JP2000106557A - 通信性能測定装置及びその測定方法 - Google Patents

通信性能測定装置及びその測定方法

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JP2000106557A JP10278615A JP27861598A JP2000106557A JP 2000106557 A JP2000106557 A JP 2000106557A JP 10278615 A JP10278615 A JP 10278615A JP 27861598 A JP27861598 A JP 27861598A JP 2000106557 A JP2000106557 A JP 2000106557A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】特別に多数個の計測用パケットをネットワーク
に送信することなく、ネットワークの通信経路上でTC
P(Transmission Control Pr
otocol)通信の性能を測定するなど。 【解決手段】TCP通信性能測定装置2は、OSI参照
モデルのトランスポート層のプロトコルであるTCPに
則って送受信されているTCP通信の可変長パケットに
基づいて得られるラウンドトリップタイム及び最大セグ
メントサイズの双方と平均輻輳ウインドウサイズ、パケ
ット廃棄率及びパケット廃棄イベント率のいずれかとを
性能指標としてTCP通信の性能を表す実効帯域幅(転
送速度)を求める。そのために、パケットモニタリング
部21、性能指標検出部22、セッション管理部23、
セッション管理テーブル24及び性能計算部25を備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は通信プロトコルとし
てTCP(Transmission Control
Protocol)やUDP(User Datag
ram Protocol)などを用いる通信ネットワ
ークシステムに関し、特にTCP通信やUDP通信など
の性能を測定する装置及び方法に関する。
【0002】
【従来の技術】TCPやUDPはOSI参照モデルの第
三層のIP(Internet Protocol:ネ
ットワーク層)の上の第四層(トランスポート層)のプ
ロトコルである。TCPの特徴は信頼性のあるデータ伝
送(転送)を行うこと、つまり通信の開始から終了まで
通信路の信頼性を保持してデータの正常な送信の制御
と、さらにエラー時のエラー検出及び回復とを行うこと
にある。このため、TCPではコネクション・オリエン
テッドなバーチャル通信路を設定して、上位層のユーザ
に全二重・双方向のストリームサービスを提供する。
【0003】ここで、コネクション・オリエンテッドと
は、コネクション(接続)の後に、その通信路を通して
データを転送する形式であり、通信中はデータの送受信
を監視することである。また、ストリームサービスと
は、大量のデータをブロックやパケットなどのかたまり
(固定長)ではなく、ビット列と考えてバイト単位にそ
のまま受信側に送ることである。
【0004】通信ネットワークシステムにおいて、スト
リームサービスでコネクション・オリエンテッドなデー
タ転送を行い、信頼性を維持するには、TCP通信の性
能を測定することが必要不可欠となる。TCP通信の性
能は送信側通信装置及び受信側通信装置の処理性能、通
信路(経路)上のルータの処理能力、及び回線の容量な
どに依存して大きく異なる。
【0005】また、UDP通信は、TCP通信がコネク
ション・オリエンテッドなデータ通信を行うのに対し、
コネクションレス型であり、UDPのプロトコル自体で
は転送速度の制御を行わない。しかし、UDP通信の性
能もTCP通信と同様に上記各要素に依存して異なり、
通信ネットワークシステムとしては、UDP通信性能を
測定することも必要不可欠である。
【0006】従来、TCP通信やUDP通信などの性能
を測定するためには、これらの通信を模倣したシミュレ
ーションプログラムを実行することにより、多数個の計
測用パケットを送信し、転送速度を実測する手法が採ら
れている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この手
法によると、測定精度を上げるために、多数個の計測用
パケットを連続的にネットワークに送信するため、ネッ
トワークに過剰な負荷をかけることを免れない。
【0008】本発明の第1の課題は、計測用パケットの
ような特別なパケットを送信することなく、つまりネッ
トワークに過剰な負荷をかけることなく、TCP通信の
性能を測定することができる装置及び方法を提供するこ
とにある。
【0009】また、本発明の第2の課題は、計測用パケ
ットとして特別なパケットを利用するが、少数個の計測
用パケットを一定時間間隔で送受信することにより、つ
まりネットワークに過剰な負荷をかけることなく、TC
P通信の性能を測定(厳密には、推定)することができ
る装置及び方法を提供することにある。
【0010】さらに、本発明の第3の課題は、計測用パ
ケットとして特別なパケットを利用するが、少数個の計
測用パケットを可変な一定時間間隔で送受信し、ラウン
ドトリップタイムの増減を観察することにより、つまり
ネットワークに過剰な負荷をかけることなく、TCPや
UDP通信などの性能を測定(推定)することができる
装置及び方法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記第1の課題を解決す
るための本発明の通信性能測定方法は、OSI参照モデ
ルのトランスポート層のプロトコルであるTCPに則っ
て送受信されているTCP通信の可変長パケットに基づ
いて、ラウンドトリップタイム及び最大セグメントサイ
ズの双方と、平均輻輳ウインドウサイズ、パケット廃棄
率及びパケット廃棄イベント率のいずれかとを性能指標
として得て、この性能指標の値の演算によりTCP通信
の性能を表す実効帯域幅を求める。
【0012】また、同通信性能測定装置は、OSI参照
モデルのトランスポート層のプロトコルであるTCPに
則って送受信されているTCP通信の可変長パケットを
監視し、前記パケットより送信側通信装置及び受信側通
信装置のアドレス情報とパケット種別とパケットサイズ
とを含むログ情報を得るためのパケット監視手段と;前
記ログ情報に基づきラウンドトリップタイム及び最大セ
グメントサイズの双方と平均輻輳ウインドウサイズ、パ
ケット廃棄率及びパケット廃棄イベント率のいずれかと
を性能指標として得るための性能指標検出手段と;前記
性能指標の値の演算によりTCP通信の性能を表す実効
帯域幅を求めるための性能計算手段とを備える。
【0013】さらに、同通信性能測定装置は、OSI参
照モデルのトランスポート層のプロトコルであるTCP
に則って送受信されているTCP通信の可変長パケット
を監視し、前記パケットより送信側通信装置及び受信側
通信装置のアドレス情報とパケット種別とパケットサイ
ズとを含むログ情報をセッション毎に得るパケット監視
手段と;前記パケットのフローをセッション毎に管理す
るセッション管理手段と;前記ログ情報に基づき性能指
標としてラウンドトリップタイム、最大セグメントサイ
ズ及び平均輻輳ウインドウサイズを検出する性能指標検
出手段と;前記性能指標検出手段が検出した前記性能指
標の値を前記セッション管理手段の指定するセッション
毎に記録する記憶手段と;前記記憶手段に記録された前
記性能指標の値の演算によりTCP通信の性能を表す実
効帯域幅を求める性能計算手段とを備える。
【0014】上記第2の課題を解決するための本発明の
通信性能測定方法は、少数個の計測用パケットを一定時
間間隔で送受信することによって計測されるラウンドト
リップタイムに基づいて得たラウンドトリップタイムの
平均値または中間値と、送受信される前記計測用パケッ
トのパケットサイズに基づいて得た最大セグメントサイ
ズと、前記ラウンドトリップタイムの時間変化から推定
される最大輻輳ウインドウサイズとを性能指標としてT
CP通信の性能を表す実効帯域幅を求める。
【0015】また、同通信性能測定装置は、少数個の計
測用パケットを一定時間間隔で送受信して最大セグメン
トサイズ及びラウンドトリップタイムをそれぞれ測定す
る計測手段と;前記ラウンドトリップタイムの平均値ま
たは中間値を求め、前記ラウンドトリップタイムの時間
変化から最大輻輳ウィンドウサイズを推定する性能指標
検出手段と;前記最大セグメントサイズと前記ラウンド
トリップタイムの平均値または中間値と前記最大輻輳ウ
ィンドウサイズとに基づいてTCP通信の性能を表す実
効帯域幅を求める性能計算手段とを備える。
【0016】上記第3の課題を解決するための本発明の
通信性能測定方法は、少数個の計測用パケットを可変な
一定時間間隔で送受信することによってラウンドトリッ
プタイムを計測し、前記計測用パケットの前記ラウンド
トリップタイムが直前の前記計測用パケットの前記ラウ
ンドトリップタイムよりも長くなる割合を判定し、前記
割合が予め定めた閾値を超えているか否かを調査し、超
えているならば前記計測用パケットの転送速度がネット
ワークの経路の利用可能帯域幅を超えていると判断する
ことにより、UDPのようなそれ自体では転送速度の制
御を行わないOSI参照モデルのトランスポート層のプ
ロトコルを用いて通信を行った場合及びOSI参照モデ
ルのトランスポート層のプロトコルであるTCPを用い
て通信を行った場合のいずれかのネットワーク経路の利
用可能帯域幅が、予め定めたある値を超えているか否か
を判断する。
【0017】また、同通信性能測定装置は、少数個の計
測用パケットを可変な一定時間間隔で送受信することに
よってラウンドトリップタイムを計測する計測手段と;
前記計測用パケットの前記ラウンドトリップタイムが直
前の前記計測用パケットの前記ラウンドトリップタイム
よりも長くなる割合を調査する割合判定手段と;前記割
合が予め定めた閾値を超えているか否かを調査し、超え
ているならば前記計測用パケットの転送速度がネットワ
ークの経路の利用可能帯域幅を超えていると判断するこ
とにより、UDPのようなそれ自体では転送速度の制御
を行わないOSI参照モデルのトランスポート層のプロ
トコルを用いて通信を行った場合のネットワーク経路の
利用可能帯域幅が、予め定めたある値を超えているか否
かを判断する性能判定手段とを備える。
【0018】さらに、同通信性能測定装置は、少数個の
計測用パケットを可変な一定時間間隔で送受信すること
によってラウンドトリップタイムを計測する計測手段
と;前記計測用パケットの前記ラウンドトリップタイム
が直前の前記計測用パケットの前記ラウンドトリップタ
イムよりも長くなる割合を調査する割合判定手段と;前
記割合が予め定めた閾値を超えているか否かを調査し、
超えているならば前記計測用パケットの転送速度がネッ
トワークの経路の利用可能帯域幅を超えていると判断す
ることにより、OSI参照モデルのトランスポート層の
プロトコルであるTCPを用いて通信を行った場合のネ
ットワーク経路の利用可能帯域幅が、予め定めたある値
を超えているか否かを判断する性能判定手段とを備え
る。
【0019】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。本発明の第1の実施の形態
を示す図1を参照すると、通信ネットワークシステム1
は複数のネットワーク11、12、13、14及び15
を含む。これらのネットワークはUNIXなどのコンピ
ュータネットワークや広域のパケット交換網を構成す
る。ネットワーク11から15のそれぞれは、OSI参
照モデルのネットワーク層レベルでネットワークの相互
接続を行うルータRTを有する。ここでは、通信装置1
6、17及び18がネットワーク15、11及び12に
それぞれ収容されていることを例示している。
【0020】これらの通信装置はIP(Interne
t Protocol)アドレスを持つコンピュータや
通信端末である。通信装置16と通信装置17とはネッ
トワーク15、13及び11を経由する通信路VC1を
通してデータの送受信(TCP通信)を行う。また、通
信装置16が通信装置18とデータの送受信(TCP通
信)を行うときはネットワーク15、13、14及び1
2の通信路VC2を経由する。
【0021】この構成を採る通信ネットワークシステム
1には、TCP通信の性能を測定するために、図2に示
すTCP通信性能測定装置2が配置される。この配置は
通信装置16、17及び18のいずれかを選択でき、測
定装置2とその通信装置とを同一筐体内に構成するか、
個別構成とするかは予め定めればよい。
【0022】TCP通信性能測定装置2において、パケ
ットモニタリング部21は配置位置の通信装置が送受信
しているTCPパケット(ビットストリームの可変長パ
ケット)を監視(モニタ)し、後に詳述するログ情報を
取り込む。TCPパケットのログ情報を取るためには、
UNIX上の既存ソフトウエアである「tcpdum
p」(Van Jacobson,Craig Ler
es and Steven McCanne(Law
rence Berkeley National L
aboratory),tcpdump−dump t
raffic on a network,URL:f
tp://ftp.ee.lbl.gov/tcpdu
mp.tar.Z)を用いることができる。
【0023】性能指標検出部22はパケットモニタリン
グ部21からのログ情報に基づきTCP通信の性能に関
する情報を得る。セッション管理部23はTCPパケッ
ト中のログ情報をもとに、通信を行っている送信側通信
装置及び受信側通信装置のペアのアドレスを検出し、こ
のペア毎に後述するセッション管理テーブル24に記録
する。つまり、セッション管理部23はTCPパケット
のフローをセッション(上記通信装置のペアのアドレ
ス)毎に管理している。
【0024】セッション管理テーブル24はセッション
毎にTCP通信の性能指標(後に詳述)の値を記録する
ためのデータベースである。また、性能計算部25はセ
