WO2020162197A1 - トポロジ推定システム、トラフィック付加装置及びトラフィック付加方法 - Google Patents

トポロジ推定システム、トラフィック付加装置及びトラフィック付加方法 Download PDF

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    • H04L47/12—Avoiding congestion; Recovering from congestion
    • H04L47/125—Avoiding congestion; Recovering from congestion by balancing the load, e.g. traffic engineering

Definitions

  • the present invention relates to a technique for adding traffic.
  • Topology is a layout indicating how a plurality of network devices and the like are connected
  • Patent Documents 1 and 2 propose a method of estimating the connection relationship of interfaces from the correlation of the traffic volume of a plurality of interfaces. Has been done.
  • each interface A1, A2,..., B1, B2,... Provided in each of a plurality of network devices A, B,. It is estimated that the interfaces having the same traffic transmission/reception amount are connected at the same time t.
  • traffic information is performance information that can be generally acquired by network devices such as routers, switches, etc., it can be used to acquire topology information regardless of the manufacturer of the device.
  • FIG. 8A there is no difference in the traffic transmission/reception amount in the plurality of interfaces A1 to A10, and there is no difference in the traffic transmission/reception amount in the plurality of interfaces B1 to B10. Since there are a plurality of interfaces B having the same traffic volume as A, an erroneous connection relationship as shown in FIG. 8B is estimated.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to make it possible to accurately grasp the connection relationship of interfaces.
  • the topology estimation system of the present invention is a topology estimation system including a topology estimation device that obtains a connection relationship of interfaces from a correlation of traffic amounts at a plurality of interfaces in a plurality of network devices, and a traffic addition device.
  • the addition device is characterized by including a traffic addition unit that adds a different amount of traffic to each traffic output from each of the plurality of interfaces.
  • the traffic addition device further includes a traffic amount calculation unit that calculates the amount of traffic to be added to each of the plurality of interfaces based on the amount of each of the traffic that respectively flows in the plurality of interfaces. Characterize.
  • the topology estimation device includes a traffic addition determination unit that determines whether or not to add traffic to each traffic based on a change in the amount of each traffic flowing to each of the plurality of interfaces. Characterize.
  • the traffic addition device of the present invention is characterized by including a traffic addition unit for adding a different amount of traffic to each traffic output from each of a plurality of interfaces.
  • the above traffic addition device is characterized by further including a traffic amount calculation unit that calculates the amount of traffic added to each traffic based on the amount of each traffic flowing to each of the plurality of interfaces.
  • the above traffic addition device is characterized by further including a traffic addition determination unit that determines whether or not to add traffic to each traffic based on changes in the amount of each traffic flowing to each of the plurality of interfaces.
  • the traffic addition method of the present invention is a traffic addition method performed by a topology estimation device that obtains an interface connection relationship from a correlation of traffic amounts at a plurality of interfaces in a plurality of network devices, and the traffic addition method.
  • the device determines whether to add traffic to each traffic based on a change in the amount of each traffic flowing to each of the plurality of interfaces, and the traffic addition device, when adding the traffic, determines whether to add the plurality of interfaces.
  • Based on the amount of each traffic flowing to each calculate the amount of traffic to be added to each of the traffic, and to the traffic output from each of the plurality of interfaces, the different amount of traffic at each interface is calculated. It is characterized by adding.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of the topology estimation system 1 according to the present embodiment.
  • the topology estimation system 1 mainly includes a topology estimation device 10, a traffic addition device 50, and a traffic collection device 90.
  • the topology estimation apparatus 10 determines how the plurality of network devices A to F included in the predetermined estimation target network N are connected, that is, the plurality of interfaces in the plurality of network devices A to F. The connection relationship (topology) of the.
  • the topology estimation device 10 shown in FIG. 2 is the same as the topology estimation device 10 shown in FIG. However, in the present embodiment, the traffic addition determination unit 11 is added between the connection form generation unit (23) and the traffic amount calculation unit (24).
  • the reference numerals in parentheses shown in FIG. 2 are the same as those in Patent Document 2.
  • FIG. 2 among the connection lines between the functional units shown in FIG. 1 of Patent Document 2, only those that are main in processing are shown by broken lines, and the other connection lines are omitted.
  • the present embodiment is characterized by a functional unit having a dot hatch and a connecting line shown by a solid line.
  • a traffic addition device 50 is added to the system configuration of Patent Document 2. Therefore, first, a configuration example of the traffic addition device 50 will be described.
  • the traffic addition device 50 mainly includes a setting input unit 51, a traffic generation unit 52, a traffic transmission unit 53, a traffic information storage unit 54, and a transmission destination interface storage unit 55. It is equipped with.
