(57)【要約】【課題】特別なプロトコルを実装することなく、通信装置の処理負荷を軽減して障害検出を実施することができるネットワークシステムを得ること。【解決手段】管理サーバと管理サーバにより通信経路が設定される複数の通信装置と前記通信装置に接続されるユーザ端末とを備えるネットワークシステムであって、通信装置のうちの１つである通信装置に接続されるユーザ端末１−１は、他の通信装置に接続される対向ユーザ端末との間の通信を行う通信インタフェース部１１と、対向ユーザ端末からの応答の有無に基づいて対向ユーザ端末との間の通信経路の障害を検出する障害検出部１２１と、障害が検出された場合に、障害が検出された通信経路を識別するための情報である障害情報を格納した障害発生通知を管理サーバへ送信する障害発生通知部１２２と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管理装置と前記管理装置により通信経路が設定される複数の通信装置と前記通信装置に接続される端末装置とを備えるネットワークシステムであって、
前記通信装置のうちの１つである第１の通信装置に接続される第１の端末装置は、
前記第１の通信装置以外の前記通信装置である第２の通信装置に接続される第２の端末装置との間で通信を行う通信処理部と、
前記通信における前記第２の端末装置からの応答の有無に基づいて前記第２の端末装置との間の通信経路の通信障害を検出する障害検出部と、
前記障害検出部により通信障害が検出された場合に、通信障害が検出された通信経路を識別するための情報である障害情報を格納した障害発生通知を前記管理装置へ送信する障害発生通知部と、
を備えることを特徴とするネットワークシステム。
【請求項２】
前記管理装置は、
受信した前記障害発生通知に格納された前記障害情報に基づいて通信障害の発生した通信経路を特定する障害情報制御部と、
前記障害情報制御部により特定された通信経路と送信元および送信先が同一で当該通信経路以外の通信経路を迂回経路の候補として求める通信経路管理部と、
前記通信経路管理部が求めた前記候補から迂回経路を選択する通信経路算出部と、
選択された前記迂回経路と通信障害の発生した通信経路である障害経路との両方の経路上に位置し送信端となる前記通信装置である送信端装置に設定する転送情報として、前記送信端装置において転送データを複製して前記障害経路と前記迂回経路の両方に転送を行う転送ルールを格納した第１の転送情報を生成し、前記送信端装置以外の前記迂回経路上の前記通信装置に設定する転送情報として前記迂回経路で転送を行うための転送ルールを格納した第２の転送情報を生成する転送情報解析部と、
を備え、
前記第１の転送情報を前記送信端装置へ送信し、前記第２の転送情報を前記送信端装置以外の前記迂回経路上の前記通信装置へ送信することを特徴とする請求項１に記載のネットワームシステム。
【請求項３】
前記転送情報解析部は、前記障害経路上の前記通信装置の転送情報として、当該障害経路に対応するパケットを受信した場合に前記管理装置へパケット受信通知を送信することを指示した第３の転送情報を生成し、
前記第３の転送情報を受信した前記通信装置は、パケット受信通知を前記管理装置へ送信し、
前記管理装置は、前記パケット受信通知の受信の有無に基づいて前記障害経路の障害発生箇所を特定することを特徴とする請求項２に記載のネットワークシステム。
【請求項４】
前記管理装置は、前記障害発生箇所を特定した後に、前記障害経路上の全ての前記通信装置からパケット受信通知を受信した場合に、前記送信端装置に対して、パケットの複写を解除して、転送するパケットを前記障害経路へ転送するよう指示することを特徴とする請求項３に記載のネットワークシステム。
【請求項５】
前記端末装置が同一拠点内に複数存在する場合に、拠点内の１つの前記端末装置を代表
端末装置として設定し、前記代表端末装置以外の前記端末装置は、前記障害発生通知を前記代表端末装置へ送信し、前記代表端末装置は、拠点内の前記端末装置の前記障害発生通知を集約して送信することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のネットワークシステム。
【請求項６】
管理装置と前記管理装置により通信経路が設定される複数の通信装置と前記通信装置に接続される端末装置とを備えるネットワークシステムにおける前記端末装置であって、
自身が接続する通信装置以外の前記通信装置に接続する前記端末装置である対向端末装置との間で通信を行う通信処理部と、
前記通信における前記対向端末装置からの応答の有無に基づいて当該対向端末装置との間の通信経路の通信障害を検出する障害検出部と、
前記障害検出部により通信障害が検出された場合に、通信障害が検出された通信経路を識別するための情報である障害情報を格納した障害発生通知を前記管理装置へ送信する障害発生通知部と、
を備えることを特徴とする端末装置。
【請求項７】
管理装置と前記管理装置により通信経路が設定される複数の通信装置と前記通信装置に接続される端末装置とを備えるネットワークシステムにおける前記管理装置であって、
前記管理装置は、
前記端末装置から当該端末装置において通信中の対向端末装置との間の通信障害を検出したことを通知する障害検出通知を受信し、前記障害発生通知に格納された通信障害を検出した通信経路を識別するための情報である障害情報に基づいて通信障害の発生した通信経路を特定する障害情報制御部と、
前記障害情報制御部により特定された通信経路と送信元および送信先が同一で当該通信経路以外の通信経路を迂回経路の候補として求める通信経路管理部と、
前記通信経路管理部が求めた前記候補から迂回経路を選択する通信経路算出部と、
