(57)【要約】【課題】  ネットワークリンクの経路情報を把握し、その把握した経路情報に各ユーザセッションから測定した品質情報を反映し管理することによって、ネットワーク内の輻輳状態をネットワークリンク単位に把握する。【解決手段】  トポロジ管理手段３は、トポロジ情報からＤｉｊｋｓｔｒａアルゴリズムを使用してエンドホスト７ａ，７ｂ間の経路情報を推定する。経路測定手段２ａは、エンドホスト７ａ，７ｂの情報及び経路情報を、輻輳判定手段５へ通知する。品質測定手段４ａ、４ｂは、定期的にネットワークレベルまたはアプリケーションレベルでの品質を測定し、閾値とを比較して品質を評価し、品質測定結果を輻輳判定手段５へ通知する。輻輳判定手段５は、エンドホスト情報、経路情報及び品質測定結果を保持し、全セッション数のうち異常セッション数が占める比率と閾値とを比較し、ネットワークにおけるリンク（ルータ間）の輻輳を判定する。【選択図】  図１
2006174156.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークに接続されるエンドホストと、該エンドホスト間のネットワーク上に設けられた１台以上の通信装置とを備えたシステムの下で、エンドホスト間の通信経路を測定する経路測定手段と、ネットワークの通信品質を測定する品質測定手段と、ネットワークの輻輳を判定する輻輳判定手段とがそれぞれ前記エンドホスト及び１台以上の通信装置のいずれかに設けられ、前記エンドホスト間通信におけるネットワーク輻輳規模を判定する方法であって、
経路測定手段が、エンドホスト間通信におけるネットワークリンクの通信経路をセッション単位に測定する経路測定ステップと、
品質測定手段が、エンドホスト間通信におけるネットワークの通信品質をセッション単位に測定する品質測定ステップと、
輻輳規模手段が、前記測定された通信経路と通信品質とに基づいて、ネットワークリンクの通信品質をセッション単位に求め、エンドホスト間通信におけるネットワーク輻輳規模を判定する輻輳判定ステップと、
を有することを特徴とするネットワーク輻輳規模判定方法。
【請求項２】
さらに、ネットワークのトポロジ情報を管理するトポロジ管理手段が設けられ、
前記経路測定ステップは、トポロジ管理手段が、定期的にルータを含むネットワーク上の通信装置からトポロジ情報を収集し、経路測定手段が、前記トポロジ情報に基づいて通信経路を測定する
ことを特徴とする請求項１に記載のネットワーク輻輳規模判定方法。
【請求項３】
前記経路測定ステップは、経路測定手段が、対向するエンドホストに対して直接的に経路を検索して通信経路を測定する
ことを特徴とする請求項１に記載のネットワーク輻輳規模判定方法。
【請求項４】
前記経路測定ステップにおいて、請求項１の経路測定手段が通信経路を測定し、請求項２のトポロジ管理手段がトポロジ情報を収集し、請求項３の経路測定手段が対向するエンドホストに対して直接的に経路を検索するタイミングを、セッションの開始時または定期的とする
ことを特徴とする請求項１から３までのいずれか一項に記載のネットワーク輻輳規模判定方法。
【請求項５】
前記品質測定ステップは、品質測定手段が、通信品質をネットワークレベルまたはアプリケーションレベルで閾値と比較して測定する
ことを特徴とする請求項１から４までのいずれか一項に記載のネットワーク輻輳規模判定方法。
【請求項６】
前記輻輳判定ステップは、輻輳判定手段が、前記測定された通信経路と通信品質とに基づいて、ネットワークリンク単位の全体、正常及び異常セッション数と少なくとも１つ以上のこれらに対する閾値とを比較し、ネットワーク輻輳規模を判定する
ことを特徴とする請求項１から５までのいずれか一項に記載のネットワーク輻輳規模判定方法。
【請求項７】
前記輻輳判定ステップは、輻輳判定手段が、さらに、輻輳問合せ要求を受信し、ネットワーク輻輳規模の判定結果を応答する
ことを特徴とする請求項１から６までのいずれか一項に記載のネットワーク輻輳規模判定方法。
【請求項８】
ネットワークに接続されるエンドホストと、該エンドホスト間のネットワーク上に設けられた１台以上の通信装置とを備え、前記エンドホスト間通信におけるネットワーク輻輳規模を判定するシステムであって、
