JP2002517943A - サービスの広帯域の品質を監視するための方法及びシステム - Google Patents
サービスの広帯域の品質を監視するための方法及びシステムInfo
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Abstract
Description
、ATMネットワークにおけるエンドツーエンド(または、端末間)のサービス
(または、通信サービス)の品質のサービス中(または、稼動中)の監視に関す
る。
線(virtual circuit)と称される接続を介して他のユーザーと情報を交換し得
る。接続は、音声、映像、及びデータを5バイトのヘッダ及び48バイトのペイ
ロードフィールド(payload field)を含む53バイトの固定サイズのセルで搬
送する。接続は、通信のサービス品質(QoS(Quality of Service))のパラ
メーターの組により定められる広範囲の通信のサービスを提供することができる
。 ATMフォーラム(95-0013R10、1996年2月開催)におけるATMフォー
ラム基準、Traffic Management Specification Version 4.0は、ATMネットワ
ークにおける接続のエンドツーエンド(または、端末間)性能の特性を表すQo
S(サービス品質)の組を定義している。ATMネットワークを介して接続を設
定すると、ユーザーは接続の特性を表すQoSパラメーターの組をネットワーク
と取り決める。個々のQoSパラメーターの組は、ユーザーがネットワークから
要求するサービスの形式(または、通信の形式)に依存する。これらのサービス
には、固定ビットレート(CBR)、可変ビットレート(VBR)、有効ビット
レート(ABR)及び未特定ビットレート(UBR)などが含まれる。
dure)を通じて、ネットワーク内における新しい接続要求の信号を出力し、ネッ
トワークは指定されたQoSと利用可能なネットワーク資源に基づいて、この新
しい接続要求を容認または拒絶する決定をなす。原則的に、ネットワークは、利
用可能なネットワーク資源が指定されたQoSを満足するに十分であると決定す
ると、新しい接続を容認する。ネットワークが新しい接続を容認すると、ネット
ワークは接続上のトラフィックが取り決められたトラフィック契約に準拠する限
り、指定されたQoSを持続するというトラフィック契約に暗黙的に応諾する。
り提供される実際のQoS(サービス品質)を監視し、確認することを必要とす
る。接続中のQoSを監視する既存の方法は、ユーザーがATMアダプテーショ
ン層(AAL)または、より高位のプロトコル層内で監視情報を交換することに
よって接続のエンドツーエンド特性を測定することを要する。例えば、ユーザー
はセルの伝送のためのエンドツーエンド遅延を測定するために接続中にタイミン
グ情報を交換することができる。
点がある。まず、ATMネットワークのスイッチ、ルータ、及びブリッジは、セ
ルヘッダにしかアクセスできず、セルのペイロードにはアクセスできない。そし
て、セルヘッダは迅速なセルのスイッチングまたは中継を可能にするために短く
かつ簡単に設計されているので、ATMネットワークは特性の監視のためにセル
のヘッダを使用することができない。さらに、ATMはATMスイッチ内におけ
る処理を少なくするために、セルのシーケンス番号やタイムスタンプのような特
性監視情報を含むようなセルのヘッダフィールドには対処しないように設計され
てきている。
ATMスイッチを特性監視情報のためにポーリングするが、ネットワーク管理シ
ステムにより集められるこれらの特性監視情報は、一般的に、各スイッチに特化
しており、エンドツーエンドのQoS監視情報を含んでいない。
験し監視するために、通常、特殊な高速度試験装置を使用するが、ATMネット
ワークのような広帯域ネットワークのための既存の試験装置は高価であり、操作
が難しく、大規模な実用的な用途ではなく整備された研究室での試験を意図して
いる。
tions(1995年7月、ジュネーブ)は、オペレーション・アンド・メンテナ
ンス(OAM)方法と称され、ATMネットワークにおけるサービス中の特性監
視のための監視方法について規定している。OAM方法は、ユーザー生成セルの
ブロック間にOAMセルを挿入する。OAM方法を使用するためには、ATMス
イッチはOAMセルを認識し、それらをユーザーセルと共に中継しなければなら
ない。エンドポイント(または、終端)のノードとして機能するスイッチがOA
Mセルを受信すると、スイッチは、OAMセルを処理し、新しいOAMセルにそ
の監視情報を挿入し、さらに、スイッチはそれを後方方向に伝送する(すなわち
、送り返す)。OAM方法に関連する付加的な処理及び、セルの取り扱いの複雑
性のために、大部分の既存のATMスイッチはこれらの機能をまだ備えていない
。
ラットフォーム中に統合させるために、パーソナルコンピューター(PC)のよ
うな標準コンピューターを使用して接続のエンドツーエンドのQoSを測定する
監視システムを実施することを試みている。しかしながら、PCはマルチタスク
動作環境で動作しており、ユーザーアプリケーション、スクリーンセーバ、ディ
スクキャッシュ記憶、あるいはマウスの動作のような他のタスクが、監視システ
ムのCPUサイクルと競合することがあり、時間に対し敏感な監視測定の精度と
一貫性を制限することがある。
ルにタイムスタンプを付さねばならず、同様に監視システムがネットワークから
セルを受信した直後に到着したセルにタイムスタンプを付さねばならない。しか
しながら、PCのオペレーティングシステムの資源の共有は、監視システムがタ
イムスタンプを計算するとき、不正確さをもたらすことがある。詳述すると、監
視システムは、到着セルの到着直後にタイムスタンプを計算することや、出力セ
ルの伝送直前にタイムスタンプを計算することができない可能性がある。これの
1つの原因は、PCオペレーティングシステムが現在のCPUサイクルを既に他
のタスクに割り当ててしまっており、監視システムがCPUサイクルを待たなけ
ればならないことがあるからである。
