JP7077860B2 - 制御装置、制御方法及びプログラム - Google Patents

Description

本開示は、複数のユーザの通信が重畳されるＶＰＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）基盤におけるエンド間監視を制御する制御装置、制御方法及びプログラムに関する。

ＶＰＮサービスは、通信事業者が各ユーザに仮想的な専用網を提供するサービスである。通信事業者は、ＶＰＮサービスを提供するために、通信事業者のＶＰＮ基盤を介して、各ユーザのネットワークであるＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を接続する。ユーザネットワークとＶＰＮ基盤は、ユーザが管理するエッジ装置ＣＥ（Ｃｕｓｔｏｍｅｒ Ｅｄｇｅ）と、事業者が管理するエッジ装置ＰＥ（Ｐｒｏｖｉｄｅｒ Ｅｄｇｅ）で接続される。

図１にＶＰＮ基盤例を示す。ＶＰＮ基盤は、ＰＥと、ＰＥ間を中継する中継装置Ｐと、から構成される。また、通信事業者は、ＶＰＮ基盤において複数のユーザをまとめて効率的に転送するために、カプセリング技術（ＰＢＢ、ＶｘＬＡＮ、ＭＰＬＳ等）を用いる。カプセリング技術は、パケットのヘッダとペイロード全体を新たなレイヤのペイロード部分として、別のヘッダを新たに付与する技術である。カプセリング技術を用いたＶＰＮ基盤におけるＰＥは、ユーザのパケットにカプセリングのヘッダを付与することで、複数のユーザのトラヒックをまとめた転送処理を行うことができる。また、中継装置Ｐにおいては、カプセリング技術で付与されたヘッダに基づいて転送することで、ユーザを区別することなく転送処理を行うことができる。

ＶＰＮ基盤では、任意のＣＥ間でＯＡＭツール（ＩＣＭＰ Ｐｉｎｇ、Ｅｔｈｅｒ－ＣＣ等）によるエンド間監視を実施し、ユーザ通信を監視する（非特許文献１の１．１． Ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ、非特許文献２の４．２． ＯＡＭ Ｄｏｍａｉｎｓ）。すべてのＣＥ間でエンド間監視を実施すると、すべてのユーザ通信を監視することや、すべてのリンク状態を把握することが容易になり、監視性能を向上させられる。一方、すべてのＣＥ間でエンド間監視を実施すると、ＣＥあたりの監視エンド数は増大するためＣＥにおける監視処理負荷が増大することや、中継ネットワークにおいてエンド間監視パスの処理が増大することが問題となり、監視に必要なリソース量が増大する。このように、監視性能と監視にかかるリソース量はトレードオフの関係にある。

そこで、効率的に最小限のリソース量でネットワークの状態を把握するためには、ユーザのどの拠点間でエンド間監視を行うかを決定する、エンド間監視設計が広く検討されている。例えば、ＶＰＮ基盤ではなく一般的なネットワークを想定した先行研究（非特許文献３）では、最小限の監視エンド数で、リンクの状態を把握するためのエンド間監視設計方法が提案されている。従来のエンド間監視では、各ユーザ通信の正常性を常時確認するために、ユーザごとにエンド間監視設計を行っている。

Ａｎ Ｏｖｅｒｖｉｅｗ ｏｆ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ， Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ， ａｎｄ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ （ＯＡＭ） Ｔｏｏｌｓ （ＲＦＣ ７２７６） Ｌａｙｅｒ ２ Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ （Ｌ２ＶＰＮ） Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ， Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ， ａｎｄ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ （ＯＡＭ） Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ （ＲＦＣ６１３６） Ｌ． Ｍａ， Ｔ． Ｈｅ， Ｋ． Ｋ． Ｌｅｕｎｇ， Ａ． Ｓｗａｍｉ， ａｎｄ Ｄ． Ｔｏｗｓｌｅｙ， "Ｍｏｎｉｔｏｒ ｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｆｏｒ ｍａｘｉｍａｌ ｉｄｅｎｔｉｆｉａｂｉｌｉｔｙ ｉｎ ｎｅｔｗｏｒｋ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ，" ｉｎ Ｐｒｏｃ． ｏｆ ＩＥＥＥ ＩＮＦＯＣＯＭ， ２０１４ Ｙ． Ｚｈａｏ， Ｚ． Ｚｈｕ， Ｙ． Ｃｈｅｎ， Ｄ． Ｐｅｉ， ａｎｄ Ｊ． Ｗａｎｇ． Ｔｏｗａｒｄｓ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｌａｒｇｅ－Ｓｃａｌｅ ＶＰＮ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ａｎｄ Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ ｕｎｄｅｒ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ． Ｉｎ Ｐｒｏｃ． ＩＥＥＥ ＩＮＦＯＣＯＭ， ２００９．

