JP6938454B2 - システム構造解析装置、システム構造解析方法、及びシステム構造解析プログラム - Google Patents

Description

本発明は、システム構造解析装置、システム構造解析方法、及びシステム構造解析プログラムに関する。

従来、故障被疑箇所推定装置として、事業者ネットワーク内におけるノードの接続構造及び複数の事業者ネットワーク間の接続関係を含むネットワークリソース情報が記憶される記憶部と、複数のサービス事業者サーバから、障害が発生している障害発生区間を特定するサービス監視情報を取得するサービス監視情報収集部と、サービス監視情報に基づいて記憶部を参照し、障害発生区間に存在するノードに故障被疑ポイントを加算することをサービス監視情報のそれぞれに含まれる障害発生区間について行い、故障被疑ポイントの最大値を有するノードが故障被疑箇所であると推定する解析部と、を備えるものが知られている（特許文献１参照）。この故障被疑箇所推定装置は、複数のサービス監視サーバからのサービス監視情報に基づいて、障害が発生した通信サービスに最も多く含まれるノードが故障被疑箇所であると推定するので、複数のサービス事業者が複数の事業者ネットワークに跨って通信サービスを提供する通信ネットワークにおいて、事業者ネットワークにおける故障被疑箇所を好適に推定することができる。

特開２０１７−３８１１２号公報

一方、複数の機器を含むシステムの場合、冗長構成や循環構造（ループ構造）を含んでいると、入り組んだ複雑な構造となる。このような複雑な構造を含むシステムでは、その構造を解析することは困難であった。

例えば、ある機器が故障したときに、当該機器から接続する機器を辿っていき、どの機器まで影響が及ぶのかについて調べることは、システムの構造が複雑になればなるほど容易ではなかった。また、故障機器が分かっている場合に、当該機器から接続する機器を辿っていき、その原因となる機器が何であるかについて調べることも、簡単ではなかった。

そこで、本発明は、複雑なシステムの構造を解析することのできるシステム構造解析装置、システム構造解析方法、及びシステム構造解析プログラムを提供することを目的とする。

本発明の一態様に係るシステム構造解析装置は、複数の機器を含むシステムの構造を示すシステム構造データであって、機器の間の依存関係を表す所定の文法に従って記述されたシステム構造データに基づいて、システムの構造を解析する解析部を備える。

この態様によれば、システム構造データに基づいて、システムの構造が解析される。ここで、どんなに複雑な構造であっても、システムの構造は、機器の間の依存関係を表す所定の文法を用いて記述可能であることを、本発明の発明者は見出した。よって、複数の機器を含むシステムの構造を示すシステム構造データであって、機器の間の依存関係を表す所定の文法に従って記述されたシステム構造データに基づくことにより、どんなに複雑な構造であっても、システムの構造を容易に解析することができる。

前述の態様において、解析部は、複数の機器のうちの一の機器が与えられたときに、システムにおいて一の機器の影響が及ぶ機器を推定してもよい。

この態様によれば、システムに含まれる複数の機器のうちの一の機器が与えられたときに、システムにおいて当該一の機器の影響が及ぶ機器が推定される。これにより、一の機器が故障したときの影響範囲にある機器をあらかじめ知ることができる。

前述の態様において、解析部は、複数の機器のうちの故障している複数の機器が与えられたときに、故障している複数の機器において原因となった機器を推定してもよい。

この態様によれば、システムに含まれる複数の機器のうちの故障している複数の機器が与えられたときに、当該故障している複数の機器において原因となった機器が推定される。これにより、当該複数の機器における故障の原因要素である機器を知ることができる。

前述の態様において、システム構造データを作成するデータ作成部をさらに備えてもよい。

この態様によれば、システム構造データを作成するデータ作成部を備える。これにより、システム構造データに基づいてシステムの構造を解析するシステム構造解析装置を容易に実現することができる。

前述の態様において、システムは、複数の機器によって構成される冗長構成を含んでもよい。

この態様によれば、システムが、複数の機器によって構成される冗長構成を含む。これにより、システムは入り組んだ複雑な構造になりやすい。しかしながら、このような冗長構成を含む場合でも、システム構造データに基づくことにより、システムの構造を容易に解析することができる。

前述の態様において、システムは、複数の機器によって形成される循環構造を含んでもよい。

この態様によれば、システムが、複数の機器によって形成される循環構造を含む。これにより、システムは入り組んだ複雑な構造になりやすい。しかしながら、このような循環構造を含む場合でも、システム構造データに基づくことにより、システムの構造を容易に解析することができる。

本発明の他の態様に係るシステム構造解析方法は、複数の機器を含むシステムの構造を示すシステム構造データであって、機器の間の依存関係を表す所定の文法に従って記述されたシステム構造データに基づいて、システムの構造を解析する解析ステップを含む。

