WO2024171237A1 - 故障箇所推定装置、故障箇所推定方法および故障箇所推定プログラム - Google Patents

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WO2024171237A1
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fault
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宏介 渡邊
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/06—Management of faults, events, alarms or notifications

Definitions

  • the present invention relates to a fault location estimation device, a fault location estimation method, and a fault location estimation program.
  • IP Internet Protocol
  • IP conversion devices IP-STP (Signal Transfer Point), SG (Signaling Gateway), etc.
  • switches that transfer common channel signals over the IP network, routers, and other network devices (transfer devices), etc.
  • MTP Common Channel link failure
  • MTP3 signal route failure/detouring control
  • This alarm includes information related to the common channel signaling, such as the signal link number and point code, but does not include the virtualization configuration or network configuration of the device. Furthermore, with the shift to IP and virtualization of the common channel signaling network, even a single hardware failure is likely to cause multiple link failures, generating a large number of alarms.
  • Non-Patent Document 2 when a fault occurs in a network, a method has been disclosed for estimating the location of the fault based on if-then rules in which a group of events such as alarms that occur for each fault pattern are the if part, and the cause of the fault and its location are the then part (see Non-Patent Document 2). Note that when a rule corresponding to the fault pattern that has occurred is not registered, this if-then rule is learned by inputting fault cause information by the maintenance worker.
  • Patent Document 1 when the technique described in Patent Document 1 is used, in the case of a link failure in a common channel signaling network on an IP network, communication continues by processing such as signal detouring, making it difficult to estimate the location of the failure based on a failure report from a user. Furthermore, the method described in Non-Patent Document 2 estimates the location of a fault from a specific fault pattern based on if-then rules, and therefore it is difficult to estimate the location of a fault in cases where a single fault causes similar alarms to be generated simultaneously from multiple devices, such as in a common channel signaling network.
  • the present invention was made in consideration of these points, and its objective is to provide a method for estimating the location of a fault from multiple alarms that occur in a common channel signaling network on an IP network.
  • the fault location estimation device is a fault location estimation device that estimates a fault location in a common channel signaling network configured on an IP network, and is characterized by comprising: a log collection unit that collects logs from devices on the common channel signaling network; a link fault extraction unit that extracts a signaling link fault alarm indicating a link fault of a common channel signaling system from the log; an IP address conversion unit that refers to link information in which link numbers of common channel links are previously associated with IP addresses at both ends of the common channel link, and converts the link numbers of the common channel link included in the signaling link fault alarm into the IP addresses at both ends of the common channel link; an address counting unit that counts the IP addresses converted by the IP address conversion unit; and an estimation unit that estimates the fault location based on the number of alarm occurrences of the IP addresses counted by the address counting unit.
  • FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of a failure location estimating system configured by connecting a failure location estimating device according to an embodiment of the present invention to an IP network.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of the configuration of a common channel signaling network configured on an IP network.
  • 1 is a block diagram showing a configuration of a failure location estimation device according to an embodiment of the present invention
  • 4 is a diagram showing an example of IP address information stored in a storage unit of the failure location estimating device according to the present embodiment
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of link information stored in a storage unit of the failure location estimating device according to the present embodiment;
  • FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of a failure location estimating system configured by connecting a failure location estimating device according to an embodiment of the present invention to an IP network.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of the configuration of a common channel signaling network configured on an IP network.
  • 1 is a block diagram showing a configuration of a
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of a count result of IP addresses counted by an address counting unit of the failure point estimating device according to the present embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a time period during which an address tallying unit of the failure point estimating device according to the present embodiment tally IP addresses;
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a process in which an estimation unit of the failure point estimation device according to the present embodiment estimates a failure point from a counting result of IP addresses.
  • FIG. FIG. 2 is a sequence diagram showing the flow of the entire process executed by the failure location estimating device according to the present embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram showing a part of the configuration of a common channel signaling network configured in an IP network.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of IP address information corresponding to FIG. 10.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of link information for host name #a-1 in FIG.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of link information for host name #a-2 in FIG.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of link information for host name #10-1 in FIG.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of link information for host name #11-1 in FIG.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of aggregated address information.
  • FIG. 2 is a hardware configuration diagram showing an example of a computer that realizes the functions of the failure location estimation device according to the present embodiment.
  • the fault location estimation device collects logs from devices that make up a common channel signaling network in a common channel signaling network configured on an IP network.
  • the fault location estimation device then extracts signaling link failure alarms from the collected logs and converts the link numbers described in the signaling link failure alarms into corresponding IP addresses.
  • the fault location estimation device tallies the IP addresses and, based on the number of alarm occurrences, which is the number of IP addresses, estimates in which device of the devices that make up the common channel signaling network, or in which network equipment (transfer equipment) on the IP network through which they pass, the failure has occurred.
  • FIG. 1 shows the overall configuration of a fault location estimating system 3000 configured by configuring a common channel signaling network 2000 on an IP network 1000 and further connecting a fault location estimating device 1 according to this embodiment to the IP network 1000.
  • the IP network 1000 is made up of a plurality of network devices 70, 70, . . . , 70, such as switches and routers, which transfer data.
  • the common channel signaling network 2000 is a PSTN (Public Switched Telephone Network) of the common channel signaling system.
  • a common channel signaling network 2000 configured on an IP network 1000 includes a metal accommodation device 20, an IP conversion device 30, an IP-STP 40, an SG 50, and an SIP server 60. A plurality of these devices are connected within the common channel signaling network 2000.
  • the metal accommodating device 20 is a device for concentrating existing metal lines of fixed telephones.
  • the metal accommodating device 20 is connected to the IP network 1000 via the IP conversion device 30.
  • the IP conversion device 30 converts the fixed telephone signal of the metal accommodation device 20 into a common line signal of IP packets. This enables the metal accommodation device 20 to transmit data to the IP network 1000.
  • An IP-STP (Signal Transfer Point) 40 is a relay device that relays common line signals.
  • the SG (Signaling Gateway) 50 is a gateway that transfers common line signals to the IP-STP 40 .
  • the SIP (Session Initiation Protocol) server 60 is a server that performs call control such as making, receiving, and responding to voice calls when using voice calls on the IP network 1000, and has a function of linking telephone numbers with IP addresses, for example.
  • the IP-STP 40, the SG 50, and the SIP server 60 may each include a plurality of virtual machines VM41, . . . , VM41, VM51, . . . , VM61, .
  • the common channel signaling network 2000 can be configured with the metal accommodation device 20, IP conversion device 30, IP-STP 40, SG 50 and SIP server 60 as shown in Figure 2.
  • Figure 2 shows an example of the configuration of the common channel signaling network 2000 configured on the IP network 1000 ( Figure 1), and the solid lines connecting each device indicate common channel links.
  • Various logs are issued from the devices constituting the common channel signaling network 2000 via built-in network interface cards (NICs) (not shown).
  • the logs include normal operation logs, information showing the status of the devices themselves (failures, etc.), and fault information on connected common channel links.
  • Faults on common channel links are faults that occur in each layer (MTP1 to MTP3) of the common channel signaling system.
  • the devices constituting the IP network 1000 and the common channel signaling network 2000 are well known devices, and therefore further detailed description will be omitted.
  • the fault location estimating device 1 estimates the location of a fault in a common channel signaling network configured on an IP network. As shown in FIG. 3 , the failure location estimating device 1 includes a control unit 10 , an input/output unit 11 , and a storage unit 12 .
  • the input/output unit 11 inputs and outputs information via the IP network 1000 between each device constituting the common channel signaling network 2000 on the IP network 1000.
  • This input/output unit 11 is composed of a communication interface that transmits and receives information via the IP network 1000, and an input/output interface that inputs and outputs information between the device and an output device such as a monitor (not shown) that displays the estimated location of the fault.
  • the storage unit 12 is composed of a hard disk, a flash memory, a RAM (Random Access Memory), or the like.
  • IP address information 200 and link information 300 are stored in advance, and aggregated address information 400 is stored by an address aggregation unit 110 of the control unit, which will be described later.
  • the IP address information 200 is information in which address information is associated with each device constituting an IP network including a common channel signaling network.
  • the IP address information 200 stores address information that is preset for each device when the common channel signaling network is designed.
  • the IP address information 200 stores IP addresses as address information for devices that make up the common channel signaling network.
  • the IP address information 200 also stores network numbers of IP addresses as address information for network devices that make up the IP network.
  • the network numbers can be written, for example, in Classless Inter-Domain Routing (CIDR) notation.
  • the network numbers are addresses that indicate the network portion of the IP address used for routing (the host portion is all "0")
  • the IP address information 200 stores, for devices that make up a common channel signaling network, a device name, a host name, and an IP address in association with each other, and for network devices that make up an IP network, stores, for each device name, a host name, and a network number expressed in CIDR notation in association with each other.
