JP6404767B2 - 監視制御システム及び監視制御方法 - Google Patents
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Description
また、システムの制御にDWH(Data Ware House)ソリューション等のビッグデータ技術を利用する場合、以下のような2つの問題が生じる(例えば、非特許文献2参照)。第1の問題は、データ転送量及びリアルタイム性に関する問題である。例えば、高精度な予測に基づくシステムの制御を行う場合、「多量」のデータ通信及び処理が必要となり遅延が生じてしまう。第2の問題は、システムの信頼性に関する問題である。例えば、ビッグデータ解析装置もしくは通信に障害が発生するとシステム全体が停止してしまう。
既存監視制御装置50は、上記システムの監視制御対象の装置である。既存監視制御装置50は、図6に示すように、監視回路501、自動制御回路502、駆動回路503及び外部監視制御IF504を備える。監視回路501は、監視対象505−1〜505−M(Mは2以上の整数)から監視情報を取得する。ここで、監視対象とは、例えばパーソナルコンピュータ、ルータ、スイッチなどの通信装置である。監視情報とは、監視対象に関する情報であり、例えば監視対象である通信装置の温度、パケット量など通信装置から取得可能なリアルタイム情報である。自動制御回路502は、監視回路501によって取得された監視情報を基に駆動値を計算し、駆動回路503を制御して制御対象506−1〜506−N(Nは2以上の整数)に駆動信号を送ることにより規定の動作を行わせる。ここで、制御対象とは、監視対象と同様の通信装置である。また、多くの場合、外部監視制御IF504は、監視対象505−1〜505−Mの統計値(例えば、平均、累積など)の取得と、各種パラメータの設定等の低リアルタイム性などの用途に用いられている。
外部監視がポーリングによる場合、ポーリング間隔により異常検出までの応答時間が決まるが、データ転送量により応答時間の短縮には限界がある。既存監視制御装置50によっては監視対象505−1〜505−Mからの監視情報の閾値の設定によりプッシュ型の即時通知を行うことが出来るものも存在するが、自由度が低いためビッグデータ解析で得られた複雑な条件式を用いることはできないという問題があった。
[第1の実施形態]
図1は、第1の実施形態における監視制御システム100のシステム構成を示す図である。
監視制御システム100は、中央管理監視システム10及び複数の被監視制御サブシステム20−1〜20−L(Lは2以上の整数)を備える。以下の説明では、被監視制御サブシステム20−1〜20−Lについて特に区別しない場合には被監視制御サブシステム20と記載する。
中央管理監視システム10は、1台又は複数台の情報処理装置によって構成される。例えば、中央管理監視システム10が一台の情報処理装置で構成される場合、情報処理装置は、バスで接続されたCPU(Central Processing Unit)やメモリや補助記憶装置などを備え、監視プログラムを実行する。監視プログラムの実行によって、情報処理装置は、受信部101、データベース102、データ解析部103、表示部104、制御ルール生成部105及び送信部106を備える装置として機能する。なお、中央管理監視システム10の各機能の全て又は一部は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やPLD(Programmable Logic Device)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアを用いて実現されてもよい。また、中央管理監視システム10は、専用のハードウェアによって実現されてもよい。監視プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM、半導体記憶装置(例えばSSD:Solid State Drive)等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスクや半導体記憶装置等の記憶装置である。監視プログラムは、電気通信回線を介して提供されてもよい。
データベース102は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。データベース102は、受信部101によって受信された監視情報を蓄積する。
データ解析部103は、データベース102に蓄積されている監視情報を解析する。具体的には、データ解析部103は、データベース102に蓄積されている監視情報に対してビッグデータ解析を行うことによって、監視項目間の相関性を算出する。ここで、監視項目とは、被監視制御サブシステム20が監視する監視対象204−1〜204−Mに関する所定の項目であり、例えば光通信であれば監視対象204−1〜204−Mの光の送信パワー、光の受信パワーなどである。
