(57)【要約】【課題】ＬＳＰ要求帯域が輻輳時のＡＦトラヒックのスループット向上に与える効果を評価できるトラヒック監視解析方法及びシステムを提供する。【解決手段】ＭＰＬＳ網内の各パケット交換ノードは、定期的且つＬＳＰ毎に各出力インタフェースにおけるトラヒックを測定し、トラヒック監視解析装置は、前記トラヒック情報を各パケット交換ノードから受信してトラヒック情報蓄積手段に記憶し、各パケット交換ノードの出力インタフェースの出力ＡＦバッファが輻輳した際に該出力ＡＦバッファを共有している全てのＬＳＰについてのトラヒック情報を用いて、特定のＬＳＰのＴＣＰコネクションのスループットに対する、出力ＡＦバッファを共有する他のＬＳＰのＴＣＰコネクションのスループットに対するスループットの倍率を解析する品質解析処理を行う。【選択図】  図１
2004343215.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｄｉｆｆｓｅｒｖ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｅｄ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ）をサポートするＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ−Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｉｎｇ）網におけるトラヒック監視解析方法であって、
ＭＰＬＳ網内の各パケット交換ノードは、定期的且つＬＳＰ（Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｈｅｄ  Ｐａｔｈ）毎に各出力インタフェースにおけるトラヒックを測定し、
各パケット交換ノードと所定の管理用ネットワークを介して接続するトラヒック監視解析装置は、
前記トラヒック情報を各パケット交換ノードから受信してトラヒック情報蓄積手段に記憶しておき、
各パケット交換ノードの出力インタフェースの出力ＡＦバッファが輻輳した際に該出力ＡＦバッファを共有している全て（ｉ本）のＬＳＰについてのトラヒック情報を用いて、特定のＬＳＰｊについて記録されたトラヒック情報を前記トラヒック情報蓄積手段から検索し、該トラヒック情報に含まれる該ＬＳＰｊのＴＣＰコネクションのスループットに対する、出力ＡＦバッファを共有する他のＬＳＰｉ（ｉ≠ｊ）のＴＣＰコネクションのスループットの倍率ｒｉ（ｉ≠ｊ）を解析する品質解析処理を行い、
輻輳時の特定ＬＳＰｊのＴＣＰコネクションのスループット低下の影響が他のＬＳＰｉ（ｉ≠ｊ）より大きいと前記品質解析処理で判断されたトラヒック情報を抽出し、
抽出されたトラヒック情報を用いて、該特定ＬＳＰｊの要求帯域を所望の値に変更した際の、変更前に対する変更後の該特定ＬＳＰｊのＴＣＰコネクションのスループットの変化率Ｒａｔｉｏ＿ｍｙｓｅｌｆ、及び、変更後における特定ＬＳＰｊのＴＣＰコネクションのスループットに対する他のＬＳＰｉのＴＣＰコネクションのスループットの倍率ｒｉ（ｉ≠ｊ）を予測する品質予測処理を行う
ことを特徴とするトラヒック監視解析方法。
【請求項２】
前記トラヒック情報は、ＡＦクラス／ＥＦクラスの合計流入レートがＬＳＰ要求帯域を超過したことを示すマーキングがなされたＡＦパケットのトラヒックレートであるＡＦｉｎトラヒックレートａｉと、前記マーキングがなされていないＡＦパケットのトラヒックレートであるＡＦｏｕｔトラヒックレートｂｉとを含み、
前記品質解析処理では、次式により前記倍率ｒｉ（ｉ≠ｊ）を算出する
【数１】
2004343215.tif 000029
ことを特徴とする請求項１記載のトラヒック監視解析方法。
【請求項３】
前記トラヒック情報は、ＥＦトラヒックレートｅｉと、ＡＦクラス／ＥＦクラスの合計流入レートがＬＳＰ要求帯域を超過したことを示すマーキングがなされたＡＦパケットのトラヒックレートであるＡＦｉｎトラヒックレートａｉと、前記マーキングがなされていないＡＦパケットのトラヒックレートであるＡＦｏｕｔトラヒックレートｂｉとを含み、
前記品質予測処理では、特定ＬＳＰｊの要求帯域を帯域Ｚに変更した際の、変更後の該特定ＬＳＰｊのトラヒック情報（ＡＦｉｎトラヒックレートａ’ｉ及びＡＦｏｕｔトラヒックレートｂ’ｉ）、及び、他のＬＳＰｊのトラヒック情報（ＡＦｉｎトラヒックレートａ’ｉ（ｉ≠ｊ）及びＡＦｏｕｔトラヒックレートｂ’ｉ（ｉ≠ｊ））を次式により算出する
【数２】
2004343215.tif 000030
ことを特徴とする請求項１記載のトラヒック監視解析方法。
【請求項４】
前記品質予測処理では、次式により前記Ｒａｔｉｏ＿ｍｙｓｅｌｆ及び倍率ｒｉ（ｉ≠ｊ）を算出する
ことを特徴とする請求項３記載のトラヒック監視解析方法。
【数３】
2004343215.tif 000031
【請求項５】
Ｄｉｆｆｓｅｒｖ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｅｄ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ）をサポートするＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ−Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｉｎｇ）網におけるトラヒック監視解析システムであって、
ＭＰＬＳ網内の各パケット交換ノードは、定期的且つＬＳＰ（Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｈｅｄ  Ｐａｔｈ）毎に各出力インタフェースにおけるトラヒックを測定するトラヒック測定手段を備え、
前記トラヒック情報を各パケット交換ノードから所定の管理用ネットワークを介して受信してトラヒック情報蓄積手段に記憶するトラヒック情報管理手段と、
各パケット交換ノードの出力インタフェースの出力ＡＦバッファが輻輳した際に該出力ＡＦバッファを共有している全て（ｉ本）のＬＳＰについてのトラヒック情報を用いて、特定のＬＳＰｊについて記録されたトラヒック情報を前記トラヒック情報蓄積手段から検索し、該トラヒック情報に含まれる該ＬＳＰｊのＴＣＰコネクションのスループットに対する、出力ＡＦバッファを共有する他のＬＳＰｉ（ｉ≠ｊ）のＴＣＰコネクションのスループットの倍率ｒｉ（ｉ≠ｊ）を解析する品質解析手段と、
輻輳時の特定ＬＳＰｊのＴＣＰコネクションのスループット低下の影響が他のＬＳＰｉ（ｉ≠ｊ）より大きいと前記品質解析処理で判断されたトラヒック情報を抽出する手段と、
抽出されたトラヒック情報を用いて、該特定ＬＳＰｊの要求帯域を所望の値に変更した際の、変更前に対する変更後の該特定ＬＳＰｊのＴＣＰコネクションのスループットの変化率Ｒａｔｉｏ＿ｍｙｓｅｌｆ、及び、変更後における特定ＬＳＰｊのＴＣＰコネクションのスループットに対する他のＬＳＰｉのＴＣＰコネクションのスループットの倍率ｒｉ（ｉ≠ｊ）を予測する品質予測手段とを有するトラヒック監視解析装置を備えた
ことを特徴とするトラヒック監視解析システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＤｉｆｆｓｅｒｖをサポートするＭＰＬＳ網のトラヒック監視解析方法及びトラヒック監視解析システムに関し、特に、ＬＳＰの要求帯域変更が輻輳時のトラヒック品質に与える効果を解析することが可能なトラヒック監視解析方法及びトラヒック監視解析システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ−Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｉｎｇ／非特許文献１参照）は、データリンクヘッダとＩＰパケットヘッダの間に固定長のＳｈｉｍヘッダを付与し、Ｓｈｉｍヘッダ内に付与されたラベル情報に基づいてパケットを高速に転送する技術である。このパケット転送経路であるＬＳＰ（Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｈｅｄ  Ｐａｔｈ）として、該ＬＳＰが通過する各リンクで要求帯域以上の空帯域がある経路をＣＲ−ＬＤＰ（Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ−ｂａｓｅｄ  Ｒｏｕｔｅｄ  Ｌａｂｅｌ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／非特許文献２参照）やＲＳＶＰ−ＴＥ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｔｒａｆｆｉｃ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ／非特許文献３参照）等のシグナリングプロトコルを用いて、明示的に設定・制御することが可能である（非特許文献４参照）。
