JP3686378B2 - 通信品質管理方法及びその実施装置並びにその処理プログラムと記録媒体 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はネットワークの通信品質状態を管理する通信品質管理装置に関し、特にIPネットワークの通信品質状態を管理する通信品質管理装置に適用して有効な技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
IP(Internet Protocol)ネットワークが広く利用されてくるに伴って、IPネットワーク上での通信品質保証に対する要求が高まっている。現状のIPネットワーク管理においては、あるリンクが輻輳しているか否かは主にリンク平均使用率から判定している。しかし、リンク平均使用率とユーザの体感するファイル転送時間やスループット等の品質との関連が不明であるため、輻輳状態と判定する使用率を具体的に特定することが困難であった。
【0003】
またリンクを通過するフローのファイル転送時間やスループットを測定し、その平均等の統計値がある閾値以下になった場合を輻輳状態と判定する方法は、1)ファイル転送時間やスループットといったユーザ品質測定は、当該リンク上を通過する全てのパケットをキャプチャしフローを組み上げて算出するか、若しくは当該リンクの前段か後段若しくは両方に試験パケット送受信機を設置して、試験パケットを送信することによって品質測定を能動的に行う必要があり、一般的にこれは困難である、2)当該リンクがボトルネックでない場合であっても、当該リンクを通過するフローの通過する前後のネットワークの状態によって平均スループットはネットワーク毎に異なり、ファイル転送時間やスループットに対する具体的な閾値の設定が困難である、という問題があった。
【0004】
そのため、本発明の発明者らは、本願出願人が先に出願した特願2001−050811号「リンク輻輳判定方法及びその実施装置並びにその処理プログラムと記憶媒体」において、測定が簡易な同時接続フロー数と使用率若しくはパケット損失率という値のみから当該リンクが輻輳しているか否か、当該リンクにおいて品質が劣化しているか否かを判定する方法を提案した。この方法では、リンク平均使用率や平均スループットに対して予めしきい値を設けることなく、同時接続フロー数の挙動から品質が劣化しているか否かを判定できる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記の方法ではある時点において輻輳しているか否か(品質が劣化しているか否か)を判定するのみに留まっており、その時点の品質劣化が運用期間中における通信品質に対して、どの程度の影響を及ぼしているかといった管理方法までは規定していなかった。
【0006】
本発明の目的は上記問題を解決し、測定が簡易なリンク平均使用率及び平均同時接続フロー数という値のみから当該リンクにおける通信品質劣化度を算出することが可能な技術を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、通信網におけるあるリンクを経由するユーザフローの通信品質を管理する通信品質管理装置において、リンクがボトルネックとなっていない場合の関係から外れるリンク平均使用率及び平均同時接続フロー数の組を抽出してユーザフローの品質劣化度を算出するものである。
【0008】
本発明では上記の目的を達成する為、あるリンクを通過するフローのスループットの平均は当該リンクがボトルネックとなっていない場合には負荷に係わらず一定であり、かつ同時接続フロー数とリンク平均使用率は比例関係となること、また当該リンクがボトルネックとなる場合には平均スループットの劣化が観測され、同時接続フロー数がリンク平均使用率に対して、非線形的に増加するという現象を用いて、同時接続フロー数とリンク平均使用率の関係を観測することにより、当該リンクを経由するユーザフローの品質劣化度を算出する。
【0009】
すなわち本発明では、予め定められた時間間隔におけるリンク平均使用率を算出すると共に、前記リンクを通過する平均同時接続フロー数を算出し、前記算出したリンク平均使用率が、予め定められた、ボトルネックと成りえない第1のリンク平均使用率未満である場合に、リンク平均使用率当たりの平均同時接続フロー数を算出しておく。
【0010】
次に、前記算出したリンク平均使用率が予め定められた第2のリンク平均使用率以上であり、前記算出した平均同時接続フロー数が、前記算出したリンク平均使用率当たりの平均同時接続フロー数と前記算出したリンク平均使用率との積よりも大きい場合にリンク平均使用率及び平均同時接続フロー数の組を抽出し、前記算出したリンク平均使用率及び平均同時接続フロー数の組数に対する前記抽出した組数の割合、前記算出したリンク平均使用率の合計に対する前記抽出した組中のリンク平均使用率の割合の合計、または前記算出した平均同時接続フロー数の合計に対する前記抽出した組中の平均同時接続フロー数の割合の合計のいずれかを、当該リンクを経由するユーザフローの品質劣化度として算出する。
