JP4117291B2

JP4117291B2 - ネットワーク情報を収集、分析し、ネットワーク構成情報を作成する装置、ネットワーク構成情報を作成する方法、及びネットワーク構成情報を作成するプログラム

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Publication number: JP4117291B2
Application number: JP2004380078A
Authority: JP
Inventors: 邦夫奥田; 賢太郎青木; 健史大森; 之信森谷; 英夫安庭
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 2004-12-28
Filing date: 2004-12-28
Publication date: 2008-07-16
Anticipated expiration: 2024-12-28
Also published as: US7660269B2; US20060153246A1; JP2006186829A

Description

本発明は、ネットワークに接続されたコンピュータやルータ等の機器に関する情報を収集し、ネットワーク内の各構成要素間の経路のパケット伝送時間を含めたネットワーク・トポロジー（ネットワーク構成情報）を作成する装置、ネットワーク・トポロジーを作成する方法、及びネットワーク・トポロジーを作成するプログラムに関する。

近年、企業などが保有するネットワークに接続されたコンピュータなどの機器の資産情報の管理が可能になった。例えば、ＳＮＭＰ（Simple Network Management Protocol）を利用すれば、ＭＡＣアドレスやＩＰアドレスを自動収集し、ネットワーク機器構成の一部を調査できる。また、エージェントなどの技術を使用して、ネットワークに接続された機器の情報を収集し、これを、システム障害が発生した時に、システムの復旧に活用することも可能である。

特許文献１によると、通信ネットワーク内に複数の分散マネージャを設け、各分散マネージャに属する、いわゆるＳＮＭＰエージェントから、ノードに関する情報を収集して、トポロジー情報を作成し、上位の分散マネージャが、トポロジー情報を収集して部分ネットワークのトポロジー情報を作成し、さらに上位の分散マネージャが、部分ネットワークのトポロジー情報を収集して部分ネットワークのトポロジー情報を作成し、これを繰り返して最終的にネットワーク全体のトポロジー情報を作成するというものである。

また、特許文献２によると、ネットワーク管理システムが、ネットワーク管理システムを識別するための管理システム識別情報と、ネットワーク構成要素を識別するための構成要素識別情報と、ネットワーク管理システムおよびネットワーク構成要素が接続された時刻を示す時刻情報とを含み、システム構成を示す所定の構成情報を保持することで、ネットワーク管理システムは、ネットワーク構成要素から収集した構成情報と自己が保持する構成情報とに基づく所定の立ち上げ手順にてシステムの立ち上げを容易に行えるようにしたものである。また、ネットワーク管理システムは、ネットワーク構成要素から収集した構成情報と自己が保持する構成情報とを比較し、両構成情報の管理システム識別情報および両構成情報の時刻情報がそれぞれ一致し、かつ両構成情報の構成要素識別情報が不一致である場合には、ネットワーク構成要素に新たな構成要素識別情報を付与し、そのまま運用を継続するようにしたもので、障害時の立ち上げや初期設定のメンテナンス対応を容易にしたものである。

上記従来技術により、ネットワークを構成する機器の資産管理が容易になり、ネットワークに障害が発生した場合の復旧にもある程度対応できるようになった。

特開平９−９３２６５号公報特開平１０−１６１９５６号公報

しかしながら、ネットワークに障害が発生した時には、その原因が不明な場合は、障害解析やシステムを診断する必要があり、解析ツールをどこに仕掛けるかは、システム管理者の経験と勘に頼るのが基本となり、対応に手間取ることとなる。特に大規模ネットワークや、Ｗｅｂ環境が含まれているようなネットワークでは、障害が発生した場合に、各ネットワーク構成機器間の相対パフォーマンス時間を把握したり、ボトルネックとなる箇所を判別し、およびその問題解析に、多大の時間と労力が必要となる。特許文献１および特許文献２のいずれの技術を使用した場合でも、パフォーマンス時間を把握したり、ボトルネックとなる箇所を特定するのは、システム管理者の勘と経験による、いわゆる個人の能力に頼ることが必然となる。このパフォーマンス時間やボトルネックの把握が困難である状況では、システム更改時のシステム設計や、ネットワークの一部変更においても、システム管理者の個人的能力に頼らざるを得ず、多くの場合に困難な作業となることが予想される。さらに、システム管理者の交代があった場合には、新任のネットワーク管理者にとっては、ネットワーク障害発生時の問題解析やシステム設計およびその変更を非常に困難なものにするはずである。

そして、ＨｕｂなどのＳＮＭＰの機能の無いネットワーク構成機器では、そのネットワーク構成機器に関する情報を自動取得することができないため、そのネットワーク機器を手作業で追加をしなければ、ネットワーク・トポロジーから欠落してしまい、実際の接続形態を性格に把握することは困難になる。また、ＳＮＭＰの機能に基づいてネットワークの管理を行うと、ネットワーク構成機器のデータを収集する際に、そのネットワークに大きな負荷をかけることになるので、ネットワークの一部にしか異常がない場合でも、ネットワーク全体の機能低下を招くこととなり、好ましくない。