選択された前記迂回経路と通信障害の発生した通信経路である障害経路との両方の経路上に位置し送信端となる前記通信装置である送信端装置に設定する転送情報として、前記送信端装置において転送データを複製して前記障害経路と前記迂回経路の両方に転送を行う転送ルールを格納した第１の転送情報を生成し、前記送信端装置以外の前記迂回経路上の前記通信装置に設定する転送情報として前記迂回経路で転送を行うための転送ルールを格納した第２の転送情報を生成する転送情報解析部と、
を備え、
前記第１の転送情報を前記送信端装置へ送信し、前記第２の転送情報を前記送信端装置以外の前記迂回経路上の前記通信装置へ送信することを特徴とする管理装置。
【請求項８】
管理装置と前記管理装置により通信経路が設定される複数の通信装置と前記通信装置に接続される端末装置とを備えるネットワークシステムにおけるネットワーク監視方法であって、
前記通信装置のうちの１つである第１の通信装置に接続される第１の端末装置が、
前記第１の通信装置以外の前記通信装置である第２の通信装置に接続される第２の端末装置との間の通信を行う通信ステップと、
前記通信における前記第２の端末装置からの応答の有無に基づいて前記第２の端末装置との間の通信経路の通信障害を検出する障害検出ステップと、
前記障害検出ステップで通信障害が検出された場合に、通信障害が検出された通信経路を識別するための情報である障害情報を格納した障害発生通知を前記管理装置へ送信する障害発生通知ステップと、
を含むことを特徴とするネットワーク監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワークシステム、端末装置、管理装置およびネットワーク監視方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
集中制御型ネットワークでは、管理サーバによってネットワークを一元管理することにより、通信経路の制御が可能となり、通信経路の管理と、障害検出が容易となる特徴がある。
【０００３】
そこで、障害検出のための様々な取り組みがなされており、集中制御型ネットワークのネットワーク制御技術であるＯｐｅｎＦｌｏｗでは、パケット数やデータバイト数を統計情報として管理することで、通信障害や通信品質の劣化を検出する手法が採用されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
また、ポイント・マルチポイント・コネクションを確立している時に、送信側ノードを管理する保守装置が、送信側ノードに試験セルの送信指示を行い、受信側ノードは、受信側ノードの保守装置の指示により試験セルを受信してそのセルの検証を行い、検証結果を受信側ノードの保守装置に結果を通知することにより、コネクションの正当化試験を行うことが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、集中制御型ネットワークではなく、通信機器が独自に経路変更を行う技術が、例えば、特許文献２に開示されている。特許文献２に記載の技術では、パケット転送装置に、データを伝送する伝送装置と、パケット転送用のルータユニットと、伝送装置内に伝送経路の障害発生の有無を監視する監視ユニットとを備え、監視ユニットからの障害発生情報をルータユニットにおけるルーティングテーブルを即時反映させることにより、高速に経路設定の変更を行う。
【０００６】
また、下記特許文献３に記載の技術では、通信回線を二重化する際に、二重化したい区間の両端に通信回線切り替え装置を配置し、通信回線切り替え装置をマスタスレーブ方式に基づいて動作させる。そして、常時通信系の通信状態をマスタ側で監視して、障害発生の検出に応じて通信回線の切り替えを制御し、スレーブ側の通信回線切り替え装置への切り替え指示を行うことにより、バックアップ通信系に切り替える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−３２６７９５号公報
【特許文献２】特開２００２−９８８１号公報
【特許文献３】特開２００２−２４７０１７号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Ｏｐｅｎ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ、ＯｐｅｎＦｌｏｗ  Ｓｗｉｔｃｈ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｖｅｒｓｉｏｎ  １．０．０、２００９／１２／３１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記非特許文献１の技術では、通信装置が蓄積するパケット数やデータバイト数などの統計情報を管理サーバが収集することで、隣接する通信装置との間での統計情報を比較する。これにより、通信障害や通信品質の劣化を検出することは可能であるが、通信装置の増加に伴い、管理サーバによる統計情報の収集と各区間の統計情報比較の作業負荷や、検出するまでの時間が増大するという課題がある。
【００１０】
上記特許文献１に記載の技術は、送信側ノードを管理する保守装置が、送信側ノードに試験セルの送信指示を行い、受信側ノードの保守装置の指示により受信側ノードが、試験セルを受信し、そのセルの検証を行って受信側ノードの保守装置に結果を通知する。このため、片方向通信を目的とするＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｍｏｄｅ）コネクションでのコネクションの正当化試験を行うことができるが、通信装置がコネクションについて検証する必要があるため、通信装置が高負荷時に検証を行う場合には、データ転送に影響を及ぼす可能性がある。また、受信側ノードまでの途中のノードで障害が発生した時は、試験セルが途絶えてしまうため、受信側ノードでの検証が行えない、また、障害箇所の特定まではできないという課題がある。さらに、通信経路の正当性試験のために、試験セルを送信する必要があるため、試験経路の増大とともに試験セルが増加し、運用中のネットワークに影響を与える可能性があるという課題がある。