【0011】
また当該リンクにおけるパケット損失率を用い、そのリンクにおけるパケット損失率が予め定められた第1のパケット損失率未満の場合に前記リンク平均使用率当たりの平均同時接続フロー数を算出したり、そのリンクにおけるパケット損失率が予め定められた第2のパケット損失率以上である場合にユーザフローの品質劣化度を算出することとしても良い。
【0012】
以上の様に本発明の通信品質管理装置によれば、リンクがボトルネックとなっていない場合の関係から外れるリンク平均使用率及び平均同時接続フロー数の組を抽出してユーザフローの品質劣化度を算出するので、測定が簡易なリンク平均使用率及び平均同時接続フロー数という値のみから当該リンクにおける通信品質劣化度を算出することが可能である。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下に通信網におけるあるリンクを経由するユーザフローの通信品質を管理する一実施形態の通信品質管理装置について説明する。
【0014】
特願2001−050811号「リンク輻輳判定方法及びその実施装置並びにその処理プログラムと記憶媒体」においては、あるリンクを通過するフローの品質(平均ファイル転送時間やスループットの平均)は当該リンクがボトルネックとなっていない場合には負荷に係わらず一定であり、かつ平均同時接続フロー数とリンク平均使用率は比例関係となること、また当該リンクがボトルネックとなる場合には品質の劣化が観測され、平均同時接続フロー数がリンク平均使用率に対して、非線形的に増加するという現象を用いて(図1)、平均同時接続フロー数とリンク平均使用率の関係を観測することにより当該リンクがボトルネックか否かを判定している。
【0015】
図1は本実施形態のリンク平均使用率に対して平均同時接続フロー数と平均ファイル転送時間の関係を示す図である。図1はあるリンクを通過するフローの平均同時接続数、その平均ファイル転送時間、またリンク平均使用率の関係を表すグラフであり、あるリンクに多重されている各ユーザのアクセス回線速度が当該リンク速度よりも小さい場合に一般的に得られるものである。
【0016】
あるリンクがボトルネックとなっていない、リンク平均使用率がある値以下の領域では、当該リンクを通過するフローのファイル転送時間の平均はほぼ一定であり、かつ平均同時接続フロー数とリンク平均使用率はほぼ比例関係となる。また当該リンクがボトルネックとなる高使用率の領域では平均ファイル転送時間が劣化し、平均同時接続フロー数がリンク平均使用率に対して非線形的に増加する。従って、リンクが輻輳しているか否かはリンク平均使用率と平均同時接続フロー数の関係を分析することによって判定可能である。
【0017】
本実施形態では、この現象を用いて品質劣化度の算出を行う。すなわち、本実施形態の第1の通信品質管理方法においては、所定時間間隔でリンク平均使用率ρiと当該リンクを通過するフローの平均同時接続数Ni(i=1、...、n)を測定し、品質劣化となり得ない第1のリンク平均使用率ρ_0を予め定めておき、ρi<ρ_0となる測定値(ρi、Ni)からρj<ρ_0となる測定値(ρj、Nj)を用いてリンク平均使用率当たりの平均同時接続フロー数Rを求めておく。n個の組み合わせ(ρi、Ni)、R、及び予め定めた閾値εを用いて、リンク平均使用率ρk>ρ_1かつ平均同時接続フロー数Nkが以下の数1を満たす組(ρk、Nk)を抽出し、その組の数m(≦n)を計測し、当該リンクを経由するユーザフローの品質劣化度を数2により算出する。
【0018】
【数1】
N>ρ×R×(1+ε)
【0019】
【数2】
品質劣化度=m/n
本実施形態の第2の通信品質管理方法においては、第1の方法と同様に(ρi、Ni)の測定及びRの算出を行い、n個の組み合わせ(ρi、Ni)、R、及び予め定めた閾値εを用いて、リンク平均使用率ρk>ρ_1かつ平均同時接続フロー数Nkが数1を満たす組(ρk、Nk)を抽出し、その組が属する集合をSとし、当該リンクを経由するユーザフローの品質劣化度を以下の数3により算出する。
【0020】
【数3】
品質劣化度=Σk∈Sρk/(ρ1+ρ2+...+ρn)
本実施形態の第3の通信品質管理方法においては、第1の方法と同様に(ρi、Ni)の測定及びRの算出を行い、n個の組み合わせ(ρi、Ni)、R、及び予め定めた閾値εを用いて、リンク平均使用率ρk>ρ_1かつ平均同時接続フロー数Nkが数1を満たす組(ρk、Nk)を抽出し、その組が属する集合をSとし、当該リンクを経由するユーザフローの品質劣化度を以下の数4により算出する。
【0021】
【数4】
品質劣化度=Σk∈SNk/(N1+N2+...+Nn)
