(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークに接続されるネットワーク機器やコンピュータを自動的に検出しネットワーク全体のマップを自動生成する過程において、OSI参照モデル第２層の機能に基づいてスイッチ動作を行うレイヤー２スイッチ同士の接続状況を検出する方法であって、ネットワーク監視端末がレイヤー２スイッチから受け取った管理情報に基づき、ネットワーク監視端末ＨのMACアドレスＭ（Ｈ）と該MACアドレスＭ（Ｈ）を検出したレイヤー２スイッチのポート情報の集合Ｒｏｗ｛Ｍ（Ｈ）｝との対応表Ｍ１、およびレイヤー２スイッチＳｉ（1≦ｉ≦レイヤー２スイッチ数）のMACアドレスＭ（Ｓｉ）と該MACアドレスＭ（Ｓｉ）を検出したレイヤー２スイッチのポート情報の集合Ｒｏｗ｛Ｍ（Ｓｉ）｝との対応表Ｍ２をＭｖＰテーブルとして作成する第１ステップと、該ＭｖＰテーブルの対応表Ｍ１と対応表Ｍ２とを比較して、双方に一致する要素が存在する場合に該要素を対応表Ｍ２から削除する正規化の操作を行い、正規化後のＭｖＰテーブルからレイヤー２スイッチ間のコネクション情報を自動的に検出する第２ステップと、を有することを特徴とするネットワークマップ生成方法。
【請求項２】
前記第２ステップは、
(1) 対応表Ｍ１の集合Ｒｏｗ｛Ｍ（Ｈ）｝と、対応表Ｍ２の集合Ｒｏｗ｛Ｍ（Ｓｉ）｝とを比較して、双方に一致する要素が存在する場合に該要素を集合Ｒｏｗ｛Ｍ（Ｓｉ）｝から削除するステップと、
(2) 集合Ｒｏｗ｛Ｍ（Ｓｉ）｝の中で要素数が１の集合からその要素Ｐ［Ｓｋ，ｘ］（1≦ｋ≦レイヤー２スイッチ数、ｘ：ポート番号）を抽出するステップと、
(3) 集合Ｒｏｗ｛Ｍ（Ｈ）｝の中から、上記(2)のステップで要素数が１の集合Ｒｏｗ｛Ｍ（Ｓｉ）｝に対応するレイヤー２スイッチＳｉを示す要素Ｐ［Ｓｉ，ｙ］（ｙ：ポート番号）を抽出するステップと、
(4) 前記で抽出された２つの要素からコネクション情報Ｐ［Ｓｋ，ｘ］⇔Ｐ［Ｓｉ，ｙ］として検出するステップと、
(5) 集合Ｒｏｗ｛Ｍ（Ｓｉ）｝の中から要素Ｐ［Ｓｋ，ｘ］を削除するステップと、
を有し、集合Ｒｏｗ｛Ｍ（Ｓｉ）｝の中の要素数が０になるまで前記(2)〜(4)のステップを繰返し実行することを特徴とする請求項１に記載のネットワークマップ生成方法。
【請求項３】
前記(2)のステップで、要素数が１の集合集合Ｒｏｗ｛Ｍ（Ｓｉ）｝が複数存在し、且つ集合Ｒｏｗ｛Ｍ（Ｓｉ）｝の要素Ｐ［Ｓｋ，ｘ］が同一の場合、レイヤー２スイッチＳｉとレイヤー２スイッチＳｋとの間にはSNMP非対応のノンインテリジェントハブＳｚが存在すると判断し、前記(3)〜(4)のステップではノンインテリジェントハブＳｚを考慮したコネクション情報に補正するステップを備えたことを特徴とする請求項２に記載のネットワークマップ生成方法。
【請求項４】
レイヤー３スイッチが存在するネットワークにおいて、SNMPマネージャが実装されたネットワーク監視端末が管理するIPアドレスを指定して問い合わせを行い、SNMPエージェントが実装されたレイヤー３スイッチから応答情報を受け取ることにより、レイヤー３スイッチの存在を認識するとともに、レイヤー３スイッチを介して接続された他のネットワークについても、前記第１ステップおよび第２ステップを実行することで、レイヤー２スイッチ間のコネクション情報を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マップ生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク管理プロトコルとしてＳＮＭＰ(Simple