JP7264261B2 - ネットワーク管理装置、方法およびプログラム - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、ネットワーク管理装置、方法およびプログラムに関する。

複数種別のネットワーク（NW）装置で実現されたNWの物理および論理レイヤ（layer）上の経路を管理する際、論理レイヤを定義する仕様（Spec)から論理レイヤ上のネットワーク管理情報(Entity（実体）)を自動的に生成する技術がある（例えば非特許文献１を参照）。

外部仕様定義に基づくNW管理情報自動生成方式の検討、信学会総合大会B-14-12(2019.03)

電話またはIP（インターネットプロトコル（Internet Protocol））サービスなどの通信サービスを提供するネットワーク設備において、設計担当者により、ノード（node）切替または経路変更の工事が実施される前に、工事前後の発装置から着装置までの、物理および論理レイヤ上の経路を設計情報から把握したいという要望がある。

これに対し、従来技術では、設計担当者は、工事前後の物理レイヤ上の経路を設計情報から把握し、物理、論理レイヤの管理情報(物理Entity、論理Entity)を手動で投入する必要があった。
また、設計担当者は、工事前後の物理経路を手動で取得する必要があった。

上記のように、従来の技術では、ネットワークの経路の設定に係る作業負荷が大きかった。

この発明は、上記事情に着目してなされたもので、その目的は、ネットワークの経路の設定に係る作業負荷を軽減することができるようにしたネットワーク管理装置、方法およびプログラムを提供することである。

本発明の一態様に係るネットワーク管理装置は、ネットワークの情報オブジェクトの実体を表すエンティティを記憶する第１の記憶部と、前記ネットワークの始点と終点に関する情報を記憶する第２の記憶部と、前記ネットワークの始点と終点との間に設けられる複数の通信装置の種別および各通信装置の接続順序を示す経路のルールに関する情報を記憶する第３の記憶部と、前記ネットワークの始点と終点に関する情報を前記第２の記憶部から取得し、前記第１の記憶部に記憶されたエンティティに基づいて、前記ネットワークの始点と終点との間の物理レイヤの複数の経路を計算し、前記経路上の始点と終点との間のエンティティを前記第１の記憶部から経路ごとに取得する経路計算処理手段と、前記経路計算処理手段により取得されたエンティティで示される、ある経路におけるネットワークの始点と終点との間に設けられる複数の通信装置の種別および各通信装置の接続順序を示す経路が、前記第３の記憶部に記憶されるルールに適合するときに、前記取得されたエンティティで示される経路を前記ルールに適合する経路であると評価する経路評価処理手段と、を備える。

本発明の一態様に係るネットワーク管理方法は、ネットワークの情報オブジェクトの実体を表す第１のエンティティを記憶する第１の記憶部と、前記ネットワークの始点と終点に関する情報を記憶する第２の記憶部と、前記ネットワークの始点と終点との間に設けられる複数の通信装置の種別および各通信装置の接続順序を示す経路のルールに関する情報を記憶する第３の記憶部とを具備するネットワーク管理装置が行なうネットワーク管理方法であって、前記ネットワークの始点と終点に関する情報を前記第２の記憶部から取得し、前記第１の記憶部に記憶されたエンティティに基づいて、前記ネットワークの始点と終点との間の物理レイヤの複数の経路を計算し、前記経路上の始点と終点との間のエンティティを前記第１の記憶部から経路ごとに取得する経路計算処理を行なうことと、前記経路計算処理により取得されたエンティティで示される、ある経路におけるネットワークの始点と終点との間に設けられる複数の通信装置の種別および各通信装置の接続順序を示す経路が、前記第３の記憶部に記憶されるルールに適合するときに、前記取得されたエンティティで示される経路を前記ルールに適合する経路であると評価する経路評価処理を行なうことと、を備える。

本発明によれば、ネットワークの経路の設定に係る作業負荷を軽減することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係るネットワーク管理システム１０のハードウェア（hardware）構成の一例を示すブロック図である。 図２は、本発明の一実施形態に係るネットワーク管理システム１０のソフトウェア（software）構成の一例を示す図である。 図３は、ネットワーク管理装置に適用されるネットワーク構成のモデリングの一例を表形式で示す図である。 図４は、本発明の一実施形態に係るネットワーク管理システムの事前作業の実施手順の一例を示す図である。 図５は、本発明の一実施形態に係るネットワーク管理システムの事前作業の実施手順の一例を示す図である。 図６は、経路計算及び経路評価の一例を説明する図である。 図７は、経路計算及び経路評価の一例を説明する図である。 図８は、Spec入力部およびEntity入力部による入力の一例を示す図である。 図９は、収容情報入力部による入力の一例を示す図である。 図１０は、収容情報の一例を表形式で示す図である。 図１１は、装置構成ルール入力部による入力の一例を示す図である。 図１２は、装置構成ルールの一例を表形式で示す図である。 図１３は、経路計算部による経路選択の一例を説明する図である。 図１４は、経路評価部による経路選択の一例を説明する図である。 図１５は、経路計算部及び経路評価部による処理動作の手順の一例を示すフローチャート（flow chart）である。 図１６は、管理対象のネットワークの一例を示す図である。 図１７は、Spec入力部により入力される物理Specの一例を表形式で示す図である。 図１８は、Spec入力部により入力される論理Specの一例を表形式で示す図である。 図１９は、Spec入力部により入力される論理Specの一例を表形式で示す図である。 図２０は、管理対象であるネットワークと物理Specとの対応の一例を示す図である。 図２１は、物理Entityの登録の一例を示す図である。 図２２は、物理Entityの登録の一例を示す図である。 図２３は、物理Entityの登録の一例を示す図である。 図２４は、収容情報の設定の一例を示す図である。 図２５は、収容情報の設定の一例を示す図である。 図２６は、装置構成ルールの設定の一例を示す図である。 図２７は、装置構成ルールの設定の一例を示す図である。 図２８は、経路計算の一例を示す図である。 図２９は、経路計算の一例を示す図である。 図３０は、論理Entityの保管の一例を説明する図である。