ッション管理テーブル24にセッション毎に記録された
性能指標の値からネットワークの通信経路上でのTCP
通信の性能を算出する。
【0025】TCP通信性能測定装置2のパケットモニ
タリング部21に取り込まれるTCPパケットのログ情
報は、図3に示すように、送受信時刻、送信側通信装置
及び受信側通信装置のアドレス、パケット種別及びパケ
ットサイズを含む。
【0026】また、測定装置2の性能指標検出部22
は、セッション管理部23がセッション管理テーブル2
4に指定したセッションについて、ログ情報から性能指
標の値を検出してセッション管理テーブル24に格納す
る。性能指標には、ラウンドトリップタイム、最大セグ
メントサイズ、平均輻輳ウインドウサイズ、パケット廃
棄率及びパケット廃棄イベント率が含まれる。
【0027】次に、それぞれの性能指標の検出法につい
て述べる。ラウンドトリップタイムは指定されたセッシ
ョンについてログ情報よりTCPコネクションの設立時
のハンドシェークと呼ばれるパケットのやりとりを見つ
けることにより検出する。図4はTCPコネクション設
立時のハンドシェークの一例を示す。送信側通信装置は
受信側通信装置にSYN(同期)パケットを送信し、受
信側通信装置はこれに対して送信側通信装置にACK
(確認)パケットを返信する。さらに、送信側通信装置
はACKパケットを受信すると、受信側通信装置にSY
NACK(確認応答)パケットを返信する。
【0028】これにより、送信側通信装置と受信側通信
装置との間でTCPコネクションが確立する。ラウンド
トリップタイムは送信側通信装置及び受信側通信装置の
どちらの位置でも計測できる。送信側通信装置の位置、
つまりここに測定装置2が配置された場合、SYNパケ
ットの送信時刻T1とACKパケットの受信時刻T3と
からラウンドトリップタイムRTTを式(1)で計算す
る。
【0029】 RTT(msec)=T3−T1 ……(1) また、受信側通信装置の位置では、ACKパケットの送
信時刻T2とSYNACKパケットの受信時刻T4とか
らラウンドトリップタイムRTTを式(2)で計算す
る。
【0030】 RTT(msec)=T4−T2 ……(2) 最大セグメントサイズ(単位:バイト)は次のように検
出する。TCP通信では、通信経路上のルータの最大送
信単位(MTU)に基づいてパケットのサイズを決めて
いる。中継のルータが通信経路上に複数あるときは、最
大送信単位の最小値がTCP通信の最大セグメントサイ
ズになる。TCP通信では、通信経路上のルータのMT
Uを検出して、最大セグメントサイズを自動調整してい
る。あるセッションの最大セグメントサイズを得るに
は、パケットモニタリング部21が収集したログ情報か
らTCP通信のパケットサイズを抽出すればよい。
【0031】また、平均輻輳ウインドウサイズ(単位:
パケット)は次のように検出する。TCP通信では、パ
ケットをスライディングウインドウ方式により出力制限
しながら送出する。つまり、ウインドウサイズという単
位で一度に送出するパケット数を制限し、ウインドウサ
イズ分のパケットが転送されたことを受信側通信装置か
らの受信確認パケットによって確認した後に、次のウイ
ンドウサイズ分のパケットを送出する(図5参照)。
【0032】ウインドウサイズを得るには、送信または
受信されたパケットのログ情報から一つのウイドウサイ
クル内で送出されたパケットの数を調べればよい。ただ
し、ウインドウサイズはTCP通信が進むにつれて時間
を追って変化する。TCPでは、スロースタート及び輻
輳回避の二つのアルゴリズムを組み合わせてウインドウ
サイズを調整している。つまり、TCPコネクションが
設立した直後はスロースタートを行ってウインドウサイ
ズを値1から指数関数的に増加していくが、やがてネッ
トワークが輻輳するようになると、パケットが破棄さ
れ、受信確認パケットが到着しなくなる。
【0033】送信側通信装置では、受信確認パケットが
所定時間内に到着しない場合、ネットワークが輻輳して
いると判断し、ウインドウサイズを調整する。ウインド
ウサイズの調整は輻輳回避アルゴリズムによって行われ
る。つまり、パケット廃棄が起こる(受信確認パケット
が所定時間内に到着しない)と、ウインドウサイズを半
分に減らし、その後に再びパケット廃棄が起こるまで一
つずつウインドウサイズを増やしていく。パケット廃棄
が起こると、再びウインドウサイズを半分に減らして同
じことを繰り返す。
【0034】図6はウインドウサイズの時間変化の一例
を示す。同図中、縦軸のウインドウサイズは最大セグメ
ントサイズを乗じて単位バイトで示している。性能指標
検出部22はウインドウサイズの値として、輻輳回避ア
ルゴリズムが実行されている(図6中、符号Aで示す)
ときのウインドウサイズの平均値を求める。
【0035】性能指標のラウンドトリップタイム、最大
セグメントサイズ及び平均輻輳ウインドウサイズはUN
IX上の既存ソフトウエアである「tcptrace」
(Shawn Ostermann(Ohio Uni
versity),tcptraceーa TCP d
ump file analysis tool,UR
L:http://jarok.cs.ohiou.e
du/software/tcptrace/tcpt
race.html)を用いてログ情報から抽出するこ
とができる。上述のようにして求められる性能指標のラ
ウンドトリップタイム、最大セグメントサイズ及び平均
輻輳ウインドウサイズの各値をセッション管理テーブル
24に格納した一例を図7に示す。
【0036】性能計算部25はこれらの性能指標に基づ
いてTCP通信性能を表す実効帯域幅(転送速度)を算
出する。ここでは、実効帯域幅をBW(バイト/秒)、
ラウンドトリップタイムをRTT(msec)、最大セ
グメントサイズをMSS(バイト)及び平均輻輳ウイン
ドウサイズを<W>(パケット)とすると、性能計算部
25は式(3)により実効帯域幅BWを求め、TCP通
信の性能値として出力する。
【0037】 BW=<W>×MSS/RTT ……(3) これまで性能指標検出部22が検出した性能指標のラウ
ンドトリップタイム、最大セグメントサイズ及び平均輻
輳ウインドウサイズに基づいて、性能計算部25がTC
P通信性能を表す実効帯域幅を算出する場合について説
明したが、次に述べる代替手法によっても実効帯域幅を
求めることができる。
【0038】つまり、性能指標検出部22によって平均
輻輳ウインドウサイズに代えてパケット廃棄率またはパ
ケット廃棄イベント率を検出させ、実効帯域幅を算出す
るための性能指標とする。TCP通信では、パケットを
送信するとき、順にシーケンス番号を付与してパケット
のヘッダに記録している。セッション毎にTCPパケッ
トのシーケンス番号を追跡すると、シーケンス番号が順
に増えているときは、パケットは廃棄されずに送信また
は受信されていることが分かり、シーケンス番号が逆戻
りしたときは、その番号のパケットが廃棄されたため、
再送されたことが分かる。したがって、図8に示すよう
に、シーケンス番号の逆戻りが起きたときをパケット廃
棄イベントとして計数し、逆戻りした後に再送されたパ
ケット数をパケット廃棄として計数する。
【0039】パケット廃棄数及びパケット廃棄イベント
数の計数手法について図9を参照して説明する。性能指
標検出部22は変数としてLOSSーNUM(パケット
廃棄カウンタ)、LOSS−EVENT−NUM(パケ
ット廃棄イベントカウンタ)、LOSS−EVENT−
FLAG(パケット廃棄イベント履歴フラグ)、MAX
−SEQ−NO(最大シーケンス番号)、及びLAST
−SEQ−NO(最新送出パケットシーケンス番号)の
各値を格納するためのメモリを有する。
【0040】性能指標検出部22は、ステップS1にお
いて、LOSS−NUM、LOSS−EVENT−NU
M、LOSS−EVENT−FLAG、及びMAX−S
EQ−NOの各値を0に初期化する。ステップS2で
は、パケットのログ情報からパケットが新しく送信され
たかどうかを検出する。新たなパケットが送信されたと
きはステップS3に進む。そうでないときはステップS
2の処理を繰り返す。ステップS3において、新たに送
信されたパケットのシーケンス番号をログ情報から検出
し、LAST−SEQ−NOに代入する。
【0041】性能指標検出部22は、ステップS4にお
いて、LAST−SEQ−NOがMAX−SEQ−NO
以下であるという条件の成立を調べる。ステップS4の
条件の成立は、シーケンス番号の逆戻りが起きており、
パケットが廃棄されたことを意味する。ステップS4の
条件が成立したときは、ステップS5に進み、LOSS
−NUMを1だけ増やし、ステップS6に進む。
【0042】ステップS6では、LOSS−EVENT
−FLAGが1であるかどうかを調べる。LOSS−E
VENT−FLAGが1ならば、既にパケット廃棄イベ
ントを計数しているのでステップS2に戻る。LOSS
−EVENT−FLAGが0ならば、パケット廃棄イベ
ントは未だ計数されていないのでステップS7に進み、
LOSS−EVENT−NUMを1だけ増やす。
【0043】ステップS4の条件が成立しない場合は、
シーケンス番号の逆戻りはなく、パケット廃棄は起きて
いない。このときは、ステップS8に進み、LAST−
SEQ−NOの値をMAX−SEQ−NOに代入する。
次に、ステップS9でLOSS−EVENT−FLAG
を0にリセットし、ステップS2に戻る。
【0044】セッションが終了した時点で、LOSS−
NUMの値はパケット廃棄数を、かつLOSS−EVE
NT−NUMの値はパケット廃棄イベント数を与える。
性能指標検出部22はこれらの値を用いてパケット廃棄
率及びパケット廃棄イベント率を次のように求める。
【0045】パケット廃棄率pは、性能指標検出部22
が各セッションについてパケットのログ情報を見て、受
信確認パケットによって受信が確認されなかったパケッ
ト数(パケット廃棄数)と、送信または受信した総パケ
ット数とを検出し、式(4)によって計算することによ
り求められる。
【0046】 p=パケット廃棄数/総パケット数 ……(4) TCPの輻輳回避アルゴリズムでは、ウインドウサイズ
の中でパケツトが廃棄されたとき、それが複数個のパケ
ットであっても一つの輻輳シグナルとみなして、ウイン
ドウサイズの調整(ウインドウサイズを半減する操作)
を行っている。したがって、シーケンス番号が逆戻りし
たときを一つのパケット廃棄イベントとみなして、パケ
ット廃棄イベント率qを式(5)により計算する。な
お、このイベント率qを使って実効帯域幅を求めた方が
推定の精度が向上する。
【0047】 q=パケット廃棄イベント数/総パケット数 ……(5) このようにして求められる性能指標のパケット廃棄率p
及びパケット廃棄イベント率qを他の性能指標のラウン
ドトリップタイムRTT及び最大セグメントサイズMS
Sとともにセッション毎にセッション管理テーブル24
に格納した一例を図10に示す。
【0048】性能計算部25はこれらの性能指標に基づ
いて式(6)または式(7)により実効帯域幅BWを計
算して出力する。 BW=C×MSS/RTT/√p ……(6) BW=C×MSS/RTT/√q ……(7) ここで、Cは定数であり、使用しているTCPのインプ
リメンテーションつまり、輻輳回避アルゴリズムの違い
やネットワークのルータにおけるパケット廃棄の仕方の
違いにより、1±0.3の範囲で微調整するパラメータ
である。
【0049】上述したTCP通信性能測定装置は、図1
に示す通信ネットワークシステムにおける通信装置のい
ずれかの位置に配置できるが、これらの通信装置をサー
バ及びクライアントと考えた場合、その配置により次の
ように測定結果を利用することができる。
【0050】つまり、TCP通信性能測定装置をクライ
アント側に配置した場合、ネットワークに同一のサービ
スを提供する複数のサーバがあると、クライアントが選
択したサーバにより、クライアントの受けるサービス性
能が異なる。このような場合、クライアントはTCP通
信性能を測定して、最もサービス性能の良いサーバを選
択することができる。
【0051】また、TCP通信性能測定装置をサーバ側
に配置した場合、サーバがクライアントにサービスを提
供するとき、クライアントの処理能力やクライアントま
でのネットワークの経路上の性能により、サービスの性
能を調整したいことがある。例えば、ビデオや音声信号
をクライアントに提供する場合、クライアントやネット
ワークの性能に応じてデータ量を調整することがある。
このような場合、サーバはTCP通信性能を測定して、
クライアントに適した品質のサービスを提供することが
できる。次に、本発明の第2の実施の形態について図面
を参照して説明する。
【0052】図11は本発明の第2の実施の形態におけ
る通信ネットワークシステムを示す。この通信ネットワ
ークシステム3の構成は、説明を簡潔にするために、図
1に示す第1の実施の形態における通信ネットワークシ
ステム1の構成の要部を模式化して示したものである。
したがって、互いに通信を行う二つの通信装置31及び
32と、これらの通信装置間の通信路(経路)に配置さ
れた四つのルータRTとが示されている。
【0053】TCP通信性能測定装置4はどちらか一方
の通信装置に設けられる。この測定装置4を設けた通信
装置を送信側通信装置と呼び、もう一方の通信装置を受
信側通信装置と呼ぶ。送信側通信装置31に配置された
本測定装置4は、計測用パケットをエコーリクエストパ
ケットとして受信側通信装置32に送信し、受信側通信
装置32が返送するエコーリプライパケットを受信する
ことにより、二つの通信装置間のTCP通信性能を測定
(推定)する。
【0054】図12に詳細構成を示すTCP通信性能測
定装置4において、計測用パケット送受信部41は計測
用パケットをエコーリクエストパケットとして受信側通
信装置に対して送り、受信側通信装置が返送するエコー
リプライパケットを受信し、最大セグメントサイズ(M
SS)及びラウンドトリップタイム(RTT)を計測す
る。性能指標検出部42はラウンドトリップタイムの平
