JP2004193815A - Ｓｌａに基づくネットワーク再構築を行うネットワーク管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】ネットワークを長期に渡り運用すると、ネットワークの資源効率は低下する。従来の技術を用いて資源効率を高めるためには、網構成全体の再設計などが必要となり、その際通信路の切断などサービスレベルの著しい低下が発生する。そこで、資源効率を高めるためにネットワークを再構築しつつも、ＳＬＡを保ちつづけることが課題となる。
【解決手段】ネットワーク設計機能を含むネットワーク管理システムにより、顧客毎のＳＬＡ情報や網構成情報、及び資源情報を参照しつつ、再設計が必要な通信路について新たな経路を探索し、ＳＬＡに基づいて設定スケジュールを立てて、順次ネットワーク設定を変更することで、サービス水準を落とすことなくネットワークを再構築する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信ネットワークの設計業務を支援する、ネットワーク設計支援システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
通信路設計及び設定業務の高効率化と、通信設備の利用効率の向上は、通信網管理システムの重要な目的である。
【０００３】
これらの課題を解決するため、例えば、特許文献１記載のシステムは、単独の通信路について、逐次的に物理網と論理網の迂回路を考慮したトポロジ設計手段と、通信路容量を元に収容可否判断する手段により、通信路設計業務の高効率化を実現している。
【０００４】
また、例えば、特許文献２記載のシステムは、通信路の追加時に、ボトルネックの発生などを考慮して、必要なリンク容量が得られるように、物理網全体の構成を再設計することにより、設備利用効率の向上を実現している。
【０００５】
また、例えば、特許文献３記載のシステムは、フレームリレー網において、回線種別や回線速度を考慮して、物理網構成を設計することにより、設備利用効率の向上を実現している。
【０００６】
更に、例えば、特許文献４記載のシステムは、経路設計結果の候補を通信路の設計業務担当者に提示する手段と、該担当者にそれらの中から設定対象を選択させる手段と、その設計内容の整合性を所定のルールに従い検証する手段とにより、設備利用効率の向上を実現している。
【０００７】
【特許文献１】
特開平７−２３１３２２号公報
【特許文献２】
特開２０００−１６５４５２号公報
【特許文献３】
特開平９−１４６９９０号公報
【特許文献４】
特開２００１−９４５５９号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
情報通信の重要性が増すにつれ、ネットワークインフラは逐次的に拡張され続けているため、ネットワーク構成機器の増減設は頻繁に発生している。そのため、ネットワークを長期に渡って運用する場合はネットワークの資源効率は低下してしまい、資源効率を高めるためにはネットワークの再構築が必要となる。ところが従来のネットワーク設計支援システムでは、設計時点の網構成を前提に通信路を設計しており、ネットワーク構成機器の増減設に伴う、トポロジの変化や資源の総量の変化を考慮していない。そのため、従来のネットワーク設計支援システムを用いたネットワークの再構築を行う場合、運用中のネットワークの設定を部分的に変更するのではなく、ネットワーク全体の物理構成から変更する必要が生じ、すでに使用中の通信路を切断してサービスを長時間停止しなければならないという問題がある。
【０００９】
一方、確立された通信路のサービスレベルを適正に保つ事は、該通信路を利用するエンドユーザシステムを、安定稼動させるための必要条件である。
【００１０】
通信路のサービスレベルとは、通信路の伝送遅延やパケットロス等の伝送品質の水準、稼働率や障害復旧時間等の可用性の水準、障害が発生した或いは発生する恐れを検出してからその事象を利用者に通知するまでの時間や詳細度の水準などがあり、エンドユーザシステムが必要とする通信路のサービスレベルは、その使われ方によって様々である。
【００１１】
これらのサービスレベルの保守について、インターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）とＩＳＰの顧客であるエンドユーザとの間で結ばれる契約がＳＬＡ（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｌｅｖｅｌ Ａｇｒｅｅｍｅｎｔ）であり、ＩＳＰにとっては、利潤追求のためには、資源効率の向上、利用設備の変更・増強工事、および利用ソフトウェアのバージョンアップ等に伴い、ネットワークを再構築しつつも、ＳＬＡを保ちつづけることが重要な課題となる。