(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のネットワーク装置が接続された電子的な通信ネットワークにおいて、ネットワーク接続装置を介して３箇所以上から互いに、ノードを通過する毎に変化する通過情報を備えた計測パケットの送出とこのパケットの受信とを行い、
受信した計測パケットにおける通過情報の変化より前記通信ネットワークの前記計測パケットが通過した領域に存在するノードの数を各々求め、
前記計測パケットが送出されてから受け取られるまでの遅延時間を各々求め、
前記求めた数のノードを計測パケットが通過した各々の領域に仮に配置し、
計測パケットが通過した領域において、各ノード間の遅延値の合計が前記遅延時間となるように、この遅延時間を各ノード間に分割して各ノード間の遅延値を推定し、
前記通信ネットワークが、この推定した遅延値で前記仮に配置したノード間が接続されて構成されているものと推定する
ことを特徴とする通信ネットワーク構成推定方法。
【請求項２】
請求項１記載の通信ネットワーク構成推定方法において、
既知のネットワーク装置の特性および特徴を含んだ前記ネットワーク装置の情報を備えたデータベースを用意し、
このデータベースに備えられた特定ネットワーク装置の情報に一致する前記仮に配置したノードは、前記特定ネットワーク装置であると推定する
ことを特徴とする通信ネットワーク構成推定方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の通信ネットワーク構成推定方法において、
前記通信ネットワークに接続されている端末間で送受信されるパケットを、前記計測パケットとして用いることを特徴とした通信ネットワーク構成推定法。
【請求項４】
複数のネットワーク装置が接続された電子的な通信ネットワークにネットワーク接続装置を介して接続され、ノードを通過する毎に変化する通過情報を備えた計測パケットの送信と、前記計測パケットを受信して前記通過情報の変化から前記計測パケットの通過してきた領域におけるノードの数の算出と、前記計測パケットが送出されてから受信されるまでの遅延時間の算出とを行う複数の計測パケット送受信手段と、
この複数の計測パケット送受信手段の間で送受信された計測パケットにおける通過情報の変化より前記通信ネットワークの前記計測パケットが通過した領域に存在するノードの数を各々求め、前記計測パケットが送出されてから受け取られるまでの遅延時間を各々求め、前記求めた数のノードを計測パケットが通過した各々の領域に仮に配置し、計測パケットが通過した領域において、各ノード間の遅延値の合計が前記遅延時間となるように、この遅延時間を各ノード間に分割して各ノード間の遅延値を推定し、前記通信ネットワークが、この推定した遅延値で前記仮に配置したノード間が接続されて構成されているものと推定する計算手段と
を備え、
前記計測パケット送受信手段は、前記通信ネットワークに前記ネットワーク接続装置を介して３つ以上接続された
ことを特徴とする通信ネットワーク推定装置。
【請求項５】
請求項４記載の通信ネットワーク構成推定装置において、
既知のネットワーク装置の特性および特徴を含んだ前記ネットワーク装置の情報を備えたデータベースが備えられ、
前記計算手段は、前記データベースに備えられた特定ネットワーク装置の情報に一致する前記仮に配置したノードは、前記特定ネットワーク装置であると推定する
ことを特徴とする通信ネットワーク構成推定装置。
【請求項６】
請求項４または５記載の通信ネットワーク構成推定装置において、
前記通信ネットワークに接続されている端末間で送受信されるパケットが、前記計測パケットとして用いられることを特徴とした通信ネットワーク構成推定装置。
【請求項７】
複数のネットワーク装置が接続された電子的な通信ネットワークにおいて、ネットワーク接続装置を介して３箇所以上から互いに、ノードを通過する毎に変化する通過情報を備えた計測パケットの送出とこのパケットの受信とを行う第１のステップと、
受信した計測パケットにおける通過情報の変化より前記通信ネットワークの前記計測パケットが通過した領域に存在するノードの数を各々求め、前記計測パケットが送出されてから受け取られるまでの遅延時間を各々求める第２のステップと、
前記求めた数のノードを計測パケットが通過した各々の領域に仮に配置する第３のステップと、
