特開 2024-143741 試験装置、試験装置生成方法、及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024143741

(43)【公開日】2024-10-11

(54)【発明の名称】試験装置、試験装置生成方法、及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   H04L 43/50 20220101AFI20241003BHJP

   H04L 43/20 20220101ALI20241003BHJP

   G06F 11/263 20060101ALI20241003BHJP

【ＦＩ】

H04L43/50

H04L43/20

G06F11/263

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023056563

(22)【出願日】2023-03-30

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り 一般社団法人 電子情報通信学会、信学技報， ｖｏｌ． １２２， ｎｏ． １７１， ＩＮ２０２２－２８にて公開 電子通信情報学会情報ネットワーク研究会、２０２２年９月１日～２０２２年９月２日開催にて公開

(71)【出願人】

【識別番号】399035766

【氏名又は名称】エヌ・ティ・ティ・コミュニケーションズ株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】504237050

【氏名又は名称】独立行政法人国立高等専門学校機構

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】木村 安宏

(72)【発明者】

【氏名】棚橋 弘幸

(72)【発明者】

【氏名】波多 浩昭

【テーマコード（参考）】

5B048

【Ｆターム（参考）】

5B048BB01

5B048EE05

(57)【要約】

【課題】仮想化されたネットワーク機器の試験を行う。
【解決手段】試験装置において、コマンドに従って、１以上の負荷発生部をホスト上に生成する制御部と、前記１以上の負荷発生部と、を備え、各負荷発生部は、前記制御部との間にコネクションを生成し、前記制御部からの指示を待ち受けるように構成される。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

コマンドに従って、１以上の負荷発生部をホスト上に生成する制御部と、
前記１以上の負荷発生部と、を備え、
各負荷発生部は、前記制御部との間にコネクションを生成し、前記制御部からの指示を待ち受ける
試験装置。

【請求項2】

各負荷発生部はコンテナである
請求項１に記載の試験装置。

【請求項3】

各負荷発生部は試験対象に接続され、試験対象に向けてパケットを送信する
請求項１に記載の試験装置。

【請求項4】

各負荷発生部は、他の負荷発生部のアドレスを前記制御部から受信し、受信したアドレスを宛先としたパケットを送信する
請求項１に記載の試験装置。

【請求項5】

各負荷発生部は、他の負荷発生部から受信したパケットについての統計情報を算出し、算出した統計情報を前記制御部に報告する
請求項４に記載の試験装置。

【請求項6】

前記制御部は、複数の負荷発生部を、分散配置された複数のホスト上に生成する
請求項１に記載の試験装置。

【請求項7】

制御部を備えるホストが実行する試験装置生成方法であって、
前記制御部が、コマンドに従って、１以上の負荷発生部をホスト上に生成するステップと、
各負荷発生部が、前記制御部との間にコネクションを生成し、前記制御部からの指示を待ち受けるステップと
を備える試験装置生成方法。

【請求項8】

コンピュータを、請求項１ないし６のうちいずれか１項に記載の試験装置における各部として機能させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ネットワークの試験を行う技術に関連するものである。

【背景技術】

【0002】

従来から、ＩＰルータなどのネットワーク機器に対する試験が行われている。従来技術では一般に、ＩＰルータなどの被試験装置と試験装置のポート同士をＬＡＮケーブルで接続し、試験装置から被試験装置に対してパケットを送信することにより試験を行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開2018-026709号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年、ネットワークの仮想化が進んでいる。例えば、コンテナで実現された複数のネットワーク機器がホスト上に生成されることにより、仮想化ネットワークが構築される。しかし、従来の試験装置では、仮想化されたネットワーク機器を試験することが困難であるという課題がある。

【0005】

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、仮想化されたネットワーク機器の試験を行うための技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

開示の技術によれば、コマンドに従って、１以上の負荷発生部をホスト上に生成する制御部と、
前記１以上の負荷発生部と、を備え、
各負荷発生部は、前記制御部との間にコネクションを生成し、前記制御部からの指示を待ち受ける
試験装置が提供される。

【発明の効果】

【0007】

開示の技術によれば、仮想化されたネットワーク機器の試験を行うための技術が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】課題１を説明するための図である。

【図2】課題２を説明するための図である。

【図3】課題３を説明するための図である。

【図4】課題４を説明するための図である。

【図5】第１実施形態を説明するための図である。

【図6】処理手順を説明するための図である。

【図7】試験装置と被試験装置との接続構成例を示す図である。

【図8】試験装置と被試験装置との接続構成例を示す図である。

【図9】コンテナを利用する理由を説明するための図である。

【図10】第２実施形態を説明するための図である。

【図11】第２実施形態を説明するための図である。

【図12】負荷生成コンテナリストの例を示す図である。

【図13】第３実施形態を説明するための図である。

【図14】第４実施形態を説明するための図である。

【図15】第５実施形態を説明するための図である。

【図16】装置のハードウェア構成例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態（本実施形態）を説明する。以下で説明する実施の形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施の形態は、以下の実施の形態に限られるわけではない。

【0010】

まず、実施形態に係る技術についての課題を詳細に説明する。以下の課題１～課題４で説明する内容は公知ではない。本実施形態に係る技術により、課題１～課題４が解決されることから、以下の課題１～課題４の説明は、本実施形態に係る技術による効果を分かり易くするための説明でもある。

