(57)【要約】【解決手段】  本発明はＩＰネットワークの性能監視および診断フレームワーク内におけるサンプリングを精密化するよう適応する方法および装置を提供する。前記サンプリングの分析能を調整するよう適応するこの性能によって、関連ＩＰネットワーク分析における正確性および詳細を変化させることが可能となる。前記サンプリング分析能は、例えばパケット伝送速度の観点からのネットワーク上の負荷、その統計的分散、前記サンプリング手続きの複雑さとして定義できる。各サンプリングおよび分析手続きによって臨界指標と呼ばれる１若しくはそれ以上のネットワークパラメータが決定される。後続のサンプリングおよびアクションの決定はこれら臨界指標の決定に基づいて行なわれる。このように、種々の評価活動レベルは、当該活動レベルの状況内で確認および検出可能な条件によって定義される。フィードバック／フィードフォワード手続きを使用することにより、後続のサンプリング分析能を向上させることができる。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクティブプロービングによる第１のノードと第２のノードとの間のネットワーク経路におけるＩＰネットワーク性能の監視および診断を自動化およびスケーリングするための方法であって、
ａ）所定の分析レベルを有する所定のネットワークテストを起動するためのトリガーを受信する工程と、
ｂ）前記所定のネットワークテストを実行する工程であって、当該所定のネットワークテストは、前記第１のノードと前記第２のノードとの間で１若しくはそれ以上のパケットを伝送する工程と、前記１若しくはそれ以上のパケットの伝送特性に関する情報を収集する工程とを含むものである工程と、
ｃ）前記１若しくはそれ以上のパケットの伝送特性に基づいて１若しくはそれ以上の臨界指標を決定する工程と、
ｄ）前記所定の分析レベルに関連付けられた所定のセットの基準について前記１若しくはそれ以上の臨界指標を評価し、前記評価に基づいて前記所定の分析レベルまたは代替分析レベルを有する後続ネットワークテストを決定する工程と、
ｅ）前記後続ネットワークテストを実行する工程と
を有する方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、前記所定の分析レベルは複数の分析レベルから選択されるものである。
【請求項３】
請求項２記載の方法において、前記複数の分析レベルはそれぞれ、通常監視、強化監視、スポットテスト、基本テスト、完全テスト、およびスイートテストからなる群から選択されるものである。
【請求項４】
請求項１記載の方法において、前記１若しくはそれ以上のパケットは、前記ＩＰネットワークからの１若しくはそれ以上の所定の応答を生成するよう設定されているものである。
【請求項５】
請求項４記載の方法において、前記１若しくはそれ以上の所定の応答はそれぞれ、ＩＣＭＰエコー応答（Ｅｃｈｏ  Ｒｅｐｌｙ）パケット、ＩＣＭＰタイムスタンプ応答（Ｔｉｍｅｓｔａｍｐ  Ｒｅｐｌｙ）パケット、ＩＣＭＰポート到達不能（Ｐｏｒｔ  Ｕｎｒｅａｃｈａｂｌｅ）パケット、ＩＣＭＰのＴＴＬ時間超過メッセージ（Ｅｘｐｉｒｙ  ｍｅｓｓａｇｅ）、ＩＣＭＰフラグメンテーション要求但しＤＦ設定（Ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ  Ｒｅｑｕｉｒｅｄ  Ｂｕｔ  ＤＦ  Ｓｅｔ）メッセージ、ＴＣＰリセットパケット、ＵＤＰエコーパケット、ＡＣＫ応答、およびＳＹＮ応答からなる郡から選択されるものである。
【請求項６】
請求項１記載の方法において、前記１若しくはそれ以上のパケットはＩＣＭＰ、ＵＤＰ、若しくはＴＣＰを使って生成されるものである。
【請求項７】
請求項６記載の方法において、前記１若しくはそれ以上のパケットはＩＣＭＰエコーパケットである。
【請求項８】
請求項１記載の方法において、リモートエージェント、ソフトウェア、またはハードウェアは前記１若しくはそれ以上のパケットに対する応答を生成するものである。
【請求項９】
請求項１記載の方法において、前記所定のネットワークテストは、望ましい分析能で１若しくはそれ以上のＩＰネットワーク特性を生成する当該望ましい分析能に従ってパラメータ化されるものである。
【請求項１０】
請求項１記載の方法において、前記所定のネットワークテストは、望ましい分析能よりも高い分析能で１若しくはそれ以上のＩＰネットワーク特性を生成する当該望ましい分析能に従ってパラメータ化されるものである。
【請求項１１】
請求項９記載の方法において、前記１若しくはそれ以上のネットワーク特性はそれぞれ、一方向におけるビットレート、一方向における伝播遅延、一方向における遅延変動、一方向使用可能ビットレート、およびパケット損失からなる郡から選択されるものである。
【請求項１２】
請求項１１記載の方法において、前記１若しくはそれ以上のネットワーク特性はそれぞれ、当該特性の最大値、最小値、平均値、および標準偏差を評価することにより統計的に評価されるものである。
【請求項１３】
請求項１記載の方法において、前記所定のネットワークテストは、１若しくはそれ以上のパケットを伝送する工程と、前記工程に対する１若しくはそれ以上のＩＰネットワーク応答を受信する工程とを含むコマンドを有するものである。
【請求項１４】
請求項１３記載の方法において、前記所定のネットワークテストは、１若しくはそれ以上のコマンドを含むタスクを有するものである。
【請求項１５】
請求項１４記載の方法において、前記所定のネットワークテストは、１若しくはそれ以上のタスクを含むステージを有するものである。
【請求項１６】
請求項１５記載の方法において、前記所定のネットワークテストは、１若しくはそれ以上のステージを含むテストを有するものである。
【請求項１７】
請求項１６記載の方法において、前記所定のネットワークテストは、１若しくはそれ以上のテストを含むスイートを有するものである。
【請求項１８】
請求項１３の方法において、前記コマンドは単一パケットの伝送を含み、前記単一パケットは、サイズ、プロトコル、ＴＴＬ、およびＴＯＳからなる郡から選択される１若しくはそれ以上の変数によって特徴付けられるものである。
【請求項１９】
請求項１３記載の方法において、前記コマンドはパケットバーストの伝送を含むものである。
【請求項２０】
請求項１９記載の方法において、前記パケットバーストは、サイズ、プロトコル、ＴＴＬ、およびＴＯＳからなる郡から選択される１若しくはそれ以上の変数によって特徴付けられるパケットを有するものである。
【請求項２１】
請求項１３記載の方法において、前記コマンドはパケットストリームの伝送を含むものである。
【請求項２２】
請求項１３記載の方法において、前記所定のテストはある特定の期間に渡り、これにより１若しくはそれ以上のＩＰネットワーク特性を経時的に評価することが可能となるものである。
【請求項２３】
請求項２２記載の方法において、１若しくはそれ以上のＩＰネットワーク特性を経時的に評価する工程は、１若しくはそれ以上のＩＰネットワーク特性の不連続的変化を評価する工程を含むものである。
【請求項２４】
請求項２２記載の方法において、１若しくはそれ以上のＩＰネットワーク特性を経時的に評価する工程は、閾値に対する前記１若しくはそれ以上のＩＰネットワーク特性の変動率を評価する工程を含むものである。
【請求項２５】
請求項２４記載の方法において、１若しくはそれ以上のＩＰネットワーク特性を経時的に評価する工程は、前記１若しくはそれ以上のＩＰネットワーク特性の変動率の変化を評価する工程を含むものである。
【請求項２６】
請求項１５記載の方法において、前記所定のテストはテストシグネチャーの評価を可能にするものである。
【請求項２７】
請求項１７記載の方法において、前記所定のテストは時間シグネチャーの評価を可能にするものである。
【請求項２８】
請求項１記載の方法において、後続ネットワークテストを決定する工程は、前記１若しくはそれ以上の臨界指標における１若しくはそれ以上の閾値を比較する工程と、潜在的後続ネットワークテストを潜在的閾値比較の結果と相関させる決定木に基づいて前記後続ネットワークテストを決定する工程とを有するものである。
【請求項２９】
請求項１記載の方法において、前記方法は停止トリガーが受信されるまで反復されるものである。
【請求項３０】
アクティブプロービングによる第１のノードと第２のノードとの間のネットワーク経路におけるＩＰネットワーク性能の監視および診断を自動化しスケーリングするための装置であって、
ａ）所定の分析レベルを有する所定のネットワークテストを起動するトリガーを受信するための入力と、
ｂ）前記第１のノードと前記第２のノードとの間で１若しくはそれ以上のＩＰパケットを伝送する工程と、前記１若しくはそれ以上のＩＰパケットの伝送特性に関する情報を収集する工程とを含む前記所定のネットワークテストを実行するためのサンプリング機構と、
