JP2001136168A - アクティブ・ネットワーク・メカニズムを用いた効率的なネットワーク管理のための方法および装置 - Google Patents

アクティブ・ネットワーク・メカニズムを用いた効率的なネットワーク管理のための方法および装置

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JP2001136168A
JP2001136168A JP2000297797A JP2000297797A JP2001136168A JP 2001136168 A JP2001136168 A JP 2001136168A JP 2000297797 A JP2000297797 A JP 2000297797A JP 2000297797 A JP2000297797 A JP 2000297797A JP 2001136168 A JP2001136168 A JP 2001136168A
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ラズ ダニー
Yuval Shavitt
シャヴィット ユーヴァル
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＩＰネットワークおよび他のタイプのコンピ
ュータネットワークにおける分散ネットワーク管理アプ
リケーションの展開を容易にするネットワーク管理への
アクティブ・ネットワーク・アプローチに関する技術を
を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明は、代表的にはネットワーク内で
分散ネットワーク管理機能を実現するのに用いられる装
置であり、関連するルータと処理エンジンとを有するネ
ットワークノードからなり、ルータは該分散ネットワー
ク管理機能に関連する指定パケットを該処理エンジンに
方向づけるように動作し、処理エンジンは、指定パケッ
トに少なくとも部分的に基づいて、該ネットワーク管理
機能の少なくとも一部を実現する少なくとも１つのセッ
ションをサポートすることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の分野】本発明は、一般に、コンピュータネット
ワークに関し、特に、コンピュータネットワークで用い
られるネットワーク管理技術に関する。
【０００２】
【発明の背景】新しい次世代のコンピュータネットワー
ク用ルータは、高性能だけでなく、仮想個人ネットワー
クのサポートおよびサービス品質（Ｑuality ｏf Ｓerv
ice：ＱｏＳ）保証などの高度な機能性を示す。この機
能性を成し遂げるために、フロー毎のキューイングおよ
び高速インタネットプロトコル（Ｉnternet Ｐrotoco
l：ＩＰ）フィルタリングなどの特徴機能（features）
が、ルータハードウェアに一般に導入されている。しか
し、このようなデバイスを有するネットワークの管理お
よび高度な機能性の効率よい使用には、多くの新たな問
題が発生し、現存するネットワーク管理技術では十分に
対処できない。
【０００３】従来のネットワーク管理システムの大半
は、通常、何らかのタイプの管理ステーションを中心と
している。このタイプの集中型のアーキテクチャでは、
マネージャは管理オブジェクトを調べ、ネットワークの
ビュー(view)を構築し、問題が検出された場合には警告
を発する。マネージャはまた、構成コマンドをネットワ
ークエンティティ(entity)に送信することによって修正
動作を試みることが可能である。
【０００４】上記の集中型アーキテクチャには多くの欠
点がある。これらの欠点は、一般に、ネットワークのサ
イズが大きくなり、複雑になるにつれてますます顕著に
なる。例えば、制御エレメントの数が増加するにつれ
て、管理システムの計算力および管理システムを接続す
るネットワークの帯域幅に対する要求も高くなる。さら
に、大きなネットワークでは、制御エンティティの中に
は管理ステーションから遠く離れたものもあるため、制
御ループの遅延は長くなり、制御トラヒックはネットワ
ーク帯域幅の大部分を無駄にする。
【０００５】上記のようなスケーラビリティ(scalabili
ty)に関する問題を解決するために、近年、様々なタイ
プの分散制御アーキテクチャが提案されている。例え
ば、G.Goldszmidt外の「Distributed Management by De
legation」（分散コンピューティングシステムに関する
第１５回国際会議(15th International Conference onD
istributed Computing Systems)、IEEEコンピュータ協
会 (IEEE Computer Society)、バンクーバ（カナダ）、
1995年６月）、Y.Yemini外の「Towards programmable n
etworks」（分散システムオペレーションおよび管理に
関するIFIP/IEEE国際ワークショップ(IFIP/IEEE Intl.
Workshop on distributed Systems Operations and Man
agement)、１９９６年１０月）、A.A.Lazarの「Program
ming telecommunication networks」（IEEEネットワー
ク(IEEE Network)、11(5):8-18、1997年９月／10月）、
およびM.Zapf外の「Decentralised snmp management wit
h mobile agents」（集積ネットワーク管理に関する第６
回ＩＦＩＰ／ＩＥＥＥ国際シンポジウム(Sixth IFIP/IE
EE International Symposium on Integrated Network M
anagement)、IM '99、1999年５月、ボストン（マサチュ
ーセッツ州））を参照のこと。
【０００６】上記の従来のアプローチの大半は、中央管
理タスクのいくつかを分散ソフトウェアエージェントに
任せることであった。これは、マネージャの負担を軽減
し、ネットワークトラヒックを減少させ、制御ループを
短縮するという点で非常に有用である。しかし、このタ
イプの代理（delegation）は、エージェントがその近隣
（neighbors）と通信し、分散タスクを効率よく実施す
ることが可能な真の分散エージェントシステムをサポー
トしない。このような分散タスクは、ネットワークオペ
レーションにおけるスケーラブルな自己回復（例えば、
混雑スポットの周辺におけるローカルリルーティング
（rerouting）または協働キャッシング（cooperated ca
ching））などの機能を実現するのに重要である。
【０００７】上記の従来のアプローチの多くはまた、実
行詳細(implementation details)を抽出する分散オブジ
ェクトパラダイムを用いる。共通オブジェクト・リクエ
スト・ブローカ・アーキテクチャ(Ｃommon Ｏbject Ｒe
quest Ｂroker Ａrchitecture：CORBA)、分散コンポー
ネント・オブジェクト・モデル(Ｄistributed Ｃompone
nt Ｏbject Ｍodel(ＤＣＯＭ))、およびＪａｖａ遠隔手
続き呼び出し(Ｊava Ｒemote Ｍethod Ｉnvocation(Ｒ
ＭＩ))などの抽出は、分散エージェントシステムを設計
および構築するのに役立つが、実行詳細の真のコストは
隠されている。その結果、従来のエージェントに基づい
たシステムは、多くの場合、そのネットワーク・リソー
スの使用（特にその帯域幅の使用）において効率が悪い
傾向がある。従って、これらおよび他の従来のネットワ
ーク管理アプローチでは、ネットワーク内の管理タスク
を効果的に分散することができない。
【０００８】管理および制御についての分散エージェン
トシステムにおける他の重要な問題は、これらのエージ
ェントが存在するロケーションである。これは明らかに
性能に大きな影響を与える。なぜなら、制御ループ内に
遅延を引き起こすためである。一般に、現存するソフト
ウェア・エージェント・ソリューションは、そのアプリ
ケーションレベルプログラムを走らせるために得られる
