(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の通信装置が多段に接続されたネットワークを管理するネットワーク管理装置であって、
対向する前記通信装置間の区間の少なくとも１つが、複数の回線を束ねたＬＡＧ（Link Aggregation Group）を含む前記ネットワークの端部の前記通信装置に接続する複数のターゲット端末の各々に対して、宛先アドレス欄を前記ターゲット端末のアドレスとし、所定範囲で値を連続的に掃引した複数の仮想アドレスを送信元アドレス欄にそれぞれ設定した複数の監視用フレームを、予め定められた第１の時間間隔で送信する手段と、
前記ターゲット端末から前記複数の監視用フレームに対する応答フレームが１つでも受信されない場合、前記ネットワーク管理装置と前記ターゲット端末との間の疎通断と判断し、  
前記複数のターゲット端末の各々に対する前記複数の前記監視用フレームの前記第１の時間間隔での送信と前記応答フレームの受信の有無の確認を繰り返し、予め定められた第２の時間の間、前記ネットワーク管理装置との間で疎通断のターゲット端末がある場合、前記ネットワーク管理装置と前記ターゲット端末との間の障害として検出する手段と、
前記ネットワークの区間ごとのサイレント故障に対応させて前記複数のターゲット端末と前記ネットワーク管理装置との間の障害の有無のパターンを予め規定した判定パターンを記憶する記憶部と、
前記障害を検出してから予め定められた第３の時間経過後に第１の区間判定処理を行い、前記複数のターゲット端末のそれぞれに関する前記ネットワーク管理装置との間の障害の有無を示す実パターンと、前記判定パターンとの照合に基づき、サイレント故障区間の候補を抽出する手段と、
前記第１の区間判定処理の後に、前記ネットワーク管理装置と前記複数のターゲット端末との間で新たな障害が検知されると、該障害検知時点から、前記第３の時間経過後に第２の区間判定処理を行い、
前記第２の区間判定処理では、前記第１の区間判定処理でサイレント故障区間の判定に用いられた前記障害が、前記第２の区間判定処理まで継続している場合には、前記障害を、前記第２の区間判定処理における前記複数の前記ターゲット端末に関する前記ネットワーク管理装置との間の障害の有無を示す実パターンから外した上で、前記判定パターンとの照合に基づき、サイレント故障の区間の候補を抽出する手段と、
を備えた、ことを特徴とするネットワーク管理装置。
【請求項２】
前記第１及び第２の区間判定処理において、前記第２の時間毎の障害発生件数の分布から、該分布の単峰性であるか否かを判定し、単峰性であれば単一故障として区間判定を行い、単峰性以外の場合、多重故障として扱い単一故障としての区間判定対象としない、請求項１記載のネットワーク管理装置。
【請求項３】
前記各区間判定処理において、前記複数のターゲット端末のそれぞれに関する前記ネットワーク管理装置との間の障害の有無を示す実パターンについて、前記実パターンの部分集合に対して、前記判定パターンとの照合に基づき、サイレント故障区間の候補を抽出する手段を備えた請求項１又は２に記載のネットワーク管理装置。
【請求項４】
前記実パターンのうち、前記ネットワーク管理装置との間で障害が検出された複数のターゲット端末のうちの１つのみを障害とし、他を障害無しとする複数の実パターンを生成し、生成した前記複数の実パターンの各々と前記判定パターンとを照合し、サイレント故障区間の候補を抽出する、請求項３記載のネットワーク管理装置。
【請求項５】
前記障害を検出してから区間判定処理を行うまでの前記第３の時間は、前記複数のターゲット端末に対して最低でも１つの監視フレームの送信と１つの応答フレームの受信が完了する時間以上の値に設定される、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のネットワーク管理装置。
【請求項６】
前記監視用フレームは、ＥＯＥ（Ethernet over Ethernet）ＰＩＮＧフレーム、Ｅｔｈｅｒ−ＯＡＭ（Ethernet Operations，Administration，Maintenance）のＬＢ（Loop back）フレーム、又はＰＩＮＧフレームのいずれかである、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のネットワーク管理装置。
【請求項７】
複数の通信装置が多段に接続されたネットワークを管理するネットワーク管理装置による故障区間判定方法であって、  
対向する前記通信装置間の区間の少なくとも１つが、複数の回線を束ねたＬＡＧ（Link Aggregation Group）を含む前記ネットワークの端部の前記通信装置に接続する複数のターゲット端末の各々に対して、宛先アドレス欄を前記ターゲット端末のアドレスとし、所定範囲で値を連続的に掃引した複数の仮想アドレスを送信元アドレス欄にそれぞれ設定した複数の監視用フレームを、予め定められた第１の時間間隔で送信し、
前記ターゲット端末から前記複数の監視用フレームに対する応答フレームが１つでも受信されない場合、前記ネットワーク管理装置と前記ターゲット端末との間の疎通断と判断し、  
前記複数のターゲット端末の各々に対する前記複数の前記監視用フレームの前記第１の時間間隔での送信と前記応答フレームの受信の有無の確認を繰り返し、予め定められた第２の時間の間、前記ネットワーク管理装置との間で疎通断のターゲット端末がある場合、前記ネットワーク管理装置と前記ターゲット端末との間の障害として検出し、
前記障害を検出してから予め定められた第３の時間経過後に第１の区間判定処理を行い、前記複数のターゲット端末のそれぞれに関する前記ネットワーク管理装置との間の障害の有無を示す実パターンと、前記ネットワークの区間ごとのサイレント故障に対応させて前記複数のターゲット端末と前記ネットワーク管理装置との間の障害の有無のパターンを予め規定した判定パターンとの照合に基づき、サイレント故障区間の候補を抽出し、
前記第１の区間判定処理の後に、前記ネットワーク管理装置と前記複数のターゲット端末との間で新たな障害が検知されると、該障害検知時点から、前記第３の時間経過後に第２の区間判定処理を行い、
前記第２の区間判定処理では、前記第１の区間判定処理でサイレント故障区間の判定に用いられた前記障害が、前記第２の区間判定処理まで継続している場合には、前記障害を、前記第２の区間判定処理における前記複数の前記ターゲット端末に関する前記ネットワーク管理装置との間の障害の有無を示す実パターンから外した上で、前記判定パターンとの照合に基づき、サイレント故障の区間の候補を抽出する、ことを特徴とする故障区間判定方法。
【請求項８】
前記第１及び第２の区間判定処理において、前記第２の時間毎の障害発生件数の分布から、該分布の単峰性であるか否かを判定し、単峰性であれば単一故障として区間判定を行い、単峰性以外の場合、多重故障として扱い単一故障としての区間判定対象としない、請求項７記載の故障区間判定方法。
【請求項９】
前記各区間判定処理において、前記複数のターゲット端末のそれぞれに関する前記ネットワーク管理装置との間の障害の有無を示す実パターンについて、前記実パターンの部分集合に対して、前記判定パターンとの照合に基づき、サイレント故障区間の候補を抽出する手段を備えた請求項７又は８に記載の故障区間判定方法。
【請求項１０】
前記実パターンのうち、前記ネットワーク管理装置との間で障害が検出された複数のターゲット端末のうちの１つのみを障害とし、他を障害無しとする複数の実パターンを生成し、生成した前記複数の実パターンの各々と前記判定パターンとを照合し、サイレント故障区間の候補を抽出する、請求項９記載の故障区間判定方法。
【請求項１１】
複数の通信装置が多段に接続されたネットワークを管理するネットワーク管理装置を構成するコンピュータに、
対向する前記通信装置間の区間の少なくとも１つが、複数の回線を束ねたＬＡＧ（Link Aggregation Group）を含む前記ネットワークの端部の前記通信装置に接続する複数のターゲット端末の各々に対して、宛先アドレス欄を前記ターゲット端末のアドレスとし、所定範囲で値を連続的に掃引した複数の仮想アドレスを送信元アドレス欄にそれぞれ設定した複数の監視用フレームを、予め定められた第１の時間間隔で送信する処理と、