そこで本発明は、上記課題を解決することのできる、ネットワークに接続されたコンピュータ、ルータやＨｕｂ等の機器に関する情報を収集し、ネットワーク内の各構成機器間のパケット伝送時間を含めたネットワーク・トポロジー（ネットワーク構成情報）を作成する装置、ネットワーク・トポロジーを作成する方法、及びネットワーク・トポロジーを作成するプログラムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明においては、ネットワークに接続された端末が計測した、ネットワークを流れる信号を他のネットワークに中継する１つ以上の中継機器と前記端末との間のパケット伝送時間と、前記中継機器に関する情報と、および前記端末に関する情報とを持つデータから、ネットワーク構成情報を作成する装置を提供する。前記装置は、前記端末から前記データを受信し、前記データから、前記中継機器の接続、位置とサブネットワークを特定し、前記データから、ネットワーク内の前記端末の位置を特定し、前記特定された位置から、前記中継機器の接続、サブネットワーク、前記端末および前記パケット伝送時間をネットワーク構成情報に配置する。ネットワークに接続されたクライアントＰＣなどの端末機器と、ネットワークを流れる信号を他のネットワークに中継するルータなどのネットワークを制御する機器との各経路間のパケット伝送時間を把握し、ルータのＩＰアドレスなどの情報から、サブネットワークが把握でき、これらと取得したクライアントＰＣなどの端末のシリアル番号、ＭＡＣアドレスやＩＰアドレスなどと併せてネットワークのトポロジー情報を作成する。これにより、システム管理者は、障害発生時や、システムの更改または一部変更の際に、問題点を容易に把握することができる。

また、本発明においては、ネットワークに接続された端末が計測した、前記ネットワークのサブネットワークに接続された端末と前記サブネットワーク内に接続された他の端末の間のパケット通過時間と、および前記端末の識別子とを含む資産情報とを含むデータから、ネットワーク構成情報を作成する装置も提供する。前記装置は、前記端末から前記データを受信し、前記データから、同一集線装置に接続された複数の端末のグループを特定し、集線装置を特定するし、前記集線装置をネットワーク構成情報に配置し、前記端末に関する情報から、ネットワーク構成情報に前記端末を配置し、前記端末と前記集線装置との間のパケット通過時間をネットワーク構成情報に配置する。クライアントＰＣ間のパケット通過時間から、ＳＮＭＰの機能を有さないＨｕｂなどのネットワーク機器を、特定することができ、これらを含めたネットワークのトポロジーを作成することができる。

また、上記ルータを特定したネットワークのトポロジーを作成する発明は、Ｈｕｂを特定して、ネットワークのトポロジーを作成する発明と適宜組み合わせ可能で、この組み合わせにより、ルータとＨｕｂの両方を特定したネットワークのトポロジー作成が容易になる。この組み合わせは、どちらの処理を先に行っても実行可能である。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせは、発明の内容を理解しやすくするためのものもあり、その全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、ネットワーク・トポロジーを作成するシステムが作動するネットワーク構成１００の概略を示している。ネットワーク構成１００は一般的なネットワーク構成要素を含むだけでなく、特別なネットワーク構成要素を含んでもよく、ここで開示しているものに限定されることはない。ネットワークは有線に限らず、その一部または全部が無線により構成されるものであってもよい。１０１はエージェント管理サーバである。ここでは、エージェント管理サーバ１０１は、エージェント・ソフトウェア１０６からの情報収集と、ネットワーク・トポロジーを作成する機能を持つが、この機能は他のサーバや端末に行わせることが可能である。１０２はファイアーウォールであるが、この位置にあることが必須ではなく、単に一般的なネットワーク内での配置の例として挙げている。１０３は、ネットワークを流れる信号を他のネットワークに中継する中継機器で、いわゆるルータである。１０４はネットワークの集線装置であり、ＬＡＮ（Local Area Network）内でスター型配線として使用等するもので、いわゆるＨｕｂである。１０５は端末であるが、ここでは発明を理解しやすくするためにクライアントＰＣとして表している。クライアントＰＣ１０５は、プログラムを動作させることが可能であれば、いかなる端末でもよく、例えば、プリンタ等の機器を含む端末であってもよい。１０６はエージェント・ソフトウェアで、クラインとＰＣ上で稼動し、ルータとのパケット伝送時間や、クライアントＰＣ間のパケット通過時間等を計測し、資産情報とともに、または別個に、エージェント管理サーバに送信する。１０８はインターネットや会社内のイントラネット等のネットワークである。１０９は時刻を合わせるためのＮＴＰ（Network Time Protocol）サーバである。ＮＴＰサーバ１０９は、各クライアントＰＣや下位のサーバ等の時刻を合わせるために必要だが、原子時計等が実現されれば、必ずしも必要ではない。１１０はそれぞれルータ１０３により構成されるサブネットワークである。

図２は、ネットワーク管理サーバおよびエージェント・ソフトウェアが動作するハード構成２００の概要である。中央演算処理装置であるＣＰＵ２０１は各種ＯＳの制御下で様々なプログラムを実行する。ＣＰＵ２０１はバス２０２を介して、メモリ２０３、ディスク２０４、ディスプレイ・アダプタ２０５、ユーザ・インタフェース２０６およびネットワーク・インタフェース２０７と相互接続される。ユーザ・インタフェース２０６を通して、キーボード２０８およびマウス２０９に接続され、ディスプレイ・アダプタ２０５を通してディスプレイ装置２０８に接続され、ネットワーク・インタフェース２０７を通してネットワークに接続される。メモリ２０３は、主メモリやキャッシュ・メモリを含み、キャッシュ・メモリはエージェントから送られてきたパケット伝送時間・資産管理データなどの測定データを保存したり、作成したネットワーク・トポロジー情報を保持したりするのに使用する。ディスク２０４には、エージェントを管理してネットワーク・トポロジーを作成する機能を実現するプログラムを記録し、実行時にメモリ２０３に読み込み実行する。また、ディスク２０４は、パケット伝送時間や資産管理データなどの測定データを保存したりする。同様のハード構成は、クライアントＰＣでエージェント・ソフトウェアが動作するときにも有効であり、ＣＰＵ２０１によりメモリ２０３に読み込まれたエージェント・プログラムが実行され、ディスク２０４には、エージェントのプログラムのほかに、資産管理の情報を保持し、エージェント管理サーバ１０１からの指示等に応答して、クライアントＰＣの資産管理の情報等を送信する。このハード構成２００は、コンピュータ・システムおよびバス配置の一実施形態の例にすぎず、本発明の特徴は、さまざまなシステム構成で、同一の構成要素を複数有する形態で、または、ネットワーク上に分散された形態でも実現することができる。