また本実施形態の通信品質管理方法においては、第1の方法で測定する平均同時接続フロー数とリンク平均使用率の測定と共に当該リンクにおけるパケット損失率Liも測定し、予め定めた閾値L0に対してLj<L0となる測定値(ρj、Nj)を用いてリンク平均使用率当たりの平均同時接続フロー数Rを算出し、そのRを用いて前記のいずれかの方法で品質劣化度を算出したり、或いは、第1の方法で測定する平均同時接続フロー数とリンク平均使用率の測定と共に当該リンクにおけるパケット損失率Liも測定し、予め定めた閾値L1に対してパケット損失率Lk>L1かつ予め定めた閾値εに対して平均同時接続フロー数Nkが数1を満たす組(ρk、Nk)を抽出し、前記のいずれかの方法で品質劣化度を算出しても良い。
【0022】
更に本実施形態の通信品質管理方法においては、第1の方法で測定する平均同時接続フロー数とリンク平均使用率の測定と共に同時に当該リンクにおけるパケット損失率Liも測定し、予め定めた閾値L0に対してLj<L0となる測定値(ρj、Nj)を用いてリンク平均使用率当たりの平均同時接続フロー数Rを算出し、予め定めた閾値L1に対してパケット損失率Lk>L1かつ予め定めた閾値εに対して平均同時接続フロー数Nkが数1を満たす組(ρk、Nk)を抽出し、前記のいずれかの方法で品質劣化度を算出しても良い。
【0023】
また本実施形態の通信品質管理方法においては、前記の様に、予め定めた閾値εに対して平均同時接続フロー数Nkが数1を満たす組(ρk、Nk)を抽出する代わりに、予め定めた閾値ε’に対して平均同時接続フロー数Nkが以下の数5を満たす組(ρk、Nk)を抽出することとしても良い。
【0024】
【数5】
N>ρ×R+ε’
図2は本実施形態の品質劣化度の計算例を示す図である。例えば(ρi、Ni)を10回測定し、その内の2回(1回目と10回目)が図2の様に非線形領域に含まれた場合、品質劣化度を2/10=0.2と算出したり(第1の方法に相当)、(ρ1+ρ10)/(ρ1+ρ2+...+ρ10)により品質劣化度を算出したり(第2の方法に相当)、或いは、(N1+N10)/(N1+N2+...+N10)により品質劣化度を算出する(第3の方法に相当)。
【0025】
第1の方法は、品質が劣化している時間の割合によって品質劣化度を定めており、第2の方法は、品質が劣化しているユーザフロー数の割合によって品質劣化度を定めている。これは、発生ユーザフロー数(或いはユーザパケット数)がリンク平均使用率に比例していることから導ける。第3の方法は、品質が劣化しているユーザ数の割合をそのときの品質劣化度合いで重み付けすることによって品質劣化度を定めている。これは、ファイル転送時間がNi/ρiに比例することから、(N1/ρ1×ρ1+N10/ρ10×ρ10)/(N1/ρ1×ρ1+...+N10/ρ10×ρ10)=(N1+N10)/(N1+...+N10)となることから確認できる。
【0026】
図3は本実施形態のIPネットワークの基本構成の一例を示す図である。図3に示す様に通信品質管理装置300はノード間のリンクに挿入される形態で利用され、予め定められた時間間隔におけるリンク平均使用率とそのリンクを通過する平均同時接続フロー数を観測して通信品質劣化度を算出する。
【0027】
図4は本実施形態の通信品質管理装置300の概略構成を示す図である。図4に示す様に本実施形態の通信品質管理装置300は、パケットヘッダ解析部401と、リンク使用率算出部402と、同時接続フロー数算出部403と、同時接続フロー数及び使用率管理部404と、使用率当たりの同時接続フロー数算出部405と、品質劣化度算出部406とを有している。
【0028】
パケットヘッダ解析部401は、前段ノードから到着したパケットのヘッダを解析してヘッダ情報を読み取った後に当該パケットを後段ノードへ送信する処理部である。リンク使用率算出部402は、予め定められた時間間隔におけるリンク平均使用率を算出する処理部である。
【0029】
同時接続フロー数算出部403は、前記リンクを通過する平均同時接続フロー数を算出する処理部である。同時接続フロー数及び使用率管理部404は、前記算出したリンク平均使用率及び平均同時接続フロー数を管理する処理部である。
【0030】
使用率当たりの同時接続フロー数算出部405は、前記算出したリンク平均使用率が予め定められた第1のリンク平均使用率未満である場合に、リンク平均使用率当たりの平均同時接続フロー数を算出する処理部である。
【0031】
品質劣化度算出部406は、前記算出したリンク平均使用率が予め定められた第2のリンク平均使用率以上であり、前記算出した平均同時接続フロー数が、前記算出したリンク平均使用率当たりの平均同時接続フロー数と前記算出したリンク平均使用率との積よりも大きいリンク平均使用率及び平均同時接続フロー数の組を抽出し、その抽出したリンク平均使用率及び平均同時接続フロー数の情報を用いて、当該リンクを経由するユーザフローの品質劣化度を算出する処理部である。
