JP2003143226A - Probe apparatus for ip network and traffic statistic method - Google Patents

Probe apparatus for ip network and traffic statistic method

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JP2003143226A
JP2003143226A JP2001333161A JP2001333161A JP2003143226A JP 2003143226 A JP2003143226 A JP 2003143226A JP 2001333161 A JP2001333161 A JP 2001333161A JP 2001333161 A JP2001333161 A JP 2001333161A JP 2003143226 A JP2003143226 A JP 2003143226A
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network
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bit
statistical
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JP2001333161A
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Hikari Seki
光 関
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Original Assignee
Ando Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a probe apparatus for an IP network that can freely and flexibly set intensive statistic to an intensive range of sub network address spaces being objects of statistics. SOLUTION: The probe apparatus for the IP network connected to a transmission line of the IP network being a supervisory object and applying intensive statistic to a received IP datagram comprises, an IP address extract means 11 that extracts an IP address from the IP datagram, a network use storage means 12 that stores identification data to distinguish an IP address space denoting an optional sub network area from all the IP address spaces, and a statistic count use storage means 17 that collectively records addresses denoting optional sub network areas or traffic by all IP addresses each.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】インターネットプロトコルに
よる通信を実施しているIP基幹網に接続し、IPネッ
トワーク伝送路上を行き交う、各IPデータグラムのI
Pアドレス値を対象にトラフィック統計を実施するIP
ネットワークプローブ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention I of each IP datagram is connected to an IP backbone network that carries out communication according to the Internet protocol and exchanges data on an IP network transmission line.
IP that performs traffic statistics for P address values
The present invention relates to a network probe device.

【0002】[0002]

【従来の技術】IP基幹ネットワークで一般に使用され
ている通信プロトコルIPversion4(インターネットプ
ロトコル、バージョン4)は32ビット長のアドレス空
間を使用している。IPデータグラムのヘッダ中にある
IPアドレス値は、送信元ホストを特定するためのSour
ceIPアドレスと、宛先ホストを特定するためのDestin
ationIPアドレスの2種類がある。IETFのRFC
791に定める所に拠れば、IPver4のヘッダ構造と
してIPデータグラムの先頭部160ビットまでの範囲
に、32ビット長の送信元IPアドレスと宛先IPアド
レスとがそれぞれ格納されている。
2. Description of the Related Art A communication protocol IP version4 (Internet Protocol, version 4) generally used in an IP backbone network uses an address space having a length of 32 bits. The IP address value in the header of the IP datagram is the Sour that identifies the source host.
ceIP address and Destin to identify the destination host
There are two types of IP address. IETF RFC
According to the place defined in 791, a 32-bit length source IP address and destination IP address are stored in the range up to 160 bits at the beginning of the IP datagram as the header structure of IPver4.

【0003】IPプローブ装置は、監視対象であるIP
基幹ネットワークの伝送内容に影響を与えること無し
に、伝送路上のIPデータグラムを取得し、ネットワー
クのトラフィックについて統計解析を実行する。データ
リンク層のプロトコルにコネクションレス形の通信形態
の一種であるIPver4を使用したIP基幹ネットワー
ク上でトラフィック状況の把握する場合、IPデータグ
ラムのヘッダ部に格納されているIPアドレスに着目し
て、IPアドレス毎にトラフィック量の分布データを一
定サンプリング時間周期で取得する。
The IP probe device is an IP to be monitored.
IP datagrams on the transmission path are acquired and statistical analysis is performed on network traffic without affecting the transmission content of the backbone network. When grasping the traffic situation on an IP backbone network that uses IPver4, which is a type of connectionless communication mode for the data link layer protocol, pay attention to the IP address stored in the header part of the IP datagram, The traffic volume distribution data is acquired for each IP address at a constant sampling time period.

【0004】前述した動作をIPアドレス統計と称し、
IP基幹ネットワークの稼動状況やトラフィック成分の
傾向について実際の送信元あるいは送信先に当たるコン
ピュータ/ホスト装置を対象にトラフィック統計データ
が得られる。また、IPアドレス統計は、実施している
IP基幹ネットワークの特定ノード間において、出現す
るIPアドレスの構成比について、時間経過に伴う変化
を追跡することで、トラフィックの成分を分析できるこ
とから、中継される経路選択の傾向や時間帯別の負荷状
況について、ネットワーク設計や運用状況が適切である
か否かの検証が行える。
The above-mentioned operation is called IP address statistics,
Traffic statistical data can be obtained for the computer / host device that is the actual transmission source or transmission destination regarding the operating status of the IP backbone network and the tendency of traffic components. In addition, the IP address statistics are relayed because the traffic components can be analyzed by tracking the changes over time in the composition ratio of the IP addresses that appear between the specific nodes of the IP backbone network that is being implemented. It is possible to verify whether the network design and operation status are appropriate with respect to the tendency of route selection and the load status by time of day.

【0005】以上に示す理由から、IPアドレス統計機
能は、ネットワーク管理上有用であるため幾つかのIP
ネットワーク用のプローブ装置に実装され活用されてい
る。ところで、従来のIPアドレス統計機能では、例え
ば、IPアドレス統計開始時点から取得された先着n個
までのIPアドレスについて、IPプローブ装置内に蓄
積し、蓄積済みのIPアドレスのみを対象としたIPア
ドレス統計を実行していた。
For the reasons described above, the IP address statistics function is useful for network management, and therefore some IP addresses are not available.
It is implemented and used in network probe equipment. By the way, in the conventional IP address statistical function, for example, up to n first IP addresses acquired from the start of the IP address statistics are accumulated in the IP probe device, and only the accumulated IP addresses are targeted. I was running statistics.

【0006】次に、図1を用いて、従来のIPプローブ
装置で採用されているIPアドレス統計機能の一構成例
について説明する。図1は、CAM(Content Address
able Memory)を使用して統計対象のIPアドレスを登
録、すなわち受信しながら蓄積する構成例を示してい
る。この構成例では、IPアドレス統計としての同時に
実施できるサンプル数の容量が、実装されるCAM容量
によって一意に決定する。
Next, a configuration example of the IP address statistical function adopted in the conventional IP probe device will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows a CAM (Content Address).
(Able Memory) is used to register the IP address of the statistical object, that is, to store while receiving. In this configuration example, the capacity of the number of samples that can be simultaneously executed as the IP address statistics is uniquely determined by the installed CAM capacity.

【0007】図1において、1は、IPアドレス抽出部
である。IPアドレス抽出部は、監視対象のIPネット
ワーク伝送路から取得したIPデータグラムからIPア
ドレス値を抽出する機能をもち、抽出したIPアドレス
値をIPアドレスバスに出力する。
In FIG. 1, reference numeral 1 is an IP address extraction unit. The IP address extraction unit has a function of extracting an IP address value from the IP datagram acquired from the monitored IP network transmission line, and outputs the extracted IP address value to the IP address bus.

【0008】このとき、抽出するIPアドレス値は、I
Pデータグラムに含まれる送信元IPアドレスあるいは
宛先IPアドレスの何れか、または、両方とする。同時
にIPアドレス抽出部は、IPアドレスバスに有効値を
出力するタイミングで受信通知信号を出力する。
At this time, the IP address value to be extracted is I
Either the source IP address or the destination IP address included in the P datagram, or both. At the same time, the IP address extraction unit outputs a reception notification signal at the timing of outputting a valid value to the IP address bus.

【0009】図1において、2はCAM(Content Add
ressable Memory)である。CAMは、記録された全デ
ータ値と入力データ値を比較し、一致した場合のみ、記
録済みデータの格納位置を、CAMアドレスバスに出力
する機能を有している。
In FIG. 1, 2 is a CAM (Content Add
ressable memory). The CAM has a function of comparing all the recorded data values with the input data value and outputting the storage position of the recorded data to the CAM address bus only when they match.

【0010】即ち、CAMは、内部に記録されている何
れかのデータ値、具体的には登録済みIPアドレス値の
どれかと一致した場合のみ、対応する格納番地をCAM
アドレスバス上へ示すと同時に一致検出信号を合わせて
出力する。CAMに対する読み出し/書き込みモードの
制御操作は、次に説明する書き込み制御部により実施し
ている。
That is, the CAM sets the corresponding storage address to the CAM only when it matches any of the internally recorded data values, specifically, any of the registered IP address values.
At the same time as showing on the address bus, the coincidence detection signal is also output together. The read / write mode control operation for the CAM is performed by the write control unit described below.

【0011】図1において、3は書き込み制御部であ
る。書き込み制御部では、IPアドレス抽出部1から出
力される受信通知信号と、CAM2から出力されるCA
Mリードアドレスバス信号、および一致検出信号とがそ
れぞれ接続されている。書き込み制御部は、IPアドレ
ス毎の統計データ値を更新させる為の、統計値更新信号
を生成している。また、書込み制御部は、CAMに対し
ては、書き込みと読み出しの制御を行うための、R/W
信号を生成し、CAMに供給することでCAMの読み出
し/書き込み制御を実行している。
In FIG. 1, reference numeral 3 is a write controller. In the write control unit, the reception notification signal output from the IP address extraction unit 1 and the CA output from the CAM 2
The M read address bus signal and the match detection signal are respectively connected. The write control unit generates a statistical value update signal for updating the statistical data value for each IP address. Further, the write control unit is an R / W for controlling writing and reading with respect to the CAM.
CAM read / write control is executed by generating a signal and supplying it to the CAM.

【0012】図1の実施例では、CAMの持つ登録済み
全内部データとの、同時比較作用を活用して、統計対象
となったIPアドレス値の検出手段としている。また、
CAMに対するIPアドレス値の登録は、監視対象のI
Pネットワークからの受信に伴い先着順に行っている。
In the embodiment shown in FIG. 1, the simultaneous comparison operation with all registered internal data of the CAM is utilized as a means for detecting the IP address value which is a statistical object. Also,
Registration of the IP address value to the CAM is performed by monitoring the I
It is carried out on a first-come-first-served basis upon reception from the P network.

【0013】例えば、CAMの全てのアドレスに、IP
アドレスが登録された状態では、CAMは読み出しモー
ドに限定して使用する。即ち、入力されるIPアドレス
と、登録済みの全格納IPアドレス値とを比較し、同一
IPアドレス値があれば一致検出信号を出力する。この
場合、書き込み制御部は、一致検出信号を元に、統計値
更新信号を生成できる。
For example, all addresses of the CAM have IP
When the address is registered, the CAM is used only in the read mode. That is, the input IP address is compared with all registered stored IP address values, and if there is the same IP address value, a match detection signal is output. In this case, the write control unit can generate the statistical value update signal based on the match detection signal.

【0014】一方で、IPアドレス統計の開始直後で
は、統計対象IPアドレス値が未登録であるため、IP
データグラム受信に伴い新規IPアドレスとしての登録
であるCAMへのライト操作が行われる。この場合、C
AMはCAMの読み出し操作としての一致検出信号と、
同時に得られる格納位置を示す、CAMリードアドレス
が生成されない。
On the other hand, immediately after the start of the IP address statistics, since the IP address value of the statistical object is not registered, the IP address
Along with the datagram reception, a write operation to the CAM, which is registration as a new IP address, is performed. In this case, C
AM is a coincidence detection signal as a CAM read operation,
The CAM read address indicating the storage location obtained at the same time is not generated.

【0015】従って、書き込み制御部は、生成されない
CAMリードアドレスの代わりにCAMへの登録に使用
するライトアドレス値をCAMライトアドレスバスに出
力し、あわせて統計値更新信号をCAMからの、一致検
出信号無しで生成している。
Therefore, the write control unit outputs the write address value used for registration to the CAM to the CAM write address bus instead of the CAM read address that is not generated, and also outputs the statistical value update signal from the CAM to detect the coincidence. It is generated without a signal.

