(57)【要約】【課題】ネットワーク上の中継機器の制御ルールと処理性能との関係を考慮した上で、所望の通信品質の要件を満たすネットワーク環境を構築することを可能とするネットワーク機能管理装置を提供する。【解決手段】少なくとも一つの中継機器の処理を示す制御ルールを取得し、通信パケットの入出力の種別と制御ルールの制御処理とを分類基準とする制御カテゴリごとに、取得した制御ルールを分類する制御カテゴリ分類手段と、監視対象の中継機器に関する少なくとも一つの監視項目を含む監視ログを取得し、制御カテゴリ分類手段により分類された制御カテゴリに基づいて、中継機器に関する監視項目間の関係を示す状態方程式を推定する状態方程式生成手段とを備えるネットワーク機能管理装置とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワーク上の中継機器の制御処理を示す制御ルールを取得し、通信パケットの入出力の種別と前記制御ルールの制御処理とを分類基準とする制御カテゴリごとに、取得した前記制御ルールを分類する制御カテゴリ分類手段と、
監視対象の前記中継機器に関する少なくとも一つの監視項目を含む監視ログを取得し、前記制御カテゴリ分類手段により分類された前記制御カテゴリに基づいて、前記中継機器に関する監視項目間の関係を示す状態方程式を推定する状態方程式生成手段とを備えるネットワーク機能管理装置。
【請求項２】
前記状態方程式生成手段は、
前記中継機器に関する複数の監視項目のうちいずれかを説明変数および目的変数とする回帰式に、前記中継機器に関する監視項目の測定値の集合群を当てはめて、前記状態方程式を推定する請求項１に記載のネットワーク機能管理装置。
【請求項３】
前記中継機器としてミドルボックスを管理対象とする請求項１または２に記載のネットワーク機能管理装置。
【請求項４】
前記制御ルールを取得し、取得した前記制御ルールの制御処理内容から、前記通信パケットの入出力の種別と、前記制御ルールの制御処理とを解釈する制御ルール解釈手段と、
監視対象の前記中継機器の監視項目に対する所望の通信要件を含む要件表と、前記状態方程式生成手段が生成する前記状態方程式とを用いて、前記所望の通信要件を満たすネットワーク環境を、少なくとも二つの前記中継機器を連携させることによってネットワーク環境の設計案を導出するチェーン導出手段と、
前記中継機器を監視制御する監視制御装置に対して、前記チェーン導出手段が導出した前記設計案に基づいたネットワーク環境を構築する指示となる配備指示を送信するチェーン配備手段とを備える請求項１乃至３のいずれか一項に記載のネットワーク機能管理装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載のネットワーク機能管理装置と、
前記制御ルールに基づいて前記中継機器を監視制御するとともに、前記ネットワーク機能管理装置から受信した前記配備指示に応じて、前記設計案に基づいたネットワーク環境を構築する監視制御装置とを備えるネットワーク機器管理システム。
【請求項６】
前記監視制御装置は、
管理対象となる前記中継機器から前記監視ログを定期的に取得し、取得した前記監視ログに含まれる前記中継機器の監視項目に関する測定値と、前記中継機器の選別子と、前記監視項目の選別子とを関連付ける監視履歴表を格納する監視手段と、
前記中継機器の選別子と、前記中継機器に関する制御処理内容が記述された前記制御ルールとを関連付けた制御ルール定義表を参照し、制御対象となる前記中継機器に前記制御ルールを設定する制御手段とを有し、
前記状態方程式生成手段は、
前記制御カテゴリが更新されていることを確認すると、前記監視履歴表を参照して更新された前記制御カテゴリを取得し、取得した前記制御カテゴリに対応する前記中継機器の監視項目を用いて前記中継機器ごとの状態方程式を生成するとともに、前記制御カテゴリに対応する全ての前記中継機器に関する監視項目を用いて前記制御カテゴリごとの状態方程式を生成し、生成した前記状態方程式を前記制御カテゴリごとに前記監視項目と対応させて格納する請求項５に記載のネットワーク機能管理システム。
【請求項７】
前記チェーン導出手段は、
前記要件表を参照し、前記要件表から要件の対象となる前記中継機器の識別子の集合を取得し、取得した前記中継機器の識別子のそれぞれに対応させて、前記要件の対象となる中継機器の識別子に一致する前記状態方程式を抽出し、抽出した前記状態方程式が前記所望の通信要件を満たす組み合わせを探索することによって想定の通信要件を満たすネットワーク環境の設計案を導出し、導出した前記想定の通信要件を満たすネットワーク環境の設計案を格納する請求項６に記載のネットワーク機能管理システム。
【請求項８】
前記チェーン配備手段は、
前記中継機器を配備する指示に応じて、前記想定の通信要件を満たすネットワーク環境の設計案を前記中継機器で構築する指示を前記監視制御装置に送信し、
前記監視制御手段は、
前記想定の通信要件を満たすネットワーク環境の設計案に基づいて、制御対象となる前記中継機器を前記制御手段によって制御する請求項７に記載のネットワーク機能管理システム。
【請求項９】
ネットワーク上の中継機器の制御処理を示す制御ルールを取得し、通信パケットの入出力の種別と前記制御ルールの制御処理とを分類基準とする制御カテゴリごとに、取得した前記制御ルールを分類し、
監視対象の前記中継機器に関する少なくとも一つの監視項目を含む監視ログを取得し、分類された前記制御カテゴリに基づいて、前記中継機器に関する監視項目間の関係を示す状態方程式を推定するネットワーク機能管理方法。
【請求項１０】
ネットワーク上の中継機器の制御処理を示す制御ルールを取得し、通信パケットの入出力の種別と前記制御ルールの制御処理とを分類基準とする制御カテゴリごとに、取得した前記制御ルールを分類する処理と、
監視対象の前記中継機器に関する少なくとも一つの監視項目を含む監視ログを取得し、分類された前記制御カテゴリに基づいて、前記中継機器に関する監視項目間の関係を示す状態方程式を推定する処理とをコンピュータに実行させるネットワーク機能管理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク機能を管理するネットワーク機能管理装置、ネットワーク機能管理システム、ネットワーク機能管理方法およびネットワーク機能管理プログラムに関する。特に、ミドルボックスを管理するネットワーク機能管理装置、ネットワーク機能管理システム、ネットワーク機能管理方法およびネットワーク機能管理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、所望の通信品質の要件を満たすネットワーク環境の構築作業は複雑である。なぜならば、ネットワークトポロジを注意深く設計し、通信トラフィック（通信パケット）が適切な宛先かつ正しい順序で転送されるようにルールを複数のネットワーク機能に設定する必要があるためである。なお、ファイヤウォールやロードバランサ、ネットワークアドレス変換などのネットワーク機能を有する中継機器は、ミドルボックス（ＭＢ：Ｍｉｄｄｌｅ  Ｂｏｘ）と呼ばれる。
【０００３】
例えば、ＩａａＳ（Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ  ａｓ  ａ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）等のクラウドデータセンタでは、様々な規模のシステムが稼動しているため、システムごとに通信品質の要件が異なる。このような多様な要件に対応するためには、複数のミドルボックスを組み合わせる必要がある。
【０００４】
非特許文献１には、複数のミドルボックスを組み合わせて、要件に対応したネットワーク環境を構築する一例が記載されている。非特許文献１では、ネットワーク機能を示す制御ルールを記述して設定することによって、ネットワーク環境を実現している。
【０００５】
特許文献１には、一般的なミドルボックス管理システムの一例として、トラヒック制御指示装置が開示されている。特許文献１のトラヒック制御指示装置は、アドレス変換装置、トラヒック分離統合装置、統合ＡＡＡ装置、集合仮想ルータ等を含む構成を取る（ＡＡＡ：Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ  Ａｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ  Ａｃｃｏｕｎｔｉｎｇ）。特許文献１のトラヒック制御指示装置は、ミドルボックスに相当するアドレス変換装置の動作状況とトラフィック量とを考慮し、帯域幅と通信経路とを制御する。
【０００６】
特許文献２には、一般的なミドルボックス管理システムの別の一例として、帯域管理装置が開示されている。特許文献２の帯域管理装置は、実測データに基づく時系列トラヒック量情報と、時間分解能を粗視化した粗視化時系列トラヒック量情報とを生成し、近似関数を用いて目的とする時間分解能までのパラメータを決定する。そして、特許文献２の帯域管理装置は、目的とする時間分解能におけるトラヒック量分布を推定し、推定したトラヒック量分布に基づいて、目標遅延時間内に応じた帯域を算出し、算出された帯域をミドルボックスに設定する。
【０００７】
特許文献３には、仮想化されたミドルボックスを対象にした管理装置の一例として、通信ノード装置が開示されている。特許文献３の通信ノード装置は、仮想化技術を用いて複数の通信ノードが存在するかのように動作することができる装置であり、複数の仮想通信ノードの構成を動的に最適化することによって、良好な通信品質を維持する手段を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−２２８８６４号公報
【特許文献２】特開２００９−２５３８８２号公報
【特許文献３】特開２０１２−１７５４１８号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Ｄ．Ｊｏｓｅｐｈ  ｅｔ．ａｌ．，“Ｍｏｄｅｌｉｎｇ  Ｍｉｄｄｌｅｂｏｘｅｓ”，ＩＥＥＥ  ＮＥＴＷＯＲＫ，Ｖｏｌ．２２，Ｎｏ．５，Ｓｅｐ．−Ｏｃｔ．２００８，ｐｐ．２０−２５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１のトラヒック制御指示装置では、帯域幅のみを考慮しており、制御ルールで影響される処理性能は考慮されていない。上述の通り、制御ルールは、ネットワーク機能を示すものであり、その記述内容によって処理性能が変化する。そのため、特許文献１のトラヒック制御指示装置では、制御ルールによって影響される処理性能を要件とするネットワーク環境を管理することができないという問題点があった。
【００１１】
特許文献２の帯域管理装置では、目標遅延時間と帯域幅との関係のみを考慮しており、制御ルールで影響される処理性能は考慮されていない。そのため、特許文献２の帯域管理装置では、制御ルールによって影響される処理性能を要件とするネットワーク環境を管理することができないという問題点があった。
【００１２】
