(57)【要約】本発明は、ネットワーク・プロセッサをネットワーク環境およびネットワーク・デバイスを試験するための、詳細には、ＶＯＩＰネットワークおよびＶＯＩＰデバイスを試験するための試験システムの一部として利用する。ネットワーク・プロセッサは、試験システムの一部として使用され、ソフトウェアによって正確に制御されて、ネットワーク環境およびネットワーク・デバイスを試験するために様々な機能を提供する。ネットワーク・プロセッサを組み込んだ試験システムは、パケットを処理すること、パケットを作成すること、パケットを受信すること、およびパケットを分析することを行うようにプログラミングすることができる。したがって、試験システムは、高帯域幅インターフェースを使用するネットワーク条件のシミュレーション、高帯域幅インターフェース上のパケット−フロー間の相関に関するスニフィング機能、ネットワーク・プロファイルのキャプチャおよび／または作成、ネットワーク・パケットのキャプチャおよび分析を提供する。
2004511930.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワーク環境をエミュレートする方法であって、
ネットワーク・エミュレータとして機能するようにプログラミングされたネットワーク・プロセッサを含む試験システムを使用して入力パケット・ストリームを受け取るステップと、
ネットワーク・プロセッサを含む前記試験システムを使用して、前記入力パケット・ストリームの変更形態を含む出力パケット・ストリームを提供するステップとを含む方法。
【請求項２】
提供する前記ステップが、遅延、ジッタ、パケット損失、順序の変更されたパケット、および複製パケットから成るグループから選択された少なくとも１つの特性を有する出力パケット・ストリームを提供するステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
提供する前記ステップが、事前定義された出力パケット・ストリームの特性を有する出力パケット・ストリームを提供するステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記事前定義された出力パケット・ストリームが、ユーザの環境を表す請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記事前定義された出力パケット・ストリームが、最悪ケースの試験シナリオを含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
受け取る前記ステップが、ＶＯＩＰおよびＭＯＰから成るグループから選択された入力パケット・ストリームを受け取るステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項７】
提供する前記ステップが、ＶＯＩＰおよびＭＯＰから成るグループから選択された出力パケット・ストリームを提供するステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記少なくとも１つの特性が、時間とともに変化する請求項２に記載の方法。
【請求項９】
提供する前記ステップが、パケットのペイロードをオーディオ・クリップで置き換えるステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記オーディオ・クリップが、沈黙クリップ、トーン・クリップ、事前録音されたオーディオ・クリップ、およびＰＳＱＭクリップから成るグループから選択される請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
受け取る前記ステップが、１０メガビットのイーサネット（登録商標）、１００メガビットのイーサネット（登録商標）、１ギガビットのイーサネット（登録商標）、１．０６２５ギガビットのファイバチャネル（ＦｉｂｅｒＣｈａｎｎｅｌ）、ＯＣ−３、ＯＣ−３ｃ、ＯＣ−１２、ＯＣ−１２ｃ、Ｔ−１／Ｅ−１、およびＴ−３／Ｅ−３から成るグループから選択されたインターフェース上で受け取るステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
提供する前記ステップが、１０メガビットのイーサネット（登録商標）、１００メガビットのイーサネット（登録商標）、１ギガビットのイーサネット（登録商標）、１．０６２５ギガビットのファイバチャネル、ＯＣ−３、ＯＣ−３ｃ、ＯＣ−１２、ＯＣ−１２ｃ、Ｔ−１／Ｅ−１、およびＴ−３／Ｅ−３から成るグループから選択されたインターフェース上で提供するステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
ネットワーク・トラフィック・プロファイルを受け取るステップと、
前記ネットワーク・トラフィック・プロファイルをネットワーク・エミュレータに提供するステップと、
前記ネットワーク・エミュレータを使用して、前記ネットワーク・トラフィック・プロファイルに従って前記ネットワークが前記パケットに与える効果をエミュレートするステップとを含む方法。
【請求項１４】
前記ネットワーク・トラフィック・プロファイルが、パケット遅延、パケット・ジッタ、パケット損失、順序の変更されたパケット、ネットワーク輻輳の効果、および複製パケットから成るグループから選択された少なくとも１つの特性を含む請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記ネットワーク・トラフィック・プロファイルがアクティブにされていないとき、挙動が、デフォルトで通常のワイヤの挙動になる請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
ネットワーク・トラフィック・プロファイルを記録する初期ステップをさらに含む請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記ネットワーク・トラフィック・プロファイルが、ユーザの環境を表す請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記ネットワーク・トラフィック・プロファイルが、最悪ケースの試験シナリオを含む請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
ネットワーク・トラフィック・プロファイルの前記ステップが、ＶＯＩＰネットワーク・トラフィック・プロファイルを含む請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
すべてのパケットが、同一のプロファイルを見る請求項１３に記載の方法。
【請求項２１】
前記ネットワーク・トラフィック・プロファイルが、オーディオ・ストリームの始まりで開始する請求項１３に記載の方法。
【請求項２２】
前記ネットワーク・トラフィック・プロファイルが、ユーザによって作成される請求項１３に記載の方法。
【請求項２３】
前記ネットワーク・トラフィック・プロファイルが、統計パラメータを使用して作成される請求項１３に記載の方法。
【請求項２４】
前記ネットワーク・トラフィック・プロファイルが、他のプロファイルのセグメントを一緒に連結することによって作成される請求項１３に記載の方法。
【請求項２５】
２つのデバイス間で伝送されるパケットにネットワークの挙動を加える方法であって、
通信ネットワークに結合されたインターフェースを含むネットワーク・プロセッサを提供するステップと、
特定の時刻にパケットを出力するように前記ネットワーク・プロセッサをプログラミングするステップと、
前記ネットワーク・プロセッサにより、特定の時刻にパケットを前記通信ネットワーク上に出力するステップとを含む方法。
【請求項２６】
出力する前記ステップが、前記パケットの特性を前記通信ネットワーク上に生成するため、特定の時刻に前記パケットを出力するステップを含む請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記特性が、遅延、ジッタ、パケット損失、パケットの順序変更、およびパケットの複製から成るグループから選択される請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
第１のパケット・ストリームを前記通信ネットワーク上に提供する第１のゲートウェイを提供するステップをさらに含み、前記第１のパケット・ストリームが、前記ネットワーク・プロセッサによって出力される前記パケットと結合されて変更されたパケット・ストリームが生成される請求項２５に記載の方法。
【請求項２９】
前記通信ネットワークと通信する第２のゲートウェイによって前記変更されたパケット・ストリームを受け取るステップをさらに含む請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
ネットワーク・エミュレータとして機能するようにプログラミングされたネットワーク・プロセッサと、
前記ネットワーク・プロセッサと通信する入力パケット・ストリームを受け取ることができる入力ポートと、
前記ネットワーク・プロセッサと通信する出力ポートとを含む試験システムであって、
前記ネットワーク・プロセッサが、前記出力ポート上に出力パケット・ストリームを提供することができ、前記出力パケット・ストリームが、前記入力パケット・ストリームの変更形態を含む試験システム。
【請求項３１】
前記出力パケット・ストリームが、遅延、ジッタ、パケット損失、順序の変更されたパケット、および複製パケットから成るグループから選択された少なくとも１つの特性を有する請求項３０に記載の試験システム。
【請求項３２】
前記出力パケット・ストリームが、事前定義された出力パケット・ストリームの特性を有する請求項３０に記載の試験システム。
【請求項３３】
前記出力パケット・ストリームが、ユーザの環境を表す請求項３０に記載の試験システム。
【請求項３４】
前記出力パケット・ストリームが、最悪ケースのシナリオを含む請求項３０に記載の試験システム。
【請求項３５】
前記入力パケット・ストリームが、ＶＯＩＰおよびＭＯＰから成るグループから選択される請求項３０に記載の試験システム。
【請求項３６】
前記出力パケット・ストリームが、ＶＯＩＰおよびＭＯＰから成るグループから選択される請求項３０に記載の試験システム。
【請求項３７】
前記少なくとも１つの特性が、時間とともに変化する請求項３１に記載の試験システム。
【請求項３８】
前記出力ストリームの中のパケットのペイロードが、オーディオ・クリップで置き換えられている請求項３０に記載の試験システム。
【請求項３９】
前記オーディオ・クリップが、沈黙クリップ、トーン・クリップ、事前録音されたオーディオ・クリップおよびＰＳＱＭクリップから成るグループから選択される請求項３８に記載の試験システム。
【請求項４０】
前記入力ポートが、１０メガビットのイーサネット（登録商標）、１００メガビットのイーサネット（登録商標）、１ギガビットのイーサネット（登録商標）、１．０６２４ギガビットのファイバチャネル、ＯＣ−３、ＯＣ−３ｃ、ＯＣ−１２、ＯＣ−１２ｃ、Ｔ−１／Ｅ−１、およびＴ−３／Ｅ−３から成るグループから選択される請求項３０に記載の試験システム。
【請求項４１】
前記出力ポートが、１０メガビットのイーサネット（登録商標）、１００メガビットのイーサネット（登録商標）、１ギガビットのイーサネット（登録商標）、１．０６２４ギガビットのファイバチャネル、ＯＣ−３、ＯＣ−３ｃ、ＯＣ−１２、ＯＣ−１２ｃ、Ｔ−１／Ｅ−１、およびＴ−３／Ｅ−３から成るグループから選択される請求項３０に記載の試験システム。
【請求項４２】
ネットワーク・エミュレータとして機能するようにプログラミングされたネットワーク・プロセッサと、
前記ネットワーク・プロセッサと通信する出力ポートとを含む、ネットワーク・プロファイルを受け取ることができる試験システムであって、
前記ネットワーク・プロセッサが、前記ネットワーク・プロファイルに従って出力パケット・ストリームを提供することができる試験システム。
【請求項４３】
前記ネットワーク・トラフィック・プロファイルが、パケット遅延・パケット・ジッタ、パケット損失、ドロップされたパケット、順序の変更されたパケット、および複製パケットから成るグループから選択された少なくとも１つの特性を含む請求項４２に記載の試験システム。
【請求項４４】
前記試験システムが、ネットワーク・トラフィック・プロファイルを記録することができる請求項４２に記載の試験システム。
【請求項４５】
前記ネットワーク・トラフィック・プロファイルが、ユーザの環境を表す請求項４２に記載の試験システム。
