JP6300369B2 - Topology estimation apparatus and program - Google Patents
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Description
本発明は、ネットワークを構成する装置間の接続関係を推定するためのトポロジ推定装置及びプログラムに関する。 The present invention relates to a topology estimation apparatus and program for estimating a connection relationship between apparatuses constituting a network.
ネットワークを運用して管理する上では、ネットワークを構成する装置間の接続関係(以下、「トポロジ」という)を正確に把握することが重要となる。例えば、装置に故障が発生した場合、トポロジを用いて故障がネットワーク全体に与える影響を把握し、サービスへの影響を最小限にするために通信経路の切換え等を実行する。その際に、トポロジの情報が正確でなければ、故障の影響を正しく把握することができない。更には、誤った経路への切換えにより正常な通信を中断させる可能性すらある。 In managing and managing a network, it is important to accurately grasp the connection relationship (hereinafter referred to as “topology”) between devices constituting the network. For example, when a failure occurs in an apparatus, the influence of the failure on the entire network is grasped using the topology, and a communication path is switched in order to minimize the influence on the service. At that time, if the topology information is not accurate, the influence of the failure cannot be correctly grasped. Furthermore, normal communication may be interrupted by switching to an incorrect route.
そこで、トポロジを推定する手法として、装置が備えるIF(インタフェース)毎の送受信トラフィック量を用いる手法が、非特許文献1又は特許文献1に開示されている。この開示されたトポロジの推定手法では、次の2つの原則を利用する。
(原則1)あるサブネットへの流入トラフィックの量と流出トラフィックの量は等しい。
(原則2)あるノードからのサブネットへの流入トラフィックは同一サブネットの異なるノードへ出ていく。
この2つの原則を利用し、サブネットを共有するノードをネットワークの中から全て求めることにより、トポロジを推定する。なお、ここでサブネットとは、複数のIFが接続された閉じたネットワークのことを意味する。以下、具体的に説明する。
Therefore, as a technique for estimating the topology, a technique using a transmission / reception traffic amount for each IF (interface) included in the apparatus is disclosed in Non-Patent
(Principle 1) The amount of traffic flowing into a subnet is equal to the amount of traffic flowing out.
(Principle 2) Inflow traffic from a certain node to a subnet goes out to a different node in the same subnet.
Using these two principles, the topology is estimated by obtaining all nodes sharing the subnet from the network. Here, the subnet means a closed network to which a plurality of IFs are connected. This will be specifically described below.
図1に示すように、あるサブネットにs個のノードN(ノードN1〜NS)が接続されているものとする。サブネットには、各ノードNが備えるIFが最低1つ以上接続され、合計m個(m≧s)のIFが接続される。このサブネットに接続されたノードN1のIFの集合を「φ1」と定め、同様に、ノードN2〜NSについても、「φ2」〜「φS」と定めたとする。この場合、サブネットへの流入/流出トラフィックはそれぞれ「φ1」〜「φS」の送信トラフィック量・受信トラフィック量それぞれの合計となる。そのため、(原則1)は、「φ1」〜「φS」を用いて、以下の判定式1として読み替えることができる。
(φ1〜φSの送信トラフィック量の合計)=(φ1〜φSの受信トラフィック量の合計)
… 判定式1
そのため、判定式1が成立した場合、(原則1)を満たしていると判定することができる。
As shown in FIG. 1, it is assumed that s nodes N (nodes N 1 to N S ) are connected to a certain subnet. At least one or more IFs included in each node N are connected to the subnet, and a total of m (m ≧ s) IFs are connected. A set of IF node N 1 which is connected to the subnet defined as "phi 1" Similarly, the node N 2 to N S, and defined as "phi 2" - "phi S". In this case, the inflow / outflow traffic to the subnet is the sum of the transmission traffic volume and the reception traffic volume of “φ 1 ” to “φ S ”, respectively. Therefore, (Principle 1) can be read as the
(Total transmission traffic volume of φ 1 ~φ S) = (total incoming traffic of phi 1 to [phi] S)
...
Therefore, when the
また、ノードN1からこのサブネットへの流入トラフィックは、「φ1」の送信トラフィック量の合計であり、(原則2)に従えば、このトラフィックは、ノードN1以外の残りs−1個のノードNが有するIFのうち、このサブネットに接続されたIF、すなわち、「φ2」〜「φS」の中の一つ以上のIFが受信することになる。そのため、以下の式が成立することになる。
(φ1の送信トラフィック量の合計)≦(φ2〜φSの受信トラフィック量の合計)
これは、ノードN2〜NSについても同様である。よって、(原則2)は、以下の判定式2として読み替えることができる。
(φiの送信トラフィック量の合計)≦(φiを除く、φ1〜φSの受信トラフィック量の合計)
[i=1,2,…,s]
… 判定式2
そのため、判定式2が成立した場合、(原則2)を満たしていると判定することができる。
Further, the inflow traffic from the node N 1 to this subnet is the sum of the transmission traffic amount of “φ 1 ”. According to (Principle 2), this traffic is the remaining s−1 traffic other than the node N 1 . Among the IFs that the node N has, IFs connected to this subnet, that is, one or more IFs in “φ 2 ” to “φ S ” are received. Therefore, the following formula is established.
(Total amount of transmission traffic of φ 1 ) ≦ (total amount of reception traffic of φ 2 to φ S )
This also applies to the
(Phi i total transmission traffic amount) ≦ (excluding phi i, the sum of received traffic of phi 1 to [phi] S)
[I = 1, 2,..., S]
...
Therefore, when the
このようなトポロジの推定手法では、s個のノードNが判定式1、判定式2の両条件を満たす場合に、それらのノード間に接続関係があるとみなす。よって、推定対象の各ノードNが備えるIFの送信トラフィック量及び受信トラフィック量の値を基に、判定式1、判定式2の両方の条件を満たすノードNの組を求めることで、ノード間の接続関係を全て求めることができる。
In such a topology estimation method, when s nodes N satisfy both the conditions of
また、非特許文献1には、図2に示すように、サブネットに接続された3つ以上のIF1〜IF3から成るノードN1〜N3の接続関係の推定について記載されている。この推定は、各ノードN1〜N3の3つ以上のIF1〜IF3における平衡度を求めて行う。平衡度は、次の(式1)により求められる。
平衡度=(φ1〜φSの送信トラフィック量合計値)
−(φ1〜φSの受信トラフィック量合計値) …(式1)
但し、平衡度は絶対値で表される。
Further,
Balance = (total transmission traffic amount of φ 1 to φ S )
− (Total value of received traffic volume of φ 1 to φ S ) (Equation 1)
However, the balance is expressed as an absolute value.
図2の例の場合、ノードN1のIF3、ノードN2のIF1、ノードN3のIF1における平衡度は、3つのIF3,IF1,IF1のサブネットへの流入トラフィック量(送信トラフィック量)の合計値と、サブネットからの流出トラフィック量(受信トラフィック量)の合計値とを、次のように(式1)に当て嵌めて求める。
平衡度=(送信トラフィック量の合計値)−(受信トラフィック量の合計値)
=(50+5+30)−(15+45+25)
=0
このように、流入と流出が完全に一致した場合、平衡度は「0」となる。この平衡度が「0」に近いほど、送信トラフィック量と受信トラフィック量との同期性が高いといえる。
In the example of FIG. 2, the node N 1 of IF3, the node N 2 of the IF1, the balance of the IF1 of the node N 3, the sum of the incoming traffic amount to three IF3, IF1, IF1 subnet (amount of transmission traffic) The value and the total value of the outflow traffic amount (reception traffic amount) from the subnet are obtained by fitting to (Equation 1) as follows.
Balance = (total value of transmitted traffic) − (total value of received traffic)
= (50 + 5 + 30)-(15 + 45 + 25)
= 0
Thus, when the inflow and the outflow completely coincide with each other, the balance is “0”. It can be said that the closer the balance is to “0”, the higher the synchronization between the transmission traffic volume and the reception traffic volume.
IF数が3以上の場合は、平衡度が所定値(後述する許容誤差σと同等の値)未満で且つ逆流していないと判定されたIFが、接続関係にあると推定される。但し、「逆流していない」との判定は、判定式2が成立時に「逆流していない」と判定されるようになっている。以降、平衡度が所定値以下で且つ逆流していないとの判定を、3以上接続判定という。
When the number of IFs is 3 or more, it is estimated that IFs whose balance is less than a predetermined value (a value equivalent to an allowable error σ described later) and determined not to flow backward are in a connection relationship. However, the determination of “not backflowing” is determined as “not backflowing” when
しかし、非特許文献1に記載の内容において、図2を参照して説明したように、サブネットに接続されている各ノードのIFが3つ以上ある場合は、次に説明するようにトポロジ推定が高精度に行えないことがある。
However, as described with reference to FIG. 2 in the contents described in
例えば、図3に示すように、5つのIF1,IF2,IF3,IF4,IF5からサブネットへ流入されるトラフィック量(送信トラフィック量)が「5000」、「500」、「2650」、「20」、「15」であり、サブネットから各IF1〜IF5へ流出されるトラフィック量(受信トラフィック量)が「2650」、「1500」、「4000」、「5」、「30」であるとする。但し、各IF1〜IF5は、図3には示さないが、図2に示したように各ノードに備えられている。 For example, as shown in FIG. 3, the amount of traffic (transmission traffic amount) flowing into the subnet from five IF1, IF2, IF3, IF4, and IF5 is “5000”, “500”, “2650”, “20”, It is assumed that the traffic volume (reception traffic volume) flowing out from the subnet to each IF1 to IF5 is “2650”, “1500”, “4000”, “5”, “30”. However, IF1 to IF5 are not shown in FIG. 3, but are provided in each node as shown in FIG.
