JP2015166956A

JP2015166956A - 情報処理装置、情報処理装置における障害検知方法、および情報処理装置における障害検知プログラム

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Publication number: JP2015166956A
Application number: JP2014041222A
Authority: JP
Inventors: 靖夫宮島; Yasuo Miyajima
Original assignee: NEC Platforms Ltd
Current assignee: NEC Platforms Ltd
Priority date: 2014-03-04
Filing date: 2014-03-04
Publication date: 2015-09-24
Anticipated expiration: 2034-03-04
Also published as: JP6474962B2

Abstract

【課題】障害を迅速かつ確実に検知することができる情報処理装置、情報処理装置における障害検知方法、および情報処理装置における障害検知プログラムを提供する。【解決手段】負荷率測定手段３４１が、ＣＰＵの負荷率を測定する。情報記憶手段３４２が、ＣＰＵで行われるソフトウェア処理に応じて、ＣＰＵのソフトウェア処理量を算出するための数値を示す数値情報を記憶する。負荷率算出手段３４３が、受信したパケットと、情報記憶手段３４２に記憶されている数値情報とに基づいてソフトウェア処理量を算出する。そして、負荷率算出手段３４３が、算出したソフトウェア処理量とＣＰＵのソフトウェア処理能力とに基づいて、ＣＰＵの標準的な負荷率を算出する。障害判断手段３４４が、負荷率測定手段３４１の測定結果と、負荷率算出手段３４３の算出結果とに基づいて、障害があるか否かを判断する。【選択図】図６

Description

本発明は、障害を迅速かつ確実に検知することができる情報処理装置、情報処理装置における障害検知方法、および情報処理装置における障害検知プログラムに関する。

複数の通信ネットワークが互いにルータおよび通信回線を介して接続されている場合がある。そのような場合に、当該ルータや当該通信回線の障害発生に備えて、主回線と副回線とをそれぞれ用意することが考えられている。そして、主回線と副回線とによって並列で通信ネットワークが互いに接続されて、冗長性が高められている。

図８は、冗長性が高められた通信ネットワーク間の接続例を示すブロック図である。図８に示す例では、ＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）１０とインターネット等のＷＡＮ（ＷｉｄｅＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）２０とが、主回線３０ａおよび副回線３０ｂとによって接続されている。
したがって、主回線３０ａおよび副回線３０ｂは、ＬＡＮ１０とＷＡＮ２０とに並列で接続されている。

主回線３０ａにはルータ３１ａが配置されている。ルータ３１ａは、主回線３０ａを通るデータを中継する機能を有する。副回線３０ｂにはルータ３１ｂが配置されている。ルータ３１ｂは、副回線３０ｂを通るデータを中継する機能を有する。通常運用中は、ＬＡＮ１０側とＷＡＮ２０側との間の通信は主回線３０ａを介して行われる。そして、主回線３０ａに障害がある等の理由で通信不能になったときに、ＬＡＮ１０側とＷＡＮ２０側との間の通信経路は副回線３０ｂを介する通信経路に切り替えられる。

具体的には、主回線３０ａのルータ３１は、ルーティングパケットや監視パケットなどの所定のパケットを通信回線において隣接している他のルータと定期的に送受信して障害の有無を定期的に監視する。そして、それら所定のパケットの送受信ができなかった場合に、ルータ３１は、主回線３０ａに障害が発生して通信不能になったと判断する。ルータ３１は、主回線３０ａが通信不能になったと判断した場合に、ＬＡＮ１０側とＷＡＮ２０側との間の通信経路を、副回線３０ｂを介する通信経路に切り替える処理を行う。

図９は、主回線３０ａが用いられる通常運用から、副回線３０ｂが用いられる障害発生時運用への切り替えを示すタイミングチャートである。図９に示すように、主回線３０ａにおいて障害が発生し、ルータ３１ａによる所定のパケットの送受信の異常に基づいて障害が検知されると、主回線３０ａから副回線３０ｂへの切り替え処理が行われる。

特許文献１には、現用系機器に所定時間間隔で診断信号を送信し、当該診断信号に対する応答信号を受信しなかった場合に、現用系機器から待機系機器に運用機器を切り替えるシステムが記載されている。

特許文献２には、予めプロセッサの使用率と使用電力との関係が設定されたテーブルが用意され、それらの測定値の関係がテーブルに設定されている関係から乖離した場合に、障害が発生したと判定するシステムが記載されている。

特開平９−２００３３８号公報特開２０１０−７９８１１号公報

主回線３０ａから副回線３０ｂへの切り替え処理は、障害発生後に迅速に開始されることが望ましい。特許文献１に記載されている発明や、図９に示す例では、障害の影響が通信に及んでから障害が検知されて切り替え処理が開始される。そこで、障害を検知するための所定のパケットの送受信間隔を短くすると、通信ネットワークの負荷が重くなるという問題がある。また、通信ネットワークの負荷を鑑みて所定のパケットの送受信間隔を長くすると、障害の発生後に迅速に当該障害を検知することができないおそれがある。

また、障害の検知は所定のパケットの送受信の異常に基づいて行われるので、当該所定のパケットの送受信に異常がなければ、当該障害を検知することができずに運用が継続されてしまうという問題がある。

そして、影響が通信に及ばないような障害が発生した場合に、そのような障害が検知されずに継続して運用され、さらに大きな他の障害を誘起するおそれがあるという問題がある。

また、障害が発生してプロセッサの使用率が異常に高くなった場合であっても、当該プロセッサの使用率の測定値と使用電力の測定値との関係が予めテーブルに設定された関係から乖離していないときがある。特許文献２に記載されている発明では、そのようなときに、障害が発生したと判定されずに、継続して運用され、さらに大きな他の障害を誘起するおそれがあるという問題がある。

そこで、本発明は、障害を迅速かつ確実に検知する情報処理装置、情報処理装置における障害検知方法、および情報処理装置における障害検知プログラムを提供することを目的とする。