【請求項４６】
前記ネットワーク・トラフィック・プロファイルが、最悪ケースの試験シナリオを含む請求項４２に記載の試験システム。
【請求項４７】
ネットワーク・トラフィック・プロファイルの前記ステップが、ＶＯＩＰネットワーク・トラフィック・プロファイルを含む請求項４２に記載の試験システム。
【請求項４８】
前記ネットワーク・トラフィック・プロファイルが、オーディオ・ストリームの始まりで開始する請求項４２に記載の試験システム。
【請求項４９】
前記ネットワーク・トラフィック・プロファイルが、ユーザによって作成される請求項４２に記載の試験システム。
【請求項５０】
前記ネットワーク・トラフィック・プロファイルが、統計パラメータを使用して作成される請求項４２に記載の試験システム。
【請求項５１】
前記ネットワーク・トラフィック・プロファイルが、他のプロファイルのセグメントを一緒に連結することによって作成される請求項４２に記載の試験システム。
【請求項５２】
ネットワーク・プロセッサと、
前記ネットワーク・プロセッサに関連するストーレッジと、
前記ネットワーク・プロセッサの出力を通信ネットワークに結合するインターフェースと、
前記ネットワーク・プロセッサが、特定の時刻にパケットを出力するように導く前記ストーレッジの中の命令およびデータとを含む装置。
【請求項５３】
前記データおよび前記命令が、前記ネットワーク・プロセッサが、特定の時刻にパケットを出力して前記パケットの特性を前記通信ネットワーク上に生成するように導く請求項５２に記載の装置。
【請求項５４】
前記特性が、遅延、ジッタ、パケットの順序変更、およびパケットの複製から成るグループから選択される請求項５３に記載の装置。
【請求項５５】
第１のパケット・ストリームを前記通信ネットワーク上に提供する、前記通信ネットワークと通信する第１のゲートウェイをさらに含む装置であって、
前記第１のパケット・ストリームが、前記ネットワーク・プロセッサによって提供される前記パケットと結合されて変更されたパケット・ストリームが提供される請求項５２に記載の装置。
【請求項５６】
前記通信ネットワークと通信する第２のゲートウェイをさらに含む装置であって、
前記第２のゲートウェイが、前記変更されたパケット・ストリームを受け取る請求項５５に記載の装置。
【請求項５７】
ネットワーク・プロセッサを有する試験システムが、入力パケット・ストリームを受け取るようにさせるための命令と、
前記試験システムが、前記入力パケット・ストリームの変更形態を含む出力パケット・ストリームを提供するようにさせるための命令とを含むプログラム・コードを含むコンピュータ可読コードを有するコンピュータ使用可能媒体を含むコンピュータ・プログラム製品。
【請求項５８】
前記出力パケット・ストリームが、遅延、ジッタ、パケット損失、順序の変更されたパケット、および複製パケットから成るグループから選択された少なくとも１つの特性を有する請求項５７に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項５９】
前記出力パケット・ストリームが、事前定義された出力パケット・ストリームの特性を有する請求項５７に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項６０】
前記事前定義された出力パケット・ストリームが、ユーザの環境を表す請求項５９に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項６１】
前記事前定義された出力パケット・ストリームが、最悪ケースの試験シナリオを含む請求項５９に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項６２】
前記入力パケット・ストリームが、ＶＯＩＰおよびＭＯＰから成るグループから選択される請求項５７に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項６３】
前記出力パケット・ストリームが、ＶＯＩＰおよびＭＯＰから成るグループから選択される請求項５７に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項６４】
前記少なくとも１つの特性が、時間とともに変化する請求項５８に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項６５】
出力パケット・ストリームを提供する前記ステップが、パケットのペイロードをオーディオ・クリップで置き換えるステップを含む請求項５７に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項６６】
前記オーディオ・クリップが、沈黙クリップ、トーン・クリップ、事前録音されたオーディオ・クリップ、およびＰＳＱＭクリップから成るグループから選択される請求項６５に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項６７】
前記パケット・ストリームが、１０メガビットのイーサネット（登録商標）、１００メガビットのイーサネット（登録商標）、１ギガビットのイーサネット（登録商標）、１．０６２４ギガビットのファイバチャネル（ＦｉｂｅｒＣｈａｎｎｅｌ）、ＯＣ−３、ＯＣ−３ｃ、ＯＣ−１２、ＯＣ−１２ｃ、Ｔ−１／Ｅ−１、およびＴ−３／Ｅ−３から成るグループから選択されたインターフェース上で受け取られる請求項５７に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項６８】
前記出力パケット・ストリームが、１０メガビットのイーサネット（登録商標）、１００メガビットのイーサネット（登録商標）、１ギガビットのイーサネット（登録商標）、１．０６２４ギガビットのファイバチャネル（ＦｉｂｅｒＣｈａｎｎｅｌ）、ＯＣ−３、ＯＣ−３ｃ、ＯＣ−１２、ＯＣ−１２ｃ、Ｔ−１／Ｅ−１、およびＴ−３／Ｅ−３から成るグループから選択されたインターフェース上で提供される請求項５７に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項６９】
ネットワーク・エミュレータが、ネットワーク・トラフィック・プロファイルを受け取るようにさせるための命令と、
前記ネットワーク・エミュレータが、前記ネットワーク・トラフィック・プロファイルに従ってネットワークがパケットに与える効果をエミュレートようにさせるための命令とを含むプログラム・コードを含むコンピュータ可読コードを有するコンピュータ使用可能媒体を含むコンピュータ・プログラム製品。
【請求項７０】
前記ネットワーク・エミュレータが、ネットワークがパケットに与える効果をエミュレートするようにさせるための前記命令が、前記ネットワーク・エミュレータが、パケット遅延、パケット・ジッタ、パケット損失、順序の変更されたパケット、ネットワーク輻輳の効果、および複製パケットから成るグループから選択された特性の効果をエミュレートするようにさせるための命令を含む請求項６９に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項７１】
前記ネットワーク・エミュレータが、ネットワーク・トラフィック・プロファイルを記録するようにさせるための命令をさらに含む請求項６９に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項７２】
前記ネットワーク・プロセッサが、ネットワークがパケットに与える効果をエミュレートするようにさせるための前記命令が、ユーザの環境を表す請求項６９に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項７３】
前記ネットワーク・プロセッサが、ネットワークがパケットに与える効果をエミュレートするようにさせるための前記命令が、最悪ケースの試験シナリオを表す請求項６９に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項７４】
前記ネットワーク・プロセッサが、ネットワークがパケットに与える効果をエミュレートするようにさせるための前記命令が、ＶＯＩＰ環境を表す請求項６９に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項７５】
前記ネットワーク・エミュレータが、ネットワークがパケットに与える効果をエミュレートするようにさせるための前記命令が行われ、すべてのパケットが、同一のプロファイルを見る請求項６９に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項７６】
前記ネットワーク・エミュレータが、ネットワークがパケットに与える効果をエミュレートするようにさせるための前記命令が行われ、前記ネットワーク・トラフィック・プロファイルが、オーディオ・ストリームの始まりで開始する請求項６９に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項７７】
前記ネットワーク・トラフィック・プロファイルが、ユーザによって作成される請求項６９に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項７８】
前記ネットワーク・トラフィック・プロファイルが、統計パラメータを使用して作成される請求項６９に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項７９】
前記ネットワーク・トラフィック・プロファイルが、他のプロファイルのセグメントを一緒に連結することによって作成される請求項６９に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項８０】
ネットワーク・プロセッサが、特定の時刻にパケットを通信ネットワーク上に出力するようにさせるための命令を含むプログラム・コードを含むコンピュータ可読コードを有するコンピュータ使用可能媒体を含むコンピュータ・プログラム製品。
【請求項８１】
前記パケットの特性を前記通信ネットワーク上に生成するため、特定の時刻に前記パケットが出力される請求項８０に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項８２】
前記特性が、遅延、ジッタ、パケット損失、パケットの順序変更、およびパケットの複製から成るグループから選択される請求項８１に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項８３】
第１のデバイスが、第１のパケット・ストリームを前記通信ネットワーク上に提供し、また前記第１のパケット・ストリームが、前記ネットワーク・プロセッサによって出力される前記パケットと結合されて変更されたパケット・ストリームが生成される請求項８０に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項８４】
前記変更されたパケット・ストリームが、前記通信ネットワークと通信する第２のデバイスによって受け取られる請求項８３に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項８５】
ネットワーク・プロセッサと、
前記ネットワーク・プロセッサに関連するストーレッジと、
前記ネットワーク・プロセッサを通信ネットワークに結合するインターフェースと、
前記ネットワーク・プロセッサが、前記通信ネットワーク上のパケットを分析するのに使用されるパケット・キャプチャ−分析ツールとして機能するように導く前記ストーレッジの中の命令およびデータとを含む装置。
【請求項８６】
前記データおよび命令が、前記ネットワーク・プロセッサが、前記通信ネットワーク上のリアルタイム・トランスポート・プロトコル（ＲＴＰ）パケット・ストリームを分析するように導く請求項８５に記載の装置。
【請求項８７】
前記データおよび命令が、前記ネットワーク・プロセッサが、ＴＣＰ、ＵＤＰ、ＴＣＰ／ＩＰ、ＳＣＴＰ、ＭＧＣＰ、Ｈ．３２３、およびＨ．２４８などの他のプロトコルに関するパケット・ストリームを分析するように導く請求項８５に記載の装置。
【請求項８８】
前記データおよび命令が、前記ネットワーク・プロセッサが、前記通信ネットワーク上のシグナリング・プロトコル・パケット・ストリームを分析するように導く請求項８５に記載の装置。
【請求項８９】
前記パケットが、存在するパケットの総数、毎秒のバイト数、およびＲＴＰストリームの数から成るグループから選択された特性に関して分析される請求項８５に記載の装置。
