JP4924081B2 - 試験装置、方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、各通信装置がリンク情報を交換するネットワークの試験技術に関する。

インターネットの様なパケット交換ネットワークにおいて、ネットワークを構成するルータといったパケットの交換処理を行う通信装置は、各種ルーティングプロトコルにより通信装置間の接続状態を示す情報、つまりリンク情報を交換してルーティングテーブルの作成及び更新を行い、ルーティングテーブルに基づき受信パケットを転送するリンクを決定している。

ネットワークを提供する通信事業者は、ネットワークを流れるトラフィックの増減に応じて、或いは、新規通信装置への更改のために、新たな通信装置をネットワークに追加したり、ネットワークから既存の通信装置を取り除いたりする必要がある。

新たな通信装置を既存ネットワークと接続したときに、既存ネットワークから受信するリンク情報に基づき、新たな通信装置がどの様に振る舞うのか、例えば、追加する通信装置がどの様なルーティングテーブルを作成し、どの様にパケットの交換処理を行うのかを調べるための試験装置が実用化されている（例えば、非特許文献１、参照。）。これら試験装置は、既存のネットワークの構成を示す情報と、新たに追加する通信装置との接続点を示す情報に基づき、所定のルーティングプロトコルにより、リンク情報を通知するリンク状態広告メッセージを外部に送信する機能を有している。

［ｏｎｌｉｎｅ］、ＳＰＩＲＥＮＴ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ、［平成１９年１月１８日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｐｉｒｅｎｔｃｏｍ．ｃｏｍ／ｄｏｃｕｍｅｎｔｓ／４２３９．ｐｄｆ＞

例えば、図５に示す様に、ネットワーク３に、新たな通信装置であるルータ２１から２４を追加する場合を考える。なお、図５において、参照符号３１〜３３は、ネットワーク３を構成する既存のルータのうち、新たな通信装置と接続するルータを、参照符号４１から４６は、ルータ間の接続リンクを表している。

ルータ２１から２４の総てを同時にネットワークに接続することはできないため、通常、新たな通信装置の追加は１台ずつ行う。例えば、ルータ２１と既存ルータ３１をリンク４１で接続し、次にルータ２２と既存ルータ３２をリンク４２で接続し、次にルータ２３とルータ２１をリンク４３で接続し、次にルータ２３とルータ２２をリンク４４で接続し、次にルータ２４とルータ２２をリンク４５で接続し、最後に、ルータ２４と既存ルータ３３をリンク４６で接続することで、ルータ２１から２４のネットワーク３への追加が完了する。

ルータ２１を既存ルータ３１と接続することにより、ルータ２１は、既存ルータ３１からリンク状態広告メッセージを受信するが、同時に、ルータ２１は、既存ルータ３１に対してリンク状態広告メッセージを送信し、これにより、既存ルータ３１は、ルータ２１が接続されていることを、ネットワーク３内の他の既存ルータに、リンク状態広告メッセージにより通知する。したがって、ネットワーク３内の既存ルータのルーティングテーブル及び送信するリンク状態広告メッセーが変化する。続いて、ルータ２２を既存ルータ３２に接続することにより、ルータ２２は、既存ルータ３２からリンク状態広告メッセージを受信するが、このリンク状態広告メッセージは、ルータ２１の接続による変更が反映されたものとなる。また、ルータ２２が送信するリンク状態広告メッセージにより、ネットワーク３内の各既存ルータ及びルータ２１のルーティングテーブルが更に変化することになる。その後のルータ２３と２１との接続や、ルータ２２と２３との接続においても、これらの構成変更がネットワーク３に伝わり、これによりネットワーク３と、追加するルータとの間で送受するリンク状態広告メッセージの内容が変化し、また、ネットワーク３の既存ルータ及び追加したルータのルーティングテーブルも変化することになる。

しかしながら、従来の試験装置においては、あらかじめ入力したネットワークの構成情報に基づきリンク状態広告メッセージを固定的に送信するのみであるため、これら通信装置を順次追加していく場合における、追加通信装置の振る舞いを検証することはできない。また、追加した通信装置の設定に間違いがあると、この間違いがリンク状態広告メッセージによりネットワーク３に伝わり、ネットワーク３に影響を与える可能性があるが、通信装置を追加することによりネットワーク３へ与える影響を検証することもできない。