この態様によれば、システム構造データに基づいて、システムの構造が解析される。ここで、どんなに複雑な構造であっても、システムの構造は、機器の間の依存関係を表す所定の文法を用いて記述可能であることを、本発明の発明者は見出した。よって、複数の機器を含むシステムの構造を示すシステム構造データであって、機器の間の依存関係を表す所定の文法に従って記述されたシステム構造データに基づくことにより、どんなに複雑な構造であっても、システムの構造を容易に解析することができる。

前述の態様において、解析ステップは、複数の機器のうちの一の機器が与えられたときに、システムにおいて一の機器の影響が及ぶ機器を推定することを含んでもよい。

この態様によれば、システムに含まれる複数の機器のうちの一の機器が与えられたときに、システムにおいて当該一の機器の影響が及ぶ機器が推定される。これにより、一の機器が故障したときの影響範囲にある機器をあらかじめ知ることができる。

前述の態様において、解析ステップは、複数の機器のうちの故障している複数の機器が与えられたときに、故障している複数の機器において原因となった機器を推定することを含んでもよい。

この態様によれば、システムに含まれる複数の機器のうちの故障している複数の機器が与えられたときに、当該故障している複数の機器において原因となった機器が推定される。これにより、当該複数の機器における故障の原因要素である機器を知ることができる。

前述の態様において、システム構造データを作成するデータ作成ステップをさらに含んでもよい。

この態様によれば、システム構造データを作成するデータ作成ステップを含む。これにより、システム構造データに基づいてシステムの構造を解析するシステム構造解析方法を容易に実現することができる。

前述の態様において、システムは、複数の機器によって構成される冗長構成を含んでもよい。

この態様によれば、システムが、複数の機器によって構成される冗長構成を含む。これにより、システムは入り組んだ複雑な構造になりやすい。しかしながら、このような冗長構成を含む場合でも、システム構造データに基づくことにより、システムの構造を容易に解析することができる。

前述の態様において、システムは、複数の機器によって形成される循環構造を含んでもよい。

この態様によれば、システムが、複数の機器によって形成される循環構造を含む。これにより、システムは入り組んだ複雑な構造になりやすい。しかしながら、このような循環構造を含む場合でも、システム構造データに基づくことにより、システムの構造を容易に解析することができる。

本発明の他の態様に係るシステム構造解析プログラムは、コンピュータに実行させるシステム構造解析プログラムであって、複数の機器を含むシステムの構造を示すシステム構造データであって、機器の間の依存関係を表す所定の文法に従って記述されたシステム構造データに基づいて、システムの構造を解析する解析ステップを含む。

この態様によれば、システム構造データに基づいて、システムの構造が解析される。ここで、どんなに複雑な構造であっても、システムの構造は、機器の間の依存関係を表す所定の文法を用いて記述可能であることを、本発明の発明者は見出した。よって、複数の機器を含むシステムの構造を示すシステム構造データであって、機器の間の依存関係を表す所定の文法に従って記述されたシステム構造データに基づくことにより、どんなに複雑な構造であっても、システムの構造を容易に解析することができる。

本発明によれば、複雑なシステムの構造を解析することができる。

図１は、一実施形態に係るシステム構造解析システムの構成を概略的に示す構成図である。 図２は、一実施形態に係るシステム構造解析装置の解析対象であるシステムの構造を説明する図である。 図３は、システムに含まれる機器の間の依存関係を表す所定の文法の一例を説明する図である。 図４は、システムに含まれる機器の間の依存関係を表す所定の文法の一例を説明する図である。 図５は、システムに含まれる機器の間の依存関係を表す所定の文法の一例を説明する図である。 図６は、システムに含まれる機器の間の依存関係を表す所定の文法の一例を説明する図である。 図７は、システムに含まれる機器の間の依存関係を表す所定の文法の一例を説明する図である。 図８は、所定の文法で記述されたシステム構造データの一例を示す図である。 図９は、システム構造データの解析手順の一例を示す図である。 図１０は、システム構造データの解析手順の一例を示す図である。 図１１は、一実施形態に係るシステム構造解析装置が故障した機器の影響範囲を推定する概略動作を示すフローチャートである。 図１２は、一実施形態に係るシステム構造解析装置が故障した複数の機器のうちの原因となった機器を推定する概略動作を示すフローチャートである。

以下に本発明の実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものである。したがって、具体的な寸法などは以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。さらに、本発明の技術的範囲は、当該実施形態に限定して解するべきではない。

図１から図１２は、本発明の一実施形態に係るシステム構造解析装置、システム構造解析方法、及びシステム構造解析プログラムを示すためのものである。まず、図１を参照しつつ、一実施形態に係るシステム構造解析システムの概略構成について説明する。図１は、一実施形態に係るシステム構造解析システム１００の構成を概略的に示す構成図である。

