(57)【要約】【課題】ネットワークのトポロジーを自動的に特定する。【解決手段】１つ以上のモニタリング・プローブは、ネットワーク・インタフェースからデータ・パケットを捕捉する。物理ポート、物理リンク、ネットワーク・ノード、論理リンク及びＳＣＴＰ接続のようなネットワーク要素は、捕捉されたデータ・パケットから特定される。物理ポート、物理リンク、ネットワーク・ノード、論理リンク及びＳＣＴＰ接続を含むネットワーク要素を記憶するため、データ・モデルが生成される。また、データ・モデルは、ネットワーク要素間の接続も記憶する。モニタリング・プローブは、ネットワーク要素データをモニタリング・サーバに渡す。各モニタリング・プローブ中のトポロジ・エージェントは、プローブ内で先に検出されたネットワーク要素の重複を特定する。モニタリング・システム・サーバ中のトポロジ・エージェントは、モニタリング・システム・サーバ内で先に検出されたネットワーク要素の重複を特定する。【選択図】図１
2012235461.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワーク・インタフェースに結合され、該ネットワーク・インタフェースからのデータ・パケットを捕捉できる１つ以上のモニタリング・プローブであって、
上記モニタリング・プローブは、捕捉された上記データ・パケットを受けて、捕捉された上記データ・パケットを既知ネットワーク要素リストと比較することができ、上記既知ネットワーク要素リストにない新しいネットワーク要素を特定できる１つ以上のトポロジ・アナライザを更に有し、
上記モニタリング・プローブは、上記新しいネットワーク要素に関するデータを上記トポロジ・アナライザから受けて、異なるトポロジ・アナライザからの同じ新しいネットワーク要素の重複検出を解決できるプローブ・トポロジ・エージェントを更に有する上記モニタリング・プローブと、
１つ以上のプローブに結合されるモニタリング・システム・サーバと、
上記モニタリング・システムが、１つ以上の上記プローブ上のプローブ・トポロジ・エージェントに結合され、上記プローブ・トポロジ・エージェントから上記新しいネットワーク要素に関するデータを受け、異なるプローブ・トポロジ・エージェントからの上記同じ新しいネットワークの重複検出を解決できるサーバ・トポロジ・エージェントとを具え、
上記モニタリング・システム・サーバが、現在のネットワーク・トポロジ情報をメンテナンスでき、アップデートされたネットワーク要素リストを上記プローブ・トポロジ・アナライザに提供できるトポロジ・メンテナンス・エージェントを更に有することを特徴とするネットワーク・モニタリング・システム。
【請求項２】
捕捉された上記データ・パケットを受けて、既知ＳＣＴＰ接続リストに対して捕捉された上記データ・パケットを比較し、上記既知ＳＣＴＰ接続リスト上にない新しいＳＣＴＰ接続を特定できる１つ以上のＳＣＴＰトラッキング・モジュールを更に具える請求項１のネットワーク・モニタリング・システム
【請求項３】
ネットワーク・インタフェースから捕捉されたデータ・パケットに基いて、ネットワーク・トポロジを特定するモニタリング・システムを制御する命令を含むコンピュータ読み出し可能記録媒体であって、上記命令は、実行されたときに、プロセッサが、
複数のモニタリング・プローブからのデータ・パケットを受け、
上記データ・パケットに関連するネットワーク要素を特定し、
上記ネットワーク要素が既に特定され、既知のネットワーク要素のリスト中にあるか判断する動作を実行することを特徴とするコンピュータ読み出し可能記録媒体。
【請求項４】
上記命令は、実行されたとき、プロセッサが、
ネットワーク・トポロジをマッピングするように適合させたデータ・モデル中の上記ネットワーク要素を記憶する動作を更に実行し、
上記データ・モデルは１つ以上の物理ポートと、１つ以上の物理リンクとを更に含み、各物理リンクは１つ以上の上記物理ポートと関連し、上記データ・モデルは更にネットワーク・ノードを含み、各ネットワーク・ノードが１つの物理リンクと関連することを特徴とする請求項３のコンピュータ読み出し可能記録媒体。
【請求項５】
１つ以上のモニタリング・プローブを介して、ネットワーク・インタフェースからのデータ・パケットを捕捉すること、
上記データ・パケットから上記ネットワーク中の１つ以上の物理ポートを特定すること、
トポロジ・データ・モデル中の各物理ポートに関するデータを記録すること、
上記データ・パケットから上記ネットワーク中の１つ以上の物理リンクを特定すること、
上記トポロジ・データ・モデル中の１つ以上の物理ポートに夫々関連する上記トポロジ・データ・モデル中の各物理リンクに関するデータを記録すること、
上記トポロジ・データ・モデル中の１つ以上の物理リンクと関連する上記トポロジ・データ・モデル中の１つ以上のネットワーク・ノード夫々に関するデータを記録すること、
上記データ・パケットから上記ネットワーク中の１つ以上の論理リンクを特定すること、
上記トポロジ・データ・モデル中の２つの以上のネットワーク・ノードに関連する１つ以上の論理リンクの夫々に関するデータを記憶すること、
上記データ・パケットから上記ネットワーク中の１つ以上のＳＣＴＰ接続を特定すること、
上記トポロジ・データ・モデル中の上記論理リンクの１つと対になる１つ以上のＳＣＴＰ接続夫々に関するデータを記憶すること
とを具えるネットワークのトポロジを特定する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気通信ネットワーク中のネットワーク・ノード及びインタフェースを特定することに関し、より具体的には、システム、記録媒体及びネットワーク・トポロジを自動的に検出する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ネットワーク・トポロジ（形態）は、通信ネットワーク中のノード及び相互接続のマッピングを提供する。ネットワークのトポロジの知識は、ネットワークの動作をモニタし、ネットワーク中で生じる問題を特定及び解決するのに必要である。典型的には、ネットワーク・トポロジは、どのネットワーク要素がサービスに加えられたかの知識に基づいて、手作業で作成されてきた。しかし、ネットワークが大きくなり、複雑化し、地理的に分散するようになると、アクティブなネットワーク・ノード及びインタフェースを追跡するのは困難なものとなる。ネットワーク運営者には、そのネットワークの現在の状態及び構造の完全な見取り図（View：全体図）が必要である。既存のネットワーク・トポロジのトラッキングは、ユーザがネットワークをどのように感じているかを判定していないかもしれない。ネットワーク・トポロジを手作業で作成及び更新するには、膨大な時間と努力が必要となる。
【０００３】
