JP3596478B2 - トラフィック分類装置およびトラフィック分類方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トラフィック分類装置およびトラフィック分類方法に関し、特に、インターネットにおいてアプリケーション別にトラフィックを分類する、トラフィック分類装置およびトラフィック分類方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、トラフィック分類装置およびトラフィック分類方法は、例えば、インターネットにおけるアプリケーション別のトラフィック分類装置およびトラフィック分類方法として適用される。
【０００３】
インターネットで利用されているネットワークアプリケーションのほとんどは、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ）あるいはＵＤＰ（Ｕｓｅｒ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）上に、アプリケーションに特化したアプリケーション層プロトコルを実装して動作している。このＴＣＰあるいはＵＤＰを用いた通信では、通信の単位ごと（ＴＣＰの場合はコネクション開設時、ＵＤＰの場合はパケット送信時）にポート番号を指定して通信を行う。この際、クライアントプロセスがサーバプロセスに対して通信を行う場合は、サーバのポート番号としてあらかじめ指定されているポート番号をサーバ用ポート番号として用い、クライアントのポート番号としてはあらかじめ定められた範囲のポート番号が自動的に選択されて用いられる。
【０００４】
従来、サーバ用のポート番号のうち、よく利用される番号に関しては、０ 〜２５５ までをＷｅｌｌ Ｋｎｏｗｎ ＰｏｒｔｓとしてＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔａｓｋ Ｆｏｒｃｅ ）発行のＲＦＣ（Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｆｏｒ Ｃｏｍｍｅｎｔｓ）で定義されていた（ＲＦＣ１０１０ など参照）。しかし、インターネットの急激な普及に伴い、Ｗｅｌｌ Ｋｎｏｗｎ Ｐｏｒｔｓは０ 〜１０２３まで拡張され、また、１０２４〜４９１５１ のポート番号もサーバのポート番号として一般に利用されるようになった。現在、ポート番号はＩＡＮＡ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ａｓｓｉｇｎｅｄ ＮｕｍｂｅｒｓＡｕｔｈｏｒｉｔｙ）で管理されており、最新情報は ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｓｉ．ｅｄｕ／ｉｎ−ｎｏｔｅｓ／ｉａｎａ／ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔｓ／ｐｏｒｔ−ｎｕｍｂｅｒｓで公開されている。一方、クライアント用のポート番号としては、多くの実装で１０２４以降の番号が利用されている。
【０００５】
インターネット内を流れるＩＰパケットを収集して、アプリケーションごとにトラフィック情報を分類して収集する場合、最も確実な方法は、ＩＰパケットのアプリケーション層プロトコルを解析してアプリケーションを判別する方法である。
【０００６】
この方法を利用した先願発明例１として、上記の方法を利用したネットワーク監視装置を提供している特開平７−３２１７８３号公報に開示の発明がある。しかし、この先願発明例１には、次のような問題点がある。
【０００７】
第一の問題点は、プロトコル仕様が非公開なアプリケーションは解析できないということである。このため、特定のアプリケーションのみしか解析、収集できないという問題を引き起こす。
【０００８】
第二の問題点は、非常に多くの種類があるアプリケーション層プロトコルの解析に時間がかかってしまうという問題である。
【０００９】
また、上記より簡単な別の方法として、ＩＰパケットのＴＣＰヘッダあるいはＵＤＰヘッダに記録されている２つのポート番号（送信元、送信先）と、あらかじめ作成したサーバ用ポート番号を記述したテーブルとを比較して、テーブル内のポート番号と一致した方をサーバ用のポート番号とすることによりアプリケーションを判別する方法がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の方法は、サーバ用ポート番号としてＷｅｌｌ Ｋｎｏｗｎ Ｐｏｒｔｓのポート番号を用いている場合には有効であるが、サーバ用ポート番号が１０２４以上の場合、２つのポート番号のうちどちらがサーバ用ポート番号なのか判別できなくなることがあるという問題点がある。
【００１１】
本発明は、以上の問題点を解決する、適用範囲を拡大したトラフィック分類装置およびトラフィック分類方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、請求項１記載の発明のトラフィック分類装置は、ネットワークよりＩＰパケットを受信するパケット受信部と、パケット受信部から渡されたパケット情報より、送信元ＩＰアドレス、送信先ＩＰアドレス、送信元ポート番号、送信先ポート番号、パケットサイズを抽出するパケット解析部と、パケット受信部により受信されたＩＰパケットに対応するアプリケーションを判別するアプリケーション分類部と、を備え、上記したアプリケーション分類部は、ポート番号にアプリケーション名と優先順位とを関連付けて予め作成されたポート番号優先順位テーブルと、パケット解析部の結果に含まれる送信元ポート番号と送信先ポート番号とからポート番号優先順位テーブルを参照してアプリケーションのサーバで利用しているポート番号を決定するパケット分類処理部とを備え、上記したパケット分類処理部は、パケット解析部で抽出された送信元ポート番号にポート番号優先順位テーブルで関連付けられた優先順位と、送信先ポート番号にポート番号優先順位テーブルで関連付けられた優先順位とを比較して、より高い優先順位であるポート番号に関連付けられたアプリケーション名をポート番号優先順位テーブルより求めることで、アプリケーションに特有な解析を行うことなく、パケット受信部により受信されたＩＰパケットに対応するアプリケーションを判別することを特徴としている。