本発明による情報処理装置は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）の負荷率を測定する負荷率測定手段と、ＣＰＵで行われるソフトウェア処理に応じて、ＣＰＵのソフトウェア処理量を算出するための数値を示す数値情報を記憶する情報記憶手段と、受信したパケットと、情報記憶手段に記憶されている数値情報とに基づいてソフトウェア処理量を算出し、算出したソフトウェア処理量とＣＰＵのソフトウェア処理能力とに基づいて、ＣＰＵの標準的な負荷率を算出する負荷率算出手段と、負荷率測定手段の測定結果と、負荷率算出手段の算出結果とに基づいて、障害があるか否かを判断する障害判断手段とを備えたことを特徴とする。

本発明による他の態様の情報処理装置は、メモリの使用量を測定する使用量測定手段と、ＣＰＵで行われるソフトウェア処理に応じて、メモリの使用量を算出するための数値を示す使用量算出用情報を記憶する使用量情報記憶手段と、受信したパケットと、使用量情報記憶手段に記憶されている使用量算出用情報とに基づいてメモリの使用量を算出する使用量算出手段と、使用量測定手段の測定結果と、使用量算出手段の算出結果とに基づいて、障害があるか否かを判断する障害判断手段とを備えたことを特徴とする。

本発明による、情報処理装置における障害検知方法は、ＣＰＵの負荷率を測定する負荷率測定ステップと、受信したパケットと、ＣＰＵで行われるソフトウェア処理に応じて、ＣＰＵのソフトウェア処理量を算出するための数値を示す数値情報とに基づいてソフトウェア処理量を算出し、算出したソフトウェア処理量とＣＰＵのソフトウェア処理能力とに基づいて、ＣＰＵの標準的な負荷率を算出する負荷率算出ステップと、負荷率測定ステップにおける測定結果と、負荷率算出ステップにおける算出結果とに基づいて、障害があるか否かを判断する障害判断ステップとを含むことを特徴とする。

本発明による他の態様の、情報処理装置における障害検知方法は、メモリの使用量を測定する使用量測定ステップと、受信したパケットと、ＣＰＵで行われるソフトウェア処理に応じて、メモリの使用量を算出するための数値を示す使用量算出用情報とに基づいてメモリの使用量を算出する使用量算出ステップと、使用量測定ステップにおける測定結果と、使用量算出ステップにおける算出結果とに基づいて、障害があるか否かを判断する障害判断ステップとを含むことを特徴とする。

本発明による、情報処理装置における障害検知プログラムは、コンピュータに、ＣＰＵの負荷率を測定する負荷率測定処理と、受信したパケットと、ＣＰＵで行われるソフトウェア処理に応じて、ＣＰＵのソフトウェア処理量を算出するための数値を示す数値情報とに基づいてソフトウェア処理量を算出し、算出したソフトウェア処理量とＣＰＵのソフトウェア処理能力とに基づいて、ＣＰＵの標準的な負荷率を算出する負荷率算出処理と、負荷率測定処理における測定結果と、負荷率算出処理における算出結果とに基づいて、障害があるか否かを判断する障害判断処理とを実行させることを特徴とする。

本発明による他の態様の、情報処理装置における障害検知プログラムは、コンピュータに、メモリの使用量を測定する使用量測定処理と、受信したパケットと、ＣＰＵで行われるソフトウェア処理に応じて、メモリの使用量を算出するための数値を示す使用量算出用情報とに基づいてメモリの使用量を算出する使用量算出処理と、使用量測定処理における測定結果と、使用量算出処理における算出結果とに基づいて、障害があるか否かを判断する障害判断処理とを実行させることを特徴とする。

本発明によれば、障害を迅速かつ確実に検知することができる。

本発明の第１の実施形態の障害検知ルータの構成を示すブロック図である。本発明の第１の実施形態の障害検知ルータの動作を示すフローチャートである。本実施形態の障害検知ルータが配置されている主回線が用いられる通常運用から、副回線が用いられる障害発生時運用への切り替えを示すタイミングチャートである。本発明の第２の実施形態の障害検知ルータの構成を示すブロック図である。本発明の第３の実施形態の障害検知ルータの構成を示すブロック図である。本実施形態の障害検知ルータの構成を示すブロック図である。本実施形態の障害検知ルータの構成を示すブロック図である。冗長性が高められた通信ネットワーク間の接続例を示すブロック図である。主回線が用いられる通常運用から、副回線が用いられる障害発生時運用への切り替えを示すタイミングチャートである。

実施形態１．
本発明の第１の実施形態の障害検知ルータ（情報処理装置）３００について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態の障害検知ルータ３００の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本発明の第１の実施形態の障害検知ルータ３００は、ＬＡＮ１０とＷＡＮ２０とに接続されている。ＷＡＮ２０は、例えば、インターネットである。

なお、ＬＡＮ１０とＷＡＮ２０とは、主回線と副回線とによって互いに接続されている。そして、主回線には本発明の第１の実施形態の障害検知ルータ３００が配置され、副回線には待機系ルータ（図示せず）が配置されている。したがって、ＬＡＮ１０とＷＡＮ２０との間は、障害検知ルータ３００と待機系ルータとで並列に接続されている。待機系ルータの構成は、一般的なルータと同様な構成であってもよいが、障害検知ルータ３００と同様な構成であることが好ましい。待機系ルータを障害検知ルータ３００における構成と同様な構成にした場合には、待機系ルータが運用されているときに、障害を迅速かつ確実に検知することが可能になるからである。

図１に示すように、障害検知ルータ３００は、ＬＡＮ制御部３０１、ＬＡＮ入力量監視部３０２、ＷＡＮ制御部３０３、ＷＡＮ入力量監視部３０４、負荷情報記憶部３０５、標準負荷算出部３０６、ＣＰＵ負荷監視部３０７、自己診断部３０８、冗長機能制御部３０９、およびルーティング処理部３１０を含む。

標準負荷算出部３０６、ＣＰＵ負荷監視部３０７、および自己診断部３０８は、障害検知ルータ３００に搭載されてソフトウェア制御に従って処理を実行するＣＰＵによって実現される。なお、それらが他のプロセッサによって実現されてもよい。

