JP2011114822A - ネットワーク管理装置およびネットワーク管理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】通信ネットワークを構成している各機器の状態を高精度に監視するネットワーク管理装置を得ること。
【解決手段】通信ネットワークを構成している各機器の状態を監視するネットワーク管理装置であって、管理対象装置の各々から動作状態情報を収集するＭＩＢ情報収集部１４と、過去に収集された動作状態情報と監視対象機器の各々の性能情報とに基づいて、最新の動作状態情報を評価するためのしきい値を決定するしきい値決定部１３と、決定されたしきい値を用いて、最新の動作状態情報を評価するしきい値超過判定部１２と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、通信ネットワークを構成している各機器の状態を監視するネットワーク管理装置およびネットワーク管理方法に関する。

ネットワーク監視システムにおいて、監視対象のネットワークの動作状況の傾向分析や障害解析を行うためには、監視対象ネットワークを構成するネットワーク機器から、定期的に性能情報を収集し、当該性能情報の値に着目してネットワークの状態を推測する手法が一般的に使用されている。

このようなネットワーク監視システムでは、取得した性能情報に対して、現在の状態が通常状態と異常状態のどちらにあるのかを判断する為の「しきい値」を設けて、当該しきい値との比較を行うことにより状態の管理を行っている。

しきい値と性能情報の比較方法としては、大小だけでなくこれらの値の距離により、しきい値に近い領域（危険域）にある場合に、監視の頻度を高くして当該性能情報の変化を詳細に監視し、また危険域から遠い場合には、監視の頻度を低くしてネットワーク内の監視トラヒック用の負荷を軽減する方法が知られている（下記特許文献１参照）。

上記のような、しきい値を用いてネットワークの状態を監視する監視システムおいて、各性能情報に対するしきい値の決定は、元々はネットワーク構成やネットワークに収容するユーザ数等の状況から、熟練した運用者が経験に基づいて行ってきており、個別のしきい値を決定する包括的な解決方法は存在しなかった。

下記特許文献２には、このようなしきい値決定の問題を解決する手法、具体的には、情報処理装置などの障害を監視する監視装置が、監視対象装置が正常な時のシステム性能値に基づいて正常／異常の判定しきい値を決定する方法が記載されている。さらに詳しく書くと、下記特許文献２には、システム性能の問題が発生しているか否かの判定結果と業務サービスの問題が発生しているか否かの判定結果とが異なる場合を排除してアラートを適切に行うことが可能な監視装置が記載されており、この監視装置では、システム性能のアラート判定および業務サービスメトリックのアラート判定の双方が正常となる割合と、これらのアラート判定の双方が異常となる割合とに基づいて、各アラート判定で使用するしきい値の生成，更新を行うことにより、各アラート判定結果が異なってしまうのを防止している（アラートを適切に通知できるようにしている）。

特許第４０８９４２７号公報 特開２００８−１７１１０４号公報

上記従来の監視装置では、監視対象機器が全て同一の場合を想定しており、１種類の監視対象機器の性能情報からしきい値の決定などを行っている。すなわち、従来は、各監視対象機器の間に性能差が存在しない条件下において、しきい値を適切に決定する為の手法の検討が行われていた。しかしながら、ネットワーク機器の監視においては、多くの場合、監視対象のネットワークは異なる種類のネットワーク装置（性能がそれぞれ異なるネットワーク装置）により構成されており、異なる種類のネットワーク機器に対して、それぞれの機種別にしきい値を適切に決定する方法はこれまで存在しなかった。

ネットワーク装置の監視においては、装置の種別やソフトウェアのバージョンが異なる場合には、装置のアーキテクチャが異なる可能性が高く、同一のしきい値を異なる装置に対して適用することは監視の精度を低下させる要因となる。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、通信ネットワークを構成している各機器の状態を高精度に監視するネットワーク管理装置およびネットワーク管理方法を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、通信ネットワークを構成している各機器の状態を監視するネットワーク管理装置であって、監視対象機器の各々から動作状態情報を収集する情報収集手段と、前記情報収集手段で過去に収集された動作状態情報と、監視対象機器の各々の性能情報とに基づいて、前記情報収集手段で収集された最新の動作状態情報を評価するためのしきい値を決定するしきい値決定手段と、前記しきい値決定手段で決定されたしきい値を用いて、前記最新の動作状態情報を評価するしきい値判定手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、各監視対象機器から収集した動作状態情報の解析結果に基づいて、同じ性能の監視対象機器のグループ毎に異なるしきい値を決定することが可能となり、障害発生を高精度に予測することができる、という効果を奏する。

図１は、本発明にかかるネットワーク管理装置の構成例を示す図である。 図２は、実施の形態１のＭＩＢ情報の管理方法の一例を示す図である。 図３は、実施の形態１のネットワーク構成情報の管理方法の一例を示す図である。 図４は、実施の形態１のしきい値情報の管理方法の一例を示す図である。 図５は、実施の形態１のしきい値決定部が受信パケット数しきい値を決定の際に使用する情報の管理方法の一例を示す図である。 図６は、実施の形態２のＭＩＢ情報の管理方法の一例を示す図である。 図７は、実施の形態２のしきい値情報の管理方法の一例を示す図である。 図８は、実施の形態２のしきい値決定部が受信パケット数しきい値およびＣＰＵ使用率しきい値を決定の際に使用する情報の管理方法の一例を示す図である。 図９は、実施の形態３のしきい値情報の管理方法の一例を示す図である。 図１０は、実施の形態４のＭＩＢ情報の管理方法の一例を示す図である。 図１１は、実施の形態４のしきい値情報の管理方法の一例を示す図である。 図１２は、実施の形態５のしきい値情報の管理方法の一例を示す図である。