【０００３】
ＭＰＬＳにおいても、Ｓｈｉｍヘッダ内のＥＸＰフィールド値を用いることにより、Ｄｉｆｆｓｅｒｖ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｅｄ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ／非特許文献５参照）、すなわち、ＩＰパケットヘッダに記入されたコード（ＤＳコードポイント）にしたがってクラス別に定義されるトラヒック制御（ＰＨＢ：Ｐｅｒ  Ｈｏｐ  Ｂｅｈａｖｉｏｒ）と同様な制御を実現することが可能である（非特許文献６参照）。
【０００４】
このＤＳコードポインタによって識別されるクラスにはＥＦ（Ｅｘｐｅｄｉｔｅｄ  Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ／非特許文献７参照），ＡＦ（Ａｓｓｕｒｅｄ  Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ／非特許文献８参照）及びＢＥ（Ｂｅｓｔ  Ｅｆｆｏｒｔ）がある。
【０００５】
ＥＦクラスは、専用線的サービスを実現するためのクラスで、中継ノードは流入するトラヒックレートより多くのサービスレートを割り当て、ＥＦパケットが収容されるキューの出力優先度を最優先とすることで、遅延・パケット廃棄確率・ジッターの低い専用線的サービスを実現する。通常、ＥＦクラスの網への流入トラヒックはエッジノードで厳密に制限される。
【０００６】
ＡＦクラスは、最低帯域保証的サービスを実現するためのクラスで、ＬＳＰの要求帯域からＥＦトラヒックを差し引いた余剰帯域が最低保証帯域となる。また、網の空帯域を有効利用するため、送信側エッジノードの出力リンクに空帯域があれば、最低保証帯域以上のパケットを網内に流入されることが許される。その際、ＡＦパケットに違反を示す違反マークを付与でき、網内で輻輳が生じた場合、違反マークがあるパケットが優先的に廃棄される。
【０００７】
ＢＥクラスは、最善努力型であり、可能な限り届けるように努力するが、何も保証されないクラスである。
【０００８】
図８は、上記に示した運用方法にしたがったＤｉｆｆｓｅｒｖをサポートしたＭＰＬＳ網の構成図を示す。ＭＰＬＳ網１０００は、エッジノード２０００、２００１，２００２，２００３，２００４，２００５，２００６，２００７とコアノード３０００，３００１，３００２，３００３とから構成される。各エッジノード２０００〜２００６には、網事業者の顧客のネットワークであるカスタマ網４０００，４０１０，４０２０，４００１，４０１１，４０２１，４０３０が接続されている。図８では、カスタマ網４０００，４０１０，４０２０からカスタマ網４００１，４０１１，４０２１へ要求される帯域が利用可能なパケット転送経路ＬＳＰとしてＬＳＰ０，ＬＳＰ１，ＬＳＰ２が、ＣＲ−ＬＤＰやＲＳＶＰ−ＴＥ等のシグナリングプロトコル等によって設定されたことを示している。同様に、カスタマ網４０００からカスタマ網４０３０へ要求される帯域が利用可能なパケット転送経路としてＬＳＰ３が設定されている。なお、ＬＳＰは片方向ずつ設定されるため、図ではＬＳＰの方向が矢印で表されている。
【０００９】
本願では、上記に示したＤｉｆｆｓｅｒｖをサポートしたＭＰＬＳ網を対象としたトラヒック監視解析方法及びシステムに関するものである。ＭＰＬＳ網は以下の運用方法にしたがっていると仮定する。すなわち、ＭＰＬＳ網では、ＬＳＰを利用する顧客とＭＰＬＳ網を提供する網事業者との間ではＬＳＰの要求帯域（すなわちＬＳＰ保証帯域）、及び、当該ＬＳＰを通して網内へ流入するＥＦ保証帯域について契約が交わされている。また、各ＬＳＰはＬＳＰ要求帯域を収容可能な経路上に設定される。さらに、ＭＰＬＳ網内のエッジルータ及びコアルータは以下のような制御を行う。
【００１０】
［エッジルータ］
ＭＰＬＳ網へ流入するＩＰパケットをＥＦ，ＡＦ，ＢＥの３種類のクラスに分類する。このとき、ＡＦクラスは任意の条件を満たすＴＣＰパケットとする。ＥＦクラス流入レートがＥＦ保証帯域を超過した場合はＥＦパケットを強制的に廃棄する。ＡＦクラス／ＥＦクラスの合計流入レートがＬＳＰ保証帯域を超過した場合は網空域有効利用のため、ＡＦパケットにマーキングを行い流入を許す。ＬＳＰ保証帯域からＥＦトラヒックが消費した帯域を控除した帯域がＡＦ最低保証帯域となる。以下ではマーク無／マーク有ＡＦパケットをＡＦｉｎ／ＡＦｏｕｔパケットと呼ぶ。
【００１１】
［コア／エッジルータ］
クラス別出力バッファを持ち、ＥＦ＞ＡＦ＞ＢＥの優先順序でサービスする。ＡＦバッファでは輻輳時にＬＳＰのＡＦ最低保証帯域を確保するＲＩＯ（ＲＥＤ  ｗｉｔｈ  Ｉｎ／Ｏｕｔ  非特許文献９参照）と呼ばれる廃棄方式を用いる。図９のグラフに示すように、ＲＩＯではキュー長に応じてＡＦ違反パケット廃棄確率ρｏｕｔ、ＡＦ適合パケット破棄確率ρｉｎを個別に決定し、該廃棄確率にしたがって、該ＡＦクラスのパケットを廃棄する。また、図９のグラフに示すように、ＡＦｏｕｔが優先的に廃棄される。ＭＰＬＳ網では、リンクを通過するＬＳＰの保証帯域の合計はリンク帯域以下でありＡＦ適合パケットを廃棄することはないとする。
【００１２】
図１０にＤｉｆｆｓｅｒｖをサポートしたＭＰＬＳ網におけるパケット交換ノード５０００の構成図を示す。パケット交換ノード５０００は図８におけるエッジノード２０００，２００１，２００２，２００３，２００４，２００５，２００６，２００７及びコアノード３０００，３００１，３００２，３００３の基本構成である。
【００１３】
パケット交換ノード５０００は、ＬＳＰの制御を行うＬＳＰ制御部５１００と、パケットの制御を行うパケット制御部５２００とから構成されている。
【００１４】
ＬＳＰ制御部５１００は、ＬＳＰ制御メッセージ処理部５５００、リソース情報管理部５３００、ＬＳＰ情報管理部５４００から構成されている。
【００１５】
ＬＳＰ制御メッセージ処理部５５００は、ＣＲ−ＬＤＰやＲＳＶＰ−ＴＥ等のシグナリングプロトコルを用いて、ＬＳＰの設定要求・解除要求のメッセージを、隣接ノード間で送信受信するとともに、ＬＳＰの設定要求・解除要求のメッセージを受け取るたびに、リソース情報管理部５３００・ＬＳＰ情報管理部５４００に対して、ＬＳＰの要求帯域の予約／解放、ＬＳＰのスイッチング情報の設定・解除を依頼する。
【００１６】
リソース情報管理部５３００は、各出力インタフェースにおける最大出力帯域や設定された各ＬＳＰの要求帯域値を管理しており、上記ＬＳＰ制御メッセージ処理部５５００の依頼にしたがい、ＬＳＰに関する要求帯域の予約／解放を行う。
【００１７】
ＬＳＰ情報管理部５４００は、ＬＳＰ毎のパケットのスイッチング情報を管理しており、ＬＳＰ制御メッセージ処理部５５００の依頼にしたがい、ＬＳＰのスイッチング情報の設定・解除を行う。スイッチング情報はＬＳＰを中継するコアノードとＬＳＰの起点又は終点であるエッジノードで異なる。コアルータの場合、ＬＳＰ毎にパケット交換ノードへ入力される入力パケットの入力ラベル値、入力インタフェースの識別番号、該パケットを出力する際に更新される出力ラベル値、出力インタフェース識別番号が管理されている。ＬＳＰの起点である入力エッジルータの場合、ＬＳＰへ入力すべきＩＰパケットの分類条件、該パケットを出力する際に付与される出力ラベル値、ＥＸＰフィールドに付与するクラス値が管理される。なお、ＡＦクラスのＩＰパケットヘッダに付与されているＡＦクラスの違反を意味するマーキングはＥＸＰフィールドにそのまま継承される。ＬＳＰの終点である出力エッジルータの場合、ＬＳＰを通してパケット交換ノードへ入力される入力パケットの入力ラベル値、入力インタフェース識別番号、該パケットを出力する出力インタフェース識別番号が管理されている。スイッチング情報は、上記ＬＳＰ制御メッセージ処理部５５００より書込・削除が依頼される。
