(57)【要約】【課題】被測定ネットワークの品質測定中に被測定ネットワークに測定用トラフィックを流すことがなく、コストパフォーマンスの優れたネットワーク品質評価装置を実現すること。【解決手段】被測定ネットワークの複数個所にパケットキャプチャ装置を接続し、被測定ネットワークを流れる実パケットをキャプチャして被測定ネットワークの通信品質を測定するように構成されたネットワーク品質評価装置において、各パケットキャプチャ装置にキャプチャデータを記憶する記憶装置を設け、ネットワーク通信品質測定をオフライン処理で行うことを特徴とするもの。【選択図】　　　　図１
2004088289.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定ネットワークの複数個所にパケットキャプチャ装置を接続し、被測定ネットワークを流れる実パケットをキャプチャして被測定ネットワークの通信品質を測定するように構成されたネットワーク品質評価装置において、
各パケットキャプチャ装置にキャプチャデータを記憶する記憶装置を設け、
ネットワーク通信品質測定をオフライン処理で行うことを特徴とするネットワーク品質評価装置。
【請求項２】
これら各記憶装置からキャプチャデータを収集してネットワーク通信品質測定をオフライン処理で行う演算処理装置、
を設けたことを特徴とする請求項１記載のネットワーク品質評価装置。
【請求項３】
各パケットキャプチャ装置と各記憶装置の間の通信は、被測定ネットワークとは別のネットワークで行うことを特徴とする請求項１または請求項２記載のネットワーク品質評価装置。
【請求項４】
各記憶装置は、巡回的に測定データを記憶するリングメモリ領域と、イベント発生時にリングメモリ領域に記憶されている測定データを転送記憶するイベントメモリ領域が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のネットワーク品質評価装置。
【請求項５】
指定されたタイミングにおけるイベントの時刻情報に基づき、その時刻前後の指定された時間以外の測定データを記憶装置から削除することまたはその時刻前後の指定された測定データについて演算処理することを特徴とする請求項４に記載のネットワーク品質評価装置。
【請求項６】
各パケットキャプチャ装置が取り込んだキャプチャデータに対して通信品質を判断するための所定の閾値を設定し、キャプチャデータと閾値の大小関係に応じた検知信号をイベント信号として出力または記憶する閾値検知装置を設けたことを特徴とする請求項４または請求項５に記載のネットワーク品質評価装置。
【請求項７】
複数のパケットキャプチャ装置相互間における各方向のパケット伝送時間を求める手段と、
これら各方向の伝送時間を加算し測定結果として出力する手段、
を設けたことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のネットワーク品質評価装置。
【請求項８】
被測定ネットワークに接続されたあるサーバと複数のパケットキャプチャ装置間におけるパケット伝送時間を求める手段と、
これら伝送時間の差を求め測定結果として出力する手段、
を設けたことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のネットワーク品質評価装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はネットワーク品質評価装置に関し、詳しくは、被測定ネットワークに影響を与えることなく品質評価測定が行えるコストパフォーマンスの優れた装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
身近な通信ネットワークとしてインターネットがある。
インターネットではデータとして文字情報のみならず音声や画像情報もやり取りでき、そのサービスには、電子メール、ネット・ニュース、ファイル転送（ｆｔｐ）、リモート・ログイン（ｔｅｌｎｅｔ）などのデータ伝送サービスや、Ｇｏｐｈｅｒ、ＷＷＷなどの情報検索サービスもある。インターネットによれば、企業や国などの枠に制限されることなく瞬時に情報のやり取りができるので、個人・企業・官公庁・教育機関・研究機関など、各種の分野で多種・多様に利用されている。
【０００３】