Network Management Protocol)を利用して、ネットワーク構成要素と伝送路の状態監視を行うためにネットワークのマップを生成する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在のＬＡＮは、広域に渡って敷設されたり、広域イーサネット（登録商標）などを介して相互的に接続されており、ＬＡＮに接続された数多くのネットワーク機器やコンピュータを管理するためのプロトコルとしてＳＮＭＰが標準化されている。ＳＮＭＰを用いてネットワークを一元管理するネットワーク管理ツールが、多くのベンダーやソフトハウスからリリースされており、多くの企業や大学などで利用されている。
【０００３】
ネットワーク管理ツールの一つの機能として、構成管理機能がある。構成管理機能では、ＬＡＮなどのネットワークに接続されるノード、つまりネットワーク機器やコンピュータを自動的に検出するとともに、ネットワーク全体のマップを自動生成し、各々の状態を含めて画面表示することにより、視覚的なネットワーク状況の把握が可能となるため、ネットワーク管理の運用を容易にしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながらネットワーク全体のマップを自動生成する際に、ネットワーク内にＯＳＩ参照モデル第２層の機能に基づいてスイッチ動作を行うレイヤー２スイッチが複数存在すると、ネットワークは論理的階層構造となりネットワークマップを階層的に展開するためにスイッチ間の接続ポートを検知しなければならないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決するため、ネットワーク内にレイヤー２スイッチが複数存在した場合に、新たなアルゴリズムを用いて、スイッチ間の接続ポートを容易に検知することを可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１に記載のネットワークマップ生成方法は、ネットワークに接続されるネットワーク機器やコンピュータを自動的に検出しネットワーク全体のマップを自動生成する過程において、OSI参照モデル第２層の機能に基づいてスイッチ動作を行うレイヤー２スイッチ同士の接続状況を検出する方法であって、ネットワーク監視端末がレイヤー２スイッチから受け取った管理情報に基づき、ネットワーク監視端末ＨのMACアドレスＭ（Ｈ）と該MACアドレスＭ（Ｈ）を検出したレイヤー２スイッチのポート情報の集合Ｒｏｗ｛Ｍ（Ｈ）｝との対応表Ｍ１、およびレイヤー２スイッチＳｉ（1≦ｉ≦レイヤー２スイッチ数）のMACアドレスＭ（Ｓｉ）と該MACアドレスＭ（Ｓｉ）を検出したレイヤー２スイッチのポート情報の集合Ｒｏｗ｛Ｍ（Ｓｉ）｝との対応表Ｍ２をＭｖＰテーブルとして作成する第１ステップと、該ＭｖＰテーブルの対応表Ｍ１と対応表Ｍ２とを比較して、双方に一致する要素が存在する場合に該要素を対応表Ｍ２から削除する正規化の操作を行い、正規化後のＭｖＰテーブルからレイヤー２スイッチ間のコネクション情報を自動的に検出する第２ステップと、を有することを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載のネットワークマップ生成方法は、請求項１に記載のネットワークマップ生成方法において、前記第２ステップは、