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明はそれぞれ、ネットワークに接続する制御サーバと、制御サーバに内蔵されるネットワーク設計機能、及び経路探索機能と、同制御サーバの内部、もしくは外部にあり、ネットワーク設計機能と連携しての動作が可能なネットワーク設定機能、及びネットワーク管理情報データベースからなるネットワーク管理システムと、そのネットワーク管理システムからの制御を受け付けるネットワーク構成機器からなるネットワークからなり、上記ネットワーク管理システムの利用者であるオペレータ、もしくはネットワーク管理システムの外部システムからの、ネットワークの再構築要求を受け付ける手段と、経路探索機能を用いてネットワーク上の任意の通信路についての経路を設計し、設計した通信路をネットワーク構成機器に設定するための設定内容と設定開始時間を、スケジューリングして保持する手段と、スケジュールに従い、通信路設定を順次実行する手段を有することにより、サービス停止時間の短縮や、業務に支障がない期間でのネットワーク設定変更を実現することで、サービス水準を落とすことなくネットワークを再構築することで、ＳＬＡを保証しながらネットワークの資源効率を高めることを可能とするネットワーク管理システムを提供する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は本発明の実施の一形態における、ネットワーク管理システム（以下、本システム）を含むネットワーク構成を表す図である。
【００１５】
本システムは設計オーダ生成コンピュータ（１００）、ネットワーク設計装置（３００）、ネットワーク設定装置（４００）、及びネットワーク管理情報記憶装置（２００）からなり、それぞれ管理ネットワーク（１６０）を介して相互に接続されている。また、ネットワーク設計装置、ネットワーク設定装置はそれぞれ、管理ネットワークを介してネットワーク管理情報記憶装置を参照・変更することができる。
【００１６】
本システムの管理対象ネットワーク（以下、本ネットワーク）は、６つのルータ（１２１〜１２６）から構成されており、管理ネットワークと相互に接続されている。また、ルータ１（１２１）及びルータ２（１２２）はそれぞれエンドユーザ・コンピュータ（１４１、１４２）を収容しており、エンドユーザ・コンピュータ間は複数の通信路（１５１、１５２）によって相互に接続されている。
【００１７】
次に、本システムを構成する各機能について説明する。
【００１８】
図２を用いてネットワーク管理情報記憶装置について説明する。ネットワーク管理情報記憶装置は、ＳＡＬ情報（２１０）、網構成情報（２２０）、及び資源情報（２３０）からなる。また、ネットワーク管理情報記憶装置は、管理情報問い合わせ受付部（２４０）、管理情報検索部（２５０）、及び管理情報問い合わせ結果出力部（２６０）を持つ。
【００１９】
ＳＡＬ情報には、顧客毎のＳＬＡ情報（２１１）が含まれる。ＳＬＡ情報には、顧客が契約した通信路の可溶性水準に関するサービスレベル情報が含まれ、ネットワーク再構築処理時の制約条件として使用される。
【００２０】
網構成情報には、網構成情報（２２１）が含まれる。網構成情報は、ネットワークの物理構成、及び論理構成からなり、ネットワークに変更があるたびに逐次更新される。
【００２１】
資源情報には、ネットワークを構成する回線毎の使用中及び未使用資源情報（２３１）が含まれる。
【００２２】
管理情報問い合わせ受付部は、管理ネットワークを介してネットワーク設計装置やネットワーク設定装置からのＳＬＡ情報などについての管理情報問い合わせを受け付け、管理情報検索部に渡す。管理情報問い合わせは、問い合わせる情報の種別、問い合わせる情報の項目などからなり、管理情報内の特定の情報を指定する。管理情報問い合わせ受付部から、管理情報問い合わせを受け取った管理情報検索部は、各管理情報から対応する情報を検索し、検索結果を管理情報問い合わせ結果出力部に渡す。検索結果を受け取った管理情報問い合わせ結果出力部は、管理ネットワークを介して、問い合わせを行った装置へ問い合わせ結果を渡す。
【００２３】
以上のように、管理ネットワーク上の各装置は、各々の処理に必要とする管理情報を、管理ネットワークを介してネットワーク管理情報記憶装置に問い合わせることで得ることができる。
【００２４】
図３を用いてネットワーク設計装置について説明する。ネットワーク設計装置は、ネットワーク設計部（３１０）、経路探索部（３２０）、設定スケジュール生成部（３３０）、設定スケジュール保持部（３４０）、ネットワーク管理情報参照部（３５０）からなる。
【００２５】
ネットワーク設計部は、管理ネットワークを介して設計オーダ生成コンピュータから設計オーダを受け取り、ネットワーク管理情報参照部を用いて、ネットワーク管理情報記憶装置から網構成情報及び資源情報を参照し、経路を設計する通信路を決定し、その通信路についての経路探索条件を生成する。経路探索条件とは、通信路の始点、終点、必要とする帯域、許容遅延時間、使用アプリケーション種別など、通信路の利用形態によって様々なものがあり、経路探索部が経路を探索・選択する際の指標に用いる。
【００２６】
次いでネットワーク設計部は、経路探索部に通信路の経路を問い合わせ、経路探索部から経路を受け取ると、通信路に経路を割り当て、設定スケジュール生成部に渡す。