したがって、本発明は、上記問題を解決し、ネットワークに通信装置を追加する場合における、ネットワーク及び追加する通信装置の動作を検証できる試験装置、方法を提供することを目的とする。更に、コンピュータを前記試験装置として機能させるプログラムを提供することも目的とする。

本発明における試験装置によれば、
信号を送受する１つ以上の物理インタフェースと、模擬対象のネットワークに含まれる各既存通信装置のルーティングテーブル作成に使用する装置情報を保持する手段と、試験対象である追加通信装置及び既存通信装置の接続状態を示す接続情報を保持する手段と、装置情報及び接続情報に基づき各既存通信装置のルーティングテーブルを生成する手段と、物理インタフェースに対応させる既存通信装置のインタフェースを示す接続点情報を保持する手段と、接続点情報、装置情報及び接続情報に基づき、物理インタフェースに送信させるリンク情報を生成する手段と、物理インタフェースが受信するリンク情報に基づき接続情報を更新する手段とを備えていることを特徴とする。

本発明の試験装置における他の実施形態によれば、
受信した信号の宛先が追加通信装置である場合、各既存通信装置のルーティングテーブルに基づき、該追加通信装置への信号転送のために使用する物理インタフェースを求め、求めた物理インタフェースに該受信した信号を送信させる手段を備えていることも好ましい。

また、本発明の通信装置における他の実施形態によれば、
宛先が既存通信装置である試験信号を受信した場合、試験内容に応じた応答信号を生成して、試験信号を受信した物理インタフェースに、生成した応答信号を送信させる手段を備えていることも好ましい。

更に、本発明の通信装置における他の実施形態によれば、
接続点情報は、既存通信装置のインタフェースに対応するタグ値を有し、受信信号のタグ値に基づき、該受信信号を受信する既存通信装置を認識し、送信信号には、該送信信号が送信される既存通信装置のインタフェースに対応するタグ値を付与して、既存通信装置のインタフェースに対応する物理インタフェースから送信させる手段と、を備えていることも好ましい。

本発明におけるプログラムによれば、
コンピュータを、前記試験装置として機能させることを特徴とする。

本発明における試験方法によれば、
タグ値に基づき信号の交換を行う交換装置のポートに、請求項４に記載の試験装置及び各追加通信装置を接続し、追加通信装置との接続ポートには、該追加通信装置と接続する既存通信装置のインタフェースに対応するタグ値の信号が交換される様に、該交換装置を設定することで、模擬対象のネットワークと追加通信装置との接続リンク数より少ない数の物理ンタフェースで、追加通信装置の試験を行うを特徴とする。

物理インタフェースが受信するリンク情報に基づき接続情報を更新することで、物理インタフェースが送信するリンク情報は、追加通信装置の接続状態に応じて変化し、よって、追加通信装置及び模擬対象ネットワークの振る舞いを正確に検証することができる。

また、追加通信装置宛の信号を受信した場合、追加通信装置の接続に応じて動的に変更する各既存通信装置のルーティングテーブルに基づき転送処理を行い、追加通信装置から既存通信装置宛の試験信号を受信した場合には、ルーティングテーブル及び接続情報に基づき、試験内容に応じた応答信号を送信することで、実際のデータの疎通状況についても検証することが可能となる。

更に、タグ値を用いることで、模擬対象のネットワークと追加通信装置との接続リンク数より少ない数の物理ンタフェースで、追加通信装置の試験を行うことが可能となる。

本発明を実施するための最良の実施形態について、以下では図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の説明において試験装置が模擬するネットワークに含まれる通信装置を既存ルータ、試験対象である通信装置、つまり、新たに追加する通信装置を追加ルータ、既存ルータのうち追加ルータと接続する通信装置を接続点ルータとして、それぞれ、参照する。

図１は、本発明による試験装置１の機能ブロック図である。図１によると、試験装置１は、ネットワーク情報データベース１０と、メッセージ生成部１１と、メッセージ処理部１２と、交換処理部１３と、試験パケット生成部１４と、１つ以上のインタフェース１５−１から１５−Ｎとを備えている。なお、インタフェース１５−１から１５−Ｎについて、その区別を要しない場合には、単にインタフェース１５として参照する。