ツーエンドのQoSのサービス中の監視を行う方法及びシステムを提供すること
が望まれる。
ネットワーク内に第1の(すなわち、本来の)仮想回線と同じ経路と同じQoS
パラメーターを持った第2の仮想回線を設定し、第2仮想回線のQoSパラメー
ターを決定する(すなわち、調べる)ことにより第1仮想回線を監視することに
よって、非同期伝送モード(ATM)ネットワーク内の第1の仮想回線を監視す
る。詳述すると、本発明の方法及びシステムは第2仮想回線上で伝送されるセル
内に監視情報を挿入することによって、第2仮想回線のQoSパラメーターを決
定する。さらに、この方法及びシステムは、第2仮想回線のQoSパラメーター
を第1仮想のQoSパラメーターと比較して、ネットワーク警報情報を決定する
。
セルをメモリーに書き込み、割込み信号を生成する直前にセルのペイロードフィ
ールドに現在の時間を書き込み、割込み信号に応答して、ネットワーク中にセル
を送信することによって、ATMネットワークにおける送信の前にセルにタイム
スタンプを付す。
割込み信号を生成し、割込み信号に応答して現在の時間をメモリー中に記憶し、
受信されたセルをメモリーに書き込み、そして記憶された時間をセルのペイロー
ドフィールド中にコピーすることによって、ATMネットワークからセルを受信
した後にセルにタイムスタンプを付す。
標準のPCを使用することにより、(単体または複数の)仮想回線のエンドツー
エンドのQoSパラメーターを正確かつ一貫的に監視する利点を有する。さらに
、本発明の方法及びシステムは、仮想回線上でのサービスを中断することなく仮
想回線のQoSパラメーターを決定する利点を有し、したがって、非侵入的で、
ネットワークユーザーに透明である(すなわち、影響を与えない)。最後に、本
発明の方法及びシステムは、ネットワークスイッチ内に特別でかつ高価な機能の
実施をする必要がなく、全ての既存のATMネットワークに互換性を持つ。
ない。両者は、他のものが本発明を実施することを可能にするための例示を提供
するにすぎない。添付図面は、本発明の数種の具体例を示すもので、本発明の記
述とともに本発明の原理を説明するものである。
異なった図面中の同じ参照番号は同じ、または同様な構成要素を表している。
rcuit))と同じサービス品質(QoS(quality of service))パラメーター
及び同じ経路を持った第2VC(仮想回線)を確立し、その第2VCのQoSを
調べることにより第1VC(仮想回線)を監視することにより、ATMネットワ
ークの第1VC(仮想回線)を監視する。詳細に述べると、監視ステーションは
、例えば、送信または受信のタイムスタンプやシーケンス番号等の監視情報を、
監視ステーションが第2VCで送信及び受信するセルに挿入することによって第
2VCのQoSパラメーターを調べる。監視ステーションは次に、ネットワーク
の警報情報を調べるために、第2VCのQoSパラメーターを第1VCのQoS
パラメーターと比較する。
ログラムがセルのネットワークへの送信の直前にセルにタイムスタンプを押す。
詳細に述べると、アダプタードライバはネットワークアダプターカードのメモリ
ーにセルをライトし、アダプターカードに割り込み信号を発生する直前にセルの
ペイロードフィールドにタイムスタンプを押す。その割り込み信号への応答で、
アダプターカードのファームウエアはセルをネットワークに送信する。
にタイムスタンプを押す。詳細に述べると、アダプターカードのファームウエア
はネットワークからセルを受信し、直後に監視ステーションに割り込みを発生す
る。その割り込み信号への応答で、アダプタードライバは直ぐにセルのペイロー
ドフィールドにタイムスタンプを押す。
ている。図示されているように、ネットワーク140は監視ステーション100
A及び100B、ソースノード120、デスティネーションノード130、及び
スイッチ105、110及び115から構成されている。詳細に述べると、ソー
スノード120はスイッチ105、110及び115を通り抜ける仮想回線(V
C)150を介してデスティネーションノードと通信する。監視ステーション1
00Aはスイッチ105、110及び115を通るVC(150)と同じ経路及
び同じQoSパラメーターを持った仮想回線(VC)160を介して監視ステー
ション100Bと監視情報を通信する。したがって、監視ステーション100A
はVC(160)にて端末間(または、エンドツーエンド)のQoSを監視する
ことによってVC(150)の端末間のQoSを監視する。
ルをVC(160)に送信する。セルは例えば、ATMスイッチ等の、スイッチ
105、110及び115を通り抜け、監視ステーション100Bに到達する。
監視ステーション100Bは各セルを監視ステーション100Aに送り返す。監
視ステーション100Aがそのセルを受信すると、監視ステーション100Aは
セルの往復送信時間に基づいてVC(150)の端末間のQoSを測定する。あ
るいは、もう1つの実施例において、監視ステーション100Bがセルを監視ス
テーション100Aに送り返す前に、セルのペイロードに監視情報を挿入しても
よい。この代替的な実施例で、監視ステーション100Aは片道のセルの送信時
間に基づいてVC(150)の端末間のQoSを測定することもできる。
ンのブロック図を図示している。監視ステーション100Aはメモリー装置20
0、CPU(210)、割り込み制御器215、DMA(direct memory access
)制御器220、高速バス222、周辺バスインターフェース225、周辺バス
260、イーサーネットカード230、アダプターカード235、第2記憶装置
240、入力装置245、及びディスプレイ250を持ったパソコン(PC)で
構成されてもよい。メモリー装置200、CPU(210)、割り込み制御器2
15、及びDMA制御器220は高速バス222を介して互いにインターフェー
スできる。さらに、メモリー装置200、CPU(210)、割り込み制御器2
15、DMA制御器220は周辺バスインターフェースを介して周辺バス260
、イーサーネットカード230、アダプターカード235、第2記憶装置240