  • the host name is "#a-1" and the IP address is "192.168.0.1”
  • the host name is "#10-1" and the IP address is "172.16.10.1”
  • the host name is "SW#1" and the network number is "192.168.0.0/24”.
  • the link information 300 is information that associates address information at both ends of a link, which indicates the connection of the common link, with the common channel link for each device (host name) that constitutes the common channel signaling network.
  • the link information 300 stores address information that is preset for the devices that constitute the common channel signaling network when the common channel signaling network is designed. Specifically, the link information 300 stores, for each device, a source address and a destination address of IP addresses indicating a connection for each common line link in association with each other.
  • a preset link number, a source address, and a destination address are stored as common line links for each device in the link information 300.
  • the link number is a number for identifying a common line link within the device.
  • a common channel link with link number "1" of a certain device e.g., IP conversion device constituting the common channel signaling network indicates that the source address is "192.168.0.1" and the destination address is "172.16.10.1". The same applies to the other link numbers.
  • the total address information 400 is information obtained by the address totaling unit 110 totaling, at a predetermined time interval, the number of IP addresses for which a signaling link fault alarm of a common line link has occurred (the number of alarm occurrences). For example, as shown in FIG. 6, the aggregated address information 400 stores an IP address at which a signaling link failure alarm has occurred and the number of alarms generated in association with each other. The example in FIG. 6 indicates that four alarms have occurred for the IP address "192.168.0.1.”
  • the tally address information 400 is referred to by an estimation unit 120 of the control unit 10 (to be described later), whereby the location of the failure is estimated.
  • the control unit 10 is responsible for all the processing executed by the fault location estimation device 1, and is composed of a fault address detection unit 100, an address aggregation unit 110, and an estimation unit 120.
  • the fault address detection unit 100 collects logs generated by devices constituting the common channel signaling network 2000 from the IP network 1000 via the input/output unit 11, and detects the address of the common channel link where a fault has occurred from the signaling link fault alarm contained in the log.
  • a plurality of fault address detectors 100A, 100B, 100C, and 100D are provided for each of the same types of devices constituting the common channel signaling network 2000.
  • the faulty address detection unit 100A detects the address of the common line link in which a fault has occurred from the signaling link fault alarm generated by the IP conversion device 30.
  • the fault address detection unit 100B detects the address of the common line link in which a fault has occurred from the signaling link fault alarm generated by the IP-STP 40.
  • the faulty address detection unit 100C detects the address of the common line link in which a fault has occurred from a signaling link fault alarm generated by the SG 50.
  • the faulty address detection unit 100D detects the address of the common line link in which a fault has occurred from a signaling link fault alarm generated by the SIP server 60.
  • fault address detection unit 100 for each device of the same type that constitutes the common channel signaling network 2000, even if the format of the signaling link fault alarm differs for each device with different functions, the signaling link fault alarm can be analyzed in the same format, and address detection can be quickly processed.
  • one fault address detection unit 100 may detect the addresses of common line links in which faults have occurred from all signaling link fault alarms.
  • the faulty address detectors 100A, . . . , 100D have the same functions but differ in the signal link fault alarms they detect. Therefore, the internal configuration of the faulty address detector 100 will be described below by taking the faulty address detector 100A as an example.
  • the fault address detection unit 100 includes a log collection unit 101 , a link fault extraction unit 102 , and an IP address conversion unit 103 .
  • the log collection unit 101 collects logs generated by devices constituting the common channel signaling network 2000.
  • the log collection unit 101 collects logs generated by the IP conversion device 30.
  • the method of collecting the logs is not particularly limited.
  • the log collection unit 101 may receive the logs when a device constituting the common channel signaling network 2000 outputs a log, or the log collection unit 101 may periodically inquire of the target device and collect the logs.
  • the log collection unit 101 outputs the collected logs to the link failure extraction unit 102 .
  • the link fault extraction unit 102 extracts, from the logs collected by the log collection unit 101, a signaling link fault alarm indicating a link fault in the common channel signaling system.
  • the link fault extraction unit 102 extracts a signal link fault alarm from the log using a predetermined identifier. This signaling link fault alarm includes the time when the alarm occurred, the link number of the common line link, and the like.
  • the link fault extraction unit 102 outputs the extracted signaling link fault alarm to the IP address conversion unit 103 together with the IP address of the device (such as the IP conversion device 30) that sent the signaling link fault alarm.
  • the IP address conversion unit 103 refers to link information 300 in which the link numbers of the common line links are previously associated with the IP addresses of both ends of the common line links, and converts the link numbers of the common line links included in the signaling link fault alarms extracted by the link fault extraction unit 102 into the IP addresses of both ends of the common line links.
  • the IP address conversion unit 103 refers to the IP address information 200, and identifies the device that has issued the signaling link fault alarm by the IP address of the device, using the host name, etc. Then, the IP address conversion unit 103 refers to the link information 300 (FIG. 5) corresponding to the identified device, and converts the link number into the source address and destination address corresponding to the link number.
  • the IP address conversion unit 103 outputs the alarm occurrence time included in the signaling link failure alarm and the two converted IP addresses (the source address and the destination address) to the address compilation unit 110 .
  • the address tallying unit 110 tallys up the IP addresses converted by the IP address conversion unit 103.
  • the address tallying unit 110 tallys up the IP addresses at both ends of the common line link converted by the IP address conversion unit 103.
  • the address counting unit 110 counts the IP addresses detected within a predetermined time period after any alarm is generated. Specifically, when the fault address detection unit 100 detects an IP address of a common line link in which a fault has occurred at any timing, the address tallying unit 110 tallyes the detected IP addresses within a predetermined time interval (X seconds) from the occurrence time of the given alarm, as shown in FIG. 7, and stores the tallying address information 400 in the memory unit 12.
  • X seconds a predetermined time interval
  • the start time of an arbitrary alarm "2022-11-11 06:00:00" is used, and the IP addresses (originating address and terminating address) detected in four alarms in a time period of X seconds are tallied.
  • the predetermined time (X seconds) may be, for example, 2 seconds, which is specified as the response delay timer (T7) of the common line link.
  • the address tallying unit 110 instructs the estimation unit 120 to perform an estimation operation at the timing when the IP addresses are tallied in a predetermined time period.
  • the estimation unit 120 estimates the location of a failure based on the number of alarm occurrences (aggregated address information 400 ), which is the number of IP addresses aggregated by the address aggregation unit 110 .
  • the estimation unit 120 estimates that the device corresponding to that IP address is the device in which a failure has occurred.
  • the estimation unit 120 reads information (device name/host name) indicating the device corresponding to the uniquely identified IP address from the IP address information 200, and outputs it via the input/output unit 11 to an output device such as a monitor (not shown).
  • the estimation unit 120 extracts the network numbers of IP addresses that have the same maximum alarm occurrence count and a common network section. The estimation unit 120 then reads information (device name/host name) indicating the network device of the IP network that corresponds to the extracted network number from the IP address information 200, and outputs this information via the input/output unit 11 to an output device such as a monitor (not shown).
  • information device name/host name
  • the estimation unit 120 estimates that the device corresponding to the IP address "192.168.0.1” described in the IP address information 200 (device name: IP conversion device, host name: #a-1) is the device in which a failure has occurred.
  • the estimation unit 120 extracts the network number "192.168.0.0/24" of the common IP address. The estimation unit 120 then estimates that the device (device name: switch, host name: SW#1) corresponding to the network number "192.168.0.0/24" of the IP address described in IP address information 200 is the device where the failure occurred.
  • the fault location estimation device 1 can estimate the fault location even when a single fault causes similar alarms to be generated simultaneously from multiple devices. Furthermore, the fault location estimation device 1 can estimate the fault location even when a fault occurs in a device that does not generate an alarm, such as a network device (silent fault).
  • FIG. 9 is a sequence diagram showing the flow of the entire process executed by the failure point estimating device 1.
  • the storage unit 12 has prestored therein IP address information 200 and link information 300 indicating the correspondence between the addresses of each device of the common channel signaling network configured on the IP network and the common channel links.
  • Each device constituting the common channel signaling network 2000 (IP conversion device 30, IP-STP 40, etc.) generates and outputs a log periodically or irregularly (steps S1A, S1B, . . . ).
  • the fault address detection unit 100 (100A, 100B, . . .) of the fault location estimating device 1 collects logs output in steps S1A, S1B, . . . and detects the address of the common line link in which a fault has occurred, by the following process.
  • the log collection unit 101 of the faulty address detection unit 100A collects the logs generated in step S1A (step S10A). Note that in step S10A, the log collection unit 101 may sequentially collect the log output of the IP conversion device 30, or may periodically make inquiries to the IP conversion device 30 to collect the logs.
  • the link fault extraction unit 102 of the fault address detection unit 100A extracts a signal link fault alarm including the time the alarm occurred, the link number of the common line link, etc. from the log collected in step S10A (step S11A).
