説明

ネットワーク故障検出装置、ネットワーク故障検出プログラム

【課題】開示のネットワーク故障検出装置は、通信ネットワークに大きな負荷を掛けずに、また、中継装置に特別な機能要求をすること無く、該通信ネットワーク内における故障箇所を特定することができる。
【解決手段】開示するネットワーク故障検出装置の一形態では、各端末間でパケット送受信が可能か否か判定を行う疎通判定手段と、各端末間の経路情報を保持する経路情報保持手段と、を有し、該経路情報は、該通信ネットワーク内の接続される2つの中継装置で特定されるパスを繋ぎ合わせて生成される。そして、当該装置の一形態では、全ての前記端末の組合せに関して、疎通判定手段による前記判定の結果を、該判定の結果に対応する該端末間の経路情報を構成するパスに付与した場合、該パス毎の該判定の結果に基づいて、通信ネットワークにおいて通信障害が発生しているパスを特定する故障箇所特定手段を有することを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、通信ネットワーク内において通信障害が発生した場合に障害の発生及び障害箇所を検出する技術に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、複数のノードで結ばれた通信ネットワークにおいて通信異常を検知する方法として、隣接するノード間で信号の受け渡しを行い、隣接ノードからの信号を確認することにより通信異常を検知する方法が提案されている(特許文献1等)。つまり、この方法によれば、隣接ノードから送信された信号を正常に受信できない場合に、通信異常の発生を検知することが出来る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平05−102993号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、上記技術において通信異常の発生を検知する場合、通信ネットワークを構成する全てのノードに関する疎通状態を確認する必要があるため、疎通確認信号による通信ネットワークに対する負荷が大きいという問題点がある。
【0005】
また、上記技術においては、各ノードを中継する中継装置自体が疎通確認信号の送受信を行う必要があるため、各中継装置に要求されるスペックが高くなるという問題点がある。
【0006】
そこで、本発明では、通信ネットワークに対する負荷が小さく、中継装置に高い機能要求をすること無く、該通信ネットワーク内における故障の発生を検知すると共に、故障箇所を特定するネットワーク故障検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
開示するネットワーク故障検出装置の一形態では、通信ネットワークを介して接続される複数の端末について、該各端末間においてパケットの送受信が可能か否かの判定を行う疎通判定手段と、前記疎通判定手段により該判定を行う際の該各端末間の経路情報を保持する経路情報保持手段と、を有し、該経路情報は、該通信ネットワーク内の接続される2つの中継装置で特定されるパスを繋ぎ合わせて生成される情報であるネットワーク故障検出装置であって、全ての前記端末の組合せに関して、前記疎通判定手段による前記判定の結果を、該判定の結果に対応する該端末間の前記経路情報を構成する前記パスに付与した場合、該パス毎の該判定の結果に基づいて、前記通信ネットワークにおいて通信障害が発生しているパスを特定する故障箇所特定手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
開示のネットワーク故障検出装置は、通信ネットワークに大きな負荷を掛けずに、また、中継装置に高い機能要求をすること無く、該通信ネットワーク内における故障の発生を検知すると共に、故障箇所を特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本実施の形態に係るネットワーク故障検出装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図2】本実施の形態に係るネットワーク故障検出装置の動作原理を説明するための図である。
【図3】本実施の形態に係る通信ネットワーク構成の一例である。
【図4】本実施の形態に係る中継装置間の疎通判定結果の一例である。
【図5】本実施の形態に係る故障箇所の特定処理結果の一例である。
【図6】本実施の形態に係るネットワーク故障検出装置による処理例のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0010】