ところで、このようなインターネットにおいて、通信ネットワークの通信品質が利用したいサービスが必要とする品質を十分に満たしていないと、パケットデータの欠落や遅延時間の揺らぎなどが発生し、音声情報の場合には受信音声が途切れたり、動画情報の場合には受信動画の動きが不自然になってしまうことがある。
【０００４】
ところが、インターネットでは通信ネットワークの途中経路を複数の端末やサービスで共用しているので、同時にアクセスするユーザー数が多くなるとユーザー数が少ない場合に比べて通信品質は低下することになる。また、通信ネットワークを構成する回線の帯域は、一般に基幹部分は広く支線部分は狭く設計しているが、実際運用してみると支線部分が過負荷状態になる場合もある。
【０００５】
いずれにしても、プロバイダは通信ネットワークの一部を有償で提供する立場からユーザーに対してより安定したサービスを提供しなければならず、サービス毎に品質が変動する場合にはそれぞれの原因を的確に解析する必要がある。
【０００６】
また、ユーザーは、インターネット上で利用する各種サービスの品質が通信ネットワークの利用料金に見合ったものかどうかを判断するためにも、各種サービスの品質をリアルタイムで正確に把握できることが望ましい。
【０００７】
図４は、従来のネットワーク品質評価装置の一例を示すブロック図である。
図４において、ネットワーク品質が測定される被測定ネットワーク１〜３は実パケットが流れるものであり、通常のデータ伝送にあたってはこれら被測定ネットワーク１〜３は一体化されたものとして機能する。すなわち、実パケットは、被測定ネットワーク２から被測定ネットワーク１を通って被測定ネットワーク３に流れたり、またはその逆方向に被測定ネットワーク３から被測定ネットワーク１を通って被測定ネットワーク２に流れる。これら被測定ネットワーク１〜３を流れる実パケットは、被測定ネットワーク１と２の間に接続されているパケットキャプチャ装置４および被測定ネットワーク１と３の間に接続されているパケットキャプチャ装置５によってキャプチャされる。
【０００８】
パケットキャプチャ装置４および５は、キャプチャした実パケットの一部の情報に時刻サーバ装置６と同期したタイムスタンプを付加し、その測定データを演算処理装置７に転送する。
【０００９】
演算処理装置７は、パケットキャプチャ装置４および５の測定データの実パケットの一部の情報を参照して対となる実パケットを見つけ、これらタイムスタンプの差分から遅延時間、パケットロス、トラフィック量等のネットワーク品質に関係する各種のパラメータを求める。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図４の構成では、測定データのトラフィックが被測定ネットワーク１〜３に少なからず流れてしまうという問題がある。
このような被測定ネットワークに流れる測定データのトラフィックは、被測定ネットワークのユーザーの立場から見ると本来の目的外の無駄なデータ伝送であり、できれば流れないことが望ましい。
【００１１】
本発明の目的は、被測定ネットワークの品質測定中に被測定ネットワークに測定用トラフィックが流れることがなく、コストパフォーマンスの優れたネットワーク品質評価装置を実現することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成する請求項１の発明は、
被測定ネットワークの複数個所にパケットキャプチャ装置を接続し、被測定ネットワークを流れる実パケットをキャプチャして被測定ネットワークの通信品質を測定するように構成されたネットワーク品質評価装置において、
各パケットキャプチャ装置にキャプチャデータを記憶する記憶装置を設け、
ネットワーク通信品質測定をオフライン処理で行うことを特徴とする。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１記載のネットワーク品質評価装置において、
これら各記憶装置からキャプチャデータを収集してネットワーク通信品質測定をオフライン処理で行う演算処理装置、
を設けたことを特徴とする。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２記載のネットワーク品質評価装置において、