  • the IP address conversion unit 103 of the fault address detection unit 100A converts the link number included in the signaling link fault alarm extracted in step S11A into a corresponding IP address by referring to the link information 300 (step S12A). This identifies the IP addresses of the devices on both ends of the common line link where the fault has occurred.
  • the faulty address detection unit 100B performs the same processes as steps S10A to S12A (steps S10B to S12B), except that the device that collects the logs is different.
  • the faulty address detection units 100C and 100D also perform the same processes.
  • the address tallying unit 110 of the failure location estimating device 1 tallys up the IP addresses converted in steps S12A, S12B, ... (step S13).
  • the address tallying unit 110 stores the tallying result in the storage unit 12 as tally address information 400.
  • the aggregated address information 400 aggregates IP addresses detected within a predetermined period of time, for example, two seconds, from the occurrence time of any given alarm.
  • the estimation unit 120 of the failure point estimation device 1 estimates the failure point from the IP addresses (aggregated address information 400) collected in step S13 (step S14).
  • the estimation unit 120 refers to the IP address information 200 and estimates that the device corresponding to that IP address is the device in which a failure has occurred.
  • the failure location estimating device 1 can estimate the failure location even if a large number of alarms are generated.
  • the estimation unit 120 refers to the IP address information 200 and estimates that the device corresponding to the network number of the IP address that has the same maximum value for the number of alarm occurrences and a common network section is the device where a failure has occurred. This allows the failure location estimating device 1 to estimate the failure location even in a device in the IP network 1000 that does not generate an alarm.
  • Fig. 10 shows a part of the configuration of a common channel signaling network configured on an IP network.
  • Fig. 10 shows an excerpt of Fig. 1 and Fig. 2 as a configuration necessary for explaining the estimation of a fault location.
  • one network device (switch) 70 is illustrated in the IP network 1000
  • two IP converters 30 are illustrated in the common channel signaling network 2000
  • only four IP-STPs 40 are illustrated as having only one virtual machine VM41.
  • the storage unit 12 of the failure location estimating device 1 stores IP address information 200 shown in FIG.
  • the host name "#a-1” indicates that the IP conversion device 30 has an IP address of "192,168.0.1”.
  • the host name "#10-1” indicates that the IP-STP 40 has an IP address of "172.16.10.1”.
  • the host name "SW#1” indicates that the switch (network device 70) has an IP address network number of "192.168.0.0/24" in CIDR notation.
  • the storage unit 12 of the failure location estimation device 1 stores link information 300A, 300B, 300C, and 300D for each device with host names "#a-1", "#a-2", “#10-1", and "#11-1” shown in Figures 12A to 12D. Host names "#20-1" and "#21-2" are not shown.
  • the fault address detection unit 100 of the fault location estimation device 1 collects alarms from the IP conversion devices 30 with the host names "#a-1" and “#a-2” using the log collection unit 101, and extracts a signal link fault alarm using the link fault extraction unit 102. It is also assumed that the fault address detection unit 100 collects logs from the IP-STPs 40 with the host names "#10-1” and "#11-1” using the log collection unit 101, and extracts a signal link fault alarm using the link fault extraction unit 102.
  • the fault address detection unit 100 uses the IP address conversion unit 103 to refer to the link information 300A in FIG. 12A and converts the link number to the IP address "1" of link number "1", "192.168.0.1”, “172.16.10.1".
  • the fault address detection unit 100 uses the IP address conversion unit 103 to refer to link information 300B in FIG. 12B and converts the link number to the IP address "1" of link number "1", "192.168.0.2”, "172.16.11.1".
  • the fault address detection unit 100 uses the IP address conversion unit 103 to refer to the link information 300C in FIG. 12C and converts the link number to the IP address "172.16.10.1” or "192.168.0.1” for link number "100".
  • the fault address detection unit 100 uses the IP address conversion unit 103 to refer to link information 300D in FIG. 12D and converts the link number to the IP addresses "172.16.11.1” and "192.168.0.2" of link number "101".
  • the address tallying unit 110 of the fault location estimation device 1 tallies the IP addresses identified by the link numbers of the signal link fault alarms in Figures 12A to 12D, and stores them in the storage unit 12 as the tallied address information 400 shown in Figure 13.
  • the estimation unit 120 of the failure point estimation device 1 estimates the device that is the failure point from the aggregated address information 400 in FIG. 13, since there are multiple devices with the maximum alarm occurrence count of "2", the estimation unit 120 estimates that the device corresponding to the network number "192.168.0.0/24" of the IP address that has the same maximum alarm occurrence count and a common network part is the device in which a failure has occurred.
  • the estimation unit 120 refers to the IP address information 200 in FIG. 11 and estimates that the device corresponding to the network number "192.168.0.0/24" is a switch (network device 70) with the host name "SW#1". In this manner, the fault location estimating device 1 can deduce that even a device that is not part of the common channel signaling network 2000 and does not generate an alarm is a faulty device.
  • the failure location estimating device 1 is realized by a computer 900 having a configuration as shown in FIG. 14, for example.
  • 14 is a hardware configuration diagram showing an example of a computer 900 that realizes the functions of the failure location estimation device 1 according to this embodiment.
  • the computer 900 has a CPU 901, a ROM (Read Only Memory) 902, a RAM 903, a HDD (Hard Disk Drive) 904, an input/output I/F (Interface) 905, a communication I/F 906, and a media I/F 907.
  • the CPU 901 operates based on a program (fault location estimation program) stored in the ROM 902 or HDD 904, and performs control by the control unit 10 (FIG. 3).
  • the ROM 902 stores a boot program executed by the CPU 901 when the computer 900 is started, programs related to the hardware of the computer 900, etc.
  • the CPU 901 controls an input device 910 such as a mouse or keyboard, and an output device 911 such as a display or printer, via an input/output I/F 905.
  • the CPU 901 acquires data from the input device 910 via the input/output I/F 905, and outputs generated data to the output device 911.
  • a GPU Graphics Processing Unit
  • a processor may be used as a processor in addition to the CPU 901.
  • the HDD 904 stores the programs executed by the CPU 901 and the data used by the programs.
  • the communication I/F 906 receives data from other devices via a communication network (e.g., NW (Network) 920) and outputs the data to the CPU 901, and also transmits data generated by the CPU 901 to other devices via the communication network.
  • NW Network
  • the media I/F 907 reads the program (fault location estimation program) or data stored in the recording medium 912 and outputs it to the CPU 901 via the RAM 903.
  • the CPU 901 loads the program related to the target processing from the recording medium 912 onto the RAM 903 via the media I/F 907, and executes the loaded program.
  • the recording medium 912 is an optical recording medium such as a DVD (Digital Versatile Disc) or a PD (Phase change rewritable Disk), a magneto-optical recording medium such as an MO (Magneto Optical Disk), a magnetic recording medium, a semiconductor memory, etc.
  • CPU 901 of computer 900 executes a program loaded onto RAM 903 to realize the function of the fault location estimation program.
  • Data in RAM 903 is also stored in HDD 904.
  • CPU 901 reads and executes a program related to a target process from recording medium 912. Additionally, CPU 901 may read a program related to a target process from another device via a communication network (NW 920).
  • NW 920 a communication network
  • the fault location estimation device 1 is a fault location estimation device for estimating a fault location in a common channel signaling network 2000 configured on an IP network 1000, and is characterized by comprising: a log collection unit 101 for collecting logs from devices on the common channel signaling network 2000; a link fault extraction unit 102 for extracting a signaling link fault alarm indicating a link fault of the common channel signaling system from the log; an IP address conversion unit 103 for converting the link number of the common channel link included in the signaling link fault alarm into the IP addresses of both ends of the common channel link by referring to link information in which the link numbers of the common channel links are previously associated with the IP addresses of both ends of the common channel link; an address counting unit 110 for counting the IP addresses converted by the IP address conversion unit 103; and an estimation unit 120 for estimating the fault location based on the number of alarm occurrences, which is the number of IP addresses counted by the
  • the fault location estimation device 1 can quickly isolate and estimate the fault location based on the number of IP addresses corresponding to the link numbers contained in the alarms (number of alarms generated).
  • the signal link fault alarm includes the time of occurrence of the alarm
  • the address counting unit 110 counts the IP addresses converted by the IP address conversion unit 103 within a predetermined time interval from the time of occurrence of the signal link fault alarm
  • the estimation unit 120 estimates the fault location based on the number of alarm occurrences, which is the number of IP addresses counted within the time interval.
  • the fault location estimation device 1 aggregates IP addresses within a predetermined time period after any signal link fault alarm occurs, thereby increasing the possibility of estimating a single fault location.
