JP6500677B2 - パケット取得方法、分析装置、中継装置及びプログラム - Google Patents
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Description
最初に、本発明の一実施形態に係る情報処理システム1の構成例について、図1を参照しながら説明する。図1は、本実施形態に係る分析装置2が使用される情報処理システム1の一例である。
次に、分析装置2のハードウェアの構成例について、図2を参照しながら説明する。分析装置2は、CPU3a,3b、メモリ4、ディスクドライブ5及びNIC6を有する。CPU3a,3bは、種々の制御や演算を行なう処理装置である。
次に、分析装置2の機能構成例について、図3を参照しながら説明する。分析装置2は、オペレーションシステム7を使用して機能するL4解析部20と記録部25と通知部26とを有する。L4解析部20は、受信部21、コネクション管理部22、判定部23及び算出部24を有する。受信部21は、例えばNIC6により実現される。コネクション管理部22、判定部23及び算出部24は、例えばCPU3により実現される。
次に、スイッチ10の機能構成例について、図4を参照しながら説明する。本実施形態では、多階層のスイッチ構造を有し、各スイッチ10は同一の機能構成を有する。スイッチ10は、受信部14、制御部15、送信部16及び記録部17を有する。
分析装置2の記録部25は、コネクションを確立するパケットに含まれるコネクション確立情報をミラーリングスイッチ登録テーブル40に記録する。図7は、ミラーリングスイッチ登録テーブル40の一例を示す。具体的には、ミラーリングスイッチ登録テーブル40の送信先IPアドレス41、送信先ポート番号42、送信元IPアドレス43及び送信元ポート番号44には、コネクションを確立するパケットに含まれるコネクション確立情報が記録される。また、ミラーリングスイッチ登録テーブル40には、当該コネクション確立情報を含むパケットの送信元のスイッチを識別するスイッチID45が記録される。コネクション管理部22は、パケットの複製が分析装置2の物理ポートに転送されたかを管理する。記録部25は、図8に一例を示すようなスイッチIDテーブル30を予め記録している。スイッチIDテーブル30は、イーサネット(登録商標)の物理ポートを示すインターフェース31をスイッチID32に変換するためのテーブルである。例えばパケットの複製が分析装置2の物理ポート「eth1」のインターフェースから入力された場合、記録部25は、スイッチIDテーブル30に基づきスイッチID32のSW1を選択し、ミラーリングスイッチ登録テーブル40のスイッチID45にSW1を記録する。ミラーリングスイッチ登録テーブル40は、コネクションを確立するパケットに含まれるコネクション確立情報と、受信したパケットの送信元のスイッチ10の識別情報とを対応させて記録する第1テーブルの一例である。
分析装置2は、クライアント13及びサーバ12間のRTTを測定するために、TCPプロトコルのデータ転送パケットの取得時間及び該データ転送パケットのACKパケットの取得時間を測定する。ACKパケットは、確認パケットの一例である。分析装置2は、データ転送パケット及びACKパケットの取得時間の時間差からRTTを算出する。
<第1実施形態>
[パケットのミラーリング]
第1実施形態に係る情報処理システム1におけるパケットのミラーリング処理について図18〜図22を参照しながら説明する。図18、図20及び図22は、TCP/IPのコネクション確立から切断までミラーリングの動作の一例を示す。図19及び図21は、その際の分析装置の動作の一例を示す。
(ミラーリングスイッチ登録テーブル40への登録)
図18に示す動作のうち、分析装置2が実行する処理を、図19のフローチャートを参照しながら説明する。本処理が開始されると、分析装置の受信部21は、SYNパケット又はSYN ACKパケットを受信する(ステップS100)。具体的には、受信部21は、SYNパケットを受信する。ただし、スイッチ10から送出されたパケットが分析装置2に到達するまでの間に失われ、分析装置2に到達しなかったときのような異常時には、分析装置2はSYN ACKパケットを受信する。
次に、第1実施形態に係る情報処理システム1におけるRTTの算出処理について図20を参照しながら説明する。2階層目のサーバ12bから1階層目のサーバ12aへSYN ACKパケットが送信されると、スイッチ10cの受信部14は、SYN ACKパケットを受信する。制御部15がコネクションテーブル70cに記録されているコネクション情報と同一の送信元と送信先に関する情報を有するパケットであると判定すると、送信部16は、SYN ACKパケットの複製を分析装置2に転送する(ステップS11)。
(RTT算出機能)
