JP2001313670A - ネットワーク管理方法 - Google Patents
ネットワーク管理方法Info
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- JP2001313670A JP2001313670A JP2000128872A JP2000128872A JP2001313670A JP 2001313670 A JP2001313670 A JP 2001313670A JP 2000128872 A JP2000128872 A JP 2000128872A JP 2000128872 A JP2000128872 A JP 2000128872A JP 2001313670 A JP2001313670 A JP 2001313670A
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- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
- Computer And Data Communications (AREA)
- Maintenance And Management Of Digital Transmission (AREA)
Abstract
ている。 【解決手段】 転送先であるノード内で実行されるプロ
グラムであって、次の転送先に転送される前に各ノード
内からネットワークの監視に必要な情報を収集するプロ
グラムをネットワーク管理システムよりネットワーク上
のあるノードに対してのみ送信し、その後、当該プログ
ラムがネットワーク上の各ノード間を順次転送される間
に収集した必要な情報を当該プログラムと共にネットワ
ーク管理システムが最終的に回収することにより、ネッ
トワークの管理に必要な情報の収集を行う。
Description
理方法に関するものである。
話網、データ網等)は、情報の転送機能(交換機能)を
備えるノード(例えば、交換機、ルータ等)と、ノード
に収容された端末とでなる。従来、かかる通信ネットワ
ークシステムの状態の監視や迂回経路の設定その他の管
理を行うための管理システムが設けられている。管理シ
ステムと各ノードとの間は制御用の伝送路で接続されて
おり、伝送路を通じてノードの管理が行われている。
理システムによる管理手法によっては、ノードの数だけ
伝送路及びそこを流れる情報が増加するのを避け得ず、
その情報を処理するための管理システム自体に負担がか
かると共に、ネットワーク全体でもトラフィック量の増
加を招くという問題があった。
新たな通信技術にも対応しきれなくなるおそれがあっ
た。例えば最近では、ユーザパケット内にプログラムを
挿入しておき、当該プログラムをノード内で実行させる
ことにより、ノードに作用して自分自身の転送動作に関
与する技術も開発されているが、このパケット内のプロ
グラムとして、ノード内で必ず自分自身の複製(コピ
ー)を作り、別々の方路に送信するといった命令が記述
されていると、既存の管理システムではネットワークが
輻輳するのを回避することができず、通信ネットワーク
が使用不能となる問題があった。
慮してなされたもので、かかる課題を解決するために以
下の手段を提案する。
ード内で実行されるプログラムであって、次の転送先に
転送される前に各ノード内からネットワークの監視に必
要な情報を収集するプログラムをネットワーク管理シス
テムよりネットワーク上のあるノードに対してのみ送信
し、その後、当該プログラムがネットワーク上の各ノー
ド間を順次転送される間に収集した必要な情報を当該プ
ログラムと共にネットワーク管理システムが最終的に回
収することにより、ネットワークの管理に必要な情報の
収集を行う方法を提案する。
理システムは、プログラムを送信するためのあるノード
に対するコネクションと、順次転送されたプログラムを
回収するためのあるノードからのコネクションの2つだ
けを持てば良く、個々のノードとの間に受け渡しのため
のコネクションを設定する必要があった従来方法に比べ
て大幅なトラフィックの低減を実現できる。
けるプログラムを、ネットワークの監視と調整を行うの
に必要な制御を実行するものであり、収集された監視情