【0032】
通信品質管理装置300をパケットヘッダ解析部401、リンク使用率算出部402、同時接続フロー数算出部403、同時接続フロー数及び使用率管理部404、使用率当たりの同時接続フロー数算出部405及び品質劣化度算出部406として機能させる為のプログラムは、CD−ROM等の記録媒体に記録され磁気ディスク等に格納された後、メモリにロードされて実行されるものとする。なお前記プログラムを記録する記録媒体はCD−ROM以外の他の記録媒体でも良い。また前記プログラムを当該記録媒体から情報処理装置にインストールして使用しても良いし、ネットワークを通じて当該記録媒体にアクセスして前記プログラムを使用するものとしても良い。
【0033】
図4に示されている通り、前段ノードから到着したパケットはパケットヘッダ解析部401によってパケットサイズ、パケットのヘッダ情報やTCP(Transmission Control Protocol)フラグ情報を読み取られた後、後段ノードへ送信される。
【0034】
パケットヘッダ解析部401によって読み取られたパケットサイズはリンク使用率算出部402へ通知され、リンク使用率算出部402は所定時間t0の間に通過したパケットのサイズの和をt0で割ったものを更にリンク帯域で割ることによってt0毎のリンク平均使用率ρiを算出し、これをt0時間毎に同時接続フロー数及び使用率管理部404に通知する。
【0035】
一方、パケットのヘッダ情報やTCPフラグ情報は同時接続フロー数算出部403に通知され、新規のヘッダ情報や、TCPフローの開始を示すSYNフラグビットが立っているパケットを検出したら、新しいフロー発生と判断し、同時接続フロー数カウンタを「1」増加する。また既存フローに属するパケットが所定の時間到着していない場合や、TCPフロー終了を表すFINフラグビットが立っているパケットを検出したら、同時接続フロー数カウンタを「1」減ずる。t0時間毎にこのカウンタ値の平均値Niを算出し、同時接続フロー数及び使用率管理部404に通知する。
【0036】
使用率当たりの同時接続フロー数算出部405は、所定時間T(>t0)毎に同時接続フロー数及び使用率管理部404から、平均同時接続フロー数Ni及びリンク平均使用率ρi(i=1、...、n)を読み出して、リンク平均使用率ρjが予め定めておいた閾値ρ_0未満かどうかをチェックし、ρ_0未満である(ρj、Nj)を用いて、最小2乗法によりリンク平均使用率当たりの平均同時接続フロー数Rを算出する(すなわち、N=R×ρという線形近似式におけるRを求める)。そして、計算したRを品質劣化度算出部406に通知する。
【0037】
品質劣化度算出部406は、同時接続フロー数及び使用率管理部404から、平均同時接続フロー数Ni及びリンク平均使用率ρi(i=1、...、n)を読み出し、n個の組み合わせ(ρi、Ni)、R、及び予め定めた閾値εを用いて、リンク平均使用率ρk>ρ_1かつ平均同時接続フロー数Nkが数1を満たす組(ρk、Nk)を抽出し、前記数2乃至数4の何れかにより品質劣化度を算出する。
【0038】
図5は本実施形態のパケットヘッダ解析処理の処理手順を示すフローチャートである。図5に示す様に通信品質管理装置300のパケットヘッダ解析部401は、前段ノードから到着したパケットのヘッダを解析してヘッダ情報を読み取った後に当該パケットを後段ノードへ送信する処理を行う。
【0039】
ステップ501で通信品質管理装置300のパケットヘッダ解析部401は、前段ノードからパケットが到着しているかどうかを調べ、パケットが到着している場合にはステップ502へ進む。
【0040】
ステップ502では、前記到着したパケットのパケットヘッダを解析して、パケットサイズ、送信IPアドレス、受信IPアドレス、トランスポートプロトコル種別、送信ポート番号、受信ポート番号、TCPフラグ等のヘッダ情報を読み取る。ステップ503では、前記ヘッダ情報の読み取りを行ったパケットを後段ノードへ送信する。
【0041】
ステップ504では、前記読み取ったパケットサイズをリンク使用率算出部402へ通知する。ステップ505では、前記読み取った送信IPアドレス、受信IPアドレス、トランスポートプロトコル種別、送信ポート番号、受信ポート番号、TCPフラグといったヘッダ情報を同時接続フロー数算出部403に通知する。
【0042】
図6は本実施形態のリンク使用率算出処理の処理手順を示すフローチャートである。図6に示す様に通信品質管理装置300のリンク使用率算出部402は、予め定められた時間間隔におけるリンク平均使用率を算出する処理を行う。
【0043】
ステップ601で通信品質管理装置300のリンク使用率算出部402は、パケットヘッダ解析部401からパケットサイズが通知されているかどうかを調べ、パケットサイズが通知されている場合にはステップ602へ進む。ステップ602では、前記通知されたパケットサイズと以前に通知されているパケットサイズとの和を求める。