【請求項９０】
前記パケットが、前記通信ネットワーク上のパケットのストリームのパフォーマンス統計を提供するように分析される請求項８７に記載の装置。
【請求項９１】
前記統計が、コール速度、コール中止、コールのセットアップからオーディオまでの時間、コール確立時間、コール開放時間、およびコール継続時間から成るグループから選択される請求項９０に記載の装置。
【請求項９２】
前記パケットが、最小／最大／平均のパケット・ジッタ、損失されたパケットの数、順序の変更されたパケットの数、複製パケットの数、パケット誤りの数、オーディオ符号化アルゴリズム、毎秒のパケット数、パケット当りのオーディオ・データ、およびパケット数から成るグループから選択されたオーディオ統計を提供するように分析される請求項８５に記載の装置。
【請求項９３】
前記パケットが、前記グループの中のすべてのストリームに関する最大／平均のパケット・ジッタ、前記グループの中のすべてのストリームに関する損失されたパケットの最大数／平均数、前記グループの中のすべてのストリームに関する順序の変更されたパケットの最大数／平均数、前記グループの中のすべてのストリームに関する複製されたパケットの最大数／平均数、前記グループの中のすべてのストリームに関する誤ったパケットの最大数／平均数、オーディオ符号化によるストリームの破損、最大／平均の時間の長さ、および平均のペイロード・サイズから成るグループから選択されたグループ統計を提供するようにグループのストリームとして分析される請求項８５に記載の装置。
【請求項９４】
前記パケットが、パケットの同時にアクティブなストリームの最大数／平均数、アクティブなストリームの現在数、パケットの総数およびパケットの率、バイトの総数およびバイトの率、インターフェース帯域幅の最大／平均使用パーセント、ならびに誤ったパケットの総数および誤ったパケットの率から成るグループから選択されたインターフェース特性を提供するように分析される請求項８５に記載の装置。
【請求項９５】
前記パケットが、基準を満たすパケットだけがキャプチャされるようにフィルタに掛けられる請求項８５に記載の装置。
【請求項９６】
前記基準が、送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス、送信元ＵＤＰポート番号、宛先ＵＤＰポート番号、インターフェース・ポート、オーディオ符号化アルゴリズム、ＭＡＣアドレス、ＭＡＣイーサネット（登録商標）・タイプ、ＩＰプロトコル番号、ＩＰディファレンシエーテッド・サービス（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｅｄ　ｓｅｒｖｉｃｅ）バイト、および特定のバイト・マスク・パターンから成るグループから選択される請求項９５に記載の装置。
【請求項９７】
トリガを使用してパケット・キャプチャを開始／停止する請求項８５に記載の装置。
【請求項９８】
前記トリガが、パケットの誤り、パケット・ストリームの開始、パケット・ストリームの終了、しきい値より大きいジッタ、ドロップされたパケット、複製パケット、順序の変更されたパケット、およびコール・シグナリング・イベント、送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス、送信元ＵＤＰポート番号、宛先ＵＤＰポート番号、インターフェース・ポート、オーディオ符号化アルゴリズム、ＭＡＣアドレス、ＭＡＣイーサネット（登録商標）・タイプ、ＩＰプロトコル番号、および特定のバイト・マスク・パターンから成るグループから選択されたイベントに基づく請求項９７に記載の装置。
【請求項９９】
データ除去を使用してキャプチャされたパケットから不要なデータを取り除く請求項８５に記載の装置。
【請求項１００】
データ除去が、パケット・ヘッダ、パケット・ペイロード、および部分的なペイロードから成るグループから選択されたデータを排除する請求項９９に記載の装置。
【請求項１０１】
前記キャプチャされたパケットが、後処理分析される請求項８５に記載の装置。
【請求項１０２】
前記後処理分析を行うステップが、閲覧フィルタリング、データ・フィルタリング、パケット閲覧、およびパケット復号化から成るグループから選択された機能を提供する請求項１０１に記載の装置。
【請求項１０３】
ネットワーク環境およびネットワーク・デバイスを試験するための試験システムであって、
ネットワーク・プロセッサと、
前記ネットワーク・プロセッサに関連するストーレッジと、
前記ネットワーク・プロセッサの出力を通信ネットワークに結合するインターフェースと、
前記ネットワーク・プロセッサが、少なくとも１つの機能を提供するように導く前記ストーレッジの中の命令およびデータとを含む試験システム。
【請求項１０４】
前記少なくとも１つの機能が、ネットワーク・エミュレータ、ネットワーク・プロファイル生成器、ネットワーク・プロファイル・キャプチャ・ツール、パケット生成ツール、アプリケーション・トラフィック生成ツール、リアルタイム・パケット分析ツール、およびネットワーク・パケット・キャプチャ−分析ツールから成るグループから選択される請求項１０３に記載の試験システム。
【請求項１０５】
様々な異なるプロトコルとともに利用される請求項１０３に記載の試験システム。
【請求項１０６】
前記プロトコルが、ＴＣＰ、ＴＣＰ／ＩＰ、ＭＰＬＳ、ＳＣＴＰ、ＵＤＰ、およびＲＴＰから成るグループから選択される請求項１０５に記載の試験システム。
【請求項１０７】
様々な異なるインターフェースとともに利用される請求項１０３に記載の試験システム。
【請求項１０８】
前記インターフェースが、１０メガビットのイーサネット（登録商標）、１００メガビットのイーサネット（登録商標）、１ギガビットのイーサネット（登録商標）、１．０６２５ギガビットのファイバチャネル、ＯＣ−３ｃ、ＯＣ−１２、ＯＣ−１２ｃ、Ｔ１／Ｅ１、およびＴ３／Ｅ３から成るグループから選択される請求項１０７に記載の試験システム。
【請求項１０９】
少なくとも１つの追加のネットワーク・プロセッサをさらに含む請求項１０３に記載の試験システム。
【請求項１１０】
少なくとも１つの追加のネットワーク・プロセッサが、前記ネットワーク・プロセッサと通信する請求項１０９に記載の試験システム。
【請求項１１１】
前記ネットワーク・プロセッサと通信する中央処理装置（ＣＰＵ）をさらに含む請求項１０３に記載の試験システム。
【請求項１１２】
前記ネットワーク・プロセッサが、ライン・レートでデータを分析するためのアクセラレータとして利用される請求項１１０に記載の試験システム。
【請求項１１３】
前記ネットワーク・プロセッサが、前記ＣＰＵに分析のためにデータを提供する請求項１１１に記載の試験システム。
【請求項１１４】
前記ＣＰＵが、前記ネットワーク・プロセッサへのフィードバック・ループを有する請求項１０３に記載の試験システム。
【請求項１１５】
前記ストーレッジの中の前記命令およびデータを変更することによって第１の機能を提供することから、第２の機能を提供することに切り替わる請求項１０３に記載の試験システム。
【請求項１１８】
前記ストーレッジの中の複数のセットの命令をロードすることによって追加の機能を同時に前記ネットワーク・プロセッサに提供する請求項１０３に記載の試験システム。
【請求項１１９】
ネットワーク・プロセッサが、ネットワーク環境またはネットワーク・デバイスを試験するための少なくとも１つの試験機能を提供するようにさせるための命令を含むプログラム・コードを含むコンピュータ可読コードを有するコンピュータ使用可能媒体を含むコンピュータ・プログラム製品。
【請求項１２０】
前記ネットワーク・プロセッサが、少なくとも１つの試験機能を提供するようにさせるための前記命令が、ネットワーク・エミュレータ、ネットワーク・プロファイル生成器、ネットワーク・プロファイル・キャプチャ・ツール、パケット生成ツール、アプリケーション・トラフィック生成ツール、リアルタイム・パケット分析ツール、およびネットワーク・パケット・キャプチャ−分析ツールから成るグループから選択された機能を提供する請求項１１９に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項１２１】
前記ネットワーク・プロセッサが、様々な異なるプロトコルを利用するようにさせるための命令をさらに含む請求項１１９に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項１２２】
前記ネットワーク・プロセッサが、様々なプロトコルを利用するようにさせるための前記命令が、ＴＣＰ、ＴＣＰ／ＩＰ、ＭＰＬＳ、ＳＣＴＰ、ＵＤＰ、およびＲＴＰから成るグループから選択されたプロトコルを使用するための命令を含む請求項１１９に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項１２３】
前記ネットワーク・プロセッサが、様々な異なるネットワーク・インターフェースを利用するようにさせるための命令をさらに含む請求項１１９に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項１２４】
前記ネットワーク・プロセッサが、様々な異なるネットワーク・インターフェースを利用するようにさせるための前記命令が、前記ネットワーク・プロセッサが、１０メガビットのイーサネット（登録商標）、１００メガビットのイーサネット（登録商標）、１ギガビットのイーサネット（登録商標）、１．０６２５ギガビットのファイバチャネル、ＯＣ−３ｃ、ＯＣ−１２、ＯＣ−１２ｃ、Ｔ１／Ｅ１、およびＴ３／Ｅ３から成るグループから選択されたネットワーク・インターフェースを利用するようにさせるための命令を含む請求項１１９に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項１２５】
少なくとも１つの追加のネットワーク・プロセッサが、ネットワーク環境またはネットワーク・デバイスを試験するための前記少なくとも１つの試験機能を提供するようにさせるための命令をさらに含む請求項１１９に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項１２６】
少なくとも１つのＣＰＵが、前記ネットワーク・プロセッサと通信するようにさせるための命令をさらに含む請求項１１９に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項１２７】
前記ネットワーク・プロセッサが、ライン・レートでデータを分析するためのアクセラレータとして利用されるようにするための命令をさらに含む請求項１１９に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項１２８】
前記ネットワーク・プロセッサが、前記ＣＰＵに分析のためにデータを提供するようにさせるための命令をさらに含む請求項１２６に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項１２９】
前記ＣＰＵが、前記ネットワーク・プロセッサとのフィードバック・ループにおいて動作するようにさせるための命令をさらに含む請求項１２６に記載のコンピュータ・プログラム製品。
【請求項１３０】
ネットワーク環境およびネットワーク・デバイスを試験する方法であって、
ネットワーク・プロセッサを提供するステップと、
前記ネットワーク・プロセッサを通信ネットワークに結合するステップと、
前記ネットワーク・プロセッサが、少なくとも１つの機能を提供するように導くステップとを含む方法。
【請求項１３１】
導く前記ステップが、前記ネットワーク・プロセッサが、ネットワーク・エミュレータ、ネットワーク・プロファイル生成器、ネットワーク・プロファイル・キャプチャ・ツール、パケット生成ツール、アプリケーション・トラフィック生成ツール、リアルタイム・パケット分析ツール、およびネットワーク・パケット・キャプチャ−分析ツールから成るグループから選択された少なくとも１つの機能を提供するように導くステップを含む請求項１３０に記載の方法。
【請求項１３２】
様々な異なるプロトコルを利用するステップをさらに含む請求項１３０に記載の方法。
【請求項１３３】
利用する前記ステップが、ＴＣＰ、ＴＣＰ／ＩＰ、ＭＰＬＳ、ＳＣＴＰ、ＵＤＰ、およびＲＴＰから成るグループから選択されたプロトコルを利用するステップを含む請求項１３０に記載の方法。
【請求項１３４】
結合する前記ステップが、様々な異なるインターフェースを使用して行われる請求項１３０に記載の方法。
【請求項１３５】
