JP2016208092A - 通信経路監視装置、通信システム、障害判定方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】拠点間を接続する通信経路の監視を効率的に行う。【解決手段】第１の拠点と第２の拠点とを接続する通信経路の監視を行う通信経路監視装置において、前記通信経路が構築されるネットワーク上の所定のルータが観測点として設定されており、前記通信経路の確立の際に、前記第１の拠点から送信され、前記観測点が受信する経路広告メッセージに含まれる経路情報を前記観測点から取得するモニタリング手段と、前記モニタリング手段により取得した前記経路情報に基づいて、最適経路選択処理を行って、前記観測点における１つの経路情報を決定する最適経路選択手段と、前記観測点から、当該観測点において最適経路選択処理が実行された後の経路情報を取得する取得手段と、前記最適経路選択手段により決定された経路情報と、前記取得手段により取得された経路情報とを比較することにより、障害判定を実行する障害判定手段とを備える。【選択図】図１９

Description

本発明は、通信ネットワークにおいて構築される通信経路の監視を行う技術に関連するものである。

従来から、通信事業者が提供する閉域ネットワークサービスを活用することによる企業ネットワークの構築が一般的に行われている。また、ＭＰＬＳ−ＶＰＮ等のマルチテナント技術の活用により、単一ネットワークへ複数企業ユーザを収容する形態が一般的である。

通信事業者は、自ドメインのネットワーク運用（開通工事、故障監視）を可能とする監視装置を配備しているため、自ドメイン内では効率的なＮＷ制御が可能である。

特開２０１１−１１４７４３号公報

最近、ハイブリッドクラウド技術の活用による企業ネットワークのマルチドメイン化の採用が進んでいる。また、開通工事等もＳＤＮ技術活用によるオンデマンドなフルオートメーション化が一般化しつつある。

複数通信事業者を相互接続したマルチドメインの企業ネットワーク構成において、各通信事業者は自ドメイン側のＮＷ制御については、既存の監視装置を活用して迅速／効率的に行うことが可能である。しかし、通信事業者は、他の通信事業者が運用する他ドメイン側での詳細なネットワーク構成を把握できないため、マルチドメインで構築された企業ネットワークのＥ２Ｅ（ｅｎｄ−ｔｏ−ｅｎｄ）のトータル監視が困難であるという課題がある。

図１に、管理ドメインＡと管理ドメインＢの２つのドメインをまたがって（２つの通信事業者のネットワーク上に）構築されている企業ネットワークの例を示す。図１に示すように、各通信事業者（オペレータ）は自ドメインで開通工事・故障監視等を行い、オフラインでの情報共有により、企業ユーザにおけるＥ２Ｅの通信経路の監視等を行っている。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、拠点間を接続する通信経路の監視を効率的に行うことを可能とする技術を提供することを目的とする。

本発明の実施の形態によれば、第１の拠点と第２の拠点との間を接続する通信経路の監視を行う通信経路監視装置であって、
前記通信経路が構築されるネットワーク上の所定のルータが観測点として設定されており、前記通信経路の確立の際に、前記第１の拠点から送信され、前記観測点が受信する経路広告メッセージに含まれる経路情報を前記観測点から取得するモニタリング手段と、
前記モニタリング手段により取得した前記経路情報に基づいて、最適経路選択処理を行って、前記観測点における１つの経路情報を決定する最適経路選択手段と、
前記観測点から、当該観測点において最適経路選択処理が実行された後の経路情報を取得する取得手段と、
前記最適経路選択手段により決定された経路情報と、前記取得手段により取得された経路情報とを比較することにより、障害判定を実行する障害判定手段と
を備える通信経路監視装置が提供される。

また、本発明の実施の形態によれば、第１の拠点と第２の拠点との間を接続する通信経路の監視を行う通信経路監視装置が実行する障害判定方法であって、
前記通信経路が構築されるネットワーク上の所定のルータが観測点として設定されており、前記通信経路の確立の際に、前記第１の拠点から送信され、前記観測点が受信する経路広告メッセージに含まれる経路情報を前記観測点から取得するモニタリングステップと、
前記モニタリングステップにより取得した前記経路情報に基づいて、最適経路選択処理を行って、前記観測点における１つの経路情報を決定する最適経路選択ステップと、
前記観測点から、当該観測点において最適経路選択処理が実行された後の経路情報を取得する取得ステップと、
前記最適経路選択ステップにより決定された経路情報と、前記取得ステップにより取得された経路情報とを比較することにより、障害判定を実行する障害判定ステップと
を備える障害判定方法が提供される。

本発明の実施の形態によれば、拠点間を接続する通信経路の監視を効率的に行うことを可能とする技術が提供される。

従来技術を示す図である。 Ｅ２Ｅ通信経路の確立の手順例１を説明するための図である。 Ｅ２Ｅ通信経路の確立の手順例２を説明するための図である。 Ｃプレーン障害の例を説明するための図である。 Ｄプレーン障害の例を説明するための図である。 本発明の実施の形態の概要を説明するための図である。 Ｃプレーン障害の検出方法を説明するための図である。 Ｄプレーン障害の検出方法を説明するための図である。 本実施の形態におけるＢＧＰモニタリング機能の例を説明するための図である。 Ｅ２Ｅ正常性が確認される場合の処理シーケンスの例を示す図である。 Ｃプレーン障害が検知される場合の処理シーケンスの例を示す図である。 Ｄプレーン障害が検知される場合の処理シーケンスの例を示す図である。 ＢＧＰベストパス計算を説明するための図である。 ＢＧＰシミュレーション経路計算を説明するための図である。 最新ルーティング情報収集を説明するための図である。 ルーティング情報の突合を説明するための図である。 宛先プレフィックス経路診断を説明するための図である。 ネクストホップ経路診断を説明するための図である。 本実施の形態におけるＥ２Ｅ開通監視装置の機能ブロック図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下で説明する実施の形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施の形態は、以下の実施の形態に限られるわけではない。例えば、本実施の形態では、複数のドメインにまたがる通信経路の監視を対象としているが、本発明は複数のドメインにまたがらない通信経路の監視にも適用できる。