ＶＰＮ基盤においてカプセリング技術を用いた場合、中継装置Ｐはユーザを識別せずに転送処理を行う。このため、カプセリング技術を用いたＶＰＮ基盤において、従来のようにユーザごとにエンド間監視を設計すると、中継装置Ｐは異なるＣＥ間のエンド間監視のトラヒックでも同一の転送処理で転送することになる。

図２から図４を用いて、ユーザごとにエンド間監視を設計する例を説明する。
図２に、ユーザ１におけるエンド間監視の設定例を示す。本設定例では、ＣＥ＃１＿１と、ＣＥ＃１＿２～１＿４がそれぞれエンド間監視を実施している。また、図３に、ユーザ２におけるエンド間監視の設定例を示す。本設定例では、ＣＥ＃２＿４と、ＣＥ＃２＿１～２＿３がそれぞれエンド間監視を実施している。このように、各ユーザにおいてそれぞれエンド間監視の設計（どのＣＥ間でエンド間監視を行うかを設計すること）を行う。

図４は、ＶＰＮ基盤に従来のユーザ毎のエンド監視を設定した例である。中継ネットワークにおいてカプセリング技術を用いていると、中継装置Ｐではユーザ１とユーザ２を識別せずに転送処理を行う。このため、エンド間監視が重複することになり監視処理が非効率である。つまり、ＶＰＮ基盤ではユーザ毎のエンド監視で最小限の監視エンド数でリンクの状態を把握することが困難という課題があった。

そこで、本発明は、上記課題を解決するために、ＶＰＮ基盤において効率的なエンド間監視の設計ができる制御装置、制御方法及びプログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る制御装置は、ユーザごとにエンド間監視を行うのではなく、複数ユーザで協調してエンド間監視設計を行うこととした。

具体的には、本発明に係る制御装置は、複数のユーザの通信が重畳されるＶＰＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）基盤におけるエンド間監視を制御する制御装置であって、
エンド間監視の監視エンドとなる前記ユーザ毎のカスタマーエッジ装置（ＣＥ）の情報が格納されるユーザエンドデータベースと、
前記ＣＥ間のパスを構成する全てのリンクの情報を格納するエンド間パスデータベースと、
前記リンクのそれぞれを通るエンド間監視のための監視パスの組み合わせが互いに素となるように前記ＣＥ間に前記監視パスを設定するエンド間監視管理部と、
を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る制御方法は、複数のユーザの通信が重畳されるＶＰＮ基盤におけるエンド間監視を制御する制御方法であって、
ユーザエンドデータベースに格納されたエンド間監視の監視エンドとなる前記ユーザ毎のＣＥの情報と、エンド間パスデータベースに格納された前記ＣＥ間のパスを構成する全てのリンクの情報と、を用いて、前記リンクのそれぞれを通るエンド間監視のための監視パスの組み合わせが互いに素となるように前記ＣＥ間に前記監視パスを設定する監視パス設定手順（エンド間監視管理部）を行うことを特徴とする。

本制御装置及び本制御方法は、監視対象のネットワーク内の各リンクを通る監視パスの組み合わせが互いに素であるので、重複したエンド間監視を防ぎ、よりリソースを低減した効率的なエンド間監視を設計することができる。従って、本発明は、ＶＰＮ基盤において効率的なエンド間監視の設計ができる制御装置及び制御方法を提供することができる。

本発明に係る制御装置の前記エンド間監視管理部は、
前記監視パスが切断しているか否かのエンド間監視状態情報を前記監視エンドとなっているそれぞれの前記ＣＥから受信し、切断している前記監視パスの組み合わせに基づいて故障しているリンク、及び前記故障しているリンクにより影響を受けるユーザを特定する特定機能を有することを特徴とする。

また、本発明に係る制御方法は、前記監視パスが切断しているか否かのエンド間監視状態情報を前記監視エンドとなっているそれぞれの前記ＣＥから受信し、切断している前記監視パスの組み合わせに基づいて故障しているリンク、及び前記故障しているリンクにより影響を受けるユーザを特定する特定手順をさらに行うことを特徴とする。