エンドホスト間通信におけるネットワークリンクの通信経路をセッション単位に測定する経路測定手段と、
エンドホスト間通信におけるネットワークの通信品質をセッション単位に測定する品質測定手段と、
前記測定された通信経路と通信品質とに基づいて、ネットワークリンクの通信品質をセッション単位に求め、エンドホスト間通信におけるネットワーク輻輳規模を判定する輻輳判定手段とを備え、
前記経路測定手段と、品質測定手段と、輻輳判定手段とがそれぞれ前記エンドホスト及び１台以上の通信装置のいずれかに設けられている
ことを特徴とするネットワーク輻輳規模判定システム。
【請求項９】
さらに、ルータを含むネットワーク上の通信装置からトポロジ情報を定期的に収集して管理するトポロジ管理手段を備え、
前記経路測定手段は、前記収集されたトポロジ情報に基づいて通信経路を測定する
ことを特徴とする請求項８に記載のネットワーク輻輳規模判定システム。
【請求項１０】
前記経路測定手段は、対向するエンドホストに対して直接的に経路を検索して通信経路を測定する
ことを特徴とする請求項８に記載のネットワーク輻輳規模判定システム。
【請求項１１】
請求項８の経路測定手段が通信経路を測定し、請求項９のトポロジ管理手段がトポロジ情報を収集し、請求項１０の経路測定手段が対向するエンドホストに対して直接的に経路を検索するタイミングを、セッションの開始時または定期的とする
ことを特徴とする請求項８から１０までのいずれか一項に記載のネットワーク輻輳規模判定システム。
【請求項１２】
前記品質測定手段は、通信品質をネットワークレベルまたはアプリケーションレベルで閾値と比較して測定する
ことを特徴とする請求項８から１１までのいずれか一項に記載のネットワーク輻輳規模判定システム。
【請求項１３】
前記輻輳判定手段は、前記測定された通信経路と通信品質とに基づいて、ネットワークリンク単位の全体、正常及び異常セッション数と少なくとも１つ以上のこれらに対する閾値とを比較し、ネットワーク輻輳規模を判定する
ことを特徴とする請求項８から１２までのいずれか一項に記載のネットワーク輻輳規模判定システム。
【請求項１４】
前記輻輳判定手段は、さらに、輻輳問合せ要求を受信し、ネットワーク輻輳規模の判定結果を応答する
ことを特徴とする請求項８から１３までのいずれか一項に記載のネットワーク輻輳規模判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＰネットワークにおいて、アプリケーション品質またはトランスポート品質を測定し、その品質測定結果とトポロジ情報とを組み合わせて管理することにより、リンク単位に輻輳規模の把握を行うネットワーク輻輳判定方法及びシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年のユーザのブロードバンド化に伴い、インターネット上のコンテンツは、ストリーム配信、ＶｏＩＰ、テレビ会議等のリッチコンテンツの需要が高まりつつある。しかし、現在のインターネット接続ユーザは、様々な端末をネットワーク環境に接続することでサービスを利用している。また、その多くのユーザは、通信帯域幅や通信遅延等に関する品質保証がない、いわゆるベストエフォート型のサービスを利用している。このため、ユーザからのアクセスがある点に集中した場合は、パケット損失等の品質劣化が発生しアプリケーションの品質にも影響が出てしまう。
【０００３】
そのため、現在、ストリーム配信やＶｏＩＰ、テレビ会議等についてリアルタイムアプリケーション品質の維持及び向上を図るために、ユーザの受信品質を集約してネットワークの輻輳規模を判定し、その結果によって収容制限やレート制御等の品質制御技術を実施する方式の検討（例えば、特許文献１、非特許文献１、２）が進められている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−４８５６５号公報
【非特許文献１】広野正巳、植松芳彦、“ユーザ間公平性・優先度を考慮した映像配信レート制御方式の検討”、信学技報  ＣＳ２００３−１２４、ｐｐ．１−４