【００１８】
パケット制御部５２００は、入力インタフェース毎にある入力インタフェース処理部５７００，５７０１，５７０２と、パケットスイッチ部５６００と、出力インタフェース毎にある出力インタフェース処理部５８００，５８０１，５８０２とから構成される。入力インタフェースから入ってきたパケットは入力インタフェース処理部５７００〜５７０２によって一定の処理が行われた後、パケットスイッチ部５６００によってＬＳＰ情報管理部５４００の情報にしたがって該パケットのＬＳＰの出力ラベル付与あるいは更新が行われ、適正な出力インタフェースの出力インタフェース処理部５８００〜５８０２へスイッチされ、出力インタフェース処理部５８００〜５８０２で一定の処理が行われた後に出力される。
【００１９】
入力インタフェース処理部５７００は、ラベルの付与されていないＩＰパケットが入力される入力エッジノードでは一定の処理が行われるが、コアノードでは何も行わない。入力エッジノードの入力インタフェース処理部５７００は、ＬＳＰ毎のトラヒック調整情報を保持しており、ＩＰパケットが到着する毎にＩＰパケットヘッダに記された送受信ＩＰアドレスや送受信ポート番号等から、該ＩＰパケットに対して、どのＬＳＰのトラヒック調整部を適用すべきかを判断し、ＥＦクラスのＩＰパケットについては、ＬＳＰへのＥＦトラヒック流入レートがカスタマ網と網事業者の間で契約を交わしたＥＦクラスの最大保証帯域を超過する場合には、ＥＦパケットを破棄して最大保証帯域以下となるように調整を行う。ＡＦクラスのパケットについては、調整後のＥＦパケット及びＡＦクラスのパケットの流入トラヒックレートがカスタマ網と網地業者の間で契約したＬＳＰ要求帯域を超過する場合に、ＩＰパケットヘッダに対して違反を意味するＤＳコードポイントのマーキングを行う。
【００２０】
図１１に出力インタフェース処理部５８００の構成図を示す。出力インタフェース処理部５８００は、キュー選択部５８１０、パケット廃棄処理部５８２０、出力キュー管理部５８３０、スケジューリング管理部５８４０から構成される。
【００２１】
出力キュー管理部５８３０は、クラス毎の複数の出力キューを管理している。すなわち、図１１に示すように、ＥＦ用出力キュー５８３１、ＡＦ用出力キュー５８３２，ＢＥ用出力キュー５８３３を管理している。
【００２２】
スケジューリング管理部５８４０では、各出力キューのパケットの出力サービス順序の規律を管理しており、例えば、ＥＦ用出力キュー５８３１，ＡＦ用出力キュー５８３２，ＢＥ用出力キュー５８３３の順に固定優先で出力サービスを行う。
【００２３】
キュー選択部５８１０は、ラベル付パケットが到着する毎に、該パケットのＥＸＰ値からクラスを読み取り、該パケットが出力キュー管理部５８３０で用意された複数の出力キューのうち、どのキューに入れるべきかを判断する。
【００２４】
パケット廃棄処理部５８２０は、キュー選択部５８１０でパケットの出力キューにＡＦ用出力キュー５８３２を選択した際に、ＲＩＯにしたがいキュー長が輻輳検出の閾値を超えており輻輳状態と判定した場合にキュー長に応じてパケット廃棄確率を決定し、該廃棄確率にしたがって、該ＡＦクラスのパケットを廃棄する。
【００２５】
【非特許文献１】
Ｅ．  Ｒｏｓｅｎ、他２名、”Ｍｕｌｔｉｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ”、［ｏｎｌｉｎｅ］、平成１３年１月、ＩＥＴＦ、［平成１５年５月８日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅｔｆ．ｏｒｇ／ｒｆｃ／ｒｆｃ３０３１．ｔｘｔ＞
【非特許文献２】
Ｂ．  Ｊａｍｏｕｓｓｉ、他１３名、”Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ−Ｂａｓｅｄ  ＬＳＰ  Ｓｅｔｕｐ  ｕｓｉｎｇ  ＬＤＰ”、［ｏｎｌｉｎｅ］、平成１４年１月、ＩＥＴＦ、［平成１５年５月８日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅｔｆ．ｏｒｇ／ｒｆｃ／ｒｆｃ３２１２．ｔｘｔ＞
【非特許文献３】
Ｄ．  Ａｗｄｕｃｈｅ、他５名、”ＲＳＶＰ−ＴＥ：  Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎｓ  ｔｏ  ＲＳＶＰ  ｆｏｒ  ＬＳＰ  Ｔｕｎｎｅｌｓ”、［ｏｎｌｉｎｅ］、平成１３年１２月、ＩＥＴＦ、［平成１５年５月８日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅｔｆ．ｏｒｇ／ｒｆｃ／ｒｆｃ３２０９．ｔｘｔ＞
【非特許文献４】
Ｄ．  Ａｗｄｕｃｈｅ、他４名、”Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ  ｆｏｒ  Ｔｒａｆｆｉｃ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｏｖｅｒ  ＭＰＬＳ”、［ｏｎｌｉｎｅ］、平成１１年９月、ＩＥＴＦ、［平成１５年５月８日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅｔｆ．ｏｒｇ／ｒｆｃ／ｒｆｃ２７０２．ｔｘｔ＞
【非特許文献５】
Ｓ．  Ｂｌａｋｅ、他５名、”Ａｎ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ  ｆｏｒ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｅｄ  Ｓｅｒｖｉｃｅ”、［ｏｎｌｉｎｅ］、平成１０年１２月、ＩＥＴＦ、［平成１５年５月８日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅｔｆ．ｏｒｇ／ｒｆｃ／ｒｆｃ２４７５．ｔｘｔ＞
【非特許文献６】
Ｆ．  Ｌｅ  Ｆａｕｃｈｅｕｒ、他７名、”Ｍｕｌｔｉ−Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  （ＭＰＬＳ）  Ｓｕｐｐｏｒｔ  ｏｆ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｅｄ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ”、［ｏｎｌｉｎｅ］、平成１４年５月、ＩＥＴＦ、［平成１５年５月８日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅｔｆ．ｏｒｇ／ｒｆｃ／ｒｆｃ３２７０．ｔｘｔ＞
【非特許文献７】
Ｖ．  Ｊａｃｏｂｓｏｎ、他２名、”Ａｎ  Ｅｘｐｅｄｉｔｅｄ  Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ  ＰＨＢ”、［ｏｎｌｉｎｅ］、平成１１年６月、ＩＥＴＦ、［平成１５年５月８日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅｔｆ．ｏｒｇ／ｒｆｃ／ｒｆｃ２５９８．ｔｘｔ＞
【非特許文献８】
Ｊ．  Ｈｅｉｎａｎｅｎ、他３名、”Ａｓｓｕｒｅｄ  Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ  ＰＨＢ  Ｇｒｏｕｐ”、［ｏｎｌｉｎｅ］、平成１１年６月、ＩＥＴＦ、［平成１５年５月８日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅｔｆ．ｏｒｇ／ｒｆｃ／ｒｆｃ２５９７．ｔｘｔ＞
【非特許文献９】
Ｄ．  Ｃｌａｒｋ、他１名、”Ｅｘｐｌｉｃｉｔ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｂｅｓｔ  Ｅｆｆｏｒｔ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｄｅｌｉｖｅｒｙ  Ｓｅｒｖｉｃｅ”、ＩＥＥＥ／ＡＣＭ  Ｔｒａｎｓ．  ｏｎ  Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ、Ｖｏｌ．６、Ｎｏ．４、ｐｐ．３６２−３７３、平成１０年８月
