多々ある。そこで、実網を構成する端末（例えば、コンピュータ）、ノード（例えば、中継装置）、及び回線に生じる異常（例えば、パケット攻撃による異常、故障による異常、トラヒックの輻輳による異常等）の影響及びこの影響による被害を、実際に異常が発生する前に把握する技術が要求されている。このような技術には、例えば、以下に示すものがある。
【０００３】
第１の方法は、実験室内に複数台の端末及び複数台のノードから成る小規模な網（実網に近似させた構成を持つ実験用の網）を実際に構築し、そこで意図的に異常を生じさせ、その際のトラヒックや各機器の振舞いを観測する方法である。
【０００４】
第２の方法は、１台のコンピュータ上に、各端末の接続と各端末の振舞いを真似る仮想的な網のモデルを構築し、このモデルを用いたシミュレーション環境で意図的に異常を生じさせ、その際のトラヒックや各機器の振舞いを推定する方法である。
【０００５】
第３の方法は、コンピュータ上に、実網と接続しない仮想コンピュータネットワーク（仮想網）を構築し、この仮想網上で不正プログラムを動作させて異常を発生させ、その際の仮想網の挙動を解析する方法である（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１８１３３５号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】阿留多伎明良著、「次世代ネットワークのアーキテクチャ（２／２）」、２０１０年１０月２８日、第４５頁、ＵＲＬ：「ｈｔｔｐ：／／ｙｅｎ．ｃｓｅ．ｋｙｕｔｅｃｈ．ａｃ．ｊｐ／ｌｅｃｔｕｒｅ／Ｇｒａｄｕａｔｅ／２０１０／ｎｅｔ−ａｒｃｈ２０１０＿９＿ａｒｕｔａｋｉ．ｐｄｆ」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、第１の方法は端末の台数及びノードの台数の少ない小規模な網で動作を観測（実験）する方法であるので、第１の方法には、取得されるデータが不正確になり、また、実験対象の網を大規模にした場合には実験コストが増大するという課題がある。
【０００９】
また、第２の方法には、使用するコンピュータの計算能力の制約から、大規模な仮想的な網のモデルを構築した場合に、計算に膨大な時間を要し、また、仮想的な網を充分に正確にモデリングすることが困難であるという課題がある。
【００１０】
さらに、第３の方法には、構築される仮想網と実網との間に、規模やトポロジの点で大きな乖離があり、その結果、不正確なエミュレーションしか行うことができないという課題がある。
【００１１】
以上の理由から、コストの増大を抑制しつつ、実網に近い振舞いをする擬似的な網の実験環境（擬似網）を実現する適切な方法が望まれている。
【００１２】
そこで、本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、実網に近い振舞いをする仮想網である擬似網を実網上に容易に構築することができる擬似網構築システム、擬似網構築装置、及び擬似網構築方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一態様に係る擬似網構築システムは、複数の端末、ノード、及び回線を含む実網の機能に対応する機能を持つ仮想網である擬似網を、オーバレイ網技術を用いて前記複数の端末の中から選ばれた複数の協力端末上に構築する擬似網構築システムであって、前記複数の協力端末の各々に備えられ、前記複数の端末のいずれかに対応する仮想端末及び前記ノードに対応する仮想ノードの少なくとも一方を構築して、前記仮想端末の機能及び前記仮想ノードの機能の少なくとも一方を提供する制御機能部と、前記複数の端末の機能及び前記ノードの機能と前記複数の端末及び前記ノードで構成される物理トポロジとを示す情報を取得する第１機能部と、前記複数の端末の中から、前記擬似網の構築のためのサービスに協力する端末である前記複数の協力端末を発見し、該複数の協力端末に関する情報を把握すると共に、前記複数の端末の中から、前記擬似網の構築のためのサービスに協力しない端末である協力外端末を発見し、該協力外端末に関する情報を把握する第２機能部と、前記複数の協力端末の中から、前記協力外端末の役割を果たす仮想端末の機能を提供する協力端末、及び、前記ノードの役割を果たす仮想ノードの機能を提供する協力端末を決定することによって、前記複数の協力端末の役割分担を調整する第３機能部と、前記役割分担に基づいて、前記複数の協力端末の前記制御機能部に、前記仮想端末及び前記仮想ノードの少なくとも一方を構築させ、前記物理トポロジの情報に従って、前記仮想端末及び前記仮想ノードを論理的に接続して、前記複数の協力端末上に前記擬似網を構築する第４機能部とを有することを特徴としている。
【００１４】
また、本発明の他の態様に係る擬似網構築装置は、複数の端末、ノード、及び回線を含む実網の機能に対応する機能を持つ仮想網である擬似網を、オーバレイ網技術を用いて前記複数の端末の中から選ばれた複数の協力端末上に構築する装置であり、前記複数の協力端末の各々が、前記複数の端末のいずれかに対応する仮想端末及び前記ノードに対応する仮想ノードの少なくとも一方を構築して、前記仮想端末の機能及び前記仮想ノードの機能の少なくとも一方を提供する制御機能部を有している、擬似網構築装置であって、前記複数の端末の機能及びノードの機能と前記複数の端末及びノードで構成される物理トポロジとを示す情報を取得する第１機能部と、前記複数の端末の中から、前記擬似網の構築のためのサービスに協力する端末である前記複数の協力端末を発見し、該複数の協力端末に関する情報を把握すると共に、前記複数の端末の中から、前記擬似網の構築のためのサービスに協力しない端末である協力外端末を発見し、該協力外端末に関する情報を把握する第２機能部と、前記複数の協力端末の中から、前記協力外端末の役割を果たす仮想端末の機能を提供する協力端末、及び、前記ノードの役割を果たす仮想ノードの機能を提供する協力端末を決定することによって、前記複数の協力端末の役割分担を調整する第３機能部と、前記役割分担に基づいて、前記複数の協力端末の前記制御機能部に、前記仮想端末及び前記仮想ノードの少なくとも一方を構築させ、前記物理トポロジの情報に従って、前記仮想端末及び前記仮想ノードを論理的に接続して、前記複数の協力端末上に前記擬似網を構築する第４機能部とを有することを特徴としている。
【００１５】
また、本発明の他の態様に係る擬似網構築方法は、複数の端末、ノード、及び回線を含む実網の機能に対応する機能を持つ仮想網である擬似網を、オーバレイ網技術を用いて前記複数の端末の中から選ばれた複数の協力端末上に構築する装置であって、前記複数の協力端末の各々が、前記複数の端末のいずれかに対応する仮想端末及び前記ノードに対応する仮想ノードの少なくとも一方を構築して、前記仮想端末の機能及び前記仮想ノードの機能の少なくとも一方を提供する、擬似網構築装置が実行する擬似網構築方法であって、前記複数の端末の機能及びノードの機能と前記複数の端末及びノードで構成される物理トポロジとを示す情報を取得するステップと、前記複数の端末の中から、前記擬似網の構築のためのサービスに協力する端末である前記複数の協力端末を発見し、該複数の協力端末に関する情報を把握すると共に、前記複数の端末の中から、前記擬似網の構築のためのサービスに協力しない端末である協力外端末を発見し、該協力外端末に関する情報を把握するステップと、前記複数の協力端末の中から、前記協力外端末の役割を果たす仮想端末の機能を提供する協力端末、及び、前記ノードの役割を果たす仮想ノードの機能を提供する協力端末を決定することによって、前記複数の協力端末の役割分担を調整するステップと、前記役割分担に基づいて、前記複数の協力端末の前記制御機能部に、前記仮想端末及び前記仮想ノードの少なくとも一方を構築させ、前記物理トポロジの情報に従って、前記仮想端末及び前記仮想ノードを論理的に接続して、前記複数の協力端末上に前記擬似網を構築するステップとを有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、実網上に実網に近い振舞いをする擬似網を容易に構築することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係る擬似網構築システム及びこれに含まれる擬似網構築装置（すなわち、実施の形態に係る擬似網構築方法を実施することができる装置）が適用される実網の構成例と、オーバレイ網技術を用いて実網上に構築された擬似網の構成例とを示す図である。
