JP4112492B2 - Ipネットワーク・トポロジ発見のためのリンク状態情報の使用 - Google Patents
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Description
RFC1850
図2は、本発明の実施形態によるネットワーク・トポロジ生成装置200を示す。生成装置200は、コンピュータ・ネットワークのアクセス・ポイント、たとえばスタブ・ネットワーク112に接続されるように、かつホスト、通常はルータとの間で送受信を行うように構成される。生成装置200は、所望の各経路指定領域中の選択されたルータと交信することによって、ネットワーク・トポロジに関する選択された情報を集めるように構成されたデータ収集エージェント204と、集められた情報を分析して(OSIレイヤ3)ネットワーク・トポロジをそこから導出することができる出力を生成するように構成されたデータ分析エージェント208とを備える。データ収集装置204は、ルータ・テーブル212(図4)を使って、識別された選択されたルータ(および/またはそのインターフェース)を列挙し、ルータが交信されたことがあるか判定して、ある場合はその結果を列挙する。データ収集装置204は、交信されたルータ内のリンク状態データベースから取得されたリンク状態広告すなわちLSAの一覧であるリンク状態広告すなわちLSAテーブル216(図5)を出力する。リンク状態データベースは、OSPFプロトコルによって定義されるように、各リンクが、そのリンクに関連づけられたエンド・ポイントおよびコスト算出法によって定義されるリンクの一覧であることが理解されよう。経路指定領域内部の各区域境界ルータは、その境界上にルータが位置する(または区域境界ルータが関連づけられる)すべての領域に対してデータベースの完全なコピーを有する。しかし、1つの経路指定領域内部の非区域境界ルータは通常、そのルータが置かれた領域においてデータベースの完全なコピーを有し、異なる経路指定領域内のルータと同じリンク状態データベースはもたない。
ここで図3を参照し、データ収集装置204の動作を説明する。
ステップ300で、データ収集装置204が作成される。
データ収集装置204はステップ304で、1つまたは複数のシードIPアドレスを使って、選択された1つまたは複数の経路指定領域内のホスト・ルータと交信する。データ収集エージェント204によって最初に交信されたルータ(群)は、これ以降はゲートウェイ・ルータ(群)と呼ぶ。好ましい実装形態では、ただ1つのシードIPアドレスが利用される。ユーザがある特定のルータを初期ゲートウェイとして使うようにデータ収集エージェント204を構成しなかった場合、シード・ルータは自動的に決定することができる。この決定を行う方法は、プラットフォーム依存である。すべてのプラットフォームに対して、ゲートウェイは、有効なゲートウェイ・フィールドを有する第1の経路指定テーブル・エントリから取り出される。ゲートウェイ・ルータと交信するのに使われる簡易ネットワーク管理プロトコルすなわちSNMP技術は、経路指定プロトコルに特有でよい。たとえば、RFC1850は、OSPFプロトコルに特有の技術をSNMPに対して用いてルータと交信するための仕様を提供する。
次に、データ収集装置204は、ステップ316で、ダウンロードされたリンク状態データベースを公知の技術によって復号化する。一般に、データ収集装置204は、緊密に圧縮されたバイナリ・データを解析し、それをデータベースの内部表現に変換する。この内部表現において、リンク状態データベース中の様々なフィールドおよびフィールド・エントリは識別されて共にグループ化される。このステップは、情報が後のステップにおいてフィルタリングされることを可能にするのに重要である。
・NOTVISITED:区域境界ルータと交信する試みが行われていない。
・TRIED:区域境界ルータを処理する試みが失敗した。構成によっては、ルータとの交信をさらに試みることができる。
・DONE:区域境界ルータへの訪問および処理が成功した、またはルータを処理することができなかった。いずれの場合でも、区域境界ルータの処理をさらに試みることはできない。