ＬＡＮ制御部３０１は、ＬＡＮ１０に接続され、ＬＡＮ１０を介して通信端末（図示せず）とデータを送受信する。ＬＡＮ入力量監視部３０２は、ＬＡＮ制御部３０１がＬＡＮ１０を介して受信したパケットのうち、ルーティング処理等のソフトウェア処理が必要なパケットを特定し、特定したパケットの種類とデータ量とを標準負荷算出部３０６に入力する。

ＷＡＮ制御部３０３は、ＷＡＮ２０に接続され、ＷＡＮ２０を介して通信端末（図示せず）とデータを送受信する。ＷＡＮ入力量監視部３０４は、ＷＡＮ制御部３０３がＷＡＮ２０を介して受信したパケットのうち、ルーティング処理等のソフトウェア処理が必要なパケットを特定し、特定したパケットの種類とデータ量とを標準負荷算出部３０６に入力する。

負荷情報記憶部３０５は、標準負荷算出部３０６におけるソフトウェア処理量の算出に用いられる負荷情報と障害検知ルータ３００における通信プロトコル等の設定内容を示す設定情報とを記憶する。設定情報には、前述した通信プロトコルの他、通信記録の収集、保存、出力等や、障害検知ルータ３００の内部温度、ファンの動作、および電源電圧等の監視、ＳＮＭＰ（ＳｉｍｐｌｅＮｅｔｗｏｒｋＭａｎａｇｅｍｅｎｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）に基づく処理の設定内容が示されている。
負荷情報は、標準負荷算出部３０６によるソフトウェア処理量の算出に用いられる数値を示す情報であるが、詳細には後述する。

標準負荷算出部３０６は、ＬＡＮ入力量監視部３０２が入力した情報と、ＷＡＮ入力量監視部３０４が入力した情報と、負荷情報記憶部３０５に記憶されている設定情報および負荷情報とに基づいて、標準的なソフトウェア処理量を算出する。標準的なソフトウェア処理量とは、単位時間当たりにＣＰＵで行われるソフトウェア処理の標準的な量である。

ＣＰＵ負荷監視部３０７は、ＣＰＵの動作状況を監視し、測定したＣＰＵのソフトウェア処理量に基づいて算出した負荷率を定期的に自己診断部３０８に入力する。

自己診断部３０８は、標準負荷算出部３０６が算出した標準的なソフトウェア処理量に基づいてＣＰＵの負荷率の推測値を算出し、ＣＰＵ負荷監視部３０７が入力したＣＰＵの負荷率との差に応じて障害の有無を判断する。

冗長機能制御部３０９は、障害があると自己診断部３０８が判断した場合に、例えば、ＶＲＲＰ（ＶｉｒｔｕａｌＲｏｕｔｅｒＲｅｄｕｎｄａｎｃｙＰｒｏｔｏｃｏｌ）等のプロトコルに従って、待機系ルータの運用に切り替える処理を行う。

ルーティング処理部３１０は、ＬＡＮ制御部３０１が受信したパケットおよびＷＡＮ制御部３０３が受信したパケットの送信先に応じて、当該パケットの送信経路を選択する経路選択処理を行う。

負荷情報について説明する。負荷情報とは、前述したように、標準負荷算出部３０６によるソフトウェア処理量の算出に用いられる数値を示す情報である。負荷情報によって示される数値には２つの種類がある。第１の種類の数値は、障害検知ルータ３００が受信したパケットの種類およびデータ量に応じて行われるソフトウェア処理に応じた係数である。第２の種類の数値は、障害検知ルータ３００が受信したパケットの種類やデータ量に関わらずに行われるソフトウェア処理に応じた加算値である。

まず、第１の種類の数値である係数について説明する。当該係数は、障害検知ルータ３００が受信したパケットの種類およびデータ量に応じて行われるソフトウェア処理に対応付けられている。障害検知ルータ３００が受信したパケットの種類およびデータ量に応じて行われるソフトウェア処理とは、例えば、受信したポートとは別のポートへルーティング転送するバケットを受信した場合等に行われるソフトウェア処理である。

受信したパケットを別のポートへルーティング転送する場合には、設定情報によって示される通信プロトコルに応じて、まず、当該パケット内の宛先アドレスと予め記憶されているアドレス表とを照合するソフトウェア処理（照合処理）が行われる。そして、次に、当該宛先アドレスを書き換えるというソフトウェア処理（書き換え処理）が行われる。負荷情報には、それらのソフトウェア処理を含め、様々なソフトウェア処理のそれぞれに対応する係数が設定情報によって示される通信プロトコル等に応じてそれぞれ示されている。そして、パケットの種類に基づいて実行させる各ソフトウェア処理に応じたそれらの係数は、単位時間当たりのパケットの数またはデータ量に乗算され、乗算結果が当該ソフトウェア処理のそれぞれに応じたソフトウェア処理量として算出される。

次に、第２の種類の数値である加算値について説明する。当該加算値は、設定情報に基づいて、障害検知ルータ３００が受信したパケットの種類およびデータ量に関わらずに行われるソフトウェア処理に対応付けられている。具体的には、加算値は、例えば、設定情報で示される、通信記録の収集、保存、出力等の実行や、障害検知ルータ３００の内部温度、ファンの動作、および電源電圧等の監視、ＳＮＭＰに基づく処理等の設定内容に応じたソフトウェア処理に対応付けられている。
これらは、障害検知ルータ３００が受信したパケットの種類およびデータ量に関わらずに、設定情報に基づいて行われるソフトウェア処理であることが明らかである。そこで、それらのソフトウェア処理の量の単位時間当たりの平均値が第２の種類の数値である加算値とする。そして、当該加算値は、第１の種類の数値である係数がパケットの数等に乗算されて算出された結果の値に加算されて、標準的なソフトウェア処理量が算出される。

よって、前述した受信したパケットを別のポートへルーティング転送する例では、標準負荷算出部３０６は、以下に示す処理で標準的なソフトウェア処理量を算出する。すなわち、標準負荷算出部３０６は、照合処理に応じた係数に単位時間当たりの受信パケット数を乗算した積と、書き換え処理に応じた係数に単位時間当たりの受信パケット数を乗算した積と、第２の種類の数値である加算値とが足し合わせる。そして、標準負荷算出部３０６は、足し合わせた和を、ＣＰＵの標準的なソフトウェア処理量であるとする。