【図２】図１に示される協力端末（代表端末）が、自身及び他の協力端末（従属端末）上に構築する仮想端末及び仮想ノードからなる擬似網の内部構成の一例を示す図である。
【図３】図２に示される協力端末の機能を実現する方法の一例としての擬似環境構築ソフト、仮想端末ソフト、及び仮想ノードソフトを示す図である。
【図４】実施の形態に係る擬似網構築システム、擬似網構築装置、及び擬似網構築方法において、実網を構成する複数の端末の中から協力端末及び協力外端末を発見する方法を示す図である。
【図５】実施の形態に係る擬似網構築システム、擬似網構築装置、及び擬似網構築方法において、ドメイン毎に、役割分担を行い、仮想端末及び仮想ノードを構築する方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
《１》実施の形態の構成
《１−１》実網１００及び擬似網２００の構成
図１は、本発明の実施の形態に係る擬似網構築システム及びこれに含まれる擬似網構築装置（すなわち、実施の形態に係る擬似網構築方法を実施することができる装置）が適用される実網１００の構成例と、オーバレイ網技術を用いて実網１００上に構築された擬似網（エミュレーション網）２００の構成例とを示す図である。
【００１９】
図１に示される実網１００は、本実施の形態において模倣対象となるネットワーク（網）であり、複数の端末（例えば、コンピュータ）、複数のノード（例えば、中継装置）、及びこれらを通信可能に接続する回線（例えば、インターネット又はイントラネット等のネットワーク）を含む。図１において、実網１００を構成する複数の端末は、主として、協力端末（サーバを含む）１１２，…，１１４，１１６，１２２，１３２，１３４，１３５，１３７と、協力外端末（サーバを含む）１１５，１１７，１１８，１３３，１３６と、ノード１１１，２１１，３１１とから構成されている。「協力端末」は、イントラネット又はインターネット等のネットワークに接続される実網１００の複数の端末の内、構築された擬似網２００における実験のために、その管理・利用権限や機能の一部又は全部を提供するユーザの端末である。「協力外端末」は、イントラネット又はインターネット等のネットワークに接続される実網１００の複数の端末の内、構築された擬似網における実験のために、その管理・利用権限及び機能を提供しないユーザの端末である。実網１００の複数の端末のいずれが協力端末又は協力外端末であるかは、各端末の管理者等によって予め設定されている。
【００２０】
図１に示される擬似網２００は、実網１００の複数の協力端末の内の代表端末（擬似網構築装置）によって、オーバレイ網技術を用いて実網１００上に（すなわち、実網１００の協力端末及びノードを用いて）構築される。代表端末は、実網１００において擬似網２００の構築に協力する協力端末（代表端末と、代表端末の指令に従う従属端末とを含む。）内に構築される。図１に示されるように、擬似網２００は、実網１００の論理構成と同じ（又は、できるだけ近い）論理構成を持つように構築される。したがって、図１において、実網１００の構成を説明する各名称（「協力端末」及び「協力外端末」）から「協力」及び「協力外」の文字を除いた名称を用いた構成図と、擬似網２００の構成を説明する各名称（「仮想端末」及び「仮想ノード」）から「仮想」の文字を除いた名称を用いた構成図とは、同じになる。なお、オーバレイ網技術は、例えば、阿留多伎明良著、「次世代ネットワークのアーキテクチャ（２／２）」、２０１０年１０月２８日、第４５頁、ＵＲＬ：「http://yen.cse.kyutech.ac.jp/lecture/Graduate/2010/net-arch2010_9_arutaki.pdf」（非特許文献１）に説明されている。
【００２１】
また、１台の代表端末１で処理が困難な場合には、網を細かく分割して得られた複数のドメインのそれぞれについて（ドメインを単位として）処理を行うよう、ドメイン毎に代表端末を設定してもよい。また、ドメインは、既にドメインとして分割されているドメイン（本発明の目的以外の目的で決められているドメイン）をそのまま使う方法でもよく、多の方法で分割してドメインを設定してもよい。他の方法としては、ドメインを、ＩＰのサブネットで決める方法がある。例えば、ネットマスクが、「２５５．２５５．２５５．０」であるならば、ＩＰアドレスが、「Ａ．Ｂ．Ｃ．ｘ」で、「ｘ」以外が同じＩＰを同一のドメインというように、ドメイン分割を行う方法がある。ここで、ＩＰのサブネットは、最初にＩＰ網を構築する際、その管理者が割当てたものを、そのまま使うことができる。
【００２２】
擬似網２００の構築には、実網１００の協力端末とノードが参加し、協力外端末は参加していない。実網１００の協力端末は、自身の仮想端末としての機能を提供するだけでなく、協力外端末の機能を代行して別の仮想端末としての機能を実現し、さらに、仮想端末を接続する仮想ノードの機能をも実現する。例えば、実網１００における協力端末（１）１３２は、自身を模擬した仮想端末（１）２３２の機能と、協力外端末（２）１３３の代行としての仮想端末（２）２３３の機能と、ノード（３）１３１を代行する仮想ノード（３）２３１の機能とを提供している。
【００２３】
本実施の形態に係る擬似網構築システム、擬似網構築装置、及び擬似網構築方法においては、実網１００の機能に対応する機能を持つ仮想網である擬似網２００を、オーバレイ網技術を用いて複数の協力端末１３２，１３４，…上に構築するシステム、装置、及び方法である。ここで、擬似網構築システムとは、代表端末と従属端末とを含むシステムであり、擬似網構築装置は、代表端末に相当する装置であり、擬似網構築方法は、擬似網構築装置が実施する方法である。
【００２４】
本実施の形態に係る擬似網構築システム、擬似網構築装置、及び擬似網構築方法においては、複数の協力端末の各々は、複数の端末のいずれかに対応する仮想端末及びノードに対応する仮想ノードの少なくとも一方を構築して、仮想端末の機能及び仮想ノードの機能の少なくとも一方を提供する制御機能部（例えば、後述する図３の機能部５０２，６０１，７０１）を有している。そして、擬似網構築装置は、
（ステップＳ１）実網１００を構成する複数の端末の機能及びノードの機能と複数の端末及びノードで構成される物理トポロジとを示す情報を取得し、
（ステップＳ２）複数の端末の中から、擬似網２００の構築のためのサービスに協力する端末である複数の協力端末を発見し、これら数の協力端末に関する情報を把握すると共に、複数の端末の中から、擬似網２００の構築のためのサービスに協力しない端末である協力外端末を発見し、協力外端末に関する情報を把握し、
（ステップＳ３）複数の協力端末の中から、協力外端末の役割を果たす仮想端末の機能を提供する協力端末、及び、ノードの役割を果たす仮想ノードの機能を提供する協力端末を決定することによって、複数の協力端末の役割分担を調整し、
（ステップＳ４）決められた役割分担に基づいて、複数の協力端末に、仮想端末及び仮想ノードの少なくとも一方を構築させ、取得されている物理トポロジの情報に従って、仮想端末及び仮想ノードを論理的（仮想リンクで）に接続して、複数の協力端末上に擬似網２００を構築する処理（擬似網構築方法）を実行する。
【００２５】
《１−２》協力端末の構成
