JP4566148B2 - ネットワーク疎通監視システム、ネットワーク疎通監視方法、中央装置、中継装置及びコンピュータプログラム - Google Patents

ネットワーク疎通監視システム、ネットワーク疎通監視方法、中央装置、中継装置及びコンピュータプログラム Download PDF

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Description

本発明は、IPネットワークを用いるネットワーク網にてネットワーク網の継断を監視するネットワーク疎通監視システム、ネットワーク疎通監視方法、中央装置、中継装置及びコンピュータプログラムに関する。
近年の通信技術の急速な進展に伴い、IPネットワーク網を用いる多種多様なサービスが提供されている。そして、サービスを安定して供給するためには、IPネットワーク網の状態を監視しておく必要がある。例えば監視装置がネットワーク網を介して接続されている端末装置に対してピング(Ping)コマンド(疎通監視コマンド)による要求パケットを送信し、要求パケットに対する応答パケットを受信するか否かに応じて、ネットワーク障害の発生箇所、障害が発生している端末装置等を特定することができ、障害の早期回復を図ることが可能となっている(特許文献1参照)。
図1は、従来のネットワーク網の監視システムの構成を示すブロック図である。図1に示すように監視装置(中央装置)1に、複数のルータ(中継装置)2、2、・・・が接続されており、階層的にルータ(中継装置)2、2、・・・が接続されている。最下層のルータ2、2、・・・には、ネットワーククラスが同一である一又は複数の端末装置3、3、・・・が接続されている。
監視装置1は、監視対象となる端末装置3、3、・・・の宛先情報、例えばIPアドレスを指定してピングコマンドを発する。監視装置1がピングコマンドを発した場合、監視装置1は指定された宛先に対して要求パケットを送信し、各端末装置3は、要求パケットを受信する。端末装置3が要求パケットを受信した場合、端末装置3は、応答パケットを生成して監視装置1に対して返信する。監視装置1は、応答パケットを受信した場合には、該応答パケットを返信した端末装置3との間のネットワーク網が正常に機能しているものと判断し、応答パケットを受信しなかった場合には、該応答パケットを返信していない端末装置3との間のネットワーク網に障害が発生しているものと判断する。
特開2002−111665号公報
上述した従来の監視システムでは、端末装置3、3、・・・の接続台数が非常に多い大規模ネットワークに適用する場合、同時に端末装置3、3、・・・に対してピングコマンドを発することにより多数の要求パケットが同時に送信されたとき、又はピングコマンドによる要求パケットに対する応答コマンドが集中して監視装置1へ返信されてきたときには、監視装置1から最初の中継装置2までの通信線のトラフィックが過大となり、本来のデータ通信に用いるネットワーク帯域を圧迫するという問題点があった。
すなわち、ネットワーク網の継断を確認するための疎通監視コマンドによる要求パケット及び該要求パケットに対応する応答パケットの送受信により、監視装置1に近づくほどネットワーク負荷が増大し、データ通信に用いるべきネットワーク帯域が占拠され、データ通信を行うことができないという問題が発生する。したがって、定期的にピングコマンドを発する監視システムであっても、ピングコマンドを発する時間帯が制約され、本来ネットワーク網の継断を確認する必要性が高い高トラフィック時に、ピングコマンドを発することができない、という問題点が生じていた。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、ピングコマンドを発した場合に、要求パケットを送信する宛先情報を集約した新たなデータ構造を有する要求パケットを送信し、返信時にも同様に送信元の宛先情報を集約した新たなデータ構造を有する応答パケットで返信することにより、ネットワーク負荷を低減することができるネットワーク疎通監視システム、ネットワーク疎通監視方法、中央装置、中継装置及びコンピュータプログラムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために第1発明に係るネットワーク疎通監視システムは、中央装置と複数の端末装置とが、複数のネットワーク網を介してデータ通信することを可能ならしめる中継装置を介して接続されており、前記中央装置が、前記複数の端末装置との間のネットワーク接続の継断を、ピングコマンドによる要求パケット及び応答パケットの送受信により監視するネットワーク疎通監視システムにおいて、前記中央装置は、複数の端末装置の宛先情報を取得する手段と、取得した複数の宛先情報を集約した一の要求パケットを生成する手段と、生成した一の要求パケットを送信する手段とを備え、前記中継装置は、前記一の要求パケットを受信する手段と、集約された宛先情報に基づいて複数の要求パケットを生成する手段と、生成した要求パケットを送信する手段と、複数の端末装置から応答パケットを受信する手段と、受信した複数の応答パケットの送信元の宛先情報を集約して一の応答パケットを生成する手段と、生成した一の応答パケットを前記中央装置へ返信する手段とを備え、前記中央装置は、返信された一の応答パケットを受信する手段と、集約された送信元の宛先情報に基づいて端末装置ごとのネットワーク接続の継断を判断する手段とを備えることを特徴とする。
また、第2発明に係るネットワーク疎通監視方法は、中央装置と複数の端末装置とが、複数のネットワーク網を介してデータ通信することを可能ならしめる中継装置を介して接続されており、前記中央装置が、前記複数の端末装置との間のネットワーク接続の継断を、ピングコマンドによる要求パケット及び応答パケットの送受信により監視するネットワーク疎通監視方法において、前記中央装置は、複数の端末装置の宛先情報を取得し、取得した複数の宛先情報を集約した一の要求パケットを生成し、生成した一の要求パケットを送信し、前記中継装置は、前記一の要求パケットを受信し、集約された宛先情報に基づいて複数の要求パケットを生成し、生成した要求パケットを複数の端末装置へ送信し、複数の端末装置から応答パケットを受信し、受信した複数の応答パケットの送信元の宛先情報を集約して一の応答パケットを生成し、生成した一の応答パケットを前記中央装置へ返信し、前記中央装置は、返信された一の応答パケットを受信し、集約された送信元の宛先情報に基づいて端末装置ごとのネットワーク接続の継断を判断することを特徴とする。
