Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP6300369B2 - Topology estimation apparatus and program - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP6300369B2 - Topology estimation apparatus and program - Google Patents

Topology estimation apparatus and program Download PDF

Info

Publication number
JP6300369B2
JP6300369B2 JP2014177336A JP2014177336A JP6300369B2 JP 6300369 B2 JP6300369 B2 JP 6300369B2 JP 2014177336 A JP2014177336 A JP 2014177336A JP 2014177336 A JP2014177336 A JP 2014177336A JP 6300369 B2 JP6300369 B2 JP 6300369B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
determination
traffic
ifs
value
list
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014177336A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2016052052A (en
Inventor
直幸 丹治
直幸 丹治
光穂 田原
光穂 田原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTT Inc
NTT Inc USA
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
NTT Inc USA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp, NTT Inc USA filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP2014177336A priority Critical patent/JP6300369B2/en
Publication of JP2016052052A publication Critical patent/JP2016052052A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6300369B2 publication Critical patent/JP6300369B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

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 Document 1 or Patent Document 1. The disclosed topology estimation method uses the following two principles.
(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N〜N)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NのIFの集合を「φ」と定め、同様に、ノードN〜Nについても、「φ」〜「φ」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「φ」〜「φ」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、「φ」〜「φ」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。
(φ〜φの送信トラフィック量の合計)=(φ〜φ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 following determination formula 1 using “φ 1 ” to “φ S ”.
(Total transmission traffic volume of φ 1S) = (total incoming traffic of phi 1 to [phi] S)
... Judgment formula 1
Therefore, when the determination formula 1 is satisfied, it can be determined that (Principle 1) is satisfied.

また、ノードNからこのサブネットへの流入トラフィックは、「φ」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N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、「φ」〜「φ」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。
(φの送信トラフィック量の合計)≦(φ〜φの受信トラフィック量の合計)
これは、ノードN〜N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。
(φの送信トラフィック量の合計)≦(φを除く、φ〜φ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 node N 2 to N S. Therefore, (Principle 2) can be read as the following judgment formula 2.
(Phi i total transmission traffic amount) ≦ (excluding phi i, the sum of received traffic of phi 1 to [phi] S)
[I = 1, 2,..., S]
... Judgment formula 2
Therefore, when the determination formula 2 is satisfied, it can be determined that (Principle 2) is satisfied.

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 determination formula 1 and determination formula 2, it is considered that there is a connection relationship between these nodes. Therefore, by obtaining a set of nodes N satisfying both of the judgment formula 1 and the judgment formula 2 based on the values of the IF transmission traffic volume and the reception traffic volume of each node N to be estimated, All connection relationships can be obtained.

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N〜N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N〜N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〜φの送信トラフィック量合計値)
−(φ1〜φ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, Non-Patent Document 1 describes estimation of the connection relationship of nodes N 1 to N 3 including three or more IF 1 to IF 3 connected to a subnet, as shown in FIG. This estimation is carried out seeking equilibrium degree of 3 or more IF1~IF3 of each node N 1 to N 3. The degree of balance is obtained by the following (Equation 1).
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NのIF3、ノードNのIF1、ノードN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 determination formula 2 is satisfied. Hereinafter, the determination that the degree of balance is equal to or less than a predetermined value and that there is no backflow is referred to as “3 or more connection determination”.

特開2014−49851号公報JP 2014-49851 A

丹治 直幸、他3名、「トラフィック量を用いたネットワークトポロジー推定技術の検討」、社団法人電子情報通信学会、信学技報、vol.112、no.492、ICM2012−75、pp.95−100、2013年3月Naoyuki Tanji and three others, “Examination of network topology estimation technology using traffic volume”, The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, IEICE Technical Report, vol. 112, no. 492, ICM2012-75, pp. 95-100, March 2013

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 Non-Patent Document 1, when there are three or more IFs of each node connected to the subnet, topology estimation is performed as described below. Sometimes it cannot be performed with high accuracy.

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 claim 1 is a topology estimation device for estimating a connection relationship between nodes constituting a network, and includes IF (Interface) included in the node as a subnet. A generator that generates k combinations of IFs as connection candidate determination candidates, except that all k IFs (k ≧ 2) that are the number of IFs are provided in the same node , and the generated k The transmission / reception traffic volume for each IF is acquired at a predetermined interval, and the ratio of the transmission / reception traffic volume for each IF to the total value of the transmission / reception traffic volumes for the k IFs is determined for each time. a selection unit that generates a determination value based on the minimum ratio among the ratios, to select the time at which the determined value is equal to or greater than a predetermined threshold value as an analysis target time to the analyzed time Definitive, first error 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, balance of the analyzed time predetermined in advance One IF is extracted from the combination of the first determination condition for determining that the time is less than the IF that is the determination candidate at the same analysis target time, and the transmission traffic amount of the extracted IF is the extracted If both of the second determination conditions for determining that the received traffic volume is less than or equal to the sum of the received traffic amounts of all IFs except for the selected IF are selected, a combination of all IFs that satisfy both the selected IFs is selected. And a determination calculation unit that selects an IF combination having the smallest total value obtained by summing a predetermined number of balances of each IF combination as an optimum IF combination. A topology estimation device was used.