計測パケットが通過した領域において、各ノード間の遅延値の合計が前記遅延時間となるように、この遅延時間を各ノード間に分割して各ノード間の遅延値を推定し、前記通信ネットワークが、この推定した遅延値で前記仮に配置したノード間が接続されて構成されているものと推定する第４のステップと
を備えたプログラムが格納されたことを特徴とする記録媒体。
【請求項８】
請求項７記載の記録媒体において、
前記プログラムは、
既知のネットワーク装置の特性および特徴を含んだ前記ネットワーク装置の情報を備えたデータベースと、
前記データベースに備えられた特定ネットワーク装置の情報に一致する前記仮に配置したノードは、前記特定ネットワーク装置であると推定する第５のステップと
を備えたことを特徴とする記録媒体。
【請求項９】
請求項７または８記載の記録媒体において、前記第１のステップでは、前記通信ネットワークに接続されている端末間で送受信されるパケットを、前記計測パケットとして用いることを特徴とした記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、構成や特性が未知の通信ネットワークの構成や特性を外部より計測した情報により推定する通信ネットワーク構成推定方法および装置ならびに記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
データを転送する通信ネットワークにおいて、ネットワークに流れるトラフィック量や輻輳箇所などの状態を常に把握しておくことは、通信ネットワークを的確に制御運用する意味において重要である。従来、ネットワークの状態把握のために、定期的あるいは必要に応じ、管理用パケットを通信ネットワーク内に存在するルータなどのネットワーク装置に送り、これによって得られた遅延情報や各装置の状態をもとに、通信ネットワークの状態を把握していた。ネットワークの状態を把握することで、輻輳が発生したり、ネットワークが部分的に遮断された箇所があれば、これらの箇所を迂回するように、経路を変更するなどの制御を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した従来の制御では、対象通信ネットワークの構造が管理運用者に既知であり、しかも、ネットワーク装置の管理運用が自由にできる環境を前提にしていた。しかしながら、インターネットなど広域通信ネットワークでは、単独の組織や個人ではすべての運用管理ができず、しかも、自分が管理している部分以外はネットワーク構成自体も未知の状態となっている。例えば、２点間の通信において、途中の通信ネットワークの一部または金部が、自分では制御不可能でかつ構造も明らかでない状態が発生する。
【０００４】
このため、従来では、インターネットなどの広域通信ネットワークでは、ネットワークの状態を把握することが困難であるという問題があった。従来でも、「Ｐｉｎｇ」や「ｔｒａｃｅｒｏｕｔｅ」などのコマンドの使用や、ネットワークアナライザのような機器を使用しにより、自端末から相手までの経路の状態をある程度調べることは可能である。しかしながら、これらの手法では、個々の２点間または、ある地点におけるトラフィック状態が、個別にチェックできるに留まっていた。さらに、ＩＣＭＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）などの標準に基づいた計測パケットを、ネットワークのセキュリティ保護の面から受け付けない通信ネットワークでは、上記の手法さえも用いることが不可能になる場合もあった。
【０００５】
本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、未知の通信ネットワークの構成や特性を推定できるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の通信ネットワーク構成推定方法は、複数のネットワーク装置が接続された電子的な通信ネットワークにおいて、ネットワーク接続装置を介して３箇所以上から互いに、ノードを通過する毎に変化する通過情報を備えた計測パケットの送出とこのパケットの受信とを行い、受信した計測パケットにおける通過情報の変化より通信ネットワークの計測パケットが通過した領域に存在するノードの数を各々求め、計測パケットが送出されてから受け取られるまでの遅延時間を各々求め、求めた数のノードを計測パケットが通過した各々の領域に仮に配置し、計測パケットが通過した領域において、各ノード間の遅延値の合計が遅延時間となるように、この遅延時間を各ノード間に分割して各ノード間の遅延値を推定し、通信ネットワークが、この推定した遅延値で仮に配置したノード間が接続されて構成されているものと推定しようとしたものである。
