JP2021078016A - ネットワーク装置およびネットワーク構成判別方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ネットワークにおける複数のスイッチの接続構成が把握できるようにする。【解決手段】取得部１０１は、ネットワーク１２０に接続されている複数のスイッチの各々より、ネットワーク１２０を介してＭＡＣアドレステーブルを取得する。例えば、取得部１０１は、ＳＮＭＰプロトコルで接続されている複数のスイッチの各々よりＭＡＣアドレステーブルを取得する。判別部１０２は、取得部１０１が取得した複数のＭＡＣアドレステーブルを元に、複数のスイッチ同士の接続状態を判別する。【選択図】 図１

Description

本発明は、ネットワークに接続されているスイッチ構成を判別するネットワーク装置およびネットワーク構成判別方法に関する。

近年、ＩｏＴ（Internet of Thing）の普及により、様々な機器がネットワークに接続されるようになっている（特許文献１参照）。このようにネットワーク内が複数の機器によって構成されているときに、これらの経路情報、ネットワーク構成を把握することは重要である。

特表２０１９−５２４０１３号公報

前述したように、ネットワーク内に接続される機器が増えたことから、これらの機器がどのスイッチ（スイッチングハブ）に接続されているのかを把握することが重要となる。また、機器の接続状態を把握するためには、スイッチの構成を把握することが重要となる。例えば、通信トラブルなどが発生した場合に、複数のスイッチの接続構成が把握されていないと、原因の特定に時間がかかるなどの問題がある。

本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、ネットワークにおける複数のスイッチの接続構成が把握できるようにすることを目的とする。

本発明に係るネットワーク装置は、ネットワークに接続されている複数のスイッチの各々より、ネットワークを介してＭＡＣアドレステーブルを取得するように構成された取得部と、取得部が取得した複数のＭＡＣアドレステーブルを元に、複数のスイッチ同士の接続状態を判別するように構成された判別部と、判別部が判別した複数のスイッチ同士の接続状態を、表示部に表示するように構成された表示制御部とを備える。

上記ネットワーク装置の一構成例において、判別部は、複数のＭＡＣアドレステーブルの各々に登録されているスイッチの有無により、複数のスイッチ同士の接続状態を判別する。

上記ネットワーク装置の一構成例において、判別部は、第１スイッチより取得されたＭＡＣアドレステーブルに登録されている第２スイッチは、第１スイッチの下段に接続されているものとして、多段構成とされている複数のスイッチ同士の接続状態を判別する。

上記ネットワーク装置の一構成例において、複数のスイッチは、ＳＮＭＰプロトコルで接続されている。

また、本発明に係るネットワーク構成判別方法は、ネットワークに接続されている複数のスイッチの各々より、ネットワークを介してＭＡＣアドレステーブルを取得する第１ステップと、第１ステップで取得された複数のＭＡＣアドレステーブルを元に、複数のスイッチ同士の接続状態を判別する第２ステップと、第２ステップで判別された複数のスイッチ同士の接続状態を、表示部に表示する第３ステップとを備える。

上記ネットワーク構成判別方法の一構成例において、第２ステップは、複数のＭＡＣアドレステーブルの各々に登録されているスイッチの有無により、複数のスイッチ同士の接続状態を判別する。

上記ネットワーク構成判別方法の一構成例において、第２ステップは、第１スイッチより取得されたＭＡＣアドレステーブルに登録されている第２スイッチは、第１スイッチの下段に接続されているものとして、多段構成とされている複数のスイッチ同士の接続状態を判別する。

上記ネットワーク構成判別方法の一構成例において、複数のスイッチは、ＳＮＭＰプロトコルで接続されている。

以上説明したように、本発明によれば、ネットワークに接続されている複数のスイッチの各々よりＭＡＣアドレステーブルを取得し、取得した複数のＭＡＣアドレステーブルを元に、複数のスイッチ同士の接続状態を判別するので、ネットワークにおける複数のスイッチの接続構成が把握できる。

図１は、本発明の実施の形態に係るネットワーク装置１００の構成を示す構成図である。 図２は、本発明の実施の形態に係るネットワーク構成判別方法を説明するためのフローチャートである。 図３は、本発明の実施の形態に係るネットワーク装置１００における判別部１０２のより詳細な動作例を説明するためのフローチャートである。 図４は、本発明の実施の形態に係るネットワーク装置１００における表示部１０４の表示例を示す構成図である。 図５は、実施の形態に係るネットワーク装置１００のハードウエア構成を示す構成図である。