【0044】
ステップ603では、予め定められた所定の時間t0が経過しているかどうかを調べ、所定の時間t0が経過している場合にはステップ604へ進む。
【0045】
ステップ604では、所定の時間t0の間に通過したパケットサイズの和をt0で割ったものを更にリンク帯域で割ることによってt0毎のリンク平均使用率ρを算出する。ステップ605では、前記算出したリンク平均使用率ρを、同時接続フロー数及び使用率管理部404に通知する。ステップ606では、前記算出したパケットサイズの和を格納している変数を初期化してステップ601へ戻る。
【0046】
図7は本実施形態の同時接続フロー数算出処理の処理手順を示すフローチャートである。図7に示す様に通信品質管理装置300の同時接続フロー数算出部403は、前記リンクを通過する平均同時接続フロー数を算出する処理を行う。
【0047】
ステップ701で通信品質管理装置300の同時接続フロー数算出部403は、パケットヘッダ解析部401から送信IPアドレス、受信IPアドレス、トランスポートプロトコル種別、送信ポート番号、受信ポート番号、TCPフラグといったヘッダ情報が通知されているかどうかを調べ、前記ヘッダ情報が通知されている場合にはステップ702へ進む。
【0048】
ステップ702では、前記通知されたヘッダ情報と以前に通知されたヘッダ情報とを比較して、前記通知された送信IPアドレス、受信IPアドレス、トランスポートプロトコル種別、送信ポート番号、受信ポート番号の5つの値が新規のものであるかどうかを調べ、新規のものである場合には新しいフローの発生と判断してステップ703へ進み、ステップ703では、同時接続フロー数カウンタを「1」増加させる。
【0049】
ステップ704では、既存フローに属するパケットが予め定めておいたt_fl時間到着していないかどうかを調べ、前記パケットがt_fl時間到着していない場合には当該フローが終了したと判断してステップ705へ進み、同時接続フロー数カウンタを「1」減ずる。なおTCPフラグ情報のSYNフラグビットやFINフラグビットにより、同時接続フロー数カウンタの増減を行っても良い。
【0050】
ステップ706では、予め定められた所定の時間t0が経過しているかどうかを調べ、所定の時間t0が経過している場合にはステップ707へ進む。ステップ707では、前記の同時接続フロー数カウンタの平均値を算出して平均同時接続フロー数Nとし、ステップ708では、前記算出した平均同時接続フロー数Nを同時接続フロー数及び使用率管理部404に通知する。
【0051】
図8は本実施形態の使用率当たりの同時接続フロー数算出処理の処理手順を示すフローチャートである。図8に示す様に通信品質管理装置300の使用率当たりの同時接続フロー数算出部405は、前記算出したリンク平均使用率が予め定められた第1のリンク平均使用率未満である場合に、リンク平均使用率当たりの平均同時接続フロー数を算出する処理を行う。
【0052】
ステップ801で通信品質管理装置300の使用率当たりの同時接続フロー数算出部405は、所定時間T(>t0)毎に同時接続フロー数及び使用率管理部404から、平均同時接続フロー数Ni及びリンク平均使用率ρi(i=1、...、n)を読み出す。
【0053】
ステップ802では、前記読み出したリンク平均使用率ρjが予め定めておいた第1のリンク平均使用率である閾値ρ_0未満であるかどうかを調べ、リンク平均使用率ρjが閾値ρ_0未満である場合にはステップ803へ進む。ここで前記閾値ρ_0はボトルネックと成り得ないリンク平均使用率であるものとする。
【0054】
ステップ803では、前記閾値ρ_0未満である値の組(ρj、Nj)を抽出を用いて、最小2乗法によりN=R×ρという線形近似式におけるRを求め、リンク平均使用率当たりの平均同時接続フロー数Rを算出する。そしてステップ804では、前記算出した平均同時接続フロー数Rを品質劣化度算出部406に通知する。
【0055】
図9は本実施形態の品質劣化度算出処理の処理手順を示すフローチャートである。図9に示す様に通信品質管理装置300の品質劣化度算出部406は、前記算出したリンク平均使用率が予め定められた第2のリンク平均使用率以上であり、前記算出した平均同時接続フロー数が、前記算出したリンク平均使用率当たりの平均同時接続フロー数と前記算出したリンク平均使用率との積よりも大きい場合に品質劣化度を算出する処理を行う。
【0056】
ステップ901で通信品質管理装置300の品質劣化度算出部406は、同時接続フロー数及び使用率管理部404から、平均同時接続フロー数Ni及びリンク平均使用率ρi(i=1、...、n)を読み出す。
【0057】
