JP2014023050A - Method and apparatus for setting monitoring path for defective link identification system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、障害リンク特定システムの監視用パス設定方法および装置に係り、特に、監視対象の実ネットワークを模した組合せグラフを利用して、任意の単一リンクを保守している間に発生し得る他の全ての単一リンク障害の発生箇所を特定可能な監視用パスを、少ない計算量で設定する監視用パス設定方法および装置に関する。 The present invention relates to a monitoring path setting method and apparatus for a faulty link identification system, and particularly occurs during maintenance of an arbitrary single link using a combination graph simulating a real network to be monitored. The present invention relates to a monitoring path setting method and apparatus for setting, with a small amount of calculation, a monitoring path that can identify all other single link failure occurrence points.
監視対象のネットワークに生じる単一リンク障害の発生箇所は、ネットワークに複数の監視用パスを設定し、各監視用パスで試験パケットを送受して得られる疎通状態を集計することにより特定できる。 The location where a single link failure has occurred in the network to be monitored can be identified by setting a plurality of monitoring paths in the network and counting the communication states obtained by sending and receiving test packets on each monitoring path.
特許文献1には、ネットワーク内の監視用パスを終端する品質監視装置において、監視用パスの品質劣化が検知された場合、障害監視装置は、品質劣化が検知された監視用パスが共通に通過するリンクを障害リンクと推定する技術が開示されている。 In Patent Document 1, in a quality monitoring apparatus that terminates a monitoring path in a network, when quality degradation of a monitoring path is detected, the failure monitoring apparatus commonly passes the monitoring path in which the quality degradation is detected. A technique for estimating a link to be a failed link is disclosed.
特許文献2には、監視対象ネットワークの各リンクを通過する監視用パス組を表す組合せグラフを用いることにより、全ての単一リンク障害および二重リンク障害を特定できる監視用パス群の経路を容易に決定する技術が開示されている。 In Patent Document 2, by using a combination graph representing a set of monitoring paths that pass through each link of the monitoring target network, it is easy to route the path of the monitoring path group that can identify all single link failures and double link failures. Techniques for determining the above are disclosed.
特許文献1では、監視対象とする全てのリンク障害を正確に特定できるような監視用パス群の経路を算出することが、計算量の観点から困難である。 In Patent Document 1, it is difficult from the viewpoint of calculation amount to calculate a route of a monitoring path group that can accurately identify all link failures to be monitored.
特許文献2では、任意の単一リンクを保守している間に発生する他の単一リンク障害のみを特定すれば良い場合に、設定される監視用パス数が必要以上に多くなる。 In Patent Document 2, when it is sufficient to specify only other single link failures that occur while maintaining an arbitrary single link, the number of monitoring paths to be set increases more than necessary.
本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、任意の単一リンクを保守している間に発生する他の単一リンク障害を、少ない監視用パス数で正確に特定できる監視用パス群の経路を、少ない計算量で設定できる障害リンク特定システムの監視用パス設定方法および装置を提供することにある。 The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to monitor other single link failures that occur while maintaining any single link with a small number of monitoring paths. It is an object of the present invention to provide a monitoring path setting method and apparatus for a faulty link identification system capable of setting a path of a path group with a small amount of calculation.
上記の目的を達成するために、本発明は、ネットワーク上の一部のノードに、監視データの送信機能および受信機能の少なくとも一方を備えた複数の品質監視装置を接続し、前記送信機能から受信機能へ複数の監視用パスを通して監視データを送信し、その到達性に基づいて障害リンクを特定する障害リンク特定システムの監視用パス設定装置において、監視用パスが仮想ノードで表現され、各監視用パスの通過する実リンクが前記各仮想ノードを結ぶ仮想リンクで表現される組合せグラフに基づいて監視用パス群を設定する障害管理装置を設けた。 In order to achieve the above object, according to the present invention, a plurality of quality monitoring devices having at least one of a monitoring data transmission function and a reception function are connected to some nodes on a network and received from the transmission function. In the monitoring path setting device of the fault link identification system that sends the monitoring data to the function through multiple monitoring paths and identifies the fault link based on the reachability, the monitoring path is represented by a virtual node. There is provided a failure management apparatus for setting a monitoring path group based on a combination graph in which a real link through which a path passes is represented by a virtual link connecting the virtual nodes.
前記障害管理装置は、任意の単一リンクの保守中に発生し得る他の全ての単一リンク障害を特定できる制約条件を満足するレベル0の基準組合せグラフを読み込む基準組合せグラフ読込手段と、基準組合せグラフを、その仮想リンク数が少なくとも前記ネットワークの実リンク数に達するまで、前記制約条件下で順次に拡張して対応組合せグラフを生成する組合せグラフ拡張手段と、対応組合せグラフに基づいて監視用パス群を決定する監視経路決定手段とを備える。 The failure management device includes a reference combination graph reading unit that reads a level 0 reference combination graph that satisfies a constraint that can identify all other single link failures that may occur during maintenance of any single link, and a reference Combination graph expansion means for generating a corresponding combination graph by sequentially expanding the combination graph under the constraint conditions until the number of virtual links reaches at least the number of actual links of the network, and for monitoring based on the corresponding combination graph Monitoring route determining means for determining a path group.
本発明によれば、以下のような効果が達成される。 According to the present invention, the following effects are achieved.