なお、本実施の形態における管理ドメイン等の「ドメイン」とは、１オペレータ（通信事業者）が運用するネットワーク（ルータにより構成されるネットワーク）であることを想定している。１つの「ドメイン」を１つのＡＳであるとしてもよいが、これに限定されず、１つの「ドメイン」が複数のＡＳを含むこととしてもよい。

本発明の実施の形態では、企業ネットワーク等においてユーザ拠点が追加されたとき等に行われるＥ２Ｅ通信経路の開通（確立）時における正常性確認等の監視を効率的に行うＥ２Ｅ開通監視装置について説明するが、その説明の前に、本実施の形態に係る技術の理解を促進するために、まず、Ｅ２Ｅ通信経路の各種の確立方法について説明する。

（Ｅ２Ｅ通信経路の確立の手順例１）
まず、Ｅ２Ｅ通信経路の確立の手順例１を図２を参照して説明する。図２に示すように、オペレータ（通信事業者）Ａが管理する管理ドメインＡとオペレータＢが管理する管理ドメインＢがあり、それぞれの管理ドメインはルータ間を接続したネットワークとして構築されている。また、管理ドメインＡと管理ドメインＢはドメインの境界となるルータにより接続されている。

図２の例は、「１９２．１６８．１００．０／３２」のプレフィックスを持つユーザ拠点（ユーザＸのユーザ拠点）が管理ドメインＡに新たに接続される場合の例である。つまり、ユーザ拠点への経路が追加される場合の例である。図２の例では、当該ユーザ拠点と管理ドメインＡ間がスタティックルーティングを使用して接続される。

本例では、まず、ユーザＸからオペレータＡに対して開通申込がなされ（ステップＳ１）、ユーザ拠点への経路が追加になったタイミングで、オペレータＡによりユーザ拠点を接続するルータへの開通工事がなされる（ステップＳ２）。

また、オペレータの各拠点に配備されたルータ間でのＢＧＰシグナリング処理により広告経路（１９２．１６８．１００．０／３２）の伝搬が行われ（ステップＳ３〜Ｓ５）、最終的に対向管理ドメインＢにおけるルータのルーティングテーブルに広告経路が反映されることにより、エンドＴｏエンド通信経路が確立される。

また、オペレータＡからオペレータＢに対して工事連絡がなされ（ステップＳ６）、オペレータＢが開通確認を行って（ステップＳ７）、完了通知（ＯＫ）がオペレータＡに返される（ステップＳ８）。

図２の例は、例えば、ＳＯＨＯ／小規模な企業ユーザの顧客セグメントでのエンタープライズＮＷ形態として活用されているネットワークモデルである。

（Ｅ２Ｅ通信経路の確立の手順例２）
図３を参照してＥ２Ｅ通信経路の確立の手順例２を示す。この例は、追加されるユーザ拠点と管理ドメインＡ間がＢＧＰによるダイナミックルーティングを行うことが可能な場合の例である。

ステップＳ１１において、ユーザＸによりユーザ拠点（１９２．１６８．１００．０／３２）の開通工事がなされ、オペレータが介在することなく、ルータ間でのＢＧＰシグナリング処理により広告経路の伝搬が行われ（ステップＳ１２〜Ｓ１５）、エンドＴｏエンド通信経路が確立される。

図３に示す例は、大規模な企業ユーザの顧客セグメントでのエンタープライズＮＷ形態として活用されているネットワークモデルである。このようなモデルにおいて、ハイブリッドクラウド活用により、ユーザ主導による完全自動化された開通工事が一般化されつつある。

（Ｃプレーン障害の例）
ユーザ自ら開通工事を行うことによるマルチドメインでのＥ２Ｅ通信経路確立時において、不測な事態により、Ｅ２Ｅ通信経路が正常に開通できなかった場合、例えば図４に示すような手順で対処が行われる。すなわち、ユーザＸが、開通工事（ステップＳ２１）を行った際に正常に開通できない場合に、ユーザ側と各管理ドメインのオペレータは、各管理区分ごとに障害状況を把握（原因究明）した上で、対処を実施する（ステップＳ２２〜Ｓ２６）。

図４に示す原因調査（ステップＳ２４）において、各管理ドメインのオペレータは、各ルータでのＢＧＰテーブルを確認の上、ＢＧＰメッセージ紛失箇所を特定する必要があるため、正確に障害原因を特定するには、相当な時間を要する。

（Ｄプレーン障害の例）
大規模トポロジにおいては、一般的には、ＣプレーンとＤプレーンを異経路としている。よって、Ｃプレーンは正しく動作しているが、Ｄプレーンが動作しないケースも想定する必要がある。この場合も、図５に示すようにユーザ側と各管理ドメインのオペレータは、各管理区分ごとに障害状況を把握（原因究明）した上で、対処を実施する（ステップＳ３１〜Ｓ３６）。

切り分け手順として、まず、Ｃプレーン動作を確認する。各管理ドメインのオペレータは、各ルータでのルーティングテーブル等を確認の上、Ｄプレーン故障箇所を特定するため、正確に原因特定するには、相当な時間を要する。

