"IPInternetProtocolネットワークの通信品質状態を管理するフロー品質劣化特定装置であって、前記ネットワーク上のフロー情報として、フロー毎のバイト数と持続時間を収集するフロー受信手段と、受信した前記フロー情報を基にフローレートを計算するフローレート計算手段と、前記フロー情報に基づいて、発信元エリアと着信先エリアを特定し、前記フローレートを基にエリア間フローレートを算出するエリア間フローレート管理手段と、前記エリア間フローレートの時系列データを生成し、所定の基準に基づいて該エリア間フローレートの品質を判定し、該エリア間フローレートの品質低下が同期して発生しているエリアを検出するフロー品質劣化検出手段と、前記エリア間フローレートと前記フロー品質劣化検出手段で検出された品質が劣化したエリア間フローレートの情報を基に、エリア間に共通のエリア間フロー品質の劣化が同期するエリアを抽出するレート低下ペア抽出手段と、を有することを特徴とするフロー品質劣化特定装置。前記フロー受信手段は、測定開始から予め定めた時間周期t0を経過するまでの期間において、IPネットワーク内のノード群から受信するパケットに対し、N個の受信パケットから任意の1個のパケットを抽出し、抽出した該パケットヘッダの情報を基に該パケットが属するフローを検出し、検出された該フローiについて、ユーザフロー管理テーブルへの登録の有無を確認し、該フローiの登録がない場合は、該フローiについて、該パケットが最初に到着した時刻と最後に到着した時刻を現在の時刻とし、最後に到着したパケットのシーケンス番号を該パケットヘッダから読み出したシーケンス番号とし、最初に到着したパケットのシーケンス番号を該シーケンス番号該パケットサイズとして設定し、前記ユーザフロー管理テーブルに該フローiを登録し、該フローiが登録されている場合は、該フローiについて、最後に到着した時刻を現在の時刻とし、最後に到着したパケットのシーケンス番号を該パケットヘッダから読み出したシーケンス番号として、前記ユーザフロー管理テーブルにおける該フローiの登録情報を更新する、ことを繰り返す手段を含み、前記フローレート計算手段は、前記時間t0経過時点において、前記フローiのパケットが最初に到着した時刻と最後に到着した時刻が同一であれば、該フローiを前記ユーザフロー管理テーブルから削除し、該フローiの該パケットが最初に到着した時刻より最後に到着した時刻が後であれば、該フローiのフローレートを計算し、前記ユーザフロー管理テーブルに登録された該フローiのフローレートに設定する手段を含む請求項1記載のフロー品質劣化特定装置。前記エリア間フローレート管理手段は、前記エリア間フローレートを算出する際に、エリア間のフローのレートの平均を用いる方法、もしくは、上位Xパーセンタイルに対応するエリア間のフローレートを選択する方法、を用いる請求項1記載のフロー品質劣化特定装置。前記フロー品質劣化検出手段は、前記所定の基準に基づいて該エリア間フローレートの品質を判定する際に、t番目の測定周期におけるエリア間フローレートを、平滑化フローレートを用いて更新し、該平滑化フローレート及びフローレートの分散に基づいて閾値算出し、現在のフローレートが前記閾値を下回った場合に、品質劣化として検出する手段を含む請求項1記載のフロー品質劣化特定装置。前記フロー品質劣化検出手段は、あるエリア間iにおいて、同期を検出するための測定期間にフローレートの低下が検出された場合に、エリア間iとエリア間jのラグkにおける相互相関関数Rkを計算し、該相互相関関数Rkが前記閾値より大きくなった回数が所定の回数以上であれば、エリアのペアエリア間iとエリア間jがレートの低下が同期していると判定し、該エリアのペアを抽出する手段を含む請求項4記載のフロー品質劣化特定装置。前記フロー品質劣化手段は、前記エリアのペア間の距離を計算し、該距離をクラスタリングし、該エリアのペアが同じクラスタに分類された場合、該エリアのペアをレートが低下した同期ペアとして抽出する手段を含む請求項5記載のフロー品質劣化特定装置。