この発明によれば、二次元的な通信ネットワークの構成が推定される。
【０００７】
上記発明において、既知のネットワーク装置の特性および特徴を含んだネットワーク装置の情報を備えたデータベースを用意し、このデータベースに備えられた特定ネットワーク装置の情報に一致する仮に配置したノードは、特定ネットワーク装置であると推定するようにしてもよい。また、通信ネットワークに接続されている端末間で送受信されるパケットを、計測パケットとして用いるようにしてもよい。
【０００８】
また、本発明の通信ネットワーク構成推定装置は、ノードを通過する毎に変化する通過情報を備えた計測パケットの送信と、計測パケットを受信して通過情報の変化から計測パケットの通過してきた領域におけるノードの数の算出と、計測パケットが送出されてから受信されるまでの遅延時間の算出とを行い、複数のネットワーク装置が接続された電子的な通信ネットワークにネットワーク接続装置を介して接続された複数の計測パケット送受信手段と、この複数の計測パケット送受信手段の間で送受信された計測パケットにおける通過情報の変化より通信ネットワークの計測パケットが通過した領域に存在するノードの数を各々求め、計測パケットが送出されてから受け取られるまでの遅延時間を各々求め、求めた数のノードを計測パケットが通過した各々の領域に仮に配置し、計測パケットが通過した領域において、各ノード間の遅延値の合計が遅延時間となるように、この遅延時間を各ノード間に分割して各ノード間の遅延値を推定し、通信ネットワークが、この推定した遅延値で仮に配置したノード間が接続されて構成されているものと推定する計算手段とを備え、計測パケット送受信手段は、通信ネットワークにネットワーク接続装置を介して３つ以上接続されたものである。
この発明によれば、二次元的な通信ネットワークの構成が推定される。
【０００９】
上記発明において、既知のネットワーク装置の特性および特徴を含んだネットワーク装置の情報を備えたデータベースが備えられた状態とし、計算手段は、データベースに備えられた特定ネットワーク装置の情報に一致する仮に配置したノードは、特定ネットワーク装置であると推定するようにしてもよい。また、通信ネットワークに接続されている端末間で送受信されるパケットを、計測パケットとして用いるようにしてもよい。
【００１０】
また、本発明の記録媒体は、複数のネットワーク装置が接続された電子的な通信ネットワークにおいて、ネットワーク接続装置を介して３箇所以上から互いに、ノードを通過する毎に変化する通過情報を備えた計測パケットの送出とこのパケットの受信とを行う第１のステップと、受信した計測パケットにおける通過情報の変化より通信ネットワークの計測パケットが通過した領域に存在するノードの数を各々求め、計測パケットが送出されてから受け取られるまでの遅延時間を各々求める第２のステップと、求めた数のノードを計測パケットが通過した各々の領域に仮に配置する第３のステップと、計測パケットが通過した領域において、各ノード間の遅延値の合計が遅延時間となるように、この遅延時間を各ノード間に分割して各ノード間の遅延値を推定し、通信ネットワークが、この推定した遅延値で仮に配置したノード間が接続されて構成されているものと推定する第４のステップとを備えたプログラムが格納されたものである。
【００１１】
上記発明において、プログラムは、既知のネットワーク装置の特性および特徴を含んだネットワーク装置の情報を備えたデータベースと、データベースに備えられた特定ネットワーク装置の情報に一致する仮に配置したノードは、特定ネットワーク装置であると推定する第５のステップとを備えるようにしてもよい。また、第１のステップでは、通信ネットワークに接続されている端末間で送受信されるパケットを、計測パケットとして用いるようにしてもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
＜実施の形態１＞
はじめに、本発明の第１の実施の形態について説明する。
