JP7077860B2 - 制御装置、制御方法及びプログラム - Google Patents
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Description
図2に、ユーザ1におけるエンド間監視の設定例を示す。本設定例では、CE#1_1と、CE#1_2~1_4がそれぞれエンド間監視を実施している。また、図3に、ユーザ2におけるエンド間監視の設定例を示す。本設定例では、CE#2_4と、CE#2_1~2_3がそれぞれエンド間監視を実施している。このように、各ユーザにおいてそれぞれエンド間監視の設計(どのCE間でエンド間監視を行うかを設計すること)を行う。
エンド間監視の監視エンドとなる前記ユーザ毎のカスタマーエッジ装置(CE)の情報が格納されるユーザエンドデータベースと、
前記CE間のパスを構成する全てのリンクの情報を格納するエンド間パスデータベースと、
前記リンクのそれぞれを通るエンド間監視のための監視パスの組み合わせが互いに素となるように前記CE間に前記監視パスを設定するエンド間監視管理部と、
を備えることを特徴とする。
ユーザエンドデータベースに格納されたエンド間監視の監視エンドとなる前記ユーザ毎のCEの情報と、エンド間パスデータベースに格納された前記CE間のパスを構成する全てのリンクの情報と、を用いて、前記リンクのそれぞれを通るエンド間監視のための監視パスの組み合わせが互いに素となるように前記CE間に前記監視パスを設定する監視パス設定手順(エンド間監視管理部)を行うことを特徴とする。
前記監視パスが切断しているか否かのエンド間監視状態情報を前記監視エンドとなっているそれぞれの前記CEから受信し、切断している前記監視パスの組み合わせに基づいて故障しているリンク、及び前記故障しているリンクにより影響を受けるユーザを特定する特定機能を有することを特徴とする。
監視エンドの数の上限を満たすように、エンド間監視を行う前記CEの組み合せであるエンドペアを算出し、エンド間監視データベースに格納する監視エンド算出部と、
前記エンド間パスデータベースに格納された前記リンクの情報と前記エンド間監視データベースに格納された前記エンドペアの情報とに基づいて、前記エンドペア間のパスである前記監視パスを構成するリンクを前記エンドペア毎に算出し、エンド間監視パスデータベースに格納するエンド間監視パス算出部と、
前記エンド間監視データベースに格納された前記監視パスを構成するリンクの情報に基づいて、前記リンクのそれぞれを通る監視パスの組み合わせが互いに素となるように前記CEそれぞれにエンド間監視の機能を設定するエンド間監視設定部と、
前記エンド間監視状態情報と、前記ユーザエンドデータベースに格納された前記CEの情報及び前記エンド間監視パスデータベースに格納された前記監視パスを構成するリンクの情報と、を比較して、前記特定機能を実現するエンド間監視結果処理部と、
を有することを特徴とする。
監視エンドの数の上限を満たすように、エンド間監視を行う前記CEの組み合せであるエンドペアを算出し、エンド間監視データベースに格納する監視エンド算出工程と、
前記エンド間パスデータベースに格納された前記リンクの情報と前記エンド間監視データベースに格納された前記エンドペアの情報とに基づいて、前記エンドペア間のパスである前記監視パスを構成するリンクを前記エンドペア毎に算出し、エンド間監視パスデータベースに格納するエンド間監視パス算出工程と、
前記エンド間監視データベースに格納された前記監視パスを構成するリンクの情報に基づいて、前記リンクのそれぞれを通る監視パスの組み合わせが互いに素となるように前記CEそれぞれにエンド間監視の機能を設定するエンド間監視設定工程と、
を行い、
前記特定手順は、
前記エンド間監視状態情報と、前記ユーザエンドデータベースに格納された前記CEの情報及び前記エンド間監視パスデータベースに格納された前記監視パスを構成するリンクの情報と、を比較する工程を行うことを特徴とする。
複数ユーザで協調してエンド間監視設計を行う上で考慮しなければならない条件(A)を説明する。
[条件(A)]
i)各CEで必ず1つ以上監視することで、各ユーザの通信を監視するようにする。
ii)各CEの監視エンド数の上限を設けることで、一部のCEに監視エンドが偏るのを防ぐ。
iii)各リンクにおいて通るエンド間監視パスの組み合わせが異なるように設計することで、エンド間監視パスの結果からリンク状態を特定できるようにする。
図6は、本実施形態の制御装置の構成を説明するブロック図である。
本実施形態の制御装置は、複数のユーザの通信が重畳されるVPN基盤におけるエンド間監視を制御する制御装置であって、