このように、各IF1〜IF5の送受信トラフィック量(単に、トラフィック量ともいう)に大幅な差がある場合、換言すれば、トラフィック量の比率に大幅な差がある場合を想定する。但し、各IF1〜IF5のトラフィック量の比率とは、IF1〜IF5の送受信トラフィック量の合計値に対するIF1〜IF5毎の送受信トラフィック量の割合である。図3の例において各トラフィック量の比率を100分率で表すと次のようになる。各トラフィック量の比率は、IF1が46.7%、IF2が12.2%、IF3が40.6%、IF4が0.2%、IF5が0.3%となる。 As described above, it is assumed that there is a large difference in the amount of transmission / reception traffic (simply referred to as traffic volume) of each IF1 to IF5, in other words, a case where there is a significant difference in the ratio of traffic volume. However, the ratio of the traffic volume of each IF1 to IF5 is the ratio of the traffic volume for each IF1 to IF5 to the total value of the traffic volume of IF1 to IF5. In the example of FIG. 3, the ratio of each traffic volume is expressed as 100 minutes as follows. The ratio of each traffic amount is 46.7% for IF1, 12.2% for IF2, 40.6% for IF3, 0.2% for IF4, and 0.3% for IF5.
また、5つのIF1〜IF5の組合せは、図4の表の1行目から7行目に○印で示すように7種類あるとする。1行目の組合せの平衡度は、上述した(式1)により、(500+2650+20+15)−(1500+4000+5+30)=|2350|(以降、絶対値記号は省略)と求められる。同様に、2行目の平衡度は「1000」、3行目の平衡度は「1350」、4行目の平衡度は「15」、5行目の平衡度は「15」、6行目の平衡度は「6」、7行目の平衡度は「0」と求められる。 Further, it is assumed that there are seven types of combinations of five IF1 to IF5 as indicated by circles in the first to seventh rows in the table of FIG. The degree of balance of the combination in the first row is obtained as (500 + 2650 + 20 + 15) − (1500 + 4000 + 5 + 30) = | 2350 | (hereinafter, the absolute value symbol is omitted) by (Equation 1) described above. Similarly, the balance of the second row is “1000”, the balance of the third row is “1350”, the balance of the fourth row is “15”, the balance of the fifth row is “15”, the sixth row Is obtained as “6”, and the balance in the seventh row is obtained as “0”.
ここで、図3の接続例において正しい接続関係が、図4の7行目に示すように、平衡度が「0」となるIF1,IF2,IF3,IF4,IF5の5つの組合せであるとする。1行目〜3行目に示すように、トラフィック量の比率の大きいIF1〜IF3の何れかが存在しない組合せの場合は、平衡度も「2350」「1000」「1350」のように大きくなる。この場合は、平衡度が「0」から懸け離れて大きいので、IF1〜IF5に接続関係は無いと判定することができる。つまり、上述した3以上接続判定を行うための所定値が例えば「50」であると仮定した場合、平衡度「2350」「1000」「1350」の何れも所定値「50」以上なので、3以上接続判定の結果は成立しない。 Here, it is assumed that the correct connection relationship in the connection example of FIG. 3 is five combinations of IF1, IF2, IF3, IF4, and IF5 in which the balance is “0” as shown in the seventh line of FIG. . As shown in the first to third lines, in the case of a combination in which any of IF1 to IF3 having a large traffic ratio is not present, the degree of balance also increases as “2350” “1000” “1350”. In this case, since the degree of balance is far away from “0”, it can be determined that there is no connection relationship between IF1 to IF5. That is, if it is assumed that the predetermined value for performing the connection determination of 3 or more is, for example, “50”, the balances “2350”, “1000”, and “1350” are all equal to or greater than the predetermined value “50”. The result of connection determination is not satisfied.
しかし、4行目〜6行目に示すように、トラフィック量の比率が大幅に小さいIF4,IF5の何れか一方又は双方が存在しない組合せの場合は、平衡度が「15」「15」「0」のように大幅に小さくなる。このIF4,IF5のようにトラフィック量の比率が他のIF1,IF2,IF3のトラフィック量の比率よりも大幅に小さい場合、IF4,IF5が有っても無くても平衡度に寄与する影響は殆ど皆無である。 However, as shown in the 4th to 6th lines, the balance is “15”, “15”, “0” in the case of a combination in which either one or both of IF4 and IF5 that have a significantly small traffic volume ratio do not exist. ”And so on. If the traffic volume ratio is much smaller than the traffic volume ratios of the other IF1, IF2 and IF3 as in IF4 and IF5, there is almost no influence that contributes to the balance even if IF4 and IF5 are present. There is nothing.
このような平衡度「15」又は「0」は所定値「50」未満なので、3以上接続判定の結果は、もう1つの条件が「逆流していない」と判定された場合に成立してしまう。つまり、4行目〜6行目のように、IF4,IF5の何れか1つ又は双方が存在しない組合せの場合は、本来接続関係が無いが、接続関係が有るというトポロジ推定が行われてしまう。このように、サブネットに接続されるノードのIFが3つ以上ある場合は、トポロジ推定の精度が低いという問題があった。 Since the balance “15” or “0” is less than the predetermined value “50”, the result of the connection determination of 3 or more is established when the other condition is determined to be “no back flow”. . That is, as in the fourth to sixth lines, in the case of a combination in which either one or both of IF4 and IF5 do not exist, topology estimation is performed that there is originally no connection relationship but there is a connection relationship. . Thus, when there are three or more IFs of nodes connected to the subnet, there is a problem that the accuracy of topology estimation is low.
本発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、サブネットに接続されるノードのIFが3つ以上ある場合でも、ノード間のトポロジ推定を高精度に行うことができるトポロジ推定装置及びプログラムを提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of such a background, and a topology estimation device capable of performing topology estimation between nodes with high accuracy even when there are three or more IFs of nodes connected to a subnet, and The challenge is to provide a program.
前記した課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、ネットワークを構成するノード間の接続関係を推定するトポロジ推定装置であって、前記ノードが備えるIF(Interface)を、サブネットを構成するIFの数であるk個(k≧2)全てのIFが同一ノードに備えられることを除き、k個組合せたIFの組合せを接続関係の判定候補として生成する生成部と、前記生成されたk個のIF毎の送受信トラフィック量を所定間隔の時刻毎に取得して、前記k個のIFの送受信トラフィック量の合計値に対するIF毎の送受信トラフィック量の比率を前記時刻毎に求め、当該時刻毎に当該比率の中で最小の比率に基づく判定値を生成し、当該判定値が予め定められた閾値以上となる時刻を解析対象時刻として選定する選定部と、前記解析対象時刻における、各IFの送信トラフィック量の合計値と受信トラフィック量の合計値との差分の絶対値である平衡度を求めるトラフィック計算部と、前記解析対象時刻の平衡度が予め定められた第1誤差未満であることを判定する第1判定条件と、同解析対象時刻の前記判定候補となるIFの組合せの中から、1つのIFを抽出し、当該抽出したIFの前記送信トラフィック量が、当該抽出したIFを除く全てのIFの前記受信トラフィック量の合計以下であることを判定する第2判定条件との双方を満たす場合に、当該双方を満たした全てのIFの組合せを選択し、この選択した各IFの組合せの平衡度を所定数ずつ合計した合計値が、最も小さくなるIFの組合せを、最適なIFの組合せとして選出する判定計算部とを備えることを特徴とするトポロジ推定装置とした。
In order to solve the above-described problem, the invention according to
この構成によれば、次のような作用効果を得ることができる。k=3の場合に、トポロジ推定の対象となる3つのIFの組合せにおける各IFの送受信トラフィック量の比率(トラフィック比率)を所定間隔の時刻毎に算出し、各時刻の中から、各IFの比率が極端に離れていないトラフィック比率を有する時刻tを選定する。この選定された解析対象時刻毎に各IFの送受信トラフィック量の平衡度を求めたとする。この場合、3つのIFの比率が極端に離れたトラフィック比率を除いて、3つのIFの比率が極端に離れていないトラフィック比率のIF群のみで、平衡度を求めることができる。このため、その平衡度の値は、解析対象時刻間で極端に離れることが少なくなる。 According to this configuration, the following operational effects can be obtained. When k = 3, a ratio (traffic ratio) of the transmission / reception traffic amount of each IF in the combination of three IFs to be subjected to topology estimation is calculated at a predetermined interval time. A time t having a traffic ratio where the ratio is not extremely far away is selected. It is assumed that the balance of the transmission / reception traffic amount of each IF is obtained for each selected analysis target time. In this case, the degree of balance can be obtained only with an IF group having a traffic ratio in which the three IF ratios are not extremely separated, except for a traffic ratio in which the three IF ratios are extremely separated. For this reason, the value of the degree of balance is less likely to be extremely different between analysis target times.
更に、平衡度が第1及び第2判定条件の双方を満たす場合に、双方を満たした全ての3つのIFの組合せの平衡度を、所定数ずつ合計した合計値が、最も小さくなるIFの組合せを、最適なIFの組合せとして選出する。このため、解析対象時刻間で値が極端に離れていない平衡度の中から、更に、より小さい値の平衡度を選出するので、「0」又はより「0」に近い平衡度を選出することができる。 Furthermore, when the degree of balance satisfies both the first and second determination conditions, the combination of IFs in which the total value obtained by summing a predetermined number of the degree of balance of all three IF combinations satisfying both is the smallest. Are selected as the optimal IF combination. For this reason, since a balance with a smaller value is selected from the balances whose values are not extremely different between the analysis target times, a balance with a value closer to “0” or “0” is selected. Can do.
