JP2002077161A - 通信ネットワーク構成推定方法および装置ならびに記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 未知の通信ネットワークの構成や特性を推定
できるようにする。 【解決手段】 ４つの計測パケット送受信装置Ａ１０１
ａ，計測パケット送受信装置Ｂ１０１ｂ，計測パケット
送受信装置Ｃ１０１ｃ，計測パケット送受信装置Ｄ１０
１ｄを、計測対象ネットワーク１１０の周囲に配置し、
各計測パケット送受信装置間で計測パケットを送受信さ
せることにより、各計測パケット送受信装置２点間の遅
延値とこれらの間に存在するネットワーク装置の数を計
測する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、構成や特性が未知
の通信ネットワークの構成や特性を外部より計測した情
報により推定する通信ネットワーク構成推定方法および
装置ならびに記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】データを転送する通信ネットワークにお
いて、ネットワークに流れるトラフィック量や輻輳箇所
などの状態を常に把握しておくことは、通信ネットワー
クを的確に制御運用する意味において重要である。従
来、ネットワークの状態把握のために、定期的あるいは
必要に応じ、管理用パケットを通信ネットワーク内に存
在するルータなどのネットワーク装置に送り、これによ
って得られた遅延情報や各装置の状態をもとに、通信ネ
ットワークの状態を把握していた。ネットワークの状態
を把握することで、輻輳が発生したり、ネットワークが
部分的に遮断された箇所があれば、これらの箇所を迂回
するように、経路を変更するなどの制御を行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来の制御では、対象通信ネットワークの構造が管理運用
者に既知であり、しかも、ネットワーク装置の管理運用
が自由にできる環境を前提にしていた。しかしながら、
インターネットなど広域通信ネットワークでは、単独の
組織や個人ではすべての運用管理ができず、しかも、自
分が管理している部分以外はネットワーク構成自体も未
知の状態となっている。例えば、２点間の通信におい
て、途中の通信ネットワークの一部または金部が、自分
では制御不可能でかつ構造も明らかでない状態が発生す
る。

【０００４】このため、従来では、インターネットなど
の広域通信ネットワークでは、ネットワークの状態を把
握することが困難であるという問題があった。従来で
も、「Ping」や「traceroute」などのコマンドの使用
や、ネットワークアナライザのような機器を使用しによ
り、自端末から相手までの経路の状態をある程度調べる
ことは可能である。しかしながら、これらの手法では、
個々の２点間または、ある地点におけるトラフィック状
態が、個別にチェックできるに留まっていた。さらに、
ＩＣＭＰ（Internet Control Management Protocol）な
どの標準に基づいた計測パケットを、ネットワークのセ
キュリティ保護の面から受け付けない通信ネットワーク
では、上記の手法さえも用いることが不可能になる場合
もあった。

【０００５】本発明は、以上のような問題点を解消する
ためになされたものであり、未知の通信ネットワークの
構成や特性を推定できるようにすることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の通信ネットワー
ク構成推定方法は、複数のネットワーク装置が接続され
た電子的な通信ネットワークにおいて、ネットワーク接
続装置を介して３箇所以上から互いに、ノードを通過す
る毎に変化する通過情報を備えた計測パケットの送出と
このパケットの受信とを行い、受信した計測パケットに
おける通過情報の変化より通信ネットワークの計測パケ
ットが通過した領域に存在するノードの数を各々求め、
計測パケットが送出されてから受け取られるまでの遅延
時間を各々求め、求めた数のノードを計測パケットが通
過した各々の領域に仮に配置し、計測パケットが通過し
た領域において、各ノード間の遅延値の合計が遅延時間
となるように、この遅延時間を各ノード間に分割して各
ノード間の遅延値を推定し、通信ネットワークが、この
推定した遅延値で仮に配置したノード間が接続されて構
成されているものと推定しようとしたものである。この
発明によれば、二次元的な通信ネットワークの構成が推
定される。

【０００７】上記発明において、既知のネットワーク装
置の特性および特徴を含んだネットワーク装置の情報を
備えたデータベースを用意し、このデータベースに備え
られた特定ネットワーク装置の情報に一致する仮に配置
したノードは、特定ネットワーク装置であると推定する
ようにしてもよい。また、通信ネットワークに接続され
ている端末間で送受信されるパケットを、計測パケット
として用いるようにしてもよい。

