JP2008048096A - トラヒック発生システム、トラヒック発生方法、トラヒック発生プログラム、およびトラヒック制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ネットワーク負荷試験に伴う労力を軽減するトラヒック発生システムを提供する。
【解決手段】ネットワークを介してパケットを送受信する複数のパケット送受信装置２０と、複数のパケット送受信装置２０と通信可能に接続されるトラヒック制御装置１０とを含んで構成されるトラヒック発生システム１であって、トラヒック制御装置１０は、パケット送受信装置２０のパケット送受信に関する情報を所定の記憶手段にシナリオとして格納するデータ格納手段、パケット送受信に関する情報を各パケット送受信装置２０毎のシナリオとして抽出し、各パケット送受信装置２０にシナリオを送信するシナリオ管理手段を備え、パケット送受信装置２０は、トラヒック制御装置１０から受信したシナリオに基づいて、他のパケット送受信装置２０とパケットを送信する入出力手段を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、生成したトラヒックをネットワーク経由で送受信して試験を行う技術に関する。

従来、ネットワーク負荷試験に用いられるトラヒック発生装置として、例えば非特許文献１に示されたものがある。このトラヒック発生装置は、ネットワーク内の例えばルータなどのノードに接続されるものであり、パケットを生成し、生成したパケットを他のトラヒック発生装置に対して送信する機能を備える。また、トラヒック発生装置は、パケットを送信する宛先や、送信するパケットのパターン（例えば、パケットサイズ、送信間隔など）を設定するコンフィグ機能も備えている。
これにより、各拠点に設置されたトラヒック発生装置が、ネットワーク負荷試験を実施するユーザによって入力された、パケットの送信先やそのパターンなどの情報に基づいてパケットを送信することで、トラヒックを計測し、ネットワーク負荷の試験を行っている。
Agilent Technologies,「Network Analyzer Family Data Sheet」,[online],平成17年8月1日，[平成18年7月31日検索]，インターネット<URL：http://cp.literature.agilent.com/litweb/pdf/5988-4176EN.pdf>

しかしながら、複数のノードにトラヒック発生装置を設置してパケットを送信する状況を実現する為には、人手を介して複数のトラヒック発生装置に対して設定を行わなければならない。具体的には、パケットの送信先や送信時刻、送信するパケットのパターンを示すシナリオを作成し、作成したシナリオを、トラヒック発生装置が設置されている拠点に出向いて直接設定するか、電話などの通信手段を用いて複数の人間が同時にトラヒック発生装置を操作する必要があった。

また、ネットワーク全体の負荷試験（トラヒック総量に基づくもの、昼夜のトラヒックの増減を再現するなど）を実施する場合には、試験内容に応じて必要なパラメータから各トラヒック発生装置毎のシナリオを人手によって作成しており、さらに、その作成したシナリオに基づいて、個々のトラヒック発生装置に設定を行っていた。

そこで、本発明では、前記した問題を解決し、ネットワーク負荷試験に伴う労力を軽減することを目的とする。

前記課題を解決するため、請求項１に記載のトラヒック発生システムは、ネットワークを介してパケットを送受信する複数のパケット送受信装置と、前記複数のパケット送受信装置と通信可能に接続されるトラヒック制御装置とを含んで構成されるトラヒック発生システムであって、前記トラヒック制御装置は、前記各パケット送受信装置が送信するパケットの送信先、送信継続期間、および送信パターンの情報を所定の記憶手段にシナリオとして格納するデータ格納手段と、前記パケットの送信先、送信継続期間、および送信パターンの情報を前記各パケット送受信装置毎のシナリオとして前記記憶手段から抽出し、前記各パケット送受信装置に前記シナリオを送信するシナリオ管理手段とを備え、前記パケット送受信装置は、前記トラヒック制御装置から受信した前記シナリオに基づいて、他のパケット送受信装置にパケットを送信する入出力手段を備えることを特徴とする。

また、請求項３に記載のトラヒック発生方法は、ネットワークを介してパケットを送受信する複数のパケット送受信装置と通信可能に接続されるトラヒック制御装置が、前記各パケット送受信装置が送信するパケットの送信先、送信継続期間、および送信パターンの情報をシナリオとして所定の記憶手段に格納するステップと、前記パケットの送信先、送信継続期間、および送信パターンの情報を前記各パケット送受信装置毎のシナリオとして前記記憶手段から抽出し、前記各パケット送受信装置に前記シナリオを送信するステップとを実行し、前記パケット送受信装置が、前記トラヒック制御装置から受信した前記シナリオに基づいて、他のパケット送受信装置にパケットを送信するステップを実行することを特徴とする。

さらに、請求項６に記載のトラヒック制御装置は、ネットワークを介してパケットを送受信する複数のパケット送受信装置と通信可能に接続される前記トラヒック制御装置であって、前記各パケット送受信装置が送信するパケットの送信先、送信継続期間、および送信パターンの情報をシナリオとして所定の記憶手段に格納するデータ格納手段、前記パケットの送信先、送信継続期間、および送信パターンの情報を前記各パケット送受信装置毎のシナリオとして前記記憶手段から抽出し、前記各パケット送受信装置に前記シナリオを送信するシナリオ管理手段を備えることを特徴とする。

かかる構成によれば、トラヒック制御装置は、複数のパケット送受信装置のパケット送受信に関する情報を一括して管理し、パケット送受信装置に送受信の指示を行うことができるので、従来行っていた各拠点に設置されたトラヒック発生装置の設定作業が不要となる。よって、ネットワーク負荷試験に伴う労力が軽減される。

