JP3603954B2

JP3603954B2 - Network design system, network design method, and program therefor

Info

Publication number: JP3603954B2
Application number: JP2001100468A
Authority: JP
Inventors: 泰孝長尾
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2001-03-30
Publication date: 2004-12-22
Anticipated expiration: 2021-03-30
Also published as: JP2002300206A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ネットワークの構成及び動作状態に基づいて、ネットワークの運用方法変更、構成変更、設備増設等を提案するネットワーク設計システム及びネットワーク設計方法、並びにそのプログラムに関し、特に、ネットワーク情報の収集方法及び収集したネットワーク情報の活用方法の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のネットワーク設計システムの一例が、例えば、特開平０５−２６８２４５号公報及び特開平１１−６８７５０号公報に開示されている。
【０００３】
図６は、従来のネットワーク設計システムの一構成例を示す機能ブロック図である。
【０００４】
図６に示すように本従来例においては、ユーザインタフェース６１と、ネットワーク情報収集部６３と、ネットワーク設計部６５と、ネットワークデータベース６６と、ネットワーク情報設定部６７とから構成されるネットワーク設計装置が、実ネットワーク６４に接続されている。
【０００５】
ネットワーク情報収集部６３は、実ネットワーク６４を構築するネットワーク機器の構成状態を示すネットワーク構成情報や、実ネットワーク１４の動作状態を示すネットワーク動作状態情報等のネットワーク情報を収集し、収集したネットワーク情報をネットワークデータベース６６に格納する。
【０００６】
ユーザインタフェース６１は、ユーザからのデマンド要求を受け付ける。
【０００７】
ネットワーク設計部６５は、ネットワークデータベース６６に格納されたネットワーク情報に基づいて、ユーザからのデマンド要求を満足するための実ネットワーク６４の設計或いは設計変更の提案を行う。
【０００８】
ネットワーク情報設定部６７は、ネットワーク設計部６５にて提案された設計案或いは設計変更案に基づき、実ネットワーク６４の設定或いは設定変更を行う。
【０００９】
上記のように構成されたネットワーク設計システムにおいては、ネットワーク情報収集部６３において、実ネットワーク６４からネットワーク構成情報及びネットワーク動作状態情報が収集され、ネットワーク設計部６５において、ネットワーク情報収集部６３により収集されたネットワーク情報の統計処理が行われ、その結果に基づいてパス回線数などの設計或いは設計変更が提案され、ネットワーク情報設定部６７において、ネットワーク設計部６５にて提案された設計案或いは設計変更案に基づきオンラインで逐次的に実ネットワーク６４の設定或いは設定変更が行われる。これにより、トラヒック変動に対する適応性を高めることができる。
【００１０】
また、特開２０００−１１５３６５号公報においては、イベント通知方式によるネットワーク情報収集方式が開示されている。この方式では、制御されるネットワーク動作状態情報としてネットワーク機器のプロセッサ占拠率を用いており、現在のプロセッサ占拠率を瞬時ベースで設定値と比較し、平均期待負荷を超えるか否かに応じてネットワークの設定或いは設定変更をオンライン的に行うことで、トラヒック変動に対する適応性を高めている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来技術には、次のような問題点がある。
【００１２】
第１の問題点は、設計対象が大規模ネットワークである場合、収集すべきネットワーク動作状態情報が増大し、管理できなくなってしまうということである。
【００１３】
設計対象の範囲をネットワーク全体とした場合、必要となるネットワーク動作状態情報もネットワーク全体に広がるため、管理系ネットワークに対する負荷が増大する。更に、ネットワーク機器の情報を詳細に取得するために要求する項目を増やしたり取得頻度を上げたりした場合には、ネットワーク機器自体に対する負荷も増大し、最悪の場合はデータ通信機能に悪影響を与えるおそれがある。一方、ネットワーク設計システムがネットワーク動作状態情報を収集するのではなく、ネットワーク動作状態が基準値を越えたネットワーク機器側からネットワーク設計システムにネットワーク動作状態情報を報告させる方法では、報告パケットが転送中に欠落した場合にネットワーク情報を取得する手段を失ったり、ネットワーク動作状態の時刻変動についての情報収集を行うことができなかったりするという課題がある。
【００１４】
第２の問題点は、ネットワーク動作状態情報としてプロセッサ占拠率を利用することは適当でないということである。
【００１５】
これは、パケットをハードウェア処理でフォワーディングするようなネットワーク機器の場合、プロセッサがソフトウェア処理を実行することによって加わる負荷を表すプロセッサ占拠率は、必ずしもネットワークのトラヒック状況によるネットワーク機器の負荷を表すものではないためである。
【００１６】
本発明は上述したような従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、ネットワーク動作状態情報をフィードバックさせてネットワーク設計に利用する際に、ネットワーク設計に必要なネットワーク動作状態情報を限定して収集することができるネットワーク設計システム及びネットワーク設計方法、並びにそのプログラムを提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、ネットワーク設計装置を有するネットワーク設計システムであって、
前記ネットワーク設計装置は、
前記ネットワークに要求される品質がデマンド要求として入力されるユーザインタフェース部と、
前記ネットワークを構築するネットワーク機器の構成状態を示すネットワーク構成情報、及び前記ネットワークの動作状態を示すネットワーク動作状態情報を収集するネットワーク情報収集部と、
前記ユーザインタフェース部に入力されたデマンド要求、及び前記ネットワーク情報収集部により収集された前記ネットワーク構成情報に基づいて、前記ネットワークの設計を行うネットワーク設計部と、
前記ネットワーク設計部における前記ネットワークの設計結果に基づいて前記ネットワークの設定を行うネットワーク情報設定部と、
前記ネットワーク設計部における前記ネットワークの設計結果に基づいて、前記ネットワーク情報収集部に収集させる前記ネットワーク動作状態情報を決定し、該ネットワーク動作状態情報の収集指示を前記ネットワーク情報収集部に対して行うネットワーク情報収集決定部とを有し、
前記ネットワーク設計部は、前記ネットワークの設計を行った後に、前記ネットワーク情報収集部により収集された前記ネットワーク動作状態情報に基づいて、現状の前記ネットワークが前記ユーザインタフェース部に入力されたデマンド要求を満たしているか否かを判断し、該デマンド要求を満たしていない場合は前記ネットワークの設計変更を行い、
前記ネットワーク情報設定部は、前記ネットワークの設定を行った後に、前記ネットワーク設計部により前記ネットワークの設計変更が行われた場合、前記ネットワーク設計部における前記ネットワークの設計変更結果に基づいて前記ネットワークの設定変更を行うネットワーク設計システムにおいて、
前記ネットワーク情報収集決定部は、前記ネットワーク情報収集部に対して前記ネットワーク動作状態情報の収集指示を行う際に、前記ネットワーク設計部にて前記デマンド要求及び前記ネットワーク構成情報に基づき設計された前記ネットワークの設計結果に基づいて、前記ネットワーク動作状態情報を収集する前記ネットワーク上の収集箇所を指定するとともに、前記ネットワーク動作状態情報の項目を指定することを特徴とする。
【００１８】
ここで、ネットワーク構成情報とは、ネットワークを構築するネットワーク機器の容量、ネットワーク機器間の接続関係、及びネットワーク機器間を接続するリンクの容量等を含む情報であり、また、ネットワーク動作状態情報とは、ネットワークに加わる通信量、及びトラヒックの性質等を含む情報である。
【００２０】
本発明においては、ネットワーク構成情報及びネットワーク動作状態情報を人間の入力や別ファイルから取り込む場合と比較して、ネットワーク構成情報及びネットワーク動作状態情報を正確に収集することが可能になる。
【００２１】
また、ネットワーク情報収集決定部にて自動的にネットワーク動作状態情報の収集箇所を指定することで、変動するネットワークのトラヒック状況に応じたネットワーク設計が可能となる。
【００２２】
また、ネットワーク動作状態情報を収集する収集箇所をネットワーク設計に必要な部分のみに限定することができるため、ネットワーク全体から一律にネットワーク動作状態情報を収集する場合と比較して、収集する情報量が低減される。これにより、ネットワーク設計時のネットワーク設計装置の入出力が高速化され、より効率的で高品質なネットワークの運用が可能となる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２４】
図１は、本発明のネットワークシステム設計システムの実施の一形態を示す機能ブロック図である。
【００２５】
図１に示すように本実施形態においては、ユーザインタフェース１１と、ネットワーク情報収集決定部１２と、ネットワーク情報収集部１３と、ネットワーク設計部１５と、ネットワークデータベース１６と、ネットワーク情報設定部１７とから構成されるネットワーク設計装置１８が、実ネットワーク１４に接続されている。なお、ネットワーク設計装置１８は、ネットワーク設計システムの動作を制御するためのプログラムが格納され、該プログラムの指示により特定の処理を行うコンピュータである。
【００２６】
ネットワーク情報収集部１３は、実ネットワーク１４を構築するネットワーク機器の構成状態を示すネットワーク構成情報や、実ネットワーク１４の動作状態を示すネットワーク動作状態情報等のネットワーク情報を収集し、収集したネットワーク情報をネットワークデータベース１６に格納する。ここで、ネットワーク構成情報とは、実ネットワーク１４を構築するネットワーク機器の容量、ネットワーク機器間の接続関係、ネットワーク機器間を接続するリンクの容量等を含む情報であり、また、ネットワーク動作状態情報とは、実ネットワーク１４に加わる通信量、トラヒックの性質等を含む情報である。
【００２７】
なお、ネットワーク情報収集部１３は、ネットワーク情報収集決定部１２からの収集指示に基づいてネットワーク動作状態情報を収集することになる。
【００２８】
ユーザインタフェース１１は、ユーザからのデマンド要求を受け付ける。ここで、デマンドとは、サービスクラス（実ネットワークに要求される品質）、接続ポイントとなるエッジルータ、そのエッジルータとの間の通信に使用する帯域等の情報を含むものである。
【００２９】
ネットワーク設計部１５は、ユーザからのデマンド要求、及びネットワークデータベース１６に格納されているネットワーク構成情報に基づいて、実ネットワーク１４の設計を行い、設計したネットワーク情報をネットワークデータベース１６に格納する。具体的には、実ネットワーク１４の設計時に、実ネットワーク１４へのリソース割り当ての集中管理を行う。ここで、リソースとは、実ネットワーク１４のリンクの使用帯域や、実ネットワーク１４を構築するネットワーク機器の内部に設定されているパケットバッファのことである。
【００３０】
ネットワーク情報設定部１７は、ネットワーク設計部１５にて設計されネットワークデータベース１６に格納されたネットワーク情報に基づいて、実ネットワーク１４の設定を行う。
【００３１】
ネットワーク情報収集決定部１２は、ネットワーク設計部１５で新たなリソース割り当てが発生した場合、そのリソースが特定値を越えているか否かの確認を行う。特定値を越えたリソースについては、ネットワーク動作状態情報の項目及び実ネットワーク１４上の収集箇所を指定した上で、このネットワーク動作状態情報の収集指示をネットワーク情報収集部１３に対して行う。ここで、特定値については、ネットワーク設計装置１８が管理するリソースとしてリンクの使用帯域を用いる場合、ユーザからの要求デマンドで申告される使用帯域を絶対値として表現したり、ネットワーク機器で利用可能なリソースに対する設定帯域の割合として表現したりすることができ、また、リソースとしてネットワーク機器の内部に設定されているパケットバッファを用いる場合、パケットバッファを通過するパケット数やバイト数として表現することができる。
