JPWO2018079440A1 - チェイン構築装置、試験装置、試験システム、方法およびプログラム - Google Patents

チェイン構築装置、試験装置、試験システム、方法およびプログラム Download PDF

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Abstract

サービスファンクションチェインに含まれる試験対象に対する試験をより容易に実施する技術を提供すること。チェイン構築装置１００は、通信サービスの要求に基づいて、通信ネットワーク９００に含まれるサービス機能９０１の連なりによって構成されるサービスファンクションチェインを設計するチェイン設計部１０１と、サービスファンクションチェインを構成するサービス機能９０１のうちテストの対象となるサービス機能９０１を経由しテストの対象とならないサービス機能９０１を経由しないテスト用サービスファンクションチェインを設計するテスト用チェイン設計部１０２と、サービスファンクションチェインおよびテスト用サービスファンクションチェインを通信ネットワーク９００内に構築するチェイン構築部１０３とを備える。

Description

本発明は、サービスファンクションチェインを試験する技術に関する。
通信キャリアは、通信サービスの構築を、旧来のハードウェアアプライアンスを用いた形態から、ＶＮＦ（Virtual Network Function）を用いた形態へ移行しつつある。ＶＮＦは、汎用の計算機サーバで稼動してネットワーク機能を実現するソフトウェアである。通信キャリアは、所望の機能をもつＶＮＦを組み合わせてサービスファンクションチェインを構成することで、ユーザに対して通信サービスを柔軟に提供できる。
サービスファンクションチェインは、ユーザの送受信端を、キャリア網内のデータセンタに配備されたＶＮＦを経由しながら繋ぐ。図１４に、サービスチェインの概形を具体例で示す。ユーザの通信端は、キャリア網に有線もしくは無線媒体によって接続している。キャリア網の中には、複数のデータセンタが設置されている。ユーザの通信端間を繋ぐサービスファンクションチェインＣ１００は、キャリア網を通る途上で各データセンタを通っており、各データセンタ内で稼動しているＶＮＦを経由する。
また、データセンタの内部には、複数のサーバが備わっている。各サーバのＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、メモリ、ストレージなどの計算機リソースは、仮想マシンやコンテナという形態で使用される。ＶＮＦは、このような仮想マシンもしくはコンテナの形態で動作する。例えば、図１４の１つのデータセンタ内において、図１５のように、複数のラックａ〜ｃが含まれるとする。また、ラックａおよびｂにそれぞれ含まれるサーバ上で、サービスファンクションチェインＣ１００のＶＮＦが稼動しているとする。この場合、サービスファンクションチェインＣ１００は、このデータセンタのゲートウェイを通り、ラックａおよびｂのＶＮＦを経由して、再びゲートウェイを通って、このデータセンタの外部に出る。このとき、ラック間、並びに、ラックおよびゲートウェイの間は、このデータセンタ内のネットワークで中継される。
ここで、ＶＮＦを用いても、通信サービス、すなわちサービスファンクションチェインの設計・構築時および運用中に所望のサービス品質を維持するために、試験環境が必要であることは、旧来と変わらない。
このようなサービスファンクションチェインの試験に関連する技術の一例が、非特許文献１に記載されている。この関連技術は、パケット分類手段によってポリシに従ってパケットを分類し、パケット転送手段によって分類したパケットを適切なサービスファンクションチェインへ送出する。そして、この関連技術は、テスタによって、サービスファンクションチェインを試験する。
具体的には、テスタは、試験用トラヒックの送信元としてパケットを出力する。出力されたパケットは、パケット分類手段によって分類され、パケット転送手段によって、分類結果と関連づけられたＶＮＦに対して、所定の転送パスに沿って転送される。ＶＮＦから出力されるパケットは、パケット分類手段に送られ、再度分類された後、パケット転送手段によって次のＶＮＦへ転送されるか、分類を経ずに次のＶＮＦへ転送される。サービスチェインの末尾のＶＮＦが出力したパケットは、テスタに転送される。テスタは、送出したパケットをサービスファンクションチェインの末尾から受信することで、サービスファンクションチェインの導通試験を行う。また、テスタは、パケットの送信時刻と受信時刻とを比較して遅延を算出したり、ある時間で到着するパケット数・データ量を測ることによってスループットを算出したりする。
ところで、通信キャリアが自身のネットワークにおいて、通信リソースのみならず、計算機リソースも提供するＭＥＣ（Mobile Edge Computing）のようなアーキテクチャが議論されている。このようなアーキテクチャでは、ユーザが独自のＶＮＦまたはアプリケーションをサービスファンクションチェインの一部として、通信キャリアのネットワーク内に埋め込むような運用形態が考えられる。
R. Gu, C. Li, and H. Assarpour, "Test Report of Service Function Chain with NSH in Cloud Datacenter," IETF I-D: draft-gu-sfc-test-report-sfc-nsh-00, October 2015.