また、第3発明に係る中央装置は、複数の端末装置と、複数のネットワーク網を介してデータ通信することを可能ならしめる中継装置を介して接続されており、前記複数の端末装置との間のネットワーク接続の継断を、ピングコマンドによる要求パケット及び応答パケットの送受信により監視する中央装置において、複数の端末装置の宛先情報を取得する手段と、取得した複数の宛先情報を集約した一の要求パケットを生成する手段と、生成した一の要求パケットを送信する手段と、複数の応答パケットの送信元の宛先情報を集約して生成された一の応答パケットを受信する手段と、集約された送信元の宛先情報に基づいて端末装置ごとのネットワーク接続の継断を判断する手段とを備えることを特徴とする。
また、第4発明に係る中継装置は、中央装置と、複数の端末装置とが、複数のネットワーク網を介してデータ通信することを可能ならしめる中継装置において、複数の宛先情報を集約したピングコマンドによる一の要求パケットを受信する手段と、集約された宛先情報に基づいて複数の要求パケットを生成する手段と、生成した要求パケットを送信する手段と、複数の端末装置から応答パケットを受信する手段と、受信した複数の応答パケットの送信元の宛先情報を集約して一の応答パケットを生成する手段と、生成した一の応答パケットを前記中央装置へ返信する手段とを備えることを特徴とする。
また、第5発明に係るコンピュータプログラムは、複数の端末装置と、複数のネットワーク網を介してデータ通信することを可能ならしめる中継装置を介して接続されており、前記複数の端末装置との間のネットワーク接続の継断を、ピングコマンドによる要求パケット及び応答パケットの送受信により監視する中央装置で実行することが可能なコンピュータプログラムにおいて、前記中央装置を、複数の端末装置の宛先情報を取得する手段、取得した複数の宛先情報を集約した一の要求パケットを生成する手段、生成した一の要求パケットを送信する手段、複数の応答パケットの送信元の宛先情報を集約して生成された一の応答パケットを受信する手段、及び集約された送信元の宛先情報に基づいて端末装置ごとのネットワーク接続の継断を判断する手段として機能させることを特徴とする。
本発明では、中央装置と複数の端末装置とが、複数のネットワーク網を介してデータ通信することを可能ならしめる中継装置を介して接続されており、中央装置が、複数の端末装置との間のネットワーク接続の継断を、疎通監視コマンド(ピングコマンド)による要求パケット及び応答パケットの送受信により監視する。中央装置は、複数の端末装置の宛先情報を取得し、取得した複数の宛先情報を集約した一の要求パケットを生成し、生成した一の要求パケットを送信する。中継装置は、一の要求パケットを受信し、集約された宛先情報に基づいて複数の要求パケットを生成し、生成した要求パケットを複数の端末装置へ送信する。また、複数の端末装置から要求パケットに応答した応答パケットを受信し、受信した複数の応答パケットの送信元の宛先情報を集約して一の応答パケットを生成し、生成した一の応答パケットを中央装置へ返信する。中央装置は、返信された一の応答パケットを受信し、集約された送信元の宛先情報に基づいて端末装置ごとのネットワーク接続の継断を判断する。これにより、疎通監視コマンドによる要求パケットを送信する端末装置の宛先情報を集約し、複数の要求パケットではなく一の要求パケットを送信すれば足り、応答パケットも送信元の宛先情報を集約した一の応答パケットを受信すれば足りる。したがって、複数の端末装置に対して疎通監視を行う場合であっても、中央装置からは端末装置毎に要求パケットを送信する必要がなく、返信されてくる応答パケットを端末装置毎に受信する必要がないことから、ネットワーク網の継断を監視する要求パケット及び応答パケットによるネットワーク帯域の圧迫を軽減することが可能となる。
本発明によれば、疎通監視コマンドによる要求パケットを送信する端末装置の宛先情報を集約し、複数の要求パケットではなく一の要求パケットを送信すれば足り、応答パケットも送信元の宛先情報を集約した一の応答パケットを受信すれば足りる。したがって、複数の端末装置に対して疎通監視を行う場合であっても、中央装置からは端末装置毎に要求パケットを送信する必要がなく、返信されてくる応答パケットを端末装置毎に受信する必要がないことから、ネットワーク網の継断を監視する要求パケット及び応答パケットによるネットワーク帯域の圧迫を軽減することが可能となる。
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
(実施の形態1)
図2は、本発明の実施の形態1に係るネットワーク疎通監視システムの構成を示すブロック図である。図2に示すように本発明の実施の形態1に係るネットワーク疎通監視システムは、少なくともピング(疎通監視)コマンドにより要求パケットを送信し、応答パケットを受信する中央装置1と、要求パケット及び応答パケットを中継する中継装置2、2、・・・とが、データ通信可能に接続されている。中継装置2、2、・・・は、階層的に接続されており、最下層の中継装置2、2、・・・には、ネットワーククラスが同一である複数の端末装置3、3、・・・が、データ通信可能に接続されている。
図3は、本発明の実施の形態1に係るネットワーク疎通監視システムの中央装置1の構成を示すブロック図である。中央装置1は、少なくとも、CPU(中央演算装置)11、記憶手段12、RAM(メモリ)13、外部とデータ通信することが可能に接続する通信手段14、マウス、キーボード等の入力手段15、モニタ等の出力手段16、及び補助記憶手段17で構成される。
CPU11は、内部バス18を介して中央装置1の上述したようなハードウェア各部と接続されており、上述したハードウェア各部を制御するとともに、記憶手段12に記憶されているコンピュータプログラム101に従って、種々のソフトウェア的機能を実行する。記憶手段12に記憶されているコンピュータプログラム101は、中央装置1の出荷時に記憶手段12に記憶済みであっても良いし、DVD、CD−ROM等の可搬型記録媒体102を用いて、補助記憶手段17を介して記憶手段12に記憶されたものであっても良い。
記憶手段12は、ハードディスクに代表される固定型記録媒体であり、実行するコンピュータプログラム101、実行するコンピュータプログラム101で使用されるデータ等を記憶する記憶手段である。記憶手段12には、ピングコマンドの生成時に必要となる宛先情報を記憶してある宛先情報記憶部121を備えている。アドレスRAM13は、SRAM、フラッシュメモリ等で構成され、ソフトウェアの実行時に発生する一時的なデータを記憶する。
通信手段14は内部バス18に接続されており、LAN、WAN等のケーブルに接続されることにより、処理に必要とされるデータを送受信する。入力手段15は内部バス18に接続されており、マウス、タブレット等のポインティングデバイス、及びキーボードに代表されるキー入力デバイス等で構成される。出力手段16は内部バス18に接続されており、液晶表示装置、CRTディスプレイ等で構成される。