報に基づいてその場でノードの調整を行うものとする。
だけでなくノード個々の調整をも実行できるため、ネッ
トワークの状態に対し非常に高速に制御を加えることが
できる。しかも、かかる制御はネットワーク管理システ
ムによる個々の制御を伴うものではないため、トラフィ
ック自体が少ない状態で実現できる。
及びネットワークの処理機能を破綻させるおそれのある
パケットをそのヘッダ情報を基に監視し、ヘッダ情報よ
りある特定のパケットがある一定の状態(例えば、5回
以上入力されたとき)になったとき、各ノード上で当該
パケットを消滅させるように命令を送出する方法を提案
する。
ログラムでありながらネットワーク全体へ悪影響を及ぼ
すおそれのあるパケットを事前に消滅させることができ
る。かくして、ネットワークの破綻を有効に回避でき
る。
ムの概念構成を示す。図1は、3台のノードを1台のネ
ットワーク管理システムで管理する場合の接続例を表し
たものである。なお言うまでもないが、通信ネットワー
クシステムを構成するノード数や管理システム数は、こ
の接続例に限定されるものではない。また、図1の場
合、ノード間の接続には伝送路を、ネットワーク管理シ
ステムとノード間の接続には制御線を使用しているが、
同一伝送路を通じてユーザデータと制御データを伝送で
きる通信ネットワークシステムにおいては、物理的に別
の信号線を使用する必要はない。勿論、この場合でも、
機能的には図1の接続形態となる。
機やルータのように交換機能を備えるものが使用され
る。ノードK1〜K3のそれぞれには、1台又は複数台
の端末が収容されている。ノードK1〜K3は、ある端
末から他の端末に宛てたデータを入力すると、最適なア
ルゴリズムに従って処理し、宛先となる端末に当該デー
タを転送する。
送路T2で接続される。ノードK1とノードK3は伝送
路T1で接続される。ノードK2とノードK3は伝送路
T3で接続される。
1は制御線C1で接続される。ネットワーク管理システ
ムM1とノードK2は制御線C2で接続される。ネット
ワーク管理システムM1とノードK3は制御線C3で接
続される。
図2に示すように、ノードは、プログラム実行環境P、
ネットワーク管理用ライブラリL、オペレーティングシ
ステムOS、制御プログラム送受信用ハードウェアP
H、データ転送用ソフトウェアDS、データ転送用ハー
ドウェアDHからなる。
と制御プログラム送受信用ハードウェアPHを除く全て
の部分はソフトウェアである。なお、ノードのハードウ
ェア構成は、一般的なコンピュータシステムと同様、C
PUと、記憶部(内部/外部を問わず。)と、I/Oイ
ンタフェース等からなる。図2は、かかる物理的な構成
を機能的に表したものである。
ェアPHは、ノードで実行されるプログラムであって、
各ノードの情報を収集しながらノード間を渡り歩く本実
施形態に固有の制御プログラムCPを受け渡しするため
(実際には、制御プログラムCPは制御パケットの一部
として受け渡しされる。)に用いられる専用のハードウ
ェアである。一方、データ転送用ハードウェアDHは、
その他一般のデータ、すなわちノード間又は端末間でや
りとりされるデータを受け渡しするために用いられる専
用のハードウェアである。
のソフトウェア(すなわち、プログラム実行環境P、ネ
ットワーク管理用ライブラリL、データ転送用ソフトウ
ェアDS)は、一般にはアプリケーションソフトウェア
が相当する。もっとも、機能の全部がアプリケーション
ソフトウェアとして実現される必要はなく、一部はオペ
レーションシステムの機能として実現されても良いし、
技術の進展によっては全てがオペレーションシステムの
機能として実現されることもあり得る。
以外のソフトウェア(すなわち、プログラム実行環境
P、ネットワーク管理用ライブラリL、データ転送用ソ
フトウェアDS)は、オペレーティングシステムOS上
で実行されるものとする。
伝送路又は端末から入力のあった通常のデータを転送さ
せるのに必要な機能を提供するソフトウェアであり、既
存のものである。
ーク管理システムM1又は他のノードから転送のあった
各ノードの情報収集用の制御プログラムCPを実行する
ための機能を提供するソフトウェアである。
トワークトポロジーや各ノードの状態等の情報を管理す