(1)任意の単一リンクを保守している間に発生し得る他の全ての単一リンク障害の発生箇所を、小さな監視用トラヒックの負荷で特定できる、少ない本数の監視用パス群の経路を少ない計算量で設定できる。 (1) Routes of a small number of monitoring paths that can identify all other single link failure locations that can occur while maintaining any single link with a small monitoring traffic load Can be set with a small amount of calculation.
(2)任意の単一リンクを保守している間に発生し得る他の全ての単一リンク障害を特定できる、各仮想リンクを通過する監視用パスの組合せが自動的に判明する。 (2) The combination of monitoring paths passing through each virtual link that can identify all other single link failures that may occur while maintaining any single link is automatically determined.
(3)任意の規模の監視対象ネットワークに対して、各仮想リンクを通過する監視用パスの組合せを即座に示すことができる。 (3) It is possible to immediately indicate a combination of monitoring paths that pass through each virtual link for a monitoring target network of an arbitrary scale.
(4)各リンクにおける監視用トラヒック負荷を小さく保ちつつ、監視対象ネットワーク上での連続性が保障された最少の監視用パス群の経路が示される。 (4) The route of the minimum monitoring path group in which continuity on the monitored network is guaranteed while the monitoring traffic load on each link is kept small is shown.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図1は、本発明の障害リンク特定システムの監視用パス設定方法及び装置が適用されるネットワークの構成を示したブロック図であり、監視対象の実ネットワークNWは、多数のノード装置nと、各ノード装置nを相互に接続する多数のリンクとから構成されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a network configuration to which a monitoring path setting method and apparatus for a faulty link identification system according to the present invention is applied. A real network NW to be monitored includes a number of node devices n, It is composed of a number of links that connect the node devices n to each other.
本発明では、監視データの送信機能(t)および受信機能(r)の少なくとも一方を備えた複数の品質監視装置1が、それぞれ任意のノード装置nに接続されており、送信機能を備えた品質監視装置1(t)から受信機能を備えた品質監視装置1(r)まで監視用パスが設定される。なお、本実施形態では全ての品質監視装置1が監視データの送信機能(r)および受信機能(r)のいずれも備えているものとして説明する。 In the present invention, a plurality of quality monitoring devices 1 having at least one of a monitoring data transmission function (t) and a reception function (r) are connected to an arbitrary node device n, and the quality having a transmission function is provided. A monitoring path is set from the monitoring device 1 (t) to the quality monitoring device 1 (r) having a reception function. In the present embodiment, it is assumed that all the quality monitoring devices 1 have both a monitoring data transmission function (r) and a reception function (r).
障害管理装置2は、監視データ送信機能(t)を備えた各品質監視装置1(t)に対して、監視用パスの設定および当該監視用パスを通した監視データの送信を指示する。監視データ受信機能を備えた品質監視装置1(r)は、監視用パスを通して受信した監視データの品質を監視し、品質劣化が検知されると障害管理装置2へ通報する。障害管理装置2は、品質劣化が検知された監視用パス情報、および各監視用パスが通過するリンクに関する監視用パス経路情報から障害リンクを特定する。 The failure management apparatus 2 instructs each quality monitoring apparatus 1 (t) having a monitoring data transmission function (t) to set a monitoring path and transmit monitoring data through the monitoring path. The quality monitoring device 1 (r) having the monitoring data receiving function monitors the quality of the monitoring data received through the monitoring path, and notifies the failure management device 2 when quality deterioration is detected. The failure management device 2 identifies a failure link from the monitoring path information in which quality degradation is detected and the monitoring path route information regarding the link through which each monitoring path passes.
これにより、リンク毎に品質監視装置1を設ける場合と比較して、必要な品質監視装置数の削減が図られる。前記障害管理装置2は、実ネットワークNW上の各品質監視装置1と通信するための入出力インターフェースおよびそのアプリケーションが実装されたコンピュータで実現できる。 Thereby, compared with the case where the quality monitoring apparatus 1 is provided for every link, the required number of quality monitoring apparatuses can be reduced. The failure management device 2 can be realized by a computer on which an input / output interface for communicating with each quality monitoring device 1 on the actual network NW and its application are installed.
本発明では、任意の単一リンクが保守中であっても、他の全ての単一リンク障害の発生箇所を特定できるような監視用パス群が、前記障害管理装置2において経路計算により設定される。すなわち、本発明では任意の単一リンクを保守している間に発生し得る他の全ての単一リンク障害を特定するための、監視用トラヒック負荷を小さくできる、少ない本数の監視用パス群が、後述する組合せグラフを利用することで設定される。 In the present invention, even if an arbitrary single link is under maintenance, a monitoring path group that can identify all other single link failure locations is set by route calculation in the failure management apparatus 2. The That is, in the present invention, there are a small number of monitoring paths that can reduce the monitoring traffic load to identify all other single link failures that may occur while maintaining any single link. It is set by using a combination graph described later.
図2は、前記障害管理装置2の主要部の構成を示したブロック図であり、複数の監視用パス(監視用パス群)を設定する監視用パス設定部21と、各品質監視装置1から各監視用パスに監視データを送信させて障害リンクを特定するリンク障害特定部22とを含む。 FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the main part of the failure management device 2. From the monitoring path setting unit 21 for setting a plurality of monitoring paths (monitoring path group) and each quality monitoring device 1. A link failure identifying unit 22 that identifies the failed link by transmitting monitoring data to each monitoring path.