【非特許文献２】広野正巳、鎌田このみ、吉村康彦、植松芳彦、“ＦＥＣ修復状態分布分析に基づくＮＷ輻輳規模判定法”、２００４年、電子情報通信学会通信ソサエティ大会、Ｂ−７−２３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来方式による輻輳判定のための受信品質の集約方法は、ネットワークを任意の点で区分したネットワークエリアをユーザと関連付けして静的に設定する方法で検討されており、ネットワークトポロジを把握して管理していない。そのため、従来方式は、例えば、通信先がサーバとなるストリーム配信のような固定された状態で、構成がスター網等のように単純な場合には、動作可能であるが、通信先が変更されるテレビ会議のような固定されていない状態で、構成が複雑な場合には、動作が困難になる。また、実際のネットワークトポロジを把握していないため、リンク単位に輻輳把握を実施しておらず、ネットワークエリアとして設定された何点かのエリアに区分された単位で輻輳把握を実施している。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ネットワークリンクの経路情報を把握し、その把握した経路情報に各ユーザセッションから測定した品質情報を反映し管理することによって、ネットワーク内の輻輳状態をネットワークリンク単位に把握することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、経路測定手段、品質測定手段及び輻輳判定手段を備えたエンドホスト間通信に用いるネットワーク輻輳規模判定方法及びシステムであって、経路測定手段が、エンドホスト間セッションの通過リンク情報を測定して輻輳判定手段に通知し、品質測定手段が、エンドホスト間通信におけるネットワークの通信品質を測定して品質判定結果を輻輳判定手段に通知し、輻輳判定手段が、経路測定手段から通知されたセッションの通過リンク情報と品質測定手段から通知された品質判定結果とを保持し、セッションの通過リンク単位に品質判定結果を反映し、リンク単位のネットワーク輻輳規模を判定することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、経路測定手段が、ルート検索に対する各ネットワークノード（ネットワーク上の通信装置）からの応答情報に基づいて測定したエンドホスト間セッションの通過リンク情報を輻輳判定手段に通知することを特徴とする。また、本発明は、さらにトポロジ管理手段を備え、経路測定手段が、トポロジ管理手段により収集されたトポロジ情報に基づいてエンドホスト間セッションの通過リンク情報を測定し、輻輳判定手段に通知することを特徴とする。また、本発明は、経路測定手段が通信経路を測定しまたはルート検索を行い、トポロジ管理手段がトポロジ情報を収集するタイミングを、セッションの開示時または定期的とすることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、品質測定手段が、例えばネットワークノードやエンドホスト内で動作するアプリケーション等より受信帯域、パケット受信／パケット再送／パケットロス、遅延、フレームレート、バッファ量等のうちの少なくとも１つ以上のネットワークレベルまたはアプリケーションレベルでの通信品質を測定し、閾値と比較することによってセッション単位の品質判定を行うことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、輻輳判定手段が、ネットワークリンク単位の全体、正常及び異常セッション数と少なくとも１つ以上のこれらに対する閾値とを比較し、ネットワーク輻輳規模を判定することを特徴とする。また、本発明は、輻輳判定手段が、輻輳問合せ要求を受信し、ネットワーク輻輳規模の判定結果を応答することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ネットワーク内のリンク単位に輻輳点を把握し、輻輳規模を把握することが可能となる。