以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
実施形態1.
図1は、本発明の第1の実施形態の品質劣化箇所分析システムを示す説明図である。第1の実施形態の品質劣化箇所分析システムは、品質分析サーバ100aと、プローブ200とを備える。プローブ200は、ネットワークに送出されたフローを受信し、そのフローの通信品質を計測する。なお、図1に示す例では、プローブ200が、ネットワークに対するフローの送出とそのフローの受信の両方を行う。品質分析サーバ100aは、プローブ200が計測した通信品質に基づいて、通信品質が劣化しているリンクを分析する。品質分析サーバ100aは、品質劣化箇所分析装置と称することもできる。
以下の説明では、品質劣化箇所の分析対象となるネットワークが図26に例示するネットワークである場合を例にして説明する。ただし、品質劣化箇所の分析対象となるネットワークのトポロジやノード数は、図26に例示する場合に限定されない。また、ここでは、プローブ200がノードFに接続される場合を例に説明するが、プローブ200が接続されるノードも特に限定されない。
ただし、図1に示すネットワークは、各ノードを制御するコントローラ(図示略)が、各通信の送信端末から受信端末までの途中経路を明示的に把握し、コントローラが、各ノードに対してフロー毎にアクションを設定する態様のネットワークであるものとする。このようなネットワークの代表例としてオープンフローが適用されたネットワーク(以下、オープンフローネットワークと記す。)等がある。
オープンフローネットワークは、複数のノード(スイッチ)と、そのノード群を制御するコントローラ(図示略)とを含む。そして、データプレーンとコントロールプレーンとを分離し、ノードにデータプレーンをおき、コントローラにコントロールプレーンをおく。各ノードとコントローラは、オープンフロープロトコルで通信を行う。このアーキテクチャでは、ノードが持つフローテーブル(フローに対するアクションを規定したテーブル)をコントローラが制御する。従って、コントローラにアクセスできれば、コントローラが管理しているネットワークトポロジ全体や、通信が発生した際の送信端末から受信端末までの経路情報を把握することができる。さらに、各ノードのフローテーブルでアクションとして規定されるパケットの転送先を操作することで、コントローラが定めた独自のルーティング方式を適用したり、フロー毎にルーティング方式を変更したりすることも可能である。
一般の通信では、送信側アドレスと受信側アドレスとが同一となっているパケットを送信端末が送信した場合、そのパケットを最初に受信したノードはすぐにそのパケットを送信端末(受信端末でもある)に転送する。オープンフローでは、フローの識別には、IPヘッダやMAC(Media Access Control)ヘッダに加えて、入力ポート(ノードのどのポートからパケットが入ってきたかを示す情報)も利用でき、フローの識別態様の自由度が高い。そのため、送信側アドレスと受信側アドレスとが同一となっているパケットのような特殊なフローを特定のポートに転送するように指示することもできる。そのため、送信側アドレスと受信側アドレスとが同一となっているパケットを、ネットワーク中の全てのノードを経由させて、送信元の端末に戻すという設定も可能となる。
次に、本発明に関わる用語について説明する。
「カバー率」とは、全有向リンク数に対する監視有向リンク数の割合であり、“カバー率=監視有向リンク数/全有向リンク数”という式で計算される。カバー率は、全有向リンクの中で、どの程度の割合の有向リンクにおいて品質劣化発生の有無をチェックできているかを示す指標となる。分析フローは、品質劣化の有無のチェックのために流される。分析フローが1本でも、その分析フローが流れるリンクは、監視有向リンクとみなす。カバー率が100%になっていない場合、分析フローが流れていない有向リンクで品質劣化が発生しても、その品質劣化を検出することはできない。
「切分区分」とは、個々の有向リンク毎に有向リンクを通過するフローを列挙した場合において、各有向リンクについて列挙されるフローの組み合わせの種類(すなわち、どのフローが列挙されるかという種類)である。例えば、後述の図4に示すように、各行がフローを表し、各列が有向リンクを表し、行に対応するフローが列に対応する有向リンクを通過する場合に、その行とその列が交差するセルにフラグ(例えば“1”で表す。)を記述する経路テーブルを作成したとする。「切分区分」は、経路テーブルを列方向に着目した場合の表記の種類(列方向における“1”が記述される行の組み合わせの種類)である。図29に示す経路テーブルを例にして説明すると、リンク23とリンク25では、同じ位置にフラグが存在するので、切分区分は同じになる。また、リンク25とリンク26では、異なる位置にフラグが存在するので、切分区分は異なる。「切分区分」の数は、監視有向リンクを何種類に分けて品質劣化箇所の分析を行っているかという指標である。なお、第3の実施形態で説明するように、経路テーブルの行が、フローの経路の一部の区間に該当する場合もある。
切分区分の数が監視有向リンク数と等しい場合には、品質劣化の有無を有向リンク単位で確認できる。一方、監視有向リンク数が多くても切分区分が少ない場合には、同じ切分区分に該当する複数の有向リンクが品質劣化箇所の候補となる。従って、切分区分の数が多いほど、品質劣化発生箇所の絞り込みを詳細に行うことができる。
「監視対象の有向リンク群」とは、品質劣化が一箇所発生した場合に、品質劣化箇所の候補として挙がる有向リンクのグループの単位である。「監視対象の有向リンク群」と言う文言は、監視有向リンク全てを指す文言ではない。図29に示す例では、リンク19,21が同じ「監視対象の有向リンク群」に属する。また、リンク20,22が同じ「監視対象の有向リンク群」に属する。「監視対象の有向リンク群」に属する有向リンクは、物理的に連続していてもよく、または、物理的に連続していなくてもよい。また、リンク19,20のように、物理的には1本のリンクであっても、異なる「監視対象の有向リンク群」に設定されていてもよい。
次に、品質分析サーバ(品質劣化箇所分析装置)100aの構成について説明する。図2は、品質分析サーバ100aの構成例を示すブロック図である。第1の実施形態において、品質分析サーバ100aは、品質情報収集部1010と、品質情報記憶部1030と、トポロジ収集部1090と、トポロジ情報記憶部1100と、経路計算部1110と、経路反映部1120と、経路テーブル記憶部1040と、フローリンクテーブル管理部1050と、フローリンクテーブル記憶部1060と、品質分析部1070と、分析結果記憶部1080とを備える。
品質情報収集部1010は、プローブ200(図1参照)が計測した通信品質をプローブ200から受信する。
品質情報記憶部1030は、品質情報収集部1010がプローブ200から受信した通信品質の情報を記憶する記憶装置である。
トポロジ収集部1090は、ネットワークを管理する装置(例えば、オープンフローコントローラ。図示略。)から、ネットワークのトポロジ情報を収集する。
トポロジ情報記憶部1100は、トポロジ収集部1090が収集したトポロジ情報を記憶する記憶装置である。
経路計算部1110は、トポロジ情報に基づいて、品質劣化発生箇所の分析のためにネットワークに送出するフロー(分析フロー)の経路を計算し、計算した各フローの経路を表す経路テーブルを作成する。
経路テーブル記憶部1040は、経路テーブルを記憶する記憶装置である。
経路反映部1120は、経路計算部1110が計算した経路に沿って、品質劣化発生箇所の分析のためにネットワークに送出されるフローを転送するように、各ノードの設定を制御する。例えば、経路反映部1120は、経路計算部1110が計算した経路に沿って分析フローを転送させる設定をノード群に対して行うように、オープンフローコントローラ(図示略)に対して要求する。
フローリンクテーブル管理部1050は、品質情報記憶部1030に記憶された通信品質の情報と、経路テーブル記憶部1040に記憶された経路テーブルとに基づいて、フローリンクテーブルを作成する。フローリンクテーブルは、経路テーブルに、フロー毎の通信品質を追加したテーブルである。
フローリンクテーブル記憶部1060は、フローリンクテーブルを記憶する記憶装置である。
品質分析部1070は、フローリンクテーブルに基づいて、ネットワーク内の品質劣化箇所を分析する。すなわち、ネットワーク内の品質劣化箇所の有無や、品質劣化箇所を判定する。
分析結果記憶部1080は、品質分析部1070による分析結果を記憶する記憶装置である。
品質情報収集部1010、トポロジ収集部1090、経路計算部1110、経路反映部1120、フローリンクテーブル管理部1050および品質分析部1070は、例えば、品質劣化箇所分析プログラムに従って動作するコンピュータのCPUによって実現される。この場合、品質分析サーバ100aのプログラム記憶装置(図示略)が品質劣化箇所分析プログラムを記憶しておき、CPUがそのプログラムに従って、品質情報収集部1010、トポロジ収集部1090、経路計算部1110、経路反映部1120、フローリンクテーブル管理部1050および品質分析部1070として動作すればよい。また、品質情報収集部1010、トポロジ収集部1090、経路計算部1110、経路反映部1120、フローリンクテーブル管理部1050および品質分析部1070がそれぞれ別々のユニットで実現されていてもよい。
プローブ200(図1参照)は、経路計算部1110によって指定された各分析フローを生成し、ネットワークに送出する。また、プローブ200は、ネットワークからそのフローを受信し、そのフローに基づいて、ネットワークのデータプレーンの品質を計測する。そして、プローブ200は、その品質(通信品質)の計測結果を品質分析サーバ100aに送信する。プローブ200によるフローの送信、フローの受信、通信品質の計測は、当業者によく知られている事項であり、詳細な説明を省略する。
プローブ200を送信元として、ネットワーク内のノードを経由して、プローブ200に戻る複数種類のフローを識別する具体的な方法として、MACアドレスとIPアドレスを同一としながら、TCP(Transmission Control Protocol )やUDP(User Datagram Protocol)のポート番号を変更し、そのポート番号をフロー識別子として利用する方法がある。経路反映部1120(図2参照)は、そのようなフロー識別子と、計算された経路に沿ってフローを転送するアクションとを各ノードに設定させるように制御する(例えば、オープンフローコントローラに各ノードの設定を行わせる)。この結果、例えば、図1に示すノードFは、受信したパケットのTCPやUDPのポート番号を参照し、1番ならばノードAに転送し、2番ならばノードGに転送し、3番ならばノードKに転送するといった、フロー毎の転送先の振り分けを行う。他のノードも同様である。そして、プローブ200は、フロー毎に、フロー識別子を含むパケットを送信すればよい。
以下、品質分析サーバ100aの構成を詳細に説明する。
品質情報収集部1010は、プローブ200から定期的に送信されてくる各フローの通信品質の情報を受信し、その情報を品質情報記憶部1030に記憶させる。この通信端末は、フローの送信端末から品質計測端末までの通信品質である。図1に示す例では、フローの送信端末および品質計測端末は、いずれもプローブ200であり、同一の端末となっている。後述するように、フローの送信端末と、品質を計測する受信端末とが別の端末であってもよい。また、フローの送信端末と受信端末の間に品質計測端末が配置されていてもよい。通信品質としてプローブ200に計測される項目としては、例えば、パケットロス率、パケットロス数、遅延情報やRTT(Round Trip Time )、ジッタやR値、MOS値等が挙げられる。ただし、計測項目はこれらに限定されず、プローブ200は他の通信品質項目を計測してもよい。品質情報収集部1010は、受信した計測値そのものを品質情報記憶部1030に記憶させてもよい。あるいは、通信品質を「良好(Good)」、「劣化(Bad )」の区分に分類する閾値を予め定めておき、品質情報収集部1010は、計測値が閾値よりも良い品質を示す値であれば計測結果を「良好」に置き換え、計測値が閾値よりも悪い品質を示す値であれば計測結果を「劣化」に置き換え、置き換え後の情報を品質情報記憶部1030に記憶させてもよい。
図3は、品質情報記憶部1030に記憶されるデータの例を示す説明図である。図3に示すように、品質情報収集部1010は、フロー毎の通信品質(図3に示す例では、“Good”または“Bad”)を品質情報記憶部1030に記憶させる。図3に示す例では、例えば、フローF5の品質は良好であり、フローF21の品質は劣化となっている。
トポロジ情報収集部1090は、ネットワーク管理システム(例えばオープンフローコントローラ)が収集したトポロジ情報を、そのシステムから受信し、トポロジ情報記憶部1100に記憶させる。あるいは、オープンフローコントローラ等の他のシステムがトポロジ情報を収集するのではなく、品質分析サーバ100aがトポロジ情報を直接収集する構成であってもよい。トポロジ情報は、ノードの接続情報を含む。例えば、「ノードBはノードCとポート1で接続される。」、「ノードBはノードAとポート2で接続される。」等の物理的なノード同士の接続情報を含む。また。トポロジ情報は、ノード同士を接続させるリンクの情報も含み、この情報にはリンク番号が付けられる。このとき、各有向リンクを識別するために、一本の物理リンクに2個のリンク番号が付与される。図1のネットワークのトポロジ情報は、ノードA〜Oの接続情報と、各ノード間の有向リンク1〜44の情報を含む。