図20に示す動作のうち、分析装置2が実行する処理を、図21のフローチャートを参照しながら説明する。図19の「1」に続く本処理が開始されると、分析装置2の判定部23は、受信したパケットの複製がFINパケットか否かを判定する(ステップS120)。
次に、第1実施形態に係る情報処理システム1におけるコネクションの切断時の処理について図22を参照しながら説明する。2階層目のサーバ12bから1階層目のサーバ12aへFINパケット(すなわち、コネクションを切断するパケット)が送信される。スイッチ10cの受信部14は、FINパケットを受信する。スイッチ10cの送信部16は、受信したFINパケットの複製を分析装置2に転送する(ステップS23)。
<第2実施形態>
以上、第1実施形態では、TCP/IPのコネクション確立手順(3ウェイハンドシェイク)におけるパケット取得方法について説明した。しかしながら、本実施形態に係るパケット取得方法は、TCP/IPのコネクション確立時だけでなく、他のデータ通信方式(例えば、HDLC(High-Level Data Link Control)通信)のコネクション確立手順にも適用可能である。
第2実施形態に係る情報処理システム1におけるパケットのミラーリング処理について図23〜図25を参照しながら説明する。図23〜図25は、HDLCにおける動作モード設定コマンドの一つであるSABME(set asynchronous balanced mode:拡張非同期平衡モード設定)のコネクション確立から切断までミラーリングの動作の一例を示す。
続いて、第2実施形態に係る情報処理システム1では、図24に示すように、2階層目のサーバ12bから1階層目のサーバ12aへUA(Unnumbered Acknowledgement:非番号制フレーム)パケットが送信される。スイッチ10cの受信部14は、UAパケットを受信する。スイッチ10cの制御部15は、コネクションテーブル70cに記録されているコネクション情報に応じた送信元と送信先に関する情報を有するパケットであると判定すると、送信部16は、UAパケットの複製を分析装置2に転送する(ステップS41)。
コネクションの切断時には、図25に示すように、1階層目のサーバ12aから2階層目のサーバ12bへDISC(Disconnect:切断パケット)パケットが送信される。スイッチ10cの受信部14は、DISCパケットを受信する。スイッチ10cの送信部16は、受信したDISCパケットの複製を分析装置2に転送する(ステップS53)。
<第3実施形態>
[パケットのミラーリング]
次に、第3実施形態に係る情報処理システム1におけるパケットのミラーリング処理について図26〜図32を参照しながら説明する。第3実施形態に係る情報処理システム1では、コネクション確立手順(例えば、TCPのスリーハンドシェク、HDLC通信など)において一時的なRTTを測定することが可能である。
(ミラーリング機能)
図26に示す動作のうち、分析装置2が実行する処理を、図27のフローチャートを参照しながら説明する。本処理が開始されると、分析装置の受信部21は、SYNパケット又はSYN ACKパケットを受信する(ステップS200)。受信部21は、パケットを受信するが、ここでは、SYNパケット又はSYN ACKパケットを受信した場合の処理について言及する。コネクション管理部22は、受信したパケットを入力したインターフェース31を取得する(ステップS202)。次に、コネクション管理部22は、スイッチIDテーブル30を検索し、受信したパケットを入力したインターフェース31からスイッチID32を取得する(ステップS204)。次に、コネクション管理部22は、パケットからコネクション確立情報を取得する(ステップS206)。
次に、第3実施形態に係る情報処理システム1におけるRTTの算出処理について図28を参照しながら説明する。2階層目のサーバ12bから1階層目のサーバ12aへSYN ACKパケットが送信される。スイッチ10dがSYN ACKパケットを受信する。と、送信部16は、SYN ACKパケットの複製を分析装置2に転送する(ステップS71)。同様に、SYN ACKパケットを受信したスイッチ10cの送信部16は、SYN ACKパケットの複製を分析装置2に転送する(ステップS72)。
(RTT算出機能)
図28に示す動作のうち、分析装置2が実行する処理を、図29のフローチャートを参照しながら説明する。図29の「1」に続く本処理が開始されると、分析装置2の判定部23は、受信したパケットの複製がSYN ACKパケットか否かを判定する(ステップS224)。
次に、第3実施形態に係る情報処理システム1におけるRTTの算出処理について図30を参照しながら説明する。1階層目のサーバ12aから2階層目のサーバ12bへデータ転送パケットが送信される度にスイッチ10cから複製したデータ転送パケットが転送される(ステップS82、S83)。
