JP2004260383A - 通信回線障害発生試験システム - Google Patents

Abstract

【課題】実運用システム環境での通信回線障害試験を実現し、通信回線障害試験における通信動作特性の自動測定化により試験工数を低減することにある。
【解決手段】ルータ１とルータ５を接続するＷＡＮ８０１とＷＡＮ８０２に回線障害を発生させる回線障害発生装置３とこれを制御する監視端末２を設け、ルータ１と監視端末２をＬＡＮで接続し、回線障害発生装置３にて、切断試験、ノイズ試験、不正パケット注入試験等の回線障害試験のための回線障害を系統的な回線障害発生周期、回線障害発生タイミングにより発生させる。監視端末２は、回線障害が発生されたことを回線障害発生装置３から通知されると、テスト電文をルータ１、ルータ５、ＰＣ６０２等に送信し、各装置からの応答を監視し、回線障害試験結果を取得する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信回線障害発生試験システムにおける経路制御通信装置等の通信回線障害時における通信動作特性を自動測定、記録、解析し、その問題点を自動抽出し、再試行する通信回線障害発生試験システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ルータなどの経路制御通信装置では、通信回線障害時における通信動作特性の試験が必須であるが、従来の試験技術として、全ての信号線や任意の信号線の切断／接続試験、または、その任意の信号線にノイズを付加する等の評価技術が公知になっている（例えば、特許文献１参照）。
また、プロトコルの障害等に関する評価技術として、回線プロトコル障害を発生させる装置が公知になっている（例えば、特許文献２参照）。
通信回線障害時における経路制御通信装置等の通信動作特性の問題点は、特定の障害発生周期と障害タイミングに潜在するが、既述の公知の評価技術では、全ての回線障害発生パターンの動作試験を 実運用システム環境で実現し、自動測定化するのは不可能である。
多彩な回線障害試験を実運用システム環境で実現し、更には、摘出した経路制御通信装置の通信動作特性の問題点の解析と改善を図れる試験システム環境を提供することが求められる。
【特許文献１】
特開２００２−００９８８４号公報
【特許文献２】
特開昭６２−４３９３８号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、実運用システム環境での通信回線障害試験を実現することにある。
本発明の他の目的は、通信回線障害試験における通信動作特性の自動測定化による試験工数の低減をすることにある。
本発明のさらに他の目的は、通信回線障害試験における通信動作特性の潜在不良の効率的な摘出をすることにある。
本発明のさらに他の目的は、摘出した経路制御通信装置等の通信動作特性の問題点の解析と改善を図れる試験システム環境を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、経路制御通信装置間を接続する通信回線と、前記通信回線に介設され、該通信回線に対して回線障害を発生させる通信回線障害発生装置を含む通信回線障害発生試験システムにおいて、
被試験経路制御通信装置側に接続されたクライアント端末と前記通信回線障害発生装置との間に専用の制御線を有し、
前記通信回線障害発生装置は、回線障害試験のための回線障害を発生した後、前記専用の制御線により前記クライアント端末に回線障害発生終了と回線障害発生条件の通知をし、
前記クライアント端末は、該通知を受けて、テスト電文を被試験経路制御通信装置に送信し、該被試験経路制御通信装置からの応答を監視し、回線障害試験結果を取得する。
また、前記クライアント端末は、前記専用の制御線を通じて前記取得した回線障害試験結果を前記通信回線障害発生装置に通知する。
また、前記クライアント端末は、前記回線障害試験結果を異常と判断した場合は、障害解除コマンドを前記被試験経路制御通信装置に送る。
また、前記通信回線障害発生装置は、切断試験、ノイズ試験、不正パケットなどの注入等の種類の回線障害試験のための回線障害を発生し、
