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次世代ネットワークの「見える化」を
実現するProactnesⅡ
Proactnes II: Visualization for Next-Generation Network
あらまし
現在，それぞれ独立して存在している既存の音声通信・映像配信・データ通信の各ネット
ワークは，世界のキャリアにおいてIPネットワークへ統合化が進められている。この統合され
た次世代オールIPネットワークには，品質要件の異なるデータが混在し，多種多様なサービス
が提供されていく。ProactnesⅡは，ネットワークサービスの運用管理をサポートするシステム
であり，ネットワークの「見える化」を実現し，安全・安心なサービス・ネットワークの提供
に貢献する。
本稿では，ProactnesⅡが保有する，ネットワークセンシング技術，音声品質管理技術，故
障解析技術，ダッシュボード技術を概説する。
Abstract
The voice telephony, video distribution, and data transmission services provided over
independent legacy networks are being progressively integrated into Internet protocol (IP)
networks by telecommunications carriers around the world. Each integrated next-
generation all-IP network, which handles data for services having different quality
requirements, will provide a multitude of services. Proactnes II is a system for supporting
the operational management of network services by providing network visualization. It will
contribute to the provision of safe and reliable services and networks. In this paper, we
outline the network sensing, voice quality control, failure analysis, and dashboard
technologies incorporated into Proactnes II.
松田英幸 藤中紀孝 小川 淳 村本智宏
（まつだ ひでゆき） （ふじなか のりたか） （おがわ じゅん） （むらもと ともひろ）
ネットワーク管理ソ ネットワーク管理ソ ソフトウェア開発セン ソフトウェア開発セン
リューション事業部 所属 リューション事業部 所属 ター 所属 ター 所属
現在，キャリア向けIP運 現在，キャリア向けIP運 現在，キャリア向けIP運 現在，キャリア向けIP運
用管理のソリューション 用管理のソリューション 用管理のソリューション 用管理のソリューション
企画開発業務に従事。 企画開発業務に従事。 研究開発業務に従事。 企画開発業務に従事。
FUJITSU. 60, 4, p. 387-392 (07, 2009) 387
次世代ネットワークの「見える化」を実現するProactnesⅡ
ま え が き ネットワークセンシング技術
現在，それぞれ独立して存在している既存の音声 現在のIPネットワーク監視は，ネットワーク装
通信・映像配信・データ通信の各ネットワークは， 置が保有する情報（障害・トラフィックなど）を監
世界のキャリアにおいてIPネットワークへ統合化 視装置で収集し，IPネットワーク構成情報に重ね
が進められている。この統合された次世代オール 合わせる代行監視が主流となっている。次世代オー
IPネットワークには，音声通信などのリアルタイ ルIPネットワークでは，品質要件の異なるサービ
ム型コンテンツ・映像配信などの帯域消費型コンテ スが混在するが，IPネットワークを構成するネッ
ンツといった品質要件の異なるデータが混在し，多 トワーク装置は，サービス品質要件に影響するIP
種多様なサービスが提供されていく。 レイヤより上位レイヤの情報は保持しておらず，代
次世代オールIPネットワークにおいて，安全・ 行監視の手法では，次世代オールIPネットワーク
安心なサービス・ネットワークを提供するには， におけるサービス品質の見える化を実現することが
ネットワークの「見える化」による，サービス品質 できない。
の見える化，提供サービス状況のリアルタイムでの 富士通では，次世代オールIPネットワークにお
把握，サービス故障の影響特定・迅速対応，高品質 けるサービス品質の見える化を実現するプローブ型
なサービス・ネットワークの維持が必要である。 監視装置を開発した。このプローブ型監視装置の中
富士通では，多数のキャリアネットワークの運用 心技術がネットワークセンシング技術である。ネッ
管理で商用実績のあるProactnesシリーズ(1) で，次 トワークセンシング技術とは，IPネットワークに
世代オールIPネットワーク運用管理に対するソ 伝送されるトラフィックをすべてキャプチャし，
リューション開発を進めている。 サービスごとに要求品質から逸脱しているトラ
本稿では，次世代ネットワークの「見える化」を フィックを抜き出し，送信元，送信先を明らかにし，
実現するProactnesⅡが保有するネットワークセン サービスごとの品質劣化を検知する技術である。
シング技術，センシングした情報を活用し実現する 他社のプローブ型監視装置と富士通のプローブ型
音声品質管理技術・故障解析技術，ネットワークの 監視装置の違いを図-1に示す。他社のプローブ型監
運用高度化を実現するダッシュボード技術を概説 視装置では，トラフィックの全キャプチャが必要で
する。 あり，保存すると膨大なディスク容量が必要となる。
●収集するデータ ： ヘッダ部（宛先） ●収集するデータ ： ヘッダ部 データ部（内容）
ヘッダ部 ヘッダ部 データ部
品質劣化表示 ディスク容量 ： 小 ディスク容量 ： 膨大 品質劣化表示
分析効率 ：高 分析効率 ： 低
①´リアルタイム分析 ②膨大なデータ分析
品質劣化判定 品質劣化判定
プログラム プログラム
①全キャプチャ ①全キャプチャ
IPネットワーク装置
IPプロトコルヘッダでトラフィックを転 送している
（a）富士通 （b）他社
図-1 プローブ型監視装置の違い
Fig.1-Difference on probe-type monitoring system.
