JP3846726B2 - インターネットフルルート差分分析方法 - Google Patents

Description

本発明は、インターネットフルルート差分分析方法に関し、より具体的には、インターネットフルルートを到達性の観点より差分分析する方法に関するものである。

インターネットとは、ＩＳＰ（Ｉnternet Ｓervice Ｐrovider ）や企業や大学などの異なる組織によって運営される１万以上の自律システム（Ａutonomous Ｓystem：ＡＳ）が有機的に接続されたものである。上述のＡＳ間は、専用線、あるいはＩＸ（Ｉnternet eＸchange ）によって接続され、ＢＧＰ（Ｂorder Ｇateway Ｐrotocol ）により経路情報を交換する。

ＢＧＰはパスベクトル型のルーティングプロトコルであり、あるＡＳが広告（アドバタイズ）した経路情報は、各ＡＳをホップバイホップにて伝搬し、インターネット中に拡散する。この伝搬の過程で、各ＡＳは独自のポリシーに基づき、経路フィルタリングなどの経路制御を行うため、自ずと各ＡＳが保持するインターネットフルルート（インターネット上の全ての経路情報、以下、単にフルルートともいう）に差分が生じる。

実際に、例えば、各ＡＳが保持するフルルートの経路数には、２〜３万経路の幅があることが、非特許文献１などで報告されている。
また、例えば、非特許文献２などには、ある地点（ＡＳ）のフルルートの分析に取り組んでいる例が示されている。

ＢＧＰ Ｔable Ｄata（http://bgp.Potaroo.net） ＣＩＤＲ ＲＥＰＯＲＴ（http://www.cidr-report.org）

前述のように、従来においては、ある地点（ＡＳ）でのフルルートを分析する方法は提案されてはいるが、複数地点（ＡＳ）のフルルートを比較してそれらの間における差分分析を行うものは存在しなかった。

しかしながら、ＩＳＰにとって重要なサービス品質である到達性を向上するためには、まずは、他ＩＳＰには到達性があって自ＩＳＰでは到達性のない経路を把握する必要がある。このためには、複数地点（ＡＳ）のフルルートを到達性の観点に基づいて差分分析することが課題となる。

さらに、フルルートの経路数は１１万程度とデータ量が多いため、差分分析を行うには計算量を少なく抑える必要があるが、一般的なクイックソート方式をベースとした方法とすると、計算量がＯ（nlog_２n）と膨大なものとなる問題がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、従来技術における上述のような問題を解消し、二つのＡＳにそれぞれ設置されているＢＧＰルータから出力される二つのインターネットフルルート出力の差分を、到達性の観点に基づいて効率的に差分分析するための方法を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、上述の二つのインターネットフルルート出力の差分分析を行う際の計算量をＯ（ｎ）に抑えられるような分析方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係るインターネットフルルート差分分析方法は、複数のＡＳにそれぞれ設置されているＢＧＰルータから出力される複数のインターネットフルルート出力を、到達性に基づいて差分分析することを特徴とする。

ここで、上記到達性は、二つのインターネットフルルートの先頭から順次読み込んだ各経路の差分を、それらの間の包含関係を考慮して判定することが好ましい。

本発明に係るインターネットフルルート差分分析方法は、これをコンピュータ制御により実行させることが可能であり、本発明の技術範囲は、このためのコンピュータ制御用プログラム、さらにはこのプログラムを記録した記録媒体にも及ぶものである。

本発明に係るインターネットフルルートの差分分析方法によれば、自ＩＳＰでは到達性のない経路を把握することが可能となり、これにより、ＩＳＰにとって重要なサービス品質である到達性を向上させることが可能になるという効果が得られる。

すなわち、本発明に係るインターネットフルルートの差分分析方法においては、以下に詳述する通り、到達性の効率的な分析にその特徴を有する。すなわち、一方のフルルートには存在するが、他方のフルルートには存在しない経路を抽出し、それが到達性に関係するaggregate 経路か、あるいは到達性に関係しないspecific 経路であるかを判別することにより、効率的な差分分析を可能としたものである。

この分析結果を基に、ＩＳＰオペレータは、到達性のない経路を把握することができ、フィルタ変更や新たなトランジット購入などによって経路を追加することで、ＩＳＰにとって重要なサービス品質の一要素である到達性を向上させることが可能となる。

以下に、本発明の実施の形態を図面により詳細に説明する。

図１は、本発明に係るインターネットフルルートの差分分析方法が適用されるインターネット上の複数のＩＳＰを抜き出して示すものである。ここでは、ＩＳＰ−Ａ内のルータがＡgent から自ＩＳＰのフルルートを取得した後、Ａgent に対してＩＳＰ−Ｂのフルルートの取得を指示するものとする。

これに応じて、ＩＳＰ−Ａ内のＡgent １が、ＩＳＰ−Ｂ内のＡgent ２に対し、「自ＩＳＰのフルルートを取得し、それをＩＳＰ−Ａ内のルータに送るよう」に指示すると、ＩＳＰ−Ｂ内のＡgent ２は、その指示に従って、ＩＳＰ−Ｂのフルルートを、自ＩＳＰ内のルータを介してＩＳＰ−Ａに送る。

上述のような動作環境の下での、本発明に係るフルルートの差分分析方法の動作を、ず２に示した出力例、および図３，図４に示した動作フロー図を参照して説明する。なお、図３および図４は、本来は１つの図であるが、紙面の大きさの関係で２つに分けたものである。

図２は、一例として示す標準的なルータからのフルルート出力の抜粋である。
図中、（ａ）は、ＩＳＰ−Ａに設置されているＢＧＰルータからのフルルート出力の抜粋である。また、（ｂ）は、ＩＳＰ−Ｂに設置されているＢＧＰルータからのフルルート出力の抜粋である。