【００３２】
また、ネットワーク設計部１５は、ネットワークデータベース１６に格納されているネットワーク動作状態情報に基づいて、ユーザからのデマンド要求を満足しているか否かを判断し、デマンド要求を満足していない場合は、実ネットワーク１４の構成変更・運用方法変更・設備増設等を提案し、提案した情報をネットワークデータベース１６に格納する。なお、ネットワーク設計部１５にて実ネットワーク１４の構成変更・運用方法変更が提案された場合には、ネットワーク情報設定部１７は、実ネットワーク１４の構成・運用方法を変更することになる。
【００３３】
次に、実ネットワーク１４を構築するネットワーク機器の接続状態及び内部構成について説明する。
【００３４】
図２は、図１に示した実ネットワーク１４を構築するネットワーク機器の接続状態及び内部構成の一例を示す図である。
【００３５】
図２に示すように本例における実ネットワーク２４は、ネットワーク機器としてエッジノード２１及びコアノード２２を備え、エッジノード２１とコアノード２２とがリンク２３により相互に接続された構成となっている。
【００３６】
エッジノード２１は、実ネットワーク２４に流入したパケットのヘッダ情報やエッジノード２１のインタフェース情報に基づきトラヒックフロー２５を識別して特定の優先度を割り当てる。
【００３７】
コアノード２２は、エッジノード２１によって割り当てられた優先度に従って送信先までパケットを高速転送する。
【００３８】
また、エッジノード２１及びコアノード２２は、その内部で優先度ごとに独立した複数のパケットバッファ２６，２７を管理している。このため、エンドトゥエンド（Ｅｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄ）での通信を行う場合のサービス品質を保証することが可能となる。なお、図２において、エッジノード２１及びコアノード２２は、その内部に２つのパケットバッファ２６，２７を設けているが、実際には２つに限らず３つ以上のパケットバッファを内部に設けた構成としても良い。
【００３９】
以下に、上記のように構成されたネットワーク設計システムの動作について説明する。
【００４０】
まず、ネットワーク情報収集決定部１２からネットワーク情報収集部１３に対してネットワーク動作状態情報の収集指示を行う場合の動作について説明する。
【００４１】
図３は、図１に示したネットワーク情報収集決定部１２からネットワーク情報収集部１３に対してネットワーク動作状態情報の収集指示を行う場合の動作を説明するためのフローチャートである。なお、ネットワーク情報収集決定部１２においては、点線で囲まれたステップＳ３３，Ｓ３４における処理が行われる。
【００４２】
ネットワーク設計部１５においては、ユーザインタフェース部１１経由でユーザからのデマンド要求を受け付けると（ステップＳ３１）、リソースの有効利用を目的として複数のデマンド要求を多重化し、トラヒック状況の優先度を考慮した上で、多重化されたデマンド要求にリソースを割り当てる（ステップＳ３２）。デマンド設定時には、通信帯域を最大帯域としてデマンド要求の申告を受け付けるが、複数のデマンド要求が同時期に最大帯域を必要とすることは希である。このため、複数のデマンド要求を多重化した上でリソース割り当てを行うことにより、リソース節約を図ることが可能になる。なお、ネットワーク設計部１５にて割り当てられたリソースの情報は、ネットワーク情報収集決定部１２に受け渡される。
【００４３】
ネットワーク情報収集決定部１２には、リソースの割り当てに関し、予め特定値が設定されている。この特定値はネットワーク動作状態情報の収集の開始・終了を判別するための閾値（スレッシュホルド）として用いられる。
【００４４】
ここで、ネットワーク設計装置１８で管理するリソースがリンク帯域である場合、ネットワーク情報収集決定部１２においては、ネットワーク設計部１５にてデマンド要求の割り当てが行われる際に、それまでに収容した全デマンド要求帯域に新規デマンド要求帯域を追加した上で特定値との比較を行う（ステップＳ３３）。なお、この場合の特定値としては、上述したように、ユーザからの要求デマンドで申告される使用帯域を絶対値として表現したり、ネットワーク機器で利用可能なリソースに対する設定帯域の割合として表現したりすることができる。
【００４５】
その結果、特定値を越えたリソースがある場合、ネットワーク情報収集決定部１２においては、そのリソースに対してネットワーク動作状態情報を収集する実ネットワーク１４上の監視ポイント（収集箇所）を決定し、その監視ポイントで監視プロセスを起動させるように、ネットワーク情報収集部１３に対して監視要求を発行する（ステップＳ３４）。
【００４６】
その後、ネットワーク情報収集部１３においては、該当する監視ポイントで監視プロセスを起動させることによりネットワーク動作状態情報の収集を行う（ステップＳ３５）。
【００４７】
次に、ネットワーク設計部１５にて実ネットワーク１４の構成変更・運用方法変更・設備増設を提案する場合の動作について説明する。
【００４８】
図４は、図１に示したネットワーク設計部１５にて実ネットワーク１４の構成変更・運用方法変更・設備増設を提案する場合の動作を説明するためのフローチャートである。なお、ネットワーク設定部１５においては、点線で囲まれたステップＳ４３〜Ｓ４５における処理が行われる。
【００４９】
ネットワーク情報収集部１３においては、監視プロセスが起動されると（ステップＳ４１）、該当する監視ポイントのネットワーク動作状態情報の定期的な収集を開始する（ステップＳ４２）。なお、ネットワーク情報収集部１３により収集されたネットワーク動作状態情報は、ネットワークトレンド情報としてネットワークデータベース１６に蓄積される。
【００５０】
ネットワーク設計部１５においては、ネットワークデータベース１６に格納されたネットワークトレンド情報を読み出し（ステップＳ４３）、ネットワーク情報収集決定部１２にてリソースが特定値を越えたと判断されたか否かに応じて、実ネットワーク１４には実際にどの程度のトラヒックが流れているかを確認する（ステップＳ４４）。そして、ステップＳ４４にて確認した情報を指標として、当初の設計で用いていた多重率や既に割り当てたリソースの配分等を変更する再設計の提案や、新たな設備増設の提案を行う（ステップＳ４５）。なお、設備増設の提案とは、実ネットワーク１４の負荷分散が図られるような位置に、ネットワーク機器やリンクを追加するように提案することである。
【００５１】
ここで、ネットワーク設計装置１８を図２に示したネットワークに適用する場合、ネットワーク設計装置１８が管理するリソースとして、優先度ごとにパケットが割り当てられるパケットバッファ２６，２７を用いる。更に、ネットワーク情報収集決定部１２には、パケットバッファを通過するパケット数やバイト数を対象とした特定値を設けておく。
【００５２】
ネットワーク情報収集決定部１２においては、複数のデマンド要求が多重化された結果、パケットバッファを通過するパケット数が特定値を越えた場合、該当するパケットバッファをネットワーク動作状態情報の収集箇所として指定するとともに、このパケットバッファを通過するパケット数やバイト数をネットワーク動作状態情報の項目として指定した上で、このネットワーク動作状態情報を定期的に収集するようにネットワーク情報収集部１３に対して指示する。
【００５３】
ネットワーク設計部１５においては、ネットワーク情報収集部１３により収集されたネットワーク動作状態情報をフィードバックして用いることで、現状の実ネットワーク１４がユーザからのデマンド要求を満足しているか否かを判断し、デマンド要求を満足していない場合には多重率やリソースの配分を変更する再設計の提案や、新たな設備増設の提案を行う。
【００５４】
上述したように本実施形態においては、デマンド要求が集中する部分について、直接ネットワークから収集されるネットワーク動作状態情報を用いているため、現状の実ネットワーク１４の運用状況をネットワーク設計に利用することができ、例えば、多重率を最適に設定することができる。
【００５５】
更に、ネットワーク動作状態情報を収集する収集箇所はデマンド要求が集中する部分に限定されるため、全ネットワークから常に情報を収集する場合と比較して、ネットワーク機器自体及びネットワークに対する負荷を低減することができる。
【００５６】
ここで、ネットワーク設計装置１８が管理するリソースとして、実ネットワーク１４を構築するリンクの使用帯域（あるいはリンクの使用率）を用いた例について図５を参照して説明する。
【００５７】
図５は、図１に示したネットワーク１４を構築するネットワーク機器の内部構成の他の例を示す図である。
【００５８】
図５に示すエッジノード５１及びコアノード５２は、図２に示したエッジノード２１及びコアノード２２と比較して、優先度ごとのパケットバッファ管理を行わず、１個のパケットバッファ５６からなる単純化された内部構造を備えている。なお、図５において、左端のエッジノード５１が流入パケットのヘッダ情報に基づきトラヒックフロー５５を識別する点は、図２と同様であり、また、エッジノード５１及びコアノード５２の接続状態も図２と同様である。
【００５９】
本例においては、ネットワーク情報収集決定部１２に、リンク（あるいはネットワーク機器のインタフェース）についてデマンド要求が割り当てられる帯域（あるいは使用率）を対象とした特定値を設けておく。
【００６０】
ネットワーク情報収集決定部１２においては、複数のデマンド要求が多重化された結果、多重化されたデマンド要求に設定されたリンク帯域が特定値を越えた場合は、該当するリンクをネットワーク動作状態情報の収集箇所として指定するとともに、このリンクを通過するパケット数やバイト数をネットワーク動作状態情報の項目として指定た上で、このネットワーク動作状態情報を定期的に収集するようにネットワーク情報収集部１３に対して指示する。
【００６１】
ネットワーク設計部１５においては、ネットワーク情報収集部１３により収集されたネットワーク動作状態情報をフィードバックして用いることで、ユーザからのデマンド要求を満足しているか否かを判断し、デマンド要求を満足していない場合には再設計或いは設備増設の提案を行う。
【００６２】
本例においては、管理対象のリソースとして、パケットバッファではなくリンクの使用帯域を用いているため、優先度ごとにパケットバッファが割り当てられていない単純化された内部構造のネットワーク機器についても、ネットワーク機器の内部構造をブラックボックス化して扱うことができる。
【００６３】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているため、以下に記載するような効果を奏する。
【００６４】
第１の効果として、ネットワーク設計部におけるネットワークの設計結果に基づいてネットワーク情報収集部に収集させるネットワーク動作状態情報を決定し、該ネットワーク動作状態情報の収集指示をネットワーク情報収集部に対して行うネットワーク情報収集決定部を設けた構成としたため、必要なネットワーク動作状態情報のみを限定して収集することができるという効果が得られる。
【００６５】
それにより、ネットワーク全体から一律にネットワーク動作状態情報を収集する場合と比較して、ネットワーク及びネットワーク機器に加わる負荷を低減することができる。また、収集する情報量を低減することができるため、ネットワーク設計時のネットワーク設計装置の入出力の高速化を図ることが可能となるとともに、より効率的で高品質なネットワークの運用が可能となる。
【００６６】
また、第２の効果として、ネットワークを構築するネットワーク機器自体に優先度ごとにパケットバッファを設け、パケットバッファ割り当てをネットワーク設計部で集中管理し、パケットバッファを通過するパケット数を運用状況としてネットワーク情報収集部で収集し監視することで、ネットワーク動作状態情報を設計対象に直接フィードバックして用いることができるため、優先度ごとの通信サービス品質をエンドトゥエンドで保証することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のネットワーク設計システムの実施の一形態を示す機能ブロック図である。