(1) 対応表Ｍ１の集合Ｒｏｗ｛Ｍ（Ｈ）｝と、対応表Ｍ２の集合Ｒｏｗ｛Ｍ（Ｓｉ）｝とを比較して、双方に一致する要素が存在する場合に該要素を集合Ｒｏｗ｛Ｍ（Ｓｉ）｝から削除するステップと、
(2) 集合Ｒｏｗ｛Ｍ（Ｓｉ）｝の中で要素数が１の集合からその要素Ｐ［Ｓｋ，ｘ］（1≦ｋ≦レイヤー２スイッチ数、ｘ：ポート番号）を抽出するステップと、
(3) 集合Ｒｏｗ｛Ｍ（Ｈ）｝の中から、上記(2)のステップで要素数が１の集合Ｒｏｗ｛Ｍ（Ｓｉ）｝に対応するレイヤー２スイッチＳｉを示す要素Ｐ［Ｓｉ，ｙ］（ｙ：ポート番号）を抽出するステップと、
(4) 前記で抽出された２つの要素からコネクション情報Ｐ［Ｓｋ，ｘ］⇔Ｐ［Ｓｉ，ｙ］として検出するステップと、
(5) 集合Ｒｏｗ｛Ｍ（Ｓｉ）｝の中から要素Ｐ［Ｓｋ，ｘ］を削除するステップと、
を有し、集合Ｒｏｗ｛Ｍ（Ｓｉ）｝の中の要素数が０になるまで前記(2)〜(4)のステップを繰返し実行することを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載のネットワークマップ生成方法は、請求項２に記載のネットワークマップ生成方法において、前記(2)のステップで、要素数が１の集合集合Ｒｏｗ｛Ｍ（Ｓｉ）｝が複数存在し、且つ集合Ｒｏｗ｛Ｍ（Ｓｉ）｝の要素Ｐ［Ｓｋ，ｘ］が同一の場合、レイヤー２スイッチＳｉとレイヤー２スイッチＳｋとの間にはSNMP非対応のノンインテリジェントハブＳｚが存在すると判断し、前記(3)〜(4)のステップではノンインテリジェントハブＳｚを考慮したコネクション情報に補正するステップを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載のネットワークマップ生成方法は、請求項１に記載のネットワークマップ生成方法において、レイヤー３スイッチが存在するネットワークにおいて、SNMPマネージャが実装されたネットワーク監視端末が管理するIPアドレスを指定して問い合わせを行い、SNMPエージェントが実装されたレイヤー３スイッチから応答情報を受け取ることにより、レイヤー３スイッチの存在を認識するとともに、レイヤー３スイッチを介して接続された他のネットワークについても、前記第１ステップおよび第２ステップを実行することで、レイヤー２スイッチ間のコネクション情報を検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の方法を用いることにより、ネットワークに接続されるネットワーク機器やコンピュータを自動的に検出しネットワーク全体のマップを自動生成する過程において、ＯＳＩ参照モデル第２層の機能に基づいてスイッチ動作を行うレイヤー２スイッチを自動検出するとともに、該スイッチの接続状況を容易に把握することが可能となる。これによりネットワークマップを階層的に展開する際に、スイッチ間の接続状況を詳細に把握することが可能となるため、ネットワーク管理の運用を効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係るネットワーク構成の一例を示した図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るアルゴリズムを示すフローチャート図である。
【図３】正規化前のＭｖＰテーブルの内容を示した図である。
