JP4158480B2

JP4158480B2 - Network quality degradation judgment system

Info

Publication number: JP4158480B2
Application number: JP2002305281A
Authority: JP
Inventors: 潤水野; 公徳菅内; 稔小泉
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2002-10-21
Filing date: 2002-10-21
Publication date: 2008-10-01
Anticipated expiration: 2022-10-21
Also published as: JP2004140717A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複数のネットワークや複数のend-to-endパスを管理するネットワーク管理技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インターネットをはじめとするIPネットワークの普及により、VoIPやストリーミングによる動画配信など、接続性だけではなく、帯域の保証等ネットワークの品質が求められるようになっている。ネットワーク品質を監視する方法として、管理対象のネットワークを構成するルータ等のネットワーク機器に対し、SNMP（Simple Network Management Protocol）を用いて性能を監視する方法が一般的に行われている。
【０００３】
従来このような性能監視の技術としては、ネットワーク機器から取得した性能情報がある一定の値（閾値）を超えた場合、品質劣化と判断する閾値判定が行われている。閾値の設定に関しては、一定期間内に発生したアラーム発生回数と、同一期間内に発生したアラーム発生回数に対する閾値とを基に自動的に閾値の値を設定する方法がたとえば特許文献１に記載されている。これは、一定期間内に発生したアラーム発生回数と、閾値とを比較し、アラーム発生回数が閾値より大幅に多い場合は管理者に合意を得た後、閾値となる回数を大きくし、アラーム発生回数が閾値より大幅に少ない場合は閾値となる回数を小さくするという動作を行うことにより、閾値の自動設定を行うものである。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−１７５８８７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記方法では閾値が最適となるまで時間がかかり、運用開始時で設定された閾値では運用者の意図を十分に反映したものになっているとは限らず、品質劣化が起きている状態でも、アラームが通知されない場合があると考えられる。このため、運用者が与えた閾値を基に品質劣化を見逃さずに運用者に通知する手段が必要となる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明では、任意のトラヒック統計情報が該トラヒック統計情報のある値（閾値A）を過去B回超える場合や過去の一定時間内に決められた回数閾値Aを超えた場合を品質劣化と判断するシステムで、前記、判断条件を満足しない場合に、閾値Aを超えているか確認を行う過去データの数を自動的に増加させる手段と、増加した過去データの中で閾値Aを超えた回数がある割合以上存在する場合にもネットワーク品質劣化発生と判断する判断手段を有する。
【０００７】
また、他の方法として過去に収集したトラヒック統計情報を用いて曜日毎の一定時間間隔の平均値を計算した、長期傾向を用いて、トラヒック統計情報の予測を行う手段と、予測値がネットワーク品質劣化となる場合には、管理対象ネットワークを構成するルータからトラヒック統計情報を収集する時間間隔を短縮する手段を有する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施形態について図面を用いて説明する。まず、本発明の第一の実施例を図１から図８を用いて説明する。
【０００９】
図１は、本実施形態におけるネットワーク品質計測システムの一構成例を示す。
【００１０】
本実施例においてネットワーク品質計測システムは、SLA（Service Level Agreement）マネージャ（1b）とネットワーク品質計測サーバ（1c）から構成される。ネットワーク管理者（1a）は、ネットワーク品質計測サーバ（1b）に対して、品質劣化を判断する閾値の設定を行う。ネットワーク計測サーバ（1b）はネットワーク管理者（1a）の設定した閾値にのっとり、ネットワーク品質劣化を判断し、ネットワーク品質劣化の発生をネットワーク管理者（1a）に、その品質劣化が影響を及ぼすend-to-endパスをSLAマネージャ（1b）に対して出力する。SLAマネージャ（1b）は通知されたend-to-endパスをサービス管理者に通知する。
【００１１】
ここで設定される閾値は、ルータから入手したインタフェース毎のトラヒック量や、インタフェース毎の廃棄パケット数、ネットワーク層における廃棄パケット数等のトラヒック統計値に対する閾値（以下、閾値Aとする）と、ルータから入手したトラヒック統計情報のそれぞれの値が過去に閾値Aを連続して超えている回数を判断する閾値（以下、閾値Bとする）の２種類存在する。閾値Aと閾値Bはそれぞれのルータのトラヒック統計値に対して設定される。
【００１２】
ネットワーク品質計測サーバ（1a）はネットワーク通信装置（1g）、中央演算処理装置（1d）、メモリ（1e）、ハードディスク（1h）から構成される。ハードディスク（1h）には管理対象ネットワーク（1o）内の全てのルータ（1p）からトラヒック量や廃棄パケット数等のトラヒック統計情報を取得し、そのトラヒック統計情報からネットワーク品質劣化を判断する計測・判断部（1k）と、ネットワーク品質劣化箇所を経路中に含むend-to-endパスを同定するパス同定部（1m）と、パス同定部で同定されたend-to-endパスのend-to-end品質を計測するパス計測部（1n）と、管理対象ネットワーク（1o）に含まれる全てのルータ（1p）から、論理接続情報やルーティング情報等、ネットワーク構成情報の取得を行うネットワーク構成情報収集部（1j）という４つのプログラムが含まれるものとする。