電気通信ネットワークでは、ネットワークが成長し、更新されるときに、新しいノード及びノード間リンクがしばしば追加される。例えば、ネットワークのカバー・エリア及びサポートする加入者数を増加させるために、ノードが追加されるかもしれいない。サービス・プロバイダ及びネットワーク運営者は、典型的には、動作状態を評価し、ネットワークの問題を特定及び修正するために、彼らのネットワークをモニタする。この目的に使用されるモニタリング・システムは、正しく正確な測定値を提供するのに加えて、測定値をノード及びリンクに関連させる（例えば、そうしたイベントで影響されるネットワーク・エンティティにアラームを関連させる）ために、新しく観測されるノード及びリンクを含めて、観察対象の最新のネットワーク・トポロジを知る必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２２８３８２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ネットワーク・モニタリング・システムで使われるネットワーク・トポロジは、新しい各ノード及び他のノードへの関連する全ての新しい相互接続を手作業で加えることによって更新されるようにしても良い。しかし、ネットワーク・トポロジの手作業による設定は、労力が大きく、エラーを生じがちなので、望ましくない。加えて、そうした手作業でのトポロジの更新（アップデート）では、ネットワークの実際の物理的な更新の後、ある程度の期間の遅延が生じる。ネットワークの更新と手作業のトポロジ更新の間の期間においては、ネットワーク・モニタリング・システムは、ネットワークを適切に分析できないということになる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願で開示するネットワーク・トポロジをモニタリングする方法及びシステムの実施形態は、ネットワークの現在の状態及び構造の完全な見取り図を提供する。ネットワーク・トポロジは、ネットワーク・モニタリング・システムによって自動的に生成され、そのため、ネットワークが発展しても、手作業でトポロジを調整する必要が排除される。ネットワーク運営者は、ネットワーク・トポロジの補正、変更、又は強制的な検出も可能である。
【０００７】
モニタリング・システムは、予め定めたトポロジ・データ・モデルを利用し、これは、ネットワーク・ノード、ポート、物理リンク、論理リンク及びＳＣＴＰ接続（association）の検出及び更新を可能にするやり方で、複数のネットワーク要素を相互に関係づける。ネットワーク要素は、ユーザのアプリケーション及び分析をサポートするように、個別に又はグループとして扱うことができる。
【０００８】
トポロジ検出システムの実施形態は、ＩＰベースのプロトコルで利用可能な
一般的なデータ・モデル・フレームワークを使用する。典型的には、ネットワーク中の複数のモニタリング・プローブは、同じネットワーク要素からのトラフィックを調べる。各プローブからのトポロジ情報は、重複検出を特定し、１つのネットワーク・トポロジの見取り図を生成するように、調整されなければならない。１つ実施形態では、モニタリング・プローブは最初にネットワーク・ノードを特定し、次にノード間のリンクを特定し、最後にＳＣＴＰ接続を特定する。モニタリング・プローブは、捕捉したＰＤＵ中のデータを検出し、このデータを用いてトポロジ・データ・モデルを追加する。
【０００９】
本発明の第１概念は、ネットワーク・モニタリング・システムであって、
ネットワーク・インタフェースに結合され、該ネットワーク・インタフェースからのデータ・パケットを捕捉できる１つ以上のモニタリング・プローブであって、
上記モニタリング・プローブは、捕捉された上記データ・パケットを受けて、捕捉された上記データ・パケットを既知ネットワーク要素リストと比較することができ、上記既知ネットワーク要素リストにない新しいネットワーク要素を特定できる１つ以上のトポロジ・アナライザを更に有し、
上記モニタリング・プローブは、上記新しいネットワーク要素に関するデータを上記トポロジ・アナライザから受けて、異なるトポロジ・アナライザからの同じ新しいネットワーク要素の重複検出を解決できるプローブ・トポロジ・エージェントを更に有する上記モニタリング・プローブと、
１つ以上のプローブに結合されるモニタリング・システム・サーバと、
上記モニタリング・システムが、１つ以上の上記プローブ上のプローブ・トポロジ・エージェントに結合され、上記プローブ・トポロジ・エージェントから上記新しいネットワーク要素に関するデータを受け、異なるプローブ・トポロジ・エージェントからの上記同じ新しいネットワークの重複検出を解決できるサーバ・トポロジ・エージェントとを具え、
上記モニタリング・システム・サーバが、現在のネットワーク・トポロジ情報をメンテナンスでき、アップデートされたネットワーク要素リストを上記プローブ・トポロジ・アナライザに提供できるトポロジ・メンテナンス・エージェントを更に有している。
【００１０】
本発明の第２概念は、第１概念のネットワーク・モニタリング・システムであって、上記既知ネットワーク要素リストが、上記ネットワーク中の物理ポートを有している。
【００１１】
本発明の第３概念は、第１概念のネットワーク・モニタリング・システムであって、上記既知ネットワーク要素リストが、上記ネットワーク中の物理リンクを有している。
【００１２】
本発明の第４概念は、第１概念のネットワーク・モニタリング・システムであって、上記既知ネットワーク要素リストが、上記ネットワーク中のネットワーク・ノードを有している。
【００１３】
本発明の第５概念は、第１概念のネットワーク・モニタリング・システムであって、上記既知ネットワーク要素リストが、上記ネットワーク中の論理リンクを有している。
【００１４】
本発明の第６概念は、第１概念のネットワーク・モニタリング・システムであって、
捕捉された上記データ・パケットを受けて、既知ＳＣＴＰ接続リストに対して捕捉された上記データ・パケットを比較し、上記既知ＳＣＴＰ接続リスト上にない新しいＳＣＴＰ接続を特定できる１つ以上のＳＣＴＰトラッキング・モジュールを更に具えている。
【００１５】
本発明の第７概念は、ネットワーク・インタフェースから捕捉されたデータ・パケットに基いて、ネットワーク・トポロジを特定するモニタリング・システムを制御する命令を含むコンピュータ読み出し可能記録媒体であって、上記命令は、実行されたときに、プロセッサが、
複数のモニタリング・プローブからのデータ・パケットを受け、
上記データ・パケットに関連するネットワーク要素を特定し、
上記ネットワーク要素が既に特定され、既知のネットワーク要素のリスト中にあるか判断する動作を実行する。
【００１６】
本発明の第８概念は、第７概念のコンピュータ読み出し可能記録媒体であって、上記ネットワーク要素が、通信ネットワーク中の物理ポートを含んでいる。
【００１７】
本発明の第９概念は、第７概念のコンピュータ読み出し可能記録媒体であって、上記ネットワーク要素が、通信ネットワーク中の物理リンクを含んでいる。
【００１８】
本発明の第１０概念は、第７概念のコンピュータ読み出し可能記録媒体であって、上記ネットワーク要素が、通信ネットワーク中のネットワーク・ノードを含んでいる。
【００１９】
本発明の第１１概念は、第７概念のコンピュータ読み出し可能記録媒体であって、上記命令は、実行されたとき、プロセッサが、
ネットワーク・トポロジをマッピングするように適合させたデータ・モデル中の上記ネットワーク要素を記憶する動作を更に実行し、
上記データ・モデルは１つ以上の物理ポートと、１つ以上の物理リンクとを更に含み、各物理リンクは１つ以上の上記物理ポートと関連し、上記データ・モデルは更にネットワーク・ノードを含み、各ネットワーク・ノードが１つの物理リンクと関連している。
【００２０】
本発明の第１２概念は、第７概念のコンピュータ読み出し可能記録媒体であって、上記命令は、実行されたとき、プロセッサが、
通信ネットワーク内の２つの以上のネットワーク・ノードと関連する論理リンクを特定する動作を実行する。
【００２１】
本発明の第１３概念は、第１２概念のコンピュータ読み出し可能記録媒体であって、上記命令は、実行されたとき、プロセッサが、
通信ネットワーク内の論理リンクと対をなすＳＣＴＰ接続を特定する動作を実行する。
【００２２】
本発明の第１４概念は、ネットワークのトポロジを特定する方法であって、
１つ以上のモニタリング・プローブを介して、ネットワーク・インタフェースからのデータ・パケットを捕捉すること、
上記データ・パケットから上記ネットワーク中の１つ以上の物理ポートを特定すること、