請求項２に記載のトラヒック発生システムは、請求項１に記載のトラヒック制御装置において、前記シナリオの送信先となる前記パケット送受信装置、ネットワーク全体のパケットの平均レート、および送信パターンを示す試験パターンに基づいて、パケット送受信装置が送信するパケットの送信先、送信継続期間、および送信パターンの情報を算出し、シナリオを作成するシナリオ作成手段を備えることを特徴とする。

また、請求項４に記載のトラヒック発生方法は、請求項３に記載のトラヒック制御装置において、前記シナリオの送信先となる前記パケット送受信装置、ネットワーク全体のパケットの平均レート、および送信パターンを示す試験パターンに基づいて、前記パケット送受信装置が送信するパケットの送信先、送信継続期間、および送信パターンの情報を算出し、前記シナリオを作成するステップを実行することを特徴とする。

さらに、請求項７に記載のトラヒック制御装置は、請求項６に記載のトラヒック制御装置において、前記シナリオの送信先となる前記パケット送受信装置、ネットワーク全体のパケットの平均レート、および送信パターンを示す試験パターンに基づいて、前記パケット送受信装置が送信するパケットの送信先、送信継続期間、および送信パターンの情報を算出し、前記シナリオを作成するシナリオ作成手段を備えることを特徴とする。

かかる構成によれば、トラヒック制御装置は、入力された試験パターンに基づいて、パケット送受信装置がパケット送受信するためのシナリオを作成するので、個々のパケット送受信装置に対して、パケット送受信に関する設定を行う必要が無くなる。

請求項５に記載のトラヒック発生プログラムは、請求項３または請求項４に記載のトラヒック発生方法を、コンピュータに実行させることを特徴とする。
かかる構成によれば、トラヒック発生プログラムがインストールされたコンピュータは、このプログラムに基づいた各機能を実現することができる。

本発明によれば、従来のように複数のトラヒック発生装置を設置する必要なく、トラヒック制御装置によって一括してパケット送受信装置を管理するので、ネットワーク負荷試験に伴う労力を軽減することができる。

以下、図面を参照して本発明のトラヒック発生システム、トラヒック発生方法、トラヒック発生プログラム、およびトラヒック制御装置を実施するための最良の形態（以下「実施形態」という）について、詳細に説明する。
なお、本実施形態では、パケットからなるトラヒックを発生させることで、ネットワーク負荷試験を実施する場合を想定して説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明に係るトラヒック発生システムのネットワークの構成例を示す図である。
トラヒック発生システム１は、図１に示すように、ネットワークで接続された各ノード３０に接続されるパケット送受信装置２０と、そのパケット送受信装置２０と通信可能なトラヒック制御装置１０とを備える。

トラヒック制御装置１０は、トラヒックを発生させるための情報を管理するものであり、各パケット送受信装置２０に対して、パケット送受信のスケジュールや送信先などの指示を行う。また、トラヒック制御装置１０と各パケット送受信装置２０とは、ＮＴＰ（Network Time Protocol）などの機能を用いて、適宜時刻の同期をとる。

パケット送受信装置２０は、トラヒック制御装置１０から送信されたパケット送受信の指示に基づいて、ノード３０を介して他のパケット送受信装置２０にパケットを送信し、他のパケット送受信装置２０から送信されてきたパケットを、ノード３０を介して受信する機能を備える。

ノード３０は、ルータ、スイッチングハブ、クロスコネクトなどの一般的なネットワーク装置であり、ノード３０が接続されるネットワーク間でパケットを送受信する。

図２は、図１のトラヒック制御装置の一例を示す機能ブロック図である。
トラヒック制御装置１０は、入出力手段１１、処理手段１３、記憶手段１５から主に構成される。
入出力手段１１は、例えば、入出力インタフェースなどから構成され、入力された情報や命令を取得したり、所定の情報を出力したりするものである。
ここでは、入出力手段１１は、例えば所定のＮＴＰサーバなどから時刻情報を取得して処理手段１３へ出力したり、処理手段１３からの時刻情報をネットワーク経由でパケット送受信装置２０に出力したりする時刻情報入出力手段１１０と、ネットワーク負荷試験を行うユーザに入力された情報や命令を取得し、処理手段１３へ出力するデータ入力手段１１１と、処理手段１３から送信されたシナリオを取得し、パケット送受信装置２０に送信するシナリオ送信手段１１２とを備える。
なお、シナリオとは、各パケット送受信装置２０のパケット送受信に関する情報であり、パケット送信元、パケット送信先、送信継続期間、トラヒックパターン（送信パターン）などの情報を含む。トラヒックパターンとは、トラヒックとして送信するパケットサイズや送信間隔などを示す情報である。このシナリオに含まれる情報については、後で具体的に説明する。

処理手段１３は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などから構成され、入出力手段１１および記憶手段１５を制御すると共に、入力された情報の処理を行うものであり、図２に示すように、時刻同期手段１３０と、データ格納手段１３１と、シナリオ管理手段１３２とを備える。

時刻同期手段１３０は、時刻情報を時刻情報入出力手段１１０から取得し、取得した時刻情報をパケット送受信装置２０へ送信するよう時刻情報入出力手段１１０へ指示する。

データ格納手段１３１は、入力されたパケット送受信に関する情報（パケット送信元、パケット送信先、送信継続期間、トラヒックパターン（送信パターン）など）をデータ入力手段１１１から取得し、記憶手段１５のスケジュールデータベース（以下、「スケジュールＤＢ」と適宜記載）１５０やトラヒックパターンデータベース（以下、「トラヒックパターンＤＢ」と適宜記載）１５３に格納する。

