JP6743862B2 - トポロジマッピングプログラム、トポロジマッピング方法及びトポロジマッピングシステム - Google Patents

Description

本発明は、トポロジマッピングプログラム、トポロジマッピング方法及びトポロジマッピングシステムに関する。

コンピュータネットワークのトポロジをマッピングするためには、ネットワーク機器を含む複数の機器の接続関係を明らかにする必要がある。

特許文献１には、ネットワーク機器である中継装置のポートに対して直接的又は間接的に接続された機器の数が小さい中継装置から順に、接続関係を明らかにする技術が開示されている。

特開２００５−３１８０１１号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、ポートに接続された機器の数が増える前に、必ずネットワーク内の全装置及び全ポートの接続が完了しているか否かを判断する必要がある。このため、特許文献１に開示された技術には、マッピングに必要な処理の効率化及び迅速化という点で改善の余地がある。

本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、上述のような問題点を解決することを課題の一例とする。すなわち、本発明の課題の一例は、トポロジのマッピングに必要な処理の効率化及び迅速化を図ることができるトポロジマッピングプログラム、トポロジマッピング方法及びトポロジマッピングシステムを提供することである。

本発明に係るトポロジマッピングプログラムは、ネットワーク機器とエンド端末とを含む複数の情報機器が接続されたネットワークのトポロジを、コンピュータにマッピングさせるためのトポロジマッピングプログラムであって、前記ネットワーク機器のポートに対して直接的又は間接的に接続された情報機器である接続機器の識別情報を前記ネットワーク機器の前記ポートごとに分けて示されたリンク情報を、前記複数の情報機器から収集する収集部と、前記収集部により収集された前記リンク情報に基づいて、前記接続機器として前記ネットワーク機器を含む前記ポートを抽出する抽出部と、前記抽出部により抽出された前記ポートのうちから、互いに直接的に接続された一対のポートを探索する探索部と、前記探索部により探索された前記一対のポート同士の接続関係をマッピングすることによって、互いに直接的に接続された前記ネットワーク機器同士の接続関係をマッピングする第１マッピング部と、前記抽出部により抽出された前記ポート以外の前記ポートと前記エンド端末との接続関係をマッピングすることによって、互いに直接的に接続された前記ネットワーク機器と前記エンド端末との接続関係をマッピングする第２マッピング部と、を備え、前記探索部は、それぞれの前記接続機器に含まれる前記ネットワーク機器が、互いに重複しないような前記ポートの組み合わせであって、且つ、それぞれの前記接続機器に含まれる前記ネットワーク機器の数を互いに足し合わせた数が、前記ネットワークに接続された前記ネットワーク機器の総数と等しくなるような前記ポートの前記組み合わせを探索することによって、前記一対のポートを探索する。

好適には、前記トポロジマッピングプログラムにおいて、前記探索部は、前記ネットワークに接続された全ての前記ネットワーク機器を要素とする集合を全体集合として、前記抽出部により抽出された一のポートに対する前記接続機器に含まれる前記ネットワーク機器を要素とする一の集合と補集合の関係にある他の集合を探索し、前記他の集合に属する前記ネットワーク機器を前記接続機器とする他のポートを特定することによって、前記一対のポートを探索する。

好適には、前記トポロジマッピングプログラムにおいて、前記リンク情報は、前記接続機器の前記識別情報と前記ポートのポート番号とが互いに対応付けられて構成され、前記複数の情報機器のそれぞれは、自身が前記エンド端末である場合、自身の識別情報を前記ネットワーク内へ送信し、自身が前記ネットワーク機器である場合、自身の識別情報と前記リンク情報とを対応付けて、前記ネットワーク内へ送信し、前記収集部は、前記エンド端末の前記識別情報を収集すると共に、前記ネットワーク機器の前記識別情報及び前記リンク情報を収集し、前記抽出部は、前記収集部により収集された前記識別情報のうち、前記リンク情報が対応付けられていない前記識別情報を前記エンド端末の前記識別情報と判断し、前記収集部により収集された前記識別情報のうち、前記リンク情報が対応付けられた前記識別情報を前記ネットワーク機器の前記識別情報と判断し、前記リンク情報を構成する前記ポート番号のうち、前記接続機器の前記識別情報として前記ネットワーク機器の前記識別情報が対応付けられた前記ポート番号を抽出することによって、前記接続機器として前記ネットワーク機器を含む前記ポートを抽出する。

また、本発明に係るトポロジマッピング方法は、ネットワーク機器とエンド端末とを含む複数の情報機器が接続されたネットワークのトポロジをマッピングするトポロジマッピング方法であって、前記ネットワーク機器のポートに対して直接的又は間接的に接続された情報機器である接続機器の識別情報を前記ネットワーク機器の前記ポートごとに分けて示されたリンク情報を、前記複数の情報機器から収集する収集ステップと、前記収集ステップにより収集された前記リンク情報に基づいて、前記接続機器として前記ネットワーク機器を含む前記ポートを抽出する抽出ステップと、前記抽出ステップにより抽出された前記ポートのうちから、互いに直接的に接続された一対のポートを探索する探索ステップと、前記探索ステップにより探索された前記一対のポート同士の接続関係をマッピングすることによって、互いに直接的に接続された前記ネットワーク機器同士の接続関係をマッピングする第１マッピングステップと、前記抽出ステップにより抽出された前記ポート以外の前記ポートと前記エンド端末との接続関係をマッピングすることによって、互いに直接的に接続された前記ネットワーク機器と前記エンド端末との接続関係をマッピングする第２マッピングステップと、を備え、前記探索ステップは、それぞれの前記接続機器に含まれる前記ネットワーク機器が、互いに重複しないような前記ポートの組み合わせであって、且つ、それぞれの前記接続機器に含まれる前記ネットワーク機器の数を互いに足し合わせた数が、前記ネットワークに接続された前記ネットワーク機器の総数と等しくなるような前記ポートの前記組み合わせを探索することによって、前記一対のポートを探索する。