【００１３】
また、上記したパケット解析部より渡されたパケット解析結果を元に、送信元ＩＰアドレス、送信先ＩＰアドレス、送信元ポート番号、送信先ポート番号を組として、パケット数、オクテット数をカウントする解析結果蓄積部を、さらに備えて構成されることが好ましい。
【００１４】
さらに、上記した解析結果蓄積部を、パケット解析部とアプリケーション分類部との間に備えることが好ましい。
【００１５】
請求項４記載の発明のトラフィック分類方法は、ネットワークよりＩＰパケットを受信するパケット受信工程と、パケット受信工程で受信したパケット情報より、送信元ＩＰアドレス、送信先ＩＰアドレス、送信元ポート番号、送信先ポート番号、パケットサイズを抽出するパケット解析工程と、パケット受信工程で受信されたＩＰパケットに対応するアプリケーションを判別するアプリケーション分類工程と、を備え、アプリケーション分類工程では、ポート番号にアプリケーション名と優先順位とを関連付けて予め作成されたポート番号優先順位テーブルを参照し、パケット解析部で抽出された送信元ポート番号にポート番号優先順位テーブルで関連付けられた優先順位と、送信先ポート番号にポート番号優先順位テーブルで関連付けられた優先順位とを比較して、より高い優先順位であるポート番号に関連付けられたアプリケーション名をポート番号優先順位テーブルより求めることで、アプリケーションに特有な解析を行うことなく、パケット受信部により受信されたＩＰパケットに対応するアプリケーションを判別することを特徴としている。
【００１６】
また、パケット解析部より渡されたパケット解析結果を元に、送信元ＩＰアドレス、送信先ＩＰアドレス、送信元ポート番号、送信先ポート番号を組として、パケット数、オクテット数をカウントする解析結果蓄積工程を、パケット解析工程とアプリケーション分類工程との間に備えることが好ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（第１の実施例）
次に、添付図面を参照して本発明によるトラフィック分類装置およびトラフィック分類方法の第１の実施形態を詳細に説明する。図１から図７を参照すると、本発明のトラフィック分類装置およびトラフィック分類方法の実施形態が示されている。
【００１９】
（装置の構成例）
図１は、本発明のトラフィック分類装置の第１の実施例の構成を示すブロック図である。本実施例のトラフィック分類装置は、パケット受信部１０、パケット解析部２０、アプリケーション分類部３０、分類結果蓄積部４０を有して構成される。
【００２０】
本実施例のトラフィック分類装置は、ネットワークより収集したＩＰパケットを解析し、ＩＰアドレスとアプリケーションごとにパケット数とオクテット数をカウントするトラフィック分類装置の構成例である。
【００２１】
上記構成のトラフィック分類装置は、上記のように、ネットワークよりＩＰパケットを受信するパケット受信部１０と、ＩＰパケットから分類に必要な情報を抜き出すパケット解析部２０と、サーバ用ポート番号の優先順位によりアプリケーションを判別するアプリケーション分類部３０と、アプリケーションごとに分類した結果を蓄積する分類結果蓄積部４０とを含み構成される。これらの構成各部の機能の詳細は、下記となる。
【００２２】
アプリケーション分類部３０は、パケット分類処理部３１とポート番号優先順位テーブル３２を備えている。
【００２３】
パケット分類処理部３１は、パケット解析部２０の結果に含まれる送信元ポート番号と送信先ポート番号から、ポート番号優先順位テーブル３２を参照してアプリケーションのサーバで利用しているポート番号を決定する。
【００２４】
ポート番号優先順位テーブル３２は、ポート番号と、アプリケーション名と、優先順位を要素とするテーブルで、Ｗｅｌｌ Ｋｎｏｗｎ Ｐｏｒｔｓに含まれるポート番号や、よく利用されるアプリケーションで使用されているポート番号の優先順位が高くなるように、あらかじめ作成されたテーブルである。
【００２５】
（機能の構成例）
図２は、本発明のトラフィック分類方法の第１の実施例を示すフローチャートである。図２において、まず、ステップＡ１でポート番号優先順位テーブルから送信元ポート番号の優先順位ＰＳを求める。さらに、ステップＡ２で、ポート番号優先順位テーブルから送信先ポート番号の優先順位ＰＤを求める。
【００２６】
上記のステップＡ１、Ａ２で利用しているサーバ用ポート番号に対する優先順位テーブルは、トラフィックの収集地点でよく利用されているアプリケーションのサーバ用ポート番号や、Ｗｅｌｌ Ｋｎｏｗｎ Ｐｏｒｔｓとして定義されているポート番号の優先順位が高くなるように、あらかじめ作成しておく。ステップＡ１で送信元ポート番号の優先順位を優先順位テーブルより求め、またステップＡ２では送信先ポート番号の優先順位を同じ優先順位テーブルより求める。
【００２７】
その後、ステップＡ３において、ＰＳの方がＰＤよりも優先順位が高いか否かをチェックする。これにより、ステップＡ１、ステップＡ２で求めた優先順位をステップＡ３で比較し、どちらのポート番号の優先順位が高いかを判別する。
【００２８】
送信元ポート番号の優先順位が高い場合は（ステップＡ３／Ｙｅｓ）、ステップＡ４で送信元ポート番号をアプリケーションで利用しているサーバ用ポート番号とする。また、送信先ポート番号の優先順位が高い場合は（ステップＡ３／Ｎｏ）、ステップＡ５で送信先ポート番号をサーバ用ポート番号とする。
【００２９】
ステップＡ６では、上記ステップＡ４またはステップＡ５の処理後に、サーバ用ポート番号に対応するアプリケーション名を出力する。これにより、アプリケーション層プロトコルを解析することなく、収集したＩＰパケットをアプリケーションごとに分類することを可能にする。
【００３０】
（動作例）