【0016】書き込み制御部が生成する統計値更新信号
は、後述する統計カウントRAMの更新箇所をカウント
UPする作用をもち、CAMリードアドレス値またはC
AMライトアドレス値は、更新箇所としての書き込みア
ドレスとして使用される。
The statistical value update signal generated by the write controller has the function of counting up the update location of the statistical count RAM, which will be described later, and the CAM read address value or C
The AM write address value is used as a write address as an update location.

【0017】図1において、4はアドレスセレクタであ
り、CAMアドレスバスを生成する機能を有している。
IPアドレスの新規登録が行われる際は、書き込み制御
部による新規の登録位置を示すCAMライトアドレス値
を選択し、CAM登録済みIPアドレス値と一致した場
合は、一致検出に伴うCAMリードアドレス値を選択す
る。このため、選択制御信号としてCAMの一致検出信
号を使用しているため、CAMからの一致検出信号が出
力された場合のみ、CAMリードアドレスが選択され
る。
In FIG. 1, reference numeral 4 is an address selector having a function of generating a CAM address bus.
When the IP address is newly registered, the CAM write address value indicating the new registration position by the write control unit is selected, and if the CAM write address value matches the CAM registered IP address value, the CAM read address value associated with the match detection is selected. select. Therefore, since the CAM match detection signal is used as the selection control signal, the CAM read address is selected only when the CAM match detection signal is output.

【0018】図1において、5はアドレスセレクタであ
り、INDEXバスを生成する作用を有している。アド
レスセレクタ5は、アドレスセレクタ4の選択結果であ
るCAMアドレス値と、読み出し制御部の出力である読
み出しアドレス値とをそれぞれ入力としている。
In FIG. 1, reference numeral 5 is an address selector having a function of generating an INDEX bus. The address selector 5 receives as input the CAM address value that is the selection result of the address selector 4 and the read address value that is the output of the read control unit.

【0019】書き込み制御部が出力する書き込み制御信
号を受信中は、INDEXバス出力にはCAMアドレス
値を選択して出力する。書き込み制御部が出力する書き
込み制御信号を受信していない間は、INDEXバス出
力には読み出しアドレス値を選択して出力する。
While receiving the write control signal output from the write control unit, the CAM address value is selected and output to the INDEX bus output. While the write control signal output from the write control unit is not received, the read address value is selected and output to the INDEX bus output.

【0020】図1において、6はIPアドレス用RAM
である。アドレスセレクタ5が生成するINDEXバス
信号を、RAMのアドレス入力とし、IPアドレスバス
信号を介してIPアドレス抽出部1が生成するIPアド
レス値をRAMのデータ入力としている。
In FIG. 1, 6 is an IP address RAM.
Is. The INDEX bus signal generated by the address selector 5 is used as the RAM address input, and the IP address value generated by the IP address extraction unit 1 via the IP address bus signal is used as the RAM data input.

【0021】IPアドレス用RAMに対する書き込み操
作は、書き込み制御部にて生成している統計値更新信号
により実行している。統計値更新信号が入力されている
タイミングで書き込み操作を実行し、統計値更新信号が
入力されていない間は読み出し動作状態で使用する。
The write operation to the IP address RAM is executed by the statistical value update signal generated by the write controller. The write operation is executed at the timing when the statistical value update signal is input, and is used in the read operation state while the statistical value update signal is not input.

【0022】IPアドレス用RAMの書き込みアドレス
として、CAM登録済みIPアドレス値の、CAM内格
納アドレスを示すCAMアドレス値が、INDEXバス
を介して与えられる。同時に、書き込みデータとしてI
Pアドレスバスを介し、IPアドレス値が入力される。
結果として、IPアドレス用RAMには、CAMに登録
されている全IPアドレス値について、同一IPアドレ
ス群の写しが作成される。このため、IPアドレス用R
AMが使用する深さは、CAMに登録されるIPアドレ
ス数と等しくなる。
As the write address of the IP address RAM, the CAM address value of the CAM registered IP address value indicating the CAM storage address is given via the INDEX bus. At the same time, I as write data
An IP address value is input via the P address bus.
As a result, a copy of the same IP address group is created in the IP address RAM for all IP address values registered in the CAM. Therefore, R for IP address
The depth used by the AM is equal to the number of IP addresses registered in the CAM.

【0023】図1において、7は統計カウント用RAM
である。アドレスセレクタ5が生成するINDEXバス
信号を、RAMのアドレス入力とし、書き込み制御部に
て生成している統計値更新信号により、統計カウント動
作8を実行させる。
In FIG. 1, 7 is a statistic counting RAM.
Is. The INDEX bus signal generated by the address selector 5 is used as an address input of the RAM, and the statistical count operation 8 is executed by the statistical value update signal generated by the write controller.

【0024】統計カウント動作機構8は、INDEXバ
スを介して供給される現行アドレス入力値のデータを読
み出し、その値に1を加えた後、同じアドレスに上書き
することで統計カウント用RAMの対応データを+1し
た値に更新する操作を実行する。
The statistic count operation mechanism 8 reads the data of the current address input value supplied via the INDEX bus, adds 1 to the value, and then overwrites it at the same address, thereby corresponding data in the statistic count RAM. Perform an operation to update the value to +1.

【0025】統計カウント用RAMの書き込みアドレス
として、CAM登録済みIPアドレス値のCAM内格納
アドレスを示すCAMアドレス値が、INDEXバスを
介して与えられる。同時に、統計値更新信号の入力と統
計カウント動作機構8の作用により該当アドレスのデー
タ値が+1される。
As the write address of the RAM for statistical counting, the CAM address value indicating the CAM storage address of the CAM registered IP address value is given via the INDEX bus. At the same time, the data value of the corresponding address is incremented by 1 by the input of the statistical value update signal and the operation of the statistical counting operation mechanism 8.

【0026】結果として、統計カウント用RAMは、C
AMに登録されている各IPアドレス値を受信する度
に、CAMと同じアドレスに受信IPデータグラム数が
カウントされる。また、統計カウント用RAMが使用す
る深さは、CAMに登録されているIPアドレス数と等
しくなる。なお、統計カウント用RAMは、初期状態と
して全内容データを予め0にしておく必要がある。
As a result, the statistical count RAM is C
Each time the IP address value registered in the AM is received, the number of received IP datagrams is counted at the same address as the CAM. Further, the depth used by the statistical count RAM is equal to the number of IP addresses registered in the CAM. In the statistical count RAM, it is necessary to set all contents data to 0 in advance as an initial state.

【0027】図1において、9はCPUである。CPU
は、IPアドレス統計値を読み出すために使用してい
る。CPUからのIPアドレス統計値の読み出しは、統
計データ内容が更新されない時間、すなわち統計値更新
信号が出力されていないときに行う。CPUデータバス
は、IPアドレス用RAMと統計カウント用RAMの各
データバスと接続している。
In FIG. 1, 9 is a CPU. CPU
Is used to read the IP address statistics. The IP address statistical value is read from the CPU at a time when the statistical data contents are not updated, that is, when the statistical value update signal is not output. The CPU data bus is connected to each data bus of the IP address RAM and the statistical count RAM.

【0028】図1において、10は読み出し制御部であ
る。読み出し制御部は、読み出しアドレスを生成するた
め、CPUから出力される読み出し要求信号と、書き込
み制御部から出力される統計値更新信号とを入力として
いる。読み出しアドレスは、アドレスセレクタ5に接続
され、統計値更新信号が出力されていないとき、IPア
ドレス用RAM統計カウント用RAMに同時に供給され
る。
In FIG. 1, reference numeral 10 is a read controller. The read control unit receives the read request signal output from the CPU and the statistical value update signal output from the write control unit in order to generate the read address. The read address is connected to the address selector 5, and when the statistical value update signal is not output, it is simultaneously supplied to the IP address RAM and statistical count RAM.

【0029】読み出し制御部では、統計値更新信号が入
力されている間、読み出しアドレスの生成を凍結してい
る。このため、IPアドレス用RAMと統計カウント用
RAMのアクセスに関して、CPUによる読み出し操作
よりもCAMアドレス出力タイミングに基づく統計値更
新の書き込み操作に高い優先権を与えている。ただし、
図1の構成例では、CPUによる読み出し操作のアクセ
ス時間が統計値更新信号と重なった場合に行う、CPU
に対するウエイト制御の記載を省略してある。
The read controller freezes the generation of the read address while the statistical value update signal is being input. Therefore, with respect to the access to the RAM for IP address and the RAM for statistical count, the write operation for updating the statistical value based on the CAM address output timing is given higher priority than the read operation by the CPU. However,
In the configuration example of FIG. 1, when the access time of the read operation by the CPU overlaps with the statistical value update signal, the CPU
The description of weight control for is omitted.

【0030】以上説明した様に、図1に示す構成例は、
CAMが検出した登録済みIPアドレスに関して(監視
対象のIPネットワーク伝送路からの)受信がある度
に、統計カウントRAMで、INDEXバスが指し示す
位置のデータを+1加算操作する結果、IPアドレス別
統計が実現している。統計データは、統計カウントRA
Mに加えてIPアドレスRAMを、共通INDEXバス
値で同時に読み出しているため、CAMに登録されたI
Pアドレス値と対応する統計値がペアで回収できる。
As described above, the configuration example shown in FIG.
Every time when the registered IP address detected by the CAM is received (from the monitored IP network transmission line), the statistic count RAM adds +1 to the data at the position indicated by the INDEX bus, and as a result, the statistics by IP address are obtained. Has been realized. Statistical data is statistical count RA
In addition to M, the IP address RAM is read simultaneously with the common INDEX bus value, so the I registered in the CAM
The P address value and the corresponding statistical value can be collected in pairs.

【0031】次に、図1の書き込み制御部3の動作アル
ゴリズムについて、図2のフローチャートを示して説明
する。書き込み制御部は、CAMに新規IPアドレス値
を登録する為のCAMライトポインタを内部に持ち、I
Pアドレス統計の開始直後にCAMアドレスが0を示す
様に初期化する。(ステップS1)
Next, the operation algorithm of the write controller 3 of FIG. 1 will be described with reference to the flowchart of FIG. The write control unit internally has a CAM write pointer for registering a new IP address value in the CAM, and
Immediately after the start of the P address statistics, the CAM address is initialized so as to indicate 0. (Step S1)

【0032】図1のIPアドレス抽出部1から受信通知
信号が入力されたとき(ステップS3でYES)、CAM一
致検出信号が得られない場合(ステップS3でNO)には、
に示す、未登録のIPアドレス値を受信している。
When the reception notification signal is input from the IP address extraction unit 1 of FIG. 1 (YES in step S3), if the CAM coincidence detection signal is not obtained (NO in step S3),
The unregistered IP address value shown in is received.