本制御装置及び本制御方法は、監視対象のネットワーク内の各リンクを通る監視パスの組み合わせが互いに素であるので、切断している監視パスの組み合わせから故障しているリンクを特定することができ、全てのＣＥ間でエンド間監視を設定しなくても監視性能を向上できる。

本発明に係る制御装置の前記エンド間監視管理部は、
監視エンドの数の上限を満たすように、エンド間監視を行う前記ＣＥの組み合せであるエンドペアを算出し、エンド間監視データベースに格納する監視エンド算出部と、
前記エンド間パスデータベースに格納された前記リンクの情報と前記エンド間監視データベースに格納された前記エンドペアの情報とに基づいて、前記エンドペア間のパスである前記監視パスを構成するリンクを前記エンドペア毎に算出し、エンド間監視パスデータベースに格納するエンド間監視パス算出部と、
前記エンド間監視データベースに格納された前記監視パスを構成するリンクの情報に基づいて、前記リンクのそれぞれを通る監視パスの組み合わせが互いに素となるように前記ＣＥそれぞれにエンド間監視の機能を設定するエンド間監視設定部と、
前記エンド間監視状態情報と、前記ユーザエンドデータベースに格納された前記ＣＥの情報及び前記エンド間監視パスデータベースに格納された前記監視パスを構成するリンクの情報と、を比較して、前記特定機能を実現するエンド間監視結果処理部と、
を有することを特徴とする。

また、本発明に係る制御方法の前記監視パス設定手順は、
監視エンドの数の上限を満たすように、エンド間監視を行う前記ＣＥの組み合せであるエンドペアを算出し、エンド間監視データベースに格納する監視エンド算出工程と、
前記エンド間パスデータベースに格納された前記リンクの情報と前記エンド間監視データベースに格納された前記エンドペアの情報とに基づいて、前記エンドペア間のパスである前記監視パスを構成するリンクを前記エンドペア毎に算出し、エンド間監視パスデータベースに格納するエンド間監視パス算出工程と、
前記エンド間監視データベースに格納された前記監視パスを構成するリンクの情報に基づいて、前記リンクのそれぞれを通る監視パスの組み合わせが互いに素となるように前記ＣＥそれぞれにエンド間監視の機能を設定するエンド間監視設定工程と、
を行い、
前記特定手順は、
前記エンド間監視状態情報と、前記ユーザエンドデータベースに格納された前記ＣＥの情報及び前記エンド間監視パスデータベースに格納された前記監視パスを構成するリンクの情報と、を比較する工程を行うことを特徴とする。

また、本発明に係るプログラムは、前記制御装置としてコンピュータを機能させるプログラムである。本制御装置はコンピュータとプログラムによっても実現でき、プログラムを記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。

本発明は、ＶＰＮ基盤において効率的なエンド間監視の設計ができる制御装置、制御方法及びプログラムを提供することができる。

ＶＰＮ基盤を説明する図である。 本発明に関連するエンド間監視を説明する図である。 本発明に関連するエンド間監視を説明する図である。 本発明に関連するエンド間監視を説明する図である。 本発明に係る制御装置を備える通信システムを説明する図である。 本発明に係る制御装置を説明する図である。 監視パスからリンクを識別する原理を説明する図である。 本発明に係る制御装置が設定する監視パスの例である。 ユーザエンドデータベースが格納する情報の例である。 エンド間パスデータベースが格納する情報の例である。 本発明に係る制御装置が使用するパラメータを説明する図である。 エンド間監視データベースが格納する情報の例である。 エンド間監視パスデータベースが格納する情報の例である。 監視パスからリンクを識別する原理を説明する図である。 本発明に係る制御装置が監視パスを設定するために使用する計算式を説明する図である。

添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。

（考慮すべき条件）
複数ユーザで協調してエンド間監視設計を行う上で考慮しなければならない条件（Ａ）を説明する。
［条件（Ａ）］
ｉ）各ＣＥで必ず１つ以上監視することで、各ユーザの通信を監視するようにする。
ｉｉ）各ＣＥの監視エンド数の上限を設けることで、一部のＣＥに監視エンドが偏るのを防ぐ。
ｉｉｉ）各リンクにおいて通るエンド間監視パスの組み合わせが異なるように設計することで、エンド間監視パスの結果からリンク状態を特定できるようにする。

