JP2016144104A - ネットワークの品質監視装置およびシステムならびに障害監視用パス設定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】品質監視装置の接続ノードや各品質監視装置間に設定する障害監視用パスの経路が与えられたときに、少ない計算量で最良の障害監視用パスを選択する。【解決手段】親子関係設定部１０１は、品質監視装置ペアに親子関係を設定する。序数付与部１０２は、障害監視用パス候補に、そのパス長を代表する序数を付与する。親装置１ａの第１メッセージ送信部１０３は、前記序数の記述された第１メッセージを子装置１ｂへ送信する。子装置１ｂの最終序数計算部１０４は、親装置１ａおよび子装置１ｂが付与した序数に基づいて最終序数を決定する。子装置の第２メッセージ送信部１０５は、最終序数の記述された第２メッセージを親の品質監視装置へ送信する。パス決定部１０７は、第２メッセージが通過したいずれかのリンクで最終序数が最大と判定された第２メッセージに係る障害監視用パス候補を障害監視用パスに決定する。【選択図】図２

Description

本発明は、ネットワークの品質監視装置およびシステムならびに障害監視用パス設定方法に係り、特に、品質監視装置が接続される端点ノードや各品質監視装置間に設定する障害監視用パスが与えられたときに、少ない計算量で最良の障害監視用パスを選択できるネットワークの品質監視装置およびシステムならびに障害監視用パス設定方法を提供することにある。

特許文献１には、ネットワークの障害監視用パスを終端する品質監視装置において、障害監視用パスの品質劣化が検知されると、品質劣化が検知された障害監視用パスが共通に通過するリンクを障害リンクと推定する技術が開示されている。

特許文献２には、少数のノードに品質監視装置を接続することにより、単一リンク障害（保守）復旧以前に発生する単一リンク障害あるいは単一リンク障害も含めた同時に発生する２重リンク障害を特定できる障害監視用パス群の経路を容易に決定する技術が開示されている。

特許文献３には、品質監視装置を接続する端点ノード群が予め指定された時、何れかの端点ノードで終端して、想定される障害シナリオに含まれる障害を特定できる最小本数の障害監視用パス群の経路を少ない計算量で算出する技術が開示されている。

特許第３８８５９３１号公報 特願２０１３−０３７４５７号 特願２０１３−１０３９８３号

特許文献１では、リンク障害を検出するための具体的な障害監視用パス群を決定することはできない。特許文献２では、品質監視装置を接続できる端点ノードを予め指定することができない。

特許文献２および３では、１台の障害管理装置において全ての障害監視用パス群の経路を決定するため、障害監視対象ネットワークの規模が大きい場合、障害管理装置の計算負荷が増大する。

本発明の目的は、上記の従来技術を解決し、品質監視装置の接続ノードや各品質監視装置間に設定する障害監視用パスの経路が与えられたときに、少ない計算量で最良の障害監視用パスを設定できるネットワークの品質監視装置およびシステムならびに障害監視用パス設定方法を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、品質監視装置ペアごとに予め設定されている各障害監視用パス候補のパス長を代表する序数を当該障害監視用パス候補が通るリンク単位で比較して、序数が最大である障害監視用パス候補をリンク毎に選択し、少なくとも一つのリンクで選択された障害監視用パス候補を障害監視用パスとして採用するようにした。

本発明によれば、品質監視装置ペアごとに独立して、多数の障害監視用パス候補の中から障害監視用パスが通らなくなるリンクを生じさせない範囲でパス長のより長い少数の障害監視用パスを選択できるので、大規模な障害監視対象ネットワークにおいても、与えられた条件下で検出可能な全てのリンク障害を少ない計算負荷で検出できるようになる。

本発明が適用されるネットワークの構成を示したブロック図である。 本発明の一実施形態の構成を示した機能ブロック図である。 発明の一実施形態の動作を示したシーケンスフローである。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明が適用されるネットワークの構成を示したブロック図であり、監視対象のネットワークNWは、多数のノード装置nと、各ノード装置nを相互に接続する多数のリンクとから構成されている。

品質監視装置１は、ノード次数の小さな複数の端点ノード、例えばノード次数が「１」の端点ノードに接続され、障害監視用パスの候補となる障害監視用パス候補は、品質監視装置１の全ての組み合わせ（品質監視装置ペア）ごとに、これらに終端される経路として予め設定されている。

本実施形態では、各品質監視装置１が親機としての機能および子機としての機能の少なくとも一方を備え、事前のネゴシエーションにより、品質監視装置ペアの一方が親装置、他方が子装置に割り当てられる。各品質監視装置ペアは、障害監視用パス群全体として全てのリンク障害を検出できるように、終端する障害監視用パス候補を障害監視用パスとして採用するか否かを、親装置および子装置の協調動作により、他の品質監視装置ペアとは独立して決定される。

