(57)【要約】【課題】付加的な機器を導入することなく、ネットワークに接続された端末機器を定常的に精度よく監視することを目的の一つとする。【解決手段】通信中継装置は、端末機器と接続されるポートと、ポートの通信量を参照する通信量参照部とを有する。通信量参照部は、通信量取得部と、通信量取得部で取得された通信量から通信状態を示すサンプリング値を算出する算出部とを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末機器と接続されるポートと、
前記ポートの通信量を参照する通信量参照部と、を有し、
前記通信量参照部は、通信量取得部と、前記通信量取得部で取得された通信量から通信状態を示すサンプリング値を算出する算出部と、
を含む通信中継装置。
【請求項２】
前記通信量参照部は、前記サンプリング値と管理水準を示す監視設定値とを比較して前記端末機器の状態を判断する判定部をさらに含む請求項１に記載の通信中継装置。
【請求項３】
前記通信量参照部は、前記監視設定値を記憶する第１記憶部をさらに含む、請求項２に記載の通信中継装置。
【請求項４】
前記サンプリング値は、スループット及び帯域使用率の一方又は双方である、請求項１に記載の通信中継装置。
【請求項５】
前記サンプリング値は帯域使用率を含み、前記判定部は前記帯域使用率から前記端末機器が正常動作しているか否かを判断する、請求項２に記載の通信中継装置。
【請求項６】
前記第１記憶部は、前記監視設定値として、前記サンプリング値が上回った場合に前記端末機器の監視を開始する監視開始しきい値と、前記サンプリング値が下回った場合に警告を通知するための一次しきい値と、前記サンプリング値が下回った場合前記端末機器の異常を通知するための二次しきい値と、を含む請求項２に記載の通信中継装置。
【請求項７】
前記通信量参照部は、前記サンプリング値の時間変化を記憶する第２記憶部をさらに含む、請求項１に記載の通信中継装置。
【請求項８】
前記通信量参照部は、前記サンプリング値の時間変化を記憶する第３記憶部とネットワークを介して接続されている、請求項１に記載の通信中継装置。
【請求項９】
前記通信量参照部を制御する監視制御部を有する、請求項２に記載の通信中継装置。
【請求項１０】
前記端末機器の異常を前記判定部が検出したとき、管理者端末装置に異常を通知する通知部を有する、請求項９に記載の通信中継装置。
【請求項１１】
前記判定部が前記端末機器の異常を検出したとき、前記端末機器の動作の停止命令を出力する給電制御を有する、請求項９に記載の通信中継装置。
【請求項１２】
前記端末機器の死活状態を監視するＰＩＮＧ監視部、及び前記端末機器の情報を取得して監視を行うＬＬＤＰ監視部の一方又は双方をさらに含む、請求項１に記載の通信中継装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワークに接続された機器を監視する技術に関する。本発明の一実施形態は、ネットワーク等を監視する機能を有する通信中継装置、ネットワーク監視方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ネットワーク監視システムとして、例えば、防犯カメラや防犯カメラ用録画機と同一ネットワーク上に設置された機器に対し機械的通信を行い、一定時間以上動作確認の結果が不通状態のとき、一定期間中に複数回不通状態が発生したとき、機械的通信の応答結果と他の機器への動作確認結果とを比較し、地域的、環境的要因から原因を推測し、その原因と現状の通信状態を指定した宛先に通知する監視装置が開示されている（特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−００５５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ネットワークに接続された機器を監視するには、監視するための機器が必要となる。本発明の一実施形態は、付加的な機器を導入することなく、ネットワークに接続された端末機器を定常的に精度よく監視することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一実施形態に係る通信中継装置は、端末機器と接続されるポートと、ポートの通信量を参照する通信量参照部とを有する。通信量参照部は、通信量取得部と、通信量取得部で取得された通信量から通信状態を示すサンプリング値を算出する算出部とを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の一実施形態に係る通信中継装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る通信中継装置が接続されたネットワークの一例を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る通信中継装置に含まれる通信量参照部の構成を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る通信中継装置における通信量取得部で通信量のスループット、使用率を測定する一態様を説明する図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る通信中継装置における通信量取得部において、管理水準として３つのしきい値で端末機器の状態を管理する一例を説明する図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る通信中継装置に含まれる通信量参照部の構成を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る通信中継装置に含まれる通信量参照部の構成を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る中継装置通信中継装置に含まれる通信量参照部の構成を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る通信中継装置における動作を説明するフローチャートである。