【０００８】また、本発明の通信ネットワーク構成推定
装置は、ノードを通過する毎に変化する通過情報を備え
た計測パケットの送信と、計測パケットを受信して通過
情報の変化から計測パケットの通過してきた領域におけ
るノードの数の算出と、計測パケットが送出されてから
受信されるまでの遅延時間の算出とを行い、複数のネッ
トワーク装置が接続された電子的な通信ネットワークに
ネットワーク接続装置を介して接続された複数の計測パ
ケット送受信手段と、この複数の計測パケット送受信手
段の間で送受信された計測パケットにおける通過情報の
変化より通信ネットワークの計測パケットが通過した領
域に存在するノードの数を各々求め、計測パケットが送
出されてから受け取られるまでの遅延時間を各々求め、
求めた数のノードを計測パケットが通過した各々の領域
に仮に配置し、計測パケットが通過した領域において、
各ノード間の遅延値の合計が遅延時間となるように、こ
の遅延時間を各ノード間に分割して各ノード間の遅延値
を推定し、通信ネットワークが、この推定した遅延値で
仮に配置したノード間が接続されて構成されているもの
と推定する計算手段とを備え、計測パケット送受信手段
は、通信ネットワークにネットワーク接続装置を介して
３つ以上接続されたものである。この発明によれば、二
次元的な通信ネットワークの構成が推定される。

【０００９】上記発明において、既知のネットワーク装
置の特性および特徴を含んだネットワーク装置の情報を
備えたデータベースが備えられた状態とし、計算手段
は、データベースに備えられた特定ネットワーク装置の
情報に一致する仮に配置したノードは、特定ネットワー
ク装置であると推定するようにしてもよい。また、通信
ネットワークに接続されている端末間で送受信されるパ
ケットを、計測パケットとして用いるようにしてもよ
い。

【００１０】また、本発明の記録媒体は、複数のネット
ワーク装置が接続された電子的な通信ネットワークにお
いて、ネットワーク接続装置を介して３箇所以上から互
いに、ノードを通過する毎に変化する通過情報を備えた
計測パケットの送出とこのパケットの受信とを行う第１
のステップと、受信した計測パケットにおける通過情報
の変化より通信ネットワークの計測パケットが通過した
領域に存在するノードの数を各々求め、計測パケットが
送出されてから受け取られるまでの遅延時間を各々求め
る第２のステップと、求めた数のノードを計測パケット
が通過した各々の領域に仮に配置する第３のステップ
と、計測パケットが通過した領域において、各ノード間
の遅延値の合計が遅延時間となるように、この遅延時間
を各ノード間に分割して各ノード間の遅延値を推定し、
通信ネットワークが、この推定した遅延値で仮に配置し
たノード間が接続されて構成されているものと推定する
第４のステップとを備えたプログラムが格納されたもの
である。

【００１１】上記発明において、プログラムは、既知の
ネットワーク装置の特性および特徴を含んだネットワー
ク装置の情報を備えたデータベースと、データベースに
備えられた特定ネットワーク装置の情報に一致する仮に
配置したノードは、特定ネットワーク装置であると推定
する第５のステップとを備えるようにしてもよい。ま
た、第１のステップでは、通信ネットワークに接続され
ている端末間で送受信されるパケットを、計測パケット
として用いるようにしてもよい。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図を参照して説明する。 ＜実施の形態１＞はじめに、本発明の第１の実施の形態
について説明する。図１は本実施の形態を行うための装
置構成を示している。図１（ａ）に示すように、まず、
４つの計測パケット送受信装置Ａ１０１ａ，計測パケッ
ト送受信装置Ｂ１０１ｂ，計測パケット送受信装置Ｃ１
０１ｃ，計測パケット送受信装置Ｄ１０１ｄを、計測対
象ネットワーク１１０の周囲に配置する。また、各計測
パケット送受信装置に接続し、各計測パケット送受信装
置の持つ情報を取得する計算表示装置１０２が設けら
れ、計算表示装置１０２にはネットワーク装置情報デー
タベース１０３が接続されている。

【００１３】ここで、「計測対象ネットワーク１１０の
周囲」に関して説明する。これは、図１（ｂ）に示すよ
うに、計測対象ネットワーク１１０にルータやハブ，タ
ーミナルアダプタなどのネットワーク接続装置１２０が
接続された領域を示し、計測パケット送受信装置１０１
が接続可能な領域を示す。ネットワーク接続装置１２０
には、コンピュータなどの端末装置１３０が接続され
る。したがって、計測パケット送受信装置１０１は、端
末装置１３０と同様にして計測対象ネットワーク１１０
に接続することになる。なお、図１（ｂ）に示すよう
に、計測対象ネットワーク１１０に、接続装置１４０を
介して他のネットワーク１１０ａが接続する場合もある
が、他のネットワーク１１０ａは、計測対象のネットワ
ークには属さない。

