JP2002016599A - ネットワーク計測制御システムとネットワーク計測制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ネットワークトラフィック計測情報に基づい
て、制御サーバが保持するポリシーに応じた通信サービ
ス品質保証制御等を自動的に行うネットワーク計測制御
システムを提供する。 【解決手段】メータでネットワークトラフィックを計測
し、計測したデータを制御サーバに転送する。制御サー
バは、通信サービス品質保証制御等のためのポリシーを
保持し、メータから収集した計測データを分析して、ポ
リシーに応じた制御指示をルータなどの対象機器に送信
し、ルータが制御指示に従った制御を行うことにより、
ネットワーク状況に応じたきめ細かな通信サービス品質
保証制御が可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ネットワークにお
いてメータでトラフィックを計測し、計測データを基
に、通信のサービス品質（ＱｏＳ：Quality of Servic
e)を保証するための制御を行うネットワーク計測制御シ
ステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】ネットワークトラフィック情報の収集、
管理技術として、リモートモニタリングがある。ネット
ワーク機器に標準のデータ形式であるＭＩＢ(Managemen
t Information Base)として記録したトラフィック情報
を、標準のネットワーク管理プロトコルであるＳＮＭＰ
(Simple Network Management Protocol)で取得する技術
は知られている。ネットワークトラフィック監視システ
ムとしては特開平１１−１３６２３７号公報等がある。
計測したデータを利用して制御を行うシステムとして
は、例えば特開平１１−３２６６号公報にデータ転送制
御を行うシステムが示されている。

【０００３】インターネットプロトコルはベストエフォ
ート型（パケットの抜けの監視、再送をしない。宛先に
パケットを送るだけの仕事をすること）であり、遅延時
間やパケットロスなどの通信サービスの品質保証をしな
いため、インターネットやイントラネットをホスト通信
や音声など様々なアプリケーションで共有する場合に、
各通信に必要な品質を確保するＱｏＳ制御技術がある。
ＱｏＳ制御技術としては、ネットワーク機器レベルでフ
レームやパケットの転送優先度を操作するものや、ＴＣ
Ｐのフロー制御、データ圧縮など、ユーザ端末上のアプ
リケーション間で制御するものなどがある。例えば特開
平１１−２７３１６号公報には、リソースを監視してア
プリケーションの通信品質制御を行うシステムが示され
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のネットワーク管
理のためのトラフィック計測では、計測ポイントのトラ
フィック分析を行うアプリケーションプログラムはあっ
たが、ネットワーク全体を分析し、制御指示を発信する
のは管理者が手作業で行う仕事であった。

【０００５】通信サービス品質保証型のネットワークシ
ステムでは，制御サーバがユーザとの契約に基づくポリ
シーに応じて通信サービス品質の制御を指示するが、実
際に制御通りに品質を保証しているかを知る手段がな
い。

【０００６】特開平０８−００９０３５号公報には、あ
る所定位置においてネットワークを監視し、メッセージ
（ＲＥＱ，ＡＣＫ）を検出することによって、ネットワ
ーク遅延計測値を得る手段が記載されている。しかし，
この方法は、送信側のメッセージに対して、応答を行な
う事を前提とするネットワークプロトコルを用いたアプ
リケーションにしか適用する事ができない。

【０００７】特開平０８−３４０３５３号公報には，ソ
ースポイントと宛先ポイントをランダムに選択し、この
ソースポイントと宛先ポイントの間のネットワークの基
本遅延計測値を取り出し、その値にネットワークの数学
モデルを適用して、パケットネットワーク内のパケット
伝送遅延の統計値を生成する手段が記載されている。し
かし，この方法は、ネットワークの遅延状況を俯瞰的に
推定する事はできるが、ある特定のユーザに特定してみ
たとき、そのユーザの通信品質を保証しているかどうか
を証明できない。

【０００８】本発明の目的は、ネットワークトラフィッ
ク計測情報に基づいて、通信サービス品質保証制御等を
自動的に行え、また通信サービス品質保証をより正確に
行えるようにするネットワーク計測制御システムを提供
することである。

【０００９】本発明の他の目的は、ユーザ自身が発生さ
せたパケットを計測することによって、ユーザの要求す
るネットワーク品質の保証が行なわれているかどうか
を、正確に判定することを可能とするネットワーク計測
制御システムを提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によるネットワーク計測制御システムでは以
下の構成をとる。

【００１１】メータはネットワークを流れるパケットを
受信し、計測ルールに基づいてパケット数等を計測し
て、計測したデータを少なくとも一つの制御サーバに送
信する。メータはターゲットとなるパケットを受信する
と、その受信時刻情報を付与して、パケットの一部ある
いは全部を転送し、サーバは少なくとも２つのメータか
ら送信されてきた、前記時刻情報が付与されたパケット
を受信し、それぞれのメータから送られてきたパケット
の内容を比較し、そのパケットの同一性を確認する事に
よって、そのパケットがネットワークを通過するのに要
した時間（遅延時間）を計測する。

【００１２】制御サーバは通信サービス品質保証のため
の制御ポリシーを含む制御ルールを保持し、メータから
の計測データを分析し、制御命令を送信する。

【００１３】ルータは制御命令を受信し、通信サービス
品質保証のための制御を行う手段を有することにより、
ネットワーク状況に応じたＱｏＳ制御を行う。

【００１４】

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例のシステ
ム構成図である。1台以上のメータ（１０１）、制御サ
ーバ（１０２）がＬＡＮ(Local Area Network)（１０
４）に接続され、ルータ（１０３）でＷＡＮ(Wide Area
Network)（１０５）に接続される。制御サーバは制御
ルールを保持し、複数の制御サーバが存在する場合は同
一の制御ルールを保持する。ネットワークを介して情報
処理端末（１０６）間には様々な通信サービスが提供さ
れる。制御サーバは一般の情報提供サーバで機能の一つ
としてネットワーク制御機能を持つ、またはネットワー
ク制御専用のサーバであってもよい。

【００１６】図２はメータ（１０１）の機能構成図であ
る。パケット受信部（２０１）はネットワークを流れる
全パケットを受信する。ここで、アドレス等パケットの
ヘッダ（アドレスや優先度情報を持つ）の内容で分類し
たパケット群をフローと呼ぶ。

【００１７】計測部（２０２）では計測ルールテーブル
（２０７）を参照して該当するフローについて計測し、
結果は記録部（２０３）の制御で計測データテーブル
（２０８）に記録していく。記録した計測データは転送
部（２０４）が制御サーバ（１０２）に転送する。パケ
ット受信の際、ネットワークを流れるパケット自体を取
り込むのでなく、パケットのコピーを取り込む仕様のネ
ットワーク（ＩＥＥＥ８０２．３等）では、パケットを
送信する必要がないので、計測後のパケットを廃棄す
る。ルータ内に実装されたメータのようにネットワーク
インタフェースを２つ以上持ち、パケットを取り込むメ
ータでは、計測後のパケットを、パケット送信部（２０
５）でネットワークに送信する。また時刻に関連するデ
ータ計測のための時計（２０９）を持つ。各メータの時
計は高精度で一致している必要があるので、ＧＰＳ(Glo
bal Positioning System)の利用や、ＮＴＰ(Network Ti
me Protocol)による時刻合わせを行う。

【００１８】制御サーバによる計測データの取得方法と
して、制御サーバは定期的に取得要求をメータに送信
し、メータは要求元の制御サーバへ該当データを送信
（取得）する方法がある。例えばメータがＭＩＢで記録
した計測データを、制御サーバがＳＮＭＰで取得する。

【００１９】ほかには、制御サーバは取得開始時に取得
要求をメータに送信し、メータは取得要求の受け付け後
は定期的に要求元の制御サーバへ転送する方法がある。
メータは転送先の制御サーバ毎に転送間隔とデータ種類
を管理する。制御サーバからの取得要求受け付け時に
は、不正なアクセスを防ぐため、認証を行う。

【００２０】図３はメータの計測ルールテーブル図であ
る。各エントリはメータ内で各ルールに一意に付けられ
るルール番号を示すルール番号フィールド（３０１）
と、計測するフローを識別するための宛先アドレス（例
えば“ｂｂｂ”）や送信元アドレス (例えば“ａａａ”
を示す計測対象フローフィールド（３０２）と、パケッ
ト数カウントやスループットなどの計測する情報の種別
を示す計測種別フィールド（３０３）から構成される。
ちなみに計測対象フローフィールド（３０２）のアドレ
スの間の両方向の矢印は双方向通信を示す。

【００２１】例えば、図３のルール１はアドレス“ａａ
ａ”からアドレス“ｂｂｂ”へ向かうパケットのパケッ
ト数とバイト数をカウントすると言う意味である。計測
対象フローとしては通信品質を計測、監視したいフロー
を登録する。

【００２２】図４はメータの計測データテーブル図であ
る。各エントリは計測ルールに付けられたルール番号を
示すルール番号フィールド（４０１）と、パケットの流
れを示すパケット数、バイト数、スループットなど(即
ち、通信の品質の要素)の計測結果を記録する計測結果
フィールド（４０２）から構成される。