【0033】このとき、内部に備えたCAMライトポイ
ンタ値がCAM最大容量または定格登録数未満(ステッ
プS4でNO)であれば、に示す、現行のCAMライトポ
インタによるCAMへの書き込みを実行する。(ステッ
プS6)
At this time, if the CAM write pointer value provided inside is less than the CAM maximum capacity or the rated registration number (NO in step S4), the writing to the CAM by the current CAM write pointer shown in is executed. (Step S6)

【0034】これと平行して、書き込み制御部は、新規
登録したIPアドレスについても統計カウントが行われ
る様に、現行のCAMライトポインタ値と合わせて統計
値更新信号を発行する。(ステップS5)次いで、CAM
ライトポインタ値を+1にする。(ステップS7)
In parallel with this, the write control unit issues a statistical value update signal together with the current CAM write pointer value so that the statistical registration is also performed for the newly registered IP address. (Step S5) Next, CAM
Set the write pointer value to +1. (Step S7)

【0035】しかし、内部に備えたCAMライトポイン
タ値がCAMの最大容量または定格登録数に達している
(ステップS4でTES)場合は、に示す様に、現行の未
登録IPアドレスについては新規登録をせず無視する。
However, if the internal CAM write pointer value has reached the maximum capacity of the CAM or the number of registered CAMs (TES in step S4), the current unregistered IP address is newly registered as shown in. Ignore without doing.

【0036】一方、IPアドレス抽出部から受信通知信
号が入力された時点で、もしも、CAM一致検出信号が
得られる(ステップS3でYES)場合は、CAMに登録済
みのIPアドレス値であるので、に示すように、CA
Mが出力する一致検出信号に基づき統計値更新信号を発
行する。(ステップS8)
On the other hand, if the CAM coincidence detection signal is obtained at the time when the reception notification signal is input from the IP address extraction unit (YES in step S3), it is the IP address value registered in the CAM. As shown in
A statistical value update signal is issued based on the match detection signal output by M. (Step S8)

【0037】以上説明した様に、図1の従来のIPネッ
トワーク用プルーブ装置は、CAMが内部に持つ、登録
済み全データとの同時比較作用を活用して、統計対象と
なったIPアドレス値の検出手段としている。そして、
統計対象とするIPアドレス値のCAMに対する登録手
段、およびCAMに対する制御手段としては、書き込み
制御部を使用している。したがって、受信IPアドレス
値が統計対象である場合、CAMまたは書き込み制御部
が統計値更新信号と共に、統計カウント値の更新箇所を
示すCAMアドレスを提供している。
As described above, the conventional IP network probe device of FIG. 1 utilizes the simultaneous comparison function with all registered data that the CAM internally has to utilize the IP address value that is the statistical object. It is used as a detection means. And
A write control unit is used as a registration unit for the CAM of the IP address value to be the statistical object and a control unit for the CAM. Therefore, when the received IP address value is the statistical object, the CAM or the write control unit provides the statistical value update signal and the CAM address indicating the update location of the statistical count value.

【0038】[0038]

【発明が解決しようとする課題】しかし、図1に示す従
来のIPネットワーク用プルーブ装置では、次の問題が
あった。第一に、IPプローブ装置においてIPアドレ
ス統計を実行する際に、任意のサブネットワーク単位
で、IPアドレス値を集約させて統計するIPアドレス
集約(aggregation)統計に対応できないという問題が
あった。
However, the conventional IP network probe apparatus shown in FIG. 1 has the following problems. First, when the IP probe device executes the IP address statistics, there is a problem that the IP address aggregation statistics for aggregating the IP address values for each arbitrary sub-network cannot be applied.

【0039】インターネットでは、個々のIPアドレス
別に実施しているトラフィック統計カウントを、対応す
るサブネットワーク別に値を集約して統計を実施したい
場合がある。プロバイダ間の通信に関して経路毎のトラ
フィック量を把握する場合、図1に例示した従来方式で
は、CAM登録された個々のIPアドレス値の統計結果
から、該当サブネットワークに所属しているIPアドレ
ス値のみを全て探し出して拾い集めなければならない。
On the Internet, there are cases where it is desired to aggregate the traffic statistics counts carried out for individual IP addresses for the corresponding sub-networks and carry out statistics. In the case of grasping the traffic amount for each route regarding the communication between providers, in the conventional method illustrated in FIG. 1, only the IP address values belonging to the relevant sub-network are obtained from the statistical results of the individual IP address values registered in the CAM. You have to find and collect all of them.

【0040】さらに、それらを一個づつ加算して合計値
にする手間を掛けなければ、該当するサブネットワーク
単位でのトラフィック集約結果が得られなかった。すな
わち、CAMに登録された個別のホストIPアドレス値
を対象に監視を行うIPアドレス値のトラフィック統計
方式では、複数のIPネットワークアドレスのトラフィ
ックが混入する可能性があるため、多数の統計結果を同
一ネットワークアドレス毎に分類し束ねて合計する集約
作業は困難であった。
Further, unless it takes time to add them one by one to make a total value, the traffic aggregation result in the corresponding sub-network unit cannot be obtained. That is, in the traffic statistical method of the IP address value that monitors the individual host IP address values registered in the CAM, the traffic of a plurality of IP network addresses may be mixed. It was difficult to aggregate the network addresses by classifying them and bundling them together.

【0041】例え仮に、図1に示す構成例で、一定範囲
のIPアドレス値のみを透過させる目的で、IPアドレ
ス値のフィルタを活用して、任意の単一ネットワークア
ドレス範囲のみCAM登録される様に図ったとしても、
最終的に集約させる為には人の手で各IPアドレス統計
値すべてを加算する必要があった。
For example, in the configuration example shown in FIG. 1, for the purpose of transmitting only a certain range of IP address values, a filter of IP address values is used to register only a single network address range in CAM. Even if you try to
In order to finally consolidate, it was necessary to add all the IP address statistical values manually.

【0042】第二には、統計対象として登録できるIP
アドレス数は、実装しているCAMの容量に限定されて
しまう問題があった。一回に登録してトラフィックを監
視できるIPアドレス数は、CAMのワード数に相当す
るため、例えば64Kまでの登録数のIPアドレスに対
処しようとすれば、64Kワードの深さのCAMが必要
である。
Second, IPs that can be registered as statistical objects
There is a problem that the number of addresses is limited to the capacity of the mounted CAM. The number of IP addresses that can be registered and monitored at one time corresponds to the number of words in the CAM. Therefore, if an IP address with a registered number up to 64K is to be dealt with, a CAM with a depth of 64K words is required. is there.

【0043】一般に、CAMはRAMに比べ大容量のデ
バイスが入手しにくく、図1の書き込み制御部3に示す
ように、専用の周辺回路として登録制御部などを必要と
していた。また、CAM資源について、小容量のデバイ
スを有効活用しようとすれば、監視対象のIPネットワ
ーク伝送路の状況に応じ自動で、あるいは手動により、
既にCAM登録済みで不要と判断されるIPアドレス値
を削除する手段を設け新規IPアドレス値の追加登録を
可能にする必要があった。
Generally, it is difficult to obtain a device having a large capacity in the CAM as compared with the RAM, and as shown in the write control unit 3 in FIG. 1, a registration control unit or the like is required as a dedicated peripheral circuit. In addition, if it is attempted to effectively utilize a small capacity device for CAM resources, it may be automatically or manually depending on the status of the monitored IP network transmission line.
It has been necessary to provide a means for deleting an IP address value that has already been registered in the CAM and is determined to be unnecessary so that a new IP address value can be additionally registered.

【0044】しかし、CAMに対する登録済みIPアド
レス値の追加削除機能の付加は、CAMの登録制御部に
加えて周辺回路を更に肥大化させてしまう問題がある。
さらに、削除対象とするIPアドレス値について、選別
作業をソフトウェアで実装する場合は、削除決定のアル
ゴリズム構築や動作検証など、ソフトウェアとハードウ
ェアの両面で負担が増大し機能が複雑になってしまう問
題があった。
However, the addition of the function of adding / deleting the registered IP address value to the CAM has a problem that the peripheral circuit is further enlarged in addition to the registration control unit of the CAM.
Further, when implementing the selection work by software for the IP address value to be deleted, the burden on both the software and the hardware increases and the function becomes complicated, such as the construction of an algorithm for the deletion decision and the operation verification. was there.

【0045】本発明の課題(目的)は、サブネットワー
クアドレス値の取り得る空間範囲について、制限無く任
意の指定ができる機構を備えることにより、サブネット
ワーク単位でIPアドレス値のトラフィック量を集約さ
せる集約統計において、統計対象となるサブネットワー
クアドレス空間の集約範囲について、自在かつ柔軟な設
定ができるIPネットワーク用プローブ装置を提供する
ことにある。また、任意に指定したサブネットワークア
ドレスに属する範囲で、トラフィック成分を構成してい
るすべてのホストの個別IPアドレス値を同時に監視す
るトラフィック統計が行える統計方法を提供することに
ある。
An object (object) of the present invention is to provide a mechanism capable of arbitrarily designating a spatial range in which a sub-network address value can be taken without limitation, so that the traffic volume of an IP address value can be aggregated for each sub-network. In statistics, it is an object of the present invention to provide an IP network probe device capable of freely and flexibly setting the aggregation range of a sub-network address space which is a statistical object. Another object of the present invention is to provide a statistical method capable of performing traffic statistics for simultaneously monitoring the individual IP address values of all the hosts that make up a traffic component within a range belonging to an arbitrarily designated subnetwork address.

【0046】[0046]

【課題を解決する為の手段】前記課題を解決するため
に、監視対象のIPネットワークの伝送路に接続し、受
信したIPデータグラムからトラフィックの集約統計を
行うIPネットワーク用プローブ装置において、前記I
PデータグラムからIPアドレス値を抽出するIPアド
レス抽出手段と、任意のサブネットワーク領域を示すI
Pアドレス空間と、全IPアドレス空間とを、区別する
ための識別データが記憶されたネットワーク用記憶手段
と、前記任意のサブネットワーク領域を示すアドレス又
は、全IPアドレス毎にトラフィックが集計記録される
統計カウント用記憶手段とでIPネットワーク用プロー
ブ装置を構成する。(請求項1) この構成によりサブネットワーク単位でのトラフィック
集約統計の設定と、特定サブネットワークのトラフィッ
ク成分を構成する個別ホストIPアドレス別統計の設定
とを状況に合わせ切り換えて使用できる。
In order to solve the above-mentioned problems, in the probe device for an IP network, which is connected to a transmission path of an IP network to be monitored and performs aggregate statistics of traffic from a received IP datagram,
IP address extraction means for extracting an IP address value from the P datagram, and I indicating an arbitrary sub-network area
A network storage unit that stores identification data for distinguishing the P address space from the entire IP address space, an address indicating the arbitrary sub-network area, or traffic is aggregated and recorded for each IP address. An IP network probe device is configured with the statistical count storage means. (Claim 1) With this configuration, it is possible to switch between the setting of the traffic aggregation statistics for each sub-network and the setting of the statistics for each individual host IP address that constitutes the traffic component of the specific sub-network according to the situation.