経路計算部1110は、分析フローが、どの有向リンクを通過するかを示す経路テーブルを作成し、経路テーブル記憶部1040に記憶させる。図4は、経路テーブルの例を示す説明図である。経路テーブルにおいて、各行はフロー(分析フロー)を表し、各列は有向リンクを表している。行に対応するフローが列に対応する有向リンクを通過する場合に、その行とその列が交差するセルにフラグ(例えば“1”で表す。)が記述される。図4では、例えば、フローF1がリンク19,20を通過することを表している。また、例えば、フローF2がリンク19,20,21,22を通過することを表している。トポロジ情報とは異なり、経路テーブルには、リンク間の接続情報(どのリンクとどのリンクが隣接リンクであるか)を記録する必要はない。フローの経路を表すためにはリンクの経由順の情報が必要であるが、経路テーブルではフローがリンクを経由する順番を記録する必要はない。例えば、フローF1を例に説明すると、リンク19→リンク20の順で経由するのか、リンク20→リンク19の順で経由するのかを記録する必要はない。
なお、経路テーブルの行は、通信品質の計測対象区間を表しているということもできる。第1の実施形態では、プローブ200は、フロー単位に通信品質を計測するので、経路テーブルの行はフローに対応している。
経路計算部1110は、トポロジ情報を参照し、品質劣化箇所を分析するために都合の良い経路を計算し、経路テーブルを作成する。経路計算部1110は、経路として、「監視したい監視対象の有向リンク群」を全て監視できるように経路を計算する。以下、品質劣化箇所を分析するために都合の良い経路を計算するアルゴリズムの例を説明する。以下の説明では、代表的な4つのアルゴリズム1〜4を説明する。
[アルゴリズム1]
アルゴリズム1は、「監視したい監視対象の有向リンク群」を、物理リンク単位に設定し、ネットワーク全体を監視する経路を定めるアルゴリズムである。アルゴリズム1を適用する場合、経路計算部1110は、以下に示すステップ1−1,ステップ1−2,ステップ2の処理を順に実行する。
[アルゴリズム1のステップ1−1]
経路計算部1110は、まず、全ノードに関して、個々のノードからプローブ200までのショーテストパス(Shortest Path )を計算する。そして、経路計算部1110は、個々のノードを対象として、プローブ200から対象ノードを経由して再度プローブ200に戻る経路を計算する。この個々の経路が、分析フローの経路となる。図1に示す各ノードA〜Oを含むネットワークに関して、この経路計算を行った結果の例を、図5に示す。図5において、各ノードに関して計算した経路を破線で図示している。例えば、ノードJを経由する経路は、リンク19、リンク21、リンク23、リンク25、リンク26、リンク24、リンク22、リンク20となる。また、この経路を経路テーブルに表すと、図4に例示するように表される。経路計算部1110は、経路を計算すると、その経路を通過する分析フローを経路テーブルに追加する。
なお、このような経路で通信を行う場合、プローブ200からノードに向けてping等を発生させて、ノードがping等に対する返答をプローブ200に返すという方式がある。あるいは、送信元アドレスおよび宛先アドレスがいずれもプローブ200のアドレスになっているパケットをネットワークに送出し、指定したノードにそのパケットを転送させる通信方式でもよい。前者の方式で通信を行って通信品質を計測する場合、ノードのCPU処理負荷も計測結果に含まれるため、実際のデータプレーンの性能を計測する観点からは、後者の方式で分析フローの通信を行うことが好ましい。
[アルゴリズム1のステップ1−2]
プローブ200とノードとのショーテストパス上にない有向リンクは、ステップ1−1で計算した経路上に含まれない。そのため、ステップ1−1で計算した経路だけでは、分析フローが通過しない有向リンクが残っている。例えば、図5において破線で示した経路に対応する分析フローだけでは、有向リンク1,2を通過する分析フローがない。ステップ1−2では、経路計算部1110は、全有向リンクの中で、ステップ1−1で計算した経路上にない有向リンクのリストを作成し、そのリンクを経由する分析フローの経路を計算する。具体的には、経路計算部1110は、ステップ1−1で計算した経路上にない有向リンクのリストを作成した後、そのリンクのリストから、任意の1本の有向リンクと、その有向リンクと物理的に対になる1本の有向リンク(すなわち、物理リンクは同一であるが方向が逆向きの有向リンク)を抽出する。この抽出したリンクの始点および終点にそれぞれノードが接続されているはずであり、経路計算部1110は、そのどちらか一方のノードを選択し、そのノードからプローブまでのショーテストパスを計算する。ここで、選択した方のノードを始点ノードと記す。抽出したリンクにおける他方のノードを終点ノードと記す。また、リストから抽出した一対の有向リンクのうち、始点ノードから終点ノードへ向かうリンクを第1有向リンクと記し、もう一方のリンクを第2有向リンクと記す。経路計算部1110は、計算したショーテストパスを含み、プローブ200、始点ノード、第1有向リンク、終点ノード、第2有向リンク、始点ノード、プローブ200の順に経由する経路を作成する。そして、経路計算部1110は、抽出した一対のリンクを、リスト(ステップ1−1で計算した経路上にない有向リンクのリスト)から削除し、そのリストが空になるまで上記の処理を繰り返す。ステップ1−2の経路計算の結果を図6に示す。図6では、ステップ1−2で計算した経路を点線で図示している。ステップ1−2までに計算された経路を経路テーブルに表すと、図7に例示するように表される。
ステップ1−2を終了した時点でカバー率は100%になり、かつ、切分区分の数は22になっている。計算した各経路に対応する分析フローを用いることで、物理リンク単位に「監視対象の有向リンク群」を定めた場合の品質管理が可能となる。しかし、経路テーブルの表現で行方向に着目した場合、従属的に表現される行(フロー)がいくつか存在する。従属的に表現される行(フロー)とは、他の行の表記(フラグ)に基づいて表現可能な行である。そのような行(フロー)を削除しても、切分区分は変化しない。よって、ステップ1−2の後に、分析精度を保ちつつ、余分な分析フローの本数を減らす処理を、ステップ2として加える。
[アルゴリズム1のステップ2]
経路計算部1110は、経路テーブルを参照し、各フローに関する記述を抽出し、そのフローの表現が、他のフローの表現を足し合わせた表現で表現可能か、あるいは、他のフローの表現からさらに別のフローの表現を差し引いた表現で表現可能かを調査する。表現可能であれば、経路計算部1110は、着目しているフローは従属表現となっており、経路テーブルから、着目しているフローの記述を削除する。表現不可能であれば、着目しているフローは独立表現となっており、経路計算部1110は、そのフローの記述をそのまま経路テーブルに残す。経路計算部1110は、この処理を経路テーブルの各フローに対してそれぞれ行う。
例えば、経路テーブルにおいて、3つのフローA〜Cが記述されており、フローAの通過するリンクは“1”,“2”であるとする。また、フローBの通過するリンクは“3”,“4”であり、フローCの通過するリンクは“1”〜“4”であるとする。フローAは、フローCからフローBを差し引いた表現で表されるので、従属表現である。同様に、フローBも従属表現である。フローCは、フローA,Bの表現を足し合わせて表現可能であるので、従属表現である。すなわち、フローA〜Cがそれぞれ記述された状態では、3つとも従属表現である。経路計算部1110は、フローA〜Cのいずれかに着目して、着目したフローを経路テーブルから削除する。その結果、残った2つのフローはそれぞれ独立表現になる。
図7に示す経路テーブルに対して、ステップ2の処理を行った結果得られる経路テーブルを図8に示す。
ステップ2でアルゴリズム1を終了する。アルゴリズム1は、どのようなトポロジに対しても実施することができる。
[アルゴリズム2]
アルゴリズム2は、ネットワーク管理者が「管理対象の有向リンク群」を定めた後、そのリンク群を監視するために流すフローの経路を決定する方法である。ネットワーク管理者によって「管理対象の有向リンク群」を指定される態様は、特に限定されない。
本例では、「管理対象の有向リンク群」が2つ指定されている場合を例にして説明する。また、本例では、1つ目の管理対象の有向リンク群が、有向リンク1〜26(図1参照)であり、2つめの管理対象の有向リンク群が、有向リンク19〜44(図1参照)である場合を例にして説明する。ただし、管理対象の有向リンク群は、これらの例に限定されず、任意に定められてよい。
経路計算部1110は、それぞれの監視対象の有向リンク群について、監視対象の有向リンク群を通過する経路と、その経路内の一部であって、監視対象の有向リンク群を通過しない経路とを定め、その経路を通過する分析フローを経路テーブルに追加する。このように経路テーブルを作成することで、各経路に対応する分析フローを、経路テーブルで独立表現とすることができる。
本例では、2つの「管理対象の有向リンク群」がいずれもプローブ200と繋がっている。具体的には、どちらの「管理対象の有向リンク群」にも属している有向リンク19がプローブ200と繋がっている。この場合、経路計算部1110は、監視対象の有向リンク群を通過する経路の一部であって、監視対象の有向リンク群を通過しない経路として、プローブに接続されるノードで折り返しプローブに戻される経路を定めればよい。この経路は、経路テーブルには表記されていない。
図9は、管理対象の有向リンク群を通過する経路として計算された経路の例を示す。また、図10は、この経路に応じた経路テーブルを示す。
なお、ある監視対象の有向リンク群と他の監視対象の有向リンク群との間で、一部の有向リンクが重複していれば、経路テーブルにおいて、列方向の表現の種類が増加するため、切分区分が増える。本例の場合、「監視対象の有向リンク群」は2つであるが、有向リンク19〜26が重複しているため、列方向の表現は3種類となる。具体的には、図10に示すように、「F1が1でF2が0」、「F1が1でF2が1」、「F1が0でF2が1」という3種類の表現が存在する。すなわち、切分区分の数は“3”となる。
[アルゴリズム3]
アルゴリズム3は、設定された監視対象の有向リンク群に関して、アルゴリズム1を一般化した方法で分析フローの経路を計算するアルゴリズムである。監視対象の有向リンク群は、例えば、ネットワーク管理者が設定すればよい。また、監視対象の有向リンク群の設定態様は特に限定されない。
経路計算部1110は、監視対象の有向リンク群を設定されると、その監視対象の有向リンク群の品質劣化の分析用の経路として、2本以上の分析フローの経路を計算する。ここでは、2本の分析フローの経路を計算する場合を例に説明する。経路計算部1110は、一方の分析フローの経路が監視対象の有向リンク群を経由し、他方の分析フローの経路が監視対象の有向リンク群を経由しないという条件と、監視対象の有向リンク群を経由する経路における監視対象の有向リンク群以外の部分は、もう一方の経路でも共通に含まれるという条件のもとで、2つの経路を計算する。すなわち、監視対象の有向リンク群に相当する経路をAとし、プローブからAに至るまでの経路をBとすると、経路計算部1110は、監視対象の有向リンク群を経由する経路として、BおよびAを含む経路を定め、監視対象の有向リンク群を経由しない経路として、Bを含むがAを含まない経路を定める。経路計算部1110は、経路を計算すると、その経路を通過する分析フローを経路テーブルに追加する。上記の条件を満たす経路を計算することで、経路テーブルを列方向に着目した場合、監視対象の有向リンク群における切分区分が、監視対象の有向リンク群以外のリンクの切分区分と異なることとなり、監視対象の有向リンク群における品質劣化の有無を判断できる。
アルゴリズム3では、経路計算部1110は、設定された「監視対象の有向リンク群」毎に、複数(上記の例では2本)の経路を計算する。従って、計算される経路の数は、「監視対象の有向リンク群」の数の倍数になる。この結果、必要な精度で、品質劣化発生箇所の分析を行える。「監視対象の有向リンク群」毎に経路を計算した後、アルゴリズム1のステップ2と同様の処理を行って、経路テーブルから不要なフローを削除してもよい。
アルゴリズム3において、着目している「監視対象の有向リンク群」に関して2つの経路を計算する処理を、より具体的に説明する。経路計算部1110は、「監視対象の有向リンク群」における始点ノードと終点ノードを特定する。例えば、経路計算部1110は、「監視対象の有向リンク群」に対応する物理リンクの繋がりにおける両端のノードの一方を始点ノードとし、他方を終点ノードとする。例えば、図1に示す有向リンク1〜8が、「監視対象の有向リンク群」であるとする。この場合、有向リンク1,2に対応する物理リンク、有向リンク3,4に対応する物理リンク、有向リンク5,6に対応する物理リンク、有向リンク7,8に対応する物理リンクの繋がりにおいて、両端に存在するノードはノードA,Eである。よって、経路計算部1110は、ノードA,Eのいずれか一方を始点ノードとし、他方を終点ノードとすればよい。
始点ノードおよび終点ノードを特定した後、経路計算部1110は、始点ノードとプローブ間の経路を計算する。そして、経路計算部1110は、プローブ、始点ノード、始点ノードから終点ノードまでの有向リンク、終点ノード、終点ノードから始点ノードまでの有向リンク、始点ノード、プローブの順に経由する経路を決定する。なお、「始点ノードから終点ノードまでの有向リンク」および「終点ノードから始点ノードまでの有向リンク」は、いずれも「監視対象の有向リンク群」に含まれる。上記の経路は、「監視対象の有向リンク群」を経由する経路である。
また、経路計算部1110は、「監視対象の有向リンク群」を経由しない経路として、プローブ、始点ノード、プローブの順に経由する経路を決定する。この経路は、「監視対象の有向リンク群」を経由しない経路である。