（本発明の実施の形態の概要）
本発明の実施の形態では、マルチドメインのＥ２Ｅ通信経路の確立時において、上述した技術のような手間や時間をかけることなく、Ｅ２Ｅ通信経路や正常性の確認や障害箇所の特定等を可能とする技術が提供される。

図６を参照して、本実施の形態における通信システムの概要を説明する。図６に示すように、Ｅ２Ｅ開通監視装置１００が備えられる。Ｅ２Ｅ開通監視装置１００を「通信経路監視装置」と称してもよい。Ｅ２Ｅ開通監視装置１００は、各管理ドメインにおいて観測点として決定された複数のルータからＢＧＰメッセージの情報を取得することで、Ｃプレーン障害の発生区間を特定することが可能である。また、Ｅ２Ｅ開通監視装置１００は更に、観測点からＢＧＰの経路情報等を収集することで、Ｄプレーン障害の発生区間を特定することも可能である。

「観測点」とは、観測点として決定されたルータである。また、観測点の決定方法は特定の方法に限定されないが、例えば、管理ドメインにおいてエッジとなり、ｅＢＧＰの動作を行うルータ（例：ＰＥルータ）の中で、開通に係るＢＧＰメッセージ（経路広告メッセージ）が通過することが想定されるルータを観測点とすることができる。なお、Ｅ２Ｅ開通監視装置１００の運用者は、各管理ドメインのネットワークにおける観測点を決定するためのルータ等の情報は把握しているものとする。

＜Ｃプレーン障害検知方法概要＞
図７を参照して、Ｅ２Ｅ開通監視装置１００によるＣプレーン障害検知方法の概要を説明する。

本実施の形態では、Ｅ２Ｅ開通監視装置１００が観測点のルータからＢＧＰメッセージの情報を取得するために、ＢＭＰ（ＢＧＰ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を使用することを想定している。そのため、まず、観測点において当該プロトコルに係るＢＧＰメッセージのモニタリング機能を有効にする。

Ｅ２Ｅ開通監視装置１００は、通信経路の開通時において各ルータに転送される経路広告のＢＧＰメッセージを取得（モニタリング）する（ステップＳ１０１、Ｓ１０２）。そして、当該ＢＧＰメッセージを取得できなかった観測点が存在する場合、ＢＧＰメッセージを取得できた最後の観測点と、取得できなかった最初の観測点との間の区間をＣプレーン障害区間であると判断できる。図７の例では、観測点２と観測点３の間にＣプレーン障害が発生したと判断している。

＜Ｄプレーン障害検知方法概要＞
前述したように、Ｃプレーンに障害が検知されない場合でもＤプレーンに障害がある場合がある。本実施の形態では、このようなＤプレーンの障害検知を自動的に行うことが可能である。

Ｅ２Ｅ開通監視装置１００は、Ｃプレーンの正常性確認のためにＢＧＰメッセージの情報を取得した後、図８のステップＳ１１１〜１１４として示されるように、ＢＧＰモニタリングの各観測点からＢＧＰのルーティング情報（経路情報と称してもよい）を取得する。Ｅ２Ｅ開通監視装置１００は、各観測点から取得したＢＧＰモニタリング情報に基づき、各観測点での最適な経路情報（ベストパス）を計算（選択）する。そして、当該経路情報を、ステップＳ１１１〜Ｓ１１４で取得した実際の経路情報とを比較することにより、障害被疑箇所を特定し、当該被疑箇所に対して経路診断を行うことで障害箇所を特定することとしている。図８の例では、観測点２と観測点３の間にＤプレーン障害が発生したと判断している。

＜ＢＧＰモニタリング機能について＞
前述したように、本実施の形態では、ＢＧＰメッセージの情報の取得のために、ＢＭＰを使用することを想定しているが、図９に示すように、Ｅ２Ｅ開通監視装置１００が、ＢＧＰルートサーバ／ルッキンググラスの機能を備え、観測点毎にＢＧＰピアを張ることにより、ＢＧＰメッセージの取得を行うこととしてもよい。

以外では、本実施の形態に係るＥ２Ｅ開通監視装置１００の処理内容をより詳細に説明する。

（処理シーケンス例）
詳細な説明として、まず、処理シーケンス例を説明する。正常性が確認できた場合の処理シーケンスを図１０に示し、Ｃプレーン障害検知に関わる処理シーケンスを図１１に示し、Ｄプレーン障害検知に関わる処理シーケンスを図１２に示す。

各処理シーケンスに示す例において、管理ドメインＡは、観測点間がＭＰＬＳトンネルで接続されるＩＰネットワークであり、管理ドメインＢは、ＭＰＬＳ−ＶＰＮネットワークである。また、各処理シーケンスにおける事前処理として、Ｅ２Ｅ開通監視装置１００において、観測点とするルータを、観測点１、観測点２、観測点３、観測点４として登録する。具体的には、例えば、観測点とするルータのＩＰアドレスを登録する。

各処理シーケンスにおいて、観測点における処理毎にステップ番号を付与しているが、当該ステップ番号は、当該観測点での処理の順番を示し、観測点間での処理の順番とは必ずしも関連しない。例えば、全観測点でのＢＧＰモニタリングが終了した後に、各観測点のＲＩＢ情報収集等が行われる。

まず、図１０を参照して、Ｅ２Ｅ通信経路確立時に、正常性が確認される場合の処理シーケンスについて説明する。

ユーザＸにおけるユーザ拠点開通工事により、ユーザ拠点のルータからＢＧＰメッセージ（具体的には、プレフィックスとネクストホップ等を含むＢＧＰ ＵＰＤＡＴＥ）が観測点１に送信される。図１０のケースは正常なケースであり、ＢＧＰメッセージは、観測点１、２、３を経由し、ユーザＸの他ユーザ拠点を収容するルータである観測点４に届く。なお、ＭＰＬＳ−ＶＰＮでは、ＭＰ−ＢＧＰ（Ｍｕｌｔｉｐｒｏｔｏｃｏｌ−ＢＧＰ）が使用される。

