JP2006180223A - 通信システム - Google Patents

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Abstract

【課題】 UDPを用いた通信システムにおいて、低コストで、受信元の処理に過大な負担を掛けることがなく、通信データを紛失することなく円滑に受信することを可能とすること。
【解決手段】 送信元と受信元との間に多重の通信路を設け、送信元は通信データを前記多重の通信路に並列に送出し、受信元には、前記送信された通信データを過不足なく受信する手段を設ける。
【選択図】図1

Description

本発明は、UDP(User Datagram Protocol)を使用する通信システムに係り、特にUDPをトランスポート層のプロトコルとして使用するSNMP(Simple Network Management Protocol)トラップの通信及びデータ処理に適用して好適な通信システムに関する。
インターネット等で利用されるOSI参照モデルのトランスポート層に当たるプロトコルとして、UDP(User Datagram Protocol)が標準化されている。また、ネットワーク/サーバ機器管理方法の1つとして、一般的に、SNMPという通信プロトコルが利用されている。図8にSNMPを用いた機器管理体系図を示す。SNMPを用いた管理システムでは、図8(A)に示すように、管理者(SNMPマネージャ)が、管理対象者(SNMPエージェント)の個々の管理情報(例:メモリサイズ/ディスク容量等)に対して値の取得や設定の要求を行なうことがでる。SNMPエージェントは管理情報データベースを参照して要求に対する応答をSNMPマネージャに返送する。また、図8(B)に示すように、SNMPエージェントで発生したイベントやエラー内容を、SNMPトラップと呼ばれるメッセージを用いて非同期にSNMPマネージャへ通知する機能を備えている。SNMPマネージャはこれらの機能を利用してノードの管理を行うことができる。
SNMPはマネージャとエージェント間の通信の際に、下位プロトコル(トランスポート層)として上記UDP(User Datagram Protocol)を使用する。UDPはTCPと異なりフロー制御やコネクション確立を行なわないため、プロトコル処理が高速であるという長所を持つ。しかしUDPは、TCPのように誤り訂正や再送機能を持たないためデータ到達の保障がないという短所がある。よって、エージェントから非同期に送信されたトラップ情報が何らかのトラブルにより通信路上で消失してしまっても、マネージャ、エージェント共に消失したことを検知できないという危険性がある。
このような欠点を補う方法の1つとして、下記特許文献1に記載された、マネージャを2台設置し、エージェントで発生したトラップ情報をこれら2台のマネージャで受信し、通信路上でトラップ情報が消失した場合でも、2台のマネージャの相互通信(コネクション型のソケット通信)によってトラップ情報の消失を補うという方法もすでに考案されている。この方法におけるシステム構成及びマネージャ内の機能構成を図9に示す。この図において、2台のマネージャ間で、トラップ情報の消失を確認するため、まず、2台のマネージャ間で通信するためのコネクション確立等の処理を行う。次にエージェントからトラップが送信された場合は、まず、マネージャ内のトラップ受信機能がトラップを受信し、データ保存機能へ結果を送信する。データ保存機能はトラップ受信機能より送信されてきたデータを受信し保存する。その後、他方のマネージャの検索機能へ検索データを送信する。他方のマネージャの検索機能は、データ保存機能より送信されてきた検索条件データを基に自分の保持するデータと比較検索を行う。その後、検索結果を検索条件の送信元のマネージャの結果受信機能と自マネージャの結果受信機能へ送信する。結果受信機能は各マネージャの検索機能より送信された検索結果を基に、結果がNGの場合に、メッセージ出力機能へ出力メッセージを送信する。メッセージ出力機能は、結果受信機能より送信されてきた出力メッセージを表示する。これにより、トラップ情報の消失が確認できる。