【００１３】
以下に本実施形態におけるネットワーク計測サーバの動作について説明する。
【００１４】
初めにネットワーク構成情報収集部（1j）の動作を説明する。
【００１５】
ネットワーク構成情報収集部（1j）は他のモジュールとは独立に動作し、定期的に管理対象ネットワーク（1o）中の全てのルータ（1p）からSNMP（Simple Network Management Protocol）を用いてネットワーク構成情報を入手し、データベース（1i）に保存されているネットワーク構成情報の更新を行う。このネットワーク構成情報を保存するデータベースには各ルータの論理接続情報と、そのルータに対するルーティング情報が存在する。
【００１６】
以上が本実施例のネットワーク構成情報収集部（1j）の動作説明である。
【００１７】
次に、ネットワーク品質計測サーバ（1c）の計測・判断部（1k）、パス同定部（1m）、パス計測部（1n）で行われる処理について説明する。図２は各処理部（1k）（1m）（1n）の処理概要を示したフローチャートである。
【００１８】
まず、計測・判断部（1k）はネットワーク管理者（1a）による閾値の設定を読み取り（2a）、その後ルータからネットワーク統計情報を収集し、ネットワーク品質劣化の判断を行う（2b）。
【００１９】
図３のフローチャートを用いて計測・判断部（1k）で行われる、ネットワーク品質劣化を判断する処理について説明する。計測・判断部（1k）では定期的に管理対象ネットワーク（1o）に含まれるルータ（1p）全てからインタフェース毎のトラヒック量やインタフェース毎の廃棄パケット数、ネットワーク層における廃棄パケット数等のトラヒック統計情報を、SNMPを用いて入手する（3a）。ルータ（1p）から入手したトラヒック統計情報はテーブル形式でデータベースに保存される（3b）。
【００２０】
図４、図５を用いてデータベースに格納するトラヒック統計情報について説明する。
【００２１】
図４はルータ毎のトラヒック統計情報を格納するトラヒック統計情報保存テーブル（4a）を示し、図５はルータのインタフェース毎のトラヒック統計情報を格納するインタフェース用トラヒック統計情報保存テーブル（5a）を示す。
【００２２】
トラヒック統計情報保存テーブル（4a）は該テーブルを識別するテーブルID（4b）と、一意なルータ名（4c）と、各ルータのインタフェースを識別するインタフェース名（4e）と、インタフェース用トラヒック統計情報保存テーブル（5a）を参照する参照テーブルID（4f）を含む。更にIP層におけるトラヒック統計情報（4g）として、IPパケットの廃棄パケット数（4i）とその値を収集した計測時間（4h）とで構成される。定期的に収集されるIP層のトラヒック統計値はこのIPトラヒック統計情報（4g）に追加される。
【００２３】
インタフェース用トラヒック統計情報保存テーブル（5a）は、該テーブルを識別するテーブルID（5b）と、インタフェースを含むルータ名（5c）と、インタフェース名（5e）とを含む。テーブルID（5b）の値はトラヒック統計情報保存テーブル（4a）の参照テーブルID（4f）の値のうち該当するものと同じ値をもつものとする。IFトラヒック統計情報（5d）は、トラヒック量（5g）と、帯域利用率（5h）と、廃棄パケット数（5i）および、これらの値を収集した時間を表す計測時間（5f）を含む。定期的に収集されるIFトラヒック統計値はIFトラヒック統計情報に追加される。
【００２４】
本実施例では、各ルータのルータ名（4c）（5c）はルータの管理用ポートのIPアドレスを用いる。また、インタフェース名（4e）（5e）はRFC1213で規定されている標準MIB（Management Information Base）のifIndexを用いる。トラヒック量（5g）の単位はバイト数を用い、帯域利用率（5h）はトラヒック量とMIB2で定められるifSpeedという帯域幅を表すデータと、計測時間とを用いて計算できる平均帯域利用率を用いる。廃棄パケット数（4i）（5i）はMIB2で定められるifInDiscardsと、ifOutDiscardsと、 ipInDiscardsと、ipOutDiscardsの値をそれぞれ入力する。
【００２５】
次に計測・判断部（1k）では、あらかじめネットワーク管理者（1a）により設定され、ハードディスク（1h）に保存してある２種類の閾値（閾値Aと閾値B）と、上記テーブル形式で保存したトラヒック統計情報を用いてネットワーク品質劣化を判断する処理（3g）を行う。
【００２６】
品質劣化の判断（3g）では、まず、トラヒック量、帯域利用率、廃棄パケット数等、各々の項目別に、ルータ（1p）から入手したトラヒック統計情報の値と該トラヒック統計情報に対する閾値Aとの比較を行う（3c）。トラヒック統計情報の方が大きい場合、保存してあるトラヒック統計情報を参照し、現地点から過去B回（閾値B）の間、値に対する閾値Aを超えているか調べる。全てのトラヒック統計値が閾値Aより大きかった場合、ネットワーク品質劣化と判断する（3d）。
【００２７】
また、トラヒック統計情報が閾値Aより小さい場合は現地点から閾値Bの定数倍の過去データに対して、ある割合以上の回数で閾値Aを超えているかをそれぞれ調べ、超えている場合、ネットワーク品質劣化と判断する（3e）。ここである割合とは、過去データを増やすほど低くなるように、自動的に設定するものとする。例えば、２倍の時は0.8、３倍の時は0.6等とする。
【００２８】
品質劣化の判断については、過去C回の閾値判定のうちB回閾値Aを超している場合が品質劣化とし、品質劣化の判断を行う情報を拡張する時は閾値Cの定数倍とし、閾値Aを超えた回数がBの定数倍より少ない任意の割合よりも多い場合に、品質劣化と判断する方法もある。
【００２９】
ネットワーク品質劣化を判断する上記品質劣化判断処理（3g）でそれぞれネットワーク品質劣化と判断した場合、パス同定部（1m）に対してネットワーク品質劣化を伝える（3f）。
【００３０】
