WO2016132717A1 - ログ分析システム、ログ分析方法およびプログラム記録媒体 - Google Patents

Abstract

　情報処理システムで発生した障害を高い精度で特定・解析するために、少なくとも一つのログメッセージによって構成されるログメッセージ群の構成パターンと既知のパターンとを比較して分析し、ログメッセージ群に付随する他のログメッセージ群の構成パターンと合致する既知のパターンに関する情報を含む参考情報をログメッセージ群の構成パターンと関連付ける分析手段と、分析手段による分析結果に従って、既知のパターンとは異なる構成パターンをもつログメッセージ群から新たなパターンを生成するパターン生成手段とを備えるログ分析システムとする。

Description

ログ分析システム、ログ分析方法およびプログラム記録媒体

　本発明は、情報処理システムが出力するログを分析するログ分析システム、ログ分析方法およびプログラム記録媒体に関する。

　情報処理システムの運用・保守を行う者（以下、管理者と呼ぶ）は、システムから出力されるログを分析し、システムの状態を判断する。これまでの情報処理システムの管理においては、ログを分析するためのルールを管理者が生成していた。しかし、現在では情報処理システムから出力されるログのサイズが膨大になり、管理者がログの全てを把握できないため、ログを分析するためのルールを網羅的に生成することが難しい。そのため、自動的に生成したログの分析ルールを用いてシステムの状態を分析する技術が提案されている。

　特許文献１には、インシデント管理運用業務における障害復旧作業の時間を短縮するインシデント管理システムについて開示されている。特許文献１のシステムは、監視対象機器に発生した障害と、過去にインシデントとして登録された障害との類似性を判定し、類似するインシデントを提示する。特許文献１のシステムは、障害時に出力されたログメッセージに含まれるホスト名、アプリケーション名およびメッセージに含まれる文字の合致率を算出し、合致率が一定値以上の過去のインシデントを類似するインシデントとして提示する。

　また、一般的な情報処理装置は、何らかの処理を実行すると、当該処理の実行に応じた複数のメッセージを所定の時系列順に出力する。このように、情報処理装置が特定の処理を実行した際に所定の時系列順に出力する複数のメッセージを「一連のメッセージ」と呼ぶ。

　特許文献２には、イベントログの中で、障害原因の特定の手がかりとなる箇所を短時間で見つけ出すことができる機器障害分析装置について開示されている。特許文献２の装置は、正常時に出力される一連のメッセージを正常時パターンとして定義し、その正常時パターンと機器の稼働ログとの一致度を算出し、一致度が閾値以下となる稼働ログを異常ログとして検出する。すなわち、特許文献２の装置は、「一連のメッセージを処理単位でグループ化する情報」に基づいてログを分析する。

　特許文献３には、大規模なシステムの異常を検出し、異常発生個所を同定する異常診断装置について開示されている。特許文献３の装置は、システムを構成するサブシステム単位で正常モデルを生成し、正常モデルに含まれないデータを異常として検出する。特許文献３の装置は、検出した異常とサブシステムの階層的な依存関係とに基づいてシステムの異常個所を特定する。

　また、その他にも、ログやパターン、障害解析などの情報分析に関する技術がいくつか開示されている。

　特許文献４には、通信システム内で伝送されるパケット内のデータのセキュリティが確保されながら通信システム内のトラフィックが削減される暗号通信を実現する暗号通信装置について開示されている。特許文献４の装置は、処理対象パケット内のデータとサンプルパケット内のデータとのデータパターンが一致するデータ部分を抽出してマッチングデータを作成する。

　特許文献５には、監視対象の機器が自己感染型悪性プログラムに感染したことを高い確実性で検知する感染活動検知装置について開示されている。特許文献５の装置は、所定時間内のアクセスに関するログレコードからなるログデータを抽出する。

　特許文献６には、監視対象のサーバにおいて発生する障害に対して、遠隔地から対応するリモートメンテナンスシステムについて開示されている。特許文献６のシステムは、監視対象の装置で発生した障害の原因を切り分け、それぞれの障害の原因に対して予め用意しておいた障害メッセージおよび対処情報から適切な情報を選択する。

　特許文献７には、所定の動作パターンから様々な動作パターンを生成する動作パターン生成装置について開示されている。特許文献７の装置は、隠れマルコフモデルの持つ遷移確率や出力確率に従って時系列データを生成することによって動作パターンを生成する。

　特許文献８には、サーバから指定されたログファイル群を収集し、収集したログファイル群を共通フォーマットの中間形式のログ情報に変換するログ解析装置について開示されている。特許文献８の装置は、中間形式のログ情報に変換ルールを適用し、解析のしやすい統合ログを生成する。

　特許文献９には、ネットワークを介したコミュニケーション支援に好適な通信状態表示方法について開示されている。特許文献９の方法においては、電子メールなどのメッセージに関して発信元や発信先、日時、サブジェクトを取得し、各データに固有の識別子を付与し、これらのデータをデータサーバ内の蓄積データ管理テーブルを用いて管理する。

特開２０１４－１１９９８２号公報 特開２０１２－９４０４６号公報 特許第５６２１６６７号公報 特開２０１４－１８３５６２号公報 特開２０１１－２９１６号公報 特開２０１０－６６８４０号公報 特開２００９－６６６９３号公報 特開２００６－２５９８１１号公報 特開平９－５５７６３号公報

　特許文献１のインシデント管理システムは、既知の障害を検出・分析の対象としており、未知の障害を対象とすることができない。情報処理システムにおいて発生した未知の障害を検出するためには、既知の障害とともに既知の正常の状態をルール化する必要があるが、特許文献１のシステムではルールを生成する方法については開示されていない。また、特許文献１が開示する技術は、既知のログメッセージを含む新規の障害が発生した場合に誤ったインシデントを提示する。障害の分析を高精度に行うためには、単体のログメッセージだけでなく、処理に関する一連のログメッセージを分析することが必要である。

　特許文献２および３の装置は、正常時のパターンのみを備えるため、過去と同一の障害が発生した場合に、その障害を過去に発生した障害と紐づけることができない。また、特許文献２および３の装置は、機器稼働ログにおける正常時パターンとの差異を異常として検出するため、異常同士を区別することができない。

　すなわち、特許文献１～３の開示する技術は、ルールとの一致・差異を検出するため、正常な動作が組み合わさった結果発生する障害について情報を提示することができない。正常な動作が組み合わさったことで発生する障害について情報を提示するためには、正常に完了した動作に関する情報を提示すること必要である。

　特許文献１～９の開示する技術を組み合わせれば、ログから正常ではないパターンを抽出し、抽出したパターンに基づいて監視対象システムの障害を検出することはできる。しかし、特許文献１～９の開示する技術を組み合わせても、正常な動作が組み合わさったことで発生する障害について情報を提示することはできない。

　本発明の目的は、情報処理システムで発生した障害を高い精度で特定・解析できるログ分析システムを提供することである。

　本発明のログ分析システムは、少なくとも一つのログメッセージによって構成されるログメッセージ群の構成パターンと既知のパターンとを比較して分析し、ログメッセージ群に付随する他のログメッセージ群の構成パターンと合致する既知のパターンに関する情報を含む参考情報をログメッセージ群の構成パターンと関連付ける分析手段と、分析手段による分析結果に従って、既知のパターンとは異なる構成パターンをもつログメッセージ群から新たなパターンを生成するパターン生成手段とを備える。

　本発明のログ分析方法においては、少なくとも一つのログメッセージによって構成されるログメッセージ群の構成パターンと既知のパターンとを比較して分析し、ログメッセージ群に付随する他のログメッセージ群の構成パターンと合致する既知のパターンに関する情報を含む参考情報をログメッセージ群の構成パターンと関連付け、分析結果に従って、既知のパターンとは異なる構成パターンをもつログメッセージ群から新たなパターンを生成する。

　本発明のログ分析プログラムは、少なくとも一つのログメッセージによって構成されるログメッセージ群の構成パターンと既知のパターンとを比較して分析する処理と、ログメッセージ群に付随する他のログメッセージ群の構成パターンと合致する既知のパターンに関する情報を含む参考情報をログメッセージ群の構成パターンと関連付ける処理と、分析結果に従って、既知のパターンとは異なる構成パターンをもつログメッセージ群から新たなパターンを生成する処理とをコンピュータに実行させるプログラムを記録したプログラム記録媒体。

