JP2010193321A - Congestion influence degree evaluation apparatus, congestion influence degree evaluation method and program therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ネットワークでの故障発生や交流トラヒックの変化等、ネットワークの状態が変化した際の輻輳発生を事前に評価する技術に関する。 The present invention relates to a technique for evaluating in advance the occurrence of congestion when the state of a network changes, such as the occurrence of a failure in a network or a change in AC traffic.
従来、IP(Internet Protocol)網を構築する際には、ルータや回線に故障が発生しても、故障箇所を回避して通信を継続できる迂回経路が存在するようにネットワークを設計する技術がある(非特許文献1参照)。この技術において、ルータや回線に故障が発生しても、故障箇所を流れていたトラヒックのすべてが救済できるリソース(例えば、ノード間を接続するリンクの帯域等)を用意することで、故障発生時においても、通信が途切れることなく、品質を保ったまま通信サービスを提供することができる。 Conventionally, when constructing an IP (Internet Protocol) network, there is a technique for designing a network so that there is a detour route that can continue communication while avoiding the failure location even if a failure occurs in a router or a line. (Refer nonpatent literature 1). In this technology, even if a failure occurs in a router or a line, a resource (for example, a bandwidth of a link connecting nodes) that can relieve all the traffic that was flowing through the failure location is prepared. The communication service can be provided while maintaining the quality without interruption of communication.
一方で、IP網において、物理的には単一の故障であっても、複数のリンク断が発生することがありうる。例えば、ルータや回線のメンテナンス時に故障が発生した場合には、複数のリンク断が発生することがある。また、同じ光ファイバ回線に複数のIPリンク(IP網を構成する回線)が収容されている場合には、該当光ファイバの断線により複数のIPリンクがダウンする。さらに、ルータのラインカード(複数の回線を収容する回線モジュール)の故障によっても、複数のIPリンクがダウンする。 On the other hand, in the IP network, a plurality of link breaks may occur even if there is a single physical failure. For example, when a failure occurs during maintenance of a router or a line, a plurality of link breaks may occur. When a plurality of IP links (lines constituting an IP network) are accommodated in the same optical fiber line, the plurality of IP links are down due to disconnection of the corresponding optical fiber. Further, a plurality of IP links go down due to a failure of a router line card (a line module accommodating a plurality of lines).
このような故障まで考慮し、通信が途切れないようにIP網を構築する方法としては、例えば、現用系と予備系とを同じ光ファイバ回線や、ラインカードに収容しないようにする方法がある。この方法によれば、物理的に単一の故障であれば、通信が途切れることはない。しかし、その場合にも、複数の回線がダウンすることにより、そのダウンした回線に流れていたトラヒックが複雑に迂回し輻輳を発生させるおそれがある。 As a method of constructing an IP network so that communication is not interrupted in consideration of such a failure, for example, there is a method in which the active system and the standby system are not accommodated in the same optical fiber line or line card. According to this method, if there is a single physical failure, communication is not interrupted. However, even in such a case, when a plurality of lines are down, there is a possibility that the traffic flowing in the down line is complicatedly bypassed and congestion is generated.
ここで、複数のIPリンクの切断が発生した場合の迂回経路は複雑になることが多く、また、故障の組み合わせも無数に存在し、輻輳が発生する可能性の高いリンクを特定することは困難であった。そこで、本発明は、前記した課題を解決し、複数のIPリンクが通信不可能になった場合であっても、輻輳が発生する可能性の高いリンクを特定することを目的とする。 Here, when a plurality of IP links are disconnected, the detour path is often complicated, and there are innumerable combinations of failures, and it is difficult to identify a link that is likely to cause congestion. Met. Therefore, an object of the present invention is to solve the above-described problems and to identify a link that is highly likely to cause congestion even when a plurality of IP links cannot communicate.
