特許 6985611 故障箇所推定方法及び故障箇所推定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6985611

(24)【登録日】2021年11月30日

(45)【発行日】2021年12月22日

(54)【発明の名称】故障箇所推定方法及び故障箇所推定装置

(51)【国際特許分類】

   H04L 12/24 20060101AFI20211213BHJP

   H04L 12/70 20130101ALI20211213BHJP

【ＦＩ】

   H04L12/24

   H04L12/70 100Z

【請求項の数】8

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2018-192797(P2018-192797)

(22)【出願日】2018年10月11日

(65)【公開番号】特開2020-61685(P2020-61685A)

(43)【公開日】2020年4月16日

【審査請求日】2021年1月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004226

【氏名又は名称】日本電信電話株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001634

【氏名又は名称】特許業務法人 志賀国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小田 拓哉

(72)【発明者】

【氏名】小林 正啓

(72)【発明者】

【氏名】平野 章

【審査官】 安藤 一道

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−４４７７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／０７０２７４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−３４８７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−５３６５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 堤 陽祐 他，ネットワーク障害におけるパスの統合・分割による障害箇所の推定，電子情報通信学会技術研究報告（信学技報），2018年02月22日，第117巻, 第459号，pp.175-180(NS2017-198)

【文献】 渡邉 岳彦 他，エンドトゥエンドIP品質情報のアクティブ計測に基づくネットワーク内劣化箇所特定技法，電子情報通信学会技術研究報告（信学技報），2010年03月04日，第109巻, 第463号，pp.87-92(ICM2009-60)

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｌ １２／２４

Ｈ０４Ｌ １２／７０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のノードを有するネットワークを分割数ｋ（ｋは１以上の整数）で分割した部分ネットワークを定める分割ステップと、
前記部分ネットワークを診断単位ネットワークとし、診断単位ネットワークごとに、当該診断単位ネットワークにおける端ノードの組合せそれぞれについてパスの接続性を確認する第一接続性確認ステップと、
前記診断単位ネットワークごとに、前記第一接続性確認ステップにおいて接続性に異常ありと判断された前記組合せのうち一部又は全ての組合せを選択する選択ステップと、
前記診断単位ネットワークごとに、前記選択ステップにおいて選択された前記組合せである選択ノード接続に含まれる前記ノードの組合せそれぞれについてパスの接続性を確認する第二接続性確認ステップと、
前記第二接続性確認ステップにおける接続性の確認結果に基づいて前記ネットワークにおける故障箇所を推定する故障箇所推定ステップと、
を有する故障箇所推定方法。

【請求項2】

前記分割ステップにおいては、隣接する２つの前記部分ネットワークにおいて同一の前記ノードを２以上共有するように前記部分ネットワークを定める、
請求項１に記載の故障箇所推定方法。

【請求項3】

前記選択ステップにおいては、前記診断単位ネットワークごとに、接続性に異常ありと判断された前記端ノードの組合せのうち前記端ノード間の接続に含まれる前記ノードの数が最も少ない又は最も多い組合せを選択する、
請求項１又は請求項２に記載の故障箇所推定方法。

【請求項4】

前記選択ステップにおいては、前記診断単位ネットワークごとに、前記第一接続性確認ステップにおいて接続性に異常ありと判断された前記端ノードの組合せから、前記ノードを共有しない２以上の前記組合せを選択する、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の故障箇所推定方法。

【請求項5】

前記診断単位ネットワークから、前記故障箇所推定ステップにおいて推定された前記故障箇所を有する前記選択ノード接続を除いた部分を少なくとも含む残存部分ネットワークを新たな診断単位ネットワークとし、前記第一接続性確認ステップ、前記選択ステップ、前記第二接続性確認ステップ、及び、前記故障箇所推定ステップを行う、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の故障箇所推定方法。

【請求項6】

接続性の確認に、インターネット制御通知プロトコル（ＩＣＭＰ）を利用したping又はtracerouteを用いる、
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の故障箇所推定方法。

【請求項7】

前記ネットワークは、物理的なノード、論理的なノード、又は、物理的なノードと論理的なノードとの組合せで構成される、
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の故障箇所推定方法。

【請求項8】

複数のノードを有するネットワークを分割数ｋ（ｋは１以上の整数）で分割した部分ネットワークを定める分割部と、
前記部分ネットワークを診断単位ネットワークとし、診断単位ネットワークごとに、当該診断単位ネットワークにおける端ノードの組合せそれぞれについてパスの接続性を確認する第一接続性確認部と、
前記診断単位ネットワークごとに、前記第一接続性確認部において接続性に異常ありと判断された前記組合せのうち一部又は全ての組合せを選択する選択部と、
前記診断単位ネットワークごとに、前記選択部において選択された前記組合せである選択ノード接続に含まれる前記ノードの組合せそれぞれについてパスの接続性を確認する第二接続性確認部と、
前記第二接続性確認部における接続性の確認結果に基づいて前記ネットワークにおける故障箇所を推定する故障箇所推定部と、
を備える故障箇所推定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、故障箇所推定方法及び故障箇所推定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

通信ネットワークにおいて、物理的な通信回線や論理的な通信路であるパス（以下では総称して「サービス・パス」と記載）に障害が発生したときに、ネットワーク内の何処で（どの装置で）故障が生じているのかを特定することは非常に重要である。ルータやスイッチ（ノード）により構成されるネットワークでは、非特許文献１、２により規定されるインターネット制御通知プロトコル（ＩＣＭＰ：Internet Control Message Protocol）を利用するping等の到達確認プロトコルを用いて故障箇所の特定（切り分け）を試みることが多い。

【0003】

pingでは、ある装置からＩＣＭＰのecho requestメッセージを対象装置に向けて送信し、対象装置からecho replyメッセージを受け取ることで到達性を確認する。pingを実施する２台の装置の組合せを変え、それらの結果を比較することで故障が発生した箇所を特定する。echo requestやecho replyのpingメッセージは、サービス・パスと同じ物理経路を共有するように送受信される。そのため、通常状態（正常時）には機能させることは殆どなく、障害が発生した際に人が手作業でコマンドを装置に打ち込み機能させる（使用する）ことが一般的である。しかしながら、人がコマンドを装置に打ち込み、得られた結果を基に判断を行うことから故障箇所の切り分け作業を誤ることが多い。特に、ネットワークの規模が大きくなり、装置が多くなる場合にその傾向が強くなる。そこで、pingによる故障箇所の切り分け作業をプログラム化（／自動化／機械化）することが試みられている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４−５３６５８号公報

【非特許文献】

【0005】

【非特許文献1】RFC792, “Internet Control Message Protocol”, 1981年

【非特許文献2】RFC4443, “Internet Control Message Protocol(ICMPv6) for the Internet Protocol Version 6 (IPv6) Specification”, 2006年

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

pingによる故障箇所の切り分け作業をプログラム化する場合、サービス・パスと装置の関係を全て考慮し、予め故障箇所とpingの結果を関連付けておく必要がある。この関連付け（以下、パターンと表記）は複雑かつその数は膨大である。この際、サービス・パスがPoint-to-Point（Ｐ２Ｐ）のみである場合、切り分けをすべきノードの組合せ（以下、被検証ネットワークと記載）は比較的単純である。一方、サービス・パスがMultiPoint-to-MultiPoint（ＭＰ２ＭＰ）のような場合、被検証ネットワークの構成は複雑になり、より切り分けに必要な到達確認プロトコルの実施数は多くなる。そのため、自動化が難しくなったり、計算負荷が大きくなったりするという問題があった。

