JP5067362B2

JP5067362B2 - 通信端末、ネットワークインタフェースカード及びその方法

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Publication number: JP5067362B2
Application number: JP2008334664A
Authority: JP
Inventors: 亘中村; 慶彦古賀
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2008-12-26
Filing date: 2008-12-26
Publication date: 2012-11-07
Anticipated expiration: 2028-12-26
Also published as: JP2010157875A

Description

本発明は、ＴＣＰ通信による通信端末及びサーバ間の通信を行う通信システムに関して、特にＴＣＰ通信の特性を利用して大量データの通信を高スループットで行うことを可能にする通信システムに関する。

近年、ネットワーク通信は、高速化及び煩雑化が著しい。このため、ネットワーク可視化に必要とされるネットワーク監視システムは、高性能かつ高信頼性であることが要求されている。また、ネットワーク通信の標準プロトコルとしては、ＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol/Internet Protocol ）が広く利用されている。ＴＣＰ／ＩＰプロトコルは、コネクション型通信であり、３ウェイ・ハンドシェイク方式で接続を確立し、データが到達したかを自シーケンス番号と相手からのＡＣＫ番号応答を確認しながら転送することにより、信頼性の高いデータ転送を実現するプロトコルである。

しかし、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルは、プロトコル上のオーバヘッドが大きく、複雑な処理を伴うために、データ転送が低速化する。このため、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルに従うＴＣＰ通信を監視するネットワーク監視システムは、大量のクライアント端末及び大量のサーバ間の通信を監視して信頼性を評価することが十分になされていない。

従来の通信システムとしては、ネットワーク層のプロトコル処理と、トランスポート層のプロトコル処理とを並列的にハードウェアで実行し、処理速度を高速化させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−３３９４６２号公報

しかし、従来の通信システムは、ＴＣＰ通信のプロトコル上のオーバヘッドや複雑な処理自体は改善されないために、十分に処理速度を高速化できないという課題を有する。

本発明は前記課題を解消するためになされたもので、ＴＣＰ通信のプロトコル上のオーバヘッドや複雑な処理を低減することにより、大量のクライアント端末及び大量のサーバ間で高スループットなＴＣＰ通信を行うことのできる通信システムの提供を目的とする。

本願に開示する通信システムは、一観点によれば、ＴＣＰヘッダのオプション領域に挿入されたコネクション状態を示す独自識別コードに基づいて、相手コネクション状態を検出してＴＣＰ通信における次アクションを判断するものである。

本願に開示する通信システムは、独自識別コードに基づいて次アクションを行うことにより、通信端末相互間の通信状態を迅速に判断することができ、通信端末相互間において複雑な信号処理を実施することなく迅速に多量の送受信を行うことができる。

（本発明の第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る通信システムを、図１から図１０に基づいて説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る通信システムの通信端末の構成を示すブロック図、図２は、この図１に記載された通信システムのデータ例、図３はこの図１に記載された通信システムの全体構成図を示す。

また、図４は、図１に記載された通信システムのクライアント端末の構成を示すブロック図、図５は、図１に記載された通信システムの通信端末のＴＣＰパケット応答部及びＳＹＮパケット生成部の構成を示すブロック図を示す。また、図６は、図１に記載された通信システムのサーバー端末の構成を示すブロック図、図７は、図１に記載された通信システムのＳＹＮパケット送信のフローチャートを示す。

また、図８は、図１に記載された通信システムの通信端末のパケット応答のフローチャート、図９は、図１に記載された通信システムの遅延挿入コード及びパケットロスコードに関するデータ例を示す。また、図１０は、図１に記載された通信システムの通信の説明図及び適用例を示す。

図１において、本実施形態に係る通信システムを構成する通信端末１０は、送受信手段１と、独自識別コード挿入手段２と、記憶手段２１と、状態データ２１ａと、相手コネクション状態検出手段３と、次アクション判断手段４とを備える。また、本実施形態に係る通信システムを構成する通信端末１０は、遅延挿入手段５と、レスポンス無応答手段６と、処理時間擬似手段７と、データ処理手段８とを備える。