【００１４】本実施の形態では、図１に示した構成で、
まず、各計測パケット送受信装置間で計測パケットを送
受信させることにより、各計測パケット送受信装置２点
間の遅延値とこれらの間に存在するネットワーク装置
（以後、ノード）の数を計測するようにした。ここで、
計測対象ネットワーク１１０は、ＴＣＰ／ＩＰプロトコ
ルで通信しているものとする。計測された結果は、計算
表示装置１０２に集められ、集められた計測結果を元
に、後述する計測対象ネットワークの推定が行われ、こ
の結果が表示される。

【００１５】以下、複数の計測パケット送受信装置を用
いた通信ネットワーク構成推定方法に関して、図２
（ａ）のフローチャートを用いて説明する。まず、前述
したように、複数の計測パケット送受信装置を、推定対
象ネットワークの周囲に配置し、相互に計測パケットの
送受信を行う（ステップＳ１）。計測パケット送受信装
置は、少なくとも３つ以上は位置する必要があるが、以
降では、図１に示すように、４つ配置した場合について
説明する。次いで、計測パケット送受信装置Ａ１０１
ａ，計測パケット送受信装置Ｂ１０１ｂ，計測パケット
送受信装置Ｃ１０１ｃ，計測パケット送受信装置Ｄ１０
１ｄのそれぞれの接続間において、相互に計測パケット
を送受信することで集められた結果よりノード数と遅延
値とを求める（ステップＳ２）。

【００１６】この結果は、例えば、図２（ｂ−１）に示
すようになり、このようなノードとこれらの接続状態を
線分で示すグラフとして計算表示装置１０２の表示部
（図示せず）に表示される。図２（ｂ−１）に示すよう
に表示される中では、各パケット送受信装置間各々を結
んだ直線の近傍に、ノード数と遅延値との組が、カッコ
付きで配置して示される。カッコの中の最初に示してい
るノード数は、２つの計測パケット送受信装置の間にあ
るルータなどのノードの数であり、計測パケット送受信
装置自身も含まれている。したがって、対応する２つの
計測パケット送受信装置の間にノードが１つも存在しな
い場合は、カッコ付きで示した後者の値が２となり、１
つ存在する場合は、３となる。ノード数は、ＴＣＰ／Ｉ
Ｐを用いている場合、ＩＰパケットのヘッダに含まれる
ＴＴＬ（Time to Live）の値を受信側の計測パケット送
受信装置で参照すれば求めることができる。

【００１７】ＴＴＬは、最初に送信側の計測パケット送
受信装置で設定した値から、ノードを通過するたびに、
１を減算する約束になっているため、これを利用すれば
よい。つまり、送信側ではセットしたＴＴＬ値（これを
Ｓとする）を別途計測パケットに格納し、送られてきた
パケットのＩＰヘッダに含まれる現在のＴＴＬ値（これ
をＥとする）とＳ値を受信側で抽出し、Ｅ−Ｓ＋２を計
算することにより求めることができる。

【００１８】一方、カッコの中の後に示している遅延値
は、互いの計測パケット送受信装置の時刻をＧＰＳやＮ
ＴＰ（Network Time Protocol）を利用して同期させ、
送信時刻を書き込んだ計測パケットを送信側から送り、
受信側で、現在の時刻との差を計算することで求めるこ
とができる。

【００１９】つぎに、ステップＳ２で求めた結果から、
図２（ｂ−２）に示すように、各計測パケット送受信装
置間に、求めたノード数に対応して、ａからｈまでのノ
ードを仮に配置する（ステップＳ３）。また、図２（ｂ
−２）に示す仮配置の状態が、計算表示装置１０２の表
示部（図示せず）に表示される。次いで、つぎの関係式
を満たし、また、各ノードは同一機能であり、パケット
がノードを通過する遅延は０と仮定し、加えて、ネット
ワーク構成を把握しやすいように、共通化して表示でき
るノードは共通化し、できるだけ少ないノードでネット
ワークが構成されているものとし、各ノードａ〜ｈ間に
遅延値を分割し、ネットワークの構成を推定する（ステ
ップＳ４）。