以下、本発明の実施の形態に係るネットワーク装置１００について図１を参照して説明する。ネットワーク装置１００は、取得部１０１、判別部１０２、表示制御部１０３、表示部１０４、接続部１０５、および入力部１０６を備える。

取得部１０１は、ネットワーク１２０に接続されている複数のスイッチの各々より、ネットワーク１２０を介してＭＡＣアドレステーブルを取得する。ネットワーク装置１００は、ネットワーク接続機能を有する接続部１０５により、ネットワーク１２０に接続している。ネットワーク１２０には、例えば、ビル管理システムを構成する管理サーバ、監視サーバ、端末機器などが接続されている。

取得部１０１は、ＭＡＣアドレステーブルを、対応するスイッチの識別情報とともに取得する。例えば、複数のスイッチは、ＳＮＭＰ（Simple Network Management Protocol）プロトコルで接続されていれば、取得部１０１は、ＳＮＭＰのプロトコルにより、複数のスイッチの各々よりＭＡＣアドレステーブルを取得することができる。

なお、対象となるスイッチに設定されているＩＰアドレスは、事前に把握され、各スイッチが、ＡＲＰリクエストなどのブロードキャストメッセージを送出していないことを前提とする。上段のスイッチがＡＲＰリクエストなどのブロードキャストメッセージを送出すると、上段のスイッチが接続されている下段のスイッチのポートに接続される機器が上段のスイッチであることがＭＡＣアドレステーブルに登録されてしまい、後述する判別部１０２による判別ができなくなる。

また、各スイッチは定周期で自発的に通信することはないが、各スイッチのＭＡＣアドレステーブルは定周期にリフレッシュされる場合がある。このため、各スイッチにＭＡＣアドレステーブルが必ず存在するとは限らない。このように、ＭＡＣアドレステーブルがリフレッシュされた状態で、ネットワーク装置１００からＳＮＭＰのメッセージが送出されると、ネットワーク装置１００が接続されているスイッチが、ネットワーク装置１００のＩＰアドレスを送信元としたＡＲＰリクエストをブロードキャストしてしまう。このため、ネットワーク装置１００からは、定期的に通信するまたは、ＳＮＭＰでの通信の前にはＡＲＰリクエストを送信することが重要となる。

判別部１０２は、取得部１０１が取得した複数のＭＡＣアドレステーブルを元に、複数のスイッチ同士の接続状態を判別する。判別部１０２は、複数のＭＡＣアドレステーブルの各々に登録されているスイッチの有無により、複数のスイッチ同士の接続状態を判別する。判別部１０２は、第１スイッチより取得されたＭＡＣアドレステーブルに登録されている第２スイッチは、第１スイッチの下段に接続されているものとして、多段構成とされている複数のスイッチ同士の接続状態を判別する。

図１では、スイッチＡ１３１、スイッチＢ１３２、スイッチＣ１３３、スイッチＤ１３４が、ネットワーク１２０に接続している例を示している。この例では、スイッチＡ１３１が備える複数のポートのいずれかに、スイッチＢ１３２、スイッチＣ１３３が接続されている。また、スイッチＢ１３２が備える複数のポートのいずれかに、スイッチＤ１３４が接続している。

従って、スイッチＡ１３１とスイッチＢ１３２、スイッチＣ１３３との関係では、スイッチＡ１３１が第１スイッチであり、スイッチＢ１３２、スイッチＣ１３３が、第２スイッチとなる。また、スイッチＢ１３２とスイッチＤ１３４との関係では、スイッチＢ１３２が第１スイッチであり、スイッチＤ１３４が、第２スイッチとなる。

表示制御部１０３は、判別部１０２が判別した複数のスイッチ同士の接続状態を、表示部１０４に表示する。ネットワーク装置１００は、例えば、入力部１０６より入力された指示により、取得部１０１、判別部１０２、表示制御部１０３の動作を開始する。

次に、実施の形態に係るネットワーク装置の動作（ネットワーク構成判別方法）について、図２のフローチャートを参照して説明する。

まず、ステップＳ１０１で、取得部１０１が、ネットワーク１２０に接続されている複数のスイッチの各々より、ネットワーク１２０を介してＭＡＣアドレステーブルを取得する（第１ステップ）。例えば、複数のスイッチは、ＳＮＭＰプロトコルで接続されており、ＳＮＭＰのプロトコルで、複数のスイッチの各々よりＭＡＣアドレステーブルを取得することができる。