【0011】

（課題１）
一般に、ＩＰルータ、Ｗｅｂサーバ、スイッチ類などのネットワーク機器からなるシステムにより、ネットワークサービスがユーザに提供されている。なお、本明細書では、Ｗｅｂサーバなども「ネットワーク機器」の一種であるとする。

【0012】

上記システムを構成するネットワーク機器の正常性等を確認するために、試験装置（テスターと呼んでもよい）を用いた試験が実施される。試験の対象となる装置を被試験装置、試験対象などと呼ぶことにする。被試験装置をターゲットと呼んでもよい。ここでは、試験装置と被試験装置はいずれも物理マシンであるとする。

【0013】

図１に、被試験装置がＩＰルータ４である場合の試験構成例を示す。図１に示すとおり、このケースでは、ＩＰルータ４と試験装置１におけるポート同士をＬＡＮケーブルで接続して、試験装置１からトラフィックを発生させＩＰルータ４に負荷を印加している。

【0014】

図１の例において、試験装置１は、大きく制御部２と負荷発生部３に分かれている。この構成において、制御部２はオペレータ端末５０からの設定を受け取る。負荷発生部３はＬＡＮポートなどのインタフェースを持ち、ターゲットのポートに接続される。オペレータ端末５０から制御部２に投入した設定に応じて、負荷発生部３はパケットを作り出し、ターゲットに送出する。

【0015】

大規模なターゲットにおいてはポート数も多くなり、トラフィックパターン（試験装置１が作り出すパケットに設定する宛先アドレスの種類）も増えて設定項目も多くなる。そのため、試験を行う者は試験を実行する前に多くの煩雑な設定項目を準備しなければならない。

【0016】

（課題２）
近年ではネットワーク機器の仮想化が進んでいる。仮想化においては、例えば、一つの物理サーバ内にソフトウェアで実現された複数のコンポーネントが生成され、複数のコンポーネントは複雑なネットワークで接続される。

【0017】

図２に、物理サーバ６上に構築された仮想化ネットワークの例を示す。また、図２には、物理サーバ６に接続される試験装置１が示されている。なお、仮想化ネットワークが構築されるコンピュータをホストと呼んでもよい。当該ホストは物理サーバであってもよいし、仮想サーバであってもよい。

【0018】

ネットワーク機器を仮想化する傾向はマイクロサービス化の流れにより、さらに顕著になっている。このような仮想化ネットワークを試験する場合、従来の試験装置１では各仮想コンポーネントの試験を行うことができない。物理サーバ６への負荷試験を行うことは可能であるが、それはブラックボックス試験となり、構成するネットワーク機器のボトルネックを見つけ出すための試験を行うことは困難である。

【0019】

（課題３）
図２に示した例では、１台の物理サーバ６の中にスイッチや仮想サーバなどが生成されており、システムが物理サーバ６に閉じている。ただし、このような構成は実際には少なく、１つのサービスを構成する複数のネットワーク機器が、複数の物理サーバや複数の拠点（データセンタ）に分散配置されることが一般的である。そのような構成の例を図３に示す。

【0020】

図３に示すように、コンポーネントが分散配置されたシステムにおいて、従来のハードウェア型の試験装置ではブラックボックス試験さえ困難である。

【0021】

（課題４）
仮想化ネットワークを構成する１つのネットワーク機器を取り出して、単体機能試験を実施しようとしても、従来の試験装置では実施が困難である。

【0022】

例えば、図４に示すような、物理サーバ１１上にある仮想マシン１２上のＩＰルータ１３をターゲットとして、試験を行う場合を考える。当該ＩＰルータ１３に対して使用されるポート１４、１５は、仮想的なポートであるため、そのポート数はソフトウェアの設定で決定することができる。

【0023】

一方、物理サーバ１１では、物理ポート１６の数は、ネットワークカード（ＮＩＣ）の搭載数で決まるため、ＩＰルータ１３において使用される仮想的なポート１４，１５と、物理ポート１６とを直接に関連付けることができない。

【0024】

そこで、図４に示すように、ＩＰルータ１３の論理ポート１４にＶＬＡＮを関連付けしすることで、物理ポート１６からタグＶＬＡＮを使って外部にポートを引き出すことができる。

【0025】

しかし、この構成を用いてＩＰルータ１３に試験装置を接続するためには、タグＶＬＡＮを試験装置の物理ポートに変換する別の物理スイッチを介するか、もしくは試験装置にＶＬＡＮを認識する設定をしなければならない。

【0026】

上記のように、ソフトウェアで作られ仮想化されたネットワーク機器を、ハードウェアで作られている従来の試験装置で試験を行うことは困難である。

【0027】

（課題のまとめ）
＜課題１：操作、試験シナリオ作成の煩雑さ＞
ネットワーク機器の試験を行う試験装置（テスター）は従来から存在しているが、そもそも設定が複雑であり、利用するのにスキルを要した。

【0028】

＜課題２：マイクロサービス問題＞
ネットワークの仮想化が進み、１つの装置に複数のソフトウェア機能が実装されている。これを従来の試験装置で外部から試験をするとブラックボックス試験となり、システム全体の負荷は測定できるが、ボトルネックを探すようなホワイトボックス試験はできない。