前記した課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、ネットワークにおける複数のリンクの故障により輻輳が発生する可能性の高いリンクと、そのリンクにおける輻輳の度合いを示す輻輳影響度とをシミュレーションする輻輳影響度評価装置であって、ネットワークのノード間を流れるフローのトラヒック量を示した交流トラヒック情報と、ネットワークのトポロジ、そのネットワークにおけるリンクごとのリンクコストおよび最大利用可能帯域を示したネットワーク設定情報と、1以上の故障パターンを故障リンクの組み合わせにより示した故障箇所情報とを記憶する記憶部と、ネットワーク設定情報および故障箇所情報に基づき、故障パターンごとに、複数の故障リンクを迂回する最短経路を示した迂回経路情報を作成する故障シミュレーション部と、交流トラヒック情報のフローそれぞれについて、故障パターンごとに作成した迂回経路情報において当該フローで経由するリンクを特定し、その特定したリンクそれぞれに、交流トラヒック情報に示される当該フローのトラヒック量を加算したトラヒック量を示したリンクトラヒック量情報を作成するリンクトラヒック量計算部と、リンクトラヒック量情報に示されるリンクのトラヒック量が、ネットワーク設定情報に示される当該リンクの最大利用可能帯域以上である輻輳発生リンクがあるとき、その輻輳発生リンクのトラヒック量から、この輻輳発生リンクに関する最大利用可能帯域の値を減算することにより計算した輻輳影響度と、輻輳発生リンクの識別情報と、この輻輳発生リンクの発生原因となる故障パターンとを示した輻輳影響度評価結果を出力する輻輳影響度計算部とを備えることを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, the invention according to
請求項5に記載の発明は、ネットワークにおける複数のリンクの故障により輻輳が発生する可能性の高いリンクと、そのリンクにおける輻輳の度合いを示す輻輳影響度とをシミュレーションし、ネットワークのノード間を流れるフローのトラヒック量を示した交流トラヒック情報と、ネットワークのトポロジ、そのネットワークにおけるリンクごとのリンクコストおよび最大利用可能帯域を示したネットワーク設定情報と、1以上の故障パターンを故障リンクの組み合わせにより示した故障箇所情報とを記憶する記憶部を備える輻輳影響度評価装置が、ネットワーク設定情報および故障箇所情報に基づき、故障パターンごとに、複数の故障リンクを迂回する最短経路を示した迂回経路情報を作成するステップと、交流トラヒック情報のフローそれぞれについて、故障パターンごとに作成した迂回経路情報において当該フローで経由するリンクを特定し、その特定したリンクそれぞれに、交流トラヒック情報に示される当該フローのトラヒック量を加算したトラヒック量を示したリンクトラヒック量情報を作成するステップと、リンクトラヒック量情報に示されるリンクのトラヒック量が、ネットワーク設定情報に示される当該リンクの最大利用可能帯域以上である輻輳発生リンクがあるとき、その輻輳発生リンクのトラヒック量から、この輻輳発生リンクに関する最大利用可能帯域の値を減算することにより計算した輻輳影響度と、輻輳発生リンクの識別情報と、この輻輳発生リンクの発生原因となる故障パターンとを示した輻輳影響度評価結果を出力するステップとを実行することを特徴とする輻輳影響度評価方法とした。 The invention according to claim 5 simulates a link that is highly likely to be congested due to a failure of a plurality of links in the network, and a congestion influence degree indicating the degree of congestion in the link, and flows between nodes of the network. AC traffic information indicating the traffic volume of the flow, network topology, network setting information indicating the link cost and maximum available bandwidth for each link in the network, and one or more failure patterns indicated by a combination of fault links Congestion impact assessment device with storage unit for storing failure location information creates detour route information indicating the shortest route that bypasses multiple failure links for each failure pattern based on network setting information and failure location information Steps and flow of exchange traffic information For each, the link through the flow is specified in the detour route information created for each failure pattern, and the traffic amount obtained by adding the traffic amount of the flow indicated in the AC traffic information to each of the specified links. When there is a congested link in which the traffic amount of the link indicated in the link traffic amount information is equal to or greater than the maximum usable bandwidth of the link indicated in the network setting information. The congestion influence level calculated by subtracting the value of the maximum available bandwidth for this congestion occurrence link from the link traffic volume, the congestion occurrence link identification information, and the failure pattern that causes this congestion occurrence link The step of outputting the congestion impact evaluation result shown. It was used as a congestion impact evaluation method according to claim.
この輻輳影響度評価装置は、ネットワークの1以上のリンクの故障パターンごとに、そのリンク群が故障したときの迂回経路をシミュレーションする。次に、そのシミュレーションした迂回経路と、ネットワーク内の交流トラヒックとをもとに、故障パターンごとに、ネットワーク内の各リンクのトラヒック量のシミュレーション結果を得る。そして、このシミュレーション結果から輻輳の有無および輻輳発生リンクを特定する。また、その輻輳発生リンクにおけるトラヒック量が、そのリンクの最大利用可能帯域をどの程度上回っているかを示した輻輳影響度と、その輻輳発生リンクが発生した故障パターンとを出力する。このようにすることで、この輻輳影響度評価装置の利用者は、複数のリンクの故障が発生した場合でも、その故障が発生したときのネットワーク内における輻輳の発生の有無を知ることができる。また、輻輳がある場合、輻輳発生リンクごとに、その輻輳発生リンクにおける輻輳の度合い(輻輳影響度)と、この輻輳発生リンクの発生原因となる故障パターンとを知ることができる。従って、例えば、この輻輳発生リンクに、予めこの輻輳影響度に応じて帯域の増強等を施しておくことで、輻輳を低減できる。 This congestion influence degree evaluation apparatus simulates a detour path when the link group fails for each failure pattern of one or more links in the network. Next, a simulation result of the traffic amount of each link in the network is obtained for each failure pattern based on the simulated detour path and the AC traffic in the network. Then, the presence / absence of congestion and the congestion occurrence link are specified from the simulation result. In addition, a congestion influence degree indicating how much the traffic amount in the congestion occurrence link exceeds the maximum usable bandwidth of the link and a failure pattern in which the congestion occurrence link has occurred are output. In this way, the user of this congestion impact evaluation apparatus can know whether or not congestion has occurred in the network when a failure has occurred even when a plurality of link failures have occurred. Further, when there is congestion, it is possible to know the degree of congestion (congestion influence degree) in the congestion occurrence link and the failure pattern that causes the occurrence of the congestion occurrence link for each congestion occurrence link. Therefore, for example, congestion can be reduced by performing bandwidth enhancement or the like on the congestion occurrence link in advance according to the congestion influence degree.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の輻輳影響度評価装置における前記輻輳影響度計算部が、前記輻輳影響度評価結果として、前記輻輳発生リンクが発生する原因となる前記故障パターンと、この故障パターンにより発生するすべての輻輳発生リンクの識別情報と、輻輳影響度とを示した輻輳影響度評価結果を出力し、前記輻輳影響度評価における輻輳影響度は、前記輻輳発生リンクそれぞれについて、当該輻輳発生リンクのトラヒック量から、当該輻輳発生リンクの前記最大利用可能帯域の値を減算した値の合計値であることを特徴とする。
