JP7225845B2 - 装置状態管理装置、装置の状態の管理方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、装置状態管理装置、装置の状態の管理方法及びプログラムに関する。

一般的なＬｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＬＡＮ）では、図１４に示すように、Ｌ２スイッチ、Ｌ３スイッチといった中継装置と、端末やサーバといったネットワークの端点となる装置が存在する。ＬＡＮに存在するこれら装置の動作状態を確認する目的で、一般的にはＮｅｔｗｏｒｋ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ（ＮＭＳ）が用いられている。ＮＭＳでは、マネージャとスイッチ等のエージェント間でＳＮＭＰ（Ｓｉｍｐｌｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）など標準化されたプロトコルを用いてハードウェアの動作正常性を監視する。異常が見つかった場合、各スイッチがＮＭＳマネージャにその旨を報告することで、ＮＭＳマネージャは故障発生個所を把握することができる。また、サーバ等に対しては、Ｐｉｎｇなどを用いた死活監視が行われることもある。

特許文献１には、受信不可能な場合、直ちに回線を切断して回線使用コストを低減し、または、受信不可能な場合、別の端末にデータを転送することのできるというＬＡＮ間接続装置が開示されている。同文献記載のＬＡＮ間接続装置は、配下のＬＡＮ端末に端末状態を確認するためのノード状態確認パケットＰＫＴＣを送る。確認パケットを受信すると、正常な端末は応答パケットをＬＡＮ間接続装置に返す。一方、ケーブル抜け、その他の障害でデータを受信できない端末は応答パケットを返さない。ＬＡＮ間接続装置は応答パケットの受信の有無により端末の受信可能／不可能状態を識別して記憶する。そして、このＬＡＮ間接続装置は、相手方ＬＡＮ端末から所定のＬＡＮ端末に着信した場合、当該ＬＡＮ端末が受信不可能な場合には回線を直ちに切断する。又、ＬＡＮ間接続装置は、受信不可能な端末に対して転送先が登録されている場合には受信データを転送先に転送する。

また、特許文献２には、アドレス解決プロトコルの１つであるＡＲＰ（Ａｄｄｒｅｓｓ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットの授受を用いたＩＰアドレスの重複を検出する方法が開示されている。具体的には、同文献記載のＩＰアドレス重複診断検出ホストは自らと同一サブネットの検査対象ＩＰアドレスを含むＡＲＰリクエストパケットを、ＬＡＮを介して各検査対象ホストに送出する。そして、このＩＰアドレス重複診断検出ホストは、応答パケットであるＡＲＰリプライパケットが応答されたか否かに基づいてＩＰアドレスの重複を検出する。

また、特許文献３には、パケットに対する応答の有無により、通信インターフェースを選択する制御手段を備えた通信端末が開示されている。

特開平７－１３１４７８号公報 特開２００１－２４４９４５号公報 国際公開第２０１５／０８３３２０号

Open Networking Foundation (ONF), OpenFlow Switch Specifications、［online］、［平成31年1月4日検索］、インターネット〈URL：https://www.opennetworking.org/software-defined-standards/specifications/〉 "IETF RFC 826"、[online]、1982年11月、An Ethernet Address Resolution Protocol、［online］、［平成31年1月4日検索］、インターネット〈URL：https://tools.ietf.org/html/rfc826〉

以下の分析は、本発明によって与えられたものである。上記Ｐｉｎｇによる死活監視は、対象装置のＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスを事前に把握できていない場合は、そもそもＰｉｎｇパケットを宛先装置に届けることができず、死活監視を行うことができないという問題点がある。また、対象装置のＩＰアドレスを把握できたとしても、Ｐｉｎｇパケットは、端末間の通信のためには必要のないパケットであり、ネットワークの帯域を余計に消費するという問題点もある。この点は、特許文献１も同様であり、ノード状態確認パケットＰＫＴＣという余計はパケットを授受する必要がある。さらに、これらの方式では、監視対象の装置が増えるに従い、ネットワークの帯域を余計に圧迫してしまうことになる。

また、死活監視とは別に、対象装置が過去に他の装置等と通信をしたことがあるか否かを把握したいというニーズがある。このようなニーズに応えるためには、経路上のスイッチ等の転送テーブルを確かめることが考えられる。しかしながら、前記転送テーブルの情報は、一般的に、Ａｇｅｏｕｔという処理（エージングともいう）によって一定時間後に削除される。そのため、「過去に該当装置が通信したことがあるがＡｇｅｏｕｔ処理によって削除された」状態なのか、「そもそも該当装置が通信したことはなかった」状態なのか、区別することができないという問題点がある。

本発明は、監視対象の装置の状態の把握の容易化に貢献できる装置状態管理装置、装置の状態の管理方法及びプログラムを提供することを目的とする。

第１の視点によれば、装置間のアドレス解決プロトコルのパケットを所定の装置状態確認装置に転送させる制御情報に従って動作するスイッチから、前記アドレス解決プロトコルのパケットを受信するパケット受信部と、前記装置間のアドレス解決プロトコルのパケットの授受状態に基づいて、前記アドレス解決プロトコルのパケットの送信元と送信先の装置の状態を管理する装置状態管理部と、を備える装置状態管理装置が提供される。

第２の視点によれば、装置間のアドレス解決プロトコルのパケットを所定の装置状態確認装置に転送させる制御情報に従って動作するスイッチから、前記アドレス解決プロトコルのパケットを受信し、前記装置間のアドレス解決プロトコルのパケットの授受状態に基づいて、前記アドレス解決プロトコルのパケットの送信元と送信先の装置の状態を管理する、装置の状態の管理方法が提供される。本方法は、スイッチから送られたアドレス解決プロトコルのパケットを分析するコンピュータという、特定の機械に結びつけられている。