図１は本実施の形態を行うための装置構成を示している。図１（ａ）に示すように、まず、４つの計測パケット送受信装置Ａ１０１ａ，計測パケット送受信装置Ｂ１０１ｂ，計測パケット送受信装置Ｃ１０１ｃ，計測パケット送受信装置Ｄ１０１ｄを、計測対象ネットワーク１１０の周囲に配置する。また、各計測パケット送受信装置に接続し、各計測パケット送受信装置の持つ情報を取得する計算表示装置１０２が設けられ、計算表示装置１０２にはネットワーク装置情報データベース１０３が接続されている。
【００１３】
ここで、「計測対象ネットワーク１１０の周囲」に関して説明する。これは、図１（ｂ）に示すように、計測対象ネットワーク１１０にルータやハブ，ターミナルアダプタなどのネットワーク接続装置１２０が接続された領域を示し、計測パケット送受信装置１０１が接続可能な領域を示す。
ネットワーク接続装置１２０には、コンピュータなどの端末装置１３０が接続される。したがって、計測パケット送受信装置１０１は、端末装置１３０と同様にして計測対象ネットワーク１１０に接続することになる。なお、図１（ｂ）に示すように、計測対象ネットワーク１１０に、接続装置１４０を介して他のネットワーク１１０ａが接続する場合もあるが、他のネットワーク１１０ａは、計測対象のネットワークには属さない。
【００１４】
本実施の形態では、図１に示した構成で、まず、各計測パケット送受信装置間で計測パケットを送受信させることにより、各計測パケット送受信装置２点間の遅延値とこれらの間に存在するネットワーク装置（以後、ノード）の数を計測するようにした。ここで、計測対象ネットワーク１１０は、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルで通信しているものとする。計測された結果は、計算表示装置１０２に集められ、集められた計測結果を元に、後述する計測対象ネットワークの推定が行われ、この結果が表示される。
【００１５】
以下、複数の計測パケット送受信装置を用いた通信ネットワーク構成推定方法に関して、図２（ａ）のフローチャートを用いて説明する。
まず、前述したように、複数の計測パケット送受信装置を、推定対象ネットワークの周囲に配置し、相互に計測パケットの送受信を行う（ステップＳ１）。計測パケット送受信装置は、少なくとも３つ以上は位置する必要があるが、以降では、図１に示すように、４つ配置した場合について説明する。
次いで、計測パケット送受信装置Ａ１０１ａ，計測パケット送受信装置Ｂ１０１ｂ，計測パケット送受信装置Ｃ１０１ｃ，計測パケット送受信装置Ｄ１０１ｄのそれぞれの接続間において、相互に計測パケットを送受信することで集められた結果よりノード数と遅延値とを求める（ステップＳ２）。
【００１６】
この結果は、例えば、図２（ｂ−１）に示すようになり、このようなノードとこれらの接続状態を線分で示すグラフとして計算表示装置１０２の表示部（図示せず）に表示される。図２（ｂ−１）に示すように表示される中では、各パケット送受信装置間各々を結んだ直線の近傍に、ノード数と遅延値との組が、カッコ付きで配置して示される。カッコの中の最初に示しているノード数は、２つの計測パケット送受信装置の間にあるルータなどのノードの数であり、計測パケット送受信装置自身も含まれている。したがって、対応する２つの計測パケット送受信装置の間にノードが１つも存在しない場合は、カッコ付きで示した後者の値が２となり、１つ存在する場合は、３となる。ノード数は、ＴＣＰ／ＩＰを用いている場合、ＩＰパケットのヘッダに含まれるＴＴＬ（Ｔｉｍｅ  ｔｏ  Ｌｉｖｅ）の値を受信側の計測パケット送受信装置で参照すれば求めることができる。
【００１７】
ＴＴＬは、最初に送信側の計測パケット送受信装置で設定した値から、ノードを通過するたびに、１を減算する約束になっているため、これを利用すればよい。つまり、送信側ではセットしたＴＴＬ値（これをＳとする）を別途計測パケットに格納し、送られてきたパケットのＩＰヘッダに含まれる現在のＴＴＬ値（これをＥとする）とＳ値を受信側で抽出し、Ｅ−Ｓ＋２を計算することにより求めることができる。
【００１８】
一方、カッコの中の後に示している遅延値は、互いの計測パケット送受信装置の時刻をＧＰＳやＮＴＰ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｔｉｍｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を利用して同期させ、送信時刻を書き込んだ計測パケットを送信側から送り、受信側で、現在の時刻との差を計算することで求めることができる。