【００１１】
上記特許文献２の技術では、監視ユニットからの障害発生情報をルータユニットにおけるルーティングテーブルを書き換えて即時反映させることにより、高速に経路設定の変更を行うことができる。しかしながら、伝送装置の全てに同じ機能を実装する必要があるため、同一の機能を持った通信装置でなければネットワークが構築できないという課題がある。
【００１２】
上記特許文献３の技術では、二重化したい区間の両端に配置された通信回線切り替え装置がマスタスレーブ方式で動作して、常時通信系の通信状態をマスタ側で監視し、障害発生の検出に応じて通信回線の切り替え制御を行い、スレーブ側の通信回線切り替え装置への切り替え指示も行う。したがって、複雑な配線、高価な通信装置を必要とせずに実現できるが、運用中は常時二重化してネットワークを構築する必要があり、通常時はバックアップ通信系が使用できない。このため、ネットワークの使用効率が低いという課題がある。また、マスタ、スレーブ間の通信が途絶えると切り替え制御ができないという課題がある。
【００１３】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、特別なプロトコルを実装することなく、通信装置の処理負荷を軽減して障害検出を実施することができるネットワークシステム、端末装置、管理装置およびネットワーク監視方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、管理装置と前記管理装置により通信経路が設定される複数の通信装置と前記通信装置に接続される端末装置とを備えるネットワークシステムであって、前記通信装置のうちの１つである第１の通信装置に接続される第１の端末装置は、前記第１の通信装置以外の前記通信装置である第２の通信装置に接続される第２の端末装置との間で通信を行う通信処理部と、前記通信における前記第２の端末装置からの応答の有無に基づいて前記第２の端末装置との間の通信経路の通信障害を検出する障害検出部と、前記障害検出部により通信障害が検出された場合に、通信障害が検出された通信経路を識別するための情報である障害情報を格納した障害発生通知を前記管理装置へ送信する障害発生通知部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、特別なプロトコルを実装することなく、通信装置の処理負荷を軽減して障害検出を実施することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、実施の形態１のユーザ端末の機能構成例を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態１のネットワークシステムの構成例を示す図である。
【図３】図３は、実施の形態１の障害検出時の動作の一例を示すシーケンス図である。
【図４】図４は、通信障害発生通知等の通知形式の一例を示す図である。
【図５】図５は、実施の形態２の管理サーバの機能構成例を示す図である。
【図６】図６は、実施の形態２の通信装置の転送情報エントリの一例を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態２の障害発生後の経路設定動作の一例を示すシーケンス図である。
【図８】図８は、実施の形態３の通信装置の機能構成例を示す図である。
【図９】図９は、実施の形態３の障害箇所検出動作の一例を示すシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明にかかるネットワークシステム、端末装置、管理装置およびネットワーク監視方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１８】
実施の形態１．
図１は、本発明にかかるユーザ端末（端末装置）の実施の形態１の機能構成例を示す図である。図１に示すように、本実施の形態のユーザ端末１−１は、他の通信装置やユーザ端末と通信を行うための所定の通信処理を行う通信インタフェース部（通信処理部）１１と、通信中の対向ユーザ端末との通信状態を監視する通信状態監視部１２とを備える。通信状態監視部１２は、通信の障害を検出する障害検出部１２１と、障害の発生を管理サーバへ通知する障害発生通知部１２２と、拠点情報収集部１２３とを備える。図１の例では、ユーザ端末１−１は、隣接する通信装置３−１に接続され、拠点内の隣接するユーザ端末１−２に接続されている。なお、本実施の形態では、ユーザ端末１−１は、拠点情報収集部１２３を備えなくてもよい。
【００１９】
図２は、本実施の形態のネットワークシステムの構成例を示す図である。本実施の形態のネットワークシステムは、管理サーバ（管理装置）２、通信装置３−１〜３−８、ユーザ端末１−１，５−１を備える。ユーザ端末１−１は拠点４内に存在し、ユーザ端末５−１は拠点６内に存在する。
【００２０】
図３は、本実施の形態の障害検出時の動作の一例を示すシーケンス図である。図２，３を用いて、本実施の形態の障害検出時の動作を説明する。ここでは、ユーザ端末１−１が、ユーザ端末５−１と通信中である場合に、ユーザ端末１−１とユーザ端末５−１の間の通信経路において障害が発生する例を説明する。
【００２１】
本実施の形態のネットワークシステムは、例えば、ＳＤＮ（Ｓｏｆｔｗａｒｅ  Ｄｅｆｉｎｅｄ  Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ）のような集中制御型ネットワークシステムであり、データ転送用ネットワーク（データプレーン）で、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）等のコネクション型の通信により運用されることを前提とする。すなわち、ユーザ端末間でデータ通信を行う場合、パケットの受信が正常に完了した時は、通信の対向ユーザ端末からの応答があることを前提とする。なお、本実施の形態では、ユーザ端末間の通信で応答があることを前提とするシステムであればよく、ネットワークシステムの通信プロトコル等は上記の例に限定されない。