以下に、本発明にかかるネットワーク管理装置およびネットワーク管理方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明にかかるネットワーク管理装置の構成例を示す図である。図示したように、ネットワーク管理装置１は、しきい値超過通知部１１、しきい値超過判定部１２、しきい値決定部１３、ＭＩＢ情報収集部１４、ネットワーク構成格納部１５、しきい値格納部１６およびＭＩＢ情報格納部１７を備えている。なお、図１には、管理対象装置＃１，＃２，…も併せて記載している。

しきい値超過通知部１１は、しきい値超過判定部１２が、ＭＩＢ情報収集部１４で収集されたＭＩＢ（Management Information Base）情報が比較対象のしきい値を超えたことを検出した場合、その旨をネットワーク管理者に通知する。なお、ＭＩＢ情報の詳細については別途説明する。しきい値超過判定部１２は、ＭＩＢ情報収集部１４で収集されたＭＩＢ情報を、しきい値格納部１６で保持されているしきい値の中の比較対象しきい値と比較する。しきい値決定部１３は、ＭＩＢ情報格納部１７に格納されたＭＩＢとネットワーク構成格納部１５に格納されたネットワーク構成情報とに基づいて、ＭＩＢ情報収集部１４で収集されたＭＩＢ情報を評価するためのしきい値を決定する。ＭＩＢ情報収集部１４は、たとえばＳＮＭＰ（Simple Network Management Protocol）を用いて、各管理対象装置から、動作状態を示す各種情報を含んだＭＩＢ情報を収集する。

ネットワーク構成格納部１５は、管理対象のネットワークの構成についての情報であるネットワーク構成情報を格納する。しきい値格納部１６は、しきい値決定部１３で決定されたしきい値を格納する。ＭＩＢ情報格納部１７は、ＭＩＢ情報収集部１４で収集されたＭＩＢ情報を格納する。

図２は、本実施の形態のＭＩＢ情報格納部１７におけるＭＩＢ情報の管理方法の一例を示す図である。本実施の形態のＭＩＢ情報格納部１７は、ＭＩＢ情報収集部１４が監視対象の各装置から取得したＭＩＢ情報を受け取る。そして、図２に示したように、受け取ったＭＩＢ情報を、ＭＩＢ種別１００および装置ＩＤ１０４で分類して格納する。具体的には、ＭＩＢ種別１００がパケットロス１０１，受信パケット数１０２のＭＩＢ情報の値を、装置ＩＤごとに格納する。また、ＭＩＢ情報は最新の情報だけではなく、過去に取得したＭＩＢ情報についても保持している。図２は、ＭＩＢ情報収集部１４がＭＩＢ情報を５分ごとに収集し（時刻１０３の項目参照）、収集したＭＩＢ情報に含まれるパケットロス数の情報および受信パケット数の情報がＭＩＢ情報格納部１７に格納された場合の例を示している。

図３は、本実施の形態のネットワーク構成格納部１５におけるネットワーク構成情報の管理方法の一例を示す図である。図示したように、本実施の形態のネットワーク構成格納部１５は、管理対象の各装置を識別する装置ＩＤ２００と、その製造元２０１、型番２０２および現在実装されているオペレーションシステム（ＯＳ）のバージョン２０３とを対応付けて保持している。ネットワーク構成情報は、各管理対象装置を同一種類の機種ごと（同一性能の装置ごと）に分類するための情報であり、製造元、型およびＯＳのバージョンが同一の装置同士は、同一種別（同じ性能の装置）として扱われる。

図４は、本実施の形態のしきい値格納部１６におけるしきい値情報の管理方法の一例を示す図である。図示したように、しきい値格納部１６は、装置種別３００毎に、受信パケット数しきい値３０４を管理する。具体的には、製造元３０１、型番３０２およびＯＳのバージョン３０３ごとにそれぞれ決定されたしきい値（受信パケット数しきい値３０４）を保持している。

つづいて、本実施の形態のネットワーク管理装置の全体動作を説明する。

本実施の形態のネットワーク管理装置１において、ＭＩＢ情報収集部１４（情報収集手段に相当）は、ネットワーク上の各管理対象装置（管理対象装置＃１，＃２，…）から、管理対象装置の動作状態を示す情報であるＭＩＢ情報を定期的に収集し、収集したＭＩＢ情報をＭＩＢ情報格納部１７に格納する。またこのとき、ＭＩＢ情報を収集した旨をしきい値超過判定部１２およびしきい値決定部１３に通知する。なお、収集したＭＩＢ情報をしきい値超過判定部１２に対して直接通知するようにしてもよい。