　本発明によれば、情報処理システムで発生した障害を高い精度で特定・解析できるログ分析システムを提供することが可能になる。

本発明の第１の実施形態に係るログ分析システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係るログファイルの一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る正常パターンの一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る異常パターンの一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る参考ログの一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係るログ分析システムの動作に関するフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係るログ分析システムが取り扱う正常パターンに関する概念図である。 本発明の第１の実施形態に係るログ分析システムが取り扱う未完了ログに関する概念図である。 本発明の第１の実施形態に係るログ分析システムが取り扱う未知ログに関する概念図である。 本発明の第１の実施形態に係るログ分析システムが取り扱う参考ログに関する概念図である。 本発明の第１の実施形態に係るログ分析システムの異常パターン生成部による異常パターン生成処理に関するフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係るログ分析システムが取り扱う異常ログに関する概念図である。 本発明の第１の実施形態に係るログ分析システムにおける判定時間に関する概念図である。 本発明の第１の実施形態に係る分析結果の一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る分析結果の一例を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係るログ分析システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係る分類情報の一例を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係るログ分析システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第３の実施形態に係る障害対応情報の一例を示す図である。 本発明の第４の実施形態に係るログ分析システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第４の実施形態に係る異常パターンの分析結果の一例を示す図である。 本発明の第４の実施形態に係る異常パターンの分析結果の一例を示す図である。 本発明の第５の実施形態に係るログ分析システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第５の実施形態に係るログ分析システムのパターン学習部の動作に関するフローチャートである。 本発明の第６の実施形態に係るログ分析システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第６の実施形態に係るログ分析システムの分析手段の内部構成を示すブロック図である。 本発明の第６の実施形態に係るログ分析システムの分析手段の内部構成を示すブロック図である。 本発明の各実施形態に係るログ分析システムを実現するためのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

　以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。

　なお、以下の実施形態の説明に用いる全図においては、特に理由が無い限り、同様箇所には同一符号を付す。また、以下の実施形態において、実質的に同様の構成・動作に関しては繰り返しの説明を省略する場合がある。また、図面中の矢印の向きは、一例を示すものであり、ブロック間の信号の向きを限定するものではない。

　（第１の実施形態）
　まず、本発明の第１の実施形態に係るログ分析システム１１について、図面を用いて説明する。

　［構成］
　図１は、本実施形態に係るログ分析システム１１の構成を示すブロック図である。図１のように、ログ分析システム１１は、ログ読み込み部２１、パターン記憶部３１、条件記憶部３５、正常分析部５１、異常分析部５２、異常パターン生成部７１および結果出力部９１を備える。

　ログ分析システム１１は、図示しない情報処理システムから出力されたログファイル１０１（以下、単にログファイルと記載）を取得し、ログファイルに含まれるログメッセージ（ログレコードとも呼ぶ）を分析する。

　〔ログファイル〕
　ログファイルは、少なくとも一つのログメッセージによって構成される。通常、ログファイルは、分析対象であるアプリケーションやシステムにおけるイベントの発生に伴って出力される。ログファイルは、アプリケーションやシステムで発生したイベントと、当該イベントが発生した時刻とが関連付けられた情報であるログメッセージが時系列順に整列された情報を含む。図１には、ログファイルの一例として、syslogやlog4j、Event logをあげている。

　ログファイルは、ログメッセージまたはログメッセージの集合である。これ以降、複数のログメッセージのことをログメッセージ群と呼ぶこともある。また、ログファイルのことを単にログと呼ぶこともある。

　図２に、複数のログメッセージを含むログファイルの一例（ログファイル１１０）を示す。図２において、ログファイルに少なくとも一つ含まれるログメッセージは、当該メッセージが出力された時刻、当該メッセージに固有な識別子であるログＩＤ（Identifier）、メッセージ本文、ログレベルなどの複数のログ要素を含む。なお、ログ分析システム１１が取り扱うログファイルは、図２の例に含まれていないログ要素を含んでいてもよいし、図２の例に含まれるログ要素のいずれかを含んでいなくてもよい。

　〔ログ読み込み部〕
　ログ読み込み部２１は、分析対象とするログファイルを読み込み、読み込んだログファイルを構成するログメッセージを正常分析部５１に送信するログ収集手段である。

　なお、ログ読み込み部２１は、分析対象のシステムから直接ログを受信したり、図示しない記憶部からログファイルを読み出したり、管理者によってログファイルの入力を直接受け付けたりしてもよい。また、ログ読み込み部２１は、例えば、読み込み対象とするログファイルの指定、読み込み対象とするログメッセージが出力された日時の指定を管理者から受け付けてもよい。また、ログ読み込み部２１は、ログの分析に必要な情報が定義されたファイル（図示しない）を読み込み、ファイルに定義された情報に従って、読み込んだログファイルの形式をログ分析システム１１が分析しやすい形式に変換してもよい。

　〔パターン記憶部〕
　パターン記憶部３１は、正常パターン４１（以下、正常パターン）、異常パターン４２（以下、異常パターン）および参考ログ４３（以下、参考ログ）を記憶する記憶手段である。

　正常パターン（第１のパターンとも呼ぶ）は、対象システムが正常である場合に出力されるログメッセージの組み合わせまたは時系列順序である。ログメッセージの組み合わせまたは時系列順序のことを構成パターンとも呼ぶ。正常パターンは、少なくとも１つのログメッセージによって構成される。正常パターンは、固有の識別子であるパターンＩＤ（以下、正常パターンＩＤ）を有する。

　図３に、正常パターンの一例である正常パターンテーブル１４１を示す。図３の正常パターンテーブル１４１において、正常パターンＩＤが１の正常パターン（以下、正常パターン「１」と記載）は、１００１、２００４、３００９、５０２５というログＩＤが付与された４つのログメッセージの組み合わせであることを示す。すなわち、正常パターン「１」は、「１００１、２００４、３００９、５０２５」という構成パターンを有する。

　なお、図３では正常パターンを表現するためにログＩＤを用いたが、ログＩＤの代わりにログメッセージそのものを用いてもよい。また、正常パターンを表記するために、ログＩＤを意味する数字を順番に並べた文字列や、文字と矢印の組み合わせによって時系列順序を表現してもよい。例えば、「１２３４」や「１、２、３、４」、「１→２→３→４」などのように正常パターンを表記し、時系列順序が１、２、３、４の順番となることを示してもよい。また、正常パターンは、状態遷移を表すオートマトンの形式で記述されてもよい。

　また、正常パターンは、当該パターンの開始から正常に完了するまでの時間に相当する規定時間（第１の時間とも呼ぶ）の情報を持っていてもよい。規定時間は、正常パターンが完了することを期待する時間の上限値に相当する。規定時間は、正常パターンごとに個別に定義してもよいし、正常パターン集合全体に対して一意の値を定義してもよい。

　異常パターン（第２のパターンとも呼ぶ）は、分析対象のログファイルに含まれるログメッセージ群の構成パターンが正常パターンと一致しないときの構成パターンである。異常パターンは、異常分析部５２によって異常パターンと一致しない構成パターンを含む異常ログが検出されたときに、その異常ログに基づいて異常パターン生成部７１によって生成され、パターン記憶部３１に記憶される。異常パターンは、少なくとも１つのログメッセージによって構成される。

　異常パターンは、正常パターンと部分的に一致する構成パターンと、正常パターンと不一致な構成パターンとの組み合わせとして定義される。すなわち、異常パターンとは、正常パターンに含まれるログメッセージと、正常パターンに含まれないログメッセージとを組み合わせた構成パターンである。異常パターンは、固有の識別子であるパターンＩＤ（以下、異常パターンＩＤ）を有する。異常パターンは、正常パターンと同様の形式で表現できる。

　図４に、異常パターンの一例である異常パターンテーブル１４２を示す。図４の異常パターンテーブル１４２では、異常パターンＩＤが１の異常パターン（以下、異常パターン「１」と記載）は、ログＩＤが１００１、２００４、３００９、８０６４、８０６５の５つのログメッセージの組み合わせである。図３の正常パターンテーブル１４１と比較すると、異常パターン「１」において、ログＩＤが１００１、２００４、３００９の組み合わせは正常パターン「１」に含まれる。しかし、異常パターン「１」において、ログＩＤが８０６４および８０６５のログメッセージは正常パターン「１」に含まれない。

　参考ログ４３（参考情報とも呼ぶ）は、異常ログが発生したときに、その異常ログに付随して発生する構成パターンに合致している正常パターンの情報である。参考ログは、異常ログ発生時に、その異常ログの発生時刻を基準とする所定の時間内に発生した構成パターンに合致する正常パターンの情報である。すなわち、参考ログは、異常ログの発生時刻よりも所定の時間分前の時刻から、異常ログの発生時刻よりも所定の時間分後の時刻までに発生した構成パターンに合致する正常パターンの情報である。なお、異常ログ発生時刻前の所定の時間と、異常ログ発生時刻後の所定の時間とは、異なっていても構わない。また、参考ログは、異常ログの発生時刻を含む第２の時間内に発生した構成パターンに合致する正常パターンの情報であると表現することもできる。

　参考ログは、異常ログに対応する異常パターンＩＤと、その異常パターンＩＤに対応する正常パターンＩＤの組み合わせで表現される。また、パターン記憶部３１に記録された参考ログを第１の参考ログと呼び、異常ログ発生時に正常分析部５１によって抽出された参考ログを第２の参考ログと呼ぶ。

