JP6601237B2 - 試験装置、ネットワークシステム、及び試験方法 - Google Patents

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Description

本件は、試験装置、ネットワークシステム、及び試験方法に関する。
例えばサーバ仮想化技術やネットワーク仮想化技術の普及に伴い、ネットワークが複雑化している。サーバ仮想化技術は、１台のサーバに複数台のコンピュータを仮想的に形成し、各コンピュータに個別のＯＳ（Operating System）やアプリケーションを実装するものである。また、ネットワーク仮想化技術は、各種のネットワーク機能を、アプリケーションを用いてサーバなどに仮想的に形成するものである。
さらに、例えばＯＳＳ（Open Source Software）の利用や新旧のシステムの連携などが必要となる場合、ネットワークはいっそう複雑化する。ネットワークが複雑化すると、潜在的な問題がネットワークの運用中に発生し、そのネットワークで提供中の通信サービスに影響を与えるおそれがある。なお、これは、上記のような仮想マシン（VM: Virtual Machine）に限らず、物理的なサーバや伝送装置などの物理的な通信装置についても同様である。
これに対し、運用中のネットワークに対し、例えば試験用トラフィックの入力や疑似的な障害の発生などの自動試験を実行するソフトウェアが研究開発されている。このようなソフトウェアとしては、例えばNetflix（登録商標）社が中心となって開発を進める「Chaos Monkey」が挙げられる。「Chaos Monkey」によると、登録されたクラウド上の仮想マシン群から試験対象の仮想マシンを無作為に選択し、その仮想マシンの停止などを強制的に実行して、障害からの復旧性能を試験することができる。
なお、試験に関し、例えば特許文献１には、複数のＣＰＵ（Central Processing Unit）の故障診断を行う点が記載されている。
国際公開２０１１／１４１９９２号
しかし、運用中のネットワークに対し試験を実行した場合、そのネットワークで提供中の通信サービスの品質への影響が懸念される。例えば、運用中のネットワーク内に、仮想ロードバランサにより負荷分散された３台の仮想ファイアウォールが存在する場合、１台の仮想ファイアウォール疑似的に障害を発生させる試験を行うと、疑似障害によって２台の仮想ファイアウォールの縮退運用となり、全体のトラフィック処理性能が３分の２に低下することによりスループットが低下するため、通信サービスの品質が低下する。
また、上記の３台の仮想ファイアウォールが全体で最大のトラフィック処理性能の９０％でトラフィックを処理している場合、そのトラフィック量の１０％以上の試験用トラフィックを入力すると、全体のトラフィック量が３台分のトラフィック処理性能を超える。このため、３台の仮想ファイアウォールではトラフィックを処理できなくなり、トラフィックの廃棄や遅延が発生するため、通信サービスの品質が低下する。
そこで本件は上記の課題に鑑みてなされたものであり、通信サービスの品質に対する運用中のネットワークの試験の影響を低減させた試験装置、ネットワークシステム、及び試験方法を提供することを目的とする。
本明細書に記載の試験装置は、運用中のネットワークに障害を発生させる試験を実行した場合の前記ネットワークによる通信サービスの品質を予測する予測部と、前記予測部が予測した品質に基づき前記試験の実行の可否を判定する判定部と、前記判定部の判定結果に従い前記ネットワークに対し前記試験を実行する実行部とを有し、前記ネットワークは、トラフィックをそれぞれ処理する物理的または仮想的な複数の通信装置が属する複数段のグループを含み、前記複数段のグループは、それぞれ、前記複数の通信装置により前記トラフィックを順次に処理し、前記予測部は、前記複数段のグループのうち、互いに隣接する一組のグループごとに前記複数の通信装置の接続に関する冗長構成の形態を特定し、前記冗長構成の形態に従って、前記障害が発生する通信装置を除き、前記複数段のグループの初段から最終段までのそれぞれの前記複数の通信装置を経由する経路を算出し、前記複数の通信装置の各々の転送可能な前記トラフィックの最大帯域に基づき、前記経路ごとに転送可能な前記トラフィックの帯域の合計を前記通信サービスの品質として算出する。
本明細書に記載のネットワークシステムは、トラフィックを処理する物理的または仮想的な複数の通信装置が属する複数段のグループを含むネットワークと、前記ネットワークに対し試験を実行する試験装置とを有し、前記複数段のグループは、前記複数の通信装置により前記トラフィックを順次に処理し、前記試験装置は、運用中の前記ネットワークに障害を発生させる試験を実行した場合の前記ネットワークによる通信サービスの品質を予測する予測部と、前記予測部が予測した品質に基づき前記試験の実行の可否を判定する判定部と、前記判定部の判定結果に従い前記ネットワークに対し前記試験を実行する実行部とを有し、前記予測部は、前記複数段のグループのうち、互いに隣接する一組のグループごとに前記複数の通信装置の接続に関する冗長構成の形態を特定し、前記冗長構成の形態に従って、前記障害が発生する通信装置を除き、前記複数段のグループの初段から最終段までのそれぞれの前記複数の通信装置を経由する経路を算出し、前記複数の通信装置の各々の転送可能な前記トラフィックの最大帯域に基づき、前記経路ごとに転送可能な前記トラフィックの帯域の合計を前記通信サービスの品質として算出する。
本明細書に記載の試験方法は、運用中のネットワークに障害を発生させる試験を実行した場合の前記ネットワークによる通信サービスの品質を予測し、該予測した品質に基づき前記試験の実行の可否を判定し、該判定結果に従い前記ネットワークに対し前記試験を実行し、前記ネットワークは、トラフィックをそれぞれ処理する物理的または仮想的な複数の通信装置が属する複数段のグループを含み、前記複数段のグループは、それぞれ、前記複数の通信装置により前記トラフィックを順次に処理し、前記通信サービスの品質の予測において、前記複数段のグループのうち、互いに隣接する一組のグループごとに前記複数の通信装置の接続に関する冗長構成の形態を特定し、前記冗長構成の形態に従って、前記障害が発生する通信装置を除き、前記複数段のグループの初段から最終段までのそれぞれの前記複数の通信装置を経由する経路を算出し、前記複数の通信装置の各々の転送可能な前記トラフィックの最大帯域に基づき、前記経路ごとに転送可能な前記トラフィックの帯域の合計を前記通信サービスの品質として算出する方法である。
通信サービスの品質に対する運用中のネットワークの試験の影響を低減することができる。
ネットワークシステムの一例を示す構成図である。 試験実行サーバの一例を示す構成図である。 冗長構成定義情報の一例を示す図である。 試験実行サーバの処理の一例を示すフローチャートである。 サービス品質の予測処理の一例を示すフローチャートである。 ネットワーク機能部の構成の一例を示す図である。 経路算出用のネットワーク機能部のトポロジーの一例を示す図である。 障害のネットワーク機能部を削除した場合のトポロジーの一例を示す図である。 経路ごとの転送可能なトラフィックの帯域の算出手法を示す図である（その１）。 経路ごとの転送可能なトラフィックの帯域の算出手法を示す図である（その２）。 経路ごとの転送可能なトラフィックの帯域の算出手法を示す図である（その３）。 経路ごとの転送可能なトラフィックの帯域の算出手法を示す図である（その４）。 試験実行サーバの処理の他例を示すフローチャートである。 サービス品質の予測処理の他例を示すフローチャートである。 ネットワーク機能部のグループの伝送可能なトラフィックの帯域の算出手法の一例を示す図である。
図１は、ネットワークシステムの一例を示す構成図である。ネットワークシステムは、試験装置の一例である試験実行サーバ１と、ネットワーク管理サーバ２と、ネットワーク３が仮想的に形成された物理サーバ４とを有する。ネットワーク３には、互いに接続された各種のネットワーク機能部（「ＮＷ機能」参照）Ａ１，Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ３，Ｅ１，Ｅ２が接続されている。なお、ネットワーク３は、１台の物理サーバ４でなく、複数台の物理サーバ４に分かれて形成されてもよい。
