JP5600629B2 - 通信網監視装置 - Google Patents

Description

本発明は、通信網の障害時に複数の通信装置から発生するアラームを集約して障害原因を推定する通信網監視装置に関する。

通信網を監視するシステムでは、通信装置間の接続の関係性をリレーショナルデータベース等に登録し、その検索機能を利用して複数のアラーム情報を集約する方式が主流であり、例えば特許文献１，２に開示されている。また、同じアラームが複数連続して発生した場合に、これらを一つのアラームとして集約するシステムが存在する。

特開平６−１４１０９６号公報 特開２０００−２００１０１号公報

しかしながら、接続数の多い装置に対してリレーショナルデータベースを利用した場合、発生したアラームに合致する周辺装置が多くなり、障害の絞り込みに時間がかかるという欠点がある。またリレーショナルデータベースを用いた方式では、網構成が変更された際に、その関係性を手動で書き換える必要があるため、構成変更への対応が煩雑である。このため、異なる装置から発生するアラームを集約する方式は、長期的な運用が困難であった。

本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、通信網の障害時に複数の通信装置から発生するアラームを集約することで障害原因を容易に推定できる通信網監視装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、通信網の障害時に複数の通信装置から発報されるアラームを集約して障害原因を推定する通信網監視装置において、以下のような手段を講じた点に特徴がある。

(1)各通信装置およびその接続関係がノードおよびエッジで模されたグラフと、各ノードにおいて、対応する通信装置から発報されたアラームの通知先として、近隣ノードが登録されたアラーム集合と、各通信装置が発報するアラームを検知し、発報元の通信装置に対応したノードへアラーム発報を通知する手段と、前記アラーム発報を通知されたノードにおいて、前記アラーム集合に登録されている近隣ノードへ前記アラーム発報を転送する手段と、前記アラーム発報を通知および転送されたノードにおいて、当該アラーム発報の通知元ノードをマークする手段と、各ノードにおいてマークされているノード数に基づいて障害原因を推定する手段とを具備した。

(2)前記アラーム発報を通知する手段は、発報元の通信装置に固有のハッシュ値を算出する手段と、前記ハッシュ値とノードとの対応関係を管理するハッシュテーブルとを具備し、前記発報元の通信装置のハッシュ値をキーに前記ハッシュテーブルを探索して前記発報元の通信装置に対応したノードを特定するようにした。

本発明によれば、以下のような効果が達成される。

(1)網構成に基づくグラフを利用することにより、アラームの集約が自動化されるので、障害原因を容易に推定できるようになる。また、網構成を変更する際も、グラフを利用することによりアラーム集合の修正が容易になる。

(2)通信装置とノードとがハッシュテーブルで対応付けられるので、アラームを発報したノードへの到達がグラフの構成にかかわらず一定となる。

本発明の通信網監視装置が適用される通信網の一例を示した図である。 通信網のグラフ構造を示した図である。 アラーム集合の一例を示した図である。 本発明の一実施形態の動作を示したフローチャートである。 アラームの発報順序の一例を示した図である。 通信装置Cがアラームを発報した際に各ノードにおいてアラーム集合の対応ノードがマークされる様子を示した図である。 通信装置Gがアラームを発報した際に各ノードにおいてアラーム集合の対応ノードがマークされる様子を示した図である。 通信装置Eがアラームを発報した際に各ノードにおいてアラーム集合の対応ノードがマークされる様子を示した図である。 通信装置Fがアラームを発報した際に各ノードにおいてアラーム集合の対応ノードがマークされる様子を示した図である。 通信装置Iがアラームを発報した際に各ノードにおいてアラーム集合の対応ノードがマークされる様子を示した図である。 通信網の構成変更に応じてグラフおよび各ノードのアラーム集合が更新される様子を示した図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明の通信網監視装置が適用される通信網の一例を示した図であり、複数のネットワーク装置２（２ａ〜2ｄ）が相互に接続されて通信網を構成し、各ネットワーク装置２には通信装置（通信ボード）A〜Jが実装されている。各通信装置A〜Jが隣接装置との接続断や品質劣化等を検知して発報するアラームは監視装置１により集約され、当該監視装置１において障害箇所が推定される。

図２は、監視装置１により管理される前記通信網のグラフ構造の一例を示した図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。