トポロジ・データ・モデル中の各物理ポートに関するデータを記録すること、
上記データ・パケットから上記ネットワーク中の１つ以上の物理リンクを特定すること、
上記トポロジ・データ・モデル中の１つ以上の物理ポートに夫々関連する上記トポロジ・データ・モデル中の各物理リンクに関するデータを記録すること、
上記トポロジ・データ・モデル中の１つ以上の物理リンクと関連する上記トポロジ・データ・モデル中の１つ以上のネットワーク・ノード夫々に関するデータを記録すること、
上記データ・パケットから上記ネットワーク中の１つ以上の論理リンクを特定すること、
上記トポロジ・データ・モデル中の２つの以上のネットワーク・ノードに関連する１つ以上の論理リンクの夫々に関するデータを記憶すること、
上記データ・パケットから上記ネットワーク中の１つ以上のＳＣＴＰ接続を特定すること、
上記トポロジ・データ・モデル中の上記論理リンクの１つと対になる１つ以上のＳＣＴＰ接続夫々に関するデータを記憶すること
とを具えている。
【００２３】
本発明の第１５概念は、第１４概念の方法であって、
複数の物理ポートが１つの同じモニタリング・プローブに関連しているかもしれないところ、各物理ポートを特定の１つのモニタリング・プローブに関連づけることを更に具えている。
【００２４】
本発明の第１６概念は、第１４概念の方法であって、
２つ以上の物理リンクを１つの物理リンク・グループとして特定することを更に具えている。
【００２５】
本発明の第１７概念は、第１４概念の方法であって、
２つ以上のネットワーク・ノードを１つのネットワーク・ノード・グループとして特定することを更に具えている。
【００２６】
本発明の第１８概念は、第１４概念の方法であって、
２つ以上の論理リンクを１つの論理リンク・グループとして特定することを更に具えている。
【００２７】
本発明の第目的、効果及び他の新規な点は、以下の詳細な説明を添付の特許請求の範囲及び図面とともに読むことによって明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、本発明によるモニタリング・システムを有する通信ネットワークのハイレベル・ブロック図である。
【図２】図２は、本発明による１つの実施形態で使われるトポロジ・データ・モデルの一例を示している。
【図３】図３は、本発明による１つの実施形態のモニタリング・システム・サーバ及びプローブの機能的動作を描いたブロック図である。
【図４】図４は、本発明によるモニタリング・システムをどのようにトポロジ・データが伝播するか描いたフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
これから本発明について、添付の図面を参照しながら、より詳しく説明する。しかしながら、本発明は、多くの異なる形態で実施しても良く、ここで説明する実施形態に限定されると解釈すべきではない。むしろ、これら実施形態は、ここでの開示が完璧で完全となり、当業者に本発明の範囲を完全に伝えるように提供される。当業者であれば、本発明の種々の実施形態を利用できるであろう。
【００３０】
図１は、モニタリング・システムを有する通信ネットワークのハイレベル・ブロック図である。ネットワーク・ノード１０１〜１０４は、ノード１０１〜１０４上のポート１０９間に結合された論理リンク１０５〜１０８を渡って互いに通信を行う。また、１つ以上の論理リンク（図示せず）をノード１０１〜１０４間に設置しても良い。モニタリング・システムは、例えば、モニタリング・プローブ１１０、１１１並びにモニタリング・システム・サーバ又はコントローラ１１２を含み、インタフェース１０５〜１０８に結合される。モニタリング・プローブ１１０、１１１は、インタフェースからパケット・データ・ユニット（ＰＤＵ）及びセッション・データを収集する。サービス・プロバイダ又はネットワーク運営者は、ユーザ・インタフェース・ステーション１１３を介してモニタリング・システムからのデータにアクセスできる。モニタリング・システムは、捕捉したデータ・パケット、ユーザ・セッション・データ、コール・レコード設定情報、ソフトウェア・アプリケーション命令及びネットワーク・トポロジ・データを記憶するために、内部又は外部メモリ１１４を更に具えていても良い。
【００３１】
モニタリング・システムは、サーバ又は機器ラック（Rack：収納棚）のような１つの場所に設置されても良く、プローブ１１０、１１１は、サーバ又は機器ラック中の別々のブレード上で動作しても良い。これに代えて、プローブ１１０及び１１１は、モニタリング・システム・サーバ／コントローラ１１２から離れて、１つ以上のノード１０１〜１０４の近くに配置されても良い。プローブ１１０、１１１及びモニタリング・システム・サーバ／コントローラ１１２は、１つ以上のソフトウェア・アプリケーションを実行する１つ以上のプロセッサを有していても良い。
【００３２】
モニタリング・プローブ１１０、１１１及びモニタリング・システム・サーバ１１２は、プロトコル・アナライザ、セッション・アナライザ又はトラフィック・アナライザ機能を含んでいても良く、これは、ネットワーク上のリンク、ノード、アプリケーション又はサ―バによってＩＰトラフィックの特性を定めることによって、ＯＳＩ（Open System Interconnection）の第２層から第７層の問題を解決する。こうした機能は、テクトロニクス社製のＩｒｉｓアナライザ・ツールセット・アプリケーションを含むＧｅｏＰｒｏｂｅ  Ｇ１０型プラットフォームによって提供される。図１に示されるモニタリング・システムは、単純化した例であり、任意の個数の相互接続されたモニタリング・プローブをネットワーク内の１つ以上のインタフェースに結合しても良いことが理解されよう。１つのモニタリング・プローブで、特定の１つのインタフェースからデ―タを捕捉するようにして良いし、２つ以上のプローブが１つのインタフェースに結合されても良い。
【００３３】
モニタリング・プローブ１１０、１１１は、高帯域幅ＩＰトラフィックを扱うのに最適化された高速高密度プローブのようなパケット捕捉装置を介してネットワーク・インタフェースに結合されるようにしても良い。モニタリング・システムは、ネットワークの動作に干渉することなく、インタフェースからメッセージ・トラフィックを受動的に捕捉する。モニタリング・システムは、ネットワーク・インタフェース上の特定のデータ・セッションに関係するパケットを捕捉し、関連づける。関係する複数のパケットは、ネットワーク上の特定の１つのフロー、セッション又はコールに関する１つのレコードに一体化しても良い。
【００３４】
別の実施形態では、モニタリング・システムは、ソフトウェア・エージェントのような能動的なコンポーネントでも良く、これは、例えば、１つ以上のノード１０１〜１０４に駐在し、ノードに出入りするデータ・パケットを捕捉する。
【００３５】
モニタされるネットワークのトポロジの知識は、ネットワーク・モニタリング・ソリューション（問題解決）の核となる部分である。どの受動的モニタリング又はプロービング・システムにとっても、究極の目標は、全てのネットワーク・ノード、論理及び物理リンク、ＳＣＴＰ接続、無線セルなどを含めて、全てのネットワーク・トポロジを自動検出することである。こうした機能は、据え付けと整備の費用を大幅に低減し、ネットワーク運営者の介入を必要とせずに、ネットワークの進化にネットワークを対応させることを可能にする。
【００３６】
トポロジ検出手法の１実施形態では、以下の要件を満たしている。
１．トポロジ・データ・モデル及び処理モデルは、分散型モニタリング・システム中の複数のプロービング・エージェントの動作を把握しており、このとき、同じネットワーク要素がいくつかのプロービング・エージェントによって検出及びモニタされるようにしても良い。