障害管理装置２は、監視データ送信機能を備えた各品質監視装置１に対して、選択された障害監視用パスを通した監視データの送信を要求する。監視データ受信機能を備えた品質監視装置１は、障害監視用パスを通して受信した監視データの品質を監視し、品質劣化が検知されたパスに関して障害検出パス情報を生成し、これを障害管理装置２へ通報する。

図２は、本発明の一実施形態の構成を示した機能ブロック図である。本実施形態では、全ての品質監視装置１が同一の構成を有して親装置および子装置のいずれとしても機能できるものとし、ここでは、障害監視用パス候補Pabを終端する品質監視装置ペアに注目して、その構成を説明する。

各品質監視装置１において、親子関係設定部１０１は、自装置が一端を終端する障害監視用パス候補ごとに、他端を終端する品質監視装置との間に親子関係を設定する。本実施形態では、障害監視用パス候補Pabに関して、親機能を割り当てられた品質監視装置１を「親装置１ａ」、子機能を割り当てられた品質監視装置１を「子装置１ｂ」と表現することで両者を区別する。

序数付与部１０２は、自装置と他の各品質監視装置１との間に設定された障害監視用パス候補のそれぞれに、パス長を代表する序数を付与する。本実施形態では、ホップ数の多いパス候補ほど、より大きな序数が付与される。パス長の等しい障害監視用パス候補が複数本存在する場合はランダムに順序付ける。序数は、例えば、１から収容する障害監視用パス候補本数までの自然数を使って表すものとし、ここでは、障害監視用パスPabに対して、親装置１ａは序数p1を付与し、子装置１ｂは序数p2を付与したものとする。

親装置１ａの第１メッセージ送信部１０３は、障害監視用パス候補Pabに対して設定した序数p1の記述された第１メッセージを子装置１ｂへ送信する。

子装置１ｂの最終序数計算部１０４は、親装置１ａから受信した序数と自装置が障害監視用パス候補Pabに設定した序数p2とに基づいて最終序数を決定する。本実施形態では、各序数の平均値(p1+p2)/2を計算し、更に全体として複数の障害監視用パス候補の序数が同一にならない様に、十分小さな乱数を加算して、当該障害監視用パス候補の最終序数pとされる。

子装置１ｂの第２メッセージ送信部１０５は、前記最終序数pの記述された第２メッセージを、障害監視用パス候補Pabを通して親装置１ａへ送信する。

ネットワーク上で各ノードnにおいて、パス識別部３０１は、終端するリンクを各メッセージが通過する際に、当該メッセージが通る障害監視用パス候補を識別する。最終序数記憶部３０２は、各第２メッセージが通過する際にその最終序数pを読み取り、その障害監視用パス候補の識別子と対応付けて記憶する。

このとき、前記障害監視用パス候補Pabのみならず他の品質監視装置ペアの障害監視用パス候補も通るリンクでは、当該他の障害監視用パス候補で送信される第２メッセージに記述されている最終序数qも記憶する。したがって、n本の障害監視用パス候補が通るリンクはn個の最終序数を記憶することになる。

親装置１ａの第３メッセージ送信部１０６は、障害監視用パス候補Pabを通して、子装置１ｂへ第３メッセージを送信する。

ネットワーク上の各ノードnにおいて、選択識別子記述部３０３は、終端リンクを第３メッセージが通過する際に、その障害監視用パス候補と同じ障害監視用パス候補を通った第２メッセージに記述されていた最終序数が、記憶されている最終序数の中で最大であるときに、当該第３メッセージに選択識別子として、例えば「要選択」を記述して中継する。

子装置１ｂのパス決定部１０７は、受信した第３メッセージに前記「要設定」が記述されていれば、その障害監視用パス候補を障害監視用パスに決定する。子装置１ｂの決定通知部１０８は、前記決定結果を親装置１ａへ通知する。

図３は、発明の一実施形態の動作を示したシーケンスフローであり、各障害監視用パス候補を終端する品質監視装置ペアごとに自律分散的に動作する。

時刻t1では、障害管理装置２から品質監視装置１ａ，１ｂを含む全ての品質監視装置１へパス選択要求メッセージが通知される。パス選択要求メッセージには、ネットワーク上の各品質監視装置１のアドレス情報および各品質監視装置と他の各品質監視装置との間に予め設定した障害監視用パス候補の情報が記述されている。

時刻t2では、各品質監視装置１の親子関係設定部１０１が、障害監視用パス候補ごとにネゴシエーションを行って親子関係の役割分担を決定する。ここでは、品質監視装置１ａが「親」、品質監視装置１ｂが「子」に設定されている。