【図２】図１に示した実ネットワークを構築するネットワーク機器の接続状態及び内部構成の一例を示す図である。
【図３】図１に示したネットワーク情報収集決定部からネットワーク情報収集部に対してネットワーク動作状態情報の収集指示を行う場合の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】図１に示したネットワーク設計部にて実ネットワークの構成変更・運用方法変更・設備増設を提案する場合の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】図１に示した実ネットワークを構築するネットワーク機器の内部構成の他の例を示す図である。
【図６】従来のネットワーク設計システムの一構成例を示す機能ブロック図である。
【符号の説明】
１１ユーザインタフェース部
１２ネットワーク情報収集決定部
１３ネットワーク情報収集部
１４，２４ネットワーク
１５ネットワーク設計部
１６ネットワークデータベース
１７ネットワーク情報設定部
１８ネットワーク設計装置
２１，５１エッジノード
２２，５２コアノード
２３リンク
２５，５５トラヒックフロー
２６，２７，５６パケットバッファ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a network design system and a network design method for proposing a change in a network operation method, a change in a configuration, an increase in equipment, and the like based on a configuration and an operation state of the network, and a program therefor. The present invention relates to improving the method of using collected network information.
[0002]
[Prior art]
One example of this type of network design system is disclosed in, for example, JP-A-05-268245 and JP-A-11-68750.
[0003]
FIG. 6 is a functional block diagram showing one configuration example of a conventional network design system.
[0004]
As shown in FIG. 6, in the conventional example, a network design device including a user interface 61, a network information collection unit 63, a network design unit 65, a network database 66, and a network information setting unit 67 includes: It is connected to a real network 64.
[0005]
The network information collecting unit 63 collects network information such as network configuration information indicating the configuration state of the network device configuring the real network 64 and network operation state information indicating the operation state of the real network 14, and collects the collected network information. It is stored in the network database 66.
[0006]
The user interface 61 receives a demand request from a user.
[0007]
The network design unit 65 designs the real network 64 or proposes a design change to satisfy a demand request from a user based on the network information stored in the network database 66.
[0008]
The network information setting unit 67 sets or changes the setting of the real network 64 based on the design proposal or design change proposal proposed by the network design unit 65.
[0009]
In the network design system configured as described above, the network information collection unit 63 collects the network configuration information and the network operation state information from the real network 64, and the network design unit 65 collects the network configuration information and the network operation state information. Statistical processing of the network information is performed, and based on the result, a design or design change such as the number of path lines is proposed. In the network information setting unit 67, the design plan or design change plan proposed by the network design unit 65 is proposed. The setting or the setting change of the real network 64 is sequentially performed online on the basis of the above. As a result, adaptability to traffic fluctuation can be improved.
[0010]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-115365 discloses a network information collection method using an event notification method. In this method, the processor occupancy of the network device is used as the network operation state information to be controlled, and the current processor occupancy is compared with a set value on an instantaneous basis. By setting or changing the settings online, the adaptability to traffic fluctuations is improved.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described related art has the following problems.
[0012]
A first problem is that when the design target is a large-scale network, the network operation state information to be collected increases, and management becomes impossible.
[0013]
If the range of the design target is the entire network, the required network operation state information is also spread over the entire network, so that the load on the management network increases. Furthermore, when the number of items required for obtaining detailed information of the network device or the frequency of obtaining the information is increased, the load on the network device itself increases, and in the worst case, the data communication function may be adversely affected. There is. On the other hand, in the method in which the network design system does not collect the network operation state information, but instead reports the network operation state information to the network design system from the network device whose network operation state exceeds the reference value, the report packet is transmitted during transmission. There is a problem that a means for acquiring network information is lost when data is lost, or that information cannot be collected about time fluctuations of the network operation state.
[0014]
The second problem is that it is not appropriate to use the processor occupancy as the network operation state information.
[0015]
This is because, in the case of a network device that forwards packets by hardware processing, the processor occupancy rate representing the load added by the processor executing the software processing does not necessarily represent the load on the network device due to the network traffic situation. Because there is no.
[0016]