【００２３】図５にメータのフローチャートを示す。パ
ケットを受信して（ステップ５０１）、計測ルールの対
象フローになっているかを判断する（ステップ５０
２）。対象となるフローとは図３に登録されているもの
とマッチしているものをいう。対象フローであれば、計
測条件に基づいた計測を行い（ステップ５０３）、結果
のデータを記録する（ステップ５０４）。対象フローで
ない場合は、何も行わない。

【００２４】図６は制御サーバ（１０２）の機能構成図
である。計測データ受信部（６０１）でメータからの計
測データを受信処理する。メータからの転送方法で制御
サーバが定期的に取得要求を送信する場合は、この計測
データ受信部で取得要求送信を行う。

【００２５】データ分析部（６０２）では取得したデー
タを分析する。例えば２個所以上のメータからフローの
各パケットが到着した時刻を取得し、遅延時間を算出す
る。遅延時間も品質の一つの要素である。さらに、制御
ルールテーブル（６０５）を参照して制御方法を決定す
る。制御が必要な場合は、制御命令送信部（６０３）が
ルータ（１０３）に対して制御命令を送信する。

【００２６】ここで計測データの値について示す。Ｑｏ
Ｓの要素としてスループット、単位時間あたりの最大デ
ータ転送量、遅延時間、パケットロス、ジッター(遅延
時間のばらつき)等がある。メータでは計測データとし
て、パケット数カウント、バイト数カウントの他に、Ｑ
ｏＳに関する値として、算出して得られる数値であるス
ループット、最大データ転送量などを記録する。これら
はいずれも１個所の計測で得られる値である。これに対
して制御サーバでは複数メータからの計測データを収集
して、遅延時間やパケットロスやジッターといった数値
を算出する。

【００２７】また制御サーバはアプリケーションインタ
フェース部（６０４）でアプリケーションプログラムか
らの通信サービスの契約、開始要求や、計測ルールの設
定、表示などの入力を受け付ける。

【００２８】図７（ａ）（ｂ）は制御サーバの保持する
制御ルールテーブル（６０５）の説明図である。図７
（ａ）に示すように，各エントリは対象フローの識別の
ための対象フローフィールド（７０１）、計測データの
種別(通信品質要素)を示すデータ種別フィールド（７０
２）、ＱｏＳに関するユーザ契約値に対して、制御を行
う上での上限のしきい値を設定する上限値フィールド
（７０３）、下限のしきい値を設定する下限値フィール
ド（７０４）、計測した結果を設定する計測値フィール
ド（７０５）、現在の帯域割当て量又は優先度を設定す
る現設定値フィールド（７０６）、図７（b）に示す制
御ポリシーを設定するポリシーフィールド（７０７）、
制御対象の機器を示す対象機器フィールド（７０８）か
ら構成される。計測データ種別が複数ある場合は、デー
タ種別、上限値、下限値、計測値の各フィールドをデー
タ種別分設ける。

【００２９】上記制御ポリシーは，図７（ｂ）に示すコ
ンディション（７０９）とアクション（７１０）の組合
せで示す。コンディションは制御を実行する条件、アク
ションは処理指示または制御指示である。例えば、コン
ディションとしては、スループットの計測値が下限値を
下回った場合、遅延時間の計測値が上限値を越えた場合
など、アクションとしては、帯域幅を現設定値より０.
５Mbps分増やす、優先度を１レベルあげる、などがあ
る。対象フロー（７０１）は特定の品質を保証したいフ
ローのみを予め選択して登録する。その他計測値を除い
て各値は管理者により予め設定され、登録されたもので
ある。現設定値は前記の帯域幅等が増減されれば新しい
ものに更新される。

【００３０】図８に制御サーバのフローチャートを示
す。計測データを受信して（ステップ８０１）、分析し
（ステップ８０２）、契約上限値又は下限値と比較し
て、コンディションに該当するかを判断する（ステップ
８０３）。コンディションに該当する場合は制御可能か
を判断し（ステップ８０４）、可能な場合は制御指示パ
ケットを生成し（ステップ８０５）、該パケットを対象
機器に送信する（ステップ８０６）。制御変更が必要で
ない場合は、特に処理は行わない。計測結果ではユーザ
要求値を満たせていないが、制御が不可能である場合
は、ユーザに対して報告メッセージを送信する（ステッ
プ８０７）。

【００３１】制御が不可能な例として、優先度によるＱ
ｏＳ制御を行っている場合で、最高優先度にしているフ
ローの利用帯域がユーザ要求値の帯域に達しないが、優
先度は最高レベルであるので、優先レベルをこれ以上上
げられないという場合がある。そのほか、帯域幅をこれ
以上広げることが出来ない場合もある。

【００３２】メータ及び制御サーバのハードウェア構成
は図９に示すようなＣＰＵ（９０１）とメモリ（９０
２）と２次記憶装置（９０３）とネットワークインタフ
ェース（９０４）を備えた情報処理装置である。メータ
またはサーバとしての働きは２次記憶装置に格納されて
いるプログラムをメモリ上にロードして実行することで
実現される。

【００３３】制御サーバは複数のメータから計測データ
を取得することが可能である。また一つのメータの計測
データを複数の制御サーバが取得することも可能であ
る。

【００３４】図１０はルータの機能構成図である。制御
指示受信部（１００１）では、制御サーバからの制御指
示を受信し、経路制御部（１００２）又はＱｏＳ制御部
（１００３）に指示を出す。

【００３５】受信部（１００４）で受信したパケットは
スイッチ（１００５）で経路制御部（１００２）の中継
指示に従って宛先ごとに振り分けられ、送信部（１００
６）が送信する。ＱｏＳ制御部（１００３）では中継の
際に受信部と送信部でのＱｏＳ制御指示を行う。即ち、
フローをどのキューに割り当てるかを示す。

【００３６】図１１はルータのハードウェア構成図であ
る。ＣＰＵ（１１０１）、メモリ（１１０２）、２次記
憶装置（１１０３）と、出力インタフェース毎のＣＰＵ
（１１０４）、メモリ（１１０５）、パケットバッファ
（１１０６）を備える。

【００３７】メータは情報処理装置だけでなく、ルータ
に合わせて実装する場合がある。その場合、ルータのメ
モリ上でプロセスとして実現される。パケット受信部は
ルータの受信部からパケットを受信し、計測処理後のパ
ケットをスイッチに渡す。

【００３８】図１２は制御指示パケットのフォーマット
である。対象フローを識別するための情報（送信元アド
レス、宛先アドレスなど）を設定するフロー識別フィー
ルド（１２０１）と、制御の設定対象（帯域幅や優先度
や経路）を示す設定対象フィールド（１２０２）と優先
度や経路などのルータへの設定条件値を設定する設定値
フィールド（１２０３）からなる。

【００３９】ここで、メータの計測データに基づく制御
の例を示す。ルータで操作可能な通信の制御のための値
は帯域幅、優先度と、経路とし、制御の条件となる計測
データ種別はスループットと遅延時間とする。制御ポリ
シーは遅延時間又はスループットによって、帯域の操
作、優先度の操作又は経路操作を行うというものにな
る。

【００４０】図１３はルータ内の出力キューでのＱｏＳ
制御の仕組みを示す図である。（ａ）は帯域制御の場
合、（ｂ）は優先度制御の場合を示す。

【００４１】図７のエントリ（７１１）、（７１２）、
（７１３）は帯域幅の操作によるＱｏＳ制御を行う場合
である。図１３（ａ）のルータではパケット中継時、ネ
ットワークへの出力キュー（１３０１）に帯域を割当
て、出力量を調節することにより帯域の制御を行う。例
えば利用可能な帯域幅が１０Mbpsのネットワークがあ
り、エントリ（７１１）、（７１２）、（７１３）のフ
ローをそれぞれＡ、Ｃ、Ｆとする。各フローはそれぞれ
２Mbps、３Mbps、３Mbpsが割り当てられたキュー（１３
０１ａ）、（１３０１ｂ）、（１３０１ｃ）を使用す
る。それ以外のフローはＱｏＳ対象外として残りの２Mb
psを割り当てられたキュー（１３０１ｄ）を共有する。

【００４２】エントリ（７１１）は遅延時間を計測し、
遅延時間計測値が上限値を超えた（コンディションＣ３
に該当）場合に帯域幅を増やし（アクションＡ１実
行）、遅延時間計測値が下限値を下回った（コンディシ
ョンＣ４に該当）場合に帯域幅を減らす（アクションＡ
３実行）という制御ポリシーを持つ。

【００４３】ここで、計測結果がコンディションに該当
し、アクションを実行すると判断する基準としては、１
回でもコンディションに一致した場合、複数回コンディ
ションに一致した場合、一定回数又は一定時間、コンデ
ィションに一致する状態が継続する場合、などがある。

