JP2010119053A - 不通検出装置、方法、及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】入力部101は、ネットワーク上を流れるパケットを受信する。パケット情報取得部102−1は、受信パケットから、送信元アドレス情報、宛先アドレス情報、順序制御情報(シーケンス番号)、及び承認応答情報(ACKフラグ、確認応答番号)を含むパケット情報を取得する。不通・疎通検出部102−2は、そのパケット情報に基づいて、受信パケットの送信元のホストと宛先のホストの間の不通又は疎通を含む導通状態を検出する。順序制御情報の変化傾向と承認応答情報を組み合わせることにより、受信パケットの送信元のホストと自装置間又は自装置と受信パケットの宛先のホスト間の何れにおいて不通が発生したかを検出する。出力部104は、その導通状態を出力する。
【選択図】図1
Description
ための不通検出装置、方法、又はプログラムを前提とする。
入力部は、ネットワーク上を流れるパケットを受信する。
出力部は、その導通状態を出力する。
これにより、ネットワークやホストの障害に関する診断精度が向上する効果が得られる。
図1は、不通検出装置の実施形態の構成図である。
不通検出装置100は、送信ホストと受信ホストを接続するネットワーク上でタップ又はスイッチのモニタポートなど、パケットをモニタする装置を経由してネットワークに接続されており、送信ホストから受信ホストに送信されるパケットをモニタできる。
パケット情報取得部102−1は、受信パケットのIPヘッダ及びTCPヘッダから、以下の情報を取得する。即ち、パケット情報取得部102−1は、TCPコネクションID、即ち、送信元IPアドレス(SA)、送信元ポート番号(SP)、宛先IPアドレス(DA)、宛先ポート番号(DP)の4つの情報組と、TCPのシーケンス番号(SEQ)値を取得する。
パケット情報取得部102−1は、上記取得情報を、不通・疎通検出部102−2へ通知する。ここで、TCPコネクションIDは、パケットの送受信方向によらず一意である。
モニタ結果記憶部103−2は、ネットワーク管理者や監視装置に通知するためのモニタ結果を記憶する機能を持ち、例えばTCPコネクション毎の送信パケット数、ロス数、及び送信ホストの遅延時間などを統計情報として記憶する。
本実施形態では、不通検出装置100が、TCPのデータパケットとACKパケットのシーケンス番号をモニタする。
上記以外の時間帯は、そのTCPコネクションの通信は無通信であると判定される。
以上の基本動作により、上り下りで別経路を通る箇所に不通検出装置100が設置されても、或いは、一方向へのデータ送信であっても、正確に正常・不通時間を計測することが可能となる。
まず、第1の実施形態として、図1に示される不通検出装置100が、データパケットとACKパケットの両方をモニタできない場合の動作について説明する。
図5は、第1の実施形態において通信状態記憶部103−1に記憶されるコネクションテーブルの一例を示す図である。同図において、TCPコネクションIDや送信元IPアドレスは、説明を簡単にするために、A、B、ア、イなどと省略して記述してある。異なる送信元IPアドレスア、イに対して、同一のTCPコネクションIDであるAが割り当てられているが、これは、TCPコネクションを利用するIPアドレスは、送信ホスト301と受信ホスト302(図3参照)のペアに対応して、常に2つのIPアドレスの組合せであるためである。
まず、入力部101が、パケットを受信する(ステップS401)。
次に、パケット情報取得部102−1は、受信パケットのIPヘッダ及びTCPヘッダ内の送信元IPアドレス、送信元ポート番号、宛先IPアドレス、宛先ポート番号の4つの情報組から、TCPコネクションIDを作成する。また、パケット情報取得部102−1は、TCPデータ長とSEQを取得する(ステップS402)。パケット情報取得部102−1は、これらの情報を、不通・疎通検出部102−2に通知する。
コネクションテーブルに存在していない場合には、不通・疎通検出部102−2は、以下の動作を実行する(ステップS403の判定がNO)。
TCPデータ長が0である場合には(ステップS405の判定がNO)、次のパケットの受信処理に戻る(ステップS405→S401)。