図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について説明する。
【0011】
(本実施の形態に係るネットワーク故障検出装置のハードウェア構成)
図1を用いて、本実施の形態に係るネットワーク故障検出装置100のハードウェア構成について説明する。図1は、ネットワーク故障検出装置100のハードウェア構成の一例を示す図である。
【0012】
図1に示すネットワーク故障検出装置100は、CPU(Central Processing Unit)210、ROM(Read-Only Memory)220、RAM(Random Access Memory)230、HDD(Hard Disc Drive)240、通信I/F(Interface)250、表示装置260を有する。
【0013】
CPU210は、ROM220に記憶されたプログラムを実行する装置であり、RAM230に展開(ロード)されたデータを、プログラムの命令に従って演算処理し、ネットワーク故障検出装置100の全体を制御する。ROM220は、CPU210が実行するプログラムやデータを記憶している。RAM230は、CPU210でROM220に記憶されたプログラムを実行する際に、実行するプログラムやデータが展開(ロード)され、演算の間、演算データを一時的に保持する。HDD240は、基本ソフトウェアであるOSや本実施の形態に係るアプリケーションプログラムなどを、関連するデータとともに記憶する装置である。
【0014】
通信I/F250は、無線又は有線の通信ネットワークを介して接続された他の通信制御機能を備えた周辺機器(ルータ、プローブ等)とデータを送受信するためのインタフェースである。表示装置260は、ハードキーによるキースイッチやLCD(Liquid Crystal Display)等で構成され、ネットワーク故障検出装置100が有する機能をユーザが利用する際や各種設定を行う際のユーザインタフェースとして機能する装置である。
【0015】
ネットワーク故障検出装置100が有する各手段は、CPU210が、ROM220又はHDD240に記憶された各手段に対応するプログラムを実行することにより実現される。また、ネットワーク故障検出装置100が有する各手段は、当該各手段に関する処理をハードウェアとして実現する形態としても良い。
【0016】
(本実施の形態に係るネットワーク故障検出装置の動作原理)
図2を用いて、本実施の形態に係るネットワーク故障検出装置100の動作原理を説明する。図2は、ネットワーク故障検出装置100の機能ブロック図である。図2で示すネットワーク故障検出装置100は、疎通判定手段110、経路情報保持手段120、故障箇所特定手段130を有する。
【0017】
疎通判定手段110は、通信ネットワーク160に接続される複数の端末装置間において、パケットの送受信が可能か否かの判定を行う。ここで、端末装置は、例えば、通信ネットワークの終端に接続されるプローブである。また、パケット送受信の可否状況は、端末装置間において「ping」コマンド等を使用して確認する。
【0018】
疎通判定手段110は、一の端末装置・他の端末装置間に関してパケット送受信の可否状況を判定する際、一の端末装置から他の端末装置の方向と他の端末装置から一の端末装置の方向との2つの方向について、送受信の可否状況を判定する。このように2方向の送受信可否を判定する場合、対象装置間の往路及び復路のパケット送受信状況に基づき送受信の可否状況を判定する。
【0019】
ここで、端末装置間におけるパケット送受信の可否判定は、判定対象である端末装置間でパケットの送受信を1回行い、当該1回の送受信結果に基づき可否判定を行う。当該可否判定の別形態としては、判定対象である端末装置間でパケットの送受信を複数回行い、当該複数回の結果のうち送受信成功回数が所定の閾値以上である場合に、当該装置間でパケット送受信が可能であると判定する。さらに、各回のパケット送受信の可否判定は、パケット送受信に関する遅延時間が所定の閾値以下である場合に、パケット送受信が成功したと判定する。
【0020】
疎通判定手段110は、通信ネットワーク160に接続される複数の端末装置間において、パケットの送受信が可能か否かの判定を行った結果である疎通情報140を記憶装置240に保存する。
【0021】
ここで、図3を用いて、ネットワーク故障検出装置100の処理対象となる通信ネットワーク160の構成例を説明する。例えば、図3で示すように、通信ネットワーク160においては、通信ネットワーク160の終端にある端末装置(1)−(4)がルータ(1)−(6)を介して相互に接続される。
【0022】