前記インターフェースが、１０メガビットのイーサネット（登録商標）、１００メガビットのイーサネット（登録商標）、１ギガビットのイーサネット（登録商標）、１．０６２５ギガビットのファイバチャネル、ＯＣ−３ｃ、ＯＣ−１２、ＯＣ−１２ｃ、Ｔ１／Ｅ１、およびＴ３／Ｅ３から成るグループから選択される請求項１３４に記載の方法。
【請求項１３６】
少なくとも１つの追加のネットワーク・プロセッサを提供するステップをさらに含む請求項１３０に記載の方法。
【請求項１３７】
少なくとも１つの追加のネットワーク・プロセッサが、前記ネットワーク・プロセッサと通信する請求項１３６に記載の方法。
【請求項１３８】
前記ネットワーク・プロセッサと通信する中央処理装置（ＣＰＵ）を提供するステップをさらに含む請求項１３０に記載の方法。
【請求項１３９】
前記ネットワーク・プロセッサをアクセラレータとして使用してライン・レートでデータを分析するステップをさらに含む請求項１３７に記載の方法。
【請求項１４０】
前記ネットワーク・プロセッサを使用して前記ＣＰＵに分析のためにデータを提供するステップをさらに含む請求項１３７に記載の方法。
【請求項１４１】
前記ネットワーク・プロセッサと前記ＣＰＵの間でフィードバック・ループを提供するステップをさらに含む請求項１３７に記載の方法。
【請求項１４２】
前記ネットワーク・プロセッサが、第１の機能を提供するように導くことから、前記ネットワーク・プロセッサが、第２の機能を提供するように導くことに切り替えるステップをさらに含む請求項１３０に記載の方法。
【請求項１４３】
前記ネットワーク・プロセッサが、同一の前記ネットワーク・プロセッサ上で複数の機能を同時に提供するように導くステップをさらに含む請求項１３０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本発明は、２０００年８月２日出願の仮出願、整理番号６０／２２２３８４、および２０００年１１月１１日出願の仮出願、整理番号６０／２４８２６９に対して３５　Ｕ．Ｓ．Ｃ　§１１９（ｅ）の下で優先権を主張する。これらの開示は参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
（発明の背景）
ボイス・オーバー・インターネット・プロトコル（ＶＯＩＰ）は、個人が、音声情報、ファックス情報、およびデータ情報を電話網とデジタル通信網の組み合わせを介して送信し、また受信することができるようにするかなり新しい技術である。電話網などの従来の回線交換網では、通信が確立されたとき、チャネルが、通信の継続時間にわたって終端間で専用となる。チャネル内で未使用の帯域幅が存在した場合でも、その帯域幅は、コールが終了されるまで使用不可能である。音声ベースのコールのおよそ６０パーセントが沈黙であり、したがって、電話網の帯域幅の大きい部分が無駄になっているのを研究が示している。これは、多くのタイプの通信が、パケット網の帯域幅を共用するパケット網とは正反対である。パケット網の容量は、パケット交換網においてはるかに効率的に埋められる。パケット網を介して伝送するために音声信号を準備する際に使用される音声活動検出（Ｖｏｉｃｅ　ａｃｔｉｖｉｔｙ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）技術により、より多くの帯域幅を節約するためにＶＯＩＰコールの沈黙スペースが除去され、また、音声圧縮技術により、音声活動が存在する場合に伝送しなければならないデータの量が縮小される。音声をインターネットと、または企業内のイントラネットとマージすることにより、長距離電話網および関連する長距離電話料金の課金をすべてバイパスすることができる。
【０００３】
音声伝送のリアルタイムの性質のため、有効な音声変換は、妥当なレベルの連続性を必要とする。音声は、音節間の音声を含む周期的な信号または可変の信号である。通常の電話コールは、音声要素、および会話の休止などの非音声要素を含む。音声コールの連続性は、ネットワーク帯域幅を求めて音声パケットと競合する多数のパケットによる悪影響を受ける可能性がある。従来の電話コールは、この問題を被ることがない。というのは、従来の電話コールは、前述したとおり、専用のチャネルを使用するからである。パケット網を介して伝送するために音声通信を処理するのに必要な機器は、許容可能であるためには有効な音声通信を構成するニュアンス、抑揚、および休止を留め、保持しなければならない。
【０００４】
ＶＯＩＰ環境では、音声信号は、パケット網を介して伝送するために処理される。ＶＯＩＰ環境は、パケット網の各終端における一対のゲートウェイを含む。ゲートウェイは、ＶＯＩＰを実行するのに必要な圧縮およびパケット化を行う。ゲートウェイによる圧縮プロセスおよびパケット化プロセスの実行は、時間を必要とする。このプロセスにより、パケット網内の待ち時間としても知られる遅延が導入される。また、ネットワーク自体も、ゲートウェイ間のネットワーク・パス内のルータが、どれだけビジーであるかに応じて、遅延を導入する可能性がある。人間の耳は、音声コールの連続性の低下を認識するまでに、およそ２５０ミリ秒の遅延を許容することができる。２５０ミリ秒を超える遅延は、良質のＶＯＩＰ伝送を維持するために回避する必要がある。
【０００５】
パケット交換網は、通常、大量のマージするトラフィック、エグジットするトラフィック、および通過するトラフィックを伴ってバースト性である。パケット・スイッチまたはルータによって扱われる可変のパケット速度により、１つの送信元の場所から特定の宛先に行くパケット間で可変の遅延がもたらされる。パケット間のこの可変の遅延は、ジッタとして知られる。このジッタには、ＶＯＩＰ伝送の完全性を保持するため、有効に対処しなければならない。さらに、送信元から宛先に至る経路が、時間とともに変化し、さらに可変の遅延を生じさせ、場合により、パケットの順序の変更を生じさせる可能性がある。ほとんどのゲートウェイは、パケットを収集し、許容可能な連続性をデータに戻してある量のジッタを克服するバッファを有するが、ジッタを克服するためのバッファの使用は、遅延の量が最小限になるように調整しなければならない。
【０００６】
また、パケット網自体も、ＩＰを介して音声を伝送することが抱える問題の一因となる可能性がある。ネットワークは、様々な物理媒体、ネットワーク・プロトコル、ならびにトラフィックのフローを制御する様々なルータおよびスイッチを含む可能性がある。ＶＯＩＰトラフィックも、その他の非ＶＯＩＰトラフィックもともに、同じデータ網上の帯域幅を求めて競合する。
【０００７】
データ網を定義するプロトコルは、元々、リアルタイムではないトラフィックに合わせて設計された。従来のデジタル・パケット網では、ルータまたはスイッチは、パケットで過負荷になったとき、輻輳を緩和するためにパケットをドロップすることができる。終端プロトコルには、再伝送を要求することによるなど、ネットワーク内でルータまたはスイッチによってドロップされたパケットを考慮に入れる方法が組み込まれており、データの完全性が保持されるようになっている。ＶＯＩＰ伝送においてある量のパケットがドロップされることは、許容可能であるが、１パーセントないし３パーセントを超えるパケット損失は、劣悪な品質のＶＯＩＰ伝送をもたらす。したがって、ドロップされたパケットに関して監視を行い、試験を行うことが重要である。
【０００８】
ＶＯＩＰ環境およびＶＯＩＰデバイスを試験する１つの従来の試みは、ソフトウェア制御の下でパーソナル・コンピュータ（ＰＣ）を使用して、統計的変動を有する低速度のネットワーク・エミュレーションを提供することを含む。この手法は、およそ数十メガビット／秒の速度に限定され、この速度では、ＶＯＩＰ環境の堅牢なリアルタイムのエミュレーションが提供されず、またこの手法は、特定のユーザ環境のエミュレーションも提供しない。
【０００９】
従来のネットワーク・スイッチまたはネットワーク・ルータは、汎用プロセッサ、または経路指定機能がＡＳＩＣにハードコードされた特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を利用する。このデバイスを使用してスイッチまたはルータの入力ポートから出力ポートにデータのパケットを誘導する。ネットワーク・プロセッサとして知られる新しいクラスの集積回路が、現在、入手可能になっている。このネットワーク・プロセッサは、ネットワーク・ルータ内およびネットワーク・スイッチ内で利用されることを目的とする。カスタム開発されたＡＳＩＣおよび汎用プロセッサを市販のネットワーク・プロセッサで置き換えることができる。ネットワーク・プロセッサは、パケット・データを入力ポートから適切な出力ポートに移動させるための所望の経路指定ルーチンを提供するようにプログラミングされる。ＡＳＩＣＳは、開発するのに１年以上かかる可能性があり、またそのＡＳＩＣを変更する必要性が生じた場合（例えば、新しい機能のサポートを提供するため）、その変更には、６ヶ月間、またはさらに長い期間かかる可能性があり、また古いＡＳＩＣを取外し、新しいＡＳＩＣで置き換えることも必要とされる。ネットワーク・プロセッサは、通常、カスタム・コアおよび特別の１組の命令を利用して通信機能を効率的に処理する。新しい機能に関するサポートを追加することは、単にソフトウェアを変更することを必要とし、ネットワーク・プロセッサ自体の変更または取替えを必要としない。
【００１０】
以上のことに鑑みて、ネットワークのエミュレーション、ネットワーク・パケットのスニフィング、ネットワーク・パケットのキャプチャおよびネットワーク・パケットの測定、パケットの生成およびパケットの終了を提供し、またネットワーク・プロファイルをキャプチャし、かつ／または提供するため、ネットワーク・プロセッサを利用する試験システムを提供することが望ましい。さらに、そのようなシステムは、使用するのが簡単であり、新しいソフトウェア・ツールを追加する能力を有することが望ましい。
【００１１】
（発明の概要）
以上の背景に留意して、本発明の目的は、ネットワーク・プロセッサをネットワーク環境およびネットワーク・デバイスを試験する、詳細には、ＶＯＩＰネットワークおよびＶＯＩＰデバイスを試験するための試験システムの一部として利用することである。ネットワーク・プロセッサを試験システムの一部として使用し、ソフトウェアによって正確に制御して、ネットワーク環境およびネットワーク・デバイスを試験するために様々な機能を提供する。
【００１２】
ネットワーク・プロセッサを組み込んだ試験システムは、パケットを処理すること、パケットを作成すること、パケットを受け取ること、およびパケットを分析することを行うようにプログラミングすることができる。したがって、試験システムは、高帯域幅インターフェースを使用するネットワーク条件のシミュレーション、高帯域幅上のパケット−フロー間の相関に関するスニフィング機能、ネットワーク・プロファイルのキャプチャおよび／または作成、ネットワーク・パケットの作成、キャプチャ、および分析を提供する。
【００１３】
試験システムは、ネットワーク・エミュレータとして使用することができる。ネットワーク・エミュレータは、ＶＯＩＰ網のゲートウェイ間にネットワークの挙動を導入する。試験システムは、ＲＴＰ（リアルタイム・トランスポート・プロトコル）ストリームに待ち時間およびジッタを加えることができる。また、試験システムは、パケットをドロップすること、パケットを複製すること、およびストリーム内でパケットの順序を変更することもできる。いつどのようにこの置換がＲＴＰストリームに加えられるかは、ネットワーク・プロファイルによって決まる。ネットワーク・プロファイルは、ユーザによって作成されること、またはパケット・キャプチャ−分析ツールによってキャプチャされることが可能である。
【００１４】
試験システムは、ＶＯＩＰパケット・キャプチャ−分析ツールとして利用されるとき、いくつかの機能を行う。ネットワーク・パケット・キャプチャ−分析ツールを使用して２つのゲートウェイ間のＲＴＰストリームを分析することができる。ネットワーク・パケット・キャプチャ−分析ツールを使用してシグナリング・プロトコル・パケット・ストリームを分析することができる。また、ネットワーク・パケット・キャプチャ−分析ツールを使用して、ＲＴＰストリームおよびすべての他の可能なパケットに関して時間の経過に伴う、ジッタおよび損失などのネットワーク・パラメータのプロファイルを作成することもできる。さらに、ネットワーク・パケット・キャプチャ−分析ツールを使用してポスト分析のためにパケットをフィルタに掛け、キャプチャすることができる。パケット・キャプチャ−分析ツールは、いくつかの物理ポートに関して以上の機能を行うことができる。
【００１５】
