JP5051252B2 - ネットワーク障害検出システム - Google Patents
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また、パケット損失の発生の仕方に関する値をパラメータに含めることにより、パケット損失のほとんどが連続的に起こっているのかそうでないのか、また、連続的でも損失区間が短いのか長いのか、区間内での発生頻度が多いのか少ないのかといった発生のふるまいで、たとえば、無線通信特有のパケット損失なのか、あるいは無線区間の障害により損失したのかといった違いをさらに判断することができる。
図1は本発明の実施の形態1に係るネットワーク障害検出システムの構成を表す図である。パケット受信部100は、ネットワークを流れているパケット信号(以下、パケットという)を受信する処理を行う。パケットフィルタリング部101は、パケット受信部100が受信したパケットのうち、パラメータ抽出部102が処理を行うパケットを選別する処理を行う。パラメータ抽出部102は、パケットフィルタリング部101が選別したパケットに基づいて分類特徴ベクトルとして構成するパラメータを抽出する。
また、パケット損失の発生の仕方に関する値をパラメータに含めることにより、パケット損失のほとんどが連続的に起こっているのかそうでないのか、また、連続的でも損失区間が短いのか長いのか、区間内での発生頻度が多いのか少ないのかといった発生のふるまいで、たとえば、無線通信特有のパケット損失なのか、あるいは無線区間の障害により損失したのかといった違いをさらに判断することができる。
図4は本発明の実施の形態2に係るネットワーク障害検出システムの構成を表す図である。図4において、図1と同じ符号を付しているものは、実施の形態1と同様の処理動作を行うものである。分類特徴ベクトル蓄積部201は、例えば記憶装置で構成され、パラメータ抽出部102において抽出した分類特徴ベクトルをデータとして蓄積する。このとき、分類ラベルを分類特徴ベクトルに対応させておく。また、分類条件生成部202は、特徴ベクトル蓄積部201に蓄積された分類特徴ベクトル及び分類ラベルとに基づいて、分類規則を生成する処理を行う。そして、分類条件設定部203は、分類条件生成部202が生成した分類規則を分類条件記憶部103に記憶させ、設定する処理を行う。
Gain(a)=IS(Nc1、Nc2,…,Ncn)−E(a) …(3)
図6は本発明の実施の形態3に係るネットワーク障害検出システムの構成を表す図である。図6において、図1と同じ符号を付しているものは、実施の形態1と同様の処理動作を行うものである。
前述した実施の形態1においては、障害有無分類部104は、1の分類規則に基づいて分類処理を行う場合について説明したが、例えば、ある分類特徴ベクトルについて、複数の分類規則による分類処理を行うようにしてもよい。複数の分類規則から分類処理を行った場合、最終的に複数の分類ラベルが決定されることになる場合がある。このとき、多数決分類決定部(図示せず)を設ける等して、多数決により、最も決定数が多かった分類ラベルを最終的な判断結果として決定し、結果出力部105に出力するようにするとよい。
前述した実施の形態3においては、障害数計数部301は、RTCP−XRパケットの送信元のIPアドレス及び送信先のIPアドレスの組毎に障害数を計数するようにした。ただ、これに限定するものではなく、例えば、AS(Autonomous System :自律システム)に基づくネットワーク毎の障害数を計数するようにしてもよい。
上述の実施の形態では、選別するパケットがRTCP−XRパケットであるものとして説明したが、RTCP−XRパケットに限定するものではない。例えば前述したように、データフロー制御等の分類特徴ベクトルの要素となるパラメータ、送受信先に関するデータを有する他のパケットでも適用することができる。
101 パケットフィルタリング部
102 パラメータ抽出部
103 分類条件記憶部
104 障害有無分類部
105 結果出力部
201 分類特徴ベクトル蓄積部
202 分類条件生成部
203 分類条件設定部
301 障害数計数部
302 ネットワークトポロジ記憶部
303 障害箇所推定部
Claims (14)
- ネットワークを流れるパケットから、通信に係るパケット損失量に関する値、パケット送信間隔揺らぎに関する値、パケット損失の発生の仕方に関する値に係るパラメータのうち、少なくとも1つのパラメータの値を分類特徴ベクトルとして抽出する処理を行うパラメータ抽出部と、
前記ネットワークの状態に係る場合分けを行うための数値条件と前記分類特徴ベクトルの対応するパラメータの値とを比較していって障害の有無及び障害の種類を分類する処理を行う障害有無分類部と
を備え、
前記パラメータ抽出部は、前記パケット送信間隔揺らぎに関する値については、あらかじめ定めた統計間隔におけるパケットの送信間隔揺らぎの平均値、偏差、最大値のうちの少なくとも1つを抽出し、