【００４４】エントリ（７１１）の例では、計測値の遅
延時間が上限値以上となり、帯域の割当てを増やす。ア
クションは帯域を現設定値＋０.５に変更するというも
ので、制御サーバは対象機器であるルータ１に対して制
御指示を送信する。ルータ１では制御指示通り、対象フ
ローＡに対する割当て帯域を増やす。帯域は一定である
ため、フローＡ使用のキュー（１３０１ａ)に対して増
やした分をＱｏＳ対象外フローの共有キュー（１３０１
ｄ)の割当て帯域から減らす。

【００４５】エントリ（７１２）はスループットを計測
する場合である。スループット計測値が下限値を下回っ
た（コンディションＣ１に該当）場合に帯域を増やし
（アクションＡ１実行）、スループット計測値が上限値
を超えた場合に帯域を減らす（アクションＡ３実行）と
いう制御ポリシーを持つ。計測値がコンディションに該
当した場合、制御指示を受信したルータ１では、帯域幅
の操作をフローＣ使用のキュー（１３０１ｂ)に対して
行う。

【００４６】エントリ（７１３）の計測データ種別はス
ループットと遅延時間である。１つのフローに対して複
数の計測データに基づく制御が可能であり、制御ポリシ
ーはＡＮＤ又はＯＲをとる。エントリ（７１３）の場
合、計測値のスループットがコンディションＣ１に該当
し、かつ遅延時間がコンディションＣ３に該当した場合
にアクションＡ１を実行する。また、スループットがコ
ンディションＣ２に該当し、かつ遅延時間がコンディシ
ョンＣ４に該当した場合は、アクションＡ３を実行す
る。

【００４７】図７のエントリ（７１４）、７１５は優先
度によるＱｏＳ制御を行う場合である。

【００４８】図１３（ｂ）のルータではパケット中継
時、ネットワークへの出力キュー（１３０２）に優先度
（レベル１が最高とする）を割当て、出力順を制御す
る。エントリ（７１４）、７１５のフローをＣ、Ｅで示
す。例えば、あるネットワークへの出力に対して３種類
のキューを使用し、フローＣ，Ｅはそれぞれレベル１、
２が割り当てられたキュー（１３０２ａ)、（１３０２
ｂ)を使用する。それ以外のフローはＱｏＳ対象外とし
てレベル３のキュー（１３０２ｃ)を共有する。

【００４９】遅延時間を計測するエントリ（７１５）の
ポリシーは計測値がコンディションＣ３に該当した場
合、優先度を上げるアクションＡ２を実行するというも
のである。

【００５０】この例では遅延時間が上限値を超えたの
で、対象フローＥの優先度を現在値−１（レベル１）に
変更する制御指示をルータ２に送信する。ルータ２では
フローＥの使用キューを現在のキュー（１３０２ｂ)か
らキュー（１３０２ａ)へ変更する。

【００５１】スループットを計測するエントリ（７１
４）のポリシーは計測値がコンディションＣ１に該当し
た場合、優先度を上げるアクションＡ２を実行するとい
うものである。しかしフローＣの現状の優先度は最高レ
ベル１であるので、これ以上レベルを上げることはでき
ないため、制御が不可能として、ユーザに制御不可能の
報告メッセージを送信する。

【００５２】また多数のフローが同一優先度である場
合、高優先度であっても遅延やスループットがユーザ契
約値の範囲内の条件を満たせなくなる恐れがある。その
ため、優先度による制御を行う場合は各優先度への割当
てフロー数を管理し、高優先度にのみフローが集中する
ことがないようにする。即ち、高優先度のフロー数に上
限を設けると言うことである。よって現設定値が最高レ
ベルの優先度でなくとも、優先度を上げるというアクシ
ョンが行えない場合がある。

【００５３】図７のエントリ（７１６）は経路制御を行
う場合である。経路についてのアクションは代替経路が
ある場合のみ実行できる。現経路Ｒ１の遅延時間が上限
値を超えるというコンディションＣ３に該当した場合、
ポリシーサーバで、Ｒ１以外の経路の状態を計測データ
から判断し、ユーザ契約値を満たせる別の経路を決定
し、ルータに指示する。

【００５４】これらの制御により、ユーザ契約値を満た
していない場合に、契約値を満足する状態にできる可能
性が高まる。制御の後も、ユーザ契約値を満たすことが
できず、再度計測値がコンディションに該当する場合
は、同様の制御を繰り返す。

【００５５】以上のような制御はルータ内で出力インタ
フェース毎に行なう。従って、同一のルータ内で例え
ば、帯域幅制御と優先度制御を行なうインタフェースが
共存していることもあり得る。

【００５６】図１４はネットワーク管理者などのユーザ
がネットワーク状況を見るためのＧＵＩ(Graphical Use
r Interface)である。ウィンドウ（１４０１）にメー
タ、制御サーバ、ルータを含むネットワーク構成を表示
する。ここで、メータを指定すると、メータでの計測ル
ールの設定画面やメータで計測している情報のグラフを
表示したり、サーバを指定すると制御ルールの設定画面
を表示したりする。グラフ（１４０２）は例えば横軸を
時間、縦軸をスループットとしたときのグラフである。

【００５７】以上により、ネットワーク状況に応じたき
め細かなＱｏＳ制御が可能となる。

【００５８】次に、本発明の第２の実施例として、通信
サービスの開始前に要求される通信サービス品質が確保
できるかをテストするシステムがある。これは、先の実
施例が通信サービス途中に通信状態を計測するものであ
るのに対し、予め通信サービスの開始前にテストパケッ
トを送信し、テストパケットの計測により通信の状態を
把握するものである。ただし、ユーザ要求の宛先情報処
理端末でのテストパケット受信を避けるため、テストパ
ケット送信における宛先はユーザ要求宛先の存在するブ
ロードキャストドメインのエッジルータとする。制御サ
ーバではテスト結果を基に、サービスに要求された条件
を満たせるかを確認する。さらに要求された条件を満た
すための通信条件を決定する。条件を満たすための設定
としては、ルータに対して帯域や優先度などのＱｏＳ制
御に関する設定と、経路設定がある。

【００５９】図１５はテストパケットのフォーマットで
ある。ユーザ要求宛先のアドレスを設定する宛先アドレ
スフィールド（１５０１）、送信元を示す送信元アドレ
スフィールド（１５０２）、テストパケットであること
を示し、制御サーバ内で一意につけられるテスト番号を
設定するテストＩＤフィールド（１５０３）、計測対象
を設定する計測対象フィールド（１５０４）、終点とな
るメータＩＤを設定する終点ＩＤフィールド（１５０
５）、データ部（１５０６）からなる。データ部は任意
バイトに、任意の値を設定する。

【００６０】制御サーバはテスト送信部（６０６）でテ
ストパケットの送信又はテストパケット送信をメータに
指示する。

【００６１】図１６にテストパケット送信時の制御サー
バのフローチャートを示す。ユーザはサービスを利用す
る際、情報処理端末から通信サービス利用要求と要求通
信品質を制御サーバに送信する。または通信サービス利
用契約の内容を制御サーバのＧＵＩから登録すること
で、要求の送信となる。ユーザからの通信サービス利用
要求を受信して（ステップ１６０１）、要求元の情報処
理端末と制御サーバが同一ブロードキャストドメイン
(ルータで区切られた範囲)かを判断し（ステップ１６０
２）、同一ブロードキャストドメイン内の場合、テスト
パケットを生成してネットワークに送信する（ステップ
１６０３）。同一内容のテストパケットを複数送信する
場合もある。

【００６２】要求元情報処理端末が制御サーバと同一ブ
ロードキャストドメイン内でない場合は、要求元情報処
理端末と同一ブロードキャストドメイン内のメータ、又
は該メータが存在しない場合は要求元情報処理端末に最
も近いメータに、テストパケット送信の指示を送信する
（ステップ１６０４）。

【００６３】その後、テストパケットの計測データを収
集する（ステップ１６０５）。計測データからユーザの
要求を満足できるかを判断し（ステップ１６０６）、満
足できる場合は計測データに基づいて経路、ＱｏＳ条件
を決定し（ステップ１６０７）、ルータへその通信品質
での通信がなされるよう制御指示を、メータへ計測指示
を送信する（ステップ１６０８）。ユーザ要求を満足で
きない場合は要求を拒絶する（ステップ１６０９）。メ
ータは制御サーバからのテストパケット送信指示を受信
した場合、テストパケット送信部（２１０）でテストパ
ケットを生成してネットワークに送信する。

【００６４】パケットを受信時、計測部（２０２）で
は、ヘッダのテストＩＤフィールド（１５０３）を見て
テストパケットかを判断し、テストパケットの場合はテ
ストＩＤとテストパケットヘッダの計測対象フィールド
（１５０４）の設定に従ってデータを計測する。その
後、ヘッダの終点フィールド（１５０５）のメータＩＤ
が自身のＩＤと一致するかを判断し、一致した場合は受
信したテストパケットを廃棄する。パケット送信部を持
たないメータでは終点フィールドによる廃棄の判断と廃
棄処理は必要ない。テストパケットでない場合は計測ル
ールに応じた通常の計測処理を行う。計測データは第１
実施例と同様に制御サーバに転送する。テスト計測と通
常の計測とは実質的に同じである。違いはテスト計測で
は当該パケットが計測ルールの対象フローと一致してい
るかの判断処理が必要ないので省かれている点である。