図4は、本発明の実施の形態1に係るネットワーク疎通監視システムの中継装置2の構成を示すブロック図である。中継装置2は、少なくとも、受信ブロック21、ルーティング処理部22、及び送信ブロック23で構成される。
受信ブロック21は、ネットワーク網を介して中央装置1、他の中継装置2、2、・・・又は端末装置3、3、・・・から送信されてくるデータを受信し、ルーティング処理部22は、次の中継装置2又は端末装置3へとルーティング処理する。すなわちルーティング処理部22は、演算処理を実行するLSI221を備えており、受信した要求パケットを解析し、要求パケットで指定されている端末装置3、3、・・・の宛先情報に対して最下層の中継装置2であるか否かを判断し、受信した要求パケットを転送する宛先情報を特定する。また、受信した応答パケットを解析し、応答パケットで指定されている端末装置3、3、・・・の宛先情報に対して最下層の中継装置2であるか否かを判断し、受信した応答パケットを中央装置1へ返信するための集約された応答パケットを生成する。送信ブロック23は、特定された転送先へ受信したデータを転送する。なお、ルーティング処理部22で実行するコンピュータプログラムは、受信ブロック22を介して内蔵するメモリ(図示せず)へダウンロードすることにより更新することが可能となっている。
図5は、本発明の実施の形態1に係るネットワーク疎通監視システムの端末装置3の構成を示すブロック図である。端末装置3は、少なくとも、CPU(中央演算装置)31、記憶手段32、RAM(メモリ)33、外部とデータ通信することが可能に接続する通信手段34、マウス、キーボード等の入力手段35、及びモニタ等の表示手段36で構成される。
CPU31は、内部バス38を介して端末装置1の上述したようなハードウェア各部と接続されており、上述したハードウェア各部を制御するとともに、記憶手段32に記憶されているコンピュータプログラム301に従って、種々のソフトウェア的機能を実行する。記憶手段32は、ハードディスクに代表される固定型記録媒体であり、実行するコンピュータプログラム301、実行するコンピュータプログラム301で使用されるデータ等を記憶する記憶手段である。RAM33は、SRAM、フラッシュメモリ等で構成され、ソフトウェアの実行時に発生する一時的なデータを記憶する。
通信手段34は内部バス38に接続されており、LAN、WAN等のケーブルに接続されることにより、処理に必要とされるデータを送受信する。入力手段35は内部バス38に接続されており、マウス、タブレット等のポインティングデバイス、及びキーボードに代表されるキー入力デバイス等で構成される。表示手段36は内部バス38に接続されており、液晶表示装置、CRTディスプレイ等で構成される。
上述のような構成の疎通監視システムにおいて、中央装置1は、ピング(Ping)コマンドにより、要求パケットを送信し、ピング(Ping)コマンドにより指定されたアドレスに相当する端末装置3、3、・・・等まで要求パケットが到達した場合には、該端末装置3、3、・・・等から応答パケットが返信される。ピングコマンドは、例えば要求パケットの送信先のIPアドレスが10.1.3.255である場合、該IPアドレスと組み合わせて(数1)のように発行される。
(数1)
Ping 10.1.3.255
従来は、ピングコマンドは、IPアドレス1個につき1コマンド発行されており、要求パケットもIPアドレス1個につき1パケット送信されていた。また、要求コマンドに対応して返信されてくる応答パケットも、IPアドレス1個につき1パケット返信されていた。したがって、ネットワーク網が大規模になった場合、中央装置1と中継装置2、2、・・・とを接続している通信線のネットワーク帯域が、疎通監視用の要求パケット及び応答パケットで占拠され、本来の目的であるデータ通信を行うことができなくなるおそれがある。本実施の形態1では、複数の端末装置3、3、・・・へ送信する要求パケット及び応答パケットにて、宛先情報であるIPアドレスを集約する点に特徴を有する。図6は、本発明の実施の形態1に係るネットワーク疎通監視システムの要求パケットのデータ構成の一例を示す図である。
図6に示すようにMACヘッダには、ピングコマンドの発行元、すなわち要求パケットの送信元である中央装置1のIPアドレス、及び宛先アドレスである端末装置3のIPアドレスを記憶してある。IPヘッダには、ブロードキャストアドレス又は最も近い中継装置2のアドレスを記憶してある。なお、これらのアドレス情報は、記憶手段12の宛先情報記憶部121に記憶されており、中央装置1のCPU11が読み出して設定する。
タイプには通常のピングコマンドによる要求パケットであるか否かを示すフラグ情報を記憶してある。例えば、通常のピングコマンドによる要求パケットである場合には‘0’を、本実施の形態1のように宛先アドレスを集約したピングコマンド(以下、集約ピングコマンドという)による要求パケットである場合は‘1’を設定する。コードはパケットの種類を示しており、プロセス番号は中央装置1で集約ピングコマンドが実行されているプロセスを識別するプロセス番号を示している。
ピング発信番号は、集約ピングコマンドの発信番号を示しており、CRCはチェックビットを示している。本実施の形態1に係る要求パケットでは、通常のピングコマンドによる要求パケットである場合に所定のデータ列が設定されているデータ領域に、集約されている宛先情報を設定する集約ピング発信データが記憶されている。
集約ピング発信データには、要求パケットか応答パケットかを区別する要求/応答フラグ、集約ピングコマンドの宛先クラスの代表アドレスを示す集約ピング開始アドレス、集約される複数のIPアドレスを指定する集約ピングネットマスク、集約ピングコマンドにより応答を確認する回数である応答回数を設定している。例えば集約ピング開始アドレスを10.1.3.0とし、集約ピングネットマスクを255.255.255.0とした場合、集約ピングコマンドで指定された宛先アドレスは、10.1.3.1〜10.1.3.255であることを意味している。
図7は、本発明の実施の形態1に係る疎通監視システムの中央装置1のCPU11の要求パケット生成処理の手順を示すフローチャートである。中央装置1のCPU11は、ピングコマンドが発行されたか否かを判断し(ステップS701)、CPU11が、ピングコマンドが発行されたと判断した場合(ステップS701:YES)、CPU11は、指定されている宛先情報を抽出する(ステップS702)。
