JP2017108300A - Link failure pattern counting system, link failure pattern counting method, and link failure pattern counting program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、リンク故障パターン数計算システム、リンク故障パターン数計算方法およびリンク故障パターン数計算プログラムに関する。 The present invention relates to a link failure pattern number calculation system, a link failure pattern number calculation method, and a link failure pattern number calculation program.
例えば故障等により、複数のルータによって構成されるネットワークのトポロジが変化するとき、ルータは、最新のトポロジに基づきパケットを転送するよう経路を再計算することが必要になる場合がある。このとき、全ルータの経路情報が更新されるまでの間、ループやパケットドロップが生じるため、通信品質は大きく悪化することになる。 For example, when the topology of a network composed of a plurality of routers changes due to a failure or the like, the router may need to recalculate a route to transfer a packet based on the latest topology. At this time, since the loop and packet drop occur until the route information of all the routers is updated, the communication quality is greatly deteriorated.
そこで、経路の再計算が行われる場合に、あらかじめ設定されたバックアップＭＰＬＳ（Multi-Protocol Label Switching）トンネルに経路を切り替えることで経路の更新時間を削減する技術として、ＦａｓｔＲｅｒｏｕｔｅが知られている。 Thus, FastRoute is known as a technique for reducing the route update time by switching the route to a preset Multi-Protocol Label Switching (MPLS) tunnel when the route is recalculated.
さらに、全ての故障パターンに対応するためには、膨大な数のトンネルを用意することが必要になるというＦａｓｔＲｅｒｏｕｔｅの持つ課題を解決するための技術として、ネクストホップの切り替えのみでパケット転送を続行する方法が知られている（例えば、非特許文献１）。 Furthermore, as a technique for solving the problem of FastRoute that it is necessary to prepare a huge number of tunnels to cope with all failure patterns, packet transfer is continued only by switching the next hop. A method is known (for example, Non-Patent Document 1).
非特許文献１の方法では、リンクの故障等により物理トポロジが変化した場合に、ネクストホップ（ＮＨ）の切り替えによりパケット転送を続行できるか否かを、物理トポロジを基に作成した論理トポロジを用いて判定する。このとき、物理トポロジは変化するが、論理トポロジには変更が生じず、ＮＨの切り替えによりパケット転送を続行できると判定された場合、各ルータはＮＨを切り替えることでパケット転送を継続する。一方、論理トポロジに変更が生じる場合、ルータは経路の再計算を行う。
In the method of Non-Patent
このように、経路の再計算の要否を判定し、必要に応じて再計算を行う場合、ネットワークの設計を行う際に、故障リンク数ごとの経路再計算発生確率、および故障リンク数ごとの経路再計算発生確率に基づいて計算される平均リンク故障回数を知っておくことが重要である。ここで、故障リンク数ごとの経路再計算発生確率は、全体の故障パターン数に対する、リンク故障回数ごとの経路再計算が必要になる故障パターン数を計算することで求められる。 In this way, when it is necessary to recalculate the route and recalculate as necessary, when redesigning the network, the path recalculation occurrence probability for each number of failed links and the number of failed links It is important to know the average number of link failures calculated based on the path recalculation probability. Here, the probability of occurrence of path recalculation for each number of faulty links is obtained by calculating the number of fault patterns that require path recalculation for each number of link faults with respect to the total number of fault patterns.
経路再計算が必要になる故障パターン数の計算方法として、具体的には以下の方法が知られている。まず、実際のネットワークトポロジの論理ネットワークトポロジから隣接する論理ノード間を結ぶ物理リンクの構成を取得する。次に、決められた順番で物理リンクを削除していき、経路の再計算が必要になったときのリンク削除回数を計測する。そして、これらの手順を考えられる全ての順番に対し行うことで、リンク故障回数ごとの経路再計算が必要になる故障パターン数を求める。 Specifically, the following methods are known as methods for calculating the number of failure patterns that require route recalculation. First, the configuration of a physical link connecting adjacent logical nodes is acquired from the logical network topology of the actual network topology. Next, the physical links are deleted in a predetermined order, and the number of link deletions when the route needs to be recalculated is measured. Then, by performing these procedures for all possible orders, the number of failure patterns that require route recalculation for each number of link failures is obtained.
しかしながら、従来の方法には、リンク故障回数ごとの経路再計算が必要になる故障パターン数を効率良く計算することができないという問題があった。 However, the conventional method has a problem that it is not possible to efficiently calculate the number of failure patterns that require route recalculation for each number of link failures.
例えば、従来の方法でリンク故障回数ごとの経路再計算が必要になる故障パターン数を計算する場合、リンク数が増加するにしたがって、計算時間が急激に増大し、計算の効率も急激に悪化する。これは、全ての故障パターンがリンク数の階乗だけ存在するためである。 For example, when calculating the number of failure patterns that require route recalculation for each number of link failures in the conventional method, the calculation time increases rapidly as the number of links increases, and the calculation efficiency also deteriorates rapidly. . This is because all failure patterns exist by the factorial of the number of links.
本発明のリンク故障パターン数計算システムは、ノード同士がリンクで接続されるネットワークのトポロジにおいて、各リンクが１つずつ削除された場合のトポロジをそれぞれ生成するとともに、生成したトポロジのいずれかにおいて、全てのノードがリンクを有する場合には、該全てのノードがリンクを有するトポロジについて、ノードにつながるリンクの接続関係が同一である複数のトポロジを同一種類のトポロジとして、各リンクが１つずつ削除された場合のトポロジをそれぞれ生成する削除部と、前記削除部によって生成されたトポロジのうち、リンクを有しないノードが存在するトポロジについて、該トポロジの生成までに削除したリンクの削除数ごとに、該トポロジを生成可能なリンクの削除のパターン数を合計するパターン数加算部と、を有することを特徴とする。 The link failure pattern number calculation system of the present invention generates a topology when each link is deleted one by one in a topology of a network in which nodes are connected by links, and in any of the generated topologies, If all nodes have links, delete all links with the same type of topologies that have the same connection relationship of the links connected to the nodes. For each topology that has been deleted before the generation of the topology, there is a deletion unit that generates the topology in each case, and a topology that includes a node that does not have a link among the topologies generated by the deletion unit, The total number of patterns for deleting links that can generate the topology It characterized by having a a calculation unit.
また、本発明のリンク故障パターン数計算方法は、ノード同士がリンクで接続されるネットワークのトポロジにおいて、各リンクが１つずつ削除された場合のトポロジをそれぞれ生成するとともに、生成したトポロジのいずれかにおいて、全てのノードがリンクを有する場合には、該全てのノードがリンクを有するトポロジについて、ノードにつながるリンクの接続関係が同一である複数のトポロジを同一種類のトポロジとして、各リンクが１つずつ削除された場合のトポロジをそれぞれ生成する削除工程と、前記削除工程によって生成されたトポロジのうち、リンクを有しないノードが存在するトポロジについて、該トポロジの生成までに削除したリンクの削除数ごとに、該トポロジを生成可能なリンクの削除のパターン数を合計するパターン数加算工程と、を含んだことを特徴とする。 Also, the link failure pattern number calculation method of the present invention generates a topology when each link is deleted one by one in a topology of a network in which nodes are connected by links, and any one of the generated topologies In the case where all nodes have links, with respect to the topology in which all the nodes have links, a plurality of topologies having the same connection relation of links connected to the nodes are regarded as the same type topology, and each link has one link. A deletion step for generating topologies in the case of each deletion, and for each topology deleted by the generation of the topology, among the topologies generated by the deletion step, there is a topology in which a node having no link exists. The total number of link deletion patterns that can generate the topology Characterized in that it includes a down count adding step.
本発明によれば、リンク故障回数ごとの経路再計算が必要になる故障パターン数を効率良く計算することができる。 According to the present invention, it is possible to efficiently calculate the number of failure patterns that require route recalculation for each number of link failures.