つまり、条件（Ａ）は、監視リソースの上限や、エンド間監視結果から任意のリンク状態を特定可能である、という条件である。従って、上記条件（Ａ）を考慮しつつ監視リソースが低減されるような、ＶＰＮサービスのエンド間監視の目的を達成するエンド間監視を実現する必要がある。

本実施形態では、上記条件（Ａ）を考慮しつつ監視リソースが低減されるようなエンド間監視を設定する手段、設計したエンド間監視の監視結果からリンク状態の変化に影響を受けるユーザと特定のリンクの状態を求める手段を説明する。上記手段は、監視対象ネットワークであるＶＰＮ基盤と情報を送受信し、エンド間監視の管理を行う制御装置と制御システムとから成る。

［制御装置］
図６は、本実施形態の制御装置の構成を説明するブロック図である。
本実施形態の制御装置は、複数のユーザの通信が重畳されるＶＰＮ基盤におけるエンド間監視を制御する制御装置であって、
エンド間監視の監視エンドとなる前記ユーザ毎のカスタマーエッジ装置（ＣＥ）の情報が格納されるユーザエンドデータベース１１と、
前記ＣＥ間のパスを構成する全てのリンクの情報を格納するエンド間パスデータベース１２と、
前記リンクのそれぞれを通るエンド間監視のための監視パスの組み合わせが互いに素となるように前記ＣＥ間に前記監視パスを設定するエンド間監視管理部１３と、
を備える。

そして、エンド間監視管理部１３は、
前記監視パスが切断しているか否かのエンド間監視状態情報を前記監視エンドとなっているそれぞれの前記ＣＥから受信し、切断している前記監視パスの組み合わせに基づいて故障しているリンク、及び前記故障しているリンクにより影響を受けるユーザを特定する特定機能を有する。

エンド間監視管理部１３の具体的な構成は次の通りである。
エンド間監視管理部１３は、
監視エンドの数の上限を満たすように、エンド間監視を行う前記ＣＥの組み合せであるエンドペアを算出し、エンド間監視データベース２１に格納する監視エンド算出部２２と、
エンド間パスデータベース１２に格納された前記リンクの情報とエンド間監視データベース２１に格納された前記エンドペアの情報とに基づいて、前記エンドペア間のパスである前記監視パスを構成するリンクを前記エンドペア毎に算出し、エンド間監視パスデータベース２３に格納するエンド間監視パス算出部２４と、
エンド間監視データベース２３に格納された前記監視パスを構成するリンクの情報に基づいて、前記リンクのそれぞれを通る監視パスの組み合わせが互いに素となるように前記ＣＥそれぞれにエンド間監視の機能を設定するエンド間監視設定部２５と、
前記エンド間監視状態情報と、ユーザエンドデータベース１１に格納された前記ＣＥの情報及びエンド間監視パスデータベース２３に格納された前記監視パスを構成するリンクの情報と、を比較して、前記特定機能を実現するエンド間監視結果処理部２６と、
を有する。

監視エンド算出部２２は、ユーザエンドデータベース１１とエンド間パスデータベース１２に基づいて、上記条件Ａを満たしつつ監視リソースを低減するように、どのカスタマーエッジ装置に監視エンドを配置し、どのカスタマーエッジ装置間でエンド間監視を行うか、を算出する。
エンド間監視データベース２１は、監視エンド算出部２２において算出された、エンド間監視の情報を格納する。
エンド間監視パス算出部２４は、エンド間パスデータベース１２とエンド間監視データベース２１に基づいて各カスタマーエッジ装置の監視エンド間のパスを算出する。
エンド間監視パスデータベース２３は、エンド間監視パス算出部２４において算出された、各カスタマーエッジ装置の監視エンド間のパスの情報を格納する。
エンド間監視設定部２５は、エンド間監視データベース２１の情報に基づいて、ネットワークの各カスタマーエッジ装置にエンド間監視を設定する。
エンド間監視結果処理部２６は、ネットワークから受信したエンド間監視状態情報とユーザエンドデータベース１１とエンド間監視パスデータベース２３に基づいて、リンク状態の変化に影響を受けたユーザと特定のリンクの状態を算出する。