【非特許文献１０】
恒川健司、”ＤｉｆｆｓｅｒｖをサポートしたＭＰＬＳ網における公平なＡＦクラス帯域分配法”、情報ネットワーク（ＩＮ）信学技法、Ｖｏｌ．１０２、Ｎｏ．６９４、平成１５年３月
【非特許文献１１】
Ｊ．  Ｐａｄｈｙｅ、他３名、”Ｍｏｄｅｌｉｎｇ  ＴＣＰ  Ｒｅｎｏ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ：  Ａ  Ｓｉｍｐｌｅ  Ｍｏｌｄｅｌ  ａｎｄ  Ｉｔｓ  Ｅｍｐｉｒｉｃａｌ  Ｖａｌｉｄａｔｉｏｎ”、ＩＥＥＥ／ＡＣＭ  Ｔｒａｎｓ．  ｏｎ  Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ、Ｖｏｌ．８、Ｎｏ．２、平成１２年４月
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】
ＬＳＰを利用する顧客とＭＰＬＳ網を提供する網事業者との間で契約を交わしたＬＳＰ要求帯域（すなわちＬＳＰ保証帯域）及びＥＦ最大保証帯域は、輻輳時の保証帯域を契約するものである。従来技術で示したように、ＥＦ最大保証帯域はＬＳＰ要求帯域以内であり、各ＬＳＰ要求帯域の合計値がリンク帯域以下であるので、スケジューリングの優先度の最も高いＥＦバッファが輻輳することはない。
【００２７】
一方、ＡＦクラスはＡＦ最大保証帯域以上を流入させることが可能であり、ＡＦクラスバッファが輻輳することはあり得る。このＡＦ最大保証帯域は、網事業者と交わしたＬＳＰ要求帯域からＥＦトラヒック流入レートを差し引いた帯域値であり、任意のＴＣＰパケットをＡＦクラスとするＤｉｆｆｓｅｒｖをサポートしたＭＰＬＳ網においては、網事業者と交わしたＬＳＰ要求帯域は、輻輳時のＬＳＰのＴＣＰコネクションのスループットに影響を及ぼす。
【００２８】
具体的には、従来技術で示したように、任意のＴＣＰパケットをＡＦクラスとするＤｉｆｆｓｅｒｖをサポートしたＭＰＬＳ網内ルータでＡＦクラスの出力バッファのキュー長がＲＩＯで定義されたＡＦｏｕｔパケット廃棄開始閾値（ｍｉｎ＿ｏｕｔ）を超過すると、違反マークを施されたＡＦｏｕｔパケットがキュー長にしたがって定まるパケット廃棄確率ρにしたがい優先的に廃棄される。ＴＣＰはコネクション毎に被るパケット廃棄確率が多くなるにしたがい、スループットを低下させる輻輳制御を行っている。パケット廃棄率はＴＣＰコネクションに流れるＡＦパケットにしめるＡＦｏｕｔパケットの割合、つまり、出力インタフェースへ流入するＬＳＰのＡＦｉｎ帯域とＡＦｏｕｔ帯域の和（ＡＦ帯域）に対するＡＦｏｕｔ帯域の割合が少ないほど低い。輻輳時のＬＳＰのＡＦｉｎ帯域は、ＡＦトラヒック最低保証帯域と等しくなる。ＡＦトラヒック最低保証帯域はＬＳＰ要求帯域からＥＦトラヒック流入レートを差し引いた帯域であるため、多くのＬＳＰ要求帯域を契約することによって、パケット廃棄率を低減させ、輻輳時のＴＣＰコネクションのスループットを向上させることができる。
【００２９】
したがって、顧客が網事業者に対価を支払ってＬＳＰ要求帯域の契約を行うことは、すなわち、輻輳時に保証されるＬＳＰのＡＦトラヒック最低保証帯域を購入し、輻輳時のＡＦクラスのＴＣＰコネクションのスループット低下を低減する行為であるとも言える。したがって、網事業者は、顧客へのＬＳＰ要求帯域の効果的な販売を促進するために、ＬＳＰ要求帯域増設による輻輳時のＡＦクラスのＴＣＰコネクションのスループットの向上効果を定量的に顧客に示す必要があると考えられる。
【００３０】
しかしながら、輻輳ＡＦバッファを共有するＬＳＰ間のＡＦクラスに収容されるＴＣＰフロー数比及び各ＬＳＰのＡＦ最低保証帯域が、ＬＳＰに割り当てられるＡＦｏｕｔ帯域に影響を与えることが報告されており（非特許文献１０参照）、ＬＳＰ要求帯域増設によるＡＦクラスのＴＣＰコネクションのスループット向上効果を評価することは困難である。このため、従来このような効果を評価する方法及びシステムがなかった。
【００３１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ＬＳＰ要求帯域が輻輳時のＡＦトラヒックのスループット向上に与える効果を評価できるトラヒック監視解析方法及びシステムを提供することにある。
【００３２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本願では、ＤｉｆｆｓｅｒｖをサポートするＭＰＬＳ網におけるトラヒック監視解析方法であって、ＭＰＬＳ網内の各パケット交換ノードは、定期的且つＬＳＰ毎に各出力インタフェースにおけるトラヒックを測定し、各パケット交換ノードと所定の管理用ネットワークを介して接続するトラヒック監視解析装置は、前記トラヒック情報を各パケット交換ノードから受信してトラヒック情報蓄積手段に記憶しておき、各パケット交換ノードの出力インタフェースの出力ＡＦバッファが輻輳した際に該出力ＡＦバッファを共有している全て（ｉ本）のＬＳＰについてのトラヒック情報を用いて、特定のＬＳＰｊについて記録されたトラヒック情報を前記トラヒック情報蓄積手段から検索し、該トラヒック情報に含まれる該ＬＳＰｊのＴＣＰコネクションのスループットに対する、出力ＡＦバッファを共有する他のＬＳＰｉ（ｉ≠ｊ）のＴＣＰコネクションのスループットの倍率ｒｉ（ｉ≠ｊ）を解析する品質解析処理を行い、輻輳時の特定ＬＳＰｊのＴＣＰコネクションのスループット低下の影響が他のＬＳＰｉ（ｉ≠ｊ）より大きいと前記品質解析処理で判断されたトラヒック情報を抽出し、抽出されたトラヒック情報を用いて、該特定ＬＳＰｊの要求帯域を所望の値に変更した際の、変更前に対する変更後の該特定ＬＳＰｊのＴＣＰコネクションのスループットの変化率Ｒａｔｉｏ＿ｍｙｓｅｌｆ、及び、変更後における特定ＬＳＰｊのＴＣＰコネクションのスループットに対する他のＬＳＰｉのＴＣＰコネクションのスループットの倍率ｒｉ（ｉ≠ｊ）を予測する品質予測処理を行うことを特徴とするものを提案する。
【００３３】
本発明によれば、出力ＡＦバッファに輻輳が生じた際の、特定のＬＳＰのＡＦクラスのＴＣＰコネクションのスループットに対する、他のＬＳＰのＡＦクラスのＴＣＰコネクションのスループットの倍率を評価すること、特定のＬＳＰの要求帯域を変更することによるスループット変化率及び他のＬＳＰに対するスループットの倍率を評価することが可能となる。これにより、ＬＳＰ要求帯域を変更することによるＬＳＰのＡＦクラスのＴＣＰコネクションのスループット向上の効果を、輻輳ＡＦバッファを共有するＬＳＰ間のＡＦクラスに収容されるＴＣＰフロー数比及び各ＬＳＰのＡＦ最低保証帯域を考慮して評価することができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態に係るトラヒック監視解析方法及びシステムについて図面を参照して説明する。
【００３５】
図１は、本実施形態に係るトラヒック監視装置を備えたパケット交換ノード１５０００の構成図である。パケット交換ノード１５０００は、ＬＳＰの制御を行うＬＳＰ制御部１５１００と、パケットの制御を行うパケット制御部１５２００と、トラヒック監視装置１５９００から構成されている。ＬＳＰ制御部１５１００の構成及び機能は、図１０に示した従来のＬＳＰ制御部５１００と同じなので、ここでは説明は省略する。
【００３６】
パケット制御部１５２００は、入力インタフェース毎にある入力インタフェース処理部１５７００，１５７０１，１５７０２と、パケットスイッチ部１５４００と、出力インタフェース毎にある出力インタフェース処理部１５８００，１５８０１，１５８０２とから構成される。入力インタフェース処理部１５７０００〜１５７０２及びパケットスイッチ部１５４０００の機能は、図１０に示した従来の入力インタフェース処理部５７００〜５７０３及びパケットスイッチ部５６００と同じなので、ここでは説明は省略する。
【００３７】
