(57)【要約】【課題】  トラフィックの解析のためにより有効な統計情報を収集できるスイッチングハブを提供する。【解決手段】  パケットの送信元をポートに関連づけて登録すると共にパケットの宛先で中継するポートを検索するスイッチングハブにおいて、上記検索及び登録の動作から検索状況及び登録状況を表す情報を抽出して記憶する記憶領域４〜１３を備えた。【選択図】  図１
2005244563.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パケットの送信元をポートに関連づけて登録すると共にパケットの宛先で中継するポートを検索するスイッチングハブにおいて、上記検索及び登録の動作から検索状況及び登録状況を表す情報を抽出して記憶する記憶領域を備えたことを特徴とするスイッチングハブ。
【請求項２】
上記検索状況は、検索を行わなかった未検索の回数、検索を行ってポートが特定できたヒットの回数、検索を行ったがポートが特定できなかったミスヒットの回数で表すことを特徴とする請求項１記載のスイッチングハブ。
【請求項３】
上記登録状況は、既に登録が済んでいた登録済みの回数、未登録であったので空きの登録領域に登録した新規登録の回数、未登録であったが登録領域に空きがなく上書きをした上書き登録の回数、未登録であったが登録領域に空きがなく登録をやめた登録失敗の回数、登録済みの送信元がポートを移動したステーションムーブの回数、エージングにより削除したエントリの個数、現在のエントリ個数で表すことを特徴とする請求項１又は２記載のスイッチングハブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタリングデータベース（ＦＤＢ）を有するスイッチングハブに係り、トラフィックの解析のためにより有効な統計情報を収集できるスイッチングハブに関する。
【背景技術】
【０００２】
イーサネット（登録商標）に使用されるイーサネットスイッチングハブ（イーサネットスイッチ）が収集して統計している統計情報として、ＩＳＯＣ；インターネット学会が発行するＲＦＣ１５１７に規定されているＲＭＯＮ（Ｒｅｍｏｔｅ  ｎｅｔｗｏｒｋ  ＭＯＮｉｔｏｒｉｎｇ）ＭＩＢが知られている。ＲＭＯＮＭＩＢに含まれる統計情報は、当該スイッチングハブに到着した総パケット数、パケット長別パケット数、ブロードキャストパケット数、マルチキャストパケット数、総エラーパケット数、エラー別パケット数などである。これらの統計情報からトラフィックの種類や負荷を知ることができる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３０８８６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記したＲＭＯＮＭＩＢに含まれる統計情報では、トラフィックが異常な高負荷になった場合に、その原因（例えばネットワークループの発生やフラッディングパケットの多発など）を知る手がかりにはならない。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、トラフィックの解析のためにより有効な統計情報を収集できるスイッチングハブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明は、パケットの送信元をポートに関連づけて登録すると共にパケットの宛先で中継するポートを検索するスイッチングハブにおいて、上記検索及び登録の動作から検索状況及び登録状況を表す情報を抽出して記憶する記憶領域を備えたものである。
【０００７】
上記検索状況は、検索を行わなかった未検索の回数、検索を行ってポートが特定できたヒットの回数、検索を行ったがポートが特定できなかったミスヒットの回数で表してもよい。
【０００８】
上記登録状況は、既に登録が済んでいた登録済みの回数、未登録であったので空きの登録領域に登録した新規登録の回数、未登録であったが登録領域に空きがなく上書きをした上書き登録の回数、未登録であったが登録領域に空きがなく登録をやめた登録失敗の回数、登録済みの送信元がポートを移動したステーションムーブの回数、エージングにより削除したエントリの個数、現在のエントリ個数で表してもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００１０】
（１）登録や検索の際の種々の状況が情報として記憶されるので、トラフィックの解析に利用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１２】
スイッチングハブは、各ポートに端末が接続されていることをその端末のアドレスと共に学習し、その学習した内容に従ってパケットを中継する公知の機能がある。すなわちあるポートでパケットを受け取ると、そのパケットの送信元アドレスを取り出してそのポートに接続されている端末のアドレスとして登録しておき、他のポートでパケットを受け取ったとき、そのパケットの宛先アドレスを取り出してこのアドレスと同じものが登録されているかどうか調べ、登録がなければパケットは受信ポート以外の全ポートに中継するが、登録があれば当該アドレスを持つ端末が接続されているポートが特定できるので、そのポートのみにパケットを中継する。
【００１３】