なお、負荷情報記憶部３０５に記憶されている負荷情報によって示される係数や加算値は、例えば、ＣＰＵの処理能力を表した値に対して、標準負荷算出部３０６が算出する標準的なソフトウェア処理量の値の割合を算出可能なように設定された値である。ＣＰＵの処理能力を表した値は、例えば、ＦＬＯＰＳ（Ｆｌｏａｔｉｎｇ−ｐｏｉｎｔＯｐｅｒａｔｉｏｎｓＰｅｒＳｅｃｏｎｄ）やＭＩＰＳ（ＭｉｌｌｉｏｎＩｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓＰｅｒＳｅｃｏｎｄ）であるとする。ＣＰＵの処理能力を表した値がＦＬＯＰＳやＭＩＰＳである場合には、負荷情報によって示される係数や加算値を、ソフトウェア処理の量をＦＬＯＰＳやＭＩＰＳの単位に換算可能に予め設定する。負荷情報によって示される係数や加算値をそのように設定することによって、ＣＰＵの処理能力に対する標準的なソフトウェア処理量の割合である標準的なＣＰＵの負荷率を算出可能になる。
したがって、標準的なＣＰＵの負荷率とは、ソフトウェア処理の量に基づいて推定されるＣＰＵの負荷率である。

次に、本発明の第１の実施形態の障害検知ルータ３００の動作について説明する。図２は、本発明の第１の実施形態の障害検知ルータ３００の動作を示すフローチャートである。

本発明の第１の実施形態の障害検知ルータ３００において、ＬＡＮ入力量監視部３０２は、以下の処理を行う。すなわち、ＬＡＮ入力量監視部３０２は、ＬＡＮ制御部３０１がＬＡＮ１０を介して受信したパケットのうち、ルーティング処理等のソフトウェア処理が必要なパケットの種類とデータ量とを標準負荷算出部３０６に入力する（ステップＳ１０１）。なお、ステップＳ１０１の処理は、例えば、所定の単位時間ごとにまとめて行われる。

また、ＷＡＮ入力量監視部３０４は、ＷＡＮ制御部３０３がＷＡＮ２０を介して受信したパケットのうち、ルーティング処理等のソフトウェア処理が必要なパケットの種類とデータ量とを標準負荷算出部３０６に入力する（ステップＳ１０２）。なお、ステップＳ１０２の処理は、例えば、所定の単位時間ごとにまとめて行われる。また、ステップＳ１０２の処理は、ステップＳ１０１の処理よりも先に行われてもよいし、同時に行われてもよい。

標準負荷算出部３０６は、ステップＳ１０１，１０２の処理で入力されたパケットの種類およびデータ量と、負荷情報記憶部３０５に記憶されている設定情報および負荷情報とに基づいて、標準的なソフトウェア処理量を算出する（ステップＳ１０３）。

さらに、標準負荷算出部３０６は、ステップＳ１０３の処理で算出した標準的なソフトウェア処理量に基づいて、標準的なＣＰＵの負荷率を算出する（ステップＳ１０４）。具体的には、標準負荷算出部３０６は、例えば、障害検知ルータ３００に搭載されているＣＰＵのＦＬＯＰＳの値やＭＩＰＳの値に対して、ステップＳ１０３の処理で算出した標準的なソフトウェア処理量の割合を算出する。算出された値が、標準的なＣＰＵの負荷率である。標準負荷算出部３０６は、算出した標準的なＣＰＵの負荷率を自己診断部３０８に入力する。

ＣＰＵ負荷監視部３０７は、ＣＰＵの動作状況を測定してＣＰＵの負荷率を算出し、自己診断部３０８に入力する（ステップＳ１０５）。ここで、ＣＰＵ負荷監視部３０７が算出して自己診断部３０８に入力するＣＰＵの負荷率は、例えば、障害検知ルータ３００に搭載されているＣＰＵのＦＬＯＰＳの値やＭＩＰＳの値に対して、測定したＦＬＯＰＳの値やＭＩＰＳの値の割合であるとする。したがって、ＣＰＵ負荷監視部３０７が自己診断部３０８に入力するＣＰＵの負荷率は、測定結果に基づいて算出した負荷率である。

そして、自己診断部３０８は、ステップＳ１０４の処理で算出された負荷率とステップＳ１０５の処理で算出された負荷率とに基づいて、障害の有無を判断する（ステップＳ１０６）。具体的には、例えば、ステップＳ１０４の処理で算出された負荷率とステップＳ１０５の処理で算出された負荷率とに２０％以上の差異があった場合に、障害があると判断する。なお、自己診断部３０８は、それら負荷率の互いの差異が、例えば、１０％以上や、３０％以上、５０％以上であった場合に、障害があると判断するように構成されていてもよい。自己診断部３０８が障害の有無の判断に用いる負荷率の互いの差異の基準は、障害検知ルータ３００の製造時に予め決定され、障害検知ルータ３００の管理者によってその後変更可能なように構成されていてもよい。さらに、自己診断部３０８が障害の有無の判断に用いる負荷率の互いの差異が基準の差異以上である状態が１分間や１０分間等の所定の時間以上継続した場合に、障害があると判断するように構成されていてもよい。

障害検知ルータ３００は、自己診断部３０８がステップＳ１０６の処理で障害がないと判断すると（ステップＳ１０６のＮ）、ステップＳ１０１の処理に移行する。また、障害検知ルータ３００は、自己診断部３０８がステップＳ１０６の処理で障害があると判断すると（ステップＳ１０６のＹ）、ステップＳ１０７の処理で、冗長機能制御部３０９に障害があることを通知する（ステップＳ１０７）。