しかしながら、上記のように、2台のマネージャは、トラップを受信する機能の他にも、検索機能等、様々な複雑な機能を有しており、且つ、相手マネージャとの通信には、コネクション型のソケット通信を利用しているため実際通信を行う事前準備としてコネクション確立等が必要となる。これにより、プログラムの処理速度が低下し、欠落したトラップ情報が迅速に検出できない、場合によっては、処理の複雑化によりバグが出る確率がより高くなり、結果として、欠落したトラップ情報を検出できなくなる可能性がある。また、従来の方法では必ず同一の機能を有する2台のマネージャを設置する必要があり、機器の購入や設置等のコストの問題、設置場所のスペース等の問題などが発生する。
また、下記特許文献2には、SNMPプロトコルで管理されるネットワーク管理システムの信頼性を確保するために、エージェントを管理するデータ処理装置(マネージャ)と複数のエージェントとを複数の伝送路で接続することと、エージェントからのトラップメッセージのシーケンス番号をチェックしてメッセージの紛失を検出し、メッセージの再送を要求することが記載されている。
しかしながら、特許文献2に記載された複数の伝送路は現用予備の形態で用いられるものであり、現用の伝送路で送られてきたトラップメッセージに番号抜けが検出されると、その番号のトラップメッセージの再送を要求しなければならず、再送要求のための処理の負担や再送によりメッセージ伝達の遅れ等の問題がある。
SNMPを用いた機器管理システムに見られるように、UDPを用いて送信元から非同期で受信元にデータを送信する場合は、通信データの紛失に対処するための費用がかかり、受信元の処理負担も大きいという問題がある。
特開2001−67291号公報 特開2000−69119号公報
そこで、本発明の解決しようとする課題は、低コストで、マネージャ等の受信元の処理に過大な負担を掛けることがなく、また通信データを紛失することなく円滑な受信を可能とするUDPを用いた通信システムを提供することである。
上記課題を解決するため、本発明は、各送信元と受信元に多重の通信路を設け、各送信元は通信データを前記多重の通信路に前記受信元宛に並列に送出するようにした。
これにより、通信データの紛失の可能性を実質的にゼロにすることができ、多重化された通信路を並列に送信されてきた一部データを比較するだけで、過不足なく受信した通信情報を管理することができる。
図1は、本発明の原理を説明する図であり、図1においては、通信路の多重度が2である場合の本発明における送信元と受信元間の構成を示している。送信元20と1台の受信元10間通信路を多重化し、送信元20は、それらの多重化された通信路に通信データを並列に送信する。受信元10には、通信路毎に受信データ格納キュー11,12を設け、さらに受信データ格納領域14及び受信データ識別情報比較手段13を設け、各キューに保持される受信データの一部 (送信元識別情報/通信データ識別情報)を受信データ識別情報比較手段13で比較し、受信した通信データに重複や不足のないよう受信データ情報格納領域14に保持する機能を設ける。通信データ識別情報としては、当該通信データを一意に識別できるものであれば、任意のものを採用することができる。
以下、本発明の実施例として、本発明のUDPを用いた通信システムをSNMPを用いた機器管理システムについて説明する。
図2は、本発明の通信システムをSNMPを用いた管理システムに適用した場合のシステム構成例を示す図であり、1台のSNMPマネージャ100が複数台の被管理ノード群であるサーバA、サーバB及びサーバCを管理する場合の管理構成を示す。各被管理ノードにはSNMPエージェント200が実装されており、また、各ネットワークを介して2つの通信路310,320でSNMPマネージャ100とつながっている。SNMPエージェント200は、各被管理ノードで発生したイベント/エラー情報を基に、SNMPトラップを生成し、2つの通信路310,320を通して、SNMPマネージャ100にトラップ情報を並列に送信する機能を有する。
また、マネージャ100内には、図3に示すように、通信路毎にトラップ情報受信手段とイベントキュー110,120があり、また、キューデータ比較手段130とイベント格納領域140を有する。マネージャ100宛てにトラップ情報が送信されると、マネージャ100内の各トラップ情報受信手段で、それぞれの通信路310,320より送信されてきたトラップ情報を受信し、データをそれぞれのイベントキュー110,120に格納する。その後、キューデータ比較手段130によって、それぞれのキュー110,120に格納されたトラップ情報の比較を行なう。比較には、トラップ発生元を識別できる情報(IPアドレス等)、発生したトラップを識別できる情報(発生時刻、シーケンス番号等)を利用する。これらの情報はエージェントから送られてくるトラップ情報に含まれている。なお、シーケンス番号は、エージェントにより多重化された通信路に並列に送信される同一のトラップ情報を区別するものとして、エージェントにより付与される。