・テーブルのメンバがすべて、DONE状況を有する。この場合、アルゴリズムは終了されてステップ340に進む。
・NOT VISITED状況を有する少なくとも1つのリスト・メンバがある。この場合、アルゴリズムはその中から1つを選んでステップ344に進む。
・NOTVISITED状況を有するメンバはないが、TRIED状態を有する少なくとも1つのメンバがある。この場合、アルゴリズムはその中から1つを選んでステップ344に進む。
図6は、データ分析装置208の動作を示す。
データ分析装置208は、ステップ600で作成される。
データ分析装置208は、ステップ608で、iを2に設定する。iは、どのリンク・タイプを検討すべきか制御するのに使われるカウンタである。LSAテーブル216は、LSAタイプに基づいて降順でトラバースされる。LSAタイプ2は、LSAタイプ1の前に検討される。こうした順序づけは、ルータの広告を処理するとき、アルゴリズムがネットワーク・モデルのデータ構造の状態についていくつかの仮定を行うことを可能にする。
ステップ620は、いくつかの方法で実施することができる。
ループ652は、タイプ1LSAに対してループが実行されること以外は上記のループと同じである。
ステップ620と同様、ステップ648はいくつかの方法で実施することができる。
ネットワーク・モデルにあるオブジェクトは通常、自己管理オブジェクトである。自己管理オブジェクトとは、そのクライアントによってではなく、それがインスタンス生成したクラスによって存続期間が管理されるオブジェクトである。このモデルは、インスタンスへのポインタの静的な組を含む1つまたは複数のクラスによって実装される。データ分析装置208は、静的な組にオブジェクトを追加し、かつそこから削除する。ネットワーク・モデルのすべてのオブジェクトは、インターフェースを除き、自己管理される。インターフェース・オブジェクトは、直接接続されたホスト・オブジェクトによって所有され管理される。
たとえば一代替実施形態では、OSPF以外のプロトコルに対してこうしたアルゴリズムが使われる。こうしたアルゴリズムは、ルータに格納された情報に基づいてルータをグループに構成する、かつ/または企業システムもしくは自律システムを領域に分割するどの距離ベクタ・アルゴリズムおよびリンク状態アルゴリズムに対しても使うことができる。
別の実施形態では、データ収集およびデータ分析エージェントは、全体的にまたは部分的に、特定用途向け集積回路または他のどのタイプの論理回路としても実施される。
Claims (14)
- 分散処理ネットワークに関連づけられたトポロジを判定する方法であって、
複数のネットワーク領域から、第1および第2の組のルータを含む1つのネットワーク領域をネットワーク・トポロジ生成装置により選択する処理であって、前記第1の組のルータ内の前記ルータが前記第2の組のルータ内のメンバでもあり、前記第2の組のルータが、前記第1の組のルータ内にはないルータを含み、前記複数のネットワーク領域のうちの少なくとも2つが共通の経路指定プロトコルによって定義されているような処理と、
前記ネットワーク・トポロジ生成装置により前記第2の組のルータ内の第1のルータに交信して、前記第1の組のルータ内の前記ルータの少なくとも1つを決定する処理であって、前記第1のルータが前記第1の組のルータ内にはないような処理と、
その後に、前記ネットワーク・トポロジ生成装置により、前記第1の組のルータ内の各々のルータと交信し、前記第2の組のルータ内の他のルータの各々とは交信しない処理であって、前記第1の組のルータが前記第2の組のルータよりもメンバが少ないような処理と、
前記ネットワーク・トポロジ生成装置により、前記第1の組のルータ内の前記交信されたルータの少なくともいくつかによって維持されるネットワーク情報にアクセスする処理と、
前記ネットワーク・トポロジ生成装置により、前記第1の組のルータ内の前記ルータの各々に対してフラグの値を設定する処理であって、前記フラグの値が、前記関連づけられたルータおよび/またはルータ・インターフェースとの前記交信の状態に依存するような処理と、