る機能を提供するソフトウェアである。なお、ネットワ
ーク管理システムM1がノードの状態を把握するために
使用する制御プログラムCPによって、当該ネットワー
ク管理用ライブラリLを構成するCPU使用率取得用ラ
イブラリやパケット転送速度ライブラリに関する情報が
取得される。
成 図3に、ネットワーク管理システムM1の機能ブロック
構成を示す。図3に示すように、ネットワーク管理シス
テムM1は、ネットワーク管理情報管理部NC、制御プ
ログラム生成部CP、制御プログラム送受信用ハードウ
ェアCHからなる。このうち、制御プログラム送受信用
ハードウェアCHを除く全ての部分はソフトウェアであ
る。なお、ネットワーク管理システムのハードウェア構
成も、一般的なコンピュータシステムと同様、CPU
と、記憶部(内部/外部を問わず。)と、I/Oインタ
フェース等からなる。図3は、かかる物理的な構成を機
能的に表したものである。
管理情報管理部NC、制御プログラム生成部CP)は、
一般にはアプリケーションソフトウェアが相当する。も
っとも、機能の全部がアプリケーションソフトウェアと
して実現される必要はなく、一部はオペレーションシス
テムの機能として実現されても良いし、技術の進展によ
っては全てがオペレーションシステムの機能として実現
されることもあり得る。
者が管理したいと考える項目が不図示の入力手段を通じ
て設定された場合に、設定された項目に応じて制御プロ
グラムCPを生成する手段として機能する。
は、生成された制御プログラムCPがネットワーク上の
ノード間を順次転送される間に収集された各ノードの情
報の保管と管理を実行する手段として機能する。
ットワークシステムを構成するノードのそれぞれと1対
1で通信し、必要とされる情報の収集を行っていた。
管理したい項目をネットワーク管理システムM1に設定
することによって制御プログラムCPが生成され、当該
制御プログラムCPを含むデータが制御プログラム送受
信用ハードウェアCHを通じて予め定められた特定のノ
ードに発せられるのみとなる。後述するが、当該発せら
れた制御プログラムを含むデータが各ノードを巡回した
後に帰還するのに使用されるノードについても予め定め
られた特定のノードのみとなる。
から見ると、各ノードの特定の状態情報の収集を命じる
制御プログラムCPの受け渡しは、それぞれ1回ずつで
済み、ネットワーク管理システムM1の負担はネットワ
ークシステムの規模が大型化しても少なくて済む。ま
た、ネットワーク管理システムM1と各ノード間のトラ
フィックも最小限で済む。
先は、ノードK1に予め定められているものとする。こ
の場合、当該制御プログラムCPは、制御線C1を通し
てノードK1に与えられる。
ム送受信用ハードウェアPH、オペレーティングシステ
ムOSを順に経由し、ノードK1内のプログラム実行環
境Pへと移行される。
ムCPが実行される。ここで、制御プログラムCPの内
容が例えばノード内のCPU使用率やパケットの転送速
度等を取得するというものであれば、制御プログラムC
Pを実行することによってCPU使用率取得用ライブラ
リ(ネットワーク管理用ライブラリLの一部)やパケッ
ト転送速度ライブラリ(ネットワーク管理用ライブラリ
Lの一部)が呼び出され、これらの情報が取得される。
したノードK1に関する情報(CPU使用率及びパケッ
ト転送速度)を自分自身の内部に蓄積する。
ク管理用ライブラリL中のルーチングライブラリをコー
ルすることにより、次の方路(例えば、伝送路T1)に
自分自身を送出させる。この送出処理によって、制御プ
ログラムCPは、伝送路T1に接続されたノードK3に
移行する。
ードK3内でも同様の処理を行い、次の方路(例えば、
伝送路T3)に自分自身を送出させる。この送出処理に
よって、制御プログラムCPは、伝送路T3に接続され
たノードK2に移行する。
る限り繰り返される。ただし、この場合、ノードK2に
おいて同様の動作を実行した制御プログラムCPは、次
の送出先として制御線C2を介して接続されたネットワ
ーク管理システムM1を指定する。
ットワークシステムを構成する3つのノードK1→K3
→K2を順次巡回し、ネットワーク管理システムM1に
再び帰還する。なお、ネットワーク管理システムM1に