【図１０】本発明の一実施形態に係る通信中継装置に含まれる通信量参照部の構成を示す図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る通信中継装置に含まれる通信量参照部の構成を示す図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る通信中継装置に含まれる通信量参照部の構成を示す図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係る通信中継装置における動作を説明するフローチャートである。
【図１４】本発明の一実施形態に係る通信中継装置における動作を説明するフローチャートである。
【図１５】本発明の一実施形態に係る通信中継装置における動作を説明するフローチャートである。
【図１６】本発明の一実施形態に係る通信中継装置における動作を説明するフローチャートである。
【図１７】本発明の一実施形態に係る通信中継装置における動作を説明するフローチャートである。
【図１８】本発明の一実施形態に係る通信中継装置における動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明の実施形態を、図面等を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの異なる態様を含み、以下に例示する実施形態に限定して解釈されるものではない。発明の詳細な説明において参照される図面は、説明のため実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に示される場合がある。しかしながら、図面で示される態様は一例であって、本発明の内容を必ずしも限定するものではない。また、本発明において、ある図面に記載された特定の要素と、他の図面に記載された特定の要素とが同一又は対応する関係にあるときは、同一の符号（又は符号として記載された同一の数字の後にａ、ｂなどを付した符号）を付して、繰り返しの説明を適宜省略することがある。さらに各要素に対する「第１」、「第２」と付記された文字は、各要素を区別するために用いられる便宜的な標識であり、特段の説明がない限りそれ以上の意味を有さない。
【０００８】
第１実施形態：
図１は、本発明の一実施形態に係る通信中継装置１００の機能的な構成を示す。通信中継装置１００は、コンピュータ、通信機器、情報機器などが接続されるネットワークに使用され、一つ又は複数の端末機器が接続される。通信中継装置１００は、リソースとしてＣＰＵ（中央処理装置）１０４、メモリ１０６を含み、ネットワークに接続される端末機器の通信状態を制御する機能を有する。ここでメモリ１０６は、半導体メモリであり、好適にはランダムアクセスメモリが適用される。また、通信中継装置１００は、接続された端末機器の状態を監視する監視機能１０２を有する。監視機能１０２は、ＣＰＵ１０４、メモリ１０６等のリソースの使用量、フレームカウンタ１０８によって取得された通信量（トラフィック量）を測定し、その測定結果から端末機器１１６が正常な状態であるか、異常が発生しているかを判断する機能を有する。
【０００９】
監視機能１０２は、リソースの使用量、通信量等の収集されたデータを記憶部１１０に記録する機能を有する。記憶部１１０は、通信中継装置１００に内蔵されていてもよいし、外部機器として配置され通信中継装置１００に接続されていてもよい。記憶部１１０は、逐次データを書き込むことができ、書き込まれたデータを保持することができる記憶媒体であり、例えば、半導体メモリによって実現される記憶装置（ソリッドステートドライブとも呼ばれる）、磁気ディスクによって実現される記憶装置（ハードディスクドライブとも呼ばれる）、その他不揮発性のメモリ素子又はメモリ回路、若しくは光ディスク等によって実現される記憶装置が用いられる。また、記憶部１１０は、クラウドコンピューティングによって提供される記憶領域によって実現されてもよい。
【００１０】
通信中継装置１００は、管理者に属する端末装置１１２と接続される。ネットワークの管理者は、端末装置１１２を介して監視機能１０２の監視設定値（監視条件）が設定される。端末装置１１２は、Ｗｅｂブラウザを用いたＧＵＩ（Graphical User Interface）を使用して設定画面が表示され、管理者が画面表示に従って監視設定値を設定できるように構成されていてもよい。監視設定値としては、リソースの使用量、データ通信のスループット、帯域使用率等が採用され、通信中継装置１００に設定される。また、通信中継装置１００は、接続されている端末機器に異常が発生したときの動作が設定されていてもよい。端末機器に異常が発生したときの動作は、端末装置１１２を介して管理者が予め設定しておくことができる。
【００１１】
通信中継装置１００は、監視機能１０２によりネットワークに接続されている端末機器を定常的に監視する。そして、通信中継装置１００は、取得された計測値を監視設定値に基づいて評価し、管理水準を超えた異常値であると判断されるとき、端末装置１１２を介して管理者に異常の発生を通知する機能を有する。また、通信中継装置１００は、異常発生時の動作として、予め設定された内容に従い、端末機器の停止、再起動等の動作を行う機能を有する。