【００２０】関係式に関して説明すると、まず、計測パ
ケット送受信装置Ａ１０１ａと計測パケット送受信装置
Ｃ１０１ｃとの間では、計測の結果遅延値が８であった
ので、関係式はＡｄ＋ｄｅ＋ｅＣ＝８とする。また、計
測パケット送受信装置Ａ１０１ａと計測パケット送受信
装置Ｂ１０１ｂとの間では、計測の結果遅延値が４であ
ったので、関係式はＡｉ＋ｉＢ＝４とする。同様に、各
関係式は、Ａｈ＋ｈＤ＝８，Ｂｆ＋ｆＣ＝６，Ｂａ＋ａ
ｂ＋ｂｃ＋ｃＤ＝９，Ｃｇ＋ｇＤ＝５とする。なお、各
関係式において、例えば、Ａｄは、計測パケット送受信
装置Ａ１０１ａであるノードＡとノードｄとの間の遅延
値を示している。

【００２１】ステップＳ４の結果、図２（ｂ−３）に示
すように、各ノード間に遅延値が分割され、各ノード間
が接続された状態が得られ（推定され）、例えば、計算
表示装置１０２は、推定したネットワークの構成を、図
２（ｂ−３）に示すようなノードの接続状態をグラフ化
して表示部（図示せず）に表示する。この推定された接
続状態となるネットワーク構成は複数通り存在し、図２
（ｂ−３）のネットワーク構成以外にも存在するが、計
測対象ネットワーク１１０の大まかな構成を把握するこ
とができる。なお、各ノードの遅延値が０という上記仮
定は必須ではなく、０以外の定数であっても上記と同様
な操作によりネットワーク構造を推定できる。

【００２２】また、本実施の形態では、各送受信装置間
に存在するノードの個数しか分からないという前提であ
るが、インターネットで普及している「traceroute」コ
マンドのように計測パケットを投げることによって各ノ
ードの名称を具体的に知ることができる場合には、この
情報を総合して、実際のネットワーク構成を表現するこ
とは容易にできる。例えば、図２（ｂ−２）に示すよう
に、各ノードを仮に配置した後、Ａ−Ｂ間のノードがｉ
ではなく具体的にｅと分かれば、図３に示すようなネッ
トワーク構成が推定できる。同様に、各計測パケット送
受信装置間に存在する全てのノードの名称が分かれば、
ネットワーク構成を一意に構成できる。

【００２３】つぎに、ネットワーク装置情報データベー
ス１０３に関して説明する。ネットワーク装置情報デー
タベース１０３には、一般に用いられるルータなどのネ
ットワーク装置に関する情報が納められている。例え
ば、図５（２）に示すように、４種類のルータ「ア、
イ、ウ、エ」に関して、ポート間遅延，最大ポート数な
どの情報が、ネットワーク装置情報データベース１０３
に格納されている。この情報を用いることで、図５
（１）に示すように、推定したネットワークの構成にお
いて、各ノードａ，ｂ，ｃ，ｄを特定することができ
る。

【００２４】以下、ネットワーク装置情報データベース
を用いた、各ノードの特定に関して説明する。まず、図
２のフローチャートに示したことにより、計測対象ネッ
トワークの構成を、図５（１）に示すように推定する。
次いで、推定したネットワーク構成における各ノードの
遅延値と、図５（２）に示すネットワーク装置情報デー
タベースの各情報とから、図５（ｃ）に示すように、各
ノードがどのルータであるかを推定する。

【００２５】つぎに、各ノードが、データベースの情報
におけるどのルータであるかの推定に関して説明する。
まず、図５（１）の推定結果から、ノードａは、遅延値
が２であるので、図５（２）の情報より、ルータ「ア」
または「イ」の可能性があると推定できる。さらに、ノ
ードａは、上下左右４本の接続線と接続する必要がある
ため、ポート数は４以上である必要がある。ここで、図
５（２）の情報より、ルータ「ア」は、最大ポート数が
３であるから、ノードａの候補から外れ、ノードａはル
ータ「イ」であると推定できる。

【００２６】同様に、ノードｃおよびノードｄは、各々
ルータ「ウ」およびルータ「エ」であることが推定でき
る。ノードｂは、２本の接続線と接続する必要があり、
遅延が「２」であるので、ポート数が２以上でポート間
遅延が２であるという条件を満たすルータ「ア」とルー
タ「イ」が候補となり得る。以上の結果より、図５
（３）に示すような推定結果が得られ、計算表示装置１
０２（図１）に表示される。本推定結果は、一意に定ま
るとは限らないが、ネットワーク装置情報データベース
に、各ネットワーク装置に対するさらに細かな情報を用
意し、これを検証するために計測パケット送受信装置で
ある図５（１）のノードＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ間で計測パケッ
トを送受信し、推定対象の各ノードの特徴を絞り込む操
作を行えば、あいまいな部分を減らすことができる。