［通信システム］
図５は、本実施形態の通信システムを説明する図である。
本通信システムは、複数のユーザ通信が重畳されるＶＰＮ基盤である。
本通信システムは、
各ユーザのカスタマーエッジ装置に関する情報を格納するユーザエンドデータベース１１と、
各ユーザのカスタマーエッジ装置間のパスの情報に関する格納するエンド間パスデータベース１２と、
ユーザエンドデータベース１１及びエンド間パスデータベース１２に基づいて、上記条件Ａを満たしつつ監視リソースを低減するように、どのカスタマーエッジ装置に監視エンドを配置し、どのカスタマーエッジ装置間でエンド間監視を行うか、を算出し、算出したエンド間監視をネットワークの各カスタマーエッジ装置に設定する設定機能αと、
ネットワークから受信したエンド監視状態情報と、設定機能によって算出されたエンド間監視の設定に基づいて、リンクの状態変化に影響を受けたユーザと特定のリンクの状態を求める特定機能βと、
を備える。

以下、図面を参照して本実施形態の制御装置、および制御システムを詳説する。

図１のＶＰＮ基盤に本発明を適用する例を示す。本通信システムは、複数のＣＥと、１つ以上のＣＥと接続するＰＥと、ＰＥ間を接続する中継装置ＰからなるＶＰＮ基盤である。ＶＰＮ基盤を用いるユーザは、ユーザ１とユーザ２である。ユーザ１のＣＥはＣＥ＃１＿１～１＿４である。ユーザ２のＣＥはＣＥ＃２＿１～２＿４である。

［全体］
図５は、図１のネットワーク例において本発明の制御装置３００を実装した例を示す。制御装置３００は、算出したエンド間監視の設定をネットワークの各装置に設定し、ネットワークの各装置から受信したエンド間監視状態情報に基づいて影響ユーザとリンク状態を出力する。

図６に、本発明の制御装置３００の構成例を示す。また、図９および図１０に、ユーザエンドデータベース１１およびエンド間パスデータベース１２が格納する情報の内容をそれぞれ示す。

エンド間監視のプロトコルは、例えば、Ｅｔｈｅｒ－ＣＣやＰｉｎｇなど通信正常性を確認する任意のプロトコルである。

まず、設定機能αについて説明する。

［設定機能α］
＜ステップ１＞
監視エンド算出部２２が、ユーザエンドデータベース１１とエンド間パスデータベース１２に基づいて、エンド間監視を算出し、エンド間監視データベース２１を更新する。
本実施形態における問題の定式化例を図１５の数式Ａに示す。また、図１１に、数式Ａで用いるパラメータの説明を示す。また、数ａ～数ｈに、本実施形態例で設定及び算出した各パラメータの値を示す。

｛パラメータ設定例｝
図１１に、本実施形態の定式化例で用いるパラメータを示す。ユーザエンドデータベース１１に基づいて、ユーザ集合を表すＵを式ａのように設定する。ユーザエンドデータベース１１に基づいて、各ユーザのＣＥの集合を表すＶを式ｂ及び式ｃのように設定する。エンド間パスデータベース１２に基づいて、各リンクの集合を表すＥを式ｄのように設定する。
｛エンド間監視算出の定式化例｝
条件（Ａ）を満たしつつリソースを最小化するような問題の定式化例を数式Ａに示す。数式Ａ内の各式の意味は次の通りである。
式１：監視エンドの総和を目的関数とし、最小化問題を解く。
式２：条件（Ａ）の「各ユーザの通信を必ず１つ以上監視する」という条件に相当する。 各ＣＥにおいて必ず１つ以上監視エンドがあるように設計する。
式３：条件（Ａ）の「各ＣＥの監視リソースに上限を定める」という条件に相当する。
ＣＥごとに適切な上限値ｂを定める。ここではすべてのＣＥにおいて、上限値３を
定める。
式４：図１１を参照。
式５：図１１を参照。
式６：エンド間監視パスごとにどのリンク（識別可能なリンクのみを勘案）を通るかを表
すエンド間監視パスルーティングマトリクスＸを算出する式である。
式７：エンド間監視ルーティングマトリクスＸにおいて、各列ベクトルが一次独立であれ
ば、各リンクを通る監視パスの組み合わせが異なる。従って、Ｘの階数が識別可能
なリンク数であることを条件とする。