図２は、図１に示される協力端末（代表端末）（１）１３２が、協力端末（１）１３２及び協力端末（２）１３４上に構築する仮想端末及び仮想ノードからなる擬似網の内部構成の一例を示す図である。図２に示されるように、協力端末（１）１３２及び協力端末（４）１３４の各々のハードウェア（図２における「ハード」）上には、ＯＳ（オペレーションシステム）（Ａ）がインストールされている。協力端末（１）１３２及び協力端末（４）１３４のＯＳ（Ａ）上には、主として、２種類のアプリケーションソフトがインストールされている。１つは、仮想網と関係のない機能（本願において「通常作業の機能」と呼ぶ。）を提供する一般アプリソフトであり、例えば、Ｗｅｂブラウザ、メールクライアント、オフィススイート等のような、擬似網の構築とは直接的に関係のないソフトである。他の１つは、擬似網を構築したり擬似網を用いて実験を行ったりするために用いられる擬似環境構築ソフト５００である。この擬似環境構築ソフト５００は、その協力端末の管理者や利用権限を得た保守者によってインストール（オンラインインストールの場合をも含む）される。協力端末（１）１３２及び協力端末（４）１３４にインストールされた擬似環境構築ソフト５００は、ＯＳ（Ｂ）、並びに、このＯＳ（Ｂ）上で動作する仮想端末ソフト及び仮想ノードソフトを、自動でインストールし設定する作業を行う。
【００２６】
《１−３》擬似環境構築ソフト５００によって構築される機能部
［擬似環境構築ソフト５００］
図３は、図２に示される協力端末の機能を実現する方法の一例としての擬似環境構築機能部（例えば、擬似環境構築ソフト５００）、仮想端末機能部（例えば、仮想端末ソフト６００）、及び仮想ノード機能部（例えば、仮想ノードソフト７００）の機能を示す図である。図３に示されるように、擬似環境構築ソフト５００は、保守者・他端末インタフェース機能部５０１と、協力端末制御機能部５０２と、網構成・端末把握機能部５０３と、仮想端末・仮想ノード分担調整機能部５０４と、仮想端末・仮想ノード構築設定機能部５０５と、仮想端末・仮想ノード制御機能部５０６と、同期・速度調整指示機能部５０７と、端末挙動・ノード挙動・通信監視機能部５０８とを有している。ここで、「機能部」とは、各機能を実行するための構成（例えば、ソフトウェアの一部）を示す。
【００２７】
これらの機能部の論理接続構成は、例えば、図３に示されるように、保守者・他端末インタフェース機能部５０１が、協力端末制御機能部５０２に接続され、この協力端末制御機能部５０２に他の機能部５０３，…，５０８が接続される形態とすることができる。各機能部はソフトウェアで実現される場合が多いため、機能部間の「接続」とは、具体的には、各機能モジュールが共通メモリを用いて命令や情報の受け渡しを行ったり、プロセス間通信によって命令や情報の伝達を行ったりすることが可能な実装形態のことである。図３における各機能部の接続線は、例えば、メモリバス又は通信を行うバスの配線である。
【００２８】
［保守者・他端末インタフェース機能部５０１］
保守者・他端末インタフェース機能部５０１は、協力端末の保守者が、擬似網の構築や運用に関する命令を協力端末制御機能部５０２に入力したり、協力端末が保守者に対する情報を出力したりする際に使用される機能部である。保守者・他端末インタフェース機能部５０１は、自身の協力端末が保守者からの命令を直接入力される代表端末であるか、他の端末からの命令を受けて命令に従った動作を行う立場の従属端末であるかの判定機能部を兼ねる。協力端末が、代表端末であるか従属端末であるかは、通常、擬似環境構築ソフト５００のインストール時の保守者による設定で予め決められる。別の方法として、保守者が直接的にログインしている協力端末が代表端末であり、別の協力端末に保守者がログインした時点で、その協力端末が代表端末となって、元の代表端末や他の従属端末になる方法を採用する、というような他の方法を採用してもよい。
【００２９】
代表端末は、
〈Ｉ〉保守者が下す命令（すなわち、保守者が入力部から入力する指示）に従う処理を実行う、
〈ＩＩ〉他の協力端末（従属端末）に保守者の命令を伝える、
〈ＩＩＩ〉保守者の意図に沿う動作を行うよう各協力端末（従属端末）が行うべき命令を作成し伝達する、
等の動作を行う。
従属端末は、電源が投入され、擬似環境構築ソフト５００が起動すると、事前設定された複数の問合せ用ＩＰアドレスに代表端末の問い合わせを送信し、代表端末に自身の存在を通知して、代表端末からの命令を待つ。
【００３０】
［協力端末制御機能部５０２］
協力端末制御機能部５０２は、ある協力端末上に構築された仮想端末や仮想ノードの機能全体の制御を行う。協力端末制御機能部５０２は、保守者・他端末インタフェース機能部５０１から入力された保守者又は代表端末からの命令に従って、擬似網の機能部を実現するための動作を、内蔵される各機能部５０３，…，５０８に対して指示する。
【００３１】
［網構成・端末把握機能部５０３］
網構成・端末把握機能部５０３は、協力端末が存在するドメイン（例えば、ブロードキャストによる問い合わせが届く同一セグメント）内の端末に問合せのメッセージを送信し、他の協力端末及び協力外端末の存在を調査する。逆に、他の端末からの問合せメッセージを受信した際は、網構成・端末把握機能部５０３が、応答する。次に、網構成・端末把握機能部５０３は、代表端末から指示されたドメイン外の協力端末に対してトレースルート（ｔｒａｃｅｒｏｕｔｅ）コマンドを発信することで、実網１００のトポロジとルーティング情報を得る。また、網構成・端末把握機能部５０３は、ＯＳ（Ａ）のハードウェアドライバ情報からインタフェース速度やＣＰＵやチップセット、搭載メモリ等の端末性能情報を得ると共に、到達性確認ソフトであるＰｉｎｇ（ピング）やベンチマークテストを行うことで実網１００の実効性能を調べる。同様に、網構成・端末把握機能部５０３は、各ノードが有する機能部や設定情報を他の端末と協力して取得する。さらに、網構成・端末把握機能部５０３は、端末に搭載されている一般アプリソフト６０３を調査する。網構成・端末把握機能部５０３は、これらの情報を、代表端末に送信する。
【００３２】
［仮想端末・仮想ノード分担調整機能部５０４］
仮想端末・仮想ノード分担調整機能部５０４は、協力外端末を代行する仮想端末や仮想ノードの役割を、どの協力端末が行うかを調整する。仮想端末・仮想ノード分担調整機能部５０４は、分担の調整において、網構成・端末把握機能部５０３によって取得された端末性能情報を用いて、例えば、協力端末毎の負荷の偏りが大きくなり過ぎないように（協力端末毎の負荷が均等に近づくように）調整する。協力外端末を代行する仮想端末や仮想ノードの役割を、代表端末だけで担当してもよいが、代表端末の負荷が膨大になるため、複数の協力端末を複数のグループに分け、各グループ内の協力端末が、協力外端末を代行する仮想端末及び仮想ノードの役割を担うように調整する方法が、ネットワークの大規模化に好適である。
【００３３】
［仮想端末・仮想ノード構築設定機能部５０５］
仮想端末・仮想ノード構築設定機能部５０５は、上記調整結果に基づいて、自分自身の役割を果たす仮想ノードと、協力外端末の役割を果たす仮想端末や仮想ノードを構築する。これは、他の協力端末に擬似環境構築ソフト５００をインストールしたり、擬似環境構築ソフト５００上にＯＳ（Ｂ）と、仮想端末ソフトや仮想ノードソフトをインストールしたりすることで実現される。仮想端末ソフトと仮想ノードソフトにはＶＰＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）ソフトが含まれており、仮想端末ソフトと仮想ノードソフトの通信ＡＰＩ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｇｒａｍ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）間に、擬似的なリンクを設定することで、実網の物理トポロジと同じトポロジを持つ仮想網を構築することができる。次に、仮想端末・仮想ノード構築設定機能部５０５は、仮想端末ソフト６００に対して、調査した実網の端末の一般アプリソフトと同じソフト（一般アプリソフト６０３）を仮想端末にもインストールし、仮想端末における各種設定も実網の端末の一般アプリソフトの設定と同じものとする。また、仮想ノードソフト７００についても、実網のノードのネットワークサービスと同じネットワークサービスを提供できるように、設定を行う。
【００３４】