  • the estimation unit 120 estimates the device corresponding to that IP address as the fault location, and when an IP address is not uniquely identified by the maximum number of alarm occurrences, it estimates the network device of the IP network corresponding to the network number of the IP address that has the same maximum number of alarm occurrences and a common network part as the fault location.
  • the fault location estimation device 1 can estimate, as the fault location, the equipment of the common channel signaling network corresponding to the IP address with the highest number of alarms. Furthermore, when there are multiple IP addresses with the highest number of alarms, the fault location estimation device 1 can estimate the fault location by the network number. This allows the fault location estimation device 1 to estimate, as the fault location, even network equipment of an IP network that does not generate alarms.
  • Fault location estimation device 10
  • Control unit 100
  • Fault address detection unit 101
  • Log collection unit 102
  • Link fault extraction unit 103
  • IP address conversion unit 110
  • Address collection unit 120
  • Estimation unit 11
  • Input/output unit 12
  • Storage unit 200
  • IP address information 300
  • Aggregated address information 1000
  • IP network 2000
  • Common channel signaling network 3000 Fault location estimation system

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

故障箇所推定装置（１）は、ＩＰ網上に構成した共通線信号網上の装置からログを収集するログ収集部（１０１）と、ログから信号リンク障害アラームを抽出するリンク障害抽出部（１０２）と、信号リンク障害アラームに含まれる共通線リンクのリンク番号を共通線リンクの両端のＩＰアドレスに変換するＩＰアドレス変換部（１０３）と、変換されたＩＰアドレスを集計するアドレス集計部（１１０）と、集計されたＩＰアドレスの数であるアラーム発生数によって、故障箇所を推定する推定部（１２０）と、を備える。

Description

故障箇所推定装置、故障箇所推定方法および故障箇所推定プログラム
　本発明は、故障箇所推定装置、故障箇所推定方法および故障箇所推定プログラムに関する。
　近年、共通線信号方式のＰＳＴＮ（Public Switched Telephone Network；公衆交換電話網）が、ＩＰ（Internet Protocol）網に移行されつつある。
　ＩＰ網上で共通線信号網を構成する場合、共通線信号網を構成する装置（ＩＰ変換装置、ＩＰ－ＳＴＰ〔Signal Transfer Point〕、ＳＧ〔Signaling Gateway〕等）、共通線信号をＩＰ網上で転送するスイッチ、ルータ等のネットワーク機器（転送機器）等、構成が複雑化している。
　また、可用性確保のため、共通線信号網を構成する装置は、仮想化技術によって複数の仮想マシンを実装し、ネットワーク機器は、冗長化して予備の設備を準備するようになっている。そのため、ＩＰ網上で構成した共通線信号網は、従来の共通線信号網よりもさらに構成が複雑化してきている。
　このようなＩＰ化された共通線信号網では、共通線信号網を構成する装置に故障が発生した場合、共通線のリンク障害（ＭＴＰ〔Message Transfer Part〕２）や信号ルート障害／迂回制御（ＭＴＰ３）としてアラームが発生する。なお、ＭＴＰ２、ＭＴＰ３は、共通線信号方式におけるレイヤ２，３の機能部から出力される障害メッセージである。また、このアラームには、信号リンク番号やポイントコードといった共通線信号に関する情報は含まれているが、装置の仮想化構成やネットワーク構成は含まれていない。
　また、共通線信号網のＩＰ化および仮想化により、単一のハードウェア障害であっても、複数のリンク障害が生じやすくなり、大量のアラームが発生する。
　従来、このようなネットワーク上で故障した機器を推定する手法が種々存在する。
　例えば、仮想プライベートネットワーク（ＶＰＮ）において、ユーザから故障申告のあった複数の疎通経路から、重複数の多いネットワーク構成ノードを故障被疑箇所として特定する手法が開示されている（特許文献１参照）。
　また、例えば、ネットワークで障害が発生した場合に、障害パターンごとに発生するアラーム等のイベント群をｉｆ部、障害の要因およびその箇所をｔｈｅｎ部とするｉｆ－ｔｈｅｎルールに基づいて、障害箇所を推定する手法が開示されている（非特許文献２参照）。なお、このｉｆ－ｔｈｅｎルールは、発生した障害パターンに対応するルールが登録されていない場合、保守者によって障害原因情報が入力され学習される。
特開２０１３－９８７９９号公報
村田尚美，浅井文香，矢川太祐，鈴木聡，大石晴夫，井上晃，"ルール学習型障害箇所推定技術"，ＮＴＴ技術ジャーナル，２０１９年５月１日発行，Ｖｏｌ．３１，Ｎｏ．５，Ｐ１５－Ｐ１６
　しかしながら、特許文献１に記載の手法を用いた場合、ＩＰ網上の共通線信号網ではリンク障害時において、信号迂回等の処理によって通信が継続するため、ユーザからの故障申告による故障箇所の推定は困難である。
　また、非特許文献２に記載の手法は、ｉｆ－ｔｈｅｎルールに基づいて、特異な障害パターンから故障箇所を推定するため、共通線信号網のように、１箇所の障害によって、複数の装置から同時に同様のアラームが発生する場合、故障箇所を推定することは困難である。
　このような点に鑑みて本発明がなされたのであり、本発明は、ＩＰ網上の共通線信号網において発生する複数のアラームから障害箇所を推定する手法を提供することを課題とする。
　本発明に係る故障箇所推定装置は、ＩＰ網上に構成した共通線信号網における故障箇所を推定する故障箇所推定装置であって、前記共通線信号網上の装置からログを収集するログ収集部と、前記ログから共通線信号方式のリンク障害を示す信号リンク障害アラームを抽出するリンク障害抽出部と、共通線リンクのリンク番号と前記共通線リンクの両端のＩＰアドレスとを予め対応付けたリンク情報を参照し、前記信号リンク障害アラームに含まれる共通線リンクのリンク番号を前記共通線リンクの両端のＩＰアドレスに変換するＩＰアドレス変換部と、前記ＩＰアドレス変換部で変換されたＩＰアドレスを集計するアドレス集計部と、前記アドレス集計部で集計されたＩＰアドレスのアラーム発生数によって、前記故障箇所を推定する推定部と、を備えることを特徴とする。
　本発明によれば、ＩＰ網上の共通線信号網において発生する複数のアラームから障害箇所を推定することができる。