次に、ステップＳ１０２で、取得部１０１により取得された複数のＭＡＣアドレステーブルを元に、判別部１０２が、複数のスイッチ同士の接続状態を判別する（第２ステップ）。ここでは、例えば、複数のＭＡＣアドレステーブルの各々に登録されているスイッチの有無により、複数のスイッチ同士の接続状態を判別する。例えば、第１スイッチより取得されたＭＡＣアドレステーブルに登録されている第２スイッチは、第１スイッチの下段に接続されているものとして、多段構成とされている複数のスイッチ同士の接続状態を判別することができる。

次に、ステップＳ１０３で、判別部１０２により判別された複数のスイッチ同士の接続状態を、表示制御部１０３表示部１０４に表示する（第３ステップ）。

以下、図１に例示するスイッチの接続構成を対象とした判別部１０２の動作について、図３を参照してより詳細に説明する。

まず、ステップＳ１２１で、取得されている複数のＭＡＣアドレステーブルの中より、スイッチが登録されていないＭＡＣアドレステーブルを選択する。図１に示す例では、例えば、末端となっているスイッチＤ１３４のＭＡＣアドレステーブルが選択される。次に、ステップＳ１２２で、選択したＭＡＣアドレステーブルの取得元のスイッチＤ１３４の接続位置を末端と設定する。

次に、ステップＳ１２３で、設定されている選択条件に該当するＭＡＣアドレステーブルを選択（検索）する。この選択条件は、まず、直前に接続位置が設定されたスイッチが登録され、かつ、直前に接続位置が設定されたスイッチが登録されているポートに登録されている他のスイッチのＭＡＣアドレスが、直前に接続位置が設定されたスイッチのＭＡＣアドレステーブルに存在するものである。

この例では、直前にスイッチＤ１３４の接続位置が設定されたので、１つのポートに対してスイッチＤ１３４が登録され、スイッチＤ１３４が登録されているポートに登録されている他のスイッチのＭＡＣアドレスが、スイッチＤ１３４のＭＡＣアドレステーブルに存在するものとなっているＭＡＣアドレステーブルが対象となる。ここで、スイッチＤ１３４は、末端であるため、スイッチＤ１３４のＭＡＣアドレステーブルには、他のスイッチのＭＡＣアドレステーブルは存在しない。従って、この場合、１つのポートに対してスイッチＤ１３４のみが登録されているＭＡＣアドレステーブルが対象となり、スイッチＢ１３２のＭＡＣアドレステーブルが対象となる。ここでは、スイッチＢ１３２のＭＡＣアドレステーブルが選択される（ステップＳ１２３のｙｅｓ）。

以上のようにして、ＭＡＣアドレステーブルが選択されると、ステップＳ１２４で、選択されたＭＡＣアドレステーブルの取得元のスイッチＢ１３２の接続位置が、スイッチＤ１３４の上位と設定される。

次に、ステップＳ１２３で、上述した選択条件に該当するＭＡＣアドレステーブルを選択（検索）する。この例では、直前にスイッチＢ１３２の接続位置が設定されたので、１つのポートに対してスイッチＢ１３２が登録され、スイッチＢ１３２が登録されているポートに登録されている他のスイッチのＭＡＣアドレスが、スイッチＢ１３２のＭＡＣアドレステーブルに存在するものとなっているＭＡＣアドレステーブルが対象となる。

スイッチＡ１３１のＭＡＣアドレステーブルのある１つのポートには、スイッチＢ１３２のＭＡＣアドレスと、これに加えてスイッチＤ１３４のＭＡＣアドレスが登録されている。スイッチＢ１３２以外のスイッチのＭＡＣアドレスは、スイッチＤ１３４のＭＡＣアドレスであり、スイッチＢ１３２のＭＡＣアドレステーブルに登録されている。従って、スイッチＡ１３１のＭＡＣアドレステーブルが選択される（ステップＳ１２３のｙｅｓ）。次に、ステップＳ１２４で、選択されたＭＡＣアドレステーブルの取得元のスイッチＡ１３１の接続位置が、スイッチＢ１３２の上位と設定される。

次に、ステップＳ１２３で、上述した選択条件に該当するＭＡＣアドレステーブルを選択（検索）する。この例では、直前にスイッチＡ１３１の接続位置が設定されたので、１つのポートに対してスイッチＡ１３１が登録され、スイッチＡ１３１が登録されているポートに登録されている他のスイッチのＭＡＣアドレスが、スイッチＡ１３１のＭＡＣアドレステーブルに存在するものとなっているＭＡＣアドレステーブルが対象となる。図１に示す例では、スイッチＡ１３１の上位には、接続されているスイッチがないので、上位がないと判断され（ステップＳ１２３のｎｏ）、ステップＳ１２５に移行する。