前記クライアント端末は、前記各回線障害の種類毎に前記試験の試行回数と、前記試験結果の正常または異常回数を採取し、採取結果に基づき再試行する回線障害試験のための回線障害の種類を選択し、該選択した回線障害の種類を前記通信回線障害発生装置に通知し、
前記通信回線障害発生装置は前記選択した種類の回線障害を発生し、
前記クライアント端末は、前記選択した種類の回線障害について前記試験の試行回数と、前記試験結果の正常または異常回数を採取し、異常が再現した時は、回線障害試験を一時凍結する。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形式を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る通信回線障害発生試験システムの一実施例である。
本通信回線システムは、広域網４と経路制御通信装置としてのルータ１、５を介して複数のクライアント端末であるパーソナルコンピュータ（ＰＣ）６０１、６０２同士を接続した、通信回線障害発生試験システムである。
８０１、８０２、８０３は、広域網４の支線であり、７０１、７０２は、構内ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）回線を示している。
本通信回線システムにおいて、回線障害発生装置３をワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）８０１とＷＡＮ８０２間に接続し、回線障害発生装置３により、意図的に回線障害を発生させ、本通信回線システムが正常機能するかどうかを検証するものである。特に本回線障害により、ルータ１、ルータ５の機能を重点的に検証するものである。
【０００６】
本検証のため、回線障害発生装置３は、制御線９を介して、監視機能を有するクライアント端末２（以下、監視端末２という）に接続されている。
監視端末２は、通常ＬＡＮ７０１を介して、ルータ１に接続する。
監視端末２は、回線障害発生装置３を制御し、ＰＣ６０１とＰＣ６０２のネットワーク間の通信環境を監視する。
本接続例では、ＷＡＮ８０１とＷＡＮ８０２の間に接続したが、ＷＡＮ８０３及び、ＬＡＮ７０１、ＬＡＮ７０２の中に同様に接続して検証することも可能である。
また、被試験機をルータとしたが、ルータに限定されず、スイッチングハブ、ゲートウェイ、モデム等のネットワーク機器にも適用することが可能である。
【０００７】
図２は、監視端末２のブロック図を示す。
２０１は、監視端末２の制御部である。
２０２は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）であり、通信回線障害発生試験システムで実行した試験結果とその解析結果が保存される。
２０３は、ランダムアクセスメモリー（ＲＡＭ）であり、回線障害発生試験手順、動作条件の設定が保存される。
２０４は、監視端末２が通信回線障害発生試験システムの通信環境を監視するためにＬＡＮに接続されるＬＡＮアダプタである。
２０５は、ＲＳ−２３２Ｃ制御アダプターで、制御線９を介して回線障害発生装置３と接続され、回線障害発生装置３の設定を可能とする。
２０６は、監視端末２を操作するための動作条件設定部である。この動作条件設定部で設定された動作条件はＲＡＭ２０３に格納される。
【０００８】
図３は、回線障害発生装置３のブロック図を示す。
３０１は、ノイズ生成回路とパケット生成機能を含む回線障害発生装置３の制御部である。
３０２は、ＲＡＭであり、回線障害発生試験手順、動作条件の設定が保存される。
３０３は、リードオンリーメモリー（ＲＯＭ）であり、回線障害発生装置３のファームウェアが格納されている。
３０４は、ＲＳ−２３２Ｃ制御アダプターで、制御線９を介して監視端末２と接続される。
３０５は、接続された試験対象インターフェースのピンを１ピン単位で、切断、接続するためのスイッチ回路である。
３０６は、ルータ１に接続する試験回線ＷＡＮ８０１を接続する入力部としてのインターフェースであり、３０７は、ＷＡＮ８０２を接続する出力部としてのインターフェースである。