【００１９】
つぎに、ステップＳ２で求めた結果から、図２（ｂ−２）に示すように、各計測パケット送受信装置間に、求めたノード数に対応して、ａからｈまでのノードを仮に配置する（ステップＳ３）。また、図２（ｂ−２）に示す仮配置の状態が、計算表示装置１０２の表示部（図示せず）に表示される。
次いで、つぎの関係式を満たし、また、各ノードは同一機能であり、パケットがノードを通過する遅延は０と仮定し、加えて、ネットワーク構成を把握しやすいように、共通化して表示できるノードは共通化し、できるだけ少ないノードでネットワークが構成されているものとし、各ノードａ〜ｈ間に遅延値を分割し、ネットワークの構成を推定する（ステップＳ４）。
【００２０】
関係式に関して説明すると、まず、計測パケット送受信装置Ａ１０１ａと計測パケット送受信装置Ｃ１０１ｃとの間では、計測の結果遅延値が８であったので、関係式はＡｄ＋ｄｅ＋ｅＣ＝８とする。また、計測パケット送受信装置Ａ１０１ａと計測パケット送受信装置Ｂ１０１ｂとの間では、計測の結果遅延値が４であったので、関係式はＡｉ＋ｉＢ＝４とする。同様に、各関係式は、Ａｈ＋ｈＤ＝８，Ｂｆ＋ｆＣ＝６，Ｂａ＋ａｂ＋ｂｃ＋ｃＤ＝９，Ｃｇ＋ｇＤ＝５とする。なお、各関係式において、例えば、Ａｄは、計測パケット送受信装置Ａ１０１ａであるノードＡとノードｄとの間の遅延値を示している。
【００２１】
ステップＳ４の結果、図２（ｂ−３）に示すように、各ノード間に遅延値が分割され、各ノード間が接続された状態が得られ（推定され）、例えば、計算表示装置１０２は、推定したネットワークの構成を、図２（ｂ−３）に示すようなノードの接続状態をグラフ化して表示部（図示せず）に表示する。この推定された接続状態となるネットワーク構成は複数通り存在し、図２（ｂ−３）のネットワーク構成以外にも存在するが、計測対象ネットワーク１１０の大まかな構成を把握することができる。
なお、各ノードの遅延値が０という上記仮定は必須ではなく、０以外の定数であっても上記と同様な操作によりネットワーク構造を推定できる。
【００２２】
また、本実施の形態では、各送受信装置間に存在するノードの個数しか分からないという前提であるが、インターネットで普及している「ｔｒａｃｅｒｏｕｔｅ」コマンドのように計測パケットを投げることによって各ノードの名称を具体的に知ることができる場合には、この情報を総合して、実際のネットワーク構成を表現することは容易にできる。例えば、図２（ｂ−２）に示すように、各ノードを仮に配置した後、Ａ−Ｂ間のノードがｉではなく具体的にｅと分かれば、図３に示すようなネットワーク構成が推定できる。同様に、各計測パケット送受信装置間に存在する全てのノードの名称が分かれば、ネットワーク構成を一意に構成できる。
【００２３】
つぎに、ネットワーク装置情報データベース１０３に関して説明する。ネットワーク装置情報データベース１０３には、一般に用いられるルータなどのネットワーク装置に関する情報が納められている。例えば、図５（２）に示すように、４種類のルータ「ア、イ、ウ、エ」に関して、ポート間遅延，最大ポート数などの情報が、ネットワーク装置情報データベース１０３に格納されている。この情報を用いることで、図５（１）に示すように、推定したネットワークの構成において、各ノードａ，ｂ，ｃ，ｄを特定することができる。
【００２４】
以下、ネットワーク装置情報データベースを用いた、各ノードの特定に関して説明する。
まず、図２のフローチャートに示したことにより、計測対象ネットワークの構成を、図５（１）に示すように推定する。
次いで、推定したネットワーク構成における各ノードの遅延値と、図５（２）に示すネットワーク装置情報データベースの各情報とから、図５（ｃ）に示すように、各ノードがどのルータであるかを推定する。
【００２５】
つぎに、各ノードが、データベースの情報におけるどのルータであるかの推定に関して説明する。
まず、図５（１）の推定結果から、ノードａは、遅延値が２であるので、図５（２）の情報より、ルータ「ア」または「イ」の可能性があると推定できる。さらに、ノードａは、上下左右４本の接続線と接続する必要があるため、ポート数は４以上である必要がある。ここで、図５（２）の情報より、ルータ「ア」は、最大ポート数が３であるから、ノードａの候補から外れ、ノードａはルータ「イ」であると推定できる。
