JP2005252765A - ネットワーク故障判定装置及びネットワーク保守システム及びネットワーク故障判定方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の情報通信機器が接続されたネットワークの故障を判定するネットワーク故障判定装置に係り、ユーザの申告情報を使わずに、情報通信機器が発生させる警報だけを利用してネットワークの障害原因を特定することを課題とする。
【解決手段】 警報収集部４１は、情報通信機器と通信し、警報を収集する。主原因判定部４３は、収集した警報と、警報発生パターンテーブルの警報発生パターンを比較し、一致する警報発生パターンに対応する警報の原因を、主原因と判定する。通信回線状態判定部４４は、主原因となった情報通信機器の接続関係から、通信不能な情報通信機器を判断し、論理回線のルート上の情報通信機器の状態により、通信不能な論理回路を判断する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、情報通信機器から構成されるネットワークの障害原因を自動的に判定するネットワーク故障判定装置に関するものである。

ネットワークの障害から主原因を判定するために、例えば特開平１０−２００５２７「ネットワークサービス故障診断方法及びその装置」に示される方法が考案されている。

図１５は、従来のネットワーク故障判定装置の構成図であり、６１は入力装置を、７１は設備情報データベースを、７２は設計情報データベースを、６２は記憶装置を、６３は表示装置を、８１は設備モデル生成手段を、８２は通信シーケンス生成手段を、８３は故障サービス構成要素推定手段を、６４は管理装置を表す。

次に、背景技術の動作について説明する。設備モデル生成手段８１は、故障を申告したユーザのユーザ名及び利用サービス名をもとに設備情報データベース７１を検索し、該ユーザが該当サービスを利用する際にその端末と情報ソースとの間に配置される複数の通信機器からなる設備モデルを生成する。また、故障と推定された通信機器を使用しているユーザ名及び利用サービス名を設備情報データベース２１から検索し、故障を申告したユーザの他の利用サービスもしくは他のユーザの利用サービスが含まれている場合、該ユーザが該当サービスを利用する際にその端末と情報ソースとの間に配置される複数の通信機器からなる設備モデルを生成する。

通信シーケンス生成手段８２は、設計情報データベース２２を検索し、設備モデルを構成する全ての通信機器が正常な時の通信シーケンスとともに、各通信機器がそれぞれ故障した時の通信シーケンスを生成する。

故障通信機器推定手段８３は、生成した複数の通信シーケンスと前記故障申告時における観測情報とを比較し、どの通信シーケンスが発生しているのかを推定し、これより故障した通信機器を推定する。また、故障を申告したユーザの他の利用サービスもしくは他のユーザの利用サービスにおいて推定されたユーザ端末の事象と、該当ユーザの故障申告時の事象とが一致する場合は同一の通信機器の故障によると推定する。
特開平１０−２００５２７号公報

従来のネットワーク故障判定装置は、上記のように構成されているため、次のような課題があった。

（課題１）故障原因を判定するトリガは、ユーザから管理センターに対する故障申告であるため、ユーザからの申告が無いと正確に故障原因を判定できない。

（課題２）Ｅｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄの通信経路を通信モデルとして生成し、Ｅｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄの正常時の通信シーケンスと、故障時の通信シーケンスを生成し、ユーザが申告した観測情報と生成した通信シーケンスを比較することによって、故障した通信機器を推定している。従来例では末端の通信機器が特定されると一意な通信経路が決まることを前提としているが、動的に通信経路が決まる場合や二重伝送しているネットワークの場合、従来例では故障原因を特定できない。

（課題３）ネットワークの障害によって大量の警報が発生した場合の処理が存在しないため、管理装置が大量の警報を受信した場合、それらの中から主原因となる警報を特定する時間が膨大になる。

（課題４）情報通信機器を保守点検するために停止する際に、事前にどの程度の回線が停止するかをネットワーク故障判定装置が自動的に判断することが出来ない。

（課題５）情報通信機器を保守点検して停止することによって、大量の警報が発生する場合があるが、保守点検によって発生した警報と障害によって発生した警報を同じように扱っているため、障害によって発生した警報を判別するのに時間が掛かる。