ｃ）前記１若しくはそれ以上のＩＰパケットの伝送特性に基づいて１若しくはそれ以上の臨界指標を決定し、さらに、前記所定の分析レベルに関連付けられた所定のセットの基準について前記１若しくはそれ以上の臨界指標を評価し、前記評価に基づいて前記所定の分析レベルまたは代替分析レベルを有する後続ネットワークテストを決定するための分析システムと
を有する装置。
【請求項３１】
請求項３０記載の装置において、前記サンプリングシステムは、前記１若しくはそれ以上のパケットによって前記ＩＰネットワークから１若しくはそれ以上の所定の応答が生成されるよう設定するものである。
【請求項３２】
請求項３１記載の装置において、前記１若しくはそれ以上の所定の応答はそれぞれ、ＩＣＭＰエコー応答（Ｅｃｈｏ  Ｒｅｐｌｙ）パケット、ＩＣＭＰタイムスタンプ応答（Ｔｉｍｅｓｔａｍｐ  Ｒｅｐｌｙ）パケット、ＩＣＭＰポート到達不能（Ｐｏｒｔ  Ｕｎｒｅａｃｈａｂｌｅ）パケット、ＩＣＭＰのＴＴＬ時間超過メッセージ（Ｅｘｐｉｒｙ  ｍｅｓｓａｇｅ）、ＩＣＭＰフラグメンテーション要求但しＤＦ設定メッセージ（Ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ  Ｒｅｑｕｉｒｅｄ  Ｂｕｔ  ＤＦ  Ｓｅｔ）、ＴＣＰリセットパケットと、ＵＤＰエコーパケット、ＡＣＫ応答、およびＳＹＮ応答からなる郡から選択されるものである。
【請求項３３】
請求項３０記載の装置において、前記サンプリングシステムはＩＣＭＰ、ＵＤＰまたはＴＣＰを使って前記１若しくはそれ以上のパケットを生成するものである。
【請求項３４】
請求項３３記載の装置において、前記サンプリングシステムはＩＣＭＰエコーパケットとして前記１若しくはそれ以上のパケットを生成するものである。
【請求項３５】
請求項３０記載の装置において、リモートエージェント、ソフトウェア、またはハードウェアは前記１若しくはそれ以上のパケットに対する応答を生成するものである。
【請求項３６】
請求項３０記載の装置において、前記所定のネットワークテストは、望ましい分析能で１若しくはそれ以上のＩＰネットワーク特性を生成する当該分析能に従ってパラメータ化されるものである。
【請求項３７】
請求項３０記載の装置において、前記所定のネットワークテストは望ましい分析能よりも高い分析能で１若しくはそれ以上のＩＰネットワーク特性を生成する当該望ましい分析能に従ってパラメータ化されるものである。
【請求項３８】
請求項３６記載の装置において、前記１若しくはそれ以上のネットワーク特性はそれぞれ、一方向におけるビットレート、一方向における伝播遅延、一方向における遅延変動、一方向使用可能ビットレート、およびパケット損失からなる郡から選択されるものである。
【請求項３９】
請求項３８記載の装置において、前記１若しくはそれ以上のネットワーク特性はそれぞれ、当該特性の最大値、最小値、平均値、および標準偏差を評価することにより統計的に評価されるものである。
【請求項４０】
請求項３０記載の装置において、前記所定のネットワークテストは、１若しくはそれ以上のパケットを伝送する工程と、前記工程に対する１若しくはそれ以上のＩＰネットワーク応答を受信する工程とを含むコマンドを有するものである。
【請求項４１】
請求項４０記載の装置において、前記所定のネットワークテストは、１若しくはそれ以上のコマンド含むタスクを有するものである。
【請求項４２】
請求項４１記載の装置において、前記所定のネットワークテストは、１若しくはそれ以上のタスクを含むステージを有するものである。
【請求項４３】
請求項４２記載の装置において、前記所定のネットワークテストは、１若しくはそれ以上のステージを含むテストを有するものである。
【請求項４４】
請求項４３記載の装置において、前記所定のネットワークテストは、１若しくはそれ以上のテストを含むスイートを有するものである。
【請求項４５】
請求項４０記載の装置において、前記コマンドは単一パケットの伝送を含み、前記単一パケットは、サイズ、プロトコル、ＴＴＬ、およびＴＯＳからなる群から選択される１若しくはそれ以上の変数によって特徴付けられるものである。
【請求項４６】
請求項４０記載の装置において、前記コマンドはパケットバーストの伝送を含むものである。
【請求項４７】
請求項４６記載の装置において、前記パケットバーストは、サイズ、プロトコル、ＴＴＬ、およびＴＯＳからなる郡から選択される１若しくはそれ以上の変数によって特徴付けられるパケットを有するものである。
【請求項４８】
請求項４０記載の装置において、前記コマンドはパケットストリームの伝送を含むものである。
【請求項４９】
請求項４０記載の装置において、前記所定のテストはある特定の期間に渡り、これにより１若しくはそれ以上のＩＰネットワーク特性を経時的に評価することが可能となるものである。
【請求項５０】
請求項４９記載の装置において、１若しくはそれ以上のＩＰネットワーク特性を経時的に評価する工程は、１若しくはそれ以上のＩＰネットワーク特性の不連続的変化を評価する工程を含むものである。
【請求項５１】
請求項４９記載の装置において、１若しくはそれ以上のＩＰネットワーク特性を経時的に評価する工程は、閾値に対する前記１若しくはそれ以上のＩＰネットワーク特性の変動率を評価する工程を含むものである。
【請求項５２】
請求項５１記載の装置において、１若しくはそれ以上のＩＰネットワーク特性を経時的に評価する工程は、前記１若しくはそれ以上のＩＰネットワーク特性の変動率の変化を評価する工程を含むものである。
【請求項５３】
請求項４２記載の装置において、前記所定のテストはテストシグネチャーの評価を可能にするものである。
【請求項５４】
請求項４４記載の装置において、前記所定のテストは時間シグネチャーの評価を可能にするものである。
【請求項５５】
コンピュータによって読み込み可能な媒体を有するコンピュータプログラム製品であって、前記媒体はコンピュータによって読み込み可能なセットの信号を搬送し、前記信号は、コンピュータのプロセッサによって実行された時に、アクティブプロービングによる第１のノードと第２のノードとの間のネットワーク経路におけるＩＰネットワーク性能の監視および診断を自動化およびスケーリングするための方法を前記コンピュータのプロセッサに実行させる命令を含むものであり、前記方法は、
ａ）所定の分析レベルを有する所定のネットワークテストを起動するためのトリガーを受信する工程と、
ｂ）前記所定のネットワークテストを実行する工程であって、当該所定のネットワークテストは、前記第１のノードと前記第２のノードとの間で１若しくはそれ以上のＩＰパケットを伝送する工程と、前記１若しくはそれ以上のＩＰパケットの伝送特性に関する情報を収集する工程とを含むものである工程と、
ｃ）前記１若しくはそれ以上のＩＰパケットの伝送特性に基づいて１若しくはそれ以上の臨界指標を決定する工程と、
ｄ）前記所定の分析レベルに関連付けられた所定のセットの基準について前記１若しくはそれ以上の臨界指標を評価し、前記評価に基づいて前記所定の分析レベルまたは代替分析レベルを有する後続ネットワークテストを決定する工程と、
ｅ）前記後続ネットワークテストを実行する工程と
を有するものである
コンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＩＰネットワークの分野に関し、より具体的にはアクティブプロービングによるＩＰネットワーク性能の監視および分析を自動化し、スケーリングするための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
パケット式ネットワークにおいては、ネットワーク上の２つの特定のノード間の通信をテストすることが頻繁に要求される。これは一般に前記ノードのうち第１のノードから他方のノードに対して、当該第１のノードから送信されるテスト用パケットを「ループバックする」機能を実行するように要求することで実現できる。前記第１のノードにおいて、前記他方のノードから前記テスト用パケットを折り返し受信することで、当該他方のノードとの通信が可能であることを確認することが可能であるだけでなく、前記ノード間をパケットが往復する時間を確認することができる。
【０００３】
米国特許第５，４７７，５３１号明細書に開示されているように、伝送路のより複雑な特性を確認することもできる。この特許では、所定のシーケンスのテスト用パケットが１つのノードからもう１つのノードに送信され、このシーケンスに対するネットワークの全体的な影響が観察される。例えば、送信パケットのシーケンスにおいてパケット長を変化させることで、帯域幅、伝播遅延、待ち行列遅延、およびネットワーク内部の最大パケット長などの特性を得ることができる。更に、前記ネットワークのバッファリングおよび再シーケンス特性も決定可能である。
【０００４】
同様に、米国特許出願第２００２００８０７２６号明細書は、通信ネットワークを通して複数のネットワーク評価信号若しくはプローブテスト用パケットを選択的に送信することにより、通信ネットワークを評価する手段を提供している。これらのプローブテスト用パケットに対する前記ネットワークの応答に基づいて、ネットワーク評価パラメータが決定される。例えば、前記ネットワークのストリーミング利用率を含む応答時間およびスループット特性が決定される。