ステップＳ１０７の処理で障害があることを通知された冗長機能制御部３０９は、待機系ルータの運用に切り替える処理を行う（ステップＳ１０８）。

本実施形態によれば、標準的なＣＰＵの負荷率と、測定に基づくＣＰＵの負荷率とを算出する。そして、算出したそれら負荷率の互いの差異に基づいて障害の有無を判断する。図３は、本実施形態の障害検知ルータ３００が配置されている主回線が用いられる通常運用から、副回線が用いられる障害発生時運用への切り替えを示すタイミングチャートである。図３に示すように、主回線において障害が発生すると、自己診断部３０８が迅速に障害を検知する。そして冗長機能制御部３０９によって副回線に配置された待機系ルータの運用に切り替えられる。したがって、障害の影響が通信に及ぶ前に迅速に障害を検知することができる。そして、冗長機能制御部３０９によって副回線に配置された待機系ルータの運用に切り替えることができる。

また、本実施形態によれば、算出したＣＰＵの負荷率に基づいて障害の有無を判断するので、通信に影響が及ばない障害の有無を判断することができる。したがって、通信に影響が及ばない障害であっても、当該障害があることを確実に検知することができる。

本実施形態によれば、障害検知用のパケットの送受信をすることなく、ＣＰＵの負荷率に基づいて障害を検知可能なように構成されている。
したがって、障害検知のためのトラフィック量の増加および当該トラフィック量の増加による障害検知ルータ３００の処理負荷の増大を防ぐことができる。
実施形態２．
次に、本発明の第２の実施形態の障害検知ルータ（情報処理装置）３２０について、図面を参照して説明する。前述した第１の実施形態の障害検知ルータ３００は、ＣＰＵの負荷率に基づいて障害の有無を判断した。それに対して、本実施形態の障害検知ルータ３２０は、ＣＰＵの負荷率、およびメモリ（図示せず）の使用率に基づいて障害の有無を判断する。

図４は、本発明の第２の実施形態の障害検知ルータ３２０の構成を示すブロック図である。図４に示すように本発明の第２の実施形態の障害検知ルータ３２０は、図１に示す第１の実施形態の障害検知ルータ３００の構成に加えて、標準的なメモリ使用量を算出するメモリ使用量算出部３２３とメモリ使用量を監視するメモリ使用量監視部３２５とを含む。

メモリ使用量算出部３２３は、ＬＡＮ入力量監視部３２１、負荷情報記憶部３２２、ＷＡＮ入力量監視部３２４、および自己診断部３２６に接続されている。本実施形態の負荷情報記憶部３２２は、図１に示す第１の実施形態における負荷情報記憶部３０５の記憶内容に加えて、メモリ使用量算出部３２３における標準的なメモリ使用量の算出に用いられるメモリ使用量情報を記憶する。なお、メモリ使用量情報は、受信したパケットに応じて、または受信したパケットに依存せずに、必要とされる各ソフトウェア処理にそれぞれ必要とされるメモリ使用量を算出するために用いられる情報である。

また、本実施形態のＬＡＮ入力監視部３２１は、ＬＡＮ制御部３０１がＬＡＮ１０を介して受信したパケットのうち、ルーティング処理等のソフトウェア処理が必要なパケットを特定する。そして、ＬＡＮ入力監視部３２１は、特定したパケットの種類とデータ量とをメモリ使用量算出部３２３に入力する。本実施形態のＷＡＮ入力監視部３２４は、ＷＡＮ制御部３０１がＷＡＮ２０を介して受信したパケットのうち、ルーティング処理等のソフトウェア処理が必要なパケットを特定し、特定したパケットの種類とデータ量とをメモリ使用量算出部３２３に入力する。

そして、メモリ使用量算出部３２３は、ＬＡＮ入力量監視部３２１が入力した情報と、ＷＡＮ入力量監視部３２４が入力した情報と、負荷情報記憶部３２２に記憶されている設定情報およびメモリ使用量情報とに基づいて、標準的なメモリ使用量を算出する。

メモリ使用量監視部３２５は、メモリ使用量を測定し、測定したメモリ使用量を定期的に自己診断部３２６に入力する。

自己診断部３２６は、第１の実施形態におけるＣＰＵの負荷率に基づく障害の有無の判断に加えて、メモリ使用量算出部３２３が算出した標準的なメモリ使用量とメモリ使用量監視部３２５が測定したメモリ使用量とに基づく障害の有無の判断を行う。

図４に示す第２の実施形態の障害検知ルータ３２０の構成において、図１に示す第１の実施形態の障害検知ルータ３００における構成と同様な構成については、図１を同じ符号を付し、説明を省略する。

なお、自己診断部３２６は、メモリ使用量算出部３２３が算出した標準的なメモリ使用量とメモリ使用量監視部３２５が測定したメモリ使用量との差異が、例えば、当該標準的なメモリ使用量の２０％以上であった場合に、障害があると判断する。なお、自己診断部３２６は、それらメモリ使用量の互いの差異が、例えば、当該標準的なメモリ使用量の１０％以上や、３０％以上、５０％以上であった場合に、障害があると判断するように構成されていてもよい。

自己診断部３２６は、第１の実施形態における判断と同様に行うＣＰＵの負荷率に基づく障害の有無の判断、および標準的なメモリ使用量と測定したメモリ使用量とに基づく障害の有無の判断とのいずれかで障害があると判断した場合に、以下の処理を行う。すなわち、自己診断部３２６は、冗長機能制御部３０９に障害があることを通知する。

そうすると、障害があることを通知された冗長機能制御部３０９が、待機系ルータの運用に切り替える処理を行う。

本実施形態によれば、測定に基づくメモリ使用量と、標準的なメモリ使用量との差異に基づいて障害の有無を判断することができる。したがって、障害の影響が通信に及ぶ前に迅速に障害を検知することができる。

また、本実施形態によれば、メモリ使用量に基づいて障害の有無を判断することができるので、通信に影響が及ばない障害の有無を判断することができる。したがって、通信に影響が及ばない障害であっても、当該障害があることをより確実に検知することができる。

本実施形態によれば、障害検知用のパケットの送受信をすることなく、メモリ使用量に基づいて障害を検知可能なように構成されている。
したがって、障害検知のためのトラフィック量の増加および当該トラフィック量の増加による障害検知ルータ３２０の処理負荷の増大を防ぐことができる。