以下、図面を参照しながら、この発明に係わる一実施形態を説明する。
（構成）
（１）ハードウェア構成
図１は、本発明の一実施形態に係るネットワーク管理システム１０のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
ネットワーク管理システム（ネットワーク管理装置）１０は、例えばサーバコンピュータ（server computer）またはパーソナルコンピュータ（personal computer）により構成され、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のハードウェアプロセッサ（hardware processor）１１Ａを有する。そして、ネットワーク管理システム１０では、このハードウェアプロセッサ１１Ａに対し、プログラムメモリ（program memory）１１Ｂ、データメモリ（data memory）１２、および入出力インタフェース（interface）１３が、バス（bus）１４を介して接続される。

ネットワーク管理システム１０にはキーボード（keyboard）などの入力デバイス（device）２０、出力デバイス３０が付設される。入出力インタフェース１３には、入力デバイス２０と出力デバイス３０が接続可能である。プログラムメモリ１１Ｂは、非一時的な有形のコンピュータ可読記憶媒体として、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）またはＳＳＤ（Solid State Drive）等の随時書込みおよび読出しが可能な不揮発性メモリと、ＲＯＭ等の不揮発性メモリとが組み合わせて使用されたものである。このプログラムメモリ１１Ｂには、一実施形態に係る各種制御処理が実行されるために必要なプログラムが格納されている。

データメモリ１２は、有形のコンピュータ可読記憶媒体として、例えば、上記の不揮発性メモリと、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性メモリとが組み合わせて使用されたものである。このデータメモリ１２は、各種処理が行なわれる過程で取得および作成された各種データが記憶されるために用いられる。

（２）ソフトウェア構成
図２は、本発明の一実施形態に係るネットワーク管理システム１０のソフトウェア構成の一例を示す図である。この図２では、ネットワーク管理システム１０のソフトウェア構成が図１に示されたハードウェア構成と関連付けられて示される。
図２に示すように、ネットワーク管理システム１０は、ソフトウェアによる処理機能部として、Spec（Specification（仕様））入力部４１、Entity入力部４２、収容情報入力部４３、装置構成ルール(rule)入力部４４、経路計算部４５、経路評価部４６、エンティティ補完部４７、Spec DB（データベース）１２ａ、Entity DB１２ｂ、収容情報ファイル（file）DB１２ｃ、および装置構成ルールファイルDB１２ｄを備えるデータ分析装置として構成できる。

図２に示されたネットワーク管理システム１０内のSpec DB１２ａ、Entity DB１２ｂ、収容情報ファイルDB１２ｃ、装置構成ルールファイルDB１２ｄは、図１に示されたデータメモリ１２を用いて構成され得る。ただし、これらのデータベースはネットワーク管理システム１０内に必須の構成ではなく、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリなどの外付け記憶媒体、又はクラウド（cloud）に配置されたデータベースサーバ（database server）等の記憶装置に設けられたものであってもよい。

上記のSpec入力部４１、Entity入力部４２、収容情報入力部４３、装置構成ルール入力部４４、経路計算部４５、経路評価部４６、エンティティ補完部４７の各部における処理機能部は、いずれも、プログラムメモリ１１Ｂに格納されたプログラムを上記ハードウェアプロセッサ１１Ａにより読み出させて実行させることにより実現される。
なお、これらの処理機能部の一部または全部は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：Application Specific Integrated Circuit）またはＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などの集積回路を含む、他の多様な形式によって実現されてもよい。また、Entity入力部４２、収容情報入力部４３、装置構成ルール入力部４４は上記入力デバイス２０、出力デバイス３０を用いて実現され得る。

ネットワーク管理システム１０で管理されるネットワーク管理情報（エンティティ（実体））として、以下の種類が存在する。
物理レイヤの構成には、PD(Physical Device), PP(Physical Port), PL(Physical Link)を含むEntity（情報オブジェクト（object））が適用され、論理レイヤの構成にはTL(Topological Link), NFD(Network Forwarding Domain),TPE(Termination Point Encapsulation), FRE(Forwarding Relationship Encapsulation)でなるEntityが適用される。FREは、NC(Network Connection),LC(Link Connect), XC(Cross(X) Connect)を含む。このような適用により、物理レイヤおよび論理レイヤの構成が統一された形式で保持され得る。

ここで、NW構成(物理、論理レイヤ)のモデリング（modeling）について説明する。図３は、ネットワーク管理装置に適用されるネットワーク構成のモデリングの一例を表形式で示す図である。
図３に示されるように、物理レイヤにおけるEntity名は、PD, PP, PLに区分される。それぞれのEntity名における「Entity名：意味」の対応は下記のとおりである。
・PD(Physical Device)：装置
・PP(Physical Port)：装置が持つ通信ポート
・PL(Physical Link)：装置間の接続ケーブル（cable）

図３に示されるように、論理レイヤにおけるEntity名は、TL, NFD, TPE, FRE(NC, LC, XC)に区分される。それぞれのEntity名における「Entity名：意味」の対応は下記のとおりである。
・TL(Topological Link)：装置間の接続性
・NFD(Network Forwarding Domain)：装置内の転送可能な範囲
・TPE(Termination Point Encapsulation)：通信の終端点
・FRE(Forwarding Relationship Encapsulation)のNC(Network Connection)：TPE間のLC、XCによって形成されるEnd-Endの接続性
・FREのLC(Link Connect)：TPEで終端される装置間の接続性
・FREのXC(Cross Connect)：TPEで終端される装置内の接続性