以下に、本願に係るリンク故障パターン数計算システムの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではない。また、各実施形態は適宜組み合わせることができる。 Hereinafter, an embodiment of a link failure pattern number calculation system according to the present application will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment. Moreover, each embodiment can be combined suitably.
［第１の実施形態］
まず、第１の実施形態に係るポリシ制御システムおよびポリシ制御装置の構成、処理の流れおよび効果を説明する。
[First Embodiment]
First, the configuration, process flow, and effects of the policy control system and policy control device according to the first embodiment will be described.
まず、本実施形態で対象とするネットワークおよびリンクの故障について説明する。まず、図１に示すように、ネットワーク１００の論理トポロジは、ルータの集合である論理ノード（ＬＮ）と論理リンクにより構成される。図１は、ネットワークについて説明するための図である。
First, a failure of a network and a link targeted in this embodiment will be described. First, as shown in FIG. 1, the logical topology of the
ここで、ルータ間にリンクが存在する場合、すなわちルータ同士が隣接関係にある場合、各ルータが属する論理ノード間に論理リンクが存在する。このとき、これらの論理ノードは隣接しているという。 Here, when a link exists between routers, that is, when routers are adjacent to each other, a logical link exists between logical nodes to which each router belongs. At this time, these logical nodes are said to be adjacent.
ここで、各ルータは下記の性質を持つものとする。
・ルータが属する論理ノードに隣接する全ての論理ノードに隣接ルータを持つ。
・ルータが属する論理ノードに隣接しない論理ノードに隣接ルータを持たない。
（ただし、同一論理ノードに属するルータ同士が隣接関係にある場合を許容する。）
Here, each router has the following properties.
-All the logical nodes adjacent to the logical node to which the router belongs have an adjacent router.
-The logical node that is not adjacent to the logical node to which the router belongs does not have an adjacent router.
(However, routers belonging to the same logical node are allowed to be adjacent to each other.)
図１に示すように、論理ノード１１０に属するルータ１１１〜１１３は、論理ノード１２０および１３０に属するルータへのリンクを持っている。また、論理ノード１２０に属するルータ１２１〜１２３は、論理ノード１１０に属するルータへのリンクを持っている。また、論理ノード１３０に属するルータ１３１〜１３３は、論理ノード１１０に属するルータへのリンクを持っている。
As shown in FIG. 1, the
このとき、例えばルータ１１１とルータ１２１の間にリンクが存在しているため、ルータ１１１とルータ１２１は隣接しているといえ、論理ノード１１０と論理ノード１２０についても隣接しているといえる。同様に論理ノード１１０と論理ノード１３０についても隣接しているといえる。
At this time, for example, since a link exists between the
ここで、図２に示すように、例えばルータ１１１とルータ１２１の間のリンクが故障した場合、論理ノード１１０と論理ノード１２０が隣接しないことになり、経路の再計算が必要になる。図２は、リンクの故障について説明するための図である。このように、特定の隣接論理ノード間を結ぶリンクの接続状況に着目し、論理トポロジの条件が崩れるようなリンク故障の発生パターンに着目することで、経路の再計算が生じるリンク故障回数の確率を計算できる。
Here, as shown in FIG. 2, for example, when the link between the
ただし、このような故障の発生パターンは、例えば図３に示すようにリンク数の階乗だけ存在するため、膨大な計算時間がかかる場合がある。図３は、全てのリンク故障パターン数について説明するための図である。例えば、図３に示すように、リンクの数が９である場合、９！通りの故障パターンが存在する。そこで、本実施形態では、全パターンに着目することなくリンク故障回数ごとの経路再計算が必要になる故障パターン数を計算する。 However, since such a failure occurrence pattern has only the factorial of the number of links as shown in FIG. 3, for example, it may take an enormous calculation time. FIG. 3 is a diagram for explaining the number of all link failure patterns. For example, as shown in FIG. 3, if the number of links is 9, 9! There are street failure patterns. Therefore, in this embodiment, the number of failure patterns that require route recalculation for each link failure number is calculated without paying attention to all patterns.
［第１の実施形態の構成］
まず、図４を用いて第１の実施形態に係るリンク故障パターン数計算システムの構成について説明する。図４は、第１の実施形態に係るリンク故障パターン数計算システムの構成の一例を示す図である。
[Configuration of First Embodiment]
First, the configuration of the link failure pattern number calculation system according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the configuration of the link failure pattern number calculation system according to the first embodiment.
図４に示すように、リンク故障パターン数計算システム１は、制御部１０および記憶部２０を有する。また、制御部１０は、取得部１１、削除部１２、パターン数加算部１３およびパターン更新部１４を有する。また、記憶部２０は、パターン記憶部２１およびパターン数記憶部２２を有する。
As illustrated in FIG. 4, the link failure pattern
まず、図５に示すように、隣接論理ノードへのリンクを３本持つルータ１１１〜１１３が存在する論理ノード１１０において、各ルータを同等なものとして扱うとすると、ルータ１１１からのリンクが１本切れた場合、ルータ１１２からのリンクが１本切れた場合、ルータ１１３からのリンクが１本切れた場合のいずれの場合においても、ネットワークは同じ状態になる。図５は、同じトポロジになる故障パターンについて説明するための図である。
First, as shown in FIG. 5, in the
このとき、論理ノード１１０には、隣接論理ノードへのリンクを３本持つルータが２つ、隣接論理ノードへのリンクを２本持つルータが１つ存在することになる。これより、図３の例のように、経路再計算が必要になる故障パターン数を計算する際に、常に全ての発生順を考慮する必要はないということがいえる。
At this time, the
図６〜１２を用いて、リンク故障パターン数計算システム１による故障パターン数の計算について説明する。まず、リンク故障パターン数計算システム１は、図６に示すようなデータをパターン記憶部２１に保存する。図６は、パターン記憶部に保存されるデータについて説明するための図である。
The calculation of the number of failure patterns by the link failure pattern
具体的に、まず、取得部１１は、初期状態となるトポロジを取得する。図６の例では、初期状態のトポロジにおいては、入側論理ノードに属するノードが３つ、出側論理ノードに属するノードが３つ存在し、入側論理ノードに属するノードと出側論理ノードに属するノードの間はフルメッシュ接続されている。このとき、初期状態のトポロジ故障パターン数を１、故障リンク数を０とする。
Specifically, first, the
なお、トポロジ故障パターン数とは、リンク故障の結果、当該トポロジになりうるリンク故障パターンの数である。また、故障リンク数とは、当該トポロジになるまでに故障したリンクの数である。また、トポロジと、トポロジ故障パターン数および故障リンク数をセットにしたデータがパターン記憶部２１に保存される。 The number of topology failure patterns is the number of link failure patterns that can become the topology as a result of link failure. Further, the number of failed links is the number of links that have failed until the topology is reached. In addition, data in which the topology, the number of topology failure patterns, and the number of failure links are set is stored in the pattern storage unit 21.
削除部１２は、ノード同士がリンクで接続されるネットワークのトポロジにおいて、各リンクが１つずつ削除された場合のトポロジをそれぞれ生成する。また、生成したトポロジのいずれかにおいて、全てのノードがリンクを有する場合には、該全てのノードがリンクを有するトポロジについては、ノードにつながるリンクの接続関係が同一である複数のトポロジを同一種類のトポロジとしてパターン記憶部２１に記憶されているため、削除部１２は、このようなトポロジを同一種類のトポロジとして各リンクが１つずつ削除された場合のトポロジをそれぞれ生成する。 The deletion unit 12 generates a topology when each link is deleted one by one in a network topology in which nodes are connected by links. In addition, in any of the generated topologies, when all nodes have links, for the topologies in which all the nodes have links, a plurality of topologies having the same connection relation of links connected to the nodes are the same type. Since the topology is stored in the pattern storage unit 21, the deletion unit 12 generates a topology when each link is deleted one by one with such a topology as the same type topology.
