(57)【要約】本発明の主題は、情報及び通信サービスの品質を改善するためにＱｏＳ（クオリティ・オブ・サービス）特徴を用いることが望まれる／用いるために作動される／用いるのに不十分な場合の、情報及び通信システムでの（特にアクティブネットワークデバイスでの）ネットワークトラフィック管理の方法である。この方法は、多層ニューラルネットワーク、知識ベース、及びフィードバックを用いることによって、システムが、デバイスのＱｏＳパラメータ及び設定を既存の条件及び状況に自律的に調整できることによるものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザ又は管理者がデバイスのイントラネット構成サイト又は構成ファイルを介してＱｏＳに関係する設定及びパラメータを修正することができ、かつ、特定のパラメータ、特に、帯域幅、接続数、セッション時間の限界を定めることによって、並びに、特に、ルールの構成に関するポリシー及びポリシーイベントにおける現状／予想に応じてデバイス設定を再構成することができるポリシーのカスタマイズ可能な組を通じた、特に、特定のアドレスとの間の特定のサービス又は接続の優先順位付けの使用によって、ネットワークの輻輳、レイテンシ、ジッタ、及びパケット損失などの情報及び通信ネットワークに特異的な問題の発生をなくす、若しくはその発生数又は規模を制限する機構及び設定を有する、情報及び通信システムでの、情報及び通信ネットワークにおいてデータを伝送するためのメディエーションネットワークデバイスでの、管理可能なアクティブネットワークデバイスでのネットワークトラフィック管理の方法であって、ポリシーの構成可能な組に加えて、接続の現在のパラメータ及びデバイスを通じて送信されたアクティブデータ伝送をリアルタイムで離散的な時点で分析する実装された多層人口ニューラルネットワークを有し、とりわけ、上記のデータ（観測）並びにネットワークでのユーザ及びデバイスの現在のアクティビティに関係する収集されたデータ、及び内部知識ベース（知識）に集められたそれらのアクティビティに関するアーカイバルデータを含む簡単な入力データに基づいて、上述のニュートラルネットワークは、管理されるネットワークデバイスのＱｏＳ（ＱｏＳ設定）に関するパラメータ及び設定の新しい値を自律的に監視されずに定義及び設定し、リセットせずに以前のパラメータ及び設定を変更することができ、したがって、パラメータ及び設定の変更があるにもかかわらずトラブルのない動作が可能となり、ユーザは、自律的モード設定（モード設定）の構成を有するイントラネットサイト又はファイルを介してＱｏＳパラメータ及び設定の選択戦略に影響を及ぼす（構成する）こともでき、これらの設定は、互いに及びソリューションアクティビティの結果にも影響を及ぼす「信頼性」、「セキュリティ」、又は「効率」といった任意の最小から最大までの範囲の値を有する言語変数を用いる、ユーザにとってクリアかつ包括的な方法で実現され、したがって、それらは所望の戦略を特徴付け、人口ニューラルネットワークでのそれらの決定の次の繰返しに伴い新しいＱｏＳパラメータ及び設定（ＱｏＳ設定）を定義するときに考慮に入れられ、前記人口ニューラルネットワークは、第１の層の入力でのこれらの変数（モード設定）、及び利用可能な接続（観測）の現在のパラメータ、帯域幅、及び使用の情報、及び現在のＱｏＳパラメータ及び設定（ＱｏＳ設定）、並びにアーカイバルネットワーク及びユーザ挙動に関係する内部知識ベースに記憶された情報を取得し、ニューロンの上位層に関する所定の結果を与える活性化関数の値を個々のニューロンにおいて計算し、前記活性化関数のタイプ及び係数が、それぞれ＋／−５％の範囲内の個々のＱｏＳパラメータの値のランダム修正を受ける１００の直近の繰返しの中からの最良の構成から導出され、特定のサービスの優先順位付けを可能にする／不可能にするなどの数値を有さないパラメータが、多くとも毎分又はリンク状態（観測）の突然の変化時に修正され、前記ニューラルネットワークの出力が、ユーザアクティビティ及びネットワークパラメータ（知識）並びにネットワークデバイスのＱｏＳパラメータ及び設定（ＱｏＳ設定）のアーカイブからなることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の主題は、情報及び通信システム（情報及び通信ネットワーク、特に、情報及び通信ネットワークにおけるアクティブ・メディエーションデバイス）でのネットワークトラフィック（送信されたデータパケット、確立された接続）の管理（ルール、優先順位、及び他のパラメータの選択）方法である。本発明は、ネットワークトラフィックの管理のためのデバイスの組込みシステム（／モジュール）で用いるのが最適である。本発明は、情報及び通信サービスの品質を改善するためにＱｏＳ（クオリティ・オブ・サービス）特徴を用いることが望まれる／用いるために作動される／用いるのに不十分なシステムに特に有利である。