エンド間監視の監視エンドとなる前記ユーザ毎のカスタマーエッジ装置(CE)の情報が格納されるユーザエンドデータベース11と、
前記CE間のパスを構成する全てのリンクの情報を格納するエンド間パスデータベース12と、
前記リンクのそれぞれを通るエンド間監視のための監視パスの組み合わせが互いに素となるように前記CE間に前記監視パスを設定するエンド間監視管理部13と、
を備える。
前記監視パスが切断しているか否かのエンド間監視状態情報を前記監視エンドとなっているそれぞれの前記CEから受信し、切断している前記監視パスの組み合わせに基づいて故障しているリンク、及び前記故障しているリンクにより影響を受けるユーザを特定する特定機能を有する。
エンド間監視管理部13は、
監視エンドの数の上限を満たすように、エンド間監視を行う前記CEの組み合せであるエンドペアを算出し、エンド間監視データベース21に格納する監視エンド算出部22と、
エンド間パスデータベース12に格納された前記リンクの情報とエンド間監視データベース21に格納された前記エンドペアの情報とに基づいて、前記エンドペア間のパスである前記監視パスを構成するリンクを前記エンドペア毎に算出し、エンド間監視パスデータベース23に格納するエンド間監視パス算出部24と、
エンド間監視データベース23に格納された前記監視パスを構成するリンクの情報に基づいて、前記リンクのそれぞれを通る監視パスの組み合わせが互いに素となるように前記CEそれぞれにエンド間監視の機能を設定するエンド間監視設定部25と、
前記エンド間監視状態情報と、ユーザエンドデータベース11に格納された前記CEの情報及びエンド間監視パスデータベース23に格納された前記監視パスを構成するリンクの情報と、を比較して、前記特定機能を実現するエンド間監視結果処理部26と、
を有する。
エンド間監視データベース21は、監視エンド算出部22において算出された、エンド間監視の情報を格納する。
エンド間監視パス算出部24は、エンド間パスデータベース12とエンド間監視データベース21に基づいて各カスタマーエッジ装置の監視エンド間のパスを算出する。
エンド間監視パスデータベース23は、エンド間監視パス算出部24において算出された、各カスタマーエッジ装置の監視エンド間のパスの情報を格納する。
エンド間監視設定部25は、エンド間監視データベース21の情報に基づいて、ネットワークの各カスタマーエッジ装置にエンド間監視を設定する。
エンド間監視結果処理部26は、ネットワークから受信したエンド間監視状態情報とユーザエンドデータベース11とエンド間監視パスデータベース23に基づいて、リンク状態の変化に影響を受けたユーザと特定のリンクの状態を算出する。
図5は、本実施形態の通信システムを説明する図である。
本通信システムは、複数のユーザ通信が重畳されるVPN基盤である。
本通信システムは、
各ユーザのカスタマーエッジ装置に関する情報を格納するユーザエンドデータベース11と、
各ユーザのカスタマーエッジ装置間のパスの情報に関する格納するエンド間パスデータベース12と、
ユーザエンドデータベース11及びエンド間パスデータベース12に基づいて、上記条件Aを満たしつつ監視リソースを低減するように、どのカスタマーエッジ装置に監視エンドを配置し、どのカスタマーエッジ装置間でエンド間監視を行うか、を算出し、算出したエンド間監視をネットワークの各カスタマーエッジ装置に設定する設定機能αと、
ネットワークから受信したエンド監視状態情報と、設定機能によって算出されたエンド間監視の設定に基づいて、リンクの状態変化に影響を受けたユーザと特定のリンクの状態を求める特定機能βと、
を備える。
図5は、図1のネットワーク例において本発明の制御装置300を実装した例を示す。制御装置300は、算出したエンド間監視の設定をネットワークの各装置に設定し、ネットワークの各装置から受信したエンド間監視状態情報に基づいて影響ユーザとリンク状態を出力する。
<ステップ1>
監視エンド算出部22が、ユーザエンドデータベース11とエンド間パスデータベース12に基づいて、エンド間監視を算出し、エンド間監視データベース21を更新する。
本実施形態における問題の定式化例を図15の数式Aに示す。また、図11に、数式Aで用いるパラメータの説明を示す。また、数a~数hに、本実施形態例で設定及び算出した各パラメータの値を示す。
図11に、本実施形態の定式化例で用いるパラメータを示す。ユーザエンドデータベース11に基づいて、ユーザ集合を表すUを式aのように設定する。ユーザエンドデータベース11に基づいて、各ユーザのCEの集合を表すVを式b及び式cのように設定する。エンド間パスデータベース12に基づいて、各リンクの集合を表すEを式dのように設定する。