上述のように、削除部１２は、初期状態のトポロジにおけるリンクを削除することで、リンクが故障した結果生じるトポロジを計算する。このとき、故障するリンクにより結果は異なるので、削除部１２は、各リンクを削除した場合についてトポロジを計算する。図６の例では、初期状態のトポロジにはリンクが９本存在するため、削除部１２は、９種類のトポロジを計算する。また、削除部１２は、計算が完了したトポロジのデータをパターン記憶部２１から削除する。ここでは、削除部１２は、初期状態のトポロジのデータをパターン記憶部２１から削除する。 As described above, the deletion unit 12 calculates the topology generated as a result of the link failure by deleting the link in the initial topology. At this time, since the result differs depending on the failed link, the deletion unit 12 calculates the topology when each link is deleted. In the example of FIG. 6, since there are nine links in the topology in the initial state, the deletion unit 12 calculates nine types of topologies. The deletion unit 12 deletes the topology data for which the calculation has been completed from the pattern storage unit 21. Here, the deletion unit 12 deletes the topology data in the initial state from the pattern storage unit 21.
ただし、これら９種類のトポロジは、図５を用いて説明した通り、同じトポロジである。すなわち、初期状態のトポロジにおけるノードをナンバリングし、リンク故障の結果生じるトポロジのノード番号を入れ替えると全て同じトポロジになる。よって、初期状態からリンク故障が起こった場合、常に同じトポロジになる。 However, these nine types of topologies are the same as described with reference to FIG. That is, if the nodes in the topology in the initial state are numbered and the node numbers of the topology generated as a result of the link failure are exchanged, all become the same topology. Therefore, when a link failure occurs from the initial state, the topology is always the same.
以降の説明でも、ノードの番号を入れ替えることで同じトポロジになるトポロジは、同じトポロジであるとする。 In the following description, it is assumed that topologies that have the same topology by switching the node numbers are the same topology.
また、パターン記憶部２１は、トポロジごとに、該トポロジを生成可能なリンクの削除のパターン数である故障パターン数を記憶する。そして、パターン更新部１４は、削除部１２によってトポロジが生成されるたびに、全てのノードがリンクを有する同一種類のトポロジの数と、パターン記憶部２１に記憶されている削除部１２によってリンクが削除される前のトポロジの故障パターン数とをかけ、該生成されたトポロジがパターン記憶部２１に記憶されている場合、該かけた数を、該生成されたトポロジの故障パターン数に加算し、該生成されたトポロジがパターン記憶部２１に記憶されていない場合、該かけた数を該生成されたトポロジの故障パターン数としてパターン記憶部２１に記憶させる。 Further, the pattern storage unit 21 stores, for each topology, the number of failure patterns that is the number of link deletion patterns that can generate the topology. Then, each time the topology is generated by the deletion unit 12, the pattern update unit 14 determines the number of topologies of the same type in which all the nodes have links, and the deletion unit 12 stored in the pattern storage unit 21 sets the links. When the generated topology is stored in the pattern storage unit 21 by multiplying the number of failure patterns of the topology before deletion, the multiplied number is added to the number of failure patterns of the generated topology, When the generated topology is not stored in the pattern storage unit 21, the multiplied number is stored in the pattern storage unit 21 as the number of failure patterns of the generated topology.
具体的に、パターン更新部１４は、ここで得られたトポロジＧ０の故障パターン数を９、故障リンク数を１としてパターン記憶部２１に保存する。なお、トポロジＧ０は経路の再計算が必要になるパターンではないため、パターン数加算部１３は処理を行わない。 Specifically, the pattern update unit 14 stores the number of failure patterns of the topology G0 obtained here as 9 and the number of failure links as 1 in the pattern storage unit 21. Note that, since the topology G0 is not a pattern that requires recalculation of the route, the pattern number adding unit 13 does not perform processing.
図６の場合、初期状態のトポロジから生じるトポロジはＧ０のみであったが、図７に示すように１つのトポロジから複数の異なるトポロジが生じる場合もある。図７は、異なるトポロジになる故障パターンについて説明するための図である。 In the case of FIG. 6, only the topology G0 is generated from the topology in the initial state, but a plurality of different topologies may be generated from one topology as shown in FIG. FIG. 7 is a diagram for explaining failure patterns having different topologies.
取得部１１は、パターン記憶部２１から、故障リンク数が最も小さいデータを取得する。このとき、パターン記憶部２１に保存されているのはＧ０のデータのみであるため、取得部１１はＧ０を取得する。なお、パターン記憶部２１に故障リンク数が最も小さいデータが複数存在する場合、取得部１１は、任意のデータを取得する。
The
そして、削除部１２は、トポロジＧ０のリンクを削除し、トポロジを計算する。このとき、削除部１２は、計算の結果、トポロジＧ１およびＧ２を得る。トポロジＧ０からトポロジＧ１およびＧ２となるリンク故障のパターンはそれぞれ４通りである。なお、トポロジＧ１およびＧ２はいずれも経路の再計算が必要になるパターンではないため、パターン数加算部１３は処理を行わない。 Then, the deletion unit 12 deletes the link of the topology G0 and calculates the topology. At this time, the deletion unit 12 obtains the topologies G1 and G2 as a result of the calculation. There are four link failure patterns from topology G0 to topologies G1 and G2. Note that the topologies G1 and G2 are not patterns that require route recalculation, so the pattern number adding unit 13 does not perform processing.
図８を用いて、トポロジＧ１について説明する。図８は、トポロジＧ１について説明するための図である。まず、図８においては、説明のため、各ノードに番号を振り、またノードの位置を変化させる。図８において、トポロジＧ１となるパターンは、リンク１−６、リンク２−６、リンク３−４およびリンク３−５のいずれかが故障した場合である。なお、例えばノード１および６の間のリンクをリンク１−６と表す。
The topology G1 will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a diagram for explaining the topology G1. First, in FIG. 8, a number is assigned to each node and the position of the node is changed for explanation. In FIG. 8, the pattern which becomes topology G1 is a case where any of the links 1-6, 2-6, 3-4 and 3-5 fails. For example, a link between the
図８では、最下部にリンク１−６が故障した結果生じるトポロジを例として示す。仮に、最下部に示すトポロジをＧ１とする。ここで、リンク２−６が故障した場合に生じたトポロジのノード１と２の番号を入れ替えると、当該トポロジはトポロジＧ１と一致する。また、リンク３−４が故障した場合に生じたトポロジのノード３と６、ノード２と５、ノード１と４を入れ替えると、当該トポロジはトポロジＧ１と一致する。また、リンク３−５が故障した場合に生じたトポロジのノード３と６、ノード１と５、ノード２と４を入れ替えると、当該トポロジはトポロジＧ１と一致する。これより、リンク故障が生じた結果、トポロジＧ１になるリンク故障パターンは４通り存在することがわかる。
In FIG. 8, the topology generated as a result of the failure of the link 1-6 at the bottom is shown as an example. Let the topology shown at the bottom be G1. Here, if the numbers of the
このとき、パターン更新部１４は、リンク削除後のトポロジと同じトポロジのデータがパターン記憶部２１に保存されていないかを確認し、保存されていない場合は、当該トポロジについてのデータをパターン記憶部２１に保存する。また、保存されている場合は、保存済みのデータの故障パターン数を加算する。 At this time, the pattern update unit 14 confirms whether data having the same topology as the topology after link deletion is stored in the pattern storage unit 21. If not stored, the pattern update unit 14 stores the data about the topology in the pattern storage unit. Save to 21. If stored, the number of failure patterns of the stored data is added.
図８の例では、まず、削除部１２によりリンク１−６が故障したトポロジＧ１が計算されると、パターン更新部１４は、トポロジをＧ１、故障パターン数を９、故障リンク数を２としたデータをパターン記憶部２１に保存する。次に、削除部１２によりリンク１−５が故障したトポロジＧ１が計算されると、パターン更新部１４は、故障パターン数９を保存済みのデータの故障パターン数に加算する。 In the example of FIG. 8, first, when the topology G1 in which the link 1-6 has failed is calculated by the deletion unit 12, the pattern update unit 14 sets the topology to G1, the number of failure patterns, and the number of failed links to 2. Data is stored in the pattern storage unit 21. Next, when the topology G1 in which the link 1-5 has failed is calculated by the deletion unit 12, the pattern update unit 14 adds the failure pattern number 9 to the failure pattern number of the stored data.