また、本発明に係るトポロジマッピングシステムは、ネットワーク機器とエンド端末とを含む複数の情報機器が接続されたネットワークのトポロジをマッピングするトポロジマッピングシステムであって、前記ネットワーク機器のポートに対して直接的又は間接的に接続された情報機器である接続機器の識別情報を前記ネットワーク機器の前記ポートごとに分けて示されたリンク情報を、前記複数の情報機器から収集し、収集された前記リンク情報に基づいて、前記接続機器として前記ネットワーク機器を含む前記ポートを抽出し、抽出された前記ポートのうちから、互いに直接的に接続された一対のポートを探索し、探索された前記一対のポート同士の接続関係をマッピングすることによって、互いに直接的に接続された前記ネットワーク機器同士の接続関係をマッピングし、抽出された前記ポート以外の前記ポートと前記エンド端末との接続関係をマッピングすることによって、互いに直接的に接続された前記ネットワーク機器と前記エンド端末との接続関係をマッピングすると共に、前記一対のポートを探索する際、それぞれの前記接続機器に含まれる前記ネットワーク機器が、互いに重複しないような前記ポートの組み合わせであって、且つ、それぞれの前記接続機器に含まれる前記ネットワーク機器の数を互いに足し合わせた数が、前記ネットワークに接続された前記ネットワーク機器の総数と等しくなるような前記ポートの前記組み合わせを探索することによって、前記一対のポートを探索する。

本発明に係るトポロジマッピングプログラム、トポロジマッピング方法及びトポロジマッピングシステムは、トポロジのマッピングに必要な処理の効率化及び迅速化を図ることができる。

本発明の実施形態に係るトポロジマッピングシステムが適用されるネットワークを模式的に示す図である。 トポロジマッピングシステムの機能的構成を示すブロック図である。 トポロジマッピング部によって収集された識別情報、機器情報及びリンク情報を説明するための図である。 トポロジマッピング処理の流れを示すフローチャート図である。 第１テーブルを説明するための図である。 図５に示された第１テーブルに基づいて、接続機器としてネットワーク機器を含むポートを抽出する例を示す図である。 トポロジマッピングの過程で定義されたネットワーク機器の集合及びエンド端末の集合の例を示す図である。 第２テーブルを説明するための図である。 ネットワーク機器とエンド端末との接続関係をマッピングする例を示す図である。 一のポートに対する接続機器に含まれるネットワーク機器を要素とする集合と補集合の関係にある他の集合を探索する処理を説明するための図を示す。 第３テーブルを説明するための図である。 ネットワーク機器同士の接続関係をマッピングする例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

［トポロジマッピングシステムの構成］
図１は、本発明の実施形態に係るトポロジマッピングシステム１が適用されるネットワークＮを模式的に示す図である。

ネットワークＮは、複数の情報機器２が有線又は無線で接続されたコンピュータネットワークである。ネットワークＮは、例えば、宅内に設けられるホームネットワークであってよい。ネットワークＮは、ＨＴＩＰ（Home-network Topology Identifying Protocol）等の、データリンク層の接続を検知及び管理するプロトコルに準じたネットワークであってよい。本実施形態では、ネットワークＮがＨＴＩＰに準じたネットワークであるとして説明するが、ネットワークＮは、他のプロトコルに準じたネットワークであってよい。

複数の情報機器２は、ネットワークＮのノードを構成し、ネットワーク機器３と、エンド端末４とを含む。ネットワーク機器３は、複数のポートを有し、一のポートで受信したフレーム又はパケットを他のポートへ転送する機能を有する機器である。エンド端末４は、フレーム又はパケットを終端する機器である。

図１には、複数の情報機器２として、複数のネットワーク機器３と複数のエンド端末４とが接続されたネットワークＮが例示されている。図１において、アルファベットを丸で囲んだノードはネットワーク機器３を示し、アルファベットを四角で囲んだノードはエンド端末４を示す。そして、アルファベットは、それぞれの情報機器２に予め付与された識別情報を示す。識別情報は、ＭＡＣ（Media Access Control）アドレスであってよい。また、図１において、アルファベットとアルファベットに付された数字とを組み合わせた記号は、ネットワーク機器３が有するポートのポート番号を示す。

例えば、図１において、アルファベット「Ａ」を丸で囲んだノードは、識別情報が「Ａ」のネットワーク機器３を示し、ポート番号が「Ａ１」〜「Ａ４」である４つのポートを有することを示す。そして、このノードは、ポート番号が「Ａ１」のポートに、識別情報が「Ｅ」のエンド端末４が接続され、ポート番号が「Ａ２」のポートに、識別情報が「Ｆ」のエンド端末４が接続されていることを示す。加えて、このノードは、ポート番号が「Ａ３」のポートに、識別情報が「Ｇ」のエンド端末４が接続され、ポート番号が「Ａ４」のポートに、識別情報が「Ｂ」のネットワーク機器３が接続されていることを示す。

図２は、トポロジマッピングシステム１の機能的構成を示すブロック図である。図３は、トポロジマッピング部１０によって収集された識別情報、機器情報及びリンク情報を説明するための図である。

情報機器２は、図２に示されるように、ＨＴＩＰのエージェント機能を実現するエージェントプログラムが実装された情報機器２Ａと、ＨＴＩＰのマネージャ機能を実現するマネージャプログラムが実装された情報機器２Ｍとに分類され得る。このマネージャプログラムは、ネットワークＮに接続された任意の情報機器２に実装されてよい。エージェントプログラムは、マネージャプログラムが実装された機器以外の情報機器２に実装されてよい。すなわち、情報機器２Ｍは、ネットワークＮに接続された情報機器２の何れかであってよい。そして、情報機器２Ｍには、ネットワーク機器３又はエンド端末４の何れかが該当してよい。また、情報機器２Ａには、ネットワーク機器３又はエンド端末４の何れかが該当してもよいし、ネットワーク機器３とエンド端末４との両方が該当してもよい。なお、図１及び図３では、情報機器２Ｍの図示が省略されている。