前記パケット損失の発生の仕方に関する値については、パケット損失の連続発生区間の長さ、前記連続発生区間における発生割合、連続発生区間外での発生割合のうちの少なくとも1つを抽出することを特徴とするネットワーク障害検出システム。 - 前記パケットは、RTCPパケット又はRTCP−XRパケット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障害検出システム。
- 前記パラメータ抽出部は、前記パケットの送信遅延に関するパラメータの値を抽出し、前記分類特徴ベクトルに含めることを特徴とする請求項1又は2記載のネットワーク障害検出システム。
- 前記パラメータに基づいて前記ネットワークの状態に係る場合分けを行うための数値条件と、該数値条件の適用順序と、前記数値条件を適用していった結果となる、前記ネットワークにおける障害の有無及び障害の種類を表す分類ラベルとを定めた分類規則をデータとして記憶する分類条件記憶部をさらに備え、
前記ネットワークにおける無線リンクに関する障害に係る前記分類ラベルを有する場合には、
あらかじめ定めた統計間隔における前記パケットの送信間隔揺らぎの平均値及び偏差が所定の範囲内にあること、パケット損失の連続発生区間外での発生割合が第1の所定値以下であること、前記パケット損失の連続発生区間の長さが第2の所定値以上であること及び連続発生区間における前記パケット損失の発生割合が第3の所定値以上であることを、前記数値条件に含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のネットワーク障害検出システム。 - 前記分類条件記憶部は前記分類規則を複数有しており、
前記障害有無分類部が複数の分類規則に基づいて分類処理を行って決定した複数の分類ラベルのうち、最も多い分類ラベルを最終分類結果とする多数決分類決定部をさらに備えることを特徴とする請求項3記載のネットワーク障害検出システム。 - 前記分類規則を前記分類条件記憶部に記憶させて設定する処理を行う分類条件設定部をさらに備えることを特徴とする請求項4記載のネットワーク障害検出システム。
- あらかじめ受信したパケットから抽出した分類特徴ベクトルと、該分類特徴ベクトルに係るパケットを受信したときのネットワークの状態を表す分類ラベルとに基づいて、前記分類特徴ベクトルのパラメータを解析し、分類規則を生成する処理を行う分類条件生成部をさらに備えることを特徴とする請求項4〜6のいずれかに記載のネットワーク障害検出システム。
- 前記分類条件生成部は、データマイニング手法に基づいて前記パラメータを解析し、前記分類規則を生成することを特徴とする請求項7記載のネットワーク障害検出システム。
- 前記分類条件生成部は、決定木、サポートベクターマシン、ニューラルネットワーク、ベイズネット、ランダムフォレスト法のうちのいずれかの前記データマイニング手法に基づいて生成処理することを特徴とする請求項8記載のネットワーク障害検出システム。
- 前記パラメータ抽出部は、RTCP−XRのプロトコルに基づくパケットから前記分類特徴ベクトルを抽出する処理を行い、前記抽出するパラメータにおいて、パケット損失量に関する値は、前記RTCP−XRで定められたlost packets、loss rate 及びdiscard rateであり、パケット送信間隔揺らぎに関する値は、前記RTCP−XRで定められたdeviation jitter、mean jitter 及びmax jitterであり、パケット損失の発生の仕方に関する値は、前記RTCP−XRで定められたburst density 、burst duration及びgap density であることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載のネットワーク障害検出システム。
- 前記パラメータ抽出部は、RTCP−XRのプロトコルに基づくパケットから前記分類特徴ベクトルを抽出する処理を行い、前記抽出するパラメータにおいて、あらかじめ定めた統計間隔におけるパケットの送信間隔揺らぎの平均値は前記RTCP−XRで定められたmean jitter 、偏差はdeviation jitter、最大値はmax jitterであり、前記パケット損失の連続発生区間の長さは前記RTCP−XRで定められたburst duration、前記連続発生区間における発生割合はburst density 、連続発生区間外での発生割合はgap density であることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載のネットワーク障害検出システム。
- 前記障害有無分類部の処理に基づいて、あらかじめ定めた単位毎に計数する障害数計数部をさらに備えることを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載のネットワーク障害検出システム。
- 前記障害数計数部は、送信元のIPアドレスと送信先のIPアドレスとの組を前記あらかじめ定めた単位とすることを特徴とする請求項12記載のネットワーク障害検出システム。
- 前記障害数計数部は、自律システムを前記あらかじめ定めた単位とすることを特徴とする請求項12記載のネットワーク障害検出システム。
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