{エンド間監視算出の定式化例}
条件(A)を満たしつつリソースを最小化するような問題の定式化例を数式Aに示す。数式A内の各式の意味は次の通りである。
式1:監視エンドの総和を目的関数とし、最小化問題を解く。
式2:条件(A)の「各ユーザの通信を必ず1つ以上監視する」という条件に相当する。 各CEにおいて必ず1つ以上監視エンドがあるように設計する。
式3:条件(A)の「各CEの監視リソースに上限を定める」という条件に相当する。
CEごとに適切な上限値bを定める。ここではすべてのCEにおいて、上限値3を
定める。
式4:図11を参照。
式5:図11を参照。
式6:エンド間監視パスごとにどのリンク(識別可能なリンクのみを勘案)を通るかを表
すエンド間監視パスルーティングマトリクスXを算出する式である。
式7:エンド間監視ルーティングマトリクスXにおいて、各列ベクトルが一次独立であれ
ば、各リンクを通る監視パスの組み合わせが異なる。従って、Xの階数が識別可能
なリンク数であることを条件とする。
エンド間監視パス算出部24が、エンド間監視データベース21とエンド間パスデータベース12に基づいて、エンド間監視パスデータベース23を更新する。
図12のエンド間監視データベース21と、図10のエンド間パスデータベース12に基づいて、図13のようにエンド間監視パスデータベース23を設定する。例えば、図12から、エンド間監視#1はエンドペアがCE#1_1とCE#1_3である。また、図10から、CE#1_1とCE#1_3間の通るリンクは、リンク#1、リンク#3、リンク#5、リンク#6、リンク10である。従って、エンド間監視#1のエンド間監視パスは、リンク#1、リンク#3、リンク#5、リンク#6、リンク10を通る監視パスである。図13のエンド間監視パスデータベース23の例では、式dと式eに基づいて識別可能なリンクのみを含む。
エンド間監視設定部25が、エンド間監視データベース21に基づいて、CEにエンド間監視を設定する。
図12のエンド間監視データベース21に基づいて、各CEにエンド監視を設定する。例えば、エンド監視#1では、CE#1_1にCE#1_3へのEther-CCを設定し、CE#1_3にCE#1_1へのEther-CCを設定する。他のエンド間監視においても同様である。
次に、特定機能βについて説明する。
リンク1においてリンク故障が発生する事象例について説明する。本事象例では、本制御装置によって設定されたエンド間監視の結果から、リンク1が故障リンクであることを特定し、影響のあったユーザが1と2であることを特定する。
エンド間監視結果処理部26がエンド間監視状態情報を受信する。
例えば、エンド間監視結果処理部26は、ネットワークから監視パス1と監視パス3が切断された情報を受信する。
エンド間監視結果処理部26が故障リンクを特定する。
エンド間監視結果処理部26は、図13のエンド間監視パスデータベース23に基づいて、監視パス1と監視パス3にのみ含まれるリンクを算出する。監視パス1と監視パス3にのみ含まれるリンクは、リンク#1である。従って、エンド間監視結果処理部26は、切断されたリンクはリンク#1であると特定する。
エンド間監視結果処理部26が影響ユーザを特定する。
Step2で切断しているリンクがリンク#1と判断された時、図10のエンド間パスデータベース12に基づいて、リンク#1を通るエンド間監視パスを求める。例えば、(CE#1_1、CE#1_2)、(CE#1_1、CE#1_3)、(CE#1_1、CE#1_4)、・・・の区間のパスがリンク#1を通る。
制御装置300は、故障しているリンク#1とそれによって影響があるユーザをネットワーク管理者などに通知する。
この発明によれば、上記条件(A)を考慮しつつリソースが低減されるようなエンド間監視を設定する手段と、リンク状態の変化に影響を受けたユーザと特定のリンクの状態を求める手段を持つ制御装置、および、その制御システムを提供することができる。
12:エンド間パスデータベース
13:エンド間監視管理部
21:エンド間監視データベース
22:監視エンド算出部
23:エンド間監視パスデータベース
24:エンド間監視パス算出部
25:エンド間監視設定部
26:エンド間監視結果処理部
300:制御装置
Claims (7)
- 複数のユーザの通信が重畳されるVPN(Virtual Private Network)基盤におけるエンド間監視を制御する制御装置であって、
エンド間監視の監視エンドとなる前記ユーザ毎のカスタマーエッジ装置(CE)の情報が格納されるユーザエンドデータベースと、