前記ネットワーク・トポロジ生成装置により、前記アクセスされたネットワーク情報に基づいて、前記選択されたネットワーク領域内の前記ネットワーク・トポロジの表現を生成する処理であって、前記ネットワーク情報がリンク状態広告を含み、前記リンク状態広告をリンク状態広告テーブルに格納し、関連づけられた区域によって前記リンク状態広告が索引をつけられることと、前記リンク状態広告テーブル中の複数の前記リンク状態広告に対してリンク状態広告のタイプを決定することとを含み、高い番号のリンク状態広告のタイプが低い番号のリンク状態広告のタイプの前に処理されるようになっているネットワーク・トポロジの表現を生成する処理とを含む方法。 - 前記交信する処理において、前記第1の組の前記ルータそれぞれに関連づけられたインターフェースが交信され、
前記第1のルータが、隣接するネットワーク領域の間の境界上に位置せず、
前記第1の組のルータの前記ルータそれぞれが区域境界ルータであり、
前記第2の組のルータの前記ルータの少なくともいくつかが区域境界ルータではない、請求項1に記載の方法。 - 前記生成する処理において、前記表現がルータ、リンク、インターフェース、およびネットワークの一覧であることを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記複数のネットワーク領域が第1のネットワーク領域および第2のネットワーク領域を含み、
前記生成する処理が、
1つまたは複数の選択された第1の領域に関連づけられたネットワーク情報を破棄すること、および
1つまたは複数の選択された第2の領域に関連づけられたネットワーク情報の一覧を更新することを含み、
前記ネットワーク・トポロジがOSIレイヤ3トポロジに対応し、
前記生成する処理において、仮想リンク情報が無視される、請求項1に記載の方法。 - 前記アクセスする処理が、リンク状態広告に関連づけられた複数のリンク状態広告および選択されたネットワーク領域を列挙するリンク状態広告テーブルを出力し、
選択された各ネットワーク領域ごとに、
前記選択されたネットワーク領域に関連づけられたリンク状態広告を前記ネットワーク・トポロジ生成装置により選択する工程と、
前記選択されたリンク状態広告を前記ネットワーク・トポロジ生成装置により解析する工程と、
前記選択されたリンク状態広告中の情報を含む、前記選択されたリンク状態広告中で参照されるルータ・オブジェクト、インターフェース・オブジェクト、リンク・オブジェクト、およびネットワーク・オブジェクトのうちの少なくとも1つを構築する工程と、
前記選択された領域に関連づけられた各リンク状態広告が検討されるまで、前記選択する工程、前記解析する工程、および前記構築する工程を繰り返す工程とが反復して実施され、
前記反復して実施される工程が、
前期ネットワーク・トポロジ生成装置により、前記選択されたネットワーク領域に関連づけられた第1のリンク状態広告と前記選択されたネットワーク領域に関連づけられた第2のリンク状態広告とを比較すること、ならびに前記第1および第2のリンク状態広告が互いに対応するとき、前記第1および第2のリンク状態広告に含まれる情報を含むインターフェース・オブジェクトを構築することを含み、
前記反復して実施される工程において、
ポイント間リンクが、対応するスタブ・ネットワーク・リンクをもたないとき、アドレス番号なしと仮定される規則が使用され、
前記反復して実施される工程において、
選択されたネットワーク領域に関連づけられた第1のリンク状態広告と選択されたネットワーク領域に関連づけられた第2のリンク状態広告とを前記ネットワーク・トポロジ生成装置により比較する工程と、
前記第1および第2のリンク状態広告が互いに対応するとき、ルータ、インターフェース、リンク、およびネットワークのうちの少なくとも1つの、少なくとも1つの属性を識別する工程とがさらに実施される、請求項1に記載の方法。 - 前記第1の組のルータの少なくとも1つのルータが1つまたは複数の選択された経路指定プロトコルに従って構成されるので、前記第1の組のルータの前記交信されたルータの前記少なくともいくつかが、前記少なくとも1つのルータを排除する、請求項1に記載の方法。