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 claim 2, the second determination condition is that one IF is extracted from a combination of IFs that are the determination candidates at the same analysis target time, and the transmission traffic amount of the extracted IF is: 2. The topology according to claim 1, wherein the topology is a condition for determining that the sum of the received traffic amounts of all IFs excluding the extracted IF is equal to or less than a value obtained by adding a predetermined second error. It is an estimation device.

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 claim 3 is a program for causing a computer to realize each function of the topology estimation apparatus according to claim 1 or 2.

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.

接続関係のある複数のIFで構成されるサブネットを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the subnet comprised by several IF with connection relation. 各ノードのIF間の送受信トラフィック量を示す図である。It is a figure which shows the transmission / reception traffic amount between IF of each node. 5つのIF間の送受信トラフィック量を示す図である。It is a figure which shows the transmission / reception traffic amount between five IF. 図3に示す5つのIF1〜IF5の各組合せパターンの平衡度を示す図である。It is a figure which shows the balance degree of each combination pattern of five IF1-IF5 shown in FIG. 本実施形態に係る各ノードのサブネットに接続された3つのIFのトラフィック比率を時刻t毎に100分率で示した棒グラフを示す図である。It is a figure which shows the bar graph which showed the traffic ratio of three IF connected to the subnet of each node which concerns on this embodiment in every 100 minutes at the time t. 本実施形態に係るノードIF対応リストのデータ構成例を示す図である。It is a figure which shows the data structural example of the node IF corresponding list which concerns on this embodiment. (a)本実施形態に係るIFリストのデータ構成例を示し、(b)IFデータリストのデータ構成例を示し、(c)接続判定済フラグリストのデータ構成例を示す図である。(A) A data configuration example of an IF list according to the present embodiment, (b) a data configuration example of an IF data list, and (c) a data configuration example of a connection determined flag list. 本実施形態に係る接続判定候補リストのデータ構成例を示す図である。It is a figure which shows the example of a data structure of the connection determination candidate list | wrist which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るIF接続リストのデータ構成例を示す図である。It is a figure which shows the data structural example of IF connection list which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る解析対象時刻リストのデータ構成例を示す図である。It is a figure which shows the data structural example of the analysis object time list which concerns on this embodiment. (a)本実施形態に係る許容誤差σ及び許容誤差γを含む許容誤差リストのデータ構成例を示し、(b)閾値リストのデータ構成例を示す図である。(A) It is a figure which shows the data structural example of the allowable error list | wrist containing the allowable error (sigma) and allowable error (gamma) based on this embodiment, and shows the data structural example of (b) threshold value list. 本実施形態に係るIF接続関係の最適化処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the optimization process of IF connection relation which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るトポロジ推定装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the topology estimation apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るトポロジ推定装置によるトポロジ推定処理の流れを示す第1のフローチャートである。It is a 1st flowchart which shows the flow of the topology estimation process by the topology estimation apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るトポロジ推定装置によるトポロジ推定処理の流れを示す第2のフローチャートである。It is a 2nd flowchart which shows the flow of the topology estimation process by the topology estimation apparatus which concerns on this embodiment.

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 topology estimation device 1 according to the present embodiment estimates the topology between nodes (devices) constituting a network. The feature of the topology estimation apparatus 1 is that topology estimation between nodes can be performed with high accuracy as will be described later even when there are three or more IFs of nodes connected to the subnet.

図5は、図2に示した各ノードN〜N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 nodes N 1 to N 3 shown in FIG. 2 r1, a r2, r3, each time t It is a figure which shows the bar graph shown in 100 minutes. However, the transmission / reception traffic amount shown in FIG. 2 is ignored.

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 principle 1 and the judgment formula 4 (described later) based on the principle 2, and when the judgment formulas 3 and 4 are matched, The optimum combination is selected from the IF combinations. By obtaining the optimum combination of IFs in this way, topology estimation can be performed accurately even when there are three or more IFs of nodes connected to the subnet.

(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 topology estimation apparatus 1 according to the present embodiment will be described.
First, as a premise, in performing the procedure shown below, the storage means (corresponding to the storage unit 30 shown in FIG. 13 described later) of the topology estimation apparatus 1 is stored in the node IF correspondence list 31a shown in FIG. ) To (c), the IF list 32a, the IF data list 32b, and the connection determined flag list 32c, the connection determination candidate list 33a illustrated in FIG. 8, the IF connection list 34a illustrated in FIG. 9, and the analysis illustrated in FIG. Assume that the target time list 35a, the allowable error list 36a including the allowable error σ and the allowable error γ, and the threshold value list 36b including the threshold value ε (k) illustrated in FIG. 11 are stored. 6 to 11 show one configuration example of the above-described lists 31a, 32a, 32b, 32c, 33a, 34a, 35a, 36a, and 36b.

