(57)【要約】【課題】ネットワークシミュレータを使用したネットワーク設計の効率化をはかり、かつ、設計時間の短縮をはかる。【解決手段】ＴＵＩを含むユーザインタフェースから、シミュレーションの指示、およびシミュレーションパラメータを得、あるユーザインタフェースを介してシミュレーションパラメータが変更されたことを他のユーザインタフェースへ同報通信するトポロジエディタ４と、シミュレーションの指示に基づきシミュレータ本体６を起動し、変更されたシミュレーションパラメータに基づくシミュレーションの結果に関して各ユーザインタフェース１〜３へ提供するシミュレータ制御部で構成されるネットワーク設計支援装置。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポインティングデバイスを含む１以上のユーザインタフェースを用いてネットワークの設計支援を行うネットワーク設計支援装置であって、
前記各ユーザインタフェースから、シミュレーションの指示、およびシミュレーションパラメータを得てシミュレーション制御部へ引き渡すと共に、あるユーザインタフェースを介してシミュレーションパラメータが変更されたことを他のユーザインタフェースへ同報通信するトポロジエディタと、
前記トポロジエディタを介して入力される前記シミュレーションの指示に基づきシミュレータ本体を起動し、前記変更されたシミュレーションパラメータに基づくシミュレーションの結果に関し、前記トポロジエディタを介して前記各ユーザインタフェースへ提供するシミュレータ制御部と、
を備えたことを特徴とするネットワーク設計支援装置。
【請求項２】
前記シミュレータ制御部は、前記シミュレータ本体がパラメータ記憶装置に蓄積されるシミュレーションパラメータを逐次読み込まないイベントドリブンシミュレータで構成される場合、シミュレーションを一旦停止後に再開させ、前記パラメータ記憶装置から前記シミュレーションパラメータを強制的に読み取らせることを特徴とする請求項１に記載のネットワーク設計支援装置。
【請求項３】
前記トポロジエディタは、あるユーザインタフェースによるネットワークトポロジの変更につき、その作業単位で他のユーザインタフェースに対して排他制御を行うことを特徴とする請求項１に記載のネットワーク設計支援装置。
【請求項４】
前記ポインティングデバイスは、ＴＵＩが適用されたユーザインタフェースであることを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれかに記載のネットワーク設計支援装置。
【請求項５】
ポインティングデバイスを含む１以上のユーザインタフェースを用いてネットワークの設計支援を行うネットワーク設計支援方法であって、
前記各ユーザインタフェースから、シミュレーションの指示およびシミュレーションパラメータを得、あるユーザインタフェースを介してシミュレーションパラメータが変更されたことを他のユーザインタフェースへ同報通信により通知し、
前記シミュレーションの指示に基づきシミュレータ本体を起動し、前記変更されたシミュレーションパラメータに基づくシミュレーションの結果に関し、前記各ユーザインタフェースへ提供すること、
を特徴とするネットワーク設計支援方法。
【請求項６】
ポインティングデバイスを含む１以上のユーザインタフェースを用いてネットワークの設計支援を行うネットワーク設計支援装置に用いられるネットワーク設計支援プログラムであって、
前記各ユーザインタフェースから、シミュレーションの指示およびシミュレーションパラメータを得、あるユーザインタフェースを介してシミュレーションパラメータが変更されたことを他のユーザインタフェースへ同報通信により通知するステップと、
前記シミュレーションの指示に基づきシミュレータ本体を起動し、前記変更されたシミュレーションパラメータに基づくシミュレーションの結果に関し、前記各ユーザインタフェースへ提供するステップと、
をコンピュータに実行させるネットワーク設計支援プログラム。
【請求項７】
ポインティングデバイスを含む１以上のユーザインタフェースを用いてネットワークの設計支援を行うネットワーク設計支援装置に用いられるネットワーク設計支援プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
前記各ユーザインタフェースから、シミュレーションの指示およびシミュレーションパラメータを得、あるユーザインタフェースを介してシミュレーションパラメータが変更されたことを他のユーザインタフェースへ同報通信により通知するステップと、
前記シミュレーションの指示に基づきシミュレータ本体を起動し、前記変更されたシミュレーションパラメータに基づくシミュレーションの結果に関し、前記各ユーザインタフェースへ提供するステップと、