【0047】また、前記ネットワーク用記憶手段のアド
レスは、前記IPアドレスの所定上記ビットをマスクす
ることにより、共通のIPアドレスとして認識される所
定の領域を、少なくとも1個有する構成とする。(請求
項2) また、前記ネットワーク用記憶手段の、サブネットワー
クが存在する範囲のIPアドレス区間で、かつ、該当す
るサブネットワークのプリフィックスサイズのビット幅
に最上位ビット詰めでデータ値1が書き込まれたビット
パターンとする。(請求項3)
The address of the network storage means has at least one predetermined area recognized as a common IP address by masking the predetermined bits of the IP address. (Claim 2) Further, the data value 1 is written in the IP address section in the range in which the sub-network exists in the network storage means and in the bit width of the prefix size of the corresponding sub-network, with the most significant bit justified. Bit pattern. (Claim 3)

【0048】また、前記IPアドレスを共通部分を含む
上位ビット及び下位ビットに分離し、該分離された上位
ビット及び下位ビットを、前記上位ビットでアドレス指
定される前記ネットワーク用記憶手段の読み出しデータ
が、ビット毎に印加される2個のANDゲート群とを含
み、該2個のANDゲート群のいずれか1方の出力によ
って前記統計カウント用メモリのアドレス指定がなされ
る構成とする。(請求項4) また、前記2個のANDゲート群に含まれるANDゲー
ト要素の一部を短絡可能に構成する。(請求項5) また、前記統計カウント用記憶手段のアクセスは、集計
記録に関する書き込み動作が優先する構成とする。(請
求項6)
Further, the IP address is separated into upper bits and lower bits including a common part, and the separated upper bits and lower bits are read by the read data of the network storage means addressed by the upper bits. , And two AND gate groups applied for each bit, and the output of any one of the two AND gate groups is used to address the statistic counting memory. (Claim 4) In addition, a part of the AND gate elements included in the two AND gate groups can be short-circuited. (Claim 5) Further, the access to the statistic count storage means is configured such that the write operation relating to the aggregate record has priority. (Claim 6)

【0049】また、前記請求項1〜6のいずれかに記載
のIPネットワーク用プローブ装置を使用して、任意に
指定したサブネットワークアドレスに属する範囲で、ト
ラフィック成分を構成しているすべてのホストの個別I
Pアドレス値を同時に監視してトラフィックの統計をと
る。(請求項7) また、複数のサブネットワークに対して同時に監視す
る。(請求項8)
Further, by using the IP network probe device according to any one of claims 1 to 6, all hosts constituting a traffic component are included in a range belonging to an arbitrarily designated subnetwork address. Individual I
The P-address value is monitored at the same time to collect traffic statistics. (Claim 7) Further, a plurality of sub-networks are simultaneously monitored. (Claim 8)

【0050】[0050]

【発明の実施の形態】本発明の実施例について図3を用
いて説明する。図3において11はIPアドレス抽出部
である。被監視対象のIPネットワーク伝送路からIP
アドレスを抽出し、IPアドレスバスに出力している間
にIPアドレスバスに有効値を出力中であることを示
す、データ有効信号とを出力する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 3, 11 is an IP address extraction unit. IP from monitored IP network transmission line
While the address is extracted and output to the IP address bus, a data valid signal indicating that a valid value is being output to the IP address bus is output.

【0051】IPアドレス抽出部11の出力仕様例とし
て、IPアドレスバスと、データ有効信号のタイミング
とを、図4の(1)と(3)にそれぞれ示す。図4(3)に示す
様に、データ有効信号の出力開始はIPアドレスバスへ
の有効値出力開始より遅らせている。このとき、IPア
ドレスバスはIPver-4のとき32ビットのIPアドレ
ス値全体を同時に出力している。
As an example of the output specifications of the IP address extraction unit 11, the IP address bus and the timing of the data valid signal are shown in (1) and (3) of FIG. 4, respectively. As shown in FIG. 4 (3), the output of the data valid signal is delayed from the output of the valid value to the IP address bus. At this time, the IP address bus simultaneously outputs the entire 32-bit IP address value when IP ver-4.

【0052】また、IPアドレスバスは、全体32ビッ
トを図3に示す様に2系統に分割して使用している。第
一の系統は、32ビット構成のアドレスビット31から
ビット0のうち、MSB側を含む連続した、ビット31
からビット8までのIPアドレス信号を供給する上位2
4ビットバスである。IPアドレスバスを受信するため
の第一の系統である、上位24ビットバスは図3で
(A)で示してある。
Further, the IP address bus uses 32 bits as a whole divided into two systems as shown in FIG. In the first system, among the address bits 31 to 0 having a 32-bit structure, the continuous bit 31 including the MSB side is included.
To upper 2 to supply IP address signal from 1 to 8
It is a 4-bit bus. The upper 24 bit bus, which is the first system for receiving the IP address bus, is shown in FIG.

【0053】第二の系統は、32ビット構成のアドレス
ビット31からビット0のうち、LSB側を含む連続し
た、ビット23からビット0までのIPアドレス信号を
供給する下位24ビットバスである。IPアドレスバス
を受信するための第二の系統である、下位24ビットバ
スは図3で(B)で示している。
The second system is a lower 24 bit bus for supplying a continuous IP address signal from bit 23 to bit 0, including the LSB side, among the address bits 31 to 0 having a 32-bit structure. The lower 24 bit bus, which is the second system for receiving the IP address bus, is shown in FIG. 3 (B).

【0054】図3において、12は深さ16Mワードで
幅24ビットのネットワーク用メモリである。ネットワ
ーク用メモリは、IPアドレス統計実行中に常時読み出
しモードで使用する。上述した上位24ビットバスを、
ネットワークメモリ用アドレスとして供給し、読み出さ
れた24ビットデータは、ネットワークデータバスに出
力している。
In FIG. 3, reference numeral 12 is a network memory having a depth of 16 M words and a width of 24 bits. The network memory is used in the constant read mode during the execution of the IP address statistics. The above high-order 24-bit bus
The 24-bit data supplied and read as the network memory address is output to the network data bus.

【0055】ネットワーク用メモリの出力仕様例とし
て、図4の(2)に、IPアドレス抽出部から入力された
IPアドレスバスに対する、有効読み出しデータが出力
される期間を示している。すなわち、IPアドレス抽出
部では、ネットワーク用メモリの読み出しデータ値が有
効となった以降のタイミングで、図4(3)のデータ有効
信号がIPアドレス抽出部から生成される様にしてい
る。このため、データ有効信号の出力期間は、IPアド
レス抽出部から供給されたIPアドレス値と、ネットワ
ーク用メモリから読み出されたネットワークデータバス
値が共に有効であることを示している。
As an example of the output specifications of the network memory, (2) of FIG. 4 shows a period during which valid read data is output to the IP address bus input from the IP address extraction unit. That is, in the IP address extraction unit, the data valid signal of FIG. 4C is generated from the IP address extraction unit at the timing after the read data value of the network memory becomes valid. Therefore, during the output period of the data valid signal, both the IP address value supplied from the IP address extraction unit and the network data bus value read from the network memory are valid.

【0056】図3において、13はANDゲート群2で
ある。ANDゲート群2は24個の2入力ANDゲート
により構成している。前述した上位24ビットバスとネ
ットワーク用メモリ12が出力する、ネットワークデー
タバスの各ビット同士をANDする作用を有している。
ANDゲート群2の24ビットの出力結果は、上位アド
レスバスに出力される。
In FIG. 3, 13 is an AND gate group 2. The AND gate group 2 is composed of 24 2-input AND gates. It has a function of ANDing the respective bits of the network data bus output from the above-mentioned upper 24-bit bus and the network memory 12.
The 24-bit output result of the AND gate group 2 is output to the upper address bus.

【0057】図3において、14はANDゲート群1で
ある。ANDゲート群1は24個の2入力ANDゲート
により構成している。前述した下位24ビットバスとネ
ットワーク用メモリ12が出力する、ネットワークデー
タバスの各ビット同士をANDする作用を有している。
ANDゲート群1の24ビットの出力結果は、下位アド
レスバスに出力される。
In FIG. 3, 14 is an AND gate group 1. The AND gate group 1 is composed of 24 2-input AND gates. It has a function of ANDing the bits of the network data bus output from the lower 24-bit bus and the network memory 12 described above.
The 24-bit output result of the AND gate group 1 is output to the lower address bus.

【0058】図3において、15は書き込みアドレスセ
レクタである。書き込みアドレスセレクタは24ビット
幅の書き込みアドレス信号を生成し書き込みアドレスバ
スに出力する。動作モードがネットワークアドレスのと
き、書き込みアドレスセレクタはANDゲート群1から
の上位アドレスバスを書き込みアドレスバスに出力す
る。動作モードがホストアドレスのときアドレスセレク
タはANDゲート群2からの下位アドレスバスを書き込
みアドレスバスに出力する。
In FIG. 3, reference numeral 15 is a write address selector. The write address selector generates a 24-bit width write address signal and outputs it to the write address bus. When the operation mode is the network address, the write address selector outputs the upper address bus from the AND gate group 1 to the write address bus. When the operation mode is the host address, the address selector outputs the lower address bus from the AND gate group 2 to the write address bus.

【0059】図3において、16はアドレスセレクタで
ある。IPアドレス抽出部11から供給されるデータ有
効信号を、切り換え制御信号としてINDEXバス上に
出力されるアドレス値を選択する。データ有効信号が入
力されている間は、書き込みアドレスセレクタ15の選
択結果である書き込みアドレス値をINDEXバス上に
出力する。データ有効信号の入力が無いときは、読み出
しアドレス値をINDEXバス上に出力する。
In FIG. 3, reference numeral 16 is an address selector. The data valid signal supplied from the IP address extraction unit 11 is used as a switching control signal to select an address value output on the INDEX bus. While the data valid signal is being input, the write address value that is the selection result of the write address selector 15 is output to the INDEX bus. When no data valid signal is input, the read address value is output on the INDEX bus.

【0060】図3において、17は統計カウント用メモ
リである。深さ16Mワードに相当する24ビット幅の
入力アドレス値がINDEXバスを介して供給され、同
時に入力されるデータ有効信号のタイミングによりIP
アドレス統計のためのカウント動作18を実行してい
る。このため、統計カウント用メモリの各データ値は該
当するIPアドレス値が受信された回数を示すトラフィ
ック量を示している。
In FIG. 3, reference numeral 17 is a statistical count memory. A 24-bit wide input address value corresponding to a depth of 16 M words is supplied via the INDEX bus, and IP is set according to the timing of the data valid signal input at the same time.
A counting operation 18 for address statistics is executed. For this reason, each data value of the memory for statistical count indicates the traffic amount indicating the number of times the corresponding IP address value is received.

【0061】統計カウント動作機構18は、データ有効
信号を受信すると統計カウント用メモリ上で現行のIN
DEXバスが指し示している、統計カウント用メモリの
データ値を一旦読み出し、次いで+1を加算した後に同
一アドレスに書き込むデータ値の更新作業である。統計
カウント動作としてのこの一連の動作を図4の(4)に示
している。
Upon receiving the data valid signal, the statistic counting operation mechanism 18 receives the current IN on the statistic counting memory.
This is an operation of updating the data value pointed to by the DEX bus, which is read once from the data value in the memory for statistical counting, then added to +1 and then written to the same address. This series of operations as the statistic counting operation is shown in (4) of FIG.

【0062】図3において、19はCPUであり、統計
カウント用メモリから受信IPアドレス別のトラフィッ
ク統計データを読み出す目的で使用している。統計カウ
ント用メモリの読み出しデータは、CPUデータバスを
介して読み込まれる。
In FIG. 3, reference numeral 19 denotes a CPU, which is used for the purpose of reading traffic statistical data for each received IP address from the statistical counting memory. The read data from the statistics counting memory is read via the CPU data bus.

【0063】図3において、20は読み出しアドレス生
成部である。CPU19からのCPUアドレスバスを接
続しCPUアドレス値に基づいて、IPアドレス統計部
からトラフィック統計データを回収するための読み出し
アドレス値を生成する機能を有している。
In FIG. 3, reference numeral 20 is a read address generator. It has a function of connecting a CPU address bus from the CPU 19 and generating a read address value for collecting traffic statistical data from the IP address statistical section based on the CPU address value.