前記ターゲット端末から前記複数の監視用フレームに対する応答フレームが１つでも受信されない場合、前記ネットワーク管理装置と前記ターゲット端末との間の疎通断と判断する処理と、  
前記複数のターゲット端末の各々に対する前記複数の前記監視用フレームの前記第１の時間間隔での送信と前記応答フレームの受信の有無の確認を繰り返し、予め定められた第２の時間の間、前記ネットワーク管理装置との間で疎通断のターゲット端末がある場合、前記ネットワーク管理装置と前記ターゲット端末との間の障害として検出する処理と、
前記障害を検出してから予め定められた第３の時間経過後に第１の区間判定処理を行い、前記複数のターゲット端末のそれぞれに関する前記ネットワーク管理装置との間の障害の有無を示す実パターンと、前記ネットワークの区間ごとのサイレント故障に対応させて前記複数のターゲット端末と前記ネットワーク管理装置との間の障害の有無のパターンを予め規定した判定パターンと、の照合に基づき、サイレント故障区間の候補を抽出する処理と、
前記第１の区間判定処理の後に、前記ネットワーク管理装置と前記複数のターゲット端末との間で新たな障害が検知されると、該障害検知時点から、前記第３の時間経過後に第２の区間判定処理を行い、前記第２の区間判定処理では、前記第１の区間判定処理でサイレント故障区間の判定に用いられた前記障害が、前記第２の区間判定処理まで継続している場合には、前記障害を、前記第２の区間判定処理における前記複数の前記ターゲット端末に関する前記ネットワーク管理装置との間の障害の有無を示す実パターンから外した上で、前記判定パターンとの照合に基づき、サイレント故障の区間の候補を抽出する処理と、
を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク管理装置、故障区間判定方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
イーサネット（Ethernet）（登録商標）の運用・保守・管理（Operation Administration and Maintenance：ＯＡＭ）を標準化した技術であるイーサネットＯＡＭは、ＩＴＵ−Ｔ（International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector）がＹ．１７３１として標準化しており、ＩＥＥＥ８０２（Institute of Electrical and Electronics Engineers）でもＩＥＥＥ８０２．１ａｇ等として規定している。イーサネットＯＡＭにおいて、ＭＥＰ（MEG(Maintenance Entity Group) End Point（保守エンティティグループ端点））はイーサネットＯＡＭフレーム（「ＯＡＭフレーム」とも略記される）を生成、終端する保守端点（エンドポイント）である。ＭＩＰ（MEG Intermediate Point(保守エンティティグループ中間点））はＯＡＭフレームを中継するＭＥＧの中間点である。
【０００３】
リンクアグリゲーション（Link Aggregation）は、複数の物理ポート（インタフェース）をリンクアグリゲーションメンバーポートとし、論理的に１本の回線（論理リンク）として収容するリンクアグリゲーショングループ（Ling Aggregation Group：ＬＡＧ）を構成することにより、例えば隣接ノードとの間の通信帯域を広げる。ポートの束をリンクアグリゲーショングループ（ＬＡＧ）という。ＬＡＧでは、予め用意された複数個のハッシュ値（ハッシュキー）をＬＡＧメンバーポートに均等に割り当て、フレームのＭＡＣ（Media Access Control）アドレス、ポートＩＤ、又は、ＶＬＡＮ（Virtual Local Area Network） ＩＤ等を基に、ハッシュ値（ハッシュキー）に変換し、ハッシュ値に基づき送出インタフェース（ポート）を決めるのが一般的である。図１４に模式的に示すように、ＯＳＩ（Open Systems Interconnection）参照モデルのレイヤ２（Ｌ２）スイッチ（ＳＷ１）では、ＬＡＧから送出するフレームを、例えばフレームヘッダの宛先ＭＡＣアドレス及び／又は送信元ＭＡＣ（Media Access Control）アドレスから変換されたハッシュ値（ハッシュキー）に基づき、ＬＡＧの複数の回線（リンク）のうちいずれか１つのインタフェース（ポート）に振り分ける。
【０００４】
イーサネットＯＡＭのＬＢ（Loop Back）フレームを利用して、レイヤ２での疎通確認を行う場合、送信元ＭＡＣアドレス、宛先ＭＡＣアドレスとするＬＢＭ（Loop Back Massage）フレームは、該ＭＡＣアドレスに基づくハッシュ計算により振り分け先となるポートが決まる。したがって、当該ポートには、該ＬＢＭフレームは到達するが、他のポートの到達性を確認することはできない。
【０００５】
この問題に対して、本願発明者は、特許文献１において、ＬＢＭフレーム等の監視用のフレームヘッダの送信元ＭＡＣアドレスとして所定アドレス範囲で値を連続的に可変（掃引）させた複数の仮想ＭＡＣアドレスを設定した複数の監視用のフレームを、宛先に宛てて送信するネットワーク管理装置を提案している。
【０００６】
また、特許文献２において、本願発明者は、複数のターゲット端末宛に複数の監視フレーム（ヘッダの送信元ＭＡＣアドレスとして所定アドレス範囲で値を連続的に可変（掃引）させた複数の仮想ＭＡＣアドレスを設定したフレーム）に対するターゲット端末ごとの応答フレームの受信の有無と故障区間判定条件（判定パターン）に基づき、前記複数の監視フレームの送信経路および応答フレームの返信経路のいずれか一方もしくは両方のサイレント故障の区間を判定するネットワーク管理装置を提案している。なお、サイレント故障は、スイッチ（通信装置）等において、検出されるリンクダウン等以外の故障をいう。リンクアグリゲーションでは、リンクアグリゲーショングループ（ＬＡＧ）内に予め待機用（スタンバイ）の回線を用意しておき、運用中の回線が障害となったときに待機用の回線と切り替えることによって、リンクアグリゲーショングループとして運用する回線数を維持するスタンバイ機能、あるいは、回線本数を縮減させて通信を継続させる機能がある。しかし、サイレント故障の回線は、回線障害と認識されない場合があり、この場合、回線の切り替え等は行われず、サイレント故障の回線は、アクティブなＬＡＧメンバーポートとしてそのまま留まる。
【０００７】
図１は、ネットワーク構成の一例を示す図であり、特許文献２等の開示に基づき、サイレント故障区間判定の例を説明するための図である（なお、図１のネットワーク構成は本発明の実施形態でも参照される）。
【０００８】
図１を参照すると、ネットワーク管理装置１００は、多段（図１では４段）に接続された通信装置１−１５で構成されるネットワークを管理する。ネットワークは、対向する通信装置間の区間において、複数の回線を束ねたＬＡＧで接続される区間を少なくとも１つ含む。図１の例では、対向する通信装置間の区間は全てＬＡＧで接続されていることを想定しているが、対向する通信装置間の全ての区間がＬＡＧである必要はないことは勿論である。また、ネットワーク管理装置１００は、最前段の通信装置１に通信接続されているが、通信装置１上にネットワーク管理装置１００を実装し、ネットワーク監視時等に、通信装置１においてネットワーク管理装置１００を機能させるようにしてもよい。通信装置１−１５は例えばＬ２スイッチからなる。多段に接続された通信装置の配置に関して、ネットワーク管理装置１００側に近い方の通信装置を前段、ターゲット端末Ａ−Ｈ側の通信装置を後段という。
【０００９】
ネットワーク管理装置１００は、ネットワークのエッジの通信装置（例えばエッジスイッチ）６−９、１２−１５にそれぞれ接続されるターゲット端末Ａ−Ｄ、Ｅ−Ｈの各々を宛先として、フレームヘッダの宛先ＭＡＣアドレス欄を、ターゲット端末のＭＡＣアドレスとし、該ヘッダの送信元ＭＡＣアドレス欄に、予め定められた所定範囲（例えばネットワークにおけるＬＡＧメンバーポート数の最大数以上）で値を連続的に掃引した仮想送信元ＭＡＣアドレス情報を設定した複数の監視用フレームを生成して、各ターゲット端末に送信する。ネットワーク管理装置１００は、複数のターゲット端末Ａ−Ｈからの応答フレームの有無と、区間の故障判定条件（判定パターン）に基づき、故障区間を判定する。