「監視対象の有向リンク群」を経由する経路および経由しない経路において、プローブから始点ノードまでの部分および始点ノードからプローブまでの部分は共通である。なお、個々の経路に着目した場合、プローブから始点ノードまでの物理リンクと、始点ノードからプローブまでの物理リンクが異なっていてもよい。また、プローブから始点ノードまでの経路、および、始点ノードからプローブまでの経路は、「監視対象の有向リンク群」を経由する経路と、「監視対象の有向リンク群」を経由しない経路とで共通であるという条件を満たしてれば、任意の経路でよい。例えば、プローブと始点ノードとの経路をショーテストパスを探索して求めてもよい。また、プローブと始点ノードとの経路をランダムに探索して決定してもよい。
[アルゴリズム4]
アルゴリズム4は、アルゴリズム3と同様に、設定された監視対象の有向リンク群に関して分析フローの経路を計算するアルゴリズムである。監視対象の有向リンク群は、例えば、ネットワーク管理者が設定すればよい。また、監視対象の有向リンク群の設定態様は特に限定されない。
経路計算部1110は、監視対象の有向リンク群を設定されると、その監視対象の有向リンク群の品質劣化の分析用の経路として、2本以上の分析フローの経路を計算する。経路計算部1110は、全ての分析フローの経路が監視対象の有向リンク群を通過し、監視対象の有向リンク群以外の部分は分析フロー毎に異なるという条件を満たす複数の経路を計算する。この条件を満たす経路を計算することで、経路テーブルを列方向に着目した場合、監視対象の有向リンク群における切分区分が、監視対象の有向リンク群以外のリンクの切分区分と異なることとなり、監視対象の有向リンク群における品質劣化の有無を判断できる。経路計算部1110は、経路を計算すると、その経路を通過する分析フローを経路テーブルに追加する。
アルゴリズム4では、経路計算部1110は、設定された「監視対象の有向リンク群」毎に複数の経路を計算する。従って、計算される経路の数は、「監視対象の有向リンク群」の数の倍数になる。この結果、必要な精度で、品質劣化発生箇所の分析を行える。「監視対象の有向リンク群」毎に経路を計算した後、経路計算部1110は、アルゴリズム1のステップ2と同様の処理を行って、経路テーブルから不要なフローを削除してもよい。
アルゴリズム4において、着目している「監視対象の有向リンク群」に関して複数の経路を計算する処理を、より具体的に説明する。ここでは、着目している「監視対象の有向リンク群」に関して2つの経路を計算する場合を例にして説明する。経路計算部1110は、「監視対象の有向リンク群」における始点ノードと終点ノードを特定する。次に、経路計算部1110は、始点ノードとプローブ間の経路を計算する。この経路を経路1と記す。同様に、経路計算部1110は、終点ノードとプローブ間の経路を計算する。この経路を経路2と記す。次に、経路計算部1110は、全有向リンクのリストから、経路1および経路2上の有向リンクを削除する。経路計算部1110は、削除後のリストの有向リンクから、再度、始点ノードとプローブ間の経路(経路3と記す)と、終点ノードとプローブ間の経路(経路4と記す)を計算する。なお、全有向リンクのリストから経路1および経路2上の有向リンクを削除した結果、経路3や経路4が存在しなくなる可能性もある。その場合には、アルゴリズム4による経路計算は行えない。経路1から経路4を定めた後、経路計算部1110は、1本目の分析フローの経路として、プローブ、経路1、始点ノード、監視対象の有向リンク群、終点ノード、経路2、プローブの順に経由する経路を決定する。また、経路計算部1110は、2本目の分析フローの経路として、プローブ、経路3、始点ノード、監視対象の有向リンク群、終点ノード、経路4、プローブの順に経由する経路を決定する。
なお、経路1から経路4は、異なるリンクを経由する経路であればよい。例えば、ショーテストパスを探索して経路1から経路4を計算してもよく、ノードとプローブ間の経路をランダムに探索して経路1から経路4を計算してもよい。ショーテストパスの探索によって上記の経路3,4を計算する場合には、経路1,2のリンクが削除されたリンクのリストを用いて、ショーテストパスを探索すればよい。
また、「監視対象の有向リンク群」毎に、アルゴリズム3による経路計算と、アルゴリズム4による経路計算とを使い分けて行ってもよい。例えば、「監視対象の有向リンク群」毎に、アルゴリズム4で経路を計算していき、アルゴリズム4を適用できなくなった後には、アルゴリズム3で経路を計算してもよい。
以上の説明では、アルゴリズム1〜4の4種類の経路計算を説明した。これらのアルゴリズムをより一般化して説明する。経路計算部1110は、経路テーブルにおいてそれぞれの「監視対象の有向リンク群」に着目した場合、着目した「監視対象の有向リンク群」における列方向の表記と、その他の有向リンクにおける列方向の表記とが異なるという条件を満たすように、各分析フローの経路を決定すればよい。すなわち、経路計算部1110は、着目した監視対象の有向リンク群における切分区分が、その「監視対象の有向リンク群」以外の有向リンクにおける切分区分と異なるという条件を満たすように、各分析フローの経路を決定すればよい。例えば、アルゴリズム2の説明で例示した経路テーブル(図10参照)を例に説明する。1つ目の「監視対象の有向リンク群」に該当する有向リンク1〜26に着目すると、切分区分は「F1が1でF2が0」または「F1が1でF2が1」となっている。一方、「監視対象の有向リンク群」以外の有向リンク27〜44の切分区分は「F1が0でF2が1」となっていて、「監視対象の有向リンク群」の切分区分と異なっている。よって、上記の条件は満たされている。2つ目の「監視対象の有向リンク群」に該当する有向リンク19〜44に着目した場合も同様である。上記の条件を満たしていれば、経路計算部1110は、アルゴリズム1〜4以外の方法で経路を決定してもよい。またこの独立表記を2本の分析フローではなく、3本や4本の分析フローを用いて実現しても構わない。
上記の条件は、監視対象の有向リンク群に属する個々の有向リンクと、その監視対象の有向リンク群以外の有向リンクとで、有向リンクを経由する各計測対象区間の組み合わせの種類が異なるという条件であるということができる。例えば、アルゴリズム2の説明で例示した経路テーブル(図10参照)において、1つ目の「監視対象の有向リンク群」に該当する有向リンク1〜26に着目すると、有向リンク1〜18では、その有向リンクを経由する通信品質の計測対象区間の組み合わせは「F1」となり、有向リンク19〜26では、その有向リンクを経由する通信品質の計測対象区間の組み合わせは「F1,F2」となる。一方、着目している監視対象の有向リンク群以外の有向リンク27〜44では、その有向リンクを経由する通信品質の計測対象区間の組み合わせは「F2」となる。よって、「F1」という組み合わせおよび「F1,F2」という組み合わせは、「F2」という組み合わせと異なっていて、上記の条件を満たしている。2つ目の「監視対象の有向リンク群」に着目した場合も同様である。
経路反映部1120は、経路計算部1110で計算した経路をネットワークに設定する。本実施形態では、経路反映部1120は、各ノードを制御するオープンフローコントローラ(図示略)に、分析フロー毎に、フローに応じた経路をアクションとしてノードに設定する処理を要求する。例えば、図4に例示する経路テーブルをネットワークに反映させる場合、経路決定部1110が、各分析フローのUDPポート番号を定め、経路反映部1120が、ノードに以下のような設定を行うようにオープンフローコントローラに要求すればよい。経路決定部1110は、図4に例示するフローF1のUDPポート番号を1番とし、フローF2のUDPポート番号を2番とするなどして、各分析フローのUDPポート番号を定める。ここでは、フローF1〜F14に対して、UDPポート番号を1番、2番、・・・、14番の順に定めたとする。そして、経路反映部1120は、ノードFに対しては、入力ポートがプローブ接続ポートでUDPポート番号が1,2,3,4,6,7,8,9,11,12,13,14のパケットはノードGへ転送し,UDPポート番号が5のパケットはノードAへ転送し,UDPポート番号が10のパケットはノードKへ転送し、入力ポートがノードGとの接続ポートである場合(リンク20から受信した場合)にはUDPのポート番号が1,2,3,4,6,7,8,9,11,12,13,14のパケットはプローブ200へ転送し、入力ポートがノードAとの接続ポートである場合(リンク9から受信した場合)にはUDPポート番号が5のパケットはプローブ200へ転送し、入力ポートがノードKとの接続ポートである場合(リンク28から受信した場合)にはUDPポート番号が10のパケットはプローブ200へ転送するという設定を定める。経路反映部1120は、ノードFに対する上記の設定を行うようにオープンフローコントローラに要求する。ここではノードFの設定を例示したが、経路反映部1120は、分析フローが経由する全ノードに対して設定内容を定め、ノードに対する設定をオープンフローコントローラに要求する。
なお、上記の例ではポート番号を基に転送先を定める場合を例にして説明したが、フローを識別可能なパケット内のフィールドを基に転送先を定めてもよい。例えば、仮想的に付与したIPアドレスを基に転送先を定める態様であってもよいし、フロー毎にVLANを定め、VLAN値を基に転送先を定める態様であってもよい。
フローリンクテーブル管理部1050は、定期的に、品質情報記憶部1030に記憶された通信品質と、経路テーブル記憶部1040に記憶された経路テーブルを参照し、フローリンクテーブルを作成する。フローリンクテーブルは、経路テーブルに対して、各フローの通信品質を追加したテーブルである。経路テーブルは、各行がフローを表し、各列が有向リンクを表し、行に対応するフローが列に対応する有向リンクを通過する場合に、その行とその列が交差するセルにフラグを記述したテーブルであるので、各フローに対応する通信品質を、経路テーブルにおけるそのフローの行に追加すればよい。フローリンクテーブル管理部1050は、図8に例示する経路テーブルと、図3に例示するフロー毎の通信品質とがそれぞれ記憶されている場合、それらを接続し、図11に示すフローリンクテーブルを作成すればよい。フローリンクテーブルは、どの分析フローがどの有向リンクを経由し、その結果、通信品質がどうであったかを示す。フローリンクテーブル管理部1050は、作成したフローリンクテーブルをフローリンクテーブル記憶部1060に記憶させる。
品質分析部1070は、フローリンクテーブルを参照して、品質劣化箇所の分析を行い、分析結果を分析結果記憶部1080に記憶させる。品質分析部1070は、例えば、ネットワークトモグラフィ等の一般的な品質分析技術を利用してもよい。ネットワークトモグラフィ等の一般的技術は、当業者によく知られた技術であるので詳細な説明を省略する。品質分析部1070は、通信品質が良好であった分析フローの通過する有向リンクでは品質劣化が発生していないと判定し、通信品質が劣化している分析フローの通過する有向リンクを品質劣化箇所の候補とみなす。そして、品質分析部1070は、通信品質が劣化している分析フローのみが通過している有向リンクをフローリンクテーブルの中から探し、品質劣化リンクを特定する。図11に示す例では、通信品質が劣化しているフローは、フローF21,F22である。フローF21は、有向リンク19,20,21,22,23,24,33,34,41,42を通過している。フローF22は、有向リンク19,20,21,22,23,24,33,34,43,44を通過している。これらの有向リンクのうち、有向リンク19,20,21,22,23,24は、品質が良好な他のフローが通過している。従って、品質劣化箇所の候補として、6個の有向リンク33,34,41,42,43,44が残る。複数の分析フローでの通信品質の劣化と整合性のある品質劣化箇所候補の組み合わせとして、品質劣化箇所候補のうち、複数の分析フローで共通の有向リンクの組み合わせが考えられる。また、個々の分析フローに固有の有向リンクの組み合わせが考えられる。また、品質劣化箇所候補となる有向リンク全ての組み合わせが考えられる。例えば、図11に示す例では、フローF21,F22での通信品質劣化と整合性のある品質劣化箇所候補の組み合わせとして、有向リンク33,34の組み合わせ、あるいは、有向リンク41,42,43,44の組み合わせ、あるいは、有向リンク19,20,21,22,23,24の組み合わせが考えられる。品質分析部1070は、特許文献1に記載された技術と同様に、これらの組み合わせのうち、最も有向リンク数が少ない組み合わせ(上記の例では有向リンク33,34)を品質劣化箇所として特定してもよい。なお、通信品質が劣化している分析フローが一つである場合、品質分析部1070は、そのフローのみが通過する有向リンクを、品質劣化箇所として特定すればよい。
上記の品質劣化箇所の特定方法は一例であり、フローリンクテーブル作成後における品質劣化箇所の特定方法は、上記の例に限定されない。
また、品質分析部1070は、監視対象の有向リンク群を変更するか否かも判定する。例えば、はじめはネットワークの負荷が少なくなるように分析フローを少なくして、カバー率や切り分け区分などの精度を粗く設定して、品質劣化の有無のみを検出する。この検出時における経路決定には、例えば、アルゴリズム2を適用すればよい。そして、品質劣化が発生していれば、分析フローを多くして、カバー率や切分区分等の精度を上げて、品質劣化場所をリンク単位で特定する。この検出時における経路決定には、例えば、アルゴリズム1を適用すればよい。このように段階的に品質劣化箇所を検出する場合には、品質分析部1070は、最終段階の検出が残っていれば、監視対象の有向リンク群を変更すると判定すればよい。検出精度を変更する必要が生じれば、品質分析部1070は、必要なカバー率や切分区分等の精度となるように、監視対象の有向リンク群を変更するよう経路計算部1040に経路計算を指示する。本例では、アルゴリズム2を適用し、次に、アルゴリズム1を適用する場合を例示したが、他の組み合わせで、段階的検出を行ってもよい。
