JP2017525291A

JP2017525291A - ネットワークにおける伝搬時間をシミュレートする方法

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Publication number: JP2017525291A
Application number: JP2017503139A
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Inventors: ミュラービェアン
Original assignee: Dspace Digital Signal Processing and Control Engineering GmbH
Current assignee: Dspace Digital Signal Processing and Control Engineering GmbH
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Filing date: 2015-07-14
Publication date: 2017-08-31
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Abstract

実ネットワークにおいて目標ネットワークの伝搬時間をシミュレートする方法であって、目標ネットワークのトポロジーは複数の送信側と複数の受信側とを含み、実ネットワークのトポロジーは、前記送信側および受信側のうち１つまたは複数を含み、実ネットワークのトポロジーにおける第１の送信側（１０）と第１の受信側（１２）との間の経路は、目標ネットワークのトポロジーにおける当該第１の送信側と当該第１の受信側との間の経路とは異なり、実ネットワークにおいて第１の送信側（１０）の少なくとも１つの第１のメッセージが、少なくとも２つのネットワークインタフェースを備えたゲートウェイ（２）によって第１のネットワークインタフェースを介して受信され、遅延時間だけ遅延されて、第２のネットワークインタフェースを介して第１の受信側への経路上で送信され、第１のメッセージの経路は、実ネットワークのトポロジーに応じて決定され、当該メッセージの遅延時間は目標ネットワークのトポロジーに応じて、実ネットワークにおける当該第１のメッセージの伝搬時間が目標ネットワークにおける当該第１のメッセージの伝搬時間と実質的に等しくなるように決定される、方法

Description

ネットワークの送信側と受信側との間の通信をテストする必要がある。かかるテストは、ネットワークを後の使用で予定されているような構成とすることができない場合、困難になる。換言すると、目標ネットワークはテストに適していない。このことはたとえば、目標ネットワークの要素のすべてが使用可能でない場合、または、送信側と受信側との間で交換されるメッセージを監視する必要がある場合に当てはまり得る。かかる監視は一般的に、ネットワークの変更を必要とし、この変更によってネットワークの特性、たとえばメッセージの伝搬時間が変化する。他の監視手段としては、たとえばすべての送信側および受信側を中央のゲートウェイに接続するという手段がある。このゲートウェイは、送信側と受信側との間でメッセージを転送するものであり、すべてのメッセージを監視することができる。そのようなスタートポロジーの構成は、通常は目標ネットワークの構成ではなく、たとえばメッセージの伝搬時間を変化させる。

本発明の課題は、従来技術を発展させることである。

実ネットワークにおいて目標ネットワークの伝搬時間をシミュレートする方法であって、目標ネットワークのトポロジーは複数の送信側と複数の受信側とを含み、実ネットワークのトポロジーは、前記送信側および受信側のうち１つまたは複数を含み、実ネットワークのトポロジーにおける第１の送信側と第１の受信側との間の経路は、目標ネットワークのトポロジーにおける当該第１の送信側と当該第１の受信側との間の経路とは異なり、実ネットワークにおいて第１の送信側の少なくとも１つの第１のメッセージが、少なくとも２つのネットワークインタフェースを備えたゲートウェイによって第１のネットワークインタフェースを介して受信され、遅延時間だけ遅延されて、第２のネットワークインタフェースを介して第１の受信側への経路上で送信され、第１のメッセージの経路は、実ネットワークのトポロジーに応じて決定され、当該メッセージの遅延時間は目標ネットワークのトポロジーに応じて、実ネットワークにおける当該第１のメッセージの伝搬時間が目標ネットワークにおける当該第１のメッセージの伝搬時間と実質的に等しくなるように決定される、方法。