第３の視点によれば、装置間のアドレス解決プロトコルのパケットを所定の装置状態確認装置に転送させる制御情報に従って動作するスイッチから、前記アドレス解決プロトコルのパケットを受信する処理と、前記装置間のアドレス解決プロトコルのパケットの授受状態に基づいて、前記アドレス解決プロトコルのパケットの送信元と送信先の装置の状態を管理する処理とを、コンピュータに実行させるプログラムが提供される。このプログラムは、コンピュータ装置に入力装置又は外部から通信インターフェースを介して入力され、記憶装置に記憶されて、プロセッサを所定のステップないし処理に従って駆動させ、必要に応じ中間状態を含めその処理結果を段階毎に表示装置を介して表示することができ、あるいは通信インターフェースを介して、外部と交信することができる。そのためのコンピュータ装置は、一例として、典型的には互いにバスによって接続可能なプロセッサ、記憶装置、入力装置、通信インターフェース、及び必要に応じ表示装置を備える。

本発明によれば、監視対象の装置の状態の把握を容易化することが可能となる。

本発明の一実施形態の構成を示す図である。 本発明の一実施形態の装置状態管理装置の装置状態管理機能を説明するための図である。 本発明の第１の実施形態の装置状態管理装置の構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態のスイッチに設定されるフローエントリの一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態の装置状態管理装置が管理するＡＲＰ状態情報（装置状態情報）を示す図である。 本発明の第１の実施形態の装置状態管理装置のパケット解析部が保持するＡＲＰ状態の遷移テーブルの一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態の装置状態管理装置の記録情報解析部が保持するＡＲＰ状態の遷移テーブルの一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態の動作を表したアクティビティ図である。 図８のステップＳ８、Ｓ１２が終わった時点におけるＡＲＰ状態情報（装置状態情報）を示す図である。 図８のステップＳ２８、Ｓ３１が終わった時点におけるＡＲＰ状態情報（装置状態情報）を示す図である。 本発明の第１の実施形態の装置状態管理装置の記録情報解析部のＡＲＰ状態情報（装置状態情報）の更新動作を表したアクティビティ図である。 図１１のステップＳ４６が終わった時点におけるＡＲＰ状態情報（装置状態情報）を示す図である。 本発明の第１の実施形態の装置状態管理装置のパケット解析部によるＡＲＰ状態情報（装置状態情報）の更新動作を表したアクティビティ図である。 ＮＭＳの機能を説明するための図である。 本発明の装置状態管理装置を構成するコンピュータの構成を示す図である。

はじめに本発明の一実施形態の概要について図面を参照して説明する。なお、この概要に付記した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、本発明を図示の態様に限定することを意図するものではない。また、以降の説明で参照する図面等のブロック間の接続線は、双方向及び単方向の双方を含む。一方向矢印については、主たる信号（データ）の流れを模式的に示すものであり、双方向性を排除するものではない。プログラムはコンピュータ装置を介して実行され、コンピュータ装置は、例えば、プロセッサ、記憶装置、入力装置、通信インターフェース、及び必要に応じ表示装置を備える。このコンピュータ装置は、通信インターフェースを介して装置内又は外部の機器（コンピュータを含む）と、有線、無線を問わず、交信可能に構成される。また、図中の各ブロックの入出力の接続点には、ポート乃至インターフェースがあるが図示省略する。また、以下の説明において、「Ａ及び／又はＢ」は、Ａ及びＢの少なくともいずれかという意味で用いる。

本発明は、その一実施形態において、図１に示すように、パケット受信部１１と、装置状態管理部１２と、を備える装置状態管理装置１０にて実現できる。より具体的には、装置状態管理装置１０は、スイッチ２０と接続される。スイッチ２０は、制御情報に従って装置間（装置Ａと装置Ｂ）のアドレス解決プロトコルのパケットを装置状態管理装置１０に転送する。なお、以下の説明では、アドレス解決プロトコルとして、ＡＲＰ（Ａｄｄｒｅｓｓ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を用いるものとして説明するが、アドレス解決プロトコルは、ＡＲＰに限られない。例えば、ＡＲＰパケットの代わりに、ＩＰｖ６（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｖｅｒｓｉｏｎ６）においてアドレス解決機能を提供するＮＤ（Ｎｅｉｇｈｂｏｒ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）プロトコルのパケットを用いることもできる。

パケット受信部１１は、前記スイッチ２０から、前記アドレス解決プロトコルのパケット（以下、ＡＲＰパケット）を受信する。そして、装置状態管理部１２は、前記装置間のアドレス解決プロトコルのパケットの授受状態に基づいて、ＡＲＰパケットの送信元と送信先の装置の状態を管理する。

ここで、前記装置状態管理部１２による装置状態の管理方法について、図２を用いて説明する。以下の説明では、装置Ａから装置ＢにＡＲＰ要求パケット（ＡＲＰ Ｒｅｑｕｅｓｔ）が送信され、装置Ｂが装置ＡにＡＲＰ応答パケット（ＡＲＰ Ｒｅｐｌｙ）を送信したものとして説明する。

図２の左側は、ＡＲＰ要求パケット（ＡＲＰ Ｒｅｑｕｅｓｔ）を送信した装置Ａの状態遷移を示す。図２の右側は、ＡＲＰ要求パケット（ＡＲＰ Ｒｅｑｕｅｓｔ）を受信した装置Ｂの状態遷移を示す。装置Ａ、Ｂともに、初期状態においては、ＡＲＰパケットの授受を行っていない。このため、装置状態管理装置１０は、装置Ａ、Ｂを「ＡＲＰ状態情報無し」として管理する。

装置Ａが、装置Ｂに、ＡＲＰ要求パケット（ＡＲＰ Ｒｅｑｕｅｓｔ）を送信すると、装置状態管理装置１０は、スイッチ２０からＡＲＰ要求パケット（ＡＲＰ Ｒｅｑｕｅｓｔ）を受信する。ＡＲＰ要求パケット（ＡＲＰ Ｒｅｑｕｅｓｔ）を受信した装置状態管理装置１０は、装置Ａが通信を開始したことを認識し、装置Ａの状態を「正常」に変更する（図２の「正常」）。