【００１２】
なお、通信中継装置１００とは、コンピュータ、通信機器、情報機器等の電子機器が相互にデータ通信できるように構成されたネットワークの中に接続されるネットワーク機器をいうものとする。例えば、通信中継装置１００には、無線アクセスポイント、ルータ、ネットワークスイッチ等のネットワーク中に接続される機器が含まれる。また、端末装置１１２は、ディストップ型及びノートブック型のパーソナルコンピュータ、タブレット端末、スマートフォンと呼ばれる多機能携帯電話機器等を適用することができる。
【００１３】
図１に示す通信中継装置１００は、監視機能１０２を有することにより、端末機器をネットワークに接続した状態で、異常の有無を検出し、また異常の有無を管理者に通知することができる。これにより、ネットワークに接続された端末機器を監視するために、監視用の装置（例えば、ＳＮＭＰ（Simple Network Management Protocol）マネージャー）を設ける必要がなく、導入コストを削減することができる。すなわち、付加的な機器を導入することなく、ネットワークに接続された端末機器を定常的に監視することができる。
【００１４】
図２は、通信中継装置１００が接続されたネットワークの一例を示す。図２は、通信中継装置１００がネットワークスイッチである場合を示す。ネットワークスイッチとしての通信中継装置１００は、ルータ１１４を介してインターネット１５４と接続される。また、通信中継装置１００は、ポート１１８を複数有し、各ポート１１８に端末機器１１６が接続される。
【００１５】
端末機器１１６は、ネットワーク接続可能な機器であれば特段の限定はなく、様々な機能を有する端末機器が通信中継装置１００に接続される。図２は、一例として、通信中継装置１００に第１端末機器１１６ａ、第２端末機器１１６ｂ、第３端末機器１１６ｃが接続される態様を示す。例えば、第１端末機器１１６ａはネットワークカメラであり、第２端末機器１１６ｂは無線アクセスポイントであり、第３端末機器１１６ｃはネットワーク接続可能なセンサである。センサとしては、光センサ、磁気センサ、加速度センサ、圧力センサ、温度センサ等の各種センサが適用される。通信中継装置１００には、このような端末機器１１６がネットワークケーブルにより、又は無線により接続される。また、図２では示されないが、通信中継装置１００はネットワークの中でツリー構造を形成するように多重に接続されていてもよい。例えば、図２に示されない端末機器１１６として、複数のコンピュータ、ルータ、ネットワークスイッチ等の機器が多重に接続されていてもよい。
【００１６】
通信中継装置１００は、端末機器１１６と接続されるポート１１８と、リソースであるＣＰＵ１０４、メモリ１０６等のハードウェア資源を含む。通信中継装置１００は、これらのハードウェア資源と組み込まれたソフトウェア資源とにより、接続された端末機器１１６（第１端末機器１１６ａ、第２端末機器１１６ｂ、第３端末機器１１６ｃ）、ルータ１１４、端末装置１１２との間の通信を制御する機能が発揮されるように構成されている。
【００１７】
図２で示す通信中継装置１００は、通信量参照部１２０を含む。通信量参照部１２０は、例えば、フレームカウンタで構成され、それぞれのポート１１８の通信量を測定する機能を有する。通信中継装置１００は、管理者側の端末装置１１２と直接又はネットワークを介して間接的に接続されていてもよい。端末装置１１２によって、通信中継装置１００における監視設定値が設定され、また、通信中継装置１００から端末装置１１２に異常の有無が出力される。端末装置１１２は、通信中継装置１００に蓄積された監視データを読み出すことができる。
【００１８】
図３は、通信量参照部１２０ａの構成を示す。通信量参照部１２０ａは、通信量取得部１２２、算出部１２４、出力部１２６を含む。通信量取得部１２２は、例えば、フレームカウンタによって構成される。算出部１２４は、演算処理回路によって構成される。通信量取得部１２２により、それぞれのポート１１８を通過するデータ通信の通信量を測定する。通信量取得部１２２は、例えば、フレームカウンタにより、単位時間当たりのフレーム数をカウントすることで、通信量を測定する。算出部１２４は、通信量取得部１２２によって測定された通信量からサンプリング値として、スループット（ｂｐｓ）、帯域使用率（％）等を算出する。出力部１２６は、算出部１２４で求められたスループット（ｂｐｓ）、帯域使用率（％）等を出力する。通信中継装置１００は、設定された監視設定値（監視条件）に基づき、スループット（ｂｐｓ）又は帯域使用率（％）の一方で監視を行う。スループット（ｂｐｓ）又は帯域使用率（％）のどちらを使うかは、管理者により設定される。
【００１９】
図４は、通信量取得部１２２で通信量のスループット（ｂｐｓ）、使用率（％）を観測する一態様を示す。通信量取得部１２２で毎秒ごとに取得された受信データの通信量は、算出部１２４で演算処理され毎秒ごとのスループットが求められる。図４に示すように、算出部１２４では、現在の受信スループットと、過去３ポイント（合計４ポイント）の受信スループットを用いて移動平均処理が行われ、ノーマライズ（正規化）処理が行われる。また、算出部１２４は、スループットから帯域使用率（％）を算出することも可能とされている。また、通信量参照部１２０は、ポート１１８の受信データの通信量を参照することで、ポート１１８に接続された端末機器１１６の死活状態のみならず、端末機器１１６が正常に動作しているか否かの状態を検知することができる。