本発明では、目標ネットワークにおいて予測される通りのメッセージの伝搬時間を、実ネットワークにおいてシミュレートする必要がある。この目標ネットワークは、少なくとも複数の送信側と複数の受信側とを含み、これらは互いにネットワーク接続されている。さらに、たとえばルータまたはスイッチ等の転送要素等の他のネットワーク要素も包含することができる。送信側、受信側および他のネットワーク要素の接続の構造は任意である。目標ネットワークはたとえば、メッシュ型ネットワークまたはツリートポロジーとすることができる。以下、メッセージの送信側および受信側を、総括名称として「ネットワーク加入局」とも称する。目標ネットワークの伝搬時間をシミュレートするためには、目標ネットワークの送信側および受信側と同一である１つまたは複数の送信側と１つまたは複数の受信側とを、実ネットワークにおいて接続する。実ネットワークにおいて第１のメッセージが第１の送信側から第１の受信側までゲートウェイによる遅延無しで伝搬される時間は、目標ネットワークにおける伝搬時間より短い。目標ネットワークにおける伝搬時間は、目標ネットワークのトポロジーから求められる。すなわち、ネットワーク要素と、当該ネットワーク要素を接続する伝送路とから求められる。伝送路およびネットワーク要素は双方共に、目標ネットワークにおけるメッセージの伝搬時間に寄与する。実ネットワークにおける第１のメッセージの第１の遅延時間は、実ネットワークにおける当該第１のメッセージの伝搬時間が目標ネットワークにおける当該第１のメッセージの伝搬時間と実質的に等しくなるように選択することができる。よって、第１の送信側が第１のメッセージを送信してから第１の受信側が当該第１のメッセージを受信するまでにかかる時間は、第１の送信側および第１の受信側が実ネットワークまたは目標ネットワークに組み込まれているか否かに依存しない。したがって、第１の送信側と第１の受信側との間のネットワークのトポロジーが異なるにもかかわらず、第１の送信側と第１の受信側との間の通信をテストすることができる。複数の異なるトポロジーの目標ネットワークをシミュレートすることにより、それらの各トポロジーの利点ならびに欠点、および、異なる構成のネットワーク加入局およびセグメント結合要素の利点ならびに欠点を、より迅速に評価することができる。たとえば、通信におけるボトルネックないしは高負荷がかかるネットワーク伝送路を洗い出すことができる。ゲートウェイによって、目標ネットワークによる複数の異なるメッセージの伝搬時間はどの程度かをシミュレートする。複数の異なる目標ネットワークの伝搬時間のかかるシミュレートにより、これらのネットワークを効率的に比較またはシミュレートすることができる。

ここで留意すべき点は、「実ネットワークにおける伝搬時間と目標ネットワークにおける伝搬時間とが実質的に等しい」とは、伝搬時間差が１０％未満であることをいうことである。有利には、両伝搬時間差は１％未満である。

有利なのは、ゲートウェイにおいて、目標ネットワークのトポロジーが既知となっていることである。このことにより、ゲートウェイは目標ネットワークのトポロジーに基づき、第１のメッセージについて当該目標ネットワークを通過する経路を求めることができ、当該経路についての伝搬時間を求めることができ、また、実ネットワークにおける当該第１のメッセージの伝搬時間が目標ネットワークにおける当該第１のメッセージの伝搬時間と実質的に等しくなるように第１のメッセージを遅延することができる。

本発明の有利な一実施形態では、目標ネットワークのトポロジーにおける第１の送信側と第２の受信側との間の経路は、当該目標ネットワークのトポロジーにおける当該第１の送信側と第１の受信側との間の経路とは異なり、実ネットワークにおいて第１の送信側の少なくとも１つの第２のメッセージがゲートウェイによって受信され、第２の遅延時間だけ遅延されて、第２の受信側への経路上で送信され、第２のメッセージの経路は、実ネットワークのトポロジーに応じて決定され、当該第２のメッセージの遅延時間は目標ネットワークのトポロジーに応じて、実ネットワークにおける当該第２のメッセージの伝搬時間が目標ネットワークにおける当該第２のメッセージの伝搬時間と実質的に等しくなるように決定される。

ゲートウェイは本発明では、複数の異なるメッセージを異なって遅延することができる。たとえば実ネットワークにおけるメッセージについては、遅延時間を目標ネットワークにおける経路長に応じて決定することができる。目標ネットワークのトポロジーから求められる遅延時間が０未満となる特殊なケースでは、メッセージの遅延を行わない。

本発明の有利な一実施形態では、目標ネットワークのネットワーク要素の処理時間がゲートウェイに既知である。

目標ネットワークのネットワーク要素の処理時間が既知である場合、目標ネットワーク内にて伝搬される第１のメッセージの伝搬時間は、当該目標ネットワークを通る当該第１のメッセージの経路上にあるネットワーク要素の処理時間の加算によって求めることができる。ここで、ネットワーク要素としてはたとえば、スイッチ、ハブおよびルータが該当する。処理時間とは、１つのメッセージの受信と送信との間の時間である。ネットワーク要素の処理時間はしばしば製造者によって知らされるか、または、当業者に公知の経路で特定することができることが多く、たとえば、同一構造または類似の機器にて測定を行うことにより特定できることが多い。

本発明の有利な一実施形態では、目標ネットワークのネットワーク要素間の伝搬時間がゲートウェイに既知である。

目標ネットワークのネットワーク要素間の伝搬時間が既知である場合、目標ネットワーク内にて伝搬される第１のメッセージの伝搬時間は、当該目標ネットワークを通る当該第１のメッセージの経路上にある当該目標ネットワークのネットワーク要素間の伝搬時間の加算によって求めることができる。目標ネットワークの各ネットワーク要素の処理時間を既知とする構成と、ネットワーク要素間の伝搬時間を既知とする構成との組み合わせにより、目標ネットワークにおける伝搬時間の特定をさらに向上させることができる。