図２にパケット交換ノード１５０００の出力インタフェース処理部１５８００の構成図を示す。出力インタフェース処理部１５８００は、キュー選択部１５８１０と、パケット廃棄処理部１５８２０と、出力キュー管理部１５８３０と、スケジューリング管理部１５８４０と、ＬＳＰ毎にトラヒックを測定するトラヒック測定部１５８７０から構成される。キュー選択部１５８１０，パケット廃棄処理部１５８２０，出力キュー管理部１５８３０、スケジューリング管理部１５８４０の機能は、それぞれ図１０に示した従来の出力インタフェース処理部５８００のキュー選択部５８１０、パケット廃棄処理部５８２０、出力キュー管理部５８３０、スケジューリング管理部５８４０と同じなので、ここでは説明は省略する。
【００３８】
トラヒック測定部１５８７０は、図３に示すトラヒック情報１５８７９を有している。トラヒック情報１５８７９は、パケット交換ノードを一意に識別する出力インタフェース識別子１５８７９−１と、パケット交換ノードにおいて出力インタフェースを一意に識別する出力インタフェース識別子１５８７９−２と、出力インタフェースに接続されたリンクの帯域幅である出力リンク帯域１５８７９−３と、トラヒックを測定した日時であるトラヒック測定日時１５８７９−４と、トラヒック情報テーブル１５８７１とから構成される。トラヒック情報テーブル１５８７１は、測定される出力ラベル値１５８７１−２と、ＥＦトラヒック１５８７１−３と、ＡＦｉｎトラヒック１５８７１−４と、ＡＦｏｕｔトラヒック１５８７１−５の列から構成される。
【００３９】
トラヒック測定部１５８７０は、トラヒック監視装置１５９００からトラヒック測定周期・トラヒック測定期間等の指示を受けると、指示されたトラヒック測定期間において出力インタフェース処理部１５８００へ入力されるパケットの出力ラベル、該パケットに付与されているＥＸＰ値を読み取る。そして、トラヒック測定日時１５８７９−４の欄にトラヒック測定日時を記録し、出力ラベル値毎にＥＦパケット・ＡＦパケット・ＡＦ違反パケットの単位時間当たりのＥＦトラヒック，ＡＦトラヒック，ＡＦ違反トラヒックを指示された測定周期で測定し、それぞれ出力ラベル値毎に出力ラベル値１５８７１−２の行のＥＦトラヒック１５８７１−３・ＡＦトラヒック１５８７１−４・ＡＦ違反トラヒック１５８７１−５の列に記録する。また、トラヒック測定部１５８７０は、トラヒック情報を記録した際に、パケット廃棄処理部１５８２０においてＡＦバッファのキュー長が輻輳検出の閾値を超えて輻輳状態と判定されていたとき、パケット交換ノード識別子１５８７９−１、出力インタフェース識別子１５８７９−２の欄にパケット交換ノード識別子、出力インタフェース識別子を記録してトラヒック監視装置１５９００へ通知する。
【００４０】
図１のトラヒック監視装置１５９００は、出力インタフェース部１５８００〜１５８０２から通知されるトラヒック情報１５８７９をトラヒック情報蓄積部１５９１０に蓄積する。
【００４１】
トラヒック監視装置１５９００は、管理用ネットワーク３００００に接続されており、図４に示す管理用ネットワーク３００００に接続されたトラヒック解析装置２００００からトラヒック測定を行う出力インタフェース識別子・トラヒック測定期間・トラヒック測定周期の指示を受ける。トラヒック監視装置１５９００は、トラヒック解析装置２００００からの指示を受けると、指示されたトラヒック測定期間及びトラヒック測定周期でトラヒック測定するように、指示された出力インタフェース識別子を有する出力インタフェース１５８００〜１５８０２に対して指示を出す。また、トラヒック監視装置１５９００は、トラヒック解析装置から指示されたタイミングで、トラヒック情報蓄積部１５９１０に蓄積されたトラヒック情報を、管理用ネットワーク３００００を介してトラヒック解析装置２００００へ送付する。
【００４２】
図４は本実施の形態に係るトラヒック解析装置の構成図である。このトラヒック解析装置２００００は、図４に示すように、制御部２００５０と、入出力部２００６０と、トラヒック監視部２２０００と、品質予測部２３０００と、品質解析部２４０００と、トラヒック情報管理部２５０００と、顧客情報管理部２６０００と、通信処理制御部２００７０とから構成され、管理用ネットワーク３００００に接続されている。
【００４３】
制御部２００５０は、入出力部２００６０から入力される処理要求内容に応じて、入出力部２００６０、トラヒック監視部２２０００、品質予測部２３０００、品質解析部２４０００、トラヒック情報管理部２５０００、顧客情報管理部２６０００及び通信処理制御部２００７０を制御する。
【００４４】
入出力部２００６０は、キーボード等の入力装置から各種情報の入力するとともに、ディスプレイ等の出力装置へ各種情報を出力する。
【００４５】
トラヒック監視部２２０００は、所望する任意のパケット交換ノード１５０００へ、所望する任意の出力インタフェースについて、所望する任意の期間（トラヒック測定期間）に、所望する任意の測定周期（トラヒック測定周期）でトラヒック監視するよう要求するトラヒック監視要求を、管理用ネットワーク３００００を介して対象となるパケット交換ノード１５０００へ要求する。
【００４６】
品質管理部２４０００は、トラヒック情報管理部２５０００で管理されているトラヒック情報２５１１０を基に、ある特定の顧客のＬＳＰのＡＦクラスのＴＣＰコネクションのスループットに対する、該顧客のＬＳＰと輻輳ＡＦバッファを共有していた他の顧客の各ＬＳＰのＴＣＰコネクションのスループットの倍率を評価する。
【００４７】
品質予測部２３０００は、トラヒック情報管理部２５０００で管理されているトラヒック情報２５１１０を基に、トラヒック情報２５１１０が記録された輻輳時のある特定の顧客のＬＳＰのＡＦクラスのＴＣＰコネクションのスループットについて、「該顧客のＬＳＰ要求帯域を変更した場合にスループットがどれくらい変化するか」を示す変化率を予測する。また、品質予測部２３０００は、「該顧客のＬＳＰ要求帯域を変更した場合の、該顧客のＬＳＰのＡＦクラスのＴＣＰコネクションのスループットに対する、該顧客のＬＳＰと輻輳ＡＦバッファを共有していた他の顧客の各ＬＳＰのＴＣＰコネクションのスループットの倍率」を予測する。
【００４８】
トラヒック情報管理部２５０００は、パケット交換ノードにあるトラヒック監視装置からネットワーク管理網を介して送付されたトラヒック情報２５１１０を蓄積するトラヒック情報蓄積部２５１００を有する。トラヒック情報２５１１０の詳細は図３で説明したトラヒック情報１５８７９と同じである。以降の説明では図３に示したトラヒック情報１５８７９を用いる。トラヒック情報管理部２５０００は、トラヒック情報蓄積部２５１００に蓄積された複数のトラヒック情報１５８７９の中からパケット交換ノード識別子１５８７９−１、出力インタフェース識別子１５８７９−２、トラヒック測定日時１５８７９−４、出力ラベル番号１５８７１−２に関して作成された論理条件式に合致するトラヒック情報を検索・抽出する機能を有する。
【００４９】
顧客情報管理部２６０００は、顧客情報２６１１０を蓄積する顧客情報蓄積部２６１００を有する。図５に顧客情報２６１１０の詳細を示す。顧客情報２６１１０は、ＭＰＬＳ網で設定されているＬＳＰ毎に作成されており、ＬＳＰのユーザである顧客を一意に識別する顧客ＩＤ２６１１０−１と、網事業者と顧客との間で契約されたＬＳＰ要求帯域２６１１０−２と、該ＬＳＰにおけるＥＦ最大保証帯域２６１１０−３と、ＬＳＰ経路情報テーブル２６１１５とから構成される。ＬＳＰ経路情報テーブル２６１１５は、パケット交換ノード識別子の列２６１１５−１、出力インタフェース識別子の列２６１１５−２、出力ラベル値の列２６１１５−３から構成され、ＬＳＰ経路情報テーブル２６１１５の各行にはＬＳＰの始点のパケット交換ノードから終点のパケット交換ノードまでの各パケット交換機について、各パケット交換ノードの識別子、該パケット交換ノードにおいてＬＳＰのパケットが出力されるインタフェースの識別子、該パケット交換ノードからＬＳＰのパケットが出力される際の出力ラベル値が、同一行のパケット交換ノード識別子の列２６１１−１、出力インタフェース識別子の列２６１１５−２、出力ラベル値の列２６１１５−３に記録されている。顧客情報管理部２６０００は、顧客情報蓄積部２６１００に蓄積された複数の顧客情報２６１１０の中から、パケット交換ノード識別子、出力インタフェース識別子、出力ラベル値、顧客ＩＤに関して作成された論理条件式に合致する顧客情報を検索する機能を有する。
【００５０】