ステップＳ１２５では、既に最上位として接続位置が設定されているスイッチの有無を確認する。この例では、まだ最上位として接続位置が設定されているスイッチがないので（ステップＳ１２５のｎｏ）、ステップＳ１２６で、直前に接続位置が設定されたスイッチを最上位に設定する。この例では、スイッチＡ１３１の接続位置が、最上位と設定される。

ステップＳ１２７では、取得されている複数のＭＡＣアドレステーブルの中より、スイッチが登録されていない他のＭＡＣアドレステーブルを検索する。図１に示す例では、例えば、スイッチＤ１３４の他に末端となっている、スイッチＣ１３３のＭＡＣアドレステーブルが選択される。次に、ステップＳ１２２で、選択したＭＡＣアドレステーブルの取得元のスイッチＣ１３３の接続位置を末端と設定する。

次に、ステップＳ１２３で、上述した選択条件に該当するＭＡＣアドレステーブルを選択（検索）する。この例では、直前にスイッチＣ１３３の接続位置が設定されたので、１つのポートに対してスイッチＣ１３３が登録され、スイッチＣ１３３が登録されているポートに登録されている他のスイッチのＭＡＣアドレスが、スイッチＣ１３３のＭＡＣアドレステーブルに存在するものとなっているＭＡＣアドレステーブルが対象となる。

ここで、スイッチＣ１３３は、末端であるため、スイッチＣ１３３のＭＡＣアドレステーブルには、他のスイッチのＭＡＣアドレステーブルは存在しない。従って、この場合、１つのポートに対してスイッチＣ１３３のみが登録されているＭＡＣアドレステーブルが対象となり、スイッチＡ１３１のＭＡＣアドレステーブルが対象となる。ここでは、スイッチＡ１３１のＭＡＣアドレステーブルが選択される（ステップＳ１２３のｙｅｓ）。次に、ステップＳ１２４で、選択されたＭＡＣアドレステーブルの取得元のスイッチＡ１３１の接続位置が、スイッチＣ１３３の上位と設定される。

次に、ステップＳ１２３で、上述した選択条件に該当するＭＡＣアドレステーブルを検索する。この例では、直前にスイッチＡ１３１の接続位置が設定されたので、スイッチＡ１３１が登録されているＭＡＣアドレステーブルを検索する。前述したように、図１に示す例では、スイッチＡ１３１の上位には、接続されているスイッチがないので、上位がないと判断され（ステップＳ１２３のｎｏ）、ステップＳ１２５に移行する。

ステップＳ１２５では、既に最上位として接続位置が設定されているスイッチの有無を確認する。この例では、既にスイッチＡ１３１の接続位置が最上位として設定されているので（ステップＳ１２５のｙｅｓ）、ステップＳ１２７で、取得されている複数のＭＡＣアドレステーブルの中より、スイッチが登録されていない他のＭＡＣアドレステーブルを検索する。

図１に示す例では、例えば、スイッチＣ１３３、スイッチＤ１３４の他に末端となっているスイッチはないので、他には末端がないと判断され（ステップＳ１２７のｎｏ）、判別処理を終了する。

上述した処理により、図１に示す例では、まず、スイッチＡ１３１の接続位置が最上位と設定される。また、スイッチＣ１３３およびスイッチＤ１３４の接続位置が、末端と設定される。また、スイッチＢ１３２の接続位置は、スイッチＤ１３４の上位であり、スイッチＡ１３１の接続位置が、スイッチＢ１３２の上位であり、スイッチＢ１３２の接続位置は、スイッチＡ１３１とスイッチＤ１３４との間であることが設定される。これらの設定より、図１に示す各スイッチの接続関係が判別される。

判別された接続関係は、例えば、図４に示すように、表示部１０４に表示される。表示部１０４の表示領域１０４ａには、スイッチＡ１３１、スイッチＢ１３２、スイッチＣ１３３、スイッチＤ１３４の多段の階層構造が、ツリー形式で示される。

また、マウスなどの入力機器を用いて、表示部１０４の上においてポインタ１０７を操作し、表示部１０４に表示されるスイッチＡ１３１のアイコンを選択することで、表示領域１０４ｂに、スイッチＡ１３１の各ポートに接続されている機器の情報を表示させることもできる。例えば、表示制御部１０３が、ポインタ１０７がスイッチＡ１３１のアイコンに重なる状態を検出すると、取得されているスイッチＡ１３１のＭＡＣアドレステーブルの情報を元に、スイッチＡ１３１の各ポートに接続されている機器の情報（ＩＰアドレスなど）が、機器を示すアイコンとともに表示される。