【０００９】
図３では、入力部３０６及び出力部３０７を各々１ポートとしたが、各々複数ポート搭載し、接続回線の自動切替試験を実行することも可能である。
また、入力部３０６と出力部３０７に接続する被試験ルータ等の回線インターフェース形状は、ＲＪ４５／ＲＪ１１／Ｖ．３５／Ｖ．２４／同軸／１５５ＭＭＦ／１５５ＳＭＦ等を接続し、試験することが可能である。
３０８は、動作設定情報、試験実行情報、エラー情報等を表示する表示器である。
３０９は、回線障害発生装置３を操作するための操作キーパッド部である。
本図では、監視端末２と回線障害発生装置３を別装置としたが、回線障害発生装置３にＬＡＮ機能を搭載することで、監視端末２と回線障害発生装置３が有する機能を回線障害発生装置３の一装置に集約することも可能である。
【００１０】
図４は、回線障害発生時のタイムチャートである。
回線障害発生装置３は、回線の切断、ノイズ、不正パケットなどの注入を回線障害発生時のタイムチャートによるｔ０（正常接続時間の初期値）とｔ１（障害発生時間の初期値）の初期設定値から順次、設定された推移条件（後述するΔｔ０、Δｔ１）またはランダムな値によって実行される。
【００１１】
図５は、回線障害発生装置３の回線障害発生条件テーブルである。このテーブルは、監視端末２のＲＡＭ２０３に格納されていたものが回線障害発生装置３に送られ、ＲＡＭ３０２に格納されている。また、このテーブルは監視端末２の動作条件設定部で設定され、ＲＡＭ２０３に格納される。
ｔ０初期値は、正常接続時間の初期値を示し、ｔ１初期値は、障害発生時間の初期値を示す。設定項目としては、設定値あるいはランダム値をとり、設定値とは、５秒とか１０秒などの一定の値であり、ランダム値とは乱数値のような一定しない値である。
これらの初期値に、Δｔ０とΔｔ１に設定した値を回線障害発生毎に加減算した、ｔ０´とｔ１´によって系統的に定められた回線障害発生時間範囲を試験する。
一回の試験は、ｔ０〜ｔ１までの試験あるいはｔ０´〜ｔ１´までの試験である。
Δｔ０とΔｔ１の設定項目として、上記初期値の場合と同様に、設定値あるいはランダムな値をとる。
また、ｔ０、ｔ１、Δｔ０、Δｔ１は、それぞれランダム値に設定することで、特有の回線障害発生周期を系統的に試験することが可能である。
実行回数は、回線障害発生周期のループ回数であり、設定項目としては、設定値あるいは無限大の値をとり、設定値とは１０００回とか２０００回などの一定の指定値であり、この指定値だけの回数あるいは無限大の回数だけ試験を自動実行する。
障害対象ピン番号は、障害対象とするピン番号であり、設定項目としては、指定ピン、全ピン組み合わせ、ランダムがあり、指定ピンを選択した場合は指定した個別ピンに対する試験を自動実行し、全ピン組み合わせの場合は全てのピンの組み合わせパターンによる試験を自動実行し、ランダムの場合はランダムに指定したピンに対する試験を自動実行する。
また、回線障害種別は、発生させる回線障害の種別であり、設定項目としては、切断、ノイズ、不正パケット、連動、ランダムがあり、そのいずれかを選択できる。
切断が選択された場合は切断試験を実行し、ノイズが選択された場合はノイズ注入試験を実行し、不正パケットが選択された場合は不正パケット注入試験を実行する。
また、連動が選択された場合には、切断、ノイズ、不正パケットの３種類の全てが選択され、系統的に推移する回線障害試験の中で、一回の回線障害発生試験は上記３種類の障害種別を使用して３回実行する。
本設定項目の中で、ランダムを選択した場合は、切断、ノイズ、不正パケットの３種の種別からランダムに種別が選択され、自動実行される。
回線障害発生装置３は、これらの動作条件設定により実行された回線障害発生試験結果、すなわち行った試験の内容、を監視端末２に報告する機能を有する。
【００１２】
図６は、監視端末２の監視条件テーブルである。このテーブルはＲＡＭ２０３に格納されている。このテーブルは動作条件設定部２０６で設定され、ＲＡＭ２０３に格納される。