【０００５】
更に、米国特許出願第２００３０１１７９５９号明細書に開示されているような、ネットワーク上にテスト用パケットを正確に配置することが可能なシステムも存在する。この特許出願ではテスト用パケットシーケンサが記載されており、このシーケンサはコンピュータネットワーク上にテスト用パケットを配信することができ、このパケット配信はオペレーティングシステム下でソフトウェアを実行しているコンピュータによって可能となる。前記ソフトウェアはＩ／Ｏ完了ポートを使ってパケットおよびパケットバーストを配信するが、これらのパケットおよびパケットバーストは、前記テスト用パケットシーケンサにおいて終端可能なネットワーク内の経路を通るよう配信される。このシナリオでは、前記テスト用パケットシーケンサは返信パケットおよびパケットバーストを受信し、タイムスタンプすることもできる。
【０００６】
ネットワークの問題の診断に関して、米国特許出願第２００３０１０３４６１号明細書は、テストシグネチャーを形成する収集テストデータからシグネチャーを定義し、次にこのテストシグネチャーを種々のネットワーク状態に対応する既存の予め定められたシグネチャーと比較するためのシステムを提示している。このように前記システムは、前記テストシグネチャーと適合する１若しくはそれ以上の前記所定のシグネチャーを特定し、更に前記テストシグネチャーに最も適合する所定のシグネチャーを特定することで前記テストシグネチャーが示す形で存在する１若しくはそれ以上のネットワーク状態を確立する手段を提供することが可能である。
【０００７】
上述のシステムは、密度をスケーリングできる一般的なサンプリングに依存し、通常、多くの異なるサンプルを相関させることが必要となる。これらのシステムによってネットワーク経路上でのサンプリングとネットワークの問題の診断が可能となるが、一般に診断が行なわれた後は、問題を修正するために、あるいは必要に応じて問題をより正確に特定するための別タイプのテストを行なうために人為的介入が必要である。従って、この形式の工程は、外部からの介入以前に追加的な工程が開始されないため、反応型工程である。従って潜在的な問題が特定された後のトラブルシューティングおよび問題解決のために、高度に訓練された技術者が必要であり、費用と時間がかかりかねない。
【０００８】
Ｍ．Ｂｒｏｄｉｅ、Ｉ．Ｒｉｓｈ、およびＳ．Ｍａによる「Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  ｐｒｏｂｉｎｇ：Ａ  ｃｏｓｔ−ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ  ａｐｐｒｏａｃｈ  ｔｏ  ｆａｕｌｔ  ｄｉａｇｎｏｓｉｓ  ｉｎ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ｎｅｔｗｏｒｋｓ」、また同様にＩ．Ｂ．Ｍ．、Ｔ．Ｊ．Ｗａｔｓｏｎ  ＲｅｓｅａｒｃｈのＭ．Ｂｒｏｄｉｅ、Ｉ．Ｒｉｓｈ、Ｓ．Ｍａ、Ｇ．ＧｒａｂａｒｎｉｋおよびＮ．Ｏｄｉｎｔｓｏｖａによる「Ａｃｔｉｖｅ  Ｐｒｏｂｉｎｇ」では、動的Ｂａｙｅｓｉａｎネットワークのアプローチ、およびどのイベントが障害を示すかをノイズが多い様々なブーリアン入力または「プローブ」から確実に決定する方法を使って、イベントの相関関係の形態を定義している。前記方法は前記ネットワーク上の負荷を制限し、スケーラビリティーを維持するために最少限のプローブを使用するような最適なアプローチを定義する。この方法は、接続性を確認する場合などにブーリアン／バイナリーサンプリングを採用するが、これは様々なタイプの装置およびサンプリングにおいて典型的である。また、アクティブプロービングによるサンプリングおよび分析の階層構造の概念もこの方法において定義され、この階層構造の概念は、例えばＳＭＴＰ、ＨＴＴＰ、ＦＴＰ、ＤＮＳ、およびＬＤＡＰとなど、周知のサービスポートにおけるＩＣＭＰエコーまたはピング（ｐｉｎｇ）応答のような一連のメカニズムに依存する。更にこの方法は、例えばプローブと応答との相関関係のような依存性マトリックスに基づいて展開する問題決定の工程を示唆し、プローブ数が最少となるように前記工程の最適化をシークする。前記階層構造は、ネットワーク層、ハードウェア層、システム層、アプリケーション層、およびコンポーネント／モジュール層を含む層によって定義される。但し任意の分析レベルにおいて、このアプローチは送信されるプローブの数に限定され、潜在的な問題の検出および位置特定化の精度を向上することのみをサポートし、前記診断をさらに詳細化することはサポートしない。
【０００９】
従って、問題を適切に特定し、テストパラメータを調整してネットワーク問題の性質と場所を解明し、これらの問題を修正することが可能であると同時に、要求される作業を実行するために必要とされる人為的介入レベル減少させ、高度な訓練を受けた技術者の数を減少させるシステムが明らかに必要である。
【００１０】
この背景技術情報は、本出願者が本発明と関連性を持ち得ると信じる情報を公知とするために提供されている。上述のいずれの情報が本発明に対する先行技術となることを必然的に認める意図はなく、あるいはそのように解釈されるべきではない。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の目的はアクティブプロービングによるＩＰネットワークの性能の監視および診断を自動化しスケーリングする方法および装置を提供することである。本発明の１態様によると、アクティブプロービングによって第１のノードと第２のノードとの間のネットワーク経路におけるＩＰネットワーク性能を監視および診断する工程を自動化およびスケーリングする方法が提供され、前記方法は、所定の分析レベルを有する所定のネットワークテストを起動するトリガーを受信する工程と、前記第１のノードと前記第２のノードとの間で１若しくはそれ以上のパケットを伝送する工程と、前記１若しくはそれ以上のパケットの伝送特性に関する情報を収集工程とを含む前記所定のネットワークテストを実行する工程と、前記１若しくはそれ以上のパケットの伝送特性に基づいて１若しくはそれ以上の臨界指標を決定する工程と、前記所定の分析レベルに関連付けられた所定のセットの基準を有する前記１若しくはそれ以上の臨界指標を評価し、前記評価に基づいて前記所定の分析レベル若しくは代替分析レベルを有する後続ネットワークテストを決定する工程と、前記後続ネットワークテストを実行する工程とを有する。
【００１２】
本発明の別の１態様によると、アクティブプロービングによって第１のノードと第２のノードとの間のネットワーク経路におけるＩＰネットワーク性能を監視および診断する工程を自動化しスケーリングする装置が提供され、前記装置は、所定の分析レベルを有する所定のネットワークテストを起動するトリガーを受信する入力と、前記第１のノードと前記第２のノードとの間で１若しくはそれ以上のＩＰパケットを伝送する工程と、前記１若しくはそれ以上のＩＰパケットの伝送特性に関する情報を収集する工程とを含む前記所定のネットワークテストを実行するためのサンプリング機構と、前記１若しくはそれ以上のＩＰパケットの伝送特性に基づいて１若しくはそれ以上の臨界指標を決定し、更に前記所定の分析レベルに関連付けられた所定のセットの基準を有する前記１若しくはそれ以上の臨界指標を評価し、前記評価に基づいて前記所定の分析レベル若しくは代替分析レベルを有する後続ネットワークテストを決定するための分析システムとを有する。
【００１３】
本発明の別の１態様によると、コンピュータによって読み込み可能な媒体を有するコンピュータプログラム製品が提供されており、前記媒体は、コンピュータによって読み込み可能なセットの信号を搬送し、前記信号は、コンピュータのプロセッサによって実行された時に、アクティブプロービングによって第１のノードと第２のノードとの間のネットワーク経路におけるＩＰネットワークの性能を監視および診断する工程を自動化およびスケーリングするための方法を前記コンピュータのプロセッサに実行させる命令を含むものであり、前記方法は、所定の分析レベルを有する所定のネットワークテストを起動するトリガーを受信する工程と、前記第１のノードと前記第２のノードとの間における１若しくはそれ以上のＩＰパケットを伝送する工程と、前記１若しくはそれ以上のＩＰパケットの伝送特性に関する情報を収集する工程とを含む前記所定のネットワークテストを実行する工程と、前記１若しくはそれ以上のＩＰパケットの伝送特性に基づいて１若しくはそれ以上の臨界指標を決定する工程と、前記所定の分析レベルに関連付けられた所定のセットの基準を有する前記１若しくはそれ以上の臨界指標を評価し、前記評価に基づいて前記所定の分析レベル若しくは代替分析レベルを有する後続ネットワークテストを決定する工程と、前記後続ネットワークテストを実行する工程とを有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