（実施手順）
次に、本発明の一実施形態による実施手順の一例を説明する。
（事前作業）
図４および図５は、本発明の一実施形態に係るネットワーク管理システムの事前作業の実施手順の一例を示す図である。
（１） 図４に示されるように、オペレータ（operator）による入力操作により、ネットワーク管理システム１０のSpec DB１２ａに対して、工事前後のネットワークを規定する仕様（Specification）が登録される。登録される仕様は、PD/PP/PL Spec、TPE/FRE/NFD Specである。

（２） 図４に示されるように、オペレータによる入力操作により、ネットワーク管理システム１０において、物理レイヤのエンティティ（物理エンティティと称されることもある）が生成されてEntity DB１２ｂに格納される。この格納されるエンティティは、PD/PP/PL Entityである。

（３） 図５に示されるように、オペレータによる入力操作により、ネットワークの工事ステータス（status）である工事前および工事後のそれぞれについて、通信に係る発装置および着装置（あわせて発着装置と称されることがある）が収容される装置のポートが示される収容情報が事前に作成されて、収容情報ファイルDB１２ｃに格納されることができる。

（４） 図５に示されるように、オペレータによる入力操作により、ネットワークの工事ステータス、ネットワークの工事前後の発着装置名、装置構成が示される装置構成ルールが事前に作成されて装置構成ルールファイルDB１２ｄに格納されることができる。装置構成ルール内の装置構成は、発装置から着装置までの各装置の装置種別および各装置の接続順序を示す経路情報の定義を含む。ここでは、収容情報で定義される工事ステータス、発着装置の関係は、装置構成ルールに定義される工事ステータス、発着装置の関係と同じであるとする。

（経路選択作業：経路計算及び経路評価）
図６および図７は、経路計算及び経路評価の一例を説明する図である。
ここでは、ネットワーク管理システム（ネットワーク管理装置）による管理対象ネットワークは、図６に示されるように、２台のパーソナルコンピュータ（PC）であるPC1とPC2の間の、６台のEthernet（登録商標） Switch（以下、単にSwitchと称することがある）であるSwitch1、Switch2、Switch3、Switch4、Switch5、Switch6と、１台のIP Router（以下、単にRouterと称することがある）であるRouterで構成されているものとする。

この管理対象ネットワークでは、PC1に対してSwitch1の一端が通信可能に接続され、このSwitch1の他端に対してSwitch2、Switch4の一端が通信可能に並列接続され、これらSwitch2、Switch4の他端に対してRouterの一端が通信可能に接続される。そして、このRouterの他端に対してSwitch3、Switch5の一端が通信可能に並列接続され、これらSwitch3、Switch5の他端に対してSwitch6の一端が通信可能に接続され、Switch6の他端に対してPC2が通信可能に接続される。

（１） 経路計算部４５は、下記の（ａ）および（ｂ）を収容情報から取得する。
（ａ） 発装置（PC1）（図６に示されるａ１）を収容する収容装置（例えば図６に示されるｂ１で囲まれるSwitch1）（ここでは収容装置Ａと称する）及びポート（例えば図６に示されるSwitch1-PP1）
（ｂ） 着装置（PC2）（図６に示されるａ２）を収容する収容装置（例えば図６に示されるｂ２で囲まれるSwitch6）（ここでは収容装置Ｂと称する）及びポート（例えば図６に示されるSwitch6-PP1）

（２） 経路計算部４５は、収容装置Ａ，Ｂと工事ステータス（工事前／工事後）とに対応する装置構成(PD Spec群の装置種別および接続順序)（例えば図６に示されるｂ、ｂ１またはｂ２）を装置構成ルールから取得する。図６に示された例では、工事前ではSwitch1, 2, 3, 6およびRouterが使用され、工事により、使用対象であるSwitchがSwitch2, 3がSwitch4, 5に切り替えられることで、工事後ではSwitch1, 4, 5, 6およびRouterが使用される。

（３） 経路計算部４５は、収容装置ＡのPPから収容装置ＢのPPまでに至る経路（例えば図６に示されるｃ）を、PP Entity ,PL Entityの接続関係から取得する。
（４） 経路評価部４６は、（３）で得られた経路上の装置の接続順序及びPD Specが、（２）で取得されたPD Spec群の装置種別および接続順序と同一であるか否かを確認し、同一である経路、例えば図７に示された丸印が付され、かつ×印が付されない経路を適切な経路として取得する。
（５） エンティティ補完部４７は、（４）で得られた経路上の物理Entityに対応する論理Specから論理Entityを生成する。

次に、上記の事前作業の詳細を説明する。図８は、Spec入力部およびEntity入力部による入力の一例を示す図である。
Spec入力部４１は、管理対象NWにおける物理Spec（PD/PP/PL Spec）および論理Spec（TPE/FRE/NFD Spec）をSpec DB１２ａに格納する。
Entity入力部４２は、管理対象NWにおける物理Entity（PD/PP/PL Entity）をEntity DB１２ｂに格納する。
Spec DB１２ａおよびEntity DB１２ｂは、RDBでもよいし、NoSQL DBでもよい。
一例として、これらのDBがRDB（Relational Database）であれば、物理Spec ,Entityの内容がSQLによりSpec DB１２ａ、Entity DB１２ｂにそれぞれ格納されてもよい。

図９は、収容情報入力部による入力の一例を示す図である。
収容情報入力部４３は、発装置/着装置の収容装置または収容装置の通信ポートを収容情報として収容情報ファイルDB１２ｃに入力する。

図１０は、収容情報の一例を表形式で示す図である。
図１０に示されるように、収容情報として格納される項目(スキーマ（schema）)は、カラム（column）名、値説明、データ型を含む。

図１０に示される例での、収容情報のカラム名、値説明、データ型の対応は下記のとおりである。
装置：発装置または着装置の名称：文字列
工事前：装置に対応する収容装置または収容装置が持つ通信ポート名(工事前)：文字列
工事後：装置に対応する収容装置または収容装置が持つ通信ポート名(工事後)：文字列
図１１は、装置構成ルール入力部による入力の一例を示す図である。
装置構成ルール入力部４４は、発装置の収容装置から着装置の収容装置までに至る装置構成を装置構成ルールファイルDB１２ｄに格納する。