特許文献３の通信ノード装置は、帯域幅のみを考慮している通信品質のため、制御ルールで影響される通信品質が考慮されていない。上述の通り、制御ルールは、ネットワーク機能を示すものであり、その記述内容によって処理性能が変化し通信品質が劣化する。そのため、特許文献３の通信ノード装置では、制御ルールによって影響される通信品質を維持することができないという問題点があった。
【００１３】
すなわち、特許文献１〜３の各装置では、制御ルールによって影響されるネットワーク環境の処理性能を管理できなかったため、所望の通信品質を要件とするネットワーク環境の構築作業が困難であるという問題点があった。その理由は、ミドルボックスの制御ルールと処理性能との関係が考慮されておらず、所望の通信品質の要件を満たすネットワーク環境を機械的に構築できていなかったためである。
【００１４】
本発明の目的は、ネットワーク上の中継機器の制御ルールと処理性能との関係を考慮した上で、所望の通信品質の要件を満たすネットワーク環境を構築することを可能とするネットワーク機能管理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明のネットワーク機能管理装置は、ネットワーク上の中継機器の制御処理を示す制御ルールを取得し、通信パケットの入出力の種別と制御ルールの制御処理とを分類基準とする制御カテゴリごとに、取得した制御ルールを分類する制御カテゴリ分類手段と、監視対象の中継機器に関する少なくとも一つの監視項目を含む監視ログを取得し、制御カテゴリ分類手段により分類された制御カテゴリに基づいて、中継機器に関する監視項目間の関係を示す状態方程式を推定する状態方程式生成手段とを備える。
【００１６】
本発明のネットワーク機能管理方法は、ネットワーク上の中継機器の制御処理を示す制御ルールを取得し、通信パケットの入出力の種別と制御ルールの制御処理とを分類基準とする制御カテゴリごとに、取得した制御ルールを分類し、監視対象の中継機器に関する少なくとも一つの監視項目を含む監視ログを取得し、分類された制御カテゴリに基づいて、中継機器に関する監視項目間の関係を示す状態方程式を推定する。
【００１７】
本発明のネットワーク機能管理プログラムは、ネットワーク上の中継機器の制御処理を示す制御ルールを取得し、通信パケットの入出力の種別と制御ルールの制御処理とを分類基準とする制御カテゴリごとに、取得した制御ルールを分類する処理と、監視対象の中継機器に関する少なくとも一つの監視項目を含む監視ログを取得し、分類された制御カテゴリに基づいて、中継機器に関する監視項目間の関係を示す状態方程式を推定する処理とをコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ネットワーク上の中継機器の制御ルールと処理性能との関係を考慮した上で、所望の通信品質の要件を満たすネットワーク環境を構築することを可能とするネットワーク機能管理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るネットワーク機能管理システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係るミドルボックス管理システムの機能構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係るミドルボックス管理システムに含まれる監視制御装置の機能構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るミドルボックス管理システムで用いられる監視履歴表の一例を示すテーブルである。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るミドルボックス管理システムで用いられる制御ルール定義表の一例を示すテーブルである。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るミドルボックス管理システムに含まれる管理装置の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係るミドルボックス管理システムで用いられる制御ルール解釈結果表の一例を示すテーブルである。
【図８】本発明の第２の実施形態に係るミドルボックス管理システムで用いられる制御ルール分類結果表の一例を示すテーブルである。
【図９】本発明の第２の実施形態に係るミドルボックス管理システムで用いられる制御カテゴリ分類基準表の一例を示すテーブルである。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係るミドルボックス管理システムで用いられる要件表の一例を示すテーブルである。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係るミドルボックス管理システムで用いられるミドルボックス状態方程式表の一例を示すテーブルである。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係るミドルボックス管理システムで用いられるミドルボックスチェーン設計表の一例を示すテーブルである。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係るミドルボックス管理システムに含まれる管理装置による処理の概要を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第２の実施形態に係るミドルボックス管理システムに含まれる管理装置のミドルボックス制御ルール解釈モジュールおよびミドルボックス制御カテゴリ分類モジュールによる制御カテゴリ分類処理について説明するためのフローチャートである。
【図１５】本発明の第２の実施形態に係るミドルボックス管理システムに含まれる管理装置のミドルボックス状態方程式生成モジュールによるミドルボックス状態方程式生成処理について説明するためのフローチャートである。
【図１６】本発明の第２の実施形態に係るミドルボックス管理システムに含まれる管理装置のミドルボックスチェーン導出モジュールによるミドルボックスチェーン導出処理について説明するためのフローチャートである。
【図１７】本発明の第２の実施形態に係るミドルボックス管理システムに含まれる管理装置のミドルボックスチェーン配備モジュールによるミドルボックスチェーン配備処理について説明するためのフローチャートである。
【図１８】本発明の第２の実施形態に係るミドルボックス管理システムに含まれる管理装置の制御カテゴリ分類モジュールによる制御カテゴリ分類処理について説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。なお、以下の実施形態の説明に用いる図面においては、特に理由が無い限り、同様の機能を有する構成要素には同一の符号を付す。また、以下の実施形態において、同様の構成・動作に関しては、繰り返しの説明を省略する場合がある。ただし、図面中に記載されるＭＢとは、ミドルボックス（Ｍｉｄｄｌｅｂｏｘ）の略称である。
【００２１】
本発明の実施形態においては、技術要件から、パケットの制御ルールを設定可能な中継機器を管理対象とするネットワーク機能管理システムについて説明する。特に、ミドルボックスを管理対象とするネットワーク機能管理システムについて説明する。
【００２２】
また、本実施形態で用いる情報を「ｘｘｘ表」という表現で説明している（ｘｘｘは表の名称）。しかし、これらは、特定のデータ構造に限定するものではない。そのため、本実施形態で用いる情報は、「ｘｘｘテーブル」や「ｘｘｘリスト」、「ｘｘｘデータベース」、「ｘｘｘキュー」等の表現がされていてもよく、テーブルやリスト、データベース、キュー等のデータ構造以外で表現されていてもよい。
【００２３】
また、本実施形態の処理動作の説明では、「ソフトウェア」や「プログラム」、「モジュール」を動作主体（主語）として説明する箇所がある。これらの箇所は、プロセッサを動作主体（主語）とした処理に読み替えても良い。その理由は、ソフトウェアやプログラム、モジュールは、プロセッサによって実行されることによって、定められた処理をメモリおよび通信インターフェイス（通信制御装置とも呼ぶ）を用いながら行うためである。
【００２４】
また、プログラムやモジュールを主語として開示された処理は、サーバ等のコンピュータや情報処理装置が行う処理としてもよい。プログラムの一部または全ては、専用ハードウェアによって実現されてもよい。また、各種プログラムは、プログラム配布サーバや記憶メディアによって各コンピュータにインストールされてもよい。
【００２５】
また、以下に説明する本実施形態においては、管理対象とするコンピュータシステムの規模については言及しない。しかし、コンピュータシステムが大規模になればなるほど、同時多発的に障害が複数個所で発生する可能性が高くなるため、大規模なコンピュータシステムを対象に本発明を適用した場合には、本発明の効果をより享受できる。
【００２６】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るネットワーク機能管理システム１の構成を概略的に示すブロック図である。
【００２７】
本実施形態に係るネットワーク機能管理システム１は、ネットワークの中継機器を管理対象とする。換言すると、本実施形態に係るネットワーク機能管理システム１は、技術要件からパケットの制御ルールを設定可能な中継機器を管理対象とする。ネットワーク機能管理システム１が管理対象とする中継機器は、ルータやロードバランサ、ファイヤウォールなどのセキュリティ機器、ネットワークアドレス変換装置、ハブ、無線アクセスポイント、サーバおよびモデムなどである。特に、本実施形態に係るネットワーク機能管理システム１は、ファイヤウォールやロードバランサ、ネットワークアドレス変換などを含むミドルボックスを管理対象とするのに好適である。そのため、ネットワーク機能管理システムのことを、ミドルボックス管理システム（以下、ＭＢ管理システム）と呼ぶこともある。
【００２８】
図１によると、第１の実施形態に係るネットワーク機能管理システム１は、少なくとも一つの中継機器５（５−１、・・・、ｍ）と、管理装置２（ネットワーク機能管理装置とも呼ぶ）とを備える（ｍは自然数）。なお、中継機器５が複数ある場合、それぞれの中継機器５は互いに異なる機能を有していてもよい。中継機器５と管理装置２とは、互いにネットワーク３を介して接続されている。なお、ネットワーク３をバスなどで構成する場合、ネットワーク３をネットワーク機能管理システム１に含めてもよい。
【００２９】
管理装置２は、制御カテゴリ分類手段６と、状態方程式生成手段７とを含む。
【００３０】
制御カテゴリ分類手段６は、中継機器５の処理を示す制御ルールを取得する。そして、制御カテゴリ分類手段６は、通信パケットの入出力の種別と制御ルールの制御処理とを分類基準とする制御カテゴリごとに、当該中継機器５の制御ルールを分類する。例えば、制御カテゴリ分類手段６は、分類した制御カテゴリの分類基準を表形式で保持することができる。
