JP2010206691A - フレームロスの計測方法及び計測システム、並びにネットワーク中継機器 - Google Patents

Abstract

【課題】計測対象のネットワーク中継機器がマルチポイント接続により接続されている場合であっても、ネットワーク中継機器間のフレームロスを正確に計測可能なフレームロスの計測方法を提供する。
【解決手段】一方の計測対象のネットワーク中継機器Ａに接続された下位通信機器と、他方の計測対象のネットワーク中継機器Ｂに接続された下位通信機器のうち、下位通信機器間で送受信するフレームが、両計測対象のネットワーク中継機器Ａ，Ｂを必ず通過する下位通信機器をそれぞれ選択し、選択した下位通信機器Ｄ，Ｅ間で送受信するフレームのみを計測対象のネットワーク中継機器Ａ，Ｂでカウントし、そのフレームカウンタ値に基づいて計測対象のネットワーク中継機器Ａ，Ｂ間のフレームロスを計測する
【選択図】図１

Description

本発明は、中継機器間のフレームロスを計測する方法に係り、特に、マルチポイント接続により接続された中継機器間のフレームロスを正確に計測可能なフレームロスの計測方法及び計測システム、並びにネットワーク中継機器に関するものである。

ネットワーク中継機器間のフレームロスを計測する方法として、ＩＴＵ−Ｔ Ｙ．１７３１に規定されるＬＭＭ（Loss Measurement Message）、ＬＭＲ（Loss Measurement Reply）を用いる方法がある。

一例として、ＬＭＭ、ＬＭＲを用いて一対のネットワーク中継機器Ａ，Ｂ間のフレームロスを計測する場合を説明する。

図５に示すように、まず、計測主体となるネットワーク中継機器Ａからネットワーク中継機器ＢにＬＭＭ１を送信する。このとき、ネットワーク中継機器Ａは、その送信カウンタのフレームカウンタ値（ＴｘＦＣｆという）をＬＭＭ１のカウンタフィールドに書き込んで送信する。

ＬＭＭ１を受信したネットワーク中継機器Ｂは、ＬＭＭ１を受信したときの受信カウンタのフレームカウンタ値（ＲｘＦＣｆという）をＬＭＭ１に書き込む。その後、ネットワーク中継機器Ｂは、ＬＭＭ１を変換してＬＭＲ１とし、ＬＭＲ１をネットワーク中継機器Ａに送信する。このとき、ネットワーク中継機器Ｂは、その送信カウンタのフレームカウンタ値（ＴｘＦＣｂという）をＬＭＲ１のカウンタフィールドに書き込んで送信する。

ＬＭＲ１を受信したネットワーク中継機器Ａは、ＬＭＲ１に書き込まれた上記３つのフレームカウンタ値（ＴｘＦＣｆ，ＲｘＦＣｆ，ＴｘＦＣｂ）と、ＬＭＲ１を受信したときの受信カウンタのフレームカウンタ値（ＲｘＦＣｌという）を記憶しておく。図５の場合、ネットワーク中継機器Ａに記憶される各フレームカウンタ値は、ＴｘＦＣｆ＝１、ＲｘＦＣｆ＝１、ＴｘＦＣｂ＝２、ＲｘＦＣｌ＝２となる。

その後、ネットワーク中継機器Ａからネットワーク中継機器ＢにＬＭＭ２を送信し、上述のＬＭＭ１の場合と同様に、ＬＭＲ２に格納されたフレームカウンタ値（ＴｘＦＣｆ，ＲｘＦＣｆ，ＴｘＦＣｂ）およびＬＭＲ２を受信したときの受信カウンタのフレームカウンタ値（ＲｘＦＣｌ）をネットワーク中継機器Ａに記憶する。図５の場合、ネットワーク中継機器Ａに記憶される各フレームカウンタ値は、ＴｘＦＣｆ＝１５、ＲｘＦＣｆ＝１３、ＴｘＦＣｂ＝８、ＲｘＦＣｌ＝６となる。

ＬＭＭ１送信時の送信カウンタのフレームカウンタ値ＴｘＦＣｆ＝１であり、ＬＭＭ２送信時の送信カウンタのフレームカウンタ値ＴｘＦＣｆ＝１５であるから、ＬＭＭ１を送信してからＬＭＭ２を送信するまでの間に、ネットワーク中継機器Ａがネットワーク中継機器Ｂに送信したフレームの数は１４となる。

これに対して、ＬＭＭ１受信時の受信カウンタのフレームカウンタ値ＲｘＦＣｆ＝１であり、ＬＭＭ２受信時の受信カウンタのフレームカウンタ値ＲｘＦＣｆ＝１３であるから、ＬＭＭ１を受信してからＬＭＭ２を受信するまでの間に、ネットワーク中継機器Ｂがネットワーク中継機器Ａから受信したフレームの数は１２となる。

したがって、ネットワーク中継機器Ａがネットワーク中継機器Ｂに１４フレーム送信したにもかかわらず、ネットワーク中継機器Ｂが１２フレームしか受信していないこととなり、ネットワーク中継機器Ａからネットワーク中継機器Ｂにフレームを送信する際に１４−１２＝２のフレームロスが発生していることが分かる。

同様にして、ＬＭＲ１送信時の送信カウンタのフレームカウンタ値ＴｘＦＣｂ＝２、ＬＭＲ２送信時の送信カウンタのフレームカウンタ値ＴｘＦＣｂ＝８であるから、ＬＭＲ１を送信してからＬＭＲ２を送信するまでの間に、ネットワーク中継機器Ｂがネットワーク中継機器Ａに送信したフレームの数は６となる。

