JP2019145880A - 情報収集システム及び情報収集方法 - Google Patents

Abstract

【課題】加入者ごとのパケットロスの状況を容易に把握する。【解決手段】対向ルータ２０は、受信したパケットであって、端末４０を宛先とするパケットに、端末４０を特定する所定の情報及び所定の情報ごとのシーケンス番号を付与する。また、対向ルータ２０は、所定の情報及びシーケンス番号を付与したパケットを、中継機器を介して加入者収容ルータ１０に転送する。また、加入者収容ルータ１０は、対向ルータ２０から転送されてきたパケットに付与された所定の情報及びシーケンス番号を集計サーバ３０に格納する。【選択図】図１

Description

本発明は、情報収集システム及び情報収集方法に関する。

従来、ＩＰパケットから加入者を識別し管理する技術が知られている。ＩＰアドレスをベースとした加入者識別方法が知られている（例えば、非特許文献１を参照）。また、ｒａｄｉｕｓサーバやＤＨＣＰサーバと連携し、加入者を識別する方法が知られている（例えば、非特許文献２を参照）。

IPv6 Network Management Configuration Guide, Cisco IOS Release 15M&T、[online]、[平成３０年２月５日検索]、インターネット（https://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/ios-xml/ios/ipv6_nman/configuration/15-mt/ip6n-15-mt-book/ioam-ipv6.html） Allot Digital Lifestyle Services Subscriber Management Platform、[online]、[平成２９年１２月１１日検索]、インターネット（http://www.allot.com/wp-content/uploads/DS_SMP_rev8_A4_LR_Publish.pdf）

しかしながら、従来の技術には、加入者ごとのパケットロスの状況を容易に把握することが困難な場合があるという問題がある。例えば、加入者に割り当てられたＩＰアドレスは動的に変化するため、引用文献１に記載の方法では、ＩＰパケットから加入者を正確に識別することができない場合がある。また、引用文献２に記載の方法を実行するためには、既存のネットワークシステムにｒａｄｉｕｓサーバやＤＨＣＰサーバと連携する機能を追加する必要があり、コスト等の面で開発が容易でない場合が考えられる。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の情報収集システムは、第１のエッジルータ及び第２のエッジルータを有し、ユーザの端末を収容するネットワークの情報を収集する情報収集システムであって、前記第１のエッジルータによって受信されたパケットであって、前記端末を送信元又は宛先とするパケットに、前記端末を特定する所定の情報及び前記所定の情報ごとのシーケンス番号を付与する付与部と、前記付与部によって前記所定の情報及び前記シーケンス番号が付与されたパケットを、前記第１のエッジルータから、中継機器を介して前記第２のエッジルータに転送する転送部と、前記転送部によって転送され、前記第２のエッジルータによって受信されたパケットに付与された前記所定の情報及び前記シーケンス番号を記憶部に格納する格納部と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、加入者ごとのパケットロスの状況を容易に把握することができる。

図１は、第１の実施形態に係る情報収集システムの上りトラヒックに対する処理を説明するための図である。 図２は、第１の実施形態に係る情報収集システムの下りトラヒックに対する処理を説明するための図である。 図３は、第１の実施形態に係る加入者収容ルータの構成例を示す図である。 図４は、第１の実施形態に係る対向ルータの構成例を示す図である。 図５は、第１の実施形態に係る集計サーバの構成例を示す図である。 図６は、第１の実施形態に係る情報収集システムの上りトラヒックに対する処理の流れを示すシーケンス図である。 図７は、第１の実施形態に係る情報収集システムの下りトラヒックに対する処理の流れを示すシーケンス図である。 図８は、第２の実施形態に係る情報収集システムの上りトラヒックに対する処理を説明するための図である。 図９は、第２の実施形態に係る情報収集システムの下りトラヒックに対する処理を説明するための図である。 図１０は、第２の実施形態に係る情報収集システムの回線情報を変更する処理を説明するための図である。 図１１は、第２の実施形態に係る対向ルータの構成例を示す図である。 図１２は、第２の実施形態に係る情報収集システムの上りトラヒックに対する処理の流れを示すシーケンス図である。 図１３は、第２の実施形態に係る情報収集システムの下りトラヒックに対する処理の流れを示すシーケンス図である。 図１４は、情報収集プログラムを実行するコンピュータの一例を示す図である。

以下に、本願に係る情報収集システム及び情報収集方法の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態により限定されるものではない。

［第１の実施形態］
［第１の実施形態のシステムの構成］
まず、図１を用いて、第１の実施形態に係る情報収集システムの構成について説明する。図１に示すように、情報収集システム１は、ネットワーク２のエッジルータである加入者収容ルータ１０及び対向ルータ２０を有する。ネットワーク２は、ＩＰネットワークである。また、情報収集システム１は、加入者収容ルータ１０及び対向ルータ２０との間でデータの送受信が可能な集計サーバ３０を有する。集計サーバ３０は、ネットワーク２と接続されていてもよいし、接続されていなくてもよい。

加入者収容ルータ１０は、加入者の端末４０を収容する。また、対向ルータ２０は、外部のネットワーク３と対向している。また、加入者収容ルータ１０と対向ルータ２０との間には中継ルータ５０が備えられている。中継ルータ５０は、加入者収容ルータ１０と対向ルータ２０との間のパケットの送受信を中継する中継機器である。