【００２０】
図５は、監視パラメータの管理水準として、３つのしきい値で端末機器１１６の状態を管理する一例を示す。図５は、監視開始しきい値、一次しきい値、二次しきい値が設定されている一例を示す。監視開始しきい値は、端末機器に対して監視開始を判断する水準であり、サンプリング値がこの水準を超えると監視を開始するしきい値として用いられる。一次しきい値は、サンプリング値がこの水準を下回った場合、警告を通知するしきい値として用いられる。二次しきい値は、サンプリング値がこの水準を下回った場合、端末に異常が発生したと判断するしきい値として用いられる。なお、図５に示すしきい値は一例であり、本発明はこれに限定されるものではない。監視対象となる端末機器の特性に応じて、管理水準として設定する値は適宜設定することができる。例えば、ある機能を持った端末機器１１６を監視するとき、通信中継装置１００は、管理パラメータとして一つのパラメータを選択し、一つのしきい値によって監視を行ってもよいし、一つ又は複数のパラメータに対しして一つ又は複数のしきい値を設定して監視を行ってもよい。
【００２１】
図５は、監視パラメータとして、トラフィックのサンプリング値（スループット（ｂｐｓ）又は帯域使用率（％））の経時変化の態様を模式的に示すグラフである。横軸は時間軸であり、縦軸にサンプリング値を示す。通信量参照部１２０のサンプリング値が増加して監視開始しきい値を超えると、通信中継装置１００は当該端末機器１１６の監視を開始する。その後、サンプリング値にばらつきはあるものの、一次しきい値を下回らない範囲で経過している状態では、端末機器１１６は正常に動作していると判断される。サンプリング値が減少して、一次しきい値を下回ると、通信中継装置１００は、例えば、管理者の端末装置１１２に警告を通知する。サンプリング値がさらに低下して二次しきい値を下回った場合、通信中継装置１００は端末機器１１６に異常が発生したと判断して、例えば、管理者の端末装置１１２に異常の発生を通知する。
【００２２】
通信中継装置１００は、この段階で、端末機器１１６に対し復旧動作を行うことができる。例えば、端末機器１１６がＰｏＥ（Power over Ethernet）給電機能に対応している場合、給電の停止と再開を行い、端末機器１１６の再起動を行う処理を実行する。このような、異常時の処置は、管理者により設定された監視設定値の範囲内で実行される。
【００２３】
その後、（復旧動作の有無にかかわらず）サンプリング値が増加し、監視開始しきい値を超えた場合、端末機器１１６は回復したものと判断され、継続して通信中継装置１００により監視が実行される。
【００２４】
図５に示すサンプリング値の変化は例示にすぎないが、このような監視方法はさまざまな端末機器１１６に適用することができる。例えば、端末機器１１６がネットワークカメラである場合、撮像機能が正常に機能している場合には、スループット及び帯域使用率は、一次しきい値を超えて所定の範囲内で推移する。一方、何らかの原因でネットワークカメラの撮像機能に異常が発生した場合には、スループット及び帯域使用率が減少する。この場合において、従来のＰＩＮＧのみによるネットワークの監視方法では、監視対象となる端末機器がＰＩＮＧのリクエストには応答するが、当該端末機器の主機能（例えば、ネットワークに接続された監視カメラの撮像機能）が動作していない場合に、その異常を検出できないという問題がある。しかしながら、本実施形態のようにしきい値を適切な範囲に設定しておけば、端末機器１１６が本来持つ機能に異常が発生したことを通信中継装置１００によって検知することができる。例えば、端末機器１１６がネットワークカメラである場合、撮像機能に異常が発生したことを通信中継装置１００が検知することができる。この場合、異常発生時のスキームを設定しておけば、通信中継装置１００は自立的に端末機器１１６の故障に対処することが可能となる。
【００２５】
なお、監視水準として用いるしきい値は前述のものに限定されず、一つ又は複数の範囲で管理者が適宜設定することができる。また、しきい値は固定値ではなく、時間帯、曜日、月次、季節、気候、地域等のいずれか一つ又は複数の組み合わせによって変更可能とされていてもよい。通信中継装置１００は、外的要因に対応してしきい値を変更できるようにすることで、精密で正確な監視をすることが可能となる。
【００２６】
このように、本実施形態に係る通信中継装置１００は、端末機器１１６と接続されるポート１１８と、ポート１１８の通信量を参照する通信量参照部１２０とを有する。通信量参照部１２０は、通信量取得部１２２と、通信量取得部で取得された通信量から通信状態を示すサンプリング値を算出する算出部１２４とを含んでいる。通信中継装置１００が備える監視機能１０２は、通信量参照部１２０によって実現される。すなわち、通信中継装置１００は、通信量参照部１２０によって測定される、ポート１１８の受信データに基づくスループット、帯域使用率を用いて、当該ポート１１８に接続された端末機器１１６の異常を検知する機能を有する。例えば、通信中継装置１００は、測定されたスループットがある管理水準より低下した場合、端末機器１１６に異常を検知する。また、通信中継装置１００は、帯域使用率がある管理水準より低下した場合、端末機器１１６が正常に動作していないことを検知する。
【００２７】