また、収容制限及び迂回制御等の他の品質制御方式と組み合わせることによって、エンドホストの品質へ影響が発生する前にリンク単位に輻輳状態を検知し、他の制御のトリガーとすることによって、ネットワーク品質の安定化が実現可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す好適実施例に基づいて、詳細に説明する。尚、以下の説明では、ネットワークノードからトポロジ情報を収集する方法としてＯＳＰＦ（Ｏｐｅｎ  Ｓｈｏｒｔｅｓｔ  Ｐａｔｈ  Ｆｉｒｓｔ）プロトコルを、エンドホスト間経路を把握する方法としてＳＰＦ（Ｓｈｏｒｔｅｓｔ  Ｐａｔｈ  Ｆｉｎｄ）アルゴリズムをそれそれ利用し記述しているが、本発明はもちろんこれに限定されるものではない。これ以外の、ネットワークトポロジ情報の収集手段や経路把握手段も本発明の範疇である。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明の第１の実施例を説明するためのネットワーク輻輳規模判定システムの概略構成図である。このネットワーク輻輳規模判定システムは、エンドホスト７ａ，７ｂ、ネットワーク管理サーバ８及びネットワーク６から構成される。エンドホスト７ａ，７ｂは、所定の処理を実行する通信アプリケーション手段（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）１ａ，１ｂ、ネットワーク６の品質を測定する品質測定手段４ａ，４ｂ、及び、エンドホスト７ａ，７ｂ間の通信経路を測定する経路測定手段２ａ，２ｂをそれぞれ備えている。ネットワーク管理サーバ８は、ネットワーク６のトポロジ情報を管理するトポロジ管理手段３、及び、ネットワーク６におけるリンク間の輻輳を判定する輻輳判定手段５を備えている。エンドホスト７ａ，７ｂは、同一端末内または外部端末内に設置された品質測定手段４ａ、４ｂを介してネットワーク６に接続され、エンドホスト間で通信を行う。
【００１４】
ネットワーク管理サーバ８のトポロジ管理手段３は、ネットワーク６に接続され、ＯＳＰＦプロトコルを利用し、Ｎｅｉｇｈｂｏｒルータ（図示せず）との間でＬＳＡ（Ｌｉｎｋ−Ｓｔａｔｅ  Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｍｅｎｔ）を送受信することにより、リンクステートデータベース（トポロジ情報）を作成する。図５及び図６は、図４に示すネットワーク構成の下で、トポロジ管理手段３が管理するトポロジ情報の例を示している。図４において、Ｕｓｅｒ１〜１０は図１に示したエンドホストに相当し、ＲＴ１〜７はルータを、Ｎ１〜７はネットワークを、ＲＴ１〜７の左右に付された数字はコストを示している。図５は、図４に示したネットワーク構成におけるネットワーク管理テーブルの図である。このネットワーク管理テーブルは、ネットワークアドレス、ルータＩＤ、及びルータからネットワークへのコストの情報を有している。図６は、図４に示したネットワーク構成におけるリンク管理テーブルの図である。このリンク管理テーブルは、ルータＩＤ（Ｓｏｕｒｃｅ及びＮｅｘｔＨｏｐ）及びＳｏｕｒｃｅからＮｅｘｔＨｏｐへのコストの情報を有している。ここで、リンク（ネットワークリンク）とは、エンドホスト７ａ，７ｂ間の通信経路において、隣接するルータ間の通信経路をいう。このように、トポロジ管理手段３は、図５及び図６に示したトポロジ情報から成るネットワーク管理テーブル及びリンク管理テーブルを管理する。
【００１５】
エンドホスト７ａ内の通信アプリケーション手段１ａが動作すると、通信アプリケーション１ａ，１ｂ間のセッションが開始する。このセッションが開始する前に、エンドホスト７ａの経路測定手段２ａは、エンドホスト７ａ，７ｂのＩＰアドレスを付与した経路問合せ要求を、ネットワーク管理サーバ８のトポロジ管理手段３へ通知する。トポロジ管理手段３は、経路測定手段２ａから経路問合せ要求を受信すると、図５及び図６に示したネットワーク管理テーブル及びリンク管理テーブルのトポロジ情報からＤｉｊｋｓｔｒａアルゴリズムを使用してエンドホスト７ａ，７ｂ間の経路を推定し、推定した経路情報を経路測定手段２ａへ通知する。経路測定手段２ａは、トポロジ管理手段３から経路情報を受信すると、ＩＰアドレス等のエンドホスト７ａ，７ｂの情報及び経路情報を、輻輳判定手段５へ通知する。