図２のグラフでは、各通信装置A〜Jが丸印のノードA〜Jで表現され、ノード間の接続状態はリンク（枝）で表現されている。本実施形態では、ネットワーク装置２ａに通信装置Dが実装され、ネットワーク装置２ｂに通信装置A，B，Cが実装され、ネットワーク装置２ｃに通信装置E，F，Gが実装され、ネットワーク装置２ｄに通信装置H，I，Jが実装されている。

また、本実施形態では図３に示したように、各ノードA〜Jには、自ノードに対応した通信装置A〜Jがアラームを発報した際に、このアラーム発報を通知する先の近隣ノードがアラーム集合として予め設定されている。本実施形態では、アラーム発報の通知先が１ホップまでと規定されているので、アラーム集合として、例えばノードAには自ノードを含めて３つのノード[A，B，C]が設定され、ノードEには５つのノード[C，E，F，G，I]が設定され、ノードHには２つのノード[H，I]が設定されている。

さらに、本実施形態ではアラームを発報した通信装置と前記グラフ上での対応ノードとを高速に対応付けるために、各通信装置A〜Jとグラフの各ノードA〜Jとを対応付けるハッシュテーブルが用意されている。これにより、アラームを発報した通信装置のIDをハッシュ関数に適用してハッシュ値H(ID)を求め、このハッシュ値H(ID)でハッシュテーブルを探索することにより、各アラーム発報の対応ノードへの到達時間をグラフの構成に関わらず一定にできるようになる。

次いで、フローチャートを参照して本発明の一実施形態の動作について説明する。図４は、主に前記監視装置１の動作を示したフローチャートであり、ここでは、図５に示したように、時刻t1で通信装置Cがアラームを発報し、その後、時刻t2，t3，t4，t5で、それぞれ通信装置G，E，F，I，Cがアラームを順次に発報した場合を例にして説明する。

時刻t1で通信装置Cがアラームを発報し、これがステップＳ１で検知されると、ステップＳ２では、前記通信装置Cの識別子IDaがハッシュ関数に適用されてハッシュ値H(IDa)が算出される。ステップＳ３では、前記ハッシュ値H(IDa)に基づいてハッシュテーブルを探索することでグラフ上のノードCが特定される。ステップＳ４では、図６に示したように、前記特定されたノードCへアラーム発報が通知される。

ステップＳ５では、ノードCのアラーム集合に登録されている近隣ノード（ここでは、１ホップ先のノードA，E）へ前記アラーム発報が転送される。前記アラーム発報を通知されたノードCおよび当該アラーム発報を転送されたノードA，Eでは、図６に示したように、アラーム集合のノードCがマークされる。ステップＳ６では、最初のアラーム発報時刻t1から所定の監視期間Wが経過したか否かが判定され、最初は経過していないと判定されるのでステップＳ８へ進み、次のアラーム発報に備えて待機する。

次いで、時刻t2で通信装置Gがアラームを発報し、これがステップＳ８で検知されると前記ステップＳ２へ戻り、前記と同様に、通信装置Gの識別子IDgのハッシュ値H(IDg)に基づいてハッシュテーブルを探索することでグラフ上のノードGが特定され、各ノードに設定されているアラーム集合のノードGがマークされる。本実施形態では、図７に示したように、ノードE，Gの各アラーム集合においてノードGが新たにマークされる。

同様に、時刻t3で通信装置Eがアラームを発報すると、図８に示したように、ノードC，E，F，G，Iの各アラーム集合においてノードEが新たにマークされ、時刻t4で通信装置Fがアラームを発報すると、図９に示したように、ノードE，Fの各アラーム集合においてノードFが新たにマークされ、時刻t5で通信装置Iがアラームを発報すると、図１０に示したように、ノードE，H，I，Jの各アラーム集合においてノードIが新たにマークされる。その後、ステップＳ６において、最初のアラームの発報時刻t1からの経過時間が監視期間Wに達した判定されるとステップＳ７へ進む。

ステップＳ７では、各ノードのアラーム集合が参照され、マークされているノード数に基づいて障害原因が推定される。本実施形態では、アラーム集合においてマークされているノード数が多いノードほど高い確率で障害箇所と推定される。上記の例では、ノードEのアラーム集合において、５つのノードC，G，E，F，Iがマークされており、これが最大値なので、ノードEが最尤の障害箇所と推定される。

