(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インターネット型データ通信網を構成する各構成要素に対する負荷試験を行うべく各構成要素に送信される擬似パケットに付与される宛先アドレスを生成するパケット宛先アドレス生成方法であって、
ある時点においてｋ番目に最近生起したｍ種類のアドレスをｘｋ  （ｋ＝１，２，…，ｍ）としたとき、新たにパケットに付与するアドレスＸがｘｋ  と一致する確率が
【数１】
Ｐｒ｛Ｘ＝ｘｋ  ｝＝｛（（ｋ−１）１／α＋１）α−（ｋ−１）｝−｛（ｋ１／α＋１）α−ｋ｝
ここで、αは０＜α＜１となる定数である
となるように宛先アドレスを生成すること
を特徴とするパケット宛先アドレス生成方法。
【請求項２】
インターネット型データ通信網を構成する各構成要素に対する負荷試験を行うべく各構成要素に送信される擬似パケットに付与される宛先アドレスを生成するパケット宛先アドレス生成方法であって、
ある時点においてｋ番目に最近生起したｍ種類のアドレスをｘｋ  （ｋ＝１，２，…，ｍ）としたとき、新たにパケットに付与するアドレスＸがｘｋ  （ｋ＝１，２，…，ｍ）のいずれにも一致しない確率が
【数２】
Ｐｒ｛Ｘ≠ｘｋ  ；ｋ＝１，２，…，ｍ｝＝｛（ｍ１／α＋１）α−ｍ｝
ここで、αは０＜α＜１となる定数である
となるように宛先アドレスを生成すること
を特徴とするパケット宛先アドレス生成方法。
【請求項３】
インターネット型データ通信網を構成する各構成要素に対する負荷試験を行うべく各構成要素に送信される擬似パケットに付与される宛先アドレスを生成するパケット宛先アドレス生成装置であって、
ある時点においてｋ番目に最近生起したｍ種類のアドレスをｘｋ  （ｋ＝１，２，…，ｍ）としたとき、新たにパケットに付与するアドレスＸがｘｋ  と一致する確率が
【数３】
Ｐｒ｛Ｘ＝ｘｋ  ｝＝｛（（ｋ−１）１／α＋１）α−（ｋ−１）｝−｛（ｋ１／α＋１）α−ｋ｝
ここで、αは０＜α＜１となる定数である
となるように宛先アドレスを生成するアドレス生成手段
を有することを特徴とするパケット宛先アドレス生成装置。
【請求項４】
インターネット型データ通信網を構成する各構成要素に対する負荷試験を行うべく各構成要素に送信される擬似パケットに付与される宛先アドレスを生成するパケット宛先アドレス生成装置であって、
ある時点においてｋ番目に最近生起したｍ種類のアドレスをｘｋ  （ｋ＝１，２，…，ｍ）としたとき、新たにパケットに付与するアドレスＸがｘｋ  （ｋ＝１，２，…，ｍ）のいずれにも一致しない確率が
【数４】
Ｐｒ｛Ｘ≠ｘｋ  ；ｋ＝１，２，…，ｍ｝＝｛（ｍ１／α＋１）α−ｍ｝
ここで、αは０＜α＜１となる定数である
となるように宛先アドレスを生成するアドレス生成手段
を有することを特徴とするパケット宛先アドレス生成装置。
【請求項５】
請求項１または２記載のパケット宛先アドレス生成方法を実施するプログラムを記録することを特徴とする記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピュータシミュレーションまたは実機を用いて、インターネット型データ通信網を構成するルータ、ゲートウェイ、ＤＮＳサーバなどの構成要素に対して負荷試験を行って、その性能を評価する場合に各構成要素に送信される擬似パケットに付与されるＩＰアドレスやＵＲＬなどの宛先アドレスを生成するパケット宛先アドレス生成方法および装置とパケット宛先アドレス生成プログラムを記録した記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インターネットで構成されるインターネット型データ通信網では、網や端末などの構成装置内部においてパケットアドレスに関する検索処理を行う機能が必要となる。具体的には、例えば次に示すような処理がある。
【０００３】
（１）ルータなどのアドレス解決処理
パケットの宛先ネットワークアドレス（例えば、ＩＰアドレス）からパケットの転送処理に用いるアドレス（例えば、宛先のＡＴＭアドレスまたは次ホップのＡＴＭアドレス）を取得する。
【０００４】
（２）ＤＮＳサーバにおけるネームの解決処理
パケットの宛先のドメインネームからＩＰアドレスを取得する。
【０００５】
（３）ＷＷＷのコンテンツキャッシュサーバでの検索処理