この送受信手段１は、データとしてのパケットを他の通信端末との間で送受信する。この記憶手段２１は、この状態データ２１ａを記憶する。また、この独自識別コード挿入手段２は、この状態データ２１ａに基づいて、自コネクション状態を示す独自識別コードをＴＣＰヘッダのオプション領域に挿入する。

このオプション領域に関して、この独自識別コード挿入手段２は、図２（ａ）に示すように、このＴＣＰヘッダのオプション領域としてのＴＣＰヘッダフィールドＡに含まれる独自識別コードフィールドＢに独自識別コードを挿入することができる。この独自識別コードは、同図（ｂ）に示すように、このＴＣＰヘッダのオプション領域に含まれる４ビットの領域を使用することができる。

また、この相手コネクション状態検出手段３は、受信したパケットに含まれる独自識別コードに基づいてこの状態データ２１ａを参照して相手コネクション状態を検出する。また、この次アクション判断手段４は、この相手コネクション検出手段３に検出された相手コネクション状態に基づいて、次アクションを判断する。

また、このデータ処理手段８は、この判断された次アクションに基づいて、この送受信手段１により送受信されるデータの編集処理を行う。また、この処理時間擬似手段７は、このデータ処理手段８の処理時間を制御することにより、ＴＣＰ通信の上位アプリケーションの処理時間を擬似する。

また、この遅延挿入手段５は、前記通信端末１０の内部設定に基づいて、このデータ処理手段８により処理されたデータによるＴＣＰ通信のレスポンスにパケットの種類に応じた遅延を挿入する。また、このレスポンス無応答手段６は、前記通信端末１０の内部設定に基づいて、このデータ処理手段８により処理されたデータによるこのＴＣＰ通信のレスポンスをパケットの種類に応じて無応答とする。

また、この状態データ２１ａは、図２（ｃ）に示すように、項項目と、ステージ項目と、パケット種類項目と、独自識別コード項目とを項目として備えることができる。また、このパケット種類項目は、クライアントサーバー端末間にて送受信されるパケットの送信方向及びパケット種類を示す。この項項目は、このパケット種類項目にて特定されるパケット種類を一意に識別する番号を示す。

また、このステージ項目は、このパケット種類項目にて特定されるパケットのＴＣＰ通信における通信段階としてのステージを示す。また、この独自識別コード項目は、このパケット種類項目にて示されたパケット種類に応じた前記独自識別コードを１６進表記により示す。例えば、図中において、項項目１は、”ＣＬＯＳＥＤ”のステージにてクライアント端末から発信されるＳＹＮパケットに対して独自識別コード”１”として定義する。

また、本実施形態の通信システムは、図３に示すように、前記通信端末１０としてのクライアント端末１０Ａと、前記通信端末１０としてのサーバー端末１０Ｂとを備える構成である。また、本実施形態の通信システムは、このクライアント端末１０Ａとこのサーバー端末１０Ｂの通信を中継する網２０００と、このクライアント端末１０Ａとこのサーバー端末１０Ｂの通信を監視するネットワーク監視装置１０００とを備える構成である。

このネットワーク監視装置１０００は、このクライアント端末１０Ａとサーバー端末１０Ｂとの通信状況を監視し、ネットワーク可視化の基礎となる情報を収集する。また、この網２０００は、通信ネットワーク、例えば、インターネット網である。

また、このクライアント端末１０Ａは、図４に示すように、ＴＣＰパケット応答部１００と、ＳＹＮパケット生成部２００と、送信選択部３００と、回線ＩＦ部４００と、ＰＨＹ／ＭＡＣ部５００とを備える構成である。このＴＣＰパケット応答部１００、このＳＹＮパケット生成部２００及びこの送信選択部３００は、データパケットの編集を行う論理部Ｄとして機能する。また、この回線ＩＦ部４００及びこのＰＨＹ／ＭＡＣ部５００は、回線からのデータであるパケットを制御する回線部Ｃとして機能する。

また、この送信選択部３００は、このＴＣＰパケット応答部１００と、このＳＹＮパケット生成部２００からの送信要求に基づいて送信元を選択し、パケットを出力する。この送信選択部３００から出力されたパケットは、前記回線部を経由して前記サーバー端末１０Ｂへ送信される。