  • the setting input unit 51 reads out the traffic information from the traffic information storage unit 54, and based on the amount of traffic of the estimation target network N included in the traffic information, the setting input unit 51 selects a plurality of network devices A to F included in the estimation target network N. It is equipped with a function to calculate the amount of traffic additionally sent to each interface.
  • the setting input unit 51 has a function of calculating the amount of traffic added to each traffic based on the amount of each traffic flowing in each of the plurality of interfaces in the plurality of network devices A to F. Prepare At this time, the setting input unit 51 calculates such that the amount of traffic added to each traffic is different for each interface.
  • the traffic generation unit 52 has a function of generating a different amount of traffic at each interface calculated by the setting input unit 51.
  • the traffic means data (information) flowing through the network, and in the present embodiment, since the network device is targeted, the traffic generation unit 52 generates packets of different data sizes at the respective interfaces. It is also possible to include a server device in addition to the network device, and the data size of the segment may be changed instead of the packet.
  • the traffic transmission unit 53 has a function of transmitting packets of different data sizes generated by the traffic generation unit 52 to the plurality of network devices A to F and outputting the packets from the respective interfaces of the plurality of network devices A to F. Equipped with.
  • the traffic transmission unit 53 adds different amounts of traffic at the interfaces generated by the traffic generation unit 52 to the traffic output from the interfaces of the network devices A to F, respectively.
  • the traffic information storage unit 54 has a function to readably store the traffic information of the estimation target network N. Specifically, the traffic information storage unit 54 readablely stores, as traffic information, each traffic flowing in each of the plurality of interfaces in the plurality of network devices A to F and the amount thereof.
  • the destination interface storage unit 55 has a function of storing the interface ID of the destination to which the traffic is added by transmitting the packet by the traffic transmitter 53 in association with the network device ID so as to be readable as destination information.
  • the setting input unit 51, the traffic generation unit 52, and the traffic transmission unit 53 respectively correspond to the “traffic amount calculation unit” and the “traffic addition unit” described in the claims.
  • the topology estimation device 10 is a device that estimates the connection relationship (topology) of the interfaces from the correlation of the traffic amounts of the plurality of interfaces in the plurality of network devices.
  • the topology estimation device 10 is configured by further including a traffic addition determination unit 11 in the configuration described in Patent Document 2.
  • the traffic addition determination unit 11 functions between the connection form generation unit (23) and the traffic amount calculation unit (24), and determines the traffic amount of the estimation target network N before estimating and calculating the topology of the estimation target network N. Based on the change, a function of determining whether to add traffic to the traffic of the estimation target network N is provided.
  • the traffic addition determination unit 11 determines whether or not to add traffic to each traffic based on the change in the amount of each traffic flowing through each of the plurality of interfaces in the plurality of network devices AF.
  • the configuration example of the topology estimation device 10 has been described.
  • the case where the topology estimation device 10 includes the traffic addition determination unit 11 will be described as an example, but the traffic addition device 50 may include the traffic addition determination unit 11.
  • the traffic addition device 50 may include the traffic addition determination unit 11.
  • the traffic collection device 90 has a function of collecting traffic information from the estimation target network N. Specifically, the traffic collection device 90 collects each traffic flowing in each of the plurality of interfaces in the plurality of network devices A to F, and the amount thereof, and together with the acquisition time (time stamp) of each traffic information, the topology estimation. It is transmitted to the input unit (31) of the device 10.
  • Example of traffic addition method/variable traffic amount addition method Next, an embodiment of a method of adding traffic and a method of changing the traffic amount to be added will be described.
  • the traffic addition process and the traffic amount variable process are performed by the traffic generation unit 52 and the traffic transmission unit 53 of the traffic addition device 50.
  • the traffic adding device 50 remotely logs in to the network device E using Telnet or the like, There is a method in which traffic is added to the network devices A, C, D, and F by sending packets using ping or the like.
  • the amount of traffic to be added for example, there is a method of changing the amount of traffic to be added by changing the data size per packet.
  • the data size of a packet can be specified arbitrarily, and different data sizes are specified for each interface calculated by the setting input unit 51.
  • FIG. 3 when adding traffic to the traffic output from the network device E to the network device A, "ping-l100-ip.addr_A_sby" is executed. “100” is the data size of the packet.
  • the traffic may be added by the user using the management system (OpS: Operation System), or the traffic adding device 50 may execute the script of the ping command.
  • OpS Operation System
  • the setting process of the traffic addition device 50 is performed by the setting input unit 51 of the traffic addition device 50.
  • the average amount of traffic flowing through each interface of the protection system does not always have the same value as shown in FIG. Therefore, it is necessary to change the amount of traffic to be added based on the amount that constantly flows.
  • base values include average value, maximum value, minimum value, median value, and the like.
  • the average value of the traffic amount that constantly flows in the operation system device is viewed, and the calculation is performed so as to add the traffic having an arbitrary X [%] to the average traffic amount.