情報機器２Ａは、ネットワークＮに接続されると、自身の識別情報及び機器情報をブロードキャスト方式でネットワークＮ内へ送信する。機器情報は、情報機器２の区分、メーカ名（メーカコード）、機種名及び型番を示す情報であり、情報機器２ごとに予め付与された情報である。情報機器２Ａがネットワーク機器３である場合、情報機器２Ａは、自身の識別情報及び機器情報に加えて、各ポートに対して直接的又は間接的に接続された情報機器２Ａに関する情報であるリンク情報を送信する。この際、情報機器２Ａは、識別情報、機器情報及びリンク情報をそれぞれ対応付けて送信する。

情報機器２Ｍは、ネットワークＮを監視し、情報機器２Ａから識別情報、機器情報及びリンク情報等を収集すると共に、ネットワークＮのトポロジをマッピングするトポロジマッピング部１０を含む。トポロジマッピング部１０は、情報機器２Ｍのプロセッサ及び記憶装置を利用して、ＨＴＩＰのマネージャ機能を実現するマネージャプログラムによって構成することができる。

トポロジマッピング部１０は、図２に示されるように、接続検知部１１と、収集部１２と、抽出部１３と、探索部１４と、マッピング部１５とを備える。

接続検知部１１は、ネットワークＮへの情報機器２Ａの接続を検知する。接続検知部１１は、ネットワークＮへ接続された情報機器２Ａからブロードキャスト方式で送信された、識別情報、機器情報及びリンク情報等を受信することによって、ネットワークＮへの情報機器２Ａの接続を検知することができる。

収集部１２は、接続検知部１１にて接続を検知された情報機器２Ａから送信された識別情報、機器情報及びリンク情報等を収集する。収集部１２は、図３に示されるように、収集された識別情報、機器情報及びリンク情報をそれぞれ対応付けて管理することができる。

リンク情報は、ネットワーク機器３のポートに対して直接的又は間接的に接続された情報機器２Ａの識別情報を、ネットワーク機器３のポートごとに分けて示された情報である。具体的には、リンク情報は、図３に示されるように、リンク情報の送信元のネットワーク機器３が有するポートのポート番号と、このポート番号が示すポートに対して直接的又は間接的に接続された情報機器２Ａの識別情報とが互いに対応付けられて構成される。ポートに直接的に接続された情報機器２Ａとは、ポートに物理的に接続された情報機器２Ａを意味する。ポートに間接的に接続された情報機器２Ａとは、ポートに物理的に接続された情報機器２Ａ（すなわちネットワーク機器３）に対して、更に物理的に接続された情報機器２Ａを意味する。本実施形態では、ネットワーク機器３のポートに対して直接的又は間接的に接続された情報機器を、単に「接続機器」とも称する。

図３において、「識別情報」の列は、ネットワーク機器３又はエンド端末４である情報機器２Ａから収集された識別情報を示している。「機器情報」の列は、ネットワーク機器３又はエンド端末４である情報機器２Ａから収集された機器情報を示している。「リンク情報」の列は、ネットワーク機器３である情報機器２Ａから収集されたリンク情報を示している。「リンク情報」の列は、リンク情報の送信元であるネットワーク機器３が有するポートの「ポート番号」と、「ポート番号」が示すポートに対して直接的又は間接的に接続された「接続機器の識別情報」とを含んで構成される。情報機器２Ａがエンド端末４である場合にはリンク情報は送信されないため、「リンク情報」の列は「なし」と示されている。

なお、収集部１２は、トポロジマッピング部１０の一部であり、情報機器２Ｍに実装されているが、情報機器２Ａから送信された識別情報、機器情報及びリンク情報等を収集するだけでなく、情報機器２Ｍ自身の識別情報、機器情報及びリンク情報等も収集し、一元的に管理することができる。

抽出部１３は、収集部１２により収集されたリンク情報に基づいて、ネットワークＮに接続された複数の情報機器２Ａに含まれるネットワーク機器３を抽出する。そして、抽出部１３は、抽出されたネットワーク機器３が有するポートのうち、ポートに対する接続機器としてネットワーク機器３を含むポートを抽出する。

具体的には、抽出部１３は、収集部１２により収集された識別情報のうち、リンク情報が対応付けられていない識別情報をエンド端末４の識別情報と判断し、リンク情報が対応付けられた識別情報をネットワーク機器３の識別情報と判断する。これにより、抽出部１３は、複数の情報機器２Ａのうちからネットワーク機器３を抽出することができる。そして、抽出部１３は、収集部１２により収集されたネットワーク機器３の識別情報に対応付けられたリンク情報を構成するポート番号のうち、接続機器の識別情報としてネットワーク機器３の識別情報が対応付けられたポート番号を抽出する。これにより、抽出部１３は、ネットワークＮに接続されたネットワーク機器３が有するポートのうち、接続機器としてネットワーク機器３を含むポートを抽出することができる。

探索部１４は、抽出部１３により抽出されたポートのうちから、互いに直接的に接続された一対のポートを探索する。一のポートと他のポートとが直接的に接続されている場合、一のポートの接続機器に含まれるネットワーク機器３と、他のポートの接続機器に含まれるネットワーク機器３とは、互いに重複しない。加えて、一のポートと他のポートとが直接的に接続されている場合、一のポートの接続機器に含まれるネットワーク機器３の数と、他のポートの接続機器に含まれるネットワーク機器３の数との合計は、ネットワークＮに接続されたネットワーク機器３の総数と等しくなる。このため、探索部１４は、それぞれの接続機器に含まれるネットワーク機器３が、互いに重複しないようなポートの組み合わせであって、且つ、それぞれの接続機器に含まれるネットワーク機器３の数を互いに足し合わせた数が、ネットワークＮに接続されたネットワーク機器３の総数と等しくなるような、ポートの組み合わせを探索する。これにより、探索部１４は、一のポートと他のポートとの組み合わせを探索することができ、互いに直接的に接続された一対のポートを探索することができる。

探索部１４が一対のポートを探索する手法は、上述の手法とは同じ趣旨であるが別の表現で記述することも可能である。抽出部１３により抽出されたポートは、このポートに対する接続機器を要素とする集合と見做すことができる。抽出部１３により抽出された一のポートに対する接続機器に含まれるネットワーク機器３を要素とする一の集合を集合Ｘとし、抽出部１３により抽出された他のポートに対する接続機器に含まれるネットワーク機器３を要素とする他の集合を集合Ｙとする。また、ネットワークＮに接続された全てのネットワーク機器３を要素とする集合を集合Ｒとする。このとき、集合Ｒを全体集合とすると、集合Ｘと集合Ｙとの和集合が集合Ｒに等しく、且つ、集合Ｘと集合Ｙとの積集合が空集合Φである場合、集合Ｘと集合Ｙとは補集合の関係にある。