前記リンク障害特定部22は、前記設定された複数の監視用パスに各品質監視装置1(t)から監視データを送信させ、当該監視データが品質監視装置1(r)に到達しない経路上、および監視データの到達が非常に遅いか、到達した監視データの誤り率が非常に高い経路上に障害が発生したと判定し、障害が発生している監視用パスが通過し、かつ障害が発生していない監視用パスが通過していないリンクを障害リンクと特定する。 The link failure identification unit 22 transmits monitoring data from each quality monitoring device 1 (t) to the set plurality of monitoring paths, and the monitoring data does not reach the quality monitoring device 1 (r). And the monitoring data arrives very slowly, or it has been determined that a failure has occurred on a route with a very high error rate of the arrived monitoring data, and the failure monitoring path has passed and a failure has occurred. A link that does not pass a monitoring path that has not been identified is identified as a failed link.
前記監視用パス設定部21において、基準組合せグラフ読込部201は、後述するレベル0の基準組合せグラフを、記憶装置または入力インターフェース(いずれも、図示省略)から読み取る。組合せグラフ拡張部202は、前記基準組合せグラフを、監視対象の実ネットワークを模擬できる組合せグラフまで、前記「任意の単一リンクを保守している間に発生し得る他の全ての単一リンク障害を特定できる」を実現する所定の制約条件下で、仮想リンク数が少なくともネットワークの実リンク数に達するまで、十分に拡張する。 In the monitoring path setting unit 21, a reference combination graph reading unit 201 reads a level 0 reference combination graph described later from a storage device or an input interface (both not shown). The combination graph extension unit 202 converts the reference combination graph into a combination graph that can simulate a real network to be monitored, and all other single link failures that may occur while maintaining any single link. It is sufficiently expanded until the number of virtual links reaches at least the number of real links in the network under a predetermined constraint condition that realizes “can be specified”.
トポロジ取得部203は、監視対象ネットワークNWの物理的な実トポロジを取得する。対応組合せグラフ取得部204は、前記拡張された組合せグラフから、実ネットワークNWとリンク数が同一となる一部分(部分組合せグラフ)を、当該実ネットワークNWを模擬する対応組合せグラフとして取り出し、実ネットワークNWの各実リンク、対応組合せグラフの各仮想リンクならびに各リンクを通過する監視用パスおよび各監視用パスを構成する監視用パスセグメントの対応関係を表す初期の組合せ表を作成する。 The topology acquisition unit 203 acquires the physical real topology of the monitoring target network NW. The corresponding combination graph acquisition unit 204 extracts a part (partial combination graph) having the same number of links as the actual network NW from the expanded combination graph as a corresponding combination graph that simulates the actual network NW. An initial combination table representing the correspondence relationship between each real link, each virtual link of the correspondence combination graph, the monitoring path passing through each link, and the monitoring path segment constituting each monitoring path is created.
監視用パス決定部205は、後に詳述するように、前記初期組合せ表で暫定的に定義されている、各監視用パスを構成している多数の監視用パスセグメントが、相互に連続することで、より少ない本数に集約されて各パスセグメント長がより長くなるように、前記初期組合せ表を操作して最終の組合せ表を作成し、この最終の組合せ表で定義される複数の監視用パスセグメントを新たに監視用パス群に決定して前記リンク障害特定部22へ通知する。 As will be described in detail later, the monitoring path determination unit 205 is configured such that a large number of monitoring path segments constituting each monitoring path, which are provisionally defined in the initial combination table, are consecutive to each other. Then, the final combination table is created by manipulating the initial combination table so that each path segment length becomes longer by being aggregated into a smaller number, and a plurality of monitoring paths defined in the final combination table A segment is newly determined as a monitoring path group and notified to the link failure identification unit 22.
図3は、本発明の一実施形態の処理手順の概要を示したフローチャートであり、その詳細については後述する。 FIG. 3 is a flowchart showing an outline of a processing procedure according to an embodiment of the present invention, and details thereof will be described later.
ステップS1では、任意の単一リンクが保守中であっても他の全ての単一リンク障害を特定できる監視用パス群に関して、各監視用パスの実ネットワーク上での連続性を無視して、各仮想リンクを通過する監視用パス組を表す組合せグラフが構成される。但し、各監視用パスのネットワーク上での連続性が保障されない状態で、通過する監視用パス組が割当てられるリンクを、ここでは仮想リンクと表現するものとする。 In step S1, regarding the monitoring path group that can identify all other single link failures even if an arbitrary single link is under maintenance, disregarding the continuity of each monitoring path on the real network, A combination graph representing a monitoring path set passing through each virtual link is constructed. However, a link to which a passing monitoring path group is assigned in a state where the continuity of each monitoring path on the network is not guaranteed is expressed as a virtual link here.
ステップS2では、監視対象ネットワークを構成するリンク数に基づき、前記ステップS1で構成した組合せグラフから部分グラフを取り出し、各仮想リンクを通過する監視用パス組を表す初期組合せ表が作成される。 In step S2, a partial graph is extracted from the combination graph configured in step S1 based on the number of links constituting the monitoring target network, and an initial combination table representing a monitoring path set passing through each virtual link is created.