このために、スイッチングハブは、ＦＤＢを有し、パケットに格納されている送信元アドレスを当該パケットを受信したポートに対応付けて登録すると共に、パケットに格納されている宛先アドレスにより当該パケットを中継するポートを検索する機能を有する。この登録や検索の際にトラフィックの解析のために有効と思われる種々の状況が発生しているので、これらの状況を情報として取り出せるようにしてはどうかと本出願人は考えた。即ち、本発明のスイッチングハブは、検索及び登録の動作から検索状況及び登録状況を表す情報を抽出して記憶する記憶領域を備え、その記憶内容をネットワーク管理装置などに通信することができる。検索状況及び登録状況を表す情報はパケットの個数を統計することなどにより抽出することができるので、記憶領域として例えばカウンタを用いることができる。
【００１４】
図１に示されるように、本発明に係るスイッチングハブは、ＦＤＢ統計情報収集機能付きイーサネットスイッチングハブであって、複数のポート１（１ａ，１ｂ，…１ｎ）と、各ポートからのパケットをスイッチングするスイッチング素子２と、検索及び登録に使用されるＦＤＢ３とを備える。スイッチング素子２からＦＤＢ３に対しては受信したパケットから読みとった宛先アドレスＤＡ及び送信元アドレスＳＡが通知され、ＦＤＢ３からスイッチング素子２に対しては検索結果のポート番号＃が通知される。
【００１５】
さらに、このスイッチングハブは、上記情報の記憶領域として、未検索のカウンタ４、ヒットのカウンタ５、ミスヒットのカウンタ６、登録済みのカウンタ７、新規登録のカウンタ８、上書き登録のカウンタ９、登録失敗のカウンタ１０、ステーションムーブのメモリ１１、削除エントリ個数のメモリ１２、現在エントリ個数のメモリ１３を備える。
【００１６】
なお、これらの記憶領域はスイッチングハブに１揃いだけ設けてスイッチングハブ全体の統計を取るようにしても良いし、ポート毎に１揃いずつ設けてポート別の統計を取るようにしても良い。
【００１７】
以下、各記憶領域に記憶される情報の意味及び抽出方法等を詳述する。
【００１８】
宛先検索の状況を表す情報は、次の３つである。
【００１９】
１）検索を行わなかったこと。これは、受信したパケットがブロードキャストパケットかマルチキャストパケットであったために、検索が行われなかったことを示す。この情報を未検索と呼ぶ。受信したパケットの種類はスイッチング素子２が判定しているので、その判定結果から未検索という情報を抽出することができる。
【００２０】
２）検索を行ってポートが特定できたこと。受信したパケットがユニキャストパケットであれば検索が行われる。その検索の結果、中継ポートが特定できたら、そのポートのみからパケットが中継される。この情報をヒットと呼ぶ。ＦＤＢ３からスイッチング素子２へ検索結果のポート番号＃が通知されたという事象からヒットという情報を抽出することができる。
【００２１】
３）検索を行ったがポートが特定できなかったこと。受信したパケットがユニキャストパケットであるため検索が行われたが中継ポートが特定できず、送信可能な全てのポートからパケットが中継される。即ち、フラッディングが起きる。この情報をミスヒットと呼ぶ。ＦＤＢ３からスイッチング素子２へ検索結果のポート番号＃が通知されなかったという事象からミスヒットという情報を抽出することができる。
【００２２】
これらの情報は、パケットが受信される都度に抽出され、該当するカウンタが１つ累計される。言い換えると、未検索のカウンタ４には受信したブロードキャストパケット及びマルチキャストパケットの個数が統計される。ヒットのカウンタ５には、１つのポートだけに中継されたユニキャストパケットの個数が統計される。ミスヒットのカウンタ６には、送信可能な全てのポートから中継されたユニキャストパケットの個数（フラッディングの回数と言ってもよい）が統計される。
【００２３】
送信元登録を表す情報は、次の７つである。
【００２４】
１）既に登録が済んでいたこと。受信ポートと送信元の対応関係が既に登録したものと同じであれば、新たな登録はなされない。この情報を登録済みと呼ぶ。これは登録のときの検索でヒットしたという事象から抽出される。
【００２５】
２）未登録であったので空きの登録領域に登録したこと。ＦＤＢ３に空きがある状態で、受信ポートと送信元の対応関係が未だ登録されていなければ、新たに登録が行われる。この情報を新規登録と呼ぶ。ＦＤＢ３に空きがあるかどうかはＦＤＢ３が常に認識しているので、新規登録は、ＦＤＢ３に空きがありかつ登録のときの検索でミスヒットしたという事象から抽出される。
【００２６】
３）未登録であったが登録領域に空きがなく上書きをしたこと。スイッチングハブの機種や設定によるが、ＦＤＢ３が満杯であるときに、古い内容を捨ててそこへ新しい内容を上書きすることがある。この情報を上書き登録と呼ぶ。上書き登録は、ＦＤＢ３に空きがなくかつ登録のときの検索でミスヒットしたという事象及び上書きするという設定から抽出される。
【００２７】
４）未登録であったが登録領域に空きがなく廃棄したこと。スイッチングハブの機種や設定によるが、ＦＤＢ３が満杯であるときには新しい内容を書き込まずに捨ててしまうことがある。また、ＦＤＢ３では登録より検索を優先して実行するので、負荷が高い（通信量が多い）ときには登録を実行する時間がなく、実行できないことがある。これらの事情により登録できなかったという情報を登録失敗と呼ぶ。登録失敗は、ＦＤＢ３に空きがなくかつ登録のときの検索でミスヒットしたという事象及び上書きしないという設定、又はＦＤＢ３に空きがあっても登録が実行されなかったという事象から抽出される。