通信処理制御部２００７０は、管理用ネットワーク３００００を介して、パケット交換ノードと通信するための通信処理制御を行う。
【００５１】
本実施形態に係るトラヒック解析装置２００００は、顧客情報管理部２６０００に蓄積されている顧客情報２６１１０、トラヒック情報管理部２５０００に蓄積されているトラヒック情報２５１１０（図３のトラヒック情報１５８７９と同じ構造）を用いて、ある特定の顧客が使用しているＬＳＰについて、ＡＦバッファ輻輳に遭遇した際のＡＦクラスのＴＣＰコネクションのスループットを、該ＡＦバッファを共有する他の顧客のＬＳＰのＴＣＰコネクションのスループットと比較評価する品質解析処理が可能である。以下に、この品質解析処理の詳細を図６の品質解析処理フローを参照して説明する。
【００５２】
品質解析処理を開始すると（ステップＳ１００）、入出力部２００６０より、ある特定の顧客を一意に識別する顧客ＩＤとともに品質解析処理命令が入力され、制御部２００５０へ通知される（ステップＳ１１０）。
【００５３】
通知を受けた制御部２００５０は、入力された顧客ＩＤと一致する顧客情報２６１１０の検索を顧客情報管理部２６０００へ依頼する。検索依頼を受けた顧客情報管理部２６０００は、依頼に係る顧客ＩＤと一致した顧客情報２６１１０を全て制御部２００５０へ応答する（ステップＳ１２０）。
【００５４】
顧客情報２６１１０の応答を受けた制御部２００５０は、該顧客情報２６１１０とともに、該顧客のＬＳＰが通過するパケット交換ノードの出力インタフェースで測定されたトラヒック情報２５１１０の検索を、トラヒック情報管理部２５０００へ依頼する。
【００５５】
トラヒック情報の検索依頼を受けたトラヒック情報管理部２５０００は、該検索依頼とともに受信した各顧客情報２６１１０のＬＳＰ経路情報テーブル２６１１５の各行に記載されているパケット交換ノード識別子及び出力インタフェース識別子から該顧客のＬＳＰが通過するパケット交換ノードの出力インタフェースを特定し、該出力インタフェースで測定されたトラヒック情報２５１００を制御部へ応答する。ここで、応答の際には、トラヒック情報２５１１０（図３のトラヒック情報１５８７９と同じ構造）のトラヒック情報テーブル１５８７１の中で、いずれの出力ラベル値の行が該顧客のＬＳＰに関するものであることを示すために、事前に定められ且つ実際にラベル値としてあり得ない値（例えば−１等）に出力ラベルを変更するものとする。いずれの行が該顧客のＬＳＰに関するものであるかは、各顧客情報２６１１０のＬＳＰ経路情報テーブル２６１１５の各行に、パケット交換ノード識別子、出力インタフェース識別子とともに記載されている出力ラベルから判定する（ステップＳ１３０）。
【００５６】
トラヒック情報２５１１０の応答を受けた制御部２００５０は、応答を受けた各トラヒック情報２５１１０について、前記ステップＳ１１０で入力された顧客ＩＤとともに該顧客のＬＳＰのＴＣＰコネクションのスループットの品質解析を品質解析部２４０００へ依頼する。
【００５７】
品質解析の依頼を受けた品質解析部２４０００は、各トラヒック情報２５１１０（図３のトラヒック情報１５８７９と同じ構造）について、トラヒック情報テーブル１５８７１のラベル値の列１５８７１の値から、前記ステップＳ１４０で施された該顧客のＬＳＰのトラヒック情報を示すラベル値（−１）の行を識別し、トラヒック情報テーブル１５８７１の各行に記録されたＬＳＰのトラヒック測定値（ＥＦトラヒック、ＡＦｉｎトラヒック、ＡＦｏｕｔトラヒック）から、該顧客のＬＳＰ（以下、ＬＳＰｊ）のＴＣＰコネクションのスループットに対する、出力インタフェースの輻輳ＡＦバッファを共有する他の顧客の各ＬＳＰ（以下、ＬＳＰｉ（ｉ≠ｊ））のＴＣＰコネクションのスループットの倍率ｒｉ（ｉ≠ｊ）を計算する（ステップＳ１４０）。
【００５８】
このステップＳ１４０において、品質解析部２４０００が、トラヒック情報２５１１０（図３のトラヒック情報１５８７９と同じ構造）から、特定の顧客のＬＳＰｊのＴＣＰコネクションのスループットに対して、出力インタフェースの輻輳ＡＦバッファを共有する他のＬＳＰｉ（ｉ≠ｊ）のＴＣＰコネクションのスループットの倍率ｒｉ（ｉ≠ｊ）を計算する方法を以下に示す。
【００５９】
トラヒック情報１５８７９にあるトラヒック情報テーブル１５８７１の各行には、パケット交換ノード識別子１５７８９−１及び出力インタフェース識別子１５８７９−２で識別されるパケット交換ノードの出力インタフェースにおいて、ＡＦバッファ輻輳時にトラヒック測定部１５８７０で測定されたＡＦバッファを共有する各ＬＳＰの出力ラベル値及びトラヒック情報（ＥＦトラヒック、ＡＦｉｎトラヒック、ＡＦｏｕｔトラヒック）が各行の各列１５８７１−２〜１５８７１−５に記録されている。トラヒック情報テーブル１５８７１の上からｉ行目のトラヒック情報をＬＳＰｉのトラヒック情報とし、ＬＳＰｉのＥＦトラヒック１５８７１−３、ＡＦｉｎトラヒック１５８７１−４、ＡＦｏｕｔトラヒック１５８７１−５を、それぞれｅｉ，ａｉ，ｂｉとする。トラヒック情報テーブル１５８７１の上からｊ行目の出力ラベル情報に前記特定顧客のＬＳＰを示すラベル値（−１）が付与されているとする。前記特定顧客のＬＳＰはＬＳＰｊとして表され、ＬＳＰｊのＥＦトラヒック１５８７１−３、ＡＦｉｎトラヒック１５８７１−４、ＡＦｏｕｔトラヒック１５８７１−５を、それぞれｅｊ，ａｊ，ｂｊとする。
【００６０】
一般にＴＣＰコネクションのスループットは、パケット廃棄確率の平方根に反比例することから（非特許文献１１参照）、ＡＦバッファ輻輳時にＲＩＯによってＡＦｏｕｔパケットに適用されたパケット破棄確率をρとすると、特定顧客ＬＳＰｊのＴＣＰコネクションのスループットに対する、他の顧客のＬＳＰｉ（ｉ≠ｊ）のＴＣＰコネクションのスループットの倍率ｒｉ（ｉ≠ｊ）は、以下の式で表される。
【００６１】
【数４】
2004343215.tif 000003
【００６２】
トラヒック情報テーブル１５８７１の特定顧客のＬＳＰｊに関するｊ行目以外の各行について、式（１）を用いて、特定顧客ＬＳＰｊのＴＣＰコネクションのスループットに対する、他の顧客のＬＳＰｉ（ｉ≠ｊ）のＴＣＰコネクションのスループットの倍率ｒｉ（ｉ≠ｊ）を評価する。倍率ｒｉ（ｉ≠ｊ）の値は、１より大きくなるにしたがって、他のＬＳＰと比較して、輻輳による特定顧客のＬＳＰのＴＣＰコネクションのスループット低下への影響が大きいことを示している。
【００６３】
特定顧客のＬＳＰ（以下ＬＳＰｊ）のＴＣＰコネクションのスループットに対する、出力インタフェースの輻輳ＡＦバッファを共有する他の顧客の各ＬＳＰｉ（ｉ≠ｊ）のＴＣＰコネクションのスループットの倍率ｒｉ（ｉ≠ｊ）の最大値が、事前に定められた閾値を超えていたとき、すなわち、他の顧客のＬＳＰと比較して、輻輳による該顧客のＬＳＰのＴＣＰコネクションのスループット低下の影響が大きいと判断された場合、品質解析部２４０００は、顧客ＩＤ、倍率ｒｉ（ｉ≠ｊ）の値とともにトラヒック情報２５１１０を解析結果記憶部２４５００へ一時的に蓄積する（ステップＳ１５０）。制御部２００５０から依頼された全てのトラヒック情報２５１１０について、前記ステップＳ１４０及びＳ１５０に示した品質解析処理を終えた品質解析部２４０００は、制御部２００５０に対して、品質解析処理終了を通知する。品質解析処理の終了通知を受けた制御部２００５０は処理を終了する（ステップＳ１６０）。以上が、図６に示した本発明の品質解析処理フローの説明である。
【００６４】
本発明のトラヒック解析装置２００００は、図６を参照して前述した品質解析処理フローにより、特定顧客のＬＳＰのＴＣＰコネクションのスループット低下への影響が大きいと判断され、品質解析結果記憶部２４５００に蓄積されているトラヒック情報を一つ選択し、そのトラヒック情報テーブル１５８７１に記録されている特定顧客のＬＳＰｊの要求帯域を任意の値に変更した場合に、トラヒック情報テーブル１５８７１の各行に記録されている各ＬＳＰの各トラヒック測定値であるＥＦトラヒック１５８７１−３，ＡＦｉｎトラヒック１５８７１−４、ＡＦｏｕｔトラヒック１５８７１−５の変更後の値を予測し、変更前の該顧客のＬＳＰｊのＴＣＰコネクションのスループットに対する変更後の顧客のＬＳＰｊのＴＣＰコネクションのスループット変化率Ｒａｔｉｏ＿ｍｙｓｅｌｆの予測、変更後の該顧客のＬＳＰｊのＴＣＰコネクションのスループットに対する他の顧客のＬＳＰｉ（ｉ≠ｊ）のＴＣＰコネクションのスループットの倍率ｒ’ｉ（ｉ≠ｊ）の予測を行う品質予測処理が可能である。この品質予測処理の詳細を図７の品質予測処理フローを参照して説明する。