図１に示すように、システム構造解析システム１００は、システム構造解析装置１０を備える。また、システム構造解析システム１００は、ネットワークＮＷと、サーバＳＶ１，ＳＶ２と、を含んで構成される。

システム構造解析装置１０とサーバＳＶ１，ＳＶ２とは、それぞれ、ネットワークＮＷを介して相互に通信可能に接続されている。ネットワークＮＷは、例えば、インターネット、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、専用線、電話回線、企業内ネットワーク、ブルートゥース（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）、移動体通信網、その他の通信回線、またはこれらの組合せ等である。また、システム構造解析装置１０及びサーバＳＶ１，ＳＶ２とネットワークＮＷとの間の接続は、それぞれ、有線であるか無線であるかを問わない。

本実施形態では、図１においてシステム構造解析システム１００に含まれるネットワークＮＷが１つである例を示したが、これに限定されるものではない。システム構造解析システム１００に含まれるネットワークは、例えば２つ以上であってもよい。

システム構造解析装置１０は、例えば、通信部２０と、記憶部３０と、制御部４０と、を備える。また、システム構造解析装置１０は、システム構造解析装置１０の各部の間で信号やデータを伝送するように構成されたバス１１をさらに備える。

通信部２０は、データを通信（送受信）するためのものである。通信部２０は、１つ又は複数の所定の通信方式に基づいて、ネットワークＮＷに接続されるサーバＳＶ１，ＳＶ２とネットワークＮＷを介して通信可能に構成されている。

記憶部３０は、プログラムやデータ等を記憶するように構成されている。記憶部３０は、例えば、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ等を含んで構成される。記憶部３０は、制御部４０が実行する各種プログラムやプログラムの実行に必要なデータ等をあらかじめ記憶している。

また、記憶部３０は、システム構造データ３１をあらかじめ記憶している。システム構造データ３１は、システム構造解析装置１０の解析対象であるシステムであって、複数の機器を含むシステムの構造を示すものである。なお、システム構造データ３１の詳細については、後述する。

制御部４０は、通信部２０及び記憶部３０等、システム構造解析装置１０の各部の動作を制御するように構成されている。また、制御部４０は、記憶部３０に記憶されたプログラムを実行する等によって、後述する各機能を実現するように構成されている。制御部４０は、例えば、ＣＰＵ(Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ)等のプロセッサ、ＲＯＭ(Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ)、ＲＡＭ(Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ)等のメモリ、及びバッファ等の緩衝記憶装置を含んで構成される。

また、制御部４０は、その機能構成として、例えば、データ作成部４１と、解析部４２と、を備える。

データ作成部４１は、システム構造データ３１を作成するように構成されている。システム構造データ３１は、複数の機器を含むシステムの構造を示すシステム構造データ３１であって、機器の間の依存関係を表す所定の文法に従って記述されたものである。データ作成部４１は、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル等の入力装置から入力された情報に基づいて、システム構造データ３１を作成する。作成したシステム構造データ３１は、記憶部３０に記憶される。

なお、システム構造解析装置１０はデータ作成部４１を備える場合に限定されるものない。例えば、システム構造解析装置１０はデータ作成部４１を備えず、サーバＳＶ１がシステム構造データ３１を作成してもよい。この場合、システム構造解析装置１０は、通信部２０を用いてサーバＳＶ１からネットワークＮＷ１を介してシステム構造データ３１を受信し、受信したシステム構造データ３１を記憶部３０に記憶させる。

解析部４２は、システム構造データ３１に基づいて、システムの構造を解析するように構成されている。解析部４２は、例えば、ＬＡＬＲ（１）等の周知の構文解析法を用いて、システム構造データ３１を解析することができる。

なお、解析部４２は、所定の文法で記述されたシステム構造データ３１を解析するための解析器を含んでいてもよい。この場合、解析器は、サーバＳＶ２が生成し又は記憶していてもよい。システム構造解析装置１０は、通信部２０を用いてサーバＳＶ２からネットワークＮＷ１を介して解析器を受信する。

このように、解析に使用されるシステム構造データ３１を作成するデータ作成部４１を備えることにより、システム構造データ３１に基づいてシステムの構造を解析するシステム構造解析装置１０を容易に実現することができる。

次に、図２を参照しつつ、システム構造解析装置の解析対象であるシステムについて説明する。図２は、一実施形態に係るシステム構造解析装置１０の解析対象であるシステムの構造を説明する図である。

図２に示すように、システムＳＹＳは、多種多様な機器ＤＥで構成されており、複数の機器ＤＥを含んでいる。各機器ＤＥは、例えば、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の端末、ＡＰ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）サーバ、ＤＢ（ＤａｔａＢａｓｅ）サーバ、ウェブサーバ等のサーバ、負荷分散装置等である。また、各機器ＤＥは、ハードウェア的あるいはソフトウェア的に互いに繋がっている。