図７に、識別可能なリンク例を説明する。ここで、装置１と装置４と装置５をＣＥとする。装置１～装置４間、装置１～装置５間、および、装置４～５間でエンド間監視を行うとし、それぞれ監視パスＡ、監視パスＢ、監視パスＣと定義する。

監視パスＡはリンクａ、ｂが監視パスＢと共通であり、リンクｃが監視パスＣと共通であり、すべてのリンクがいずれかの監視パスと共通であるので、監視パスＡのみが切断されることはない。同様に、監視パスＢとＣとも、いずれかのみが切断されることはない。

従って、監視パスＡと監視パスＢが切断されたとき、共通するリンクａとｂのいずれかが途切れたことがわかる。監視パスＡと監視パスＣが切断されたとき、共通するリンクｃが途切れたことがわかる。監視パスＣと監視パスＢが切断されたとき、共通するリンクｄが途切れたことがわかる。監視パスＡと監視パスＢと監視パスＣが切断されたとき、すべてが共通するリンクは存在しないので、リンク故障以外が原因だと推測される。

このように、エンド間監視の結果からはリンクａとｂの状態を識別することができない。リンクの状態を識別できないのは、いずれのリンクも同じ監視パスの組み合わせしか通りえないからである。いずれのリンクも同じ監視パスの組み合わせしか通りえないのは、装置２において分岐がないからである。

従って、リンク次数が２以下のノードのみに接続するリンクは識別できないとする。式ｅに、本実施形態例におけるリンク次数が２以下のノードのみに接続するリンクの集合を示す。

式ｈに、式ｆと式ｇに基づいて算出されたエンド間監視パスルーティングマトリクスＸを示す。

例えば、式ｇにおいてＣＥ＃１＿１～ＣＥ＃１＿３間でエンド間監視を行うかどうかを表す要素（‘ｃｅ１＿１’、‘ｃｅ１＿３’）は１である（２行目）。式ｈの、ＣＥ＃１＿１～ＣＥ＃１＿３間のエンド間監視パスを表す要素（‘ｃｅ１＿１’、‘ｃｅ１＿３’）は、式ｆの（‘ｃｅ１＿１’、‘ｃｅ１＿３’）の要素と、式ｅのリンク集合のリンクを除外したリンクに相当する要素（すなわち、Ｒの２行目の１列目～５列目）が代入される。他の要素についても同様である。

定式化例（数式Ａ）の問題を解き、算出されたｘ（式ｇ）の値に基づいて、図１２のようにエンド間監視データベース２１を更新する。例えば、ｘの（‘ｃｅ１＿１’、‘ｃｅ１＿３’）の要素は１であるので、図１２のエンド間監視＃１にエンドペアＣＥ＃１＿１とＣＥ＃１＿３を代入する。他の要素についても同様である。

＜Ｓｔｅｐ２＞
エンド間監視パス算出部２４が、エンド間監視データベース２１とエンド間パスデータベース１２に基づいて、エンド間監視パスデータベース２３を更新する。
図１２のエンド間監視データベース２１と、図１０のエンド間パスデータベース１２に基づいて、図１３のようにエンド間監視パスデータベース２３を設定する。例えば、図１２から、エンド間監視＃１はエンドペアがＣＥ＃１＿１とＣＥ＃１＿３である。また、図１０から、ＣＥ＃１＿１とＣＥ＃１＿３間の通るリンクは、リンク＃１、リンク＃３、リンク＃５、リンク＃６、リンク１０である。従って、エンド間監視＃１のエンド間監視パスは、リンク＃１、リンク＃３、リンク＃５、リンク＃６、リンク１０を通る監視パスである。図１３のエンド間監視パスデータベース２３の例では、式ｄと式ｅに基づいて識別可能なリンクのみを含む。

＜Ｓｔｅｐ３＞
エンド間監視設定部２５が、エンド間監視データベース２１に基づいて、ＣＥにエンド間監視を設定する。
図１２のエンド間監視データベース２１に基づいて、各ＣＥにエンド監視を設定する。例えば、エンド監視＃１では、ＣＥ＃１＿１にＣＥ＃１＿３へのＥｔｈｅｒ－ＣＣを設定し、ＣＥ＃１＿３にＣＥ＃１＿１へのＥｔｈｅｒ－ＣＣを設定する。他のエンド間監視においても同様である。