図３は、エージェント管理サーバ３００と、エージェント・ソフトウェア３５０（クライアントＰＣ）の機能ブロックを模式的に示している。まず、エージェント管理サーバ３００を説明する。エージェント・ソフトウェア指示部３０１は、エージェント・ソフトウェアとデータを送受信するための機能で、資産情報、ルータへのパケット伝送時間や、Ｈｕｂに関するパケット通過時間の送信要求等の指示を行う、いわゆる、エージェント・ソフトウェアとのインタ・フェースを制御する部分である。通常はネットワークなどを介して、エージェント・ソフトウェアとデータを送受信する。エージェント・ソフトウェア設定部３０２はエージェント・ソフトウェアを設定するためのものである。例えば、エージェント・ソフトウェアにタイマー起動の設定をしたり、パケット伝送時間の測定の頻度を設定したりするのに利用される。クライアントＰＣ特定部３０３は、クライアントＰＣの情報や位置の特定を行う。クライアントＰＣ特定部３０３は、測定データ・ディスク３０６のクライアントＰＣのシリアル番号（識別子）、ＭＡＣアドレス、ＩＰアドレス、ルータとのパケット伝送時間やルータのＩＰアドレス等の測定データと、後述するルータ特定部３０４およびＨｕｂ情報特定部３０５の情報を基に、ネットワーク内のクライアントＰＣの位置（サブネットワークおよびセグメントへの接続状態等）を特定する機能を有する。
ネットワーク構成情報作成部３０７は、このクライアントＰＣ情報管理部３０３の情報を基に、ネットワーク構成情報にクライアントＰＣを配置する。

ルータ特定部３０４は、ルータに関する情報を特定する。ルータ特定部３０４は、測定データ・ディスク３０６のルータのＩＰアドレスや、クライアントＰＣからルータまでのパケット通過時間等を基に、サブネットワークを特定したり、各ルータ間の接続やパケット伝送時間を特定したりする機能を有する。Ｈｕｂ情報特定部３０５は、Ｈｕｂに関する情報を解析する。測定データ・ディスク３０６のクライアントＰＣ間のパケット通過時間を基に、Ｈｕｂの所在を特定し、クライアントＰＣとＨｕｂ間のパケット通過時間を計算し、いわゆるＨｕｂで構成されるネットワークのセグメントを特定する機能を有する。測定データ・ディスク３０６は、クライアントＰＣのエージェント・ソフトウェアから、パケット伝送時間、クライアントＰＣの資産情報、ルータＩＰアドレス等のデータを受信したものを記憶する。ネットワーク構成情報（ネットワーク・トポロジー）配置部３０７は、クライアントＰＣ特定部３０３、ルータ特定部３０４、Ｈｕｂ情報特定部３０５により、特定されたルータの接続やサブネットワーク、セグメント、ＨｕｂおよびクライアントＰＣの接続を基に、ネットワーク構成情報にルータ、Ｈｕｂ、クライアントＰＣとパケット通過時間等を配置する。ルータに関する情報も、Ｈｕｂに関する情報も、各クライアントＰＣとの接続に関連しているので、３０３〜３０６は、連携して機能する。

次に、エージェント・ソフトウェア３５０を説明する。エージェント対話部３５１は、エージェント管理サーバや他のクライアントＰＣ等と、データを送受信するための機能で、いわゆる他のエージェント等とのインタフェース機能である。資産情報管理部３５２は、クライアントＰＣの資産情報を管理する機能である。資産情報としてはシリアル番号（識別子）やＩＰアドレス、ＭＡＣアドレスがあり、資産情報管理部３５２自身が、これらの資産情報を予め保持していてもよく、また、エージェント管理サーバからのデータ送信要求に応答して、その都度、シリアル番号やＭＡＣアドレスを取得するようにしても良い。ルータへのパケット伝送時間計測部３０３は、ルータへのパケット伝送時間を測定する機能を有する。クライアントＰＣからエージェント管理サーバまでのパケット伝送時間を、例えば、マイクロソフト（商標）社のオペレーティング・システムであるＷｉｎｄｏｗｓ（商標）に備えられているＴＲＡＣＥＲＴ等の既存のコマンドを使用して、途中の経路に存在するルータまでのパケット伝送時間を順次測定し、また、それらルータのＩＰアドレスを取得する。Ｈｕｂに関するパケット通過時間測定部３５４は、Ｈｕｂのパケット通過時間を測定する機能である。実際には、クライアントＰＣ間で、サブネットワーク内にブロード・キャスト（Broad Cast）等でパケットを送信し、このパケットの送信時間、受信時間、その送受信を行った送信クライアントＰＣおよび受信クライアントＰＣを記録する。通常、パケットの受信側がこの情報を記録しておいて、エージェント管理サーバに送信することで、クライアント管理サーバのＨｕｂ情報解析部３０５でＨｕｂのパケット通過時間（遅延時間）を解析する。Ｈｕｂのパケット通過時間の解析手法については、後述する。なお、図３は各機能をブロックで表し配置しているが、各機能のブロック化は様々範囲で行い得るので、これらの機能を結果的に有すれば、他の機能ブロック形態で実現されてもよく、このブロック構成に限定されるものではない。