一方、Ｅ２Ｅ開通監視装置１００は、各観測点に対してＢＧＰモニタリングを実施する（ステップＳ１２１、Ｓ１３１、Ｓ１４１、Ｓ１５１）。当該ＢＧＰモニタリングにおいて、Ｅ２Ｅ開通監視装置１００は、観測点毎に、当該観測点がＢＧＰピアルータから受信したＢＧＰメッセージの内容（ＢＧＰ情報と呼ぶ）を取得する。つまり、ＢＧＰテーブル（ＲＩＢ情報と呼んでもよい）における「Ａｄｊ−ＲＩＢｓ−Ｉｎ」の情報を取得する。この情報は、ベストパス選択処理（最適経路選択処理）が実行される前の情報である。

Ｅ２Ｅ開通監視装置１００は、各観測点について、取得したＢＧＰ情報の中に、今回の開通に係るユーザ拠点のプレフィックス（ネットワークアドレス）と、ネクストホップとして、自観測点の前の観測点の識別情報（ＩＰアドレス等）とを含む経路情報がある場合に、正常であると判定する。つまり、Ｅ２Ｅ開通監視装置１００は、各観測点について、今回の開通に係るプレフィックスの広告メッセージを受信したかどうかを判定し、全観測点が受信したならばＣプレーンは正常であると判断する。

図１０の例では、全ての観測点においてＢＧＰモニタリングによる確認は正常であり、これにより、Ｅ２Ｅ開通監視装置１００は、Ｃプレーンは正常であると判断する。

Ｃプレーンが正常であると判定された後、Ｅ２Ｅ開通監視装置１００は、Ｄプレーンの正常性確認を行うが、Ｄプレーンの正常性確認の詳細については後述する。概要として、Ｄプレーンの正常性確認においては、各観測点からのＲＩＢ情報収集（ステップＳ１２２、Ｓ１３２、Ｓ１４２、Ｓ１５２）、突合処理、経路診断（ステップＳ１２３、Ｓ１３３、Ｓ１４３、Ｓ１５３）が行われる。

図１０の例では、これらの確認の結果、Ａで示す区間、Ｂで示す区間、Ｃで示す区間、Ｄで示す区間のいずれも正常であると判定されている。

次に、図１１を参照して、Ｅ２Ｅ通信経路確立時に、Ｃプレーン障害が検知される場合の処理シーケンスについて説明する。

図１１の例でも、図１０に示した例と同様に、Ｅ２Ｅ開通監視装置１００は、各観測点のＢＧＰモニタリングを順次実行する。本例では、観測点１〜３では、正しいＢＧＰ情報を取得でき、また、Ｄプレーンの正常性も確認されている。しかし、観測点４では、正しいＢＧＰ情報を取得できなかった。よって、Ｅ２Ｅ開通監視装置１００は、開通対象のユーザ拠点と観測点３との間までは正常であるが、観測点３と観測点４の間にＣプレーン障害があることを検知する。

次に、図１２を参照して、Ｅ２Ｅ通信経路確立時に、Ｄプレーン障害が検知される場合の処理シーケンスについて説明する。

図１２の例でも、図１０に示した例と同様に、Ｅ２Ｅ開通監視装置１００は、各観測点のＢＧＰモニタリングを順次実行し、Ｃプレーンは正常であることを確認する。しかし、本例では、観測点４から収集（Ｓ１５２）したＲＩＢ情報に基づく突合処理により、異常が検知されたため、経路診断（Ｓ１５３、Ｓ１５４）の結果、観測点３と観測点４との間でＤプレーンの障害が検知されている。

（Ｄプレーン正常性確認について）
次に、Ｅ２Ｅ開通監視装置１００が、Ｄプレーン正常性確認のために実施する処理内容をより詳細に説明する。

＜ＢＧＰルータでのベストパス計算について＞
まず、基本的な事項として、ＢＧＰ／ＭＰ−ＢＧＰが動作するネットワークにおいて、Ｄプレーン障害が発生した場合のベストパス計算について図１３を参照して説明する。

図１３に示す例は、これまでに説明したネットワークと同じネットワークであり、管理ドメインＡと管理ドメインＢを有する。管理ドメインＡはＩＰネットワークであり、ＢＧＰが動作する。管理ドメインＢはＭＰＬＳ−ＶＰＮのネットワークであり、ＭＰ−ＢＧＰが動作する。なお、ＢＧＰとＭＰ−ＢＧＰを特に区別しない場合、これらを総称して「ＢＧＰ」と呼ぶ。

管理ドメインＡと管理ドメインＢ等のＡＳ内部でＢＧＰピア接続された各ルータはｉＢＧＰで動作するが、ｉＢＧＰでは、ＢＧＰメッセージの伝搬を行うために、フルメッシュでルータ間のＢＧＰピア接続を行う。ただし、ルータの数が多い場合等には、フルメッシュ接続は現実的ではないため、実際には、図１３（ａ）に示すように、ルートリフレクタ（ＲＲ）を設け、ＲＲ経由でＢＧＰピアを開設し、ＢＧＰメッセージを全てのＢＧＰルータに伝搬させている。このようにすることで、ＢＧＰルータ間を接続するＭＰＬＳトンネルに障害があってもＢＧＰメッセージは全てのＢＧＰルータに伝搬される。なお、ルートリフレクタ（ＲＲ）を用いる手法は一例である。