しきい値超過判定部１２（しきい値判定手段に相当）は、ＭＩＢ情報収集部１４から上記通知を受けた場合、ＭＩＢ情報格納部１７に格納されているＭＩＢ情報のうちの最新のＭＩＢ情報それぞれ（各管理対象装置の受信パケット数）と、しきい値格納部１６に格納されている装置種別３００毎のしきい値３０４とを比較し、しきい値を超過しているＭＩＢ情報が存在していれば、しきい値超過が発生したことを管理者に通知するように、しきい値超過通知部１１に指示を出す。なお、ＭＩＢ情報がＭＩＢ情報収集部１４から直接通知されるように実装した場合は、上述したＭＩＢ情報格納部１７に格納されている最新のＭＩＢ情報についてのしきい値判定を実施するのではなく、ＭＩＢ情報収集部１４から通知されたＭＩＢ情報についてのしきい値判定を実施する。しきい値超過通知部１１は、しきい値超過の発生を通知するように指示された場合、しきい値超過が発生した旨を管理者に通知する。管理者への通知は、たとえば表示部（図示せず）にその旨を示す文字列を表示する。これにより、管理者は管理対象装置の動作状況を知ることが可能となり、パケットロスが発生している、または発生する可能性が高いと認識できる。

一方、しきい値決定部１３（しきい値決定手段に相当）は、ＭＩＢ情報収集部１４から上記通知（ＭＩＢ情報を収集した旨の通知）を受けた場合、ＭＩＢ情報格納部１７に格納されたＭＩＢ情報と、ネットワーク構成格納部１５に格納されたネットワーク構成情報とを用いて、管理対象装置毎（装置種別毎）にパケットロスが発生するかどうかの判定条件となる受信パケット数のしきい値を決定する。なお、ここではＭＩＢ情報収集部１４から通知があるごとにしきい値を決定するものとしているが、しきい値の決定タイミングは任意であり、たとえば、ｎ回（所定回数）通知を受けるごとに決定するようにしてもよい。また、通知タイミングに基づいたタイミング（通知タイミングに同期したタイミング）で決定するのではなく、他の条件に基づいたタイミングで決定するようにしてもよい。たとえば、一定時間周期で決定する、ネットワーク管理者からの指示を受けた場合に決定する、などとしてもよい。以下、しきい値の決定方法について説明する。

図５は、本実施の形態のしきい値決定部１３が上記受信パケット数のしきい値を決定の際に使用する「しきい値決定用一時データ展開領域」における情報の管理方法の一例を示す図である。このしきい値決定用一時データ展開領域は、しきい値決定部１３の内部で確保される領域である。しきい値決定用一時データ展開領域には、装置種別４０１毎に、「パケットロスあり」，「パケットロスなし」の障害状態４０２に応じて、障害状態を検出した場合の受信パケット数４０５が、装置ＩＤ４０３と時刻４０４と共に格納されている。

しきい値決定部１３は、しきい値を決定する際、ＭＩＢ情報格納部１７に格納されたＭＩＢ情報（図２参照）およびネットワーク構成格納部１５に格納されたネットワーク構成情報（図３参照）を取得し、それらをしきい値決定用一時データ展開領域（図５参照）に展開する。ＭＩＢ情報の中のパケットロス数がインクリメントされている場合（前回のしきい値決定動作時から増加している場合）には、パケットロスが発生したと判断して「パケットロスあり」としてデータを生成し、そのタイミングでの受信パケット数の増加量（前回収集したＭＩＢ情報に含まれる受信パケット数からの増加量）を計算し、計算結果を受信パケット数４０５として格納する。このとき、パケットロスが発生した装置ＩＤ４０３と時刻４０４についても併せて格納する。そして、しきい値決定部１３は、しきい値決定用一時データ展開領域で確保した最大数となるまで「パケットロスあり」に対応した受信パケット数４０５、および「パケットロスなし」に対応した受信パケット数４０５を展開するか、あるいはＭＩＢ情報格納部１７に格納されている全てのＭＩＢ情報を展開すると、しきい値決定用一時データ展開領域に展開した各情報を用いて、各装置種別４０１に対応した受信パケット数４０５のしきい値を決定する。

しきい値の決定は、たとえば、障害状態４０２が「パケットロスあり」である情報のうち、受信パケット数４０５が最小となる受信パケット数をしきい値として選択する。また、障害状態４０２が「パケットロスあり」である情報の受信パケット数４０５の算術平均値と「パケットロスなし」である情報の受信パケット数４０５の算術平均値をそれぞれ求め、それらの中点をしきい値として選択してもよいし、障害状態４０２が「パケットロスあり」である情報と、「パケットロスなし」である情報の２つのグループに対して、マハラノビス距離における中点を算出しそれをしきい値として選択するようにしてもよい（ただし、「パケットロスあり」の場合と「パケットロスなし」の場合が混在している場合に限る）。

なお、上記のしきい値決定方法を組み合わせてもよい。すなわち、障害状態４０２が「パケットロスあり」である情報のみが存在する場合は、受信パケット数４０５が最小となる受信パケット数をしきい値として選択し、また「パケットロスなし」である情報のみが存在する場合は、受信パケット数４０５が最大となる受信パケット数をしきい値として選択し、さらに、「パケットロスあり」である情報と「パケットロスなし」である情報が混在する場合には、「パケットロスあり」である情報の受信パケット数４０５の算術平均値と「パケットロスなし」である情報の受信パケット数４０５の算術平均値の中点をしきい値とする、または、「パケットロスあり」である情報と「パケットロスなし」である情報の２つのグループについてのマハラノビス距離の中点をしきい値とするようにしてもよい。