平衡度は「0」に近いほど、送信トラフィック量と受信トラフィック量との同期性が高いので、平衡度が「0」又はより「0」に近いIFの組合せは、高い確率で接続関係にあると言えることが分かっている。このことから、上述で選出された、より小さい値の平衡度のIFの組合せ、即ち、最適なIFの組合せは、高い確率で接続関係にあると言える。このようにサブネットに接続されるノードのIFが3つ以上ある場合でも、ノード間のトポロジ推定を高精度に行うことができる。 The closer the balance degree is to “0”, the higher the synchronization between the transmission traffic amount and the reception traffic amount. Therefore, the combination of IFs whose balance degree is “0” or closer to “0” has a high probability of connection. I know that it can be said. From this, it can be said that the IF combination having a smaller value of balance selected as described above, that is, the optimal IF combination, has a high probability of connection. Thus, even when there are three or more IFs of nodes connected to the subnet, topology estimation between the nodes can be performed with high accuracy.
請求項2に係る発明は、前記第2判定条件は、同解析対象時刻の前記判定候補となるIFの組合せの中から、1つのIFを抽出し、当該抽出したIFの前記送信トラフィック量が、当該抽出したIFを除く全てのIFの前記受信トラフィック量の合計に予め定められた第2誤差を加算した値以下であることを判定する条件であることを特徴とする請求項1に記載のトポロジ推定装置である。
In the invention according to
この構成によれば、第2判定条件を、更に第2誤差を加算した値以下であることを判定する条件として、第1及び第2誤差を、各IFの送受信トラフィック量のデータ取得タイミングのズレ等による誤差に対応する値としておけば、時刻毎の取得時に取得された送受信トラフィック量のデータの誤差を容認することができる。 According to this configuration, the second determination condition is a condition for determining that the second determination condition is equal to or less than the value obtained by adding the second error, and the first and second errors are shifted from the data acquisition timing of the transmission / reception traffic amount of each IF. If the value corresponds to the error due to the above, it is possible to accept an error in the data of the transmitted / received traffic amount acquired at the time of acquisition.
請求項3に係る発明は、請求項1又は2に記載のトポロジ推定装置の各機能を、コンピュータに実現させるためのプログラムである。
The invention according to
この構成によっても、請求項1又は2と同様な作用効果を得ることができる。 Also with this configuration, the same effect as that of the first or second aspect can be obtained.
本発明によれば、サブネットに接続されているノードのIFが3つ以上ある場合でも、ノード間のトポロジ推定を高精度に行うことができるトポロジ推定装置及びプログラムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a topology estimation apparatus and program capable of performing topology estimation between nodes with high accuracy even when there are three or more IFs of nodes connected to a subnet.
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。 Next, a mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described.
<概要>
まず、本実施形態に係るトポロジ推定装置1(図13参照)及びプログラムが実行するトポロジ推定処理の基本概念と処理概要について説明する。
(基本概念)
本実施形態に係るトポロジ推定装置1は、ネットワークを構成するノード(装置)間のトポロジを推定する。トポロジ推定装置1の特徴は、サブネットに接続されているノードのIFが3つ以上ある場合でも、後述のように、ノード間のトポロジ推定を高精度に行えるようにした点にある。
<Overview>
First, the basic concept and processing outline of the topology estimation processing executed by the topology estimation device 1 (see FIG. 13) and the program according to the present embodiment will be described.
(Basic concept)
The
図5は、図2に示した各ノードN1〜N3のサブネットに接続された3つ以上のIF1〜IF3のトラフィック量の比率(トラフィック比率ともいう)r1,r2,r3を、時刻t毎に100分率で示した棒グラフを示す図である。但し、図2に記載した送受信トラヒック量は無視するものとする。
Figure 5 (also referred to as traffic ratio) more than two traffic volume ratio of IF1~IF3 connected to the subnet of the
図5に示す棒グラフは、枠W1,W2,W3で囲む棒グラフを代表に挙げると、枠W1内の時刻t4の棒グラフは、IF1の比率r1が42%、IF2の比率r2が8%、IF3の比率r3が50%であることを示す。枠W2内の時刻t9の棒グラフは、IF1の比率r1が4%、IF2の比率r2が57%、IF3の比率r3が39%であり、枠W3内の時刻t29の棒グラフは、IF1の比率r1が21%、IF2の比率r2が43%、IF3の比率r3が36%であることを示す。 The bar graph shown in FIG. 5 is typically a bar graph surrounded by frames W1, W2, and W3. The bar graph at time t4 in the frame W1 has an IF1 ratio r1 of 42%, an IF2 ratio r2 of 8%, and an IF3 ratio. It indicates that the ratio r3 is 50%. The bar graph at time t9 in the frame W2 has an IF1 ratio r1 of 4%, an IF2 ratio r2 of 57%, and an IF3 ratio r3 of 39%, and the bar graph at time t29 in the frame W3 has an IF1 ratio r1. Is 21%, IF2 ratio r2 is 43%, and IF3 ratio r3 is 36%.
時刻t4の棒グラフは、IF2の比率r2が8%と極端に少なく、時刻t9の棒グラフは、IF1の比率r1が4%と極端に少ない。また、時刻t29の棒グラフは、極端に少ない比率Rが無く、IF1〜IF3の比率r1〜r3がバランス良く組み合わされている。 The bar graph at time t4 has an extremely small IF2 ratio r2 of 8%, and the bar graph at time t9 has an extremely small IF1 ratio r1 of 4%. The bar graph at time t29 does not have an extremely small ratio R, and ratios r1 to r3 of IF1 to IF3 are combined in a well-balanced manner.
本発明では、図5に示すような時刻t毎の各IF1〜IF3のトラフィック量の比率r1〜r3において、他と比べ極端に少ない比率rを含む時刻(例えばt4,t9)のトラフィック量をトポロジ推定のための計算対象から外し、極端に少ない比率Rを含まない時刻(例えばt29)の送受信トラフィック量を計算対象とする。この計算対象の送受信トラフィック量を原則1に基づく判定式3(後述)と、原則2に基づく判定式4(後述)とに当て嵌め、判定式3,4に適合した際に、適合した複数のIFの組合せの中から最適な組合せを選択するようにした。このように最適な組合せのIFを求めることにより、サブネットに接続されるノードのIFが3つ以上ある場合でも、精度良くトポロジ推定を行えるようにした。
In the present invention, the traffic volume at the time (for example, t4, t9) including the extremely small ratio r in the traffic volume ratios r1 to r3 of each IF1 to IF3 at each time t as shown in FIG. The amount of transmission / reception traffic at a time (for example, t29) that does not include the extremely small ratio R is excluded from the calculation target for estimation. When the transmission / reception traffic volume to be calculated is applied to the judgment formula 3 (described later) based on the
(処理概要)
次に、本実施形態に係るトポロジ推定装置1が実行するトポロジ推定処理の概要について説明する。
まず、前提として、以下に示す手順を行うに当たって、トポロジ推定装置1の記憶手段(後述の図13に示す記憶部30に対応)に、図6に示すノードIF対応リスト31aと、図7(a)〜(c)に示すIFリスト32a、IFデータリスト32b及び接続判定済フラグリスト32cと、図8に示す接続判定候補リスト33aと、図9に示すIF接続リスト34aと、図10に示す解析対象時刻リスト35aと、図11に示す許容誤差σ及び許容誤差γを含む許容誤差リスト36a及び閾値ε(k)を含む閾値リスト36bとが記憶されているものとする。なお、図6〜図11は上述した各リスト31a,32a,32b,32c,33a,34a,35a,36a,36bの一構成例を示している。
(Outline of processing)
Next, an overview of topology estimation processing executed by the
First, as a premise, in performing the procedure shown below, the storage means (corresponding to the
(処理手順)
≪手順1:初期設定処理≫
トポロジ推定装置1は、トポロジ推定の対象となるIFの数kを、初期値として設定する。最初は、IFの接続関係の最小値が「2」なので、k=「2」が初期値として設定される。以降、トポロジ推定の対象となるIFの数を、推定対象IF数とも称し、推定対象IF数のkを、kの値ともいう。
(Processing procedure)
<< Procedure 1: Initial setting process >>
The
≪手順2:時刻t毎の各IFのトラフィック比率の判定値R(t)の算出処理≫
まず、k個のIF(IF1,IF2,…,IFk)について、時刻t毎の各IFの送受信トラフィック量の比率r1(t)〜r3(t)を算出する。例えば、手順1にてk=3の場合に、3個のIFについて算出した場合は、図5に示す棒グラフのようになる。
<< Procedure 2: Calculation processing of determination value R (t) of traffic ratio of each IF at each time t >>
First, for k IFs (IF1, IF2,..., IFk), ratios r1 (t) to r3 (t) of the transmission / reception traffic amount of each IF at each time t are calculated. For example, when k = 3 in the
ここで、n個のIF1〜IFnを有するIFリスト32a{図7(a)}からk個のIFの組(例えば初期値では、k=2個のIFの組)を選ぶ組合せは「nCk個」ある。このため、k個のIFの全ての組合せについて後述の手順2〜5を繰り返したのち、後述の手順6へ進む。但し、選んだk個のIFが全て同一ノードに所属しているパターンは無視する。なお、IFデータリスト32bは、後述で詳細に説明するが、n個のIF毎に設けられる情報である。n個のIFは、図7(a)に示すIFリスト32aに、IF1〜IFnとして格納されている。
Here, the combination of selecting k IF sets (for example, k = 2 IF sets in the initial value) from the
次に、選んだk個のIFの各組を構成するIF毎に、IFデータリスト32b{図7(b)}から時刻t毎の送信トラフィック量及び受信トラフィック量を取得する。次に、IFの数をk、時刻tの各IF(IF1,IF2,…,IFk)の送受信トラフィック量の合計をIF1(t),IF2(t),…,IFk(t)とした時、時刻t毎の各IFのトラフィック比率の判定値R(t)を次の(式2)から算出する。
Next, the transmission traffic volume and the reception traffic volume at each time t are acquired from the
(式2)において、()内は各IF1〜IFkについて、時刻t毎のトラフィック量の比率の最小値minを求める計算式である。例えば、図5に示す枠W1内の時刻t4における棒グラフのIF1〜IF3の比率r1〜r3であれば、最小のIF2の比率r2=0.08(8%)が計算される。 In (Expression 2), () is a calculation expression for obtaining the minimum value min of the traffic amount ratio at each time t for each of IF1 to IFk. For example, if the ratios r1 to r3 of IF1 to IF3 of the bar graph at time t4 in the frame W1 shown in FIG. 5, the minimum ratio IF2 of r2 = 0.08 (8%) is calculated.