【0007】

上記事情に鑑み、本発明は、ネットワーク障害の発生箇所を推定するために行う到達性確認の実施数を低減することができる故障箇所推定方法及び故障箇所推定装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様は、複数のノードを有するネットワークを分割数ｋ（ｋは１以上の整数）で分割した部分ネットワークを定める分割ステップと、前記部分ネットワークを診断単位ネットワークとし、診断単位ネットワークごとに、当該診断単位ネットワークにおける端ノードの組合せそれぞれについてパスの接続性を確認する第一接続性確認ステップと、前記診断単位ネットワークごとに、前記第一接続性確認ステップにおいて接続性に異常ありと判断された前記組合せのうち一部又は全ての組合せを選択する選択ステップと、前記診断単位ネットワークごとに、前記選択ステップにおいて選択された前記組合せである選択ノード接続に含まれる前記ノードの組合せそれぞれについてパスの接続性を確認する第二接続性確認ステップと、前記第二接続性確認ステップにおける接続性の確認結果に基づいて前記ネットワークにおける故障箇所を推定する故障箇所推定ステップと、を有する故障箇所推定方法である。

【0009】

本発明の一態様は、上述の故障箇所推定方法であって、前記分割ステップにおいては、隣接する２つの前記部分ネットワークにおいて同一の前記ノードを２以上共有するように前記部分ネットワークを定める。

【0010】

本発明の一態様は、上述の故障箇所推定方法であって、前記選択ステップにおいては、前記診断単位ネットワークごとに、接続性に異常ありと判断された前記端ノードの組合せのうち前記端ノード間の接続に含まれる前記ノードの数が最も少ない又は最も多い組合せを選択する。

【0011】

本発明の一態様は、上述の故障箇所推定方法であって、前記選択ステップにおいては、前記診断単位ネットワークごとに、前記第一接続性確認ステップにおいて接続性に異常ありと判断された前記端ノードの組合せから、前記ノードを共有しない２以上の前記組合せを選択する。

【0012】

本発明の一態様は、上述の故障箇所推定方法であって、前記診断単位ネットワークから、前記故障箇所推定ステップにおいて推定された前記故障箇所を有する前記選択ノード接続を除いた部分を少なくとも含む残存部分ネットワークを新たな診断単位ネットワークとし、前記第一接続性確認ステップ、前記選択ステップ、前記第二接続性確認ステップ、及び、前記故障箇所推定ステップを行う。

【0013】

本発明の一態様は、上述の故障箇所推定方法であって、接続性の確認に、インターネット制御通知プロトコル（ＩＣＭＰ）を利用したping又はtracerouteを用いる。

【0014】

本発明の一態様は、上述の故障箇所推定方法であって、前記ネットワークは、物理的なノード、論理的なノード、又は、物理的なノードと論理的なノードとの組合せで構成される。

【0015】

本発明の一態様は、複数のノードを有するネットワークを分割数ｋ（ｋは１以上の整数）で分割した部分ネットワークを定める分割部と、前記部分ネットワークを診断単位ネットワークとし、診断単位ネットワークごとに、当該診断単位ネットワークにおける端ノードの組合せそれぞれについてパスの接続性を確認する第一接続性確認部と、前記診断単位ネットワークごとに、前記第一接続性確認部において接続性に異常ありと判断された前記組合せのうち一部又は全ての組合せを選択する選択部と、前記診断単位ネットワークごとに、前記選択部において選択された前記組合せである選択ノード接続に含まれる前記ノードの組合せそれぞれについてパスの接続性を確認する第二接続性確認部と、前記第二接続性確認部における接続性の確認結果に基づいて前記ネットワークにおける故障箇所を推定する故障箇所推定部と、を備える故障箇所推定装置である。

【発明の効果】

【0016】

本発明により、ネットワーク障害の発生箇所を推定するために行う到達性確認の実施数を低減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の実施形態における物理ネットワークの全体構成を示す図である。

【図2】図１に示す物理ネットワークにおいて構成されるＶＬＡＮのスイッチ構成を示す図である。

【図3】実施形態の故障箇所推定装置の構成を示す機能ブロック図である。

【図4】第１の実施形態による故障箇所推定装置の処理を示すフロー図である。

【図5】同実施形態によるＶＬＡＮネットワークにおける故障箇所を示す図である。

【図6】同実施形態による第一試験結果情報を示す図である。

【図7】同実施形態による接続性が確認できなかった端ノード間接続のノード数及びノードを示す図である。

【図8】同実施形態による最小ノード接続の接続構成及び第二試験結果情報を示す図である

【図9】同実施形態による第一試験結果情報と想定試験結果情報との比較を示す図である。

【図10】第２の実施形態による故障箇所推定装置の処理を示すフロー図である。

【図11】同実施形態によるＶＬＡＮネットワークの分割を示す図である。

【図12】同実施形態による第一試験結果情報を示す図である。

【図13】同実施形態による接続性が確認できなかった端ノード間接続のノード数及びノードを示す図である。

【図14】同実施形態による最小ノード接続の接続構成及び第二試験結果情報を示す図である。

【図15】同実施形態による部分ネットワークの第一試験結果情報と想定試験結果情報との比較を示す図である

【図16】第１の実施形態及び第２の実施形態におけるping実施回数を示す図である。

【図17】第３の実施形態による故障箇所推定装置の処理を示すフロー図である。

【図18】同実施形態によるＶＬＡＮネットワークにおける故障箇所を示す図である。

【図19】同実施形態による第一試験結果情報を示す図である。

【図20】同実施形態による接続性が確認できなかった端ノード間接続のノード数及びノードを示す図である。

【図21】同実施形態による最小ノード接続それぞれの接続構成及び第二試験結果情報を示す図である。

【図22】同実施形態による第一試験結果情報と想定試験結果情報との比較を示す図である。

【図23】第４の実施形態による故障箇所推定装置の処理を示すフロー図である。

【図24】同実施形態によるＶＬＡＮネットワークの分割を示す図である。

【図25】同実施形態による第一試験結果情報を示す図である。

【図26】同実施形態による各部分ネットワークにおいて接続性が確認できなかった端ノード間接続のノード数及びノードを示す図である。

【図27】同実施形態による最小ノード接続の接続構成及び第二試験結果情報を示す図である。

【図28】同実施形態による第一試験結果情報と想定試験結果情報との比較を示す図である。

【図29】同実施形態による部分ネットワークにおける最小ノード接続と残存部分ネットワークを示す図である。

【図30】同実施形態による残存部分ネットワークにおける最小ノード接続の接続構成及び第二試験結果情報を示す図である。

【図31】同実施形態による第一試験結果情報と想定試験結果情報との比較を示す図である。

【図32】第３の実施形態及び第４の実施形態におけるping実施回数を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。本実施形態は、通信ネットワークにおいてネットワーク障害が発生した際の障害部位を推定する故障箇所推定方法と、その故障箇所推定方法を実行する故障箇所推定装置に関する。

【0019】

本実施形態の故障箇所推定方法では、被検証ネットワークとなる通信ネットワークのサービス・パスがＭＰ２ＭＰである場合に、その被検証ネットワークを分割数ｋ（ｋは１以上の整数）に仮想的に分割する。以下では、分割された被検証ネットワークを、被検証分割ネットワークと記載する。なお、分割数ｋ＝１の場合、被検証分割ネットワークは、被検証ネットワーク単体のままである。

