JP7520319B2 - Network scanning device, a program for causing a computer to execute the program, and a computer-readable recording medium having the program recorded thereon - Google Patents
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Description
特許法第30条第2項適用 滕 睿、荒木 白幸、矢野 一人、鈴木 義規が、電子情報通信学会信学技報,vol.119,no.344,NS2019-142,pp.45-49,2019年12月にて、滕 睿、荒木 白幸、矢野 一人、鈴木 義規がした、Statistical Study on Response Delay Characteristics of Network Scan to IoT Devicesについて公開。Application of
特許法第30条第2項適用 滕 睿、矢野 一人、鈴木 義規が、International Conference on Advanced Communications Technology(ICACT),p319-323にて、滕 睿、矢野 一人、鈴木 義規がした、Identification of IoT Network Type Based on The Response Delay Propertyについて公開。Application of
この発明は、ネットワークスキャン装置、コンピュータに実行させるためのプログラムおよびプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関するものである。 This invention relates to a network scanning device, a program for causing a computer to execute the program, and a computer-readable recording medium on which the program is recorded.
第5世代移動通信(5G)システムの実用化に伴って、携帯端末、コンピュータ、センサおよびウェブカメラ等の多くの物がインターネットに接続されることになる。このようなインターネットに接続された携帯端末およびコンピュータ等は、IoT(Internet of Things)機器と呼ばれている。 As the fifth generation mobile communication (5G) system comes into practical use, many devices, such as mobile terminals, computers, sensors, and webcams, will be connected to the Internet. Such mobile terminals and computers connected to the Internet are called IoT (Internet of Things) devices.
IoT時代には、通信ネットワークに接続されるIoT機器の個数は、急速に増大することが見込まれる。IoT機器のうち、無線通信を行うIoT機器は、十分にセキュリティを確保できないまま、不正使用され、DDoS(Distributed Denial of Service attack)攻撃のようなサイバー攻撃に悪用されるケースが増大すると予想される。 In the IoT era, the number of IoT devices connected to communication networks is expected to increase rapidly. Among these, IoT devices that perform wireless communication are expected to be used illegally without sufficient security measures in order to increase the number of cases where they are exploited in cyber attacks such as distributed denial of service (DDoS) attacks.
このような事態を回避するために、通信ネットワークに接続されたIoT機器に対して、ネットワークスキャンを行い、セキュリティ対策が各IoT機器になされているかを調査する必要がある。 To avoid such a situation, it is necessary to conduct network scans of IoT devices connected to communication networks and investigate whether security measures are in place for each IoT device.
ネットワークスキャンは、ネットワークの接続状態および脆弱なデバイスを調査および検出するための重要な方法である(非特許文献1,2)。ネットワークスキャンによって、スキャナは、応答遅延およびポート使用状態のようなターゲットとするIoT機器の情報を取得する。そして、これらのネットワークスキャン結果は、ネットワーク機器をモニターし、混雑状態をチェックし、脆弱なIoT機器を識別するためにネットワーク管理者をサポートする。
Network scanning is an important method to investigate and detect network connection status and vulnerable devices (Non-Patent
しかし、大規模なネットワークスキャンは、非常に多くのIoT機器を調査するために非常に多くのスキャンオーバーヘッドの原因となる。ネットワークスキャンのトラフィックがIoT機器に与える影響は、IoTネットワークの種別によって変化する。例えば、有線LAN(Local Area Network)およびLPWA(Low Power, Wide Area)ネットワークにおけるIoT機器は、異なった通信リソース、データレート、エネルギー消費効率およびバックグランドトラフィックを有する(非特許文献3,4)。ネットワークスキャンの実行によって、IoTネットワークおよびIoT機器は、通信の中断を被る。また、無線IoT機器は、無線IoTネットワークに利用可能な無線リソースが限られているため、有線で接続されたIoT機器よりも多くの影響を受ける。
However, large-scale network scans cause a lot of scanning overhead to survey a large number of IoT devices. The impact of network scan traffic on IoT devices varies depending on the type of IoT network. For example, IoT devices in wired LAN (Local Area Network) and LPWA (Low Power, Wide Area) networks have different communication resources, data rates, energy consumption efficiency, and background traffic (Non-Patent
従って、IoTネットワークの種別を識別することは、ネットワークスキャンのスケジュールおよび動作を成功させるための1つの重要な課題である。 Therefore, identifying the type of IoT network is one key challenge to successfully schedule and run a network scan.
そこで、この発明の実施の形態によれば、ネットワークスキャンの対象となるネットワークの種別を判定するネットワークスキャン装置を提供する。 Therefore, according to an embodiment of the present invention, a network scanning device is provided that determines the type of network that is the target of a network scan.
また、この発明の実施の形態によれば、ネットワークスキャンの対象となるネットワークの種別の判定をコンピュータに実行させるためのプログラムを提供する。 In addition, according to an embodiment of the present invention, a program is provided for causing a computer to determine the type of network that is the target of a network scan.
更に、この発明の実施の形態によれば、ネットワークスキャンの対象となるネットワークの種別の判定をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供する。 Furthermore, according to an embodiment of the present invention, a computer-readable recording medium is provided that stores a program for causing a computer to determine the type of network that is the target of a network scan.
(構成1)
この発明の実施の形態によれば、ネットワークスキャン装置は、送信手段と、受信手段と、計測手段と、演算手段と、判定手段とを備える。送信手段は、複数のルータを介して情報を端末装置へ送信する多段ネットワークにおいて、ネットワークスキャンを行うためのパケットであるスキャンパケットを送信する。受信手段は、多段ネットワークにおいて、スキャンパケットに対する応答であるスキャン応答を受信する。計測手段は、送信手段がスキャンパケットを送信してから受信手段がスキャン応答を受信するまでのスキャン応答遅延を計測する。演算手段は、当該ネットワークスキャン装置から複数のルータのうちスキャン応答が返って来たルータであり、かつ、端末装置に最も近い最近接ルータまでの段数である経路制御段数とスキャン応答遅延とに基づいて、ルータが1個であり、かつ、ネットワークスキャンの対象となる対象ネットワークにおける伝送遅延を算出する。判定手段は、演算手段によって算出された伝送遅延に基づいて対象ネットワークの種別を判定する。
(Configuration 1)
According to an embodiment of the present invention, a network scanning device includes a transmitting means, a receiving means, a measuring means, a computing means, and a determining means. The transmitting means transmits a scan packet, which is a packet for performing a network scan, in a multi-stage network that transmits information to a terminal device via a plurality of routers. The receiving means receives a scan response, which is a response to the scan packet, in the multi-stage network. The measuring means measures a scan response delay from when the transmitting means transmits the scan packet to when the receiving means receives the scan response. The computing means calculates a transmission delay in a target network that has one router and is the target of a network scan, based on the scan response delay and the number of routing control stages, which is the number of stages from the network scanning device to a nearest router that is the router that has returned a scan response among a plurality of routers and is closest to the terminal device. The determining means determines the type of the target network based on the transmission delay calculated by the computing means.
(構成2)
構成1において、演算手段は、経路制御段数に基づいて当該ネットワークスキャン装置から対象ネットワークまでの間に存在するルータによる遅延時間である経路遅延を算出し、その算出した経路遅延をスキャン応答遅延から減算して伝送遅延を算出する。
(Configuration 2)
In
(構成3)
構成2において、演算手段は、スキャン応答に含まれる多段ネットワークの段数よりも小さい段数を経路制御段数とし、最近接ルータに対するスキャン応答遅延である経路制御応答遅延を経路制御段数で除算して1ホップ当たりの遅延時間を算出し、その算出した1ホップ当たりの遅延時間に当該ネットワークスキャン装置から端末装置に最も近い位置に配置されたルータまでの段数または経路制御段数を乗算して経路遅延を算出し、その算出した経路遅延をスキャン応答遅延から減算して伝送遅延を算出する。
(Configuration 3)
In
(構成4)
構成3において、1ホップ当たりの遅延時間は、ネットワークスキャンの対象である複数の端末装置について算出された複数の1ホップ当たりの遅延時間の平均値からなる。演算手段は、平均値に当該ネットワークスキャン装置から端末装置に最も近い位置に配置されたルータまでの段数または経路制御段数を乗算して経路遅延を算出し、その算出した経路遅延をスキャン応答遅延から減算して伝送遅延を算出する。
(Configuration 4)
In
(構成5)
構成1から構成4のいずれかにおいて、判定手段は、伝送遅延をネットワークの種別に応じて決定されたしきい値と比較し、伝送遅延が最も近いしきい値に対応するネットワークの種別を対象ネットワークの種別として判定する仮判定を実行し、仮判定の回数が最も多い種別を対象ネットワークの種別として決定する。
(Configuration 5)
In any of
(構成6)
構成5において、しきい値は、スキャン応答遅延の最小値である最小スキャン応答遅延からなる。
(Configuration 6)
In
(構成7)
構成5または構成6において、判定手段は、仮判定の回数が同じである種別が複数存在するとき、対象ネットワークの種別を不明であると判定する。
(Configuration 7)
In the fifth or sixth configuration, the determining means determines that the type of the target network is unknown when there are a plurality of types for which the number of provisional determinations is the same.
(構成8)
構成1から構成7のいずれかにおいて、ネットワークスキャン装置は、スケジュール作成手段を更に備える。スケジュール作成手段は、判定手段による判定結果に基づいてネットワーク種別が判定された対象ネットワークを抽出し、その抽出した対象ネットワークにおいて、1回のネットワークスキャンに要する時間リソース量を算出し、ネットワークスキャンを実行する時間帯の長さと時間帯における混雑度とに基づいて時間帯におけるネットワークスキャンに必要なリソース量を算出し、時間リソース量に基づいてリソース量を超えないようにネットワークスキャンのスケジュールを作成するスケジュール作成処理を実行する。
(Configuration 8)
In any one of
(構成9)
構成8において、スケジュール作成手段は、スケジュール作成処理において、対象ネットワークにおけるスキャン応答遅延の平均値にマージン係数を乗算して時間リソース量を算出する。
(Configuration 9)
In the eighth configuration, the schedule creation means calculates the amount of time resources by multiplying the average value of the scan response delay in the target network by a margin coefficient in the schedule creation process.
(構成10)
構成8または構成9において、スケジュール作成手段は、判定手段による判定結果に基づいて複数の対象ネットワークを抽出したとき、複数の対象ネットワークの全てについてスケジュール作成処理を実行する。
(Configuration 10)
In the eighth or ninth configuration, when a plurality of target networks are extracted based on the determination result by the determining means, the schedule creating means executes a schedule creating process for all of the plurality of target networks.
(構成11)
また、この発明の実施の形態によれば、プログラムは、
送信手段が、複数のルータを介して情報を端末装置へ送信する多段ネットワークにおいて、ネットワークスキャンを行うためのパケットであるスキャンパケットを送信する第1のステップと、
受信手段が、多段ネットワークにおいて、スキャンパケットに対する応答であるスキャン応答を受信する第2のステップと、
計測手段が、第1のステップにおいてスキャンパケットが送信されてから第2のステップにおいてスキャン応答が受信されるまでのスキャン応答遅延を計測する第3のステップと、
演算手段が、ネットワークスキャン装置から複数のルータのうちスキャン応答が返って来たルータであり、かつ、端末装置に最も近い最近接ルータまでの段数である経路制御段数とスキャン応答遅延とに基づいて、ルータが1個であり、かつ、ネットワークスキャンの対象となる対象ネットワークにおける伝送遅延を算出する第4のステップと、
判定手段が、第4のステップにおいて算出された伝送遅延に基づいて対象ネットワークの種別を判定する第5のステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムである。
(Configuration 11)
According to an embodiment of the present invention, the program further comprises:
A first step in which a transmission means transmits a scan packet, which is a packet for performing a network scan, in a multi-stage network in which information is transmitted to a terminal device via a plurality of routers;
a second step of receiving, by a receiving means, a scan response in the multi-stage network, the scan response being a response to the scan packet;
a third step in which a measurement means measures a scan response delay from when the scan packet is transmitted in the first step to when the scan response is received in the second step;
a fourth step in which the calculation means calculates a transmission delay in a target network having one router and being a target of a network scan based on a route control step number, which is the number of steps to a nearest router that has returned a scan response from the network scanning device and is closest to the terminal device, and a scan response delay;
and a fifth step in which the determining means determines the type of the target network based on the transmission delay calculated in the fourth step.
(構成12)
構成11において、演算手段は、第4のステップにおいて、経路制御段数に基づいて当該ネットワークスキャン装置から対象ネットワークまでの間に存在するルータによる遅延時間である経路遅延を算出し、その算出した経路遅延をスキャン応答遅延から減算して伝送遅延を算出する。
(Configuration 12)
In
(構成13)
構成12において、演算手段は、第4のステップにおいて、スキャン応答に含まれる多段ネットワークの段数よりも小さい段数を経路制御段数とし、最近接ルータに対するスキャン応答遅延である経路制御応答遅延を経路制御段数で除算して1ホップ当たりの遅延時間を算出し、その算出した1ホップ当たりの遅延時間にネットワークスキャン装置から端末装置に最も近い位置に配置されたルータまでの段数または経路制御段数を乗算して経路遅延を算出し、その算出した経路遅延をスキャン応答遅延から減算して伝送遅延を算出する。
(Configuration 13)
In
(構成14)
構成13において、1ホップ当たりの遅延時間は、ネットワークスキャンの対象である複数の端末装置について算出された複数の1ホップ当たりの遅延時間の平均値からなり、
演算手段は、第4のステップにおいて、平均値にネットワークスキャン装置から端末装置に最も近い位置に配置されたルータまでの段数または経路制御段数を乗算して経路遅延を算出し、その算出した経路遅延をスキャン応答遅延から減算して伝送遅延を算出する。
(Configuration 14)
In
In the fourth step, the calculation means multiplies the average value by the number of stages or the number of route control stages from the network scanning device to the router located closest to the terminal device to calculate the route delay, and subtracts the calculated route delay from the scan response delay to calculate the transmission delay.
