网络结构的假定所用的装置及系统的制作方法

专利名称：网络结构的假定所用的装置及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及管理网络状态的装置、系统。
背景技术：
随着因特网的普及，在企业或组织的活动中使用通信网络的情况日益增多，通信 网络以至于作为社会基础设施占有重要的地位。因此，在发生了故障时要寻求快速的原因 调查和应对措施。在构成通信网络的网络装置(下面为NW装置)中一般安装被称为SNMP的管理协 议，备有使用其陷阱，或者根据ICMP进行NW装置本身的运行监视(死活監視)等来实施故 障的提前检测的结构。对于如何快速获知故障发生时的网络状态这一点，人们开发出数个方法。例如就 专利文献1而言，因为在故障时从NW装置收集全部详细的信息，而处理需要很多的时间，所 以在子系统中汇集详细信息，根据所汇集的宏信息进行故障信息的分析。另外，就专利文献 2而言，因为当构建网络·拓扑映射图时，持续从全部的节点分别收集信息而需要很多的时 间，所以通过利用节点具有的相邻信息制作拓扑映射图，来缩短拓扑映射图构建的时间。这样，虽然有几个不用收集全部NW装置各自的信息就快速获得网络状态的技术， 但是一直没有在故障时快速获得反映出其故障影响的网络·拓扑的技术。专利文献1日本特开平1188038专利文献2日本特开2003-318901NW装置具有被称为MIB的管理信息数据库。通过收集NW装置具有的MIB信息，就 可以获知网络的连线信息(物理拓扑)。另外，NW装置具有利用SNMP陷阱或Syslog等通 知或者记录故障信息的功能。通过分析这些故障信息，就可以获知在网络或者NW装置等的 哪个部分上发生了故障。在网络或者NW装置中发生了故障时，要变更网络的连接状态。在管理 运用网络 的方面，快速获知故障发生时如何变更了连接状态，这对于所发生的故障根本原因及影响 用户的调查较为重要。快速获知物理连线状态的变更因为只要在预先所取得的网络的物理连线图上叠 加故障信息就可以，所以以往就能够实现。但是，为了获知如何变更了逻辑路径，需要同时验证逻辑冗余功能如何发生过作 用。因此，快速获知故障发生后的逻辑路径信息较为困难。

发明内容
为了解决上述问题，本申请发明的特征为，执行生成处理，根据预先所收集的信 息生成物理拓扑或逻辑拓扑等的网络结构信息；监视处理，利用SNMP陷阱或Syslog、ICMP 等来监视网络故障；计算处理，根据上述预先所生成的网络结构信息和网络故障信息，将环 或LA (链路聚合)之类的逻辑冗余功能的状态考虑进去来计算网络故障发生后进行假定的网络结构；显示处理，以视觉的形式显示计算出的网络结构；历史管理处理，对计算出的网 络结构进行历史管理。本申请的发明能够快速、以视觉的形式且按时序获知网络故障发生时逻辑路径信 息如何发生了变化。当前的网络在宽频带的物理网络上遍布多个逻辑网络，变得复杂化。通 过使用本申请发明的技术，在复杂化的网络上发生了故障时，还有缩短其故障原因调查时 间的效果。


图1是表示本发明中的网络管理系统和管理对象网络结构例的附图。图2是表示管理服务器结构例的附图。图3是表示管理服务器管理的端口信息例的图表。图4是表示管理服务器管理的物理连接信息例的图表。图5是表示管理服务器管理的物理拓扑信息例的图表。图6是表示管理服务器管理的LA信息例的图表。图7是表示管理服务器管理的跨装置环信息例的图表。图8是表示管理服务器管理的跨装置VLAN信息例的图表。图9是表示管理服务器管理的逻辑拓扑信息例的图表。图10是表示管理服务器管理的NW结构历史信息例的图表。图11是表示NW装置结构例的附图。图12是表示NW装置保有的端口信息例的图表。图13是表示NW装置保有的物理连接信息例的图表。图14是表示NW装置保有的LA信息例的图表。图15是表示NW装置保有的环信息例的图表。图16是表示NW装置保有的VLAN信息例的图表。图17是本发明中的网络假定处理时序图。图18是表示网络假定处理中的消息例的附图。图19是物理拓扑生成的处理流程图。图20是逻辑拓扑假定及快照取得的处理流程图。图21是逻辑拓扑假定及快照取得的处理流程图(A之后的处理)。图22是逻辑拓扑假定及快照取得的处理流程图(B之后的处理)。图23是逻辑拓扑假定及快照取得的处理流程图(C之后的处理)。图M是逻辑拓扑生成处理的处理流程图。图25是表示假定逻辑拓扑生成例的附图(模式1)。图沈是表示假定逻辑拓扑生成例的附图(模式2)。符号说明
100A 100H... NW 装置500…管理服务器700…管理终端
具体实施例方式使用附图来说明本发明的第1实施方式。在图1中表示系统结构图。系统结构图是表示根据本发明的网络管理装置及管理 对象网络结构例所用的附图，包括管理终端700、管理服务器500、NW装置1 100A、NW装置2100B、NW装置3 100(、爾装置4(主机)1000、爾装置5 100E、NW装置6 (主机)100F、NW 装置7 100G及NW装置8 IOOH0管理终端700是显示从连接在管理网的链路上的管理服务器500接收到的信息所 用的装置。管理服务器500是从连接在管理网的链路上的各NW装置收集端口或物理连接 信息等，进行管理所用的装置。NW装置1 100A到NW装置8 100H表示出，作为管理服务器500管理的对象的NW直οNW装置1 100A与其他NW装置通过连接在服务网的链路上来构成网络，并中转通 信数据所用的装置。同NW装置2 100B及NW装置4 100D直接连接在服务网的链路上，和 NW装置2 100B、NW装置4 100D及NW装置5 100E —起构成了环。