図１０に示すように、各故障パターンについて同様の処理を繰り返すと、パターン記憶部２１に保存されているトポロジＧ１の故障パターン数は３６となる。また、図９に示すように、トポロジＧ２についてもトポロジＧ１の場合と同様の処理が行われる。図９は、トポロジＧ２について説明するための図である。 As shown in FIG. 10, when the same processing is repeated for each failure pattern, the number of failure patterns of topology G1 stored in the pattern storage unit 21 is 36. Also, as shown in FIG. 9, the same processing as in the case of topology G1 is performed for topology G2. FIG. 9 is a diagram for explaining the topology G2.
取得部１１は、さらにパターン記憶部２１からトポロジＧ１のデータを取得する。そして、削除部１２は、リンクを削除する。このとき、図１１に示すように、トポロジＧ１からリンクを削除すると、出力リンク数が０であるノードが生じる場合がある。このような故障パターンが、経路再計算が必要になる故障パターンである。
The
また、パターン数加算部１３は、削除部１２によって生成されたトポロジのうち、リンクを有しないノードが存在するトポロジについて、該トポロジの生成までに削除したリンクの削除数、すなわち故障リンク数ごとに、該トポロジを生成可能なリンクの故障パターン数を合計して保存する。 Further, the pattern number adding unit 13 includes, for each topology generated by the deleting unit 12, a number of deleted links, that is, the number of failed links, for a topology in which a node having no link exists. The total number of link failure patterns that can generate the topology is stored.
具体的に、パターン数加算部１３は、パターン数記憶部２２に、故障リンク数３と故障パターン数３６を対応付けて保存する。また、パターン数加算部１３は、既にパターン数記憶部２２に故障リンク数３と対応する故障パターン数が保存されている場合は、故障パターン数に３６を加算する。パターン数記憶部２２は、故障リンク数と故障パターン数を、例えば配列として記憶する。この場合、パターン数記憶部２２は、例えば故障リンク数３に対応する故障パターン数３６を配列Ａの要素として、Ａ［３］＝３６のように記憶する。
Specifically, the pattern number adding unit 13 stores the number of
図１２に示すように、パターン更新部１４は、トポロジＧ１→Ｇ２の順に処理が行われた場合、パターン記憶部２１内のデータにトポロジＧ２についての処理で計算された故障パターン数を加算する。図１２は、パターン記憶部に保存されるデータについて説明するための図である。 As illustrated in FIG. 12, the pattern update unit 14 adds the number of failure patterns calculated in the process for the topology G2 to the data in the pattern storage unit 21 when the processes are performed in the order of topology G1 → G2. FIG. 12 is a diagram for explaining data stored in the pattern storage unit.
図１２の例では、トポロジＧ１におけるリンク故障の結果、トポロジＧ３になるリンク故障パターンが４パターン存在する。また、初期状態からトポロジＧ１になるリンク故障パターン数は３６であるため、Ｇ３になる故障パターン数は、３６に４をかけた１４４である。そして、初期状態のトポロジからトポロジＧ３になるまでの故障リンク数は３である。 In the example of FIG. 12, there are four link failure patterns that result in topology G3 as a result of link failure in topology G1. Further, since the number of link failure patterns that become topology G1 from the initial state is 36, the number of failure patterns that become G3 is 144 multiplied by 4. The number of failed links from the initial topology to the topology G3 is 3.
トポロジＧ１に関する処理が終了した時点では、パターン記憶部２１内にはトポロジＧ２とトポロジＧ３が存在する。そして、トポロジＧ２におけるリンクの故障パターンのうち、トポロジＧ３となる故障パターンが２つ存在する。ここで、トポロジＧ３のデータは既にパターン記憶部２１に保存済みなので、３６に２をかけた７２が、保存済みの故障パターン数１４４に加算される。 At the time when the processing related to the topology G1 is completed, the topology G2 and the topology G3 exist in the pattern storage unit 21. Of the failure patterns of the links in topology G2, there are two failure patterns that become topology G3. Here, since the data of the topology G3 has already been stored in the pattern storage unit 21, 72 obtained by multiplying 36 by 2 is added to the number 144 of stored failure patterns.
なお、故障リンク数ごとのリンク故障パターン数は、経路の再計算を必要とする場合が生じるときの平均故障リンク数を計算するときに必要となる。その場合、故障リンク数ごとの再計算発生確率を算出する必要がある。故障リンク数ごとの再計算発生確率の計算方法は次の通りである。 Note that the number of link failure patterns for each number of failed links is required when calculating the average number of failed links when there is a case where recalculation of the route is required. In that case, it is necessary to calculate the recalculation occurrence probability for each number of failed links. The calculation method of the recalculation occurrence probability for each number of failed links is as follows.
まず、本実施形態で計算した故障パターン数に、残存リンク数が切れた時のリンク故障パターン数である、残存リンク数の階乗の値をかけた値を算出する。次に、算出した値を初期状態のトポロジから生じる全リンク故障パターン数である、初期状態のリンク数の階乗の値で割る。このとき得られる値が、故障リンク数ごとの再計算発生確率である。 First, a value obtained by multiplying the number of failure patterns calculated in the present embodiment by the factor of the number of remaining links, which is the number of link failure patterns when the number of remaining links is broken, is calculated. Next, the calculated value is divided by the factorial value of the number of links in the initial state, which is the total number of link failure patterns resulting from the topology in the initial state. The value obtained at this time is the recalculation occurrence probability for each number of failed links.
ただし、ここで算出される故障リンク数ごとの再計算発生確率は、全てのリンクの故障確率が同じであることを前提としている。そして、全ての故障リンク数について、故障リンク数と、故障リンク数ごとの再計算発生確率をかけ、得られた値の総和をとることで、経路再計算が生じるときの平均故障リンク数を計算することができる。 However, the recalculation occurrence probability for each number of failed links calculated here is based on the premise that the failure probability of all links is the same. Then, multiply the number of failed links by the number of failed links and the recalculation probability for each number of failed links, and calculate the average number of failed links when path recalculation occurs by taking the sum of the obtained values. can do.
［第１の実施形態の処理］
図１３を用いて、第１の実施形態の処理について説明する。図１３は、第１の実施形態に係るリンク故障パターン数計算システムの処理の流れを示すフローチャートである。まず、図１３に示すように、取得部１１は、初期状態のトポロジを取得し、取得したトポロジを関数Ｆに入力する（ステップＳ１０１）。なお、ここでは一連の処理を関数Ｆにより行うこととする。
[Process of First Embodiment]
The processing of the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a flowchart showing the flow of processing of the link failure pattern number calculation system according to the first embodiment. First, as illustrated in FIG. 13, the
次に、パターン更新部１４は、入力したトポロジと、故障リンク数０と、故障パターン数１を組み合わせたデータをパターン記憶部２１に登録する（ステップＳ１０２）。そして、取得部１１は、パターン記憶部２１にデータが存在する場合（ステップＳ１０３、Ｙｅｓ）、パターン記憶部２１からデータを取り出し処理対象にする（ステップＳ１０４）。また、パターン記憶部２１にデータが存在しない場合（ステップＳ１０３、Ｎｏ）、処理を終了する。
Next, the pattern update unit 14 registers data obtained by combining the input topology, the number of failure links 0, and the number of
削除部１２は、データに含まれるトポロジのリンクを１本削除し、１本リンクが故障したときに生じるトポロジを生成する（ステップＳ１０５）。そして、パターン更新部１４は、生成されたトポロジのうち、同じトポロジが存在する場合、そのトポロジになるリンク故障パターンをカウントする（ステップＳ１０６）。 The deletion unit 12 deletes one topology link included in the data, and generates a topology generated when one link fails (step S105). Then, when the same topology exists among the generated topologies, the pattern update unit 14 counts the link failure patterns that become the topology (step S106).