【図４】正規化後のＭｖＰテーブルの内容を示した図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るネットワーク構成の中にノンインテリジェントハブが存在する場合のネットワーク構成図の一例を示した図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るネットワーク構成の中にレイヤー３スイッチが存在する場合のネットワーク構成図の一例を示した図である。
【符号の説明】
【００１２】
１０１  ネットワーク
１０２  ネットワーク監視端末（Ｈ）
１０３  レイヤー２スイッチ（Ｓ１）
１０４  レイヤー２スイッチ（Ｓ２）
１０５  レイヤー２スイッチ（Ｓ３）
１０６  スイッチＳ１とスイッチＳ２のコネクション
１０７  スイッチＳ２とスイッチＳ３のコネクション
５０１  ネットワーク
５０２  レイヤー２スイッチ（Ｓ１０）
５０３  レイヤー２スイッチ（Ｓ１１）
５０４  レイヤー２スイッチ（Ｓ１２）
５０５  ノンインテリジェントハブ（Ｓｚ）
５０６  スイッチＳ１０とスイッチＳｚのコネクション
５０７  スイッチＳｚとスイッチＳ１１のコネクション
５０８  スイッチＳｚとスイッチＳ１２のコネクション
６０１  ネットワーク
６０２  ネットワーク監視端末（Ｈ）
６０３  レイヤー２スイッチ（Ｓ１）
６０４  レイヤー２スイッチ（Ｓ２）
６０５  レイヤー３スイッチ（Ｓ３）
６０６  レイヤー２スイッチ（Ｓ４）
６０７  レイヤー２スイッチ（Ｓ５）
６０８  スイッチＳ１とスイッチＳ２のコネクション
６０９  スイッチＳ４とスイッチＳ５のコネクション
６１０  ネットワーク１
６１１  ネットワーク２
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明のネットワークマップ生成方法を実施するための最良の形態（以下、単に「実施の形態」と称する）について説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。
【００１４】
図１にネットワーク構成図例を示す。このネットワーク内にはＯＳＩ参照モデル第２層の機能に基づいてスイッチ動作を行うレイヤー２スイッチＳ１、Ｓ２、Ｓ３（１０３，１０４，１０５）が存在し、それぞれにＳＮＭＰエージェントが実装されている。またネットワーク監視端末Ｈ（１０２）にはＳＮＭＰマネージャが実装されている。
【００１５】
ネットワーク監視端末Ｈ（１０２）はスイッチＳ１（１０３）のポート１０番Ｐ［Ｓ１，１０］と接続されており、スイッチＳ１（１０３）とスイッチＳ２（１０４）はそれぞれのポートＰ［Ｓ１，１６］とＰ［Ｓ２，６］で接続されており、スイッチＳ２（１０４）とスイッチＳ３（１０５）はそれぞれのポートＰ［Ｓ２，１５］とＰ［Ｓ３，６］で接続されている。本発明の方法を用いると、スイッチ間のコネクション情報としてＰ［Ｓ１，１６］⇔Ｐ［Ｓ２，６］、Ｐ［Ｓ２，１５］⇔Ｐ［Ｓ３，６］を容易に検出することができる。
【００１６】
次に図２に示すフローチャート図を参照しながら本発明の内容を説明する。
【００１７】
ＳＮＭＰマネージャが実装されたネットワーク監視端末が、ＬＡＮ内のＳＮＭＰエージェントが実装されたレイヤー２スイッチＳｉに対してＩＰアドレスを指定して問い合わせを行い、その応答としてＳＮＭＰエージェントの管理情報（ＲＦＣ１１５６で規定されているＭＩＢ１、ＲＦＣ１２１３で規定されているＭＩＢ２、ＲＦＣ１４９３で規定されているＢＲＩＤＧＥ−ＭＩＢ、およびＲＦＣ２８６３で規定されているＩＦ−ＭＩＢ）を受け取ることにより、任意のポートＰ［Ｓｉ，ｊ］を通過するフレームのヘッダ上にあるＭＡＣアドレスを検出する（Ｓ２０１）。ここで、１≦ｉ≦ｎ（ｎ：ＬＡＮ内のスイッチ数）、１≦ｊ≦ｍ（ｍ：スイッチＳｉのポート数）である。