【００２８】
５）登録済みの送信元がポートを移動したこと。受信ポートと送信元の対応関係が既に登録したものと異なるのは、当該端末が元のポートから別のポートへ接続替えしたことを示している。この場合、新しい対応関係が登録され、古い内容は削除される（登録済みの送信元に対応しているポート番号を上書きする）。この情報をステーションムーブと呼ぶ。ＦＤＢ３においてポート番号を上書きしたという事象から抽出される。
【００２９】
６）エージングにより削除されたエントリの個数。登録内容は、当該送信元から最後にパケットを受信してから一定期間（例えば５分）、次のパケットを受信しなければ削除される。削除されたエントリの累積個数の情報を削除エントリ個数と呼ぶ。ＦＤＢ３において全エントリに対して一括して５分おきにパケット受信があったかどうかをチェックして削除を行っているので、そのとき削除された個数を累積する。
【００３０】
７）定期的に調べるエントリの個数。つまり、現在、登録している内容の個数のことである。この情報を現在エントリ個数と呼ぶ。
【００３１】
これらの情報のうち登録済みからステーションムーブまでは、パケットが受信される都度に判別され、該当するカウンタが１つ累計される。また、ステーションムーブについては、カウント値のみならず、どのポートからどのポートへの移動かという情報も記憶する。削除エントリ個数及び現在エントリ個数はエントリに変動がある都度に更新される。
【００３２】
本発明のスイッチングハブは、以上のような情報を各記憶領域に記憶しており、定期的に或いは必要に応じてこれらの情報をネットワーク管理装置に通信する。スイッチングハブの機能としては検索状況及び登録状況を表す情報を抽出して記憶するだけで十分であるが、これらの情報がいかに有用であるかを明らかにするために、ネットワーク管理装置での情報処理について簡単に説明する。
【００３３】
１）ネットワークのループについて
ネットワークにループが発生すると、同じパケットがループ上をエンドレスに巡ったり、ブロードキャストパケットが爆発的に増加したりしてトラフィックを無用に増大させる。従来のスイッチングハブではループの発生を簡単に認識する方法がない。本発明では、ステーションムーブが頻繁に起きているとき、ループの発生を認識することができる。例えば、ある端末Ａが送信したパケットがポート１ａで受信された後、同じ端末Ａが送信したパケットがポート１ｂで受信され、その後また同じ端末Ａが送信したパケットがポート１ａで受信されるというようなことが短時間の内に繰り返されたとする。ユーザによる端末の繋ぎ換えが短時間で頻繁に行われることはないので、ポート１ａ，１ｂがループに関与していることが推定できる。どのボートからどのポートへ移動したかがわかればループに関与しているポートが特定できる。ステーションムーブが頻繁に起きているという事象だけからでも、ループがどこかに存在するということが推定できる。
【００３４】
２）フラッディングパケットの多発
検索のミスヒットが多いということは、登録されていない端末当てのパケットが大量に来ていることを示している。その原因を調べるのに、本発明のスイッチングハブの情報を使用する。例えば、上書き登録や登録失敗が多いようであれば、ＦＤＢ３が満杯でこれ以上登録できない状態が推定される。また、ふつうのＩＰ通信では端末間でパケットをハンドシェイク的にやり取りするので両方の端末の送信元アドレスが登録できるが、テスト用の特殊な端末或いは故障した端末が不定の宛先にパケットを送信している場合、相手の端末からの返信が期待できず、よってそのアドレスは登録されることがなく、そのアドレスを宛先とするパケットはいつもフラッディングされる。本発明では、上書き登録や登録失敗の回数が多いようであれば、ＦＤＢ３の容量がそのネットワークに対して不足であることが判断できる。また、上書き登録や登録失敗の回数が少ないのにミスヒットが多いようであれば、上記のような端末が一方的に大量のパケットを出していることがわかる。
【００３５】
そのほか、現在エントリ個数からネットワーク中で稼働している端末の台数を知ることができる。また、時間帯毎に現在エントリ個数の変遷を調べることにより、時間帯毎の稼働端末数を統計することができる。
【００３６】
本発明の記憶領域をポート毎に設けることにより、上記の解析をポート別に行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
上述したように、ネットワーク管理装置において従来はできなかったトラフィックの解析ができるようになる。また、上述した解析の機能をスイッチングハブに搭載するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施形態を示すスイッチングハブの構成図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  ポート
２  スイッチング素子
３  フィルタリングデータベース（ＦＤＢ）
４  未検索のカウンタ
５  ヒットのカウンタ
６  ミスヒットのカウンタ
７  登録済みのカウンタ
８  新規登録のカウンタ
９  上書き登録のカウンタ
１０  登録失敗のカウンタ
１１  ステーションムーブのメモリ
１２  削除エントリ個数のメモリ
１３  現在エントリ個数のメモリ
【図１】
2005244563.tif 000003