図６はパス同定部に伝えられる品質劣化に関する情報（6a）を示す。品質劣化内容（6b）は、品質劣化と判断したトラヒック情報を表すものである。ここでは、“１”が帯域利用率、“２”がネットワーク層での廃棄パケット数、“３”がデータリンク層での廃棄パケット数により品質劣化判断が行われたことを表すものとする。また、品質劣化判断種別（6c）は、ネットワーク品質劣化と判断した理由を表す。ここでは、“１”が過去B（閾値B）回のデータに対して判断した結果ネットワーク品質劣化を起こしていると判断したことを、“２”が過去（B×２）回のデータに対して判断した結果、ネットワーク品質劣化を起こしていると判断したことを、“３”が過去（B×３）回のデータに対して判断した結果、ネットワーク品質劣化を起こしていると判断したことを示す。ルータ名（6d）はネットワーク品質劣化が発生したルータを特定するルータ名を示す。インタフェース名（6e）はネットワーク品質劣化が発生したインタフェースを特定するインタフェース名を示す。ただし、IPネットワーク層での廃棄パケット数によるネットワーク品質劣化の伝達の際には、インタフェース名（6e）は使用しない。
【００３１】
以上が、本実施例における計測・判断部（1k）の説明である。
【００３２】
次にパス同定部（1m）により、計測・判断部（1k）からのネットワーク品質劣化の伝達をきっかけとして、ネットワーク品質劣化発生箇所を経路に含むend-to-endパスの同定を行う。
【００３３】
パス同定部（1m）では最初に計測・判断部（1k）からネットワーク性能劣化を表す品質劣化伝達情報（6a）を受信する。その後、品質劣化伝達情報（6a）に含まれるルータ名（6d）とインタフェース名（6e）で指定されるネットワーク品質劣化箇所を経路に含むend-to-endパスの導出を、対応するルータのインタフェースを起点として、ネットワーク論理接続情報や、ルーティング情報を用いて行う（2c）。また、IPネットワーク層での廃棄パケット数によりネットワーク品質劣化と判断した場合には対応するルータを起点としてネットワーク品質劣化ルータを経路に含む全てのend-to-endパスの導出を行う。
【００３４】
End-to-endパスの導出終了後、導出したend-to-endパス情報やネットワーク性能劣化情報を含むパスデータ（7a）をパス計測部（1n）へ出力する。
【００３５】
図７を用いてパスデータ（7a）について説明する。パスデータ（7a）はネットワーク性能劣化情報として、該end-to-endパスを一意に識別するパスナンバー（7b）と、品質劣化発生の原因を表す品質劣化内容（7c）と、品質劣化の判断方法を表す品質劣化判断種別（7d）とが含まれる。また、同定されたend-to-endパス情報として、ルータ名（7f）とインタフェース名（7g）とそのインタフェースのIPアドレス（7h）とで構成される経路情報（7k）を連ねたものである。この経路情報（7k）には、各地点における品質劣化と判断された項目のトラヒック統計情報の値（7i）も含まれる。
【００３６】
以上が、本実施例におけるパス同定部（1m）における動作の説明である。
【００３７】
次にパス計測部（1n）により、同定されたend-to-endパスのスループットを計測し、パスデータ（7a）とトラヒック統計情報、end-to-endパスの品質を計測した結果をハードディスク（1h）に保存する（2d）。
【００３８】
以下、パス計測部（1n）におけるスループット計測の処理概要を説明する。パス計測部（1n）では最初にパス同定部（1m）からパスデータ（7a）を受信する。次にend-to-endパスのスループットの計測を行う。ここでは、各ルータはend-to-endパス毎のデータ転送量を通知する機能を持つものとする。パス計測部はend-to-endパスの送信先がわに最も近いルータに対して、end-to-endパスのデータ転送量を計測する指示を出す。パス計測部は計測指示を出したルータから得たデータ転送量を用いてスループットの計算を行う。計算結果はルータから取得したフロー情報と共にパス計測情報（8a）として保存される。
【００３９】
パス計測情報（8a）の保存形式を図８に示す。パス計測情報（8a）は計測したパスを識別するパスナンバー（8b）と、送信元ネットワーク（8c）と、送信先ネットワーク（8d）と、開始時間（8e）と、終了時間（8f）と、トラヒック量（8g）と、スループット（8h）とを含む。
【００４０】
パス計測部は、計測情報を収集すると、ネットワーク品質劣化を示す品質劣化伝達情報（6a）をネットワーク管理者（1a）に、パス計測部で保存した計測結果（8a）をSLAマネージャ（1b）に対して通知する。
【００４１】
以上が本実施例におけるパス計測部（1n）における動作の説明である。
【００４２】
以上の構造、操作により、ネットワーク管理者が指定した閾値そのものでなくとも類似と思われる状態をネットワーク管理者に通知することが出来る。
【００４３】
第二の実施例を図２、図４、図５と図９から図１２を用いて説明する。図９は本実施例におけるネットワーク品質計測システムの一構成例を示す。本実施例におけるネットワーク品質計測サーバ（1c）は第一の実施例と類似しているが、過去に計測・判断部（1k）が収集したデータを基に、定期的なデータ変動の傾向を作成するトレンド作成部（9a）を持つものとする。トレンド作成部（9a）は他のモジュールとは独立に動作するものとする。以下にトレンド作成部（9a）の動作を説明する。
【００４４】
トレンド作成部（9a）では、まず始めに計測・判断部（1k）が収集し、データベース（1i）に保存した過去３ヶ月分のトラヒック統計情報をそれぞれ入手する。このトラヒック統計情報を用いて曜日毎に３０分間隔の平均値を計算する。図１０、図１１を用いてデータベースに格納されるトレンド情報を説明する。
【００４５】
図１０はルータ毎のトレンドを保存するトレンド保存テーブル（10a）を示し、図１１はインタフェース毎のトレンドを保存するインタフェース用トレンド保存テーブル（11a）を示す。
【００４６】
トレンド保存テーブル（10a）にはテーブルを識別するテーブルID（10b）と、一意なルータ名（10c）と、インタフェースを識別するインタフェース名（10d）と、インタフェース用トレンド保存テーブル（11a）を参照する参照テーブルID（10f）と、IPトレンド情報（10g）とが含まれる。IPトレンド情報は、曜日（10h）と、平均値計算期間の開始時刻（10i）と、終了時刻（10j）と、ネットワーク層での廃棄パケット数（10k）とで構成され、曜日毎にそれぞれ連ねられる。