物理サーバ４は、所定のアプリケーションを実行することにより、例えば仮想マシンとしてＮＷ機能部Ａ１，Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ３，Ｅ１，Ｅ２を構成する。すなわち、ＮＷ機能部Ａ１，Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ３，Ｅ１，Ｅ２は仮想的な通信装置の一例である。なお、ＮＷ機能部Ａ１，Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ３，Ｅ１，Ｅ２は、物理的な通信装置であってもよい。
ＮＷ機能部Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ３，Ｅ１，Ｅ２は、グループＢ〜Ｅに分かれている。グループＢにはＮＷ機能部Ｂ１〜Ｂ３が属し、グループＣにはＮＷ機能部Ｃ１〜Ｃ４が属し、グループＤにはＮＷ機能部Ｄ１〜Ｄ３が属し、グループＥにはＮＷ機能部Ｅ１，Ｅ２が属する。
通信のトラフィックＴｒは、ＮＷ機能部Ａ１、グループＢ、グループＣ、グループＤ、及びグループＤを、この順に通って転送される（ネットワーク３内の矢印参照）。ＮＷ機能部Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ３，Ｅ１，Ｅ２は、入力されたトラフィックＴｒに対し、グループＢ〜Ｅごとに、例えばファイアウォール、プロキシーサーバ、及びロードバランサなどの機能を実行する。なお、ＮＷ機能部Ａ１も同様に所定の機能を実行する。
各グループＢ〜Ｅの間において、ＮＷ機能部Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ３，Ｅ１，Ｅ２は個別の冗長構成の形態（「タイプ」参照）で動作する。なお、冗長構成のタイプについては後述する。
ネットワーク管理サーバ２はネットワーク３を管理する。ネットワーク管理サーバ２は、ＮＷ機能部Ａ１，Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ３，Ｅ１，Ｅ２の接続構成、冗長構成、トラフィックＴｒの経路、トラフィックＴｒの処理性能、及びリソースの管理などを行う。
試験実行サーバ１は、運用中のネットワーク３に対し所定の試験を実行する。これにより、ネットワーク３に存在する潜在的な問題を検出して解決する。しかし、運用中のネットワーク３に対し試験を実行した場合、そのネットワーク３で提供中の通信サービスの品質（以下、「サービス品質」と表記）への影響が懸念される。
そこで、試験実行サーバ１は、運用中のネットワーク３に対し試験を実行した場合の通信サービスの品質を予測し、予測した品質に基づき試験の実行の可否を判定することで、ネットワーク３の試験による通信サービスの品質に対する影響を低減する。つまり、試験実行サーバ１は、試験の実行に先立ち、試験の実行がネットワーク３に与える影響を予測し、その影響が許容範囲内であると判定した場合に試験を実行する。このため、ネットワーク３のトラフィックＴｒの処理性能に余力があるときだけ試験が実行される。
ネットワーク３に対する試験としては、例えば、ＮＷ機能部Ａ１，Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ３，Ｅ１，Ｅ２に疑似的な障害を発生させるもの、及び試験用のトラフィックを入力するものが挙げられる。試験実行サーバ１は、試験の実行前に、ＮＷ機能部Ａ１，Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ３，Ｅ１，Ｅ２のトラフィックＴｒの処理量や負荷（ＣＰＵ使用率など）を計測し、または予備のリソースの使用可否などを確認する。
そして、試験実行サーバ１は、試験を実行した場合のネットワーク３の動作を想定し、事前に確認した状態における試験実行時のサービス品質を予測する。試験実行サーバ１は、予測にあたり、ネットワーク管理サーバ２からネットワーク３の構成や性能に関する情報を取得する。
試験実行サーバ１は、予測したサービス品質と試験実行前のサービス品質の差分が許容範囲内である場合、または予測したサービス品質が、要求されるサービス品質（SLA: Service level Agreement）を満たした場合、試験を実行する。以下に、試験実行サーバ１の動作を、ＳＬＡを用いた場合の例を挙げて説明する。
以下の例において、ＮＷ機能部Ａ１が、ＮＷ機能部Ｂ１〜Ｂ３に対しトラフィックＴｒの負荷分散処理を行う仮想的なロードバランサであり、ＮＷ機能部Ｂ１〜Ｂ３が、ネットワーク攻撃を防御する仮想的なファイアウォールであると仮定する。
まず、ＮＷ機能部Ｂ１〜Ｂ３に障害を疑似的に発生させる試験の例を挙げる。試験実行サーバ１は、試験実行前に、ＮＷ機能部Ｂ１〜Ｂ３のトラフィック処理の負荷が最大値の６６（％）であることを確認する。なお、ＮＷ機能部Ｂ１〜Ｂ３のトラフィック処理性能は同一であるものとする。
試験実行サーバ１は、ＮＷ機能部Ｂ１〜Ｂ３の中の１台に障害を疑似的に発生させた場合、ＮＷ機能部Ａ１の負荷分散処理により、残りの２台のトラフィック処理の負荷は最大値の９９（％）（＝６６＋６６／２）となることを予測する。このため、試験実行サーバ１は、ＮＷ機能部Ｂ１〜Ｂ３の処理の負荷が１００（％）以下であるため、試験を実行した場合のサービス品質が一定のＳＬＡを満たし、試験の実行が可能であると判定する。その判定の結果、試験実行サーバ１は、サービス品質を低下させずに、ＮＷ機能部Ｂ１〜Ｂ３の中の１台に障害を疑似的に発生させることができる。
次に、試験用のトラフィックを入力する試験の例を挙げる。試験実行サーバ１は、試験実行前に、ネットワーク管理サーバ２から、各ＮＷ機能部Ｂ１〜Ｂ３のトラフィックＴｒの転送性能が１００（Ｍｂｐｓ）であることを確認し、ＮＷ機能部Ｂ１〜Ｂ３のトラフィック処理の負荷が最大値の５０（％）（つまり５０（Ｍｂｐｓ）の負荷）であることを確認する。
試験実行サーバ１は、１５０（Ｍｂｐｓ）の試験用のトラフィックをＮＷ機能部Ａ１に入力した場合、ＮＷ機能部Ａ１が、各ＮＷ機能部Ｂ１〜Ｂ３に対し均等に５０（Ｍｂｐｓ）の試験用のトラフィックを分散させるため、各ＮＷ機能部Ｂ１〜Ｂ３のトラフィック処理の負荷は１００（％）以下になると予測する。
このため、試験実行サーバ１は、試験を実行した場合のサービス品質が一定のＳＬＡを満たし、試験の実行が可能であると判定する。その判定の結果、試験実行サーバ１は、サービス品質を低下させずに、１５０（Ｍｂｐｓ）以下の試験用のトラフィックをＮＷ機能部Ａ１に入力することができる。
次に、試験用のトラフィックを入力する試験の他例を挙げる。試験実行サーバ１は、試験実行前に、ネットワーク管理サーバ２から、各ＮＷ機能部Ｂ１〜Ｂ３のトラフィックＴｒの転送性能が１００（Ｍｂｐｓ）であることを確認し、ＮＷ機能部Ｂ１〜Ｂ３のトラフィック処理の負荷が最大値の７０（％）（つまり７０（Ｍｂｐｓ）の負荷）であることを確認する。さらに、試験実行サーバ１は、ネットワーク管理サーバ２から、ＮＷ機能部Ｂ１〜Ｂ３のスケールアウト（リソース追加）の判定の閾値が、トラフィック処理の負荷の８０（％）であること、及び予備のリソースが使用可能であることを確認する。なお、リソースとは、例えば、物理サーバ４のＣＰＵ使用率やメモリ使用率の割り当てである。
試験実行サーバ１は、６０（Ｍｂｐｓ）の試験用のトラフィックをＮＷ機能部Ａ１に入力した場合、ＮＷ機能部Ａ１が、各ＮＷ機能部Ｂ１〜Ｂ３に対し均等に２０（Ｍｂｐｓ）の試験用のトラフィックを分散させるため、各ＮＷ機能部Ｂ１〜Ｂ３のトラフィック処理の負荷は９０（％）になると予測する。このため、試験実行サーバ１は、負荷が上記の閾値を超えることにより、ＮＷ機能部Ｂ１〜Ｂ３のスケールアウトが行われるので、サービス品質を低下させずに試験の実行が可能であると判定する。その判定の結果、試験実行サーバ１は、サービス品質を低下させずに、６０（Ｍｂｐｓ）以下の試験用のトラフィックをＮＷ機能部Ａ１に入力することができる。