本発明に係るネットワーク故障判定装置は、
複数の情報通信機器が接続されたネットワークの故障を判定するネットワーク故障判定装置であって、以下の要素を有することを特徴とする
（１）発信側である自側情報通信機器が発生させた自側警報の警報種別と、受信側である相手側情報通信機器が発生させた相手側警報の警報種別とからなる警報発生パターンと、これらの警報の原因を対応付けて格納する警報発生パターンテーブル
（２）情報通信機器の物理的な接続関係と、当該情報通信機器を収容する論理回線を対応付けて格納する設備情報テーブル
（３）情報通信機器について、健全か否かの最新の状態を格納する設備状態テーブル
（４）前記複数の情報通信機器と通信し、警報を収集する警報収集部
（５）収集した警報と、警報発生パターンテーブルの前記警報発生パターンを比較し、一致する当該警報発生パターンに対応する警報の原因を、主原因と判定する主原因判定部
（６）主原因となった情報通信機器の接続関係を、設備情報テーブルから特定し、当該接続関係に基づいて、主原因となった情報通信機器と所定の関係にある情報通信機器を通信不能と判断し、当該通信不能な情報通信機器を収容する論理回線を抽出し、抽出した論理回線のルート上の情報通信機器についての最新の状態を、設備状態テーブルから取得し、最新の状態が健全でない場合に、当該論理回線を通信不能と判断する通信回線状態判定部
（７）主原因となった警報と、通信不能な論理回線とを通報する故障通報部。

以上のように、この発明によれば、ユーザの申告情報を使わずに、情報通信機器の発生する警報だけを利用してネットワークの障害原因を特定することができる。

また、情報通信機器が発生させる警報を、情報通信設備の伝送速度に応じて並べ替えることによって、障害原因を高速に特定することが出来る。

また、Ｅｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄの通信経路が固定されているネットワークにおいて、障害の発生原因によって停止する論理回線を特定することが出来る。

また、Ｅｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄの通信経路が固定されて居らず、複数の通信経路が設定されたネットワークにおいて、ネットワークの故障原因を正確に特定することができる。

また、保守作業によって通信不能となる論理回線を、保守作業前に予想することができる。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る構成図である。図において、１はパソコンやルータなどの情報通信機器を、２は記憶装置を、３は表示装置を、４は管理装置を表す。

２１は情報通信機器が発生する警報の種類とフォーマットを格納する警報定義データベースを、２２は警報優先度データベースを、２３は警報発生パターン・データベースを、２４は設備情報データベースを、２５は経路情報データベースを、４１は警報収集部を、４２は警報整列部を、４３は主原因判定部を、４４は通信回線状態判定部を、４５は故障通報部を、４６は警報ログを、４７は設備状態データベースを表す。

図２は、警報定義テーブルであり、情報通信機器の種別２０１とそれらが発生させる警報の種別２０２、及び警報の重要度２０３を関連づけたテーブル情報である。記憶装置２の警報優先度データベース２２に格納されている。

ここで、情報通信機器の種別２０１は、情報通信機器の種別や機種名を表す。警報種別２０２は、情報通信機器が管理装置に送信し得る警報の種別を表す。また、警報重要度は、管理装置が故障判定に使うべき故障か否かを判別するパラメタであり、Ｍａｊｏｒ（大）またはＭｉｎｏｒ（小）の値を取り得る。ただし、警報重要度は、２値に限定する必要はなく、３値以上でも良い。

図３は、警報整列規則テーブルであり、管理装置４が情報通信機器１から受信した警報を並べ替えるために参照する警報の整列規則である。記憶装置２の警報優先度データベース２２に格納される。図において、機器別優先度３０１は優先順位の高低を表す。機器別優先度の数字が少ない方が優先度が高い。警報発生機器種別３０２は、警報の発生元である情報通信機器の種別を表す。伝送速度３０３は、警報の発生元である情報通信機器の伝送速度を表す。