、入力装置245、及びディスプレイとインターフェースできる。
テム201及びオペレーティングシステム(OS)209を備える(または、記
憶している)。メモリー装置200は、例えば、32MバイトのRAMを含み、
CPU(210)は、例えば、200MHzのペンティアムプロセッサーから構
成されてもよい。監視システム201は監視プログラム(INQIRE)202
、ネットワーク管理プログラム204、アダプタードライバアプリケーションプ
ログラムインターフェース(API)206、及びアダプタードライバ208を
含む。オペレーティングシステム209はWindows NTのオペレーティングシステ
ムから構成されてもよい。API(206)はWinSock2ソフトウエアから構成さ
れてもよい。OS(209)及びAPI(206)の両者はマイクロソフト社の
ものであってもよい。
読み出し可能な媒体である。ソフトウエア及びデータは磁気テープ装置からハー
ドディスクの中にロードされ、さらにメモリー装置200にコピーすることがで
きる。同様に、メモリー装置上のソフトウエアやデータはハードディスクにコピ
ーすることができ、さらに磁気テープ装置にロードすることができる。
いる。図示されているように、アダプターカード235はEPROM(300)
、メモリー装置305、CPU(310)、周辺バスインターフェース315、
DMA制御器320、割り込み制御器325、レジスタ群330、及びリンクイ
ンターフェース335から構成され、これらの全てはアダプターバス340とイ
ンターフェースする。
備える。メモリー装置305はデータ及び、CPUが実行するオペレーティング
命令を備える。レジスタ群330は送信(Tx)レジスタ群334及び受信(R
x)レジスタ群332を備える。Txレジスタ群334及びRxレジスタ群33
2はそれぞれ、ポインターレジスタ及びコマンドレジスタを備える。周辺バスイ
ンターフェース315は周辺バス260とインターフェースする。アダプターカ
ード235はリンクインターフェース335を介してネットワーク140とイン
ターフェースする。
ように、監視システム201は監視プログラム及びネットワーク管理プログラム
204、INQIRE(監視プログラム)202、API(アプリケーションプ
ログラムインターフェース)206、及びアダプタードライバ208を含む。ネ
ットワーク管理プログラム204はネットワーク140上の任意の2点の間に持
続的仮想回線(permanent virtual circuit)を確立し、保持し、終了させる。
詳細に述べると、ネットワーク管理プログラム204はイーサーネットカードを
介してスイッチ105、110及び115と通信する。イーサーネットカード2
30は、例えば、インターネットプロトコル(IP)ネットワーク(図示せず)
を介してスイッチ105、110及び115とインターフェースしてもよい。ネ
ットワーク管理プログラム204は各スイッチ105、110及び115にスイ
ッチ特定命令(switch specific command)を送信することによって、VC(1
60)が通過しなければならない各スイッチの入力ポート及び出力ポートを特定
しながらVC(160)を確立してもよい。さらに、ネットワーク管理プログラ
ム204はVC(150)と同じ経路及び同じQoSパラメーターを持ったVC
(160)を確立する。ネットワーク管理プログラム204は各スイッチに特有
で、通常、特定のスイッチの製造者によって与えられるスイッチ構成ソフトウエ
アを含んでもよい。
測定値を調べ、分析し、QoSの統計値を調べ、分析し、そのQoSの測定値及
びQoSの統計値をグラフィック的に表示し、基準線(または、基準値)に対す
るQoS違反に対し警報を表示し、さらにデータベース415にQoSの測定値
及び統計値を保存する。さらに、INQIRE(202)はVC(160)にソ
ケットを確立し、VC(160)で送信または受信される各セルのペイロードに
監視情報を挿入するために、APIを介してアダプタードライバ208を呼び出
す。セルのペイロードに挿入される監視情報の精度を向上させるために、INQ
IRE(202)及びアダプタードライバ208には高いプライオリティーが割
り当てられる。
ェネレーター(TG)405、トラフィックアナライザー(TA)410、及び
データベース415を含む。CM(400)はTA(410)とTG(405)
との間の通信を調整し、監視セッションを開始及び終了させ、さらに、メイング
ラフィックユーザーインターフェースを処理する。TG(405)は発信される
セルのペイロードを構成し、ネットワーク140への送信のためにCM(400
)にセルを送る。TA(410)はQoSの統計値を調べ、分析し、データベー
ス415に格納し、QoS統計値及び警報を表示するためにグラフィックユーザ
ーインターフェースを提供する。CM(400)、TG(405)、及びTA(
410)の各プログラムのステップのフローチャートは以下で詳細に説明される
。
ャートである。CM(400)はデータベース415及びプログラム変数の初期
設定を行う(ステップ500)。CM(400)は次に、アダプターカード23
5の初期設定をする(ステップ502)。CM(400)はメインダイアログボ
ックスを表示し(ステップ504)、ユーザーに入力のためのプロンプトを表示
する(ステップ506)。
ーが新規の監視セッションを要求したかを調べる(ステップ512)。ユーザー
が、例えば、ネットワーク上のソースノード120とデスティネーションノード
130との間に確立されるVC(150)を監視するために新規のセッションを
要求した場合(ステップ514)、CM(400)は監視パラメーターの入力の
ためのダイアログボックスを表示する。
プロンプトを表示する:仮想パスの識別子(VPI)、(例えば、VC(160
)を識別するための)仮想回線の識別子(VCI)、及び、(例えば、セルの送
信遅延、セルの遅延の変動、及びセルの損失比等を含む)QoSパラメーターの
基準線(または、基準値)の組。ユーザーはネットワーク管理プログラム204