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次世代ネットワークの「見える化」を実現するProactnesⅡ
また，サービスごとの品質劣化を検知するには，保 ネットワークでは，呼制御トラフィックと音声トラ
存済のトラフィックデータからサービスごとの要求 フィックの伝送経路が異なるため，交換機に相当す
品質から逸脱しているトラフィックデータを抜き出 るサーバの監視では音声品質管理が実現できない。
すため，保存済みトラフィックデータの検索に時間 富士通では，プローブ型監視装置で取得した情報
がかかる。富士通のプローブ型監視装置では全キャ をリアルタイムに分析することで，次世代オール
プチャを行うが，保存する前にネットワークセンシ IPネットワークにおける音声品質管理を実現した。
ング技術でサービスごとの品質劣化をリアルタイム 3GPP（3rd Generation Partnership Project）を
に分析・検知し，判定結果のみを保存する方式を採 ベースとしたIMS（IP Multimedia Subsystem）
用した。この結果，ディスク容量の大幅削減とサー のアーキテクチャにおけるプローブ型監視装置の配
ビス品質劣化のリアルタイム検知が可能となった。 置を図-2(2)に示す。アクティブプローブ型監視装置
一方，監査証跡の一環として全トラフィックの加工 を1局舎ごとに1台設置する。またパッシブプロー
前データを保存したいというニーズもある。この ブ 型 監 視 装 置 を I-CSCF/S-CSCF/P-CSCF な ど の
ニーズに対し，加工前データを一時的に公開可能な ユーザトラフィックが集約する箇所ごとに1台設置
構造としており，音響解析（人の耳に聞こえるエ し，ユーザトラフィックの全キャプチャを実施する。
コー，ノイズをリアルタイムに検知する技術）では， また，設置されたプローブ型監視装置の状態や計測
加工前データを利用している。また，これからの新 結果を一括管理するProactnesⅡ統合マネージャを
しいサービスにも速やかに対応できるよう拡張性を 設置する。各パッシブプローブ型監視装置で取得し
備えた構造にしている。 た情報は，IPパケットレベルでの解析ではなく，
音声プロトコル（呼）レベルでの解析がリアルタイ
音声品質管理技術
ムに実施されることで，隣接サーバごとや電話番号
既存の音声通信ネットワークでは，交換機が音声 ごとの呼量，および異常要因ごとに呼量表示し，異
品質を監視しており，交換機のアラーム監視により 常時の被擬箇所と影響範囲の切分けを行い，次世代
音声品質管理を実現している。次世代オールIP オールIPネットワーク保守運用に要する工数の削
サービス制御
A ：アクティブプローブ型監視装置
P ：パッシブプローブ型監視装置 P
P
ProactnesⅡ統合マネージャ AS MRF
（各プローブに接続）
S-CSCF
A P P
P
HSS
P-CSCF
アクセスネットワーク
P
A
SLF
P
P
P
P-CSCF
MGCF
P
P
AS: Application Server I-CSCF
HSS: Home Subscriber Server
I-CSCF: Interrogating Call Session Control Function 他IP網とのGW
MGCF: Media Gateway Control Function
MGW: Media Gateway SGW MGW
MRF: Multimedia Resource Function 回線交換網とのGW
P-CSCF: Proxy Call Session Control Function
インターネットなど
S-CSCF: Serving Call Session Control Function
回線交換ドメイン 電話網（PSTN網）
SGW: Signaling Gateway
SLF: Subscription Locator Function
図-2 プローブ型監視装置の配置
Fig.2-Distribution of probe-type monitoring devices.