これに対して、ＬＭＲ１受信時の受信カウンタのフレームカウンタ値ＲｘＦＣｌ＝２、ＬＭＲ２受信時の受信カウンタのフレームカウンタ値ＲｘＦＣｌ＝６であるから、ＬＭＲ１を受信してからＬＭＲ２を受信するまでの間に、ネットワーク中継機器Ａがネットワーク中継機器Ｂから受信したフレームの数は４となる。したがって、ネットワーク中継機器Ｂからネットワーク中継機器Ａにフレームを送信する際に６−４＝２のフレームロスが発生していることが分かる。

このように、ＬＭＭ、ＬＭＲを用いてフレームカウンタ値の計測を繰り返すことで、それらフレームカウンタ値の差から、計測対象のネットワーク中継機器Ａ，Ｂ間のフレームロスを求めることができる。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、次のものがある。

特開２００８−２４４８７０号公報

ＩＴＵ−Ｔ Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ Ｙ．１７３１

しかしながら、上述のＬＭＭ、ＬＭＲを用いた方法では、計測対象のネットワーク中継機器Ａ，Ｂが１対１（ポイントツーポイント接続）で接続されている場合は問題ないが、計測対象のネットワーク中継機器Ａ，Ｂがマルチポイント接続（ポイントツーマルチポイント接続）により接続されている場合に、不具合が生じる場合がある。

具体的には、図６（ａ）に示すように、ネットワーク５１に計測対象のネットワーク中継機器Ａ，Ｂと、計測対象でないネットワーク中継機器Ｃとがマルチポイント接続により接続されているとすると、ネットワーク中継機器Ａからのフレームは、その全てがネットワーク中継機器Ｂを通るわけではなく、ネットワーク中継機器Ｃに送信される場合もあり得る。

ネットワーク中継機器Ａからネットワーク中継機器Ｃにフレームを送信した場合、ネットワーク中継機器Ａからフレームを送信したにもかかわらず、ネットワーク中継機器Ｂがそのフレームを受信していないことになり、実際にはフレームロスが発生していないにもかかわらず、ネットワーク中継機器Ａ，Ｂ間でフレームロスが発生したことになってしまう。

図６（ｂ）に示すように、ネットワーク中継機器Ｂに送信するフレームのみをネットワーク中継機器Ａでカウントするように構成することも考えられる。しかし、例えば、ネットワーク中継機器Ａからネットワーク中継機器Ｃにフレームを送信する場合を考えると、ネットワーク５１内に含まれる他のネットワーク中継機器がネットワーク中継機器Ｃのアドレスを未学習である場合、本来ネットワーク中継機器Ｃ宛てのフレームであっても、ネットワーク中継機器Ｂにフラッドされてしまう可能性がある。この場合、ネットワーク中継機器Ａでカウントしていないフレームがネットワーク中継機器Ｂで受信されカウントされることとなり、ネットワーク中継機器Ａ，Ｂ間でのフレームロスはマイナスとなってしまう。

一般に、任意のフレームがネットワーク５１内の全てのネットワーク中継機器で学習済みか、学習済みでないかを知ることは困難であるため、ネットワーク中継機器Ａから送信される任意のフレームが、ネットワーク中継機器Ｂを通るか否かを判断することは困難である。

また、図６（ｃ）に示すように、計測対象でないネットワーク中継機器Ｃからネットワーク中継機器Ｂを通るフレームがあると、ネットワーク中継機器Ａからフレームを送信していないにもかかわらず、ネットワーク中継機器Ｂで受信されカウントされることとなり、ネットワーク中継機器Ａ，Ｂ間でのフレームロスはマイナスとなる。

このように、計測対象のネットワーク中継機器Ａ，Ｂがマルチポイント接続により接続されている場合、ネットワーク中継機器Ａ，Ｂ間のフレームロスを正確に計測することは困難であった。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、計測対象のネットワーク中継機器がマルチポイント接続により接続されている場合であっても、ネットワーク中継機器間のフレームロスを正確に計測可能なフレームロスの計測方法及び計測システム、並びにネットワーク中継機器を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、ネットワークを介して接続された１対の計測対象のネットワーク中継機器間でフレームロス測定用の通信フレームを送受信し、両ネットワーク中継機器が前記通信フレームに書き込んだフレームカウンタ値に基づいて、前記計測対象のネットワーク中継機器間のフレームロスを計測する方法であって、一方の計測対象のネットワーク中継機器に接続された下位通信機器と、他方の計測対象のネットワーク中継機器に接続された下位通信機器のうち、下位通信機器間で送受信するフレームが、両計測対象のネットワーク中継機器を必ず通過する下位通信機器をそれぞれ選択し、選択した下位通信機器間で送受信するフレームのみを前記計測対象のネットワーク中継機器でカウントし、そのフレームカウンタ値に基づいて前記計測対象のネットワーク中継機器間のフレームロスを計測するフレームロスの計測方法である。

前記計測対象のネットワーク中継機器は、送受信するフレームの送信元アドレスおよび宛先アドレスが前記選択した下位通信機器のアドレスであるとき、そのフレームを前記選択した下位通信機器間で送受信するフレームと判断してカウントしてもよい。

前記計測対象のネットワーク中継機器は、前記下位通信機器からのフレームをカプセル化してカプセル化フレームとして前記ネットワーク側に送信し、かつ、前記ネットワーク側から受信したカプセル化フレームのカプセル化を解除して前記下位通信機器に送信するよう構成され、前記計測対象のネットワーク中継機器は、送受信するカプセル化フレームの宛先アドレスおよび送信元アドレスが、計測対象のネットワーク中継機器のアドレスであるとき、そのフレームをカウントしてもよい。