均値または中間値(<RTT>)を求めるとともに、ラ
ウンドトリップタイムの時間変化から最大輻輳ウィンド
ウサイズ(W)を推定する。また、性能計算部43は最
大セグメントサイズ、ラウンドトリップタイムの平均値
または中間値、及び最大輻輳ウィンドウサイズの値から
実効帯域幅(推定実効帯域幅)を算出する。
【0055】計測用パケット送受信部41における最大
セグメントサイズの計測は次のように行う。最大セグメ
ントサイズとは、通信経路上のルータが送信できるパケ
ットサイズの最大値(最大送信単位:MTU)に依存す
るパケットサイズである。通信経路上にルータが複数あ
るときは、各ルータの最大送信単位の最小値が最大セグ
メントサイズになる。計測用パケット送受信部41は計
測用パケットのサイズを変えながらパケットを送受信す
ることで、最大セグメントサイズを計測してその値を出
力する。
【0056】計測用パケット送受信部41は最大セグメ
ントサイズを検出するために、計測用パケットのサイズ
を128バイトから32,768バイトまで変えながら
送信する。パケットのサイズが経路の最大送信単位より
大きい場合は、転送できなかったルータは特定メッセー
ジ(TooBigメッセージ)を返送するので、経路上
のルータがどれもこのメッセージを返さない最大のパケ
ットサイズをもって、最大セグメントサイズとする。
【0057】また、計測用パケット送受信部41におけ
る一定時間間隔でのラウンドトリップタイムの計測は次
のようにして行う。計測用パケット送受信部41は計測
用パケットをエコーリクエストパケットとして受信側通
信装置に送信し、受信側通信装置が返送するエコーリプ
ライパケットを受信することによって、二つの通信装置
間のラウンドトリップタイムを計測する。この計測のた
めには、UNIX、WindowsNTなどのオペレー
ティングシステムで標準実装されている「ping」
(ping−send ICMP ECHO−REQU
EST packets to network ho
sts,Software is available
on most UNIX−based opera
tingsystems)またはUNIX上のフリーソ
フトウェアである「echoping」(S.Bort
zmeyer,echoping−tests a r
emote host with TCP or UD
P,Software is available f
rom URL:ftp://ftp.pasteu
r.fr/pub/computing/unix/n
etwork/echoping/)を用いることがで
きる。
【0058】計測用パケット送受信部41はpingを
用いて受信側通信装置へICMPエコーリクエストパケ
ットを送信してから、ICMPエコーリプライパケット
を受信するまでの時間を計測し、ラウンドトリップタイ
ムの値として出力する。ehopingを用いた場合
は、ICMPエコーリクエストパケットの代わりにTC
PまたはUDPのエコーリクエストパケットをTCPま
たはUDPのエコーポートに送信することにより、エコ
ーリプライパケットを受信する以外はpingの場合と
同様である。計測用パケット送受信部41はechop
ingによってpingの場合と同様にしてラウンドト
リップタイムを計測し、その値を出力する。ここで、I
CMPはInternet Control Mess
age Protocolの略である。
【0059】ICMPパケットによる計測、UDPパケ
ットによる計測、TCPパケットによる計測の順に、ラ
ウンドトリップタイムの計測値は実際のTCP通信のラ
ウンドトリップタイムに近い値になり、TCP通信の性
能をより正確に測定できる。
【0060】一層詳細に述べると、ICMPはネットワ
ーク層(IP層)のプロトコルであるが、TCP及びU
DPはIP層の上のトランスポート層のプロトコルであ
る。また、TCPはコネクション型の通信プロトコルで
あるが、UDPはコネクションレス型の通信のプロトコ
ルである。このようなプロトコルの性質の違いによっ
て、ICMP、UDP、TCPのエコーパケットを用い
て測定したラウンドトリップタイムには違いが生じる。
【0061】TCP通信の性能を測定する上では、コネ
クション型のTCPエコーパケットを用いるのが最も正
確であり、実際のTCP通信のラウンドトリップタイム
に最も近いラウンドトリップタイムを計測できる。次に
正確なのは同じトランスポート層のUDPエコーパケッ
トによるラウンドトリップタイム計測である。ただし、
UDPの場合は、コネクションレスであるため、ラウン
ドトリップタイムはTCPの場合よりも短くなる。最も
性能の悪いのはICMPエコーパケットによるラウンド
トリップタイム計測である。それは、ICMPがトラン
スポート層ではなく、その下のIP層で動作するプロト
コルであり、プロトコル処理が少なく、ラウンドトリッ
プタイムは最も短くなるためである。
【0062】しかし、精度には大きな違いはない。むし
ろ計測にかかるオーバーヘッド(サーバやルータにかか
る負荷)を考えると、ICMP、UDP、TCPの順に
オーバーヘッドが大きくなるため、処理の軽いICMP
エコーパケットを利用することが望ましい。
【0063】計測用パケット送受信部41はpingま
たはechopingの利用によって一定時間間隔で計
測用パケットの送受信を行い、ラウンドトリップタイム
を計測してその結果を性能指標検出部42に逐次出力す
る。
【0064】性能指標検出部42は計測用パケット送受
信部41から一定時間間隔毎に計測されたラウンドトリ
ップタイムの値を受け取り、TCP通信を行った場合の
最大輻輳ウィンドウサイズを推定して出力する。
【0065】性能指標検出部42における最大輻輳ウィ
ンドウサイズの推定の方法を説明する。時刻tでのラウ
ンドトリップタイムをRTT(t)とおく。ラウンドト
リップタイムの時系列からラウンドトリップタイムの平
均値または中間値を求め、<RTT>とする。ここで、
中間値とはラウンドトリップタイムの値を小さい順にm
個並べたときのm/2番目の値のことである。
【0066】次に、ラウンドトリップタイムの時系列を
変動(雑音)除去のために平滑化する処理を行う。時刻
tでの平滑化されたラウンドトリップタイムをSRTT
(t)とすると、SRTT(t)はn区間移動平均また
は平滑化漸化式によって求める。例えば、4区間移動平
均の場合、SRTT(t)は時刻t−3、t−2、t−
1、tでのRTTの値から式(8)で求める。
【0067】 SRTT(t)=(RTT(t−3)+RTT(t−2)+RTT (t−1)+RTT(t))/4……(8) 平滑化漸化式の場合、式(9)によりSRTT(t)を
求める。
【0068】 SRTT(t)=α×SRTT(t−1)+(1−α) ×RTT(t)……(9) ここで、αは0から1までの間の値を取る平滑化係数で
ある。この平滑化係数αはラウンドトリップタイムの瞬
間的な雑音を除去し、ラウンドトリップタイムを平滑化
するためのパラメータである。平滑化されたラウンドト
リップタイムを求める際に、一つ前の時間の平滑化され
たラウンドトリップタイムと現在のラウンドトリップタ
イムとをどれぐらいの比率で評価するかによって、平滑
化係数αの値を調整する。
【0069】過去の平滑化されたラウンドトリップタイ
ムの値を尊重するならば、αの値は1に近い値を採り、
現在のラウンドトリップタイムの値を大きく取り入れた
いならば、αの値は0に近い値を採る。元のラウンドト
リップタイムの瞬間的な変動が激しいならば、αの値は
1に近い値を設定し、そうでないならば0に近い値に設
定すればよい。
【0070】現時点の値だけでよい平滑化漸化式の場
合、過去の何個かの値を必要とする移動平均による場合
よりも、RTTの平滑化をより少ない記憶領域で行うこ
とができる。
【0071】次に、時刻tでの平滑化したラウンドトリ
ップタイムSRTTの時間微分DRTT(t)を式(1
0)で求める。 DRTT(t)=SRTT(t)−SRTT(t−1)……(10) このようにして求めたDRTTの時系列に対しても平滑
化処理を行う。平滑化したDRTTの値をSDRTTと
すると、SDRTT(t)はn区間移動平均または平滑
化漸化式によって式(11)または式(12)のように
求める。なお、式(11)では、n=4の場合を示す。
【0072】 SDRTT(t)=(DRTT(t−3)+DRTT(t−2) +DRTT(t−1)+DRTT(t))/4 ……(11) SDRTT(t)=α×SRTT(t−1)+(1−α) ×RTT(t)……(12) SDRTT(t)の値の変化を時間を追って追跡し、S
DRTTの値が正から負へ変わるとき、つまりSRTT
が極大になる時点をすべて検出する。この時点でルータ
においてパケット廃棄が起きていると推定する。k−1
回目のパケット廃棄が起きてから、k回目のパケット廃
棄が起きるまでの時間間隔L(k)(秒)を式(13)
で求める。
【0073】 L(k)=(SDRTTがk回目に正から負になった時刻) −(SDRTTが(k−1)回目に正から負になった時刻 ) ……(13) L(k)の平均値または中間値を求め、その値を<L>
とおく。最大輻輳ウィンドウサイズの推定値Wはラウン
ドトリップタイムの平均値または中間値〈RTT〉とパ
ケット廃棄イベントの周期の平均値<L>とを用いて式
(14)で求める。
【0074】 W=2×<L>/<RTT>……(14) 性能指標検出部42はラウンドトリップタイムの平均値
または中間値<RTT>の値と最大輻輳ウィンドウサイ
ズの推定値Wの値とを出力する。
【0075】性能計算部43は計測用パケット送受信部
41から最大セグメントサイズMSSを受け取ると共
に、性能指標検出部42からラウンドトリップタイムの
平均値または中間値<RTT>と最大輻輳ウィンドウサ
イズの推定値Wとを受け取り、TCP通信を行った場合
の実効帯域幅の推定値BWを求めて出力する。推定実効
帯域幅BWは式(15)によって求める。
【0076】 BW=(3/4)×W×MSS/<RTT>……(15) 上述のように実効帯域幅BWを計算できる根拠を示す。
TCP通信ではパケットを上記スライディングウィンド
ウ方式で出力制限しながら送出する。ウィンドウサイズ
という単位で一度に出力するパケット数を制限し、ウィ
ンドウサイズ分のパケットが転送されたことが受信側通
信装置からのACK(確認)パケットによって確認され
るのを待ってから、次のウィンドウサイズ分のパケット
を出力する。ウィンドウサイズは、TCP通信が進むに
つれて時間を追って変化する。TCPはスロースタート
と輻輳回避との二つのアルゴリズムを組み合わせてウィ
ンドウサイズを調整している。
【0077】TCPのコネクションが設立した直後はス
ロースタートを行って、ウィンドウサイズを値1から指
数関数的に増加させていくが、やがてネットワークが輻
輳するようになると、パケットが廃棄され、ACKパケ
ットが到着しなくなる。送信側通信装置は、ACKパケ
ットが一定時間内に到着しない場合、ネットワークが輻
輳していると判断し、ウィンドウサイズを調整する。ウ
ィンドウサイズの調整は輻輳回避アルゴリズムによって
行われる。
【0078】パケット廃棄が起こる、つまりACKパケ
ットが一定時間内に到着しないと、ウィンドウサイズを
半分に減らし、その後、再びパケット廃棄が起こるまで
一つずつウィンドウサイズを増やしていく。パケット廃
棄が起こると、またウィンドウサイズを半分に減らして
同じことを繰り返す。したがって、TCP通信の性能
は、主に輻輳回避がどれくらいの時間間隔で起きるか、
つまりパケット廃棄の頻度によって決まる。
【0079】パケット廃棄が起きたとき、TCPの輻輳
回避アルゴリズムは輻輳シグナルとして理解し、ウィン
ドウサイズを半減させる。このとき、一度に複数のパケ
ットが廃棄されても、一つの輻輳シグナルとしてみな
す。これをパケット廃棄イベントと呼ぶ。パケット廃棄
イベントが起こるのは、ルータのバッファ(キュー)が
あふれたときであり、その直前には計測用パケットのラ
ウンドトリップタイムが急激に大きくなることが観察さ
れる。したがって、ラウンドトリップタイムが極大にな
る時点を検出すれば、TCP通信を行った場合の最大輻
輳ウィンドウサイズの半減のタイミングを捉えることが
できる。
【0080】この関係を図13に示している。最大輻輳
ウィンドウサイズWとラウンドトリップタイムの平均値
または中間値<RTT>とパケット廃棄イベントの時間
間隔Lとの間には次式(16)が成立する。
【0081】L=W/2×<RTT>……(16) よって、最大輻輳ウィンドウサイズWは式(17)で求
められる。 W=2×L/<RTT>……(17) このとき、送信されたパケット数は図13中の着色部分
の面積より3W^2/8であるから、推定実効帯域幅B
Wは次のように式(18)から求めることができる。な
お、この明細書において、^2は2乗を意味する。
【0082】 BW=(送信されたパケットのバイト数)/(送信にかかった時間) =(3W^2/8×MSS)/(W/2×<RTT>) =(3/4)×W×MSS/<RTT>……(18) 上述した第2の実施の形態によると、計測用パケットと
して10〜20ppsのエコーパケットを送信すればよ
いが、TCP通信を模倣したシミュレーションプログラ
ムを実行する従来技術では、100〜1,000pps
の計測用パケットを送信する必要がある。次に、本発明
の第3の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0083】図14に詳細構成を示すネットワーク通信
性能測定装置5は、上述した第2の実施の形態のTCP
通信性能測定装置4と同様に、図11に示す通信ネット
ワークシステム3の送信側通信装置31に配置される。
この通信性能測定装置5は計測用パケットをエコーリク
エストパケットとして受信側通信装置32に送信し、受
信側通信装置32が返送するエコーリプライパケットを
受信することにより、二つの通信装置間のTCP通信や
UDP通信などの性能つまり、ネットワークの通信性能
を測定(推定)する。