定義
「レイヤ３」という用語は、ルーティング情報、アドレッシング、およびＩＰネットワーク上で情報を伝送することを可能にするその他の関連サービスを提供する通信モデルにおけるネットワーク層を定義するために使用される。例えば、オープンシステムインターコネクション（Ｏｐｅｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ：ＯＳＩ）という一般に参照されるマルチレイヤの通信モデルにおいて、レイヤ３は例えば、前記ネットワーク内の隣接したノードのアドレスの認識、ルートの選択、サービス品質、およびローカルホストドメインからの着信メッセージの認識と当該メッセージのトランスポート層（レイヤ４）への転送に関する。前記トランスポート層はメッセージの着信を確実にし、オプションのエラーチェック機構およびデータフロー制御を提供する。レイヤ３は特定のプロトコルに対して固有であることに留意されたいが、レイヤ３の定義は更に、任意の代替パケット通信モデルにおける類似の動作レイヤを定義するために使用される場合があると想定される。
【００１５】
「レイヤ３装置」という用語は、ネットワークレイヤとも呼ばれるパケット通信モデルのレイヤ３上で動作する装置を定義するために使用される。当業者であれば容易に理解できるように、レイヤ３装置は例えばルーター、またはその他のネットワークレイヤに好適な装置を含む可能性がある。
【００１６】
「パケット」という用語は、ＩＰネットワーク上で伝送される情報を定義するために使用される。パケットのサイズは、例えばネットワーク容量やサイズの実用性などの様々な基準によって大きく異なることがある。パケットはインターネットまたはその他任意のパケットスイッチネットワーク上において送信元と送信先との間でルーティングされるデータの単位である。例えば、ファイルまたはその他のタイプの情報がパケットスイッチネットワーク上で伝送される場合、ネットワーク内をルーティングするのに効率的なサイズの「塊」、あるいはパケットにこのファイルを分割することが可能である。
【００１７】
前記「分析レベル」および「分析能」は、前記サンプリングおよび分析能力の観点から特定レベルの動作の詳細を定義するために同義で使用される。分析能の増加は前記分析結果の詳細と精度の向上を指し、通常、分析能の増加に相関してサンプリングの量と複雑さを増加することが必要となる。分析能は個別のテストレベル間の変化を定義するために使用することができ、且つ分析能によってある特定のテストレベル内のサンプリングの変化を定義可能である。例えば、分析能の変化は、テストレベル内のサンプリング処理の変化、例えばテスト用パケットプロトコルの変化、またはテストレベルの変化、例えば通常監視の状態から強化監視の状態への変化と定義できる。
【００１８】
「トリガー」という用語は、アクションを起動する動作を定義するために使用され、当業者であれば容易に理解できるように、トリガーは人、機械、プログラム、またはその他任意のトリガータイプ機構によって提供可能である。トリガーは開始、停止、または変化タイプトリガー、若しくはその他任意のタイプのトリガーである場合があることは容易に理解できる。
【００１９】
「パケットシーケンス」という用語は、パケットのデータグラム、バースト、またはストリームを定義するために使用される。例えば、データグラムは、パケット間に大幅な時間的分離を伴って伝送される単一パケットである。バーストはパケット間に小さな間隔を伴って伝送される一定数のパケットグループであり、これらのバーストは、バースト間に大幅な分離間隔を伴って伝送される。ストリームは前記バースト間に一定の分離間隔を伴って伝送される固定長および一定数のバーストのシーケンスである。パケットシーケンスはまた、所定の配列に従って伝送されるその他任意の特定集合パケットを指すこともある。
【００２０】
特に定義しない限り、本明細書で使用される技術用語および科学的用語の全ては、本発明の当該技術分野の当業者が一般に理解する意味と同様の意味を有する。
【００２１】
本発明はＩＰネットワーク性能の監視および診断のフレームワーク内でサンプリング手続きを精密化するよう適応する方法および装置を提供する。前記サンプリング手続きにおける分析能を調整するようなっているこの能力によって、関連ＩＰネットワーク分析における正確性および詳細を変化させることが可能となる。前記サンプリング手続きにおける分析能は、例えばサンプリング中のパケット伝送速度の観点からのネットワーク上の負荷、その統計的分散、前記サンプリング手続きの複雑さ、およびサンプリング手続きのタイプとして定義可能である。各サンプリングおよび分析手続きによって、臨界指標と呼ばれる１若しくはそれ以上のネットワークパラメータが決定される。後続のサンプリングおよびアクションの決定はこれら臨界指標の決定に基づいて行なわれる。このように種々の評価活動レベルは、当該活動レベルの状況内で確認および検出可能な条件によって定義される。必要に応じてフィードバック／フィードフォワード処理を使用して、例えばより複雑なサンプリング手続きを有するより詳細な活動レベルへの移行など、後続のサンプリング手続きにおける分析能を向上することが可能である。更に、本発明は自動修正などの活動をサポートすることが可能であり、この自動修正においては、前記サンプリング手続きおよびその診断評価中に特定された所定のＩＰネットワーク経路での問題は、前記経路に変更を行なうことで後に解決される。本発明は前記監視、診断、および修正処理を自動化し向上させることが可能であり、これによって人為的介入が必要となるまで人手を軽減することができる。更に、本発明に特有の自動機能によって前記サンプリング手続きがスケーラブルとなり、ＩＰネットワークの状態に変化が生じた場合に、その変化に応答することが可能となる。
【００２２】
サンプリング手続きはＩＰパケットを送受信する工程から構成され、評価中のＩＰネットワークからの特定の応答を要求する目的に使用可能であり、前記応答は更にもう１つ別の応答を要求するために使用できる。このように何等かの相互に設定可能な関係を有するサンプリング伝送に対する応答は連鎖応答と呼ばれる。本発明に統合された連鎖応答の連鎖サイクルおよび意思決定能力によってトリガー／アクションフレームワークを定義することが可能である。このフレームワークは分析レベル間の分岐を提供できると共に外部トリガーおよび通知の発行などの終端あるいは非応答アクションのためのインターフェースを提供することが可能である。各トリガーによるアクションの結果は前記フレームワーク内の後続アクションのトリガーとして機能する。
【００２３】
本発明は図１に概略的に示されており、各活動レベルは１若しくはそれ以上の臨界指標を確立するための、少なくとも１つの所定サンプリング分析能を有する。前記臨界指標は関連連鎖応答を介して使用され、接続フレームワーク内での代替活動レベルへの移行が必要であるか、若しくは同一の活動レベル内で代替サンプリング手続きを使用すべきかを決定する。図示されているように、全ての活動レベルが相互に接続されることにより、活動レベルのラダーに沿って体系的に移行する必要なく相互間を移行することが可能となる。活動レベルの階層構造は任意数のレベルから構成することが可能であり、最下層と最上層の活動レベル間で定義される活動レベルの間の望ましい細分度に基づいて決定される。例えば、前記活動レベル間での分析レベルが粗いと、最下層と最上層の活動レベルの間の個別の活動レベルの数が減少する結果となる。分析レベルが細かい場合はその逆の結果となる。
【００２４】
本発明の一実施形態においては、一貫した手段が提供されて固有のアクティブプロービング機構のスケーリングを可能にしている。このスケーリングは、例えば性能および問題に対して粗い分析能を提供する低レベルの監視能力から測定法および最低限の診断を決定する中程度のテスト、より正確な測定法および詳細な診断を提供する徹底テスト、複数の測定法と診断を生成し、必要に応じて修正アクションを特定する総合的な性能分析に渡る。
【００２５】
本発明の一実施形態において、分析レベルが向上するに従って前記ＩＰネットワーク経路に関して収集された情報の詳細度およびその信頼性も向上する。これにより、前記経路のより洗練された診断が実施可能となる。例えば、前記分析レベルは、評価対象のＩＰネットワーク経路で検出された問題に関して、この検出された問題の修正方法を決定することにより、前記ＩＰネットワーク上で前記検出された問題の修正または前記検出された問題の影響の軽減を可能にする詳細度および信頼性のレベルに達することが可能である。
【００２６】
ネットワーク経路