がVC(150)と同じ経路で確立するVC(160)のためのVPI及びVC
Iを特定しなければならない。同様に、ユーザーはQoSの基準線がVC(15
0)に対して取り決められたQoSに適合するように、VC(160)に対する
QoSの基準線を指定しなければならない。ユーザーはさらに、監視セッション
の開始時間、継続時間、終了時間、及び、監視ステーション100AがVC(1
60)でセルを生成するレートを特定してもよい。
るVC(160)への接続を確立する(ステップ536)。詳細に述べると、C
M(400)はアダプターカード235を介して所望の接続を確立するためにア
ダプタードライバ208を呼び出す。CM(400)は次に、タスクTG(40
5)及び、タスクTA(410)を生成する(それぞれ、ステップ538とステ
ップ540)。そして、CM(400)はTG(405)及びTA(410)か
らの全てのメッセージを調べる。
リー装置200にある処理間メッセージ(inter-process message)のキューに
TG(405)またはTA(410)からのメッセージが存在するかを調べる(
ステップ524)。処理間メッセージキューにメッセージがある場合(ステップ
526)、CM(400)はメッセージを処理する(ステップ530)。そして
、CM(400)は、もしあれば、ユーザーの入力をさらに調べる(ステップ5
06)。
ンを要求していない場合(ステップ516)、CM(400)はユーザーの要求
が監視セッションを終了させるためのものかを調べる(ステップ518)。ユー
ザーが監視セッションの終了を要求していない場合、CM(400)は次に、T
G(405)及びTA(410)からのメッセージを調べる。ユーザーが監視セ
ッションの終了を要求した場合(ステップ522)、CM(400)は監視セッ
ションに割り当てられた全てのプログラムバッファー及びキューを解放する。C
M(400)は次に、監視セッションで測定され、メモリー装置200にあるQ
oSの統計値をデータベース415に記録する(ステップ544)。そして、C
M(400)はTG(405)及びTA(410)が終了するように通知する(
ステップ546)。
05が実行するステップのフローチャートである。TG(405)はデータベー
ス415及びプログラム変数の初期設定をする(ステップ600)。TG(40
5)は次に、VC(160)を介して遠隔の監視ステーション100Bとプロト
コルのハンドシェーキングを実行する。TG(405)は48バイトのセルのペ
イロードを生成し、アダプタードライバ208を呼び出すことにより、そのペイ
ロードに監視情報を挿入する。詳細に述べると、監視情報は、例えば、現在の時
間及びシーケンス番号を表す送信タイムスタンプを含む。アダプタードライバ2
08がセルのペイロードに送信タイムスタンプを挿入するために実施するステッ
プは後で詳細に説明される。
送信し、例えば、TG(405)が送信したセルの全数等の、VC(160)に
対するQoS統計値を更新する(ステップ615)。TG(405)は次に、ユ
ーザーによって指定され、データベース415に格納されているセルの送信レー
トに基づいて、次のセルの送信時間を決定する(ステップ620)。TG(40
5)はそして、次のセルの送信のために割り込みをスケジュールする(ステップ
625)。
めに処理間メッセージキューを調べる(ステップ630)。処理間メッセージキ
ューにメッセージが存在する場合、TG(405)はそのメッセージを処理する
(ステップ645)。TG(405)はキューに、さらにメッセージがあるかを
調べる(ステップ630)。キューの全てにメッセージが存在しない場合(ステ
ップ635)、TG(405)はメッセージを調べ続ける(ステップ630)。
ときに、TG(405)が実行するステップのフローチャートである。TG(4
05)はセルを送信するために、割り込み制御器を介して、ステップ625の後
のどの時点で割り込みを受信してもよい(ステップ650)。そして、以下に説
明されるように、TG(405)はセルのペイロードを生成し、そのセルのペイ
ロードに監視情報を挿入する(ステップ655)。詳細に述べると、監視情報は
、例えば、現在の時間及びシーケンス番号を表すタイムスタンプを含んでもよい
。TG(405)は次に、VC(160)でネットワーク140にセルを送信し
、データベース415のVC(160)のQoS統計値を更新する(ステップ6
55)。TG(405)は次に、ユーザーによって指定されたセルの送信レート
に基づいて、次のセルの送信時間を決定する(ステップ660)。TG(405
)はそして、次のセルの送信のための割り込みをスケジュールする(ステップ6
65)。そして、TG(405)は、TG(405)が割り込みを受信したとき
の元の処理に戻る(ステップ670)。
0が実行するフローチャートである。TA(410)はデータベース及びプログ
ラム変数を初期設定する(ステップ700)。TA(410)は次に、2つの割
り込み:タイマー割り込み、及びセル到着割り込みを設定する(ステップ702
)。タイマー割り込みは、例えば100ms等の、設定された一定の時間間隔で
CPU(210)に割り込みを発生する。セル到着割り込みはアダプターカード
235がネットワークからセルを受信したときにCPU(210)に割り込みを
発生する。以下に詳細に説明されるように、セル到着割り込みで、TA(410
)は新規に到着したセルのペイロード内の監視情報に基づいてVC(160)に
対するQoSパラメーターを測定し、タイマー割り込みで、測定されたQoSパ
ラメーターに基づいてVC(160)に対するQoS統計値及び警報状態を再計
算する。
値及びQoSの統計値を表示するためのダイアログボックスを生成する(ステッ
プ704)。詳細に述べると、表示されるQoS測定値は、例えば、セルの送信
遅延等を含む。セルの送信遅延はセルのペイロードの送信タイムスタンプと受信
タイムスタンプとの間の差を表す。ダイアログボックスに表示されるQoS統計
値は、例えば、送信されたセルの全数、受信したセルの全数、セル遅延の変動、