次に、図１および図２を参照して第１の実施例の動作について詳細に説明する。
パケット受信部１０は、ネットワークよりパケットを受信し、受信したパケット情報をそのままパケット解析部２０に渡す。
【００３１】
パケット解析部２０は、パケット受信部１０より渡されたパケット情報より、送信元ＩＰアドレス、送信先ＩＰアドレス、送信元ポート番号、送信先ポート番号、パケットサイズを抽出してアプリケーション分類部３０に渡す。本発明の実施例では、ＴＣＰあるいはＵＤＰを用いたアプリケーションのトラフィック情報を収集するので、ＴＣＰあるいはＵＤＰのどちらも利用していないパケットは、パケット解析部２０で廃棄する。
【００３２】
アプリケーション分類部３０の動作例を、図１を参照して説明する。
アプリケーション分類処理部３１では、パケット解析部２０の結果を受け取り、まず送信元ポート番号に関してポート番号優先順位テーブル３２を参照して送信元ポート番号の優先順位ＰＳを求める（ステップＡ１）。次に、送信先ポート番号に関しても同様に、ポート番号優先順位テーブル３２を参照して送信先ポート番号の優先順位ＰＤを求める（ステップＡ２）。そして、求めた優先順位ＰＳとＰＤとを比較し、どちらのポート番号の優先順位が高いか判断する（ステップＡ３）。
【００３３】
ＰＳの優先順位が高い場合は、送信元ポート番号をサーバ用ポート番号とみなす（ステップＡ４）。ＰＤの優先順位が高い場合は、送信先ポート番号をサーバ用ポート番号とみなす（ステップＡ５）。最後に、サーバ用ポート番号とみなしたポート番号に対応するアプリケーション名を、ポート番号優先順位テーブル３２より求めて、アプリケーション分類部３０に入力された送信元ＩＰアドレス、送信先ＩＰアドレス、パケットサイズと共に出力する（ステップＡ６）。
【００３４】
分類結果蓄積部４０では、アプリケーション分類部３０の結果を受け取り、トラフィック情報として受け取った送信元ＩＰアドレス、送信先ＩＰアドレス、アプリケーション名を組として、それぞれの組ごとにパケット数、オクテット数をカウントする。
【００３５】
次に、具体例を用いて第１の実施例の動作を説明する。
この具体例では、送信元ＩＰアドレスが１９２．１６８．０．１００ 、送信先ＩＰアドレスが１９２．１６８．０．２００ 、送信元ポート番号が１０５５、送信先ポート番号が１０５２、パケットサイズが１００ オクテットであるパケットが入力された場合の動作について説明する。
【００３６】
上記パケットがネットワーク内を流れた場合、パケット受信部１０では上記パケットを受信し、パケットデータをパケット解析部２０に渡す。パケット解析部２０ではパケットを解析し、送信元ＩＰアドレス、送信先ＩＰアドレス、送信元ポート番号、送信先ポート番号、パケットサイズをアプリケーション分類部３０に渡す。
【００３７】
図３に、第１の実施例で用いるポート番号優先順位テーブル３２の構成例を示す。図３では、優先順位は数の大きさで表され、数が小さいほど優先順位が高くなっている。もっとも優先順位が高いのは０ 、もっとも低いのは６５５３５ （ポート番号の最大値）である。アプリケーションが定義されていないポート番号（図３でアプリケーション名がｎｏｎｅとなっているポート番号）の優先順位は、最も優先順位が低い６５５３５ に設定されている。
【００３８】
図４は、アプリケーション分類部３０の動作例を示すフローチャートである。図４では、第１の実施例でのアプリケーション分類部３０の本具体例による動作を示している。
【００３９】
最初に、送信元ポート番号に対する優先順位ＰＳを求める。ポート番号優先順位テーブル３２より、優先順位ＰＳは３００３と求まる（ステップＡ１１）。次に、送信先ポート番号に対する優先順位ＰＤを求める。ポート番号優先順位テーブル３２より、優先順位は１０３０と求まる（ステップＡ１２）。ＰＳとＰＤが求まったら、ＰＳとＰＤを比較し、どちらの優先順位が高いかを求める。本実施例では、優先順位の値が小さいほど優先順位が高いので、ＰＤの優先順位が高いと求まる（ステップＡ１３）。
【００４０】
ＰＤの優先順位が高いので、このパケットで通信を行っているアプリケーションのサーバ用ポート番号は１０５２と求まり（ステップＡ１５）、アプリケーション名はポート番号優先順位テーブル３２よりＡｐｐ−１０５２と求まる（ステップＡ１６）。
【００４１】
分類結果蓄積部４０では、送信元ＩＰアドレスが１９２．１６８．０．１００ 、送信先ＩＰアドレスが１９２．１６８．０．２００ 、アプリケーション名がＡｐｐ−１０５２である組のパケット数を１増やし、オクテット数を１００増やして、分類結果を蓄積する。この分類結果の蓄積例を図５に示す。
【００４２】
（第１の実施例の効果）
第１の効果は、ＩＰパケットのアプリケーション層プロトコルを解析することなく、ＴＣＰおよびＵＤＰのポート番号よりアプリケーションを判別できることにある。この結果、プロトコル仕様が公開されていないアプリケーションも分類することができ、またアプリケーション層プロトコルを解析する必要がないので、分類速度も向上する。
【００４３】
その理由は、サーバ用ポート番号の優先順位テーブルを用いることで、サーバ用ポート番号がクライアントで利用されるポート番号の範囲内であっても正しく判別することができるためである。
【００４４】
第２の効果は、ＴＣＰあるいはＵＤＰを利用したアプリケーションプロトコルであれば、測定するネットワークに特有なネットワークアプリケーションでも正しく判別できることにある。
【００４５】
その理由は、サーバ用ポート番号の優先順位テーブルを編集することができ、測定するネットワークに特有なアプリケーションが利用するポート番号の優先順位を高くすることで、アプリケーションを正しく判別することができるためである。
【００４６】
（第２の実施例）
次に、本発明の第２の実施例について図面を参照して詳細に説明する。
図６に示すように、第２の実施例では解析結果蓄積部５０をパケット解析部２０とアプリケーション分類部３０との間に備える点が、図１に示した第１の実施例と異なる。
【００４７】