NW装置2 100B是和其他NW装置连接在服务网的链路上来构成网络，并中转通信 数据所用的装置。同NW装置1 100A、NW装置3 100C及NW装置5 100E直接连接在服务网的链路 上，在NW装置1 100A、NW装置4 100D及NW装置5 100E之间构成了环。另外，在NW装置3100C、NW装置5 100E及NW装置6100F之间也构成了环。NW装置3 100C是和其他的NW装置连接在服务网的链路上来构成网络，并中转通 信数据所用的装置。同NW装置2 100B及NW装置6 100F直接连接在服务网的链路上，另 外，在NW装置2 100B、NW装置5 100E及NW装置6 100F之间构成了环。NW装置4 100D是和其他的NW装置连接在服务网的链路上来构成网络，并中转通 信数据所用的装置。同NW装置1 100A、NW装置5 100E及NW装置7 100G直接连接在服务 网的链路上，在NW装置1 100A、NW装置2 100B及NW装置5 100E之间构成了环。另外，还 具有控制该环的主机的作用。NW装置5 100E是和其他的NW装置一起构成网络，并中转通信数据所用的装置。 同NW装置2 100B、NW装置4 100D及NW装置6 100F直接连接在服务网的链路上，在NW装 置1 100A、NW装置2 100B及NW装置4 100D之间构成了环。另外，在NW装置2 100B、NW 装置3 100C及NW装置6 100F之间也构成了环。再者，通过和NW装置6 100F之间的2条 链路结成了 LA (链路聚合)。NW装置6 100F是和其他的NW装置连接在服务网的链路上来构成网络，并中转通 信数据所用的装置。同NW装置3 100C、NW装置5 100E及NW装置8 100H直接连接在服务 网的链路上，在和NW装置2 100B、NW装置3 100C及NW装置5 100E之间构成了环，具有 控制该环的主机的作用。再者，通过和NW装置5 100E之间的2条链路结成了 LA(链路聚合)οNW装置7 100G是和其他的NW装置连接在服务网的链路上来连接网络，并中转通 信数据所用的装置。和NW装置4 100D直接连接在服务网的链路上。NW装置8 100H是和其他的NW装置连接在服务网的链路上来连接网络，并中转通信数据所用的装置。和NW装置6 100F直接连接在服务网的链路上。在图2中表示管理服务器结构。管理服务器500用来从通过管理网的链路所连接 的NW装置收集端口或物理连接信息等并进行管理，包括存储于存储器510中的NW装置信 息收集功能部511、物理拓扑信息生成功能部512、LA信息、环信息及VLAN信息生成功能部 513、故障监视功能部514、逻辑拓扑假定功能部515、端口信息表521、物理连接信息表522、 物理拓扑信息表523、LA信息表524、跨装置环信息表525、跨装置VLAN信息表526、逻辑 拓扑信息表527、NW结构历史信息表528、CPTO50、外部存储器560、I/O I/F570和网络I/ F580。511到515的各功能部实际上存储于存储器上，由CPU执行。NW装置信息收集功能部511是从NW装置收集端口信息表521等的信息所用的功 能部。物理拓扑信息生成功能部512是根据从NW装置所收集的物理连接信息表522等，生 成当前通过哪种链路连接装置之间这样的物理拓扑信息所用的功能部。LA信息、环信息及 VLAN信息生成功能部513是根据从NW装置所收集的各种设定信息，生成LA或环、VLAN之 类的跨越多个NW装置的信息所用的功能部。故障监视功能部514是通过接收来自NW装置的故障通知，或者对NW装置进行询 问来监视是否在NW装置中发生了故障所用的功能部。逻辑拓扑假定功能部515是根据下 述逻辑网络信息和NW装置的故障信息，来假定特定时间的逻辑拓扑所用的功能部，上述逻 辑网络信息是根据从NW装置所收集的各种设定信息生成的。端口信息表521是存储着NW装置具有的端口信息的数据库。详细情况表示在图3 中。物理连接信息表522是存储着当前如何以物理的方式连接各NW装置的信息的数据库。 详细情况表示在图4中。物理拓扑信息表523是存储着根据从NW装置收集到的各种信息 所生成的物理拓扑信息的数据库。详细情况表示在图5中。LA信息表5M是存储着当前由 哪个NW装置的端口构成各链路聚合的信息的数据库。详细情况表示在图6中。
跨装置环信息表525是存储着当前由哪个NW装置群构成各环的信息的数据库。详 细情况表示在图7中。跨装置VLAN信息表5 是存储着当前由哪个NW装置群构成各VLAN 的信息的数据库。详细情况表示在图8中。逻辑拓扑信息表527是存储着反映出LA或环 的逻辑拓扑(VLAN)信息的数据库。表示在图9中。NW结构历史信息表5 是存储着多个 时间的物理拓扑或逻辑拓扑之类的NW结构信息的数据库。详细情况表示在图10中。CPU550是执行及处理存储器上所存储的各功能部所用的处理器。外部存储器560 用来永久保存存储器上所存储的各功能部的执行结果或中间状态。I/O I/F 570用来控制 对存储器上所存储的各功能部的输入及输出。网络I/F 580用来管理和NW装置之间的链 路，并进行通信。在图3中表示端口信息表。端口信息表用来管理NW装置具有的端口信息，并且作 为项目具有NW装置ID521UNW装置识别信息5212、端口 ID5213及端口识别信息5214。NW 装置ID5211与每个NW装置唯一相关联，具有确定NW装置的作用。