セルの損失比、セルの送信遅延の最小値、セルの送信遅延の最大値、及びセルの
送信遅延の平均値等を含んでもよく、それらはATMフォーラム(1996年2
月、ATMフォーラム/95-0013R10、Traffic Management Specification Version 4
.0)で明確にされている。
信するときに、TA(410)が実行するステップのフローチャートである。ス
テップ702の一定期間の後、TA(410)はタイマー割り込みを受信する(
ステップ722)。TA(410)は次に、以下のようにVC(160)のQo
S統計値を調べる(ステップ724)。TA(410)はデータベース415か
らVC(160)に最後に到着したセルに対するQoSの測定値をリードする。
TA(410)は最後のセルのセル送信遅延の測定値をデータベース415に格
納されているセル送信遅延の最大値及び最小値と比較する。セル送信遅延がセル
送信遅延の最大値より大きい場合、TA(410)はセル送信遅延の最大値を最
後のセルの送信遅延に設定する。セル送信遅延がセル送信遅延の最小値より小さ
い場合、TA(410)はセル送信遅延の最小値を最後のセルの送信遅延に設定
する。最後に、TA(410)はTG(405)が送信し、TA(410)が受
信した各セルのセル送信遅延を足し、その合計をTA(410)が受信したセル
の数で割ることによって、最後のセル送信遅延に基づいて、新しいセル送信遅延
の平均値を計算する。
TA(410)はセル送信遅延の最大値からセル送信遅延の最小値を引くことに
よって新しいセル送信遅延を計算する。TA(410)は次に、新しいセル損失
比を以下のように計算する。TA(410)はTA(410)が受信した前回の
セルのシーケンス番号から新しく到着したセルのシーケンス番号から1を引いた
ものを引くことにより、セル損失カウンターを増大させる。TA(410)は次
に、セル損失カウンターの内容を新しく到着したセルのシーケンス番号で割る。
最後に、TA(410)は新しく計算されたQoSの統計値をデータベース41
5に格納する。
のQoSパラメーターの基準線と比較することにより、以下のように、VC(1
60)の警報状態情報を決定する。TA(410)はデータベース415から、
例えば、セル送信遅延の平均値、セル送信遅延の変動、及びセルの損失比等を含
む、QoSパラメーターの基準線をリードする。TA(410)がVC(160
)に対するQoS統計値のどれか(または、複数)がQoSパラメーターの基準
線を越えていることを見つけた場合、TA(410)はQoS統計値とQoS基
準線の差として格納している警報情報を更新する。最後に、TA(410)はQ
oS統計値及びQoS測定値を表示するためのダイアログボックスに、新規に計
算されたQoS統計値及び警報状態情報を表示する。そして、TA(410)は
TA(410)がタイマー割り込みを受信した時点の処理に戻る。
信したときのフローチャートである。セルがアダプターカード235に到着する
と、割り込み制御器315はCPU(210)に割り込みを発生し、アダプター
ドライバ208が新しく受信したセルのペイロードに受信タイムスタンプを挿入
することを引き起こす。アダプタードライバ208が新しく受信したセルのペイ
ロードに受信タイムスタンプを挿入するために実行するステップは、後で詳細に
説明される。
号に基づいてVC(160)に対するQoSを以下のように測定する。TA(4
10)はセルのペイロードからシーケンス番号、送信タイムスタンプ、及び受信
タイムスタンプをリードする。TA(410)は受信タイムスタンプから送信タ
イムスタンプを引くことによりセル送信遅延を計算し、結果をデータベース41
5に格納し、さらに結果を事前に生成されたダイアログボックスに表示する(ス
テップ736)。そして、TA(410)はTA(410)がセル到着割り込み
を受信した時点の元の処理に戻る(ステップ738)。
タイムスタンプ処理をするときに、アダプター208及びアダプターファームウ
エア302が実行するステップをひとまとめにして記述している。しかしながら
、他の実施例において、ATMネットワーク以外の通信ネットワークでパケット
を送信または受信するときには、監視ステーションがパケットにタイムスタンプ
を押すために、これらと同様なステップを実施してもよい。例えば、監視ステー
ションがパケット交換による通信ネットワークの実施を監視するため、パケット
にタイムスタンプを押すために以下に説明される図8から図11のステップを実
施してもよい。
バ208が実行するステップのフローチャートである。アダプタードライバ20
8はアダプターカードメモリー305にセルを格納し(ステップ800)、Tx
レジスタ群334のポインターレジスタにセルのアドレスを格納する(ステップ
805)。アダプタードライバ208はセルのペイロードにタイムスタンプ及び
シーケンス番号を挿入する。アダプタードライバ208は次に、Txレジスタ群
のコマンドレジスタに「送信」命令をライトし、それは割り込み制御器325が
アダプターカード235にハードウエア割り込みを発生するためのトリガとなる
(ステップ814)。
ド235にハードウエア割り込みを発生したときに、アダプターカード235が
実行するフローチャートである。アダプターファームウエア302はTxレジス
タ群334のコマンドレジスタの命令コードをリードする。アダプターファーム
ウエア302は命令コードが「送信」命令であるかを調べる(ステップ905)
。命令コードが「送信」命令ではない場合、アダプターファームウエア302は
命令コードを処理する(ステップ915)。
ムウエア302はTxレジスタ群334のポインターレジスタからアダプターカ
ードメモリー305に格納されているセルのアドレスをリードする(ステップ9
25)。アダプターファームウエア302は次に、アダプターカードメモリー3
05からセルをリードし(ステップ930)、リンクインターフェース335を
介してネットワーク140にセルを送信する(ステップ935)ようにDMA制
御器に指示する。
するときに、アダプターカード235が実行するフローチャートである。アダプ