前記通信フレームとして、ＩＴＵ−Ｔ Ｙ．１７３１に規定されるＬＭＭ、ＬＭＲを用いてもよい。

また、本発明は、ネットワークを介して接続された１対の計測対象のネットワーク中継機器間でフレームロス測定用の通信フレームを送受信し、両ネットワーク中継機器が前記通信フレームに書き込んだフレームカウンタ値に基づいて、前記計測対象のネットワーク中継機器間のフレームロスを計測するシステムであって、前記計測対象のネットワーク中継機器は、一方の計測対象のネットワーク中継機器に接続された下位通信機器と、他方の計測対象のネットワーク中継機器に接続された下位通信機器のうち、下位通信機器間で送受信するフレームが、両計測対象のネットワーク中継機器を必ず通過する下位通信機器をそれぞれ選択し、選択した下位通信機器間で送受信するフレームのみをカウントする送受信処理部と、該送受信処理部でカウントしたフレームカウンタ値に基づいて前記計測対象のネットワーク中継機器間のフレームロスを計測する計測部とを備えたフレームロスの計測システムである。

前記送受信処理部は、前記選択した下位通信機器のアドレスを記憶するアドレス記憶部と、フレームカウンタ値を記憶するカウンタ値記憶部と、送受信するフレームの送信元アドレスおよび宛先アドレスが、前記アドレス記憶部に記憶された前記選択した下位通信機器のアドレスであるとき、そのフレームを前記選択した下位通信機器間で送受信するフレームと判断し、前記カウンタ値記憶部のフレームカウンタ値をインクリメントする判定部と、前記通信フレームの送受信時に、前記カウンタ値記憶部のフレームカウンタ値を前記通信フレームに書き込むフレーム処理部とを備えてもよい。

前記送受信処理部は、前記下位通信機器からのフレームをカプセル化してカプセル化フレームとして前記ネットワーク側に送信し、かつ、前記ネットワーク側から受信したカプセル化フレームのカプセル化を解除して前記下位通信機器に送信するカプセル化手段と、計測対象の他方のネットワーク中継機器のアドレスを記憶するアドレス記憶部と、フレームカウンタ値を記憶するカウンタ値記憶部と、送信するカプセル化フレームの宛先アドレスおよび送信元アドレスが、計測対象の前記ネットワーク中継機器のアドレスであるとき、前記カウンタ値記憶部のフレームカウンタ値をインクリメントする判定部と、前記通信フレームの送受信時に、前記カウンタ値記憶部のフレームカウンタ値を前記通信フレームに書き込むフレーム処理部とを備えてもよい。

さらに、本発明は、ネットワークを介して接続された他のネットワーク中継機器との間でフレームロス測定用の通信フレームを送受信し、前記他のネットワーク中継機器との間のフレームロスを計測するネットワーク中継機器であって、該ネットワーク中継機器に接続された下位通信機器と前記他のネットワーク中継機器に接続された下位通信機器のうち、下位通信機器間で送受信するフレームが、両計測対象のネットワーク中継機器を必ず通過する下位通信機器をそれぞれ選択し、選択した下位通信機器間で送受信するフレームのみをカウントする送受信処理部と、該送受信処理部でカウントしたフレームカウンタ値に基づいて、前記他のネットワーク中継機器との間のフレームロスを計測する計測部とを備えたネットワーク中継機器である。

本発明によれば、計測対象のネットワーク中継機器がマルチポイント接続により接続されている場合であっても、ネットワーク中継機器間のフレームロスを正確に計測できる。

本発明のフレームロスの計測システムの概略図である。 図２（ａ）は本発明のネットワーク中継機器のブロック図であり、図２（ｂ）はその１つのポートの拡大図である。 本発明のネットワーク中継機器のブロック図であり、２つのネットワーク中継機器をネットワークを介して接続した際のブロック図である。 ＬＭＭ，ＬＭＲのフレーム構造を説明する図である。 ＬＭＭ，ＬＭＲを用いたフレームロスの計測方法を説明する図である。 図６（ａ）〜（ｃ）は、従来のフレームロスの計測方法を説明する図である。

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。

本発明のフレームロスの計測方法は、マルチポイント接続により接続されたネットワーク中継機器間のフレームロスを計測する方法である。

まず、本実施形態に係るフレームロスの計測方法に用いるフレームロスの計測システムについて説明する。

図１は、本実施形態に係るフレームロスの計測システムの概略図である。

図１に示すように、フレームロスの計測システム１は、ネットワーク２を介して接続された１対の計測対象のネットワーク中継機器Ａ，Ｂ間でフレームロス測定用の通信フレームを送受信し、両ネットワーク中継機器Ａ，Ｂが通信フレームに書き込んだフレームカウンタ値に基づいて、計測対象のネットワーク中継機器Ａ，Ｂ間のフレームロスを計測するものである。

計測対象のネットワーク中継機器Ａ，Ｂは、ネットワーク２を介して接続されている。また、ネットワーク中継機器Ａ，Ｂには、ネットワーク２を介して、計測対象でないネットワーク中継機器Ｃが接続されている。このようにネットワーク中継機器Ａ，Ｂ，Ｃは、ネットワーク２を介して、マルチポイント接続となっている。

一方の計測対象のネットワーク中継機器Ａには下位通信機器Ｄが接続されている。他方の計測対象のネットワーク中継機器Ｂには下位通信機器Ｅが接続されている。下位通信機器Ｄと下位通信機器Ｅとの間で送受信されるフレームは、必ずネットワーク中継機器Ａ及びネットワーク中継機器Ｂを通過する配置となっている。

ネットワーク中継機器Ａ，Ｂ，Ｃは、例えば、スイッチングハブであり、下位通信機器Ｄ，Ｅは、例えば、ＰＣ（Personal Computer）などの端末である。

計測対象のネットワーク中継機器Ａ，Ｂ間で送受信するフレームロス用の通信フレームとしては、ＩＴＵ−Ｔ Ｙ．１７３１に規定されるＬＭＭ、ＬＭＲを用いる。

本実施形態では、ネットワーク中継機器Ａが主体となってネットワーク中継機器Ａ，Ｂ間のフレームロスを計測する場合を説明する。つまり、ネットワーク中継機器Ａが、ネットワーク中継機器ＢにＬＭＭを送信し、ネットワーク中継機器Ｂから受信したＬＭＲに格納されたフレームカウンタ値に基づいてフレームロスを計測する。