不通・疎通検出部102−2はまず、ステップS402にて受信パケットから取得されたSEQが、コネクションテーブル(図5)の該当するエントリに記憶されている前回SEQ以上であるか否かを判定する(ステップS406)。これは、SEQが単調増加しているか否かの判定になる。
不通開始時刻が記録されているときには(ステップS407の判定がYES)、不通・疎通検出部102−2は、その不通開始時刻から受信パケットの受信時刻までを不通時刻として、不通・疎通テーブルの該当するエントリに記録する(ステップS409)。
その後、不通・疎通検出部102−2は、ステップS408の処理に進む。
今、図5に示されるコネクションテーブルの記録状態において、SEQが680、データ長が20で、送信元IPアドレスがア、宛先IPアドレスがイであり、TCPコネクションIDがAに属するデータパケットが受信されたとする。この場合、図4において、ステップS401→S402→S403→S405→S406→S407→S408→S411の順に、各処理が実行される。この結果、SEQが単調増加して疎通を確認できるパケットとして、疎通時刻としてパケット受信時刻T1が不通・疎通テーブル(図6)の該当するエントリに記録される。また、コネクションテーブル(図5)の該当するエントリにおいて、前回SEQが、680から700に更新される。
不通・疎通検出部102−2は、上述のようにして更新されるコネクションテーブル及び不通・疎通テーブルの記録内容から、一定時間毎に、疎通、不通、無通信を判定し、判定結果をモニタ結果記憶部103−2に格納する。
まず、不通・疎通検出部102−2は、通信状態記憶部103−1内のコネクションテ
ーブルに、未処理のエントリがあるか否かを判定する(ステップS701)。なお、TCPコネクションIDが処理済みのものと同じである場合は、処理済みとされる。
今、TCPコネクションID=A,B,Cの記録がコネクションテーブルに存在し、不通・疎通テーブルの記録内容が図8(a)に示されるごとくであるとする。この場合、それぞれ同一のアドレス10の受信ホスト302(図3参照)に対して、アドレス1,2,3の各送信ホスト301(図3参照)が通信している。
図10は、第2の実施形態における不通検出装置100の全体制御動作を示す動作フローチャートである。
次に、パケット情報取得部102−1は、受信パケットのIPヘッダ及びTCPヘッダ内の送信元IPアドレス、送信元ポート番号、宛先IPアドレス、宛先ポート番号の4つの情報組から、TCPコネクションIDを作成する。また、パケット情報取得部102−1は、TCPデータ長とSEQを取得する(ステップS1002)。パケット情報取得部102−1は、これらの情報を、不通・疎通検出部102−2に通知する。
TCPデータ長が0である場合には(ステップS1007の判定がNO)、不通・疎通検出部102−2は更に、TCPヘッダ内のコードビットのACKフラグ(図2参照)がONであるか否か、即ち、受信パケットがACKパケットであるか否かを判定する(ステップS1008)。
ているか否かの判定になる。
SEQが単調増加している場合には(ステップS1014の判定がYES)、不通・疎通検出部102−2は、ステップS1016の処理に進む。
一方、ステップS1005にてコネクションテーブルの該当するエントリに不通開始時刻が未記録と判定され、かつステップS1006にて受信パケットのSEQが単調増加なしと判定された場合には、不通・疎通検出部102−2は、以下の不通処理を実行する。
第1のケースについて、例えば図12の動作シーケンス図と、図10の動作フローチャート及び図11のコネクションテーブルの例に基づいて説明する。
が無く、「前回SEQ≦SEQ」が成り立ち、TCPデータ長が100である。従って、図10において、ステップS1001→S1002→S1003→S1005→S1006→S1007→S1017→S1018→S1019の各処理が順次実行され、ステップS1019の判定はNOとなる。この結果、疎通時刻としてパケット受信時刻T1、前回SEQとして20600、前回ACKとして600が、コネクションテーブルの該当するエントリに記録される。
今、図13において、送信ホスト301=イから受信ホスト302=アへのパケット送信処理において、時刻T1からT4までは、ステップS1001→S1002→S1003→S1005→S1006→S1007→S1017→S1018→S1019→S1001の各処理が実行される。また、時刻T5とT6では、ステップS1001→S1002→S1003→S1005→S1006→S1007→S1008→S1017→S1018→S1019→S1020→S1001の各処理が実行される。これにより、不通検出装置100において、疎通状態が推定されている。