［仮想端末・仮想ノード制御機能部５０６］
仮想端末・仮想ノード制御機能部５０６は、保守者又は他端末によって、構築された擬似網２００に対して、実験用のトラヒックを流したり、障害を発生させたり、不正プログラムをインストールしたり、不正プログラムを起動・制御する等の操作を行うための機能部である。仮想端末・仮想ノード制御機能部５０６は、例えば、実験用のトラヒックを流すため、２つの仮想ノード上で、ＦＴＰ（Ｆｉｌｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）サーバソフトとＦＴＰクライアントソフトを起動し、この間でトラヒックの転送を行う。
【００３５】
［同期・速度調整指示機能部５０７］
同期・速度調整指示機能部５０７は、擬似網を構築する仮想ノードや仮想端末のクロック速度を調節する機能部である。擬似網で実験を行うと、実網１００の端末や網に負荷がかかり、実網１００におけるユーザの作業に支障をきたす虞がある。そこで、同期・速度調整指示機能部５０７は、仮想ノードや仮想端末のクロック速度を、例えば、実網１００の端末の本来のクロック速度の１０％〜１％、あるいは、それ以下に一律に抑え、実網１００や端末にインストールされている一般アプリソフトへの影響を最小化することが望ましい。ただし、この場合、同期・速度調整指示機能部５０７による実験に必要な時間は、実網で実験した場合に比べ、１０倍〜１００倍となる。例えば、クロック速度を１０％（＝１／１０）にすれば、実験に必要な時間は１０倍となり、クロック速度を１％（＝１／１００）にすれば、実験に必要な時間は１００倍となる。
【００３６】
［端末挙動・ノード挙動・通信監視機能部５０８］
端末挙動・ノード挙動・通信監視機能部５０８は、実網１００の端末（「実端末」とも言う。）、実網１００のノード（「実ノード」とも言う。）、仮想端末（擬似網２００の仮想端末）、仮想ノード（擬似網２００の仮想ノード）の挙動や通信状態を監視し、その監視結果情報を収集及び集計すると共に、観測結果情報を交換する機能部である。
【００３７】
《１−４》仮想端末ソフト６００によって構築される機能部
［仮想端末ソフト６００］
仮想端末ソフト６００は、例えば、図３に示されるように、仮想端末制御機能部６０１と、ＶＰＮソフト６０２と、一般アプリソフト６０３と、実験機能部６０４とで構成される。
【００３８】
［仮想端末制御機能部６０１］
仮想端末制御機能部６０１は、ＶＰＮソフト６０２、一般アプリソフト６０３、及び実験機能部６０４を制御する。図３において、これらの機能部は、線で接続されているが、実際の接続は、メモリバスやプロセス間通信用のバスで実現される。仮想端末制御機能部６０１は、擬似環境構築ソフト５００から制御情報が入力され、その指示により、仮想端末の各機能部６０２，…，６０４の設定や操作を行う指示を出す。
【００３９】
［ＶＰＮソフト６０２］
ＶＰＮソフト６０２は、仮想ノードや他の仮想端末との間に、仮想的なリンク６０５を構築し、実験機能部６０４や一般アプリソフト６０３が通信するためのインタフェースを提供する。
【００４０】
［一般アプリソフト６０３］
一般アプリソフト６０３は、実網で使用されているのと同じ通信や端末の状態を作るために用いられ、仮想端末制御機能部６０１によって制御される。具体的には、一般アプリソフト６０３は、例えば、ＷＥＢブラウザソフトであって、ユーザによるキーボードやマウスの操作と同等の入力が、下記の実験機能部６０４により行われる。
【００４１】
［実験機能部６０４］
実験機能部６０４は、仮想端末・仮想ノード制御機能部５０６からの指示を受け、擬似網２００での実験を行う。具体的には、実験機能部６０４は、
〈Ｉ〉ＷＥＢブラウザやＦＴＰクライアント等の一般アプリソフト６０３を操作してトラヒックを流す、
〈ＩＩ〉内蔵される実験専用のソフトウェアを操作する、
〈ＩＩＩ〉コンピュータウイルス等の不正ソフトを擬似網に流す、
等の操作を行う。
【００４２】
《１−５》仮想ノードソフト７００によって構築される機能部
［仮想ノードソフト７００］
仮想ノードソフト７００は、仮想ノード制御機能部７０１と、ＶＰＮソフト７０２と、ソフトウェアルータ機能部７０３とから構成される。
【００４３】
［仮想ノード制御機能部７０１］
仮想ノード制御機能部７０１は、ＶＰＮソフト７０２及びソフトウェアルータ機能部７０３を制御する。図３では、これらの機能部は線で接続されているが、実際の接続は、メモリバスやプロセス間通信用のバスで実現される。仮想ノード制御機能部７０１は、擬似環境構築ソフト５００から制御情報が入力され、その指示により、仮想ノードの各機能部７０２，７０３の設定を行う。
【００４４】
［ＶＰＮソフト７０２］
ＶＰＮソフト７０２は、他の仮想ノードや仮想端末との間に、仮想的なリンク７０４を構築し、通信するためのインタフェースを提供する。
【００４５】
［ソフトウェアルータ機能部７０３］
ソフトウェアルータ機能部７０３は、ＶＰＮソフト７０２により提供される複数の仮想リンクをインタフェースとして、入力されるＩＰパケットのルーティングを行う。ソフトウェアルータ機能部７０３は、単にパケットを宛先に向けて転送するだけではなく、ルータと同等の機能、例えば、ＢＧＰ（Ｂｏｒｄｅｒ Ｇａｔｅｗａｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、ＯＳＰＦ（Ｏｐｅｎ Ｓｈｏｒｔｅｓｔ Ｐａｔｈ Ｆｉｒｓｔ）、ＤｉｆｆＳｅｒｖ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ）、又はＩＰＳｅｃ（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｆｏｒ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）といった機能をもソフトウェアで実現する。通常のルータの設定は、クラフト端末インタフェースか、ユーザ信号が流れるパケットインタフェースを用いてログインするが、ソフトウェアルータ機能部７０３によるソフトウェアルータの設定は、仮想ノード制御機能部７０１からの制御インタフェースか、ＶＰＮソフト７０２によって提供される仮想リンクがその代替機能を果たす。
【００４６】
《１−６》擬似環境構築ソフト５００の構成の他の例
企業内網や学内網のように、管理者が全端末の設定・管理を行うことができ、ノードも仮想ノード（擬似網２００の仮想ノード）を用いる必要がなく、実網１００のノードを利用可能な場合や安全性確保のために実網１００の端末の仮想化機能部を用いるだけで、端末と網のトポロジをそのまま利用可能な場合には、擬似環境構築ソフト５００において、網構成・端末把握機能部５０３及び仮想端末・仮想ノード分担調整機能部５０４は不要となる。このとき、仮想端末・仮想ノード構築設定機能部５０５は、実網１００のノードの中に仮想ノードに対応する機能を設けることで、ノードの動作を実現する。具体的には、仮想端末・仮想ノード構築設定機能部５０５は、仮想端末や他の仮想ノードとＶＰＮで接続してスイッチングやルーティングを行う設定を行う。
【００４７】
《２》実施の形態の動作
以下に、本発明の実施の形態に係る擬似網構築システム及び擬似網構築装置の動作、並びに、擬似網構築方法を説明する。
〔ステップＳ１〕管理者又は管理者から権限を得た保守者（以下「保守者」と言う。）は、利用権限のある協力端末（例えば、１台の協力端末）に対して、擬似環境構築ソフト５００をインストールする。インストールの方法は、記録媒体からのインスト−ル、ダウンロードによるインスト−ル等、どのような方法であってもよい。
【００４８】
〔ステップＳ２〕保守者は、擬似環境構築ソフト５００の保守者・他端末インタフェース機能部５０１に対して、協力端末の一覧を入力する。この入力方法は、キーボードからの入力、記録媒体からの入力、ネットワークを経由しての入力等、どのような方法であってもよい。なお、協力端末の一覧がなくても、協力端末が存在するドメインを把握できる情報が保守者・他端末インタフェース機能部５０１によって取得又は入力されていれば、協力端末の一覧を入力した場合と同様の動作を実現することができる。これは、例えば、実網１００の各協力端末に、特定の呼びかけに応答する機能部を内蔵させておき、保守者が、保守者・他端末インタフェース機能部５０１によって各ドメインに対してブロードキャストで接続要求のパケットを発信させ、協力端末がこれに応答し、この応答結果に基づいて協力端末の一覧表を作成することで代行できる。