［第１の実施形態の上りトラヒックの処理］
ここで、図１を用いて、情報収集システム１による上りトラヒックに対する処理を説明する。図１は、第１の実施形態に係る情報収集システムの上りトラヒックに対する処理を説明するための図である。ここで、上りトラヒックとは、加入者の端末４０から送出されたパケットが、ネットワーク２を経由してネットワーク３へ転送される際のトラヒックである。

図１に示すように、まず、端末４０は加入者収容ルータ１０にパケットを送信する（ステップＳ１１）。このとき、パケットは、一般的なＩＰプロトコルに従ったヘッダ及びペイロードで構成されている。

ここで、加入者収容ルータ１０は、端末４０との間の回線情報を参照し、回線情報ごとのシーケンス番号をインクリメントする。なお、加入者収容ルータ１０は、シーケンス番号を回線情報と対応付けてシーケンス情報１２１として記憶している。例えば、回線情報はＮＡＳ−ＰＯＲＴ情報である。ＮＡＳ−ＰＯＲＴ情報には、加入者収容ルータ１０のＩＰアドレス、送信Ｓｌｏｔ ＩＤ、Ｐｏｒｔ ＩＤ及びＶＬＡＮ ＩＤが含まれる。例えば、ＮＡＳ−ＰＯＲＴ情報は、「送信Ｓｌｏｔ ＩＤ／Ｐｏｒｔ ＩＤ／ＶＬＡＮ ＩＤ」のように表される。図１の例では、加入者収容ルータ１０は、送信されてきたパケットの送信元の端末４０との間のＮＡＳ−ＰＯＲＴ情報が「1/2/1」であることを特定し、シーケンス番号を「２００」から「２０１」にインクリメントしている。

そして、加入者収容ルータ１０は、インクリメントする前のシーケンス番号を、タイムスタンプ及び回線情報とともにパケットに付与し、対向ルータ２０に転送する（ステップＳ１２）。以降の説明では、タイムスタンプ、シーケンス番号及び回線情報を合わせてＩＮＴ（In-band Network Telemetry）情報と呼ぶ場合がある。図１の例では、加入者収容ルータ１０は、ＩＮＴ情報として、パケットのヘッダにタイムスタンプ「09:00:00:00」、回線情報「10.10.10.10/1/2/1」及びシーケンス番号「２００」を付与している。

中継ルータ５０は、加入者収容ルータ１０から転送されてきたパケットをさらに対向ルータ２０に転送する（ステップＳ１３）。ここで、中継ルータ５０がパケットを転送する際に、パケットロスが発生する場合がある。情報収集システム１は、パケットの送信元の加入者の端末ごとに、パケットロスの発生状況を把握するための情報を収集することができる。

ここで、対向ルータ２０は、転送されてきたパケットの送信元ＩＰアドレスを、パケットに付与された回線情報と対応付けて加入者情報２２１として記憶しておく。そして、パケットからＩＮＴ情報を削除し、ネットワーク３に転送する（ステップＳ１４）。さらに、対向ルータ２０は、パケットに付与されていたＩＮＴ情報を集計サーバ３０に格納する（ステップＳ１５）。

［第１の実施形態の下りトラヒックの処理］
次に、図２を用いて、情報収集システム１による下りトラヒックに対する処理を説明する。図２は、第１の実施形態に係る情報収集システムの下りトラヒックに対する処理を説明するための図である。ここで、下りトラヒックとは、外部のネットワーク３から送信されてきたパケットが、ネットワーク２を経由して加入者の端末４０へ転送される際のトラヒックである。

図２に示すように、まず対向ルータ２０は、ネットワーク３からパケットを受信する（ステップＳ２１）。このとき、パケットは、一般的なＩＰプロトコルに従ったヘッダ及びペイロードで構成されている。

ここで、対向ルータ２０は、加入者情報２２１を参照し、受信したパケットの宛先ＩＰアドレスを加入者ＩＰアドレスとして、対応する回線情報を特定する。そして、対向ルータ２０は、特定した回線情報に対応するシーケンス番号をインクリメントする。なお、対向ルータ２０は、シーケンス番号を回線情報と対応付けてシーケンス情報２２２として記憶している。図２の例では、対向ルータ２０は、受信したパケットの宛先の端末４０との間のＮＡＳ−ＰＯＲＴ情報が「10.10.10.10/1/2/1」であることを特定し、シーケンス番号を「１０」から「１１」にインクリメントしている。

そして、対向ルータ２０は、インクリメントする前のシーケンス番号を、タイムスタンプ及び回線情報とともにパケットに付与し、加入者収容ルータ１０に転送する（ステップＳ２２）。図２の例では、対向ルータ２０は、ＩＮＴ情報として、パケットのヘッダにタイムスタンプ「09:00:00:00」、回線情報「10.10.10.10/1/2/1」及びシーケンス番号「１０」を付与している。

中継ルータ５０は、対向ルータ２０から転送されてきたパケットをさらに加入者収容ルータ１０に転送する（ステップＳ２３）。ここで、上りトラヒックの場合と同様に、中継ルータ５０がパケットを転送する際に、パケットロスが発生する場合がある。

そして、加入者収容ルータ１０は、転送されてきたパケットからＩＮＴ情報を削除し、端末４０に転送する（ステップＳ２４）。さらに、加入者収容ルータ１０は、パケットに付与されていたＩＮＴ情報を集計サーバ３０に格納する（ステップＳ２５）。

