JP7024536B2 - トポロジマッピングプログラム、トポロジマッピング方法及びトポロジマッピングシステム - Google Patents

Description

本発明は、トポロジマッピングプログラム、トポロジマッピング方法及びトポロジマッピングシステムに関する。

コンピュータネットワークのトポロジをマッピングするためには、ネットワーク機器を含む複数の機器の接続関係を明らかにする必要がある。

特許文献１には、ネットワーク機器である中継装置のポートに対して直接的又は間接的に接続された機器の数が小さい中継装置から順に、接続関係を明らかにする技術が開示されている。

特開２００５－３１８０１１号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、ポートに接続された機器の数が増える前に、必ずネットワーク内の全装置及び全ポートの接続が完了しているか否かを判断する必要がある。このため、特許文献１に開示された技術には、マッピングに必要な処理の効率化及び迅速化という点で改善の余地がある。

本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、上述のような問題点を解決することを課題の一例とする。すなわち、本発明の課題の一例は、トポロジのマッピングに必要な処理の効率化及迅速化を図ることができるトポロジマッピングプログラム、トポロジマッピング方法及びトポロジマッピングシステムを提供することである。

本発明の一つの観点に係るトポロジマッピングプログラムは、ネットワーク機器とエンド端末とを含む複数の情報機器が接続されたネットワークのトポロジを、コンピュータにマッピングさせるためのトポロジマッピングプログラムであって、前記ネットワーク機器に対して直接的又は間接的に接続された情報機器の識別情報を前記ネットワーク機器のポートごとに分けて示されたリンク情報と、前記複数の情報機器のそれぞれの識別情報とを前記複数の情報機器から収集する収集部と、前記収集部により収集された前記リンク情報に基づいて、前記複数の情報機器のうちから前記ネットワーク機器を抽出する抽出部と、前記収集部により収集された前記リンク情報に基づいて、前記抽出部により抽出された前記ネットワーク機器を階層化する階層化部と、前記階層化部により階層化された一の階層に属する前記ネットワーク機器の前記ポートに対して直接的に接続された前記ネットワーク機器を、前記階層ごとに探索する探索部と、前記一の階層に属する前記ネットワーク機器と、前記探索部により探索された前記ネットワーク機器との接続関係をマッピングする第１マッピング部と、前記第１マッピング部によるマッピングの後、前記ネットワーク機器と前記エンド端末との接続関係をマッピングする第２マッピング部と、を備える。

好適には、前記トポロジマッピングプログラムにおいて、前記階層化部は、前記抽出部により抽出された前記ネットワーク機器の前記ポートに対して直接的又は間接的に接続された前記ネットワーク機器の接続数を、前記リンク情報に基づいて、前記ポートごとに計数する計数部と、前記抽出部により抽出された前記ネットワーク機器ごとに、前記計数部により計数された前記接続数の最大値である最大接続数を特定する特定部と、を含み、前記特定部により特定された前記最大接続数に応じて、前記抽出部により抽出された前記ネットワーク機器を階層化する。

好適には、前記トポロジマッピングプログラムにおいて、前記階層化部は、前記特定部により特定された前記最大接続数が小さい順に、前記抽出部により抽出された前記ネットワーク機器を階層化し、前記探索部は、前記階層のうちの最上位階層から順に、前記一の階層に属する前記ネットワーク機器の前記ポートに対して直接的に接続された前記ネットワーク機器を探索し、前記第１マッピング部は、前記最上位階層から順に、前記一の階層に属する前記ネットワーク機器と、前記探索部により探索された前記ネットワーク機器との前記接続関係をマッピングする。

好適には、前記トポロジマッピングプログラムにおいて、前記抽出部は、前記収集部により収集された前記複数の情報機器のそれぞれの識別情報に対して前記リンク情報が対応付けられていることを条件として、前記複数の情報機器のうちから前記ネットワーク機器を抽出する。

本発明の一つの観点に係るトポロジマッピング方法は、ネットワーク機器とエンド端末とを含む複数の情報機器が接続されたネットワークのトポロジをマッピングするトポロジマッピング方法であって、前記ネットワーク機器に対して直接的又は間接的に接続された情報機器の識別情報を前記ネットワーク機器のポートごとに分けて示されたリンク情報と、前記複数の情報機器のそれぞれの識別情報とを前記複数の情報機器から収集する収集ステップと、前記収集ステップにより収集された前記リンク情報に基づいて、前記複数の情報機器のうちから前記ネットワーク機器を抽出する抽出ステップと、前記収集ステップにより収集された前記リンク情報に基づいて、前記抽出ステップにより抽出された前記ネットワーク機器を階層化する階層化ステップと、前記階層化ステップにより階層された一の階層に属する前記ネットワーク機器の前記ポートに対して直接的に接続された前記ネットワーク機器を探索する探索ステップと、前記一の階層に属する前記ネットワーク機器と、前記探索ステップにより探索された前記ネットワーク機器との接続関係を、前記階層ごとにマッピングする第１マッピングステップと、前記第１マッピングステップによるマッピングの後、前記ネットワーク機器と前記エンド端末との接続関係をマッピングする第２マッピングステップと、を備える。