【００６５】
品質予測処理を開始すると（ステップＳ２００）、キーボード等の入力装置から入出力部２００６０へ品質予測処理命令が入力され、制御部２００５０へ通知される（ステップＳ２１０）。
【００６６】
通知を受けた制御部２００５０は、品質解析部２４０００へ解析結果記憶部２４５００内の蓄積情報（各トラヒック情報、各トラヒック情報における特定顧客のＬＳＰのＴＣＰコネクションのスループットに対する他の顧客の各ＬＳＰのＴＣＰコネクションのスループット倍率及び顧客ＩＤ）の一覧表示を依頼する。
【００６７】
該依頼を受けた品質解析部２４０００は、解析結果記憶部２４５００の蓄積情報を入出力部２００６０へ出力し、その後、顧客ＩＤとともに制御部２００５０へ一覧表示終了を通知する（ステップＳ２２０）。
【００６８】
顧客ＩＤ及び一覧表示終了通知を受けた制御部２００５０は、入出力部２００６０へトラヒック情報１５８７９の選択を促すメッセージを入出力部２００６０へ出力する。トラヒック情報１５８７９を一意に選択するためにキーボード等の入力装置から入力されたパケット交換ノード識別子、出力インタフェース識別子、トラヒック測定日を受けた入出力部２００６０は、この入力情報を制御部２００５０へ通知する。
【００６９】
入力情報を受けた制御部２００５０は、該入力情報であるパケット交換ノード識別子、出力インタフェース識別子、トラヒック測定日を品質解析部２４０００へ通知する。
【００７０】
前記入力情報を受けた品質解析部２４０００は、該入力情報に係るパケット交換ノード識別子、出力インタフェース識別子、トラヒック測定日が一致するトラヒック情報１５８７９を品質予測部２３０００へ渡すとともに制御部２００５０へ通知する（ステップＳ２３０）。
【００７１】
通知を受けた制御部２００５０は、前記ステップＳ２３０で選択されたトラヒック情報１５８７９における該顧客のＬＳＰの要求帯域値を得るために、前記ステップＳ２２０で解析結果一時記憶部２４５００より受けた顧客ＩＤ、前記ステップＳ２３０で受けたパケット交換ノード識別子、出力インタフェース識別子、トラヒック測定日とともに該顧客のＬＳＰ要求帯域検索要求を顧客情報管理部２６０００へ送る。
【００７２】
該顧客のＬＳＰ要求帯域検索要求を受けた顧客情報管理部２６０００は、顧客情報蓄積部２６１００に蓄積される顧客情報２６１１０から、顧客ＩＤが一致し、ＬＳＰ経路情報テーブル２６１１５の中に、パケット交換ノード識別子、出力インタフェース識別子が一致する行が含まれている顧客情報２６１１０を検索し、ＬＳＰ要求帯域値２６１１０−２の値を制御部２００５０に応答する。
【００７３】
応答を受けた制御部２００５０は、顧客情報管理部２６０００より応答を受けたＬＳＰの要求帯域値と、ＬＳＰの要求帯域修正値入力許可メッセージをディスプレイ等の外部出力装置へ出力するよう入出力部２００６０へ命令する。入出力部２００６０は、該命令にしたがい顧客のＬＳＰの要求帯域値及びＬＳＰの要求帯域修正値入力許可メッセージをディスプレイ等の外部出力装置へ出力する（ステップＳ２４０）。
【００７４】
キーボード等の入力装置から入出力部２００６０へＬＳＰの要求帯域修正値Ｚが入力されると（ステップＳ２５０）、入力されたＬＳＰの要求帯域修正値Ｚが制御部２００５０へ通知される。
【００７５】
ＬＳＰの要求帯域修正値Ｚを受けた制御部２００５０は、品質予測部２３０００へＬＳＰの要求帯域修正値Ｚとともに品質予測処理を依頼する。該依頼を受けた品質予測部２３０００は、品質解析部２４０００より受けたトラヒック情報１５８７９のトラヒック情報テーブル１５８７１に記録されている該顧客のＬＳＰの要求帯域を要求帯域修正値Ｚへ変更した後の各ＬＳＰのＥＦトラヒック，ＡＦｉｎトラヒック，ＡＦｏｕｔトラヒック値を、トラヒック情報テーブルの各行に記録されている各ＬＳＰの各トラヒック測定値であるＥＦトラヒック１５８７１−３、ＡＦｉｎトラヒック１５８７１−４、ＡＦｏｕｔトラヒック１５８７１−５の値を用いて以下のように予測する（ステップＳ２６０）。
【００７６】
［顧客のＬＳＰの要求帯域修正後の各ＬＳＰのＥＦトラヒック，ＡＦｉｎトラヒック，ＡＦｏｕｔトラヒックの予測方法］
トラヒック情報１５８７９にあるトラヒック情報テーブル２５８７１の各行には、あるパケット交換ノード識別子をもつパケット交換ノードの出力インタフェースの識別子をもつ出力インタフェースにおいて、ＡＦバッファ輻輳時に図２に示したトラヒック測定部１５８７０で測定されたＬＳＰ毎のトラヒック情報が記録されており、ＬＳＰの出力ラベル値及びトラヒック情報（ＥＦトラヒック、ＡＦｉｎトラヒック、ＡＦｏｕｔトラヒック）が各行の各列に記録されている。トラヒック情報テーブル１５８７１の上からｊ行目の出力ラベル情報に特定顧客のＬＳＰを示すラベル値（−１）が付与されているとする。トラヒック情報テーブル１５８７１の上からｉ行目のトラヒック情報をＬＳＰｉ（ｉ≠ｊ）のトラヒック情報とし、ＬＳＰｉのＥＦトラヒック１５８７１−３、ＡＦｉｎトラヒック１５８７１−４、ＡＦｏｕｔトラヒック１５８７１−５をｅｉ，ａｉ，ｂｉとし、前記特定顧客のＬＳＰの要求帯域修正値Ｚに修正した際の値をｅ’ｉ，ａ’ｉ，ｂ’ｉとする。前記特定顧客のＬＳＰはＬＳＰｊとして表され、ＬＳＰｊのＥＦトラヒック１５８７１−３、ＡＦｉｎトラヒック１５８７１−４、ＡＦｏｕｔトラヒック１５８７１−５をｅｊ，ａｊ，ｂｊとし、該顧客のＬＳＰの要求帯域修正値Ｚに修正した際の値をｅ’ｊ，ａ’ｊ，ｂ’ｊとする。
【００７７】
［ＥＦトラヒック，ＡＦｉｎトラヒックの推定］
ＬＳＰｊ，ＬＳＰｉ（ｉ≠ｊ）のＥＦトラヒックは該顧客のＬＳＰｊの要求帯域修正値Ｚによる影響を受けないことから、ｅ’ｉ，ｅ’ｊは以下のように推定される。
【００７８】
【数５】
2004343215.tif 000004
【００７９】
要求帯域修正値Ｚに変更後の該顧客のＬＳＰｊのＡＦｉｎトラヒックａ’ｊは、以下のように推定される。
【００８０】
【数６】
2004343215.tif 000005
【００８１】
他の顧客のＬＳＰｉ（ｉ≠ｊ）のＡＦｉｎトラヒックａ’ｉ（ｉ≠ｊ）は、顧客のＬＳＰの要求帯域修正値Ｚによる影響を受けないことから、以下のように推定される。
【００８２】
【数７】
2004343215.tif 000006
【００８３】
［ＡＦｏｕｔトラヒックの推定］
以下の式（５）を満たすＫを２分探索法を用いて求め、さらに、求めたＫを用いて、特定顧客のＬＳＰｊのＡＦｏｕｔトラヒックｂ’ｊ、他の顧客のＬＳＰｉ（ｉ≠ｊ）のＡＦｏｕｔトラヒックｂ’ｉを式（６），（７）により推定する。
【００８４】
【数８】
2004343215.tif 000007
【００８５】
上記式（５）〜（７）の導出方法を以下に説明する。
【００８６】
［式（５）〜（７）の導出方法］
特定顧客のＬＳＰｊに対する他の顧客のＬＳＰｉ（ｉ≠ｊ）のＡＦクラスのＴＣＰフロー数比ｆｉは、該顧客の要求帯域変更によって変化しないので以下のように表される（非特許文献１０参照）。
【００８７】
【数９】
2004343215.tif 000008
【００８８】
（ｆｉ）２＝Ｆｉとすれば、式（７）は、
【００８９】
【数１０】
2004343215.tif 000009
【００９０】
と表される。以下の式（９）を満たすＫ（≧０）を仮定すれば、
【００９１】
【数１１】
2004343215.tif 000010
【００９２】
式（９）、式（１０）より、以下のように表される。
【００９３】
【数１２】
2004343215.tif 000011
【００９４】
式（１０）をｂ’ｉについて解くと、ｂ’ｉ＞０であることから、ｂ’ｉは以下のように表される。
【００９５】
【数１３】
2004343215.tif 000012
【００９６】
式（１１）をｂ’ｊについて解くと、ｂ’ｊ＞０であることから、ｂ’ｊは以下のように表される。
【００９７】
【数１４】
2004343215.tif 000013
【００９８】