【0084】この通信性能測定装置5において、計測用
パケット送受信部51は計測用パケットとしてエコーリ
クエストパケット(ICMP)を受信側通信装置に対し
て送信し、受信側通信装置が返送するエコーリプライパ
ケット(ICMP)を受信し、ラウンドトリップタイム
(RTT)を計測する。ラウンドトリップタイム増加割
合判定部52は計測用パケットのラウンドトリップタイ
ムが直前の計測用パケットのラウンドトリップタイムよ
り長くなる割合を判定する。また、性能判定部53は、
計測用パケットのラウンドトリップタイムが直前の計測
用パケットのラウンドトリップタイムより長くなる割合
が閾値を超えているとき、計測用パケットの転送速度が
ネットワークの経路の利用可能帯域幅(推定実効帯域幅
と同意に考えてもよい)を超えていると判断することに
より、ネットワーク経路の利用可能帯域幅が予め定めた
ある値を超えているかどうかを判断する。
【0085】ラウンドトリップタイムの計測は次のよう
にして行う。計測用パケット送受信部51は、計測用パ
ケットのICMPエコーリクエストパケットを受信側通
信装置に送信し、受信側通信装置が返送するICMPエ
コーリプライパケットを受信することによって、二つの
通信装置間のラウンドトリップタイムを計測する。この
計測ためには、UNIX、WindowsNTなどのオ
ペレーティングシステムで標準実装されている上記「p
ing」を用いることができる。
【0086】計測用パケット送受信部51はpingの
利用により受信側通信装置へICMPエコーリクエスト
パケットを送信する。受信側通信装置はICMPエコー
リプライパケットを送信側通信装置に返送する。計測用
パケット送受信部51はICMPエコーリクエストパケ
ットを送信してから、ICMPエコーリプライパケット
を受信するまでの時間を計測し、ラウンドトリップタイ
ムの値として逐次記録する。
【0087】性能判定部53は測定用パケット送受信部
51で計測した計測用パケットの送信間隔とラウンドト
リップタイムとからネットワークの利用可能帯域幅を推
定する。
【0088】利用可能帯域幅の推定の手順を図15を参
照して説明する。利用可能帯域幅を調べたい経路に対し
て、測定用パケット送受信部51が大きさ(サイズ)E
bitのICMPエコーリクエストパケットをn個、送信
間隔δ秒で送信する。そして、受信側通信装置から返送
されるICMPエコーリプライパケットを受信して、そ
れぞれのパケットのラウンドトリップタイム(RTT
1、RTT2、...、RTTn)を計測する(ステッ
プ:S11)。
【0089】性能判定部53では、ラウンドトリップタ
イムがRTTi+1>RTTiとなるような割合Qを調
査するため式(19)で計算する(S12)。
【0090】
【数1】 性能判定部53は、割合Qが閾値R(0.8程度)以上
(Q≧R)ならば、測定用パケットの転送速度(E/δ
bps)は経路の利用可能帯域幅を超えていると判断す
る。つまり、UDPのようなそれ自体では転送速度の制
御を行わないようなプロトコルに則って通信を行う場合
の経路の利用可能帯域幅BWu(bps)は、BWu<
E/δであると判断する。また、TCPに則って通信を
行う場合の利用可能帯域幅BWt(bps)はBWt<
0.75E/δであると判断する(S13、S14、S
15)。
【0091】次に、上記のように利用可能帯域幅を計算
できる根拠を示す。IPネットワークの経路におけるパ
ケットの遅延の挙動について図16のようなルータモデ
ルで考える。ここで、ルータRTの最大パケット通過性
能をμpps、ルータRTへの計測用パケットの流入量
をPpps、計測用パケット以外のパケットの流入量を
Ippsとする。また、計測用パケットがルータRTに
流入する時間間隔δ(sec)=1/Pである。また、
計測用パケットの数をn個とし、計測用パケットのサイ
ズをEbitとする。さらに、それぞれの計測用パケッ
トのラウンドトリップタイムをRTT1、RTT
2、...、RTTn(sec)とする。なお、経路の利
用可能帯域幅はμ−Ippsとする。
【0092】ルータRTへのパケット流入量がルータの
最大通過性能を超えない(P+I≦μ)とき、パケット
はルータRTのキューに蓄積されないので、計測用パケ
ットのRTTは全てほぼ等しくなる。一方、ルータRT
へのパケット流入量がルータRTの最大通過性能を超え
る(P+I>μ)ときには、計測用パケットはキューに
順次蓄積されていくので、i+1番目の計測用パケット
の処理時間はi番目のパケットの処理時間より長くなる
(RTTi+1>RTTi)ことが多くなる。
【0093】このとき、計測用パケットの転送速度P
(=1/δ)は経路の利用可能帯域幅の上限を超えてお
り、現在この経路の利用可能帯域幅はPpps未満(つ
まり、PE(=E/δ)bps未満)であると推測でき
る。UDPのようなそれ自体では転送速度の制御を行わ
ないようなプロトコルを用いて通信を行う場合には、こ
の利用可能帯域幅で通信が可能である。また、TCPで
の利用可能帯域幅は0.75Ppps未満(つまり、
0.75PE(=0.75E/δ)bps未満)である
と推測できる。
【0094】ここで、TCPの利用可能帯域幅が0.7
5Ppps未満であると推測できる理由について述べ
る。TCPではウィンドウを用いたフロー制御を行って
いる。TCPではウィンドウサイズ分の量のパケットを
送出した後、それらが無事に送信されたことを確認する
と、ウィンドウサイズを大きくする。一方、経路の途中
でパケットの廃棄が行われたことを確認すると、ウィン
ドウサイズを半減させる。このような動作を繰り返す
と、TCPにおけるウィンドウサイズの挙動は図17に
示すようになる。
【0095】図17において、ウィンドウサイズが最大
値Wになっている時刻は、パケット廃棄が起きる直前な
ので、経路の最大性能が出ていると考えられる。そし
て、平均ウィンドウサイズは最大ウィンドウサイズの
0.75倍であるので、TCPは平均して経路の最大性
能の0.75倍の性能しか出ないことになる。
【0096】実際に、ある経路に対して計測用パケット
の出力速度(転送速度P)を変化させながらRTTi+
1>RTTiとなる割合Qを調査した結果を図18に示
す。この結果では、パケットがルータRTにキューイン
グされていると判断するための閾値Rを0.8とする
と、UDPなどのようなそれ自体では転送速度の制御を
行わないようなプロトコルを利用した場合の利用可能帯
域幅は920pps程度であり、TCPを利用した場合
の利用可能帯域幅は920×0.75=690pps程
度であると推測できる。
【0097】このように、計測用パケットのRTTがR
TTi+1>RTTiとなるかどうかを調べることによ
り、計測用パケットの速度Pが経路のUDPでの利用可
能帯域幅を超えているかを判定することができる。ま
た、0.75PがTCPでの利用可能帯域幅を超えてい
るかを判定することができる。
【0098】上記の手法を用いることにより、TCPや
UDPを用いた場合のネットワーク経路の利用可能帯域
幅がXbpsを超えているかどうかを調べることができ
る。このXを二分法により変化させながら、上記の手法
で繰り返し、ネットワーク性能を調査することで、ネッ
トワークの利用可能帯域幅を推定することができる。
【0099】この二分法による処理の手順について図1
9を参照して説明する。まず、次のように初期設定を行
う(S21)。A=1とする。Xに計測用パケットの転
送速度の初期値(1,000pps)をいれる。ループ
回数Zは8回とする。閾値Rは0.8とし、1ループ毎
に出力する計測パケットの数nは11とし、計測パケッ
トのサイズEは12,000bitとする。
【0100】速度XppsでサイズがEbitの計測用
パケットを出力し、ネットワークの経路の利用可能帯域
幅がXppsを超えているかどうかをラウンドトリップ
タイムの計測に基づいて調査する(S22)。
【0101】経路の利用可能帯域幅がXppsを超えて
いるならば(Q≧Rのとき)、X=XーX/2^Aとす
る。一方、経路の利用可能帯域幅がXppsを超えてい
なければ(Q<Rのとき)、X=X+X/2^Aとする
(S23、S24、S25、S26)。
【0102】A=A+1とする(S27)。A<Zなら
ば、ステップS22へ戻る。また、A≧Zならば、終了
する(S28)。この結果、Xpps(XEbps)近
辺がUDPを利用した場合のネットワーク経路の利用可
能帯域幅BWuになる。TCPを用いた場合の経路の利
用可能帯域幅BWtは0.75Xpps(0.75XE
bps)近辺になる。
【0103】次に、二分法に代えてはさみうち法により
利用可能帯域幅を求める手法について図20を参照して
説明する。まず、はさみうち法について概説すると、こ
の手法は関数f(x)について、f(a)=0となるa
を求めるための代数方程式の解法であり、次の手順を採
る。
【0104】(1)変数x1、x2の初期値をf(x
1)<0、f(x2)>0となるように選択する。 (2)XY平面上の2つの点(x1,f(x1))、
(x2,f(x2))を直線L1で結ぶ。
【0105】(3)X軸とL1との交点を(x3,0)
とする。 (4)f(x1)*f(x2)<0なので、f(x3)
はf(x1)とf(x2)のどちらかと符号が等しい。
f(x3)*f(x1)>0のとき、x1にx3を代入
し、f(x3)*f(x1)>0のとき、x2にx3を
代入して(2)以降の作業を繰り返す。x1とx2は次
第に値aに収束する。
【0106】続いて、このはさみうち法により利用可能
帯域幅を求める手順について説明する。まず、次のよう
な初期設定を行う(S31)。A=1とする。X1=
0、Y1=0.5とし、X2に計測レンジの最大値(p
ps)を入れる。計測レンジの最大値は「この値よりは
利用可能帯域幅が下である」ということが分かっている
値である。例えば、転送速度10Mbpsのイーサネッ
トであれば、X2=10,000,000/Eとする。
ここで、Eは計測用パケットのサイズ(12,000b
it)である。また、ループ回数Zは8回とする。さら
に、パケットがルータにキューイングされていると判断
するための閾値Rは0.8とし、1ループ毎に出力する
計測パケットの数nは11とする。
【0107】速度X2ppsで、サイズがEbitの計
測用パケットを出力し、前のパケットのラウンドトリッ
プタイムがその直後のパケットのラウンドトリップタイ
ムを超えている確率Y2を調査する(S32、S3
3)。XY平面上の座標(X1,Y1)と(X2,Y
2)を通る直線をY軸方行にーRだけ平行移動した直線
がX軸と交わる点を(X3,0)とすると、X3=X1
−(X1−X2)(Y1−R)/(Y1−Y2)となる
(S34)。
【0108】速度X3ppsでサイズがEbitの計測
用パケットを出力し、前のパケットのラウンドトリップ
タイムがその直後のパケットのラウンドトリップタイム
を超えている確率Y3を調査する(S35、S36)。
(Y1−R)(Y3−R)<0ならばX2=X3、Y2
=Y3とし、そうでなければX1=X3、Y1=Y3と
する(S37、S38、S39)。
【0109】A=A+1とする(S40)。A<Zなら
ばステップS34に戻る。また、A≧Zならば終了する
(S41)。この結果、X3pps(EX3bps)近
辺がUDPを利用した場合のネットワーク経路の利用可
能帯域幅BWuになる。TCPを利用した場合の経路の
利用可能帯域幅BWtは0.75X3pps(0.75
EX3bps)近辺になる。
【0110】また、計測用パケットの転送速度を単調増
加法または単調減少法で変化させても利用可能帯域幅を
求めることが可能である。単調増加法の処理手順を示す
図21を参照すると、まず次のように初期設定を行う
(S51)。Xに計測用パケットの転送速度の初期値
(1から10pps)を入れる。また、計測用パケット
の転送速度の増分をΔX(10から100pps)とす
る。さらに、閾値Rを0.8、1ループ毎に出力する計
測用パケットの数nを11、及び計測用パケットのサイ
ズEbitを12,000とする。
【0111】速度XppsでサイズがEbitの計測用
パケットを出力し、ネットワークの経路の利用可能帯域
幅がXppsを超えているかどうかをラウンドトリップ
タイムの計測に基づいて調査する(S52、S53)。
経路の利用可能帯域幅がXppsを超えていなければ
(Q<Rのとき)X=X+ΔXとし、ステップS52へ
戻る(S54、S55)。
【0112】利用可能帯域幅がXppsを超えているな
らば(Q≧Rのとき)終了する(S54)。Xpps
(XEbps)近辺がUDPを利用した場合のネットワ
ーク経路の利用可能帯域幅BWuになる。TCPを利用
した場合の経路の利用可能帯域幅BWtは0.75Xp
ps(0.75XEbps)近辺になる。
【0113】次に、単調減少法の処理手順を示す図22
を参照すると、まず次のように初期設定を行う(S6
1)。Xに計測用パケットの転送速度の初期値として、
計測レンジの最大値(1,000pps)を代入する。
また、計測用パケットの転送速度の増分をΔX(ー10
からー100pps)とする。さらに、閾値Rを0.
8、1ループ毎に出力する計測用パケットの数nを1
1、及び計測用パケットのサイズEbitを12,00
0とする。
【0114】速度XppsでサイズがEbitの計測用
パケットを出力し、ネットワークの経路の利用可能帯域
幅がXppsを超えているかどうかをラウンドトリップ
タイムの計測に基づいて調査する(S62、S63)。
経路の利用可能帯域幅がXppsを超えていれば(Q>
Rのとき)X=X+ΔXとし、ステップS62へ戻る
(S64、S65)。
【0115】利用可能帯域幅がXppsを超えていなけ
れば(Q≦Rのとき)終了する(S64)。Xpps
(XEbps)近辺がUDPを利用した場合のネットワ
ーク経路の利用可能帯域幅BWuになる。TCPを利用
した場合の経路の利用可能帯域幅BWtは0.75Xp
ps(0.75XEbps)近辺になる。
【0116】例えば、TCPの利用可能帯域幅計測ツー
ル「Treno」(M.Matthis and J.