ホストの存在を想定する。エージェントの最適なロケー
ションは、すべての必要なローカル情報が得られ、局地
的にアクションを起こすことが可能なルータ・カーネル
(router kernel)であろう。しかし、このようなソリュ
ーションは、ルータ・リアルタイム・オペレーションの
制約への干渉が不可能なために実現不能であると考えら
れていた。明らかに、エージェントが制御システムに近
接するほど、エージェントはより良好に動作する。それ
にもかかわらず、従来の分散ネットワーク管理アプロー
チでは、最適なエージェント・ロケーションを提供する
ことができなかった。
【０００９】従って、上記の従来のアプローチに関連す
る問題を解決する改良された分散ネットワーク管理アプ
ローチが必要とされているのは明らかである。
【００１０】
【発明の概要】本発明は、ＩＰネットワークおよび他の
タイプのコンピュータネットワークにおける分散ネット
ワーク管理アプリケーションの展開を容易にするネット
ワーク管理へのアクティブ・ネットワーク・アプローチ
を提供する。本発明の例示する実施例では、分散ネット
ワーク管理機能は、１セットのアクティブノードを用い
てコンピュータネットワーク内で実現される。アクティ
ブノードのそれぞれは、ルータおよび論理的に分離した
アクティブエンジンを有する。従来の転送機能の実行に
加えて、アクティブノードのうちの所定ノードにおける
ルータは、ネットワーク管理機能に関連するアクティブ
パケットを対応するアクティブエンジンに転換(divert)
する。アクティブエンジンは、少なくとも部分的にアク
ティブパケットに基づいた、ネットワーク管理機能の少
なくとも一部を実現する少なくとも１つのセッションを
サポートする。アクティブエンジンによってサポートさ
れたセッションのそれぞれは、ネットワーク内で実行さ
れる特定の分散タスクに対応し、関連する特有のネット
ワーク識別子を有するため、異なるネットワークノード
上の異なるプログラムは同じセッションに属することが
可能である。ノードのうちの所定ノードにおけるルータ
およびアクティブエンジンは、同じ機械上または物理的
に分離した機械上に存在し得る。
【００１１】本発明の他の実施例によると、所定のアク
ティブノードは、ブラインドアドレッシングモード(bli
nd addressing mode)をサポートするように構成され得
る。ブラインドアドレッシングモードは、アクティブノ
ードから不特定のネットワークノードを通して特定の方
向に宛先ノードへ向けて指定パケットを送信するために
用いられ、宛先ノードへのルートに沿った第１の不特定
アクティブノード内のルータは、パケットを遮断し、そ
れをそのノードの関連処理エンジンに送信する。このよ
うに、アクティブノードは、特定のアドレスまたはロケ
ーションを知らずに、ネットワークの他のアクティブノ
ードと通信し得る。
【００１２】本発明のアクティブ・ネットワーク・アプ
ローチを用いて実現され得るネットワーク管理機能の例
としては、コレクト・アン・ルート（collect-en-rout
e）およびレポート・アン・ルート（report-en-route）
情報収集プログラム、ならびに特定のグループのメッセ
ージ受信者の特別な定義を有するメッセージ配布アプリ
ケーションが挙げられる。
【００１３】ネットワーク管理アプリケーションを分散
および実行するためのアクティブネットワーク技術を用
いることによって、本発明は、アプリケーションの開発
をより複雑にすることなくネットワークリソースの効率
的な使用を提供する。有利なことに、本発明に従って構
成されたコンピュータネットワークによって、ネットワ
ーク層における新たな分散管理アプリケーションの安全
な実行および迅速な展開が可能となる。このアクティブ
・ネットワーク・アプローチは、例えば、他の点では従
来のＩＰネットワークに次第に統合することが可能で、
従来のＩＰからプログラム可能なネットワークへのスム
ーズな移行を可能にする。
【００１４】
【発明の詳細な記述】以下、本発明を、インターネット
プロトコル（Ｉnternet Ｐrotocol：ＩＰ）標準を用い
るように構成された例示的なコンピュータ通信ネットワ
ークに関連して説明する。しかし、言うまでもなく、本
発明は、特定のタイプのネットワークまたはネットワー
ク通信プロトコルと共に使用されることに限定されな
い。開示する技術は、広範囲な他のネットワークおよび
プロトコルと共に使用するのに適している。
【００１５】本発明は、例示する実施例において、ＩＰ
ネットワークおよび他のタイプのコンピュータネットワ
ークにおける分散ネットワーク管理アプリケーションの
展開を容易にするコンピュータ・ネットワーク・アーキ
テクチャを提供する。以下にさらに詳細に説明するよう
に、本発明は、いわゆるアクティブネットワーク技術
（例えば、D.L.Tennenhouse外の、「A survey of activ
e network research」（IEEE通信雑誌(IEEE communicat
ions Magazine)、35(1):80-86、1997年１月）を用い
て、１セットのネットワークルータ内でネットワーク管
理アプリケーションの効率的な分散および実行を可能に
するフレームワークを提供する。アクティブネットワー
ク技術を用いてネットワーク管理アプリケーションを分
散および実行することによって、本発明は、アプリケー
ションの開発をより複雑にすることなく、ネットワーク
リソースの効率的な使用を提供する。有利なことに、本
発明に従って構成されたコンピュータネットワークは、
ネットワーク層における新しい分散管理アプリケーショ
ンの安全な実行および迅速な展開を可能にする。このア
クティブ・ネットワーク・アプローチは、例えば、他の
点では従来のＩＰネットワークに次第に統合することが
可能で、従来のＩＰからプログラム可能なネットワーク
へのスムーズな移行を可能にする。
【００１６】図１は、例示する実施例のアーキテクチャ
におけるネットワークノード１０のブロック図である。
本実施例をアクティブネットワーク用語を用いて説明す
る。特に、本明細書では、ネットワークノード１０をア
クティブノードと呼び、エージェントコード(agent cod
e)を有し、エージェント間の通信を行うパケットをアク
ティブパケットと呼び、対応するトラヒックをアクティ
ブトラヒックと呼ぶ。図１において、コンポーネント間
の太線は可能なデータフローを示し、細線は論理接続を
示す。言うまでもなく、アクティブノード１０は一般
に、サブセットのみがアクティブノードであればよい複
数の相互接続ノードを含むさらに大きなネットワークの
一部である。
【００１７】図１のアクティブノード１０は、ルータ１
２およびアクティブエンジン１４を含む。ルータ１２
は、ポート１６を通して確立されるネットワーク接続１
５を介して通信ネットワークと接続されている。ルータ
１２は、ルーティングプロセッサ１７と、シンプル・ネ
ットワーク管理プロトコル（Ｓimple Ｎetwork Ｍanage
ment Ｐrotocol：ＳＮＭＰ）モジュール１８と、ダイバ
ータ(diverter)１９とを有する。ルータ１２は、転送、
ルーティング、およびフィルタリングなどの従来のＩＰ
ルーティング機能を果たす。ダイバータ１９は、例え
ば、パケットのプロトコルタイプおよびポート番号が指
定のマスクと一致する場合に、アクティブパケットを検
出し、アクティブエンジン１４に方向づける（転換す
る）。ダイバータ機能は、ルータ１２の特定の実行に応
じて、ハードウェアもしくはソフトウェアまたはその組
み合わせにおいて実現され得る。
【００１８】アクティブエンジン１４は、ルータ１２か
ら論理的に分離し、アクティブノード１０の特定のアク
ティブネットワークオペレーションを行うエンティティ
である。アクティブエンジン１４は、ルータ１２と同じ
コンピュータもしくは他の機械、または異なる機械上に
存在し得る。この構造によって、単に補助的なアクティ
ブエンジンを加えることにより、従来のオフザシェルフ
ＩＰルータ（off-the-shelf IP router）をアクティブ
ルータに更新することが可能となる。さらに、ルータ１
２をアクティブエンジン１４から分離することによっ