【００１６】
セッション開始後、エンドホスト７ａ，７ｂの品質測定手段４ａ、４ｂは、定期的に受信帯域、パケット受信／パケット再送／パケットロス、遅延、フレームレート、バッファ量等のうちの少なくとも１つ以上のネットワークレベルまたはアプリケーションレベルでの品質を測定し、この測定結果と閾値とを比較してネットワーク６の品質を評価し、この品質測定結果を輻輳判定手段５へ通知する。ここで、ネットワークレベルの品質とは、品質測定手段４ａ，４ｂがエンドホスト７ａ，７ｂとは異なるネットワーク６上の外部端末内に設置された場合の通信品質をいい、アプリケーションレベルの品質とは、品質測定手段４ａ，４ｂがエンドホスト７ａ，７ｂと同一の端末内に設けられた場合の通信品質をいう。
【００１７】
輻輳判定手段５は、経路測定手段２ａからエンドホスト情報及び経路情報を、品質測定手段４ａから品質測定結果を受信すると、これらの情報を保持する。図７は、図４に示したネットワーク構成において、輻輳判定手段５が保持するユーザ管理テーブルの例を示している。このユーザ管理テーブルは、送信元・送信先ユーザＩＤまたはＩＰアドレス、経路情報、及び品質測定結果を有している。ここで、送信元・送信先ユーザＩＤまたはＩＰアドレスはエンドホスト情報に相当する。図７を参照して、例えば、エンドホストがＵｓｅｒ１及びＵｓｅｒ６の場合、エンドホスト情報として、送信元ユーザＩＤが「Ｕｓｅｒ１」、送信先ユーザＩＤが「Ｕｓｅｒ６」、経路情報が「ＲＴ１→ＲＴ３→ＲＴ６→ＲＴ５＝＞Ｎ４」品質測定結果が「ＮＧ」である。また、品質測定結果は、ユーザ管理テーブルに加えてリンク管理テーブルにも品質情報として保持される。図８は、輻輳判定手段５が保持するリンク管理テーブルの例を示している。このリンク管理テーブルは、ルータＩＤ、全セッション数、正常セッション数、異常セッション数、及び異常比率を有している。図４において、Ｕｓｅｒ６、Ｕｓｅｒ７、Ｕｓｅｒ８で品質測定結果が異常（ＮＧ）となる場合、輻輳判定手段５は、ユーザ管理テーブルの品質測定結果（品質）及び経路情報（Ｒｏｕｔｅ）より、リンク管理テーブルの該当するリンクのセッション数を更新する。図８を参照して、例えば、ルータがＲＴ１（Ｓｏｕｒｃｅ）及びＲＴ３（ＮｅｘｔＨｏｐ）の場合（上から２行目）、図７の上から１行目及び３行目の経路情報が「ＲＴ１→ＲＴ３」であり、１行目が品質ＮＧ、３行目が品質ＯＫだから、全セッション数は「２」、正常セッション数は「１」、異常セッション数は「１」、異常比率は５０となる。
【００１８】
また、輻輳判定手段５は、定期的にリンク管理テーブルから、全セッション数のうち異常セッション数が占める比率（異常比率）と閾値とを比較し、ネットワークリンク（ルータ間）の輻輳を判定する。本実施例において輻輳判定の閾値を８０％とした場合、図８に示したリンク管理テーブルでは、リンクＲＴ２→ＲＴ３及びＲＴ６→ＲＴ５は閾値８０％より大きな値となるため、そのリンクは輻輳していると判定する。しかし、リンクＲＴ２→ＲＴ３の様にサンプル数が少ない（サンプル数は１）場合は、１セッションの品質測定結果が輻輳判定に大きく影響するため、ネットワークの輻輳ではない原因で品質劣化が発生している場合でも、ネットワークにおけるリンク間が輻輳していると判定してしまう。そのため、異常セッション数の閾値に加え、リンク内の全セッション数に対する閾値を設け、全セッション数が閾値以上の場合のみ、輻輳判定を行うことで対処する。本実施例において、全セッション数に対する閾値を２とした場合、図８に示したリンク管理テーブルでは、リンクＲＴ６→ＲＴ５のみが輻輳状態と判定されることとなる。
【００１９】
また、輻輳判定手段５は、外部システムからの要求に対して各リンク単位の輻輳状態や、エンドホスト間経路が輻輳したリンクを通過するか等の回答を行うことが可能であり、例えば、輻輳状態であるリンクを通知することによる経路の迂回制御や、エンドホスト間通過リンク輻輳時にはセッションのレート制御や受付制御を実施することが可能となる。