IPInternetProtocolネットワークの通信品質状態を管理するフロー品質劣化特定方法であって、フロー受信手段が、前記ネットワーク上のフロー情報として、フロー毎のバイト数と持続時間を収集するフロー受信ステップと、フローレート計算手段が、受信した前記フロー情報を基にフローレートを計算するフローレート計算ステップと、エリア間フローレート管理手段が、前記フロー情報に基づいて、発信元エリアと着信先エリアを特定し、前記フローレートを基にエリア間フローレートを算出するエリア間フローレート管理ステップと、フロー品質劣化検出手段が、前記エリア間フローレートの時系列データを生成し、所定の基準に基づいて該エリア間フローレートの品質を判定し、該エリア間フローレートの品質低下が同期して発生しているエリアを検出するフロー品質劣化検出ステップと、レート低下ペア抽出手段が、前記エリア間フローレートと前記フロー品質劣化検出手段で検出された品質が劣化したエリア間フローレートの情報を基に、エリア間に共通のエリア間フロー品質の劣化が同期するエリアを抽出するレート低下ペア抽出ステップと、を行うことを特徴とするフロー品質劣化特定方法。前記フロー受信ステップにおいて、測定開始から予め定めた時間周期t0を経過するまでの期間において、IPネットワーク内のノード群から受信するパケットに対し、N個の受信パケットから任意の1個のパケットを抽出し、抽出した該パケットヘッダの情報を基に該パケットが属するフローを検出し、検出された該フローiについて、ユーザフロー管理テーブルへの登録の有無を確認し、該フローiの登録がない場合は、該フローiについて、該パケットが最初に到着した時刻と最後に到着した時刻を現在の時刻とし、最後に到着したパケットのシーケンス番号を該パケットヘッダから読み出したシーケンス番号とし、最初に到着したパケットのシーケンス番号を該シーケンス番号該パケットサイズとして設定し、前記ユーザフロー管理テーブルに該フローiを登録し、該フローiが登録されている場合は、該フローiについて、最後に到着した時刻を現在の時刻とし、最後に到着したパケットのシーケンス番号を該パケットヘッダから読み出したシーケンス番号として、前記ユーザフロー管理テーブルにおける該フローiの登録情報を更新する、ことを繰り返し、前記フローレート計算ステップにおいて、前記時間t0経過時点において、前記フローiのパケットが最初に到着した時刻と最後に到着した時刻が同一であれば、該フローiを前記ユーザフロー管理テーブルから削除し、該フローiの該パケットが最初に到着した時刻より最後に到着した時刻が後であれば、該フローiのフローレートを計算し、前記ユーザフロー管理テーブルに登録された該フローiのフローレートに設定する請求項7記載のフロー品質劣化特定方法。前記エリア間フローレート管理ステップにおいて、前記エリア間フローレートを算出する際に、エリア間のフローのレートの平均を用いる方法、もしくは、上位Xパーセンタイルに対応するエリア間のフローレートを選択する方法、を用いる請求項7記載のフロー品質劣化特定方法。前記フロー品質劣化検出ステップにおいて、前記所定の基準に基づいて該エリア間フローレートの品質を判定する際に、t番目の測定周期におけるエリア間フローレートを、平滑化フローレートを用いて更新し、該平滑化フローレート及びフローレートの分散に基づいて閾値算出し、現在のフローレートが前記閾値を下回った場合に、品質劣化として検出する請求項7記載のフロー品質劣化特定方法。しかし、上記の非特許文献2、3の提案方法は、サイズの大きい、あるいは帯域の占有率が高いフローを特定し、それらフローを過剰に発生するユーザを迅速に切り分けることを目的としており、あるリンク上のフロー全体の通信品質を管理することを可能にするものではなかった。また、非特許文献4の提案方法も元のフロー統計情報を推定するに留まっており、あるリンク上のフロー全体の通信品質を管理することを可能にするものではなかった。本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、フロー管理に要する処理を軽減しつつ、フロー情報を活用してフロー全体の品質を把握して、フローの品質劣化が生じていればそれを検出し、かつその劣化要因箇所の特定を可能するフロー品質劣化特定装置及び方法を提供することを目的とする。