て、非アクティブトラヒックはネットワークのアクティ
ブ部の誤動作の影響から保護され、非アクティブトラヒ
ックには最小の付加遅延が与えられるだけである。この
ような分離によって、現存するネットワークにおけるア
クティブノードの段階的な展開もまた容易になる。
【００１９】アクティブエンジン１４は、アクティブマ
ネージャ２０を含み、Ｎセッション２２−１、２２−
２、．．．、２２−Ｎをサポートする。アクティブエン
ジン１４の部分２４はアクティブ・エンジン・カーネル
に関連したエレメントを識別する。これらのエレメント
には、ルータ１２とのＩＰ接続、および以下にさらに詳
細に記載するセキュリティ機能を提供するためのセキュ
リティストリームモジュール２５が含まれる。アクティ
ブエンジン１４は、アクティブパケット内にカプセル化
されたユーザ定義アプリケーションプログラムコードが
ルータデータおよび制御変数との緊密な相互作用で実行
され得る実行環境として見なされ得る。実行環境の例
は、例えば、AN Working Groupの「Architectural fram
ework for active networks」（バージョン０．９、htt
p://www.cc.gatech.edu/projects/canes/arch/arch-0-
9.ps、1998年８月３１日）において得られる。
【００２０】セッション２２−１、２２−２、．．．、
２２−Ｎのそれぞれは、ネットワーク内で行われる分散
タスクを示す。各セッションは、特有のネットワーク識
別子を有するため、様々なノード上の異なるプログラム
が同じセッションに属し得る。これらのプログラムは、
アクティブデータパケットを用いて情報を交換し、アク
ティブプログラムを送信することによってそれらのコー
ドを分散および／または更新し得る。セッション識別子
は、セッションが異なるエージェントまたは他のプログ
ラムからのデータのランデブー点として作用することを
可能にし、コード更新「オンザフライ（on-the-fly）」
をサポートし得る。セッション識別子はまた、特定のプ
ログラムにその終了の信号を送らせ、クリーンアップを
引き起こさせることによって、いわゆる「ワンショット
（one-shot）」カプセルモデルをサポートする。
【００２１】アクティブマネージャ２０は、セッション
を生成し、セッションへのおよびセッションからのデー
タ転送を調整し、セッションが終了するとセッション後
に「クリーンアップ(clearn up)」する。セッションが
有効である間、アクティブマネージャは、セッションリ
ソース使用をモニタし、セッションがあまりに多くのリ
ソース、例えば、ＣＰＵ時間、メモリ、帯域幅等を消費
する場合、またはセッションがアクション許可に違反し
ようとする場合には、所定のセッションのオペレーショ
ンを終了するよう決定することができる。
【００２２】セキュリティ・ストリーム・モジュール２
５は、ＩＰ出力ルーチン下のアクティブ・エンジン・カ
ーネル内に存在する。所定のセッションが開きたいすべ
ての接続は、セッションによるネットワーク使用のモニ
タを可能にするために、このモジュールで登録されなけ
ればならない。登録は、アプリケーション開発者にトラ
ンスペアレント（transparent）な様式で行われ得る。
【００２３】ＳＮＭＰモジュール１８は、ルータ１２に
おいて実現されるＳＮＭＰエージェントである。このエ
ージェントは、ルータ１２とアクティブエンジン１４と
の間のインタフェースとして作用し、アクティブエンジ
ン１４のセッション２２−１、２２−２、．．．、２２
−Ｎがルータ１２の管理情報ベース（Ｍanaged Ｉnform
ation Ｂase：ＭＩＢ）にアクセスするのを可能にす
る。ＭＩＢは、ルータのネットワーク層データ（例え
ば、近隣識別子(neighbor identifiers)などのトポロジ
ーデータ、ルーティングデータ、ドロップパケット（pa
ckets dropped）、転送パケット（packets forwarde
d）、ＣＰＵ使用などの性能データ等）を含み得る。セ
ッション２２−１、２２−２、．．．、２２−Ｎ内のＳ
ＮＭＰ ＡＰＩは、周知のＳＮＭＰ技術を用いてルータ
１２と通信するＪａｖａオブジェクトとして実現され得
る。標準ＳＮＭＰエージェントは、大抵の従来のルータ
内に存在し、読み出し／書込みインターフェースを標準
ＭＩＢに提供する。他の実施例では、人気のあるＭＩＢ
オブジェクトをキャッシングすることによって性能が向
上し得る。
【００２４】例示する実施例により、複数の言語が同時
に実現され得るが、以下の説明は、Ｊａｖａパケットを
取り扱うための実行に重点をおいている。当業者に明白
なように、他の言語の実行は、言語の特異性に従ってい
くぶんか直接的な適応を必要とし得る。
【００２５】以下、アクティブノード１０を含むネット
ワークを通したパケットのフローをさらに詳細に説明す
る。非アクティブパケットはアクティブエンジン１４を
通過しないことに注目されたい。これは、ダイバータ１
９がそのように認識するためで、その結果、パケットは
ルータ１２上の適切な出力ポートに直接移動する。
【００２６】例示する実施例におけるすべてのアクティ
ブパケットは、そのパケットの特有のセッション識別
子、コンテント記述（例えば、データ、言語等）を含む
デフォルトオプションを有する。図２は、例示する実施
例におけるＡＮＥＰヘッダでのデフォルトオプションの
構造例を示す。この例において、versionはソフトウェ
アバージョン、langは言語識別子である。flagsフィー
ルド内の最上位ビットのみが現在、最終セグメントを識
別するように割り当てられている。セグメント番号は、
segによって与えられ、ses_seqおよびses_idはセッショ
ン識別子を含む。
【００２７】オペレーション中、ダイバータ１９によっ
てアクティブエンジン１４に方向づけられたすべてのパ
ケットはアクティブマネージャ２０に送信される。パケ
ットが、現存するセッションに属さず、コードを含む場
合、パケットはセッションの作成を引き起こす。そのセ
ッションがデータパケットである場合は、廃棄される。
セッション作成には、例えば、認証、セッションの制御
ブロックの作成、セッションファイルを保存するための
保護ディレクトリの作成、セッションがアクティブパケ
ットを送受信するための個人通信チャネルの開通、およ
びコードの実行が含まれ得る。
【００２８】上記のセッションにより、対応のプログラ
ムは容易にそれら自体を他のノードに送信し、データを
送受信することができる。新たに到達したプログラムは
セッションに渡され、状態を失うことなくコードの更新
を行うことができる。
【００２９】例示する実施例は、ブラインドアドレッシ
ングモードおよび明示的なアドレッシングモードの両方
を含む。本実施例では、個別のＵＤＰポート番号がこれ
らのモードのそれぞれに割り当てられる。第１のＵＤＰ
ポート番号（3322）は、ブラインドアドレッシングポー
ト(blind addressing port)である。このブラインド・
アドレッシング・ポートは、特定の方向の不特定ノー
ド、即ち、遠隔宛先にアクティブパケットを送信するた
めに用いられる。その宛先へのルート上にある第１のア
クティブノード内のダイバータは、パケットを遮断し、
それをそのノードのアクティブエンジンへ送信する。従
って、送信者は、次のアクティブノードのアドレスを知
る必要がない。これによって、アクティブノードは、各
ノードにおける完全なネットワークトポロジー情報を保
存せずに、他のアクティブノードと通信して分散タスク
を成し遂げることができる。ブラインド・アドレッシン
グ・モードは、トポロジ学習、ロバストオペレーション
(robust operation)、異種環境のサポート等の機能に特
に有用である。第２のＵＤＰポート番号（3323）は、明
示的なアクティブポートである。このアクティブポート
は、アクティブパケットを特定のアクティブノードに送
信するために用いられる。このパケットはパスのすべて
の中間アクティブノードを通して直接転送され、その宛
先ノードに到達するまでアクティブエンジンには方向づ
けられない。
【００３０】ＳＮＭＰ、ＨＴＴＰ等を用いた通信などの
ネットワークの他のエレメントとの非アクティブ通信を