(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 topology estimation device 1 sets the number k of IFs to be subjected to topology estimation as an initial value. Initially, since the minimum value of the IF connection relation is “2”, k = “2” is set as the initial value. Hereinafter, the number of IFs to be subjected to topology estimation is also referred to as the number of IFs to be estimated, and k of the number of IFs to be estimated is also referred to as a value of k.

≪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 procedure 1 and calculation is performed for three IFs, the bar graph shown in FIG. 5 is obtained.

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「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 IF list 32a {FIG. 7A} having n IF1 to IFn is “ n C There are “ k ”. Therefore, after repeating steps 2 to 5 described later for all combinations of k IFs, the process proceeds to step 6 described later. However, the pattern in which the selected k IFs all belong to the same node is ignored. The IF data list 32b is information provided for every n IFs, which will be described in detail later. The n IFs are stored as IF1 to IFn in the IF list 32a shown in FIG.

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 IF data list 32b {FIG. 7 (b)} for each IF constituting each set of k selected IFs. Next, when the number of IFs is k, and the total amount of transmission / reception traffic of each IF (IF1, IF2, ..., IFk) at time t is IF1 (t), IF2 (t), ..., IFk (t), A determination value R (t) of the traffic ratio of each IF at each time t is calculated from the following (Equation 2).

Figure 0006300369
但し、x=1,2,…,kとする。
Figure 0006300369
Here, x = 1, 2,..., K.

(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 procedure 3, the traffic ratio of the IF group that is the target of topology estimation is calculated at each time t of a predetermined interval, and the time t having a traffic ratio that is not extremely separated from each time t. Perform the selection process.

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 procedure 3 are described in the analysis target time list 35a (FIG. 10) in the order of selection. The analysis target time list 35a created by this description is output to the storage means.

≪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 target time list 35a created by the procedure 4. The transmission / reception traffic amounts of the IF1 to IF3 at the acquired analysis target times t1 and t29 are acquired from the IF data list 32b {FIG. 7B}. It is confirmed whether or not the acquired transmission / reception traffic amount satisfies the following judgment expressions 3 and 4 corresponding to the above-described principles 1 and 2.

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, satisfying judgment formulas 3 and 4 is equivalent to satisfying principles 1 and 2 in principle. However, since it is taken into account that the tolerances σ and γ are accepted in the determination expressions 3 and 4 as described later, satisfying the determination expressions 3 and 4 is expressed as satisfying the principle 1a and 2a in principle. .

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 principle 1 is a first determination condition that does not include the allowable error σ and accepts a predetermined value. . The principle 2a is a second determination condition that accepts the allowable error γ as the second error described in the claims, and the principle 2 is a second determination condition that does not include the allowable error γ.

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 determination formula 3 allows the allowable error σ and the determination formula 4 allows the allowable error γ. That is, the judgment formula 3 accepts the allowable error σ in the judgment formula 1 for judging that the principle 1 is satisfied. The judgment formula 4 accepts the allowable error γ in the judgment formula 2 for judging that the principle 2 is satisfied.

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 judgment formula 3, the balance is obtained from the absolute value of the difference between the total value of the transmission traffic amount of each IF1 to IF3 and the total value of the reception traffic amount, and the condition that this balance degree is smaller than the allowable error σ. Is determined. Note that the total value of the transmission traffic volume of each IF1 to IF3 and the total value of the reception traffic volume are also expressed as the total value of the transmission and reception traffic volume of each IF1 to IF3.

平衡度=(φ1〜φの送信トラフィック量合計値)
−(φ1〜φの受信トラフィック量合計値)<σ …判定式3
(φの送信トラフィック量の合計)≦(φを除く、φ〜φ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 ... judgment formula 3
(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] ... judgment formula 4

但し、判定式3,4において、φ1〜φ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N〜Nを有する場合に、ノードNのIFの集合を「φ」と定め、同様に、ノードN〜Nについても、「φ」〜「φ」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 judgment formulas 3 and 4, φ 1 to φ S are the values of the node N 1 when each of the nodes N 1 to N S has the same as described above with reference to FIG. a set of IF defined as "phi 1" Similarly, the node N 2 to N S, are as previously defined and "phi 2" - "phi S".
<< Procedure 6: IF connection optimization process >>
Select all IF combinations that satisfy the judgment formulas 3 and 4 in step 5, and select the IF combination that has the smallest total value of the total number of balances of the selected IF combinations. Selected as a combination of IF. The selected combination of IFs is stored in the IF connection list 34a (FIG. 9).

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 IF connection list 34a (FIG. 9).

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 procedures 1 to 7 are completed. In other cases, the procedure returns to the procedure 1, the value of k is increased by "1", and the procedures 2 to 6 are repeated.

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 step 7 that the value of k is small. Value = 2 + 1 = “3”. Thereafter, the processing of the procedure 2 to the procedure 6 is performed, and it is determined in the procedure 7 whether or not the number of IFs of “0” <k. Such procedures 1 to 7 are repeated, and if the number of IFs of “0” = “3” and the value of k = “4” in step 6, it is determined in step 7 that the value “4” of k is large. Therefore, all procedures 1 to 7 are completed.