ステップS3では、後に詳述するように、ランダムに選択された2つの仮想リンクの間で、通過する監視用パス組の交換を行うことで、全ての監視用パスの連続性が保障された状態で、各リンクを通過する監視用パス組を表す最終組合せ表が導出されて監視用パス群の経路が決定される。 In step S3, as will be described in detail later, the continuity of all the monitoring paths is ensured by exchanging the passing monitoring path set between two randomly selected virtual links. Thus, the final combination table representing the monitoring path group passing through each link is derived, and the route of the monitoring path group is determined.
本発明は、上記の各手順を備えたことにより、任意の単一リンクが保守中であっても他の全ての単一リンク障害を特定し、監視用トラヒック負荷を小さくできる、少ない本数の監視用パス群の経路を少ない計算量で決定できる。 The present invention includes the above-described procedures, so that even if a single link is under maintenance, all other single link failures can be identified and the monitoring traffic load can be reduced. It is possible to determine the path of the use path group with a small amount of calculation.
次いで、上記の各手順について詳細に説明する。前記ステップS1では、各仮想リンクを通過する監視用パス組を表す組合せグラフが以下の手順で構成される。但し、本実施形態では各リンクにおける監視用トラヒック負荷を抑えるために、各仮想リンクを通過する監視用パス数が2本に限定される。また、組合せグラフにおいては、各監視用パスを当該グラフの頂点に対応させ、仮想リンクは、通過する2本の監視用パスに対応する2頂点を接続する実線リンクによって表現する。監視用パス群によって、任意の単一リンクを保守している間に発生する全ての単一リンク障害が識別されるように、以下の制約条件を満足する組合せグラフを構成する。 Next, each of the above procedures will be described in detail. In step S1, a combination graph representing a set of monitoring paths that pass through each virtual link is configured according to the following procedure. However, in this embodiment, in order to suppress the monitoring traffic load on each link, the number of monitoring paths passing through each virtual link is limited to two. Further, in the combination graph, each monitoring path is made to correspond to the vertex of the graph, and the virtual link is expressed by a solid line link connecting two vertices corresponding to two passing monitoring paths. A combination graph that satisfies the following constraints is constructed so that all single link failures that occur while maintaining any single link are identified by the monitoring path group.
図4は、制約条件を満足する組合せグラフの構成手順を示した図であり、本実施形態では、3本以下の実線リンクで構成される閉路を含まない組合せグラフが、任意の単一リンクを保守している間に発生する他の単一リンク障害を正確に識別するための基準とされ、これが組合せグラフを想定される実ネットワーク規模まで拡張する際の制約条件とされる。 FIG. 4 is a diagram showing a configuration procedure of a combination graph that satisfies the constraint conditions. In this embodiment, a combination graph that includes three or less solid links and does not include a closed loop includes an arbitrary single link. This is a criterion for accurately identifying other single link failures that occur during maintenance, and this is a constraint in extending the combination graph to the assumed real network scale.
本実施形態では、同図(a)に示したように、レベル0組合せグラフが、4個の頂点MPと4本の仮想リンクVLとによって構成され、各監視用パスは各頂点MPで表現され、各頂点MPに接続された仮想リンクVLは、当該頂点MPで表現される監視用パスが通過する1本の実リンクを表現している。 In this embodiment, as shown in FIG. 5A, the level 0 combination graph is composed of four vertices MP and four virtual links VL, and each monitoring path is represented by each vertex MP. The virtual link VL connected to each vertex MP represents one real link through which the monitoring path represented by the vertex MP passes.
すなわち、組合せグラフが、図5(a)に示したように、3個の頂点MPと3本の仮想リンクVLとによって構成されていると、仮想リンクVL1が保守中(××)であって2つの監視用パスMP2,MP3に品質劣化が生じているときに、さらに仮想リンクVL3に障害(×)が発生して監視用パスMP1に品質劣化が新たに生じても、これが仮想リンクVL3の障害に起因するものなのか、あるいは仮想リンクVL2の障害に起因するものなのかを区別できない。 In other words, as shown in FIG. 5A, when the combination graph is composed of three vertices MP and three virtual links VL, the virtual link VL1 is under maintenance (XX). When quality degradation occurs in the two monitoring paths MP2 and MP3, even if a fault (×) occurs in the virtual link VL3 and a new quality degradation occurs in the monitoring path MP1, this is not the case for the virtual link VL3. It cannot be distinguished whether it is caused by a failure or a failure of the virtual link VL2.
これに対して、図4(a)に示したように、組合せグラフが4個の頂点MPと4本の仮想リンクVLとにより構成されていると、図5(b),(c)に示したように、仮想リンクVL1が保守中(××)であって2つの監視用パスMP2,MP3に品質劣化が生じているときに、さらに仮想リンクVL4に障害(×)が発生[同図(b)]すれば監視用パスMP1のみに品質劣化が生じる一方、仮想リンクVL2に障害が発生[同図(c)]すれば監視用パスMP4のみに品質劣化が生じ、さらに仮想リンクVL3に障害が発生すれば監視用パスMP1およびMP4に品質劣化が生じるので、障害の発生箇所を正確に特定できる。 On the other hand, as shown in FIG. 4 (a), when the combination graph is composed of four vertices MP and four virtual links VL, it is shown in FIGS. 5 (b) and 5 (c). As described above, when the virtual link VL1 is under maintenance (XX) and quality degradation has occurred in the two monitoring paths MP2 and MP3, a fault (X) further occurs in the virtual link VL4 [FIG. b)], quality degradation occurs only in the monitoring path MP1, while a failure occurs in the virtual link VL2 [Fig. (c)], quality degradation occurs only in the monitoring path MP4, and failure occurs in the virtual link VL3. If this occurs, quality degradation occurs in the monitoring paths MP1 and MP4, so that the location of the failure can be accurately identified.