図６は、通信中継装置１００の監視機能１０２を実現する監視制御部１３２の付加的な構成を示す。監視部１１９は、ポート１１８の通信量を測定する通信量参照部１２０を含む。監視部１１９は、さらに通信量参照部１２０を制御する監視制御部１３２、設定部１３４、通知部１３６が含まれてもよい。設定部１３４は端末装置（図２で示す端末装置１１２）と接続され、監視設定値がデータとして入力される。監視制御部１３２は、設定部１３４に設定された監視設定値によって通信量参照部１２０の動作を制御する。
【００２８】
監視制御部１３２は、通信量参照部１２０の出力データと、設定部１３４で設定された監視設定値を比較して、該当するポート１１８に接続された端末機器１１６が正常に動作しているか、異常が発生しているかの判断を行う。監視制御部１３２は、端末機器１１６の異常を検知した場合、異常の発生を通知する機能を有する。通知部１３６は、ＳＭＴＰ（Simple Mail Transfer Protocol）の機能により、端末装置（図２で示す端末装置１１２）に異常の発生を電子メール等で通知する。
【００２９】
このように、通信中継装置１００は、ネットワークの下流側に接続される端末機器１１６の異常を検知して、上流側に接続される端末装置等の情報処理機器に通知する機能を有する。これにより、ネットワークに接続された端末機器１１６を監視するために、監視用の装置（例えば、ＳＮＭＰマネージャー）を設ける必要がなく、導入コストを削減することができる。また、通信中継装置１００を用いることにより、ネットワークを複雑化させることなく、端末機器１１６の監視を常時行うことが可能となる。
【００３０】
図７は、通信中継装置１００のハードウェア構成の一例を示す。通信中継装置１００は、ＣＰＵ１０４、メモリ１０６、スイッチ制御ＩＣ１４６、監視制御ＩＣ、ポート１１８を含む。ＣＰＵ１０４は、ルータや他の端末機器の経路情報を使ってスイッチ制御ＩＣ１４６の動作を制御する。スイッチ制御ＩＣ１４６は、ポート１１８から入力されたフレームを取り込み、フレームが送信される相手先アドレスを読み取り送信先を決定する中継処理を行う。メモリ１０６は、ランダムアクセスメモリで構成され、フレームを一時的に記憶するために設けられる。また、ポート１１８には、論理信号を実際の電気的な信号に変換するＰＨＹチップ（Physical Layer Chip）１４８が設けられていてもよい。
【００３１】
監視制御ＩＣ１４４は、端末機器１１６の状態を監視するデバイスであり、図３及び図６で示す機能が、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等で実現されている。付随する要素として、監視制御ＩＣ１４４には、監視設定値（監視条件）を記憶する第１記憶部１３０、測定されたサンプリング値（測定値）を記憶する第２記憶部１５２が設けられていてもよい。第２記憶部１５２は、サンプリング値の時間変化が記憶されてもよい。
【００３２】
なお、図８に示すように、第１記憶部１３０及び第２記憶部１５２の一方又は双方は、通信中継装置１００に接続される第３記憶部１５３によって代替されてもよい。この場合、第３記憶部１５３は通信中継装置１００に直接接続されていてもよいし、図８で例示されるように、ネットワーク経由で通信中継装置１００と接続されていてもよい。第１記憶部１３０及び第２記憶部１５２により実現される一方又は双方の機能（監視設定値を記憶する機能、測定データを記憶する機能）は、第３記憶部１５３によって代替されるので、通信中継装置１００の構成は簡略化され、消費電力を削減することが可能となる。また、監視設定値、測定データを記憶するための容量を適宜変更することが可能となるため、監視内容の変更、接続される端末機器の増減に柔軟に対応することができる。
【００３３】
このように、通信中継装置１００は、監視制御ＩＣ１４４が付加されることで、接続される端末機器１１６の状態を監視するという新たな機能を発現することができる。なお、監視制御ＩＣが有する機能は、ソフトウェアによって実現されてもよい。通信中継装置１００は、ソフトウェアによって実現される監視機能１０２を、ＣＰＵ１０４が実行するように構成されていてもよい。いずれにしても、本実施形態に係る通信中継装置１００は、既存の構成を変更することなく、専用ＩＣによって、又はソフトウェアによって監視機能１０２を実現することができる。
【００３４】
なお、第１記憶部１３０、第２記憶部１５２、及び第３記憶部１５３は、逐次データを書き込むことができ、書き込まれたデータを保持することができる記憶媒体であり、半導体メモリによって実現される記憶装置（ソリッドステートドライブとも呼ばれる）、磁気ディスクによって実現される記憶装置（ハードディスクドライブとも呼ばれる）、その他不揮発性のメモリ素子又はメモリ回路、若しくは光ディスク等によって実現される記憶装置が用いられる。また、第３記憶部は、クラウドコンピューティングによって提供される記憶領域によって実現されてもよい。例えば、第１記憶部１３０及び第２記憶部１５２は、半導体メモリによって実現され、第３記憶部はハードディスクドライブ又はクラウドコンピューティングによって実現されてもよい。
【００３５】
図９は、通信中継装置１００の基本的な処理の流れを示す。管理者側の端末装置１１２によって、監視対象となる端末機器１１６のポート、監視パラメータ（スループット、帯域使用率）を通信中継装置１００に登録する（Ｓ２０１）。次に、異常検出時の動作を指定し、通信中継装置１００に登録する（Ｓ２０２）。その後、通信中継装置１００による端末機器１１６の監視を開始する（Ｓ２０３）。
【００３６】