一方、装置ＢについてはＡＲＰ要求パケット（ＡＲＰ Ｒｅｑｕｅｓｔ）を正しく受信できたとは限らないため、装置状態管理装置１０は、装置Ｂの状態を「状態確認中」に変更する（図２の「状態確認中」）。

その後、装置ＢがＡＲＰ応答パケット（ＡＲＰ Ｒｅｐｌｙ）を送信した場合、装置状態管理装置１０は、スイッチ２０からＡＲＰ応答パケット（ＡＲＰ Ｒｅｐｌｙ）を受信する。ＡＲＰ応答パケット（ＡＲＰ Ｒｅｐｌｙ）を受信した装置状態管理装置１０は、装置ＢがＡＲＰ通信を開始したことを認識し、装置Ｂの状態を「正常」に変更する（図２の「正常」）。この場合、装置ＡについてはＡＲＰ要求パケット（ＡＲＰ Ｒｅｑｕｅｓｔ）の送信により正常であると把握できているため、装置状態管理装置１０は、装置Ａの状態を「正常」のまま維持する（図２の「正常」）。

一方、装置ＢがＡＲＰ応答パケット（ＡＲＰ Ｒｅｐｌｙ）を送信せず、一定期間が経過した場合（時間切れ）、装置状態管理装置１０は、装置Ｂが異常であると判定し、装置Ｂの状態を「異常」に変更する（図２の「異常」）。この場合、装置ＡについてはＡＲＰ要求パケット（ＡＲＰ Ｒｅｑｕｅｓｔ）の送信により正常であると把握できているため、装置状態管理装置１０は、装置Ａの状態を「正常」のまま維持する（図２の「正常」）。

以上のようにして、装置状態管理装置１０は、装置間のＡＲＰパケットの授受状態に基づいて、ＡＲＰパケットの送信元と送信先の装置の状態を管理する。これにより、Ｐｉｎｇに代表される特別なパケットの授受を行うことなく、監視対象の装置の状態を把握することが可能となる。

［第１の実施形態］
続いて、本発明の第１の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図３は、本発明の第１の実施形態の装置状態管理装置の構成を示す図である。図３を参照すると、スイッチ２００Ａ、スイッチ２００Ｂに接続された装置状態管理装置１００が示されている。

スイッチ２００Ａ、スイッチ２００Ｂは、ネットワークを介して通信する端末やサーバといったネットワークの端点となる装置間のパケットを中継する装置である。また、スイッチ２００Ａ、スイッチ２００Ｂは、非特許文献１のオープンフロースイッチとしての機能を備えている。

以下の説明においては、装置状態管理装置１００が、スイッチ２００Ａ、スイッチ２００Ｂと制御チャネルで接続され、オープンフローコントローラとして機能するものとして説明する。また、スイッチ２００Ａ、スイッチ２００Ｂは、図４に示すフローエントリが設定されているものとする。図４の例では、パケットヘッダのＥｔｈｅｒｎｅｔ Ｔｙｐｅフィールド（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ Ｔｙｐｅ Ｎｕｍｂｅｒ）に、０８０６（ＡＲＰ）が設定されているパケットを通常のあて先（ＮＯＲＭＡＬ）だけでなく、コントローラ（ＣＯＮＴＲＯＬＬＥＲ）にも設定するフローエントリが設定されている。従って、スイッチ２００Ａ、スイッチ２００Ｂは、ＡＲＰ通信のパケットを受信した場合、規定のあて先とは別に装置状態管理装置１００にも送信する。

装置状態管理装置１００は、パケット解析部１１０と、パケット情報記録部１２０と、記録情報解析部１３０と、装置状態情報提供部１４０とを備えている。

パケット情報記録部１２０は、ネットワークに接続している装置の状態情報を表すＡＲＰ状態情報（装置状態情報）を保持する。図５は、ＡＲＰ状態情報の一例を示す図である。図５の例では、ＩＰアドレスにて特定される端末Ａ、端末Ｂが既知である状態を示している。また、図５の例では、端末Ａ、端末Ｂ間でＡＲＰパケットが授受されたことはなく、このためＡＲＰ状態フィールドは「ＡＲＰ状態情報なし」となっている。また、ＡＲＰ状態最終更新時刻も（更新なし）となっている。すなわち、この状態では、端末Ａ、端末Ｂの存在は既知であるが、それぞれの状態は不明となっている。なお、以下の説明では、ＡＲＰ状態フィールドは、ＡＲＰ状態情報無しのほか、「異常」、「正常」、「状態確認中」の少なくとも４状態に設定される。

パケット解析部１１０は、スイッチ２００Ａ、２００Ｂから図４のフローエントリに従って転送されたＡＲＰパケットを解析し、ＡＲＰ状態情報（装置状態情報）を更新する。具体的には、パケット解析部１１０は、ＡＲＰパケットの送信元と送信先の組み合わせとその内容に基づいて、パケット情報記録部１２０に保持されているＡＲＰ状態情報（装置状態情報）を更新する。

図６は、パケット解析部１１０がＡＲＰ状態情報を更新する際に参照する遷移テーブルの一例を示す図である。例えば、パケット解析部１１０は、送信元ＩＰアドレス（以下、送信元）がＩＰアドレスＸ、送信先ＩＰアドレス（以下、送信先）がＸ以外であるＡＲＰ Ｒｅｑｕｅｓｔパケットを受信すると、種別がＲｅｑｕｅｓｔ、送信元がＸ、送信先がＸ以外のエントリを選択する。そして、パケット解析部１１０は、ＩＰアドレスＸを持つ端末のＡＲＰ状態フィールドの内容に従って、ＡＲＰ状態情報を更新する。例えば、図５に示すように、端末ＡのＡＲＰ状態情報が「ＡＲＰ状態情報無し」である場合、パケット解析部１１０は、端末ＡのＡＲＰ状態情報を「ＡＲＰ状態情報無し」から「正常」に変更する。これは即ち、端末ＡがＡＲＰ Ｒｅｑｕｅｓｔパケットを送信したので、正常に機能していると判断したことを意味する。