The present invention has been made in view of the above-described problems of the related art, and when network operation state information is fed back and used for network design, network operation state information necessary for network design is used. It is an object of the present invention to provide a network design system, a network design method, and a program that can be collected in a limited manner.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention is a network design system having a network design device,
The network design device,
A user interface unit in which the quality required for the network is input as a demand request,
Network configuration information indicating the configuration state of the network device that constructs the network, and a network information collection unit that collects network operation state information indicating the operation state of the network;
A network design unit that designs the network based on the demand request input to the user interface unit and the network configuration information collected by the network information collection unit;
A network information setting unit configured to set the network based on the network design result in the network design unit;
A network that determines the network operation state information to be collected by the network information collection unit based on a design result of the network in the network design unit, and instructs the network information collection unit to collect the network operation state information An information collection decision unit,
The network design unit, after designing the network , based on the network operation state information collected by the network information collection unit, the current network satisfies the demand request input to the user interface unit Determine whether or not, if the demand request is not satisfied, perform the network design change,
The network information setting unit is configured to perform the network setting based on a result of the network design change performed by the network design unit when the network design unit changes the network design after performing the network setting. In a network design system that makes changes ,
The network information collection determining unit, when instructing the network information collection unit to collect the network operation state information, the network designed by the network design unit based on the demand request and the network configuration information A collection point on the network from which the network operation state information is collected, and an item of the network operation state information.
[0018]
Here, the network configuration information is information including the capacity of the network devices forming the network, the connection relationship between the network devices, the capacity of the link connecting the network devices, and the like. , The amount of communication added to the network, and the nature of the traffic.
[0020]
According to the present invention, the network configuration information and the network operation state information can be collected more accurately than when the network configuration information and the network operation state information are input from a human or from another file.
[0021]
Further, by automatically designating the collection location of the network operation state information in the network information collection determination unit, it is possible to design a network according to the changing traffic situation of the network.
[0022]
In addition, since the collection point for collecting the network operation state information can be limited to only a part necessary for the network design, the amount of information to be collected is smaller than when collecting the network operation state information uniformly from the entire network. Reduced. As a result, the input / output of the network design device at the time of network design is accelerated, and more efficient and high-quality network operation becomes possible.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0024]
FIG. 1 is a functional block diagram showing an embodiment of a network system design system according to the present invention.
[0025]
As shown in FIG. 1, in the present embodiment, a user interface 11, a network information collection determination unit 12, a network information collection unit 13, a network design unit 15, a network database 16, and a network information setting unit 17 The configured network design device 18 is connected to the real network 14. The network design device 18 is a computer that stores a program for controlling the operation of the network design system, and performs a specific process according to an instruction of the program.
[0026]
The network information collection unit 13 collects network information such as network configuration information indicating the configuration state of the network device that constructs the real network 14 and network operation state information indicating the operation state of the real network 14, and collects the collected network information. It is stored in the network database 16. Here, the network configuration information is information including the capacity of the network devices forming the real network 14, the connection relationship between the network devices, the capacity of the link connecting the network devices, and the like. Is information including the amount of traffic added to the real network 14, the nature of traffic, and the like.
[0027]
