JP2012160789A - ネットワーク監視システム - Google Patents

Abstract

【課題】 ネットワーク上の通信状態を低コストで解析、監視する。
【解決手段】 ターミナルアダプタ３と管理サーバ４とが、インターネットＮＷを介して通信可能に接続され、管理サーバ４は、ターミナルアダプタ３において通信速度を測定してその測定結果を管理サーバ４に送信するための測定プログラム４３を記憶する。そして、ターミナルアダプタ３から起動情報を受信した場合に、ターミナルアダプタ３に測定プログラム４３を送信し、測定プログラム４３が実行されたターミナルアダプタ３から受信した通信速度に基づいて、インターネットＮＷの通信状態を解析する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、ネットワークの通信状態を解析、監視するネットワーク監視システムに関する。

現在、インターネットサービスプロバイダから提供されているインターネット接続サービスでは、多くのユーザが通信回線を共有して使用する形成・構成が多く採用され、各ユーザにおける通信速度は、通信回線の通信・使用状態に依存するベストエフォートとなっている。つまり、通信回線の通信状態が混み合っている場合には、ユーザにおける通信速度が低下し、通信回線の通信状態が混み合っていない（空いている）場合には、ユーザにおける通信速度が上昇する。また、各ユーザの環境や使用状況などによって、ユーザ端末（パーソナルコンピュータなど）の単位時間あたりの処理能力、つまりスループットも変動する。

このため、各ユーザにおいて、通信速度が極度に遅い状態が生じ得、このような場合に、プロバイダなどに対してユーザから問い合わせが寄せられる場合がある。そして、このような問い合わせに対して、適正な回答・対処を行うには、通信回線の通信状態を把握する必要がある。

このような通信状態を把握する方法として、多くの疑似ユーザ端末をネットワーク上に配置し、定期的に通信速度を監視（定点観測）する方法が知られている。また、ベストエフォート型のネットワークにおいて、通信路の状態を早期に検出する、という方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この方法は、送信元ノードから送信先ノードへ送信間隔を一定に保ちながらデータを転送し、データを転送するために要する時間を逐次測定し、転送時間の増加傾向を判断し、通信路の輻輳状態を検出するものである。

特開２００５−２６９３６４号公報

ところで、通信状態・速度を上記のようにして監視する方法では、多数の疑似ユーザ端末を要し、設備費がかさむとともに、そのメンテナンス費用も要する。このため、このような監視方法をネットワーク全域に対して大規模に展開するには、多大な費用と労力とを要することになる。

そこでこの発明は、ネットワーク上の通信状態を低コストで解析、監視することが可能なネットワーク監視システムを提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、請求項１の発明は、ユーザ端末をネットワークに通信可能に接続するために必要な機器であり、起動時に起動されたことを示す起動情報を送信する接続機器と、ネットワークを介して複数の前記接続機器と通信可能な管理サーバと、を備え、前記管理サーバは、前記接続機器において通信速度を測定してその測定結果を前記管理サーバに送信するためのプログラムを記憶した記憶手段と、前記接続機器から前記起動情報を受信した場合に、当該接続機器に前記記憶手段の前記プログラムを送信するプログラム送信手段と、前記プログラムが実行された前記接続機器から受信した通信速度に基づいて、ネットワークの通信状態を解析する解析手段と、を有する、ことを特徴とするネットワーク監視システムである。

この発明によれば、接続機器が起動されると、管理サーバに対して起動情報が送信され、これを受けて、管理サーバのプログラム送信手段によって、起動した接続機器に対してプログラムが送信される。そして、接続機器でプログラムが実行され、管理サーバに通信速度が送信されると、解析手段によってネットワークの通信状態が解析される。