前述のような運用形態における問題点は、ユーザが通信キャリアから提供される計算機リソースを用いてサービスファンクションチェインに埋め込んだＶＮＦまたはアプリケーションが、通信キャリアの管理外になる、ということである。つまり、ユーザ自身が、そのＶＮＦまたはアプリケーションが期待通りに動作し続けるようメンテナンスしなければならない。通信キャリアのネットワーク内に配備しているため、ユーザは、そのＶＮＦまたはアプリケーションを試験するための通信トラヒックを試験対象に対して直接入力することはできない。また、ユーザは、サービスファンクションチェインの具体的な構成を含む、キャリア網内の詳細を知ることもできない。
ここで、このような運用形態においても、非特許文献1のようなテスタを、サービスファンクションチェインに予め組み込んでおくことが考えられる。しかしながら、チェインごとにテスタを用意することは、費用面で現実的ではない。また、テスタの数を減らし、チェイン間で試験の度に組替えることも考えられるが、チェインの運用が非常に煩雑になる。
したがって、このような運用形態でサービスファンクションチェインを試験するには、サービスファンクションチェインの両端から試験用トラヒックを流さざるを得ない。しかしながら、この場合、ユーザは、試験対象単体での試験を行うことはできない。また、この場合、試験トラヒックが試験対象となるＶＮＦまたはアプリケーションの前後のチェインの影響を受けるため、問題箇所の切り分けが困難になる。
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものである。すなわち、本発明は、サービスファンクションチェインに含まれる試験対象に対する試験をより容易に実施する技術を提供することを目的とする。
本発明のチェイン構築装置は、通信サービスの要求に基づいて、通信ネットワークに含まれるサービス機能の連なりによって構成されるサービスファンクションチェインを設計するチェイン設計手段と、前記サービスファンクションチェインを構成するサービス機能のうちテストの対象となるサービス機能を経由し前記テストの対象とならないサービス機能を経由しないテスト用サービスファンクションチェインを設計するテスト用チェイン設計手段と、前記サービスファンクションチェインおよび前記テスト用サービスファンクションチェインを前記通信ネットワーク内に構築するチェイン構築手段と、を備える。
また、本発明の試験装置は、上述のチェイン構築装置によって構築された前記サービスファンクションチェインおよび前記テスト用サービスファンクションチェインに対して、試験用トラヒックを生成してそれぞれ入力することにより、前記サービスファンクションチェインおよび前記テスト用サービスファンクションチェインの状態や性能を計測するトラヒック生成計測手段と、前記サービスファンクションチェインおよび前記テスト用サービスファンクションチェインに対する計測結果を比較する計測結果比較手段と、を備える。
また、本発明の試験システムは、上述のチェイン構築装置と、前記通信ネットワークにおいてパケットをいずれのサービスファンクションチェインに振り分けるかを分類するパケット分類手段と、前記パケット分類手段によって分類されたサービスファンクションチェインの転送パスに沿って前記パケットを転送するよう前記通信ネットワークを制御するパケット転送手段と、を備える。
また、本発明の方法は、コンピュータ装置が、通信サービスの要求に基づいて、通信ネットワークに含まれるサービス機能の連なりによって構成されるサービスファンクションチェインを設計し、前記サービスファンクションチェインを構成するサービス機能のうちテストの対象となるサービス機能を経由し前記テストの対象とならないサービス機能を経由しないテスト用サービスファンクションチェインを設計し、前記サービスファンクションチェインおよび前記テスト用サービスファンクションチェインを前記通信ネットワーク内に構築する。
また、本発明のプログラムは、通信サービスの要求に基づいて、通信ネットワークに含まれるサービス機能の連なりによって構成されるサービスファンクションチェインを設計するチェイン設計ステップと、前記サービスファンクションチェインを構成するサービス機能のうちテストの対象となるサービス機能を経由し前記テストの対象とならないサービス機能を経由しないテスト用サービスファンクションチェインを設計するテスト用チェイン設計ステップと、前記サービスファンクションチェインおよび前記テスト用サービスファンクションチェインを前記通信ネットワーク内に構築するチェイン構築ステップと、をコンピュータ装置に実行させる。当該プログラムは記憶媒体に格納されていてもよい。
また、本発明の他の方法は、コンピュータ装置が、上述の方法によって構築された前記サービスファンクションチェインおよび前記テスト用サービスファンクションチェインに対して、試験用トラヒックを生成してそれぞれ入力することにより、前記サービスファンクションチェインおよび前記テスト用サービスファンクションチェインの状態や性能を計測し、前記サービスファンクションチェインおよび前記テスト用サービスファンクションチェインに対する計測結果を比較する。
また、本発明の他のプログラムは、上述のプログラムをコンピュータ装置に実行させることによって構築された前記サービスファンクションチェインおよび前記テスト用サービスファンクションチェインに対して、試験用トラヒックを生成してそれぞれ入力することにより、前記サービスファンクションチェインおよび前記テスト用サービスファンクションチェインの状態や性能を計測するトラヒック生成計測ステップと、前記サービスファンクションチェインおよび前記テスト用サービスファンクションチェインに対する計測結果を比較する計測結果比較ステップと、をコンピュータ装置に実行させる。
本発明は、サービスファンクションチェインに含まれる試験対象に対する試験をより容易に実施する技術を提供することができる。