図4へ戻り、同図(b)は、前記組合せグラフ拡張部202により、前記レベル0の組合せグラフを拡張して得られるレベル1の組合せグラフを示している。レベル1の組合せグラフは、4個のレベル0組合せグラフ(#1,#2,#3,#4)と、それらの内の2個を互いに接続する6つのレベル0グラフ接続とによって構成される。 Returning to FIG. 4, FIG. 4B shows a level 1 combination graph obtained by expanding the level 0 combination graph by the combination graph expansion unit 202. A level 1 combination graph is composed of four level 0 combination graphs (# 1, # 2, # 3, # 4) and six level 0 graph connections that connect two of them together. .
同図(c)は、前記レベル0グラフ接続を示している。レベル0グラフ接続は、全部で8本の仮想リンクVL1〜VL8を含む。なお、同図(b)では、レベル0グラフ接続に含まれる一番左上の頂点と接続する6本の仮想リンクのみが点線で代表して図示されている。 FIG. 2C shows the level 0 graph connection. The level 0 graph connection includes a total of eight virtual links VL1 to VL8. In FIG. 7B, only six virtual links connected to the top left vertex included in the level 0 graph connection are represented by dotted lines.
同図(d)は、レベルiの組合せグラフを示している。前記レベル1の組合せグラフと同様に、レベルiの組合せグラフは、4個のレベルi-1の組合せグラフと、それらの内の2個を互いに接続する6つのレベルi-1グラフ接続によって構成される。 FIG. 4D shows a combination graph of level i. Like the level 1 combination graph, the level i combination graph is composed of four level i-1 combination graphs and six level i-1 graph connections that connect two of them together. The
同図(e)は、レベルi-1グラフ接続を示している。レベルi-1グラフ接続は、全部で8つのレベルi-2グラフ接続を含む。この様な構成手順に基づき、自動的に組合せグラフのレベルを上げて行くことができ、十分大きな数の仮想リンクを含む組合せグラフを容易に構成することができる。なお、レベルiの組合せグラフにおける頂点数MP(i)および仮想リンク数VL(i)は次式で与えられる。但し、GC(i-1)は、i-1レベルグラフ接続に含まれる仮想リンク数を示す。 FIG. 4E shows a level i-1 graph connection. A level i-1 graph connection includes a total of eight level i-2 graph connections. Based on such a configuration procedure, the level of the combination graph can be automatically raised, and a combination graph including a sufficiently large number of virtual links can be easily configured. Note that the number of vertices MP (i) and the number of virtual links VL (i) in the combination graph of level i are given by the following equations. However, GC (i-1) indicates the number of virtual links included in the i-1 level graph connection.
前記ステップS2では、監視対象ネットワークNWを構成するリンク数と等しい数の仮想リンクを含む組合せグラフが、前記対応組合せグラフ取出部204により、前記ステップS1で構成した十分大きな規模の組合せグラフから取り出される。この時、できるだけ低レベルの組合せグラフのみを含む部分グラフを取り出すことによって、監視対象ネットワークを構成するリンク数に応じた本数の監視用パス群が各仮想リンクを通過する組合せが得られる。取り出した部分グラフ(対応組合せグラム)から、各仮想リンクを通過する監視用パス組を表形式で示す初期組合せ表が作成される。 In step S2, a combination graph including a number of virtual links equal to the number of links constituting the monitoring target network NW is extracted from the combination graph of sufficiently large scale configured in step S1 by the corresponding combination graph extraction unit 204. . At this time, by extracting a partial graph including only a combination graph of the lowest possible level, a combination in which the number of monitoring path groups corresponding to the number of links constituting the monitoring target network passes through each virtual link is obtained. From the extracted partial graph (corresponding combination gram), an initial combination table is generated that shows, in a tabular form, a set of monitoring paths that pass through each virtual link.
さらに具体的に説明すれば、まず十分に大きな規模の組合せグラフを表形式で示す。この時、表の各行は仮想リンクに対応し、各列は監視用パスに対応させる。表の各行は、対応する仮想リンクが組合せグラフを拡張する際に現われた順番に上から並べる。また、表の各列は、対応する監視用パスが組合せグラフを拡張する際に現われた順番に左から並べる。 More specifically, first, a sufficiently large scale combination graph is shown in tabular form. At this time, each row in the table corresponds to a virtual link, and each column corresponds to a monitoring path. The rows of the table are arranged from the top in the order in which the corresponding virtual links appear when expanding the combination graph. The columns of the table are arranged from the left in the order in which the corresponding monitoring paths appear when expanding the combination graph.