The network information collection unit 13 collects network operation state information based on a collection instruction from the network information collection determination unit 12.
[0028]
The user interface 11 receives a demand request from a user. Here, the demand includes information such as a service class (quality required for a real network), an edge router serving as a connection point, and a band used for communication with the edge router.
[0029]
The network design unit 15 designs the real network 14 based on a demand request from a user and the network configuration information stored in the network database 16, and stores the designed network information in the network database 16. Specifically, when designing the real network 14, centralized management of resource allocation to the real network 14 is performed. Here, the resource refers to a band used by a link of the real network 14 or a packet buffer set inside a network device constructing the real network 14.
[0030]
The network information setting unit 17 sets the real network 14 based on the network information designed by the network designing unit 15 and stored in the network database 16.
[0031]
When a new resource allocation occurs in the network design unit 15, the network information collection determination unit 12 checks whether the resource exceeds a specific value. For the resources exceeding the specific value, the network operation state information collection unit 13 issues an instruction to collect the network operation state information after designating the items of the network operation state information and the collection point on the real network 14. Here, as for the specific value, when the used bandwidth of the link is used as the resource managed by the network design device 18, the used bandwidth declared by the demand demanded by the user is expressed as an absolute value, It can be expressed as the ratio of the set bandwidth to the resource, and when using the packet buffer set inside the network device as the resource, it can be expressed as the number of packets or the number of bytes passing through the packet buffer. .
[0032]
Further, the network design unit 15 determines whether or not the demand request from the user is satisfied based on the network operation state information stored in the network database 16, and when the demand request is not satisfied, It proposes a change in the configuration of the real network 14, a change in the operation method, an increase in equipment, and the like, and stores the proposed information in the network database 16. If the network design unit 15 proposes a configuration change / operation method change of the real network 14, the network information setting unit 17 changes the configuration / operation method of the real network 14.
[0033]
Next, the connection state and the internal configuration of the network devices forming the real network 14 will be described.
[0034]
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a connection state and an internal configuration of network devices that construct the real network 14 illustrated in FIG.
[0035]
As illustrated in FIG. 2, the real network 24 in the present example includes an edge node 21 and a core node 22 as network devices, and has a configuration in which the edge node 21 and the core node 22 are interconnected by a link 23.
[0036]
The edge node 21 identifies the traffic flow 25 based on the header information of the packet flowing into the real network 24 and the interface information of the edge node 21 and assigns a specific priority.
[0037]
The core node 22 transfers the packet at high speed to the destination according to the priority assigned by the edge node 21.
[0038]
The edge node 21 and the core node 22 manage a plurality of independent packet buffers 26 and 27 for each priority within the edge node 21 and the core node 22. For this reason, it is possible to guarantee the quality of service when performing end-to-end (End-to-End) communication. In FIG. 2, the edge node 21 and the core node 22 are provided with two packet buffers 26 and 27 inside. However, the configuration is not limited to two, and three or more packet buffers are provided inside. It is good.
[0039]
Hereinafter, the operation of the network design system configured as described above will be described.
[0040]
First, the operation in the case where the network information collection determining unit 12 instructs the network information collection unit 13 to collect network operation state information will be described.
[0041]
FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation when the network information collection determining unit 12 shown in FIG. 1 issues a network operation state information collection instruction to the network information collection unit 13. In the network information collection determining unit 12, the processes in steps S33 and S34 surrounded by a dotted line are performed.
[0042]
When the network design unit 15 receives a demand request from the user via the user interface unit 11 (step S31), the network design unit 15 multiplexes a plurality of demand requests for the purpose of effective use of resources and takes into account the priority of the traffic situation. Then, resources are allocated to the multiplexed demand requests (step S32). At the time of setting a demand, a request for a demand request is accepted with the communication band as the maximum band. However, it is rare that a plurality of demand requests require the maximum band at the same time. Therefore, it is possible to save resources by multiplexing a plurality of demand requests and then allocating resources. The information on the resources allocated by the network design unit 15 is transferred to the network information collection determination unit 12.