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次世代ネットワークの「見える化」を実現するProactnesⅡ
減を可能とする。 である。第一に「IPパケットが流れる経路を見え
また，パッシブプローブ型監視装置で取得した解 る化」し，第二に「IPパケットによるサービスの
析結果をもとに，アクティブプローブ型監視装置で 劣化やサービス断が発生している事実を検出」し，
は，局舎内，局舎間で擬似の測定パケットの送受信 第三に「総合的に故障箇所を特定」することで実現
を行い，各拠点間の測定結果を総合的に見て，より できる。しかし，拡大発展し続ける次世代ネット
詳細な故障箇所の推測を行うとともに，ユーザの体 ワークにおいては，IPパケットが流れる経路は，
感品質を示すR値（ITU-T勧告 G.107およびTTC標 刻々と変化しており，サービスの劣化やサービス断
準 JJ-201.01準拠）をリアルタイムに測定すること が発生したルートを特定するのは困難であった。
が可能である。 富士通では，プローブ型監視装置を活用すること
で，変化する経路をとらえ，故障を早期に検出し対
故障解析技術
処する故障解析を実現した。
次世代オールIPネットワークは，高度で多様な 「IPパケットが流れる経路を見える化」の概要
サービスを提供する社会的に重要な役割を担うネッ を図-3に示す。パッシブプローブ型監視装置による
トワークであり，IP電話や映像配信などのサービ ネットワークセンシングにより，ネットワーク上の
スの急速な普及とともに，ネットワーク障害の発生 OSPF （ Open Shortest Path First ） 内 の LSA
による社会的影響は増大している。これまでは， （Link-State Advertisement）情報を採取し，経路
ネットワーク装置自身が検出した警報を契機に予備 情報を解析することで，次世代オールIPネット
系のネットワークへ切り替えてサービスを維持する ワーク全体の接続構成と経路を算出し可視化する。
とともに，故障装置の復旧を実施してきた。しかし， 「IPパケットによるサービスの劣化やサービス
ネットワーク装置が故障しても，装置自身が警報を 断が発生している事実を検出」においては，アク
あげられないサイレント故障が発生し，予備系への ティブプローブ型監視装置によりEnd to Endで実
切替えができずサービス停止に至るケースや，一つ トラフィックによる疎通確認を行い，疎通できない
の故障をきっかけに他装置へ障害が伝播し，複数の ルートや，伝送・サービス品質の劣化したルートを
警報があがるなどにより故障箇所の特定，および復 検知する。
旧に時間がかかるケースなどが問題となっている。 「総合的に故障箇所を特定」においては，図-4に
このような高度化・複雑化したネットワークを管理 示すように見える化した経路情報と，アクティブプ
し，ネットワークの故障を早期に検出・対処するこ ローブ型監視装置で検出した疎通異常や品質劣化
とが要求されている。 ルートを経由リンク表にマーキングし，トモグラ
故障箇所を特定するには，三つのプロセスが必要 フィ解析することにより品質故障区間を特定する。
③エッジルータ間の始点・終点間の経路情報を生成
②複数エリアにまたがる経路のつながりを算出
経路情報
パッシブプローブ型監視装置 エリア0 (バックボーン)
①エリアごとのLSA情報
をキャプチャ
エリア1
OSPFネットワーク
エリア4
LSA 始点
LSA LSA
エリア4 エリア2
エリア1 エリア0 エリア3
LSA LSA
エリア2 エリア3
終点
図-3 OSPFネットワーク内のトポロジー情報，経路情報の見える化の流れ
Fig.3-Visualization mechanism of topology and route information in OSPF network.
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次世代ネットワークの「見える化」を実現するProactnesⅡ
見える化した経路情報 ＋ プローブの疎通確認結果
トモグラフィ解析
故障区間特定
この場合，2リンク(最小)で異常フローを説明可能
：アクティブプローブ型監視装置の試験によるトラフィックの流れ
図-4 見える化した経路と疎通確認結果による故障箇所の特定
Fig.4-Identifying faulty point from visualized route and path verification result.