本実施形態に係る故障箇所推定装置をＩＰ網に接続して構成した故障箇所推定システムの全体構成を示す図である。 ＩＰ網上に構成される共通線信号網の構成例を示す図である。 本実施形態に係る故障箇所推定装置の構成を示すブロック構成図である。 本実施形態に係る故障箇所推定装置の記憶部に格納されるＩＰアドレス情報の一例を示す図である。 本実施形態に係る故障箇所推定装置の記憶部に格納されるリンク情報の一例を示す図である。 本実施形態に係る故障箇所推定装置のアドレス集計部が集計するＩＰアドレスの集計結果の一例を示す図である。 本実施形態に係る故障箇所推定装置のアドレス集計部がＩＰアドレスを集計する時間区間を説明する図である。 本実施形態に係る故障箇所推定装置の推定部がＩＰアドレスの集計結果から故障箇所を推定する処理を説明する図である。 本実施形態に係る故障箇所推定装置が実行する全体の処理の流れを示すシーケンス図である。 ＩＰ網に構成される共通線信号網の構成の一部を示す図である。 図１０に対応するＩＰアドレス情報の例を示す図である。 図１０のホスト名＃ａ－１のリンク情報の例を示す図である。 図１０のホスト名＃ａ－２のリンク情報の例を示す図である。 図１０のホスト名＃１０－１のリンク情報の例を示す図である。 図１０のホスト名＃１１－１のリンク情報の例を示す図である。 集計アドレス情報の例を示す図である。 本実施形態に係る故障箇所推定装置の機能を実現するコンピュータの一例を示すハードウェア構成図である。
　次に、本発明を実施するための形態（以下、「本実施形態」と称する。）について説明する。
　本実施形態に係る故障箇所推定装置は、ＩＰ網上に構成した共通線信号網において、共通線信号網を構成する装置からログを収集する。そして、故障箇所推定装置は、収集したログから信号リンク障害アラームを抽出し、信号リンク障害アラームに記述されているリンク番号を対応するＩＰアドレスに変換する。故障箇所推定装置は、ＩＰアドレスを集計し、ＩＰアドレスの数であるアラーム発生数によって、共通線信号網を構成する装置、あるいは、それらが経由するＩＰ網上のネットワーク機器（転送装置）のどの装置で故障が発生したのかを推定する。
＜故障箇所推定システムの全体構成＞
　図１は、ＩＰ網１０００上に共通線信号網２０００を構成し、さらに、本実施形態に係る故障箇所推定装置１をＩＰ網１０００に接続して構成した故障箇所推定システム３０００の全体構成を示す図である。
　ＩＰ網１０００は、スイッチ、ルータ等のデータを転送する複数のネットワーク機器７０，７０，…，７０で構成される。
　共通線信号網２０００は、共通線信号方式のＰＳＴＮ（公衆交換電話網）である。
　ＩＰ網１０００上で構成される共通線信号網２０００は、メタル収容装置２０、ＩＰ変換装置３０、ＩＰ－ＳＴＰ４０、ＳＧ５０、ＳＩＰサーバ６０等で構成される。なお、これらの装置は、共通線信号網２０００内に複数接続される。
　メタル収容装置２０は、既存の固定電話のメタル回線を集線する装置である。メタル収容装置２０は、ＩＰ変換装置３０を介してＩＰ網１０００には接続される。
　ＩＰ変換装置３０は、メタル収容装置２０の固定電話の信号をＩＰパケットの共通線信号に変換するものである。これによって、メタル収容装置２０は、ＩＰ網１０００にデータを送出することができる。
　ＩＰ－ＳＴＰ（Signal Transfer Point）４０は、共通線信号を中継する中継装置である。
　ＳＧ（Signaling Gateway）５０は、共通線信号をＩＰ－ＳＴＰ４０に転送するゲートウェイである。
　ＳＩＰ（Session Initiation Protocol）サーバ６０は、ＩＰ網１０００上で音声通話を利用する際、発着信や応答などの呼制御を行うサーバであって、例えば、電話番号とＩＰアドレスとを紐付ける機能を有する。
　なお、ＩＰ－ＳＴＰ４０、ＳＧ５０、ＳＩＰサーバ６０は、可用性確保のため、それぞれ、複数の仮想マシンＶＭ４１，…，４１、ＶＭ５１，…，５１、ＶＭ６１，…，６１を実装している場合がある。
　このように、ＩＰ網１０００上のネットワーク機器７０，７０，…，７０に、共通線信号網２０００を構成するＩＰ変換装置３０、ＩＰ－ＳＴＰ４０、ＳＧ５０およびＳＩＰサーバ６０を接続することで、図２に示すように、メタル収容装置２０、ＩＰ変換装置３０、ＩＰ－ＳＴＰ４０、ＳＧ５０およびＳＩＰサーバ６０で、共通線信号網２０００を構成することができる。なお、図２は、ＩＰ網１０００（図１）上に構成される共通線信号網２０００の構成例を示し、各装置間を結ぶ実線は、共通線リンクを示している。
　共通線信号網２０００を構成する装置からは、内蔵するネットワークインタフェースカード（ＮＩＣ：Network Interface Card）（不図示）を介して、種々のログが発行される。例えば、ログは、通常の動作ログ、装置そのものの状態（障害等）を示す情報、接続した共通線リンクの障害情報等である。共通線リンクの障害は、共通線信号方式の各階層（ＭＴＰ１～ＭＴＰ３）で発生する障害である。
　ＩＰ網１０００および共通線信号網２０００を構成する装置は、公知の装置であるため、これ以上の詳細な説明は省略する。
＜故障箇所推定装置の構成＞
　次に、本実施形態に係る故障箇所推定装置１の構成について説明する。
　故障箇所推定装置１は、ＩＰ網上に構成した共通線信号網における故障箇所を推定するものである。
　図３に示すように、故障箇所推定装置１は、制御部１０と、入出力部１１と、記憶部１２とを備える。
　入出力部１１は、ＩＰ網１０００を介して、ＩＰ網１０００上の共通線信号網２０００を構成する各装置との間で情報の入出力を行うものである。この入出力部１１は、ＩＰ網１０００を介して情報の送受信を行う通信インタフェースと、推定した故障箇所を表示する図示を省略したモニタ等の出力装置との間で情報の入出力を行う入出力インタフェースとから構成される。
　記憶部１２は、ハードディスクやフラッシュメモリ、ＲＡＭ（Random Access Memory）等により構成される。
　この記憶部１２には、ＩＰアドレス情報２００およびリンク情報３００が予め格納され、後記する制御部のアドレス集計部１１０によって、集計アドレス情報４００が格納される。
　ＩＰアドレス情報２００は、共通線信号網を含むＩＰ網を構成する装置ごとに、アドレス情報を対応付けた情報である。このＩＰアドレス情報２００には、共通線信号網を設計する際に各装置に対して予め設定されたアドレス情報を格納しておく。
　ＩＰアドレス情報２００には、共通線信号網を構成する装置については、アドレス情報としてＩＰアドレスを対応付けて格納しておく。また、ＩＰアドレス情報２００には、ＩＰ網を構成するネットワーク機器については、アドレス情報としてＩＰアドレスのネットワーク番号を対応付けて格納しておく。ネットワーク番号は、例えば、ＣＩＤＲ（Classless Inter-Domain Routing）表記により記述することができる。ネットワーク番号は、ルーティングに用いるＩＰアドレスのネットワーク部を示すアドレス（ホスト部がすべて“０”）である。
　例えば、ＩＰアドレス情報２００には、図４に示すように、共通線信号網を構成する装置については、装置名と、ホスト名と、ＩＰアドレスとを対応付けて格納し、ＩＰ網を構成するネットワーク機器については、装置名と、ホスト名と、ＣＩＤＲ表記したネットワーク番号とを対応付けて格納しておく。
　図４の例では、あるＩＰ変換装置３０（図１）については、ホスト名が「＃ａ－１」、ＩＰアドレスが「１９２．１６８．０．１」であり、あるＩＰ－ＳＴＰ４０（図１）については、ホスト名が「＃１０－１」、ＩＰアドレスが「１７２．１６．１０．１」であることを示している。また、あるネットワーク機器（スイッチ）７０（図１）については、ホスト名が「ＳＷ＃１」で、ネットワーク番号が「１９２．１６８．０．０／２４」であることを示している。
　リンク情報３００は、共通線信号網を構成する装置（ホスト名）ごとに、共通線リンクの接続を示す、リンク両端のアドレス情報を共通線リンクに対応付けた情報である。このリンク情報３００には、共通線信号網を設計する際に共通線信号網を構成する装置に対して予め設定されたアドレス情報を格納しておく。
　具体的には、リンク情報３００には、装置ごとに共通線リンクごとの接続を示すＩＰアドレスの発アドレスと着アドレスとを対応付けて格納しておく。
　例えば、リンク情報３００には、図５に示すように、装置ごとに、共通線リンクとして、予め設定されたリンク番号と、発アドレスと、着アドレスとを対応付けて格納しておく。なお、リンク番号は、装置内で共通線リンクを識別するための番号である。
　図５の例では、共通線信号網を構成するある装置（例えば、ＩＰ変換装置）のリンク番号が「１」の共通線リンクは、発アドレスが「１９２．１６８．０．１」、着アドレスが「１７２．１６．１０．１」であることを示している。他のリンク番号についても同様である。
　集計アドレス情報４００は、アドレス集計部１１０によって、予め定めた時間間隔で、共通線リンクの信号リンク障害アラームが発生したＩＰアドレスの数（アラーム発生数）を集計した情報である。
　例えば、集計アドレス情報４００には、図６に示すように、信号リンク障害アラームが発生したＩＰアドレスとアラーム発生数とを対応付けて格納する。
　図６の例では、ＩＰアドレス「１９２．１６８．０．１」に対して、アラームが４件発生したことを示している。
　この集計アドレス情報４００を、後記する制御部１０の推定部１２０が参照することで、故障箇所が推定されることになる。
　制御部１０は、故障箇所推定装置１が実行する処理の全般を司り、障害アドレス検出部１００と、アドレス集計部１１０と、推定部１２０とを含んで構成される。