ユーザ拠点の開通により経路が追加されたときに、例えば観測点４は、観測点３と観測点８からそれぞれＢＧＰメッセージ（ＢＧＰアップデート）を受信する。各ＢＧＰメッセージには、プレフィックス、通過ＡＳの情報、ネクストホップの情報等が含まれる。また、ＭＰ−ＢＧＰの場合は、ＭＰＬＳラベル等も含まれる。これらの情報からなる情報を経路情報と呼ぶことにする。また、これらの情報をＮＬＲＩ情報と呼んでもよい。観測点４のルータは、受信した複数の経路情報について、ＢＧＰのプロトコルに従って、ベストパス計算を行い、１つの経路情報を選択する。ベストパス計算において、ネクストホップのＢＧＰルータへの到達性がない経路情報は選択されない。

図１３の例において、観測点４は、観測点３から、プレフィックスと観測点３をネクストホップとして含むＢＧＰメッセージ（経路情報１とする）を受信し、観測点８から、プレフィックスと観測点８をネクストホップとして含むＢＧＰメッセージ（経路情報２）を受信する。ここで、図１３（ｂ）に示すように、観測点３と観測点４との間に障害が発生し、観測点４から観測点３への到達性が無い状況を想定する。これ以外の障害は無いとする。

この場合、観測点４でのベストパス計算では、経路情報１は選択されず、経路情報２が選択される。よって、追加されたプレフィックスへの観測点４におけるネクストホップは観測点８となる。

なお、図１３（ｂ）において、各ルータ上に示された矢印は、ベストパス計算で得られたネクストホップへの方向を示している。例えば、観測点４では観測点８に向いた矢印が示されている。当該矢印の意味は他の図においても同様である。

以下、順次、図面を参照しながらＤプレーン正常性確認のためにＥ２Ｅ開通監視装置１００が実行する手順を詳細に説明する。

＜シミュレーション経路計算＞
既にＢＧＰモニタリングとして説明したが、図１４（ａ）に示すように、Ｅ２Ｅ開通監視装置１００は、ユーザＸの経路開通に関するＢＧＰメッセージ（ＢＧＰアップデート）の情報（Ａｄｊ−ＲＩＢｓ−Ｉｎの情報）をＢＧＰ情報として各観測点から収集する。

続いて、Ｅ２Ｅ開通監視装置１００は、観測点毎に取得したＢＧＰ情報を用いて、ルータ内で行われるベストパス計算と同様に、観測点毎のベストパス計算を行う。ただし、Ｅ２Ｅ開通監視装置１００内で実行するベストパス計算（シミュレーション経路計算）において、ネクストホップへの到達性の有無は不明であるため、到達性が有ると仮定して計算を行う。

図１４（ｂ）は、Ｅ２Ｅ開通監視装置１００にて実行されたベストパス計算の結果を示している。図１４（ｂ）に示すように、観測点４において、対象プレフィックスへのネクストホップが観測点３である経路が選択されている。

＜最新ルーティング情報の収集＞
次に、図１５（ａ）に示すように、Ｅ２Ｅ開通監視装置１００は、各観測点から最新のルーティング情報（経路情報と称してもよい）を取得する。この手順は、図１０〜図１２に示した「ＲＩＢ情報収集」のステップに相当する。Ｅ２Ｅ開通監視装置１００が各観測点から収集する最新の経路情報は、例えば、各観測点において、対象のプレフィクスに関して、ベストパス計算により選択された経路情報である。つまり、各観測点のルータにおける「Ｌｏｃａｌ−ＲＩＢ」のテーブルに蓄積されている経路情報を収集する。なお、対象のプレフィクスに関するＲＩＢ情報を全て取得し、取得したＲＩＢ情報から「Ｌｏｃａｌ−ＲＩＢ」の経路情報を選択して比較に用いてもよい。

本例において、各観測点から収集された経路情報に基づく各観測点におけるネクストホップを図１５（ｂ）に示す。図１５（ｂ）に示すように、実際のネットワークにおいて、観測点４から観測点３への到達性が無いため、観測点４において、観測点８をネクストホップとする経路情報が選択されている。

＜経路情報の突合処理＞
次に、Ｅ２Ｅ開通監視装置１００は、シミュレーションによるベストパス計算で得られた経路情報と、各観測点から得られた実施の経路情報（すなわち、ベストパス計算後の経路情報）とを比較（突合）する処理を観測点毎に実行する。

ここでは、例として、観測点４に着目する。図１６（ａ）に示されるように、観測点４におけるシミュレーションでのベストパス計算により、「プレフィックス：開通するユーザ拠点、ネクストホップ：観測点３」に相当する経路情報が得られている。一方、図１６（ｂ）に示すように、観測点４からは、「プレフィックス：開通するユーザ拠点、ネクストホップ：観測点８」という経路情報が得られている。

これらを突合すると、開通するユーザ拠点への経路についてのネクストホップに差異が検出される。なお、観測点４以外の観測点について差異は検出されていない。

従って、Ｅ２Ｅ開通監視装置１００は、観測点４から観測点３への経路にＤプレーンの障害があることを推定できる。言いかえると、障害被疑を検出できる。

突合処理に関し、基本的には、開通設定対象のプレフィックスについて、シミュレーションで計算した経路情報と、観測点から取得した経路情報との間で、ネクストホップが一致しているかを比較により判断する。

開通設定対象のプレフィックスに対して、観測点から取得した情報に複数の経路情報が存在する場合には、その中で、観測点におけるＢＧＰベストパス計算で抽出された経路情報と、シミュレーションで計算した経路情報とを比較し、ネクストホップが一致しているかを判断する。