２．トポロジ検出は、オン・デマンド（要求に応じて）又はキャンペーン（目的を持って動作を起こす）に基づく検出に限定されず、継続的なトポロジの変化を検出するために、連続的（つまり、２４時間／週７日：年中無休）に実行される。
３．モニタリング・プローブ中のトポロジ検出ソフトウェアは、既に検出された要素からのトラフィックについては、最小で動作を実行するか又は動作を実行しない。
４．検出手法は、物理ポート、ネットワーク・ノード、サーバ、物理リンク、論理リンク、ＳＣＴＰ（Stream Control Transmission protocol：ストリーム制御伝送プロトコル）接続の検出をサポートする。
５．検出手法は、マルチ・ホーム及びロード・シェア（ＭＨ）接続、ペイロード・プロトコル識別子（ＰＰＩＤ）マップ検出、接続再確立の緩やかな処理を含む、ＳＣＴＰ接続の検出をフルに実行する。
６．トポロジ検出についての中央制御エンティティは、複数プローブによる複数要素の同時検出を処理でき、調停（mediation）機能を実行できなければならない。
７．トポロジ・モデルは、ネットワークは、ほぼＩＰ転送だけを向いて進展しているので、ＩＰ中心でなければならない。
【００３７】
既存のデータ・モデル及び処理モデルは、以下の１つ以上の欠点で苦しんでいる。
１．１つのモニタリング・ボックスの据え付けに制限される。
２．トポロジ検出が、常時又は２４時間／週７日のソリューションでなく、オン・デマンドかキャンペーン・ベースである。
３．トポロジ検出手法が、リアルタイムでのモニタリングでなく、繰延ストリーム及び分析アーキテクチャを用いている。
４．そのトポロジ検出では、常時自動検出環境において、容認できる程度にＳＣＴＰ検出状況（シナリオ）を処理できない
５．検出は、どのような技術にも応用可能な一般的な処理及びデータ・モデルを提供するのに対して、１つの技術的に限定的なもの又は規格（例えば、ＵＴＲＡＮやＳＩＧＴＲＡＮ）に限定される。
６．トポロジ検出は、強制的機器設定方法又は自動発見方法のどちらかにおいては提供されるが、両方同時にではない。
【００３８】
本願の対象として開示する一体化データ及び処理モデルは、上述した要件を完全に満たし、既存のソリューションの欠点を解決するものである。本願で開示するようなトポロジ検出システムを用いれば、運営費用（ＯｐＥｘ）が大きく節約されると共に、ネットワーク・モニタリングの供給者とネットワーク運営者の双方に高品質な体験が提供される。
トポロジ・データ・モデル
【００３９】
図２は、トポロジ・データ・モデルの一例を示している。このトポロジは、自動検出された又は用意された要素から構成される。トポロジ要素は、モニタリング・システム・サーバ上に記憶されても良く、このため、ネットワーク・トポロジに関するデータは、顧客が接するアプリケーション及び内部プローブ・アプリケーションで利用可能である。データ・モデルに見られるオブジェクトの形式は、それらの特性、関係、自動検出の観点に関して、以下で説明する。各トポロジ要素には、制御モニタリング・システム・サーバ内において、ユニーク（夫々１つしかない）な識別子（ＩＤ）が割り当てられる。他のモニタリング・システム又はサーバ集合と共に使用するためのグローバルにユニークなＩＤは、モニタリング・システム・サーバＩＤを要素ＩＤに加えることで構成できる。トポロジ要素は、新しい属性や関係を加えることで拡張できる。
【００４０】
ドメイン要素２０１は、リージョン／サブ・リージョンやマーケット／サブ・マーケットのような、モニタ対象のネットワークの異なるセグメントを表すために用いても良い。定義したドメインを用いることで、独立した分析やレビューのために、ユーザは、ネットワークの異なる部分を分離できる。例えば、ドメイン要素は、異なるエリアにおけるデータ・センターに対して、１つのエリアにおけるコア・ネットワークを分離して特定するために利用できる。ドメインは、ネットワークの異なるセグメントにおいてＩＰアドレスのプールが再利用された場合において、モニタ対象オブジェクト間での衝突を避けるためにも利用できる。全てのモニタリング・プローブが１つのドメインに割り当てられても良い。ドメイン間のトポロジ情報は、独立としても良い。例えば、もしプローブがドメインＡでＩＰアドレス「ＩＰ１」でノードを検出し、次に同じ「ＩＰ１」アドレスをドメインＢで検出したら、実際は異なるノードとして参照する。
【００４１】
プローブ要素２０２は、１つの物理的なモニタリング・プローブと等価である。１つの実施形態では、データ・モデルにおけるプローブ要素２０２は、表１に示す特性及び属性を有する。
【００４２】
【表１】
2012235461.tif 000003
【００４３】
各プローブ要素は、１つ以上の物理ポート要素（２０３）と関係している。一時的に物理ポート要素（２０３）を通って、各プローブ要素は１つ以上の物理リンク（２０４）と関係する。
【００４４】
新しいプローブがモニタリング・システム・サーバと連絡を取ったときに、プローブ要素２０２は自動的に検出される。新しいプローブは、表１を完成するに必要な全ての特性をモニタリング・システム・サーバに送り、トポロジ上に新しいプローブ要素が生成される。特にプローブは、その種別、名前、プライマリＩＰアドレスを送る。
【００４５】
物理ポート要素２０３は、プローブ・インタフェース・カード上の１つのモニタ対象ポートに等価である。典型的なプローブ・インタフェース・カードは４又は８個のポートを有するが、将来は１つのプローブ・インタフェース・カードにもっと多数のポートがあるかもしれない。１つの実施形態では、データ・モデルにおける物理ポート要素２０３は、表２に示す特性及び属性を有する。
【００４６】
【表２】
2012235461.tif 000004
【００４７】
各物理ポート要素２０３は、ぴったり１つのプローブ要素２０２と関係している。各物理ポート要素２０３は、１つの物理リンク要素２０４の１メンバー（a member：構成要素）である。１つの実施形態では、物理ポート要素２０３は、ポートのモニタリングの観点における重要な評価指標（ＫＰＩ）として、モニタリング・システムのトラフィック・アナライザやプロトコル・アナライザによって利用される。
【００４８】
物理ポートは、新しいプローブがモニタリング・システム・サーバと連絡を取ったときに、自動的に検出される。そのプローブは、既知の全物理ポートのリストを全ての特性と共に送信する。モニタリング・システム・サーバは、ユニーク・ポートＩＤを各物理ポートに割り当てる。ポートの方法を検出するのはとても難しいので、物理リンクについての方向及びマッピングは、手作業による構造設定ステップとして残しておいても良い。従って、新しいポートにおける方向については、UNKNOWN（未知）値を初期値として使用しても良い。モニタリング・プローブは、ポートがまるでＲＸ／ＴＸポートであるかのように、ポートを方向がUNKNOWN（未知）に設定されているとして扱っても良い。
【００４９】
物理リンク要素２０４は、双方イーサネット（登録商標）・リンクであり、１つ以上の物理ポートから構成される。物理リンクは論理リンクから区別されるが、これについては以下で更に説明する。１つの実施形態では、データ・モデルにおける物理リンク要素２０４は、表３に示す特性及び属性を有している。
【００５０】
【表３】
2012235461.tif 000005
【００５１】