図４は、エージェント・ソフトウェアからのパケット伝送時間・資産管理データ４００を例示したものである。設置場所４０１は、クライアントＰＣが設置されている場所である。Ｓ／Ｎ４０２はクライアントＰＣのシリアル番号等でいわゆる端末の識別子であり、各クライアントＰＣやプリンタ等の端末を特定できるものであればなんでもよい。４０３はＭＡＣアドレスである。４０４はＩＰアドレスである。ルータへのパケット伝送時間４０５は、パケット伝送時間テーブルへのポインタが入っている。ルータの経路は、複数存在するので別テーブル（パケット伝送時間テーブル４００）で管理するのが望ましい。送信タイムスタンプ４０６はクライアントＰＣからデータ（パケット）を送信した時の時刻である。受信タイムスタンプ４０７は、エージェント管理サーバにパケットが到達した時刻である。送信タイムスタンプ４０６はクライアントＰＣが付与するが、受信タイムスタンプ４０７はエージェント管理サーバが付与する。経路番号４５１はどの経路を通ったかを表していて、クライアントＰＣからルータ、またはルータからルータの経路を判別するためのものである。ルータＩＰアドレス４５２は、パケットを中継したルータのＩＰアドレスである。パケットは最終的にはエージェント管理サーバに到達するので、ルータＩＰアドレス４５２には、エージェント管理サーバのＩＰアドレスも含む。パケット伝送時間４５３は、パケットが、ルータとルータの間の各経路を通過するのにかかった時間である。これらの時間計測は、予め、エージェント・ソフトウェアが、マイクロソフト社のＷｉｎｄｏｗｓにあるＴＲＡＣＥＲＴ等の既存のコマンドを使用して測定してもいいし、他のコマンドを使用してもいい。

図５は、エージェント・ソフトウェアからのパケット伝送時間・資産管理データ４００から求めた、ネットワーク・トポロジー５００を例示している。５０１は、クライアントＰＣの設置場所である。５０２はクライアントＰＣの識別子（シリアル番号等）である。５０３はクライアントＰＣのＭＡＣアドレスである。５０４は、クライアントＰＣのＩＰアドレスである。５０５および５０６はルータのＩＰアドレスである。５０７は、エージェント管理サーバのＩＰアドレスである。５０８は、パケットがクライアントＰＣからエージェント管理サーバまでパケットが到達するのに要した時間を示す。５０９は、パケットがクライアントＰＣからルータ５０５にパケットが到達するのに要した時間である。５１０は、ルータ５０５からルータ５０６にパケットが到達するのに要した時間である。５１１は、ルータ５０６からエージェント管理サーバ５０７にパケットが到達するのに要した時間である。５０８は５０９〜５１１を合計すれば把握できるので、必ずしも必要ではないが、あると便利なので表示している。そして、ネットワーク・トポロジーは、サブネットワークを把握できるように５１２と５１３を区分けして表している。これは最下位に位置するルータから把握することができる。

図６は、エージェントからのパケット伝送時間・資産管理データ４００から、ネットワーク・トポロジー５００を求めるための処理フロー６００の概略を示したものである。右側はエージェント管理サーバの処理、そして、左側はクライアントＰＣ上で動作するエージェント・ソフトウェアの処理である。エージェント管理システム上のステップ６０１で処理が開始される。エージェント管理サーバは、クライアントＰＣのエージェント・ソフトウェアにパケット伝送時間・資産管理データの送信の要求を出す（ステップ６０３）。エージェント・ソフトウェアは、エージェント管理サーバからの要求を受けて、ルータまでのパケット伝送時間を測定し測定結果をエージェント管理サーバに送信する処理を開始することになる。または、タイマー起動により、測定を開始するようにしてもよい（ステップ６５０）。エージェント・ソフトウェアは、ＴＲＡＣＥＲＴ等の既存のコマンドを使用して、ルータ通過時間の測定を開始する。ステップ６５２で、最終ルータ（目的ルータ）まで、パケット伝送時間を測定したか判断する。この最終ルータは、エージェント管理サーバになることもある。最終ルータまで計測していない場合（Ｎｏの場合）、計測していないルータまでのパケット伝送時間を順じ計測するためにステップ６５４に処理は進む。ステップ６５４で計測していないルータまでのパケット伝送時間を計測し、ステップ６５２に戻る。ステップ６５３で、最終ルータまでパケット伝送時間の計測が終わっていると判断した場合（Ｙｅｓの場合）、ステップ６５６に進む。そこでは、エージェント・ソフトウェアはシリアル番号やルータのＩＰアドレス、ルータ通過時間を読み込み、パケット伝送時間・資産管理データを送信する（ステップ６５６）。

エージェント管理サーバは、パケット伝送時間・資産管理データを受け取る（ステップ６０５）。ステップ６０７で、ルータのＩＰアドレスなどの情報から、エージェント管理サーバと、クライアントＰＣの間にあるルータに関して、各ルータの配置を求める（ステップ６０７）。その求められたルータの配置からクライアントＰＣが属するサブネットワークを特定する（ステップ６０９）。ステップ６１１で、サブネットワークを区別して、シリアル番号（識別子）などのクライアントＰＣ（端末）の情報と、ルータとの接続（経路）を示し、クライアントＰＣやルータ間のパケット伝送時間を、端末とルータの接続（経路）を示した部分に割り当てたネットワーク・トポロジーを作成する。ネットワーク・トポロジーを作成する方法は、パケット伝送時間・資産管理データから、容易にクライアントＰＣとルータの接続が求められるので、これを基にネットワーク・トポロジーを作成すればよい。ここでのネットワーク・トポロジーの作成には、既知の数多くの手法が利用でき、当業者なら容易にこれらを理解できるので、ここでは詳細な説明は省略する。ここで作成されたネットワーク・トポロジーの例が図５に示されているものである。ステップ６１３で、処理を終了する。