請求項２の発明は、請求項１に記載のネットワーク監視システムにおいて、前記プログラムは、前記接続機器の起動時およびその後定期的に、通信速度を測定してその測定結果を前記管理サーバに送信するものである、ことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１または２に記載のネットワーク監視システムにおいて、前記解析手段は、エリアごとに通信状態を解析する、ことを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のネットワーク監視システムにおいて、前記解析手段は、前記通信状態として、通信速度の時間的変動を解析する、ことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、起動した接続機器に対してプログラムが送信され、プログラムが実行されて通信速度が管理サーバに送信さることで、ネットワークの通信状態が解析される。また、接続機器は、ユーザ端末をネットワークに通信可能に接続するために必要な機器であり、しかも、プログラムを備える必要がないため、プロバイダから提供されるターミナルアダプタなどをそのまま使用することができる。つまり、通常（既存・既製）の機器で、しかも通信に必要・必須なターミナルアダプタなどを利用して、ネットワークの通信状態を解析するため、多くの疑似ユーザ端末を設置する必要がなく、ネットワーク上の通信状態を低コストで解析、監視することが可能となる。さらに、ターミナルアダプタなどは、同一のプロバイダから提供され、仕様、設計思想、品質などが統一されているため、同質なデータに基づいて、通信状態をより適正、安定して解析、監視することが可能となるとともに、保守、管理を容易かつ低コストで行うことが可能となる。

請求項２の発明によれば、接続機器の起動時およびその後定期的に通信速度が管理サーバに送信され、ネットワークの通信状態が解析されるため、通信状態の変化・変動をより正確に把握することが可能となる。すなわち、接続機器の起動当初と時間が経過した後との通信状態を、把握することが可能となり、通信速度が遅いとするユーザに対して、より適正に対応することが可能となる。

請求項３の発明によれば、エリアごとに通信状態を解析、監視するため、エリアごとのユーザに対して、より適正に対応することが可能となる。

請求項４の発明によれば、通信状態として、通信速度の時間的変動、例えば、特定の時間帯の通信速度が遅い、あるいは、接続機器の起動当初に比べて通信速度が遅くなっている、などが解析される。このため、通信速度が遅いとするユーザに対して、より適正に対応することが可能となる。

この発明の実施の形態に係るネットワーク監視システムを示す概略構成図である。 図１のシステムの管理サーバの概略構成ブロック図である。 図２の管理サーバのユーザデータベースのデータ構成図である。 図２の管理サーバの配信プログラムのフローチャートである。 図２の管理サーバの解析プログラムのフローチャートである。 図１のシステムの作用を示すタイミングチャートである。

以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。

図１は、この発明の実施の形態に係るネットワーク監視システム１を示す概略構成図である。このネットワーク監視システム１は、インターネット（ネットワーク）ＮＷの通信状態を解析、監視するシステムであり、インターネットＮＷ上に複数のユーザ端末２と管理サーバ４とが、相互に通信可能に接続されている。

ユーザ端末２は、インターネットサービスプロバイダからインターネットＮＷへの接続サービスを受けるユーザが使用する、パーソナルコンピュータや電話機などの端末であり、通信機能を備えている。このユーザ端末２は、ターミナルアダプタ（接続機器）３を介して、インターネットＮＷに通信可能に接続されている。

このターミナルアダプタ３は、通信機器であるユーザ端末２とインターネット回線とを接続するためのインタフェイス変換装置で、ユーザ端末２をインターネットＮＷに通信可能に接続するために必要・必須な機器であり、プロバイダから提供されるものである。すなわち、同一のプロバイダによって仕様が決められ、設計等されたものであり、仕様、設計思想、品質などが同一・同等となっている。例えば、ＩＰ電話のターミナルアダプタが該当する。

また、このターミナルアダプタ３は、起動時に起動されたことを示す起動情報を送信する機能を備えている。すなわち、ターミナルアダプタ３の電源が投入されると、予め設定・登録されたネットワーク接続用ＩＤ（ターミナルアダプタ３の識別番号）を付加した起動情報を送信するものであり、この実施の形態では、管理サーバ４に送信する。そして、この起動情報を受信すると、管理サーバ４からファームウエアが送信され、ターミナルアダプタ３にインストールされるようになっている。ここで、管理サーバ４でファームウエアの送信などを行っているが、別のサーバで行ってもよい。

