JP2010068367A - Device for monitoring network performance - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、各機器が接続されるネットワークシステムの性能を把握するネットワーク性能監視装置に関し、特に、ネットワークの性能の変動をより精度高く予測することに関する。 The present invention relates to a network performance monitoring apparatus that grasps the performance of a network system to which each device is connected, and more particularly to predicting fluctuations in network performance with higher accuracy.
ネットワークを介して複数のサーバ、ルータやスイッチなどの中継機器(以下、ネットワーク機器という)や各種端末が接続されるネットワークシステムでは、サーバへの過大な要求や攻撃、故障の発生などによりその性能が劣化してしまうことがある。そこで、従来から、このようなネットワークシステムを理想的に稼動させるために、ネットワークシステムの性能を測定し、最適に通信資源を制御する技術が提案されている。 In a network system in which multiple servers, relay devices such as routers and switches (hereinafter referred to as network devices) and various terminals are connected via a network, the performance of the system is increased due to excessive requests to servers, attacks, and failures. May deteriorate. Therefore, conventionally, in order to operate such a network system ideally, a technique for measuring the performance of the network system and optimally controlling communication resources has been proposed.
また、サーバやネットワーク機器などの「(平均)応答時間」をネットワークの性能を示す指標とし、この応答時間の未来予測を行うネットワーク性能監視装置も提案されている。 In addition, a network performance monitoring apparatus has also been proposed in which “(average) response time” of servers, network devices, and the like is used as an index indicating network performance, and future prediction of this response time is performed.
このようなネットワーク性能監視装置に関連する先行技術文献としては、下記の特許文献1がある。この特許文献1には、最適な予測モデルを動的に選択することにより、ネットワークの性能を監視するネットワーク性能監視装置に関する技術が記載されている。
As a prior art document related to such a network performance monitoring apparatus, there is
図6は従来のネットワーク性能監視装置の一例を示す構成図であり、ネットワーク性能監視装置1、ネットワーク2、ネットワーク機器3とから構成されている。
FIG. 6 is a block diagram showing an example of a conventional network performance monitoring apparatus, which includes a network
ネットワーク性能監視装置1は、イーサネット(登録商標)などの有線ネットワークであるネットワーク2を介してネットワーク機器3と接続されている。
The network
このネットワーク性能監視装置1は、ネットワーク2を介してネットワーク機器3とデータ通信を行う通信部11、各部の動作を制御する演算制御部12、記憶部13などから構成されている。
The network
演算制御部12は、所定の時間間隔またはあらかじめ定められたタイミングで、ネットワークの性能を示す性能評価値の基となる性能基礎データ(たとえばネットワーク機器3の処理要求の応答にかかる時間(以下、応答時間という)を収集し算出する情報収集手段12Aと、情報収集手段12Aにより得られた応答時間とその測定を行った年月日などを関連づけて記憶部13の蓄積情報データベース13に蓄積・記憶する情報蓄積手段12Bと、蓄積情報データベース13Aに蓄積・記憶された複数の応答時間および予測モデルデータベース13Bに格納されている複数の予測モデルに基づいて将来の応答時間を予測する未来予測手段12Cなどを有する。
The
記憶部13は、情報収集手段12Aにより算出された応答時間と測定時の年月日などが関連づけて格納されている蓄積情報データベース13A(以下、蓄積情報DBという)と、線形近似、対数近似、多項式近似、累乗近似、指数近似などの各手法に基づく複数の予測モデルが格納されている予測モデルデータベース13B(以下、予測モデルDBという)とを有する。
The
図7はネットワーク性能監視装置の動作を説明するフロー図である。ステップSP101において、ネットワーク性能監視装置1の演算制御部12の情報収集手段12Aは、ネットワーク機器3の応答時間を収集する。
FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the network performance monitoring apparatus. In step SP101, the
具体的には、ネットワーク機器3に応答時間を計測するためのデータ(以下、計測用要求データという)を送信する。たとえば、ネットワーク性能監視装置1の演算制御部12の情報収集手段12Aは、ICMP(Internet Control Message Protocol)を用いたパケット、つまりPing(Packet INternet Groper)プログラムを用いたパケット(Type 8: Echo Request)をネットワーク機器3に送信するとともにその送信時刻を記憶部13に記憶する。
Specifically, data for measuring the response time (hereinafter referred to as measurement request data) is transmitted to the
ネットワーク機器3は、ネットワーク性能監視装置1からの計測用要求データを受信した後、その要求に応じるために計測用応答データをネットワーク性能監視装置1に送信する。具体的には、ネットワーク性能監視装置1からのICMPパケット(Type 8: Echo Request)を受信した後、ICMPパケット(Type 0: Echo Reply)をネットワーク性能監視装置1に送信する。
After receiving the measurement request data from the network
情報収集手段12Aは、ネットワーク機器3からのICMPパケット(Type 0: Echo Reply)を受信した場合にはその受信時刻と送信時刻とに基づき、ネットワーク機器3の応答時間を算出する。
When receiving the ICMP packet (Type 0: Echo Reply) from the
ステップSP102において、ネットワーク性能監視装置1の情報蓄積手段12Bは、情報収集手段12Aによる応答時間とその測定を行った年月日などを関連づけて記憶部13の蓄積情報データベース13に蓄積・記憶する
In step SP102, the
ステップSP103において、ネットワーク性能監視装置の未来予測手段12Cは、蓄積情報DB13Aに蓄積・記憶された複数の応答時間に基づいて、予測モデルDB13Bに格納されている複数の予測モデルを用いて将来の応答時間を予測する。
In step SP103, the future prediction means 12C of the network performance monitoring apparatus uses the plurality of prediction models stored in the