図７は、エージェント・ソフトウェア１０６が測定した各クライアントＰＣ間のパケット通過時間７００の例示である。ここでは、各クライアントＰＣ間のパケット通過時間のデータで、資産管理データが付加されているものを示している。エージェント・ソフトウェアは、ルータに接続された他のクライアントＰＣ等で構成するサブネットワーク内で、ブロード・キャスト（Broad Cast）やピング（Ping）コマンドでパケットを送信し、パケット通過時間からＨｕｂの有無を判断する。ブロード・キャストやピング・コマンドは、ルータを超えられないので、各サブネットワーク内で測定する必要がある。７０１はクライアントＰＣの設置場所である。Ｓ／Ｎ７０２はクライアントＰＣのシリアル番号等の識別子であり、各クライアントＰＣやプリンタ等の端末を特定できるものであればなんでもよい。７０３はクライアントＰＣのＭＡＣアドレスである。７０４はクライアントＰＣのＩＰアドレスである。７０１〜７０４は、図４の４０１〜４０４のクライアントＰＣの資産情報と同じである。この情報は、エージェント・ソフトウェアから改めて受信してもよく、図４のデータを流用してもいい。７５０はパケット通過時間テーブルで、エージェント・ソフトウェアは、ブロード・キャストやピング・コマンドでパケットを他のクライアントＰＣに送信して、測定したパケット通過時間である。発信端末７５１は、ブロード・キャストやピング・コマンドでパケットを発信したＰＣクライアントを示す。受信端末７５２は、そのパケットを受信したＰＣクライアントを示す。パケット通過時間は発信端末から受信端末までパケットが到達するのにかかった時間である。これは、発信時刻と受信時刻から計算するので、パケット通過時間７５３の代わりに、発信時刻と受信時刻の情報を保持していてもよい。

図８は、Ｈｕｂにおけるパケット通過時間の解析手法を例示している。クライアントＰＣで動作するエージェント・ソフトウェアは、他のクライアントＰＣに対してブロード・キャストやピング・コマンドでパケットを送信し、エージェント管理サーバは、そのパケットの送受信時間から求められたパケット通過時間から、Ｈｕｂの接続（存在）の有無を調べる。表（Ａ）は、クライアントＰＣ１からＰＣ４の、相互間のパケット送受信の通過時間をマトリックスにしたものである。この時間は、各クライアントＰＣ間のエージェント・ソフトウェアでパケットの送受信を行い、パケット通過時間を求めたものである。次に、表（Ｂ）では、他のクライアントＰＣからのパケット通過時間が同じであるクライアントＰＣのグループを見つける。ここで、ＰＣ３とＰＣ４は、ＰＣ１およびＰＣ２からのパケット通過時間がそれぞれ同じ１２である。すなわち、ＰＣ３とＰＣ４は、同じＨｕｂに接続されていると推定される。そこで、ＰＣ３とＰＣ４の間にＨｕｂ２を挿入する。ＰＣ３とＰＣ４の相互間のパケット通過時間は、１０であるので、ＰＣ３からＨｕｂ２、また、Ｈｕｂ２からＰＣ４までのパケット通過時間を、その半分である５と推定する。そして、ＰＣ１からＰＣ３までのパケット通過時間は１２で、Ｈｕｂ２からＰＣ３までのパケット通過時間は５なので、ＰＣ１からＨｕｂ２までは７と推定できる。同様にＰＣ２からＨｕｂ２までのパケット通過時間を計算すると７と推定できる。

表（Ｃ）では、さらに、他のクライアントＰＣからのパケット通過時間が同じクライアントＰＣのグループを見つける。そうすると、ＰＣ１とＰＣ２が、ＰＣ３およびＰＣ４からのパケット通過時間がそれぞれ同じ１２で同一グループであると判別できる。すなわち、ＰＣ１とＰＣ２は同一Ｈｕｂに接続されていると推定され、ＰＣ１とＰＣ２の間にＨｕｂ１を挿入する。ＰＣ１からＰＣ２の相互間のパケット通過時間は８なので、ＰＣ１からＨｕｂ１まで、Ｈｕｂ１からＰＣ２までのパケット通過時間は、それぞれ４と推定できる。それをもとに、ＰＣ１からＰＣ３のパケット通過時間１２から、ＰＣ１とＨｕｂ１のパケット通過時間４を差し引けば、Ｈｕｂ１からＰＣ３までのパケット通過時間を８と推定できる。同様にして、Ｈｕｂ１からＰＣ４までのパケット通過時間８を推定できる。

次に、表（Ｄ）の作成について説明する。各ＰＣおよび各Ｈｕｂの間において、直接接続されているパケット通過時間の閾値を５として、これ以下の各クライアントＰＣと各Ｈｕｂは、直接接続されていると推定できるので、表（Ｃ）の中でパケット通過時間が５以下の値は、接続を表す１を代入し、それ以外は、非接続の０を代入して、表（Ｄ）を作成する。この表（Ｄ）によって、どのＰＣとＨｕｂが、直接接続されているか、容易に把握することができる。この表（Ｄ）を基に、１の値をもつ各ＰＣと各Ｈｕｂを接続していけば（Ｅ）の各ＰＣと各Ｈｕｂが接続されたネットワーク構成が求められる。

