JP7105717B2 - 情報処理装置、抽出方法、およびプログラム - Google Patents
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Description
本発明を適用した実施形態の情報処理システムは、例えば、監視対象ネットワークNWにおけるトポロジーを抽出する処理を行う。監視対象ネットワークNWは、例えば、OS(Operation System)、VM(Virtual Machine)、HW(Hardware)、DC(Data Center)などの多数のネットワークノードを含む。HWは、例えばサーバ装置である。監視対象ネットワークNWにおける各ネットワークノードは、例えば、CPUコア、メモリ容量、ディスク容量といったプロパティにより定義される。各ネットワークノードは、当該監視対象ネットワークNWの使用者により追加されたり、設定変更されたり、削除されたりする。なお、ネットワークノードには、街中のセンサーやカメラなどのデバイスが含まれてよい。
図1は、本発明を適用した第1実施形態に係る情報処理システムの一例を示すブロック図である。情報処理システムは、例えば、データベース管理装置100と、グラフデータベース記憶装置200と、リレーショナルデータベース記憶装置300と、ネットワーク管理装置400と、ユーザ端末装置500とを備える。データベース管理装置100、グラフデータベース記憶装置200、リレーショナルデータベース記憶装置300、ネットワーク管理装置400、およびユーザ端末装置500は、NIC(Network Interface Card)や無線通信モジュールなどの通信インターフェース(不図示)を有する。
以下、グラフデータベースについて説明する。図2は、本発明を適用した実施形態におけるグラフデータベースの一例を示す図である。なお、本実施形態のグラフデータベースは、例えば、ONAP(Linux (登録商標) FoundationプロジェクトであるOpen Network Automation Platformプロジェクト)の文書「Temporal logic for attributes in a graph data base」におけるBasic Cloningと称される方式のデータベースである。
図3は、本発明を適用した実施形態に係る情報処理システムにおいて新たなノードが追加された時の処理手順を示すフローチャートである。
図4は、本発明を適用した実施形態に係る情報処理システムにおいて新たなグラフノードが追加された時におけるグラフデータベースの変更を説明するための図である。図4(a)は、グラフノードの追加前のグラフデータベースの一例を示す図であり、図4(b)は、グラフノードの追加後のグラフデータベースの一例を示す図である。
図5は、本発明を適用した実施形態に係る情報処理システムにおいてリレーショナルデータベースの一例を示す図である。
リレーショナルデータベースは、ネットワークノードの名称と、第1のラベル名、第2のラベル名、有効開始時刻(start Time)、および有効開始時刻(end Time)を対応付けたデータベースである。リレーショナルデータベースにおける各レコードは、時系列に登録される。すなわち、新たなレコードは、最下位のレコードとして追加される。リレーショナルデータベースに登録されるグラフノードの名称(ラベル名)は、上述したように、グラフデータベースにおいてグラフノード(OS1)を一意に識別するための第2のラベル名である。
図6は、本発明を適用した実施形態に係る情報処理システムにおいてトポロジーを抽出する処理の処理手順を示すフローチャートである。
トポロジー抽出部130は、例えばユーザ端末装置500から受信した情報に基づいて時刻が指定されたか否かを判定する(ステップS200)。なお、以下の説明において、トポロジー抽出部130に指定された時点を指定時点とも記載する。トポロジー抽出部130は、時刻が指定されない場合(ステップS200:NO)、当該判定を繰り返し、時刻が指定された場合には(ステップS200:YES)、ステップS202に処理を進める。
上述したトポロジーの抽出処理について具体的に説明する。図7は、本発明を適用した実施形態に係る情報処理システムにおいてトポロジーの全体を抽出する処理を説明するための図である。
以下、トポロジーの全体を抽出する処理の性能を検証する。
図8は、実施形態の情報処理システムにおいてトポロジーの全体を抽出する処理の性能を検証する処理を説明するための図である。
グラフノード(HW)、グラフノード(VM)、およびグラフノード(OS)を順次増加させると共に当該グラフノード間のエッジも順次増加させた。そして、グラフノードおよびエッジを増加させるごとに、(1)指定時刻が有効開始時刻および有効終了時刻により特定される期間内となるグラフノードをリレーショナルデータベースから検索し、(2)指定時刻の時間ノードを作成し、(3)作成した時間ノードと、抽出されたグラフノードとの間にエッジを作成し、(4)時間ノードを起点とした全てのエッジを辿ることで、指定時刻のトポロジーの全体を抽出する処理を行い、当該(1)から(4)の処理の所要時間を測定した。
以下、第1のグラフノードが、第2のグラフノードに接続された状態から第3のグラフノードに接続された状態に変化した場合において、エッジのみを増加させたグラフデータベース(図10、比較例)と、グラフノードおよびエッジの双方を増加させたグラフデータベース(図11、実施形態)との双方の性能検証を行った。図10は、エッジのみを増加させたグラフデータベースの性能を検証する処理を説明するための図である。図11は、実施形態の情報処理システムにおいてグラフノードとエッジを増加させたグラフデータベースの性能を検証する処理を説明するための図である。