  • new_IF_Y i (t) which is the amount of traffic flowing to each IF when traffic is added, can be calculated using equation (1).
  • add_IF_Y i indicates the amount of traffic to be added.
  • the traffic addition determination unit 11 determines whether or not to add traffic based on the change in the traffic volume of the network input to the topology estimation device 10.
  • the non-operation system automatically switches to the operation system when an error occurs, so there is no need to send additional traffic when it becomes the operation system.
  • the necessity of packet addition is determined by observing the traffic amount waveform (change amount). Specifically, when the standard deviation of the traffic volume within a predetermined time is smaller than the threshold value, the calculated traffic volume to be added is additionally passed, and when the standard deviation is larger than the threshold value, the traffic is not added.
  • FIG. 6 is a diagram showing a processing flow of the traffic addition method.
  • Step S1 First, the traffic collection device 90 collects and collects the amount of each traffic flowing from each of the plurality of network devices AF included in the estimation target network N to each of the plurality of interfaces of the plurality of network devices AF.
  • the traffic information is transmitted to the input unit (31) of the topology estimation apparatus 10 together with the time stamp.
  • Step S2 upon receiving the traffic information from the traffic collection device 90, the topology estimation device 10 causes the traffic addition determination unit 11 to temporally determine the amount of each traffic flowing through the plurality of interfaces in the plurality of network devices AF. Based on the change, whether to add traffic to each traffic is determined. For example, when the standard deviation of each traffic amount is less than the threshold value, it is determined that the traffic is added, and when the standard deviation of each traffic amount is the threshold value or more, it is determined that the traffic is not added. At this time, the topology estimation apparatus 10 may determine whether to add traffic based on the slope of the change in the waveform of the traffic volume. When it is determined that no traffic is added, steps S3 to S9 are skipped and the process proceeds to step S10.
  • Step S3 If it is determined that the traffic is added, the traffic addition determination unit 11 transmits the traffic information received from the traffic collection device 90 to the traffic addition device 50, and the traffic addition device 50 stores the traffic information in the traffic information storage unit 54. Save to.
  • Step S4 the setting input unit 51 of the traffic addition device 50 reads out and refers to the traffic information from the traffic information storage unit 54, and also determines the amount of each traffic flowing through the plurality of interfaces in the plurality of network devices AF. In addition, the amount of traffic to be added to each traffic is calculated so that the amount of traffic differs for each interface.
  • Step S5 Next, the traffic generation unit 52 generates different amounts of traffic at each interface calculated in step S4. For example, the traffic generation unit 52 generates a packet having a different data size at each interface.
  • Step S6 Next, the traffic transmission unit 53 transmits the packets of different data sizes generated in step S5 to the plurality of network devices A to F in the estimation target network N, and the interfaces of the plurality of network devices A to F are transmitted. To output respectively.
  • Step S7 the traffic transmission unit 53 associates the network device ID of the transmission destination, which has transmitted the packet in step S6, with each interface ID and stores it in the transmission destination interface storage unit 55 as transmission destination information.
  • Step S10 After that, in the topology estimation apparatus 10, when the traffic information is re-received from the traffic collection apparatus 90, the traffic amount calculation unit (24) or the like estimates and calculates the topology of the estimation target network N using the re-received traffic information.
  • the traffic adding device 50 adds different amounts of traffic to the respective traffics output from the plurality of interfaces in the plurality of network devices AF in the estimation target network N, respectively. Since the feature amount is formed in the traffic, the topology estimation device 10 can correctly grasp the connection relation of the interface from the correlation of the traffic amount.
  • the topology estimation device 10, the traffic addition device 50, and the traffic collection device 90 described in this embodiment can be realized by a computer including a CPU, a memory, an input/output interface, a communication interface, and the like. It is also possible to create a program for causing a computer to function as these devices, and a storage medium for the program.