トラップ情報は必ず同じエージェントから送られたもの同士を比較するようにする。まずトラップ発生時刻の比較を行う。発生時刻が異なる場合は、時刻の古い情報をイベント格納領域に格納する。一方、同一のトラップ情報であれば発生時刻は同じであるため、シーケンス番号を比較し、番号の小さい方をイベント格納領域に格納し、大きい方を破棄する。イベントキューに格納されている情報に対してこの処理を繰り返すことで、エージェントから送信されたトラップ情報を過不足なくイベント格納領域に格納される。
図4には、エージェントがマネージャにトラップ情報を送信するSNMPトラップメッセージのフォーマット形式が示されている。図示されているように、SNMPトラップメッセージは、使用されているSNMPプロトコルのバージョンを示すVersion、アクセスするコミュニティ名を表すCommunity、及びSNMPのコマンドに当たるデータであるPDU(Protocol Data Units)を含む。PDUは、PDUの種類を示すPDU Type(トラップの場合は“4”)、トラップを定義した管理エンタープライズを示すEnterprize、トラップ送信元のIPアドレスがセットされるAgent Address、トラップの種類を示すGeneric Trap Type と Specific Trap Type、エージェント初期化時からトラップ生成までの時間を表すTime Stamp、及びName(Object ID)とValueの組み合わせであるVariable Bindingsを含む。
本発明においては、例えばオブジェクト1をトラップ発生時刻とし、オブジェクト2をシーケンス番号とする。すると、トラップ送信元では、オブジェクト1の値としてトラップ発生時刻を設定し、オブジェクト2の値としてシーケンス番号を設定してトラップ情報を送信する。
次に本発明の実施例の動作について説明する。図2のようなシステム管理構成例において、例えば、図5に示すように、サーバAで独立した4つのイベント/エラーが発生した場合、サーバA内のSNMPエージェント200は、これらのイベント/エラー情報を元に、トラップ情報(1)〜(4)を生成し、2つの通信路A及び通信路Bを通して、各情報をSNMPマネージャ100宛てに並列に送信する。この時、通信路Bにおいてトラップ情報(3)が消失してしまったとすると、マネージャ内のトラップ受信手段Aでは、トラップ情報(1)、(2)、(3)、(4)を受信し、イベントキューAに情報を格納する。トラップ受信手段Bでは、トラップ情報(1)、(2)、(4)を受信し、イベントキューBに格納する。その後、キューデータ比較手段で、それぞれのキューに格納されたトラップ情報の比較を行なう。
比較動作について、図6を用いて説明する。まず、イベントキューAに最初に格納されたトラップ(1)と、イベントキューBに最初に格納されたトラップ(1)のトラップ発生時刻を比較する。これらは同一のトラップ情報であるため、トラップ発生時刻は同じはずである。発生時刻が同じ場合はシーケンス番号を比較し、シーケンス番号の小さい方をイベント格納領域へ保存する。また、シーケンス番号の大きい方は破棄する。トラップ(2)も同様に処理される。次に比較するものは、イベントキューAに格納されているトラップ(3)とイベントキューBに格納されているトラップ(4)である。これらは異なるトラップ情報であるためトラップ発生時刻は異なるはずである。トラップ発生時刻を比較し、時間の古い方(トラップ(3))をイベント格納領域へ保存する。また、時間の新しい方(トラップ(4))は保留する。最後に、イベントキューAのトラップ(4)と、先ほど保留されたイベントキューBのトラップ(4)を比較する。これらの情報は発生時刻が同じであるためシーケンス番号の小さい方をイベント格納領域へ保存し、シーケンス番号の大きい方を破棄する。
以上の処理により、エージェントより送信されたトラップ情報を、イベント格納領域に重複/不足なく保持することができる。