【0020】

続いて、全ての被検証分割ネットワークに対して到達確認プロトコルにより接続性を確認した結果に基づいて、被検証ネットワークの故障箇所を特定する。この際、最初に、被検証分割ネットワークそれぞれの端ノード間に対して到達確認プロトコルによる接続性確認を実施し、異常と判断された端ノードの組合せのうち、通過するノード数が最も小さい端ノードの組合せ（以下、最小ノード接続と記載）を選択する。更に、最小ノード接続における全ノードの組合せそれぞれに対して到達確認プロトコルによる接続性確認を実施し、故障箇所の有無の判定と、故障があれば故障箇所の特定を行う。なお、ある被検証分割ネットワークにおいて不接続となる端ノードの組合せが存在しなければ、当該被検証分割ネットワークではそれ以上の接続性確認は不要となるため、それ以降の切り分けプロセスに組み込まない。上記の方法により、故障箇所を特定に必要な、被検証ネットワークにおける到達確認プロトコルの実施数を抑制する。到達確認プロトコルには、例えば、インターネット制御通知プロトコル（ＩＣＭＰ）を利用したping又はtracerouteを用いることができる。

【0021】

図１は、本発明の実施形態における物理ネットワークの全体構成を示す図である。同図に示す管理・監視対象の物理ネットワークは、複数台のイーサネット（登録商標）・スイッチ・ノード（以下、スイッチと記載）Ｎ１〜Ｎ１５を有する。なお、スイッチＮ１〜Ｎ１５を総称して、スイッチＮと記載する。スイッチＮは、物理ノードの一例である。

【0022】

同図に示す物理ネットワークは、複数のスイッチＮがリング状に接続されたリングＲ１〜Ｒ５から構成される。リングＲ１ではスイッチＮ１〜Ｎ４がリング状に接続されている。リングＲ２ではスイッチＮ３、Ｎ５〜Ｎ８がリング状に接続されている。リングＲ３ではスイッチＮ６、Ｎ１３、Ｎ１４がリング状に接続されている。リングＲ４ではスイッチＮ４、Ｎ９〜Ｎ１２がリング状に接続されている。リングＲ５ではスイッチＮ１１、Ｎ１５、Ｎ１６がリング状に接続されている。

【0023】

各リングＲｉ（ｉ＝１，２，３，４，５）には、フレームがそのリング内でループしないように、ブロックポートＢｉが設定されており、通信経路は一意に決まっている。ブロックポートＢ１は、リングＲ１に属し、かつ、他のネットワークと接続されるスイッチＮ１に設けられる。ブロックポートＢ２は、リングＲ１及びリングＲ２に属するスイッチＮ３に、ブロックポートＢ３は、リングＲ２及びリングＲ３に属するスイッチＮ６に、ブロックポートＢ４は、リングＲ１及びリングＲ４に属するスイッチＮ４に、ブロックポートＢ５はリングＲ４及びリングＲ５に属するスイッチＮ１１に設けられる。

【0024】

物理ネットワークは、様々な論理ネットワークを構築可能なベースとなるネットワークである。物理ネットワーク上には、仮想ネットワークである論理ネットワークが１以上構築され得る。論理ネットワークの一例は、ＶＬＡＮネットワークである。物理ネットワークに対して、スイッチＮへの設定変更を行うことで、「ＶＬＡＮによるサービス・パスの構築」や「ＵＮＩの構築」が行われる。

【0025】

図２は、図１に示す物理ネットワークにおいて構築されるＶＬＡＮのスイッチ構成（以下、ＶＬＡＮネットワークと記載）を示す図である。同図に示すＶＬＡＮネットワークは、ＭＰ２ＭＰとなるようにサービス・パスが設定されている。論理ネットワークには、物理ネットワークにおける一部のノード又は全ノードが関係するが、同図に示すＶＬＡＮネットワークは、一部のノードが関係する。関係するノードとは、例えば、論理ネットワークにおいて発又は着となり得るノードと、それらノード間の通信を中継するノードとを含む。同図に示すＶＬＡＮネットワークは、ノード数Ｍが１２（Ｍ＝１２）であり、スイッチＮ８、Ｎ１０、Ｎ１４、Ｎ１５が端ノードである。

【0026】

さらに、ＶＬＡＮネットワークには、７つのＵＮＩ（User Network Interface）−Ａ〜Ｇが設定される。ＵＮＩ−ＡはスイッチＮ８に、ＵＮＩ−ＢはスイッチＮ６に、ＵＮＩ−ＣはスイッチＮ１４に、ＵＮＩ−ＤはスイッチＮ１２に、ＵＮＩ−ＥはスイッチＮ１１に、ＵＮＩ−ＦはスイッチＮ１５に、ＵＮＩ−ＧはスイッチＮ１０に設けられる。図１には、物理ネットワークにおけるＵＮＩ−Ａ〜Ｇが示されている。以下の説明では、同図に示すＶＬＡＮネットワークの構成を前提とする。また、選択ノード接続の選択規則においては、基本的に最小／最大のどちらを用いても同様の手順となることから、説明を容易にするため、以下では最小のものを選択する場合（最小ノード接続）を例にして説明する。

【0027】

図３は、本実施形態による故障箇所推定装置１の構成を示す機能ブロック図であり、本実施形態と関係する機能ブロックのみを抽出して示してある。故障箇所推定装置１は、通信部１１、記憶部１２、障害検知部１３、分割部１４、第一試験実施部１５、選択部１６、第二試験実施部１７及び故障箇所推定部１８を備える。

【0028】

通信部１１は、ネットワークを構成する各ノードなどの他の装置とデータの送受信を行う。ノードとは、他のノードと通信を行う装置である。本実施形態では、通信部１１は、ＶＬＡＮネットワークの各スイッチＮと通信する。

【0029】

記憶部１２は、ネットワーク構成情報と、想定試験結果情報と、試験結果情報とを含む各種情報を記憶する。ネットワーク構成情報は、被検証ネットワークのネットワーク構成を示す。例えば、ネットワーク構成情報は、図１に示す物理ネットワークの構成、及び、図２に示すＶＬＡＮネットワークのスイッチ構成を示す情報である。故障箇所推定装置１は、これらのネットワーク構成情報を、通信部１１を介して、ネットワークを構築するノード又はネットワークに関する装置、システムなどから取得して、記憶部１２に記憶してもよい。また、ネットワークに変更が生じた場合には、その内容を随時反映した情報を記憶部１２に記憶してもよい。想定試験結果情報は、障害発生箇所別に、障害発生時に想定される接続性試験の結果（パターン）を示す。試験結果情報は、第一試験実施部１５が実施した接続性試験の試験結果を示す第一試験結果情報と、第二試験実施部１７が実施した接続性試験の試験結果を示す第二試験結果情報とを含む。

【0030】

障害検知部１３は、ネットワークの障害又は障害被疑（障害の可能性があること）を検知する。例えば、障害検知部１３は、ノード、又は、ネットワークを管理する装置などから、ネットワークの障害又は障害被疑を検知した旨の通知を受ける。あるいは、障害検知部１３は、ネットワークからの送信が期待される信号を受信しないことなどにより、障害又は障害被疑を検出してもよい。

【0031】

分割部１４は、検知された障害又は障害被疑に関するネットワークを被検証ネットワークとする。被検証ネットワークは、物理ネットワークの全体又は一部、あるいは、論理ネットワークの全体又は一部であり、検知された障害又は障害被疑の内容に基づいて定められる。分割部１４は、被検証ネットワークをあらかじめ設定された分割数ｋ（ｋは１以上の整数）の部分ネットワークに分割し、診断単位ネットワークとする。つまり、ｋは、分割後の部分ネットワーク数を表す。ｋ＝１の場合、被検証ネットワーク全体を部分ネットワークとする。分割部１４は、ｋ≧２の場合、隣接する２つの部分ネットワークにおいて、同一のノードを２以上共有するように部分ネットワークを定めてもよい。