このように、本実施の形態のネットワーク管理装置は、各監視対象機器（管理対象装置）から定期的にＭＩＢ情報を収集し、それらの解析結果に基づいて、監視対象機器の種類（装置種別やソフトウェアのバージョン）ごとにパケットロスが発生したかどうかを判定するためのしきい値を決定することとした。また、監視対象機器に対応するしきい値を用いて受信パケット数のしきい値超過発生を監視することとした。これにより、障害発生（パケットロス発生）の有無を判断するためのしきい値を監視対象機器ごとに個別に決定することができ、障害発生を高精度に予測することができる。

なお、しきい値決定部１３がしきい値を決定する動作としきい値超過判定部１２によるしきい値判定動作を並行して（独立して）行うように構成した場合の例について示したが、ＭＩＢ情報収集部１４でＭＩＢ情報が収集された後に、まず、しきい値決定部１３がしきい値を決定し、その後、決定されたしきい値を用いてしきい値超過判定部１２がしきい値判定を行うように構成してもよい。これにより、さらに高精度な状態監視動作を実現できる。

また、ＭＩＢ情報収集部１４がＭＩＢ情報を収集するごとにしきい値決定部１３がしきい値を決定するのではなく、ＭＩＢ情報を所定回数収集するごとにしきい値を決定するようにしてもよい。これにより処理負荷の増加量を抑えつつ管理対象装置の種類に応じたしきい値での監視動作を実現できる。

また、しきい値超過判定部１２は、ＭＩＢ情報収集部１４がＭＩＢ情報を収集するごとにしきい値判定を行うのではなく、任意のタイミングで、その時点で最新の受信パケット数情報に対するしきい値判定を行うようにしてもよい。

実施の形態２．
つづいて、実施の形態２のネットワーク管理装置について説明する。実施の形態１のネットワーク管理装置では、ある期間における受信パケット数とパケットロスの発生状況に基づいて、現在の障害発生（パケットロス発生）の有無を判断することとしていたが、本実施の形態のネットワーク管理装置では、上記の情報に加えて、さらに、ＣＰＵの使用率も使用して障害発生の有無を判断する。なお、本実施の形態のネットワーク管理装置の構成は、実施の形態１のネットワーク管理装置と同一である（図１参照）。本実施の形態では、実施の形態１のネットワーク管理装置と異なる部分を中心に説明を行う。

図６は、本実施の形態のＭＩＢ情報格納部１７に格納されたＭＩＢ情報の一例を示す図であり、実施の形態１のＭＩＢ情報（図２参照）に対してＣＰＵ使用率の情報（ＣＰＵ使用率１０５）が追加されたものである。本実施の形態のネットワーク管理装置において、ＭＩＢ情報収集部１４は、実施の形態１と同様に、各管理対象装置から定期的にＭＩＢ情報を収集してＭＩＢ情報格納部１７に格納するとともに、ＭＩＢ情報を収集した旨をしきい値超過判定部１２およびしきい値決定部１３に通知する。

図７は、本実施の形態のしきい値格納部１６におけるしきい値情報の管理方法の一例を示す図であり、実施の形態１のしきい値情報（図４参照）に対してＣＰＵ使用率についてのしきい値（ＣＰＵ使用率しきい値３０５）が追加されたものである。本実施の形態のネットワーク管理装置のしきい値超過判定部１２では、図７に示した受信パケット数しきい値３０４およびＣＰＵ使用率しきい値３０５を用いてしきい値判定を行う。

図８は、本実施の形態のしきい値決定部１３が上記受信パケット数しきい値３０４およびＣＰＵ使用率しきい値３０５を決定の際に使用する「しきい値決定用一時データ展開領域」における情報の管理方法の一例を示す図である。これは、実施の形態１におけるしきい値決定で使用していた情報（図５参照）に対してＣＰＵ使用率の情報（ＣＰＵ使用率４０６）が追加されたものである。しきい値決定部１３は、しきい値を決定する際、まず、図６に示したＭＩＢ情報をＭＩＢ情報格納部１７から取得し、また、ネットワーク構成情報をネットワーク構成格納部１５から取得する。なお、ネットワーク構成情報は、実施の形態１で示したものと同一である（図３参照）。次に、しきい値決定部１３は、取得したＭＩＢ情報とネットワーク構成情報を、しきい値決定用一時データ展開領域に展開する。そして、展開が完了すると、しきい値決定用一時データ展開領域に格納された情報に基づいて、受信パケットしきい値およびＣＰＵ使用率しきい値を決定する。