また、本実施形態では、オープンフローネットワークを例にして説明したが、トポロジ収集部1090がネットワークのトポロジ情報を取得でき、経路計算部1110が決定した経路を経路反映部1120がネットワークに反映することができれば、ネットワークはオープンフローネットワークでなくてもよい。例えば、VLANやMPLS(Multiprotocol Label Switching )等のネットワークであっても、ノードに対して、ラベルの値によって転送先を明示的に指示すればよい。
また、本実施形態では、プローブ、品質解析サーバ、および、ネットワークのトポロジや経路を管理する装置(例えばオープンフローコントローラ)とをそれぞれ別装置として説明しているが、これらの装置が同一の装置で実現されていてもよい。例えば、プローブと品質解析サーバが同一装置で実現されていてもよい。また、品質解析サーバとオープンフローコントローラ等が同一装置で実現されていてもよい。また、プローブとオープンフローコントローラ等が同一装置で実現されていてもよい。また、プローブ、品質解析サーバおよびオープンフローコントローラ等が同一装置で実現されていてもよい。
また、ネットワーク中のノード(スイッチ)がプローブ200として動作する機能を有していてもよい。
次に、動作について説明する。
図12は、第1の実施形態の処理経過の例を示すフローチャートである。
品質分析サーバ100aを起動すると、品質分析サーバ100aはステップA1を実行する。すなわち、トポロジ収集部1090が、ネットワーク管理装置(例えば、オープンフローコントローラ等)からネットワークのトポロジ情報を収集し、トポロジ情報記憶部1100に記憶させる(ステップA1)。トポロジ収集部1090が、品質管理対象のネットワークのノード、リンクに関する情報を全て含むトポロジ情報を取得して、トポロジ情報記憶部1100に記憶させると、ステップA2に移行する。
ステップA2では、経路計算部1110が、トポロジ情報を参照し、全ての「監視対象の有向リンク群」を監視する分析フローの経路を計算し、経路テーブルを作成する。経路計算部1110は、作成した経路テーブルを経路テーブル記憶部1040に記憶させる。ステップA2での経路計算には、例えば、前述のアルゴリズム1〜4を適用すればよい。ステップA2での経路計算処理の処理経過については、図13を用いて後述する。
ステップA2の後、経路反映部1120は、経路計算部1110が計算した各経路に沿って、各経路に対応するフローを流すための各ノードの設定内容を定め、各ノードにその内容を設定するようにネットワーク管理装置(例えば、オープンフローコントローラ等)に要求する(ステップA3)。ネットワーク管理装置(例えば、オープンフローコントローラ等)は、経路反映部1120の要求に応じて、経路反映部1120が定めた内容を各ノードに設定する。
次に、プローブ200が、通信を開始する(ステップA4)。具体的には、プローブ200は、経路計算部1110で計算された経路毎に、計算された経路を通過する分析フローをネットワークに送出し、ネットワーク内のノードを経由したフローを受信する。プローブ200は、例えば、プローブは、各フローにおいて送信元アドレス(MACアドレスやIPアドレス)と宛先アドレスとを同一に設定し、フロー毎にポート番号を異ならせて、各フローをネットワークに送出する。なお、個々のフローを識別するための情報(本例ではポート番号)は、例えば、経路計算部1110が経路毎に定めればよい。ただし、フローの識別には、ポート番号以外の情報を用いてもよい。さらに、プローブ200は、パケットロス率、パケットロス数、遅延情報やRTT(Round Trip Time )、ジッタやR値、MOS値等の通信品質の計測を開始する。プローブ200は、計測した通信品質の情報を定期的に品質分析サーバ100aに送信する。
品質情報収集部1010は、プローブ200が定期的に送信する通信品質の情報を受信し、その通信品質の情報を品質情報記憶部1030に記憶させる(ステップA5)。本実施形態では、ステップA4でプローブ200が計測し、ステップA5で品質情報記憶部1030に記憶される通信品質は、プローブ200からネットワーク内を経由しプローブ200に戻るまでの経路における通信品質である。既に説明したように、品質情報収集部1010は、プローブ200から受信した通信品質の計測値そのものを品質情報記憶部1030に記憶させてもよい。あるいは、予め定めた閾値と計測値とを比較し、計測値を「良好」、「劣化」という区分に置き換え、置き換え後の情報を品質情報として品質情報記憶部1030に記憶させてもよい。ここでは、品質情報収集部1010は、計測値を「良好」または「劣化」の区分に置き換え、図3に例示するように、フロー毎に品質情報を品質情報記憶部1030に記憶させる場合を例にして説明する。
フローリンクテーブル管理部1050は、定期的に、品質情報記憶部1030に記憶された通信品質と、経路テーブル記憶部1040に記憶された経路テーブルを参照し、フローリンクテーブルを作成する(ステップA6)。経路テーブルは、フロー毎に、経由する有向リンクの情報が記述され、通信品質もフロー毎に記述される。フローリンクテーブル管理部1050は、フロー毎に情報が記述された経路テーブルおよおび通信品質を接続させ、図11に例示するようなフローリンクテーブルを作成する。
品質分析部1070は、フローリンクテーブルが作成されると、フローリンクテーブルを参照して、ネットワークにおける品質劣化箇所を分析する(ステップA7)。例えば、通信品質が劣化している分析フローの通過する有向リンクを品質劣化箇所の候補として特定する。そして、複数の分析フローで共通の有向リンクの組み合わせと、個々の分析フローに固有の有向リンクの組み合わせと、品質劣化箇所候補となる有向リンク全ての組み合わせのうち、有向リンク数が最も少ない組み合わせを特定し、その組み合わせに属する有向リンクを品質劣化発生箇所と判定する。なお、通信品質が劣化している分析フローが一つである場合、品質分析部1070は、そのフローのみが通過する有向リンクを、品質劣化箇所として特定すればよい。この品質劣化箇所の特定方法は一例であり、品質分析部1070は、他の方法で分析を行ってもよい。
続いて、品質分析部1070で監視対象の有向リンク群を変更するかを判定する(ステップA8)。例えば、ステップA2における経路計算アルゴリズムを変更して、再度ステップA2移行の処理を繰り返し、後のステップA2になるほど、カバー率や切分区分等の精度を細かく設定していくとする。品質分析部1070は、ステップA2での経路計算アルゴリズム変更を定められた回数だけ行っていなければ、再度ステップA2に移行し、監視対象の有向リンク群を変更して経路を決定すると判定する(ステップA8におけるYes)。また、ステップA2での経路計算アルゴリズム変更を定められた回数行っていれば、監視対象の有向リンク群を変更して経路を決定する必要はないと判定する(ステップA8におけるNo)。この場合、分析フローの経路を再計算せずに、ステップA4以降の処理を繰り返せばよい。
例えば、第1段階ではアルゴリズム2を適用して経路計算を行い、品質劣化箇所を分析し、第2段階ではアルゴリズム1を適用して経路計算を行い、品質劣化箇所を分析するとする。この場合、最初にステップA2に移行したときには、経路計算部1110は、アルゴリズム2を適用して経路計算を行う。そして、ステップA8に移行したときには、まだ、アルゴリズム1による経路計算が行われていないので、品質分析部1070は、監視対象の有向リンク群を変更すると判定する(ステップA8におけるYes)。そして、経路計算部1110は、再度ステップA2の処理を行う。ただし、2回目のステップA2では、経路計算部1110は、アルゴリズム1を適用して経路計算を行う。その後、ステップA8に移行したときには、アルゴリズム1による経路計算が終了しているので、監視対象の有向リンク群を変更しないと判定する(ステップA8におけるNo)。そして、品質劣化箇所分析システムは、アルゴリズム1で計算された経路を用いて、ステップA4以降の処理を繰り返す。この場合、アルゴリズム2を適用して経路を計算した場合には、カバー率や切分区分等の精度を粗く設定し、品質劣化の有無を分析することになる。その後、アルゴリズム1を適用し、カバー率や切分区分等の精度を上げて、品質劣化場所をリンク単位で特定することになる。
ここでは、経路計算アルゴリズムをアルゴリズム2、アルゴリズム1の順に適用する場合を例に説明したが、ステップA2における経路計算アルゴリズムの適用順序は、この順序に限定されない。カバー率または切分区分の精度が細かくなるように、アルゴリズムを変更していけばよい。換言すれば、カバー率または切分区分の精度が細かくなるように、監視対象の有向リンク群を変更していけばよい。
次に、上述のステップA2(経路計算処理)の処理経過を説明する。図13は、ステップA2(経路計算処理)の処理経過の例を示すフローチャートである。ステップA1の後、または、経路計算アルゴリズムを変更して経路を再計算すると判定された後(ステップA8におけるYes)、経路計算部1110は、監視対象の有向リンク群を選択し、その監視対象の有向リンク群に関して分析フローの経路を計算する(ステップB1)。経路計算部1110は、経路を計算すると、その経路を通過する分析フローを経路テーブルに追加する。そして、経路計算部1110は、全ての監視対象の有向リンク群に関して経路計算処理が終了したか否かを判定し(ステップB2)、経路計算処理を終えていない監視対象の有向リンク群があれば(ステップB2におけるNo)、ステップB1以降の処理を繰り返す。ステップB1,B2で適用するアルゴリズムとしては、例えば、前述のアルゴリズム1〜4等がある。アルゴリズム1では、個々の物理リンク単位に監視対象の有向リンク群を定めることになる。また、アルゴリズム2〜4では、例えば、ネットワーク管理者によって監視対象の有向リンク群が定められる。また、アルゴリズム1〜4以外の経路計算アルゴリズムを適用してもよい。
全ての監視対象の有向リンク群に関して経路計算処理が終了したならば(ステップB2におけるYes)、ステップB3に以降する。全ての監視対象の有向リンク群に関して経路計算処理が終了したということは、監視対象の有向リンク群を全て監視可能になったということである。
ステップB3では、経路計算部1110は、経路テーブルから1つの分析フロー(1行)を選択し、その記述が従属表現になっているか独立表現になっているかを判定し、従属表現になっていれば、選択した分析フローの行を経路テーブルから削除する。選択した分析フローが独立表現になっているならば、経路計算部1110は、その分析フローの行をそのまま経路テーブルに残す(ステップB3)。
経路計算部1110は、経路テーブルに含まれる各分析フロー(各行)について選択済みであるか否かを判定する(ステップB4)。経路テーブルに含まれる各行を選択済みであれば(ステップB4におけるYes)、ステップA2(経路計算処理)を終了し、ステップA3(図12参照)に移行する。未選択の行があれば(ステップB4におけるNo)、経路計算部1110は、ステップB3以降の処理を繰り返す。
本実施形態によれば、品質分析サーバ100aが、取得したトポロジ情報をもとに品質分析に都合の良い経路を計算し、その経路をネットワークに設定する。品質分析サーバ100aは、プローブ200と「監視対象の有向リンク群」とに基づいて、品質分析に都合の良い経路を計算するので、プローブの数や設置場所が既に定められていたり、あるいは、プローブの数や設置場所が制限されていたりしても、カバー率や切分区分等の精度を所望の精度に合わせて、分析フローの経路を定めることができる。従って、プローブの数や設置場所に依存せずに、カバー率や切分区分等の精度の自由度を高めてネットワークの品質劣化箇所を分析することができる。
ここで、品質分析に都合の良い経路を計算するためには、経路テーブルにおいて、それぞれの「監視対象の有向リンク群」に着目した場合、着目した「監視対象の有向リンク群」における切分区分と、着目した「監視対象の有向リンク群」以外の有向リンクにおける切分区分とが異なるという条件を満たすように、各経路を計算すればよい。このように計算した各経路における通信品質を計測することにより、「監視対象の有向リンク群」で品質劣化が生じているのか、「監視対象の有向リンク群」以外のリンクで品質劣化が生じているのかを区別することができる。
上記の条件を満たす経路の計算方法として、「監視対象の有向リンク群」毎に、「監視対象の有向リンク群」を共通経路として他の部分が異なる2本の経路を計算する方法(例えば、アルゴリズム4)がある。また、一方の経路が「監視対象の有向リンク群」を経由し、他方の経路が「監視対象の有向リンク群」を経由せず、前者の経路おける「監視対象の有向リンク群」以外の部分が後者の経路に含まれるように、「監視対象の有向リンク群」毎に2本の経路を計算する方法(例えば、アルゴリズム3)がある。また、アルゴリズム1やアルゴリズム2の方法もある。
図14は、図26に例示するネットワークを対象にして、関連技術1,2および本発明の第1の実施形態で品質劣化箇所を分析した場合におけるカバー率等の比較を示す説明図である。なお、関連技術1は、特許文献1に記載された技術である。関連技術2は、特許文献2に記載された技術である。なお、本発明におけるアルゴリズム1を適用した場合に関しては、上述のステップ1−1後の経路に着目した場合と、ステップ1−2後の経路に着目した場合と、ステップ2後の経路に着目した場合についてそれぞれ示している。
関連技術1を用いて、4個のプローブ間をフルメッシュで通信した場合、分析フローの発生本数は12本となる。この場合、経路テーブルを参照すると、カバー率は27%であり、切分区分の数は8である。