図２は、試験実行サーバ１の一例を示す構成図である。試験実行サーバ１は、ＣＰＵ１０、ＲＯＭ（Read Only Memory）１１、ＲＡＭ（Random Access Memory）１２、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１３、複数の通信ポート１４、入力装置１５、及び出力装置１６を有する。ＣＰＵ１０は、互いに信号の入出力ができるように、ＲＯＭ１１、ＲＡＭ１２、ＨＤＤ１３、複数の通信ポート１４、入力装置１５、及び出力装置１６と、バス１９を介して接続されている。
ＲＯＭ１１は、ＣＰＵ１０を駆動するプログラムが格納されている。ＲＡＭ１２は、ＣＰＵ１０のワーキングメモリとして機能する。通信ポート１４は、例えば無線ＬＡＮ（Local Area Network）カードやＮＩＣ（Network Interface Card）であり、ネットワーク管理サーバ２及びネットワーク３との間でそれぞれパケットを送受信する。なお、パケットとしてＩＰ（Internet Protocol）パケットが挙げられるが、これに限定されない。
入力装置１５は、試験実行サーバ１に情報を入力する装置である。入力装置１５としては、例えばキーボード、マウス、及びタッチパネルなどが挙げられる。入力装置１５は、入力された情報を、バス１９を介しＣＰＵ１０に出力する。
出力装置１６は、試験実行サーバ１の情報を出力する装置である。出力装置１６としては、例えばディスプレイ、タッチパネル、及びプリンタなどが挙げられる。出力装置１６は、ＣＰＵ１０からバス１９を介して情報を取得して出力する。
ＣＰＵ１０は、ＲＯＭ１１からプログラムを読み込むと、機能として、ネットワーク監視部１００、試験対象決定部１０１、品質予測部１０２、試験可否判定部１０３、試験実行部１０４、及びネットワーク情報取得部１０５が形成される。また、ＨＤＤ１３には、ネットワーク構成情報１３０、冗長構成定義情報１３１、及びネットワーク性能情報１３２が記憶されている。なお、各情報１３０〜１３２の記憶手段としては、ＨＤＤ１３に代えて、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ROM）などの不揮発性メモリなどが用いられてもよい。
ネットワーク情報取得部１０５は、例えば、通信ポート１４を介し、ネットワーク管理サーバ２からネットワーク構成情報１３０、冗長構成定義情報１３１、及びネットワーク性能情報１３２を取得する。ネットワーク構成情報１３０は、ネットワーク３内のＮＷ機能部Ａ１，Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ３，Ｅ１，Ｅ２の構成に関する情報であり、例えば、接続構成、グループＢ〜Ｅの構成、スケールアウトの条件の情報などが含まれる。
冗長構成定義情報１３１は、ＮＷ機能部Ａ１，Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ３，Ｅ１，Ｅ２の間の冗長構成のタイプの定義を示す。より具体的には、冗長構成定義情報１３１は、グループＢ〜Ｅの間の冗長構成のタイプを示す。
ネットワーク性能情報１３２は、ＮＷ機能部Ａ１，Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ３，Ｅ１，Ｅ２の性能を示す。ネットワーク性能情報１３２は、例えばＮＷ機能部Ａ１，Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ３，Ｅ１，Ｅ２のトラフィック処理の性能、つまりトラフィックＴｒの最大転送速度を示す。なお、ネットワーク構成情報１３０、冗長構成定義情報１３１、及びネットワーク性能情報１３２は、入力装置１５から入力されたものであってもよい。
ネットワーク監視部１００は、測定部の一例であり、試験が実行されていない場合のサービス品質を測定する。より具体的には、ネットワーク監視部１００は、試験の実行前における実際のサービス品質を測定する。また、ネットワーク監視部１００は、試験の終了後もサービス品質を測定する。
ネットワーク監視部１００は、例えば、ネットワーク情報取得部１０５から情報の取得の完了が通知されると、ネットワーク構成情報１３０に基づき、ＮＷ機能部Ａ１，Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ３，Ｅ１，Ｅ２の監視を開始する。ネットワーク監視部１００は、例えば、ＮＷ機能部Ａ１，Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ３，Ｅ１，Ｅ２の送受信パケット数、トラフィック処理の負荷（ＣＰＵ使用率など）、予備のリソースの有無などを監視する。
試験対象決定部１０１は、ＮＷ機能部Ａ１，Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ３，Ｅ１，Ｅ２から試験対象のＮＷ機能部を決定する。試験対象のＮＷ機能部は、ランダムに決定されてもよいし、所定の規則に従って決定されてもよい。試験対象決定部１０１は、試験対象のＮＷ機能部を品質予測部１０２に通知する。
品質予測部１０２は、予測部の一例であり、運用中のネットワーク３に対し試験を実行した場合のサービス品質を予測する。品質予測部１０２は、サービス品質を予測にあたり、ネットワーク監視部１００の監視結果、ネットワーク構成情報１３０、冗長構成定義情報１３１、及びネットワーク性能情報１３２を取得する。品質予測部１０２は、ネットワーク構成情報１３０から、例えば図１に示されるようなＮＷ機能部Ａ１，Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ３，Ｅ１，Ｅ２の構成を認識する。
品質予測部１０２は、ＮＷ機能部Ａ１，Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ３，Ｅ１，Ｅ２の間の冗長構成のタイプを特定し、特定した冗長構成のタイプに従いサービス品質を予測する。このため、品質予測部１０２は、冗長構成定義情報１３１に基づいてＮＷ機能部Ａ１及びグループＢ〜Ｅに冗長構成のタイプを対応付ける。冗長構成のタイプの対応付けは、例えば、入力装置１５からの入力に従い行われてもよいし、各ＮＷ機能部Ａ１，Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ３，Ｅ１，Ｅ２の所定の属性情報に従い行われてもよい。
図３には、冗長構成定義情報１３１の一例が示されている。冗長構成定義情報１３１は、振り分け機能部（「振り分け機能」参照）Ｘ１，Ｘ２と処理機能部（「処理機能」）Ｙ１〜Ｙ３，Ｚ１〜Ｚ３の関係に基づき冗長構成を、一例として６つのタイプ１Ｓ〜３Ｓ，１Ｍ〜３Ｍに分けて定義する。なお、処理機能部Ｙ１〜Ｙ３と処理機能部Ｚ１〜Ｚ３は、同数であるとは限られず、また、固定的に接続されているとは限らない。処理機能部Ｙ１〜Ｙ３と処理機能部Ｚ１〜Ｚ３の接続関係は、例えばトラフィックＴｒの種別やネットワークの制御手段により動的に変更される。
振り分け機能部Ｘ１，Ｘ２は、処理対象であるトラフィックＴｒを処理機能部Ｙ１〜Ｙ３，Ｚ１〜Ｚ３に振り分け、処理機能部Ｙ１〜Ｙ３，Ｚ１〜Ｚ３は、振り分けられたトラフィックＴｒを処理する。なお、トラフィックＴｒは、矢印で示されるように、振り分け機能部Ｘ１，Ｘ２から、処理機能部Ｙ１〜Ｙ３のグループ、処理機能部Ｚ１〜Ｚ３の順に転送される。以下に各タイプ１Ｓ〜３Ｓ，１Ｍ〜３Ｍについて述べる。
タイプ１Ｓ，１Ｍは転送先切り替えモデルに分類される。転送先切り替えモデルでは、振り分け機能部Ｘ１，Ｘ２が選択した処理機能部Ｙ１〜Ｙ３，Ｚ１〜Ｚ３だけにトラフィックＴｒが転送される。タイプ１Ｓの場合、振り分け機能部Ｘ１が、選択された処理機能Ｙ１，Ｚ１だけにトラフィックＴｒの処理を振り分ける。タイプ１Ｍの場合、複数の振り分け機能部Ｘ１，Ｘ２が、選択された処理機能Ｙ１，Ｚ１だけにトラフィックＴｒの処理を振り分ける。なお、処理機能部Ｙ１〜Ｙ３，Ｚ１〜Ｚ３の選択は、ネットワーク制御に従い切り替えられる。