【背景技術】
【０００２】
ネットワークトラフィックを管理するための市場で入手可能な情報及び通信システムの要素（そのほとんどは管理されたスイッチ及びルータである）は、ユーザがデバイスのいくつかの動作パラメータの適正な構成を通じてネガティブ接続パラメータを最低レベルに保ち続けることができるようにすることを目的とした種々のソリューションを装備している。上記のネガティブパラメータの例は、とりわけ、ネットワーク／リンクの輻輳（単一のコンピュータでさえも無線ネットワークアクセスポイントの１００％の帯域幅を用いる／占めることがあり、いくつかのサービス／サーバは、複数のリクエスト／接続を必要とする場合があり、Ｐ２Ｐネットワークは、それらの良好な拡張性に起因してネットワークに大きな負荷をかけることがあり、ＤＤｏＳ攻撃も、これに関してかなりのリスクを与える）、レイテンシ（個々のパケットの顕著な、一様でない遅延、すなわち、通信時間遅延から生じる、情報システムのユーザによってとられるアクションとシステムの反応との間の待ち時間）、パケット損失、ジッタ（ＶｏＩＰでは特に重要な、個々のパケットに関するレイテンシの多様化度）などである。ルータ及び他の管理可能なアクティブネットワークデバイスで現在用いられるネットワークの輻輳を防ぐ最も一般化している方法は、帯域幅調整（ユーザ／デバイス／セッション／接続に関する制限を定義することによる）であるが、ネットワーク機器の製造業者は、これらのパラメータにより重要かつ敏感なサービスの優先順位付けを導入することによってレイテンシ及びジッタに部分的に対処することができる。
【０００３】
ネットワークトラフィックを自動的に管理するデバイスを効率的に構成できるようにするために用いられる最も一般的なソリューション／手法は、文書ＩＴＵ−Ｔ  Ｅ．８００（ＩＴＵ−Ｔ推奨、ＩＴＵ−Ｔ  Ｅ．８００：クオリティ・オブ・サービスに関係する用語の定義、最新バージョン（０９／２００８）、リソースは２０１５年３月１５日にアクセス時にオンラインで入手可能、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｔｕ．ｉｎｔ／ＩＴＵ−Ｔ／ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎｓ／ｒｅｃ．ａｓｐｘ？ｒｅｃ＝９５２４）（及びその後継）、で説明される機能をそれに実装することである。この文書は、電気通信サービスの品質に関係するＩＴＵ（国際電気通信連合）推奨であり、より正確には、所謂ＱｏＳ（クオリティ・オブ・サービス）である。ＱｏＳは、現代の管理可能なネットワークデバイスの圧倒的大多数で、しかし全く異なる範囲で利用可能である。いくつかのデバイスでは、これはＱｏＳをイネーブルにする／ディスエーブルにすることだけが可能であり、ユーザは、デバイスのＱｏＳ動作の原理及び範囲への見識をもたず、他のデバイスでは、はるかに多くのオプションが存在する（ＣＩＳＣＯ、Ｃｉｓｃｏ  ＩＯＳ  Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ  Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  Ｇｕｉｄｅ、Ｒｅｌｅａｓｅ  １２．２、リソースは２０１５年３月２２日にアクセス時にオンラインで入手可能、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｉｓｃｏ．ｃｏｍ／ｃ／ｅｎ／ｕｓ／ｔｄ／ｄｏｃｓ／ｉｏｓ／１２＿２／ｑｏｓ／ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ／ｇｕｉｄｅ／ｆｑｏｓ＿ｃ．ｈｔ）。ＱｏＳ（ＩＴＵ−Ｔ推奨）を提供するすべてのデバイスは、ネットワークトラフィック管理の一貫性のある戦略を維持しながら異なる製造業者によって提供されるデバイス間の通信、及びそれらの対応するオプション／パラメータが変化する間の異なる製造業者からのデバイスの同様の挙動を可能にするために、その仕様の前提条件を満たさなければならない。すべての現在製造されるネットワークデバイスは、通常、以下の３つのモード、すなわち、標準モード（その内部ウェブサイト上で、デバイスの構成パネルにおいて「厳格に(ｒｉｇｉｄｌｙ)」設定される基本設定を用いるネットワークトラフィック管理）、標準＋ＱｏＳモード（デバイスのＱｏＳモードの機能は、ＩＴＵ−Ｔ（［ＩＴＵ−Ｔ推奨］に記述され、様々な程度に用いられるが、普通は、ユーザが、サービスに優先順位をつける、サイズによってパケットに優先順位をつける、ＩＣＭＰパケットに優先順位をつける、帯域幅を調整する、帯域幅ルール、輻輳を防ぐ、Ｆｌｏｏｄ型攻撃から保護することを可能にする）、及び管理ポリシーをさらに考慮に入れるＱｏＳモード、のうちの１つで動作する。