【0064】統計カウント用メモリでは、IPアドレス
値の受信に伴う統計カウント動作と、CPUによる統計
結果の読み出し操作との競合を回避するため、統計値の
更新作業を優先させている。このため、アドレス生成部
は、アドレス抽出部からの受信通知信号を監視して、受
信通知信号が出力されている間、すなわち、IPアドレ
ス統計部にて統計値の更新作業が行われている間は、生
成している読み出しアドレスの値を保持し、CPUの読
み出し操作を待たせている。
In the statistic count memory, the statistics value updating operation is prioritized in order to avoid a conflict between the statistic counting operation associated with the reception of the IP address value and the reading operation of the statistic result by the CPU. Therefore, the address generation unit monitors the reception notification signal from the address extraction unit, and while the reception notification signal is being output, that is, while the IP address statistical unit is updating the statistical value. Holds the value of the read address that is being generated, and makes the CPU wait for the read operation.

【0065】ただし、図3の実施例では、CPUに対す
るウエイト制御部は省略してある。次に、図3に示した
実施例の作用について具体例を挙げて説明する。インタ
ーネットで使用されているIPアドレス体系は、IPve
rsion4を例にとれば、32ビットの全IPアドレス空
間に対し、一定範囲の上位側ビットを共有するネットワ
ークアドレスの概念が適用されている。
However, in the embodiment of FIG. 3, the weight controller for the CPU is omitted. Next, the operation of the embodiment shown in FIG. 3 will be described with a specific example. The IP address system used on the Internet is IPve
Taking rsion4 as an example, the concept of a network address sharing a certain range of upper bits is applied to the entire 32-bit IP address space.

【0066】インターネットは、こうしたネットワーク
単位を、1つまたは複数個で束ねた自律空間が相互接続
された構造であり、通信経路の設定管理や制御の負担を
減らすための便宜が図られている。インターネットのア
ドレス体系には、上位8ビットを共通のネットワークア
ドレスとして使用するクラスA、上位16ビットを共有
のネットワークアドレスとして使用するクラスB、上位
24ビットまでの範囲を共通のネットワークアドレスと
するクラスCとが定められている。
The Internet has a structure in which an autonomous space in which one or a plurality of such network units are bundled is interconnected, and is convenient for reducing the burden of setting management and control of communication paths. In the Internet address system, class A uses the upper 8 bits as a common network address, class B uses the upper 16 bits as a shared network address, and class C uses a range up to the upper 24 bits as a common network address. Has been defined.

【0067】一方で、インターネットでは、ネットワー
クプリフィックス範囲を、IPアドレスクラスA、B、
Cの3種に当てはめる以外に、こうしたクラス境界を取
り除き、共有固定アドレス範囲を変更させた、クラスレ
ス内部ドメインルーティング(CIDR)のネットワー
クアドレス割り当ても一般化している。
On the other hand, on the Internet, the network prefix range is defined as IP address classes A, B,
Besides applying to the three types of C, the classless internal domain routing (CIDR) network address allocation in which the class boundary is removed and the shared fixed address range is changed is also generalized.

【0068】このように、一定幅の上位側IPアドレス
ビット値で、予め固定された範囲のアドレスビットは、
ネットワークプリフィックスと呼ばれている。ネットワ
ークプリフィックスにより固定範囲となるビット長は、
ネットワークマスクと呼ばれている。インターネットの
アドレスは、上位側のネットワークマスクのビット幅に
相当するネットワークアドレス部と下位側のホストアド
レス部とで構成されている。
In this way, the upper-order IP address bit value having a constant width and the address bits in a fixed range are
It is called the network prefix. The bit length that becomes a fixed range by the network prefix is
It is called a network mask. The Internet address is composed of a network address part corresponding to the bit width of the network mask on the upper side and a host address part on the lower side.

【0069】また、あるネットワークプリフィックスで
割り当てられたネットワーク領域は、より小さい異なる
サイズのサブネットワークで更に分割させたIPアドレ
ス割り当てが行われている場合もある。例えば、8ビッ
ト長のネットワークプリフィックスの領域内で、あるサ
ブネットワークは14ビットのネットワークプリフィッ
クスをもち、また、あるサブネットワークは19ビット
のネットワークプリフィックスを持っている場合などで
ある。
In some cases, the network area assigned with a certain network prefix may be further divided into smaller sub-networks of different sizes for IP address assignment. For example, within the area of a network prefix of 8-bit length, one sub-network has a 14-bit network prefix, and another sub-network has a 19-bit network prefix.

【0070】一般に、ネットワークプリフィックスは、
クラスCに相当する24ビットまでのプリフィックスの
サイズまでに対応できれば、実用上インターネットに存
在するすべてのサブネットワーク値を表現でき得る。
In general, the network prefix is
If the prefix size of up to 24 bits corresponding to class C can be handled, practically all sub-network values existing on the Internet can be expressed.

【0071】図3の実施例では、24ビットのアドレス
入力を持つ深さ16Mワードのネットワーク用メモリと
統計用メモリとを備えている。このため、24ビットの
ネットワークプリフィックスをもつクラスCまでの全ネ
ットワークとサブネットワークを対象に、IPアドレス
値の集約統計を実行可能することができる。
The embodiment of FIG. 3 is provided with a 16 M word deep network memory having a 24-bit address input and a statistical memory. Therefore, it is possible to execute aggregate statistics of IP address values for all networks and sub-networks up to class C having a 24-bit network prefix.

【0072】図5は、図3に示した実施例で書き込みア
ドレスセレクタ15の動作モードを、集約統計を実行す
るためネットワークアドレス側に固定した場合のネット
ワーク用メモリ12と統計用カウント用メモリ17の使
用例を示している。
FIG. 5 shows the network memory 12 and the statistics counting memory 17 when the operation mode of the write address selector 15 in the embodiment shown in FIG. 3 is fixed to the network address side for executing aggregate statistics. Shows a usage example.

【0073】図5では、例として16ビットのプリフィ
ックスをもつサブネットワークアドレス202.22
5.0.0/16に属する、全トラフィックについて、
統計値を束ねる場合の、ネットワークメモリと統計用メ
モリの各ビット設定パターンである。
In FIG. 5, the subnetwork address 202.22 having a 16-bit prefix is used as an example.
For all traffic belonging to 5.0.0 / 16,
It is each bit setting pattern of a network memory and a statistics memory when bundling statistical values.

【0074】図3のネットワーク用メモリ12では、サ
ブネットワークアドレス値として共通する上位16ビッ
トアドレス値が「202.225」に対応するビットパ
ターンとなる。統計対象とするサブネットワークの、ア
ドレスプリフィックス202.225.0.0/16
は、ネットワークマスクサイズが16ビット長であるか
ら、ネットワーク用メモリで対応するベースアドレス値
はバイナリ表現で、“11001010.111000
01.00000000”である。
In the network memory 12 of FIG. 3, the upper 16-bit address value common as the sub-network address value is a bit pattern corresponding to "202.225". Address prefix 202.225.0.0/16 of the subnetwork to be statistically targeted
Indicates that since the network mask size is 16 bits long, the corresponding base address value in the network memory is represented in binary as "110010.10.111000."
It is 01.00000000 ".

【0075】データビットの上位16ビットのみを1で
満たした空間を、前述したベースアドレスを先頭にして
連続256ワード設定している。すなわち、ネットワー
クメモリのCAE100h番値からCAE1FFhまで
の区間にわたり、データ値FFFF00hを書き込んで
いる。このときネットワーク用メモリの残りの全空間は
データ値0としておく。
A space in which only the upper 16 bits of the data bits are filled with 1 is set to 256 words in succession with the above-mentioned base address as the head. That is, the data value FFFF00h is written over the section from the CAE100h number value to CAE1FFh of the network memory. At this time, the data value 0 is set in all the remaining space of the network memory.

【0076】図3のIPアドレス抽出部11より、32
ビットのIPアドレス値が提供されるとき、アドレスセ
レクタ16では、書き込みアドレスバス側を選択し、ま
た書き込みアドレスセレクタ15では、ネットワークア
ドレス側に固定されている。
From the IP address extraction unit 11 of FIG.
When the bit IP address value is provided, the address selector 16 selects the write address bus side, and the write address selector 15 is fixed to the network address side.

【0077】このため、統計カウント用メモリの24ビ
ットアドレス入力に相当するINDEXバスには、受信
IPアドレス上位24ビット側に設定される。ところ
が、図3に示す様に、IPアドレス抽出部から供給され
る上位ビットバスは図3のANDゲート群213の作用
によりネットワークメモリ12の出力するデータ値1ま
たは0とビット毎のAND処理が行われる。
Therefore, the higher 24 bits of the received IP address are set in the INDEX bus corresponding to the 24-bit address input of the statistics counting memory. However, as shown in FIG. 3, the high-order bit bus supplied from the IP address extraction unit performs AND processing for each bit with the data value 1 or 0 output from the network memory 12 by the operation of the AND gate group 213 in FIG. Be seen.

【0078】このため、統計カウント用メモリにIND
EXバスを介して到達できるIPアドレス値は、ネット
ワーク用メモリに予め設定したデータ値1のIPアドレ
ス設定範囲のみとなる。さらに、到達できたIPアドレ
ス値は、図4に示す様にビットパターンとして設定され
た、データ値1のビット幅が上位16ビット分のみのマ
スクであるため、IPアドレスの下位16ビットが如何
なる値であっても全て、ベースアドレス位置となる。
For this reason, the IND is stored in the statistical count memory.
The IP address value that can be reached via the EX bus is only the IP address setting range of the data value 1 preset in the network memory. Further, the IP address value that can be reached is a mask in which the bit width of the data value 1 is set to the upper 16 bits only, which is set as a bit pattern as shown in FIG. , But all become base address positions.

【0079】すなわち、ネットワーク用メモリの連続デ
ータ1設定アドレス域は、統計カウント用メモリの入力
IPアドレス値に対して、入力範囲を限定させるフィル
タ作用を及ぼす。また、ネットワーク用メモリの連続デ
ータ1設定データ幅は、ネットワークマスクサイズと一
致させたことで、マスク範囲の共通値であるネットワー
クIPアドレス値に対応した、統計カウント用メモリの
ベースアドレスに対する集約作用を及ぼす。
That is, the continuous data 1 setting address area of the network memory exerts a filtering action for limiting the input range with respect to the input IP address value of the statistics counting memory. In addition, by setting the continuous data 1 setting data width of the network memory to match the network mask size, the aggregation operation for the base address of the statistics counting memory corresponding to the network IP address value that is the common value of the mask range is performed. Exert.

【0080】結果として、書き込みにおいては、アドレ
ス抽出部から入力されたIPアドレス値が202.22
5.0.0から202.225.255.255の範囲
に属するすべてのIPデータグラムについて、すべてが
統計用メモリのベースアドレス「202.225.0」
に相当する番地に集約して統計される。これにより、ネ
ットワークアドレス202.225.0.0/16に属
する64K通りのホストIPアドレス値の各トラフィッ
クが1箇所の番地で集約して統計される。
As a result, in writing, the IP address value input from the address extracting unit is 202.22.
For all IP datagrams belonging to the range of 5.0.0 to 202.2225.255.255, all are the base address “202.225.0” of the statistical memory.
Are summarized in the address corresponding to. As a result, each traffic having 64K host IP address values belonging to the network address 202.225.0.0/16 is aggregated and statistically collected at one address.