各パケットキャプチャ装置と各記憶装置の間の通信は、被測定ネットワークとは別のネットワークで行うことを特徴とする。
【００１５】
これらにより、被測定ネットワークの品質測定中に、被測定ネットワークに測定用トラフィックが流れないようにすることができる。
【００１６】
請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載のネットワーク品質評価装置において、
各記憶装置は、巡回的に測定データを記憶するリングメモリ領域と、イベント発生時にリングメモリ領域に記憶されている測定データを転送記憶するイベントメモリ領域が設けられていることを特徴とする。
【００１７】
請求項５の発明は、請求項４に記載のネットワーク品質評価装置において、
指定されたタイミングにおけるイベントの時刻情報に基づき、その時刻前後の指定された時間以外の測定データを記憶装置から削除することまたはその時刻前後の指定された測定データについて演算処理することを特徴とする。
【００１８】
請求項６の発明は、請求項４または請求項５のいずれかに記載のネットワーク品質評価装置において、
各パケットキャプチャ装置が取り込んだキャプチャデータに対して通信品質を判断するための所定の閾値を設定し、キャプチャデータと閾値の大小関係に応じた検知信号をイベント信号として出力または記憶する閾値検知装置を設けたことを特徴とする。
【００１９】
これらにより、他のキャプチャ装置への通信や記憶を行うことによりイベント発生前後の測定データのみを確実に記憶装置に記憶させたり演算処理することができ、記憶容量を削減したり、演算処理時間を削減できる。
【００２０】
請求項７の発明は、請求項１から請求項６のいずれかに記載のネットワーク品質評価装置において、
複数のパケットキャプチャ装置相互間における各方向のパケット伝送時間を求める手段と、
これら各方向の伝送時間を加算し測定結果として出力する手段、
を設けたことを特徴とする。
【００２１】
請求項８の発明は、請求項１から請求項６のいずれかに記載のネットワーク品質評価装置において、
被測定ネットワークに接続されたあるサーバと複数のパケットキャプチャ装置間におけるパケット伝送時間を求める手段と、
これら伝送時間の差を求め測定結果として出力する手段、
を設けたことを特徴とする。
【００２２】
これらにより、複数のパケットキャプチャ装置相互間の時刻同期をとるための装置が不要になる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施態様を説明する。
図１は本発明の実施態様の一例を示すブロック図であり、図４と共通する部分には同一の符号を付けている。図１と図４の異なる点は、図１では、パケットキャプチャ装置４および５のそれぞれに記憶装置８，９を設け、測定データをオフラインで記憶することにより、被測定ネットワーク１〜３に測定データのトラフィックを流さないようにしたことにある。
【００２４】
図１の構成において、パケットキャプチャ装置４でタイムスタンプが付加されたキャプチャデータは測定データとして記憶装置８に記憶され、パケットキャプチャ装置５でタイムスタンプが付加されたキャプチャデータは測定データとして記憶装置９に記憶される。
【００２５】
このようにパケットキャプチャ装置４，５でタイムスタンプが付加されたキャプチャデータを測定データとして記憶装置８，９にオフラインで記憶することにより、被測定ネットワーク１〜３に測定データのトラフィックが流れないようにすることができる。
【００２６】
そして、演算処理装置７は、これら記憶装置８，９への測定データの記憶が完了すると、これら記憶装置８，９に記憶された測定データを取り込み、測定データの実パケットの一部の情報を参照して対となる実パケットを見つけ、これらタイムスタンプの差分から遅延時間、パケットロス、トラフィック量等のネットワーク品質に関係する各種のパラメータを求める。
【００２７】
ところで、図１の構成で長時間の測定を行おうとすると、記憶された測定データが大きくなるため、その処理時間が長くかかることになる。
また、品質上問題のなかった時刻における測定データは本来不要であるにも拘わらず測定演算処理を行うまで記憶しておかなければならず、その間の測定データを記憶するための記憶容量も確保しなければならないことから、記憶装置８，９の規模が大きくなってコストがかかるという問題もある。