ステップ902では、前記読み出したリンク平均使用率ρkが予め定めておいた第2のリンク平均使用率である閾値ρ_1以上であるかどうかを調べ、リンク平均使用率ρkが閾値ρ_1以上である場合にはステップ903へ進む。ここで閾値ρ_1は前記閾値ρ_0よりも大きい値であるものとするが、閾値ρ_0と同じ値を用いても良い。
【0058】
ステップ903では、前記読み出した平均同時接続フロー数Nkが前記数1を満たすかどうかを調べ、数1を満たす場合にはステップ904へ進む。ここで数1の代わりに数5を用いても良い。
【0059】
ステップ904では、リンク平均使用率ρk>ρ_1かつ平均同時接続フロー数Nkが数1を満たす組(ρk、Nk)を抽出し、前記読み出した(ρi、Ni)の組数nに対する前記抽出した(ρk、Nk)の組数mの割合、すなわち数2による品質劣化度を算出する。ここで、前記読み出したリンク平均使用率ρiの合計(ρ1+ρ2+...+ρn)に対する前記抽出した組中のリンク平均使用率ρkの割合の合計を数3により算出したり、または前記読み出した平均同時接続フロー数Niの合計(N1+N2+...+Nn)に対する前記抽出した組中の平均同時接続フロー数Nkの割合の合計を数4により算出し、そのいずれかを当該リンクを経由するユーザフローの品質劣化度としても良い。
【0060】
図10は本実施形態のパケット損失率を考慮した使用率当たりの同時接続フロー数算出処理の処理手順を示すフローチャートである。図10に示す様に通信品質管理装置300の使用率当たりの同時接続フロー数算出部405は、そのリンクにおけるパケット損失率が予め定められた第1のパケット損失率未満であるかを考慮して、リンク平均使用率当たりの平均同時接続フロー数を算出する処理を行っても良い。
【0061】
すなわちステップ1001で使用率当たりの同時接続フロー数算出部405は、通信品質管理装置300に接続されているノードから通知されたパケット損失率Lが予め定めておいた第1のパケット損失率である閾値L0未満であるかどうかを調べ、パケット損失率Lが閾値L0未満である場合にはステップ803へ進む。なお他の処理ステップは図8で説明したものと同様の処理を行うものとする。
【0062】
図11は本実施形態のパケット損失率を考慮した品質劣化度算出処理の処理手順を示すフローチャートである。図11に示す様に通信品質管理装置300の品質劣化度算出部406は、そのリンクにおけるパケット損失率が予め定められた第2のパケット損失率以上であるかを考慮して、品質劣化度の算出を行っても良い。
【0063】
すなわちステップ1101で品質劣化度算出部406は、通信品質管理装置300に接続されているノードから通知されたパケット損失率Lが予め定めておいた第2のパケット損失率である閾値L1以上であるかどうかを調べ、パケット損失率Lが閾値L1以上である場合にはステップ903へ進む。ここで閾値L1は前記閾値L0よりも大きい値であるものとするが、閾値L0と同じ値を用いても良い。なお他の処理ステップは図9で説明したものと同様の処理を行うものとする。
【0064】
また図10のパケット損失率を考慮した使用率当たりの同時接続フロー数算出処理と、図11のパケット損失率を考慮した品質劣化度算出処理とを組み合わせても良い。
【0065】
以上説明した様に本実施形態の通信品質管理装置によれば、リンクがボトルネックとなっていない場合の関係から外れるリンク平均使用率及び平均同時接続フロー数の組を抽出してユーザフローの品質劣化度を算出するので、測定が簡易なリンク平均使用率及び平均同時接続フロー数という値のみから当該リンクにおける通信品質劣化度を算出することが可能である。
【0066】
【発明の効果】
本発明によればリンクがボトルネックとなっていない場合の関係から外れるリンク平均使用率及び平均同時接続フロー数の組を抽出してユーザフローの品質劣化度を算出するので、測定が簡易なリンク平均使用率及び平均同時接続フロー数という値のみから当該リンクにおける通信品質劣化度を算出することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態のリンク平均使用率に対して平均同時接続フロー数と平均ファイル転送時間の関係を示す図である。
【図2】本実施形態の品質劣化度の計算例を示す図である。
【図3】本実施形態のIPネットワークの基本構成の一例を示す図である。
【図4】本実施形態の通信品質管理装置300の概略構成を示す図である。