有利な一実施形態では、目標ネットワークの少なくとも一部は、イーサネット、ＣＡＮネットワークおよび／またはフレックスレイ（FlexRay）ネットワークである。

他の有利な一実施形態では、ゲートウェイから第１のメッセージの複製が第３の受信側へ送信される。

複製を作成してこの複製を収集することにより、メッセージ交換を後の時点において追跡することができる。かかる追跡可能性は、多数のメッセージから複製を収集すると、より正確となる。

他の有利な一実施形態では、第１のメッセージはゲートウェイによって、少なくとも１つの特徴について検査され、当該検査の結果に依存して第１のメッセージの複製が第３の受信側へ送信される。

第１のメッセージのかかる検査により、ゲートウェイは、複製の送信が必要であるか否かを判断することができる。このようにして、検査のために規定されたフィルタを通過する特徴を有するメッセージのみが複製される。検査対象となる特徴はたとえば、発信側もしくは受信側のＩＰアドレス、メッセージのサイズ、メッセージの時点、メッセージＩＤまたはメッセージ中のキーワードとすることができる。複製対象のメッセージを上述のように削減することにより、本方法の有効性が向上する。

本発明の有利な一実施形態では、第１のメッセージは、ゲートウェイによって受信された後、かつ当該第２の受信側へ送信される前に、ゲートウェイによって変更される。

本発明の有利な一実施形態では上述の第１のメッセージの変更には、第１のプロトコルから第２のプロトコルへの第１のメッセージの変換が該当する。

第１のメッセージを送信するプロトコルの変換はたとえば、第１の送信側および第１の受信側がそれぞれ異なるプロトコルを用いて通信する場合に有利である。たとえば、送信側はイーサネットを介して第１のメッセージをＵＤＰ／ＩＰメッセージとして送信し、受信側はフレックスレイメッセージを期待している場合があり得る。そのような場合、ゲートウェイはこれに応じて第１のメッセージを変更することができる。バスプロトコルはたとえば、ＣＡＮ規格、ＬＩＮ規格またはフレックスレイ規格準拠のプロトコルとすることができる。ネットワークプロトコルはたとえば、イーサネット形式またはＭＯＳＴ形式のプロトコルとすることができる。

本発明の他の有利な一実施形態では、上述の第１のメッセージの変更には、第１のメッセージの内容の変更が該当する。

第１のメッセージのかかる変更により、たとえば、目標ネットワークにおけるネットワーク要素の誤機能をシミュレートすることができる。たとえば、メッセージの各ビットを変更もしくは削除すること、または追加のビットを追加することができる。

本発明の有利な一実施形態では、ゲートウェイは目標ネットワークにおけるネットワーク要素および／またはネットワーク伝送路の負荷を求め、ネットワーク要素および／またはネットワーク伝送路の負荷が高い場合には第１のメッセージの遅延時間を追加的に延長する。

すなわちゲートウェイは、目標ネットワーク内を通る経路から求められる伝搬時間の他にさらに、目標ネットワークにおけるネットワーク要素および／またはネットワーク伝送路の負荷から求められる遅延時間も求める、ということである。負荷による上述の遅延時間はたとえば、１つのネットワーク要素が一度に実行できるタスクが１つのみであることにより、たとえば第１のメッセージの処理等の他のタスクは、先のこの１つのタスクの終了まで待機しなければならないことにより、生じ得る。他の遅延時間として、目標ネットワークにおける、第１の伝送路の経路上に存在するネットワーク伝送路上で、第３のメッセージが伝送され、第１のメッセージの伝送はこの第３のメッセージの伝送の終了まで待機しなければならない場合に生じる遅延時間もある。したがって、実ネットワークにおける第１のメッセージの伝搬時間を目標ネットワークにおける当該第１のメッセージの伝搬時間に実質的に等しくするためには、目標ネットワークにおける伝搬時間の、ネットワーク要素および／またはネットワーク伝送路の負荷による延長を補償するように、ゲートウェイ内を通過する当該第１のメッセージの遅延時間を延長する必要がある。

他の有利な一実施形態では、第３のネットワークインタフェースを介して第３のメッセージがゲートウェイによって受信され、目標ネットワークにおける第３のメッセージの経路がゲートウェイによって求められ、目標ネットワークにおいて第３のメッセージにより第１のメッセージの追加の遅延が生じる場合には、第１のメッセージの遅延時間を延長する。

よって、ゲートウェイは２つの異なるメッセージについて、目標ネットワークにおける両メッセージの経路が重複するか否かと、目標ネットワークにおいて第３のメッセージに起因するネットワーク要素および／またはネットワーク伝送路の負荷が、第１のメッセージの追加の遅延を生じさせるか否かとを判断する。かかる判断は他方の方向においても可能である。すなわち、目標ネットワークにおいて第１のメッセージに起因するネットワーク要素および／またはネットワーク伝送路の負荷が、第３のメッセージの追加の遅延を生じさせるか否かの判断もなされる。とりわけ大きなネットワークの場合には、目標ネットワークにおけるネットワーク要素および／またはネットワーク伝送路の時間的負荷を正確に求めること、すなわち、第３のメッセージがどの時点で、目標ネットワークにおいてどのネットワーク要素および／またはネットワーク伝送路の負荷を引き起こすかを判断することが有利である。これに応じて、第１のメッセージが目標ネットワーク内において通過する経路を時分割して、これらの経路の重なりを検出することができる。