集合Ｘと集合Ｙとが補集合の関係にある場合、集合Ｘに属する接続機器に含まれるネットワーク機器３と、集合Ｙに属する接続機器に含まれるネットワーク機器３とは重複しない。加えて、集合Ｘに属する接続機器に含まれるネットワーク機器３の数と、集合Ｙに属する接続機器に含まれるネットワーク機器３の数との合計は、全体集合である集合Ｒに属するネットワーク機器３の数と等しくなる。すなわち、集合Ｘと集合Ｙとが補集合の関係にある場合、集合Ｘに対応する一のポートと、集合Ｙに対応する他のポートとは、互いに直接的に接続された一対のポートとなり得る。このため、探索部１４は、集合Ｒを全体集合として、抽出部１３により抽出された一のポートに対する接続機器に含まれるネットワーク機器３を要素とする一の集合Ｘと補集合の関係にある他の集合Ｙを探索する。そして、探索部１４は、探索された他の集合Ｙに対応する他のポートを特定する。これにより、探索部１４は、一のポートと他のポートとを組み合わせを探索することができ、互いに直接的に接続された一対のポートを探索することができる。

マッピング部１５は、ネットワークＮに接続された複数の情報機器２Ａの接続関係をマッピングする。マッピング部１５は、第１マッピング部１５ａと、第２マッピング部１５ｂとを備える。

第１マッピング部１５ａは、互いに直接的に接続されたネットワーク機器３同士の接続関係をマッピングする。具体的には、第１マッピング部１５ａは、探索部１４により探索された一対のポート同士が直接的に接続された接続関係にあるとして、一対のポート同士の接続関係をマッピングする。

第２マッピング部１５ｂは、互いに直接的に接続されたネットワーク機器３とエンド端末４との接続関係をマッピングする。具体的には、第２マッピング部１５ｂは、抽出部１３により抽出されたポート以外のポートと、このポートに対する接続機器に含まれるエンド端末４とが直接的に接続された接続関係にあるとして、このポートとこのエンド端末４との接続関係をマッピングする。抽出部１３により抽出されたポート以外のポートとは、接続機器としてネットワーク機器３を含まないポート、すなわち、接続機器がエンド端末４だけのポートである。

なお、トポロジマッピング部１０では、マッピング部１５によって実行されるマッピングを、情報機器２Ｍのディスプレイ等に表示させながら実行することができる。

［トポロジマッピング処理］
図４は、トポロジマッピング処理の流れを示すフローチャート図である。図５は、第１テーブルを説明するための図である。図６は、図５に示された第１テーブルに基づいて、接続機器としてネットワーク機器３を含むポートを抽出する例を示す図である。図７は、トポロジマッピングの過程で定義されたネットワーク機器３の集合Ｒ及びエンド端末４の集合Ｅの例を示す図である。図８は、第２テーブルを説明するための図である。図９は、ネットワーク機器３とエンド端末４との接続関係をマッピングする例を示す図である。図１０は、一のポートに対する接続機器に含まれるネットワーク機器３を要素とする集合Ｘと補集合の関係にある他の集合Ｙを探索する処理を説明するための図を示す。図１１は、第３テーブルを説明するための図である。図１２は、ネットワーク機器３同士の接続関係をマッピングする例を示す図である。

本実施形態では、ネットワークＮのトポロジをマッピングするためにトポロジマッピング部１０によって実行される処理を、「トポロジマッピング処理」とも称する。トポロジマッピング部１０は、接続検知部１１によって情報機器２Ａの接続が検知されると、収集部１２、抽出部１３、探索部１４及びマッピング部１５を用いて、トポロジマッピング処理を実行する。なお、図４における「ＮＷ機器」は、ネットワーク機器３のことである。

ステップ４０１において、トポロジマッピング部１０は、複数の情報機器２Ａから送信された識別情報、機器情報及びリンク情報等を収集する。トポロジマッピング部１０は、図３に示されるように、収集された識別情報、機器情報及びリンク情報を互いに対応付けて管理することができる。

ステップ４０２において、トポロジマッピング部１０は、収集された識別情報のうち、リンク情報が対応付けられた識別情報をネットワーク機器３の識別情報と判断し、リンク情報が対応付けられていない識別情報をエンド端末４の識別情報と判断する。図３に示されたテーブルの例では、識別情報が「Ａ」の情報機器２Ａから収集された識別情報及び機器情報には、リンク情報が対応付けられている。このため、トポロジマッピング部１０は、識別情報が「Ａ」の情報機器２Ａを、ネットワーク機器３であると判断する。また、図３に示されたテーブルの例では、識別情報が「Ｅ」の情報機器２Ａから収集された識別情報及び機器情報には、リンク情報が対応付けられていない。このため、トポロジマッピング部１０は、識別情報が「Ｅ」の情報機器２Ａを、エンド端末４であると判断する。

ステップ４０３において、トポロジマッピング部１０は、収集された識別情報のうちでネットワーク機器３の識別情報と判断された識別情報に対応付けられたリンク情報から、第１テーブルを作成する。第１テーブルは、ネットワークＮに接続された全てのネットワーク機器３が有するリンク情報を示している。図５に示された第１テーブルの例では、トポロジマッピング部１０は、図３に示されたテーブルから、ネットワーク機器３と判断された「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｊ」及び「Ｋ」の識別情報に対応付けられたリンク情報を選別することによって、第１テーブルを作成することができる。トポロジマッピング部１０は、ステップ４０３を行った後、ステップ４０５へ移行する。

ステップ４０４において、トポロジマッピング部１０は、図７に示されるように、ネットワークＮに接続された全てのネットワーク機器３を要素とする集合Ｒを定義する。トポロジマッピング部１０は、ステップ４０４をステップ４０３と並列的に行い、ステップ４０５へ移行する。