ネットワーク・プロファイルは、時間の経過に伴うネットワークの挙動を定義する。ＶｏＩＰストリームの場合、重要であるいくつかのパラメータが存在する。ネットワーク・プロファイルは、このパラメータが、時間とともにどのように変化するかを定義する。パラメータには、パケット待ち時間、パケット・ジッタ（変化する待ち時間）、パケットの順序変更、単一またはバーストのパケット損失、および個々のパケットのパケット複製が含まれる。プロファイルは、２つの異なる仕方でストリームに適用される。１つの仕方は、実際の時刻に関連する。これは、２つの異なるＲＴＰストリームから同時に受け取られたパケットに、同じネットワーク・プロファイル・パラメータが適用されることを意味する。他方の仕方では、ストリームのパケットに、そのストリームが開始されたときに関連してプロファイル・パラメータが適用される。これは、２つのＲＴＰストリームが、完全に別の時刻に開始された場合でも、そのストリームの継続時間にわたってそのストリームのパケットに同じネットワーク・プロファイル・パラメータが適用されることを意味する。
【００１６】
ネットワーク・プロファイルは、いくつかの仕方で作成することができる。パケット・キャプチャ−分析ツールのキャプチャ・バッファを分析し、その分析からプロファイルを作成することができる。ユーザが、ＧＵＩ編集ツールを使用して最初から特定のプロファイルを作成することができる。また、ユーザは、統計上のパラメータに、例えば、２パーセントのパケット損失を入力することによって最初からプロファイルを作成することもできる。統計上のパラメータが使用されるとき、特定の決定論的プロファイルが作成される。これにより、ネットワーク・エミュレータの反復可能な実行が可能になる。また、ＧＵＩを使用してプロファイルを編集することもできる。プロファイルのセグメントを切り取り、ディスクに保存することができる。したがって、セグメントを一緒に連結することによってプロファイルを作成することができる。
【００１７】
試験システムを使用して後の分析のためにパケットをキャプチャすることができる。キャプチャ機能のほとんどは、関心の対象となるパケットだけをキャプチャすることに関する。パケットは、インターフェース・ポートに着信したとき、受け取られ、フィルタに掛けられて、ある基準を満たすものだけが、キャプチャされる対象となる。しばしば、パケットの中のすべてのデータは、関心の対象ではなく、したがって、パケット全体を記憶することは必要ない。データ除去が、パケットから不要なデータを取り除くことを引き受ける。フィルタに掛けられ、除去処理を受けたパケットからのデータをキャプチャ・バッファの中に実際に記憶するのをオン／オフにするのにトリガ機能を使用する。これにより、ユーザが、あるイベントの辺りでだけパケットをキャプチャすることができるようになる。１組のパケットがキャプチャされた後、ユーザは、キャプチャ後分析ステップでキャプチャされたパケットを閲覧し、分析することができる。
【００１８】
本発明は、以下のより詳細な説明および添付の図面を参照することで、よりよく理解される。
（詳細な説明）
マサチューセッツ州、ノース・アンドーバー（Ｎｏｒｔｈ　Ａｎｄｏｖｅｒ）のＣ−Ｐｏｒｔ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能なＣ−５　ＤＣＰなどのネットワーク・プロセッサは、通信アプリケーションに合わせて特別に設計されている。ネットワーク・プロセッサは、通常、ネットワーク・スイッチ内またはネットワーク・ルータ内でパケット処理、セル処理、ルックアップ・テーブル処理、および待ち行列管理を行うのに利用される。本発明は、様々なプロセッサ、ネットワーク・プロセッサをプログラミングすることによってネットワーク・プロセッサを完全に異なる仕方で利用して、スイッチング機能およびルータ機能の代わりに試験システム機能を提供する。
【００１９】
ネットワーク・プロセッサ１のブロック図を図１に示している。ネットワーク・プロセッサ１は、各チャネルに関して、またネットワーク特有のタスクに関して専用のＲＩＳＣプロセッサを組み込む。各プロセッサは、特定の機能を提供するように個々にプログラミング可能である。
【００２０】
ネットワーク・プロセッサ１は、セルおよび／またはパケットを受信するため、処理するため、また伝送するために利用される１６のチャネル・プロセッサ１０を含む。ネットワーク・プロセッサは、特定のネットワーク・タスクを行うための５つのＲＩＳＣプロセッサをさらに含む。５つのプロセッサは、エグゼクティブ・プロセッサ２０、ファブリック・プロセッサ３０、バッファ管理ユニット４０、テーブル・ルックアップ・ユニット５０、および待ち行列管理ユニット６０を含む。
【００２１】
ネットワーク・プロセッサ１は、各回線インターフェースに関してプログラミング可能なチャネル・プロセッサ１０を含む。チャネル・プロセッサ１０は、セル転送およびパケット転送を扱うのに使用される。各チャネル・プロセッサ１０は、２つのシリアル・データ・プロセッサおよびＲＩＳＣプロセッサ・コアを含み、これらが一緒に、セル−パケット処理を形成する。シリアル・データ・プロセッサおよびＲＩＳＣプロセッサ・コアは、独立で動作して、パケットを宛先に転送することに関わる特定のタスクを行う。シリアル・データ・プロセッサは、外部データ・ストリームとチャネル・プロセッサ要素の間におけるプログラミング可能なインターフェースを提供する。チャネル・プロセッサ・コアは、記述子を構築し（セル／パケットの特徴付け）、さらなるテーブル・ルックアップを開始し、テーブル・ルックアップ結果を収集し、セル／パケットを分類し、またセル／パケットの特徴付けに基づいてスケジュール設定を行うために使用される。各チャネル・プロセッサは、様々なインターフェースをサポートする。このインターフェースには、１０メガビットのイーサネット（登録商標）、１００メガビットのイーサネット（登録商標）、１ギガビットのイーサネット（登録商標）、１．０６２５ギガビットのファイバチャネル（ＦｉｂｅｒＣｈａｎｎｅｌ）、ＯＣ−３ｃ、ＯＣ−１２、ＯＣ−１２ｃ、ＯＣ−４８ｃ、Ｔ−１／Ｅ−１、およびＴ−３／Ｅ−３が含まれる。また、他のタイプのインターフェースもサポートされることが可能である。
【００２２】
エグゼクティブ・プロセッサ２０は、ユーザ・アプリケーションにおいてネットワーク制御機能およびネットワーク管理機能を提供するのに使用される。エグゼクティブ・プロセッサ２０は、ネットワーク・プロセッサ１のシステム・リソースを管理する。エグゼクティブ・プロセッサ２０は、ネットワーク・プロセッサを管理するのに使用される。また、エグゼクティブ・プロセッサは、外部ＣＰＵ２５とインターフェースを取ることも可能である。
【００２３】
ファブリック・プロセッサ３０は、スイッチ・ファブリック３５に対するインターフェースを管理するのに使用される。ファブリック・プロセッサ３０は、スイッチ・ファブリック３５へのフローおよびスイッチング・ファブリック３５からのフローのマッピングおよび管理を行う。ファブリック・プロセッサ３０により、外部スイッチ・ファブリックを使用する複数のネットワーク・プロセッサを接続することによってネットワーク処理のスケーリングが可能になる。バッファ管理ユニット４０は、ペイロード記憶を管理するのに使用され、ペイロード・データを記憶するのに使用される外部メモリ４５に接続するインターフェースを含む。バッファ管理ユニットにより、高速の柔軟なメモリ管理が可能になる。テーブル・ルックアップ・ユニット５０は、複雑なテーブルの探索および更新を実施するために使用される。回路テーブルおよび転送テーブルを含む外部ストーレッジ５５に接続するのにメモリ・インターフェースが使用される。
【００２４】
待ち行列管理ユニット６０は、チャネル・プロセッサ１０およびエグゼクティブ・プロセッサ２０の間で記述子待ち行列を管理する。ペイロード記述子待ち行列を記憶する外部メモリ６５との通信を提供するためにメモリ・インターフェースが含められる。
【００２５】
ネットワーク・プロセッサ１は、バス７０を含む。バス７０により、ネットワーク・プロセッサ１内部の異なるプロセッサが、互いに通信することが可能になる。
【００２６】
ネットワーク・プロセッサを一般的に説明したので、ネットワーク・プロセッサの試験システムへの適用を特定のタイプのネットワーク環境に関して説明する。
【００２７】
ボイス・オーバーＩＰ（ＶＯＩＰ）は、パケット交換網を使用して、従来の音声フラグメントを含むデータ・パケットを搬送する方法である。パケット交換網は、音声コールのために従来、使用されている回線交換網と比べて設置し、維持するのが安価であり、多くの新しい音声通信事業者が、ＶｏＩＰを使用してより低い費用で長距離音声接続を提供してきた。新しい通信事業者も、古い既成の通信事業者もともに、新しいＶｏＩＰシステムを従来の回線交換機器と統合する必要がある。この統合のために特別に製作されたいくつかの機器が存在する。
【００２８】
第１のアーキテクチャ上の構成要素は、音声ゲートウェイ、またはより単純にゲートウェイである。従来の音声交換機器によって搬送される音声ストリームをデータ・パケットに変換するのにゲートウェイが使用される。ゲートウェイという用語を単独で使用する場合、音声ゲートウェイであることが暗に示されている。次の構成要素は、ソフトウェア・スイッチである。ソフトウェア・スイッチは、ゲートウェイのデータ側でコール・セットアップを制御する。また、ソフトウェア・スイッチは、拡張機能のためのコール制御も提供する。最後のアーキテクチャ上の構成要素は、シグナリング・ゲートウェイである。シグナリング・ゲートウェイは、音声スイッチ領域（通常、ＳＳ７を介して搬送される）の中のイベントを翻訳し、ソフト・スイッチによって理解されるデータ領域の中のイベントに翻訳する。
【００２９】
本発明は、ネットワーク・プロセッサを組み込んだ試験−測定システムを含む。このシステムにより、ＶｏＩＰ機器のベンダが、自らの製品を理解し、したがって、改良して、製品の受入れおよび配置を迅速にすることができるようになる。より一般的な用語であるメディア・オーバー・パケット（ＭｏＰ）が、ＶｏＩＰ、ならびにＩＰを介するストリーミング・オーディオ、ストリーミング・ビデオ、ビデオ会議、およびファックスなどの他のパケット化されたデータ交換アプリケーションを包含する。本出願は、ＶｏＩＰを中心にして本発明を説明しているが、ＭｏＰのサポートも、本出願によって意図されている。
【００３０】
従来技術のＶＯＩＰ環境１００を図２で一般的に示している。この環境は、第１のユーザ・デバイス１１０と、第２のユーザ・デバイス１６０と、電話ネットワーク１２０と、第１のゲートウェイ１３０と、第２のゲートウェイ１５０と、パケット網１４０とを含む。コールが、第１のユーザ・デバイス１１０から発せられる。この実施形態では、第１のユーザ・デバイスは、電話機として描いている。ただし、電話機は、１つの可能なデバイスに過ぎず、ユーザ・デバイス１１０は、モデム、ファックス装置、または同様のデバイスであるのも可能であることを理解されたい。第１のユーザ・デバイス１１０の出力は、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）１２０などの電話網を介して伝送される。また、電話網は、構内交換機（ＰＢＸ）、企業内で使用される私設電話網であってもよい。
【００３１】
第１のユーザ・デバイス１１０からの信号が、電話網１２０を介して第１のゲートウェイ１３０に伝わる。ゲートウェイは、ＰＳＴＮまたはＰＢＸに対する標準のインターフェース、およびパケット網に対するインターフェースを備えている。必要な符号化／復号化、圧縮／圧縮解除、音声活動検出／快適雑音生成、およびパケット化／パケット化解除は、ゲートウェイによって行われる。音声信号を処理して、パケット網を介して伝送するのに必要な形式にすることは、ボコーダ、あるいはコーデックとしても知られるゲートウェイ内部の符号化／復号化サブシステムによって行われる。第１のゲートウェイは、オプションとして、音声を全く検出しないとき音声が存在しないことを示す符号を伝送するのを決定することができる。
【００３２】
第１のゲートウェイの出力は、パケット網１４０を介して伝送するのに適したパケット化されたデータを含む。パケット網１４０は、インターネット、イントラネット、または他のパケット・タイプのネットワークであることが可能である。
【００３３】