【００３１】
すなわち、制御カテゴリ分類手段６は、複数の中継機器を組み合わせた想定の通信要件を、制御カテゴリの観点で分類することになる。なお、想定の通信要件とは、管理対象となる複数の中継機器に関する監視項目（監視メトリックとも呼ぶ）に求められる通信品質（所望の通信品質とも呼ぶ）を組み合わせたものとなる。
【００３２】
状態方程式生成手段７は、複数の監視メトリックに関する監視ログを取得する。そして、状態方程式生成手段７は、制御カテゴリ分類手段６により分類された制御カテゴリに基づいて、当該中継機器５に関する複数の監視メトリック間の関係を示す状態方程式を推定する。
【００３３】
状態方程式生成手段７は、例えば、重回帰分析などの多変数解析によって状態方程式を推定する。例えば、状態方程式生成手段７は、説明変数となる監視メトリックが二つ以上、目的変数となる監視メトリックが一つの場合、Ｆ値が最大となるような切片および係数（偏回帰係数）をもつ状態方程式を生成する。このとき、状態方程式生成手段７は、監視メトリックの測定値の集合群を用いて、状態方程式の切片および偏回帰係数を推定する。換言すると、状態方程式生成手段７は、中継機器５に関する監視項目を説明変数または目的変数とする回帰式に、中継機器５に関する監視項目の測定値の集合群を当てはめて状態方程式の切片および偏回帰係数を推定する。なお、状態方程式の推定方法は、ここで挙げた方法に限らず、一般的な多変数解析法を用いることができる。また、説明変数が一つである場合、状態方程式生成手段７は、単変数解析法を用いて状態方程式を推定すればよい。
【００３４】
以上の本発明の第１の実施形態に係るネットワーク機能管理システムによれば、各監視項目に対する所望の通信品質を制御カテゴリの観点で抽象化することによって、複数の中継機器を組み合わせた想定の通信要件を容易に見積もることが可能となる。
【００３５】
ところで、特許文献で開示された関連技術においては、制御ルールによって影響される処理性能を要件とするネットワーク環境などを管理することができなかった。それに対し、本実施形態に係るネットワーク機能管理システムによれば、複数の中継機器を組み合わせた想定の通信要件を容易に見積もることができる。すなわち、本実施形態に係るネットワーク機能管理システムによれば、中継機器の制御ルールと処理性能との関係を考慮した上で、所望の通信品質の要件を満たすネットワーク環境を構築することが可能となる。
【００３６】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係るミドルボックス管理システム１０（以下、ＭＢ管理システム１０）について説明する。第２の実施形態に係るＭＢ管理システム１０は、第１の実施形態に係るネットワーク機能管理システム１を具体化したものである。
【００３７】
図２は、第２の実施形態に係るＭＢ管理システム１０の機能構成を詳細に示すブロック図である。図２によると、第２の実施形態に係るＭＢ管理システム１０は、少なくとも一つのミドルボックス１１、少なくとも一つの仮想ミドルボックス１２を含む仮想管理システム１３、管理装置２０、監視制御装置４０を備える。なお、図２の本実施形態に係るＭＢ管理システム１０にはミドルボックスを含めるように記載しているが、管理装置２０および監視制御装置４０によってＭＢ管理システム１０を構成してもよい。
【００３８】
第２の実施形態に係るミドルボックス１１および仮想ミドルボックス１２は、第１の実施形態に係る中継機器５の一形態であり、特に区別しない場合は、単に、ミドルボックスと記載する。以下においては、特に断りが無い限り、ＭＢ管理システム１０には複数のミドルボックス１１および仮想ミドルボックス１２が含まれるものとして説明する。なお、図２には、ミドルボックス１１および仮想ミドルボックス１２のそれぞれが二つずつ図示されているが、ＭＢ管理システム１０は、任意の数のミドルボックスを管理することができるものとする。
【００３９】
図２によると、複数のミドルボックス（ミドルボックス１１−１、・・・、ｍ、仮想ミドルボックス１２−１、・・・、ｎ）と、監視制御装置４０とは、それぞれ互いにバス３１によって接続される（ｍおよびｎは任意の自然数）。また、管理装置３０と、監視制御装置４０とは、互いにバス３２によって接続される。なお、図２においては、バス３１または３２によって各装置が接続される構成としているが、図１のように各装置がネットワークを介して互いに接続される構成としてもよい。その場合、ミドルボックス（ミドルボックス１１、仮想ミドルボックス１２）と管理装置２０とは、監視制御装置４０を介して接続されていてもよいし、お互いに直接接続されていてもよい。
【００４０】
〔ミドルボックス〕
本実施形態に係るＭＢ管理システム１０においては、ハードウェアモジュールのミドルボックス１１と、ソフトウェアモジュールの仮想ミドルボックス１２とを管理対象とする。ミドルボックス管理システム１０は、少なくとも１つのミドルボックス（ミドルボックス１１または仮想ミドルボックス１２）を管理対象とする。
【００４１】
ミドルボックス１１は、制御ルールの記述内容をもとに、入出力するパケットを変換・転送・フィルタする処理を行うハードウェアモジュールである。
【００４２】
仮想ミドルボックス１２は、制御ルールの記述内容をもとに、入出力するパケットを変換・転送・フィルタする処理を行うソフトウェアモジュールである。
【００４３】
仮想管理システム１３は、仮想ミドルボックス１２を実行するコンピュータやサーバなどの情報処理装置として実現される。例えば、仮想管理システム１３は、ネットワークに接続するための通信インターフェイス、プロセッサ、キャッシュメモリ等のメモリ、ハードディスクドライブなどの二次記憶装置とを含むコンピュータとして構成することができる。また、仮想管理システム１３を実現するコンピュータには、管理者等が指示を入力するためのキーボード等の入力デバイス、処理結果を出力するためのディスプレイ等の出力デバイスを追加してもよい。なお、通信インターフェイスやプロセッサ、メモリ、二次記憶装置、入力デバイス、出力デバイスなどの装置は、内部バス等を介して相互に接続されるものとする。
【００４４】
〔監視制御装置〕
監視制御装置４０は、仮想ミドルボックス１２およびミドルボックス１１を監視制御するモジュールである。監視制御装置４０は、監視手段４１および制御手段４２を有する。
【００４５】
監視手段４１は、当該仮想ミドルボックス１２およびミドルボックス１１の監視ログを取得し、取得した監視ログを監視履歴表４１０に格納するモジュールである。なお、監視履歴表４１０は、監視手段４１によって取得された監視ログを格納する格納手段である。
【００４６】
制御手段４２は、制御ルール定義表４２０に格納された制御ルールを参照して、当該仮想ミドルボックス１２およびミドルボックス１１に当該制御ルールを設定するモジュールである。すなわち、制御手段４２は、ミドルボックスに制御ルールを設定し、ネットワーク環境を構築する。また、制御ルール定義表４２０は、制御手段４２によって参照される制御ルールを格納する格納手段である。
【００４７】
なお、図２においては、監視制御装置４０に含まれる複数の表が異なる格納手段に格納されるように図示されているが、複数の表のうちいくつかが同一の格納手段に別々のテーブル形式で格納されていてもよい。
【００４８】
〔管理装置〕
管理装置２０は、監視履歴表４１０と制御ルール定義表４２０とを参照し、当該仮想ミドルボックス１２およびミドルボックス１１を管理するモジュールである。管理装置２０は、ミドルボックス制御ルール解釈手段２１、ミドルボックス制御カテゴリ分類手段２２、ミドルボックス状態方程式生成手段２３、ミドルボックスチェーン導出手段２５、ミドルボックスチェーン配備手段２６を含む。さらに、管理装置２０は、制御ルール解釈結果表２１０、制御カテゴリ分類結果表２２０、制御カテゴリ分類基準表２２５、ミドルボックス状態方程式表２３０、要件表２４０、ミドルボックスチェーン設計表２５０を格納する。なお、図２においては、管理装置２０に含まれる複数の表が異なる格納手段に格納されるように図示されているが、複数の表のうちいくつかが同一の格納手段に別々のテーブル形式で格納されていてもよい。
【００４９】
ところで、これ以降、ミドルボックス制御ルール解釈手段２１をＭＢ制御ルール解釈手段２１、ミドルボックス制御カテゴリ分類手段２２をＭＢ制御カテゴリ分類手段２２、ミドルボックス状態方程式生成手段２３をＭＢ状態方程式生成手段２３と記載する。また、ミドルボックスチェーン導出手段２５をＭＢチェーン導出手段２５、ミドルボックスチェーン配備手段２６をＭＢチェーン配備手段２６と記載する。また、ミドルボックス状態方程式表２３０をＭＢ状態方程式表２３０、ミドルボックスチェーン設計表２５０をＭＢチェーン設計表２５０と記載する。
【００５０】
ＭＢ制御ルール解釈手段２１は、制御ルール定義表４２０を参照し、制御ルールの制御処理内容から制御対象パケット種別と制御処理ラベルとを解釈し、解釈した結果を制御ルール解釈結果表２１０として出力するモジュールである。なお、ミドルボックス以外の中継機器を含めて管理対象とする場合には、ＭＢ制御ルール解釈手段２１を制御ルール解釈手段とも呼ぶ。
【００５１】
制御カテゴリ分類手段であるＭＢ制御カテゴリ分類手段２２は、ミドルボックスの制御ルールと処理性能との関係を示す制御カテゴリを分類するモジュールである。すなわち、ＭＢ制御カテゴリ分類手段２２は、制御ルール解釈結果表２１０を参照し、当該仮想ミドルボックス１２およびミドルボックス１１の制御ルールと処理性能との関係を示す制御カテゴリを分類する。なお、ＭＢ制御カテゴリ分類手段２２は、制御カテゴリ分類基準表２２５に記載された基準ルール内容に基づいた分類結果を適用する。そして、ＭＢ制御カテゴリ分類手段２２は、分類した結果を制御カテゴリ分類結果表２２０に格納する。
【００５２】
状態方程式生成手段であるＭＢ状態方程式生成手段２３は、ミドルボックスの監視履歴と制御カテゴリ分類に基づいて、管理対象のミドルボックスの状態方程式を生成するモジュールである。ＭＢ状態方程式生成手段２３は、所定周期ごとに、監視履歴表４１０と制御カテゴリ分類結果表２２０とを参照し、ミドルボックスの状態方程式を生成し、生成した状態方程式をＭＢ状態方程式表２３０に格納する。
【００５３】
ＭＢチェーン導出手段２５は、ＭＢ状態方程式表２３０と要件表２４０とを参照し、想定の通信要件を満たすネットワーク環境の設計案を導出し、導出した設計案をＭＢチェーン設計表２５０に格納するモジュールである。なお、想定の通信要件を満たすネットワーク環境の設計案を、ミドルボックスチェーン設計案（以下、ＭＢチェーン設計案）とも呼ぶ。ＭＢチェーン設計案は、単一もしくは複数のミドルボックスの連携設計案となる。また、要件表２４０は、複数の監視メトリックに対する所望の通信品質（メトリック条件）を表形式でまとめたものであり、想定の通信要件を意図したものである。また、ミドルボックス以外の中継機器を含めて管理対象とする場合には、ＭＢチェーン導出手段２５をチェーン導出手段とも呼ぶ。
【００５４】