また例えば、送信元がＸ以外、送信先がＸのＡＲＰ Ｒｅｑｕｅｓｔパケットを受信した場合、パケット解析部１１０は、種別がＲｅｑｕｅｓｔ、送信元がＸ以外、送信先がＸのエントリを選択する。例えば、図５に示すように、端末ＡのＡＲＰ状態情報が「ＡＲＰ状態情報無し」である場合、パケット解析部１１０は、端末ＡのＡＲＰ状態情報を「ＡＲＰ状態情報無し」から「状態確認中」に変更する。これは、端末Ａに宛ててＡＲＰ Ｒｅｑｕｅｓｔパケットが送信されたことを検出したが、これだけでは端末Ａの状態はわからない。端末Ａからの応答の有無により、端末Ａの状態を確認する状態に遷移したことを意味する。

なお、図６の（＊１）は、図５のＡＲＰ状態最終更新時刻から一定時間経過している場合に状態を変更するという条件付きの変更を行うという意味である。例えば、送信元がＸ以外、送信先がＸのＡＲＰ Ｒｅｑｕｅｓｔパケットを受信した場合、パケット解析部１１０は、該当ＩＰアドレスの端末等の状態が「異常」又は「正常」であり、かつ、ＡＲＰ状態最終更新時刻より一定時間経過しているときに、「状態確認中」への変更を行う。一方、該当ＩＰアドレスの端末等の状態が「異常」又は「正常」であっても、ＡＲＰ状態最終更新時刻より一定時間経過していない場合、パケット解析部１１０は、「状態確認中」を維持することになる。これは、「異常」又は「正常」であり、かつ、その最終の更新時刻から一定時間経過していない場合、他の端末からＡＲＰ Ｒｅｑｕｅｓｔパケットが送られてきても、それによって端末Ａの状態が変化したとは言えない。このため、パケット解析部１１０は、従前の状態を維持するということである。一方、一定時間経過している場合、パケット解析部１１０は、他の端末からＡＲＰ Ｒｅｑｕｅｓｔパケットが送られてきたことを契機として、パケット解析部１１０は、該当ＩＰアドレスの端末等のＡＲＰ状態情報を「状態確認中」に変更する。これにより、パケット解析部１１０は、端末Ａの挙動に応じて、端末Ａの状態の見直しを行う。

また例えば、パケット解析部１１０は、送信元がＸ、送信先が端末Ｘ以外であるＡＲＰ Ｒｅｐｌｙパケットを受信すると、種別がＲｅｐｌｙ、送信元がＸ、送信先がＸ以外のエントリを選択する。そして、パケット解析部１１０は、該当するＩＰアドレスを持つ端末等のＡＲＰ状態フィールドの内容に従って、ＡＲＰ状態情報を更新する。例えば、図５に示すように、端末ＡのＡＲＰ状態情報が「ＡＲＰ状態情報無し」である場合、パケット解析部１１０は、端末ＡのＡＲＰ状態情報を「ＡＲＰ状態情報無し」から「正常」に変更する。これは即ち、端末ＡがＡＲＰ Ｒｅｐｌｙパケットを送信したので、正常に機能していると判断したことを意味する。

また例えば、送信元がＸ以外、送信先がＸのＡＲＰ Ｒｅｐｌｙパケットを受信した場合、パケット解析部１１０は、種別がＲｅｐｌｙ、送信元がＸ以外、送信先がＸのエントリを選択する。この場合、パケット解析部１１０は、端末ＡのＡＲＰ状態情報を従前の状態に維持する。

記録情報解析部１３０は、パケット情報記録部１２０に保持されているＡＲＰ状態情報を、その最終更新時刻からの経過時間に基づいて、更新する。

図７は、記録情報解析部１３０がＡＲＰ状態情報を更新する際に参照する遷移テーブルの一例を示す図である。例えば、記録情報解析部１３０は、ＡＲＰ状態情報に変化がない場合、「状態確認中」である場合を除き、従前のＡＲＰ状態情報を維持する。また、該当する端末等が状態確認中であり、かつ、一定期間が経過した場合、記録情報解析部１３０がＡＲＰ状態情報を「異常」に変更する。これは、ＡＲＰ Ｒｅｑｕｅｓｔパケットの送信先となったＸを「状態確認中」に変更し、その後、一定期間の経過を契機として、「異常」に変更する動作に相当する。

また、一定時間以上、該当するＩＰアドレスを送信元とするパケットの受信が無い場合、記録情報解析部１３０は、ＡＲＰ状態情報無しの場合を除き、ＡＲＰ状態情報を「異常」に変更する。これは、該当する端末（例えば、端末Ａ）の状態が、その通信内容により「異常」、「正常」、「状態確認中」と判断した後に、端末Ａからの通信が途絶えたことに相当し、記録情報解析部１３０は、「異常」と判定する。

装置状態情報提供部１４０は、ユーザからの照会等に応じて、パケット情報記録部１２０に保持されているＡＲＰ状態情報（装置状態情報）を提供する。例えば、装置状態情報提供部１４０は、端末ＡのＩＰアドレスを指定した装置状態の照会を受けた場合、図５のＡＲＰ状態情報（装置状態情報）を参照して「ＡＲＰ状態情報なし」と応答する。

従って、本実施形態のパケット解析部１１０のパケット受信機能がパケット受信部に相当し、パケット解析部１１０及び記録情報解析部１３０が装置状態管理部に相当することになる。