図１２は、装置構成ルールの一例を表形式で示す図である。
図１２に示されるように、装置構成ルールとして格納される項目(スキーマ)は、カラム名、値説明、およびデータ型を含む。

図１２に示される例での、装置構成ルールのカラム名、値説明、データ型の対応は下記のとおりである。
工事ステータス：工事ステータスを示す：文字列
発装置：発装置名を示す：文字列
着装置：着装置名を示す：文字列
装置構成：発装置の収容装置から着装置の収容装置に至るまでの装置構成(PD Spec名)が格納された配列を示す:文字列配列

図１３は、経路計算部による経路選択の一例を説明する図である。
経路計算部４５は、工事ステータス(前/後)の発装置を収容する装置のポート、および着装置を収容する装置のポートを収容情報ファイルDB１２ｃからそれぞれ取得する（図１３に示されるａ）。

経路計算部４５は、工事ステータス(工事前、後)における発装置に収容される装置のポート（発側収容ポートと称することがある）から、着装置に収容される装置ポート（着側収容ポートと称することがある）までに辿ることができる全ての経路をEntity DB１２ｂに格納されるEntityの接続関係から取得し、経路上のPD ,PL ,PP EntityをEntity DB１２ｂから取得する（図１３に示されるｂ）。
経路計算部４５による経路選択の方法は、例えば単一始点最短経路問題に適用できるダイクストラ法（Dijkstra’s Algorithm）等が挙げられる。

図１４は、経路評価部による経路選択の一例を説明する図である。
経路評価部４６は、経路計算部４５により得られた経路上のPD Entityを取得し、それぞれのEntityに対応するPD Specを配列に格納して、この配列を計算済み配列とする（図１４に示されるａ）。

経路評価部４６は、計算済み配列に係る工事ステータス、発装置、着装置と同じ工事ステータス、発装置、着装置にそれぞれ対応する装置構成を装置構成ルールファイルDB１２ｄから取得し、この装置構成からPD Spec配列を取得して、この配列をルール配列とする（図１４に示されるｂ）。

経路評価部４６は、計算済み配列のPD Specとルール配列のPD Specとを比較し、同順序かつ同一Specであれば、上記経路計算部４５により得られた経路を装置構成ルールに適合する経路として選択（評価）する。一方、上記比較されたPD Spec同士が異なる場合は、経路評価部４６は、次の経路に係る経路選択の処理を行なう。

図１５は、経路計算部及び経路評価部による処理動作の手順の一例を示すフローチャートである。この処理動作は、経路計算部４５による処理（図１５に示されるａ）と、経路評価部４６による処理（図１５に示されるｂ）とに区分される。

まず、経路計算部４５は、現在の工事ステータス、発装置名、着装置名を取得し（Ｓ１１）、この工事ステータスに係る発装置名、着装置名を収容する装置のポートを収容情報ファイルDB１２ｃから取得する（Ｓ１２）。

収容情報のレコード（record）があれば（Ｓ１３のＹｅｓ）、経路計算部４５は、発装置および着装置をそれぞれ収容するポートを収容情報ファイルDB１２ｃから取得する（Ｓ１４）。収容情報のレコードがなければ（Ｓ１３のＮｏ）、収容情報取得エラー（error）を示すメッセージ（message）などが出力される。

経路計算部４５は、最短経路問題を解消する各種アルゴリズム（algorithm）などを適用することにより、工事ステータスにおける発側収容ポートから着側収容ポートまでの全経路を取得（選択）し（Ｓ１５）、この経路上の物理EntityをEntity DB１２ｂから取得する（Ｓ１６）。

次に、経路評価部４６は、上記全経路のうち処理済みの経路が無くなるまで以下のＳ１７からＳ２０までのループ（loop）処理を行なう。
経路評価部４６は、経路上のPD Entityを配列として取得し（Ｓ１７）、このPD Entity配列の各Entityに対応するPD Specを計算済み配列に格納する（Ｓ１８）。
経路評価部４６は、計算済み配列に係る工事ステータス、発装置、着装置と同じ工事済みステータス、発装置名、着装置名に対応するPD Spec配列をルール配列として取得する（Ｓ１９）。
計算済み配列とルール配列の順序が同一でなければ（Ｓ２０のＮｏ）、ループ処理の先頭に戻り、経路評価部４６は、別の経路についてのＳ１７以降の処理を行なう。計算済み配列とルール配列の順序が同一であれば（Ｓ２０のＹｅｓ）、経路評価部４６は、計算済み配列に対応する経路を装置構成ルールに適合する経路として評価し、処理を終了する。

次に、ネットワーク管理システムによる処理の具体例について説明する。図１６は、管理対象のネットワークの一例を示す図である。
以下では、図１６に示されるように、PC1とPC2のうちPC1に対してSwitch1の一端が通信可能に接続され、このSwitch1の他端に対してSwitch2、Switch3の一端が通信可能に並列接続され、これらSwitch2、Switch3の他端に対してRouterの一端が通信可能に接続される。
そして、このRouterの他端に対してSwitch4、Switch5の一端が通信可能に並列接続され、これらSwitch4、Switch5の他端に対してSwitch6の一端が通信可能に接続され、このSwitch6の他端にPC2が通信可能に接続されるネットワークが管理対象であるときの処理について説明する。
また、上記のSwitch1、Switch2、Switch3、Switch6は「Ａ社製Switch」であって、Switch4、Switch5は「Ｂ社製Switch」であるとする。

（物理Spec登録＜事前作業＞）
図１７は、Spec入力部により入力される物理Specの一例を表形式で示す図である。事前準備として、Spec入力部４１は、オペレータによる操作を介して、図１７に示される物理SpecをSpec DB１２ａに登録する。