また、この回線ＩＦ部４００は、物理的な回線とのインターフェースを司り、回線から受信した電気的信号としてのデータをこのＰＨＹ／ＭＡＣ部５００へ出力する。また、このＰＨＹ／ＭＡＣ部５００は、物理層及びＭｅｄｉａＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌｌａｙｅｒ；ＭＡＣ層の制御を行い、この回線ＩＦ部４００から受付けたデータを伝送制御してこのＴＣＰパケット応答部１００へ出力する。

また、このＴＣＰパケット応答部１００は、図５（ａ）に示すように、受信部１０１と、メモリ部１００ａと、レジスタ部１００ｂと、データ処理送信部１００ｃと、パケットロス部１０５と、遅延挿入部１０６とを備える。この受信部１０１は、前記送受信手段１としてのデータ受信機能を有し、受信したパケットの検査及びフィルタを行いエラーパケットや自宛でないパケットを廃棄する。

また、このメモリ部１００ａは、パケットのペイロードへ多重するデータを蓄積するペイロードデータ１０１ａと、前記状態データ２１ａとしての状態データ１０２ａとを備える。また、このレジスタ部１００ｂは、各機能部の制御、ステータス監視及び統計情報の収集を行う。

また、このデータ処理送信部１００ｃは、独自識別コード挿入部１０２と、相手コネクション状態検出部１０３と、次アクション判断部１０４と、処理時間擬似部１０７と、データ処理制御部１０８を備え、前記送信選択部３００へデータ送信する。この独自識別コード挿入部１０２は、前記独自識別コード挿入手段２として機能し、データ処理制御部１０８の制御により、この状態データ１０２ａに基づいて自コネクション状態を示す独自識別コードをＴＣＰヘッダのオプション領域に挿入する。

また、この相手コネクション状態検出部１０３は、前記相手コネクション状態検出手段３として機能し、このデータ処理制御部１０８の制御により、受信パケットに含まれる独自識別コードに基づいてこの状態データ１０２ａに従い、相手コネクション状態を検出する。また、この次アクション判断部１０４は、前記次アクション判断手段４として機能し、この相手コネクション状態検出部１０３に検出された相手コネクション状態に基づいて、次アクションを判断する。
また、このデータ処理制御部１０８は、前記データ処理手段８として機能し、この判断された次アクションに基づいて、この受信部１０１により受信されるデータの編集処理を行う。また、この処理時間擬似部１０７は、前記処理時間擬似手段７として機能し、このデータ処理制御部１０８の処理時間を制御することにより、ＴＣＰ通信の上位アプリケーションの処理時間を擬似する。

また、このパケットロス部１０６は、前記レスポンス無応答手段６として機能し、前記通信端末１０の内部設定に基づいて、前記独自識別コードに対応してパケットロスを指定するロス指定コードに従いパケットをロスさせる。また、この遅延挿入部１０５は、前記遅延挿入手段５として機能し、前記独自識別コードに含まれる遅延挿入コードに基づいて予め設定された遅延値をパケットに挿入し、処理遅延を発生させる。

また、このＳＹＮパケット生成部２００は、ＳＹＮ側メモリ部２００ａと、ＳＹＮ側レジスタ部２００ｂと、ＳＹＮパケット生成処理部２００ｃと、帯域制限部２００ｄとを備える。このＳＹＮ側メモリ部２００ａは、前記状態データ２１ａとしての状態データ２０２ａを含む。

また、このＳＹＮ側レジスタ部２００ｂは、各機能部の制御、ステータス監視及び統計情報の収集を行う。また、このＳＹＮパケット生成処理部２００ｃは、ＳＹＮパケットの生成を制御するＳＹＮパケット生成制御部２０８と、前記独自識別コード挿入手段２として機能する独自識別コード挿入部２０２とを備える。また、この帯域制限部２００ｄは、ＴＣＰ通信におけるＳＹＮパケットを送信する際に、この送信のレートを調整する。