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Abstract

インタフェースの接続関係を正確に把握可能にする。トラフィック付加装置５０が、推定対象ネットワークＮにおいて複数のネットワーク装置Ａ～Ｆで複数のインタフェースからそれぞれ出力される各トラフィックに、各インタフェースで異なる量のトラフィックをそれぞれ付加する。これにより、トラフィックに特徴量が形成されることから、トポロジ推定装置１０は、トラフィック量の相関性からインタフェースの接続関係を正しく把握可能となる。

Description

トポロジ推定システム、トラフィック付加装置及びトラフィック付加方法
　本発明は、トラフィックを付加する技術に関する。
　従来、トポロジを把握する手段が検討されている。トポロジとは、複数のネットワーク装置等がどのように接続されているかを示すレイアウトであり、特許文献１，２では、複数のインタフェースにおけるトラフィック量の相関性からインタフェースの接続関係を推定する方法が提案されている。
　例えば、図７に示すように、所定の推定対象ネットワークにおいて、複数のネットワーク装置Ａ，Ｂ，・・・がそれぞれ備える各インタフェースＡ１，Ａ２，・・・，Ｂ１，Ｂ２，・・・におけるトラフィック送受信量をそれぞれ算出し、同一時刻ｔでトラフィック送受信量の等しいインタフェース同士が接続されていると推定する。
　このようなトラフィック情報は、例えば、ルータ、スイッチ等、ネットワーク装置等で一般的に取得可能な性能情報であるため、装置の製造元等に関係なくトポロジ情報の取得に利用可能である。
特許第５６９５７６７号公報 特開２０１４－０４９８５１号公報
　しかしながら、上記従来手法を用いてトラフィックに変動がない状況でトポロジを推定する場合、各インタフェースでトラフィック量に差分が生じないため、正しい接続関係の推定が困難となる課題がある。
　例えば、通信キャリアの商用網には、障害発生時の予備系である非運用系のネットワーク装置が存在する。非運用系は、同一ネットワーク装置の各インタフェースでトラフィック量がほぼ一定で特徴的な変化がないため、従来手法ではトポロジの推定が困難である。
　具体的には、図８（ａ）に示すように、複数のインタフェースＡ１～Ａ１０におけるトラフィック送受信量に差がなく、複数のインタフェースＢ１～Ｂ１０におけるトラフィック送受信量にも差がないため、所定のインタフェースＡに対してトラフィック量の等しいインタフェースＢが複数存在することから、図８（ｂ）に示すような誤った接続関係を推定してしまう。
　本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、インタフェースの接続関係を正確に把握可能にすることを目的とする。
　本発明のトポロジ推定システムは、複数のネットワーク装置における複数のインタフェースでのトラフィック量の相関性からインタフェースの接続関係を求めるトポロジ推定装置と、トラフィック付加装置と、を備えたトポロジ推定システムにおいて、前記トラフィック付加装置は、前記複数のインタフェースからそれぞれ出力される各トラフィックに、各インタフェースで異なる量のトラフィックをそれぞれ付加するトラフィック付加部を備えることを特徴とする。
　上記トポロジ推定システムにおいて、前記トラフィック付加装置は、前記複数のインタフェースにそれぞれ流れる各トラフィックの量をもとに、前記各トラフィックにそれぞれ付加するトラフィックの量を算出するトラフィック量算出部を更に備えることを特徴とする。
　上記トポロジ推定システムにおいて、前記トポロジ推定装置は、前記複数のインタフェースにそれぞれ流れる各トラフィックの量の変化に基づき、前記各トラフィックにトラフィックを付加するか否かを判定するトラフィック付加判定部を備えることを特徴とする。
　本発明のトラフィック付加装置は、複数のインタフェースからそれぞれ出力される各トラフィックに、各インタフェースで異なる量のトラフィックをそれぞれ付加するトラフィック付加部を備えることを特徴とする。
　上記トラフィック付加装置において、前記複数のインタフェースにそれぞれ流れる各トラフィックの量をもとに、前記各トラフィックにそれぞれ付加するトラフィックの量を算出するトラフィック量算出部を更に備えることを特徴とする。
　上記トラフィック付加装置において、前記複数のインタフェースにそれぞれ流れる各トラフィックの量の変化に基づき、前記各トラフィックにトラフィックを付加するか否かを判定するトラフィック付加判定部を更に備えることを特徴とする。
　本発明のトラフィック付加方法は、複数のネットワーク装置における複数のインタフェースでのトラフィック量の相関性からインタフェースの接続関係を求めるトポロジ推定装置と、トラフィック付加装置と、で行うトラフィック付加方法において、前記トポロジ推定装置は、前記複数のインタフェースにそれぞれ流れる各トラフィックの量の変化に基づき、前記各トラフィックにトラフィックを付加するか否かを判定し、前記トラフィック付加装置は、トラフィックを付加する場合、前記複数のインタフェースにそれぞれ流れる各トラフィックの量をもとに、前記各トラフィックにそれぞれ付加するトラフィックの量を算出し、前記複数のインタフェースからそれぞれ出力される各トラフィックに、算出した各インタフェースで異なる量のトラフィックをそれぞれ付加することを特徴とする。