必要とするセッションは、関連するＪａｖａオブジェク
トとの適切なインターフェースを用いなければならな
い。これらのインターフェースは、通信チャネルをセキ
ュリティストリームモジュール２５内にトランスペアレ
ントに登録する。これらの登録を無視しようとすると、
セキュリティモジュール２５は未登録接続のパケットを
ドロップすることになる。
【００３１】アクティブマネージャ２０は、ノードにお
けるセッションのリソース消費をモニタする。このモニ
タリングは、エラーまたは悪意によりセッションがシス
テムリソースの大部分をとるような状況を回避するため
に行われる。このため、モニタリングはノード毎に行わ
れ、全体的には行われない。過剰なリソースを消費する
セッションは中止される。
【００３２】アクティブマネージャ２０は、少なくとも
２つの他の状況においてセッションを中止し得る。まず
第１の状況は、セッションが特定のエージング期間(agi
ng period)内に活動を示さない場合である。異なるセッ
ションは異なるエージング期間を有し得るが、いずれも
ＣＰＵ内に無期限で休止状態であることができない。こ
れにより、未使用コードの「不要データコレクション(g
arbage collection)」が可能になる。セッションはま
た、穏便（gracefully）に中止するよう要求し得る。ア
クティブマネージャ２０は、このようなセッションに関
連するすべてのオブジェクト、特にノード内での送信を
待つパケットの穏便なクリーンアップを可能にする。
【００３３】多くのアプリケーションでは、ネットワー
クプログラミングは比較的安定していることが予想され
るため、プログラムサイズについて心配しなくてもよ
い。これは、プログラムが頻繁に送信される必要がない
からである。従って、例示する実施例では、カプセルモ
デルを最適化する試みはしない。その代わりに本実施例
では、アクティブエンジンは、２５６個のＵＤＰパケッ
トまでのチェーンからプログラムを再び組み立てるため
のメカニズムを有する。
【００３４】図１に示すモジュラ・アーキテクチャは共
同利用可能性(interoperability)をサポートし、次のア
クティブホップの特定アドレスを知ることを要求しな
い。ダイバータモジュール１９は、例えば、大抵の従来
のルータにおいてＡＰＩレベル内でサポートされている
ＩＰフィルタリングを用いて実現され得る。このアーキ
テクチャもまた、異種のネットワーク内の簡単な増加展
開(incremental deployment)を可能にする。このアーキ
テクチャの他の利点はロバスト性（robustness）、即
ち、非アクティブトラヒックがアクティブトラヒックに
よって影響されないことである。特に、何らかの理由で
アクティブエンジンが動作を停止しても、ルータは非ア
クティブパケットを正しくルーティングする。
【００３５】図１のアーキテクチャにより複数の分散ネ
ットワーク管理アプリケーションを同時に走らせること
が可能であることは明らかである。上記のセッションの
うちの所定セッションは、承認されたユーザによってネ
ットワークに投入され、アクティブエンジンにおいて実
行されるエージェントまたは他のプログラムの集まりで
あり得る。エージェントは、ノードからノードへ移動
し、それ自体を複製することができる。異なるノード内
の同じセッションに属するエージェントは、データメッ
セージを交換することによってその作業を協働して行い
得る。明確なネットワーク層インターフェース、即ち、
ＭＩＢを用いて、承認されたエージェントはローカル情
報を収集し、転送オペレーションを制御することができ
る。他のソフトウェア分配メカニズムも統合され得る。
例えば、人気のあるネットワーク管理プログラムは、ア
クティブエンジンの一部をなす、またはアクティブエン
ジンと関連したライブラリにグループ化され得る。
【００３６】上述したように、例示する実施例における
アーキテクチャは、例えば、D.L.Tennenhouse外の「A s
urvey of active network research」（IEEE通信雑誌(I
EEECommunications magazine)、35(1):80-86、1997年１
月)に記載されるように、アクティブ・ネットワーク・
タイプのフレームワーク（即ち、ネットワークエレメン
ト、主にルータおよびスイッチがプログラム可能なフレ
ームワーク）を用いる。ネットワークに投入されるプロ
グラムは、ネットワークエレメントによって実行され、
ルーティングなどのネットワーキング機能に対するより
高度な柔軟性を成し遂げ、ネットワーク層におけるデー
タ融合を可能にすることによって、より高度な層機能に
ついての新たな能力を示す。
【００３７】本発明と関連して使用するのに適したアク
ティブネットワーク技術に関するさらなる詳細は、例え
ば、D.Wetherall外の「ANTS:A toolkit for building a
nd dynamically deploying network protocols」（OPEN
ARCH‘98、第１１７頁乃至１２９頁、1998年４月）、A.
B.Kulkarni外の「Implementation of a prototype acti
ve network」（OPENARCH'98、第１３０頁乃至第１４３
頁、1998年４月）、D.Scott Alexander外の「The Switc
hWareactive network architecture」（IEEEネットワー
ク(IEEE Network)、12(4)：第２９頁乃至第３６頁、199
8年７月／８月）、S.Bhattacharjee外の「An architect
ure for activenetworking」（ＨＰＮ’９７、1997年４
月）、E.Amirの「An active service framework and it
s application to real-time multimedia transcodin
g」（SIGCOMM'98、1998年９月）、Y.Yemini外の「Towar
ds programmable networks」（ＩＦＩＰ／ＩＥＥＥ分散
システムオペレーションおよび管理に関する国際ワーク
ショップ(IFIP/IEEE Intl. Workshop on Distributed S
ustems Operations and Management)、1996年１０
月）、D.Decasper外の「DAN:Distributed code caching
for active network」（INFOCOM'98、1998年３月）、
及びD.Scott Alexander外の「The active network enca
psulation protocol(ANEP)」（http://www.cis.upenn.e
du/~switchware/ANEP/docs/ANEP.txt、１９９７年）に
記載されている。
【００３８】安全性およびセキュリティは、分散制御メ
カニズムをコンピュータネットワーク内に導入する際の
主な関心事である。安全性とは、いかなるアプリケーシ
ョンも他のアプリケーションの適切な実行を破壊も損傷
もしないことを意味する。特に、アクティブエンジンは
全体として、非アクティブパケットのルーティングに影
響を与えてはならない。例示する実施例のアーキテクチ
ャにおいては、安全性は、実行環境を転送メカニズムか
ら論理的に分離し、それらの間に明確なインターフェー
スを用いることによって成し遂げられる。アクティブエ
ンジンが別個の機械上にある実施例では、分離は論理的
であるだけでなく物理的であるため、非アクティブデー
タは、アクティブエンジンがクラッシュしても影響を受
けない。また、安全性を提供する際に、あるセッション
が他のセッションに関連するデータを破損せず、そのよ
うなデータにアクセスすることがないことを確実にする
ことも重要である。これは、例示する実施例では、セッ
ション実行環境を制御し、特に、セッションが固有（na
tive）の方法を用いることを防止し、ファイルシステム
の使用を制限するために用いられ得るＪａｖａセキュリ
ティマネージャなどのプログラムを用いることによって
成し遂げられ得る。