【００４９】
〔ステップＳ３〕保守者の指示により、協力端末制御機能部５０２が、仮想端末・仮想ノード制御機能部５０６に対して、協力端末に擬似環境構築ソフト５００を、ネットワークを介してインストールするように指示する。仮想端末・仮想ノード制御機能部５０６は、この指示に従ってインストールのための動作を実行する。
【００５０】
〔ステップＳ４〕保守者の指示により、協力端末制御機能部５０２は、網構成・端末把握機能部５０３に対して、ドメイン内の協力端末と協力外端末の存在を調査させると共に、他の協力端末とのパケット転送経路、ルータの設定、網の可用帯域の情報を、経路情報を取得するためのＴｒａｃｅＲｏｕｔｅコマンドやＳＮＭＰ（Ｓｉｍｐｌｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）等を用いて調査し、調査結果を送るように、指示する。ここで、ドメイン内の他の協力端末を把握する方法としては、例えば、後述の図４に示す方法を用いることができる。
【００５１】
図４は、実網１００を構成する端末の中から協力端末と協力外端末を発見する方法を示す図である。協力外端末を発見する方法（図４の第１方法）としては、図４の（ａ）に示すように、保守者の協力端末（代表端末）Ａから、ドメイン内の端末に対してブロードキャストでＩＣＭＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケット（ｐｉｎｇ）を発信し、受信した端末の応答から、協力端末の応答を除いたものを、協力外端末からの応答とみなすことによって、協力外端末を発見する方法がある。
【００５２】
協力外端末を発見する他の方法（図４の第２方法）としては、図４の（ｂ）に示すように、保守者の協力端末Ａから、同一ドメイン内のＩＰアドレス空間の全ＩＰ（ただし、協力端末Ａは除く）に対して、ＩＣＭＰパケット（ｐｉｎｇ）を発信し、受信した端末の応答を協力外端末からの応答とみなすことによって、協力外端末の存在を確認することができる。
【００５３】
代表端末の網構成・端末把握機能部５０３は、保守者・他端末インタフェース機能部５０１を介して、他の端末（従属端末）の網構成・端末把握機能部５０３と通信し、図４に示されるような協力端末及び協力外端末の発見方法の動作を実行させる。また、代表端末の網構成・端末把握機能部５０３は、協力端末の端末性能情報も報告させる。結果を受信した代表端末の網構成・端末把握機能部５０３は、実網の端末、網のトポロジ構成、ルータの機能や設定に関する情報を整理して集計する。代表端末１台でこれらの処理を実行することが困難な場合には、網を細かく分割し、分割された単位で半自律的に整理させ情報を展開させる。
【００５４】
〔ステップＳ５〕上記〔ステップＳ４〕で得られた実網の情報に基づき、仮想端末・仮想ノード分担調整機能部５０４は、擬似網を構成するための役割分担を決める。仮想端末・仮想ノード分担調整機能部５０４は、協力外端末を代行する仮想端末や仮想ノードの役割を、どの協力端末が行うかを調整する。分担の調整では、網構成・端末把握機能部５０３によって取得された端末性能情報を用いて、各端末の負荷の偏りが大きくなり過ぎないようにする。仮想端末・仮想ノード分担調整機能部５０４は、代表端末１台での処理が困難な場合、網を細かく分割し、分割された単位で自律的に調整させる。代表端末が役割分担の計算を行う際、網構成・端末把握機能部５０３によって取得された端末性能情報に基づき、各端末の負荷が均一となるように役割を分担させることが必要であるが、端末はユーザの作業による負荷も同時に受ける。そのため、強力な性能を持つ端末であっても協力端末として動作させる余剰能力が少ない場合も考えられる。そこで、各端末から性能情報だけでなく、現在の負荷情報も入手して役割分担の計算をさせる方式とすることがより好適である。
【００５５】
図５は、実施の形態に係る擬似網構築システム、擬似網構築装置、及び擬似網構築方法において、ドメイン毎に、役割分担を行い、仮想端末及び仮想ノードを構築する方法を示す図である。また、１台の代表端末で役割分担の計算を行うのではなく、ドメインごとに計算させる場合、例えば、図５に示されるように、代表端末が、協力端末の中で最も高い性能を持つ端末（最強性能の協力端末）に対して役割分担の計算を依頼する方法が考えられる。なお、図５には（ステップＳ６）の仮想端末構築の動作も記載されている。
【００５６】
〔ステップＳ６〕協力端末制御機能部５０２は、上記（ステップＳ５）で計算された役割分担の結果を元に、各端末上に構築されるべき仮想端末（自端末、協力外端末）と仮想ノードを構築するように、仮想端末・仮想ノード構築設定機能部５０５に指示する。
【００５７】
〔ステップＳ７〕仮想端末・仮想ノード構築設定機能部５０５は、各端末に、仮想端末ソフト６００、仮想ノードソフト７００、及びこれらのソフトを実行可能にするためのＯＳ（Ｂ）をインストールさせる。続いて、仮想端末・仮想ノード構築設定機能部５０５は、各仮想端末ソフト６００の仮想端末制御機能部６０１及び仮想ノードソフト７００の仮想ノード制御機能部７０１に対して、擬似対象となる実網１００の端末やノードと同様の設定を行うように指示し、仮想端末制御機能部６０１及び仮想ノード制御機能部７０１は、その指示にしたがって設定を行う。以上により、実網１００の協力端末上に擬似網が構築される。
【００５８】
〔ステップＳ８〕実験において、端末の性能や網の可用帯域を厳密にエミュレートする必要がある場合、保守者は、協力端末制御機能部５０２を介して、同期・速度調整指示機能部５０７に対して、網構成・端末把握機能部５０３によって取得された端末性能情報に基づき、実網１００の端末やノードの性能と各仮想端末や仮想ノードの相対速度比が一定となるクロック速度で動作するように指示する。同期・速度調整指示機能部５０７は、ネットワークを介して他の協力端末の同機能部に指示を出し、仮想端末制御機能部６０１及び仮想ノード制御機能部７０１に対して調整するように指示を出し、所望の動作を実現する。
【００５９】
〔ステップＳ９〕保守者は実網１００上に構築された擬似網２００を用いて実験を行う。実験においては、仮想端末ソフト６００に含まれる一般アプリソフト６０３を動作させ、この動作を、端末挙動・ノード挙動・通信監視機能部５０８で計測したり、実験機能部６０４を用いて不正プログラムを蔓延させたりして、その際の挙動を観測する等の実験を行う。
【００６０】
《３》実施の形態の効果
以上に説明したように、本実施の形態に係る擬似網構築システム、擬似網構築装置、及び擬似網構築方法によれば、実網１００上に実網に近い振舞いをする擬似網を容易に構築することができる。より具体的に言えば、本実施の形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
【００６１】
（効果ａ）本実施の形態によれば、例えば、複数の端末の機能及びノードで構成される物理トポロジを示す情報を取得するので、擬似網２００のトポロジを実網１００の物理トポロジに近くすることができる。
【００６２】
（効果ｂ）本実施の形態によれば、例えば、複数の端末の機能及びノードの機能を示す情報を取得するので、擬似網２００の仮想端末の各機能部に、実網１００を構成する実際の端末の各機能部に近い振舞いを実行させることができる。
【００６３】
（効果ｃ）本実施の形態によれば、複数の協力端末の中から、協力外端末の役割を果たす仮想端末の機能を提供する協力端末、及び、ノードの役割を果たす仮想ノードの機能を提供する協力端末を決定することによって、複数の協力端末の役割分担を調整するので、擬似網２００を構成する仮想端末の数を多くすることができる。
【００６４】