タイプ２Ｓ，２Ｍは転送先振り分けモデルに分類される。転送先振り分けモデルでは、複数の処理機能部Ｙ１〜Ｙ３，Ｚ１〜Ｚ３にトラフィックＴｒが振り分けられる。タイプ２Ｓの場合、振り分け機能部Ｘ１が、所定の制御に従い処理機能部Ｙ１〜Ｙ３，Ｚ１〜Ｚ３の各々にトラフィックＴｒの処理を振り分ける。タイプ２Ｍの場合、複数の振り分け機能部Ｘ１，Ｘ２が、それぞれ、所定の制御に従い処理機能部Ｙ１〜Ｙ３，Ｚ１〜Ｚ３の各々にトラフィックＴｒの処理を振り分ける。
タイプ３Ｓ，３Ｍは振り分け機能内蔵モデルに分類される。振り分け機能内蔵モデルでは、処理機能部Ｙ１〜Ｙ３，Ｚ１〜Ｚ３自体がトラフィックＴｒの処理を振り分けることが可能であるため、振り分け機能部Ｘ１，Ｘ２は不要である。タイプ３Ｓの場合、処理機能Ｙ１が、グループ内の他の処理機能Ｙ２，Ｙ３と処理機能部Ｚ１〜Ｚ３に処理を振り分ける。タイプ３Ｍの場合、複数の処理機能Ｙ１，Ｙ２が、グループ内の他の処理機能Ｙ１〜Ｙ３と処理機能部Ｚ１〜Ｚ３に処理を振り分ける。
再び図２を参照すると、品質予測部１０２は、冗長構成定義情報１３１に基づいて、図１に示されるＮＷ機能部Ａ１，Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ３，Ｅ１，Ｅ２の間の冗長構成のタイプを特定する。例えば、ＮＷ機能部Ａ１とグループＢのＮＷ機能部Ｂ１〜Ｂ３の間はタイプ２Ｓの冗長構成として特定され、グループＢのＮＷ機能部Ｂ１〜Ｂ３とグループＣのＮＷ機能部Ｃ１〜Ｃ４の間はタイプ２Ｍの冗長構成として特定される。また、グループＣのＮＷ機能部Ｃ１〜Ｃ４とグループＤのＮＷ機能部Ｄ１〜Ｄ３の間はタイプ２Ｍの冗長構成として特定される。
なお、グループＤのＮＷ機能部Ｄ１〜Ｄ３とグループＥのＮＷ機能部Ｅ１，Ｅ２の間は、冗長構成されていないため、タイプの特定が行われない。また、グループＥのＮＷ機能部Ｅ１，Ｅ２とネットワーク３外のＮＷ機能部の間はタイプ３Ｍの冗長構成として特定される。
品質予測部１０２は、特定した冗長構成のタイプに従いサービス品質を予測するため、障害発生時の経路切り替えや負荷分散を考慮した高精度な予測が可能である。なお、品質予測部１０２は、グループＤのＮＷ機能部Ｄ１〜Ｄ３とグループＥのＮＷ機能部Ｅ１，Ｅ２の間のように、冗長構成がない場合、ネットワーク構成情報１３０やネットワーク性能情報１３２から取得した固定的な経路及び負荷に基づいてサービス品質を予測する。品質予測部１０２は、予測したサービス品質を試験可否判定部１０３に通知する。
試験可否判定部１０３は、判定部の一例であり、品質予測部１０２が予測したサービス品質に基づき試験の実行の可否を判定する。より具体的には、試験可否判定部１０３は、予測したサービス品質と試験実行前のサービス品質の差分が許容範囲内である場合、または予測したサービス品質が、要求されるサービス品質を満たした場合、試験可能と判定する。なお、以下の説明では、予測したサービス品質と試験実行前のサービス品質の差分が許容範囲内である場合に試験可能と判定する例を挙げる。
試験可否判定部１０３は、ネットワーク監視部１００の監視結果から試験実行前の実際のサービス品質を取得し、品質予測部１０２が予測したサービス品質と比較する。例えば、サービス品質としてトラフィックＴｒのスループット（処理レート）を用いる場合、予測したスループットが９０（Ｍｂｐｓ）であり、試験実行前のスループットが１００（Ｍｂｐｓ）であるとする。
試験可否判定部１０３は、サービス品質の差分の許容範囲が２０（Ｍｂｐｓ）に設定されている場合、予測したスループットと試験実行前のスループットの差分が１０（Ｍｂｐｓ）（＝１００−９０）であるため、差分が許容範囲内となり、試験可能と判定する。また、サービス品質の差分の許容範囲が０（Ｍｂｐｓ）に設定されている場合、差分が許容範囲外となり、試験不可能と判定する。なお、本例の差分とは、試験実行前のスループットから予測したスループットを除算した値である。
このように、試験可否判定部１０３は、ネットワーク監視部１００が測定したサービス品質と品質予測部１０２が予測したサービス品質を比較し、その比較結果に基づき試験の実行の可否を判定する。このため、試験前のサービス品質を基準として、試験の実行によるサービス品質の低下が防止される。
試験可否判定部１０３は、試験可否の判定結果を試験実行部１０４に通知する。試験実行部１０４は、実行部の一例であり、その判定結果に従いネットワーク３に対し試験を実行する。より具体的には、試験実行部１０４は、試験可否判定部１０３が試験可能と判定した場合、試験を実行し、試験可否判定部１０３が試験不可能と判定した場合、試験を実行しない。
このため、試験実行部１０４は、ネットワーク３で提供中の通信サービスに対する試験の影響に応じ試験を実行し、または試験を事前に中止することができる。したがって、運用中のネットワーク３の試験によるサービス品質に対する影響が低減される。
試験としては、上述したように、試験対象のＮＷ機能部Ａ１，Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ３，Ｅ１，Ｅ２に障害を疑似的に発生させる試験（以下、「障害試験」と表記）、及びネットワーク３に、負荷として試験用のトラフィックを入力する試験（以下、「負荷試験」と表記）が挙げられる。
障害試験の場合、品質予測部１０２は、ネットワーク３内の試験対象のＮＷ機能部Ａ１，Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ３，Ｅ１，Ｅ２に障害が発生した場合のサービス品質を予測する。また、試験可否判定部１０３は、品質予測部１０２が予測したサービス品質に基づき、障害試験の実行の可否を判定する。このため、サービス品質に対する障害試験の影響が低減される。
負荷試験の場合、品質予測部１０２は、ネットワーク３内の試験対象のＮＷ機能部Ａ１，Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ３，Ｅ１，Ｅ２に試験用のトラフィックが入力された場合のサービス品質を予測する。また、試験可否判定部１０３は、品質予測部１０２が予測したサービス品質に基づき、負荷試験の実行の可否を判定する。このため、サービス品質に対する負荷試験の影響が低減される。次に、試験実行サーバ１の処理を述べる。
図４は、試験実行サーバ１の処理の一例を示すフローチャートである。ネットワーク情報取得部１０５は、冗長構成定義情報１３１を取得して登録する（ステップＳｔ１）。冗長構成定義情報１３１は、入力装置１５を介して取得されてもよいし、ネットワーク管理サーバ２から取得されてもよい。取得された冗長構成定義情報１３１は、ＨＤＤ１３に保持される。
次に、ネットワーク情報取得部１０５は、ネットワーク構成情報１３０及びネットワーク性能情報１３２を取得して登録する（ステップＳｔ２）。ネットワーク構成情報１３０及びネットワーク性能情報１３２は、入力装置１５を介して取得されてもよいし、ネットワーク管理サーバ２から取得されてもよい。取得されたネットワーク構成情報１３０及びネットワーク性能情報１３２は、ＨＤＤ１３に保持される。なお、ネットワーク構成情報１３０としては、例えば、ＥＴＳＩ ＮＦＶ ＩＳＧが定義する「Network Descriptor」やOpen Stackソフトウェアで用いられる「Heat Template」が挙げられる。ＥＴＳＩ ＮＦＶ ＩＳＧは、European Telecommunication Standards Institute Network Function Virtualization Industry Specification Groupの略称である。
次に、品質予測部１０２は、ネットワーク構成情報１３０と冗長構成定義情報１３１を参照して、ＮＷ機能部Ａ１，Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ３，Ｅ１，Ｅ２の間の冗長構成のタイプ１Ｓ〜３Ｓ，１Ｍ〜３Ｍを特定する（ステップＳｔ３）。このとき、品質予測部１０２は、上述したように、ＮＷ機能部Ａ１及びグループＢ〜Ｅの間にそれぞれ冗長構成のタイプ１Ｓ〜３Ｓ，１Ｍ〜３Ｍを対応付ける。対応付けは、例えば、試験実行サーバ１のオペレータによる入力装置１５からの入力、またはＮＷ機能部Ａ１，Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ３，Ｅ１，Ｅ２の属性情報に従い行われる。なお、冗長構成が存在しないＮＷ機能の場合、本処理は行われない。