ステップ４０５において、トポロジマッピング部１０は、第１テーブルに示されたポートのうちから、接続機器としてネットワーク機器３を含むポートを抽出する。具体的には、トポロジマッピング部１０は、第１テーブルに示されたリンク情報を構成するポート番号のうち、接続機器の識別情報としてネットワーク機器３の識別情報が対応付けられたポート番号を抽出する。これにより、トポロジマッピング部１０は、第１テーブルに示されたポートのうちから、接続機器としてネットワーク機器３を含むポートを抽出することができる。

図５に示された第１テーブルの例では、ポート番号が「Ａ１」のポートに対する接続機器には、識別情報が「Ｅ」の情報機器２Ａしか存在しない。識別情報が「Ｅ」の情報機器２Ａから収集された識別情報及び機器情報には、図３に示されるようにリンク情報が対応付けられていない。このため、トポロジマッピング部１０は、識別情報が「Ｅ」の情報機器２Ａを、エンド端末４であると判断する。そして、トポロジマッピング部１０は、ポート番号が「Ａ１」のポートが、接続機器としてネットワーク機器３を含んでいないため、図６に示されるように、ポート番号が「Ａ１」のポートをステップ４０５にて抽出しない。同様に、ポート番号が「Ａ２」及び「Ａ３」のポートも、接続機器としてネットワーク機器３を含んでいないため、ステップ４０５にて抽出されない。

一方、ポート番号が「Ａ４」のポートに対する接続機器には、識別情報が「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」、「Ｈ」、「Ｉ」、「Ｊ」及び「Ｋ」の７つの情報機器２Ａが存在する。識別情報が「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｊ」及び「Ｋ」のそれぞれの情報機器２Ａから収集された識別情報及び機器情報には、図３及び図５に示されるように、リンク情報が対応付けられている。このため、トポロジマッピング部１０は、識別情報が「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｊ」及び「Ｋ」のそれぞれの情報機器２Ａを、ネットワーク機器３であると判断する。そして、トポロジマッピング部１０は、ポート番号が「Ａ４」のポートが、接続機器としてネットワーク機器３を含んでいるため、図６に示されるように、ポート番号が「Ａ４」のポートをステップ４０５にて抽出する。同様に、ポート番号が「Ｂ１」、「Ｂ３」、「Ｃ１」、「Ｃ３」、「Ｊ１」、「Ｋ１」及び「Ｋ２」のポートも、接続機器としてネットワーク機器３を含んでいるため、ステップ４０５にて抽出される。

なお、接続機器としてネットワーク機器３を含むポートが１つも抽出されない場合は、ネットワークＮに接続された複数の情報機器２Ａにはネットワーク機器３が１つしか存在しない場合である。この場合、トポロジマッピング部１０は、この１つのネットワーク機器３が有するポートには、エンド端末４が直接的に接続されていると判断する。

ステップ４０６において、トポロジマッピング部１０は、抽出されたポートと、このポートに対する接続機器に含まれるネットワーク機器３の識別情報とから、第２テーブルを作成する。具体的には、トポロジマッピング部１０は、図６に示されるように、抽出されたポートのポート番号に対応付けられた接続機器の識別情報のうちからエンド端末４の識別情報を除外して、抽出されたポートのポート番号と、このポート番号に対応付けられたネットワーク機器３の識別情報とを特定する。それにより、トポロジマッピング部１０は、図８に示されるような、第２テーブルを作成することができる。第２テーブルは、ネットワーク機器３のポートに対して直接的又は間接的に接続されたネットワーク機器３の識別情報を、ポートごとに分けて示している。

図５及び図６に示されたテーブルの例では、ポート番号が「Ａ４」のポートに対する接続機器には、識別情報が「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」、「Ｈ」、「Ｉ」、「Ｊ」及び「Ｋ」の７つの情報機器２Ａが存在する。識別情報が「Ｄ」、「Ｈ」及び「Ｉ」のそれぞれの情報機器２Ａから収集された識別情報及び機器情報には、図３に示されるように、リンク情報が対応付けられていない。このため、トポロジマッピング部１０は、識別情報が「Ｄ」、「Ｈ」及び「Ｉ」のそれぞれの情報機器２Ａを、エンド端末４であると判断する。そして、トポロジマッピング部１０は、図６に示されるように、「Ａ４」のポート番号に対応付けられた接続機器の識別情報のうちから、「Ｄ」、「Ｈ」及び「Ｉ」の識別情報を除外して、図８に示されるような第２テーブルを作成することができる。「Ｂ１」、「Ｂ３」、「Ｃ１」、「Ｃ３」、「Ｊ１」、「Ｋ１」及び「Ｋ２」のポート番号に対応付けられた接続機器の識別情報も同様である。トポロジマッピング部１０は、ステップ４０６を行った後、ステップ４０８へ移行する。

ステップ４０７において、トポロジマッピング部１０は、図７に示されるように、ネットワークＮに接続された全てのエンド端末４を要素とする集合Ｅを定義する。トポロジマッピング部１０は、ステップ４０７をステップ４０６と並列的に行い、ステップ４０８へ移行する。

ステップ４０８において、トポロジマッピング部１０は、図９に示されるように、第１テーブルから抽出されたポート以外のポートと、このポートに対する接続機器に含まれるエンド端末４との接続関係をマッピングする。具体的には、トポロジマッピング部１０は、第１テーブルから抽出されたポート以外のポートと、このポートに対する接続機器に含まれるエンド端末４とが、直接的に接続された接続関係にあるとしてマッピングする。これにより、トポロジマッピング部１０は、互いに直接的に接続されたネットワーク機器３とエンド端末４との接続関係をマッピングすることができる。