【0032】

なお、被検証ネットワークは、物理的なノードで構成されてもよく、論理的なノードで構成されてもよく、物理的なノードと論理的なノードとの組合せで構成されてもよい。例えば、サーバ仮想化技術により１つのサーバ上で複数の仮想サーバが動作するなど、１つの物理ノードが仮想的に複数のノードとして動作する場合、それら仮想的なノードはそれぞれ論理ノードである。あるいは、ネットワークの仮想化により、複数の装置が連携して一つのノードとして動作する場合、そのノードは論理ノードである。これら論理ノードは、物理ノード又は他の論理ノードと接続され得る。本実施形態では、図２に示すＶＬＡＮネットワーク全体を被検証ネットワークとする。

【0033】

第一試験実施部１５は、ネットワーク構成情報を参照して部分ネットワークの端ノードを特定する。第一試験実施部１５は、部分ネットワークごとに、２つの端ノードの異なる組合せである端ノード間それぞれに対して接続性試験を行い、試験結果を示す第一試験結果情報を記憶部１２に書き込む。選択部１６は、第一試験結果情報を参照し、接続性が確認できなかった（接続性確認ＮＧであった）端ノード間のうち、端ノード間の接続に含まれるノード数が最も少ないものを最小ノード接続として選択する。第二試験実施部１７は、選択部１６が選択した最小ノード接続に含まれるノードの全ての組合せに対して接続性試験を行い、試験結果を示す第二試験結果情報を記憶部１２に書き込む。故障箇所推定部１８は、第二試験結果情報に基づいて故障箇所を推定する。故障箇所推定部１８は、推定した故障箇所のノードに障害が発生したときの想定試験結果情報と、第一試験結果情報とが一致する場合に、推定した故障箇所に故障が発生したと判断する。

【0034】

以下の第１の実施形態〜第４の実施形態において、故障箇所推定装置１を用いた故障箇所推定方法の詳細を説明する。

【0035】

（第１の実施形態）
本実施形態では、ＶＬＡＮネットワークを分割せずに（分割数ｋ＝１）、到達確認プロトコルを用いて故障箇所を特定する。本実施形態は、故障箇所が一箇所の場合である。

【0036】

図４は、本実施形態の故障箇所推定装置１の処理を示すフロー図である。図５〜図９を用いて、同図に示す処理を説明する。故障箇所推定装置１の障害検知部１３がＶＬＡＮネットワーク（ＶＬＡＮ−ＮＷ）の障害又は障害被疑を検出する（ステップＳ１０１）。分割部１４は、ｋ＝１のため、ＶＬＡＮネットワーク全体を診断単位ネットワークとする。第一試験実施部１５は、ネットワーク構成情報を参照して、ＶＬＡＮネットワークの端ノードを特定する（ステップＳ１０２）。端ノードとは、対象となる診断単位ネットワークのうち、ＵＮＩを除く他ノードとの接続を１つのみ持つノードである。なお、これ以外の方法により、端ノードを決めてもよい。

【0037】

第一試験実施部１５は、端ノード間でpingを実施させるping試験を行い、その結果を示す第一試験結果情報を記憶部１２に書き込む（ステップＳ１０３）。なお、スイッチＮｉとスイッチＮｊとの間のping試験とは（ｉ、ｊは１以上の整数、ｉ≠ｊ）、スイッチＮｉに対してスイッチＮｊにecho requestメッセージを送信し、echo replyを受信したか否かの結果を通知するよう指示する処理と、スイッチＮｊに対してスイッチＮｉへecho requestメッセージを送信し、echo replyを受信したか否かの結果を通知するよう指示する処理との両方又は一方を行うことである。

【0038】

図５は、図２に示すＶＬＡＮネットワークにおける故障箇所を示す図である。本実施形態では、スイッチＮ５が有する接続ポートのうちスイッチＮ３との接続ポートに障害又は故障（総称して故障とも記載）が発生している場合を例に説明する。ステップＳ１０２において、第一試験実施部１５は、ＶＬＡＮネットワークの端ノードとして、スイッチＮ８、Ｎ１０、Ｎ１４及びＮ１５を抽出する。

【0039】

図６は、第一試験結果情報を示す図である。この第一試験結果情報は、ステップＳ１０３において、第一試験実施部１５が、図５に示すＶＬＡＮネットワークの端ノード間でpingを実施した結果を示す。具体的には、第一試験実施部１５は、スイッチＮ８、Ｎ１０、Ｎ１４、Ｎ１５を用いて２つの端ノードからなる全ての組合せを生成する。第一試験実施部１５は、それら組合せ毎に、端ノード間でpingを実施するよう端ノードのスイッチＮに指示してその結果を取得し、取得した結果を示す第一試験結果情報を記憶部１２に書き込む。起点は、echo requestを送信したスイッチＮであり、対象は、そのecho requestの宛先のスイッチＮである。「〇」は接続性が確認できたことを示し、「×」は接続性が確認できなかった（ＮＧとなった）ことを示す。なお、接続性が確認できたこと、接続性が確認できなかったことを表す設定値に０又は１を用いるなど、別の表現を用いてもよい。同図に示すように、スイッチＮ８−スイッチＮ１５、スイッチＮ８−スイッチＮ１０、スイッチＮ１４−スイッチＮ１５、スイッチＮ１４−スイッチＮ１０間の接続性確認がＮＧである。

【0040】

図４のフロー図において、選択部１６は、ネットワーク構成情報及び第一試験結果情報を参照し、接続性試験がＮＧであった端ノード間のうち、端ノード間に存在するノード数が最も少ない端ノード間を選択する（ステップＳ１０４）。

【0041】

図７は、接続性が確認できなかった（ＮＧであった）端ノード間接続のノード数及びノードを示す図である。スイッチＮ８−スイッチＮ１５間には、スイッチＮ８、Ｎ７、Ｎ６、Ｎ５、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ１２、Ｎ１１、Ｎ１６、Ｎ１５の１０ノードがある。スイッチＮ８−スイッチＮ１０間には、スイッチＮ８、Ｎ７、Ｎ６、Ｎ５、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ１２、Ｎ１１、Ｎ１０の９ノードがある。スイッチＮ１４−スイッチＮ１５間には、スイッチＮ１４、Ｎ６、Ｎ５、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ１２、Ｎ１１、Ｎ１６、Ｎ１５の９ノードがある。スイッチＮ１４−スイッチＮ１０間には、スイッチＮ１４、Ｎ６、Ｎ５、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ１２、Ｎ１１、Ｎ１０の８ノードがある。よって、選択部１６は、４つの接続性確認ＮＧとなった端ノード間接続のうち、スイッチＮ１４−スイッチＮ１０間を最小ノード接続として選択する。

【0042】

図４のフロー図において、第二試験実施部１７は、ステップＳ１０４で選択された最小ノード接続に関係する全てのノード間でping試験を実施し、その結果を示す第二試験結果情報を記憶部１２に書き込む（ステップＳ１０５）。故障箇所推定部１８は、第二試験結果情報を参照し、仮の故障箇所を特定する（ステップＳ１０６）。故障箇所推定部１８は、第一試験結果情報と、仮の故障箇所のノードに障害が発生したときの想定試験結果情報とが一致する場合に、仮の故障箇所に故障が発生したとの最終判断を行う（ステップＳ１０７）。