この物理Specは、Spec種類、登録される物理Spec、および意味でなる。
図１７に示される例での、登録される物理Specの種類であるPP、PL、PDについて、「登録されるSpecの表記：意味」の対応は下記の通りである。
（PP）
PP_PC：PCのPP
PP_SW_A：Switch(A社製)のPP
PP_SW_B：Switch(B社製)のPP
PP_R：RouterのPP

（PL）
PL_PC-SW_A：PC～Switch(A社製)間のPL
PL_SW_A-SW_A：Switch(A社製)～Switch(A社製)間のPL
PL_SW_A-SW_B：Switch(A社製)～Switch(B社製)間のPL
PL_SW_A-R：Switch(A社製)～Router間のPL
PL_SW_B-R：Switch(B社製)～Router間のPL

（PD）
PD_PC：PCのPD
PD_SW_A：Switch(A社製)のPD
PD_SW_B：Switch(B社製)のPD
PD_R：RouterのPD

（論理Spec登録＜事前作業＞）
図１８および図１９は、Spec入力部により入力される論理Specの一例を表形式で示す図である。Spec入力部４１は、オペレータによる操作を介して、図１８、１９に示される論理SpecをSpec DB１２ａに登録する。

この論理Specは、Spec種類、登録されるSpec、および意味でなる。
図１８に示される例での、登録される論理Specの種類であるTPE、TLについて、「登録されるSpecの表記：意味」の対応は下記の通りである。

（TPE）
TPE_PC_LD：PCのLogical DeviceレイヤのTPE
TPE_PC_E：PCのEthernetレイヤのTPE
TPE_PC_IP：PCのIPレイヤのTPE
TPE_SW_A_LD：Switch(A社製)のLogical DeviceレイヤのTPE
TPE_SW_A_E：Switch(A社製)のEthernetレイヤのTPE
TPE_SW_B_LD：Switch(B社製)のLogical DeviceレイヤのTPE
TPE_SW_B_E：Switch(B社製)のEthernetレイヤのTPE
TPE_R_LD：RouterのLogical DeviceレイヤのTPE
TPE_R_E：RouterのEthernetレイヤのTPE
TPE_R_IP：RouterのIPレイヤのTPE

（TL）
TL_PC-SW_A：PC～Switch(A社製)間のTL
TL_SW_A-SW_A：Switch(A社製)～Switch(A社製)間のTL
TL_SW_A-SW_B：Switch(A社製)～Switch(B社製)間のTL
TL_SW_A-R：Switch(A社製)～Router間のTL
TL_SW_B-R：Switch(B社製)～Router間のTL

また、図１９に示される例での、登録される論理Specの種類であるNFD、FRE(LC)、FRE(XC)、FRE(NC)について、「登録されるSpecの表記：意味」の対応は下記の通りである。
（NFD）
NFD_SW_A：Switch(A社製)のNFD
NFD_SW_B：Switch(B社製)のNFD
NFD_R：RouterのNFD

（FRE(LC)）
FRELC_PC-SW_A_E：PC～Switch(A社製)間のEthernetレイヤのFRE(LC)
FRELC_SW_A-SW_A_E：Switch(A社製)～Switch(A社製)間のEthernetレイヤのFRE(LC)
FRELC_SW_A-SW_B_E：Switch(A社製)～Switch(B社製)間のEthernetレイヤのFRE(LC)
FRELC_SW_A-R_E：Switch(A社製)～Router間のEthernetレイヤのFRE(LC)
FRELC_SW_B-R_E：Switch(B社製)～Router間のEthernetレイヤのFRE(LC)
FRELC_PC-R_IP：PC～Router間のIPレイヤのFRE(LC)

（FRE(XC)）
FREXC_SW_A_E：Switch(A社製)のEthernetレイヤのFRE(XC)
FREXC_SW_B_E：Switch(B社製)のEthernetレイヤのFRE(XC)
FREXC_R_IP：RouterのIPレイヤのFRE(XC)

（FRE(NC)）
FRENC_PC-R_E：PC～Router間のEthernetレイヤのFRE(NC)
FRENC_PC-PC_IP：PC～PC間のIPレイヤのFRE(NC)

（NWと物理Specの対応関係＜事前作業＞）
図２０は、管理対象であるネットワークと物理Specとの対応の一例を示す図である。図２０では、図１６に示される管理対象NWにおけるPP、PL、PDに対する、図１７に示される、Spec DB１２ａに登録された物理Specとの対応関係が示される。

（物理Entity登録手順＜事前作業＞
図２１、図２２、図２３は、物理Entityの登録の一例を示す図である。
上記登録された物理レイヤのSpecを用いて、Entity入力部４２は、オペレータによる操作を介して、物理エンティティをEntity DB１２ｂに登録する。

図２１では、物理レイヤのSpecを用いて登録される物理エンティティ情報の対応関係を示す。
図２１に示された物理Entityは、図２２に示された形式で表記されるとする。また、それぞれのEntity間の接続関係を相互に有するとする。図２２では、図２１に示されたPC1-Switch1間の物理Entityが示される。
図２３に示されるように、物理Entityが事前準備としてEntity DB１２ｂに登録されたものとする。このEntityと物理Specとの対応関係は図２１にならうとする。