【００３９】セキュリティとは、データへのアクセスを
含むすべてのオペレーションが認証されること、即ち、
承認されたセッションのみがアクションを起こし、およ
び／または個人データにアクセスすることができること
を意味する。例示する実施例では、認証およびセッショ
ン分類によって複数のセキュリティレベルを可能にす
る。特に、各セッションは、例えば、読み出しまたは書
込みのためのＭＩＢアクセス、非アクティブパケットの
方向づけなどの特定サービス、および例えばＣＰＵ時
間、帯域幅、メモリなどのリソースを用いることが承認
される。このために、セッションによるネットワークサ
ービスおよびリソースの使用はモニタされ得る。例え
ば、ＴＣＰ接続を通した他の外部ネットワークエレメン
トへの通信チャネルの使用は、このような接続が、帯域
幅消費をモニタする方法を用いて許可されたセッション
によってのみ開かれることを確実にすることにより厳し
く制御される。従来のＪａｖａ方法を用いる試みは、ア
クティブエンジン内のＩＰ層を制御することによって阻
止され得る。承認のない接続はドロップされる。ＵＤＰ
パケットは、アクティブマネージャを通してのみ送信さ
れ、アクティブマネージャは再び帯域幅使用をモニタす
ることが可能となる。
【００４０】図３は、小さな異種ネットワーク３０の例
示的な実行を示し、上記のアーキテクチャのオペレーシ
ョンを例示する。ネットワーク３０は、インターネット
３２と６つのアクティブノードとの間に接続を確立す
る。アクティブノードは、対応するアクティブエンジン
３５−１から３５−６にそれぞれ関連するルータ３４−
１から３４−６を含む。ルータ−エンジン対３４−４、
３５−４以外のすべてのルータエンジン対は共通の機械
上で実現される。ルータ３４−５および３４−６はロー
カルエリアネットワーク３７の一部である。このネット
ワーク内のルータ３４−ｊは、例えば、他の点では従来
のFreeBSDをベースとしたアクティブルータ、Cisco( R )2
500ルータおよびLucent Technologies RABU PortMaster
３(R)ルータ、または他の適切なルータを用いて実現さ
れ得る。FreeBSDをベースとしたルータは、周知のFreeB
SDオペレーティングシステムを走らせるパーソナルコン
ピュータとして実現され得る。アクティブエンジン３５
−ｊは、主にＣコードで書き込まれ、アクティブコード
のプログラミング言語としてはＪａｖａが用いられる。
但し、言うまでもなく、本発明は、他の公知のプログラ
ミング言語で実現され、そのような言語の使用をサポー
トし得る。
【００４１】ルータ３４−ｊにおけるダイバータ機能
は、アクティブポート識別子に従ってフィルタを用いて
実現される。FreeBSDルータにおいて、アクティブパケ
ットは、FreeBSDパケットフィルタソフトウェアｉｐｆ
ｗによってアクティブエンジンに方向づけられ得る。Ci
sco(R)ルータでは、方向づけ（diverting）は、Cisco(R
)インターネットワークオペレーティングシステム（Ｉn
ternet Ｏperating Ｓystem：ＩＯＳ）特徴機能を用い
て行われ得る。Lucent PortMaster(R)ルータでは、方向
づけは、トンネリング特徴機能を用いて成し遂げられ得
る。上記のように、本発明は、他のタイプのルータと共
に用いられ得る。
【００４２】図３に示すネットワーク３０の特定の構成
は、例示のみを目的としたものであり、本発明が実現さ
れ得るネットワーク構成のタイプを制限するものではな
いことに注目されたい。
【００４３】以下、図１のアーキテクチャを用いて効率
的な分散ネットワーク管理アプリケーションの作成を可
能にする方法をさらに詳細に説明する。２つの例示的な
アプリケーションについて記載する。第１のアプリケー
ションは、ボトルネック（bottleneck）検出であり、こ
れは、２つのノード間のルートに沿って情報を収集する
かまたは関数を計算する特殊ケースである。第２のアプ
リケーションは、大グループの受信者用メッセージ配布
である。これは、ネットワークエレメントまたは大集団
へのメッセージの配布を必要とする他の任意のアプリケ
ーションの自動的な構成に有用である。
【００４４】ボトルネック検出は、ネットワーク管理に
おいて重要な問題である。これは、より高度なレベルの
アプリケーション（例えば、ＱｏＳルーティングを必要
とするビデオ会議）のための構成単位である。ボトルネ
ック検出はまた、２つのネットワークノード間の所定の
パスに沿った情報収集に関連する問題の例として役立
つ。
【００４５】従来のＩＰネットワークは一般に、１つの
特定のＱｏＳパラメータ（即ち、パスに沿った遅延）を
調べるために単一の特別な技術しか提供しない。この技
術は、所定のホストにおけるユーザが他のホストへのル
ート上のすべてのルータのリストをそれらに到達するま
での経過時間と共に得ることができるようにする周知の
tracerouteプログラムである。図４は、図３のネットワ
ークにおけるホストtishreyからのtraceroute実行の例
を示す。しかし、ネットワーク管理のためのtraceroute
プログラムの使用は、多数の深刻な欠点を有する。例え
ば、このプログラムはホストネームおよびパスに沿った
遅延のみの取り出しを可能にし、ネットワークリソース
の使用において非常に効率が悪く、遅い。
【００４６】図５（Ａ）は、上記の従来のtracerouteプ
ログラムのための例示的な３ホップ・パス上での実行を
例示する。図５（Ｂ）および図５（Ｃ）は、それぞれ、
本発明に従ったcollect-en-routeプログラムおよびrepo
rt-en-routeプログラムのための例示的な３ホップパス
上での実行を例示する。これらのプログラムは、２つの
ネットワークノード間の所定のパスに沿った情報収集の
ための異なるオプションを提供し、それぞれ、異なる目
的関数を最適にする。関連するパラメータには、通信コ
スト（例えば、所定のメッセージに必要なホップの数お
よび特定のタスクを成し遂げるために必要な時間量）が
含まれる。
【００４７】図５（Ｂ）に示すように、collect-en-rou
teプログラムは、ルートを横断し、各アクティブノード
からの所望の情報を収集する単一のパケットを送信す
る。パケットが宛先ノードに到達すると、パケットはデ
ータをソースまたは任意の適切な管理ステーションに送
信する。この設計により、通信コストは最小限におさえ
られる。なぜなら、単一のパケットは各方向における各
リンクに沿って移動しているからである。
【００４８】図５（Ｃ）に示すように、report-en-rout
eプログラムは、パスに沿って単一のパケットを送信す
る。パケットがノードに到達すると、パケットは必要な
情報をソースに送信し、それ自体を次のホップに転送す
る。この設計により、通信コストが増加しても、ルート
情報の各部分の到達時間が最小限におさえられる。
【００４９】
【表１】
【００５０】表１は、図５（Ａ）、図５（Ｂ）および図
５（Ｃ）に示す３つの異なるアルゴリズムの性能を比較
する。このテーブルにおいて、通信コストはメッセージ
にホップの数を掛け合わせて測定され、時間はホップカ
ウントで測定される。データ到達時間は、所定のルート
に沿ったノードが０、１、２、．．．、ｎとして番号付
けられると想定する。従来のtracerouteプログラムは、
図５（Ａ）より明らかなように、パス長における２次方
程式である時間および通信複雑性を有する。これは、距
離ｉにおけるノードへのメッセージが、距離ｉ−１にお
けるノードからの応答が受信された後のみに送信される
からである。本発明のアクティブ・ネットワーク・アプ
ローチは、時間複雑性を減少させる。なぜなら、ローカ
ル情報に基づいて中間ノードおいてアクションをとるこ
とができるためである。その結果、collect-en-routeお
よびreport-en-routeプログラムは共に線形時間複雑性
を有する。これらのプログラムの相違は、collect-en-r
outeにおいてはすべての情報が共にソースに到達するの
に対して、report-en-routeにおいては部分的結果は早
く得られるがメッセージ複雑性が増加するという犠牲を
払うことになる。