　本発明によれば、インタフェースの接続関係を正確に把握可能にすることができる。
発明の概要を示す図である。 トポロジ推定システムの構成例を示す図である。 トラフィックの付加イメージを示す図である。 付加するトラフィック量の算出方法を説明する際の参照図である。 トラフィックを追加する判定方法を説明する際の参照図である。 トラフィック付加方法の処理フローを示す図である。 インタフェースの接続関係を推定する方法を説明する際の参照図である。 課題を説明する際の参照図である。
　＜発明の概要＞
　従来手法では、トラフィック量が一定であったり、トラフィック量に特徴的な変化がない状況（例えば、トラフィック量の傾向が似ているネットワーク装置が複数存在する状況等）において、正しい対向装置の識別が困難となる。
　そこで、本発明では、図１に示すように、隣接するネットワーク装置等の各インタフェースにそれぞれ異なる量のパケットＰＡ１，ＰＡ２，・・・，ＰＢ１，ＰＢ２，・・・を付加するようにする。これにより、トラフィックに特徴量が形成されるので、トラフィック量の相関性からインタフェースの接続関係を正しく把握可能となる。
　以下、本発明を実施する一実施形態について図面を用いて説明する。
　＜システム構成例＞
　図２は、本実施形態に係るトポロジ推定システム１の構成例を示す図である。トポロジ推定システム１は、図２に示すように、主として、トポロジ推定装置１０と、トラフィック付加装置５０と、トラフィック収集装置９０と、を備えて構成される。トポロジ推定システム１では、トポロジ推定装置１０が、所定の推定対象ネットワークＮに含まれる複数のネットワーク装置Ａ～Ｆがどのように接続されているか、つまり、複数のネットワーク装置Ａ～Ｆにおける複数のインタフェースの接続関係（トポロジ）を推定する。
　図２に示したトポロジ推定装置１０は、特許文献２の図１に示されたトポロジ推定装置１０と同様である。但し、本実施形態では、接続形態生成部（２３）とトラフィック量計算部（２４）との間にトラフィック付加判定部１１を追加した。図２に示した（）付きの符号は、特許文献２の符号を流用している。また、図２では、特許文献２の図１に示された機能部間の接続線のうち処理上主要なもののみを破線で示し、それ以外の接続線は省略した。図２において、本実施形態では、点ハッチが入れられた機能部、実線で示された接続線が特徴である。
　＜トラフィック付加装置の構成例＞
　図２に示したシステム構成において、本実施形態では、特許文献２のシステム構成に対し、トラフィック付加装置５０を追加した。そこでまず、トラフィック付加装置５０の構成例について説明する。
　トラフィック付加装置５０は、図２に示したように、主として、設定入力部５１と、トラフィック生成部５２と、トラフィック送信部５３と、トラフィック情報保存部５４と、送信先インタフェース保存部５５と、を備えて構成される。
　設定入力部５１は、トラフィック情報保存部５４からトラフィック情報を読み出して、トラフィック情報に含まれる推定対象ネットワークＮのトラフック量をもとに、推定対象ネットワークＮに含まれる複数のネットワーク装置Ａ～Ｆの各インタフェースにそれぞれ追加で流すトラフィックの量を算出する機能を備える。
　具体的には、設定入力部５１は、複数のネットワーク装置Ａ～Ｆにおける複数のインタフェースにそれぞれ流れている各トラフィックの量をもとに、各トラフィックにそれぞれ付加するトラフィックの量を算出する機能を備える。このとき、設定入力部５１は、各トラフィックにそれぞれ付加するトラフィックの量が各インタフェースで異なるように算出する。
　トラフィック生成部５２は、設定入力部５１で算出された各インタフェースで異なる量のトラフィックをそれぞれ生成する機能を備える。ここで、トラフィックとはネットワークを流れるデータ（情報）をいい、本実施形態ではネットワーク装置を対象とするため、トラフィック生成部５２は、各インタフェースで異なるデータサイズのパケットをそれぞれ生成する。尚、ネットワーク装置以外にサーバ装置を対象に含めることも可能であり、パケットに代えてセグメントのデータサイズを変更してもよい。
　トラフィック送信部５３は、トラフィック生成部５２で生成された各インタフェースで異なるデータサイズのパケットを複数のネットワーク装置Ａ～Ｆにそれぞれ送信し、複数のネットワーク装置Ａ～Ｆにおける各インタフェースからそれぞれ出力させる機能を備える。
　すなわち、トラフィック送信部５３は、複数のネットワーク装置Ａ～Ｆにおける複数のインタフェースからそれぞれ出力されている各トラフィックに、トラフィック生成部５２で生成された各インタフェースで異なる量のトラフィックをそれぞれ付加する。