しきい値決定部１３は、受信パケットしきい値およびＣＰＵ使用率しきい値を個別に決定する。受信パケットしきい値は、実施の形態１と同じ手法にて決定する。また、ＣＰＵ使用率しきい値についても、同様の手法にて決定する。具体的には、障害状態４０２が「パケットロスあり」となっているもののうち、ＣＰＵ使用率４０６が最小となるＣＰＵ使用率をしきい値として選択する。または、障害状態４０２が「パケットロスあり」である情報のＣＰＵ使用率４０６の算術平均値と「パケットロスなし」である情報のＣＰＵ使用率４０６の算術平均値をそれぞれ求め、それらの中点をしきい値として選択する。または、障害状態４０２が「パケットロスあり」となっている情報と、「パケットロスなし」となっている情報の２つのグループ（ＣＰＵ使用率のグループ）に対して、マハラノビス距離における中点を算出しそれをしきい値として選択する。なお、しきい値の決定方法をこれらに限定するものではない。

しきい値超過判定部１２は、ＭＩＢ情報を収集した旨をＭＩＢ情報収集部１４から通知された場合、ＭＩＢ情報に含まれている受信パケット数およびＣＰＵ使用率についてのしきい値判定を行い、これらのうちの一方でもしきい値を超過している場合、その旨を通知するようにしきい値超過通知部１１に対して指示を出す。しきい値超過通知部１１は、しきい値超過判定部１２からの指示に従い、ネットワーク管理者に通知を行う。なお、一方のみがしきい値を超過した場合であっても、受信パケット数とＣＰＵ使用率の双方について、同時に通知を行うこととする。

このように、本実施の形態のネットワーク管理装置では、各管理対象装置の受信パケット数およびＣＰＵ使用率を監視することとし、また、監視動作で使用するしきい値を、管理対象装置の機種（装置種別やソフトウェアのバージョン）ごとに決定することとした。これにより、実施の形態１の場合と比較してさらに高精度な障害発生予測が可能となる。

実施の形態３．
本実施の形態では、実施の形態２のネットワーク管理装置の変形例を示す。具体的には、しきい値決定部１３がしきい値を決定する動作の変形例について説明する。本実施の形態のネットワーク管理装置の構成は、実施の形態１と同様である（図１参照）。実施の形態２のネットワーク管理装置では、受信パケット数およびＣＰＵ使用率を個別に評価することとして、これらを評価するための受信パケット数しきい値およびＣＰＵ使用率しきい値をそれぞれ決定するようにしていたが、本実施の形態では、受信パケット数およびＣＰＵ使用率の双方を用いて、管理対象装置の動作状態を総合的に評価する。

図９は、本実施の形態のしきい値格納部１６におけるしきい値情報の管理方法の一例を示す図であり、実施の形態２のしきい値情報（図７参照）内の受信パケット数しきい値３０４およびＣＰＵ使用率しきい値３０５を、受信パケット数用係数３０６、ＣＰＵ使用率用係数３０７および定数項３０８に置き換えたものである。

本実施の形態のしきい値決定部１３は、しきい値を決定する際、上述した実施の形態２と同様に、ＭＩＢ情報とネットワーク構成情報を、図８に示したしきい値決定用一時データ展開領域に展開する。そして、本実施の形態では、装置種別ごとに、各領域に格納された情報を、「パケットロスあり」の情報と「パケットロスなし」情報の２つのグループに分け、これらのグループに対して線形判別分析を実施して、それぞれのグループを分離するための線形判別関数（受信パケット数とＣＰＵ使用率のペアを、パケットロスありのグループとパケットロスなしのグループに分類するための関数）を求める。次に、装置種別ごとに求めた線形判別関数のそれぞれに含まれる、受信パケット数用の係数、ＣＰＵ使用率用の係数および定数項を、しきい値格納部１６に格納する。これにより、図８に示したしきい値情報が生成される。

しきい値超過判定部１２は、ＭＩＢ情報を収集した旨をＭＩＢ情報収集部１４から通知された場合、ＭＩＢ情報に含まれている受信パケット数とＣＰＵ使用率のペアを、しきい値格納部１６に格納されたしきい値情報（図８参照）を用いて評価する。具体的には、受信パケット数およびＣＰＵ使用率と、しきい値情報に含まれる受信パケット数用係数、ＣＰＵ使用率用係数および定数項とを上記線形判別関数に当てはめ、その結果得られた値から、当該受信パケット数およびＣＰＵ使用率のペアが、上記２つのグループのどちらに属するのかを判断する。そして、評価対象の受信パケット数とＣＰＵ使用率のペアが「パケットロスあり」のグループに属すると判断した場合には、その旨を通知するようにしきい値超過通知部１１に対して指示を出す。しきい値超過通知部１１は、しきい値超過判定部１２からの指示に従い、ネットワーク管理者に通知を行う。

このように、本実施の形態のネットワーク管理装置では、各管理対象装置の受信パケット数およびＣＰＵ使用率を監視することとし、また、受信パケット数とＣＰＵ使用率の双方を同時に用いて監視対象機器の動作状態を評価するためのしきい値（線形判別関数）を、管理対象装置の機種（装置種別やソフトウェアのバージョン）ごとに決定することとした。この場合にも、実施の形態２と同様に、高精度な障害発生予測が可能となる。