【００６５】以上によりユーザからの通信サービス利用
要求に対して、サービス開始前にユーザ要求を満足でき
るかを確認することが可能となる。

【００６６】次に第３の実施例を示す。第１実施例の応
用例として、計測データを利用したメータの制御システ
ムがある。各機器の機能構成は第１実施例と同様であ
る。

【００６７】制御サーバは制御ルールテーブルにメータ
に関するポリシーを保持する。例えば、メータでの計測
量が上限値を越えたとき、計測対象フローを減らすと言
うポリシーである。計測データを収集、分析して、分析
結果がポリシーの条件に一致した場合、制御指示送信部
でメータに対して制御指示を送信する。制御指示パケッ
トフォーマットはルータへの場合と同様、図１２の通り
であり、フロー種別フィールドに計測の対象となるフロ
ーを識別する条件を、設定対象フィールドにバイト数や
スループットといった計測種別を設定する。設定値フィ
ールドは不要である。

【００６８】例えば、メータで計測するデータ量が上限
値を越えた場合、計測対象のフローを減らすといった制
御を行う。どの計測対象フローを計測対象から外すかは
いろいろあるが、たとえば制御ルールテーブルの最下行
から外す方法がある。

【００６９】また、計測を複数メータに分散させる場合
がある。例えば、制御サーバは管理している各メータの
計測データ量を見て、メータ１のデータ量が増大した場
合は、メータ１ではフロー１，２をメータ２ではフロー
３，４というように処理を分散する。

【００７０】これによりネットワークのトラフィック量
などの状況に合わせた計測が行え、メータの過負荷を抑
えることができる。

【００７１】次に第４の実施例を示す。本実施例では、
第１の実施例で述べた、２箇所以上のメータからフロー
の各パケットが到着した時刻を取得し遅延時間を算出す
る具体的な実現手段を示す。図１７は、本実施例で想定
するネットワークシステム構成図である。制御サーバ
（２１００）は、ネットワーク（２００２）に接続され
ている、エッジルータ（２０２０、２０２１、２０２
２、２０２３）、およびメータ（２０１０、２０１１、
２０１２、２０１３）を含む、各種のネットワーク構成
機器の管理と制御を行なう。

【００７２】それぞれのメータには、正確な時刻を取得
するための無線ユニット（２０３０、２０３１、２０３
２、２０３３）が接続されている。この時刻情報は、ネ
ットワーク（２０００）を介して、他の時刻サーバから
取得してもよい。本実施例では、制御サーバ（２１０
０）が管理する範囲（２０００）において、情報処理端
末（２２００）と（２３００）の間で発生するパケット
遅延を計測する方法について説明する。

【００７３】図１８は、本実施例で想定する制御サーバ
の機能構成図である。制御サーバのハードウェア構成図
は、図９と同じである。メータ設定ＡＰ（２１０２）
は、メータを制御するルールを記載するメータ制御ルー
ルテーブル（２１０８）と、メータのネットワーク上の
配置を記載するメータ配置テーブル（２１１６）に、必
要な情報を書込む、または読み出すアプリケーションで
ある。メータモニタ（２１０４）は、現在のネットワー
クの状態を監視するモニタ用のアプリケーションであ
る。ポリシー設定入力ＡＰ（２１０６）は、ルータ制御
ルールテーブル（２１１４）に、ルータを制御するルー
ルを書込む、あるいは読み出すアプリケーションであ
る。メータ制御命令送信部（２１１８）は、メータの制
御を指示するメッセージを送信し、計測データ取得部
（２１２０）にて、メータが計測したデータを取得す
る。ルータ制御命令送信部（２１２２）は、ルータに対
してルータの制御を指示するメッセージを送信する。デ
ータ分析部（２１１２）は、計測データ取得部（２１２
０）から得た情報と、ルータ制御ルールテーブル（２１
１４）の内容を参照して、ルータ制御命令送信部（２１
２２）に制御命令を発行する処理、あるいは計測データ
取得部（２１２０）から得た情報をユーザインターフェ
ース部（２１０７）あるいは、メータの制御の設定を行
なうメータ設定部（２１１０）に送信する処理を行な
う。メータ設定部（２１１０）は、メータ制御ルールテ
ーブル（２１０８）とメータ配置情報テーブル（２１１
６）の情報を参照して、メータ制御命令送信部（２１１
８）に制御命令を発行する処理を行なう。

【００７４】図１９は、メータ配置情報テーブル（２１
１６）の内容を示す図である。ホストアドレス（２１１
６０）は、情報処理端末のホストアドレスを示し、メー
タＩＤ（２１１６２）は、その情報処理端末とネットワ
ーク（２０００）のエッジルータとの間に配置されるメ
ータの識別番号が記入される。これらの情報は、メータ
設定ＡＰ（２１０２）で設定されるか、制御サーバがル
ータのルーティングテーブルを参照して、自動的に設定
してもよい。

【００７５】図２０は、メータ制御ルールテーブル（２
１０８）の内容を示す図である。メータＩＤ（２１０８
０）は、メータの識別番号が記入されている。対象フロ
ー（２１０８１）は、２つのホストアドレスと、フロー
の方向が記載されている。例えば、”ａａａ→ｂｂｂ”
なる内容は、ホストａａａからホストｂｂｂに向かって
流れるパケットを検知する事を意味している。”＊”
は、全てのホストを意味する。データ種別（２１０８
２）は、メータがフローのどのような特性（遅延、スル
ープット等）を計測するのかが指示されている。発着
（２１０８３）は、そのメータが計測するフローが、フ
ローの始まりを計測するのか、終わりを計測するのかを
指示するパラメータが入力される。計測間隔（２１０８
４）は、そのメータが対象フローを何秒間隔で計測する
のかが入力されている。”０”は、全てのパケットを計
測する事を示す。計測基準時刻（２１０８５）は、計測
の開始となる基本時刻が入力される。フローの計測は、
この時刻を基準に実施される。遅延基本時間（２１０８
７）は、データ種別（２１０８２）が遅延で、かつ発着
（２１０８３）の「着」側のメータのみに関わりのある
値である。この値は、「発」側のメータから、「着」側
のメータに転送される平均遅延時間とその平均誤差が記
入される。計測時間（２１０８６）は、計測基準時刻
（２１０８５）と、計測間隔（２１０８４）を元に、計
測を実施する時間が記入される。Ａ／Ｎ（２１０８８）
には、現在適用中のルールが記入される。”Ａ”はルー
ル適用中を示し、”Ｎ”はルール適用外を示す。

【００７６】図２１は、図２に示されるメータの機能構
成図における、計測ルールテーブル（２０７）の内容を
示すものである。このテーブルは、メータ制御ルールテ
ーブル（２１０８）の、それぞれのメータに係わる部分
だけが取り出されたものであり、このデータの情報は、
図２１のメータ制御命令送信部（２１１８）から送信さ
れる。ルール番号（２１７００）は、各メータのルール
の番号が記入されている。

【００７７】図２２は、図２に示されるメータの機能構
成図における、計測データテーブル（２０８）の内容を
示すものである。ルール番号（２１８０１）は、図２１
のルール番号（２１７００）を示している。データ格納
形式（２１８０２）は、格納されているデータのフォー
マットを示している。”スループット”は、単位時間当
たりに取得したパケット長の総和が記入される。また”
ヘッダ”は、パケットのヘッダがそのまま記入される事
を示し、”ヘッダ＋８バイト”は、パケットのヘッダと
データ部の先頭８バイトが格納されることを示す。計測
結果先頭アドレス（２１８０３）は、前記のデータが格
納されている先頭アドレスを示している。データ個数
（２１８０４）は、格納されているデータの個数が記入
されている。

【００７８】図２３は、本実施例におけるメータ１（２
０１０）とメータ２（２０１１）間の転送遅延時間を計
測するシーケンスを示す図である。メータ１，２（２０
１０、２０１１）は常時、ネットワークを流れるパケッ
トを検知している。メータ（２０１０）が、計測ルール
テーブル（２０７）に記載された該当パケットを検知す
ると、メータ（２０１０）は制御サーバ（２１００）
に、計測ルールテーブル（２０７）に記載されたフロー
が開始された事を通知するメッセージを送信する（２５
００）。フローの検知は、「発」側メータが検知する。
このフローにおいては、メータ１（２０１０）がフロー
の「発」側、メータ２（２０１１）がフローの「着」側
になる。

【００７９】次に制御サーバ（２１００）は、メータ設
定部（２１１０）において、このフローに関係のあるメ
ータを選択し、メータ制御命令送信部（２１１８）に対
して、基本遅延時間を計測するように、メータ１，２
（２０１０、２０１１）に対して、計測の開始時刻と終
了時刻を指示する（２５０２）。