Mahdavi,“Diagnosis Intern
etCongestion with a Trans
port Layer Performance To
ol,”Proceedings of INET9
6,Montreal,June 1996.)では、
20秒間の計測に10,000個以上のパケットを使用
するケースもある。しかし、二分法やはさみうち法を用
いる本発明における手法では、1回のループにつきパケ
ットを20個送出し、8回のループで利用可能帯域幅を
推定するとすれば、160個のパケットで計測が可能に
なる。また、単調増加法や単調減少法を用いる本発明に
おける手法では、計測用パケットの転送速度を10〜
1,000ppsの間で10ppsきざみで変化させ、
1回のループにつきパケットを20個送出して利用可能
帯域幅を推定するとすれば、2,000個のパケットで
計測が可能になる。
【0117】また、TrenoではTCPの挙動をシミ
ュレートするために、パケットの送受信を繰り返し、ウ
ィンドウサイズを変化させるだけの時間が必要であり、
少なくとも10秒から60秒位の計測時間が必要であ
る。しかし、上述した二分法やはさみうち法を用いれ
ば、数秒のオーダーで高速な計測が可能になる。
【0118】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
OSI参照モデルのトランスポート層のプロトコルであ
るTCPに則って送受信されているTCP通信の可変長
パケットに基づいて得られるラウンドトリップタイム及
び最大セグメントサイズの双方と平均輻輳ウインドウサ
イズ、パケット廃棄率及びパケット廃棄イベント率のい
ずれかとを性能指標として実効帯域幅(転送速度)を求
めることにより、特別に多数個の計測用パケットをネッ
トワークに送信してネットワークに負荷をかけることな
く、ネットワークの通信経路上でTCP通信の性能を測
定できる。
【0119】また、本発明によれば、少数個の計測用パ
ケットを一定時間間隔で送受信することにより、ラウン
ドトリップタイムの時間変化からTCP通信を行った場
合の最大輻輳ウィンドウサイズを推定することができ、
ラウンドトリップタイムの平均値または中間値と、最大
セグメントサイズと、推定された最大輻輳ウィンドウサ
イズとからTCP通信を行った場合の実効帯域幅の推定
値を求めることができる。これにより、多数個の計測用
パケットを送信してネットワークに負荷をかけることな
く、TCP通信の性能を推定することができる。
【0120】さらに、本発明によれば、少数個の計測用
パケットを可変な一定時間間隔で送受信することによっ
て、ラウンドトリップタイムが増加する割合から利用可
能帯域幅(実効帯域幅)の推定値を求めることができ
る。これにより、多数個の計測用パケットを送信してネ
ットワークに負荷をかけることなく、短時間でネットワ
ーク性能(TCPやUDP通信の性能)を推定すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態における通信ネット
ワークシステムを示す。
【図2】図1に示す通信ネットワークシステムに配置さ
れるTCP通信性能測定装置の構成を示す。
【図3】TCPパケットのログ情報を示す。
【図4】TCPコネクション設立時のパケットのやりと
りを示す。
【図5】スライディングウインドウ方式を説明するため
の図である。
【図6】ウインドウサイズの時間変化の一例を示す。
【図7】図2に示すTCP通信性能測定装置のセッショ
ン管理テーブルに格納される性能指標の一例を示す。
【図8】TCPパケットのシーケンス番号及びパケット
廃棄について説明するための図である。
【図9】パケット廃棄数及びパケット廃棄イベント数の
計数手法の一例を示す。
【図10】図2に示すTCP通信性能測定装置のセッシ
ョン管理テーブルに格納される性能指標の他の例を示
す。
【図11】本発明の第2及び第3の実施の形態における
通信ネットワークシステムを示す。
【図12】第2の実施の形態におけるTCP通信性能測
定装置の構成図である。
【図13】第2の実施の形態におけるラウンドトリップ
タイムの時間変化と輻輳ウィンドウサイズの変化との関
係を示す。
【図14】本発明の第3の実施の形態におけるネットワ
ーク通信性能測定装置の構成図である。
【図15】第3の実施の形態の処理手順を示す。
【図16】ネットワーク経路における遅延のルータモデ
ルを説明するための図である。
【図17】TCPにおけるウィンドウサイズの挙動を示
す。
【図18】ラウンドトリップタイムの増加割合の調査例
を示す。
【図19】二分法による利用可能帯域幅推定の手順を示
す。
【図20】はさみうち法による利用可能帯域幅推定の手
順を示す。
【図21】単調増加法による利用可能帯域幅推定の手順
を示す。
【図22】単調減少法による利用可能帯域幅推定の手順
を示す。
【符号の説明】
1、3 通信ネットワークシステム 11、12、13、14、15 ネットワーク 16、17、18、31、32 通信装置 RT ルータ VC1、VC2 通信路 2、4、5 通信性能測定装置 21 パケットモニタリング部 22、42 性能指標検出部 23 セッション管理部 24 セッション管理テーブル 25、43 性能計算部 41、51 計測用パケット送受信部 52 ラウンドトリップタイム増加割合判定部 53 性能判定部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 英一 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号富士通株式会社内 (72)発明者 横山 乾 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号富士通株式会社内 (72)発明者 勝山 恒男 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号富士通株式会社内 (72)発明者 岡野 哲也 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号富士通株式会社内 Fターム(参考) 5K030 GA01 GA13 HA08 HB28 KA02 LA08 LB01 LC05 LC11 MB02 MB06 MB10 MB11 MB13 MC08

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】OSI参照モデルのトランスポート層のプ
    ロトコルであるTCPに則って送受信されているTCP
    通信の可変長パケットに基づいて、ラウンドトリップタ
    イム及び最大セグメントサイズの双方と、平均輻輳ウイ
    ンドウサイズ、パケット廃棄率及びパケット廃棄イベン
    ト率のいずれかとを性能指標として得て、この性能指標
    の値の演算によりTCP通信の性能を表す実効帯域幅を
    求めることを特徴とする通信性能測定方法。
  2. 【請求項2】OSI参照モデルのトランスポート層のプ
    ロトコルであるTCPに則って送受信されているTCP
    通信の可変長パケットを監視し、前記パケットより送信
    側通信装置及び受信側通信装置のアドレス情報とパケッ
    ト種別とパケットサイズとを含むログ情報を得るための
    パケット監視手段と;前記ログ情報に基づきラウンドト
    リップタイム及び最大セグメントサイズの双方と平均輻
    輳ウインドウサイズ、パケット廃棄率及びパケット廃棄
    イベント率のいずれかとを性能指標として得るための性
    能指標検出手段と;前記性能指標の値の演算によりTC
    P通信の性能を表す実効帯域幅を求めるための性能計算
    手段と;を備えることを特徴とする通信性能測定装置。
  3. 【請求項3】OSI参照モデルのトランスポート層のプ
    ロトコルであるTCPに則って送受信されているTCP
    通信の可変長パケットを監視し、前記パケットより送信
    側通信装置及び受信側通信装置のアドレス情報とパケッ
    ト種別とパケットサイズとを含むログ情報をセッション
    毎に得るパケット監視手段と;前記パケットのフローを
    セッション毎に管理するセッション管理手段と;前記ロ
    グ情報に基づき性能指標としてラウンドトリップタイ
    ム、最大セグメントサイズ及び平均輻輳ウインドウサイ
    ズを検出する性能指標検出手段と;前記性能指標検出手
    段が検出した前記性能指標の値を前記セッション管理手
    段の指定するセッション毎に記録する記憶手段と;前記
    記憶手段に記録された前記性能指標の値の演算によりT
    CP通信の性能を表す実効帯域幅を求める性能計算手段
    と;を備えることを特徴とする通信性能測定装置。
  4. 【請求項4】前記性能指標検出手段が前記性能指標とし
    て前記平均輻輳ウインドウサイズに代えてパケット廃棄
    率を検出し、前記性能計算手段はこのパケット廃棄率と
    前記ラウンドトリップタイム及び前記最大セグメントサ
    イズとを前記性能指標の値としてTCP通信の性能を表
    す実効帯域幅を求めることを特徴とする請求項3記載の
    通信性能測定装置。
  5. 【請求項5】前記性能指標検出手段が前記性能指標とし
    て前記平均輻輳ウインドウサイズに代えてパケット廃棄
    イベント率を検出し、前記性能計算手段はこのパケット
    廃棄イベント率と前記ラウンドトリップタイム及び前記
    最大セグメントサイズとを前記性能指標の値としてTC
    P通信の性能を表す実効帯域幅を求めることを特徴とす
    る請求項3記載の通信性能測定装置。
  6. 【請求項6】前記ラウンドトリップタイムがTCPコネ
    クション設立時に送信側通信装置と受信側通信装置との
    間のハンドシェークにおいて送受信する前記パケットの
    送信時刻とその受信時刻との差によって求められること
    を特徴とする請求項2、3、4または5記載の通信性能
    測定装置。
  7. 【請求項7】前記最大セグメントサイズが前記パケット
    のパケットサイズにより求められることを特徴とする請
    求項2、3、4または5記載の通信性能測定装置。
  8. 【請求項8】前記平均輻輳ウインドウサイズは、一つの
    ウインドウサイクル内で送信または受信された前記パケ
    ットの数を求め、輻輳回避アルゴリズムによってウイン
    ドウサイズの調整が行われた期間の前記パケットの数の
    平均値により求められることを特徴とする請求項2また
    は3記載の通信性能測定装置。
  9. 【請求項9】前記パケット廃棄率が前記パケットのシー
    ケンス番号の逆戻りの後に再送されたパケット数である
    パケット廃棄数を総パケット数で除算して求められるこ
    とを特徴とする請求項2または4記載の通信性能測定装
    置。
  10. 【請求項10】前記パケット廃棄イベント率は、前記シ
    ーケンス番号の逆戻りの発生を一つのパケット廃棄イベ
    ントとするとき、このイベントの数を総パケット数で除
    算して求められることを特徴とする請求項2または5記
    載の通信性能測定装置。
  11. 【請求項11】前記ラウンドトリップタイムをRTT、
    前記最大セグメントサイズをMSS及び前記平均輻輳ウ
    インドウサイズを<W>とするとき、前記実効帯域幅B
    Wが式BW=<W>×MSS/RTTにより求められる
    ことを特徴とする請求項2または3記載の通信性能測定
    装置。
  12. 【請求項12】前記ラウンドトリップタイムをRTT、
    前記最大セグメントサイズをMSS及び前記パケット廃
    棄率をpとするとき、前記実効帯域幅BWが式BW=C
    ×MSS/RTT/√p(ここで、Cは1±0.3の範
    囲で微調整する定数)により求められることを特徴とす
    る請求項2または4記載の通信性能測定装置。
  13. 【請求項13】前記ラウンドトリップタイムをRTT、
    前記最大セグメントサイズをMSS及び前記パケット廃
    棄イベント率をqとするとき、前記実効帯域幅BWが式
    BW=C×MSS/RTT/√q(ここで、Cは1±
    0.3の範囲で微調整する定数)により求められること
    を特徴とする請求項2または5記載の通信性能測定装
    置。
  14. 【請求項14】前記ラウンドトリップタイムがTCPコ
    ネクション設立時に送信側通信装置と受信側通信装置と
    の間のハンドシェークにおいて送受信する前記パケット
    の送信時刻とその受信時刻との差によって求められ、前
    記最大セグメントサイズが前記パケットのパケットサイ
    ズにより求められ、前記平均輻輳ウインドウサイズは、
    一つのウインドウサイクル内で送信または受信された前
    記パケットの数を求め、輻輳回避アルゴリズムによって
    ウインドウサイズの調整が行われた期間の前記パケット
    の数の平均値により求められ、前記パケット廃棄率が前
    記パケットのシーケンス番号の逆戻りの後に再送された
    パケット数であるパケット廃棄数を総パケット数で除算
    して求められ、及び前記パケット廃棄イベント率は、前
    記シーケンス番号の逆戻りの発生を一つのパケット廃棄
    イベントとするとき、このイベントの数を総パケット数
    で除算して求められ、 前記ラウンドトリップタイムをRTT、前記最大セグメ
    ントサイズをMSS、前記平均輻輳ウインドウサイズを
    <W>、前記パケット廃棄率をp及び前記パケット廃棄
    イベント率をqとするとき、前記実効帯域幅BWが式B
    W=<W>×MSS/RTT、BW=C×MSS/RT
    T/√p及びBW=C×MSS/RTT/√q(ここ
    で、Cは1±0.3の範囲で微調整する定数)のいずれ
    かにより求められることを特徴とする請求項2記載の通
    信性能測定装置。
  15. 【請求項15】前記ラウンドトリップタイムがTCPコ
    ネクション設立時に送信側通信装置と受信側通信装置と
    の間のハンドシェークにおいて送受信する前記パケット
    の送信時刻とその受信時刻との差によって求められ、前
    記最大セグメントサイズが前記パケットのパケットサイ
    ズにより求められ、及び前記平均輻輳ウインドウサイズ
    は、一つのウインドウサイクル内で送信または受信され
    た前記パケットの数を求め、輻輳回避アルゴリズムによ
    ってウインドウサイズの調整が行われた期間の前記パケ
    ットの数の平均値により求められ、 前記ラウンドトリップタイムをRTT、前記最大セグメ
    ントサイズをMSS及び前記平均輻輳ウインドウサイズ
    を<W>とするとき、前記実効帯域幅BWが式BW=<
    W>×MSS/RTTにより求められることを特徴とす
    る請求項2記載の通信性能測定装置。
  16. 【請求項16】前記ラウンドトリップタイムがTCPコ
    ネクション設立時に送信側通信装置と受信側通信装置と
    の間のハンドシェークにおいて送受信する前記パケット
    の送信時刻とその受信時刻との差によって求められ、前
    記最大セグメントサイズが前記パケットのパケットサイ
    ズにより求められ、及び前記パケット廃棄率が前記パケ
    ットのシーケンス番号の逆戻りの後に再送されたパケッ
    ト数であるパケット廃棄数を総パケット数で除算して求
    められ、 前記ラウンドトリップタイムをRTT、前記最大セグメ
    ントサイズをMSS及び前記パケット廃棄率をpとする
    とき、前記実効帯域幅BWが式BW=C×MSS/RT
    T/√p(ここで、Cは1±0.3の範囲で微調整する
    定数)により求められることを特徴とする請求項4記載
    の通信性能測定装置。
  17. 【請求項17】前記ラウンドトリップタイムがTCPコ
    ネクション設立時に送信側通信装置と受信側通信装置と
    の間のハンドシェークにおいて送受信する前記パケット
    の送信時刻とその受信時刻との差によって求められ、前
    記最大セグメントサイズが前記パケットのパケットサイ
    ズにより求められ、及び前記パケット廃棄イベント率
    は、前記シーケンス番号の逆戻りの発生を一つのパケッ
    ト廃棄イベントとするとき、このイベントの数を総パケ
    ット数で除算して求められ、 前記ラウンドトリップタイムをRTT、前記最大セグメ
    ントサイズをMSS及び前記パケット廃棄イベント率を
    qとするとき、前記実効帯域幅BWが式BW=C×MS
    S/RTT/√q(ここで、Cは1±0.3の範囲で微
    調整する定数)により求められることを特徴とする請求
    項5記載の通信性能測定装置。
  18. 【請求項18】少数個の計測用パケットを一定時間間隔
    で送受信することによって計測されるラウンドトリップ
    タイムに基づいて得たラウンドトリップタイムの平均値
    または中間値と、送受信される前記計測用パケットのパ
    ケットサイズに基づいて得た最大セグメントサイズと、
    前記ラウンドトリップタイムの時間変化から推定される
    最大輻輳ウインドウサイズとを性能指標としてTCP通
    信の性能を表す実効帯域幅を求めることを特徴とする通
    信性能測定方法。
  19. 【請求項19】少数個の計測用パケットを一定時間間隔
    で送受信して最大セグメントサイズ及びラウンドトリッ
    プタイムをそれぞれ測定する計測手段と;前記ラウンド
    トリップタイムの平均値または中間値を求め、前記ラウ
    ンドトリップタイムの時間変化から最大輻輳ウィンドウ
    サイズを推定する性能指標検出手段と;前記最大セグメ
    ントサイズと前記ラウンドトリップタイムの平均値また
    は中間値と前記最大輻輳ウィンドウサイズとに基づいて
    TCP通信の性能を表す実効帯域幅を求める性能計算手
    段と;を備えることを特徴とする通信性能測定装置。
  20. 【請求項20】前記ラウンドトリップタイム及び前記最
    大セグメントサイズは、前記計測用パケットとしてOS
    I参照モデルのネットワーク層のプロトコルであるIC
    MPのエコーパケット、OSI参照モデルのトランスポ
    ート層のプロトコルであるTCP及びUDPのエコーパ
    ケットのいずれかを送受信することにより計測されるこ
    とを特徴とする請求項19記載の通信性能測定装置。
  21. 【請求項21】前記最大輻輳ウィンドウサイズは、前記
    ラウンドトリップタイムの時間変化からパケット廃棄イ
    ベントの周期の平均値または中間値を求めてその値を2
    倍し、前記ラウンドトリップタイムの平均値または中間
    値で除算することにより求められることを特徴とする請
    求項19記載の通信性能測定装置。
  22. 【請求項22】前記ラウンドトリップタイムの平均値ま
    たは中間値を<RTT>、前記最大セグメントサイズを
    MSS及び前記最大輻輳ウィンドウサイズをWとすると
    き、前記実効帯域幅BWが式BW=(3/4)×W×M
    SS/<RTT>により求められることを特徴とする請
    求項19記載の通信性能測定装置。
  23. 【請求項23】前記ラウンドトリップタイム及び前記最
    大セグメントサイズは、前記計測用パケットとしてOS
    I参照モデルのネットワーク層のプロトコルであるIC
    MPのエコーパケット、OSI参照モデルのトランスポ
    ート層のプロトコルであるTCP及びUDPのエコーパ
    ケットのいずれかを送受信することにより計測され、前
    記最大輻輳ウィンドウサイズは、前記ラウンドトリップ
    タイムの時間変化から前記ラウンドトリップタイムの極
    大点を検出することにより、前記ラウンドトリップタイ
    ムが極大になってから次に極大になるまでの時間間隔を
    2倍し、前記ラウンドトリップタイムの平均値または中
    間値で除算することにより求められ、 前記ラウンドトリップタイムの平均値または中間値を<
    RTT>、前記最大セグメントサイズをMSS及び前記
    最大輻輳ウィンドウサイズの値をWとするとき、前記実
    効帯域幅BWが式BW=(3/4)×W×MSS/<R
    TT>により求められることを特徴とする請求項19記
    載の通信性能測定装置。
  24. 【請求項24】少数個の計測用パケットを可変な一定時
    間間隔で送受信することによってラウンドトリップタイ
    ムを計測し、前記計測用パケットの前記ラウンドトリッ
    プタイムが直前の前記計測用パケットの前記ラウンドト
    リップタイムよりも長くなる割合を判定し、前記割合が
    予め定めた閾値を超えているか否かを調査し、超えてい
    るならば前記計測用パケットの転送速度がネットワーク
    の経路の利用可能帯域幅を超えていると判断することに
    より、UDPのようなそれ自体では転送速度の制御を行
    わないOSI参照モデルのトランスポート層のプロトコ
    ルを用いて通信を行った場合及びOSI参照モデルのト
    ランスポート層のプロトコルであるTCPを用いて通信
    を行った場合のいずれかのネットワーク経路の利用可能
    帯域幅が、予め定めたある値を超えているか否かを判断
    することを特徴とする通信性能測定方法。
  25. 【請求項25】少数個の計測用パケットを可変な一定時
    間間隔で送受信することによってラウンドトリップタイ
    ムを計測する計測手段と;前記計測用パケットの前記ラ
    ウンドトリップタイムが直前の前記計測用パケットの前
    記ラウンドトリップタイムよりも長くなる割合を調査す
    る割合判定手段と;前記割合が予め定めた閾値を超えて
    いるか否かを調査し、超えているならば前記計測用パケ
    ットの転送速度がネットワークの経路の利用可能帯域幅
    を超えていると判断することにより、UDPのようなそ
    れ自体では転送速度の制御を行わないOSI参照モデル
    のトランスポート層のプロトコルを用いて通信を行った
    場合のネットワーク経路の利用可能帯域幅が、予め定め
    たある値を超えているか否かを判断する性能判定手段
    と;を備えることを特徴とする通信性能測定装置。
  26. 【請求項26】少数個の計測用パケットを可変な一定時
    間間隔で送受信することによってラウンドトリップタイ
    ムを計測する計測手段と;前記計測用パケットの前記ラ