【図5】本実施形態のパケットヘッダ解析処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図6】本実施形態のリンク使用率算出処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図7】本実施形態の同時接続フロー数算出処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図8】本実施形態の使用率当たりの同時接続フロー数算出処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図9】本実施形態の品質劣化度算出処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図10】本実施形態のパケット損失率を考慮した使用率当たりの同時接続フロー数算出処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図11】本実施形態のパケット損失率を考慮した品質劣化度算出処理の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
300…通信品質管理装置、401…パケットヘッダ解析部、402…リンク使用率算出部、403…同時接続フロー数算出部、404…同時接続フロー数及び使用率管理部、405…使用率当たりの同時接続フロー数算出部、406…品質劣化度算出部。
Claims (16)
- 通信網におけるあるリンクを経由するユーザフローの通信品質を管理する通信品質管理方法において、
予め定められた時間間隔におけるリンク平均使用率を算出するステップと、前記リンクを通過する平均同時接続フロー数を算出するステップと、前記算出したリンク平均使用率が予め定められた第1のリンク平均使用率未満である場合に、リンク平均使用率当たりの平均同時接続フロー数を算出するステップと、
前記算出したリンク平均使用率が予め定められた第2のリンク平均使用率以上であり、前記算出した平均同時接続フロー数が、前記算出したリンク平均使用率当たりの平均同時接続フロー数と前記算出したリンク平均使用率との積よりも大きいリンク平均使用率及び平均同時接続フロー数の組を抽出するステップと、前記抽出したリンク平均使用率及び平均同時接続フロー数の情報を用いて、当該リンクを経由するユーザフローの品質劣化度を算出するステップとを有することを特徴とする通信品質管理方法。 - 前記算出したリンク平均使用率及び平均同時接続フロー数の組数に対する前記抽出した組数の割合、前記算出したリンク平均使用率の合計に対する前記抽出した組中のリンク平均使用率の割合の合計、または前記算出した平均同時接続フロー数の合計に対する前記抽出した組中の平均同時接続フロー数の割合の合計のいずれかを、当該リンクを経由するユーザフローの品質劣化度として算出することを特徴とする請求項1に記載された通信品質管理方法。
- 前記リンクにおけるパケット損失率が予め定められた第1のパケット損失率未満の場合に、前記リンク平均使用率当たりの平均同時接続フロー数を算出することを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載された通信品質管理方法。
- 前記リンクにおけるパケット損失率が予め定められた第2のパケット損失率以上であり、前記算出した平均同時接続フロー数が、前記算出したリンク平均使用率当たりの平均同時接続フロー数と前記算出したリンク平均使用率との積よりも大きい場合に、そのリンク平均使用率及び平均同時接続フロー数の組を抽出することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載された通信品質管理方法。
- 前記算出したリンク平均使用率をρ、前記算出した平均同時接続フロー数をN、前記算出したリンク平均使用率当たりの平均同時接続フロー数をR、予め定められた閾値をεまたはε’として、N>ρ×R×(1+ε)またはN>ρ×R+ε’である組(ρ、N)を前記リンク平均使用率及び平均同時接続フロー数の組として抽出することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載された通信品質管理方法。
- 通信網におけるあるリンクを経由するユーザフローの通信品質を管理する通信品質管理装置において、
予め定められた時間間隔におけるリンク平均使用率を算出するリンク使用率算出部と、前記リンクを通過する平均同時接続フロー数を算出する同時接続フロー数算出部と、前記算出したリンク平均使用率が予め定められた第1のリンク平均使用率未満である場合に、リンク平均使用率当たりの平均同時接続フロー数を算出する使用率当たりの同時接続フロー数算出部と、
前記算出したリンク平均使用率が予め定められた第2のリンク平均使用率以上であり、前記算出した平均同時接続フロー数が、前記算出したリンク平均使用率当たりの平均同時接続フロー数と前記算出したリンク平均使用率との積よりも大きいリンク平均使用率及び平均同時接続フロー数の組を抽出し、その抽出したリンク平均使用率及び平均同時接続フロー数の情報を用いて、当該リンクを経由するユーザフローの品質劣化度を算出する品質劣化度算出部とを備えることを特徴とする通信品質管理装置。 - 前記品質劣化度算出部は、前記算出したリンク平均使用率及び平均同時接続フロー数の組数に対する前記抽出した組数の割合、前記算出したリンク平均使用率の合計に対する前記抽出した組中のリンク平均使用率の割合の合計、または前記算出した平均同時接続フロー数の合計に対する前記抽出した組中の平均同時接続フロー数の割合の合計のいずれかを、当該リンクを経由するユーザフローの品質劣化度として算出するものであることを特徴とする請求項6に記載された通信品質管理装置。