【００４７】
インタフェース用トレンド保存テーブル（11a）はテーブルを識別するテーブルID（11b）と、該インタフェースを含むルータのルータ名（11c）と、インタフェースを識別するインタフェース名（11d）と、ルータのIFトレンド情報（11e）とで構成される。IFトレンド情報（11e）は、曜日（11f）と、平均値計算期間の開始時刻（11g）と、終了時刻（11h）と、トラヒック量（11i）と、帯域利用率（11j）と、廃棄パケット数（11k）とで構成され、曜日毎にそれぞれ連ねられる。
【００４８】
トレンド保存テーブル（10a）（11a）の作成は一週間毎に実行され、作成したトレンド保存テーブルはデータベース（1h）に蓄積される。
【００４９】
以上が本実施例におけるトレンド作成部（9a）の動作の説明である。
【００５０】
ネットワーク構成情報収集部（1j）については、第一の実施例と同様に他のモジュールとは独立に動作し、管理対象ネットワーク（1o）内のルータ（1p）から定期的にネットワーク構成情報を収集する。
【００５１】
ネットワーク品質計測サーバ（1c）の計測・判断部（1k）と、パス同定部（1m）と、パス計測部（1n）における動作は図２に示す第一の実施例と処理概要は同じであるが、計測・判断部（1k）の動作（2b）が第一の実施例とは異なる。
【００５２】
本実施例における計測・判断部（1k）の動作（2b）を図１２のフローチャートを用いて説明する。
【００５３】
最初に第一の実施例と同様にトラヒック統計情報を収集し（3a）、図４、図５のデータ形式でハードディスクに保存する（3b）。収集したトラヒック統計情報に対して第一の実施例と同様にネットワーク品質劣化の判断を行う（3g）。品質劣化と判断した場合、パス同定部（1m）に対してネットワーク品質劣化の発生を伝える（3f）。品質劣化ではないと判断した場合、トレンドを用いた予測値との比較を行う。
【００５４】
最初にトレンドの値と現在の値とを比較し、現在の値が大きければ次に進む（12a）。次に、トレンドを基に1時間後の予測値を計算し、閾値Aと比較する（12b）。ここで、予測値が閾値Aを越している時、トラヒック統計情報の収集間隔を短縮させ、短縮させた収集間隔での値を監視する（12c）。トレンドから予測される値と監視結果が同じ振る舞いをしていれば、パス同定部（1m）に品質劣化の前兆が発生したと伝える。
【００５５】
ここで出力される品質劣化伝達情報（6a）は第一の実施例で使用される品質劣化伝達情報に加えて、品質劣化判断種別（6c）の中身として、“４”を分散の小さい場合の予測、“５”を分散の大きい場合の予測として加える。
【００５６】
また、ここで行う予測方法では、収集値を入手する毎に、現在の収集値と現在時刻に対するトレンド値との差分を計算し、過去ある一定期間で、その差分のばらつきが小さい場合には、現在の収集値から現在時刻に対するトレンド値を引き、その値に予測時刻に対するトレンド値を加えたものを予測値とする。また、過去ある一定期間で、収集値とトレンド値の差分のばらつきが大きい場合には、その一定期間内で最も小さかった差分に予測時刻に対するトレンド値を加えたものを予測値とする。
【００５７】
以上が本実施例における計測・判断部（1k）の動作の説明である。
【００５８】
本実施例では、トレンドを作成できる過去データが揃うまでは、第一の実施例のネットワーク品質劣化判断方法のみを用いることとする。
【００５９】
以上の構造、操作により、ネットワーク管理者は、ネットワーク品質劣化が発生する前に、より迅速な対応が可能となる。
【００６０】
上記実施形態により、ネットワーク管理者の熟練度に関わらず、ルータからSNMPを用いて得られる情報のみを用いて、ネットワーク品質劣化もしくはネットワーク品質劣化予兆を検知可能となる。
【００６１】
さらに検知したネットワーク品質劣化が影響を与えるend-to-endパスや該end-to-endパスに対するネットワーク品質劣化の影響等を容易にネットワーク管理者が知ることが可能となる。
【００６２】
【発明の効果】
本発明によれば、ネットワーク品質劣化を、より確実に把握することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態におけるネットワーク品質計測システムの一構成例を表した図である。
【図２】ネットワーク品質計測サーバにおける計測・判断部、パス同定部、パス計測部での処理概要の一例を表したフローチャートである。
【図３】計測・判断部での処理概要の一例を表したフローチャートである。
【図４】計測・判断部で収集したトラヒック統計量を保存するデータベースのテーブル形式を表した図である。
【図５】計測・判断部で収集したトラヒック統計量を保存するデータベースのテーブル形式を表した図である。
【図６】品質劣化が発生したことを知らせる品質劣化伝達情報のデータ形式を表した図である。
【図７】パス同定部から出力されるパスデータのデータ形式を表した図である。
【図８】パス計測部で計測されたスループットをパスデータと共に保存する際のデータ形式を表した図である。
【図９】本実施形態におけるネットワーク品質計測システムの一構成例を表した図である。
【図１０】トレンドをデータベースに保存するデータ形式を表した図である。
【図１１】トレンドをデータベースに保存するデータ形式を表した図である。
【図１２】計測・判断部における処理概要を表したフローチャートである。
【符号の説明】
1c・・・ネットワーク品質計測サーバ
1d・・・中央演算処理装置
1e・・・メモリ
1f・・・バス
1g・・・ネットワーク通信装置
1h・・・ハードディスク
1i・・・データベース
1j・・・ネットワーク構成情報収集部
1k・・・計測・判断部
1m・・・パス同定部
1n・・・パス計測部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a network management technique for managing a plurality of networks and a plurality of end-to-end paths.