関連技術2を用いて、4個のプローブ間をフルメッシュで通信し、関連技術1と比較した2本の分析フローを追加したとする。この場合、経路テーブルを参照すると、カバー率は27%であり、切分区分の数は8である。
これに対して本発明は「監視対象の有向リンク群」に応じた経路を設定することで、プローブの数や場所に依存せずにネットワークの品質劣化を分析することができる。
アルゴリズム1は、物理リンク毎に「監視対象の有向リンク群」を定める方式である。すなわち、一対の有向リンク毎に監視する方式である。プローブの数を1個とし、フローの送信元および宛先を同一端末としたとしても、例えばポート番号をフロー毎に変えることによって、14本のフローを分析に利用することができる。この結果、カバー率は100%となり、切分区分の数は22となる。すなわち、プローブの数が1個であっても、関連技術1,2を適用した場合よりもカバー率および切分区分の数を増やし、品質劣化箇所の分析精度を大幅に向上させることができる。
アルゴリズム2は、ネットワーク全体を粗く監視する方式である。プローブを1個としても、少数の分析フローでネットワーク全体を監視する。この結果、2本の分析フローで、カバー率100%とすることができる。
このように本発明では、監視対象の有向リンク群に着目し、それに適した分析フローの経路を設定することで、プローブの数や設置場所に関わらず、目的の精度でネットワークの品質劣化箇所の分析を行うことが可能となる。
従って、プローブの数を少なくすることができ、例えば、図1に示すようにプローブを1つ備える場合であっても、品質劣化箇所を分析することができる。また、あるノードに関してプローブを接続させてプローブを設置することに制限があったとしても、そのノードを避けて、別のノードにプローブを接続させればよいので、プローブ設置制約があったとしても、品質劣化箇所を分析することができる。
また、「監視対象の有向リンク群」をする変更ことで、カバー率や切分区分を変更することができるので、所望の精度・粒度(所望のカバー率や切分区分)で、品質劣化箇所の分析を行うことができる。
また、各ノードは、フロー毎に定められたアクションに従って、ポート番号等で識別される各フローを転送する。従って、関連技術2と比較して、ノードのCPU負荷を軽減し、ノードにおけるCPU負荷の影響を受けずに、通信品質を計測することができる。従って、品質劣化箇所の分析をより正確に行うことができる。
また、プローブの数を少なくできることにより、品質劣化箇所分析システム全体の稼働率が向上するという効果も得られる。プローブは、例えばパーソナルコンピュータやサーバ等で実現されることが多い。これらの装置で実現されるプローブの故障率をpと仮定する。図30に示すように、関連技術1においてプローブの数を4台とした場合、システムの稼働率は、(1−p)4となる。これに対し、上記の第1の実施形態では、品質劣化箇所分析システムが備えるプローブの数は1台であるので、システムの稼働率は、(1−p)である。仮に故障率p=1%であると仮定すると、関連技術1においてプローブの数を4台とした場合における稼働率は96%になるのに対し、上記の第1の実施形態では稼働率は99%となる。さらに、図30に示す例において、カバー率や切分区分等を上記の第1の実施形態と同等にしようとすると、さらに多くのプローブが必要となる。その結果、カバー率を同等にするという条件の下では、上記の第1の実施形態の稼働率の優位性はさらに顕著となる。
次に、第1の実施形態の変形例について説明する。図1に示す例では、品質劣化箇所分析システムがプローブ200を1個備える場合について説明したが、プローブ200を2個以上備えていてもよい。プローブ200を2個設けた場合の例を図15に示す。また、各アルゴリズム1〜4を適用する場合、個々のアルゴリズムにおける条件を満たしていれば、フローの送信元となるプローブと、フローの宛先となるプローブとが異なっていてもよい。例えば、アルゴリズム4において、全ての分析フローの経路が監視対象の有向リンク群を通過し、監視対象の有向リンク群以外の部分は分析フロー毎に異なるという条件を満たしていれば、フローの送信元となるプローブと、フローの宛先となるプローブとが異なっていてもよい。
また、アルゴリズム4の説明で述べたように、経路3,4の探索が行えない場合、アルゴリズム4は適用できない。しかし、フローの送信元となるプローブに着目したときに経路3,4を探索できなくても、別のプローブへの経路を探索できれば、アルゴリズム4を適用できる。よって、プローブの数が増える毎に、経路を探索できる確率が上昇するので、アルゴリズム4が適用しやすくなる。
実施形態2.
図16は、本発明の第2の実施形態の品質劣化箇所分析システムを示す説明図である。第2の実施形態においても、品質劣化箇所の分析対象となるネットワークが図26に例示するネットワークである場合を例にして説明する。第2の実施形態の品質劣化箇所分析システムは、品質分析サーバ100bと、端末e1〜e4とを備える。図16では、4台の端末を例示したが、端末の台数や、端末がどのノードに接続されるかは特に限定されない。
端末e1〜e4は、分析を目的とするフローのみを発生させるのではなく、品質劣化箇所分析システム以外の他のシステムやユーザによって使用され、そのシステムやユーザの目的に応じた通信を行う。品質分析サーバ100bは、他のシステムやユーザの目的に応じて端末同士が送受信するフローを品質発生箇所の分析のために利用する。
また、各端末e1〜e4は、他のシステムやユーザの目的に応じて送受信したフローに基づいて通信相手の端末との間における通信品質を計測し、通信品質の情報を品質分析サーバ100bに送信する。このような端末e1〜e4を用いるシステムの具体例として、RTP(Real-time Transport Protocol)を用いた音声や映像の通信システム等がある。このシステムでは、送信端末が受信端末にRTPのパケットを送ると、受信端末は送信端末に向けてRTCP(RTP Control Protocol)で通信品質の計測結果を通知する。この機能を利用して、映像や音声の配信システムにおけるサーバと品質分析サーバ100bとが連携することにより、ユーザ等が実際に通信したフローの品質を品質分析サーバ100bが把握することができる。ただし、端末が計測した通信品質を品質分析サーバ100が受信できるならば、RTP/RTCP以外の通信プロトコルが適用されてもよい。
図17は、第2の実施形態における品質分析サーバ100bの構成例を示すブロック図である。品質分析サーバ100bは、品質情報収集部1010と、品質情報記憶部1030と、トポロジ収集部1090と、トポロジ情報記憶部1100と、経路計算部1110と、経路反映部1120と、経路情報収集部1130と、経路テーブル記憶部1040と、フローリンクテーブル管理部1050と、フローリンクテーブル記憶部1060と、品質分析部1070と、分析結果記憶部1080とを備える。第1の実施形態と同様の構成要素については、図2と同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
第2の実施形態では、品質情報収集部1010は、端末e1〜e4間で送受信されるフローの通信品質の情報を収集し、品質情報記憶部1030に記憶させる。例えば、品質情報収集部1010は、個々の端末e1〜e4から通信品質の情報を受信してもよい。
経路情報収集部1130は、各端末e1〜e4間で送受信されるフローの経路および各端末e1〜e4の接続位置(すわわち、端末が接続されるノードの情報)を含む通信情報を収集する。経路情報収集部1130は、例えば、各端末e1〜e4が接続されるノードを予め把握し、各端末間の通信経路を設定するネットワーク管理システム(例えば、オープンフローコントローラ。図示略。)から、通信情報を収集すればよい。
経理情報収集部1030が収集する通信情報は、通信の発生の有無、通信が発生した場合にその通信がどの端末とどの端末との間の通信か、端末がどのノードのどの位置に接続されているか、端末間の経路が既に設定されている場合どのような順路の経路か、端末間で行われた通信を分析フローとして利用可能か否か、等の情報を含む。端末間で行われた通信を分析フローとして利用可能か否かは、通信の優先度やプロトコルを考慮して判定される。例えば、品質劣化箇所の分析のために、RTP通信のフローの通信品質を計測する場合、WWWや電子メールのために行われた通信は分析フローとして利用できないと判定される。また、通信情報には、端末間のフローの経路を、品質劣化箇所の分析に適した経路に変更して良いか否かを示す情報も含まれる。このような情報の例として、通常の電話通信であるか、“110”や“119”等の緊急通信であるかを示す情報が挙げられる。通常の電話通信であれば、通信経路を品質劣化箇所の分析に適した経路に変更できる。一方、緊急通信の場合は、最適経路で通信を行う必要があり、経路を変更できない。よって、緊急通信のフローは分析フローとして利用しない。
以下、各部の構成の詳細を説明する。
品質情報収集部1010は、端末間の通信品質の情報を端末e1〜e4から受信し、通信品質の情報を品質情報記憶部1030に記憶させる。第1の実施形態では、通信品質の情報をプローブ200から受信したのに対し、第2の実施形態では、品質情報収集部1010は、端末e1〜e4から通信品質の情報を受信する。他の点は、第1の実施形態における品質情報収集部1010と同様である。
トポロジ情報収集部1090、トポロジ情報記憶部1100、経路テーブル記憶部1040、フローリンクテーブル管理部1050、フローリンクテーブル記憶部1060、品質分析部1070、分析結果記憶部1080は、第1の実施形態と同様であり、説明を省略する。
経路情報収集部1130は、端末間の通信経路を設定するネットワーク管理システム(例えばオープンフローコントローラ)から、端末e1〜e4間の通信に関する上記の通信情報を収集する。例えば、ネットワーク管理システム(図示略)が端末e1,e4間の通信経路、および、端末e2,e3間の通信経路として、図18に例示する経路を設定したとする。この場合、経路情報収集部1130は、これらの通信経路や、端末e1がノードBに接続されていること、端末e2がノードEに接続されていること、端末e3がノードOに接続されていること、端末e4がノードKに接続されていること、端末e1,e4間で通信が発生すること、端末e2,e3間で通信が発生すること、これらの通信のフローを分析フローとして利用できることを含む通信情報を、ネットワーク管理システム(図示略)から収集する。また、経路情報収集部1130は、収集した通信情報の内容を経路計算部1110に通知する。
経路計算部1110は、トポロジ情報と、経路情報収集部1130が収集した通信情報の内容とに基づいて、端末間の通信経路を、品質劣化箇所分析に適した経路に変更し、経路テーブルを作成する。第2の実施形態では、管理対象の有向リンク群を外部(例えばネットワーク管理者)から指定され、第1の実施形態で説明したアルゴリズム4を適用して端末間の経路を計算し直すことにより、通信情報で示された既に設定済みの経路を変更する。ただし、本実施形態における経路の計算に適用されるのはアルゴリズム4に限定されず、他のアルゴリズムを適用することがあってもよい。例えば、ノードに接続される端末の位置関係によっては、第1の実施形態で説明したアルゴリズム3を適用することができ、その場合には、経路計算部1110は、端末間の経路を計算し直すときに、アルゴリズム3を適用してもよい。なお、以下の説明ではアルゴリズム4を適用する場合を例にして説明する。
図18に例示した経路に応じた経路テーブルは、図19(a)に示すようになる。図19(a)が示す経路は、端末間の通信に適した経路ではあるが、品質劣化箇所の分析に適した経路とはなっていない。そして、管理対象の有向リンク群を通信フローが通過しているか否か不明である。また、管理対象の有向リンク群を通信フローが通過していたとしても、必要な精度で分析できるか否か不明である。
このため、経路計算部1110は、管理対象の有向リンク群における品質劣化を分析できるように通信経路を変更する。例えば、図18に示す有向リンク31が「管理対象の有向リンク群」として定められているとする。また、有向リンク32も「管理対象の有向リンク群」として定められているとする。経路計算部1110は、第1の実施形態で説明したアルゴリズム4を用いて、有向リンク31のみが共通経路となるように、端末e1から端末e4へのフロー(図19に示すF3)の経路と、端末e2から端末e3へのフロー(図19に示すF1)の経路を計算し直す。同様に、経路計算部1110は、アルゴリズム4を用いて、有向リンク32のみが共通経路となるように、端末e4から端末e1へのフロー(図19に示すF1)の経路と、端末e3から端末e2へのフロー(図19に示すF2)の経路とを計算し直す。計算後の経路は、図20に示すようになる。また、経路計算部1110は、この経路計算結果に応じて経路テーブルを作成する。計算し直した経路に応じた経路テーブルは、図19(b)に示すようになる。
図19(b)に示す経路テーブルおいて、有向リンク31と全く同じセルにフラグ“1”が存在する有向リンクは他にない。よって、有向リンク31における品質劣化の有無が判定可能となる。同様に、有向リンク32と全く同じセルにフラグ“1”が存在する有向リンクは他にない。有向リンク32における品質劣化の有無が判定可能となる。
経路反映部1120は、各端末e1〜e4が送出するフローを、経路計算部1110が計算した経路に沿って転送するように、各ノードの設定を制御する。すなわち、ネットワーク管理システム(例えばオープンフローコントローラ)がノードに対して行った設定を、各端末e1〜e4が送出するフローを再計算後の経路に沿って転送する設定に変更するように、ネットワーク管理システムに要求する。