    ウンドトリップタイムが直前の前記計測用パケットの前
    記ラウンドトリップタイムよりも長くなる割合を調査す
    る割合判定手段と;前記割合が予め定めた閾値を超えて
    いるか否かを調査し、超えているならば前記計測用パケ
    ットの転送速度がネットワークの経路の利用可能帯域幅
    を超えていると判断することにより、OSI参照モデル
    のトランスポート層のプロトコルであるTCPを用いて
    通信を行った場合のネットワーク経路の利用可能帯域幅
    が、予め定めたある値を超えているかどうかを判断する
    性能判定手段と;を備えることを特徴とする通信性能測
    定装置。
  27. 【請求項27】前記計測用パケットの転送速度の値を二
    分法により変化させながら前記割合が前記閾値を超えて
    いるか否かを判定する処理を所定の回数繰り返し、前記
    UDPのようなそれ自体では転送速度の制御を行わない
    ようなプロトコルを用いて通信を行った場合及び前記T
    CPを用いて通信を行った場合のいずれかの前記ネット
    ワーク経路の前記利用可能帯域幅を推定することを特徴
    とする請求項25または26記載の通信性能測定装置。
  28. 【請求項28】前記計測用パケットの転送速度の値をは
    さみうち法により変化させながら前記割合が前記閾値を
    超えているか否かを判定する処理を所定の回数繰り返
    し、前記UDPのようなそれ自体では転送速度の制御を
    行わないようなプロトコルを用いて通信を行った場合及
    び前記TCPを用いて通信を行った場合のいずれかの前
    記ネットワーク経路の前記利用可能帯域幅を推定するこ
    とを特徴とする請求項25または26記載の通信性能測
    定装置。
  29. 【請求項29】前記計測用パケットの転送速度の値を単
    調増加法により変化させながら前記割合が前記閾値を超
    えているか否かを判定する処理を所定の回数繰り返し、
    前記UDPのようなそれ自体では転送速度の制御を行わ
    ないようなプロトコルを用いて通信を行った場合及び前
    記TCPを用いて通信を行った場合のいずれかの前記ネ
    ットワーク経路の前記利用可能帯域幅を推定することを
    特徴とする請求項25または26記載の通信性能測定装
    置。
  30. 【請求項30】前記計測用パケットの転送速度の値を単
    調減少法により変化させながら前記割合が前記閾値を超
    えているか否かを判定する処理を所定の回数繰り返し、
    前記UDPのようなそれ自体では転送速度の制御を行わ
    ないようなプロトコルを用いて通信を行った場合及び前
    記TCPを用いて通信を行った場合のいずれかの前記ネ
    ットワーク経路の前記利用可能帯域幅を推定することを
    特徴とする請求項25または26記載の通信性能測定装
    置。
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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100567980B1 (ko) * 2003-04-30 2006-04-05 순천대학교 산학협력단 차별서비스 네트워크에서 보장형 서비스의 공평성 향상을위한 방법
JP2007504694A (ja) * 2003-08-29 2007-03-01 ダーマ・ホールディングス・エス・アー パケットネットワークのための伝送レートに基づく輻輳制御
JP2008131640A (ja) * 2006-11-22 2008-06-05 Agilent Technol Inc ネットワーク試験装置及び方法
US7496040B2 (en) 2004-07-22 2009-02-24 Kwang-Deok Seo Roundtrip delay time measurement apparatus and method for variable bit rate multimedia data
JP2009077036A (ja) * 2007-09-19 2009-04-09 Nec Corp 通信装置および通信方法
JP2009267520A (ja) * 2008-04-22 2009-11-12 Mitsubishi Electric Corp 性能測定装置および性能測定方法
JP2009296304A (ja) * 2008-06-05 2009-12-17 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Tcp通信品質推定方法およびtcp通信品質推定装置
JP2012134645A (ja) * 2010-12-20 2012-07-12 Fujitsu Ltd 中継装置および通信方法
WO2014119028A1 (ja) * 2013-01-31 2014-08-07 富士ゼロックス株式会社 通信状況測定装置及びプログラム
US9344347B2 (en) 2008-06-17 2016-05-17 Fujitsu Limited Delay time measuring apparatus, computer readable record medium on which delay time measuring program is recorded, and delay time measuring method
JP2016165067A (ja) * 2015-03-06 2016-09-08 富士通株式会社 スループット計測プログラム、スループット計測方法及びスループット計測装置
US9544249B2 (en) 2014-02-05 2017-01-10 Fujitsu Limited Apparatus and method for aligning order of received packets
US9621447B2 (en) 2013-01-10 2017-04-11 Fuji Xerox Co., Ltd. Bandwidth measuring device, bandwidth measuring method and non-transitory computer readable medium

Families Citing this family (192)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7085227B1 (en) * 2001-05-11 2006-08-01 Cisco Technology, Inc. Method for testing congestion avoidance on high speed networks
JP3270012B2 (ja) * 1998-09-08 2002-04-02 富士通株式会社 ネットワークサーバ負荷検出装置、割当装置および方法
US6531717B1 (en) * 1999-03-01 2003-03-11 Teccor Electronics, L.P. Very low voltage actuated thyristor with centrally-located offset buried region
US7158479B1 (en) * 1999-09-30 2007-01-02 Data Expedition, Inc. Method and apparatus for non contiguous sliding window
US7313627B1 (en) 1999-09-30 2007-12-25 Data Expedition, Inc. Flow control method and apparatus
US7404003B1 (en) 1999-09-30 2008-07-22 Data Expedition, Inc. Method and apparatus for client side state management
JP3391316B2 (ja) * 1999-10-22 2003-03-31 日本電気株式会社 ネットワークシステム
US7142512B1 (en) * 1999-12-02 2006-11-28 Hitachi, Ltd. Network measurement controlling system apparatus and method
US6889257B1 (en) * 1999-12-03 2005-05-03 Realnetworks, Inc. System and method of transmitting data packets
JP2001237882A (ja) * 2000-02-23 2001-08-31 Nec Corp パケットデータ転送におけるパケットサイズ制御装置及びその制御方法
JP2001285400A (ja) * 2000-03-29 2001-10-12 Kddi Corp トラヒック統計情報収集方法
US6674717B1 (en) * 2000-03-30 2004-01-06 Network Physics, Inc. Method for reducing packet loss and increasing internet flow by feedback control
US6757245B1 (en) * 2000-06-01 2004-06-29 Nokia Corporation Apparatus, and associated method, for communicating packet data in a network including a radio-link
US20020015387A1 (en) * 2000-08-02 2002-02-07 Henry Houh Voice traffic packet capture and analysis tool for a data network
US7185082B1 (en) * 2000-08-09 2007-02-27 Microsoft Corporation Fast dynamic measurement of connection bandwidth using at least a pair of non-compressible packets having measurable characteristics
US7266613B1 (en) * 2000-08-09 2007-09-04 Microsoft Corporation Fast dynamic measurement of bandwidth in a TCP network environment
JP4356216B2 (ja) * 2000-08-23 2009-11-04 沖電気工業株式会社 通信接続装置およびその通信速度調整方法
US20050198688A1 (en) * 2000-09-19 2005-09-08 Fong Thomas K.T. System and method for digitally monitoring a cable plant
US7487237B2 (en) * 2000-10-17 2009-02-03 Avaya Technology Corp. Load optimization
US7406539B2 (en) * 2000-10-17 2008-07-29 Avaya Technology Corp. Method and apparatus for performance and cost optimization in an internetwork
US7720959B2 (en) * 2000-10-17 2010-05-18 Avaya Inc. Method and apparatus for characterizing the quality of a network path
US8023421B2 (en) * 2002-07-25 2011-09-20 Avaya Inc. Method and apparatus for the assessment and optimization of network traffic
US7080161B2 (en) 2000-10-17 2006-07-18 Avaya Technology Corp. Routing information exchange
US7349994B2 (en) * 2000-10-17 2008-03-25 Avaya Technology Corp. Method and apparatus for coordinating routing parameters via a back-channel communication medium
US7363367B2 (en) * 2000-10-17 2008-04-22 Avaya Technology Corp. Systems and methods for robust, real-time measurement of network performance
US7336613B2 (en) * 2000-10-17 2008-02-26 Avaya Technology Corp. Method and apparatus for the assessment and optimization of network traffic
US7756032B2 (en) * 2000-10-17 2010-07-13 Avaya Inc. Method and apparatus for communicating data within measurement traffic
CA2424675A1 (en) 2000-10-17 2002-04-25 Routescience Technologies, Inc. Method and apparatus for performance and cost optimization in an internetwork
JP2002152308A (ja) * 2000-11-09 2002-05-24 Nec Corp データ通信システム、その通信方法及びその通信プログラムを記録した記録媒体
US7304951B2 (en) * 2000-11-21 2007-12-04 North Carolina State University Methods and systems for rate-based flow control between a sender and a receiver
JP2002320485A (ja) * 2000-11-21 2002-11-05 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 融合遺伝子発現ベクター及び固定化酵素の製造方法
US20020110086A1 (en) * 2000-12-18 2002-08-15 Shlomo Reches Multiport switch and a method for forwarding variable length packets across a multiport switch
US6922396B1 (en) 2000-12-29 2005-07-26 Cisco Technology, Inc. System and method for managing time sensitive data streams across a communication network
US7415038B2 (en) * 2001-03-29 2008-08-19 International Business Machines Corporation Method and system for network management providing access to application bandwidth usage calculations
US20020174362A1 (en) * 2001-03-29 2002-11-21 Ibm Corporation Method and system for network management capable of identifying sources of small packets
US7568045B1 (en) * 2001-03-30 2009-07-28 Cisco Technology, Inc. Method and apparatus for estimating periodic worst-case delay under actual and hypothetical conditions using a measurement based traffic profile
US7032020B2 (en) * 2001-03-30 2006-04-18 Intel Corporation System and method for determining segment and link bandwidth capacities
US7542419B2 (en) * 2001-04-02 2009-06-02 International Business Machines Corporation Method and apparatus for managing aggregate bandwidth at a server
JP2002325093A (ja) * 2001-04-26 2002-11-08 Fujitsu Ltd 帯域制御方法及び装置、並びに帯域制御システム
US7551560B1 (en) 2001-04-30 2009-06-23 Opnet Technologies, Inc. Method of reducing packet loss by resonance identification in communication networks
US7072297B2 (en) * 2001-04-30 2006-07-04 Networks Physics, Inc. Method for dynamical identification of network congestion characteristics
US7065482B2 (en) * 2001-05-17 2006-06-20 International Business Machines Corporation Internet traffic analysis tool
GB2372172B (en) * 2001-05-31 2002-12-24 Ericsson Telefon Ab L M Congestion handling in a packet data network
US6950854B2 (en) * 2001-06-07 2005-09-27 Eacceleration Software Dial back e-mail system using binary protocol
EP1265398A1 (en) * 2001-06-08 2002-12-11 Hewlett Packard Company, a Delaware Corporation Proces for personalizing a transaction through an internet or intranet network
US7012893B2 (en) * 2001-06-12 2006-03-14 Smartpackets, Inc. Adaptive control of data packet size in networks
US6792449B2 (en) 2001-06-28 2004-09-14 Microsoft Corporation Startup methods and apparatuses for use in streaming content
US7023876B2 (en) * 2001-07-09 2006-04-04 Quantum Corporation Point-to-point protocol
US7424526B1 (en) 2001-07-31 2008-09-09 Sprint Communications Company L.P. Internet service node incorporating a bandwidth measurement device and associated methods for evaluating data transfers
US7856660B2 (en) 2001-08-21 2010-12-21 Telecommunication Systems, Inc. System for efficiently handling cryptographic messages containing nonce values
US20030046383A1 (en) * 2001-09-05 2003-03-06 Microsoft Corporation Method and system for measuring network performance from a server
US7756082B1 (en) 2001-09-07 2010-07-13 Atheros Communications, Inc. Wireless LAN using background scanning technique
US7299280B2 (en) * 2001-10-17 2007-11-20 The Regents Of University Of California Method and apparatus for TCP with faster recovery
US7355971B2 (en) * 2001-10-22 2008-04-08 Intel Corporation Determining packet size in networking
US7355981B2 (en) * 2001-11-23 2008-04-08 Apparent Networks, Inc. Signature matching methods and apparatus for performing network diagnostics
US20030139900A1 (en) * 2001-12-17 2003-07-24 Terry Robison Methods and apparatus for statistical analysis
US20030126196A1 (en) * 2001-12-27 2003-07-03 Todd Lagimonier System for optimizing the invocation of computer-based services deployed in a distributed computing environment