The invention according to
このようにすることで、この輻輳影響度評価装置の利用者は、故障パターンごとに、ネットワーク内における輻輳の発生の有無を知ることができる。また、故障パターンごとに、その故障パターンで発生するすべての輻輳発生リンク、その輻輳発生リンクそれぞれにおいて、そのリンクの最大利用可能帯域を超える値の合計値(つまり、ネットワーク全体での輻輳影響度)を知ることができる。従って、利用者は、例えば、ネットワーク全体の輻輳発生量が多い故障パターンに着目し、その故障パターンで発生する輻輳発生リンクそれぞれに予めこの輻輳影響度に応じて帯域の増強等を施しておくことで、輻輳を低減できる。 By doing in this way, the user of this congestion influence degree evaluation apparatus can know the presence or absence of the congestion in a network for every failure pattern. Also, for each failure pattern, all the congestion-occurring links that occur in that failure pattern, and the total value of the values exceeding the maximum usable bandwidth of each link (that is, the congestion impact on the entire network) Can know. Therefore, for example, the user pays attention to a failure pattern with a large amount of congestion occurrence in the entire network, and performs bandwidth enhancement or the like according to the congestion influence degree in advance for each congestion occurrence link that occurs in the failure pattern. Thus, congestion can be reduced.
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の輻輳影響度評価装置が故障ノードの識別情報の入力を受け付けたとき、ネットワーク設定情報を参照して、当該故障ノードが故障したときに通信不可能となる1以上のリンクを故障リンクとして示した故障箇所情報を作成する故障箇所情報作成部を備えることを特徴とする。
In the invention according to
このようにすることで、輻輳影響度評価装置は、故障ノードの識別情報を入力することで、そのノードが故障したときのリンク輻輳発生ノード、輻輳影響度を出力することができる。 By doing in this way, the congestion influence degree evaluation apparatus can output the link congestion occurrence node and the congestion influence degree when the failure of the node is input by inputting the identification information of the failure node.
請求項4に記載の発明は、請求項2または請求項3に記載の輻輳影響度評価装置における輻輳影響度計算部が、計算した輻輳影響度が高いものから順に、(1)輻輳影響度、輻輳発生リンクの識別情報およびこの輻輳発生リンクが発生する原因となる故障パターン、または、(2)輻輳影響度、故障パターンおよびこの故障パターンにより発生するすべての輻輳発生リンクの識別情報を出力することを特徴とする。
In the invention according to claim 4, the congestion influence degree calculation unit in the congestion influence degree evaluation apparatus according to
このようにすることで、輻輳影響度評価装置の利用者は、輻輳影響度の高い輻輳発生リンク(つまり、輻輳によってロスするトラヒック量が多いリンク)、この輻輳発生リンクが発生する原因となった故障パターン、ネットワーク全体の輻輳影響度の高い故障パターン、その故障パターンにおいて発生する輻輳発生リンク等を確認できる。 By doing so, the user of the congestion impact evaluation device caused a congestion occurrence link with a high congestion impact degree (that is, a link with a large amount of traffic lost due to congestion) and this congestion occurrence link. It is possible to confirm a failure pattern, a failure pattern having a high congestion influence level of the entire network, a congestion occurrence link generated in the failure pattern, and the like.
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の輻輳影響度評価方法を、コンピュータである輻輳影響度評価装置に実行させるためのプログラムとした。 The invention according to claim 6 is a program for causing a congestion influence degree evaluation apparatus, which is a computer, to execute the congestion influence degree evaluation method according to claim 5.
このようなプログラムによれば、一般的なコンピュータに請求項5に記載の輻輳影響度評価方法を実行させることができる。 According to such a program, it is possible to cause a general computer to execute the congestion influence degree evaluation method described in claim 5.
本発明によれば、複数のIPリンクが通信不可能になった場合であっても、輻輳が発生する可能性の高いリンクを特定できる。また、その輻輳の輻輳影響度も確認することができる。 According to the present invention, even when a plurality of IP links cannot be communicated, a link that is highly likely to cause congestion can be identified. Moreover, the congestion influence degree of the congestion can also be confirmed.
以下、本発明を実施するための形態(以下、「実施の形態」という)について説明する。ここでは、本実施の形態の輻輳影響度評価装置が、図1(a)に示すネットワークにおいてルータ(ノード)の故障またはリンクの故障が発生したときの輻輳影響度を評価する場合を例に説明する。図1(a)に示すように、ルータR1,R2,R3,R4,R5が、それぞれリンクにより接続される。リンクに付記されている値はリンクコストの値であり、ルータ間の経路を決めるために利用される。このリンクコストは、ルータがOSPF(Open Shortest Path First)を用いてルーティングを行う場合には、OSPFリンクコストとして利用される。 Hereinafter, modes for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “embodiments”) will be described. Here, a case will be described as an example where the congestion influence degree evaluation apparatus according to the present embodiment evaluates the congestion influence degree when a router (node) failure or a link failure occurs in the network shown in FIG. To do. As shown in FIG. 1A, routers R1, R2, R3, R4, and R5 are connected by links. The value appended to the link is the link cost value and is used to determine the route between routers. This link cost is used as an OSPF link cost when the router performs routing using OSPF (Open Shortest Path First).