ここでは、オープンフローネットワークを例にして説明したが、トポロジ収集部1090がネットワークのトポロジ情報を取得でき、経路計算部1110が決定した経路を経路反映部1120がネットワークに反映することができれば、ネットワークはオープンフローネットワークでなくてもよい。例えば、VLANやMPLS等のネットワークであっても、ノードに対して、ラベルの値によって転送先を明示的に指示すればよい。
また、上記の説明では、端末e1〜e4が、他のシステムやユーザの目的に応じた通信を行うものとして説明したが、各端末の一部または全部がプローブであってもよい。
また、第2の実施形態では、オープンフローコントローラ等のネットワーク管理システムが端末間の通信経路を設定した後、経路計算部1110がその経路を変更するものとして説明した。例えば、ネットワーク管理システムが端末e1〜e4から通信要求を受けると、その情報を品質分析サーバ100bに通知し、品質分析サーバ100bが直接、端末間の通信経路を計算してもよい。
経路情報収集部1130は、例えば、品質劣化箇所分析プログラムに従って動作するコンピュータのCPUによって実現される。この場合、CPUが、品質劣化箇所分析プログラムが、経路情報収集部1130等として動作すればよい。また、経路情報収集部1130等の各構成要素がそれぞれ別々のユニットで実現されていてもよい。
次に、第2の実施形態の動作について説明する。
図21は、第2の実施形態の処理経過の例を示すフローチャートである。第1の実施形態と同様の処理は、図12と同一の符号を付し詳細な説明を省略する。
品質分析サーバ100bを起動すると、トポロジ収集部1090がネットワークのトポロジ情報を収集し、トポロジ情報記憶部1100に記憶させる(ステップA1)。
ステップA1の後、経路情報収集部1130は、端末間の通信経路を設定するネットワーク管理システム(例えばオープンフローコントローラ)から、端末e1〜e4間の通信に関する通信情報を収集する。例えば、既に説明したように、図18に例示する経路や、末e1がノードBに接続されていること、端末e2がノードEに接続されていること、端末e3がノードOに接続されていること、端末e4がノードKに接続されていること、端末e1,e4間で通信が発生すること、端末e2,e3間で通信が発生すること、これらの通信のフローを分析フローとして利用できることを含む通信情報を収集する(ステップC1)。経路情報収集部1130は、収集した通信情報の内容を経路計算部1110に通知する。
経路計算部1110は、通信情報の内容を経路情報収集部1030から通知されると、その通信情報の内容と、トポロジ情報記憶部1100に記憶されたトポロジ情報とに基づいて、端末間の通信経路を変更し、経路テーブルを作成する。具体的には、経路計算部1110は、通信情報が示す端末間の経路を再計算する。このとき、設定された個々の「管理対象の有向リンク群」に関して、「管理対象の有向リンク群」の部分のみが共通になる端末間のフローの経路が少なくとも2つ存在し、かつ、各端末間の経路が「管理対象の有向リンク群」のいずれかを通過するという条件を満足する経路を計算する。そして、経路計算部1110は、新たに計算した各経路に応じた経路フローを作成する。なお、各「管理対象の有向リンク群」は、予め定められていればよい。「管理対象の有向リンク群」を定める態様は特に限定されない。
例えば、図18および図19(a)に示すように、端末e1から端末e4への経路、端末e4から端末e1への経路、端末e2から端末e3への経路、端末e3から端末e2への経路が通信情報で定められていたとする。そして、「有向リンク31」が「管理対象の有向リンク群」として定められ、また、「有向リンク32」も「管理対象の有向リンク群」として定められているとする。また、これらの端末間のフローを分析フローとして利用できると定められているとする。経路計算部1110は、アルゴリズム4を用いて、端末e1から端末e4への経路と、端末e2から端末e3への経路とに関し、有向リンク31のみを共通とするように、経路を再計算する。同様に、経路計算部1110は、アルゴリズム4を用いて、端末e4から端末e1への経路と、端末e3から端末e2への経路とに関し、有向リンク32のみを共通とするように、経路を再計算する。例えば、図20に例示する経路を再計算する。そして、新たに計算した経路に応じた経路フローとして、図19(b)に示す経路テーブルを作成する。
図19(b)に示す経路テーブルにおいて、「管理対象の有向リンク群」として定められた有向リンク31の切分区分は、有向リンク31以外の有向リンクの切分区分と異なる。よって、有向リンク31における品質劣化の有無が判定可能となる。同様に、「管理対象の有向リンク群」として定められた有向リンク32の切り分け区分は、有向リンク32以外の有向リンクの切分区分と異なる。よって、有向リンク32における品質劣化の有無が判定可能となる。
通信情報が示す端末間の経路を経路計算部1110が再計算した後(ステップA2の後)における品質劣化箇所分析システムの処理は、第1の実施形態におけるステップA3以降の処理と同様である。なお、ステップA4では、各端末e1〜e4が、ステップA2で計算し直された経路でフローを送受信する。そして、各端末e1〜e4は、そのフロー送受信時における通信品質を計測し、通信品質の情報を品質分析サーバ100bに送信する。また、第2の実施形態においても、ステップA2で経路テーブルを作成したときに、従属表現になっている行を経路テーブルから削除する処理を行うことが好ましい。すなわち、与えられた経路を修正して経路テーブルを修正した後に、修正後の経路テーブルから従属表現の行を削除することが好ましい。
本実施形態では、品質劣化箇所分析システム以外のシステムやユーザが、品質劣化箇所の分析以外の目的で行う端末間通信の経路を、品詞部分析サーバ100b(具体的には、経路計算部1110)が、品質劣化箇所の分析に適した経路に計算し直す。各端末e1〜e4は、その経路でフローを送受信したときにおける通信品質を計測し、その通信品質の情報を品質分析サーバ100bに送信する。品質分析サーバ100bは、通信品質の情報と経路テーブルを接続して、フローリンクテーブルを作成し、設定された「管理対象の有向リンク群」における品質劣化の有無を分析する。上記のように、経路計算部1110が経路を計算し直すので、各端末の数や設置場所に関わらず、目的の精度でネットワークの品質劣化箇所の分析を行うことができる。
既に説明したように、第2の実施形態において、ノードに接続される端末の位置関係によっては、端末間の経路を計算し直すときに、第1の実施形態で説明したアルゴリズム3を適用することができる。例えば、品質劣化箇所の分析対象となるネットワークが図26に例示するネットワークであり、3つの端末e1〜e3がノードに接続されているとする。例えば、端末e1がノードBに接続され、端末e2がノードEに接続され、端末e3がノードOに接続されているとする。そして、端末e1,e3間で通信を行い、端末e2,e3間で通信を行うとする。端末e1,e3間の通信経路、および端末e2,e3間の通信経路が品質分析サーバ100bに与えられ、その通信経路を修正する場合、経路計算部1110は、アルゴリズム3を適用して端末間の通信経路を計算し直してもよい。この場合、例えば、端末e1から端末e3への経路を、有向リンク3,5,7,17,35とし、端末e3から端末e1への経路を、有向リンク36,18,8,6,4とし、端末e2から端末e3への経路を有向リンク17,35とし、端末e3から端末e2への経路を有向リンク36,18とすればよい。このように、例えば、1つの端末が複数の端末と通信する場合における通信経路を定め直す際には、アルゴリズム3を適用してもよい。
実施形態3.
図22は、本発明の第3の実施形態の品質劣化箇所分析システムを示す説明図である。第3の実施形態の品質劣化箇所分析システムは、品質分析サーバ100cと、プローブ200と、端末e1〜e4と、品質計測装置400とを備える。
プローブ200は、第1の実施形態と同様であり、フローを送出し、ネットワーク内のノードを経由して戻ってきたフローを受信し、通信品質を計測する。
端末e1〜e4は、第2の実施形態における端末e1〜e4と同様であり、品質劣化箇所分析システム以外の他のシステムやユーザによって使用され、そのシステムやユーザの目的に応じた通信を行う。ただし、第3の実施形態では、端末e1〜e4は、送受信したフローに基づいて通信相手との端末との間における通信品質を計測する処理、およびその通信品質の情報を品質分析サーバ100cに送信する処理を行わなくてよい。端末e1〜e4が第2の実施形態と同様に通信品質の計測および品質分析サーバ100cへの送信を行ってもよい。
また、図22に示す例では、品質劣化箇所分析システムがプローブ200と端末e1〜e4の両方を備える場合を図示しているが、プローブ200と端末e1〜e4のどちらか一方を備えていればよい。
なお、図22では、プローブ200がノードFに接続される場合を例示しているが、プローブ200は他のノードに接続されていてもよい。同様に、図22では、端末e1〜e4がそれぞれノードB,E,O,Kに接続される場合を例示しているが、各端末は他のノードに接続されていてもよい。
品質計測装置400は、ネットワーク内にノードとして配置され、他のノードと同様にパケットフォワーディング機能を有する。品質計測装置400は、フローを受信すると、そのフローの送信元から品質計測装置400までの通信品質を計測し、計測した通信品質の情報を品質分析サーバ100cに送信する。なお、品質計測装置400は、純粋なパッシブ計測装置であってもよい。また、品質計測装置400は、ミラーポート機能でパケットを観測するノードによって実現されていてもよい。
品質計測装置400が、フローの送信元から品質計測装置400までの通信品質を計測し、品質分析サーバ100cに送信することにより、端末e1〜e4が通信品質の計測機能を有していなくても、品質分析サーバ100cは、通信品質の情報を収集することができる。
本実施形態では、図26に例示するネットワークにおいて、ノードHの代わりに、品質計測装置400を配置した場合を例にして説明するが(図22参照)、ネットワーク内における品質計測装置400を配置位置は特に限定されない。以下、品質計測装置400をノードZと記す。
ノードZは、フローの送信端末から品質計測装置(すなわちノードZ)までの通信品質を計測し、その通信品質の情報を品質分析サーバ100cに送信する。換言すれば、ノードZは、エンドツーポイント(End-to-Point)の通信品質を計測する。
なお、プローブ200が設けられる場合、プローブ200は、フローの送信元から宛先までの間の通信品質を計測し、その通信品質の情報を品質分析サーバ100cに送信する。すなわち、エンドツーエンド(End-to-End)の通信品質を計測する。端末e1〜e4が通信品質を計測し、品質分析サーバ100cに送信する場合も同様である。
ただし、プロトコルによっては、ノードZが、フローの送信元から宛先までの通信品質(エンドツーエンドの通信品質)を計測することができ、ノードZがその通信品質の情報を品質分析サーバ100cに送信してもよい。例えば、ノードZが、TCPの重複ACK(ACKnowledgement)を監視することにより、送信元端末から宛先端末までの再送パケット数を計測してもよい。また、例えば、ノードZが、RTCPのレポートを観測することにより、送信元端末から宛先端末までのRTP品質を計測してもよい。このように、ノードZが、送信元端末からノードZまでの通信品質と、送信元端末から宛先端末までの通信品質の両方を計測して、品質分析サーバ100cに送信してもよい。
品質分析サーバ100cは、第2の実施形態における品質分析サーバ100bと同様である(図17参照)。端末e1〜e4が設けられていない場合には、品質分析サーバ100cは、経路情報収集部1030を備えていなくてもよい。経路情報計算部1110以外の各要素については、第1の実施形態および第2の実施形態と同様であり、説明を書略する。
第3の実施形態では、経路計算部1110は、プローブ200から送信されプローブ200に戻るフローの経路として、ノードZを経由する経路を計算する。このとき、経路計算部1110は、第1の実施形態で説明したアルゴリズム1〜4を用いて経路を計算する際に、ノードZを経由するという条件も加えて、経路を計算してもよい。
また、経路計算部1110は、端末間で送受信されるフローの経路を変更する。このとき、経路計算部1110は、端末間で送受信されるフローの経路を、ノードZを経由する経路に計算し直す。このとき、経路計算部1110は、第2の実施形態と同様に経路を計算し直す際に、ノードZを経由するという条件も加えて、経路を計算してもよい。
また、経路計算部1110は、計算した経路に応じた経路テーブルを作成する。
経路計算部1110は、経路テーブルにおいて、実際に送信されるフローの行の他に、そのフローの経路をノードZで区切って、フローの経路の一部を表す行を追加してもよい。
例えば、経路計算部1110が、プローブ200から送信され、ノードZを経由し、プローブ200に戻るフローの経路を計算し、そのフローに関する行を経路テーブル内に作成したとする。この場合、経路計算部1110は、経路テーブル内において、そのフローの経路の一部分を表す行として、プローブ200からノードZまでの部分を表す行や、ノードZからプローブ200までの部分を表す行を追加してもよい。また、プローブ200からノードZを経由し、他のノードに到達し、さらにノードZを経由してプローブ200に戻るフローに関しては、ノードZから出てノードZに戻る部分を表す行を追加してもよい。
また、例えば、経路計算部1110が、端末から送信され、ノードZを経由し、他の端末に到達するフローの経路を計算し、そのフローに関する行を経路テーブル内に作成したとする。この場合、経路計算部1110は、経路テーブル内において、そのフローの経路の一部分を表す行として、端末からノードZまでの部分を表す行や、ノードZから端末までの部分を表す行を追加してもよい。