図7に上記処理シーケンスを示す。図7に記載された処理は、トラップ情報が受信され、イベントキューに格納されることにより起動される。
ステップS700で、起動の契機となった一方のイベントキューから先頭のデータ(データA)を抽出する。ステップS710において、他方のイベントキューにデータがあるか判定する。他方のイベントキューにデータがなければ、ステップS760に進む。他方のイベントキューにデータがあれば先頭のデータ(データB)をステップ720で抽出し、続いてステップ730で、データAとデータBのトラップ発生時刻は同じであるか判定する。
発生時刻が同じであればステップS750でシーケンス番号の大小を比較し、シーケンス番号の小さい方のデータについてはステップS760での判定処理に進む。シーケンス番号の大きい方のデータはステップS790に進み廃棄される。
ステップS740でトラップ発生時刻が異なると判定された場合は、ステップS740に進み、トラップ発生時刻が古いデータについては、ステップS760での判定処理に進む。トラップ発生時刻が新しいデータについては、ステップS780に進み、イベントキューに保留される。
ステップ760では、イベントキューから抽出されステップS760の判定処理に送られてきたデータと同一のデータがイベント格納領域にあるか判定され、同一のデータがイベント格納領域に既にあればステップS790でイベントキューから抽出されたデータは廃棄される。同一のデータがイベント格納領域になければ、当該イベントキューから抽出されたデータはイベント格納領域に格納される。
以上の実施例では、通信路を2重化した場合について説明したが、通信データ受信の信頼度を上げたい場合は、送信元と受信元間の通信路を更に多重化することも可能である。このような場合でも、受信データ格納キューの数と比較回数が増えるだけなので、同様のロジックで対応可能である。
以上説明したように、本発明によれば、送信元と受信元間の通信路を多重化し、受信元内に、受信した情報を重複や不足なく保持する機能を設けることで、通信路上での通信データ消失に対する信頼度を上げることができる。したがって、SNMPを用いた機器管理システムについていえば、従来の方法に比べて、マネージャ間の通信を行う処理等の複雑な処理が必要ないので、プログラムのステップ数が少なく、簡単なロジックで実現可能となるため処理速度が増し、エージェントからのトラップ情報を迅速かつ着実に受信可能となる。また、マネージャは1台で実現可能なため、従来に比べて、機器購入等コストの問題、設置場所等のスペースの問題が軽減される。
また、上記説明においては、UDPを用いた通信システムが先にあって、その通信システムにおいて通信路を多重化するような説明を行ったが、本発明はそれに限らず、通信路が多重化されたシステムであって、SNMPエージェントからのトラップ送信のような非同期のメッセージ通知に下位のプロトコルとしてTCPを用いた既存のシステムにおいて、TCPに替えてUDPを採用することによっても実現可能であることは明白である。
さらに、本発明の送信元の処理、受信元の処理、及びSNMPマネージャ等の処理がコンピュータのプログラム処理により実現可能であることも明白である。
(付記1)UDPを用いた通信システムにおいて、
送信元と受信元の間に多重の通信路を設け、
送信元は受信元宛の通信データを前記多重の通信路に並列に送出することを特徴とするUDPを用いた通信システム。
(付記2)前記受信元は、前記多重の通信路に並列に送出される通信データを受信して格納する前記多重の通信路毎に設けられた受信データ格納キューと、
前記多重の通信路毎に設けられた受信データ格納キューに格納された通信データを比較してそのうちの一つの通信データを選択する受信データ識別情報比較手段と、
前記受信データ識別情報比較手段で選択された一つの通信データを格納する受信データ格納領域を備えることを特徴とする付記1に記載されたUDPを用いた通信システム。
(付記3)前記通信データは、送信元から受信元へ非同期に送出されることを特徴とする付記2に記載されたUDPを用いた通信システム。
(付記4)送信元から多重の通信路を介して並列に送出されたUDPを用いた通信データを受信する受信元の通信データ受信方法において、
各通信路に送出された通信データを受信して各通信路毎に設けられた受信データ格納キューに格納するステップと、
前記各受信データ格納キューに格納された通信データを比較し、そのうちの一つを選択する比較ステップと、