本発明の第１の実施の形態としての試験システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態としての試験システムのハードウェア構成の一例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態における通信ネットワークの構成の具体例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態におけるデータセンタの構成の具体例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態におけるチェイン構築装置の動作を説明するフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態の具体例において要求されるサービスファンクションチェインの構成を示す図である。 本発明の第１の実施の形態の具体例において設計されたサービスファンクションチェインの構成を示す図である。 本発明の第１の実施の形態の具体例において設計されたテスト用サービスファンクションチェインの構成を示す図である。 本発明の第２の実施の形態としての試験システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施の形態における試験装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態における試験装置の動作を説明するフローチャートである。 本発明の第３の実施の形態としての試験システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第３の実施の形態における試験装置の動作を説明するフローチャートである。 サービスファンクションチェインの概形を具体的に説明する図である。 サービスファンクションチェインの概形を具体的に説明する他の図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態としての試験システム１の構成を図１に示す。図１において、試験システム１は、チェイン構築装置１００と、パケット分類部１１０と、パケット転送部１２０とを含む。また、チェイン構築装置１００は、チェイン設計部１０１と、テスト用チェイン設計部１０２と、チェイン構築部１０３とを含む。また、試験システム１は、通信ネットワーク９００に接続される。
ここで、通信ネットワーク９００は、サービスファンクションチェインによる通信サービスを提供する。サービスファンクションチェインは、通信ネットワーク９００に収容されるユーザの通信端Ｕ１００からＵ２００までを、サービス機能９０１の連なりによって繋ぐ。以降、サービスファンクションチェインを、単にチェインとも記載する。
サービス機能９０１は、通信ネットワーク９００に含まれる計算機リソースを用いて提供される機能である。例えば、サービス機能９０１は、ＶＮＦまたはアプリケーションとして実現される。また、サービス機能９０１としては、通信ネットワーク９００の管理者である通信キャリアにより提供されるサービス機能９０１がある。また、他のサービス機能９０１として、通信ネットワーク９００内の計算機リソースを用いたユーザ独自のサービス機能９０１が導入される場合もある。ここで、あるサービス機能９０１が提供するサービスの種類は、他のサービス機能９０１が提供するサービスの種類と同一であってもよいし、異なっていてもよい。なお、図１には、３つのサービス機能９０１を示したが、通信ネットワーク９００におけるサービス機能９０１の数は、３つに限定されない。また、図１では、サービスファンクションチェインが、通信ネットワーク９００に含まれる３つのサービス機能９０１の全ての連なりによって構成される例を示している。ただし、サービスファンクションチェインは、通信ネットワーク９００において提供可能なサービス機能９０１のうち選択されたサービス機能９０１の連なりによって構成可能である。
チェイン構築装置１００は、通信ネットワーク９００におけるサービスファンクションチェインを構築する装置である。
パケット分類部１１０は、通信ネットワーク９００においてパケットをいずれのサービスファンクションチェインに振り分けるかを分類する。
パケット転送部１２０は、分類されたパケットを、振り分けられたサービスファンクションチェインの転送パスに沿ってパケットを転送するよう、通信ネットワーク９００を制御する。具体的には、パケット転送部１２０は、パケットの転送ルールを保持し、通信ネットワーク９００内の各物理的または論理的なスイッチを制御する。
ここで、試験システム１は、図２に示すようなハードウェア要素を含むコンピュータ装置によって構成可能である。図２において、試験システム１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１００１、メモリ１００２、出力装置１００３、入力装置１００４、および、ネットワークインタフェース１００５を含む。メモリ１００２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、補助記憶装置（ハードディスク等）等によって構成される。出力装置１００３は、ディスプレイ装置やプリンタ等のように、情報を出力する装置によって構成される。入力装置１００４は、キーボードやマウス等のように、ユーザ操作の入力を受け付ける装置によって構成される。ネットワークインタフェース１００５は、通信ネットワーク９００に接続するインタフェースである。この場合、試験システム１の各機能ブロックは、メモリ１００２に格納されるコンピュータ・プログラムを読み込んで実行して各部を制御するＣＰＵ１００１によって構成される。
なお、試験システム１のハードウェア構成は、図２に示した構成に限定されない。例えば、試験システム１を構成する各機能ブロックは、図２に示したようなハードウェア要素を備える物理的に同一のコンピュータ装置上に実現されていなくてもよい。例えば、試験システム１を構成する各機能ブロックは、複数の物理的、論理的または仮想的なサーバに分散して実現されていてもよい。
また、通信ネットワーク９００およびサービス機能９０１を含むネットワークシステムの構成の一例を図３〜図４に示す。図３において、ネットワークシステムは、通信ネットワーク９００と、１つ以上のデータセンタ９００１とを含む。ここで、図３には、３つのデータセンタ９００１を示しているが、データセンタ９００１の数は、１以上であればよく、３つに限定されない。
また、１つのデータセンタ９００１は、図４に示すように、１つ以上のラック９００２と、ゲートウェイ９００３とを含む。ここで、図４には、３つのラック９００２を示しているが、１つのデータセンタ９００１に含まれるラック９００２の数は、１以上であればよく、３つに限定されない。
また、１つのラック９００２は、スイッチ９００４と、１つ以上の計算機リソース９００５とを含む。スイッチ９００４は、ハードウェア要素であってもよいが、計算機リソース９００５上にソフトウェアとして実現されていてもよい。また、計算機リソース９００５は、物理サーバまたは論理的に計算機を構成可能なリソースによって構成される。また、計算機リソース９００５は、データセンタ９００１内の通信ネットワーク、スイッチ９００４およびゲートウェイ９００３を介して、外部と通信可能である。このとき、サービス機能９０１は、計算機リソース９００５によって実現される。ここで、図４には、３つの計算機リソース９００５を示しているが、１つのラック９００２に含まれる計算機リソース９００５の数は、１以上であればよく、３つに限定されない。