　図５に参考ログの一例である参考ログテーブル１４３を示す。例えば、異常パターン「１」に対応する異常ログが発生したときに、その異常ログに付随して正常パターン「１０、１１、１２」が発生していたとする。このとき、異常ログに付随して発生した正常パターン「１０、１１、１２」が参考ログである。参考ログテーブル１４３には、異常パターン「１」に対応させて、「１０、１１、１２」が参考ログとして記録される。

　パターン記憶部３１は、正常分析部５１および異常分析部５２によって参照される。また、パターン記憶部３１は、異常パターン生成部７１が生成した新たな異常パターンと、その新たな異常パターンに対応する参考ログを記憶する。

　〔条件記憶部〕
　条件記憶部３５は、異常パターンを生成するための条件である判定条件４５（以下、判定条件）を記憶する。判定条件は、例えばログに関する時刻やログの類似性などの条件として設定される。なお、条件記憶部３５は、パターン記憶部３１と同じ記憶装置に設定されていてもよいし、異なる記憶装置に設定されていてもよい。

　〔正常分析部〕
　正常分析部５１は、複数のログメッセージをログ読み込み部２１から受信する。正常分析部５１は、ログを受信した際にパターン記憶部３１を参照し、受信したログの構成パターンと、パターン記憶部３１に記録された正常パターンとを比較する。そして、正常分析部５１は、受信したログの構成パターンが正常パターンと一致しているか否かを分析する。正常分析部５１は、結果出力部９１に分析結果を出力する。

　また、正常分析部５１は、受信したログの構成パターンが正常パターンと一致しない場合には、そのログを異常ログとして異常分析部５２に出力する。このとき、正常分析部５１は、その異常ログに付随して発生した正常パターンを参考情報として異常ログに併せて出力する。正常分析部５１の詳細については後述する。

　〔異常分析部〕
　異常分析部５２は、異常ログと、その異常ログに付随する参考情報とを正常分析部５１から受信する。異常分析部５２は、異常ログを受信した際にパターン記憶部３１を参照し、受信した異常ログの構成パターンと、パターン記憶部３１に記録された異常パターン４２とを比較する。そして、異常分析部５２は、受信した異常ログの構成パターンと、記録された異常パターンとが一致しているか否かを分析する。異常分析部５２は、結果出力部９１に分析結果を出力する。

　異常分析部５２は、異常ログの構成パターンが異常パターンと一致しないと判定した場合には、その異常ログと、その異常ログに付随する参考情報とを異常パターン生成部７１に出力する。なお、異常分析部５２の詳細については後述する。

　〔異常パターン生成部〕
　異常パターン生成部７１は、異常ログと、その異常ログに付随する参考情報とを異常分析部５２から受信する。異常パターン生成部７１は、条件記憶部３５に記録された判定条件に従って、受信した異常ログから異常パターンを生成する。異常パターン生成部７１は、生成した異常パターンをパターン記憶部３１に送信し、その異常パターンをパターン記憶部３１に記録させる。

　例えば、異常パターン生成部７１に判定条件を入力する際には、図示しない入力部を介して、管理者が判定条件を直接入力するように構成してもよい。また、異常パターン生成部７１は、図示しない入力部を介して、判定条件を定義したファイルを読み込むように構成してもよい。また、異常パターン生成部７１は、図示しない入力部を介して、管理者が定義した異常パターンの入力を受け、当該異常パターンをパターン記憶部３１に直接記録するように構成してもよい。

　〔結果出力部〕
　結果出力部９１は、正常分析部５１および異常分析部５２の分析結果を受信し、受信した分析結果を出力する。

　分析対象のログの構成パターンが正常パターンと一致するという分析結果を受信した場合、結果出力部９１は、当該ログを正常パターンと関連付けて出力する。また、分析対象のログの構成パターンが異常パターンと一致するという分析結果を受信した場合、結果出力部９１は、当該ログを異常パターンと関連付けて出力する。なお、結果出力部９１の出力形式はここであげた限りではない。

　以上が、本実施形態に係るログ分析システムの構成についての説明である。

　［動作］
　次に、図６のフローチャートに沿って、本実施形態に係るログ分析システム１１の動作について説明する。なお、以下の説明においては、ログ分析システム１１を構成する構成要素間のデータの送受信については省略している場合がある。

　図６において、まず、ログ読み込み部２１は、入力されたログファイルを読み込む（図６：ステップＳ１）。

　次に、正常分析部５１は、読み込まれたログファイルを分析する（図６：ステップＳ２）。例えば、正常分析部５１は、読み込まれたログファイルに含まれる各ログメッセージのログＩＤの組み合わせまたは時系列順序と、パターン記憶部３１に記録された正常パターンとを比較する。

　入力されたログファイルに含まれるログメッセージ群の構成パターンが正常パターンと一致する場合（ステップＳ３でＹｅｓ）、正常分析部５１は、入力されたログは正常であるという分析結果を結果出力部９１へ出力する（図６：ステップＳ９へ進む）。

　ここで、図７を用いて、入力されたログメッセージ群の構成パターンが正常パターンと一致する例について説明する。例えば、正常パターンの時系列順序が「１→２→３→４」であり、規定時間を「１０秒」とする。このとき、ログメッセージ「１」の読み込み時刻「2014/12/10 10:00:34」から「2014/12/10 10:00:44」までの１０秒間に検出されたログメッセージが分析対象のログとなる。

　図７のように、ログメッセージ「１」の読み込み時刻から規定時間を経過するまでの間に、正常パターンを構成する全てのログメッセージが時系列順に検出されれば、正常分析部５１はそのログメッセージ群を含むログファイルが正常であると判定する。

　一方、入力されたログファイルに含まれるログメッセージ群の構成パターンが正常パターンと一致しない場合（図６：ステップＳ３でＮｏ）、正常分析部５１は、そのログメッセージ群を異常ログとして異常分析部５２へ送信する。すなわち、正常分析部５１は、規定時間内において正常パターンに含まれる全ての要素を充足しなかったログを異常ログとして異常分析部５２へ送信する（ステップＳ４へ進む）。同時に、正常分析部５１は、入力されたログファイルが異常パターンを含むという分析結果を結果出力部９１へ出力する（図６：ステップＳ９へ進む）。これ以降、規定時間内において正常パターンに含まれる全ての要素を充足しなかったログを未完了ログと呼ぶ。

　ここで、図８を用いて、入力されたログファイルに含まれるログメッセージ群の構成パターンが正常パターンと一致しない例について説明する。例えば、時系列順序が「１→２→３→４」である正常パターンの規定時間を「１０秒」とする。また、ログメッセージ「１」の読み込み時刻を「2014/12/10 10:00:34」とする。

　図８のように、ログメッセージ「１」の読み込み時刻から１０秒後の「2014/12/10 10:00:44」までに、「１→２→３」までは正常パターンの一部に合致していたが、「４」が出現しなかった場合、正常分析部５１は規定時間を超過したとみなす。その結果を受け、正常分析部５１は、規定時間内に正常パターンの一部と合致していた「１→２→３」に対応するログメッセージ群を未完了ログとして異常分析部５２へ送信する。

　また、正常分析部５１は、未完了ログに付随する情報として、その未完了ログに対応する正常パターンに関する情報を送信する。例えば、図８のように、未完了ログが正常パターン「１」に対応する場合、正常分析部５１は、当該ログは正常パターン「１」に対応するという情報を異常分析部５２に送信する。

　また、正常分析部５１は、当該異常ログに対し、正常パターンを充足するためには不足しているログの情報を異常分析部５２に送信してもよい。これ以降、分析対象のログメッセージの構成パターンにおいて、正常パターンを充足するためには不足しているログのことを不足ログと呼ぶ。例えば、図８のように、「１→２→３→４」という正常パターンにおいてログメッセージ「４」のみが存在しない場合、正常分析部５１は、未完了ログ（「１→２→３」）に加え、ログメッセージ「４」の情報を不足ログとして異常分析部５２へ送信してもよい。

　さらに、入力されたログメッセージにおいて、正常パターンを構成するログメッセージに含まれないログメッセージが検出された場合、正常分析部５１は当該ログを異常分析部５２へ送信する。これ以降、異常ログにおいて、正常パターンを構成するログメッセージに含まれないログメッセージのことを未知ログと呼ぶ。例えば、図９のように、「１→２→３」という未完了ログとともに、「１１→１２→１３」という正常パターンには含まれないログメッセージが異常ログから検出された場合、正常分析部５１は、未完了ログ「１→２→３」を異常分析部５２へ送信する。同時に、正常分析部５１は、「１１→１２→１３」の情報を未知ログとして異常分析部５２へ送信する。