また、前記サーバー端末１０Ｂは、図６に示すように、前記ＴＣＰパケット応答部１００と、前記送信選択部３００と、前記回線ＩＦ部４００と、前記ＰＨＹ／ＭＡＣ部５００とを備える構成である。前記サーバー端末１０Ｂは、前記クライアント端末１０Ａから前記ＳＹＮパケット生成部２００を除外した機能と同様の機能を有する。

以下、前記構成に基づく本実施形態の通信システムの動作について説明する。
まず、前記クライアント端末１０Ａにおいて、前記ＳＹＮパケット生成制御部２０８は、図７に示すように、ＴＣＰ通信における３ウェイ・ハンドシェイク方式を開始するパケットとしてのＳＹＮパケットの設定を行う（Ｓ１）。前記ＳＹＮパケット生成制御部２０８は、ＭＡＣ送信先アドレス初期値、ＭＡＣ送信元アドレス初期値、ＩＰ送信先アドレス初期値、ＩＰ送信元アドレス初期値、ＴＣＰ送信先ポート番号初期値及びＴＣＰ送信元ポート番号初期値をこのＳＹＮパケットに設定する。

また、前記ＳＹＮパケット生成制御部２０８は、ＶＬＡＮｔａｇ値、パケット長、送信レート及び送信パケット数をこのＳＹＮパケットに設定する。また、前記独自識別コード挿入部２０２は、前記状態データ２０２ａに基づいて、前記クライアント端末１０Ａから送信されるＳＹＮパケットであることを特定する独自識別コード、例えば”０ｘ０１”をこのＳＹＮパケットに設定する。

次に、前記帯域制限部２００ｄは、帯域制限に関する帯域制限条件を満たす場合に、前記送信選択部３００へこの作成されたＳＹＮパケットの送信指示を行う（Ｓ２）。前記帯域制限部２００ｄは、この帯域制限条件として、例えば、送信パケットサイズにてタイマリミットを算出することや、１００ｍｓ毎のバイト数制御や、１秒毎の送信パケット数による帯域制限を行うことができる。このように、前記帯域制限部２００ｄは、パケットの送信帯域を制限することにより、多様な送信レートを実現することができる。

前記送信選択部３００は、この送信指示が行われた場合には、前記ＰＨＹ／ＭＡＣ部５００及び前記回線ＩＦ部４００を経由して、対向する前記サーバー端末１０ＢへＳＹＮパケットを送信する。また、前記ＳＹＮ側レジスタ部２００ｂは、このＳＹＮパケット送信と共に、ステータスレジスタ及び統計情報を計測して保持する。また、前記帯域制限部２００ｄは、この送信指示が行われない場合には、このＳＹＮパケットを一時的に保持し、再度、前記Ｓ２に戻り、同様に帯域制限条件の判定を繰り返す。

次に、前記ＳＹＮパケット生成制御部２０８は、ＩＰ送信元アドレスが終了値かを判定する（Ｓ４）。前記ＳＹＮパケット生成制御部２０８は、このＳ４の判定によりＩＰ送信元アドレスが終了値の場合には、ＩＰ送信元アドレスを初期値に戻す（Ｓ５）。

次に、前記ＳＹＮパケット生成制御部２０８は、ＩＰ送信先アドレスが終了値かを判定する（Ｓ６）。前記ＳＹＮパケット生成制御部２０８は、このＳ６の判定によりＩＰ送信先アドレスが終了値の場合には、ＩＰ送信先アドレスを初期値に戻す（Ｓ７）。

次に、前記ＳＹＮパケット生成制御部２０８は、ＴＣＰ送信先ポート番号が終了値かを判定する（Ｓ８）。前記ＳＹＮパケット生成制御部２０８は、このＳ８の判定によりＴＣＰ送信先ポート番号が終了値の場合には、ＴＣＰ送信先ポート番号を初期値に戻す（Ｓ９）。

次に、前記ＳＹＮパケット生成制御部２０８は、ＴＣＰ送信元ポート番号が終了値かを判定する（Ｓ１０）。前記ＳＹＮパケット生成制御部２０８は、このＳ１０の判定によりＴＣＰ送信元ポート番号が終了値の場合には、処理を終了する。