ここでどのメッセージを遅延させるかは、たとえばメッセージの優先度に依存することができる。たとえば、２つのメッセージを実質的に同時に受信した、目標ネットワークにおけるネットワーク要素は、まず先に優先度が高いメッセージを処理してから、その後に初めて優先度がより低いメッセージを処理する。実ネットワークにおけるゲートウェイは、かかる振舞いをシミュレートし、これに応じて、優先度がより低いメッセージを、高優先度のメッセージより長く遅延する。

本発明の他の有利な一実施形態では、ゲートウェイによって目標ネットワーク内における第４のメッセージがシミュレートされ、目標ネットワークにおいて第４のメッセージが第１のメッセージの追加の延長を生じさせる場合には、第１のメッセージの遅延時間を延長する。

更なるメッセージをゲートウェイによって上述のようにシミュレートすることにより、目標ネットワークにおけるネットワークトラフィックを再現することができる。シミュレートされるメッセージはとりわけ、目標ネットワークにおいて当該メッセージに起因して生じるネットワーク要素および／またはネットワーク伝送路の負荷によってシミュレートすることができる。その際には、目標ネットワークにおけるネットワーク要素および／またはネットワーク伝送路の負荷は、第１のメッセージの追加の遅延を引き起こすことができる。

したがって、ゲートウェイは受信側および送信側の双方をシミュレートすることができる。よって、目標ネットワークにおいて予定されている受信側が実ネットワークにおいて実際のネットワーク加入局として存在しない場合であっても、ネットワーク加入局はメッセージの送信を成功させることができる。その際には、存在しない受信側宛てのメッセージはゲートウェイによって受信され、さらに転送されることはない。また、目標ネットワークにおいて予定されている送信側が実ネットワークにおいて実際のネットワーク加入局として存在しない場合も、ネットワーク加入局は、予定されたメッセージを受信することができる。この場合には、ゲートウェイが、シミュレートされた送信側のメッセージを作成して受信側へ送信するように構成される。目標ネットワークにおいて予定されている送信側および受信側が実ネットワークにおいて実際のネットワーク加入局として存在しない場合でも、ゲートウェイはこれらのネットワーク加入局間のネットワークトラフィックをシミュレートし、実ネットワークにおいて実際に送信されるメッセージの遅延時間を求める際にネットワークの負荷を考慮することができる。

以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。図面中、同種の要素には同一の符号を付している。図中の実施形態は非常に概略化されている。すなわち、距離および垂直方向ならびに横方向の寸法は実寸の比率通りではなく、特記しない限りは、互いに導出可能な幾何学的関係も有しない。

目標ネットワークの概略図である。本発明のゲートウェイを備えた実ネットワークの概略図である。他の実ネットワークの概略図である。他の目標ネットワークの概略図である。他の実ネットワークの概略図である。他の目標ネットワークの概略図である。本発明のゲートウェイとモニタリングユニットとを備えた実ネットワークの概略図である。複数の異なるネットワークにおける伝搬時間の対比図である。複数のメッセージの異なる伝搬時間の対比図である。

図１は、目標ネットワークの概略図である。この目標ネットワークでは、第１のネットワーク加入局１０が第１のネットワーク伝送路４を介して第１のネットワーク要素２２に接続されており、第２のネットワーク加入局１２が第２のネットワーク伝送路６を介して第２のネットワーク要素に接続されている。第３のネットワーク伝送路２６が、第１のネットワーク要素２２と第２のネットワーク要素２４とを互いに接続する。第１のネットワーク加入局１０から第２のネットワーク加入局１２へ送信される第１のメッセージは、目標ネットワークにおいては第１のネットワーク加入局１０から第１のネットワーク伝送路４を介して第１のネットワーク要素２２へ伝送され、この第１のネットワーク要素２２から第３のネットワーク伝送路２６を介して第２のネットワーク要素２４へ伝送され、さらに、第２のネットワーク伝送路６を介して第２のネットワーク加入局１２へ伝送される。