本発明は、上記の課題を解決するため、IPネットワークの通信品質状態を管理するフロー品質劣化特定装置であって、前記ネットワーク上のフロー情報として、フロー毎のバイト数と持続時間を収集するフロー受信手段と、受信した前記フロー情報を基にフローレートを計算するフローレート計算手段と、前記フロー情報に基づいて、発信元エリアと着信先エリアを特定し、前記フローレートを基にエリア間フローレートを算出するエリア間フローレート管理手段と、前記エリア間フローレートの時系列データを生成し、所定の基準に基づいて該エリア間フローレートの品質を判定し、該エリア間フローレートの品質低下が同期して発生しているエリアを検出するフロー品質劣化検出手段と、前記エリア間フローレートと前記フロー品質劣化検出手段で検出された品質が劣化したエリア間フローレートの情報を基に、エリア間に共通のエリア間フロー品質の劣化が同期するエリアを抽出するレート低下ペア抽出手段と、を有する。以上説明したように、本発明によれば、フロー管理に要する処理を軽減しつつ、フロー情報を活用してフロー全体の品質を把握して、フローの品質劣化が生じていれば、それを検出し、かつ、その結果要因箇所のフロー品質劣化特定を可能とする。以下、図面と共に本発明の実施の形態を説明する。[第1の実施の形態]図1は、本発明の第1の実施の形態におけるシステム構成を示す。同図に示すシステムは、IPネットワーク101上の複数のノード10とフロー品質劣化特定装置100から構成され、フロー品質劣化特定装置100がノード10からフロー情報を収集する。図2は、本発明の第1の実施の形態におけるフロー品質劣化特定装置の構成を示す。同図に示すフロー劣化特定装置100は、ネットワーク上のフロー情報を収集するフロー受信部110と、受信したフロー情報を基にフローレートを計算するフローレート計算部120と、フローレートを基にエリア間フローレートを算出するエリア間フローレート管理部130と、エリア間フローレートを基にエリア間のフロー品質の劣化を検出するフロー品質劣化検出部140と、エリア間フローレートと品質が劣化したエリア間フローレートの情報を基にエリア間フロー品質の劣化が同期するエリアを抽出するレート低下ペア抽出部150からなる。図3は、本発明の第1の実施の形態における動作のフローチャートである。上記の構成のフロー品質劣化特定装置100では、一定周期t0毎に以下のステップを繰り返す。ステップ101フロー受信部110は、IPネットワーク内のノード群において、フローi毎に転送バイト数Biと持続時間Tiを測定した値をフロー情報として受信し、フローレート計算部120に出力する。ステップ102フロレート計算部120は、受信したフロー情報を基に、フローレートRiをRiBiTiとして計算し、エリア間レート管理部130に出力する。ステップ103エリア間フローレート管理部130は、フロー情報から、フローiの発信元エリアおよび着信先エリアを特定し、エリアAiからAjへ向かうフローのエリア間フローレートFを算出し、フロー品質劣化検出部140とレート低下ペア抽出部150に出力する。ステップ104フロー品質劣化検出部140は、各Fを基にすべてのエリアに対して、Fの時系列データを作成し、ある閾値を基準として当該エリア間フローレートの品質を判定し、エリア間フローレートの品質低下が同期して発生している全エリアを抽出してレート低下ペア抽出部150に出力する。ステップ105レート低下ペア抽出部150は、エリア間フローレート管理部130とフロー品質劣化検出部140から受信した情報エリア間フローレート、品質低下が同期して発生している全エリアを基に、エリア間共通の経路上のボトルネックを特定する。以下に詳細に説明する。フロー情報受信部110は、IPネットワーク101内のノード群10からフローを取得する。フローレート計算部120において、フローi毎に転送バイト数Biと持続時間Tiを測定し、フローレートRiをRiBiTiとして計算する。一方、エリア間フローレート管理部130は、パケットの発信元IPアドレス等の情報から、フローiの発信元エリアおよび着信先エリアを特定し、エリアAiからAjへ向かうフローを調べ、それらエリア間フローレートF例えば、フローのレートの平均ΣRiNfにより算出する。これを一定周期t0毎に実施し、メモリ図示せずに格納する。フロー品質劣化検出部140は、Fの時系列データを作成し、メモリ図示せずに格納し、このエリア間フローレートがある閾値を下回ったら該エリア間で品質が劣化しているとしてメモリ図示せずに格納する。上記の処理を各エリア間について実施し、品質劣化フロー抽出部150は、メモリ図示せずからエリア間フローレート及び閾値を下回ったエリアを読み出して、エリア間フローレート低下が同期している他のエリア間を抽出する。