更に、表の各欄は、対応する仮想リンクを対応する監視用パスが通過する時に「1」、通過しない時「0」の値を取るものとする。監視対象ネットワークのリンク数Lが、VL(i - 1)<L≦VL(i)の時、十分大きな規模の組合せグラフから作成した表の内、上からL行、左からMP(i)列を取り出す。取り出した表の右側に、全ての欄の値が「0」であるような列が存在する場合には当該列を削除する。これによって、監視対象ネットワークを構成するリンク数に応じた本数の監視用パス群が各仮想リンクを通過する組合せを示す初期組合せ表を作成する。 Further, each column of the table assumes a value of “1” when the corresponding monitoring path passes through the corresponding virtual link, and “0” when it does not pass through. When the number of links L of the monitored network is VL (i-1) <L ≤ VL (i), L rows from the top and MP (i) columns from the left in the table created from a sufficiently large scale combination graph Take out. If there is a column whose values in all the columns are “0” on the right side of the extracted table, the column is deleted. As a result, an initial combination table indicating the combinations in which the number of monitoring path groups corresponding to the number of links constituting the monitoring target network passes through each virtual link is created.
初期組合せ表において、仮想リンクと監視対象の実ネットワークを構成する実リンクとは任意に対応させる。本発明では、予め十分大きな数の仮想リンクを含む組合せグラフを構成して置くことにより、任意の監視対象ネットワークに対する初期組合せ表を即座に作成できる。 In the initial combination table, a virtual link and a real link that constitutes a real network to be monitored are arbitrarily associated. In the present invention, an initial combination table for an arbitrary monitored network can be created immediately by configuring a combination graph including a sufficiently large number of virtual links in advance.
図6は、監視対象の実ネットワークNW[同図(a)]および当該ネットワークNWに対応する組合せグラフ[同図(b)]の一例を示している。 FIG. 6 shows an example of a real network NW [FIG. (A)] to be monitored and a combination graph [FIG. (B)] corresponding to the network NW.
同図(a)に示したように、実ネットワークNWは8つのノードNと16本の実リンクによって構成されている。同図(b)に示した様に、対応する組合せグラフは、実リンク数と同じ16本の仮想リンクを含み、頂点数が8つなので必要な監視用パス数は8本になる。したがって、前記対応組合せグラフから作成した初期組合せ表は、図7の通りとなる。 As shown in FIG. 2A, the real network NW is composed of eight nodes N and 16 real links. As shown in FIG. 4B, the corresponding combination graph includes 16 virtual links that are the same as the actual link number, and the number of vertices is 8, so the number of necessary monitoring paths is 8. Therefore, the initial combination table created from the corresponding combination graph is as shown in FIG.
図7の初期組合せ表には、仮想リンクと実リンクとの対応関係、ならびに各リンクを通過する監視用パスおよび当該各監視用パスを構成するパスセグメントの対応関係が登録されている。本実施形態では、各監視用パスが通過すべきリンクの場所には「1」が、通過すべきでないリンクの場所には「0」が、それぞれ記されている。したがって、例えば監視用パスEは、4本の実リンク(2,4)、(2,6)、(3,6)、(7,8)を通ることになる。但し、実リンク(2,4)、(2,6)、(3,6)は連続するものの実リンク(7,8)は独立している。すなわち、監視用パスEは2本のパスセグメントを含むことになる。 In the initial combination table of FIG. 7, correspondence between virtual links and real links, and correspondence between monitoring paths that pass through each link and path segments that constitute each monitoring path are registered. In this embodiment, “1” is written in the location of the link that should be passed by each monitoring path, and “0” is marked in the location of the link that should not pass. Therefore, for example, the monitoring path E passes through the four real links (2, 4), (2, 6), (3, 6), and (7, 8). However, although the actual links (2, 4), (2, 6), and (3, 6) are continuous, the actual links (7, 8) are independent. That is, the monitoring path E includes two path segments.
このように、初期組合せ表を参照すれば、ネットワークを構成する実リンクと組合せグラフ中の仮想リンクとの対応関係、ならびに各実リンクを通過すべき監視用パス組が明確になる。 As described above, referring to the initial combination table, the correspondence relationship between the actual links constituting the network and the virtual links in the combination graph, and the monitoring path group that should pass through each actual link are clarified.
前記ステップS3では、前記監視用パス決定部205により、図7の初期組合せ表を出発点として、ランダムに選択された2つの仮想リンクの間で、通過する監視用パス組の交換を行うことで、全ての監視用パスの連続性が保障された状態で、各リンクを通過する監視用パス組を表す最終組合せ表が導出されて監視用パス群の経路が決定される。 In step S3, the monitoring path determination unit 205 performs exchange of passing monitoring path sets between two randomly selected virtual links with the initial combination table of FIG. 7 as a starting point. In a state where the continuity of all the monitoring paths is guaranteed, a final combination table representing the monitoring path group passing through each link is derived to determine the path of the monitoring path group.
図8は、前記ステップS3の手順を詳細に示したフローチャートであり、ステップS21では、前記初期組合せ表において、監視対象ネットワーク上で連続する監視用パスのセグメント数M0がカウントされる。ステップS22では、監視用パス組の交換回数Cをカウントする交換回数カウンタがリセットされる。ステップS23では、ランダムに2本の実リンクが選択される。ステップS24では、選択された2本の実リンクを通過する監視用パス組を交換した場合の、監視対象ネットワーク上で連続する監視用パスセグメント数M1がカウントされる。 FIG. 8 is a flowchart showing in detail the procedure of step S3. In step S21, the number of segments M0 of the monitoring paths that are continuous on the monitored network is counted in the initial combination table. In step S22, the exchange number counter that counts the exchange number C of the monitoring path set is reset. In step S23, two real links are selected at random. In step S24, the number of monitoring path segments M1 continuous on the monitoring target network when the monitoring path pairs passing through the two selected real links are exchanged is counted.