　障害アドレス検出部１００は、入出力部１１を介して、ＩＰ網１０００から、共通線信号網２０００を構成する装置で発生するログを収集し、ログに含まれる信号リンク障害アラームから障害が発生した共通線リンクのアドレスを検出するものである。
　ここでは、共通線信号網２０００を構成する同種の装置ごとに、複数の障害アドレス検出部１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄを備える。
　障害アドレス検出部１００Ａは、ＩＰ変換装置３０が発生する信号リンク障害アラームから障害が発生した共通線リンクのアドレスを検出するものである。
　障害アドレス検出部１００Ｂは、ＩＰ－ＳＴＰ４０が発生する信号リンク障害アラームから障害が発生した共通線リンクのアドレスを検出するものである。
　障害アドレス検出部１００Ｃは、ＳＧ５０が発生する信号リンク障害アラームから障害が発生した共通線リンクのアドレスを検出するものである。
　障害アドレス検出部１００Ｄは、ＳＩＰサーバ６０が発生する信号リンク障害アラームから障害が発生した共通線リンクのアドレスを検出するものである。
　このように、共通線信号網２０００を構成する同種の装置ごとに障害アドレス検出部１００を備えることで、機能の異なる装置ごとに信号リンク障害アラームのフォーマットが異なる場合でも、同じフォーマットで信号リンク障害アラームを解析することができ、アドレスの検出を素早く処理することができる。
　もちろん、１つの障害アドレス検出部１００ですべての信号リンク障害アラームから障害が発生した共通線リンクのアドレスを検出することとしてもよい。
　障害アドレス検出部１００Ａ，…，１００Ｄは、対象とする信号リンク障害アラームが異なるだけで、機能は同じであるため、以下、障害アドレス検出部１００として、障害アドレス検出部１００Ａを例にその内部構成を説明する。
　障害アドレス検出部１００は、ログ収集部１０１と、リンク障害抽出部１０２と、ＩＰアドレス変換部１０３とを含んで構成される。
　ログ収集部１０１は、共通線信号網２０００を構成する装置で発生するログを収集するものである。ここでは、ログ収集部１０１は、ＩＰ変換装置３０が発生するログを収集する。
　なお、ログの収集方法は、特に限定するものではなく、例えば、共通線信号網２０００を構成する装置がログを出力したタイミングで、ログ収集部１０１がログを受信することとしてもよいし、ログ収集部１０１が定期的に対象装置に問い合わせを行ってログを収集することとしてもよい。
　ログ収集部１０１は、収集したログをリンク障害抽出部１０２に出力する。
　リンク障害抽出部１０２は、ログ収集部１０１で収集されたログから、共通線信号方式のリンク障害を示す信号リンク障害アラームを抽出するものである。
　リンク障害抽出部１０２は、予め定めた識別子により、ログから信号リンク障害アラームを抽出する。
　この信号リンク障害アラームには、アラームが発生した時刻、共通線リンクのリンク番号等が含まれている。
　リンク障害抽出部１０２は、抽出した信号リンク障害アラームを、信号リンク障害アラームを送出した装置（ＩＰ変換装置３０等）のＩＰアドレスとともに、ＩＰアドレス変換部１０３に出力する。
　ＩＰアドレス変換部１０３は、共通線リンクのリンク番号と共通線リンクの両端のＩＰアドレスとを予め対応付けたリンク情報３００を参照し、リンク障害抽出部１０２で抽出された信号リンク障害アラームに含まれる共通線リンクのリンク番号を、共通線リンクの両端のＩＰアドレスに変換するものである。
　ここでは、ＩＰアドレス変換部１０３は、ＩＰアドレス情報２００を参照し、信号リンク障害アラームを送出した装置のＩＰアドレスにより、アラームを発生した装置をホスト名等で特定する。そして、ＩＰアドレス変換部１０３は、特定した装置に対応するリンク情報３００（図５）を参照し、リンク番号を、リンク番号に対応する発アドレスおよび着アドレスに変換する。
　これによって、障害アドレス検出部１００は、障害が発生した共通線リンクの両端の装置のＩＰアドレスを検出することができる。
　ＩＰアドレス変換部１０３は、信号リンク障害アラームに含まれるアラームの発生時刻と、変換した２つのＩＰアドレス（発アドレスおよび着アドレス）とを、アドレス集計部１１０に出力する。
　アドレス集計部１１０は、ＩＰアドレス変換部１０３で変換されたＩＰアドレスを集計するものである。ここでは、アドレス集計部１１０は、ＩＰアドレス変換部１０３で変換された共通線リンクの両端のＩＰアドレスを集計する。
　なお、アドレス集計部１１０は、任意のアラームが発生してから、予め定めた時間区間で検出されたＩＰアドレスを集計する。
　具体的には、アドレス集計部１１０は、障害アドレス検出部１００で任意のタイミングで障害が発生した共通線リンクのＩＰアドレスが検出された場合、図７に示すように、任意のアラームの発生時刻から、予め定めた時間区間（Ｘ秒）内で検出したＩＰアドレスを集計し、集計アドレス情報４００として、記憶部１２に格納する。
　図７の例では、任意のアラームの発生時刻「２０２２－１１－１１　０６：００：００」を開始時刻とし、Ｘ秒の時間区間の４つのアラームで検出されたＩＰアドレス（発アドレスおよび着アドレス）を集計する。ここでは、例えば、ＩＰアドレス「１９２．１６８．０．１」の装置に対応するアラームがＸ秒内で２つ発生していることになる。
　同様に、ＩＰアドレス「１９２．１６８．０．２」、「１７２．１６．１０．１」、「１７２．１６．１１．１」の各装置に対応するアラームがＸ秒内で２つ発生している。
　なお、予め定めた時間（Ｘ秒）は、例えば、共通線リンクの応答遅延タイマ（Ｔ７）として規定されている２秒を用いることができる。
　アドレス集計部１１０は、予め定めた時間区間でＩＰアドレスを集計したタイミングで、推定部１２０に推定動作を指示する。
　推定部１２０は、アドレス集計部１１０で集計されたＩＰアドレスの数であるアラーム発生数（集計アドレス情報４００）によって、故障箇所を推定するものである。
　推定部１２０は、集計アドレス情報４００において、アラーム発生数の最大値で一意にＩＰアドレスが特定される場合、当該ＩＰアドレスに対応する装置を故障が発生した装置として推定する。ここでは、推定部１２０は、一意に特定されたＩＰアドレスに対応する装置を示す情報（装置名／ホスト名）を、ＩＰアドレス情報２００から読み出して、入出力部１１を介して、図示を省略したモニタ等の出力装置に出力する。
　また、推定部１２０は、集計アドレス情報４００において、アラーム発生数の最大値で一意にＩＰアドレスが特定されない場合、すなわち、アラーム発生数の最大値が複数存在する場合、アラーム発生数の最大値が同じでネットワーク部が共通するＩＰアドレスのネットワーク番号を抽出する。そして、推定部１２０は、抽出したネットワーク番号に対応するＩＰ網のネットワーク機器を示す情報（装置名／ホスト名）を、ＩＰアドレス情報２００から読み出して、入出力部１１を介して、図示を省略したモニタ等の出力装置に出力する。
　ここで、図８を参照して、推定部１２０における故障箇所の推定手法について説明する。図８では、一例として、集計アドレス情報４００が、４００Ａの場合と、４００Ｂの場合に分けて説明する。
　集計アドレス情報４００Ａのように、アラーム発生数の最大値“４”で一意にＩＰアドレス「１９２．１６８．０．１」が特定される場合、推定部１２０は、ＩＰアドレス情報２００に記述されているＩＰアドレス「１９２．１６８．０．１」に対応する装置（装置名：ＩＰ変換装置、ホスト名：＃ａ－１）を、故障が発生した装置として推定する。
　集計アドレス情報４００Ｂのように、アラーム発生数の最大値“４”で複数（ここでは“２”）のＩＰアドレス「１９２．１６８．０．１」、「１９２．１６８．０．２」が存在する場合、推定部１２０は、共通するＩＰアドレスのネットワーク番号「１９２．１６８．０．０／２４」を抽出する。そして、推定部１２０は、ＩＰアドレス情報２００に記述されているＩＰアドレスのネットワーク番号「１９２．１６８．０．０／２４」に対応する装置（装置名：スイッチ、ホスト名：ＳＷ＃１）を、故障が発生した装置として推定する。
　以上説明したように、故障箇所推定装置１は、１箇所の障害によって、複数の装置から同時に同様のアラームが発生する場合でも故障箇所を推定することができる。また、故障箇所推定装置１は、ネットワーク機器等のアラームを発生しない装置に故障があった場合（サイレント故障時）であっても、故障箇所を推定することができる。
＜故障箇所推定装置の処理＞
　次に、本実施形態に係る故障箇所推定装置１が実行する処理について説明する。
　図９は、故障箇所推定装置１が実行する全体の処理の流れを示すシーケンス図である。構成については、適宜図１，図３を参照することとする。
　なお、記憶部１２には、ＩＰ網上に構成された共通線信号網の各装置のアドレスや共通線リンクの対応を示すＩＰアドレス情報２００、リンク情報３００が予め格納されているものとする。