【００１８】
またＳＮＭＰマネージャがＳＮＭＰエージェントに問い合わせを行う際に、レイヤー２スイッチＳｉのＩＰアドレスが不明の場合には、ネットワーク監視端末が管理するアドレスレンジの全ＩＰアドレスに対して問い合わせを行うことにより、ＳＮＭＰエージェントが実装されたネットワーク機器からの応答を受け取ることが可能となり、その応答情報からスイッチＳｉのＩＰアドレスを検出する。
【００１９】
Ｓ２０１で検出したＭＡＣアドレスが集合｛Ｍ（Ｈ），Ｍ（Ｓｋ）｝に属さない場合はそのＭＡＣアドレスを除外し（Ｓ２０２）、属する場合はそのＭＡＣアドレスＭ（Ｓｉ）と検出したポートＰ［Ｓｉ，ｊ］をＭｖＰテーブル（ＭＡＣアドレスとポートの対応表）に登録する（Ｓ２０３）。ここでＭ（Ｈ）はネットワーク監視端末のＭＡＣアドレス、Ｍ（Ｓｋ）はスイッチＳｋのＭＡＣアドレスを示す。また１≦ｋ≦ｎ（ｎ：ＬＡＮ内のスイッチ数）である。
【００２０】
Ｓ２０１〜Ｓ２０３の処理を該スイッチの全ポートに対して行う（Ｓ２０４）。
【００２１】
またＳ２０１〜Ｓ２０４の処理をＬＡＮ内の全スイッチに対して行う（Ｓ２０５）。この時点で作成されたＭｖＰテーブルは図３に示す内容となる。ＭｖＰテーブルは、ネットワーク監視端末ＨのMACアドレスＭ（Ｈ）とＭ（Ｈ）を検出したレイヤー２スイッチのポート情報の集合Ｒｏｗ｛Ｍ（Ｈ）｝との対応表Ｍ１、およびレイヤー２スイッチＳｉのMACアドレスＭ（Ｓｉ）とＭ（Ｓｉ）を検出したレイヤー２スイッチのポート情報の集合Ｒｏｗ｛Ｍ（Ｓｉ）｝との対応表Ｍ２から構成される。
【００２２】
次にＳ２０５までの処理で作成されたＭｖＰテーブルを正規化する。対応表Ｍ１の集合Ｒｏｗ｛Ｍ（Ｈ）｝と、対応表Ｍ２の集合Ｒｏｗ｛Ｍ（Ｓｉ）｝とを比較して、双方に一致する要素（ポート情報）が存在しないか検索し（Ｓ２０６）、存在する場合はその要素を集合Ｒｏｗ｛Ｍ（Ｓｉ）｝から削除する（Ｓ２０７）。
【００２３】
またＳ２０６〜Ｓ２０７の処理をＭｖＰテーブルの全エントリに対して行う（Ｓ２０８）。この時点で作成されたＭｖＰテーブルは図４に示す内容となる。
【００２４】
次に正規化されたＭｖＰテーブルから、スイッチ間のコネクション関係を検出する。まずレイヤー２スイッチのＭＡＣアドレスＭ（Ｓｉ）を検出したポート情報の集合Ｒｏｗ｛Ｍ（Ｓｉ）｝の中から要素数が１の集合を探して、その要素Ｐ［Ｓｋ，ｘ］を抽出する（Ｓ２１０）。ここで１≦ｘ≦ｍ（ｍ：スイッチＳｋのポート数）である。
【００２５】
集合Ｒｏｗ（Ｍ（Ｈ））の中から、Ｓ２１０で検出した要素数が１の集合Ｒｏｗ｛Ｍ（Ｓｉ）｝に対応するスイッチＳｉを示す要素Ｐ［Ｓｉ，ｙ］を見つけ出し、コネクションＰ［Ｓｋ，ｘ］⇔Ｐ［Ｓｉ，ｙ］を作成する（Ｓ２１１）。ここで１≦ｙ≦ｍ（ｍ：スイッチＳｉのポート数）である。図４の例では、コネクションＰ［Ｓ1，16］⇔Ｐ［Ｓ2，6］を作成する。
【００２６】
Ｓ２１１でコネクションを作成した後、ＭｖＰテーブルの全エントリから要素Ｐ［Ｓｋ，ｘ］を削除する（Ｓ２１２）。図４の例では、集合Ｒｏｗ｛Ｍ（Ｓ2）｝および集合Ｒｏｗ｛Ｍ（Ｓ3）｝の中から要素Ｐ［Ｓ1，16］を削除する。
【００２７】
集合Ｒｏｗ｛Ｍ（Ｓｉ）｝の全エントリの要素が空になるまで、Ｓ２１０〜Ｓ２１２の処理を繰り返す（Ｓ２０９）。全てのコネクションが作成され、集合Ｒｏｗ｛Ｍ（Ｓｉ）｝の全エントリの要素が空になった場合に終了する。図４の例では、さらにコネクションＰ［Ｓ2，15］⇔Ｐ［Ｓ3，6］が作成される。