<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 topology estimation apparatus 1 according to this embodiment will be specifically described.
FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of the topology estimation apparatus 1 according to this embodiment. The topology estimation apparatus 1 is connected to a network management apparatus that manages the entire network and each node (apparatus) that configures the network, thereby acquiring information on IF of each node, and a topology between the nodes that configure the network. presume. At this time, even when there are three or more IFs of nodes connected to the subnet, topology estimation between the nodes is performed with high accuracy. The topology estimation apparatus 1 includes a processing unit 10, an input / output unit 20, and a storage unit 30.

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 storage unit 30 includes storage means such as a hard disk, a flash memory, and a RAM (Random Access Memory). As the storage area, a node list storage unit 31, an IF data list storage unit 32, a connection determination candidate list storage unit 33, a connection A list storage unit 34, an analysis target time storage unit 35, and a parameter storage unit 36 are set.

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 correspondence list 31a (FIG. 6). The IF data list storage unit 32 stores an IF list 32a {FIG. 7 (a)}, an IF data list 32b {FIG. 7 (b)}, and a connection determined flag list 32c {FIG. 7 (c)}. The connection determination candidate list storage unit 33 stores a connection determination candidate list 33a (FIG. 8). The connection list storage unit 34 stores an IF connection list 34a (FIG. 9). The analysis target time storage unit 35 stores an analysis target time list 35a (FIG. 10). The parameter storage unit 36 stores an allowable error list 36a and a threshold list 36b (FIG. 11).

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Nには「IF1」,「IF3」,…等が対応付けて格納され、2行目のノードNには「IF1」,「IF2」,…等が、S行目のノードNには「IF3」,「IF1」,…等が対応付けて格納されている。 The node IF correspondence list 31a illustrated in FIG. 6 is information indicating which IF each node (apparatus) includes, and is associated with the “node name” of each node, and is “IF information” that is IF identification information. "Name" is stored. For example, the node N 1 of the first row "IF1", "IF3", ... etc. are stored in association, the node N 2 of the second row "IF1", "IF2", ... etc., S the node N S of row "IF3", "IF1", ... etc. are stored in association.

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 IF list 32a shown in FIG. 7A stores all IF1 to IFn provided for each node.

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 IF data list 32b shown in FIG. 7B is information provided for each IF, and stores “transmission traffic volume” and “reception traffic volume” in association with each other at time t. If the IF data list 32b is, for example, IF1, the transmission traffic volume “5”, “10”,..., “25” and the reception traffic volume “43” at each time t1, t2,. , “35”,..., “45” are stored in association with each other.

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 determination flag list 32c shown in FIG. 7C is information set in association with each IF of each node, that is, for each IF whose topology is to be estimated (for each IF1 to IFn of the IF list 32a). , “IF name” IF1, IF2,..., IFn, the connection determination completed flag “0” or “1” is stored in association with each other. The connection determination flag (also simply referred to as a flag) is assigned “0” when it is determined that there is no connection relationship with another IF, and “1” when it is determined that there is a connection relationship. Is attached. Note that all the initial values of the flags are set to “0”. In addition, for example, whenever a new IF IF data list 32b is stored in the IF data list storage unit 32, a flag is set in the connection determined flag list 32c in association with the IF in the list 32b. It has become.

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 determination candidate list 33a illustrated in FIG. 8 is information in which “balance” is set in association with each “IF combination”. For example, “0.03” of “balance” is stored in association with IF1, IF2, and IF3 in the first row, which is “IF combination”.

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 IF connection list 34a shown in FIG. 9 stores IFs having a connection relationship, that is, combinations of IFs determined to constitute a subnet for each row. For example, “IF1, IF2, IF3” is stored in the first row as information on a combination of IFs having a connection relationship.

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 target time list 35a illustrated in FIG. 10 is information in which “analysis target time” selected using the threshold ε (k) is associated with “IF combinations” constituting the traffic ratio at this time. . For example, t1, t29 (see FIG. 5) of the analysis symmetry time are associated with IF1, IF2, IF3 of the IF combination, and t3, t8 are associated with IF4, IF5.

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 allowable error list 36a shown in FIG. 11A includes an allowable error σ = 0.1 used in the determination of the determination formula 3 based on the principle 1, and an allowable error γ = 0.1 used in the determination equation 4 based on the principle 2. It is information including.

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 threshold value list 36b shown in FIG. 11B stores the threshold value ε (k). For example, the threshold value ε (k) = 0.5 is stored.

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 / output unit 20 illustrated in FIG. 13 performs input / output of information between devices with a network management device (not illustrated) and each node configuring the network. The input / output unit 20 includes a communication interface (not shown) that transmits and receives information via a communication line, and an input / output interface that performs input / output with an input unit such as a keyboard and an output unit such as a monitor. It is prepared for.

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 / output unit 20 receives the node IF correspondence list 31a, the IF list 32a, the IF data list 32b for each IF, the allowable error list 36a including the allowable error σ and the allowable error γ, and the threshold list 36b from the network management device or the like. And stored in the storage unit 30. The node IF correspondence list 31a is stored in the node list storage unit 31, the IF list 32a and the IF data list 32b are stored in the IF data list storage unit 32, and the allowable error list 36a and the threshold list 36b are stored in the parameter storage unit 36.