システムＳＹＳは、例えば、ある機器ＤＥに対して冗長要素として複数の機器ＤＥがそれぞれ接続されている。そのため、システムＳＹＳは、これらの複数の機器ＤＥによって構成される冗長構成ＲＥ含んでいる。

また、システムＳＹＳは、例えば、いくつかの機器ＤＥが互いに環状に接続されている。そのため、システムＳＹＳは、これらの複数の機器ＤＥによって形成される循環構造ＣＩも含んでいる。

このように、システムＳＹＳは、入り組んだ複雑な構造になることがある。このような複雑な構造を含むシステムでは、その構造を解析することは困難であった。

これに対し、本発明の発明者は、どんなに複雑な構造であっても、システムＳＹＳの構造は、機器ＤＥの間の依存関係を表す所定の文法を用いて記述可能であることを、見出した。

ここで、図３から図７を参照しつつ、システムの構造を記述する所定の文法について説明する。図３は、システムＳＹＳに含まれる機器ＤＥの間の依存関係を表す所定の文法の一例を説明する図である。図４は、システムＳＹＳに含まれる機器ＤＥの間の依存関係を表す所定の文法の一例を説明する図である。図５は、システムＳＹＳに含まれる機器ＤＥの間の依存関係を表す所定の文法の一例を説明する図である。図６は、システムＳＹＳに含まれる機器ＤＥの間の依存関係を表す所定の文法の一例を説明する図である。図７は、システムＳＹＳに含まれる機器ＤＥの間の依存関係を表す所定の文法の一例を説明する図である。

なお、以下の説明において、システムＳＹＳにおける機器ＤＥをノード又は点で、機器ＤＥの間の繋がりをリンク又は線で表すものとする。

図３の左側に示す構造のように、「Ｃ」の機器（以下、「機器ＤＥ（Ｃ）」と表記する）が「Ａ」の機器ＤＥ（Ａ）に依存する場合、所定の文法に従うと、図３の右側に示すように、「Ｃ：Ａ」と記述される。この場合、機器ＤＥ（Ａ）が正常に稼働していれば、機器ＤＥ（Ｃ）も正常に稼働することが可能である。一方、機器ＤＥ（Ａ）が正常に稼働していない、つまり、故障していれば、機器ＤＥ（Ｃ）は正常に稼働することができない。

図４の左側に示す構造のように、「Ｃ」の機器ＤＥ（Ｃ）が「Ａ」の機器ＤＥ（Ａ）と「Ｂ」の機器ＤＥ（Ｂ）とに依存する場合、所定の文法に従うと、図４の右側に示すように、「Ｃ：Ａ＆Ｂ」と記述される。この場合、機器ＤＥ（Ａ）及び機器ＤＥ（Ｂ）の両方が正常に稼働していれば、機器ＤＥ（Ｃ）も正常に稼働することが可能である。一方、機器ＤＥ（Ａ）及び機器ＤＥ（Ｂ）のいずれかが正常に稼働していない、つまり、故障していれば、機器ＤＥ（Ｃ）は正常に稼働することができない。

図５の左側に示す構造のように、「Ｃ」の機器ＤＥ（Ｃ）が「Ａ」の機器ＤＥ（Ａ）又は「Ｂ」の機器ＤＥ（Ｂ）に依存する場合、所定の文法に従うと、図５の右側に示すように、「Ｃ：Ａ｜Ｂ」と記述される。この場合、機器ＤＥ（Ａ）又は機器ＤＥ（Ｂ）のいずれかが正常に稼働していれば、機器ＤＥ（Ｃ）も正常に稼働することが可能である。一方、機器ＤＥ（Ａ）及び機器ＤＥ（Ｂ）の両方が正常に稼働していない、つまり、故障していれば、機器ＤＥ（Ｃ）は正常に稼働することができない。

図７の左側に示す構造のように、図６の左側に示した構造に加え、「Ａ」の機器ＤＥ（Ａ）が「ａ１」の機器ＤＥ（ａ１）又は「ａ２」の機器ＤＥ（ａ２）に依存する場合、所定の文法に従うと、図７の右側に示すように、図６の左側に示した構造に加えられた構造は、「Ａ：ａ１｜ａ２」と記述される。このように、「Ａ」の機器ＤＥ（Ａ）が入れ子構造になっていても、所定の文法で記述することができる。

このように、複数の機器ＤＥを含むシステムＳＹＳの構造を示すシステム構造データ３１であって、図３から図７に示すように、機器ＤＥの間の依存関係を表す所定の文法に従って記述されたシステム構造データ３１に基づくことにより、どんなに複雑な構造であっても、システムＳＹＳの構造を容易に解析することができる。

また、前述したように、システムＳＹＳは複数の機器ＤＥによって構成される冗長構成ＲＥを含む。これにより、システムＳＹＳは入り組んだ複雑な構造になりやすい。しかしながら、このような冗長構成ＲＥを含む場合でも、システム構造データ３１に基づくことにより、システムＳＹＳの構造を容易に解析することができる。