【００８０】メータ１（２０１０）は、計測の開始時刻
をセットすると（２５０４）、タイマ割り込みによって
知らされた計測開始時刻から、一番最初に検知した該当
フローのパケットを格納し、そのパケットを取得した時
刻を付け加えて、制御サーバに転送する（２５０８）。

【００８１】もし、計測終了時刻まで該当パケットを検
知できなかった場合は、制御サーバ（２１００）に通知
し、制御サーバは、メータ制御ルールテーブル（２１０
８）のＡ／Ｎ（２１０８８）を”Ｎ”にして、対象フロ
ーをルール適用外とする。

【００８２】メータ２（２０１１）は、計測の開始時刻
と終了時刻をセットすると（２５０６）、タイマ割り込
みによって知らされた計測開始時刻から、計測終了時刻
までに検知した、全ての該当フローのパケットを格納
し、そのパケットを取得した時刻を付け加えて、制御サ
ーバに転送する（２５１０、２５１２、２５１４）。さ
らに、終了時刻になった時点で、終了パケットを制御サ
ーバに送信する（２５１６）。

【００８３】制御サーバ（２１００）は、メータ１（２
０１０）から転送されたパケットと、メータ２（２０１
１）から送られてきた複数のパケットを比較し、一致し
たものを見つけ出し、そのパケットに付加された時刻の
差分を計算する事で、フローの基本遅延時間を取得する
（２５１８）。さらに制御サーバは、この基本遅延時間
より、メータが用いる計測基準時刻、計測間隔、および
基本遅延時間を指示する（２５２０）。

【００８４】例えば、メータ１（２０１０）、メータ２
（２０１１）の計測基準時刻を、１９９９年１２月２４
日１５：００：００とし、さらに計測間隔を１８０秒と
し、計測時間を１０秒とし、上記の処理の結果から、基
本遅延時間が７５０（ｍｓ）±５０（ｍｓ）と計算され
たとする。

【００８５】２つのメータに上記の情報が設定されると
（２５２２、２５２４）、各メータは次のように計測を
行なうようになる。

【００８６】「発」側メータ（２０１０）の場合： 計測基準時刻 1999年12月24日15:00:00 計測間隔 180秒 計測時間 計測開始予定時刻から10秒間 「着」側メータ（２０１１）の場合： 計測基準時刻 1999年12月24日15:00:00 計測間隔 180秒 計測時間 計測開始予定時刻+(750-50)msから 計測開
始予定時刻+10秒+(750+50)ms あらかじめ測定した基本遅延時間を、測定時間に反映さ
せ、「着」側メータの測定時間を「発」側メータの測定
時間と異ならせることにより、２つのメータから送られ
てきたパケットが一致する確率が高くなる。これによ
り、測定時間を効率的に利用することができるようにな
り、メータの負荷を低減することも可能となる。

【００８７】図２４、図２５は、実際に遅延時間を計測
するシーケンスを示す図である。メータ１（２０１０）
は、タイマ割り込みによって知らされた計測開始時刻か
ら、一番最初に検知した該当フローのパケットを格納
し、そのパケットを取得した時刻を付け加えて、制御サ
ーバに転送する（２５３０）。メータ２（２０１１）
は、タイマ割り込みによって知らされた計測開始時刻か
ら、計測終了時刻までに検知した、全ての該当フローの
パケットを格納し、そのパケットを取得した時刻を付け
加えて、制御サーバに転送する（２５３２、２５３４、
２５３６）。さらに、終了時刻になった時点で、終了パ
ケットを制御サーバに送信する（２５３８）。制御サー
バ（２１００）は、メータ１（２０１０）から転送され
たパケットと、メータ２（２０１１）から送られてきた
複数のパケットを比較し、一致したものを見つけ出し、
そのパケットに付加された時刻の差分を計算する事で、
フローの遅延時間を取得する（２５４０）。また、この
遅延時間を用いて、基本遅延時間の補正を行なう。連続
してある計測回数以上、フローのパケットが検知されな
くなったら、メータ１（２０１０）は、フローが消失し
たと判断し、制御サーバ（２１００）に通知する（２５
５０）。制御サーバは、図２０のメータ制御ルールテー
ブル（２１０８）の、該当メータのルールのＡ／Ｎ（２
１０８８）を”Ｎ”と記入し、該当メータに計測停止の
指示を出す（２５５２）。メータは、この指示を受取
り、フローの計測を停止する（２５５４、２５５６）。

【００８８】図２６は、本実施例において用いるメータ
のハードウェア構成図である。これは図９に外部機器接
続用インターフェース（９０５）を追加したものであ
る。このインターフェースを介して、メータは時刻情報
取得用の無線ユニットから、時刻情報を取得する。

【００８９】図２７は、本実施例において用いるメータ
のタスクスケジューリングを示す図である。メータのオ
ペレーティングシステム（ＯＳ）は、リアルタイムＯＳ
を想定し、以下の要件を満たしているものとする。

【００９０】(1)メータの製作者が、リアルタイムタス
クの優先度とスケジューリングの設定と制御できる事 (2)ハードウェア割り込みを一時的に保留し、任意の時
刻でこの割込み情報をタスクに渡す事ができる事 さらに、メータは、高精度の時刻を提供する無線情報を
受信するユニットに接続されているものとする。この無
線ユニットによってメータが何処にあっても、メータは
常に正確な時刻を取得できるものとする。

【００９１】図２６の（９０４）のネットワークインタ
ーフェースは、常時ネットワークからフローのパケット
を受信する事によって、ハードウェア割り込みを発生さ
せている（２６００）。この割込みは、リアルタイムＯ
Ｓによって一定時間（Δｔ）ロックされ、この一定時間
が経過すると、図２のメータの機能構成図に示されるパ
ケット受信部（２０１）のタスク（２６０２）を起動
し、ロックしていた割り込みを、このタスクに対して渡
す。これによって、パケット受信部（２０１）は、パケ
ットを取得する処理を最優先で実行する。リアルタイム
ＯＳは、この処理が終了したことを確認すると、他の一
般タスク（２６０４、２６０６）を、通常のタスクスケ
ジューリングで起動させる。また、Δｔより大きい一定
間隔で、時刻同期タスク（２６１０）を起動して、無線
ユニットから、正確な時間を取得する。通常のＯＳにお
けるタスクのスケジューリングの制御機能は、ハードウ
ェア割り込みが発生する度に、割り込みに関わるタスク
を優先するために、周期的な間隔でタスクが起動する事
ができなくなる。このため、実際のパケットの取得時刻
を得る事が困難であったが、上記の処理によって、メー
タは一定時間（Δｔ）間隔の精度で、正確なパケットの
到着時刻を得る事が可能となる。

【００９２】次に第５の実施例を示す。本実施例は、第
４の実施例で述べた２個所以上のメータで計測を行う例
の変形である。第４の実施例とは異なり、計測開始時刻
から計測終了時刻までに検知した全ての該当フローのパ
ケットを格納し、制御サーバ（２１００）に転送する。

【００９３】図２８は遅延時間を計測するシーケンスを
示す図である。メータ１（２０１０）は、タイマ割り込
みによって知らされた計測開始時刻から計測終了時刻ま
でを計測時間とし、当該時間中に検知した全ての該当フ
ローのパケットとそのパケットを取得した時刻とを併せ
て格納する（２６０１、２６０２、２６０３）。終了時
刻になった時点で、全記録データを制御サーバ（２１０
０）に転送する（２６０４）。メータ２（２０１１）も
メータ１同様、タイマ割り込みによって知らされた計測
開始時刻から計測終了時刻までを計測時間とし、当該時
間中に検知した全ての該当フローのパケットとそのパケ
ットを取得した時刻とを併せて格納する（２６０５、２
６０６、２６０７）。終了時刻になった時点で、全記録
データを制御サーバ（２１００）に送信する（２６０
８）。

【００９４】制御サーバ（２１００）は、メータ１（２
０１０）から転送された複数のパケット情報と、メータ
２（２０１１）から送られてきた複数のパケット情報を
比較し、それぞれ一致するパケットを見つけ出し、その
パケット情報に記録された時刻の差分を計算すること
で、フローの遅延時間を取得する（２６０９）。本実施
例では、１回の計測時間で取得できる遅延時間のデータ
数が第４の実施例よりも多くなり、効率よいデータ取得
が可能となる。

【００９５】さらに基本遅延時間は、第４実施例で述べ
た方法による計測の変形例として、第２実施例で述べた
テストパケットによる通信品質の計測手段を使用して計
測してもよい。対象フローについての計測を開始する前
に、テストパケットを送信して、遅延時間を計測し、そ
の値を基本遅延時間として、制御サーバがメータに設定
する。

【００９６】基本遅延時間の補正についても第４実施例
で述べたように計測した遅延時間を用いる方法の変形例
として、最初に指定した基本遅延時間を定期的に変更
し、その都度、２つのメータから送られてきたパケット
が一致し、遅延時間を取得できる確率を評価し、最も確
率の高くなるような最適な基本遅延時間に補正しても良
い。