【００５１】上記のプログラムが、単にルータＩＰアド
レスではなく、ルータから任意の所望のデータを収集す
るように構成され得る点に注目されたい。例えば、アプ
リケーションプログラマは、ルータに関連するＭＩＢ変
数などの任意の使用可能な変数を調べることができる。
他の例では、ボトルネック検出アプリケーションにおい
て、ある特定のホストへのルートに沿ったＴＣＰパケッ
トの損失に関する統計を収集してボトルネックリンクを
識別することができる。加えて、プログラムはさらに総
括され、ノードがネットワーク内の他の任意の２つのア
クティブノード間のパス上でのデータ収集を行うことを
可能にすることができる。これは、上記の２つのアドレ
ッシングモードによって容易になる。上述したように、
結果として得られるレポートは任意のホストに送信する
ことができ、ホストはアクティブホストである必要はな
い。
【００５２】図６は、図３の６ノードアクティブネット
ワーク上で実行される、上記のreport-en-routeプログ
ラムの実行によって生成されるルータ識別子レポートの
例を示す。FreeBSD機械からのレポートがFreeBSD内のＳ
ＮＭＰエージェントの実行問題のために切り捨てられる
ことに注目されたい。このレポートを生成するアクティ
ブパケットは、そのパスがアクティブノードを通過する
限りにおいて任意のホストから送信され得る。第１のア
クティブノード、この例ではtishreyは、パケットが周
知のアクティブポート番号（３３２２）を用いるため、
アクティブパケットをそのアクティブエンジンに方向づ
ける。パケットは、レポート宛先ＩＰアドレス、パスの
宛先エンドポイントのＩＰアドレス、およびホップカウ
ントを含む９バイトのデータだけでなく、図７に示すＪ
ａｖａコードのクラスファイルも含む。
【００５３】このパケットのセッション番号はこのノー
ドにおけるいずれの現存するセッションとも一致しない
ため、新しいセッションは、アクティブパケット内のＪ
ａｖａコードを用いて作成される。次に、パケット自体
は、第１のパケットとしてこのセッションに送達され
る。セッションは、カプセルからデータを読み出し、宛
先へ送信されるアクティブパケットのコピーを生成し、
レポートをホームに送信し、終了する。次に、生成され
たコピーは、全く同じシナリオが繰り返される宛先への
ルート上の次のノードによって遮断される。レポート
は、アプリケーションを発生したホストとは異なり得
る、コード内で特定される宛先（レポート宛先は、カプ
セル内で搬送されるデータの一部であり得る）へ送信さ
れる。
【００５４】図７のＪａｖａコードでは、sessionはク
ラスＡｃｔの新しい事例である。コンストラクタ（cons
tructor）は、カプセル内のデータバイト数を示す引き
数として−９をとる。次に、プログラムおよびデータ
は、本明細書で記載するＡｃｔ法を用いて取り出され
る。次に適切なホップカウントを有する新しいアクティ
ブパケットが準備され、目的アドレスへ送信される。次
にレポートが生成される。ルータからのローカル情報は
ＳＮＭＰインターフェースを用いて収集される。本実施
例はリクエストされた値の完全なＭＩＢ仕様を用いる
が、他の実施例では、このインターフェースの一部は、
異なるＪａｖａインターフェースによって優先され、最
も重要な情報のいくらかを取り出し得る。
【００５５】以下は、クラスＡｃｔに関連する多数のフ
ァンクションの解説である。
【００５６】Act(int len) -- データグラムソケットを
開き、演算コードをマネージャ管理ソケットに送信して
セッションがアクティブであることを知らせるコンスト
ラクタ。開かれたソケットは、マネージャへのすべての
送出通信のために用いられる。コンストラクタは、プロ
グラムコードおよび初期データを保存する。フィールド
ｌｅｎはオプションで、プログラムパケットと共に搬送
される初期データの量を示す。プログラムパケットを本
明細書ではカプセルとも呼ぶ。
【００５７】public byte[] getProg() -- カプセルか
らプログラムコードを戻す。セッションによってそれ自
体を送信するために用いられる。
【００５８】public byte[]getInitVars() -- カプセル
から初期データを戻す。
【００５９】public byte[]rec() -- アクティブヘッダ
のないパケットを受信するために用いられる。
【００６０】public byte[]recraw() -- アクティブヘ
ッダを有するパケットを受信するために用いられる。 この方法は、ヘッダ情報が、例えばデバッギングのため
に必要とされる場合に有用であり得る。
【００６１】public void send (byte[] m、 InetAddres
s destAddress) -- パケットｍをアドレスdestAddress
に送信するために用いられる。ＡＮＥＰヘッダおよび上
記デフォルトオプションは、マネージャによって生成さ
れ、パケットｍの一部ではない。
【００６２】public void killme() -- セッションが終
了し、クリーンアップされ得ることをマネージャに合図
するために用いられる。
【００６３】public void keepme() -- セッションがま
だ有効であることをマネージャに合図するために用いら
れる。
【００６４】上記のように、本発明は、ノード識別子の
みの収集に限定されない。他の実施例では、例えば、ル
ータネームの代わりにまたはルータネームに加えて、ル
ータ内の少なくとも１つのＩＰカウンタをチェックし得
る。このような変更を実現するためのコードの変更は最
小限である。即ち、異なるＭＩＢ変数をリクエストする
だけでよい。例えば、ルータによって転送されたＩＰパ
ケットの数をカウントするＭＩＢ変数である．１．３．
６．１．２．１．４．６．０をリクエストすると、図８
に示すようなレポートとなる。図７および図８の例にお
けるレポートがアクティブノードではないinbarにおい
て受信されることに注目されたい。
【００６５】転送されたパケットの数が２つの実行間で
増加することが図８より理解され得る。現在インタフェ
ースのうちの１つのみが接続されているため、最後のル
ータについてのカウンタ値は０であり、パケットは転送
されない。機械内のＳＮＭＰサーバ間での応答時間の相
違のために、レポートが無秩序に到達し得ることにも注
目されたい。ユーザに都合のよいフォーマットで報告さ
れた情報を表示することはアプリケーションＧＵＩの責
任である。
【００６６】本明細書で記載する他の例示的なアプリケ
ーションはメッセージ配布である。多くのネットワーク
管理アプリケーションでは、特別なグループの機械へメ
ッセージを送達する必要がある。例えば、自動構成アプ
リケーションを用いて、１グループのルータはネットワ
ーク内の変更のために再構成される必要があり得る。他
の例として、モニタリングアプリケーションは、最後の
期間に応答のなかったすべてのホストを定期的に調べ得
る。さらに他の例では、セキュリティアプリケーション
は、疑いのある攻撃パターンに基づいて１グループのル
ータから情報を収集し得る。
【００６７】これらおよび他の同様のアプリケーション
では、機械グループは、単一のメッセージを配布する目
的で特別に定義される。これに対して、マルチキャスト
アプリケーションでは長期間同じ状態を保つグループと
して定義される。グループは単一のメッセージの受信者
リストによって定義されるため、マルチキャストグルー
プを形成することも他の任意の長期の基礎構造に投資す
ることも効率的ではない。本明細書に記載されるアクテ
ィブ・ネットワーク・アプローチがなければ、大きなグ
ループの受信者へのこのようなメッセージの配布は、一
般に、各受信者にユニキャストメッセージを送信する
か、またはネットワーク全体にメッセージを一斉送信す
るかのいずれかによって実現されるであろう。
【００６８】本実施例では、メッセージが、受信者リス
トを有するヘッダ、および大きなグループの受信者に
は、ヘッダよりもはるかに小さいボディ（本体）を含む
ことが想定される。発信者（originator）から受信者へ
のすべてのルートの集合は、発信者において経路指定さ
れた有向ツリー(directed tree)であるという事実を利