【００１０】
応答フレームは、監視用のフレームを受信したターゲット端末Ａ−Ｈにおいて作成され、フレームヘッダの宛先ＭＡＣアドレス情報を、監視用のフレームの送信元情報（仮想送信元ＭＡＣアドレス）とし、送信元ＭＡＣアドレス情報を、該ターゲット端末のＭＡＣアドレスとし、必要に応じて、応答フレームである識別コードが設定される。なお、ターゲット端末は、例えばOpenblocks（ぷらっとホーム株式会社の登録商標）等のマイクロサーバであってもよい。
【００１１】
以下では、図１の各通信装置がＬＢＭフレームを送信元ＭＡＣアドレスと宛先ＭＡＣアドレスを用いて、通信装置１から通信装置６までの経路上にある最大４本のＬＡＧメンバーポートを有する全てのＬＡＧポートへ双方向で網羅性を持って振り分けを行わせた一例について、図１５を参照して説明する。
【００１２】
ネットワーク管理装置１００から、少なくとも経路上のＬＡＧメンバーポート数の最大値以上の数で、送信元ＭＡＣアドレスをスイープした複数の監視用のフレームを、ターゲット端末の宛先ＭＡＣアドレスに対して送信する。この時、送信元ＭＡＣアドレス（１６進数１２桁）の一桁目を連番で４つ変えた監視用のフレームを送信してもよい。この方法により、通信装置１では、例えば監視用のフレームを送信元ＭＡＣアドレスと宛先ＭＡＣアドレスの情報から計算されたハッシュ値を用いて、ＬＡＧメンバーポートへ（４つのＬＡＧメンバーポートへ均等に）網羅性を持った振り分けを行わせることで、４つ全てのポートに対して、ネットワーク管理装置１００からターゲット端末方向の回線のトラフィックの正常性を確認する。
【００１３】
次に、通信装置１からの監視用のフレームは通信装置２に入力され、通信装置２では、監視用のフレームに含まれる送信元ＭＡＣアドレスと宛先ＭＡＣアドレスを用いて計算されたハッシュ値を用いて４つのＬＡＧメンバーポートへ振り分けを行う。通信装置４では、通信装置２からの監視用のフレームを送信元ＭＡＣアドレスと宛先ＭＡＣアドレスの情報から計算されたハッシュ値を用いて２つのＬＡＧポートへ振り分けを行う。通信装置６では、通信装置４からの監視用のフレームの宛先ＭＡＣアドレス（ターゲット端末ＡのＭＡＣアドレス）が接続するポートに、監視用のフレームを転送する。
【００１４】
ターゲット端末Ａでは、通信装置６から受信した４つの監視用のフレームに対して、応答フレームを４つ返信する。応答フレームのフレームヘッダの宛先ＭＡＣアドレスは、監視用のフレームの送信元ＭＡＣアドレスであるそれぞれ互いに異なる４つの仮想送信元ＭＡＣアドレスとし、送信元ＭＡＣアドレスはターゲット端末ＡのＭＡＣアドレスとして、応答フレームをネットワーク管理装置１００宛てに送信する。
【００１５】
通信装置６では、ターゲット端末Ａからの応答フレームの送信元ＭＡＣアドレスと宛先ＭＡＣアドレスの情報から計算されたハッシュ値を用いて、ＬＡＧポートへの（２つのＬＡＧポートへ均等に）振り分けを行う。通信装置４では、通信装置６から受信した応答フレームを送信元ＭＡＣアドレスと宛先ＭＡＣアドレスの情報からＬＡＧポートへの（４つのＬＡＧポートへ均等に）振り分けを行う。通信装置２では、通信装置４から受信した応答フレームを送信元ＭＡＣアドレスと宛先ＭＡＣアドレスの情報から計算されたハッシュ値を用いて、ＬＡＧポートへの（４つのＬＡＧポートへ均等に）振り分けを行う。このことにより、４つ全てのポートに対して、監視用のフレームとは逆向きのトラフィック方向の回線のトラフィックの正常性を確認する。通信装置１では、通信装置２から受信した応答フレームの宛先ＭＡＣアドレス（ネットワーク管理装置１００のＭＡＣアドレス）が接続するポートに、応答フレームを転送し、応答フレームはネットワーク管理装置１００で受信される。
【００１６】
図１の例では、ネットワーク管理装置１００において、ターゲット端末Ｂ−Ｈに対しても、値を連続的に掃引した仮想送信元ＭＡＣアドレス情報を設定した複数の監視用のフレームを送信する。ネットワーク管理装置１００において、ターゲット端末Ａ−Ｈの各々に対して送信した複数の監視用フレームに対応する複数の応答フレームの全てがターゲット端末Ａ−Ｈの各々から受信された場合、ターゲット端末Ａ−Ｈとの間の区間の接続性が確認される。図２（Ａ）の判定パターン、（Ｃ）の実パターン１のＡ−Ｈは、ターゲット端末Ａ−Ｈに対応する。
【００１７】
図２（Ｃ）の実パターン１＝Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの「Ｘ」は、ネットワーク管理装置１００とターゲット端末Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄとの間で障害（断）が検出されたことを表している。ネットワーク管理装置１００において、ターゲット端末Ａ（Ｂ、Ｃ、Ｄ）宛てに送信したＮ個の監視用フレームに対して該ターゲット端末Ａ（Ｂ、Ｃ、Ｄ）からＮ個の応答フレームが受信されなかった場合（例えば（Ｎ−１）個以下の応答フレームしか受信されなかった場合）、障害（断）としてもよい。あるいは、ネットワーク管理装置１００において、ターゲット端末Ａ（Ｂ、Ｃ、Ｄ）に対してＮ個の監視用フレームを所定間隔で送信し、（Ｎ−１）個以下の応答フレームしか受信されないというケースが連続してＭ回（Ｍ＞＝２）続いた場合に、障害として検出するようにしてもよい。
【００１８】
図２（Ａ）の判定パターンにおいて、番号１−１４、２０は、図１の区間に対応し、サイレント故障の区間と、ネットワーク管理装置１００とターゲット端末Ａ−Ｈとの間の障害の有無の対応関係の一例（「Ｘ」は障害を示す）を設定したテーブルである。実パターン１は、図２（Ａ）の判定パターン１と完全に一致し（図２（Ｃ）の精度（Accuracy）＝１００％）、区間１をサイレント故障の区間と判定する。また、実パターン１は、区間２０のサイレント故障に対応する判定パターン２０とは、Ａ−Ｄで一致し、精度（Accuracy）は５０％となる。
【００１９】
図３の例において、実パターン２＝Ｃ、Ｄの場合（図３（Ｃ））、判定パターン（図３（Ａ））の区間５と一致し精度（Accuracy）＝１００％であり、区間１の精度（Accuracy）＝５０％、区間２０の精度（Accuracy）＝２５％である（図３（Ｂ））。
【００２０】
図４の例において、実パターン３＝Ａ−Ｆの場合（図４（Ｃ））、判定パターン（図４（Ａ））の区間２０の精度（Accuracy）＝７５％である（図４（Ｂ））。
【００２１】
図５の例において、実パターン４＝Ｅの場合（図５（Ｃ））、判定パターン（図５（Ａ））の区間１０は精度（Accuracy）＝１００％、区間８、９の精度（Accuracy）は、２５％、区間２０（判定パターン２０）の精度（Accuracy）は１２．５％である（図５（Ｂ））。
【００２２】
イーサネットＯＡＭのＬＢＭフレーム（ヘッダの送信元ＭＡＣアドレス欄に予め定められた所定範囲で値を連続的に掃引した仮想送信元ＭＡＣアドレス情報を設定）を使ったとしても、多重障害が発生すると正しい区間判定ができない、あるいは多重障害と単一故障との区別ができない場合がある。例えば、図２において、実パターン１は、ネットワーク管理装置１００とターゲット端末Ａ−Ｄとの間で障害が検出された場合であり、区間１の精度（Accuracy）を１００％としているが、区間３、４、６、７が同時に故障区間である場合、あるいは、区間２、５が、同時に故障区間である場合にも、監視用フレームの送信に対する応答フレームの受信の有無に基づく障害のパターンは、実パターン１となる。
【００２３】
また、図３において、実パターン２、すなわち、ネットワーク管理装置１００とターゲット端末Ｃ、Ｄとの間で障害が検出された場合、区間５の精度（Accuracy）を１００％としているが、区間６、７が障害の場合も、実パターン２となる。
【００２４】
例えば、図４において、実パターン３、すなわち、ネットワーク管理装置１００とターゲット端末Ａ−Ｆとの間で障害が検出された場合では、区間２０を精度（Accuracy）＝７５％でサイレント故障の区間としているが、区間３、４、６、７、１０、１２が同時に故障の場合、あるいは、区間２、５、１０、１２が同時に故障の場合も、実パターン３に該当する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２５】