インタフェース１５は、１０００ＢＡＳＥ−Ｔ等の各種通信規格に従う信号の送受を行う機能を有する。

ネットワーク情報データベース１０は、模擬する既存ネットワークの構成を示す情報を有するデータベースであり、試験装置１のメモリやハードディスク等の記憶部に保存され、装置情報データベース１０１、接続情報データベース１０２、ルーティング情報データベース１０３及び接続点情報データベース１０４を含んでいる。ここで、装置情報データベース１０１は、模擬対象のネットワークにある既存ルータそれぞれに設定されている装置情報のデータベースであり、装置情報とは、例えば、リンクに対するコスト値等、各既存ルータが、ルーティングテーブルを作成するために使用する情報をいう。また、接続情報データベース１０２は、既存ルータ及び追加ルータの接続状態を示す情報、つまり、既存ルータ及び追加ルータで構成されるネットワークの接続状態を示すデータベースである。なお、試験開始時においては、既存ルータ間の接続情報のみが含まれており、これらは、模擬対象のネットワークに基づき試験装置１に入力される。なお、追加ルータの接続についての情報は、後述する様に、追加ルータをインタフェース１５に接続することで追加されていく。

ルーティング情報データベース１０３は、装置情報データベース１０１が示す各既存ルータの装置情報と、接続情報データベース１０２が示す接続情報に基づき生成される、各既存ルータのルーティングテーブルであり、メッセージ処理部１２が生成する。

接続点情報データベース１０４は、接続点ルータのインタフェースに対応するインタフェース１５を特定するための情報である。具体的には、図２に示す様に、図５のネットワーク３として試験装置１を動作させる場合において、インタフェース１５−１が接続点ルータ３１のインタフェースの１つに対応すること、インタフェース１５−２が接続点ルータ３２のインタフェースの１つに対応すること、インタフェース１５−３が接続点ルータ３３のインタフェースの１つに対応することが接続情報データベース１０２で示されている。

メッセージ生成部１１は、接続点情報、装置情報及び接続情報に基づき、インタフェース１５に送信させるリンク情報を生成し、インタフェース１５は、リンク情報を含むリンク状態広告メッセージを外部に送信する。例えば、図５の構成を模擬する図２の試験構成において、メッセージ生成部１１は、接続点ルータ３１の１つのインタフェースに対応するインタフェース１５−１が送信すべきリンク状態広告メッセージを求めて、インタフェース１５−１に送信させる。

メッセージ処理部１２は、追加ルータをインタフェース１５に接続した場合に、インタフェース１５が追加ルータから受信するリンク状態広告メッセージから、接続情報データベース１０２を更新し、更に、装置情報データベース１０１の装置情報及び接続情報データベース１０２の接続情報に基づきルーティング情報データベース１０３を更新する。例えば、図２に示す試験において、まず、追加ルータ２１をインタフェース１５−１に接続した場合、追加ルータ２１から受信するリンク状態広告メッセージに基づき、接続点ルータ３１に、新たなルータ２１が接続されたことを認識し、接続点ルータ３１と追加ルータ２１間の接続を接続情報データベース１０２に追加し、必要なルーティングテーブルの変更をルーティング情報データベース１０３に対して行う。

交換処理部１３は、追加ルータから受信するパケットを解析し、送信先が追加ルータである場合には必要な交換処理を行う。具体的には、パケットの送信先アドレスと、ルーティング情報データベース１０３から、経由する接続点ルータのインタフェースを特定し、これに対応するインタフェース１５に受信したパケットを送信させる。更に、送信先が既存ルータである場合には、ルーティング情報データベース１０３から、既存ルータへのルーティングに問題があるか否か、つまり、既存ルータに受信パケットが到達するか否かを判定し、判定結果を図示しない表示装置に表示させる。