NW装置识别信息5212在全部的NW装置范围内使NW装置唯一相关联，具有从所有 装置之中唯一确定装置的作用。端口 ID5213与各NW装置的每个端口唯一相关联，具有在 各NW装置内确定端口的作用。端口识别信息5214在全部NW装置的全部端口范围内唯一 相关联，具有从所有装置之中唯一确定端口的作用。在图4中表示物理连接信息表。物理连接信息表用来管理各NW装置当前保持的相邻端口的信息，作为项目具有NW装置ID5221、本端口 ID5222及相邻端口识别信息5223。 NW装置ID5221与每个NW装置唯一相关联，具有确定NW装置的作用。本端口 ID5222具有在NW装置内确定下述端口的作用，该端口在管理物理连接的 方面成为起点。相邻端口识别信息5223具有表示在作为起点的端口相对方连接着哪个端 口的作用。为了唯一确定相对的端口，要存储与端口识别信息5213相当的信息。在图5中表示物理拓扑信息表。物理拓扑信息表用来管理当前如何以物理的方式 连接NW设备之间，作为项目具有链路ID5231、连接NW装置1 ID5232、NW装置1端口 ID5233、 连接NW装置2 ID5234、NW装置2端口 ID5235及状态5236。链路ID5231具有管理NW装 置间的物理连接状态之作用。连接NW装置1 ID5232具有确定在管理链路的方面成为起点的NW装置之作用。NW 装置1端口 ID5233具有确定在管理链路的方面成为起点的NW装置上的端口之作用。连接 NW装置2 ID5234具有确定在管理链路的方面相对的NW装置之作用。NW装置2端口 ID5235 具有确定在管理链路的方面相对的NW装置上的端口之作用。状态5236具有表示该链路为 工作中(正常)还是停止中(故障)的状态之作用。在图6中表示LA信息表。LA信息表用来管理链路聚合的结构，作为项目具有LA ID5241和链路ID5242。LA ID5241具有唯一确定链路聚合的作用。链路ID5242具有表示 链路群的作用，该链路群构成链路聚合。在图7中表示跨装置环信息表。跨装置环信息表用来管理当前由哪个NW装置群 构成环，作为项目具有环ID5251、结构NW装置5252、主机节点ID5253、转发端口 ID5254、阻 塞端口 ID5255、所属 VLAN ID5256 及状态 5257。环ID5251被赋予给构成环的每个NW装置群，具有确定是由哪个NW装置群所构成 的环之作用。解构NW装置5252具有表示NW装置群的作用，该NW装置群构成环。主机节 点ID5253具有表示下述主机节点是哪个NW装置的作用，该主机节点是控制环的NW装置。转发端口 ID52M具有表示在所构成的环上主机节点开放了哪个端口用于通信的 作用。在所开放的端口已经结成了 LA时，要存储可识别该LA的信息。阻塞端口 ID5255具 有表示在所构成的环上主机节点为了断开哪个端口的通信而进行了阻塞的作用。所属VLAN ID5256具有表示属于该环的VLAN群之作用。状态5257具有表示环是象初始设定一样的状 态(正常)还是因故障而变更了要开放的端口的状态(异常)之作用。在图8中表示跨装置VLAN信息表。跨装置VLAN信息表用来管理各VLAN设定在哪 个NW装置的端口上，作为项目具有VLAN ID5261和结构NW装置(分配端口 ID)M62。VLAN ID5261具有唯一确定VLAN的作用。结构NW装置(分配端口 ID) 5262具有表示构成VLAN 的NW装置和端口信息群的作用。括弧内是已经设定VLAN的端口 ID。图9表示逻辑拓扑表。逻辑拓扑表用来管理逻辑网络为连结哪个NW装置的拓扑， 作为项目具有逻辑拓扑ID5271、对应VLAN5272及结构链路群(装置ID1、装置ID2)5273。 逻辑拓扑表示实际传输帧的路径。逻辑拓扑ID5271具有唯一确定VLAN逻辑拓扑的作用。对应VLAN5272具有确定 VLAN的作用，该VLAN具有该逻辑拓扑。结构链路群(装置ID1、装置ID2) 5273具有表示构 成逻辑网络的NW装置间全部的逻辑链路之作用。括弧内数字的第1个表示链路的起点，第 2个表示链路的终点。
在图10中表示NW结构历史信息表。NW结构历史信息表用来保管过去的网络结 构，作为项目具有历史ID5281、保存时刻5282、物理拓扑5283和逻辑拓扑5284。历史ID5281具有唯一确定历史的作用。保存时刻5282具有表示保存过网络结构 的时刻之作用。物理拓扑5283具有表示所保存时间的物理拓扑之作用。作为物理拓扑，要 存储某个时间段的图5所示的物理链路信息。逻辑拓扑5284具有表示所保存时间的逻辑 拓扑之作用。作为逻辑拓扑，要存储某个时间段的图9所示的逻辑链路信息。在图11中表示NW装置结构。NW装置用来和多个NW装置相互连接进行数据通 信，包括NW装置信息发送功能部111、故障信息发送功能部112、物理连接信息交换功能部 113、端口信息表121、物理连接信息表122、LA信息表123、环信息表1M、VLAN信息表125、 CPU150、外部存储器160、I/O I/F170和数据包·帧传送功能部180。111到113的各功能部实际上存储于存储器上，由CPU执行。NW装置信息发送功 能部111是响应来自管理服务器等外部系统的请求，发送自身具有的NW装置信息所用的功 能部。故障信息发送功能部112是在由自身的模件检测到故障时，将其故障信息发送给外 部系统所用的功能部。物理连接信息交换功能部113是在和以物理的方式所连接的其他NW 装置之间交换物理连接信息所用的功能部。端口信息表121是存储着自身具有的每个端口之识别信息的数据库。