次に、図1(b)を用いて、本実施の形態の輻輳影響度評価装置10の構成を説明する。この輻輳影響度評価装置10は、交流トラヒック情報と、ネットワーク設定情報(トポロジ情報)と、故障箇所情報とを読み込み、想定される故障パターンごとに、どのリンクで輻輳が発生する可能性があるかを評価する。そして、輻輳が発生する可能性のあるリンク(輻輳発生リンク)における輻輳影響度を影響度評価結果として出力する。ここでの輻輳影響度とは、ルータやリンクの故障に伴う迂回トラヒックによって輻輳が発生する度合い(具体的には、そのリンクのトラヒック量−最大利用可能帯域)を示したものである。
Next, the configuration of the congestion
このような輻輳影響度評価装置10は、交流トラヒック情報131と、ネットワーク設定情報132と、故障箇所情報133とを記憶する。また、この輻輳影響度評価装置10は、故障シミュレーション部121と、リンクトラヒック量計算部122と、輻輳影響度計算部123とを備える
Such a congestion
交流トラヒック情報131は、ネットワークの任意の2つのルータごとに、その2つのルータ間を流れるフローのトラヒック量を記憶している。この交流トラヒック情報131は、以下の表1に例示するように、フローの送信元ルータの識別情報および宛先ルータの識別情報と、そのフローにおけるトラヒック量とを対応付けて示した情報である。例えば、表1において、ルータR1からルータR2へは、800Mbpsのトラヒックが流れていることを示す。 The AC traffic information 131 stores the amount of traffic of a flow flowing between two arbitrary routers in the network. As illustrated in Table 1 below, the AC traffic information 131 is information in which the identification information of the flow source router and the identification information of the destination router and the traffic amount in the flow are associated with each other. For example, Table 1 shows that 800 Mbps traffic is flowing from the router R1 to the router R2.
この交流トラヒック情報131は、各ルータで実際に流れているトラヒック量を計測して、送信元アドレスと、宛先アドレスごとに集計してもよいし、ルータのIF(インタフェース)単位の入出力トラヒック量から、交流トラヒックを推定するようにしてもよい。この交流トラヒック情報131は、リンクトラヒック量情報135(後記)を作成する際に参照される。 This AC traffic information 131 may be obtained by measuring the traffic volume actually flowing in each router and summing up for each source address and destination address, or by the I / O traffic volume of each router (IF) unit. From this, AC traffic may be estimated. This AC traffic information 131 is referred to when creating link traffic volume information 135 (described later).
ネットワーク設定情報132は、ネットワーク内の各ルータがどのルータと接続しているか(つまり、トポロジ情報)や、そのルータと接続するためのリンクコスト、そのリンクの最大利用可能帯域等を示した情報である。このネットワーク設定情報132は、以下の表2に例示するように、ルータの識別情報ごとに、そのルータが接続されるルータ(対向ルータ)の識別情報と、その対向ルータに接続するために用いているインタフェースの識別情報、そのインタフェースに接続されるリンクのコスト(リンクコスト)、最大利用可能帯域等を示した情報である。このネットワーク設定情報132は、ルータの設定情報(コンフィグ)に含まれるような、詳細な情報を含んでいてもよい。
The
故障箇所情報133は、この輻輳影響度評価装置10において、輻輳影響度評価の対象となる故障パターンを示した情報である。故障箇所情報133は、表3に例示するように、故障パターンIDごとに、故障箇所が記載される。故障箇所は、故障対象のリンクの識別情報、または、そのリンクの両端となるルータの識別情報により記述される。この故障箇所は、単一リンクでもよいし、複数リンクであってもよい。なお、この輻輳影響度評価装置10が、ルータ故障の輻輳影響度評価を行う場合には、そのルータが保持するすべてのリンクが記載される。
The
この故障箇所情報133およびネットワーク設定情報132は、故障シミュレーション部が経路情報134を作成する際に参照される。
The
なお、この交流トラヒック情報131、ネットワーク設定情報132、故障箇所情報133は、この輻輳影響度評価装置10の入出力部(図示省略)経由で入力され、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、フラッシュメモリ等の記憶部に記憶される。
The AC traffic information 131, the
故障シミュレーション部121は、ネットワーク設定情報132に示されるネットワークにおいて、故障箇所情報133に示される故障パターンごとに、その故障パターンの故障が発生したときの迂回経路を示した経路情報134を作成する。なお、この故障シミュレーション部121は、故障箇所が特に指定されていなければ、例えば、図2(a)に示すような、経路情報134(正常時の経路情報134)を作成する。一方、例えば、故障箇所(故障リンク)が「R1−R2」および「R1−R3」であった場合、図2(b)に示すように、「R1−R2」および「R1−R3」の迂回経路(「R1−R2」の迂回経路「R1→R5→R4→R3→R2」、「R1−R3」の迂回経路「R1→R5→R4→R3」)を含む経路情報134を作成する。この作成した経路情報134は、輻輳影響度評価装置10の記憶部に記憶される。なお、この故障シミュレーション部121が計算する迂回経路は、例えば、OSPF等による最小コストの経路であるものとする。
The
図1(b)のリンクトラヒック量計算部122は、交流トラヒック情報131に示されるフローそれぞれについて、経路情報134を参照して、故障パターンに示される故障発生時に経由するリンクを特定する。そして、その特定したリンクそれぞれに、交流トラヒック情報131に示される当該フローのトラヒック量を加算してリンクトラヒック量情報135を作成する。つまり、経路情報134に示される経路で通信が行われ、かつ、交流トラヒック情報131に示されるトラヒック量がルータ間を流れる場合に、各リンクにどれくらいのトラヒックが流れるかを計算し、その計算結果の値をリンクトラヒック量情報135に記録する。なお、このリンクトラヒック量情報135は、故障パターンごとに作成され、輻輳影響度評価装置10の記憶部に記憶される。このリンクトラヒック量計算処理の詳細は、フローチャートを用いて後記する。
The link traffic