続いて、本実施形態の動作について図面を参照して詳細に説明する。以下の説明において、スイッチ２００Ａ、スイッチ２００Ｂは、図４に示すフローエントリが設定されており、端末Ａが端末Ｂとの通信開始にあたり、ＡＲＰパケットを送信したものとして説明する。図８は、本発明の第１の実施形態の動作を表したアクティビティ図である。図８を参照すると、まず、端末ＡがＡＲＰ要求を送信すると（ステップＳ１）、スイッチ２００Ａは、端末ＢにＡＲＰ要求を転送する（ステップＳ２）。さらに、スイッチ２００Ａは、図４に示すフローエントリに従い、装置状態管理装置１００のパケット解析部１１０に、端末Ａから受信したＡＲＰ要求を転送する（ステップＳ３）。

パケット解析部１１０は、スイッチ２００Ａから転送されたＡＲＰ要求を解析する（ステップＳ４）。具体的には、パケット解析部１１０は、ＡＲＰ要求から送信元ＩＰアドレス（端末ＡのＩＰアドレス）と、送信先ＩＰアドレス（端末ＢのＩＰアドレス）を取り出して、以下の処理を実施する。

まず、パケット解析部１１０は、パケット情報記録部１２０に対し、ＡＲＰ要求から取り出した端末ＡのＩＰアドレスと一致するＩＰアドレスが紐づけられたＡＲＰ状態情報（装置状態情報）を照会する（ステップＳ５）。

この時点では、端末ＡのＡＲＰ状態情報（装置状態情報）は、図５に示すとおり「ＡＲＰ状態情報なし」（未登録）であるため、パケット情報記録部１２０は、「ＡＲＰ状態情報なし」と応答する（ステップＳ６）。

「ＡＲＰ状態情報なし」との応答を受信したパケット解析部１１０は、端末ＡのＡＲＰ状態情報を作成する（ステップＳ７）。具体的には、パケット解析部１１０は、図６の遷移テーブルから種別＝Ｒｅｑｕｅｓｔ、送信元ＩＰアドレス＝Ｘ、送信先ＩＰアドレスＸ以外のＡＲＰ条件に適合するエントリを選択する。そして、そのエントリの条件「ＡＲＰ状態情報なし」に従い、パケット解析部１１０は、ＡＲＰ状態を「正常」としたＡＲＰ状態情報を作成する。そして、パケット解析部１１０は、パケット情報記録部１２０に対し、ＡＲＰ状態を「正常」とした端末ＡのＡＲＰ状態情報の作成を指示する。

パケット情報記録部１２０は、パケット解析部１１０からの指示に従い、ＡＲＰ状態を「正常」とした端末ＡのＡＲＰ状態情報を作成する（ステップＳ８）。

上記送信元ＩＰアドレス（端末ＡのＩＰアドレス）の解析と並行して、パケット解析部１１０は、送信先ＩＰアドレス（端末ＢのＩＰアドレス）の解析を行う。パケット解析部１１０は、パケット情報記録部１２０に対し、ＡＲＰ要求から取り出した端末ＢのＩＰアドレスと一致するＩＰアドレスが紐づけられたＡＲＰ状態情報（装置状態情報）を照会する（ステップＳ９）。

この時点では、端末ＢのＡＲＰ状態情報（装置状態情報）は、図５に示すとおり「ＡＲＰ状態情報なし」（未登録）であるため、パケット情報記録部１２０は、「ＡＲＰ状態情報なし」と応答する（ステップＳ１０）。

「ＡＲＰ状態情報なし」との応答を受信したパケット解析部１１０は、端末ＢのＡＲＰ状態情報を作成する（ステップＳ１１）。具体的には、パケット解析部１１０は、図６の遷移テーブルから種別＝Ｒｅｑｕｅｓｔ、送信元ＩＰアドレス＝Ｘ以外、送信先ＩＰアドレスＸのＡＲＰ条件に適合するエントリを選択する。そして、そのエントリの条件「ＡＲＰ状態情報なし」に従い、パケット解析部１１０は、ＡＲＰ状態を「状態確認中」としたＡＲＰ状態情報を作成する。そして、パケット解析部１１０は、パケット情報記録部１２０に対し、ＡＲＰ状態を「状態確認中」とした端末ＢのＡＲＰ状態情報の作成を指示する。

パケット情報記録部１２０は、パケット解析部１１０からの指示に従い、ＡＲＰ状態を「状態確認中」とした端末ＢのＡＲＰ状態情報を作成する（ステップＳ１２）。以上の結果、パケット情報記録部１２０における端末Ａと端末ＢのＡＲＰ状態情報は、図９に示すとおりとなる。以降、装置状態情報提供部１４０は、端末ＡのＩＰアドレスを指定した装置状態の照会を受けた場合、図９のＡＲＰ状態情報（装置状態情報）を参照して「正常」と応答する。一方、端末ＢのＩＰアドレスを指定した装置状態の照会を受けた場合、装置状態情報提供部１４０は、図９のＡＲＰ状態情報（装置状態情報）を参照して「状態確認中」と応答する。なお、図９においては、ＡＲＰ状態最終更新時刻は、ＡＲＰ要求受信時刻としているが、パケット情報記録部１２０が実際に更新を行った時刻を記録してもよい。

その後、端末Ｂが、端末Ａに対し、ＡＲＰ要求に対するＡＲＰ応答を送信すると（ステップＳ２１）、スイッチ２００Ａは、端末ＡにＡＲＰ応答を転送する（ステップＳ２２）。さらに、スイッチ２００Ａは、図４に示すフローエントリに従い、装置状態管理装置１００のパケット解析部１１０に、端末Ｂから受信したＡＲＰ応答を転送する（ステップＳ２３）。

パケット解析部１１０は、スイッチ２００Ａから転送されたＡＲＰ応答を解析する（ステップＳ２４）。具体的には、パケット解析部１１０は、ＡＲＰ応答から送信元ＩＰアドレス（端末ＢのＩＰアドレス）と、送信先ＩＰアドレス（端末ＡのＩＰアドレス）を取り出して、以下の処理を実施する。