このとき、ＩＳＰ−Ｂのフルルートには存在しないがＩＳＰ−Ａのフルルートには存在する経路、すなわちＩＳＰ−Ｂで受け洩れている経路（すなわち、ＩＳＰ−Ｂが他ＩＳＰから連絡を受けた中に含まれていない経路）は、６６．１１４．１３２．０／２４と６６．１１２．３．０／２４の２経路である。

このうち、６６．１１２．３．０／２４は、６６．１１２．０．０／１８に包含されているため、到達性には関係しないspecific 経路である。従って、ＩＳＰ−Ｂで受け洩れて、かつ到達性がない経路は、６６．１１４．１３２．０／２４のみであると判定することができる。これが、本発明の特徴的な差分分析例である。

前述の標準的なルータからのフルルート出力は、経路（ａ．ｂ．ｃ．ｄ／ｅ）は、
ｆ（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ）＝ａ<<３２＋ｂ<<２４＋ｃ<<２４＋ｄ<<８□ｅ
で昇順にソートされて出力される。これは、包含関係のチェックを行うためには、全経路の中からサーチを行う必要はなく、各フルルートの先頭から順次、経路を取り出してチェックを行えばよいことを意味する。

図３および図４は、フルルートの先頭から順次経路を読み込み、包含関係をチェックしながら差分を出力するという、本発明の特徴的動作を示す動作フローチャートである。このような動作により、先頭から順次読み込むため、計算量は０（ｎ）に抑えられ、かつメモリ量も抑えられる。

ＩＳＰ−Ａの動作を例に説明すると、ＩＳＰ−Ａ内のルータにおいて、まず、ハッシュ中のaggregate 経路をクリアした（ステップ１１）後、自ＩＳＰ−Ａのフルルートを取得し、そのうちから番号の若い（若番）ルートである６６．１１１．９６．０／２０を読み込み、ハッシュに登録する（ステップ１２）。

次に、差分分析対象となるＩＳＰ−Ｂのフルルートを取得し、そのうちから番号の若い（若番）ルートである６６．１１１．９６．０／２０を読み込む。この経路は、ハッシュ中に登録済みであるため、そのエントリーの値を“両ＩＳＰに存在”と書き換える（ステップ１２〜１７）。

次に読み込まれたルート６６．１１２．０．０／１８は、ハッシュ中に登録済みの経路とは包含関係にない（なお、「包含関係の有無」とは、二つのルートを比較したとき、一方のルートが、他方のルートの中に含まれるか否かということである）。そこで、ハッシュの内容を出力し、ハッシュをクリアする（ステップ２４，１１）。この場合の出力は、“６６．１１１．９６．０／２０は両ＩＳＰとも所持している経路”となる。

次に、ＩＳＰ−Ａ内のルータにおいては、ＩＳＰ−Ａから２番目のルート６６．１１２．０．０／１８を読み込み、ハッシュに登録する（ステップ１２）。次に、ＩＳＰ−Ｂから同じく２番目のルート６６．１１２．０．０／１８を読み込む。この経路は、ハッシュ中に登録済みであるため、そのエントリーの値を“両ＩＳＰに存在”と書き換える（ステップ１２〜１７）。

次に、ＩＳＰ−Ａから３番目のルート６６．１１２．３．０／２４を読み込む（ステップ１２）。ここでは、このルートと包含関係にあるものは、ハッシュ中には存在しないため、新たにハッシュに登録する（ステップ１３，１４，１８〜２１）。

またさらに、ＩＳＰ−Ａ内のルータにおいては、ＩＳＰ−Ａから４番目のルート６６．１１４．０．０／２４を読み込む（ステップ１２）。このルートは、ハッシュに登録済みの経路とは包含関係にないので、ハッシュの内容を出力し、ハッシュをクリアする（ステップ１３〜１５，２４，１１）。

この場合の出力は、“６６．１１２．０．０／１８は両ＩＳＰとも所持している経路、６６．１１２．３．０／２４はＩＳＰ−Ａのみが所持するspecific 経路”となる。なお、図３および図４中に示した上記以外のステップにおける処理については、詳細な説明を省略する。

以上が、本発明に係るインターネットフルルートの差分分析方法の動作例である。
上述の実施例によれば、自ＩＳＰでは到達性のない経路を把握できるようになり、必要に応じてオペレータはフィルタ変更や新たなトランジットの購入などの対応をとりやすくなるという効果が得られる。

以上、本発明の差分分析方法について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいことはいうまでもない。

本発明に係るインターネットフルルートの差分分析方法が適用される対象の一例を示すインターネット上の複数のＩＳＰを抜き出した図である。 標準的なルータからのフルルート出力の抜粋である。 本発明の特徴的動作を示す動作フローチャート（その１）である。 本発明の特徴的動作を示す動作フローチャート（その２）である。

符号の説明

１ ＩＳＰ−Ａ内のＡgent
２ ＩＳＰ−Ｂ内のＡgent
１１〜３０ 処理ステップ

Claims (3)

1. 複数のＡＳにそれぞれ設置されているＢＧＰルータから出力される複数のインターネットフルルート出力を、到達性に基づいて差分分析し、該到達性は、二つのインターネットフルルートの先頭から順次読み込んだ各経路の差分を、それらの間の包含関係を考慮して判定することを特徴とするインターネットフルルート差分分析方法。
2. 請求項１に記載のインターネットフルルート差分分析方法をコンピュータ制御により実行するためのプログラム。
3. 請求項２に記載のプログラムを記録したコンピュータにより読み取り可能な記録媒体。

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