その後、レート低下が同期しているとして抽出された複数のエリア間について、それらエリア間に共通の経路上にボトルネックがあるとして特定する。なお、本実施の形態では、TCPフローを対象とする。上記のように定義されたフローレートはTCPでのファイル転送速度を意味する。したがって、フローレートの低下はTCPの品質劣化を意味することとなる。また、TCPでは、ネットワークやサーバが輻輳すると、自律的に送信レートを減少させるため、レートの低下は、通信経路上のどこかで輻輳が発生していることを意味する。そのレートの低下が同期するということは、エリア間の共有の経路上にボトルネックがある可能性を意味することとなる。なお、フロー品質劣化検出部140で劣化判定を行うための閾値の具体例としては、本発明の第4の方法にて後述するように、過去のデータを元に自動的に設定する、あるいは、例えばこのエリア間でのフローレートTCPスループットとして担保すべき値を、SLAなどでNW利用者との間で予め決めた値に設定しておく。例えばスループットとして3Mbpsは担保するのであれば閾値を3Mbpsとする。なお、品質劣化フロー抽出部150におけるボトルネックの判断の具体的には、第5または6の実施の形態で後述するが、レートが低下しているエリア間のペアを抽出し、仮にエリア間Xとエリア間Yのレートが同期していると判定されたとすると、エリア間Xの経路IPでの経路パスとエリア間Yの経路をそれぞれ調べ、両者に共通の経路区間をボトルネック箇所と判断する。図4に、あるインターネット回線上で測定されたフローレートの時系列を示す。ここでは、エリア=ASとして、AS間毎のフローレートの平均を15分周期で集計した結果である。これより、時系列上の1100~1300と、1700~1730の2か所においてフローレートの低下が観測される。また、その低下が個々の時系列で同期していることが確認できる。実際に、これらのAS間に共通の経路上のリンク回線のリンク使用率をみると図5、上記の2つの時間帯において、使用率が非常に高くなっていることが確認できる。このように、フローレートの挙動をみることで、品質劣化特定が可能となる。なお、ここでは、エリア=ASとしたが、他、エリア=地域東京、大阪など、エリア=サーバ、というように、いろいろな定義に合わせて集計することが可能である。たとえば、エリア=サーバとして集計した結果、フローレートの低下の同期が検出されたら、そのサーバがボトルネックになっている、として品質劣化を特定することも可能である。[第2の実施の形態]図6は、本発明の第2の実施の形態におけるフロー品質劣化特定装置の構成を示す。同図に示すフロー品質劣化特定装置100Bは、フロー情報受信部110、ユーザフロー管理テーブル210、フローレート計算部120、エリア間フローレート管理部130、フロー品質劣化検出部140、品質劣化フロー抽出部160から構成される。図7は、本発明の第2の実施の形態における動作のフローチャートであり、図8は、本発明の第2の実施の形態におけるユーザフロー管理テーブルの例を示す。ステップ201フロー受信部110は、測定開始から予め定めた時間周期t0を経過するまでの期間において、IPネットワーク101内のノード群10から受信するパケットに対し、N個の受信パケットから任意の1個のパケットを抽出し、抽出した該パケットヘッダの情報を基に該パケットが属するフローを検出する。ステップ202検出された該フローiについて、ユーザフロー管理テーブル210への登録の有無を確認する。当該フローiの登録がない場合はステップ203に移行する。登録されている場合にはステップ204に移行する。ステップ203フローiの登録がない場合は、該フローiについて、該パケットが最初に到着した時刻と最後に到着した時刻を現在の時刻とし、最後に到着したパケットのシーケンス番号を該パケットヘッダから読み出したシーケンス番号とし、最初に到着したパケットのシーケンス番号を該シーケンス番号該パケットサイズとして設定し、ユーザフロー管理テーブル210に該フローiを登録する。ステップ204当該フローiが登録されている場合は、該フローiについて、最後に到着した時刻を現在の時刻とし、最後に到着したパケットのシーケンス番号を該パケットヘッダから読み出したシーケンス番号として、ユーザフロー管理テーブル210における該フローiの登録情報を更新する。ステップ205所定の周期の時間t0を経過するまで上記の処理を繰り返す。