本実施形態によれば、ネットワークの中に設置される通信中継装置１００に、監視機能を持たせることで、管理マネージャー等の追加的な設備を導入することなく、ネットワーク機器（端末機器）の監視を行うことが可能となる。これにより、設備の導入コストが削減され、ネットワークの複雑化を回避することができる。
【００３７】
第２実施形態：
本実施形態は、第１実施形態で説明される通信量参照部の、他の一形態を示す。以下の説明においては、第１実施形態と相違する部分について説明する。
【００３８】
図１０は、監視機能を実現する通信量参照部の他の一態様を示す。通信量参照部１２０ｂは、通信量取得部１２２、算出部１２４、及び出力部１２６に加え、判定部１２８、第１記憶部１３０を有する。第１記憶部１３０は、監視設定値（監視条件）が記憶される。監視設定値には、監視パラメータの種別、監視水準（しきい値）等が含まれる。このような監視設定値は、図６で示す設定部１３４によって第１記憶部１３０に記録される。
【００３９】
判定部１２８は、算出部１２４で算出されたサンプリング値と監視水準とを比較して端末機器１１６の状態を判断する機能を有する。判定部１２８でサンプリング値が判断された結果は、出力部１２６から管理者側の端末装置１１２に出力される。また、判定部１２８は、端末機器１１６の異常を検知したとき、端末機器１１６の動作を停止する命令を出力部１２６に出力してもよい。監視制御部１３２は、判定部１２８が端末機器１１６の異常を検知した場合、判定部１２８から出力される停止命令に基づいて、端末機器１１６を停止する動作が実行される。
【００４０】
なお、図１１に示すように、監視設定値が記憶される第１記憶部１３０は、通信量参照部１２０ｂの内部機能として含まれるのではなく、外部の第３記憶部１５３によって実現されていてもよい。別言すれば、第１記憶部１３０の機能は、通信中継装置１００に接続される、外部機器又は外部システムによって実現されていてもよい。第１記憶部１３０の機能を通信量参照部１２０ｂの外部に設けることで、通信中継装置１００の構成を簡略化することが可能となり、消費電力を削減することができる。また、監視設置値等を記憶するための容量を適宜変更することが可能となるため、監視内容の変更、接続される端末機器の増減に柔軟に対応することが可能となる。
【００４１】
本実施形態によれば、通信量取得部１２２ｂに判定部１２８及び第１記憶部１３０が含まれることにより、監視機能１０２を一つのモジュールとして実現することができる。通信量取得部１２２ｂ以外の通信中継装置１００の構成は、第１実施形態で示すものと同様であり、本実施形態においても同様の効果を得ることができる。
【００４２】
第３実施形態：
本実施形態は、第１実施形態で説明される監視制御部の、他の一形態を示す。以下の説明においては、第１実施形態と相違する部分について説明する。
【００４３】
図１２は、通信中継装置１００の監視機能１０２を実現する監視部１１９ｂの付加的な構成を示す。監視部１１９ｂは、通信量参照部１２０、設定部１３４、通知部１３６に加え、ＰＩＮＧ（Packet Internet Groper）によりネットワークを監視するＰＩＮＧ監視部１２１、ＬＬＤＰ（Link Layer Discovery Protocol）監視部１２３を含む。また、レイヤー２レベル（データリンク層）の管理部１３８、ＳＮＭＰ管理部１４０、ＰｏＥ給電制御部１４２を含む。なお、通信量参照部１２０は、第１実施形態で述べる通信量参照部１２０ａ及び第２実施形態で述べる通信量参照部１２０ｂの双方の構成を採用することができる。
【００４４】
ＰＩＮＧ監視部１２１は、端末機器１１６の死活状態を監視する機能を有する。ＰＩＮＧ監視部１２１は、端末機器１１６に対しＰＩＮＧによる診断を行う。ＰＩＮＧ監視部１２１は、端末機器１１６に対しＩＣＭＰ(Internet Control Message Protocol)エコー要求を一定周期で送信する。端末機器１１６が正常である場合、ＰＩＮＧ監視部１２１はＩＣＭＰエコー要求に対する返信（ＩＣＭＰエコー応答）を受信する。このとき、ＰＩＮＧ監視部１２１は、返信に含まれるＩＣＭＰヘッダのＩＤフィールドに送信時に設定したＩＤが設定されているか否か、ＩＣＭＰヘッダのシーケンスフィールドに送信時に設定したシーケンス番号が設定されているか否かを判断する。また、正常動作の確認も必要となるため、一定時間ごとに、ＩＣＭＰエコー・メッセージによる疎通確認が成功した回数、タイムアウトした回数、エラーとなった回数をカウントする。このような動作を所定の間隔で定常的に行うことにより、端末機器１１６の死活状態を検知する。
【００４５】
ＬＬＤＰ監視部１２３は、端末機器１１６の情報を含むフレームを受信して監視を行う。ＬＬＤＰ監視部１２３は、レイヤー２レベルのデータリンク層でＬＬＤＰフレームデータの必須項目であるＴＴＬ（生存時間）を利用して端末機器１１６の状態を監視する。例えば、ＬＬＤＰフレームに設定されたＴＴＬ時間内に端末機器１１６から送信されるはずのＬＬＤＰフレームを受信しない場合、異常が発生したと判断することができる。ＬＬＤＰ監視部１２３の動作は、管理部１４０によって制御される。管理部１３８は、ＬＬＤＰ監視部１２３が受信したトラップにより、端末機器１１６における障害発生の有無を管理する。
【００４６】
なお、図１２は、ＰＩＮＧ監視部１２１及びＬＬＤＰ監視部１２３の双方を示すが、本実施形態はこれに限定されず、ＰＩＮＧ監視部１２１及びＬＬＤＰ監視部１２３の一方のみの機能が通信中継装置１００に付加されていてもよい。
【００４７】