また、集計サーバ３０は、転送されてきたＩＮＴ情報を集計情報３２１として記憶しておく。集計サーバ３０は、対向ルータ２０又は加入者収容ルータ１０から受け取ったＩＮＴ情報のシーケンス番号とタイムスタンプで、登録済みのＩＮＴ情報を更新することができる。

また、集計サーバ３０は、対向ルータ２０又は加入者収容ルータ１０から受け取ったＩＮＴ情報のシーケンス番号が、登録済みシーケンス番号と連続したものであるか否かを判定し、連続したものでないと判定した場合、管理者等にアラートを通知することができる。

［第１の実施形態の各装置の構成］
図３を用いて、加入者収容ルータ１０の構成について説明する。図３は、第１の実施形態に係る加入者収容ルータの構成例を示す図である。図３に示すように、加入者収容ルータ１０は、入出力部１１、記憶部１２及び制御部１３を有する。

入出力部１１は、他の装置との間でデータのやり取りを行う。例えば、入出力部１１は、ネットワークを介してパケットの入力を受け付け、また、パケットを送出することができる。例えば、入出力部１１はＮＩＣ（Network Interface Card）である。

記憶部１２は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、光ディスク等の記憶装置である。なお、記憶部１２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ、ＮＶＳＲＡＭ（Non Volatile Static Random Access Memory）等のデータを書き換え可能な半導体メモリであってもよい。記憶部１２は、加入者収容ルータ１０で実行されるＯＳ（Operating System）や各種プログラムを記憶する。さらに、記憶部１２は、プログラムの実行で用いられる各種情報を記憶する。また、記憶部１２は、シーケンス情報１２１を記憶する。シーケンス情報１２１のデータの構成例は、図１で示した通りである。

制御部１３は、加入者収容ルータ１０全体を制御する。制御部１３は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）等の電子回路や、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積回路である。また、制御部１３は、各種の処理手順を規定したプログラムや制御データを格納するための内部メモリを有し、内部メモリを用いて各処理を実行する。また、制御部１３は、各種のプログラムが動作することにより各種の処理部として機能する。例えば、制御部１３は、付与部１３１、削除部１３２、格納部１３３及び転送部１３４を有する。

付与部１３１は、加入者収容ルータ１０によって受信されたパケットであって、端末４０を送信元とするパケットに、端末４０を特定する所定の情報及び所定の情報ごとのシーケンス番号を付与する。所定の情報は、端末４０と加入者収容ルータ１０との間の回線を特定する情報であってよい。例えば、付与部１３１は、端末４０と端末４０を収容するエッジルータとの間のＮＡＳ−ＰＯＲＴ情報及びＮＡＳ−ＰＯＲＴ情報ごとのシーケンス番号を付与する。また、ＩＮＴ情報は、所定の情報、シーケンス番号及びタイムスタンプを合わせた情報である。

削除部１３２は、パケットに付与された情報を削除する。例えば、削除部１３２は、パケットに付与されたＩＮＴ情報を削除する。なお、削除部１３２によってパケットから削除された情報は、加入者収容ルータ１０の他の処理部で利用されてもよい。

格納部１３３は、対向ルータ２０によって転送され、加入者収容ルータ１０によって受信されたパケットに付与された所定の情報及びシーケンス番号を集計サーバ３０に格納する。

転送部１３４は、対向ルータ２０によって所定の情報及びシーケンス番号が付与されたパケットを、加入者収容ルータ１０から、中継ルータ５０を介して対向ルータ２０に転送する。

図４を用いて、対向ルータ２０の構成について説明する。図４は、第１の実施形態に係る対向ルータの構成例を示す図である。図４に示すように、対向ルータ２０は、入出力部２１、記憶部２２及び制御部２３を有する。

入出力部２１は、他の装置との間でデータのやり取りを行う。例えば、入出力部２１は、ネットワークを介してパケットの入力を受け付け、また、パケットを送出することができる。例えば、入出力部２１はＮＩＣである。

記憶部２２は、ＨＤＤ、ＳＳＤ、光ディスク等の記憶装置である。なお、記憶部２２は、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＮＶＳＲＡＭ等のデータを書き換え可能な半導体メモリであってもよい。記憶部２２は、対向ルータ２０で実行されるＯＳや各種プログラムを記憶する。さらに、記憶部２２は、プログラムの実行で用いられる各種情報を記憶する。また、記憶部２２は、加入者情報２２１及びシーケンス情報２２２を記憶する。加入者情報２２１及びシーケンス情報２２２のデータの構成例は、図１及び２で示した通りである。

制御部２３は、対向ルータ２０全体を制御する。制御部２３は、例えば、ＣＰＵ、ＭＰＵ等の電子回路や、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ等の集積回路である。また、制御部２３は、各種の処理手順を規定したプログラムや制御データを格納するための内部メモリを有し、内部メモリを用いて各処理を実行する。また、制御部２３は、各種のプログラムが動作することにより各種の処理部として機能する。例えば、制御部２３は、付与部２３１、削除部２３２、格納部２３３及び転送部２３４を有する。

付与部２３１は、対向ルータ２０によって受信されたパケットであって、端末４０を宛先とするパケットに、端末４０を特定する所定の情報及び所定の情報ごとのシーケンス番号を付与する。所定の情報は、端末４０と対向ルータ２０との間の回線を特定する情報であってよい。例えば、付与部２３１は、端末４０と端末４０を収容するエッジルータとの間のＮＡＳ−ＰＯＲＴ情報及びＮＡＳ−ＰＯＲＴ情報ごとのシーケンス番号を付与する。また、ＩＮＴ情報は、所定の情報、シーケンス番号及びタイムスタンプを合わせた情報である。