パケットの要求先ＵＲＬがコンテンツキャッシュサーバに存在するかどうかを確認する。
【０００６】
上述した処理は、ルータ、ゲートウェイ、ＤＮＳサーバなどの機器である各構成要素に対する負荷となり、その処理能力に影響を与えるため、インターネット型データ通信網の通信遅延の悪化を引き起こすことになる。このため、各構成要素が実際の運用環境においてどの程度の性能を発揮できるかということを事前に評価することは重要なことである。
【０００７】
このような評価では、実システムを用いた試験やコンピュータシミュレーションによる性能評価が主要なアプローチとなると考えられる。また、このような評価では、各構成要素に入力する擬似パケットにどのような宛先アドレスを付与するかを決定することが必要である。
【０００８】
従来は、上述した評価においては、実際のインターネット型データ通信網の運用履歴データを用いて、生起する宛先アドレスを再現する評価手法が用いられている。図４は、このような評価試験を行う場合の装置構成を示す図であるが、アナライザ４１において実際の運用履歴データからパケットおよび宛先アドレスを取得し、この宛先アドレスのパケットをルータ４３に送信するようにしているものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、実際のインターネット型データ通信網の運用履歴データを用いて、生起する宛先アドレスを再生する従来の評価手法では、現存するネットワークからの履歴データ以外は評価することができないため、新しいサービスに対応した未知の通信網における装置の性能を評価することができないという問題がある。
【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、インターネット型データ通信網を構成する各構成要素に対する負荷試験用に送信される擬似パケットに付与される宛先アドレスを論理的に生成するパケット宛先アドレス生成方法および装置とパケット宛先アドレス生成プログラムを記録した記録媒体を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の本発明は、インターネット型データ通信網を構成する各構成要素に対する負荷試験を行うべく各構成要素に送信される擬似パケットに付与される宛先アドレスを生成するパケット宛先アドレス生成方法であって、ある時点においてｋ番目に最近生起したｍ種類のアドレスをｘｋ  （ｋ＝１，２，…，ｍ）としたとき、新たにパケットに付与するアドレスＸがｘｋ  と一致する確率が
【数５】
Ｐｒ｛Ｘ＝ｘｋ  ｝＝｛（（ｋ−１）１／α＋１）α−（ｋ−１）｝−｛（ｋ１／α＋１）α−ｋ｝
ここで、αは０＜α＜１となる定数である
となるように宛先アドレスを生成することを要旨とする。
【００１２】
請求項１記載の本発明にあっては、ある時点においてｋ番目に最近生起したｍ種類のアドレスをｘｋ  （ｋ＝１，２，…，ｍ）としたとき、新たにパケットに付与するアドレスＸがｘｋ  と一致する確率が
【数６】
Ｐｒ｛Ｘ＝ｘｋ  ｝＝｛（（ｋ−１）１／α＋１）α−（ｋ−１）｝−｛（ｋ１／α＋１）α−ｋ｝
となるように宛先アドレスを生成するため、パケットに付与する宛先アドレスを系統的に生成することができる。
【００１３】
また、請求項２記載の本発明は、インターネット型データ通信網を構成する各構成要素に対する負荷試験を行うべく各構成要素に送信される擬似パケットに付与される宛先アドレスを生成するパケット宛先アドレス生成方法であって、ある時点においてｋ番目に最近生起したｍ種類のアドレスをｘｋ  （ｋ＝１，２，…，ｍ）としたとき、新たにパケットに付与するアドレスＸがｘｋ  （ｋ＝１，２，…，ｍ）のいずれにも一致しない確率が
【数７】
Ｐｒ｛Ｘ≠ｘｋ  ；ｋ＝１，２，…，ｍ｝＝｛（ｍ１／α＋１）α−ｍ｝
ここで、αは０＜α＜１となる定数である
となるように宛先アドレスを生成することを要旨とする。
【００１４】
請求項２記載の本発明にあっては、ある時点においてｋ番目に最近生起したｍ種類のアドレスをｘｋ  （ｋ＝１，２，…，ｍ）としたとき、新たにパケットに付与するアドレスＸがｘｋ  （ｋ＝１，２，…，ｍ）のいずれにも一致しない確率が
【数８】
Ｐｒ｛Ｘ≠ｘｋ  ；ｋ＝１，２，…，ｍ｝＝｛（ｍ１／α＋１）α−ｍ｝