[0002]
[Prior art]
With the widespread use of IP networks such as the Internet, not only connectivity but also network quality such as guaranteed bandwidth is required for video distribution by VoIP and streaming. As a method of monitoring network quality, a method of monitoring performance of a network device such as a router constituting a management target network by using SNMP (Simple Network Management Protocol) is generally performed.
[0003]
Conventionally, as such a performance monitoring technique, when performance information acquired from a network device exceeds a certain value (threshold), threshold determination is performed to determine that the quality is deteriorated. Regarding the threshold setting, for example, Patent Document 1 describes a method of automatically setting a threshold value based on the number of alarm occurrences occurring within a certain period and the threshold value for the number of alarm occurrences occurring within the same period. ing. This is done by comparing the number of alarm occurrences that occurred within a certain period with the threshold value. If the alarm occurrence number is significantly greater than the threshold value, after obtaining agreement from the administrator, increase the threshold number of times to generate an alarm. When the number of times is significantly smaller than the threshold value, the threshold value is automatically set by performing an operation of decreasing the threshold number of times.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 6-175887
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above method, it takes time until the threshold becomes optimum, and the threshold set at the start of operation does not always reflect the intention of the operator, and quality degradation has occurred. However, it is considered that an alarm may not be notified. For this reason, a means for notifying the operator of the quality deterioration based on the threshold given by the operator is required.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, when any traffic statistical information exceeds a certain value (threshold A) of the traffic statistical information in the past B times, or when it exceeds the number of times threshold A determined within a certain past time, it is determined as quality degradation. If the system does not satisfy the judgment condition, there are means for automatically increasing the number of past data for checking whether the threshold A is exceeded, and the number of times past the threshold A among the increased past data. A determination means is also provided for determining that the network quality has deteriorated even when the ratio is higher than the ratio.
[0007]
Another method is to calculate the average value of fixed time intervals for each day of the week using the traffic statistics collected in the past, and to predict the traffic statistics using a long-term trend. In the case of deterioration, it has means for shortening the time interval for collecting traffic statistical information from the routers constituting the managed network.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings. First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0009]
FIG. 1 shows a configuration example of a network quality measurement system according to this embodiment.
[0010]
In this embodiment, the network quality measurement system includes an SLA (Service Level Agreement) manager (1b) and a network quality measurement server (1c). The network administrator (1a) sets a threshold value for judging quality degradation to the network quality measurement server (1b). The network measurement server (1b) judges the network quality degradation according to the threshold set by the network administrator (1a), and the occurrence of network quality degradation affects the network administrator (1a). Output the to-end path to the SLA manager (1b). The SLA manager (1b) notifies the service manager of the notified end-to-end path.
[0011]
The threshold value set here is a threshold value for traffic statistics such as the traffic volume for each interface obtained from the router, the number of discarded packets for each interface, the number of discarded packets in the network layer (hereinafter referred to as threshold A), and the router. There are two types of thresholds (hereinafter referred to as threshold B) for determining the number of times each value of the traffic statistical information obtained from the past has continuously exceeded the threshold A. Threshold A and threshold B are set for the traffic statistics of each router.
[0012]
The network quality measurement server (1a) includes a network communication device (1g), a central processing unit (1d), a memory (1e), and a hard disk (1h). The hard disk (1h) acquires traffic statistical information such as traffic volume and number of discarded packets from all routers (1p) in the managed network (1o), and measures and judges network quality degradation from the traffic statistical information Part (1k), a path identification part (1m) that identifies an end-to-end path that includes a network quality degradation point in the path, and an end-to-end-end-to-end path identified by the path identification part end Path measurement unit (1n) that measures quality and network configuration information collection unit that acquires network configuration information such as logical connection information and routing information from all routers (1p) included in the managed network (1o) Assume that four programs (1j) are included.
[0013]
The operation of the network measurement server in this embodiment will be described below.
[0014]
First, the operation of the network configuration information collection unit (1j) will be described.
[0015]
The network configuration information collection unit (1j) operates independently of other modules, and periodically uses all the routers (1p) in the managed network (1o) to send network configuration information using Simple Network Management Protocol (SNMP). And update the network configuration information stored in the database (1i). The database that stores the network configuration information includes logical connection information of each router and routing information for the router.
[0016]
The above is the description of the operation of the network configuration information collection unit (1j) of this embodiment.
[0017]
Next, processing performed by the measurement / determination unit (1k), the path identification unit (1m), and the path measurement unit (1n) of the network quality measurement server (1c) will be described. FIG. 2 is a flowchart showing an outline of processing of each processing unit (1k) (1m) (1n).
[0018]
First, the measurement / judgment unit (1k) reads the threshold setting set by the network administrator (1a) (2a), and then collects network statistical information from the router to judge network quality degradation (2b).