【００２７】
経路探索部は、ネットワーク設計部から問い合わせられた通信路の経路について、内蔵する経路探索アルゴリズムを用いて適切な経路を算出し、ネットワーク設計部に返答する。この際経路探索に必要な網構成情報及び資源情報は、ネットワーク管理情報参照部を用いてネットワーク管理情報記憶装置に問い合わせる。経路探索部が内蔵する経路探索アルゴリズムは、例えば、最短路探索アルゴリズムであるＤｉｊｋｓｔｒａアルゴリズムなどがあるが、本実施例では特に限定しない。
【００２８】
設定スケジュール生成部は、ネットワーク設計部から受け取った通信路の設定情報を、ネットワーク管理情報参照部を用いてネットワーク管理情報記憶装置に問い合わせたＳＬＡ情報に基づいてスケジューリングし、設定スケジュール保持部に保存する。そして、設定時間になると設定情報を管理ネットワークを介してネットワーク設定装置に設定オーダとして渡す。設定スケジュール保持部が保存するスケジューリングされた通信路の設定情報については、後に図４を用いて説明する。
【００２９】
設定スケジュール保持部は、設定スケジュール生成部が生成した通信路の設定情報を、設定時間が来るまでの期間保持する。
【００３０】
ネットワーク管理情報参照部は、ネットワーク設計部、経路探索部、及び設定スケジュール生成部の問い合わせに応じて、管理ネットワークを介して、ネットワーク管理情報記憶装置に各ネットワーク管理情報を問い合わせる。
【００３１】
図４を用いてスケジューリングされた通信路の設定情報について説明する。設定スケジュール保持部にはスケジューリングされた通信路の設定情報が設定スケジュール（１４００）として保持されている。設定スケジュールは設定対象（１４１０）、設定時刻（１４２０）、設定内容（１４３０）からなっており、設定対象はルータなどのネットワーク構成機器のインタフェースなど、通信路の設定を行う部位を示し、設定時刻は設定を実行する日時を示す。設定内容は、通信路の設定内容であるアドレスの割り当てや通信プロトコルの指定であり、次に示すネットワーク設定装置は、この設定内容を用いて機器設定を実行する。
【００３２】
図５を用いてネットワーク設定装置について説明する。ネットワーク設定装置は、設定オーダ受信部（４１０）、設定項目検証部（４２０）、ルータ設定部（４３０）、ネットワーク管理情報参照部（４４０）からなる。
【００３３】
設定オーダ受信部は、管理ネットワークを介してネットワーク設計装置から設定オーダを受け取り、設定項目検証部に渡す。この際設定オーダ受信部が受け取る設定オーダとは、ネットワーク設計装置が設定スケジュール保持部に保存する設定スケジュールのうちの、設定対象と設定項目の対からなる項目である。
【００３４】
設定項目検証部は、設定オーダ受信部から渡された設定オーダについて、その内容が本ネットワークに対して適用するのが妥当であるかどうか、ネットワーク管理情報参照部を用いてネットワーク管理情報記憶装置から網構成情報及び資源情報を問い合わせ、検証する。設定対象のネットワーク機器が存在しない場合や、設定に必要なネットアーク資源が確保できない場合などは妥当でないとみなし、設定処理を中止する。検証の結果、設定オーダが妥当であると判断した場合、設定オーダをルータ設定部に渡す。
【００３５】
ルータ設定部は、設定オーダを設定項目検証部から受け取り、本ネットワーク上の各ルータに通信路の設定を行う。ルータへの設定は、ルータに対して遠隔ログインをした上でのＣＬＩ（Ｃｏｍｍａｎｄ Ｌｉｎｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）への入力や、ルータのＡＰＩ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）、もしくはネットワーク管理プロトコルを利用することで実現する。
【００３６】
次に、本システムによるネットワーク再構築の一連の処理を説明する。
【００３７】
図６を用いて本システムでネットワークを再構築する場合の処理シーケンスを示す。設計オーダ生成コンピュータがネットワーク設計部に対してネットワーク再構築オーダを出すことで、ネットワークの再構築は開始する（６１０）。ネットワーク再構築オーダを受け取ったネットワーク設計部は、ネットワーク管理情報参照部を介してネットワーク管理情報記憶装置を参照し（６２０、６２５）、取得した網構成情報、及び資源情報を元に、経路を再設計をする通信路について、経路探索条件を生成する（６３０）。
【００３８】
続けてネットワーク設計部は経路探索部を用いて、当該通信路について経路探索を行い（６５０）、経路探索の結果得られた経路を当該通信路の新しい経路設定として割り当て（６８０）、設定スケジュール生成部に対し、新しい設定項目として投入する（６６０）。
【００３９】