時刻t毎の各IFのトラフィック比率の判定値R(t)を(式2)から算出する場合、例えば、枠W1内の時刻t4の棒グラフは、IF1の比率r1が0.42、IF2の比率r2が0.08、IF3の比率r3が0.50なので、(式2)からR(t)=0.08×3=0.24が求められる。
枠W2内の時刻t9の棒グラフは、比率r1が0.04、比率r2が0.57、比率r3が0.39なので、R(t)=0.04×3=0.12が求められる。
枠W3内の時刻t29の棒グラフは、比率r1が0.21、比率r2が0.43、比率r3が0.36なので、上述した(式2)からR(t)=0.21×3=0.63が求められる。
When the determination value R (t) of the traffic ratio of each IF at each time t is calculated from (Equation 2), for example, the bar graph at time t4 in the frame W1 has a ratio r1 of IF1 of 0.42 and a ratio of IF2 Since r2 is 0.08 and IF3 ratio r3 is 0.50, R (t) = 0.08 × 3 = 0.24 is obtained from (Equation 2).
The bar graph at time t9 in the frame W2 has a ratio r1 of 0.04, a ratio r2 of 0.57, and a ratio r3 of 0.39, so R (t) = 0.04 × 3 = 0.12.
Since the ratio r1 is 0.21, the ratio r2 is 0.43, and the ratio r3 is 0.36 in the bar graph at time t29 in the frame W3, R (t) = 0.21 × 3 = 0.63 is determined.
≪手順3:判定値R(t)と閾値ε(k)による解析対象時刻の選定処理≫
この手順3の処理では、トポロジ推定の対象となるIF群のトラフィック比率を所定間隔の時刻t毎に算出し、各時刻tの中から、比率が極端に離れていないトラフィック比率を有する時刻tを選定する処理を行う。
<< Procedure 3: Analysis target time selection process using determination value R (t) and threshold value ε (k) >>
In the processing of the
閾値ε(k)は、時刻t毎の各IFのトラフィック比率の判定値R(t)が、閾値ε(k)以上の場合の時刻tを、トポロジ推定のための解析対象として選定するための閾値である。この解析対象として選定される時刻を、解析対象時刻という。
上述した(式2)によって算出された判定値R(t)は、0≦R(t)≦1の範囲を取る値であり、次の(式3)のように、判定値R(t)が閾値ε(k)以上となる時刻tを解析対象時刻として選定する。
The threshold value ε (k) is used to select the time t when the determination value R (t) of the traffic ratio of each IF at each time t is equal to or greater than the threshold value ε (k) as an analysis target for topology estimation. It is a threshold value. The time selected as the analysis target is referred to as the analysis target time.
The determination value R (t) calculated by the above (Expression 2) is a value that takes a range of 0 ≦ R (t) ≦ 1, and the determination value R (t) is as shown in the following (Expression 3). Is selected as an analysis target time at which t becomes equal to or greater than the threshold value ε (k).
R(t)≧ε(k) …(式3) R (t) ≧ ε (k) (Formula 3)
例えば、閾値ε(k)=0.5(50%)とした場合、図5に示す枠W1内の時刻t4のR(t)は上述で求めたように0.24であり、枠W2内の時刻t9のR(t)は0.12である。これら0.24及び0.12は、何れも閾値ε(k)=0.5未満なので時刻t4,t9は、×印で示すように解析対象時刻から外される。 For example, when the threshold ε (k) = 0.5 (50%), R (t) at time t4 in the frame W1 shown in FIG. 5 is 0.24 as determined above, and is within the frame W2. R (t) at time t9 is 0.12. Since 0.24 and 0.12 are both less than the threshold value ε (k) = 0.5, the times t4 and t9 are excluded from the analysis target time as indicated by the crosses.
一方、枠W3内の時刻t29のR(t)は0.63である。この0.63は、閾値ε(k)=0.5以上なので時刻t29は、○印で示すように解析対象時刻として選定される。解析対象時刻t29の各IF1〜IF3のトラフィック量は、トポロジ推定のための計算対象となる。 On the other hand, R (t) at time t29 in the frame W3 is 0.63. Since this 0.63 is equal to or greater than the threshold value ε (k) = 0.5, the time t29 is selected as the time to be analyzed as indicated by a circle. The traffic volume of each IF1 to IF3 at the analysis target time t29 is a calculation target for topology estimation.
≪手順4:解析対象時刻の出力処理≫
手順3によって選定された解析対象時刻(例えばt1,t29)を解析対象時刻リスト35a(図10)に選定順に記載する。この記載により作成された解析対象時刻リスト35aを、記憶手段へ出力する。
<< Procedure 4: Output processing of analysis target time >>
The analysis target times (for example, t1, t29) selected by the
≪手順5:原則1a,2aの成立判定処理≫
手順4により作成された解析対象時刻リスト35aから例えばIF1,IF2,IF3の組合せの解析対象時刻(例えばt1,t29)を取得する。この取得された解析対象時刻t1,t29の各IF1〜IF3の送受信トラフィック量をIFデータリスト32b{図7(b)}から取得する。この取得した送受信トラフィック量が、前述の原則1,2に対応する下記の判定式3,4を満たすかどうかを確認する。
<< Procedure 5: Principle 1a, 2a establishment determination process >>
For example, the analysis target time (for example, t1, t29) of the combination of IF1, IF2, and IF3 is acquired from the analysis
但し、判定式3,4を満たすことは、原則1,2を満たすことと同等である。しかし、判定式3,4には、後述のように許容誤差σ,γを容認することが加味されているので、判定式3,4を満たすことを、原則1a,2aを満たすことと表現する。
However,
なお、原則1aは、請求項記載の第1誤差としての許容誤差σを容認する第1判定条件であり、原則1は、許容誤差σを含まず、所定値を容認する第1判定条件である。原則2aは、請求項記載の第2誤差としての許容誤差γを容認する第2判定条件であり、原則2は、許容誤差γを含まない第2判定条件である。
The principle 1a is a first determination condition that accepts the allowable error σ as the first error described in the claims, and the
但し、各IF1〜IF3の送受信トラフィック量は、当該トラフィック量のデータ取得タイミングのズレ等により誤差を含むため判定式3は許容誤差σ、判定式4は許容誤差γを容認するようにする。つまり、判定式3は原則1を満たすことを判定する判定式1に許容誤差σを容認するようにする。判定式4は原則2を満たすことを判定する判定式2に許容誤差γを容認するようにする。
However, since the transmission / reception traffic volume of each IF1 to IF3 includes an error due to a shift in the data acquisition timing of the traffic volume, the
判定式3では、各IF1〜IF3の送信トラフィック量の合計値と、受信トラフィック量の合計値との差分の絶対値から平衡度が求められ、この平衡度が許容誤差σよりも小さいことの条件が判定される。なお、各IF1〜IF3の送信トラフィック量の合計値と、受信トラフィック量の合計値を、各IF1〜IF3の送受信トラフィック量の各合計値とも表現する。
In the
平衡度=(φ1〜φSの送信トラフィック量合計値)
−(φ1〜φSの受信トラフィック量合計値)<σ …判定式3
(φiの送信トラフィック量の合計)≦(φiを除く、φ1〜φSの受信トラフィック量の合計)+γ[i=1,2,…,s] …判定式4
Balance = (total transmission traffic amount of φ 1 to φ S )
− (Total value of received traffic volume of φ 1 to φ S ) <σ ...
(Phi i transmits the total amount of traffic) ≦ (excluding phi i, the sum of the received traffic amount φ 1 ~φ S) + γ [ i = 1,2, ..., s] ...
但し、判定式3,4において、φ1〜φSは、前述の[背景技術]で図1を参照して説明したように、各ノードN1〜NSを有する場合に、ノードN1のIFの集合を「φ1」と定め、同様に、ノードN2〜NSについても、「φ2」〜「φS」と定めたものである。
≪手順6:IF接続関係の最適化処理≫
手順5で判定式3,4を満たした全てのIFの組合せを選択し、この選択した各IFの組合せの平衡度を所定数ずつ合計した合計値が、最も小さくなるIFの組合せを、最適なIFの組合せとして選出する。この選出されたIFの組合せを、IF接続リスト34a(図9)へ保存する。
However, in the
<< Procedure 6: IF connection optimization process >>
Select all IF combinations that satisfy the
この接続関係の最適化処理の例を説明する。例えば、図12に示すように、7つのIF1〜IF7がある場合に、この中から、k=3の、3つのIFの接続関係を推定するものとする。この際、3つのIFを組合せた平衡度は次の値を取るものとする。
1行目(1)に示す3つのIF1,IF2,IF3の平衡度=0.03
2行目(2)に示す3つのIF2,IF3,IF4の平衡度=0.05
3行目(3)に示す3つのIF3,IF4,IF5の平衡度=0.04
4行目(4)に示す3つのIF4,IF5,IF6の平衡度=0.12
j行目(j)に示す3つのIF5,IF6,IF7の平衡度=0.05
An example of this connection relationship optimization process will be described. For example, as shown in FIG. 12, when there are seven IF1 to IF7, the connection relation of three IFs with k = 3 is estimated from these. At this time, the balance obtained by combining the three IFs is assumed to take the following values.