図５及び図６に示されたテーブルの例では、第１テーブルから抽出されたポート以外のポートは、ポート番号が「Ａ１」、「Ａ２」、「Ａ３」、「Ｂ２」、「Ｃ２」及び「Ｊ２」のポートである。例えば、ポート番号が「Ａ１」のポートに対する接続機器には、識別情報が「Ｅ」のエンド端末４しか存在しない。このため、トポロジマッピング部１０は、ポート番号が「Ａ１」のポートには、識別情報が「Ｅ」のエンド端末４が直接的に接続されていると判断する。そして、トポロジマッピング部１０は、図９に示されるように、ポート番号が「Ａ１」のポートと識別情報が「Ｅ」のエンド端末４との接続関係を、直接的に接続される接続関係としてマッピングする。これにより、トポロジマッピング部１０は、互いに直接的に接続された、識別情報が「Ａ」のネットワーク機器３と、識別情報が「Ｅ」のエンド端末４との接続関係を、マッピングすることができる。ポート番号が「Ａ２」、「Ａ３」、「Ｂ２」、「Ｃ２」及び「Ｊ２」のポートとエンド端末４との接続関係も同様にマッピングされる。

ステップ４０９において、トポロジマッピング部１０は、集合Ｒを全体集合として、第２テーブルに示された一のポートに対する接続機器に含まれるネットワーク機器３を要素とする一の集合Ｘと補集合の関係にある他の集合Ｙを探索する。集合Ｘと集合Ｙとが補集合の関係にある場合、集合Ｘに属するネットワーク機器３と、集合Ｙに属するネットワーク機器３とは重複しない。加えて、集合Ｘに属するネットワーク機器３の数と、集合Ｙに属するネットワーク機器３の数との合計は、全体集合である集合Ｒに属するネットワーク機器３の数と等しくなる。このため、トポロジマッピング部１０は、それぞれの接続機器に含まれるネットワーク機器３が、互いに重複しないようなポートの組み合わせであって、且つ、それぞれの接続機器に含まれるネットワーク機器３の数を互いに足し合わせた数が、ネットワーク機器３の総数と等しくなるような、ポートの組み合わせを探索する。これにより、トポロジマッピング部１０は、一のポートに直接的に接続された他のポートを探索することができる。

図８に示された第２テーブルの例では、ポート番号が「Ｂ１」のポートに対する接続機器としては、識別情報が「Ａ」のネットワーク機器３が１つだけ存在する。ポート番号が「Ａ４」のポートに対する接続機器としては、識別情報が「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｊ」及び「Ｋ」の４つのネットワーク機器３が存在する。また、ネットワーク機器３の総数は、図５に示された第１テーブルから、「５」である。すなわち、ポート番号が「Ｂ１」及び「Ａ４」のそれぞれのポートに対する接続機器に含まれるネットワーク機器３は、互いに重複しない。加えて、ポート番号が「Ｂ１」及び「Ａ４」のそれぞれのポートに対する接続機器に含まれるネットワーク機器３の数を互いに足し合わせた数は「５」であり、ネットワーク機器３の総数と等しくなる。このため、トポロジマッピング部１０は、ポート番号が「Ｂ１」のポートに対する接続機器に含まれるネットワーク機器３を要素とする集合Ｘと補集合の関係にある他の集合Ｙを、図１０に示されるように、ポート番号が「Ａ４」のポートに対する接続機器に含まれるネットワーク機器３を要素とする集合であると判断することができる。

ステップ４１０において、トポロジマッピング部１０は、ステップ４０９における一の集合Ｘに対応する一のポートと、ステップ４０９における他の集合Ｙに対応する他のポートとを組み合わせた第３テーブルを作成する。第３テーブルは、図１１に示されるように、互いに直接的に接続された一対のポートの組み合わせを示している。第３テーブルの行数は、第２テーブルの行数の半分となる。一のポートに直接的に接続された他のポートを探索する探索処理は、一般的に、比較的長い処理時間を要する。トポロジマッピング部１０は、この探索処理としてステップ４０９を行うため、探索処理の実行回数を必要最低限に抑えることができ、処理時間を大幅に短縮することができる。

図１１に示された第３テーブルの例では、ポート番号が「Ｂ１」のポートと「Ａ４」のポートとの組み合わせは、互いに直接的に接続された一対のポートの組み合わせである。ポート番号が「Ｃ３」のポートと「Ｊ１」のポートとの組み合わせ、ポート番号が「Ｋ１」のポートと「Ｂ３」のポートとの組み合わせ、及び、ポート番号が「Ｋ２」のポートと「Ｃ１」のポートとの組み合わせも同様である。

ステップ４１１において、トポロジマッピング部１０は、図１２に示されるように、第３テーブルに示された一対のポート同士の接続関係をマッピングする。具体的には、トポロジマッピング部１０は、第３テーブルに示された一対のポート同士が直接的に接続された接続関係にあるとしてマッピングする。これにより、トポロジマッピング部１０は、互いに直接的に接続されたネットワーク機器３同士の接続関係をマッピングすることができる。

図１１に示された第３テーブルの例では、トポロジマッピング部１０は、ポート番号が「Ｂ１」のポートと「Ａ４」のポートとが、直接的に接続されていると判断する。そして、トポロジマッピング部１０は、図１２に示されるように、ポート番号が「Ｂ１」のポートと「Ａ４」のポートとの接続関係を、直接的に接続される接続関係としてマッピングする。これにより、トポロジマッピング部１０は、互いに直接的に接続された、識別情報が「Ａ」のネットワーク機器３と、識別情報が「Ｂ」のネットワーク機器３との接続関係を、マッピングすることができる。ポート番号が「Ｃ３」のポートと「Ｊ１」のポートとの接続関係、ポート番号が「Ｋ１」のポートと「Ｂ３」のポートとの接続関係、及び、ポート番号が「Ｋ２」のポートと「Ｃ１」のポートとの接続関係も同様にマッピングされる。その後、トポロジマッピング部１０は、本処理を終了する。

なお、トポロジマッピング部１０は、上述のステップ４０８を、ステップ４０６及びステップ４０７とステップ４０９との間に行わなくてもよい。例えば、トポロジマッピング部１０は、上述のステップ４０８を、ステップ４１１の後に行ってもよい。