- 1組のIPアドレスのメンバではないIPアドレスにルータが関連づけられるとき、前記ルータ中のネットワーク情報と交信しないこと、およびそれにアクセスしないことの少なくとも一方を、前記ネットワーク・トポロジ生成装置により行う処理と、
1組のネットワーク領域のメンバではないネットワーク領域にルータがあるとき、前記ルータ中のネットワーク情報と交信しないこと、およびそれにアクセスしないことの少なくとも一方を、前記ネットワーク・トポロジ生成装置により行う処理と、
新規領域が発見されると常に、前記発見された領域にユーザの関心を示すものとして、印をつけるべきかどうかを判定するために、前記ネットワーク・トポロジ生成装置が前記ユーザに問い合わせる処理をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記交信されたルータの前記少なくともいくつかが1つまたは複数の選択された経路指定プロトコルを使う場合のみ、前記第1の組のルータの前記交信されたルータの前記少なくともいくつかからのネットワーク情報に前記ネットワーク・トポロジ生成装置がアクセスする処理をさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 分散処理ネットワークに関連づけられたトポロジを判定するシステムであって、
複数のネットワーク領域から、第1および第2の組のルータを含む1つのネットワーク領域を選択する選択手段であって、前記第1の組のルータの前記ルータが前記第2の組のルータのメンバでもあり、前記第2の組のルータが、前記第1の組のルータ内にはないルータを含み、前記複数のネットワーク領域が少なくとも1つの経路指定プロトコルによって定義され、前記ネットワーク領域の少なくとも2つが共通の経路指定プロトコルによって定義される手段と、
前記第2の組のルータ内の第1のルータに交信して前記第1の組のルータ内の前記ルータの少なくとも1つを決定する交信手段であって、前記第1のルータが前記第1の組のルータ内にはなく、その後で、前記第1の組のルータ内の各々のルータと交信し、前記第2の組のルータ内の他のルータの各々とは交信せず、前記第1の組のルータが前記第2の組のルータよりもメンバが少ない手段と、
前記第1の組のルータの前記交信されたルータの少なくともいくつかによって維持されるネットワーク情報にアクセスするアクセス手段であって、前記第1の組のルータの前記ルータそれぞれに対してフラグの値を設定し、前記フラグの値が、前記関連づけられたルータおよび/またはルータ・インターフェースとの前記交信の状態によって決まるような手段と、
前記アクセスされたネットワーク情報に基づいて、前記選択されたネットワーク領域内の前記ネットワーク・トポロジの表現を生成する生成手段であって、前記交信手段およびアクセス手段が前記複数のネットワーク領域およびネットワークのトポロジを決定し、前記交信手段およびアクセス手段により前記交信されたルータのうちの少なくともいくつかのものに対して送信された信号が、隣接する定められたネットワーク領域の間の境界を越えて進み、および前記少なくとも1つのルータが1つまたは複数の選択された経路指定プロトコルに従って構成されるため、前記第1の組のルータの前記交信されたルータの前記少なくともいくつかが、前記少なくとも1つのルータを排除するようになっている生成手段とを備えるシステム。 - 前記交信手段が、前記第1の組の前記ルータそれぞれに関連づけられたインターフェースと交信し、
前記第1のルータが、隣接するネットワーク領域の間の境界上に位置せず、
前記第1の組のルータの前記ルータそれぞれが区域境界ルータであり、
前記第2の組のルータの前記ルータの少なくともいくつかが区域境界ルータではなく、
前記生成手段が、(i)前記第1のルータの組の前記ルータそれぞれと、(ii)前記第1のルータの組の前記ルータそれぞれに関連づけられた1つまたは複数のインターフェースとのうちの少なくとも1つの、1つまたは複数の属性を列挙し、第2のルータの組の前記ルータそれぞれおよび/またはそれに接続されたインターフェースに関連づけられた1つまたは複数の属性を排除するルータ・テーブルを維持し、