【0029】

＜課題３：分散配置型マイクロサービス問題＞
ネットワーク機器や仮想サーバが複数の拠点に分散配置されると、従来の試験装置ではブラックボックス試験さえ困難である。

【0030】

＜課題４：インタフェース多様化問題＞
従来の試験装置を用いて仮想化されたネットワーク機器を単体で試験しようとする場合、仮想ポートと試験装置の物理ポートを１対１で接続することができず、何らかの変換機能（ＶＬＡＮなど）が必要となる。すなわち、従来の試験装置を用いて仮想化されたネットワーク機器を単体で試験することは難しい。

【0031】

以下、上記の課題を解決可能な構成の例を、第１実施形態～第５実施形態として説明する。第１実施形態～第５実施形態における任意の複数の実施形態に係る技術は組み合わせて実施することが可能である。基本的には、第１実施形態においてベースとなる構成を説明しており、第２実施形態～第５実施形態では、第１実施形態に対する、詳細例、変形例、追加機能などを説明している。

【0032】

（第１実施形態）
＜基本構成例＞
図５に、本実施形態における試験装置１００の構成例を示す。図１に示すように、試験装置１００は、制御部１１０と、１以上の負荷発生部１２０を有する。各図において、負荷発生部を「ＬＧ」（Load Generatorの略）と記載している。なお、「負荷発生部」を、「トラフィック発生部」、「パケット発生部」、「試験部」などと呼んでもよい。

【0033】

本実施形態では、試験装置１００の構成部（コンポーネント）として、ソフトウェアで実現される仮想化機能部を使用している。より具体的には、試験装置１００の各構成部としてコンテナを使用している。つまり、制御部１１０はコンテナであり、１以上の負荷発生部１２０はそれぞれコンテナである。

【0034】

コンテナを動作させている試験装置１００自体は、物理マシンであってもよいし、仮想マシンであってもよい。コンテナを動作させているホストを試験装置１００と呼んでもよいし、ホスト内の制御部１１０と、１以上の負荷発生部１２０を有する部分を試験装置１００と呼んでもよい。

【0035】

また、制御部１１０と、１以上の負荷発生部１２０は、例えば複数のホストに分散配置されてもよく、その場合でも制御部１１０と、１以上の負荷発生部１２０とからなるものを試験装置１００と呼ぶ。

【0036】

従来の試験装置では、各構成部がハードウェア基板（いわゆるパッケージ）として実現されていたのに対して、上記のとおり本実施形態に係る試験装置１００では各構成部をコンテナで実現している。

【0037】

試験装置１００における制御部１１０は、オペレータ端末５０とのインタフェースとなり、オペレータ端末５０からのコマンドを受け付けて、負荷発生部１２０に対する制御を実行する。制御部１１０は、コマンドと制御の機能を持つコンテナであることから、これをC&C(Command&Control)コンテナと呼んでもよい。

【0038】

個々の負荷発生部１２０もコンテナで実現される。負荷発生部１２０は、制御部１１０により動的に生成され、動的に削除される。また、制御部１１０からの指令により負荷発生部１２０の負荷発生の開始／停止が実行される。制御部１１０から負荷発生部１２０への負荷発生開始／停止の指令については、個々の負荷発生部１２０に対して個別に行ってもよいし、複数の負荷発生部１２０に対して一括で行ってもよい。

【0039】

また、試験装置１００の試験対象は、物理マシンであってもよいし、仮想マシンであってもよいし、コンテナであってもよい。例えば、あるホスト内で１コンテナにより構築されたネットワーク機器に対して、コンテナ単体試験（ホワイトボックス試験）を実施することも可能である。

【0040】

図６のフローチャートを参照して、負荷発生部１２０を生成する際の手順例を説明する。ここでは、試験装置１００における制御部１１０は生成済みであるとする。

【0041】

Ｓ１０１において、オペレータ端末５０は、制御部１１０に対して、コマンドを送信する。このコマンドには、生成及び起動を示す命令、負荷発生部１２０の元となるイメージ（プログラム）を示す情報（イメージの格納場所など）、及び各種のパラメータ（起動パラメータと呼んでもよい）が含まれる。

【0042】

コマンドを受信した制御部１１０は、Ｓ１０２において、負荷発生部１２０を生成する。具体的には、負荷発生部１２０に対応するイメージを取得して、イメージを起動することでコンテナを生成する。コンテナ生成時には、上記パラメータによる設定がコンテナに対してなされ、コンテナ（負荷発生部１２０）はその設定に従って動作する。なお、「コンテナを生成する」ことが、コンテナを生成しかつ起動（開始）することを意味してもよい。

【0043】

また、負荷発生部１２０の生成時において、制御部１１０と負荷発生部１２０との間で通信できるように、制御部１１０と負荷発生部１２０とが接続される。制御部１１０と負荷発生部１２０との間の接続方法の詳細は後述する。

【0044】

その後、例えば、オペレータ端末５０から制御部１１０に対して、ある負荷発生部１２０からある宛先に対してトラフィック（パケット）を送信する旨のコマンドを送信すると、制御部１１０は、その負荷発生部１２０に対して、宛先へのトラフィック送信を指示する。

【0045】

また、負荷発生部１２０に対する設定は、負荷発生部１２０の生成後でも、オペレータ端末５０から制御部１１０に所望のパラメータを指定することで変更可能である。

【0046】

＜接続構成例＞
試験装置１００における負荷発生部１２０をコンテナとして実装することにより、負荷発生部１２０を試験対象に接続するための接続方法（インタフェース）を柔軟に設定することが可能である。