【特許文献１】特開２０１８−１２５８３４号公報
【特許文献２】特許第６４３６２６２号公報
【非特許文献】
【００２６】
【非特許文献１】Silverman, B.W., 1981. Using kernel density estimates to investigate multimodality. Journal of Royal Statistical Society B, 43, 97-99.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
上記したように、関連技術（例えば特許文献２等）の手法に基づき、イーサネットＯＡＭフレーム（ヘッダの送信元ＭＡＣアドレス欄に予め定められた所定範囲で値を連続的に掃引した仮想送信元ＭＡＣアドレス情報を設定）を使って網羅的に疎通確認を行ったとしても、多重障害が発生すると、
正しい区間判定ができない、又は、
多重障害と単一故障との区別ができない、
場合がある。
【００２８】
本発明の目的は、監視用フレームを使って疎通確認を行う場合に、多重障害等に対してより適切な区間判定を可能とする装置、方法、プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
本発明の一形態によれば、複数の通信装置が多段に接続されたネットワークを管理するネットワーク管理装置であって、
対向する前記通信装置間の区間の少なくとも１つが、複数の回線を束ねたＬＡＧ（Link Aggregation Group）を含む前記ネットワークの端部の前記通信装置に接続する複数のターゲット端末の各々に対して、宛先アドレス欄を前記ターゲット端末のアドレスとし、所定範囲で値を連続的に掃引した複数の仮想アドレスを送信元アドレス欄にそれぞれ設定した複数の監視用フレームを、予め定められた第１の時間間隔で送信する手段と、
前記ターゲット端末から前記複数の監視用フレームに対する応答フレームが１つでも受信されない場合、前記ネットワーク管理装置と前記ターゲット端末との間の疎通断と判断し、
前記複数のターゲット端末の各々に対する前記複数の前記監視用フレームの前記第１の時間間隔での送信と前記応答フレームの受信の有無の確認を繰り返し、予め定められた第２の時間の間、前記ネットワーク管理装置との間で疎通断のターゲット端末がある場合、前記ネットワーク管理装置と前記ターゲット端末との間の障害として検出する手段と、
前記ネットワークの区間ごとのサイレント故障に対応させて前記複数のターゲット端末と前記ネットワーク管理装置との間の障害の有無のパターンを予め規定した判定パターンを記憶する記憶部と、
前記障害を検出してから予め定められた第３の時間経過後に第１の区間判定処理を行い、前記複数のターゲット端末のそれぞれに関する前記ネットワーク管理装置との間の障害の有無を示す実パターンと、前記判定パターンとの照合に基づき、サイレント故障区間の候補を抽出する手段と、
前記第１の区間判定処理の後に、前記ネットワーク管理装置と前記複数のターゲット端末との間で新たな障害が検知されると、該障害検知時点から、前記第３の時間経過後に第２の区間判定処理を行い、
前記第２の区間判定処理では、前記第１の区間判定処理でサイレント故障区間の判定に用いられた前記障害が、前記第２の区間判定処理まで継続している場合には、前記障害を、前記第２の区間判定処理における前記複数の前記ターゲット端末に関する前記ネットワーク管理装置との間の障害の有無を示す実パターンから外した上で、前記判定パターンとの照合に基づき、サイレント故障の区間の候補を抽出する手段と、を備えたネットワーク管理装置が提供される。
【００３０】
本発明の一形態によれば、複数の通信装置が多段に接続されたネットワークを管理するネットワーク管理装置による故障区間判定方法であって、  
対向する前記通信装置間の区間の少なくとも１つが、複数の回線を束ねたＬＡＧ（Link Aggregation Group）を含む前記ネットワークの端部の前記通信装置に接続する複数のターゲット端末の各々に対して、宛先アドレス欄を前記ターゲット端末のアドレスとし、所定範囲で値を連続的に掃引した複数の仮想アドレスを送信元アドレス欄にそれぞれ設定した複数の監視用フレームを、予め定められた第１の時間間隔で送信し、
前記ターゲット端末から前記複数の監視用フレームに対する応答フレームが１つでも受信されない場合、前記ネットワーク管理装置と前記ターゲット端末との間の疎通断と判断し、
前記複数のターゲット端末の各々に対する前記複数の前記監視用フレームの前記第１の時間間隔での送信と前記応答フレームの受信の有無の確認を繰り返し、予め定められた第２の時間の間、前記ネットワーク管理装置との間で疎通断のターゲット端末がある場合、前記ネットワーク管理装置と前記ターゲット端末との間の障害として検出し、
前記障害を検出してから予め定められた第３の時間経過後に第１の区間判定処理を行い、前記複数のターゲット端末のそれぞれに関する前記ネットワーク管理装置との間の障害の有無を示す実パターンと、前記ネットワークの区間ごとのサイレント故障に対応させて前記複数のターゲット端末と前記ネットワーク管理装置との間の障害の有無のパターンを予め規定した判定パターンとの照合に基づき、サイレント故障区間の候補を抽出し、
前記第１の区間判定処理の後に、前記ネットワーク管理装置と前記複数のターゲット端末との間で新たな障害が検知されると、該障害検知時点から、前記第３の時間経過後に第２の区間判定処理を行い、
前記第２の区間判定処理では、前記第１の区間判定処理でサイレント故障区間の判定に用いられた前記障害が、前記第２の区間判定処理まで継続している場合には、前記障害を、前記第２の区間判定処理における前記複数の前記ターゲット端末に関する前記ネットワーク管理装置との間の障害の有無を示す実パターンから外した上で、前記判定パターンとの照合に基づき、サイレント故障の区間の候補を抽出する、故障区間判定方法が提供される。
【００３１】
本発明の一形態によれば、複数の通信装置が多段に接続されたネットワークを管理するネットワーク管理装置を構成するコンピュータに、
対向する前記通信装置間の区間の少なくとも１つが、複数の回線を束ねたＬＡＧ（Link Aggregation Group）を含む前記ネットワークの端部の前記通信装置に接続する複数のターゲット端末の各々に対して、宛先アドレス欄を前記ターゲット端末のアドレスとし、所定範囲で値を連続的に掃引した複数の仮想アドレスを送信元アドレス欄にそれぞれ設定した複数の監視用フレームを、予め定められた第１の時間間隔で送信する処理と、
前記ターゲット端末から前記複数の監視用フレームに対する応答フレームが１つでも受信されない場合、前記ネットワーク管理装置と前記ターゲット端末との間の疎通断と判断する処理と、  
前記複数のターゲット端末の各々に対する前記複数の前記監視用フレームの前記第１の時間間隔での送信と前記応答フレームの受信の有無の確認を繰り返し、予め定められた第２の時間の間、前記ネットワーク管理装置との間で疎通断のターゲット端末がある場合、前記ネットワーク管理装置と前記ターゲット端末との間の障害として検出する処理と、
前記障害を検出してから予め定められた第３の時間経過後に第１の区間判定処理を行い、前記複数のターゲット端末のそれぞれに関する前記ネットワーク管理装置との間の障害の有無を示す実パターンと、前記ネットワークの区間ごとのサイレント故障に対応させて前記複数のターゲット端末と前記ネットワーク管理装置との間の障害の有無のパターンを予め規定した判定パターンとの照合に基づき、サイレント故障区間の候補を抽出する処理と、
前記第１の区間判定処理の後に、前記ネットワーク管理装置と前記複数のターゲット端末との間で新たな障害が検知されると、該障害検知時点から、前記第３の時間経過後に第２の区間判定処理を行い、前記第２の区間判定処理では、前記第１の区間判定処理でサイレント故障区間の判定に用いられた前記障害が、前記第２の区間判定処理まで継続している場合には、前記障害を、前記第２の区間判定処理における前記複数の前記ターゲット端末に関する前記ネットワーク管理装置との間の障害の有無を示す実パターンから外した上で、前記判定パターンとの照合に基づき、サイレント故障の区間の候補を抽出する処理と、を実行させるプログラムが提供される。