【0043】

図８は、最小ノード接続の接続構成及び第二試験結果情報を示す図である。同図の上側には、ステップＳ１０４において選択された最小ノード接続であるスイッチＮ１４−スイッチＮ１０間の接続構成を示している。第二試験実施部１７は、スイッチＮ１４−スイッチＮ１０間を構成するスイッチＮ１４、Ｎ６、Ｎ５、Ｎ３、Ｎ４、Ｎ１２、Ｎ１１、Ｎ１０を用いて、２つのノードからなる全ての組合せを生成する。第二試験実施部１７は、それら組合せ毎に、ノード間のping試験を実施し、同図の下側に示す第二試験結果情報を生成する。

【0044】

故障箇所推定部１８は、この第二試験結果情報に基づいて、スイッチＮ５とスイッチＮ３との間の接続に故障が発生したと推測する。すなわち、端ノードであるスイッチＮ１４からスイッチＮ５までの間のスイッチ群（スイッチＮ１４、Ｎ６、Ｎ５）については、これらの間では接続性確認ができているが、スイッチＮ３からもう一方の端ノードであるスイッチＮ１０までの間のスイッチ群（スイッチＮ３、Ｎ４、Ｎ１２、Ｎ１１、Ｎ１０）とは接続性確認がＮＧである。また、スイッチＮ３からスイッチＮ１０までの間のスイッチ群については、これらの間では接続性確認ができているが、スイッチＮ１４からスイッチＮ５までの間のスイッチ群とは接続性確認がＮＧである。よって、スイッチＮ５とスイッチＮ３の間の接続に故障が発生したと推測できる。故障箇所推定部１８は、スイッチＮ５とスイッチＮ３との間を仮の故障箇所と判断する。

【0045】

図９は、第一試験結果情報と想定試験結果情報との比較を示す図である。図９（ａ）は、ステップＳ１０３において端ノード間でpingを実施した結果であり、図６に示す第一試験結果情報と同じ図である。図９（ｂ）は、スイッチＮ５とスイッチＮ３との間の接続に故障が発生した場合に想定される想定試験結果情報を示す図である。図９（ｂ）に示すような想定試験結果情報を得るためは、故障発生後に端ノード間の接続関係モデルに対して仮想的な試験を実施すればよい。または、事前に端ノード間の接続関係をモデル化し、そのモデルにおける故障パターンに応じた想定試験結果情報を作成しておき、仮の故障箇所に応じて該当する故障パターンの想定試験結果情報を選択してもよい。故障箇所推定部１８は、図９（ａ）に示す第一試験結果情報と、図９（ｂ）に示す想定試験結果情報とが一致することから、他に故障箇所が存在しないことが推測できる。故障箇所推定部１８は、仮の故障箇所としていたスイッチＮ５とスイッチＮ３との間の接続に故障が発生したと判断する。

【0046】

（第２の実施形態）
本実施形態では、ＶＬＡＮネットワークを２つの部分ネットワークに分割し（分割数ｋ＝２）、到達確認プロトコルを用いて故障箇所を特定する。本実施形態では、故障箇所が一箇所の場合である。

【0047】

図１０は、本実施形態の故障箇所推定装置１の処理を示すフロー図である。図１１〜図１５を用いて、同図に示す処理を説明する。故障箇所推定装置１の障害検知部１３は、ＶＬＡＮネットワーク（ＶＬＡＮ−ＮＷ）の障害又は障害被疑を検出する（ステップＳ２０１）。分割部１４は、ネットワーク構成情報が示すＶＬＡＮネットワークをｋ個の部分ネットワークに分割する（ステップＳ２０２）。第一試験実施部１５は、ネットワーク構成情報を参照して、部分ネットワークそれぞれの端ノードを特定する（ステップＳ２０３）。第一試験実施部１５は、部分ネットワーク毎に端ノード間でpingを実施させるping試験を行い、その結果を示す第一試験結果情報を記憶部１２に書き込む（ステップＳ２０４）。

【0048】

図１１は、ＶＬＡＮネットワークの分割を示す図である。本実施形態では、同図に示すように、スイッチＮ５が有する接続ポートのうちのスイッチＮ３との接続ポートに故障が発生した場合を例に説明する。ステップＳ２０２において、分割部１４は、スイッチＮ３とスイッチＮ４を共有するように、ＶＬＡＮネットワークを２つの部分ネットワークＶＬ１及び部分ネットワークＶＬ２に分割する。

【0049】

部分ネットワークＶＬ１の端ノードはスイッチＮ８、Ｎ１４、Ｎ４であり、部分ネットワークＶＬ２の端ノードはスイッチＮ３、Ｎ１５、Ｎ１０である。第一試験実施部１５は、部分ネットワークＶＬ１では、スイッチＮ８とスイッチＮ１４、スイッチＮ８とスイッチＮ４、スイッチＮ８とスイッチＮ１４間でpingを実施する。さらに、第一試験実施部１５は、部分ネットワークＶＬ２では、スイッチＮ３とスイッチＮ１５、スイッチＮ３とスイッチＮ１０、スイッチＮ１５とスイッチＮ１０間でpingを実施する。

【0050】

図１２は、第一試験結果情報を示す図である。図１２（ａ）は、部分ネットワークＶＬ１の第一試験結果情報であり、図１２（ｂ）は、部分ネットワークＶＬ２の第一試験結果情報である。部分ネットワークＶＬ２では、全ての組合せの端ノード間で接続性が確認できている。一方、部分ネットワークＶＬ１では、スイッチＮ８−スイッチＮ４間、及び、スイッチＮ１４−スイッチＮ４間で接続性確認がＮＧである。

【0051】

図１０のフロー図において、選択部１６は、ネットワーク構成情報及び第一試験結果情報を参照し、接続性試験がＮＧであった端ノード間のうち、端ノード間に存在するノード数が最も少ない端ノード間を選択する（ステップＳ２０５）。

【0052】

図１３は、接続性が確認できなかった端ノード間接続のノード数及びノードを示す図である。接続性確認がＮＧとなった端ノード間接続は部分ネットワークＶＬ１では２つ、部分ネットワークＶＬ２ではゼロなので、これ以降は部分ネットワークＶＬ２についての切り分けプロセスは不要である。また、部分ネットワークＶＬ１において接続性確認がＮＧとなった２つの端ノード間は、上述したように、スイッチＮ８−スイッチＮ４間と、スイッチＮ１４−スイッチＮ４間である。スイッチＮ８−スイッチＮ４間接続には、スイッチＮ８、Ｎ７、Ｎ６、Ｎ５、Ｎ３、Ｎ４の６台のノードがあり、スイッチＮ１４−スイッチＮ４間には、スイッチＮ１４、Ｎ６、Ｎ５、Ｎ３、Ｎ４の５台のノードがある。よって、選択部１６は、２つの接続性確認ＮＧとなった端ノード間接続のうち、スイッチＮ１４−スイッチＮ４間を最小ノード接続として選択する。

【0053】

図１０のフロー図において、第二試験実施部１７は、ステップＳ２０５で選択された最小ノード接続に関係する全てのノード間でping試験を実施し、その結果を示す第二試験結果情報を記憶部１２に書き込む（ステップＳ２０６）。故障箇所推定部１８は、第二試験結果情報を参照し、仮の故障箇所を特定する（ステップＳ２０７）。故障箇所推定部１８は、第一試験結果情報と、仮の故障箇所に障害が発生したときの想定試験結果情報とが一致する場合に、仮の故障箇所に故障が発生したと判断する（ステップＳ２０８）。