【００２６】
同様に、ノードｃおよびノードｄは、各々ルータ「ウ」およびルータ「エ」であることが推定できる。ノードｂは、２本の接続線と接続する必要があり、遅延が「２」であるので、ポート数が２以上でポート間遅延が２であるという条件を満たすルータ「ア」とルータ「イ」が候補となり得る。
以上の結果より、図５（３）に示すような推定結果が得られ、計算表示装置１０２（図１）に表示される。本推定結果は、一意に定まるとは限らないが、ネットワーク装置情報データベースに、各ネットワーク装置に対するさらに細かな情報を用意し、これを検証するために計測パケット送受信装置である図５（１）のノードＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ間で計測パケットを送受信し、推定対象の各ノードの特徴を絞り込む操作を行えば、あいまいな部分を減らすことができる。
【００２７】
例えば、図５（２）で示した各ルータの遅延値が一定値ではなく、あるルータにおいて、多量のデータパケットが通過するとき、この通過による遅延値が揺らぐようであれば、この事実を予めネットワーク装置情報データベースに登録しておく。次に、計測パケットとして、多量のデータパケットを故意にノードＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄのいずれかから送信し、装置名を一意に決定し難いノードを含む経路に対して、遅延値の揺らぎを観測する。
【００２８】
以上のことにより、遅延値がネットワーク装置情報データベースに登録されているように揺らげば、推定対象のノードは、データベースにある該当するルータであることが推定できる。一方、遅延値に変化がなければ、推定対象のノードは、少なくとも該当ルータではないことがわかる。上記の操作を繰り返せば、あいまいな部分を減らした推定が可能となる。
【００２９】
以上のネットワーク装置情報データベースを用いたノードの推定では、計測対象ネットワークの接続構成を推定した後、各ノードのルータ装置名の推定を行ったが、これに限るものではない。図２（ｂ−２）に示すノードの仮配置の段階から図２（ｂ−３）までの段階で、ネットワーク装置情報データベースの情報を用いることによって、ネットワーク構成とネットワーク装置名の推定を同時に行うこともできる。
【００３０】
＜実施の形態２＞
つぎに、本発明の他の形態について説明する。上述した実施の形態では、図１に示したように、計算表示装置１０２を設けてネットワークの構成を推定するようにしたが、これに限るものではない。図４に示すように、測定用のパケットを送受信すると共にネットワークの構成を推定する計測パケット送受信・推定装置Ａ４０１ａ，計測パケット送受信・推定装置Ｂ４０１ｂ，計測パケット送受信・推定装置Ｃ４０１ｃ，計測パケット送受信・推定装置Ｄ４０１ｄを、計測対象ネットワーク１１０の周囲に配置するようにしてもよい。
【００３１】
各計測パケット送受信・推定装置は、図中点線で示す専用配線やネットワークなどにより相互に接続され、互いの情報交換できるように構成されている。各計測パケット送受信・推定装置がネットワークで接続されている場合、このネットワークを計測対象ネットワーク１１０とは別に設けるようにしてもよいが、ネットワーク構成推定のための計測に影響を与えない範囲で、計測対象ネットワーク１１０自体を利用して、各々を接続するようにしてもよい。
【００３２】
また、計測パケット送受信・推定装置Ａ４０１ａ，計測パケット送受信・推定装置Ｂ４０１ｂ，計測パケット送受信・推定装置Ｃ４０１ｃ，計測パケット送受信・推定装置Ｄ４０１ｄは、各々に計測結果や推定結果を表示する表示装置Ａ４０２ａ，表示装置Ｂ４０２ｂ，表示装置Ｃ４０２ｃ，表示装置Ｄ４０２ｄを備えている。加えて、本実施の形態では、各々の計測パケット送受信・推定装置の推定結果を共通に表示できる表示装置４０３を備えている。また、ネットワーク装置情報データベース１０３が、点線で示す専用配線やネットワークなどにより、各計測パケット送受信・推定装置に接続している。
【００３３】