【００３２】
本発明の形態の１つによれば、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み出し可能な記録媒体（（例えばＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory)、又は、EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM））等の半導体ストレージ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等のnon-transitory computer readable recording medium）が提供される。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、監視用フレームを使って疎通確認を行う場合に、多重障害等に対してより適切な区間判定を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】ネットワーク構成例を説明する図である。
【図２】関連技術の故障区間判定の例を説明する図である。
【図３】関連技術の故障区間判定の例を説明する図である。
【図４】関連技術の故障区間判定の例を説明する図である。
【図５】関連技術の故障区間判定の例を説明する図である。
【図６】本発明の一実施形態を説明する図である。
【図７】本発明の一実施形態における故障区間判定の例を説明する図である。
【図８】本発明の一実施形態における故障区間判定の例を説明する図である。
【図９】本発明の一実施形態の処理を説明する図である。
【図１０】本発明の一実施形態の構成例を説明する図である。
【図１１】本発明の一実施形態を説明する図である。
【図１２】イーサＯＡＭ  ＬＢＭフレームのフレームフォーマットを説明する図である。
【図１３】ＰＩＮＧフレームのフレームフォーマットを説明する図である。
【図１４】ＬＡＧのハッシュ値に基づく振り分けを説明する図である。
【図１５】監視用フレームと応答フレームの経路（ＬＡＧの振り分け）を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
本発明の例示的な実施形態について説明する。図６は、本発明の一実施形態を説明する図である。本発明の一実施形態のネットワーク管理装置は、例えば、図１の複数の通信装置が多段に接続されたネットワークを管理するネットワーク管理装置１００に適用して好適とされる。なお、本発明の一実施形態のネットワーク管理装置は、前述した関連技術のネットワーク管理装置とは、構成、機能が相違しているが、以下では、図１を参照して説明する都合で、参照符号１００を付して説明する。
【００３６】
本発明の一実施形態において、ネットワーク管理装置１００は、ネットワーク端部の複数の通信装置に接続する複数のターゲット端末Ａ−Ｈの各々に対して複数の監視用フレームを予め定められた第１の時間間隔（例えば３秒間隔、ただし、この値に制限されない）で送信する。複数の監視用フレームは、フレームヘッダの宛先ＭＡＣ（Media Access Control）アドレス欄には宛先のターゲット端末のＭＡＣアドレスが設定され、送信元ＭＡＣアドレス欄には、所定範囲で値を連続的に掃引した仮想ＭＡＣアドレスが設定されている。監視用フレームは例えばイーサネットＯＡＭのＬＢＭフレームであってもよい。
【００３７】
本発明の一実施形態において、ネットワーク管理装置１００は、図１において、ターゲット端末Ａから前記複数の監視用フレームに対する応答フレームが１つでも受信されない場合、ネットワーク管理装置１００と前記ターゲット端末Ａとの間の疎通断（単に「断」ともいう）と判断する。ターゲット端末Ｂ―Ｈの各々についても同様とする。
【００３８】
本発明の一実施形態において、ネットワーク管理装置１００は、予め定められた第２の時間（デバウンスタイム（debounce time）：例えば１０秒）の間、第１の時間間隔でのターゲット端末Ａ−Ｈの各々に対する複数の監視用フレームの送信と、ターゲット端末Ａ−Ｈの各々からの複数の監視用フレームに対する複数の応答フレームの受信の有無の確認を繰り返し、前記第２の時間（デバウンスタイム）の間、断と判断され続けたターゲット端末（応答フレームが受信されないターゲット端末）がある場合、ネットワーク管理装置１００と当該ターゲット端末との間の障害として検出するようにしてもよい。
【００３９】
図６では、タイムスタンプ：０−１０秒の期間に、本発明の一実施形態のネットワーク管理装置１００とターゲット端末Ａとの間の障害が検出され、続く１０−２０秒の期間に、本発明の一実施形態のネットワーク管理装置１００とターゲット端末Ｂとの間の障害が検出されている。
【００４０】
本発明の一実施形態において、ネットワーク管理装置１００は、ネットワークの区間の障害（断）に対応する複数のターゲット端末Ａ−Ｈに関する障害の有無のパターンを規定した判定パターンを記憶した記憶部を有する。
【００４１】
本発明の一実施形態において、ネットワーク管理装置１００は、ターゲット端末Ａとの間での前記障害を検出してから予め定められた第３の時間（ホールドタイム：図６では６０秒）経過後に、区間判定処理を行う。図６の例では、タイムスタンプ：７０秒に１回目の区間判定処理１を行う。
【００４２】
本発明の一実施形態のネットワーク管理装置１００は、区間判定処理１（タイムスタンプ：７０秒）では、前記複数のターゲット端末のそれぞれに関するネットワーク管理装置１００との間の障害の有無を示す実パターン（ターゲット端末Ａ、Ｂとの間で障害有り）と、判定パターン（図２（Ａ））との照合に基づき、故障区間判定を行い、サイレント故障区間の候補を抽出する。
【００４３】
本発明の一実施形態のネットワーク管理装置１００において、区間判定処理１（１回目）の後のタイムスタンプ：８０−９０秒の期間に、区間判定処理１で判定に用いたターゲット端末とは別のターゲット端末Ｈとの間で障害が検知される。ターゲット端末Ｈとの間で該障害検出から第３の時間（ホールドタイム）経過後に、次の区間判定処理２を行う（タイムスタンプ：１５０秒）。
【００４４】
本発明の一実施形態のネットワーク管理装置１００は、区間判定処理２（タイムスタンプ：１５０秒）では、前回の区間判定処理１（タイムスタンプ：７０秒）で故障区間の判定に用いられたターゲット端末Ａ、Ｂの障害が、区間判定処理２まで継続している場合であっても、障害がない（すなわち、断していない）ものとして扱うようにしてもよい。
【００４５】
例えば、ネットワーク管理装置１００は、区間判定処理２において、ターゲット端末Ａ、Ｂとの間の障害が区間判定処理２にまで継続している場合、ターゲット端末Ａ、Ｂの障害を、複数のターゲット端末Ａ−Ｈに関するネットワーク管理装置１００との間の障害の有無を示す実パターンから外し、区間判定処理１の後に検出された障害からなる実パターンと、判定パターンとの照合に基づき、サイレント故障区間の候補を抽出する。この場合、ネットワーク管理装置１００は、区間判定処理２において、ターゲット端末Ｇ、Ｈとの間を障害とした実パターンと、判定パターンとを照合することでサイレント故障区間を判定する。
【００４６】
同様にして、本発明の一実施形態のネットワーク管理装置１００は、区間判定処理２（タイムスタンプ：１５０秒）の後に検知された障害の状態変化（例えば障害有りから障害無しへの状態変化）を用いて、区間判定処理３（タイムスタンプ：２４０秒）を行う場合、前の区間判定処理（タイムスタンプ：１５０秒）で故障区間判定に用いられた既存の障害（ターゲット端末Ｇ、Ｈとの間の障害）については、実パターンから外し、断していないものとして、区間判定処理を行うようにしてもよい。
【００４７】
本発明の一実施形態のネットワーク管理装置１００は、区間判定処理の後、ターゲット端末との間の障害（区間判定処理の判定に用いられた障害）が全て復旧しているか復旧判定を行う。障害が全て復旧していれば、復旧と判定する。図６の例では、ネットワーク管理装置１００は、区間判定処理３（タイムスタンプ：２４０秒）の後に復旧と判定している。