図９は、資産管理データ付の各クライアントＰＣ間のパケット通過時間７００から求めた、ネットワーク・トポロジー９００の一例を示している。９０１は、クライアントＰＣの設置場所である。９０２はクライアントＰＣの識別子（識別番号）である。９０３はクライアントＰＣのＭＡＣアドレスである。９０４は、ＩＰアドレスである。９０５および９０６は、Ｈｕｂである。９０７は、サブネットワークを構成するルータのＩＰアドレスであり、図４から６の処理で求めたルータのＩＰアドレスを使用してもよい。９０８はパケットが、クライアントＰＣからＨｕｂに通過するのにかかると推定した時間である。この時間はＨｕｂを通過するまでの遅延時間ともいえる。Ｈｕｂ９０５および９０６は、表（Ａ）〜（Ｄ）を得る過程で、その存在を求めることができる。また、９０９は、Ｈｕｂ間のパケット通過時間を推定したものである。

図１０は、各クライアントＰＣ間のパケット通過時間７００から、ネットワーク・トポロジー８００を求めるための処理フロー１０００の概略を示している。右側がエージェント管理サーバの処理で、左側がエージェント・ソフトウェアの処理である。ステップ１００１で処理が開始される。ステップ１００３で、エージェント管理サーバから、各クライアントＰＣ間のパケット通過時間に関するデータ送信の要求が出される。また、ステップ１０５０で、エージェント・ソフトウェアで、タイマー起動により処理を開始してもよい。エージェント・ソフトウェアは他のクライアントＰＣに対して計測パケットを送信する。エージェント・ソフトウェアは、計測パケットを受信する（ステップ１０５２）。ブロード・キャストやピング・コマンド等で計測パケットを送信し、各クライアントＰＣ間のパケット通過時間を測定する（ステップ９５２）。計測パケットは、一度に測定できるブロード・キャストで送信するのが望ましいが、これに限られない。エージェント・ソフトウェアはシリアル番号等、ＩＰアドレスや各クライアントＰＣ間のパケット通過時間を読み込み、エージェント管理システムに送信する（ステップ１０５４）。エージェント管理システムは、エージェント・ソフトウェアからのクライアントＰＣの資産情報や各クライアントＰＣ間のパケット通過時間７００のデータを取得する（ステップ１００５）。

次に、受信した各クライアントＰＣ間のパケット通過時間７００から、サブネットワーク内で同一Ｈｕｂに接続されているクライアントＰＣのグループで、Ｈｕｂまでのパケット通過時間が計算されていないグループが存在するか探す（ステップ１００７）。グループが特定できた場合（Ｙｅｓ）、ステップ１００９に進み、グループに接続されるＨｕｂの存在を推定する。次に、各クライアントＰＣから推定したＨｕｂまでのパケット通過時間を計算する。そして、次のグループを探すためにステップ１００７に戻る。ステップ１００７でＨｕｂまでのパケット伝送時間が計算されていないグループが存在しない場合（Ｎｏ）、ステップ１０１３に進む。そこで、図８（Ｅ）で表されるようなＨｕｂと各クライアントＰＣの接続を求める（ステップ１０１３）。各クライアントＰＣと各Ｈｕｂのパケット通過時間および各クライアントとＨｕｂの接続の推定からネットワーク・トポロジーを作成する（ステップ１０１５）。ステップ９１７で処理を終了する。

図１１および図１２は、図６の処理フロー６００および図１０の処理フロー１０００を組み合わせた処理により得られた、クライアントＰＣの資産情報１１０１、パケット伝送時間１１０２、パケット通過時間１１０３と、ルータ（中継機器）とＨｕｂ（集線装置）を含んだネットワーク・トポロジー１２００を例示している。フロー６００とフロー１０００はどちらを先に行ってもよく、また、どちらか一方の処理の途中で他方の処理を行ってもよく、さらには、並行して処理を行ってもよい。当業者であれば、数値解析やネットワークの各構成要素の接続を求めた後、最後にネットワーク・トポロジーの作成を行えばいいことは、容易に理解できる。図１１においては、図４の送信タイムスタンプ４０６、受信タイムスタンプ４０７をおよび送信と受信の差分４０８は省略している。これは、パケット伝送時間１１０２からも同様の結果が得られるので、無くても問題はないからである。

図１２は、ルータ（中継機器）とＨｕｂ（集線装置）を含んだネットワーク・トポロジー１２００である。１２０１は、クライアントＰＣの設置場所を示している。１２０２、１２０３および１２０４は、それぞれクライアントＰＣのシリアル番号（識別子）、ＭＡＣアドレスおよびＩＰアドレスである。１２０５および１２０６はＨｕｂであり、図７〜１０の説明に基づき求められる。１２０７および１２０８はルータである。１２０９はエージェント管理サーバである。１２１０は、クライアントＰＣとＨｕｂ、または、ＨｕｂとＨｕｂの間のパケット通過時間を表し、数値を丸で囲って示している。１２１１は、クライアントＰＣとルータ、またはルータとルータのパケット伝送時間を表し、数値を四角で囲って表している。１２１２と１２１３はサブネットワークをそれぞれ表す。なお、Ｈｕｂの存在しないサブネットワーク１２１３に属するクライアントＰＣは、他のクライアントＰＣとの間のパケット通過時間を計測すると、ルータ経由でパケットが伝送されるため、Ｈｕｂのみを経由する場合よりもかなり遅くなるので、Ｈｕｂが存在しないことが容易に分かり、パケット通過時間の計測を中止する。したがって、図１１のパケット通過時間１１０３には、サブネットワーク１２１３に属するクライアントＰＣについての、測定したパケット通過時間はない。システム管理者は、本発明により求められるネットワーク・トポロジー１２００により、各ネットワーク構成要素間のパフォーマンス時間や、ネットワークのボトルネックとなる箇所を容易に把握することができる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