【0047】

つまり、負荷発生部１２０を生成するためのイメージが１つである場合でも、その負荷発生部１２０を生成する際に使用するパラメータを変更することで、接続方法を柔軟に設定できる。

【0048】

例えば、上記パラメータの選択により、負荷発生部１２０を、試験対象のホストの物理ポートに接続するのか、試験対象のホストの内部ネットワークに接続するのか、あるいは、ＶＬＡＮに接続するのかを選択することが可能である。

【0049】

試験対象が従来型の装置（ＩＰルータ１７）である場合における、試験装置１００の接続構成例を図７に示す。図７に示すとおり、ＩＰルータ１７は、物理ポート２０、論理ポート２０、論理ポート１９，ソフトウェアＩＰルータ１８を有する。

【0050】

試験装置１００は、複数の物理ポート１３０を備え、各負荷発生部１２０を１つの物理ポート１３０に接続させることで、各負荷発生部１２０を、物理リンクを介して、試験対象装置（ＩＰルータ１７）の１つの物理ポート２０に接続させることができる。これにより、本実施形態に係る試験装置１００を、従来型の試験装置と同様に使用できる。

【0051】

試験対象装置が仮想化されたＩＰルータ１２である場合における、試験装置１００の接続構成例を図８に示す。図８に示すとおり、ＩＰルータ１２は、ターゲットホスト１１上の仮想マシンで実現されており、仮想ポート１５、論理ポート１４、ソフトウェアＩＰルータ１３を有する。また、ＩＰルータ１２の外部インタフェースにはＶＬＡＮが使用されている。つまり、各仮想ポート１５は、ＶＬＡＮにより他の装置と通信する。各ＶＬＡＮはＶＬＡＮＩＤにより識別される。

【0052】

この場合、図８に示すとおり、試験装置１００における各負荷発生部１２０は、対応するＶＬＡＮＩＤを持つＶＬＡＮに接続することで、ＩＰルータ１２の各仮想ポート１５（及び論理ポート１４）に接続できる。これにより、仮想化されたＩＰルータ１２における各ポートに対する試験を行うことができる。

【0053】

図７、図８で説明した負荷発生部１２０の試験対象への接続方法は、オペレータ端末５０から制御部１１０に指定するパラメータにより設定することが可能である。

【0054】

なお、試験装置１００の各構成部として、仮想マシン（ＶＭ）ではなくコンテナを利用した理由は、下記のとおりである。

【0055】

仮想マシンでは、図９（ａ）に示すように、１つのイメージに対して１つのインスタンス（動作中の仮想マシン）しか動作させることができず、１つのイメージから複数のインスタンスを生成することができない。一方、コンテナでは、図９（ｂ）に示すように、１つのイメージから複数のインスタンスを生成できる。

【0056】

負荷生成部１２０をコンテナで実現することで、１つのイメージで、起動パラメータに応じて種々の設定の下で負荷生成部１２０を動作させることができる。また、負荷生成部１２０の生成後（起動後）においては、制御部１１０から送信されるパラメータ（設定情報）によって設定を変更することができる。

【0057】

コンテナには上記のような利点があるため、本実施形態では、試験装置１００の各構成部としてコンテナを利用している。

【0058】

ただし、コンテナに限定されるわけではなく、試験装置１００の各構成部としてコンテナ以外の仮想化機能部を利用してもよい。また、負荷生成部１２０をコンテナとし、制御部１１０をコンテナ以外の仮想化機能部（例：仮想マシン）としてもよい。また、負荷生成部１２０をコンテナとし、制御部１１０を物理マシンとしてもよい。

【0059】

＜効果について＞
試験装置１００の各構成部をソフトウェア（具体的にはコンテナ）で実現することにより、試験装置１００を、コンピュータ内部に仮想的に構築されたネットワークや、コンピュータ内部だけで使われているＶＬＡＮなどに容易に接続させることができる。また、従来のアプライアンス（単体装置）型テスタのように、ターゲットとなる装置の外部に物理的リンクを引き出す必要がない。

【0060】

また、インタフェースの種類を、コンテナイメージにかかわらず起動時パラメータで変更できるため、試験対象のインタフェース種別に応じて、コンテナの起動パラメータを変更するだけで、試験対象と試験装置１００との接続が可能になる。

【0061】

（第２実施形態）
次に、第２実施形態を説明する。第２実施形態では、制御部１１０と負荷発生部１２０との間の接続に関する例を説明する。

【0062】

制御部１１０は、生成すべき場所（拠点、物理サーバ、仮想マシンなど）に負荷発生部１２０（コンテナ）を生成し、負荷発生部１２０が適切なインタフェース（具体的には、仮想ネットワークインタフェース）に接続するように負荷発生部１２０を起動する。

【0063】

起動した負荷発生部１２０は、制御部１１０との間にコネクションを生成（確立）する。

【0064】

本実施形態ではコネクションの例としてＴＣＰコネクションを使用する。すなわち、例えば、負荷発生部１２０のコネクション確立要求から開始するスリーウェイハンドシェイクによりＴＣＰコネクションを確立する。

【0065】

上記の処理が、負荷発生部１２０ごとに実行されることで、制御部１１０を中心としたスター型の負荷発生コンテナネットワークが生成される。この負荷発生コンテナネットワークを「試験制御ネットワーク」と呼ぶ。試験制御ネットワークが生成された後、各負荷発生部１２０は、制御部１１０からの指示を待ち受ける。