[0043]
In the network information collection determining unit 12, a specific value is set in advance for resource allocation. This specific value is used as a threshold for determining the start / end of the collection of the network operation state information.
[0044]
Here, if the resources managed by the network design device 18 are link bandwidths, the network information collection determination unit 12 performs all demands accommodated up to that time when the network design unit 15 allocates a demand request. After adding a new demand bandwidth to the required bandwidth, a comparison with a specific value is performed (step S33). As the specific value in this case, as described above, the used bandwidth declared by the demand requested by the user is expressed as an absolute value, or expressed as the ratio of the set bandwidth to the resources available to the network device. can do.
[0045]
As a result, when there is a resource exceeding the specific value, the network information collection determination unit 12 determines a monitoring point (collection location) on the real network 14 for collecting network operation state information for the resource. A monitoring request is issued to the network information collection unit 13 so as to activate the monitoring process at the monitoring point (step S34).
[0046]
Thereafter, the network information collecting unit 13 collects the network operation state information by activating the monitoring process at the corresponding monitoring point (step S35).
[0047]
Next, an operation in the case where the network design unit 15 proposes a configuration change / operation method change / equipment extension of the real network 14 will be described.
[0048]
FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation when the network design unit 15 shown in FIG. 1 proposes a configuration change / operation method change / equipment extension of the real network 14. In the network setting unit 15, the processes in steps S43 to S45 surrounded by a dotted line are performed.
[0049]
When the monitoring process is started (step S41), the network information collecting unit 13 starts to periodically collect the network operation state information of the corresponding monitoring point (step S42). Note that the network operation state information collected by the network information collection unit 13 is stored in the network database 16 as network trend information.
[0050]
The network design unit 15 reads the network trend information stored in the network database 16 (step S43), and determines whether or not the network information collection determination unit 12 determines that the resource has exceeded a specific value. In step S44, it is confirmed how much traffic is actually flowing (step S44). Then, using the information confirmed in step S44 as an index, a proposal for a redesign for changing the multiplexing rate used in the initial design, the distribution of the already allocated resources, and the like, and a proposal for a new facility expansion are made (step S45). ). In addition, the proposal of the facility addition is to propose to add a network device or a link to a position where the load distribution of the real network 14 can be achieved.
[0051]
Here, when the network design device 18 is applied to the network shown in FIG. 2, packet buffers 26 and 27 to which packets are assigned for each priority are used as resources managed by the network design device 18. Further, the network information collection determination unit 12 is provided with a specific value for the number of packets and the number of bytes passing through the packet buffer.
[0052]
In a case where the number of packets passing through the packet buffer exceeds a specific value as a result of multiplexing a plurality of demand requests, the network information collection determination unit 12 designates the corresponding packet buffer as a collection point of the network operation state information. At the same time, the number of packets and the number of bytes passing through the packet buffer are specified as items of the network operation state information, and the network information collection unit 13 is instructed to periodically collect the network operation state information.
[0053]
The network design unit 15 determines whether the current real network 14 satisfies the demand request from the user by using the network operation state information collected by the network information collection unit 13 in a feedback manner, If the demand requirement is not satisfied, a proposal for redesign to change the multiplexing rate and resource allocation, and a proposal for new equipment expansion are made.
[0054]
As described above, in the present embodiment, the network operation state information directly collected from the network is used for the portion where the demand requests are concentrated, so that the current operation state of the real network 14 can be used for the network design. For example, the multiplexing ratio can be set optimally.
[0055]