図２１に示され、利用するSpecと登録される物理エンティティとの関係、および図２２で対応する表記を下記の（ａ）～（ｅ）に示す。
（ａ）
（利用するSpec）PD_PC
（登録される物理エンティティ）PC1
（物理エンティティの表記）「PD_PC」Specが用いられた「PC1」エンティティ
（ｂ）
（利用するSpec）PP_PC
（登録される物理エンティティ）PC1_P1
（物理エンティティの表記）「PP_PC」Specが用いられた「PC1_P1」エンティティ
（ｃ）
（利用するSpec）PL_PC-SW_A
（登録される物理エンティティ）PC1-SW1_PL
（物理エンティティの表記）「PL_PC-SW_A」Specが用いられた「PC1-SW1_PL」エンティティ
（ｄ）
（利用するSpec）PP_SW_A
（登録される物理エンティティ）Switch1_P1
（物理エンティティの表記）「PP_SW_A」Specが用いられた「Switch1_P1」エンティティ
（ｅ）
（利用するSpec）PD_SW_A
（登録される物理エンティティ）Switch1
（物理エンティティの表記）「PD_SW_A」Specが用いられた「Switch1」エンティティ

（収容情報の設定＜事前作業＞）
図２４および図２５は、収容情報の設定の一例を示す図である。
収容情報入力部４３は、オペレータによる操作を介して、発装置および着装置にそれぞれ対応する、工事前後の収容ポートであるPP Entityを含む収容情報ファイルを設定する。

図２４に示された例では、図２５に示された管理対象NWにおける、以下の（ａ）～（ｄ）に対応するPP Entityを含む収容情報ファイルが、収容情報入力部４３により収容情報ファイルDB１２ｃに格納される。

（ａ） 工事前における発装置であるPC1を収容するSwitch1のポートに対応する、工事前の収容ポートであるPP Entity「Switch1_PP1」
（ｂ） 工事前における着装置であるPC2を収容するSwitch6のポートに対応する、工事前の収容ポートであるPP Entity「Switch6_PP1」
（ｃ） 工事後における発装置であるPC1を収容するSwitch1のポートに対応する、工事後の収容ポートであるPP Entity「Switch1_PP2」
（ｄ） 工事後における着装置であるPC2を収容するSwitch6のポートに対応する、工事後の収容ポートであるPP Entity「Switch6_PP2」

（装置構成ルールの設定＜事前作業＞）
図２６および図２７は、装置構成ルールの設定の一例を示す図である。
装置構成ルール入力部４４は、オペレータによる操作を介して、工事ステータス、発着装置に対応する装置構成(PD SpecとPDの接続順序)をPD Spec配列として設定する。

図２６に示された例では、図２７に示された管理対象NWにおける、以下の（ａ）、（ｂ）に対応するPD Spec配列を含む装置構成ルールが、装置構成ルール入力部４４により装置構成ルールファイルDB１２ｄに格納される。

（ａ） 工事ステータスが「工事前」であるときの、発装置であるPC1と着装置であるPC2の間の装置構成（図２７中のａ）に対応するPD Spec配列
[PD_SW_A,PD_SW_A,PD_R,PD_SW_A,PD_SW_A]（図２６中のａ）
（ｂ） （ａ）工事ステータスが「工事後」であるときの、発装置であるPC1と着装置であるPC2の間の装置構成（図２７中のｂ）に対応するPD Spec配列
[PD_SW_A,PD_SW_B,PD_R,PD_SW_B,PD_SW_A] （図２６中のｂ）

（経路計算＜経路選択作業＞）
図２８は、経路計算の一例を示す図である。
（１） 経路計算部４５は、収容情報ファイルDB１２ｃから、工事ステータス、発装置「PC1」、着装置「PC2」に対応する発着装置の収容ポートのPP Entityを取得する（図２８中のａ）。

（２） 経路計算部４５は、工事前後における発装置側の収容ポートから着装置側の収容ポートへの全経路を、上記取得されたそれぞれのPP Entityからの、Entity DB１２ｂに格納されるPP Entity、PL Entityの接続関係を辿ることで計算し、それぞれの経路上のPD ,PL ,PP EntityをEntity DB１２ｂから取得する。

図２８に示された例では、経路計算部４５は、図２４に示された収容情報ファイルから、下記の（ａ）、（ｂ）を取得する。

（ａ） 工事前における発装置であるPC1を収容するSwitch1のポートに対応する、工事前の収容ポートであるPP Entity「Switch1_PP1」
（ｂ） 工事前における着装置であるPC2を収容するSwitch6のポートに対応する、工事前の収容ポートであるPP Entity「Switch6_PP1」
そして、経路計算部４５は、これら取得された各PP Entityで示される発装置側ポートから着装置側ポートに至る下記の経路（１）～（４）を計算し、全ての経路のPD ,PL ,PP Entityを取得する（図２８中のｂ）。ここでは、取得されるPD Entityのみが示される。

経路（１）：Sw1_A→Sw2_A→R→Sw3_A→Sw6_A
経路（２）：Sw1_A→Sw2_A→R→Sw5_B→Sw6_A
経路（３）：Sw1_A→Sw4_B→R→Sw3_A→Sw6_A
経路（４）：Sw1_A→Sw4_B→R→Sw5_B→Sw6_A

上記の表記の意味は下記の通りである。
Sw1_A、Sw2_A、Sw3_A、Sw6_A、Sw1_A：Switch1,2,3,6（Ａ社製）
Sw4_B、Sw5_B：Switch4,5（Ｂ社製）
R：Router

（経路評価＜経路選択作業＞）
図２９は、経路計算の一例を示す図である。
（１） 経路評価部４６は、経路計算部４５で得られた各経路上のPD Entityを取得し、それぞれのPD Entityに対応するPD Specを配列に格納することで、計算済み配列を経路ごとに生成する（図２９中のａ）。

（２） 経路評価部４６は、工事ステータス、発,着装置に対応する装置構成を装置構成ルールファイルDB１２ｄから取得し、この装置構成からPD Spec配列を取得することで、ルール配列を生成する（図２９中のｂ）。