例えば、ステップS23において2つの実リンク(2,7),(4,5)が選択されると、ステップS24では、前記初期組合せ表において、実リンク(2,7)の監視用パス組[01000100]と実リンク(4,5)の監視用パス組[00100010]とが交換される。これにより、図9に示したように、4つの監視用パスB,C,F,Gにおいてパスセグメントが変化する。 For example, when two real links (2, 7) and (4, 5) are selected in step S23, in step S24, the monitoring path set [01000100] of the real link (2, 7) in the initial combination table. ] And the monitoring path set [00100010] of the actual link (4, 5) are exchanged. As a result, as shown in FIG. 9, the path segments change in the four monitoring paths B, C, F, and G.
図10は、各監視用パスB,C,F,Gおいてパスセグメント数が変化する様子を一覧表示した図であり、監視用パスBでは、交換前の連続した1つのパスセグメント[(1,2)、(2,7)、(7,1)]および独立した1つのパスセグメント(5,6)の計2つ[同図(a)]が、交換後は連続した2つのパスセグメント[(2,1)、(1,7)]および[(4,5)、(5,6)]となり[同図(b)]、増減数は「±0」となる。 FIG. 10 is a diagram showing a list of changes in the number of path segments in each of the monitoring paths B, C, F, and G. In the monitoring path B, one continuous path segment [(1 , 2), (2,7), (7,1)] and one independent path segment (5,6) (Fig. (A)), but two consecutive path segments after replacement [(2,1), (1,7)] and [(4,5), (5,6)] [(b) in the figure], and the increase / decrease number is “± 0”.
監視用パスCでは、交換前の連続した1つのパスセグメント[(8,1)、(1,7)]および独立した2つのパスセグメント(2,6)、(4,5)の計3つ[同図(c)]が、交換後は連続した1つのパスセグメント[(8,1)、(1,7)、(7,2)、(2,6)]となり[同図(d)]、増減数は「−2」となる。 In the monitoring path C, there are three consecutive path segments [(8,1), (1,7)] and two independent path segments (2,6), (4,5) before replacement. [Figure (c)] becomes one continuous path segment [(8,1), (1,7), (7,2), (2,6)] after replacement [Figure (d) ], The increase / decrease number is “−2”.
監視用パスFでは、交換前の連続した1つのパスセグメント[(2,7)、(7,4)、(4,3)、(3,6)]が[同図(e)]、交換後は連続した1つのパスセグメント[(5,4)、(4,3)、(3,6)]および独立した1つのパスセグメント(4,7)の計2つとなり[同図(f)]、増減数は「+1」となる。このように、本実施形態では一筆書できないパスセグメント群は、一筆書できる部分とできない部分との複数のパスセグメントにカウントされる。 In the monitoring path F, one continuous path segment [(2,7), (7,4), (4,3), (3,6)] before replacement is [Fig. (E)] After that, one continuous path segment [(5,4), (4,3), (3,6)] and one independent path segment (4,7) become a total of two [figure (f) ], The increase / decrease number is “+1”. In this way, the pass segment group that cannot be written with one stroke in this embodiment is counted as a plurality of path segments that include a portion that can be stroked and a portion that cannot be stroked.
監視用パスGでは、交換前の連続した1つのパスセグメント[(3,8)、(8,5)、(5,4)、(4,7)]が、交換後は連続した2つのパスセグメント[(2,7)、(7,4)]および[(3,8)、(8,5)]となり、増減数は「+1」となる。したがって、ステップS24では、今回の監視用パス組交換によるパスセグメント数の変化は±0とされる。 In the monitoring path G, one continuous path segment [(3,8), (8,5), (5,4), (4,7)] before replacement is two consecutive paths after replacement. The segments are [(2,7), (7,4)] and [(3,8), (8,5)], and the increase / decrease number is “+1”. Therefore, in step S24, the change in the number of path segments due to the current monitoring path pair replacement is ± 0.
ステップS25では、パスセグメント数が減少したか否かが判定される。ここでは減少していないと判定されるのでステップS26へ進み、前記カウント値がインクリメントされる。ステップS27では、交換回数Cが所定の閾値Cthに達したか否かが判定され、C<CthであればステップS23へ戻って上記の各処理が繰り返される。 In step S25, it is determined whether or not the number of path segments has decreased. Here, since it is determined that the value has not decreased, the process proceeds to step S26, and the count value is incremented. In step S27, it is determined whether or not the number of exchanges C has reached a predetermined threshold value Cth. If C <Cth, the process returns to step S23 and the above processes are repeated.
これに対して、パスセグメント数が減少していれば、今回の交換によりパスセグメントが集約されたことになるのでステップS28へ進み、前記交換が初期組合せ表に反映される。ステップS29では、前記カウント値がリセットされる。 On the other hand, if the number of path segments is decreased, the path segments are aggregated by the current exchange, so that the process proceeds to step S28, and the exchange is reflected in the initial combination table. In step S29, the count value is reset.