【００２７】例えば、図５（２）で示した各ルータの遅
延値が一定値ではなく、あるルータにおいて、多量のデ
ータパケットが通過するとき、この通過による遅延値が
揺らぐようであれば、この事実を予めネットワーク装置
情報データベースに登録しておく。次に、計測パケット
として、多量のデータパケットを故意にノードＡ，Ｂ，
Ｃ，Ｄのいずれかから送信し、装置名を一意に決定し難
いノードを含む経路に対して、遅延値の揺らぎを観測す
る。

【００２８】以上のことにより、遅延値がネットワーク
装置情報データベースに登録されているように揺らげ
ば、推定対象のノードは、データベースにある該当する
ルータであることが推定できる。一方、遅延値に変化が
なければ、推定対象のノードは、少なくとも該当ルータ
ではないことがわかる。上記の操作を繰り返せば、あい
まいな部分を減らした推定が可能となる。

【００２９】以上のネットワーク装置情報データベース
を用いたノードの推定では、計測対象ネットワークの接
続構成を推定した後、各ノードのルータ装置名の推定を
行ったが、これに限るものではない。図２（ｂ−２）に
示すノードの仮配置の段階から図２（ｂ−３）までの段
階で、ネットワーク装置情報データベースの情報を用い
ることによって、ネットワーク構成とネットワーク装置
名の推定を同時に行うこともできる。

【００３０】＜実施の形態２＞つぎに、本発明の他の形
態について説明する。上述した実施の形態では、図１に
示したように、計算表示装置１０２を設けてネットワー
クの構成を推定するようにしたが、これに限るものでは
ない。図４に示すように、測定用のパケットを送受信す
ると共にネットワークの構成を推定する計測パケット送
受信・推定装置Ａ４０１ａ，計測パケット送受信・推定
装置Ｂ４０１ｂ，計測パケット送受信・推定装置Ｃ４０
１ｃ，計測パケット送受信・推定装置Ｄ４０１ｄを、計
測対象ネットワーク１１０の周囲に配置するようにして
もよい。

【００３１】各計測パケット送受信・推定装置は、図中
点線で示す専用配線やネットワークなどにより相互に接
続され、互いの情報交換できるように構成されている。
各計測パケット送受信・推定装置がネットワークで接続
されている場合、このネットワークを計測対象ネットワ
ーク１１０とは別に設けるようにしてもよいが、ネット
ワーク構成推定のための計測に影響を与えない範囲で、
計測対象ネットワーク１１０自体を利用して、各々を接
続するようにしてもよい。

【００３２】また、計測パケット送受信・推定装置Ａ４
０１ａ，計測パケット送受信・推定装置Ｂ４０１ｂ，計
測パケット送受信・推定装置Ｃ４０１ｃ，計測パケット
送受信・推定装置Ｄ４０１ｄは、各々に計測結果や推定
結果を表示する表示装置Ａ４０２ａ，表示装置Ｂ４０２
ｂ，表示装置Ｃ４０２ｃ，表示装置Ｄ４０２ｄを備えて
いる。加えて、本実施の形態では、各々の計測パケット
送受信・推定装置の推定結果を共通に表示できる表示装
置４０３を備えている。また、ネットワーク装置情報デ
ータベース１０３が、点線で示す専用配線やネットワー
クなどにより、各計測パケット送受信・推定装置に接続
している。

【００３３】本実施の形態においても、図１の装置構成
と同様に、各計測パケット送受信・推定装置間で計測パ
ケットを送受信させることにより、各計測パケット送受
信・推定装置２点間の遅延値とこれらの間に存在するノ
ードの数を計測する。計測結果は、図４中点線で示す専
用配線やネットワークなどにより各計測パケット送受信
・推定装置間で交換され、各計測パケット送受信・推定
装置は、自身の計測結果以外にも他の計測パケット送受
信・推定装置の計測結果を含め全て共通に保有できる。

【００３４】図４に示した装置構成を用いてネットワー
ク構成を推定する場合、前述した図２を用いて説明した
方法、また図５を用いて説明した方法を、いずれか１つ
の計測パケット送受信・推定装置で行い、これら各々に
接続された表示装置で結果を表示するようにすればよ
い。また、処理を分散して複数の計測パケット送受信・
推定装置で行い、得られた部分推定結果を合わせて表示
装置４０３に表示するようにしてもよい。