図２は、本発明のゲートウェイを備えた実ネットワークの概略図である。本発明のゲートウェイ２には、第１のネットワーク伝送路４を介して第１のネットワーク加入局１０が接続されており、第２のネットワーク伝送路６を介して第２のネットワーク加入局１２が接続されている。ゲートウェイ２は、あらゆるネットワーク伝送路に対して、各ネットワーク伝送路が接続されるネットワークインタフェースを提供するものである。目標ネットワークを実ネットワークによってシミュレートするためには、目標ネットワークのトポロジーをゲートウェイ２内にて構築する。ここで、ゲートウェイ２は実ネットワークにおいて目標ネットワークのネットワーク部分２０に置き換わるものである。図１の目標ネットワークの例では、ゲートウェイに置き換えられるネットワーク部分は、第１のネットワーク要素２２と第２のネットワーク要素２４と第３のネットワーク伝送路２６とから成る。ゲートウェイ２には、目標ネットワークにおける経路および遅延時間が既知であり、ゲートウェイ２は、実ネットワークにおけるメッセージの伝搬時間が目標ネットワークにおける当該メッセージの伝搬時間と実質的に等しくなるように、実ネットワークにおけるメッセージを遅延させることができる。第１のネットワーク加入局および第２のネットワーク加入局は、実ネットワークと目標ネットワークとにおいて類似しており、有利には同一構成または同一である。以下、目標ネットワークと実ネットワークとにおいてネットワーク加入局は同一であると設定する。

実ネットワークにおいては、第１のネットワーク加入局１０から第２のネットワーク加入局へ送信される第１のメッセージは、まず最初に第１のネットワーク加入局１０から第１のネットワーク伝送路４を介してゲートウェイ２へ転送され、ゲートウェイ２から第２のネットワーク伝送路６を介して第２のネットワーク加入局１２へ転送される。その際、ゲートウェイ２は第１のメッセージを一時記憶して、実ネットワークにおける第１のメッセージの伝搬時間が目標ネットワークにおける当該第１のメッセージの伝搬時間と実質的に等しくなるように、第２のネットワーク加入局１２への転送を遅延する。よって、第１のネットワーク加入局１０が第１のメッセージを送信してから第２のネットワーク加入局１２が当該第１のメッセージを受信するまでにかかる時間は、第１のネットワーク加入局１０および第２のネットワーク加入局１２が実ネットワークまたは目標ネットワークに組み込まれているか否かに依存しない。よってゲートウェイ２は、目標ネットワークにおける伝搬時間をシミュレートするものである。伝搬時間が本発明のゲートウェイ２によってシミュレートされる目標ネットワークの一例は、図１に示されている。目標ネットワークは原則的に任意の構成とすることができ、複数のネットワーク要素、ネットワーク伝送路およびネットワーク加入局を含むことができる。

図３は、他の目標ネットワークの概略図である。以下、図１との相違点のみを説明する。第３のネットワーク要素２８が、第５のネットワーク伝送路２７を介して第２のネットワーク要素２４に接続されている。第３のネットワーク加入局１４は、第４のネットワーク伝送路８を介して第３のネットワーク要素２８に接続されている。よって、第１のネットワーク加入局１０から第３のネットワーク加入局１４へ送信される第２のメッセージは目標ネットワークのトポロジーにおいては、第１のネットワーク伝送路４と、３つのネットワーク要素と、これらのネットワーク要素を接続するネットワーク伝送路と、第４のネットワーク伝送路８とを経由して第３のネットワーク加入局１４までの経路をとる必要がある。したがって、第１のネットワーク加入局１０から第３のネットワーク加入局までの第２のメッセージの経路および伝搬時間は、第１のネットワーク加入局１０から第２のネットワーク加入局１２までの第１のメッセージの経路および伝搬時間と異なる。

図４は、他の実ネットワークの概略図である。以下、図２との相違点のみを説明する。第３のネットワーク加入局１４は、第４のネットワーク伝送路８を介してゲートウェイ２に接続されている。実ネットワークにおいて第１のネットワーク加入局１０から第３のネットワーク加入局１４へ送信される第２のメッセージは、ゲートウェイ２によって第１のネットワーク伝送路４を介して受信されて場合によっては遅延され、第４のネットワーク伝送路８を介して第３のネットワーク加入局１４へ送信される。図４の実ネットワークにおいてゲートウェイに置き換えられる、図３の目標ネットワークのネットワーク部分２０は、図１および図２の実施例と比較して、第３のネットワーク要素２８、および、第２のネットワーク要素と第３のネットワーク要素との間の第５のネットワーク伝送路を追加して拡大したものである。ゲートウェイは、目標ネットワークの既知のトポロジーと、場合によってはたとえば各ネットワーク要素の処理時間またはネットワーク要素間の伝搬時間等の他の情報とから、実ネットワークにおいて送信されるメッセージについての適切な遅延時間を求めることができる。このとき、ゲートウェイ２によって実ネットワークのトポロジーに応じて、第２のメッセージの経路が決定され、すなわち、第２のメッセージがどのネットワーク伝送路を介して送信されるかが決定され、当該第２のメッセージの遅延時間は目標ネットワークのトポロジーに応じて、実ネットワークにおける当該第２のメッセージの伝搬時間が目標ネットワークにおける当該第２のメッセージの伝搬時間と実質的に等しくなるように決定される。遅延時間を求める基礎となり得るトポロジーを有する目標ネットワーク例は、図３に示されている。