(構成15)
構成11から構成14のいずれかにおいて、判定手段は、第5のステップにおいて、伝送遅延をネットワークの種別に応じて決定されたしきい値と比較し、伝送遅延が最も近いしきい値に対応するネットワークの種別を対象ネットワークの種別として判定する仮判定を実行し、仮判定の回数が最も多い種別を対象ネットワークの種別として決定する。
(Configuration 15)
In any of
(構成16)
構成15において、しきい値は、スキャン応答遅延の最小値である最小スキャン応答遅延からなる。
(Configuration 16)
In
(構成17)
構成15または構成16において、判定手段は、第5のステップにおいて、仮判定の回数が同じである種別が複数存在するとき、対象ネットワークの種別を不明であると判定する。
(Configuration 17)
In
(構成18)
プログラムは、スケジュール作成手段が、判定手段による判定結果に基づいてネットワーク種別が判定された対象ネットワークを抽出し、その抽出した対象ネットワークにおいて、1回のネットワークスキャンに要する時間リソース量を算出し、ネットワークスキャンを実行する時間帯の長さと時間帯における混雑度とに基づいて時間帯におけるネットワークスキャンに必要なリソース量を算出し、時間リソース量に基づいてリソース量を超えないようにネットワークスキャンのスケジュールを作成するスケジュール作成処理を実行する第6のステップを更にコンピュータに実行させる。
(Configuration 18)
The program further causes the computer to execute a sixth step of a schedule creation process in which the schedule creation means extracts a target network whose network type has been determined based on the determination result by the determination means, calculates the amount of time resources required for one network scan in the extracted target network, calculates the amount of resources required for network scanning in a time period based on the length of the time period during which the network scan is performed and the degree of congestion in that time period, and creates a network scan schedule based on the amount of time resources so as not to exceed the amount of resources.
(構成19)
構成18において、スケジュール作成手段は、第6のステップのスケジュール作成処理において、対象ネットワークにおけるスキャン応答遅延の平均値にマージン係数を乗算して時間リソース量を算出する。
(Configuration 19)
In configuration 18, in the schedule creation process of the sixth step, the schedule creation means calculates the amount of time resource by multiplying the average value of the scan response delay in the target network by a margin coefficient.
(構成20)
構成18または構成19において、スケジュール作成手段は、第6のステップにおいて、判定手段による判定結果に基づいて複数の対象ネットワークを抽出したとき、複数の対象ネットワークの全てについてスケジュール作成処理を実行する。
(Configuration 20)
In configuration 18 or 19, when a plurality of target networks are extracted based on the determination result by the determination means in the sixth step, the schedule creation means executes a schedule creation process for all of the plurality of target networks.
(構成21)
更に、この発明の実施の形態によれば、記録媒体は、構成11から構成20のいずれかに記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
(Configuration 21)
Furthermore, according to an embodiment of the present invention, a recording medium is a computer-readable recording medium having the program according to any one of the eleventh to twentieth configurations recorded thereon.
ネットワークスキャンの対象となるネットワークの種別を判定できる。 You can determine the type of network being scanned.
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。 The embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the same or corresponding parts in the drawings are given the same reference numerals and their description will not be repeated.
図1は、この発明の実施の形態における通信システムの概略図である。図1を参照して、この発明の実施の形態による通信システム10は、ネットワークスキャン装置1と、インターネットプロバイダISPと、基地局BS1~BS4と、端末装置TM1~TM5とを備える。
Figure 1 is a schematic diagram of a communication system according to an embodiment of the present invention. Referring to Figure 1, a
ネットワークスキャン装置1、インターネットプロバイダISP(Internet Service Provider)、基地局BS1~BS4および端末装置TM1~TM5は、通信空間に配置される。
The
インターネットプロバイダISPは、ネットワークNW1の通信事業者である。基地局BS1~BS4は、それぞれ、ネットワークNW2~NW5の基地局である。ネットワークNW1は、例えば、有線LANであり、ネットワークNW2は、例えば、無線LAN(WLAN)であり、ネットワークNW3は、例えば、Wi-SUN(Wireless Smart Utility Network)であり、ネットワークNW4は、例えば、LoRa(Long Range)であり、ネットワークNW5は、例えば、LTE(Long Term Evolution)である。ネットワークNW1~NW5は、相互に異なる通信規格に従って通信を行う。 The Internet provider ISP is the telecommunications carrier of network NW1. Base stations BS1 to BS4 are base stations of networks NW2 to NW5, respectively. Network NW1 is, for example, a wired LAN, network NW2 is, for example, a wireless LAN (WLAN), network NW3 is, for example, a Wi-SUN (Wireless Smart Utility Network), network NW4 is, for example, LoRa (Long Range), and network NW5 is, for example, LTE (Long Term Evolution). Networks NW1 to NW5 communicate according to mutually different communication standards.
端末装置TM1~TM5は、それぞれ、ネットワークNW1~NW5内に配置され、インターネットプロバイダISPおよび基地局BS1~BS4と通信を行う。 The terminal devices TM1 to TM5 are placed in the networks NW1 to NW5, respectively, and communicate with the Internet provider ISP and the base stations BS1 to BS4.
なお、図1においては、ネットワークNW1~NW5のそれぞれにおいて、1個の端末装置が図示されているが、実際には、ネットワークNW1~NW5のそれぞれにおいて、複数の端末装置が存在する。 Note that in FIG. 1, one terminal device is shown in each of networks NW1 to NW5, but in reality, multiple terminal devices exist in each of networks NW1 to NW5.
この発明の実施の形態においては、端末装置TM1~TM5の各々が無線端末である場合があり、端末装置TM1~TM5の一部が無線端末からなり、かつ、残りが有線端末からなる場合もある。 In an embodiment of the present invention, each of the terminal devices TM1 to TM5 may be a wireless terminal, or some of the terminal devices TM1 to TM5 may be wireless terminals and the rest may be wired terminals.
端末装置TM1は、有線を介してインターネットプロバイダISPに接続される。 The terminal device TM1 is connected to the Internet provider ISP via a wired connection.
端末装置TM2~TM5は、それぞれ、無線通信によって基地局BS1~BS4と通信を行う。 The terminal devices TM2 to TM5 communicate with the base stations BS1 to BS4, respectively, via wireless communication.
ネットワークスキャン装置1は、後述する方法によって、端末装置TM1~TM5に対してネットワークスキャンを行い、ネットワークNW1~NW5の種別を判定する。
The
[実施の形態1]
図2は、図1に示すネットワークスキャン装置1の実施の形態1における概略図である。図2を参照して、ネットワークスキャン装置1は、ネットワークスキャナ11と、スキャン解析マネージャ12と、ホスト情報データベース13と、スキャンスケジューラ14とを備える。
[First embodiment]
Fig. 2 is a schematic diagram of the first embodiment of the
ネットワークスキャナ11は、スキャンスケジューラ14からスキャンスケジュールを受ける。そして、ネットワークスキャナ11は、1,2,3,・・・,g(gは、3以上の整数)のいずれかの数値に設定されたTTL(Time To Live)を含むg個のスキャンパケット(例えば、Pingパケットなど)を生成する。そうすると、ネットワークスキャナ11は、スキャンスケジュールに基づいて、g個のPingパケットを送信し、スキャン対象のネットワーク20に接続された端末装置に対してネットワークスキャンを行う。
The
そして、ネットワークスキャナ11は、ネットワーク20に接続された端末装置からネットワークスキャンのスキャン応答を受信し、その受信したスキャン応答をユーザ(ネットワークセキュリティ等からなる)30およびスキャン解析マネージャ12へ出力する。
Then, the
スキャン解析マネージャ12は、ネットワークスキャナ11からスキャン応答を受け、ネットワークスキャン中に通信ログを受ける。そして、スキャン解析マネージャ12は、スキャン応答に基づいてスキャン対象の端末装置のアドレスと、スキャン応答とを対応付けたスキャン結果を生成し、その生成したスキャン結果をホスト情報データベース13に格納することによってホスト情報データベース13を作成または更新する。
The
また、スキャン解析マネージャ12は、複数の端末装置を対象とするネットワークスキャンのスキャン応答遅延に基づいて、後述する方法によって、ネットワーク20(ネットワークNW1~NW5)の種別を判定する。
The
ホスト情報データベース13は、スキャン結果を記憶する。
The
スキャンスケジューラ14は、ホスト情報データベース13からスキャン結果を読み出す。また、スキャンスケジューラ14は、スキャン要件をユーザ30から受ける。スキャンスケジューラ14は、ネットワークスキャンを行う領域(例えば、日本国内)に存在する全ての端末装置のグローバルIPアドレスおよびドメイン名を予め保持している。
The
そして、スキャンスケジューラ14は、スキャン要件およびスキャン結果に基づいて、後述する方法によって、ネットワークスキャンのスキャンタイミングと各スキャンタイミングにおけるネットワークスキャンの対象となる端末装置とを対応付けたスキャンスケジュールを作成する。そうすると、スキャンスケジューラ14は、スキャンスケジュールをネットワークスキャナ11へ出力してスキャンスケジュールに従ってネットワークスキャンを実行するようにネットワークスキャナ11を制御する。
Then, based on the scan requirements and the scan results, the
図3は、図2に示すホスト情報データベース13の概念図である。図3を参照して、ホスト情報データベース13は、時刻tと、IPアドレスAddi(i=1~I、Iは、端末装置の総数)と、ドメイン名DNiと、基地局と、スキャン応答SRiと、スキャン応答遅延RTTiと、仮判定と、仮判定回数と、最終判定とを含む。時刻t、IPアドレスAddi、ドメイン名DNi、基地局、スキャン応答SRi、スキャン応答遅延RTTi、仮判定、仮判定回数および最終判定は、相互に対応付けられる。
Fig. 3 is a conceptual diagram of the
時刻tは、YYYY/MM/DD/hh/mm/ss(年/月/日/時/分/秒)によって表される。そして、時刻tは、ネットワークスキャンにおけるPingパケットをネットワークスキャンの対象である端末装置へ送信した時間を表す。 Time t is expressed as YYYY/MM/DD/hh/mm/ss (year/month/day/hour/minute/second). Time t represents the time when a Ping packet in a network scan is sent to the terminal device that is the target of the network scan.
IPアドレスAddiは、ネットワークスキャンの対象である端末装置のグローバルIPアドレスと、ネットワークスキャン装置1からネットワークスキャンの対象である端末装置までの間に存在するルータのIPアドレスとからなる。例えば、IPアドレスAdd1,Add11,Add12,・・・においては、IPアドレスAdd1は、端末装置のグローバルIPアドレスを表し、IPアドレスAdd11,Add12,・・・は、ネットワークスキャン装置1からネットワークスキャンの対象である端末装置(=IPアドレスAdd1)までの間に存在するルータのIPアドレスを表す。他のIPアドレスAdd2,Add21,Add22,・・・~AddI-1,AddI-11,AddI-12,・・・,AddI,AddI1,AddI2,・・・についても同様である。
The IP address Add i is composed of the global IP address of the terminal device that is the target of the network scan, and the IP address of a router that exists between the
ドメイン名DNiは、IPアドレスAddiに基づいてPTR(PoinTeR record)レコードを用いて変換されたものである。 The domain name DN i is converted based on the IP address Add i using a PTR (Pointer record).
基地局、スキャン応答SRi、スキャン応答遅延RTTi、仮判定、仮判定回数および最終判定は、端末装置iのIPアドレスAddiに対応して設けられる。 The base station, the scan response SR i , the scan response delay RTT i , the tentative decision, the number of tentative decisions, and the final decision are provided corresponding to the IP address Add i of the terminal device i.
スキャン応答SRiは、スキャン応答が返って来たとき、“1”からなり、スキャン応答が返って来なかったとき、“0”からなる。ネットワークスキャンは、通常、端末装置iのポート番号ごとに実行されるが、この発明の実施の形態においては、端末装置iのIPアドレスAddiごとにネットワークスキャンの結果を知りたいので、スキャン応答SRiは、端末装置iのIPアドレスAddiに対応付けられている。従って、端末装置iの複数のポート番号の少なくとも1つのポート番号からスキャン応答が返って来たとき、スキャン応答SRiは、1からなり、端末装置iの複数のポート番号の全てからスキャン応答が返って来なかったとき、スキャン応答SRiは、0からなる。 The scan response SR i is set to "1" when a scan response is returned, and set to "0" when no scan response is returned. A network scan is usually performed for each port number of terminal device i, but in this embodiment of the invention, since it is desired to know the results of a network scan for each IP address Add i of terminal device i, the scan response SR i is associated with the IP address Add i of terminal device i. Therefore, when a scan response is returned from at least one of the multiple port numbers of terminal device i, the scan response SR i is set to 1, and when no scan response is returned from any of the multiple port numbers of terminal device i, the scan response SR i is set to 0.