帰還した制御プログラムCPは、各ノードを巡回しなが
ら取得してきた情報(CPU使用率及びパケット転送速
度)をネットワーク管理情報管理部NCに対して報告す
る。
ルーチングライブラリが管理する制御プログラムCPの
転送先情報は、既存の技術を使用して取得する。例え
ば、ノード相互間における情報のやりとりにより、又
は、ネットワーク管理システムM1に対する個別の問い
合わせ(この問い合わせに要するトラフィックは1メッ
セージのやりとりに必要なだけで済むため、従来方法に
おけるようなトラフィックの問題は生じない。)により
取得される。
ーク管理システム自身が個別に行っていた管理情報(例
えば、CPU使用率及びパケット転送速度)の収集を、
各ノード間を順次転送される制御プログラムの実行動作
で可能にしたことにより、ネットワーク管理システム自
身の負担を大幅に削減することができる。
ワーク管理システムが各ノードのそれぞれとの間で管理
情報の問い合わせとその応答とを実行しなくて済むた
め、ネットワーク管理システム自身の負担を大幅に削減
することができる。
つ、ノード内で実行される制御プログラムに必要とする
情報の収集を行わせる手法を採用したことにより、結果
的に制御コネクションを各ノード毎に張る(ネットワー
クのノード数n×2本のコネクション)必要をなくすこ
とができ、大幅にネットワーク内のトラフィックを削減
することができる。
制御コネクションの数は、ネットワーク管理システムか
らあるノードに対して制御パケット(制御プログラムC
Pを含む。)を送信するための制御コネクションと、ノ
ード間を順次転送された制御パケットがあるノードから
ネットワーク管理システムヘ戻るための制御コネクショ
ンの2つだけで済むため、ネットワーク内のトラフィッ
クが大幅に削減できる。しかも、この効果はネットワー
クを構成するノード数が多ければ多いほど発揮される。
ための処理(情報)を各ノードのネットワーク管理用ラ
イブラリLに持たせ、当該処理を制御プログラムに基づ
いて実行させる場合について述べたが、さらに、ライブ
ラリネットワークに対する設定を行う機能をもネットワ
ーク管理用ライブラリL内に持たせるようにしても良
い。例えば、ノード内で輻輳が起きていることを察知
し、その場で輻輳制御を実行させる処理をネットワーク
管理用ライブラリL内に持たせておき、当該処理を制御
プログラムがコールすることにより、ノード内の輻輳を
その都度解消させられるようにしても良い。
ラムがネットワークの監視を行うために各ノード内の情
報を収集するだけでなく、ノード内の設定もできるよう
にすることにより、制御トラフィックが少ない状態で、
ネットワークの状態に対して非常に高速に制御を加える
ことが可能となる。
施形態の場合も、その通信ネットワークシステムとして
は、第1の実施形態に係る通信ネットワークシステムと
同様のもの、すなわち図1に示す構成であるものとして
説明する。勿論、この構成は機能的な一例であることは
言うまでもない。
図4に示すように、ノードは、パケット処理機能群P
P、パケット監視機能PS、実行環境E、パケット転送
用ハードウェアDHからなる。
Hを除く全ての部分はソフトウェアである。なお、ノー
ドのハードウェア構成は、一般的なコンピュータシステ
ムと同様、CPUと、記憶部(内部/外部を問わず。)
と、I/Oインタフェース等からなる。図2は、かかる
物理的な構成を機能的に表したものである。
したパケットのヘッダを確認し、記録する機能を実行す
る。また、本実施形態におけるパケット監視機能PS
は、同じヘッダをもつパケットが5回以上記録された場
合に、制御線を通じてネットワーク管理システムM1に
そのことを通知する機能も備える。
以上記録されたことを確認し、ネットワーク管理システ
ムM1にそのことを通知したノードに搭載されているパ
ケット監視機能PSは、次に通知の対象となったヘッダ
と同じヘッダをもつパケットが到着した場合、即座に当
該パケットを消滅させる機能をもつ。
ーク管理システムM1から通知を受けたノード(前述の
ネットワーク管理システムM1に通知を行ったノード以
外のノード)のパケット監視機能PSは、通知のあった
ヘッダと同じヘッダをもつパケットを即座に消滅させる
機能をもつ。