ターカード235はリンクインターフェース335を介してネットワーク140
からセルを受信する(ステップ1000)。アダプターファームウエア302は
周辺バスインターフェース315、周辺バス260、及び周辺バスインターフェ
ース225を介してメモリー装置200にセルを格納する。アダプターカード2
35はセルのメモリーアドレスをRxレジスタ群332のポインターレジスタに
格納する(ステップ1010)。そして、割り込み制御器325はCPU(21
0)に割り込みを発生する(ステップ1015)。
たときに、アダプタードライバ208が実行するステップのフローチャートであ
る。アダプタードライバ208は現在の時間に対するタイムスタンプを発生し、
メモリー装置200にそのタイムスタンプを格納する(ステップ1100)。ア
ダプタードライバ208はRxレジスタ群332のポインターレジスタからセル
のメモリーアドレスをリードする(ステップ1105)。アダプタードライバ2
08は格納されたタイムスタンプを受信したセルのペイロードにコピーする(ス
テップ1110)。アダプタードライバ208は次に、TA(410)にセル到
着割り込みを発生する(ステップ1115)。
基づいて、VC(160)で端末間のQoSを測定する場合、監視ステーション
100Bは(セルを監視ステーション100Aに送り返す前に)セルのペイロー
ドにQoS監視情報を挿入しない。しかしながら、監視ステーション100Aが
セルの片道の送信時間に基づいて、VC(160)で端末間のQoSを測定する
実施例の場合には、監視ステーション100Bはセルを監視ステーション100
Aに送り返す前にセルのペイロードにタイムスタンプを挿入しなければならない
。したがって、そのような実施例の場合には、監視ステーション100Aは正確
で、一貫性のあるQoS測定を行うために監視ステーション100Bと同期して
いなければならない。
クを同期させるために多様な方法を使用することができるだろう。例えば、GP
S(Global Positioning System)の受信装置は地上のシステムを軌道上の衛星
の一群に、例えば、10ns以内の精度で定期的に同期させることができる。あ
るいは、監視ステーション100A及び100Bは定期的にインターネットのタ
イムサーバーに同期するためにネットワークタイムプロトコル(NTP)を使用
してもよい。それの精度はタイムサーバーのストラタムレベル(stratum level
)及びタイムサーバーへの接続方法に依存する。あるいは、監視ステーション1
00A及び100Bは回線交換接続を通して共通のサーバーに周期的に同期して
もよい。各監視ステーションは共通のサーバーに回線交換リンクを設定し、サー
バーにメッセージを送ることができる。サーバーはそのメッセージにタイムスタ
ンプを押し、メッセージを監視ステーションに送り返す。監視ステーションは伝
播遅延が往復の遅延の半分であると推測することができ、監視ステーションを共
通のサーバーのクロックタイムに同期させるために、その伝播遅延を各タイムス
タンプに加える。
視ステーションを含む通信ネットワーク1240のブロック図である。図示され
ているように、ネットワーク1240は監視ステーション1200A及び120
0B、ソースノード1220、デスティネーションノード1230、並びに、例
えばATMスイッチ等の、スイッチ1205、1210及び1215を含む。詳
細に述べると、ソースノード1220はスイッチ1205、1210及び121
5を通り抜ける複数の仮想回線(VC)12501−1250Nを通ってデステ
ィネーションノード1230と通信する。各VC12501−1250Nはスイ
ッチ1205、1210及び1215を通る同じ経路及び同じQoSパラメータ
ーを持つ。監視ステーション1200AはVC12501−1250Nと同じ経
路及びQoSパラメーターを持つVC1260を通して監視ステーション120
0Bと監視情報を通信する。さらに、監視ステーション1200Aは図2から図
4で説明された監視ステーション100Aの構成を持つ。したがって、監視ステ
ーション1200Aは上で説明された図5から図11のステップを実行すること
によって、VC1251−1250Nの端末間のQoSを監視する。
ワーク1340単体の仮想回線(VC)、または複数のVCを監視することがで
きる。図13は監視ステーション1300、ソースノード1320、デスティネ
ーションノード1330、仮想回線(VC)1350及び1360、並びに、例
えばATMスイッチ等のスイッチ1305、1310及び1315を含むネット
ワーク1340のブロック図を図示している。ソースノード1320はVC13
50を介してデスティネーションノードと通信する。図示されているように、各
VC1350及び1360はスイッチ1305、1310及び1315を通り、
互いに同じ経路及び同じQoSパラメーターを持つ。したがって、監視ステーシ
ョン1300はVC1360のQoSパラメーターを監視することによって、V
C1350のQoSパラメーターを監視することができる。詳細に述べると、監
視ステーション1300は、例えば、ATMアダプターカードを備えたパソコン
(PC)を含んでもよく、図5から図11のフローチャートで説明されたステッ
プを実行することにより動作してもよい。
管理プログラム(図示せず)はVC1360が通過する各スイッチ1305、1
310及び1315の入力ポート及び出力ポートを指定することによって、VC
1350と同じ経路及び同じQoSパラメーターを持ったVC1360を確立す
る。さらに、ネットワーク管理プログラムはVC1360がスイッチ1315で
折り返し(または、ループバック)するように、スイッチ1315を設定する。
ループバック設定により、スイッチ1315は監視ステーション1300がスイ
ッチ1315に送信したセルを経路制御し、スイッチ1310及び1305を経
由して監視ステーション1300に送り返す。このようにして、監視ステーショ
ン1300はVC1360のQoSパラメーターを調べることにより、VC13