解析結果蓄積部５０は、パケット解析部２０のより渡されたパケット解析結果を元に、送信元ＩＰアドレス、送信先ＩＰアドレス、送信元ポート番号、送信先ポート番号を組として、パケット数、オクテット数をカウントする。分類結果の蓄積例を図７に示す。
【００４８】
ネットワークからのパケット収集時には、解析した結果は解析結果蓄積部５０に一旦蓄積される。解析結果蓄積部５０に蓄積された結果は、ネットワークからのパケット収集後に、図７に示されている蓄積例の各組ごとにアプリケーション分類部３０に渡される。
【００４９】
アプリケーション分類部３０は、送信元ＩＰアドレス、送信先ＩＰアドレス、送信元ポート番号、送信先ポート番号、パケット数、オクテット数を受け取り、送信元ポート番号と送信先ポート番号より、図２に示す手順でアプリケーション名を特定し、送信元ＩＰアドレス、送信先ＩＰアドレス、アプリケーション名、パケット数、オクテット数を分類結果蓄積部４０に渡す。分類結果蓄積部４０は、送信元ＩＰアドレス、送信先ＩＰアドレス、アプリケーション名を組として、パケット数、オクテット数を各組ごとにカウントする。
【００５０】
（特徴）
本発明は、インターネット内でのＴＣＰおよびＵＤＰのようなプロトコルを用いた通信でアプリケーションを判別する際に、サーバ用ポート番号に相当する情報に優先順位をつけることによって、ＴＣＰおよびＵＤＰのポート番号に相当する情報のみを用いて判別する。このことで、アプリケーション層プロトコルの解析などのアプリケーションごとに特有な処理を行うことなく、アプリケーション別にトラフィックを分類する方法を提供するものである。
【００５１】
上述した第２の実施例では、アプリケーション分類を行う前の結果を蓄積することにより、ネットワークからのパケット収集後にポート番号優先順位テーブル３２を追加編集することを可能にしている。このため、本実施例で、あらかじめ用意したポート番号優先順位テーブル３２を用いてアプリケーション分類を行った際に、実際には利用されていないアプリケーションが分類結果に含まれたり、アプリケーションが特定できなかった場合には、ポート番号優先順位テーブル３２に対して、利用されていないアプリケーションの優先順位を下げたり、登録されていないアプリケーションを追加するなどの編集を行う。この編集実行後に、解析結果蓄積部５０に蓄積されているパケット収集結果を用いて、再度アプリケーションの分類を行うことで、正確にアプリケーション分類を行うことが可能となる。
【００５２】
なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例である。実施形態はこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。
【００５３】
【発明の効果】
以上の説明により明らかなように、本発明のトラフィック分類装置およびトラフィック分類方法は、ネットワークよりＩＰパケットを受信し、受信したＩＰパケットから分類に必要な情報を抜き出し、サーバ用ポート番号の優先順位によりアプリケーションを判別し、判別したアプリケーションごとに分類した結果を蓄積する。この手順により、アプリケーションに特有な解析を行うことなく、ＩＰパケットのＴＣＰヘッダおよびＵＤＰヘッダに記録されているポート番号に相当する情報のみを用いてアプリケーションを分類する。よって、プロトコル仕様が公開されていないアプリケーションも分類することができ、アプリケーション層プロトコルを解析する必要がなく分類速度も向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明のトラフィック分類方法の第１の実施例を示すフローチャートである。
【図３】ポート番号優先順位テーブル３２の構成例を示す図である。
【図４】アプリケーション分類部３０の具体例における動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施形態による分類結果の分類結果蓄積部４０への蓄積例を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第２の実施形態による解析結果の解析結果蓄積部５０への蓄積例を示す図である。
【符号の説明】
１０ パケット受信部
２０ パケット解析部
３０ アプリケーション分類部
３１ パケット分類処理部
３２ ポート番号優先順位テーブル
４０ 分類結果蓄積部
５０ 解析結果蓄積部
【発明の属する技術分野】
本発明は、トラフィック分類装置およびトラフィック分類方法に関し、特に、インターネットにおいてアプリケーション別にトラフィックを分類する、トラフィック分類装置およびトラフィック分類方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、トラフィック分類装置およびトラフィック分類方法は、例えば、インターネットにおけるアプリケーション別のトラフィック分類装置およびトラフィック分類方法として適用される。
【０００３】
インターネットで利用されているネットワークアプリケーションのほとんどは、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ）あるいはＵＤＰ（Ｕｓｅｒ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）上に、アプリケーションに特化したアプリケーション層プロトコルを実装して動作している。このＴＣＰあるいはＵＤＰを用いた通信では、通信の単位ごと（ＴＣＰの場合はコネクション開設時、ＵＤＰの場合はパケット送信時）にポート番号を指定して通信を行う。この際、クライアントプロセスがサーバプロセスに対して通信を行う場合は、サーバのポート番号としてあらかじめ指定されているポート番号をサーバ用ポート番号として用い、クライアントのポート番号としてはあらかじめ定められた範囲のポート番号が自動的に選択されて用いられる。
【０００４】