よって、第２のネットワーク加入局１２から第３のネットワーク加入局１４へ送信される第３のメッセージは、図３の目標ネットワークのトポロジーにおいては、第２のネットワーク加入局１２から第２のネットワーク伝送路６と、第２のネットワーク要素２４と、第５のネットワーク伝送路２７と、第３のネットワーク要素２８と、第４のネットワーク伝送路８とを経由して第３のネットワーク加入局１４までの経路をとる必要がある。このことにより、これらの要素に追加の負荷がかかり、この負荷により、第１のメッセージがさらに遅延することとなり得る。たとえば、第２のネットワーク要素２４が第３のメッセージの処理中であり、その間に第１のメッセージを受信する場合があり、これにより、第３のメッセージの処理が完了したときに初めて第２のネットワーク要素２４は第１のメッセージを処理できるようになる。図４に示されたような、図３の目標ネットワークの上述のネットワーク部分２０に置き換わる、実ネットワークにおけるゲートウェイは、第１のメッセージを第２のネットワーク加入局へ送信完了する前に第３のメッセージを受信した場合、第２のネットワーク要素２４の上述の負荷を検出し、実ネットワークにおける伝搬時間が目標ネットワークにおける延長された伝搬時間と実質的に等しくなるように、第１のメッセージを遅延させる。

図５は、他の目標ネットワークの概略図である。以下、図３との相違点のみを説明する。第４のネットワーク加入局１６が、第６のネットワーク伝送路９を介して第３のネットワーク加入局１４に接続されている。よって、第１のネットワーク加入局１０から第４のネットワーク加入局１６へ送信される第４のメッセージは目標ネットワークのトポロジーにおいては、第１のネットワーク伝送路４と、３つのネットワーク要素と、これらのネットワーク要素を接続するネットワーク伝送路と、第４のネットワーク伝送路８とを経由して第３のネットワーク加入局１４に至り、この第３のネットワーク加入局１４から第６のネットワーク伝送路９を介して第４のネットワーク加入局１６までの経路をとる必要がある。本実施例では、図６の実ネットワークにおいてゲートウェイ２に置き換えられる、図５の目標ネットワークのネットワーク部分２０は、図３および図４の実施例の置き換えられるネットワーク部分２０と同一である。

図６は、他の実ネットワークの概略図である。以下、図４との相違点のみを説明する。第４のネットワーク加入局１６は、第６のネットワーク伝送路９を介して第３のネットワーク加入局１４に接続されている。第１のネットワーク加入局１０から第４のネットワーク加入局１６へ送信される第４のメッセージは、ゲートウェイ２によって第１のネットワーク伝送路４を介して受信されて場合によっては遅延され、第４のネットワーク伝送路８を介して第４のネットワーク加入局への経路上に送信される。ゲートウェイ２は、実ネットワークにおける当該第２のメッセージの伝搬時間が目標ネットワークにおける当該第２のメッセージの伝搬時間と実質的に等しくなるように、第４のメッセージについての経路を実ネットワークのトポロジーに応じて決定し、かつ遅延時間を目標ネットワークに応じて決定する。

図７は、他の目標ネットワークの概略図であり、同図では、図６のゲートウェイ２に置き換えられるネットワーク部分２０は、図５のネットワーク部分と異なる。以下、図５との相違点のみを説明する。第５のネットワーク加入局３２が、第７のネットワーク伝送路２９を介して第１のネットワーク要素２２に接続されている。第２のネットワーク要素２４は第６のネットワーク加入局３０の一部として構成されている。図６の実ネットワークにおいてゲートウェイに置き換えられる、図７の目標ネットワークのネットワーク部分２０は、第５のネットワーク加入局３２と、第６のネットワーク加入局３０と、第７のネットワーク伝送路２９とを追加して拡大したものである。よって、第５のネットワーク加入局３２から第３のネットワーク加入局１４へ送信される第５のメッセージは、目標ネットワークのトポロジーにおいては、第７のネットワーク伝送路２９と、第１のネットワーク要素２２と、第３のネットワーク伝送路２６と、第２のネットワーク要素２４と、第５のネットワーク伝送路２７と、第３のネットワーク要素２８と、第４のネットワーク伝送路８とを経由して第３のネットワーク加入局１４までの経路をとる必要がある。第５のメッセージと同時に第１のネットワーク加入局１０から第１のメッセージを第２のネットワーク加入局へ伝送する必要がある場合には、追加の遅延が生じ得る。というのも両メッセージは、第１のネットワーク要素２２と、第３のネットワーク伝送路２６と、第２のネットワーク要素２４とを介して伝送される必要があるからである。図６の実ネットワークではゲートウェイ２は、目標ネットワークの置き換えられるネットワーク部分２０をシミュレートし、これにより第５のネットワーク加入局３２もシミュレートする。これに応じてゲートウェイは、第５のメッセージによって各ネットワーク要素およびネットワーク伝送路にかかる負荷と、かかる負荷に起因する第１のメッセージおよび第５のメッセージの遅延時間とを求め、実ネットワークにおける両メッセージの伝搬時間が目標ネットワークにおける両メッセージの伝搬時間と実質的に等しくなるように、第１および第５のメッセージの遅延時間を選択することができる。