50の端末間のQoSパラメーターを監視することができる。
から外れることなく、本発明に多様な変更や改良がなされたり、等化品がそれら
の構成要素に置き換わったりできることは当業者にとって理解されなければなら
ない。
成要素、技術または実施を適用するために多様な改良を行うことができるだろう
。それゆえ、本発明はここで説明された実施例及び方法に限定されるものではな
く、付随する請求の範囲に入る全ての実施例を含む。
信ネットワークのブロック図である。
ある。
ャートである。
ップのフローチャートである。
ップのフローチャートである。
プのフローチャートである。
プのフローチャートである。
プのフローチャートである。
遂行するステップのフローチャートである。
行するステップのフローチャートである。
行するステップのフローチャートである。
遂行するステップのフローチャートである。
トワークのブロック図である。
ある。
Claims (36)
- 【請求項1】 ネットワーク上にあり、経路及びサービスの品質(QoS)
のパラメーターの第1の組を持った第1仮想回線を監視するための方法であって
: ネットワーク上に前記経路及び前記サービス品質のパラメーターの第1の組を
持った第2仮想回線を確立すること;及び、 第2仮想回線のサービス品質のパラメーターの第2の組を調べることによって
、第1仮想回線を監視すること、 のステップから成る方法。 - 【請求項2】 前記監視するステップがさらに: サービス品質パラメーターの第2の組をサービス品質パラメーターの第1の組
と比較すること、 のステップを含む、請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 前記監視するステップがさらに: 第2仮想回線でセルの送信遅延を調べること、 のステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 【請求項4】 前記監視するステップがさらに: 第2仮想回線でセルの遅延の変動量を調べること、 のステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 【請求項5】 前記監視するステップがさらに: 第2仮想回線でセルの損失比を調べること、 のステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 【請求項6】 前記監視するステップがさらに: 第2仮想回線でセルの送信遅延の最大値を調べること、 のステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 【請求項7】 前記監視するステップがさらに: 第2仮想回線でセルの送信遅延の最小値を調べること、 のステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 【請求項8】 前記監視するステップがさらに: 第2仮想回線でセルの送信遅延の平均値を調べること、 のステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 【請求項9】 前記監視するステップがさらに: 第2仮想回線でセルを送信するときにセルにタイムスタンプを押すこと;及び
、 第2仮想回線でセルを受信するときにセルにタイムスタンプを押すこと、 のステップを含む、請求項1に記載の方法。 - 【請求項10】 通信ネットワークとインターフェースを行うために、クロ
ック、アダプタードライバ、並びに、メモリー、プロセッサー、及びレジスタを
備えたアダプターカードを持つコンピューター上でセルにタイムスタンプ処理を
するための方法であって: セルを前記メモリーにライトすること; セルに前記クロックの現在の時間を含めること; 前記アダプターカードに割り込み信号を発生すること;及び、 前記割り込み信号に応答してセルをネットワークに送信すること、 のステップから成る方法。 - 【請求項11】 前記(割り込みを)発生するステップがさらに: 「送信」コマンドをレジスタにライトすること; を含む、請求項10に記載の方法。
- 【請求項12】 通信ネットワークとインターフェースを行うために、メモ
リー、クロック、アダプタードライバ、及びアダプターカードを備えたコンピュ
ーター上でセルにタイムスタンプ処理をするための方法であって: ネットワークから前記アダプターカードにセルを受信すること; 前記コンピューターに割り込み信号を発生すること; 割り込み信号に応答して、前記クロックの現在の時間を前記メモリーに格納す
ること;及び、 セルに格納されたクロックの現在の時間をセルに含めること、 のステップから成る方法。 - 【請求項13】 ネットワーク上にあり、経路及びサービス品質パラメータ
ーの第1の組を持った第1仮想回線を監視するためのコンピューターであって: 前記経路と前記サービス品質パラメーターの第1の組を持った第2仮想回線へ
の接続を確立するための接続マネージャー; 第2仮想回線で複数のセルを送信するためのトラフィックジェネレーター;及
び、 第2仮想回線でサービス品質パラメーターの第2の組を調べることによって第
1仮想回線を監視するためのトラフィックアナライザー、 を備えるコンピューター。 - 【請求項14】 前記トラフィックアナライザーがサービス品質パラメータ
ーの第2の組をサービス品質パラメーターの第1の組と比較するための手段をさ
らに備える、請求項13に記載のコンピューター。 - 【請求項15】 前記トラフィックアナライザーが第2仮想回線でセルの送
信遅延を調べるための手段をさらに備える、請求項13に記載のコンピューター
。 - 【請求項16】 前記トラフィックアナライザーが第2仮想回線でセル遅延
の変動量を調べるための手段をさらに備える、請求項13に記載のコンピュータ
ー。 - 【請求項17】 前記トラフィックアナライザーが第2仮想回線でセルの損
失比を調べるための手段をさらに備える、請求項13に記載のコンピューター。 - 【請求項18】 前記トラフィックアナライザーが第2仮想回線でセルの送
信遅延の最大値を調べるための手段をさらに備える、請求項13に記載のコンピ