削除部２３２は、パケットに付与された情報を削除する。例えば、削除部２３２は、パケットに付与されたＩＮＴ情報を削除する。なお、削除部２３２によってパケットから削除された情報は、対向ルータ２０の他の処理部で利用されてもよい。

格納部２３３は、加入者収容ルータ１０によって転送され、対向ルータ２０によって受信されたパケットに付与された所定の情報及びシーケンス番号を集計サーバ３０に格納する。

転送部２３４は、対向ルータ２０によって所定の情報及びシーケンス番号が付与されたパケットを、対向ルータ２０から、中継ルータ５０を介して加入者収容ルータ１０に転送する。

図５を用いて、集計サーバ３０の構成について説明する。図５は、第１の実施形態に係る集計サーバの構成例を示す図である。図５に示すように、集計サーバ３０は、入出力部３１、記憶部３２及び制御部３３を有する。

入出力部３１は、他の装置との間でデータのやり取りを行う。例えば、入出力部３１は、加入者収容ルータ１０及び対向ルータ２０からＩＮＴ情報を受け取る。例えば、入出力部３１はＮＩＣである。

記憶部３２は、ＨＤＤ、ＳＳＤ、光ディスク等の記憶装置である。なお、記憶部３２は、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＮＶＳＲＡＭ等のデータを書き換え可能な半導体メモリであってもよい。記憶部３２は、対向ルータ２０で実行されるＯＳや各種プログラムを記憶する。さらに、記憶部３２は、プログラムの実行で用いられる各種情報を記憶する。また、記憶部３２は、集計情報３２１を記憶する。集計情報３２１のデータの構成例は、図２で示した通りである。

制御部３３は、集計サーバ３０全体を制御する。制御部３３は、例えば、ＣＰＵ、ＭＰＵ等の電子回路や、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ等の集積回路である。また、制御部３３は、各種の処理手順を規定したプログラムや制御データを格納するための内部メモリを有し、内部メモリを用いて各処理を実行する。また、制御部３３は、各種のプログラムが動作することにより各種の処理部として機能する。例えば、制御部３３は、更新部３３１、判定部３３２及び通知部３３３を有する。

更新部３３１は、加入者収容ルータ１０及び対向ルータ２０による格納処理に従って、集計情報３２１の更新を行う。また、判定部３３２は、加入者収容ルータ１０及び対向ルータ２０によって格納されるシーケンス番号と、集計情報３２１に格納済みのシーケンス番号との差があらかじめ定められた特定の値であるか否かを判定する。通知部３３３は、判定部３３２による判定の結果を管理者等に通知する。特に、通知部３３３は、判定部３３２によって前述のシーケンス番号の差が特定の値でないと判定された場合、パケットロスが発生している旨のアラートを通知する。例えば、シーケンス番号のインクリメントが１ずつ行われる場合、特定の値は１である。

［第１の実施形態の処理］
図６を用いて、情報収集システム１の上りトラヒックに対する処理の流れを説明する。図６は、第１の実施形態に係る情報収集システムの上りトラヒックに対する処理の流れを示すシーケンス図である。

図６に示すように、まず、端末４０は、加入者収容ルータ１０にパケットを送信する（ステップＳ１０１）。ここで、加入者収容ルータ１０は、端末４０から送信されたパケットを受信すると、端末４０と加入者収容ルータ１０間の回線情報に対応したシーケンス番号をインクリメントする（ステップＳ１０２）。

次に、加入者収容ルータ１０は、端末４０から送信されたパケットに、インクリメントする前のシーケンス番号を含んだＩＮＴ情報を付与し、ＩＮＴ情報が付与されたパケットを、中継機器を介して対向ルータ２０に転送する（ステップＳ１０３）。

ここで、対向ルータ２０は、加入者収容ルータ１０によって転送されたパケットから取得した回線情報及びパケットの送信元ＩＰアドレスを対応付けて記憶部２２に格納することで、加入者情報２２１を更新する（ステップＳ１０４）。そして、対向ルータ２０は、ＩＮＴ情報を削除したパケットを外部のネットワーク３に転送する（ステップＳ１０５）。さらに、対向ルータ２０は、削除したＩＮＴ情報を集計サーバ３０に格納する（ステップＳ１０６）。

図７を用いて、情報収集システム１の下りトラヒックに対する処理の流れを説明する。図７は、第１の実施形態に係る情報収集システムの下りトラヒックに対する処理の流れを示すシーケンス図である。

図７に示すように、まず、対向ルータ２０は、外部のネットワーク３からパケットを受信する（ステップＳ２０１）。ここで、対向ルータ２０は、パケットを受信すると、記憶部２２を参照しパケットのＩＰアドレスから端末４０の回線情報を特定し、端末４０と加入者収容ルータ１０間の回線情報に対応したシーケンス番号をインクリメントする（ステップＳ２０２）。

次に、対向ルータ２０は、受信したパケットに、インクリメントする前のシーケンス番号を含んだＩＮＴ情報を付与し、ＩＮＴ情報が付与されたパケットを、中継機器を介して加入者収容ルータ１０に転送する（ステップＳ２０３）。

そして、加入者収容ルータ１０は、ＩＮＴ情報を削除したパケットを端末４０に転送する（ステップＳ２０４）。さらに、対向ルータ２０は、削除したＩＮＴ情報を集計サーバ３０に格納する（ステップＳ２０５）。