ここで、生成したトポロジと同じトポロジを含むデータがパターン記憶部２１に存在している場合（ステップＳ１０７、Ｙｅｓ）、パターン更新部１４は、同じトポロジを含むデータの故障パターン数に、カウントしたパターン数と、パターン記憶部２１から出したデータが含むリンク故障パターン数をかけた数を足す（ステップＳ１０９）。 Here, when data including the same topology as the generated topology exists in the pattern storage unit 21 (step S107, Yes), the pattern update unit 14 counts the counted pattern as the number of failure patterns of the data including the same topology. The number multiplied by the number of link failure patterns included in the data output from the pattern storage unit 21 is added (step S109).
ここで、生成したトポロジと同じトポロジを含むデータがパターン記憶部２１に存在しない場合（ステップＳ１０７、Ｎｏ）において、さらに生成したトポロジに出力リンク数が０であるノードが存在している場合（ステップＳ１０８、Ｙｅｓ）、パターン数加算部１３は、パターン数記憶部２２に記憶されている故障パターン数をカウントする配列における、データの故障リンク数番目の値に、データのリンク故障パターン数の値を足し合わせる（ステップＳ１１１）。生成したトポロジに出力リンク数が０であるノードが存在していない場合（ステップＳ１０８、Ｎｏ）は次の処理に進む。 Here, in the case where data including the same topology as the generated topology does not exist in the pattern storage unit 21 (No in step S107), there is a node in which the number of output links is 0 in the generated topology (step S107). S108, Yes), the pattern number adding unit 13 sets the value of the data link failure pattern number to the value of the data failure link number in the array for counting the number of failure patterns stored in the pattern number storage unit 22. Add together (step S111). If there is no node with the number of output links 0 in the generated topology (No in step S108), the process proceeds to the next process.
最後に、パターン更新部１４は、生成したトポロジをトポロジ、カウントしたパターン数と、パターン記憶部２１から出したデータが含むリンク故障パターン数をかけた数を故障パターン数、取り出したデータの故障リンク数に１を足した数を故障リンク数とするデータをパターン記憶部２１に保存する（ステップＳ１１０）。そして、ステップＳ１０３に戻り、処理を繰り返す。 Finally, the pattern update unit 14 calculates the number obtained by multiplying the generated topology by the topology, the number of counted patterns, and the number of link failure patterns included in the data output from the pattern storage unit 21, and the number of failure patterns. Data in which the number obtained by adding 1 to the number is the number of failed links is stored in the pattern storage unit 21 (step S110). And it returns to step S103 and repeats a process.
［第１の実施形態の効果］
削除部１２は、ノード同士がリンクで接続されるネットワークのトポロジにおいて、各リンクが１つずつ削除された場合のトポロジをそれぞれ生成するとともに、生成したトポロジのいずれかにおいて、全てのノードがリンクを有する場合には、該全てのノードがリンクを有するトポロジについて、ノードにつながるリンクの接続関係が同一である複数のトポロジを同一種類のトポロジとして、各リンクが１つずつ削除された場合のトポロジをそれぞれ生成する。
[Effect of the first embodiment]
The deletion unit 12 generates a topology when each link is deleted one by one in a network topology in which nodes are connected by links, and all nodes in the generated topology have links to each other. In the case of having a topology in which all the nodes have links, a topology in which a plurality of topologies having the same connection relation of links connected to the nodes are regarded as the same type topology and each link is deleted one by one. Generate each.
また、パターン数加算部１３は、削除部１２によって生成されたトポロジのうち、リンクを有しないノードが存在するトポロジについて、該トポロジの生成までに削除したリンクの削除数ごとに、該トポロジを生成可能なリンクの故障パターン数を合計する。 The pattern number adding unit 13 generates a topology for each of the deleted links that have been deleted before the generation of the topology, among the topologies generated by the deleting unit 12, in which there is a node having no link. Sum the number of possible link failure patterns.
このように、第１の実施形態では、ノードにつながるリンクの接続関係が同一である複数のトポロジを同一種類のトポロジとみなしている。そのため、全故障パターンについて再計算の要否を検討する必要がなくなり、リンク故障回数ごとの経路再計算が必要になる故障パターン数を効率良く計算することができる。 As described above, in the first embodiment, a plurality of topologies having the same connection relation of links connected to nodes are regarded as the same type of topology. Therefore, it is not necessary to consider the necessity of recalculation for all the failure patterns, and it is possible to efficiently calculate the number of failure patterns that require route recalculation for each number of link failures.
また、パターン記憶部２１は、トポロジごとに、該トポロジを生成可能なリンクの故障パターン数である故障パターン数を記憶する。そして、パターン更新部１４は、削除部１２によってトポロジが生成されるたびに、全てのノードがリンクを有する同一種類のトポロジの数と、パターン記憶部２１に記憶されている削除部１２によってリンクが削除される前のトポロジの故障パターン数とをかけ、該生成されたトポロジがパターン記憶部２１に記憶されている場合、該かけた数を、該生成されたトポロジの故障パターン数に加算し、該生成されたトポロジがパターン記憶部２１に記憶されていない場合、該かけた数を該生成されたトポロジの故障パターン数としてパターン記憶部２１に記憶させる。これにより、パターン数加算部１３は、パターン記憶部２１から取得した故障パターン数を基に、故障リンク数ごとの故障パターン数を計算することができる。 Further, the pattern storage unit 21 stores, for each topology, the number of failure patterns that is the number of failure patterns of links that can generate the topology. Then, each time the topology is generated by the deletion unit 12, the pattern update unit 14 determines the number of topologies of the same type in which all the nodes have links, and the deletion unit 12 stored in the pattern storage unit 21 sets the links. When the generated topology is stored in the pattern storage unit 21 by multiplying the number of failure patterns of the topology before deletion, the multiplied number is added to the number of failure patterns of the generated topology, When the generated topology is not stored in the pattern storage unit 21, the multiplied number is stored in the pattern storage unit 21 as the number of failure patterns of the generated topology. Thereby, the pattern number adding unit 13 can calculate the number of failure patterns for each number of failure links based on the number of failure patterns acquired from the pattern storage unit 21.
［第２の実施形態］
第１の実施形態においては、故障パターン数をパターン記憶部２１に記憶させていた。これに対し、第２の実施形態においては、各パターンの発生率を故障パターン割合としてパターン記憶部２１に記憶させておくようにすることで、再計算発生確率の計算を簡略化する。
[Second Embodiment]
In the first embodiment, the number of failure patterns is stored in the pattern storage unit 21. In contrast, in the second embodiment, the recalculation probability calculation is simplified by storing the occurrence rate of each pattern in the pattern storage unit 21 as a failure pattern ratio.
第２の実施形態において、パターン記憶部２１は、トポロジごとに、該トポロジを生成可能なリンクの故障パターン数の、該トポロジが削除部１２によってリンクを削除される前のトポロジを生成可能なリンクの故障パターン数に対する割合である故障パターン割合をさらに記憶する。また、パターン更新部１４は、削除部１２によってトポロジが生成されるたびに、全てのノードがリンクを有する同一種類のトポロジの数を、パターン記憶部２１に記憶されている削除部１２によってリンクが削除される前のトポロジの故障パターン数で割った数を、削除部１２によってリンクが削除される前のトポロジの故障パターン割合にかけ、該生成されたトポロジがパターン記憶部２１に記憶されている場合、該かけた数を、該生成されたトポロジの故障パターン割合に加算し、該生成されたトポロジがパターン記憶部２１に記憶されていない場合、該かけた数を該生成されたトポロジの故障パターン割合としてとしてパターン記憶部２１に記憶させる。 In the second embodiment, the pattern storage unit 21 can generate, for each topology, the number of failure patterns of the links that can generate the topology before the topology is deleted by the deletion unit 12. A failure pattern ratio that is a ratio to the number of failure patterns is further stored. In addition, each time the topology is generated by the deletion unit 12, the pattern update unit 14 determines the number of the same type of topology in which all the nodes have links by the deletion unit 12 stored in the pattern storage unit 21. When the number divided by the number of failure patterns of the topology before deletion is multiplied by the failure pattern ratio of the topology before the link is deleted by the deletion unit 12, and the generated topology is stored in the pattern storage unit 21 The multiplied number is added to the failure pattern rate of the generated topology, and when the generated topology is not stored in the pattern storage unit 21, the multiplied number is added to the failure pattern of the generated topology. It is stored in the pattern storage unit 21 as a ratio.