本発明の一つの観点に係るトポロジマッピングシステムは、ネットワーク機器とエンド端末とを含む複数の情報機器が接続されたネットワークのトポロジをマッピングするトポロジマッピングシステムであって、前記ネットワーク機器に対して直接的又は間接的に接続された情報機器の識別情報を前記ネットワーク機器のポートごとに分けて示されたリンク情報と、前記複数の情報機器のそれぞれの識別情報とを前記複数の情報機器から収集し、収集された前記リンク情報に基づいて、前記複数の情報機器のうちから前記ネットワーク機器を抽出し、収集された前記リンク情報に基づいて、抽出された前記ネットワーク機器を階層化し、階層された一の階層に属する前記ネットワーク機器の前記ポートに対して直接的に接続された前記ネットワーク機器を探索し、前記一の階層に属する前記ネットワーク機器と、探索された前記ネットワーク機器との接続関係を、前記階層ごとにマッピングし、前記接続関係がマッピングされた後、前記ネットワーク機器と前記エンド端末との接続関係をマッピングする。

本発明に係るトポロジマッピングプログラム、トポロジマッピング方法及びトポロジマッピングシステムは、トポロジのマッピングに必要な処理の効率化及び迅速化を図ることができる。

本発明の実施形態に係るトポロジマッピングシステムが適用されるネットワークを模式的に示す図である。 トポロジマッピングシステムの機能的構成を示すブロック図である。 トポロジマッピング部によって収集された識別情報及びリンク情報を説明するための図である。 トポロジマッピング処理の流れを示すフローチャート図である。 トポロジマッピング部によって抽出されたネットワーク機器の識別情報及びリンク情報を示す図である。 トポロジマッピング部によって抽出されたネットワーク機器の各ポートに対して直接的に又は間接的に接続されたネットワーク機器の識別情報をポートごとに示す図である。 トポロジマッピング部によって抽出されたネットワーク機器の各ポートに接続されたネットワーク機器の接続数が最大のポートと、このポートに対するネットワーク機器の接続数である最大接続数とを示す図である。 トポロジマッピング部によって抽出されたネットワーク機器に設定された階層を示す図である。 トポロジマッピング部によってマッピングされたネットワークのトポロジを示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

［トポロジマッピングシステムの構成］
図１は、本発明の実施形態に係るトポロジマッピングシステム１が適用されるネットワークＮを模式的に示す図である。

ネットワークＮは、複数の情報機器２が有線又は無線で接続されたコンピュータネットワークである。ネットワークＮは、例えば、宅内に設けられるホームネットワークであってよい。ネットワークＮは、ＨＴＩＰ（Home-network Topology Identifying Protocol）等の、データリンク層の接続を検知及び管理するプロトコルに準じたネットワークであってよい。本実施形態では、ネットワークＮがＨＴＩＰに準じたネットワークであるとして説明するが、ネットワークＮは、他のプロトコルに準じたネットワークであってよい。

複数の情報機器２は、ネットワークＮのノードを構成し、ネットワーク機器３と、エンド端末４とを含む。ネットワーク機器３は、複数のポートを有し、一のポートで受信したフレーム又はパケットを他のポートへ転送する機能を有する機器である。エンド端末４は、フレーム又はパケットを終端する機器である。

図１には、複数の情報機器２として、複数のネットワーク機器３と複数のエンド端末４とが接続されたネットワークＮが例示されている。図１において、大文字のアルファベットを丸で囲んだノードはネットワーク機器３を示し、小文字のアルファベットを四角で囲んだノードはエンド端末４を示す。そして、大文字又は小文字のアルファベットは、それぞれの情報機器２に予め付与された識別情報を示す。識別情報は、ＭＡＣ（Media Access Control）アドレスであってよい。また、図１において、ｐとｐに付された数字とを組み合わせた記号は、ネットワーク機器３が有するポートのポート番号を示す。

例えば、図１において、大文字のアルファベット「Ａ」を丸で囲んだノードは、ＭＡＣアドレスが「Ａ」のネットワーク機器３を示し、ポート番号が「ｐ１」～「ｐ３」である３つのポートを有することを示す。そして、このノードは、ポート番号「ｐ１」のポートに、ＭＡＣアドレスが「ｋ」のエンド端末４が接続され、ポート番号「ｐ２」のポートに、ＭＡＣアドレスが「Ｂ」のネットワーク機器３が接続され、ポート番号「ｐ３」のポートに、ＭＡＣアドレスが「ｊ」のエンド端末４が接続されていることを示す。

図２は、トポロジマッピングシステム１の機能的構成を示すブロック図である。図３は、トポロジマッピング部１０によって収集された識別情報及びリンク情報を説明するための図である。

情報機器２は、図２に示されるように、ＨＴＩＰのエージェント機能を実現するエージェントプログラムが実装された情報機器２Ａと、ＨＴＩＰのマネージャ機能を実現するマネージャプログラムが実装された情報機器２Ｍとに分類され得る。このマネージャプログラムは、ネットワークＮに接続された任意の情報機器２に実装されてよい。エージェントプログラムは、マネージャプログラムが実装された機器以外の情報機器２に実装されてよい。すなわち、情報機器２Ｍは、ネットワークＮに接続された情報機器２の何れかであってよい。そして、情報機器２Ｍには、ネットワーク機器３又はエンド端末４の何れかが該当してよい。また、情報機器２Ａには、ネットワーク機器３又はエンド端末４の何れかが該当してもよいし、ネットワーク機器３とエンド端末４との両方が該当してもよい。なお、図１及び図３では、情報機器２Ｍの図示が省略されている。