前記CE間のパスを構成する全てのリンクの情報を格納するエンド間パスデータベースと、
条件(A)を満たすように前記CE間に前記監視パスを設定するエンド間監視管理部と、
を備えることを特徴とする制御装置。
[条件(A)]
i)前記各CEで必ず1つ以上監視すること。
ii)前記各CEの監視エンド数の上限を設けること。
iii)全ての前記リンクにおいて、前記リンクのそれぞれを通るエンド間監視のための監視パスの組み合わせが互いに素となること。
ただし、前記監視パスの組み合わせが互いに素とは、前記監視パスの重複が無く、前記監視パスの組み合わせから前記リンクを特定できることである。 - 前記エンド間監視管理部は、
前記監視パスが切断しているか否かのエンド間監視状態情報を前記監視エンドとなっているそれぞれの前記CEから受信し、切断している前記監視パスの組み合わせに基づいて故障しているリンク、及び前記故障しているリンクにより影響を受けるユーザを特定する特定機能を有することを特徴とする請求項1に記載の制御装置。 - 前記エンド間監視管理部は、
監視エンドの数の上限を満たすように、エンド間監視を行う前記CEの組み合せであるエンドペアを算出し、エンド間監視データベースに格納する監視エンド算出部と、
前記エンド間パスデータベースに格納された前記リンクの情報と前記エンド間監視データベースに格納された前記エンドペアの情報とに基づいて、前記エンドペア間のパスである前記監視パスを構成するリンクを前記エンドペア毎に算出し、エンド間監視パスデータベースに格納するエンド間監視パス算出部と、
前記エンド間監視データベースに格納された前記監視パスを構成するリンクの情報に基づいて、前記リンクのそれぞれを通る監視パスの組み合わせが互いに素となるように前記CEそれぞれにエンド間監視の機能を設定するエンド間監視設定部と、
前記エンド間監視状態情報と、前記ユーザエンドデータベースに格納された前記CEの情報及び前記エンド間監視パスデータベースに格納された前記監視パスを構成するリンクの情報と、を比較して、前記特定機能を実現するエンド間監視結果処理部と、
を有することを特徴とする請求項2に記載の制御装置。 - 複数のユーザの通信が重畳されるVPN基盤におけるエンド間監視を制御する制御方法であって、
ユーザエンドデータベースに格納されたエンド間監視の監視エンドとなる前記ユーザ毎のCEの情報と、エンド間パスデータベースに格納された前記CE間のパスを構成する全てのリンクの情報と、を用いて、条件(A)を満たすように前記CE間に前記監視パスを設定する監視パス設定手順を行うことを特徴とする制御方法。
[条件(A)]
i)前記各CEで必ず1つ以上監視すること。
ii)前記各CEの監視エンド数の上限を設けること。
iii)全ての前記リンクにおいて、前記リンクのそれぞれを通るエンド間監視のための監視パスの組み合わせが互いに素となること。
ただし、前記監視パスの組み合わせが互いに素とは、前記監視パスの重複が無く、前記監視パスの組み合わせから前記リンクを特定できることである。 - 前記監視パスが切断しているか否かのエンド間監視状態情報を前記監視エンドとなっているそれぞれの前記CEから受信し、切断している前記監視パスの組み合わせに基づいて故障しているリンク、及び前記故障しているリンクにより影響を受けるユーザを特定する特定手順をさらに行うことを特徴とする請求項4に記載の制御方法。
- 前記監視パス設定手順は、
監視エンドの数の上限を満たすように、エンド間監視を行う前記CEの組み合せであるエンドペアを算出し、エンド間監視データベースに格納する監視エンド算出工程と、
前記エンド間パスデータベースに格納された前記リンクの情報と前記エンド間監視データベースに格納された前記エンドペアの情報とに基づいて、前記エンドペア間のパスである前記監視パスを構成するリンクを前記エンドペア毎に算出し、エンド間監視パスデータベースに格納するエンド間監視パス算出工程と、
前記エンド間監視データベースに格納された前記監視パスを構成するリンクの情報に基づいて、前記リンクのそれぞれを通る監視パスの組み合わせが互いに素となるように前記CEそれぞれにエンド間監視の機能を設定するエンド間監視設定工程と、
を行い、
前記特定手順は、
前記エンド間監視状態情報と、前記ユーザエンドデータベースに格納された前記CEの情報及び前記エンド間監視パスデータベースに格納された前記監視パスを構成するリンクの情報と、を比較する工程を行うことを特徴とする請求項5に記載の制御方法。 - 請求項1から3のいずれかに記載の制御装置としてコンピュータを機能させるプログラム。
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