　共通線信号網２０００を構成する各装置（ＩＰ変換装置３０、ＩＰ－ＳＴＰ４０等）は、定期的あるいは不定期にログを生成し、出力する（ステップＳ１Ａ，Ｓ１Ｂ，…）。
　故障箇所推定装置１の障害アドレス検出部１００（１００Ａ，１００Ｂ，…）は、以下の処理により、ステップＳ１Ａ，Ｓ１Ｂ，…で出力されるログを収集し、障害が発生した共通線リンクのアドレスを検出する。
　ここでは、障害アドレス検出部１００Ａのログ収集部１０１は、ステップＳ１Ａで生成されたログを収集する（ステップＳ１０Ａ）。なお、ステップＳ１０Ａでは、ログ収集部１０１が、ＩＰ変換装置３０のログの出力を逐次収集することとしてもよいし、ＩＰ変換装置３０に定期的に問い合わせを行ってログを収集することとしてもよい。
　そして、障害アドレス検出部１００Ａのリンク障害抽出部１０２は、ステップＳ１０Ａで収集されたログから、アラームが発生した時刻、共通線リンクのリンク番号等を含む信号リンク障害アラームを抽出する（ステップＳ１１Ａ）。
　そして、障害アドレス検出部１００ＡのＩＰアドレス変換部１０３は、ステップＳ１１Ａで抽出された信号リンク障害アラームに含まれるリンク番号を、リンク情報３００を参照して、対応するＩＰアドレスに変換する（ステップＳ１２Ａ）。これによって、障害が発生した共通線リンクの両端の装置のＩＰアドレスが特定されることになる。
　同様に、障害アドレス検出部１００Ｂにおいても、ログを収集する装置が異なるだけで、ステップＳ１０Ａ～Ｓ１２Ａと同様に処理を行う（ステップＳ１０Ｂ～Ｓ１２Ｂ）。図示を省略するが、障害アドレス検出部１００Ｃ，１００Ｄにおいても同様である。
　そして、故障箇所推定装置１のアドレス集計部１１０は、ステップＳ１２Ａ，Ｓ１２Ｂ，…で変換されたＩＰアドレスを集計する（ステップＳ１３）。アドレス集計部１１０は、集計結果を集計アドレス情報４００として、記憶部１２に格納する。
　なお、ステップＳ１３において、集計アドレス情報４００は、任意のアラームの発生時刻から、予め定めた時間、例えば２秒の間で検出したＩＰアドレスを集計する。
　そして、故障箇所推定装置１の推定部１２０は、ステップＳ１３で集計したＩＰアドレス（集計アドレス情報４００）から、故障箇所を推定する（ステップＳ１４）。
　このステップＳ１４において、推定部１２０は、アラーム発生数の最大値で一意にＩＰアドレスが特定される場合、ＩＰアドレス情報２００を参照して、当該ＩＰアドレスに対応する装置を故障が発生した装置として推定する。
　これによって、故障箇所推定装置１は、共通線信号網２０００を構成する装置で故障が発生した場合、大量にアラームが発生しても、故障箇所を推定することができる。
　また、推定部１２０は、アラーム発生数の最大値が複数存在する場合、ＩＰアドレス情報２００を参照して、アラーム発生数の最大値が同じでネットワーク部が共通するＩＰアドレスのネットワーク番号に対応する装置を故障が発生した装置として推定する。
　これによって、故障箇所推定装置１は、ＩＰ網１０００において、アラームを発生しない装置であっても、故障箇所を推定することができる。
＜故障箇所推定の処理の具体例＞
　次に、故障箇所推定装置１が故障箇所を推定する処理の一例を具体的に説明する。
　図１０は、ＩＰ網上に構成した共通線信号網の構成の一部を示す。図１０は、故障箇所の推定を説明するために必要な構成として、図１，図２の一部を抜粋したものである。
　図１０では、ＩＰ網１０００にネットワーク機器（スイッチ）７０を１台、共通線信号網２０００にＩＰ変換装置３０を２台、ＩＰ－ＳＴＰ４０を４台だけ図示している。また、それぞれのＩＰ－ＳＴＰ４０は、１つの仮想マシンＶＭ４１だけを図示している。
　この構成において、故障箇所推定装置１の記憶部１２には、図１１に示すＩＰアドレス情報２００が格納されているものとする。
　図１１のＩＰアドレス情報２００は、例えば、ホスト名「＃ａ－１」は、ＩＰ変換装置３０であって、ＩＰアドレスが「１９２，１６８．０．１」であることを示している。また、ホスト名「＃１０－１」は、ＩＰ－ＳＴＰ４０であって、ＩＰアドレスが「１７２．１６．１０．１」であることを示している。また、ホスト名「ＳＷ＃１」は、スイッチ（ネットワーク機器７０）であって、ＩＰアドレスのネットワーク番号がＣＩＤＲ表記で「１９２．１６８．０．０／２４」であることを示している。
　また、故障箇所推定装置１の記憶部１２には、リンク情報３００として、図１２Ａ～図１２Ｄに示すホスト名「＃ａ－１」，「＃ａ－２」，「＃１０－１」，「＃１１－１」の各装置のリンク情報３００Ａ，３００Ｂ，３００Ｃ，３００Ｄが格納されているものとする。ホスト名「＃２０－１」，「＃２１－２」については、図示を省略する。
　ここで、故障箇所推定装置１の障害アドレス検出部１００は、ログ収集部１０１によって、ホスト名「＃ａ－１」，「＃ａ－２」のＩＰ変換装置３０からアラームを収集し、リンク障害抽出部１０２によって、信号リンク障害アラームを抽出したとする。また、障害アドレス検出部１００は、ログ収集部１０１によって、ホスト名「＃１０－１」，「＃１１－１」のＩＰ－ＳＴＰ４０からログを収集し、リンク障害抽出部１０２によって、信号リンク障害アラームを抽出したとする。
　ここで、ホスト名「＃ａ－１」からの信号リンク障害アラームにリンク番号“１”が設定されていた場合、障害アドレス検出部１００は、ＩＰアドレス変換部１０３によって、図１２Ａのリンク情報３００Ａを参照し、リンク番号をリンク番号“１”のＩＰアドレス「１９２．１６８．０．１」，「１７２．１６．１０．１」に変換する。
　また、ホスト名「＃ａ－２」からの信号リンク障害アラームにリンク番号“１”が設定されていた場合、障害アドレス検出部１００は、ＩＰアドレス変換部１０３によって、図１２Ｂのリンク情報３００Ｂを参照し、リンク番号をリンク番号“１”のＩＰアドレス「１９２．１６８．０．２」，「１７２．１６．１１．１」に変換する。
　また、ホスト名「＃１０－１」からの信号リンク障害アラームにリンク番号“１００”が設定されていた場合、障害アドレス検出部１００は、ＩＰアドレス変換部１０３によって、図１２Ｃのリンク情報３００Ｃを参照し、リンク番号をリンク番号“１００”のＩＰアドレス「１７２．１６．１０．１」，「１９２．１６８．０．１」に変換する。
　また、ホスト名「＃１１－１」からの信号リンク障害アラームにリンク番号“１０１”が設定されていた場合、障害アドレス検出部１００は、ＩＰアドレス変換部１０３によって、図１２Ｄのリンク情報３００Ｄを参照し、リンク番号をリンク番号“１０１”のＩＰアドレス「１７２．１６．１１．１」，「１９２．１６８．０．２」に変換する。
　そして、故障箇所推定装置１のアドレス集計部１１０は、図１２Ａ～図１２Ｄの信号リンク障害アラームのリンク番号で特定されるＩＰアドレスを集計し、図１３に示す集計アドレス情報４００として、記憶部１２に格納する。
　そして、故障箇所推定装置１の推定部１２０は、図１３の集計アドレス情報４００から、故障箇所となる装置を推定する。
　図１３の例では、アラーム発生数の最大値“２”が複数存在するため、推定部１２０は、アラーム発生数の最大値が同じでネットワーク部が共通するＩＰアドレスのネットワーク番号「１９２．１６８．０．０／２４」に対応する装置を、故障が発生した装置として推定する。この場合、推定部１２０は、図１１のＩＰアドレス情報２００を参照して、ネットワーク番号「１９２．１６８．０．０／２４」に対応する装置が、ホスト名「ＳＷ＃１」のスイッチ（ネットワーク機器７０）であると推定する。
　このように、故障箇所推定装置１は、共通線信号網２０００の構成ではない、アラームを発生しない装置であっても故障装置として推定することができる。
＜ハードウェア構成＞
　本実施形態に係る故障箇所推定装置１は、例えば図１４で示すような構成のコンピュータ９００によって実現される。
　図１４は、本実施形態に係る故障箇所推定装置１の機能を実現するコンピュータ９００の一例を示すハードウェア構成図である。コンピュータ９００は、ＣＰＵ９０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）９０２、ＲＡＭ９０３、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）９０４、入出力Ｉ／Ｆ（Interface）９０５、通信Ｉ／Ｆ９０６およびメディアＩ／Ｆ９０７を有する。
　ＣＰＵ９０１は、ＲＯＭ９０２またはＨＤＤ９０４に記憶されたプログラム（故障箇所推定プログラム）に基づき作動し、制御部１０（図３）による制御を行う。ＲＯＭ９０２は、コンピュータ９００の起動時にＣＰＵ９０１により実行されるブートプログラムや、コンピュータ９００のハードウェアに係るプログラム等を記憶する。