US7269651B2 (en) * 2002-09-26 2007-09-11 International Business Machines Corporation E-business operations measurements
US20030214908A1 (en) * 2002-03-19 2003-11-20 Anurag Kumar Methods and apparatus for quality of service control for TCP aggregates at a bottleneck link in the internet
US7627659B2 (en) * 2002-04-19 2009-12-01 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Method and devices for adaptive proxying of flows
US7369510B1 (en) 2002-05-06 2008-05-06 Atheros Communications, Inc. Wireless LAN using RSSI and BER parameters for transmission rate adaptation
AU2002311585A1 (en) * 2002-06-06 2003-12-22 Crescendo Networks Ltd. System and method for connecting multiple slow connections to multiple fast connections
DE60212104T2 (de) * 2002-06-18 2006-10-19 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma Auf Empfänger basierte Umlaufzeitmessung in TCP
US7725557B2 (en) * 2002-06-24 2010-05-25 Microsoft Corporation Client-side caching of streaming media content
US7418494B2 (en) * 2002-07-25 2008-08-26 Intellectual Ventures Holding 40 Llc Method and system for background replication of data objects
JP4178010B2 (ja) * 2002-08-27 2008-11-12 アルプス電気株式会社 データ伝送方法
US7221649B2 (en) * 2002-09-20 2007-05-22 Lucent Technologies Inc. Method and apparatus for identifying delay causes in traffic traversing a network
US7216164B1 (en) * 2002-10-09 2007-05-08 Cisco Technology, Inc. Methods and apparatus for determining the performance of a server
US7397827B2 (en) * 2002-12-11 2008-07-08 Tellabs Operations, Inc. Systems and methods for switching multi-rate communications
JP3961415B2 (ja) * 2002-12-16 2007-08-22 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ プロトコル不具合自動検出方法、及び、プロトコル不具合自動検出装置
US7650421B2 (en) * 2002-12-30 2010-01-19 Microsoft Corporation Adaptable accelerated content streaming
US7710905B2 (en) * 2003-05-16 2010-05-04 Qualcomm Incorporated Link latency determination for optimal mobile IP re-registration
US20040268400A1 (en) * 2003-06-26 2004-12-30 Microsoft Corporation Quick starting video content
US7054774B2 (en) 2003-06-27 2006-05-30 Microsoft Corporation Midstream determination of varying bandwidth availability
US7391717B2 (en) * 2003-06-30 2008-06-24 Microsoft Corporation Streaming of variable bit rate multimedia content
US7996544B2 (en) * 2003-07-08 2011-08-09 International Business Machines Corporation Technique of detecting denial of service attacks
US8098648B2 (en) * 2004-01-09 2012-01-17 Nec Corporation Load distributing method
KR100602651B1 (ko) * 2004-02-13 2006-07-19 삼성전자주식회사 Tcp 커넥션 관리 장치 및 방법
US7426181B1 (en) * 2004-03-26 2008-09-16 Packeteer, Inc. Slow-start adaptive mechanisms to improve efficiency of bandwidth allocation
US7162533B2 (en) * 2004-04-30 2007-01-09 Microsoft Corporation Session description message extensions
US7818444B2 (en) 2004-04-30 2010-10-19 Move Networks, Inc. Apparatus, system, and method for multi-bitrate content streaming
JP4429095B2 (ja) * 2004-06-25 2010-03-10 富士通株式会社 障害解析プログラム、障害解析装置、記録媒体及び障害解析方法
US7573886B1 (en) * 2004-07-06 2009-08-11 Sun Microsystems, Inc. System and method for adaptive bandwidth determination
US7643503B2 (en) * 2004-07-30 2010-01-05 Sony Corporation System and method for dynamically determining retransmit buffer time
US7839844B2 (en) * 2004-07-30 2010-11-23 Sony Corporation System and method for dynamically determining retransmit buffer time
KR101111099B1 (ko) * 2004-09-09 2012-02-17 아바야 테크놀러지 코퍼레이션 네트워크 트래픽 보안 방법들 및 시스템들
US8761202B2 (en) * 2004-09-27 2014-06-24 Raghupathy Sivakumar Architecture for dynamically adaptive transport protocols
US8024483B1 (en) * 2004-10-01 2011-09-20 F5 Networks, Inc. Selective compression for network connections
US7945656B1 (en) * 2004-10-18 2011-05-17 Cisco Technology, Inc. Method for determining round trip times for devices with ICMP echo disable
US7350014B2 (en) * 2004-11-05 2008-03-25 Intel Corporation Connecting peer endpoints
US7496036B2 (en) * 2004-11-22 2009-02-24 International Business Machines Corporation Method and apparatus for determining client-perceived server response time
US20060122976A1 (en) 2004-12-03 2006-06-08 Shumeet Baluja Predictive information retrieval
JP4643330B2 (ja) * 2005-03-28 2011-03-02 ソニー株式会社 通信処理装置、データ通信システム、および通信処理方法、並びにコンピュータ・プログラム
US7826362B2 (en) * 2005-03-30 2010-11-02 Cisco Technology, Inc. Upstream data rate estimation
US7657537B1 (en) * 2005-04-29 2010-02-02 Netapp, Inc. System and method for specifying batch execution ordering of requests in a storage system cluster
JP2007019649A (ja) * 2005-07-05 2007-01-25 Ricoh Co Ltd 通信端末
US7826363B2 (en) * 2005-07-27 2010-11-02 Broadcom Corporation Bandwidth estimation algorithm using internet control message protocol (ICMP) echo request
US7512072B2 (en) * 2005-09-15 2009-03-31 International Business Machines Corporation TCP/IP method FPR determining the expected size of conjestion windows
US7719967B2 (en) 2005-09-28 2010-05-18 Netapp, Inc. Cumulative TCP congestion control
WO2007052764A1 (ja) * 2005-11-07 2007-05-10 Nec Corporation セッション中継装置およびセッション中継方法
US7873065B1 (en) 2006-02-01 2011-01-18 F5 Networks, Inc. Selectively enabling network packet concatenation based on metrics
CN101022451B (zh) * 2006-02-14 2014-07-23 杭州华三通信技术有限公司 数据通信中连接状态的同步方法及其应用的通信节点
US20070189292A1 (en) * 2006-02-15 2007-08-16 Oracle International Corporation Bandwidth Estimation of an Underlying Connection-Oriented Transport Connection From Higher Layers
US8547855B1 (en) * 2006-03-21 2013-10-01 Cisco Technology, Inc. Method and apparatus to schedule multiple probes for active or passive monitoring of networks
JP4872415B2 (ja) * 2006-03-31 2012-02-08 日本電気株式会社 信号劣化検出方法、信号復旧検出方法及びそれらの装置並びにトラフィック伝送システム
WO2007141846A1 (ja) * 2006-06-06 2007-12-13 Fujitsu Limited 分散補償制御装置および分散制御量探索方法
US8289965B2 (en) 2006-10-19 2012-10-16 Embarq Holdings Company, Llc System and method for establishing a communications session with an end-user based on the state of a network connection
US9094257B2 (en) 2006-06-30 2015-07-28 Centurylink Intellectual Property Llc System and method for selecting a content delivery network
US8477614B2 (en) 2006-06-30 2013-07-02 Centurylink Intellectual Property Llc System and method for routing calls if potential call paths are impaired or congested
US7948909B2 (en) 2006-06-30 2011-05-24 Embarq Holdings Company, Llc System and method for resetting counters counting network performance information at network communications devices on a packet network
US8194643B2 (en) 2006-10-19 2012-06-05 Embarq Holdings Company, Llc System and method for monitoring the connection of an end-user to a remote network
US8488447B2 (en) 2006-06-30 2013-07-16 Centurylink Intellectual Property Llc System and method for adjusting code speed in a transmission path during call set-up due to reduced transmission performance
US8000318B2 (en) 2006-06-30 2011-08-16 Embarq Holdings Company, Llc System and method for call routing based on transmission performance of a packet network
US8717911B2 (en) 2006-06-30 2014-05-06 Centurylink Intellectual Property Llc System and method for collecting network performance information
US8040811B2 (en) 2006-08-22 2011-10-18 Embarq Holdings Company, Llc System and method for collecting and managing network performance information
US8199653B2 (en) 2006-08-22 2012-06-12 Embarq Holdings Company, Llc System and method for communicating network performance information over a packet network
US8750158B2 (en) 2006-08-22 2014-06-10 Centurylink Intellectual Property Llc System and method for differentiated billing
US8228791B2 (en) 2006-08-22 2012-07-24 Embarq Holdings Company, Llc System and method for routing communications between packet networks based on intercarrier agreements
US8107366B2 (en) 2006-08-22 2012-01-31 Embarq Holdings Company, LP System and method for using centralized network performance tables to manage network communications
US8407765B2 (en) 2006-08-22 2013-03-26 Centurylink Intellectual Property Llc System and method for restricting access to network performance information tables
US8223655B2 (en) 2006-08-22 2012-07-17 Embarq Holdings Company, Llc System and method for provisioning resources of a packet network based on collected network performance information
US8238253B2 (en) 2006-08-22 2012-08-07 Embarq Holdings Company, Llc System and method for monitoring interlayer devices and optimizing network performance
US8194555B2 (en) 2006-08-22 2012-06-05 Embarq Holdings Company, Llc System and method for using distributed network performance information tables to manage network communications
US9479341B2 (en) 2006-08-22 2016-10-25 Centurylink Intellectual Property Llc System and method for initiating diagnostics on a packet network node
US7684332B2 (en) 2006-08-22 2010-03-23 Embarq Holdings Company, Llc System and method for adjusting the window size of a TCP packet through network elements
US8576722B2 (en) 2006-08-22 2013-11-05 Centurylink Intellectual Property Llc System and method for modifying connectivity fault management packets
US8098579B2 (en) 2006-08-22 2012-01-17 Embarq Holdings Company, LP System and method for adjusting the window size of a TCP packet through remote network elements
US8064391B2 (en) 2006-08-22 2011-11-22 Embarq Holdings Company, Llc System and method for monitoring and optimizing network performance to a wireless device
WO2008024387A2 (en) * 2006-08-22 2008-02-28 Embarq Holdings Company Llc System and method for synchronizing counters on an asynchronous packet communications network
US8144587B2 (en) 2006-08-22 2012-03-27 Embarq Holdings Company, Llc System and method for load balancing network resources using a connection admission control engine
US8015294B2 (en) 2006-08-22 2011-09-06 Embarq Holdings Company, LP Pin-hole firewall for communicating data packets on a packet network
US7808918B2 (en) * 2006-08-22 2010-10-05 Embarq Holdings Company, Llc System and method for dynamically shaping network traffic
US8743703B2 (en) 2006-08-22 2014-06-03 Centurylink Intellectual Property Llc System and method for tracking application resource usage