次に、試験対象決定部１０１は、ネットワーク構成情報１３０に基づいて、ランダムに、あるいは所定の規則に従い試験対象のＮＷ機能部Ａ１，Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ３，Ｅ１，Ｅ２を決定する（ステップＳｔ４）。例えば、障害試験の場合、疑似的な障害が発生するＮＷ機能部Ａ１，Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ３，Ｅ１，Ｅ２が決定され、負荷試験の場合、負荷としての試験用のトラフィックが入力されるＮＷ機能部Ａ１，Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ３，Ｅ１，Ｅ２が決定される。
次に、品質予測部１０２は、決定されたＮＷ機能部Ａ１，Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ３，Ｅ１，Ｅ２が含まれる冗長構成のタイプ１Ｓ〜３Ｓ，１Ｍ〜３Ｍを検出する（ステップＳｔ４１）。例えば、ＮＷ構成Ｃ１が試験対象として決定された場合、品質予測部１０２は、ＮＷ構成Ｃ１のグループＣとその前段のグループＢの間の冗長構成のタイプ２Ｓ、及びＮＷ構成Ｃ１とその後段のグループＤとの間の冗長構成のタイプ２Ｓをそれぞれ検出する。
次に、ネットワーク監視部１００は、現在のネットワーク３における実際のサービス品質を測定する（ステップＳｔ５）。このとき、ネットワーク監視部１００は、品質予測部１０２が検出した冗長構成のタイプ１Ｓ〜３Ｓ，１Ｍ〜３Ｍにおいて、ＮＷ機能部Ａ１，Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ３，Ｅ１，Ｅ２のうち、振り分け機能部Ｘ１，Ｘ２に相当するＮＷ機能部が送信するトラフィック量の合計を測定する。また、ネットワーク監視部１００は、品質予測部１０２が検出した冗長構成のタイプ１Ｓ〜３Ｓ，１Ｍ〜３Ｍにおいて、ＮＷ機能部Ａ１，Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ３，Ｅ１，Ｅ２のうち、最終段の処理機能部Ｙ１〜Ｙ３，Ｚ１〜Ｚ３に相当するＮＷ機能部が受信するトラフィック量の合計を測定する。
上記の例の場合、ネットワーク監視部１００は、グループＢ，Ｃの間に冗長構成について、ＮＷ機能部Ｃ１〜Ｃ４が受信するトラフィック量を測定し、グループＣ，Ｄの間に冗長構成について、ＮＷ機能部Ｄ１〜Ｄ３が受信するトラフィック量を測定する。このように、ネットワーク監視部１００は、現在のネットワーク３における実際のサービス品質を測定する。
次に、品質予測部１０２は、運用中のネットワーク３に対し試験を実行した場合のサービス品質を予測する（ステップＳｔ７）。上記の例の場合、障害試験を行うとすると、品質予測部１０２は、障害を発生させるＮＷ機能部Ｃ１をネットワーク３から除くことにより、グループＣ内の残りのＮＷ機能部Ｃ２〜Ｃ４と前段のグループＢ及び後段のグループＤの間のトポロジーを生成する。そして、品質予測部１０２は、そのトポロジーにおける始点（グループＢ）と終点（グループＤ）の間の最短経路の各々のトラフィックＴｒの最大スループットの合計を、サービス品質として算出する。なお、本処理については、他の例を挙げて後述する。
次に、試験可否判定部１０３は、ネットワーク監視部１００が測定したサービス品質と品質予測部１０２が予測したサービス品質を比較する（ステップＳｔ８）。このとき、試験可否判定部１０３は、上述したように、測定されたサービス品質と予測されたサービス品質の差分を算出する。上記の例の場合、サービス品質としてトラフィックＴｒのスループットが用いられるため、測定されたスループットと予測されたスループットの差分が算出される。このため、試験可否判定部１０３は、スループットの差分に基づきサービス品質に対する試験の影響を検出できる。
試験可否判定部１０３は、サービス品質の差分が許容範囲内であるか否かを判定する（ステップＳｔ９）。上記の例の場合、試験可否判定部１０３は、スループットの差分を、許容範囲として設定された所定値より大きいか否かを判定する。サービス品質の差分が許容範囲内ではない場合（ステップＳｔ９のＮｏ）、上記のステップＳｔ４の処理が再び実行される。
サービス品質の差分が許容範囲内である場合（ステップＳｔ９のＹｅｓ）、試験実行部１０４は、ネットワーク３に対し試験を実行する（ステップＳｔ１０）。このように、試験実行部１０４は、試験可否判定部１０３の判定結果に従い試験を実行するため、サービス品質に対する試験の影響が大きい場合、試験を事前に中止することができる。
試験実行部１０４は、障害試験の場合、試験対象のＮＷ機能部Ａ１，Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ３，Ｅ１，Ｅ２に、例えばシャットダウンを指示することで、その動作を停止させる。また、負荷試験の場合、試験実行部１０４は、試験対象のＮＷ機能部Ａ１，Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ３，Ｅ１，Ｅ２に試験用のトラフィックＴｒを入力する。
次に、ネットワーク監視部１００は、試験実行後の実際のサービス品質を測定する（ステップＳｔ１１）。測定処理は、ステップＳｔ５と同様に行われる。次に、試験実行部１０４は、ステップＳｔ５で測定したサービス品質とステップＳｔ１１で測定したサービス品質の差分が許容範囲内であるか否かを判定する（ステップＳｔ１２）。
これにより、試験可否判定部１０３は、試験実行前後のサービス品質を比較する。上記の例の場合、試験可否判定部１０３は、試験実行前後のスループットの差分を算出し、その差分が、許容範囲として設定された所定値より大きいか否かを判定する。
試験実行部１０４は、サービス品質の差分が許容範囲外である場合（ステップＳｔ１２のＮｏ）、実行中の試験を中断する（ステップＳｔ１４）。このため、サービス品質に対する試験の影響の拡大を防ぐことができる。試験の中断後、上記のステップＳｔ４の処理が再び実行される。
また、サービス品質の差分が許容範囲内である場合（ステップＳｔ１２のＹｅｓ）、試験実行部１０４は、例えば入力装置１５からの入力に基づき、試験を継続するか否かを判定する（ステップＳｔ１３）。このとき、出力装置１６は、試験実行サーバ１のオペレータに試験の結果を通知するため、その内容を出力してもよい。
試験実行サーバ１は、試験が継続される場合（ステップＳｔ１３のＹｅｓ）、上記のステップＳｔ４の処理を再び実行し、試験が継続されない場合（ステップＳｔ１３のＮｏ）、処理を終了する。このようにして、試験実行サーバ１は処理を実行する。
次に、上記のステップＳｔ７の処理について例を挙げて説明する。
図５は、サービス品質の予測処理の一例を示すフローチャートである。本処理は、図４のステップＳｔ７において実行される。また、本処理は、障害試験の場合において実行される。
品質予測部１０２は、ネットワーク構成情報１３０から得られたネットワーク３の構成に基づき、経路算出用のトポロジーを生成する（ステップＳｔ２１）。本例では、図１の例とは異なる構成を挙げる。
図６には、ＮＷ機能部の構成の一例が示されている。本例のＮＷ機能部の構成は、図１のＮＷ機能部の構成にＮＷ機能部Ａ２を加えたものに相当する。ＮＷ機能部Ａ１，Ａ２はグループＡに属する。
また、本例では、グループＡ，Ｂの間の冗長構成はタイプ２Ｍであると仮定する。このため、グループＢのＮＷ機能部Ｂ１〜Ｂ３は、前段のグループＡから入力されたトラフィックＴｒを、所定の制御に従い後段のグループＣに転送する。より具体的には、ＮＷ機能部Ｂ１は、ＮＷ機能部Ａ１から入力されたトラフィックＴｒをＮＷ機能部Ｃ１に転送し（実線の矢印参照）、ＮＷ機能部Ａ２から入力されたトラフィックＴｒをＮＷ機能部Ｃ２に転送する（点線の矢印参照）。
ＮＷ機能部Ｂ２は、ＮＷ機能部Ａ１から入力されたトラフィックＴｒをＮＷ機能部Ｃ２に転送し（実線の矢印参照）、ＮＷ機能部Ａ２から入力されたトラフィックＴｒをＮＷ機能部Ｃ３に転送する（点線の矢印参照）。ＮＷ機能部Ｂ３は、ＮＷ機能部Ａ１から入力されたトラフィックＴｒをＮＷ機能部Ｃ３に転送し（実線の矢印参照）、ＮＷ機能部Ａ２から入力されたトラフィックＴｒをＮＷ機能部Ｃ４に転送する（点線の矢印参照）。