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 / output unit 20 outputs the IF connection list 34 a stored in the connection list storage unit 34 to a network management device, a monitor (not shown) provided in the topology estimation device 1, or the like.

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 processing unit 10 performs overall control of the topology estimation apparatus 1 and executes topology estimation processing between nodes. The processing unit 10 includes a determination candidate generation unit 11, an analysis target time selection unit 12, a traffic calculation unit 13, a determination calculation unit 14, and an estimation end determination unit 15. Note that the processing unit 10 is realized by, for example, a CPU (Central Processing Unit) developing a program stored in the storage unit 30 in a RAM and executing the program. The determination candidate generation unit 11 is a generation unit described in claims, and the analysis target time selection unit 12 is a selection unit described in claims. Hereinafter, the determination candidate generation unit 11 is also simply referred to as a generation unit 11, and the analysis target time selection unit 12 is also simply referred to as a selection unit 12.

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 candidate generation unit 11 acquires the node IF correspondence list 31a, the IF list 32a, the IF data list 32b, and the connection determined flag list 32c stored in the storage unit 30, and generates a combination of IFs to be estimated. For this generation, the generation unit 11 sets the number of IFs (the number of “0” IFs) for which the connection determination flag in the connection determination flag list 32c is “0” {FIG. 7C) to n. The value of k received from the input / output unit 20 is set as the initial value described in the procedure 1 above. This set value of k is incremented by “1” and overwritten when the operations of the above steps 1 to 7 are repeated.

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「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 procedure 2, the generation unit 11 generates a combination “ n C k pattern” of k IFs from the n IF data lists 32b {FIG. 7B}. At this time, the generation unit 11 refers to the node IF correspondence list 31a and does not generate a pattern in which all k IFs belong to the same node. The generation unit 11 stores the generated combination of k IFs in the connection determination candidate list 33 a of the connection determination candidate list storage unit 33. The generation unit 11 also receives the k value from the input / output unit 20 when the estimation end determination unit 15 does not end the determination in step 7 and a new k value is input in step 1. The same operation as in the case is performed.

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 steps 2 and 3. First, the selection unit 12 acquires the IF data list 32b {FIG. 7 (b)} for each IF and the threshold list 36b {FIG. 11 (b)} from the storage unit 30. The acquired IF data list 32b stores the amount of transmission traffic and the amount of reception traffic measured at times t1 to tx. Further, for example, threshold value ε (k) = 0.5 is stored in the threshold value list 36b.

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 generation unit 11, the selection unit 12 acquires the transmission / reception traffic amount from the IF data list 32b of the three IF1 to IF3, and as illustrated by the bar graph in FIG. The traffic ratios r1 (t) to r3 (t) of the IF1 to IF3 at each time t are calculated.

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 selection unit 12 calculates the determination value R (t) of the traffic ratios r1 (t) to r3 (t) of each IF1 to IF3 for each time t from the above (Equation 2). For example, as described in step 2, the determination value R (t) at time t4 in the frame W1 in FIG. 5 is 0.24, R (t) at time t9 in the frame W2 is 0.12, and within the frame W3. R (t) at time t29 is calculated as 0.63.

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 selection unit 12 sets the threshold value ε (k) = “0.5” and the above-described determination values R (t) = “0.24”, “0.12”, “t2, t9, t29”. Each of “0.63” is compared. As a result of this comparison, the time t at which the determination value R (t) is equal to or greater than the threshold value ε (k) is selected as the analysis target time, as in (Expression 3) above.
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 step 4, the selection unit 12 describes the analysis target time t29 selected above in the analysis target time list 35a (FIG. 10) in association with the corresponding IF combinations IF1 to IF3. . This description is done in the order of selection. Further, the selection unit 12 outputs the analysis target time list 35 a created by describing the analysis target times for a predetermined time to the analysis target time storage unit 35 of the storage unit 30 and stores it.

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 traffic calculation unit 13 calculates the balance described in the procedure 5. The traffic calculation unit 13 acquires the analysis target time list 35a from the storage unit 30, and the analysis target times (for example, t1, t29) described in the list 35a and the IF combinations “IF1 to IF3” associated therewith. To get. Further, the traffic calculation unit 13 acquires the transmission traffic amount and the reception traffic amount for each of the analysis target times t1 and t29 in the IF data list 32b corresponding to the IF combination “IF1 to IF3”.

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 traffic calculation unit 13 calculates the balance by fitting the total values of the transmission / reception traffic amounts of the IF1 to IF3 at the times t1 and t29 to the above-described (Equation 1), and determines this balance as a connection determination. In the balance column of the candidate list 33a (FIG. 8), it is described in association with the combination of IFs consisting of the corresponding IF1 to IF3. The list 33a after the description is overwritten on the list 33a of the connection determination candidate list storage unit 33.