第２のゲートウェイ１５０が、パケット網１４０上でパケット・データを受け取る。ゲートウェイ１５０内部のボコーダが、パケット・データをパケット化解除し、圧縮解除し、復号化して音声信号にする。第２のゲートウェイは、音声が存在しないことを通知する符号を受け取った場合、適切なレベルの快適雑音を生成し、その雑音をボコーダに送り込むのを選択することができる。第２のゲートウェイ１５０から提供される音声信号は、電話網１２０を介して第２のユーザ・デバイス１６０まで伝わる。第２のユーザ・デバイス１６０の機能は、第１のユーザ・デバイス１１０と同様である。第２のユーザ・デバイス１６０も電話機として描いているが、モデム、ファックス装置、または同様のユーザ・デバイスとして実現することも可能である。好ましくは、第２のユーザ・デバイス１６０は、第１のユーザ・デバイス１１０と同じタイプのデバイスであり、したがって、例えば、ファックス装置が、別のファックス装置と通信する。
【００３４】
第１のユーザ・デバイスと第２のユーザ・デバイスの間の通信は、双方向であることが可能であり、したがって、同様の１組のプロセスが、第２のユーザ・デバイス１６０と第１のユーザ・デバイス１１０の間で行われる。第２のユーザ・デバイス１６０は、電話網を介して第２のゲートウェイ１５０に信号を提供する。第２のゲートウェイ１５０は、第２のユーザ・デバイス１６０からのデータをパケット・データに変換する。このパケット・データが、パケット網を介して第１のゲートウェイ１３０に伝送される。
【００３５】
第１のゲートウェイ１３０が、パケット網からパケット・データを受け取り、そのパケット・データを音声データに変換する。この音声データが、電話網１２０を介して第１のユーザ・デバイス１１０に提供される。そのようにして、第１のユーザ・デバイスと第２のユーザ・デバイスの間で単一方向の通信および／または双方向の通信が行われる。
【００３６】
パケット網１４０を介してゲートウェイ１３０と１５０の間で伝わるパケット・データは、遅延、ジッタ、パケット損失を被る可能性がある。データの簡潔で正確な表現を提供するため、ゲートウェイ１３０および１５０は、データが、このゲートウェイ間のパケット網を通過する際に被るあらゆる遅延、ジッタ、および／またはパケット損失を考慮に入れ、補償することが重要である。
【００３７】
ＶＯＩＰ環境、およびＶＯＩＰ環境内の特定のデバイスを試験するため、図３に示したシナリオ１００’が使用される。試験ユニット１８０が、試験環境の一部として使用される。試験ユニット１８０が、音声データをゲートウェイ１３０および１５０に提供し、ゲートウェイ１３０および１５０から音声データを受け取る。ゲートウェイ１３０および１５０が、その音声データをパケット・データに変換し、パケット・データを音声データに変換する。試験システムのネットワーク・プロセッサが、ネットワーク・エミュレータとして動作するなどの試験機能を提供するようにプログラミングされた少なくとも１つの試験システム１７０が、パケット網上に第１のゲートウェイと第２のゲートウェイの間で配置される。
【００３８】
ネットワーク・エミュレータ１７０のネットワーク・プロセッサは、入力でデータ・ストリームを受け取り、適切な出力に変更されたデータ・ストリームを提供するようにプログラミング可能である。ＶＯＩＰ環境およびＶＯＩＰデバイスを適切に試験するため、試験環境は、現実世界のＶＯＩＰ環境を正確に再現しなければならない。そのようにするため、ネットワーク・プロセッサ内部のプロセッサは、１つまたは複数の入力ポートでパケット・データを受け取り、システム時刻との関係で正確な計時点でパケットが提供される出力のパケット・データ・ストリームを提供するようにプログラミングして、出力のパケット・ストリームが、遅延、ジッタ、パケット損失、パケットの順序変更、および／またはパケット複製を有するパケットを含むようにする。そのようにして、現実世界のＶＯＩＰ環境を表す出力データ・ストリームを提供することにより、ネットワーク・プロセッサを利用してネットワークをエミュレートする。
【００３９】
試験ユニット１８０は、音声データ・ストリームをゲートウェイ１３０に提供する。ゲートウェイ１３０は、その音声データ・ストリームをパケット・データ・ストリームに変換する。ゲートウェイ１３０からのパケット・データ・ストリームは、ネットワーク・エミュレータ１７０の入力に提供される。ネットワーク・エミュレータ１７０のネットワーク・プロセッサは、プログラム制御の下で、変更されたパケット・ストリームをゲートウェイ１５０に提供する。この変更されたパケット・ストリームは、パケット遅延、ジッタ、パケット損失、複製パケット、および／または順序の変更されたパケットを含むことが可能である。変更されたパケット・ストリームは、ゲートウェイ１５０によって受け取られ、音声データに変換される。次に、この音声データが、試験ユニット１８０に提供される。次に、試験ユニット１８０が、受け取った音声データを評価して、ゲートウェイ１５０が、音声データの許容可能なレベルを維持しようと試みながら、ネットワーク・エミュレータ１７０によって提供された遅延、ジッタ、パケット損失、順序の変更されたパケット、および複製パケットを考慮に入れるのにどれだけ有効であったかを判定することができる。
【００４０】
同様に、試験ユニット１８０が、音声データ・ストリームをゲートウェイ１５０に提供する。ゲートウェイ１５０は、その音声データ・ストリームをパケット・データ・ストリームに変換する。ゲートウェイ１５０からのパケット・データ・ストリームは、ネットワーク・エミュレータ１７２の入力に提供される。ネットワーク・エミュレータ１７２のネットワーク・プロセッサは、プログラム制御の下で、変更されたパケット・ストリームをゲートウェイ１３０に提供する。この変更されたパケット・ストリームは、パケット遅延、ジッタ、パケット損失、順序の変更されたパケット、および複製パケットを含むことが可能である。変更されたパケット・ストリームは、ゲートウェイ１３０によって受け取られ、音声データに変換される。次に、この音声データが、試験ユニット１８０に提供される。次に、試験ユニット１８０が、受け取った音声データを評価して、ゲートウェイ１３０が、許容可能なレベルの音声データを維持しようと試みながら、遅延、ジッタ、パケット損失、順序の変更されたパケット、および複製パケットを考慮に入れるのにどれだけ有効であったかを判定することができる。
【００４１】
前述したとおり、ネットワーク・エミュレータ１７０および１７２は、ゲートウェイ１３０と１５０の間にネットワークの挙動を注入する。ネットワーク・エミュレータは、待ち時間およびジッタをＲＴＰストリームに加える。また、ネットワーク・エミュレータは、パケットをドロップし、パケットを複製し、またパケットの順序を変更することもできる。ネットワークの挙動を注入することに加え、エミュレータは、ストリームを監視し、そのストリームの中のペイロード、すなわち、オーディオ・データを置き換えることもできる。いつどのようにこの置換がＲＴＰストリームに加えられるかは、ネットワーク・プロファイルによって決まる。ネットワーク・プロファイルは、ユーザによって作成されること、またはパケット・キャプチャ−分析ツールによってキャプチャされることが可能である。
【００４２】
ユーザは、ネットワーク・エミュレータがエミュレートしようとするネットワークの挙動を構成しなければならない。ＲＴＰパケットのグループに関するネットワークの挙動が定義される。グループが、送信元のＩＰアドレスおよびポート、ならびに宛先のＩＰアドレスおよびポートに基づいて定義される。例えば、ＩＰアドレスＡから来てＩＰアドレスＢに行くすべてのＲＴＰパケットに、同じネットワークの挙動が与えられる。また、グループが、同じ区別されたサービス・レベルを有するすべてのオーディオ・パケットまたはすべてのパケットなどの、グループ化することができる他のパケット特性に基づいて定義される。ネットワークの挙動が、時間とともに変化する可能性があるいくつかのパラメータで定義される。このパラメータには、パケット待ち時間、パケット・ジッタ（変化する待ち時間）、パケットの順序の変更（待ち時間の突然の大きな変化）、パケット損失、およびパケット複製が含まれる。そのような環境を図４で一般的に示している。ネットワーク・プロファイル１９０がネットワーク・エミュレータ１７０に提示される。ネットワーク・シミュレータ内部のネットワーク・プロセッサのプロセッサは、ネットワーク・プロファイルを利用して、そのネットワーク・プロファイルに従ってゲートウェイ１３０および／またはゲートウェイ１５０に適切な時刻にデータを提供するようにプログラミングされている。
【００４３】
ユーザは、ネットワークの挙動、すなわち、１組のパラメータ・プロファイルを各グループに割り当てる。プロファイルは、パラメータが時間の経過と共にどのように変化するかを定義する。このプロファイルは、前に作成され、記憶されているか、または必要に応じてオンザフライで作成される。プロファイルは、現実のネットワーク上でパケット・キャプチャ−分析ツールによって測定された実際のプロファイル、プロファイリング・アプリケーションからユーザによって作成されたプロファイル、およびアプリケーションにおいて変更された実際のプロファイルなどの様々なソースから来ることが可能である。
【００４４】
プロファイルは、２つの異なる仕方でストリームに適用することができる。１つの仕方は、実際の時刻に関連する。これは、２つの異なるＲＴＰストリームから同時に受け取られたパケットに、同じネットワーク・プロファイル・パラメータが適用されることを意味する。他方の仕方では、ストリームのパケットに、そのストリームが開始されたときに関連してプロファイル・パラメータが適用される。これは、２つのＲＴＰストリームが、完全に別の時刻に開始された場合でも、そのストリームの継続時間にわたってそのストリームのパケットに同じネットワーク・プロファイル・パラメータが適用されることを意味する。
【００４５】
ネットワーク・プロファイルは、２つのレベルで、すなわち、全体的なグローバル時刻に、またコールにおけるオーディオの開始を基準として適用することができる。グローバル時刻プロファイルの場合、異なるフローの中のすべてのパケットが、同じプロファイルを見る。これは、ネットワークの全体的な挙動をエミュレートするためである。ネットワーク・プロファイルが、コールの開始を基準として適用される場合、ネットワーク・プロファイルは、常にオーディオ・ストリームの先頭で開始する。この機能は、様々なネットワーク・プロファイルが、決定論的な形でオーディオ品質にどのように影響を与えるかを試験する際、ある試験状況の再現を可能にするためのものである。
【００４６】
ネットワーク・プロファイルは、いくつかの仕方で作成することができる。パケット・キャプチャ−分析ツールのキャプチャ・バッファを分析し、その分析からプロファイルを作成することができる。ユーザが、ＧＵＩ編集ツールを使用して最初から特定のプロファイルを作成することができる。また、ユーザは、統計上のパラメータに、例えば、２パーセントのパケット損失を入力することによって最初からプロファイルを作成することもできる。統計上のパラメータが使用されるとき、特定の決定論的プロファイルが作成される。これにより、ネットワーク・エミュレータの反復可能な実行が可能になる。また、ＧＵＩを使用してプロファイルを編集することもできる。プロファイルのセグメントを切り取り、ディスクに保存することができる。したがって、セグメントを一緒に連結することによってプロファイルを作成することができる。
【００４７】
ある状況では、ユーザは、ＲＴＰストリームの中のオーディオ・ペイロードを事前録音されたオーディオ・クリップ（または一連の事前録音されたオーディオ・クリップ）で置き換えて、すべてのチャネルで実際のオーディオを生成しない電話ロード生成器を使用している場合、すなわち、一部のチャネルだけがシグナリングされる場合。これは、単にオーディオ・コーデックをビジーに保つためだけであること、あるいは様々なネットワークの挙動で多数のチャネルに関して音声品質測定を可能にするためであることが可能である。オーディオ・ストリームは、沈黙クリップの後、トーン・クリップ（知覚音声品質測定（Ｐｅｒｃｅｐｔｕａｌ　Ｓｐｅｅｃｈ　Ｑｕａｌｉｔｙ　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）（ＰＳＱＭ）プロンプトが来ることを示す試験ユニット１８０へのシグナルとして使用される）が続き、その後に、ＰＳＱＭクリップが続くことから成るのが可能である。これは、グループごとに行われる。オーディオ・ストリームは、．ｗａｖファイルなどのオーディオ・ファイルを様々なオーディオ符号化形式に変換するアプリケーションを使用して事前に符号化される。
【００４８】