となるように宛先アドレスを生成するため、パケットに付与する宛先アドレスを系統的に生成することができる。
【００１５】
更に、請求項３記載の本発明は、インターネット型データ通信網を構成する各構成要素に対する負荷試験を行うべく各構成要素に送信される擬似パケットに付与される宛先アドレスを生成するパケット宛先アドレス生成装置であって、ある時点においてｋ番目に最近生起したｍ種類のアドレスをｘｋ  （ｋ＝１，２，…，ｍ）としたとき、新たにパケットに付与するアドレスＸがｘｋ  と一致する確率が
【数９】
Ｐｒ｛Ｘ＝ｘｋ  ｝＝｛（（ｋ−１）１／α＋１）α−（ｋ−１）｝−｛（ｋ１／α＋１）α−ｋ｝
ここで、αは０＜α＜１となる定数である
となるように宛先アドレスを生成するアドレス生成手段を有することを要旨とする。
【００１６】
請求項３記載の本発明にあっては、ある時点においてｋ番目に最近生起したｍ種類のアドレスをｘｋ  （ｋ＝１，２，…，ｍ）としたとき、新たにパケットに付与するアドレスＸがｘｋ  と一致する確率が
【数１０】
Ｐｒ｛Ｘ＝ｘｋ  ｝＝｛（（ｋ−１）１／α＋１）α−（ｋ−１）｝−｛（ｋ１／α＋１）α−ｋ｝
となるように宛先アドレスを生成するため、パケットに付与する宛先アドレスを系統的に生成することができる。
【００１７】
請求項４記載の本発明は、インターネット型データ通信網を構成する各構成要素に対する負荷試験を行うべく各構成要素に送信される擬似パケットに付与される宛先アドレスを生成するパケット宛先アドレス生成装置であって、ある時点においてｋ番目に最近生起したｍ種類のアドレスをｘｋ  （ｋ＝１，２，…，ｍ）としたとき、新たにパケットに付与するアドレスＸがｘｋ  （ｋ＝１，２，…，ｍ）のいずれにも一致しない確率が
【数１１】
Ｐｒ｛Ｘ≠ｘｋ  ；ｋ＝１，２，…，ｍ｝＝｛（ｍ１／α＋１）α−ｍ｝
ここで、αは０＜α＜１となる定数である
となるように宛先アドレスを生成するアドレス生成手段を有することを要旨とする。
【００１８】
請求項４記載の本発明にあっては、ある時点においてｋ番目に最近生起したｍ種類のアドレスをｘｋ  （ｋ＝１，２，…，ｍ）としたとき、新たにパケットに付与するアドレスＸがｘｋ  （ｋ＝１，２，…，ｍ）のいずれにも一致しない確率が
【数１２】
Ｐｒ｛Ｘ≠ｘｋ  ；ｋ＝１，２，…，ｍ｝＝｛（ｍ１／α＋１）α−ｍ｝
となるように宛先アドレスを生成するため、パケットに付与する宛先アドレスを系統的に生成することができる。
【００１９】
また、請求項５記載の本発明は、請求項１または２記載のパケット宛先アドレス生成方法を実施するプログラムを記録媒体に記録することを要旨とする。
【００２０】
請求項５記載の本発明にあっては、請求項１または２記載のパケット宛先アドレス生成方法を実施するプログラムを記録媒体に記録しているため、該記録媒体を用いて、その流通性を高めることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
まず、本発明のパケット宛先アドレス生成方法の考え方について説明する。
【００２２】
時刻ｔは１回のアドレス生起毎に増加するとし、ｔ＝０，±１，±２，…とする。また、アドレス生起関数（ｉｎｖｅｒｓｅ  ｓｔａｃｋ  ｇｒｏｗｔｈ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）：ｆ（ｔ，Ｔ）を時間間隔［ｔ，ｔ＋Ｔ）の間に生起する異なるアドレス数の期待値、すなわちｔ番目のアドレス生起からｔ＋Ｔ−１番目のアドレス生起（全部でＴ回のアドレス生起）の間に発生するアドレスの種類の数の期待値と定義する。但し、［ｔ，ｔ＋Ｔ）は、ｔ以上、ｔ＋Ｔ未満と定義されるものとする。
【００２３】
インターネット型データ通信網の宛先ＩＰアドレスの生起や宛先ＵＲＬの生起に関して、次に示す２つの法則が成り立つことが実験的に確認されている。
【００２４】
（１）時間推進不変性
任意の時刻ｔ，ｓに関して次式が成立する。
【００２５】
ｆ（ｔ，Ｔ）＝ｆ（ｓ，Ｔ）        …（１）
（２）漸近的ベキ法則
十分大きなＴに対して次式が成立する。
【００２６】
【数１３】
0003571270.tif 000002
本発明のパケット宛先アドレス生成方法は、アドレス生起関数が上述した法則を満たすようにパケットの宛先アドレスを生起させるものである。