図３は、トラヒック制御装置において、記憶手段のスケジュールＤＢおよびトラヒックパターンＤＢに格納する情報を入力するＧＵＩ（Graphical User Interface）画面例を示す図である。このデータ入力修正画面３００およびパターン入力修正画面３３０は、トラヒック制御装置１０のデータ格納手段１３１によって表示される。

図３のデータ入力修正画面３００において、スケジュール指定部３１０では、パケット送受信装置２０のパケット送信のスケジュールとして、１行毎に、パケットの送信元、送信先、送信継続期間、トラヒックパターン名などの情報を指定する。この情報は、データ格納手段１３１によって、記憶手段１５のスケジュールＤＢ１５０に格納される。
ソースアドレス（ＳＡ）３１１は、パケット送信元のパケット送受信装置２０のＩＰ（Internet Protocol）アドレスを示す。
ディスティネーションアドレス（ＤＡ）３１２は、パケット送信先のパケット送受信装置２０のＩＰアドレスを示す。
送信継続期間３１３は、パケット送信を継続する期間を示す。
トラヒックパターン３１４は、パケット送信のトラヒックパターンを一意に識別可能なパターン名を示す。

ユーザがボタン３１５を押下し、必要情報（送信元、送信先、送信継続時間、トラヒックパターン名）を適宜入力することで、スケジュール指定部３１０にパケット送信のスケジュール情報が追加され、データ格納手段１３１によって、記憶手段１５のスケジュールＤＢ１５０に格納される。

トラヒックパターン指定部３２０では、１行毎に、トラヒックのパターンとして、パケットサイズ３２２やパケット送信間隔３２３などの情報を指定する。この情報は、データ格納手段１３１によって、記憶手段１５のトラヒックパターンＤＢ１５３に格納される。

トラヒックパターン３２１は、一意に識別可能なトラヒックのパターン名を示す。このパターン名は、トラヒックパターン３１４の情報とリンクしている。

パターン入力修正画面３３０は、トラヒックパターン３２１の詳細な情報を入力修正する画面である。この画面は、データ入力修正画面３００のボタン３２４の押下（トラヒックパターン追加）や、トラヒックパターン指定部３２０枠内で任意のパターンを選択（トラヒックパターン修正）したことなどによって表示される。ここでは、例として「Pattern3」の情報が表示されている。

パケットサイズ指定部３４０では、送信するパケットサイズを指定する。ここでは、パケットサイズのパターン（種別）として「Pareto」（パレート分散）が選択され、それに伴うパラメータとして、shape「1」とscale「3」が指定されている。
このパケットサイズ指定部３４０で指定した情報が、トラヒックパターン指定部３２０のパケットサイズ３２２で、パターン、パラメータ（Ｐ）１、パラメータ（Ｐ）２に反映される。

また、パケット送信間隔指定部３５０では、パケットの送信間隔を指定する。ここでは、送信間隔のパターン（種別）として「Pareto」（パレート分散）が選択され、それに伴うパラメータとして、shape「1.25」とscale「0.004」が指定されている。
このパケット送信間隔指定部３５０で指定した情報が、トラヒックパターン指定部３２０のパケット送信間隔３２３で、パターン、パラメータ（Ｐ）３、パラメータ（Ｐ）４に反映される。

サイズおよび送信間隔のパターンは、図３で表示されている「Constant」、「Exponential」、「Pareto」以外にも、例えば「User defined」として、統計分析で通常用いられるような「Cauchy」、「Uniform」、「Normal」、「Poisson」、「Gamma」…などを適宜選択できるようにしてもよい。それに伴うパラメータも適宜指定可能とする。また、各パターンは、複数選択可能としてもよく、その場合、それぞれのパターン毎の割合を指定してもよい。その場合には、トラヒックパターン３１４の１行の枠内に、複数のパターン名が表示されることとなる。
パターン入力修正画面３３０において追加または修正された情報は、トラヒックパターン指定部３２０に反映され、データ格納手段１３１によって、記憶手段１５のトラヒックパターンＤＢ１５３に格納される。

ボタン３６０が押下されることで、後記するシナリオ管理手段１３２（図２参照）は、スケジュールＤＢ１５０およびトラヒックパターンＤＢ１５３から、各パケット送受信装置２０に送信するためのシナリオを抽出する。この処理の詳細な説明は後記する。

図２に戻って、トラヒック制御装置１０のシナリオ管理手段１３２は、スケジュールＤＢ１５０およびトラヒックパターンＤＢ１５３に格納された情報に基づいて、パケット送信のスケジュール、およびトラヒックパターンなどの情報を、各パケット送受信装置２０毎のシナリオとして抽出し、各パケット送受信装置２０に送信する。それにより、各パケット送受信装置２０に対し、パケットの送信先、送信継続期間、トラヒックパターンを指示する。

記憶手段１５は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）とを備える。ＲＡＭは、処理手段１３による演算処理などに利用されると共に、入出力手段１１を介して取得した情報などを記憶し、ＨＤＤは、各種データベース、所定のプログラム、処理手段１３の処理結果などを格納する。