(RTT算出機能)
図30に示す動作のうち、分析装置2が実行する処理を、図31のフローチャートを参照しながら説明する。図29の「1」に続く本処理が開始されると、分析装置2の判定部23は、受信したパケットの複製がFINパケットか否かを判定する(ステップS240)。
次に、第3実施形態に係る情報処理システム1におけるコネクションの切断時の処理について図32を参照しながら説明する。2階層目のサーバ12bから1階層目のサーバ12aへFINパケットが送信される。スイッチ10cの受信部14は、FINパケットの複製を分析装置2に転送する(ステップS92)。
(付記1)
複数の中継装置のそれぞれは、
コネクションを確立するパケットに含まれる、送信元と送信先とに関する情報を示すコネクション情報を第2テーブルに記録し、
前記第2テーブルに記録されたコネクション情報のパケットを複製して分析装置へ送信し、
前記分析装置は、
前記複数の中継装置からパケットを受信し、
受信したパケットがコネクションを確立するパケットのときに、該パケットに含まれるコネクション情報が第1テーブルに記録されているかを判定し、
前記第1テーブルに記録されていると判定した場合、前記コネクションを確立するパケットの送信元である中継装置に前記コネクション情報のパケットを送らないように指示する指示情報を通知し、
前記第1テーブルに記録されていないと判定した場合、該記録されていないと判定したコネクション情報と受信した前記パケットの送信元の中継装置の識別情報とを対応させて前記第1テーブルに記録し、
前記中継装置は、
前記分析装置から前記コネクション情報のパケットを送らないように指示する指示情報の通知を受信し、
受信した前記指示情報の通知にて指示された前記コネクション情報を前記第2テーブルから削除する、
処理をコンピュータが実行するパケット取得方法。
(付記2)
複数の中継装置のそれぞれは、
コネクションを確立するパケットに含まれる、送信元と送信先とに関する情報を示すコネクション情報を第2テーブルに記録し、
前記第2テーブルに記録されたコネクション情報のパケットを複製して分析装置へ送信し、
前記分析装置は、
前記複数の中継装置からパケットを受信し、
受信したパケットからコネクションを確立するパケットを受信した時刻情報と該コネクションを確立するパケットが正しく送信されたことを示す確認パケットを受信した時刻情報とから通信往復遅延時間を中継装置毎に算出し、
算出した前記通信往復遅延時間のうち、所定の条件で特定される通信往復遅延時間に対応する中継装置以外の中継装置に、受信した前記パケットに含まれるコネクション情報のパケットを送らないように指示する指示情報を通知し、
受信した前記パケットに含まれるコネクション情報と、前記所定の条件で特定される通信往復遅延時間に対応する中継装置の識別情報とを対応させて第1テーブルに記録し、
前記中継装置は、
前記分析装置から前記コネクション情報のパケットを送らないように指示する指示情報の通知を受信し、
受信した前記指示情報の通知にて指示された前記コネクション情報を前記第2テーブルから削除する、
処理をコンピュータが実行するパケット取得方法。
(付記3)
複数の中継装置からパケットを受信する受信部と、
受信したパケットがコネクションを確立するパケットのときに、該パケットに含まれる送信元と送信先とに関する情報を示すコネクション情報が第1テーブルに記録されているかを判定する判定部と、
前記第1テーブルに記録されていると判定した場合、前記コネクションを確立するパケットの送信元である中継装置に前記コネクション情報のパケットを送らないように指示する指示情報を通知する通知部と、
前記第1テーブルに記録されていないと判定した場合、該記録されていないと判定したコネクション情報と受信した前記パケットの送信元の中継装置の識別情報とを対応させて前記第1テーブルに記録する記録部とを有する、
分析装置。
(付記4)
複数の中継装置からパケットを受信する受信部と、
受信したパケットからコネクションを確立するパケットを受信した時刻情報と該コネクションを確立するパケットが正しく送信されたことを示す確認パケットを受信した時刻情報とから通信往復遅延時間を中継装置毎に算出する算出部と、
算出した前記通信往復遅延時間のうち、所定の条件で特定される通信往復遅延時間に対応する中継装置以外の中継装置に、受信した前記パケットに含まれる送信元と送信先とに関する情報を示すコネクション情報のパケットを送らないように指示する指示情報を通知する通知部と、
受信した前記パケットに含まれるコネクション情報と、前記所定の条件で特定される通信往復遅延時間に対応する中継装置の識別情報とを対応させて第1テーブルに記録する記録部と、を有する、
分析装置。
(付記5)