US8130793B2 (en) 2006-08-22 2012-03-06 Embarq Holdings Company, Llc System and method for enabling reciprocal billing for different types of communications over a packet network
US8144586B2 (en) 2006-08-22 2012-03-27 Embarq Holdings Company, Llc System and method for controlling network bandwidth with a connection admission control engine
US7940735B2 (en) 2006-08-22 2011-05-10 Embarq Holdings Company, Llc System and method for selecting an access point
US8274905B2 (en) 2006-08-22 2012-09-25 Embarq Holdings Company, Llc System and method for displaying a graph representative of network performance over a time period
US8223654B2 (en) 2006-08-22 2012-07-17 Embarq Holdings Company, Llc Application-specific integrated circuit for monitoring and optimizing interlayer network performance
US8224255B2 (en) 2006-08-22 2012-07-17 Embarq Holdings Company, Llc System and method for managing radio frequency windows
US7843831B2 (en) 2006-08-22 2010-11-30 Embarq Holdings Company Llc System and method for routing data on a packet network
US8189468B2 (en) 2006-10-25 2012-05-29 Embarq Holdings, Company, LLC System and method for regulating messages between networks
US8125897B2 (en) * 2006-08-22 2012-02-28 Embarq Holdings Company Lp System and method for monitoring and optimizing network performance with user datagram protocol network performance information packets
US8531954B2 (en) 2006-08-22 2013-09-10 Centurylink Intellectual Property Llc System and method for handling reservation requests with a connection admission control engine
US8549405B2 (en) 2006-08-22 2013-10-01 Centurylink Intellectual Property Llc System and method for displaying a graphical representation of a network to identify nodes and node segments on the network that are not operating normally
US8619600B2 (en) 2006-08-22 2013-12-31 Centurylink Intellectual Property Llc System and method for establishing calls over a call path having best path metrics
US8307065B2 (en) 2006-08-22 2012-11-06 Centurylink Intellectual Property Llc System and method for remotely controlling network operators
US8537695B2 (en) 2006-08-22 2013-09-17 Centurylink Intellectual Property Llc System and method for establishing a call being received by a trunk on a packet network
US7917597B1 (en) * 2006-11-02 2011-03-29 Netapp, Inc. RDMA network configuration using performance analysis
JP4374015B2 (ja) * 2006-11-30 2009-12-02 株式会社東芝 データ送信装置、データ受信装置及びデータ通信システム
EP2140613A1 (en) * 2007-03-26 2010-01-06 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (PUBL) Method and apparatus for performance monitoring in a communications network
US7995478B2 (en) * 2007-05-30 2011-08-09 Sony Computer Entertainment Inc. Network communication with path MTU size discovery
US8111692B2 (en) 2007-05-31 2012-02-07 Embarq Holdings Company Llc System and method for modifying network traffic
KR100887129B1 (ko) * 2007-07-05 2009-03-04 에스케이 텔레콤주식회사 전송 제어 프로토콜에서의 혼잡 제어 방법 및 이를 위한기록매체
US8284692B2 (en) * 2007-08-02 2012-10-09 Celtro Ltd Method and system for identifying UDP communications
US7856501B2 (en) 2007-12-04 2010-12-21 Sony Computer Entertainment Inc. Network traffic prioritization
US8719398B2 (en) * 2008-02-29 2014-05-06 Microsoft Corporation Network performance monitor
US7991881B2 (en) * 2008-02-29 2011-08-02 Microsoft Corporation Monitoring network performance to identify sources of network performance degradation
JP5139859B2 (ja) * 2008-03-28 2013-02-06 キヤノン株式会社 情報処理装置及びその制御方法、プログラム、記憶媒体
US8068425B2 (en) 2008-04-09 2011-11-29 Embarq Holdings Company, Llc System and method for using network performance information to determine improved measures of path states
US7920569B1 (en) * 2008-05-05 2011-04-05 Juniper Networks, Inc. Multi-link transport protocol translation
WO2010041469A1 (ja) * 2008-10-09 2010-04-15 日本電気株式会社 コンテンツ配信システム、コンテンツ配信方法およびコンピュータプログラム
US8605605B1 (en) * 2008-11-05 2013-12-10 Juniper Networks, Inc. Setting initial data transmission size based on prior transmission
JP5163463B2 (ja) * 2008-12-09 2013-03-13 富士通株式会社 帯域計測プログラム、方法及び装置
JP5146548B2 (ja) * 2009-02-06 2013-02-20 富士通株式会社 パケットバッファ装置及びパケット廃棄方法
WO2010138858A2 (en) * 2009-05-29 2010-12-02 Interdigital Patent Holdings, Inc. Communication access technology management
EP2449747A1 (fr) * 2009-06-30 2012-05-09 France Telecom Procédé et dispositif d'acquittement d'une requête de signalisation périodique dans un réseau de télécommunications
US8340099B2 (en) * 2009-07-15 2012-12-25 Microsoft Corporation Control of background data transfers
KR101262846B1 (ko) * 2009-12-15 2013-05-10 한국전자통신연구원 임베디드 단말 성능 측정 장치 및 방법
JP5257373B2 (ja) * 2010-01-29 2013-08-07 ブラザー工業株式会社 パケット送信装置、パケット送信方法及びパケット送信プログラム
US9183560B2 (en) 2010-05-28 2015-11-10 Daniel H. Abelow Reality alternate
GB2489002A (en) * 2011-03-14 2012-09-19 Nujira Ltd Delay adjustment to reduce distortion in an envelope tracking transmitter
JP5418530B2 (ja) * 2011-03-28 2014-02-19 ブラザー工業株式会社 通信装置
US20120263058A1 (en) * 2011-04-15 2012-10-18 Jds Uniphase Corporation Testing shaped tcp traffic
US9391911B1 (en) * 2011-07-15 2016-07-12 Google Inc. Congestion window modification
US10320951B2 (en) * 2011-10-31 2019-06-11 Hurricane Electric Systems and methods for establishing a virtual local area network
US20130218768A1 (en) 2012-02-21 2013-08-22 Mike Leber Systems and Methods for Facilitating Secured Financial Transactions
US9912524B2 (en) * 2012-02-29 2018-03-06 Avaya Inc. System and method for dynamic session maps
US8626910B1 (en) 2012-06-19 2014-01-07 Edgecast Networks, Inc. Systems and methods for performing localized server-side monitoring in a content delivery network
US9965760B2 (en) 2012-06-29 2018-05-08 Hurricane Electric Systems and methods for facilitating electronic transactions utilizing a mobile computing device
US8990956B2 (en) 2012-08-06 2015-03-24 Hurricane Electric Systems and methods of exchanging information for a reward
JP5935602B2 (ja) * 2012-08-30 2016-06-15 富士通株式会社 転送装置、転送方法および転送プログラム
EP2723021A1 (en) * 2012-10-18 2014-04-23 Telefonaktiebolaget L M Ericsson AB (Publ) A method and an apparatus for determining the presence of a rate limiting mechanism in a network
US8982702B2 (en) * 2012-10-30 2015-03-17 Cisco Technology, Inc. Control of rate adaptive endpoints
US10122645B2 (en) 2012-12-07 2018-11-06 Cisco Technology, Inc. Output queue latency behavior for input queue based device
US9628406B2 (en) 2013-03-13 2017-04-18 Cisco Technology, Inc. Intra switch transport protocol
US9860185B2 (en) * 2013-03-14 2018-01-02 Cisco Technology, Inc. Intra switch transport protocol
CN104184794B (zh) * 2013-05-27 2019-01-08 韩国电子通信研究院 数据包大小随机化方法
US9371698B2 (en) 2013-11-06 2016-06-21 Bernard Compton Chung Subsurface formation cutter
CN107078947B (zh) * 2014-09-16 2018-08-28 三菱电机株式会社 延迟测定装置、测定对象装置以及通信系统
CN113411228B (zh) * 2021-06-04 2023-04-07 网宿科技股份有限公司 一种网络状况的确定方法及服务器
US20230327998A1 (en) * 2022-04-07 2023-10-12 Mellanox Technologies Ltd. System and method for network rate limiting
CN117880055B (zh) * 2024-03-12 2024-05-31 灵长智能科技(杭州)有限公司 基于传输层指标的网络故障诊断方法、装置、设备及介质

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6195046B1 (en) * 1996-06-06 2001-02-27 Klein S. Gilhousen Base station with slave antenna for determining the position of a mobile subscriber in a CDMA cellular telephone system
US6064653A (en) * 1997-01-07 2000-05-16 Bell Atlantic Network Services, Inc. Internetwork gateway to gateway alternative communication
JP3482091B2 (ja) * 1997-01-09 2003-12-22 株式会社東芝 通信装置
US6215772B1 (en) * 1997-11-26 2001-04-10 International Business Machines Corporation Dynamic parameter estimation for efficient transport of HPR data on IP
US6259699B1 (en) * 1997-12-30 2001-07-10 Nexabit Networks, Llc System architecture for and method of processing packets and/or cells in a common switch
US6243761B1 (en) * 1998-03-26 2001-06-05 Digital Equipment Corporation Method for dynamically adjusting multimedia content of a web page by a server in accordance to network path characteristics between client and server
US6266337B1 (en) * 1998-06-23 2001-07-24 Expand Network Ltd. Packet retransmission eliminator

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100567980B1 (ko) * 2003-04-30 2006-04-05 순천대학교 산학협력단 차별서비스 네트워크에서 보장형 서비스의 공평성 향상을위한 방법
JP2007504694A (ja) * 2003-08-29 2007-03-01 ダーマ・ホールディングス・エス・アー パケットネットワークのための伝送レートに基づく輻輳制御
US7496040B2 (en) 2004-07-22 2009-02-24 Kwang-Deok Seo Roundtrip delay time measurement apparatus and method for variable bit rate multimedia data
JP2008131640A (ja) * 2006-11-22 2008-06-05 Agilent Technol Inc ネットワーク試験装置及び方法
JP2009077036A (ja) * 2007-09-19 2009-04-09 Nec Corp 通信装置および通信方法
JP2009267520A (ja) * 2008-04-22 2009-11-12 Mitsubishi Electric Corp 性能測定装置および性能測定方法
JP2009296304A (ja) * 2008-06-05 2009-12-17 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Tcp通信品質推定方法およびtcp通信品質推定装置
JP4589981B2 (ja) * 2008-06-05 2010-12-01 日本電信電話株式会社 Tcp通信品質推定方法およびtcp通信品質推定装置
US9344347B2 (en) 2008-06-17 2016-05-17 Fujitsu Limited Delay time measuring apparatus, computer readable record medium on which delay time measuring program is recorded, and delay time measuring method
JP2012134645A (ja) * 2010-12-20 2012-07-12 Fujitsu Ltd 中継装置および通信方法
US9621447B2 (en) 2013-01-10 2017-04-11 Fuji Xerox Co., Ltd. Bandwidth measuring device, bandwidth measuring method and non-transitory computer readable medium
JP2014150346A (ja) * 2013-01-31 2014-08-21 Fuji Xerox Co Ltd 通信状況測定装置及びプログラム
WO2014119028A1 (ja) * 2013-01-31 2014-08-07 富士ゼロックス株式会社 通信状況測定装置及びプログラム
US9847923B2 (en) 2013-01-31 2017-12-19 Fuji Xerox Co., Ltd. Communication status measurement device, communication status measurement method and non-transitory computer readable medium
US9544249B2 (en) 2014-02-05 2017-01-10 Fujitsu Limited Apparatus and method for aligning order of received packets
JP2016165067A (ja) * 2015-03-06 2016-09-08 富士通株式会社 スループット計測プログラム、スループット計測方法及びスループット計測装置
US10110459B2 (en) 2015-03-06 2018-10-23 Fujitsu Limited Throughput measuring method, computer readable medium, and apparatus

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