【0054】

図１４は、最小ノード接続の接続構成及び第二試験結果情報を示す図である。同図の上側に、ステップＳ２０５において選択された最小ノード接続であるスイッチＮ１４−スイッチＮ４間の接続構成を示している。第二試験実施部１７は、スイッチＮ１４−スイッチＮ４間を構成するスイッチＮ１４、Ｎ６、Ｎ５、Ｎ３、Ｎ４を用いて、２つのノードからなる全ての組合せを生成する。第二試験実施部１７は、それら組合せ毎にノード間のping試験を実施し、同図の下側に示す第二試験結果情報を生成する。故障箇所推定部１８は、この第二試験結果情報に基づいて、スイッチＮ５とスイッチＮ３との間の接続に故障が発生したと推測し、仮の故障箇所とする。

【0055】

図１５は、部分ネットワークＶＬ１の第一試験結果情報と想定試験結果情報との比較を示す図である。図１５（ａ）は、ステップＳ２０４において部分ネットワークＶＬ１の端ノード間でpingを実施した結果であり、図１２（ａ）に示す第一試験結果情報と同じ図である。図１５（ｂ）は、スイッチＮ５とスイッチＮ３との間の接続のみに故障が発生した場合に想定される部分ネットワークＶＬ１の想定試験結果情報を示す図である。故障箇所推定部１８は、図１５（ａ）に示す部分ネットワークＶＬ１の第一試験結果情報と、図１５（ｂ）に示す部分ネットワークＶＬ１の想定試験結果情報とが一致することから、他に故障箇所が存在しないことが推測できる。故障箇所推定部１８は、仮の故障箇所としていたスイッチＮ５とスイッチＮ３との間の接続に故障が発生したと判断する。

【0056】

なお、分割部１４が被検証ネットワークを部分ネットワークへ分割するときの分割位置の決定方法としては、例えば、（１）１つの部分ネットワークに属するノード数の上限を設定し、その数以内となるように分割していく、（２）被検証ネットワークをノード数で等分する、（３）運用者が事前に設定した分割ポイントに従って分割する、などがある。

【0057】

図１６は、第１の実施形態及び第２の実施形態におけるping実施回数を示す図である。第１の実施形態及び第２の実施形態ともに、全てのノードに対してpingを実施した場合と比較して、大幅にping実施回数が低く抑えられていることが判る。

【0058】

（第３の実施形態）
本実施形態では、ＶＬＡＮネットワークを分割せずに（分割数ｋ＝１）、到達確認プロトコル（ping）を用いて多重（二重）故障箇所を特定する。本実施形態では、最小ノード接続が複数（２つ）存在する。

【0059】

図１７は、本実施形態の故障箇所推定装置１の処理を示すフロー図である。図１８〜図２２を用いて、図１７に示す処理を説明する。故障箇所推定装置１の障害検知部１３がＶＬＡＮネットワーク（ＶＬＡＮ−ＮＷ）の障害又は障害被疑を検出する（ステップＳ３０１）。分割部１４は、ｋ＝１のため、ＶＬＡＮネットワーク全体を診断単位ネットワークとする。第一試験実施部１５は、ネットワーク構成情報を参照して、ＶＬＡＮネットワークの端ノードを特定する（ステップＳ３０２）。第一試験実施部１５は、端ノード間でpingを実施させるping試験を行い、その結果を示す第一試験結果情報を記憶部１２に書き込む（ステップＳ３０３）。

【0060】

図１８は、図２に示すＶＬＡＮネットワークにおける故障箇所を示す図である。本実施形態では、スイッチＮ７が有する接続ポートのうちスイッチＮ６との接続ポートに障害又は故障が発生しており（障害／故障Ａと記載）、かつ、スイッチＮ１６が有する接続ポートのうちスイッチＮ１５との接続ポートに障害又は故障が発生している（障害／故障Ｂと記載）場合を例に説明する。ステップＳ３０２において、第一試験実施部１５は、ＶＬＡＮネットワークの端ノードとして、スイッチＮ８、Ｎ１０、Ｎ１４及びＮ１５を抽出する。

【0061】

図１９は、第一試験結果情報を示す図である。この第一試験結果情報は、ステップＳ３０３において、第一試験実施部１５が、抽出した端ノード間でpingを実施した結果を示す。同図に示すように、スイッチＮ８−スイッチＮ１４、スイッチＮ８−スイッチＮ１５、スイッチＮ８−スイッチＮ１０、スイッチＮ１４−スイッチＮ１５、及び、スイッチＮ１５−スイッチＮ１０間の５つの端ノード間で接続性確認がＮＧである。

【0062】

図１７のフロー図において、選択部１６は、ネットワーク構成情報及び第一試験結果情報を参照し、接続性試験がＮＧであった端ノード間のうち、端ノード間に存在するノード数が最も少ない端ノード間を選択する（ステップＳ３０４）。

【0063】

図２０は、接続性が確認できなかった（ＮＧであった）端ノード間接続のノード数及びノードを示す図である。接続性確認ができなかった５つの端ノード間接続のうち、最小ノード接続となり得る端ノード間接続は、スイッチＮ８−スイッチＮ１４間と、スイッチＮ１５−スイッチＮ１０間の２つであり、これらを構成する端ノード間接続には、共通するノード（スイッチＮ）が存在しない。つまり、スイッチＮ８−スイッチＮ１４間の端ノード間接続と、スイッチＮ１５−スイッチＮ１０間の端ノード間接続は、互いに素の関係（共通のノードを持たない関係）にある。よって、第一試験実施部１５は、これらを共に最小ノード接続として選択する。以下では、スイッチＮ８−スイッチＮ１４間を最小ノード接続１と記載し、スイッチＮ１５−Ｎ１０間を最小ノード接続２と記載する。

【0064】

図１７のフロー図において、第二試験実施部１７は、ステップＳ３０４で選択された最小ノード接続１と最小ノード接続２のそれぞれについて、最小ノード接続に関係する全てのノード間でping試験を実施し、その結果を示す第二試験結果情報を記憶部１２に書き込む（ステップＳ３０５）。故障箇所推定部１８は、第二試験結果情報を参照し、仮の故障箇所を特定する（ステップＳ３０６）。故障箇所推定部１８は、第一試験結果情報と、仮の故障箇所のノードに障害が発生したときの想定試験結果情報とが一致する場合に、仮の故障箇所に故障が発生したとの最終判断を行う（ステップＳ３０７）。

【0065】

図２１は、最小ノード接続１、２それぞれの最小ノード接続の接続構成及び第二試験結果情報を示す図である。図２１（ａ）の左側は、最小ノード接続１の端ノード間の接続構成を、図２１（ａ）の右側は、最小ノード接続１の第二試験結果情報を示している。図２１（ｂ）の左側は、最小ノード接続２の端ノード間の接続構成を、図２１（ｂ）の右側は、最小ノード接続２の第二試験結果情報を示している。

【0066】

故障箇所推定部１８は、図２１（ａ）に示す第二試験結果情報に基づいて、スイッチＮ７とスイッチＮ６との間の接続に故障が発生したと推測する。さらに、故障箇所推定部１８は、図２１（ｂ）に示す第二試験結果情報に基づいて、スイッチＮ１５とスイッチＮ１６との間の接続に故障が発生したと推測する。故障箇所推定部１８は、スイッチＮ１５とスイッチＮ１６との間、及び、スイッチＮ７とスイッチＮ６との間を仮の故障箇所と判断する。