（効果ｄ）本実施の形態によれば、擬似網２００の仮想端末の数が多い場合であっても、実網１００の協力端末毎に適切に機能配分を行うことができるので、擬似網２００の仮想端末及び仮想ノードの性能を高くすることができる。
【００６５】
（効果ｅ）本実施の形態によれば、実網１００に近い構成及び機能を有する擬似網２００を、障害や不正プログラムの影響を把握する実験に用いることができるので、従来に比べ、その計算精度が高くなり、計算時間を短縮することができる。
【００６６】
（効果ｆ）本実施の形態によれば、擬似網２００の端末と網の速度を全て実網の１／Ｎ（ここで、Ｎは１より大きい値、例えば、２以上の整数）に同期させる機能部を持たせることで、実験による実網への影響を抑えることが可能になると共に、擬似網の速度・性能を全て相似的に落とすことで、仮想網を使うことによる実験結果の精度の劣化を最小化することができる。
【００６７】
（効果ｇ）本実施の形態によれば、擬似網上の仮想端末上のアプリソフトを遠隔で動作させ、アプリソフトを動作させた結果を観測・収集する機能部を付加することで、擬似網を用いた実験を効率的に進めることが可能となる。
【符号の説明】
【００６８】
１００ 実網、 １１２，…，１１４，１１６，１２２，１３２，１３４，１３５，１３７ 協力端末、 １１５，１１７，１１８，１３３，１３６ 協力外端末、 ２００ 擬似網（エミュレーション網）、 ２３１ 仮想ノード、 ２３２，２３３ 仮想端末、 ５００ 擬似環境構築ソフト、 ５０１ 保守者・他端末インタフェース機能部、 ５０２ 協力端末制御機能部（第２機能部）、 ５０３ 網構成・端末把握機能部（第１機能部）、 ５０４ 仮想端末・仮想ノード分担調整機能部（第３機能部）、 ５０５ 仮想端末・仮想ノード構築設定機能部（第４機能部）、 ５０６ 仮想端末・仮想ノード制御機能部、 ５０７ 同期・速度調整指示機能部、 ５０８ 端末挙動・ノード挙動・通信監視機能部、 ６００ 仮想端末ソフト、 ６０１ 仮想端末制御機能部、 ６０２ ＶＰＮソフト、 ６０３ 一般アプリソフト、 ６０４ 実験機能部、 ７００ 仮想ノードソフト、 ７０１ 仮想ノード制御機能部、 ７０２ ＶＰＮソフト、 ７０３ ソフトウェアルータ機能部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の端末、ノード、及び回線を含む実網の機能に対応する機能を持つ仮想網である擬似網を、オーバレイ網技術を用いて前記複数の端末の中から選ばれた複数の協力端末上に構築する擬似網構築システムであって、
前記複数の協力端末の各々に備えられ、前記複数の端末のいずれかに対応する仮想端末及び前記ノードに対応する仮想ノードの少なくとも一方を構築して、前記仮想端末の機能及び前記仮想ノードの機能の少なくとも一方を提供する制御機能部と、
前記複数の端末の機能及び前記ノードの機能と前記複数の端末及び前記ノードで構成される物理トポロジとを示す情報を取得する第１機能部と、
前記複数の端末の中から、前記擬似網の構築のためのサービスに協力する端末である前記複数の協力端末を発見し、該複数の協力端末に関する情報を把握すると共に、前記複数の端末の中から、前記擬似網の構築のためのサービスに協力しない端末である協力外端末を発見し、該協力外端末に関する情報を把握する第２機能部と、
前記複数の協力端末の中から、前記協力外端末の役割を果たす仮想端末の機能を提供する協力端末、及び、前記ノードの役割を果たす仮想ノードの機能を提供する協力端末を決定することによって、前記複数の協力端末の役割分担を調整する第３機能部と、
前記役割分担に基づいて、前記複数の協力端末の前記制御機能部に、前記仮想端末及び前記仮想ノードの少なくとも一方を構築させ、前記物理トポロジの情報に従って、前記仮想端末及び前記仮想ノードを論理的に接続して、前記複数の協力端末上に前記擬似網を構築する第４機能部と
を有することを特徴とする擬似網構築システム。
【請求項２】
前記複数の協力端末の中の１つ以上を代表端末とし、前記複数の協力端末の中の前記代表端末以外の端末を，前記代表端末からの指令に従う従属端末とし、
前記第１機能部、前記第２機能部、前記第３機能部、及び前記第４機能部は、前記代表端末内に備えられた
ことを特徴とする請求項１に記載の擬似網構築システム。
【請求項３】
前記制御機能部は、前記代表端末及び前記従属端末の各々に備えられたことを特徴とする請求項２に記載の擬似網構築システム。
【請求項４】
前記役割分担の調整において、前記第３機能部は、前記協力外端末の機能及び前記ノードの機能の各々を、前記複数の協力端末の中のいずれの端末で代行するかを、前記複数の協力端末の負荷及び前記複数の協力端末間のリンクの負荷の少なくとも一方に基づいて決定することを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の擬似網構築システム。
【請求項５】
前記役割分担の調整において、前記第３機能部は、前記協力外端末の機能及び前記ノードの機能の各々を、前記複数の協力端末の中のいずれの端末で代行するかを、前記複数の協力端末の負荷を均等に近づけるように決定することを特徴とする請求項４に記載の擬似網構築システム。
【請求項６】
前記役割分担の調整において、前記第３機能部は、前記協力外端末の機能及び前記ノードの機能の各々を、前記複数の協力端末間の仮想リンクの負荷を均等に近づけるように決定することを特徴とする請求項４又は５に記載の擬似網構築システム。
【請求項７】
前記擬似網の構築に際して、前記第４機能部は、前記物理トポロジと同じトポロジを構成するように、前記仮想端末及び前記仮想ノードを論理的に接続することを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項に記載の擬似網構築システム。
【請求項８】
前記擬似網の構築に際して、前記第４機能部は、
前記実網の前記端末の性能を示す性能値と該端末に対応する前記仮想端末の性能を示す性能値との比が、前記仮想端末のそれぞれについて同じ値になり、
前記実網の前記ノードの性能を示す性能値と該ノードに対応する前記仮想ノード端末の性能を示す性能値との比が、前記仮想ノードのそれぞれについて同じ値になる
ように設定したことを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項に記載の擬似網構築システム。
【請求項９】
前記複数の協力端末に構築された前記仮想端末にインストールされた通信を行うアプリケーションソフトを動作させる第５機能部と、
前記仮想端末上に不正プログラムをインストールさせ実行させる第６機能部、及び、前記仮想端末及び仮想ノードの少なくとも一方の挙動を監視する第７機能部の少なくとも一方と
を有することを特徴とする請求項１から８までのいずれか１項に記載の擬似網構築システム。
【請求項１０】
複数の端末、ノード、及び回線を含む実網の機能に対応する機能を持つ仮想網である擬似網を、オーバレイ網技術を用いて前記複数の端末の中から選ばれた複数の協力端末上に構築する装置であり、前記複数の協力端末の各々が、前記複数の端末のいずれかに対応する仮想端末及び前記ノードに対応する仮想ノードの少なくとも一方を構築して、前記仮想端末の機能及び前記仮想ノードの機能の少なくとも一方を提供する制御機能部を有している、擬似網構築装置であって、
前記複数の端末の機能及びノードの機能と前記複数の端末及びノードで構成される物理トポロジとを示す情報を取得する第１機能部と、
前記複数の端末の中から、前記擬似網の構築のためのサービスに協力する端末である前記複数の協力端末を発見し、該複数の協力端末に関する情報を把握すると共に、前記複数の端末の中から、前記擬似網の構築のためのサービスに協力しない端末である協力外端末を発見し、該協力外端末に関する情報を把握する第２機能部と、
前記複数の協力端末の中から、前記協力外端末の役割を果たす仮想端末の機能を提供する協力端末、及び、前記ノードの役割を果たす仮想ノードの機能を提供する協力端末を決定することによって、前記複数の協力端末の役割分担を調整する第３機能部と、