　トラフィック情報保存部５４は、推定対象ネットワークＮのトラフィック情報を読み出し可能に記憶しておく機能を備える。具体的には、トラフィック情報保存部５４は、複数のネットワーク装置Ａ～Ｆにおける複数のインタフェースにそれぞれ流れている各トラフィック及びその量をトラフィック情報として読み出し可能に記憶する。
　送信先インタフェース保存部５５は、トラフィック送信部５３がパケットを送信することでトラフィックを付加した送信先のインタフェースＩＤをネットワーク装置ＩＤに関連付けて送信先情報として読み出し可能に記憶しておく機能を備える。
　ここまで、トラフィック付加装置５０の構成例について説明した。尚、設定入力部５１とトラフィック生成部５２及びトラフィック送信部５３とは、それぞれ、特許請求の範囲に記載した「トラフィック量算出部」と「トラフィック付加部」とに対応する。
　＜トポロジ推定装置の構成例＞
　次に、トポロジ推定装置１０の構成例について説明する。トポロジ推定装置１０は、特許文献２に記載の通り、複数のネットワーク装置における複数のインタフェースでのトラフィック量の相関性からインタフェースの接続関係（トポロジ）を推定する装置である。本実施形態において、トポロジ推定装置１０は、特許文献２に記載の構成に、トラフィック付加判定部１１を更に備えて構成される。
　トラフィック付加判定部１１は、接続形態生成部（２３）とトラフィック量計算部（２４）との間で機能し、推定対象ネットワークＮのトポロジを推定計算する前に、推定対象ネットワークＮのトラフック量の変化に基づき、推定対象ネットワークＮのトラフィックに対してトラフィックを付加するか否かを判定する機能を備える。
　具体的には、トラフィック付加判定部１１は、複数のネットワーク装置Ａ～Ｆにおける複数のインタフェースにそれぞれ流れる各トラフィックの量の変化に基づき、各トラフィックにトラフィックを付加するか否かを判定する。
　ここまで、トポロジ推定装置１０の構成例について説明した。尚、本実施形態では、トポロジ推定装置１０がトラフィック付加判定部１１を備える場合を例に説明するが、トラフィック付加装置５０がトラフィック付加判定部１１を備えてもよい。その他、トラフィック付加判定部１１以外の各機能部については、特許文献２の説明を参照されたい。
　＜トラフィック収集装置＞
　次に、トラフィック収集装置９０について説明する。トラフィック収集装置９０は、推定対象ネットワークＮからトラフィック情報を収集する機能を備える。具体的には、トラフィック収集装置９０は、複数のネットワーク装置Ａ～Ｆにおける複数のインタフェースにそれぞれ流れている各トラフィック及びその量を収集し、各トラフィック情報の取得時刻（タイムスタンプ）とともに、トポロジ推定装置１０の入力部（３１）に送信する。
　＜トラフィックの付加方法／付加するトラフィック量の可変方法の実施例＞
　続いて、トラフィックの付加方法及び付加するトラフィック量の可変方法の実施例について説明する。トラフィック付加処理及びトラフィック量の可変処理は、トラフィック付加装置５０のトラフィック生成部５２及びトラフィック送信部５３で行われる。
　隣接する複数のネットワーク装置Ａ～Ｆに対してトラフィックを付加する方法としては、例えば、図３に示すように、トラフィック付加装置５０が、Ｔｅｌｎｅｔ等を用いてネットワーク装置Ｅに遠隔ログインし、隣接するネットワーク装置Ａ，Ｃ，Ｄ，Ｆにｐｉｎｇ等を用いてパケットを流すことで、トラフィックを付加する方法がある。
　付加するトラフィックの量を可変する方法としては、例えば、１パケットあたりのデータサイズを可変させることで、付加するトラフィック量を変化させる方法がある。ｐｉｎｇではパケットのデータサイズを任意に指定可能であり、設定入力部５１で算出された各インタフェースで異なるデータサイズを指定する。図３において、ネットワーク装置Ｅからネットワーク装置Ａへ出力されるトラフィックにトラフィックを付加する場合、「ping -l 100 ip.addr_A_sby」を実行する。「100」がパケットのデータサイズである。同様に、ネットワーク装置Ｅから、ネットワーク装置Ｃ，Ｄ，Ｅへそれぞれ出力されるトラフィックにトラフィックを付加する場合、「ping -l 200 ip.addr_C_sby」、「ping -l 300 ip.addr_D_sby」、「ping -l 400 ip.addr_E_sby」をそれぞれ実行する。
　これにより、ネットワーク装置Ｅの各インタフェースからそれぞれ出力されるトラフィックに特徴が与えられる。尚、トラフィックの付加は、管理システム（ＯｐＳ：Operation System）を用いてユーザが実施してもよいし、トラフィック付加装置５０が上記ｐｉｎｇコマンドのスクリプトを実行してもよい。
　＜付加するトラフィック量の算出方法の実施例＞
　次に、付加するトラフィック量の算出方法の実施例について説明する。付加するトラフィック量の算出処理は、トラフィック付加装置５０の設定入力部５１で行われる。