ユーザが、グループ、ＩＰアドレス／ポートのペアを定義し、各グループにプロファイルを与え、オーディオ・ペイロードが置き換えられるかどうかを定義する。プロファイルおよび置換ペイロードをディスク上に記憶する。グループ構成を仮想システムを含む試験システムにダウンロードし、システムを開始する。次に、ゲートウェイ間でコールを生成することができる。システムが実行されている間、ユーザは、ネットワーク・エミュレータを使用していくつかのパラメータを監視することができる。このパラメータには、ストリーム数および毎秒のストリーム数、パケット数および毎秒のパケット数、およびバイト数および毎秒のパケット数が含まれる。
【００４９】
このパラメータをインターフェース、グループ、または単一のストリームごとに監視することができる。また、ユーザは、あるグループまたはあるストリームに注目し、そのグループまたはストリームが実行しているプロファイルを知り、そのプロファイルのどこでパラメータが獲得されているかを知ることもできる。
【００５０】
ネットワーク・エミュレータのネットワーク・プロセッサによって提供される遅延、ジッタ、パケット損失等の量は、プログラム可能であり、したがって既存のＶＯＩＰ環境の特徴を試験環境においてネットワーク・エミュレータによって測定し、正確にエミュレートして、ゲートウェイ１３０および１６０が、測定される環境におかれた場合、どのように反応するかの試験を提供することができる。
【００５１】
したがって、ユーザの既存のＶＯＩＰ環境を測定し、特徴付けることができ、次に、ネットワーク・エミュレータ内部のネットワーク・プロセッサをプログラミングして相応するように同様の出力パケット・ストリームを提供し、ユーザの環境をエミュレートすることができる。ユーザの特定の環境に対するゲートウェイの反応を判定するように試験を行うことができる。例えば、ユーザの環境が、多くのジッタを被っているパケットを含む場合、ネットワーク・プロセッサは、同様の量のジッタをやはり含む出力パケット・ストリームを提供し、ゲートウェイに同様の条件を提供するようにプログラミングされる。ゲートウェイのパフォーマンスは、ゲートウェイが、ユーザの特定の環境においてどれだけ良好に動作するかを判定するため、測定することができる。
【００５２】
さらに、ネットワーク・エミュレータのネットワーク・プロセッサは、ゲートウェイが、最悪ケースの条件下で許容可能な結果を提供できることを確実にするため、最悪ケースの試験を提供するようにプログラミングすることができる。ネットワーク・プロセッサは、最大の許容可能な量の遅延、ジッタ、パケット損失、パケットの順序の変更、およびパケット複製を提供するようにプログラミングし、またゲートウェイは、そのゲートウェイが、ネットワーク・エミュレータによって提供される最悪ケースのパケット・ストリームにどれだけよく対処するかを判定するように試験する。
【００５３】
ネットワーク・プロセッサを組み込んだ試験システムのさらなる使用法は、試験システムがパケット・キャプチャ−分析ツールとして機能するように導くように試験システムのネットワーク・プロセッサ内部のプロセッサをプログラミングすることである。パケット・キャプチャ−分析ツールとして機能するようにプログラミングされた試験システムを含む環境２００を図５で示している。パケット・キャプチャ−分析ツール１７０は、単一のポート上の、または全二重のシステムにおいて一対のポート上のパケットを受動的に分析する。パケット・キャプチャ−分析ツール１７０は、フロー・レベルでパケットを分析し、全体的なフローに関係のあるデータを計算する。パケット・キャプチャ−分析ツール１７０は、インターフェース・ポート、単一のＲＴＰストリーム、またはグループのＲＴＰストリームを監視することができる。インターフェース・ポートは、存在するパケットの総数、毎秒のバイト数、およびＲＴＰストリームの数といったことに関して監視することができる。単一のＲＴＰストリームは、最小／最大／平均のジッタ、パケット損失等に関して監視することができる。個々のストリームに関する統計をグループのストリームに関して集計することができる。制御ストリームを分析して、コール速度、コール中止、コールのセットアップからオーディオまでの時間、コール確立時間、コール開放時間、およびコール継続時間などの、制御パフォーマンスに関する高レベルの統計を提供することができる。
【００５４】
パケット・キャプチャ−分析ツール１７０は、監視の目的で使用することができる。オーディオ統計追跡は、制御ストリームとは独立に機能する。すなわち、パケット・キャプチャ−分析ツールは、コール・シグナリングの先験的な知識なしに、パケット・ストリームの中でオーディオを自動的に探し出し、追跡を開始することができる。ＲＴＰストリームは、次のパラメータに関して監視される。すなわち、最小／最大／平均のパケット・ジッタ、損失されたパケットの数、順序の変更されたパケットの数、複製されたパケットの数、パケット誤りの数、オーディオ符号化アルゴリズム、毎秒のパケット数、パケット当りのオーディオ・データ、およびパケット数である。以上のパラメータが、全体的な音声品質スコアにマップされる。
【００５５】
また、グループのストリームも監視することができる。グループの例は、特定のＩＰアドレス、すなわちゲートウェイからのすべてのＲＴＰストリームである。すなわち、グループ統計は、次のものを含む。すなわち、グループの中のすべてのストリームに関する最大／平均のパケット・ジッタ、グループの中のすべてのストリームに関する損失されたパケットの最大数／平均数、グループの中のすべてのストリームに関する順序の変更されたパケットの最大数／平均数、グループの中のすべてのストリームに関する複製されたパケットの最大数／平均数、グループの中のすべてのストリームに関する誤ったパケットの最大数／平均数、オーディオ符号化によるストリームの破損、最大／平均の時間の長さ、および平均のペイロード・サイズである。
【００５６】
物理インターフェースは、同時にアクティブなストリームの最大数／平均数、アクティブなストリームの現在数、パケットの総数およびパケットの率、バイトの総数およびバイトの率、インターフェース帯域幅の最大／平均使用パーセント、ならびに誤ったパケットの総数および誤ったパケットの率などのパラメータに関して監視することができる。
【００５７】
パケット・キャプチャ−分析ツール機能を使用することによってネットワーク・プロファイルを作成することができる。パケット・キャプチャ−分析ツール・ポートが、ネットワークにタップとして付けられる。スニフィングが、ある期間にわたって行われ、単一のストリームまたはグループのストリームを監視するようにセットアップされる。特定のＩＰアドレスを有するゲートウェイからのすべてのストリームなどのグループのストリームを監視している場合には、パラメータは、まとめて平均する。
【００５８】
また、試験システムは、ネットワーク・プロファイルをキャプチャするためにも使用可能である。パケット・キャプチャ−分析ツールは、単一のＲＴＰストリームまたはグループのＲＴＰストリームを監視して、ネットワーク・プロファイルを判定することができる。前述したとおり、プロファイルは、１組のネットワーク・パラメータが、時間とともにどのように変化するかを定義する。このパラメータには、パケット・ジッタ、パケット損失、パケットの順序の変更、およびパケットの複製が含まれる。ユーザは、グラフの形式でプロファイルを見ることができ、プロファイルのセグメントは、ハードディスク上に記憶することができる。記憶されたプロファイルは、２つのゲートウェイ間にネットワークの挙動を導入するためにネットワーク・エミュレータによって使用されることが可能である。ユーザは、グラフィカルＵＩを使用して、あるいは前に記憶されているものを編集することによって最初から新しいプロファイルを作成することができる。
【００５９】
パケット・キャプチャ−分析ツールは、新しいネットワーク・プロファイルを作成するため、キャプチャされたＲＴＰパケットを分析することができる。プロファイルは、ユーザが、ＧＵＩで見ることができる。プロファイルのすべて、または部分を後にネットワーク・シミュレーション・プロファイルとして、または新しいプロファイルの中のセグメントとして使用するために記憶することができる。前に記憶されたプロファイルは、ＧＵＩで表示することができる。
【００６０】
特定のイベントに関してネットワーク・プロファイルを走査して、フラグを立てることができる１組のプラグインが利用可能である。例えば、最大ジッタに関する設定可能なしきい値を有するジッタ・プラグインが存在する。ユーザは、ジッタしきい値を設定して、プロファイルに対してそのプラグインを実行することができる。ジッタがしきい値を超える各場所で、プロファイルにマークが付けられる。次にユーザは、プロファイルの中の関心の対象となる領域を検査して、その領域のいくつかを別のプロファイルに含めるために保存することが可能である。プラグインのリストには、パケットごとのジッタしきい値、ドロップされたパケット、および順序の変更されたパケットが含まれる。
【００６１】
試験システムのネットワーク・プロセッサ内部のプロセッサは、試験システムが、パケットをキャプチャして分析するように導くようにプログラミングすることができる。図６で示すとおり、このパケットは、ワイヤ上に存在するあらゆるタイプのものであることが可能である。パケットは、キャプチャする前にフィルタに掛けることができる。これにより、ユーザが、利用可能なバッファ・スペースを最もよく利用することができるようになる。フィルタを定義することに加えて、ユーザは、キャプチャ・プロセスを開始させる、または停止させることができるトリガを定義することができる。キャプチャされたパケットのバッファに後処理を行うことができる。ユーザは、ポスト閲覧フィルタを使用してバッファ全体をソートして、関心の対象となるパケットだけを見ることができるようにすることができる。また、ユーザは、生のバイトを見て、または選択されたフィールドの値を示す注釈付きの形式で、個々のパケットを詳細に見ることもできる。
【００６２】
キャプチャ・プロセスのほとんどは、関心の対象となるパケットだけをキャプチャすることに関する。パケットは、インターフェース・ポートに着信したとき、受け取られて、フィルタに掛けられ、ある基準を満たすものだけが、キャプチャされる対象となる。しばしば、パケットの中のすべてのデータが、関心の対象となるわけではなく、したがって、パケット全体を記憶することは必要ない。データ除去が、パケットから不要なデータを取り除くことを引き受ける。フィルタに掛けられ、除去処理を受けたパケットからのデータをキャプチャ・バッファの中に実際に記憶するのをオン／オフにするのにトリガ機能を使用する。これにより、ユーザが、あるイベントの辺りでだけパケットをキャプチャすることができるようになる。１組のパケットがキャプチャされた後、ユーザは、キャプチャ後分析ステップでキャプチャされたパケットを閲覧し、分析することができる。
【００６３】
試験システムは、パケットをフィルタに掛けるのを可能にする。複数のフィルタを同じポート上で使用することができる。フィルタリング・プロセスは、すべてのパケットを通す、ある基準を満たすＲＴＰパケットだけを通す、ある基準を満たすシグナリング・パケットだけを通す、または何らかの低レベルの基準を満たすあらゆるパケットを通すことが可能である。ＲＴＰパケットに関する基準は、グループを定義する場合と同じである。すなわち、送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス、送信元ＵＤＰポート番号、宛先ＵＤＰポート番号、インターフェース・ポート、およびオーディオ符号化アルゴリズムである。シグナリング・パケットに関する基準は、送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス、送信元ＵＤＰポート番号、および宛先ＵＤＰポート番号である。低レベルのフィルタリングに関する基準は、ＭＡＣアドレス、ＭＡＣイーサネット（登録商標）・タイプ、ＩＰアドレス、ＩＰプロトコル番号、ＴＣＰ／ＵＤＰポート、および特定のバイト・マスク・パターンである。また、パケット内容を検査し、要求されたＷｅｂページ・アドレスに関してフィルタに掛けるフィルタなどの高レベルの基準も使用することができる。
【００６４】
パケット・キャプチャ・プロセスの一部には、データ除去が含まれていてもよい。データ除去プロセスは、パケットからデータを取り除いてキャプチャ・バッファ記憶要件を低くする。これにより、以下の構成要素が、記憶に含める／記憶から除外することができるようになる。すなわち、パケット・ヘッダ、すなわち、保存するプロトコル・ヘッダを選択する；パケット・ペイロード、すなわち、特定のプロトコルに関して；および部分的なペイロードである。プロファイルを作成するのを容易にするため、データ・ストリッパは、パケットに関して以下の情報が記憶されるようにすることができる。すなわち、受信タイム・スタンプ、ＲＴＰタイム・スタンプ、およびＲＴＰ順序番号である。