また、記憶手段１５は、前記ＨＤＤにスケジュールデータベース１５０と、トラヒックパターンデータベース１５３とを備えている。
スケジュールＤＢ１５０は、前記したように、パケットの送信元、送信先、送信継続期間、トラヒックパターン名などの情報が格納される。トラヒックパターンＤＢ１５３は、前記したように、トラヒックパターン毎のパケットサイズ、送信間隔などの情報が格納される。

なお、前記した処理手段１３が備える各手段１３０〜１３２は、ＣＰＵが記憶手段１５のＨＤＤに格納された所定のプログラムをＲＡＭに展開して実行することにより実現される。

図４は、図１のパケット送受信装置の一例を示す機能ブロック図である。
パケット送受信装置２０は、トラヒック制御装置１０からの指示に従ってパケットを送受信する装置であり、入出力手段２１、処理手段２３、記憶手段２５から主に構成される。
入出力手段２１は、例えば、入出力インタフェースなどから構成され、受信したシナリオやパケットを取得したり、他のパケット送受信装置２０に対しパケットを出力したりするものである。
ここでは、入出力手段２１は、時刻情報を受信し、処理手段２３へ出力する時刻情報受信手段２１０と、トラヒック制御装置１０からのシナリオを取得し、処理手段２３へ出力するシナリオ受信手段２１１と、他のパケット送受信装置２０からのパケットを受信するパケット受信手段２１２と、処理手段２３からの指示に基づいて他のパケット送受信装置２０にパケットを送信するパケット送信手段２１３とを備える。

処理手段２３は、例えば、ＣＰＵなどから構成され、入出力手段２１および記憶手段２５を制御すると共に、入力された情報の処理を行うものであり、図４に示すように、時刻同期手段２３０と、スケジュール管理手段２３１とを備える。

時刻同期手段２３０は、時刻情報を時刻情報受信手段２１０から取得し、自身の内部時計を、取得した時刻情報に修正する。
スケジュール管理手段２３１は、トラヒック制御装置１０からシナリオ受信手段２１１を介して受信したシナリオを、記憶手段２５のシナリオデータベース（以下、「シナリオＤＢ」と適宜記載）２５０に格納する。また、スケジュール管理手段２３１は、シナリオＤＢ２５０に格納されたシナリオに示される送信先のパケット送受信装置２０に、パケット送信手段２１３を介してパケットを送信する機能を備える。

図５は、第１実施形態に係る、トラヒック発生システムを構成するパケット送受信装置およびトラヒック制御装置の処理を示すフローチャートである。図５に沿って、適宜図１〜図４を参照しながら説明する。
なお、トラヒック制御装置１０とパケット送受信装置２０とは、それぞれの時刻同期手段１３０，２３０によって同期がとられているものとする。

まず、トラヒック制御装置１０は、ユーザの入力した（パケットの送信先、送信継続期間、送信パターンなどの）情報を、データ入力手段１１１を介して取得し、データ格納手段１３１によってスケジュールＤＢ１５０およびトラヒックパターンＤＢ１５３にシナリオとして格納する（Ｓ１）。このシナリオとは、図３で前記説明した、パケット送信元、送信先、送信継続期間、トラヒックパターンなどの情報である。

トラヒック制御装置１０のシナリオ管理手段１３２は、ステップＳ１で格納されたスケジュールＤＢ１５０およびトラヒックパターンＤＢ１５３の情報に基づいて、各パケット送受信装置２０毎にシナリオを抽出する（Ｓ２）。
抽出について具体的に説明すると、図３のソースアドレス（ＳＡ）３１１に格納されているパケット送受信装置２０のＩＰアドレス毎に、図３のディスティネーションアドレス３１２（送信先）、送信継続期間３１３、およびトラヒックパターン３１４の情報を抽出する。さらに、トラヒックパターン３１４の情報とリンクするトラヒックパターンの情報をトラヒックパターンＤＢ１５３から検索して、対応するパケットサイズ、送信間隔などの情報を抽出し、これらの情報を各パケット送受信装置２０毎のシナリオとする。
なお、このステップＳ２の処理は、図３のデータ入力修正画面３００のボタン３６０が押下されたことをトリガとして実行してもよい。

そして、シナリオ管理手段１３２は、ステップＳ２で抽出したシナリオを、シナリオ送信手段１１２を介して、各パケット送受信装置２０へ送信する（Ｓ３）。なお、パケット送受信装置２０がパケット受信可能な状態となっていない場合、トラヒック制御装置１０は、ステップＳ３のシナリオ送信の前に、パケット送受信装置２０に対してパケットを受信可能となるよう指示し、パケット送受信装置２０は、パケット受信可能な状態とする。この場合、ネットワーク負荷試験対象のパケット送受信装置２０に絞って指示することができるので、処理やネットワークの負荷を低減できる。

パケット送受信装置２０のスケジュール管理手段２３１は、トラヒック制御装置１０からシナリオ受信手段２１１を介して受信したシナリオを記憶手段２５のシナリオＤＢ２５０に格納する（Ｓ４）。

パケット送受信装置２０のスケジュール管理手段２３１は、ステップＳ４で受信し、格納したシナリオの内容に基づいて、パケットを送信する。具体的には、受信したシナリオに含まれる、パケット送信先、送信継続期間、トラヒックパターンなどの情報に基づいてパケットを生成し、送信先のパケット送受信装置２０へ送信する。また、他のパケット送受信装置２０からパケットが送信されてきた場合には、パケット受信手段２１２を介してこれを受信する（Ｓ５）。