なお、メモリ使用量算出部３２３が標準負荷算出部３０６に代えて設けられ、メモリ使用量監視部３２５がＣＰＵ負荷監視部３０７に代えて設けられてもよい。つまり、障害検知ルータが、ＬＡＮ制御部３０１、ＬＡＮ入力量監視部３２１、負荷情報記憶部３２２、ＷＡＮ制御部３０３、ＷＡＮ入力量監視部３２４、負荷情報記憶部３２２、メモリ使用量算出部３２３、メモリ使用量監視部３２５、自己診断部３２６、冗長機能制御部３０９、およびルーティング処理部３１０から構成されていてもよい。

そのような構成によれば、メモリ使用量のみに基づいて障害の発生を簡便に検知する障害検知ルータを構成することができる。
実施形態３．
次に、本発明の第３の実施形態の障害検知ルータ（情報処理装置）３３０について、図面を参照して説明する。本実施形態の障害検知ルータ３３０は、障害があると判断した場合に、障害があることを自障害検知ルータ３３０の外部に通知したりする。

図５は、本発明の第３の実施形態の障害検知ルータ３３０の構成を示すブロック図である。図５に示すように本発明の第３の実施形態の障害検知ルータ３３０は、図１に示す第１の実施形態の障害検知ルータ３００の構成に加えて、ログ記録部３３２、優先制御部３３３、およびアラーム通知部３３４を含む。

本実施形態の自己診断部３３１は、図１に示す自己診断部３０８の処理に加え、障害があると判断したときに、そのときの状況を示す障害状況情報を生成してログ記録部３３２に入力する。ログ記録部３３２は、自己診断部３３１が入力した障害状況情報を記憶手段（図示せず）に記憶させる。なお、障害状況情報は、例えば、障害があると判断したときの測定に基づくＣＰＵの負荷率や、標準的なＣＰＵの負荷率、実行されたソフトウェア処理、受信したパケット、送信したパケット等を示す情報である。

また、自己診断部３３１は、障害があると判断したときに、アラーム通知部３３４に障害があることを通知する。アラーム通知部３３４は、障害があることを通知されたことに基づいて、所定の通信端末に障害があることを示す情報を障害通知手段として送信したり、障害検知ルータ３３０に接続されている表示手段に障害報知手段としてその旨を表示させたり、障害報知手段としてスピーカに警報音を出力させたりする。

自己診断部３３１は、障害があると判断したときに、優先制御部３３３に障害があることを通知する。優先制御部３３３は、障害があることを通知されたことに基づいて、予め各処理に設定された優先度に応じて処理を実行するようにＣＰＵを制御する。具体的には、優先制御部３３３は、例えば、特定のパケット転送処理に予め高い優先度が設定されている場合に、当該処理のみを実行するようにＣＰＵを制御する。

本実施形態によれば、自己診断部３３１によって障害があると判断された場合に、障害があることをアラーム通知部３３４が自障害検知ルータ３３０の外部に通知して、管理者に保守作業を促すことができる。

また、本実施形態によれば、障害があると判断したときの状況を示す障害状況情報をログ記録部３３２が記憶手段に記憶させる。したがって、記憶手段に記憶された障害状況情報が、障害の発生に至った原因の分析や事後対応に用いられて、それらの処理の迅速化を図ることができる。

本実施形態によれば、自己診断部３３１によって障害があると判断された場合であっても優先制御部３３３によって優先度に応じた処理をＣＰＵに実行させることができる。

なお、本実施形態において図１に示す第１の実施形態の障害検知ルータ３００の構成に追加された、ログ記録部３３２、優先制御部３３３、およびアラーム通知部３３４が、図４に示す第２の実施形態の障害検知ルータ３２０の構成に追加されてもよい。そのような構成によれば、第２の実施形態の障害検知ルータ３２０においても、本実施形態と同様な効果を奏することができる。
実施形態４．
次に、本発明の第４の実施形態の障害検知ルータについて説明する。図６は、本実施形態の障害検知ルータ（情報処理装置）３４０の構成を示すブロック図である。図６に示すように、本実施形態の障害検知ルータ３４０は、負荷率測定手段３４１、情報記憶手段３４２、負荷率算出手段３４３、および障害判断手段３４４を備える。

負荷率測定手段３４１は、図１に示すＣＰＵ負荷監視部３０７に相当し、ＣＰＵの負荷率を測定する。情報記憶手段３４２は、図１に示す負荷情報記憶部３０５に相当し、ＣＰＵで行われるソフトウェア処理に応じて、ＣＰＵのソフトウェア処理量を算出するための数値を示す数値情報（負荷情報、設定情報）を記憶する。

負荷率算出手段３４３は、図１に示す標準負荷算出部３０６に相当し、受信したパケットと、情報記憶手段３４２に記憶されている数値情報とに基づいてソフトウェア処理量を算出する。そして、負荷率算出手段３４３は、算出したソフトウェア処理量とＣＰＵのソフトウェア処理能力とに基づいて、ＣＰＵの標準的な負荷率を算出する。障害判断手段３４４は、図１に示す自己診断部３０８に相当し、負荷率測定手段３４１の測定結果と、負荷率算出手段３４３の算出結果とに基づいて、障害があるか否かを判断する。

本実施形態によれば、障害を迅速かつ確実に検知することができる。
実施形態５．
次に、本発明の第５の実施形態の障害検知ルータについて説明する。図７は、本実施形態の障害検知ルータ（情報処理装置）３５０の構成を示すブロック図である。図７に示すように、本実施形態の障害検知ルータ３５０は、使用量測定手段３５１、使用量情報記憶手段３５２、使用量算出手段３５３、および障害判断手段３５４を備える。

使用量測定手段３５１は、図４に示すメモリ使用量監視部３２５に相当し、メモリの使用量を測定する。使用量情報記憶手段３５２は、図４に示す負荷情報記憶部３２２に相当し、ＣＰＵで行われるソフトウェア処理に応じて、メモリの使用量を算出するための数値を示す使用量算出用情報（設定情報、メモリ使用量情報）を記憶する。

使用量算出手段３５３は、図４に示すメモリ使用量算出部３２３に相当し、受信したパケットと、使用量情報記憶手段３５２に記憶されている使用量算出用情報とに基づいてメモリの使用量を算出する。障害判断手段３５４は、図４に示す自己診断部３２６に相当し、使用量測定手段３５１の測定結果と、使用量算出手段３５３の算出結果とに基づいて、障害があるか否かを判断する。