図3においては、端末装置から返って来たスキャン応答SRiについては、返って来たスキャン応答SRiの個数分のスキャン応答がホスト情報データベース13に格納される。これは、上述したように、ネットワークスキャンは、g個のPingパケットを送信して行われるため、最大でg個のスキャン応答SRiが返って来る。g個のスキャン応答SRiのうち、少なくとも1個のスキャン応答SRiが返って来れば、スキャン応答が返って来たことを示す“1”ではなく、返って来た個数分のスキャン応答SRiがホスト情報データベース13に格納されている。
3, for scan responses SR i returned from a terminal device, the number of scan responses SR i returned is stored in the
そして、スキャン応答SR1,SR11,SR12,・・・において、スキャン応答SR1は、端末装置(=IPアドレスAdd1)から返って来たスキャン応答を表し、スキャン応答SR11は、ネットワークスキャン装置1と端末装置(=IPアドレスAdd1)との間に存在するルータのうち、ネットワークスキャン装置1に最も近いルータから返って来たスキャン応答を表し、スキャン応答SR12は、ネットワークスキャン装置1と端末装置(=IPアドレスAdd1)との間に存在するルータのうち、ネットワークスキャン装置1に2番目に近いルータから返って来たスキャン応答を表す。スキャン応答SR1,SR11,SR12,・・・以外のスキャン応答SR3,SR31,SR32,・・・~SRI-1,SRI-11,SRI-12,・・・についても同様である。
In the scan responses SR 1 , SR 11 , SR 12 , ..., the scan response SR 1 represents the scan response returned from the terminal device (=IP address Add 1 ), the scan response SR 11 represents the scan response returned from the router closest to the
スキャン応答遅延RTTiは、Pingパケットを送信した時刻からスキャン応答SRiが返って来るまでの時間からなる。そして、スキャン応答遅延RTTiは、スキャン応答SRiが返って来たことに基づいて計測されるので、ホスト情報データベース13には、返って来たスキャン応答SRiの個数と同じ個数のスキャン応答遅延RTTiが格納される。従って、例えば、スキャン応答遅延RTT1,RTT11,RTT12,・・・は、それぞれ、スキャン応答SR1,SR11,SR12に対応付けられている。スキャン応答遅延RTT1,RTT11,RTT12,・・・以外のスキャン応答遅延RTT3,RTT31,RTT32,・・・~RTTI-1,RTTI-11,RTTI-12,・・・についても同様である。
The scan response delay RTT i is the time from the time when a Ping packet is transmitted to the time when a scan response SR i is returned. Since the scan response delay RTT i is measured based on the return of the scan response SR i , the
そして、スキャン応答遅延RTT1,RTT11,RTT12,・・・において、スキャン応答遅延RTT1は、スキャン応答SR1が端末装置(=IPアドレスAdd1)から返って来たときのスキャン応答遅延を表し、スキャン応答遅延RTT11は、ネットワークスキャン装置1と端末装置(=IPアドレスAdd1)との間に存在するルータのうち、ネットワークスキャン装置1に最も近いルータからスキャン応答SR11が返って来たときのスキャン応答遅延を表し、スキャン応答遅延RTT12は、ネットワークスキャン装置1と端末装置(=IPアドレスAdd1)との間に存在するルータのうち、ネットワークスキャン装置1に2番目に近いルータからスキャン応答SR12が返って来たときのスキャン応答遅延を表す。スキャン応答遅延RTT3,RTT31,RTT32,・・・~RTTI-1,RTTI-11,RTTI-12,・・・についても同様である。
In the scan response delays RTT 1 , RTT 11 , RTT 12 , ..., the scan response delay RTT 1 represents the scan response delay when the scan response SR 1 is returned from the terminal device (= IP address Add 1 ), the scan response delay RTT 11 represents the scan response delay when the scan response SR 11 is returned from the router closest to the
仮判定は、後述する方法によって判定されたネットワークの種別Typeからなる。種別Typeは、種別Type1~Type5のいずれかからなる。種別Type1は、Wired LANからなり、種別Type2は、WLANからなり、種別Type3は、Wi-SUNからなり、種別Type4は、LoRaからなり、種別Type5は、LTEからなる。
The tentative determination is made based on the type of network determined by the method described below. The type can be one of
仮判定回数は、仮判定に含まれる1個以上の種別に対応付けられた1個以上の仮判定回数からなる。仮判定回数は、対象ネットワークの種別を種別Type(種別Type1~Type5のいずれか)と仮判定した回数からなる。例えば、仮判定回数Nd_11は、対象ネットワークの種別を種別Type3と仮判定した回数からなる。他の仮判定回数Nd_12,Nd_13,Nd_31,Nd_32,Nd_51,Nd_I-11,Nd_I-12,Nd_I-13,Nd_I-14についても同様である。
The provisional judgment count consists of one or more provisional judgment counts associated with one or more types included in the provisional judgment. The provisional judgment count consists of the number of times the type of the target network was provisionally judged to be a Type (any of
最終判定は、それぞれ、端末装置のIPアドレスAdd1~AddIに対応付けられる。そして、最終判定は、最も多い仮判定回数に対応付けられた仮判定からなる。例えば、IPアドレスAdd1に対応付けられた種別Type3からなる最終判定は、種別Type1,Type3,Type4のうち、仮判定回数が最も多い仮判定回数Nd_11に対応付けられた種別Type3からなる。また、IPアドレスAddI-1に対応付けられた最終判定が“unknown”であるのは、仮判定回数Nd_I-11,Nd_I-12,Nd_I-13,Nd_I-14のうちの複数の仮判定回数が最も多く、相互に同じ回数であったためである。このように、仮判定回数が同じであるネットワーク種別が複数存在するとき、ネットワーク種別が“unknown”であると判定する。なお、“unknown”は、ネットワークの種別が不明であることを示す。更に、IPアドレスAddIに対応付けられた最終判定は、全てのスキャン応答SRIが返って来なかったので、対象ネットワークの種別を判定する動作を実行できなかったことを表す“-----”からなる。
The final judgments are respectively associated with the IP addresses Add 1 to Add I of the terminal device. The final judgments are made up of the provisional judgments associated with the largest number of provisional judgments. For example, the final judgment made up of the
図4は、スキャンスケジュールの概念図である。図4を参照して、スキャンスケジュールSCSHDは、スキャン総時間長TS_totalを有し、TS(TSは、1以上の整数)個のスキャンタイミング1S~スキャンタイミングTSを含む。
4 is a conceptual diagram of a scan schedule, and the scan schedule SCSHD has a total scan time length T S_total and includes T S (T S is an integer equal to or greater than 1)
スキャン総時間長TS_totalは、例えば、1日に設定され、スキャンタイミング1S~スキャンタイミングTSの各々は、例えば、1時間の時間長を有する。スキャンタイミングtS(tS=1S~TS)は、開始時刻tstartと、終了時刻tendと、対象アドレスAdd1~Addn(nは、1以上I以下の整数)とを含む。
The total scan time length T S_total is set to, for example, one day, and each of
開始時刻tstartは、スキャンタイミングtSにおいてネットワークスキャンを開始する時刻を表し、終了時刻tendは、スキャンタイミングtSにおいてネットワークスキャンを終了する時刻を表す。従って、ネットワークスキャナ11は、スキャンタイミングtSにおいて終了時刻tendが到来すると、ネットワークスキャンを終了する。
The start time t start represents the time when the network scan starts at the scan timing t S , and the end time t end represents the time when the network scan ends at the scan timing t S. Therefore, the
対象アドレスAdd1~Addnの各々は、グローバルIPアドレスからなる。そして、対象アドレスAdd1~Addnは、ネットワークスキャンの対象であるn個の端末装置を表す。 Each of the target addresses Add 1 to Add n is a global IP address, and represents n terminal devices that are targets of the network scan.
なお、スキャンタイミングtS以外のスキャンタイミング1S~(t-1)S,(t+1)S~TSの各々も、図4に示すスキャンタイミングtSと同じ構成からなる。
Each of the
スキャンタイミング1S~TSは、相互に同じ時間長(=tend-tstart)を有していてもよく、相互に異なる時間長(=tend-tstart)を有していてもよい。また、スキャンタイミング1S~TSは、相互に同じ個数のIPアドレスを有していてもよく、相互に異なる個数のIPアドレスを有していてもよい。 The scan timings 1S to TS may have the same time length (=t end -t start ) or may have different time lengths (=t end -t start ). Also, the scan timings 1S to TS may have the same number of IP addresses or may have different numbers of IP addresses.
また、スキャンタイミングtSは、1つの時刻を意味するのではなく、開始時刻tstartから終了時刻tendまでの所定の時間長を有する概念である。 Moreover, the scan timing tS does not mean a single time, but is a concept having a predetermined time length from the start time tstart to the end time tend.
ネットワークスキャンの対象となるネットワークの種別を判定する方法について説明する。 Explains how to determine the type of network being scanned.
スキャン解析マネージャ12は、1つのスキャンタイミングtSにおけるネットワークスキャンが終了すると、ホスト情報データベース13を参照して、1つのIPアドレスAddiに対応付けられたスキャン応答SRiおよびスキャン応答遅延RTTiを読み出す。
When the
そして、スキャン解析マネージャ12は、スキャン応答SRiに含まれるTTLiを検出する。この場合、スキャン解析マネージャ12は、例えば、IPアドレスAdd1に対応付けられたスキャン応答SR1,SR11,SR12,・・・からそれぞれTTL1,TTL11,TTL12,・・・を検出する。
Then, the
TTLは、Pingパケットが端末装置からネットワークスキャン装置1へ返って来るまでのホップ数を表す。1台のルータを通過する度に1ホップ増加するため、TTLは、Pingパケットが端末装置からネットワークスキャン装置1へ返って来るまでに通過したルータの台数+1を示す数値である。
TTL indicates the number of hops a Ping packet must make before returning from the terminal device to the
スキャン解析マネージャ12は、TTL1,TTL11,TTL12,・・・を検出すると、スキャン応答SR1,SR11,SR12,・・・にそれぞれ対応付けられたスキャン応答遅延STT1,RTT11,RTT12,・・・を検出する。そして、スキャン解析マネージャ12は、TTL1,TTL11,TTL12,・・・およびスキャン応答遅延STT1,RTT11,RTT12,・・・に基づいて、1ホップの遅延時間を算出する。
When
なお、スキャン解析マネージャ12は、IPアドレスAdd1以外のIPアドレスAdd2~AddIについても、同様にして1ホップの遅延時間を算出する。
The
図5は、1ホップの遅延時間を算出する方法を説明するための図である。図5を参照して、ネットワークスキャン装置1と、ネットワークスキャンの対象となる端末装置との間には、K(Kは、1以上の整数)個のルータが存在する。
Figure 5 is a diagram for explaining a method for calculating one-hop delay time. Referring to Figure 5, there are K (K is an integer equal to or greater than 1) routers between the
TTL=1を含むPingパケットは、ルータ1まで到達し、TTL=2を含むPingパケットは、ルータ2まで到達し、以下、同様にして、TTL=K-1を含むPingパケットは、ルータK-1まで到達し、TTL=Kを含むPingパケットは、ルータKまで到達し、TTL=K+1を含むPingパケットは、端末装置まで到達する。
A Ping packet containing TTL=1 reaches
端末装置は、Pingパケットを受信すると、Pingパケットからなるスキャン応答SRiを送信する。スキャン応答SRiは、端末装置からネットワークスキャン装置1までの間の各種の経路を経由してネットワークスキャン装置1に到達する。そして、スキャン応答SRiは、ネットワークスキャン装置1に到達したとき、通過したルータの個数からなるTTLを含む。
When the terminal device receives the Ping packet, it transmits a scan response SR i consisting of a Ping packet. The scan response SR i reaches the
そこで、この発明の実施の形態においては、端末装置からネットワークスキャン装置1に到達したスキャン応答に含まれるTTLのうち、最小のTTLをネットワーク経路の段数とする。そして、図5においては、最小のTTLを“K+1”とする。
Therefore, in this embodiment of the invention, the minimum TTL included in the scan response that arrives at the
そうすると、スキャン解析マネージャ12は、端末装置よりも1段手前のルータKからのスキャン応答SRに対応付けられたスキャン応答遅延RTTをホスト情報データベース13から検出し、その検出したスキャン応答遅延RTTをLast hop RTTとする。即ち、Last hop RTTは、端末装置からネットワークスキャン装置1へ到達したPingパケットに含まれるTTLによって表されるネットワークの段数K+1よりも1段だけ手前のルータKに対するスキャン応答遅延である。
Then, the
ネットワークスキャン装置1と端末装置との間に配置されたK個のルータ1~Kは、Pingパケットをネットワークスキャン装置1と端末装置との間で伝送するときの経路を制御する。従って、K個のルータ1~Kのうちスキャン応答SRが返って来たルータであり、かつ、端末装置に最も近いルータを「最近接ルータ」としたとき、ルータ1から最近接ルータまでの1個以上のルータを通過するときの経路段数を「経路制御段数」とする。その結果、ルータ1から最近接ルータまでの1個以上のルータは、通常、K個のルータ1~Kからなり、K個のルータ1~Kを通過するときの経路制御段数は、Kとなる。
スキャン解析マネージャ12は、式(1)によって1ホップの遅延時間を算出する。
The
1ホップの遅延時間=(Last hop RTT)/(経路制御段数)・・・(1)
式(1)における“Last hop RTT”は、ルータKに対して、複数回、Pingパケットを送信して取得した複数の「ルータKに対するスキャン応答遅延」の平均値からなっていてもよい。
One-hop delay time=(Last hop RTT)/(Number of routing stages) (1)
The "Last hop RTT" in formula (1) may be an average value of multiple "scan response delays to router K" obtained by transmitting Ping packets to router K multiple times.
Last hop RTTを用いて、1ホップの遅延時間を算出するのは、送信したい情報を含むパケットを送信先の端末装置へ送信する場合、送信先の端末装置は、最終的に、1個のルータを介してパケットを受信するので、ルータKと端末装置とからなるネットワークをネットワークスキャンの対象である対象ネットワークとするためである。また、TTL=K+1を含むPingパケットがルータKまで到達した後、ルータKを通過するスキャン応答SRは、端末装置によって送信されたものであり、ネットワークスキャン装置1からルータKまでのスキャン応答遅延RTTと、ネットワークスキャン装置1から端末装置までのスキャン応答遅延RTTとを区別できないからである。
The reason for using the last hop RTT to calculate the delay time for one hop is that when a packet containing the information to be sent is sent to a destination terminal device, the destination terminal device ultimately receives the packet via one router, so the network consisting of router K and the terminal device is treated as the target network for the network scan. In addition, after a Ping packet containing TTL=K+1 reaches router K, the scan response SR that passes through router K was sent by the terminal device, and it is not possible to distinguish between the scan response delay RTT from the
その結果、1ホップの遅延時間は、K個のルータ1~Kにおける遅延時間の平均遅延時間からなる。
As a result, the delay time for one hop is the average delay time of the delay times at
また、1ホップの遅延時間は、複数の端末装置について算出された複数の1ホップ当たりの遅延時間の平均値からなっていてもよい。 The delay time per hop may also be the average value of multiple delay times per hop calculated for multiple terminal devices.