以上説明したように、第１実施形態では、トラヒック制御装置は、ネットワーク負荷試験において制御対象とするパケット送受信装置について、そのパケット送受信装置が送信するトラヒックを一括して管理する。それにより、従来行っていた、拠点毎に設置されているトラヒック発生装置の設定作業が不要となるので、ネットワーク負荷試験に伴う準備や設定変更に要する時間や人件費を削減することができる。よって、ネットワーク負荷試験に伴う労力を低減できる。

（第２実施形態）
図６は、本発明の第２実施形態に係るトラヒック制御装置の一例を示す機能ブロック図である。第２実施形態は、第１実施形態と比較して、ユーザが、ネットワーク全体のパケットの平均レートや送信パターンなどを示す試験パターンを指定することで、トラヒック制御装置１０Ａがシナリオを作成する。つまり、各パケット送受信装置２０のスケジュールおよびパターンのユーザによる指定を不要とする点が異なる。
この機能は、ネットワーク全体にトラヒックの負荷をかけるような試験を実施する場合に有効である。

トラヒック制御装置１０Ａは、入出力手段１１に試験パターン入力手段１１３が追加され、処理手段１３にシナリオ作成手段１３３が追加される点を除いて、図２に示したトラヒック制御装置１０と同様の構成のため、同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。

入出力手段１１の試験パターン入力手段１１３は、ユーザに入力された試験パターンを取得し、処理手段１３に出力する。
処理手段１３のシナリオ作成手段１３３は、試験パターン入力手段１１３から受信した試験パターンの情報に基づいて、各パケット送受信装置２０のパケット送信先、送信継続時間、トラヒックパターン（送信パターン）などを算出してシナリオを作成し、スケジュールＤＢ１５０およびトラヒックパターンＤＢ１５３に格納する。

なお、本実施形態において処理手段１３が備える各手段１３０〜１３３は、ＣＰＵが記憶手段１５のＨＤＤに格納された所定のプログラムをＲＡＭに展開して実行することにより実現される。

図７は、第２実施形態に係る、トラヒック発生システムを構成するパケット送受信装置およびトラヒック制御装置の処理を示すフローチャートである。
まず、ネットワーク全体に流れるトラヒックの平均レートを指定するトラヒック負荷試験である［一定レート送信試験］を第１の試験パターン例として、図７に沿って、適宜図６を参照しながら説明する。

［一定レート送信試験］
（指定パラメータ）
パラメータ「１」：試験対象のパケット送受信装置２０
パラメータ「２」：各パケット送受信装置２０の想定する接続人口比率
パラメータ「３」：ネットワーク全体のトラヒックの平均レート
パラメータ「４」：ネットワーク全体のトラヒックパターン（パケットサイズ、パケット送信間隔）、またはアプリケーションパターン（Ｐ２Ｐ（ピア・ツー・ピア）、電話、映像配信など）
パラメータ「５」：パラメータ「４」で指定された各トラヒックパターンまたは各アプリケーションパターンが占める割合
パラメータ「６」：ネットワーク全体の対地間のパケット送受信装置２０ペア毎の、トラヒックパターン（パケットサイズ、パケット送信間隔）割合の変更の有無
パラメータ「７」：パラメータ「６」で変更有と指定された場合の、対地間毎のトラヒックパターンの分散パターン

パラメータ「１」は、この試験で対象となるパケット送受信装置２０を示す。
パラメータ「２」は、パラメータ「１」の試験対象となるパケット送受信装置２０が想定する接続人口比率を示す。つまり、パケット送受信装置２０の接続するノード３０に接続する人口の比率であり、人口比率の高いパケット送受信装置２０は、より多くのトラヒックを送信する。
パラメータ「４」で指定するパターンは、前記説明した「Constant」、「Exponential」、「Pareto」…などの様々なパターンが設定可能である。
パラメータ「６」は、ネットワーク全体について、対地間毎にトラヒックパターンの割合を変更するか否かを「Yes/No」で指定する。
パラメータ「７」は、パラメータ「６」が「Yes」であった場合に、その分散パターンとして「Constant」、「Exponential」、「Pareto」…などの様々なパターンが設定可能である。

図７において、まず、トラヒック制御装置１０Ａは、ユーザの入力した、対象となるパケット送受信装置２０の情報（パラメータ「１」，「２」に相当）、ネットワーク全体のパケットの平均レート（パラメータ「３」に相当）、および送信パターン（パラメータ「４」，「５」，「６」，「７」に相当）を示す試験パターンを、試験パターン入力手段１１３を介して取得し、処理手段１３のシナリオ作成手段に送信する（Ｓ２１：試験パターン入力）。ここでは、「一定レート送信試験」として、前記パラメータ「１」〜「７」の情報を取得する。

トラヒック制御装置１０Ａは、ステップＳ２１で取得した試験パターンの情報を用いて、シナリオ作成手段１３３によってシナリオを作成し、スケジュールＤＢ１５０およびトラヒックパターンＤＢ１５３に格納する（Ｓ２２）。

具体的に説明すると、まず、パラメータ「３」（ネットワーク全体のトラヒックの平均レート）と、パラメータ「２」（各パケット送受信装置２０の想定する接続人口比率）とから、パラメータ「１」（試験対象のパケット送受信装置２０）に該当するパケット送受信装置２０が送信すべきトラヒックの平均レートを算出する。
そして、算出した平均レート（対地間トラヒックの平均レート）について、パラメータ「４」（ネットワーク全体のトラヒックパターンまたはアプリケーションパターン）、およびパラメータ「５」（各トラヒックパターンまたは各アプリケーションパターンの割合）を用いて、パケット送受信装置２０が送信すべきトラヒックパターン毎の平均レートを算出する。