集計サーバ３０は、シーケンス番号を基に、パケットロスの有無を判定する（ステップＳ２０６）。そして、集計サーバ３０は、パケットロスの有無に関する情報を管理者等に通知する（ステップＳ２０７）。

［第１の実施形態の効果］
情報収集システム１は、第１のエッジルータ及び第２のエッジルータを有し、ユーザの端末４０を収容するネットワークの情報を収集する。実施形態において、第１のエッジルータ及び第２のエッジルータを、それぞれ加入者収容ルータ１０及び対向ルータ２０とすることができる。また、逆に、第１のエッジルータ及び第２のエッジルータを、それぞれ対向ルータ２０及び加入者収容ルータ１０とすることができる。

付与部１３１は、加入者収容ルータ１０によって受信されたパケットであって、端末４０を送信元とするパケットに、端末４０を特定する所定の情報及び所定の情報ごとのシーケンス番号を付与する。また、転送部１３４は、付与部１３１によって所定の情報及びシーケンス番号が付与されたパケットを、加入者収容ルータ１０から、中継機器を介して対向ルータ２０に転送する。また、格納部２３３は、転送部１３４によって転送され、対向ルータ２０によって受信されたパケットに付与された所定の情報及びシーケンス番号を集計サーバ３０に格納する。このように、本実施形態では、上りトラヒックにおけるパケットを加入者ごとのシーケンス番号で管理している。このため、本実施形態によれば、上りトラヒックにおける加入者ごとのパケットロスの状況を容易に把握することができる。

付与部２３１は、対向ルータ２０によって受信されたパケットであって、端末４０を宛先とするパケットに、端末４０を特定する所定の情報及び所定の情報ごとのシーケンス番号を付与する。また、転送部２３４は、付与部２３１によって所定の情報及びシーケンス番号が付与されたパケットを、対向ルータ２０から、中継機器を介して加入者収容ルータ１０に転送する。また、格納部１３３は、転送部２３４によって転送され、加入者収容ルータ１０によって受信されたパケットに付与された所定の情報及びシーケンス番号を集計サーバ３０に格納する。このように、本実施形態では、下りトラヒックにおけるパケットを加入者ごとのシーケンス番号で管理している。このため、本実施形態によれば、下りトラヒックにおける加入者ごとのパケットロスの状況を容易に把握することができる。

付与部１３１及び付与部２３１は、端末４０と端末４０を収容するエッジルータとの間のＮＡＳ−ＰＯＲＴ情報及びＮＡＳ−ＰＯＲＴ情報ごとのシーケンス番号を付与する。これにより、加入者の端末４０のＩＰアドレスが変化した場合であっても、ＮＡＳ−ＰＯＲＴ情報によって加入者を特定することができる。

判定部３３２は、格納部１３３又は格納部２３３によって格納されるシーケンス番号と、格納部１３３又は格納部２３３によって格納済みのシーケンス番号との差があらかじめ定められた特定の値であるか否かを判定する。これにより、パケットロスの発生を容易に検出することができる。

［第２の実施形態］
第１の実施形態では、対向ルータが、回線情報と加入者ＩＰアドレスを対応付けて記憶しておき、受信したパケットの宛先ＩＰアドレスから回線情報を特定する処理を行う。一方、第２の実施形態では、対向ルータのリソース使用量を低減させるため、対向ルータには、回線情報を記憶させないようにしている。

［第２の実施形態のシステムの構成］
第１の実施形態と第２の実施形態とでは、対向ルータの構成及び対向ルータに関連する処理が異なる。以降、第１の実施形態と第２の実施形態の共通部分については適宜説明を省略し、相違点を中心に説明する。

まず、図８を用いて、第２の実施形態に係る情報収集システムの構成について説明する。図８に示すように、情報収集システム１ａは、ネットワーク２のエッジルータである加入者収容ルータ１０及び対向ルータ２０ａを有する。

［第２の実施形態の上りトラヒックの処理］
ここで、図８を用いて、情報収集システム１ａによる上りトラヒックに対する処理を説明する。図８は、第２の実施形態に係る情報収集システムの上りトラヒックに対する処理を説明するための図である。

図８に示すように、まず、端末４０は加入者収容ルータ１０にパケットを送信する（ステップＳ３１）。ここで、加入者収容ルータ１０は、端末４０との間の回線情報を参照し、回線情報ごとのシーケンス番号をインクリメントする。図８の例では、加入者収容ルータ１０は、送信されてきたパケットの送信元の端末４０との間のＮＡＳ−ＰＯＲＴ情報が「1/2/1」であることを特定し、シーケンス番号を「２００」から「２０１」にインクリメントしている。

そして、加入者収容ルータ１０は、インクリメントする前のシーケンス番号を、タイムスタンプ及び回線情報とともにパケットに付与し、対向ルータ２０ａに転送する（ステップＳ３２）。中継ルータ５０は、加入者収容ルータ１０から転送されてきたパケットをさらに対向ルータ２０ａに転送する（ステップＳ３３）。

ここで、対向ルータ２０ａは、そして、パケットからＩＮＴ情報を削除し、ネットワーク３に転送する（ステップＳ３４）。さらに、対向ルータ２０ａは、パケットに付与されていたＩＮＴ情報を集計サーバ３０に格納する（ステップＳ３５）。このとき、対向ルータ２０ａは、第１の実施形態の対向ルータ２０と異なり、加入者情報２２１を記憶しない。