【００２２】
また、本実施の形態のネットワークシステムは、通信装置３−１〜３−８内の通信経路は、管理サーバ２により管理される。通信装置３−１〜３−８間に障害が発生した場合は、管理サーバ２により新たな通信経路が設定される。
【００２３】
図３に示すように、ユーザ端末１−１では、通信インタフェース部１１が、ユーザ端末５−１宛のパケットを転送する（ステップＳ１）。ここで、ユーザ端末１−１とユーザ端末５−１との間の通信経路上に障害が発生し、ユーザ端末５−１からの応答が無かったとする。
【００２４】
ユーザ端末１−１の障害検出部１２１は、通信インタフェース部１１を介してユーザ端末１−２からの応答を監視し、応答の受信がない時は通信障害が発生した（障害検出）と判定する（ステップＳ２）。なお、障害検出部１２１は、例えば、通信中の対向ユーザ端末からＴＣＰのような確認応答メッセージを一定時間以内に受信しない場合や対向ユーザ端末からのファイル取得の失敗した場合などに応答の受信がないと判断する。
【００２５】
ユーザ端末１−１の障害検出部１２１は、障害発生通知部１２２へ通信障害の発生を通知する（ステップＳ３）。障害発生通知部１２２は、障害が発生した通信のパケット情報を収集し（ステップＳ４）、収集したパケット情報とともに通信障害の発生を管理サーバ２へ通知する（ステップＳ５）。このパケット情報としては、管理サーバ２にて通信経路の判定に使用する相手先および送信元アドレスや、プロトコル、入出力ポート番号など、パケットの送信に必要となるＳＤＮ／ＯｐｅｎＦｌｏｗにおいて利用される通信フローを定義する定義情報（転送ルール）等を想定している。パケット情報と通信障害の発生の通知は、例えば、図４の最下段に示す形式の通信障害発生通知として送信することができる。図４は、通信障害発生通知等の通知形式の一例を示す図である。図４において、制御情報は、ユーザ端末１−１と管理サーバ２間の通信に必要となるアドレス等の制御情報（ユーザ端末１−１と管理サーバ２間で用いられる通信プロトコルのヘッダ情報等）を示す。制御情報には、通知の種類を示す識別情報が含まれているとする。例えば図４の最下段の通信障害発生通知の場合、通信障害発生通知であることを示す識別情報が制御情報に含まれている。図４の障害発生情報は、通信障害が発生したことを示す情報と通信する送信元と対向ユーザ端末のアドレスなどの通信障害が発生した経路を特定するための経路識別用情報を含む情報である。例えば、図４の最下段に示すような形式で制御情報と障害発生情報をユーザ端末から管理サーバ２へ送信することにより、管理サーバ２は、通信障害の発生と当該障害に関する経路等の情報を取得することができる。
【００２６】
管理サーバ２は、ユーザ端末１−１からの通信障害発生通知に含まれる障害発生情報に基づいて、障害の発生個所を識別し、把握する。なお、通知の形式は、図４（図４の最下段）に例示したが、障害解析の際に必要となる情報が通知できるのであれば、図４の例に限定されない。また、通信障害発生通知は、管理サーバ２で対応している形式（データ形式等）、プロトコルのいずれの方法を使用しても良い。なお、管理サーバ２のアドレスは、事前にユーザ端末１−１に登録しておくこととする。
【００２７】
以上のように、本実施の形態では、集中制御型ネットワークにおいて、データ転送用に応答が確認できる形式で通信を実施し、ユーザ端末１−１が対向するユーザ端末５−１からの応答の有無に基づいて障害を検出し、障害を検出した場合に障害の発生した通信経路を特定できる情報とともに障害発生を管理サーバ２へ通知するようにした。このため、ユーザ端末１−１が試験セルや監視用パケットなど監視用の特別なプロトコルに対応しなくても障害検出が実現可能となる。また、本実施の形態では、３−１〜３−８は、管理サーバ２からの指示に従って受信パケットを転送するだけ良く、パケットを転送する以外に監視用に特定のパケットを生成する機能が不要である。このため、例えば、ＯｐｅｎＦｌｏｗなどの転送制御が可能なプロトコルに対応する通信装置であれば、いずれのベンダの通信装置を用いてもよく、機器のマルチベンダ化に対応できる。
【００２８】
実施の形態２．
図５は、本発明にかかる管理サーバ２の実施の形態２の機能構成例を示す図である。本実施の形態のネットワークシステムの構成は、実施の形態１と同様である。図５に示すように、本実施の形態の管理サーバ２は、制御情報処理部２１、転送情報制御部２２、転送情報解析部２３、通信経路管理部２４、障害情報処理部２５および通信経路算出部２６を備える。また、通信経路管理部２４内または管理サーバ２の図示しない記憶部内に通信経路を保存するための通信経路管理テーブル２７とネットワークの構成情報を保存するための構成情報管理テーブル２８とを保持する。通信経路管理テーブル２７には、現在設定されている通信経路が、例えば、送信元と送信先ごとに、経由する通信機器が格納される等の形式により格納される。構成情報管理テーブル２８は、ネットワーク構成情報として、例えば、通信機器（端末１−１，５−１、通信装置３−１〜３−８等のネットワークシステムを構成する機器）ごとに通信機器間の接続関係（入出力ポート）などが登録されているものとする。構成情報管理テーブル２８は、設定可能な通信経路を算出できる情報が保持されていればどのような形式でもよい。
【００２９】
実施の形態１では、ユーザ端末１−１が通信中の対向ユーザ端末５−１との通信中に、ユーザ端末５−１からの応答がないことで障害と判定し、管理サーバ２へ障害発生を通知することにより、管理サーバ２が障害発生を識別および把握する動作について説明した。本実施の形態の障害検出の動作は、実施の形態１と同様である。本実施の形態では、管理サーバ２が通信障害発生通知を受信した後の動作について説明する。