このように、この発明の実施の形態においては、ネットワークスキャンは、ネットワークスキャン装置1からネットワークスキャンの対象である端末装置までの間に複数のルータが存在する多段ネットワークにおいて実行される。
Thus, in this embodiment of the invention, the network scan is performed in a multi-stage network in which there are multiple routers between the
スキャン解析マネージャ12は、1ホップの遅延時間を算出すると、1ホップの遅延時間にネットワークの経路段数(=K+1)よりも1段小さいKからなる経路制御段数を乗算して経路遅延RRTT(=1ホップの遅延時間×経路制御段数K)を算出する。
When the
なお、式(1)によって、Last hop RTTを経路制御段数Kで除算して1ホップの遅延時間を算出し、1ホップの遅延時間に経路制御段数Kを乗算して経路遅延RRTTを算出するのは、次の理由による。 The reason why the last hop RTT is divided by the number of routing stages K in formula (1) to calculate the delay time of one hop, and the route delay RRTT is calculated by multiplying the delay time of one hop by the number of routing stages K, is as follows.
Last hop RTTは、実際には、バラツキを有するので、Last hop RTTを経路制御段数Kで除算して1つのルータを通過するときの平均的な遅延時間を1ホップの遅延時間として算出し、その算出した1ホップの遅延時間に経路制御段数Kを乗算して経路遅延RRTTを算出することによって、Last hop RTTのバラツキを丸めるためである。 The last hop RTT actually varies, so the last hop RTT is divided by the number of routing stages K to calculate the average delay time when passing through one router as the delay time per hop, and the calculated delay time per hop is multiplied by the number of routing stages K to calculate the route delay RRTT, thereby rounding off the variation in the last hop RTT.
そして、ルータKからスキャン応答SRiが返って来ない場合には、ネットワークスキャン装置1がPingパケットを送信してからルータK-1からのスキャン応答SRiを受信するまでのスキャン応答遅延RTTiをLast hop RTTとして、上述した方法によって経路遅延RRTTを算出してもよく、ルータK-1,Kからスキャン応答SRiが返って来ない場合には、ネットワークスキャン装置1がPingパケットを送信してからルータK-2からのスキャン応答SRiを受信するまでのスキャン応答遅延RTTiをLast hop RTTとして、上述した方法によって経路遅延RRTTを算出してもよい。従って、一般的には、複数のルータ1~Kのうちの最近接ルータからのスキャン応答SRiを受信するまでのスキャン応答遅延RTTTiをLast hop RTTとして、上述した方法によって経路遅延RRTTを算出すればよい。
Then, if the scan response SR i is not returned from the router K, the scan response delay RTT i from when the
経路遅延RRTTを算出した後、スキャン解析マネージャ12は、端末装置からのスキャン応答SRに対応付けられたスキャン応答遅延RTTをホスト情報データベース13から検出する。そして、スキャン解析マネージャ12は、スキャン応答遅延RTTから経路遅延RRTT(=1ホップの遅延時間×経路制御段数K)を減算してアクセス系部分の伝送遅延ARTT(=スキャン応答遅延RTT-経路遅延RRTT(=1ホップの遅延時間×経路制御段数K))を算出する。
After calculating the route delay RRTT, the
なお、ルータKからスキャン応答SRiが返って来ない場合には、上述の方法により1ホップの遅延時間を算出し、その算出した1ホップの遅延時間に多段ネットワークの段数から1を減じた値(すなわち、ネットワークスキャン装置1からルータK(=端末装置に最も近い位置に配置されたルータ)までのネットワーク段数)を乗算して経路遅延RRTTを算出してもよい。このようにすることで、ルータKからスキャン応答SRiが返って来ない場合においても、ルータKから端末装置までの遅延をアクセス系部分の伝送遅延ARTTとして求めることができる。
If the scan response SR i is not returned from router K, the one-hop delay time may be calculated using the above-mentioned method, and the calculated one-hop delay time may be multiplied by a value obtained by subtracting 1 from the number of stages in the multistage network (i.e., the number of network stages from the
図6は、ネットワーク種別、最小スキャン応答遅延および平均スキャン応答遅延の対応表を示す図である。 Figure 6 shows a table showing the correspondence between network type, minimum scan response delay, and average scan response delay.
図6を参照して、対応表TBL1は、ネットワーク種別と、最小スキャン応答遅延と、平均スキャン応答遅延とを含む。最小スキャン応答遅延および平均スキャン応答遅延は、ネットワーク種別に対応付けられる。 Referring to FIG. 6, correspondence table TBL1 includes network type, minimum scan response delay, and average scan response delay. The minimum scan response delay and the average scan response delay are associated with the network type.
ネットワーク種別は、Wired LAN、WLAN、Wi-SUN、LoRaおよびLTEからなる。 Network types include Wired LAN, WLAN, Wi-SUN, LoRa and LTE.
0.310[ms]の最小スキャン応答遅延および0.41[ms]の平均スキャン応答遅延は、Wired LANに対応付けられる。0.839[ms]の最小スキャン応答遅延および2.16[ms]の平均スキャン応答遅延は、WLANに対応付けられる。180[ms]の最小スキャン応答遅延および460.4[ms]の平均スキャン応答遅延は、Wi-SUNに対応付けられる。3808[ms]の最小スキャン応答遅延および5250[ms]の平均スキャン応答遅延は、LoRaに対応付けられる。12.5[ms]の最小スキャン応答遅延および19.3[ms]の平均スキャン応答遅延は、LTEに対応付けられる。 The minimum scan response delay of 0.310 ms and the average scan response delay of 0.41 ms are associated with Wired LAN. The minimum scan response delay of 0.839 ms and the average scan response delay of 2.16 ms are associated with WLAN. The minimum scan response delay of 180 ms and the average scan response delay of 460.4 ms are associated with Wi-SUN. The minimum scan response delay of 3808 ms and the average scan response delay of 5250 ms are associated with LoRa. The minimum scan response delay of 12.5 ms and the average scan response delay of 19.3 ms are associated with LTE.
このように、Wired LAN、WLAN、Wi-SUN、LoRaおよびLTEは、相互に異なる最小スキャン応答遅延または平均スキャン応答遅延を有する。 Thus, Wired LAN, WLAN, Wi-SUN, LoRa and LTE have different minimum or average scan response delays.
そして、最小スキャン応答遅延または平均スキャン応答遅延は、対象ネットワークの種別を判定するためのしきい値DT_thを構成する。より具体的には、Wired LANの最小スキャン応答遅延または平均スキャン応答遅延は、しきい値DT_th1を構成し、WLANの最小スキャン応答遅延または平均スキャン応答遅延は、しきい値DT_th2を構成し、Wi-SUNの最小スキャン応答遅延または平均スキャン応答遅延は、しきい値DT_th3を構成し、LoRaの最小スキャン応答遅延または平均スキャン応答遅延は、しきい値DT_th4を構成し、LTEの最小スキャン応答遅延または平均スキャン応答遅延は、しきい値DT_th5を構成する。 The minimum or average scan response delay constitutes a threshold value DT_th for determining the type of the target network. More specifically, the minimum or average scan response delay of Wired LAN constitutes a threshold value DT_th1, the minimum or average scan response delay of WLAN constitutes a threshold value DT_th2, the minimum or average scan response delay of Wi-SUN constitutes a threshold value DT_th3, the minimum or average scan response delay of LoRa constitutes a threshold value DT_th4, and the minimum or average scan response delay of LTE constitutes a threshold value DT_th5.
スキャン解析マネージャ12は、対応表TBL1を保持している。そして、スキャン解析マネージャ12は、伝送遅延ARTTを算出すると、その算出した伝送遅延ARTTをしきい値DT_thと比較し、伝送遅延ARTTに最も近いしきい値DT_thに対応付けられたネットワーク種別を対象ネットワークの種別と仮判定する。
The
図7は、ネットワーク種別がWired LANであるときのスキャン応答遅延とネットワークスキャンの回数との関係を示す図である。 Figure 7 shows the relationship between scan response delay and the number of network scans when the network type is Wired LAN.
図7において、縦軸は、スキャン応答遅延を表し、横軸は、ネットワークスキャンの回数を表す。そして、図7は、実測されたスキャン応答遅延と、ネットワークスキャンの回数との関係を示す。 In Figure 7, the vertical axis represents the scan response delay, and the horizontal axis represents the number of network scans. Figure 7 also shows the relationship between the measured scan response delay and the number of network scans.
図7を参照して、Wired LANにおいて、スキャン応答遅延は、1000回までのネットワークスキャンに対して、概ね、0.30[ms]~0.55[ms]までの間に分布している。 Referring to Figure 7, in a wired LAN, the scan response delay is generally distributed between 0.30 ms and 0.55 ms for up to 1,000 network scans.
図8は、ネットワーク種別がWired LANであるときのスキャン応答遅延の確率分布関数を示す図である。 Figure 8 shows the probability distribution function of scan response delay when the network type is Wired LAN.
図8において、縦軸は、確率分布関数を表し、横軸は、スキャン応答遅延を表す。図8を参照して、スキャン応答遅延の平均は、0.41[ms]であり、スキャン応答遅延の最小値は、0.310[ms]であり、スキャン応答遅延の最大値は、0.560[ms]である。 In Figure 8, the vertical axis represents the probability distribution function, and the horizontal axis represents the scan response delay. Referring to Figure 8, the average scan response delay is 0.41 [ms], the minimum scan response delay is 0.310 [ms], and the maximum scan response delay is 0.560 [ms].
図9は、ネットワーク種別がWLAN、Wi-SUNおよびLoRaであるときのスキャン応答遅延とネットワークスキャンの回数との関係を示す図である。 Figure 9 shows the relationship between scan response delay and the number of network scans when the network types are WLAN, Wi-SUN, and LoRa.
図9において、縦軸は、スキャン応答遅延を表し、横軸は、ネットワークスキャンの回数を表す。そして、図9は、実測されたスキャン応答遅延と、ネットワークスキャンの回数との関係を示す。 In Figure 9, the vertical axis represents the scan response delay, and the horizontal axis represents the number of network scans. Figure 9 also shows the relationship between the measured scan response delay and the number of network scans.
図9を参照して、スキャン応答遅延は、1500回までのネットワークスキャンに対して、WLAN、Wi-SUNおよびLoRaの間で大きく異なっている。そして、スキャン応答遅延は、WLANにおいて、最も小さく、Wi-SUNにおいて、2番目に小さく、LoRaにおいて、最も大きい。 Referring to Figure 9, the scan response delay differs significantly between WLAN, Wi-SUN, and LoRa for up to 1500 network scans. The scan response delay is smallest for WLAN, second smallest for Wi-SUN, and largest for LoRa.
図10は、ネットワーク種別がWLANであるときのスキャン応答遅延の確率分布関数を示す図である。 Figure 10 shows the probability distribution function of scan response delay when the network type is WLAN.
図10において、縦軸は、確率分布関数を表し、横軸は、スキャン応答遅延を表す。図10を参照して、スキャン応答遅延の平均は、2.16[ms]であり、スキャン応答遅延の最小値は、0.839[ms]である。 In FIG. 10, the vertical axis represents the probability distribution function, and the horizontal axis represents the scan response delay. Referring to FIG. 10, the average scan response delay is 2.16 [ms], and the minimum scan response delay is 0.839 [ms].
図11は、ネットワーク種別がWi-SUNであるときのスキャン応答遅延の確率分布関数を示す図である。図11において、縦軸は、確率分布関数を表し、横軸は、スキャン応答遅延を表す。図11を参照して、スキャン応答遅延の平均は、460.4[ms]であり、スキャン応答遅延の最小値は、180[ms]である。 Figure 11 is a diagram showing the probability distribution function of the scan response delay when the network type is Wi-SUN. In Figure 11, the vertical axis represents the probability distribution function, and the horizontal axis represents the scan response delay. Referring to Figure 11, the average scan response delay is 460.4 [ms], and the minimum value of the scan response delay is 180 [ms].
図12は、ネットワーク種別がLoRaであるときのスキャン応答遅延の確率分布関数を示す図である。図12において、縦軸は、確率分布関数を表し、横軸は、スキャン応答遅延を表す。図12を参照して、スキャン応答遅延の平均は、5250[ms]であり、スキャン応答遅延の最小値は、3808[ms]である。 Figure 12 is a diagram showing the probability distribution function of the scan response delay when the network type is LoRa. In Figure 12, the vertical axis represents the probability distribution function, and the horizontal axis represents the scan response delay. Referring to Figure 12, the average scan response delay is 5250 [ms], and the minimum value of the scan response delay is 3808 [ms].
なお、ネットワーク種別がLTEである場合も、上述したWired LAN、WLAN、Wi-SUNおよびLoRaと同様にして、実測したスキャン応答遅延の分布に基づいて、最小スキャン応答遅延および平均スキャン応答遅延の値を決定した。 When the network type is LTE, the minimum scan response delay and average scan response delay values were determined based on the distribution of the measured scan response delays in the same manner as for Wired LAN, WLAN, Wi-SUN, and LoRa described above.
スキャン解析マネージャ12は、終了条件が満たされるまで仮判定を繰り返し実行する。終了条件は、次の終了条件1および終了条件2のいずれかからなる。
The
(終了条件1)
仮判定を所定の回数Mだけ実施した場合
なお、Mは、例えば、10回である。
(Termination condition 1)
When the provisional determination is performed a predetermined number of times M, M is, for example, 10 times.
(終了条件2)
あるネットワーク種別に対する仮判定回数が支配的になった場合
例えば、あるネットワーク種別に対する仮判定回数がM/2回以上になった場合である。
(Termination condition 2)
When the number of provisional judgments for a certain network type becomes dominant: For example, when the number of provisional judgments for a certain network type becomes M/2 or more.
また、スキャン解析マネージャ12は、終了条件1を用いる場合、所定の時間内に仮判定回数がM回に達しないとき、ネットワーク種別を“unknown”と判定する。
In addition, when using
図13は、ネットワーク種別を判定する動作を説明するためのフローチャートである。なお、図13においては、ネットワークスキャンの対象である全ての端末装置(=IPアドレスAdd1~AddI)からそれぞれスキャン応答SR1~SRIが返って来たことを前提としてネットワーク種別を判定する動作を説明する。 Fig. 13 is a flowchart for explaining the operation of determining the network type. Note that in Fig. 13, the operation of determining the network type is explained on the assumption that scan responses SR 1 to SR I have been returned from all terminal devices (=IP addresses Add 1 to Add I ) that are targets of the network scan.