【0066】

図１０は、上述した動作を示すシーケンス図である。Ｓ１において、制御部１１０がオペレータ端末５０から、負荷発生部１２０の生成のためのコマンドを受信する。Ｓ２において、制御部１１０は、負荷発生部１２０を生成する。このとき、ネットワークインタフェース設定、ＩＰアドレス設定なども実行される。

【0067】

負荷発生部１２０が生成されると、Ｓ３において、負荷発生部１２０は、制御部１１０との間でＴＣＰコネクションを確立する。ＴＣＰコネクションの確立後、Ｓ４において、制御部１１０は負荷発生部１２０に対してコンテナリストを送信する。コンテナリストについては後述する。

【0068】

なお、制御部１１０と負荷発生部１２０との間の接続方法（つまり、通信を可能とする方法）はＴＣＰコネクションに限定されない。例えば、制御部１１０と負荷発生部１２０との間に共有のストレージ（仮想ストレージ）を配置して、制御部１１０と負荷発生部１２０とがストレージに対してデータを読み書きすることで、制御部１１０と負荷発生部１２０との間で通信を行ってもよい。本明細書では、このような接続方法も「コネクション」と呼ぶ。

【0069】

上記のような制御部１１０と負荷発生部１２０との間の接続処理は、負荷発生部１２０と試験対象とがどのような接続方法（リンク）で接続する場合でも適用できる。

【0070】

図１１は、ターゲットホスト（試験対象のホスト）が、複数コンテナで構成された仮想化ネットワークを備える例を示している。また、図１１の例では、このターゲットホスト内に試験装置１００の各構成部が備えられている。つまり、図１１に示すターゲットホストを試験装置１００と呼んでもよい。また、ターゲットホスト内に試験装置１００が備えられていると考えてもよい。

【0071】

具体的には、図１１のターゲットホスト内には、仮想化ネットワークを構成するコンテナ３０～３６に加えて、制御部１１０、及び、負荷発生部１２０－１～１２０－３が備えられている。

【0072】

図１１における破線が、制御部１１０と負荷発生部１２０－１～１２０－３との間の試験制御ネットワークのコネクションを示す。また、実線は、コンテナ間のリンク（伝送路）を示す。また、両側に矢印の付いた太線は、試験トラフィックフローを示す。図１１に示すとおり、破線で示す試験制御ネットワークにおいて、制御部１１０と負荷発生部１２０とは、試験対象となるコンテナ（網掛け）を介さずに内部ネットワークで直接に接続される。

【0073】

一方、各負荷発生部１２０における試験対象側のインタフェースは、試験対象となるコンテナにリンクで接続されている。負荷発生部１２０をどの試験対象コンテナとリンクで接続するかについては、オペレータ端末５０からのコマンド（例えば、負荷発生部１２０生成のためのコマンド）で指定することができる。

【0074】

また、負荷発生部１２０から試験トラフィックをどの宛先に流すかについても、オペレータ端末５０からのコマンドで指定することができる。この宛先は例えばＩＰアドレスで指定される。

【0075】

すなわち、本実施形態における試験設計は、負荷発生部１２０をどこに配置して、どこと接続して、どのようなＩＰアドレスを割り当てるか、という通常のコンテナ設計と同じ事項を決定するだけで実現できる。これにより、例えば、負荷発生部１２０同士で試験トラフィックを交換させることで、同一ホスト内部でコンテナの単体試験や結合試験が可能になる。

【0076】

＜効果について＞
本実施形態に係る試験装置１００は、各構成部をコンテナで構成したので、コンピュータ内部のネットワークや、コンピュータ内部だけで使われているＶＬＡＮなどにも接続できる。また、従来のアプライアンス（単体装置）型テスタのように、ターゲットホスト外部に物理的リンクを引き出す必要がなく、ターゲットホスト内部で試験を行うことが可能である。

【0077】

（第３実施形態）
次に、第３実施形態を説明する。第３実施形態では、負荷発生部１２０を用いた試験に関わる動作例を説明する。第３実施形態での動作は、図１１に示したような、ターゲットホスト内に、試験対象コンテナととともに、制御部１１０と１以上の負荷発生部１２０が備えられる構成を想定している。

【0078】

ただし、第３実施形態での動作は、図１１に示した構成に限らず、どのような構成にも適用可能である。例えば、図７、図８に示した構成にも適用可能である。また、後述する第４実施形態、第５実施形態で説明する構成にも適用可能である。

【0079】

負荷発生部１２０は、試験制御ネットワークに参加すると（つまり、制御部１１０との間にＴＣＰコネクションを確立すると）、自身のＩＰアドレスやコンテナ名などを制御部１１０に報告する。

【0080】

制御部１１０は、各負荷発生部１２０から受信する報告に基づいて、負荷発生コンテナリスト（単に「リスト」と呼ぶ場合がある）を作成する。負荷発生コンテナリストは、試験制御ネットワークに参加している負荷発生部１２０のリストであり、具体的には、例えば、各負荷発生部１２０のＩＰアドレス、ポート番号などがリストに記載されている。

【0081】

制御部１１０は、負荷発生コンテナリストを更新するたびに、負荷発生コンテナリストを、試験制御ネットワークに参加している全ての負荷発生部１２０に一斉に配信する。ここでは、負荷発生コンテナリストを用いた試験動作の例を説明する。