【００３０】
本実施の形態のユーザ端末１−１が管理サーバ２へ送信するデータ（通知）の形式は例えば、図４に示した形式を用いる。図４の最下段は、実施の形態１で述べた通信障害発生通知を示し、最上段は転送情報通知を示し、中段は、パケット受信通知である。転送情報通知は、管理サーバ２から通信装置３−１〜３−８やユーザ端末１−１等へ通信経路を通知する場合に使用され、制御情報と転送情報で構成される。制御情報については実施の形態１と同様である。パケット受信通知は、通信装置３−１〜３−８が、パケットを受信したことを管理サーバ２へ通知する際に用いられる。なお、パケット受信通知については、後述の実施の形態３の動作で用いるが、本実施の形態の動作では用いなくてもよい。
【００３１】
制御情報処理部２１は、ユーザ端末１−１、通信装置３−１等から受信したデータ（通知）に格納された制御情報を解析し、また、ユーザ端末１−１、通信装置３−１等へ送信する情報に制御情報を付加して、制御情報付加後の通知をユーザ端末１−１等へ送信する。制御情報処理部２１は、受信した通知が転送情報の作成を要求する経路作成要求であれば、当該経路作成要求に格納されたパケット情報（フローを識別するための情報）を転送情報解析部２３へ出力し、転送情報解析部２３に対して転送情報（通信のフローとして定義する際の転送時の転送ルールと、ルールに合致した時の転送内容であるアクション（パケット転送方法））の作成を要求する。また、制御情報処理部２１は、受信した通知が通信障害発生通知であれば、当該通知に格納された障害発生情報を障害情報処理部２５へ出力する。なお、転送情報の作成を要求する経路作成要求は、通信装置３−１〜３−８が通信経路を保持していないフローのパケットを転送する場合に、管理サーバ２送信される。
【００３２】
転送情報解析部２３は、制御情報処理部２１からの要求に基づいて、要求されたパケット情報と通信経路管理部２６から収集した経路情報とに基づいて転送情報を作成する。また、転送情報解析部２３は、通信経路算出部２６からの要求に基づいて後述の迂回経路に対応する転送情報を作成する。通信経路管理部２４は、通信経路やネットワーク構成情報を管理し、通信経路管理テーブル２７、構成情報管理テーブル２８を更新する。障害情報処理部２５は、制御情報処理部２１から出力された障害発生情報（ユーザ端末１−１等から送信された障害検出通知に格納された障害発生情報）に基づいて、通信経路算出部２６に対して障害経路を回避する通信経路の算出を要求する。通信経路算出部２６は障害情報処理部２５からの要求があると、通信経路管理部２４から収集した通信経路に基づいて障害経路を回避する通信経路である迂回経路を算出し、算出した迂回経路の設定を転送情報解析部２３に要求する。
【００３３】
次に、本実施の形態の動作について説明する。図６は、本実施の形態の通信装置３−１の間の転送情報エントリの一例を示す図である。本実施の形態では、実施の形態１と同様にユーザ端末１−１がユーザ端末５−１との間の通信経路の障害を検出した例について説明する。ユーザ端末１−１から送信されたデータは、隣接する通信装置３−１を経由して管理サーバ２へ送信される。
【００３４】
図７は、本実施の形態の障害発生後の経路設定動作の一例を示すシーケンス図である。図７に示すように、まず、管理サーバ２の制御情報処理部２１は、通信装置３−１を介してユーザ端末１−１から通信障害発生通知を受信する（ステップＳ１１）。制御情報処理部２１は、受信した通知の制御情報を解析して通知の種別を識別する識別情報を抽出し、パケット受信通知であるか通信障害発生通知であるかを判定する（ステップＳ１２）。この場合、通信障害発生通知であるため、受信した障害発生情報を障害情報処理部２５に転送する（ステップＳ１３）。
【００３５】
なお、ここでは、制御情報としては、ＳＤＮ／ＯｐｅｎＦｌｏｗの制御ネットワーク（コントロールプレーン）におけるプロトコル情報（制御に利用するメッセージ）を想定しているが、管理サーバ２で対応している形式、プロトコルであれば、いずれの形式、プロトコルを使用しても良い。
【００３６】
次に、障害情報処理部２５は、障害発生情報に基づいて障害の発生した通信経路を特定し（ステップＳ１４）、当該該通信経路の迂回経路の算出を通信経路算出部２６へ要求する（ステップＳ１５）。通信経路算出部２６は、通信経路管理部２４に対して、障害発生情報として格納された送信元、送信先情報に基づいて、対応する通信経路を取得するよう要求する（ステップＳ１６）。
【００３７】
次に、通信経路管理部２４は、障害発生情報として格納された送信元、送信先情報に基づいて、該当する通信経路（現在設定されている通信経路）を通信経路管理テーブル２７０から検索して取得し（ステップＳ１７）、障害発生の経路上の通信機器を抽出する（ステップＳ１８）。さらに、通信経路管理部２４は、障害発生情報として格納された送信元、送信先情報に基づいて、当該送信元と送信先を接続しうる通信経路を構成情報管理テーブル２８から取得する（ステップＳ１９）。そして、通信経路管理部２４は、抽出した障害発生した通信経路の通信機器情報と、当該送信元と送信先を接続しうる通信経路とを通信経路算出部２６に回答する（ステップＳ２０）。
【００３８】
次に、通信経路算出部２６は、通信経路管理部２４からの回答に基づいて、迂回経路を決定（選択）し（ステップＳ２１）、選択した迂回経路を通信機器へ設定するための転送情報の作成を転送情報解析部２３に要求する（ステップＳ２２）。
【００３９】