（３） 経路評価部４６は、ある経路についての計算済み配列のPD Specと、この計算済み配列に係る工事ステータス、発装置、着装置と同じ工事ステータス、発装置、着装置に係るルール配列のPD Specとを比較し、これらの配列で示されるPD Specは、同順序かつ同一のPD Specであれば、上記計算済み経路を装置構成ルールに適合する経路として評価し、経路計算部４５に返却する。比較された配列で示されるPD Specが、同順序かつ同一のPD Specであるとの条件を満たさない場合は、経路評価部４６は、未評価である経路のうち１つを選択し、この経路についての評価、つまり上記の計算済み配列、ルール配列の生成および比較を行なう。

図２９に示された例では、経路評価部４６は、図２８に示された、各経路（１）～（４）のPD Entityを取得し、これらのPD Entityに対応するPD Specが配列に格納された、下記の計算済み配列（ａ）～（ｄ）を生成する。

（ａ）（経路（１）：[PD_SW_A,PD_SW_A,R,PD_SW_A,PD_SW_A]
（ｂ）（経路（２）：[PD_SW_A,PD_SW_A,R,PD_SW_B,PD_SW_A]
（ｃ）（経路（３）：[PD_SW_A,PD_SW_B,R,PD_SW_A,PD_SW_A]
（ｄ）（経路（４）：[PD_SW_A,PD_SW_B,R,PD_SW_B,PD_SW_A]
そして、経路評価部４６は、工事ステータス、発,着装置に対応する装置構成を取得し、ルール配列を取得する。

経路評価部４６は、各経路の計算済み配列と、ルール配列とを比較する。この比較の結果、経路（１）についての計算済み配列と、同じく経路（１）についてのルール配列とが同順序かつ同一のPD Specを示すので、経路評価部４６は、工事前経路として経路（１）を装置構成ルールに適合する経路として評価し、この経路のPD Entityを経路計算部４５に返却する（図２９中のｃ）。

（論理Entity補完＜経路選択作業＞）
図３０は、論理Entityの保管の一例を説明する図である。
（１） 経路計算部４５は、上記計算された経路に対応する物理Entity（PP/PL/PD）をエンティティ補完部４７に入力する（図３０中のａ）。

（２） エンティティ補完部４７は、入力された物理Entityに則った論理Entityを論理Specから自動的に生成することにより、論理Entityを補完する（図３０中のｂ）。

この補完では、エンティティ補完部４７は、Spec DB１２ａからSpecを取得する。そして、エンティティ補完部４７は、取得されたSpecを用いて、上記入力された物理Entity（PP/PL/PD）に対応する、論理レイヤのエンティティ（論理エンティティと称することもある）を、論理レイヤの各層におけるエンティティの関係性、および論理レイヤの最下層におけるエンティティと物理レイヤにおけるエンティティとの関係性が保持された形で生成する。

エンティティ補完部４７による論理Entityの補完に関しては、日本国特願２０１９－０３１７８８明細書（例えば請求項１、段落［００４０］乃至［０１４２］、図９乃至４２）にも記載されている。

以上説明したように、本発明の一実施形態に係るネットワーク管理システムでは、経路計算部４５は、収容情報ファイルから工事ステータス、発,着装置に対応する発側ポート,着側ポートのPP Entityを取得し、工事ステータスに対応した発着PP Entity間の経路を計算し、得られた経路上のPD, PL, PP Entityを取得する。

経路評価部４６は、経路計算部４５で得られた経路上のPD Entityを取得し、それぞれのEntityに対応するPD Specを計算済み配列として格納する。そして、経路評価部４６は、工事ステータス、発,着装置に対応する装置構成を装置構成ルールファイルから取得し、この装置構成からPD Spec配列をルール配列として取得する。

経路評価部４６は、計算済み配列とルール配列の要素であるPD Specを比較し、同順序かつ同一Specであれば、該当経路を装置構成ルールに適合する経路として評価し、経路計算部４５に返却する。

経路計算部４５は、経路評価部４６から返却された経路に含まれる物理Entity群をエンティティ補完部４７に入力する。エンティティ補完部４７は、物理Entityに対応する論理Entityを自動的に作成する。
上記の特徴により、ネットワーク管理システムの設計担当者は、設計情報を利用して工事前後の経路を物理/論理レイヤ含めて、自動的に取得することができる。

また、各実施形態に記載された手法は、計算機（コンピュータ）に実行させることができるプログラム（ソフトウェア手段）として、例えば磁気ディスク（フロッピー（登録商標）ディスク（Floppy disk）、ハードディスク等）、光ディスク（ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ、ＭＯ等）、半導体メモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ（Flash memory）等）等の記録媒体に格納し、また通信媒体により伝送して頒布され得る。なお、媒体側に格納されるプログラムには、計算機に実行させるソフトウェア手段（実行プログラムのみならずテーブル、データ構造も含む）を計算機内に構成させる設定プログラムをも含む。本装置を実現する計算機は、記録媒体に記録されたプログラムを読み込み、また場合により設定プログラムによりソフトウェア手段を構築し、このソフトウェア手段によって動作が制御されることにより上述した処理を実行する。なお、本明細書でいう記録媒体は、頒布用に限らず、計算機内部あるいはネットワークを介して接続される機器に設けられた磁気ディスク、半導体メモリ等の記憶媒体を含むものである。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

１０…ネットワーク管理システム
４１…Spec入力部
４２…Entity入力部
４３…収容情報入力部
４４…装置構成ルール入力部
４５…経路計算部
４６…経路評価部
４７…エンティティ補完部

Claims (7)