監視端末２は、設定された監視条件テーブルに基づき、回線障害発生装置３が実行した１回の回線障害発生後、又は、１周期の回線障害を発生させる度に通信回線障害発生試験システムをＬＡＮ２０４から送出するテスト電文によって逐次監視する機能を有する。
監視間隔はテスト電文を送る間隔であり、予め定めた設定値をとり、例えば、５秒とか１０秒の値をとる。
電文送出回数はテスト電文の送出回数であり、予め定めた設定値が示す回数である。
装置情報採取は、図１の場合、監視装置２からルータ１に送る宛先ＩＰアドレスと送信コマンド群であり、宛先ＩＰアドレスは、例えばＰＣ６０２のＩＰアドレスであり、送信コマンド群は、例えばルータ１の内部情報をルータ１から送らせるためにルータ１に送るコマンド群である。
異常（すなわち、応答なし）と判断した場合は、監視端末２より、障害解除コマンドをルータ１または、ルータ５に送信し、試験を続行する。
また、通信回線障害発生試験システムのネットワーク間の監視が必要ない場合は、監視端末２を設置不要とし、回線障害発生装置３に実装されている操作キーパッド３０９からの動作条件設定により、回線障害発生装置３の単独運用も可能である。
【００１３】
図７は、通信回線障害発生試験システムにおける回線障害試験結果の一例を示す。
監視端末２は、回線障害発生条件の各試験項目毎に、試行回数（試験実行回数）と正常または異常回数の試験結果を採取し、これを回線障害試験結果として全て記録する。
さらに、監視端末２は、回線障害試験結果から、重点試験項目を抽出選択し、再試行して、本再試行の中で異常が再現した時は、その状態を保持凍結する。
本状態を保持することで、ルータ１または、ルータ５の問題点を評価者が解析することが可能となる。図中、ピン番号は障害対象ピン番号のことである。
【００１４】
図８と図９は、通信回線障害発生試験システムにおける監視端末２と回線障害発生装置３の回線障害試験フローチャートである。
評価者は、監視端末２の動作条件設定部２０６から通信回線障害発生試験システムの監視条件を監視条件テーブル（図６）に設定する（ステップ８−１）。
次に回線障害発生条件を回線障害発生条件テーブル（図５）に設定する（ステップ８−２）。
監視端末２は、制御部２０１によって、ＲＡＭ２０３へ各設定条件を格納する。
監視端末２は、設定された回線障害発生条件をＲＳ−２３２Ｃ ２０５から制御線９を介して回線障害発生装置３側のＲＳ−２３２Ｃ ３０４へ送信する。
回線障害発生装置３は、受信した回線障害発生条件を制御部３０１によって、ＲＡＭ３０２の回線障害発生条件テーブル（図５）に設定する（ステップ８−３）。
回線障害発生装置３は、回線障害発生条件テーブルに従い、ルータ１のＷＡＮ８０１が接続された入力部３０６と広域網４のＷＡＮ８０２が接続された出力部３０７の間にスイッチ回路３０５によって定められた障害対象ピンの回線障害と、定められたノイズ注入及び不正パケット注入を（ｔ０＋ｔ１）時間発生させる（ステップ８−４）。
回線障害発生装置３は、第１回目の回線障害発生動作が完了すると制御線９を介して監視端末２へ回線障害発生終了報告を送信する（ステップ８−５）。
監視端末２は、これを得て、ＬＡＮ２０４から定められたテスト電文をルータ１または、ルータ５、ＰＣ６０２等に送信し、通信回線障害発生試験システムの通信環境の正常性を監視する（ステップ８−６）。
本監視機能は、被試験経路制御通信装置の通信動作特性の問題点を確実に摘出するために使用する。
たとえば、回線切断／接続を１回発生させ、ルータ１の動作が異常状態に至っても、次の回線切断／接続を連続的に発生させてしまうことで、ルータ１のインターフェースのハードウェアまたは、ソフトウェアの状態がリセットされてしまい、発生した異常状態が回復する場合がある。
このような障害状態が回復または、消滅しやすい問題点を確実に摘出するためには、各試験項目毎に、通信回線障害発生試験システム全体を監視する必要があるからである。
通信回線障害発生試験システムの監視を必要とせず、連続的な回線障害を発生させる場合は、監視端末２を設置不要とし、回線障害発生装置３に実装されている操作キーパッド３０９からの動作条件設定により、回線障害発生装置３の単独運用にて試験することが可能である。