CPU11は、抽出した宛先情報が単一の宛先情報、例えばIPアドレスであるか否かを判断する(ステップS703)。宛先情報が単一の宛先情報であるか否かを判断する方法は特に限定されるものではない。例えば宛先情報がIPアドレスである場合、集約ピングコマンドのコマンド形式が(数2)に示すコマンド形式であるときには、指定されている宛先情報に‘−(ハイフン)’が含まれているか否かによって判断することができる。
(数2)
Ping 10.1.3.1−255
CPU11が、抽出した宛先情報が単一の宛先情報であると判断した場合(ステップS703:YES)、CPU11は、通常のピングコマンドが発行されたものと判断し、指定された宛先情報に対して通常の要求パケットを送信する(ステップS704)。CPU11が、抽出した宛先情報が単一の宛先情報ではないと判断した場合(ステップS703:NO)、CPU11は、集約ピングコマンドが発行されたものと判断し、指定された宛先情報を集約して、図6に示すデータ構造を有する要求パケットを生成し(ステップS705)、生成された要求パケットを送信する(ステップS706)。
中央装置1から送信された要求パケットを受信した中継装置2は、要求パケットに含まれている集約ピング発信データを解析して、要求パケットをそのまま転送するか、複数の要求パケットに分解するか等を判断する。すなわち要求パケットが通常のピングコマンドが発行されたことにより送信されたパケットである場合、指定された宛先情報に対応する端末装置3が直接接続されている中継装置2まで転送し、端末装置3に対して要求パケットを送信する。
また、要求パケットが集約ピングコマンドが発行されたことにより送信されたパケットである場合、指定された宛先情報に対応する端末装置3が直接接続されている中継装置2まで転送し、該中継装置2にて端末装置3ごとの通常のデータ構造を有する要求パケットに分割して、各要求パケットを端末装置3、3、・・・へ送信する。このようにすることで、端末装置3が直接接続されている中継装置2までは宛先情報が集約された一の要求パケットのみが送信されることからネットワーク帯域を圧迫することが無い。
同様に、要求パケットに対する応答パケットを端末装置3ごとに受信した中継装置2は、同じネットワーククラスに属する端末装置3、3、・・・からの応答パケットの送信元情報を集約して一の応答パケットを生成する。図8は、本発明の実施の形態1に係るネットワーク疎通監視システムの応答パケットのデータ構成の一例を示す図である。
図8に示すようにMACヘッダには、集約ピングコマンドの発行元、すなわち要求パケットの送信元である中央装置1のIPアドレス、及び宛先アドレスである端末装置3のIPアドレスを記憶してある。IPヘッダには、ブロードキャストアドレス又は最も近い中継装置2のアドレスを記憶してある。
タイプには通常の集約ピングコマンドによる応答パケットであるか否かを示すフラグ情報を記憶してある。例えば、通常のピングコマンドによる応答パケットである場合には‘0’を、集約ピングコマンドによる応答パケットである場合は‘1’を設定する。コードはパケットの種類を示しており、プロセス番号は中央装置1で集約ピングコマンドが実行されているプロセスを識別するプロセス番号を示している。
ピング発信番号は、集約ピングコマンドの発信番号を示しており、CRCはチェックビットを示している。本実施の形態1に係る応答パケットでは、通常のピングコマンドによる応答パケットである場合に所定のデータ列が設定されているデータ領域に、集約されている宛先情報を設定する集約ピング応答データが記憶されている。
集約ピング応答データには、要求パケットか応答パケットかを区別する要求/応答フラグ、集約ピングコマンドに対する応答パケットの代表アドレスを示す応答ベースアドレス、応答の有無を示す応答ビットマップを設定している。図9は、応答ビットマップのデータ構成の一例を示す図である。
図9に示すように、応答パケットにおいて、応答ベースアドレスが10.1.3.Xと設定されている場合、応答ビットマップは、ビットマスクに対応したXの値に応答ビットを対応付けて応答パケットを生成する。図9の例では、Xが1〜255の範囲であり、それぞれのIPアドレス10.1.3.1〜10.1.3.255に対して応答ビット‘0’又は‘1’を設定している。応答ビット‘0’は応答パケットを一定時間経過しても受信していない旨を、応答ビット‘1’は応答パケットを受信した旨を、それぞれ示している。
中継装置2は、生成した応答パケットを中央装置1へ返信することにより、従来複数の応答パケットが返信されていたのに対し、一の応答パケットのみを返信することで足り、中央装置1近傍のネットワーク帯域の圧迫を回避することが可能となる。図10は、本発明の実施の形態2に係る疎通監視システムの中継装置2のルーティング処理部22のLSI221の中継処理の手順を示すフローチャートである。
ルーティング処理部22のLSI221は、パケットを受信したか否かを判断し(ステップS1001)、LSI221が、パケットを受信したと判断した場合(ステップS1001:YES)、LSI221は、受信したパケットが要求パケットであるか否かを判断する(ステップS1002)。受信したパケットが要求パケットであるか否かを判断する方法は特に限定されるものではなく、例えば要求/応答フラグに基づいて判断しても良い。LSI221が要求パケットであると判断した場合(ステップS1002:YES)、LSI221は、通常のピングコマンドにより送信された要求パケットであるか否かを判断する(ステップS1003)。
LSI221が、通常のピングコマンドにより送信された要求パケットであると判断した場合(ステップS1003:YES)、LSI221は、受信した要求パケットをそのまま送信ブロック23へ送信する(ステップS1004)。送信ブロック23は、次の中継装置2又は端末装置3へ受信した要求パケットを転送する。
LSI221が、通常のピングコマンドにより送信された要求パケットではないと判断した場合(ステップS1003:NO)、LSI221は、受信した要求パケットが、宛先情報を集約した要求パケットであると判断し、自己のIPアドレスが、指定されている最下層のIPアドレスであるか否かを判断する(ステップS1005)。LSI221が、最下層のIPアドレスではないと判断した場合(ステップS1005:NO)、LSI221は、受信したパケットをそのまま送信ブロック23へ送信する(ステップS1004)。送信ブロック23は、次の中継装置2へ受信した要求パケットを転送する。
LSI221が、最下層のIPアドレスであると判断した場合(ステップS1005:YES)、LSI221は、受信した要求パケットを宛先情報ごとの複数の要求パケットに分割し(ステップS1006)、分割した複数の要求パケットを送信ブロック23へ送信する(ステップS1007)。送信ブロック23は、複数の端末装置3、3、・・・へそれぞれ要求パケットを送信する。