【0082】

負荷発生コンテナリストを用いた試験では、負荷発生部１２０間でのメッシュトラフィック試験を自律的に行う。つまり、負荷発生部１２０から他の負荷発生装置１２０へパケットを送信して、パケットが通る経路の正常性を確認する試験を、２つの負荷発生部１２０の組み合わせごとに実行する。

【0083】

各負荷発生部１２０は、制御部１１０から配信されたリストを受信し、当該リスト（表）を拡張して試験の準備を行う。

【0084】

図１２に具体例を示す。図１２に示す例において、「Download Cols.」が、制御部１１０から負荷発生部１２０にダウンロードされる負荷発生コンテナリストであり、「Upload Cols.」が拡張された部分（拡張列）を示す。

【0085】

図１２に示す例において、拡張列には、例えば、送信シーケンスカウンタ、受信シーケンスカウンタ、受信レート（ｂｐｓ）、受信パケットロス（ロスしたパケット数、ロス率など）などが含まれる。

【0086】

負荷発生部１２０は、負荷発生コンテナリストを参照して、自分以外の負荷発生部１２０を宛先とするパケット（例：ＩＰパケット）を、ターゲットインタフェース（試験対象とリンクで接続されるインタフェース）経由で送信する。

【0087】

パケット送信元の負荷発生部１２０は、宛先の負荷発生部１２０の情報にポート番号が含まれていることを検知した場合、ＵＤＰ通信を行う。送信するパケットのペイロードには、宛先ごとにある送信シーケンスカウンタの値を入れる。送信シーケンスカウンタの値は、パケットを送信するたびに１だけ増加された値になる。

【0088】

また、負荷発生部１２０は、パケットを送信するたびに、リストにおける「Sent seq.」（送信カウンタ値）のカウンタ値を１つ増加させる。

【0089】

一方、負荷発生部１２０は、他の負荷発生部１２０から送信されたパケットを受信したら、リストにおける「Recv seq.」（受信カウンタ値）のカウンタ値を１つ増加させる。

【0090】

負荷発生部１２０が受信するパケットには、送信元ごとに連続したシーケンス番号が付与されるので、もしも仮想化ネットワーク内でパケットが紛失すれば、シーケンス番号の連続性が失われ受信側でパケットロスを検知することができる。

【0091】

パケットロスの検知方法はどのような方法であってもよいが、例えば、便宜上、シーケンス番号が１から始まり、受信カウンタ値も１から始まるとした場合において、「Recv seq.」（受信カウンタ値）のカウンタ値が、受信パケットのシーケンス番号より小さければ、パケットロスが発生したと判断できる。負荷発生部１２０は「Upload Cols.」に情報が記録された負荷発生コンテナリストを制御部１１０に報告（アップロード）する。

【0092】

図１３に、上記の処理の例を示す。図１３の例では、制御部１１０から、ＩＰアドレスが「192.168.1.1」である負荷発生部１２０に、負荷発生コンテナリストがダウンロードされる。当該負荷発生部１２０は、ＩＰアドレスが「30.30.30.30」である負荷発生部１２０に、パケットを送信する。

【0093】

ここで、図１２に示すリストが、ＩＰアドレスが「192.168.1.1」である負荷発生部１２０にダウンロードされたリストであるとすると、当該リストの「30.30.30.30」のエントリの「Sent seq.」の欄に、「30.30.30.30」へ送信したパケットの数が記録される。

【0094】

仮に、ＩＰアドレスが「192.168.1.1」である負荷発生部１２０が、ＩＰアドレスが「30.30.30.30」である負荷発生部１２０からパケットを受信するものとすると、当該リストにおける「30.30.30.30」のエントリの「Recv seq.」の欄に、「30.30.30.30」から受信したパケットの数が記録される。また、「30.30.30.30」のエントリの「Recv bps」、「Recv Losses」にはそれぞれ、ＩＰアドレスが「30.30.30.30」である負荷発生部１２０から受信するパケットの受信レート、受信パケットロスなどの統計情報が記録される。

【0095】

上記のように、負荷発生部１２０は、制御部１１０からダウンロードされた負荷発生コンテナリストに基づいて、自律的に他の負荷発生部１２０にパケットを送信することで、試験対象にトラフィック負荷を印加することができる。負荷発生部１２０は、パケット送受信に基づき算出したパケットロスや受信ｂｐｓなどの統計情報をリストに記録して、制御装置１１０からのリクエストにより統計情報を制御装置１１０に報告することができる。

【0096】

なお、上記のように負荷発生コンテナリストを用いて試験を行うことは一例である。負荷発生コンテナリストを用いずに試験を行うこととしてもよい。例えば、オペレータ端末５０から制御部１１０に対して、「ある負荷発生部１２０が仮想サーバＡに対してパケットを送信する試験」を指示する。この指示を受けた制御部１１０は、当該負荷発生部１２０に対し、仮想サーバＡのＩＰアドレスを通知することで、仮想サーバＡにパケットを送信することを指示する。

【0097】

指示を受けた負荷発生部１２０は、仮想サーバＡに対してパケットを送信するとともに、送信パケットに対する返信パケットを観測する。これにより、例えば、仮想サーバＡの性能（処理遅延等）の試験を行うことができる。