Furthermore, since the collection point for collecting the network operation state information is limited to the part where the demand requests are concentrated, it is possible to reduce the load on the network device itself and the network as compared with the case where the information is constantly collected from all the networks. it can.
[0056]
Here, an example will be described with reference to FIG. 5 in which the used bandwidth (or the usage rate of the link) of the link configuring the real network 14 is used as the resource managed by the network design device 18.
[0057]
FIG. 5 is a diagram illustrating another example of the internal configuration of the network device that constructs the network 14 illustrated in FIG.
[0058]
The edge node 51 and the core node 52 illustrated in FIG. 5 do not perform the packet buffer management for each priority and are a simplified configuration including one packet buffer 56, as compared with the edge node 21 and the core node 22 illustrated in FIG. It has an internal structure. In FIG. 5, the point that the left end edge node 51 identifies the traffic flow 55 based on the header information of the incoming packet is the same as in FIG. 2, and the connection state of the edge node 51 and the core node 52 is also the same as in FIG. The same is true.
[0059]
In this example, the network information collection determination unit 12 is provided with a specific value for a band (or usage rate) to which a demand request is allocated for a link (or an interface of a network device).
[0060]
In the network information collection determining unit 12, when the link bandwidth set in the multiplexed demand request exceeds a specific value as a result of multiplexing the plurality of demand requests, the corresponding link is set to the network operation state information. After specifying the number of packets and bytes passing through this link as an item of network operation state information, the network information collection unit 13 is specified to collect the network operation state information periodically. Instruct.
[0061]
The network design unit 15 determines whether or not the demand request from the user is satisfied by using the network operation state information collected by the network information collection unit 13 as feedback, and satisfies the demand request. If not, we will propose redesign or expansion of equipment.
[0062]
In this example, since the used bandwidth of the link is used instead of the packet buffer as the resource to be managed, the network device having a simplified internal structure in which the packet buffer is not assigned for each priority is also used. Can be treated as a black box.
[0063]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.
[0064]
As a first effect, a network that determines network operation state information to be collected by a network information collection unit based on a network design result in a network design unit, and instructs the network information collection unit to collect the network operation state information. Since the information collection determining unit is provided, it is possible to obtain an effect that only necessary network operation state information can be limitedly collected.
[0065]
As a result, it is possible to reduce the load applied to the network and the network device as compared with a case where the network operation state information is uniformly collected from the entire network. Further, since the amount of information to be collected can be reduced, it is possible to increase the speed of input / output of the network design device at the time of network design, and to operate a more efficient and high quality network. .
[0066]
As a second effect, a packet buffer is provided for each priority in a network device itself for constructing a network, packet buffer allocation is centrally managed by a network design unit, and the number of packets passing through the packet buffer is used as network information as an operation status. By collecting and monitoring by the collection unit, the network operation state information can be directly fed back to the design target and used, so that the effect that the communication service quality for each priority can be guaranteed end to end can be obtained. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a functional block diagram showing an embodiment of a network design system according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a connection state and an internal configuration of network devices that construct the real network illustrated in FIG. 1;
FIG. 3 is a flowchart for explaining an operation when the network information collection determination unit shown in FIG. 1 issues a network operation state information collection instruction to the network information collection unit;
FIG. 4 is a flowchart for explaining an operation when the network design unit shown in FIG. 1 proposes a configuration change / operation method change / extension of a real network;
5 is a diagram illustrating another example of the internal configuration of the network device that constructs the real network illustrated in FIG. 1;
FIG. 6 is a functional block diagram showing a configuration example of a conventional network design system.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 11 User interface unit 12 Network information collection determination unit 13 Network information collection unit 14, 24 Network 15 Network design unit 16 Network database 17 Network information setting unit 18 Network design device 21, 51 Edge node 22, 52 Core node 23 Link 25, 55 Traffic Flow 26, 27, 56 Packet buffer