　すなわち、異常ログとは、未知ログ、未完了ログおよびそれらのログに合致した正常パターンや不足ログなどの付随情報と定義することができる。

　異常ログを異常分析部５２へ送信する場合、正常分析部５１は、当該異常ログの発生時刻から別途定義される参考分析時間内に検出されたログに合致する正常パターンの情報を参考ログとして異常分析部５２へ送信する。なお、参考分析時間とは、参考ログを決定するために定義される時間である。例えば、参考分析時間は、異常ログ発生時刻の前後に設定される。

　図１０に、参考ログを説明するための概念図を示す。例えば、参考分析時間が「１分」であり、異常パターンＩＤ「１」が付与されることになる異常ログが異常ログ発生時刻「2014/11/30 13:51:49」に発生したとする。すなわち、異常ログ発生時刻の１分前の「2014/11/30 13:50:49」から、２分が経過した「2014/11/30 13:52:49」までの間が第２の時間に相当する。このとき、第２の時間内に検出されたログメッセージ群の構成パターンに合致する正常パターンを当該異常ログに関する参考ログと決定する。図１０の例では、「2014/11/30 13:50:49」から、「2014/11/30 13:51:49」までの第２の時間内に発生したログのうち、パターンＩＤが「１０」、「１１」、「１２」の正常パターンが参考ログに相当する。

　上記の例では、参考ログを決定するための時間区間を、異常ログ発生時刻の参考分析時間だけ前から異常ログ発生時刻の参考分析時間経過後までと定義した。異常ログ発生時刻の参考分析時間だけ前から異常ログ発生時刻まで、あるいは、異常ログ発生時刻から参考分析時間経過後までなど、異常ログ発生時刻を区間の開始点ないし終点として定義してもよい。

　また、正常分析部５１は、正常パターンを識別するためのパターンＩＤの集合を参考ログとして送信するものとする。例えば、図１０のように、ある異常ログが発生したときに、パターンＩＤ「１０、１１、１２」の正常パターンが参考ログであると決定された場合、正常分析部５１は、「１０、１１、１２」を参考ログとして異常分析部５２へ送信する。

　正常分析部５１が異常ログと当該異常ログに関する参考ログとを異常分析部５２へ送信するタイミングは、当該異常ログを分析により検出した時点とすればよい。また、正常分析部５１は、入力された全てのログの分析が終了した時点で、それまでに検出された異常ログをまとめて異常分析部５２へ送信してもよい。あるいは、正常分析部５１は、異常ログが発生してから、別途定義される一定期間経過した任意の時刻までに異常ログが発生しなかった場合に、前回の送信時刻から当該時刻までの間に発生した異常ログを異常分析部５２へ送信してもよい。

　次に、異常分析部５２は、正常分析部５１から受信した異常ログを分析する（図６：ステップＳ４）。具体的には、異常分析部５２が、正常分析部５１から受信した異常ログの構成パターンと、パターン記憶部３１に記録された異常パターンとを比較する。

　異常ログの構成パターンと異常パターンとが合致した場合（図６：ステップＳ５でＹｅｓ）、異常分析部５２は、正常分析部５１から受信した参考ログと、パターン記憶部３１に記録された当該異常パターンに対応する参考ログとを比較する（図６：ステップＳ６）。なお、パターン記憶部３１に記録された当該異常パターンに対応する参考ログは第１の参考ログに相当し、正常分析部５１から受信した参考ログは第２の参考ログに相当する。

　例えば、異常パターンＩＤ「１０１」に対応する第２の参考ログが「３１、４８、１２９」であったとする。このとき、異常ログが異常パターンＩＤ「１０１」の異常パターンに合致し、当該異常ログに対応する第１の参考ログが「３１、１２９、５３４」であったとする。この場合、異常分析部５２は、その異常ログに対応する第１の参考ログと、異常パターンＩＤ「１０１」に対応する第２の参考ログとを比較した結果、「３１、１２９」が合致したと判定する。

　そして、異常分析部５２は、異常パターンＩＤ「１０１」の異常パターンが発生し、当該異常パターンに対応する第２の参考ログと合致した参考ログは「３１、１２９」であるという分析結果を結果出力部９１へ送信する（図６：ステップＳ９へ進む）。

　一方、異常ログの構成パターンと異常パターンとが合致しない場合（図６：ステップＳ５でＮｏ）、異常分析部５２は、その異常ログと、その異常ログに対応する第２の参考ログとを異常パターン生成部７１へ送信する（図６：ステップＳ７へ進む）。同時に、異常分析部５２は、結果出力部９１へ異常ログを送信する。このとき、異常分析部５２は、異常ログとともに、その異常ログに対応する参考ログを結果出力部９１へ送信してもよい。

　次に、異常パターン生成部７１は、条件記憶部３５に記録された判定条件に基づいて、異常分析部５２から受信した異常ログから新たな異常パターンを生成する（図６：ステップＳ７）。なお、ステップＳ７の処理については、後で詳細に説明する。

　次に、パターン記憶部３１は、新たな異常パターンと、その新たな異常パターンに対応する参考ログとをパターン記憶部３１へ登録する（図６：ステップＳ８）。

　そして、結果出力部９１は、正常分析部５１および異常分析部５２から受信した結果を出力する（図６：ステップＳ９）。なお、結果出力部９１は、正常分析部５１および異常分析部５２から受信した結果を個別に出力してもよいし、併せて出力してもよい。

　〔異常パターン生成処理〕
　ここで、図６のステップＳ７の処理（異常パターン生成処理と呼ぶ）について、図１１のフローチャートを参照しながら詳細に説明する。

　図１１において、まず、異常パターン生成部７１は、異常分析部５２から異常ログを読み込む（図１１：ステップＳ７１）。

　異常ログに未完了ログが含まれない場合（図１１：ステップＳ７２でＮｏ）、異常パターン生成部７１は、その異常ログを新たな異常パターンとしてパターン記憶部３１に送信し、対応する参考ログをパターン記憶部３１に送信する（図１１：ステップＳ７６）。パターン記憶部３１に送信された異常パターンおよび参考ログは、パターン記憶部３１に記憶される。

　一方、異常ログに未完了ログが含まれる場合（図１１：ステップＳ７２でＹｅｓ）、異常パターン生成部７１は、その未完了ログに対応する正常パターンの情報および不足ログを取得する（図１１：ステップＳ７３）。

　例えば、異常ログに含まれる未完了ログが「１２３」であり、その異常ログに対応する正常パターンが「１→２→３→４」である場合、不足ログは「４」である。

　次に、異常パターン生成部７１は、判定条件に従って、異常ログに含まれる未知ログ（第１の未知ログ）から、未完了ログに対応する未知ログ（第２の未知ログ）を抽出する（図１１：ステップＳ７４）。

　判定条件とは、未完了ログと、その未完了ログに対応する未知ログとを決定するための条件である。なお、第１の未知ログとは、異常ログを構成するログメッセージのうち、未完了ログに含まれないログメッセージのことをいう。すなわち、未知ログとは、第１の未知ログの集合であるともいえる。また、第１の未知ログのうち、判定条件を満たすログメッセージのことを第２の未知ログと呼び、判定条件を満たさないログメッセージのことを第３の未知ログと呼ぶ。

　ここで、未完了ログ、未知ログおよび不足ログの構成を説明するための概念図を図１２に示す。図１２の上側が異常ログの構成を示し、下側が異常ログから生成した新たな異常パターンの構成を示す。正常ログは、未完了ログと不足ログとによって構成される。また、異常ログは、未完了ログと第２の未知ログとによって構成される。

　例えば、判定条件として時間（以下、判定時間）を指定した場合、未完了ログの発生時刻から判定時間（第３の時間とも呼ぶ）の範囲内に存在する未知ログが、第２の未知ログに含まれる判定すればよい。なお、未完了ログの発生時刻は、未完了ログに含まれるログメッセージの時刻のうち、最も早い時刻から最も遅い時刻の範囲内のいずれであってもよい。

　ここで、図１３を用いて、未知ログについて説明する。なお、図１３には、ログメッセージの発生時刻を示す。例えば、未完了ログに含まれるログの中で最も遅い時刻が「2014/11/30 14:56:20」であり、判定条件が「１分」であるとする。ここでは、未完了ログに含まれるログの中で最も遅い時刻である「2014/11/30 14:56:20」を未完了ログの発生時刻とする。このとき、未知ログは、「2014/11/30 14:56:21」、「2014/11/30 14:56:23」、「2014/11/30 15:00:00」、「2014/11/30 15:00:00」に発生したものとする。これらの４つの時刻において、判定条件を満たすログは、「2014/11/30 14:56:21」、「2014/11/30 14:56:23」に発生したログである。したがって、異常パターン生成部７１は、当該ログ（「2014/11/30 14:56:21」および「2014/11/30 14:56:23」に発生したログ）を第２の未知ログとして抽出する。

　また、例えば、判定条件としてログの類似性を定義した場合、異常パターン生成部７１は、未完了ログまたは不足ログと、未知ログとの類似性を判定し、第１の未知ログのうち判定条件に定義された類似性の条件を満たす未知ログを第２の未知ログと判定する。