- 前記使用率当たりの同時接続フロー数算出部は、前記リンクにおけるパケット損失率が予め定められた第1のパケット損失率未満の場合に、前記リンク平均使用率当たりの平均同時接続フロー数を算出するものであることを特徴とする請求項6または請求項7のいずれかに記載された通信品質管理装置。
- 前記品質劣化度算出部は、前記リンクにおけるパケット損失率が予め定められた第2のパケット損失率以上であり、前記算出した平均同時接続フロー数が、前記算出したリンク平均使用率当たりの平均同時接続フロー数と前記算出したリンク平均使用率との積よりも大きい場合に、そのリンク平均使用率及び平均同時接続フロー数の組を抽出するものであることを特徴とする請求項6乃至請求項8のいずれか1項に記載された通信品質管理装置。
- 前記品質劣化度算出部は、前記算出したリンク平均使用率をρ、前記算出した平均同時接続フロー数をN、前記算出したリンク平均使用率当たりの平均同時接続フロー数をR、予め定められた閾値をεまたはε’として、N>ρ×R×(1+ε)またはN>ρ×R+ε’である組(ρ、N)を前記リンク平均使用率及び平均同時接続フロー数の組として抽出するものであることを特徴とする請求項6乃至請求項9のいずれか1項に記載された通信品質管理装置。
- 通信網におけるあるリンクを経由するユーザフローの通信品質を管理する通信品質管理装置としてコンピュータを機能させる為のプログラムにおいて、
予め定められた時間間隔におけるリンク平均使用率を算出するリンク使用率算出部と、前記リンクを通過する平均同時接続フロー数を算出する同時接続フロー数算出部と、前記算出したリンク平均使用率が予め定められた第1のリンク平均使用率未満である場合に、リンク平均使用率当たりの平均同時接続フロー数を算出する使用率当たりの同時接続フロー数算出部と、
前記算出したリンク平均使用率が予め定められた第2のリンク平均使用率以上であり、前記算出した平均同時接続フロー数が、前記算出したリンク平均使用率当たりの平均同時接続フロー数と前記算出したリンク平均使用率との積よりも大きいリンク平均使用率及び平均同時接続フロー数の組を抽出し、その抽出したリンク平均使用率及び平均同時接続フロー数の情報を用いて、当該リンクを経由するユーザフローの品質劣化度を算出する品質劣化度算出部としてコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。 - 前記品質劣化度算出部は、前記算出したリンク平均使用率及び平均同時接続フロー数の組数に対する前記抽出した組数の割合、前記算出したリンク平均使用率の合計に対する前記抽出した組中のリンク平均使用率の割合の合計、または前記算出した平均同時接続フロー数の合計に対する前記抽出した組中の平均同時接続フロー数の割合の合計のいずれかを、当該リンクを経由するユーザフローの品質劣化度として算出するものであることを特徴とする請求項11に記載されたプログラム。
- 前記使用率当たりの同時接続フロー数算出部は、前記リンクにおけるパケット損失率が予め定められた第1のパケット損失率未満の場合に、前記リンク平均使用率当たりの平均同時接続フロー数を算出するものであることを特徴とする請求項11または請求項12のいずれかに記載されたプログラム。
- 前記品質劣化度算出部は、前記リンクにおけるパケット損失率が予め定められた第2のパケット損失率以上であり、前記算出した平均同時接続フロー数が、前記算出したリンク平均使用率当たりの平均同時接続フロー数と前記算出したリンク平均使用率との積よりも大きい場合に、そのリンク平均使用率及び平均同時接続フロー数の組を抽出するものであることを特徴とする請求項11乃至請求項13のいずれか1項に記載されたプログラム。
- 前記品質劣化度算出部は、前記算出したリンク平均使用率をρ、前記算出した平均同時接続フロー数をN、前記算出したリンク平均使用率当たりの平均同時接続フロー数をR、予め定められた閾値をεまたはε’として、N>ρ×R×(1+ε)またはN>ρ×R+ε’である組(ρ、N)を前記リンク平均使用率及び平均同時接続フロー数の組として抽出するものであることを特徴とする請求項11乃至請求項14のいずれか1項に記載されたプログラム。
- 前記請求項11乃至請求項15に記載のプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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