JPWO2011102093A1 - 品質劣化箇所分析システム、品質劣化箇所分析装置、品質劣化箇所分析方法およびプログラム - Google Patents

品質劣化箇所分析システム、品質劣化箇所分析装置、品質劣化箇所分析方法およびプログラム Download PDF

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Abstract

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品質劣化箇所分析システムを提供する。経路計算手段７１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。品質計測手段７４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。

Description

本発明は、ネットワーク内の品質劣化箇所を分析する品質劣化箇所分析システム、品質劣化箇所分析装置、品質劣化箇所分析方法および品質劣化箇所分析プログラムに関する。
ネットワークの品質劣化箇所を分析する方法が種々提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。図２６は、品質劣化箇所の分析対象となるネットワークの例を示す説明図である。ネットワークは、レイヤ２スイッチやレイヤ３スイッチ、ルータ等のスイッチングノードやブリッジノード、あるいはゲートウェイ等のノードを含む。図２６に示す例では、ノードＡ〜Ｏがこれらのノードに該当する。また、ノードはリンクを介して接続される。リンクの態様には、例えば、ＬＡＮケーブル、光ファイバ、無線のリンク等がある。図２６では、方向まで考慮した有向リンク１〜４４を例示している。図面では、有向リンクの向きを矢印で示し、個々の有向リンクの近傍に、有向リンクの符号（番号）を記載する。
特許文献１に記載された技術を適用して、図２６に例示するネットワーク内の品質劣化箇所を分析する例を示す。図２６に例示するネットワーク内の品質劣化箇所を特許文献１に記載された技術で分析する場合、図２７に例示するように、フローの品質を計測するプローブａ１〜ａ４と、品質劣化箇所を分析する品質分析サーバ１０００ａとが用いられる。なお、特許文献１において、プローブは「端末」と記載され、品質分析サーバは、「品質劣化箇所推定サーバ」と記載されている。プローブは、プローブ同士で通信を行い、プローブ間の通信品質（以下、プローブ間品質と記す）を計測し、定期的に品質分析サーバ１０００ａに送信する。
図２８は、特許文献１に記載された技術における品質分析サーバの構成例を示すブロック図である。品質分析サーバ１０００ａは、品質情報収集部１７１０と、経路情報収集部１７２０と、フローリンクテーブル管理部１７５０と、フローリンクテーブル記憶部１７６０と、品質分析部１７７０とを備える。品質情報収集部１７１０は、プローブが計測したプローブ間品質を受け取る。経路情報収集部１７２０は、他のネットワークシステムが決定したプローブ間の経路情報を受け取り、経路テーブルをまとめる。経路テーブルは、各フローに関して個々のリンクを通過するか否かを記述したテーブルである。フローリンクテーブル管理部１７５０は、品質情報収集部１７１０がプローブから受け取ったプローブ間品質と、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、経路テーブルに対して、各フローの品質の計測結果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１７６０は、作成されたフローリンクテーブルを記憶する。品質分析部１７７０は、フローリンクテーブルに基づいて、品質劣化箇所を分析する。
特許文献１に記載された技術（以下、関連技術１と記す。）では、分析に利用するフローの経路を他のシステムが一般的なルーティングに従って決定し、品質分析サーバ１０００ａはその経路を通知される。ネットワークの品質劣化箇所の分析には各フローが通過する経路の違いを利用する。そのため、多様な経路の品質を計測した方が詳細な分析を行えるため、プローブ間においてフルメッシュで通信することが考えられる。フルメッシュ通信でのフロー数は、以下に示す式（１）で計算することができる。
フルメッシュ通信でのフロー数＝（プローブ数）×（プローブ数−１） 式（１）
図２７に例示するように、４つのプローブを図示した位置に配置する場合、式（１）により、フルメッシュ通信でのフロー数は１２本となる。この場合の経路テーブルの例を図２９に示す。経路テーブルにおいて、各列は各有向リンク（各有向リンクのリンク番号）に対応している。また、各行は、各フローに対応している。そして、あるフローに着目した場合、そのフローの行において、そのフローが通過する有向リンクの列に“１”が記述される。例えば、図２９に示す１行目は、プローブａ１からプローブａ２に向かうフローは、リンク１３，２３，２５を通過することを意味している。図５に例示する場合では、ネットワーク内の有向リンク４４本中、分析に利用するフローが通過しているリンクは１２本であり、この１２本の有向リンクにおける通信品質を監視する。このリンクの本数“１２”は、リンク全体の２７％に相当する。以下、全有向リンク数に対する監視有向リンク数の割合をカバー率と定義する。すなわち、“カバー率＝監視有向リンク数／全有向リンク数”である。
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）の数が、区別可能な品質劣化箇所の数となる。図２９に例示する経路テーブルでは、この種類の数は“８”である。以下、列方向に着目した場合の表記の種類を切分区分と呼ぶ。図２９に示す例では、リンク１９とリンク２１では、列方向の表記が同じであり、リンク１９，２１のどちらか一方で品質劣化が発生した場合、どちらで品質劣化が発生したのかを区別できない。また、例えば、リンク１３とリンク１４では、列方向の表記が異なるので、リンク１３，１４のどちらか一方で品質劣化が発生した場合、どちらで品質劣化が発生したのかを区別できる。フローが一本も流れていないリンクに関しては、品質劣化を分析できない。