たとえば、未来予測手段12Cは、蓄積情報DB13Aに記憶されている応答時間に基づいて1ヶ月の平均応答時間を算出し、次月度の平均応答時間を算出(予測)する。図8は、過去の月間平均応答時間を示す説明図である。図9は各予測モデルによる予測応答時間を示す説明図であり、(A)は線形近似を用いたモデルによる予測結果、(B)は対数近似を用いたモデルによる予測結果、(C)は多項式近似を用いたモデルによる予測結果、(D)は累乗近似を用いたモデルによる予測結果、(E)は指数近似を用いたモデルによる予測結果である。
For example, the future prediction unit 12C calculates an average response time for one month based on the response time stored in the accumulated
未来予測手段12Cは、図8のように過去7ヶ月分の月間平均応答時間(1月:14ミリ秒、2月:18ミリ秒、3月:24ミリ秒・・・)を算出して記憶部13に記憶し、図9のように各予測モデルを用いて次月度(8月度)の応答時間を予測して(たとえば(A)線形近似:34ミリ秒、(B)対数近似:30.6ミリ秒、(C)多項式近似:31.7ミリ秒、(D)累乗近似:31.9ミリ秒、(E)指数近似:36.8ミリ秒)記憶部13に記憶する。
The future prediction means 12C calculates and stores the average monthly response time for the past seven months (January: 14 milliseconds, February: 18 milliseconds, March: 24 milliseconds, etc.) as shown in FIG. 9 and predicts the response time of the next month (August) using each prediction model as shown in FIG. 9 (for example, (A) linear approximation: 34 milliseconds, (B) logarithmic approximation: 30. 6 milliseconds, (C) polynomial approximation: 31.7 milliseconds, (D) power approximation: 31.9 milliseconds, (E) exponential approximation: 36.8 milliseconds) are stored in the
ステップSP104において、未来予測手段12Cは、各モデルを用いて算出された予測結果の各予測精度を比較する。 In step SP104, the future prediction means 12C compares each prediction accuracy of the prediction result calculated using each model.
具体的には、未来予測手段12Cは、各予測モデルにおけるR−2乗値を算出し、このR−2乗値を用いて予測精度を比較する。このR−2乗値は、値が1に近づくほど信頼性が高くなることを示す。 Specifically, the future prediction unit 12C calculates an R-2 power value in each prediction model, and compares the prediction accuracy using the R-2 power value. This R-2 power value indicates that the closer the value is to 1, the higher the reliability.
ステップSP105において、未来予測手段12Cは、予測精度を比較した結果、最も予測精度の高かった予測モデルを選択し、これより以降、応答時間の予測データを算出するための予測モデルとして設定・記憶する。たとえば図8の例では、R−2乗値が最も高い累乗近似を用いた予測モデルを選択する。 In step SP105, the future prediction unit 12C selects the prediction model with the highest prediction accuracy as a result of the comparison of the prediction accuracy, and thereafter sets and stores it as a prediction model for calculating the response time prediction data. . For example, in the example of FIG. 8, the prediction model using the power approximation with the highest R-2 power value is selected.
ステップSP106において、未来予測手段12Cは、ステップSP105で選択された予測モデルを用いて応答時間の予測データを算出し、記憶部13に記憶する。また図示しない表示部などに表示する。
In step SP106, the future prediction unit 12C calculates response time prediction data using the prediction model selected in step SP105, and stores it in the
具体的には、未来予測手段12Cは、累乗近似を用いた予測モデルを用いて月間平均応答時間の予測値(31.9ミリ秒)を算出し、記憶部13に記憶する。
Specifically, the future prediction unit 12C calculates a predicted value (31.9 milliseconds) of the average monthly response time using a prediction model that uses power approximation, and stores it in the
このように従来のネットワーク性能監視装置は、ネットワークシステムの性能を予測することができる。 Thus, the conventional network performance monitoring apparatus can predict the performance of the network system.
しかしながら、従来のネットワーク性能監視装置は、ネットワークの性能を把握するための予測対象であるデータ(以下、予測対象データという(たとえば応答時間))の未来予測に用いる、予測対象データと相関が強いデータ(たとえばトラフィック量など)の値が予測時点において確定していない場合は、未来予測が行えないという問題点があった。 However, the conventional network performance monitoring device uses data that is a prediction target for grasping the network performance (hereinafter referred to as prediction target data (for example, response time)) and has a strong correlation with the prediction target data. If the value of traffic (such as traffic volume) is not fixed at the time of prediction, there is a problem that future prediction cannot be performed.
図10および図11は従来のネットワーク性能監視装置の問題点の説明図であり、図10は問題なく予測できるケース、図11は予測に用いるデータに問題があり未来予測ができないケースを説明している。 10 and 11 are explanatory diagrams of problems of the conventional network performance monitoring apparatus. FIG. 10 illustrates a case where prediction can be performed without any problem, and FIG. 11 illustrates a case where there is a problem in data used for prediction and future prediction cannot be performed. Yes.