ＭＢチェーン配備手段２６は、ＭＢチェーン設計表２５０を参照し、当該設計案を当該仮想ミドルボックス１２およびミドルボックス１１で構築するために、監視制御装置４０に対して配備指示を送信するモジュールである。なお、ミドルボックス以外の中継機器を含めて管理対象とする場合には、ＭＢチェーン配備手段２６をチェーン配備手段とも呼ぶ。
【００５５】
〔監視制御装置の物理構成〕
図３は、本発明の第２の実施形態に係るＭＢ管理システム１０が備える監視制御装置４０の物理構成を示すブロック図である。
【００５６】
監視制御装置４０は、ネットワークに接続するための通信インターフェイス４９１と、プロセッサ４９２と、キャッシュメモリ等のメモリ４７と、ハードディスクドライブ等の二次記憶装置４８とを有する。また、監視制御装置４０は、管理者等が指示を入力するためのキーボード等の入力デバイス４９３と、処理結果を出力するためのディスプレイ等の出力デバイス４９４とを有してもよい。通信インターフェイス４９１、プロセッサ４９２、メモリ４７、二次記憶装置４８などの構成要素は、内部バス４９５等の回路を介して相互に接続される。なお、監視制御装置４０が入力デバイス４９３や出力デバイス４９４を含む場合、入力デバイス４９３や出力デバイス４９４も内部バス４９５に接続される。
【００５７】
メモリ４７には、プログラム制御モジュール４７１、ＵＩ表示処理モジュール４７２、監視ログ取得モジュール４０１およびミドルボックス制御モジュール４０２が格納されている（ＵＩ：Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）。ところで、これ以降、ミドルボックス制御モジュール４０２をＭＢ制御モジュール４０２と記載する。
【００５８】
二次記憶装置４８には、監視履歴表４１０と、制御ルール定義表４２０とが格納されている。なお、二次記憶装置４８は、半導体メモリまたは磁気ディスクのいずれか、もしくは半導体メモリおよび磁気ディスクの両方から構成される。
【００５９】
プログラム制御モジュール４７１は、所定周期ごとに、監視ログ取得モジュール４０１に対し、管理対象となるミドルボックスから監視ログを取得し、監視履歴表を更新するように指示する。また、プログラム制御モジュール４７１は、所定周期ごとに、ＭＢ制御モジュール４０２に対し、制御ルール定義表４２０に格納された制御ルールを参照し、管理対象となるミドルボックスに制御ルールを設定するように指示する。
【００６０】
ＵＩ表示処理モジュール４７２は、入力デバイス４９３を介した管理者からの要求に応じ、二次記憶装置４８に格納された各種情報を、出力デバイス４９４を介して表示する。なお、入力デバイス４９３と出力デバイス４９４とは、別々なデバイスでもよいし、一つ以上のまとまったデバイスでもよい。
【００６１】
監視手段に相当する監視ログ取得モジュール４０１は、所定周期ごとに、監視対象となるミドルボックスの稼働状態やリソース使用状態を示す監視ログを取得し、取得した監視ログを監視履歴表４１１に格納する。なお、監視ログ取得モジュール４０１の監視対象となるリソースには、プロセッサまたは論理的なプロセッサ、メモリまたは論理的なメモリ、二次記憶領域または論理的な二次記憶領域、通信インターフェイスが含まれる。
【００６２】
制御手段に相当するＭＢ制御モジュール４０２は、所定周期ごとに、制御ルール定義表４２０に格納された制御ルールを参照して、当該仮想ミドルボックス１２およびミドルボックス１１に当該制御ルールを設定する。また、ＭＢ制御モジュール４０２は、管理装置２０からのＭＢチェーン設計案の配備指示により、制御対象となるミドルボックスの制御ルールの処理内容やミドルボックスの利用可否を制御する。
【００６３】
以上が、本発明の第２の実施形態に係るＭＢ管理システム１０が備える監視制御装置４０の構成についての説明である。なお、以上の各モジュールは、メモリ４７のソフトウェアモジュールとして提供されているが、ハードウェアモジュールとして提供されるものであってもよい。また、各モジュールが行う処理が一つ以上のプログラムコードとして提供されてもよく、モジュール間の明確な境界が存在しなくてもよい。また、モジュールは、プログラムと読み替えてもよい。
【００６４】
次に、第２の実施形態に係るＭＢ管理システム１０が備える監視制御装置４０に含まれる各表（格納手段）について、具体例を挙げながら説明する。
【００６５】
＜監視履歴表＞
図４の監視履歴表４１１は、監視制御装置４０の監視履歴表４１０で格納する表の一例である。監視履歴表４１１は、監視履歴ＫｅｙＩＤ、監視対象ＫｅｙＩＤ、メトリックＫｅｙＩＤ、計測日時、計測値のそれぞれを格納する複数のフィールドを構成項目として含んでいる。
【００６６】
一列目の監視履歴ＫｅｙＩＤのフィールドは、監視履歴表４１１のレコードの選別子を格納する。二列目の監視対象ＫｅｙＩＤのフィールドは、監視対象のミドルボックスの選別子を格納する。三列目のメトリックＫｅｙＩＤのフィールドは、監視対象のミドルボックスの監視項目の選別子を格納する。四列目の計測日時のフィールドは、当該メトリックの計測日時を格納する。五列目の計測値のフィールドは、当該メトリックの計測値を格納する。
【００６７】
例えば、図４の監視履歴表４１１において、選別子がＭｏｎｉｔｏｒＨｉｓｔｏｒｙ１のレコード（第二行目）は、ミドルボックスＭＢ００１のプロセッサ単位時間使用率が、２０１４／３／１／１３：００：００において４０％の計測値であったことを示す。
【００６８】
＜制御ルール定義表＞
図５の制御ルール定義表４２１は、監視制御装置４０の制御ルール定義表４２０で格納する表の一例である。制御ルール定義表４２１に格納する監視制御ルールは、制御ルールＫｅｙＩＤ、ＭＢＫｅｙＩＤ、制御処理内容のそれぞれを格納する複数のフィールドを構成項目として含んでいる。
【００６９】
一列目の制御ルールＫｅｙＩＤのフィールドは、制御ルール定義表のレコードの選別子を格納する。二列目のＭＢＫｅｙＩＤのフィールドは、制御対象のミドルボックスの選別子を格納する。三列目の制御処理内容のフィールドは、制御対象のミドルボックスに関する制御ルールの記述内容となる。なお、基本的に、本実施形態に係るＭＢ管理システム１０の監視制御装置４０で処理する制御処理内容は、非特許文献１に記載されたルールを参照するものとする。
【００７０】
ここで、非特許文献１に記載されたルールの一例について説明する。例えば、下記のように制御ルール１（式１）と制御ルール２（式２）とを記述して設定することによって、Ｒｅｄ領域のネットワーク通信パケットをＧｒｅｅｎ領域に通過させるか否かを制御するファイヤウォールのネットワーク環境を実現できる。
[制御ルール１]
Ｚ（ｒｅｄ，ｐ）∧Ｉ（＜＊＞，ｐ）∧Ｃaccept（ｐ）⇒Ｚ（ｇｒｅｅｎ，ｐ）・・・（１）
[制御ルール２]
Ｚ（ｒｅｄ，ｐ）∧Ｉ（＜＊＞，ｐ）∧Ｃdrop（ｐ）⇒ＤＲＯＰ（ｐ）・・・（２）
なお、Ｚ（ｒｅｄ，ｐ）は、パケットｐのヘッダおよび内容がパターンｒｅｄにマッチする場合に真となることを示す。また、Ｚ（ｇｒｅｅｎ，ｐ）は、パケットｐのヘッダおよび内容がパターンｇｒｅｅｎにマッチする場合に真であることを示す。また、Ｉ（＜＊＞，ｐ）は、トートロジーを意味する。また、制御ルールには、ファイヤウォールのフィルタ機能として、パケットを通過させるＣaccept（ｐ）と、パケットを通過させないＣdrop（ｐ）とが含まれる。なお、ＤＲＯＰ（ｐ）は、パケットｐを通過させないことを意味する。
【００７１】
式１の制御ルール１は、Ｒｅｄ領域のネットワーク通信パケットをＧｒｅｅｎ領域に通過させるルールの記述例である。また、式２の制御ルール２は、Ｒｅｄ領域のネットワーク通信パケットをＧｒｅｅｎ領域に通過させないルールの記述例である。すなわち、制御ルール１および２では、ファイヤウォールの通過条件は、Ｃaccept（ｐ）およびＣdrop（ｐ）によって決定される。
【００７２】
例えば、図５の制御ルール定義表４２１においては、選別子がＦｕｎｃＲｕｌｅ３のレコード（第四行目）は、ミドルボックスＭＢ００２の制御ルールである。制御ルール定義表４２１の第四行目の制御処理内容は、ｉｎｔｅｒｎａｌ領域からｅｘｔｅｒｎａｌ領域における送信元パケットの変換処理内容である。すなわち、制御ルール定義表４２１の第四行目の制御処理内容は、ｉｎｔｅｒｎａｌ領域のパケットのヘッダ情報を、ｅｘｔｅｒｎａｌ領域のパケットのヘッダ情報に変換するルールを示している。なお、図５において、ｉｎｔｅｒｎａｌ領域のパケットのヘッダ情報は、ｈ．ｓｉ（送信ＩＰアドレス）と、ｈ．ｓｏ：（送信ポート番号）とを含む（ＩＰ：Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）。また、図５において、ｅｘｔｅｒｎａｌ領域のパケットのヘッダ情報は、ｎｅｗＰｏｒｔとを含む。また、制御処理内容としては、非特許文献１に記載されたルールを参考にしているが、ｉｐｔａｂｌｅｓといったＬｉｎｕｘ（登録商標）カーネルのＩＰパケットフィルタルールや、ミドルボックスの独自ルールを参考としてもよい。
【００７３】
以上が、本発明の第２の実施形態に係るＭＢ管理システム１０が備える監視制御装置４０に含まれる各表についての説明である。
【００７４】
〔管理装置の物理構成〕
図６は、本発明の第２の実施形態に係るＭＢ管理システム１０が備える管理装置２０の物理構成を示すブロック図である。
【００７５】
管理装置２０は、ネットワークに接続するための通信インターフェイス２９１と、プロセッサ２９２と、キャッシュメモリ等のメモリ２７と、ハードディスクドライブなどの二次記憶装置２８とを有する。また、管理装置２０は、管理者等が指示を入力するためのキーボード等の入力デバイス２９３と、処理結果を出力するためのディスプレイ等の出力デバイス２９４とを有してもよい。通信インターフェイス２９１、プロセッサ２９２、メモリ２７、二次記憶装置２８などの構成要素は、内部バス２９５等の回路を介して相互に接続される。管理装置２０が入力デバイス２９３や出力デバイス２９４を含む場合、入力デバイス２９３や出力デバイス２９４も内部バス２９５に接続される。
【００７６】
メモリ２７には、プログラム制御モジュール２７１、ＵＩ表示処理モジュール２７２、ミドルボックス制御ルール解釈モジュール２０１、ミドルボックス制御カテゴリ分類モジュール２０２が格納されている。さらに、メモリ２７には、ミドルボックス状態方程式生成モジュール２０３、ミドルボックスチェーン導出モジュール２０５、ミドルボックスチェーン配備モジュール２０６が格納されている。
【００７７】
ところで、これ以降、上述の各構成要素の名称を簡略化して記載する。すなわち、ミドルボックス制御ルール解釈モジュール２０１をＭＢ制御ルール解釈モジュール２０１、ミドルボックス制御カテゴリ分類モジュール２０２をＭＢ制御カテゴリ分類モジュール２０２と記載する。同様に、ミドルボックス状態方程式生成モジュール２０３をＭＢ状態方程式生成モジュール２０３と記載する。同様に、ミドルボックスチェーン導出モジュール２０５をＭＢチェーン導出モジュール２０５、ミドルボックスチェーン配備モジュール２０６をＭＢチェーン配備モジュール２０６と記載する。