リンクトラヒック量情報135は、図3(a)および(b)に例示するように、ネットワーク内のリンクのリンクID(リンクの識別情報)ごとに、そのリンクの両端となるルータの識別情報、トラヒック量等が示される。なお、通常、IP網において、トラヒックは双方向であるが、向きによってトラヒック量が異なる場合もあるので、例えば、図3(a)(b)に示すリンクトラヒック量情報135の1行分の情報は、片方向のトラヒックを示す。なお、故障リンク(例えば、「R1−R3」)のトラヒック量は、図3(b)に例示するように「故障」等の情報を書き込んでもよいし、「0」を書き込んでもよい。
As illustrated in FIGS. 3A and 3B, the link
輻輳影響度計算部123は、リンクトラヒック量情報135に示されるリンクに、ネットワーク設定情報132に示される当該リンクの最大利用可能帯域以上のトラヒック量のリンク(輻輳発生リンク)があるか否かを判断する。そして、輻輳影響度計算部123は、輻輳発生リンクがあるときには、その輻輳発生リンクのトラヒック量から、この輻輳発生リンクに関する最大利用可能帯域の値(ネットワーク設定情報132に記載)を差し引いた値を輻輳影響度として計算する。そして、この輻輳発生リンクの識別情報と、その輻輳発生リンクにおける輻輳影響度と、当該リンクに輻輳を発生させる原因となった故障パターンとを示した輻輳影響度評価結果を作成する。作成した輻輳影響度評価結果は、記憶部の所定領域に記憶したり、入出力部(図示省略)経由で出力したりする。
The congestion influence
この輻輳影響度評価結果は、表4に例示するように、その影響トラヒック量(輻輳影響度)が高いものから順に順位付けをして並べるようにしてもよい。このようにすることで、この輻輳影響度評価装置10の利用者は、輻輳発生リンクのうち、影響トラヒック量(輻輳影響度)が高いのはどのリンクか、さらに、当該リンクに輻輳を発生させる原因となった故障パターンはどのような故障パターンかを知ることができる。
As illustrated in Table 4, the congestion influence degree evaluation results may be ranked and arranged in descending order of the influence traffic amount (congestion influence degree). By doing in this way, the user of this congestion influence
なお、前記した故障シミュレーション部121、リンクトラヒック量計算部122、輻輳影響度計算部123は、この輻輳影響度評価装置10の備えるCPU(Central Processing Unit)によるプログラム実行処理や、専用回路等により実現される。輻輳影響度評価装置10をプログラム実行処理により実現する場合、記憶部には、この輻輳影響度評価装置10の機能を実現するためのプログラムが格納される。なお、プログラムは、コンピュータによる読み取り可能な記録媒体(CD−ROM等)に記憶して提供してもよい。
The
ここで、表1を参照しつつ、図4を用いて、輻輳影響度評価装置10のリンクトラヒック量計算部122の処理手順を説明する。ここでは、想定する故障パターンが、「R1−R2」および「R1−R3」のリンク故障である場合を例に説明する。まず、図1(b)のリンクトラヒック量計算部122は、交流トラヒック情報131(表1参照)から、1つのフローの情報を読み出す(S1)。例えば、リンクトラヒック量計算部122は、表1に示す交流トラヒック情報131から、送信元「R1」、宛先「R2」、トラヒック量「800Mbps」という情報を読み出す。
Here, the processing procedure of the link traffic
そして、リンクトラヒック量計算部122は、この読み出したフローの情報の送信元のルータ(S)と、宛先のルータ(D)に対応する経路を、経路情報134から検索する(S2)。例えば、図2(b)に示す経路情報134(つまり、故障箇所が「R1−R2」および「R1−R3」の場合の経路情報)から、送信元「R1」、宛先「R2」に対応する経路として「R1→R5→R4→R3→R2」を検索する。
Then, the link traffic
次に、リンクトラヒック量計算部122は、送信元から宛先までの経路上のリンクを1つ1つ辿り、そのそれぞれのリンクに対して、交流トラヒック情報131から読み出したトラヒック量を加算していく。つまり、交流トラヒック情報131には、送信元のルータから、宛先のルータまでのフローのトラヒック量は示されているものの、そのフローが実際にはどのような経路を辿るのかは分からない。そこで、経路情報134から、フローごとの経路を読み出し、その経路上のリンクそれぞれに交流トラヒック情報131から読み出したトラヒック量を加算して、リンクそれぞれのトラヒック量を求める。
Next, the link traffic
すなわち、リンクトラヒック量計算部122は、S=送信元のルータ、R=現在着目しているルータとして(S3)、以下の処理を実行する。まず、リンクトラヒック量計算部122は、現在着目しているルータRが宛先のルータDではないことを確認すると(S4のNo)、リンクトラヒック量情報135における、この現在着目しているルータR→このルータRの次のルータとを接続するリンクのトラヒック量として、交流トラヒック情報131から読み出した当該フローのトラヒック量を加算し、リンクトラヒック量情報135を更新する(S6)。そして、リンクトラヒック量計算部122は、Rを1つ進める(S7)。つまり、リンクトラヒック量計算部122は、次のリンクの処理に進む。そして、S4へ戻る。S4において、リンクトラヒック量計算部122は、現在着目しているルータRが宛先のルータDであることを確認し(S4のYes)、交流トラヒック情報131にまだ読み出していないフローの情報があれば(S5のYes)、S1へ戻る。一方、交流トラヒック情報131のすべてのフローの情報を読み出し済みであれば(S5のNo)、そのまま処理を終了する。
That is, the link traffic
例えば、リンクトラヒック量計算部122は、「R1→R5→R4→R3→R2」という経路におけるリンクそれぞれに、交流トラヒック情報131から読み出した送信元「R1」から宛先「R2」のフローのトラヒック量「800Mbps」を加算し、リンクトラヒック量情報135を更新する。また、リンクトラヒック量計算部122は、交流トラヒック情報131(表1参照)から、送信元「R1」、宛先「R3」、トラヒック量「400Mbps」という情報を読み出す。そして、リンクトラヒック量計算部122は、経路情報134から、この送信元「R1」から宛先「R3」までの経路(「R1→R5→R4→R3」)を読み出すと、リンクトラヒック量情報135における、「R1→R5→R4→R3」という経路におけるリンクそれぞれに、トラヒック量に「400Mbps」を加算する。その結果、リンクトラヒック量情報135における、「R1→R5」、「R5→R4」、「R4→R3」のトラヒック量は「800Mbps+400Mbps=1100Mbps」となり、「R3→R2」のトラヒック量は「800Mbps」となる。リンクトラヒック量計算部122は、以上のような処理を、交流トラヒック情報131に示されるすべてのフローに関する情報について実行し、リンクトラヒック量情報135を作成する。
For example, the link traffic