さらに、前述したように、システムＳＹＳは複数の機器ＤＥによって形成される循環構造ＣＩを含む。これにより、システムＳＹＳは入り組んだ複雑な構造になりやすい。しかしながら、このような循環構造ＣＩを含む場合でも、システム構造データ３１に基づくことにより、システムＳＹＳの構造を容易に解析することができる。

次に、図８から図１０を参照しつつ、所定の文法で記述されたシステム構造データ及びその解析手順について説明する。図８は、所定の文法で記述されたシステム構造データの一例を示す図である。図９は、システム構造データ３１の解析手順の一例を示す図である。図１０は、システム構造データ３１の解析手順の一例を示す図である。

図８に示すように、システム構造データ３１は、複数の行を含んでおり、各行は図３から図７に例示した所定の文法に従って記述されたものである。解析部４２は、このシステム構造データ３１の各行について計算する、より具体的には、論理演算を行うことで、「真」又は「偽」の真理値を求める。真理値が「真」である場合、当該行の左辺（「：」の左側）の機器ＤＥは、正常、言い換えれば、故障していない状態である。一方、真理値が「偽」である場合、当該行の左辺（「：」の左側）の機器ＤＥは、故障又は異常、言い換えれば、正常ではない状態である。

各行の真理値を求める際に、右辺（「：」の右側）に真偽不明の機器ＤＥが含まれる場合、解析部４２は、システム構造データ３１において上から下（以下、「下方向」という）に、又は、下から上（以下、「上方向」という）に、当該機器ＤＥが左辺（「：」の左側）に記述された行を検索する。そして、解析部４２は、当該行の真理値を求める。この行においても右辺（「：」の右側）に真偽不明の機器ＤＥが含まれる場合、解析部４２は、さらに、システム構造データ３１において同方向に、当該機器ＤＥが左辺（「：」の左側）に記述された行を検索する。解析部４２は、真理値が求まるまで、この処理を繰り返す。そして、真理値を求めることができた場合、解析部４２は、右辺（「：」の右側）に真偽不明の機器ＤＥが含まれる行に、逆方向に戻っていき、真偽不明の機器ＤＥが含まれる各行について、順次、真理値を求めていき、当初目的としたいた行の真理値を求める。

解析部４２は、システム構造データ３１の各行について論理演算を行うことによって、システムＳＹＳに含まれる複数の機器ＤＥのうちの一の機器ＤＥが与えられたときに、システムＳＹＳにおいて当該一の機器ＤＥの影響が及ぶ機器ＤＥを推定することが可能となる。これにより、一の機器ＤＥが故障したときの影響範囲にある機器ＤＥをあらかじめ知ることができる。

例えば、図９に示すように、実線の四角で囲った「ｂ４」の機器ＤＥ（ｂ４）が故障している、つまり、真理値が「偽」であることが与えられたときに、まず、解析部４２は、当該行の左辺（「：」の左側）の論理値を求める。この結果、「ｂ４」の機器ＤＥ（ｂ４）の真理値は「偽」となるので、「ｂ４」の機器ＤＥ（ｂ４）は影響範囲の集合に加えられる。

次に、解析部４２は、システム構造データ３１の上方向に、「ｂ４」の機器ＤＥ（ｂ４）を右辺（「：」の左側）に含む行を検索する。そして、解析部４２は、検索した行の左辺（「：」の左側）の論理値を求める。この結果、「ｂ１」の機器ＤＥ（ｂ１）の真理値は「偽」となるので、「ｂ１」の機器ＤＥ（ｂ１）は影響範囲の集合に加えられる。

次に、解析部４２は、システム構造データ３１の上方向に、「ｂ１」の機器ＤＥ（ｂ１）を右辺（「：」の左側）に含む行を検索する。そして、解析部４２は、検索した行の左辺（「：」の左側）の論理値を求める。この結果、「Ｂ」の機器ＤＥ（Ｂ）の真理値は「偽」となるので、「Ｂ」の機器ＤＥ（Ｂ）は影響範囲の集合に加えられる。

次に、解析部４２は、システム構造データ３１の上方向に、「Ｂ」の機器ＤＥ（Ｂ）を右辺（「：」の左側）に含む行を検索する。そして、解析部４２は、検索した行の左辺（「：」の左側）の論理値を求める。この結果、「Ａ」の機器ＤＥ（Ａ）の真理値は「偽」となるので、「Ａ」の機器ＤＥ（Ａ）は影響範囲の集合に加えられる。