LSI221が、受信したパケットが要求パケットではないと判断した場合(ステップS1002:NO)、LSI221は、応答パケットを受信したものと判断し、通常のピングコマンドにより送信された要求パケットに対する応答パケットであるか否かを判断する(ステップS1008)。LSI221が、通常のピングコマンドにより送信された要求パケットに対する応答パケットであると判断した場合(ステップS1008:YES)、LSI221は、応答パケットをそのまま送信ブロック23へ送信する(ステップS1009)。送信ブロック23は、次の中継装置2又は中央装置1へ受信した応答パケットを転送する。
LSI221が、通常のピングコマンドにより送信された要求パケットに対する応答パケットではないと判断した場合(ステップS1008:NO)、LSI221は、受信した応答パケットが集約ピングコマンドにより生成された要求コマンドに対応した応答パケットであるものと判断し、受信した複数の応答パケットの宛先情報等を集約して、図8に示すデータ構造を有する一の応答パケットを生成する(ステップS1010)。LSI221は、生成した一の応答パケットを送信ブロックへ送信する(ステップS1009)。送信ブロック23は、次の中継装置2又は中央装置1へ受信した応答パケットを転送する。
図11は、上述した処理により送受信される要求パケットの状態を模式的に説明する図である。例えば中央装置1が、代表アドレスが10.1.3.0である端末装置3、3、・・・に対して、255個のIPアドレスを有する集約ピングコマンドを発行した場合、中央装置1のCPU11は、255個のIPアドレスを集約した要求パケットを生成して中継装置2、2、・・・へ送信する。なお、図11では「要求1−255」は、IPアドレスが10.1.3.1から10.1.3.255までの端末装置3、3、・・・に対する集約ピングコマンドにより生成された要求パケットを示しており、「要求1」、「要求2」、・・・、「要求255」は、それぞれIPアドレス10.1.3.1、10.1.3.2、・・・、10.1.3.255に対する要求パケットを示している。
IPアドレスが、10.1.3.1、10.1.3.2、・・・、10.1.3.255である端末装置3、3、・・・と直接接続されている中継装置2にて要求パケット「要求1−255」が受信された場合、中継装置2は、255個の要求パケットに分割し、端末装置3ごとに要求パケット「要求1」、「要求2」、・・・、「要求255」を送信する。したがって、IPアドレスが、10.1.3.1、10.1.3.2、・・・、10.1.3.255である端末装置3、3、・・・と直接接続されている中継装置2までは、1個の集約された要求パケットが送信されているのみであることから、疎通監視用のパケットによってネットワーク帯域が占拠されることが無く、安定した通信帯域を確保しつつ、端末装置3、3、・・・への疎通状態を確認することが可能となる。
図12は、上述した処理により送受信される応答パケットの状態を模式的に説明する図である。例えば中央装置1が、代表アドレスが10.1.3.0である端末装置3、3、・・・に対して、255個のIPアドレスを有する集約ピングコマンドを発行し、図11に示す分割された要求パケットが端末装置3ごとに送信された場合、中継装置2は、複数の端末装置3、3、・・・から複数の応答パケットを受信する。なお、図12では「応答1−255」は、IPアドレスが10.1.3.1から10.1.3.255までの端末装置3、3、・・・に対する集約ピングコマンドにより生成された要求パケットに応答する応答パケットを示しており、「応答1」、「応答2」、・・・、「応答255」は、それぞれIPアドレス10.1.3.1、10.1.3.2、・・・、10.1.3.255に対する要求パケットに応答する応答パケットを示している。
IPアドレスが、10.1.3.1、10.1.3.2、・・・、10.1.3.255である端末装置3、3、・・・と直接接続されている中継装置2にて複数の応答パケット「応答1」、「応答2」、・・・、「応答255」が受信された場合、中継装置2は、255個の応答パケットを単一の応答パケット「応答1−255」に集約し、一の応答パケット「応答1−255」を、上位階層の中継装置2、2、・・・を介して中央装置1へ送信する。したがって、IPアドレスが、10.1.3.1、10.1.3.2、・・・、10.1.3.255である端末装置3、3、・・・から、これらの端末装置3、3、・・・と直接接続されている中継装置2までは、複数の応答パケットが送信されているのに対し、該中継装置2以降は1個の集約された応答パケットが送信されているのみである。したがって、疎通監視用のパケットによってネットワーク帯域が占拠されることが無く、安定した通信帯域を確保しつつ、端末装置3、3、・・・への疎通状態を確認することが可能となる。
以上のように本実施の形態1によれば、ピング(疎通監視)コマンドによる要求パケットを送信する端末装置の宛先情報を集約し、複数の要求パケットではなく一の要求パケットを送信すれば足り、応答パケットも送信元の宛先情報を集約した一の応答パケットを受信すれば足りる。したがって、複数の端末装置3、3、・・・に対して疎通監視を行う場合であっても、中央装置1からは端末装置3毎に要求パケットを送信する必要がなく、返信されてくる応答パケットを端末装置3毎に受信する必要がないことから、ネットワーク網の継断を監視する要求パケット及び応答パケットによるネットワーク帯域の圧迫を軽減することが可能となる。
なお、図6に示す要求パケットの集約ピング発信データの応答回数に、所定の値を設定することにより、1回の要求パケット送信に対して指定された回数分の応答パケットを受信することができる。したがって、通常のピングコマンドでは大量の応答パケットを受信するのに対して、応答パケットを集約していることにより、指定された回数分の集約された応答パケットを受信すれば足り、ネットワーク帯域の圧迫の軽減効果がより高まることは言うまでも無い。
(実施の形態2)
以下、本発明の実施の形態2に係るネットワーク疎通監視システムについて図面を参照しながら詳細に説明する。本発明の実施の形態2に係るネットワーク疎通監視システムの構成は、実施の形態1と同様であることから、同一の符号を付することにより詳細な説明を省略する。本実施の形態2では、中央装置1が、集約された要求パケットを生成して送信してから、集約された応答パケットを受信するまでの待ち時間を設定することができるよう、要求パケットを生成する点で実施の形態1と相違する。