【００９７】次に第６の実施例を示す。本実施例では、
第４、第５の実施例を応用することにより、ユーザに保
証する通信サービスの品質を計測する計測サービスビジ
ネスが可能になることを示す。

【００９８】具体的には、通信サービスを利用するユー
ザとサービスの提供者との間で交わされる契約に関し
て、通信サービス品質の計測サービス項目を設け、さら
に計測サービスの信頼性についてレベルを設ける。計測
サービスレベルの契約に基づいて計測の頻度を決定す
る。例えば、第４、第５の実施例で述べた計測時間と計
測間隔を設けたサンプリング方式を利用し、信頼性を高
く設定したレベルでは、高頻度すなわち計測時間に対し
て計測間隔の比率を小さく、信頼性が低いレベルでは、
低頻度すなわち計測時間に対して計測間隔の比率を大き
くするといった設定を行う。例えば信頼性が１００％の
レベルは常時計測を、信頼性が５０％のレベルは計測時
間と計測間隔が同時間の割合のサンプリング計測を実施
する。

【００９９】契約の一例として、ある時間帯、期間は信
頼性１００％の常時計測を、その他の時間帯は信頼性７
５％の計測を実施するといった設定や、信頼性を料金に
反映させて、信頼性１００％の常時計測は高額料金で、
信頼性５０％のサンプリングは信頼性１００％の場合の
半額料金で実施するということが行える。別の契約例と
して、サービス品質制御の優先度や帯域のレベルに合わ
せて、計測サービスの信頼性を決定し、優先度が高いユ
ーザに対しては信頼性の高い計測サービスを、優先度の
低いユーザに対しては信頼性の低い計測サービスを実施
するという設定が可能になる。ユーザは計測サービスを
契約する場合、計測の信頼性のレベルを選択して契約す
ることができ、サービス提供者側では、契約に基づいた
計測を行って、計測結果をユーザに提供することが可能
になる。

【０１００】オペレータは、契約情報に計測サービスの
信頼性の指定がある場合、図１８と同様の機能構成を持
つ制御サーバを用いて、計測の信頼性に関する契約情報
をメータ設定ＡＰ（２１０２）に入力し、メータ設定Ａ
Ｐが、使用するメータの該当フローに対して、信頼性の
度合いに応じて、計測時間と計測間隔を設定し、メータ
制御ルールテーブルに必要な情報を書き込む。メータモ
ニタ（２１０４）は、第４の実施例で述べた通り、契約
対象であるユーザのフローについて、データ分析部（２
１１２）よりユーザインタフェース（２１０７）を介し
て送信された、遅延時間その他の計測情報を受信し、契
約ユーザのサービス品質を監視し、ユーザに対して情報
を提供する。

【０１０１】以上のように、計測時間を効率的に利用
し、メータの負荷を低減しつつ、ユーザとの契約に沿っ
た計測サービスを実施することが可能である。

【０１０２】次に第７の実施例を示す。本実施例では、
第１の実施例における制御サーバで得た計測情報を用い
て、メータでの計測状況に応じて、品質を制御したデー
タ処理中継を実現するものである。

【０１０３】図２９は第７の実施例の想定するシステム
構成図である。ネットワーク（２９０５）には制御サー
バ（２９０１）、メータ（２９０２）、ルータ（２９０
３）が接続される。データ処理中継装置（２９０４）
は、ルータと情報提供サーバ（２９０６）又はクライア
ント（２９０７）の接続するネットワークの間に配置さ
れ、情報提供サーバ（２９０６）とクライアント（２９
０７）は、データ処理中継装置（２９０４）を介して通
信する。情報提供サーバ（２９０６）は、データ処理中
継装置（２９０４）から中継されたクライアント（２９
０７）からのサービス要求に対し、提供するデータを如
何に処理し中継するかを指示したデータ処理制御情報を
該提供データに付加した拡張データを応答として送信す
る。

【０１０４】図３０はデータ処理中継装置（２９０４）
の機能構成図である。通信を中継するための中継部（３
００１）、キャッシング部（３００３）、キャッシュ領
域（３００４）と、制御サーバからの情報を受信する計
測情報受信部（３００５）と、情報提供サーバ（２９０
６）から送られてくる拡張データのデータ処理制御情報
を解釈し、該データ処理制御情報に従って処理を行うデ
ータ処理部（３００２）から構成される。

【０１０５】クライアント（２９０７）はサービス要求
を送信し、データ処理中継装置（２９０４）は中継部
（３００１）において要求の解析を行い、キャッシング
部（３００３）に渡す。キャッシング部はサービス要求
に対応する提供データ、または該提供データを含む拡張
データのキャッシュがキャッシュ領域（３００４）に存
在するか確認し、存在する場合はキャッシュ領域からコ
ピーを取り出して、クライアント（２９０７）に送信す
る。キャッシュ領域（３００４）に存在しない場合は、
中継部（３００１）がサービス要求を情報提供サーバ
（２９０６）に転送する。情報提供サーバ（２９０６）
は要求を処理し、要求された提供データ、または、要求
された提供データに該提供データに対する配送処理方法
を指示した処理制御情報を付加した拡張データを、応答
としてデータ処理中継装置（２９０４）に送信する。デ
ータ処理部（３００２）ではデータ処理制御情報に含ま
れるデータ処理指示に従って処理を実行し、クライアン
ト（２９０７）に応答として送信する提供データを求
め、中継部（３００１）が提供データをクライアント
（２９０７）に送信する。

【０１０６】データ処理制御情報の例として、ユーザや
ユーザグループ、提供データに応じてデータを配送する
際の配送優先度、配送帯域等を指定する配送品質指示情
報がある。データ中継処理装置（２９０４）は、メータ
（２９０２）の計測情報から得られる現状のネットワー
ク状況や品質情報を基に、指定された配送品質指示に対
して、要求された品質の確保が可能であるかを判断し、
確保が困難な場合は配送優先度を上げるなど、適切な配
送品質指示を中継部（３００１）に伝え、提供データを
応答とする。中継部（３００１）は応答をクライアント
（２９０７）に返す際、パケットの配送優先度を指定さ
れた値に設定する等の操作を行って、応答を返信する。

【０１０７】配送品質の制御は、第１の実施例と同じ
く、ルータ（２９０３）における出力キューのＱｏＳ制
御を利用する。データ処理中継装置（２９０４）におい
て、各提供データがルータ（２９０３）で使用するキュ
ーを決定し、情報をパケットヘッダに設定する。例えば
ルータ（２９０３）内のキューで優先度制御が行われて
いる場合、データ処理中継装置（２９０４）は優先度情
報を各提供データのパケットヘッダに設定することにな
る。

【０１０８】また、データ処理部（３００２）が、計測
情報に基づき、応答に指定した品質が確保されているか
を確認する場合もある。この場合のメータ（２９０２）
の機能構成は図２と同様である。制御サーバ（２９０
１）は、データ処理中継装置（２９０４）において中継
している提供データについて、メータ（２９０２）に対
して計測ルールを設定する。情報提供サーバ（２９０
６）のアドレス、クライアント（２９０７）のアドレ
ス、情報提供を行っているプロトコルのポート番号等
が、計測対象フローの条件である。メータ（２９０２）
は制御サーバ（２９０１）から指示されるフローに対し
て、スループットや遅延時間といった通信品質を計測
し、制御サーバ（２９０１）に送信する。

【０１０９】制御サーバ（２９０１）の機能構成も図６
と同様である。制御サーバ（２９０１）はメータ（２９
０２）から受信した計測結果をデータ処理中継装置（２
９０４）に提供する。データ処理中継装置（２９０４）
は、計測結果を得ることで、現在のネットワーク状況の
把握や、提供データの実際の配送品質を把握することが
でき、計測結果に応じた制御を行うことが可能となる。

【０１１０】また、制御サーバ（２９０１）は制御ポリ
シーを保持し、メータ（２９０２）の計測結果に応じ
て、制御ポリシーに従った制御命令をデータ処理中継装
置（２９０４）に送信して配送品質制御を行う場合があ
る。制御サーバ（２９０１）には、中継される提供デー
タやユーザに応じて配送品質のしきい値を設定する。制
御サーバ（２９０１）はメータ（２９０２）から計測結
果を受信、分析して、計測結果がしきい値範囲外になっ
た場合、制御ポリシーに従って、データ処理中継装置
（２９０４）に制御指示を送信する。データ処理中継装
置（２９０４）では、計測情報受信部により制御サーバ
（２９０１）からの制御指示を受信し、データ処理部
（３００２）は、応答を決定する際に、制御指示に従っ
て、対応する配送品質指示を中継部（３００１）に伝え
る。中継部（３００１）は、応答をクライアント（２９
０７）に返す際、配送品質指示に従って、パケットの配
送優先度を指定された値に設定する等の操作を行って、
応答を返信する。

【０１１１】以上により実際のネットワーク状況に応じ
て、ユーザやデータ毎の配送品質を制御するデータ処理
中継が可能となる。

【０１１２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
メータによるトラフィック計測結果をＱｏＳ制御に反映
することが可能となり、きめ細かな通信のサービス品質
保証が可能となる。また、管理者が判断しなくても、制
御サーバが自動的に現状況を見ながらリソースを割り当
て、管理ができ、効率の良いネットワーク運用が可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例におけるシステム構成図で
ある。