【0081】図5の例では、1個の16ビットプリフィ
ックスのネットワークアドレスについて総トラフィック
量を集約する方法を説明した。図3に示す実施例で書き
込みアドレスセレクタ15の動作モードを、ネットワー
クアドレス側に設定してある場合は、クラスAからCに
至る範囲の全プリフィックスのネットワークについて同
時にトラフィック集約統計を実行できる。すなわち、2
4ビット以内のプリフィックスをもつネットワークであ
れば現存するインターネット中の全アドレス空間を対象
に、ネットワーク単位でのアドレス統計を同時に並行し
て実行できる。この場合も、図5に示す様に、統計対象
として集約したいIPアドレス範囲をネットワーク用メ
モリのビットパターンで指定し、集約される箇所は統計
カウント用メモリの対応ベースアドレスとなる。
In the example of FIG. 5, the method of aggregating the total traffic volume for one network address of 16-bit prefix has been described. When the operation mode of the write address selector 15 is set to the network address side in the embodiment shown in FIG. 3, the traffic aggregation statistics can be simultaneously executed for the networks of all prefixes in the range from Class A to C. Ie 2
If the network has a prefix of 4 bits or less, it is possible to execute address statistics on a network-by-network basis simultaneously in parallel for all existing address spaces in the Internet. Also in this case, as shown in FIG. 5, the IP address range to be aggregated as a statistical object is designated by the bit pattern of the network memory, and the aggregated portion becomes the corresponding base address of the statistical count memory.

【0082】例えば、図5の設定状態に8ビットのネッ
トワークプリフックスもつネットワークのトラフィック
集約統計を更に追加する場合、対象IPネットワークア
ドレスを仮に「32.0.0.0/8」とすれば、ネッ
トワークメモリと統計用メモリの追加設定は以下の様に
する。ネットワーク用メモリでは「32.0.0.0」
に対応する、200000h番地から20FFFFh番
地までの連続64Kワードにわたってデータ値“FF0
000h”を書き込む。統計カウント用メモリ17で
は、ベースアドレスとして320000番地に、ネット
ワークアドレスが「32」で共通する約16M通りのI
Pアドレス値すべてのトラフィックが集約して統計され
る。
For example, when further adding traffic aggregation statistics of a network having 8-bit network pre-hooks to the setting state of FIG. 5, if the target IP network address is “32.0.0.0/8”, The additional settings for network memory and statistics memory are as follows. "32.0.0.0" for network memory
Corresponding to the data value "FF0" over continuous 64K words from address 200000h to address 20FFFFh.
000h "is written. In the memory 17 for statistics counting, about 16M I's common in the address 320000 as the base address and the network address" 32 "are common.
P-address value All traffic is aggregated and statistics are collected.

【0083】さらに、続けて図5の設定状態に22ビッ
トのネットワークプリフックスもつネットワークのトラ
フィック集約統計機能を追加する場合、対象IPネット
ワークアドレス値を仮に「210.231.220.0
/22」とするとネットワーク用メモリのビットパター
ンの追加設定は以下の様にする。ネットワーク用メモリ
12では、ベースアドレスが“11010010.11
100111.11011100”番地であり、このた
め、D2E7DCh番地からD2E7DFh番地までの
連続4ワードにわたって、データ値“FFFFFCh”
を書き込む。統計カウント用メモリでは、集約させるベ
ースアドレスのD2E7DCh番地にネットワークアド
レスが「210.231.220」で共通する1024
通りのIPアドレス値すべてのトラフィックが集約して
統計される。
Further, when the traffic aggregation statistics function of the network having the 22-bit network pre-hooks is added to the setting state of FIG. 5, the target IP network address value is temporarily set to "210.231.220.0".
/ 22 ", the additional setting of the bit pattern of the network memory is as follows. In the network memory 12, the base address is “11010010.11.
100111.110111100 ", and therefore, the data value" FFFFFCh "over four consecutive words from D2E7DCh to D2E7DFh.
Write. In the statistics counting memory, the network address is “210.231.220”, which is common to the D2E7DCh address of the base address to be aggregated 1024
Street IP address values All traffic is aggregated and statistics are collected.

【0084】図6に、上述した各ネットワークについて
集約統計を同時に実施する場合の、ネットワーク用メモ
リのビットパターン設定範囲とトラフィックカウント値
が集約される統計用メモリの集約ベースアドレスを示
す。ネットワーク用メモリにおけるビットマップの設定
において、上述の処理でデータ1が設定された以外の箇
所は、データ値0が設定された領域である。
FIG. 6 shows the aggregated base address of the statistics memory in which the bit pattern setting range of the network memory and the traffic count value are aggregated when the aggregated statistics are simultaneously executed for each of the above-mentioned networks. In the setting of the bitmap in the network memory, the area other than the data 1 set in the above-described processing is the area in which the data value 0 is set.

【0085】この様に、各ネットワーク単位でトラフィ
ック量を集約統計することによってネットワーク毎の負
荷状況やトラフィック分布を解析できる。このため、サ
ーバやハブ、ルータ等の設備の有効活用や障害時の診断
などに役立てることができる。また、ネットワーク構成
やサブネットワークアドレス値に変更があった場合は、
変更されたIPアドレス範囲に追随して、ネットワーク
用メモリのビットパターンの設定を随時変更することが
できる。
In this way, the load status and traffic distribution for each network can be analyzed by aggregating the traffic volume for each network. Therefore, it is possible to make effective use of equipment such as a server, a hub, and a router, and to make a diagnosis when a failure occurs. Also, if there is a change in the network configuration or sub network address value,
The bit pattern setting of the network memory can be changed at any time following the changed IP address range.

【0086】以上説明した様に、集約対象範囲となるI
Pネットワークアドレス空間をネットワーク用メモリの
アドレス区間に対応させ、集約対象範囲となるIPネッ
トワークアドレスのネットマスク(プリフィックス)サ
イズをネットワーク用メモリのデータ値1のビット幅と
対応させる。こうして設定されたネットワーク用メモリ
の、特定範囲にデータ値1を置くビットパターンの作用
により、トラフィックカウントを実施している統計用メ
モリでは、IPネットワークアドレスに相当するベース
アドレスに対して、集約対象範囲のトラフィックカウン
トが集約する。
As described above, I which is the range to be aggregated
The P network address space is made to correspond to the address section of the network memory, and the net mask (prefix) size of the IP network address to be aggregated is made to correspond to the bit width of the data value 1 of the network memory. Due to the effect of the bit pattern of placing the data value 1 in a specific range of the network memory set in this way, in the statistical memory performing the traffic count, the aggregation target range is compared with the base address corresponding to the IP network address. Traffic counts are aggregated.

【0087】図3に示す実施例のネットワーク用メモリ
の容量は、深さ16Mワードで幅24ビットであるた
め、IPversion4の全アドレス空間を対象に現存して
いる、24ビット以下のネットワークマスクサイズをも
つ全ネットワーク、全CIDR領域について、同時にビ
ットパターンとして収容することができる。すなわち、
集約するIPアドレス範囲を、インターネットアドレス
空間の全域を対象に設定することが可能である。また逆
に、ネットワーク用メモリの特定アドレス区間にビット
パターンを置かない様にすれば、対応するIPアドレス
範囲のネットワークまたはサブネットワークに関してト
ラフィック統計対象から除外する、除去フィルタとして
も作用する。
Since the capacity of the network memory of the embodiment shown in FIG. 3 is 16 M words deep and 24 bits wide, the network mask size of 24 bits or less existing for the entire IP version 4 address space is used. All networks and all CIDR areas can be accommodated as bit patterns at the same time. That is,
The IP address range to be aggregated can be set for the entire Internet address space. On the contrary, if the bit pattern is not placed in the specific address section of the network memory, it also functions as a removal filter that excludes the network or sub-network of the corresponding IP address range from the traffic statistical object.

【0088】次に、図3に示す実施例で書き込みアドレ
スセレクタ15の動作モードを、ホストアドレス側に固
定した場合のネットワーク用メモリ12と統計カウント
用メモリ17の作用について図7を用いて説明する。
Next, the operation of the network memory 12 and the statistical count memory 17 when the operation mode of the write address selector 15 is fixed to the host address side in the embodiment shown in FIG. 3 will be described with reference to FIG. .

【0089】書き込みアドレスセレクタ15の動作モー
ドを、ホストアドレス側に固定した場合は、サブネット
ワーク単位のトラフィックとしてのIPアドレス集約の
代わりに、トラフィック成分である個々のホストIPア
ドレス値について統計を実行できる。
When the operation mode of the write address selector 15 is fixed to the host address side, statistics can be executed for each host IP address value which is a traffic component, instead of aggregating IP addresses as traffic on a subnetwork basis. .

【0090】図7の例では、16ビットのプリフィック
スをもつネットワークアドレス202.225.0.0
/16に属する、全ホストIPアドレスの個別統計を実
行する場合のネットワークメモリと統計用メモリの各ビ
ット設定パターンを示している。
In the example of FIG. 7, a network address 202.225.0.0 having a 16-bit prefix is used.
17 shows bit setting patterns of the network memory and the statistics memory in the case of executing individual statistics of all host IP addresses belonging to / 16.

【0091】図3の12に相当するネットワークメモリ
では、共通する上位16ビットアドレス値「202.2
25」に対応し、CAE100h番値からCAE1FF
hまでの連続256ワードのデータにFFFFFFhを
書き込んでいる。IPアドレス値の最下位ビットまで識
別する必要があるため、ネットワークアドレスのプリフ
ィックス範囲にかかわらず常に全24ビット幅に対して
データ値1を設定する。
In the network memory corresponding to 12 in FIG. 3, the common upper 16-bit address value "202.2
25 "corresponding to the CAE100h value to CAE1FF
FFFFFFh is written in continuous 256-word data up to h. Since it is necessary to identify the least significant bit of the IP address value, the data value 1 is always set for the entire 24-bit width regardless of the prefix range of the network address.

【0092】図3の統計アドレス抽出部11より32ビ
ットのアドレス値が提供されるときは、アドレスセレク
タ16では、書き込みアドレスバス側を選択し、また書
き込みアドレスセレクタ15では、ホストアドレス側に
固定されている。このため、統計用メモリの24ビット
アドレス入力に相当するINDEXバスには、受信IP
アドレス下位24ビット側に設定される。
When the 32-bit address value is provided from the statistical address extracting unit 11 of FIG. 3, the address selector 16 selects the write address bus side, and the write address selector 15 fixes it to the host address side. ing. Therefore, the reception IP is connected to the INDEX bus corresponding to the 24-bit address input of the statistical memory.
The lower 24 bits of the address are set.

【0093】ところが、図3に示す様に、統計アドレス
抽出部から供給される下位ビットバスは図3のANDゲ
ート群1の作用により、ネットワークメモリ12の出力
するデータ値とビット毎のAND処理が行われる。この
ため、統計用メモリにINDEXバスを介して到達でき
るIPアドレス値は、ネットワーク用メモリに予め設定
したデータ値1の設定範囲のみとなる。
However, as shown in FIG. 3, the lower bit bus supplied from the statistical address extracting unit is ANDed bit by bit with the data value output from the network memory 12 by the operation of the AND gate group 1 in FIG. Done. Therefore, the IP address value that can reach the statistical memory via the INDEX bus is only the setting range of the data value 1 preset in the network memory.

【0094】図3の統計アドレス抽出部11から32ビ
ットのIPアドレスが入力されると、予めネットワーク
メモリによって限定された、上位16ビットアドレス値
「202.225」のときのみ、統計カウント用メモリ
への24ビットアドレス入力が透過する。統計カウント
用メモリに入力される24ビットのアドレス入力値は、
受信IPアドレス値の下位側に相当する。
When the 32-bit IP address is input from the statistical address extracting unit 11 of FIG. 3, only when the upper 16-bit address value “202.225”, which is limited by the network memory in advance, is input to the statistical counting memory. The 24-bit address input of is transparent. The 24-bit address input value that is input to the statistical count memory is
It corresponds to the lower side of the received IP address value.