例を挙げて説明する。パラメータ「１」に該当するパケット送受信装置２０において、対地間で送信すべきトラヒックの平均レートが「100Mbps」であるとする。そして、パラメータ「４」で、トラヒックパターンａ（例えば「Constant」）とトラヒックパターンｂ（例えば「Pareto」）が指定され、パラメータ「５」で、トラヒックパターンａが「80%」、トラヒックパターンｂが「20%」と指定されていた場合、パケット送受信装置２０において、対地間で送信すべきトラヒックの平均レート「100Mbps」のうち「80Mbps」はトラヒックパターンａで流れ、「20Mbps」はトラヒックパターンｂで流れる、と算出される。

また、パラメータ「６」において、対地間パケット送受信装置２０ペア毎のトラヒックパターン割合を変更する設定となっていた場合は、パラメータ「５」およびパラメータ「７」（対地間毎のトラヒックパターンの分散パターン）に基づいて、各パケット送受信装置２０が送信すべきトラヒックパターン毎の平均レートを増減する。

それにより、各パケット送受信装置２０の送信先、送信継続期間、およびトラヒックパターンが算出されるので、スケジュールＤＢ１５０およびトラヒックパターンＤＢ１５３に格納する。

続いて、トラヒック制御装置１０Ａは、シナリオ管理手段１３２によってシナリオを抽出する（Ｓ２３）。この処理は、第１実施形態のステップＳ２（図５参照）の処理と同様である。また、これ以降のトラヒック制御装置１０Ａおよびパケット送受信装置２０の処理（ステップＳ２４〜Ｓ２６）も、第１実施形態と同様のため、説明を省略する。

以上説明したように、トラヒック制御装置１０Ａは、入力されたネットワーク負荷試験の全体的な初期条件（シナリオの送信先となるパケット送受信装置、ネットワーク全体のパケットの平均レート、および送信パターンを示す試験パターンなど）に基づいて、各パケット送受信装置２０が送信すべきスケジュールやトラヒックパターンを算出する。つまり、ユーザは各パケット送受信装置２０それぞれのスケジュールやトラヒックパターンを設定する必要がなくなるので、ネットワーク全体のトラヒックスケジュールやパターンを容易に模擬することが可能となる。

続いて、第２の試験パターン例として、昼夜に応じてトラヒックの平均レートが変動するモデルのトラヒック負荷試験である［昼夜レート変動送信試験］について、指定するパラメータ、およびシナリオ作成手段１３３の処理（図７のステップＳ２２に相当）を説明する。

［昼夜レート変動送信試験］
（指定パラメータ）
パラメータ「１」：試験対象のパケット送受信装置２０
パラメータ「２」：各パケット送受信装置２０の想定する接続人口比率
パラメータ「３」：ネットワーク全体のトラヒックパターン（パケットサイズ、パケット送信間隔）、またはアプリケーションパターン（Ｐ２Ｐ、電話、映像配信など）
パラメータ「４」：パラメータ「３」で指定された各トラヒックパターンまたは各アプリケーションが占める割合
パラメータ「５」：ネットワーク全体の対地間のパケット送受信装置２０ペア毎の、トラヒックパターン（パケットサイズ、パケット送信間隔）割合の変更の有無
パラメータ「６」：パラメータ「５」で変更有と指定された場合の、対地間毎のトラヒックパターンの分散パターン
パラメータ「７」：ネットワーク全体のトラヒックの最大平均レート
パラメータ「８」：ネットワーク全体のトラヒックの最小平均レート
パラメータ「９」：初期設定での昼／夜の割合、または昼の指定
パラメータ「１０」：トラヒックパターン上の時間と実時間との比

シナリオ作成手段１３３は、パラメータ「７」（ネットワーク全体のトラヒックの最大平均レート）と、パラメータ「２」（各パケット送受信装置２０の想定する接続人口比率）とから、パラメータ「１」（試験対象のパケット送受信装置２０）に該当するパケット送受信装置２０が送信すべきトラヒックの最大平均レートを算出する。同様に、パラメータ「８」（ネットワーク全体のトラヒックの最小平均レート）と、パラメータ「２」（各パケット送受信装置２０の想定する接続人口比率）とから、パラメータ「１」（試験対象のパケット送受信装置２０）に該当するパケット送受信装置２０が送信すべきトラヒックの最小平均レートを算出する。

各対地間の最大／最小平均レートが決定したら、２４時間を１周期として、時間毎に変動する対地間トラヒックの平均レートを、ｓｉｎカーブを描くように算出する。

算出した時間毎の対地間トラヒックの平均レートについて、パラメータ「３」（ネットワーク全体のトラヒックパターンまたはアプリケーションパターン）、およびパラメータ「４」（各トラヒックパターンまたは各アプリケーションが占める割合）を用いて、各パケット送受信装置２０が送信すべきトラヒックパターン毎の平均レートを算出する。

また、パラメータ「５」において、対地間パケット送受信装置２０ペア毎のトラヒックパターン割合を変更する設定となっていた場合は、パラメータ「４」およびパラメータ「６」（対地間毎のトラヒックパターンの分散パターン）に基づいて、各パケット送受信装置２０が送信すべきトラヒックパターン毎の平均レートを増減する。