試験パケット生成部１４は、追加ルータから試験パケット、例えば、ＩＣＭＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットを受信した場合、ルーティング情報データベース１０３と、試験内容に基づき、必要な応答パケットを生成して、パケットを受信したインタフェース１５に応答パケットを送信させる。具体的には、ＩＣＭＰパケットがエコー要求、いわゆる、Ｐｉｎｇであり、送信先アドレスが既存ルータである場合には、エコー応答を生成する。なお、送信先が追加ルータである場合には、このＩＣＭＰパケットは交換処理部１３が単に転送するのみとなる。

また、ＩＣＭＰパケットを受信したインタフェース１５から、送信先である既存ルータまでのホップ数を、あるいは、送信先である追加ルータに転送するために経由する接続点ルータまでのホップ数を、ルーティング情報データベース１０３から認識し、このホップ数より、送信先の既存ルータ又は接続点ルータに到達する前に、ＩＣＭＰパケットのＴＴＬ（Ｔｉｍｅ ｔｏ Ｌｉｖｅ）が０となる場合、例えば、Ｔｒａｃｅｒｏｕｔｅコマンドにより生成されたパケットである場合には、廃棄の通知をＩＣＭＰパケットの送信元である追加ルータに送信する。

以上、インタフェース１５経由で受信するリンク状態広告メッセージと接続点情報に基づき接続情報データベース１０２を更新する。この更新によりメッセージ生成部１１が生成するリンク状態広告メッセージは、追加ルータの接続状態に応じて変化し、よって、追加ルータ及び元のネットワークの振る舞いを正確に検証することができる。

また、追加ルータからの受信パケットの宛先が追加ルータである場合には、追加ルータの接続に応じて動的に変更されるルーティング情報データベース１０３に基づき転送処理を行い、追加ルータから、ＩＣＭＰパケットに代表される試験パケットを受信した場合にはルーティング情報データベース１０３に基づき応答パケットを送信することで、実際のデータの疎通状況についても検証することが可能となる。

更に、ルーティング情報データベース１０３が保有する各既存ルータのルーティングテーブルに基づき、追加ルータから既存ルータの宛てのパケットを受信した場合における、受信パケットの到達可能性のみならず、既存ルータ間の到達可能性をも検証することができる。

なお、上述した実施形態において、試験装置１は、ネットワーク３との接続箇所と同じ数だけのインタフェース１５を実装する必要がある。この不都合を解消するための、本発明による試験装置１の、他の実施形態のブロック図を、図３に示す。図３においては、図１の構成でのインタフェース１５と、メッセージ生成部１１、メッセージ処理部１２、交換処理部１３及び試験パケット生成部１４との間に、タグ処理部１６が設けられている。更に、本実施形態において、接続点情報データベース１０４は、接続点ルータのインタフェースに対応するインタフェース１５に加え、その接続点ルータのインタフェースに対応するタグ値の情報をも有している。ここで、タグ値とは、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１Ｑ規定のＶＬＡＮタグであり、このタグ値は、試験構成に基づきあらかじめ試験装置１に入力される。

本実施形態においては、１つのインタフェース１５には、複数の接続点ルータのインタフェースを対応させることができるが、接続点ルータのインタフェースとタグ値の対応関係は１：１となる。以下では、インタフェース１５が１つだけ実装されている形態を使用して説明を行うが、当然、複数のインタフェース１５に対しても適用可能である。

タグ処理部１６は、既存ルータが外部に送信する信号を有する場合、接続点情報に基づき、送信信号に対して、送信信号が適用される既存ルータのインタフェースに対応するタグ値を付与し、対応するインタフェース１５から実際に送信させる。インタフェース１５から受信した信号に対しては、付与されているタグ値に基づきこの受信信号を受信すべき既存ルータ及びそのインタフェースを認識し、この既存ルータ及びそのインタフェースを示す情報と共に、メッセージ処理部１１又は交換処理部１３に受信パケットを出力する。

図４は、図５のネットワーク３として試験装置１を動作させる場合における、本発明による試験方法を説明する図である。図４に示す様に、追加ルータ２１、２２、２４及び試験装置１は、ＶＬＡＮハブ５の各ポートと接続している。試験装置１に対しては、接続点ルータ３１のインタフェース１５に対応するインタフェースが送信する信号に使用するＶＬＡＮタグの値が設定されており、このＶＬＡＮタグの値を持つ信号を、追加ルータ２１が接続されているＶＡＬＮハブ５のポートにスイッチする様に、ＶＬＡＮハブ５を構成する。同様の設定を、接続点ルータ３２及び追加ルータ２２の組と、接続点ルータ３３及び追加ルータ２４の組に対して行うことで、試験装置１のインタフェース１５が１つであっても、論理的に複数の接続リンクを構築でき、複数ポイントで接続する場合の試験の検証が可能になる。