なお、上述した実施の形態に係るネットワーク装置１００は、図５に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算処理装置）３０１と主記憶装置３０２と外部記憶装置３０３とネットワーク接続装置３０４となどを備えたコンピュータ機器とし、主記憶装置３０２に展開されたプログラムによりＣＰＵ３０１が動作する（プログラムを実行する）ことで、上述した各機能（ネットワーク構成判別方法）が実現されるようにすることもできる。上記プログラムは、上述した実施の形態で示したネットワーク構成判別方法をコンピュータが実行するためのプログラムである。ネットワーク接続装置３０４は、ネットワーク３０５に接続する。また、各機能は、複数のコンピュータ機器に分散させることもできる。

以上に説明したように、本発明によれば、ネットワークに接続されている複数のスイッチの各々よりＭＡＣアドレステーブルを取得し、取得した複数のＭＡＣアドレステーブルを元に、複数のスイッチ同士の接続状態を判別するので、ネットワークにおける複数のスイッチの接続構成が把握できるようになる。

多くの機器をネットワークに接続するために、複数のスイッチが用いられており、また、新たな機器のネットワークへの追加が繰り返される中で、多段に構成されているスイッチの接続構成を把握することは容易ではない。本発明によれば、スイッチ（スイッチングハブ）が配置されている箇所を確認することなどの労力をかけることなく、ネットワークにおける複数のスイッチの接続構成が把握できる。この結果、例えば、通信トラブルなどが発生した場合に、より迅速に原因の特定ができるようになる。

１００…ネットワーク装置、１０１…取得部、１０２…判別部、１０３…表示制御部、１０４…表示部、１０５…接続部、１０６…入力部、１２０…ネットワーク、１３１…スイッチＡ、１３２…スイッチＢ、１３３…スイッチＣ、１３４…スイッチＤ。

Claims (8)

1. ネットワークに接続されている複数のスイッチの各々より、前記ネットワークを介してＭＡＣアドレステーブルを取得するように構成された取得部と、
   前記取得部が取得した複数のＭＡＣアドレステーブルを元に、前記複数のスイッチ同士の接続状態を判別するように構成された判別部と、
   前記判別部が判別した前記複数のスイッチ同士の接続状態を、表示部に表示するように構成された表示制御部と
   を備えるネットワーク装置。
2. 請求項１記載のネットワーク装置において、
   前記判別部は、前記複数のＭＡＣアドレステーブルの各々に登録されているスイッチの有無により、前記複数のスイッチ同士の接続状態を判別することを特徴とするネットワーク装置。
3. 請求項２記載のネットワーク装置において、
   前記判別部は、第１スイッチより取得されたＭＡＣアドレステーブルに登録されている第２スイッチは、第１スイッチの下段に接続されているものとして、多段構成とされている前記複数のスイッチ同士の接続状態を判別する
   ことを特徴とするネットワーク装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のネットワーク装置において、
   前記複数のスイッチは、ＳＮＭＰプロトコルで接続されていることを特徴とするネットワーク装置。
5. ネットワークに接続されている複数のスイッチの各々より、前記ネットワークを介してＭＡＣアドレステーブルを取得する第１ステップと、
   前記第１ステップで取得された複数のＭＡＣアドレステーブルを元に、前記複数のスイッチ同士の接続状態を判別する第２ステップと、
   前記第２ステップで判別された前記複数のスイッチ同士の接続状態を、表示部に表示する第３ステップと
   を備えるネットワーク構成判別方法。
6. 請求項５記載のネットワーク構成判別方法において、
   前記第２ステップは、前記複数のＭＡＣアドレステーブルの各々に登録されているスイッチの有無により、前記複数のスイッチ同士の接続状態を判別することを特徴とするネットワーク構成判別方法。
7. 請求項６記載のネットワーク構成判別方法において、
   前記第２ステップは、第１スイッチより取得されたＭＡＣアドレステーブルに登録されている第２スイッチは、第１スイッチの下段に接続されているものとして、多段構成とされている前記複数のスイッチ同士の接続状態を判別する
   ことを特徴とするネットワーク構成判別方法。
8. 請求項５〜７のいずれか１項に記載のネットワーク構成判別方法において、
   前記複数のスイッチは、ＳＮＭＰプロトコルで接続されていることを特徴とするネットワーク構成判別方法。

Images