まず、パケット解析部１１０は、パケット情報記録部１２０に対し、ＡＲＰ応答から取り出した端末ＢのＩＰアドレスと一致するＩＰアドレスが紐づけられたＡＲＰ状態情報（装置状態情報）を照会する（ステップＳ２５）。

端末ＢのＡＲＰ状態情報（装置状態情報）は、図９に示すとおり「状態確認中」となっているため、パケット情報記録部１２０は、「状態確認中」と応答する（ステップＳ２６）。

「状態確認中」との応答を受信したパケット解析部１１０は、端末ＢのＡＲＰ状態情報を確認する（ステップＳ２７）。具体的には、パケット解析部１１０は、図６の遷移テーブルから種別＝Ｒｅｐｌｙ、送信元ＩＰアドレス＝Ｘ、送信先ＩＰアドレスＸ以外のＡＲＰ条件に適合するエントリの条件「状態確認中」に従い、端末ＡのＡＲＰ状態情報の更新の要否を確認する。そして、パケット解析部１１０は、パケット情報記録部１２０に対し、端末ＢのＡＲＰ状態情報のＡＲＰ状態を「正常」に変更するよう指示する。

パケット情報記録部１２０は、パケット解析部１１０からの指示に従い、端末ＢのＡＲＰ状態情報のＡＲＰ状態を「正常」に更新する（ステップＳ２８）。

上記送信元ＩＰアドレス（端末ＢのＩＰアドレス）の解析と並行して、パケット解析部１１０は、送信先ＩＰアドレス（端末ＡのＩＰアドレス）の解析を行う。パケット解析部１１０は、パケット情報記録部１２０に対し、ＡＲＰ応答から取り出した端末ＡのＩＰアドレスと一致するＩＰアドレスが紐づけられたＡＲＰ状態情報（装置状態情報）を照会する（ステップＳ２９）。

端末ＡのＡＲＰ状態情報（装置状態情報）は、図９に示すとおり「正常」となっているため、パケット情報記録部１２０は、「正常」と応答する（ステップＳ３０）。

「正常」との応答を受信したパケット解析部１１０は、端末ＡのＡＲＰ状態情報が適切であるか否か確認する（ステップＳ３１）。具体的には、パケット解析部１１０は、図６の遷移テーブルから種別＝Ｒｅｐｌｙ、送信元ＩＰアドレス＝Ｘ、送信先ＩＰアドレスＸ以外のＡＲＰ条件に適合するエントリの条件「正常」に従い、ＡＲＰ状態の変更が不要であることを確認する。

以上の結果、パケット情報記録部１２０における端末Ａと端末ＢのＡＲＰ状態情報は、図１０に示すとおりとなる。以降、装置状態情報提供部１４０は、端末Ａ、端末ＢのＩＰアドレスを指定した装置状態の照会を受けた場合、図１０のＡＲＰ状態情報（装置状態情報）を参照してそれぞれ「正常」と応答する。なお、図１０においては、ＡＲＰ状態最終更新時刻は、ＡＲＰ要求受信時刻とＡＲＰ応答受信時刻しているが、それぞれ、パケット情報記録部１２０が実際に更新を行った時刻を記録してもよい。

上記図８を用いた説明では、端末ＢがＡＲＰ応答を送信したものとして説明したが、端末Ｂが存在していない、又は、故障している場合等は、端末ＢからＡＲＰ応答は送信されない。このため、端末ＢのＡＲＰ状態情報のＡＲＰ状態は、「状態確認中」のままとなる。以下、記録情報解析部１３０によるＡＲＰ状態情報の更新動作について説明する。

図１１は、本発明の第１の実施形態の装置状態管理装置の記録情報解析部１３０のＡＲＰ状態情報（装置状態情報）の更新動作を表したアクティビティ図である。図１１を参照すると、まず、記録情報解析部１３０は、パケット情報記録部１２０に対し、端末ＢのＡＲＰ状態情報を照会する（ステップＳ４１）。なお、記録情報解析部１３０が、図１１の処理を開始する契機としては、前回の更新動作から所定時間の経過等が考えられる。あるいは、パケット情報記録部１２０から、ＡＲＰ状態最終更新時刻から一定期間経過したエントリが存在する旨の通知があった場合に図１１の処理を開始してもよい。

記録情報解析部１３０から照会を受けたパケット情報記録部１２０は、記録情報解析部１３０に対し、ＡＲＰ状態が「状態確認中」のままとなっている端末ＢのＡＲＰ状態情報を応答する（ステップＳ４２）。

記録情報解析部１３０は、パケット情報記録部１２０から受信した端末ＢのＡＲＰ状態情報の最終更新時刻から一定時間を経過しているか否かを確認する（ステップＳ４３）。ここで、端末ＢのＡＲＰ状態情報の最終更新時刻から一定時間を経過していない場合、記録情報解析部１３０は、端末ＢのＡＲＰ状態情報の更新は行わない（ステップＳ４４）。

一方、端末ＢのＡＲＰ状態情報の最終更新時刻から一定時間を経過している場合、記録情報解析部１３０は、図７のテーブルを参照して、端末ＢのＡＲＰ状態情報のＡＲＰ状態を「異常」に更新する（ステップＳ４５）。具体的には、記録情報解析部１３０は、図７のテーブルの一定時間ＡＲＰ状態に変化なしのエントリの「状態確認中」の設定内容に従い、端末ＢのＡＲＰ状態情報のＡＲＰ状態を「異常」に変更するようパケット情報記録部１２０に指示する。