また、特許文献２に記載された技術においても、分析に利用するフローの経路を他のシステムが一般的なルーティングに従って決定し、品質分析サーバ１０００ａはその経路を通知される。特許文献２に記載された技術では、フローを追加して経路の種類を増加させることが特徴となる。特許文献２に記載された技術では、ＴＴＬ（Time To Live）を変更したりすることで、プローブ間で流していたフローの経路の一部を含むフロー追加する。例えば、関連技術１において、図３０に例示するフローによりプローブ間の通信が行われていたとする。特許文献２に記載された技術（以下、関連技術２と記す。）を図３０に例示する環境に適用した場合、図３１に例示するように２本のフローが追加される。この場合の経路テーブルの例を図３２に示す。図３２を図２９と比較すると、カバー率は２７％のままで変化していないが、フローを２本追加したことで、切分区分が“１２”となり、図２９に示す経路テーブル（切分区分は“８”）を用いる場合よりも、より詳細に品質劣化発生箇所を分析できる。
また、各ノードにおけるパケット受信時の動作を、コントローラがフロー毎に決定し、コントローラがフロー毎のアクションを、フローの経路上の各ノードに対して設定する通信システムが知られている。コントローラがノードを制御するためのプロトコルとしてオープンフロー（OpenFlow）がある。オープンフローの仕様は、例えば、非特許文献１に記載されている。
特開２００６−２３８０５２号公報 国際公開第２００６／１３７３７３号パンフレット
"OpenFlow Switch Specification Version 0.9.0"、２００９年７月２０日、[平成２２年２月４日検索]、インターネット<http://www.openflowswitch.org/documents/openflow-spec-v0.9.0.pdf>
関連技術１では、他のシステムが、一般的なルーティングに従って、分析に利用するフローの経路を決定する。このため、経路の多様性は、式（１）で決定される値が上限となる。経路の多様性が上限となる状態は、プローブ間でフルメッシュ通信を行った状態であり、経路の種類を変更するには、この状態からフローを減らす選択しかない。このため、経路の多様性を確保するためには、プローブの数を増やす必要がある。例えば、図２７に示すネットワークではノード間の有向リンク数が４４であるため、有向リンク毎に品質劣化を分析するためには、８個以上のプローブが必要となる。経路テーブルの状態によっては、さらに多くのプローブが必要となる。また、ネットワークのカバー率を１００％にするためには、全エッジノードにプローブが必要となる。これは、プローブのない場所の計測はできないため、エッジリンクの計測を行うためには、エッジリンクの先のエッジノードにプローブを設ける必要があるためである。
このように関連技術１では、カバー率や切分区分等の精度を向上させるためには、プローブ数を増やす必要がある。しかし、プローブの数を増やすと、メンテナンスコストや機器導入コストが上昇してしまう。また、プローブの設置に関しては、通信状況やルータのポート数の制約があり、遠隔地に配置する場合には距離の制約もある。そのため、プローブを自由に設置できない場合があるという問題もある。また、カバー率や切分区分等の精度は、プローブの数と設置場所から従属的に決定されるので、必要な数のプローブがない場合や、プローブの設置場所に制約がある場合には、品質劣化分析を行う対象とする所望の有向リンク群の監視を行えない場合が生じ得る。
また、関連技術２では、ＴＴＬを変更する等してフローを追加することにより、経路の多様性を持たせる。しかし、他のシステムが一般的なルーティングに従ってフローを決定することには変わりなく、カバー率や切分区分等の精度を上げるためにはプローブの数を増やさなければならないという問題や、プローブの設置場所に制約がある場合等には、所望の有向リンク群の監視を行えない場合が生じ得るという問題は、完全には解消されない。また、関連技術２では、ＴＴＬ等を利用し、ネットワーク中のノードで一度パケットを受信し、そのパケットをプローブに送り返すことでフローを追加する。この場合、ノードの設定により、関連技術２を適用できない場合がある。例えば、ＩＣＭＰ（Internet Control Message Protocol ）やソースルートオプションではセキュリティの観点から、ネットワーク中を通過しないように設定される場合があり、ノードの設定によっては、関連技術２を適用できない。また、通常のフローでは、ネットワークのデータプレーンの品質を計測しているが、ノードで折り返したフローの品質はノードのＣＰＵ負荷の影響を受ける。そのため、ノードが高負荷の処理を実行している最中は、ネットワークに品質劣化が発生していなくても、計測結果からは、ネットワークの品質劣化が発生したように見える場合が生じてしまう。
そこで、本発明は、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品質劣化箇所分析システム、品質劣化箇所分析装置、品質劣化箇所分析方法およびプログラムを提供することを目的とする。
本発明による品質劣化箇所分析システムは、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、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。
また、本発明による品質劣化箇所分析装置は、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、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分析手段とを備えることを特徴とする。