この後、輻輳影響度計算部123は、このリンクトラヒック量情報135と、ネットワーク設定情報132に示される各リンクの最大利用可能帯域の情報とを参照して、影響度評価結果を作成する。例えば、図3(b)に示すリンクトラヒック量情報135において、ネットワーク設定情報132に示される最大利用可能帯域を超えているリンク(輻輳発生リンク)が「R4→R3」であり、このリンクの最大利用可能帯域が「1000Mbps」である場合、輻輳影響度として、「R4→R3」のリンクのトラヒック量「1200Mbps」から、最大利用可能帯域「1000Mbps」を差し引いた値「200Mbps」を書き込む。ここで、輻輳発生リンクコストが複数あれば、輻輳影響度計算部123は、その複数の輻輳発生リンクそれぞれの輻輳影響度に着目して順位付けして表示してもよい。
Thereafter, the congestion impact
以上説明した輻輳影響度評価装置10によれば、故障箇所の入力により、その故障により輻輳が発生する可能性のあるリンク、輻輳影響度等を推定することができる。
According to the congestion influence
なお、故障箇所情報133に複数の故障パターンが記載されている場合、リンクトラヒック量計算部122は、この故障パターンごとにリンクトラヒック量情報135を作成する。例えば、リンクトラヒック量計算部122は、図5(a)に示す、故障箇所「R1−R2」および「R1−R3」の場合のリンクトラヒック量情報135と、図5(b)に示す、故障箇所「R4−R3」の場合のリンクトラヒック量情報135とを作成する。そして、輻輳影響度計算部123は、これらのリンクトラヒック量情報135をもとに、図5(c)に示す輻輳影響度評価結果を作成する。この輻輳影響度評価結果により、輻輳影響度評価装置10の利用者は、複数の故障パターンについて、輻輳発生リンクと、その輻輳発生リンクにおける影響トラヒック量(輻輳影響度)を確認することができる。また、この輻輳影響度評価結果において、図5(c)に例示するように、影響トラヒック量が多い順に順位付けをして表示するようにしてもよい。すなわち、図5(a)に示すリンクトラヒック量情報135において、リンク「R4→R3」のトラヒック量は「1200Mbps」であり、このリンクの最大利用帯域が「1000Mbps」であれば、このリンクは輻輳発生リンクである。また、このリンクの影響トラヒック量は「200Mbps」である。また、図5(b)に示すリンクトラヒック量情報135において、リンク「R1→R3」のトラヒック量は「1100Mbps」であり、このリンクの最大利用帯域が「800Mbps」であれば、このリンクも輻輳発生リンクである。また、このリンクの影響トラヒック量は「300Mbps」である。よって、図5(c)に示す輻輳影響度評価結果は、輻輳発生リンクであるリンク「R1→R3」および「R4→R3」と、それぞれのリンクの影響トラヒック量を示し、また、この影響トラヒック量が最も多いリンク「R1→R3」の順位を「1」、リンク「R4→R3」の順位を「2」とする。
If a plurality of failure patterns are described in the
さらに、この輻輳影響度評価結果は、故障パターンごとに、その影響(影響トラヒック量)を評価して順位付けするようにしてもよい。例えば、故障パターンごとに、その故障パターンにおいて輻輳発生リンクと判断されたリンクそれぞれの影響トラヒック量の合計値を、当該故障パターンの影響トラヒック量として計算する。つまり、その故障パターンにおけるネットワーク全体の影響トラヒック量を計算する。そして、以下の表5に例示するように、計算した影響トラヒック量が多いものから順に、故障パターンと、計算した影響トラヒック量と、その故障パターンにおける1以上の輻輳発生リンクとを輻輳影響度評価結果に含めて表示する。このような輻輳影響度評価結果によれば、この輻輳影響度評価装置10の利用者は、想定した故障パターンのうち、どの故障パターンがネットワーク全体に影響を与えるのかを確認することができる。
Further, the congestion influence degree evaluation result may be ranked by evaluating the influence (influence traffic amount) for each failure pattern. For example, for each failure pattern, the total value of the influence traffic amount of each link determined to be a congestion occurrence link in the failure pattern is calculated as the influence traffic amount of the failure pattern. That is, the influence traffic amount of the entire network in the failure pattern is calculated. Then, as illustrated in Table 5 below, the congestion influence evaluation is performed on the failure pattern, the calculated influence traffic amount, and one or more congestion occurrence links in the failure pattern in descending order of the calculated influence traffic amount. Display in the result. According to the congestion influence degree evaluation result, the user of the congestion influence
なお、前記した実施の形態において、輻輳影響度評価装置10に入力される故障箇所情報は、故障リンクにより記述される場合を例に説明したが、これに限定されない。例えば、入力される故障箇所情報に故障ノードの識別情報を記述するようにしてもよい。この場合、輻輳影響度評価装置10は、入力された故障箇所情報と、ネットワーク設定情報132とを参照して、そのルータが保持するリンクを特定する。つまり、そのルータが故障したときに故障リンクとなるリンクを特定する。そして、当該ルータが故障したときの故障パターンとして、この特定した故障リンク群の識別情報を故障箇所情報133に書き込む。そして、輻輳影響度評価装置10は、同様の手順により輻輳影響度評価結果を作成する。すなわち、故障シミュレーション部121は、当該ノードの故障により通信不可能となるリンクの迂回経路を計算し、その結果をもとに経路情報134を作成する。そして、リンクトラヒック量計算部122は、この経路情報134と、交流トラヒック情報131とを用いてリンクトラヒック量情報135を作成し、輻輳影響度計算部123は、輻輳影響度評価結果を作成し、出力する。このようにすることで、輻輳影響度評価装置10は、ネットワーク内のどのルータが故障すると、どのリンクに輻輳が発生するか、またどの程度の輻輳が発生するかを推測することができる。
In the above-described embodiment, the failure location information input to the congestion
10 輻輳影響度評価装置
121 故障シミュレーション部
122 リンクトラヒック量計算部
123 輻輳影響度計算部
131 交流トラヒック情報
132 ネットワーク設定情報
133 故障箇所情報
134 経路情報
135 リンクトラヒック量情報