【0098】

＜効果について＞
第３実施形態で説明した試験方法では、従来型の試験シナリオ作成業務に比べ、試験を実施しようとする目的にあった負荷発生部１２０（コンテナ）のイメージの選択と配置という試験設計に注力できる。本実施形態では、試験者は負荷発生部１２０をどこ（のホストコンピュータ）に配置して、どのインタフェースでどの対象に接続して、インタフェースにどのＩＰアドレスを割り当てるか、だけを決定すればよい。負荷発生部１２０は他の負荷発生部１２０の情報を制御部１１０経由で知らされるため、負荷発生部１２０間でメッシュトラフィック試験を自律的に行うことができる。

【0099】

（第４実施形態）
次に、第４実施形態を説明する。第４実施形態では、負荷発生部１２０の詳細構成例について説明する。

【0100】

図１４に、負荷発生部１２０の機能構成例を示す。負荷発生部１２０は、イメージから生成されるコンテナなので、図１４は、当該コンテナのイメージのソフトウェア構成に相当する。

【0101】

図１４に示すように、負荷発生部１２０は、主処理部１２４、送信部１２３、受信部１２２、統計情報算出部１２１を有する。主処理部１２４が制御部１１０との通信を行う。送信部１２３は、宛先に向けてパケットを送信する。受信部１２２はパケットを受信する。統計情報算出部１２１は、前述した受信レートなどの統計情報を算出する。

【0102】

図１４に示すようなソフトウェア構成を持つイメージを一種類用意するだけで、複数の負荷発生部１２０を生成して、例えば、前述した負荷発生部１２０間でメッシュトラフィック試験を行うことができる。

【0103】

負荷発生部１２０の生成の元になるイメージを複数種類用意して、試験の目的に応じたイメージを選択して使用してもよい。例えば、図１４の構成における送信部１２３と受信部１２２のソフトウェアを、図１４のものと異なるものとしたイメージから負荷発生部１２０を生成してもよい。

【0104】

すなわち、負荷発生部１２０の生成の元になるイメージにおける、送信部１２３と受信部１２２のソフトウェアを入れ替えたイメージを使用して負荷発生部１２０を生成することで、ＴＣＰ／ＩＰ疎通確認や、ＵＤＰ／ＩＰの流量試験、ＨＴＴＰによるＷｅｂサーバ試験など、所望の試験を行うことができる。

【0105】

例えば、複数種類のイメージを事前に用意しておき、オペレータ端末５０から、試験する項目に応じて、制御部１１０に対してコンテナ生成に使用するイメージを指示する。これにより、１つの制御部１１０で複数の種類の試験を同時進行させることが可能である。

【0106】

＜効果について＞
ＩＰ疎通試験ならＡ製品、Ｗｅｂ試験ならＢ製品でそれぞれ利用コマンドが異なっていたという従来の試験装置に比べて、本実施形態に係る技術では起動する負荷発生部１２０のイメージを変更することで、負荷発生部１２０間ＩＰメッシュ試験を行う負荷発生部１２０や、ＷｅｂクライアントとしてＨＴＴＰリクエストを発行する負荷発生部１２０などを制御部１１０から起動できる。

【0107】

負荷発生部１２０のイメージ種別により多少の設定の差異はあるが、負荷発生部１２０が試験制御ネットワークに参加する点は変わらず、制御部１１０から、負荷発生部１２０に試験開始停止などの指示を出すことができる。

【0108】

（第５実施形態）
次に、第５実施形態を説明する。第５実施形態では、制御部１１０、及び複数の負荷発生部１２０をオーケストレーションにより分散配置する例を説明する。

【0109】

異なる複数のホストコンピュータで動作するコンテナを一括管理する運用はオーケストレーションと呼ばれる。具体的には、コンテナのオーケストレーションのためのツールとして、Ansible（登録商標）、Salt、Kubernates（登録商標）などが使用されている。

【0110】

Kubernates（登録商標）などのオーケストレーションツールを使用することで、制御部１１０を有するホストとは異なるロケーションにあるリモートホストにおいて、負荷発生部１２０を生成することができる。これにより、ルータなどの単体機器の試験のみならず、インターネットやＩＰ－ＶＰＮなどの世界的規模で広がるネットワークを試験するように、負荷発生部１２０を分散配置することができる。

【0111】

なお、オーケストレーションツールを使用しなくても、負荷発生部１２０を分散配置することは可能であるが、オーケストレーションツールを使用することで、より容易に負荷発生部１２０を分散配置することができる。

【0112】

図１５に、第３実施形態におけるシステムの構成例を示す。図１５に示す例において、ローカルサイトホスト２００に制御部１１０と負荷発生部１２０－１が備えられる。リモートサイトホスト３００には、負荷発生部１２０－２が備えられ、リモートサイトホスト４００には、負荷発生部１２０－３が備えられている。各ホストは、ネットワーク５００に接続されている。

【0113】

各ホストは、物理サーバであってもよいし、クラウド上の仮想マシンであってもよい。一例として、クラウドＡで仮想化ネットワークを構築しており、その仮想化ネットワーク（あるいは仮想化ネットワークを構成しているコンポーネント）の試験を行いたい場合には、例えば、オペレータ端末５０から制御部１１０に対して、クラウドＡのホスト（仮想マシン）上に負荷発生部１２０を生成するよう指示し、生成された負荷発生部１２０により試験を行うことができる。負荷発生部１２０を生成させるホストは、仮想化ネットワークを構成するコンポーネントが動作しているホストであってもよい。