図４は、管理装置４が情報通信機器１から受信した警報の発生パターンと照合するために警報発生判定パターンテーブルである。記憶装置２の警報発生パターン・データベース２３に予め格納されている。図において、パターン番号４０１は警報発生パターンの識別子を表し、自側警報４０２は、自側で発生する警報種別を表し、相手側警報４０３は相手側で発生する警報種別を表す。また、原因４０３はパターンに一致した場合に原因となる警報の種別と警報の発生元となる情報通信機器（自側か相手側か）を表す。

図５は、情報通信機器同士の物理的な接続関係を格納する設備情報テーブルである。記憶装置２の設備情報データベース２４に予め格納されている。図において、情報通信機器名５０１は、情報通信機器を識別する名称である。上位接続装置名リスト５０２は当該情報通信機器に接続する情報通信機器の名称リストである。また、下位接続装置名リスト５０３は、当該情報通信機器に接続する情報通信機器の名称リストである。なお、当該情報通信機器よりも伝送速度の大きい情報通信機器は、上位接続装置名リスト５０２に格納され、伝送速度の小さい情報通信機器は、下位接続装置名リスト５０３に格納される。同じ伝送速度を持つ情報通信機器は、上位接続装置名リスト５０２または下位接続装置名リスト５０３に格納される。論理回線名リスト５０４は、当該情報通信機器を始端・終端とする論理回線のリストである。

図６は、２つの情報通信機器間の論理的な通信経路を表す通信経路情報テーブルであり、記憶装置２の経路情報データベース２５に予め格納されている。

論理回線名６０１は、論理回線を識別する名前である。自側情報通信機器名６０２は自側（発信側）の情報通信機器を識別する名称を表し、相手側情報通信機器名６０３は相手側（受信側）の情報通信機器を識別する名称を表す。また、通信経路１は自側情報通信機器名６０２と相手側情報通信機器名６０３間の通信経路上に存在する情報通信機器の名称リストである。通信経路２（６０４ｂ）や通信経路ｎ（ｎ＝３，４，．．．）（６０４ｃ）は通信経路１（６０４ａ）と同様である。

次に、この発明の故障判定装置がネットワーク障害の主原因を抽出する動作を説明する。図７〜９を使って、ネットワークを例にして動作を説明する。図７は、ネットワークの物理的な接続構成を示す。図において、情報通信装置１ｄで故障が発生した場合、情報通信装置１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｇ，１ｈ，１ｊ，１ｋから管理装置４に様々な警報が送信される。図８は、受信した警報の例を示す図である。

この例では、管理装置４は、図８に示すような警報を情報通信機器１から受信したと仮定する。なお、図において、警報受信時刻８０１は管理装置４が警報を受信した日時を表し、警報発生機器名８０２は警報発生元の情報通信機器を識別する名前を表す。警報発生機器種別８０３は警報発生元の情報通信機器の種別を、警報種別８０４は警報の種類を表す。

また、図９は、故障判定装置の動作フローを示す。管理装置４は、情報通信機器からの警報を待ち続けている（Ｓ１）。

情報通信機器ａにおいて故障を検出すると、警報を管理装置４に送信する（Ｓ２）。

管理装置４の警報収集部４１は、情報通信機器１ａから警報を受信する（Ｓ３）。

警報収集部４１は、受信した警報の警報種別を、警報定義データベース２１内の警報定義テーブル（図２）と比較する（Ｓ４）。

受信した警報がＭｉｎｏｒ（小）で有る場合は、管理装置は警報をログとして保存し、警報の受信待ち状態に戻る（Ｓ５）。

受信した警報がＭａｊｏｒ（大）で有る場合は、警報収集部４１は予め決められた警報収集時間（たとえば１０秒）のタイマーを作動し、その他の警報を警報収集時間だけ待ち続ける（Ｓ６）。この警報収集時間の間に情報通信機器１ｂが故障を検出した場合は、情報通信機器１ｂは管理装置４に警報を送信する。

管理装置４の警報整列部４２は、警報優先度データベース２２の警報整列規則テーブル（図３）を参照しながら、収集した警報を並べ替える。並べ替える基準は、警報の発生元である情報通信機器の伝送速度が最大の警報を１番目に、最小の伝送速度を持つ情報通信機器の警報を最後にする（Ｓ７）。

管理装置４の主原因判定部４３は、Ｓ７で１番目に位置づけられた警報の発生元を調べ、発生元の情報通信機器に対応する警報発生パターンファイル（図４）を警報発生パターン・データベース（２３）から取り出す。発生している警報と警報発生パターンを比較する（Ｓ８）。

一致したパターンが有れば、警報発生パターンファイルに記載された主原因警報に対応する警報を主原因と判断する（Ｓ１０）。

もし、比較の結果、警報発生パターンファイルと一致しない場合は、抽出した全ての警報を主原因と判断する（Ｓ１１）。

管理装置４の通信回線状態判定部４４は、Ｓ１０またはＳ１１で主原因と判断した警報の発生元の名称を設備情報テーブル（図５）から検索し、情報通信機器の物理的な接続構成図を作成する。接続構成図において、主原因となる情報通信機器の下位に接続する情報通信機器と、主原因となる情報通信機器とＥｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄの関係にある情報通信機器に下位接続する情報通信機器を通信不能な情報通信機器と判断する。そして、通信不能な各情報通信機器に登録されている論理回線のリストを抽出する。図１０は、設備状態テーブルを示す図である。

次に、通信回線状態判定部４４は、経路情報データベース２５を参照し、上記で抽出した論理回線について、通信経路が複数有るか否かを調べる。設備状態データベース４７に格納される設備状態テーブル（図１０）を参照して、各ルート上の情報通信機器の状態を調べ、もし健全な通信経路が一つでも存在していれば、論理回線としては健全と判断し、全ての通信経路が通信不能であれば、論理回線が通信不能と判断する（Ｓ１２）。

管理装置４の故障通報部４５は、主原因となる警報と、その影響で通信不能となる論理回線を表示装置３に表示し、警報の待ち状態Ｓ１に戻る。

以上のように、管理装置４が警報定義データベース２１と警報優先度データベース２２と警報発生パターン・データベースと設備情報データベース２４と経路情報データベース２５を持ち、これらのデータベースを参照しながら警報整列部４２と主原因判定部４３と通信回線状態判定部４４が情報通信機器の警報を解析することによって、自動的にネットワーク障害の主原因を判定することが出来る。

実施の形態２．
実施の形態１では、記憶装置２の中に、警報定義データベース２１と、警報優先度データベース２２と、警報発生パターン・データベース２３と、設備情報データベース２４と、経路情報データベース２５を、格納するように構成したが、記憶装置の代わりに、管理装置４の中に、警報定義データベース２１と、警報優先度データベース２２と、警報発生パターン・データベース２３と、設備情報データベース２４と、経路情報データベース２５を、格納するように構成しても、同じ効果が得られる。図１１は、実施の形態２に係る構成図である。

実施の形態３．
図１２は、実施の形態３に係る構成図である。図において、１から４７は、実施の形態１と同じである。５０は保守端末装置を、５１は保守端末インタフェース部を、５２は疑似警報発生部を表す。また、保守端末装置５０は、疑似警報送信部５３、通信不能回線通知受信部５４、通信不能回線表示部５５を有している。

図１３は、実施の形態３の動作を説明する動作フローである。図１３に基づいて、動作を説明する。

保守端末装置５０は、保守作業によって停止する情報通信装置の警報を擬似的に発生させ、管理装置４に疑似警報を送信する（Ｓ１０１）。

管理装置４の保守端末インタフェース部５１は、疑似警報を受信し（Ｓ２）、実施の形態１と同様に警報を処理し、通信不能となる論理回線を判定する（Ｓ２〜Ｓ１２）。管理装置４の保守端末インタフェース５１を介して、通信不能となる論理回線を保守端末装置５０に通知する。