図10では、過去7ヶ月(1月〜7月)の月間平均応答時間が示されていて、月度(または日付)が大きくなれば(1月<2月<3月・・・<7月)、平均応答時間も大きくなるため、月度(または日付)と応答時間は相関が強い。したがって、ネットワーク性能監視装置1は問題なく月度と平均応答時間との関係に基づいて予測モデルを用いた未来予測を行うことができる。
In FIG. 10, the average monthly response time for the past seven months (January to July) is shown, and if the monthly degree (or date) increases (January <February <March ... <July). Since the average response time also increases, the monthly degree (or date) and the response time have a strong correlation. Therefore, the network
図11では、過去7ヶ月(1月〜7月)の月間平均応答時間と月間トラフィック量(%)とが示されている。なお、このトラフィック量(%)は、ネットワーク性能監視装置1が所定の時間間隔または所定のタイミングでネットワーク機器3からネットワーク機器3の図示しないインターフェースを介して出力された「パケット量」と「通信速度」とを含むトラフィック情報データを取得し、このパケット量を通信速度で除算することにより得られる。
In FIG. 11, the average monthly response time and the monthly traffic volume (%) for the past seven months (January to July) are shown. The traffic volume (%) is the “packet volume” and “communication speed” output from the
図11のような場合では、平均応答時間と月度(または日付)とは相関が弱いので月度(または日付)と平均応答時間の関係からは未来予測は不可能である。一方、月間平均応答時間と月間トラフィック量(%)とは相関が強いので、ネットワーク性能監視装置1は月間トラフィック量と平均応答時間との関係から未来予測が可能となる。
In the case as shown in FIG. 11, since the correlation between the average response time and the monthly degree (or date) is weak, it is impossible to predict the future from the relationship between the monthly degree (or date) and the average response time. On the other hand, since the monthly average response time and the monthly traffic volume (%) have a strong correlation, the network
しかしトラフィック量(%)のデータは応答時間と同様、予測時点において値が確定していないため、ネットワーク性能監視装置1は予測することが不可能であるという問題点があった。
However, the traffic volume (%) data has a problem that the network
本発明は上述の問題点を解決するものであり、その目的は、予測計算に用いられる予測対象データと相関が強いデータの数値が予測時点において値が確定していない場合であってもネットワーク性能の変動を未来予測することができ、ネットワークの性能の変動をより精度高く予測できるネットワーク性能監視装置を実現することにある。 The present invention solves the above-mentioned problems, and its purpose is to perform network performance even when the numerical value of data having a strong correlation with the prediction target data used in the prediction calculation is not fixed at the time of prediction. It is an object of the present invention to realize a network performance monitoring apparatus capable of predicting future fluctuations of the network and predicting fluctuations in network performance with higher accuracy.
このような課題を達成するために、本発明のうち請求項1記載の発明は、
ネットワークに接続される各機器からネットワーク性能の予測対象データおよびこの予測対象データと相関が強いデータを収集し、この相関が強いデータに基づき複数の予測モデルを用いて同時に計算し、予測精度が最も高い予測モデルを選択して前記ネットワークの性能を予測するネットワーク性能監視装置において、
前記相関が強いデータが予測時点で数値未確定の場合、過去に収集した前記相関が強いデータの蓄積データに基づき予測モデルにより算出された予測時点の予測値を利用して前記ネットワークの性能を予測することを特徴とするネットワーク性能監視装置である。
In order to achieve such a problem, the invention according to
Collect data to be predicted for network performance from each device connected to the network and data that has a strong correlation with the data to be predicted, and simultaneously calculate using multiple prediction models based on the data with strong correlation. In a network performance monitoring apparatus that selects a high prediction model and predicts the performance of the network,
When the data with strong correlation is uncertain at the time of prediction, the performance of the network is predicted using the prediction value at the prediction time calculated by the prediction model based on the accumulated data of the data with strong correlation collected in the past. A network performance monitoring apparatus.
請求項2記載の発明は、請求項1記載のネットワーク性能監視装置において、
前記ネットワークを介してデータ通信を行う通信部と、
前記予測対象データと前記相関が強いデータとを関連付けて格納している蓄積情報データベースおよび前記複数の予測モデルを格納する予測モデルデータベースとを有する記憶部と、
前記通信部を制御して前記ネットワークを介して前記ネットワークの性能を評価するための予測対象データと予測対象データと相関が高いデータとを収集して前記記憶部に記憶し、前記相関が強いデータが予測時点で数値未確定の場合、過去に収集して前記記憶部に記憶されている前記相関が強いデータの蓄積データに基づいて算出された予測時点の数値を利用して前記ネットワークの性能を予測する演算制御部と、
を備えることを特徴とする。
The invention according to
A communication unit for performing data communication via the network;
A storage unit having a storage information database storing the prediction target data and the data having a strong correlation in association with each other and a prediction model database storing the plurality of prediction models;
Predicted data for evaluating the performance of the network via the network by controlling the communication unit and data highly correlated with the predicted target data are collected and stored in the storage unit, and the data having a strong correlation If the numerical value is uncertain at the prediction time, the performance of the network is calculated by using the numerical value at the prediction time calculated based on the accumulated data of the highly correlated data collected in the past and stored in the storage unit. A calculation control unit to predict;
It is characterized by providing.
請求項3記載の発明は、請求項2記載のネットワーク性能監視装置において、
前記演算制御部は、
前記通信部を制御して前記予測対象データと前記相関が強いデータとを収集する情報収集手段と、
前記情報収集手段により得られた前記予測対象データと前記相関が強いデータとを関連づけて前記蓄積情報データベースに記憶する情報蓄積手段と、
前記記憶部に記憶されている前記相関が強いデータの蓄積データに基づいて、前記相関が強いデータの予測時点における予測値を算出するパラメータ未来予測手段と、
前記蓄積情報データベースに記憶される前記予測対象データおよび前記相関が強いデータとその予測値に基づいて、前記予測モデルデータベースに記憶される前記予測モデルを全て用いて同時に計算し、予測精度が最も高い予測モデルを選択して前記ネットワークの性能を予測する未来予測手段と、
を備えることを特徴とする。
The invention according to
The arithmetic control unit is
Information collecting means for controlling the communication unit to collect the data to be predicted and the data having a strong correlation;
Information storage means for associating the prediction target data obtained by the information collection means with the data having a strong correlation and storing them in the stored information database;
Parameter future prediction means for calculating a predicted value at the prediction time of the data with strong correlation based on the accumulated data of the data with strong correlation stored in the storage unit;
Based on the prediction target data stored in the accumulated information database and the highly correlated data and the predicted value thereof, the prediction model stored in the prediction model database is simultaneously calculated using all the prediction models, and the prediction accuracy is the highest. Future prediction means for selecting a prediction model and predicting the performance of the network;
It is characterized by providing.