【実施例２】
【００２０】
図２は、本発明の第２の実施例を説明するためのネットワーク輻輳規模判定システムの概略構成図である。このネットワーク輻輳規模判定システムは、実施例１と同様に、エンドホスト７ａ，７ｂ、ネットワーク管理サーバ８及びネットワーク６から構成される。エンドホスト７ａ，７ｂは、通信アプリケーション手段１ａ，１ｂ、及び品質測定手段４ａ，４ｂをそれぞれ備えている。ネットワーク管理サーバ８は、トポロジ管理手段３、経路測定手段２ｃ、及び輻輳判定手段５を備えている。エンドホスト７ａ，７ｂは、同一端末内または外部端末内に設置された品質測定手段４ａ、４ｂを介してネットワーク６に接続され、エンドホスト間で通信を行う。
【００２１】
ネットワーク管理サーバ８のトポロジ管理手段３はネットワーク６に接続され、ＯＳＰＦプロトコルを利用しＮｅｉｇｈｂｏｒルータとのＬＳＡの送受信により、図５及び図６に示したネットワーク管理テーブル及びリンク管理テーブルから成るリンクステートデータベース（トポロジ情報）を作成する。トポロジ管理手段３の機能は、実施例１に説明した機能と同様である。
【００２２】
エンドホスト７ａ内の通信アプリケーション手段１ａが動作すると、通信アプリケーション１ａ，１ｂ間のセッションが開始する。セッション開始後、エンドホスト７ａ，７ｂの品質測定手段４ａ、４ｂは、定期的に受信帯域、パケット受信／パケット再送／パケットロス、遅延、フレームレート、バッファ量等のうちの少なくとも１つ以上のネットワークレベルまたはアプリケーションレベルでの品質を測定し、この測定結果と閾値とを比較してネットワーク６の品質を評価し、この品質測定結果にエンドホスト７ａ，７ｂのＩＰアドレスを付与して輻輳判定手段５へ通知する。
【００２３】
輻輳判定手段５は、品質測定手段４ａ，４ｂから品質測定結果及びエンドホストのＩＰアドレスを受信すると、エンドホスト７ａ、７ｂのＩＰアドレスを付与した経路問合せ要求を、経路測定手段２ｃを経由してトポロジ管理手段３へ出力する。トポロジ管理手段３は、経路測定手段２ｃから経路問合せ要求を入力すると、図５及び図６に示したネットワーク管理テーブル及びリンク管理テーブルのトポロジ情報からＤｉｊｋｓｔｒａアルゴリズムを使用してエンドホスト７ａ，７ｂ間の経路を推定し、推定した経路情報を、経路測定手段２ｃを経由して輻輳判定手段５へ出力する。この場合、輻輳判定手段５がトポロジ管理手段３へ出力する経路問合せ要求のタイミングは、品質測定手段４ａ，４ｂから品質測定結果を受信する毎、または当該セッションの初回の品質測定結果を受信した時（図７のユーザ管理テーブルに当該セッションの経路情報が無い場合）としてもよい。
【００２４】
また、輻輳判定手段５は、経路測定手段２ｃから経路情報を入力すると、品質測定手段４ａ，４ｂから受信した品質測定結果及びエンドホスト情報、並びに経路測定手段２ｃから入力した経路情報を保持する。図７は、図４に示したネットワーク構成において、輻輳判定手段５が保持するユーザ管理テーブルの例を、図８は、リンク管理テーブルの例を示している。すなわち、輻輳判定手段５は、実施例１と同様に、これらの管理テーブルを保持する。また、輻輳制御手段５は、品質測定結果が異常（ＮＧ）の場合、ユーザ管理テーブルの品質測定結果（品質）及び経路情報（Ｒｏｕｔｅ）より、リンク管理テーブルの該当するリンクのセッション数を更新する。尚、図７のユーザ管理テーブル及び図８のリンク管理テーブルについては、実施例１にて説明済みであるから、ここでは詳細な説明を省略する。
【００２５】
また、輻輳判定手段５は、定期的にリンク管理テーブルから、全セッション数のうち異常セッション数が占める比率（異常比率）と閾値とを比較し、ネットワークにおけるリンク（ルータ間）の輻輳を判定する。本実施例において輻輳判定の閾値を８０％とした場合、実施例１と同様に、図８に示したリンク管理テーブルでは、リンクＲＴ２→ＲＴ３及びＲＴ６→ＲＴ５は閾値８０％より大きな値となるため、そのリンクは輻輳していると判定する。しかし、リンクＲＴ２→ＲＴ３の様にサンプル数が少ない場合は、輻輳でないと判断する。つまり、実施例１と同様に、リンク内の全セッション数に対する閾値を設け、全セッション数が閾値以上の場合のみ、輻輳判定を行う。