各物理リンク要素２０４は、ぴったり１つのプローブ要素２０２と関係している。各物理リンク要素２０４は、１つ以上の物理ポート要素２０３と関係している。例えば、物理リンクは、１つの双方向タップ（SPAN）の場合には１つのポートを有しても良く、また、単方向ロードシェア・タップの場合には、１つのポートを有しても良い。複数の物理リンクは、複数のＶＬＡＮを定義することによって、更に分かれても良く、このため、１つの物理リンクは、１つ以上のイーサネット（登録商標）・レベルの仮想リンクに対応することもある。１つの実施形態では、物理リンク要素２０４は、モニタリング・システムのトラフィック・アナライザやプロトコル・アナライザによって、モニタ対象の要素の選択の観点において重要な評価指標（ＫＰＩ）として利用される。
【００５２】
１つの実施形態では、複数のポートを複数の物理リンクに分解することは、一般に解決が難しい問題であるので、物理リンクは自動的には検出されない。物理リンク要素２０４の追加と、物理リンク要素２０４へのポートのマッピングは、手作業による構造設定ステップとして残しておいても良い。こうした構造設定は、物理ポートの配線が変わる場合に調整が必要となる１回だけのステップである。
【００５３】
物理リンク・グループ要素２０５は、１つ以上の物理リンク要素２０４を１つのグループにまとめるのに利用される。物理リンク・グループ要素２０５は、ユーザ・インタフェース（ＵＩ）アプリケーションによって利用される。例えば、一度に１リンクを表示するのに対比して、物理リンク・グループ要素２０５は、トラフィック・アナライザによって、選択されたセット（又はグループ）についてのＫＰＩを表示するのに利用しても良い。物理リンク・グループ要素２０５は、トポロジ情報の一部であっても良いが、これらは典型的にはユーザ・インタフェースの生成物（artifact：人工的生成物）であり、このため、モニタリング・プローブは、物理リンク・グループ２０５とは関わりがない。１つの実施形態では、データ・モデルにおける物理リンク・グループ要素２０５は、表４に示す特性及び属性を有する。
【００５４】
【表４】
2012235461.tif 000006
【００５５】
１つ以上の物理リンク要素２０４が、１つの物理リンク・グループ２０５に属する。ある１つのリンクは、複数のグループのメンバーかもしれない。１つの実施形態では、物理リンク・グループ要素２０５は、ユーザによって用意され、自動的には検出されない。
【００５６】
ネットワーク・ノード要素２０６は、ＩＰアドレスを有する種々のアクティブなネットワーク要素の１つを表し、これは、サーバ、サービングＧＰＲＳサポート・ノード、ゲートウェアＧＰＲＳサポート・ノード（ＧＧＳＮ）、ＭＭＥ（Mobility Management Entity：移動管理エンティティ）、ｅＮｏｄｅＢ（発展型ノードＢ：発展型基地局）、ＡＡＡ（認証、認可及び課金）サーバなどである。ＩＰアドレスは、本願で説明するトポロジ・モデルを使用するなかで、ノード定義対する鍵となるものである。従って、ＩＰアドレスは、２以上のノードに属することはできない。ネットワーク・ノード２０６を特定するのに利用されるＩＰアドレスは、複数のＩＰアドレスのリスト又はＩＰアドレスの範囲であっても良い。ルータは、１つの実施形態では、ネットワーク・ノードと考えても良く、シンプル・ネットワーク・マネージメント・プロトコル（ＳＮＭＰ）モニタリングが好ましいなら、ネットワーク・トポロジによって追跡しても良い。１つの実施形態では、データ・モデルにおけるネットワーク・ノード要素２０６は、表５に示す特性及び属性を有する。
【００５７】
【表５】
2012235461.tif 000007
【００５８】
一般に、ネットワーク・ノード要素は、属性／特性を追加に関して柔軟でなければならない。属性は、２つのカテゴリにわけることができる。１つのカテゴリは、基本的な属性を含み、これらは明確でプローブに知らされなければならない。他方のカテゴリは、プローブには必要ないが、もっぱらＵＩ及びアプリケーションのために使用される属性を含む。このような属性の例は、地理的な位置、マップの座標、カスタム・アイコンなどである。無線ネットワーク制御装置識別子（ＲＮＣ  ＩＤ）、移動管理エンティティＩＤ（ＭＭＥ  ＩＤ）、ポイント・コード、ネットワーク指標などのような他のプロトコル固有の属性をノードに加えても良い。必要であれば、地理的位置のような視覚属性を加えても良い。
【００５９】
各ネットワーク・ノード要素２０６は、ゼロ以上のプローブ要素２０２と関連があり、これらは、ネットワーク・ノードが観測された場所に存在する。強制検出された又はインポートされたネットワーク・ノードには、割り当てられたプローブがないかもしれない。モニタリング・プローブが、ネットワーク・ノードへ向かう又はネットワーク・ノードからのトラフィックを検出すると、モニタリング・サーバのトポロジ情報は更新される。ネットワーク・ノード要素２０６は、論理リンク要素２０７のエンドポイントを表す。ネットワーク・ノード間の論理リンクは、ゼロかそれ以上あるかもしれない。
【００６０】
一般には、ネットワーク・ノード要素２０６は、モニタリング・プローブによって自動的に検出される。いくつかの種別のノード／プロトコルについては、自動検出は実用的ではないかもしれない。例えば、数千のＨＴＴＰ、ＤＮＳ、ＰＯＰ３、ＳＭＴＰサーバがある場合である。１つの実施形態では、モニタリング・プローブは、これらノードを自動検出せず、もし望むなら、ユーザが手作業でこれらサーバをトポロジに加えても良い。別の実施形態では、モニタリング・プローブは、ユーザが予め用意したＩＰアドレスの範囲においてのみ、これらサーバを検出する。
【００６１】
ネットワーク・ノード・グループ要素２０８は、１つ以上のネットワーク・ノード要素２０６を１つのグループにまとめるに利用される。１つの実施形態では、ネットワーク・ノード・グループ要素２０８は、もっぱらＵＩアプリケーションによって利用される。１ノードを一度に表示するのに対比して、例えば、トランザクション分析アプリケーションは、複数ノードの１グループ全体に関するＫＰＩを表示するのに、ネットワーク・ノード・グループ要素２０８を利用できる。ネットワーク・ノード・グループ要素２０８はトポロジ情報の一部ではあるが、これはＵＩアプリケーションだけのために作られたものなので、モニタリング・プローブは、ネットワーク・ノード・グループ要素２０８の生成及び更新には関係がない。１つの実施形態では、データ・モデルにおけるネットワーク・ノード・グループ要素２０８は、表６に示す特性及び属性を有する。
【００６２】
【表６】
2012235461.tif 000008
【００６３】
１つ以上のネットワーク・ノード要素２０６は、ネットワーク・ノード・グループ要素２０８に属する。ある１つのノードは、複数のネットワーク・ノード・グループのメンバーかもしれない。
【００６４】
ネットワーク・ノード・グループ要素２０８は、常にユーザによって用意されるもので、自動的には検出されない。
【００６５】
論理リンク要素２０７は、ネットワークにおける論理レベル接続の抽象概念である。論理リンクの典型的な例は、ＩＰパス及びＳＣＴＰ接続である。論理リンク要素２０７は、顧客に関する集団のレベルを提供するために、ＵＩレベルでグループ分けされる。２つのノード間には２つ以上の論理リンクがあり、それらリンクはＬ４（ＯＳＩ参照モデル第４層）特性で区別される。従って、論理リンク要素は次のようなものとすることが可能である：
−Ｌ４情報が省略されたときの２つのノード間接続のフル・セット
−２つのノード間の特定のＬ４プロトコル接続（例えば、全ＴＣＰトラフィック又は全ＵＤＰトラフィック）
−２つのノード間の特定のポート対ポート接続（例えば、ポートＸ及びＹ間の全ＵＤＰトラフィック）
−２つのノード間の固定ポート対一過性ポート接続（例えば、一方が固定のＳＣＴＰポートで、他方が一過性のポート）.