[0019]
A process for determining network quality deterioration performed by the measurement / determination unit (1k) will be described with reference to the flowchart of FIG. The measurement / judgment unit (1k) periodically receives traffic statistics such as the traffic volume for each interface, the number of discarded packets for each interface, and the number of discarded packets for the network layer from all routers (1p) included in the managed network (1o). Is obtained using SNMP (3a). The traffic statistics obtained from the router (1p) are stored in the database in a table format (3b).
[0020]
The traffic statistical information stored in the database will be described with reference to FIGS.
[0021]
4 shows a traffic statistical information storage table (4a) for storing traffic statistical information for each router, and FIG. 5 shows an interface traffic statistical information storage table (5a) for storing traffic statistical information for each interface of the router.
[0022]
The traffic statistics information storage table (4a) includes a table ID (4b) for identifying the table, a unique router name (4c), an interface name (4e) for identifying the interface of each router, and traffic statistics information for the interface. A reference table ID (4f) that refers to the table (5a) is included. Furthermore, the traffic statistics information (4g) in the IP layer is composed of the number of discarded IP packets (4i) and the measurement time (4h) of collecting the value. Periodically collected IP layer traffic statistics are added to this IP traffic statistics (4g).
[0023]
The interface traffic statistical information storage table (5a) includes a table ID (5b) for identifying the table, a router name (5c) including the interface, and an interface name (5e). It is assumed that the value of the table ID (5b) has the same value as the corresponding value of the reference table ID (4f) of the traffic statistical information storage table (4a). The IF traffic statistical information (5d) includes the traffic volume (5g), the bandwidth utilization rate (5h), the number of discarded packets (5i), and the measurement time (5f) representing the time when these values are collected. The IF traffic statistics collected periodically are added to the IF traffic statistics.
[0024]
In this embodiment, the router name (4c) (5c) of each router uses the IP address of the management port of the router. The interface name (4e) (5e) uses the ifIndex of the standard MIB (Management Information Base) defined in RFC1213. The unit of traffic volume (5g) is the number of bytes, and the bandwidth usage rate (5h) is the average bandwidth usage rate that can be calculated using the traffic volume, ifSpeed data defined by MIB2 and the measurement time. . For the number of discarded packets (4i) and (5i), enter the values of ifInDiscards, ifOutDiscards, ipInDiscards, and ipOutDiscards specified in MIB2, respectively.
[0025]
Next, in the measurement / judgment unit (1k), two types of threshold values (threshold value A and threshold value B) which are set in advance by the network administrator (1a) and stored in the hard disk (1h) and the above table format are stored. Performs processing (3g) to determine network quality degradation using traffic statistics.
[0026]
In judging quality degradation (3g), first, for each item such as traffic volume, bandwidth utilization rate, number of discarded packets, etc., the value of the traffic statistical information obtained from the router (1p) and the threshold A for the traffic statistical information Make a comparison (3c). If the traffic statistical information is larger, the stored traffic statistical information is referred to and it is checked whether the threshold A for the value has been exceeded for the past B times (threshold B) from the local point. When all the traffic statistics are larger than the threshold A, it is determined that the network quality is deteriorated (3d).
[0027]
Also, if the traffic statistics information is smaller than the threshold A, check whether the threshold A is exceeded by a certain number of times or more against the past data that is a constant multiple of the threshold B from the local point. Judged as degraded (3e). Here, the ratio is automatically set so as to decrease as the past data increases. For example, when it is double, it is 0.8, and when it is triple, it is 0.6.
[0028]
Regarding the judgment of quality degradation, the threshold value of B times out of the past C threshold judgments is regarded as quality degradation, and when the information for judging quality degradation is expanded, it is set to a constant multiple of threshold C, and the threshold value There is also a method of determining quality degradation when the number of times exceeding A is greater than an arbitrary ratio less than a constant multiple of B.
[0029]
When network quality deterioration is determined in the quality deterioration determination process (3g) for determining network quality deterioration, the network quality deterioration is transmitted to the path identification unit (1m) (3f).
[0030]
FIG. 6 shows information (6a) regarding quality degradation transmitted to the path identification unit. The quality deterioration content (6b) represents traffic information determined to be quality deterioration. Here, “1” represents the bandwidth utilization rate, “2” represents the number of discarded packets in the network layer, and “3” represents that the quality deterioration determination is performed based on the number of discarded packets in the data link layer. The quality degradation determination type (6c) represents the reason for determining network quality degradation. Here, “1” is determined for the past B (threshold B) data, and it is determined that the network quality has deteriorated. “2” is determined for the past (B × 2) data. As a result of the determination, it is determined that the network quality has deteriorated, and “3” is determined for the past (B × 3) data, so that it has been determined that the network quality has deteriorated. Show. The router name (6d) indicates the name of the router that identifies the router in which the network quality has deteriorated. The interface name (6e) indicates an interface name that identifies an interface where network quality degradation has occurred. However, the interface name (6e) is not used when transmitting network quality degradation due to the number of discarded packets in the IP network layer.
[0031]
The above is the description of the measurement / determination unit (1k) in the present embodiment.
[0032]
Next, the path identification unit (1m) identifies an end-to-end path that includes the network quality degradation occurrence point in the route, triggered by the transmission of the network quality degradation from the measurement / judgment unit (1k).
[0033]
The path identification unit (1m) first receives quality degradation transmission information (6a) representing network performance degradation from the measurement / determination unit (1k). After that, derivation of the end-to-end path including the network quality degradation point specified by the router name (6d) and interface name (6e) included in the quality degradation transmission information (6a) and the interface of the corresponding router The network logical connection information and routing information are used as the starting point (2c). When it is determined that the network quality is deteriorated based on the number of discarded packets in the IP network layer, all end-to-end paths including the network quality deteriorated router in the route are derived from the corresponding router.