本発明に関するネットワーク経路は、サーバーやワークステーションのようなレイヤ３ホスト間および前記ホスト間のＩＰパケットのルーティングに関与する全てのレイヤ３装置間の経路として定義でき、この場合、各々のレイヤ３ホストおよびレイヤ３装置はノードとして定義される。当業者であれば容易に理解できるように、このネットワーク経路の定義はトレースルートユーティリティーによって生成可能なレイヤ３ビューと一致している可能性がある。レイヤ３では認識できない前記ネットワーク経路上の他の要素、例えば通信媒体（ネットワークトラフィック）、レイヤ２装置（スイッチなど）、その他ネットワーク装置（トラフィックシェーパー、リミッタ、フィルターやファイアウォール）などの影響はサンプリング手続きの間に収集された前記レイヤ３装置の認識可能な応答に組み込まれると想定される。
【００２７】
例えば、本発明で使用するデータを生成するために実行されるサンプリング手続きに関して、第１のネットワークホストは、当該第１のネットワークホストにより送信された１若しくはそれ以上のパケットに対して、第２のネットワークホストまたはその他のレイヤ３装置から肯定応答を生成できる一般的なネットワーク機構がＩＰネットワーク経路上に存在すると想定できる。前記送信パケットと前記肯定応答パケットの受信との間の相関関係により、例えば一方向におけるビットレート、一方向における伝播遅延、一方向における遅延変動、および一方向使用可能ビットレートとなどを含むＩＰネットワーク特性の決定に基づいてネットワーク経路を定義する手段を提供することが可能になる。
【００２８】
例えば、前記ネットワークには順序付けされたパケットグループを経路を通して送信し、当該パケットが前記経路を通過後、パケットシーケンス若しくはそれに対する応答を受信するための１若しくはそれ以上の機構が接続されている。一実施形態において、パケットシーケンサから発信されたパケットシーケンスは経路上を反射点まで移動し、次に前記パケットシーケンサまで逆伝播する。またこの実施形態では、前記パケットシーケンサは前記第１のネットワークホストに配置することが可能である。一代替実施形態において、伝送テストデータ収集のためのパケットシーケンサを前記第１のネットワークホストに配置し、前記パケットシーケンスの受信または当該伝送パケットシーケンスに対する応答の受信に関する情報を収集するために別のパケットシーケンサを別のノードに配置してもよい。パケットシーケンサはパケットが配信された時刻および／または返信パケットが受信された時刻についての情報を記録できる。更に、パケットシーケンサは、例えば伝送パケットのタイプおよび受信パケットのタイプに関する情報を収集できる。前記サンプリングセッション中に収集した情報の全てはテストデータとみなされる。
【００２９】
更に、必要に応じて前記サンプリング手続きを適応または改良することに加えて、前記テストデータを受信し、当該データに望ましい分析を行なうための分析システムがネットワークに接続されている。当業者であれば容易に理解できるように、前記分析システムはプログラムされたコンピュータを有するか、若しくはハードウェアまたはその他のコンピュータシステムに設定されている場合がある。前記分析システムはパケットシーケンサと共通の装置または共通の場所にホストされているか、あるいは前記装置または場所から物理的に離れている場合もある。
【００３０】
本発明の一実施形態において、前記評価中のＩＰネットワーク経路は第１のノードと第２のノードとの間に渡る経路と定義される。例えばサンプリング手続きの間、前記第１のノードと第２のノードとの間のＩＰネットワーク経路を評価するために、１若しくはそれ以上のパケットシーケンスが前記第１のノードから伝送され、さらに当該１若しくはそれ以上のパケットシーケンスの伝送に関する情報の集合および前記伝送の結果として生じるネットワーク応答の集合と伴に前記第２のノードに向けてアドレッシングされる。この情報は前記パケットの伝送およびそれに対する応答の受信に関するタイミングを含む可能性がある。当業者であれば、第１のノードと第２のノードとの間の経路の評価手順は更に、例えば、前記第１および第２のノード間の前記ＩＰネットワーク経路を部分的に含む第１および第３のノード、若しくは第１および第４のノード間の経路を評価することによって補足可能であることは容易に理解できる。
【００３１】
一実施例として、想定されるネットワーク機構は以下の機能を実行可能である（これらに限定されるものではない）。伝送されたインターネット制御メッセージプロトコル（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｍｅｓｓａｇｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ：ＩＣＭＰ）エコーパケットに応答するＩＣＭＰエコー応答パケットの生成と、伝送されたＩＣＭＰタイムスタンプパケットに応答するＩＣＭＰタイムスタンプ応答パケットの生成と、未割当ポートに伝送されたユーザーデータグラムプロトコル（Ｕｓｅｒ  Ｄａｔａｇｒａｍ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ：ＵＤＰ）パケットに応答するＩＣＭＰポート到達不能パケットの生成と、未割当ポートに伝送された伝送制御プロトコル（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ：ＴＣＰ）パケットに応答するＴＣＰリセットパケットの生成と、割り当てられた標準ＵＤＰエコーサービスのポート７に伝送されたＵＤＰパケットに応答するＵＤＰ「エコー」パケットの生成とを含む機能。更に、前記ネットワーク機構は以下に応答するものと想定される：事前に決められた肯定応答で応答し、および／または後の分析のためにＵＤＰパケットの到着を記録する既知のサービスがインストールされた任意の割り当てポートに伝送されるＵＤＰパケットと、未知のサービス、例えばリモートエージェント、ソフトウェアまたはハードウェアが標準ＴＣＰハンドシェイク手順に従って肯定応答（ＡＣＫ）または同期（ＳＹＮ）応答を生成するように任意の割り当てポートに伝送されるＴＣＰパケットと、事前に決められた肯定応答で応答し、および／または後の分析のために前記ＴＣＰパケットの到着を記録する既知のサービス、例えばリモートエージェント、ソフトウェア、またはハードウェアがインストールされた任意の割り当てポートに伝送されるＴＣＰパケットと、中間レイヤ３装置がＩＣＭＰのタイムトゥリブ（ＴＴＬ）時間超過メッセージを生成するようにＴＴＬを０まで減少させた特定の送信先ホストのための任意のプロトコルのパケットと、サイズが中間レイヤ３装置の最大伝送ユニット（ｍａｘｉｍｕｍ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｕｎｉｔ：ＭＴＵ）を超え、ＩＣＭＰフラグメンテーション要求但しＤＦ設定メッセージ（Ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ  Ｒｅｑｕｉｒｅｄ  Ｂｕｔ  ＤＦ  Ｓｅｔ）を生成するようにフラグメンテーション不可（Ｄｏｎ‘ｔ  Ｆｒａｇｍｅｎｔ：ＤＦ）ビットセットを有する、特定の送信先ホストのための任意のレイヤ３／４プロトコルのパケットと、任意のサンプリングセッションパケットに応答した望ましいノードからの、エラー表示およびプロトコルに固有の応答を含む応答パケットの生成。
【００３２】
サンプリング手続きおよびサンプリング分析能
サンプリングとは、パケットシーケンスをある特定のネットワーク経路を介して送信し、その結果（例えばタイミングおよびエラーなどの関連応答）を観察する工程を言う。サンプリングを繰り返すことにより、第１のノードと第２のノードとの間の特定のネットワーク経路に起因する可能性があるこれら観察結果の統計的分布を得ることができる。前記観察結果の統計的分布は、例えば、プロトコル、個数、およびサイズなどの前記パケットシーケンスに関連付けられた変数、前記第１のノードと第２のノードとの間のネットワーク経路の遷移動作などの状態に関連付けられた変数、および／または前記サンプリングが実施された期間などのサンプリングにおける時間に関連付けられた変数を示す。更に、前記統計的分布は、対象とする分析（どのような情報を抽出すべきなど）を実行することに関して適している場合もある。
【００３３】
前記のサンプリングの伝送若しくはパケットシーケンスは、伝送パケット数、各パケットのサイズ、各パケットのプロトコル、および伝送されるパケットシーケンス内の各パケットの相対的位置などの変数によって特徴付けることができる。更に、前記伝送は、前記第１のノード、第２のノード、タイムトゥリブ（ＴＴＬ）などのパケットのＩＰヘッダー内の特定の設定、およびタイプオブサービス（ｔｙｐｅ  ｏｆ  ｓｅｒｖｉｃｅ：ＴＯＳ）などの前記ＩＰヘッダー内の種々のフラッグによって特徴付けることができる。一般的なサンプリング配列は、例えば特定のサイズおよびプロトコルを有する単一パケットまたはデータグラムと、一定のまたは多様なサイズとプロトコルとを有するパケットシーケンスと、多様なまたは一定の順番、個数、若しくは時間的な分離を有するこれらの組み合わせとを含む。
【００３４】