Balance of three IF1, IF2, and IF3 shown in the first line (1) = 0.03
Balance of three IF2, IF3, and IF4 shown in the second line (2) = 0.05
Balance of three IF3, IF4, and IF5 shown in the third line (3) = 0.04
Balance of three IF4, IF5, and IF6 shown in the fourth line (4) = 0.12
Balance degree of three IF5, IF6, and IF7 shown in the j-th line (j) = 0.05
この場合に、3つのIFを組合せた際の平衡度を、更に2つ組合せ、2つの平衡度の合計値を求める。例えば図12に示すように、第1の組合せとして(1)+(4)を組合せ、この平衡度の合計値を求めると、0.03+0.12=0.15となる。第2の組合せの(1)+(j)の平衡度の合計値は、0.03+0.05=0.08、第3の組合せの(2)+(j)の平衡度の合計値は、0.05+0.05=0.10となる。 In this case, the balance when the three IFs are combined is further combined, and the total value of the two balances is obtained. For example, as shown in FIG. 12, when (1) + (4) is combined as the first combination and the total value of the balance is obtained, 0.03 + 0.12 = 0.15. The total value of the balance of (1) + (j) of the second combination is 0.03 + 0.05 = 0.08, and the total value of the balance of (2) + (j) of the third combination is 0.05 + 0.05 = 0.10.
次に、複数(上記例では2つ)の平衡度の合計値の中から最小値を選び、この最小値の組合せを、最適なIFの組合せとして選出する。このように選出するのは、平衡度が、送受信トラフィック量が完全に一致した場合に「0」となり、平衡度が「0」に近いほど、送信トラフィック量と受信トラフィック量との同期性が高くなる。同期性が高いほどにIFの接続関係を確定できるためである。 Next, a minimum value is selected from a plurality of (two in the above example) balance values, and a combination of the minimum values is selected as an optimal IF combination. This selection is made when the balance is completely equal to the transmission / reception traffic volume, and the closer the balance is to “0”, the higher the synchronization between the transmission traffic volume and the reception traffic volume. Become. This is because the higher the synchronism is, the more the IF connection relationship can be determined.
即ち、図12の例では、合計値「0.15」「0.08」「0.10」の中から最小値「0.08」を選び、この最小値「0.08」の第2の組合せを、最適なIFの組合せ(1)+(j)として選出する。この選出されたIF1〜IF3,IF5〜IF7の各々の接続判定済フラグ{図7(c)}を「1」に更新する。この「1」は、各々のIF1〜IF3,IF5〜IF7が接続済みであることを示す。そのフラグを「1」に更新した後、IF接続リスト34a(図9)に、選出した接続関係IF1〜IF3とIF5〜IF7とを保存する。
That is, in the example of FIG. 12, the minimum value “0.08” is selected from the total values “0.15”, “0.08”, and “0.10”, and the second value of the minimum value “0.08” is selected. A combination is selected as an optimal IF combination (1) + (j). The connection determined flag {FIG. 7 (c)} of each of the selected IF1 to IF3 and IF5 to IF7 is updated to “1”. This “1” indicates that IF1 to IF3 and IF5 to IF7 are already connected. After the flag is updated to “1”, the selected connection relationships IF1 to IF3 and IF5 to IF7 are stored in the
但し、3つのIFを組合せた際の平衡度の2つの合計値は、(1)+(3)=0.03+0.04=0.07が最も小さいが、(1)と(3)にはIF3が共通してある。1つのIF3には、他の1つのIF(IF1,IF2,IF4〜IF7の何れか1つ)しか繋がらないので、同一IFが共通してある組合せは接続関係が成立しない。よって、平衡度を所定数ずつ合計する組合せに、共通のIFが存在する場合は、最適な組合せを選出する対象から除く。 However, the total value of the two balances when the three IFs are combined is the smallest (1) + (3) = 0.03 + 0.04 = 0.07, but (1) and (3) IF3 is common. Since only one other IF (any one of IF1, IF2, IF4 to IF7) is connected to one IF3, a connection relationship is not established for combinations having the same IF in common. Therefore, if there is a common IF in a combination that totals a predetermined number of balances, the optimal combination is excluded from the selection targets.
≪手順7:終了判定処理≫
接続判定済フラグが「0」のIFの数(「0」IF数ともいう)よりも、kの値が大きい場合は、推定対象IF数kが、未接続で残っている「0」IF数よりも多い状態である。この状態では、残った「0」IF数が推定対象IF数kよりも少ないので、推定対象とするIF数による接続関係が成立しない。従って、全ての手順1〜7を終了する。それ以外の場合は、手順1に戻り、kの値を「1」増やして手順2〜6を繰り返す。
<< Procedure 7: End determination process >>
When the value of k is larger than the number of IFs whose connection determination flag is “0” (also referred to as “0” IF numbers), the estimation target IF number k is the number of “0” IFs that remain unconnected. It is a state more than. In this state, since the number of remaining “0” IFs is smaller than the number of estimation target IFs k, the connection relationship based on the number of IFs to be estimated is not established. Therefore, all
例えば、手順6を終了後に「0」のIF数=「3」、kの値=「2」であれば、手順7でkの値が小さいと判定されるので手順1に戻って、kの値=2+1=「3」とする。この後、手順2〜手順6の処理を行い、手順7で「0」のIF数<kの値となったか否かを判定する。このような手順1〜7を繰り返し、手順6において「0」のIF数=「3」、kの値=「4」となれば、手順7においてkの値「4」が大きいと判定されるので、全ての手順1〜7を終了する。
For example, if the number of IFs of “0” = “3” and the value of k = “2” after completing step 6, it is determined in
<トポロジ推定装置の構成>
次に、本実施形態に係るトポロジ推定装置1の構成について具体的に説明する。
図13は、本実施形態に係るトポロジ推定装置1の構成を示すブロック図である。トポロジ推定装置1は、ネットワーク全体を管理するネットワーク管理装置やネットワークを構成する各ノード(装置)と接続されることにより、各ノードのIFに関する情報を取得し、ネットワークを構成するノード間のトポロジを推定する。この際に、サブネットに接続されるノードのIFが3つ以上ある場合でも、ノード間のトポロジ推定を高精度に行う。トポロジ推定装置1は、処理部10と、入出力部20と、記憶部30とを備えて構成されている。
<Configuration of topology estimation device>
Next, the configuration of the
FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of the
記憶部30は、ハードディスクやフラッシュメモリ、RAM(Random Access Memory)等の記憶手段からなり、その記憶領域として、ノードリスト保存部31、IFデータリスト保存部32、接続判定候補リスト保存部33、接続リスト保存部34、解析対象時刻保存部35及びパラメータ保存部36が設定されている。
The
ノードリスト保存部31には、ノードIF対応リスト31a(図6)が格納される。IFデータリスト保存部32には、IFリスト32a{図7(a)}、IFデータリスト32b{図7(b)}及び接続判定済フラグリスト32c{図7(c)}が格納される。接続判定候補リスト保存部33には、接続判定候補リスト33a(図8)が格納される。接続リスト保存部34には、IF接続リスト34a(図9)が格納される。解析対象時刻保存部35には、解析対象時刻リスト35a(図10)が格納される。また、パラメータ保存部36には、許容誤差リスト36a及び閾値リスト36b(図11)が格納される。
The node list storage unit 31 stores a node IF
図6に示すノードIF対応リスト31aは、各ノード(装置)が、どのIFを備えているかを示す情報であり、各ノードの「ノード名」に対応付けて、IFの識別情報である「IF名」が格納される。例えば、1行目のノードN1には「IF1」,「IF3」,…等が対応付けて格納され、2行目のノードN2には「IF1」,「IF2」,…等が、S行目のノードNSには「IF3」,「IF1」,…等が対応付けて格納されている。
The node IF
図7(a)に示すIFリスト32aは、ノード毎に設けられる全てのIF1〜IFnが格納されている。
The
図7(b)に示すIFデータリスト32bは、IF毎に設けられる情報であり、時刻t毎に、「送信トラフィック量」及び「受信トラフィック量」が対応付けられて格納されている。IFデータリスト32bが例えばIF1のものである場合、時刻t1,t2,…,tx毎に、送信トラフィック量の「5」,「10」,…,「25」と、受信トラフィック量の「43」,「35」,…,「45」とが対応付けられて格納されている。
The