なお、この試験では、パラメータ「９」（初期設定での昼／夜の割合、または昼の指定）を用いて、各パケット送受信装置２０の初期状態を昼または夜に予め決定しておき、各パケット送受信装置２０は、昼と夜とのトラヒックパターンを１／２周期ずらしてパケットを送信する。また、トラヒックパターン上の２４時間を、実時間上どのくらいの長さで表現するかが設定されたパラメータ「１０」に基づいてスケジュールを設定する。

それにより、各パケット送受信装置２０の送信先、送信継続期間、およびトラヒックパターンが算出されるので、スケジュールＤＢ１５０およびトラヒックパターンＤＢ１５３に格納する。

なお、本試験では、２４時間を１周期として、それを１／２周期ずらして昼夜に分けることで［昼夜レート変動送信試験］としたが、周期をずらす単位を任意に設定してもよい。この場合、任意の周期ずらしてパケット送信することで、昼夜に限らない［レート増減変動送信試験］を行うことが可能となる。

続いて、第３の試験パターン例として、月単位や年単位のトラヒックの増加を模擬するトラヒック負荷試験である［平均レートの増加試験］について、指定するパラメータ、およびシナリオ作成手段１３３の処理（図７のステップＳ２２に相当）を説明する。
なお、この試験では、ネットワーク全体のトラヒックの平均レートは、初期レートから到達レートまで単調に増加／減少するものとする。

［平均レートの増加試験］
（指定パラメータ）
パラメータ「１」：試験対象のパケット送受信装置２０
パラメータ「２」：各パケット送受信装置２０の想定する接続人口比率
パラメータ「３」：ネットワーク全体のトラヒックパターン（パケットサイズ、パケット送信間隔）、またはアプリケーションパターン（Ｐ２Ｐ、電話、映像配信など）
パラメータ「４」：パラメータ「３」で指定された各トラヒックパターンまたは各アプリケーションが占める割合
パラメータ「５」：ネットワーク全体の対地間のパケット送受信装置２０ペア毎の、トラヒックパターン（パケットサイズ、パケット送信間隔）割合の変更の有無
パラメータ「６」：パラメータ「５」で変更有と指定された場合の、対地間毎のトラヒックパターンの分散パターン
パラメータ「７」：ネットワーク全体の初期トラヒックの平均レート
パラメータ「８」：ネットワーク全体の目標となる到達トラヒックの平均レート

シナリオ作成手段１３３は、パラメータ「７」（ネットワーク全体の初期トラヒックの平均レート）と、パラメータ「２」（各パケット送受信装置２０の想定する接続人口比率）とから、パラメータ「１」（試験対象のパケット送受信装置２０）に該当するパケット送受信装置２０が送信すべきトラヒックの初期平均レートを算出する。同様に、パラメータ「８」（ネットワーク全体の到達トラヒックの平均レート）と、パラメータ「２」（各パケット送受信装置２０の想定する接続人口比率）とから、パラメータ「１」（試験対象のパケット送受信装置２０）に該当するパケット送受信装置２０が送信すべきトラヒックの到達平均レートを算出する。

そして、算出した対地間のトラヒックの初期平均レートについて、パラメータ「３」（ネットワーク全体のトラヒックパターンまたはアプリケーションパターン）、およびパラメータ「４」（各トラヒックパターンまたは各アプリケーションが占める割合）を用いて、パケット送受信装置２０が送信すべきトラヒックパターン毎の平均レートを算出する。

また、パラメータ「５」において、対地間パケット送受信装置２０ペア毎のトラヒックパターン割合を変更する設定となっていた場合は、パラメータ「４」およびパラメータ「６」（対地間毎のトラヒックパターンの分散パターン）に基づいて、各パケット送受信装置２０が送信すべきトラヒックパターン毎の平均レートを増減する。

ネットワーク全体のトラヒックの平均レートは連続的に増加／減少するため、各パケット送受信装置２０が送信するトラヒックが到達平均レートに到達するまで、つまり、時間「0」から到達平均レートに到達する時間までの間、トラヒックパターン毎のレート計算は、連続的に行われる。
それにより、各パケット送受信装置２０の送信先、送信継続期間、およびトラヒックパターンが算出されるので、スケジュールＤＢ１５０およびトラヒックパターンＤＢ１５３に格納する。

以上説明したように、第２実施形態では、試験パターンをユーザが指定すると、トラヒック制御装置が各パケット送受信装置のシナリオを生成する。それにより、ユーザは、図３で説明したような個々のパケット送受信装置の送信スケジュールやトラヒック（アプリケーション）パターンの指定を行うことなく、ネットワーク全体のトラヒックパターンを模擬したネットワーク負荷試験を実施することができる。

なお、トラヒック制御装置１０は、前記したステップＳ１〜Ｓ３（図５参照）を一般的なコンピュータに実行させる、トラヒック発生プログラムを実行することでも実現できる。また、トラヒック制御装置１０Ａも同様に、前記したステップＳ２１〜Ｓ２４（図７参照）を一般的なコンピュータに実行させる、トラヒック発生プログラムを実行することでも実現できる。
これらのプログラムは、通信回線を介して配布することも可能であるし、ＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体に書き込んで配布することも可能である。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、トラヒック制御装置とパケット送受信装置、パケット送受信装置とノード、ノード同士、などの通信は必ずしも有線である必要はなく、無線によって行われてもよい。また、トラヒックパターンについても、前記した一例に限ることなく適宜設定可能である。