従来のトモグラフィ解析は，Endのルータ数の二乗 Proactnes Ⅱ で は ， 個 々 の 画 面 を 「 部 品 （ ガ
に比例して計算量が増大するため，高性能なサーバ， ジェット）」とし，それらに共通して必要な基盤部
または複数のサーバで分散処理する必要があった。 から成るダッシュボードアーキテクチャを採用する
さらに，全経路の異常を多数決論理で計算するため， ことで，カスタマイズの柔軟性と，開発の短納期・
二重障害の見逃しが発生する可能性があった。本方 短手番化の両立を実現した。基盤部の特徴的な仕組
式においては，実トラフィックの通過実績により異 みである，共通変数管理とイベント制御について
常ルートを特定するため，従来の10倍以上の性能 図-5に示す。
を持ち，障害を見逃さずリアルタイムの障害箇所特 （1） 共通変数管理
定が可能となる。 あるガジェットにより変数が変更された場合，そ
の変数に登録されているガジェットに対して，変更
ダッシュボード技術
通知を行う仕組みを持つ。例えば，日時変数
複雑化・大規模化が進む次世代オールIPネット （Date Time）がガジェットAにより変更されると，
ワークにおいては，障害も複雑化・大規模化する。 基盤部がこの変数の利用を宣言しているほかのガ
このため運用管理者がいかに直感的なオペレーショ ジェットB，Dへ日時変数が変更された旨を通知し，
ンで障害原因や発生箇所を切り分けられるかがダウ ガジェットB，Dは，変更された日時に基づく処理
ンタイム短縮のために重要である。つまり，ネット をそれぞれ行う。
ワークから収集した品質管理情報を，現場の運用管 （2） イベント制御
理シナリオに即した形で見える化することが課題と ガジェット間にまたがるイベント制御を行う。例
なる。 えば，ガジェットAでダブルクリックイベントの発
しかし，運用管理シナリオは，運用現場個々のノ 生を検知すると，イベント制御は設定情報に基づ
ウハウの集積であるため，唯一の解はなく，運用者 いて，ガジェットBのウィンドウをアクティブ化
との対話を通して，カスタマイズしていくことが求 する。
められる。よって，短納期かつ低コストで画面開発 このように，ガジェット間の振舞いは基盤部が一
できる仕組みが必要となる。 括して制御し，個々のガジェットはそれぞれに閉じ
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次世代ネットワークの「見える化」を実現するProactnesⅡ
ガジェットA ガジェットA
表示期間 ガジェットB ガジェットB
指定
ガジェットC ガジェットD ガジェットC ガジェットD
(2)通知 (1)イベント
(1)変更 (2)アクション
ＡＰＩ ＡＰＩ
日時の変数(DateTime)
登録：ガジェット A，B，D
イベント制御部 共通変数管理部 イベント制御部 共通変数管理部
基盤部 基盤部
設定情報
『ガジェットAをダブルクリック
→ ガジェットBをアクティブ化』
（a）共通変数管理 （b）イベント制御
図-5 共通変数管理とイベント制御
Fig.5-Management of common variables and control events.
た処理のみを行うため，ガジェットを再利用するこ ステムに対する要求も多様化している。この状況の
とができ，ストックビジネスが可能となる。今後， 中で，新たなビジネスの創造を支援し，お客様の
ダッシュボードアーキテクチャでは顧客自身がガ ニーズを早期に実現できるオペレーションシステム
ジェットを開発できることを目指して，基盤部分の として着実に進化するべく，Proactnesシリーズの
API（Application Program Interface）の整理・開 ネットワーク運用管理の技術開発を進めていく。
示を進める。
参 考 文 献
む す び
（1） 沼崎雅雄ほか：IPネットワークの効率的な運用管
本稿では，次世代ネットワークの「見える化」を 理を実現するProactnesシリーズ．FUJITSU，Vol.57，
実現するProactnesⅡが保有する技術を概説した。 No.4，p.432-437（2006）
．
世界のキャリアにおいては既存ネットワークのIP （2） ゴンザロ・カマリロほか：IMS（IP Multimedia
ネットワークへの統合化が着実に進められており， Subsystem）標準テキスト NGNのコア技術．リック
サービスの多様化とともにネットワーク運用管理シ テレコム，2006，p.36-42．
392 FUJITSU. 60, 4, (07, 2009)