図２（ａ）に示すように、本発明のネットワーク中継機器であるネットワーク中継機器Ａ，Ｂは、複数のポート２０と、各ポート２０に対応して設けられ、ポート２０を介して送受信するフレームの送受信処理を行う送受信処理部２１と、ＬＭＭ，ＬＭＲを処理しフレームロスの計測を行う制御部２２と、各ポート２０間でフレームを転送するスイッチ機構２３とを備える。送受信処理部２１は、受信処理部２４と送信処理部２５とからなる。

ネットワーク中継機器Ａ，Ｂにおいて、あるポート２０でフレームを受信すると、受信処理部２４は受信したフレームの宛先アドレスによりＦＤＢ（Forwarding Database）（図示せず）を参照し、転送先のポート２０を決め、スイッチ機構へ送る。スイッチ機構２３は、フレームを転送先のポート２０に対応する送信処理部２５へ転送する。送信処理部２５は、転送先のポート２０からフレームが送信する。

図２（ｂ）は、ネットワーク中継機器Ａ，Ｂにおける１つのポート２０の拡大図である。

図２（ｂ）に示すように、受信処理部２４と送信処理部２５は、アドレス記憶部２０１を共通に備える。受信処理部２４と送信処理部２５は、アドレス記憶部をそれぞれ備えてもよい。アドレス記憶部２０１にはカウントする対象のフレームの宛先アドレスと送信元アドレスが記憶される。

受信処理部２４は、フレームカウンタ値を記憶するカウンタ値記憶部としての受信カウンタ２０２と、ポート２０を介して受信したフレームがアドレス記憶部２０１に記憶されたアドレスのフレームであるか否かを判定し、アドレス記憶部２０１に記憶されたアドレスのフレームと判定したときに、受信カウンタ２０２のフレームカウンタ値をインクリメントする受信側判定部２０３と、ＬＭＭ受信時に受信カウンタ２０２のフレームカウンタ値をＬＭＭに書き込んで制御部２２に転送し、ＬＭＲ受信時に、受信したＬＭＲとＬＭＲ受信時の受信カウンタ２０２のフレームカウンタ値を制御部２２に転送する受信側フレーム処理部２０４とを備える。

制御部２２は、ＬＭＭを送信するＬＭＭ送信部２０６と、ＬＭＭ受信時にＬＭＭをＬＭＲに変換して送信するＬＭＭ−ＬＭＲ変換部２０７と、受信したＬＭＲに格納されたフレームカウンタ値（ＴｘＦＣｆ，ＲｘＦＣｆ，ＴｘＦＣｂ）、および受信処理部２４から転送されたＬＭＲ受信時の受信カウンタ２０２のフレームカウンタ値（ＲｘＦＣｌ）を記憶するフレームカウンタ値記憶部２０８と、フレームカウンタ値記憶部に記憶した各フレームカウンタ値に基づいてフレームロスを計測する計測部２０５と、受信したＬＭＲを廃棄するＬＭＲ廃棄部２０９とを備える。

送信処理部２５は、フレームカウンタ値を記憶するカウンタ値記憶部としての送信カウンタ２１０と、送信するフレームがアドレス記憶部２０１に記憶されたアドレスのフレームであるか否かを判定し、アドレス記憶部２０１に記憶されたアドレスのフレームであると判定したときに、送信カウンタ２１０のフレームカウンタ値をインクリメントする送信側判定部２１１と、ＬＭＭ、ＬＭＲ送信時に送信カウンタ２１０のフレームカウンタ値をＬＭＭ、ＬＭＲに書き込み、これをポート２０を介して送信する送信側フレーム処理部２１２とを備える。

ネットワーク中継機器Ａ，Ｂは、所定のポートがフレームロスの測定を行うポートとして設定される。ポートの設定は、例えば、ネットワーク管理者がＰＣ端末によりネットワーク中継機器Ａ，Ｂと通信して、行う。本実施形態では、ネットワーク中継機器Ａのネットワーク中継機器Ｂと接続するポートに対して、ＬＭＭを送信するポートと設定する。また、ネットワーク中継機器Ｂのネットワーク中継機器Ａと接続するポートに対して、ＬＭＲを送信するポートと設定する。

また、本実施形態では、ネットワーク中継機器ＡのＬＭＭを送信するポートと設定されたポートのアドレス記憶部に、下位通信機器Ｄ，Ｅのアドレスを記憶する。同様に、ネットワーク中継機器ＢのＬＭＲを送信するポートと設定されたポートのアドレス記憶部に、宛下位通信機器Ｄ，Ｅのアドレスを記憶する。アドレス記憶部へのアドレスの記憶は、例えば、ネットワーク管理者がＰＣ端末によりネットワーク中継機器Ａ，Ｂと通信して、行う。

アドレス記憶部に記憶するアドレスとしては、ＭＡＣアドレスやＩＰアドレスを用いることができる。

図３に、ネットワーク２を介して接続されるネットワーク中継機器Ａのポート２０ａとネットワーク中継機器２０ｂを示す。

ネットワーク中継機器Ａのポート２０ａはＬＭＭを送信するポートと設定されている。アドレス記憶部２０１ａには宛先アドレスに下位通信機器Ｄ，Ｅのアドレスが記憶されている。

ネットワーク中継機器Ａの受信処理部２１ａの受信側判定部２０３ａは、アドレス記憶部２０１ａに基づき、ポート２０ａを介して受信したフレームの送信元アドレスが下位通信機器Ｅのアドレスであり、宛先アドレスが下位通信機器Ｄのアドレスであるとき、受信カウンタ２０２ａのフレームカウンタ値をインクリメントする（カウントする）。