なお、経路テーブルにおいて、実際に送受信されるフローの経路の一部を表す行を追加した場合であっても、実際に送受信されるフローの種類が増えるわけではない。例えば、フローの経路の一部として、ノードZからプローブ200までの部分を表す行を追加したとしても、ノードZを送信元としてプローブ200を宛先とするフローを新たに送信させるわけではない。実際に送信されるフローの経路の一部として追加された行は、その行が示す区間における通信品質が計測されることを意味する。本実施形態では、ノードZがエンドツーポイントの通信品質を計算するので、フローの経路の一部の区間における通信品質を計測することができる。よって、フローの経路の一部として追加された行は、通信品質の計測対象区間に対応しているということができる。
図23は、行の追加を行った経路テーブルの例を示す。図23において、F1−1、F2−1、F3−1、F4−1、F5−1は、実際に送受信されるフローの経路上の有向リンクを示している。具体的には、F1−1は、プローブ200、ノードZ、ノードJ、ノードZ、プローブ200の順に経由する経路上の有向リンクを示している。同様に、F2−1は、端末e1、ノードZ、端末e4の順に経由する経路上の有向リンクを示している。また、F3−1は、端末e4、ノードZ、端末e1の順に経由する経路上の有向リンクを示している。また、F4−1は、端末e2、ノードZ、端末e3の順に経由する経路上の有向リンクを示している。また、F5−1は、端末e3、ノードZ、端末e2の順に経由する経路上の有向リンクを示している。
経路計算部1110は、F1−1の行を作成した後、F1−1のフローの経路を、ノードZで区切った各区間上の有向リンクを示す行として、F1−2,F1−3,F1−4を経路テーブルに追加する。F1−2は、プローブ200から実際に送信されるフローの経路のうち、プローブ200からノードZまでの区間上の有向リンクを表している。同様に、F1−3は、ノードZからノードJを経由してノードZに戻るまでの区間上の有向リンクを表している。同様に、F1−4は、ノードZからプローブ200までの区間上の有向リンクを表している。このように、プローブ200から実際に送信されノードZを経由してプローブ200に戻る1つのフローに基づいて、経路テーブル内の行数を増やすことができる。
また、例えば、経路計算部1110は、F2−1の行を作成した後、F2−1のフローの経路を、ノードZで区切った各区間上の有向リンクを示す行として、F2−2,F2−3を経路テーブルに追加する。F2−2は、端末e1から実際に送信されるフローの経路のうち、端末e1からノードZまでの区間上の有向リンクを表している。同様に、F2−3は、ノードZから端末e4までの区間上の有向リンクを表している。
同様に、F3−2,F3−3,F4−2,F4−3,F5−2,F5−3は、実際に端末から送信されるフローの経路をノードZで区切った各区間として追加された行である。
図23に示す例では、実際に送受信されるフローが5種類であるが、経路テーブルにおける行数を16行に増加させている。このように、行を追加した結果、経路テーブルの多様性が増し、切分区分等の分析精度を上げることができる。
なお、行を追加した結果、経路テーブルにおいて、従属表現となる行が生じうる。経路計算部1110は、行を追加した後の経路テーブルから、従属表現となっている一部の行を削除して、各行を独立表現とするようにしてもよい。例えば、図23に示す例において、F1−1,F1−2,F1−3,F1−4はいずれも従属表現となっている。経路計算部1110は、F1−1,F1−2,F1−3,F1−4のいずれか1行を削除すればよい。この結果、残った3行は独立表現となる。
F2−1,F2−2,F2−3に関しても、図23に示す状態ではいずれも従属表現になっているが、経路計算部1110は、この3行のうちのいずれか1行を削除すればよい。その結果、残った2行は独立表現となる。F3−1,F3−2,F3−3の3行、F4−1,F4−2,F4−3の3行、およびF5−1,F5−2,F−3の3行に関しても同様である。
経路計算部1110以外の各要素に関しては、第1の実施形態や第2の実施形態と同様であり、説明を省略する。
特許文献1や特許文献2に記載された技術では、ネットワーク内に品質計測装置となるノードを設けても、品質分析サーバとは異なるネットワーク管理システムが経路を決定するため、その経路が計測装置を通過しない場合には、通信途中の品質や、通信品質を送信する機能のないユーザ通信における品質を、品質分析サーバが把握することはできなかった。
それに対し、第3の実施形態では、品質分析サーバ100cの経路計算部1110が品質計測装置400(ノードZ)を経由するフローの経路を計算する。従って、通信途中の品質を多数計算することができる。また、端末が通信品質を計測して品質分析サーバ100cに送信する機能を有していなくても、そのような端末による通信の品質を品質分析サーバ100cに送信することができる。そして、品質分析サーバ100cは、多様な区間におけるにおける品質情報を多く収集することができる。また、経路テーブルの多様性を増し、カバー率や切分区分の精度を向上させることができる。
第1から第3の実施形態では、通信品質の計測対象区間を行に対応させ、有向リンクを列に対応させた経路テーブルを示したが、通信品質の計測対象区間を列に対応させ、有向リンクを行に対応させた経路テーブルを用いてもよい。
次に、本発明の最小構成について説明する。図24は、本発明の品質劣化箇所分析システムの最小構成の例を示すブロック図である。
本発明の品質劣化箇所分析システムは、経路計算手段71と、ノード制御手段72と、フロー送信手段73と、品質計測手段74と、分析手段75とを備える。
経路計算手段71(例えば、経路計算部1110)は、ネットワーク内のノード間の有向リンクを経由する経路であって通信品質の計測対象とする経路を、ネットワークのトポロジ情報を参照して定め、通信品質の計測対象区間毎の有向リンクを示す経路テーブルを作成する。
ノード制御手段72(例えば、経路反映部1120)は、経路計算手段が定めた経路に対応するフローを経路に沿って転送させる設定をネットワーク内のノードに対して行う。
フロー送信手段73(例えば、プローブ200、端末e1〜e4)は、経路計算手段が定めた経路に対応するフローを送信する。
品質計測手段74(例えば、プローブ200、端末e1〜e4)は、経路計算手段が定めた経路に対応するフローに基づいて、通信品質を計測する。
分析手段75(例えば、品質分析部1070)は、経路テーブルと、通信品質とに基づいて、ネットワーク内の有向リンクにおける通信品質の劣化箇所を分析する。
また、図25は、本発明の品質劣化箇所分析装置の最小構成の例を示すブロック図である。品質劣化箇所分析装置は、経路計算手段71と、ノード制御手段72と、品質情報取得手段76と、分析手段75とを備える。品質情報取得手段76(例えば、品質情報収集部1010)は、経路計算手段が定めた経路に対応するフローに基づいて計測された通信品質の情報を取得する。
このような構成により、本発明では、フローを送受信する装置の数や設置場所に依存せずに、カバー率や切分区分等の精度の自由度を高めてネットワークの品質劣化箇所を分析することができる。
また、上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限定されない。
(付記1)ネットワーク内のノード間の有向リンクを経由する経路であって通信品質の計測対象とする経路を、前記ネットワークのトポロジ情報を参照して定め、通信品質の計測対象区間毎の有向リンクを示す経路テーブルを作成する経路計算手段と、経路計算手段が定めた経路に対応するフローを前記経路に沿って転送させる設定をネットワーク内のノードに対して行うノード制御手段と、経路計算手段が定めた経路に対応するフローを送信するフロー送信手段と、経路計算手段が定めた経路に対応するフローに基づいて、通信品質を計測する品質計測手段と、前記経路テーブルと、品質計測手段が計測した通信品質とに基づいて、ネットワーク内の有向リンクにおける通信品質の劣化箇所を分析する分析手段とを備えることを特徴とする品質劣化箇所分析システム。
(付記2)経路計算手段は、通信品質の劣化の有無の監視対象となる監視対象有向リンク群に基づいて、通信品質の計測対象とする経路を定める付記1に記載の品質劣化箇所分析システム。
(付記3)経路計算手段は、経路テーブル内で、一の計測対象区間に関する有向リンクが、他の計測対象区間に関する有向リンクを足し合わせたものとして表現される場合、または、他の計測対象区間に関する有向リンクからさらに他の計測対象区間に関する有向リンクを引いたものとして表現される場合に、前記一の計測対象区間に関する情報を経路テーブルから削除する付記1または付記2に記載の品質劣化箇所分析システム。
(付記4)少なくとも一つの品質計測手段は、ネットワーク内のノードによって実現され、経路計算手段は、品質計測手段として動作する前記ノードを経由する経路を定める付記1から付記3のうちのいずれかに記載の品質劣化箇所分析システム。
(付記5)経路計算手段は、通信品質の劣化の有無の監視対象となる監視対象有向リンク群に属する個々の有向リンクと、前記監視対象有向リンク群以外の有向リンクとで、有向リンクを経由する各計測対象区間の組み合わせの種類が異なるという条件を満足する経路を定める付記1から付記4のうちのいずれかに記載の品質劣化箇所分析システム。
(付記6)経路計算手段は、通信品質の劣化の有無の監視対象となる監視対象有向リンク群に関して、前記監視対象有向リンク群を共通に含み、前記監視対象有向リンク群以外の区間が互いに異なる複数の経路を定める付記1から付記5のうちのいずれかに記載の品質劣化箇所分析システム。
(付記7)経路計算手段は、通信品質の劣化の有無の監視対象となる監視対象有向リンク群に関して、複数の経路を定め、前記複数の経路のうち一の経路は、前記監視対象有向リンク群を含む経路とし、前記複数の経路のうち他の経路は、前記一の経路における前記監視対象有向リンク群以外の部分を共通に含み、前記監視対象有向リンク群を含まない経路とする付記1から付記5のうちのいずれかに記載の品質劣化箇所分析システム。
(付記8)経路計算手段は、通信品質の劣化箇所の分析以外の目的で送受信される複数のフローの経路が与えられたときに、各フローの経路を定め直す付記1から付記7のうちのいずれかに記載の品質劣化箇所分析システム。
(付記9)経路計算手段は、通信品質の劣化の有無の監視対象となる監視対象有向リンク群に基づいて、通信品質の計測対象とする経路を定め、分析手段が通信品質の劣化箇所を分析した後に、前記監視対象有向リンク群をより細かい単位に分割し、分割した監視対象有向リンク群に基づいて、再度、通信品質の計測対象とする経路を定める付記1から付記8のうちのいずれかに記載の品質劣化箇所分析システム。
(付記10)ネットワーク内のノード間の有向リンクを経由する経路であって通信品質の計測対象とする経路を、前記ネットワークのトポロジ情報を参照して定め、通信品質の計測対象区間毎の有向リンクを示す経路テーブルを作成する経路計算手段と、経路計算手段が定めた経路に対応するフローを前記経路に沿って転送させる設定をネットワーク内のノードに対して行うノード制御手段と、経路計算手段が定めた経路に対応するフローに基づいて計測された通信品質の情報を取得する品質情報取得手段と、前記経路テーブルと、前記通信品質とに基づいて、ネットワーク内の有向リンクにおける通信品質の劣化箇所を分析する分析手段とを備えることを特徴とする品質劣化箇所分析装置。
(付記11)経路計算手段は、通信品質の劣化の有無の監視対象となる監視対象有向リンク群に基づいて、通信品質の計測対象とする経路を定める付記10に記載の品質劣化箇所分析装置。
(付記12)経路計算手段は、経路テーブル内で、一の計測対象区間に関する有向リンクが、他の計測対象区間に関する有向リンクを足し合わせたものとして表現される場合、または、他の計測対象区間に関する有向リンクからさらに他の計測対象区間に関する有向リンクを引いたものとして表現される場合に、前記一の計測対象区間に関する情報を経路テーブルから削除する付記10または付記11に記載の品質劣化箇所分析装置。
(付記13)経路計算手段は、ネットワーク内のノードのうち、通過するフローに基づいて通信品質を計測する機能を有するノードを経由する経路を定める付記10から付記12のうちのいずれかに記載の品質劣化箇所分析装置。
(付記14)経路計算手段は、通信品質の劣化の有無の監視対象となる監視対象有向リンク群に属する個々の有向リンクと、前記監視対象有向リンク群以外の有向リンクとで、有向リンクを経由する各計測対象区間の組み合わせの種類が異なるという条件を満足する経路を定める付記10から付記13のうちのいずれかに記載の品質劣化箇所分析装置。
(付記15)経路計算手段は、通信品質の劣化の有無の監視対象となる監視対象有向リンク群に関して、前記監視対象有向リンク群を共通に含み、前記監視対象有向リンク群以外の区間が互いに異なる複数の経路を定める付記10から付記14のうちのいずれかに記載の品質劣化箇所分析装置。
(付記16)経路計算手段は、通信品質の劣化の有無の監視対象となる監視対象有向リンク群に関して、複数の経路を定め、前記複数の経路のうち一の経路は、前記監視対象有向リンク群を含む経路とし、前記複数の経路のうち他の経路は、前記一の経路における前記監視対象有向リンク群以外の部分を共通に含み、前記監視対象有向リンク群を含まない経路とする付記10から付記14のうちのいずれかに記載の品質劣化箇所分析装置。
(付記17)経路計算手段は、通信品質の劣化箇所の分析以外の目的で送受信される複数のフローの経路が与えられたときに、各フローの経路を定め直す付記10から付記16のうちのいずれかに記載の品質劣化箇所分析装置。