　例えば、異常パターン生成部７１は、類似性を判定するために、ログメッセージに含まれる文字列を編集距離などの値を利用して比較する。このとき、異常パターン生成部７１は、編集距離が閾値条件を満たしたログメッセージを類似するログメッセージと判定する。

　また、異常パターン生成部７１は、例えば、ログメッセージに含まれる単語に基づき、単語を一つの次元とする特徴ベクトルを生成し、特徴ベクトル同士の距離に基づいてログの類似性を判定してもよい。このとき、異常パターン生成部７１は、特徴ベクトル間の距離が一定値以下のログメッセージを類似するログメッセージと判定する。例えば、特徴ベクトル同士の距離としては、ユークリッド平方距離やミンコフスキー距離、マハラノビスの汎距離などを用いることができる。

　また、異常パターン生成部７１は、ホスト名やアプリケーション名、ログファイル名などの辞書を事前に用意し、同じ単語を含むログメッセージや、同一のホストやアプリケーションなどから出力されたログメッセージを類似するメッセージと判定してもよい。

　例えば、不足ログを出力したホストと同一のホストから出力されたログを第２の未知ログとするという判定条件を定義する。また、「１→２→３→４」という正常パターンに対して、不足ログが「４」であり、この不足ログはホスト「vm001」から出力されたものとする。第１の未知ログにそれぞれ「vm001」、「vm002」、「vm003」から出力されたログが含まれていた場合、異常パターン生成部７１は、「vm001」から出力されたログを第２の未知ログとして抽出する。

　ただし、異常パターン生成部７１は、時間および類似性の両方を判定条件として用いて判定してもよいし、時間や類似性ではない判定条件を用いて判定してもよい。

　次に、異常パターン生成部７１は、未完了ログと、その未完了ログに対応する第２の未知ログとを結合し、新たな異常パターンを生成する（図１１：ステップＳ７５）。なお、異常パターン生成部７１は、第３の未知ログを結果出力部９１へ別途送信する。

　例えば、未完了ログが「１→２→３」、第２の未知ログが「１０１、２３５」であった場合、異常パターンは「１→２→３→１０１→２３５」となる。なお、この例は異常パターンを表記するための一例であり、異常パターンをオートマトンとして記述してもよいし、未完了ログと第２の未知ログとの関連性のみを記録して別個に保存してもよい。

　最後に、異常パターン生成部７１は、新たな異常パターンと、その新たな異常パターンに対応する参考ログとをパターン記憶部３１に送信して記憶させる（図１１：ステップＳ７６）。

　以上が、本実施形態に係るログ分析システムに関する動作についての説明である。

　〔結果出力画面〕
　ここで、結果出力部９１から出力される出力結果の一例を示す。

　図１４は、正常パターンを用いて検出した異常の出力結果の一例（出力結果画面１９１）を示す。図１４の出力結果画面１９１には、当該異常の発生時刻、異常の内容として未完了ログおよび未知ログ、その未完了ログに対応する正常パターンおよび不足ログ、参考ログに関する情報を含む出力結果が表示されている。

　また、図１５に、異常パターンを用いて検出した異常の出力結果の一例（出力結果画面１９２）を示す。図１５の出力結果画面１９２には、当該異常の発生時刻、異常の内容として未完了ログや未知ログ、一致した異常パターン、対応する正常パターンと不足ログ、異常パターンの参考ログと一致した参考ログの情報を含んだ出力結果を出力する。また、結果出力部９１は、異常パターン生成部７１から受信した第３の未知ログを別途出力する。

　以上が、本実施形態に係るログ分析システム１１の動作に関する説明である。なお、ログ読み込み部２１、正常分析部５１、異常分析部５２および異常パターン生成部７１は、それぞれ図示しない入力装置からユーザや他のプログラム・ソフトウェアによるログ分析開始の命令を受信し、その命令を契機に動作を開始してもよい。また、ログ読み込み部２１、正常分析部５１、異常分析部５２および異常パターン生成部７１は、ログファイルの入力や更新などを契機に動作を開始してもよい。

　［効果］
　以上の本実施形態に係るログ分析システムによれば、障害に関する事前情報がなくても、ログに含まれる障害に関するログを適切に抽出し、抽出したログを障害検出のためのパターンとして記憶することができる。その理由は、ログ分析システムは、正常パターンから逸脱する一連のログを正常パターンに基づいて抽出し、抽出した一連のログを異常パターンとして記録できるからである。

　また、本実施形態に係るログ分析システムは、発生した障害が過去に発生した障害と合致するのか否かを高い精度で特定することができる。その理由は、本実施形態に係るログ分析システムは、正常パターンから逸脱した一連のログを異常パターンとして記憶し、分析対象の障害に関するログと異常パターンとが一致するか否かを判定できるからである。

　また、本実施形態に係るログ分析システムは、管理者による障害の解析を支援することができる。第１の理由は、ログ分析システムが、障害の発生によって正常パターンから逸脱したログが存在する場合に、その障害に付随して発生していた正常なログをその障害と関連付けて管理者に提示できるからである。第２の理由は、ログ分析システムが、新たな障害発生時において、過去の障害発生時に付随して発生していた正常なログの発生状況を管理者に提示できるからである。

　また、本実施形態に係るログ分析システムは、異常なログメッセージは同一であるものの、事象としては異なる障害を正しく識別することができる。その理由は、本実施形態に係るログ分析システムは、正常パターンを用いることによって、異常なログメッセージだけではなく、途中まで正常パターンと一致したログメッセージについても併せて異常を判定するためである。

　（第２の実施形態）
　次に、本発明の第２の実施形態に係るログ分析システム１２について、図面を用いて説明する。

　図１６は、本実施形態に係るログ分析システム１２の構成を示すブロック図である。本実施形態に係るログ分析システム１２は、第１の実施形態に係るログ分析システム１１の構成にログ分類部２５および分類記憶部３７を追加した構成を持つ。なお、図１６において、図１の構成と実質的に同一の構成には同様の符号を付与し、詳細な説明を省略する。

　ログ分類部２５は、ログ読み込み部２１からログを受信する。ログ分類部２５は、受信したログに含まれる各ログメッセージに対して一意に識別可能な識別子（以下、ログＩＤと呼ぶ）を付与する。また、ログ分類部２５は、ログＩＤとログメッセージとの対応関係を分類記憶部３７へ記録する。

　分類記憶部３７は、ログＩＤとログメッセージとの対応関係を定義した分類情報４７（以下、分類情報）を記録する。

　図１７は、分類情報の一例（分類情報テーブル１４７）を示す図である。分類情報は、ログＩＤと、そのログＩＤに対応するログメッセージを含む。なお、ログメッセージは、ログメッセージをそのまま定義してもよいし、正規表現などを用いて定義してもよい。

　次に、ログ分類部２５の動作について説明する。

　まず、ログ分類部２５は、ログ読み込み部２１から受信したログに含まれるログメッセージに対して分類記憶部３７に記憶された分類情報を参照し、そのログメッセージに対応するログＩＤの存在を検証する。

　対応するログＩＤが存在する場合、ログ分類部２５は、当該ログＩＤを対象のログメッセージに付与する。一方、対応するログＩＤが存在しない場合、ログ分類部２５は、新規ログＩＤを定義し、定義した新規ログＩＤを対象のログメッセージに付与する。そして、ログ分類部２５は、新規ログＩＤと、その新規ログＩＤに対応するログメッセージを分類記憶部３７へ記録する。

　なお、ログ読み込み部２１から受信した複数のログに対して、既存のクラスタリング手法を用いて同一のログメッセージを一つの集合に分類し、分類された集合に対してログＩＤを付与するよう構成してもよい。

　ログ分類部２５は、分類した結果を正常分析部５１へ送信する。正常分析部５１以降の動作は、第１の実施形態に係るログ分析システム１１と同様であるため、詳細な説明は省略する。

　［効果］
　本実施形態に係るログ分析システムによれば、ログＩＤを有していなかったログに関してもログ分析を行うことができる。その理由は、本実施形態に係るログ分析システムは、ログＩＤが付与されていないログメッセージに対してログＩＤを付与するログ分類部および分類記憶部を有するためである。その結果、本実施形態に係るログ分析システムによれば、ログＩＤを有していなかったログに関しても異常を高精度に分析することができる。

　（第３の実施形態）
　次に、本発明の第３の実施形態に係るログ分析システム１３について、図面を用いて説明する。

　図１８は、本実施形態に係るログ分析システム１３の構成を示すブロック図である。本実施形態に係るログ分析システム１３は、第１の実施形態に係るログ分析システム１１の構成に障害対応記憶部３８を追加した構成を持つ。なお、図１８において、図１の構成と実質的に同一の構成には同様の符号を付与し、詳細な説明を省略する。