このように、解析部４２は、図９において矢印で示すように、与えられた「ｂ４」の機器ＤＥ（ｂ４）を起点として論理演算を行うことで、システム構造データ３１の各行を辿っていく。その結果、図９において破線で囲んだように、真理値が「偽」となる、「ｂ４」の機器ＤＥ（ｂ４）、「ｂ１」の機器ＤＥ（ｂ１）、「Ｂ」の機器ＤＥ（Ｂ）、及び「Ａ」の機器ＤＥ（Ａ）が、「ｂ４」の機器ＤＥ（ｂ４）が故障したときに影響の及ぶ範囲となる。

また、解析部４２は、システム構造データ３１の各行について論理演算を行うことによって、システムＳＹＳに含まれる複数の機器ＤＥのうちの故障している複数の機器ＤＥが与えられたときに、当該故障している複数の機器ＤＥにおいて原因となった機器ＤＥを推定することが可能となる。これにより、当該複数の機器ＤＥにおける故障の原因要素である機器ＤＥを知ることができる。

例えば、図１０において、「Ａ」の機器ＤＥ（Ａ）、「Ｂ」の機器ＤＥ（Ｂ）、「ｂ１」の機器ＤＥ（ｂ１）、及び「ｂ４」の機器ＤＥ（ｂ４）が故障している、つまり、真理値が「偽」であることが与えられたときに、解析部４２は、その他の機器ＤＥを正常、つまり、真理値が「真」であるものとして、論理演算を行う。

まず、解析部４２は、左辺（「：」の左側）に「Ａ」の機器ＤＥ（Ａ）を含む行について、右辺（「：」の右側）を解析し、真理値が「偽」となる原因となった機器ＤＥを探し出す。その結果、解析部４２は、真理値が「偽」である「Ｂ」の機器ＤＥ（Ｂ）を検出する。

次に、解析部４２は、システム構造データ３１の下方向に、左辺（「：」の左側）に「Ｂ」の機器ＤＥ（Ｂ）を含む行を検索する。そして、解析部４２は、検索した行の右辺（「：」の右側）を解析し、真理値が「偽」となる原因となった機器ＤＥを探し出す。その結果、解析部４２は、真理値が「偽」である「ｂ１」の機器ＤＥ（ｂ１）を検出する。

次に、解析部４２は、システム構造データ３１の下方向に、左辺（「：」の左側）に「ｂ１」の機器ＤＥ（ｂ１）を含む行を検索する。そして、解析部４２は、検索した行の右辺（「：」の右側）を解析し、真理値が「偽」となる原因となった機器ＤＥを探し出す。その結果、解析部４２は、真理値が「偽」である「ｂ４」の機器ＤＥ（ｂ１）を検出する。検出された「ｂ４」の機器ＤＥ（ｂ１）は、システム構造データ３１において、これ以上記述されておらず、分解することができない。このように、システム構造データ３１において終端している要素（以下、「終端要素」ともいう）に辿り着いたときに、解析部４２は解析を終了する。

このように、解析部４２は、図１０において矢印で示すように、与えられた「Ａ」の機器ＤＥ（Ａ）、「Ｂ」の機器ＤＥ（Ｂ）、「ｂ１」の機器ＤＥ（ｂ１）、及び「ｂ４」の機器ＤＥ（ｂ４）のそれぞれを起点として、システム構造データ３１の各行を辿っていく。その結果、図１０において実線の四角で囲んだように、最後に辿り着いた「ｂ４」の機器ＤＥ（ｂ４）が原因となった機器となる。

次に、図１１から図１２を参照しつつ、一実施形態に係るシステム構造解析装置の動作について説明する。図１１は、一実施形態に係るシステム構造解析装置１０が故障した機器ＤＥの影響範囲を推定する概略動作を示すフローチャートである。図１２は、一実施形態に係るシステム構造解析装置１０が故障した複数の機器ＤＥのうちの原因となった機器ＤＥを推定する概略動作を示すフローチャートである。

なお、以下の説明において、データ作成部４１がシステム構造データ３１を作成する処理を実行済であり、記憶部３０にシステム構造データ３１が記憶されているものとする。

＜影響範囲推定処理＞
例えば、故障している機器ＤＥが与えられると、解析部４２は、図１１に示す影響範囲推定処理Ｓ２００を実行する。

最初に、解析部４２は、与えられた機器ＤＥを対象機器ＴＤとし（Ｓ２０１）、対象機器ＴＤを影響範囲集合ＣＬ１に加える（Ｓ２０２）。

次に、解析部４２は、システム構造データ３１において、対象機器ＴＤを右辺（「：」の右側）に含む行の全てについて、それぞれ、論理演算を行う（Ｓ２０３）。そして、解析部４２は、対象機器ＴＤを解析済とする（Ｓ２０４）。