情報機器２Ａは、ネットワークＮに接続されると、自身の識別情報及び機器情報をブロードキャスト方式でネットワークＮ内へ送信する。機器情報は、情報機器２の区分、メーカ名（メーカコード）、機種名及び型番を示す情報であり、情報機器２ごとに予め付与された情報である。情報機器２Ａがネットワーク機器３である場合、情報機器２Ａは、自身の識別情報及び機器情報に加えて、各ポートに対して接続された情報機器２Ａの識別情報及び機器情報並びにリンク情報を送信する。

情報機器２Ｍは、ネットワークＮを監視し、情報機器２Ａから識別情報及びリンク情報等を収集すると共に、ネットワークＮのトポロジをマッピングするトポロジマッピング部１０を含む。トポロジマッピング部１０は、情報機器２Ｍのプロセッサ及び記憶装置を利用して、ＨＴＩＰのマネージャ機能を実現するマネージャプログラムによって構成することができる。

具体的には、トポロジマッピング部１０は、図２に示されるように、ネットワークＮへの情報機器２Ａの接続を検知する接続検知部１１と、接続検知部１１にて接続を検知された情報機器２Ａから送信された識別情報及びリンク情報等を収集する収集部１２とを備える。収集部１２は、図３に示されるように、収集された識別情報とリンク情報とを対応付けて管理することができる。

リンク情報は、ネットワーク機器３のポートに対して直接的又は間接的に接続された情報機器２Ａの識別情報を、ポートごとに分けて示された情報である。具体的には、リンク情報は、図３に示されるように、ネットワーク機器３の各ポートに直接的又は間接的に接続された情報機器２ＡのＭＡＣアドレスを、ポートごとに分けて示された情報である。ポートに直接的に接続された情報機器２Ａとは、ポートに物理的に接続された情報機器２Ａを意味する。ポートに間接的に接続された情報機器２Ａとは、ポートに物理的に接続された情報機器２Ａ（すなわちネットワーク機器３）に対して、更に物理的に接続された情報機器２Ａを意味する。

図３において、「ＭＡＣ（ＩＤ）」の列は、ネットワーク機器３又はエンド端末４である情報機器２Ａから収集されたＭＡＣアドレスを示す。「リンク情報」の列は、ネットワーク機器３である情報機器２Ａから収集されたリンク情報を示している。情報機器２Ａがエンド端末４である場合にはリンク情報は送信されないため、「リンク情報」の列は「なし」と示されている。

図３の例では、ＭＡＣアドレスが「Ｂ」の情報機器２Ａは、ネットワーク機器３であることを示している。また、ＭＡＣアドレスが「Ｂ」の情報機器２Ａにおいて、ポート番号が「ｐ０」のポートには、ＭＡＣアドレスが「Ａ」のネットワーク機器３と、ＭＡＣアドレスが「ｋ」及び「ｊ」の２個のエンド端末４とが、直接的又は間接的に接続されていることを示している。また、ポート番号が「ｐ１」のポートには、ＭＡＣアドレスが「ｇ」しか存在しないため、ＭＡＣアドレスが「ｇ」のエンド端末４が直接的に接続されていることを示している。また、ポート番号が「ｐ２」のポートには、ＭＡＣアドレスが「Ｆ」及び「Ｇ」の２個のネットワーク機器３と、ＭＡＣアドレスが「ｄ」、「ｃ」、「ａ」及び「ｂ」の４個のエンド端末４とが、直接的又は間接的に接続されていることを示している。また、ポート番号が「ｐ３」のポートには、ＭＡＣアドレスが「Ｄ」及び「Ｅ」の２個のネットワーク機器３と、ＭＡＣアドレスが「ｅ」、「ｆ」、「ｈ」及び「ｉ」の４個のエンド端末４とが、直接的又は間接的に接続されていることを示している。

なお、収集部１２は、トポロジマッピング部１０の一部であり、情報機器２Ｍに実装されているが、情報機器２Ａから送信された識別情報及びリンク情報等を収集するだけでなく、情報機器２Ｍ自身の識別情報及びリンク情報等も収集し、一元的に管理することができる。

更に、トポロジマッピング部１０は、収集部１２により収集されたリンク情報に基づいて、複数の情報機器２Ａのうちからネットワーク機器３を抽出する抽出部１３を備える。抽出部１３は、収集部１２により収集された複数の情報機器２のそれぞれの識別情報に対してリンク情報が対応付けられていることを抽出条件として、ネットワークＮに接続された複数の情報機器２Ａのうちからネットワーク機器３を抽出することができる。

更に、トポロジマッピング部１０は、収集部１２により収集されたリンク情報に基づいて、抽出部１３により抽出されたネットワーク機器３を階層化する階層化部１４を備える。この階層化部１４は、計数部１５と、特定部１６とを含む。

計数部１５は、抽出部１３により抽出されたネットワーク機器３の各ポートに対して直接的又は間接的に接続されたネットワーク機器３の接続数を、リンク情報に基づいて、ポートごとに計数する。

特定部１６は、抽出部１３により抽出されたネットワーク機器３ごとに、計数部１５により計数されたネットワーク機器３の接続数が最大のポートを特定する。そして、特定部１６は、特定されたポートに対して直接的又は間接的に接続されたネットワーク機器３の接続数を特定する。本実施形態では、計数部１５により計数されたネットワーク機器３の接続数の最大値を、「最大接続数」とも称する。最大接続数は、計数部１５により計数されたネットワーク機器３の接続数が最大のポートに対して直接的又は間接的に接続されたネットワーク機器３の接続数である。