図13を参照して、ネットワーク種別を判定する動作が開始されると、スキャン解析マネージャ12は、i=1を設定する(ステップS1)。そして、ネットワークスキャナ11は、Pingパケットを送信してネットワークスキャンを実行する(ステップS2)。
Referring to FIG. 13, when the operation to determine the network type is started, the
その後、スキャン解析マネージャ12は、スキャン応答遅延を計測する(ステップS3)。
Then, the
引き続いて、スキャン解析マネージャ12は、ネットワークの経路段数およびスキャン応答遅延に基づいてアクセス系部分の伝送遅延ARTTiを算出する(ステップS4)。
Next, the
そして、スキャン解析マネージャ12は、伝送遅延ARTTiをしきい値と比較し、ネットワーク種別を仮判定する(ステップS5)。
Then, the
そうすると、スキャン解析マネージャ12は、仮判定の終了条件を満たすか否かを判定する(ステップS6)。
The
ステップS6において、仮判定の終了条件を満たさないと判定されたとき、一連の動作は、ステップS2へ移行し、ステップS6において、仮判定の終了条件を満たすと判定されるまで、ステップS2~ステップS6が繰り返し実行される。 If it is determined in step S6 that the termination condition for the provisional judgment is not met, the series of operations proceeds to step S2, and steps S2 to S6 are repeatedly executed until it is determined in step S6 that the termination condition for the provisional judgment is met.
そして、ステップS6において、仮判定の終了条件を満たすと判定されると、スキャン解析マネージャ12は、仮判定回数が所定の時間内にM回に達したか否かを判定する(ステップS7)。
If it is determined in step S6 that the condition for ending the provisional judgment is met, the
ステップS7において、仮判定回数が所定の時間内にM回に達しなかったと判定されたとき、スキャン解析マネージャ12は、“unknown”を端末装置iの最終判定結果に設定する(ステップS8)。
When it is determined in step S7 that the number of provisional judgments has not reached M within the predetermined time, the
一方、ステップS7において、仮判定回数が所定の時間内にM回に達したと判定されたとき、スキャン解析マネージャ12は、判定回数が最も多い仮判定結果を端末装置iの最終判定結果に設定する(ステップS9)。
On the other hand, when it is determined in step S7 that the number of provisional judgments has reached M within the predetermined time, the
そして、スキャン解析マネージャ12は、ステップS8またはステップS9の後、i=Iであるか否かを判定する(ステップS10)。
Then, after step S8 or step S9, the
ステップS10において、i=Iでないと判定されたとき、スキャン解析マネージャ12は、i=i+1を設定する(ステップS11)。その後、一連の動作は、ステップS2へ移行し、ステップS10において、i=Iであると判定されるまで、ステップS2~ステップS11が繰り返し実行される。
If it is determined in step S10 that i is not equal to I, the
そして、ステップS10において、i=Iであると判定されると、スキャン解析マネージャ12は、最終判定結果をホスト情報データベース13に記録する(ステップS12)。そして、ステップS12の後、ネットワーク種別を判定する動作が終了する。
If it is determined in step S10 that i=I, the
なお、図13に示すフローチャートに従って、スキャン応答SRが返って来なかった端末装置(=IPアドレスAddi)も対象として対象ネットワークの種別を判定するには、ステップS2とステップS3との間に「スキャン応答SRiが“1”からなるか否かを判定するステップ」を挿入し、スキャン応答SRiが“1”からなると判定されたとき、ステップS3へ移行し、スキャン応答SRiが“1”からならないと判定されたとき、ステップS10へ移行するようにすればよい。 In addition, in order to determine the type of the target network including terminal devices (=IP address Add i ) from which a scan response SR was not returned according to the flowchart shown in FIG. 13, a "step of determining whether or not the scan response SR i is "1"" can be inserted between steps S2 and S3, and when it is determined that the scan response SR i is "1", the process proceeds to step S3, and when it is determined that the scan response SR i is not "1", the process proceeds to step S10.
図14は、図13のステップS4の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。図14を参照して、図13のステップS3の後、スキャン解析マネージャ12は、端末装置iからのスキャン応答SRiに含まれるTTLiを検出し、その検出したTTLiの数値K+1をネットワークの経路段数に設定する(ステップS41)。
Fig. 14 is a flow chart for explaining the detailed operation of step S4 in Fig. 13. Referring to Fig. 14, after step S3 in Fig. 13,
そして、スキャン解析マネージャ12は、端末装置iの1つ手前に位置するルータKからのスキャン応答SRiKに対応するスキャン応答遅延RTTiKを検出する(ステップS42)。
Then, the
その後、スキャン解析マネージャ12は、スキャン応答遅延RTTiKをネットワークスキャン装置からルータKまでのホップ数である経路制御段数Kで除算して1ホップの遅延時間を算出する(ステップS43)。
Thereafter, the
引き続いて、スキャン解析マネージャ12は、1ホップの遅延時間にネットワークスキャン装置からルータKまでの経路制御段数Kを乗算して経路遅延を算出する(ステップS44)。
The
そうすると、スキャン解析マネージャ12は、端末装置iからのスキャン応答SRiに対応付けられたスキャン応答遅延RTTiから経路遅延を減算して伝送遅延ARTTiを算出する(ステップS45)。その後、一連の動作は、図13のステップS5へ移行する。
Then, the
なお、図14に示すフローチャートにおいては、ステップS42において、端末装置iの最近接ルータKclsからのスキャン応答SRiKclsに対応するスキャン応答遅延RTTiKclsを検出し、ステップS43において、スキャン応答遅延RTTiKclsをネットワークスキャン装置から最近接ルータKclsまでのホップ数である経路制御段数で除算して1ホップの遅延時間を算出してもよい。ここで、スキャン応答SRiKclsおよびスキャン応答遅延RTTiKclsにおいて、添え字“i”は、IPアドレスAddiに対応しており、添え字“Kcls”は、最近接ルータKclsに対応している。 14, in step S42, the scan response delay RTT iKcls corresponding to the scan response SR iKcls from the nearest router Kcls of terminal device i may be detected, and in step S43, the scan response delay RTT iKcls may be divided by the number of routing control stages, which is the number of hops from the network scanning device to the nearest router Kcls, to calculate the delay time of one hop. Here, in the scan response SR iKcls and the scan response delay RTT iKcls , the subscript "i" corresponds to the IP address Add i , and the subscript "Kcls" corresponds to the nearest router Kcls.
図15は、図13のステップS5の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。 Figure 15 is a flowchart explaining the detailed operation of step S5 in Figure 13.
図15を参照して、図13のステップS4の後、スキャン解析マネージャ12は、保持している対応表TBL1からそれぞれWired LAN、WLAN、Wi-SUN、LoRaおよびLTEのネットワークにおけるしきい値DT_th1~DT_th5を読み出す(ステップS51)。
Referring to FIG. 15, after step S4 in FIG. 13, the
この場合、スキャン解析マネージャ12は、Wired LANにおけるしきい値としてしきい値DT_th1を読み出し、WLANにおけるしきい値としてしきい値DT_th2を読み出し、Wi-SUNにおけるしきい値としてしきい値DT_th3を読み出し、LoRaにおけるしきい値としてしきい値DT_th4を読み出し、LTEにおけるしきい値としてしきい値DT_th5を読み出す。
In this case, the
また、スキャン解析マネージャ12は、対応表TBL1の最小スキャン応答遅延または平均スキャン応答遅延をしきい値DT_th1~DT_th5として読み出す。
The
ステップS51の後、スキャン解析マネージャ12は、j=1を設定し(ステップS52)、伝送遅延ARTTiとしきい値DT_thjとの差の絶対値|ARTTi―DT_thj|を算出する(ステップS53)。
After step S51, the
そして、スキャン解析マネージャ12は、j=NNWであるか否かを判定する(ステップS54)。なお、NNWは、ネットワークの総数である。
Then, the
ステップS54において、j=NNWでないと判定されたとき、スキャン解析マネージャ12は、j=j+1を設定する(ステップS55)。その後、一連の動作は、ステップS53へ移行し、ステップS54において、j=NNWであると判定されるまで、ステップS53~ステップS55が繰り返し実行される。
When it is determined in step S54 that j=N NW is not true, scan
そして、ステップS54において、j=NNWであると判定されると、スキャン解析マネージャ12は、複数の絶対値|ARTTi―DT_thj|から最小値を検出する(ステップS56)。
If it is determined in step S54 that j= NNW , the
そうすると、スキャン解析マネージャ12は、最小値が複数有るか否かを判定する(ステップS57)。
The
ステップS57において、最小値が複数有ると判定されたとき、スキャン解析マネージャ12は、対象ネットワークの種別を“unknown”と仮判定する(ステップS58)。
If it is determined in step S57 that there are multiple minimum values, the
一方、ステップS57において、最小値が複数無いと判定されたとき、スキャン解析マネージャ12は、最小値の算出に用いられたしきい値DT_thjに対応するネットワーク種別を対象ネットワークの種別として仮判定する(ステップS59)。
On the other hand, if it is determined in step S57 that there are not multiple minimum values, the
そして、ステップS58またはステップS59の後、スキャン解析マネージャ12は、仮判定結果と仮判定回数をホスト情報データベース13に記録する(ステップS60)。その後、一連の動作は、図13のステップS6へ移行する。
Then, after step S58 or step S59, the
図16は、ネットワーク種別を判定する動作を説明するための別のフローチャートである。なお、図16においては、ネットワークスキャンの対象である全ての端末装置(=IPアドレスAdd1~AddI)からそれぞれスキャン応答SR1~SRIが返って来たことを前提としてネットワーク種別を判定する動作を説明する。 Fig. 16 is another flowchart for explaining the operation of determining the network type. Note that in Fig. 16, the operation of determining the network type is explained on the assumption that scan responses SR1 to SR1 have been returned from all terminal devices (=IP addresses Add1 to AddI ) that are targets of the network scan.
図16に示すフローチャートは、図13に示すフローチャートのステップS7~ステップS9をステップS13~ステップS17に変えたものであり、その他は、図13に示すフローチャートと同じである。 The flowchart shown in FIG. 16 is the same as the flowchart shown in FIG. 13, except that steps S7 to S9 of the flowchart shown in FIG. 13 are replaced with steps S13 to S17.
図16を参照して、ネットワーク種別を判定する動作が開始されると、上述したステップS1~ステップS6が順次実行される。 Referring to FIG. 16, when the operation to determine the network type is started, steps S1 to S6 described above are executed in sequence.
そして、ステップS6において、仮判定の終了条件を満たさないと判定されたとき、スキャン解析マネージャ12は、所定時間が経過したか否かを判定する(ステップS13)。
Then, when it is determined in step S6 that the conditions for terminating the provisional judgment are not met, the
ステップS13において、所定時間が経過したと判定されたとき、スキャン解析マネージャ12は、“unknown”を端末装置iの最終判定結果に設定する(ステップS14)。
When it is determined in step S13 that the predetermined time has elapsed, the
一方、ステップS13において、所定時間が経過していないと判定されたとき、一連の動作は、ステップS2へ移行し、ステップS6において、所定時間が経過するまでに仮判定の終了条件を満たすと判定されるまで、ステップS2~ステップS6,S13が繰り返し実行される。 On the other hand, if it is determined in step S13 that the predetermined time has not elapsed, the series of operations proceeds to step S2, and steps S2 to S6 and S13 are repeatedly executed until it is determined in step S6 that the termination condition for the provisional judgment is met before the predetermined time has elapsed.
そして、ステップS6において、仮判定の終了条件を満たすと判定されると、スキャン解析マネージャ12は、仮判定回数が支配的であるか否かを判定する(ステップS15)。
Then, if it is determined in step S6 that the condition for terminating the provisional judgment is met, the
ステップS15において、仮判定回数が支配的であると判定されたとき、スキャン解析マネージャ12は、仮判定回数が支配的になった仮判定結果を端末装置iの最終判定結果に設定する(ステップS16)。
When it is determined in step S15 that the number of provisional judgments is dominant, the
一方、ステップS15において、仮判定回数が支配的でないと判定されたとき、スキャン解析マネージャ12は、判定回数が最も多い仮判定結果を端末装置iの最終判定結果に設定する(ステップS17)。
On the other hand, when it is determined in step S15 that the number of provisional judgments is not dominant, the
そして、スキャン解析マネージャ12は、ステップS14、ステップS16およびステップS17のいずれかの後、上述したステップS10~ステップS12を順次実行する。この場合、スキャン解析マネージャ12は、ステップS10において、i=Iでないと判定したとき、上述したステップS11を実行する。その後、一連の動作は、ステップS2へ移行し、ステップS10において、i=Iであると判定されるまで、ステップS2~S6,S13~S17が繰り返し実行される。
Then, the
そして、ステップS10において、i=Iであると判定されると、上述したステップS12が実行され、ネットワーク種別を判定する動作が終了する。 If it is determined in step S10 that i=I, then step S12 described above is executed, and the operation of determining the network type is completed.
なお、図16に示すフローチャートにおいては、ステップS4の詳細な動作は、図14に示すフローチャートに従って実行され、ステップS5の詳細な動作は、図15に示すフローチャートに従って実行される。 In the flowchart shown in FIG. 16, the detailed operation of step S4 is performed according to the flowchart shown in FIG. 14, and the detailed operation of step S5 is performed according to the flowchart shown in FIG. 15.
また、図16に示すフローチャートに従って、スキャン応答SRが返って来なかった端末装置(=IPアドレスAddi)も対象として対象ネットワークの種別を判定するには、ステップS2とステップS3との間に「スキャン応答SRiが“1”からなるか否かを判定するステップ」を挿入し、スキャン応答SRiが“1”からなると判定されたとき、ステップS3へ移行し、スキャン応答SRiが“1”からならないと判定されたとき、ステップS10へ移行するようにすればよい。 Furthermore, in order to determine the type of target network including terminal devices (=IP address Add i ) from which a scan response SR was not returned according to the flowchart shown in FIG. 16 , a “step of determining whether or not the scan response SR i is “1”” can be inserted between steps S2 and S3, and when it is determined that the scan response SR i is “1”, the process proceeds to step S3, and when it is determined that the scan response SR i is not “1”, the process proceeds to step S10.