パケット情報記録部１２０は、記録情報解析部１３０からの指示に従い、端末ＢのＡＲＰ状態情報のＡＲＰ状態を「異常」に更新する（ステップＳ４６）。

以上の結果、パケット情報記録部１２０における端末Ａと端末ＢのＡＲＰ状態情報は、図１２に示すとおりとなる。以降、装置状態情報提供部１４０は、端末ＡのＩＰアドレスを指定した装置状態の照会を受けた場合、図１２のＡＲＰ状態情報（装置状態情報）を参照して「正常」と応答する。一方、以降、端末ＢのＩＰアドレスを指定した装置状態の照会を受けた場合、装置状態情報提供部１４０は、図１２のＡＲＰ状態情報（装置状態情報）を参照して「異常」と応答する。このように本実施形態によれば、特別なパケットの送受信を行うことなく、装置の異常を把握することが可能となる。なお、図１２においては、ＡＲＰ状態最終更新時刻は、ＡＲＰ要求受信時刻とＡＲＰ応答受信時刻を用いるものとしているが、それぞれ、パケット情報記録部１２０が実際に更新を行った時刻を記録してもよい。

上記図１１を用いた説明では、端末Ｂが「異常」と判定されることになるが、その後、端末Ｂが正常に通信可能となる場合もある。以下、パケット解析部１１０によるＡＲＰ状態情報の更新動作について説明する。

図１３は、本発明の第１の実施形態の装置状態管理装置のパケット解析部によるＡＲＰ状態情報（装置状態情報）の更新動作を表したアクティビティ図である。図１３を参照すると、まず、パケット解析部１１０は、パケット情報記録部１２０に対し、端末ＢのＡＲＰ状態情報を照会する（ステップＳ５１）。なお、パケット解析部１１０が、図１３の処理を開始する契機としては、端末Ａから端末Ｂ宛てのＡＲＰパケットを受信したタイミングが想定される。従って、装置状態管理装置１００は、図１３の処理と並行して図８のステップＳ５～Ｓ８の処理を実施してもよい。

この時点では、端末ＢのＡＲＰ状態情報（装置状態情報）は、図１２に示すとおり「異常」であるため、パケット情報記録部１２０は、パケット解析部１１０に対し、ＡＰＲ状態が「異常」となっているＡＲＰ状態情報を応答する（ステップＳ５２）。

前記ＡＲＰ状態情報を受信したパケット解析部１１０は、そのＡＲＰ状態最終更新時刻を参照し、ＡＲＰ状態情報の最終の更新時刻から一定時間が経過しているか否かを確認する（ステップＳ５３）。ここで、ＡＲＰ状態最終更新時刻から一定時間が経過していない場合、パケット解析部１１０は、ＡＲＰ状態情報のＡＲＰ状態が「正常」又は「異常」のいずれかであるかを確認する（ステップＳ５４）。ここで、ＡＲＰ状態が「正常」又は「異常」のいずれかである場合、パケット解析部１１０は端末ＢのＡＲＰ状態情報のＡＲＰ状態を維持する（更新しない）（ステップＳ５５）。

一方、ＡＲＰ状態情報の最終の更新時刻から一定時間が経過している場合（ステップＳ５３のＹｅｓ）、又は、ＡＲＰ状態が「正常」又は「異常」以外のいずれかである場合、パケット解析部１１０は、端末ＢのＡＲＰ状態情報を更新する（ステップＳ５６）。具体的には、パケット解析部１１０は、図６の遷移テーブルを参照して、端末ＢのＡＲＰ状態の変更要否を確認する。前記確認の結果、端末ＢのＡＲＰ状態を変更すると判定した場合、パケット解析部１１０は、パケット情報記録部１２０に対し、端末ＢのＡＲＰ状態情報の更新を指示する。例えば、端末Ｂ宛てのＡＲＰ要求を受信した場合、図６の遷移テーブルの種別＝Ｒｅｑｕｅｓｔ、送信元ＩＰアドレス＝Ｘ以外、送信元ＩＰアドレス＝Ｘのエントリが参照される。この場合、パケット解析部１１０は、端末ＢのＡＲＰ状態を「状態確認中」に変更することを決定する。

パケット情報記録部１２０は、記録情報解析部１３０からの指示に従い、端末ＢのＡＲＰ状態情報のＡＲＰ状態を更新（変更）する（ステップＳ５７）。

このように、本実施形態によれば、一旦「正常」又は「異常」と判定した場合であっても、ＡＲＰパケットの受信を契機に、一定時間が経過している場合や、「ＡＲＰ状態情報なし」の場合は、「状態確認中」に変更されることになる。これにより、端末等の最新状態を把握し、必要に応じてユーザに提供することが可能となる。

以上説明したとおり、本実施形態によれば、端末が通信開始にあたり必ず送信するＡＲＰパケットを利用して端末やその通信相手の最新状態を把握することが可能となる。換言すると、本実施形態は、以下の諸効果を奏すると言える。
１．対象のＩＰアドレスを事前に把握できていない場合でもＮＭＳ同等に機器の監視を行うことができる。
２．特許文献１のように、監視の目的で特別なパケットを流す必要が無い。
３．パケット情報記録部に情報が保持されるため、一度でも通信したことがある端末であれば状態を確認できる。

以上、本発明の各実施形態を説明したが、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の基本的技術的思想を逸脱しない範囲で、更なる変形・置換・調整を加えることができる。例えば、各図面に示したネットワーク構成、各要素の構成、テーブル等の表現形態は、本発明の理解を助けるための一例であり、これらの図面に示した構成に限定されるものではない。例えば、上記した実施形態では、スイッチにＡＲＰパケットを転送させるためにオープンフローを用いるものとして説明したが、スイッチにＡＲＰパケットを選別して装置状態管理装置に転送させることができればよく、特に限定されない。

また、上記した実施形態では、アドレス解決プロトコルのパケットとしてＡＲＰパケットを用いるものとして説明したが、アドレス解決プロトコルは、狭義のＡＲＰに限定されない。例えば、ＩＰｖ６では、ＮＤ（Ｎｅｉｇｈｂｏｒ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）プロトコルがアドレス解決に用いられている。この場合も、スイッチ２００Ａ、２００Ｂに、ＮＤプロトコルのパケットを、装置状態管理装置１００に転送させるフローエントリを設定することで、同様に、装置の状態を把握することが可能となる。