をコンピュータに実行させるネットワーク設計支援プログラムを記録した記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＴＵＩ（Ｔａｎｇｉｂｌｅ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）等のポインティングデバイスを含む１以上のユーザインタフェースを用いてネットワークの設計支援を行う、ネットワーク設計支援装置およびその方法、ならびにネットワーク設計支援プログラムおよびその記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＵＩ（Ｃｈａｒａｃｔｅｒ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）、ＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）に続く次世代のユーザインタフェースとして、マサチューセッツ工科大学では、ＴＵＩ（Ｔａｎｇｉｂｌｅ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）と称される直感的なインタフェースの研究が行われている。
この研究のプラットフォームとしてセンステーブルと称される装置が使用され、この装置は、テーブル本体の他に、位置と回転角の検出が可能なパックから構成されている（非特許文献１参照）。また、利用法についても種々検討されているが、この装置をＳＣＭ（Ｓｕｐｐｌｙ  Ｃｈａｉｎ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）に適用する事例が紹介されている（非特許文献２参照）。
【０００３】
【非特許文献１】
［平成１５年３月２０日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｔａｎｇｉｂｌｅ．ｍｅｄｉａ．ｍｉｔ．ｅｄｕ／ｐａｐｅｒｓ／ＳｅｎｓｅＴａｂｌｅ＿ＣＨＩ０１／ＳｅｎｓｅＴａｂｌｅ＿ＣＨＩ０１．ｈｔｍｌ＞
【非特許文献２】
［平成１５年３月２０日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｔａｎｇｉｂｌｅ．ｍｅｄｉａ．ｍｉｔ．ｅｄｕ／ｐｒｏｊｅｃｔｓ／ｓｅｎｓｅｔａｂｌｅ／ｓｅｎｓｅｔａｂｌｅ．ｈｔｍ＞
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ネットワーク設計において、市販品であるネットワークシミュレータの一つであるＯＰｎｅｔを利用することにより、ネットワークの挙動を推定し、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワーク設計時に問題点の洗い出しをすれば、効率的な設計が可能である。
ところが、ＯＰｎｅｔでは、ネットワーク帯域やルータ等の詳細なパラメータを設定し、シナリオ指定後にシミュレーションを実行する必要があり、一度設定したパラメータをシミュレーション中に変更することができなかった。つまり、最初に指定したシナリオに基づいた動作しかできなかったため、実際のＩＰネットワークを設計するのに無駄な試行錯誤が繰り返され、従って、設計に長い時間を要し、せっかくのネットワークシミュレータを有効に活用できない状況にあった。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、ネットワークシミュレーションをより直感的に表現するためにＴＵＩを利用し、かつ、最初に設定したパラメータのシミュレーション中における変更を可能としたことにより、ネットワークシミュレータを使用したネットワーク設計の効率化をはかり、かつ、設計時間の短縮をはかった、ネットワーク設計支援装置およびその方法、ならびにネットワーク設計支援プログラムおよびその記録媒体を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために本発明は、ポインティングデバイス（実施の形態におけるＴＵＩが適用されたユーザインタフェース）を含む１以上のユーザインタフェースを用いてネットワークの設計支援を行うネットワーク設計支援装置であって、前記各ユーザインタフェースから、シミュレーションの指示、およびシミュレーションパラメータを得てシミュレーション制御部へ引き渡すと共に、あるユーザインタフェースを介してシミュレーションパラメータが変更されたことを他のユーザインタフェースへ同報通信するトポロジエディタと、前記トポロジエディタを介して入力される前記シミュレーションの指示に基づきシミュレータ本体を起動し、前記変更されたシミュレーションパラメータに基づくシミュレーションの結果に関し、前記トポロジエディタを介して前記各ユーザインタフェースへ提供するシミュレータ制御部と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、トポロジエディタが、あるユーザインタフェースを介してシミュレーションパラメータが変更されたことを他のユーザインタフェースへ同報通信することによりユーザ間の同期をとって、シミュレータ制御部が、変更されたシミュレーションパラメータに基づくシミュレーションの結果を各ユーザインタフェースへ提供する構成を採用することにより、シミュレーション途中におけるシミュレーションパラメータの変更が可能となり、また、複数ユーザによる設計のコラボレーションを実現できるため、設計効率が向上すると共に、設計時間の大幅な短縮をはかったネットワーク設計装置を提供することができる。
【０００８】
また、本発明において、前記シミュレータ制御部は、前記シミュレータ本体がパラメータ記憶装置に蓄積されるシミュレーションパラメータを逐次読み込まないイベントドリブンシミュレータで構成される場合、シミュレーションを一旦停止後に再開させることにより、前記パラメータ記憶装置から前記シミュレーションパラメータを強制的に読み取らせることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明において、前記トポロジエディタは、あるユーザインタフェースによるネットワークトポロジの変更につき、その作業単位で他のユーザインタフェースに対して排他制御を行うことを特徴とする。
または本発明において、前記ポインティングデバイスは、ＴＵＩが適用されたユーザインタフェースであることを特徴とする。
【００１０】
上記した課題を解決するために本発明は、ポインティングデバイスを含む１以上のユーザインタフェースを用いてネットワークの設計支援を行うネットワーク設計支援方法であって、前記各ユーザインタフェースから、シミュレーションの指示およびシミュレーションパラメータを得、あるユーザインタフェースを介してシミュレーションパラメータが変更されたことを他のユーザインタフェースへ同報通信により通知し、前記シミュレーションの指示に基づきシミュレータ本体を起動し、前記変更されたシミュレーションパラメータに基づくシミュレーションの結果に関し、前記各ユーザインタフェースへ提供すること、を特徴とする。
【００１１】
上記した課題を解決するために本発明は、ポインティングデバイスを含む１以上のユーザインタフェースを用いてネットワークの設計支援を行うネットワーク設計支援装置に用いられるネットワーク設計支援プログラムであって、前記各ユーザインタフェースから、シミュレーションの指示およびシミュレーションパラメータを得、あるユーザインタフェースを介してシミュレーションパラメータが変更されたことを他のユーザインタフェースへ同報通信により通知するステップと、前記シミュレーションの指示に基づきシミュレータ本体を起動し、前記変更されたシミュレーションパラメータに基づくシミュレーションの結果に関し、前記各ユーザインタフェースへ提供するステップと、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１２】
上記した課題を解決するために本発明は、ポインティングデバイスを含む１以上のユーザインタフェースを用いてネットワークの設計支援を行うネットワーク設計支援装置に用いられるネットワーク設計支援プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記各ユーザインタフェースから、シミュレーションの指示およびシミュレーションパラメータを得、あるユーザインタフェースを介してシミュレーションパラメータが変更されたことを他のユーザインタフェースへ同報通信により通知するステップと、前記シミュレーションの指示に基づきシミュレータ本体を起動し、前記変更されたシミュレーションパラメータに基づくシミュレーションの結果に関し、前記各ユーザインタフェースへ提供するステップと、をコンピュータに実行させるネットワーク設計支援プログラムを記録したこと特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明のネットワーク設計支援装置の内部構成を機能展開して示したブロック図である。
本発明のネットワーク設計支援装置は、複数のユーザインタフェース１、２、３（ＵＩ＃０、ＵＩ＃０、ＵＩ＃２）と、トポロジエディタ４と、シミュレータ制御部５と、シミュレータ本体６と、パラメータＤＢ７で構成される。
ユーザインタフェース１、２、３は、ＴＵＩ、ＧＵＩ等であり、ユーザは、これらインタフェースを用いてシミュレーションの開始、停止の指示、あるいはシナリオ作成のためのパラメータ設定を行う。ＴＵＩ１を用いたネットワーク設計ツールの一例が図６に示されている。このユーザインタフェースが上述のポインティングデバイスに相当する。