第６のネットワーク加入局３０から第５のネットワーク加入局３２へ送信される第６のメッセージは、実ネットワークでは単にシミュレートされたものに過ぎず、ゲートウェイ２によって受信されることも、ゲートウェイ２から送信されることもない。しかし、ゲートウェイ２により、第６のメッセージによって、置き換えられるネットワーク部分２０の各ネットワーク要素およびネットワーク伝送路にかかる負荷は求められ、かかる負荷に起因する、他のメッセージに及ぶ追加の遅延時間が考慮される。

図８は、他の実ネットワークの概略図である。以下、図６との相違点のみを説明する。モニタリングユニット４０が第７のネットワーク伝送路４２を介してゲートウェイ２に接続されている。ゲートウェイ２は、当該ゲートウェイによって受信および／または送信されるメッセージの複製をモニタリングユニット４０へ送信することができる。かかる複製の送信は、すべてのメッセージについて行うことができ、または、フィルタリングの後に選択されたメッセージについて行うことができる。かかるフィルタリングはたとえば、メッセージの送信者、受信者、サイズまたは識別番号等の特性に適用することができる。メッセージの複製を記憶することにより、ネットワークトラフィックを追跡し、通信の問題を洗い出すことができる。本発明の一変形態様では、モニタリングユニット４０はゲートウェイ２と共に１つのユニットを構成することもできる。

図９は、複数のメッセージの異なる伝搬時間の対比図である。横軸上には時間Ｔを示している。第１の伝搬時間Ｎ１は、たとえば図１の実ネットワークの構成の場合における第１のメッセージの伝搬時間を示している。この第１のメッセージは第１のネットワーク加入局１０からゲートウェイ２を通って第２のネットワーク加入局１２へ送信され、ゲートウェイ２は第１のメッセージを本発明に従って遅延させる。第１のメッセージは第１の期間Ｔ１１中に第１のネットワーク加入局１０からゲートウェイ２へ転送され、第２の期間Ｔ１２中にゲートウェイ２によって処理されて遅延され、第３の期間Ｔ１３中に第２のネットワーク加入局１２へ転送される。したがって、図１の実ネットワークにおける第１のネットワーク加入局１０から第２のネットワーク加入局１２への第１のメッセージの伝搬時間は、これら３つの期間Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１３の和である。

第２の伝搬時間Ｎ２は、たとえば図２に示された目標ネットワークの場合における第１のネットワーク加入局１０から第２のネットワーク加入局１２への第１のメッセージの伝搬時間を示している。第１のメッセージはまず最初に、第４の期間Ｔ１中に第１のネットワーク加入局１０から第１のネットワーク要素２２へ転送される。第１のネットワーク要素２２は第５の期間Ｔ２中にこの第１のメッセージを処理し、第６の期間Ｔ３中に第１のメッセージを第２のネットワーク要素２４へ転送する。第２のネットワーク要素２４は第７の期間Ｔ４中にこの第１のメッセージを処理し、第８の期間Ｔ５中に第１のメッセージを第２のネットワーク加入局１２へ転送する。したがって、図２の目標ネットワークにおける第１のネットワーク加入局１０から第２のネットワーク加入局１２への第１のメッセージの伝搬時間は、これら５つの期間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５の和である。ゲートウェイ２による第１のメッセージの遅延時間、ひいては第２の時間の長さは、第１の伝搬時間Ｎ１の期間の和が第２の伝搬時間Ｎ２の期間の和と実質的に等しくなるように選択される。