ューター。 - 【請求項19】 前記トラフィックアナライザーが第2仮想回線でセルの送
信遅延の最小値を調べるための手段をさらに備える、請求項13に記載のコンピ
ューター。 - 【請求項20】 前記トラフィックアナライザーが第2仮想回線でセルの送
信遅延の平均値を調べるための手段をさらに備える、請求項13に記載のコンピ
ューター。 - 【請求項21】 ネットワーク上にあり、各々が経路及びサービスの品質(
QoS)のパラメーターの第1の組を持った複数の仮想回線を監視するための方
法であって: ネットワーク上に前記経路及び前記サービス品質のパラメーターの第1の組を
持った第2仮想回線を確立すること;及び、 第2仮想回線のサービス品質のパラメーターの第2の組を調べることによって
、前記複数の仮想回線を監視すること、 のステップから成る方法。 - 【請求項22】 前記監視するステップがさらに: サービス品質パラメーターの第2の組をサービス品質パラメーターの第1の組
と比較すること、 のステップを含む、請求項21に記載の方法。 - 【請求項23】 前記監視するステップがさらに: 第2仮想回線でセルの送信遅延を調べること、 のステップを含む、請求項21に記載の方法。
- 【請求項24】 前記監視するステップがさらに: 第2仮想回線でセルの遅延の変動を調べること、 のステップを含む、請求項21に記載の方法。
- 【請求項25】 前記監視するステップがさらに: 第2仮想回線でセルの損失比を調べること、 のステップを含む、請求項21に記載の方法。
- 【請求項26】 前記監視するステップがさらに: 第2仮想回線でセルの送信遅延の最大値を調べること、 のステップを含む、請求項21に記載の方法。
- 【請求項27】 前記監視するステップがさらに: 第2仮想回線でセルの送信遅延の最小値を調べること、 のステップを含む、請求項21に記載の方法。
- 【請求項28】 前記監視するステップがさらに: 第2仮想回線でセルの送信遅延の平均値を調べること、 のステップを含む、請求項21に記載の方法。
- 【請求項29】 前記監視するステップがさらに: 第2仮想回線でセルを送信するときにセルにタイムスタンプを押すこと;及び
、 第2仮想回線でセルを受信するときにセルにタイムスタンプを押すこと、 のステップを含む、請求項21に記載の方法。 - 【請求項30】 ネットワーク上にあり、経路及びサービスの品質(QoS
)のパラメーターの第1の組を持った第1仮想回線を監視するための方法であっ
て: ネットワーク上に前記経路及び前記サービス品質のパラメーターの第1の組を
持った第2仮想回線を確立すること;及び、 第2仮想回線のサービス品質のパラメーターの第2の組を調べることによって
、第1仮想回線を監視すること、 のステップから成る方法を実施するためにコンピューターを設定することが可能
で、コンピューターがリード可能な媒体。 - 【請求項31】 前記監視するステップがさらに: サービス品質パラメーターの第2の組をサービス品質パラメーターの第1の組
と比較すること、 のステップを含む、請求項30に記載のコンピューターがリード可能な媒体。 - 【請求項32】 セルにタイムスタンプ処理をするための方法であって: セルを前記メモリーにライトすること; セルに前記クロックの現在の時間を含めること; 前記アダプターカードに割り込み信号を発生すること;及び、 前記割り込み信号に応答してセルをネットワークに送信すること、 のステップから成る方法を実施するために、通信ネットワークとインターフェー
スを行うために、クロック、アダプタードライバ、並びに、メモリー、プロセッ
サー、及びレジスタを備えたアダプターカードを持つコンピューターを設定する
ことが可能で、コンピューターがリード可能な媒体。 - 【請求項33】 前記(割り込みを)発生するステップがさらに: 「送信」コマンドをレジスタにライトすること; を含む、請求項32に記載のコンピューターがリード可能な媒体。
- 【請求項34】 セルにタイムスタンプ処理をするための方法であって: ネットワークから前記アダプターカードにセルを受信すること; 前記コンピューターに割り込み信号を発生すること; 割り込み信号に応答して、前記クロックの現在の時間を前記メモリーに格納す
ること;及び、 セルに格納されたクロックの現在の時間をセルに含めること、 のステップから成る方法を実施するために、通信ネットワークとインターフェー
スを行うために、メモリー、クロック、アダプタードライバ、及びアダプターカ
ードを備えたコンピューターを設定することが可能で、コンピューターがリード
可能な媒体。 - 【請求項35】 通信ネットワークにセルを送信する直前にセルにタイムス
タンプ処理をするためのコンピューターであって: アダプターカードに割り込み信号を発生する直前にセルにタイムスタンプ処理
をするためのアダプタードライバプログラムを備える第1メモリー; 前記アダプタードライバプログラムを実行するための第1プロセッサー;並び
に、 ネットワークとインターフェースするためのアダプターカードであって: 割り込み信号への応答でネットワークにセルを送信するためのファームウエア
を備える第2メモリー;及び、 前記ファームウエアを実行するための第2プロセッサー、 を備えるアダプターカード、 を備えるコンピューター。 - 【請求項36】 通信ネットワークからセルを受信した直後にセルにタイム
スタンプ処理をするためのコンピューターであって: ネットワークとインターフェースするためのアダプターカードであって: セルを受信し、コンピューターに割り込み信号を発生するためのファームウエ
アを備える第1メモリー;及び、 前記ファームウエアを実行するための第1プロセッサー; を備えるアダプターカード; 割り込み信号への応答でセルにタイムスタンプ処理をするためのアダプタード
ライバプログラムを備える第2メモリー;並びに、 前記アダプタードライバプログラムを実行するための第2プロセッサー、 を備えるコンピューター。
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