详细情况表 示在图12中。物理连接信息表122是存储着与自身具有的每个端口以物理的方式所连接 的相邻端口之识别信息的数据库。详细情况表示在图13中。LA信息表123是存储着当前 由自身具有的哪个端口群构成LA(链路聚合)这样的信息的数据库。详细情况表示在图14 中。环信息表1 是存储着当自身构成了环时是否是控制环的主机节点、或者在是主机节 点时开放了哪个端口等信息的数据库。详细情况表示在图15中。VLAN信息表125是存储 着已经分配各VLAN的端口之信息的数据库。详细情况表示在图16中。CPU150是执行及处理存储器上所存储的各功能部所用的处理器。外部存储器160 用来永久保存存储器上所存储的各功能部的执行结果或中间状态。I/O I/F170用来控制对 存储器上所存储的各功能部的输入及输出。数据包 帧传送功能部180用来在和以物理的 方式所连接的NW装置之间传送IP数据包或帧。图12表示端口信息表。端口信息表用来管理NW装置自身具有的端口其识别信息， 作为项目具有端口 ID1211和端口识别信息1212。端口 ID1211具有在NW装置内唯一确定 自身具有的端口之作用。端口识别信息1212具有在NW装置的范围内唯一确定端口的作用。图13表示物理连接信息表。物理连接信息表用来管理自身具有的端口以物理的 方式连接在哪个NW装置的端口上，作为项目具有端口 ID1221和相邻端口识别信息1222。 端口 ID1221具有在NW装置内唯一确定自身具有的端口之作用。相邻端口识别信息1222 具有在NW装置的范围内唯一确定下述端口的作用，该端口是当前以物理的方式连接各端 口的相对端口。在图14中表示LA信息表。这里，作为例子表示将NW装置5的情形加以考虑后的 附图。LA信息表用来表示当前由哪个端口群构成链路聚合，作为项目具有LA ID1231和端 口 1232。LA ID1231具有唯一确定链路聚合的作用。端口 1232具有表示属于各链路聚合 的端口之作用。在图15中表示环信息表。环信息表用来管理当自身构成了环时是否是控制环的主机节点、或者在是主机节点时开放了哪个端口等的信息，作为项目具有环ID1241、主机节 点 1242、转发端口 ID1243、阻塞端口 ID1244 和所属 VLAN ID1245。环ID1241具有唯一确定环的作用。主机节点1242具有表示当构成了环时自身的 NW装置是Wes)不是(No)下述主机节点的作用，该主机节点具有控制环的作用。转发端口 ID1243具有表示主机节点开放了哪个端口用于数据传送的作用。在该NW装置不是主机节 点时没有该信息。阻塞端口 ID1244具有表示主机节点阻塞了哪个端口用于数据断开的作用。在该 NW装置不是主机节点时没有该信息。所属VLAN ID1245具有表示属于环的VLAN群之作用。 在该NW装置不是主机节点时没有该信息。在图16中表示VLAN信息表。VLAN信息表用来管理对各VLAN分配了哪个端口，作 为项目具有VLAN ID1251和分配端口 ID1252。VLANID1251具有唯一确定VLAN的作用。分 配端口 ID1252具有表示对各VLAN所分配的端口群之作用。图17表示网络假定处理时序。动作时序用来表示各装置执行的处理顺序，表示出 在和管理终端700、管理服务器500、NW装置100A、NW装置100B之间执行的处理。管理服 务器500对NW装置100A发出结构信息请求SlOl。结构信息请求SlOl用来取得NW装置具 有的结构信息。NW装置100A对管理服务器500发出结构信息回复S102。结构信息回复S102用 来将NW装置具有的结构信息通知给请求源。管理服务器500还对NW装置100B发出结构 信息请求S101。结构信息请求SlOl用来取得NW装置具有的结构信息。NW装置100B对管理服务器500发出结构信息回复S102。结构信息回复S102用来 将NW装置具有的结构信息通知给请求源。这样，管理服务器500就从管理对象的各NW装 置取得结构信息。管理服务器500取得NW装置具有的图12所示的端口信息表、图13所示 的物理连接信息表、图14所示的LA信息表、图15所示的环信息表及图16所示的VLAN信 息表。管理服务器500根据所取得的这些信息，给每个NW装置分配NW装置ID，制作图 3所示的管理对象NW装置全体的端口信息表和图4所示的管理对象NW装置全体的物理连 接信息表。管理服务器500根据从各NW装置所取得的结构信息，实施物理拓扑信息生成5103。物理拓扑信息生成S103用来生成当前如何以物理的方式连接各NW装置的信息。详 细情况表示在图19中。接下来，管理服务器500实施LA信息、跨装置环信息及跨装置VLAN信息生成5104。LA信息、跨装置环信息及跨装置VLAN信息生成S104用来生成由哪个链群构成链路 聚合、或者由哪个NW装置群构成环及VLAN的信息。通过该处理，来制作图6所示的管理对象NW装置全体的LA信息表、图7所示的跨 装置环信息表和图8所示的跨装置VLAN信息表。若上述各种信息的生成处理结束，则管理 服务器500实施故障监视开始S105。故障监视开始S105处理用来使来自管理对象NW装置 的故障通知受理开始。下面，考虑在NW装置100B中发生了故障的情形。NW装置100B对管理服务器500 发出故障信息通知S106。故障信息通知S106用来从各NW装置对管理服务器通知检测到故 障的部位及内容的信息。