この手法は、論理リンク要素２０７を定義する上で最高の柔軟性を有し、永続的及び一時的ＳＣＴＰ接続を完全に追従することを可能にする。Ｌ４特性は、重複することはできない（例えば、同じノード間で重複するポートのある２つのＳＣＴＰ接続は許されない）
【００６６】
ＳＣＴＰ接続は、いつでもセットアップ及び切断が可能で、潜在的には一時的なものであり、その論理リンク要素２０７は、ＫＰＩ及び状態モニタの観点から使用される。論理リンク要素２０７に関連する２つのノードは、サーバ及びクライアントとして指定される。その指定のやり方は、プロトコルに固有のものである。典型的には、アップリンク・ノ−ドは、サーバとして指定され、ダウンリンク・ノードはクライアントとして指定される（例えば、ＬＴＥでは：ＭＭＥ−サーバ／ｅＮＢ−クライアント；Ｇｎインタフェース上では：ＧＧＳＮ−サーバ／ＳＧＳＮ−クライアント）。リンク上のパケットの方向は、サーバ・ノードに対して設定される（ＲＸはアップリンク、ＴＸはダウンリンク）。
【００６７】
１つの実施形態では、データ・モデルにおける論理リンク要素２０７は、表７に示す特性及び属性を有する。
【００６８】
【表７】
2012235461.tif 000009
【００６９】
別の実施形態では、論理リンク要素２０７は、イネーブル／ディスエーブルＫＰＩ又は論理リンクに関するセッション・アナライザのようなものについての「イネーブルされた」フラグを含むとしても良い。
【００７０】
論理リンク要素２０７は、ぴったりネットワーク・ノード要素２０６の２つのエンドポイントを有する。２つのネットワーク・ノード２０６間には２つ以上の論理リンク２０７があるかもしれない。ネットワーク・ノード２０６を通して、論理リンク要素２０７は、２つのネットワーク・ノード要素２０６の特性の共通部分を介して、プローブ要素２０２とも関係を持てる。
【００７１】
一般に、論理リンク２０７は、モニタリング・プローブによって、自動的に検出される。モニタリング・プローブで扱える典型的なリンク種別の多くは、ＳＣＴＰ接続トラッキングを通して検出される。
【００７２】
論理リンク・グループ要素２０９は、１つ以上の論理リンク要素２０７を１つのグループにまとめるのに利用される。１つのリンクを一度に表示するの対比して、論理リンク・グループ要素２０９は、もっぱらＵＩアプリケーションによって利用されるもので、例えば、トランザクション・アナライザによって複数リンクの１グループに関するＫＰＩを表示するために利用される。論理リンク・グループ要素２０９は、ネットワーク・ノード・グループ２０８及び物理リンク・グループ２０５のように、トポロジ情報の一部である。しかし、グループ２０９は、ユーザ・インタフェースの生成物であり、モニタリング・プローブは、論理リンク・グループ要素２０９の生成又は更新には関係がない。１つの実施形態では、データ・モデルにおける論理リンク・グループ要素２０９は、表８に示す特性及び属性を有する。
【００７３】
【表８】
2012235461.tif 000010
【００７４】
１つ以上の論理リンク要素２０７は、各論理リンク・グループ要素２０９に属する。ある１つのリンクは、複数の論理リンク・グループのメンバーかもしれない。
【００７５】
論理リンク・グループ要素は、ユーザによって用意され、モニタリング・プローブによって自動的には検出されない。
【００７６】
ＳＣＴＰ接続要素２１０は、一般に、２つのネットワーク・ノード要素２０６間のマルチホーム・ロードシェアＳＣＴＰ接続である。ＳＣＴＰセッションの相関を可能とするために、ＳＣＴＰ接続要素が検出されトラッキング（追跡）されなければならない。１つの実施形態では、ＳＣＴＰトラッキングの性質並びに一過性ポート及びＳＣＴＰ接続の再確立に係る問題のために、ＳＣＴＰ接続は、プローブ・インタフェース・ハードウェアで内部的にリアルタイムでトラッキングされ、モニタリング・サーバ上のトポロジ・データベース中には残存しない。この場合、論理リンク要素２０７だけが存続し、実際のＳＣＴＰ接続及び論理リンクの間に１対１の関係がある。
【００７７】
ＳＣＴＰ接続の状態及びリアルタイム情報に関して使用した場合に満足させるために、モニタリング・プローブは、トラッキングしているＳＣＴＰ接続及びそれらの状態について、詳細な最新情報をオン・デマンドで読み出すインタフェースを提供する。１つの実施形態では、データ・モデルにおけるＳＣＴＰ接続要素２１０は、表９に示す特性及び属性を有する。
【００７８】
【表９】
2012235461.tif 000011
【００７９】
これら属性は、ＵＩアプリケーションやトポロジ・アナライザのような、ＳＣＴＰ接続情報の外部ユーザにとっては重要である。接続のトラッキングに必要であれば、プローブ・インタフェース・ハードウェアによって、他の属性を追加しても良い。
【００８０】
各ＳＣＴＰ接続要素２１０は、ゼロ又は１つの論理リンク要素２０７に属する。論理リンク要素２０７は、自動検出の最初の段階では利用できないかもしれない。
【００８１】
ＳＣＴＰ接続要素は、プローブ・インタフェース・ハードウェアによって内部的に検出され、管理される。
トポロジ検出処理モデル
【００８２】
分散型モニタリング・システムにおいてトポロジ情報を検出し調停するのに利用可能な２つのアプローチは、公表−予約アプローチと通知−予約アプローチである。公表−予約アプローチでは、新しいトポロジ要素が検出されると、モニタリング・プローブは、そのオブジェクトを生成し、モニタリング・システム・サーバ及び他の全てのプローブに対してそれを公表する。その検出しているプローブは、ＫＰＩを収集するなど、直ちに新しいトポロジ要素のモニタリングを開始する。このアプローチの利点は、検出後に直ちにモニタリングを開始するので、多くの場合、データを失わないことである。このアプローチの欠点は、複数のプローブで同じ要素を検出すると複雑になり、そうした重複検出について調停を実行しなければならないことである。また、このアプローチは、同じ要素である複数プローブについてのユニーク識別子か、又は、新しく検出されたネットワーク要素にモニタリング・システム・サーバがグローバルにユニークなＩＤを割当てた後、収集されたデータを部分修正するかのどちらが必要となる。ダブル・コミット及び競合状態を含む問題は、同じ１つのトポロジ・オブジェクトがプローブの公表メカニズム及び予約メカニズムによって同時に変更されても生じる。
【００８３】
通知−予約アプローチでは、「マスター」トポロジ情報という独占的な１つのオーナーがいる。オーナーは、複数のプローブからアップデート通知を受け、それらアップデート（更新）を調停し、トポロジの変更に責任を持つ（コミット）。続いて、そのコミットされたアップデートは、プローブに伝えられる。このアプローチの利点は、単純で、確定的に一つに決まり、公表−予約アプローチに関する問題がないことである。公表−予約アプローチの欠点は、要素の検出とモニタリング・システムから分散したプローブへのコミットされたアップデートの伝播との間の時間遅延（Time Lag）である。プローブは、マスター・トポロジの更新をサーバから受けるまで要素のモニタリングを開始しないので、結果としていくらかのデータが初期において失われる。
【００８４】
本願で説明する実施形態では、トポロジ検出及びモニタリングに、通知−予約アプローチを選択している。実際の展開においては、検出と及びモニタリングの開始との間が比較的小さな遅延であれば、あまり重要でないと考えられる。従って、通知−予約アプローチの利点は、この遅延の欠点を上回る。
【００８５】
図３は、本発明による１つの実施形態のモニタリング・システム・サーバ３０１及びプローブ３０２の機能的動作を描いたブロック図である。プローブ３０２は、デコードした後の入ってくるＰＤＵを受けるトポロジ・アナライザ３０３を含む。トポロジ・アナライザ３０３は、例えば、トラフィック・プロセッサ・スレッドに存在するモジュールでも良い。トポロジ・アナライザ３０３は、入ってくるＰＤＵ及びそれらの記述語を調べ、新しいトポロジ情報がそのデータから得られるかどうか判断する。また、トポロジ・アナライザ３０３は、制御信号伝達に基づいて、ネットワーク・ノード、論理リンク、それらの属性を検出する。トポロジ・アナライザ３０３は、例えば、パケット・デコーディング・ヒューリスティック（heuristics）を用いて、ＳＣＴＰ接続ＰＰＩＤマッピンングを更に検出してもよい。トポロジ・アナライザ３０３は、トポロジ・アップデートをトポロジ・エージェント３０４に送る。