図7(c)に示す接続判定済フラグリスト32cは、各ノードのIF毎、つまり、トポロジの推定対象のIF毎(IFリスト32aのIF1〜IFn毎)に対応付けて設定される情報であり、「IF名」のIF1,IF2,…,IFn毎に、接続判定済フラグ「0」又は「1」が対応付けられて格納される。接続判定済フラグ(単に、フラグともいう)は、他のIFとの間に接続関係が無いと判定された場合に「0」が付され、接続関係が有ると判定された場合に「1」が付される。なお、フラグの初期値は全て「0」が設定される。また、接続判定済フラグリスト32cには、例えば、IFデータリスト保存部32に、新たなIFのIFデータリスト32bが記憶される都度、そのリスト32bのIFに対応付けてフラグが設定されるようになっている。
The connection
図8に示す接続判定候補リスト33aは、「IFの組合せ」毎に、「平衡度」を対応付けて設定する情報である。例えば、「IFの組合せ」である1行目のIF1,IF2,IF3に、「平衡度」の「0.03」が対応付けられて格納されている。
The connection
図9に示すIF接続リスト34aは、接続関係があるIF同士、つまり、サブネットを構成すると判定されたIFの組合せが1行毎に格納される。例えば、1行目に「IF1,IF2,IF3」が、接続関係があるIFの組合せの情報として格納されている。
The
図10に示す解析対象時刻リスト35aは、閾値ε(k)を用いて選定された「解析対象時刻」と、この時刻においてトラフィック比率を構成する「IFの組合せ」とを対応付けた情報である。例えば、IFの組合せのIF1,IF2,IF3に、解析対称時刻のt1,t29(図5参照)が対応付けられ、…、IF4,IF5にt3,t8が対応付けられている。
The analysis
図11(a)に示す許容誤差リスト36aは、原則1に基づく判定式3の判定に用いる許容誤差σ=0.1と、原則2に基づく判定式4に用いる許容誤差γ=0.1とを含む情報である。
The
図11(b)に示す閾値リスト36bは、閾値ε(k)を格納するものであり、例えば閾値ε(k)=0.5が格納されている。
The
図13に示す入出力部20は、図示せぬネットワーク管理装置や、ネットワークを構成する各ノード等との装置間の情報の入出力を行う。また、入出力部20は、通信回線を介して情報の送受信を行う図示せぬ通信インタフェース、並びに、キーボード等の入力手段やモニタ等の出力手段等との間で入出力を行う入出力インタフェースを備えて構成されている。
The input /
入出力部20は、ネットワーク管理装置等からノードIF対応リスト31a、IFリスト32a、IF毎のIFデータリスト32b、並びに、許容誤差σ及び許容誤差γを含む許容誤差リスト36a及び閾値リスト36bを受信して記憶部30に記憶する。ノードIF対応リスト31aはノードリスト保存部31に格納され、IFリスト32a及びIFデータリスト32bはIFデータリスト保存部32に、許容誤差リスト36a及び閾値リスト36bはパラメータ保存部36に格納される。
The input /
また、入出力部20は、接続リスト保存部34に保存されたIF接続リスト34aをネットワーク管理装置や、トポロジ推定装置1に備えられた図示せぬモニタ等に出力する。
The input /
処理部10は、トポロジ推定装置1の全体の制御を司り、ノード間のトポロジ推定処理を実行するものである。処理部10は、判定候補生成部11と、解析対象時刻選定部12と、トラフィック計算部13と、判定計算部14と、推定終了判定部15とを備えて構成されている。なお、処理部10は、例えば、記憶部30に記憶されたプログラムをCPU(Central Processing Unit)がRAMに展開して、実行することで実現される。なお、判定候補生成部11は請求項記載の生成部であり、解析対象時刻選定部12は、請求項記載の選定部である。以降、判定候補生成部11を単に生成部11、解析対象時刻選定部12を単に選定部12とも称する。
The
判定候補生成部11は、記憶部30に記憶されたノードIF対応リスト31a、IFリスト32a、IFデータリスト32b及び接続判定済フラグリスト32cを取得し、推定対象とするIFの組合せを生成する。この生成のため、生成部11は、接続判定済フラグリスト32cの接続判定済フラグが「0」{図7(c)}となっているIFの数(「0」IF数)をn個とし、入出力部20から受け取ったkの値を、上述の手順1で説明した初期値として設定する。この設定されるkの値は、上述の手順1〜7の動作を繰り返す場合に、「1」ずつ増加されて上書きされる。
The determination
次に、生成部11は、手順2で説明したように、n個のIFデータリスト32b{図7(b)}からk個のIFの組合せ「nCkパターン」を生成する。この際、生成部11は、ノードIF対応リスト31aを参照して、k個のIFが全て同一のノードに所属しているパターンについては生成を行わない。生成部11は、生成したk個のIFの組合せを、接続判定候補リスト保存部33の接続判定候補リスト33aへ格納する。また、生成部11は、推定終了判定部15から手順7での判定が終了せず、手順1で新たなkの値が入力された場合も、上記の入出力部20からkの値を受け取った場合と同様の動作を行う。
Next, as described in the
解析対象時刻選定部(単に、選定部ともいう)12は、手順2,3で説明したように、解析対象時刻の選定を次のように行う。まず、選定部12は、記憶部30からIF毎のIFデータリスト32b{図7(b)}と、閾値リスト36b{図11(b)}とを取得する。この取得したIFデータリスト32bには、時刻t1〜tx毎に計測された送信トラフィック量及び受信トラフィック量が格納されている。また、閾値リスト36bには、例えば閾値ε(k)=0.5が格納されている。
The analysis target time selection unit (also simply referred to as a selection unit) 12 selects the analysis target time as described below in
選定部12は、例えば、生成部11にk=3が設定されている場合に、3つのIF1〜IF3のIFデータリスト32bから送受信トラフィック量を取得し、図5に棒グラフで示したように、時刻t毎の各IF1〜IF3のトラフィック比率r1(t)〜r3(t)を算出する。
For example, when k = 3 is set in the
次に、選定部12は、時刻t毎の各IF1〜IF3のトラフィック比率r1(t)〜r3(t)の判定値R(t)を、上述の(式2)から算出する。例えば、手順2で説明したように、図5の枠W1内の時刻t4の判定値R(t)が0.24、枠W2内の時刻t9のR(t)が0.12、枠W3内の時刻t29のR(t)が0.63と算出される。
Next, the
次に、選定部12は、閾値ε(k)=「0.5」と、上述の各時刻t4,t9,t29の判定値R(t)=「0.24」,「0.12」,「0.63」の各々とを比較する。この比較により、上述の(式3)のように、判定値R(t)が閾値ε(k)以上となる時刻tを解析対象時刻として選定する。
上記の例では、時刻t4のR(t)=0.24と時刻t9のR(t)=0.12は、何れも閾値ε(k)=0.5未満なので解析対象時刻から外す。
一方、時刻t29のR(t)=0.63は、閾値ε(k)=0.5以上なので、当該時刻t29は解析対象時刻として選定する。この解析対象時刻t29の各IF1〜IF3のトラフィック量が、トポロジ推定のための計算対象となる。
Next, the
In the above example, since R (t) = 0.24 at time t4 and R (t) = 0.12 at time t9 are both less than the threshold ε (k) = 0.5, they are excluded from the analysis target time.
On the other hand, since R (t) = 0.63 at time t29 is greater than or equal to the threshold ε (k) = 0.5, the time t29 is selected as the analysis target time. The traffic amount of each IF1 to IF3 at the analysis target time t29 is a calculation target for topology estimation.
次に、選定部12は、手順4で説明したように、上記で選定した解析対象時刻t29を、該当のIFの組合せIF1〜IF3に対応付けて解析対象時刻リスト35a(図10)に記載する。この記載は選定順に行われる。更に、選定部12は、所定時刻分の解析対象時刻を記載して作成した解析対象時刻リスト35aを、記憶部30の解析対象時刻保存部35へ出力して保存する。
Next, as described in
トラフィック計算部13は、手順5で説明した平衡度の計算を行う。トラフィック計算部13は、記憶部30から解析対象時刻リスト35aを取得し、このリスト35aに記載された解析対象時刻(例えばt1,t29)及びこれに対応付けられたIFの組合せ「IF1〜IF3」を取得する。更に、トラフィック計算部13は、そのIFの組合せ「IF1〜IF3」に対応するIFデータリスト32bにおいて、解析対象時刻t1,t29毎の送信トラフィック量及び受信トラフィック量を取得する。
The
次に、トラフィック計算部13は、時刻t1,t29毎の各IF1〜IF3の送受信トラフィック量の各合計値を上述の(式1)に当て嵌めて平衡度を算出し、この平衡度を接続判定候補リスト33a(図8)の平衡度欄に、該当IF1〜IF3から成るIFの組合せに対応付けて記載する。この記載後のリスト33aは接続判定候補リスト保存部33のリスト33aに上書きされる。
Next, the
判定計算部14は、手順5で説明した原則1a,2aの成立判定を行う。判定計算部14は、記憶部30から接続判定候補リスト33aと、このリスト33aに記載されたIFの組合せの各IF1〜IF3に対応するIFデータリスト32bと、許容誤差リスト36aとを取得する。この取得後、判定計算部14は、接続判定候補リスト33aに記載された平衡度と、許容誤差リスト36aに記載された許容誤差σとを用いて、該当解析対象時刻tにおいて、上述の判定式3を満たすか否かを判定する。この判定では原則1aを満たすか否かが判定されることになる。例えば、接続判定候補リスト33aに記載されたIF1〜IF3の平衡度0.03は、許容誤差σ=0.1よりも小さいので、原則1aを満たすと判定される。
The
更に、判定計算部14は、各IF1〜IF3のIFデータリスト32bに記載された送受信トラフィック量の各々を合計した合計値を用いて、該当解析対象時刻tにおいて、上述の判定式4を満たすか否かを判定する。この判定では原則2aを満たすか否かが判定されることになる。
例えば、時刻t1におけるIF1の送信トラフィック量の合計値が「15」で、IF1を除くIF2,IF3の受信トラフィック量の合計値が「35」の場合は、判定式4を満たすので、原則2aを満たすと判定される。
Further, the
For example, if the total value of the IF1 transmission traffic amount at time t1 is “15” and the total value of the IF2 and IF3 reception traffic amounts excluding IF1 is “35”, the
この後、判定計算部14は、手順6で説明した接続関係の特定処理を行う。まず、判定計算部14は、原則1a,2aを満たした全てのIFの組合せの平衡度を、接続判定候補リスト33aから選択する。次に、判定計算部14は、その選択したIFの組合せの平衡度を所定数ずつ合計した合計値が、最も小さくなるIFの組合せを、最適なIFの組合せとして選出する。そして、判定計算部14は、その選出されたIFの組合せを、IF接続リスト34a(図9)へ保存する。
Thereafter, the
例えば、図12に示す7つのIF1〜IF7において、原則1a,2aを満たした3つのIFの組合せが、1行目〜j行目に示すように存在するものとする。
この場合、判定計算部14は、原則1a,2aを満たした全てのIFの組合せの平衡度を、接続判定候補リスト33a(図8)から選択し、この選択したIFの組合せの平衡度を2つずつ組合せてその合計値を得る(この場合、所定数は「2」)。例えば、第1の組合せとして(1)+(4)を組合せて平衡度を合計して0.15を得る。同様に、第2の組合せとして(1)+(j)を組合せて平衡度を合計して0.08を得る。第3の組合せとして(2)+(j)を組合せて平衡度を合計して0.10を得る。
For example, in the seven IF1 to IF7 shown in FIG. 12, it is assumed that there are three IF combinations satisfying the principles 1a and 2a as shown in the first to jth rows.