【図２】本発明の第１実施例におけるメータの機能構成
図である。

【図３】本発明の第１実施例におけるメータの計測ルー
ルテーブル図である。

【図４】本発明の第１実施例におけるメータの計測デー
タテーブル図である。

【図５】本発明の第１実施例におけるメータのフローチ
ャート図である。

【図６】本発明の第１実施例における制御サーバの機能
構成図である。

【図７】本発明の第１実施例における制御ルールテーブ
ル図である。

【図８】本発明の第１実施例における制御サーバのフロ
ーチャート図である。

【図９】本発明の第１実施例におけるメータ、制御サー
バのハードウェア構成図である。

【図１０】本発明の第１実施例におけるルータの機能構
成図である。

【図１１】本発明の第１実施例におけるルータのハード
ウェア構成図である。

【図１２】本発明の第１実施例における制御指示パケッ
トのフォーマット図である。

【図１３】本発明の第１実施例におけるルータ内のキュ
ーを示す図である。

【図１４】本発明の第１実施例におけるＧＵＩ図であ
る。

【図１５】本発明の第２実施例におけるテストパケット
のフォーマット図である。

【図１６】本発明の第２実施例における制御サーバのフ
ローチャート図である。

【図１７】本発明の第４実施例におけるネットワークシ
ステム構成図である。

【図１８】本発明の第４実施例における制御サーバの機
能構成図である。

【図１９】本発明の第４実施例におけるメータ配置情報
テーブルの内容を示す図である。

【図２０】本発明の第４実施例におけるメータ制御ルー
ルテーブルの内容を示す図である

【図２１】本発明の第４実施例における計測ルールテー
ブルの内容を示すものである。

【図２２】本発明の第４実施例における計測データテー
ブルの内容を示すものである。

【図２３】本発明の第４実施例における複数のメータ間
の転送遅延時間を計測するシーケンスを示す図である。

【図２４】本発明の第４実施例における複数のメータ間
の転送遅延時間を計測するシーケンスを示す図である。

【図２５】本発明の第４実施例における複数のメータ間
の転送遅延時間を計測するシーケンスを示す図である。

【図２６】本発明の第４実施例におけるメータのハード
ウェア構成図である。

【図２７】本発明の第４実施例におけるメータのタスク
スケジューリングを示す図である。

【図２８】本発明の第５実施例における複数のメータ間
の転送遅延時間を計測するシーケンスを示す図である。

【図２９】本発明の第７実施例におけるネットワークシ
ステム構成図である。

【図３０】本発明の第７実施例におけるデータ処理中継
装置の機能構成図である。

【符号の説明】

（１０１）：メータ、（１０２）：制御サーバ、（１０
３）：ルータ、（１０４）：ＬＡＮ、（１０５）：ＷＡ
Ｎ、（１０６）：情報処理端末。制御サーバ：（２１０
０）、ネットワーク：（２００２）、エッジルータ：
（２０２０）、２０２１、（２０２２）、２０２３、メ
ータ：（２０１０）、２０１１、（２０１２）、２０１
３、無線ユニット：（２０３０）、２０３１、（２０３
２）、２０３３

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菅内 公徳 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株 式会社日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者 小泉 稔 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株 式会社日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者 北原 千穂 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株 式会社日立製作所システム開発研究所内 Ｆターム(参考） 5B089 GA11 GA31 GB02 HB06 JB16 KA07 KA12 KC28 KC42 KG08 MA07 MC02 MC06 5K030 GA17 HA08 HB19 HC01 HC14 HD03 HD06 JA10 KA01 KA02 MB01 MB06 MB11 5K033 BA08 CB08 DA01 DB18 EC03