なお、通信ネットワーク９００の構成は、図３〜図４に示した構成に限定されない。
次に、チェイン構築装置１００の各機能ブロックの詳細について説明する。
チェイン設計部１０１は、通信サービスの要求に基づいて、通信ネットワーク９００に含まれるサービス機能９０１の連なりによって構成されるサービスファンクションチェインを設計する。
例えば、チェイン設計部１０１は、チェインの構成を表す情報を通信サービスの要求として取得し、チェインの構成を表す情報に基づいて、サービスファンクションチェインを設計してもよい。この場合、チェイン設計部１０１は、チェインの構成を作成・編集可能なＧＵＩ（Graphical User Interface）や、チェインの構成を構造的なテキスト形式で作成・編集可能なエディタを備えることにより、チェインの構成を表す情報を取得してもよい。あるいは、チェイン設計部１０１は、チェインの要件情報を通信サービスの要求として取得し、取得した要件情報に基づいて自動的にチェインの構成を計算することにより、サービスファンクションチェインを設計してもよい。チェインの要件情報とは、例えば、チェインに含めたいサービス機能９０１の種類を表す情報を含んでいてもよい。なお、通信サービスの要求は、典型的には、通信ネットワーク９００のユーザや管理者により入力される。
このとき、例えば、通信のサービス要求に基づいて、設計されたサービスファンクションチェインは、ユーザによって導入されるサービス機能９０１を含む場合もある。ユーザによって導入されるサービス機能９０１は、通信ネットワーク９００の管理者等により提供されるサービス機能９０１とは異なっている。たとえば、ユーザによって導入されるサービス機能９０１は、ユーザによって入力された通信サービスの要求に基づき、管理者等により提供されるサービス機能９０１とは別に、新たに導入される。
また、チェイン設計部１０１は、設計したサービスファンクションチェインの構成情報を出力する。サービスファンクションチェインの構成情報は、例えば、サービス機能９０１の種類、数、配置場所、サービス機能９０１間の転送パス等をそれぞれ表す情報を含む。出力のフォーマットは、メモリ１００２上のデータやファイルであってもよいし、通信プロトコルのメッセージであってもよい。
テスト用チェイン設計部１０２は、チェイン設計部１０１によって設計されたサービスファンクションチェインに対してテスト用サービスファンクションチェインを設計する。テスト用サービスファンクションチェインは、サービスファンクションチェインを構成するサービス機能９０１のうち、テストの対象となるサービス機能９０１を経由しテストの対象とならないサービス機能９０１を経由しない構成のチェインである。
なお、いずれのサービス機能９０１がテストの対象となるかを表す情報は、ユーザまたは管理者による入力により決定されてもよい。あるいは、ユーザによって導入されるサービス機能９０１がサービスファンクションチェインに含まれる場合、ユーザによって導入される当該サービス機能９０１が、テストの対象として適用されてもよい。
また、サービスファンクションチェインに、テストの対象となる複数のサービス機能９０１が含まれる場合について説明する。この場合、テスト用チェイン設計部１０２は、テストの対象となる各サービス機能９０１について、そのサービス機能９０１だけを経由するテスト用サービスファンクションチェインを生成してもよい。この場合、テストの対象となるサービス機能９０１の数だけ、テスト用サービスファンクションチェインが生成される。また、テスト用チェイン設計部１０２は、複数のテストの対象となるサービス機能９０１の一部または全てを経由し、他のサービス機能９０１を経由しないテスト用のサービスファンクションチェインを生成してもよい。また、テスト用チェイン設計部１０２は、これらの両方のテスト用サービスファンクションチェインを生成してもよい。
また、テスト用チェイン設計部１０２は、設計したテスト用サービスファンクションチェインの構成情報を出力する。テスト用サービスファンクションチェインの構成情報および出力のフォーマットの一例は、前述したサービスファンクションチェインの構成情報と同様である。
チェイン構築部１０３は、サービスファンクションチェインおよびテスト用サービスファンクションチェインを、通信ネットワーク９００内に構築する。例えば、チェイン構築部１０３は、それぞれのチェインに含まれるサービス機能９０１のインスタンスを、計算機リソース９００５を用いて生成する。また、例えば、チェイン構築部１０３は、該当するチェインの転送パスに沿ってパケットをサービス機能９０１間で転送するためのネットワーク制御に関する設定を行う。これらの構築処理は、パケット分類部１１０およびパケット転送部１２０に対して行われる。例えば、チェイン構築部１０３は、非特許文献１に記載された公知の技術を用いて、サービスファンクションチェインおよびテスト用サービスファンクションチェインを構築可能である。
以上のように構成されたチェイン構築装置１００の動作を、図５を参照して説明する。
図５では、まず、チェイン設計部１０１は、通信サービスの要求を取得する（ステップＳ１１）。
前述のように、チェイン設計部１０１は、ＧＵＩやエディタを介して、チェインの構成を表す情報を、通信サービスの要求として取得してもよい。あるいは、前述のように、チェイン設計部１０１は、チェインの要件情報を、通信サービスの要求として取得してもよい。
次に、チェイン設計部１０１は、通信サービスの要求に基づいて、サービスファンクションチェインを設計する（ステップＳ１２）。
次に、テスト用チェイン設計部１０２は、チェイン設計部１０１によって設計されたチェインに対してテスト用サービスファンクションチェインを設計する（ステップＳ１３）。
前述のように、テスト用サービスファンクションチェインは、サービスファンクションチェインを構成するサービス機能９０１のうち、テストの対象となるサービス機能９０１を経由しテストの対象とならないサービス機能９０１を経由しないチェインである。
また、前述のように、サービスファンクションチェインに、ユーザによって導入されたサービス機能９０１が含まれる場合、該当するサービス機能９０１が、テストの対象となる。
次に、チェイン構築部１０３は、ステップＳ１２で設計されたサービスファンクションチェインと、ステップＳ１３で設計されたテスト用サービスファンクションチェインとを、通信ネットワーク９００内に構築する（ステップＳ１４）。
以上で、チェイン構築装置１００は、動作を終了する。
次に、チェイン構築装置１００の動作を具体例で示す。
この具体例では、チェイン設計部１０１は、通信サービスの要求として、図６に示すサービスファンクションチェインの構成を表す情報を取得したとする（ステップＳ１１）。