根据接收到的故障信息，管理服务器500执行逻辑拓扑假定S107处理。逻辑拓扑 假定S107用来根据当前管理的物理拓扑信息及故障前的NW装置及端口的状态信息，假定 故障发生后的逻辑拓扑状态。有关详细情况表示在图20中。在逻辑拓扑假定S107的正在 进行中发生了故障信息通知S106时，接收到的故障信息积累为队列，在执行中的逻辑拓扑 假定S107处理结束之后，根据积累成队列的故障信息再次执行逻辑拓扑假定S107处理。另外，逻辑拓扑假定S107处理每次发生故障信息通知S106都重复执行。还有，虽 然这里假设当收到以故障发生为时机的故障信息通知时执行逻辑拓扑假定S107的处理， 但是也可以以用户的处理请求为时机执行本处理。管理服务器500对管理终端700实施故障信息、假定逻辑拓扑发送S108。故障信 息、假定逻辑拓扑发送S108用来将从各NW装置接收到的故障信息，或根据接收到的故障信 息将所假定的逻辑拓扑信息发送给管理终端。管理终端700实施映射图显示(假定逻辑拓扑)S109。映射图显示(假定逻辑拓 扑)S109用来以对于用户来说易于判明的形式传达从管理服务器500接收到的故障信息及 所假定的逻辑拓扑信息。在图18中表示消息列表。消息集中了图17中所说明的在各系统间相互通知的信 息。结构信息请求消息是在结构信息请求SlOl中通知的消息，用来从各NW装置取得结构 信息。发送源是管理服务器，目的地是NW装置，内容是结构信息发送请求。结构信息通知消息是在结构信息通知S102中通知的消息，是各NW装置将自身的 结构信息通知给管理服务器所用的消息。发送源是NW装置，目的地是管理服务器，内容是 端口信息、物理连接信息、LA信息、环信息及VLAN信息等NW装置具有的结构信息。故障信息通知消息是在故障信息通知S106中通知的消息，是各NW装置将自身检 测到的故障信息通知给管理服务器所用的消息。发送源是NW装置，目的地是管理服务器， 内容是故障信息(链路正常/故障、装置正常/故障、环切换(到异常状态/到正常状态) 等与故障有关的信息。假定逻辑拓扑发送消息是针对在故障信息、假定逻辑拓扑发送S108中通知的假 定逻辑拓扑的消息，是管理服务器将根据故障信息所假定的逻辑拓扑信息传达给管理终端 所用的。发送源是管理服务器，目的地是管理终端，内容是假定逻辑拓扑。在图19中表示物理拓扑生成处理的处理流程。物理拓扑生成处理用来根据从各 NW装置收集到的结构信息，生成当前如何以物理的方式连接NW装置之间来形成拓扑的信 息。该物理拓扑生成处理由物理拓扑信息生成功能部511执行。首先，选择1个物理连接信息(S201)。针对选择出的物理连接信息，执行S202处 理，该S202处理从全部NW装置的端口识别信息，检索和选择出的物理连接信息的相邻端口 识别信息相同的端口。接下来，实施检索的结果为有没有相同识别信息的端口之判定S203。 在判定结果为是时执行S204的处理。在判定结果为否时执行S206的处理。在判定S203的判定结果为是时，实施是否是链路制作完成的端口之判定S204。在 判定的结果为是时，执行S205的处理。在判定的结果为否时，执行S206的处理。在判定 S204的判定结果为是时，执行S205处理，该S205处理制作所选择相邻信息的端口和检索 到的端口间的链路。在判定S203的判定结果为否，或判定S204的判定结果为否，或者处理 S205结束时，实施有没有未选择的端口，或者未连接在链路上的端口之判定S206。在判定的结果为是时完成。在判定的结果为否时返回S201的处理，反复处理。在图20中表示逻辑拓扑假定及快照取得处理。逻辑拓扑假定及快照取得处理用 来假定在故障时哪种网络变成了哪种逻辑拓扑，并保存所假定的网络结构。该逻辑拓扑假 定及快照取得处理由逻辑拓扑假定功能部515执行。首先，按照接收陷阱，来更新状态(S301)。这里，在本处理中使用于条件转移的接 收陷阱是环切换(从正常状态到异常状态的切换)、链路故障/NW装置故障、环切换(从异 常状态到正常状态的切换)陷阱及链路正常/NW装置正常陷阱这4个陷阱。在接收陷阱之 中因为包含NW装置识别信息，所以查看图3所示的表的NW装置识别信息和NW装置ID之 间的对应关系，来识别是从哪个NW装置发出的陷阱。另外，所谓状态更新指的是，根据通知故障的陷阱，变更当前管理的各网络信息具 有的状态之处理。例如，在从NW装置1上传来端口 4的链路故障陷阱时，按照该陷阱，将存 储在图5所示的物理连接信息中的链路之内链路ID为2的链路状态变更为故障。借此，因 为NW装置1和NW装置2之间的链路全部被断开，所以从图9所示的逻辑拓扑信息之内将 NW装置1和NW装置2之间的链路保持于结构链路群中的记录，也就是逻辑拓扑ID1、2、3的 结构链路群，删除NW装置1和NW装置2之间的链路信息。接下来，生成逻辑拓扑(处理a) 630 。将该处理称为处理a，详细情况表示在图 24中。接下来，实施接收陷阱的内容S303之判定。在判定的结果为链路故障/NW装置故 障陷阱时，执行(A)的处理S305之后。详细情况表示在图21中。在判定的结果为环切换 (正常)陷阱时，执行(B)的处理S306之后。详细情况表示在图22中。在判定的结果为链 路正常/NW装置正常陷阱时，执行(C)的处理S307之后。详细情况表示在图23中。在判定 的结果为环切换(异常)陷阱时，实施该环的VLAN是否是环路的判定S304。该判定因为不 保证发生了故障时接收的陷阱的到达性、顺序性，所以要考虑被认为通常发生的故障原因， 为了正确记录假定逻辑拓扑而进行。在判定S304的判定结果为是时，实施对逻辑拓扑进行快照并加以保存S312的处 理，一系列的处理完成。在判定S304的判定结果为否时，为了等待被认为原本在环异常之 前已发生的链路故障的陷阱，执行等待10秒的S308处理。