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 determination calculation unit 14 determines whether the principles 1a and 2a described in the procedure 5 are satisfied. The determination calculation unit 14 acquires the connection determination candidate list 33a, the IF data list 32b corresponding to each IF1 to IF3 of the IF combinations described in the list 33a, and the allowable error list 36a from the storage unit 30. After this acquisition, the determination calculation unit 14 uses the degree of balance described in the connection determination candidate list 33a and the allowable error σ described in the allowable error list 36a to determine the above-described determination formula at the corresponding analysis target time t. 3 is determined. In this determination, it is determined whether or not the principle 1a is satisfied. For example, since the balance 0.03 of IF1 to IF3 described in the connection determination candidate list 33a is smaller than the allowable error σ = 0.1, it is determined that the principle 1a is satisfied.

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 determination calculation unit 14 satisfies the above-described determination formula 4 at the corresponding analysis target time t by using the total value obtained by totaling the transmission / reception traffic amounts described in the IF data list 32b of each IF1 to IF3. Determine whether or not. In this determination, it is determined whether or not the principle 2a is satisfied.
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 determination formula 4 is satisfied. It is determined to satisfy.

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 determination calculation unit 14 performs the connection relationship specifying process described in the procedure 6. First, the determination calculation unit 14 selects, from the connection determination candidate list 33a, the balance of all IF combinations that satisfy the principles 1a and 2a. Next, the determination calculation unit 14 selects the IF combination having the smallest total value obtained by summing the degree of balance of the selected IF combination by a predetermined number as the optimum IF combination. Then, the determination calculation unit 14 stores the selected IF combination in the IF connection list 34a (FIG. 9).

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 determination calculation unit 14 selects, from the connection determination candidate list 33a (FIG. 8), the balance of all IF combinations that satisfy the principles 1a and 2a, and sets the balance of the selected IF combination to 2 The total value is obtained by combining them one by one (in this case, the predetermined number is “2”). For example, (1) + (4) is combined as the first combination, and the balance is summed to obtain 0.15. Similarly, (1) + (j) is combined as the second combination, and the balance is summed to obtain 0.08. (2) + (j) is combined as the third combination, and the balance is summed to obtain 0.10.

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 determination calculation unit 14 selects the minimum value “0.08” from the total values “0.15”, “0.08”, and “0.10”, and determines the minimum value “0.08”. Two combinations are selected as the optimum IF combinations IF1 to IF3 and IF5 to IF7. The determination calculation unit 14 updates the connection determined flag {FIG. 7 (c)} of each of the selected IF1 to IF3 and IF5 to IF7 to “1”, and then updates the IF connection list 34a (FIG. 9). The selected connection relationships IF1 to IF3 and IF5 to IF7 are stored.

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 end determination unit 15 performs an end determination process according to the procedure 7. That is, the estimation end determination unit 15 refers to the flag of the connection determination completed flag list 32c corresponding to each IF stored in the IF data list storage unit 32, the number of IFs whose flag is “0”, and the current k Compare the value of. When the “0” IF number is larger than the value of k, the estimation end determination unit 15 increments the value of k by “1”, outputs it to the generation unit 11, and continues the topology estimation process. On the other hand, if the number of “0” IFs is less than or equal to the value of k, the topology estimation process ends.

<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 topology estimation apparatus 1 according to this embodiment will be described. FIG. 14 is a flowchart showing the flow of the topology estimation process of the topology estimation apparatus 1 according to this embodiment.

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 / output unit 20 of the topology estimation apparatus 1 receives a node IF correspondence list 31a, an IF data list 32b for each IF, an allowable error σ, an allowable error γ, a threshold value from a network management apparatus or the like. ε (k) is acquired and stored in the storage unit 30. Here, it is assumed that the allowable error σ = 0.1, the allowable error γ = 0.1, and the threshold ε (k) = 0.5.
At this time, when the IF data list 32b is stored in the storage unit 30, the determination candidate generation unit 11 sets the flag of the connection determined flag list 32c corresponding to the IF of the IF data list 32b to an initial value “0”. .

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 generation unit 11 sets a value of k. At this time, the input / output unit 20 outputs the value of k (initial value k = 2) to the generation unit 11, and the generation unit 11 sets the value “2” of k as the initial value. Here, the value of k is k = 2 at the initial stage, but k = 3 in step S11 described later, and k = 3 when returning to step S2 again.

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「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 generation unit 11 generates a combination “ n C k pattern” of k IFs from the n IF data lists 32b. Since k = 3 at this point, the combination of IFs is due to three IFs. However, it is assumed that the number of IFs of the flag “0” in the connection determined flag list 32c is n. The generation unit 11 does not generate a pattern in which all three IFs belong to the same node. Further, the generation unit 11 stores the combination of the three IFs generated above in the connection determination candidate list 33 a of the connection determination candidate list storage unit 33.

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 time selection unit 12 selects the analysis target time. First, since k = 3, the selection unit 12 acquires transmission / reception traffic amounts from the IF data lists 32b of the three IF1 to IF3, and, as shown by the bar graph in FIG. 5, each IF1 to each time t1 to t38. The traffic ratios r1 (t) to r3 (t) of IF3 are calculated.