【００２６】
また、輻輳判定手段５は、外部システムからの要求に対して各リンク単位の輻輳状態や、エンドホスト間経路が輻輳したリンクを通過するか等の回答を行うことが可能であり、例えば、輻輳状態であるリンクを通知することによる経路の迂回制御や、エンドホスト間通過リンク輻輳時にはセッションのレート制御や受付制御を実施することが可能となる。
【実施例３】
【００２７】
図３は、本発明の第３の実施例を説明するためのネットワーク輻輳規模判定システムの概略構成図である。このネットワーク輻輳規模判定システムは、実施例１及び２と同様に、エンドホスト７ａ，７ｂ、ネットワーク管理サーバ８及びネットワーク６から構成される。エンドホスト７ａ，７ｂは、通信アプリケーション手段１ａ，１ｂ、経路測定手段２ａ，２ｂ、及び品質測定手段４ａ，４ｂをそれぞれ備えている。ネットワーク管理サーバ８は輻輳判定手段５を備えている。エンドホスト７ａ，７ｂは、同一端末内または外部端末内に設置された品質測定手段４ａ、４ｂを介してネットワーク６に接続され、エンドホスト間で通信を行う。
【００２８】
エンドホスト７ａ内の通信アプリケーション手段１ａが動作すると、通信アプリケーション１ａ，１ｂ間のセッションが開始する。このセッションが開始する前に、エンドホスト７ａの経路測定手段２ａは、エンドホスト７ｂへ向けて経路検索を実施する。具体的には、経路測定手段２ａは、ｔｒａｃｅｒｏｕｔｅコマンド等、ＩＰヘッダのＴＴＬ（Ｔｉｍｅ  Ｔｏ  Ｌｉｖｅ）を１から増加させながら、ＩＰパケットを対象のエンドホスト７ｂまで送信するような、経路を測定する方式を利用することにより、経路検索を実施する。経路測定手段２ａは、経路検索によってエンドホスト間の経路を把握し、ＩＰアドレス等のエンドホスト７ａ，７ｂの情報及び経路情報を輻輳判定手段５へ通知する。
【００２９】
セッション開始後、エンドホスト７ａ，７ｂの品質測定手段４ａ、４ｂは、定期的に受信帯域、パケット受信／パケット再送／パケットロス、遅延、フレームレート、バッファ量等のうちの少なくとも１つ以上のネットワークレベルまたはアプリケーションレベルでの品質を測定し、この測定結果と閾値とを比較してネットワーク６の品質を評価し、この品質測定結果を輻輳判定手段５へ通知する。
【００３０】
また、輻輳判定手段５は、経路測定手段２ａからエンドホスト情報及び経路情報を、品質測定手段４ａから品質測定結果を受信すると、これらの情報を保持する。図７は、図４に示したネットワーク構成において、輻輳判定手段５が保持するユーザ管理テーブルの例を、図８は、リンク管理テーブルの例を示している。すなわち、輻輳判定手段５は、実施例１及び２と同様に、図７に示したユーザ管理テーブル及び図８に示したリンク管理テーブルを保持する。また、輻輳制御手段５は、品質測定結果が異常（ＮＧ）の場合、ユーザ管理テーブルの品質測定結果（品質）及び経路情報（Ｒｏｕｔｅ）より、リンク管理テーブルの該当するリンクのセッション数を更新する。尚、図７のユーザ管理テーブル及び図８のリンク管理テーブルについては、実施例１にて説明済みであるから、ここでは詳細な説明を省略する。
【００３１】
また、輻輳判定手段５は、定期的にリンク管理テーブルから、全セッション数のうち異常セッション数が占める比率（異常比率）と閾値とを比較し、ネットワークにおけるリンク間（ルータ間）の輻輳を判定する。本実施例において輻輳判定の閾値を８０％とした場合、実施例１及び実施例２と同様に、図８に示したリンク管理テーブルでは、リンクＲＴ２→ＲＴ３及びＲＴ６→ＲＴ５は閾値８０％より大きな値となるため、そのリンク間は輻輳していると判定する。しかし、リンクＲＴ２→ＲＴ３の様にサンプル数が少ない場合は、輻輳でないと判断する。つまり、実施例１及び２と同様に、リンク内の全セッション数に対する閾値を設け、全セッション数が閾値以上の場合のみ、輻輳判定を行う。
【００３２】