［作用効果］
以上のように、トポロジマッピング部１０は、収集されたリンク情報に基づいて、接続機器としてネットワーク機器３を含むポートを抽出し、抽出されたポートのうちから、互いに直接的に接続された一対のポートを探索する。そして、トポロジマッピング部１０は、探索された一対のポート同士の接続関係をマッピングすることによって、互いに直接的に接続されたネットワーク機器３同士の接続関係をマッピングする。そして、トポロジマッピング部１０は、抽出されたポート以外のポートとエンド端末４との接続関係をマッピングすることによって、互いに直接的に接続されたネットワーク機器３とエンド端末４との接続関係をマッピングする。このため、トポロジマッピング部１０は、ネットワークＮに接続された全ての情報機器２Ａ及びその全てのポートについて、他の情報機器２Ａとの接続関係を検討し、マッピングする必要が無い。よって、トポロジマッピング部１０は、マッピングの処理回数を低減することができるため、トポロジマッピング処理の効率化及び迅速化を図ることができる。

特に、トポロジマッピング部１０は、収集された識別情報のうち、リンク情報が対応付けられていない識別情報をエンド端末４の識別情報と判断し、リンク情報が対応付けられた識別情報をネットワーク機器３の識別情報と判断することができる。そして、トポロジマッピング部１０は、リンク情報を構成するポート番号のうち、接続機器の識別情報としてネットワーク機器３の識別情報が対応付けられたポート番号を抽出することによって、接続機器としてネットワーク機器３を含むポートを抽出することができる。このため、トポロジマッピング部１０は、ネットワークＮに接続された複数の情報機器２Ａのそれぞれが、ネットワーク機器３であるかエンド端末４であるかを比較的簡単に判断することができる。そして、トポロジマッピング部１０は、ネットワーク機器３が有するポートに対して直接的又は間接的に接続された接続機器としてネットワーク機器３を含むポートを、比較的簡単に抽出することができる。よって、トポロジマッピング部１０は、トポロジマッピング処理の効率化及び迅速化を更に図ることができる。

更に、トポロジマッピング部１０は、ネットワークＮに接続された全てのネットワーク機器３を要素とする集合Ｒを全体集合として、一のポートに対する接続機器に含まれるネットワーク機器３を要素とする一の集合Ｘと補集合の関係にある他の集合Ｙを探索する。そして、トポロジマッピング部１０は、他の集合Ｙに属するネットワーク機器３を接続機器とする他のポートを特定することによって、互いに直接的に接続された一対のポートを探索する。一のポートに直接的に接続された他のポートを探索する探索処理は、一般的に、比較的長い処理時間を要する。トポロジマッピング部１０は、一の集合Ｘと補集合の関係にある他の集合Ｙを探索し、探索された他の集合Ｙに対応する他のポートが、一の集合Ｘに対応する一のポートと直接的に接続されると判断する。このため、トポロジマッピング部１０は、特定のポートが直接的に接続された接続先を重複して何度も探索する必要がなく、必要最低限の処理回数で一のポートに直接的に接続された他のポートを探索することができる。よって、トポロジマッピング部１０は、互いに直接的に接続された一対のポートを探索するために必要な時間を大幅に短縮することができるため、トポロジマッピング処理の効率化及び迅速化を更に図ることができる。

更に、トポロジマッピング部１０は、それぞれの接続機器に含まれるネットワーク機器３が、互いに重複しないようなポートの組み合わせであって、且つ、それぞれの接続機器に含まれるネットワーク機器３の数を互いに足し合わせた数が、ネットワーク機器３に接続されたネットワーク機器３の総数と等しくなるようなポートの組み合わせを探索することによって、互いに直接的に接続された一対のポートを探索することができる。このため、トポロジマッピング部１０は、比較的簡単な処理内容で、互いに直接的に接続された一対のポートを探索することができる。よって、トポロジマッピング部１０は、互いに直接的に接続された一対のポートを探索するために必要な時間を更に短縮することができ、トポロジマッピング処理の効率化及び迅速化を更に図ることができる。

［その他］
上述の実施形態において、トポロジマッピングシステム１は、特許請求の範囲に記載された「トポロジマッピングシステム」の一例に該当する。トポロジマッピング部１０は、特許請求の範囲に記載された「トポロジマッピングプログラム」の一例に該当する。情報機器２は、特許請求の範囲に記載された「情報機器」の一例に該当する。ネットワーク機器３は、特許請求の範囲に記載された「ネットワーク機器」の一例に該当する。エンド端末４は、特許請求の範囲に記載された「エンド端末」の一例に該当する。収集部１２は、特許請求の範囲に記載された「収集部」の一例に該当する。抽出部１３は、特許請求の範囲に記載された「抽出部」の一例に該当する。探索部１４は、特許請求の範囲に記載された「探索部」の一例に該当する。第１マッピング部１５ａは、特許請求の範囲に記載された「第１マッピング部」の一例に該当する。第２マッピング部１５ｂは、特許請求の範囲に記載された「第２マッピング部」の一例に該当する。ステップ４０１は、特許請求の範囲に記載された「収集ステップ」の一例に該当する。ステップ４０５は、特許請求の範囲に記載された「抽出ステップ」の一例に該当する。ステップ４０８は、特許請求の範囲に記載された「第２マッピングステップ」の一例に該当する。ステップ４０９は、特許請求の範囲に記載された「探索ステップ」の一例に該当する。ステップ４１１は、特許請求の範囲に記載された「第１マッピングステップ」の一例に該当する。

上述の実施形態は、変形例を含めて各実施形態同士で互いの技術を適用することができる。上述の実施形態は、本発明の内容を限定するものではなく、特許請求の範囲を逸脱しない程度に変更を加えることができる。

上述の実施形態及び特許請求の範囲で使用される用語は、限定的でない用語として解釈されるべきである。例えば、「含む」という用語は、「含むものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。「備える」という用語は、「備えるものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。「有する」という用語は、「有するものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。

１ トポロジマッピングシステム
２ 情報機器
３ ネットワーク機器
４ エンド端末
１０ トポロジマッピング部
１１ 接続検知部
１２ 収集部
１３ 抽出部
１４ 探索部
１５ マッピング部
１５ａ 第１マッピング部
１５ｂ 第２マッピング部
Ｎ ネットワーク

Claims (5)