【0067】

図２２は、第一試験結果情報と想定試験結果情報との比較を示す図である。図２２（ａ）は、ステップＳ３０３において端ノード間でpingを実施した結果であり、図１９に示す第一試験結果情報と同じ図である。図２２（ｂ）は、スイッチＮ７とスイッチＮ６との間の接続、及び、スイッチＮ１５とスイッチＮ１６との間の接続に故障が発生した場合に想定される想定試験結果情報を示す図である。故障箇所推定部１８は、図２２（ａ）に示す第一試験結果情報と、図２２（ｂ）に示す想定試験結果情報とが一致することから、他に故障箇所が存在しないことが推測できる。故障箇所推定部１８は、仮の故障箇所としていたスイッチＮ７とスイッチＮ６との間の接続、及び、スイッチＮ１５とスイッチＮ１６との間の接続に故障が発生したと判断する。

【0068】

（第４の実施形態）
本実施形態では、ＶＬＡＮネットワークを２つの部分ネットワークに分割し（分割数ｋ＝２）、到達確認プロトコル（ping）を用いて多重（二重）故障箇所を特定する。本実施形態は、一方の部分ネットワークに２つの故障が発生する場合である。

【0069】

図２３は、本実施形態の故障箇所推定装置１の処理を示すフロー図である。図２２〜図３１を用いて、同図に示す処理を説明する。故障箇所推定装置１の障害検知部１３は、ＶＬＡＮネットワーク（ＶＬＡＮ−ＮＷ）の障害又は障害被疑を検出する（ステップＳ４０１）。分割部１４は、ネットワーク構成情報が示すＶＬＡＮネットワークをｋ個の部分ネットワークに分割し、診断単位ネットワークとする（ステップＳ４０２）。第一試験実施部１５は、ネットワーク構成情報を参照して、部分ネットワークそれぞれの端ノードを特定する（ステップＳ４０３）。第一試験実施部１５は、部分ネットワーク毎に端ノード間でpingを実施させるping試験を行い、その結果を示す第一試験結果情報を記憶部１２に書き込む（ステップＳ４０４）。

【0070】

図２４は、ＶＬＡＮネットワークの分割を示す図である。本実施形態では、スイッチＮ７が有する接続ポートのうちスイッチＮ６との接続ポートに障害又は故障が発生しており（障害／故障Ａと記載）、かつ、スイッチＮ１６が有する接続ポートのうちスイッチＮ１５との接続ポートに障害又は故障が発生している（障害／故障Ｂと記載）場合を例に説明する。ステップＳ４０２において、分割部１４は、スイッチＮ３とスイッチＮ４を共有するように、ＶＬＡＮネットワークを２つの部分ネットワークＶＬ１及び部分ネットワークＶＬ２に分割する。

【0071】

部分ネットワークＶＬ１の端ノードはスイッチＮ８、Ｎ１４、Ｎ４であり、部分ネットワークＶＬ２の端ノードはスイッチＮ３、Ｎ１５、Ｎ１０である。第一試験実施部１５は、部分ネットワークＶＬ１では、スイッチＮ８とスイッチＮ１４、スイッチＮ８とスイッチＮ４、スイッチＮ８とスイッチＮ１４間でpingを実施し、部分ネットワークＶＬ２では、スイッチＮ３とスイッチＮ１５、スイッチＮ３とスイッチＮ１０、スイッチＮ１５とスイッチＮ１０間でpingを実施する。

【0072】

図２５は、第一試験結果情報を示す図である。図２５（ａ）は、部分ネットワークＶＬ１の第一試験結果情報であり、図２５（ｂ）は、部分ネットワークＶＬ２の第一試験結果情報である。部分ネットワークＶＬ２では、全ての組合せの端ノード間で接続性が確認できている。一方、部分ネットワークＶＬ１では、スイッチＮ８−スイッチＮ１４間、スイッチＮ８−スイッチＮ４間、スイッチＮ１４−スイッチＮ４間で接続性確認がＮＧである。

【0073】

図２３のフロー図において、選択部１６は、ネットワーク構成情報及び第一試験結果情報を参照し、接続性試験がＮＧであった端ノード間のうち、端ノード間に存在するノード数が最も少ない端ノード間を選択する（ステップＳ４０５）。

【0074】

図２６は、接続性が確認できなかった端ノード間接続のノード数及びノードを示す図である。接続性確認がＮＧとなった端ノード間接続は部分ネットワークＶＬ２ではゼロなので、これ以降は部分ネットワークＶＬ２についての切り分けプロセスは不要である。部分ネットワークＶＬ１において接続性確認ができなかったスイッチＮ８−スイッチＮ４間、スイッチＮ８−スイッチＮ１４間、スイッチＮ１４−スイッチＮ４間の３つの端ノード間接続のノード数はそれぞれ６、４、５である。よって、選択部１６は、スイッチＮ８−スイッチＮ１４間の端ノード間接続を最小ノード接続として選択する。

【0075】

図２３のフロー図において、第二試験実施部１７は、ステップＳ４０５で選択された最小ノード接続に関係する全てのノード間でping試験を実施し、その結果を示す第二試験結果情報を記憶部１２に書き込む（ステップＳ４０６）。故障箇所推定部１８は、第二試験結果情報を参照し、仮の故障箇所を特定する（ステップＳ４０７）。故障箇所推定部１８は、第一試験結果情報と、仮の故障箇所に障害が発生したときの想定試験結果情報とを比較する（ステップＳ４０８）。

【0076】

図２７は、最小ノード接続の接続構成及び第二試験結果情報を示す図である。同図の上側に、ステップＳ４０５で選択された最小ノード接続であるスイッチＮ８−スイッチＮ１４間の接続構成を示しており、同図の下側に、その最小ノード接続の第二試験結果情報を示している。故障箇所推定部１８は、同図の下側に示す第二試験結果情報に基づいて、スイッチＮ７とスイッチＮ６との間の接続に故障が発生したと推測し、仮の故障箇所と推定する。

【0077】

図２８は、部分ネットワークＶＬ１の第一試験結果情報と想定試験結果情報との比較を示す図である。図２８（ａ）は、ステップＳ４０４において部分ネットワークＶＬ１の端ノード間でpingを実施した結果であり、図２５（ａ）に示す第一試験結果情報と同じ図である。図２８（ｂ）は、スイッチＮ７とスイッチＮ６との間の接続のみに故障が発生した場合に想定される部分ネットワークＶＬ１の想定試験結果情報を示す図である。故障箇所推定部１８は、これらを比較し、両者が不一致であることから他に故障箇所が存在すると推測する。

【0078】

図２３のフロー図において、分割部１４は、部分ネットワークＶＬ１のうち、すでに選択した最小ノード接続を除いた部分を含む残存部分ネットワークを抽出する（ステップＳ４０９）。故障箇所推定装置１は、残存部分ネットワークを診断単位ネットワークとして、ステップＳ４０３〜ステップＳ４０８と同様の処理を行う。そこで、第一試験実施部１５は、残存部分ネットワークの端ノード間でpingを実施させるping試験を行い、その結果を示す第一試験結果情報を記憶部１２に書き込む（ステップＳ４１０）。選択部１６は、ネットワーク構成情報及び第一試験結果情報を参照し、接続性試験がＮＧであった残存部分ネットワークの端ノード間のうち、端ノード間に存在するノード数が最も少ない端ノード間を最小ノード接続として選択する（ステップＳ４１１）。