図１４に示すように、パターン更新部１４は、故障パターン割合をパターン記憶部２１に記憶させる。図１４は、第２の実施形態について説明するための図である。図１４に示すように、故障パターン割合は、例えばトポロジＧ０になるリンク故障パターン数９を、初期状態のトポロジのリンク数９で割ることで求められる。なお、故障リンク数が１の場合、全ての故障パターンがＧ０になるため、故障パターン割合は１となる。 As illustrated in FIG. 14, the pattern update unit 14 stores the failure pattern ratio in the pattern storage unit 21. FIG. 14 is a diagram for explaining the second embodiment. As shown in FIG. 14, the failure pattern ratio is obtained, for example, by dividing the number of link failure patterns 9 that results in topology G0 by the number 9 of links in the initial topology. When the number of failure links is 1, all failure patterns are G0, so the failure pattern ratio is 1.
さらに、トポロジＧ１およびＧ２については、図１５に示す通りである。トポロジＧ０からＧ１、Ｇ２に変化するリンク故障パターン数は、前述の通りそれぞれ４パターン存在する。図１５に示すように、Ｇ０の故障パターン割合１に、トポロジＧ０からトポロジＧ１に変化するリンク故障パターン数４をトポロジＧ０の残存リンク数である８で割った数である１／２をかけることで、Ｇ１の故障パターン割合が求められる。このとき、Ｇ１の故障パターン割合は１／２となる。
Further, the topologies G1 and G2 are as shown in FIG. The number of link failure patterns that change from topology G0 to G1 and G2 is 4 patterns as described above. As shown in FIG. 15, the
［第２の実施形態の効果］
パターン記憶部２１は、トポロジごとに、該トポロジを生成可能なリンクの故障パターン数の、該トポロジが削除部１２によってリンクを削除される前のトポロジを生成可能なリンクの故障パターン数に対する割合である故障パターン割合をさらに記憶する。また、パターン更新部１４は、削除部１２によってトポロジが生成されるたびに、全てのノードがリンクを有する同一種類のトポロジの数を、パターン記憶部２１に記憶されている削除部１２によってリンクが削除される前のトポロジの故障パターン数で割った数を、削除部１２によってリンクが削除される前のトポロジの故障パターン割合にかけ、該生成されたトポロジがパターン記憶部２１に記憶されている場合、該かけた数を、該生成されたトポロジの故障パターン割合に加算し、該生成されたトポロジがパターン記憶部２１に記憶されていない場合、該かけた数を該生成されたトポロジの故障パターン割合としてとしてパターン記憶部２１に記憶させる。これにより、再計算発生確率を計算する際に、故障パターン割合を利用することができるため、計算量を削減することができる。
[Effects of Second Embodiment]
For each topology, the pattern storage unit 21 has a ratio of the number of failure patterns of the link that can generate the topology to the number of failure patterns of the link that can generate the topology before the topology is deleted by the deletion unit 12. A certain failure pattern ratio is further stored. In addition, each time the topology is generated by the deletion unit 12, the pattern update unit 14 determines the number of the same type of topology in which all the nodes have links by the deletion unit 12 stored in the pattern storage unit 21. When the number divided by the number of failure patterns of the topology before deletion is multiplied by the failure pattern ratio of the topology before the link is deleted by the deletion unit 12, and the generated topology is stored in the pattern storage unit 21 The multiplied number is added to the failure pattern rate of the generated topology, and when the generated topology is not stored in the pattern storage unit 21, the multiplied number is added to the failure pattern of the generated topology. It is stored in the pattern storage unit 21 as a ratio. Thereby, when calculating the recalculation occurrence probability, the failure pattern ratio can be used, so that the calculation amount can be reduced.
［第３の実施形態］
第１の実施形態では、パターン記憶部２１に保存されているトポロジのうち、故障リンク数が小さい順番に処理を行っていたが、第３の実施形態においては、再帰関数を呼び出すことで、トポロジが生成されるたびに生成されたトポロジを対象として処理を行う。
[Third Embodiment]
In the first embodiment, among the topologies stored in the pattern storage unit 21, the processing is performed in the order of the number of fault links, but in the third embodiment, the topology is called by calling a recursive function. Each time is generated, processing is performed on the generated topology.
図１６を用いて、第３の実施形態について説明する。図１６は、第３の実施形態について説明するための図である。図１６に示すように、第３の実施形態においては、関数が処理しているトポロジからリンクを削除してトポロジを生成した後、処理中のトポロジと故障リンク数が同じであるトポロジが存在する場合であっても、先に生成したトポロジを関数に入力して処理を行う。 A third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 16 is a diagram for explaining the third embodiment. As shown in FIG. 16, in the third embodiment, after a link is deleted from the topology processed by the function and the topology is generated, there is a topology having the same number of failed links as the topology being processed. Even in this case, the previously generated topology is input to the function for processing.
まず、再帰関数Ｆに、初期状態のトポロジが入力される。再帰関数Ｆは、初期状態からリンクが故障することにより生じる全てのトポロジを算出し、それぞれのトポロジに変化するリンク故障パターン数を算出する。前述の通り、初期状態からリンクを削除すると、どのリンクを削除してもトポロジＧ０となる。 First, the initial topology is input to the recursive function F. The recursive function F calculates all the topologies caused by link failures from the initial state, and calculates the number of link failure patterns that change to each topology. As described above, when a link is deleted from the initial state, topology G0 is obtained regardless of which link is deleted.
次に、算出した全てのトポロジについて、各トポロジと、各トポロジのリンク故障パターン数が関数Ｆに入力される。ここでは、算出されるトポロジがＧ０のみであるため、トポロジＧ０と、初期状態からトポロジＧ０になるリンク故障パターン数である９が再帰関数Ｆに入力される。 Next, for all the calculated topologies, each topology and the number of link failure patterns of each topology are input to the function F. Here, since the calculated topology is only G0, the topology G0 and 9 which is the number of link failure patterns that change from the initial state to the topology G0 are input to the recursive function F.
次に、再帰関数Ｆは、トポロジＧ０のリンクが故障した場合の処理を行う。前述の通り、トポロジＧ０からはトポロジＧ１とＧ２が生成される。ここで、Ｇ１になるリンク故障パターン数およびＧ２になる故障パターン数はいずれも４である。そこで、４と、再帰関数Ｆに入力されたリンク故障パターン数とをかけた数、すなわち４×９＝３６がトポロジＧ１およびＧ２の故障パターン数である。 Next, the recursive function F performs processing when the link of the topology G0 fails. As described above, topologies G1 and G2 are generated from topology G0. Here, the number of link failure patterns that become G1 and the number of failure patterns that become G2 are both 4. Therefore, the number obtained by multiplying 4 by the number of link failure patterns input to the recursive function F, that is, 4 × 9 = 36 is the number of failure patterns of the topologies G1 and G2.