コネクションを確立するパケットに含まれる、送信元と送信先とに関する情報を示すコネクション情報を第2テーブルに記録する記録部と、
前記第2テーブルに記録されたコネクション情報のパケットを複製して分析装置へ送信する送信部と、
前記分析装置から前記コネクション情報のパケットを送らないように指示する指示情報の通知を受信する受信部と、を有し、
前記記録部は、
受信した前記指示情報の通知にて指示された前記コネクション情報を前記第2テーブルから削除する、
中継装置。
(付記6)
複数の中継装置からパケットを受信し、
受信したパケットがコネクションを確立するパケットのときに、該パケットに含まれる送信元と送信先とに関する情報を示すコネクション情報が第1テーブルに記録されているかを判定し、
前記第1テーブルに記録されていると判定した場合、前記コネクションを確立するパケットの送信元である中継装置に前記コネクション情報のパケットを送らないように指示する指示情報を通知し、
前記第1テーブルに記録されていないと判定した場合、該記録されていないと判定したコネクション情報と受信した前記パケットの送信元の中継装置の識別情報とを対応させて前記第1テーブルに記録する、
処理をコンピュータに実行させるプログラム。
(付記7)
複数の中継装置からパケットを受信し、
受信したパケットからコネクションを確立するパケットを受信した時刻情報と該コネクションを確立するパケットが正しく送信されたことを示す確認パケットを受信した時刻情報とから通信往復遅延時間を中継装置毎に算出し、
算出した前記通信往復遅延時間のうち、所定の条件で特定される通信往復遅延時間に対応する中継装置以外の中継装置に、受信した前記パケットに含まれる送信元と送信先とに関する情報を示すコネクション情報のパケットを送らないように指示する指示情報を通知し、
受信した前記パケットに含まれるコネクション情報と、前記所定の条件で特定される通信往復遅延時間に対応する中継装置の識別情報とを対応させて第1テーブルに記録する、
処理をコンピュータに実行させるプログラム。
(付記8)
コネクションを確立するパケットに含まれる、送信元と送信先とに関する情報を示すコネクション情報を第2テーブルに記録し、
前記第2テーブルに記録されたコネクション情報のパケットを複製して分析装置へ送信し、
前記分析装置から前記コネクション情報のパケットを送らないように指示する指示情報の通知を受信し、
受信した前記指示情報の通知にて指示された前記コネクション情報を前記第2テーブルから削除する、
処理をコンピュータに実行させるプログラム。
2:分析装置
10:スイッチ
12:サーバ
13:クライアント
14:受信部
15:制御部
16:送信部
17:記録部
20:L4解析部
21:受信部
22:コネクション管理部
23:判定部
24:算出部
25:記録部
26:通知部
30:スイッチIDテーブル
40:ミラーリングスイッチ登録テーブル
50:時刻情報登録テーブル
60:RTTスイッチ登録テーブル
70:コネクションテーブル
Claims (8)
- 複数の中継装置のそれぞれは、
コネクションを確立するパケットに含まれる、送信元と送信先とに関する情報を示すコネクション情報を第2テーブルに記録し、
前記第2テーブルに記録されたコネクション情報のパケットを複製して分析装置へ送信し、
前記分析装置は、
前記複数の中継装置からパケットを受信し、
受信したパケットがコネクションを確立するパケットのときに、該パケットに含まれるコネクション情報が第1テーブルに記録されているかを判定し、
前記第1テーブルに記録されていると判定した場合、前記コネクションを確立するパケットの送信元である中継装置に前記コネクション情報のパケットを送らないように指示する指示情報を通知し、
前記第1テーブルに記録されていないと判定した場合、該記録されていないと判定したコネクション情報と受信した前記パケットの送信元の中継装置の識別情報とを対応させて前記第1テーブルに記録し、
前記中継装置は、
前記分析装置から前記コネクション情報のパケットを送らないように指示する指示情報の通知を受信し、
受信した前記指示情報の通知にて指示された前記コネクション情報を前記第2テーブルから削除する、
処理をコンピュータが実行するパケット取得方法。 - 複数の中継装置のそれぞれは、
コネクションを確立するパケットに含まれる、送信元と送信先とに関する情報を示すコネクション情報を第2テーブルに記録し、
前記第2テーブルに記録されたコネクション情報のパケットを複製して分析装置へ送信し、
前記分析装置は、
前記複数の中継装置からパケットを受信し、
受信したパケットからコネクションを確立するパケットを受信した時刻情報と該コネクションを確立するパケットが正しく送信されたことを示す確認パケットを受信した時刻情報とから通信往復遅延時間を中継装置毎に算出し、