そして、図3で示す通信ネットワーク160において、疎通判定手段110は、端末装置(1)−端末装置(2)(3)(4)間、端末装置(2)−端末装置(3)(4)間、端末装置(3)−端末装置(4)間について、各端末装置間でパケットの送受信を行い、その送受信の結果に基づき、パケット送受信の可否を判定する。例えば、図3で示す通信ネットワーク160に対する疎通情報140は、図4で示すような形態となる。図4では、端末装置(1)−端末装置(4)間、端末装置(1)−端末装置(4)間で、パケット送受信が出来なかった例を示している。
【0023】
経路情報保持手段120は、疎通判定手段110による判定処理の判定対象装置間においてパケットが通過する経路に関する情報である経路情報150を取得して、当該経路情報150を記憶装置240で保持する。ここで、経路情報150は、通信ネットワーク160内で接続される2つの中継装置(例えば、ルータ)で特定されるパスを繋ぎ合わせて生成される情報である。
【0024】
例えば、図3で示す通信ネットワーク160において、端末装置(1)−端末装置(2)間の経路情報150は、パス(1)とパス(2)とを繋いで生成される情報である。また、端末装置(1)から端末装置(2)の方向に関する経路情報150は、パス(1)とパス(2)とをこの順序で繋いで生成する情報であり、この逆方向に関する経路情報150は、パス(2)とパス(1)とをこの順序で繋いで生成される情報である。
【0025】
経路情報保持手段120は、OSPF(Open Shortest Path First)においてネットワークのリンク状態に関する情報を格納するためのデータベースであるLSDB(Link State DataBase)から経路情報150を取得する。
【0026】
故障箇所特定手段130は、2つの端末装置に係る全ての組合せについて、各組合せに対応する経路情報150を構成する全てのパスに対し、各組合せに対応する疎通情報140を付与する。そして、故障箇所特定手段130は、パス毎のパケット送受信の可否状況に基づいて、通信ネットワーク160において通信障害が発生していることを検出すると共に、通信障害が発生しているパスを検出する。つまり、故障箇所特定手段130は、付与されたパケット送受信の可否状況の全てが「否」となるパスにおいて通信障害が発生していると検出する。
【0027】
図5を用いて、故障箇所特定手段130の動作の一例を説明する。図5は、図4で示す疎通情報140に基づいて生成されるテーブルであって、テーブル内の「○」は「通信可」を示し、「×」は「通信不可」を示し、「−」は経路情報150の構成要素ではないことを示している。図5で示すように、端末装置(1)−端末装置(4)間、端末装置(2)−端末装置(3)間においてパケットの送受信が不可であるため、故障箇所特定手段130は、各装置間の経路情報150を構成する全てのパスに「×」を付与する。
【0028】
そして、図5で示すように、パス(3)に付与されたパケット送受信の可否状況が全て否である(「×」となっている)ことに基づき、故障箇所特定手段130は、パス(3)において通信障害が発生していることを検出する。
【0029】
(本実施の形態に係るネットワーク故障検出装置による処理例)
図6を用いて、本実施の形態に係るネットワーク故障検出装置100による処理例を説明する。図6は、ネットワーク故障検出装置100による処理例のフローチャートである。また、ここでは、図3で示す通信ネットワーク160を処理対象とし、図3のパス(3)において通信障害が発生する例に基づき説明を行う。
【0030】
S10でネットワーク故障検出装置100が故障検出処理を開始する。S20で疎通判定手段110が、図3で示す2つの端末装置に係る全ての組合せについて、各装置間でパケット送受信が可能か否かの判定を行う。つまり、疎通判定手段110は、図4で示す合計12通り(通り)の組合せについて、パケット送受信の可否判定を行う。続けて、S20で疎通判定手段110が、パケット送受信の可否判定結果である疎通情報140をHDD240に保存する。つまり、疎通判定手段110は、図4で示すテーブルを疎通情報140として、HDD240に保存する。
【0031】
S30で経路情報保持手段120が、経路情報150をLSDB等から取得して、当該経路情報150をHDD240で保持する。つまり、図3で示すように、経路情報保持手段120は、端末装置(1)(2)間にパス(1)(2)を対応させ、端末装置(1)(3)間にパス(1)(3)(4)を対応させ、端末装置(1)(4)間にパス(1)(3)(5)を対応させ、これらの情報を保持する。経路情報保持手段120は、他にも、端末装置(2)(3)間、端末装置(2)(4)間、端末装置(3)(4)間に対応するパスも保持する。
【0032】