階層化部１４は、特定部１６により特定された最大接続数に応じて、抽出部１３により抽出されたネットワーク機器３を階層化する。具体的には、階層化部１４は、特定部１６により特定された最大接続数が小さい順に、抽出部１３により抽出されたネットワーク機器３を階層化する。すなわち、階層化部１４は、抽出部１３により抽出されたネットワーク機器３のうち、その最大接続数が最小のネットワーク機器３を最上位階層に設定し、その最大接続数が最大のネットワーク機器３を最下位階層に設定する。なお、階層化部１４は、最大接続数が同一であるネットワーク機器３は、同一の階層に設定する。

更に、トポロジマッピング部１０は、階層化部１４により階層された一の階層に属するネットワーク機器３の各ポートに対して直接的に接続されたネットワーク機器３を、最上位階層から順に階層ごとに探索する探索部１７を備える。具体的には、探索部１７は、一の階層に属するネットワーク機器３のポートに対してネットワーク機器３が１個だけ接続されている場合、この１個だけ接続されたネットワーク機器３を、このポートに対して直接的に接続されたネットワーク機器３と見做す。一方、探索部１７は、一の階層に属するネットワーク機器３のポートに対して複数個のネットワーク機器３が接続されている場合、この複数個のネットワーク機器３のそれぞれが属する階層のうちで、一の階層より下位であって最も近い階層に属するネットワーク機器３を、このポートに対して直接的に接続されたネットワーク機器３と見做す。この際、探索部１７は、既に上位階層において直接的に接続されたネットワーク機器３と見做されたネットワーク機器３は、探索対象から除外する。

更に、トポロジマッピング部１０は、一の階層に属するネットワーク機器３と、探索部１７により探索されたネットワーク機器３との接続関係をマッピングする第１マッピング部１８を備える。具体的には、第１マッピング部１８は、最上位階層から順に、一の階層に属するネットワーク機器３のマッピングを実行する。この際、第１マッピング部１８は、一の階層の直ぐ下位に位置付けられた直下位階層に属するネットワーク機器３のマッピングについても、一の階層に属するネットワーク機器３のマッピングと一緒に検討する。一の階層に属するネットワーク機器３と、その直下位階層に属するネットワーク機器３とには、直接的な接続関係が存在するからである。

更に、トポロジマッピング部１０は、第１マッピング部１８によるマッピングの後、ネットワーク機器３とエンド端末４との接続関係をマッピングする第２マッピング部１９を備える。エンド端末４は、いずれかのネットワーク機器３のポートに直接的に接続されるため、ネットワーク機器３のいずれかのリンク情報には、１個のエンド端末４の識別情報だけが示されたポートが存在する。このため、第２マッピング部１９は、１個のエンド端末４だけが接続されたポートを有するネットワーク機器３を探索することによって、ネットワーク機器３とエンド端末４との接続関係をマッピングすることができる。

なお、トポロジマッピング部１０では、第１マッピング部１８及び第２マッピング部１９によって実行されるマッピングを、情報機器２Ｍのディスプレイ等に表示させながら実行することができる。

［トポロジマッピング処理］
図４は、トポロジマッピング処理の流れを示すフローチャート図である。図５は、トポロジマッピング部１０によって抽出されたネットワーク機器３の識別情報及びリンク情報を示す図である。図６は、トポロジマッピング部１０によって抽出されたネットワーク機器３の各ポートに対して直接的に又は間接的に接続されたネットワーク機器３の識別情報をポートごとに示す図である。図７は、トポロジマッピング部１０によって抽出されたネットワーク機器３の各ポートに接続されたネットワーク機器３の接続数が最大のポートと、このポートに対するネットワーク機器３の接続数である最大接続数とを示す図である。図８は、トポロジマッピング部１０によって抽出されたネットワーク機器３に設定された階層を示す図である。図９は、トポロジマッピング部１０によってマッピングされたネットワークＮのトポロジを示す図である。

本実施形態では、ネットワークＮのトポロジをマッピングするためにトポロジマッピング部１０によって実行される処理を、「トポロジマッピング処理」とも称する。トポロジマッピング部１０は、接続検知部１１によって情報機器２Ａの接続が検知されると、収集部１２、抽出部１３、階層化部１４、探索部１７、第１マッピング部１８及び第２マッピング部１９を用いて、トポロジマッピング処理を実行する。なお、図４における「ＮＷ機器」は、ネットワーク機器３のことである。

ステップ４０１において、トポロジマッピング部１０は、複数の情報機器２Ａから送信された識別情報とリンク情報とを収集する。トポロジマッピング部１０は、図３に示されるように、収集された識別情報とリンク情報とを対応付けて管理することができる。

ステップ４０２において、トポロジマッピング部１０は、図５に示されるように、収集された識別情報に対してリンク情報が対応付けられていることを抽出条件として、複数の情報機器２Ａのうちからネットワーク機器３を抽出する。