なお、観測点がＭＰＬＳ−ＶＰＮネットワークに属している場合には、開通設定対象は、ＶＰＮｖ４プレフィックスとして区別する。この場合、ネクストホップに加えて、ＲＤ（Ｒｏｕｔｅ Ｄｉｓｔｉｎｇｕｉｓｈｅｒ）値とＭＰＬＳラベル値も一致しているかを判断する。

＜宛先プレフィックス経路診断＞
次に、図１７に示すとおり、Ｅ２Ｅ開通監視装置１００は、障害被疑事象が検出された観測点４から宛先プレフィックス経路診断を行う。宛先プレフィックス経路診断とは、観測点４から宛先プレフィックスまでの到達性を確認するための診断であり、コマンドとしてはｐｉｎｇが用いられる。なお、宛先とするアドレスは予め登録しておく。

本例では、観測点４が属する管理ドメインＢは、ＭＰＬＳ−ＶＰＮネットワークであるため、観測点となっているＢＧＰルータでは、１台のルータ上で複数のルーティングテーブル（それぞれＶＰＮユーザに対応）を持つことを可能とするＶＲＦが用いられていることから、ＶＲＦ名を指定するＶＲＦ−Ｐｉｎｇを実行する。また、宛先プレフィックスは、ＶＰＮｖ４プレフィックスとなる。これは、ＩＰのプレフィックスに、ユーザ（ルート）を識別するＲＤ（Ｒｏｕｔｅ Ｄｉｓｔｉｎｇｕｉｓｈｅｒ）を付加したものである。更に、ＶＰＮｖ４プレフィックスに対応するＭＰＬＳラベル値を適切に挿入した上でテストパケットの送信を行う。

通常、Ｐｉｎｇのテストパケットは、ルータにおける実際のルーティング情報に基づいた経路で送信されるが、本例では、図１７に示すように、Ｅ２Ｅ開通監視装置１００がシミュレーションのベストパス計算で得た経路情報（ルーティング情報）に基づいてテストパケットの送信を行う。すなわち、Ｅ２Ｅ開通監視装置１００が備える経路情報に従った動作を観測点４のルータに実行させる。このような動作は、例えばＯｐｅｎＦｌｏｗ技術を用いることで実現可能である。

もしも、観測点４のルータにおける実際の経路情報に基づいてＰｉｎｇを実行した場合、障害の無い経路でテストパケットが転送されることで、経路診断に成功してしまい、障害を検知できない可能性がある。よって、シミュレーションのベストパス計算で得た経路情報（ルーティング情報）に基づいてテストパケットの送信を行う。

テストパケットに関し、通常の用途であれば、テストパケットとしては、ｐｉｎｇで活用されている［ＩＣＭＰ ＥＣＨＯパケット］で構わないが、ユーザ拠点でのセキュリティポリシーに応じて、テスト方法を切り替える方式としてもよい。例えば、ユーザ拠点のＦｉｒｅｗａｌｌでＩＣＭＰ通信禁止、ＴＣＰ通信許可としている場合には、テストパケットとして、ＩＣＭＰ ＥＣＨＯを使用しても、到達性を確認することができないため、この場合は、ＴＣＰ通信許可となるテストパケットを使用する。

本例では、図１７に示すとおり、観測点４から観測点３への経路に障害があるため、宛先プレフィックス経路診断は失敗する（応答が返ってこない）。

＜ネクストホップ経路診断＞
上記の宛先プレフィックス診断により、Ｅ２Ｅ開通監視装置１００は、観測点４からユーザ拠点へのルートのどこかに障害があることがわかるが、観測点４から観測点３へのルートに障害があることはまだ特定できない。

そこで、図１８に示すように、次に、Ｅ２Ｅ開通監視装置１００は、観測点４からネクストホップ経路診断を実施する。本例において、観測点４と観測点３は、ＭＰＬＳトンネルで接続されているため、ここでは、観測点３宛てにＬＳＰ−Ｐｉｎｇを実行する。ネクストホップの情報（観測点３）は、シミュレーションにより得られた経路情報から取得できる。

本例では、図１８に示すとおり、ネクストホップ経路診断は失敗する（応答が返ってこない）。これにより、Ｅ２Ｅ開通監視装置１００は、観測点４から観測点３への経路にＤプレーン障害があると判定できる。

（Ｅ２Ｅ開通監視装置１００の構成）
次に、これまでに説明した処理を実行するＥ２Ｅ開通監視装置１００の構成例を図１９を参照して説明する。

図１９に示すとおり、Ｅ２Ｅ開通監視装置１００は、ＢＧＰモニタリング部１１０、ルーティング情報チェック部１２０、経路診断部１３０、データ格納部１４０を含む。

ＢＧＰモニタリング部１１０は、ＢＧＰモニタ受信部１１１、ＢＧＰアップデート情報抽出部１１２、及びＣプレーン障害判定部１１３を含む。ルーティング情報チェック部１２０は、ＲＩＢ情報抽出部１２１、Ｄプレーン障害判定部１２２、ＢＧＰベストパス計算部１２３を含む。経路診断部１３０は、テストパケット転送部１３１、テストパケット受信部１３２、Ｄプレーン障害判定部１３３を含む。

ＢＧＰモニタリング部１１０は、図１４等を参照して説明したように、例えばＢＭＰを使用して、観測点のルータからＢＧＰ情報（例：Ａｄｊ−ＲＩＢｓ−Ｉｎの情報）を取得する機能部である。より詳細には、ＢＧＰモニタ受信部１１１が観測点のルータからのＢＧＰ情報を取得する。ＢＧＰアップデート情報抽出部１１２は、取得したＢＧＰ情報から、監視対象のユーザのプレフィクスを広告するＢＧＰアップデートメッセージの情報を抽出し、データ格納部１４０に保存する。図１９に示すように、この処理により、データ格納部１４０には、観測点毎に、対象ユーザのプレフィックス、ネクストホップが格納される。なお、これらの情報は例であり、ベストパス計算のために必要な更なる情報が含まれる。