このように、ターミナルアダプタ３は、通常広く使用されているターミナルアダプタと同等の機能構成となっており、さらに、後述する測定プログラム（プログラム）４３を受信した際に、これをインストールし、測定プログラム４３に従って実行するようになっている。

管理サーバ４は、インターネットＮＷを介して複数のターミナルアダプタ３と通信可能なサーバであり、図２に示すように、主として、通信部４１と、記憶部（記憶手段）４２と、ユーザデータベース４５と、配信プログラム（プログラム送信手段）４６と、解析プログラム（解析手段）４７と、これらを制御などする中央処理部４８とを備えている。

通信部４１は、インターネットＮＷを介して各ターミナルアダプタ３（ユーザ端末２）と通信するための通信装置であり、記憶部４２は、測定プログラム４３などを記憶したメモリであり、さらに解析データエリア４４が設けられている。

測定プログラム４３は、各ターミナルアダプタ３において通信速度を測定し、その測定結果を管理サーバ４に送信するためのプログラムであり、ターミナルアダプタ３の起動時に、通信速度を測定し、測定結果を管理サーバ４に送信するようにプログラミングされている。この測定プログラム４３は、起動時に通信速度測定結果を管理サーバ４に送信後も、所定の時間間隔で（例えば、１日１回ランダムに）通信速度を測定し、管理サーバ４に送信する運用としてもよい。ここで、通信速度の測定アルゴリズムとしては、例えば、所定時間内に送信または受信したデータ量をカウントしたり、所定量のデータを送信または受信するのに要した時間をカウントしたりすることが挙げられる。

解析データエリア４４は、後述する解析プログラム４７で解析されたデータ、結果などを記憶するメモリエリアである。具体的には、後述するように、各ユーザ（各ターミナルアダプタ３）および各エリアにおける、１日あたり、１週間あたり、および全期間の通信速度の変化・変動傾向を示す解析データや、それによる解析結果、各エリアにおける測定対象ユーザ数などが記憶される。

ユーザデータベース４５は、各ユーザおよびターミナルアダプタ３に関する情報を記憶したデータベースであり、図３に示すように、ネットワーク接続用ＩＤ４５１、ユーザ名４５２、設置位置４５３、設置エリア４５４、配信済４５５およびその他４５６から構成されている。そして、ネットワーク接続用ＩＤ４５１には、このターミナルアダプタ３に割り当てられたネットワーク接続用ＩＤ・識別番号が記憶され、ユーザ名４５２には、このターミナルアダプタ３を使用するユーザの氏名が記憶されている。設置位置４５３には、ターミナルアダプタ３が設置されている所在地（ユーザの住所）が記憶され、設置エリア４５４には、所在地のエリアが記憶されている。すなわち、インターネットＮＷ上の全地域・区域が、予め複数の地域・通信網域に分けられ、設置位置４５３の所在地を含むエリア（地域・通信網域）が、設置エリア４５４に記憶されている。

配信済４５５には、このターミナルアダプタ３に対して、測定プログラム４３を送信済みか否かが記憶され、さらに、送信済みの場合には、配信プログラム４６のバージョンが記憶されている。これにより、ターミナルアダプタ３が再起動した場合などに、後述する配信プログラム４６で測定プログラム４３を再度送信せずに、トラフィックを軽減できるようになっている。さらに、測定プログラム４３がバージョンアップされた場合などに、測定プログラム４３がインストールされている全ターミナルアダプタ３に対して、最新の測定プログラム４３を送信・配信できるようになっている。