前記役割分担に基づいて、前記複数の協力端末の前記制御機能部に、前記仮想端末及び前記仮想ノードの少なくとも一方を構築させ、前記物理トポロジの情報に従って、前記仮想端末及び前記仮想ノードを論理的に接続して、前記複数の協力端末上に前記擬似網を構築する第４機能部と
を有することを特徴とする擬似網構築装置。
【請求項１１】
前記複数の協力端末の中の１つ以上を代表端末とし、前記複数の協力端末の中の前記代表端末以外の端末を，前記代表端末からの指令に従う従属端末とし、
前記擬似網構築装置は、前記代表端末に含まれる
ことを特徴とする請求項１０に記載の擬似網構築装置。
【請求項１２】
前記役割分担の調整において、前記第３機能部は、前記協力外端末の機能及び前記ノードの機能の各々を、前記複数の協力端末の中のいずれの端末で代行するかを、前記複数の協力端末の負荷及び前記複数の協力端末間のリンクの負荷の少なくとも一方に基づいて決定することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の擬似網構築装置。
【請求項１３】
前記役割分担の調整において、前記第３機能部は、前記協力外端末の機能及び前記ノードの機能の各々を、前記複数の協力端末の中のいずれの端末で代行するかを、前記複数の協力端末の負荷を均等に近づけるように決定することを特徴とする請求項１２に記載の擬似網構築装置。
【請求項１４】
前記役割分担の調整において、前記第３機能部は、前記協力外端末の機能及び前記ノードの機能の各々を、前記複数の協力端末間の仮想リンクの負荷を均等に近づけるように決定することを特徴とする請求項１２又は１３に記載の擬似網構築装置。
【請求項１５】
前記擬似網の構築に際して、前記第４機能部は、前記物理トポロジと同じトポロジを構成するように、前記仮想端末及び前記仮想ノードを論理的に接続することを特徴とする請求項１０から１４までのいずれか１項に記載の擬似網構築装置。
【請求項１６】
前記擬似網の構築に際して、前記第４機能部は、
前記実網の前記端末の性能を示す性能値と該端末に対応する前記仮想端末の性能を示す性能値との比が、前記仮想端末のそれぞれについて同じ値になり、
前記実網の前記ノードの性能を示す性能値と該ノードに対応する前記仮想ノード端末の性能を示す性能値との比が、前記仮想ノードのそれぞれについて同じ値になる
ように設定したことを特徴とする請求項１０から１５までのいずれか１項に記載の擬似網構築装置。
【請求項１７】
前記複数の協力端末に構築された前記仮想端末にインストールされた通信を行うアプリケーションソフトを動作させる第５機能部と、
前記仮想端末上に不正プログラムをインストールさせ実行させる第６機能部、及び、前記仮想端末及び仮想ノードの少なくとも一方の挙動を監視する第７機能部の少なくとも一方と
を有することを特徴とする請求項１０から１６までのいずれか１項に記載の擬似網構築装置。
【請求項１８】
複数の端末、ノード、及び回線を含む実網の機能に対応する機能を持つ仮想網である擬似網を、オーバレイ網技術を用いて前記複数の端末の中から選ばれた複数の協力端末上に構築する装置であって、前記複数の協力端末の各々が、前記複数の端末のいずれかに対応する仮想端末及び前記ノードに対応する仮想ノードの少なくとも一方を構築して、前記仮想端末の機能及び前記仮想ノードの機能の少なくとも一方を提供する、擬似網構築装置が実行する擬似網構築方法であって、
前記複数の端末の機能及びノードの機能と前記複数の端末及びノードで構成される物理トポロジとを示す情報を取得するステップと、
前記複数の端末の中から、前記擬似網の構築のためのサービスに協力する端末である前記複数の協力端末を発見し、該複数の協力端末に関する情報を把握すると共に、前記複数の端末の中から、前記擬似網の構築のためのサービスに協力しない端末である協力外端末を発見し、該協力外端末に関する情報を把握するステップと、
前記複数の協力端末の中から、前記協力外端末の役割を果たす仮想端末の機能を提供する協力端末、及び、前記ノードの役割を果たす仮想ノードの機能を提供する協力端末を決定することによって、前記複数の協力端末の役割分担を調整するステップと、
前記役割分担に基づいて、前記複数の協力端末の前記制御機能部に、前記仮想端末及び前記仮想ノードの少なくとも一方を構築させ、前記物理トポロジの情報に従って、前記仮想端末及び前記仮想ノードを論理的に接続して、前記複数の協力端末上に前記擬似網を構築するステップと
を有することを特徴とする擬似網構築方法。
【請求項１】
複数の端末、ノード、及び回線を含む実網の機能に対応する機能を持つ仮想網である擬似網を、オーバレイ網技術を用いて前記複数の端末の中から選ばれた複数の協力端末上に構築する擬似網構築システムであって、
前記複数の協力端末の各々に備えられ、前記複数の端末のいずれかに対応する仮想端末及び前記ノードに対応する仮想ノードの少なくとも一方を構築して、前記仮想端末の機能及び前記仮想ノードの機能の少なくとも一方を提供する制御機能部と、
前記複数の端末の機能及び前記ノードの機能と前記複数の端末及び前記ノードで構成される物理トポロジとを示す情報を取得する第１機能部と、
前記複数の端末の中から、前記擬似網の構築のためのサービスに協力する端末である前記複数の協力端末を発見し、該複数の協力端末に関する情報を把握すると共に、前記複数の端末の中から、前記擬似網の構築のためのサービスに協力しない端末である協力外端末を発見し、該協力外端末に関する情報を把握する第２機能部と、
前記複数の協力端末の中から、前記協力外端末の役割を果たす仮想端末の機能を提供する協力端末、及び、前記ノードの役割を果たす仮想ノードの機能を提供する協力端末を決定することによって、前記複数の協力端末の役割分担を調整する第３機能部と、
前記役割分担に基づいて、前記複数の協力端末の前記制御機能部に、前記仮想端末及び前記仮想ノードの少なくとも一方を構築させ、前記物理トポロジの情報に従って、前記仮想端末及び前記仮想ノードを論理的に接続して、前記複数の協力端末上に前記擬似網を構築する第４機能部と
を有することを特徴とする擬似網構築システム。
【請求項２】
前記複数の協力端末の中の１つ以上を代表端末とし、前記複数の協力端末の中の前記代表端末以外の端末を，前記代表端末からの指令に従う従属端末とし、
前記第１機能部、前記第２機能部、前記第３機能部、及び前記第４機能部は、前記代表端末内に備えられた
ことを特徴とする請求項１に記載の擬似網構築システム。
【請求項３】
前記制御機能部は、前記代表端末及び前記従属端末の各々に備えられたことを特徴とする請求項２に記載の擬似網構築システム。
【請求項４】
前記役割分担の調整において、前記第３機能部は、前記協力外端末の機能及び前記ノードの機能の各々を、前記複数の協力端末の中のいずれの端末で代行するかを、前記複数の協力端末の負荷及び前記複数の協力端末間のリンクの負荷の少なくとも一方に基づいて決定することを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の擬似網構築システム。
【請求項５】
前記役割分担の調整において、前記第３機能部は、前記協力外端末の機能及び前記ノードの機能の各々を、前記複数の協力端末の中のいずれの端末で代行するかを、前記複数の協力端末の負荷を均等に近づけるように決定することを特徴とする請求項４に記載の擬似網構築システム。
【請求項６】
前記役割分担の調整において、前記第３機能部は、前記協力外端末の機能及び前記ノードの機能の各々を、前記複数の協力端末間の仮想リンクの負荷を均等に近づけるように決定することを特徴とする請求項４又は５に記載の擬似網構築システム。
【請求項７】
前記擬似網の構築に際して、前記第４機能部は、前記物理トポロジと同じトポロジを構成するように、前記仮想端末及び前記仮想ノードを論理的に接続することを特徴とする請求項１から６までのいずれか１項に記載の擬似網構築システム。
【請求項８】
前記擬似網の構築に際して、前記第４機能部は、
前記実網の前記端末の性能を示す性能値と該端末に対応する前記仮想端末の性能を示す性能値との比が、前記仮想端末のそれぞれについて同じ値になり、