Claims (26)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】それぞれネットワークに接続されたもので
   あり、 ネットワークを流れるパケットを受信し、予め設定され
   た計測ルールに従ってパケットの流れを計測するメータ
   と、 前記メータから計測結果を受け、通信の品質を制御する
   情報を出力するサーバと、 前記サーバから出力された情報に従い、通信の品質を制
   御するルータとを有するネットワーク計測制御システ
   ム。
2. 【請求項２】ネットワークに接続されうるサーバであっ
   て、メータから通信品質要素に関する計測結果を受信す
   る手段と、前記計測結果に基づき通信品質制御情報を作
   成する手段と、当該情報をルータに送信する手段とを備
   えるサーバ。
3. 【請求項３】ネットワークに接続されうるサーバであっ
   て、前記ネットワークの計測対象フロー毎及び通信品質
   要素毎に，通信品質制御が必要となるしきい値と、しき
   い値を越えた場合になすべきアクションとを記憶した記
   憶装置と、メータからの計測結果と前記しきい値とを比
   較する分析部と、その結果に基づいてルータに通信の品
   質を制御する前記アクションを指示する制御命令送信部
   とを備えたサーバ。
4. 【請求項４】ネットワークに接続されうるサーバであっ
   て、前記ネットワークの計測対象フロー毎の計測値と、
   前記遅延及びまたはスループットの上限値及び下限値を
   記憶する記憶装置と、 前記遅延の計測値が前記上限値を越えた場合に，帯域幅
   を広げるようルータに指示し、前記下限値を下回った場
   合に、帯域幅を狭めるようルータに指示し、及びまたは
   前記スループットの計測値が上限値を越えた場合、帯域
   幅を狭めるようルータに指示し、前記下限値を下回った
   場合、帯域幅を広げるようルータに指示する制御部とを
   備えたことを特徴とするサーバ。
5. 【請求項５】ネットワークに接続されうるサーバであっ
   て、前記ネットワークの計測対象フロー毎に遅延及びま
   たはスループットの計測値と前記遅延及びまたはスルー
   プットの上限値及び下限値を記憶する記憶装置と、 前記遅延の計測値が前記上限値を越えた場合は優先度を
   上げ、前記下限値を下回った場合は優先度を下げるよう
   ルータに指示し、及びまたは前記スループットの計測値
   が上限値を越えた場合は優先度を下げ、前記下限値を下
   回った場合は優先度を上げるようルータに指示する制御
   部とを備えたサーバ。
6. 【請求項６】ネットワークに接続されうるサーバであっ
   て、前記ネットワークの計測対象フロー毎に遅延の計測
   値と前記遅延の上限値及び下限値を記憶する記憶装置
   と、前記遅延の計測値が前記上限値を越えた場合、代替
   経路に変更する指示を出力する制御部とを備えたサー
   バ。
7. 【請求項７】ネットワークに接続されうるサーバにおい
   て、 前記ネットワークの計測対象フロー毎に品質制御が必要
   となるしきい値としきい値を越えた場合になすべきアク
   ションを記憶し、 メータからの計測結果を受信し、前記計測結果と前記し
   きい値を比較し、その結果に基づいてルータに通信の品
   質を制御する前記アクションを指示するネットワーク計
   測制御方法。
8. 【請求項８】通信品質に関するユーザ要求条件を備えた
   サービス利用要求に従い、通信サービスの開始前にテス
   トパケットを送信し、 メータで通信品質を計測し、 計測の結果が前記ユーザ要求条件を満たすとき、通信経
   路、通信品質制御に関する通信条件を決定し、ルータへ
   当該通信条件に従った制御指示を送信し、前記ユーザ要
   求条件を満足することが出来ない場合はサービス利用要
   求を拒絶するネットワーク計測制御方法。
9. 【請求項９】ネットワークを流れるパケットを受信し、
   予め設定された計測ルールに従ってパケットの流れを計
   測するメータと、 前記メータから計測結果を受け、通信の品質を制御する
   情報を出力するサーバとを有し、 前記メータと前記サーバはそれぞれネットワークに接続
   されたものであり、 前記サーバは前記メータの計測の負荷を監視し、過負荷
   を検知すると前記メータに計測の変更指示を送信するネ
   ットワーク計測制御システム。
10. 【請求項１０】ネットワークを流れるパケットを受信
    し、予め設定された計測ルールに従ってパケットの流れ
    を計測するメータと、 前記メータから計測結果を受け、通信の品質を制御する
    情報を出力するサーバとを有し、 前記メータと前記サーバはそれぞれネットワークに接続
    されたものであり、 前記サーバは前記メータで計測されるデータ量の上限値
    を記憶しており、前記メータで計測されるデータ量が前
    記上限値を超えた場合計測対象となるフローの数を減ら
    すネットワーク計測制御システム。
11. 【請求項１１】ネットワークに接続され、ネットワーク
    を流れるパケットを受信し、その受信時刻情報を付与し
    て、パケットの一部あるいは全部を転送するメータを備
    え、 前記メータは、少なくとも２つのメータから送信されて
    きた、前記時刻情報が付与されたパケットを受信し、そ
    れぞれのメータから送られてきたパケットの内容を比較
    し、そのパケットの同一性を確認する事によって、その
    パケットがネットワークを通過するのに要した時間を計
    測するネットワーク計測システム。
12. 【請求項１２】請求項１１のネットワーク計測システム
    において、 前記メータは、常時ネットワークを監視して、新規のフ
    ローの発生を検知し、前記新規発生フローに関する情報
    をサーバに送信し、前記サーバが、そのフローを検知す
    ることが可能となるメータに計測開始指示を与えること
    によって計測を開始するネットワーク計測システム。
13. 【請求項１３】請求項１１のネットワーク計測システム
    において、 前記メータは、常時ネットワークを監視して、新規のフ
    ローの消失を検知し、前記消失フローに関する情報をサ
    ーバに送信し、前記サーバが、そのフローを検知してい
    たメータに処理中止指示を与えることによって計測を終
    了するネットワーク計測システム。
14. 【請求項１４】請求項１１のネットワーク計測システム
    において、 前記サーバは、計測したネットワークの遅延時間を用い
    て、前記ネットワークの他の遅延時間を計測する際に、
    その遅延時間を考慮した計測開始時刻と計測終了時刻を
    指示するネットワーク計測システム。
15. 【請求項１５】請求項１１のネットワーク計測システム
    において、 前記メータは、ネットワークカードからのパケット取込
    みのハードウェア割り込みを、計測時間精度が要求され
    る最小単位の時間中は保留し、厳密なパケット到着時刻
    を取得するネットワーク計測システム。
16. 【請求項１６】通信のサービス品質を保証するための方
    法であって、 要求されたサービス品質を表わす情報を受け取り、ネッ
    トワーク中の第１の測定箇所にて、前記ネットワークを
    流れる少なくとも一つのフローのパケットを計測して、
    サービス品質を求め、前記サービス品質を、要求された
    サービス品質を表わす情報と比較し、ネットワーク資源
    の再割り当てにより、要求されたサービス品質の維持を
    行なう通信のサービス品質を保証するための方法。
17. 【請求項１７】請求項１６の通信のサービス品質を保証
    するための方法であって、 前記ネットワークの第２の測定個所にて、前記ネットワ
    ークを流れる少なくとも一つのフローのパケットを計測
    し、前記第１の測定個所と、前記第２の測定個所とで測
    定した情報を用いて、サービス品質を計算し、計算した
    サービス品質を、要求されたサービス品質を表わす情報
    と比較し、ネットワーク資源の再割り当てにより、要求
    されたサービス品質の維持を行なう通信のサービス品質
    を保証するための方法。
18. 【請求項１８】請求項１６の通信のサービス品質を保証
    するための方法であって、 前記計測する情報は、パケット数、バイト数、到着時刻
    のいずれかであって、前記求めるサービス品質は、スル
    ープット、単位時間あたりの最大データ転送量、遅延時
    間、パケット損失、ジッターのいずれかである通信のサ
    ービス品質を保証するための方法。
19. 【請求項１９】計算機に、通信のサービス品質を保証す
    るための方法を、実行させるプログラムを記憶した媒体
    であって、 前記プログラムは、要求されたサービス品質を表わす情
    報を受け取らせ、ネットワーク中の第１の測定箇所に
    て、前記ネットワークの少なくとも一つのフローを流れ
    るパケットを計測させ、サービス品質を測定させ、測定
    したサービス品質を、要求されたサービス品質を表わす
    情報と比較させ、ネットワーク資源の再割り当てによ
    り、要求されたサービス品質の維持を行なわせるプログ
    ラムを記憶した媒体。
20. 【請求項２０】請求項１９のプログラムを記憶した媒体
    であって、 前記ネットワークの第２の測定個所にて、前記ネットワ
    ークの少なくとも一つのフローを流れるパケットを計測
    させ、 前記第１の測定個所と、前記第２の測定個所とで測定し
    た情報を用いて、サービス品質を計算させ、 計算したサービス品質を、要求されたサービス品質を表
    わす情報と比較させ、 ネットワーク資源の再割り当てにより、要求されたサー
    ビス品質の維持を行なわせるプログラムを記憶した媒
    体。
21. 【請求項２１】ネットワークに接続されうるルータであ
    って、 前記ネットワークのフローに関して、前記フローの測定
    したサービス品質と前記測定したサービス品質に関する
    上限値と下限値とに基づいた、前記サービス品質を制御
    する指示を受け取るネットワークインタフェースと、帯
    域割り当て制御可能なキューとを備え、 前記指示に基づいて、前記測定したサービス品質が、要
    求されたサービス品質を満たすように、前記キューへの
    帯域割り当てを制御する制御部を備えるルータ。
22. 【請求項２２】前記指示は、前記フローに関する遅延時
    間またはスループットに基づいて、キューに割り当てる
    帯域幅を制御するものである請求項２１のルータ。
23. 【請求項２３】ネットワークに接続されうるルータであ
    って、 前記ネットワークのフローに関して、前記フローの測定
    したサービス品質と前記測定したサービス品質に関する
    上限値と下限値とに基づいた、前記サービス品質を制御
    する指示を受け取るネットワークインタフェースと、優
    先順位制御可能なキューとを備え、 前記指示に基づいて、前記測定したサービス品質が、要
    求されたサービス品質を満たすように、前記キューの優
    先順位を制御する制御部を備えるルータ。
24. 【請求項２４】前記指示は、前記フローに関する遅延時
    間またはスループットに基づいて、キューに割り当てる
    優先順位を制御するものである請求項２３のルータ。
25. 【請求項２５】情報提供サーバ装置と、クライアント装
    置と、サーバ装置とクライアント装置間のデータ通信を
    中継するデータ処理中継装置と、ネットワークを流れる
    パケットを受信して予め設定された計測ルールに従って
    パケットの流れを計測するメータと、前記メータから計
    測結果を受けて通信の品質を制御する情報を出力する制
    御サーバと、がネットワークを介して接続され、 前記情報提供サーバ装置は、前記クライアント装置が発
    行したデータ要求に対し、要求されたデータの処理方法
    を指示するデータ処理制御情報を作成する手段と、前記
    要求されたデータと前記データ処理制御情報とからなる
    拡張データを生成する拡張データ生成手段と、前記拡張
    データを前記サービス要求に対する応答として送出する
    手段とを有し、 前記メータは予め設定された計測ルールに従って、前記
    情報提供サーバとクライアント間のパケットの流れを計
    測する手段を有し、 前記制御サーバは、前記メータから計測結果を受信し、
    該計測情報をデータ処理中継装置に送信する手段を有
    し、 前記データ処理中継装置は、前記制御サーバからの前記
    計測情報を受信する手段と、前記クライアント装置から
    前記サーバ装置へのデータ要求を受付け、前記制御サー
    バに転送する手段と、前記制御サーバから受け付けた前
    記拡張データを、該拡張データが含む前記データ処理制
    御情報と前記計測情報に従って処理し、処理結果データ
    を出力するデータ処理部と、前記データ処理部が出力す
    る処理結果データを前記クライアント装置から受け付け
    た前記データ要求に対する応答データとしてクライアン
    ト装置に送出する手段を有するネットワークシステム。
26. 【請求項２６】情報提供サーバ装置と、クライアント装
    置と、サーバ装置とクライアント装置間のデータ通信を
    中継するデータ処理中継装置と、ネットワークを流れる
    パケットを受信して予め設定された計測ルールに従って
    パケットの流れを計測するメータと、前記メータから計
    測結果を受けて通信の品質を制御する情報を出力する制
    御サーバと、がネットワークを介して接続され、 前記情報提供サーバ装置は、前記クライアント装置が発
    行したデータ要求に対し、要求されたデータの処理方法
    を指示するデータ処理制御情報を作成する手段と、前記
    要求されたデータと前記データ処理制御情報とからなる
    拡張データを生成する拡張データ生成手段と、前記拡張
    データを前記サービス要求に対する応答として送出する
    手段とを有し、 前記メータは予め設定された計測ルールに従って、前記
    情報提供サーバとクライアント間のパケットの流れを計
    測する手段を有し、 前記制御サーバは、前記情報提供サーバ装置と前記クラ
    イアント装置間のデータについて配送品質制御が必要と
    なるしきい値と、前記しきい値を超えた場合になすべき
    処理を記憶した記憶装置を備え、前記メータから計測結
    果を受信し、前記計測結果と前記しきい値とを用いて生
    成した品質制御情報を前記データ処理中継装置に送信す
    る手段を有し、 前記データ処理中継装置は、前記制御サーバから前記品
    質制御情報を受信する手段と、前記クライアント装置か
    ら前記サーバ装置へのデータ要求を受付、前記サーバ装
    置に転送する手段と、前記サーバ装置から受け付けた前
    記拡張データを、該拡張データに付加された前記データ
    処理制御情報と、前記品質制御情報とに従って処理し、
    処理結果データを出力するデータ処理部と、前記データ
    処理部が出力する処理結果データを前記クライアント装
    置から受け付けた前記データ要求に対する応答データと
    してクライアント装置に送出する手段を有するネットワ
    ークシステム。