配信プログラム４６は、ターミナルアダプタ３から起動情報を受信した場合などに、ターミナルアダプタ３に測定プログラム４３を送信するプログラムであり、図４のフローチャートに基づいている。まず、起動情報に付加されているネットワーク接続用ＩＤから、このターミナルアダプタ３が設置されているエリアを割り出す（ステップＳ１）。すなわち、ネットワーク接続用ＩＤ４５１をユーザデータベース４５から検索し、その設置エリア４５４からエリアを取得する。次に、このエリアの解析データなどを記憶部４２の解析データエリア４４から取得する（ステップＳ２）。具体的には、このエリアにおける、１日あたりの通信速度の変化・変動傾向や、測定対象ユーザ数などを取得する。

続いて、測定対象数を増やすか否かを判断する（ステップＳ３）。すなわち、ステップＳ２で取得した測定対象ユーザ数が、既に所定の数に達している場合や、通信速度の変化・変動傾向が安定して得られている場合、後述するような解析結果が安定して得られている場合などには、測定対象数を増やさない、と判断する。このように、測定対象数を増やすか否かを判断しているのは、上記のように、測定プログラム４３がターミナルアダプタ３の起動後も定期的に通信速度の測定などを行い、測定対象数を増やさなくても通信速度が定期的に得られるためである。そして、測定対象数を増やさないことで、トラフィックを軽減することが可能となる。これに対して、測定プログラム４３がターミナルアダプタ３の起動時にのみ通信速度の測定を行う場合などには、通信速度を定常的に取得するために、ターミナルアダプタ３から起動情報を受信した場合に一律に、測定プログラム４３を送信するようにしてもよい。

そして、測定対象数を増やす場合には、このターミナルアダプタ３に測定プログラム４３を送信するとともに（ステップＳ４）、解析データエリア４４における当該エリアの測定対象ユーザ数をインクリメント（１つ加算）する。一方、測定対象数を増やさない場合には、当該エリアの非測定対象ユーザとして、ターミナルアダプタ３のネットワーク接続用ＩＤを解析データエリア４４に記憶する（ステップＳ５）ものである。

ここで、ステップＳ４で測定プログラム４３を送信する場合に、配信済４５５に「送信済み」が記憶され、かつ、配信済４５５に記憶されている測定プログラム４３のバージョンが、送信対象の測定プログラム４３のバージョンと同じ場合には、送信を行わない。これにより、上記のようにトラフィックを軽減することができる。また、配信プログラム４６は、測定プログラム４３がバージョンアップされた場合などにも起動され、この場合、配信済４５５に「送信済み」が記憶されている全ターミナルアダプタ３に対して、測定プログラム４３を送信する。

解析プログラム４７は、測定プログラム４３が実行されたターミナルアダプタ３から受信した通信速度に基づいて、インターネットＮＷの通信状態を解析するプログラムであり、図５のフローチャートに基づいている。まず、測定結果に付加されているネットワーク接続用ＩＤから、このターミナルアダプタ３が設置されているエリアを割り出す（ステップＳ１１）。次に、割り出したエリアの解析データなどを解析データエリア４４から取得するとともに、当該ユーザ（ネットワーク接続用ＩＤ）の解析データなどが解析データエリア４４に存在する場合には、それを取得する（ステップＳ１２）。

続いて、このユーザの通信状態を解析する（ステップＳ１３）。すなわち、受信した通信速度とその測定日時、ステップＳ１２で取得した解析データとに基づいて、このユーザにおける通信速度の時間的変動を解析する。具体的には、受信した測定日時の通信速度を解析データに加え、１日あたり、１週間あたり、および全期間における通信速度の時間的変化を示すグラフを作成し、通信速度の変化・変動傾向を解析する。これにより、例えば、平均的に１日のうち夜間の通信速度が遅い、平均的に１週間のうち特定曜日の特定時間帯の通信速度が遅い、あるいは、サービス開始当初に比べて全体的に通信速度が遅くなっている、などという解析結果を得る。ここで、ステップＳ１２でユーザの解析データなどがなかった場合には、受信したネットワーク接続用ＩＤと測定結果とを解析データエリア４４に記憶する（ステップＳ１５）。