【００１４】
図６において、６１が従来技術で説明したセンステーブルである。センステーブル６１上には、コンピュータ６２によって生成出力される設計図がプロジェクタ６３を介して投影され、その設計図上をユーザが、コイルが巻かれたパック６４を操作することにより、コンピュータ６２により、その座標位置、あるいは回転角が取り込まれる。
例えば、センステーブル６１上に投影された設計図に表現されたノード間にリンクを設定する場合、リンクを設定するノードにバインドしたパック６４同士を接触させることにより実施し、リンクの帯域を変更する場合は、リンクにパック６４をバインドし、回転させることにより実現する。このＴＵＩを適用することによって複数の人間によるパック操作が可能となり、設計者間で議論しながらコラボレーションによる設計が可能になる。
【００１５】
説明を図１に戻し、トポロジエディタ４は、各ユーザインタフェース１〜３から、シミュレーションの指示、およびシミュレーションパラメータを得てシミュレーション制御部５へ引き渡すと共に、あるユーザインタフェースを介してシミュレーションパラメータが変更されたことを他のユーザインタフェースへ同報通信する。
トポロジエディタ４はまた、あるユーザインタフェースによるネットワークトポロジの変更につき、その作業単位で他のユーザインタフェースに対して排他制御を行う機能も併せ持つ。
【００１６】
シミュレータ制御部５は、トポロジエディタ４を介して入力されるシミュレーションの指示に基づきシミュレータ本体６を起動し、変更されたシミュレーションパラメータに基づくシミュレーションの結果に関し、トポロジエディタ４を介して各ユーザインタフェース１〜３へ提供する。
シミュレータ制御部５はまた、シミュレータ本体６がパラメータ記憶装置であるパラメータＤＢ７に蓄積されるシミュレーションパラメータを逐次読み込まないイベントドリブンシミュレータで構成される場合、シミュレーションを一旦停止後に再開させ、パラメータＤＢ７からシミュレーションパラメータを強制的に読み取らせる機能も併せ持つ。
【００１７】
図２は、本発明におけるネットワーク設計支援装置の動作を説明するために引用したフローチャートであり、具体的には、本発明のネットワーク設計支援プログラムの処理手順を示す。
以下、図２に示すフローチャートを参照しながら図１に示す本発明実施形態の動作について詳細に説明する。
【００１８】
まず、ユーザは、それぞれの端末からそれぞれのＴＵＩ１〜３を利用してトポロジ定義を行う（Ｓ２１）。ここでは処理すべきトラフィック量から回線の伝送速度および回線の数等が定義される。そして、そのトポロジ情報を初期パラメータに設定してシミュレータ本体６によるシミュレーションの実行を待つ（Ｓ２２）。
一方、ユーザは上記したトポロジ定義の後、スタートボタンをクリックしてトポロジエディタ４を介しシミュレータ本体６に対してシミュレーションの開始を指示する（Ｓ２３）。トポロジエディタ４は、各ユーザインタフェース１〜３からシミュレーションの指示、およびシミュレーションパラメータを得てシミュレーション制御部５へ引き渡す。
【００１９】
シミュレータ制御部５は、トポロジエディタ４を介して入力されるシミュレーションの指示に基づきシミュレータ本体６を起動する。シミュレータ本体６は、シミュレーションパラメータに基づくシミュレーションを実行し（Ｓ２４）、その結果はトポロジエディタ４を介して各ユーザインタフェース１〜３へ提供される。シミュレーションの結果は、各ユーザインタフェースの画面に反映される（Ｓ２５）。
また、トポロジエディタ４は、あるユーザインタフェースを介してシミュレーションパラメータが変更されたことを検知し（Ｓ２６）、他のユーザインタフェースへ同報通信する（Ｓ２７）。このとき、シミュレータ制御部５は、変更されたシミュレーションパラメータに基づくシミュレーションの結果に関し、トポロジエディタ４を介して各ユーザインタフェース１〜３へ提供する。以上の動作は、シミュレーションの開始指示を発行したユーザインタフェース１〜３から停止の指示が発行されるまで繰り返される（Ｓ２８）。
【００２０】
ＯＰｎｅｔで実現されるシミュレータ本体６の構造が図３に示されている。ここでトポロジ定義された内容はＴＣＰ／ＩＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のプロトコルスタックに格納され、標準の遷移図（ＳＴＤ）によるプロトコル記述がなされる。ＳＴＤの各状態は、Ｃ言語で表現された一般的なロジックを含むことが可能である。
【００２１】