［第２の実施形態の下りトラヒックの処理］
次に、図９を用いて、情報収集システム１による下りトラヒックに対する処理を説明する。図９は、第２の実施形態に係る情報収集システムの下りトラヒックに対する処理を説明するための図である。

図９に示すように、まず、対向ルータ２０ａは、ネットワーク３からパケットを受信する（ステップＳ４１）。そして、対向ルータ２０ａは、受信したパケットの宛先ＩＰアドレスに対応するシーケンス番号をインクリメントする。

ここで、対向ルータ２０ａは、ＩＮＴ情報の一部をパケットに付与し、加入者収容ルータ１０に転送する（ステップＳ４２）。図２の例では、対向ルータ２０ａは、ＩＮＴ情報の一部として、パケットのヘッダにタイムスタンプ「11:00:00:00」、及びシーケンス番号「２０」を付与している。このとき、対向ルータ２０ａは、第１の実施形態の対向ルータ２０と異なり、回線情報を付与しない。

中継ルータ５０は、対向ルータ２０から転送されてきたパケットをさらに加入者収容ルータ１０に転送する（ステップＳ４３）。そして、加入者収容ルータ１０は、転送されてきたパケットに回線情報を追加し、ＩＮＴ情報を完成させた上で、ＩＮＴ情報を削除し、端末４０に転送する（ステップＳ４４）。さらに、加入者収容ルータ１０は、完成させたＩＮＴ情報に端末４０のＩＰアドレスを付加して集計サーバ３０に格納する（ステップＳ４５）。

また、集計サーバ３０は、転送されてきたＩＮＴ情報及び端末４０のＩＰアドレスを集計情報３２１として記憶しておく。集計サーバ３０は、対向ルータ２０ａ又は加入者収容ルータ１０から受け取ったＩＮＴ情報のシーケンス番号とタイムスタンプで、登録済みのＩＮＴ情報を更新することができる。

また、集計サーバ３０は、対向ルータ２０ａ又は加入者収容ルータ１０から受け取ったＩＮＴ情報のシーケンス番号が、登録済みシーケンス番号と連続したものであるか否かを判定し、連続したものでないと判定場合、パケットロスが発生した可能性があると推定し、管理者等にアラートを通知することができる。

ここで、図１０を用いて、端末４０の回線情報が変化した場合の集計サーバ３０の処理について説明する。図１０の上側の部分に示すように、集計情報３２１には、回線情報が「10.10.10./1/2/2」、ＩＰアドレスが「100.100.100.1」、シーケンス番号が「１９」、タイムスタンプが「10:59:59:30」というレコードが含まれているものとする。

そして、加入者収容ルータ１０から、回線情報が「10.10.10./1/2/1」、ＩＰアドレスが「100.100.100.1」、シーケンス番号が「２０」、タイムスタンプが「11:00:00:00」というレコードが送られてきたとする。この場合、加入者収容ルータ１０にから送られてきたレコードと回線情報及びＩＰアドレスが一致するレコードは集計情報３２１には存在しないが、ＩＰアドレスのみが一致するレコードが存在する。

このよう場合、図１０の下側の部分に示すように、集計サーバ３０は、ＩＰアドレスが変更されずに回線情報が変更されたものとみなし、ＩＰアドレスが一致する既存のレコードを、送られてきたレコードで更新する。

［第２の実施形態の各装置の構成］
図１１を用いて、対向ルータ２０ａの構成について説明する。図１１は、第２の実施形態に係る対向ルータの構成例を示す図である。図１１に示すように、対向ルータ２０ａは、入出力部２１ａ、記憶部２２ａ及び制御部２３ａを有する。

入出力部２１ａ及び制御部２３ａは、それぞれ第１の実施形態の対向ルータ２０の入出力部２１及び制御部２３と同様の機能を有する。一方、記憶部２２ａは、第１の実施形態の対向ルータ２０の記憶部２２と異なり、加入者情報２２１を記憶しない。

［第２の実施形態の処理］
図１２を用いて、情報収集システム１ａの上りトラヒックに対する処理の流れを説明する。図１２は、第２の実施形態に係る情報収集システムの上りトラヒックに対する処理の流れを示すシーケンス図である。

図１２に示すように、まず、端末４０は、加入者収容ルータ１０にパケットを送信する（ステップＳ３０１）。ここで、加入者収容ルータ１０は、端末４０から送信されたパケットを受信すると、端末４０と加入者収容ルータ１０間の回線情報に対応したシーケンス番号をインクリメントする（ステップＳ３０２）。

次に、加入者収容ルータ１０は、端末４０から送信されたパケットに、インクリメントする前のシーケンス番号を含んだＩＮＴ情報を付与し、ＩＮＴ情報が付与されたパケットを、中継機器を介して対向ルータ２０ａに転送する（ステップＳ３０３）。

ここで、対向ルータ２０ａは、加入者収容ルータ１０によって転送されたパケットから取得した回線情報及びパケットの送信元ＩＰアドレスを対応付けて記憶部２２に格納することで、加入者情報２２１を更新する（ステップＳ３０４）。そして、対向ルータ２０ａは、ＩＮＴ情報を削除したパケットを外部のネットワーク３に転送する（ステップＳ３０５）。さらに、対向ルータ２０ａは、削除したＩＮＴ情報を集計サーバ３０に格納する（ステップＳ３０６）。

図１３を用いて、情報収集システム１ａの下りトラヒックに対する処理の流れを説明する。図１３は、第２の実施形態に係る情報収集システムの下りトラヒックに対する処理の流れを示すシーケンス図である。