算出した前記通信往復遅延時間のうち、所定の条件で特定される通信往復遅延時間に対応する中継装置以外の中継装置に、受信した前記パケットに含まれるコネクション情報のパケットを送らないように指示する指示情報を通知し、
受信した前記パケットに含まれるコネクション情報と、前記所定の条件で特定される通信往復遅延時間に対応する中継装置の識別情報とを対応させて第1テーブルに記録し、
前記中継装置は、
前記分析装置から前記コネクション情報のパケットを送らないように指示する指示情報の通知を受信し、
受信した前記指示情報の通知にて指示された前記コネクション情報を前記第2テーブルから削除する、
処理をコンピュータが実行するパケット取得方法。 - 複数の中継装置からパケットを受信する受信部と、
受信したパケットがコネクションを確立するパケットのときに、該パケットに含まれる送信元と送信先とに関する情報を示すコネクション情報が第1テーブルに記録されているかを判定する判定部と、
前記第1テーブルに記録されていると判定した場合、前記コネクションを確立するパケットの送信元である中継装置に前記コネクション情報のパケットを送らないように指示する指示情報を通知する通知部と、
前記第1テーブルに記録されていないと判定した場合、該記録されていないと判定したコネクション情報と受信した前記パケットの送信元の中継装置の識別情報とを対応させて前記第1テーブルに記録する記録部とを有する、
分析装置。 - 複数の中継装置からパケットを受信する受信部と、
受信したパケットからコネクションを確立するパケットを受信した時刻情報と該コネクションを確立するパケットが正しく送信されたことを示す確認パケットを受信した時刻情報とから通信往復遅延時間を中継装置毎に算出する算出部と、
算出した前記通信往復遅延時間のうち、所定の条件で特定される通信往復遅延時間に対応する中継装置以外の中継装置に、受信した前記パケットに含まれる送信元と送信先とに関する情報を示すコネクション情報のパケットを送らないように指示する指示情報を通知する通知部と、
受信した前記パケットに含まれるコネクション情報と、前記所定の条件で特定される通信往復遅延時間に対応する中継装置の識別情報とを対応させて第1テーブルに記録する記録部と、を有する、
分析装置。 - コネクションを確立するパケットに含まれる、送信元と送信先とに関する情報を示すコネクション情報を第2テーブルに記録する記録部と、
前記第2テーブルに記録されたコネクション情報のパケットを複製して分析装置へ送信する送信部と、
前記分析装置から前記コネクション情報のパケットを送らないように指示する指示情報の通知を受信する受信部と、を有し、
前記記録部は、
受信した前記指示情報の通知にて指示された前記コネクション情報を前記第2テーブルから削除する、
中継装置。 - 複数の中継装置からパケットを受信し、
受信したパケットがコネクションを確立するパケットのときに、該パケットに含まれる送信元と送信先とに関する情報を示すコネクション情報が第1テーブルに記録されているかを判定し、
前記第1テーブルに記録されていると判定した場合、前記コネクションを確立するパケットの送信元である中継装置に前記コネクション情報のパケットを送らないように指示する指示情報を通知し、
前記第1テーブルに記録されていないと判定した場合、該記録されていないと判定したコネクション情報と受信した前記パケットの送信元の中継装置の識別情報とを対応させて前記第1テーブルに記録する、
処理をコンピュータに実行させるプログラム。 - 複数の中継装置からパケットを受信し、
受信したパケットからコネクションを確立するパケットを受信した時刻情報と該コネクションを確立するパケットが正しく送信されたことを示す確認パケットを受信した時刻情報とから通信往復遅延時間を中継装置毎に算出し、
算出した前記通信往復遅延時間のうち、所定の条件で特定される通信往復遅延時間に対応する中継装置以外の中継装置に、受信した前記パケットに含まれる送信元と送信先とに関する情報を示すコネクション情報のパケットを送らないように指示する指示情報を通知し、
受信した前記パケットに含まれるコネクション情報と、前記所定の条件で特定される通信往復遅延時間に対応する中継装置の識別情報とを対応させて第1テーブルに記録する、
処理をコンピュータに実行させるプログラム。 - コネクションを確立するパケットに含まれる、送信元と送信先とに関する情報を示すコネクション情報を第2テーブルに記録し、
前記第2テーブルに記録されたコネクション情報のパケットを複製して分析装置へ送信し、
前記分析装置から前記コネクション情報のパケットを送らないように指示する指示情報の通知を受信し、
受信した前記指示情報の通知にて指示された前記コネクション情報を前記第2テーブルから削除する、
処理をコンピュータに実行させるプログラム。
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