(付記18)経路計算手段は、通信品質の劣化の有無の監視対象となる監視対象有向リンク群に基づいて、通信品質の計測対象とする経路を定め、分析手段が通信品質の劣化箇所を分析した後に、前記監視対象有向リンク群をより細かい単位に分割し、分割した監視対象有向リンク群に基づいて、再度、通信品質の計測対象とする経路を定める付記10から付記17のうちのいずれかに記載の品質劣化箇所分析装置。
(付記19)ネットワーク内のノード間の有向リンクを経由する経路であって通信品質の計測対象とする経路を、前記ネットワークのトポロジ情報を参照して定め、通信品質の計測対象区間毎の有向リンクを示す経路テーブルを作成し、定めた経路に対応するフローを前記経路に沿って転送させる設定をネットワーク内のノードに対して行い、定めた経路に対応するフローを送信し、定めた経路に対応するフローに基づいて、通信品質を計測し、前記経路テーブルと、前記通信品質とに基づいて、ネットワーク内の有向リンクにおける通信品質の劣化箇所を分析することを特徴とする品質劣化箇所分析方法。
(付記20)通信品質の劣化の有無の監視対象となる監視対象有向リンク群に基づいて、通信品質の計測対象とする経路を定める付記19に記載の品質劣化箇所分析方法。
(付記21)経路テーブル内で、一の計測対象区間に関する有向リンクが、他の計測対象区間に関する有向リンクを足し合わせたものとして表現される場合、または、他の計測対象区間に関する有向リンクからさらに他の計測対象区間に関する有向リンクを引いたものとして表現される場合に、前記一の計測対象区間に関する情報を経路テーブルから削除する付記19または付記20に記載の品質劣化箇所分析方法。
(付記22)ネットワーク内のノードのうち、通過するフローに基づいて通信品質を計測する機能を有するノードを経由する経路を定める付記19から付記21のうちのいずれかに記載の品質劣化箇所分析方法。
(付記23)通信品質の劣化の有無の監視対象となる監視対象有向リンク群に属する個々の有向リンクと、前記監視対象有向リンク群以外の有向リンクとで、有向リンクを経由する各計測対象区間の組み合わせの種類が異なるという条件を満足する経路を定める付記19から付記22のうちのいずれかに記載の品質劣化箇所分析方法。
(付記24)通信品質の劣化の有無の監視対象となる監視対象有向リンク群に関して、前記監視対象有向リンク群を共通に含み、前記監視対象有向リンク群以外の区間が互いに異なる複数の経路を定める付記19から付記23のうちのいずれかに記載の品質劣化箇所分析方法。
(付記25)通信品質の劣化の有無の監視対象となる監視対象有向リンク群に関して、複数の経路を定め、前記複数の経路のうち一の経路は、前記監視対象有向リンク群を含む経路とし、前記複数の経路のうち他の経路は、前記一の経路における前記監視対象有向リンク群以外の部分を共通に含み、前記監視対象有向リンク群を含まない経路とする付記19から付記23のうちのいずれかに記載の品質劣化箇所分析方法。
(付記26)通信品質の劣化箇所の分析以外の目的で送受信される複数のフローの経路が与えられたときに、各フローの経路を定め直す付記19から付記25のうちのいずれかに記載の品質劣化箇所分析方法。
(付記27)通信品質の劣化の有無の監視対象となる監視対象有向リンク群に基づいて、通信品質の計測対象とする経路を定め、通信品質の劣化箇所を分析した後に、前記監視対象有向リンク群をより細かい単位に分割し、分割した監視対象有向リンク群に基づいて、再度、通信品質の計測対象とする経路を定める付記19から付記26のうちのいずれかに記載の品質劣化箇所分析方法。
(付記28)コンピュータに、ネットワーク内のノード間の有向リンクを経由する経路であって通信品質の計測対象とする経路を、前記ネットワークのトポロジ情報を参照して定め、通信品質の計測対象区間毎の有向リンクを示す経路テーブルを作成する経路計算処理、経路計算処理で定めた経路に対応するフローを前記経路に沿って転送させる設定をネットワーク内のノードに対して行うノード制御処理、経路計算処理で定めた経路に対応するフローに基づいて計測された通信品質の情報を取得する品質情報取得処理、前記経路テーブルと、前記通信品質とに基づいて、ネットワーク内の有向リンクにおける通信品質の劣化箇所を分析する分析処理を実行させるための品質劣化箇所分析プログラム。
(付記29)コンピュータに、経路計算処理で、通信品質の劣化の有無の監視対象となる監視対象有向リンク群に基づいて、通信品質の計測対象とする経路を定めさせる付記28に記載の品質劣化箇所分析プログラム。
(付記30)コンピュータに、経路計算処理で、経路テーブル内で、一の計測対象区間に関する有向リンクが、他の計測対象区間に関する有向リンクを足し合わせたものとして表現される場合、または、他の計測対象区間に関する有向リンクからさらに他の計測対象区間に関する有向リンクを引いたものとして表現される場合に、前記一の計測対象区間に関する情報を経路テーブルから削除させる付記28または付記29に記載の品質劣化箇所分析プログラム。
(付記31)コンピュータに、経路計算処理で、ネットワーク内のノードのうち、通過するフローに基づいて通信品質を計測する機能を有するノードを経由する経路を定めさせる
付記28から付記30のうちのいずれかに記載の品質劣化箇所分析プログラム。
(付記32)コンピュータに、経路計算処理で、通信品質の劣化の有無の監視対象となる監視対象有向リンク群に属する個々の有向リンクと、前記監視対象有向リンク群以外の有向リンクとで、有向リンクを経由する各計測対象区間の組み合わせの種類が異なるという条件を満足する経路を定めさせる付記28から付記31のうちのいずれかに記載の品質劣化箇所分析プログラム。
(付記33)コンピュータに、経路計算処理で、通信品質の劣化の有無の監視対象となる監視対象有向リンク群に関して、前記監視対象有向リンク群を共通に含み、前記監視対象有向リンク群以外の区間が互いに異なる複数の経路を定めさせる付記28から付記32のうちのいずれかに記載の品質劣化箇所分析プログラム。
(付記34)コンピュータに、経路計算処理で、通信品質の劣化の有無の監視対象となる監視対象有向リンク群に関して、複数の経路を定め、前記複数の経路のうち一の経路は、前記監視対象有向リンク群を含む経路とし、前記複数の経路のうち他の経路は、前記一の経路における前記監視対象有向リンク群以外の部分を共通に含み、前記監視対象有向リンク群を含まない経路とさせる付記28から付記32のうちのいずれかに記載の品質劣化箇所分析プログラム。
(付記35)コンピュータに、経路計算処理で、通信品質の劣化箇所の分析以外の目的で送受信される複数のフローの経路が与えられたときに、各フローの経路を定め直させる付記28から付記34のうちのいずれかに記載の品質劣化箇所分析プログラム。
(付記36)コンピュータに、経路計算処理で、通信品質の劣化の有無の監視対象となる監視対象有向リンク群に基づいて、通信品質の計測対象とする経路を定めさせ、分析処理の後に、前記監視対象有向リンク群をより細かい単位に分割し、分割した監視対象有向リンク群に基づいて、再度、通信品質の計測対象とする経路を定めさせる付記28から付記35のうちのいずれかに記載の品質劣化箇所分析プログラム。
(付記37)ネットワーク内のノード間の有向リンクを経由する経路であって通信品質の計測対象とする経路を、前記ネットワークのトポロジ情報を参照して定め、通信品質の計測対象区間毎の有向リンクを示す経路テーブルを作成する経路計算部と、経路計算部が定めた経路に対応するフローを前記経路に沿って転送させる設定をネットワーク内のノードに対して行うノード制御部と、経路計算部が定めた経路に対応するフローを送信するフロー送信部と、経路計算部が定めた経路に対応するフローに基づいて、通信品質を計測する品質計測部と、前記経路テーブルと、品質計測部が計測した通信品質とに基づいて、ネットワーク内の有向リンクにおける通信品質の劣化箇所を分析する分析部とを備えることを特徴とする品質劣化箇所分析システム。
(付記38)経路計算部は、通信品質の劣化の有無の監視対象となる監視対象有向リンク群に基づいて、通信品質の計測対象とする経路を定める付記37に記載の品質劣化箇所分析システム。
(付記39)経路計算部は、経路テーブル内で、一の計測対象区間に関する有向リンクが、他の計測対象区間に関する有向リンクを足し合わせたものとして表現される場合、または、他の計測対象区間に関する有向リンクからさらに他の計測対象区間に関する有向リンクを引いたものとして表現される場合に、前記一の計測対象区間に関する情報を経路テーブルから削除する付記37に記載の品質劣化箇所分析システム。
(付記40)少なくとも一つの品質計測部は、ネットワーク内のノードによって実現され、経路計算部は、品質計測部として動作する前記ノードを経由する経路を定める付記37に記載の品質劣化箇所分析システム。
(付記41)経路計算部は、通信品質の劣化の有無の監視対象となる監視対象有向リンク群に属する個々の有向リンクと、前記監視対象有向リンク群以外の有向リンクとで、有向リンクを経由する各計測対象区間の組み合わせの種類が異なるという条件を満足する経路を定める付記37に記載の品質劣化箇所分析システム。
(付記42)経路計算部は、通信品質の劣化の有無の監視対象となる監視対象有向リンク群に関して、前記監視対象有向リンク群を共通に含み、前記監視対象有向リンク群以外の区間が互いに異なる複数の経路を定める付記37に記載の品質劣化箇所分析システム。
(付記43)経路計算部は、通信品質の劣化の有無の監視対象となる監視対象有向リンク群に関して、複数の経路を定め、前記複数の経路のうち一の経路は、前記監視対象有向リンク群を含む経路とし、前記複数の経路のうち他の経路は、前記一の経路における前記監視対象有向リンク群以外の部分を共通に含み、前記監視対象有向リンク群を含まない経路とする付記37に記載の品質劣化箇所分析システム。
(付記44)経路計算部は、通信品質の劣化箇所の分析以外の目的で送受信される複数のフローの経路が与えられたときに、各フローの経路を定め直す付記37に記載の品質劣化箇所分析システム。
(付記45)経路計算部は、通信品質の劣化の有無の監視対象となる監視対象有向リンク群に基づいて、通信品質の計測対象とする経路を定め、分析部が通信品質の劣化箇所を分析した後に、前記監視対象有向リンク群をより細かい単位に分割し、分割した監視対象有向リンク群に基づいて、再度、通信品質の計測対象とする経路を定める付記37に記載の品質劣化箇所分析システム。
(付記46)ネットワーク内のノード間の有向リンクを経由する経路であって通信品質の計測対象とする経路を、前記ネットワークのトポロジ情報を参照して定め、通信品質の計測対象区間毎の有向リンクを示す経路テーブルを作成する経路計算部と、経路計算部が定めた経路に対応するフローを前記経路に沿って転送させる設定をネットワーク内のノードに対して行うノード制御部と、経路計算部が定めた経路に対応するフローに基づいて計測された通信品質の情報を取得する品質情報取得部と、前記経路テーブルと、前記通信品質とに基づいて、ネットワーク内の有向リンクにおける通信品質の劣化箇所を分析する分析部とを備えることを特徴とする品質劣化箇所分析装置。
(付記47)経路計算部は、通信品質の劣化の有無の監視対象となる監視対象有向リンク群に基づいて、通信品質の計測対象とする経路を定める付記46に記載の品質劣化箇所分析装置。
(付記48)経路計算部は、経路テーブル内で、一の計測対象区間に関する有向リンクが、他の計測対象区間に関する有向リンクを足し合わせたものとして表現される場合、または、他の計測対象区間に関する有向リンクからさらに他の計測対象区間に関する有向リンクを引いたものとして表現される場合に、前記一の計測対象区間に関する情報を経路テーブルから削除する付記46に記載の品質劣化箇所分析装置。
(付記49)経路計算部は、ネットワーク内のノードのうち、通過するフローに基づいて通信品質を計測する機能を有するノードを経由する経路を定める付記46に記載の品質劣化箇所分析装置。
(付記50)経路計算部は、通信品質の劣化の有無の監視対象となる監視対象有向リンク群に属する個々の有向リンクと、前記監視対象有向リンク群以外の有向リンクとで、有向リンクを経由する各計測対象区間の組み合わせの種類が異なるという条件を満足する経路を定める付記46に記載の品質劣化箇所分析装置。
(付記51)経路計算部は、通信品質の劣化の有無の監視対象となる監視対象有向リンク群に関して、前記監視対象有向リンク群を共通に含み、前記監視対象有向リンク群以外の区間が互いに異なる複数の経路を定める付記46に記載の品質劣化箇所分析装置。
(付記52)経路計算部は、通信品質の劣化の有無の監視対象となる監視対象有向リンク群に関して、複数の経路を定め、前記複数の経路のうち一の経路は、前記監視対象有向リンク群を含む経路とし、前記複数の経路のうち他の経路は、前記一の経路における前記監視対象有向リンク群以外の部分を共通に含み、前記監視対象有向リンク群を含まない経路とする付記46に記載の品質劣化箇所分析装置。
(付記53)経路計算部は、通信品質の劣化箇所の分析以外の目的で送受信される複数のフローの経路が与えられたときに、各フローの経路を定め直す付記46に記載の品質劣化箇所分析装置。
(付記54)経路計算部は、通信品質の劣化の有無の監視対象となる監視対象有向リンク群に基づいて、通信品質の計測対象とする経路を定め、分析部が通信品質の劣化箇所を分析した後に、前記監視対象有向リンク群をより細かい単位に分割し、分割した監視対象有向リンク群に基づいて、再度、通信品質の計測対象とする経路を定める付記46に記載の品質劣化箇所分析装置。
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
この出願は、2010年2月18日に出願された日本特許出願2010−034010を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
産業上の利用の可能性
本発明は、ネットワーク内の通信品質の劣化箇所の分析に好適に適用可能である。