【００２７】
ここで、ＬＲＵスタックベクトル（ｇｅｎｅｒａｔｉｖｅ  ＬＲＵ  ｓｔａｃｋ  ｖｅｃｔｏｒ）Ｌ（ｉ，ｍ）を以下のように定義する。ｉ（ｉ＝０，１，２，…）番目のアドレス生起直前において、最も最近生起したアドレスをｘ１  、２番目に最近生起したアドレスをｘ２  ，…，ｋ番目に最近生起したアドレスをｘｋ  としたとき、
【数１４】
Ｌ（ｉ，ｍ）＝｛ｘ１  ，ｘ２  ，…，ｘｍ  ｝                  …（３）
とする。このＬ（ｉ，ｍ）の成分の数ｍを深さと呼ぶことになる。ｍは、ｉ回（０，１，…，ｉ−１）のアドレス生起で出現したアドレス種類（ｄｉｓｔｉｎｃｔ  ａｄｄｒｅｓｓｅｓ）の数とする。最初のアドレス生起直前では、Ｌ（０，０）の深さは０とする。
【００２８】
このＬを用いて、ある時点においてｋ番目に最近生起したｍ種類のアドレスをｘｋ  （ｋ＝１，２，…，ｍ）としたとき、新たにパケットに付与するアドレスＸがｘｋ  と一致する確率が
【数１５】
Ｐｒ｛Ｘ＝ｘｋ  ｝＝｛（（ｋ−１）１／α＋１）α−（ｋ−１）｝−｛（ｋ１／α＋１）α−ｋ｝            …（４）
ここで、αは０＜α＜１となる定数である
となるように宛先アドレスを生成するための手順、またはある時点においてｋ番目に最近生起したｍ種類のアドレスをｘｋ  （ｋ＝１，２，…，ｍ）としたとき、新たにパケットに付与するアドレスＸがｘｋ  （ｋ＝１，２，…，ｍ）のいずれにも一致しない確率が
【数１６】
Ｐｒ｛Ｘ≠ｘｋ  ；ｋ＝１，２，…，ｍ｝＝｛（ｍ１／α＋１）α−ｍ｝…（５）
ここで、αは０＜α＜１となる定数である
となるように宛先アドレスを生成するための手順である本発明の一実施形態に係るパケット宛先アドレス生成方法について、次に図１および図２に示すフローチャートを参照して説明する。
【００２９】
まずｉ番目に生起するアドレスをＸｉ  とする。アドレス系列｛Ｘｉ  ：ｉ＝０，１，２，…｝の生成は以下の手順で行われる。
【００３０】
１．Ｘ０  ＝１とし、Ｌ（１，１）＝｛１｝，ｉ＝１とする（ステップＳ１１）。
【００３１】
２．番号ｊがｋ（ｋ＝１，２，…，ｍ）となる確率をａｋ  （すなわち、ａｋ  ＝Ｐｒ｛ｊ＝ｋ｝）とし、番号ｊがｍ＋１になる確率をｂｍ  （すなわち、ｂｍ  ＝Ｐｒ｛ｊ＝ｍ＋１｝）としたとき、次に示す式（６）および（７）に示した確率に従って番号ｊを決定する（ステップＳ１３）。
【００３２】
【数１７】
ａｋ  ＝｛（（ｋ−１）１／α＋１）α−（ｋ−１）｝−｛（ｋ１／α＋１）α−ｋ｝                        …（６）
ｂｍ  ＝｛（ｍ１／α＋１）α−ｍ｝                          …（７）
但し、αは０＜α＜１となる定数である
ここで、上述したステップＳ１３において番号ｊを実際に決定する方法の一例として、次に示すような二分探索を利用する方法について図２に示すフローチャートを参照して説明する。
【００３３】
（ａ）まず、０＜Ｕ＜１の一様乱数Ｕを生成する（ステップＳ３１）。なお、ここにおいて、Ｊｍｉｎ  ，Ｊｍａｘ  ，Ｊｔｍｐ  の初期値を
【数１８】
0003571270.tif 000003
（ｂ）次に、乱数Ｕが次式
Ｕ≧（ｍ１／α＋１）α−ｍ          …（９）
であるか否かを判定する（ステップＳ３３）。この判定の結果、乱数Ｕが上式の通りでなく、
Ｕ＜（ｍ１／α＋１）α−ｍ          …（１０）
である場合には、
ｊ＝ｍ＋１                        …（１１）
として番号ｊの値を決定し、その処理を終了し、図１のステップＳ１５に進む（ステップＳ３４）。
【００３４】
（ｃ）また、乱数Ｕが上式（９）の通りである場合には、次式の判定、すなわちＪｍａｘ  からＪｍｉｎ  を減算した差（Ｊｍａｘ  −Ｊｍｉｎ  ）が１に等しいか否かの判定を行う（ステップＳ３５）。
【００３５】
Ｊｍａｘ  −Ｊｍｉｎ  ＝１                …（１２）
この判定の通りである場合には、
ｊ＝Ｊｍｉｎ                         …（１３）
として番号ｊの値を決定し、その処理を終了し、図１のステップＳ１５に進む（ステップＳ３６）。
【００３６】