[0034]
After derivation of the end-to-end path, the path data (7a) including the derived end-to-end path information and network performance degradation information is output to the path measurement unit (1n).
[0035]
The path data (7a) will be described with reference to FIG. The path data (7a) is used as network performance degradation information. The path number (7b) uniquely identifies the end-to-end path, the quality degradation content (7c) indicating the cause of the quality degradation, and the judgment of the quality degradation. Quality degradation judgment type (7d) representing the method is included. The identified end-to-end path information is a series of route information (7k) consisting of the router name (7f), interface name (7g), and IP address (7h) of the interface. . The route information (7k) includes the value (7i) of the traffic statistical information of the item determined to be quality degradation at each point.
[0036]
The above is the description of the operation in the path identification unit (1m) in the present embodiment.
[0037]
Next, the path measurement unit (1n) measures the throughput of the identified end-to-end path, and the path data (7a), traffic statistical information, and the quality of the end-to-end path are measured on the hard disk ( Save to 1h) (2d).
[0038]
Hereinafter, an outline of processing for throughput measurement in the path measurement unit (1n) will be described. The path measurement unit (1n) first receives path data (7a) from the path identification unit (1m). Next, the end-to-end path throughput is measured. Here, it is assumed that each router has a function of notifying the data transfer amount for each end-to-end path. The path measuring unit issues an instruction to measure the data transfer amount of the end-to-end path to the router closest to the end-to-end path destination. The path measurement unit calculates the throughput using the data transfer amount obtained from the router that issued the measurement instruction. The calculation result is stored as path measurement information (8a) together with the flow information acquired from the router.
[0039]
The storage format of the path measurement information (8a) is shown in FIG. The path measurement information (8a) includes a path number (8b) for identifying the measured path, a transmission source network (8c), a transmission destination network (8d), a start time (8e), an end time (8f), Includes traffic (8g) and throughput (8h).
[0040]
When the path measurement unit collects the measurement information, the quality degradation transmission information (6a) indicating network quality degradation is sent to the network administrator (1a), and the measurement result (8a) saved by the path measurement unit is sent to the SLA manager (1b). Notify them.
[0041]
The above is the description of the operation in the path measurement unit (1n) in the present embodiment.
[0042]
With the above structure and operation, it is possible to notify the network administrator of a state that seems to be similar even if the threshold value itself specified by the network administrator is not used.
[0043]
A second embodiment will be described with reference to FIGS. 2, 4, 5 and 9 to 12. FIG. FIG. 9 shows an example of the configuration of the network quality measurement system in this embodiment. The network quality measurement server (1c) in this example is similar to the first example, but based on the data collected by the measurement / judgment unit (1k) in the past, a periodic data fluctuation trend is created. It has a trend creation section (9a). The trend creation unit (9a) operates independently of other modules. The operation of the trend creation unit (9a) will be described below.
[0044]
In the trend creation unit (9a), first, the traffic statistics information for the past three months collected by the measurement / judgment unit (1k) and stored in the database (1i) is obtained. Using this traffic statistical information, an average value at intervals of 30 minutes is calculated for each day of the week. The trend information stored in the database will be described with reference to FIGS.
[0045]
FIG. 10 shows a trend storage table (10a) for storing a trend for each router, and FIG. 11 shows an interface trend storage table (11a) for storing a trend for each interface.
[0046]
The trend storage table (10a) refers to the table ID (10b) that identifies the table, the unique router name (10c), the interface name (10d) that identifies the interface, and the interface trend storage table (11a) Reference table ID (10f) and IP trend information (10g) are included. The IP trend information consists of the day of the week (10h), the start time (10i) and end time (10j) of the average value calculation period, and the number of discarded packets (10k) at the network layer. It is done.
[0047]
The interface trend storage table (11a) includes a table ID (11b) for identifying a table, a router name (11c) of a router including the interface, an interface name (11d) for identifying an interface, and IF trend information ( 11e). IF trend information (11e) includes the day of the week (11f), the start time (11g) of the average value calculation period, the end time (11h), the traffic volume (11i), the bandwidth utilization rate (11j), and the discarded packets It consists of a number (11k) and is linked to each day of the week.
[0048]
The trend storage tables (10a) and (11a) are created every week, and the created trend storage tables are accumulated in the database (1h).
[0049]
The above is description of operation | movement of the trend preparation part (9a) in a present Example.
[0050]
The network configuration information collection unit (1j) operates independently of other modules as in the first embodiment, and periodically collects network configuration information from the router (1p) in the managed network (1o). To do.
[0051]
The operations in the measurement / determination unit (1k), path identification unit (1m), and path measurement unit (1n) of the network quality measurement server (1c) are the same as those in the first embodiment shown in FIG. However, the operation (2b) of the measurement / determination unit (1k) is different from that of the first embodiment.
[0052]
The operation (2b) of the measurement / determination unit (1k) in the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0053]
First, traffic statistical information is collected (3a) as in the first embodiment, and stored in the hard disk in the data format shown in FIGS. 4 and 5 (3b). The network quality degradation is judged on the collected traffic statistical information in the same manner as in the first embodiment (3g). If it is judged that the quality has deteriorated, the path identification unit (1m) is notified of the occurrence of the network quality deterioration (3f). When it is determined that the quality is not deteriorated, a comparison is made with a predicted value using a trend.