新しい設定項目を受け取った設定スケジュール生成部は、ネットワーク管理情報記憶装置から、設定対象とする通信路の利用顧客についてのＳＬＡ情報を参照し（６４０、６４５）、参照したＳＬＡ情報に基づいて設定するスケジュールを決め、設定スケジュール保持部にスケジュールを登録する（６７０）。この際スケジューリングの基準のはＳＬＡ情報であり、本実施例では日程や時間である。例えば、１９：００〜２：００の間で３０分のサービス中断を許可するＳＬＡを契約しているＡ社の通信路設定を変更する場合、当該通信路設定処理の開始時間を、翌日の１９時に開始するようスケジュールを決めるなどが考えられる。この際、同一ルータに対して同日の同時刻に他の顧客の設定が複数スケジュールされている場合などには、当該通信路設定処理については開始時刻をずらしたり、設定日を変えるなどして、設定処理を分散させることが重要である。設定処理を分散させることで、ネットワークの構成変更処理の集中を防ぎ、サービス停止時間を短くすることが可能となり、より高いサービスレベルを保つことができる。
【００４０】
図７を用いて、設定オーダを受け取った時のネットワーク設定装置の処理を説明する。設定オーダを受け取ったネットワーク設定機能は、設定オーダの内容に従い、本図の例の場合はルータ１の設定を順次実行する（７１０）。設定オーダの内容としては、例えばインタフェースの設定（７２０）や、プロトコルの設定（７３０）などがある。
【００４１】
設定が終わると、ネットワーク管理情報記憶装置の網構成情報及び資源情報を更新する（７４０）。そしてスケジュールされている全ての設定スケジュールを実行し終えると、ネットワークの再設計処理は終了する。
【００４２】
以上説明したように、ＳＬＡ情報や網構成情報、及び資源情報を参照しつつ、適切な通信路設計をし、ＳＬＡを守る設定スケジュールを立てて段階的にネットワークの設定を変更することで、サービス品質を落とすことなくネットワークを再構築することにより、ＳＬＡを保証しながらネットワークの資源効率を高めることが可能となる。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、ネットワーク設計機能を含むネットワーク管理システムを用いることで、サービス品質を落とすことなくネットワークを再構築することにより、ＳＬＡを保証しながらネットワークの資源効率を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例におけるシステム構成図である。
【図２】本発明の実施例におけるネットワーク管理情報記憶装置の構成図である。
【図３】本発明の実施例におけるネットワーク設計装置の機能構成図である。
【図４】本発明の実施例における設定スケジュールのデータフォーマットを表す図である。
【図５】本発明の実施例におけるネットワーク設定装置の機能構成図である。
【図６】本発明の実施例におけるネットワーク設計のシーケンス図である。
【図７】本発明の実施例におけるネットワーク設定のシーケンス図である。
【符号の説明】
１００…設定オーダ生成コンピュータ、１２１〜１２６…ルータ、１４１、１４２…エンドユーザ・コンピュータ、１５１、１５２…通信路、１６０…管理ネットワーク、２００…ネットワーク管理情報記憶装置、３００…ネットワーク設計装置、４００…ネットワーク設定装置

Claims (4)

1. ネットワークに接続する制御サーバと、前記制御サーバに内蔵されるネットワーク設計機能、及び経路探索機能と、前記制御サーバの内部、もしくは外部にあり、前記ネットワーク設計機能と連携しての動作が可能なネットワーク設定機能、及びネットワーク管理情報データベースからなるネットワーク管理システムであって、
   上記ネットワーク管理システムの利用者であるオペレータ、もしくはネットワーク管理システムの外部システムからの、ネットワークの再構築要求を受け付ける手段と、
   前記経路探索機能を用いてネットワーク上の任意の通信路についての経路を設計し、設計した前記通信路を、当該ネットワーク管理システムからの制御を受け付けるネットワーク構成機器に設定するための設定内容と設定開始時間を、スケジューリングして保持する手段と、
   スケジュールに従い、通信路設定を順次実行する手段を有することを特徴とするネットワーク管理システム。
2. 請求項１記載のネットワーク管理システムであって、
   前記ネットワーク管理情報データベースに、顧客毎のＳＬＡ情報を含む顧客情報と、管理対象ネットワークの網構成情報及び資源情報を参照可能に保持することを特徴とするネットワーク管理システム。
3. 請求項１記載のネットワーク管理システムであって、
   前記経路探索機能は前記ネットワーク管理情報データベースを参照することで、経路探索対象の通信路について、該当通信路の利用顧客のＳＬＡ情報と、管理対象ネットワークの網構成情報及び資源情報を考慮した経路の探索を行なうことを特徴とするネットワーク管理システム。
4. 請求項１記載のネットワーク管理システムであって、
   通信路設定のスケジューリングの際に、該当通信路の顧客についてのＳＬＡ情報を考慮することで、ＳＬＡを保証できる設定スケジュールを作成することを特徴とするネットワーク管理システム。

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