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記ネットワークのノード間を流れるフローのトラヒック量を示した交流トラヒック情報と、前記ネットワークのトポロジ、そのネットワークにおけるリンクごとのリンクコストおよび最大利用可能帯域を示したネットワーク設定情報と、1以上の故障パターンを故障リンクの組み合わせにより示した故障箇所情報と、前記ネットワークにおけるリンクごとに、そのリンクの最大利用可能帯域を示したリンク情報とを記憶する記憶部と、
前記ネットワーク設定情報および故障箇所情報に基づき、前記故障パターンごとに、前記複数の故障リンクを迂回する最短経路を示した迂回経路情報を作成する故障シミュレーション部と、
前記交流トラヒック情報のフローそれぞれについて、前記故障パターンごとに作成した迂回経路情報において当該フローで経由するリンクを特定し、その特定したリンクそれぞれに、前記交流トラヒック情報に示される当該フローのトラヒック量を加算したトラヒック量を示したリンクトラヒック量情報を作成するリンクトラヒック量計算部と、
前記リンクトラヒック量情報に示されるリンクのトラヒック量が、前記ネットワーク設定情報に示される当該リンクの最大利用可能帯域以上である輻輳発生リンクがあるとき、その輻輳発生リンクのトラヒック量から、この輻輳発生リンクに関する最大利用可能帯域の値を減算することにより計算した前記輻輳影響度と、前記輻輳発生リンクの識別情報と、この輻輳発生リンクの発生原因となる前記故障パターンとを示した輻輳影響度評価結果を出力する輻輳影響度計算部と、
を備えることを特徴とする輻輳影響度評価装置。 A congestion impact evaluation device that simulates a link that is likely to cause congestion due to a failure of a plurality of links in the network and a congestion impact that indicates the degree of congestion in the link,
AC traffic information indicating the amount of traffic flowing between the nodes of the network, network configuration information indicating the topology of the network, link cost and maximum available bandwidth for each link in the network, and one or more failure patterns A storage unit that stores failure location information indicating a combination of failed links and link information indicating the maximum usable bandwidth of each link for each link in the network;
Based on the network setting information and failure location information, for each failure pattern, a failure simulation unit that creates detour route information indicating the shortest route that bypasses the plurality of failure links;
For each flow of the AC traffic information, a link through the flow is specified in the detour route information created for each failure pattern, and the traffic amount of the flow indicated in the AC traffic information is specified for each of the specified links. A link traffic amount calculation unit for creating link traffic amount information indicating the added traffic amount;
When there is a congestion-occurring link whose link traffic amount indicated in the link traffic amount information is equal to or greater than the maximum usable bandwidth of the link indicated in the network setting information, this congestion occurrence is determined from the traffic amount of the congestion-occurring link. Congestion influence evaluation indicating the congestion influence degree calculated by subtracting the value of the maximum usable bandwidth related to the link, the identification information of the congestion occurrence link, and the failure pattern causing the occurrence of the congestion occurrence link A congestion impact calculator that outputs the results;
A congestion influence degree evaluation apparatus comprising:
前記輻輳発生リンクが発生する原因となる前記故障パターンと、この故障パターンにより発生するすべての輻輳発生リンクの識別情報と、輻輳影響度とを示した輻輳影響度評価結果を出力し、
前記輻輳影響度評価における輻輳影響度は、前記輻輳発生リンクそれぞれについて、当該輻輳発生リンクのトラヒック量から、当該輻輳発生リンクの前記最大利用可能帯域の値を減算した値の合計値であることを特徴とする請求項1に記載の輻輳影響度評価装置。 The congestion influence degree calculation unit, as the congestion influence degree evaluation result,
Output the failure impact evaluation result indicating the failure pattern that causes the occurrence of the congestion occurrence link, the identification information of all the congestion occurrence links generated by the failure pattern, and the congestion impact level,