各ＬＳＰのＡＦｏｕｔトラヒックの合計は、トラヒック情報１５８７９にある出力リンク帯域１５８７９−４の値（Ｃとする）から各ＬＳＰのＡＦｉｎトラヒック及びＥＦトラヒックの合計値を差し引いた値と等しくなることより、以下のように表される。
【００９９】
【数１５】
2004343215.tif 000014
【０１００】
また、式（１２），（１３），（１４）より
【０１０１】
【数１６】
2004343215.tif 000015
【０１０２】
すなわち、
【０１０３】
【数１７】
2004343215.tif 000016
【０１０４】
となる。ここで、
【０１０５】
【数１８】
2004343215.tif 000017
【０１０６】
であることから、式（１７）を式（１６）に代入すると、
【０１０７】
【数１９】
2004343215.tif 000018
【０１０８】
となる。
【０１０９】
次に、式（１８）がＫ（≧０）についての方程式とした時、必ず解が一つ存在することを以下に示す。式（１８）の左辺は、Ｋについての単調増加関数であり、Ｋ＝０の時、最小値は、
【０１１０】
【数２０】
2004343215.tif 000019
【０１１１】
となる。式（１８）の右辺から左辺の最小値
【０１１２】
【数２１】
2004343215.tif 000020
【０１１３】
を引くと、以下のように表される。
【０１１４】
【数２２】
2004343215.tif 000021
【０１１５】
ここで、
【０１１６】
【数２３】
2004343215.tif 000022
【０１１７】
は各ＬＳＰの要求帯域の和であり、リンク帯域Ｃ以下であるべきことから、
【０１１８】
【数２４】
2004343215.tif 000023
【０１１９】
は０以上であり、式（１８）の右辺≧式（１８）の左辺の最小値である。したがって、式（１８）を満たすＫ（≧０）が必ず一つ存在することがわかる。
【０１２０】
また、式（１８）の解Ｋは、下記不等式（１９）を満たしていることが式（１８）よりわかる。
【０１２１】
【数２５】
2004343215.tif 000024
【０１２２】
よって、式（１８）を満たすＫを、不等式（１９）を満たす範囲で２分探索法を用いて求めることが可能である。以上により式（５）〜（７）を導出することができる。
【０１２３】
再び、図７を参照して品質予測処理について説明する。特定顧客のＬＳＰｊの要求帯域を要求帯域修正値Ｚへ変更した後の顧客のＬＳＰｊ及び他の顧客のＬＳＰｉ（ｉ≠ｊ）のＥＦトラヒックｅ’ｊ，ｅ’ｉ、ＡＦｉｎトラヒックａ’ｊ，ａ’ｉ、ＡＦｏｕｔトラヒックｂ’ｊ、ｂ’ｉ値の予測を行った品質予測部２３０００は、該顧客のＬＳＰｊの要求帯域修正前のＴＣＰコネクション１本あたりのスループットに対する顧客のＬＳＰの要求帯域修正後のＴＣＰコネクション１本あたりのスループットの変化率Ｒａｔｉｏ＿ｍｙｓｅｌｆを以下の式（２０）を用いて計算する（ステップＳ２７０）。
【０１２４】
【数２６】
2004343215.tif 000025
【０１２５】
前記式（２０）の導出方法を以下に説明する。
【０１２６】
ＡＦバッファ輻輳時、ＲＩＯによって適用されるパケット破棄確率ρとし、輻輳時に測定されたトラヒック情報テーブルに記録された該顧客のＬＳＰｊのＡＦｉｎトラヒックａｊ、ＡＦｏｕｔトラヒックｂｊからＬＳＰｊの１本のＴＣＰコネクションのスループットａｖｒｊは、以下のように表される。
【０１２７】
【数２７】
2004343215.tif 000026
【０１２８】
一方、前記ステップＳ２６０で推定された該顧客のＬＳＰｊのＬＳＰ要求帯域修正後のＡＦｉｎトラヒックａ’ｊ、ＡＦｏｕｔトラヒックｂ’ｊから、同様にＬＳＰｊの１本のＴＣＰコネクションのスループットａｖｒ’ｊは、以下のように表される。
【０１２９】
【数２８】
2004343215.tif 000027
【０１３０】
したがって、スループット変化率Ｒａｔｉｏ＿ｍｙｓｅｌｆは、式（２１）で表されるａｖｒｊに対する式（２２）で表されるａｖｒ’ｊの比であり式（２０）のように表される。
【０１３１】
該顧客のＬＳＰｊの要求帯域修正後のＴＣＰコネクション１本あたりのスループットの比Ｒａｔｉｏ＿ｍｙｓｅｌｆの計算を終えた品質予測部２３０００は、該顧客のＬＳＰｊの要求帯域修正後の顧客のＬＳＰｊのＴＣＰコネクションのスループットに対する、他の顧客のＬＳＰｉ（ｉ≠ｊ）のＴＣＰコネクションのスループットの倍率ｒ’ｉ（ｉ≠ｊ）を式（１）の場合と同様に以下の式（２３）を用いて求める（ステップＳ２８０）。
【０１３２】
【数２９】
2004343215.tif 000028
【０１３３】
ＴＣＰコネクションのスループット変化率Ｒａｔｉｏ＿ｍｙｓｅｌｆ、ＴＣＰコネクションのスループットの倍率ｒ’ｉを求めた品質予測部は、制御部２００５０へＲａｔｉｏ＿ｍｙｓｅｌｆ、ｒ’ｉの値を応答する。応答を受けた制御部２００５０は、Ｒａｔｉｏ＿ｍｙｓｅｌｆ、ｒ’ｉの値をディスプレイ等の外部出力装置へ出力するよう入出力部２００６０に命令する。入出力部２００６０は、該命令に応じて、Ｒａｔｉｏ＿ｍｙｓｅｌｆ、ｒ’ｉの値をディスプレイ等の外部出力装置へ出力し、品質予測処理が終了する（ステップＳ２９０）。
【０１３４】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、出力ＡＦバッファに輻輳が生じた際の、特定のＬＳＰのＡＦクラスのＴＣＰコネクションのスループットに対する、他のＬＳＰのＡＦクラスのＴＣＰコネクションのスループットの倍率を評価すること、特定のＬＳＰの要求帯域を変更することによるスループット変化率及び他のＬＳＰに対するスループットの倍率を評価することが可能となる。これにより、ＬＳＰ要求帯域を変更することによるＬＳＰのＡＦクラスのＴＣＰコネクションのスループット向上の効果を、輻輳ＡＦバッファを共有するＬＳＰ間のＡＦクラスに収容されるＴＣＰフロー数比及び各ＬＳＰのＡＦ最低保証帯域を考慮して評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】トラヒック監視解析システムのシステム構成図
【図２】パケット交換ノードの出力インタフェース処理部の構成図
【図３】トラヒック情報のデータ構造の一例を説明する図
【図４】トラヒック解析装置の構成図
【図５】顧客情報のデータ構造の一例を説明する図
【図６】品質解析処理を説明するフローチャート
【図７】品質予測処理を説明するフローチャート
【図８】ＭＰＬＳ網の構成図
【図９】ＲＩＯによるパケット廃棄確率を示すグラフ
【図１０】従来のパケット交換ノードの構成図
【図１１】従来のパケット交換ノードの出力インタフェース処理部の構成図
【符号の説明】
１５０００…パケット交換ノード、１５１００…ＬＳＰ制御部、１５３００…リソース情報管理部、１５４００…ＬＳＰ情報管理部、１５５００ＬＳＰ制御メッセージ処理部、１５２００…パケット制御部、１５７００〜１５７０２…入力インタフェース処理部、１５８００〜１５８０２…出力インタフェース処理部、１５８１０…キュー選択部、１５８２０…パケット廃棄処理部、１５８３０…出力キュー管理部、１５８４０…スケジューリング管理部、１５８７０…トラヒック測定部、１５６００…パケットスイッチ部、１５９００…トラヒック監視装置、１５９１０…トラヒック情報蓄積部、２００００…トラヒック解析装置、２００５０…制御部、２００６０…入出力部、２００７０…通信処理制御部、２２０００…トラヒック監視部、２３０００…品質予測部、２４０００…品質解析部、２４５００…解析結果記憶部、２５０００…トラヒック情報管理部、２５１００…トラヒック情報蓄積部、２６０００…顧客情報管理部、２６１００…顧客情報蓄積部、３００００…管理用ネットワーク
【図１】
2004343215.tif 000032
【図２】
2004343215.tif 000033
【図３】
2004343215.tif 000034
【図４】
2004343215.tif 000035
【図５】
2004343215.tif 000036
【図６】
2004343215.tif 000037
【図７】
2004343215.tif 000038
【図８】
2004343215.tif 000039
【図９】
2004343215.tif 000040
【図１０】
2004343215.tif 000041
【図１１】
2004343215.tif 000042