【0095】このとき、統計カウント用メモリではベー
スアドレス値「225.0.0」に相当するE1000
0h番値から連続64Kワードに相当する範囲の、すべ
ての個別アドレスを動員し、該当IPネットワークに属
する、全ホストIPアドレス値についてトラフィック統
計を監視できる。このように、図7では、16ビットの
プリフィックスをもつ、サブネットワークアドレス値2
02.225.0.0/16に限定して、64KのIP
アドレス別統計を実行する例を示している。
At this time, E1000 corresponding to the base address value "225.0.0" in the statistical count memory.
Traffic statistics can be monitored for all host IP address values belonging to the relevant IP network by mobilizing all the individual addresses in the range corresponding to the 0h value to the continuous 64K words. Thus, in FIG. 7, the sub-network address value 2 with the 16-bit prefix is
64K IP limited to 02.225.0.0/16
An example of executing address-based statistics is shown.

【0096】また、例えば、8ビットのプリフィックス
をもつ、クラスAのサブネットワークに属するホストI
Pアドレス値について統計を実行する場合は、対象のク
ラスAアドレスを仮に「32.0.0.0/8」とすれ
ば、ネットワーク用メモリと統計用メモリの設定は次の
様になる。
Also, for example, a host I belonging to a class A subnetwork having an 8-bit prefix
When the statistics are executed for the P address value, if the target class A address is “32.0.0.0/8”, the settings of the network memory and the statistics memory are as follows.

【0097】ネットワーク用メモリでは、200000
h番地から20FFFFh番地までの連続64Kワード
にわたる空間にデータ値“FFFFFFh”を書き込
む。一方、統計カウント用メモリは、統計カウント用メ
モリの全空間を使用して、先頭IPアドレスが「32」
で共通する、約16M通りの全ホストIPアドレス値に
ついて、トラフィック成分の分布状況を監視できる。
In the network memory, 200,000
The data value "FFFFFFh" is written in the space covering continuous 64K words from the address h to the address 20FFFFh. On the other hand, the statistic count memory uses the entire space of the statistic count memory, and the start IP address is "32".
It is possible to monitor the distribution status of traffic components for all the host IP address values of about 16M in common.

【0098】ところで、図3の実施例では、下位24ビ
ットアドレス値とネットワークデータバス値の信号同士
を作用させる機能ブロックとして、単純にANDゲート
群1を使用している。このため、書き込みアドレスセレ
クタ15の動作モードを、ホストアドレス側に固定した
場合のネットワーク用メモリ12の出力は、前述した様
に対応ネットワークアドレス範囲の全データ24ビット
を1に固定にしている。
By the way, in the embodiment shown in FIG. 3, the AND gate group 1 is simply used as a functional block that causes signals of the lower 24 bit address value and the network data bus value to act on each other. Therefore, in the case where the operation mode of the write address selector 15 is fixed to the host address side, the output of the network memory 12 fixes all 24 bits of data in the corresponding network address range to 1 as described above.

【0099】図3の実施例で書き込みアドレスセレクタ
15の動作モードを、ホストアドレス側に固定してある
場合に、ホストIPアドレス別の統計について、複数の
ネットワークアドレス範囲を対象にするときは図8に示
す様にANDゲート群1の構成を変更すれば良い。
In the embodiment of FIG. 3, when the operation mode of the write address selector 15 is fixed to the host address side, when statistics for each host IP address are targeted for a plurality of network address ranges, FIG. The configuration of the AND gate group 1 may be changed as shown in FIG.

【0100】図8では、図3のANDゲート群1を構成
するANDゲートの内で、上位側8ビットに相当する範
囲の8個のANDゲートを削除し、代わりに上位側8ビ
ットについては、ネットワークデータバス値を、そのま
ま書き込みアドレスバス側へ透過させている実施例であ
る。
In FIG. 8, of the AND gates constituting the AND gate group 1 of FIG. 3, eight AND gates in the range corresponding to the upper 8 bits are deleted, and instead, for the upper 8 bits, In this embodiment, the network data bus value is directly transmitted to the write address bus side.

【0101】図8では、2つの異なるネットワークアド
レス領域「210.130.0.0/16」と「21
1.130.0.0/16」について、それぞれのトラ
フィック成分であるホストIPアドレス値の統計を、同
時に並行して実施する場合のネットワーク用メモリの使
用例である。
In FIG. 8, two different network address areas "210.130.0.0/16" and "21" are used.
1.130.0.0/16 ”is a usage example of the network memory when the statistics of the host IP address values that are the respective traffic components are simultaneously executed in parallel.

【0102】ネットワークアドレスを含む上位24ビッ
ト値「210.130.0」に対応して“D28200
h”番地を先頭に連続64Kワードのネットワークメモ
リの範囲に例えば値“00FFFFh”のデータを格納
する。
"D28200" corresponding to the upper 24 bit value "210.130.0" including the network address
Data of value "00FFFFh", for example, is stored in a network memory area of continuous 64K words starting from the address "h".

【0103】次に、ネットワークアドレスを含む上位2
4ビット値「211.130.0」に対応して“D38
200h”番地を先頭に連続64Kワードのネットワー
クメモリの範囲に例えば値“01FFFFh”のデータ
を格納する。
Next, the top two including the network address
"D38" corresponding to the 4-bit value "211.130.0"
For example, data of the value "01FFFFh" is stored in the range of the network memory of continuous 64K words starting from the address 200h ".

【0104】一方、統計カウント用メモリではアドレス
0番地がIPアドレス「210.130.0.0」に相
当し、アドレス10000h番値がIPアドレス「21
1.130.0.0」に相当する。それぞれのベースア
ドレスから連続64Kワードの空間において、並行して
両サブネットワークに所属する個別ホストIPアドレス
別統計が実行される。
On the other hand, in the statistical count memory, the address 0 corresponds to the IP address “210.130.0.0” and the address 10000h value corresponds to the IP address “21”.
1.130.0.0 ". Statistics for individual host IP addresses belonging to both sub-networks are executed in parallel in a space of continuous 64K words from each base address.

【0105】すなわち、ネットワーク用メモリに設定し
たビットパターンの上位8ビット側データ値である「2
10.130.0」を識別する為の00hと、「21
1.130.0」を識別する為の01hが、そのまま統
計用メモリ書き込みアドレスの上位側8ビットとして使
用されるためである。この様にして、複数のネットワー
クの成分統計についても並列に実施することができる。
That is, "2" which is the upper 8-bit side data value of the bit pattern set in the network memory.
00h for identifying "10.130.0" and "21
This is because 01h for identifying "1.130.0" is directly used as the upper 8 bits of the statistical memory write address. In this way, the component statistics of a plurality of networks can be implemented in parallel.

【0106】以上説明した様に、統計用メモリに供給す
る書き込みアドレスにIPアドレスの上位側に相当する
上位24ビットバスを接続したときは、ネットワーク用
メモリに設定したデータ値1の存在するアドレス範囲と
データ幅により、統計用メモリに集約させるIPアドレ
ス範囲が任意に設定できる。
As described above, when the upper 24 bit bus corresponding to the upper side of the IP address is connected to the write address supplied to the statistical memory, the address range in which the data value 1 set in the network memory exists And the data width, the IP address range to be aggregated in the statistical memory can be set arbitrarily.

【0107】反対に、統計用メモリに供給する書き込み
アドレスに、IPアドレスの下位側に相当する下位24
ビットバスを接続したときは、上位24ビット側IPア
ドレスの入力値に対応するネットワークメモリのデータ
出力値により、統計用メモリの任意の連続空間のみを有
効にすることで、対応ネットワークに所属するホストI
Pアドレス別統計が実行できる。これにより、当該ネッ
トワークのトラフィック成分構成を明らかにする為のト
ラフィック統計分布を把握できる。
On the contrary, the write address supplied to the statistical memory is the lower 24 bits corresponding to the lower side of the IP address.
When the bit bus is connected, the data output value of the network memory corresponding to the input value of the high-order 24-bit side IP address enables only the continuous space of the statistical memory to enable the hosts belonging to the corresponding network. I
Statistics by P address can be executed. This makes it possible to grasp the traffic statistical distribution for clarifying the traffic component composition of the network.

【0108】このように、単一の32ビットのIPアド
レスバスに対して、上位24ビット側を対象にすれば、
広範囲のトラフィック動向を一度に把握できるネットワ
ーク志向のアドレス値集約統計が実行できる。反対に、
下位24ビット側を対象とすれば特定セグメントやネッ
トワークのトラフィック成分を解明するために分解能を
高めた、ホスト志向のアドレス成分統計が実現できる。
Thus, if the upper 24 bits are targeted for a single 32-bit IP address bus,
Network oriented address value aggregation statistics that can grasp a wide range of traffic trends at a time can be executed. Conversely,
If the lower 24 bits are targeted, host-oriented address component statistics with higher resolution can be realized in order to clarify the traffic component of a specific segment or network.

【0109】すなわちIPアドレスによるトラフィック
統計の範囲を、全IPアドレス空間を対象に“広く浅
く”適用するか、或いは特定IPアドレス空間を対象に
“深く狭く”適用するのかを状況や目的別に切り換えて
柔軟に運用できる。
That is, the range of traffic statistics by IP address can be switched depending on the situation or purpose to apply "widely and shallowly" to the entire IP address space or "deeply and narrowly" to the specific IP address space. Can be operated flexibly.

【0110】本発明の方式では、図1に示した、複雑な
周辺制御回路を必要としていた従来のCAMによる方式
に比べ、明快かつ単純な構成とすることができる。CA
Mの代わりに、制御がより単純で大容量デバイスを入手
し易いRAMが活用できるため、トラフィック統計の性
能と信頼性とを大幅に向上させることができる。
The system of the present invention can be made clearer and simpler than the conventional CAM system shown in FIG. 1 which requires a complicated peripheral control circuit. CA
Instead of M, a RAM that can be controlled more easily and a large-capacity device is easily available can be utilized, so that the performance and reliability of traffic statistics can be significantly improved.

【0111】仮に、図1の従来例が、CAMの容量が1
6Kワードとすれば、同時に16K個のホストIPアド
レス値にのみがトラフィック統計対象となる。これに対
して、図3の本発明の実施例では最大16Mワードに対
応するホストIPアドレス値を同時に監視できる。加え
て、任意の範囲が指定できるIPネットワーク範囲を対
象に所属ホストIPアドレス値のトラフィック量を集約
させる、集約統計の機能を合わせ持つことができる。
Assuming that the conventional example shown in FIG. 1 has a CAM capacity of 1
With 6K words, only 16K host IP address values are subject to traffic statistics at the same time. On the other hand, in the embodiment of the present invention shown in FIG. 3, the host IP address value corresponding to a maximum of 16 M words can be simultaneously monitored. In addition, it is possible to have an aggregate statistics function for aggregating the traffic volume of the belonging host IP address value for an IP network range in which an arbitrary range can be designated.

【0112】本発明では、IPversion4で現存する全
てのネットワークプリフィックスを収容するため、ネッ
トワーク用メモリ容量を、入力アドレス24ビットの1
6Mワード構成とした。前述した様に、本発明のネット
ワーク用メモリは、上位24ビット側を対象に行うネッ
トワーク単位での集約統計を行う場合、全IPアドレス
空間を対象に24ビット以下のプリフィックスサイズを
もつ全てのネットワークについてビットパターンによる
定義と収容が可能となる。
In the present invention, in order to accommodate all existing network prefixes in IP version 4, the network memory capacity is set to 1 for the input address of 24 bits.
It has a 6M word structure. As described above, the network memory of the present invention is applicable to all networks having a prefix size of 24 bits or less for all IP address spaces when performing aggregate statistics in network units for the upper 24 bits. It can be defined and accommodated by bit patterns.