次に、転送情報解析部２３は、通信経路算出部２６からの要求に基づいて、迂回経路における転送情報（通信フローとして定義する際の転送時の転送ルール、ルールに合致した時の転送内容であるアクション等）を作成し（ステップＳ２３）、迂回経路の設定対象に該当する通信装置３−１に対して転送情報の設定をするよう転送情報制御部２２に要求する（ステップＳ２４）。すなわち、転送情報解析部２３は、通信装置３−１の接続情報に基づいて、図６に示すようなパケット転送ルールとパケット転送方法を作成する。この転送情報は、通信フローの転送を、障害が発生している現用経路と新たに設定する迂回経路との両経路を用いて行うように、経路の切り替えではなく両経路に接続する送信端の通信機器においてコピーを実施するよう設定する。例えば、図６の２行目のように、転送するパケットをコピーして２つのポートから転送するようにパケット転送ルールとアクションを設定する。
【００４０】
次に、転送情報制御部２２は、転送情報解析部２３から複数の通信装置毎の転送情報を収集して各々の設定対象の通信装置向けに転送情報通知用情報を生成し（設定機器解析）し（ステップＳ２５）、設定対象の通信装置３−１に当該転送情報を送信するための制御情報を作成するよう制御情報処理部２１に要求する（ステップＳ２６）。制御情報処理部２１は、通信装置３−１に当該転送情報を送信するための制御情報を作成し（ステップＳ２７）、転送情報制御部２２から受け取った転送情報に制御情報を付加して転送情報通知として通信装置３−１へ送信することで、転送情報を設定する（ステップＳ２８）。この際、送信端の通信装置３−１へコピーすることを設定するだけでなく、迂回経路上の通信装置に対しても迂回経路に対応する転送情報を転送情報通知として送信する。なお、通信装置３−１へコピーしたあと、コピー後もユーザ端末１−１が対向ユーザ端末５−１からの応答がない時は、対向ユーザ端末５−１の障害であると判断できる。
【００４１】
なお、本実施の形態では、ユーザ端末１−１が障害を検出して管理サーバ２に通信障害発生を通知しているが、通信装置３−１が、通信を常時監視する場合は、ユーザ端末１−１ではなく、送信端の通信装置３−１で障害を検出して通信障害発生を管理サーバ２に通知してもよい。
【００４２】
以上のように、本実施の形態では、ユーザ端末１−１が管理サーバ２へ通信障害発生を通知した後、管理サーバ２が、通知された障害情報に基づいて対応する迂回経路を算出し、障害の発生した現用経路と迂回経路の両経路上の送信端の通信装置３−１に対して、転送パケットをコピーして両経路に転送する設定を実施するようにした。このため、迂回経路により運用中のデータの転送を実施するとともに、障害発生箇所の特定のための障害解析作業を障害発生の現用経路において実施することができ、ネットワークの停止などを伴う通信に影響を与えることなく障害対応作業を並行して作業が進められる。
【００４３】
また、障害箇所の特定の際は、通常運用中の通信データで実施できることから、障害発生箇所検出のために、特別なプロトコルに対応しなくても実現可能であり、通信装置の処理負荷が軽くなるとともに、機器のマルチベンダ化にも対応できる。
【００４４】
なお、本実施の形態では、迂回経路が存在することを前提としたが、迂回経路が無い場合は、送信端の通信装置でコピーの処理を行わずに、管理サーバ２から該当障害の発生した通信経路上の通信装置に対して、パケットの受信通知を要求することで、障害箇所を検出することができる。この方法により、障害箇所を特定した後、障害箇所の発生している両端の通信装置間で迂回（例えば、通信装置３−３と通信装置３−８が接続されている場合は、通信装置３−３から迂回（コピー））させることが可能となる。このように、障害箇所特定と迂回の処理を逆の順にすることも可能である。
【００４５】
実施の形態３．
図８は、本発明にかかる通信装置３−１の実施の形態３の機能構成例を示す図である。本実施の形態のネットワークシステムの構成は、実施の形態１と同様である。また、通信装置３−２〜３−８も通信装置３−１と同様の構成とする。実施の形態２では、管理サーバ２が、通信障害発生通知を受信後、通知された障害情報に基づいて迂回経路を算出して、送信端の通信装置３−１に対して転送パケットをコピーして現用経路と迂回経路の両方に設定するようにした。本実施の形態では、実施の形態２の動作の後に、障害発生箇所を検出する動作について説明する。
【００４６】
図８に示すように、本実施の形態の通信装置３−１は、制御情報処理部３１、転送情報制御部３２、通信データ転送処理部３４および転送情報通知部３５を備える。また、通信装置３−１は、図示しない記憶部等に転送情報エントリテーブル３３を保持する。
【００４７】
制御情報処理部３１は、管理サーバ２から受信したデータ（通知）に格納された制御情報を解析して自装置宛の転送情報通知に含まれる転送情報を転送情報制御部３２へ出力し、また、管理サーバ２へ送信する情報に制御情報を付加して、制御情報付加後の通知を管理サーバ２へ送信する。転送情報制御部３２は、制御情報処理部３１から受け取った転送情報に基づいて、転送情報エントリテーブル３３を更新するとともに、通信データ転送処理部３４に転送情報エントリテーブル３３の更新があったことを通知する（通信データ転送処理部３４に対して転送情報エントリテーブル３３を参照するよう設定する）。通信データ転送処理部３４は、転送情報制御部３２からの通知に基づいて、転送情報エントリテーブル３３を参照し、転送情報エントリテーブル３３に基づいて転送動作を実施する。転送情報エントリテーブル３３に格納されていないフローのパケットであった場合、通信データ転送処理部３４はその旨転送情報通知部３５へ通知する。なお、転送情報エントリテーブル３３は、例えば、図６に示す形式とする。転送情報通知部３５は、転送情報エントリテーブル３３に格納されていないフローのパケットであるという通知を受けた場合、管理サーバ２へ当該フローについての転送情報の取得を要求する。
【００４８】