本実施形態によれば、障害を迅速かつ確実に検知することができる。

なお、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。

（付記１）ＣＰＵの負荷率を測定する負荷率測定手段と、前記ＣＰＵで行われるソフトウェア処理に応じて、前記ＣＰＵのソフトウェア処理量を算出するための数値を示す数値情報を記憶する情報記憶手段と、受信したパケットと、前記情報記憶手段に記憶されている数値情報とに基づいてソフトウェア処理量を算出し、算出したソフトウェア処理量と前記ＣＰＵのソフトウェア処理能力とに基づいて、前記ＣＰＵの標準的な負荷率を算出する負荷率算出手段と、前記負荷率測定手段の測定結果と、前記負荷率算出手段の算出結果とに基づいて、障害があるか否かを判断する障害判断手段とを備えたことを特徴とする情報処理装置。

（付記２）前記情報記憶手段に記憶されている数値情報は、受信したパケットに応じて行われるソフトウェア処理のそれぞれに対して、前記ＣＰＵのソフトウェア処理量に換算するための係数を示す情報を含む付記１に記載の情報処理装置。

（付記３）前記情報記憶手段に記憶されている数値情報は、受信したパケットに依存せずに行われるソフトウェア処理のそれぞれに対して、前記ＣＰＵのソフトウェア処理量に換算するための加算値を示す情報を含む付記１または付記２に記載の情報処理装置。

（付記４）メモリの使用量を測定する使用量測定手段と、前記ＣＰＵで行われるソフトウェア処理に応じて、前記メモリの使用量を算出するための数値を示す使用量算出用情報を記憶する使用量情報記憶手段と、受信したパケットと、前記使用量情報記憶手段に記憶されている使用量算出用情報とに基づいて前記メモリの使用量を算出する使用量算出手段とを含み、前記障害判断手段は、前記使用量測定手段の測定結果と、前記使用量算出手段の算出結果とに基づいて、障害があるか否かを判断する付記１から付記３のうちいずれかに記載の情報処理装置。

（付記５）メモリの使用量を測定する使用量測定手段と、ＣＰＵで行われるソフトウェア処理に応じて、前記メモリの使用量を算出するための数値を示す使用量算出用情報を記憶する使用量情報記憶手段と、受信したパケットと、前記使用量情報記憶手段に記憶されている使用量算出用情報とに基づいて前記メモリの使用量を算出する使用量算出手段と、前記使用量測定手段の測定結果と、前記使用量算出手段の算出結果とに基づいて、障害があるか否かを判断する障害判断手段とを備えたことを特徴とする情報処理装置。

（付記６）前記使用量情報記憶手段に記憶されている使用量算出用情報は、受信したパケットに応じて行われるソフトウェア処理のそれぞれに対して、前記メモリの使用量に換算するための係数を示す情報を含む付記４または付記５に記載の情報処理装置。

（付記７）前記使用量情報記憶手段に記憶されている使用量算出用情報は、受信したパケットに依存せずに行われるソフトウェア処理のそれぞれに対して、前記メモリの使用量に換算するための加算値を示す情報を含む付記４から付記６のうちいずれかに記載の情報処理装置。

（付記８）前記障害判断手段が障害があると判断した場合に、予め設定された優先度に応じて処理を実行する優先制御手段を含む付記１から付記７のうちいずれかに記載の情報処理装置。

（付記９）前記障害判断手段が障害があると判断した場合に、障害があることを所定の通信端末に通知する処理を実行する障害通知手段を含む付記１から付記８のうちいずれかに記載の情報処理装置。

（付記１０）前記障害判断手段が障害があると判断した場合に、障害があることを報知する処理を実行する障害報知手段を含む付記１から付記９のうちいずれかに記載の情報処理装置。

（付記１１）ＣＰＵの負荷率を測定する負荷率測定ステップと、受信したパケットと、前記ＣＰＵで行われるソフトウェア処理に応じて、前記ＣＰＵのソフトウェア処理量を算出するための数値を示す数値情報とに基づいてソフトウェア処理量を算出し、算出したソフトウェア処理量と前記ＣＰＵのソフトウェア処理能力とに基づいて、前記ＣＰＵの標準的な負荷率を算出する負荷率算出ステップと、前記負荷率測定ステップにおける測定結果と、前記負荷率算出ステップにおける算出結果とに基づいて、障害があるか否かを判断する障害判断ステップとを含むことを特徴とする情報処理装置における障害検知方法。

（付記１２）メモリの使用量を測定する使用量測定ステップと、受信したパケットと、ＣＰＵで行われるソフトウェア処理に応じて、前記メモリの使用量を算出するための数値を示す使用量算出用情報とに基づいて前記メモリの使用量を算出する使用量算出ステップと、前記使用量測定ステップにおける測定結果と、前記使用量算出ステップにおける算出結果とに基づいて、障害があるか否かを判断する障害判断ステップとを含むことを特徴とする情報処理装置における障害検知方法。

（付記１３）コンピュータに、ＣＰＵの負荷率を測定する負荷率測定処理と、受信したパケットと、前記ＣＰＵで行われるソフトウェア処理に応じて、前記ＣＰＵのソフトウェア処理量を算出するための数値を示す数値情報とに基づいてソフトウェア処理量を算出し、算出したソフトウェア処理量と前記ＣＰＵのソフトウェア処理能力とに基づいて、前記ＣＰＵの標準的な負荷率を算出する負荷率算出処理と、前記負荷率測定処理における測定結果と、前記負荷率算出処理における算出結果とに基づいて、障害があるか否かを判断する障害判断処理とを実行させるための情報処理装置における障害検知プログラム。

（付記１４）コンピュータに、メモリの使用量を測定する使用量測定処理と、受信したパケットと、ＣＰＵで行われるソフトウェア処理に応じて、前記メモリの使用量を算出するための数値を示す使用量算出用情報とに基づいて前記メモリの使用量を算出する使用量算出処理と、前記使用量測定処理における測定結果と、前記使用量算出処理における算出結果とに基づいて、障害があるか否かを判断する障害判断処理とを実行させるための情報処理装置における障害検知プログラム。