　障害対応記憶部３８は、障害対応情報４８（以下、障害対応情報）を記憶する。障害対応情報とは、過去の異常パターン発生時に、実際に管理者が対応した処置内容、あるいは管理者が実行すべき処置内容を定義した情報である。

　図１９に、障害対応情報（障害対応情報テーブル１４８）の一例を示す。図１９の障害対応情報テーブル１４８は、障害の発生日時、その障害に対応する異常パターンＩＤ、その障害に対する処置内容を含む。なお、処置内容とは、異常の内容や過去の障害時に実行した作業を示す内容である。

　異常分析部５２は、正常分析部５１から入力された異常ログと、パターン記憶部３１に記録された異常パターンとを比較する。異常分析部５２は、異常パターンと一致するログが存在した場合、異常パターンおよび当該パターンに対応する障害対応情報を結果出力部９１へ送信する。

　結果出力部９１は、発生した障害に関して、障害対応記憶部３８に記憶された障害対応情報テーブルを参照し、過去に同様の障害が発生した際になされた処置内容を管理者が確認できるような情報を出力画面（図示しない）に出力する。

　［効果］
　第３の実施形態に係るログ分析システムによれば、異常発生時における管理者の分析および対応作業を支援することができる。その理由は、過去に同一の異常が発生した際に実行された対応作業あるいは当該の異常発生時に管理者が実行すべき作業を提示するためである。

　（第４の実施形態）
　次に、本発明の第４の実施形態に係るログ分析システム１４について、図面を用いて説明する。

　図２０は、本実施形態に係るログ分析システム１４の構成を示すブロック図である。本実施形態に係るログ分析システム１４は、第１の実施形態に係るログ分析システム１１の構成に、構成記憶部３９を追加した構成をもつ。

　構成記憶部３９は、構成情報４９（以下、構成情報）を記憶する。構成情報とは、分析対象とするシステムを構成する構成要素間の依存関係、あるいは各構成要素に対応するログファイルの関係を定義した情報である。

　なお、ここでいう構成要素とは、分析対象のシステムを構成するサーバやストレージ、端末装置、センサなどの装置、あるいはそれらの装置にインストールされたソフトウェアである。各構成要素は、インターネットやイントラネットなどのネットワークによってログ分析システムが動作する装置に接続される。

　異常分析部５２は、構成情報を参照し、異常パターンに含まれるログを構成要素ごとにまとめて結果出力部９１に出力する。

　結果出力部９１は、異常分析部５２から受信した異常パターンに含まれるログを構成要素ごとにまとめて出力する。なお、結果出力部９１が、直接構成情報を参照し、異常分析部５２から受信した異常パターンに含まれるログを構成要素ごとにまとめるように構成してもよい。

　例えば、「１→２→３→４」というパターンにおいて、ログメッセージ「１」が構成要素「ｖｍ００１」、ログメッセージ「２、３」が構成要素「ｖｍ００２」、ログメッセージ「４」が構成要素「ｖｍ００３」に属するメッセージであるとする。この場合、結果出力部９１は、異常パターンを「ｖｍ００１→ｖｍ００２→ｖｍ００３」と出力すればよい。

　出力結果の一例（出力結果画面１９３）を図２１に示す。図２１の出力結果画面１９３は、分析結果として、構成要素とログとを同一の画面に出力する例である。出力結果画面１９３には、異常パターンの時系列順序に従って、構成要素のホスト名が左から右に向けて表示されており、異常パターンが「ｖｍ００１→ｖｍ００２→ｖｍ００３」であることを示す。出力結果画面１９３には、各構成要素に対応するログが各構成要素のホスト名の下部に表示されている。なお、各構成要素に対応するログは、各構成要素に対応することが明確になりさえすればよく、図２１のような配置に限定するわけではない。また、図２１の出力結果画面１９３は一例であり、構成要素のアイコンは、ホスト名に限らず、アプリケーション名やシステム名などのように構成要素を特定できる情報であればその種類は問わない。

　また、図２２の出力結果画面１９４のように、構成要素を示すアイコンをクリックしたり、構成要素を示すアイコン上にポインターを合わせたりした際に、各構成要素に対応するログを表示するようにしてもよい。図２２の上側の出力結果画面１９４－１では、管理者の操作によって動く矢印状のポインター１９５が構成要素のアイコン上にないため、各構成要素に対応するログは表示されていない。一方、図２２の下側の出力結果画面１９４－２では、ポインター１９５が構成要素「ｖｍ００１」上にあるため、構成要素「ｖｍ００１」のログがアイコンの下に表示されている。

　さらに、異常パターンのうち未完了ログが含まれる構成要素を示すアイコンの色と、未知ログが含まれる構成要素を示すアイコンの色とを変えて表示してもよい。

　［効果］
　第４の実施形態に係るログ分析システムによれば、異常発生時における管理者の分析および対応作業を支援することができる。その理由は、異常が発生した際に、各構成要素に対応させて異常なログを提示するためである。

　（第５の実施形態）
　次に、本発明の第５の実施形態に係るログ分析システム１５について、図面を用いて説明する。

　図２３は、本実施形態に係るログ分析システム１５の構成を示すブロック図である。本実施形態に係るログ分析システム１５は、第１の実施形態に係るログ分析システム１１が備える異常パターン生成部７１および判定条件４５に替えて、パターン学習部７５を備える。

　ログ読み込み部２１および正常分析部５１の動作は、第１の実施形態に係るログ分析システムにおける当該要素の動作と同一であるため説明を省略する。

　異常分析部５２は、正常分析部５１から受信した未完了ログおよび未知ログと、パターン記憶部３１に記録された異常パターンとを比較し、受信した未完了ログおよび未知ログに異常パターンと一致するパターンが含まれるか否かを判定する。異常パターンと一致するパターンが存在する場合、異常分析部５２は、一致した結果を結果出力部９１へ送信する。異常パターンと一致するパターンが存在しない場合、異常分析部５２は、未完了ログおよび未知ログをパターン学習部７５へ送信する。

　パターン学習部７５は、異常分析部５２から受信した未完了ログおよび未知ログに基づいてパターン生成処理を実行し、生成したパターンをパターン記憶部３１へ記録する。

　ここで、パターン学習部７５の動作について、図２４のフローチャートに沿って詳細に説明する。

　図２４において、まず、パターン学習部７５は、異常分析部５２から受信した全ての未完了ログおよび未知ログを時系列順に並び替えたログを生成する（図２４：ステップＳ１０１）。これ以降、未完了ログおよび未知ログを時系列順に並び替えたログを学習用ログと呼ぶ。

　次に、パターン学習部７５は、生成した学習用ログに基づき、ログ間の遷移確率などを用いて、一定の条件を満たすログの組み合わせまたは時系列順序（構成パターンとも呼ぶ）を学習用ログ内部に存在するパターンとして抽出する（図２４：ステップＳ１０２）。

　なお、パターン学習部７５は、APRIORI、prefixspan、FP-Growth（Frequent Pattern Growth）などのパターン認識アルゴリズムを用いてパターンを抽出してもよい。また、パターン学習部７５は、BIDE（BI-Directional Extension）をパターン認識アルゴリズムとしてパターンを抽出してもよい。なお、ここであげたパターン認識アルゴリズムは一例であり、これらのアルゴリズムを組み合わせたり、これらのアルゴリズム以外のアルゴリズムを用いたりしてもよい。

　次に、パターン学習部７５は、抽出したパターンを異常パターンとしてパターン記憶部３１に記録する（図２４：ステップＳ１０３）。

　なお、パターン学習部７５が生成したパターンを図示しない出力部へ出力し、管理者が出力結果を参照できる構成としてもよい。その場合、出力されたパターンが正常パターンまたは異常パターンのいずれであるのかを管理者が定義し、定義した結果を図示しない入力部を介して入力するように構成すればよい。そして、パターン学習部７５は、管理者の入力した定義に基づいて、当該パターンを正常パターンまたは異常パターンとしてパターン記憶部３１へ記録すればよい。

　以上が、パターン学習部７５の動作についての説明である。なお、図２４のパターン生成処理は、図６のステップＳ７およびステップＳ８に対応する処理である。

　本実施形態に係るログ分析システムによれば、第１の実施形態に係るログ分析システムと同様の効果を得ることができる。

　以上の第１～第５の実施形態に係るログ分析システムの構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、本発明は、上述した第１～第５の実施形態に限定されず、様々な態様で実施することが可能である。なお、各図面に示す第１～第５の実施形態に係るログ分析システムの機能構成に関するブロック分けは説明の便宜上の構成であり、その実装に際しては各ブロック図に示した構成には限定されない。

　（第６の実施形態）
　次に、本発明の第６の実施形態に係るログ分析システム１０について説明する。本実施形態に係るログ分析システム１０は、第１～第５の実施形態に係るログ分析システムを上位概念化したシステムである。