ネットワーク中継機器Ａの送信処理部２５ａの送信側判定部２１１ａは、アドレス記憶部２０１ａに基づき、送信するフレームの送信元アドレスが下位通信機器Ｄのアドレスであり、宛先アドレスが下位通信機器Ｅのアドレスであるとき、送信カウンタ２１０ａのフレームカウンタ値をインクリメントする（カウントする）。

ネットワーク中継機器Ｂのポート２０ｂはＬＭＲを送信するポートと設定されている。アドレス記憶部２０１ａには下位通信機器Ｄ，Ｅのアドレスが記憶されている。

ネットワーク中継機器Ｂの受信処理部２４ｂの受信側判定部２０３ｂは、アドレス記憶部２０１ｂに基づき、ポート２０ｂを介して受信したフレームの送信元アドレスが下位通信機器Ｄのアドレスであり、宛先アドレスが下位通信機器Ｅのアドレスであるとき、受信カウンタ２０２ｂのフレームカウンタ値をインクリメントする（カウントする）。

ネットワーク中継機器Ｂの送信処理部２５ｂの送信側判定部２１１ｂは、アドレス記憶部２０１ｂに基づき、送信するフレームの送信元アドレスが下位通信機器Ｅのアドレスであり、宛先アドレスが下位通信機器Ｄのアドレスであるとき、送信カウンタ２１０ｂのフレームカウンタ値をインクリメントする（カウントする）。

ここで、ＬＭＭ，ＬＭＲのフレーム構造について説明する。

図４に示すように、ＬＭＭ，ＬＭＲはイーサネットＯＡＭ（Operation Administration and Maintenance）フレーム（イーサネットは登録商標）であり、ＤＡ（Destination Address；宛先アドレス）３１、ＳＡ（Source Address；送信元アドレス）３２、Ｓ−ＴＡＧ（Service VLAN Tag；サービスＶＬＡＮタグ）３３、イーサネットＯＡＭである識別が格納されるＥｔｈｅｒＴｙｐｅ（イーサタイプ）３４、ＭＤ（Maintenance Domain）Ｌｅｖｅｌ＋ｖｅｒｓｉｏｎ（保守ドメインレベル＋バージョン）３５、ＬＭＭあるいはＬＭＲであることを示すコードを格納するＯＰ ｃｏｄｅ（オペレーションコード）３６、Ｆｌａｇｓ（フラグ）３７、ＴＬＶ（Type/Length/Value）ｏｆｆｓｅｔ（ＴＬＶオフセット）３８、Ｄａｔａ（データ）３９、ＥＮＤ ＴＬＶ（エンドＴＬＶ）４０、ＦＣＳ（Flame Check Sequence）４１の各領域を備える。

このフレームがＬＭＭである場合、フレーム中のＯＰ ｃｏｄｅ３６の領域には、ＬＭＭであることを示すコード「４３」が格納される。また、本実施形態では、ネットワーク中継機器Ａからネットワーク中継機器ＢにＬＭＭを送信するので、ＤＡ３１の領域にはネットワーク中継機器ＢのＭＡＣアドレスが格納され、ＳＡ３２の領域にはネットワーク中継機器ＡのＭＡＣアドレスが格納される。

また、このフレームがＬＭＲである場合、フレーム中のＯＰ ｃｏｄｅ３６の領域には、ＬＭＲであることを示すコード「４２」が格納される。本実施形態では、ネットワーク中継機器Ｂからネットワーク中継機器ＡにＬＭＲを送信するので、ＤＡ３１の領域にはネットワーク中継機器ＡのＭＡＣアドレスが格納され、ＳＡ３２の領域にはネットワーク中継機器ＢのＭＡＣアドレスが格納される。

Ｄａｔａ３９の領域は、ＬＭＭ送信時のフレームカウンタ値を格納するＴｘＦＣｆ４２、ＬＭＭ受信時のフレームカウンタ値を格納するＲｘＦＣｆ４３、ＬＭＲ送信時のフレームカウンタ値を格納するＴｘＦＣｂ４４の各領域からなる。

なお、ＬＭＭ、ＬＭＲを識別するコードは、ＯＡＭフレームの規格の範囲内において、ネットワーク中継機器のベンダーが独自に設定することも可能である。

次に、本実施形態に係るフレームロスの計測方法を説明する。

計測対象のネットワーク中継機器Ａ，Ｂがマルチポイント接続により接続されている場合、ネットワーク中継機器Ａ，Ｂの一方のみを通るフレームや、宛先不明でフラッドされるフレームをカウントすると、正確なフレームロスを計測することができなくなる。したがって、両ネットワーク中継機器Ａ，Ｂを確実に通過するフレームのみをカウントする必要がある。

そこで、本発明では、ネットワーク中継機器Ａの配下にある下位通信機器Ｄと、ネットワーク中継機器Ｂの配下にある下位通信機器Ｅとの間で送受信するフレームのみを、ネットワーク中継機器Ａ，Ｂでカウントするようにした。

下位通信機器Ｄ，Ｅとしては、両下位通信機器Ｄ，Ｅ間で送受信するフレームが、必ずネットワーク中継機器Ａ，Ｂを通過するものを選択する。

一例として、下位通信機器Ｄから下位通信機器ＥにフレームＸを送信する場合を説明する。フレームＸの送信元アドレスには下位通信機器Ｄのアドレスが格納され、宛先アドレスには下位通信機器Ｅのアドレスが格納される。

下位通信機器Ｄが送信したフレームＸは、ネットワーク中継機器Ａのあるポートにて受信される。フレームＸは、該あるポートからスイッチ機構２３ａによりポート２０ａの送信処理部２５ａへと転送される。