従来、サーバ用のポート番号のうち、よく利用される番号に関しては、０ 〜２５５ までをＷｅｌｌ Ｋｎｏｗｎ ＰｏｒｔｓとしてＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔａｓｋ Ｆｏｒｃｅ ）発行のＲＦＣ（Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｆｏｒ Ｃｏｍｍｅｎｔｓ）で定義されていた（ＲＦＣ１０１０ など参照）。しかし、インターネットの急激な普及に伴い、Ｗｅｌｌ Ｋｎｏｗｎ Ｐｏｒｔｓは０ 〜１０２３まで拡張され、また、１０２４〜４９１５１ のポート番号もサーバのポート番号として一般に利用されるようになった。現在、ポート番号はＩＡＮＡ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ａｓｓｉｇｎｅｄ ＮｕｍｂｅｒｓＡｕｔｈｏｒｉｔｙ）で管理されており、最新情報は ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｓｉ．ｅｄｕ／ｉｎ−ｎｏｔｅｓ／ｉａｎａ／ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔｓ／ｐｏｒｔ−ｎｕｍｂｅｒｓで公開されている。一方、クライアント用のポート番号としては、多くの実装で１０２４以降の番号が利用されている。
【０００５】
インターネット内を流れるＩＰパケットを収集して、アプリケーションごとにトラフィック情報を分類して収集する場合、最も確実な方法は、ＩＰパケットのアプリケーション層プロトコルを解析してアプリケーションを判別する方法である。
【０００６】
この方法を利用した先願発明例１として、上記の方法を利用したネットワーク監視装置を提供している特開平７−３２１７８３号公報に開示の発明がある。しかし、この先願発明例１には、次のような問題点がある。
【０００７】
第一の問題点は、プロトコル仕様が非公開なアプリケーションは解析できないということである。このため、特定のアプリケーションのみしか解析、収集できないという問題を引き起こす。
【０００８】
第二の問題点は、非常に多くの種類があるアプリケーション層プロトコルの解析に時間がかかってしまうという問題である。
【０００９】
また、上記より簡単な別の方法として、ＩＰパケットのＴＣＰヘッダあるいはＵＤＰヘッダに記録されている２つのポート番号（送信元、送信先）と、あらかじめ作成したサーバ用ポート番号を記述したテーブルとを比較して、テーブル内のポート番号と一致した方をサーバ用のポート番号とすることによりアプリケーションを判別する方法がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の方法は、サーバ用ポート番号としてＷｅｌｌ Ｋｎｏｗｎ Ｐｏｒｔｓのポート番号を用いている場合には有効であるが、サーバ用ポート番号が１０２４以上の場合、２つのポート番号のうちどちらがサーバ用ポート番号なのか判別できなくなることがあるという問題点がある。
【００１１】
本発明は、以上の問題点を解決する、適用範囲を拡大したトラフィック分類装置およびトラフィック分類方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、請求項１記載の発明のトラフィック分類装置は、ネットワークよりＩＰパケットを受信するパケット受信部と、パケット受信部から渡されたパケット情報より、送信元ＩＰアドレス、送信先ＩＰアドレス、送信元ポート番号、送信先ポート番号、パケットサイズを抽出するパケット解析部と、パケット受信部により受信されたＩＰパケットに対応するアプリケーションを判別するアプリケーション分類部と、を備え、上記したアプリケーション分類部は、ポート番号にアプリケーション名と優先順位とを関連付けて予め作成されたポート番号優先順位テーブルと、パケット解析部の結果に含まれる送信元ポート番号と送信先ポート番号とからポート番号優先順位テーブルを参照してアプリケーションのサーバで利用しているポート番号を決定するパケット分類処理部とを備え、上記したパケット分類処理部は、パケット解析部で抽出された送信元ポート番号にポート番号優先順位テーブルで関連付けられた優先順位と、送信先ポート番号にポート番号優先順位テーブルで関連付けられた優先順位とを比較して、より高い優先順位であるポート番号に関連付けられたアプリケーション名をポート番号優先順位テーブルより求めることで、アプリケーションに特有な解析を行うことなく、パケット受信部により受信されたＩＰパケットに対応するアプリケーションを判別することを特徴としている。
【００１３】
また、上記したパケット解析部より渡されたパケット解析結果を元に、送信元ＩＰアドレス、送信先ＩＰアドレス、送信元ポート番号、送信先ポート番号を組として、パケット数、オクテット数をカウントする解析結果蓄積部を、さらに備えて構成されることが好ましい。
【００１４】
さらに、上記した解析結果蓄積部を、パケット解析部とアプリケーション分類部との間に備えることが好ましい。
【００１５】
請求項４記載の発明のトラフィック分類方法は、ネットワークよりＩＰパケットを受信するパケット受信工程と、パケット受信工程で受信したパケット情報より、送信元ＩＰアドレス、送信先ＩＰアドレス、送信元ポート番号、送信先ポート番号、パケットサイズを抽出するパケット解析工程と、パケット受信工程で受信されたＩＰパケットに対応するアプリケーションを判別するアプリケーション分類工程と、を備え、アプリケーション分類工程では、ポート番号にアプリケーション名と優先順位とを関連付けて予め作成されたポート番号優先順位テーブルを参照し、パケット解析部で抽出された送信元ポート番号にポート番号優先順位テーブルで関連付けられた優先順位と、送信先ポート番号にポート番号優先順位テーブルで関連付けられた優先順位とを比較して、より高い優先順位であるポート番号に関連付けられたアプリケーション名をポート番号優先順位テーブルより求めることで、アプリケーションに特有な解析を行うことなく、パケット受信部により受信されたＩＰパケットに対応するアプリケーションを判別することを特徴としている。