[0054]
First, the trend value is compared with the current value, and if the current value is larger, the process proceeds to the next (12a). Next, the predicted value after 1 hour is calculated based on the trend and compared with the threshold A (12b). Here, when the predicted value exceeds the threshold A, the traffic statistics information collection interval is shortened, and the value at the shortened collection interval is monitored (12c). If the value predicted from the trend and the monitoring result behave the same, the path identification unit (1m) is informed that a sign of quality degradation has occurred.
[0055]
The quality deterioration transmission information (6a) output here is “4” as the content of the quality deterioration judgment type (6c) in addition to the quality deterioration transmission information used in the first embodiment. Prediction, “5” is added as a prediction when the variance is large.
[0056]
In addition, in the prediction method performed here, every time a collected value is obtained, the difference between the current collected value and the trend value with respect to the current time is calculated. The trend value for the current time is subtracted from the current collected value, and the value obtained by adding the trend value for the predicted time to the value is used as the predicted value. Further, when the difference in the difference between the collected value and the trend value is large in a certain fixed period in the past, a value obtained by adding the trend value with respect to the predicted time to the smallest difference in the fixed period is set as the predicted value.
[0057]
The above is the description of the operation of the measurement / determination unit (1k) in the present embodiment.
[0058]
In this embodiment, only the network quality degradation determination method of the first embodiment is used until past data capable of creating a trend is prepared.
[0059]
With the above structure and operation, the network administrator can respond more promptly before the network quality deterioration occurs.
[0060]
According to the above-described embodiment, it is possible to detect network quality degradation or a network quality degradation sign using only information obtained from a router using SNMP regardless of the skill level of the network manager.
[0061]
Further, it becomes possible for the network administrator to easily know the end-to-end path that the detected network quality degradation affects, the influence of the network quality degradation on the end-to-end path, and the like.
[0062]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to grasp network quality deterioration more reliably.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a network quality measurement system in the present embodiment.
FIG. 2 is a flowchart showing an example of processing outline in a measurement / determination unit, a path identification unit, and a path measurement unit in the network quality measurement server.
FIG. 3 is a flowchart showing an example of an outline of processing in a measurement / determination unit.
FIG. 4 is a diagram showing a table format of a database for storing traffic statistics collected by a measurement / judgment unit.
FIG. 5 is a diagram showing a table format of a database for storing traffic statistics collected by a measurement / judgment unit.
FIG. 6 is a diagram showing a data format of quality degradation transmission information for notifying that quality degradation has occurred.
FIG. 7 is a diagram illustrating a data format of path data output from a path identification unit.
FIG. 8 is a diagram illustrating a data format when saving the throughput measured by the path measurement unit together with the path data.
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example of a network quality measurement system according to the present embodiment.
FIG. 10 is a diagram showing a data format for storing a trend in a database.
FIG. 11 is a diagram showing a data format for storing a trend in a database.
FIG. 12 is a flowchart showing an outline of processing in a measurement / judgment unit.
[Explanation of symbols]
1c Network quality measurement server
1d ・・・ Central processing unit
1e ・・・ Memory
1f ・・・ Bus
1g ・・・ Network communication device
1h ・・・ Hard disk
1i ・・・ Database
1j ・・・ Network configuration information collection part
1k ・・・ Measurement / judgment part
1m ・・・ Path identification part
1n ・・・ Path measuring unit

Claims

Network quality that monitors the behavior of a network composed of multiple network devices, and determines network quality degradation based on values obtained from the network devices in a unit interval such as a certain period or number of measurements. A degradation judgment system,
In the case where it is not determined that the unit section has quality degradation , a unit section that is expanded by adding information of the past unit section to the information in the unit section ;
Means for judging whether or not the extended unit section is close to a judgment condition for quality degradation.

The network quality degradation judgment system according to claim 1,
A network quality degradation determination system characterized in that there are a plurality of values for determining quality degradation in a unit section, and that the quality degradation is judged when the value exceeds or falls below a certain number of times.

Network quality that monitors the behavior of a network composed of multiple network devices, and determines network quality degradation based on values obtained from the network devices in a unit interval such as a certain period or number of measurements. A degradation judgment system,
In the case where it is not determined that the unit section has quality degradation, a unit section that is expanded by adding information of the past unit section to the information in the unit section;
Means for changing the judgment criteria based on the judgment criteria of quality degradation when the unit section is expanded;
A network quality degradation determination system, comprising: means for determining whether the quality degradation is close based on the extended unit interval and the determination criterion .

The network quality degradation determination system according to claim 1, 2 or 3,
A network quality deterioration determination system, characterized in that means for notifying quality deterioration including the determined condition when it is determined as quality deterioration is provided.

A system for monitoring network quality degradation,
Using any one of the quality deterioration judgment systems according to any one of claims 1 to 4 ,
Make decisions of quality deterioration, when it is determined that the quality deterioration is close, and the means to identify the affect range of influence when it becomes the said quality deterioration,
Means for measuring the degree of influence in the influence range identified by the influence range identification means;
A network quality deterioration monitoring system comprising: an influence range identification unit; and a unit that notifies a result obtained by the measurement unit.

In a network quality degradation judgment system that acquires performance information from network devices that make up the network and detects network quality degradation,
Storage means for storing the acquired performance information;
First determination means for determining network quality degradation by checking whether or not the number of times the performance information of the first measurement count stored in the storage means exceeds a predetermined threshold is greater than the first ratio;
When the first determination unit does not determine that the network quality is deteriorated, the second measurement is performed by adding past performance information to the performance information investigated by the first determination unit. Network quality by checking whether or not the ratio of the second measurement count performance information exceeding the predetermined threshold is greater than a second ratio smaller than the first ratio. A network quality deterioration determination system, comprising: a second determination means for determining deterioration.