In this case, the
次に、判定計算部14は、各合計値「0.15」「0.08」「0.10」の中から最小値「0.08」を選び、この最小値「0.08」の第2の組合せを、最適なIFの組合せIF1〜IF3,IF5〜IF7として選出する。判定計算部14は、その選出されたIF1〜IF3,IF5〜IF7の各々の接続判定済フラグ{図7(c)}を「1」に更新した後、IF接続リスト34a(図9)に、選出した各接続関係IF1〜IF3とIF5〜IF7とを保存する。
Next, the
推定終了判定部15は、手順7による終了判定処理を行う。即ち、推定終了判定部15は、IFデータリスト保存部32に保存された各IFに対応する接続判定済フラグリスト32cのフラグを参照し、フラグが「0」のIFの数と、現時点のkの値とを比較する。推定終了判定部15は、「0」IF数がkの値よりも大きい場合は、kの値を「1」増やして、生成部11へ出力し、トポロジの推定処理を続行する。一方、「0」IF数がkの値以下の場合は、トポロジ推定の処理を終了する。
The estimated
<処理の流れ>
次に、本実施形態に係るトポロジ推定装置1のトポロジ推定処理の流れについて説明する。図14は、本実施形態に係るトポロジ推定装置1のトポロジ推定処理の流れを示すフローチャートである。
<Process flow>
Next, the flow of the topology estimation process of the
まず、図14に示すステップS1において、トポロジ推定装置1の入出力部20は、ネットワーク管理装置等から、ノードIF対応リスト31a、IF毎のIFデータリスト32b、許容誤差σ、許容誤差γ、閾値ε(k)を取得し、記憶部30に記憶する。ここで、許容誤差σ=0.1、許容誤差γ=0.1、閾値ε(k)=0.5であるとする。
この際、IFデータリスト32bが記憶部30に記憶されると、判定候補生成部11が、そのIFデータリスト32bのIFに対応する接続判定済フラグリスト32cのフラグを初期値「0」とする。
First, in step S1 shown in FIG. 14, the input /
At this time, when the
次に、ステップS2において、生成部11はkの値を設定する。この際、入出力部20が、kの値(初期値k=2)を生成部11へ出力し、生成部11が、そのkの値「2」を初期値として設定する。ここで、kの値は、初期時にはk=2であるが、後述のステップS11においてk=3とされて、再度ステップS2に戻ってきた場合のk=3であるとする。
Next, in step S2, the
次に、ステップS3において、生成部11は、n個のIFデータリスト32bからk個のIFの組合せ「nCkパターン」を生成する。この時点でk=3なのでIFの組合せは、3個のIFによるものである。但し、接続判定済フラグリスト32cのフラグ「0」のIF数が、n個あったとする。また、生成部11は、3個のIFが全て同一のノードに所属しているパターンについては生成を行わない。更に、生成部11は、前記で生成した3個のIFの組合せを、接続判定候補リスト保存部33の接続判定候補リスト33aへ保存する。
Next, in step S3, the
次に、ステップS4において、解析対象時刻選定部12は、解析対象時刻の選定を行う。まず、選定部12は、k=3なので、3つのIF1〜IF3の各IFデータリスト32bから送受信トラフィック量を取得し、図5に棒グラフで示したように、時刻t1〜t38毎の各IF1〜IF3のトラフィック比率r1(t)〜r3(t)を算出する。
Next, in step S4, the analysis target
次に、選定部12は、時刻t1〜t38毎の各IF1〜IF3のトラフィック比率r1(t)〜r3(t)の判定値R(t)を、上述の(式2)から算出する。例えば、図5の時刻t4の判定値R(t)=0.24、時刻t9のR(t)=0.12、時刻t29のR(t)=0.63と算出する。
Next, the
次に、選定部12は、閾値リスト36bの閾値ε(k)=「0.5」と、各時刻t4,t9,t29の判定値R(t)=「0.24」,「0.12」,「0.63」の各々とを比較し、上述の(式3)のように、判定値R(t)が閾値ε(k)以上となる時刻t1、t29を解析対象時刻として選定する。選定部12は、その選定した解析対象時刻t1,t29を、解析対象時刻リスト35aの解析対称時刻欄に、該当IFの組合せIF1〜IF3に対応付けて保存する。
Next, the
次に、ステップS5において、トラフィック計算部13は平衡度の計算を行う。まず、トラフィック計算部13は、解析対象時刻リスト35aに記載された解析対象時刻t1,t29及びこれに対応付けられたIFの組合せ「IF1〜IF3」を検出する。更に、トラフィック計算部13は、そのIFの組合せ「IF1〜IF3」に対応する各IFデータリスト32bにおいて、解析対象時刻t1,t29毎の送信トラフィック量及び受信トラフィック量を取得する。
Next, in step S5, the
次に、トラフィック計算部13は、時刻t1,t29毎の各IF1〜IF3の送受信トラフィック量の各合計値を上述の(式1)に当て嵌めて平衡度を算出し、この平衡度を接続判定候補リスト33aの平衡度欄に、該当IF1〜IF3に対応付けて保存する。
Next, the
次に、ステップS6において、判定計算部14は、原則1a,2aの成立判定処理を行う。まず、判定計算部14は、接続判定候補リスト33aのIF1〜IF3に記載された平衡度0.03と、許容誤差リスト36aに記載された許容誤差σ=0.1とを用いて、上述の判定式3を満たすか否かを判定する。この場合、IF1〜IF3の平衡度0.03は、許容誤差σ=0.1よりも小さいので、原則1aを満たすと判定される。
Next, in step S6, the
更に、判定計算部14は、各IF1〜IF3のIFデータリスト32bの解析対象時刻t1,t29毎の送受信トラフィック量の各々を合計した合計値を用いて、上述の判定式4を満たすか否かを判定する。例えば、時刻t1におけるIF1の送信トラフィック量の合計値が「15」で、IF1を除くIF2,IF3の受信トラフィック量の合計値が「35」の場合は、判定式4を満たすので、原則2aを満たすと判定される。この判定は、時刻t29においても同様に行われ、更に、IF2,IF3においても同様に行われる。
Further, the
次に、図15に示すステップS7において、判定計算部14は、上記ステップS4〜S6の処理を、「nCkパターン」のIFの組合せ全てについて行ったか否かを判定する。この判定結果、全てについて行っていなければ、上記ステップS4に戻って処理を行う。一方、全てについて行った場合は、ステップS8へ進む。
Next, in step S <b> 7 shown in FIG. 15, the
次に、ステップS8において、判定計算部14は、原則1a,2aの双方を満たしたか否かを判定する。満たしていればステップS9へ進み、満たしていなければステップS10へ進む。
Next, in step S8, the
上記満たした場合のステップS9において、判定計算部14は、IF接続関係の最適化処理を行う。まず、判定計算部14は、上記ステップS8で原則1a,2aを満たした全てのIFの組合せの平衡度を、接続判定候補リスト33aから選択する。次に、判定計算部14は、その選択したIFの組合せの平衡度を所定数ずつ合計した合計値が、最も小さくなるIFの組合せを、最適なIFの組合せとして選出する。そして、判定計算部14は、その選出された組合せの各IFに対応する接続判定済フラグを「1」に更新した後、選出されたIFの組合せをIF接続リスト34aに保存する。
In step S <b> 9 when the above is satisfied, the
この保存後、又は上記ステップS8を満たしていない場合は、ステップS10において、推定終了判定部15が、トポロジ推定の終了判定を行う。即ち、推定終了判定部15は、現時点における接続判定済フラグリスト32cのフラグが「0」のIFの数「n」が、上記ステップS3で設定されたkの値(例えばk=3)以下であるか否かを判定する。この結果、k以下でない場合、即ちkの値よりも大きい場合(No)は、ステップS11に進み、kの値を、現時点のkに「1」を加えた値とした後に、上記ステップS3へ戻り、処理を続ける。
一方、k以下である場合(Yes)は、推定終了判定部15はトポロジ推定処理を終了する。
After this storage or when the above step S8 is not satisfied, in step S10, the estimation
On the other hand, when it is k or less (Yes), the estimation
その終了後、ステップS12において、入出力部20は、接続リスト保存部34に保存されたIF接続リスト34aをネットワーク管理装置や、トポロジ推定装置1に備えられた図示せぬモニタ等に出力する。
After the completion, in step S12, the input /
<実施形態の効果>
以上説明したように、本実施形態に係るネットワークを構成する装置(ノード)間の接続関係を推定するトポロジ推定装置1は、判定候補生成部(生成部)11と、解析対象時刻選定部(選定部)12と、トラフィック計算部13と、判定計算部14とを備える構成とした。
<Effect of embodiment>
As described above, the
生成部11は、ノードが備えるIF(Interface)を、サブネットを構成するIFの数であるk個(k≧2)全てのIFが同一ノードに備えられることを除き、k個組合せたIFの組合せを接続関係の判定候補(トポロジ推定候補)として生成する。
The
選定部12は、その生成されたk個のIF毎の送受信トラフィック量を所定間隔の時刻毎に取得して、k個のIFの送受信トラフィック量の合計値に対するIF毎の送受信トラフィック量の比率(トラフィック比率)を時刻毎に求め、当該時刻毎に当該比率の中で最小の比率に基づく判定値を生成し、当該判定値が予め定められた閾値以上となる時刻を解析対象時刻として選定する。
The
トラフィック計算部13は、解析対象時刻毎に各IFの送信トラフィック量の合計値と受信トラフィック量の合計値との差分の絶対値である平衡度を求める。
The
判定計算部14は、解析対象時刻の平衡度が予め定められた第1誤差σ未満であることを判定する原則1としての第1判定条件と、同解析対象時刻の前記の判定候補となるIFの組合せの中から、1つのIFを抽出し、当該抽出したIFの前記送信トラフィック量が、当該抽出したIFを除く全てのIFの受信トラフィック量以下であることを判定する原則2としての第2判定条件との双方を満たす場合に、当該双方を満たした全てのIFの組合せの平衡度を所定数ずつ合計した合計値が、最も小さくなるIFの組合せを、最適なIFの組合せとして選出する。
The
この構成によれば、次のような効果を得ることができる。k=3の場合に、トポロジ推定の対象となる3つのIFの組合せにおける各IFのトラフィック比率を所定間隔の時刻毎に算出し、各時刻の中から、各IFの比率が極端に離れていないトラフィック比率を有する時刻tを選定する。この選定された解析対象時刻毎に各IFの送受信トラフィック量の平衡度を求めたとする。この場合、従来のように3つのIFの比率が極端に離れたトラフィック比率を除いて、3つのIFの比率が極端に離れていないトラフィック比率のIF群のみで、平衡度を求めることができる。このため、その平衡度の値は、解析対象時刻間で極端に離れることが少なくなる。 According to this configuration, the following effects can be obtained. When k = 3, the traffic ratio of each IF in the combination of three IFs to be subjected to topology estimation is calculated at a predetermined interval time, and the ratio of each IF is not extremely different from each time. A time t having a traffic ratio is selected. It is assumed that the balance of the transmission / reception traffic amount of each IF is obtained for each selected analysis target time. In this case, except for the traffic ratio in which the ratio of the three IFs is extremely separated as in the conventional case, the balance can be obtained only by the IF group having the traffic ratio in which the ratio of the three IFs is not extremely separated. For this reason, the value of the degree of balance is less likely to be extremely different between analysis target times.