図６に示すサービスファンクションチェインの構成は、ＶＮＦ９０１ａ、ＶＮＦ９０１ｂ、ＶＮＦ９０１ｃを含む。ここで、ＶＮＦ９０１ｂは、ユーザによって導入されるサービス機能９０１であるとする。また、ＶＮＦ９０１ａおよび９０１ｃは、通信ネットワーク９００を管理する通信キャリアによって提供されるサービス機能９０１であるとする。
次に、チェイン設計部１０１は、図６に示すサービスファンクションチェインの構成を実現するため、図７に示すようにチェインＣ１０００を設計したとする（ステップＳ１２）。
図７において、スイッチ９００４ａ〜９００４ｃは、それぞれ、ＶＮＦ９０１ａ〜９０１ｃの入出力トラヒックをスイッチングするためのスイッチ９００４である。これらのスイッチ９００４ａ〜９００４ｃは、対応するＶＮＦ９０１ａ〜９０１ｃが配備されたラック９００２内に、ハードウェアもしくは計算機上で動作するソフトウェアとして実装されている。
なお、図７では簡略化して示しているが、スイッチ９００４ａおよび９００４ｂ、並びに、スイッチ９００４ｂおよび９００４ｃの間は、次のように接続される。
まず、両端のＶＮＦ９０１ａおよび９０１ｂが同一データセンタ９００１内の異なるラック９００２に存在する場合について説明する。この場合、スイッチ９００４ａおよび９００４ｂの間は、データセンタ９００１内ネットワークによって接続される。スイッチ９００４ｂおよび９００４ｃの間の接続も同様である。
また、両端のＶＮＦ９０１ａおよび９０１ｂが異なるデータセンタ９００１内に存在する場合について説明する。この場合、スイッチ９００４ａおよび９００４ｂの間は、双方のデータセンタ９００１内ネットワークおよびデータセンタ９００１間ネットワーク内を通る１以上の経路によって接続される。スイッチ９００４ｂおよび９００４ｃの間の接続も同様である。
なお、両端のＶＮＦ９０１ａおよび９０１ｂが同一ラック９００２内に存在する場合がある。この場合、スイッチ９００４ａおよび９００４ｂが同一のスイッチ９００４により構成される。したがって、ＶＮＦ９０１ａから９０１ｂへの経路は、ＶＮＦ９０１ａ−スイッチ９００４ａ−ＶＮＦ９０１ｂ、というように、スイッチ９００４ａで折り返す形となる。
このように、ステップＳ１１において、チェイン設計部１０１は、各ＶＮＦ９０１ａ〜９０１ｃが配置される場所と、それらを順に辿る経路の組とを計算する。そして、チェイン設計部１０１は、チェインＣ１０００の構成情報を出力する。
次に、テスト用チェイン設計部１０２は、図７に示すように設計されたチェインＣ１０００に対するテスト用サービスファンクションチェインとして、図８に示すチェインＣ２０００を設計する（ステップＳ１３）。
具体的には、テスト用チェイン設計部１０２は、チェインＣ１０００におけるテストの対象として、ユーザによって導入されたＶＮＦ９０１ｂを抽出する。ＶＮＦ９０１ｂがユーザによって導入されたものであることは、チェインＣ１０００の構成情報を参照することにより抽出可能である。そして、テスト用チェイン設計部１０２は、チェインＣ１０００において、テストの対象として抽出したＶＮＦ９０１ｂを経由し、ＶＮＦ９０１ａおよび９０１ｃを経由しない経路（転送パス）を計算する。そして、テスト用チェイン設計部１０２は、計算した経路を持つチェインＣ２０００を設計する。
このようにして設計されたチェインＣ２０００は、チェインＣ１０００の経路のうち、経由しないＶＮＦ９０１ａおよび９０１ｃの折り返し部分を除去した経路を通る。
次に、チェイン構築部１０３は、通信ネットワーク９００にチェインＣ１０００およびＣ２０００を構築する（ステップＳ１４）。前述のように、例えば、チェイン構築部１０３は、非特許文献１に記載された技術を用いてこれらのチェインを構築すればよい。
以上で、具体例の説明を終了する。
次に、本発明の第１の実施の形態の効果について述べる。
本発明の第１の実施の形態としての試験システムは、サービスファンクションチェインに含まれる試験対象に対する試験をより容易に実施することができる。
その理由について説明する。本実施の形態では、チェイン設計部が、通信サービスの要求に基づいて、通信ネットワークに含まれるサービス機能の連なりによって構成されるサービスファンクションチェインを設計する。そして、設計されたサービスファンクションチェインに対して、テスト用チェイン設計部が、テスト用サービスファンクションチェインを設計する。テスト用サービスファンクションチェインは、設計されたサービスファンクションチェインを構成するサービス機能のうちテストの対象となるサービス機能を経由しテストの対象とならないサービス機能を経由しないチェインである。そして、チェイン構築部が、サービスファンクションチェインおよびテスト用サービスファンクションチェインを通信ネットワーク内に構築するからである。
このように、本実施の形態は、ユーザからの通信サービスの要求を実現するサービスファンクションチェインのうち、ユーザ独自のサービス機能のみを経由するテスト用サービスファンクションチェインを構築する。したがって、ユーザは、キャリア網内に配備した独自のサービス機能に対して、直接トラヒックを入力することができ、試験を容易に行うことができる。
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施の形態の説明において参照する各図面において、本発明の第１の実施の形態と同一の構成および同様に動作するステップには同一の符号を付して本実施の形態における詳細な説明を省略する。
まず、本発明の第２の実施の形態としての試験システム２の構成を図９に示す。図９において、試験システム２は、本発明の第１の実施の形態としての試験システム１と同一の構成に加えて、試験装置２００を含む。試験装置２００は、トラヒック生成計測部２０１と、計測結果比較部２０２とを含む。
試験装置２００は、チェイン構築装置１００によって構築されたサービスファンクションチェインおよびテスト用サービスファンクションチェインを用いて、試験を行う装置である。また、試験装置２００は、サービスファンクションチェインの通信端に接続される。なお、図９では、試験装置２００は、通信端Ｕ１００に接続されているが、通信端Ｕ２００に接続されていてもよい。また、通信端Ｕ１００およびＵ２００に、それぞれ試験装置２００が接続されていてもよい。