1. ネットワークの情報オブジェクトの実体を表すエンティティを記憶する第１の記憶部と、
   前記ネットワークの始点と終点に関する情報を記憶する第２の記憶部と、
   前記ネットワークの始点と終点との間に設けられる複数の通信装置の種別および各通信装置の接続順序を示す経路のルールに関する情報を記憶する第３の記憶部と、
   前記ネットワークの始点と終点に関する情報を前記第２の記憶部から取得し、
   前記第１の記憶部に記憶されたエンティティに基づいて、前記ネットワークの始点と終点との間の物理レイヤの複数の経路を計算し、前記経路上の始点と終点との間のエンティティを前記第１の記憶部から経路ごとに取得する経路計算処理手段と、
   前記経路計算処理手段により取得されたエンティティで示される、ある経路におけるネットワークの始点と終点との間に設けられる複数の通信装置の種別および各通信装置の接続順序を示す経路が、前記第３の記憶部に記憶されるルールに適合するときに、前記取得されたエンティティで示される経路を前記ルールに適合する経路であると評価する経路評価処理手段と、
   を備えるネットワーク管理装置。
2. 前記第２の記憶部は、
   前記ネットワークの工事前または工事後を示す工事ステータス情報と関連付けて、前記ネットワークの始点と終点に関する情報を記憶し、
   前記第３の記憶部は、
   前記ネットワークの工事前または工事後を示す工事ステータス情報と関連付けて、前記ネットワークの始点と終点との間に設けられる複数の通信装置の種別および各通信装置の接続順序を示す経路のルールに関する情報を記憶し、
   前記経路計算処理手段は、
   前記ネットワークの工事前および工事後の一方に係る、前記ネットワークの始点と終点に関する情報を前記第２の記憶部から取得し、
   前記第１の記憶部に記憶されたエンティティに基づいて、前記ネットワークの工事前および工事後の一方に係る、前記ネットワークの始点と終点との間の物理レイヤの複数の経路を計算し、前記経路上の始点と終点との間のエンティティを前記第１の記憶部から経路ごとに取得し、
   前記経路評価処理手段は、
   前記経路計算処理手段により取得されたエンティティで示される、前記ネットワークの工事前および工事後の一方に係る、物理レイヤのある経路におけるネットワークの始点と終点との間に設けられる複数の通信装置の種別および各通信装置の接続順序を示す経路が、前記第３の記憶部に記憶されるルールに適合するときに、前記取得されたエンティティで示される物理レイヤの経路を前記ルールに適合する物理レイヤの経路であると評価する、
   請求項１に記載のネットワーク管理装置。
3. 前記情報オブジェクトの仕様を記憶する第４の記憶部を備え、
   前記経路計算処理手段は、
   前記計算された、物理レイヤの経路に対応する、物理レイヤのエンティティを出力し、
   前記第４の記憶部に記憶された仕様に基づいて、前記経路計算処理手段により出力された、物理レイヤのエンティティに沿った、論理レイヤのエンティティを生成するエンティティ生成処理手段をさらに備える、
   請求項１に記載のネットワーク管理装置。
4. ネットワークの情報オブジェクトの実体を表す第１のエンティティを記憶する第１の記憶部と、前記ネットワークの始点と終点に関する情報を記憶する第２の記憶部と、前記ネットワークの始点と終点との間に設けられる複数の通信装置の種別および各通信装置の接続順序を示す経路のルールに関する情報を記憶する第３の記憶部とを具備するネットワーク管理装置が行なうネットワーク管理方法であって、
   前記ネットワークの始点と終点に関する情報を前記第２の記憶部から取得し、
   前記第１の記憶部に記憶されたエンティティに基づいて、前記ネットワークの始点と終点との間の物理レイヤの複数の経路を計算し、前記経路上の始点と終点との間のエンティティを前記第１の記憶部から経路ごとに取得する経路計算処理を行なうことと、
   前記経路計算処理により取得されたエンティティで示される、ある経路におけるネットワークの始点と終点との間に設けられる複数の通信装置の種別および各通信装置の接続順序を示す経路が、前記第３の記憶部に記憶されるルールに適合するときに、前記取得されたエンティティで示される経路を前記ルールに適合する経路であると評価する経路評価処理を行なうことと、
   を備えるネットワーク管理方法。
5. 前記第２の記憶部は、
   前記ネットワークの工事前または工事後を示す工事ステータス情報と関連付けて、前記ネットワークの始点と終点に関する情報を記憶し、
   前記第３の記憶部は、
   前記ネットワークの工事前または工事後を示す工事ステータス情報と関連付けて、前記ネットワークの始点と終点との間に設けられる複数の通信装置の種別および各通信装置の接続順序を示す経路のルールに関する情報を記憶し、
   前記経路計算処理を行なうことは、
   前記ネットワークの工事前および工事後の一方に係る、前記ネットワークの始点と終点に関する情報を前記第２の記憶部から取得することと、
   前記第１の記憶部に記憶されたエンティティに基づいて、前記ネットワークの工事前および工事後の一方に係る、前記ネットワークの始点と終点との間の物理レイヤの複数の経路を計算し、前記経路上の始点と終点との間のエンティティを前記第１の記憶部から経路ごとに取得することと、を含み
   前記経路評価処理を行なうことは、
   前記経路計算処理により取得されたエンティティで示される、前記ネットワークの工事前および工事後の一方に係る、物理レイヤのある経路におけるネットワークの始点と終点との間に設けられる複数の通信装置の種別および各通信装置の接続順序を示す経路が、前記第３の記憶部に記憶されるルールに適合するときに、前記取得されたエンティティで示される物理レイヤの経路を前記ルールに適合する物理レイヤの経路であると評価することと、を含む
   請求項４に記載のネットワーク管理方法。
6. 前記ネットワーク管理装置は、前記情報オブジェクトの仕様を記憶する第４の記憶部をさらに備え、
   前記経路計算処理を行なうことは、
   前記計算された、物理レイヤの経路に対応する、物理レイヤのエンティティを出力することを含み、
   前記第４の記憶部に記憶された仕様に基づいて、前記経路計算処理により出力された、物理レイヤのエンティティに沿った、論理レイヤのエンティティを生成するエンティティ生成処理を行なうことをさらに備えた、
   請求項４に記載のネットワーク管理方法。
7. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載のネットワーク管理装置の前記各手段としてプロセッサを機能させるネットワーク管理処理プログラム。

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