（ｄ）上記ステップＳ３５の判定の通りでない場合には、
【数１９】
0003571270.tif 000004
であるか否かを判定して（ステップＳ３７）、そうである場合には、
【数２０】
0003571270.tif 000005
として（ステップＳ３９）、ステップＳ３５に戻る。また、そうでない場合は、
【数２１】
0003571270.tif 000006
として（ステップＳ４１）、ステップＳ３５に戻る。
【００３７】
以上のようにして番号ｊが決定されると、次に図１のステップＳ１５から処理を次のように行う。
【００３８】
３．Ｌ（ｉ，ｍ）の深さｍに対してｍ＜ｊであるか否かを判定し（ステップＳ１５）、そうである場合には、新規アドレスとして、
Ｘｉ  ＝ｍ＋１                      …（１９）
を生起させる（ステップＳ１７）。また、Ｌ（ｉ＋１，ｍ＋１）を更新し（ステップＳ２１）、ｉ←ｉ＋１とし、ステップＳ１３に戻る。
【００３９】
４．Ｌ（ｉ，ｍ）の成分数ｍに対してｍ≧ｊであれば（ステップＳ１５のＮＯ）、
Ｘｉ  ＝ｘｊ                         …（２０）
を生起させる（ステップＳ１９）。また、Ｌ（ｉ＋１，ｍ）を更新し（ステップＳ２１）、ｉ←ｉ＋１とし、ステップＳ１３に戻る。
【００４０】
図３は、上述した実施形態のパケット宛先アドレス生成方法を適用して、インターネット型データ通信網を構成するルータ、ゲートウェイ、ＤＮＳサーバなどの機器である各構成要素に対する負荷試験を実施して、その評価を行う試験装置の一実施形態を示す図である。この試験装置は、同図に示すように、上記実施形態のパケット宛先アドレス生成方法を実施して宛先アドレスを生成するアドレス生成装置１１、およびこのアドレス生成装置１１から宛先アドレスをリアルタイムまたは一括して転送されてくる宛先アドレスを受信するとともに、パケットを発生し、このパケットにアドレス生成装置１１から受信した宛先アドレスを付与し、ルータなどのインターネット型データ通信網を構成する機器に送信するパケット発生機構１３から構成される。
【００４１】
このように構成される試験装置では、アドレス生成装置１１でパケットに付与される宛先アドレスを生成すると、この宛先アドレスはパケット発生機構１３にリアルタイムまたは一括して転送される。パケット発生機構１３は、逐次パケットを生成し、この生成したパケットに対してアドレス生成装置１１から受信した宛先アドレスを付与して、ルータなどのインターネット型データ通信網を構成する機器に送信することにより、各機器に対して負荷試験を行い、この性能を評価することができる。
【００４２】
なお、上述した実施形態のパケット宛先アドレス生成方法を実施する処理をプログラムとして記録媒体に記録することにより該記録媒体を用いて、その流通性を高めることができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、パケットに付与するＩＰアドレスやＵＲＬなどの宛先アドレスを系統的に生成することができるため、従来のように実際のインターネット型データ通信網の運用履歴データを用いなくても、インターネット型データ通信網を構成するルータ、ゲートウェイ、ＤＮＳサーバなどの機器である各構成要素の性能評価をコンピュータシミュレーションや実機を用いて適確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るパケット宛先アドレス生成方法を示すフローチャートである。
【図２】図１に示すフローチャートのステップＳ１３における番号ｊの決定手順を示すフローチャートである。
【図３】図１、図２に示した実施形態のパケット宛先アドレス生成方法を適用して、インターネット型データ通信網を構成するルータ、ゲートウェイ、ＤＮＳサーバなどの機器である各構成要素に対する負荷試験を実施して、その評価を行う試験装置の一実施形態を示す図である。
【図４】従来の評価試験を行う場合の装置構成を示す図である。
【符号の説明】
１１  アドレス生成装置
１３  パケット発生機構
【図１】
0003571270.tif 000007
【図２】
0003571270.tif 000008
【図３】
0003571270.tif 000009
【図４】
0003571270.tif 000010