アプリケーションソフトウェアが相当する。もっとも、
機能の全部がアプリケーションソフトウェアとして実現
される必要はなく、一部はオペレーションシステムの機
能として実現されても良いし、技術の進展によっては全
てがオペレーションシステムの機能として実現され得
る。
に必要な機能を提供するものである。一般にアプリケー
ションソフトウェアが相当する。もっとも、機能の全部
がアプリケーションソフトウェアとして実現される必要
はなく、一部はオペレーションシステムの機能として実
現されても良いし、技術の進展によっては全てがオペレ
ーションシステムの機能として実現され得る。
パケット処理機能群PPが実行される環境を提供するも
のである。一般には、オペレーションシステムが相当す
る。もっとも、機能の全部がオペレーションシステムと
して実現される必要はなく、一部がアプリケーションソ
フトウェアとして実現されても良い。この実行環境E
は、パケット転送用ハードウェアDHとの間でパケット
の送受を行う機能を提供する。
成 図5に、ネットワーク管理システムM1の機能ブロック
構成を示す。図5に示すように、ネットワーク管理シス
テムM1は、ネットワーク管理機能NMF、パケット情
報収集機能PC、制御パケット送受信用ハードウェアC
Hからなる。このうち、制御パケット送受信用ハードウ
ェアCHを除く全ての部分はソフトウェアである。
ードウェア構成も、一般的なコンピュータシステムと同
様、CPUと、記憶部(内部/外部を問わず。)と、I
/Oインタフェース等からなる。図5は、かかる物理的
な構成を機能的に表したものである。
ットワーク管理を行うための諸々の機能を実現するもの
である。一般には、アプリケーションソフトウェアが相
当する。もっとも、機能の全部がアプリケーションソフ
トウェアとして実現される必要はなく、一部はオペレー
ションシステムの機能として実現されても良いし、技術
の進展によっては全部がオペレーションシステムの機能
として実現されることもあり得る。なお、この実施形態
におけるネットワーク管理機能NMFは、あるノードか
ら同一ヘッダをもつパケットが5回以上受信されたこと
の通知があった場合に、その他のノードに当該ヘッダ情
報の通知と新規に受信されたパケットの消滅を命じる機
能も有する。
ケット情報を収集する手段として機能する。例えば、あ
るノードで同一ヘッダをもつパケットが5回以上受信さ
れた場合に、該当するパケットの情報を収集するのに使
用される。
は、いわゆるI/Oインタフェースである。
テム上で実行されるデータ転送動作を説明する。なお、
以下の説明では、本実施形態に固有の構成にて実現され
る制御動作を説明する。そのため、本実施形態では、ノ
ード内に実行されるプログラムが含まれているとものと
する。ここでのプログラムは、自身を複製し、それぞれ
を異なる2方向に送信させるものとする。また以下で
は、まず最初にノードK1に当該パケットが到着したも
のとする。
を受信したノードK1のパケット監視機能PSは、2方
向に分岐される当該パケットのヘッダを確認し、記録し
ておく。このパケットは、ノードK2とノードK3に送
出される。
ドK1と同様、ヘッダの確認と記録が行われる。そし
て、ノードK2及びノードK3のそれぞれから2方向に
複製されたパケットが送信される。
トワークは当該パケットで埋め尽くされることになる
が、その前にあるノードのパケット監視機能PSにて同
じヘッダのパケットが5回以上記録されたことが確認さ
れ、そのことがネットワーク管理システムM1に通知さ
れる。
ムM1は、自分の管理する全てのノード(前述のよう
に、当該ヘッダを通知したノードを除くようにしても良
い。)に当該ヘッダを通知し、該当するヘッダを有する
パケットが来た場合にはそれを分岐させる前に消滅させ
る命令を出す。この命令を受けた各ノードは、パケット
監視機能PSにより、所定のヘッダのパケットが到着し
たときにパケットを消滅させる。
ドで分岐するだけで、ノードに対して何の障害もなさそ
うなパケットが、結果的にノードに障害を起こさしめる
状態を察知して、選択的にパケットを消滅させることが
でき、ネットワークの障害を回避させることができる。
ケットが同一ノード内で5回以上確認された場合、結果