ネットワーク中継機器Ａの送信処理部２５ａの送信側判定部２１１ａは、フレームＸの送信元アドレスおよび宛先アドレスを参照し、アドレス記憶部２０１ａに記憶されている送信元アドレスが下位通信機器Ｄのアドレスであり、宛先アドレスが下位通信機器Ｅのアドレスであるかを判断する。フレームＸの送信元アドレスには下位通信機器Ｄのアドレスが格納され、宛先アドレスには下位通信機器Ｅのアドレスが格納されているため、送信側判定部２１１ａは送信カウンタ２１０ａのフレームカウンタ値をインクリメントする。その後、送信処理部２５ａはポート２０ａからフレームＸを送信する。

ネットワーク中継機器Ａから送信されたフレームＸは、ネットワーク中継機器Ｂのポート２０ｂにおいて受信され、受信処理部２４ｂに送られる。受信処理部２４ｂの受信側判定部２０３ｂは、フレームＸの送信元アドレスおよび宛先アドレスを参照し、送信元アドレスが下位通信機器Ｄのアドレスであり、宛先アドレスが下位通信機器Ｅのアドレスであるかを判断する。フレームＸの送信元アドレスには下位通信機器Ｄのアドレスが格納され、宛先アドレスには下位通信機器Ｅのアドレスが格納されているため、受信側判定部２０３ｂは受信カウンタ２０２ｂのフレームカウンタ値をインクリメントする。

受信側判定部２０３ｂは、フレームＸの宛先アドレスを基にＦＤＢを参照して、転送先のポートを決める。スイッチ機構２３ｂは、フレームを下位通信機器Ｅと接続するポートの送信処理部へ転送する。

このように、下位通信機器Ｄから下位通信機器ＥにフレームＸを送信する場合、ネットワーク中継機器Ａの送信カウンタ２１０ａのフレームカウンタ値と、ネットワーク中継機器Ｂの受信カウンタ２０２ｂのフレームカウンタ値とがインクリメントされる。

同様に、下位通信機器Ｅから下位通信機器Ｄにフレームを送信する場合、ネットワーク中継機器Ｂの送信カウンタ２１０ｂのフレームカウンタ値と、ネットワーク中継機器Ａの受信カウンタ２０２ａのフレームカウンタ値とがインクリメントされる。

下位通信機器Ｄ，Ｅ間で送受信するフレーム以外のフレームは、送信元アドレス、宛先アドレスのどちらか一方が下位通信機器Ｄ，Ｅのアドレスではないので、ネットワーク中継機器Ａ，Ｂのいずれにおいてもカウントされない。

フレームロスの計測を行う際は、まず、計測主体となるネットワーク中継機器Ａの制御部２２ａのＬＭＭ送信部２０６ａがＬＭＭを送信する。送信処理部２５ａの送信側フレーム処理部２１２ａは、ＬＭＭのＴｘＦＣｆ４２の領域に送信カウンタ２１０ａのフレームカウンタ値を格納し、ポート２０ａを介してネットワーク中継機器Ｂに送信する。

ネットワーク中継機器Ｂが受信したＬＭＭは、ポート２０ｂを介して受信処理部２４ｂに送られる。受信処理部２４ｂの受信側フレーム処理部２０４ｂは、ＬＭＭのＲｘＦＣｆ４３の領域に受信カウンタ２０２ｂのフレームカウンタ値を格納し、制御部２２ｂに出力する。

制御部２２ｂのＬＭＭ−ＬＭＲ変換部２０７ｂは、ＬＭＭのＤＡ３１の領域に格納されたアドレス（ネットワーク中継機器Ｂのアドレス）とＳＡ３２の領域に格納されたアドレス（ネットワーク中継機器Ａのアドレス）を入れ替えると共に、ＯＰ ｃｏｄｅ３６の領域にＬＭＲであることを示すコード（４２）を格納し、ＬＭＭをＬＭＲに変換して送信処理部２５ｂに出力する。

送信処理部２５ｂの送信側フレーム処理部２１２ｂは、ＬＭＭのＴｘＦＣｂ４４の領域に送信カウンタ２１０ｂのフレームカウンタ値を格納し、ポート２０ｂを介してネットワーク中継機器Ａに送信する。

ネットワーク中継機器Ｂが送信したＬＭＲは、ネットワーク中継機器Ａに受信され、ポート２０ａを介して受信処理部２４ａに送られる。受信処理部２４ａの受信側フレーム処理部２０４ａは、受信したＬＭＲとＬＭＲ受信時の受信カウンタ２０２ａのフレームカウンタ値を制御部２２ａに転送する。

制御部２２ａのフレームカウンタ値記憶部２０８ａは、ＬＭＲのＴｘＦＣｆ４２，ＲｘＦＣｆ４３，ＴｘＦＣｂ４４に格納された各フレームカウンタ値（ＴｘＦＣｆ，ＲｘＦＣｆ，ＴｘＦＣｂ）と、ＬＭＲ受信時の受信カウンタ２０２ａのフレームカウンタ値（ＲｘＦＣｌ）を記憶する。受信したＬＭＲは、ＬＭＲ廃棄部２０９ａにより廃棄される。

同様にして、ネットワーク中継機器ＡのＬＭＭ送信部からＬＭＭを送信し、ネットワーク中継機器Ｂから受信したＬＭＲに格納されたフレームカウンタ値（ＴｘＦＣｆ，ＲｘＦＣｆ，ＴｘＦＣｂ）と、ＬＭＲ受信時の受信カウンタ２０２ａのフレームカウンタ値（ＲｘＦＣｌ）をフレームカウンタ値記憶部に記憶する。