The congestion influence degree in the congestion influence degree evaluation is a total value of values obtained by subtracting the maximum usable bandwidth value of the congestion occurrence link from the traffic amount of the congestion occurrence link for each of the congestion occurrence links. The congestion influence degree evaluation apparatus according to claim 1, wherein
前記計算した輻輳影響度が高いものから順に、(1)前記輻輳影響度、前記輻輳発生リンクの識別情報およびこの輻輳発生リンクが発生する原因となる前記故障パターン、または、(2)前記輻輳影響度、前記故障パターンおよびこの故障パターンにより発生するすべての輻輳発生リンクの識別情報を出力することを特徴とする請求項2または請求項3に記載の輻輳影響度評価装置。 The congestion impact calculation unit
In order from the highest congestion influence degree calculated, (1) the congestion influence degree, the identification information of the congestion occurrence link and the failure pattern causing the occurrence of the congestion occurrence link, or (2) the congestion influence. 4. The congestion influence degree evaluation apparatus according to claim 2, wherein the failure pattern and identification information of all congestion occurrence links generated by the failure pattern are output.
前記ネットワーク設定情報および故障箇所情報に基づき、前記故障パターンごとに、前記複数の故障リンクを迂回する最短経路を示した迂回経路情報を作成するステップと、
前記交流トラヒック情報のフローそれぞれについて、前記故障パターンごとに作成した迂回経路情報において当該フローで経由するリンクを特定し、その特定したリンクそれぞれに、前記交流トラヒック情報に示される当該フローのトラヒック量を加算したトラヒック量を示したリンクトラヒック量情報を作成するステップと、
前記リンクトラヒック量情報に示されるリンクのトラヒック量が、前記ネットワーク設定情報に示される当該リンクの最大利用可能帯域以上である輻輳発生リンクがあるとき、その輻輳発生リンクのトラヒック量から、この輻輳発生リンクに関する最大利用可能帯域の値を減算することにより計算した前記輻輳影響度と、前記輻輳発生リンクの識別情報と、この輻輳発生リンクの発生原因となる前記故障パターンとを示した輻輳影響度評価結果を出力するステップとを実行することを特徴とする輻輳影響度評価方法。 An exchange showing the amount of traffic flowing between the nodes of the network by simulating a link that is likely to cause congestion due to the failure of multiple links in the network and the congestion influence level indicating the degree of congestion in the link Traffic information; network configuration information indicating the topology of the network; link cost and maximum available bandwidth for each link in the network; failure location information indicating one or more failure patterns by a combination of failure links; and the network For each link, a congestion impact evaluation device comprising a storage unit that stores link information indicating the maximum usable bandwidth of the link,
Based on the network setting information and failure location information, for each failure pattern, creating detour route information indicating the shortest route that bypasses the plurality of failure links;
For each flow of the AC traffic information, a link through the flow is specified in the detour route information created for each failure pattern, and the traffic amount of the flow indicated in the AC traffic information is specified for each of the specified links. Creating link traffic volume information indicating the added traffic volume;
When there is a congestion-occurring link whose link traffic amount indicated in the link traffic amount information is equal to or greater than the maximum usable bandwidth of the link indicated in the network setting information, this congestion occurrence is determined from the traffic amount of the congestion-occurring link. Congestion influence evaluation indicating the congestion influence degree calculated by subtracting the value of the maximum usable bandwidth related to the link, the identification information of the congestion occurrence link, and the failure pattern causing the occurrence of the congestion occurrence link And a step of outputting a result.
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