また、本発明による品質劣化箇所分析方法は、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し、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、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ことを特徴とする。
また、本発明による品質劣化箇所分析プログラムは、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、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、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分析処理を実行させることを特徴とする。
本発明によれば、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。
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。 品質分析サーバの構成例を示すブロック図である。 品質情報記憶部に記憶されるデータの例を示す説明図である。 経路テーブルの例を示す説明図である。 アルゴリズム１におけるステップ１−１で計算された経路の例を示す説明図である。 アルゴリズム１におけるステップ１−２で計算された経路の例を示す説明図である。 ステップ１−２までに計算された経路に応じた経路テーブルを示す説明図である。 アルゴリズム１におけるステップ２後の経路テーブルの例を示す説明図である。 アルゴリズム２で計算される経路の例を示す説明図である。 図９に示す経路に応じた経路テーブルの例を示す説明図である。 フローリンクテーブルの例を示す説明図である。 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。 図１２におけるステップＡ２の処理経過の例を示すフローチャートである。 関連技術１，２および本発明の第１の実施形態の比較を示す説明図である。 プローブを複数設けた場合の例を示す説明図である。 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の実施形態における品質分析サーバの構成例を示すブロック図である。 予め定められた端末間の経路の例を示す説明図である。 経路変更に伴う経路テーブルの変化の例を示す説明図である。 変更後の経路の例を示す説明図である。 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。 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の実施形態における経路テーブルの例を示す説明図である。 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。 品質劣化箇所の分析対象となるネットワークの例を示す説明図である。 特許文献１に記載された技術の例を示す説明図である。 特許文献１に記載された技術における品質分析サーバの構成例を示すブロック図である。 経路テーブルの例を示す説明図である。 他のシステムで定められた通信経路の例を示す説明図である。 特許文献２に記載された技術の例を示す説明図である。 経路テーブルの例を示す説明図である。
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。
１００ａ，１００ｂ，１００ｃ 品質分析サーバ（品質劣化箇所分析装置）
２００ プローブ
１０１０ 品質情報収集部
１０３０ 品質情報記憶部
１０４０ 経路テーブル記憶部
１０５０ フローリンクテーブル管理部
１０６０ フローリンクテーブル記憶部
１０７０ 品質分析部
１０８０ 分析結果記憶部
１０９０ トポロジ収集部
１１００ トポロジ情報記憶部
１１１０ 経路計算部
１１２０ 経路反映部
１１３０ 経路情報収集部

Claims (10)

  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。
  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
    請求項１に記載の品質劣化箇所分析システム。
  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
    請求項１または請求項２に記載の品質劣化箇所分析システム。
  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
    請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の品質劣化箇所分析システム。
  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
    請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載の品質劣化箇所分析システム。
  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
    請求項１から請求項５のうちのいずれか１項に記載の品質劣化箇所分析システム。
  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
    請求項１から請求項５のうちのいずれか１項に記載の品質劣化箇所分析システム。
  8. 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。
  9. 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。
  10. 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。
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