【００１６】
また、パケット解析部より渡されたパケット解析結果を元に、送信元ＩＰアドレス、送信先ＩＰアドレス、送信元ポート番号、送信先ポート番号を組として、パケット数、オクテット数をカウントする解析結果蓄積工程を、パケット解析工程とアプリケーション分類工程との間に備えることが好ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（第１の実施例）
次に、添付図面を参照して本発明によるトラフィック分類装置およびトラフィック分類方法の第１の実施形態を詳細に説明する。図１から図７を参照すると、本発明のトラフィック分類装置およびトラフィック分類方法の実施形態が示されている。
【００１９】
（装置の構成例）
図１は、本発明のトラフィック分類装置の第１の実施例の構成を示すブロック図である。本実施例のトラフィック分類装置は、パケット受信部１０、パケット解析部２０、アプリケーション分類部３０、分類結果蓄積部４０を有して構成される。
【００２０】
本実施例のトラフィック分類装置は、ネットワークより収集したＩＰパケットを解析し、ＩＰアドレスとアプリケーションごとにパケット数とオクテット数をカウントするトラフィック分類装置の構成例である。
【００２１】
上記構成のトラフィック分類装置は、上記のように、ネットワークよりＩＰパケットを受信するパケット受信部１０と、ＩＰパケットから分類に必要な情報を抜き出すパケット解析部２０と、サーバ用ポート番号の優先順位によりアプリケーションを判別するアプリケーション分類部３０と、アプリケーションごとに分類した結果を蓄積する分類結果蓄積部４０とを含み構成される。これらの構成各部の機能の詳細は、下記となる。
【００２２】
アプリケーション分類部３０は、パケット分類処理部３１とポート番号優先順位テーブル３２を備えている。
【００２３】
パケット分類処理部３１は、パケット解析部２０の結果に含まれる送信元ポート番号と送信先ポート番号から、ポート番号優先順位テーブル３２を参照してアプリケーションのサーバで利用しているポート番号を決定する。
【００２４】
ポート番号優先順位テーブル３２は、ポート番号と、アプリケーション名と、優先順位を要素とするテーブルで、Ｗｅｌｌ Ｋｎｏｗｎ Ｐｏｒｔｓに含まれるポート番号や、よく利用されるアプリケーションで使用されているポート番号の優先順位が高くなるように、あらかじめ作成されたテーブルである。
【００２５】
（機能の構成例）
図２は、本発明のトラフィック分類方法の第１の実施例を示すフローチャートである。図２において、まず、ステップＡ１でポート番号優先順位テーブルから送信元ポート番号の優先順位ＰＳを求める。さらに、ステップＡ２で、ポート番号優先順位テーブルから送信先ポート番号の優先順位ＰＤを求める。
【００２６】
上記のステップＡ１、Ａ２で利用しているサーバ用ポート番号に対する優先順位テーブルは、トラフィックの収集地点でよく利用されているアプリケーションのサーバ用ポート番号や、Ｗｅｌｌ Ｋｎｏｗｎ Ｐｏｒｔｓとして定義されているポート番号の優先順位が高くなるように、あらかじめ作成しておく。ステップＡ１で送信元ポート番号の優先順位を優先順位テーブルより求め、またステップＡ２では送信先ポート番号の優先順位を同じ優先順位テーブルより求める。
【００２７】
その後、ステップＡ３において、ＰＳの方がＰＤよりも優先順位が高いか否かをチェックする。これにより、ステップＡ１、ステップＡ２で求めた優先順位をステップＡ３で比較し、どちらのポート番号の優先順位が高いかを判別する。
【００２８】
送信元ポート番号の優先順位が高い場合は（ステップＡ３／Ｙｅｓ）、ステップＡ４で送信元ポート番号をアプリケーションで利用しているサーバ用ポート番号とする。また、送信先ポート番号の優先順位が高い場合は（ステップＡ３／Ｎｏ）、ステップＡ５で送信先ポート番号をサーバ用ポート番号とする。
【００２９】
ステップＡ６では、上記ステップＡ４またはステップＡ５の処理後に、サーバ用ポート番号に対応するアプリケーション名を出力する。これにより、アプリケーション層プロトコルを解析することなく、収集したＩＰパケットをアプリケーションごとに分類することを可能にする。
【００３０】
（動作例）
次に、図１および図２を参照して第１の実施例の動作について詳細に説明する。
パケット受信部１０は、ネットワークよりパケットを受信し、受信したパケット情報をそのままパケット解析部２０に渡す。
【００３１】
パケット解析部２０は、パケット受信部１０より渡されたパケット情報より、送信元ＩＰアドレス、送信先ＩＰアドレス、送信元ポート番号、送信先ポート番号、パケットサイズを抽出してアプリケーション分類部３０に渡す。本発明の実施例では、ＴＣＰあるいはＵＤＰを用いたアプリケーションのトラフィック情報を収集するので、ＴＣＰあるいはＵＤＰのどちらも利用していないパケットは、パケット解析部２０で廃棄する。
【００３２】
アプリケーション分類部３０の動作例を、図１を参照して説明する。
アプリケーション分類処理部３１では、パケット解析部２０の結果を受け取り、まず送信元ポート番号に関してポート番号優先順位テーブル３２を参照して送信元ポート番号の優先順位ＰＳを求める（ステップＡ１）。次に、送信先ポート番号に関しても同様に、ポート番号優先順位テーブル３２を参照して送信先ポート番号の優先順位ＰＤを求める（ステップＡ２）。そして、求めた優先順位ＰＳとＰＤとを比較し、どちらのポート番号の優先順位が高いか判断する（ステップＡ３）。
【００３３】
ＰＳの優先順位が高い場合は、送信元ポート番号をサーバ用ポート番号とみなす（ステップＡ４）。ＰＤの優先順位が高い場合は、送信先ポート番号をサーバ用ポート番号とみなす（ステップＡ５）。最後に、サーバ用ポート番号とみなしたポート番号に対応するアプリケーション名を、ポート番号優先順位テーブル３２より求めて、アプリケーション分類部３０に入力された送信元ＩＰアドレス、送信先ＩＰアドレス、パケットサイズと共に出力する（ステップＡ６）。
【００３４】