制御部２２ａの計測部２０５ａは、フレームカウンタ値記憶部２０８ａに記憶されたフレームカウンタ値を元に、下式（１），（２）
フレームロス（ＡｔｏＢ）＝（ＴｘＦＣｆ［２］）−ＴｘＦＣｆ［１］）−（ＲｘＦＣｆ［２］−ＲｘＦＣｆ［１］) …（１）
但し、フレームロス（ＡｔｏＢ）：ネットワーク中継機器Ａからネットワーク中継機器Ｂに送信したフレームのフレームロス
ＴｘＦＣｆ［２］：２回目のＬＭＭ送信時のフレームカウンタ値
ＴｘＦＣｆ［１］：１回目のＬＭＭ送信時のフレームカウンタ値
ＲｘＦＣｆ［２］：２回目のＬＭＭ受信時のフレームカウンタ値
ＲｘＦＣｆ［１］：１回目のＬＭＭ受信時のフレームカウンタ値
フレームロス（ＢｔｏＡ）＝（ＴｘＦＣｂ［２］−ＴｘＦＣｂ［１］）−（ＲｘＦＣｌ［２］−ＲｘＦＣｌ［１］） …（２）
但し、フレームロス（ＢｔｏＡ）：ネットワーク中継機器Ｂからネットワーク中継機器Ａに送信したフレームのフレームロス
ＴｘＦＣｂ［２］：２回目のＬＭＲ送信時のフレームカウンタ値
ＴｘＦＣｂ［１］：１回目のＬＭＲ送信時のフレームカウンタ値
ＲｘＦＣｌ［２］：２回目のＬＭＲ受信時のフレームカウンタ値
ＲｘＦＣｌ［１］：１回目のＬＭＲ受信時のフレームカウンタ値
よりフレームロスを求める。

フレームロスが発生していることが分かった場合、ネットワーク中継機器Ａ，Ｂ間で輻輳が発生していることになるので、例えば、帯域制限を行うなど、適宜な処置をとるようにするとよい。

以上説明したように、本実施形態に係るフレームロスの計測方法では、ネットワーク中継機器Ａに接続された下位通信機器Ｄとネットワーク中継機器Ｂに接続された下位通信機器Ｅとの間で送受信するフレームが、両ネットワーク中継機器Ａ，Ｂを必ず通過することを利用し、下位通信機器Ｄ，Ｅ間で送受信されたフレームのみをネットワーク中継機器Ａ，Ｂでカウントし、そのフレームカウンタ値に基づいてネットワーク中継機器Ａ，Ｂ間のフレームロスを計測している。

下位通信機器Ｄ，Ｅ間で送受信するフレームは、必ず計測対象のネットワーク中継機器Ａ，Ｂを通るので、ネットワーク中継機器Ａ，Ｂがマルチポイント接続により接続されている場合であっても、下位通信機器Ｄ，Ｅ間で送受信するフレームのみをカウントすることで、ネットワーク中継機器Ａ，Ｂ間のフレームロスを正確に計測することが可能となる。

上記実施形態では、ネットワーク中継機器Ａに接続された下位通信機器Ｄ、ネットワーク中継機器Ｂに接続された下位通信機器Ｅをそれぞれ１台ずつ選択する場合を説明したが、これに限定されず、複数の下位通信機器を対象としてもよい。

例えば、ネットワーク中継機器Ａに下位通信機器Ｄ，Ｆが接続され、ネットワーク中継機器Ｂに下位通信機器Ｅ，Ｇが接続されており、下位通信機器Ｄ，Ｆと下位通信機器Ｅ，Ｇ間で送受信するフレームが必ず両ネットワーク中継機器Ａ，Ｂを通過する場合、下位通信機器Ｄ，Ｅ間、Ｄ，Ｇ間、Ｆ，Ｅ間、Ｆ，Ｇ間で送受信されるフレームをカウントの対象とすることができる。

下位通信機器としては、フレームの送受信の際にネットワーク中継機器Ａおよびネットワーク中継機器Ｂを確実に通るものであればよいので、下位通信機器のさらに下位に接続された通信機器も対象とすることができる。

また、ネットワーク中継機器Ａ，Ｂは、その送受信処理部（受信処理部２１ａおよび送信処理部２１ｂ）に、ＩＥＥＥ（米国電気電子通信学会）８０２．１ａｈに規定されるカプセル化手段を備えていてもよい。カプセル化手段は、下位通信機器Ｄ，Ｅからのフレームにヘッダを付加してカプセル化し、カプセル化フレームとしてネットワーク２側に送信し、かつ、ネットワーク２側から受信したカプセル化フレームのヘッダを除去してデカプセル化し、フレームとして下位通信機器Ｄ，Ｅに送信するものである。ネットワーク中継機器Ａ，Ｂはエッジ装置として扱われ、ネットワーク中継機器Ａ，Ｂはバックボーンブリッジネットワークとしてのネットワーク２を介して接続される。

この場合、アドレス記憶部は、対となる計測対象のネットワーク中継機器のカプセル化のヘッダのアドレスを記憶する。ネットワーク中継機器Ａ，Ｂのアドレス記憶部にはネットワーク中継機器Ａ，Ｂのカプセル化のヘッダのアドレスが、それぞれ記憶される。

ネットワーク中継機器Ａの受信側判定部は、受信したカプセル化フレームの送信元アドレスがネットワーク中継機器Ｂのアドレスであり、かつ、宛先アドレスが自身（ネットワーク中継機器Ａ）のアドレスである場合に、受信カウンタ２３ａのフレームカウンタ値をインクリメントする。ネットワーク中継機器Ａの送信側判定部は、送信するカプセル化フレームの送信元アドレスが自身（ネットワーク中継機器Ａ）のアドレスであり、宛先アドレスがネットワーク中継機器Ｂのアドレスである場合に、送信カウンタ２３ｂのフレームカウンタ値をインクリメントする。ネットワーク中継機器Ｂについても同様である。