次に、解析部４２は、ステップＳ２０２の結果、真理値が「偽」であり、かつ、影響範囲集合ＣＬ１に含まれない機器ＤＥを、未追加集合ＣＬ２に加える（Ｓ２０５）。

次に、解析部４２は、未追加集合ＣＬ２が１つ以上の機器ＤＥを含むか否かを判定する（Ｓ２０６）。

ステップＳ２０６の判定の結果、未追加集合ＣＬ２が１つ以上の機器ＤＥを含む場合、解析部４２は、未追加集合ＣＬ２の全ての機器ＤＥを影響範囲集合ＣＬ１に加える（Ｓ２０７）。そして、解析部４２は、未追加集合ＣＬ２の全ての機器ＤＥを解析済とする（Ｓ２０８）。このとき、解析部４２は、未追加集合ＣＬ２を空にする。

次に、解析部４２は、システム構造データ３１の各行において、左辺（「：」の左側）に含まれる機器ＤＥのうち、影響範囲集合ＣＬ１に含まれず、かつ、未解析、つまり、解析済ではない機器ＤＥのうちの１つを選んで対象機器ＴＤとする（Ｓ２０９）。ステップＳ２０９の後、解析部４２は、ステップＳ２０３に戻り、以降の各ステップを行う。

一方、ステップＳ２０６の判定の結果、未追加集合ＣＬ２が１つ以上の機器ＤＥを含まない、つまり、未追加集合ＣＬ２が空集合である場合、解析部４２は、影響範囲集合ＣＬ１に含まれる全ての機器ＤＥを出力する（Ｓ２１０）。機器ＤＥの出力は、例えば、図示しない表示装置に表示してもよいし、図１に示したネットワークＮＷを介して他の装置に送信してもよい。

ステップＳ２１０の後、解析部４２は、影響範囲推定処理Ｓ２００を終了する。

＜原因推定処理＞
例えば、故障している複数の機器ＤＥが与えられると、解析部４２は、図１２に示す原因推定処理Ｓ２２０を実行する。

最初に、解析部４２は、与えられた複数の機器ＤＥのそれぞれを故障機器集合ＣＬ３に加える（Ｓ２２１）。このとき、各機器ＤＥは、添字ｊ（ｊは正の整数）が付された要素ＥＬｊに格納される。添字ｊの最大値は、制御部４０のメモリ又は記憶部３０等に記憶される。

最初に、解析部４２は、添字ｊに「１」を設定し（Ｓ２２２）、故障機器集合ＣＬ３が空集合であるか否かを判定する（Ｓ２２３）。

ステップＳ２２３の判定の結果、故障機器集合ＣＬ３が空集合でない場合、解析部４２は、故障機器集合ＣＬ３から要素ＥＬｊの機器ＤＥを取り出す（Ｓ２２４）。このとき、故障機器集合ＣＬ３から要素ＥＬｊの機器ＤＥが取り除かれる。

次に、解析部４２は、システム構造データ３１において、要素ＥＬｊの機器ＤＥを起点として論理演算を行う（Ｓ２２５）。

次に、解析部４２は、論理演算の結果、終端している機器ＤＥを終端要素ＴＥｊとする（Ｓ２２６）。

次に、解析部４２は、添字ｊに「１」を加算し（Ｓ２２７）、ステップＳ２２３に戻り、以降の各ステップを行う。

一方、ステップＳ２２３の判定の結果、故障機器集合ＣＬ３が空集合である場合、解析部４２は、全ての終端要素ＴＥｊにおいて共通する機器ＤＥが１つ以上あるか否かを判定する（Ｓ２２８）。

ステップＳ２２８の判定の結果、全ての終端要素ＴＥｊにおいて共通する機器ＤＥが１つ以上ある場合、解析部４２は、当該機器ＤＥを故障の原因となった機器ＤＥとして出力する（Ｓ２２９）。

一方、ステップＳ２２８の判定の結果、全ての終端要素ＴＥｊにおいて共通する機器ＤＥが１つもない場合、故障の原因となった機器ＤＥを推定することができない。よって、解析部４２は、原因機器の推定不能を出力する（Ｓ２３０）。

ステップＳ２２９又はステップＳ２３０の後、解析部４２は、原因推定処理Ｓ２２０を終了する。

以上、本発明の例示的な実施形態について説明した。本施形態に係るシステム構造解析装置１０、システム構造解析方法、及びシステム構造解析プログラムによれば、システム構造データ３１に基づいて、システムＳＹＳの構造が解析される。ここで、どんなに複雑な構造であっても、システムＳＹＳの構造は、機器ＤＥの間の依存関係を表す所定の文法を用いて記述可能であることを、本発明の発明者は見出した。よって、複数の機器ＤＥを含むシステムＳＹＳの構造を示すシステム構造データ３１であって、図３から図７に示すように、機器ＤＥの間の依存関係を表す所定の文法に従って記述されたシステム構造データ３１に基づくことにより、どんなに複雑な構造であっても、システムＳＹＳの構造を容易に解析することができる。

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。各実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、異なる実施形態で示した構成同士を部分的に置換し又は組み合わせることが可能である。