図８に設定例を示す。図４の従来のユーザごとのエンド監視例と比較すると、総エンド監視数が低減できている。

［特定機能β］
次に、特定機能βについて説明する。
リンク１においてリンク故障が発生する事象例について説明する。本事象例では、本制御装置によって設定されたエンド間監視の結果から、リンク１が故障リンクであることを特定し、影響のあったユーザが１と２であることを特定する。

＜Ｓｔｅｐ１＞
エンド間監視結果処理部２６がエンド間監視状態情報を受信する。
例えば、エンド間監視結果処理部２６は、ネットワークから監視パス１と監視パス３が切断された情報を受信する。

＜Ｓｔｅｐ２＞
エンド間監視結果処理部２６が故障リンクを特定する。
エンド間監視結果処理部２６は、図１３のエンド間監視パスデータベース２３に基づいて、監視パス１と監視パス３にのみ含まれるリンクを算出する。監視パス１と監視パス３にのみ含まれるリンクは、リンク＃１である。従って、エンド間監視結果処理部２６は、切断されたリンクはリンク＃１であると特定する。

故障リンクを特定できる理由は、全てのリンクにおいて、各リンクを通る監視パスの組み合わせは互いに素であるためである。具体的には、数式Ａの式７において、エンド間監視パスのルーティングマトリクスの列ベクトルを１次独立になるような条件を設けているためである。

ここで、図１４を用いて故障リンクの特定について説明する。図８で説明したように監視対象のリンクは５つである。そして設定されている監視パスも５つである。それぞれの監視パスが通るリンクに丸印を付してある。例えば、エンド間監視結果処理部２６は、監視パス＃１、＃４、＃５の切断を検知したとき、図１４からリンク３が故障と特定できる。つまり、各リンクを通る監視パスの組み合わせが互いに素であるので、切断している監視パスの組み合わせから故障しているリンクを特定することができ、全てのＣＥ間でエンド間監視をしなくても監視性能を向上できる。

＜Ｓｔｅｐ３＞
エンド間監視結果処理部２６が影響ユーザを特定する。
Ｓｔｅｐ２で切断しているリンクがリンク＃１と判断された時、図１０のエンド間パスデータベース１２に基づいて、リンク＃１を通るエンド間監視パスを求める。例えば、（ＣＥ＃１＿１、ＣＥ＃１＿２）、（ＣＥ＃１＿１、ＣＥ＃１＿３）、（ＣＥ＃１＿１、ＣＥ＃１＿４）、・・・の区間のパスがリンク＃１を通る。

次に、図９のユーザエンドデータベース１１から、当該区間に含まれるユーザを求める。本実施形態例では、リンク＃１を通るパスをユーザ１もユーザ２も利用するので、ユーザ１とユーザ２に影響がある。
制御装置３００は、故障しているリンク＃１とそれによって影響があるユーザをネットワーク管理者などに通知する。

（発明の効果）
この発明によれば、上記条件（Ａ）を考慮しつつリソースが低減されるようなエンド間監視を設定する手段と、リンク状態の変化に影響を受けたユーザと特定のリンクの状態を求める手段を持つ制御装置、および、その制御システムを提供することができる。

本開示のネットワーク装置、およびネットワークシステムは情報通信産業に適用することができる。

１１：ユーザエンドデータベース
１２：エンド間パスデータベース
１３：エンド間監視管理部
２１：エンド間監視データベース
２２：監視エンド算出部
２３：エンド間監視パスデータベース
２４：エンド間監視パス算出部
２５：エンド間監視設定部
２６：エンド間監視結果処理部
３００：制御装置

Claims (7)