【００３５】＜実施の形態３＞以下、本発明の他の形態
について説明する。本実施の形態では、図６に示すよう
に、複数の遅延計測パケット送受信装置６０１を、計測
対象ネットワーク６１０を挟んで対向して配置し、各対
の片方の遅延計測パケット送受信装置６０１から対向す
る遅延計測パケット送受信装置６０１へ、遅延計測パケ
ットを送信すことにより、各々対向する遅延計測パケッ
ト送受信装置６０１間のパケット転送遅延を得る。

【００３６】つぎに、図７に示すように、遅延計測パケ
ット送受信装置の対の数で、計測対象ネットワークを縦
横の線で区切る。ここで、細かく区切られた一つの矩形
領域をメッシュと呼ぶ。また、前提として、各メッシュ
を通過するときの遅延値は、左右上下で同一であると
し、各メッシュを通過するときの遅延値に数段階の値を
設ける。図７では、１，２，３，４単位時間の４段階の
遅延値のいずれかを、各メッシュがとるものとする。

【００３７】上記前提の元に、図６に示す構成により、
各遅延計測パケット送受信装置で計測した縦横方向の遅
延値は、各メッシュの縦方向および横方向の遅延時間の
和を表すことになる。このことから、計測によって求め
た遅延値から、個々のメッシュの遅延値を決定すること
ができる。例えば、図７では、縦横１０個のメッシュで
構成されているので、計測遅延値が１０であった場合、
この並びのメッシュは全て遅延値１を取らねばならな
い。この状態の相当する並びとして、図７では、１，２
行目や１、３，５，１０列目がある。

【００３８】計測遅延値が１０より大きい場合は、この
並びの中の１０個のメッシュの内１つ以上のメッシュ
が、遅延値１より大きな値をとることになる。例えば、
遅延値が１２となる縦の並び（列）では、左から２列目
のように、遅延値が３のメッシュ１個と遅延値１のメッ
シュ９個の場合と、左から４列目のように、遅延値が２
のメッシュ２個と遅延値１のメッシュ８個の場合が存在
する。ここで、横方向の並び（行）の計測遅延値と矛盾
しないように、各メッシュの遅延を決定する必要がある
ことを考慮すると、図７に示すように、各メッシュの遅
延値の分布が得られる。

【００３９】この遅延値の分布図は、地理的な距離では
なく、遅延値を縦横軸にとった２次元空間を表してい
る。この分布図により、どの領域に遅延が大きい箇所が
存在するか把握することができる。また、以上のこと
は、各メッシュに１，２，３，４のいずれかの値を割り
当てる問題ととらえることができ、一般的なスケジュー
ル間題として、例えば参考文献（Ｌ．Ｓｃｈｅａｇｅ著
（新村、高森訳）実践数理計画法、朝倉書店）に示され
ている線形計画法を用いて機械的に解を得ることができ
る。また、本実施の形態は、図６の装置構成ではなく、
図４で示したと同様な別装置構成でも実施可能である。

【００４０】＜実施の形態４＞以下、本発明の他の形態
について説明する。計測対象のネットワークが、ＩＰ
（Internet Protocol）網であり、ＩＣＭＰ（Internet
Control Management Protocol）の規定の標準化され
ている一部または全部の計測パケットを通さない場合が
ある。このような場合、ＵＤＰ（User Datagram Protoc
ol）形式を用い、通常のユーザパケットを計測パケット
として用い、計測パケット送受信装置同士が転送遅延を
計測するようにすればよい。

【００４１】ＩＣＭＰパケットであるかＵＤＰパケット
であるかは、ＩＰパケットのヘッダ内にある８ビットの
プロトコルフィールドの値を見ることで判断される。プ
ロトコルフィールドの値が、十進値で１であればＩＣＭ
Ｐパケットであり、１７であればＵＤＰである。計測対
象ネットワーク内にあるネットワーク装置が、この値に
よってＩＣＭＰパケットを認識して通さないようにして
いる場合は、ＵＤＰ形式のパケットを計測パケットとし
て用いることにより、上記ネットワーク装置を通過する
ことが可能となり、結果として計測パケット送受信装置
同士で情報交換が可能となる。