請求項4記載の発明は、請求項3記載のネットワーク性能監視装置において、
前記パラメータ未来予測手段は、
前記記憶部に記憶される前記相関が強いデータのうち予測対象時刻と同時刻の過去数年分の蓄積データに基づき、前記複数の予測モデルの少なくともいずれか一つまたは予測制度が最も高い予測モデルを用いて前記予測対象時刻における前記相関が強いデータの予測値を算出することを特徴とする。
The invention according to
The parameter future prediction means includes
Based on the accumulated data for the past several years at the same time as the prediction target time among the strongly correlated data stored in the storage unit, at least one of the plurality of prediction models or the prediction model having the highest prediction system Is used to calculate a predicted value of the data having a strong correlation at the prediction target time.
請求項5記載の発明は、請求項3または請求項4いずれかに記載のネットワーク性能監視装置において、
前記情報収集手段は、
前記ネットワークに接続されているネットワーク機器の応答時間を前記予測対象データとして収集し、前記ネットワーク機器が出力したパケット量をその通信速度で除算して得られるトラフィック量を前記相関の強いデータとして収集することを特徴とする。
The invention according to
The information collecting means includes
The response time of the network device connected to the network is collected as the prediction target data, and the traffic amount obtained by dividing the packet amount output by the network device by the communication speed is collected as the highly correlated data. It is characterized by that.
本発明に係るネットワーク性能監視装置によれば、予測対象データと相関が強い過去から蓄積されたデータに基づいて未来予測することにより、予測時点で相関が強いデータの数値が確定していない場合であってもネットワーク性能の変動を予測でき、ネットワークの性能の変動をより精度高く予測することができる。 According to the network performance monitoring apparatus according to the present invention, by predicting the future based on data accumulated from the past having a strong correlation with the prediction target data, the numerical value of the data having a strong correlation at the time of prediction is not confirmed. Even if it exists, the fluctuation | variation of a network performance can be estimated and the fluctuation | variation of a network performance can be estimated more accurately.
図1は本発明に係るネットワーク性能監視装置の一実施例を示す構成図であり、図6と共通する部分には同一の符号を付けて適宜説明を省略する。図1と図6との相違点は、図1ではネットワーク性能監視装置1がネットワーク機器3のトラフィック量を収集・算出すること、予測対象データの予測値を算出するために必要なデータの値を予測・算出するパラメータ未来予測手段を保持することなどである。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a network performance monitoring apparatus according to the present invention. Parts common to those in FIG. The difference between FIG. 1 and FIG. 6 is that in FIG. 1, the network
図1において、ネットワーク性能監視装置は、ネットワーク性能監視装置1、ネットワーク2、ルータやスイッチなどの中継機器であるネットワーク機器3などから構成されている。
In FIG. 1, the network performance monitoring device is composed of a network
ネットワーク性能監視装置1は、イーサネット(登録商標)などの有線ネットワークであるネットワーク2を介してネットワーク機器3と接続されている。
The network
このネットワーク性能監視装置1は、ネットワーク2を介してネットワーク機器3とデータ通信を行う通信部11、各部の動作を制御する演算制御部(たとえばCPU)12、OSやネットワーク性能監視装置1として動作するためのプログラムやアプリケーション、これらプログラムなどの実行時に使用されるデータ、蓄積情報データベース13Aや予測モデルデータベース13Bなどが格納されているRAMやROMなどの記憶部13などから構成されている。
The network
演算制御部12は、ネットワークの性能を評価する基となる応答時間、トラフィック量などの性能基礎データを収集・算出する情報収集手段12Aを有する。この情報収集手段12Aは、たとえば所定の時間間隔またはあらかじめ定められたタイミングでネットワーク機器3の応答時間を計測するためにデータを送信してネットワーク機器3の応答時間を算出するとともに、ネットワーク機器3から出力されたパケット量とその通信速度の情報を含むトラフィック情報データを収集してトラフィック量(%)を算出する。
The
また演算制御部12は、情報収集手段12Aにより得られた性能基礎データ(たとえば応答時間)とその測定を行った年月日などを関連づけて記憶部13の蓄積情報データベース13に蓄積・記憶する情報蓄積手段12Bと、蓄積情報データベース13Aに蓄積・記憶されたデータの中から性能評価をするための指標となる予測対象データを選択して予測モデルデータベース13Bに格納されている複数の予測モデルに基づき将来の数値を予測する未来予測手段12C、ネットワーク性能監視装置1が予測対象データの予測値を算出するために必要な予測対象データと相関が強いデータの値を予測・算出するパラメータ未来予測手段12Dなども有する。