　ここで、非運用系装置の各インタフェースに流れる平均トラフィック量は、図４に示したように、同じ値になるとは限らない。そこで、定常的に流れている量をベースに、付加するトラフィック量を可変する必要がある。ベースとする値としては、平均値、最大値、最小値、中央値等があげられる。
　例えば、運用系装置に定常的に流れているトラフィック量の平均値をみて、平均トラフィック量に対する任意のＸ［％］であるトラフィックを付加するように計算する。具体的には、ネットワーク装置Ｙの各ＩＦ（ＩＦ＿Ｙ１，ＩＦ＿Ｙ２，・・・）について、元の流れているトラフィック量をＩＦ＿Ｙｉ（ｔ）（ｉ＝１，２，・・・）とする。このとき、トラフィックを付加した際に各ＩＦに流れるトラフィック量であるｎｅｗ＿ＩＦ＿Ｙｉ（ｔ）は、式（１）を用いて算出できる。尚、ａｄｄ＿ＩＦ＿Ｙｉは、追加するトラフィックの量を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　＜トラフィックを追加する判定方法の実施例＞
　次に、トラフィックを追加する判定方法の実施例について説明する。トラフィックを追加する判定処理は、トポロジ推定装置１０のトラフィック付加判定部１１で行われる。
　トラフィック付加判定部１１は、トポロジ推定装置１０に入力されたネットワークのトラフィック量の変化から、トラフィックを付加するか否かを判定する。非運用系は、運用系に異常発生時に自動的に切り替わるため、運用系になった時にはトラフィックを追加で流す必要がない。切り替わった際は、別の装置になった非運用系にトラフィックを付加する必要がある。そこで、図５に示すように、例えば、トラフィック量の波形（変化量）をみて、パケット付加の必要性を判定する。具体的には、所定時間内におけるトラフィック量の標準偏差が閾値よりも小さい場合、算出した付加するべきトラフィック量を追加で流し、その標準偏差が閾値よりも大きい場合、トラフィックは追加しない。また、標準偏差に加えて又は単独で、トラフィック量の波形の変化の傾きに基づき、その傾きが正の場合にはトラフィックを追加し、その傾きが負の場合にはトラフィックを追加しないようにしてもよい。
　＜トポロジ推定システムの動作例＞
　続いて、トポロジ推定システム１で行うトラフィック付加方法について説明する。図６は、トラフィック付加方法の処理フローを示す図である。
　ステップＳ１；
　まず、トラフィック収集装置９０が、推定対象ネットワークＮに含まれる複数のネットワーク装置Ａ～Ｆから、複数のネットワーク装置Ａ～Ｆにおける複数のインタフェースにそれぞれ流れている各トラフィックの量を収集し、収集したトラフィック情報をそのタイムスタンプとともにトポロジ推定装置１０の入力部（３１）へ送信する。
　ステップＳ２；
　次に、トポロジ推定装置１０は、トラフィック収集装置９０からトラフィック情報を受信すると、トラフィック付加判定部１１が、複数のネットワーク装置Ａ～Ｆにおける複数のインタフェースにそれぞれ流れている各トラフィックの量の時間的変化に基づき、各トラフィックにトラフィックを付加するか否かを判定する。例えば、各トラフィック量の標準偏差が閾値未満の場合、トラフィックを付加すると判定し、各トラフィック量の標準偏差が閾値以上の場合、トラフィックを付加しないと判定する。このとき、トポロジ推定装置１０は、トラフィック量の波形の変化の傾きに基づきトラフィックを付加するか否かを判定してもよい。トラフィックを付加しないと判定した場合、ステップＳ３～Ｓ９をスキップしてステップＳ１０へ進む。
　ステップＳ３；
　トラフィックを付加すると判定した場合、トラフィック付加判定部１１は、トラフィック収集装置９０から受信していたトラフィック情報をトラフィック付加装置５０へ送信し、トラフィック付加装置５０は、そのトラフィック情報をトラフィック情報保存部５４に保存する。
　ステップＳ４；
　次に、トラフィック付加装置５０の設定入力部５１は、トラフィック情報保存部５４からトラフィック情報を読み出して参照し、複数のネットワーク装置Ａ～Ｆにおける複数のインタフェースにそれぞれ流れている各トラフィックの量をもとに、各インタフェースで異なるトラフィック量となるように、各トラフィックにそれぞれ付加するトラフィックの量を算出する。
　ステップＳ５；
　次に、トラフィック生成部５２は、ステップＳ４で算出された各インタフェースで異なる量のトラフィックをそれぞれ生成する。例えば、トラフィック生成部５２は、各インタフェースで異なるデータサイズのパケットを生成する。
　ステップＳ６；
　次に、トラフィック送信部５３は、ステップＳ５で生成された各インタフェースで異なるデータサイズのパケットを推定対象ネットワークＮにおける複数のネットワーク装置Ａ～Ｆへ送信し、複数のネットワーク装置Ａ～Ｆの各インタフェースからそれぞれ出力させる。
　ステップＳ７； 
　次に、トラフィック送信部５３は、ステップＳ６でパケットを送信した送信先のネットワーク装置ＩＤと各インタフェースＩＤとを関連付けて送信先情報として送信先インタフェース保存部５５に格納する。
　ステップＳ８； 