ネットワーク・トポロジーを作成するシステムが作動するネットワーク構成の概略図を示す。ネットワーク管理サーバおよびエージェント・ソフトウェアが動作するハード構成図の一例を示す。エージェント管理サーバと、エージェント・ソフトウェア（クライアントＰＣ）の機能ブロック図の一例を示す。エージェント・ソフトウェアからのパケット伝送時間・資産管理データの一例を示す。エージェント・ソフトウェアからのパケット伝送時間・資産管理データから求めた、ネットワーク・トポロジーの一例を示す。エージェントからのパケット伝送時間・資産管理データから、ネットワーク・トポロジーを求めるための処理フローの概略を示す。エージェント・ソフトウェアが測定した各クライアントＰＣ間のパケット通過時間の例示を示す。Ｈｕｂにおけるパケット通過時間の解析手法の例を示す。資産管理データ付の各クライアントＰＣ間のパケット通過時間から求めた、ネットワーク・トポロジーの一例を示す。各クライアントＰＣ間のパケット通過時間から、ネットワーク・トポロジーを求めるための処理フローの概略を示す。クライアントＰＣの資産情報、パケット伝送時間およびパケット通過時間のデータの一例を示したものである。ルータとＨｕｂを含んだネットワーク・トポロジーの一例を示す。