本発明に係る方法は、上述の第２のモード、すなわちＱｏＳと最も類似している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ネットワークトラフィックのモデリング、シミュレーション、及び制御のための人口ニューラルネットワーク（ＡＮＮ）の使用の理論上の可能性を考察する膨大な数の論文が存在する。１９９７年に、ＡＴＭネットワークでのＭＰＥＧのイメージのストリーミングに関係するネットワークトラフィックの予想の可能性を考察する文献が出版されている（Ｌａｇｋａｓ  Ｔ．，Ａｎｇｅｌｉｄｉｓ  Ｐ．，Ｇｅｏｒｇｉａｄｉｓ  Ｌ．，Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｔｒａｆｆｉｃ  ａｎｄ  Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｓｕｐｐｏｒｔ：  Ｔｒｅｎｄｓ  ａｎｄ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ，ｐｐ．８９−９１，Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ，ＩＧＩ  Ｇｌｏｂａｌ，  Ｈｅｒｓｈｅｙ，  Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，  ２０１０）。２００７年に階層型ＡＮＮの最初の実装が成功した後で初めて、２０１４年以降に、理論から離れて実験／測定の結果を述べた、ネットワークトラフィックのモデリングのためのＡＮＮの適用についての科学文献が現れ始めた（例えば、Ｇａｏ  Ｑ．，Ｌｉ  Ｇ．，Ａ  Ｔｒａｆｆｉｃ  Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｂａｓｅｄ  ｏｎ  ＡＮＮ  ａｎｄ  Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｔｅｍｐｌａｔｅ  Ｍａｔｃｈｉｎｇ，Ｐｒｚｅｇｌａｄ  Ｅｌｅｋｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃｚｎｙ，ＩＳＳＮ  ００３３−２０９７，１１／２０１１；  Ｈａｖｉｌｕｄｄｉｎ  Ｈ．，Ｒａｙｎｅｒ  Ａ．，Ｄａｉｌｙ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｔｒａｆｆｉｃ  Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ  Ｂａｓｅｄ  ｏｎ  Ｂａｃｋｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ  Ｎｅｕｒａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ，  Ａｕｓｔｒａｌｉａｎ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｂａｓｉｃ  ａｎｄ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ａｕｓｔｒａｌｉａｎ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｂａｓｉｃ  ａｎｄ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，１２／２０１４）。しかしながら、測定は、普通は、データの伝送のためのメディエーションデバイスとして作用する２つのネットワークカード（データ経路に挿入される）を有する専用のコンピュータ／サーバで行われた。しかしながら、ＡＮＮは、これまでのところネットワークトラフィックを管理するのに用いられていない（モデリングの理論上のソリューション及び試作／研究実装が存在するが、管理のためにＡＮＮを用いるソリューションは市場で入手可能ではない）。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る方法の本質は、ポリシーの構成可能な組に加えて、個々の接続の現在のパラメータ、デバイスを通じたアクティブデータ伝送の現在のパラメータ、及びデバイスの現在の設定をリアルタイムで離散的な時点で分析する実装された多層人口ニューラルネットワークを有するので、ポリシーにおける管理者／製造業者によって予想される一般的なイベントに応答する能力に加えて、他の予期せぬイベント及び状況に応答することができることである。