さらに、このエリアの通信状態を解析する（ステップＳ１４）。すなわち、ステップＳ１３と同様にして、受信した通信速度とその測定日時、ステップＳ１２で取得したこのエリアの解析データとに基づいて、このエリアにおける通信速度の時間的変動を解析する。これにより、このエリア内の複数のユーザから受信した通信速度に基づく、解析結果が得られる。例えば、平均的に１日のうち夜間の通信速度が遅い、平均的に１週間のうち特定曜日の特定時間帯の通信速度が遅い、サービス開始当初に比べて全体的に通信速度が遅くなっている、全体的に夜間の通信速度が遅い、さらには、他のエリアに比べて通信速度が遅い、などという解析結果を得る。

このようにして、ユーザごとおよびエリアごとの通信状態を解析する。そして、これらの解析データや解析結果などを解析データエリア４４に記憶する（ステップＳ１５）ものである。

次に、このような構成のネットワーク監視システム１の作用などについて、図６に基づいて説明する。

まず、新たに設置されたターミナルアダプタ３の電源が投入されて、起動させると（ステップＳ２１）、ターミナルアダプタ３から管理サーバ４に起動情報が送信され（ステップＳ２２）、これを受けて配信プログラム４６が起動される（ステップＳ２３）。そして、上記のようにして、測定プログラム４３がターミナルアダプタ３に送信され（ステップＳ２４）、ターミナルアダプタ３にインストールされる。

続いて、測定プログラム４３に従って測定プログラム４３が実行されると（ステップＳ２５）、起動時（例えば、ファームウエア受信時）におけるターミナルアダプタ３の通信速度が測定され、その測定結果が管理サーバ４に送信される（ステップＳ２６）。これを受けて解析プログラム４７が起動され（ステップＳ２７）、上記のようにして、インターネットＮＷ上の当該ユーザおよび該当エリアの通信状態が解析され、その結果が解析データエリア４４に記憶、更新される。

同様に、他の新たなターミナルアダプタ３が起動されると（ステップＳ２８）、起動情報の送信（ステップＳ２９）、配信プログラム４６による測定プログラム４３の送信（ステップＳ３０、Ｓ３１）、測定プログラム４３の実行による通信速度の測定、送信（ステップＳ３２、Ｓ３３）、解析プログラム４７による解析（ステップＳ３４）が行われる。このようにして、新たなターミナルアダプタ３が設置、起動されるたびに、インターネットＮＷ上の各ユーザおよび各エリアの通信状態が解析され、その結果が解析データエリア４４に記憶、更新される。

さらに、各ターミナルアダプタ３において、測定プログラム４３に従って定期的に測定プログラム４３が実行され、その測定結果が管理サーバ４に送信される（ステップＳ３５、Ｓ３７）。そして、これを受けて解析プログラム４７が起動され（ステップＳ３６、Ｓ３８）、インターネットＮＷの通信状態が解析される。このようにして、新たなターミナルアダプタ３が設置、起動されなくても、定期的に、インターネットＮＷ上の各ユーザおよび各エリアの通信状態が解析され、その結果が解析データエリア４４に記憶、更新される。

一方、ユーザからプロバイダに対して、通信速度が極度に遅い、などという問い合わせが寄せられた場合、プロバイダは、このユーザおよびこのユーザが属するエアリの解析データや解析結果を、解析データエリア４４から取得し、これに基づいて回答・対処を行う。このとき、本システム１と自動応答システムとを連携させ、取得した解析結果を自動応答システムによって自動的に応答・回答するようにしてもよい。