以上で、データ解析部103による処理についての説明を終了する。
送信部106は、制御ルール生成部105によって生成された制御ルールの情報を、該当する被監視制御サブシステム20に送信する。
例えば、可用率99.99%という仕様があった場合、部品寿命の残り(余命)がXXX以下の部品を交換/予備系への切り替え、B点の受信パワーをXXX以上に保つなどのようにいくつかの項目に分けて、それぞれに関して上記の様ないくつかの制御ルールに分解することによって各制御ルールを生成する。XXXの部分は、ノウハウやテンプレートからの選択によって決定される。
被監視制御サブシステム20は、1台又は複数台の情報処理装置によって構成される。例えば、被監視制御サブシステム20が一台の情報処理装置で構成される場合、情報処理装置は、バスで接続されたCPUやメモリや補助記憶装置などを備え、被監視制御プログラムを実行する。被監視制御プログラムの実行によって、情報処理装置は、データベース201、制御部202及び通信部203を備える装置として機能する。なお、被監視制御サブシステム20の各機能の全て又は一部は、ASICやPLDやFPGA等のハードウェアを用いて実現されてもよい。また、被監視制御サブシステム20は、専用のハードウェアによって実現されてもよい。被監視制御プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM、半導体記憶装置等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスクや半導体記憶装置等の記憶装置である。被監視制御プログラムは、電気通信回線を介して提供されてもよい。
制御部202は、被監視制御サブシステム20全体を制御する。制御部202は、監視対象204−1〜監視対象204−Mのいずれかから監視情報を取得する。制御部202は、中央管理監視システム10から送信された制御ルールに従って自システム内で制御を行う。例えば、制御部202は、制御ルールに含まれる判断条件に従って、取得した監視情報と、データベース201に蓄積されている情報とに基づいて、制御対象205−1〜205−Nの設定変更の要否やシーケンス動作変更の要否などの判断を行う。そして、制御部202は、判断結果に応じて、制御対象205−1〜205−Nを制御する。
通信部203は、中央管理監視システム10との間でデータの送受信を行う。例えば、通信部203は、監視情報及び判断結果を中央管理監視システム10に送信する。また、例えば、通信部203は、中央管理監視システム10から送信された制御ルールを受信する。
被監視制御サブシステム20−1の制御部202は、自システム内の監視対象204−1〜204−Mのいずれかから監視情報を取得する(ステップS101)。通信部203は、取得した監視情報を中央管理監視システム10に送信する(ステップS102)。
被監視制御サブシステム20−2の制御部は、自システム内の監視対象のいずれかから監視情報を取得する(ステップS103)。通信部は、取得した監視情報を中央管理監視システム10に送信する(ステップS104)。
制御部202は、制御ルールを2つ以上同時に実行するように構成されてもよい。
図3は、第2の実施形態における監視制御システム100aのシステム構成を示す図である。
監視制御システム100aは、中央管理監視システム10、複数の被監視制御サブシステム20−1〜20−1−j及び20−L〜20−L−k(j、kは2以上の整数)を備える。以下の説明では、被監視制御サブシステム20−1〜20−1−j及び20−L〜20−L−kについて特に区別しない場合には被監視制御サブシステム20と記載する。
第2の実施形態では、被監視制御サブシステム20から送信される監視情報に、他の被監視制御サブシステム20が取得した監視情報も含めて用いる点が、第1の実施形態と相違する。第2の実施形態では、第1の実施形態との相違点についてのみ説明する。
被監視制御サブシステム20−1−1及び20−L−1は、被監視制御サブシステム20−1−j及び20−L−kから送信された監視情報と、自システムで取得した監視情報とを自装置よりも上位に位置する被監視制御サブシステム20(例えば、被監視制御サブシステム20−1及び被監視制御サブシステム20−L)に送信する。