図13は、本発明の実施の形態2に係るネットワーク疎通監視システムの要求パケットのデータ構成の一例を示す図である。実施の形態1と同様、MACヘッダには、ピングコマンドの発行元、すなわち要求パケットの送信元である中央装置1のIPアドレス、及び宛先アドレスである端末装置3のIPアドレスを記憶してある。IPヘッダには、ブロードキャストアドレス又は最も近い中継装置2のアドレスを記憶してある。なお、これらのアドレス情報は、記憶手段12の宛先情報記憶部121に記憶されており、中央装置1のCPU11が読み出して設定する。
タイプには通常のピングコマンドによる要求パケットであるか否かを示すフラグ情報を記憶してある。例えば、通常のピングコマンドによる要求パケットである場合には‘0’を、本実施の形態1のように宛先アドレスを集約したピングコマンド(以下、集約ピングコマンドという)による要求パケットである場合は‘1’を設定する。コードはパケットの種類を示しており、プロセス番号は中央装置1で集約ピングコマンドが実行されているプロセスを識別するプロセス番号を示している。
ピング発信番号は、集約ピングコマンドの発信番号を示しており、CRCはチェックビットを示している。本実施の形態1に係る要求パケットでは、通常のピングコマンドによる要求パケットである場合に所定のデータ列が設定されているデータ領域に、集約されている宛先情報を設定する集約ピング発信データが記憶されている。
集約ピング発信データには、要求パケットか応答パケットかを区別する要求/応答フラグ、集約ピングコマンドの宛先クラスの代表アドレスを示す集約ピング開始アドレス、集約される複数のIPアドレスを指定する集約ピングネットマスク、集約ピングコマンドにより応答を確認する回数である応答回数を設定している。例えば集約ピング開始アドレスを10.1.3.0とし、集約ピングネットマスクを255.255.255.0とした場合、集約ピングコマンドで指定された宛先アドレスは、10.1.3.1〜10.1.3.255であることを意味している。
本実施の形態2では、集約ピング発信データに、中継装置2での応答パケットの受信待ち時間である待ち時間を設定することができる。中継装置2は、要求パケットを解析して待ち時間を抽出し、応答パケットの受信待ち時間を特定することができる。図14は、本発明の実施の形態2に係る疎通監視システムの中継装置2のルーティング処理部22のLSI221の中継処理の手順を示すフローチャートである。
ルーティング処理部22のLSI221は、パケットを受信したか否かを判断し(ステップS1401)、LSI221が、パケットを受信したと判断した場合(ステップS1401:YES)、LSI221は、受信したパケットが要求パケットであるか否かを判断する(ステップS1402)。受信したパケットが要求パケットであるか否かを判断する方法は特に限定されるものではなく、例えば要求/応答フラグに基づいて判断しても良い。LSI221が要求パケットであると判断した場合(ステップS1402:YES)、LSI221は、内蔵するタイマによる計時を開始し(ステップS1403)、実施の形態1と同様の処理を実行する。すなわち図10のステップS1003以降の処理を実行する。
LSI221が、受信したパケットが要求パケットではないと判断した場合(ステップS1402:NO)、LSI221は、応答パケットを受信したものと判断し、通常のピングコマンドにより送信された要求パケットに対する応答パケットであるか否かを判断する(ステップS1404)。LSI221が、通常のピングコマンドにより送信された要求パケットに対する応答パケットであると判断した場合(ステップS1404:YES)、LSI221は、応答パケットをそのまま送信ブロック23へ送信する(ステップS1405)。送信ブロック23は、次の中継装置2又は中央装置1へ受信した応答パケットを転送する。
LSI221が、通常のピングコマンドにより送信された要求パケットに対する応答パケットではないと判断した場合(ステップS1404:YES)、LSI221は、受信した応答パケットが集約ピングコマンドにより生成された要求コマンドに対応した応答パケットであるものと判断し、所定の時間が経過したか否かを判断する(ステップS1406)。LSI221が、所定の時間が経過していないと判断した場合(ステップS1406:NO)、LSI221は、処理をステップS1401へ戻し、設定された待ち時間、例えば1秒間応答パケットを連続して受け付け、上述した処理を繰り返す。
LSI221が、所定の時間が経過したと判断した場合(ステップS1406:YES)、LSI221は、受信した複数の応答パケットの宛先情報等を集約して、図8に示すデータ構造を有する一の応答パケットを生成する(ステップS1407)。LSI221は、生成した一の応答パケットを送信ブロックへ送信する(ステップS1405)。送信ブロック23は、次の中継装置2又は中央装置1へ受信した応答パケットを転送する。
以上のように本実施の形態2によれば、応答パケットを一定時間受信待ち状態とすることにより、ネットワーク網のトラフィック等による応答パケットの遅延によるネットワーク障害の誤認識を未然に防止することが可能となる。
以上の実施の形態1及び2に関し、さらに以下の付記を開示する。
(付記1)
中央装置と複数の端末装置とが、複数のネットワーク網を介してデータ通信することを可能ならしめる中継装置を介して接続されており、前記中央装置が、前記複数の端末装置との間のネットワーク接続の継断を、疎通監視コマンドによる要求パケット及び応答パケットの送受信により監視するネットワーク疎通監視システムにおいて、
前記中央装置は、
複数の端末装置の宛先情報を取得する手段と、
取得した複数の宛先情報を集約した一の要求パケットを生成する手段と、
生成した一の要求パケットを送信する手段と
を備え、
前記中継装置は、
前記一の要求パケットを受信する手段と、
集約された宛先情報に基づいて複数の要求パケットを生成する手段と、
生成した要求パケットを送信する手段と、
複数の端末装置から応答パケットを受信する手段と、
受信した複数の応答パケットの送信元の宛先情報を集約して一の応答パケットを生成する手段と、
生成した一の応答パケットを前記中央装置へ返信する手段と
を備え、
前記中央装置は、
返信された一の応答パケットを受信する手段と、
集約された送信元の宛先情報に基づいて端末装置ごとのネットワーク接続の継断を判断する手段と
を備えることを特徴とするネットワーク疎通監視システム。
(付記2)
前記中央装置は、
前記端末装置と前記中継装置との間の応答パケットの受信回数を含めて、前記一の要求パケットを生成するようにしてあることを特徴とする付記1記載のネットワーク疎通監視システム。