本実施形態では、上記の手順により最終的に得られた各パスセグメントを新たに監視用パスと見なすことにより、各リンクにおける監視用トラヒック負荷を小さく保ちつつ、各監視用パスが通過するリンクの連続性が保障された状態における、各リンクを通過する監視用パス組が得られる。 In this embodiment, each path segment finally obtained by the above procedure is newly regarded as a monitoring path, so that the monitoring traffic load on each link is kept small, and the link of each link through which each monitoring path passes is kept. A monitoring path set passing through each link in a state where continuity is guaranteed is obtained.
すなわち、導出された最終組合せ表によって、任意の単一リンクの保守中に発生し得る全ての単一リンク障害を特定し、かつ監視用トラヒック負荷を小さくできる、少ない本数の監視用パス群の経路が決定される。 That is, the route of a small number of monitoring path groups that can identify all single link failures that may occur during maintenance of any single link and reduce the monitoring traffic load by the derived final combination table. Is determined.
図11は、上記の処理を経て得られる最終組合せ表の一例を示した図であり、ここでは各監視用パスの連続性を保障するために、監視用パス数を増加させる必要はなく、最終的に必要な監視用パス数は8本となる。図11の最終組合せ表によって、図6(b)に示された監視対象ネットワークにおける監視用パス群の経路が示される。 FIG. 11 is a diagram showing an example of the final combination table obtained through the above processing. Here, in order to ensure the continuity of each monitoring path, it is not necessary to increase the number of monitoring paths. The necessary number of monitoring paths is eight. The final combination table in FIG. 11 shows the route of the monitoring path group in the monitoring target network shown in FIG.
1…品質監視装置,2…障害管理装置,21…監視経路設定部,22…リンク障害特定部,201…基準組合せグラフ読込部,202…組合せグラフ拡張部,203…トポロジ取得部,204…対応組合せグラフ取出部,205…監視経路決定部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Quality monitoring apparatus, 2 ... Fault management apparatus, 21 ... Monitoring route setting part, 22 ... Link fault specific | specification part, 201 ... Reference combination graph reading part, 202 ... Combination graph expansion part, 203 ... Topology acquisition part, 204 ... Correspondence Combination graph extraction unit, 205... Monitoring route determination unit
Claims (6)
監視用パスが仮想ノードで表現され、各監視用パスの通過する実リンクが前記各仮想ノードを結ぶ仮想リンクで表現される組合せグラフに基づいて監視用パス群を設定する障害管理装置を具備し、
前記障害管理装置が、
任意の単一リンクの保守中に発生し得る他の全ての単一リンク障害を特定できる制約条件を満足するレベル0の基準組合せグラフを読み込む基準組合せグラフ読込手段と、
前記基準組合せグラフを、その仮想リンク数が少なくとも前記ネットワークの実リンク数に達するまで、前記制約条件下で順次に拡張して対応組合せグラフを生成する組合せグラフ拡張手段と、
前記対応組合せグラフに基づいて監視用パス群を決定する監視経路決定手段とを具備したことを特徴とする障害リンク特定システムの監視用パス設定装置。 A plurality of quality monitoring devices having at least one of a monitoring data transmission function and a reception function are connected to some nodes on the network, and the monitoring data is transmitted from the transmission function to the reception function through a plurality of monitoring paths. In the monitoring path setting device of the failed link identification system that identifies the failed link based on the reachability,
A failure management device configured to set a monitoring path group based on a combination graph in which a monitoring path is represented by a virtual node, and a real link through which each monitoring path passes is represented by a virtual link connecting the virtual nodes; ,
The failure management device is
A reference combination graph reading means for reading a level 0 reference combination graph satisfying a constraint that can identify all other single link failures that may occur during maintenance of any single link;
A combination graph expansion unit that sequentially expands the reference combination graph under the constraint conditions until the number of virtual links reaches at least the number of actual links of the network;
A monitoring path setting device for a fault link identification system, comprising: a monitoring path determination unit that determines a monitoring path group based on the correspondence combination graph.
監視用パスが仮想ノードで表現され、各監視用パスの通過する実リンクが前記各仮想ノードを結ぶ仮想リンクで表現される組合せグラフに基づいて監視用パス群を設定する障害管理手順を具備し、
前記障害管理手順が、
任意の単一リンクの保守中に発生し得る他の全ての単一リンク障害を特定できる制約条件を満足するレベル0の基準組合せグラフを、その仮想リンク数が少なくとも前記ネットワークの実リンク数に達するまで、前記制約条件下で順次に拡張して対応組合せグラフを生成する手順と、
前記対応組合せグラフに基づいて監視用パス群を決定する手順とを含むことを特徴とする障害リンク特定システムの監視用パス設定方法。 A plurality of quality monitoring devices having at least one of a monitoring data transmission function and a reception function are connected to some nodes on the network, and the monitoring data is transmitted from the transmission function to the reception function through a plurality of monitoring paths. In the monitoring path setting method of the failed link identification system that identifies the failed link based on the reachability,
A failure management procedure for setting a monitoring path group based on a combination graph in which a monitoring path is expressed by a virtual node, and a real link through which each monitoring path passes is expressed by a virtual link connecting the virtual nodes. ,
The fault management procedure comprises:
Level 0 reference combination graph that satisfies the constraints that can identify all other single link failures that can occur during the maintenance of any single link, the number of virtual links reaches at least the number of real links in the network A procedure for generating a corresponding combination graph by sequentially expanding under the constraint conditions,
And a procedure for determining a monitoring path group based on the correspondence combination graph.
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