Ｃプレーン障害判定部１１３は、観測点毎に、対象のプレフィックスを広告するＢＧＰアップデートメッセージが受信できているかどうかをチェックし、全観測点で受信できていることを確認した場合に、Ｃプレーン障害はないと判定する。ＢＧＰアップデートメッセージが受信できていない観測点を検知した場合、Ｃプレーンに障害があると判定する。

ルーティング情報チェック部１２０は、図１４〜図１６等を参照して説明したようにして、Ｄプレーンの障害被疑の観測点を特定する機能部である。より詳細には、ＲＩＢ情報抽出部１２１は、各観測点のルータからＲＩＢ情報を取得し、これをデータ格納部１４０に格納する。また、ＢＧＰベストパス計算部１２３は、データ格納部１４０に格納されているＢＧＰ情報を用いて、観測点毎に、シミュレーションとしてベストパス計算を行い、経路情報（シミュレーションによるＲＩＢ）を算出する。

Ｄプレーン障害判定部１２２は、観測点毎に、実際に取得した経路情報と、シミュレーションにて計算した経路情報とを突合することにより、観測点毎に障害被疑の有無を判定する。Ｄプレーン障害判定部１２２は、突合により不一致を検出した観測点における情報を経路診断対象として抽出し、データ格納部１４０に格納する。

経路診断部１３０は、図１７〜図１８を参照して説明したように、障害被疑のある観測点を介して経路診断を実行する機能部である。より具体的には、テストパケット転送部１３１は、診断対象の情報に基づき、テストパケットを作成し、診断対象観測点のルータにテストパケットを転送し、シミュレーションで算出した経路情報に基づく経路でテストパケットを当該ルータに送信させる。テストパケット受信部１３２は、応答に係るテストパケットを受信したルータからテストパケットを受信する。Ｄプレ―ン障害判定部１３３は、テストパケット受信部１３２によるテストパケット受信の有無により、経路診断の結果を判定し、経路診断がＮＧである場合に、Ｄプレーンに障害があると判断する。

データ格納部１４０は、管理者等から監視対象のエントリ（観測を行うルータである観測点の識別情報等）の入力を受けてそれを格納するとともに、上記のようにして取得・作成した各種データを格納する。

本実施の形態に係るＥ２Ｅ開通監視装置１００は、例えば、１つ又は複数のコンピュータに、本実施の形態で説明する処理内容を記述したプログラムを実行させることにより実現可能である。すなわち、Ｅ２Ｅ開通監視装置１００が有する機能は、当該コンピュータに内蔵されるＣＰＵやメモリ、ハードディスクなどのハードウェア資源を用いて、当該装置で実施される処理に対応するプログラムを実行することによって実現することが可能である。上記プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体（可搬メモリ等）に記録して、保存したり、配布したりすることが可能である。また、上記プログラムをインターネットや電子メールなど、ネットワークを通して提供することも可能である。

Ｅ２Ｅ開通監視装置１００は１つの装置（サーバ等のコンピュータ）により構成される必要はなく、複数のサーバがネットワーク接続された構成であってもよい。このように複数のサーバにより構成される場合でも当該複数のサーバ全体をＥ２Ｅ開通監視装置１００と称してよい。

（実施の形態のまとめ）
本実施の形態により、第１の拠点と第２の拠点との間を接続する通信経路の監視を行う通信経路監視装置であって、前記通信経路が構築されるネットワーク上の所定のルータが観測点として設定されており、前記通信経路の確立の際に、前記第１の拠点から送信され、前記観測点が受信する経路広告メッセージに含まれる経路情報を前記観測点から取得するモニタリング手段と、前記モニタリング手段により取得した前記経路情報に基づいて、最適経路選択処理を行って、前記観測点における１つの経路情報を決定する最適経路選択手段と、前記観測点から、当該観測点において最適経路選択処理が実行された後の経路情報を取得する取得手段と、前記最適経路選択手段により決定された経路情報と、前記取得手段により取得された経路情報とを比較することにより、障害判定を実行する障害判定手段とを備える通信経路監視装置が提供される。

前記ネットワーク上に複数の観測点が設定されており、前記モニタリング手段は、例えば、複数の観測点の中に前記経路情報を取得できない観測点が有る場合に、Ｃプレーン障害が発生していると判定する。

前記障害判定手段は、前記比較の対象の２つの経路情報が一致しない場合に、当該経路情報に係る観測点においてＤプレーンの障害被疑があると判定することとしてもよい。

前記障害判定手段により、前記観測点においてＤプレーンの障害被疑があると判定された場合に、当該観測点からテストパケットを送信することにより経路診断を実行する経路診断手段を備えてもよい。

前記経路診断手段は、前記テストパケットの送信経路を、前記最適経路選択手段により決定された経路情報に基づいて決定することとしてもよい。

前記経路診断手段は、前記経路広告メッセージにより広告されるプレフィックス宛ての経路診断を行い、当該プレフィックス宛ての経路診断が不成功である場合に、前記観測点から前記プレフィックス宛ての経路におけるネクストホップの経路診断を実行することとしてもよい。

前記経路広告メッセージは、例えば、ＢＧＰのアップデートメッセージである。前記最適経路選択処理は、例えば、ＢＧＰのベストパス選択処理である
（実施の形態の効果等）
本実施の形態に係る技術では、例えば、複数通信事業者をまたがるマルチドメイン構成において、各ドメイン間での責任分界点に関わる観測点を定義して、その観測点における構成把握に必要な「障害検知−＞解析情報収集−＞解析分析−＞原因特定」を行うことにより、迅速に、エンドエンド区間の障害を特定できる。