(付記3)
前記中央装置は、
前記中継装置が、前記一の要求パケットを送信してから、前記一の応答パケットを受信するまでの待ち時間を含めて、前記一の要求パケットを生成するようにしてあることを特徴とする付記1又は2記載のネットワーク疎通監視システム。
(付記4)
中央装置と複数の端末装置とが、複数のネットワーク網を介してデータ通信することを可能ならしめる中継装置を介して接続されており、前記中央装置が、前記複数の端末装置との間のネットワーク接続の継断を、疎通監視コマンドによる要求パケット及び応答パケットの送受信により監視するネットワーク疎通監視方法において、
前記中央装置は、
複数の端末装置の宛先情報を取得し、
取得した複数の宛先情報を集約した一の要求パケットを生成し、
生成した一の要求パケットを送信し、
前記中継装置は、
前記一の要求パケットを受信し、
集約された宛先情報に基づいて複数の要求パケットを生成し、
生成した要求パケットを複数の端末装置へ送信し、
複数の端末装置から応答パケットを受信し、
受信した複数の応答パケットの送信元の宛先情報を集約して一の応答パケットを生成し、
生成した一の応答パケットを前記中央装置へ返信し、
前記中央装置は、
返信された一の応答パケットを受信し、
集約された送信元の宛先情報に基づいて端末装置ごとのネットワーク接続の継断を判断することを特徴とするネットワーク疎通監視方法。
(付記5)
前記中央装置は、
前記端末装置と前記中継装置との間の応答パケットの受信回数を含めて、前記一の要求パケットを生成することを特徴とする付記4記載のネットワーク疎通監視方法。
(付記6)
前記中央装置は、
前記中継装置が、前記一の要求パケットを送信してから、前記一の応答パケットを受信するまでの待ち時間を含めて、前記一の要求パケットを生成することを特徴とする付記4又は5記載のネットワーク疎通監視方法。
(付記7)
複数の端末装置と、複数のネットワーク網を介してデータ通信することを可能ならしめる中継装置を介して接続されており、前記複数の端末装置との間のネットワーク接続の継断を、疎通監視コマンドによる要求パケット及び応答パケットの送受信により監視する中央装置において、
複数の端末装置の宛先情報を取得する手段と、
取得した複数の宛先情報を集約した一の要求パケットを生成する手段と、
生成した一の要求パケットを送信する手段と、
複数の応答パケットの送信元の宛先情報を集約して生成された一の応答パケットを受信する手段と、
集約された送信元の宛先情報に基づいて端末装置ごとのネットワーク接続の継断を判断する手段と
を備えることを特徴とする中央装置。
(付記8)
前記端末装置と前記中継装置との間の応答パケットの受信回数を含めて、前記一の要求パケットを生成するようにしてあることを特徴とする付記7記載の中央装置。
(付記9)
前記中継装置が、前記一の要求パケットを送信してから、前記一の応答パケットを受信するまでの待ち時間を含めて、前記一の要求パケットを生成するようにしてあることを特徴とする付記7又は8記載の中央装置。
(付記10)
中央装置と、複数の端末装置とが、複数のネットワーク網を介してデータ通信することを可能ならしめる中継装置において、
複数の宛先情報を集約した一の要求パケットを受信する手段と、
集約された宛先情報に基づいて複数の要求パケットを生成する手段と、
生成した要求パケットを送信する手段と、
複数の端末装置から応答パケットを受信する手段と、
受信した複数の応答パケットの送信元の宛先情報を集約して一の応答パケットを生成する手段と、
生成した一の応答パケットを前記中央装置へ返信する手段と
を備えることを特徴とする中継装置。
(付記11)
複数の端末装置と、複数のネットワーク網を介してデータ通信することを可能ならしめる中継装置を介して接続されており、前記複数の端末装置との間のネットワーク接続の継断を、疎通監視コマンドによる要求パケット及び応答パケットの送受信により監視する中央装置で実行することが可能なコンピュータプログラムにおいて、
前記中央装置を、
複数の端末装置の宛先情報を取得する手段、
取得した複数の宛先情報を集約した一の要求パケットを生成する手段、
生成した一の要求パケットを送信する手段、
複数の応答パケットの送信元の宛先情報を集約して生成された一の応答パケットを受信する手段、及び
集約された送信元の宛先情報に基づいて端末装置ごとのネットワーク接続の継断を判断する手段
として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
(付記12)
前記コンピュータを、
前記端末装置と前記中継装置との間の応答パケットの受信回数を含めて、前記一の要求パケットを生成する手段
として機能させることを特徴とする付記11記載のコンピュータプログラム。
(付記13)
前記コンピュータを、
前記中継装置が、前記一の要求パケットを送信してから、前記一の応答パケットを受信するまでの待ち時間を含めて、前記一の要求パケットを生成する手段
として機能させることを特徴とする付記11又は12記載のコンピュータプログラム。
(付記14)
中央装置と複数の端末装置とが、複数のネットワーク網を介してデータ通信することを可能ならしめる中継装置で実行することが可能なコンピュータプログラムにおいて、
前記コンピュータを、
複数の宛先情報を集約した一の要求パケットを受信する手段、
集約された宛先情報に基づいて複数の要求パケットを生成する手段、
生成した要求パケットを送信する手段、
複数の端末装置から応答パケットを受信する手段、
受信した複数の応答パケットの送信元の宛先情報を集約して一の応答パケットを生成する手段、及び
生成した一の応答パケットを前記中央装置へ返信する手段
として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