　図２５および図２６は、本実施形態に係るログ分析システム１０の構成を示すブロック図である。図２５のように、本実施形態に係るログ分析システム１０は、ログ収集手段２０、蓄積手段３０、分析手段５０、パターン生成手段７０、出力手段９０を備える。ログ分析システム１０を構成する各手段は、回路で構成してもよいし、ソフトウェアとして構成してもよい。

　ログ収集手段２０は、第１～第５の実施形態に係るログ分析システムのログ読み込み部２１の機能を有する。また、ログ収集手段２０は、第２の実施形態に係るログ分析システムのログ分類部２５を有していてもよい。

　蓄積手段３０は、第１～第５の実施形態に係るログ分析システムのパターン記憶部３１の機能を有する。

　蓄積手段３０は、正常なログファイルに含まれるログメッセージ群の構成パターンである第１のパターンと、第１のパターンとは異なる構成パターンである第２のパターンと、第２のパターンに対応する第１の参考情報とを蓄積する。なお、第１のパターンは正常パターンに相当し、第２のパターンは異常パターンに相当し、第１の参考情報は第１の参考ログに相当する。また、蓄積手段３０に蓄積された正常パターンと異常パターンとは既知であるため、正常パターンと異常パターンとを併せて既知のパターンと呼ぶこともある。

　また、蓄積手段３０は、構成に応じて、条件記憶部３５や分類記憶部３７、障害対応記憶部３８、構成記憶部３９の機能を有してもよい。

　分析手段５０は、図２６のように、第１～第５の実施形態に係るログ分析システムの正常分析部５１の機能を有する第１の分析手段５０－１と、異常分析部５２の機能を有する第２の分析手段５０－２とを有する。

　分析手段５０は、ログメッセージ群の構成パターンを既知のパターンと比較した分析結果を出力するとともに、ログメッセージ群に付随する他のログメッセージ群の構成パターンと合致する既知のパターンに関する情報を出力する。また、ログメッセージ群に付随する他のログメッセージ群の構成パターンと合致する既知のパターンに関する情報とは、第２の参考情報のことである。

　第１の分析手段５０－１は、分析対象のログファイルに含まれるログメッセージ群を取得し、取得したログメッセージ群の構成パターンが第１のパターンと一致するか否かを分析する。

　ログメッセージ群の構成パターンが第１のパターンと一致する場合、第１の分析手段５０－１は、ログメッセージ群が正常であるという分析結果を出力する。

　ログメッセージ群の構成パターンが第１のパターンと一致しない場合、第１の分析手段５０－１は、ログメッセージ群が異常であるという分析結果を出力手段９０に出力する。また、第１の分析手段５０－１は、異常であると分析されたログメッセージ群と、ログメッセージ群に付随する他のログメッセージ群に合致する第１のパターンの情報を含む第２の参考情報とを第２の分析手段５０－２に出力する。

　なお、第１の分析手段５０－１から出力されるログメッセージ群は、第１～第５の実施形態における異常ログに相当する。また、第１の分析手段５０－１から出力される第２の参考情報は、第１～第５の実施形態における第２の参考ログに相当する。

　第２の分析手段５０－２は、第１の分析手段５０－１からログメッセージ群および第２の参考情報を取得し、取得したログメッセージ群の構成パターンが第２のパターンと一致するか否かを分析する。

　ログメッセージ群の構成パターンが第２のパターンと一致する場合、第２の分析手段５０－２は、ログメッセージ群の構成パターンと一致する第２のパターンを出力する。併せて、第２の分析手段５０－２は、当該第２のパターンに対応する第１の参考情報と第２の参考情報との間で共通する第１のパターンの情報を出力する。

　ログメッセージ群の構成パターンが第２のパターンと一致しない場合、第２の分析手段５０－２は、ログメッセージ群および第２の参考情報をパターン生成手段に出力する。

　パターン生成手段７０は、第１～第５の実施形態に係るログ分析システムの異常パターン生成部７１の機能を有する。

　パターン生成手段７０は、分析手段５０による分析結果に基づいて、既知のパターンとは異なる構成パターンをもつログメッセージ群に含まれる複数のログメッセージを組み合わせて新たなパターンを生成する。また、パターン生成手段７０は、ログメッセージ群に付随して発生する他のログメッセージ群の構成パターンと合致する既知のパターンに関する情報（第２の参考情報）を新たなパターンと関連付ける。

　パターン生成手段７０は、第２の分析手段５０－２からログメッセージ群および第２の参考情報を受信する。パターン生成手段７０は、ログメッセージ群を構成するログメッセージから、第１のパターンに含まれるログメッセージと、第１のパターンに含まれないログメッセージのうち所定の判定条件を満たすログメッセージとを組み合わせて新たな構成パターンを生成する。

　パターン生成手段７０は、生成した新たな構成パターンを第２のパターンとして蓄積手段３０に追加するとともに、追加した第２のパターンに対応する第１の参考情報として新たな構成パターンに対応する第２の参考情報を蓄積手段３０に追加する。

　また、パターン生成手段７０は、第５の実施形態に係るログ分析システムのパターン学習部７５の機能を有していてもよい。

　出力手段９０は、第１～第５の実施形態に係るログ分析システムの結果出力部９１の機能を有する。出力手段９０は、例えば、第１の分析手段５０－１および第２の分析手段５０－２の分析結果をモニターなどに表示させる。

　以上が本実施形態に係るログ分析システム１０の構成についての説明である。なお、ログ分析システム１０の各構成要素の動作や機能に関しては、第１～第５の実施形態に係るログ分析システムに説明した通りである。

　（第７の実施形態）
　次に、本発明の第７の実施形態に係るログ分析システムについて説明する。本実施形態に係るログ分析システムは、第６の実施形態に係るログ分析システムをさらに上位概念化したシステムである。

　図２７は、本実施形態に係るログ分析システムの構成を示すブロック図である。図２７のように、本実施形態に係るログ分析システムは、分析手段５０と、パターン生成手段７０とを備える。ログ分析システムを構成する各手段は、回路で構成してもよいし、ソフトウェアとして構成してもよい。

　分析手段５０は、少なくとも一つのログメッセージによって構成されるログメッセージ群の構成パターンと既知のパターンとを比較して分析する。そして、分析手段５０は、ログメッセージ群に付随する他のログメッセージ群の構成パターンと合致する既知のパターンに関する情報を含む参考情報をログメッセージ群の構成パターンと関連付ける。

　パターン生成手段７０は、分析手段５０による分析結果に従って、既知のパターンとは異なる構成パターンをもつログメッセージ群から新たなパターンを生成する。

　本実施形態のログ分析手段によれば、情報処理システムで発生した障害を高い精度で特定・解析できる。

　（ハードウェア）
　ここで、本発明の各実施形態に係るログ分析システムを実現するハードウェアについて説明する。

　各実施形態に係るログ分析システムは、例えば、図２８のような構成のコンピュータ１２０によって実現することができる。コンピュータ１２０は、ＣＰＵ１２１（Central Processing Unit）、メモリ１２２、記憶装置１２３、通信インターフェース１２４を備える。コンピュータ１２０は、入力装置１２５または出力装置１２６を備えていてもよい。コンピュータ１２０の各構成は、バス１２９によって互いに接続される。

　ログ分析システムの機能は、例えばＣＰＵ１２１が、メモリ１２２に読み出されたコンピュータプログラム（ソフトウェアプログラム、以下単に「プログラム」と記載する）を実行することにより実現される。プログラムの実行に際して、ＣＰＵ１２１は、通信インターフェース１２４、入力装置１２５および出力装置１２６を適宜制御する。

　各実施形態を例として説明される本発明は、係るプログラムが格納されたコンパクトディスク等の不揮発性の記憶媒体によっても構成される。記憶媒体が格納するプログラムは、例えばドライブ装置により読み出される。

　各実施形態に係るログ分析システムが実行する通信は、例えばＯＳ（Operating System）が提供する機能を使ってアプリケーションプログラムが通信インターフェースを制御することによって実現される。入力装置１２５は、例えばキーボード、マウスまたはタッチパネルである。出力装置１２６は、例えばディスプレイである。

　なお、各実施形態に係るログ分析システムおよびその各機能ブロックのハードウェア構成は、上述した構成に限定されない。各実施形態に係るログ分析システムは、２つ以上の物理的に分離した装置が有線または無線で通信可能に接続された構成としてもよい。また、各実施形態に係るログ分析システムの処理をコンピュータに実行させるログ分析プログラムも本発明の範囲に含まれる。さらに、本発明の実施形態に係るログ分析プログラムを記録したプログラム記録媒体も本発明の範囲に含まれる。

　以上、実施形態を参照して本発明を説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

　この出願は、２０１５年２月１７日に出願された日本出願特願２０１５－０２８４５５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。