時刻t3，t4では、親装置１ａ、子装置１ｂの序数付与部１０２により、自装置が一端を終端する全ての障害監視用パス候補に対して序数が設定される。ここでは、障害監視用パス候補Pabに対して、親装置１ａは序数q1を付与し、子装置１ｂは序数q2を付与したものとして説明を続ける。

時刻t5では、親装置１ａの第１メッセージ送信部１０３により、前記序数q1の記述された第１メッセージが子装置１ｂへ送信される。

前記第１メッセージを受信した子装置１ｂでは、時刻t6において、最終序数計算部１０４が、親装置１ａから受信した序数q1と、子装置１ｂが当該障害監視用パス候補Pabに設定した序数q2とに基づいて最終序数pを計算する。

時刻t7では、子装置１ｂの第２メッセージ送信部１０５により、前記障害監視用パス候補Pabを通して、前記最終序数qの記述された第２メッセージが親装置１ａへ送信される。

障害監視用パス候補Pabが通過する各リンクは、前記第２メッセージを中継する際に最終序数qを読み取って記憶する。また、他の障害監視用パス候補も通過するリンクでは、当該他の障害監視用パス候補で送信される第２メッセージが通過する際にも、当該メッセージに記述されている最終序数を識別して記憶する。

時刻t8では、親装置１ａの第３メッセージ送信部１０６が、前記障害監視用パス候補Pabを通して、第３メッセージを子装置１ｂへ送信する。

障害監視用パス候補Pabが通過する各リンクは、当該第３メッセージが通過する際に、その障害監視用パス候補Pabを通った第２メッセージに記述されていた最終序数が、当該リンクを通った全ての第２メッセージに記述されていた最終序数の中で最大であるときに、当該第３メッセージに選択識別子「要選択」を記述して中継する。

子装置１ｂでは、受信した第３メッセージに選択識別子「要選択」が記述されているか否かを判定し、記述されていれば、時刻t9において、当該障害監視用パス候補Pabを障害監視用パスに決定する。すなわち、ネットワーク上の各リンクは、通過した全ての第２メッセージを対象に、記述されている最終序数を比較し、最大の最終序数を与える第２メッセージを通す障害監視用パス候補を障害監視用パスに採用し、それ以外の障害監視用パス候補は障害監視用パスに採用しない。

時刻t10では、子装置１ｂの決定通知部１０が、前記決定結果を親装置１ａへ通知する。

本実施形態によれば、品質監視装置ペアごとに独立して、多数の障害監視用パス候補の中から障害監視用パスが通らなくなるリンクを生じさせない範囲でパス長のより長い少数の障害監視用パスを選択できるので、大規模な障害監視対象ネットワークにおいても、与えられた条件下で検出可能な全てのリンク障害を少ない計算負荷で検出できるようになる。

１…品質監視装置，１ａ…親装置，１ｂ…子装置，２…障害管理装置，１０１…親子関係設定部，１０２…序数付与部，１０３…第１メッセージ送信部，１０４…最終序数計算部，１０５…第２メッセージ送信部，１０６…第３メッセージ送信部，１０７…パス決定部，１０８…決定通知部，３０１…パス識別部，３０２…最終序数記憶部，３０３…選択識別子記述部

Claims (13)