【００８６】
プローブ・トポロジ・エージェント３０４は、スレッド又はプロセスでも良く、プローブ・トポロジ・アナライザ３０３からトポロジ・アップデートを受ける責任がある。トポロジ・エージェント３０４は、アップデートを調停し、重複通知及びアップデートの氾濫を防ぐために、必要に応じてアップデートを抑制する。トポロジ・エージェント３０４は、プローブの通信インタフェースを維持し、調停されたトポロジ・アップデートをサーバ・トポロジ・エージェント３０５へ転送する。
【００８７】
サーバ・トポロジ・エージェント３０５は、プローブ３０２からのトポロジ・アップデートを受ける責任のあるサーバ３０１上のプロセスである。また、サーバ・トポロジ・エージェント３０５は、同じ要素が複数回検出された場合において、複数のプローブ３０２間のトポロジ・アップデートを調停する。サーバ・トポロジ・エージェント３０５は、インポート又は強制検出の状況においてコミット・ポイントとして、グローバルにユニークなＩＤを新しいトポロジ要素及びサーバに割り当てる責任がある。サーバ・トポロジ・エージェント３０５は、モニタリング・システムの動作、運営及び管理（operations, administration and management：ＯＡ＆Ｍ）トポロジ・データベース３０６に対してインタフェースを提供し、これは新しいトポロジ情報でそれをアップデートする。
【００８８】
モニタリング・システムは、サーバＯＡ＆Ｍサブシステム３０７を含んでいる。ＯＡ＆Ｍサブシステム３０７は、最新の持続性ネットワーク・トポロジ情報３０６を維持することを含むトポロジに関連するサービスを提供する。また、ＯＡ＆Ｍサブシステム３０７は、ＡＰＩを介してトポロジを読み出し、質問するためのインタフェースをサーバ・アプリケーション及びクライアントに提供する。ＯＡ＆Ｍサブシステム３０７は、ＯＡ＆Ｍトポロジ・サービス３０８と一緒に動作し、プローブ３０２を持続性トポロジ情報でリアルタイムにアップデートする。効率を維持するため、トポロジの全てのセットは、プローブ３０２に提供されない。その代わり、プローブは、各プローブに関連するトポロジのサブセット（部分的なセット）のみを受ける。また、ＯＡ＆Ｍサブシステム３０７は、変更されたトポロジ要素だけを含む差分トポロジ情報でプローブをリアルタイムにアップデートする責任がある。最後に、ＯＡ＆Ｍサブシステム３０７は、サーバ・トポロジ及びプローブ・トポロジがいつでも同期し続けるようにする。
【００８９】
プローブ３０２は、更に論理回路を有するＳＣＴＰトラッキング・モジュール３０９を含み、これはＳＣＴＰ接続の検出及び検査、ＳＣＴＰパケットの再構築及び分割（debundling）、そして、トポロジ・エージェント３０４に対する追加／削除／変更のようなＳＣＴＰ接続イベントの送信を提供する。
自動ネットワーク・ノード検出ロジック
【００９０】
図４は、トポロジ・データがモニタリング・システムを通ってどのように伝播するかを示したフローチャートである。トラフィック・プロセッサ・スレッド４０１は、ネットワーク・インタフェース・ハードウェアから制御プレーンＰＤＵを受けて、これをデコードする。次に、トラフィック・プロセッサ４０１は、ＰＤＵを、同じスレッドに在駐するトポロジ・アナライザ・モジュール４０２に渡す。プロトコル固有の検出ルール及びインタフェース・ハードウェアからの有効なサーバＩＤの有無に基づき、トポロジ・アナライザ４０２は、新しいネットワーク・ノードを生成すべきか判断する。この場合、もしサーバＩＤが存在しなければ、ノードが強制検出されることも自動検出されることもなく、ＯＡ＆Ｍに存在しないので、トポロジ・アナライザ４０２は、ＯＡ＆Ｍに質問する必要はない。
【００９１】
トポロジ・アナライザ４０２は、新しいネットワーク・ノードを作くるようプローブ・トポロジ・エージェント４０３にメッセージを送る。新しいネットワーク・ノードに関して検出される特性には、種別、ＩＰアドレス、物理リンク、アプリケーションＩＤが含まれる。プローブ・トポロジ・エージェント４０３は、新しい要素の追加を抑制すべきか判断するが、これは１度に１つの要素追加要求のみ保留にできる。もしこのＩＰアドレスについての抑制がアクティブでないなら、プローブ・トポロジ・エージェント４０３は、サーバ・トポロジ・エージェント４０４に新しいネットワーク・ノードを作るようメッセージを送る。サーバ・トポロジ・エージェント４０４は、既存のトポロジ・データベースに対して新しいノードを照合し、次に、もしノードが既に存在するならそのデータを調停及び統合（マージ）し、でなければ、新しいオブジェクトを生成する。
【００９２】
ネットワーク・ノード要素に対する変更は、サーバＯＡ＆Ｍ４０５に転送されて、トポロジ・データベースに記憶される。新しい要素情報は、プローブＯＡ＆Ｍ４０６を介してプローブの予約者にも公表される。するとプローブは、新しいネットワーク・ノードのモニタリングを始める。新しいノードが検出され、プローブ上でそのサーバＩＤが利用可能になった後も、まだノード・オブジェクトをアップデートする必要があることがある。例えば、物理リンクのリスト、プローブ及び観測されたアプリケーションＩＤは、アップデートする必要があるかもしれない。入ってくる全ＰＤＵのＯＡ＆Ｍ処理について質問するのを避けるために、ネットワーク・ノードのアップデートをトランザクション分析ＫＰＩ又は何らかの他のルーチン・タスクと結びつけても良い。
トポロジ検出システム
【００９３】
以下では、本願で開示したトポロジ検出システムを用いたモニタリング・システムの例を、３Ｇ及びロングターム・エボリューション（ＬＴＥ）ネットワークのために説明する。ＬＴＥネットワークでは、ノード間のＳＣＴＰ接続は持続し、その接続の一方は一時的なポートと仮定する。簡単のため、一時的なＳＣＴＰ接続については、最初は扱わない。１つの実施形態では、４０個のプローブがネットワークをモニタするのに使われ、これは、１プローブ当たり約１０００個のｅＮｏｄｅＢ及びＭＭＥ、そして、１プローブ当たり２０,０００４個のパス接続に対応する。
【００９４】
次の処理ロジックは、１つの実施形態においては、Ｇｎ／Ｇｉノードの検出に利用される。トラフィック・プロセッサは、ＧＴＰｖ１制御ＰＤＵを受け、上手にこれをデコードする。デコードに失敗したＰＤＵは、破棄される。同じトラフィック・プロセッサ・スレッドで動いているトポロジ・アナライザは、そのＰＤＵを受けて、既知のＩＤに対して、そのエンドポイント・アドレスを照合する。もしどちらのＩＤも既知なら、検出は完了である。１方又は両方のＩＤがゼロなら、そのＰＤＵは、この例では、ＧＴＰｖ１プロセッサのようなプロトコル固有の処理モジュールに渡される。プロトコル固有の検出ロジックに基づいて、ＧＧＳＮ及びＳＧＳＮノードが検出される。トポロジ・アナライザは、その内部の一時的なテーブル（表）を調べ、これらＩＰアドレスを有するノードが既にトポロジ・エージェントに送られたか確かめる。もしそうならば、検出は完了である。もしそのノードが新しいなら、トポロジ・アナライザは、その一時的テーブルに新しいネットワーク・ノードを生成し、既知の属性を設定し、トポロジ・エージェントにアップデートを送る。この時点で、トポロジ・アナライザは終了である。
【００９５】
トポロジ・エージェントは、そのアップデートを受けて、その内部のアップデート・テーブルを調べ、それらＩＰアドレスを有するノードが既に存在するか確かめる。１つの実施形態では、トポロジ・エージェント・テーブルは、ＯＡ＆Ｍトポロジ情報とは同じではない。もしそれらノードがトポロジ・エージェント・アップデート・テーブル中に既にあるなら、検出は完了である。もしそれらノードが新しいなら、それらはアップデート・テーブルに加えられる。新しいノードについての情報は、ＯＡ＆Ｍデータベースに統合され、重複が検出される。トポロジ・エージェント及びトポロジ・アナライザは、ＯＡ＆Ｍインタフェースからアップデートされたノードを受け、それらをアクティブなトポロジ・セットに加える。アップデートされたネットワーク・ノードのリストは、全プローブに送られ、新しいノード対ＩＤのマッピングがプローブ・テーブルに加えられる。これらＩＰアドレスから又はこれらＩＰアドレスに対して後から検出された全ＰＤＵは、正しいＩＤを持つことになる。