　次に、トラフィック収集装置９０は、推定対象ネットワークＮに含まれる複数のネットワーク装置Ａ～Ｆから、複数のネットワーク装置Ａ～Ｆにおける複数のインタフェースにそれぞれ流れている各トラフィックの量を再収集する。
　ステップＳ９； 
　次に、トラフィック収集装置９０は、ステップＳ８で再収集したトラフィック情報をトポロジ推定装置１０の入力部（３１）へ送信する。
　ステップＳ１０； 
　その後、トポロジ推定装置１０は、トラフィック収集装置９０からトラフィック情報を再受信すると、トラフィック量計算部（２４）等が、再受信したトラフィック情報を用いて推定対象ネットワークＮのトポロジを推定計算する。
　ステップＳ１１； 
　最後に、トポロジ推定装置１０の出力部（３２）は、ステップＳ１０で推定計算した推定対象ネットワークＮのトポロジをモニタに表示し、ファイルに保存する。
　＜実施形態の効果＞
　最後に、本実施形態の効果について説明する。本実施形態によれば、トラフィック付加装置５０が、推定対象ネットワークＮにおける複数のネットワーク装置Ａ～Ｆで複数のインタフェースからそれぞれ出力される各トラフィックに、各インタフェースで異なる量のトラフィックをそれぞれ付加するので、トラフィックに特徴量が形成されることから、トポロジ推定装置１０は、トラフィック量の相関性からインタフェースの接続関係を正しく把握可能となる。
　尚、本実施形態で説明したトポロジ推定装置１０、トラフィック付加装置５０、トラフィック収集装置９０は、ＣＰＵ、メモリ、入出力インタフェース、通信インタフェース等を備えたコンピュータで実現可能である。また、それらの装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム、そのプログラムの記憶媒体の作成も可能である。
　１…トポロジ推定システム
　１０…トポロジ推定装置
　１１…トラフィック付加判定部
　５０…トラフィック付加装置
　５１…設定入力部
　５２…トラフィック生成部
　５３…トラフィック送信部
　５４…トラフィック情報保存部
　５５…送信先インタフェース保存部
　９０…トラフィック収集装置

Claims (7)

  1. 　複数の装置における複数のインタフェースでのトラフィック量の相関性からインタフェースの接続関係を求めるトポロジ推定装置と、トラフィック付加装置と、を備えたトポロジ推定システムにおいて、
    　前記トラフィック付加装置は、
    　前記複数のインタフェースからそれぞれ出力される各トラフィックに、各インタフェースで異なる量のトラフィックをそれぞれ付加するトラフィック付加部を備えることを特徴とするトポロジ推定システム。
  2. 　前記トラフィック付加装置は、
    　前記複数のインタフェースにそれぞれ流れる各トラフィックの量をもとに、前記各トラフィックにそれぞれ付加するトラフィックの量を算出するトラフィック量算出部を更に備えることを特徴とする請求項１に記載のトポロジ推定システム。
  3. 　前記トポロジ推定装置は、
    　前記複数のインタフェースにそれぞれ流れる各トラフィックの量の変化に基づき、前記各トラフィックにトラフィックを付加するか否かを判定するトラフィック付加判定部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のトポロジ推定システム。
  4. 　複数のインタフェースからそれぞれ出力される各トラフィックに、各インタフェースで異なる量のトラフィックをそれぞれ付加するトラフィック付加部を備えることを特徴とするトラフィック付加装置。
  5. 　前記複数のインタフェースにそれぞれ流れる各トラフィックの量をもとに、前記各トラフィックにそれぞれ付加するトラフィックの量を算出するトラフィック量算出部を更に備えることを特徴とする請求項４に記載のトラフィック付加装置。
  6. 　前記複数のインタフェースにそれぞれ流れる各トラフィックの量の変化に基づき、前記各トラフィックにトラフィックを付加するか否かを判定するトラフィック付加判定部を更に備えることを特徴とする請求項４又は５に記載のトラフィック付加装置。
  7. 　複数の装置における複数のインタフェースでのトラフィック量の相関性からインタフェースの接続関係を求めるトポロジ推定装置と、トラフィック付加装置と、で行うトラフィック付加方法において、
    　前記トポロジ推定装置は、
    　前記複数のインタフェースにそれぞれ流れる各トラフィックの量の変化に基づき、前記各トラフィックにトラフィックを付加するか否かを判定し、
    　前記トラフィック付加装置は、
    　トラフィックを付加する場合、前記複数のインタフェースにそれぞれ流れる各トラフィックの量をもとに、前記各トラフィックにそれぞれ付加するトラフィックの量を算出し、　前記複数のインタフェースからそれぞれ出力される各トラフィックに、算出した各インタフェースで異なる量のトラフィックをそれぞれ付加する
    　ことを特徴とするトラフィック付加方法。
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