用し得る。このツリーを本明細書では配布ツリー(disse
mination tree)と呼ぶ。例示を簡単かつ明確にするため
に、図９に示すように、配布ツリーが葉に受信者を有す
るバイナリ平衡ツリー(binary balanced tree)であるこ
とが想定される。
【００６９】メッセージ配布アプリケーションへのアク
ティブ・ネットワーク・アプローチには、各受信者への
パス上の第１ホップに従ってソースにおいて受信者リス
トを仕切ることが含まれる。この仕切りは、メッセージ
がツリーの葉に到達するまですべての中間ノードにおい
て続行される。このように、ちょうど１コピーのメッセ
ージが配布ツリー内の各リンクを横断する。ｎ個の葉を
有するバイナリ平衡ツリーでは、メッセージ複雑性は２
ｎであるのに対して、上記のユニキャストソリューショ
ン(unicast solution)は、ｎlogｎのメッセージ複雑性
を有する。
【００７０】各アクティブノードでは、アドレスの最大
限のリストを仕切る必要があり得る。これにより、ボト
ルネック検出の例におけるよりも、各ノードにおいてよ
り多くの処理が必要となる。事実、処理時間は、受信者
リストの長さに対して線形である。なぜなら、すべての
受信者の次のホップがチェックされる必要があるからで
ある。これには、上記のアーキテクチャにおいて提供さ
れるルータにおけるルーティングテーブルへのアクセス
が必要である。
【００７１】アルゴリズムがメッセージをすべての宛先
に送達するのにかかる時間は、リンクに沿った遅延およ
びノード内の処理による遅延の両方に依存する。リンク
遅延の貢献は、両ソリューションについて同じである。
なぜなら、ＩＰルーティングは変更されないからであ
る。メッセージがユニキャストアプローチを用いて分配
される場合、Ο（ｎ）処理サイクルが送信者側で必要と
される。他方、上記のアクティブ・ネットワーク・アプ
ローチでは、各中間ノードにおいてアドレスリストが仕
切られる。このアクティブ・ネットワーク・アプローチ
による遅延は、ユニキャストアプローチの約２倍であ
る。なぜなら、ツリーのすべてのレベルにおいてアドレ
スリストは半分になるからである。それにもかかわら
ず、アドレス配布の例は、アクティブ・ネットワーク・
アプローチを用いて遅延とネットワーク利用とのトレー
ドオフ(trade off)を行うことができる様式を例示する
のに役立つ。本実施例では、アクティブ・ネットワーク
・アプローチは、遅延の定数ファクタのみを犠牲にして
利用の対数改善を成し遂げる。
【００７２】上記のアクティブ・ネットワーク・アプロ
ーチは、例えば、適応制御、ルータ構成、エレメント検
出、およびネットワークマッピングなどの他の多数のア
プリケーションにおいて用いられ得る。アクティブ・ネ
ットワーク・アプローチはまた、侵入者検出、サービス
アタックに対する防御（fighting denial of serviceat
tacks）等のセキュリティ管理アプリケーションにおけ
る使用に十分適している。アクティブ・ネットワーク・
アプローチはまた、例えば、サーチメカニズム、スマー
トメール、マルチキャスティング、ホップからホップへ
のフロー制御等のネットワーク管理の一部としては必ず
しも見なされていない他の問題へのソリューションをサ
ポートするためにも用いられ得る。
【００７３】上記のように、本発明は、分散ネットワー
ク管理アプリケーションの展開を容易にする分散ネット
ワーク管理へのアクティブ・ネットワーク・アプローチ
を提供する。このアプローチは、以下の利点を含む、従
来のネットワーク管理アプローチに対する多数の利点を
提供する。
【００７４】１．汎用性および簡易性。本発明のアクテ
ィブ・ネットワーク・アプローチは、１つの言語に限定
されず、一般に用いられる言語をサポートする。ネット
ワークの所定のノードは、長期および短期のアプリケー
ションを共にサポートするのに十分な汎用性を有する。
【００７５】２．モジュール性。本発明によると、ネッ
トワークノードは、明確に定義されたインターフェース
を間に有するルータとアクティブエンジンモジュールと
に分離される。特に、例示する実施例では、ルータの転
送メカニズムはアクティブパケットが実行されるオペレ
ーティング環境から分離される。本発明はまた、Ｊａｖ
ａ、ＳＮＭＰ、および上記のアクティブネットワークカ
プセル化プロトコル（ＡＮＥＰ）などの一般に容認され
ている標準を、ルータおよびアクティブエンジンモジュ
ールが情報を交換するＡＰＩとして用いる。
【００７６】３．インターオペラビリティおよび異種
性。多くのアプリケーションでは、アクティブノードは
非アクティブノードと共に存在する。さらに、共存する
従来のルータを有するアクティブノードのインクリメン
タル展開は、自然の成長（evolution）パスである。こ
のようなシナリオでは、アクティブノード上で走るアプ
リケーションは、その他のアクティブ近隣のアドレスを
明確に知り得ることはない。このため、本発明は、アク
ティブノードが特定のアドレスまたは他のアクティブノ
ードのロケーションを知る必要がないフラインドアドレ
ッシングをサポートする。
【００７７】４．アプリケーションライフスパン。多く
のネットワーク管理アプリケーション（例えば、モニタ
リングおよび課金）では、アプリケーションがノード内
に長期間存在することが当然必要とされる。本発明のア
クティブ・ネットワーク・アプローチは、短いライフス
パンを有するタスクだけでなく、このようなアプリケー
ションもサポートする。
【００７８】５．ネットワーク層インターフェース。ア
クティブ・ネットワーク・アプローチは、アプリケーシ
ョンがノードにおけるローカル情報へ簡単かつ標準的に
アクセスすることを可能にする。なぜなら、多くのアプ
リケーションでは、パケットによってとられるアクショ
ンはこの情報に依存するからである。このアクセスは、
読み出しおよび書込みオペレーションをサポートし、そ
れによってアプリケーションに修正動作を行わせる。
【００７９】６．コスト視認性。本発明のアクティブ・
ネットワーク・アプローチでは、アプリケーションがＣ
ＰＵ、メモリ等のノードリソース、ならびに帯域幅およ
び遅延などの全体的なネットワークリソースについての
コストを知ることが可能である。一般に実際のコストの
大半をユーザが知ることができないＣＯＲＢＡおよびＪ
ａｖａＲＭＩなどの高度な分散ツールは必要ない。
【００８０】７．安全性およびセキュリティ。本発明
は、従来のネットワークオペレーションに影響を与えず
にさらなる機能性をサポートし、承認されていないネッ
トワーク管理アプリケーションが他のアプリケーション
に影響を与えないように構成され得る。
【００８１】上述したように、本発明の上記の実施例
は、例示のみを目的とする。他の実施例は、本明細書で
特に記載したもの以外のハードウェアおよびソフトウェ
ア構成を用いて、他のタイプのコンピュータネットワー
クにおいて実現され得る。以下の請求の範囲内のこれら
および多数の他の実施例は、当業者に容易に明白とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による分散ネットワーク管理アーキテク
チャの例示的な実施例を示す図である。
【図２】図１の例示的な実施例において用いられるアク
ティブネットワークカプセル化プロトコル（Ａctive Ｎ
etwork Ｅncapsulation Ｐrotocol：ＡＮＥＰ）ヘッダ
におけるデフォルトオプションの構造を示す図である。
【図３】図１のネットワーク管理アーキテクチャのオペ
レーションを例示するために用いられる簡単なネットワ
ークのブロック図である。
【図４】図３のネットワークにおけるホストのうちの特
定ホストからのルート追跡実行の例を示す図である。
【図５】(Ａ)図３のネットワークにおいて実現され得る
３つの異なるルート追跡実行のうちの１を例示する図で
ある。(Ｂ)図３のネットワークにおいて実現され得る３
つの異なるルート追跡実行のうちの１を例示する図であ
る。(Ｃ)図３のネットワークにおいて実現され得る３つ
の異なるルート追跡実行のうちの１を例示する図であ
る。
【図６】本発明に従って生成されたルータ識別子レポー
トの例を示す図である。