そして、中央管理監視システム10の受信部101は、被監視制御サブシステム20−1及び20−Lから送信された監視情報を受信し、データベース102に蓄積する。データ解析部103は、データベース102に蓄積されている監視情報を解析する。具体的には、データ解析部103は、データベース102に蓄積されている監視情報に対してビッグデータ解析を行うことによって、監視項目間の相関性を算出する。また、データ解析部103は、データベース102に蓄積されている監視情報に対してエキスパートシステムを利用することによって、監視項目間の因果性を求める。
各被監視制御サブシステム20は、受信した制御ルールに従って、監視情報の送受信を行う。
第2の実施形態は、第1の実施形態と同様に変形されてもよい。
本実施形態では、監視制御システム100aのデータ構造として、階層構造のシステム構成を示しているが、これに限定される必要はない。
図4は、第3の実施形態における監視制御システム100bのシステム構成を示す図である。
監視制御システム100bは、中央管理監視システム10−1、10−2及び複数の被監視制御サブシステム20(20−1〜20−L)を備える。
第3の実施形態では、監視制御システム100bが複数の中央管理監視システム10−1及び10−2を備えている点が、第1の実施形態と相違する。第3の実施形態では、第1の実施形態との相違点についてのみ説明する。
中央管理監視システム10−1のデータ解析部は、監視対象の故障もしくは故障の予兆を検出し故障箇所の特定や推定を行う。一方、中央管理監視システム10−2のデータ解析部は、監視対象の構成装置や部品の寿命の推定を行う。
また、監視制御システム100bでは、複数台の中央管理監視システム10が異なる監視制御及び異なる解析手法によって解析を行い、各中央管理監視システム10がそれぞれの解析結果に基づいて制御ルールを生成する。そのため、第1の実施形態に比べて1台の中央管理監視システム10が行う処理負荷を軽減させることが可能になる。
第3の実施形態は、第1の実施形態と同様に変形されてもよい。
図5は、第4の実施形態における監視制御システム100cのシステム構成を示す図である。
監視制御システム100cは、中央管理監視システム10及び複数の被監視制御サブシステム20c−1〜20c−Lを備える。以下の説明では、被監視制御サブシステム20c−1〜20c−Lについて特に区別しない場合には被監視制御サブシステム20cと記載する。
第4の実施形態では、被監視制御サブシステム20cが既存監視制御装置50と監視制御プロキシ220とで構成されている点が、第1の実施形態と相違する。第4の実施形態では、第1の実施形態との相違点についてのみ説明する。
監視IF221は、既存監視制御装置50から出力された監視情報を監視制御プロキシ220に入力する。
データベース222は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。データベース222は、自システム内に関する情報を蓄積する。例えば、データベース222は、監視情報、制御ルール及びその他のローカルな情報を蓄積する。
また、監視制御システム100cでは、既存の監視制御装置を利用して監視制御を実現させることできる。
第4の実施形態は、第1の実施形態と同様に変形されてもよい。
自動制御回路502は、監視制御プロキシ220で制御可能な機能については停止させるように構成されてもよい。
監視制御システム100cは、被監視制御サブシステム20を一部備えるように構成されてもよい。つまり、監視制御システム100cは、被監視制御サブシステム20と被監視制御サブシステム20cとを備えるように構成されてもよい。
Claims (8)
- 中央管理監視システムと、前記中央管理監視システムの制御に従って自システム内の制御を行う被監視制御サブシステムとを備える監視制御システムであって、
前記中央管理監視システムは、
前記被監視制御サブシステム内の監視対象である通信装置から得られる監視情報を蓄積するデータベースと、
蓄積されている前記監視情報に対して、ビッグデータ解析を行うことによって監視項目間の相関性と、エキスパートシステムを利用することによって監視項目間の因果性とを求めるデータ解析部と、
前記データ解析部によって得られた前記監視項目間の相関性と、前記監視項目間の因果性とのいずれかに基づいて、前記被監視制御サブシステムに対して実行させる制御ルールを生成する制御ルール生成部と、
生成された前記制御ルールを前記被監視制御サブシステムに送信する送信部と、
を備え、
前記被監視制御サブシステムは、
前記監視情報を送信し、前記制御ルールを受信する通信部と、
受信された前記制御ルールに従って、自システム内の制御対象である通信装置の制御を行う制御部と、
を備える監視制御システム。 - 前記監視制御システムにおいて、前記被監視制御サブシステムが複数備えられ、