ここで、試験装置２００のハードウェア構成の一例を図１０に示す。図１０において、試験装置２００は、ＣＰＵ２００１、メモリ２００２、出力装置２００３、入力装置２００４、および、接続インタフェース２００５を含む。メモリ２００２は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、補助記憶装置等によって構成される。出力装置２００３は、ディスプレイ装置やプリンタ等のように、情報を出力する装置によって構成される。入力装置２００４は、キーボードやマウス等のように、ユーザ操作の入力を受け付ける装置によって構成される。接続インタフェース２００５は、通信端Ｕ１００に接続するインタフェースである。この場合、試験装置２００の各機能ブロックは、メモリ２００２に格納されるコンピュータ・プログラムを読み込んで実行して各部を制御するＣＰＵ２００１によって構成される。なお、試験装置２００は、通信端Ｕ１００を構成するコンピュータ装置上に実現されてもよい。その場合、試験装置２００は、接続インタフェース２００５を含んでいなくてもよい。ただし、試験装置２００およびその各機能ブロックのハードウェア構成は、上述の構成に限定されない。
次に、試験装置２００の各機能ブロックの詳細について説明する。
トラヒック生成計測部２０１は、サービスファンクションチェイン、および、そのテスト用サービスファンクションチェインに対して、試験用トラヒックを生成してそれぞれ入力する。そして、トラヒック生成計測部２０１は、それぞれのチェインから出力されたトラヒックを、通信端Ｕ１００を介して取得する。これにより、トラヒック生成計測部２０１は、各チェインの状態や性能を計測する。
計測結果比較部２０２は、各チェインに対する計測結果を比較する。そして、例えば、計測結果比較部２０２は、比較結果を出力装置２００３に出力する。
以上のように構成された試験システム２の動作について、図１１を参照して説明する。
なお、以下の動作の前に、試験システム２は、本発明の第１の実施の形態と同様に図５に示した動作を実行済みであるものとする。すなわち、通信サービスの要求に基づくサービスファンクションチェインと、それに対するテスト用サービスファンクションチェインが既に構築されているものとする。
図１１では、まず、トラヒック生成計測部２０１は、サービスファンクションチェイン、および、そのテスト用サービスファンクションチェインに対して、試験用トラヒックを生成してそれぞれ入力し、各チェインの状態や性能を計測する（ステップＳ２１）。
次に、計測結果比較部２０２は、各チェインに対する計測結果を比較し、比較結果を出力する（ステップＳ２２）。
以上で、試験システム２は、動作を終了する。
次に、試験システム２の動作を具体例で示す。この具体例では、本発明の第１の実施の形態の動作の具体例で説明したように、図７に示したチェインＣ１０００および図８に示したチェインＣ２０００が構築されているものとする。
まず、トラヒック生成計測部２０１は、試験用トラヒックを生成し、チェインＣ１０００およびＣ２０００に対して入力し、応答トラヒックを受信する（ステップＳ２１）。
なお、このとき、各チェインに対する計測は、一方のチェインへのトラヒックの入力から受信までが終了後、他方のチェインへのトラヒックの入力が行われることが望ましい。ただし、測定する性能に影響を及ぼさない、もしくは、無視できるほど影響が小さい場合は、各チェインに対する測定が、並行して行われてもよい。
次に、計測結果比較部２０２は、チェインＣ１０００の計測結果およびチェインＣ２０００の計測結果を比較し、比較結果を出力する（ステップＳ２２）。
例えば、遅延時間を比較することを想定する。この場合、計測結果比較部２０２は、チェインＣ１０００の遅延時間からチェインＣ２０００の遅延時間を減じた遅延差を算出する。遅延差により、テストの対象となるＶＮＦ９０１ｂ以外の、通信キャリアによって提供されている区間の遅延が推定可能である。また、この遅延差とチェインＣ２０００の遅延時間とを比較することにより、遅延のボトルネックの位置が推定可能である。計測結果比較部２０２は、このようにして、例えば、通信キャリアによって提供されている区間の遅延や、遅延のボトルネックの位置をそれぞれ表す情報を出力する。
以上で、具体例の説明を終了する。
次に、本発明の第２の実施の形態の効果について述べる。
本発明の第２の実施の形態としての試験システムは、サービスファンクションチェインに含まれる試験対象に対する試験を、さらに容易に実施することができる。
その理由について説明する。本実施の形態は、本発明の第１の実施の形態と同様の構成に加えて、試験装置を備えるからである。そして、試験装置では、トラヒック生成計測部が、サービスファンクションチェイン、および、そのテスト用サービスファンクションチェインに対して、試験用トラヒックを生成してそれぞれ入力することにより、各チェインの状態や性能を計測する。そして、計測結果比較部が、各チェインに対する計測結果を比較するからである。
このように、本実施の形態は、ユーザからの通信サービスの要求を実現するサービスファンクションチェインを構築することに加えて、構築したチェインの構成におけるユーザ独自のサービス機能のみを経由するテスト用サービスファンクションチェインも構築する。つまり、それぞれのチェインは、キャリアが提供するサービス機能を経由するか否かという違いで構成されている。そして、本実施の形態は、各チェインの計測結果を比較して出力するので、ユーザは、キャリア網内の問題と、ユーザ独自のサービス機能による問題との切り分けを容易に行うことができる。その結果、ユーザは、ユーザ独自のサービス機能を含むサービスファンクションチェインに関して、トラブルシューティングや詳細な性能評価を容易に行うことができる。
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施の形態の説明において参照する各図面において、本発明の第２の実施の形態と同一の構成および同様に動作するステップには同一の符号を付して本実施の形態における詳細な説明を省略する。
まず、本発明の第３の実施の形態としての試験システム３の構成を図１２に示す。図１２において、試験システム３は、本発明の第２の実施の形態としての試験システム２に対して、試験装置２００に替えて試験装置２１０を含む点が異なる。試験装置２１０は、試験装置２００と同一の構成に加えて、さらに、異常検知部２１３を含む。
なお、試験システム３およびその各機能ブロックは、図２および図１０を参照して説明した本発明の第１および第２の実施の形態におけるハードウェア構成と略同様に構成可能である。ただし、試験システム３およびその各機能ブロックのハードウェア構成は、上述の構成に限定されない。
次に、試験装置２１０の異常検知部２１３について説明する。
異常検知部２１３は、計測結果比較部２０２による比較結果に基づいて、テストの対象となるサービス機能９０１の異常状態を検知する。
例えば、異常検知部２１３は、比較結果を表す値に対して、正常値もしくは異常値の値域を規定するための1つまたは複数の境界値を保持していてもよい。この境界値は、固定値として予め与えられていてもよいし、過去の試験で測定された値もしくはそれらから導出される統計値などを用い、動的に更新されても構わない。