以上のように、このネットワーク監視システム１によれば、新たなターミナルアダプタ３が起動するたびに測定プログラム４３が送信され、測定プログラム４３による通信速度の測定によって、インターネットＮＷの通信状態が解析される。このため、ユーザからの問い合わせなどに対して、迅速かつ適正に回答・対処することが可能となる。また、ターミナルアダプタ３は、ユーザ端末２をインターネットＮＷに接続するために必要な機器であり、しかも、測定プログラム４３を予め備える必要がないため、プロバイダから提供されるターミナルアダプタ３をそのまま使用することができる。つまり、通常（既存・既製）の機器で、しかも通信に必要・必須なターミナルアダプタ３を利用して、インターネットＮＷの通信状態を解析するため、インターネットＮＷ上の通信状態を低コストで解析、監視することが可能となる。さらに、ターミナルアダプタ３は、同一のプロバイダから提供され、仕様、設計思想、品質などが統一されているため、同質なデータに基づいて、通信状態をより適正、安定して解析、監視することが可能となるとともに、保守、管理を容易かつ低コストで行うことが可能となる。

また、ターミナルアダプタ３の起動時およびその後定期的に通信速度が管理サーバ４に送信され、インターネットＮＷの通信状態が解析されるため、通信状態の変化・変動を定期的、あるいはより詳細に把握することが可能となる。しかも、同一のユーザに対して定期的に通信状態を解析するため、各ユーザの通信状態そのものを把握し、より適正に回答・対処することが可能となる。

さらに、エリアごとに通信状態を解析、監視するため、エリアごとに通信速度、通信状態が異なる場合に、エリアごとのユーザに対して、より適正に対応することが可能となる。また、通信状態として、通信速度の時間的変動を解析し、１日のうち夜間の通信速度が遅い、サービス開始当初に比べて全体的に通信速度が遅くなっている、他のエリアに比べて通信速度が遅い、などという解析結果が得られるため、各ユーザに対してより適正に対応することが可能となる。

以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記の実施の形態では、測定プログラム４３によって定期的に通信速度の測定、送信を行っているが、ターミナルアダプタ３の起動時のみに行うようにしてもよい。この場合、ランダムに起動される多数のターミナルアダプタ３からの測定結果に基づいて、通信速度の時間的変動（例えば、１日、１週間、全期間における通信速度の変動傾向）を解析する。また、接続機器がターミナルアダプタ３の場合について説明したが、ユーザ端末２をネットワークに接続するために必要な機器であれば、その他の機器であってもよい。さらに、ひとつの管理サーバ４に配信プログラム４６と解析プログラム４７とを備えているが、測定プログラム４３を記憶、送信するサーバと、解析プログラム４７を実行するサーバとを別に設けてもよい。

１ ネットワーク監視システム
２ ユーザ端末
３ ターミナルアダプタ（接続機器）
４ 管理サーバ
４１ 通信部
４２ 記憶部（記憶手段）
４３ 測定プログラム（プログラム）
４４ 解析データエリア
４５ ユーザデータベース
４６ 配信プログラム（プログラム送信手段）
４７ 解析プログラム（解析手段）
ＮＷ インターネット（ネットワーク）

Claims (4)

1. ユーザ端末をネットワークに通信可能に接続するために必要な機器であり、起動時に起動されたことを示す起動情報を送信する接続機器と、
   ネットワークを介して複数の前記接続機器と通信可能な管理サーバと、を備え、
   前記管理サーバは、前記接続機器において通信速度を測定してその測定結果を前記管理サーバに送信するためのプログラムを記憶した記憶手段と、
   前記接続機器から前記起動情報を受信した場合に、当該接続機器に前記記憶手段の前記プログラムを送信するプログラム送信手段と、
   前記プログラムが実行された前記接続機器から受信した通信速度に基づいて、ネットワークの通信状態を解析する解析手段と、を有する、
   ことを特徴とするネットワーク監視システム。
2. 前記プログラムは、前記接続機器の起動時およびその後定期的に、通信速度を測定してその測定結果を前記管理サーバに送信するものである、
   ことを特徴とする請求項１に記載のネットワーク監視システム。
3. 前記解析手段は、エリアごとに通信状態を解析する、
   ことを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載のネットワーク監視システム。
4. 前記解析手段は、前記通信状態として、通信速度の時間的変動を解析する、
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のネットワーク監視システム。
   

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