また、本実施の形態のＥ２Ｅ開通監視装置は、ｍｐＢＧＰ／ＭＰＬＳ−ＶＰＮネットワーク構成を念頭においた構成情報収集・経路診断を行うことが可能である。すなわち、ＢＧＰ情報のやりとりをオフライン的にモニタ監視／ＢＧＰベストパス計算して、実際の各観測点でのルーティング情報（ＲＩＢ）と突合比較する。もしも、突合結果で差異が発見された場合には、経路診断機能と連携として包括的な障害箇所特定を行うことができる。

本実施の形態により、マルチドメインな閉域ネットワーク環境等において、ユーザ自ら開通設定を行った際に、万一、エンドエンド区間で障害が発生していて、開通設定が失敗してしまった場合にも、迅速に障害箇所を特定できるため、各ＮＷオペレータ稼動が削減できる。ＮＷオペレータは階層ネットワークで活用されている多種多様なプロトコル技術を習得していなくとも、簡易に原因特定が可能である。さらに、原因特定に関わる手作業による切り分け作業が不要なためオペミス防止も期待できるので原因特定精度も向上する。また、ユーザへの障害特定情報を迅速に開示できるため、競合他社のハイブリッドクラウドサービスとの差別化が期待できる。

本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲内において、種々変更・応用が可能である。

１００ Ｅ２Ｅ開通監視装置
１１０ ＢＧＰモニタリング部
１１１ ＢＧＰモニタ受信部
１１２ ＢＧＰアップデート情報抽出部
１１３ Ｃプレーン障害判定部
１２０ ルーティング情報チェック部
１２１ ＲＩＢ情報抽出部
１２２ Ｄプレーン障害判定部
１２３ ＢＧＰベストパス計算部
１３０ 経路診断部
１３１ テストパケット転送部
１３２ テストパケット受信部
１３３ Ｄプレーン障害判定部
１４０ データ格納部

Claims (11)

1. 第１の拠点と第２の拠点との間を接続する通信経路の監視を行う通信経路監視装置であって、
   前記通信経路が構築されるネットワーク上の所定のルータが観測点として設定されており、前記通信経路の確立の際に、前記第１の拠点から送信され、前記観測点が受信する経路広告メッセージに含まれる経路情報を前記観測点から取得するモニタリング手段と、
   前記モニタリング手段により取得した前記経路情報に基づいて、最適経路選択処理を行って、前記観測点における１つの経路情報を決定する最適経路選択手段と、
   前記観測点から、当該観測点において最適経路選択処理が実行された後の経路情報を取得する取得手段と、
   前記最適経路選択手段により決定された経路情報と、前記取得手段により取得された経路情報とを比較することにより、障害判定を実行する障害判定手段と
   を備える通信経路監視装置。
2. 前記ネットワーク上に複数の観測点が設定されており、前記モニタリング手段は、複数の観測点の中に前記経路情報を取得できない観測点が有る場合に、Ｃプレーン障害が発生していると判定する
   請求項１に記載の通信経路監視装置。
3. 前記障害判定手段は、前記比較の対象の２つの経路情報が一致しない場合に、当該経路情報に係る観測点においてＤプレーンの障害被疑があると判定する
   請求項１又は２に記載の通信経路監視装置。
4. 前記障害判定手段により、前記観測点においてＤプレーンの障害被疑があると判定された場合に、当該観測点からテストパケットを送信することにより経路診断を実行する経路診断手段
   を備える請求項３に記載の通信経路監視装置。
5. 前記経路診断手段は、前記テストパケットの送信経路を、前記最適経路選択手段により決定された経路情報に基づいて決定する
   請求項４に記載の通信経路監視装置。
6. 前記経路診断手段は、前記経路広告メッセージにより広告されるプレフィックス宛ての経路診断を行い、当該プレフィックス宛ての経路診断が不成功である場合に、前記観測点から前記プレフィックス宛ての経路におけるネクストホップの経路診断を実行する
   請求項４又は５に記載の通信経路監視装置。
7. 前記経路広告メッセージは、ＢＧＰのアップデートメッセージである
   請求項１ないし６のうちいずれか１項に記載の通信経路監視装置。
8. 前記最適経路選択処理は、ＢＧＰのベストパス選択処理である
   請求項１ないし７のうちいずれか１項に記載の通信経路監視装置。
9. 請求項１ないし８のうちいずれか１項に記載の通信経路監視装置と、前記ネットワークとを含む通信システム。
10. コンピュータを、請求項１ないし８のうちいずれか１項に記載の通信経路監視装置における各手段として機能させるためのプログラム。
11. 第１の拠点と第２の拠点との間を接続する通信経路の監視を行う通信経路監視装置が実行する障害判定方法であって、
    前記通信経路が構築されるネットワーク上の所定のルータが観測点として設定されており、前記通信経路の確立の際に、前記第１の拠点から送信され、前記観測点が受信する経路広告メッセージに含まれる経路情報を前記観測点から取得するモニタリングステップと、
    前記モニタリングステップにより取得した前記経路情報に基づいて、最適経路選択処理を行って、前記観測点における１つの経路情報を決定する最適経路選択ステップと、
    前記観測点から、当該観測点において最適経路選択処理が実行された後の経路情報を取得する取得ステップと、
    前記最適経路選択ステップにより決定された経路情報と、前記取得ステップにより取得された経路情報とを比較することにより、障害判定を実行する障害判定ステップと
    を備える障害判定方法。