　ＣＰＵ９０１は、入出力Ｉ／Ｆ９０５を介して、マウスやキーボード等の入力装置９１０、および、ディスプレイやプリンタ等の出力装置９１１を制御する。ＣＰＵ９０１は、入出力Ｉ／Ｆ９０５を介して、入力装置９１０からデータを取得するともに、生成したデータを出力装置９１１へ出力する。なお、プロセッサとしてＣＰＵ９０１とともに、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等を用いても良い。
　ＨＤＤ９０４は、ＣＰＵ９０１により実行されるプログラムおよび当該プログラムによって使用されるデータ等を記憶する。通信Ｉ／Ｆ９０６は、通信網（例えば、ＮＷ（Network）９２０）を介して他の装置からデータを受信してＣＰＵ９０１へ出力し、また、ＣＰＵ９０１が生成したデータを、通信網を介して他の装置へ送信する。
　メディアＩ／Ｆ９０７は、記録媒体９１２に格納されたプログラム（故障箇所推定プログラム）またはデータを読み取り、ＲＡＭ９０３を介してＣＰＵ９０１へ出力する。ＣＰＵ９０１は、目的の処理に係るプログラムを、メディアＩ／Ｆ９０７を介して記録媒体９１２からＲＡＭ９０３上にロードし、ロードしたプログラムを実行する。記録媒体９１２は、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＰＤ（Phase change rewritable Disk）等の光学記録媒体、ＭＯ（Magneto Optical disk）等の光磁気記録媒体、磁気記録媒体、半導体メモリ等である。
　例えば、コンピュータ９００が本発明の故障箇所推定プログラムとして機能する場合、コンピュータ９００のＣＰＵ９０１は、ＲＡＭ９０３上にロードされたプログラムを実行することにより、故障箇所推定プログラムの機能を実現する。また、ＨＤＤ９０４には、ＲＡＭ９０３内のデータが記憶される。ＣＰＵ９０１は、目的の処理に係るプログラムを記録媒体９１２から読み取って実行する。この他、ＣＰＵ９０１は、他の装置から通信網（ＮＷ９２０）を介して目的の処理に係るプログラムを読み込んでもよい。
＜効果＞
　以下、本発明に係る故障箇所推定装置の効果について説明する。
　本発明に係る故障箇所推定は、ＩＰ網１０００上に構成した共通線信号網２０００における故障箇所を推定する故障箇所推定装置１であって、共通線信号網２０００上の装置からログを収集するログ収集部１０１と、ログから共通線信号方式のリンク障害を示す信号リンク障害アラームを抽出するリンク障害抽出部１０２と、共通線リンクのリンク番号と共通線リンクの両端のＩＰアドレスとを予め対応付けたリンク情報を参照し、信号リンク障害アラームに含まれる共通線リンクのリンク番号を共通線リンクの両端のＩＰアドレスに変換するＩＰアドレス変換部１０３と、ＩＰアドレス変換部１０３で変換されたＩＰアドレスを集計するアドレス集計部１１０と、アドレス集計部１１０で集計されたＩＰアドレスの数であるアラーム発生数によって、故障箇所を推定する推定部１２０と、を備えることを特徴とする。
　これによって、故障箇所推定装置１は、共通線信号網から、大量の信号リンク障害アラームが発生する場合でも、アラームに含まれるリンク番号に対応するＩＰアドレスの数（アラーム発生数）で、故障箇所を素早く切り分けて推定することができる。
　また、故障箇所推定装置１において、信号リンク障害アラームにはアラームの発生時刻が含まれており、アドレス集計部１１０は、信号リンク障害アラームの発生時刻から予め定めた時間区間内で、ＩＰアドレス変換部１０３で変換されたＩＰアドレスを集計し、推定部１２０は、時間区間内で集計されたＩＰアドレスの数であるアラーム発生数によって、故障箇所を推定することを特徴とする。
　このように、故障箇所推定装置１は、任意の信号リンク障害アラームが発生してから予め定めた時間区間内をＩＰアドレスの集計対象とするため、１つの故障箇所を推定する可能性を高めることができる。
　また、故障箇所推定装置１において、推定部１２０は、アラーム発生数の最大値で一意にＩＰアドレスが特定される場合、当該ＩＰアドレスに対応する装置を故障箇所と推定し、アラーム発生数の最大値で一意にＩＰアドレスが特定されない場合、アラーム発生数の最大値が同じでネットワーク部が共通するＩＰアドレスのネットワーク番号に対応するＩＰ網のネットワーク機器を故障箇所と推定することを特徴とする。
　このように、故障箇所推定装置１は、アラーム発生数が最大となるＩＰアドレスに対応する共通線信号網の装置を故障箇所として推定することができる。また、故障箇所推定装置１は、アラーム発生数が最大となるＩＰアドレスが複数存在する場合、ネットワーク番号によって、故障箇所を推定することができる。これによって、故障箇所推定装置１は、アラームを発生しないＩＰ網のネットワーク機器であっても、故障箇所として推定することができる。
　なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により可能である。
　１　　　故障箇所推定装置
　１０　　制御部
　１００　障害アドレス検出部
　１０１　ログ収集部
　１０２　リンク障害抽出部
　１０３　ＩＰアドレス変換部
　１１０　アドレス収集部
　１２０　推定部
　１１　　入出力部
　１２　　記憶部
　２００　ＩＰアドレス情報
　３００　リンク情報
　４００　集計アドレス情報
　１０００　ＩＰ網
　２０００　共通線信号網
　３０００　故障箇所推定システム

Claims (5)

  1. 　ＩＰ網上に構成した共通線信号網における故障箇所を推定する故障箇所推定装置であって、
    　前記共通線信号網上の装置からログを収集するログ収集部と、
    　前記ログから共通線信号方式のリンク障害を示す信号リンク障害アラームを抽出するリンク障害抽出部と、
    　共通線リンクのリンク番号と前記共通線リンクの両端のＩＰアドレスとを予め対応付けたリンク情報を参照し、前記信号リンク障害アラームに含まれる共通線リンクのリンク番号を前記共通線リンクの両端のＩＰアドレスに変換するＩＰアドレス変換部と、
    　前記ＩＰアドレス変換部で変換されたＩＰアドレスを集計するアドレス集計部と、
    　前記アドレス集計部で集計されたＩＰアドレスの数であるアラーム発生数によって、前記故障箇所を推定する推定部と、
    　を備えることを特徴とする故障箇所推定装置。
  2. 　前記信号リンク障害アラームにはアラームの発生時刻が含まれており、
    　前記アドレス集計部は、前記信号リンク障害アラームの発生時刻から予め定めた時間区間内で、前記ＩＰアドレス変換部で変換されたＩＰアドレスを集計し、
    　前記推定部は、前記時間区間内で集計されたＩＰアドレスの数であるアラーム発生数によって、前記故障箇所を推定すること
    　を特徴とする請求項１に記載の故障箇所推定装置。
  3. 　前記推定部は、前記アラーム発生数の最大値で一意にＩＰアドレスが特定される場合、当該ＩＰアドレスに対応する装置を故障箇所と推定し、
    　前記アラーム発生数の最大値で一意にＩＰアドレスが特定されない場合、前記アラーム発生数の最大値が同じでネットワーク部が共通するＩＰアドレスのネットワーク番号に対応する前記ＩＰ網のネットワーク機器を故障箇所と推定すること
    　を特徴とする請求項１または請求項２に記載の故障箇所推定装置。
  4. 　ＩＰ網上に構成した共通線信号網における故障箇所を推定する故障箇所推定装置の故障箇所推定方法であって、
    　前記故障箇所推定装置は、
    　前記共通線信号網上の装置からログを収集するステップと、
    　前記ログから共通線信号方式のリンク障害を示す信号リンク障害アラームを抽出するステップと、
    　共通線リンクのリンク番号と前記共通線リンクの両端のＩＰアドレスとを予め対応付けたリンク情報を参照し、前記信号リンク障害アラームに含まれる共通線リンクのリンク番号を前記共通線リンクの両端のＩＰアドレスに変換するステップと、
    　前記変換されたＩＰアドレスを集計するステップと、
    　前記集計されたＩＰアドレスの数であるアラーム発生数によって、前記故障箇所を推定するステップと、
    　を実行することを特徴とする故障箇所推定方法。
  5. 　ＩＰ網上に構成した共通線信号網における故障箇所を推定する故障箇所推定装置としてのコンピュータに、
    　前記共通線信号網上の装置からログを収集する手順、
    　前記ログから共通線信号方式のリンク障害を示す信号リンク障害アラームを抽出する手順、
    　共通線リンクのリンク番号と前記共通線リンクの両端のＩＰアドレスとを予め対応付けたリンク情報を参照し、前記信号リンク障害アラームに含まれる共通線リンクのリンク番号を前記共通線リンクの両端のＩＰアドレスに変換する手順、
    　前記変換されたＩＰアドレスを集計する手順、
    　前記集計されたＩＰアドレスの数であるアラーム発生数によって、前記故障箇所を推定する手順、
    　を実行させるための故障箇所推定プログラム。
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