また、異常検知部２１３は、テストの対象となるサービス機能９０１の異常状態を検知した場合、異常状態であることを表す情報を出力する。例えば、異常検知部２１３は、出力装置１００３に対して異常状態を表す情報を出力してもよい。また、例えば、異常検知部２１３は、メッセージプロトコルや電子メールによる通知メッセージとして、異常状態を表す情報を出力してもよい。また、異常検知部２１３は、ユーザシステムの待ち受け用ＲＰＣ（remote procedure call）の呼び出しにより、異常状態を表す情報を出力してもよい。また、異常検知部２１３は、ローカルまたはリモートのストレージやファイルに対して、ログなどのメッセージとして異常状態を表す状態を書き込んでもよい。
また、異常検知部２１３は、計測および比較を繰り返し行うよう、トラヒック生成計測部２０１および計測結果比較部２０２を制御して、異常状態の判断を繰り返し行ってもよい。その場合、異常検知部２１３は、異常状態の判断後、所定時間待機してから次の計測を行うよう制御してもよいし、あらかじめ定められたタイミング毎に計測を行うよう制御してもよい。
以上のように構成された試験システム３の動作について、図１３を参照して説明する。なお、ここでは、本発明の第２の実施の形態と同様に、通信サービスの要求に基づくサービスファンクションチェインと、それに対するテスト用サービスファンクションチェインとが、既に構築されているものとする。
まず、試験システム３は、本発明の第２の実施の形態と同様にステップＳ２１〜Ｓ２２を実行する。これにより、各チェインに対する計測および比較が行われる。
次に、異常検知部２１３は、ステップＳ２２の比較結果に基づいて、テストの対象となるサービス機能９０１が異常状態であるか否かを判断する（ステップＳ３１）。
前述のように、例えば、異常検知部２１３は、正常値もしくは異常値の値域を規定するための1つまたは複数の境界値を用いて、ステップＳ２２の比較結果を表す値が値域に含まれるか否かを判断してもよい。
ここで、異常状態でないと判断した場合（ステップＳ３１でＮｏ）、試験システム３の動作は、ステップＳ３３に進む。
一方、異常状態であると判断した場合（ステップＳ３１でＹｅｓ）、異常検知部２１３は、異常状態であることを出力する（ステップＳ３２）。
次に、所定の終了条件を満たしていない場合（ステップＳ３３でＮｏ）、試験システム３は、ステップＳ２１からの動作を繰り返す。
一方、所定の終了条件を満たしている場合（ステップＳ３３でＹｅｓ）、試験システム３は動作を終了する。
次に、本発明の第３の実施の形態の効果について述べる。
本発明の第３の実施の形態としての試験システムは、サービスファンクションチェインに含まれる試験対象に対して、より容易にその異常状態を検知することができる。
その理由について説明する。本実施の形態は、本発明の第２の実施の形態と同様の構成に加えて、異常検知部が、計測結果比較部による比較結果に基づいて、テストの対象となるサービス機能の異常状態を検知するからである。
このように、本実施の形態は、独自のサービス機能の異常状態を検知するので、ユーザは、トラブルシューティングやチェインの再設計などの対応を迅速に行うことができる。
なお、上述した本発明の各実施の形態において、具体例として、サービスファンクションチェインに含まれるサービス機能が３つである例について説明した。これに限らず、各実施の形態は、サービスファンクションチェインに含まれるサービス機能がいくつであっても適用可能である。
また、上述した本発明の各実施の形態において、サービスファンクションチェインにおいてテストの対象となるサービス機能が、ユーザ独自のサービス機能である例を中心に説明した。ただし、テストの対象となるサービス機能は、ユーザ独自のサービス機能に限定されない。
また、上述した本発明の各実施の形態の各機能ブロックが、メモリに記憶されたコンピュータ・プログラムを実行するＣＰＵによって実現される例を中心に説明した。これに限らず、各機能ブロックの一部、全部、または、それらの組み合わせが、専用のハードウェアにより実現されていてもよい。
また、上述した本発明の各実施の形態において、各フローチャートを参照して説明した各装置の動作を、本発明のコンピュータ・プログラムとしてコンピュータの記憶装置（記憶媒体）に格納しておく。そして、係るコンピュータ・プログラムを当該ＣＰＵが読み出して実行するようにしてもよい。そして、このような場合において、本発明は、係るコンピュータ・プログラムのコードあるいは記憶媒体によって構成される。
また、上述した各実施の形態は、適宜組み合わせて実施されることが可能である。
また、本発明は、上述した各実施の形態に限定されず、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な態様で実施されることが可能である。
この出願は２０１６年１０月２７日に出願された日本出願特願２０１６−２１０１９１を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
１、２、３ 試験システム
１００ チェイン構築装置
１０１ チェイン設計部
１０２ テスト用チェイン設計部
１０３ チェイン構築部
１１０ パケット分類部
１２０ パケット転送部
２００、２１０ 試験装置
２０１ トラヒック生成計測部
２０２ 計測結果比較部
２１３ 異常検知部
９００ 通信ネットワーク
９０１ サービス機能
１００１、２００１ ＣＰＵ
１００２、２００２ メモリ
１００３、２００３ 出力装置
１００４、２００４ 入力装置
１００５ ネットワークインタフェース
２００５ 接続インタフェース
９００１ データセンタ
９００２ ラック
９００３ ゲートウェイ
９００４ スイッチ
９００５ 計算機リソース
サービスファンクションチェインは、ユーザの送受信端を、キャリア網内のデータセンタに配備されたＶＮＦを経由しながら繋ぐ。図１４に、サービスファンクションチェインの概形を具体例で示す。ユーザの通信端は、キャリア網に有線もしくは無線媒体によって接続している。キャリア網の中には、複数のデータセンタが設置されている。ユーザの通信端間を繋ぐサービスファンクションチェインＣ１００は、キャリア網を通る途上で各データセンタを通っており、各データセンタ内で稼動しているＶＮＦを経由する。
具体的には、テスタは、試験用トラヒックの送信元としてパケットを出力する。出力されたパケットは、パケット分類手段によって分類され、パケット転送手段によって、分類結果と関連づけられたＶＮＦに対して、所定の転送パスに沿って転送される。ＶＮＦから出力されるパケットは、パケット分類手段に送られ、再度分類された後、パケット転送手段によって次のＶＮＦへ転送されるか、分類を経ずに次のＶＮＦへ転送される。サービスファンクションチェインの末尾のＶＮＦが出力したパケットは、テスタに転送される。テスタは、送出したパケットをサービスファンクションチェインの末尾から受信することで、サービスファンクションチェインの導通試験を行う。また、テスタは、パケットの送信時刻と受信時刻とを比較して遅延を算出したり、ある時間で到着するパケット数・データ量を測ることによってスループットを算出したりする。