サンプリング分析能はサンプリングのレベルの階層構造によって定義が可能であり、各レベルは例えば、ある特定のサンプリング負荷、複雑さ、および統計的価値を表す。前記サンプリングの負荷は前記ＩＰネットワーク経路上のパケット伝送速度によって表すことができ、特定の伝送速度は分析レベルに影響を与える。また例えば、ある特定のサンプリング手続き結果の統計的分散は、要求されるサンプリング分析レベルに影響を与える。同様に、ＩＰネットワークの複雑さは伝送におけるサンプリング分析能に影響を与える。これらはそれぞれ相関関係を持ち得るものの、これら各々の関係は、当該関係の結果に基づた当該サンプリング分析レベルにおいてＩＰネットワーク経路の評価基準を提供できる。例えば、ある特定の目的を達成するために前記ネットワークの負荷を抑制することが可能である。
【００３５】
前記サンプリング手続きの結果について種々の分析が行なわれ、特定のパラメータに関する様々なネットワーク応答が決定される。それぞれの分析は必要とされる肯定応答されたパケット、また逆に損失パケットの統計的分布によって定義することができる。本発明は、サンプリングおよび分析処理において階層構造が存在するという点で多層的であり、前記階層構造の異なるレベルを移動することにより前記分析能が調節されるものである。階層構造の各レベルは、特定の分析レベルに加えて、例えば各レベルに関連付けられた負荷および複雑さという点からの特定のサンプリングのレベルを有する。例えば、本発明の一実施形態において、非活動と、通常監視と、強化監視と、スポットテストと、基本テストと、完全テストと、スイートテストの７つのレベルからなる階層構造が存在する。
【００３６】
一実施形態では、第１のレベルである非活動において、前記システムはサンプリングが行なわれていない状態にある。第２のレベルである通常監視において行われるサンプリングの例としては、一連の大きなパケットからなる単一サンプルが繰り返し伝送され、次にＸ秒の待ち時間が続く場合である。第３のレベルである強化監視においては、一連の大きなパケットからなるＮ個のサンプルのセットが伝送され、次にＹ秒の待ち時間が続く（この場合ＹはＸよりも短い）。前記階層構造の次のレベルであるスポットテストにおいて、様々なタイプのリピートサンプルからなる複数の小さなセットが待ち時間無しで伝送される。基本テストにおいては、例えば３０回反復の直接テストを構成する一連の様々なサイズおよび構成からなるサンプルの様々な組み合わせ一式が伝送される。完全テストにおいては、反復回数は例えば１００回まで増加される。最後にスイートテストにおいて、例えば１００回反復の複数の完全テストを構成する一連の様々なサイズおよび構成からなるサンプルの様々な組み合わせの複数の個別のセットがサンプリング中に伝送される。従って、分析能の各レベルにおいて、異なるタイプのサンプリングが行なわれる。
【００３７】
臨界指標
指標とは、物理的なシステム内の温度のような計測可能な値、または、例えばＸ≠Ｙのような意思決定過程に応用できる変数における関係として定義される。本発明によれば、サンプリング手続きの結果、一般に様々な指標が特定され、その一部は一般的と考えられ、別の一部はある特定タイプの決定または分析に固有のものであり得る。ＩＰネットワーク上のパケット伝送の典型的な指標の例には、一連のパケットの最後のパケットの伝送および肯定応答の間の間隔の最大値、最小値、平均値、および標準偏差と、一連のパケットの平均損失と、パケットシリーズ全体の平均損失と、前記指標例いずれかの時間に対する変化率またはサンプルを更に追加した結果の変化率とが含まれる。これらのパラメータは任意のサンプリング分布によるため、前記指標は前記分布の生成に使用されるパラメータに特有である可能性がある。
【００３８】
臨界指標は、サンプリングされた分布の高レベルの状態または外来要因を一意的に決定または定義する特定の目的で識別された指標である。例えば、前記パケットシリーズ全体の平均損失の変化率（安定性）は任意の固有パターンの損失を分析する適格性のための臨界指標となり得る。臨界指標は、前記階層構造の各レベル内において意思決定の基準を提供する。前記階層構造内の階層状態の変化を定義するために、特定の閾値に対して１若しくはそれ以上の臨界指標を選択してもよい。
【００３９】
前記階層構造の各レベルは固有の指標を有するが、それらは全て同じルート指標に基づいている。ルート指標は前記サンプリング伝送によって決定される特性のタイプを表す。例えば本発明の一実施形態において、前記ルート指標はネットワーク特性の観点からネットワーク経路の高レベルの汎化に関連する。例えば、不変特性とは、エンドツーエンド待ち時間などの時間に対して一定のものであり、過渡的特性とは、例えば使用可能な帯域など、時間と共に変化するものであり、機能障害特性とは、例えばメディアエラーによる損失などの前記ＩＰネットワークの動作パラメータ外のものである。
【００４０】
一実施形態において、前記ルート指標と呼ばれる単一臨界指標は、上記の各ネットワーク特性に関連付けられており、その結果、例えばパケットタイミングのある特定の分布が１若しくはそれ以上の前記特性に関連した１若しくはそれ以上の特定の制約を満たす場合、前記ルート指標を決定することが可能になる。例えば、過渡的特性、即ち時間と共に変化する特性のためのルート指標は、例えばサンプリングイベント中に伝送される一連のパケットのうちの１若しくはそれ以上のパケットの平均パケットタイミングである。具体的には、複数のサンプリングイベントを通して測定された特定の伝送および受信パケット若しくはパケットシーケンスの平均時間は前記ルート指標である。図２は複数のサンプリングイベントによるサンプル数に対してプロットされた平均時間を図示している。複数のサンプリングイベントに対して、時間的に連続したイベントのある特定のセットに対する平均時間である局部的平均時間１１は、その増加前の全体的平均時間１２よりも有意に高く（例えば２倍高く）なることもある。また、前記全体的平均時間１２は最新のサンプリングイベントによる寄与に比例してゆっくりと変化していることが観察できる。前記平均時間のこの変化は前記ＩＰネットワーク経路の過渡的特性が最近全体的に変化したことを示し、この決定によって、例えば前記ＩＰネットワーク経路にとって使用可能な帯域の再サンプリングおよび再評価など種々のネットワーク特性の再計算を行なうこととなり得る。
【００４１】
不変特性、即ち一般的に時間と共に変化しない特性のルート指標である臨界指標の例としては、追加のパラメータ表示を伴う一連のパケットにおける最後のパケットの伝送と肯定応答との間の時間間隔の最小記録値、または前記最小記録値の変化率がある。このパラメータ表示は、前記シリーズ内の全てのパケットが同一かつ最大経路を有するＭＴＵサイズであり、所定のシリーズ内の全てのパケットは肯定応答されたと想定において、サンプリング中に使用される常に一定のパケット長および／またはプロトコルである可能性がある。不変特性のルート指標である別の臨界指標の例としては、例えば前記シリーズ内の全てのパケットが同一かつ最大経路を有するＭＴＵサイズであり、所定のシリーズ内の全てのパケットが肯定応答されたという想定において、追加のパラメータ表示を伴う最後のパケットの伝送と肯定応答との間の時間間隔の平均記録値または平均記録値の変化率がある。
【００４２】
前記機能障害特性のルート指標である臨界指標の例としては、前記シリーズ内の全てのパケットが同一サイズであるという想定において、例えばサンプリング中に使用される常に一定のパケット長および／またはプロトコルが存在する追加のパラメータ表示を伴うサンプリングシリーズ全体に対する平均パケット損失または平均パケット損失率がある。
【００４３】
変化率である臨界指標を特に考慮した一実施形態において、この種の臨界指標がある特定の閾値内にあると決定される場合、当該臨界指標に対して決定された値は漸近的であると想定され、従って関連分布は当該臨界指標から導かれる任意の計測値に対して静的であると考えられる。
【００４４】
一実施形態において、臨界指標は、米国特許出願第２００３０１０３４６１号明細書（この参照により本明細書に組み込まれる）に開示されているようなパターン照合に関連する高レベル分析の定義結果である場合がある。この出願は、テストシグネチャーを形成する収集テストデータからシグネチャーを生成し、次に、このテストシグネチャーを種々のネットワーク状態に対応する既存のサンプルシグネチャーと比較するシステムを提供する。当業者であれば容易に理解できるように、例えばネットワーク状態は、フル／ハーフデュプレックスミスマッチ、ハーフ／フルデュプレックスミスマッチ、メディアエラー、輻輳、ＭＴＵ不一致、ブラック、グレーまたはホワイトホール、断続的な接続性、衝突ドメイン違反、速度制限キュー、ファイアウォール制限、ルーターループ、あるいはその他任意のネットワーク状態であり得る。このように前記システムは、前記テストシグネチャーと一致する１若しくはそれ以上の前記標本シグネチャーを特定し、且つ前記テストシグネチャーに最適一致する標本シグネチャーを特定することが可能であるため、前記テストシグネチャーによって表される１若しくはそれ以上のネットワーク状態を確立する手段を提供するものである。例えば、深刻度は一致の度合いおよび前記特定のパターンに関連付けられた重み付けによって定義される。導出された深刻度がある特定の閾値を超える場合、後続アクションが生成される。