ステップ４０３において、トポロジマッピング部１０は、図６に示されるように、抽出されたネットワーク機器３のリンク情報に含まれる、ネットワーク機器３以外の情報機器２Ａの識別情報を消去する。ステップ４０２において抽出されなかった識別情報は、ネットワーク機器３以外の情報機器２Ａの識別情報を意味する。トポロジマッピング部１０は、図５に示されたネットワーク機器３のリンク情報のうちから、ステップ４０２において抽出されなかった識別情報を消去する。これによって、トポロジマッピング部１０は、抽出されたネットワーク機器３のリンク情報に含まれる、ネットワーク機器３以外の情報機器２Ａの識別情報を消去することができる。それにより、抽出されたネットワーク機器３のリンク情報には、抽出されたネットワーク機器３の各ポートに対して直接的に又は間接的に接続されたネットワーク機器３の識別情報だけが残り得る。

ステップ４０４において、トポロジマッピング部１０は、抽出されたネットワーク機器３の各ポートに対して直接的又は間接的に接続されたネットワーク機器３の接続数を、ポートごとに計数する。図６の例では、ＭＡＣアドレスが「Ｂ」のネットワーク機器３において、トポロジマッピング部１０は、ポート番号が「ｐ０」のポートにおけるネットワーク機器３の接続数を、「Ａ」の１個であると計数する。同様に、トポロジマッピング部１０は、ポート番号が「ｐ２」のポートにおけるネットワーク機器３の接続数を、「Ｆ」及び「Ｇ」の２個であると計数する。同様に、トポロジマッピング部１０は、ポート番号が「ｐ３」のポートにおけるネットワーク機器３の接続数を、「Ｄ」及び「Ｅ」の２個であると計数する。

ステップ４０５において、トポロジマッピング部１０は、図７に示されるように、計数されたネットワーク機器３の接続数が最大のポートに対するネットワーク機器３の接続数である最大接続数を、抽出されたネットワーク機器３ごとに特定する。図７の例では、ＭＡＣアドレスが「Ｂ」のネットワーク機器３において、トポロジマッピング部１０は、ネットワーク機器３の接続数が最大のポートを、ポート番号が「ｐ２」又は「ｐ３」のポートであると特定する。そして、トポロジマッピング部１０は、ポート番号が「ｐ２」のポートに対して直接的又は間接的に接続されたネットワーク機器３の接続数を、「Ｆ」及び「Ｇ」の２個であると特定する。同様に、トポロジマッピング部１０は、ポート番号が「ｐ３」のポートに対して直接的又は間接的に接続されたネットワーク機器３の接続数を、「Ｄ」及び「Ｅ」の２個であると特定する。すなわち、トポロジマッピング部１０は、ＭＡＣアドレスが「Ｂ」の情報機器２Ａにおいて、ネットワーク機器３の最大接続数は２個であると特定する。図７では、ネットワーク機器３の接続数が最大のポートには下線が付されている。

ステップ４０６において、トポロジマッピング部１０は、図８に示されるように、抽出されたネットワーク機器３の識別情報及びリンク情報を、最大接続数が小さい順に整列する。

ステップ４０７において、トポロジマッピング部１０は、図８に示されるように、抽出されたネットワーク機器３を、最大接続数に応じて最大接続数が小さい順に階層化する。図８の例では、最大接続数は、ＭＡＣアドレスが「Ｂ」のネットワーク機器３において２個、ＭＡＣアドレスが「Ｆ」及び「Ｄ」のネットワーク機器３において４個、ＭＡＣアドレスが「Ａ」、「Ｇ」及び「Ｅ」のネットワーク機器３において５個である。このため、トポロジマッピング部１０は、ＭＡＣアドレスが「Ｂ」のネットワーク機器３を最上位階層に設定する。ＭＡＣアドレスが「Ｆ」及び「Ｄ」のネットワーク機器３を、最上位階層の直ぐ下位に位置付けられた階層に設定する。ＭＡＣアドレスが「Ａ」、「Ｇ」及び「Ｅ」のネットワーク機器３を、更にその直ぐ下位に位置付けられた階層に設定する。

なお、本実施形態では、最上位階層を「レイヤ０」とも称する。そして、「レイヤ」に付された数字が大きくなるにつれて、階層順が下位に位置づけられるとする。すなわち、階層順は、レイヤ０→レイヤ１→レイヤ２の順に従って下位となるように位置付けられる。

ステップ４０８において、トポロジマッピング部１０は、一の階層に属するネットワーク機器３の各ポートに対して直接的に接続されたネットワーク機器３を、最上位階層から順に階層ごとに探索する。

図８の例では、最上位階層（レイヤ０）に属するＭＡＣアドレスが「Ｂ」のネットワーク機器３において、ポート番号が「ｐ０」のポートに対しては、ＭＡＣアドレスが「Ａ」のネットワーク機器３が１個だけ接続されている。このため、トポロジマッピング部１０は、ポート番号が「ｐ０」のポートに対しては、ＭＡＣアドレスが「Ａ」のネットワーク機器３が直接的に接続されていると見做す。

一方、ポート番号が「ｐ２」のポートに対しては、ＭＡＣアドレスが「Ｆ」及び「Ｇ」の２個のネットワーク機器３が接続されている。ＭＡＣアドレスが「Ｆ」のネットワーク機器３は、ＭＡＣアドレスが「Ｇ」のネットワーク機器３よりも、最上位階層（レイヤ０）に最も近い階層（レイヤ１）に属する。このため、トポロジマッピング部１０は、ポート番号が「ｐ２」のポートに対しては、ＭＡＣアドレスが「Ｆ」のネットワーク機器３が直接的に接続されていると見做し、ＭＡＣアドレスが「Ｇ」のネットワーク機器３が間接的に接続されていると見做す。