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 selection unit 12 calculates the determination value R (t) of the traffic ratios r1 (t) to r3 (t) of each IF1 to IF3 for each time t1 to t38 from the above (Equation 2). For example, the determination value R (t) = 0.24 at time t4 in FIG. 5, R (t) = 0.12 at time t9, and R (t) = 0.63 at time t29 are calculated.

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 selection unit 12 sets the threshold value ε (k) = “0.5” in the threshold value list 36b and the determination values R (t) = “0.24”, “0.12” at the times t4, t9, and t29. ”And“ 0.63 ”, and the times t1 and t29 at which the determination value R (t) is equal to or greater than the threshold value ε (k) are selected as the analysis target times as in the above (Equation 3). . The selection unit 12 stores the selected analysis target times t1 and t29 in the analysis symmetry time column of the analysis target time list 35a in association with the corresponding IF combinations IF1 to IF3.

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 traffic calculation unit 13 calculates balance. First, the traffic calculation unit 13 detects the analysis target times t1 and t29 described in the analysis target time list 35a and the IF combinations “IF1 to IF3” associated therewith. Further, the traffic calculation unit 13 acquires the transmission traffic amount and the reception traffic amount for each of the analysis target times t1 and t29 in each IF data list 32b corresponding to the IF combination “IF1 to IF3”.

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 traffic calculation unit 13 calculates the balance by fitting the total values of the transmission / reception traffic amounts of the IF1 to IF3 at the times t1 and t29 to the above-described (Equation 1), and determines this balance as a connection determination. In the balance column of the candidate list 33a, the corresponding IF1 to IF3 are stored in association with each other.

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 determination calculation unit 14 performs a determination determination process for the principles 1a and 2a. First, the determination calculation unit 14 uses the balance degree 0.03 described in IF1 to IF3 of the connection determination candidate list 33a and the allowable error σ = 0.1 described in the allowable error list 36a, as described above. It is determined whether or not the determination formula 3 is satisfied. In this case, since the balance degree 0.03 of IF1 to IF3 is smaller than the allowable error σ = 0.1, it is determined that the principle 1a is satisfied.

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 determination calculation unit 14 determines whether or not the above-described determination formula 4 is satisfied by using the total value obtained by summing each of the transmission / reception traffic amounts for each of the analysis target times t1 and t29 in the IF data list 32b of each IF1 to IF3. Determine. 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 determination formula 4 is satisfied. It is determined to satisfy. This determination is performed in the same manner at time t29, and is also performed in the same manner in IF2 and IF3.

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、「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 determination calculation unit 14 determines whether or not the processing in steps S <b> 4 to S <b> 6 has been performed for all IF combinations of “ n C k pattern”. If the determination result is not all, the process returns to step S4 to perform the process. On the other hand, if all the steps have been performed, the process proceeds to step S8.

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 determination calculation unit 14 determines whether or not both the principles 1a and 2a are satisfied. If satisfied, the process proceeds to step S9, and if not satisfied, the process proceeds to step S10.

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 determination calculation unit 14 performs an IF connection relationship optimization process. First, the determination calculation unit 14 selects, from the connection determination candidate list 33a, the degree of balance of all IF combinations that satisfy the principles 1a and 2a in step S8. Next, the determination calculation unit 14 selects the IF combination having the smallest total value obtained by summing the degree of balance of the selected IF combination by a predetermined number as the optimum IF combination. Then, the determination calculation unit 14 updates the connection determination completed flag corresponding to each IF of the selected combination to “1”, and then stores the selected IF combination in the IF connection list 34a.

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 end determination unit 15 determines the end of topology estimation. That is, the estimation end determination unit 15 determines that the number of IFs “n” with the flag “0” in the connection determination flag list 32c at the current time is less than or equal to the value of k (eg, k = 3) set in step S3. It is determined whether or not there is. As a result, when it is not less than or equal to k, that is, when it is larger than the value of k (No), the process proceeds to step S11, the value of k is set to a value obtained by adding “1” to the current k, and then the process proceeds to step S3. Return and continue processing.
On the other hand, when it is k or less (Yes), the estimation end determination unit 15 ends the topology estimation process.

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 / output unit 20 outputs the IF connection list 34a stored in the connection list storage unit 34 to a network management device, a monitor (not shown) provided in the topology estimation device 1 or the like.

<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 topology estimation device 1 that estimates the connection relationship between devices (nodes) constituting the network according to the present embodiment includes a determination candidate generation unit (generation unit) 11 and an analysis target time selection unit (selection). Unit) 12, a traffic calculation unit 13, and a determination calculation unit 14.

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 generation unit 11 has a combination of k IFs (Interface) included in a node, except that all IFs (k ≧ 2) that are the number of IFs constituting a subnet are provided in the same node. Are generated as connection relationship determination candidates (topology estimation candidates).

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 selection unit 12 acquires the generated transmission / reception traffic volume for each k IFs 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 for the k IFs ( (Traffic ratio) is calculated for each time, a determination value based on the minimum ratio among the ratios is generated for each time, and a time at which the determination value is equal to or greater than a predetermined threshold is selected as an analysis target time.