Claims

ネットワークに接続された端末が計測した、ネットワークを流れる信号を他のネットワークに中継する１つ以上の中継機器と前記端末の間のパケット伝送時間と、前記中継機器の位置情報および他の機器との接続情報を含む中継器機に関する情報と、および前記端末の位置情報を含む端末に関する情報とを持つデータから、ネットワーク構成情報を作成する装置であって、前記端末から前記データを受信する手段と、前記データに含まれる前記中継器機に関する情報に基づいて、前記中継機器と前記他の機器との間の経路、前記中継装置の位置とサブネットワークを特定する手段と、前記データに含まれる前記端末に関する情報に基づいて、ネットワーク内の前記端末の位置を特定する手段と、特定された前記中継機器の位置、前記中継機器と前記他の機器との間の経路、サブネットワーク、前記端末の位置および前記パケット伝送時間をネットワーク構成情報として表示する手段と、を含むネットワーク構成情報を作成する装置。
前記データは、前記端末と前記サブネットワーク内に接続されたその他の端末の間の計測されたパケット通過時間を含み、前記データから前記パケット通過時間が同じ端末を見つけることにより、前記サブネットワーク内の同一集線装置に接続された複数の端末のグループを特定して集線装置を特定する手段を含む、請求項１に記載のネットワーク構成情報を作成する装置。
前記ネットワーク構成情報として表示する手段が、前記集線装置および前記集線装置と前記端末とのパケット通過時間を表示する手段を含む、請求項２に記載のネットワーク構成情報を作成する装置。
ネットワークに接続された端末が計測した、前記端末と当該端末が接続された前記ネットワークのサブネットワーク内に接続された他の端末の間のパケット通過時間と、前記端末および前記他の端末の識別子ならびに位置情報とを含む資産情報とを含むデータから、ネットワーク構成情報を作成する装置であって、前記端末から前記データを受信する手段と、前記データから、前記パケット通過時間が同じ端末を見つけることにより同一集線装置に接続された複数の端末のグループを特定し、集線装置と端末の間のパケット通過時間が所定の閾値以下の集線装置を見つけることにより当該端末に直接接続された集線装置を特定する手段と、前記データに含まれる前記資産情報に基づいて、ネットワーク内の前記端末の位置を特定する手段と、前記特定された集線装置、前記集線装置と端末の間の経路、前記端末および前記パケット通過時間をネットワーク構成情報として表示する手段と、を含むネットワーク構成情報を作成する装置。
前記データが、前記ネットワークを流れる信号を他のネットワークに中継する１つ以上の中継機器と前記端末の間の計測されたパケット伝送時間と前記中継機器の位置情報および他の機器との接続情報を含む中継器機の情報を含み、前記データに含まれる前記中継器機の情報に基づいて、前記中継機器と前記他の機器との間の経路、前記中継機器の位置とサブネットワークを特定する手段と、を含む請求項４に記載のネットワーク構成情報を作成する装置。
前記ネットワーク構成情報として表示する手段が、ネットワーク構成情報に、前記パケット伝送時間を表示する手段と含む、請求項５に記載のネットワーク構成情報を作成する装置。
ネットワークの情報を収集・送信する装置であって、前記装置と前記ネットワークを流れる信号を他のネットワークに中継する１つ以上の中継機器との間のパケット伝送時間を計測する手段と、前記装置の識別子を含む資産情報、前記パケット伝送時間と前記中継機器の情報を含む、データを、前記パケット伝送時間と前記中継機器の情報を含み、サブネットワークを特定したネットワーク構成情報を作成する装置に送信する手段と、を含むネットワークの情報を収集・送信する装置。
パケット伝送時間を計測する手段が、前記装置と同一のサブネットワークに接続された他の装置とのパケット通過時間を計測する手段を含み、前記データが、前記パケット伝送時間を含む請求項７に記載のネットワークの情報を収集する装置であって、前記中継機器を特定したネットワーク構成情報を作成する装置が、前記パケット通過時間から同一集線装置に接続された複数のコンピュータのグループを特定する構成を作成する装置であることを、を特徴とする請求項７に記載のネットワークの情報を収集・送信する装置。
ネットワークの情報を収集・送信する装置であって、前記装置と同一のサブネットワークに接続された他の装置とのパケット通過時間を計測する手段と、前記装置の識別子を含む資産情報、前記パケット通過時間を含むデータから、同一集線装置に接続された複数のコンピュータのグループを特定し、集線装置と、前記パケット通過時間と前記集線装置の情報を含み、前記集線装置を特定したネットワーク構成情報を作成する装置に送信する手段と、を含むネットワークの情報を収集・送信する装置。
ネットワークに接続された端末が計測した、ネットワークを流れる信号を他のネットワークに中継する１つ以上の中継機器と前記端末の間のパケット伝送時間と、前記中継機器の位置情報および他の機器との接続情報を含む中継器機に関する情報と、および前記端末の位置情報を含む端末に関する情報とを持つデータから、ネットワーク構成情報を作成する方法であって、前記端末から前記データを受信するステップと、前記データに含まれる前記中継器機に関する情報に基づいて、前記中継機器と前記他の機器との間の経路、前記中継機器の位置とサブネットワークを特定するステップと、前記データに含まれる前記端末に関する情報に基づいて、ネットワーク内の前記端末の位置を特定するステップと、前記特定された前記中継機器の位置、前記中継機器と前記他の機器との間の経路、サブネットワーク、前記端末の位置および前記パケット伝送時間をネットワーク構成情報として表示するステップと、を含むネットワーク構成情報を作成する方法。
前記データは、前記端末と前記サブネットワーク内に接続されたその他の端末の間の計測されたパケット通過時間を含み、前記データから前記パケット通過時間が同じ端末を見つけることにより、前記サブネットワーク内の同一集線装置に接続された複数の端末のグループを特定して集線装置を特定するステップを含む、請求項１０に記載のネットワーク構成情報を作成する方法。
前記ネットワーク構成情報として表示するステップが、前記集線装置および前記集線装置と前記端末とのパケット通過時間を表示するステップを含む、請求項１１に記載のネットワーク構成情報を作成する方法。
ネットワークに接続された端末が計測した、前記端末と当該端末が接続された前記ネットワークのサブネットワーク内に接続された他の端末の間のパケット通過時間と、および前記端末および前記他の端末の識別子ならびに位置情報を含む資産情報とを含むデータから、ネットワーク構成情報を作成する方法であって、前記端末から前記データを受信するステップと、前記データから、前記パケット通過時間が同じ端末を見つけることにより同一集線装置に接続された複数の端末のグループを特定し、集線装置と端末の間のパケット通過時間が所定の閾値以下の集線装置を見つけることにより当該端末に直接接続された集線装置を特定するステップと、前記データに含まれる前記資産情報に基づいて、ネットワーク内の前記端末の位置を特定するステップと、前記特定された集線装置、前記集線装置と端末の間の経路、前記端末および前記パケット通過時間をネットワーク構成情報として表示するステップと、を含むネットワーク構成情報を作成する方法。
前記データが、前記ネットワークを流れる信号を他のネットワークに中継する１つ以上の中継機器と前記端末の間の計測されたパケット伝送時間と前記中継機器の位置情報および他の機器との接続情報を含む中継器機の情報を含み、前記データに含まれる前記中継器機の情報に基づいて、前記中継機器と前記他の機器との間の経路、前記中継機器の位置とサブネットワークを特定するステップと、を含む請求項１３に記載のネットワーク構成情報を作成する方法。
前記ネットワーク構成情報として表示するステップが、ネットワーク構成情報に、前記パケット伝送時間を表示するステップと含む、請求項１４に記載のネットワーク構成情報を作成する方法。
ネットワークの情報を収集・送信する方法であって、前記ネットワークに接続された端末と、前記ネットワークを流れる信号を他のネットワークに中継する１つ以上の中継機器のそれぞれの間のパケット伝送時間を計測するステップと、前記端末の識別子を含む資産情報、前記パケット伝送時間と前記中継機器の情報を含むデータを、前記パケット伝送時間と前記中継機器の情報を含み、サブネットワークを特定したネットワーク構成情報を作成する装置に送信するステップと、を含むネットワークの情報を収集する方法。
パケット伝送時間を計測するステップが、前記端末と同一のサブネットワークに接続された他の端末とのパケット通過時間を計測するステップを含み、データが、前記パケット伝送時間を含む請求項１６に記載のネットワークの情報を収集する方法であって、前記中継機器を特定したネットワーク構成情報を作成する装置が、前記パケット通過時間から同一集線装置に接続された複数のコンピュータのグループを特定するネットワーク構成情報を作成する装置であることを、を特徴とする請求項１６に記載のネットワークの情報を収集・送信する方法。
ネットワークの情報を収集・送信する方法であって、端末と同一のサブネットワークに接続された他の端末とのパケット通過時間を計測するステップと、前記端末の識別子を含む資産情報、前記パケット通過時間を含むデータから、同一集線装置に接続された複数のコンピュータのグループを特定し、集線装置と、前記パケット通過時間と前記集線装置の情報を含み、前記集線装置を特定したネットワーク構成情報を作成する装置に送信するステップと、を含むネットワークの情報を収集・送信する方法。
請求項１０から１８のいずれかに記載の方法を実現するステップを、コンピュータに実行させるためのプログラム。
請求項１９に記載のプログラムを記録した、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。