図１３は、通信中継装置１００の基本的な処理の流れを示す。まず、端末機器１１６に対する監視方法の種別を選択する（Ｓ３０１）。監視対象となる端末機器１１６に対し、ＰＩＮＧ監視の選択とＩＰアドレスの登録（Ｓ３０２）、ＬＬＤＰ監視の選択とポートの登録（Ｓ３０３）、及び通信量による監視の選択とポートの選択（Ｓ３０４）の中からいずれか一つ又は複数種を登録する。ＰＩＮＧ監視、ＬＬＤＰ監視、及び通信量による監視の全てを設定することも可能である。次に、異常検出時の動作を指定し、通信中継装置１００に登録する（Ｓ３０５）。その後、通信中継装置１００による端末機器１１６の監視を開始する（Ｓ３０６）。
【００４８】
図１４は、ＰＩＮＧ監視を行う場合の処理の流れを示す。通信中継装置１００は、登録された端末機器１１６にＩＣＭＰエコー要求を送信する（Ｓ３０７）。通信中継装置１００は、一定時間（例えば、１〜６０秒）、端末機器１１６からの応答を待つ（Ｓ３０８）。このときの待ち時間は、管理者が適宜設定することができる。一定時間内に端末機器１１６から送信されるはずである応答メッセージの受信がない場合（タイムアウト）、次のステップ（Ｓ３１１）に移行する。
【００４９】
通信中継装置１００は、端末機器１１６からの応答メッセージ（ＩＣＭＰエコー応答）を受信したとき、当該応答メッセージが正常なメッセージであるか否かを判断する（Ｓ３０９）。正常なメッセージであると判断されたとき、端末機器１１６の状態を「生存中」に設定する（Ｓ３１０）。そして、異常発生回数を初期（０回）に設定する（Ｓ３１１）。その後、所定の時間まで次のＩＣＭＰエコー要求まで待機し（Ｓ３１６）、ステップ３０７に移行する。このときの待機時間は、管理者が適宜設定することができる。
【００５０】
通信中継装置１００は、端末機器１１６から受信した応答メッセージが正常なメッセージではないと判断されたとき、異常発生回数をカウントする（Ｓ３１２）。そして、異常発生回数が規定回数に達したか否かを判断し（Ｓ３１３）、規定回数以下である場合にはステップ３１６に進み、規定回数に達した場合には次のステップ（Ｓ３１４）に移行する。
【００５１】
ステップ３１３で異常発生回数が規定回数の達したと判断された場合、通信中継装置１００は端末機器１１６状態を「停止中」に設定する（Ｓ３１４）。そして、端末機器１１６に対する停止動作を行う（Ｓ３１５）。停止動作には、管理者側の端末装置１１２に対する警告表示、端末機器１１６に対する給電制御（ＰｏＥ制御）を行う。その後、所定の時間まで次のＩＣＭＰエコー要求まで待機し（Ｓ３１６）、ステップ３０７に移行する。以上のような処理により、ＰＩＮＧ監視が実行される。
【００５２】
図１５は、ＬＬＤＰ監視を行う場合の処理の流れを示す。通信中継装置１００は、監視対象の端末機器１１６からＬＬＤＰ（Link Layer Discovery Protocol）フレームの受信をする（Ｓ３１７）。監視対象の端末機器１１６が生存中であり、ＬＬＤＰフレームを受信した場合（Ｓ３１８）、端末機器１１６の状態は「生存中」が維持される（Ｓ３１９）。そして、ＴＴＬ（Time to Live）の値で監視タイマーを設定する（Ｓ３２２）。
【００５３】
停止中であった端末機器１１６からＬＬＤＰフレームを受信した場合（Ｓ３１８）、端末機器１１６の状態を「生存中」に設定し（Ｓ３２０、監視を開始する（Ｓ３２１）。監視を開始するに際しては、管理者側の端末装置１１２に監視開始のメッセージ表示を行ってもよい。そして、ＴＴＬの値で監視タイマーを設定する（Ｓ３２２）。
【００５４】
監視中に、監視タイマーで設定された時間を経過してもＬＬＤＰフレームが受信されない場合、端末機器１１６の状態を「停止中」に設定する（Ｓ３２３）。そして、端末機器１１６に対する停止動作を行う（Ｓ３２４）。停止動作には、管理者側の端末装置１１２に対する警告表示、端末機器１１６に対する給電制御（ＰｏＥ制御）を行う。以上のような処理により、ＬＬＤＰ監視が実行される。例えば、管理者側の端末装置１１２に対する警告表示は通知部１３６によって行われ、端末機器１１６に対する給電制御は給電制御部１４２によって行われる。
【００５５】
図１６及び図１７は、通信量参照部１２０で行われる監視の処理の流れを説明する図である。通信量参照部１２０は、フレームを受信し、フレームに含まれるパケットのサイズを取得する（Ｓ３２５）。そして、通信量参照部１２０は、設定されたサンプリング周期内に受信されたパケットのサイズを計算し（Ｓ３２６）、スループットを計算し（Ｓ３２７）、さらに移動平均処理を行う（Ｓ３２８）。この処理によりサンプリング値が求められる。
【００５６】
次に、図１７に示すように、端末機器１１６の状態が、監視開始前であるか、一次しきい値を下回った状態であるか、一次しきい値を上回った状態であるか、によって処理の流れが分岐する（Ｓ３２９）。
【００５７】
端末機器１１６が、監視開始前の状態である場合、サンプリング値が監視開始しきい値を超えたか否かを判断する（Ｓ３３０）。サンプリング値が監視開始しきい値を超えていない場合、ステップ３２５に戻り、通信量のサンプリングを継続する。サンプリング値が監視開始しきい値を超えた場合（Ｓ３３０）、通信中継装置１００は、端末機器１１６の状態を「生存中」に設定し（Ｓ３３１）、監視開始動作を開始する（Ｓ３３２）。
【００５８】