とりわけ、上記のデータ（観測）並びにネットワークでのユーザ及びデバイスの現在のアクティビティに関係する収集されたデータ、及び内部知識ベース（知識）に集められたそれらのアクティビティに関するアーカイバルデータを含む簡単な入力データに基づいて、上述のニュートラルネットワークは、管理されるネットワークデバイスのＱｏＳ（ＱｏＳ設定）に関するパラメータ及び設定の新しい値を自律的に監視されずに定義及び設定することができる。以前のパラメータ及び設定は、リセットせずに変更され、したがって、パラメータ及び設定の変更があるにもかかわらずトラブルのない動作が可能となり、ユーザは、自律的モード設定（モード設定）の構成を有するイントラネットサイト又はファイルを介してＱｏＳパラメータ及び設定の選択戦略に影響を及ぼす（構成する）こともできる。自律的モード設定、すなわち本発明を用いるモードは、「信頼性」、「セキュリティ」、又は「効率」といった任意の最小から最大までの範囲の値を有する言語変数を用いる、ユーザにとってクリアかつ包括的な方法で実現される。これらの変数の値は互いに影響を及ぼし、これは、例えば、ユーザが「効率」変数の値を増加させる場合、システムは、これにより「信頼性」変数の値を或る程度減少させることになることを意味する。重要なことには、これらの変数の値は、主としてソリューションアクティビティの結果に対する影響を有し、したがって、それらは所望の戦略を特徴付け、人口ニューラルネットワークでのそれらの決定の次の繰返しに伴い新しいＱｏＳパラメータ及び設定（ＱｏＳ設定）を定義するときに考慮に入れられる。ニュートラルネットワークは、第１の層の入力でのこれらの変数（モード設定）、利用可能な接続（観測）の現在のパラメータ、帯域幅、及び使用の情報、及び現在のＱｏＳパラメータ及び設定（ＱｏＳ設定）、並びにアーカイバルネットワーク及びユーザ挙動に関係する内部知識ベースに記憶された情報を取得する。ニューロンの上位層に関する所定の結果を与える活性化関数の値がニューラルネットワークの個々のニューロンにおいて計算され、活性化関数のタイプ及び係数が、それぞれ＋／−５％の範囲内の個々のＱｏＳパラメータの値のランダム修正を受ける１００の直近の繰返しの中からの最良の構成から導出され、特定のサービスの優先順位付けを可能にする／不可能にするなどの数値を有さないパラメータは、多くとも毎分又はリンク状態（観測）の突然の変化時に修正される。ニュートラルネットワークの出力は、ユーザアクティビティ及びネットワークパラメータ（知識）並びにネットワークデバイスのＱｏＳパラメータ及び設定（ＱｏＳ設定）のアーカイブを含む知識ベースからなる。ネットワークデバイスのＱｏＳパラメータ及び設定は、クオリティ・オブ・サービスへの直接の影響を有する。
【０００６】
本発明をアクティブ管理可能ネットワークデバイスのモジュールの組込みシステムに用いることによって、（主に実装される人口ニューラルネットワークに起因して）、組込みシステムは、ユーザがＱｏＳ設定を手動で修正する必要なしにデバイスで設定された一時的な最適なＱｏＳパラメータを有することを可能にするために、光学ＱｏＳパラメータ（設定）を自律的に決定することができる。パラメータ及び設定の修正は、低いレベルで、イントラネットインターフェースを通じてではなく組込みシステムレベルで行われ、これにより、パラメータ／／設定の新しい値で動作させるためにデバイスをリセットする必要性をなくす。
【０００７】
本発明に係る方法の使用例が図面に示される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この情報及び通信システムでのネットワークトラフィック管理の方法のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の使用例は、アクティブ管理可能ネットワークデバイスのモジュールを構成する組込みシステムのその実装である場合がある。これは、本発明に従って実装される方法を伴う組込みシステムからなる付加的な適正に設計及び製造されたモジュールで、管理可能なネットワークスイッチ又はルータなどの既存のデバイスを補うのに十分である。このモジュールは、ネットワークデバイスの動作パラメータの設定を読み出し、変更し、リンク状態の情報を収集するとともに、新しい最適なＱｏＳパラメータ及び設定を決定するべく収集したデータ及び設定を処理することができるであろう。本発明に係る方法を実装するハードウェアソリューションのモジュラ構成に起因して、デバイスの実用的な実装は、これらのデバイスが、普通はマイクロプロセッサベースの／／組込みシステムであり、デバイスメモリに記憶された値を読み出す／変化させるオプションを有するので、市場で入手可能である管理可能なネットワークデバイスの大多数で行われ得る。
【図１】
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【国際調査報告】
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