図14に示されるコンピュータは、CPU1401、メモリ1402、入力装置1403、出力装置1404、外部記憶装置1405、可搬記録媒体1409が挿入される可搬記録媒体駆動装置1406、及びネットワーク接続装置1407を有し、これらがバス1408によって相互に接続された構成を有する。同図に示される構成は上記システムを実現できるコンピュータの一例であり、そのようなコンピュータはこの構成に限定されるものではない。
可搬記録媒体駆動装置1406は、光ディスクやSDRAM、コンパクトフラッシュ(登録商標)等の可搬記録媒体1409を収容するもので、外部記憶装置1405の補助の役割を有する。
101 入力部
102 処理部
102−1 パケット情報取得部
102−2 不通・疎通検出部
103 記憶部
103−1 通信状態記憶部
103−2 モニタ結果記憶部
104 出力部
301、1502 送信ホスト
302、1503 受信ホスト
Claims (5)
- ネットワーク上を流れるパケットデータの導通状態を検出するための不通検出装置であって、
前記ネットワーク上を流れるパケットを受信する入力部と、
該入力部により受信される受信パケットから、該受信パケットの送信元アドレス情報、宛先アドレス情報、順序制御情報、及び承認応答情報を含むパケット情報を取得するパケット情報取得部と、
該パケット情報に基づいて、前記受信パケットの送信元のホストと宛先のホストの間の不通又は疎通を含む導通状態を検出する不通・疎通検出部と、
該導通状態を出力する出力部と、
を含むことを特徴とする不通検出装置。 - 前記不通・疎通検出部は、前記受信パケットの順序制御情報の変化傾向を検出することにより、前記受信パケットの送信元のホストと宛先のホストの間の不通又は疎通を含む導通状態を検出する、
ことを特徴とする請求項1に記載の不通検出装置。 - 前記不通・疎通検出部は、前記受信パケットの承認応答情報を更に判定することにより、前記受信パケットの送信元のホストと自装置間又は自装置と前記受信パケットの宛先のホスト間の何れにおいて不通が発生したかを検出する、
ことを特徴とする請求項2に記載の不通検出装置。 - ネットワーク上を流れるパケットデータの導通状態を検出するための不通検出方法であって、
前記ネットワーク上を流れるパケットを受信する入力ステップと、
該入力部により受信される受信パケットから、該受信パケットの送信元アドレス情報、宛先アドレス情報、順序制御情報、及び承認応答情報を含むパケット情報を取得するパケット情報取得ステップと、
該パケット情報に基づいて、前記受信パケットの送信元のホストと宛先のホストの間の不通又は疎通を含む導通状態を検出する不通・疎通検出ステップと、
該導通状態を出力する出力ステップと、
を含むことを特徴とする不通検出方法。 - ネットワーク上を流れるパケットデータの導通状態を検出するためのコンピュータに、
前記ネットワーク上を流れるパケットを受信する入力ステップと、
該入力部により受信される受信パケットから、該受信パケットの送信元アドレス情報、宛先アドレス情報、順序制御情報、及び承認応答情報を含むパケット情報を取得するパケット情報取得ステップと、
該パケット情報に基づいて、前記受信パケットの送信元のホストと宛先のホストの間の不通又は疎通を含む導通状態を検出する不通・疎通検出ステップと、
該導通状態を出力する出力ステップと、
を実行させるためのプログラム。
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US8954057B2 (en) | 2010-11-02 | 2015-02-10 | Fujitsu Limited | Base station, detection device, communication system and detection method |
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- 2008-11-14 JP JP2008292540A patent/JP5168098B2/ja active Active
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