さらに、パケット送受信装置を専用のハードウェアとして備えるだけでなく、例えば一般的なコンピュータに同様の機能を持たせることで、トラヒック制御装置からのシナリオに基づいてトラヒックを発生させることとしてもよい。また、パケット発生送受信装置の機能を、ノードの一機能として付加することとしてもよい。
その他、本発明の趣旨を変えない範囲で適宜実施可能である。

本発明に係るトラヒック発生システムのネットワークの構成例を示す図である。 図１のトラヒック制御装置の一例を示す機能ブロック図である。 トラヒック制御装置において、記憶手段のスケジュールＤＢおよびトラヒックパターンＤＢに格納する情報を入力するＧＵＩ画面例を示す図である。 図１のパケット送受信装置の一例を示す機能ブロック図である。 第１実施形態に係る、トラヒック発生システムを構成するパケット送受信装置およびトラヒック制御装置の処理を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係るトラヒック制御装置の一例を示す機能ブロック図である。 第２実施形態に係る、トラヒック発生システムを構成するパケット送受信装置およびトラヒック制御装置の処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１ トラヒック発生システム
１０，１０Ａ トラヒック制御装置
１１ 入出力手段
１１０ 時刻情報入出力手段
１１１ データ入力手段
１１２ シナリオ送信手段
１１３ 試験パターン入力手段
１３ 処理手段
１３０ 時刻同期手段
１３１ データ格納手段
１３２ シナリオ管理手段
１３３ シナリオ作成手段
１５ 記憶手段
１５０ スケジュールデータベース（スケジュールＤＢ）
１５３ トラヒックパターンデータベース（トラヒックパターンＤＢ）
２０ パケット送受信装置
２１ 入出力手段
２１０ 時刻情報受信手段
２１１ シナリオ受信手段
２１２ パケット受信手段
２１３ パケット送信手段
２３ 処理手段
２３０ 時刻同期手段
２３１ スケジュール管理手段
２５ 記憶手段
２５０ シナリオデータベース（シナリオＤＢ）
３０ ノード

Claims (7)

1. ネットワークを介してパケットを送受信する複数のパケット送受信装置と、前記複数のパケット送受信装置と通信可能に接続されるトラヒック制御装置とを含んで構成されるトラヒック発生システムであって、
   前記トラヒック制御装置は、
   前記各パケット送受信装置が送信するパケットの送信先、送信継続期間、および送信パターンの情報を所定の記憶手段にシナリオとして格納するデータ格納手段と、
   前記パケットの送信先、送信継続期間、および送信パターンの情報を前記各パケット送受信装置毎のシナリオとして前記記憶手段から抽出し、前記各パケット送受信装置に前記シナリオを送信するシナリオ管理手段とを備え、
   前記パケット送受信装置は、
   前記トラヒック制御装置から受信した前記シナリオに基づいて、他のパケット送受信装置にパケットを送信する入出力手段
   を備えることを特徴とするトラヒック発生システム。
2. 前記トラヒック制御装置は、
   前記シナリオの送信先となる前記パケット送受信装置、ネットワーク全体のパケットの平均レート、および送信パターンを示す試験パターンに基づいて、前記パケット送受信装置が送信するパケットの送信先、送信継続期間、および送信パターンの情報を算出し、前記シナリオを作成するシナリオ作成手段
   を備えることを特徴とする請求項１に記載のトラヒック発生システム。
3. ネットワークを介してパケットを送受信する複数のパケット送受信装置と通信可能に接続されるトラヒック制御装置が、
   前記各パケット送受信装置が送信するパケットの送信先、送信継続期間、および送信パターンの情報を所定の記憶手段にシナリオとして格納するステップと、
   前記パケットの送信先、送信継続期間、および送信パターンの情報を前記各パケット送受信装置毎のシナリオとして前記記憶手段から抽出し、前記各パケット送受信装置に前記シナリオを送信するステップとを実行し、
   前記パケット送受信装置が、
   前記トラヒック制御装置から受信した前記シナリオに基づいて、他のパケット送受信装置にパケットを送信するステップ
   を実行することを特徴とするトラヒック発生方法。
4. 前記トラヒック制御装置は、
   前記シナリオの送信先となる前記パケット送受信装置、ネットワーク全体のパケットの平均レート、および送信パターンを示す試験パターンに基づいて、前記パケット送受信装置が送信するパケットの送信先、送信継続期間、および送信パターンの情報を算出し、前記シナリオを作成するステップ
   を実行することを特徴とする請求項３に記載のトラヒック発生方法。
5. 請求項３または請求項４に記載のトラヒック発生方法を、コンピュータに実行させることを特徴とするトラヒック発生プログラム。
6. ネットワークを介してパケットを送受信する複数のパケット送受信装置と通信可能に接続される前記トラヒック制御装置であって、
   前記各パケット送受信装置が送信するパケットの送信先、送信継続期間、および送信パターンの情報を所定の記憶手段にシナリオとして格納するデータ格納手段、
   前記パケットの送信先、送信継続期間、および送信パターンの情報を前記各パケット送受信装置毎のシナリオとして前記記憶手段から抽出し、前記各パケット送受信装置に前記シナリオを送信するシナリオ管理手段
   を備えることを特徴とするトラヒック制御装置。
7. 前記シナリオの送信先となる前記パケット送受信装置、ネットワーク全体のパケットの平均レート、および送信パターンを示す試験パターンに基づいて、前記パケット送受信装置が送信するパケットの送信先、送信継続期間、および送信パターンの情報を算出し、前記シナリオを作成するシナリオ作成手段
   を備えることを特徴とする請求項６に記載のトラヒック制御装置。
   
   

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