１０…システム構造解析装置、２０…通信部、３０…記憶部、３１…システム構造データ、４０…制御部、４１…データ作成部、４２…解析部、ＣＩ…循環構造、ＤＥ…機器、ＮＷ…ネットワーク、ＲＥ…冗長構成、Ｓ２００…影響範囲推定処理、Ｓ２２０…原因推定処理、ＳＶ１，ＳＶ２…サーバ、ＳＹＳ…システム。

Claims (13)

1. 複数の機器を含むシステムの構造を示すシステム構造データであって、前記機器の間の依存関係を表す所定の文法に従って記述された複数の行を含むシステム構造データに基づいて、前記システムの構造を解析する解析部を備え、
   前記所定の文法は、一の前記機器と他の前記機器との間の依存関係、一の前記機器と他の複数の前記機器の全てとの間の依存関係、一の前記機器と他の複数の前記機器のいずれか１つとの間の依存関係、並びに、一の前記機器と他の前記機器及びさらに他の複数の前記機器のいずれか１つとの間の依存関係を表すものであり、
   前記解析部は、前記行のそれぞれについて論理演算を行って真理値を求めることによって、前記システムの構造を解析する、
   システム構造解析装置。
2. 前記解析部は、前記複数の機器のうちの一の前記機器が与えられたときに、前記行のそれぞれについて論理演算を行って真理値を求めることによって、前記システムにおいて該一の機器の影響が及ぶ前記機器を推定する、
   請求項１に記載のシステム構造解析装置。
3. 前記解析部は、前記複数の機器のうちの故障している複数の前記機器が与えられたときに、前記行のそれぞれについて論理演算を行って真理値を求めることによって、該故障している複数の機器において原因となった前記機器を推定する、
   請求項１又は２に記載のシステム構造解析装置。
4. 前記システム構造データを作成するデータ作成部をさらに備える、
   請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム構造解析装置。
5. 前記システムは、複数の前記機器によって構成される冗長構成を含む、
   請求項１から４のいずれか一項に記載のシステム構造解析装置。
6. 前記システムは、複数の前記機器によって形成される循環構造を含む、
   請求項１から５のいずれか一項に記載のシステム構造解析装置。
7. システム構造解析装置によって実行されるシステム構造解析方法であって、
   複数の機器を含むシステムの構造を示すシステム構造データであって、前記機器の間の依存関係を表す所定の文法に従って記述された複数の行を含むシステム構造データに基づいて、前記システムの構造を解析する解析ステップを含み、
   前記所定の文法は、一の前記機器と他の前記機器との間の依存関係、一の前記機器と他の複数の前記機器の全てとの間の依存関係、一の前記機器と他の複数の前記機器のいずれか１つとの間の依存関係、並びに、一の前記機器と他の前記機器及びさらに他の複数の前記機器のいずれか１つとの間の依存関係を表すものであり、
   前記解析ステップは、前記行のそれぞれについて論理演算を行って真理値を求めることによって、前記システムの構造を解析することを含む、
   システム構造解析方法。
8. 前記解析ステップは、前記複数の機器のうちの一の前記機器が与えられたときに、前記行のそれぞれについて論理演算を行って真理値を求めることによって、前記システムにおいて該一の機器の影響が及ぶ前記機器を推定することを含む、
   請求項７に記載のシステム構造解析方法。
9. 前記解析ステップは、前記複数の機器のうちの故障している複数の前記機器が与えられたときに、前記行のそれぞれについて論理演算を行って真理値を求めることによって、該故障している複数の機器において原因となった前記機器を推定することを含む、
   請求項７又は８に記載のシステム構造解析方法。
10. 前記システム構造データを作成するデータ作成ステップをさらに含む、
    請求項７から９のいずれか一項に記載のシステム構造解析方法。
11. 前記システムは、複数の前記機器によって構成される冗長構成を含む、
    請求項７から１０のいずれか一項に記載のシステム構造解析方法。
12. 前記システムは、複数の前記機器によって形成される循環構造を含む、
    請求項７から１１のいずれか一項に記載のシステム構造解析方法。
13. コンピュータに実行させるシステム構造解析プログラムであって、
    複数の機器を含むシステムの構造を示すシステム構造データであって、前記機器の間の依存関係を表す所定の文法に従って記述された複数の行を含むシステム構造データに基づいて、前記システムの構造を解析する解析ステップを含み、
    前記所定の文法は、一の前記機器と他の前記機器との間の依存関係、一の前記機器と他の複数の前記機器の全てとの間の依存関係、一の前記機器と他の複数の前記機器のいずれか１つとの間の依存関係、並びに、一の前記機器と他の前記機器及びさらに他の複数の前記機器のいずれか１つとの間の依存関係を表すものであり、
    前記解析ステップは、前記行のそれぞれについて論理演算を行って真理値を求めることによって、前記システムの構造を解析することを含む、
    システム構造解析プログラム。

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