更に、平衡度が原則1,2の双方を満たす場合に、双方を満たした全ての3つのIFの組合せの平衡度を、所定数ずつ合計した合計値が、最も小さくなるIFの組合せを、最適なIFの組合せとして選出する。このため、解析対象時刻間で値が極端に離れていない平衡度の中から、更に、より小さい値の平衡度を選出するので、「0」又はより「0」に近い平衡度を選出することができる。
Furthermore, when the balance satisfies both of the
平衡度は「0」に近いほど、送信トラフィック量と受信トラフィック量との同期性が高いので、平衡度が「0」又はより「0」に近いIFの組合せは、高い確率で接続関係にあると言えることが分かっている。このことから、上述で選出された、より小さい値の平衡度のIFの組合せ、即ち、最適なIFの組合せは、高い確率で接続関係にあると言える。このようにサブネットに接続されるノードのIFが3つ以上ある場合でも、ノード間のトポロジ推定を高精度に行うことができる。 The closer the balance degree is to “0”, the higher the synchronization between the transmission traffic amount and the reception traffic amount. Therefore, the combination of IFs whose balance degree is “0” or closer to “0” has a high probability of connection. I know that it can be said. From this, it can be said that the IF combination having a smaller value of balance selected as described above, that is, the optimal IF combination, has a high probability of connection. Thus, even when there are three or more IFs of nodes connected to the subnet, topology estimation between the nodes can be performed with high accuracy.
また、上述の第2判定条件は、同解析対象時刻の前記の判定候補となるIFの組合せの中から、1つのIFを抽出し、当該抽出したIFの前記送信トラフィック量が、当該抽出したIFを除く全てのIFの受信トラフィック量の合計に予め定められた第2誤差γを加算した値以下であることを判定する条件であることとした。 In addition, the second determination condition described above is that one IF is extracted from the combination of IFs that are the determination candidates at the same analysis target time, and the transmission traffic amount of the extracted IF is the extracted IF. The condition is such that it is determined to be equal to or less than a value obtained by adding a predetermined second error γ to the total received traffic amount of all IFs except for.
この構成によれば、第2判定条件を、更に第2誤差γを加算した値以下であることを判定する条件として、第1及び第2誤差を、各IFの送受信トラフィック量のデータ取得タイミングのズレ等による誤差に対応する値としておけば、時刻毎の取得時に取得された送受信トラフィック量のデータの誤差を容認することができる。 According to this configuration, the second determination condition is a condition for determining that the second error γ is equal to or less than the value obtained by adding the second error γ, and the first and second errors are set to the data acquisition timing of the transmission / reception traffic amount of each IF. If a value corresponding to an error due to a deviation or the like is set, an error in data of the transmitted / received traffic amount acquired at the time of acquisition can be accepted.
また、本発明は、コンピュータを、トポロジ推定装置1として機能させるためのプログラムとしても具現化することができる。
その他、具体的な構成について、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
The present invention can also be embodied as a program for causing a computer to function as the
In addition, about a concrete structure, it can change suitably in the range which does not deviate from the main point of this invention.
1 トポロジ推定装置
10 処理部
11 判定候補生成部
12 解析対象時刻選定部
13 トラフィック計算部
14 判定計算部
15 推定終了判定部
20 入出力部
30 記憶部
31a ノードIF対応リスト
32a IFリスト
32b IFデータリスト
32c 接続判定済フラグリスト
33a 接続判定候補リスト
34a IF接続リスト
35a 解析対象時刻リスト
36a 許容誤差リスト
36b 閾値リスト
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記ノードが備えるIF(Interface)を、サブネットを構成するIFの数であるk個(k≧2)全てのIFが同一ノードに備えられることを除き、k個組合せたIFの組合せを接続関係の判定候補として生成する生成部と、
前記生成されたk個のIF毎の送受信トラフィック量を所定間隔の時刻毎に取得して、前記k個のIFの送受信トラフィック量の合計値に対するIF毎の送受信トラフィック量の比率を前記時刻毎に求め、当該時刻毎に当該比率の中で最小の比率に基づく判定値を生成し、当該判定値が予め定められた閾値以上となる時刻を解析対象時刻として選定する選定部と、
前記解析対象時刻における、各IFの送信トラフィック量の合計値と受信トラフィック量の合計値との差分の絶対値である平衡度を求めるトラフィック計算部と、
前記解析対象時刻の平衡度が予め定められた第1誤差未満であることを判定する第1判定条件と、同解析対象時刻の前記判定候補となるIFの組合せの中から、1つのIFを抽出し、当該抽出したIFの前記送信トラフィック量が、当該抽出したIFを除く全てのIFの前記受信トラフィック量の合計以下であることを判定する第2判定条件との双方を満たす場合に、当該双方を満たした全てのIFの組合せを選択し、この選択した各IFの組合せの平衡度を所定数ずつ合計した合計値が、最も小さくなるIFの組合せを、最適なIFの組合せとして選出する判定計算部と
を備えることを特徴とするトポロジ推定装置。 A topology estimation device for estimating a connection relationship between nodes constituting a network,
The IF (Interface) that said node comprises, k pieces (k ≧ 2) all IF is the number of IF constituting the subnet except that provided in the same node, the connection relationship combinations of k combined IF A generation unit that generates a determination candidate;
The generated transmission / reception traffic volume for each of k IFs is acquired at predetermined time intervals, and the ratio of the transmission / reception traffic volume for each IF to the total value of the transmission / reception traffic volumes of the k IFs is calculated for each time. A selection unit that generates a determination value based on a minimum ratio among the ratios for each time, and selects a time at which the determination value is equal to or greater than a predetermined threshold as an analysis target time;
In the analysis target time, and traffic calculation unit for obtaining the absolute value is balance of the difference between the total value of the total value and the received traffic amount of the transmission traffic amount of each IF,
One IF is extracted from a combination of a first determination condition for determining that the balance of the analysis target time is less than a predetermined first error and an IF that is the determination candidate for the analysis target time. If both the second determination condition for determining that the transmission traffic amount of the extracted IF is equal to or less than the sum of the reception traffic amounts of all IFs except the extracted IF is satisfied. Calculation that selects all IF combinations satisfying the above-mentioned criteria, and selects the IF combination that has the smallest total value of the total number of balances of the selected IF combinations as the optimum IF combination. And a topology estimation apparatus.
ことを特徴とする請求項1に記載のトポロジ推定装置。 The second determination condition is that one IF is extracted from the combination of IFs that are the determination candidates at the same analysis target time, and the transmission traffic amount of the extracted IF is all the exceptions of the extracted IF. The topology estimation device according to claim 1, wherein the topology estimation device is a condition for determining that the sum is equal to or less than a value obtained by adding a predetermined second error to the sum of the received traffic amounts of the IF.
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