本実施形態によれば、網構成に基づくグラフを利用することにより、アラームの集約が自動化されるので、障害原因を容易に推定できるようになる。

なお、本実施形態では、グラフのリンク（枝）数が多いノードのアラーム集合には多数のノードが登録されることになる。したがって、リンク数が多いノードに対応した通信装置からアラームが発報されると、そのアラーム処理では、対応ノードから多数の近隣ノードへアラーム発報が通知ことになり、その結果、当該アラーム発報の通知に比較的長い時間を要し、その後に発報されるアラームの処理に遅延が生じかねない。そして、リンク数の多いノードのアラーム処理に長い時間を要してしまうと、その後の多数のアラーム処理を監視期間W内に完了できなくなるので、アラーム処理の総数が減少してしまい、障害箇所の推定精度が低下してしまう恐れがある。

このような問題点を解決するためには、各ノードのリンク数を把握しておき、リンク数が所定の閾値を越えるノードのアラーム処理は所定の時間だけ保留し、後発のリンク数の少ないアラーム処理を先に行うことにより、グラフの接続構成に起因する遅延を抑制できるようになる。

また、上記の実施形態では、最初のアラームが発報されてから所定の監視期間Wが経過した時点で、マークされているノード数が最も多いノードを障害原因と推定するものとして説明したが、本発明はこれのみに限定されるものではなく、アラーム集合に登録されている近隣ノードの全てが最初にマークされたノードを最尤の障害原因と推定するようにしても良い。

次いで、網構成の変更への対応方法について説明する。各ネットワーク装置２が図１１(a)のように接続されている状態から、図１１(b)のように、ネットワーク装置２ｃの接続先が同２ｂから同２ａに変更される場合、接続が断たれるノードE，C，I間では、ノードEからノードC,Iに対して削除要求が送信される。ノードC，Iでは、当該削除要求に応答してアラーム集合からノードEが削除され、ノードEのアラーム集合からはノードC，Iが削除される。

一方、新たに接続が確立されるノードE，D間では、ノードEからノードDへ修正要求が送信される。この結果、ノードDのアラーム集合は「B，D」から「B，D，E」に修正され、ノードEのアラーム集合は「E，F，G」から「D，E，F，G」に修正される。

このように、本実施形態によれば、ノード間の接続または切断に応じてグラフのアラーム集合を修正するだけで、網構成の変更に対応できるようになる。

１…監視装置、２…ネットワーク装置

Claims (5)

1. 通信網の障害時に複数の通信装置から発報されるアラームを集約して障害原因を推定する通信網監視装置において、
   各通信装置およびその接続関係がノードおよびエッジで模されたグラフと、
   各ノードにおいて、対応する通信装置から発報されたアラームの通知先として、近隣ノードが登録されたアラーム集合と、
   各通信装置が発報するアラームを検知し、発報元の通信装置に対応したノードへアラーム発報を通知する手段と、
   前記アラーム発報を通知されたノードにおいて、前記アラーム集合に登録されている近隣ノードへ前記アラーム発報を転送する手段と、
   前記アラーム発報を通知および転送されたノードにおいて、当該アラーム発報の通知元ノードをマークする手段と、
   各ノードにおいてマークされているノード数に基づいて障害原因を推定する手段とを具備したことを特徴とする通信網監視装置。
2. 前記アラーム発報を通知する手段は、
   前記発報元の通信装置に固有のハッシュ値を算出する手段と、
   前記ハッシュ値とノードとの対応関係を管理するハッシュテーブルとを具備し、
   前記発報元の通信装置のハッシュ値をキーに前記ハッシュテーブルを探索して前記発報元の通信装置に対応したノードを特定することを特徴とする請求項１に記載の通信網監視装置。
3. 前記障害原因を推定する手段は、最初のアラームが発報されてから所定の監視期間が経過した時点で、前記マークされているノード数が最も多いノードを障害原因と推定することを特徴とする請求項１または２に記載の通信網監視装置。
4. 前記障害原因を推定する手段は、アラーム集合に登録されている近隣ノードの全てが最初にマークされたノードを障害原因と推定することを特徴とする請求項１または２に記載の通信網監視装置。
5. 通信網の構成変更に応答して前記アラーム集合を修正する手段を具備したことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の通信網監視装置。