ネットワーク中継機器Ａ，Ｂ間で送受信されるカプセル化フレームは、必ずネットワーク中継機器Ａ，Ｂのいずれか一方から送信され、他方で受信されることになる。よって、このカプセル化フレームを計測対象のネットワーク中継機器Ａ，Ｂでカウントするようにすれば、ネットワーク中継機器Ａ，Ｂ間のフレームロスを正確に計測することが可能である。

１ フレームロスの計測システム
２ ネットワーク
Ａ，Ｂ ネットワーク中継機器（計測対象）
Ｃ ネットワーク中継機器（計測対象外）
Ｄ，Ｅ 下位通信機器

Claims (8)

1. ネットワークを介して接続された１対の計測対象のネットワーク中継機器間でフレームロス測定用の通信フレームを送受信し、両ネットワーク中継機器が前記通信フレームに書き込んだフレームカウンタ値に基づいて、前記計測対象のネットワーク中継機器間のフレームロスを計測する方法であって、
   一方の計測対象のネットワーク中継機器に接続された下位通信機器と、他方の計測対象のネットワーク中継機器に接続された下位通信機器のうち、下位通信機器間で送受信するフレームが、両計測対象のネットワーク中継機器を必ず通過する下位通信機器をそれぞれ選択し、選択した下位通信機器間で送受信するフレームのみを前記計測対象のネットワーク中継機器でカウントし、そのフレームカウンタ値に基づいて前記計測対象のネットワーク中継機器間のフレームロスを計測することを特徴とするフレームロスの計測方法。
2. 前記計測対象のネットワーク中継機器は、送受信するフレームの送信元アドレスおよび宛先アドレスが前記選択した下位通信機器のアドレスであるとき、そのフレームを前記選択した下位通信機器間で送受信するフレームと判断してカウントする請求項１記載のフレームロスの計測方法。
3. 前記計測対象のネットワーク中継機器は、前記下位通信機器からのフレームをカプセル化してカプセル化フレームとして前記ネットワーク側に送信し、かつ、前記ネットワーク側から受信したカプセル化フレームのカプセル化を解除して前記下位通信機器に送信するよう構成され、
   前記計測対象のネットワーク中継機器は、送受信するカプセル化フレームの宛先アドレスおよび送信元アドレスが、計測対象のネットワーク中継機器のアドレスであるとき、そのフレームをカウントする請求項１記載のフレームロスの計測方法。
4. 前記通信フレームとして、ＩＴＵ−Ｔ Ｙ．１７３１に規定されるＬＭＭ、ＬＭＲを用いる請求項１または２記載のフレームロスの計測方法。
5. ネットワークを介して接続された１対の計測対象のネットワーク中継機器間でフレームロス測定用の通信フレームを送受信し、両ネットワーク中継機器が前記通信フレームに書き込んだフレームカウンタ値に基づいて、前記計測対象のネットワーク中継機器間のフレームロスを計測するシステムであって、
   前記計測対象のネットワーク中継機器は、一方の計測対象のネットワーク中継機器に接続された下位通信機器と、他方の計測対象のネットワーク中継機器に接続された下位通信機器のうち、下位通信機器間で送受信するフレームが、両計測対象のネットワーク中継機器を必ず通過する下位通信機器をそれぞれ選択し、選択した下位通信機器間で送受信するフレームのみをカウントする送受信処理部と、該送受信処理部でカウントしたフレームカウンタ値に基づいて前記計測対象のネットワーク中継機器間のフレームロスを計測する計測部とを備えたことを特徴とするフレームロスの計測システム。
6. 前記送受信処理部は、前記選択した下位通信機器のアドレスを記憶するアドレス記憶部と、フレームカウンタ値を記憶するカウンタ値記憶部と、送受信するフレームの送信元アドレスおよび宛先アドレスが、前記アドレス記憶部に記憶された前記選択した下位通信機器のアドレスであるとき、そのフレームを前記選択した下位通信機器間で送受信するフレームと判断し、前記カウンタ値記憶部のフレームカウンタ値をインクリメントする判定部と、前記通信フレームの送受信時に、前記カウンタ値記憶部のフレームカウンタ値を前記通信フレームに書き込むフレーム処理部とを備える請求項５記載のフレームロスの計測システム。
7. 前記送受信処理部は、前記下位通信機器からのフレームをカプセル化してカプセル化フレームとして前記ネットワーク側に送信し、かつ、前記ネットワーク側から受信したカプセル化フレームのカプセル化を解除して前記下位通信機器に送信するカプセル化手段と、計測対象の他方のネットワーク中継機器のアドレスを記憶するアドレス記憶部と、フレームカウンタ値を記憶するカウンタ値記憶部と、送信するカプセル化フレームの宛先アドレスおよび送信元アドレスが、計測対象の前記ネットワーク中継機器のアドレスであるとき、前記カウンタ値記憶部のフレームカウンタ値をインクリメントする判定部と、前記通信フレームの送受信時に、前記カウンタ値記憶部のフレームカウンタ値を前記通信フレームに書き込むフレーム処理部とを備える請求項５記載のフレームロスの計測システム。
8. ネットワークを介して接続された他のネットワーク中継機器との間でフレームロス測定用の通信フレームを送受信し、前記他のネットワーク中継機器との間のフレームロスを計測するネットワーク中継機器であって、
   該ネットワーク中継機器に接続された下位通信機器と前記他のネットワーク中継機器に接続された下位通信機器のうち、下位通信機器間で送受信するフレームが、両計測対象のネットワーク中継機器を必ず通過する下位通信機器をそれぞれ選択し、選択した下位通信機器間で送受信するフレームのみをカウントする送受信処理部と、該送受信処理部でカウントしたフレームカウンタ値に基づいて、前記他のネットワーク中継機器との間のフレームロスを計測する計測部とを備えたことを特徴とするネットワーク中継機器。

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