従来のネットワーク網の監視システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態1に係るネットワーク疎通監視システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態1に係るネットワーク疎通監視システムの中央装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態1に係るネットワーク疎通監視システムの中継装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態1に係るネットワーク疎通監視システムの端末装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態1に係るネットワーク疎通監視システムの要求パケットのデータ構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態1に係る疎通監視システムの中央装置のCPUの要求パケット生成処理の手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態1に係るネットワーク疎通監視システムの応答パケットのデータ構成の一例を示す図である。 応答ビットマップのデータ構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態2に係る疎通監視システムの中継装置のルーティング処理部のLSIの中継処理の手順を示すフローチャートである。 送受信される要求パケットの状態を模式的に説明する図である。 送受信される応答パケットの状態を模式的に説明する図である。 本発明の実施の形態2に係るネットワーク疎通監視システムの要求パケットのデータ構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態2に係る疎通監視システムの中継装置のルーティング処理部のLSIの中継処理の手順を示すフローチャートである。
符号の説明
1 中央装置
2 中継装置
3 端末装置
11 CPU
12 記憶手段
13 RAM
14 通信手段
21 受信ブロック
22 ルーティング処理部
23 送信ブロック
101 コンピュータプログラム
102 可搬型記録媒体
221 LSI

Claims (5)

  1. 中央装置と複数の端末装置とが、複数のネットワーク網を介してデータ通信することを可能ならしめる中継装置を介して接続されており、前記中央装置が、前記複数の端末装置との間のネットワーク接続の継断を、ピングコマンドによる要求パケット及び応答パケットの送受信により監視するネットワーク疎通監視システムにおいて、
    前記中央装置は、
    複数の端末装置の宛先情報を取得する手段と、
    取得した複数の宛先情報を集約した一の要求パケットを生成する手段と、
    生成した一の要求パケットを送信する手段と
    を備え、
    前記中継装置は、
    前記一の要求パケットを受信する手段と、
    集約された宛先情報に基づいて複数の要求パケットを生成する手段と、
    生成した要求パケットを送信する手段と、
    複数の端末装置から応答パケットを受信する手段と、
    受信した複数の応答パケットの送信元の宛先情報を集約して一の応答パケットを生成する手段と、
    生成した一の応答パケットを前記中央装置へ返信する手段と
    を備え、
    前記中央装置は、
    返信された一の応答パケットを受信する手段と、
    集約された送信元の宛先情報に基づいて端末装置ごとのネットワーク接続の継断を判断する手段と
    を備えることを特徴とするネットワーク疎通監視システム。
  2. 中央装置と複数の端末装置とが、複数のネットワーク網を介してデータ通信することを可能ならしめる中継装置を介して接続されており、前記中央装置が、前記複数の端末装置との間のネットワーク接続の継断を、ピングコマンドによる要求パケット及び応答パケットの送受信により監視するネットワーク疎通監視方法において、
    前記中央装置は、
    複数の端末装置の宛先情報を取得し、
    取得した複数の宛先情報を集約した一の要求パケットを生成し、
    生成した一の要求パケットを送信し、
    前記中継装置は、
    前記一の要求パケットを受信し、
    集約された宛先情報に基づいて複数の要求パケットを生成し、
    生成した要求パケットを複数の端末装置へ送信し、
    複数の端末装置から応答パケットを受信し、
    受信した複数の応答パケットの送信元の宛先情報を集約して一の応答パケットを生成し、
    生成した一の応答パケットを前記中央装置へ返信し、
    前記中央装置は、
    返信された一の応答パケットを受信し、
    集約された送信元の宛先情報に基づいて端末装置ごとのネットワーク接続の継断を判断することを特徴とするネットワーク疎通監視方法。
  3. 複数の端末装置と、複数のネットワーク網を介してデータ通信することを可能ならしめる中継装置を介して接続されており、前記複数の端末装置との間のネットワーク接続の継断を、ピングコマンドによる要求パケット及び応答パケットの送受信により監視する中央装置において、
    複数の端末装置の宛先情報を取得する手段と、
    取得した複数の宛先情報を集約した一の要求パケットを生成する手段と、
    生成した一の要求パケットを送信する手段と、
    複数の応答パケットの送信元の宛先情報を集約して生成された一の応答パケットを受信する手段と、
    集約された送信元の宛先情報に基づいて端末装置ごとのネットワーク接続の継断を判断する手段と
    を備えることを特徴とする中央装置。
  4. 中央装置と、複数の端末装置とが、複数のネットワーク網を介してデータ通信することを可能ならしめる中継装置において、
    複数の宛先情報を集約したピングコマンドによる一の要求パケットを受信する手段と、
    集約された宛先情報に基づいて複数の要求パケットを生成する手段と、
    生成した要求パケットを送信する手段と、
    複数の端末装置から応答パケットを受信する手段と、
    受信した複数の応答パケットの送信元の宛先情報を集約して一の応答パケットを生成する手段と、
    生成した一の応答パケットを前記中央装置へ返信する手段と
    を備えることを特徴とする中継装置。
  5. 複数の端末装置と、複数のネットワーク網を介してデータ通信することを可能ならしめる中継装置を介して接続されており、前記複数の端末装置との間のネットワーク接続の継断を、ピングコマンドによる要求パケット及び応答パケットの送受信により監視する中央装置で実行することが可能なコンピュータプログラムにおいて、
    前記中央装置を、
    複数の端末装置の宛先情報を取得する手段、
    取得した複数の宛先情報を集約した一の要求パケットを生成する手段、
    生成した一の要求パケットを送信する手段、
    複数の応答パケットの送信元の宛先情報を集約して生成された一の応答パケットを受信する手段、及び
    集約された送信元の宛先情報に基づいて端末装置ごとのネットワーク接続の継断を判断する手段
    として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
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