本実施の形態においても、図１の装置構成と同様に、各計測パケット送受信・推定装置間で計測パケットを送受信させることにより、各計測パケット送受信・推定装置２点間の遅延値とこれらの間に存在するノードの数を計測する。計測結果は、図４中点線で示す専用配線やネットワークなどにより各計測パケット送受信・推定装置間で交換され、各計測パケット送受信・推定装置は、自身の計測結果以外にも他の計測パケット送受信・推定装置の計測結果を含め全て共通に保有できる。
【００３４】
図４に示した装置構成を用いてネットワーク構成を推定する場合、前述した図２を用いて説明した方法、また図５を用いて説明した方法を、いずれか１つの計測パケット送受信・推定装置で行い、これら各々に接続された表示装置で結果を表示するようにすればよい。また、処理を分散して複数の計測パケット送受信・推定装置で行い、得られた部分推定結果を合わせて表示装置４０３に表示するようにしてもよい。
【００３５】
＜実施の形態３＞
以下、本発明の他の形態について説明する。本実施の形態では、図６に示すように、複数の遅延計測パケット送受信装置６０１を、計測対象ネットワーク６１０を挟んで対向して配置し、各対の片方の遅延計測パケット送受信装置６０１から対向する遅延計測パケット送受信装置６０１へ、遅延計測パケットを送信すことにより、各々対向する遅延計測パケット送受信装置６０１間のパケット転送遅延を得る。
【００３６】
つぎに、図７に示すように、遅延計測パケット送受信装置の対の数で、計測対象ネットワークを縦横の線で区切る。ここで、細かく区切られた一つの矩形領域をメッシュと呼ぶ。また、前提として、各メッシュを通過するときの遅延値は、左右上下で同一であるとし、各メッシュを通過するときの遅延値に数段階の値を設ける。図７では、１，２，３，４単位時間の４段階の遅延値のいずれかを、各メッシュがとるものとする。
【００３７】
上記前提の元に、図６に示す構成により、各遅延計測パケット送受信装置で計測した縦横方向の遅延値は、各メッシュの縦方向および横方向の遅延時間の和を表すことになる。このことから、計測によって求めた遅延値から、個々のメッシュの遅延値を決定することができる。例えば、図７では、縦横１０個のメッシュで構成されているので、計測遅延値が１０であった場合、この並びのメッシュは全て遅延値１を取らねばならない。この状態の相当する並びとして、図７では、１，２行目や１、３，５，１０列目がある。
【００３８】
計測遅延値が１０より大きい場合は、この並びの中の１０個のメッシュの内１つ以上のメッシュが、遅延値１より大きな値をとることになる。例えば、遅延値が１２となる縦の並び（列）では、左から２列目のように、遅延値が３のメッシュ１個と遅延値１のメッシュ９個の場合と、左から４列目のように、遅延値が２のメッシュ２個と遅延値１のメッシュ８個の場合が存在する。ここで、横方向の並び（行）の計測遅延値と矛盾しないように、各メッシュの遅延を決定する必要があることを考慮すると、図７に示すように、各メッシュの遅延値の分布が得られる。
【００３９】
この遅延値の分布図は、地理的な距離ではなく、遅延値を縦横軸にとった２次元空間を表している。この分布図により、どの領域に遅延が大きい箇所が存在するか把握することができる。また、以上のことは、各メッシュに１，２，３，４のいずれかの値を割り当てる問題ととらえることができ、一般的なスケジュール間題として、例えば参考文献（Ｌ．Ｓｃｈｅａｇｅ著（新村、高森訳）実践数理計画法、朝倉書店）に示されている線形計画法を用いて機械的に解を得ることができる。また、本実施の形態は、図６の装置構成ではなく、図４で示したと同様な別装置構成でも実施可能である。
【００４０】
＜実施の形態４＞
以下、本発明の他の形態について説明する。計測対象のネットワークが、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）網であり、ＩＣＭＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の規定の標準化されている一部または全部の計測パケットを通さない場合がある。このような場合、ＵＤＰ（Ｕｓｅｒ  Ｄａｔａｇｒａｍ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）形式を用い、通常のユーザパケットを計測パケットとして用い、計測パケット送受信装置同士が転送遅延を計測するようにすればよい。
【００４１】