前記比較ステップで選択された通信データを受信データ格納領域に格納するステップとを備えたことを特徴とする通信データ受信方法。
(付記5)送信元から多重の通信路を介して並列に送出されたUDPを用いた通信データを受信する受信元が実行する通信データ受信方法をコンピュータにより実現するためのプログラムにおいて、
各通信路に送出された通信データを受信して各通信路毎に設けられた受信データ格納キューに格納するステップと、
前記各受信データ格納キューに格納された通信データを比較し、そのうちの一つを選択する比較ステップと、
前記比較ステップで選択された通信データを受信データ格納領域に格納するステップとを前記コンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
(付記6)付記5に記載されたプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
(付記7)SNMPを用いた機器管理システムにおいて、
各エージェントとマネージャ間に多重の通信路を設け、
前記各エージェントは当該エージェント内で発生したイベント/エラーを報告する前記マネージャ宛のSNMPトラップメッセージを前記多重の通信路に並列に送出することを特徴とするSNMPを用いた機器管理システム。
(付記8)SNMPを用いた機器管理システムにおいて、
各エージェントとマネージャ間に多重の通信路を設け、
前記各エージェントは当該エージェント内で発生したイベント/エラーを報告する前記マネージャ宛のSNMPトラップメッセージを前記多重の通信路に並列に送出し、
前記マネージャは前記多重化された複数の通信路ごとにイベントキューを備え、各通信路を介して受信した前記SNMPトラップメッセージを対応する前記イベントキューに格納することを特徴とするSNMPを用いた機器管理システム。
(付記9)SNMPを用いた機器管理システムにおいて、
各エージェントとマネージャ間に多重の通信路を設け、
前記各エージェントは当該エージェント内で発生したイベント/エラーを報告する前記マネージャ宛のSNMPトラップメッセージを前記多重の通信路に並列に送出し、
前記マネージャは、前記多重化された複数の通信路ごとの複数のイベントキューを備え、各通信路を介して受信した前記SNMPトラップメッセージを対応する前記イベントキューに格納し、
さらに、前記複数のイベントキューに格納された前記SNMPトラップメッセージを比較しそのうちの一つのSNMPトラップメッセージを選択するトラップ情報比較手段と、
前記トラップ情報比較手段で選択されたSNMPトラップメッセージを格納するイベント格納領域とを備えたことを特徴とするSNMPを用いた機器管理システム。
(付記10) 通信路毎のイベントキューに格納されたSNMPトラップメッセージの比較対照として、トラップ送信元アドレス、トラップ発生時刻、シーケンス番号を用いることを特徴とする付記9に記載されたSNMPを用いた機器管理システム。
(付記11)各エージェントとマネージャ間に多重の通信路を設けたSNMPを用いた機器管理システムのマネージャによるSNMPトラップメッセージ受信方法において、
前記多重化された通信路に並列に送出されたSNMPとラップメッセージを受信して各通信路毎に設けられたイベントキューに格納するステップと、
前記各イベントキューに格納されたSNMPとラップメッセージを比較し、そのうちの一つを選択する比較ステップと、
前記比較ステップで選択されたSNMPトラップメッセージをイベント格納領域に格納するステップを備えたことを特徴とするSNMPトラップメッセージ受信方法。
(付記12)各エージェントとマネージャ間に多重の通信路を設けたSNMPを用いた機器管理システムのマネージャによるSNMPトラップメッセージ受信方法をコンピュータにより実現するためのプログラムにおいて、
前記多重化された通信路に並列に送出されたSNMPとラップメッセージを受信して各通信路毎に設けられたイベントキューに格納するステップと、
前記各イベントキューに格納されたSNMPとラップメッセージを比較し、そのうちの一つを選択する比較ステップと、
前記比較ステップで選択されたSNMPトラップメッセージをイベント格納領域に格納するステップを前記コンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