Claims

A network design system connected to a network and having a network design device for designing the network,
The network design device,
A user interface unit in which the quality required for the network is input as a demand request,
Network configuration information indicating the configuration state of the network device that constructs the network, and a network information collection unit that collects network operation state information indicating the operation state of the network;
A network design unit that designs the network based on the demand request input to the user interface unit and the network configuration information collected by the network information collection unit;
A network information setting unit configured to set the network based on the network design result in the network design unit;
A network that determines the network operation state information to be collected by the network information collection unit based on a design result of the network in the network design unit, and instructs the network information collection unit to collect the network operation state information An information collection decision unit,
The network design unit, after designing the network , based on the network operation state information collected by the network information collection unit, the current network satisfies the demand request input to the user interface unit Determine whether or not, if the demand request is not satisfied, perform the network design change,
The network information setting unit is configured to perform the network setting based on a result of the network design change performed by the network design unit when the network design unit changes the network design after performing the network setting. In a network design system that makes changes ,
The network information collection determining unit, when instructing the network information collection unit to collect the network operation state information, the network designed by the network design unit based on the demand request and the network configuration information A network design system for designating a collection point on the network where the network operation state information is to be collected and specifying an item of the network operation state information on the basis of the design result.

The network device includes:
An edge node that identifies a traffic situation of the network based on header information of a packet flowing into the network, assigns a specific priority to the packet among a plurality of packet transfer priorities, and transfers the packet,
A core node that forwards a packet transferred from the edge node to a destination according to the priority assigned by the edge node,
2. The network design system according to claim 1 , wherein the edge node and the core node each have a packet buffer provided independently for each of the priorities, and are interconnected by a link. 3.

The network design unit, when designing the network based on the demand request and the network configuration information, multiplexes the demand request, taking into account the priority of the traffic situation of the network, and multiplexed. Assigning the packet buffer to a demand request,
The network information collection determination unit is configured to, when instructing the network information collection unit to collect the network operation state information, packet of a packet passing through the packet buffer by multiplexing the demand request in the network design unit. When the number or the number of bytes reaches a certain value or more, the corresponding packet buffer is designated as a collection point of the network operation state information, and the number of packets or bytes of the packet passing through the corresponding packet buffer is set to the network operation state. The network design system according to claim 2 , wherein the information is designated as an item of information.

The network device includes:
An edge node that identifies a traffic situation of the network based on header information of a packet flowing into the network, and forwards the packet;
A core node for transferring a packet transferred from the edge node to a destination,
2. The network design system according to claim 1 , wherein the edge node and the core node each have a centralized packet buffer provided therein and are interconnected by a link.

The network design unit, when designing the network based on the demand request and the network configuration information, multiplexes the demand request, taking into account the priority of the traffic situation of the network, and multiplexed. Allocate the used bandwidth of the link to a demand request,
The network information collection deciding unit, when instructing the network information collection unit to collect the network operation state information, the multiplexing of the demand request in the network design unit, the use bandwidth of the link is a certain value or more When the number of packets reaches the number of packets, the number of packets or the number of bytes of packets passing through the corresponding link is specified as an item of the network operation state information. The network design system according to claim 4 , wherein

A network design method for designing a network,
A demand request required as the quality of the network, and a process of designing the network based on network configuration information indicating a configuration state of a network device that constructs the network;
A process of setting the network based on the design result of the network;
Based on the design result of the network, determine network operation state information to be collected among network operation state information indicating the operation state of the network, and collect the determined network operation state information;
After designing the network, it is determined based on the network operation state information whether or not the current network satisfies the demand request, and if the demand request is not satisfied, a design change of the network is performed. Processing, and
After performing the setting of the network, when the design change of the network is performed , a process of changing the setting of the network based on the result of the design change of the network ,
When determining network operation state information to be collected from the network operation state information, the network operation state information is collected based on a design result of the network designed based on the demand request and the network configuration information. A network design method, wherein a collection point on the network is determined and an item of the network operation state information is determined.

When a packet buffer is independently provided for each priority of packet transfer inside the network device, and the network devices are interconnected by a link,
In designing the network based on the demand request and the network configuration information, the demand request is multiplexed, and the packet buffer is added to the multiplexed demand request in consideration of the priority of the traffic situation of the network. The process of assigning
When determining the network operation state information to be collected from the network operation state information, when the number of packets or the number of bytes of the packets passing through the packet buffer reaches a certain value or more due to the multiplexing of the demand request, And determining the number of packets or bytes of packets passing through the corresponding packet buffer as an item of the network operation state information. The network design method according to claim 6 .

When a centralized packet buffer is provided inside the network device, and the network devices are interconnected by a link,
When designing the network based on the demand request and the network configuration information, the demand request is multiplexed, and considering the priority of the traffic situation of the network, the multiplexed demand request is added to the link of the link. The process of allocating the bandwidth used,
When determining the network operation state information to be collected from the network operation state information, if the used bandwidth of the link reaches a certain value or more due to the multiplexing of the demand request, the corresponding link is set to the network operation state information. 8. The network design method according to claim 7 , further comprising: determining the number of packets to be collected as a collection point, and determining the number of packets or the number of bytes of a packet passing through a corresponding link as an item of the network operation state information. .

A program connected to a network and executed by a computer that designs the network,
A demand request required as the quality of the network, and a process of designing the network based on network configuration information indicating a configuration state of a network device that constructs the network;
A process of setting the network based on the design result of the network;
Based on the design result of the network, determine network operation state information to be collected among network operation state information indicating the operation state of the network, and collect the determined network operation state information;
After designing the network, it is determined based on the network operation state information whether or not the current network satisfies the demand request, and if the demand request is not satisfied, a design change of the network is performed. Processing, and
After performing the setting of the network, when the design of the network is changed, in the program that causes the computer to execute a process of changing the setting of the network based on a result of the design change of the network ,
When determining network operation state information to be collected from the network operation state information, the network operation state information is collected based on a design result of the network designed based on the demand request and the network configuration information. A program for causing a computer to execute a process of determining a collection point on the network and determining an item of the network operation state information.

When a packet buffer is independently provided for each priority of packet transfer inside the network device, and the network devices are interconnected by a link,
In designing the network based on the demand request and the network configuration information, the demand request is multiplexed, and the packet buffer is added to the multiplexed demand request in consideration of the priority of the traffic situation of the network. The process of assigning
When determining the network operation state information to be collected from the network operation state information, when the number of packets or the number of bytes of the packets passing through the packet buffer reaches a certain value or more due to the multiplexing of the demand request, And determining the number of packets or bytes of a packet passing through the corresponding packet buffer as an item of the network operation state information. The program according to claim 9 , wherein:

When a centralized packet buffer is provided inside the network device, and the network devices are interconnected by a link,
When designing the network based on the demand request and the network configuration information, the demand request is multiplexed, and considering the priority of the traffic situation of the network, the multiplexed demand request is added to the link of the link. The process of allocating the bandwidth used,
When determining the network operation state information to be collected from the network operation state information, if the used bandwidth of the link reaches a certain value or more due to the multiplexing of the demand request, the corresponding link is set to the network operation state information. and determines as part of the collection, according to claim 9, characterized in that to execute a process of determining the number of packets number or byte packets passing through the appropriate link as items of the network operating status information to the computer Program.