保守端末装置５０は、保守によって通信不能と予想される論理回線を保守端末に表示する（Ｓ１０２）。

以上のように、保守端末装置５０を備え、管理装置４が保守端末インタフェース部と疑似警報発生部を備えることによって、保守作業によって情報通信機器を停止する際に通信不能となる論理回線を事前に予測することが出来る。

図１４は、ネットワーク故障判定装置のハードウエア構成例を示す図である。バスに、演算装置１４０１、データ記憶装置１４０２、メモリ１４０３、通信インターフェース１４０４が接続されている。データ記憶装置１４０２は、例えばＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やハードディスクである。メモリ１４０３は、通常ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）である。

プログラムは、通常データ記憶装置１４０２に記憶されており、メモリ１４０３にロードされた状態で、順次演算装置１４０１に読み込まれ処理を行う。

実施の形態１に係る構成図である。 警報定義テーブルを示す図である。 警報整列規則テーブルを示す図である。 警報発生判定パターンテーブルを示す図である。 設備情報テーブルを示す図である。 通信経路情報テーブルを示す図である。 ネットワークの物理的な接続構成を示す図である。 受信した警報の例を示す図である。 故障判定装置の動作フローを示す図である。 設備状態テーブルを示す図である。 実施の形態２に係る構成図である。 実施の形態３に係る構成図である。 実施の形態３の動作を説明する動作フローである。 ネットワーク故障判定装置のハードウェア構成例を示す図である。 従来のネットワーク故障判定装置の構成図である。

符号の説明

１ 情報通信機器、２ 記憶装置、３ 表示装置、４ 管理装置、２１ 警報定義データベース、２２ 警報優先度データベース、２３ 警報発生パターン・データベース、２４ 設備情報データベース、２５ 経路情報データベース、４１ 警報収集部、４２ 警報整列部、４３ 主原因判定部、４４ 通信回線状態判定部、４５ 故障通報部、４６ 警報ログ、４７ 設備状態データベース。

Claims (7)