S40で故障箇所特定手段130が、図4で示す各端末装置間の送受信可否状況を、各端末装置間の経路情報150を構成する全てのパスに付与する。つまり、故障箇所特定手段130は、図5で示すテーブルを生成する。図5で示すように、故障箇所特定手段130は、通信が可能である端末装置(1)(2)間、端末装置(2)(4)間に対応するパスには「○」を付す。また、故障箇所特定手段130は、通信が不能である端末装置(1)(4)間、端末装置(2)(3)間に対応するパスに「×」を付す。
【0033】
S50で故障箇所特定手段130が、S40において生成したテーブル内で「×」のみが付されたパスを検出し、「×」のみが付されたパスが検出された場合(S50でYesの場合)、S60の処理に移行する。この処理例で、故障箇所特定手段130は、「×」のみが付されたパス(3)を検出し、S60の処理に移行する。一方、故障箇所特定手段130によって「×」のみが付されたパスが検出されない場合(S60でNoの場合)、S70の処理に移行する。この場合、通信ネットワーク160において通信障害が発生していないことを意味する。
【0034】
S60で故障箇所特定手段130が、通信ネットワーク160において通信障害が発生していることを検知すると共に、通信障害が発生している箇所をパス(3)と特定する。このように、ネットワーク故障検出装置100は、通信ネットワークに過度の負荷を掛けることなく、かつ、中継装置であるルータに高い機能を要求せずとも、該通信ネットワーク内の通信障害の発生を検知し、同時に障害発生箇所を特定することが出来る。
【0035】
S70でネットワーク故障検出装置100が、故障検出処理の終了指示を受け付けた場合(S70でYesの場合)、S80でネットワーク故障検出装置100が故障検出処理を終了する。一方、S70でネットワーク故障検出装置100が、故障検出処理の終了指示を受け付けない場合(S70でNoの場合)、ネットワーク故障検出装置100がS20以降の一連の処理を再実行する。
【0036】
(総括)
開示のネットワーク故障検出装置は、通信ネットワークに大きな負荷を掛けずに、また、中継装置に特別な機能要求をすること無く、該通信ネットワーク内における故障の発生を検知すると共に、故障箇所を特定することができる。
【0037】
以上、本発明の実施の形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲において、種々の変形・変更が可能である。
(付記1)
通信ネットワークを介して接続される複数の端末について、該各端末間においてパケットの送受信が可能か否かの判定を行う疎通判定手段と、該疎通判定手段により該判定を行う際の該各端末間の経路情報を保持する経路情報保持手段と、を有し、該経路情報は、該通信ネットワーク内の接続される2つの中継装置で特定されるパスを繋ぎ合わせて生成される情報であるネットワーク故障検出装置であって、
全ての前記端末の組合せに関して、前記疎通判定手段による前記判定の結果を、該判定の結果に対応する該端末間の前記経路情報を構成する前記パスに付与した場合、該パス毎の該判定の結果に基づいて、前記通信ネットワークにおいて通信障害が発生しているパスを特定する故障箇所特定手段を有することを特徴とするネットワーク故障検出装置。
(付記2)
前記故障箇所特定手段は、付与された前記判定の結果の全てが否となる前記パスにおいて、前記通信障害が発生していると検出することを特徴とする付記1に記載のネットワーク故障検出装置。
(付記3)
前記疎通判定手段は、前記一の端末から前記他の端末の方向と、該他の端末から該一の端末の方向との2方向に関し、前記パケットの送受信が可能か否かの判定を行い、
前記故障箇所特定手段は、前記一の端末から他の端末の方向と、前記他の端末から一の端末の方向とを区別して、前記通信障害が発生しているパスを特定することを特徴とする付記1又は2に記載のネットワーク故障検出装置。
(付記4)
前記疎通判定手段は、前記各端末間において前記パケットの送受信を複数回行った結果に基づいて、前記判定を行うことを特徴とする付記1乃至3の何れか一に記載のネットワーク故障検出装置。
(付記5)
コンピュータに、
疎通判定手段が、通信ネットワークを介して接続される複数の端末について、該各端末間においてパケットの送受信が可能か否かの判定を行うステップと、
経路情報保持手段が、前記疎通判定手段により前記判定を行う際の前記各端末間の経路情報を保持するステップと、を実行させ、
前記経路情報は、前記通信ネットワーク内の接続される2つの中継装置で特定されるパスを繋ぎ合わせて生成される情報であるネットワーク故障検出プログラムであって、