Further, the
つまり、演算制御部12の情報収集手段12Aは、予測対象データおよび予測対象データと相関が強いデータを収集していることになる。
That is, the
記憶部13は、情報収集手段12Aにより収集・算出されたたとえば応答時間などの予測対象データと測定時の年月日およびその他のたとえばトラフィック量、エラーパケット数などの性能基礎データなどが関連づけて格納されている蓄積情報データベース(以下、蓄積情報DBという)13Aと、線形近似、対数近似、多項式近似、累乗近似、指数近似などの各手法に基づく複数の予測モデルが格納されている予測モデルデータベース(以下、予測モデルDBという)13Bとを有する。
The
図2は図1のネットワーク性能監視装置の動作を説明するフロー図である。ステップSP111において、ネットワーク性能監視装置1の演算制御部12の情報収集手段12Aは、予測対象データおよび予測対象データと相関の強いデータを含むたとえばネットワーク機器3の応答時間およびネットワーク機器3により出力されたパケット量およびその通信速度データなどの性能基礎データを収集する。
FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the network performance monitoring apparatus of FIG. In step SP111, the
具体的には、ネットワーク性能監視装置1はネットワーク機器3に応答時間を計測するためのデータ(以下、RT計測用要求データという)を送信する。たとえば、ネットワーク性能監視装置1の演算制御部12の情報収集手段12Aは、ICMPを用いたパケット、つまりPingプログラムを用いたパケット(Type 8: Echo Request)をネットワーク機器3に送信するとともにその送信時刻を記憶部13に記憶する。
Specifically, the network
ネットワーク機器3は、ネットワーク性能監視装置1からのRT計測用要求データを受信した後、その要求に応じるためにRT計測用応答データをネットワーク性能監視装置1に送信する。具体的には、ネットワーク性能監視装置1からのICMPパケット(Type 8: Echo Request)を受信した後、ICMPパケット(Type 0: Echo Reply)をネットワーク性能監視装置1に送信する。
After receiving the RT measurement request data from the network
情報収集手段12Aは、ネットワーク機器3からのRT計測用応答データ(たとえばICMPパケット(Type 0: Echo Reply))を受信した場合にはその受信時刻と送信時刻に基づき、ネットワーク機器3の応答時間を算出する。
When the
またネットワーク性能監視装置1はネットワーク機器3にトラフィック量を収集・算出するためのデータ(以下、TF量算出用要求データという)を送信する。たとえば、端子装置1の演算制御部12の情報収集手段12Aは、SNMP(Simple Network Management Protocol)プロトコルを利用してSNMPリクエストをネットワーク機器3に送信する。
Further, the network
ネットワーク機器3は、ネットワーク性能監視装置1からのTF量算出用データを受信した後、その要求に応じるためにTF量算出用応答データをネットワーク性能監視装置1に送信する。具体的には、ネットワーク性能監視装置1からのSNMPリクエストを受信した後、ネットワーク機器3の各インターフェースが出力したパケット量およびその通信速度を含むトラフィック情報データをネットワーク性能監視装置1に送信する。
After receiving the TF amount calculation data from the network
情報収集手段12Aは、ネットワーク機器3からのTF量算出用応答データを受信した場合には、そのパケット量を通信速度で除算してネットワーク機器3のトラフィック量(%)を算出する。
When the
ステップSP112において、ネットワーク性能監視装置1の情報蓄積手段12Bは、情報収集手段12Aによる予測対象データおよび相関の強いデータを含む性能基礎データをその測定を行った年月日などを関連づけて記憶部13の蓄積情報DB13Aに蓄積・記憶する。
In step SP112, the
なお、ネットワーク性能監視装置1の情報収集手段12Aおよび情報蓄積手段12Bは、ステップSP111〜SP112の処理をあらかじめ定められた時間間隔またはあらかじめ定められたタイミングで繰り返し行う。たとえば記憶部13の蓄積情報DB13Aには、過去数年分(たとえば、1〜5年など)の蓄積情報が格納されている。
Note that the
ステップSP113において、パラメータ予測手段12Dは、ネットワーク性能の未来予測を行うために、蓄積情報DB13Aから蓄積情報を取得する。
In step SP113, the
未来予測手段12Cは、パラメータ予測手段12Dから蓄積情報DB13Aにアクセスがあったタイミングで、蓄積情報DB13Aに記憶されている応答時間およびトラフィック量に基づいて1ヶ月の平均応答時間および1ヶ月のトラフィック量を算出するとともに、月度ごとに平均応答時間とトラフィック量とを関連付けて蓄積情報DB13Aに記憶する。
The future predicting unit 12C, when the accumulated
図3は、未来予測を行う際に利用する蓄積情報の一例を示す説明図である。パラメータ予測手段12Dは、たとえば月度(1月〜8月)、トラフィック量(1月:21%、2月:40、3月:3%、・・・、8月:41%)、月間平均応答時間(1月:40ミリ秒、2月:63ミリ秒、3月:11ミリ秒、・・・、8月:31ミリ秒)を含む蓄積情報を取得する。 FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an example of accumulated information used when performing future prediction. The parameter prediction means 12D is, for example, monthly (January to August), traffic volume (January: 21%, February: 40, March: 3%, ..., August: 41%), monthly average response Accumulated information including time (January: 40 milliseconds, February: 63 milliseconds, March: 11 milliseconds,..., August: 31 milliseconds) is acquired.