【図７】本発明に従ってネットワーク内の特定のパスに
沿ってデータ収集を実現するアクティブパケットコード
の例示的なセットを示す図である。
【図８】本発明に従ってＩＰ転送カウンタ用のアクティ
ブデータ収集プログラムによって生成されたレポートの
例を示す図である。
【図９】本発明のメッセージ配布アプリケーションにお
いて用いられるバイナリ平衡配布ツリーの例を示す図で
ある。
【符号の説明】
１０ ネットワークノード １２ ルータ １４ アクティブエンジン １５ ネットワーク接続 １６ ポート １７ ルーティングプロセッサ １８ シンプル・ネットワーク管理プロトコル（Ｓimpl
e Ｎetwork Ｍanagement Ｐrotcol：ＳＮＭＰ）モジュ
ール １９ ダイバータ ２０ アクティブマネージャ ２２−１ セッション ２２−２ セッション ２２−Ｎ セッション ２４ 部分 ２５ セキュリティ・ストリーム・モジュール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ユーヴァル シャヴィット アメリカ合衆国 07746 ニュージャーシ ィ，マルボロ，タンジェソン ドライヴ 97

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ネットワーク内で分散ネットワーク管理
    機能を実現するのに用いられる装置であって、 関連するルータと処理エンジンとを有するネットワーク
    ノードからなり、該ルータは該分散ネットワーク管理機
    能に関連する指定パケットを該処理エンジンに方向づけ
    るように動作し、該処理エンジンは、該指定パケットに
    少なくとも部分的に基づく、該ネットワーク管理機能の
    少なくとも一部を実現するための少なくとも１つのセッ
    ションをサポートすることを特徴とする装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の装置において、該ネッ
    トワークは、複数のネットワークノードを含み、該ネッ
    トワークの少なくともサブセットのそれぞれが該ルータ
    および該処理エンジンを有することを特徴とする装置。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載の装置において、該ネッ
    トワークノードの少なくともサブセットのそれぞれがコ
    ンピュータからなることを特徴とする装置。
  4. 【請求項４】 請求項２に記載の装置において、該ネッ
    トワークノードのうちの所定のネットワークノードにお
    いて、該ルータおよび該処理エンジンは同じ機械上に存
    在することを特徴とする装置。
  5. 【請求項５】 請求項２に記載の装置において、該ネッ
    トワークノードのうちの所定のネットワークノードにお
    いて、該ルータおよび該処理エンジンは異なる機械上に
    存在することを特徴とする装置。
  6. 【請求項６】 請求項１に記載の装置において、該処理
    エンジンは、それぞれが該ネットワーク内で行われる分
    散タスクに対応する複数のセッションをサポートするこ
    とを特徴とする装置。
  7. 【請求項７】 請求項６に記載の装置において、該セッ
    ションのそれぞれが関連する特有のネットワーク識別子
    を有し、異なるネットワークノード上の異なるプログラ
    ムが同じセッションに属することができることを特徴と
    する装置。
  8. 【請求項８】 請求項１に記載の装置において、該ルー
    タは、該ネットワークノードから不特定のネットワーク
    ノードを通して特定方向に宛先ノードに向けて指定パケ
    ットを送信するために用いられるブラインドアドレッシ
    ングモードをサポートし、該宛先ノードへのルートに沿
    った第１の不特定ノードにおけるルータが該パケットを
    遮断し、それをそのノードの関連処理エンジンに送信す
    ることを特徴とする装置。
  9. 【請求項９】 請求項１に記載の装置において、該ネッ
    トワーク管理機能は、該ネットワークを通してソースノ
    ードから宛先ノードまでルートを横断し、該ルートに沿
    った各ノードから特定の情報を収集するための少なくと
    も１つのパケットを送信するプログラムを有し、該パケ
    ットが該宛先ノードに到達したとき、該宛先ノードは該
    特定の情報を該ソースノードに返送することを特徴とす
    る装置。
  10. 【請求項１０】 請求項１に記載の装置において、該ネ
    ットワーク管理機能は、該ネットワークを通してソース
    ノードから宛先ノードまでルートを横断し、該ルートに
    沿った各ノードから特定の情報を収集するための少なく
    とも１つのパケットを送信するプログラムを有し、該パ
    ケットが該ルートに沿った所定のノードに到達したと
    き、該パケットは、該特定の情報を該ソースノードに送
    信し、それ自体を該ルートに沿った次のノードに転送す
    ることを特徴とする装置。
  11. 【請求項１１】 請求項１に記載の装置において、該ネ
    ットワーク管理機能は、メッセージがソースノードから
    複数の宛先ノードのそれぞれに方向づけられるメッセー
    ジ配布アプリケーションを含み、該ソースノードから該
    宛先ノードへのすべてのルートの集合が該ソースノード
    に根付いた有向ツリーとして示され得ることを特徴とす
    る装置。
  12. 【請求項１２】 請求項１１に記載の装置において、該
    宛先ノードのリストは、該宛先ノードのそれぞれへのパ
    ス上の第１のホップに従って該ソースノードにおいて仕
    切られ、該仕切りは、該メッセージが該宛先ノードのそ
    れぞれに到達するまで該ソースノードと該宛先ノードと
    の間の各中間ノードで続行され、該メッセージの単一の
    コピーが該有向ツリーにおける各リンクを横断すること
    を特徴とする装置。
  13. 【請求項１３】 ネットワーク内で分散ネットワーク管
    理機能を実現する方法であって、 ルータおよび処理エンジンを含むようにネットワークノ
    ードを構成する段階と、 該分散ネットワーク管理機能に関連する指定パケットを
    該ルータから該処理エンジンに方向づける段階と、 該指定パケットに少なくとも部分的に基づいて、該ネッ
    トワーク管理機能の少なくとも一部を実現するための少
    なくとも１つのセッションを該処理エンジン内に維持す
    る段階とからなることを特徴とする方法。
  14. 【請求項１４】 ネットワーク内で分散ネットワーク管
    理機能を実現する少なくとも１つのソフトウェアプログ
    ラムを保存する機械読み出し可能な記憶媒体からなる製
    品であって、実行の際に該少なくとも１つのソフトウェ
    アプログラムは、 ルータおよび処理エンジンを含むように該ネットワーク
    のノードを構成する段階と、 該ルータから該処理エンジンに該分散ネットワーク管理
    機能に関連する指定パケットを方向づける段階と、 該指定パケットに少なくとも部分的に基づいて、該ネッ
    トワーク管理機能の少なくとも一部を実現するための少
    なくとも１つのセッションを該処理エンジン内に維持す
    る段階とを実行することを特徴とする製品。
  15. 【請求項１５】 複数のノードからなり、該ノードの少
    なくともサブセットのそれぞれはルータおよび処理エン
    ジンを含み、該ノードのうちの所定のノードにおける該
    ルータは分散ネットワーク管理機能に関連する指定パケ
    ットを該所定のノードの該処理エンジンに方向づけるよ
    うに動作し、該処理エンジンは、該指定パケットに少な
    くとも部分的に基づいて、該ネットワーク管理機能の少
    なくとも一部を該所定のノード内で実現する少なくとも
    １つのセッションをサポートすることを特徴とするネッ
    トワーク。
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