【0079】

図２９は、部分ネットワークＶＬ１における最小ノード接続と残存部分ネットワークを示す図である。ステップＳ４０５において選択された最小ノード接続に対するping実施により、スイッチＮ６とスイッチＮ１４間の接続性は確認できているため、残存部分ネットワークに含めないことも可能である。しかし、ここでは、最小ノード接続と共有するスイッチを２つとするように残存部分ネットワークとした。また、残存部分ネットワークの端ノードはスイッチＮ１４−スイッチＮ４間であり、ping実施結果は接続性確認ＮＧである。よって、選択部１６は、スイッチＮ１４−スイッチＮ４を最小ノード接続とする。このように、本実施形態では、残存部分ネットワークが枝分かれしていないため、残存部分ネットワークと、最小ノード接続とが同一となっている。

【0080】

図２３のフロー図において、第二試験実施部１７は、ステップＳ４１１で選択した最小ノード接続に関係する全てのノード間でping試験を実施し、その結果を示す第二試験結果情報を記憶部１２に書き込む（ステップＳ４１２）。故障箇所推定部１８は、ステップＳ４１２において書き込まれた第二試験結果情報を参照し、仮の故障箇所を特定する（ステップＳ４１３）。故障箇所推定部１８は、第一試験結果情報と、仮の故障箇所のノードに障害が発生したときの想定試験結果情報とを比較し、一致する場合には、仮の故障箇所を最終的な判断結果とする（ステップＳ４１４）。

【0081】

図３０は、残存部分ネットワークにおける最小ノード接続の接続構成及び第二試験結果情報を示す図である。図３０の上側は、残存部分ネットワークにおける最小ノード接続の端ノード間（スイッチＮ１４−スイッチＮ４間）の接続構成である。また、図３０の下側は、その最小ノード接続を構成するスイッチＮ１４、Ｎ６、Ｎ５、Ｎ３、Ｎ４の全ての組合せに対してpingを実施した結果を示す第二試験結果情報である。故障箇所推定部１８は、同図の下側に示す第二試験結果情報に基づいて、スイッチＮ５とスイッチＮ３との間の接続に故障が発生したと推測し、仮の故障箇所と推定する。

【0082】

図３１は、部分ネットワークＶＬ１の第一試験結果情報と想定試験結果情報との比較を示す図である。図３１（ａ）は、ステップＳ４０４において部分ネットワークＶＬ１の端ノード間でpingを実施した結果であり、図２５（ａ）に示す第一試験結果情報と同じ図である。図３１（ｂ）は、スイッチＮ７とスイッチＮ６との間の接続、及び、スイッチＮ５とスイッチＮ３との間の接続にのみ故障が発生した場合に想定される部分ネットワークＶＬ１の想定試験結果情報を示す図である。故障箇所推定部１８は、これらを比較し、両者が一致することから、他に故障箇所が存在しないと推測する。

【0083】

図３２は、第３の実施形態及び第４の実施形態におけるping実施回数を示す図である。第３の実施形態と第４の実施形態ともに、全てのノードに対してpingを実施した場合と比較して、大幅にping実施回数が低く抑えられていることが判る。

【0084】

なお、上述した各実施形態では、通常時（故障検知前）に予めネットワーク構成情報を取得し、記憶部１２に記憶している状態で説明を行ったが、故障検知後にネットワークに関するネットワーク構成情報を取得する形態でもよい。その場合にはステップＳ１０１とステップＳ１０２の間、ステップＳ２０１とステップＳ２０２の間、ステップＳ３０１とステップＳ３０２の間、ステップＳ４０１とステップＳ４０２の間にネットワーク構成情報の取得を実施する。

【0085】

なお、上述した実施形態においては、系を二つに分けて切り分けて故障箇所を探索する例を示したが、二つに切り分けて探索する方法を繰り返してもよいし、系を最初から３以上の複数に切り分けてそれぞれ適用してもよい。

【0086】

また、上述した実施形態においては、論理ネットワークが一つしかなく、被検証ネットワークとなる対象数が単一である場合を例に説明したが、複数のネットワークを被検証ネットワークとしてもよい。対象となる被検証ネットワークが複数ある場合、故障箇所推定装置１は、被検証ネットワーク一つずつに対して上述した実施形態を適応していく。適応順番は、被検証ネットワークを構成するノード数が少ないものから行う、多いものから行うなどの方法を用いてもよい。

【0087】

本実施形態によれば、従来に比べて、被検証ネットワークに対する到達確認プロトコルの実施数が抑制され、接続性確認の手順が簡素化される等の有利な効果がある。

【0088】

上述した故障箇所推定装置１は、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリや補助記憶装置などを備え、診断プログラムを実行することによって、上記機能を有する装置として機能する。なお、故障箇所推定装置１の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されても良い。診断プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されても良い。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。診断プログラムは、電気通信回線を介して送信されても良い。

【0089】

上述した実施形態によれば、故障箇所推定装置は、分割部と、第一接続性確認部と、選択部と、第二接続性確認部と、故障箇所推定部とを備える。分割部は、複数のノードを有するネットワークを分割数ｋ（ｋは１以上の整数）で分割した部分ネットワークを定める。ネットワークは、物理的なノード、論理的なノード、又は、物理的なノードと論理的なノードとの組合せにより構成される物理ネットワーク又は論理ネットワークである。例えば、分割部は、隣接する２つの部分ネットワークにおいて同一のノードを２以上共有するように部分ネットワークを定める。

【0090】

第一接続性確認部は、部分ネットワークを診断単位ネットワークとし、診断単位ネットワークごとに、当該診断単位ネットワークにおける端ノードの組合せそれぞれについてパスの接続性を確認する。選択部は、診断単位ネットワークごとに、接続性に異常ありと判断された端ノードの組合せから、所定の規則に従って、一部又は全ての組合せを選択し、選択ノード接続とする。所定の規則とは、接続性に異常ありと判断された端ノードの組合せのうち、端ノード間を通過するノードの数が最も少ない又は最も多い組合せを選択するという規則である。あるいは、所定の規則とは、互いに素な関係にある組合せを複数選択するという規則である。

【0091】

第二接続性確認部は、診断単位ネットワークごとに、選択ノード接続に含まれるノードの組合せそれぞれについてパスの接続性を確認する。故障箇所推定部は、これらノードの組合せそれぞれの接続性の確認結果に基づいて、ネットワークにおける故障箇所を推定する。故障箇所推定部は、推定結果が、すでに行った接続性確認の結果と合致しないときには、診断単位ネットワークから、推定された故障箇所を有する選択ノード接続を除いた部分を少なくとも含む残存部分ネットワークを新たな診断単位ネットワークとする。第一接続性確認部、選択部、第二接続性確認部、及び、故障箇所推定部は、新たな診断単位ネットワークを対象に上記の処理を行う。

【0092】

なお、故障箇所推定装置は、１台の情報処理装置を用いて実装されてもよく、ネットワークを介して通信可能に接続された複数台の情報処理装置を用いて実装されてもよい。複数台の情報処理装置を用いる場合、故障箇所推定装置が備える各機能部は、複数の情報処理装置に分散して実装されてもよい。また、ノードが故障箇所推定装置の一部又は全ての機能を有してもよい。

【0093】

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

【産業上の利用可能性】

【0094】

通信ネットワークに利用可能である。

【符号の説明】

【0095】

１…故障箇所推定装置， １１…通信部， １２…記憶部， １３…障害検知部， １４…分割部， １５…第一試験実施部， １６…選択部， １７…第二試験実施部， １８…故障箇所推定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】