【００１５】
監視端末２は、本監視結果を各試験項目毎に、試行回数（実行回数）と正常または異常回数の試験結果を回線障害試験結果としてＨＤＤ２０２へ記録する（ステップ８−７）。
通信回線障害発生試験システムの通信環境が正常であるか否か判定し（ステップ８−８）、異常がなければ、ステップ８−１１に進み、異常があれば、ステップ８−９に進む。
ステップ８−９では、監視端末２の送信したテスト電文に対し、無応答又は、返信された電文が異常であった場合、ＬＡＮ２０４に接続したＬＡＮ７０１を介して、ルータ１または、ルータ５に障害解除コマンドを送信し、ルータ１または、ルータ５を正常状態に復旧させる。
次に、本回線障害パターンによって発生したルータ等の異常状態も回線障害試験結果としてＨＤＤ２０２へ格納する（ステップ８−１０）。
設定された全ての系統だった回線障害試験が試験回数に到達しているか判定する（ステップ８−１１）。
到達していなければ、ステップ８−１２へ進み、到達していれば、ステップ８−１３に進む。
ステップ８−１２では、回線障害発生装置３は監視端末２の要求に従い２回目の回線障害を（（ｔ０＋Δｔ０）＋（ｔ１＋Δｔ１））時間発生させ、ステップ８−５に戻る。
【００１６】
ステップ８−１３では、監視端末２は、設定された全ての系統試験回線障害試験結果の解析を制御部２０１において実行する。
次に、解析の結果、全回線障害試験内での問題点が認められなければ、試験を終了して、結果を表示し、本試験中に異常結果が認められれば、異常が発生した回線障害発生パターンを抽出する（ステップ８−１４）。
監視端末２は、抽出した回線障害発生パターンのみを回線障害発生条件テーブルに再設定し、回線障害発生装置３へ送信する（ステップ８−１５）。
回線障害発生装置３は、受信した回線障害発生条件を回線障害発生条件テーブルに設定する（ステップ８−１６）。
回線障害発生装置３は、再設定された回線障害を（ｔ０＋ｔ１）時間発生させる（ステップ８−１７）。
回線障害発生動作完了後、回線障害発生終了報告を監視端末２へ送信する（ステップ８−１８）。
監視端末２は、これを得て、ＬＡＮ２０４から定められたテスト電文をルータ１または、ルータ２、ＰＣ６０２等に送信し、通信回線障害発生試験システムの正常通信環境を監視する（ステップ８−１９）。
監視端末２は、本監視結果を各試験項目毎に、再試行回数（再実行回数）と正常または異常回数の試験結果を回線障害試験結果として記録する（ステップ８−２０）。
結果、監視端末２の送信したテスト電文に対しての、状態が正常であるか否か判定する（ステップ８−２１）。
正常であれば、ステップ８−２３に進み、ステップ８−２３では、異常発生パターンを終了するか判定し、終了しない場合はステップ８−２４に進み、終了する場合はステップ８−２５に進む。
正常でなければ、回線障害試験を一時凍結し、評価者による、ルータ１または、ルータ５の問題点の解析と改善を促し、再開する場合はステップ８−２３に進む（ステップ８−２２）。
ステップ８−２４では、回線障害発生装置３に次の異常回線障害発生パターンの実行要求を送信し、障害を発生させ、ステップ８−１８に戻る。
ステップ８−２５では試験結果を表示し、その後、終了する。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、通信回線障害時における経路制御通信装置等の通信動作特性の問題点を実運用システム環境で自動摘出することを可能とする。
また、通信回線障害試験における経路制御通信装置等の通信動作特性の自動測定化により、試験工数の低減を可能とする。
通信回線障害試験における経路制御通信装置等の通信動作特性の潜在不良を効率的に摘出することを可能とする。
摘出した経路制御通信装置の通信動作特性の問題点の解析と改善を図れる試験システム環境の提供を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る通信回線障害発生試験システムの接続構成例を示す図である。