実施の形態４．
つづいて、実施の形態４のネットワーク管理装置について説明する。実施の形態２，３のネットワーク管理装置では、ある期間における受信パケット数、ＣＰＵ使用率およびパケットロスの発生状況に基づき、障害発生（パケットロス発生）の有無を判断することとしていたが、本実施の形態のネットワーク管理装置では、上記の情報に加えて、さらに、空きメモリ量も使用して障害発生の有無を判断する。なお、本実施の形態のネットワーク管理装置の構成は、実施の形態１のネットワーク管理装置と同一である（図１参照）。本実施の形態では、実施の形態１〜３で説明したネットワーク管理装置と異なる部分を中心に説明を行う。

図１０は、本実施の形態のＭＩＢ情報格納部１７におけるＭＩＢ情報の管理方法の一例を示す図であり、実施の形態２のＭＩＢ情報（図６参照）に対して空きメモリ量の情報（空きメモリ量１０６）が追加されたものである。本実施の形態のネットワーク管理装置において、ＭＩＢ情報収集部１４は、実施の形態１〜３と同様に、各管理対象装置から定期的にＭＩＢ情報を収集してＭＩＢ情報格納部１７に格納するとともに、ＭＩＢ情報を収集した旨をしきい値超過判定部１２およびしきい値決定部１３に通知する。

図１１は、本実施の形態のしきい値格納部１６におけるしきい値情報の管理方法の一例を示す図であり、実施の形態２のしきい値情報（図７参照）に対して空きメモリ量についてのしきい値（空きメモリ用しきい値３０９）が追加されたものである。本実施の形態のネットワーク管理装置のしきい値超過判定部１２では、図１１に示した受信パケット数しきい値３０４、ＣＰＵ使用率しきい値３０５および空きメモリ量しきい値３０９を用いてしきい値判定を行う。

しきい値決定部１３は、受信パケットしきい値、ＣＰＵ使用率しきい値および空きメモリ量しきい値を個別に決定する。受信パケットしきい値およびＣＰＵ使用率しきい値は、実施の形態２と同じ手法にて決定する。また、空きメモリ量しきい値についても、受信パケットしきい値，ＣＰＵ使用率しきい値と同様の手法にて決定する。

しきい値超過判定部１２は、ＭＩＢ情報を収集した旨をＭＩＢ情報収集部１４から通知された場合、ＭＩＢ情報に含まれている受信パケット数、ＣＰＵ使用率および空きメモリ量についてのしきい値判定を行い、これらのうちの一つでもしきい値を超過している場合、その旨を通知するようにしきい値超過通知部１１に対して指示を出す。しきい値超過通知部１１は、しきい値超過判定部１２からの指示に従い、ネットワーク管理者に通知を行う。なお、上記の３つの情報のうち１つまたは２つのみがしきい値を超過した場合であっても、受信パケット数、ＣＰＵ使用率および空きメモリ量の全てについて、同時に通知を行うこととする。

このように、本実施の形態のネットワーク管理装置では、各管理対象装置の受信パケット数、ＣＰＵ使用率および空きメモリ量を監視することとし、また、監視動作で使用するしきい値を、管理対象装置の機種（装置種別やソフトウェアのバージョン）ごとに決定することとした。これにより、実施の形態２の場合と比較してさらに高精度な障害発生予測が可能となる。

実施の形態５．
本実施の形態では、実施の形態４のネットワーク管理装置の変形例を示す。具体的には、しきい値決定部１３がしきい値を決定する動作の変形例について説明する。本実施の形態のネットワーク管理装置の構成は、実施の形態１と同様である（図１参照）。実施の形態４のネットワーク管理装置では、受信パケット数、ＣＰＵ使用率および空きメモリ量を個別に評価することとして、これらを評価するためのしきい値（受信パケット数しきい値，ＣＰＵ使用率しきい値，空きメモリ量しきい値）をそれぞれ決定するようにしていたが、本実施の形態では、受信パケット数、ＣＰＵ使用率および空きメモリ量の全てを用いて、管理対象装置の動作状態を総合的に評価する。

図１２は、本実施の形態のしきい値格納部１６におけるしきい値情報の管理方法の一例を示す図であり、実施の形態４のしきい値情報（図１１参照）内の受信パケット数しきい値３０４、ＣＰＵ使用率しきい値３０５および空きメモリ量しきい値３０９を、受信パケット数用係数３０６、ＣＰＵ使用率用係数３０７、空きメモリ量用係数３１０および定数項３０８に置き換えたものである。

本実施の形態のしきい値決定部１３は、しきい値を決定する際、上述した実施の形態４と同様に、ＭＩＢ情報とネットワーク構成情報を、しきい値決定用一時データ展開領域に展開する。そして、本実施の形態では、装置種別ごとに、各領域に格納された情報を、「パケットロスあり」の情報と「パケットロスなし」情報の２つのグループに分け、これらのグループに対して線形判別分析を実施して、それぞれのグループを分離するための線形判別関数（受信パケット数、ＣＰＵ使用率および空きメモリ量の組を、パケットロスありのグループとパケットロスなしのグループに分類するための関数）を求める。次に、装置種別ごとに求めた線形判別関数のそれぞれに含まれる、受信パケット数用の係数、ＣＰＵ使用率用の係数、空きメモリ量用の係数および定数項を、しきい値格納部１６に格納する。これにより、図１２に示したしきい値情報が生成される。