【００４５】
７つのレベルの階層構造が存在する前記実施形態において、臨界指標は非活動レベルには関連付けられていない。前記通常監視レベルおよび強化監視レベルに関連付けられた臨界指標の例には、パケットの全体的平均損失に対するパケットの局部的平均損失の変化率と、全体最小通過時間に対するパケットシーケンスの最後のパケットの局部的最小通過時間の変化率と、全体平均通過時間に対するパケットシーケンスの最後のパケットの局部平均通過時間の変化率とが含まれる。基本テストレベルについて、臨界指標の例には、平均パケット損失における低分析診断計測値と、帯域と、待ち時間と、ネットワーク利用率と、ジッターと、テスト深刻度とが含まれる。同様に、これら臨界指標は完全テストレベルおよびスイートテストレベルに関連付けられている場合もあるが、完全テストの場合には測定中のネットワーク経路内の個々のホップについて各指標が測定され、且つ各指標はある特定の診断に対して固有であり、スイートテストの場合には前記指標は得られた種々の診断に基づいて測定される。前記スポットテストレベルの分析を使って、スポットテスト起動の時間に至るまでに決定された、閾値に対する全ての臨界指標を測定することができる。よって、テストのレベルが上昇するに従って、スポットテスト中により多くの臨界指標を測定しなければならない可能性がある。
【００４６】
連鎖応答
本発明に関連する連鎖応答は、相互に設定可能な関係を有する検出可能な応答の重要な１セットであり、前記ＩＰネットワークからのある特定の応答の要求やサンプリングの結果がもう１つの潜在的応答を要求する（同一の応答を再度要求することを含む）根拠として使用されるものである。この形態の設定可能な関係は、前記要求工程およびこの工程に関連付けられた臨界指標の測定に適用される設定の１若しくはそれ以上の様態に基づいている場合がある。例えば図３に図示したように、２つの基本タイプのアクション／応答には「接続の確認」と「待ち」がある。「接続の確認」の２値結果は「接続状態」若しくは「非接続状態」となり、「Ｘ秒待ち」の結果は「Ｘ秒経過」となる。これらの結果に基づく連鎖応答の簡単な構成は、「接続されている場合、Ｘ秒待ち」、「接続されていない場合、Ｙ秒待ち」、および「待ち時間が経過した場合、接続を確認」として表される。現行状態を示す手段を追加することによって接続性確認の自動サイクルが提供され、このサイクルは、サイクル中に接続性が最後に検出された時刻に基づいて加速あるいは減速されるる。
【００４７】
一実施形態において、特定の質問に対する応答は他の応答によって構成される場合がある。例えば、応答の構成を示す応答タイプの特定の階層構造は、ＩＰネットワークの性能システムに実装されている場合があり、表１に示したタイプから構成可能である。表１は前記応答タイプと、応答タイプに関連付けられた細分度と、細分度の具体例と、当該活動レベルにおける送信パケットの典型的な数とを示す。送信パケットの数を特に考慮すると、この特性は任意の１つのテストレベルの範囲内にわたり、この特性はある特定の活動レベル内の分析レベルの変化または前記活動レベルで実行されているサンプリングの種類に対応する可能性がある。
【００４８】
【表１】
2007533215.tif 000003
【００４９】
一般に、各レベルの応答は、例えば前記ＩＰネットワーク上で実行されるサンプリングセッションに関する複雑性、時間、およびサンプリング負荷の増加を表す。各レベルの応答は同レベルの別の応答と連鎖可能である。但し、レベル間の連鎖が効果的に可能となる基本応答を構成することは可能である。例として、「ピング（Ｐｉｎｇ）」コマンドはＩＣＭＰエコーデータグラムを送信するのと同等である。「ピング」タスクは１つの「ピング」コマンドから成り、「ピング」ステージは１つの「ピング」タスクから成り、「ピング」テストは１つの「ピング」ステージから成り、「ピング」スイートは１つの「ピング」テストから成る。この例において、前記最高レベルの応答であるピングスイートは前記最低レベルの応答であるピングコマンドを実行することによって得られる結果と一致する。例えば、前記テストに対する入力である送信先ホストの所定のＩＰアドレスは前記階層構造を前記コマンドレベルまで下位転送され、前記発行されたコマンドの応答は前記階層構造を通って上昇し、前記テスト出力となる。この例は所定のレベルで生じたトリガーがその後他のレベルにおける活動を起動する様子を示す。
【００５０】
７つのレベルの階層構造または状態を有する前記実施形態において、前記非活動レベルは正常終了状態または終了活動であり、別の状態によって、若しくは外部から提供される「停止」トリガーの連鎖応答を有する。若しくは前記非活動レベルは、あるいは応答を生成しない結果であり得る。前記通常監視レベルは無期限の連続活動状態であり得、この応答はもう１つの状態によって、または外部から提供される「開始」トリガーによって起動される。前記通常監視レベルは別の状態からの割り込みまたはその終了である場合もあり、若しくは、例えば強化監視、基本テスト、または非活動などの別の状態をトリガーする場合もある。前記通常監視レベルの起動には一般的に前記送信先ホストのＩＰアドレスが必要であり、それによって観察下にある経路が定義される。この場合その他のパラメータ、例えば伝送パケットシーケンスのサイズ、順番、時間的分離などは選択的である。前記強化監視レベル、スポットテストレベル、基本テストレベル、および完全テストレベルは通常の有限状態または一定の活動を有し、同様に応答は別の状態によって、若しくは外部から提供される「開始」トリガーによって起動され、別の状態からの終了を行わせる応答を生成するか、若しくはその他種々の階層構造的状態や非応答活動を起動するトリガーとなる。これらのレベルの活動は同様に、前記送信先ホストのＩＰアドレスが必要であるが、前記サンプリングに関連するその他のパラメータについては選択的である。スイートテストにおいて、この応答は、別の状態によって、若しくは外部から提供される「開始」トリガーによって起動され、非応答活動を含む別の状態をトリガーし、かつＩＰアドレスを必要とする。但し、一連の別の応答もまた生成される場合があり、これら別の応答のそれぞれはこの活動状態を終了させる結果となることもある。
【００５１】
トリガー／アクションフレームワーク
本発明によるトリガー／アクション生成のフレームワークは、前記連鎖応答の連鎖サイクルおよび前記意思決定機能をサポートして、活動状態間の分岐を定義する。更に、前記トリガー／アクションのフレームワークは、例えば、ある特定の活動状態や、終了または非応答アクション、例えば通知やアラートの生成などを手動により起動するなどの外部トリガーのインターフェースを提供できる。前記各トリガーによるアクションの結果は、例えば所定の待ち時間や現行アクションの反復など、１つ若しくはそれ以上の後続アクションのトリガーとして機能する。前記トリガーおよびアクションは特定のフレームワーク内で定義され、且つ前記フレームワークの外で生成または実行される未定義のトリガーおよびアクションを含む場合もある。外部トリガーの簡単な例としては、前記フレームワーク内の工程を起動するユーザーの行為がある。開始後、前記工程を終了するトリガーが適切な場合もあるが、前記工程を継続するための更なる外部トリガーを必ずしも必要とはしない。
【００５２】
前記トリガー／アクションのフレームワークはトリガーおよびアクションの接続、およびその間の関係の設定をサポート可能である。これら関係は１若しくはそれ以上のそれぞれ独自の状態を伴うトリガーを有し、これらのトリガーは、１若しくはそれ以上のそれぞれ独自のパラメータを伴うアクションを導く。特に特定の状態がその性質に関する事前の知識が一切なく時間と共に現れる場合、若しくは一切現れない場合、前記関係によって、前記ＩＰネットワーク内の特定の状態の自動的発見および特定化を導出する工程の専門知識を表すことができる。前記トリガー／アクションのフレームワークは前記ＩＰネットワークの監視、分析、および診断に関連付けられたサンプリングと、データセットと、トリガータイプと、分析と、応答の定義とをサポートできる。本発明の一実施形態において、前記フレームワークは、前記定義された活動状態およびそれらの工程と、前記意思決定の工程およびそれらの制御と、クロッキングおよびイベント処理と、障害回復およびエラー生成と、通知、外部トリガー、およびデータのインポート／エクスポートなどの外部システムへのＩ／Ｏとをサポートできる。
【００５３】