同様に、ポート番号が「ｐ３」のポートに対しては、ＭＡＣアドレスが「Ｄ」及び「Ｅ」の２個のネットワーク機器３が接続されている。ＭＡＣアドレスが「Ｄ」のネットワーク機器３は、ＭＡＣアドレスが「Ｅ」のネットワーク機器３よりも、最上位階層（レイヤ０）に最も近い階層（レイヤ１）に属する。このため、トポロジマッピング部１０は、ポート番号が「ｐ３」のポートに対しては、ＭＡＣアドレスが「Ｄ」のネットワーク機器３が直接的に接続されていると見做し、ＭＡＣアドレスが「Ｅ」のネットワーク機器３が間接的に接続されていると見做す。

ステップ４０９において、トポロジマッピング部１０は、一の階層に属するネットワーク機器３と、探索されたネットワーク機器３との接続関係を、最上位階層から順にマッピングする。

図８の例では、最上位階層（レイヤ０）に属するＭＡＣアドレスが「Ｂ」のネットワーク機器３において、トポロジマッピング部１０は、ポート番号が「ｐ０」のポートに対しては、ＭＡＣアドレスが「Ａ」のネットワーク機器３が直接的に接続されるようにマッピングする。トポロジマッピング部１０は、ポート番号が「ｐ２」のポートに対しては、ＭＡＣアドレスが「Ｆ」のネットワーク機器３が直接的に接続されるようにマッピングする。ＭＡＣアドレスが「Ｇ」のネットワーク機器３については、ポート番号が「ｐ２」のポートに対して間接的に接続されるネットワーク機器３であるため、現段階ではマッピングされない。トポロジマッピング部１０は、ポート番号が「ｐ３」のポートに対しては、ＭＡＣアドレスが「Ｄ」のネットワーク機器３が直接的に接続されるようにマッピングする。ＭＡＣアドレスが「Ｅ」のネットワーク機器３については、ポート番号が「ｐ３」のポートに対して間接的に接続されるネットワーク機器３であるため、現段階ではマッピングされない。このように、トポロジマッピング部１０は、図９に示されるように、最上位階層に属するＭＡＣアドレスが「Ｂ」のネットワーク機器３を中心とした、ネットワークＮの中心トポロジについて、最初にマッピングする。

ネットワークＮに接続されたネットワーク機器３におけるトポロジは、中心トポロジと、末端トポロジとに分類できることが多い。末端トポロジは、ネットワークＮに接続されたネットワーク機器３のうちで、末端に位置するネットワーク機器３についてのトポロジのことである。一方、中心トポロジは、末端トポロジに分類されるネットワーク機器３以外のネットワーク機器３についてのトポロジのことである。末端トポロジに分類されるネットワーク機器３は、その最大接続数が、ネットワークＮに接続されたネットワーク機器３の総数よりも１個少ないことが特徴である。末端トポロジに分類されるネットワーク機器３の最大接続数は、中心トポロジに分類されるネットワーク機器３の最大接続数よりも大きくなる。

図８の例では、ＭＡＣアドレスが「Ｂ」、「Ｆ」及び「Ｄ」のネットワーク機器３は、中心トポロジに分類され、ＭＡＣアドレスが「Ａ」、「Ｇ」及び「Ｅ」のネットワーク機器３は、末端トポロジに分類され得る。トポロジマッピング部１０は、中心トポロジに分類されるネットワーク機器３についてマッピングした後に、末端トポロジに分類されるネットワーク機器３についてマッピングする。そのために、トポロジマッピング部１０は、ステップ４０９に示されように、最上位階層に属するネットワーク機器３のマッピングを最初に実行する。

ステップ４１０において、トポロジマッピング部１０は、全ての階層においてネットワーク機器３をマッピングしたか否かを判断する。例えば、ネットワーク機器３の階層がレイヤ０からレイヤｎまで階層化されている場合、レイヤ（ｎ－１）の階層に属するネットワーク機器３のマッピングが実行されると、レイヤｎの階層に属するネットワーク機器３のマッピングについても完了する。このため、トポロジマッピング部１０は、レイヤ（ｎ－１）の階層に属するネットワーク機器３のマッピングを実行した場合、全ての階層においてネットワーク機器３をマッピングしたと判断することができ、ステップ４１１へ移行する。一方、トポロジマッピング部１０は、レイヤ（ｎ－１）の階層に属するネットワーク機器３のマッピングを実行していない場合、全ての階層においてネットワーク機器３をマッピングしていないと判断することができ、ステップ４０８へ移行する。

ステップ４１１において、トポロジマッピング部１０は、ネットワーク機器３とエンド端末４との接続関係をマッピングする。その後、トポロジマッピング部１０は、本処理を終了する。

［作用効果］
以上のように、トポロジマッピング部１０は、リンク情報に基づいて、複数の情報機器２Ａのうちからネットワーク機器３を抽出し、抽出されたネットワーク機器３を階層化する。そして、トポロジマッピング部１０は、一の階層に属するネットワーク機器３のポートに対して直接的に接続されたネットワーク機器３を階層ごとに探索する。そして、トポロジマッピング部１０は、一の階層に属するネットワーク機器３と、探索されたネットワーク機器３との接続関係をマッピングする。そして、トポロジマッピング部１０は、全ての階層においてネットワーク機器３をマッピングした後に、ネットワーク機器３とエンド端末４との接続関係をマッピングする。このため、トポロジマッピング部１０は、ネットワークＮに接続された全ての情報機器２Ａ及びその全てのポートについて、他の情報機器２Ａとの接続関係を検討し、マッピングする必要が無い。よって、トポロジマッピング部１０は、マッピングの処理回数を低減することができるため、トポロジマッピング処理の効率化及び迅速化を図ることができる。