以上説明した実施形態のデータベース管理装置100によれば、有効時刻情報を含むグラフノードとグラフノード間のエッジとを含むグラフデータベースに対し、グラフノードの追加処理および履歴化処理と、エッジの追加処理と、を実行する第1のデータベース処理部110と、第1のデータベース処理部110によりグラフノードが追加された場合に、追加されたグラフノードのラベルおよび有効時刻情報を表形式またはキーバリュー形式のデータベースに登録する第2のデータベース処理部120と、時刻情報が指定された場合に、表形式またはキーバリュー形式のデータベースを参照し、グラフデータベースから、指定された時刻情報を含む起点ノードを起点とするノードであって、指定された時刻情報が有効時刻情報として含まれるノードを抽出するトポロジー抽出部130とを備える、情報処理装置を実現することができる。
上述した実施形態は、ネットワークノードをデータベース化するためにグラフデータベースを構築し、当該グラフデータベースを用いて指定時刻に基づくトポロジーの抽出について説明したが、実施形態のデータベース管理装置100の利用シーンは、監視対象ネットワークNWの管理に限らず、4次元(3次元+時間)におけるノードの移動を可視化する技術や、人の流れ、交通網といったような利用シーンにも適用することができる。
Random Access Memory))のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置などに格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。
110 第1のデータベース処理部
110a ノード管理部
110b エッジ管理部
120 第2のデータベース処理部
130 トポロジー抽出部
200 グラフデータベース記憶装置
300 リレーショナルデータベース記憶装置
400 ネットワーク管理装置
500 ユーザ端末装置
Claims (9)
- 有効時刻情報を含むノードと前記ノード間のエッジとを含むグラフデータベースに対し、前記ノードの追加処理および履歴化処理と、前記エッジの追加処理を実行する第1のデータベース処理部と、
前記第1のデータベース処理部によりノードが追加された場合に、追加されたノードのラベルおよび有効時刻情報を表形式またはキーバリュー形式のデータベースに登録する第2のデータベース処理部と、
時刻情報が指定された場合に、前記表形式またはキーバリュー形式のデータベースを参照し、前記グラフデータベースから、指定された時刻情報を含む起点ノードを起点とするノードであって、指定された時刻情報が有効時刻情報として含まれるノードを抽出する抽出部と、
を備える、情報処理装置。 - 前記第2のデータベース処理部は、前記第1のデータベース処理部により追加されたノードの第1のラベル名とは異なり、当該追加されたノードを一意に特定する第2のラベル名を作成し、作成した前記第2のラベル名に対応付けて有効時刻情報を前記表形式またはキーバリュー形式のデータベースに登録する、
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記第1のデータベース処理部は、前記エッジの追加処理に加えて前記エッジの履歴化処理を実行する、
請求項1または2に記載の情報処理装置。 - 前記抽出部は、
前記起点ノードを作成し、
前記指定された時刻情報を検索キーとして前記表形式またはキーバリュー形式のデータベースにおいて第2のラベル名に対応付けられた有効時刻情報を検索し、指定された時刻情報に合致する有効時刻情報に対応付けられた前記第2のラベル名のノードを抽出し、 前記起点ノードと、前記抽出された前記第2のラベル名のノードとの間の第1のエッジを作成し、
前記第2のラベル名のノード間の第2のエッジを前記グラフデータベースから抽出する、
請求項1から3のうち何れか1項に記載の情報処理装置。 - 前記抽出部は、前記抽出した第2のエッジおよび前記第2のラベル名のノードを含むトポロジーを抽出する、
請求項4に記載の情報処理装置。 - コンピュータが、 有効時刻情報を含むノードと前記ノード間のエッジとを含むグラフデータベースに対し、前記ノードの追加処理および履歴化処理と、前記エッジの追加処理を実行するステップと、
前記コンピュータが、 ノードが追加された場合に、追加されたノードのラベルおよび有効時刻情報を表形式またはキーバリュー形式のデータベースに登録するステップと、
前記コンピュータが、 時刻情報が指定された場合に、前記表形式またはキーバリュー形式のデータベースを参照し、前記グラフデータベースから、指定された時刻情報を含む起点ノードを起点とするノードであって、指定された時刻情報が有効時刻情報として含まれるノードを抽出するステップと、
有する、抽出方法。 - 前記コンピュータが、 前記エッジの追加処理に加え、前記エッジの履歴化処理を実行する、
請求項6に記載の抽出方法。 - コンピュータに、
有効時刻情報を含むノードと前記ノード間のエッジとを含むグラフデータベースに対し、前記ノードの追加処理および履歴化処理と、前記エッジの追加処理を実行させ、
ノードが追加された場合に、追加されたノードのラベルおよび有効時刻情報を表形式またはキーバリュー形式のデータベースに登録させ、
時刻情報が指定された場合に、前記表形式またはキーバリュー形式のデータベースを参照し、前記グラフデータベースから、指定された時刻情報を含む起点ノードを起点とするノードであって、指定された時刻情報が有効時刻情報として含まれるノードを抽出させる、
プログラム。 - 前記エッジの追加処理に加え、前記エッジの履歴化処理を実行させる、
請求項8に記載のプログラム。
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US20140280302A1 (en) | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Magnet Systems Inc. | Time-based graph data model |
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