还有，在图20中虽然等待时间 是10秒，但是因为根据管理网的结构等，适当的值发生变化，所以能够变更。接下来，实施是否是链路故障陷阱接收的判定S309。在判定的结果为是时，执行在 考虑其链路故障的基础上生成逻辑拓扑的处理a S310，实施对逻辑拓扑进行快照并加以保 存S312的处理，一系列的处理完成。在判定的结果为否时，要考虑到被认为原本在环异常 之前已发生的链路故障的陷阱因某种原因而没有到达。其原因为，通知陷阱的协议是UDP，不保证到达性。这种情况下，虽然链路故障的部 位不清楚，但是可以认为即便进一步等待也不上传来关于链路故障的陷阱。因此，为了表达 是异常状态之意，实施对逻辑拓扑进行快照并加以保存(虚线)S311的处理。因为其状态 为，尽管接收到环切换的陷阱，但是当前无法接收到作为其原因的链路故障的陷阱，所以是 和通常的快照进行区别使连线状态变为虚线来保存逻辑拓扑的处理。在保存结束后，一系 列的处理完成。在图21中表示逻辑拓扑假定及快照取得处理的(A)之后的处理内容。该处理也由逻辑拓扑假定功能部515执行。在接收陷阱内容S303的判定结果为链路故障/NW装置 故障陷阱时，实施故障部位是否构成了环S400的判定。在判定的结果为是时，接下来实施 环状态是否异常的判定S401。在判定的结果为否时，实施对逻辑拓扑进行快照并加以保存 S406的处理，完成一系列的处理。在判定401的结果为是时，因为和接收到的链路故障/NW装置故障陷阱取得了匹 配性，所以实施对逻辑拓扑进行快照并加以保存S406的处理，完成一系列的处理。在判定 的结果为否时，因为可以认为是假定为原本要通知的环切换陷阱尚无法接收到的状态，所 以执行等待10秒的S402处理。还有，在图21中虽然等待时间是10秒，但是因为根据管理 网的结构等，适当的值发生变化，所以能够变更。接下来，实施是否是环切换陷阱接收的判定S403。在判定的结果为是时执行处理 a S404，实施对逻辑拓扑进行快照并加以保存S406的处理，完成一系列的处理。在是否是 环切换陷阱接收的判定结果为否时，假定为环切换陷阱因某种原因未到达，将环变换为异 常状态，执行处理a的处理。随后，实施对逻辑拓扑进行快照并加以保存S406的处理，完成 一系列的处理。在图22中表示逻辑拓扑假定及快照取得处理的(B)之后的处理内容。该处理也由 逻辑拓扑假定功能部515执行。在接收陷阱内容S303的判定结果为是环切换(正常)陷 阱时，实施是否除阻塞端口前面的链路以外全都在逻辑拓扑的该环上的判定S501。在判定 的结果为是时因为可以认为环的状态已正确地复原成原来的状态，所以实施对逻辑拓扑进 行快照并加以保存S506的处理，完成一系列的处理。在判定的结果为否时，因为可以认为 是假定为原本要通知的链路正常陷阱尚无法接收到的状态，所以执行等待10秒的S502处 理。还有，在图22中虽然等待时间是10秒，但是因为根据管理网的结构等，适当的值发生 变化，所以能够变更。接下来，实施是否是链路正常陷阱接收的判定S503。在判定的结果为是时，执行处 理a S504，实施对逻辑拓扑进行快照并加以保存S506的处理，完成一系列的处理。在判定 S503的判定结果为否时，因为假定为原本应通知的链路正常陷阱因某种原因而没有到达， 所以将该环的全部链路变更为正常状态，执行处理a S505的处理。随后，实施对逻辑拓扑 进行快照并加以保存S506的处理，完成一系列的处理。在图23中表示逻辑拓扑假定及快照取得处理的(C)之后的处理内容。该处理也 由逻辑拓扑假定功能部515执行。在接收陷阱内容S303的判定结果为是链路正常/NW装 置正常陷阱时，实施故障部位是否构成了环S600的判定。在判定的结果为是时接下来实施 该环的状态是否正常的判定S601。在判定的结果为否时实施对逻辑拓扑进行快照并加以保 存S607的处理，完成一系列的处理。在判定S601的结果为是时，因为和接收到的链路正常/NW装置正常陷阱取得了匹 配性，所以实施对逻辑拓扑进行快照并加以保存S607的处理，完成一系列的处理。在判定的结果为否时，实施构成该环的链路是否多于1条发生了故障的判定 S602，在判定结果为是时实施对逻辑拓扑进行快照并加以保存S607的处理，完成一系列的处理。在判定的结果为否时，因为假定为是尚无法接收到假定为原本要通知的环切换陷 阱的状态，所以执行等待10秒的S603处理。还有，在图23中虽然等待时间是10秒，但是因为根据管理网的结构等，适当的值发生变化，所以能够变更。接下来，实施是否是环切换陷阱接收的判定S604。在判定的结果为是时，依据环切 换陷阱来执行处理a S605，实施对逻辑拓扑进行快照并加以保存S607的处理，完成一系列 的处理。在判定S604的判定结果为否时，因为在当前构成环的链路上未发现异常，所以使 该环变为正常状态，执行处理a的处理。随后，实施对逻辑拓扑进行快照并加以保存S607 的处理，完成一系列的处理。在图M中表示逻辑拓扑生成处理的处理流程。逻辑拓扑生成处理用来受理故障 信息的接收并受理变更，生成将如何变更逻辑拓扑的信息。该处理由逻辑拓扑假定功能部 515执行。首先，从图8所示的跨装置VLAN信息表选择1个VLAN(S701)。接着，参照图8所示的跨装置VLAN信息表的结构NW装置(分配端口 ID) 5262和 图5所示的物理拓扑信息表，选择已经分配VLAN的端口正常状态的链路(S702)。接下来， 参照图6所示的LA信息表，实施选择出的链路是否构成了 LA的判定S703。在判定的结果为是时，执行将当前构成LA的(多条)链路设为逻辑拓扑的1条链 路的S704处理。