分類結果蓄積部４０では、アプリケーション分類部３０の結果を受け取り、トラフィック情報として受け取った送信元ＩＰアドレス、送信先ＩＰアドレス、アプリケーション名を組として、それぞれの組ごとにパケット数、オクテット数をカウントする。
【００３５】
次に、具体例を用いて第１の実施例の動作を説明する。
この具体例では、送信元ＩＰアドレスが１９２．１６８．０．１００ 、送信先ＩＰアドレスが１９２．１６８．０．２００ 、送信元ポート番号が１０５５、送信先ポート番号が１０５２、パケットサイズが１００ オクテットであるパケットが入力された場合の動作について説明する。
【００３６】
上記パケットがネットワーク内を流れた場合、パケット受信部１０では上記パケットを受信し、パケットデータをパケット解析部２０に渡す。パケット解析部２０ではパケットを解析し、送信元ＩＰアドレス、送信先ＩＰアドレス、送信元ポート番号、送信先ポート番号、パケットサイズをアプリケーション分類部３０に渡す。
【００３７】
図３に、第１の実施例で用いるポート番号優先順位テーブル３２の構成例を示す。図３では、優先順位は数の大きさで表され、数が小さいほど優先順位が高くなっている。もっとも優先順位が高いのは０ 、もっとも低いのは６５５３５ （ポート番号の最大値）である。アプリケーションが定義されていないポート番号（図３でアプリケーション名がｎｏｎｅとなっているポート番号）の優先順位は、最も優先順位が低い６５５３５ に設定されている。
【００３８】
図４は、アプリケーション分類部３０の動作例を示すフローチャートである。図４では、第１の実施例でのアプリケーション分類部３０の本具体例による動作を示している。
【００３９】
最初に、送信元ポート番号に対する優先順位ＰＳを求める。ポート番号優先順位テーブル３２より、優先順位ＰＳは３００３と求まる（ステップＡ１１）。次に、送信先ポート番号に対する優先順位ＰＤを求める。ポート番号優先順位テーブル３２より、優先順位は１０３０と求まる（ステップＡ１２）。ＰＳとＰＤが求まったら、ＰＳとＰＤを比較し、どちらの優先順位が高いかを求める。本実施例では、優先順位の値が小さいほど優先順位が高いので、ＰＤの優先順位が高いと求まる（ステップＡ１３）。
【００４０】
ＰＤの優先順位が高いので、このパケットで通信を行っているアプリケーションのサーバ用ポート番号は１０５２と求まり（ステップＡ１５）、アプリケーション名はポート番号優先順位テーブル３２よりＡｐｐ−１０５２と求まる（ステップＡ１６）。
【００４１】
分類結果蓄積部４０では、送信元ＩＰアドレスが１９２．１６８．０．１００ 、送信先ＩＰアドレスが１９２．１６８．０．２００ 、アプリケーション名がＡｐｐ−１０５２である組のパケット数を１増やし、オクテット数を１００増やして、分類結果を蓄積する。この分類結果の蓄積例を図５に示す。
【００４２】
（第１の実施例の効果）
第１の効果は、ＩＰパケットのアプリケーション層プロトコルを解析することなく、ＴＣＰおよびＵＤＰのポート番号よりアプリケーションを判別できることにある。この結果、プロトコル仕様が公開されていないアプリケーションも分類することができ、またアプリケーション層プロトコルを解析する必要がないので、分類速度も向上する。
【００４３】
その理由は、サーバ用ポート番号の優先順位テーブルを用いることで、サーバ用ポート番号がクライアントで利用されるポート番号の範囲内であっても正しく判別することができるためである。
【００４４】
第２の効果は、ＴＣＰあるいはＵＤＰを利用したアプリケーションプロトコルであれば、測定するネットワークに特有なネットワークアプリケーションでも正しく判別できることにある。
【００４５】
その理由は、サーバ用ポート番号の優先順位テーブルを編集することができ、測定するネットワークに特有なアプリケーションが利用するポート番号の優先順位を高くすることで、アプリケーションを正しく判別することができるためである。
【００４６】
（第２の実施例）
次に、本発明の第２の実施例について図面を参照して詳細に説明する。
図６に示すように、第２の実施例では解析結果蓄積部５０をパケット解析部２０とアプリケーション分類部３０との間に備える点が、図１に示した第１の実施例と異なる。
【００４７】
解析結果蓄積部５０は、パケット解析部２０のより渡されたパケット解析結果を元に、送信元ＩＰアドレス、送信先ＩＰアドレス、送信元ポート番号、送信先ポート番号を組として、パケット数、オクテット数をカウントする。分類結果の蓄積例を図７に示す。
【００４８】
ネットワークからのパケット収集時には、解析した結果は解析結果蓄積部５０に一旦蓄積される。解析結果蓄積部５０に蓄積された結果は、ネットワークからのパケット収集後に、図７に示されている蓄積例の各組ごとにアプリケーション分類部３０に渡される。
【００４９】
アプリケーション分類部３０は、送信元ＩＰアドレス、送信先ＩＰアドレス、送信元ポート番号、送信先ポート番号、パケット数、オクテット数を受け取り、送信元ポート番号と送信先ポート番号より、図２に示す手順でアプリケーション名を特定し、送信元ＩＰアドレス、送信先ＩＰアドレス、アプリケーション名、パケット数、オクテット数を分類結果蓄積部４０に渡す。分類結果蓄積部４０は、送信元ＩＰアドレス、送信先ＩＰアドレス、アプリケーション名を組として、パケット数、オクテット数を各組ごとにカウントする。
【００５０】
（特徴）
本発明は、インターネット内でのＴＣＰおよびＵＤＰのようなプロトコルを用いた通信でアプリケーションを判別する際に、サーバ用ポート番号に相当する情報に優先順位をつけることによって、ＴＣＰおよびＵＤＰのポート番号に相当する情報のみを用いて判別する。このことで、アプリケーション層プロトコルの解析などのアプリケーションごとに特有な処理を行うことなく、アプリケーション別にトラフィックを分類する方法を提供するものである。
【００５１】