ステップSP114において、パラメータ予測手段12Dは、取得した蓄積情報に基づいて、予測対象データ(たとえば平均応答時間)と相関が強いデータを選択する。またパラメータ予測手段12Dは、その相関が高いデータの値が予測時点において値が確定していない場合は、記憶部13の予測モデルDB13Bに記憶されている予測モデルを用いて予測時点での値を算出・予測する。
In step SP114, the
たとえば図3のような場合、平均応答時間と月度(または日付)とは相関は弱いので月度(または日付)からは未来予測は不可能と判断するが、月間平均応答時間と月間トラフィック量(%)とは相関が強いので月間トラフィック量と平均応答時間との関係から未来予測が可能であることを把握し、月間トラフィック量を平均応答時間と相関が強いデータとして選択する。 For example, in the case shown in FIG. 3, since the correlation between the average response time and the monthly level (or date) is weak, it is determined that the future prediction is impossible from the monthly level (or date), but the average monthly response time and the monthly traffic volume (% )), It is understood that future prediction is possible from the relationship between the monthly traffic volume and the average response time, and the monthly traffic volume is selected as data having a strong correlation with the average response time.
そして、パラメータ予測手段12Dは、月間トラフィック量の値が予測時点(8月度)では確定していないので、記憶部13の予測モデルDB13Bに記憶されている予測モデルを用いて予測時点での値を予測・算出する。
The
図4は、予測時点(8月度)の平均応答時間と相関が高いデータ(トラフィック量)の未来予測の説明図である。ネットワーク性能監視装置1は、たとえば図4のように蓄積情報DB13Aに格納されている過去5年間の8月度のトラフィック量(5年前:42%、4年前:38%、3年前:45%、2年前:41%、1年前:39%)に基づき、予測モデルDB13Bに格納される、たとえば線形近似、対数近似、多項式近似、累乗近似、指数近似などの回帰式、あるいは移動平均分析などを用いた予測モデルを利用して、8月度のトラフィック量の予測値(41%)を算出・予測する。
FIG. 4 is an explanatory diagram of future prediction of data (traffic volume) having a high correlation with the average response time at the prediction time (August). As shown in FIG. 4, for example, the network
いいかえれば、パラメータ予測手段12Dは、蓄積情報DB13Aに記憶されている相関が強いデータ(トラフィック量)のうち予測対象時刻(8月度)と同時刻の過去5年分の蓄積データに基づき、たとえば移動平均分析などを用いた予測モデルに基づいて予測対象時刻(8月度)における相関が強いデータの予測値を算出・予測する。
In other words, the
なお、ネットワーク性能監視装置1は、過去数年間分(5年分など)のトラフィック量、応答時間などを含む性能基礎データを記憶部13の蓄積情報DB13Aに格納する。
The network
また、パラメータ予測手段12Dは、相関が強いデータの過去5年分の蓄積データに基づき、回帰式などを用いた複数の予測モデルを全て利用して同時にデータの予測値を計算し、予測精度が最も高い予測モデルを選択して、予測対象時刻(8月度)における相関が強いデータの予測値を算出・予測するものでもよい。 Further, the parameter predicting means 12D calculates the predicted value of the data at the same time using all of a plurality of prediction models using regression equations based on the accumulated data of the past five years of the data having strong correlation, and the prediction accuracy is high. It is also possible to select the highest prediction model and calculate / predict the prediction value of data having a strong correlation at the prediction target time (August).
ステップSP115において、ネットワーク性能監視装置の未来予測手段12Cは、算出されたパラメータおよび蓄積情報DB13Aに蓄積・記憶された予測対象データ(たとえば月間平均応答時間に)基づいて、予測モデルDB13Bに格納されている全予測モデルを用いて将来の予測対象データの予測値を予測する。
In step SP115, the future prediction means 12C of the network performance monitoring device is stored in the
具体的には、未来予測手段12Cは、パラメータ未来予測手段12Dが算出した予測トラフィック量(%)および蓄積情報DB13Aに記憶されている平均応答時間に基づいて、予測モデルを用いて次月度の平均応答時間を算出(予測)する。
Specifically, the future prediction unit 12C uses the prediction model to calculate the average of the next month based on the predicted traffic volume (%) calculated by the parameter
また未来予測手段12Cは、たとえば線形近似を用いた予測モデル、対数近似を用いた予測モデル、多項式近似を用いた予測モデル、累乗近似を用いた予測モデル、指数近似を用いた予測モデルなどの予測モデルを用いる。 Further, the future prediction means 12C predicts, for example, a prediction model using linear approximation, a prediction model using logarithmic approximation, a prediction model using polynomial approximation, a prediction model using power approximation, a prediction model using exponential approximation, and the like. Use the model.
たとえば未来予測手段12Cは、各予測モデルを用いて次月度(8月度)の応答時間を予測し(たとえば線形近似:64ミリ秒、対数近似:60.6ミリ秒、多項式近似:61.7ミリ秒、累乗近似:62.1ミリ秒、指数近似:66.8ミリ秒)、記憶部13に記憶する。
For example, the future prediction unit 12C predicts the response time of the next month (August) using each prediction model (for example, linear approximation: 64 milliseconds, logarithmic approximation: 60.6 milliseconds, polynomial approximation: 61.7 milliseconds). Second, power approximation: 62.1 milliseconds, exponential approximation: 66.8 milliseconds), and stored in the
ステップSP116において、未来予測手段12Cは、予測モデルDB13Bの全モデルを用いて算出された予測結果の各予測精度を比較する。
In step SP116, the future prediction unit 12C compares the prediction accuracy of the prediction results calculated using all the models in the
具体的には、未来予測手段12Cは、各予測モデルにおけるR−2乗値を算出し、このR−2乗値を用いて予測精度を比較する。このR−2乗値は、値が1に近づくほど信頼性が高くなることを示す。 Specifically, the future prediction unit 12C calculates an R-2 power value in each prediction model, and compares the prediction accuracy using the R-2 power value. This R-2 power value indicates that the closer the value is to 1, the higher the reliability.