図４にＯＰｎｅｔを使用した場合のパラメータ入力方式が示されている。ここでは、クライアントノードにおけるアプリケーションスタック内のプロセス遷移を変更し、外部から入力を得る状態を追加している。具体的には、１０秒に一度自身に遷移し、入力があるまで他のユーザインタフェースとの同期のためにブロックして待っている。すなわち、新たなステイタスを作った場合にパラメータを読み込むステイタスが追加される。
図５にＯＰｎｅｔを使用した場合のシミュレーション結果出力方式が示されている。ここでは、全てのノードのＴＣＰ／ＩＰスタック内のプロセス遷移を変更し、外部へ出力を行う状態を追加している。ここでの状態は、パケットが通過する状態遷移の途中に配置し、内部管理時間のタイムスタンプとノード識別子、パケット種別、パケットサイズ等を出力する。
【００２２】
最後に、図１を用いてパラメータの逐次変更機能を実現するための仕組み、および排他制御を付加したコラボレーション機能実現の仕組みについて補足説明を行う。
すなわち、本発明実施形態では、シミュレータ本体６にイベントドリブンシミュレーションを行うＯＰｎｅｔが使用されるため、パラメータＤＢ７からパラメータの読み出しを逐次行うことはない。このため、本発明では、シミュレータ制御部５は、シミュレーション本体６によるシミュレーション実行中に必要なパラメータは、逐次シミュレータ本体６に対して通信等の手段により送信している。
また、トポロジエディタ４は、あるユーザインタフェースによるメネットワークトポロジの変更につき、その作業単位で他のユーザインタフェースに対して排他制御を行う。すなわち、ネットワークのトポロジ変更について、各ユーザインタフェースによる１ストローク毎に実施することなく、ノード追加等の作業単位で実施することにより、他のユーザインタフェースによる処理をロックすることを軽減している。
【００２３】
以上説明のように本発明は、ネットワークシミュレーションをより直感的に表現するためにＴＵＩを利用し、かつ、最初に設定したパラメータのシミュレーション中における変更を可能としたことにより、ネットワークシミュレータを使用したネットワーク設計の効率化をはかり、かつ、設計時間の短縮をはかったものである。なお、全てのパラメータを変更可能とするものではなく、ネットワーク設計において重要なパラメータである、ネットワーク帯域、ルータの設定、発生するリクエスト量等のパラメータに限定している。
また、図１に示すユーザインタフェース１〜３、トポロジエディタ４、シミュレータ制御部５、シミュレータ本体６のそれぞれで実行される手順をコンピュータ読取り可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより本発明のネットワーク設計支援装置が実現されるものとする。ここでいうコンピュータシステムとは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものである。
【００２４】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【００２５】
以上、この発明の実施形態につき、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明のように本発明によれば、最初に設定したパラメータをシミュレーションの途中で変更が可能となることからシミュレーション開始以前にシナリオを作成する必要が無くなり、ネットワークシミュレータを使用したネットワーク設計の効率化がはかれ、ユーザの負担が軽減されると共に、ネットワーク設計に要する時間が大幅に短縮される。
また、ＴＵＩを適用することによって複数のユーザがパックを操作でき、このことにより、設計者間のコラボレーションを実現でき、効率的なネットワークの設計が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のネットワーク設計支援装置の内部構成を機能展開して示したブロック図である。
【図２】本発明実施形態の動作を説明するために引用したフローチャートである。
【図３】本発明実施形態の動作を説明するために引用した動作概念図である。
【図４】本発明実施形態の動作を説明するために引用した動作概念図である。
【図５】本発明実施形態の動作を説明するために引用した動作概念図である。
【図６】本発明実施形態において使用されるＴＵＩを用いたネットワーク設計ツールの一例を示す図である。
【符号の説明】
１、２、３…ユーザインタフェース、４…トポロジエディタ、５…シミュレータ制御部、６…シミュレータ本体、７…パラメータＤＢ
【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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