Claims

実ネットワークにおいて目標ネットワークの伝搬時間をシミュレートする方法であって、
前記目標ネットワークのトポロジーは複数の送信側と複数の受信側とを含み、
前記実ネットワークのトポロジーは、前記送信側および受信側のうち１つまたは複数を含み、
前記実ネットワークのトポロジーにおける第１の送信側（１０）と第１の受信側（１２）との間の経路は、前記目標ネットワークのトポロジーにおける当該第１の送信側と当該第１の受信側との間の経路とは異なる方法において、
前記実ネットワークにおいて前記第１の送信側（１０）の少なくとも１つの第１のメッセージが、少なくとも２つのネットワークインタフェースを備えたゲートウェイ（２）によって第１のネットワークインタフェースを介して受信され、遅延時間だけ遅延されて、第２のネットワークインタフェースを介して前記第１の受信側への経路上で送信され、
前記第１のメッセージの経路は、前記実ネットワークのトポロジーに応じて決定され、当該メッセージの遅延時間は前記目標ネットワークのトポロジーに応じて、前記実ネットワークにおける当該第１のメッセージの伝搬時間が前記目標ネットワークにおける当該第１のメッセージの伝搬時間と実質的に等しくなるように決定される
ことを特徴とする方法。
前記目標ネットワークのトポロジーにおける前記第１の送信側（１０）と第２の受信側（１４）との間の経路は、前記目標ネットワークのトポロジーにおける当該第１の送信側（１０）と当該第１の受信側（１２）との間の経路とは異なり、
前記実ネットワークにおいて前記第１の送信側（１０）の少なくとも１つの第２のメッセージを前記ゲートウェイ（２）によって受信し、第２の遅延時間だけ遅延して、前記第２の受信側（１４）への経路上で送信し、
前記第２のメッセージの経路を、前記実ネットワークのトポロジーに応じて求め、
前記第２のメッセージの遅延時間を、前記目標ネットワークのトポロジーに応じて、前記実ネットワークにおける当該第２のメッセージの伝搬時間が前記目標ネットワークにおける当該第２のメッセージの伝搬時間と実質的に等しくなるように決定する、
請求項１記載の方法。
前記目標ネットワークにおけるネットワーク要素（２２，２４，２８）の処理時間は、前記ゲートウェイ（２）に既知である、
請求項１または２記載の方法。
前記目標ネットワークにおけるネットワーク要素（２２，２４，２８）間の伝搬時間は、前記ゲートウェイ（２）に既知である、
請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
前記目標ネットワークの少なくとも一部は、イーサネット、ＣＡＮネットワークおよび／またはフレックスレイ（FlexRay）ネットワークである、
請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
前記ゲートウェイから前記第１のメッセージの複製を第３の受信側（４０）へ送信する、
請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
前記第１のメッセージを前記ゲートウェイ（２）によって、少なくとも１つの特徴について検査し、当該検査の結果に依存して当該第１のメッセージの複製を前記第３の受信側（４０）へ送信する、
請求項６記載の方法。
前記第１のメッセージを前記ゲートウェイ（２）によって受信した後、かつ前記第２の受信側へ送信する前に、当該ゲートウェイ（２）によって変更する、
請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
前記第１のメッセージの変更には、第１のプロトコルから第２のプロトコルへの前記第１のメッセージの変換が該当する、
請求項８記載の方法。
前記第１のメッセージの変更には、当該メッセージの内容の変更が該当する、
請求項８記載の方法。
前記ゲートウェイは前記目標ネットワークにおけるネットワーク要素および／またはネットワーク伝送路の負荷を求め、当該ネットワーク要素および／またはネットワーク伝送路の負荷が高い場合には前記第１のメッセージの遅延時間を追加的に延長する、
請求項１から１０までのいずれか１項記載の方法。
第３のネットワークインタフェースを介して第３のメッセージを前記ゲートウェイ（２）によって受信し、前記目標ネットワークにおける当該第３のメッセージの経路を当該ゲートウェイ（２）によって求め、当該目標ネットワークにおいて当該第３のメッセージにより当該第１のメッセージの追加の遅延が生じる場合には、当該第１のメッセージの遅延時間を延長する、
請求項１１記載の方法。
前記ゲートウェイ（２）によって前記目標ネットワーク内における第４のメッセージをシミュレートし、当該目標ネットワークにおいて当該第４のメッセージにより前記第１のメッセージの追加の遅延が生じる場合には、当該第１のメッセージの遅延時間を延長する、
請求項１から１２までのいずれか１項記載の方法。
目標ネットワークの伝搬時間を実ネットワークにおいてシミュレートするためのゲートウェイ（２）であって、
前記目標ネットワークのトポロジーは複数の送信側と複数の受信側とを含み、
前記実ネットワークのトポロジーは、前記送信側および受信側のうち１つまたは複数を含み、
前記実ネットワークのトポロジーにおける第１の送信側（１０）と第１の受信側（１２）との間の経路は、前記目標ネットワークのトポロジーにおける当該第１の送信側（１０）と当該第１の受信側（１２）との間の経路とは異なるゲートウェイ（２）において、
前記実ネットワークにおいて前記第１の送信側（１０）の少なくとも１つの第１のメッセージが、少なくとも２つのネットワークインタフェースを備えた前記ゲートウェイ（２）によって第１のネットワークインタフェースを介して受信され、遅延時間だけ遅延されて、第２のネットワークインタフェースを介して前記第１の受信側への経路上で送信され、
前記第１のメッセージの経路は、前記ゲートウェイ（２）によって前記実ネットワークのトポロジーに応じて決定され、当該メッセージの遅延時間は前記ゲートウェイ（２）によって、前記目標ネットワークのトポロジーに応じて、前記実ネットワークにおける当該第１のメッセージの伝搬時間が前記目標ネットワークにおける当該第１のメッセージの伝搬時間と実質的に等しくなるように決定される
ことを特徴とするゲートウェイ（２）。