　１０、１１、１２、１３、１４、１５　　ログ分析システム
　２０　　ログ収集手段
　２１　　ログ読み込み部
　２５　　ログ分類部
　３０　　蓄積手段
　３１　　パターン記憶部
　３５　　条件記憶部
　３７　　分類記憶部
　３８　　障害対応記憶部
　３９　　構成記憶部
　５０　　分析手段
　５１　　正常分析部
　５２　　異常分析部
　７０　　パターン生成手段
　７１　　異常パターン生成部
　７５　　パターン学習部
　９０　　出力手段
　９１　　結果出力部

Claims (10)

1. 　少なくとも一つのログメッセージによって構成されるログメッセージ群の構成パターンと既知のパターンとを比較して分析し、前記ログメッセージ群に付随する他の前記ログメッセージ群の構成パターンと合致する前記既知のパターンに関する情報を含む参考情報を前記ログメッセージ群の構成パターンと関連付ける分析手段と、
   　前記分析手段による分析結果に従って、前記既知のパターンとは異なる構成パターンをもつ前記ログメッセージ群から新たなパターンを生成するパターン生成手段とを備えるログ分析システム。
2. 　前記分析手段は、
   　前記ログメッセージ群の構成パターンが第１のパターンと一致するか否かを分析し、一致する場合には前記ログメッセージ群が正常であるという分析結果を出力し、一致しない場合には前記ログメッセージ群が異常であるという分析結果を出力するとともに、前記ログメッセージ群に付随する他の前記ログメッセージ群に合致する前記第１のパターンに関する情報を含む第２の参考情報と前記ログメッセージ群の構成パターンとを関連付けて後段に出力する第１の分析手段と、
   　前記第１の分析手段から取得した前記ログメッセージ群の構成パターンが前記第２のパターンと一致するか否かを分析し、前記ログメッセージ群の構成パターンが前記第２のパターンと一致する場合には、前記ログメッセージ群の構成パターンと一致する前記第２のパターンと、前記第２のパターンに関連付けられた前記第１の参考情報と前記第２の参考情報との間で共通する前記第１のパターンの情報とを出力し、前記ログメッセージ群の構成パターンが前記第２のパターンと一致しない場合には、前記ログメッセージ群および前記第２の参考情報を出力する第２の分析手段とを有し、
   　前記パターン生成手段は、
   　前記ログメッセージ群および前記第２の参考情報を前記第２の分析手段から受信し、前記ログメッセージ群を構成する前記ログメッセージのうち前記第１のパターンに含まれる前記ログメッセージと、前記第１のパターンに含まれない前記ログメッセージのうち所定の判定条件を満たす前記ログメッセージとを組み合わせて前記新たな構成パターンを生成し、生成した前記新たな構成パターンを前記第２のパターンとして追加するとともに、前記追加した第２のパターンに対応する第１の参考情報として前記新たな構成パターンに対応する前記第２の参考情報を追加する請求項１に記載のログ分析システム。
3. 　前記第１の分析手段は、
   　前記ログメッセージ群に含まれるいずれかの前記ログメッセージの発生時刻を起点とした第１の時間内において前記ログメッセージ群の構成パターンが前記第１のパターンと一致するか否かを分析するとともに、前記第１のパターンとは構成パターンが一致しない前記ログメッセージ群を含む異常ログを検出した場合には、前記異常ログの発生時刻を含む第２の時間内に発生した前記第２の参考情報を前記異常ログに関連付けて前記第２の分析手段に出力し、
   　前記第２の分析手段は、
   　前記異常ログおよび前記第２の参考情報を前記第１の分析手段から受信し、受信した前記異常ログと前記第２のパターンとを比較して前記第２のパターンと一致する前記異常ログが検出された場合、前記異常ログに対応する前記第２の参考情報と、前記異常ログと一致する前記第２のパターンに関連付けられた前記第１の参考情報とを比較し、共通する前記第１のパターンの情報を前記異常ログと一致する前記第２のパターンに対応させ、前記異常ログが前記第２のパターンと一致しないと判定した場合、前記異常ログとともに前記異常ログに対応する前記第２の参考情報を前記パターン生成手段に出力し、
   　前記パターン生成手段は、
   　前記第２の分析手段から出力された前記異常ログに関して、前記第１のパターンに含まれる前記ログメッセージ群と、前記第１のパターンに含まれない前記ログメッセージ群のうち前記所定の判定条件を満たす前記ログメッセージ群とを組み合わせて新たな構成パターンを生成し、生成した前記新たな構成パターンを前記第２のパターンとして追加するとともに、前記新たな構成パターンに対応させて前記第２の参考情報を追加する異常パターン生成部を有する請求項２に記載のログ分析システム。
4. 　前記異常パターン生成部は、
   　前記第１のパターンに含まれるいずれかの前記ログメッセージの発生時刻を起点とする第３の時間を前記判定条件とし、前記第２の分析手段によって出力された前記異常ログに関して、前記第３の時間内に発生した前記第１のパターンに含まれない前記ログメッセージ群を前記第１のパターンに含まれる前記ログメッセージ群と組み合わせる請求項３に記載のログ分析システム。
5. 　複数の前記ログメッセージのそれぞれに一意に識別可能な識別子を付与するログ分類部と、
   　前記ログメッセージと前記識別子との対応関係を記憶する分類記憶部とを有する請求項２乃至４のいずれか一項に記載のログ分析システム。
6. 　前記第２のパターンに対応する処置内容を記憶する障害対応記憶部を有し、
   　前記第２の分析手段は、
   　前記異常ログにおいて前記第２のパターンと一致する構成パターンを有する前記ログメッセージ群を検出した際に、前記障害対応記憶部を参照し、検出された前記ログメッセージ群の構成パターンと一致する前記第２のパターンに対応する前記処置内容を前記第２のパターンと対応させる請求項３乃至５のいずれか一項に記載のログ分析システム。
7. 　前記ログメッセージ群を出力した構成要素を記憶する構成情報記憶部を有し、
   　前記第２の分析手段は、
   　前記異常ログにおいて前記第２のパターンと一致する構成パターンを有する前記ログメッセージ群を検出した際に、前記構成情報記憶部を参照し、検出された前記ログメッセージ群の構成パターンに含まれる前記ログメッセージを前記構成要素に対応させる請求項３乃至６のいずれか一項に記載のログ分析システム。
8. 　前記第１の分析手段は、
   　前記ログメッセージ群に含まれる前記ログメッセージのいずれかの発生時刻を起点とした第１の時間内において、前記ログメッセージ群の構成パターンが前記第１のパターンと一致するか否かを分析するとともに、前記第１のパターンとは一致しない構成パターンを有する前記ログメッセージ群を含む異常ログを検出した場合には、前記異常ログとともに、前記異常ログの発生時刻を含む第２の時間内発生した前記第２の参考情報を前記異常ログに対応させて前記第２の分析手段に出力し、
   　前記第２の分析手段は、
   　前記第１の分析手段から出力された前記異常ログと、前記異常ログに対応する前記第２の参考情報とを受信し、受信した前記異常ログと前記第２のパターンとを比較し、前記異常ログが前記第２のパターンと一致すると判定した場合、前記異常ログに対応する前記第２の参考情報と、前記異常ログと一致する前記第２のパターンに対応する前記第１の参考情報とを比較し、共通する前記第１のパターンの情報を前記異常ログと一致する前記第２のパターンに対応させ、前記異常ログが前記第２のパターンと一致しないと判定した場合、前記異常ログとともに前記異常ログに対応する前記第２の参考情報を前記パターン生成手段に出力し、
   　前記パターン生成手段は、
   　前記第２の分析手段から受信した前記異常ログに含まれるログファイルを時系列順に並び替えた学習用ログを生成し、生成した前記学習用ログに基づいて、パターン認識アルゴリズムを用いて一定の条件を満たす前記ログメッセージ群の構成パターンを新たな構成パターンとして抽出するパターン学習部を有する請求項２乃至７のいずれか一項に記載のログ分析システム。
9. 　少なくとも一つのログメッセージによって構成されるログメッセージ群の構成パターンと既知のパターンとを比較して分析し、
   　前記ログメッセージ群に付随する他の前記ログメッセージ群の構成パターンと合致する前記既知のパターンに関する情報を含む参考情報を前記ログメッセージ群の構成パターンと関連付け、
   　分析結果に従って、前記既知のパターンとは異なる構成パターンをもつ前記ログメッセージ群から新たなパターンを生成するログ分析方法。
10. 　少なくとも一つのログメッセージによって構成されるログメッセージ群の構成パターンと既知のパターンとを比較して分析する処理と、
    　前記ログメッセージ群に付随する他の前記ログメッセージ群の構成パターンと合致する前記既知のパターンに関する情報を含む参考情報を前記ログメッセージ群の構成パターンと関連付ける処理と、
    　分析結果に従って、前記既知のパターンとは異なる構成パターンをもつ前記ログメッセージ群から新たなパターンを生成する処理とをコンピュータに実行させるログ分析プログラムを記録したプログラム記録媒体。

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