【0114】

制御部１１０は、既に説明した制御部１１０の機能に加えて、オーケストレーションツールの機能（例：Kubernates（登録商標）のマスターノードの機能）を備えてもよいし、オーケストレーションツールの機能は、制御部１１０とは別に備えられてもよい。

【0115】

＜効果について＞
第５実施形態に係る技術によれば、複数のホストにコンテナを分散配置するマイクロサービスにおいて、テスタである負荷発生部１２０を分散型とすることで、ブラックボックス試験およびホワイトボックス試験の両方を行うことが可能になる。また、サービスと同様にテスタもオーケストレートされている。すなわち、負荷発生部１２０は分散配置されるが、制御部１１０はそれらを一か所から中央制御することができる。

【0116】

（ハードウェア構成例）
上述したとおり、試験装置１００の各コンポーネントはコンテナで実現されるので、試験装置１００は、コンピュータにプログラムを実行させることにより実現できる。このコンピュータは、物理的なコンピュータであってもよいし、仮想マシンであってもよい。当該プログラムは、制御部１１０のイメージと負荷発生部１２０のイメージを有するプログラムであってもよい。

【0117】

すなわち、試験装置１００は、コンピュータに内蔵されるＣＰＵやメモリ等のハードウェア資源を用いて、試験装置１００で実施される処理に対応するプログラムを実行することによって実現することが可能である。上記プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体（可搬メモリ等）に記録して、保存したり、配布したりすることが可能である。また、上記プログラムをインターネットや電子メール等、ネットワークを通して提供することも可能である。

【0118】

図１６は、上記コンピュータのハードウェア構成例を示す図である。図１６のコンピュータは、それぞれバスＢで相互に接続されているドライブ装置１０００、補助記憶装置１００２、メモリ装置１００３、ＣＰＵ１００４、インタフェース装置１００５、表示装置１００６、入力装置１００７、出力装置１００８等を有する。

【0119】

当該コンピュータでの処理を実現するプログラムは、例えば、ＣＤ－ＲＯＭ又はメモリカード等の記録媒体１００１によって提供される。プログラムを記憶した記録媒体１００１がドライブ装置１０００にセットされると、プログラムが記録媒体１００１からドライブ装置１０００を介して補助記憶装置１００２にインストールされる。但し、プログラムのインストールは必ずしも記録媒体１００１より行う必要はなく、ネットワークを介して他のコンピュータよりダウンロードするようにしてもよい。補助記憶装置１００２は、インストールされたプログラムを格納すると共に、必要なファイルやデータ等を格納する。

【0120】

メモリ装置１００３は、プログラムの起動指示があった場合に、補助記憶装置１００２からプログラムを読み出して格納する。ＣＰＵ１００４は、メモリ装置１００３に格納されたプログラムに従って、当該装置に係る機能を実現する。

【0121】

インタフェース装置１００５は、ネットワーク等に接続するためのインタフェースとして用いられる。表示装置１００６はプログラムによるＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）等を表示する。入力装置１００７はキーボード及びマウス、ボタン、又はタッチパネル等で構成され、様々な操作指示を入力させるために用いられる。出力装置１００８は演算結果を出力する。なお、当該装置において、表示装置１００６、入力装置１００７、出力装置１００８のいずれか又は全部を備えないこととしてもよい。

【0122】

（付記）
本明細書には、少なくとも下記各項の試験装置、試験装置生成方法、及びプログラムが開示されている。
（付記項１）
コマンドに従って、１以上の負荷発生部をホスト上に生成する制御部と、
前記１以上の負荷発生部と、を備え、
各負荷発生部は、前記制御部との間にコネクションを生成し、前記制御部からの指示を待ち受ける
試験装置。
（付記項２）
各負荷発生部はコンテナである
付記項１に記載の試験装置。
（付記項３）
各負荷発生部は試験対象に接続され、試験対象に向けてパケットを送信する
付記項１又は２に記載の試験装置。
（付記項４）
各負荷発生部は、他の負荷発生部のアドレスを前記制御部から受信し、受信したアドレスを宛先としたパケットを送信する
付記項１ないし３のうちいずれか１項に記載の試験装置。
（付記項５）
各負荷発生部は、他の負荷発生部から受信したパケットについての統計情報を算出し、算出した統計情報を前記制御部に報告する
付記項４に記載の試験装置。
（付記項６）
前記制御部は、複数の負荷発生部を、分散配置された複数のホスト上に生成する
付記項１ないし５のうちいずれか１項に記載の試験装置。
（付記項７）
制御部を備えるホストが実行する試験装置生成方法であって、
前記制御部が、コマンドに従って、１以上の負荷発生部をホスト上に生成するステップと、
各負荷発生部が、前記制御部との間にコネクションを生成し、前記制御部からの指示を待ち受けるステップと
を備える試験装置生成方法。
（付記項７）
コンピュータを、付記項１ないし６のうちいずれか１項に記載の試験装置における各部として機能させるためのプログラム。

【0123】

以上、本実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

【符号の説明】

【0124】

１、１００ 試験装置
５０ オペレータ端末
１１０ 制御部
１２０ 負荷発生装置
１２１ 統計情報算出部
１２２ 受信部
１２３ 送信部
１２４ 主処理部
１０００ ドライブ装置
１００１ 記録媒体
１００２ 補助記憶装置
１００３ メモリ装置
１００４ ＣＰＵ
１００５ インタフェース装置
１００６ 表示装置
１００７ 入力装置
１００８ 出力装置

【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】