【００４２】計測パケット送受信装置の間で交換する情
報は、ＵＤＰ形式のパケットにペイロードとして格納す
ればよい。図８に示すように、計測パケット送受信装置
８０１から計測パケットが送信された時刻（送信時刻
１）と、計測パケット送受信装置８０２がそのパケット
を受けた時刻（受信時刻２）、および計測パケット送受
信装置８０２から計測パケット送受信装置８０１への応
答パケットを送信したときの時刻（送信時刻２）を、Ｕ
ＰＤ形式の計測パケット８０３，応答計測パケット８０
４のペイロード部８０３ａ，８０４ａに格納する。

【００４３】これにより、ペイロード部８０３ａに格納
したデータと、８０４ａに格納されているデータとによ
り、計測パケット送受信装置８０１から計測パケット送
受信装置８０２のパケット伝送遅延（受信時刻２−送信
時刻１）、計測パケット送受信装置８０２内のパケット
処理遅延（受信時刻２−受信時刻１）、および計測パケ
ット送受信装置８０２から計測パケット送受信装置８０
１のパケット伝送遅延（受信時刻２−計測パケット送受
信装置８０１の現時刻）を、計測パケット送受信装置８
０１により求めることができる。

【００４４】また、計測パケット送受信装置８０１が、
計測パケット８０３を送出する時に、ＩＰヘッダに書き
込んだものと同一のＴＴＬ値を、ペイロード部８０３ａ
に格納すれば、２つの計測パケット送受信装置間にある
ネットワーク装置の数がわかる。前述したように、ＩＰ
パケットのヘッダに含まれるＴＴＬの値は、ルータなど
を通過するたびに１つずつ減らされていく。したがっ
て、計測パケット送受信装置８０２で受け取った計測パ
ケット８０３のＩＰヘッダ内のＴＴＬ値と、ペイロード
部８０３ａに格納されているＴＴＬ値の差を計算すれ
ば、計測パケット送受信装置８０１から計測パケット送
受信装置８０２の間に存在する、ルータなどのネットワ
ーク装置の数を求めることができる。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
通信ネットワークに接続されている未知のネットワーク
装置の接続状態が推定できるようになるので、例えば、
未知な通信ネットワークの輻輳箇所や故障を回避するよ
うにデータパケットの送出量や経路を自分の端末やネッ
トワーク接続機器を制御することによって適切に行うこ
とができるなど、効率的なネットワーク運用が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態における通信ネットワー
ク構成推定装置の構成を示す構成図である。