【図２】通信回線障害発生試験システムにおける監視端末の回路ブロック図である。
【図３】通信回線障害発生試験システムにおける回線障害発生装置の回路ブロック図である。
【図４】通信回線障害発生試験システムにおける回線障害発生装置の回線障害注入処理動作例を説明するためのタイムチャートである。
【図５】通信回線障害発生試験システムにおける回線障害発生装置の回線障害発生条件設定項目を示す図である。
【図６】通信回線障害発生試験システムにおける監視端末の監視条件設定項目を示す図である。
【図７】通信回線障害発生試験システムにおける監視端末により得られる被試験機の回線障害試験結果を示す図である。
【図８】通信回線障害発生試験システムにおける監視端末と回線障害発生装置との処理動作例を説明するためのフローチャートである。
【図９】図８のフローチャートに続くフローチャートである。
【符号の説明】
１、５ ルータ
２ 監視端末
２０１ 制御部
２０２ ＨＤＤ
２０３ ＲＡＭ
２０４ ＬＡＮ
２０５、３０４ ＲＳ−２３２Ｃ
２０６ 動作条件設定部
３ 回線障害発生装置
３０１ 制御部
３０２ ＲＡＭ
３０３ ＲＯＭ
３０５ スイッチ回路
３０６ 入力部
３０７ 出力部
３０８ 表示器
３０９ 操作キーパッド
４ 広域網
６０１、６０２ ＰＣ
７０１、７０２ ＬＡＮ
８０１、８０２、８０３ ＷＡＮ
９ 制御線

Claims (5)

1. 経路制御通信装置間を接続する通信回線と、前記通信回線に介設され、該通信回線に対して回線障害を発生させる通信回線障害発生装置を含む通信回線障害発生試験システムにおいて、
   被試験経路制御通信装置側に接続されたクライアント端末と前記通信回線障害発生装置との間に専用の制御線を有し、
   前記通信回線障害発生装置は、回線障害試験のための回線障害を発生した後、前記専用の制御線により前記クライアント端末に回線障害発生終了と回線障害発生条件の通知をし、
   前記クライアント端末は、該通知を受けて、テスト電文を被試験経路制御通信装置に送信し、該被試験経路制御通信装置からの応答を監視し、回線障害試験結果を取得することを特徴とする通信回線障害発生試験システム。
2. 請求項１記載の通信回線障害発生試験システムにおいて、
   前記クライアント端末は、前記専用の制御線を通じて前記取得した回線障害試験結果を前記通信回線障害発生装置に通知することを特徴とする通信回線障害発生試験システム。
3. 請求項２記載の通信回線障害発生試験システムにおいて、
   前記クライアント端末は、前記回線障害試験結果を異常と判断した場合は、障害解除コマンドを前記被試験経路制御通信装置に送ることを特徴とする通信回線障害発生試験システム。
4. 請求項３記載の通信回線障害発生試験システムにおいて、
   前記通信回線障害発生装置は、切断試験、ノイズ試験、不正パケットなどの注入等の種類の回線障害試験のための回線障害を発生し、
   前記クライアント端末は、前記各回線障害の種類毎に前記試験の試行回数と、前記試験結果の正常または異常回数を採取し、採取結果に基づき再試行する回線障害試験のための回線障害の種類を選択し、該選択した回線障害の種類を前記通信回線障害発生装置に通知し、
   前記通信回線障害発生装置は前記選択した種類の回線障害を発生し、
   前記クライアント端末は、前記選択した種類の回線障害について前記試験の試行回数と、前記試験結果の正常または異常回数を採取し、異常が再現した時は、回線障害試験を一時凍結することを特徴とする通信回線障害発生試験システム。
5. 請求項１記載の通信回線障害発生試験システムにおいて、
   前記クライアント端末は、制御部と、該制御部にそれぞれ接続された、ランダムアクセスメモリと、ハードディスクドライブと、前記経路制御通信装置を接続するアダプタと、前記通信回線障害発生装置を接続するアダプタと、前記制御部と前記通信回線障害発生装置の動作条件を設定する動作条件設定部を有する監視端末であることを特徴とする通信回線障害発生試験システム。

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