図１３に示すように、まず、対向ルータ２０ａは、外部のネットワーク３からパケットを受信する（ステップＳ４０１）。ここで、対向ルータ２０ａは、パケットを受信すると、記憶部２２を参照しパケットのＩＰアドレスから端末４０の回線情報を特定し、端末４０と加入者収容ルータ１０間の回線情報に対応したシーケンス番号をインクリメントする（ステップＳ４０２）。

次に、対向ルータ２０ａは、受信したパケットに、インクリメントする前のシーケンス番号を含んだＩＮＴ情報の一部を付与し、ＩＮＴ情報が付与されたパケットを、中継機器を介して加入者収容ルータ１０に転送する（ステップＳ４０３）。ここでは、第１の実施形態と異なり、対向ルータ２０ａは、回線情報をパケットに付与しない。

そして、加入者収容ルータ１０は、転送されてきたパケットに回線情報を追加し（ステップＳ４０４）、ＩＮＴ情報を完成させた上で、完成させたＩＮＴ情報に端末４０のＩＰアドレスを付加して集計サーバ３０に格納する（ステップＳ４０５）。また、加入者収容ルータ１０は、ＩＮＴ情報を削除し、端末４０に転送する（ステップＳ４０６）。

集計サーバ３０は、シーケンス番号を基に、パケットロスの有無を判定する（ステップＳ４０７）。そして、集計サーバ３０は、パケットロスの有無に関する情報を管理者等に通知する（ステップＳ４０８）。

［第２の実施形態の効果］
第２の実施形態では、対向ルータは、加入者の回線情報を記憶しない。このため、第２の実施形態によれば、対向ルータの記憶領域の使用量を低減させることができる。また、第２の実施形態では、対向ルータは回線情報の検索及び付与を行わないため、対向ルータの処理負荷を低減させることができる。

［システム構成等］
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示のように構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行われる各処理機能は、その全部又は任意の一部が、ＣＰＵ及び当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。

また、本実施形態において説明した各処理のうち、自動的に行われるものとして説明した処理の全部又は一部を手動的に行うこともでき、あるいは、手動的に行われるものとして説明した処理の全部又は一部を公知の方法で自動的に行うこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。

［プログラム］
一実施形態として、加入者収容ルータ及び対向ルータ（以降、エッジルータ）は、パッケージソフトウェアやオンラインソフトウェアとして上記の検索を実行する検索プログラムを所望のコンピュータにインストールさせることによって実装できる。例えば、上記の検索プログラムを情報処理装置に実行させることにより、情報処理装置をエッジルータとして機能させることができる。ここで言う情報処理装置には、スイッチやルータ等のネットワーク機器の他、デスクトップ型又はノート型のパーソナルコンピュータが含まれる。また、その他にも、情報処理装置にはスマートフォン、携帯電話機やＰＨＳ（Personal Handyphone System）等の移動体通信端末、さらには、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等のスレート端末等がその範疇に含まれる。

図１４は、情報収集プログラムを実行するコンピュータの一例を示す図である。コンピュータ１０００は、例えば、メモリ１０１０、ＣＰＵ１０２０を有する。また、コンピュータ１０００は、ハードディスクドライブインタフェース１０３０、ディスクドライブインタフェース１０４０、シリアルポートインタフェース１０５０、ビデオアダプタ１０６０、ネットワークインタフェース１０７０を有する。これらの各部は、バス１０８０によって接続される。

メモリ１０１０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０１１及びＲＡＭ１０１２を含む。ＲＯＭ１０１１は、例えば、ＢＩＯＳ（Basic Input Output System）等のブートプログラムを記憶する。ハードディスクドライブインタフェース１０３０は、ハードディスクドライブ１０９０に接続される。ディスクドライブインタフェース１０４０は、ディスクドライブ１１００に接続される。例えば磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能な記憶媒体が、ディスクドライブ１１００に挿入される。シリアルポートインタフェース１０５０は、例えばマウス１１１０、キーボード１１２０に接続される。ビデオアダプタ１０６０は、例えばディスプレイ１１３０に接続される。

ハードディスクドライブ１０９０は、例えば、ＯＳ１０９１、アプリケーションプログラム１０９２、プログラムモジュール１０９３、プログラムデータ１０９４を記憶する。すなわち、エッジルータの各処理を規定するプログラムは、コンピュータにより実行可能なコードが記述されたプログラムモジュール１０９３として実装される。プログラムモジュール１０９３は、例えばハードディスクドライブ１０９０に記憶される。例えば、エッジルータにおける機能構成と同様の処理を実行するためのプログラムモジュール１０９３が、ハードディスクドライブ１０９０に記憶される。なお、ハードディスクドライブ１０９０は、ＳＳＤにより代替されてもよい。

また、上述した実施形態の処理で用いられる設定データは、プログラムデータ１０９４として、例えばメモリ１０１０やハードディスクドライブ１０９０に記憶される。そして、ＣＰＵ１０２０は、メモリ１０１０やハードディスクドライブ１０９０に記憶されたプログラムモジュール１０９３やプログラムデータ１０９４を必要に応じてＲＡＭ１０１２に読み出して、上述した実施形態の処理を実行する。