ステップ206フローレート計算部120は、時間t0経過時点において、当該フローiの該パケットが最初に到着した時刻と最後に到着した時刻が同一であるかを判定し、同一であればステップ207に移行し、該フローiの該パケットが最初に到着した時刻より最後に到着した時刻が後であれば、ステップ208に移行する。ステップ207当該フローiをユーザフロー管理テーブル210から削除して、ステップ209に移行する。ステップ208当該フローiのフローレートを、フローレートRiの式で計算し、ユーザフロー管理テーブル210に登録された該フローiのフローレートに設定する。以降の処理は、第1の実施の形態と同様である。以下に詳細に説明する。本実施の形態では、フローレートRiを求める方法として、第1の実施の形態のように転送バイト数Biを直接測る代わりに、フロー情報受信部110において、IPネットワーク101内のノード群10からのN個の到着パケットに対し1個のパケットを抽出し、該パケットヘッダを読み込んでそのパケットがどのフローに属するかを調べ、該フローが、図8に示すような予め用意したユーザフロー管理テーブル210にエントリされているかを調べる。ユーザフロー管理テーブル210では、フロー毎に、フローiからのパケットが最初に到着した時刻Tfirsti,パケットが最後に到着した時刻Tlasti,最初に到着したパケットのシーケンス番号SNfirsti,最後に到着したパケットのシーケンス番号SNlastiを記憶している。なお、当該ユーザフロー管理テーブル210は、当該装置内のメモリまたはハードディスク等の記憶媒体であるものとする。受信したパケットが新規フローからのパケットであった場合はユーザフロー管理テーブル210にエントリされていないため、フロー情報受信部110は、ユーザフロー管理テーブル210にそのフローをエントリし、Tfirstiパケットが最初に到着した時刻,Tlastiパケットが最後に到着した時刻を現在の時刻に設定し、SNlastiを該パケットヘッダから読み出したシーケンス番号に設定し、SNfirsti←該シーケンス番号該パケットサイズに設定する。当該フローが既にエントリされているユーザフローiに該当する場合、該フローに対応するユーザフロー管理テーブル210のレコードにおいて、Tlastiを現在の時刻に更新し、SNlastiを該パケットヘッダから読み出したシーケンス番号に更新する。以上の手順を、測定を開始してから予め定めた時間周期t0経過するまで行い、時間t0経過時点において、もしTlastiTfirstiならばフローiは該ユーザフロー管理テーブル210のエントリから除外し、もしTlastiTfirstiならば、フローレート計算部120において、該ユーザフロー管理テーブル210にエントリされているフローiのフローレートRiをRiと計算する。これは、パケットサンプリングにより得られた情報から個々のフローのフローレートを推定する手順である。なお、本手順は、発明者らの文献1RKawaharaTMoriKIshibashiNKamiyamaandHYoshinoPacketsamplingTCPflowrateestimationandperformancedegradationdetectionmethodIEICETransCommunVolE91BNo5pp13091319May2008において記載の通りである。[第3の実施の形態]第1の実施の形態におけるエリア間フローレート管理部130では、エリア間フローレートとして該エリア間のフローのレートの平均を用いていたが、本実施の形態では、上位Xパーセントタイルを用いる。エリア間フローレート管理部130は、エリアAiからAjへ向かうフローのエリア間フローレートFの算出にあたり、エリア間のフローのレートの平均を用いる方法もしくは、上位Xパーセンタイルに対応するエリア間のフローレートを選択する。なお、エリア間フローのレートの平均は、平均ΣRiNfとし、Xの値は、X50パーセンタイルつまり中央値や、95パーセンタイルレートの上側から5パーセントの値をみることで、当該Xパーセンタイルの値に該当するフローレートがエリア間フローレートとして選択されることになる。これにより、スループットの高いエリア間で劣化が起きていないかをみるなどの任意の設定が可能である。[第4の実施の形態]本実施の形態では、フロー品質劣化検出部140の処理について説明する。