【００６５】
また、試験システムは、トリガ機能も提供する。トリガは、キャプチャ・バッファを凍結させるのに使用する。トリガ・イベントは、キャプチャ・バッファにおける０％マーク、１０％マーク、５０％マーク、９０％マーク、または１００％マークに設定することができる。例えば、マークを５０％に設定することは、バッファの中のパケットの半分が、トリガの前であり、またパケットの半分が、トリガの後に来たことを意味する。トリガ・イベントには、以下が含まれる。すなわち、パケットの誤り、ストリームの開始、ストリームの終了、フィルタと同じ基準、しきい値より大きいジッタ、ドロップされたパケット、複製パケット、順序の変更されたパケット、およびコール・シグナリング・イベントである。
【００６６】
試験システムの別の特徴は、グループのパケット・ストリームを定義するのが可能であることである。グループは、統計を集める、または１組の関連するパケットにネットワーク特性を加えるのに使用する。例えば、特定のゲートウェイからのＲＴＰストリームを一緒にグループ化することができる。次に、ユーザは、グループを使用してそのゲートウェイからのすべてのストリームに関するストリーム統計を集計すること、プロファイルを作成すること、または１組のストリームにネットワークの挙動を割り当てることができる。グループにおけるパケットのメンバシップは、送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス、送信元ＵＤＰポート番号、宛先ＵＤＰポート番号、インターフェース・ポート、およびオーディオ符号化アルゴリズムに基づいて決定される。
【００６７】
ＩＰアドレスは、パケットがグループに入るかどうかを決定するのに一部のビットだけが重きをなすようにマスキングされる。ユーザは、マッチすべき単一のＩＰアドレスを容易に選択することができる。ポート番号は、ある範囲のポートまたは単一のポートであることが可能である。ユーザは、すべてのポートまたは単一のポートを容易に選択することができる。５つのパラメータのどれでも、グループにおけるパケットのメンバシップを決定することに含める、またはそのことから除外することができる。
【００６８】
また、シグナリング・イベントも、トリガのソースであることが可能である。例えば、シグナリング・ストリームをコールの開始に関して走査することができ、コールの開始が、トリガを生じさせることが可能である。トリガ・イベントが生じたとき、いくつかのことが生じる可能性がある。パケットのキャプチャが、トリガとして設定されたパーセント・マークに応じて、開始される、停止される、または後の時刻に停止されることが可能である。さらに、フィルタおよびデータ・ストリッパに関するパラメータを変更することができる。例えば、これにより、ユーザが、特定のＲＴＰストリームの始まりでＲＴＰヘッダをキャプチャすることができるようになるのが可能である。以下の一続きのイベントが生じる。第１に、すべてのＲＴＰパケットがキャプチャ・バッファにまで通されるようにフィルタが設定される。ストリッパは、各パケットからペイロードを取り除いてＲＴＰヘッダだけが記憶されるようにする。トリガは、２５％マークに設定される。次に、シグナリング・ストリームが、特定のコールの始まりに関して監視される。コールの始まりが検出されたとき、トリガ・イベントが生じる。トリガ・イベントにより、フィルタＩＰアドレスおよびポート・ペア・パラメータが変更され、関心の対象となるコールにＲＴＰパケットだけが、キャプチャ・バッファまで通されるようになる。オプションとして、シグナリング・パケットが、キャプチャ・バッファに入るようにすることもできる。キャプチャは、トリガの後に来たコールに関するＲＴＰパケットでバッファの７５％が埋められたとき終了し、バッファの２５％は、トリガの前に生じたすべてのＲＴＰパケットで埋められている。キャプチャ・バッファに後処理が行われて、バッファの最初の２５％の中の無関係なパケットがフィルタに掛けられて除去される。
【００６９】
試験システムは、後処理分析を提供するのに使用することができる。後処理分析により、ユーザは、キャプチャされたパケットをより注意深く見ることができる。後処理分析は、いくつかの機能を提供する。１つの機能は、閲覧フィルタリング、すなわち、所望のパケットだけを見ることである。別の機能は、データ・フィルタリング、すなわち、パケットの中の所望のデータだけを見ることである。さらなる機能は、パケット閲覧、すなわち、パケットの中の生のデータを見ることである。さらなる機能は、パケット復号化、すなわち、パケットの中のフィールドおよびフィールドの値を識別することである。
【００７０】
試験システムの特徴の１つは、試験システムまたはグループの試験システムのユーザ・ビューである。ユーザは、単一の試験システムにおけるポートのすべてを使用する、システムにおけるポートの一部だけを使用することによって試験システムを共用する、またはいくつかの試験システムからのポートを使用することができる。ユーザは、自身が使用するポートを選択し、確保した後、その１組のポートを単一の試験システムにおけるポートのように動作させ、実質的に仮想システムを作り出す。試験システムをグループ化して単一のインターフェースで管理される単一の大型試験ユニットを作成する。各システムにおけるロード時間を１ミリ秒以下で他のシステムと同期させなければならない。試験システム間の試験開始／停止の同期は、１ミリ秒またはさらに細かい分解能を有さなければならない。これは、システムを物理的に一緒に接続するのを必要とすることなく行うことができる。システム上の試験ポートを様々なユーザに区分することができる。各試験ポートを異なるユーザに割り当てることができる。各ユーザは、独自の試験を独立に構成し、開始し、また停止することができる。
【００７１】
特定のシナリオを図３で示している。実験用ネットワークが、その他のデバイスに加えてネットワーク・エミュレータ１７０および１７２を有している。ユーザは、１００メガビットのイーサネット（登録商標）の１２個のポートをそれぞれが備えた２つのゲートウェイ１３０および１５０を有する。ユーザは、ネットワーク・エミュレータの２４個のポートのうち２つをゲートウェイ間のネットワークとして動作するようにセットアップし、構成することを望んでいる。
【００７２】
ユーザは、ＰＣ上でネットワーク・エミュレーション・アプリケーションを開始することから始める。このＰＣは、ユーザのデスク上など、企業ネットワークのどこに配置されていることも可能である。アプリケーションは、オペレーティング・システムに登録されているユーザ名およびマシン名を探し出し、このユーザ名およびマシン名は、リソースが予約されるとき、予約を識別することができるように使用される。
【００７３】
次にユーザは、ネットワーク上のすべてのネットワーク・エミュレータを識別するようにアプリケーションに要求することができる。アプリケーションは、ネットワーク・エミュレータを自動的に見つけ出し、ネットワーク・エミュレータのリストをユーザに戻す。ユーザは、各ネットワーク・エミュレータに関する情報、例えば、名前、ＩＰアドレス、場所、構成、ソフトウェア・バージョン等のクエリを行うことができる。ユーザは、そのリストから、使用したいと望むネットワーク・エミュレータを選択する。各試験システムに関して、ユーザは、どのリソースが、例えば、どのインターフェースが、既に予約されており、どれが空きであるかを知ることができる。次に、ユーザは、どのリソース、どのインターフェースを望むかを選択して予約する。このリソースは、ユーザによって予約済みになり、ネットワーク・エミュレータを見ている他のどのユーザも、そのユーザの名前を予約者として見る。ユーザは、インターフェースを予約した時点で、そのインターフェースに関するラベルおよび注釈を入力することができる。例えば、試験システムＢ、ポート１が、イーサネット（登録商標）１７というラベルを付けられ、「ゲートウェイＡ、イーサネット（登録商標）・ポート９に接続されている」と書かれている注釈を有することが可能である。すべてのリソースが予約されると、ユーザは、「仮想システム」を作り出しており、この時点以降、ユーザは、その仮想システムが、あたかも自身だけが完全に独占的に制御する単一のネットワーク・エミュレータであるかのように、その仮想システムと対話する。ユーザは、自身の仮想システムの構成を得ることができ、その構成を保存する、または印刷することができる。保存された構成は、次の日にロードして同じ試験を繰り返すことが可能であり、印刷された構成を使用してユーザが、自身の試験セットアップを配線できるようにすることができる。
【００７４】
ネットワークをエミュレートしながら２つのゲートウェイ間でスニフィングを行うことに関わるさらなるシナリオを図７で示している。このシナリオでは、ユーザは、ネットワーク・エミュレーション機能１７０を使用して２つのゲートウェイ１３０と１８０の間にネットワークの挙動を導入することを望む。さらに、ユーザは、ソースのゲートウェイへの接続をスニフィングして、そのゲートウェイが、ジッタを導入していないことを確認し、またシンクのゲートウェイ側で、エミュレータがゲートウェイ間のパスに導入しているネットワーク特性を確認することを望んでいる。
【００７５】
以上のことに鑑みて、本発明の試験システムは、ネットワーク・プロセッサを利用し、ネットワーク・プロセッサが通常、使用される目的である経路指定機能およびスイッチング機能の代わりに複数の試験機能を提供するようにネットワーク・プロセッサをプログラミングする。したがって、試験システムは、ネットワーク・プロセッサ内部のプロセッサをプログラミングすることにより、ネットワーク・エミュレータとして機能し、ネットワーク・プロファイルを生成し、再生し、パケット・キャプチャ−分析ツールとして動作し、またパケットのキャプチャおよび分析を行うことができる。試験システムは、単に新しいソフトウェアを試験システムにロードすることによって機能間で容易に切替えを行うことができる。
【００７６】
本発明の好ましい実施形態を説明したので、以上の概念を組み込んだその他の実施形態を使用できることが、当分野の技術者には明白となろう。さらに、本発明の一環として含まれるソフトウェアは、コンピュータ使用可能媒体を含むコンピュータ・プログラム製品で実現することができる。例えば、そのようなコンピュータ使用可能媒体には、コンピュータ可読プログラム・コード・セグメントが記憶されているハード・ドライブ・デバイス、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、またはコンピュータ・ディスケットなどの可読メモリ・デバイスが含まれることが可能である。また、コンピュータ可読媒体には、プログラム・コード・セグメントが、デジタル信号またはアナログ信号として搬送される、光学式、有線、または無線の通信リンクも含まれることが可能である。したがって、本発明は、説明した実施形態に限定されるべきものではなく、頭記の特許請求の範囲の趣旨および範囲によってのみ限定されるべきものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明で使用されるネットワーク・プロセッサを示すブロック図である。
【図２】
従来技術のＶＯＩＰ環境を示すブロック図である。
【図３】
本発明を含む試験環境を示すブロック図である。
【図４】
ＶＯＩＰ試験環境の一部分を示すブロック図である。
【図５】
ＶＯＩＰネットワーク・パケット・キャプチャ−分析ツール環境を示すブロック図である。
【図６】
本発明のキャプチャ−分析機能を示すブロック図である。
【図７】
ネットワーク・エミュレータおよびネットワーク・パケット・キャプチャ−分析ツールを含む試験環境を示すブロック図である。
【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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【図６】
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【図７】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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