1. 複数のユーザの通信が重畳されるＶＰＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）基盤におけるエンド間監視を制御する制御装置であって、
   エンド間監視の監視エンドとなる前記ユーザ毎のカスタマーエッジ装置（ＣＥ）の情報が格納されるユーザエンドデータベースと、
   前記ＣＥ間のパスを構成する全てのリンクの情報を格納するエンド間パスデータベースと、
   条件（Ａ）を満たすように前記ＣＥ間に前記監視パスを設定するエンド間監視管理部と、
   を備えることを特徴とする制御装置。
   ［条件（Ａ）］
   ｉ）前記各ＣＥで必ず１つ以上監視すること。
   ｉｉ）前記各ＣＥの監視エンド数の上限を設けること。
   ｉｉｉ）全ての前記リンクにおいて、前記リンクのそれぞれを通るエンド間監視のための監視パスの組み合わせが互いに素となること。
   ただし、前記監視パスの組み合わせが互いに素とは、前記監視パスの重複が無く、前記監視パスの組み合わせから前記リンクを特定できることである。
2. 前記エンド間監視管理部は、
   前記監視パスが切断しているか否かのエンド間監視状態情報を前記監視エンドとなっているそれぞれの前記ＣＥから受信し、切断している前記監視パスの組み合わせに基づいて故障しているリンク、及び前記故障しているリンクにより影響を受けるユーザを特定する特定機能を有することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
3. 前記エンド間監視管理部は、
   監視エンドの数の上限を満たすように、エンド間監視を行う前記ＣＥの組み合せであるエンドペアを算出し、エンド間監視データベースに格納する監視エンド算出部と、
   前記エンド間パスデータベースに格納された前記リンクの情報と前記エンド間監視データベースに格納された前記エンドペアの情報とに基づいて、前記エンドペア間のパスである前記監視パスを構成するリンクを前記エンドペア毎に算出し、エンド間監視パスデータベースに格納するエンド間監視パス算出部と、
   前記エンド間監視データベースに格納された前記監視パスを構成するリンクの情報に基づいて、前記リンクのそれぞれを通る監視パスの組み合わせが互いに素となるように前記ＣＥそれぞれにエンド間監視の機能を設定するエンド間監視設定部と、
   前記エンド間監視状態情報と、前記ユーザエンドデータベースに格納された前記ＣＥの情報及び前記エンド間監視パスデータベースに格納された前記監視パスを構成するリンクの情報と、を比較して、前記特定機能を実現するエンド間監視結果処理部と、
   を有することを特徴とする請求項２に記載の制御装置。
4. 複数のユーザの通信が重畳されるＶＰＮ基盤におけるエンド間監視を制御する制御方法であって、
   ユーザエンドデータベースに格納されたエンド間監視の監視エンドとなる前記ユーザ毎のＣＥの情報と、エンド間パスデータベースに格納された前記ＣＥ間のパスを構成する全てのリンクの情報と、を用いて、条件（Ａ）を満たすように前記ＣＥ間に前記監視パスを設定する監視パス設定手順を行うことを特徴とする制御方法。
   ［条件（Ａ）］
   ｉ）前記各ＣＥで必ず１つ以上監視すること。
   ｉｉ）前記各ＣＥの監視エンド数の上限を設けること。
   ｉｉｉ）全ての前記リンクにおいて、前記リンクのそれぞれを通るエンド間監視のための監視パスの組み合わせが互いに素となること。
   ただし、前記監視パスの組み合わせが互いに素とは、前記監視パスの重複が無く、前記監視パスの組み合わせから前記リンクを特定できることである。
5. 前記監視パスが切断しているか否かのエンド間監視状態情報を前記監視エンドとなっているそれぞれの前記ＣＥから受信し、切断している前記監視パスの組み合わせに基づいて故障しているリンク、及び前記故障しているリンクにより影響を受けるユーザを特定する特定手順をさらに行うことを特徴とする請求項４に記載の制御方法。
6. 前記監視パス設定手順は、
   監視エンドの数の上限を満たすように、エンド間監視を行う前記ＣＥの組み合せであるエンドペアを算出し、エンド間監視データベースに格納する監視エンド算出工程と、
   前記エンド間パスデータベースに格納された前記リンクの情報と前記エンド間監視データベースに格納された前記エンドペアの情報とに基づいて、前記エンドペア間のパスである前記監視パスを構成するリンクを前記エンドペア毎に算出し、エンド間監視パスデータベースに格納するエンド間監視パス算出工程と、
   前記エンド間監視データベースに格納された前記監視パスを構成するリンクの情報に基づいて、前記リンクのそれぞれを通る監視パスの組み合わせが互いに素となるように前記ＣＥそれぞれにエンド間監視の機能を設定するエンド間監視設定工程と、
   を行い、
   前記特定手順は、
   前記エンド間監視状態情報と、前記ユーザエンドデータベースに格納された前記ＣＥの情報及び前記エンド間監視パスデータベースに格納された前記監視パスを構成するリンクの情報と、を比較する工程を行うことを特徴とする請求項５に記載の制御方法。
7. 請求項１から３のいずれかに記載の制御装置としてコンピュータを機能させるプログラム。

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