また、本発明のプログラムは、通信サービスの要求に基づいて、通信ネットワークに含まれるサービス機能の連なりによって構成されるサービスファンクションチェインを設計するチェイン設計ステップと、前記サービスファンクションチェインを構成するサービス機能のうちテストの対象となるサービス機能を経由し前記テストの対象とならないサービス機能を経由しないテスト用サービスファンクションチェインを設計するテスト用チェイン設計ステップと、前記サービスファンクションチェインおよび前記テスト用サービスファンクションチェインを前記通信ネットワーク内に構築するチェイン構築ステップと、をコンピュータ装置に実行させる。当該プログラムは記録媒体に格納されていてもよい。
このとき、例えば、通信サービスの要求に基づいて、設計されたサービスファンクションチェインは、ユーザによって導入されるサービス機能９０１を含む場合もある。ユーザによって導入されるサービス機能９０１は、通信ネットワーク９００の管理者等により提供されるサービス機能９０１とは異なっている。たとえば、ユーザによって導入されるサービス機能９０１は、ユーザによって入力された通信サービスの要求に基づき、管理者等により提供されるサービス機能９０１とは別に、新たに導入される。

Claims (10)

  1. 通信サービスの要求に基づいて、通信ネットワークに含まれるサービス機能の連なりによって構成されるサービスファンクションチェインを設計するチェイン設計手段と、
    前記サービスファンクションチェインを構成するサービス機能のうちテストの対象となるサービス機能を経由し前記テストの対象とならないサービス機能を経由しないテスト用サービスファンクションチェインを設計するテスト用チェイン設計手段と、
    前記サービスファンクションチェインおよび前記テスト用サービスファンクションチェインを前記通信ネットワーク内に構築するチェイン構築手段と、
    を備えたチェイン構築装置。
  2. 前記チェイン設計手段は、ユーザによって導入されるサービス機能を含む前記サービスファンクションチェインを設計し、
    前記テスト用チェイン設計手段は、前記ユーザによって導入される前記サービス機能を前記テストの対象として前記テスト用サービスファンクションチェインを設計することを特徴とする請求項１に記載のチェイン構築装置。
  3. 請求項１または請求項２に記載のチェイン構築装置によって構築された前記サービスファンクションチェインおよび前記テスト用サービスファンクションチェインに対して、試験用トラヒックを生成してそれぞれ入力することにより、前記サービスファンクションチェインおよび前記テスト用サービスファンクションチェインの状態や性能を計測するトラヒック生成計測手段と、
    前記サービスファンクションチェインおよび前記テスト用サービスファンクションチェインに対する計測結果を比較する計測結果比較手段と、
    を備えた試験装置。
  4. 前記計測結果比較手段による比較結果に基づいて、前記テストの対象となるサービス機能の異常状態を検知する異常検知手段をさらに備えたことを特徴とする請求項３に記載の試験装置。
  5. 請求項１または請求項２に記載のチェイン構築装置と、
    前記通信ネットワークにおいてパケットをいずれのサービスファンクションチェインに振り分けるかを分類するパケット分類手段と、
    前記パケット分類手段によって分類されたサービスファンクションチェインの転送パスに沿って前記パケットを転送するよう前記通信ネットワークを制御するパケット転送手段と、
    を備えた試験システム。
  6. 請求項３または請求項４に記載の試験装置をさらに備えたことを特徴とする請求項５に記載の試験システム。
  7. コンピュータ装置が、
    通信サービスの要求に基づいて、通信ネットワークに含まれるサービス機能の連なりによって構成されるサービスファンクションチェインを設計し、
    前記サービスファンクションチェインを構成するサービス機能のうちテストの対象となるサービス機能を経由し前記テストの対象とならないサービス機能を経由しないテスト用サービスファンクションチェインを設計し、
    前記サービスファンクションチェインおよび前記テスト用サービスファンクションチェインを前記通信ネットワーク内に構築する方法。
  8. 通信サービスの要求に基づいて、通信ネットワークに含まれるサービス機能の連なりによって構成されるサービスファンクションチェインを設計するチェイン設計ステップと、
    前記サービスファンクションチェインを構成するサービス機能のうちテストの対象となるサービス機能を経由し前記テストの対象とならないサービス機能を経由しないテスト用サービスファンクションチェインを設計するテスト用チェイン設計ステップと、
    前記サービスファンクションチェインおよび前記テスト用サービスファンクションチェインを前記通信ネットワーク内に構築するチェイン構築ステップと、
    をコンピュータ装置に実行させるプログラムを格納する記憶媒体。
  9. コンピュータ装置が、
    請求項７に記載の方法によって構築された前記サービスファンクションチェインおよび前記テスト用サービスファンクションチェインに対して、試験用トラヒックを生成してそれぞれ入力することにより、前記サービスファンクションチェインおよび前記テスト用サービスファンクションチェインの状態や性能を計測し、
    前記サービスファンクションチェインおよび前記テスト用サービスファンクションチェインに対する計測結果を比較する方法。
  10. 請求項８に記載のプログラムをコンピュータ装置に実行させることによって構築された前記サービスファンクションチェインおよび前記テスト用サービスファンクションチェインに対して、試験用トラヒックを生成してそれぞれ入力することにより、前記サービスファンクションチェインおよび前記テスト用サービスファンクションチェインの状態や性能を計測するトラヒック生成計測ステップと、
    前記サービスファンクションチェインおよび前記テスト用サービスファンクションチェインに対する計測結果を比較する計測結果比較ステップと、
    をコンピュータ装置に実行させるプログラムを格納する記憶媒体。
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