1. 複数の情報通信機器が接続されたネットワークの故障を判定するネットワーク故障判定装置であって、以下の要素を有することを特徴とするネットワーク故障判定装置
   （１）発信側である自側情報通信機器が発生させた自側警報の警報種別と、受信側である相手側情報通信機器が発生させた相手側警報の警報種別とからなる警報発生パターンと、これらの警報の原因を対応付けて格納する警報発生パターンテーブル
   （２）情報通信機器の物理的な接続関係と、当該情報通信機器を収容する論理回線を対応付けて格納する設備情報テーブル
   （３）情報通信機器について、健全か否かの最新の状態を格納する設備状態テーブル
   （４）前記複数の情報通信機器と通信し、警報を収集する警報収集部
   （５）収集した警報と、警報発生パターンテーブルの前記警報発生パターンを比較し、一致する当該警報発生パターンに対応する警報の原因を、主原因と判定する主原因判定部
   （６）主原因となった情報通信機器の接続関係を、設備情報テーブルから特定し、当該接続関係に基づいて、主原因となった情報通信機器と所定の関係にある情報通信機器を通信不能と判断し、当該通信不能な情報通信機器を収容する論理回線を抽出し、抽出した論理回線のルート上の情報通信機器についての最新の状態を、設備状態テーブルから取得し、最新の状態が健全でない場合に、当該論理回線を通信不能と判断する通信回線状態判定部
   （７）主原因となった警報と、通信不能な論理回線とを通報する故障通報部。
2. ネットワーク故障判定装置は、更に、警報発生元の情報通信機器毎の重要度を格納する警報優先度テーブルと、
   収集した複数の警報について、その警報発生元の情報通信機器の重要度を、警報優先度テーブルに従って特定し、その重要度により当該複数の警報を優先順位付ける警報整列部とを有し、
   前記主原因判定部は、優先順位の高い警報から順に、判定を行うことを特徴とする請求項１記載のネットワーク故障判定装置。
3. 前記通信回線状態判定部は、前記所定の関係として、主原因となった情報通信機器に対して下位に接続する情報通信機器と、主原因となった情報通信機器とEnd-to-End（末端対末端）の関係にある情報通信機器に対して下位に接続する情報通信機器とを、通信不能と判断することを特徴とする請求項２記載のネットワーク故障判定装置。
4. ネットワーク故障判定装置は、更に、論理回線毎に、自側情報通信機器と相手側情報通信機器との間に存在する情報通信機器を格納する通信経路情報テーブルを有し、
   通信回線状態判定部は、通信経路情報テーブルに基づいて、論理回線のルート上の情報通信機器を特定することを特徴とする請求項３記載のネットワーク故障判定装置。
5. 互いに接続するネットワーク故障判定装置と保守端末とからなるネットワーク保守システムであって、
   保守端末は、情報通信装置の警報を擬似的に発生させ、
   ネットワーク故障判定装置は、擬似的に発生させた警報に対して、通信不能な論理回線を特定し、通信不能な論理回線を特定する情報を保守端末に通報し、
   保守端末は、通信不能な論理回線を特定する情報を受信し、当該論理回線を表示することを特徴とするネットワーク保守システム。
6. 発信側である自側情報通信機器が発生させた自側警報の警報種別と、受信側である相手側情報通信機器が発生させた相手側警報の警報種別とからなる警報発生パターンと、これらの警報の原因を対応付けて格納する警報発生パターンテーブルと、
   情報通信機器の物理的な接続関係と、当該情報通信機器を収容する論理回線を対応付けて格納する設備情報テーブルと、
   情報通信機器について、健全か否かの最新の状態を格納する設備状態テーブルとを有し、複数の情報通信機器が接続されたネットワークの故障を判定するネットワーク故障判定装置によるネットワーク故障判定方法であって、以下の要素を有することを特徴とするネットワーク故障判定方法
   （１）前記複数の情報通信機器と通信し、警報を収集する警報収集処理工程
   （２）収集した警報と、警報発生パターンテーブルの前記警報発生パターンを比較し、一致する当該警報発生パターンに対応する警報の原因を、主原因と判定する主原因判定処理工程
   （３）主原因となった情報通信機器の接続関係を、設備情報テーブルから特定し、当該接続関係に基づいて、主原因となった情報通信機器と所定の関係にある情報通信機器を通信不能と判断し、当該通信不能な情報通信機器を収容する論理回線を抽出し、抽出した論理回線のルート上の情報通信機器についての最新の状態を、設備状態テーブルから取得し、最新の状態が健全でない場合に、当該論理回線を通信不能と判断する通信回線状態判定処理工程
   （４）主原因となった警報と、通信不能な論理回線とを通報する故障通報処理工程。
7. 発信側である自側情報通信機器が発生させた自側警報の警報種別と、受信側である相手側情報通信機器が発生させた相手側警報の警報種別とからなる警報発生パターンと、これらの警報の原因を対応付けて格納する警報発生パターンテーブルと、
   情報通信機器の物理的な接続関係と、当該情報通信機器を収容する論理回線を対応付けて格納する設備情報テーブルと、
   情報通信機器について、健全か否かの最新の状態を格納する設備状態テーブルとを有し、複数の情報通信機器が接続されたネットワークの故障を判定するネットワーク故障判定装置となるコンピュータに、以下の手順を実行させるためのプログラム
   （１）前記複数の情報通信機器と通信し、警報を収集する警報収集処理手順
   （２）収集した警報と、警報発生パターンテーブルの前記警報発生パターンを比較し、一致する当該警報発生パターンに対応する警報の原因を、主原因と判定する主原因判定処理手順
   （３）主原因となった情報通信機器の接続関係を、設備情報テーブルから特定し、当該接続関係に基づいて、主原因となった情報通信機器と所定の関係にある情報通信機器を通信不能と判断し、当該通信不能な情報通信機器を収容する論理回線を抽出し、抽出した論理回線のルート上の情報通信機器についての最新の状態を、設備状態テーブルから取得し、最新の状態が健全でない場合に、当該論理回線を通信不能と判断する通信回線状態判定処理手順
   （４）主原因となった警報と、通信不能な論理回線とを通報する故障通報処理手順。

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