フロー品質劣化検出部140は、エリア間フローレートの時系列からレートの低下品質劣化を検出する方法として、t番目の測定周期におけるエリア間フローレートをFとし、これを入力として平滑化フローレートSを、次式により更新する。S←SαFまた、フローレートの分散Vを、次式により更新する。V←VβS-F2上記の平滑化フローレートSとフローレートの分散Vから次式により閾値を算出する。閾値←Sγsqrtなお、γは品質劣化と判定する閾値を決めるパラメータであり、1以上の値に設定する。例えば、γ=3と設定すれば、過去のフローレートのデータのうち、平均-3標準偏差と閾値とすることになり、これは正規分布を仮定した場合には、この閾値を下回ることは013の確率でしか起きないまれな事象であり、これを超えたということは、品質の状態を過去に比べて変化して、低下していると判断することになる。現在のフローレートFが上記の閾値を下回った場合に、品質劣化として検出する。なお、上記のα、βは予め定める平滑化パラメータであり、0から1の間の値に設定する。以上を実施しておき、もし現在のフローレートFが閾値Sγsqrtを下回ったら品質劣化として検出する。なお、α、β、γの決め方については、過去のある一定期間のフローデータを用いて、様々なα、β、γのパラメータセットに対してフローレートの低下を検出し、一方で時系列を運用者が実際に目視により確認し、運用者の判断を正解としたときに、誤ってレート低下と判断される割合とレート低下を見逃す割合の両者を小さくできるパラメータセットを選定する。なお、ここでは、時系列の平滑化レートベースラインを計算する例として、上記のようなexponentiallyweightedmovingaverageを用いた場合を示したが、他に、一般的なARIMAモデルや、Holtwinters法文献2:JDBrutlagAberrantbehaviordetectionintimeseriesfornetworkmonitoring14thSystemsadministrationconferenceDec2000などを用いてもよい。[第5の実施の形態]本実施の形態では、フロー品質劣化検出部140においてフローレート低下が同期しているエリアを抽出する場合について説明する。フロー品質劣化検出部140は、フローレート低下が同期しているエリア間を抽出する場合に、同期を検出するための測定期間長をNスロットフローレートを計算する測定周期t0が1スロットに相当、エリアペアiの時点nでのフローレートをynとし、エリア間iにおいて、このNスロットの期間にフローレートの低下が検出されていた場合に、エリア間iとエリア間jのラグkにおける相互相関関数Rkを次の式で計算する。なお、μはエリア間iのフローレートの平均,Cは相互共分散関数を意味し、k-L-...-101...LLは調査するラグの範囲となる。なお、LthMは予め設定した値である。当該値の具体的な決め方の例は後述する。レート低下ペア抽出部150は、Rkに対して、Rk>thとなった回数がM個以上であれば、ペアijはレートの低下が同期していると判定し、エリアのペアを抽出する。[第6の実施の形態]本実施の形態では、前述の第5の実施の形態のように、相互相関関数Rkと閾値を比較してレート低下ペアijを抽出する代わりに、以下の手順でペアを抽出する。フロー品質劣化検出部140が、フローレート低下が同期しているエリア間を抽出する場合に、予め定義した次の式によってペアij間の距離を算出する。但し、ペアijのRkをaと記述するものとする。DFa...aaa...aaそして、Kmeansなどのクラスタリング手法を用いて、当該ペアij間の距離をクラスタリングする。クラスタリングの結果、ペアijが同じクラスタに分類された場合、レート低下ペア抽出部150で当該ペアijを、レート低下同期ペアとして抽出する方法をとることができる。なお、距離の関数Fの例として、FΣwawは予め定める重み係数を用いることが可能である。上記の図2、図6に示すフロー品質劣化特性装置の各構成要素の動作をプログラムとして構築し、フロー品質劣化特定装置として利用されるコンピュータにインストールして実行させる、または、ネットワークを介して流通させることが可能である。なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲内において種々変更応用が可能である。"