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 traffic calculation unit 13 obtains a degree of balance that is an absolute value of a difference between the total value of the transmission traffic amount of each IF and the total value of the reception traffic amount at each analysis target time.

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 determination calculation unit 14 includes a first determination condition as a principle 1 for determining that the degree of equilibrium of the analysis target time is less than a predetermined first error σ, and an IF that is the determination candidate of the analysis target time. The second principle 2 as a principle 2 in which one IF is extracted from the combination of and the transmission traffic amount of the extracted IF is less than or equal to the reception traffic amount of all IFs except the extracted IF. When both of the determination conditions are satisfied, the IF combination having the smallest total value obtained by summing the degree of balance of all IF combinations that satisfy both the conditions is selected as the optimum IF combination.

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 principles 1 and 2, the combination of all three IFs that satisfy both is optimal for the combination of IFs that has the smallest total value of the total number of balances. Selected as a combination of IFs. 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.

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 topology estimation apparatus 1.
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 SYMBOLS 1 Topology estimation apparatus 10 Processing part 11 Judgment candidate production | generation part 12 Analysis object time selection part 13 Traffic calculation part 14 Judgment calculation part 15 Estimation completion | finish judgment part 20 Input / output part 30 Storage part 31a Node IF corresponding list 32a IF list 32b IF data list 32c Connection determination completed flag list 33a Connection determination candidate list 34a IF connection list 35a Analysis target time list 36a Allowable error list 36b Threshold list

Claims (3)

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。
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.
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。
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.
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。   The program for making a computer implement | achieve each function of the topology estimation apparatus of Claim 1 or 2.
JP2014177336A 2014-09-01 2014-09-01 Topology estimation apparatus and program Active JP6300369B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014177336A JP6300369B2 (en) 2014-09-01 2014-09-01 Topology estimation apparatus and program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014177336A JP6300369B2 (en) 2014-09-01 2014-09-01 Topology estimation apparatus and program

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016052052A JP2016052052A (en) 2016-04-11
JP6300369B2 true JP6300369B2 (en) 2018-03-28

Family

ID=55659259

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014177336A Active JP6300369B2 (en) 2014-09-01 2014-09-01 Topology estimation apparatus and program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6300369B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7174303B2 (en) * 2019-07-03 2022-11-17 日本電信電話株式会社 Topology estimation system, traffic generator, and traffic generation method
JP7299535B2 (en) * 2020-01-22 2023-06-28 日本電信電話株式会社 Traffic applied IF decision device, traffic applied IF decision method, and traffic applied IF decision program

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5407883B2 (en) * 2010-01-14 2014-02-05 富士通株式会社 Topology tree creation device, program, and method
JP6091378B2 (en) * 2012-08-24 2017-03-08 三菱電機株式会社 Network configuration estimation device
JP5723334B2 (en) * 2012-08-30 2015-05-27 日本電信電話株式会社 Network topology estimation method and topology estimation apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016052052A (en) 2016-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Caballero-Águila et al. Optimal state estimation for networked systems with random parameter matrices, correlated noises and delayed measurements
US8610775B2 (en) Estimating states of a plurality of targets tracked by a plurality of sensors
JP5695767B1 (en) Topology estimation apparatus and program
JP5723334B2 (en) Network topology estimation method and topology estimation apparatus
Liao et al. Accurate sub-swarms particle swarm optimization algorithm for service composition
Cantelmo et al. Two-step approach for correction of seed matrix in dynamic demand estimation
CN108051779A (en) A kind of positioning node preferred method towards TDOA
Garg et al. Using TRLs and system architecture to estimate technology integration risk
JP6300369B2 (en) Topology estimation apparatus and program
WO2018143019A1 (en) Information processing device, information processing method, and program recording medium
JP6180371B2 (en) Topology estimation apparatus and program
JP2018146351A (en) Multisensor system, sensor bias estimation device, sensor bias estimation method, and sensor bias estimation program
JP4517166B1 (en) Method and program for reverse estimation of OD traffic volume between large zones using centroid
Xue et al. Paint: Path aware iterative network tomography for link metric inference
Srivastava et al. Optimized test sequence generation from usage models using ant colony optimization
Huang et al. A dual control approach for repeated anticipatory traffic control with estimation of network flow sensitivity
CN109951855A (en) Utilize the localization method and device of non line of sight state space correlation
JP6180369B2 (en) Topology estimation apparatus and program
US20120198060A1 (en) network delay estimation apparatus and a network delay estimation method
JP2010233097A (en) Connection state estimation program, connection state estimation device, and connection state estimation method
CN103441886B (en) Based on the sensor network division methods of probability
JP4972649B2 (en) System and method for estimating network tomography
CN115186859A (en) User social network link prediction method based on tag index
JP5325167B2 (en) Link bandwidth variation upper limit calculation apparatus and link bandwidth variation upper limit calculation method
Fazal et al. State estimation of genetic regulatory networks under new dynamic event-triggered mechanism

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160926

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170822

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170829

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170926

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180220

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180223

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6300369

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350