ここで、トポロジＧ１およびＧ２が順に再帰関数Ｆへ入力される。なお、トポロジＧ１を入力として再帰関数Ｆが実行される間に、トポロジＧ１から生成されるトポロジＧ３、Ｇ４、Ｇ５を入力とする再帰関数Ｆの処理が実行される。これらの処理が全て終了した後、トポロジＧ１を入力とする再帰関数Ｆの処理は終了する。その後、トポロジＧ２を入力とする再帰関数Ｆの処理が実行される。 Here, the topologies G1 and G2 are sequentially input to the recursive function F. Note that while the recursive function F is executed with the topology G1 as an input, the processing of the recursive function F with the topologies G3, G4, and G5 generated from the topology G1 as inputs is executed. After all these processes are completed, the process of the recursive function F that receives the topology G1 is completed. Thereafter, processing of the recursive function F having the topology G2 as an input is executed.
第１の実施形態ではＧ０→Ｇ１→Ｇ２→Ｇ３→Ｇ４…という順番で処理が行われていたのに対し、第３の実施形態ではＧ０→Ｇ１→Ｇ３→Ｇ４…→Ｇ２→…という順番で処理が行われる。すなわち、第１の実施形態では故障リンク数が少ないトポロジから順に処理を行っていたのに対し、第３の実施形態では故障リンク数が多いトポロジから順に処理を行う。 In the first embodiment, the processing is performed in the order of G0 → G1 → G2 → G3 → G4... Whereas in the third embodiment, the processing is performed in the order of G0 → G1 → G3 → G4. Processing is performed. That is, in the first embodiment, processing is performed in order from the topology having the smallest number of failed links, whereas in the third embodiment, processing is performed in order from the topology having the largest number of failed links.
このように、削除部１２は、入力されたトポロジのうち、故障リンク数が多いトポロジから順にリンクの削除を行ってもよいし、故障リンク数が少ないトポロジから順にリンクの削除を行ってもよい。 In this way, the deletion unit 12 may delete links in order from the topology with the largest number of failed links out of the input topologies, or may delete links in order from the topology with the smallest number of failed links. .
［第３の実施形態の処理］
図１７を用いて、第３の実施形態の処理について説明する。図１７は、第３の実施形態に係るリンク故障パターン数計算システムの処理の流れを示すフローチャートである。図１７に示すように、まず、取得部１１は初期状態のトポロジと故障パターン数１を再帰関数Ｆに入力する（ステップＳ２０１）。ここで、入力されたトポロジを注目するトポロジとする（ステップＳ２０２）。
[Process of Third Embodiment]
The process of the third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 17 is a flowchart showing the flow of processing of the link failure pattern number calculation system according to the third embodiment. As shown in FIG. 17, first, the
再帰関数Ｆは、注目したトポロジにおいて、１本リンクを削除したときに生じるトポロジを生成する（ステップＳ２０３）。再帰関数Ｆは、生成されたトポロジのうち、同じトポロジが存在するか確認し、存在する場合、そのトポロジの故障パターン数をカウントする（ステップＳ２０４）。ここで、再帰関数Ｆは、出力リンク数が０であるノードが存在するトポロジに注目している場合（ステップＳ２０５、Ｙｅｓ）、その時点での組み合わせ数を、配列Ａの、初期状態のトポロジのリンク数から注目しているトポロジのリンク数を引いた値番目の値に足し合わせる（ステップＳ２０６）。 The recursive function F generates a topology that occurs when one link is deleted in the noted topology (step S203). The recursive function F confirms whether the same topology exists among the generated topologies, and if so, counts the number of failure patterns of the topology (step S204). Here, when the recursive function F is focused on a topology in which a node having the number of output links of 0 exists (step S205, Yes), the number of combinations at that time is set to the topology of the initial state of the array A. The value is added to the value obtained by subtracting the number of links of the topology of interest from the number of links (step S206).
また、再帰関数Ｆは、出力リンク数が０であるノードが存在するトポロジに注目していない場合（ステップＳ２０５、Ｎｏ）、注目しているトポロジの故障パターン数とカウント数をかけた数を再帰関数Ｆに入力する（ステップＳ２０７）。そして、全てのトポロジに注目している場合（ステップＳ２０８、Ｙｅｓ）、処理を終了する。また、全てのトポロジに注目していない場合（ステップＳ２０８、Ｎｏ）、次のトポロジに注目し（ステップＳ２０９）、ステップＳ２０３に戻り処理を繰り返す。 Further, if the recursive function F does not pay attention to the topology in which the node having the output link number 0 exists (No in step S205), the recursive function F recurs the number obtained by multiplying the failure pattern number of the target topology by the count number. Input to the function F (step S207). If all the topologies are focused (step S208, Yes), the process is terminated. When not paying attention to all the topologies (step S208, No), pay attention to the next topology (step S209), and return to step S203 to repeat the processing.
［システム構成等］
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵ（Central Processing Unit）および当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。
[System configuration, etc.]
Further, each component of each illustrated apparatus is functionally conceptual, and does not necessarily need to be physically configured as illustrated. In other words, the specific form of distribution / integration of each device is not limited to that shown in the figure, and all or a part thereof may be functionally or physically distributed or arbitrarily distributed in arbitrary units according to various loads or usage conditions. Can be integrated and configured. Further, all or any part of each processing function performed in each device is realized by a CPU (Central Processing Unit) and a program analyzed and executed by the CPU, or hardware by wired logic. Can be realized as
また、本実施形態において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動的におこなうこともでき、あるいは、手動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的におこなうこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。 In addition, among the processes described in the present embodiment, all or part of the processes described as being automatically performed can be manually performed, or the processes described as being manually performed can be performed. All or a part can be automatically performed by a known method. In addition, the processing procedure, control procedure, specific name, and information including various data and parameters shown in the above-described document and drawings can be arbitrarily changed unless otherwise specified.
［プログラム］
一実施形態として、リンク故障パターン数計算システムは、パッケージソフトウェアやオンラインソフトウェアとして上記のリンク故障パターン数計算を実行するリンク故障パターン数計算プログラムを所望のコンピュータにインストールさせることによって実装できる。例えば、上記のリンク故障パターン数計算プログラムを情報処理装置に実行させることにより、情報処理装置をリンク故障パターン数計算システムとして機能させることができる。ここで言う情報処理装置には、デスクトップ型またはノート型のパーソナルコンピュータが含まれる。また、その他にも、情報処理装置にはスマートフォン、携帯電話機やＰＨＳ（Personal Handyphone System）等の移動体通信端末、さらには、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等のスレート端末等がその範疇に含まれる。
[program]
As one embodiment, the link failure pattern number calculation system can be implemented by installing a link failure pattern number calculation program for executing the above link failure pattern number calculation as package software or online software in a desired computer. For example, by causing the information processing apparatus to execute the above link failure pattern number calculation program, the information processing apparatus can function as a link failure pattern number calculation system. The information processing apparatus referred to here includes a desktop or notebook personal computer. In addition, the information processing apparatus includes mobile communication terminals such as smartphones, mobile phones and PHS (Personal Handyphone System), and slate terminals such as PDA (Personal Digital Assistant).
また、リンク故障パターン数計算システムは、ユーザが使用する端末装置をクライアントとし、当該クライアントに上記のリンク故障パターン数計算に関するサービスを提供するサーバ装置として実装することもできる。例えば、リンク故障パターン数計算システムは、ネットワークの物理トポロジを入力とし、リンク故障パターン数を出力とするリンク故障パターン数計算サービスを提供するサーバ装置として実装される。この場合、リンク故障パターン数計算システムは、Ｗｅｂサーバとして実装することとしてもよいし、アウトソーシングによって上記のリンク故障パターン数計算に関するサービスを提供するクラウドとして実装することとしてもかまわない。 The link failure pattern number calculation system can also be implemented as a server device that uses a terminal device used by a user as a client and provides the client with the service related to the above link failure pattern number calculation. For example, the link failure pattern number calculation system is implemented as a server device that provides a link failure pattern number calculation service that receives the physical topology of the network and outputs the number of link failure patterns. In this case, the link failure pattern number calculation system may be implemented as a Web server, or may be implemented as a cloud that provides services related to the above link failure pattern number calculation by outsourcing.