【００４８】
本発明の一実施形態において、ネットワーク管理装置１００が障害（断）を検出してから、区間判定処理を行うまでの第３の時間（ホールドタイム）は、全ターゲット端末Ａ−Ｈに対して最低でも１つの監視フレームの送信と１つの応答フレームの受信が完了する時間以上としてもよい。第３の時間（ホールドタイム）は、一つの障害で断を検出し終わる時間以下であってもよい。
【００４９】
本発明の一実施形態において、ネットワーク管理装置１００は、上記した各区間判定処理において、単位時間（例えば第２の時間）毎の障害発生件数の時系列データから、単峰性（Uni-modal）、二峰性（Bi-modal）、多峰性（Multi-modal）を判定するようにしてもよい。ネットワーク管理装置１００は、単峰性であれば、単一故障として区間判定を行い、単峰性以外の場合には、多重故障として、単一故障としての区間判定対象としないようにしてもよい。
【００５０】
この場合、ネットワーク管理装置１００において、峰がいくつであるか否かの判定には、よく知られたカーネル密度推定を行うことで、確率密度分布の極大数（モードの数）を推定するようにしてもよい。
【００５１】
各タイムスタンプt1,..,tnに対して、カーネル関数Ｋとして、平均０、標準偏差＝１の正規分布Ｋ（ｕ）（Gaussianカーネル）を用い、バンド幅ｈ（カーネル関数の広がりの幅を定義）を指定したカーネル密度推定量
0006662485.tif 000002
(ただし、nはカーネル関数の個数)
0006662485.tif 000003
を用いてもよい。
0006662485.tif 000004
は時刻tにおける正規分布の重なりを表している。ｔは図７の横軸の時刻、ｔｉは例えば各タイムスタンプ（離散時間：２０，３０, ４０,・・・１８０, ・・）である。
【００５２】
Gaussianカーネルによる密度推定では、バンド幅ｈ（Gaussianカーネルではバンド幅は標準偏差）を増加した場合に、極大（モード）数が増えることはない。このため、極大（モード）数がｋである最小のバンド幅を用いてカーネル密度推定量が推定される。この場合、極大（モード）数ｋを１から始め帰無仮説H０K（母集団はたかだかｋ個のモードしか持たない）（対立仮説H１K（母集団はｋより多くのモードを持つ））が棄却されたら、検定モード数ｋを１つ増やし、帰無仮説H０Kが棄却できない場合のｋを極大数としてもよい。検定統計量は、極大（モード）数＝ｋであるような最小のバンド幅ｈcrit（＝多くてもｋ個のモードを有するｈの下限）とする（非特許文献１）。なお、上記したSilvermanの検定に制限されるものでなく、ヒストグラムにおいて、峰の数が未知であっても、データを峰ごとに正しく分類できるようにする任意の手法を適法してもよい。
【００５３】
本発明の一実施形態において、ネットワーク管理装置１００において、多峰性検定の結果、極大（モード）数ｋ＝１（単峰性：Unimodal）であれば、単一故障として区間判定を行う。
【００５４】
ｋ＝２（二峰性：Bi-modal）やｋ＞＝３（多峰性：Multi-modal）であれば、障害発生頻度の分布（時間分布）が一部で重なっており、多重故障として、単一故障としての区間判定は行わないか、区間判定対象から除外する。前述したように、ネットワーク管理装置１００において、この時の区間判定処理は、既存のターゲット端末の障害（断）（前回の区間判定処理で判定に用いられた障害）は、「疎通有」として判定を行う。
【００５５】
図７は、ターゲット端末からの応答時刻に対する疎通断発生件数の時間推移の一例を示す図であり、横軸は、タイムスタンプ（応答時刻）に対応し、縦軸は、当該各応答時刻における疎通断の発生件数である。なお、図７の例では、ターゲット端末の台数は、図１の例（８台）と相違している（例えば百乃至千のオーダ）。応答時刻は、ネットワーク管理装置１００において、複数のターゲット端末に監視用フレーム（例えばＬＢＭフレーム）を同時に送信し、該複数のターゲット端末から応答フレーム（ＬＢＲフレーム）が所定時間以上経過しても受信されず、受信タイムアウトが発生した時刻に対応する。
【００５６】
図７の例では、疎通断の発生件数の極大（モード）はタイムスタンプ：７０秒の４０件とタイムスタンプ：１１０秒の３５件である。すなわち、疎通断の発生件数の分布の極大（モード）数は２であり、二峰性（Bimodal）であることが分かる。この場合、ネットワーク管理装置１００は、疎通断の発生件数の２つの分布（略正規分布）のそれぞれについて、障害が発生したターゲット端末毎に区間判定を行うようにしてもよい。すなわち、複数のターゲット端末のそれぞれに関する障害の有無を示す実パターンとして、障害が発生した複数のターゲット端末のうちの１つを障害とした他は正常とした実パターンと、判定パターンを照合し、サイレント故障区間の候補を抽出するようにしてもよい。
【００５７】
二峰性、多峰性等、分布の極大（モード）が時間的に近い多重障害が発生した場合に、ネットワーク管理装置１００は、実際の障害発生区間が候補として表示されるように、実パターンを判定パターンにマッチングさせる際に、判定パターンにおいて、該実パターンの部分集合の要素であるターゲット端末を１つでも含む区間は、全て精度(accuracy)を算出するようにしてもよい。
【００５８】
本発明の一実施形態において、ネットワーク管理装置１００において、複数のターゲット端末のそれぞれに関する障害の有無を示す実パターンの部分集合に対して、判定パターンとの照合に基づき、故障区間の候補を抽出するようにしてもよい。
【００５９】
図８は、区間判定にあたり、実パターンの部分集合を判定パターンと照合させる例を説明する図である。図８（Ｃ）の実パターン５は、ネットワーク管理装置１００において、ターゲット端末Ａ、Ｂ、Ｇ、Ｈとの間の障害が検出されていることを示している。
【００６０】
実パターン５と、図８（Ａ）の判定パターンとの照合の結果、区間２０は精度（Accuracy）：５０％である。
【００６１】
ネットワーク管理装置１００は、図８（Ｃ）の実パターン５（＝Ａ、Ｂ、Ｇ、Ｈ）を、図８（Ｄ）のように、部分集合１−１〜１−６に分割する。なお、実パターン５の部分集合は空集合を除くと１５個あるが、図８（Ｄ）では、その一部が例示されている。
【００６２】
図８（Ｄ）において、
部分集合１−１の要素は、ターゲット端末Ａ、Ｂ、
部分集合１−２の要素は、ターゲット端末Ｇ、Ｈ、
部分集合１−３の要素は、ターゲット端末Ａ、
部分集合１−４の要素は、ターゲット端末Ｂ、
部分集合１−５の要素は、ターゲット端末Ｇ、
部分集合１−６の要素は、ターゲット端末Ｈ、
であり、各要素のターゲット端末とネットワーク管理装置１００との間が障害である。
【００６３】
図８（Ｂ）に示すように、部分集合１−１は、区間２が精度（Accuracy）：１００％、区間１は精度（Accuracy）：５０％である。部分集合１−２は、区間１１が精度（Accuracy）：６６．６％、区間８、９が精度（Accuracy）：５０％である。部分集合１−３は、区間３が精度（Accuracy）：１００％である。部分集合１−４は、区間４が精度（Accuracy）：１００％である。部分集合１−５は、区間１３が精度（Accuracy）：１００％である。部分集合１−６は、区間１４が精度（Accuracy）：１００％である。
【００６４】
なお、本発明の一実施形態において、ネットワーク管理装置１００は実パターン５の部分集合として、１つの要素の部分集合１−３〜１−６を用いて、図８（Ａ）の判定パターンと照合するようにしてもよい。ネットワーク管理装置１００は、精度（Accuracy）：１００％をサイレント故障の区間候補として表示装置に出力し、さらに、精度（Accuracy）が所定の値以上の区間について、精度（Accuracy）の値に基づきランク分けして、表示するようにしてもよい。
【００６５】
図９は、本発明の一実施形態のネットワーク管理装置１００の動作を説明する流れ図である。ネットワーク管理装置１００は、一定時間間隔（第１の時間）で監視用フレームを複数のターゲット端末Ａ−Ｈ宛てに送信する（Ｓ１１）。第２の時間の間、監視用フレームの送信先のターゲット端末Ａ−Ｈからの応答フレームが受信されない場合、ネットワーク管理装置１００と当該ターゲット端末との間の区間を障害と判定（検出）する（Ｓ１２）。