故障箇所特定手段が、全ての前記端末の組合せに関して、前記疎通判定手段による前記判定の結果を、該判定の結果に対応する該端末間の前記経路情報を構成する前記パスに付与した場合、該パス毎の該判定の結果に基づいて、前記通信ネットワークにおいて通信障害が発生しているパスを特定するステップを実行させることを特徴とするネットワーク故障検出プログラム。
(付記6)
前記故障箇所特定手段は、付与された前記判定の結果の全てが否となる前記パスにおいて、前記通信障害が発生していると検出することを特徴とする付記5に記載のネットワーク故障検出プログラム。
(付記7)
前記疎通判定手段は、前記一の端末から前記他の端末の方向と、該他の端末から該一の端末の方向との2方向に関し、前記パケットの送受信が可能か否かの判定を行い、
前記故障箇所特定手段は、前記一の端末から他の端末の方向と、前記他の端末から一の端末の方向とを区別して、前記通信障害が発生しているパスを特定することを特徴とする付記5又は6に記載のネットワーク故障検出プログラム。
(付記8)
前記疎通判定手段は、前記各端末間において前記パケットの送受信を複数回行った結果に基づいて、前記判定を行うことを特徴とする付記5乃至7の何れか一に記載のネットワーク故障検出プログラム。
【符号の説明】
【0038】
100 ネットワーク故障検出装置
110 疎通判定手段
120 経路情報保持手段
130 故障箇所特定手段
140 疎通情報
150 経路情報
160 通信ネットワーク
210 CPU
220 ROM
230 RAM
240 HDD
250 通信I/F
260 表示装置

【特許請求の範囲】
【請求項1】
通信ネットワークを介して接続される複数の端末について、該各端末間においてパケットの送受信が可能か否かの判定を行う疎通判定手段と、該疎通判定手段により該判定を行う際の該各端末間の経路情報を保持する経路情報保持手段と、を有し、該経路情報は、該通信ネットワーク内の接続される2つの中継装置で特定されるパスを繋ぎ合わせて生成される情報であるネットワーク故障検出装置であって、
全ての前記端末の組合せに関して、前記疎通判定手段による前記判定の結果を、該判定の結果に対応する該端末間の前記経路情報を構成する前記パスに付与した場合、該パス毎の該判定の結果に基づいて、前記通信ネットワークにおいて通信障害が発生しているパスを特定する故障箇所特定手段を有することを特徴とするネットワーク故障検出装置。
【請求項2】
前記故障箇所特定手段は、付与された前記判定の結果の全てが否となる前記パスにおいて、前記通信障害が発生していると検出することを特徴とする請求項1に記載のネットワーク故障検出装置。
【請求項3】
前記疎通判定手段は、前記一の端末から前記他の端末の方向と、該他の端末から該一の端末の方向との2方向に関し、前記パケットの送受信が可能か否かの判定を行い、
前記故障箇所特定手段は、前記一の端末から他の端末の方向と、前記他の端末から一の端末の方向とを区別して、前記通信障害が発生しているパスを特定することを特徴とする請求項1又は2に記載のネットワーク故障検出装置。
【請求項4】
前記疎通判定手段は、前記各端末間において前記パケットの送受信を複数回行った結果に基づいて、前記判定を行うことを特徴とする請求項1乃至3の何れか一に記載のネットワーク故障検出装置。
【請求項5】
コンピュータに、
疎通判定手段が、通信ネットワークを介して接続される複数の端末について、該各端末間においてパケットの送受信が可能か否かの判定を行うステップと、
経路情報保持手段が、前記疎通判定手段により前記判定を行う際の前記各端末間の経路情報を保持するステップと、を実行させ、
前記経路情報は、前記通信ネットワーク内の接続される2つの中継装置で特定されるパスを繋ぎ合わせて生成される情報であるネットワーク故障検出プログラムであって、
故障箇所特定手段が、全ての前記端末の組合せに関して、前記疎通判定手段による前記判定の結果を、該判定の結果に対応する該端末間の前記経路情報を構成する前記パスに付与した場合、該パス毎の該判定の結果に基づいて、前記通信ネットワークにおいて通信障害が発生しているパスを特定するステップを実行させることを特徴とするネットワーク故障検出プログラム。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2011−49835(P2011−49835A)
【公開日】平成23年3月10日(2011.3.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−196709(P2009−196709)
【出願日】平成21年8月27日(2009.8.27)
【出願人】(000005223)富士通株式会社 (25,993)
【Fターム(参考)】