前記通信部は、前記監視情報を、前記制御ルールで定められた前記中央管理監視システム又は他の被監視制御サブシステムに送信する、請求項1に記載の監視制御システム。 - 前記監視制御システムにおいて、第1の中央管理監視システム及び第2の中央管理監視システムが備えられ、
前記第1の中央管理監視システムが備えるデータ解析部は、前記ビッグデータ解析を行うことによって監視項目間の相関性を求め、
前記第1の中央管理監視システムが備える制御ルール生成部は、前記データ解析部によって得られた前記監視項目間の相関性に基づいて、前記制御ルールを生成し、
前記第1の中央管理監視システムが備える送信部は、前記制御ルールを前記被監視制御サブシステムに送信し、
前記第2の中央管理監視システムが備えるデータ解析部は、前記エキスパートシステムを利用することによって監視項目間の因果性を求め、
前記第2の中央管理監視システムが備える制御ルール生成部は、前記データ解析部によって得られた前記監視項目間の因果性に基づいて、前記制御ルールを生成し、
前記第2の中央管理監視システムが備える送信部は、前記制御ルールを前記被監視制御サブシステムに送信し、
前記被監視制御サブシステムは、複数の中央管理監視システムから送信された前記制御ルールのいずれかに従って前記制御を行う、請求項1に記載の監視制御システム。 - 前記被監視制御サブシステムは、前記通信部と、前記制御部とを備える監視制御プロキシと、既存監視制御装置とで構成され、
前記既存監視制御装置は、前記監視制御プロキシが備える前記制御部の制御に従って前記制御対象である通信装置を制御する、請求項1に記載の監視制御システム。 - 中央管理監視システムと、前記中央管理監視システムの制御に従って自システム内の制御を行う被監視制御サブシステムとを備える監視制御システムにおける監視制御方法であって、
前記中央管理監視システムが、前記被監視制御サブシステム内の監視対象である通信装置から得られる監視情報を蓄積するデータベースに蓄積されている前記監視情報に対して、ビッグデータ解析を行うことによって監視項目間の相関性と、エキスパートシステムを利用することによって監視項目間の因果性とを求めるデータ解析ステップと、
前記中央管理監視システムが、前記データ解析ステップにおいて得られた前記監視項目間の相関性と、前記監視項目間の因果性とのいずれかに基づいて、前記被監視制御サブシステムに対して実行させる制御ルールを生成する制御ルール生成ステップと、
前記中央管理監視システムが、生成された前記制御ルールを前記被監視制御サブシステムに送信する送信ステップと、
前記被監視制御サブシステムが、前記監視情報を送信し、前記制御ルールを受信する通信ステップと、
前記被監視制御サブシステムが、受信された前記制御ルールに従って、自システム内の制御対象である通信装置の制御を行う制御ステップと、
を有する監視制御方法。 - 前記監視制御システムにおいて、前記被監視制御サブシステムが複数備えられ、
前記通信ステップにおいて、前記監視情報を、前記制御ルールで定められた前記中央管理監視システム又は他の被監視制御サブシステムに送信する、請求項5に記載の監視制御方法。 - 前記監視制御システムにおいて、前記中央管理監視システムとして第1の中央管理監視システム及び第2の中央管理監視システムが備えられ、
前記第1の中央管理監視システムが有するデータ解析ステップにおいて、前記ビッグデータ解析を行うことによって監視項目間の相関性を求め、
前記第1の中央管理監視システムが有する制御ルール生成ステップにおいて、前記データ解析ステップにおいて得られた前記監視項目間の相関性に基づいて、前記制御ルールを生成し、
前記第1の中央管理監視システムが有する送信ステップにおいて、前記制御ルールを前記被監視制御サブシステムに送信し、
前記第2の中央管理監視システムが有するデータ解析ステップにおいて、前記エキスパートシステムを利用することによって監視項目間の因果性を求め、
前記第2の中央管理監視システムが有する制御ルール生成ステップにおいて、前記データ解析ステップにおいて得られた前記監視項目間の因果性に基づいて、前記制御ルールを生成し、
前記第2の中央管理監視システムが有する送信ステップにおいて、前記制御ルールを前記被監視制御サブシステムに送信し、
前記被監視制御サブシステムが、複数の中央管理監視システムから送信された前記制御ルールのいずれかに従って前記制御を行う、請求項5に記載の監視制御方法。 - 前記被監視制御サブシステムが、前記通信ステップと、前記制御ステップとを有する監視制御プロキシと、既存監視制御装置とで構成され、
前記既存監視制御装置が、前記監視制御プロキシが有する前記制御ステップにおける制御に従って前記制御対象である通信装置を制御する、請求項5に記載の監視制御方法。
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