【図２】 本発明の実施の形態における通信ネットワー
ク構成推定方法を説明するためのフローチャートと説明
図である。

【図３】 本発明の実施の形態における通信ネットワー
ク構成推定方法を説明するための説明図である。

【図４】 本発明の他の形態における通信ネットワーク
構成推定装置の構成を示す構成図である。

【図５】 本発明の他の形態における通信ネットワーク
構成推定方法を説明するための説明図である。

【図６】 本発明の他の形態における通信ネットワーク
構成推定装置の構成を示す構成図である。

【図７】 本発明の他の形態における通信ネットワーク
構成推定方法を説明するための説明図である。

【図８】 本発明の他の形態における通信ネットワーク
構成推定装置の構成を示す構成図である。

【符号の説明】

１０１ａ…計測パケット送受信装置Ａ、１０１ｂ…計測
パケット送受信装置Ｂ、１０１ｃ…計測パケット送受信
装置Ｃ、１０１ｄ…計測パケット送受信装置Ｄ、１０２
…計算表示装置、１０３…ネットワーク装置情報データ
ベース、１１０…計測対象ネットワーク。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のネットワーク装置が接続された電
   子的な通信ネットワークにおいて、ネットワーク接続装
   置を介して３箇所以上から互いに、ノードを通過する毎
   に変化する通過情報を備えた計測パケットの送出とこの
   パケットの受信とを行い、 受信した計測パケットにおける通過情報の変化より前記
   通信ネットワークの前記計測パケットが通過した領域に
   存在するノードの数を各々求め、 前記計測パケットが送出されてから受け取られるまでの
   遅延時間を各々求め、 前記求めた数のノードを計測パケットが通過した各々の
   領域に仮に配置し、 計測パケットが通過した領域において、各ノード間の遅
   延値の合計が前記遅延時間となるように、この遅延時間
   を各ノード間に分割して各ノード間の遅延値を推定し、 前記通信ネットワークが、この推定した遅延値で前記仮
   に配置したノード間が接続されて構成されているものと
   推定することを特徴とする通信ネットワーク構成推定方
   法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の通信ネットワーク構成推
   定方法において、 既知のネットワーク装置の特性および特徴を含んだ前記
   ネットワーク装置の情報を備えたデータベースを用意
   し、 このデータベースに備えられた特定ネットワーク装置の
   情報に一致する前記仮に配置したノードは、前記特定ネ
   ットワーク装置であると推定することを特徴とする通信
   ネットワーク構成推定方法。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の通信ネットワー
   ク構成推定方法において、 前記通信ネットワークに接続されている端末間で送受信
   されるパケットを、前記計測パケットとして用いること
   を特徴とした通信ネットワーク構成推定法。
4. 【請求項４】 複数のネットワーク装置が接続された電
   子的な通信ネットワークにネットワーク接続装置を介し
   て接続され、ノードを通過する毎に変化する通過情報を
   備えた計測パケットの送信と、前記計測パケットを受信
   して前記通過情報の変化から前記計測パケットの通過し
   てきた領域におけるノードの数の算出と、前記計測パケ
   ットが送出されてから受信されるまでの遅延時間の算出
   とを行う複数の計測パケット送受信手段と、 この複数の計測パケット送受信手段の間で送受信された
   計測パケットにおける通過情報の変化より前記通信ネッ
   トワークの前記計測パケットが通過した領域に存在する
   ノードの数を各々求め、前記計測パケットが送出されて
   から受け取られるまでの遅延時間を各々求め、前記求め
   た数のノードを計測パケットが通過した各々の領域に仮
   に配置し、計測パケットが通過した領域において、各ノ
   ード間の遅延値の合計が前記遅延時間となるように、こ
   の遅延時間を各ノード間に分割して各ノード間の遅延値
   を推定し、前記通信ネットワークが、この推定した遅延
   値で前記仮に配置したノード間が接続されて構成されて
   いるものと推定する計算手段とを備え、 前記計測パケット送受信手段は、前記通信ネットワーク
   に前記ネットワーク接続装置を介して３つ以上接続され
   たことを特徴とする通信ネットワーク推定装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の通信ネットワーク構成推
   定装置において、 既知のネットワーク装置の特性および特徴を含んだ前記
   ネットワーク装置の情報を備えたデータベースが備えら
   れ、 前記計算手段は、前記データベースに備えられた特定ネ
   ットワーク装置の情報に一致する前記仮に配置したノー
   ドは、前記特定ネットワーク装置であると推定すること
   を特徴とする通信ネットワーク構成推定装置。
6. 【請求項６】 請求項４または５記載の通信ネットワー
   ク構成推定装置において、 前記通信ネットワークに接続されている端末間で送受信
   されるパケットが、前記計測パケットとして用いられる
   ことを特徴とした通信ネットワーク構成推定装置。
7. 【請求項７】 複数のネットワーク装置が接続された電
   子的な通信ネットワークにおいて、ネットワーク接続装
   置を介して３箇所以上から互いに、ノードを通過する毎
   に変化する通過情報を備えた計測パケットの送出とこの
   パケットの受信とを行う第１のステップと、 受信した計測パケットにおける通過情報の変化より前記
   通信ネットワークの前記計測パケットが通過した領域に
   存在するノードの数を各々求め、前記計測パケットが送
   出されてから受け取られるまでの遅延時間を各々求める
   第２のステップと、 前記求めた数のノードを計測パケットが通過した各々の
   領域に仮に配置する第３のステップと、 計測パケットが通過した領域において、各ノード間の遅
   延値の合計が前記遅延時間となるように、この遅延時間
   を各ノード間に分割して各ノード間の遅延値を推定し、
   前記通信ネットワークが、この推定した遅延値で前記仮
   に配置したノード間が接続されて構成されているものと
   推定する第４のステップとを備えたプログラムが格納さ
   れたことを特徴とする記録媒体。
8. 【請求項８】 請求項７記載の記録媒体において、 前記プログラムは、 既知のネットワーク装置の特性および特徴を含んだ前記
   ネットワーク装置の情報を備えたデータベースと、 前記データベースに備えられた特定ネットワーク装置の
   情報に一致する前記仮に配置したノードは、前記特定ネ
   ットワーク装置であると推定する第５のステップとを備
   えたことを特徴とする記録媒体。
9. 【請求項９】 請求項７または８記載の記録媒体におい
   て、前記第１のステップでは、前記通信ネットワークに
   接続されている端末間で送受信されるパケットを、前記
   計測パケットとして用いることを特徴とした記録媒体。