１０ＬＡＮ
２０ＷＡＮ
３００、３２０、３３０、３４０、３５０障害検知ルータ
３０１ＬＡＮ制御部
３０２、３２１ＬＡＮ入力量監視部
３０３ＷＡＮ制御部
３０４、３２４ＷＡＮ入力量監視部
３０５、３２２負荷情報記憶部
３２３メモリ使用量算出部
３２５メモリ使用量監視部
３０６標準負荷算出部
３０７ＣＰＵ負荷監視部
３０８、３２６、３３１自己診断部
３０９冗長機能制御部
３１０ルーティング処理部
３３２ログ記録部
３３３優先制御部
３３４アラーム通知部
３４１負荷率測定手段
３４２情報記憶手段
３４３負荷率算出手段
３４４、３５４障害判断手段
３５１使用量測定手段
３５２使用量情報記憶手段
３５３使用量算出手段

Claims

ＣＰＵの負荷率を測定する負荷率測定手段と、
前記ＣＰＵで行われるソフトウェア処理に応じて、前記ＣＰＵのソフトウェア処理量を算出するための数値を示す数値情報を記憶する情報記憶手段と、
受信したパケットと、前記情報記憶手段に記憶されている数値情報とに基づいてソフトウェア処理量を算出し、算出したソフトウェア処理量と前記ＣＰＵのソフトウェア処理能力とに基づいて、前記ＣＰＵの標準的な負荷率を算出する負荷率算出手段と、
前記負荷率測定手段の測定結果と、前記負荷率算出手段の算出結果とに基づいて、障害があるか否かを判断する障害判断手段とを備えた
ことを特徴とする情報処理装置。
前記情報記憶手段に記憶されている数値情報は、受信したパケットに応じて行われるソフトウェア処理のそれぞれに対して、前記ＣＰＵのソフトウェア処理量に換算するための係数を示す情報を含む
請求項１に記載の情報処理装置。
前記情報記憶手段に記憶されている数値情報は、受信したパケットに依存せずに行われるソフトウェア処理のそれぞれに対して、前記ＣＰＵのソフトウェア処理量に換算するための加算値を示す情報を含む
請求項１または請求項２に記載の情報処理装置。
メモリの使用量を測定する使用量測定手段と、
前記ＣＰＵで行われるソフトウェア処理に応じて、前記メモリの使用量を算出するための数値を示す使用量算出用情報を記憶する使用量情報記憶手段と、
受信したパケットと、前記使用量情報記憶手段に記憶されている使用量算出用情報とに基づいて前記メモリの使用量を算出する使用量算出手段とを含み、
前記障害判断手段は、前記使用量測定手段の測定結果と、前記使用量算出手段の算出結果とに基づいて、障害があるか否かを判断する
請求項１から請求項３のうちいずれかに記載の情報処理装置。
メモリの使用量を測定する使用量測定手段と、
ＣＰＵで行われるソフトウェア処理に応じて、前記メモリの使用量を算出するための数値を示す使用量算出用情報を記憶する使用量情報記憶手段と、
受信したパケットと、前記使用量情報記憶手段に記憶されている使用量算出用情報とに基づいて前記メモリの使用量を算出する使用量算出手段と、
前記使用量測定手段の測定結果と、前記使用量算出手段の算出結果とに基づいて、障害があるか否かを判断する障害判断手段とを備えた
ことを特徴とする情報処理装置。
前記使用量情報記憶手段に記憶されている使用量算出用情報は、受信したパケットに応じて行われるソフトウェア処理のそれぞれに対して、前記メモリの使用量に換算するための係数を示す情報を含む
請求項４または請求項５に記載の情報処理装置。
ＣＰＵの負荷率を測定する負荷率測定ステップと、
受信したパケットと、前記ＣＰＵで行われるソフトウェア処理に応じて、前記ＣＰＵのソフトウェア処理量を算出するための数値を示す数値情報とに基づいてソフトウェア処理量を算出し、算出したソフトウェア処理量と前記ＣＰＵのソフトウェア処理能力とに基づいて、前記ＣＰＵの標準的な負荷率を算出する負荷率算出ステップと、
前記負荷率測定ステップにおける測定結果と、前記負荷率算出ステップにおける算出結果とに基づいて、障害があるか否かを判断する障害判断ステップとを含む
ことを特徴とする情報処理装置における障害検知方法。
メモリの使用量を測定する使用量測定ステップと、
受信したパケットと、ＣＰＵで行われるソフトウェア処理に応じて、前記メモリの使用量を算出するための数値を示す使用量算出用情報とに基づいて前記メモリの使用量を算出する使用量算出ステップと、
前記使用量測定ステップにおける測定結果と、前記使用量算出ステップにおける算出結果とに基づいて、障害があるか否かを判断する障害判断ステップとを含む
ことを特徴とする情報処理装置における障害検知方法。
コンピュータに、
ＣＰＵの負荷率を測定する負荷率測定処理と、
受信したパケットと、前記ＣＰＵで行われるソフトウェア処理に応じて、前記ＣＰＵのソフトウェア処理量を算出するための数値を示す数値情報とに基づいてソフトウェア処理量を算出し、算出したソフトウェア処理量と前記ＣＰＵのソフトウェア処理能力とに基づいて、前記ＣＰＵの標準的な負荷率を算出する負荷率算出処理と、
前記負荷率測定処理における測定結果と、前記負荷率算出処理における算出結果とに基づいて、障害があるか否かを判断する障害判断処理とを実行させる
ための情報処理装置における障害検知プログラム。
コンピュータに、
メモリの使用量を測定する使用量測定処理と、
受信したパケットと、ＣＰＵで行われるソフトウェア処理に応じて、前記メモリの使用量を算出するための数値を示す使用量算出用情報とに基づいて前記メモリの使用量を算出する使用量算出処理と、
前記使用量測定処理における測定結果と、前記使用量算出処理における算出結果とに基づいて、障害があるか否かを判断する障害判断処理とを実行させる
ための情報処理装置における障害検知プログラム。