次に、本実施の形態の動作を説明する。本実施の形態では、通信装置３−１〜３−８は、パケットを受信した場合に、パケットの受信を管理サーバ２へ通知する。これにより、管理サーバ２は、通信経路上の通信装置のうち、パケット受信通知を受信しない通信装置があれば、当該通信装置と隣接する通信装置との間に障害があると判断することにより、障害発生箇所を検出する。
【００４９】
図９は、本実施の形態の障害箇所検出動作の一例を示すシーケンス図である。ここでは、実施の形態２と同様に、ユーザ端末１−１（または通信装置３−１）が、ユーザ端末５−１との間の通信経路の障害を検出し、まず、実施の形態２で述べた動作により、管理サーバ２が、通信装置３−１へ転送情報通知を送信することにより転送情報を設定する（ステップＳ３１）。この際、送信端の通信装置３−１へコピーすることを設定するだけでなく、障害が検出された現用経路上の通信装置に対して、アクションとして、パケット（フロー）を受信したことをパケット受信通知として管理サーバ２へ通知することを設定した転送情報通知として送信する。
【００５０】
通信装置３−１〜３−８の制御情報処理部３１は、転送情報通知を受信すると制御情報を解析して転送情報通知であると判断して転送情報を抽出（ステップＳ３２）し、抽出した転送情報を転送情報制御部３２へ通知する（ステップＳ３３）。転送情報制御部３２は、転送情報を転送情報エントリテーブル３３に設定し（ステップＳ３５）、転送情報に基づいたパケットの転送を通信データ転送処理部３４に指示する（ステップＳ３６）。
【００５１】
次に、通信装置３−１では、通信データ転送処理部３４が、ユーザ端末１−１または隣接する通信装置３−１からパケットを受信した際（ステップＳ３７）は、通信データ転送処理部３４は転送情報エントリテーブル３３から対応する転送情報を検索し、受信パケットの転送先やアクションが含まれた転送情報を取得する（ステップＳ３８）。ここでは、例えば、図６の４行目に示した転送情報を取得したとする。図６の４行目の転送情報では、アクションとして、受信パケットを物理ポート＃１から転送するとともに、当該パケット（フロー）を受信したことをパケット受信通知として管理サーバ２へ通知することが設定されている。
【００５２】
通信データ転送処理部３４は、取得した転送情報に基づいて、隣接通信装置３−１へのパケットの転送と、管理サーバ２への通知（パケット受信通知）からなる転送処理を行うと決定する（ステップＳ３９）。そして、通信データ転送処理部３４は、決定した転送処理に基づいて、パケットを隣接する通信装置３−１に転送する（ステップＳ４０）とともに、管理サーバ２へパケットの受信を通知するためのパケット受信通知を送信するよう転送情報通知部３５に要求する（ステップＳ４１）。
【００５３】
転送情報通知部３５は、パケット受信通知に必要となるパケットの情報（パケット情報）を収集し、制御情報処理部３１に管理サーバ２との通信に必要となる制御情報の生成を要求する（ステップＳ４２）。制御情報処理部３１は、管理サーバ２へ送信するための制御情報を生成し（ステップＳ４３）、パケット情報に制御情報を付加してパケット受信通知として管理サーバ２へ送信する（ステップＳ４４）。このパケット受信通知は、例えば、図４の中段に示した形式とする。
【００５４】
これらの処理を障害が発生した現用経路上の通信装置３−１〜３−８が各々実施する。図２に示すように、（１）障害発生通知がユーザ端末１−１から管理サーバ２へ送信され、（２）転送情報通知により管理サーバ２から通信装置３−１へ迂回経路へのコピー指示が送信されるとともに、（３）管理サーバ２から通信装置３−２〜３−４へ転送情報通知によりパケット受信通知を送信することが設定される。そして、通信装置３−２〜３−４は、パケットを受信すると、（４）パケット受信通知を管理サーバへ送信する。図２では、通信装置３−３と通信装置３−４の間で障害が発生した例を示しており、この場合、通信装置３−２，３は、ユーザ端末１−１からユーザ端末５−１宛のパケットを受信するため管理サーバ２へパケット受信通知を送信するが、通信装置３−４は、当該パケットを受信しないため、パケット受信通知を送信しない。したがって、管理サーバ２は、現用経路上の各通信装置からパケット受信通知を受信したか否かに基づいて、障害の発生箇所を検出することができる。
【００５５】
転送情報解析部２３は、障害時のパケット受信通知に備えて、予め、通信経路管理部２４から現用経路を取得しておき、対応する通信機器に対して受信の有無を確認する。
【００５６】
以上のように、本実施の形態では、障害が発生した通信経路（現用経路上）の通信装置にパケット受信時の処理として、パケットを転送するとともに管理サーバ２へパケット受信通知を送信するよう転送情報を設定するようにした。このため、管理サーバ２は、通信経路上の通信装置からパケット受信通知の有無に基づいて、障害発生箇所を検出することができる。本実施の形態によれば、運用中の通信データによって障害発生箇所の特定が可能なため、試験セルや監視用パケットなど監視用に特別なプロトコルに対応しなくても実現できる。このため、通信装置３−１〜３−８の処理負荷が軽くなるとともに、機器のマルチベンダ化にも対応できる。
【００５７】
また、障害発生箇所の特定のための障害解析作業を、障害発生の現用経路において実施することによって、ネットワークの停止などを伴う通信に影響を与えることなく並行して作業が進められる。
【００５８】
なお、これまでの実施の形態では、ユーザ端末１−１によって相手先からの応答の有無を確認することで障害発生を検出していたが、本実施の形態を応用することにより、ＵＤＰ（ＵＳＥＲ  Ｄａｔａｇｒａｍ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のような相手先からの応答がない通信の場合においても、通信フロー定義のプロトコルにＵＤＰを設定（例えば、図６の５行目のパケット転送方法）しておき、ＵＤＰパケットを受信した時に、管理サーバ２へ通知するように設定することで、通信経路上でＵＤＰパケットの受信通知が受け取れない通信装置３−１を検出し、障害箇所の特定を行うことができる。ＵＤＰの通信フローが多い時は、代表する通信フローのみ通知する処理とすることで、通知の数を減らすこともできる。