【0113】もちろん、ネットワーク用メモリは、より
小さいサイズで例えば4Mワードの20ビットアドレス
で実現しても良く、また逆により大きいサイズで実現し
ても良い。図3に示す統計用メモリのサイズについても
また同様である。
Of course, the network memory may be realized with a smaller size, for example, a 20-bit address of 4 M words, or conversely with a larger size. The same applies to the size of the statistical memory shown in FIG.

【0114】ただし、ネットワーク用メモリのアドレス
とデータの各ビット幅は集約対象となるネットワークマ
スクサイズの最大ビット数となり、統計用メモリのアド
レスビット幅は、同時にトラフィック追跡ができる最大
ホストIPアドレス数となる。また、本発明は32ビッ
トIPアドレス空間をもつIPversion4のネットワー
クIP/ホストIPの各アドレス統計モードを例に説明
したが128ビットのIPversion6アドレス体系のネ
ットワークに対しても同様に適用が可能である。
However, each bit width of the address and data of the network memory is the maximum number of bits of the network mask size to be aggregated, and the address bit width of the statistical memory is the maximum number of host IP addresses that can simultaneously trace traffic. Become. Further, although the present invention has been described by taking the IP version 4 network IP / host IP address statistical mode having a 32-bit IP address space as an example, the present invention can be similarly applied to a network of a 128-bit IP version 6 address system.

【0115】すなわち、本発明を実装したIPプローブ
装置では、IPアドレス空間の上位側を選択することに
よって、広域空間を対象に行うIPネットワークアドレ
ス集約統計モードと、反対にIPアドレス空間の下位側
を選択することによって、一ヶ所以上の限定空間を対象
に行うIPホストアドレス成分統計モードの双方を目的
別に使い分けることができる。
That is, in the IP probe apparatus implementing the present invention, by selecting the upper side of the IP address space, the IP network address aggregation statistical mode for the wide area is set, and conversely, the lower side of the IP address space is set. By selecting, both of the IP host address component statistical modes for targeting one or more limited spaces can be used according to purpose.

【0116】[0116]

【発明の効果】請求項1〜6に記載の発明では、請求項
に記載の構成を有することによって、第一に、ネットワ
ークアドレス値の取り得る空間範囲について、制限無く
任意の指定ができる機構を備えることにより、ネットワ
ーク毎にIPアドレス値のトラフィック量を集約させる
集約統計において、集約対象とするネットワークアドレ
ス空間範囲が、インターネットの全アドレス空間を対象
として自在に設定することができる効果がある。第二
に、インターネットの全アドレス空間に対して、任意に
指定したサブネットワークアドレスに対し、そのトラフ
ィック成分を構成しているすべての個別ホストIPアド
レス値について同時にトラフィック監視することができ
るという効果がある。第三に、前記第一の効果であるネ
ットワーク単位のIPアドレス集約統計と、第二の効果
であるネットワーク単位のIPアドレス成分統計とを、
状況や目的別に同一のトラフィック統計資源を切り換え
て共有化できるという効果がある。
According to the inventions described in claims 1 to 6, by having the configuration described in the claims, firstly, there is provided a mechanism capable of arbitrarily designating a space range of a network address value without limitation. With the provision, the aggregation statistics for aggregating the traffic volume of the IP address value for each network has an effect that the network address space range to be aggregated can be freely set for all the address spaces of the Internet. Secondly, it is possible to simultaneously monitor the traffic for all the individual host IP address values that make up the traffic component of the arbitrarily specified sub-network address for the entire address space of the Internet. . Thirdly, the IP address aggregation statistics per network, which is the first effect, and the IP address component statistics per network, which is the second effect,
The effect is that the same traffic statistical resource can be switched and shared depending on the situation and purpose.

【0117】また、請求項7及び8に記載の発明では、
任意に指定したサブネットワークアドレスに属する範囲
で、トラフィック成分を構成しているすべてのホストの
個別IPアドレス値を同時に監視してトラフィックの統
計が行える。
According to the invention described in claims 7 and 8,
Traffic statistics can be obtained by simultaneously monitoring the individual IP address values of all the hosts that make up the traffic component within the range that belongs to the arbitrarily specified subnetwork address.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】CAM(Content Addressable Memory)を使
用して統計対象のIPアドレスを登録する従来のIPネ
ットワーク用プローブ装置の構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a conventional probe device for an IP network that registers an IP address of a statistical target by using a CAM (Content Addressable Memory).

【図2】図1の書き込み制御部3の動作アルゴリズムを
説明するためのフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart for explaining an operation algorithm of a write controller 3 in FIG.

【図3】本発明のIPネットワーク用プローブ装置の構
成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of an IP network probe device of the present invention.

【図4】IPアドレスバス、ネットワークバス、INDEX
バスの信号及びデータ有効信号のタイミングを示す図で
ある。
[Figure 4] IP address bus, network bus, INDEX
It is a figure which shows the timing of the signal of a bus, and a data valid signal.

【図5】ネットワーク用メモリと統計用カウント用メモ
リの使用例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a usage example of a network memory and a statistics counting memory.

【図6】ネットワーク用メモリのビットパターン設定範
囲とトラフィックカウント値が集約される統計用メモリ
の集約ベースアドレスを示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an aggregate base address of a statistical memory in which a bit pattern setting range of a network memory and a traffic count value are aggregated.

【図7】16ビットのプリフィックスをもつ、サブネッ
トワークアドレス値に限定して、64KのIPアドレス
別統計を実行する例を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an example of executing a 64K IP address-based statistic by limiting to a sub-network address value having a 16-bit prefix.

【図8】本発明のANDゲート群1を構成するANDゲ
ートの内で、上位側8ビットに相当する範囲の8個のA
NDゲートを削除し、代わりに上位側8ビットについて
は、ネットワークデータバス値を、そのまま書き込みア
ドレスバス側へ透過させている例を示す図である。
FIG. 8: Of the AND gates constituting the AND gate group 1 of the present invention, eight A's in a range corresponding to the upper 8 bits
FIG. 11 is a diagram showing an example in which the ND gate is deleted and instead, for the upper 8 bits, the network data bus value is directly transmitted to the write address bus side.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 IPアドレス抽出部 12 ネットワーク用メモリ 13 ANDゲート群2 14 ANDゲート群1 15 書き込みアドレスセレクタ 16 アドレスセレクタ 17 統計カウント用メモリ 18 カウンタ機構 19 CPU 20 読み出しアドレス生成部 11 IP address extractor 12 Network memory 13 AND gate group 2 14 AND gate group 1 15 Write address selector 16 address selector 17 Memory for statistics counting 18 counter mechanism 19 CPU 20 Read address generator

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 監視対象のIPネットワークの伝送路に
接続し、受信したIPデータグラムからトラフィックの
集約統計を行うIPネットワーク用プローブ装置におい
て、 前記IPデータグラムからIPアドレス値を抽出するI
Pアドレス抽出手段と、 任意のサブネットワーク領域を示すIPアドレス空間
と、全IPアドレス空間とを、区別するための識別デー
タが記憶されたネットワーク用記憶手段と、 前記任意のサブネットワーク領域を示すアドレス又は、
全IPアドレス毎にトラフィックが集計記録される統計
カウント用記憶手段と、 を含むことを特徴とするIPネットワーク用プローブ装
置。
1. A probe device for an IP network, which is connected to a transmission path of an IP network to be monitored and performs aggregate statistics of traffic from received IP datagrams, wherein an IP address value is extracted from the IP datagrams.
P address extracting means, network storage means in which identification data for distinguishing an IP address space indicating an arbitrary subnetwork area and the entire IP address space are stored, and an address indicating the arbitrary subnetwork area Or
A probe device for an IP network, comprising: a storage unit for statistical count in which traffic is aggregated and recorded for every IP address.
【請求項2】 前記ネットワーク用記憶手段のアドレス
は、前記IPアドレスの所定上記ビットをマスクするこ
とにより、共通のIPアドレスとして認識される所定の
領域を、少なくとも1個有していることを特徴とする請
求項1に記載のIPネットワーク用プローブ装置。
2. The address of the network storage means has at least one predetermined area recognized as a common IP address by masking the predetermined bits of the IP address. The probe device for an IP network according to claim 1.
【請求項3】 前記ネットワーク用記憶手段の、サブネ
ットワークが存在する範囲のIPアドレス区間で、か
つ、該当するサブネットワークのプリフィックスサイズ
のビット幅に最上位ビット詰めでデータ値1が書き込ま
れたビットパターンを有していることを特徴とする請求
項 に記載のIPネットワーク用プローブ装置。
3. A bit in which the data value 1 is written in the IP address section of the range in which the sub-network exists in the network storage means, and the bit width of the prefix size of the corresponding sub-network is filled with the most significant bit. The probe device for an IP network according to claim 5, which has a pattern.
【請求項4】 前記IPアドレスを共通部分を含む上位
ビット及び下位ビットに分離し、該分離された上位ビッ
ト及び下位ビットを、前記上位ビットでアドレス指定さ
れる前記ネットワーク用記憶手段の読み出しデータが、
ビット毎に印加される2個のANDゲート群とを含み、 該2個のANDゲート群のいずれか1方の出力によって
前記統計カウント用メモリのアドレス指定がなされるこ
とを特徴とする請求項 に記載のIPネットワーク用プ
ローブ装置。
4. The IP address is separated into upper bits and lower bits including a common part, and the separated upper bits and lower bits are read by the read data of the network storage means addressed by the upper bits. ,
And a group of two AND gates applied for each bit, wherein the output of any one of the two groups of AND gates addresses the statistic counting memory. The IP network probe device described.
【請求項5】 前記2個のANDゲート群に含まれるA
NDゲート要素の一部を短絡可能に構成したことを特徴
とする請求項4に記載のIPネットワーク用プローブ装
置。
5. A included in the two AND gate groups
The probe device for an IP network according to claim 4, wherein a part of the ND gate element is configured to be short-circuitable.
【請求項6】 前記統計カウント用記憶手段のアクセス
は、集計記録に関する書き込み動作が優先されているこ
とを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のI
Pネットワーク用プローブ装置。
6. The I according to any one of claims 1 to 5, wherein the access to the statistic count storage means is prioritized for a write operation related to a tabulation record.
Probe device for P network.
【請求項7】 前記請求項1〜6のいずれかに記載のI
Pネットワーク用プローブ装置を使用して、任意に指定
したサブネットワークアドレスに属する範囲で、トラフ
ィック成分を構成しているすべてのホストの個別IPア
ドレス値を同時に監視するトラフィック統計方法。
7. The I according to any one of claims 1 to 6.
A traffic statistic method for simultaneously monitoring individual IP address values of all hosts constituting a traffic component within a range belonging to an arbitrarily designated subnetwork address using a P network probe device.
【請求項8】 複数のサブネットワークに対して同時に
監視することを特徴とする請求項7に記載のトラフィッ
ク統計方法
8. The traffic statistical method according to claim 7, wherein a plurality of sub-networks are simultaneously monitored.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100397336C (en) * 2004-10-22 2008-06-25 国际商业机器公司 Process and sysyem for autonomous probe enablement
JP2010103673A (en) * 2008-10-22 2010-05-06 Kddi Corp Information processor and program
WO2023134574A1 (en) * 2022-01-12 2023-07-20 华为技术有限公司 Method for flow statistics, device, and system

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