【００６６】
ネットワーク管理装置１００は、ターゲット端末で障害が検出されると、ホールド時間待機する（Ｓ１３）。ホールド時間の間も、ネットワーク管理装置１００による、一定時間間隔（第１の時間）で監視用フレームのターゲット端末Ａ−Ｈ宛てに送信と受信フレームの確認等は行われる。ネットワーク管理装置１００は、ホールド時間経過後、区間判定処理を行う（Ｓ１４）。
【００６７】
ネットワーク管理装置１００は、区間判定処理後、復旧処理を行う（Ｓ１５）。復旧処理は、該区間判定処理において判定パターンと照合される実パターンで障害とされたターゲット端末に監視用フレームを送信しターゲット端末とネットワーク管理装置１００間が、疎通有りかをチェックすることで行うようにしてもよい。
【００６８】
図１０は、本発明の一実施形態のネットワーク管理装置１００の構成の一例を示す図である。図１０を参照すると、管理モジュール１０１は、区間判定部１２１と、区間判定結果出力部１２２を備えた監視制御部１０２と、仮想送信元ＭＡＣアドレス設定部１３１を備えたフレーム作成部１０３と、フレーム送信部１０４と、応答フレーム受信判定部１０５と、判定パターンを記憶した記憶部１０６と、第１の時間（監視用フレームの送信間隔）、第２の時間（デバウンスタイム）、ホールド時間（第３の時間）をそれぞれ管理する３つのタイマ１０７を備えている。
【００６９】
イーサネットカード等のネットワークインタフェースカード（Network Interface Card：ＮＩＣ）１１０のトランスミッタ１１１とレシーバ１１２（トランスミッタ１１１とレシーバ１１２をあわせてトランスミッタといい光モジュールで構成される）は、伝送メディアとして、例えばＵＴＰ（Unshielded Twisted Pair）ケーブル（例えばカテゴリ３（１０ＢＡＳＥ−Ｔのイーサネット規格で１０Ｍｂｐｓ（Megabit per second）、１００ＢＡＳＥ−Ｔ２／Ｔ４の規格で１００Ｍｂｐｓ）乃至カテゴリ６（１０００ＢＡＳＥ−Ｔ、１０００ＢＡＳＥ−ＴＸの規格で１Ｇｂｐｓ（Giga bit per second）））、ＳＴＰ（Shielded Twisted Pair）ケーブル、又は光ファイバ、あるいは同軸ケーブル（１００ｂａｓｅ）等で有線接続する構成としてもよい。ＮＩＣ１１０は、全二重方式のポイント・ツー・ポイント（point to point）イーサネットリンクを構成するようにしてもよい。
【００７０】
監視用のフレームの一例としてのイーサネットＯＡＭフレームは、例えば、論理チャネル（制御チャネル、トラフィックチャネル）と伝送チャネルを繋ぐ機能を実行するレイヤ２（ＭＡＣ（Media Access Control）サブレイヤ）で受信処理される。ＰＩＮＧを機能の一部として含むＩＣＭＰ（Internet Control Message Protocol）はレイヤ３で受信処理される。
【００７１】
イーサネットＯＡＭの保守・管理に関する処理を行う管理モジュール１０１は、ＮＩＣ１１０のデバイスドライバ等に、Ｌ２（データリンク層）処理モジュール（サブレイヤ）として実装するようにしてもよい。なお、管理モジュール１０１は、機能の一部を、ＮＩＣ１１０のデバイスドライバの管理用のアプリケーションとして実装するようにしてもよい。
【００７２】
フレーム作成部１０３は、フレームヘッダに宛先ＭＡＣアドレス、送信元ＭＡＣアドレスやタイプ、オペコード、ＭＥＧレベル等を設定した監視用のフレーム（例えば前記監視用フレームは、ＥＯＥ（Ethernet over Ethernet）ＰＩＮＧフレーム、Ｅｔｈｅｒ−ＯＡＭ（Ethernet Operations，Administration，Maintenance）のＬＢＭ(Loop Back  Message)フレーム、又はＰＩＮＧフレーム）を作成する。図１２は、ＬＢＭフレームのフレームフォーマットを説明する図である。図１３は、ＥＯＥ  ＰＩＮＧフレームのフレームフォーマットを説明する図である。ＰＩＮＧはＩＣＭＰ（Internet Control Message Protocol）のエコー要求（echo request）パケットを宛先ホストに送信し、宛先ホストからエコー応答（echo reply）が返って来ることで到達性を確認する。
【００７３】
仮想送信元ＭＡＣアドレス設定部１３１は、例えばベンダーに割り当てられたＭＡＣアドレス（６オクテット）の下位３オクテットのうち（上位３オクテットはOUI(Organizationally Unique Identifier））、他のネットワーク機器のＭＡＣアドレスと衝突しないＭＡＣアドレスの中から（ＮＩＣ１１０のＭＡＣアドレスとも異なる）、予め用意されたＭＡＣアドレスのうち予め定められた所定範囲（例えばネットワークで使用されるＬＡＧメンバーポート数の最大数以上）で連続する値を仮想送信元ＭＡＣアドレスとして、複数の監視用のフレームの送信元ＭＡＣアドレス欄に設定する。
【００７４】
あるいは、仮想送信元ＭＡＣアドレス設定部１３１は、ベンダーに割り当てられたＭＡＣアドレスの下位３オクテットのうち他のネットワーク機器のＭＡＣアドレスと衝突しないＭＡＣアドレスの中から（ＮＩＣ１１０のＭＡＣアドレスとも異なる）、予め用意されたＭＡＣアドレスを記憶部に保持しておき、予め定められた所定範囲（例えばネットワークで使用されるＬＡＧメンバーポート数の最大数以上）で連続する値を仮想送信元ＭＡＣアドレスとして選択するようにしてもよい。
【００７５】
また、ネットワーク内の通信装置において、ＭＡＣ振分ルールとせずに、その他の振分ルールとしてＶＬＡＮ振分を用いている場合には、ＬＡＧメンバーポート数以上の数の連続的な値で掃引する送信元情報は、ＭＡＣアドレスの代わりにＶＩＤに限定しても良い。あるいは、振分ルールが混在しているネットワークである場合を想定してＬＡＧメンバーポート数の最大数以上でＭＡＣアドレスとＶＩＤの双方の送信元情報を連続的な値で掃引する方法を併用するようにしてもよい（図１４参照）。
【００７６】
フレーム送信部１０４は、送信元ＭＡＣアドレス欄に仮想送信元ＭＡＣアドレスが設定された監視用のフレームを、例えばプロミスキャス・モード（promiscuous mode)に設定されたＮＩＣ１１０に送出しトランスミッタ１１１を介してネットワークに送信する。フレーム送信部１０４は、送信した監視用のフレームに対して送信時刻情報（タイムスタンプ）を、送信ＩＤ（Transmission ID）と対応させて、不図示の記憶部に保持するようにしてもよい。なおフレーム送信部１０４は、異なる値に設定された仮想送信元ＭＡＣアドレスを送信元ＭＡＣアドレスとした複数の監視用のフレームを連続送信又は同時送信するようにしてもよい。また、フレーム送信部１０４は、送信ＩＤに対応させて、監視用のフレームの宛先ＭＡＣアドレス、仮想送信元ＭＡＣアドレス、監視用のフレームの送信時刻を対応させて、不図示の記憶部（テーブル）で管理するようにしてもよい。後述する応答フレーム受信判定部１０５において、受信したフレームが、正常な監視用フレームの応答フレームであるかの確認処理の効率化、容易化に資する。
【００７７】
ＮＩＣ１１０とそのデバイスドライバは、イーサネットＯＡＭモード（ループバックモード）に設定されている場合、レシーバ１１２で受信したフレームを応答フレーム受信判定部１０５に渡す。
【００７８】
ＮＩＣ１１０とそのデバイスドライバでは、例えば以下のような制御が行われる。例えば監視用のフレームによる監視モード時以外（通常モード）には、ＮＩＣ１１０でフレームを受信すると、そのヘッダの宛先ＭＡＣアドレスが、該ＮＩＣ１１０の固有のＭＡＣアドレス（またはブロードキャストアドレス）と一致するか確認し、ＭＡＣアドレスが一致しない場合、当該フレームを廃棄する。
【００７９】
監視用のフレームによる監視モード時には、ＮＩＣ１１０等へのモード設定に基づき、ＮＩＣ１１０とそのデバイスドライバは、受信フレームの宛先ＭＡＣアドレスとＮＩＣ１１０のＭＡＣアドレスとが一致するか比較判定せずに、レシーバ１１２で受信した全てのフレームを応答フレーム受信判定部１０５に渡すようにしてもよい。
【００８０】