本発明の一実施形態において、前記トリガー／アクションのフレームワークの構造およびフローは図４に図示されたフロー図によって表される。この実施形態において、７つのレベルの階層、即ち非活動３１と、通常監視３２と、強化監視３３と、スポットテスト３４と、基本テスト３５と、完全テスト３６と、スイートテスト３７とが存在する。前記システムが初期において非活動３１の状態にあると仮定し、例えばユーザーによってジョブが外部からトリガーされ（３１０）、前記通常監視３２の状態が起動される。この状態においてサンプリングが例えば毎分１回実行され、サンプル損失などの臨界指標を監視できる（３２０）。この臨界指標がある特定の閾値、例えば１０％を超えた時、例えばサンプリングが毎分１０回実行される強化監視３３を起動できる。平均損失などの臨界指標が再度監視され（３３０）、この臨界指標が３％などの特定の閾値を超えるとテストのレベルがスポットテスト３４に引き上げられる。このレベルの活動においては、特定された臨界指標の全てが評価され、前記臨界指標のいずれかがそれぞれに割り当てられた閾値を超えた場合３７０、前記テストのレベルは基本テスト３５に引き上げられる。この活動レベルにおいて、複数のサンプルタイプが使用され、直接テストがある特定回数、例えば３０回、繰り返し実行される。テスト中の問題の全体的深刻度３４０が所定のレベルまで上昇した場合、前記テストレベルは完全テスト３６に引き上げられる。この活動レベルにおいて、同一のテストが、より多く、例えば１００回繰り返し実行され、監視される前記診断結果の信頼水準３５０を決定することができる。前記テストの信頼水準が所定の閾値、例えば７５％を超えた場合、前記テストは更にスイートテスト３７に引き上げられ、この診断のアラート３６０が生成される。このアラートは前記システムからユーザーに送信される外部アラートである場合、または、例えば前記システムに関連付けられた修正モジュールに送信れる内部アラートである場合もある。前記スイートテスト３７の間、多くの臨界指標が決定され、これらの臨界指標は前記スポットテスト３４においてそれぞれの閾値と比較され、評価される。前記臨界指標とそれら各々の閾値との比較結果が閾値を超えた場合、テストのレベルは再度、前記テスト工程が引き上げられていく過程で各分析を行うために以前に収集された情報を使って、前記各テストレベルを通って引き上げられる。あるいは全ての閾値を超えていない場合、テスト工程は引き下げられる。図４に図示されるように、ＩＰネットワークの選択された経路の評価は、例えば停止トリガーが起動されるまで様々な分析レベルのうちのいずれか１つにおいて定常的に行なわれる。
【００５４】
本発明は非活動と１若しくはそれ以上の活動レベルとを含むレベルの階層構造を有し、各活動レベルは、種々の設定可能な要求に基づく応答を収集する工程からなるサンプリング工程と、前記サンプリングタイプに固有の臨界指標を評価する工程と、１若しくはそれ以上の各タイプの臨界指標および他の応答に対する入力として使用可能な特定の出力を生成する特定のサンプリング分布から得られる必要入力を伴う分析の集合を構成する連鎖応答を要求する工程とを有する。前記システムは更に、前記連鎖応答と種々の活動レベルの間の接続性とをサポートするトリガー／アクションのフレームワークを有し、これにより例えばＩＰネットワークの自動化された連続的かつスケーラブルな監視、診断、および修正などの特定の結果が達成可能である。
【００５５】
変型
例示する目的で、本発明の特定の実施形態について本明細書で説明してきたが、本発明の精神と要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更を行うことが可能であると理解されるものである。特に、機械によって読み込み可能な信号の保存のため、本発明の方法に従ったコンピュータの動作を制御するため、および／または本発明のシステムに従った構成要素の構築ために、コンピュータプログラム製品またはプログラム要素、若しくは固体または流体伝送媒体、磁気ワイヤーまたは光学ワイヤー、テープまたはディスクなどのプログラム記憶部または記憶装置を提供することは本発明の範囲内である。
【００５６】
更に、前記方法の各工程はパーソナルコンピュータ、サーバーなどの任意の汎用コンピュータ上で実行可能であり、且つ１若しくはそれ以上のまたはのプログラム要素、モジュール、またはＣ＋＋、Ｊａｖａ(登録商標)、Ｐｌ／１などの任意のプログラミング言語によって生成されたオブジェクト、または１若しくはそれ以上の一部に準拠して実行が可能である。更に、各工程、または前記各工程を実行するファイル若しくはオブジェクトなどは、専用ハードウェア、若しくは当該目的のために設計された回路モジュールで実行してもよい。
【００５７】
実施例
図５は本発明の一実施形態の動作のシナリオを図示している。前記システムが初期において非活動の状態４１にあると仮定すると、ユーザー、管理システム、若しくはその他の工程によって、前記システムは通常監視４２の活動レベルにおいて送信元ＩＰアドレスと送信先ＩＰアドレスによって定義されるロケーション間の経路を監視するようトリガー４１０される。前記システムは全てのレベルの活動について初期状態をとり、前記送信元と前記送信先との間の経路の通常監視を最小サンプリング分析能、例えばＮ個のパケットシリーズで構成される１つのサンプルで開始し、次に分析を行ない、次に６０秒待ちを行うが、これは無限に繰り返すことが可能である。前記システムの初期設定、例えばサンプルが伝送または受信されてない４２０によって、前記システムは前記活動レベルを強化監視４３に引き上げる権限が与えられ、次に、将来に備えて前記ネットワーク経路の状態、例えば前記送信元ホストと送信先ホスト間の接続性を確認する。この活動レベルにおいて、前記サンプリングはＮ個からなるパケットのシリーズを有するサンプル１つを伝送する工程を含み、次に６秒待ち、これを１０回繰り返し、次に分析を行う。前記強化監視４３期間の終わりに行なわれる分析は、次にある特定の臨界指標が閾値よりも低いことを決定し４３０、前記活動レベルを通常監視レベル４４に引き下げる。次に、前記臨界指標がある特定の閾値よりも低い状態でＸ個のサンプルについて通常監視が継続される。Ｘ番目のサンプリングセッションにおいて、前記受信情報の分析によって前記臨界指標が閾値を超えたこと４４０が示され、前記システムは前記活動レベルを強化監視４５に再び引き上げる。強化監視４５の結果、分析によって前記臨界閾値が超過されたことが示され４５０、続いて、ある特定の臨界指標に関連付けられた閾値が明らかに超過されているため、前記活動レベルはスポットテストなしで基本テスト４６に引き上げられる。次に、基本テストはエンドツウーエンドテストを最少回数繰り返す。このテストは定義されたエンドツーエンド経路に沿ったいずれの中間経路セグメントを評価することなく実行される。この分析によって、前記臨界指標が臨界閾値を超え４６０ことが決定され、前記システムは完全テスト４７に引き上げられる。完全テストの分析によって信頼要因または前記臨界閾値を超える臨界指標によって診断メッセージが生成されたと決定され４７０、前記システムは通知４７１を発し、前記監視業務を担当するユーザー／外部操作者に通知を行うアラート手続きが実行される。前記診断メッセージの性質に応じて４７２、前記システムは適切な複数種類のテストを実行するためにスイートテスト４９に引き上げられるか、または前記システムは前記活動レベルを通常監視４９に再度引き下げ、前記ネットワーク経路のサンプリングを継続する。前記ＩＰネットワーク上に検出可能なタイプの機能障害が残っている間は、本発明に従った前記システムは、検出可能なタイプの機能障害が現れる都度このサイクルを繰り返すことができる。
【００５８】
このように、説明してきた本発明の実施形態において、均等物は多様に変化することは自明である。そのような変型実施形態は本発明の精神および要旨を逸脱するものではなく、当業者には明らかなように、これら全ての変更は以下の特許請求項の範囲内に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に従った分析レベルおよびそれらの相互接続性における階層構造の概略図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に従ったサンプリングの平均時間のプロットを図示するものである。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に従った連鎖可能な応答のフロー図を図示するものである。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に従ったトリガー／アクションフレームワークの構造およびフローのフロー図を図示するものである。
【図５】図５は、本発明の一実施形態の動作実施例のフロー図を図示するものである。
【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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【国際調査報告】
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