【００５９】
実施の形態４．
実施の形態３では、障害発生の通信経路上の通信装置３−１〜３−８にパケット受信時の処理として、管理サーバ２へパケット受信通知を送信するよう設定することにより、管理サーバ２が障害箇所を検出したが、本実施の形態では、実施の形態３により障害箇所を検出した後に、障害復旧を検出した場合の動作について説明する。
【００６０】
本実施の形態のネットワークシステムの構成は、実施の形態１と同様である。また、ネットワークシステムを構成する各装置の構成は実施の形態３と同様である。
【００６１】
図２、図９を用いて実施の形態３で説明した動作により、障害箇所を検出した後、障害が復旧して、管理サーバ２が、これまでパケット受信通知を受信できていなかった通信装置３−４からパケット受信通知を受信できるようになったとする。そして、現用経路上の通信装置３−２，３−３からもパケット受信通知を受信できている場合、管理サーバ２は、障害が発生していた通信経路が復旧したことが把握できる。
【００６２】
このとき、管理サーバ２は、転送パケットのコピー設定を解除する転送情報を生成して、通信装置３−１に設定する。また、併せて現用経路上の通信装置３−２〜３−４に対して、管理サーバ２へのパケット受信通知の指示も解除する。これにより通信装置３−１〜３−４は、新たに受信した転送情報に基づいて設定が変更され、障害発生前の現用経路でのパケット転送を実施することになる。
【００６３】
以上のように、本実施の形態では、障害発生箇所の検出後も、管理サーバがパケット受信通知の有無を検出することで、障害の復旧を検出することができる。本実施の形態では、これら一連の障害解析処理が、運用中の通信データによって行えるため、試験セルや監視用パケットなど監視用に特別なプロトコルに対応しなくても実現できる。このため、通信装置３−１〜３−８の処理負荷が軽くなるとともに、機器のマルチベンダ化にも対応できる。
【００６４】
また、障害復旧後の復旧処理作業を、コピー転送を解除のみで実施できるため、ネットワークの停止などを伴うような通信に影響を与えることなく作業が進められる。
【００６５】
実施の形態５．
次に、本発明にかかる実施の形態５の通信障害発生通知方法について説明する。本実施の形態では、ユーザ端末１−１が所属する拠点４において、拠点４内のユーザ端末の台数が多い時等は、拠点毎の代表ユーザ端末によって、管理サーバ２への通知をとりまとめる動作について説明する。
【００６６】
本実施の形態のネットワークシステムの構成は、実施の形態１と同様である。また、ネットワークシステムを構成する各装置の構成は実施の形態１と同様である。ここでは、ユーザ端末１−１が代表ユーザ端末であるとする。ユーザ端末１−１の構成は、図１に示した構成である。
【００６７】
図１に示した拠点情報収集部１２は、拠点４内のユーザ端末から送信された障害発生通知を収集する。例えば、ユーザ端末１−２が、実施の形態１と同様に、通信中の対向ユーザ端末からの応答の受信がない場合、通信障害の発生と判断し、通信障害の発生を拠点内の代表ユーザ端末であるユーザ端末１−１に通知する。ユーザ端末１−１以外の拠点４内のユーザ端末の構成は、図１の構成から拠点情報収集部１２３を削除した構成とする。ただし、ユーザ端末１−１以外の拠点４内のユーザ端末は、上述の通り、通信インタフェース部１１は、障害発生通知を管理サーバ２宛ではなく、代表ユーザ端末宛に送信する。
【００６８】
次に、ユーザ端末１−１の拠点情報収集部１２３は、拠点４内のユーザ端末から通知された情報を収集し、各ユーザ端末に対応する障害情報をとりまとめて全体の障害情報とし障害発生通知部１２２に、障害情報を通知する。以上述べた以外の本実施の形態の動作は実施の形態１と同様である。また、本実施の形態の通信障害通知に基づいて実施の形態２〜４の動作を実施することができる。
【００６９】
以上のように、本実施の形態では、拠点内のユーザ端末の台数が多い時は、代表ユーザ端末が、拠点内の障害発生通知をとりまとめて管理サーバ２へ通知するようにした。これにより、管理サーバ２への通知情報（通知回数）を削減することができる。また、管理サーバ２への通知情報の削減により、ネットワーク負荷も削減することができる。また、管理サーバ２の負荷が問題になる場合においても、拠点毎に通知を代表するユーザ端末が通知情報をとりまとめて（集約して）通知することで、管理サーバ２の処理負荷も軽減することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
以上のように、本発明にかかるネットワークシステム、端末装置、管理装置およびネットワーク監視方法は、集中制御型ネットワークに有用である。
【符号の説明】
【００７１】
１−１，１−２，５−１  ユーザ端末、２  管理サーバ、３−１〜３−８  通信装置、４，６  拠点、１１  通信インタフェース部、１２  通信状態監視部、１２１  障害検出部、１２２  障害発生通知部、１２３  拠点情報収集部、２１，３１  制御情報処理部、２２  転送情報制御部、２３  転送情報解析部、２４  通信経路管理部、２５  障害情報処理部、２６  通信経路算出部、２７  通信経路管理テーブル、２８  構成情報管理テーブル、３１  制御情報処理部、３２  転送情報制御部、３３  転送情報エントリテーブル、３４  通信データ転送処理部、３５  転送情報通知部。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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