監視制御部１０２は、監視用のフレームによるループバックモード時に、ＮＩＣ１１０とそのデバイスドライバをプロミスキャス・モード (promiscuous mode)に設定し、受信した全てのフレームを応答フレーム受信判定部１０５に渡すようにしてもよい。
【００８１】
本実施形態において、監視用のフレームに対する応答フレーム（例えばＬＢＲフレーム又は、Echo Reply）が受信された時に、該ＬＢＲフレームの宛先ＭＡＣアドレスは、ＮＩＣ１１０の固有のＭＡＣアドレスと異なる仮想送信元ＭＡＣアドレスに設定されており、ＮＩＣ１１０のＭＡＣアドレスとは一致しないが、廃棄されず、そのまま、応答フレーム受信判定部１０５に渡され、応答フレーム受信判定部１０５でフレームヘッダの内容が解析される。
【００８２】
応答フレーム受信判定部１０５は、例えば、
・受け取ったフレームの宛先ＭＡＣアドレスが送信済のＬＢＭフレームの送信元に設定した仮想送信元ＭＡＣアドレスである、
・送信元ＭＡＣアドレスが送信済のＬＢＭフレームの宛先に設定したＬＡＧメンバーポートのＭＡＣアドレスである、
・OAM Ether-type（２オクテット）が、“0x8902”である、
・オペコードがＬＢＲ（＝４）、
・受け取ったフレームがＬＢＲフレームであり、ＬＢＭフレームの送信時刻（記憶部に保持されている）から予め定められた時間が経過する前に受信している、
場合に、ＬＢＲフレームの正常な受信であると判定する。応答フレーム受信判定部１０５は、さらにＯＡＭフレームのＭＥＧレベルを判別してもよい。
【００８３】
応答フレーム受信判定部１０５は、前述したフレーム送信部１０４によるＬＢＭフレームの宛先ＭＡＣアドレス、仮想送信元ＭＡＣアドレス、ＬＢＭフレームの送信時刻を記憶管理する記憶部（テーブル）を参照して、今回受信したＬＢＲフレームの受信時刻と、ＬＢＭフレームの送信時刻との差分から、予め定められた時間が経過しているか否かを判断する構成としてもよい。
【００８４】
応答フレーム受信判定部１０５は、上記要件に合致しないフレームは、ＬＢＲフレームでないか、ＬＢＲフレームの正常受信ではないと判定して、廃棄する。
【００８５】
なお、監視用のフレームによる監視モード時に、ＮＩＣ１１０とそのデバイスドライバは、フレームヘッダの宛先ＭＡＣアドレス欄と仮想送信元ＭＡＣアドレスとを比較し、一致する受信フレームだけを選択して、応答フレーム受信判定部１０５に渡し、宛先ＭＡＣアドレス欄が仮想送信元ＭＡＣアドレス以外の受信フレームを全て廃棄する構成としてもよい。この場合、応答フレーム受信判定部１０５では、受け取ったフレームの宛先ＭＡＣアドレスが送信済の監視用のフレームの送信元に設定した仮想送信元ＭＡＣアドレスと一致するか否かの判定処理は省略される。また、全ての受信フレームを応答フレーム受信判定部１０５に供給する場合と比べて、応答フレーム受信判定部１０５の処理負荷が軽減する。
【００８６】
監視制御部１０２は、ターゲット端末宛てに、フレームヘッダの送信元ＭＡＣアドレス欄に互いに異なる仮想送信元ＭＡＣアドレスを設定した複数の監視用フレームを送信した後、当該ターゲット端末から、予め定められた所定の時間以内に、複数の監視用フレームに対応する複数の応答フレームを検出したことを応答フレーム受信判定部１０５から通知されない場合（１つでも応答フレームが受信されなかった場合）、当該ターゲット端末との間の接続の切断（“loss of connectivity”）と判断する。
【００８７】
一方、応答フレーム受信判定部１０５において、複数の監視用フレームに対応する複数の応答フレームを全て受信したことを検出すると、応答フレーム受信判定部１０５はその旨を監視制御部１０２に通知する。
【００８８】
ネットワーク管理装置１００における記憶部１０６の判定パターンは、図８（Ａ）に示したように、ネットワークの各区間について、該区間と、該区間が障害（断）である場合の複数のターゲット端末Ａ−Ｈとの間の疎通断との対応を含む。
【００８９】
区間判定部１２１は、フレームヘッダの送信元ＭＡＣアドレス欄を仮想送信元ＭＡＣアドレスに設定した監視用フレームの送信先のターゲット端末Ａ−Ｈからの応答フレームが一定時間（第２の時間：デバウンスタイム）、受信されない場合、当該ターゲット端末との間の区間の障害と判定（検出）し、タイマ１０７をスタートさせ、第３の時間（ホールド時間）経過によるタイムアウト時に、区間判定処理を行う。区間判定部１２１において、前回の区間判定処理でサイレント故障区間の判定に用いられた障害が、今回の区間判定処理まで継続している場合には、該障害を、今回の区間判定処理における実パターンから外した上で、判定パターンとの照合に基づき、サイレント故障の区間の候補を抽出するようにしてもよい。
【００９０】
区間判定結果出力部１２２は、区間判定部１２１による区間判定結果（サイレント故障の区間候補）を不図示の表示装置に出力する。区間判定結果出力部１２２は、区間判定部１２１による区間判定結果（サイレント故障の区間候補）を通信接続する不図示の端末（例えば保守端末）等に送信し、該端末に表示出力するようにしてもよい。
【００９１】
図１１は、ネットワーク管理装置１００をサーバ等のコンピュータ２００で構成した例を説明する図である。プロセッサ（ＣＰＵ（Central Processing Unit）、データ処理装置）２０１と、半導体メモリ（例えばＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、又は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable ROM）等）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の少なくともいずれかを含む記憶装置２０２と、表示装置２０３と、ネットワークインタフェースカード（ＮＩＣ）１１０を備えている。記憶装置２０２に、上記実施形態で説明したネットワーク管理装置１００の機能を実現するプログラムを記憶しておき、プロセッサ２０１が該プログラムを読み出して実行することで、コンピュータ２００をネットワーク管理装置１００として動作させるようにしてもよい。
【００９２】
なお、上記の特許文献１、２、非特許文献１の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせ乃至選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。
【符号の説明】
【００９３】
１００  ネットワーク管理装置（サーバ）
１０１  管理モジュール
１０２  監視制御部
１０３  フレーム作成部
１０４  フレーム送信部
１０５  応答フレーム受信判定部
１０６  記憶部
１０７  タイマ
１０８  管理モジュール
１１０  ネットワークインタフェースカード（ＮＩＣ）
１１１  トランスミッタ
１１２  レシーバ
１２１  区間判定部
１２２  区間判定結果出力部
１３１  仮想送信元ＭＡＣアドレス設定部
２００  コンピュータ
２０１  プロセッサ
２０２  記憶装置
２０３  表示装置
【要約】      （修正有）【課題】監視用フレームを使った疎通確認にて、多重障害等に対して適切な区間判定を行う。【解決手段】ＬＡＧを含むネットワークの通信装置に接続するターゲット端末に対し、宛先アドレスをターゲット端末アドレスとし、値を連続的に掃引した仮想アドレスを送信元アドレスに設定した監視用フレームを、第１の時間間隔でネットワーク管理装置から送信する。ターゲット端末から全く応答が受信されない場合、その間の疎通断と判断する。第２の時間、疎通断のターゲット端末がある場合、障害として検出し、第３の時間経過後に区間判定処理を行う。その際、障害有無の実パターンと判定パターンと照合し、サイレント故障区間の候補を抽出する。第１の区間判定処理後、新障害が検知されると、第３の時間経過後に第２の区間判定処理を行う。第１の区間判定処理での障害が第２の区間判定処理まで継続していれば、それを実パターンから外して実パターンと照合する。【選択図】図９【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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