前記ネットワーク情報がリンク状態広告を含み、
前記生成手段が、前記リンク状態広告をリンク状態広告テーブルに格納し、
関連づけられた区域によって前記リンク状態広告が索引をつけられ、
前記生成手段が、前記リンク状態広告テーブル中の複数の前記リンク状態広告に対してリンク状態広告のタイプを決定し、
高い番号のリンク状態広告のタイプが低い番号のリンク状態広告のタイプの前に処理され、
前記生成手段が、前記情報のタイプと前記情報に関連づけられたリンクのタイプとの少なくとも1つに基づいて、前記情報の少なくともいくつかを破棄し、
前記生成手段により生成される前記表現がルータ、リンク、インターフェース、およびネットワークの一覧である、請求項9に記載のシステム。 - 前記複数のネットワーク領域が第1のネットワーク領域および第2のネットワーク領域を含み、
前記生成手段が、1つまたは複数の選択された第1の領域に関連づけられたネットワーク情報を破棄し、1つまたは複数の選択された第2の領域に関連づけられたネットワーク情報の一覧を更新し、
前記ネットワーク・トポロジがOSIレイヤ3トポロジに対応し、前記生成手段において、仮想リンク情報が無視される、請求項9に記載のシステム。 - 前記アクセス手段が、リンク状態広告に関連づけられた複数のリンク状態広告および選択されたネットワーク領域を列挙するリンク状態広告テーブルを出力し、選択された各ネットワーク領域ごとに、
前記選択されたネットワーク領域に関連づけられたリンク状態広告を選択する工程と、
前記選択されたリンク状態広告を解析する工程と、
前記選択されたリンク状態広告中の情報を含む、前記選択されたリンク状態広告中で参照されるルータ・オブジェクト、インターフェース・オブジェクト、リンク・オブジェクト、およびネットワーク・オブジェクトの少なくとも1つを構築する工程と、
前記選択された領域に関連づけられた各リンク状態広告が検討されるまで、前記選択する工程、前記解析する工程、および前記構築する工程を繰り返す工程とを反復して実施し、
前記反復して実施される工程が、
前記選択されたネットワーク領域に関連づけられた第1のリンク状態広告と前記選択されたネットワーク領域に関連づけられた第2のリンク状態広告とを比較すること、ならびに前記第1および第2のリンク状態広告が互いに対応するとき、前記第1および第2のリンク状態広告に含まれる情報を含むインターフェース・オブジェクトを構築することを含み、
前記反復して実施される工程において、
ポイント間リンクが、対応するスタブ・ネットワーク・リンクをもたないとき、アドレス番号なしと仮定される規則が使用され、
前記反復して実施される工程において、
選択されたネットワーク領域に関連づけられた第1のリンク状態広告、および選択されたネットワーク領域に関連づけられた第2のリンク状態広告を比較する工程と、
前記第1および第2のリンク状態広告が互いに対応するとき、ルータ、インターフェース、リンク、およびネットワークのうちの少なくとも1つの、少なくとも1つの属性を識別する工程とがさらに実施される、請求項9に記載のシステム。 - 1組のIPアドレスのメンバではないIPアドレスにルータが関連づけられるとき、前記ルータ中のネットワーク情報と交信しない動作、およびそれにアクセスしない動作の少なくとも1つの動作と、
1組のネットワーク領域のメンバではないネットワーク領域にルータがあるとき、前記ルータ中のネットワーク情報と交信しない動作、およびそれにアクセスしない動作の少なくとも1つの動作と、
新規領域が発見されると常に、前記発見された領域にユーザの関心を示すものとして印をつけるべきかどうかを判定するために、前記ユーザに問い合わせる動作とをさらに備える、請求項9に記載のシステム。 - 前記交信されたルータの前記少なくともいくつかが1つまたは複数の選択された経路指定プロトコルを使う場合のみ、前記第1の組のルータの前記交信されたルータの前記少なくともいくつかからのネットワーク情報に前記アクセス手段がアクセスする、請求項9に記載のシステム。
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