品質予測部１０２は、冗長構成の制御ロジックを単純化して、グループＡ〜Ｃが互いにフルメッシュの形態で接続されていると仮定し、経路算出用のＮＷ機能部Ａ１，Ａ２，Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４のトポロジーを生成する。
図７には、経路算出用のＮＷ機能部Ａ１，Ａ２，Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４のトポロジーの一例が示されている。ＮＷ機能部Ａ１，Ａ２，Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４は、矢印で示されるように、互いにフルメッシュの形態で接続されている。
再び図５を参照すると、品質予測部１０２は、トポロジーから、障害を発生させるＮＷ機能部Ａ１，Ａ２，Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４、つまり、試験対象決定部１０１により決定されたＮＷ機能部Ａ１，Ａ２，Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４を削除する（ステップＳｔ２２）。
図８には、障害のＮＷ機能部Ｂ２を削除した場合のトポロジーの一例が示されている。試験対象をＮＷ機能部Ｂ２とした場合、品質予測部１０２は、図７のトポロジーから障害のＮＷ機能部Ｂ２を削除する（点線参照）。
再び図５を参照すると、品質予測部１０２は、ネットワーク性能情報１３２に基づき、各ＮＷ機能部Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４のトラフィック処理能力を設定する（ステップＳｔ２３）。より具体的には、品質予測部１０２は、各ＮＷ機能部Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４の転送可能なトラフィックＴｒの最大帯域を設定（以下、「帯域設定値」と表記）する。なお、各ＮＷ機能部Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４の最大帯域の例は図８に示されている。ここで、ＮＷ機能部Ａ１，Ａ２が送信するトラフィックＴｒの帯域は、ネットワーク監視部１００により、それぞれ２００（Ｍｂｐｓ）及び１５０（Ｍｂｐｓ）であると測定されている。
次に、品質予測部１０２は、ＮＷ機能部Ａ１，Ａ２，Ｃ１〜Ｃ４からトラフィックＴｒの経路の始点及び終点を選択する（ステップＳｔ２４）。次に、品質予測部１０２は、選択した始点及び終点を結ぶ最短経路を算出する（ステップＳｔ２５）。最短経路の算出手法としては、例えばダイクストラ法が用いられる。
品質予測部１０２は、算出の結果、最短経路が得られた場合（ステップＳｔ２５ａの
Ｙｅｓ）、ステップＳｔ２３で設定した帯域設定値に基づき、算出した最短経路の帯域を算出する（ステップＳｔ２６）。品質予測部１０２は、算出した帯域をＨＤＤ１３などに保持しておく。次に、品質予測部１０２は、算出した帯域を最短経路上の各ＮＷ機能部Ａ１，Ａ２，Ｃ１〜Ｃ４の帯域設定値からそれぞれ差し引くことで各々の帯域設定値を更新する（ステップＳｔ２７）。
次に、品質予測部１０２は、ＮＷ機能部Ａ１，Ａ２，Ｃ１〜Ｃ４からトラフィックＴｒの経路の他の始点及び終点を選択する（ステップＳｔ２９）。その後、上記のステップＳｔ２５の処理が再び実行される。
また、品質予測部１０２は、算出の結果、最短経路が得られなかった場合（ステップＳｔ２５ａのＮｏ）、ステップＳｔ２６で算出して保持しておいた各帯域を累計する（ステップＳｔ２８）。これにより、ＮＷ機能部Ｂ２に障害を発生させた場合、ＮＷ機能部Ｂ１が含まれる冗長構成により転送可能なトラフィックＴｒの帯域が算出される。つまり、ＮＷ機能部Ｂ２に障害を発生させた場合のサービス品質が予測される。その後、図４のステップＳｔ８の処理が実行される。
図９〜図１２には、上記のステップＳｔ２５〜Ｓｔ２９に関し、経路ごとの転送可能なトラフィックの帯域の算出手法が示されている。まず、品質予測部１０２は、図９に示されるように、始点としてＮＷ機能部Ａ１を選択し、終点としてＮＷ機能部Ｃ１を選択し、始点及び終点の間の最短経路Ｒ１を算出する。最短経路Ｒ１は、ＮＷ機能部Ａ１，Ｂ１，Ｃ１を、この順に経由する。
次に、品質予測部１０２は、最短経路Ｒ１の転送可能な帯域を算出する。最短経路Ｒ１の転送可能な帯域は、ＮＷ機能部Ａ１，Ｂ１，Ｃ１の帯域の設定値のうち、最も小さい１００（Ｍｂｐｓ）と算出される。品質予測部１０２は、最短経路Ｒ１の転送可能な帯域を保持しておき、ＮＷ機能部Ａ１，Ｂ１，Ｃ１の帯域の設定値を更新する。
より具体的には、品質予測部１０２は、ＮＷ機能部Ａ１，Ｂ１，Ｃ１の帯域の設定値から最短経路Ｒ１の転送可能な帯域（１００（Ｍｂｐｓ））を差し引く。例えば、ＮＷ機能部Ａ１の帯域の設定値は、初期値の２００（Ｍｂｐｓ）から１００（Ｍｂｐｓ）を差し引くことで１００（Ｍｂｐｓ）となる。また、ＮＷ機能部Ｂ１の帯域の設定値は、初期値の１５０（Ｍｂｐｓ）から１００（Ｍｂｐｓ）を差し引くことで５０（Ｍｂｐｓ）となる。また、ＮＷ機能部Ｃ１の帯域の設定値は、初期値の１００（Ｍｂｐｓ）から１００（Ｍｂｐｓ）を差し引くことで０（Ｍｂｐｓ）となる。
次に、品質予測部１０２は、図１０に示されるように、始点としてＮＷ機能部Ａ１を選択し、終点としてＮＷ機能部Ｃ２を選択し、始点及び終点の間の最短経路Ｒ２を算出する。最短経路Ｒ２は、ＮＷ機能部Ａ１，Ｂ３，Ｃ２を、この順に経由する。
次に、品質予測部１０２は、最短経路Ｒ２の転送可能な帯域を算出する。最短経路Ｒ２の転送可能な帯域は、ＮＷ機能部Ａ１，Ｂ３，Ｃ２の帯域の設定値のうち、最も小さい１００（Ｍｂｐｓ）と算出される。品質予測部１０２は、最短経路Ｒ２の転送可能な帯域を保持しておき、ＮＷ機能部Ａ１，Ｂ３，Ｃ２の帯域の設定値を更新する。なお、更新手法は上述した通りである。
次に、品質予測部１０２は、図１１に示されるように、始点としてＮＷ機能部Ａ２を選択し、終点としてＮＷ機能部Ｃ３を選択し、始点及び終点の間の最短経路Ｒ３を算出する。最短経路Ｒ３は、ＮＷ機能部Ａ２，Ｂ１，Ｃ３を、この順に経由する。
次に、品質予測部１０２は、最短経路Ｒ３の転送可能な帯域を算出する。最短経路Ｒ３の転送可能な帯域は、ＮＷ機能部Ａ２，Ｂ１，Ｃ３の帯域の設定値のうち、最も小さい５０（Ｍｂｐｓ）と算出される。品質予測部１０２は、最短経路Ｒ３の転送可能な帯域を保持しておき、ＮＷ機能部Ａ２，Ｂ１，Ｃ３の帯域の設定値を更新する。なお、更新手法は上述した通りである。
次に、品質予測部１０２は、図１２に示されるように、始点としてＮＷ機能部Ａ２を選択し、終点としてＮＷ機能部Ｃ４を選択し、始点及び終点の間の最短経路Ｒ４を算出する。最短経路Ｒ４は、ＮＷ機能部Ａ２，Ｂ３，Ｃ４を、この順に経由する。
次に、品質予測部１０２は、最短経路Ｒ４の転送可能な帯域を算出する。最短経路Ｒ４の転送可能な帯域は、ＮＷ機能部Ａ２，Ｂ３，Ｃ４の帯域の設定値のうち、最も小さい５０（Ｍｂｐｓ）と算出される。品質予測部１０２は、最短経路Ｒ４の転送可能な帯域を保持しておき、ＮＷ機能部Ａ２，Ｂ３，Ｃ４の帯域の設定値を更新する。なお、更新手法は上述した通りである。
これにより、グループＢのＮＷ機能部Ｂ１，Ｂ３の帯域の設定値は、ともに０（Ｍｂｐｓ）となる。したがって、品質予測部１０２は、トラフィックＴｒを転送できる他の経路が存在しないと判定し、保持している最短経路Ｒ１〜Ｒ４の各帯域を累計する。
これにより、品質予測部１０２は、ＮＷ機能部Ｂ１に障害を発生させた場合、ＮＷ機能部Ｂ１を含む冗長構成のスループットを３００（Ｍｂｐｓ）（＝１００＋１００＋５０＋５０）と算出する。なお、試験可否判定部１０３は、品質予測部１０２が算出したスループット（３００（Ｍｂｐｓ））を、ネットワーク監視部１００が測定したスループットと比較し、その比較結果に基づき試験の実行可否を判定する。
このように、本例の品質予測部１０２は、特定した冗長構成のタイプに従いサービス品質を予測するため、障害発生時の経路切り替えや負荷分散を考慮した高精度な予測が可能である。