ステップSP117において、未来予測手段12Cは、予測精度を比較した結果、最も予測精度の高かった予測モデルを選択する。そして未来予測手段12Cは、これより以降、応答時間の予測データを算出するための予測モデルとして設定・記憶する。 In step SP117, the future prediction unit 12C selects the prediction model having the highest prediction accuracy as a result of comparing the prediction accuracy. The future prediction unit 12C then sets and stores it as a prediction model for calculating response time prediction data.
未来予測手段12Cは、たとえば、R−2乗値が最も高いと判定される「累乗近似」を用いた予測モデルを選択する。 The future prediction unit 12C selects, for example, a prediction model using “power approximation” that is determined to have the highest R−2 value.
ステップSP118において、未来予測手段12Cは、ステップSP105で選択された予測モデルを用いて予測対象データ(たとえば平均応答時間)の予測値を算出して、記憶部13に記憶する。
In step SP118, the future prediction unit 12C calculates a prediction value of the prediction target data (for example, average response time) using the prediction model selected in step SP105, and stores it in the
図5は選択された予測モデルによる予測応答時間の説明図である。未来予測手段12Cは、たとえば「累乗近似」を用いた予測モデル(5.1732*X~0.6691)を用いて月間平均応答時間の予測値(62.1ミリ秒)を算出し、記憶部13に記憶する。
FIG. 5 is an explanatory diagram of the predicted response time according to the selected prediction model. The future prediction unit 12C calculates a predicted value (62.1 milliseconds) of the average monthly response time using, for example, a prediction model (5.1732 * X to 0.6691) using “power approximation” and stores it in the
なお、演算制御部12は図示しない表示部を制御して、蓄積情報DB13Aに蓄積されている月度、トラフィック量(%)、月間平均応答時間などの各種性能基礎データを表形式で表示するとともに、予測対象データ(たとえば月間平均応答時間)と予測対象データと相関の高いデータ(たとえばトラフィック量)、各予測モデルによる予測結果、そのR−2乗値、最も高いと判定された予測モデルとその平均応答時間を表形式で表示するものでもよい。
The
この結果、本発明に係るネットワーク性能監視装置は、予測計算に用いられる予測対象データと相関が強いデータを過去から蓄積されたデータに基づいて未来予測することにより、予測時点において相関が強いデータの数値が確定していない場合であってもネットワーク性能の変動を予測でき、ネットワークの性能の変動をより精度高く予測することができる。 As a result, the network performance monitoring apparatus according to the present invention predicts future data based on data accumulated from the past based on data that has a strong correlation with the prediction target data used in the prediction calculation. Even if the numerical value is not fixed, the fluctuation of the network performance can be predicted, and the fluctuation of the network performance can be predicted with higher accuracy.
なお、上述の実施例のネットワーク性能監視装置では、予測対象データの予測値を算出するために用いる相関が強いデータとしてトラフィック量を例としてあげたが、特にこれに限定するものではなく、エラーパケット数、セッション数などを予測対象のデータの予測値を算出するために用いる相関が強いデータとして取り扱うものでもよい。このときネットワーク性能監視装置1の情報収集手段12Aは、図2のステップSP111において、ネットワーク機器3で検出したエラーパケット数、セッション数を含むトラフィック情報データを収集するものであってもよい。
In the network performance monitoring apparatus of the above-described embodiment, the traffic amount is given as an example of the highly correlated data used for calculating the predicted value of the prediction target data. However, the present invention is not limited to this, and the error packet The number, the number of sessions, etc. may be handled as highly correlated data used for calculating the predicted value of the prediction target data. At this time, the
また、上述の実施例のネットワーク性能監視装置では、ネットワーク性能監視装置1とネットワーク機器3がネットワーク2に接続されていると説明しているが、特にこれに限定するものではなく、複数のネットワーク機器およびコンピュータなどの各種端末が複数接続されているものであってもよい。
In the network performance monitoring apparatus of the above-described embodiment, it is described that the network
また、上述の実施例のネットワーク性能監視装置では、ICMPパケットを用いて応答時間を測定しネットワークの性能を把握していると説明しているが、特にこれに限定するものではなく、図示しないWebサーバがネットワーク2に接続されている場合には、Webサーバが提供するWebサイトのリソースの取得にかかる時間を応答時間として計測するものであってもよい。
In the network performance monitoring apparatus of the above-described embodiment, it is described that the response time is measured by using an ICMP packet and the network performance is grasped. When the server is connected to the
また、本発明のネットワーク性能監視装置の演算制御部12は、記憶部13に格納されているOSなどを起動して、このOS上で格納されたプログラムを読み出して実行することによりネットワーク性能監視装置1全体(たとえば、演算制御部11はプログラムを読み出し実行することにより情報収集手段12A、情報蓄積手段12B、未来予測手段12C、パラメータ予測手段12Dなどの各手段)を制御し、予測対象データと相関が強いデータが予測時点で数値未確定の場合、過去に収集した相関が強いデータの蓄積データに基づき予測モデルにより算出された予測時点の数値を用いてネットワーク性能を予測する、などの固有の動作を行うものでもよい。
In addition, the
このとき記憶部44は、演算制御部41によって実行されるプログラムやアプリケーションをプログラム格納エリアに展開し、入力されたデータや、プログラムやアプリケーションの実行時に生じる処理結果などのデータをワークエリアに一時的に記憶する。
At this time, the storage unit 44 expands the program or application executed by the
以上説明したように、本発明に係るネットワーク性能監視装置は、予測対象データと相関が強いデータを過去からの蓄積データに基づき未来予測することにより、ネットワークの性能の変動をより精度高く予測でき、予測結果に基づいて最適に通信資源を制御してネットワークシステム全体の適切な運転に貢献することができる。 As described above, the network performance monitoring apparatus according to the present invention can predict fluctuations in network performance with higher accuracy by predicting the future based on accumulated data from the past with data that has a strong correlation with the prediction target data, It is possible to control communication resources optimally based on the prediction result and contribute to appropriate operation of the entire network system.