しきい値超過判定部１２は、ＭＩＢ情報を収集した旨をＭＩＢ情報収集部１４から通知された場合、ＭＩＢ情報に含まれている受信パケット数、ＣＰＵ使用率および空きメモリ量の組を、しきい値格納部１６に格納されたしきい値情報（図１２参照）を用いて評価する。具体的には、受信パケット数、ＣＰＵ使用率および空きメモリ量と、しきい値情報に含まれる受信パケット数用係数、ＣＰＵ使用率用係数、空きメモリ量用係数および定数項とを上記線形判別関数に当てはめ、その結果得られた値から、当該受信パケット数、ＣＰＵ使用率および空きメモリ量の組が、上記２つのグループのどちらに属するのかを判断する。そして、評価対象の受信パケット数、ＣＰＵ使用率および空きメモリ量の組が「パケットロスあり」のグループに属すると判断した場合には、その旨を通知するようにしきい値超過通知部１１に対して指示を出す。しきい値超過通知部１１は、しきい値超過判定部１２からの指示に従い、ネットワーク管理者に通知を行う。

このように、本実施の形態のネットワーク管理装置では、各管理対象装置の受信パケット数、ＣＰＵ使用率および空きメモリ量を監視することとし、また、受信パケット数、ＣＰＵ使用率および空きメモリ量の全てを同時に用いて監視対象機器の動作状態を評価するためのしきい値（線形判別関数）を、管理対象装置の機種（装置種別やソフトウェアのバージョン）ごとに決定することとした。この場合にも、実施の形態４と同様に、高精度な障害発生予測が可能となる。

なお、上記の各実施の形態では、既存のプロトコル（ＳＮＭＰ）を利用して各管理対象装置からＭＩＢ情報を収集し、このＭＩＢ情報に含まれる情報の一部（受信パケット数，パケットロス数，ＣＰＵ使用率，空きメモリ量）を利用して管理対象装置の動作状態を判断する場合について説明したが、動作状態の判断に利用する情報の収集はＳＮＭＰを利用した方法以外の方法で取得してもよい。

以上のように、本発明にかかるネットワーク管理装置は、通信ネットワークを構成している各機器の動作状況の監視に有用であり、特に、性能が異なる複数種類の機器により構成された通信ネットワークを監視するための装置に適している。

１ ネットワーク管理装置
１１ しきい値超過通知部
１２ しきい値超過判定部
１３ しきい値決定部
１４ ＭＩＢ情報収集部
１５ ネットワーク構成格納部
１６ しきい値格納部
１７ ＭＩＢ情報格納部

Claims (18)