上述した第２の実施例では、アプリケーション分類を行う前の結果を蓄積することにより、ネットワークからのパケット収集後にポート番号優先順位テーブル３２を追加編集することを可能にしている。このため、本実施例で、あらかじめ用意したポート番号優先順位テーブル３２を用いてアプリケーション分類を行った際に、実際には利用されていないアプリケーションが分類結果に含まれたり、アプリケーションが特定できなかった場合には、ポート番号優先順位テーブル３２に対して、利用されていないアプリケーションの優先順位を下げたり、登録されていないアプリケーションを追加するなどの編集を行う。この編集実行後に、解析結果蓄積部５０に蓄積されているパケット収集結果を用いて、再度アプリケーションの分類を行うことで、正確にアプリケーション分類を行うことが可能となる。
【００５２】
なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例である。実施形態はこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。
【００５３】
【発明の効果】
以上の説明により明らかなように、本発明のトラフィック分類装置およびトラフィック分類方法は、ネットワークよりＩＰパケットを受信し、受信したＩＰパケットから分類に必要な情報を抜き出し、サーバ用ポート番号の優先順位によりアプリケーションを判別し、判別したアプリケーションごとに分類した結果を蓄積する。この手順により、アプリケーションに特有な解析を行うことなく、ＩＰパケットのＴＣＰヘッダおよびＵＤＰヘッダに記録されているポート番号に相当する情報のみを用いてアプリケーションを分類する。よって、プロトコル仕様が公開されていないアプリケーションも分類することができ、アプリケーション層プロトコルを解析する必要がなく分類速度も向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明のトラフィック分類方法の第１の実施例を示すフローチャートである。
【図３】ポート番号優先順位テーブル３２の構成例を示す図である。
【図４】アプリケーション分類部３０の具体例における動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施形態による分類結果の分類結果蓄積部４０への蓄積例を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第２の実施形態による解析結果の解析結果蓄積部５０への蓄積例を示す図である。
【符号の説明】
１０ パケット受信部
２０ パケット解析部
３０ アプリケーション分類部
３１ パケット分類処理部
３２ ポート番号優先順位テーブル
４０ 分類結果蓄積部
５０ 解析結果蓄積部
Claims (5)
- ネットワークよりＩＰパケットを受信するパケット受信部と、
前記パケット受信部から渡されたパケット情報より、送信元ＩＰアドレス、送信先ＩＰアドレス、送信元ポート番号、送信先ポート番号、パケットサイズを抽出するパケット解析部と、
前記パケット受信部により受信されたＩＰパケットに対応するアプリケーションを判別するアプリケーション分類部と、を備え、
前記アプリケーション分類部は、
ポート番号にアプリケーション名と優先順位とを関連付けて予め作成されたポート番号優先順位テーブルと、
前記パケット解析部の結果に含まれる送信元ポート番号と送信先ポート番号とから前記ポート番号優先順位テーブルを参照してアプリケーションのサーバで利用しているポート番号を決定するパケット分類処理部とを備え、
前記パケット分類処理部は、
前記パケット解析部で抽出された送信元ポート番号に前記ポート番号優先順位テーブルで関連付けられた優先順位と、送信先ポート番号に前記ポート番号優先順位テーブルで関連付けられた優先順位とを比較して、より高い優先順位であるポート番号に関連付けられたアプリケーション名を前記ポート番号優先順位テーブルより求めることで、アプリケーションに特有な解析を行うことなく、前記パケット受信部により受信されたＩＰパケットに対応するアプリケーションを判別することを特徴とするトラフィック分類装置。 - 前記パケット解析部より渡されたパケット解析結果を元に、送信元ＩＰアドレス、送信先ＩＰアドレス、送信元ポート番号、送信先ポート番号を組として、パケット数、オクテット数をカウントする解析結果蓄積部を、さらに備えて構成されることを特徴とする請求項１記載のトラフィック分類装置。
- 前記解析結果蓄積部を、前記パケット解析部と前記アプリケーション分類部との間に備えることを特徴とする請求項２に記載のトラフィック分類装置。
- ネットワークよりＩＰパケットを受信するパケット受信工程と、
前記パケット受信工程で受信したパケット情報より、送信元ＩＰアドレス、送信先ＩＰアドレス、送信元ポート番号、送信先ポート番号、パケットサイズを抽出するパケット解析工程と、
前記パケット受信工程で受信されたＩＰパケットに対応するアプリケーションを判別するアプリケーション分類工程と、を備え、
前記アプリケーション分類工程では、
ポート番号にアプリケーション名と優先順位とを関連付けて予め作成されたポート番号優先順位テーブルを参照し、前記パケット解析部で抽出された送信元ポート番号に前記ポート番号優先順位テーブルで関連付けられた優先順位と、送信先ポート番号に前記ポート番号優先順位テーブルで関連付けられた優先順位とを比較して、より高い優先順位であるポート番号に関連付けられたアプリケーション名を前記ポート番号優先順位テーブルより求めることで、アプリケーションに特有な解析を行うことなく、前記パケット受信部により受信されたＩＰパケットに対応するアプリケーションを判別することを特徴とするトラフィック分類方法。 - 前記パケット解析部より渡されたパケット解析結果を元に、送信元ＩＰアドレス、送信先ＩＰアドレス、送信元ポート番号、送信先ポート番号を組として、パケット数、オクテット数をカウントする解析結果蓄積工程を、前記パケット解析工程と前記アプリケーション分類工程との間に備えることを特徴とする請求項４に記載のトラフィック分類方法。
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