1 ネットワーク性能監視装置
11 通信部
12 演算制御部
12A 情報収集手段
12B 情報蓄積手段
12C 未来予測手段
12D パラメータ未来予測手段
13 記憶部
13A 蓄積情報データベース
13B 予測モデルデータベース
2 ネットワーク
3 ネットワーク機器
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記相関が強いデータが予測時点で数値未確定の場合、過去に収集した前記相関が強いデータの蓄積データに基づき予測モデルにより算出された予測時点の予測値を利用して前記ネットワークの性能を予測することを特徴とするネットワーク性能監視装置。 Collect data to be predicted for network performance from each device connected to the network and data that has a strong correlation with the data to be predicted, and simultaneously calculate using multiple prediction models based on the data with strong correlation. In a network performance monitoring apparatus that selects a high prediction model and predicts the performance of the network,
When the data with strong correlation is uncertain at the time of prediction, the performance of the network is predicted using the prediction value at the prediction time calculated by the prediction model based on the accumulated data of the data with strong correlation collected in the past. A network performance monitoring apparatus characterized by:
前記予測対象データと前記相関が強いデータとを関連付けて格納している蓄積情報データベースおよび前記複数の予測モデルを格納する予測モデルデータベースとを有する記憶部と、
前記通信部を制御して前記ネットワークを介して前記ネットワークの性能を評価するための予測対象データとこの予測対象データと相関が高いデータとを収集して前記記憶部に記憶し、前記相関が強いデータが予測時点で数値未確定の場合、過去に収集して前記記憶部に記憶されている前記相関が強いデータの蓄積データに基づいて算出された予測時点の数値を利用して前記ネットワークの性能を予測する演算制御部と、
を備えることを特徴とする
請求項1記載のネットワーク性能監視装置。 A communication unit for performing data communication via the network;
A storage unit having a storage information database storing the prediction target data and the data having a strong correlation in association with each other and a prediction model database storing the plurality of prediction models;
Predictive data for controlling the communication unit to evaluate the performance of the network via the network and data highly correlated with the predictive data are collected and stored in the storage unit, and the correlation is strong When the data is uncertain at the time of prediction, the network performance using the value at the time of prediction calculated based on the accumulated data of the data that has been collected in the past and stored in the storage unit An arithmetic control unit for predicting
The network performance monitoring apparatus according to claim 1, comprising:
前記通信部を制御して前記予測対象データおよび前記相関が強いデータを収集する情報収集手段と、
前記情報収集手段により得られた前記予測対象データと前記相関が強いデータとを関連づけて前記蓄積情報データベースに記憶する情報蓄積手段と、
前記記憶部に記憶されている前記相関が強いデータの蓄積データに基づいて、前記相関が強いデータの予測時点における予測値を算出するパラメータ未来予測手段と、
前記蓄積情報データベースに記憶される前記予測対象データおよび前記相関が強いデータとその予測値に基づいて、前記予測モデルデータベースに記憶される前記予測モデルを全て用いて同時に計算し、予測精度が最も高い予測モデルを選択して前記ネットワークの性能を予測する未来予測手段と、
を備えることを特徴とする
請求項2記載のネットワーク性能監視装置。 The arithmetic control unit is
Information collecting means for controlling the communication unit to collect the prediction target data and the data having a strong correlation;
Information storage means for associating the prediction target data obtained by the information collection means with the data having a strong correlation and storing them in the stored information database;
Parameter future prediction means for calculating a predicted value at the prediction time of the data with strong correlation based on the accumulated data of the data with strong correlation stored in the storage unit;
Based on the prediction target data stored in the accumulated information database and the highly correlated data and the predicted value thereof, the prediction model stored in the prediction model database is simultaneously calculated using all the prediction models, and the prediction accuracy is the highest. Future prediction means for selecting a prediction model and predicting the performance of the network;
The network performance monitoring apparatus according to claim 2, further comprising:
前記記憶部に記憶される前記相関が強いデータのうち予測対象時刻と同時刻の過去数年分の蓄積データに基づき、前記複数の予測モデルの少なくともいずれか一つまたは予測制度が最も高い予測モデルを用いて前記予測対象時刻における前記相関が強いデータの予測値を算出することを特徴とする
請求項3記載のネットワーク性能監視装置。 The parameter future prediction means includes
Based on the accumulated data for the past several years at the same time as the prediction target time among the strongly correlated data stored in the storage unit, at least one of the plurality of prediction models or the prediction model having the highest prediction system The network performance monitoring apparatus according to claim 3, wherein a predicted value of the data having a strong correlation at the prediction target time is calculated by using.
前記ネットワークに接続されているネットワーク機器の応答時間を前記予測対象データとして収集し、前記ネットワーク機器が出力したパケット量をその通信速度で除算して得られるトラフィック量を前記相関の強いデータとして収集することを特徴とする
請求項3または請求項4記載のネットワーク性能監視装置。 The information collecting means includes
The response time of the network device connected to the network is collected as the prediction target data, and the traffic amount obtained by dividing the packet amount output by the network device by the communication speed is collected as the highly correlated data. The network performance monitoring apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that
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