図17は、最小スキャン応答遅延をしきい値として用いたときのネットワーク種別を判定する実験結果を示す図である。 Figure 17 shows the results of an experiment to determine the network type when the minimum scan response delay is used as the threshold.
図17においては、ネットワーク種別としてWLAN、Wi-SUNおよびLoRaを用いた。また、実験の試行回数は、各ネットワークの種別に対してそれぞれ200回である。 In Figure 17, the network types used were WLAN, Wi-SUN, and LoRa. The number of experimental trials was 200 for each network type.
図17を参照して、図13に示すフローチャート(図14および図15に示すフローチャートを含む。)に従ってネットワーク種別を判定した結果、対象ネットワークの種別がWLANであると判定された回数、対象ネットワークの種別がWi-SUNであると判定された回数、および対象ネットワークの種別がLoRaであると判定された回数は、全て、200回であった。 Referring to FIG. 17, as a result of determining the network type according to the flowchart shown in FIG. 13 (including the flowcharts shown in FIG. 14 and FIG. 15), the number of times the type of the target network was determined to be WLAN, the number of times the type of the target network was determined to be Wi-SUN, and the number of times the type of the target network was determined to be LoRa were all 200 times.
このように、しきい値Dt_thjとして最小スキャン応答遅延を用いたとき、100%の確率で対象ネットワークの種別をWLAN、Wi-SUNおよびLoRaのいずれかであると判定することができることが分かった。 In this way, it was found that when the minimum scan response delay is used as the threshold value Dt_thj, it is possible to determine with 100% probability that the type of the target network is either WLAN, Wi-SUN, or LoRa.
図18は、平均スキャン応答遅延をしきい値として用いたときのネットワーク種別を判定する実験結果を示す図である。 Figure 18 shows the results of an experiment to determine network type when the average scan response delay is used as a threshold.
図18においても、ネットワーク種別としてWLAN、Wi-SUNおよびLoRaを用い、実験の試行回数も、各ネットワークの種別に対してそれぞれ200回である。 In Figure 18, WLAN, Wi-SUN, and LoRa were used as network types, and the number of experimental trials was 200 for each network type.
図18を参照して、図13に示すフローチャート(図14および図15に示すフローチャートを含む。)に従ってネットワーク種別を判定した結果、対象ネットワークの種別がWLANであると判定された回数は、200回である。また、対象ネットワークの種別がWi-SUNであると判定された回数が194回であり、対象ネットワークの種別がWLUNであると判定された回数が6回である。更に、対象ネットワークの種別がLoRaであると判定された回数は、200回である。 Referring to FIG. 18, as a result of determining the network type according to the flowchart shown in FIG. 13 (including the flowcharts shown in FIG. 14 and FIG. 15), the number of times that the type of the target network was determined to be WLAN was 200. In addition, the number of times that the type of the target network was determined to be Wi-SUN was 194, and the number of times that the type of the target network was determined to be WLUN was 6. In addition, the number of times that the type of the target network was determined to be LoRa was 200.
このように、しきい値Dt_thjとして平均スキャン応答遅延を用いたとき、WLANおよびLoRaのネットワークについては、100%の確率で対象ネットワークの種別を判定でき、Wi-SUNのネットワークについては、97%の確率で対象ネットワークの種別を判定できることが分かった。 In this way, when the average scan response delay is used as the threshold Dt_thj, it was found that the type of the target network can be determined with a 100% probability for WLAN and LoRa networks, and with a 97% probability for Wi-SUN networks.
図17および図18に示す実験結果によって、図13に示すフローチャート(図14および図15に示すフローチャートを含む。)によるネットワーク種別の判定方法は、高い確率で対象ネットワークの種別を判定できることが分かった。そして、しきい値DT_thjとして最小スキャン応答遅延を用いることによって、対象ネットワークの種別を判定する確率を100%に向上できることが分かった。 The experimental results shown in Figures 17 and 18 show that the method of determining the network type using the flowchart shown in Figure 13 (including the flowcharts shown in Figures 14 and 15) can determine the type of the target network with a high probability. It was also found that by using the minimum scan response delay as the threshold value DT_thj, the probability of determining the type of the target network can be improved to 100%.
従って、スキャン解析マネージャ12は、好ましくは、図15のステップS51において、対応表TBL1から最小スキャン応答遅延をしきい値DT_th1~DT_th5として読み出す。
Therefore, the
上述したように、図13に示すフローチャート(図14および図15に示すフローチャートを含む。)に従ってネットワーク種別を判定することによって対象ネットワークの種別を正確に判定することができる。 As described above, the type of the target network can be accurately determined by determining the network type according to the flowchart shown in FIG. 13 (including the flowcharts shown in FIG. 14 and FIG. 15).
実施の形態1においては、ネットワークスキャン装置1の動作は、ソフトウェアによって実現されてもよい。この場合、ネットワークスキャン装置1は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)を備える。そして、ROMは、図13に示すフローチャート(図14および図15に示すフローチャートを含む。)の各ステップからなるプログラムProg_A、または図16に示すフローチャート(図14および図15に示すフローチャートを含む。)の各ステップからなるプログラムProg_Bを記憶する。
In the first embodiment, the operation of the
CPUは、ROMからプログラムProg_AまたはプログラムProg_Bを読み出し、その読み出したプログラムProg_AまたはプログラムProg_Bを実行して、対象ネットワークの種別を判定する。RAMは、算出された1ホップの遅延時間、経路遅延、伝送遅延ARTTi、複数の絶対値|ARTTi-DT_thj|および複数の絶対値|ARTTi-DT_thj|の最小値を一時的に記憶する。 The CPU reads out the program Prog_A or the program Prog_B from the ROM and executes the read out program Prog_A or the program Prog_B to determine the type of the target network. The RAM temporarily stores the calculated one-hop delay time, the route delay, the transmission delay ARTT i , the multiple absolute values |ARTT i -DT_thj|, and the minimum value of the multiple absolute values |ARTT i -DT_thj|.
また、プログラムProg_AまたはプログラムProg_Bは、CD,DVD等の記録媒体に記録されて流通してもよい。プログラムProg_AまたはプログラムProg_Bを記録した記録媒体がコンピュータに装着されると、コンピュータは、記録媒体からプログラムProg_AまたはプログラムProg_Bを読み出して実行し、対象ネットワークの種別を判定する。 In addition, program Prog_A or program Prog_B may be recorded on a recording medium such as a CD or DVD and distributed. When the recording medium on which program Prog_A or program Prog_B is recorded is inserted into a computer, the computer reads program Prog_A or program Prog_B from the recording medium and executes it to determine the type of the target network.
従って、プログラムProg_AまたはプログラムProg_Bを記録した記録媒体は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体である。 Therefore, a recording medium on which the program Prog_A or the program Prog_B is recorded is a computer-readable recording medium.
[実施の形態2]
図19は、図1に示すネットワークスキャン装置の実施の形態2における概略図である。
[Embodiment 2]
FIG. 19 is a schematic diagram of the network scanning device shown in FIG. 1 according to a second embodiment.
図19を参照して、実施の形態2におけるネットワークスキャン装置1Aは、図2に示すネットワークスキャン装置1のスキャンスケジューラ14をスキャンスケジューラ14Aに変えたものであり、その他は、ネットワークスキャン装置1と同じである。
Referring to FIG. 19, the network scanning device 1A in the second embodiment is the same as the
スキャンスケジューラ14Aは、スキャン解析マネージャ12による対象ネットワークの種別の判定結果に基づいて、後述する方法によって、対象ネットワークの種別に応じてネットワークスキャンのスキャンスケジュールを作成する。そして、スキャンスケジューラ14Aは、その作成したスキャンスケジュールをネットワークスキャナ11へ出力してスキャンスケジュールに従ってネットワークスキャンを実行するようにネットワークスキャナ11を制御する。
The
ネットワークの種別に応じてスキャンスケジュールを作成する方法について説明する。スキャンスケジューラ14Aは、ホスト情報データベース13の最終判定からネットワークの種別を検出する。
We will explain how to create a scan schedule according to the network type. The
そして、スキャンスケジューラ14Aは、検出したネットワークの種別の全てについて、1回のネットワークスキャンに必要な時間リソース量RSC_Timeを算出する。
Then, the
また、スキャンスケジューラ14Aは、ネットワークスキャンの1つのスキャンタイミング(即ち、図4に示すスキャンタイミングtS)の時間長L_tSを検出する。
Furthermore, the
更に、スキャンスケジューラ14Aは、1つのスキャンタイミング(即ち、図4に示すスキャンタイミングtS)における通信の混雑度CNG_tSをネットワークの全てについて予め保持している。混雑度CNG_tSは、0~1の範囲の実数からなる。
Furthermore, the
そして、スキャンスケジューラ14Aは、1つのスキャンタイミング(即ち、図4に示すスキャンタイミングtS)におけるネットワークスキャンに利用可能なリソース量をRSC_tSとすると、RSC_tS=(1-CNG_tS)×L_tSによって、1つのスキャンタイミング(即ち、図4に示すスキャンタイミングtS)におけるネットワークスキャンに利用可能なリソース量RSC_tSを算出する。
Then, if the amount of resources available for network scanning at one scan timing (i.e., scan timing t S shown in FIG. 4 ) is RSC_t S , the
そうすると、スキャンスケジューラ14Aは、時間リソース量RSC_Timeに基づいて、リソース量RSC_tSを超えないようにスキャンスケジュールを作成する。
Then, the
図20は、1回のネットワークスキャンに必要な時間リソース量RSC_Timeの例を示す図である。 Figure 20 shows an example of the amount of time resources RSC_Time required for one network scan.
図20を参照して、時間リソース量RSC_Timeは、Wired LANにおいて、0.49[ms]であり、WLANにおいて、2.59[ms]であり、Wi-SUNにおいて、552[ms]であり、LoRaにおいて、6300[ms]であり、LTEにおいて、23.16[ms]である。 Referring to FIG. 20, the time resource amount RSC_Time is 0.49 [ms] in Wired LAN, 2.59 [ms] in WLAN, 552 [ms] in Wi-SUN, 6300 [ms] in LoRa, and 23.16 [ms] in LTE.
スキャンスケジューラ14Aは、図6に示す平均スキャン応答遅延にマージン係数(例えば、1.2)を乗算して図20に示す時間リソース量RSC_Timeを各ネットワークについて算出する。なお、マージン係数は、各ネットワーク種別について、スキャン応答遅延の標準偏差を超えない範囲で決定されてもよい。
The
スキャンスケジューラ14Aは、リソース量RSC_tSを時間リソース量RSC_Timeで除算して除算結果N_DIVを算出する。リソース量RSC_tSは、(1-CNG_tS)×L_tSによって算出され、混雑度CNG_tSの単位は、無次元であるので、リソース量RSC_tSの単位は、[ms]である。その結果、除算結果N_DIVは、1つのスキャンタイミング(即ち、図4に示すスキャンタイミングtS)においてネットワークスキャンを実行可能な端末装置(IPアドレスAddi)の最大数を示す。
The
従って、リソース量RSC_tSを超えないようにスキャンスケジュールを作成することは、除算結果N_DIVを超えないように、1つのスキャンタイミング(即ち、図4に示すスキャンタイミングtS)においてネットワークスキャンを実行する端末装置(IPアドレスAddi)の個数を決定することに相当する。 Therefore, creating a scan schedule so as not to exceed the resource amount RSC_tS corresponds to determining the number of terminal devices (IP address Add i ) that perform a network scan at one scan timing (i.e., scan timing t S shown in FIG. 4 ) so as not to exceed the division result N_DIV.
図21は、図19に示すネットワークスキャン装置1Aの動作を説明するためのフローチャートである。 Figure 21 is a flowchart explaining the operation of the network scanning device 1A shown in Figure 19.
なお、図21においては、各スキャンタイミングtSにおいて、各ネットワークの混雑度CNG_tSが予め取得されていることを前提としてネットワークスキャン装置1Aの動作を説明する。 In addition, in FIG. 21, the operation of the network scanning device 1A will be described on the assumption that the congestion degree CNG_tS of each network at each scan timing tS has been acquired in advance.
図21を参照して、ネットワークスキャン装置1Aの動作が開始されると、ネットワークスキャナ11およびスキャナ解析マネージャ12は、図13に示すフローチャート(図14および図15に示すフローチャートを含む)を実行し、対象ネットワークの種別を判定する(ステップS61)。なお、ステップS61においては、図16に示すフローチャート(図14および図15に示すフローチャートを含む)を実行して対象ネットワークの種別を判定してもよい。
Referring to Fig. 21, when the operation of the network scanning device 1A is started, the
そして、スキャンスケジューラ14Aは、ホスト情報データベース13を参照して、ネットワーク種別の判定結果を取得する(ステップS62)。
Then, the
その後、スキャンスケジューラ14Aは、スキャンスケジュールを作成する対象となるネットワークの個数N_NWを取得する(ステップS63)。
Then, the
引き続いて、スキャンスケジューラ14Aは、w=1を設定し(ステップS64)、ネットワークNW_wにおいて、1回のネットワークスキャンに必要な時間リソース量RSC_Time_wを算出する(ステップS65)。
The
そして、スキャンスケジューラ14Aは、ネットワークNW_wにおいてネットワークスキャンを実行する時間帯の混雑度CNG_tS_wとネットワークスキャンを実行する時間帯の時間長L_tSとに基づいてネットワークスキャンに利用可能なリソース量RSC_tS=(1-CNG_tS_w)×L_tSを算出する(ステップS66)。
Then, the
そうすると、スキャンスケジューラ14Aは、時間リソース量RSC_Time_wに基づいてリソース量RSC_tSを超えないようにネットワークスキャンのスキャンスケジュールSCH_wを作成する(ステップS67)。
Then, the
その後、スキャンスケジューラ14Aは、w=N_NWであるか否かを判定する(ステップS68)。
Then, the
ステップS68において、w=N_NWでないと判定されたとき、スキャンスケジューラ14Aは、w=w+1を設定する(ステップS69)。その後、一連の動作は、ステップS65へ移行し、ステップS68において、w=N_NWであると判定されるまで、ステップS65~ステップS69が繰り返し実行される。
If it is determined in step S68 that w is not equal to N_NW, the
そして、ステップS68において、w=N_NWであると判定されると、スキャンスケジューラ14Aは、スキャンスケジュールSCH_1~SCH_N_NWをネットワークスキャナ11へ出力してスキャンスケジュールSCH_1~SCH_N_NWに基づいてネットワークスキャンを実行するようにネットワークスキャナ11を制御する。ネットワークスキャナ11は、スキャンスケジューラ14Aから受けたスキャンスケジュールSCH_1~SCH_N_NWに基づいてネットワークNW_1~NW_N_NWにおけるネットワークスキャンを実行する(ステップS70)。これによって、ネットワークスキャン装置1Aの動作が終了する。
Then, when it is determined in step S68 that w=N_NW, the
図22は、図19に示すネットワークスキャン装置1Aの動作を説明するための別のフローチャートである。 Figure 22 is another flowchart for explaining the operation of the network scanning device 1A shown in Figure 19.