【００２８】
またフローチャートには記載していないが、ネットワーク内にＳＮＭＰ非対応のノンインテリジェントハブが存在する場合、コネクション情報を作成する際に補正が必要となる。図５のネットワーク構成図例の場合、集合Ｒｏｗ｛Ｍ（Ｓ１１）｝と集合Ｒｏｗ｛Ｍ（Ｓ１２）｝の中に同一要素Ｐ［Ｓ１０，１４］が含まれていると、スイッチＳ１１（５０３）とスイッチＳ１２（５０４）は、共にスイッチＳ１０（５０２）のポート１４番で接続されていることになり矛盾が生じる。これは、スイッチＳ１０（５０２）とスイッチＳ１１（５０３）間、およびスイッチＳ１０（５０２）とスイッチＳ１２（５０４）間にＳＮＭＰ非対応のノンインテリジェントハブ（５０５）が存在することが原因とわかる。この場合コネクション情報を補正して、Ｐ［Ｓ１０，１４］⇔Ｐ［Ｓｚ］、Ｐ［Ｓｚ］⇔Ｐ［Ｓ１１，７］、Ｐ［Ｓｚ］⇔Ｐ［Ｓ１２，８］を作成する。ここでＳｚはＳＮＭＰ非対応のノンインテリジェントハブであり、スイッチＳｚはスイッチＳ１０のポート１４番と接続されており、またスイッチＳｚはスイッチＳ１１のポート７番およびスイッチＳ１２のポート８番と接続されていることを表す。
【００２９】
以上の方法により、レイヤー２スイッチ間のコネクション情報を容易に検出することが可能となる。
【００３０】
さらに、ネットワーク内にレイヤー３スイッチが存在する場合、レイヤー３スイッチを介して接続された他のネットワークについても、前記の方法によりレイヤー２スイッチ間のコネクション情報を検出することができる。ネットワーク監視端末が管理するＩＰアドレスに対して問い合わせを行い、ＳＮＭＰエージェントが実装されたレイヤー３スイッチから応答情報を受け取ることにより、レイヤー３スイッチの存在を認識することが可能となる。
【００３１】
図６のネットワーク構成図例の場合、ネットワーク１（６１０）とネットワーク２（６１１）はレイヤー３スイッチＳ３（６０５）により接続されており、前記の方法を用いてネットワーク２（６１１）内にあるレイヤー２スイッチ間のコネクション情報Ｐ［Ｓ４，１７］⇔Ｐ［Ｓ５，３］を作成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
今般、ネットワーク環境の大規模化やネットワーク環境構成の複雑化が進んできている中で、ネットワーク管理の運用を効率的に行うために、ネットワークを一元管理するネットワーク管理ツールが多くのベンダーやソフトハウスからリリースされており多くの企業や大学などで利用されているが、本発明は、ネットワークに接続されるネットワーク機器やコンピュータを自動的に検出しネットワーク全体のマップを自動生成する過程において、OSI参照モデル第２層の機能に基づいてスイッチ動作を行うレイヤー２スイッチを自動検出するとともに、該スイッチの接続状況を容易に把握することを可能とするものであり、前記ネットワーク管理ツールにおいて本発明の技術を利用することにより、大規模かつ複雑なスイッチ環境においても自動的にスイッチ間の接続状況を詳細に把握して最新のネットワークマップを階層的に展開することが可能となり、ネットワーク管理の運用をさらに効率的に行うことができるようになる。
【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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