前記実網の前記ノードの性能を示す性能値と該ノードに対応する前記仮想ノード端末の性能を示す性能値との比が、前記仮想ノードのそれぞれについて同じ値になる
ように設定したことを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項に記載の擬似網構築システム。
【請求項９】
前記複数の協力端末に構築された前記仮想端末にインストールされた通信を行うアプリケーションソフトを動作させる第５機能部と、
前記仮想端末上に不正プログラムをインストールさせ実行させる第６機能部、及び、前記仮想端末及び仮想ノードの少なくとも一方の挙動を監視する第７機能部の少なくとも一方と
を有することを特徴とする請求項１から８までのいずれか１項に記載の擬似網構築システム。
【請求項１０】
複数の端末、ノード、及び回線を含む実網の機能に対応する機能を持つ仮想網である擬似網を、オーバレイ網技術を用いて前記複数の端末の中から選ばれた複数の協力端末上に構築する装置であり、前記複数の協力端末の各々が、前記複数の端末のいずれかに対応する仮想端末及び前記ノードに対応する仮想ノードの少なくとも一方を構築して、前記仮想端末の機能及び前記仮想ノードの機能の少なくとも一方を提供する制御機能部を有している、擬似網構築装置であって、
前記複数の端末の機能及びノードの機能と前記複数の端末及びノードで構成される物理トポロジとを示す情報を取得する第１機能部と、
前記複数の端末の中から、前記擬似網の構築のためのサービスに協力する端末である前記複数の協力端末を発見し、該複数の協力端末に関する情報を把握すると共に、前記複数の端末の中から、前記擬似網の構築のためのサービスに協力しない端末である協力外端末を発見し、該協力外端末に関する情報を把握する第２機能部と、
前記複数の協力端末の中から、前記協力外端末の役割を果たす仮想端末の機能を提供する協力端末、及び、前記ノードの役割を果たす仮想ノードの機能を提供する協力端末を決定することによって、前記複数の協力端末の役割分担を調整する第３機能部と、
前記役割分担に基づいて、前記複数の協力端末の前記制御機能部に、前記仮想端末及び前記仮想ノードの少なくとも一方を構築させ、前記物理トポロジの情報に従って、前記仮想端末及び前記仮想ノードを論理的に接続して、前記複数の協力端末上に前記擬似網を構築する第４機能部と
を有することを特徴とする擬似網構築装置。
【請求項１１】
前記複数の協力端末の中の１つ以上を代表端末とし、前記複数の協力端末の中の前記代表端末以外の端末を，前記代表端末からの指令に従う従属端末とし、
前記擬似網構築装置は、前記代表端末に含まれる
ことを特徴とする請求項１０に記載の擬似網構築装置。
【請求項１２】
前記役割分担の調整において、前記第３機能部は、前記協力外端末の機能及び前記ノードの機能の各々を、前記複数の協力端末の中のいずれの端末で代行するかを、前記複数の協力端末の負荷及び前記複数の協力端末間のリンクの負荷の少なくとも一方に基づいて決定することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の擬似網構築装置。
【請求項１３】
前記役割分担の調整において、前記第３機能部は、前記協力外端末の機能及び前記ノードの機能の各々を、前記複数の協力端末の中のいずれの端末で代行するかを、前記複数の協力端末の負荷を均等に近づけるように決定することを特徴とする請求項１２に記載の擬似網構築装置。
【請求項１４】
前記役割分担の調整において、前記第３機能部は、前記協力外端末の機能及び前記ノードの機能の各々を、前記複数の協力端末間の仮想リンクの負荷を均等に近づけるように決定することを特徴とする請求項１２又は１３に記載の擬似網構築装置。
【請求項１５】
前記擬似網の構築に際して、前記第４機能部は、前記物理トポロジと同じトポロジを構成するように、前記仮想端末及び前記仮想ノードを論理的に接続することを特徴とする請求項１０から１４までのいずれか１項に記載の擬似網構築装置。
【請求項１６】
前記擬似網の構築に際して、前記第４機能部は、
前記実網の前記端末の性能を示す性能値と該端末に対応する前記仮想端末の性能を示す性能値との比が、前記仮想端末のそれぞれについて同じ値になり、
前記実網の前記ノードの性能を示す性能値と該ノードに対応する前記仮想ノード端末の性能を示す性能値との比が、前記仮想ノードのそれぞれについて同じ値になる
ように設定したことを特徴とする請求項１０から１５までのいずれか１項に記載の擬似網構築装置。
【請求項１７】
前記複数の協力端末に構築された前記仮想端末にインストールされた通信を行うアプリケーションソフトを動作させる第５機能部と、
前記仮想端末上に不正プログラムをインストールさせ実行させる第６機能部、及び、前記仮想端末及び仮想ノードの少なくとも一方の挙動を監視する第７機能部の少なくとも一方と
を有することを特徴とする請求項１０から１６までのいずれか１項に記載の擬似網構築装置。
【請求項１８】
複数の端末、ノード、及び回線を含む実網の機能に対応する機能を持つ仮想網である擬似網を、オーバレイ網技術を用いて前記複数の端末の中から選ばれた複数の協力端末上に構築する装置であって、前記複数の協力端末の各々が、前記複数の端末のいずれかに対応する仮想端末及び前記ノードに対応する仮想ノードの少なくとも一方を構築して、前記仮想端末の機能及び前記仮想ノードの機能の少なくとも一方を提供する、擬似網構築装置が実行する擬似網構築方法であって、
前記複数の端末の機能及びノードの機能と前記複数の端末及びノードで構成される物理トポロジとを示す情報を取得するステップと、
前記複数の端末の中から、前記擬似網の構築のためのサービスに協力する端末である前記複数の協力端末を発見し、該複数の協力端末に関する情報を把握すると共に、前記複数の端末の中から、前記擬似網の構築のためのサービスに協力しない端末である協力外端末を発見し、該協力外端末に関する情報を把握するステップと、
前記複数の協力端末の中から、前記協力外端末の役割を果たす仮想端末の機能を提供する協力端末、及び、前記ノードの役割を果たす仮想ノードの機能を提供する協力端末を決定することによって、前記複数の協力端末の役割分担を調整するステップと、
前記役割分担に基づいて、前記複数の協力端末の前記制御機能部に、前記仮想端末及び前記仮想ノードの少なくとも一方を構築させ、前記物理トポロジの情報に従って、前記仮想端末及び前記仮想ノードを論理的に接続して、前記複数の協力端末上に前記擬似網を構築するステップと
を有することを特徴とする擬似網構築方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１７５６２８（Ｐ２０１２−１７５６２８Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３８３３４（Ｐ２０１１−３８３３４）
【出願日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）国等の委託研究の成果に係る特許出願（独立行政法人情報通信研究機構「高度通信・放送研究開発委託研究／ダイナミックネットワーク技術の研究開発 課題ア スケラーブルネットワーク構造最適化に関する技術」、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願）
【出願人】（００００００２９５）沖電気工業株式会社 (6,645)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）国等の委託研究の成果に係る特許出願（独立行政法人情報通信研究機構「高度通信・放送研究開発委託研究／ダイナミックネットワーク技術の研究開発 課題ア スケラーブルネットワーク構造最適化に関する技術」、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願）
【出願人】（００００００２９５）沖電気工業株式会社 (6,645)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]