【００７８】
なお、図６に示す各モジュールの一部は、図２に示した管理装置の構成要素に対応するものである。すなわち、ＭＢ制御ルール解釈モジュール２０１はＭＢ制御ルール解釈手段、ＭＢ制御カテゴリ分類モジュール２０２はＭＢ制御カテゴリ分類手段に相当する。同様に、ＭＢ状態方程式生成モジュール２０３はＭＢ状態方程式生成手段、ＭＢチェーン導出モジュール２０５はＭＢチェーン導出手段、ＭＢチェーン配備モジュール２０６はＭＢチェーン配備手段に相当する。
【００７９】
二次記憶装置２８には、制御ルール解釈結果表２１０、制御カテゴリ分類結果表２２０、制御カテゴリ分類基準表２２５、ミドルボックス状態方程式表２３０、要件表２４０、ミドルボックスチェーン設計表２５０が格納されている。なお、二次記憶装置２８は、半導体メモリまたは磁気ディスクのいずれか、もしくは半導体メモリおよび磁気ディスクの両方から構成される。
【００８０】
プログラム制御モジュール２７１は、所定周期ごとに、ＭＢ制御ルール解釈モジュール２０１に対し、監視制御装置４０の制御ルール定義表４２０を参照するように指示する。さらに、プログラム制御モジュール２７１は、ＭＢ制御ルール解釈モジュール２０１に対し、当該制御ルールの制御処理内容から制御対象パケット種別と制御処理ラベルを解釈するように指示する。
【００８１】
また、プログラム制御モジュール２７１は、所定周期ごとに、ＭＢ制御カテゴリ分類モジュール２０２に対し、ＭＢ制御ルール解釈手段２１の出力結果である制御ルール解釈結果表２１０を参照するように指示する。さらに、プログラム制御モジュール２７１は、ＭＢ制御カテゴリ分類モジュール２０２に対し、当該仮想ミドルボックス１２およびミドルボックス１１の制御ルールと処理性能との関係を示す制御カテゴリを分類するように指示する。さらに、プログラム制御モジュール２７１は、ＭＢ制御カテゴリ分類モジュール２０２に対し、分類した結果を制御カテゴリ分類結果表２２０に格納するように指示する。
【００８２】
また、プログラム制御モジュール２７１は、所定周期ごとに、ＭＢ状態方程式生成モジュール２０３に対し、監視履歴表４１０と制御カテゴリ分類結果表２２０を参照するように指示する。さらに、プログラム制御モジュール２７１は、ＭＢ状態方程式生成モジュール２０３に対し、ミドルボックスの状態方程式を生成し、生成した状態方程式をＭＢ状態方程式表２３０に格納するように指示する。
【００８３】
ＵＩ表示処理モジュール２７２は、入力デバイス２９３を介した管理者からの要求に応じ、二次記憶装置２８に格納された各種情報を、出力デバイス２９４を介して表示する。なお、入力デバイス２９３と出力デバイス２９４とは、別々なデバイスでもよいし、一つ以上のまとまったデバイスでもよい。
【００８４】
ＭＢ制御ルール解釈モジュール２０１は、所定周期ごとに、制御ルール定義表４２０を参照し、制御ルールの制御処理内容から制御対象パケット種別と制御処理ラベルとを解釈し、解釈した結果を制御ルール解釈結果表２１０として出力する。
【００８５】
ＭＢ制御カテゴリ分類モジュール２０２は、所定周期ごとに、制御ルール解釈結果表２１０を参照し、当該仮想ミドルボックス１２およびミドルボックス１１の制御ルールと処理性能との関係を示す制御カテゴリを分類する。そして、ＭＢ制御カテゴリ分類モジュール２０１は、分類した制御カテゴリを制御カテゴリ分類結果表２２０に格納する。
【００８６】
ＭＢ状態方程式生成モジュール２０３は、所定周期ごとに、監視履歴表４１０と制御カテゴリ分類結果表２２０を参照し、ミドルボックスの状態方程式を生成する。そして、ＭＢ状態方程式生成モジュール２０３は、生成した状態方程式をＭＢ状態方程式表２３０に格納する。
【００８７】
ＭＢチェーン導出モジュール２０５は、ＵＩ表示処理モジュール２７２からの導出指示により、ＭＢ状態方程式表２３０と要件表２４０とを参照し、想定の通信要件を満たすネットワーク環境の設計案を導出する。そして、ＭＢチェーン導出モジュール２０５は、導出した設計案をＭＢチェーン設計表２５０に格納する。
【００８８】
ＭＢチェーン配備モジュール２０６は、ＵＩ表示処理モジュール２７２からの配備指示により、ＭＢチェーン設計表２５０を参照し、当該設計案を当該仮想ミドルボックス１２およびミドルボックス１１で構築するため、監視制御装置４０に配備指示を送信する。
【００８９】
以上が、本発明の第２の実施形態に係るＭＢ管理システム１０の構成についての説明である。以上の各モジュールは、メモリ２７のソフトウェアモジュールとして提供されているが、ハードウェアモジュールとして提供されるものであってもよい。また、各モジュールが行う処理が一つ以上のプログラムコードとして提供されてもよく、モジュール間の明確な境界が存在しなくてもよい。また、モジュールは、プログラムと読み替えてもよい。
【００９０】
次に、第２の実施形態に係るＭＢ管理システム１０の管理装置２０に含まれる各表（格納手段）について、具体例を挙げながら説明する。
【００９１】
＜制御ルール解釈結果表＞
図７の制御ルール解釈結果表２１１は、管理装置２０の制御ルール解釈結果表２１０で格納する表の一例である。
【００９２】
制御ルール解釈結果表２１１に格納する制御ルール解釈結果は、制御ルール解釈結果ＫｅｙＩＤ、制御ルールＫｅｙＩＤ、制御対象パケット種別、制御処理ラベルのそれぞれを格納する複数のフィールドを構成項目として含んでいる。
【００９３】
一列目の制御ルール解釈結果ＫｅｙＩＤのフィールドは、制御ルール解釈結果表２１１のレコードの選別子を格納する。二列目の制御ルールＫｅｙＩＤのフィールドは、解釈対象の制御ルールの選別子を格納する。三列目の制御対象パケット種別は、制御ルールの制御対象となるパケットの種別を格納する。なお、制御対象パケット種別は、制御ルールの対象となるパケットが、ミドルボックス１１への入力パケットか、ミドルボックス１１からの出力パケットかを示す情報である。四列目の制御処理ラベルのフィールドは、制御ルールの制御処理内容の解釈結果を示すラベルを格納する。なお、制御処理ラベルは、制御ルールの制御処理内容の解釈結果であり、変換や転送、フィルタといった処理概要を示す情報である。
【００９４】
例えば、図７の制御ルール解釈結果表２１１において、レコードの選別子がＦｕｎｃＲｕｌｅＲｅｓｕｌｔ１であるレコード（第二行目）は、図５の制御ルール定義表４２１のレコードの選別子がＲｕｎｃＲｕｌｅ１の制御ルールの解釈結果である。選別子がＦｕｎｃＲｕｌｅＲｅｓｕｌｔ１のレコード（第二行目）は、制御ルールの対象となるパケットは入力パケットであり、制御ルールの制御処理内容が転送処理であることを示す。
【００９５】
＜制御カテゴリ分類結果表＞
図８の制御カテゴリ分類結果表２２１は、管理装置２０の制御カテゴリ分類結果表２２０で格納する表の一例である。
【００９６】
制御カテゴリ分類結果表２２１に格納する制御カテゴリ分類結果は、制御カテゴリ分類結果ＫｅｙＩＤ、分類対象ＫｅｙＩＤ、分類基準ＩＤ、分類結果のそれぞれを格納する複数のフィールドを構成項目として含んでいる。
【００９７】
一列目の制御カテゴリ分類結果ＫｅｙＩＤのフィールドは、制御カテゴリ分類結果表２２１のレコードの選別子を格納する。二列目の分類対象ＫｅｙＩＤのフィールドは、分類対象のミドルボックス１１の選別子を格納する。三列目の分類基準ＩＤのフィールドは、ＭＢ制御カテゴリ分類モジュール２０２が生成する制御カテゴリの分類基準の選別子を格納する。四列面の分類結果のフィールドは、ＭＢ制御カテゴリ分類モジュール２０２が生成する分類結果を格納する。
【００９８】
例えば、図８の制御カテゴリ分類結果表２２１において、選別子がＭＢＣａｔｅｇｏｒｙＲｅｓｕｌｔ１であるレコード（第二行目）は、ミドルボックスＭＢ００１の分類結果を示す。そして、制御カテゴリ分類結果表２２１によると、ＭＢＣａｔｅｇｏｒｙＢａｓｉｓ１で識別される分類基準では、「Ｔｙｐｅ１：入力トラフィックフィルタ型」という分類結果が得られることになる。
【００９９】
＜制御カテゴリ分類基準表＞
図９の制御カテゴリ分類基準表２２６は、ＭＢ制御カテゴリ分類モジュール２０２の制御カテゴリ分類基準表２２５で格納する表の一例である。
【０１００】
ＭＢ制御カテゴリ分類モジュール２０２が保持する制御カテゴリ分類基準表２２６は、分類基準の識別子である分類基準ＩＤと、分類タイプと、基準ルール内容とを構成項目として含んでいる。
【０１０１】
二列目の分類タイプのフィールドは、ＭＢ制御カテゴリ分類モジュール２０２の分類基準の生成処理で生成される結果を格納する。ＭＢ制御カテゴリ分類モジュール２０２の分類基準の生成処理においては、１つの分類基準ＩＤに対して複数の分類タイプが対応する。
【０１０２】
三列目の基準ルール内容のフィールドは、ＭＢ制御カテゴリ分類モジュール２０２の分類基準のルール生成処理で生成される結果を含み、対応する基準ルール内容を各分類タイプに分類するためのルール内容を格納する。ＭＢ制御カテゴリ分類モジュール２０２の分類基準のルール生成処理においては、１つの分類タイプに対し、１つの基準ルール内容が対応する。
【０１０３】
例えば、図９の制御カテゴリ分類基準表２２６の第二行目の分類基準ＩＤがＭＢＣａｔｅｇｏｒｙＢａｓｉｓ１であるレコードは、分類タイプが「Ｔｙｐｅ１：入力トラフィックフィルタ型」に分類されることを示す。分類タイプがＴｙｐｅ１に分類されるためのルール内容は、以下の分類ルール１（式３）と分類ルール２（式４）がともに成立することを条件として示している。
［分類ルール１］
（制御ルール数（入力・フィルタ）＞制御ルール数（出力・フィルタ））・・・（３）
［分類ルール２］
（（制御ルール数（入力・フィルタ）＋制御ルール数（出力・フィルタ）＞（制御ルール数（入力・変換）＋制御ルール数（出力・変換）＋制御ルール数（入力・転送）））・・・（４）
分類ルール１は、入力パケットをフィルタ処理する制御ルール数が、出力パケットをフィルタ処理する制御ルール数よりも、多いことを条件として示す。
【０１０４】
分類ルール２は、入力パケットおよび出力パケットをフィルタ処理する制御ルール数の総和が、入力パケットおよび出力パケットを変換処理する制御ルール数と入力パケットを転送処理する制御ルール数との和よりも多いことを条件として示す。
【０１０５】
＜要件表＞
図１０の要件表２４１は、管理装置２０の要件表２４０で格納する表の一例である。なお、要件表２４１は、監視対象のミドルボックスの監視項目（監視メトリック）に対する所望の通信要件（メトリック条件）を表形式でまとめたものである。
【０１０６】
要件表２４１に格納する要件レコードは、要件ＫｅｙＩＤ、ミドルボックスの識別子（ＭＢ  ＫｅｙＩＤ）の集合、メトリックＫｅｙＩＤ、メトリック条件のそれぞれを格納するフィールドを構成要素として含んでいる。一列目の要件ＫｅｙＩＤのフィールドは、要件レコードの識別子を格納する。二列目のミドルボックスの識別子（ＭＢ  ＫｅｙＩＤ）の集合のフィールドは、要件の対象となるミドルボックスの識別子の集合を格納する。三列目のメトリックＫｅｙＩＤのフィールドは、要件の対象となるミドルボックスのメトリックの識別子を格納する。四列目のメトリック条件のフィールドは、要件の対象となるミドルボックスのメトリックの条件を格納する。なお、要件表２４１のメトリックＫｅｙＩＤは、後述するＭＢ状態方程式表２３１のＹメトリックおよびＸメトリックである。