在判定的结果为否时，执行将选择出的链路设为逻辑拓扑的1条链路的 S705处理。上述的处理结果使之反映于图9所示的逻辑拓扑信息表的结构链路群(NW装置 ID1、NW 装置 ID2)5273 中。在处理S704或处理S705结束后，参照图7所示的跨装置环信息表，实施选择出的 VLAN是否属于环的判定S706。在判定的结果为是时实施S707的判定。在判定的结果为否 时执行S709的处理。在判定S706的判定结果为是时，参照图7所示的跨装置环信息表，实施选择出的 环的状态是否正常的判定S707。在判定的判定结果为是时，参照图7所示的跨装置环信息 表来确定阻塞端口，执行将阻塞端口前面的链路去除的S708处理。在判定的结果为否时执 行S709的处理。在判定S706的判定结果为否，或判定S707的判定结果为否，或者处理S708结束 时，执行将剩余的链路设为与选择出的VLAN对应的逻辑拓扑的S709处理。上述的处理结果 使之反映于图9所示的逻辑拓扑信息表的结构链路群(NW装置ID1、NW装置ID2)5273中。接下来，实施是否选择了全部处于图8所示的跨装置VLAN信息表中的VLAN之判 定S710。在判定的结果为是时一系列的处理完成。在判定的结果为否时返回处理S701，在 选择完全部VLAN之前反复处理。图25表示在网络上当前构成环的部位上发生了故障时的假定逻辑拓扑生成例。 图25内的对象分别对应于图1所示的系统结构图内的NW装置。首先，要假定已经构成2 个环(环1 :NW装置1、2、4、5，环2 :NW装置2、3、5、6)，利用NW装置1到8构成了 VLAN10、 20所对应的逻辑拓扑以及VLAN30所对应的逻辑拓扑之状况。这里，要考虑在NW装置4和NW装置5之间发生了故障的情形。因为故障，所以从 该环作为主机节点的NW装置4将环切换陷阱通知给管理服务器，然后从作为故障部位两端 的NW装置的NW装置4及NW装置5将链路故障陷阱通知给管理服务器。VLAN10、20具有NW装置4和NW装置5之间的链路来作为逻辑拓扑。因此，要假 定逻辑拓扑已被变更，以便使用按照环的冗余动作新开放的NW装置4和NW装置1之间的 链路。也就是说，这种情况下，生成的假定逻辑拓扑其状态为，断开NW装置4和5之间的链路，取而代之在NW装置1和4之间连接了链路。另一方面，在VLAN30上，由于从初始状态发生故障后的NW装置4和5之间是作为 主机节点的NW装置4的阻塞端口前面，因而未作为通信链路加以使用。因此，收到故障通 知之后生成的假定逻辑拓扑和故障发生前相同。图沈表示在网络上当前构成链路聚合的部位上发生了故障时的假定逻辑拓扑生 成过程。图沈内的对象和图25相同，分别对应于图1所示的系统结构图内的NW装置。首先，要假定已经在NW装置5、6间构成链路聚合，利用NW装置1到8构成了 VLAN10.20所对应的逻辑拓扑之状况。这里，要考虑在NW装置5和6之间发生了故障的情 形。因为故障，所以从作为故障部位两端的NW装置的NW装置4及NW装置5将链路故障陷 阱通知给管理服务器。此时，要假定因故障而只有加入链路聚合后的链路一部分不能通信 的情形。VLAN10.20具有NW装置5和NW装置6之间的链路来作为逻辑拓扑。但是，链路已 经加入链路聚合，即便在一部分不能通信时仍可以利用未发生故障的链路进行通信。因此， 这种情况下，生成的假定逻辑拓扑和故障发生前相同。
权利要求
1.一种管理装置，管理多个通信装置间的逻辑拓扑信息，其特征为， 具有第一存储部，对分配给每个VLAN的上述通信装置的端口进行管理； 第二存储部，存储上述通信装置间的上述端口之间的物理连接关系； 第三存储部，存储链路，该链路表示上述通信装置的、构成链路聚合的端口之间的逻辑 连接；第四存储部，存储上述VLAN对上述通信装置间的环状链路的所属； 逻辑拓扑假定功能部，从上述第二存储部至上述第三存储部生成逻辑拓扑；以及 监视功能部，从上述通信装置接收状态信息；通过上述监视功能部，根据所取得的状态信息来更新上述第一存储部至上述第四存储 部的信息的一部分，通过上述逻辑拓扑假定功能部，参照更新后的该上述第一存储部至上述第四存储部， 生成逻辑拓扑。
2.如权利要求1所述的管理装置，其特征为， 参照上述第一存储部，选择一个上述VLAN，参照上述第二存储部，从分配给选择出的一个上述VLAN的端口构成的链路中选择可 传送状态的链路，参照上述第三存储部，判别选择出的上述可传送状态的端口的链路是否构成链路聚 合，在构成时将构成链路聚合的链路设为上述逻辑拓扑的一个链路，参照上述第四存储部，判别选择出的一个上述VLAN是否属于上述环， 如果选择出的一个上述VLAN所属的环的链路全都正常，则解除阻塞端口前面的链路， 将除上述阻塞端口前面的链路以外的链路，设为与分配给选择出的一个上述VLAN的 链路对应的逻辑拓扑。
3.如权利要求2所述的管理装置，其特征为，上述逻辑拓扑的生成以来自上述通信装置的状态信息的接收为时机进行。
4.如权利要求2所述的管理装置，其特征为，上述逻辑拓扑的生成以来自管理终端的逻辑拓扑的显示请求为时机进行。
5.如权利要求3所述的管理装置，其特征为，上述状态信息是通知在环内发生了异常的第一通知、通知在链路或通信装置中发生了 异常的第二通知、通知环已恢复为正常的第三通知以及通知链路或通信装置已恢复为正常 的第四通知中的某一个。
6.如权利要求5所述的管理装置，其特征为， 在接收到上述第一通知时，在上述逻辑拓扑的生成处理之后，判别根据该第一通知变更后的环包含的VLAN是否 形成环路，在变更后的上述环所包含的VLAN形成环路时，等待上述第二通知，在接收到上述第二 通知时根据接收到的该上述第二通知重新生成上述逻辑拓扑。