特に、トポロジマッピング部１０は、抽出されたネットワーク機器３の最大接続数を特定し、最大接続数に応じて、抽出されたネットワーク機器３を階層化する。このため、トポロジマッピング部１０は、一の階層に属するネットワーク機器３とその直下位階層に属するネットワーク機器３との間に直接的な接続関係が存在するように、階層化することができる。よって、トポロジマッピング部１０は、トポロジマッピング処理の効率化及び迅速化を更に図ることができる。

更に、トポロジマッピング部１０は、抽出されたネットワーク機器３の最大接続数が小さい順に階層化し、最上位階層から順に、一の階層に属するネットワーク機器３と、そのポートに直接的に接続されたネットワーク機器３との接続関係をマッピングする。このため、トポロジマッピング部１０は、中心トポロジに分類されるネットワーク機器３のなかでも、ネットワークＮの中心に位置するネットワーク機器３（ＭＡＣアドレスが「Ｂ」のネットワーク機器３）から順にマッピングすることができる。よって、トポロジマッピング部１０は、マッピングの処理回数を極力低減することができ、トポロジマッピング処理の効率化及び迅速化を更に図ることができる。

また、トポロジマッピング部１０は、複数の情報機器２Ａのそれぞれの識別情報に対してリンク情報が対応付けられていることを抽出条件として、複数の情報機器２Ａのうちからネットワーク機器３を抽出する。このため、トポロジマッピング部１０は、比較的簡単にネットワーク機器３を抽出することができる。よって、トポロジマッピング部１０は、トポロジマッピング処理の効率化及び迅速化を更に図ることができる。

上述の実施形態において、トポロジマッピング部１０は、同一階層に複数のネットワーク機器３が属する場合、ポート数が多いネットワーク機器３から優先的に、直接的な接続関係のあるネットワーク機器３の探索及びマッピングを実行してよい。

例えば、図８及び図９において、ＭＡＣアドレスが「Ｄ」のネットワーク機器３と、ＭＡＣアドレスが「Ｆ」のネットワーク機器３とは、互いに同一階層（レイヤ１）に属する。但し、ＭＡＣアドレスが「Ｄ」のネットワーク機器３のポート数は４個であるのに対し、ＭＡＣアドレスが「Ｆ」のネットワーク機器３のポート数は３個である。この場合、トポロジマッピング部１０は、ＭＡＣアドレスが「Ｄ」のネットワーク機器３を、ＭＡＣアドレスが「Ｆ」のネットワーク機器３よりも優先的に、直接的な接続関係のあるネットワーク機器３の探索及びマッピングを実行してよい。

それにより、トポロジマッピング部１０は、トポロジマッピング処理の効率化及び迅速化を更に図ることができる。もっとも、トポロジマッピング部１０は、同一階層に複数のネットワーク機器３が属する場合、ポート数に関係なくランダムにネットワーク機器３を選択し、直接的な接続関係のあるネットワーク機器３の探索及びマッピングを実行することができる。なお、トポロジマッピング部１０は、最上位階層に複数のネットワーク機器３が属する場合であっても、ポート数が多いネットワーク機器３から優先的に、直接的な接続関係のあるネットワーク機器３の探索及びマッピングを実行してよい。

［その他］
上述の実施形態において、トポロジマッピングシステム１は、特許請求の範囲に記載された「トポロジマッピングシステム」の一例に該当する。トポロジマッピング部１０は、特許請求の範囲に記載された「トポロジマッピングプログラム」の一例に該当する。情報機器２は、特許請求の範囲に記載された「情報機器」の一例に該当する。ネットワーク機器３は、特許請求の範囲に記載された「ネットワーク機器」の一例に該当する。エンド端末４は、特許請求の範囲に記載された「エンド端末」の一例に該当する。収集部１２は、特許請求の範囲に記載された「収集部」の一例に該当する。抽出部１３は、特許請求の範囲に記載された「抽出部」の一例に該当する。階層化部１４は、特許請求の範囲に記載された「階層化部」の一例に該当する。計数部１５は、特許請求の範囲に記載された「計数部」の一例に該当する。特定部１６は、特許請求の範囲に記載された「特定部」の一例に該当する。探索部１７は、特許請求の範囲に記載された「探索部」の一例に該当する。第１マッピング部１８は、特許請求の範囲に記載された「第１マッピング部」の一例に該当する。第２マッピング部１９は、特許請求の範囲に記載された「第２マッピング部」の一例に該当する。

上述の実施形態は、変形例を含めて各実施形態同士で互いの技術を適用することができる。上述の実施形態は、本発明の内容を限定するものではなく、特許請求の範囲を逸脱しない程度に変更を加えることができる。

上述の実施形態及び特許請求の範囲で使用される用語は、限定的でない用語として解釈されるべきである。例えば、「含む」という用語は、「含むものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。「備える」という用語は、「備えるものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。「有する」という用語は、「有するものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。