さらに、複数箇所での測定に対しては時刻同期も必要になる。
【００２８】
図２は、このような図１の問題点を解決する本発明の他の実施態様例を示すブロック図であり、図１と共通する部分には同一の符号を付けてそれらの説明は省略する。
図２において、パケットキャプチャ装置４には閾値検知装置１０が接続され、パケットキャプチャ装置５には閾値検知装置１１が接続されている。閾値検知装置１０には記憶装置８への測定データの記憶を制御するメモリ制御装置１２が接続されている。閾値検知装置１１には記憶装置９への測定データの記憶を制御するメモリ制御装置１３が接続されている。
【００２９】
閾値検知装置１０，１１は、それぞれに対応するパケットキャプチャ装置４，５から得られる測定結果に対して所定の閾値を設け、閾値を超えたことにより品質上の問題を検知したものと判断して、その結果をメモリ制御装置１２，１３にイベント信号として出力する。ここで、閾値を設定する具体的な対象としては、パケット数、バイト数のトラフィック量、パケットの到着時間分布による伝送揺らぎ、パケットのレスポンスタイムなど、必要に応じて選択できる。
【００３０】
なお、すべてを記憶した測定データから、イベント信号の発生時刻の前後またはいずれかの時間帯以外の測定データを記憶装置８，９から指定されたタイミングで削除してもよい。ここで、この閾値を超えたというイベント信号は、それぞれ他のパケットキャプチャ装置４または５に転送することにより、互いに他のパケットキャプチャ装置４または５に接続されている記憶装置８または９においても、記憶された測定データから、そのイベント信号の発生時刻の前後またはいずれかの一定時間帯以外の測定データを記憶装置から削除することができる。
【００３１】
メモリ制御装置１２，１３は、閾値検知装置１０，１１の検知出力であるイベント信号に基づき、閾値を超えた前後またはいずれかの時間帯のみ測定データを記憶装置８，９に記憶するように制御する。これにより、記憶装置８，９の記憶容量を小さくすることができ、それらの測定データに対する演算処理装置７の処理時間を短くすることができる。
【００３２】
また、イベント信号を互いに転送できない場合においては、記憶装置８，９から測定データを削除できないが、演算処理装置７での演算処理にあたってイベント信号に発生時刻の前後またはいずれかの一定時間帯のみ演算してその結果を出力させることができ、この場合には処理時間を短くできる。
【００３３】
演算処理装置７は、このようにしてそれぞれの記憶装置８，９に記憶された測定データを集めてデータ処理を行い、詳細な品質上の解析を行う。
【００３４】
図２におけるパケットキャプチャ装置４，５−閾値検知装置１０，１１−メモリ制御装置１２，１３−記憶装置８，９間の通信は、被測定ネットワーク１〜３とは独立したネットワークまたは専用の通信線で行うものとする。
これにより、品質評価測定用のトラフィックが被測定ネットワーク１〜３に流れることを防止できる。ここで、閾値検知装置から他のパケットキャプチャ装置へのイベント信号は、被測定ネットワークに流す場合もあるが、これらは無視できるトラフィック量と考えられる。
【００３５】
図３は図２で用いる記憶装置８，９の構成例図である。メモリ制御装置１２，１３は、記憶装置８，９の所定部分を巡回的に使用するリングメモリ領域とイベントを逐次記憶するイベントメモリ領域に分けて使用するように制御する。リングメモリ領域には、閾値を超えるイベント以前の所定時間の測定データを循環的に記憶しておき、イベントが発生した時点でそれらの測定データをイベントメモリ領域に転送記憶する。これらリングメモリ領域とイベントメモリ領域は、予め固定するように分割しておいてもよいし、測定データ量の多少に応じて動的に割り当てるようにしてもよい。
【００３６】
図３のようなメモリ構成にすることにより、イベント発生前後の測定データを確実に記憶装置８，９に記憶することができ、測定データの取りこぼしを防止できる。
【００３７】
本発明では、複数のパケットキャプチャ装置４，５間における時刻同期を不要にするために、以下の（イ）または（ロ）に説明する時間測定を行って往復遅延時間を求める。
【００３８】
（イ）片道伝送遅延を双方向で測定し加算することで、往復伝送時間を求める。