7.如权利要求5所述的管理装置，其特征为， 在接收到上述第二通知时，在上述逻辑拓扑的生成处理之后，判别根据上述第二通知变更后的链路是否属于环， 在变更后的上述链路属于环时，判别在该环中有没有异常，在上述环中没有异常时，等待上述第一通知，在接收到上述第一通知时根据接收到的 该上述第一通知重新生成上述逻辑拓扑。
8.如权利要求5所述的管理装置，其特征为， 在接收到上述第三通知时，在上述逻辑拓扑的生成处理之后，判别生成后的该逻辑拓扑中包含的、根据上述第三 通知变化后的环的除阻塞端口前面的链路以外的链路是否全部正常，在不正常时，等待上述第四通知，在接收到上述第四通知时根据接收到的该上述第四 通知重新生成上述逻辑拓扑。
9.如权利要求5所述的管理装置，其特征为， 在接收到上述第四通知时，在上述逻辑拓扑的生成处理之后，判别根据上述第四通知变更后的链路是否属于环， 在变更后的上述链路属于环时，判别在该环中有没有异常， 在上述环中有异常时，判别构成上述环的链路是否减少一个以上， 在减少时，等待上述第三通知，在接收到上述第三通知时根据接收到的该上述第三通 知重新生成上述逻辑拓扑。
10.如权利要求6至9中任意一项所述的管理装置，其特征为，具有第五存储部，该第五存储部将生成后的上述逻辑拓扑和保存时刻相对应地保存。
11.如权利要求1至9中任意一项所述的管理装置，其特征为，在上述第一存储部中，将唯一识别VLAN的第一识别符、构成上述VLAN的上述通信装 置、以及该通信装置的端口相对应地存储。
12.如权利要求1至9中任意一项所述的管理装置，其特征为，在上述第二存储部中，将唯一识别上述链路的第二识别符、构成该链路的通信装置、以 及上述通信装置的端口相对应地存储。
13.如权利要求1至9中任意一项所述的管理装置，其特征为，在上述第三存储部中，将唯一识别上述链路聚合的第三识别符和表示构成该链路聚合 的链路的上述第二识别符相对应地存储。
14.如权利要求1至9中任意一项所述的管理装置，其特征为，在上述第四存储部中，将唯一识别上述环的第四识别符、构成该环的上述通信装置、管 理该环的上述通信装置、管理上述环的通信装置的转发端口和阻塞端口、表示所属的上述 VLAN的第一识别符、以及上述环的状态相对应地存储。
15.如权利要求1所述的管理装置，其特征为，根据从上述通信装置收集的结构信息，生成存储于上述第一存储部至上述第四存储部 中的信息。
16.一种管理系统，由管理装置和多个通信装置组成，管理上述多个通信装置间的逻辑 拓扑信息，其特征为，上述通信装置，具有第一存储部，管理分配给每个VLAN的上述通信装置的端口 ；第二存储部，存储上述通信装置间上述端口之间的物理连接关系； 第三存储部，存储链路，该链路表示上述通信装置的、构成链路聚合的端口之间的逻辑 连接；第四存储部，存储上述VLAN对上述通信装置间的环状链路的所属； 逻辑拓扑假定功能部，从上述第二存储部至上述第三存储部生成逻辑拓扑；以及 监视功能部，从上述通信装置接收状态信息；通过上述监视功能部，根据所取得的状态信息来更新上述第一存储部至上述第四存储 部的信息的一部分，通过上述逻辑拓扑假定功能部，参照更新后的该上述第一存储部至上 述第四存储部，生成逻辑拓扑， 上述通信装置，具有第五存储部，该第五存储部存储该通信装置和对置装置的端口的连接关系、上述端口 对链路聚合及VLAN的所属信息、以及环的所属信息，作为结构信息， 取得来自上述管理装置的结构信息的请求时，回发上述结构信息。
17.如权利要求16所述的管理系统，其特征为， 上述通信装置同对置的其他上述通信装置交换连接信息。
18.如权利要求16所述的管理系统，其特征为， 上述管理装置，参照上述第一存储部，选择一个上述VLAN，参照上述第二存储部，从分配给选择出的一个上述VLAN的端口构成的链路中选择可 传送状态的链路，参照上述第三存储部，判别选择出的上述可传送状态的端口的链路是否构成链路聚 合，在构成时将构成链路聚合的链路设为上述逻辑拓扑的一个链路，参照上述第四存储部，判别选择出的一个上述VLAN是否属于上述环， 如果选择出的一个上述VLAN所属的环的链路全都正常，则解除阻塞端口前面的链路， 将上述阻塞端口前面的链路以外的链路，设为与分配给选择出的一个上述VLAN的链 路对应的逻辑拓扑。
19.如权利要求18所述的管理系统，其特征为，上述状态信息是通知在环内发生了异常的第一通知、通知在链路或通信装置中发生了 异常的第二通知、通知环已恢复为正常的第三通知及通知链路或通信装置已恢复为正常的 第四通知中的某一个。
全文摘要
本发明提供一种网络结构的假定所用的装置及系统。在网络或者网络装置中发生了故障时，变更网络的连接状态。提供一种方法，在故障发生时，根据从网络装置收集到的信息快速获知以往难以得到的故障发生后的逻辑路径信息。执行生成处理，根据预先收集到的信息，生成物理拓扑或逻辑拓扑等的网络结构信息；监视处理，监视网络故障；计算处理，根据上述预先所生成的网络结构信息和网络故障信息，计算网络故障发生后假定的网络结构；显示处理，以视觉的形式显示计算出的网络结构；历史管理处理，对计算出的网络结构进行历史管理。
文档编号H04L12/24GK102045192SQ20101023665
公开日2011年5月4日 申请日期2010年7月23日 优先权日2009年10月20日
发明者古泉聪洋, 小泽洋司, 川井惠理 申请人:株式会社日立制作所