【０１０７】
例えば、図１０の要件表２４１において、レコード識別子がＲｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ１であるレコード（第二行目）は、ＭＢ００１〜００３のミドルボックスで、送信パケット単位時間処理数が３．０Ｍｐｐｓ以上という条件が要件であることを示している。ただし、ｐｐｓは、１秒あたりの送信処理パケット数（ｐａｃｋｅｔ  ｐｅｒ  ｓｅｃｏｎｄ）を意味する単位である。
【０１０８】
＜ミドルボックス状態方程式表＞
図１１のミドルボックス状態方程式表２３１（以下、ＭＢ状態方程式表２３１）は、管理装置２０のＭＢ状態方程式表２３０で格納する表（状態方程式表とも呼ぶ）の一例である。
【０１０９】
ＭＢ状態方程式表２３１に格納する状態方程式のレコードは、ＭＢ＿ＫｅｙＩＤ、制御カテゴリ、ＭＢ  ＫｅｙＩＤ、Ｙメトリック、Ｘメトリック、状態方程式のそれぞれを格納する複数のフィールドを構成項目として含んでいる。
【０１１０】
一列目のＭＢＫｅｙ＿ＩＤのフィールドは、ミドルボックス状態方程式表２３１のレコードの選別子を格納する。二列目の制御カテゴリのフィールドは、ミドルボックスの制御カテゴリ分類結果を示す制御カテゴリを格納する。三列目のＭＢ  ＫｅｙＩＤのフィールドは、ミドルボックスの選別子を格納する。四列目のＹメトリックのフィールドは状態方程式の目的変数、五列目のＸメトリックのフィールドは状態方程式の説明変数を格納する。六列目の状態方程式のフィールドは、状態方程式の係数（偏回帰係数）や切片を含む状態方程式を格納する。
【０１１１】
例えば、図１１のＭＢ状態方程式表２３１において、識別子がＭＢｓｔａｔｅ００１のレコード（第二行目）は、制御カテゴリが「Ｔｙｐｅ１：入力トラフィックフィルタ型」で、ミドルボックス選別子が「ＭＢ００１」である。そして、識別子がＭＢｓｔａｔｅ００１のレコード（第二行目）に関して、状態方程式は「Ｙ１＝０．１２３×Ｘ１＋０．１２３×Ｘ２＋０．１２３」となる。さらに、識別子がＭＢｓｔａｔｅ００１のレコード（第二行目）の状態方程式に関して、説明変数Ｘ１はプロセッサ単位時間使用率、説明変数Ｘ２は受信パケット単位時間処理数、目的変数Ｙ１はパケット単位時間平均処理時間となる。
【０１１２】
＜ミドルボックスチェーン設計表＞
図１２のミドルボックスチェーン設計表２５１（以下、ＭＢチェーン設計表２５１）は、管理装置２０のＭＢチェーン設計表２５０で格納する表の一例である。
【０１１３】
ＭＢチェーン設計表２５１に格納するミドルボックスチェーン設計案のレコードは、ＭＢＣｈａｉｎＰｌａｎＫｅｙＩＤ、プラン内容フィールドのそれぞれを格納する複数のフィールドを構成項目として含んでいる。
【０１１４】
一列目のＭＢＣｈａｉｎＰｌａｎＫｅｙＩＤのフィールドは、ＭＢチェーン設計表２５１のレコードの識別子を格納する。二列目のプラン内容のフィールドは、ミドルボックスチェーン設計案のプラン内容を格納する。また、ＭＢチェーン設計表２５１に格納するミドルボックスチェーン設計案のレコードは、三列目のように、プラン内容のコスト情報を格納するフィールドを構成項目として含んでいてもよい。
【０１１５】
例えば、図１２のＭＢチェーン設計表２５１において、識別子がＭＢＣｈａｉｎＰｌａｎ１のレコード（第二行目）は、プラン内容として、ＭＢ００１とＭＢ００２とＭＢ００３とを連携させた設計案である。ＭＢチェーン設計表２５１のＭＢＣｈａｉｎＰｌａｎ１のレコード（第二行目）においては、プラン内容の連携順序が、ＭＢ００１からＭＢ００２、ＭＢ００２からＭＢ００３であることを示す。また、ＭＢチェーン設計表２５１のＭＢＣｈａｉｎＰｌａｎ１のレコード（第二行目）においては、コスト情報がＡＡＡであることを示している。ただし、実際のＡＡＡには、費用の具体的な金額を示す情報が含まれる。
【０１１６】
以上が、本発明の第２の実施形態に係るＭＢ管理システム１０の管理装置２０に格納される各表についての説明である。
【０１１７】
（動作）
＜管理装置の全体処理＞
次に、本発明の第２の実施形態に係るＭＢ管理システム１０の動作について説明する。
【０１１８】
図１３は、管理装置２０による処理の概要を説明するためのフローチャートである。そして、図１４〜図１７は、図１３に示す管理装置２０による各処理の詳細を示すフローチャートである。
【０１１９】
図１３のように、管理装置２０は、制御カテゴリ分類処理（ステップＳ１０）、ミドルボックス状態方程式生成処理（ステップＳ２０）、ミドルボックスチェーン導出処理（ステップＳ３０）、ミドルボックスチェーン配備処理（ステップＳ４０）を実行する。
【０１２０】
ところで、これ以降、ミドルボックス状態方程式生成処理をＭＢ状態方程式生成処理、ミドルボックスチェーン導出処理をＭＢチェーン導出処理、ミドルボックスチェーン配備処理をＭＢチェーン配備処理と記載する。
【０１２１】
以下に、上述の各処理の特徴について説明する。
【０１２２】
まず、ステップＳ１０の制御カテゴリ分類処理の特徴について簡単に説明する。
【０１２３】
管理装置２０は、制御ルール定義表４２０を参照し、制御ルールの制御処理内容から制御対象パケット種別と制御処理ラベルを解釈して、解釈結果を制御ルール解釈結果表２１０として出力する。そして、管理装置２０は、制御ルール解釈結果表２１０を参照し、当該仮想ミドルボックス１２およびミドルボックス１１の制御ルールと処理性能との関係を示す制御カテゴリを分類する。そして、管理装置２０は、分類した結果を制御カテゴリ分類結果表２２０に格納する。
【０１２４】
次に、ステップＳ２０のＭＢ状態方程式生成処理の特徴について簡単に説明する。
【０１２５】
管理装置２０は、監視履歴表４１０と制御カテゴリ分類結果表２２０とを参照し、ミドルボックスの状態方程式を生成し、その生成結果をＭＢ状態方程式表２３０に格納する。
【０１２６】
次に、ステップＳ３０のＭＢチェーン導出処理の特徴について簡単に説明する。
【０１２７】
管理装置２０は、要件表２４０とＭＢ状態方程式表２３０とを参照し、想定の通信要件を満たすネットワーク環境の設計案を導出し、導出した設計案をＭＢチェーン設計表２５０に格納する。
【０１２８】
最後に、ステップＳ４０のＭＢチェーン配備処理の特徴について簡単に説明する。
【０１２９】
管理装置２０は、ＭＢチェーン設計表２５０を参照し、当該設計案を当該仮想ミドルボックス１２およびミドルボックス１１で構築するため、監視制御装置４０に対して配備指示を送信する。
【０１３０】
以上が、管理装置２０による処理の概要についての説明である。なお、制御カテゴリ分類処理、ミドルボックス状態方程式生成処理、ミドルボックスチェーン導出処理、ミドルボックスチェーン配備処理は、一連の動作として順次実行してもよいし、個々の処理を必要に応じて適時実行してもよい。
【０１３１】
続いて、上述の各処理の詳細について説明する。
【０１３２】
（制御カテゴリ分類処理）
まず、制御カテゴリ分類処理（図１３のステップＳ１０）について、図１４を用いて説明する。制御カテゴリ分類処理は、ＭＢ制御ルール解釈モジュール２０１と、ＭＢ制御カテゴリ分類モジュール２０２とによって実行する処理である。
【０１３３】
ただし、制御カテゴリ分類処理に当たっては、ＭＢ制御ルール解釈モジュール２０１が処理を実行する以前に、利用者によって、制御ルール定義表４２０に管理対象のミドルボックス１１の制御ルールが格納されているものとする。また、ＭＢ制御ルール解釈モジュール２０１には、制御ルール定義表４２０の制御処理内容を解釈できるように、利用者によって、制御処理内容と制御ルールの対象パケットとの対応表と、制御処理内容と制御処理ラベルとの対応表とが格納されているものとする。なお、制御処理内容と制御ルールの対象パケットとの対応表、制御処理内容と制御処理ラベルとの対応表の具体例は省略し、図示しない。
【０１３４】
制御カテゴリ分類処理は、管理装置２０が、所定周期ごとに、ＭＢ制御ルール解釈モジュール２０１に対し、監視制御装置４０の制御ルール定義表４２０の更新を確認するように指示することを契機に開始される。
【０１３５】
図１４において、まず、ＭＢ制御ルール解釈モジュール２０１は、監視制御装置４０の制御ルール定義表４２０が更新されたか否かを確認する（ステップＳ１１）。
【０１３６】
制御ルール定義表４２０の更新がある場合（ステップＳ１１でＹｅｓ）、ＭＢ制御ルール解釈モジュール２０１は、当該更新部分の制御ルールを取得する(ステップＳ１２）。一方、制御ルール定義表４２０の更新がなかった場合（ステップＳ１１でＮｏ）は、次の処理に備えて待機する（ステップＳ１１に戻る）。
【０１３７】
管理装置２０のＭＢ制御ルール解釈モジュール２０１は、ステップＳ１２で取得した制御ルールに対し、当該制御ルールの制御処理内容から制御対象パケット種別と制御処理ラベルとを解釈する（ステップＳ１３）。なお、制御ルールの対象となるパケットとは、ミドルボックスへの入力パケットなのか、ミドルボックスからの出力パケットなのかを示す情報である。また、制御処理ラベルとは、制御ルールの制御処理内容の解釈結果によって、変換や転送、フィルタといった処理概要を示す情報である。
【０１３８】
そして、ＭＢ制御ルール解釈モジュール２０１は、解釈結果を制御ルール解釈結果表２１０に格納するとともに、ＭＢ制御カテゴリ分類モジュール２１１に対し、制御ルール解釈結果表２１０の更新通知を送信する（ステップＳ１４）。
【０１３９】
ここで、図５の制御ルール定義表４２１を参照する例をあげる。ステップＳ１２でＦｕｎｃＲｕｌｅ１の制御ルールを取得した場合、図５を参照すると、制御処理内容は、ＭＢ００１のｅｘｔｅｒｎａｌ領域から入力するネットワーク通信パケットを、ｉｎｔｅｒｎａｌ領域に転送（通過）させるルールとなる。よって、ＭＢ制御ルール解釈モジュール２０１は、制御対象パケット種別は入力パケットであり、制御処理ラベルは転送であると解釈する。そして、ＭＢ制御ルール解釈モジュール２０１は、図７の制御ルール解釈結果表２１１のＦｕｎｃＲｕｌｅＲｅｓｕｌｔ１のレコードに示すように解釈結果を格納する。
【０１４０】
次に、管理装置２０のＭＢ制御カテゴリ分類モジュール２０２は、ＭＢ制御ルール解釈モジュール２０１からの制御ルール解釈結果表２１０の更新通知の取得により、制御カテゴリ分類処理を開始する。
【０１４１】
ＭＢ制御カテゴリ分類モジュール２０２は、制御ルール解釈結果表２１０を参照し、当該仮想ミドルボックス１２およびミドルボックス１１の制御ルールと処理性能との関係を示す制御カテゴリを分類する（ステップＳ１５）。なお、ＭＢ制御カテゴリ分類モジュール２０２による制御カテゴリ分類処理については、後ほど図１８を参照しながら詳述する。
【０１４２】
管理装置２０のＭＢ制御カテゴリ分類モジュール２０２は、ステップＳ１５における制御カテゴリ分類結果を制御カテゴリ分類結果表２２０に格納することによって、制御カテゴリの分類結果を更新する（ステップＳ１６）。なお、ＭＢ制御カテゴリ分類モジュール２０２は、ＭＢ状態方程式生成モジュール２０３に対し、制御カテゴリ分類結果の格納通知を送信してもよい。