１ トポロジマッピングシステム
２ 情報機器
３ ネットワーク機器
４ エンド端末
１０ トポロジマッピング部
１１ 接続検知部
１２ 収集部
１３ 抽出部
１４ 階層化部
１５ 計数部
１６ 特定部
１７ 探索部
１８ 第１マッピング部
１９ 第２マッピング部
Ｎ ネットワーク

Claims (6)

1. ネットワーク機器とエンド端末とを含む複数の情報機器が接続されたネットワークのトポロジを、コンピュータにマッピングさせるためのトポロジマッピングプログラムであって、
   前記ネットワーク機器に対して直接的又は間接的に接続された情報機器の識別情報を前記ネットワーク機器のポートごとに分けて示されたリンク情報と、前記複数の情報機器のそれぞれの識別情報とを前記複数の情報機器から収集する収集部と、
   前記収集部により収集された前記リンク情報に基づいて、前記複数の情報機器のうちから前記ネットワーク機器を抽出する抽出部と、
   前記収集部により収集された前記リンク情報に基づいて、前記抽出部により抽出された前記ネットワーク機器を階層化する階層化部と、
   前記階層化部により階層化された一の階層に属する前記ネットワーク機器の前記ポートに対して直接的に接続された前記ネットワーク機器を、前記階層ごとに探索する探索部と、
   前記一の階層に属する前記ネットワーク機器と、前記探索部により探索された前記ネットワーク機器との接続関係をマッピングする第１マッピング部と、
   前記第１マッピング部によるマッピングの後、前記ネットワーク機器と前記エンド端末との接続関係をマッピングする第２マッピング部と、
   を備えるトポロジマッピングプログラム。
2. 前記階層化部は、
   前記抽出部により抽出された前記ネットワーク機器の前記ポートに対して直接的又は間接的に接続された前記ネットワーク機器の接続数を、前記リンク情報に基づいて、前記ポートごとに計数する計数部と、
   前記抽出部により抽出された前記ネットワーク機器ごとに、前記計数部により計数された前記接続数の最大値である最大接続数を特定する特定部と、
   を含み、
   前記特定部により特定された前記最大接続数に応じて、前記抽出部により抽出された前記ネットワーク機器を階層化する、
   請求項１に記載のトポロジマッピングプログラム。
3. 前記階層化部は、前記特定部により特定された前記最大接続数が小さい順に、前記抽出部により抽出された前記ネットワーク機器を階層化し、
   前記探索部は、前記階層のうちの最上位階層から順に、前記一の階層に属する前記ネットワーク機器の前記ポートに対して直接的に接続された前記ネットワーク機器を探索し、
   前記第１マッピング部は、前記最上位階層から順に、前記一の階層に属する前記ネットワーク機器と、前記探索部により探索された前記ネットワーク機器との前記接続関係をマッピングする、
   請求項２に記載のトポロジマッピングプログラム。
4. 前記抽出部は、前記収集部により収集された前記複数の情報機器のそれぞれの識別情報に対して前記リンク情報が対応付けられていることを条件として、前記複数の情報機器のうちから前記ネットワーク機器を抽出する、
   請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載のトポロジマッピングプログラム。
5. ネットワーク機器とエンド端末とを含む複数の情報機器が接続されたネットワークのトポロジをマッピングするトポロジマッピング方法であって、
   前記ネットワーク機器に対して直接的又は間接的に接続された情報機器の識別情報を前記ネットワーク機器のポートごとに分けて示されたリンク情報と、前記複数の情報機器のそれぞれの識別情報とを前記複数の情報機器から収集する収集ステップと、
   前記収集ステップにより収集された前記リンク情報に基づいて、前記複数の情報機器のうちから前記ネットワーク機器を抽出する抽出ステップと、
   前記収集ステップにより収集された前記リンク情報に基づいて、前記抽出ステップにより抽出された前記ネットワーク機器を階層化する階層化ステップと、
   前記階層化ステップにより階層された一の階層に属する前記ネットワーク機器の前記ポートに対して直接的に接続された前記ネットワーク機器を探索する探索ステップと、
   前記一の階層に属する前記ネットワーク機器と、前記探索ステップにより探索された前記ネットワーク機器との接続関係を、前記階層ごとにマッピングする第１マッピングステップと、
   前記第１マッピングステップによるマッピングの後、前記ネットワーク機器と前記エンド端末との接続関係をマッピングする第２マッピングステップと、
   を備えるトポロジマッピング方法。
6. ネットワーク機器とエンド端末とを含む複数の情報機器が接続されたネットワークのトポロジをマッピングするトポロジマッピングシステムであって、
   前記ネットワーク機器に対して直接的又は間接的に接続された情報機器の識別情報を前記ネットワーク機器のポートごとに分けて示されたリンク情報と、前記複数の情報機器のそれぞれの識別情報とを前記複数の情報機器から収集し、
   収集された前記リンク情報に基づいて、前記複数の情報機器のうちから前記ネットワーク機器を抽出し、
   収集された前記リンク情報に基づいて、抽出された前記ネットワーク機器を階層化し、
   階層された一の階層に属する前記ネットワーク機器の前記ポートに対して直接的に接続された前記ネットワーク機器を探索し、
   前記一の階層に属する前記ネットワーク機器と、探索された前記ネットワーク機器との接続関係を、前記階層ごとにマッピングし、
   前記接続関係がマッピングされた後、前記ネットワーク機器と前記エンド端末との接続関係をマッピングする、
   トポロジマッピングシステム。

Images