しかし、本例の試験実行サーバ１は、冗長構成定義情報１３１の取得及び登録と、各ＮＷ機能部Ａ１，Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ３，Ｅ１，Ｅ２への冗長構成定義情報１３１の対応付けの処理（上記のステップＳｔ３の処理）が必要である。このため、ネットワーク３のＮＷ機能数が多いほど、処理が複雑化し、処理の手間が増加する。
そこで、試験実行サーバ１は、以下の例のように、冗長構成の形態ではなく、負荷分散されるＮＷ機能部Ａ１，Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ３，Ｅ１，Ｅ２のグループＢ〜Ｅの構成を特定し、特定したグループＢ〜Ｅの構成に従いサービス品質を予測してもよい。この場合、冗長構成定義情報１３１の取得及び登録と、各ＮＷ機能部Ａ１，Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ３，Ｅ１，Ｅ２への冗長構成定義情報１３１の対応付けの処理が省かれるため、処理が簡単化され、処理の手間が低減される。
図１３は、本例の試験実行サーバ１の処理の他例を示すフローチャートである。図１３において、図４と共通する処理については同一の符号を付し、その説明を省略する。
まず、ネットワーク情報取得部１０５は、ネットワーク構成情報１３０及びネットワーク性能情報１３２を取得して登録する（ステップＳｔ２）。次に、品質予測部１０２は、ネットワーク構成情報１３０を参照して、負荷分散処理が行われるＮＷ機能部Ａ１，Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ３，Ｅ１，Ｅ２のグループＢ〜Ｅの構成を特定する（ステップＳｔ３ａ）。品質予測部１０２は、例えば、グループＢのＮＷ機能部Ｂ１〜Ｂ３の間で処理が分散され、グループＣのＮＷ機能部Ｃ１〜Ｃ４の間で処理が分散されることを特定する。
次に、試験対象決定部１０１は、試験対象のＮＷ機能部Ａ１，Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ３，Ｅ１，Ｅ２を特定する（ステップＳｔ４）。次に、品質予測部１０２は、試験対象のＮＷ機能部Ａ１，Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ３，Ｅ１，Ｅ２のグループＢ〜Ｅを検出する（ステップＳｔ４１ａ）。品質予測部１０２は、例えば、試験対象のＮＷ機能部Ｃ１が決定された場合、ＮＷ機能部Ｃ１のグループＣを検出する。
次に、品質予測部１０２は、運用中のネットワーク３に対し試験を実行した場合のサービス品質を予測する（ステップＳｔ７ａ）。本処理については、図１４を参照して述べる。なお、ステップＳｔ８以降の処理は、図４を参照して述べた通りである。
図１４は、サービス品質の予測処理の他例を示すフローチャートである。本処理は上記のステップＳｔ７ａにおいて実行される。
品質予測部１０２は、ステップＳｔ４１ａにおいて検出したグループＣの各ＮＷ機能部Ｃ１〜Ｃ４に対し、ネットワーク性能情報１３２に基づくトラフィック処理能力を設定する（ステップＳｔ５１）。品質予測部１０２は、例えば、各ＮＷ機能部Ｃ１〜Ｃ４の転送可能なトラフィックＴｒの最大帯域を設定する。なお、各ＮＷ機能部Ｃ１〜Ｃ４の最大帯域の例は図１５に示されている。
次に、品質予測部１０２は、グループＣのＮＷ機能部Ｃ１〜Ｃ４から、障害を発生させるＮＷ機能部Ｃ１を削除する（ステップＳｔ５２）。次に、品質予測部１０２は、各グループＢ〜Ｅの伝送可能なトラフィックの帯域を算出する（ステップＳｔ５３）。
図１５には伝送可能なトラフィックの帯域の算出手法の一例が示されている。本例では、グループＣの帯域の算出手法が挙げられている。ＮＷ機能部Ｃ２〜Ｃ４の伝送可能なトラフィックの帯域は３００（Ｍｂｐｓ）（＝１００＋１００＋１００）と算出される。なお、他のグループＢ，Ｄ，Ｅについても同様に帯域が算出される。そして、算出されたグループＢ〜Ｅごとの伝送可能な帯域に基づいて試験実行の可否が判定される（上記のステップＳｔ９の処理）。このようにして、サービス品質の予測処理は行われる。
本例では、冗長構成定義情報１３１の取得及び登録と、各ＮＷ機能部Ａ１，Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ３，Ｅ１，Ｅ２への冗長構成定義情報１３１の対応付けの処理が省かれるため、処理が簡単化され、処理の手間が低減される。
これまで述べたように、実施例の試験実行サーバ１は、品質予測部１０２と、試験可否判定部１０３と、試験実行部１０４とを有する。品質予測部１０２は、運用中のネットワーク３に対し試験を実行した場合のネットワーク３による通信サービスの品質を予測する。
試験可否判定部１０３は、品質予測部１０２が予測した品質に基づき試験の実行の可否を判定する。試験実行部１０４は、試験可否判定部１０３の判定結果に従いネットワーク３に対し試験を実行する。
上記の構成によると、品質予測部１０２は、運用中のネットワーク３に対し試験を実行した場合のネットワーク３による通信サービスの品質を予測し、試験可否判定部１０３は、品質予測部１０２が予測した品質に基づき試験の実行の可否を判定する。また、試験実行部１０４は、試験可否判定部１０３の判定結果に従いネットワーク３に対し試験を実行するため、ネットワーク３で提供中の通信サービスに対する試験の影響に応じ試験を実行し、または試験を事前に中止することができる。したがって、運用中のネットワーク３の試験によるサービス品質に対する影響が低減される。
また、実施例のネットワークシステムは、運用中のネットワーク３に接続され、ネットワーク３による通信サービスを処理する仮想的なＮＷ機能部Ａ１，Ｂ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ４，Ｄ１〜Ｄ３，Ｅ１，Ｅ２と、ネットワーク３に対し試験を実行する試験実行サーバ１とを有する。
実施例の試験実行サーバ１は、品質予測部１０２と、試験可否判定部１０３と、試験実行部１０４とを有する。品質予測部１０２は、運用中のネットワーク３に対し試験を実行した場合のネットワーク３による通信サービスの品質を予測する。
試験可否判定部１０３は、品質予測部１０２が予測した品質に基づき試験の実行の可否を判定する。試験実行部１０４は、試験可否判定部１０３の判定結果に従いネットワーク３に対し試験を実行する。
実施例のネットワークシステムは、上記の試験実行サーバ１と同様の構成を含むので、上述した内容と同様の作用効果を奏する。
また、実施例の試験方法は以下のステップを含む。
ステップ（１）：運用中のネットワーク３に対し試験を実行した場合のネットワーク３による通信サービスの品質を予測する。
ステップ（２）：その予測した品質に基づき試験の実行の可否を判定する。
ステップ（３）：その判定結果に従いネットワーク３に対し試験を実行する。
実施例の試験方法は、上記の試験実行サーバ１と同様の構成を含むので、上述した内容と同様の作用効果を奏する。
上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
なお、以上の説明に関して更に以下の付記を開示する。
（付記１） 運用中のネットワークに対し試験を実行した場合の前記ネットワークによる通信サービスの品質を予測する予測部と、
前記予測部が予測した品質に基づき前記試験の実行の可否を判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に従い前記ネットワークに対し前記試験を実行する実行部とを有することを特徴とする試験装置。
（付記２） 前記予測部は、前記ネットワークに障害が発生した場合の前記通信サービスの品質を予測し、
前記判定部は、前記予測部が予測した品質に基づき、前記ネットワークに前記障害を疑似的に発生させる前記試験の実行の可否を判定することを特徴とする付記１に記載の試験装置。
（付記３） 前記予測部は、前記ネットワークに所定のトラフィックが入力された場合の前記通信サービスの品質を予測し、
前記判定部は、前記予測部が予測した品質に基づき、前記ネットワークに前記所定のトラフィックを入力する前記試験の実行の可否を判定することを特徴とする付記１に記載の試験装置。