端末機器１１６の監視中において、サンプリング値が一次しきい値を下回るか否が判断される（Ｓ３３３）。そして、サンプリング値が一次しきい値を下回らない場合（Ｓ３３３）、ステップ３２５に戻り、通信量のサンプリングを継続する。サンプリング値が一次しきい値を下回った場合（Ｓ３３３）、通信中継装置１００は、端末機器１１６の状態を「一次規制中」に設定し（Ｓ３３５）、一次しきい値規制動作（警告表示等）を行う（Ｓ３３５）。そして、サンプリング値が二次しきい値を下回ったか否かを判断する（Ｓ３３６）。通信中継装置１００は、サンプリング値が二次しきい値を下回らないと判断した場合（Ｓ３３６）、監視を継続する（ステップ３２５に戻る）。一方、通信中継装置１００は、サンプリング値が二次しきい値を下回ったと判断した場合（Ｓ３３６）、端末機器１１６の状態を「停止中」に設定し（Ｓ３４１）、二次しきい値規制動作に移行する（Ｓ３４２）。二次しきい値規制動作には、管理者側の端末装置１１２に対する警告表示、端末機器１１６に対する給電制御（ＰｏＥ制御）が含まれる。例えば、管理者側の端末装置１１２に対する警告表示は通知部１３６によって行われ、端末機器１１６に対する給電制御は給電制御部１４２によって行われる。
【００５９】
通信中継装置１００が一次しきい値規制動作中である場合、サンプリング値が一次しきい値を上回ったか否かが判断される（Ｓ３３７）。通信中継装置１００は、サンプリング値が一次しきい値を上回った場合（Ｓ３３７）、端末機器１１６の状態を「生存中」に設定し（Ｓ３３８）、回復動作を行う（Ｓ３３９）。通信中継装置１００の回復動作には、管理者側の端末装置１１２に対するメッセージの表示等が含まれる。そして、通信中継装置１００は、監視を継続する（ステップ３２５に戻る）。一方、通信中継装置１００は、サンプリング値が一次しきい値を上回らない場合（Ｓ３３７）、サンプリング値が二次しきい値を下回ったか否かを判断する（Ｓ３３６）。そして、通信中継装置１００は、サンプリング値が二次しきい値を下回らない場合（Ｓ３４０）、通信中継装置１００は、監視を継続する（ステップ３２５に戻る）。一方、通信中継装置１００は、サンプリング値が二次しきい値を下回ったと判断した場合（Ｓ３３６）、端末機器１１６の状態を「停止中」に設定し（Ｓ３４１）、二次しきい値規制動作に移行する（Ｓ３４２）。
【００６０】
図１８は、通信中継装置１００が端末機器１１６の異常を検知したときの動作を示す。まず、異常発生に対する通知の要否が判断される（Ｓ３４３）。通知の要否は、例えば、監視制御部１３２によって判断される。通知が必要と判断される場合、通信中継装置１００は、異常の検出を通知する（Ｓ３４４）。異常の通知は、例えば、テキストメッセージによって通知される。このような通知は、通知部１３６が有するＳＭＴＰ機能により、管理者側の端末装置１１２へ通知される。その後、異常の検知が端末機器１１６からのトラップ通知であるか否かが判断される（Ｓ３４５）。異常発生に対する通知が不要と判断された場合（Ｓ３４３）にも、異常の検知が端末機器１１６からのトラップ通知であるか否かが判断される（Ｓ３４５）。
【００６１】
ステップ３４５でトラップ通知であると判断された場合、管理部（ＳＮＭＰマネージャー）１４０へのトラップ通知を行う（Ｓ３４６）。これにより、管理部１４０は端末機器１１６に何らかの障害が発生したことを検知することができる。その後、端末機器１１６を再起動させる必要があるか否かの判断を行う（Ｓ３４７）。ステップ３４５でトランプ通知でないと判断される場合にも、端末機器１１６を再起動させる必要があるか否かの判断を行う（Ｓ３４７）。
【００６２】
ステップ３４７で、端末機器１１６を再起動させる必要があると判断される場合、端末機器１１６を再起動させる処理が行われる（Ｓ３４８）。この処置は、例えば、給電制御部１４２によるＰｏＥ機器に対する給電を一時停止することによる再起動で行われる。ステップＳ３４７で端末機器１１６を再起動させる必要がないと判断される場合、異常発生に対する処理は終了する。
【００６３】
このように、本実施形態によれば、通信量参照部１２０に加え、ＰＩＮＧ監視部１２１、ＬＬＤＰ監視部１２３を付加することで、ネットワークに接続される端末機器１１６をより精密に監視することができる。なお、本実施形態に係る通信中継装置１００によれば、通信量参照部１２０、ＰＩＮＧ監視部１２１、ＬＬＤＰ監視部１２３のそれぞれの機能を自由に組み合わせて実施することができる。例えば、通信量参照部１２０とＰＩＮＧ監視部１２１とにより端末機器１１６を監視することにより、端末機器１１６の死活監視を行いながら、端末機器１１６の主たる機能（例えば、カメラであれば撮像機能、温度センサであれば測温機能）が正常に動作しているか否かを判断することができる。また、通信量参照部１２０とＬＬＤＰ監視部１２３とにより端末機器１１６を監視することにより、端末機器１１６から送信されるトラップを受信可能となるため、より動的で精密な監視を行うことができる。
【符号の説明】
【００６４】
１００・・・通信中継装置、１０２・・・監視機能、１０４・・・ＣＰＵ、１０６・・・メモリ、１０８・・・フレームカウンタ、１１０・・・記憶部、１１２・・・端末装置、１１４・・・ルータ、１１６・・・端末機器、１１８・・・ポート、１１９・・・監視部、１２０・・・通信量参照部、１２１・・・ＰＩＮＧ監視部、１２２・・・通信量取得部、１２３・・・ＬＬＤＰ監視部、１２４・・・算出部、１２６・・・出力部、１２８・・・判定部、１３０・・・第１記憶部、１３２・・・監視制御部、１３４・・・設定部、１３６・・・通知部、１３８・・・管理部、１４０・・・管理部、１４２・・・給電制御部、１４４・・・監視制御ＩＣ、１４６・・・スイッチ制御ＩＣ、１４８・・・ＰＨＹチップ、１５２・・・第２メモリ、１５３・・・第３記憶部、１５４・・・インターネット
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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