なお、プログラムモジュール１０９３やプログラムデータ１０９４は、ハードディスクドライブ１０９０に記憶される場合に限らず、例えば着脱可能な記憶媒体に記憶され、ディスクドライブ１１００等を介してＣＰＵ１０２０によって読み出されてもよい。あるいは、プログラムモジュール１０９３及びプログラムデータ１０９４は、ネットワーク（ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等）を介して接続された他のコンピュータに記憶されてもよい。そして、プログラムモジュール１０９３及びプログラムデータ１０９４は、他のコンピュータから、ネットワークインタフェース１０７０を介してＣＰＵ１０２０によって読み出されてもよい。

１、１ａ 情報収集システム
２、３ ネットワーク
１０ 加入者収容ルータ
２０、２０ａ 対向ルータ
３０ 集計サーバ
４０ 端末
５０ 中継ルータ
１１、２１、２１ａ、３１ 入出力部
１２、２２、２２ａ、３２ 記憶部
１３、２３、２３ａ、３３ 制御部
１２１、２２２ シーケンス情報
２２１ 加入者情報
３２１ 集計情報
１３１、２３１ 付与部
１３２、２３２ 削除部
１３３、２３３ 格納部
１３４、２３４ 転送部
３３１ 更新部
３３２ 判定部
３３３ 通知部

Claims (6)

1. 第１のエッジルータ及び第２のエッジルータを有し、ユーザの端末を収容するネットワークの情報を収集する情報収集システムであって、
   前記第１のエッジルータによって受信されたパケットであって、前記端末を送信元又は宛先とするパケットに、前記端末を特定する所定の情報及び前記所定の情報ごとのシーケンス番号を付与する付与部と、
   前記付与部によって前記所定の情報及び前記シーケンス番号が付与されたパケットを、前記第１のエッジルータから、中継機器を介して前記第２のエッジルータに転送する転送部と、
   前記転送部によって転送され、前記第２のエッジルータによって受信されたパケットに付与された前記所定の情報及び前記シーケンス番号を記憶部に格納する格納部と、
   を有することを特徴とする情報収集システム。
2. 前記格納部によって格納される前記シーケンス番号と、前記格納部によって格納済みのシーケンス番号との差があらかじめ定められた特定の値であるか否かを判定する判定部をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の情報収集システム。
3. 前記付与部は、前記端末と前記端末を収容するエッジルータとの間のＮＡＳ−ＰＯＲＴ情報及び前記ＮＡＳ−ＰＯＲＴ情報ごとのシーケンス番号を付与することを特徴とする請求項１又は２に記載の情報収集システム。
4. 第１のエッジルータ及び第２のエッジルータを有し、ユーザの端末を収容するネットワークの情報を収集する情報収集システムで実行される情報収集方法であって、
   前記第１のエッジルータによって受信されたパケットであって、前記端末を送信元又は宛先とするパケットに、前記端末を特定する所定の情報及び前記所定の情報ごとのシーケンス番号を付与する付与工程と、
   前記付与工程において前記所定の情報及び前記シーケンス番号が付与されたパケットを、前記第１のエッジルータから、中継機器を介して前記第２のエッジルータに転送する転送工程と、
   前記転送工程において転送され、前記第２のエッジルータによって受信されたパケットに付与された前記所定の情報及び前記シーケンス番号を記憶部に格納する格納工程と、
   を含むことを特徴とする情報収集方法。
5. ユーザの端末を収容する加入者収容ルータ及び外部ネットワークと対向する対向ルータを有するＩＰネットワークの情報を収集する情報収集システムで実行される情報収集方法であって、
   前記加入者収容ルータが、前記端末から送信されたパケットに、前記端末と前記加入者収容ルータ間の回線情報及び前記回線情報ごとのシーケンス番号を付与する第１の付与工程と、
   前記加入者収容ルータが、前記回線情報及び前記シーケンス番号が付与されたパケットを、中継機器を介して前記対向ルータに転送する第１の転送工程と、
   前記対向ルータが、前記加入者収容ルータによって転送されたパケットから取得した前記回線情報及び前記パケットの送信元ＩＰアドレスを対応付けて第１の記憶部に格納する第１の格納工程と、
   前記対向ルータが、前記外部ネットワークから送信されたパケットに、前記パケットの宛先ＩＰアドレスと対応付けられて前記第１の記憶部に記憶された回線情報及び前記回線情報ごとのシーケンス番号を付与する第２の付与工程と
   前記対向ルータが、前記回線情報及び前記シーケンス番号が付与されたパケットを、中継機器を介して前記加入者収容ルータに転送する第２の転送工程と、
   前記加入者収容ルータが、前記対向ルータによって転送されたパケットに付与された前記回線情報及び前記シーケンス番号を第２の記憶部に格納する第２の格納工程と、
   を含むことを特徴とする情報収集方法。
6. ユーザの端末を収容する加入者収容ルータ及び外部ネットワークと対向する対向ルータを有するＩＰネットワークの情報を収集する情報収集システムで実行される情報収集方法であって、
   前記対向ルータが、前記外部ネットワークから送信されたパケットに、前記パケットの宛先ＩＰアドレス及び前記宛先ＩＰアドレスごとのシーケンス番号を付与する付与工程と
   前記対向ルータが、前記宛先ＩＰアドレス及び前記シーケンス番号が付与されたパケットを、中継機器を介して前記加入者収容ルータに転送する転送工程と、
   前記加入者収容ルータが、前記対向ルータによって転送されたパケットに付与された前記宛先ＩＰアドレスが示す端末と前記加入者収容ルータとの間の回線情報を、前記シーケンス番号とともに記憶部に格納する格納工程と、
   を含むことを特徴とする情報収集方法。
   

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