例えば、時刻同期を行っていない図１のパケットキャプチャ装置４，５について、パケットの流れに対し、往復遅延時間を求める。
【００３９】
まず、パケットキャプチャ装置４から５の方向に流れるパケットについて、
パケットキャプチャ装置４でのタイムスタンプ：Ｔ１
パケットキャプチャ装置５でのタイムスタンプ：Ｔ１＋△Ｔ＋Ｔｕ
とする。
【００４０】
一方、パケットキャプチャ装置５から４の方向に流れるパケットについて、
パケットキャプチャ装置５でのタイムスタンプ：Ｔ２＋△Ｔ
パケットキャプチャ装置４でのタイムスタンプ：Ｔ２　　　＋Ｔｄ
とする。
ここで、
ΔＴ：パケットキャプチャ装置４と５間の時刻ずれ
Ｔｕ：パケットキャプチャ装置４→５の方向に流れるパケットの伝送遅延の真値
Ｔｄ：パケットキャプチャ装置５→４の方向に流れるパケットの伝送遅延の真値
とする。
【００４１】
これらから計算されるそれぞれの方向の伝送遅延は、
2004088289.tif 000003
となる。
【００４２】
したがって、往復遅延時間Ｔｒは、
2004088289.tif 000004
となり、パケットキャプチャ装置４とパケットキャプチャ装置５間の時刻ずれΔＴの影響を受けることはなく、時刻同期は不要になる。
【００４３】
（ロ）時刻同期を行っていないパケットキャプチャ装置４とパケットキャプチャ装置５の２つの装置について、あるサーバに対するレスポンス時間を測定し減算することで往復遅延時間を求める。
【００４４】
パケットキャプチャ装置４からサーバへのレスポンス時間：Ｔ４
とすると、
Ｔ４＝Ｔ４→ｓ＋Ｔｓ＋Ｔｓ→４
になり、
パケットキャプチャ装置５から４を経由してサーバへのレスポンス時間：Ｔ５とすると、
Ｔ５＝Ｔ５→４＋Ｔ４→ｓ＋Ｔｓ＋Ｔｓ→４＋Ｔ４→５
になる。
ここで
Ｔ４→ｓ：パケットキャプチャ装置４からサーバまでの伝送時間
Ｔｓ→４：サーバからパケットキャプチャ装置４までの伝送時間
Ｔ５→４：パケットキャプチャ装置５から４までの伝送時間
Ｔ４→５：パケットキャプチャ装置４から５までの伝送時間
Ｔｓ：サーバでの処理時間
とする。
【００４５】
したがって、往復遅延時間Ｔｒは、
2004088289.tif 000005
より、
Ｔｒ＝Ｔ５−Ｔ４
となる。
【００４６】
このように、（ロ）の場合もパケットキャプチャ装置４とパケットキャプチャ装置５間の時刻ずれΔＴの影響を受けることはなく、時刻同期は不要になる。
【００４７】
なお、上記実施例では、複数のパケットキャプチャ装置間で時刻同期をとらない例を説明したが、時刻同期を行うようにしてもよい。その場合には、往復伝送遅延時間のみではなく、片道伝送遅延時間も測定結果として得ることができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のネットワーク品質評価装置によれば、被測定ネットワークの通信品質測定中に測定用トラフィックが流れないため、測定による影響を被測定ネットワークに与えない。
そして、ネットワーク品質評価装置を構成する記憶装置に注目すると、記憶すべき測定データ量を少なくでき、サイズおよびコストパフォーマンスを改善できる。
また、演算処理量を必要最小限にできるため、演算処理時間を短くできる。
さらに、複数のパケットキャプチャ装置間で時刻同期をとるための装置が不要になることからシステム構成が単純化でき、この点においてもコストパフォーマンスを改善できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施態様の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施態様の他の例を示すブロック図である。
【図３】図２で用いる記憶装置の構成例図である。
【図４】従来のネットワーク品質評価装置の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１，２，３　被測定系ネットワーク
４，５　パケットキャプチャ装置
６　時刻サーバ装置
７　演算処理装置
８，９　記憶装置
１０，１１　閾値検知装置
１２，１３　メモリ制御装置
【図１】
2004088289.tif 000006
【図２】
2004088289.tif 000007
【図３】
2004088289.tif 000008
【図４】
2004088289.tif 000009