1. ネットワーク機器とエンド端末とを含む複数の情報機器が接続されたネットワークのトポロジを、コンピュータにマッピングさせるためのトポロジマッピングプログラムであって、
   前記ネットワーク機器のポートに対して直接的又は間接的に接続された情報機器である接続機器の識別情報を前記ネットワーク機器の前記ポートごとに分けて示されたリンク情報を、前記複数の情報機器から収集する収集部と、
   前記収集部により収集された前記リンク情報に基づいて、前記接続機器として前記ネットワーク機器を含む前記ポートを抽出する抽出部と、
   前記抽出部により抽出された前記ポートのうちから、互いに直接的に接続された一対のポートを探索する探索部と、
   前記探索部により探索された前記一対のポート同士の接続関係をマッピングすることによって、互いに直接的に接続された前記ネットワーク機器同士の接続関係をマッピングする第１マッピング部と、
   前記抽出部により抽出された前記ポート以外の前記ポートと前記エンド端末との接続関係をマッピングすることによって、互いに直接的に接続された前記ネットワーク機器と前記エンド端末との接続関係をマッピングする第２マッピング部と、
   を備え、
   前記探索部は、それぞれの前記接続機器に含まれる前記ネットワーク機器が、互いに重複しないような前記ポートの組み合わせであって、且つ、それぞれの前記接続機器に含まれる前記ネットワーク機器の数を互いに足し合わせた数が、前記ネットワークに接続された前記ネットワーク機器の総数と等しくなるような前記ポートの前記組み合わせを探索することによって、前記一対のポートを探索する、
   トポロジマッピングプログラム。
2. 前記探索部は、前記ネットワークに接続された全ての前記ネットワーク機器を要素とする集合を全体集合として、前記抽出部により抽出された一のポートに対する前記接続機器に含まれる前記ネットワーク機器を要素とする一の集合と補集合の関係にある他の集合を探索し、前記他の集合に属する前記ネットワーク機器を前記接続機器とする他のポートを特定することによって、前記一対のポートを探索する、
   請求項１に記載のトポロジマッピングプログラム。
3. 前記リンク情報は、前記接続機器の前記識別情報と前記ポートのポート番号とが互いに対応付けられて構成され、
   前記複数の情報機器のそれぞれは、
   自身が前記エンド端末である場合、自身の識別情報を前記ネットワーク内へ送信し、
   自身が前記ネットワーク機器である場合、自身の識別情報と前記リンク情報とを対応付けて、前記ネットワーク内へ送信し、
   前記収集部は、前記エンド端末の前記識別情報を収集すると共に、前記ネットワーク機器の前記識別情報及び前記リンク情報を収集し、
   前記抽出部は、
   前記収集部により収集された前記識別情報のうち、前記リンク情報が対応付けられていない前記識別情報を前記エンド端末の前記識別情報と判断し、
   前記収集部により収集された前記識別情報のうち、前記リンク情報が対応付けられた前記識別情報を前記ネットワーク機器の前記識別情報と判断し、前記リンク情報を構成する前記ポート番号のうち、前記接続機器の前記識別情報として前記ネットワーク機器の前記識別情報が対応付けられた前記ポート番号を抽出することによって、前記接続機器として前記ネットワーク機器を含む前記ポートを抽出する、
   請求項１又は２に記載のトポロジマッピングプログラム。
4. ネットワーク機器とエンド端末とを含む複数の情報機器が接続されたネットワークのトポロジをマッピングするトポロジマッピング方法であって、
   前記ネットワーク機器のポートに対して直接的又は間接的に接続された情報機器である接続機器の識別情報を前記ネットワーク機器の前記ポートごとに分けて示されたリンク情報を、前記複数の情報機器から収集する収集ステップと、
   前記収集ステップにより収集された前記リンク情報に基づいて、前記接続機器として前記ネットワーク機器を含む前記ポートを抽出する抽出ステップと、
   前記抽出ステップにより抽出された前記ポートのうちから、互いに直接的に接続された一対のポートを探索する探索ステップと、
   前記探索ステップにより探索された前記一対のポート同士の接続関係をマッピングすることによって、互いに直接的に接続された前記ネットワーク機器同士の接続関係をマッピングする第１マッピングステップと、
   前記抽出ステップにより抽出された前記ポート以外の前記ポートと前記エンド端末との接続関係をマッピングすることによって、互いに直接的に接続された前記ネットワーク機器と前記エンド端末との接続関係をマッピングする第２マッピングステップと、
   を備え、
   前記探索ステップは、それぞれの前記接続機器に含まれる前記ネットワーク機器が、互いに重複しないような前記ポートの組み合わせであって、且つ、それぞれの前記接続機器に含まれる前記ネットワーク機器の数を互いに足し合わせた数が、前記ネットワークに接続された前記ネットワーク機器の総数と等しくなるような前記ポートの前記組み合わせを探索することによって、前記一対のポートを探索する、
   トポロジマッピング方法。
5. ネットワーク機器とエンド端末とを含む複数の情報機器が接続されたネットワークのトポロジをマッピングするトポロジマッピングシステムであって、
   前記ネットワーク機器のポートに対して直接的又は間接的に接続された情報機器である接続機器の識別情報を前記ネットワーク機器の前記ポートごとに分けて示されたリンク情報を、前記複数の情報機器から収集し、
   収集された前記リンク情報に基づいて、前記接続機器として前記ネットワーク機器を含む前記ポートを抽出し、
   抽出された前記ポートのうちから、互いに直接的に接続された一対のポートを探索し、
   探索された前記一対のポート同士の接続関係をマッピングすることによって、互いに直接的に接続された前記ネットワーク機器同士の接続関係をマッピングし、
   抽出された前記ポート以外の前記ポートと前記エンド端末との接続関係をマッピングすることによって、互いに直接的に接続された前記ネットワーク機器と前記エンド端末との接続関係をマッピングすると共に、
   前記一対のポートを探索する際、それぞれの前記接続機器に含まれる前記ネットワーク機器が、互いに重複しないような前記ポートの組み合わせであって、且つ、それぞれの前記接続機器に含まれる前記ネットワーク機器の数を互いに足し合わせた数が、前記ネットワークに接続された前記ネットワーク機器の総数と等しくなるような前記ポートの前記組み合わせを探索することによって、前記一対のポートを探索する、
   トポロジマッピングシステム。