図22に示すフローチャートは、図21に示すフローチャートのステップS63~ステップS70をステップS71~ステップS80に変えたものであり、その他は、図21に示すフローチャートと同じである。 The flowchart shown in FIG. 22 is the same as the flowchart shown in FIG. 21, except that steps S63 to S70 in the flowchart shown in FIG. 21 are replaced with steps S71 to S80.
図22を参照して、ネットワークスキャン装置1Aの動作が開始されると、上述したステップS61,S62が順次実行される。この場合、ステップS61においては、図16に示すフローチャート(図14および図15に示すフローチャートを含む)を実行して対象ネットワークの種別を判定してもよい。 Referring to FIG. 22, when the operation of the network scanning device 1A is started, the above-mentioned steps S61 and S62 are executed in sequence. In this case, in step S61, the type of the target network may be determined by executing the flowchart shown in FIG. 16 (including the flowcharts shown in FIG. 14 and FIG. 15).
そして、ステップS62の後、スキャンスケジューラ14Aは、判定結果が無線ネットワークであるものがあるか否かを判定する(ステップS71)。
Then, after step S62, the
ステップS71において、判定結果が無線ネットワークであるものがあると判定されたとき、スキャンスケジューラ14Aは、無線ネットワークの個数N_RFを取得する(ステップS72)。
In step S71, when it is determined that the result is a wireless network, the
そして、スキャンスケジューラ14Aは、f=1を設定する(ステップS73)。その後、スキャンスケジューラ14Aは、スキャンタイミングtSの時間帯における計測された混雑度CNG_tS_fを無線ネットワークNR_fの基地局から取得する(ステップS74)。ここで、計測された混雑度CNG_tS_fは、1つのスキャンタイミングtSにおいて、基地局との間で無線通信を行う端末装置の個数を基地局の通信範囲内に存在する端末装置の総数で除算した除算結果からなる。基地局は、自己の通信範囲内に存在する端末装置の総数を検知できるので、1つのスキャンタイミングtSにおいて、自己との間で無線通信を行う端末装置の個数をカウントし、そのカウントした端末装置の個数を自己の通信範囲内に存在する端末装置の総数で除算し、その除算結果からなる混雑度をネットワークスキャン装置1Aへ送信する。従って、スキャンスケジューラ14Aは、スキャンタイミングtSの時間帯における計測された混雑度CNG_tS_fを無線ネットワークNR_fの基地局から取得できる。
Then, the
ステップS74の後、スキャンスケジューラ14Aは、無線ネットワークNR_fにおいて、1回のネットワークスキャンに必要な時間リソース量RSC_Time_fを算出する(ステップS75)。
After step S74, the
そして、スキャンスケジューラ14Aは、無線ネットワークNR_fにおいてネットワークスキャンを実行する時間帯の混雑度CNG_tS_fとネットワークスキャンを実行する時間帯の時間長L_tSとに基づいてネットワークスキャンに利用可能なリソース量RSC_tS=(1-CNG_tS_f)×L_tSを算出する(ステップS76)。
Then, the
そうすると、スキャンスケジューラ14Aは、時間リソース量RSC_Time_fに基づいてリソース量RSC_tSを超えないようにネットワークスキャンのスキャンスケジュールSCH_fを作成する(ステップS77)。
Then, the
その後、スキャンスケジューラ14Aは、f=N_RFであるか否かを判定する(ステップS78)。
Then, the
ステップS78において、f=N_RFでないと判定されたとき、スキャンスケジューラ14Aは、f=f+1を設定する(ステップS79)。その後、一連の動作は、ステップS75へ移行し、ステップS78において、f=N_RFであると判定されるまで、ステップS75~ステップS79が繰り返し実行される。
If it is determined in step S78 that f is not equal to N_RF, the
そして、ステップS78において、f=N_RFであると判定されると、スキャンスケジューラ14Aは、スキャンスケジュールSCH_1~SCH_N_RFをネットワークスキャナ11へ出力してスキャンスケジュールSCH_1~SCH_N_RFに基づいてネットワークスキャンを実行するようにネットワークスキャナ11を制御する。ネットワークスキャナ11は、スキャンスケジューラ14Aから受けたスキャンスケジュールSCH_1~SCH_N_RFに基づいて無線ネットワークNR_1~NR_N_RFにおけるネットワークスキャンを実行する(ステップS80)。そして、ステップS71において、判定結果が無線ネットワークであるものがないと判定されたとき、またはステップS80の後、ネットワークスキャン装置1Aの動作が終了する。
Then, when it is determined in step S78 that f=N_RF, the
実施の形態2においては、ネットワークスキャン装置1Aの動作は、ソフトウェアによって実現されてもよい。この場合、ネットワークスキャン装置1Aは、CPU、ROMおよびRAMを備える。そして、ROMは、図21に示すフローチャート(図13に示すフローチャート(図14および図15に示すフローチャートを含む)、または図16に示すフローチャート(図14および図15に示すフローチャートを含む)を含む)の各ステップからなるプログラムProg_Cまたは図22に示すフローチャート(図13に示すフローチャート(図14および図15に示すフローチャートを含む)、または図16に示すフローチャート(図14および図15に示すフローチャートを含む)を含む)の各ステップからなるプログラムProg_Dを記憶する。 In the second embodiment, the operation of the network scanning device 1A may be realized by software. In this case, the network scanning device 1A includes a CPU, a ROM, and a RAM. The ROM stores a program Prog_C consisting of the steps of the flowchart shown in FIG. 21 (including the flowchart shown in FIG. 13 (including the flowcharts shown in FIG. 14 and FIG. 15) or the flowchart shown in FIG. 16 (including the flowcharts shown in FIG. 14 and FIG. 15)) or a program Prog_D consisting of the steps of the flowchart shown in FIG. 22 (including the flowchart shown in FIG. 13 (including the flowcharts shown in FIG. 14 and FIG. 15) or the flowchart shown in FIG. 16 (including the flowcharts shown in FIG. 14 and FIG. 15)).
CPUは、ROMからプログラムProg_CまたはプログラムProg_Dを読み出し、その読み出したプログラムProg_CまたはプログラムProg_Dを実行して、対象ネットワークの種別を判定するとともに、その判定した対象ネットワークの種別に応じて作成されたスキャンスケジュールに従ってネットワークスキャンを実行する。RAMは、算出された1ホップの遅延時間、経路遅延、伝送遅延ARTTi、複数の絶対値|ARTTi-DT_thj|、複数の絶対値|ARTTi-DT_thj|の最小値、時間リソース量RSC_Timeおよびリソース量RSC_tSを一時的に記憶する。 The CPU reads out the program Prog_C or the program Prog_D from the ROM, and executes the read out program Prog_C or the program Prog_D to determine the type of the target network, and executes a network scan according to a scan schedule created according to the determined type of the target network. The RAM temporarily stores the calculated one-hop delay time, route delay, transmission delay ARTT i , a plurality of absolute values |ARTT i -DT_thj|, the minimum value of the plurality of absolute values |ARTT i -DT_thj|, a time resource amount RSC_Time, and a resource amount RSC_t S.
また、プログラムProg_CまたはプログラムProg_Dは、CD,DVD等の記録媒体に記録されて流通してもよい。プログラムProg_CまたはプログラムProg_Dを記録した記録媒体がコンピュータに装着されると、コンピュータは、記録媒体からプログラムProg_CまたはプログラムProg_Dを読み出して実行し、対象ネットワークの種別を判定するとともに、その判定した対象ネットワークの種別に応じて作成されたスキャンスケジュールに従ってネットワークスキャンを実行する。 In addition, the program Prog_C or the program Prog_D may be distributed in a form recorded on a recording medium such as a CD or a DVD. When the recording medium on which the program Prog_C or the program Prog_D is recorded is attached to a computer, the computer reads and executes the program Prog_C or the program Prog_D from the recording medium, determines the type of the target network, and executes a network scan according to a scan schedule created according to the determined type of the target network.
従って、プログラムProg_CまたはプログラムProg_Dを記録した記録媒体は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体である。 Therefore, the recording medium on which the program Prog_C or the program Prog_D is recorded is a computer-readable recording medium.
実施の形態2におけるその他の説明は、実施の形態1における説明と同じである。
The rest of the explanation in
この発明の実施の形態においては、K個のルータ1~Kのうちスキャン応答SRが返って来たルータであり、かつ、端末装置に最も近いルータを「最近接ルータ」としたとき、最近接ルータからのスキャン応答遅延RTTは、「経路制御応答遅延」を構成する。
In this embodiment of the invention, when the router that returns the scan response SR among
また、この発明の実施の形態においては、TTLは、「段数指標」を構成する。 In addition, in this embodiment of the invention, TTL constitutes the "stage number index."
更に、この発明の実施の形態においては、Pingパケットを送信するネットワークスキャナ11は、「送信手段」を構成する。
Furthermore, in this embodiment of the invention, the
更に、この発明の実施の形態においては、スキャン応答SRを受信するネットワークスキャナ11は、「受信手段」を構成する。
Furthermore, in this embodiment of the invention, the
更に、この発明の実施の形態においては、スキャン応答遅延RTTを計測するスキャン解析マネージャ12は、「計測手段」を構成する。
Furthermore, in this embodiment of the invention, the
更に、この発明の実施の形態においては、対象ネットワークの種別を判定するスキャン解析マネージャ12は、「判定手段」を構成する。
Furthermore, in this embodiment of the invention, the
更に、この発明の実施の形態においては、対象ネットワークの種別に応じてスキャンスケジュールを作成するスキャンスケジューラ14Aは、「スケジュール作成手段」を構成する。
Furthermore, in this embodiment of the invention, the
上述した実施の形態1においては、端末装置(IPアドレスAddi)からのスキャン応答遅延に基づいてネットワークスキャンの対象となる対象ネットワークにおける伝送遅延ARTTを算出し、その算出した伝送遅延ARTTに基づいて対象ネットワークの種別を判定するネットワークスキャン装置1について説明した。
In the above-mentioned
また、実施の形態2においては、実施の形態1における対象ネットワークの種別の判定に加え、対象ネットワークの種別の判定結果に応じて、ネットワークスキャンのスキャンスケジュールを作成するネットワークスキャン装置1Aについて説明した。 Furthermore, in the second embodiment, in addition to determining the type of the target network as in the first embodiment, a network scanning device 1A is described that creates a scan schedule for a network scan according to the result of determining the type of the target network.
従って、この発明の実施の形態によれば、ネットワークスキャン装置は、次の構成1から構成10を備えていればよい。
Therefore, according to an embodiment of the present invention, the network scanning device may have the following
(構成1)
ネットワークスキャン装置は、送信手段と、受信手段と、計測手段と、演算手段と、判定手段とを備える。送信手段は、複数のルータを介して情報を端末装置へ送信する多段ネットワークにおいて、ネットワークスキャンを行うためのパケットであるスキャンパケットを送信する。受信手段は、多段ネットワークにおいて、スキャンパケットに対する応答であるスキャン応答を受信する。計測手段は、送信手段がスキャンパケットを送信してから受信手段がスキャン応答を受信するまでのスキャン応答遅延を計測する。演算手段は、当該ネットワークスキャン装置から複数のルータのうちスキャン応答が返って来たルータであり、かつ、端末装置に最も近い最近接ルータまでの段数である経路制御段数とスキャン応答遅延とに基づいて、ルータが1個であり、かつ、ネットワークスキャンの対象となる対象ネットワークにおける伝送遅延を算出する。判定手段は、演算手段によって算出された伝送遅延に基づいて対象ネットワークの種別を判定する。
(Configuration 1)
The network scanning device includes a transmitting means, a receiving means, a measuring means, a computing means, and a determining means. The transmitting means transmits a scan packet, which is a packet for performing a network scan, in a multi-stage network that transmits information to a terminal device via a plurality of routers. The receiving means receives a scan response, which is a response to the scan packet, in the multi-stage network. The measuring means measures a scan response delay from when the transmitting means transmits the scan packet to when the receiving means receives the scan response. The computing means calculates a transmission delay in a target network that has one router and is the target of a network scan, based on the scan response delay and the number of routing control stages, which is the number of stages from the network scanning device to a nearest router that is closest to the terminal device and that has returned a scan response among a plurality of routers. The determining means determines the type of the target network based on the transmission delay calculated by the computing means.