1. ネットワーク上の異なるノードに接続された品質監視装置間に障害監視用パスを設定する方法において、
   品質監視装置ペアごとに予め設定されている各障害監視用パス候補のパス長を代表する序数を当該障害監視用パス候補が通るリンク単位で比較し、前記序数が少なくとも一つのリンクで最大となる障害監視用パス候補を障害監視用パスとして採用することを特徴とするネットワークの障害監視用パス設定方法。
2. 前記各品質監視装置ペアが親子関係を設定する手順と、
   前記各品質監視装置が、一端を終端する全ての障害監視用パス候補に、そのパス長を代表する序数を付与する手順と、
   前記障害監視用パス候補ごとに、親の品質監視装置が子の品質監視装置へ前記序数の記述された第１メッセージを送信する手順と、
   子の品質監視装置が、受信した第１メッセージに記述された序数と当該障害監視用パス候補に対して自装置で付与した序数とに基づいて最終序数を計算する手順と、
   前記障害監視用パス候補ごとに、子の品質監視装置が前記最終序数の記述された第２メッセージを親の品質監視装置へ送信する手順と、
   第２メッセージが通過したいずれかのリンクで最終序数が最大と判定された第２メッセージを通した障害監視用パス候補を障害監視用パスに決定する手順とを含むことを特徴とする請求項１に記載のネットワークの障害監視用パス設定方法。
3. 前記障害監視用パス候補を障害監視用パスに決定する手順は、
   前記第２メッセージが通過する各リンクにおいて、当該第２メッセージに記述された最終序数を記憶する手順と、
   親の品質監視装置が子の品質監視装置へ第３メッセージを送信する手順と、
   第３メッセージが通過する各リンクにおいて、その障害監視用パス候補を通った第２メッセージに記述された最終序数が最大であるときに、当該第３メッセージに選択識別子を記述する手順と、
   前記選択識別子の記述された第３メッセージを受信した子の品質監視装置が、当該第３メッセージの障害監視用パス候補を障害監視用パスに決定する手順とを含むことを特徴とする請求項２に記載のネットワークの障害監視用パス設定方法。
4. 前記子の品質監視装置が、前記決定した障害監視用パスを親の品質監視装置へ送信する手順をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載のネットワークの障害監視用パス設定方法。
5. 前記序数を付与する手順は、各障害監視用パス候補に対して、そのホップ数に基づく序数を付与することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のネットワークの障害監視用パス設定方法。
6. 前記最終序数を決定する手順は、前記第１メッセージに記述された序数および自装置で付与した序数の平均値を最終序数とすることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のネットワークの障害監視用パス設定方法。
7. ネットワーク上の一部のノードに接続され、異なるノードに接続された他の品質監視装置との間に障害監視用パスを設定する品質監視装置において、
   障害監視用パス候補ごとに、品質監視装置間の親子関係を設定する手段と、
   一端を終端する全ての障害監視用パス候補に、そのパス長を代表する序数を付与する手段と、
   障害監視用パス候補ごとに、親の品質監視装置から子の品質監視装置へ前記序数の記述された第１メッセージを送信する手段と、
   受信した第１メッセージに記述された序数と当該障害監視用パス候補に対して自装置で付与した序数とに基づいて最終序数を計算する手段と、
   障害監視用パス候補ごとに、子の品質監視装置が前記最終序数の記述された第２メッセージを親の品質監視装置へ送信する手段と、
   第２メッセージが通過したいずれかのリンクで最終序数が最大と判定された第２メッセージに係る障害監視用パス候補を障害監視用パスに決定する手段とを具備したことを特徴とするネットワークの品質監視装置。
8. 前記序数を付与する手段は、各障害監視用パス候補に対して、そのホップ数に基づく序数を付与することを特徴とする請求項７に記載のネットワークの品質監視装置。
9. 前記最終序数を決定する手段は、前記第１メッセージに記述された序数および自装置で付与した序数の平均値を最終序数とすることを特徴とする請求項７または８に記載のネットワークの品質監視装置。
10. ネットワーク上の異なるノードに接続された品質監視装置間に障害監視用パスを設定する品質監視システムにおいて、
    品質監視装置ペアごとに予め設定されている各障害監視用パス候補のパス長を代表する序数を当該障害監視用パス候補が通るリンク単位で比較して、前記序数が少なくとも一つのリンクで最大となる障害監視用パス候補を障害監視用パスとして採用することを特徴とするネットワークの品質監視システム。
11. 前記各品質監視装置が
    障害監視用パス候補ごとに、品質監視装置ペアが親子関係を設定する手段と、
    一端を終端する全ての障害監視用パス候補に、そのパス長を代表する序数を付与する手段と、
    障害監視用パス候補ごとに、親の品質監視装置から子の品質監視装置へ前記序数の記述された第１メッセージを送信する手段と、
    受信した第１メッセージに記述された序数と当該障害監視用パス候補に対して自装置で付与した序数とに基づいて最終序数を計算する手段と、
    前記障害監視用パス候補ごとに、子の品質監視装置が前記最終序数の記述された第２メッセージを親の品質監視装置へ送信する手段と、
    親の品質監視装置が子の品質監視装置へ第３メッセージを送信する手段と、
    子の品質監視装置が、選択識別子の記述された第３メッセージの障害監視用パス候補を障害監視用パスに決定する手段と、
    前記決定結果を親の品質監視装置へ送信する手段とを具備し、
    ネットワークの各ノードが、
    通過する第２メッセージに記述された最終序数を記憶する手段と、
    第３メッセージが通過する各リンクにおいて、その障害監視用パス候補を通過した第２メッセージに記述された最終序数が最大であるときに、当該第３メッセージに選択識別子を記述する手段とを具備したことを特徴とするネットワークの品質監視システム。
12. 前記序数を付与する手段は、各障害監視用パス候補に対して、そのホップ数に基づく序数を付与することを特徴とする請求項１１に記載のネットワークの品質監視システム。
13. 前記最終序数を決定する手段は、前記第１メッセージに記述された序数および自装置で付与した序数の平均値を最終序数とすることを特徴とする請求項１１または１２に記載のネットワークの品質監視システム。