【００９６】
１つの実施形態では、最初のＳ１ＡＰインタフェース検出は、次のように実行される。初期検出シナリオでは、プローブがきれいな石板（スレート）から始まる、つまり、そのシステム中に、ノード、論理リンク、又はインタフェースがない状態から始まると仮定する。更に、ＩＰアドレスＡのＭＭＥと、ＩＰアドレスＢのｅＮｏｄｅＢ（発展型ノードＢ：発展型基地局）との間にシングル・ホーム接続があると仮定する。ＭＭＥ側は、固定ポートＰ１を利用し、ｅＮｏｄｅＢは一時的なポートＰ２を使用する。モニタリング・プローブ・インタフェース・ハードウェアは、Ａ−Ｐ１及びＢ−Ｐ２間の新しいＳＣＴＰ接続を検出し、その接続にユニークな内部識別子を割り当てる。プローブ・インタフェース・ハードウェアは、ＳＣＴＰ接続についての情報をトポロジ・アナライザ及びトポロジ・エージェントに広める。この情報は、論理リンクを検出し、正しいＬ４特性を設定することが要求される。トポロジ・エージェント及びトポロジ・アナライザは、接続識別子でハッシュ（照合）される接続情報を受けて、キャッシュする（キャッシュ（高速バッファ）メモリに入れる）。
【００９７】
このＳＣＴＰ接続に関するＳ１ＡＰプロトコルＰＤＵがうまく処理されると、それは必要に応じて分解／再構築され、Ｓ１ＡＰプロトコルＩＤでスタンプが押され、トラフィック・プロセッサ・スレッドに転送される。トラフィック・プロセッサは、Ｓ１ＡＰ ＰＤＵを受けて、上手にこれをデコードする。トポロジ・アナライザは、ＰＤＵを受けて、プロトコル固有のＳ１ＡＰ処理モジュールに渡す。もしトポロジ・アナライザがＰＤＵについてのサーバＩＤ及び論理リンクＩＤの両方がゼロに設定されているのを観測したら、その時点でｅＮｏｄｅＢ及びＭＭＥの検出は終了する。トポロジ・アナライザは、拡張パケット記述語内でパスした接続ＩＤに基いて、そのテーブル内にＳＣＴＰ接続を見つけ、ＳＣＴＰ接続からのＩＰ情報を新しいノードに統合する。
【００９８】
トポロジ・アナライザは、そのアップデート・テーブルに新しいノードを入れて、その２つの新しい要素で、トポロジ・エージェントにメッセージを送る。トポロジ・エージェントは、アップデートを受けて、その内部アップデート・テーブルを調べて、これらＩＰアドレスを有するノード及びこれら特性を有する論理リンクが既に存在しているか確かめる。もし新しければ、それら要素はアップデート・テーブルに入れられ、ノードのプローブ側の検出は完了する。
【００９９】
一度、ノードがサーバで受け入れられ、ユニーク・ノードＩＤが割り当てられると、プローブは論理リンクを検出できる状態になる。トポロジ・アナライザは、Ａ及びＢ間に次のＰＤＵを見つけると、Ａ−Ｐ１及びＢ−ワイルドカード間の論理リンクを検出する。論理リンク・データは、テーブルに入れられ、トポロジ・エージェントに送られ、続いてサーバに送られる。論理リンクの検出は、両方のノードが既に有効なノードＩＤを有する場合にのみ行われる。
【０１００】
１つの実施形態では、システムは、プローブ毎にトポロジを分割する。サーバＯＡ＆Ｍは、ネットワーク・ノード及びモニタリング・プローブ間の関係を追跡（トラッキング）する。これらは、２つの目的に役立つ。第１に、セッション・アナライザやプロトコル・アナライザのようなアプリケーションに、全プローブに公知することなく、ノード・フィルタを適用する手段を与える。第２に、ＯＡ＆Ｍを介してプローブにダウンロードされるノード・アップデートの個数を制限する。
【０１０１】
別の実施形態では、もっとシンプルにして失敗を防ぐために、ｅＮｏｄｅＢを除く全てのノードを全プローブにダウンロードしても良い。１ネットワーク中のｅＮｏｄｅＢの個数は数千個となるかもしれないが、他のノードの個数は比較的少なく、１プローブ当たり１０〜５０個の範囲である。ｅＮｏｄｅＢは、その特性中に割り当てられたプローブがある場合にのみ、プローブに行くようにする。一度、全ノード及び適切なｅＮｏｄｅＢがプローブ上に設定されたら、処理ロジックは次のようなものである：
−プローブでモニタされていないノードについては、プローブがそれらを観測しないし、プローブによってノードＩＤがスタンプされることもない。
−プローブでモニタされているノードについては、アップデートされたノード・リストを受けると、プローブ上の全アプリケーションが正しく直ちに動作する。
−プローブでモニタされているｅＮｏｄｅＢは、ダウンロードされないが、自動的に検出される。
−プローブは、トラフィック中に観測されたノードを、ＯＡ＆Ｍリストからのノード対プローブ関係に対して照合し、もし新しい関係が検出されると、サーバをアップデートする。
−プローブＩＤは検出アップデート・メッセージの一部なので、新しく検出されたノードに関するノード対プローブ関係は自動的に設定される。
【０１０２】
本願で用いるトポロジ検出モデルは、プロトコル固有のメッセージを必要とせずに、ネットワーク運営者がＩＰベースのネットワーク中のノード及びリンクを検出するのを可能にする。ネットワーク全体に渡る複数のモニタリング・プローブは、データ・トラフィックを捕捉し、そのデータ・パケット中のＩＰアドレスを検出する。モニタリング・プローブは、ネットワーク全体に分散配置され、個々のデータ・パケットが、複数のプローブで検出されるようになる。加えて、同じＩＰアドレスが、異なるモニタリング・プローブで特定されることがある。トポロジ検出システムは、それらのＩＰアドレスを集め、ネットワーク・ノードを特定する。また、トポロジ検出システムは、分散型モニタリング・ネットワークからのデータ・パケット及びＩＰアドレスの重複検出を解決する。また、トポロジ検出システムは、各ノードの種別を特定しても良い。ノード種別情報によって、システムは、ネットワークの動作に対してノードの不具合が与える影響のような各ノードの関連性を評価できる。
【０１０３】
本発明に関係する当業者であれば、上述の説明及び関連する図面で与えられた技術的な利点を有する本発明の多くの変更及び他の実施形態を考えつくであろう。従って、本発明は、開示された具体的な実施形態に限定されるものではないと理解すべきである。本願では、具体的な用語を用いているが、これらは一般的及び説明する意味で使われ、限定を目的としたものではない。
【符号の説明】
【０１０４】
１０１〜１０４  ネットワーク・ノード
１０５〜１０８  インタフェース
１０９  ポート
１１０  モニタリング・プローブ
１１１  モニタリング・プローブ
１１２  モニタリング・システム・サーバ
１１３  ユーザ・インタフェース・ステーション
１１４  メモリ
２０１  ドメイン要素
２０２  プローブ要素
２０３  物理ポート要素
２０４  物理リンク
２０５  物理リンク・グループ要素
２０６  ネットワーク・ノード要素
２０７  論理リンク要素
２０８  ネットワーク・ノード・グループ要素
２０９  論理リンク・グループ要素
２１０  ＳＣＴＰ接続要素
３０１  モニタリング・システム・サーバ
３０２  プローブ
３０３  トポロジ・アナライザ
３０４  プローブ・トポロジ・エージェント
３０５  サーバ・トポロジ・エージェント
３０６  持続性ネットワーク・トポロジ情報
３０７  サーバＯＡ＆Ｍサブシステム
３０８  ＯＡ＆Ｍトポロジ・サービス
３０９  ＳＣＴＰトラッキング・モジュール
４０１  トラフィック・プロセッサ・スレッド
４０２  トポロジ・アナライザ・モジュール
４０３  プローブ・トポロジ・エージェント
４０４  サーバ・トポロジ・エージェント
４０５  サーバＯＡ＆Ｍ
４０６  プローブＯＡ＆Ｍ
【図１】
2012235461.tif 000012
【図２】
2012235461.tif 000013
【図３】
2012235461.tif 000014
【図４】
2012235461.tif 000015
【外国語明細書】
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