(構成2)
構成1において、演算手段は、経路制御段数に基づいて当該ネットワークスキャン装置から対象ネットワークまでの間に存在するルータによる遅延時間である経路遅延を算出し、その算出した経路遅延をスキャン応答遅延から減算して伝送遅延を算出する。
(Configuration 2)
In
(構成3)
構成2において、演算手段は、スキャン応答に含まれる多段ネットワークの段数よりも小さい段数を経路制御段数とし、最近接ルータに対するスキャン応答遅延である経路制御応答遅延を経路制御段数で除算して1ホップ当たりの遅延時間を算出し、その算出した1ホップ当たりの遅延時間に当該ネットワークスキャン装置から端末装置に最も近い位置に配置されたルータまでの段数または経路制御段数を乗算して経路遅延を算出し、その算出した経路遅延をスキャン応答遅延から減算して伝送遅延を算出する。
(Configuration 3)
In
(構成4)
構成3において、1ホップ当たりの遅延時間は、ネットワークスキャンの対象である複数の端末装置について算出された複数の1ホップ当たりの遅延時間の平均値からなる。演算手段は、平均値に当該ネットワークスキャン装置から端末装置に最も近い位置に配置されたルータまでの段数または経路制御段数を乗算して経路遅延を算出し、その算出した経路遅延をスキャン応答遅延から減算して伝送遅延を算出する。
(Configuration 4)
In
(構成5)
構成1から構成4のいずれかにおいて、判定手段は、伝送遅延をネットワークの種別に応じて決定されたしきい値と比較し、伝送遅延が最も近いしきい値に対応するネットワークの種別を対象ネットワークの種別として判定する仮判定を実行し、仮判定の回数が最も多い種別を対象ネットワークの種別として決定する。
(Configuration 5)
In any of
(構成6)
構成5において、しきい値は、スキャン応答遅延の最小値である最小スキャン応答遅延からなる。
(Configuration 6)
In
(構成7)
構成5または構成6において、判定手段は、仮判定の回数が同じである種別が複数存在するとき、対象ネットワークの種別を不明であると判定する。
(Configuration 7)
In the fifth or sixth configuration, the determining means determines that the type of the target network is unknown when there are a plurality of types for which the number of provisional determinations is the same.
(構成8)
構成1から構成7のいずれかにおいて、ネットワークスキャン装置は、スケジュール作成手段を更に備える。スケジュール作成手段は、判定手段による判定結果に基づいてネットワーク種別が判定された対象ネットワークを抽出し、その抽出した対象ネットワークにおいて、1回のネットワークスキャンに要する時間リソース量を算出し、ネットワークスキャンを実行する時間帯の長さと時間帯における混雑度とに基づいて時間帯におけるネットワークスキャンに必要なリソース量を算出し、時間リソース量に基づいてリソース量を超えないようにネットワークスキャンのスケジュールを作成するスケジュール作成処理を実行する。
(Configuration 8)
In any one of
(構成9)
構成8において、スケジュール作成手段は、スケジュール作成処理において、対象ネットワークにおけるスキャン応答遅延の平均値にマージン係数を乗算して時間リソース量を算出する。
(Configuration 9)
In the eighth configuration, the schedule creation means calculates the amount of time resources by multiplying the average value of the scan response delay in the target network by a margin coefficient in the schedule creation process.
(構成10)
構成8または構成9において、スケジュール作成手段は、判定手段による判定結果に基づいて複数の対象ネットワークを抽出したとき、複数の対象ネットワークの全てについてスケジュール作成処理を実行する。
(Configuration 10)
In the eighth or ninth configuration, when a plurality of target networks are extracted based on the determination result by the determining means, the schedule creating means executes a schedule creating process for all of the plurality of target networks.
また、この発明の実施の形態によれば、プログラムは、次の構成11から構成20を備えていればよい。
Furthermore, according to an embodiment of the present invention, the program may have the following
(構成11)
プログラムは、
送信手段が、複数のルータを介して情報を端末装置へ送信する多段ネットワークにおいて、ネットワークスキャンを行うためのパケットであるスキャンパケットを送信する第1のステップと、
受信手段が、多段ネットワークにおいて、スキャンパケットに対する応答であるスキャン応答を受信する第2のステップと、
計測手段が、第1のステップにおいてスキャンパケットが送信されてから第2のステップにおいてスキャン応答が受信されるまでのスキャン応答遅延を計測する第3のステップと、
演算手段が、ネットワークスキャン装置から複数のルータのうちスキャン応答が返って来たルータであり、かつ、端末装置に最も近い最近接ルータまでの段数である経路制御段数とスキャン応答遅延とに基づいて、ルータが1個であり、かつ、ネットワークスキャンの対象となる対象ネットワークにおける伝送遅延を算出する第4のステップと、
判定手段が、第4のステップにおいて算出された伝送遅延に基づいて対象ネットワークの種別を判定する第5のステップとをコンピュータに実行させるためのプログラムである。
(Configuration 11)
The program includes:
A first step in which a transmission means transmits a scan packet, which is a packet for performing a network scan, in a multi-stage network in which information is transmitted to a terminal device via a plurality of routers;
a second step of receiving, by a receiving means, a scan response in the multi-stage network, the scan response being a response to the scan packet;
a third step in which a measurement means measures a scan response delay from when the scan packet is transmitted in the first step to when the scan response is received in the second step;
a fourth step in which the calculation means calculates a transmission delay in a target network having one router and being a target of a network scan based on a route control step number, which is the number of steps to a nearest router that has returned a scan response from the network scanning device and is closest to the terminal device, and a scan response delay;
and a fifth step in which the determining means determines the type of the target network based on the transmission delay calculated in the fourth step.
(構成12)
構成11において、演算手段は、第4のステップにおいて、経路制御段数に基づいて当該ネットワークスキャン装置から対象ネットワークまでの間に存在するルータによる遅延時間である経路遅延を算出し、その算出した経路遅延をスキャン応答遅延から減算して伝送遅延を算出する。
(Configuration 12)
In
(構成13)
構成12において、演算手段は、第4のステップにおいて、スキャン応答に含まれる多段ネットワークの段数よりも小さい段数を経路制御段数とし、最近接ルータに対するスキャン応答遅延である経路制御応答遅延を経路制御段数で除算して1ホップ当たりの遅延時間を算出し、その算出した1ホップ当たりの遅延時間にネットワークスキャン装置から端末装置に最も近い位置に配置されたルータまでの段数または経路制御段数を乗算して経路遅延を算出し、その算出した経路遅延をスキャン応答遅延から減算して伝送遅延を算出する。
(Configuration 13)
In
(構成14)
構成13において、1ホップ当たりの遅延時間は、ネットワークスキャンの対象である複数の端末装置について算出された複数の1ホップ当たりの遅延時間の平均値からなり、
演算手段は、第4のステップにおいて、平均値にネットワークスキャン装置から端末装置に最も近い位置に配置されたルータまでの段数または経路制御段数を乗算して経路遅延を算出し、その算出した経路遅延をスキャン応答遅延から減算して伝送遅延を算出する。
(Configuration 14)
In
In the fourth step, the calculation means multiplies the average value by the number of stages or the number of route control stages from the network scanning device to the router located closest to the terminal device to calculate the route delay, and subtracts the calculated route delay from the scan response delay to calculate the transmission delay.
(構成15)
構成11から構成14のいずれかにおいて、判定手段は、第5のステップにおいて、伝送遅延をネットワークの種別に応じて決定されたしきい値と比較し、伝送遅延が最も近いしきい値に対応するネットワークの種別を対象ネットワークの種別として判定する仮判定を実行し、仮判定の回数が最も多い種別を対象ネットワークの種別として決定する。
(Configuration 15)
In any of
(構成16)
構成15において、しきい値は、スキャン応答遅延の最小値である最小スキャン応答遅延からなる。
(Configuration 16)
In
(構成17)
構成15または構成16において、判定手段は、第5のステップにおいて、仮判定の回数が同じである種別が複数存在するとき、対象ネットワークの種別を不明であると判定する。
(Configuration 17)
In
(構成18)
プログラムは、スケジュール作成手段が、判定手段による判定結果に基づいてネットワーク種別が判定された対象ネットワークを抽出し、その抽出した対象ネットワークにおいて、1回のネットワークスキャンに要する時間リソース量を算出し、ネットワークスキャンを実行する時間帯の長さと時間帯における混雑度とに基づいて時間帯におけるネットワークスキャンに必要なリソース量を算出し、時間リソース量に基づいてリソース量を超えないようにネットワークスキャンのスケジュールを作成するスケジュール作成処理を実行する第6のステップを更にコンピュータに実行させる。
(Configuration 18)
The program further causes the computer to execute a sixth step of a schedule creation process in which the schedule creation means extracts a target network whose network type has been determined based on the determination result by the determination means, calculates the amount of time resources required for one network scan in the extracted target network, calculates the amount of resources required for network scanning in a time period based on the length of the time period during which the network scan is performed and the degree of congestion in that time period, and creates a network scan schedule based on the amount of time resources so as not to exceed the amount of resources.
(構成19)
構成18において、スケジュール作成手段は、第6のステップのスケジュール作成処理において、対象ネットワークにおけるスキャン応答遅延の平均値にマージン係数を乗算して時間リソース量を算出する。
(Configuration 19)
In configuration 18, in the schedule creation process of the sixth step, the schedule creation means calculates the amount of time resource by multiplying the average value of the scan response delay in the target network by a margin coefficient.
(構成20)
構成18または構成19において、スケジュール作成手段は、第6のステップにおいて、判定手段による判定結果に基づいて複数の対象ネットワークを抽出したとき、複数の対象ネットワークの全てについてスケジュール作成処理を実行する。
(Configuration 20)
In configuration 18 or 19, when a plurality of target networks are extracted based on the determination result by the determination means in the sixth step, the schedule creation means executes a schedule creation process for all of the plurality of target networks.
(構成21)
記録媒体は、構成11から構成20のいずれかに記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
(Configuration 21)
The recording medium is a computer-readable recording medium having the program according to any one of
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed herein should be considered to be illustrative and not restrictive in all respects. The scope of the present invention is indicated by the claims, not by the description of the embodiments above, and is intended to include all modifications within the meaning and scope of the claims.
この発明は、ネットワークスキャン装置、コンピュータに実行させるためのプログラムおよびプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に適用される。 This invention applies to a network scanning device, a program for causing a computer to execute the program, and a computer-readable recording medium on which the program is recorded.
1,1A ネットワークスキャン装置、10 通信システム、11 ネットワークスキャナ、12 スキャン解析マネージャ、13 ホスト情報データベース、14,14A スキャンスケジューラ、20 スキャン対象ネットワーク、30 ユーザ。 1, 1A network scanning device, 10 communication system, 11 network scanner, 12 scan analysis manager, 13 host information database, 14, 14A scan scheduler, 20 network to be scanned, 30 user.
Claims (21)
前記多段ネットワークにおいて、前記スキャンパケットに対する応答であるスキャン応答を前記端末装置から受信する受信手段と、
前記送信手段が前記スキャンパケットを前記端末装置へ送信してから前記受信手段が前記スキャン応答を前記端末装置から受信するまでのスキャン応答遅延を計測する計測手段と、
ネットワークスキャン装置から前記複数のルータのうち前記スキャン応答が返って来たルータであり、かつ、前記端末装置に最も近い最近接ルータまでの段数である経路制御段数と前記スキャン応答遅延とに基づいて、前記対象ネットワークにおける伝送遅延を算出する演算手段と、
前記演算手段によって算出された伝送遅延に基づいて前記対象ネットワークの種別を判定する判定手段とを備えるネットワークスキャン装置。 A transmission means for transmitting a scan packet, which is a packet for performing a network scan, to a terminal device connected to a target network having one router in a multi-stage network in which information is transmitted to a terminal device via a plurality of routers, the target network having one router and being a target of the network scan ;
a receiving means for receiving a scan response from the terminal device in the multi-stage network, the scan response being a response to the scan packet;
a measuring means for measuring a scan response delay from when the transmitting means transmits the scan packet to the terminal device until when the receiving means receives the scan response from the terminal device ;
a calculation means for calculating a transmission delay in the target network based on a route control step number, which is the step number from a network scanning device to a nearest router that is one of the plurality of routers to which the scan response has been returned and that is closest to the terminal device, and the scan response delay;
a determination unit that determines a type of the target network based on the transmission delay calculated by the calculation unit.
受信手段が、前記多段ネットワークにおいて、前記スキャンパケットに対する応答であるスキャン応答を前記端末装置から受信する第2のステップと、
計測手段が、前記第1のステップにおいて前記スキャンパケットが前記端末装置へ送信されてから前記第2のステップにおいて前記スキャン応答が前記端末装置から受信されるまでのスキャン応答遅延を計測する第3のステップと、
演算手段が、ネットワークスキャン装置から前記複数のルータのうち前記スキャン応答が返って来たルータであり、かつ、前記端末装置に最も近い最近接ルータまでの段数である経路制御段数と前記スキャン応答遅延とに基づいて、前記対象ネットワークにおける伝送遅延を算出する第4のステップと、
判定手段が、前記第4のステップにおいて算出された伝送遅延に基づいて前記対象ネットワークの種別を判定する第5のステップとをコンピュータに実行させるためのプログラム。 A first step in which a transmission means transmits a scan packet, which is a packet for performing a network scan, to a terminal device connected to a target network having one router and being a target of the network scan in a multi-stage network in which information is transmitted to a terminal device via a plurality of routers ;
a second step of receiving, by a receiving means, a scan response which is a response to the scan packet from the terminal device in the multi-stage network;
a third step in which a measurement means measures a scan response delay from when the scan packet is transmitted to the terminal device in the first step until when the scan response is received from the terminal device in the second step;
a fourth step in which a calculation means calculates a transmission delay in the target network based on a number of routing control stages, which is a number of stages to a nearest router that is a router from the network scanning device that has returned the scan response and is closest to the terminal device, and the scan response delay;
a fifth step in which a determination means determines the type of the target network based on the transmission delay calculated in the fourth step.
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Non-Patent Citations (1)
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|---|
| 矢野 一人 Kazuto YANO,IoTワイヤレス機器に対する広域ネットワークスキャン技術の研究開発 Research and Development on Wide Area Network Scan Techniques for IoT Wireless Equipment,電子情報通信学会技術研究報告 Vol.119 No.106 IEICE Technical Report,日本,一般社団法人電子情報通信学会 The Institute of Electronics,Information and Communication Engineers,2019年07月03日,第119巻,pp.177-182 |
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