また、輻輳判定手段５は、外部システムからの要求に対して各リンク単位の輻輳状態や、エンドホスト間経路が輻輳したリンクを通過するか等の回答を行うことが可能であり、例えば、輻輳状態であるリンクを通知することによる経路の迂回制御や、エンドホスト間通過リンク輻輳時にはセッションのレート制御や受付制御を実施することが可能となる。
【００３３】
このように、実施例３では、実施例１及び２とは異なり、ネットワーク管理サーバ８が設置されるセンターシステムにトポロジ管理手段３を設ける必要がない、センターシステムの負荷低減が可能となる。
【００３４】
尚、上記のネットワーク輻輳規模判定システムにおいて、実施例１及び３では経路測定手段２ａ，２ｂ及び品質測定手段４ａ、４ｂをエンドホスト７ａ，７ｂ内に配置するようにしたが、それぞれゲートウェイ装置等のそれぞれ別の端末内に備える構成にしてもよい。また、実施例１では、トポロジ管理手段３及び輻輳判定手段５を１台のネットワーク管理サーバ８内に配置するようにしたが、それぞれ別の端末内に備える構成にしてもよい。また、実施例２では、トポロジ管理手段３、経路測定手段２ｃ及び輻輳判定手段５を１台のネットワーク管理サーバ８内に配置するようにしたが、それぞれ別の端末内に備える構成にしてもよい。
【００３５】
また、上記のネットワーク輻輳規模判定システムにおいて、実施例１では、セッションが開始する前に、経路測定手段２ａが経路問合せ要求をトポロジ管理手段３へ通知し、トポロジ管理手段３が経路を推定するようにした。また、実施例２では、セッション開始後の品質測定結果を受信した時に、輻輳判定手段５が経路問合せ要求を経路測定手段２ｃを経由してトポロジ管理手段３へ出力し、トポロジ管理手段３が経路を推定するようにした。また、実施例３では、セッションが開始する前に、経路測定手段２ａが経路検索を実施するようにした。この場合、経路測定情報２ａまたは輻輳判定手段５が経路問合せ要求を通知するタイミング、トポロジ管理手段３が経路を推定するタイミング、及び経路測定手段２ａが経路検索を実施するタイミングを、セッション開始時または定期的としてもよい。
【００３６】
また、図１〜３に示したネットワーク輻輳規模判定システムの品質測定手段４ａ，４ｂ、トポロジ管理手段３、経路測定手段２ａ〜２ｃ及び輻輳規模判定手段５は、これらに備える各機能を実現するソフトウェアを組み込んだコンピュータによってそれぞれ構成される。これらのソフトウェアは、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、磁気ディスク（フロッピィーディスク、ハードディスク等）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等）、半導体メモリなどの記憶媒体に格納して頒布することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１の実施例を説明するためのネットワーク輻輳規模判定システムの概略構成図である。
【図２】本発明の第２の実施例を説明するためのネットワーク輻輳規模判定システムの概略構成図である。
【図３】本発明の第３の実施例を説明するためのネットワーク輻輳規模判定システムのシステム構成図である。
【図４】トポロジ情報及び品質情報を説明するためのネットワーク構成を示す図である。
【図５】トポロジ情報を含むネットワーク管理テーブルの例を示す図である。
【図６】トポロジ情報を含むリンク管理テーブルの例を示す図である。
【図７】輻輳判定手段が保持するユーザ管理テーブルの例を示す図である。
【図８】輻輳判定手段が保持するリンク管理テーブルの例を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１ａ，１ｂ  通信アプリケーション手段
２ａ，２ｂ  経路測定手段
３  トポロジ管理手段
４ａ，４ｂ  品質測定手段
５  輻輳判定手段
６  ネットワーク
７ａ，７ｂ  エンドホスト
８  ネットワーク管理サーバ
【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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