(付記13)付記12に記載されたプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
本発明の原理を説明する図である。 本発明をSNMPを用いた管理システムに適用した構成例を説明する図である。 本発明の実施例のマネージャ構成を説明する図である。 SNMPトラップメッセージ形式の説明図である。 本発明の実施例の動作例を説明する図である。 本発明の実施例におけるイベントデータ比較動作例を説明する図である。 本発明の実施例のイベントデータ格納制御のフローを説明する図である。 SNMPを用いた機器管理体系を説明する図である。 従来技術を説明する図である。
符号の説明
10 受信元
20 送信元
100 SNMPマネージャ
110 イベントキューA
120 イベントキューB
130 キューデータ比較手段
140 イベント格納領域
200 SNMPエージェント
310 通信路A
320 通信路B

Claims (5)

  1. 通信システムにおいて、
    送信元と受信元の間に多重の通信路を設け、
    送信元は受信元宛の通信データを前記多重の通信路に並列に送出し、
    前記受信元は、前記多重の通信路に並列に送出される通信データを受信して格納する前記多重の通信路毎に設けられた受信データ格納キューと、
    前記多重の通信路毎に設けられた受信データ格納キューに格納された通信データを比較してそのうちの一つの通信データを選択する受信データ識別情報比較手段と、
    前記受信データ識別情報比較手段で選択された一つの通信データを格納する受信データ格納領域を備えることを特徴とする通信システム。
  2. 送信元から多重の通信路を介して並列に送出された通信データを受信する受信元が実行する通信データ受信方法をコンピュータにより実現するためのプログラムにおいて、
    各通信路に送出された通信データを受信して各通信路毎に設けられた受信データ格納キューに格納するステップと、
    前記各受信データ格納キューに格納された通信データを比較し、そのうちの一つを選択する比較ステップと、
    前記比較ステップで選択された通信データを受信データ格納領域に格納するステップとを前記コンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
  3. SNMPを用いた機器管理システムにおいて、
    各エージェントとマネージャ間に多重の通信路を設け、
    前記各エージェントは当該エージェント内で発生したイベント/エラーを報告する前記マネージャ宛のSNMPトラップメッセージを前記多重の通信路に並列に送出し、
    前記マネージャは、前記多重化された複数の通信路ごとの複数のイベントキューを備え、各通信路を介して受信した前記SNMPトラップメッセージを対応する前記イベントキューに格納し、
    さらに、前記複数のイベントキューに格納された前記SNMPトラップメッセージを比較しそのうちの一つのSNMPトラップメッセージを選択するトラップ情報比較手段と、
    前記トラップ情報比較手段で選択されたSNMPトラップメッセージを格納するイベント格納領域とを備えたことを特徴とするSNMPを用いた機器管理システム。
  4. 通信路毎のイベントキューに格納されたSNMPトラップメッセージの比較対照として、トラップ送信元アドレス、トラップ発生時刻、シーケンス番号を用いることを特徴とする請求項3記載のSNMPを用いた機器管理システム。
  5. 各エージェントとマネージャ間に多重の通信路を設けたSNMPを用いた機器管理システムのマネージャによるSNMPトラップメッセージ受信方法をコンピュータにより実現するためのプログラムにおいて、
    前記多重化された通信路に並列に送出されたSNMPとラップメッセージを受信して各通信路毎に設けられたイベントキューに格納するステップと、
    前記各イベントキューに格納されたSNMPとラップメッセージを比較し、そのうちの一つを選択する比較ステップと、
    前記比較ステップで選択されたSNMPトラップメッセージをイベント格納領域に格納するステップを前記コンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
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