図１８は、プログラムが実行されることにより、リンク故障パターン数計算システムが実現されるコンピュータの一例を示す図である。コンピュータ１０００は、例えば、メモリ１０１０、ＣＰＵ１０２０を有する。また、コンピュータ１０００は、ハードディスクドライブインタフェース１０３０、ディスクドライブインタフェース１０４０、シリアルポートインタフェース１０５０、ビデオアダプタ１０６０、ネットワークインタフェース１０７０を有する。これらの各部は、バス１０８０によって接続される。
FIG. 18 is a diagram illustrating an example of a computer that realizes a link failure pattern number calculation system by executing a program. The
メモリ１０１０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０１１およびＲＡＭ（Random Access Memory）１０１２を含む。ＲＯＭ１０１１は、例えば、ＢＩＯＳ（Basic Input Output System）等のブートプログラムを記憶する。ハードディスクドライブインタフェース１０３０は、ハードディスクドライブ１０９０に接続される。ディスクドライブインタフェース１０４０は、ディスクドライブ１１００に接続される。例えば磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能な記憶媒体が、ディスクドライブ１１００に挿入される。シリアルポートインタフェース１０５０は、例えばマウス１１１０、キーボード１１２０に接続される。ビデオアダプタ１０６０は、例えばディスプレイ１１３０に接続される。
The
ハードディスクドライブ１０９０は、例えば、ＯＳ１０９１、アプリケーションプログラム１０９２、プログラムモジュール１０９３、プログラムデータ１０９４を記憶する。すなわち、リンク故障パターン数計算システムの各処理を規定するプログラムは、コンピュータにより実行可能なコードが記述されたプログラムモジュール１０９３として実装される。プログラムモジュール１０９３は、例えばハードディスクドライブ１０９０に記憶される。例えば、リンク故障パターン数計算システムにおける機能構成と同様の処理を実行するためのプログラムモジュール１０９３が、ハードディスクドライブ１０９０に記憶される。なお、ハードディスクドライブ１０９０は、ＳＳＤ（Solid State Drive）により代替されてもよい。
The hard disk drive 1090 stores, for example, an
また、上述した実施形態の処理で用いられる設定データは、プログラムデータ１０９４として、例えばメモリ１０１０やハードディスクドライブ１０９０に記憶される。そして、ＣＰＵ１０２０が、メモリ１０１０やハードディスクドライブ１０９０に記憶されたプログラムモジュール１０９３やプログラムデータ１０９４を必要に応じてＲＡＭ１０１２に読み出して実行する。
The setting data used in the processing of the above-described embodiment is stored as
なお、プログラムモジュール１０９３やプログラムデータ１０９４は、ハードディスクドライブ１０９０に記憶される場合に限らず、例えば着脱可能な記憶媒体に記憶され、ディスクドライブ１１００等を介してＣＰＵ１０２０によって読み出されてもよい。あるいは、プログラムモジュール１０９３およびプログラムデータ１０９４は、ネットワーク（ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等）を介して接続された他のコンピュータに記憶されてもよい。そして、プログラムモジュール１０９３およびプログラムデータ１０９４は、他のコンピュータから、ネットワークインタフェース１０７０を介してＣＰＵ１０２０によって読み出されてもよい。
The
１ リンク故障パターン数計算システム
１０ 制御部
１１ 取得部
１２ 削除部
１３ パターン数加算部
１４ パターン更新部
２０ 記憶部
２１ パターン記憶部
２２ パターン数記憶部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記削除部によって生成されたトポロジのうち、リンクを有しないノードが存在するトポロジについて、該トポロジの生成までに削除したリンクの削除数ごとに、該トポロジを生成可能なリンクの削除のパターン数を合計するパターン数加算部と、
を有することを特徴とするリンク故障パターン数計算システム。 In the topology of a network in which nodes are connected by links, a topology is generated when each link is deleted one by one, and in any of the generated topologies, when all nodes have links, A deletion unit that generates a topology when each link is deleted one by one, with a plurality of topologies having the same connection relation of links connected to the nodes being the same type of topology with respect to the topology in which all the nodes have links; ,
Of the topologies generated by the deletion unit, for the topology in which a node having no link exists, the number of link deletion patterns that can generate the topology is calculated for each number of links deleted until the generation of the topology. A pattern number adding unit to be summed;
A system for calculating the number of link fault patterns.
前記削除部によってトポロジが生成されるたびに、前記全てのノードがリンクを有する同一種類のトポロジの数と、前記パターン記憶部に記憶されている前記削除部によってリンクが削除される前のトポロジの削除のパターン数とをかけ、該生成されたトポロジが前記パターン記憶部に記憶されている場合、該かけた数を、該生成されたトポロジの削除のパターン数に加算し、該生成されたトポロジが前記パターン記憶部に記憶されていない場合、該かけた数を該生成されたトポロジの削除のパターン数として前記パターン記憶部に記憶させるパターン更新部をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のリンク故障パターン数計算システム。 For each topology, a pattern storage unit that stores the number of deletion patterns of links that can generate the topology;
Each time a topology is generated by the deletion unit, the number of topologies of the same type in which all the nodes have links and the topology before the links are deleted by the deletion unit stored in the pattern storage unit When the generated topology is stored in the pattern storage unit, the multiplied number is added to the number of deleted patterns of the generated topology, and the generated topology is multiplied. 2, further comprising: a pattern update unit that stores the multiplied number as the number of generated topology deletion patterns in the pattern storage unit when the pattern storage unit is not stored in the pattern storage unit. The link failure pattern number calculation system described.
前記パターン更新部は、前記削除部によってトポロジが生成されるたびに、前記全てのノードがリンクを有する同一種類のトポロジの数を、前記パターン記憶部に記憶されている前記削除部によってリンクが削除される前のトポロジの削除のパターン数で割った数を、前記削除部によってリンクが削除される前のトポロジの故障パターン割合にかけ、該生成されたトポロジが前記パターン記憶部に記憶されている場合、該かけた数を、該生成されたトポロジの故障パターン割合に加算し、該生成されたトポロジが前記パターン記憶部に記憶されていない場合、該かけた数を該生成されたトポロジの故障パターン割合として前記パターン記憶部に記憶させることを特徴とする請求項２に記載のリンク故障パターン数計算システム。 The pattern storage unit corresponds to the number of link deletion patterns that can generate the topology for each topology, and the number of link deletion patterns that can generate the topology before the topology is deleted by the deletion unit. Further memorize the failure pattern rate, which is the rate,
Each time the topology is generated by the deletion unit, the pattern update unit deletes the number of topologies of the same type in which all the nodes have links by the deletion unit stored in the pattern storage unit. When the number obtained by dividing the number of topological deletion patterns before being deleted is multiplied by the failure pattern ratio of the topology before the link is deleted by the deletion unit, and the generated topology is stored in the pattern storage unit The multiplied number is added to the failure pattern ratio of the generated topology, and when the generated topology is not stored in the pattern storage unit, the multiplied number is added to the failure pattern of the generated topology. The link failure pattern number calculation system according to claim 2, wherein the pattern storage unit stores the ratio as a ratio.
前記削除工程によって生成されたトポロジのうち、リンクを有しないノードが存在するトポロジについて、該トポロジの生成までに削除したリンクの削除数ごとに、該トポロジを生成可能なリンクの削除のパターン数を合計するパターン数加算工程と、
を含んだことを特徴とするリンク故障パターン数計算方法。 In the topology of a network in which nodes are connected by links, a topology is generated when each link is deleted one by one, and in any of the generated topologies, when all nodes have links, Deletion step of generating a topology when each link is deleted one by one with a plurality of topologies having the same connection relation of links connected to the nodes as the same type of topology for all the nodes having links When,
Of the topologies generated by the deletion step, for the topologies where there are nodes that do not have links, the number of link deletion patterns that can generate the topology is calculated for each number of links deleted until the generation of the topology. Adding the number of patterns to be added;
A method for calculating the number of link fault patterns.
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2015
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