ＩＣＭＰパケットであるかＵＤＰパケットであるかは、ＩＰパケットのヘッダ内にある８ビットのプロトコルフィールドの値を見ることで判断される。プロトコルフィールドの値が、十進値で１であればＩＣＭＰパケットであり、１７であればＵＤＰである。計測対象ネットワーク内にあるネットワーク装置が、この値によってＩＣＭＰパケットを認識して通さないようにしている場合は、ＵＤＰ形式のパケットを計測パケットとして用いることにより、上記ネットワーク装置を通過することが可能となり、結果として計測パケット送受信装置同士で情報交換が可能となる。
【００４２】
計測パケット送受信装置の間で交換する情報は、ＵＤＰ形式のパケットにペイロードとして格納すればよい。図８に示すように、計測パケット送受信装置８０１から計測パケットが送信された時刻（送信時刻１）と、計測パケット送受信装置８０２がそのパケットを受けた時刻（受信時刻２）、および計測パケット送受信装置８０２から計測パケット送受信装置８０１への応答パケットを送信したときの時刻（送信時刻２）を、ＵＰＤ形式の計測パケット８０３，応答計測パケット８０４のペイロード部８０３ａ，８０４ａに格納する。
【００４３】
これにより、ペイロード部８０３ａに格納したデータと、８０４ａに格納されているデータとにより、計測パケット送受信装置８０１から計測パケット送受信装置８０２のパケット伝送遅延（受信時刻２−送信時刻１）、計測パケット送受信装置８０２内のパケット処理遅延（受信時刻２−受信時刻１）、および計測パケット送受信装置８０２から計測パケット送受信装置８０１のパケット伝送遅延（受信時刻２−計測パケット送受信装置８０１の現時刻）を、計測パケット送受信装置８０１により求めることができる。
【００４４】
また、計測パケット送受信装置８０１が、計測パケット８０３を送出する時に、ＩＰヘッダに書き込んだものと同一のＴＴＬ値を、ペイロード部８０３ａに格納すれば、２つの計測パケット送受信装置間にあるネットワーク装置の数がわかる。前述したように、ＩＰパケットのヘッダに含まれるＴＴＬの値は、ルータなどを通過するたびに１つずつ減らされていく。したがって、計測パケット送受信装置８０２で受け取った計測パケット８０３のＩＰヘッダ内のＴＴＬ値と、ペイロード部８０３ａに格納されているＴＴＬ値の差を計算すれば、計測パケット送受信装置８０１から計測パケット送受信装置８０２の間に存在する、ルータなどのネットワーク装置の数を求めることができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、通信ネットワークに接続されている未知のネットワーク装置の接続状態が推定できるようになるので、例えば、未知な通信ネットワークの輻輳箇所や故障を回避するようにデータパケットの送出量や経路を自分の端末やネットワーク接続機器を制御することによって適切に行うことができるなど、効率的なネットワーク運用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における通信ネットワーク構成推定装置の構成を示す構成図である。
【図２】本発明の実施の形態における通信ネットワーク構成推定方法を説明するためのフローチャートと説明図である。
【図３】本発明の実施の形態における通信ネットワーク構成推定方法を説明するための説明図である。
【図４】本発明の他の形態における通信ネットワーク構成推定装置の構成を示す構成図である。
【図５】本発明の他の形態における通信ネットワーク構成推定方法を説明するための説明図である。
【図６】本発明の他の形態における通信ネットワーク構成推定装置の構成を示す構成図である。
【図７】本発明の他の形態における通信ネットワーク構成推定方法を説明するための説明図である。
【図８】本発明の他の形態における通信ネットワーク構成推定装置の構成を示す構成図である。
【符号の説明】
１０１ａ…計測パケット送受信装置Ａ、１０１ｂ…計測パケット送受信装置Ｂ、１０１ｃ…計測パケット送受信装置Ｃ、１０１ｄ…計測パケット送受信装置Ｄ、１０２…計算表示装置、１０３…ネットワーク装置情報データベース、１１０…計測対象ネットワーク。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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