【０１４３】
以上が、制御カテゴリ分類処理についての説明である。
【０１４４】
（ＭＢ状態方程式生成処理）
次に、ＭＢ状態方程式生成処理（図１３のステップＳ２０）について、図１５を用いて説明する。ＭＢ状態方程式生成処理は、ＭＢ状態方程式生成モジュール２０３によって実行する処理である。
【０１４５】
ただし、ＭＢ状態方程式生成処理に当たっては、ＭＢ状態方程式生成モジュール２０３が処理を実行する前に、ＭＢ制御カテゴリ分類モジュール２０２によって、制御カテゴリ分類結果表２２０に制御カテゴリ分類レコードが格納されているものとする。また、ＭＢ状態方程式生成処理に当たっては、ＭＢ状態方程式生成モジュール２０３が処理を実行する前に、監視制御装置４０の監視ログ取得モジュール４０１によって、監視履歴表４１０に監視対象のミドルボックスの監視履歴が格納されているものとする。また、ＭＢ状態方程式生成処理において、ＭＢ状態方程式表２３１の制御カテゴリに対応するＸメトリックおよびＹメトリックに関しては、利用者によって、対応表（図示しない）が格納されているものとする。なお、この対応表は、図１０のメトリックＫｅｙＩＤと、図１１のＸメトリックまたはＹメトリックとの対応を示した表になる。
【０１４６】
ＭＢ状態方程式生成処理は、管理装置２０が、所定周期ごとに、ＭＢ状態方程式生成モジュール２０３に対し、制御カテゴリ分類結果表２２０の更新を確認するように指示することを契機に開始される。
【０１４７】
図１５において、まず、ＭＢ状態方程式生成モジュール２０３は、制御カテゴリ分類結果表２２０が更新されたか否かを確認する（ステップＳ２１）。
【０１４８】
制御カテゴリ分類結果表２２０の更新がある場合（ステップＳ２１でＹｅｓ）、ＭＢ状態方程式生成モジュール２０３は、当該更新部分の制御カテゴリを取得する（ステップＳ２２）。一方、制御カテゴリ分類結果表２２０の更新がない場合（ステップＳ２１でＮｏ）、次の処理に備えて待機する（ステップＳ２１に戻る）。
【０１４９】
そして、ＭＢ状態方程式生成モジュール２０３は、取得された制御カテゴリに対応するＸメトリックおよびＹメトリックの対応表とを参照して、当該制御カテゴリに分類されたミドルボックス１１の監視履歴表４１０を取得する（ステップＳ２３）。
【０１５０】
ここで、制御カテゴリ「Ｔｙｐｅ１：入力トラフィックフィルタ型」に対するミドルボックスがＭＢ００１である場合を例としてあげる。ここでは、制御カテゴリに対するＸメトリックが「プロセッサ単位時間使用率」および「受信パケット単位時間処理数」、Ｙメトリックが「パケット単位時間平均処理時間」である場合を想定する。この場合、ＭＢ状態方程式生成モジュール２０３は、監視履歴表４１１から、監視対象ＫｅｙＩＤ「ＭＢ００１」に関して対応するレコードを取得する。すなわち、ＭＢ状態方程式生成モジュール２０３は、ＸメトリックＫｅｙＩＤが「プロセッサ単位時間使用率」および「受信パケット単位時間処理数」、ＹメトリックＫｅｙＩＤが「パケット単位時間平均処理時間」のレコードを取得する。
【０１５１】
そして、管理装置２０のＭＢ状態方程式生成モジュール２０３は、ステップＳ２２およびステップＳ２３で取得した制御カテゴリ分類結果表２２０と監視履歴表４１０とを参照し、ミドルボックス単体の状態方程式の生成処理を開始する。
【０１５２】
ＭＢ状態方程式生成モジュール２０３は、制御カテゴリに対応するＸメトリックおよびＹメトリックの対応表をもとに、ミドルボックス単体ごとに、状態方程式を生成する（ステップＳ２４）。このとき、ＭＢ状態方程式生成モジュール２０３は、Ｙメトリックを状態方程式の目的変数とし、Ｘメトリックを状態方程式の説明変数とする状態方程式を生成する。
【０１５３】
ここで、図１１のＭＢ状態方程式表２３１を参照する例をあげる。例えば、図１１のＭＢ状態方程式表２３１の第二行目に示すＭＢｓｔａｔｅ０１のレコードのように、制御カテゴリが「Ｔｙｐｅ１：入力トラフィックフィルタ型」であり、ＭＢ＿ＫｅｙＩＤが「ＭＢ００１」であるとする。説明変数Ｘ１がプロセッサ単位時間使用率、説明変数Ｘ２が受信パケット単位時間処理数、目的変数Ｙ１がパケット単位時間平均処理時間である場合、ＭＢ状態方程式生成モジュール２０３は、監視履歴表４１０からレコードの計測値の一覧を取得する。ＭＢ状態方程式生成モジュール２０３が監視履歴表４１０から取得するレコードの計測値の一覧は下記の通りである。
【０１５４】
まず、ＭＢ状態方程式生成モジュール２０３は、監視履歴表４１０から、監視対象ＫｅｙＩＤが「ＭＢ００１」で、メトリックＫｅｙＩＤが「プロセッサ単位時間使用率」であるレコードの計測値の一覧を取得する。ここで取得された計測値の一覧を、説明変数Ｘ１の集合とする。
【０１５５】
次に、ＭＢ状態方程式生成モジュール２０３は、監視履歴表４１０から、監視対象ＫｅｙＩＤが「ＭＢ００１」で、メトリックＫｅｙＩＤが「受信パケット単位時間処理数」であるレコードの計測値の一覧を取得する。ここで取得された計測値の一覧を、説明変数Ｘ２の集合とする。
【０１５６】
次に、ＭＢ状態方程式生成モジュール２０３は、監視履歴表４１０から、監視対象ＫｅｙＩＤが「ＭＢ００１」で、メトリックＫｅｙＩＤが「パケット単位時間平均処理時間」であるレコードの計測値の一覧を取得する。ここで取得された計測値の一覧を、目的変数Ｙの集合とする。
【０１５７】
そして、ＭＢ状態方程式生成モジュール２０３は、説明変数Ｘ１およびＸ２と、目的変数Ｙ１とからなる変数の集合群に関して、多変数解析によって、Ｆ値が最も高い状態方程式を算出し、算出した状態方程式をＭＢ状態方程式表２３０に格納する。
【０１５８】
図１１の例において、ＭＢ状態方程式生成モジュール２０３は、式５で示す式をミドルボックス単体の状態方程式として生成する。
Ｙ１＝０．１２３×Ｘ１＋０．１２３×Ｘ２＋０．１２３・・・（５）
図１５に戻ると、管理装置２０のＭＢ状態方程式生成モジュール２０３は、ステップＳ２２およびステップＳ２３で取得した制御カテゴリ分類結果表２２０と監視履歴表４１０とを参照し、ミドルボックスの制御カテゴリの状態方程式の生成処理を開始する。
【０１５９】
ＭＢ状態方程式生成モジュール２０３は、１つの制御カテゴリに対して、制御カテゴリに対応する全てのミドルボックスの監視履歴表４１０を対象に、ＸメトリックおよびＹメトリックの対応表を参照して状態方程式を生成する（ステップＳ２５）。
【０１６０】
ここで、図１１のＭＢ状態方程式表２３１を参照する例をあげる。例えば、図１１のＭＢ状態方程式表２３１の第四行目で示すＭＢｓｔａｔｅ０３のレコードのように、制御カテゴリが「Ｔｙｐｅ１：入力トラフィックフィルタ型」であり、ＭＢ＿ＫｅｙＩＤが「ＭＢｄｅｆａｕｌｔ」であるとする。説明変数Ｘ１がプロセッサ単位時間使用率、説明変数Ｘ２が受信パケット単位時間処理数、目的変数Ｙ１がパケット単位時間平均処理時間である場合、ＭＢ状態方程式生成モジュール２０３は、式６で示す式を制御カテゴリの状態方程式として生成する。なお、制御カテゴリの状態方程式の算出方法は、ミドルボックスごとの状態方程式の算出方法と同様であるため、詳細については割愛する。
Ｙ１＝０．１２８×Ｘ１＋０．１２８×Ｘ２＋０．１２８・・・（６）
なお、制御カテゴリに対応する全てのミドルボックスの選別子として「ＭＢｄｅｆａｕｌｔ」を示したが、制御カテゴリに対応する全てのミドルボックスの選別子となる文字列であればよく、その他の表記でもよい。
【０１６１】
最後に、管理装置２０のＭＢ状態方程式生成モジュール２０３は、ステップＳ２４およびステップＳ２５の生成結果をＭＢ状態方程式表２３０に格納することによって、ミドルボックス状態方程式を更新する（ステップＳ２６）。
【０１６２】
以上が、ＭＢ状態方程式生成処理についての説明である。
【０１６３】
（ＭＢチェーン導出処理）
次に、ＭＢチェーン導出処理（図１３のステップＳ３０）について、図１６を用いて説明する。ＭＢチェーン導出処理は、ＭＢチェーン導出モジュール２０５によって実行する処理である。
【０１６４】
ＭＢチェーン導出処理において、ＭＢチェーン導出モジュール２０５は、ＵＩ表示処理モジュール２７２からの導出指示に応じて、ＭＢ状態方程式表２３０と要件表２４０とを参照する。そして、ＭＢチェーン導出モジュール２０５は、想定の通信要件を満たすネットワーク環境の設計案（ミドルボックスチェーン設計案；単一もしくは複数のミドルボックスの連携設計案）を導出し、導出した設計案をＭＢチェーン設計表２５０に格納する。
【０１６５】
ただし、ＭＢチェーン導出処理に当たっては、ＭＢチェーン導出モジュール２０５が処理を実行する前に、ＭＢ状態方程式生成モジュール２０３によって、ＭＢ状態方程式表２３０にミドルボックスの状態方程式レコードが格納されているものとする。また、利用者によって、要件表２４０が格納されているものとする。
【０１６６】
ＭＢチェーン導出処理は、管理装置２０のＭＢチェーン導出モジュール２０５によって、ＵＩ表示処理モジュール２７２で表示された要件表２４０を示す内容の導出指示を、ＵＩ表示処理モジュール２７２から取得することを契機に開始される。
【０１６７】
図１６において、まず、ＭＢチェーン導出モジュール２０５は、要件表２４０から、要件の対象となるミドルボックスの識別子（ＭＢ＿Ｋｅｙ）の集合を取得する（ステップＳ３１）。
【０１６８】
そして、ＭＢチェーン導出モジュール２０５は、各ミドルボックスの制御カテゴリに対応する全てのＭＢ状態方程式表を取得する（ステップＳ３２）。
【０１６９】
ここで、管理装置２０のＭＢチェーン導出モジュール２０５は、ステップＳ３１で取得した要件表２４０およびＭＢ状態方程式表２３０の情報から、要件表２４０のメトリックＫｅｙＩＤに一致する状態方程式を抽出する（ステップＳ３３）。
【０１７０】
そして、ＭＢチェーン導出モジュール２０５は、メトリック条件をパラメータとして、取得した状態方程式がメトリック条件を満たすか否かを確認する（ステップＳ３４）。
【０１７１】
ＭＢチェーン導出モジュール２０５によって取得された状態方程式がメトリック条件を満たす場合（ステップＳ３４でＹｅｓ）、ステップＳ３７に進む。
【０１７２】
一方、ＭＢチェーン導出モジュール２０５によって取得された状態方程式がメトリック条件を満たさない場合（ステップＳ３４でＮｏ）、ＭＢチェーン導出モジュール２０５は、メトリック条件を満たす状態方程式の組合せを探索する（ステップＳ３５）。すなわち、ＭＢチェーン導出モジュール２０５は、要件表２４０のメトリックＫｅｙＩＤに対応する制御カテゴリに対応する全てのＭＢ状態方程式を対象に、メトリック条件をパラメータとして、メトリック条件を満たす状態方程式の組合せを探索する。
【０１７３】
そして、ＭＢチェーン導出モジュール２０５は、想定の通信要件を満たすネットワーク環境の設計案を導出する（ステップＳ３６）。
【０１７４】
最後に、管理装置２０のＭＢチェーン導出モジュール２０５は、導出した想定の通信要件を満たすネットワーク環境の設計案を、ＭＢチェーン設計表２５０に格納する（ステップＳ３７）。