また、上記した実施形態に示した手順は、装置状態管理装置１００として機能するコンピュータ（図１５の９０００）に、装置状態管理装置１００としての機能を実現させるプログラムにより実現可能である。このようなコンピュータは、図１５のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）９０１０、通信インタフェース９０２０、メモリ９０３０、補助記憶装置９０４０を備える構成に例示される。すなわち、図１５のＣＰＵ９０１０にて、パケット解析プログラムや記録情報解析プログラムを実行し、その補助記憶装置９０４０等に保持された各計算パラメーターの更新処理を実施させればよい。

即ち、上記した実施形態に示した装置状態管理装置１００の各部（処理手段、機能）は、同装置に搭載されたプロセッサに、そのハードウェアを用いて、上記した各処理を実行させるコンピュータプログラムにより実現することができる。

最後に、本発明の好ましい形態を要約する。
［第１の形態］
（上記第１の視点による装置状態管理装置参照）
［第２の形態］
上記した装置状態管理装置は、さらに、
前記スイッチに、前記装置間のアドレス解決プロトコルのパケットを所定の装置状態確認装置に転送させる制御情報（フローエントリ）を設定する機能を備えていることが好ましい。
［第３の形態］
上記した装置状態管理装置は、さらに、
前記装置間のアドレス解決プロトコルのパケットの授受状態に基づいた装置の状態を記録するパケット情報記録部を備えることが好ましい。
［第４の形態］
上記した装置状態管理装置は、さらに、
前記パケット情報記録部を参照し、所定時間内に、前記アドレス解決プロトコルのパケットに対する応答を受信できない場合、前記アドレス解決プロトコルのパケットの送信先が異常であると判定する記録情報解析部を備えることが好ましい。
［第５の形態］
上記した装置状態管理装置の前記装置状態管理部は、
前記アドレス解決プロトコルのアドレス解決要求パケットを受信した場合、前記アドレス解決要求パケットの送信先を、状態確認中状態として管理する構成を採ることができる。
［第６の形態］
（上記第２の視点による装置の状態の管理方法参照）
［第７の形態］
（上記第３の視点によるプログラム参照）
なお、上記第６～第７の形態は、第１の形態と同様に、第２～第５の形態に展開することが可能である。

なお、上記の特許文献および非特許文献の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の開示の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせ、ないし選択（部分的削除を含む）が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。特に、本書に記載した数値範囲については、当該範囲内に含まれる任意の数値ないし小範囲が、別段の記載のない場合でも具体的に記載されているものと解釈されるべきである。

１０、１００ 装置状態管理装置
１１ パケット受信部
１２ 装置状態管理部
２０、２００Ａ、２００Ｂ スイッチ
１１０ パケット解析部
１２０ パケット情報記録部
１３０ 記録情報解析部
１４０ 装置状態情報提供部
９０００ コンピュータ
９０１０ ＣＰＵ
９０２０ 通信インタフェース
９０３０ メモリ
９０４０ 補助記憶装置

Claims (8)

1. 装置間のアドレス解決プロトコルのパケットを所定の装置状態確認装置に転送させる制御情報に従って動作するスイッチから、前記アドレス解決プロトコルのパケットを受信するパケット受信部と、
   前記装置間のアドレス解決プロトコルのパケットの授受状態に基づいて、前記アドレス解決プロトコルのパケットの送信元と送信先の装置の状態を管理する装置状態管理部と、
   を備え、
   前記スイッチに、前記装置間のアドレス解決プロトコルの要求パケット及び応答パケットを所定の装置状態確認装置に転送させる制御情報を設定する機能を備えている、
   装置状態管理装置。
2. さらに、
   前記装置間のアドレス解決プロトコルのパケットの授受状態に基づいた装置の状態を記録するパケット情報記録部を備える、
   請求項１の装置状態管理装置。
3. さらに、
   前記パケット情報記録部を参照し、所定時間内に、前記アドレス解決プロトコルのパケットに対する応答を受信できない場合、前記アドレス解決プロトコルのパケットの送信先が異常であると判定する記録情報解析部を備える、
   請求項２の装置状態管理装置。
4. 前記装置状態管理部は、
   前記アドレス解決プロトコルのアドレス解決要求パケットを受信した場合、前記アドレス解決要求パケットの送信先を、状態確認中状態として管理する請求項１から３いずれか一の装置状態管理装置。
5. 装置間のアドレス解決プロトコルのパケットを所定の装置状態確認装置に転送させる制御情報に従って動作するスイッチから、前記アドレス解決プロトコルのパケットを受信し、
   前記装置間のアドレス解決プロトコルのパケットの授受状態に基づいて、前記アドレス解決プロトコルのパケットの送信元と送信先の装置の状態を管理し、
   前記スイッチに、前記装置間のアドレス解決プロトコルの要求パケット及び応答パケットを所定の装置状態確認装置に転送させる制御情報を設定する、
   装置の状態の管理方法。
6. さらに、前記装置間のアドレス解決プロトコルのパケットの授受状態を記録する、
   請求項５の装置の状態の管理方法。
7. 前記記録したパケットの授受状態に基づいて、所定時間内に、前記アドレス解決プロトコルのパケットに対する応答を受信できない場合、前記アドレス解決プロトコルのパケットの送信先が異常であると判定する、
   請求項６の装置の状態の管理方法。
8. 装置間のアドレス解決プロトコルのパケットを所定の装置状態確認装置に転送させる制御情報に従って動作するスイッチから、前記アドレス解決プロトコルのパケットを受信する処理と、
   前記装置間のアドレス解決プロトコルのパケットの授受状態に基づいて、前記アドレス解決プロトコルのパケットの送信元と送信先の装置の状態を管理する処理と、
   前記スイッチに、前記装置間のアドレス解決プロトコルの要求パケット及び応答パケットを所定の装置状態確認装置に転送させる制御情報を設定する処理と、
   をコンピュータに実行させるプログラム。

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