的にノードに障害を起こさせる状態をもたらすパケット
であると判断し、ネットワーク管理システムに通知する
構成をとったが、当該パケットの存在を確認したノード
が他のノードに対して通知する構成を採っても良い。
ムをノード内で実行可能とするノードで構成された通信
ネットワークシステムについての実施形態例を機能別に
それぞれ述べたが、第1の実施形態に係る機能と第2の
実施形態に係る機能の両方を備える実施形態にも適用し
得る。
転送先であるノード内で実行されるプログラムであっ
て、次の転送先に転送される前に各ノード内からネット
ワークの監視に必要な情報を収集するプログラムをネッ
トワーク管理システムよりネットワーク上のあるノード
に対してのみ送信し、その後、当該プログラムがネット
ワーク上の各ノード間を順次転送される間に収集した必
要な情報を当該プログラムと共にネットワーク管理シス
テムが最終的に回収させることにより、ネットワークの
管理に必要な情報の収集を行うことにより、従来方法に
比べて大幅なトラフィックの低減を実現できる。
求項1に記載のプログラムを、ネットワークの監視と調
整を行うのに必要な制御を実行するものであり、収集さ
れた監視情報に基づいてその場でノードの調整を行うも
のとすることにより、ネットワークの状態に対し非常に
高速に制御を加えることができる。しかも、かかる制御
はネットワーク管理システムによる個々の制御を伴うも
のではないため、トラフィック自体が少ない状態で実現
できる。
果的にノード及びネットワークの処理機能を破綻させる
おそれのあるパケットをそのヘッダ情報を基に監視し、
ヘッダ情報よりある特定のパケットがある一定の状態に
なったとき、各ノード上で当該パケットを消滅させるよ
うに命令を送出させることにより、一般的な実行プログ
ラムでありながらネットワーク全体へ悪影響を及ぼすお
それのあるパケットを事前に消滅させることができる。
かくして、ネットワークの破綻を有効に回避できる。
ブロック図である。
図である。
を示す機能ブロック図である。
図である。
を示す機能ブロック図である。
ードウェア、CP…制御プログラム生成部、DS…デー
タ転送用ソフトウェア、DH…データ転送用ハードウェ
ア、E…実行環境、L…ネットワーク管理用ライブラ
リ、NC…ネットワーク管理情報、NMF…ネットワー
ク管理機能、M1…ネットワーク管理システム、OS…
オペレーティングシステム、P…プログラム実行環境、
PC…パケット情報収集機能、PH…制御プログラム送
受信用ハードウェア、PS…パケット監視機能、PP…
パケット処理機能群。
Claims (3)
- 【請求項1】 転送先であるノード内で実行されるプロ
グラムであって、次の転送先に転送される前に各ノード
内からネットワークの監視に必要な情報を収集するプロ
グラムをネットワーク管理システムよりネットワーク上
のあるノードに対してのみ送信し、その後、当該プログ
ラムがネットワーク上の各ノード間を順次転送される間
に収集した必要な情報を当該プログラムと共にネットワ
ーク管理システムが最終的に回収することにより、ネッ
トワークの管理に必要な情報の収集を行うことを特徴と
するネットワーク管理方法。 - 【請求項2】 請求項1に記載のネットワーク管理方法
であって、 上記プログラムは、ネットワークの監視と調整を行うの
に必要な制御を実行するものであり、収集された監視情
報に基づいてその場でノードの調整を行うことを特徴と
するネットワーク管理方法。 - 【請求項3】 結果的にノード及びネットワークの処理
機能を破綻させるおそれのあるパケットをそのヘッダ情
報を基に監視し、ヘッダ情報よりある特定のパケットが
ある一定の状態になったとき、各ノード上で当該パケッ
トを消滅させるように命令を送出することを特徴とする
ネットワーク管理方法。
Priority Applications (3)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000128872A JP2001313670A (ja) | 2000-04-28 | 2000-04-28 | ネットワーク管理方法 |
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