【０１７５】
以上が、ＭＢチェーン導出処理についての説明である。
【０１７６】
（ＭＢチェーン配備処理）
次に、ＭＢチェーン配備処理（図１３のステップＳ４０）について、図１７を用いて説明する。ＭＢチェーン配備処理は、ＭＢチェーン配備モジュール２０６によって実行する処理である。
【０１７７】
ＭＢチェーン配備モジュール１０６は、ＵＩ表示処理モジュール２７２からの配備指示に応じて、ＭＢチェーン設計表２５０を参照する。そして、ＭＢチェーン配備モジュール１０６は、当該設計案を当該仮想ミドルボックス１２およびミドルボックス１１で構築するため、監視制御装置４０に対して、配備指示を送信する。
【０１７８】
ただし、ＭＢチェーン配備処理に当たっては、ＭＢチェーン配備モジュール２０６が処理を実行する前に、ＭＢチェーン導出モジュール２０５によって、ＭＢチェーン設計表２５０にミドルボックスチェーン設計案レコードが格納されているものとする。
【０１７９】
図１７において、まず、管理装置２０のＭＢチェーン配備モジュール２０６は、ＵＩ表示処理モジュール２７２からのミドルボックスチェーン配備指示（以下、ＭＢチェーン配備と記載）を取得する（ステップＳ４１）。
【０１８０】
管理装置２０のＭＢチェーン配備モジュール２０６は、Ｓ１３１で取得したＭＢチェーン配備指示に応じて、ＭＢチェーン設計表２５０を参照する（ステップＳ４２）。
【０１８１】
そして、ＭＢチェーン配備モジュール２０６は、当該設計案を当該仮想ミドルボックス１２およびミドルボックス１１で構築するために、監視制御装置４０に対して配備指示を送信する（ステップＳ４３）。
【０１８２】
以上が、ＭＢチェーン配備処理についての説明である。
【０１８３】
以上の図１４〜図１７に示した一連の処理により、管理装置２０は、監視履歴表４１０と制御ルール定義表４２０とを参照し、当該仮想ミドルボックス１２およびミドルボックス１１を管理する。
【０１８４】
＜制御カテゴリ分類処理＞
ここで、管理装置２０のＭＢ制御カテゴリ分類モジュール２０２による制御カテゴリ分類処理について、例を交えつつ、図１８を用いて説明する。
【０１８５】
図１８は、管理装置２０のＭＢ制御カテゴリ分類モジュール２０２による制御カテゴリ分類処理を説明するためのフローチャートである。
【０１８６】
管理装置２０のＭＢ制御カテゴリ分類モジュール２０２は、ＭＢ制御ルール解釈モジュール２０１からの制御ルール解釈結果表２１０の更新通知の取得を契機として、制御カテゴリ分類処理を開始する。
【０１８７】
ＭＢ制御カテゴリ分類モジュール２０２は、制御ルール解釈結果表２１０の更新通知の取得により、ＭＢ制御ルール解釈モジュール２０１の出力結果である制御ルール解釈結果表２１０を取得する（ステップＳ５１）。
【０１８８】
ＭＢ制御カテゴリ分類モジュール２０２は、制御ルール解釈結果表２１０から、制御対象パケット種別と制御処理ラベルを取得し、分類基準を作成する（ステップＳ５２）。
【０１８９】
例えば、制御ルール解釈結果表２１０から、制御対象パケット種別が入力と出力の２タイプ、制御処理ラベルが転送とフィルタと変換の３タイプが得られた場合は、それらを１つの分類基準とする。また、例えば、制御ルール解釈結果表２１０から、制御対象パケット種別が入力と出力と入出力の３タイプ、制御処理ラベルが転送とフィルタと変換の３タイプが得られた場合は、それらを１つの分類基準とする。
【０１９０】
ここで、ＭＢ制御カテゴリ分類モジュール２０２は、ステップＳ５２で生成した分類基準の変更の有無を判断する（ステップＳ５３）。
【０１９１】
ステップＳ５２で生成した分類基準に変更がある場合（ステップＳ５３でＹｅｓ）、ステップＳ５４に進む。すなわち、ＭＢ制御カテゴリ分類モジュール２０２は、ステップＳ５２で生成した分類基準を、ＭＢ制御カテゴリ分類モジュール２０２が保持する制御カテゴリの分類基準に追加更新する（ステップＳ５４）。
【０１９２】
一方、ステップＳ５２で生成した分類基準に変更がない場合（ステップＳ５３でＮｏ）、ステップＳ５５に進む。
【０１９３】
ＭＢ制御カテゴリ分類モジュール２０２は、自身が保持する全ての制御カテゴリの分類基準のそれぞれにおいて、制御ルール定義表４２０にある制御ルールを対象に、制御カテゴリの分類ルールを生成する（ステップＳ５５）。
【０１９４】
なお、制御カテゴリの分類ルールの生成のアルゴリズムには、ＩＤ３やＪ４８といった決定木生成アルゴリズムを用いる（ＩＤ３：Ｉｔｅｒａｔｉｖｅ  Ｄｉｃｈｏｔｏｍｉｓｅｒ  ３）。ただし、制御カテゴリの分類ルールの生成のアルゴリズムとしては、ＩＤ３やＪ４８に限らず、適切なアルゴリズムを任意に用いることができる。
【０１９５】
ここで、制御カテゴリの分類ルールの一例を図９に示す。制御ルール定義表４２０にある制御ルールを対象に分類した結果、分類基準ＭＢＣａｔｅｇｏｒｙＢａｓｉｓ１では、Ｔｙｐｅ１からＴｙｐｅ７の分類タイプで、それぞれの分類の基準ルールを示している。
【０１９６】
ＭＢ制御カテゴリ分類モジュール２０２は、ステップＳ５５において生成した分類ルールに関して変更があるか否かを判断する（ステップＳ５６）。
【０１９７】
分類ルールに変更がある場合（ステップＳ５６でＹｅｓ）、ＭＢ制御カテゴリ分類モジュール２０２は、自身が保持する制御カテゴリの分類基準を変更する（ステップＳ５７）。すなわち、ＭＢ制御カテゴリ分類モジュール２０２は、ステップＳ５５で生成した分類ルールを、自身が保持する制御カテゴリの分類基準に追加する。
【０１９８】
一方、分類ルールに変更がない場合（ステップＳ５６でＮｏ）、ステップＳ５８に進む。
【０１９９】
ＭＢ制御カテゴリ分類モジュール２０２は、自身が保持する制御カテゴリの分類基準の分類ルールを参照し、ミドルボックスの制御カテゴリを分類する（ステップＳ５８）。すなわち、ＭＢ制御カテゴリ分類モジュール２０２は、参照した分類ルールに基づいて、当該仮想ミドルボックス１２およびミドルボックス１１ごとに、制御カテゴリの分類タイプを判別する。なお、ステップＳ５８において得られる分類結果は、単一ではなく、複数の分類タイプであってもよい。
【０２００】
例えば、図９に示す制御カテゴリ分類基準表２２６の分類ルールを用いて、ＭＢ００１の制御ルールを対象に、制御カテゴリの分類タイプを判別すると、「Ｔｙｐｅ１：入力トラフィックフィルタ型」という分類結果が得られる。
【０２０１】
最後に、ＭＢ制御カテゴリ分類モジュール２０２は、ステップＳ５８の制御カテゴリ分類結果を、自身が保持する制御カテゴリ分類結果表２２０に格納する（ステップＳ５９）。
【０２０２】
以上の処理により、ＭＢ制御カテゴリ分類モジュール２０２は、制御ルール解釈結果表２１０を参照し、当該仮想ミドルボックス１２およびミドルボックス１１の制御ルールと処理性能との関係を示す制御カテゴリを分類する。そして、ＭＢ制御カテゴリ分類モジュール２０２は、分類した結果を制御カテゴリ分類結果表２２０に格納する。
【０２０３】
以上のように、本発明の第２の実施形態に係るＭＢ管理システムの管理装置によれば、ミドルボックスの制御ルールと処理性能との関係を示すミドルボックスの制御カテゴリによってミドルボックスを管理することができる。その結果、制御カテゴリの観点で抽象化して、所望の通信品質の要件を満たすネットワーク環境を容易に見積もることを可能にする。さらに、第２の実施形態に係るＭＢ管理システムの管理装置によれば、所望の通信品質の要件を満たすネットワーク環境を機械的に構築することができる。
【０２０４】
ところで、本発明の実施形態に係るネットワーク機能管理システムにおける各処理は、上述の処理を実行するネットワーク機能管理プログラムを含むソフトウェアによって実現することも可能である。また、本発明の実施形態に係るネットワーク機能管理プログラムを格納したプログラム記録媒体も本発明の範囲に含まれる。プログラム記録媒体としては、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ等の半導体記憶装置、光ディスク、磁気ディスク、光磁気ディスクなどを挙げることができる。
【０２０５】
以上、実施形態を参照して本発明を説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【符号の説明】
【０２０６】
１    ネットワーク機能管理システム
２、２０    管理装置
３    ネットワーク
５    中継機器
６    制御カテゴリ分類手段
７    状態方程式生成手段
１０    ミドルボックス管理システム
１１    ミドルボックス
１２    仮想ミドルボックス
１３    仮想管理システム
２１    ミドルボックス制御ルール解釈手段
２２    ミドルボックス制御カテゴリ分類手段
２３    ミドルボックス状態方程式生成手段
２５    ミドルボックスチェーン導出手段
２６    ミドルボックスチェーン配備手段
２７、４７    メモリ
２８、４８    二次記憶装置
３１、３２    バス
４０    監視制御装置
４１    監視手段
４２    制御手段
２０１    ミドルボックス制御ルール解釈モジュール
２０２    ミドルボックス制御カテゴリ分類モジュール
２０３    ミドルボックス状態方程式生成モジュール
２０５    ミドルボックスチェーン導出モジュール
２０６    ミドルボックスチェーン配備モジュール
２１０、２１１    制御ルール解釈結果表
２２０、２２１    制御カテゴリ分類結果表
２２５、２２６    制御カテゴリ分類基準表
２３０    ミドルボックス状態方程式表
２４０    要件表
２５０    ミドルボックスチェーン設計表
２７１、４７１    プログラム制御モジュール
２７２、４７２    ＵＩ表示処理モジュール
２９１、４９１    通信インターフェイス
２９２、４９２    プロセッサ
２９３、４９３    入力デバイス
２９４、４９４    出力デバイス
２９５、４９５    内部バス
４０１    監視ログ取得モジュール
４０２    ミドルボックス制御モジュール
４１０    監視履歴表
４２０    制御ルール定義表
【図１】
2016012868.tif 000003
【図２】
2016012868.tif 000004
【図３】
2016012868.tif 000005
【図４】
2016012868.tif 000006
【図５】
2016012868.tif 000007
【図６】
2016012868.tif 000008
【図７】
2016012868.tif 000009
【図８】
2016012868.tif 000010
【図９】
2016012868.tif 000011
【図１０】
2016012868.tif 000012
【図１１】
2016012868.tif 000013
【図１２】
2016012868.tif 000014
【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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