（付記４） 前記試験が実行されていない場合の前記通信サービスの品質を測定する測定部を、さらに有し、
前記判定部は、前記測定部が測定した品質と前記予測部が予測した品質を比較し、該比較結果に基づき前記試験の実行の可否を判定することを特徴とする付記１乃至３の何れかに記載の試験装置。
（付記５） 前記ネットワークには、前記通信サービスを処理する物理的または仮想的な複数の通信装置が接続され、
前記予測部は、前記複数の通信装置の間の冗長構成の形態を特定し、特定した前記冗長構成の形態に従い前記通信サービスの品質を予測することを特徴とする付記１乃至４の何れかに記載の試験装置。
（付記６） 前記ネットワークには、前記通信サービスを処理する物理的または仮想的な複数の通信装置が接続され、
前記予測部は、前記複数の通信装置のうち、負荷分散処理が行われる通信装置のグループを特定し、特定した前記グループの構成に従い前記通信サービスの品質を予測することを特徴とする付記１乃至４の何れかに記載の試験装置。
（付記７） 運用中のネットワークに接続され、前記ネットワークによる通信サービスを処理する物理的または仮想的な複数の通信装置と、
前記ネットワークに対し試験を実行する試験装置とを有し、
前記試験装置は、
運用中のネットワークに対し試験を実行した場合の前記ネットワークによる通信サービスの品質を予測する予測部と、
前記予測部が予測した品質に基づき前記試験の実行の可否を判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に従い前記ネットワークに対し前記試験を実行する実行部とを有することを特徴とするネットワークシステム。
（付記８） 前記予測部は、前記ネットワークに障害が発生した場合の前記通信サービスの品質を予測し、
前記判定部は、前記予測部が予測した品質に基づき、前記ネットワークに前記障害を疑似的に発生させる前記試験の実行の可否を判定することを特徴とする付記７に記載のネットワークシステム。
（付記９） 前記予測部は、前記ネットワークに所定のトラフィックが入力された場合の前記通信サービスの品質を予測し、
前記判定部は、前記予測部が予測した品質に基づき、前記ネットワークに前記所定のトラフィックを入力する前記試験の実行の可否を判定することを特徴とする付記７に記載のネットワークシステム。
（付記１０） 前記試験が実行されていない場合の前記通信サービスの品質を測定する測定部を、さらに有し、
前記判定部は、前記測定部が測定した品質と前記予測部が予測した品質を比較し、該比較結果に基づき前記試験の実行の可否を判定することを特徴とする付記７乃至９の何れかに記載のネットワークシステム。
（付記１１） 運用中のネットワークに対し試験を実行した場合の前記ネットワークによる通信サービスの品質を予測し、
該予測した品質に基づき前記試験の実行の可否を判定し、
該判定結果に従い前記ネットワークに対し前記試験を実行することを特徴とする試験方法。
（付記１２） 前記ネットワークに障害が発生した場合の前記通信サービスの品質を予測し、
該予測した品質に基づき、前記ネットワークに前記障害を疑似的に発生させる前記試験の実行の可否を判定することを特徴とする付記１１に記載の試験方法。
（付記１３） 前記ネットワークに所定のトラフィックが入力された場合の前記通信サービスの品質を予測し、
該予測した品質に基づき、前記ネットワークに前記所定のトラフィックを入力する前記試験の実行の可否を判定することを特徴とする付記１１に記載の試験方法。
（付記１４） 前記試験が実行されていない場合の前記通信サービスの品質を測定し、
該測定した品質と前記予測した品質を比較し、該比較結果に基づき前記試験の実行の可否を判定することを特徴とする付記１１乃至１３の何れかに記載の試験方法。
１ 試験実行サーバ
１００ ネットワーク監視部
１０１ 試験対象決定部
１０２ 品質予測部
１０３ 試験可否判定部
１０４ 試験実行部
１０５ ネットワーク情報取得部
１３０ ネットワーク構成情報
１３１ 冗長構成定義情報
１３２ ネットワーク性能情報

Claims (4)

  1. 運用中のネットワークに障害を発生させる試験を実行した場合の前記ネットワークによる通信サービスの品質を予測する予測部と、
    前記予測部が予測した品質に基づき前記試験の実行の可否を判定する判定部と、
    前記判定部の判定結果に従い前記ネットワークに対し前記試験を実行する実行部とを有し、
    前記ネットワークは、トラフィックをそれぞれ処理する物理的または仮想的な複数の通信装置が属する複数段のグループを含み、
    前記複数段のグループは、それぞれ、前記複数の通信装置により前記トラフィックを順次に処理し、
    前記予測部は、
    前記複数段のグループのうち、互いに隣接する一組のグループごとに前記複数の通信装置の接続に関する冗長構成の形態を特定し、
    前記冗長構成の形態に従って、前記障害が発生する通信装置を除き、前記複数段のグループの初段から最終段までのそれぞれの前記複数の通信装置を経由する経路を算出し、
    前記複数の通信装置の各々の転送可能な前記トラフィックの最大帯域に基づき、前記経路ごとに転送可能な前記トラフィックの帯域の合計を前記通信サービスの品質として算出することを特徴とする試験装置。
  2. 前記試験が実行されていない場合の前記通信サービスの品質を測定する測定部を、さらに有し、
    前記判定部は、前記測定部が測定した品質と前記予測部が予測した品質を比較し、該比較結果に基づき前記試験の実行の可否を判定することを特徴とする請求項１に記載の試験装置。
  3. トラフィックを処理する物理的または仮想的な複数の通信装置が属する複数段のグループを含むネットワークと、
    前記ネットワークに対し試験を実行する試験装置とを有し、
    前記複数段のグループは、前記複数の通信装置により前記トラフィックを順次に処理し、
    前記試験装置は、
    運用中の前記ネットワークに障害を発生させる試験を実行した場合の前記ネットワークによる通信サービスの品質を予測する予測部と、
    前記予測部が予測した品質に基づき前記試験の実行の可否を判定する判定部と、
    前記判定部の判定結果に従い前記ネットワークに対し前記試験を実行する実行部とを有し、
    前記予測部は、
    前記複数段のグループのうち、互いに隣接する一組のグループごとに前記複数の通信装置の接続に関する冗長構成の形態を特定し、
    前記冗長構成の形態に従って、前記障害が発生する通信装置を除き、前記複数段のグループの初段から最終段までのそれぞれの前記複数の通信装置を経由する経路を算出し、
    前記複数の通信装置の各々の転送可能な前記トラフィックの最大帯域に基づき、前記経路ごとに転送可能な前記トラフィックの帯域の合計を前記通信サービスの品質として算出することを特徴とするネットワークシステム。
  4. 運用中のネットワークに障害を発生させる試験を実行した場合の前記ネットワークによる通信サービスの品質を予測し、
    該予測した品質に基づき前記試験の実行の可否を判定し、
    該判定結果に従い前記ネットワークに対し前記試験を実行し、
    前記ネットワークは、トラフィックをそれぞれ処理する物理的または仮想的な複数の通信装置が属する複数段のグループを含み、
    前記複数段のグループは、それぞれ、前記複数の通信装置により前記トラフィックを順次に処理し、
    前記通信サービスの品質の予測において、
    前記複数段のグループのうち、互いに隣接する一組のグループごとに前記複数の通信装置の接続に関する冗長構成の形態を特定し、
    前記冗長構成の形態に従って、前記障害が発生する通信装置を除き、前記複数段のグループの初段から最終段までのそれぞれの前記複数の通信装置を経由する経路を算出し、
    前記複数の通信装置の各々の転送可能な前記トラフィックの最大帯域に基づき、前記経路ごとに転送可能な前記トラフィックの帯域の合計を前記通信サービスの品質として算出することを特徴とする試験方法。
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