1. 通信ネットワークを構成している各機器の状態を監視するネットワーク管理装置であって、
   監視対象機器の各々から動作状態情報を収集する情報収集手段と、
   前記情報収集手段で過去に収集された動作状態情報と、監視対象機器の各々の性能情報とに基づいて、前記情報収集手段で収集された最新の動作状態情報を評価するためのしきい値を決定するしきい値決定手段と、
   前記しきい値決定手段で決定されたしきい値を用いて、前記最新の動作状態情報を評価するしきい値判定手段と、
   を備えることを特徴とするネットワーク管理装置。
2. 前記しきい値決定手段は、前記情報収集手段により動作状態情報が新たに収集されるごとに、当該新たに収集された動作状態情報および前記情報収集手段で過去に収集された動作状態情報を、前記性能情報に基づいて分類し、分類後の動作状態情報に基づいて、同一性能の監視対象機器から収集した各動作状態情報を評価するためのしきい値を、同一性能の監視対象機器のグループごとに決定する
   ことを特徴とする請求項１に記載のネットワーク管理装置。
3. 前記しきい値決定手段は、前記動作状態情報に含まれる情報のうち、パケットロスの発生数および受信パケット数を用いて前記しきい値を決定する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のネットワーク管理装置。
4. 前記しきい値決定手段は、前記動作状態情報に含まれる情報のうち、パケットロスの発生数、受信パケット数およびＣＰＵ使用率を用いて前記しきい値を決定する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のネットワーク管理装置。
5. 前記しきい値決定手段は、前記受信パケット数を評価するためのパケット数しきい値、および前記ＣＰＵ使用率を評価するためのＣＰＵ使用率しきい値を決定し、
   前記しきい値判定手段は、前記パケット数しきい値および前記ＣＰＵ使用率しきい値を用いて、前記受信パケット数および前記ＣＰＵ使用率を個別に評価する
   ことを特徴とする請求項４に記載のネットワーク管理装置。
6. 前記しきい値決定手段は、前記受信パケット数および前記ＣＰＵ使用率に対して線形判別分析を実行することにより、前記受信パケット数および前記ＣＰＵ使用率のペアを評価するための線形判別関数を前記しきい値として生成し、
   前記しきい値判定手段は、前記線形判別関数を使用して前記受信パケット数および前記ＣＰＵ使用率のペアを評価する
   ことを特徴とする請求項４に記載のネットワーク管理装置。
7. 前記しきい値決定手段は、前記動作状態情報に含まれる情報のうち、パケットロスの発生数、受信パケット数、ＣＰＵ使用率および空きメモリ量を用いて前記しきい値を決定する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のネットワーク管理装置。
8. 前記しきい値決定手段は、前記受信パケット数を評価するためのパケット数しきい値、前記ＣＰＵ使用率を評価するためのＣＰＵ使用率しきい値、および前記空きメモリ量を評価するための空きメモリ量しきい値を決定し、
   前記しきい値判定手段は、前記パケット数しきい値、前記ＣＰＵ使用率しきい値および前記空きメモリ量しきい値を用いて、前記受信パケット数、前記ＣＰＵ使用率および前記空きメモリ量を個別に評価する
   ことを特徴とする請求項７に記載のネットワーク管理装置。
9. 前記しきい値決定手段は、前記受信パケット数、前記ＣＰＵ使用率および前記空きメモリ量に対して線形判別分析を実行することにより、前記受信パケット数、前記ＣＰＵ使用率および前記空きメモリ量の組を評価するための線形判別関数を前記しきい値として生成し、
   前記しきい値判定手段は、前記線形判別関数を使用して前記受信パケット数、前記ＣＰＵ使用率および前記空きメモリ量の組を評価する
   ことを特徴とする請求項７に記載のネットワーク管理装置。
10. 通信ネットワークの管理装置が、当該通信ネットワークを構成している各機器の状態を監視するためのネットワーク管理方法であって、
    監視対象機器の各々から動作状態情報を収集する情報収集ステップと、
    前記情報収集ステップで過去に収集した動作状態情報と、監視対象機器の各々の性能情報とに基づいて、前記情報収集ステップで収集した最新の動作状態情報を評価するためのしきい値を決定するしきい値決定ステップと、
    前記しきい値決定ステップで決定したしきい値を用いて、前記最新の動作状態情報を評価するしきい値判定ステップと、
    を含むことを特徴とするネットワーク管理方法。
11. 前記しきい値決定ステップでは、前記情報収集ステップで動作状態情報を新たに収集するごとに、当該新たに収集した動作状態情報および前記情報収集ステップで過去に収集した動作状態情報を、前記性能情報に基づいて分類し、分類後の動作状態情報に基づいて、同一性能の監視対象機器から収集した各動作状態情報を評価するためのしきい値を、同一性能の監視対象機器のグループごとに決定する
    ことを特徴とする請求項１０に記載のネットワーク管理方法。
12. 前記しきい値決定ステップでは、前記動作状態情報に含まれる情報のうち、パケットロスの発生数および受信パケット数を用いて前記しきい値を決定する
    ことを特徴とする請求項１０または１１に記載のネットワーク管理方法。
13. 前記しきい値決定ステップでは、前記動作状態情報に含まれる情報のうち、パケットロスの発生数、受信パケット数およびＣＰＵ使用率を用いて前記しきい値を決定する
    ことを特徴とする請求項１０または１１に記載のネットワーク管理方法。
14. 前記しきい値決定ステップでは、前記受信パケット数を評価するためのパケット数しきい値、および前記ＣＰＵ使用率を評価するためのＣＰＵ使用率しきい値を決定し、
    前記しきい値判定ステップでは、前記パケット数しきい値および前記ＣＰＵ使用率しきい値を用いて、前記受信パケット数および前記ＣＰＵ使用率を個別に評価する
    ことを特徴とする請求項１３記載のネットワーク管理方法。
15. 前記しきい値決定ステップでは、前記受信パケット数および前記ＣＰＵ使用率に対して線形判別分析を実行することにより、前記受信パケット数および前記ＣＰＵ使用率のペアを評価するための線形判別関数を前記しきい値として生成し、
    前記しきい値判定ステップでは、前記線形判別関数を使用して前記受信パケット数および前記ＣＰＵ使用率のペアを評価する
    ことを特徴とする請求項１３に記載のネットワーク管理方法。
16. 前記しきい値決定ステップでは、前記動作状態情報に含まれる情報のうち、パケットロスの発生数、受信パケット数、ＣＰＵ使用率および空きメモリ量を用いて前記しきい値を決定する
    ことを特徴とする請求項１０または１１に記載のネットワーク管理方法。
17. 前記しきい値決定ステップでは、前記受信パケット数を評価するためのパケット数しきい値、前記ＣＰＵ使用率を評価するためのＣＰＵ使用率しきい値、および前記空きメモリ量を評価するための空きメモリ量しきい値を決定し、
    前記しきい値判定ステップでは、前記パケット数しきい値、前記ＣＰＵ使用率しきい値および前記空きメモリ量しきい値を用いて、前記受信パケット数、前記ＣＰＵ使用率および前記空きメモリ量を個別に評価する
    ことを特徴とする請求項１６に記載のネットワーク管理方法。
18. 前記しきい値決定ステップでは、前記受信パケット数、前記ＣＰＵ使用率および前記空きメモリ量に対して線形判別分析を実行することにより、前記受信パケット数、前記ＣＰＵ使用率および前記空きメモリ量の組を評価するための線形判別関数を前記しきい値として生成し、
    前記しきい値判定ステップでは、前記線形判別関数を使用して前記受信パケット数、前記ＣＰＵ使用率および前記空きメモリ量の組を評価する
    ことを特徴とする請求項１６に記載のネットワーク管理方法。

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