なお、ＶＬＡＮハブ５は例示であり、タグ値に基づき信号の交換又はスイッチを行うことができる任意の交換装置をＶＬＡＮハブ５に代えて使用できる。

また、本発明による試験装置は、コンピュータを図１の各部として機能させるコンピュータプログラムにより実現することができる。このコンピュータプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶されて、又は、ネットワーク経由で配布が可能なものである。更に、本発明は、ハードウェアのみや、ソフトウェアのみならず、それらの組合せによっても実現可能である。

本発明による試験装置の機能ブロック図である。 本発明による試験装置による試験構成図である。 本発明による試験装置の他の実施形態のブロック図である。 本発明の試験装置の他の実施形態による試験構成図である。 ネットワークへの通信装置の追加を説明する図である。

符号の説明

１ 試験装置
１０ ネットワーク情報データベース
１１ メッセージ生成部
１２ メッセージ処理部
１３ 交換処理部
１４ 試験パケット生成部
１５、１５−１、１５−２、１５−３、１５−Ｎ インタフェース
１６ タグ処理部
１０１ 装置情報データベース
１０２ 接続情報データベース
１０３ ルーティング情報データベース
１０４ 接続点情報データベース
２１、２２、２３、２４ ルータ
３ ネットワーク
３１、３２、３３ 既存ルータ
４１、４２、４３、４４、４５、４６ リンク

Claims (6)

1. 信号を送受する１つ以上の物理インタフェースと、
   模擬対象のネットワークに含まれる各既存通信装置のルーティングテーブル作成に使用する装置情報を保持する手段と、
   試験対象である追加通信装置及び既存通信装置の接続状態を示す接続情報を保持する手段と、
   装置情報及び接続情報に基づき各既存通信装置のルーティングテーブルを生成する手段と、
   物理インタフェースに対応させる既存通信装置のインタフェースを示す接続点情報を保持する手段と、
   接続点情報、装置情報及び接続情報に基づき、物理インタフェースに送信させるリンク情報を生成する手段と、
   物理インタフェースが受信するリンク情報に基づき接続情報を更新する手段と、
   更新された接続情報に基づき、各既存通信装置のルーティングテーブルを更新する手段と、
   を備えている試験装置。
2. 受信した信号の宛先が追加通信装置である場合、各既存通信装置のルーティングテーブルに基づき、該追加通信装置への信号転送のために使用する物理インタフェースを求め、求めた物理インタフェースに該受信した信号を送信させる手段を備えている請求項１に記載の試験装置。
3. 宛先が既存通信装置である試験信号を受信した場合、試験内容に応じた応答信号を生成して、試験信号を受信した物理インタフェースに、生成した応答信号を送信させる手段を備えている請求項１又は２に記載の試験装置。
4. 接続点情報は、既存通信装置のインタフェースに対応するタグ値を有し、
   受信信号のタグ値に基づき、該受信信号を受信する既存通信装置を認識し、送信信号には、該送信信号が送信される既存通信装置のインタフェースに対応するタグ値を付与して、既存通信装置のインタフェースに対応する物理インタフェースから送信させる手段と、
   を備えている請求項１から３のいずれか１項に記載の試験装置。
5. コンピュータを、請求項１から４のいずれか１項に記載の試験装置として機能させるプログラム。
6. タグ値に基づき信号の交換を行う交換装置のポートに、請求項４に記載の試験装置及び各追加通信装置を接続し、
   追加通信装置との接続ポートには、該追加通信装置と接続する既存通信装置のインタフェースに対応するタグ値の信号が交換される様に、該交換装置を設定することで、
   模擬対象のネットワークと追加通信装置との接続リンク数より少ない数の物理ンタフェースで、追加通信装置の試験を行う方法。

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