また、前記ＳＹＮパケット生成制御部２０８は、前記Ｓ４の判定によりＩＰ送信元アドレスが終了値ではない場合には、ＩＰ送信元アドレスに１加算する（Ｓ１１）。この後、前記ＳＹＮパケット生成制御部２０８は、前記Ｓ３の処理に戻り、ＳＹＮパケットを送信し、以降、前記Ｓ４からの処理を繰り返す。

また、前記ＳＹＮパケット生成制御部２０８は、前記Ｓ６の判定によりＩＰ送信先アドレスが終了値でない場合には、ＩＰ送信先アドレスに１加算する（Ｓ１２）。この後、前記ＳＹＮパケット生成制御部２０８は、前記Ｓ３の処理に戻り、ＳＹＮパケットを送信し、以降、前記Ｓ４からの処理を繰り返す。

また、前記ＳＹＮパケット生成制御部２０８は、前記Ｓ８の判定によりＴＣＰ送信先ポート番号が終了値でない場合には、ＴＣＰ送信先ポート番号に１加算する（Ｓ１３）。この後、前記ＳＹＮパケット生成制御部２０８は、前記Ｓ３の処理に戻り、ＳＹＮパケットを送信し、以降、前記Ｓ４からの処理を繰り返す。

また、前記ＳＹＮパケット生成制御部２０８は、前記Ｓ１０の判定によりＴＣＰ送信元ポート番号が終了値でない場合には、ＴＣＰ送信元ポート番号に１加算する（Ｓ１４）。この後、前記ＳＹＮパケット生成制御部２０８は、前記Ｓ３の処理に戻り、ＳＹＮパケットを送信し、以降、前記Ｓ４からの処理を繰り返す。

このように、前記ＳＹＮパケット生成制御部２０８は、ＴＣＰ通信におけるＳＹＮパケットを生成する際の各アドレスフィールドを変化させることにより、大量の通信端末の擬似化を実現することができる。また、前記ＳＹＮパケット生成制御部２０８は、ＭＡＣアドレスに対しても、同様のアドレスフィールドを変化させることにより、さらに大量の通信端末の擬似化を実現することができる。

次に、前記サーバー端末１０Ａにおいて、前記受信部１０１は、図８に示すように、前記クライアント端末１０Ｂから送信されたパケットを受信する（Ｓ２１）。また、前記レジスタ部１００ｂは、この受信したパケットに関する統計情報を取得する。

前記受信部１０１は、受信したパケットにエラーが発生していないかをエラー検査により判断する（Ｓ２２）。このエラー検査としては、例えば、ＩＰヘッダチェックサム、ＴＣＰチェックサム、ＦＣＳエラー、１回の転送で送信できるデータの最大値を示す値であるＭＴＵオーバエラーを用いることができる。

前記受信部１０１は、このエラー検査にてエラーが発生していないと判断した場合には、自ＩＰアドレス宛のパケットかを判断する（Ｓ２３）。前記受信部１０１は、このＳ２３において、例えば、パケットを解析し、ＶＬＡＮＴａｇの段数の認識や、ＩＰｖ４のパケットの判定や、ＴＣＰパケットの判定を用いて判断することができる。なお、ここで、ＶＬＡＮＴａｇの段数は、ＩＰアドレスフィールドを特定するために用いられる。また、前記受信部１０１は、このＳ２３において、例えば、ＩＰ送信先アドレスやＩＰ送信元アドレスが指定されたアドレスの範囲内であるかにより判定することができる。

前記相手コネクション状態検出部１０３は、このＳ２３にて自ＩＰアドレス宛のパケットの場合には、前記独自識別コードを検出し、前記クライアント端末１０Ｂの状態を検出する（Ｓ２４）。また、前記次アクション判断部１０４は、検出された前記クライアント端末１０Ｂの状態に基づいて、次アクションを決定する（同Ｓ２４）。また、前記処理時間擬似部１０７は、前記サーバー端末１０Ａや前記クライアント端末１０Ｂにおいて処理時間が設定されている場合には、この処理時間に従い、ＴＣＰ通信の上位アプリケーションの処理時間を擬似する。

また、前記独自識別コード挿入部１０２は、前記サーバー端末１０Ａの状態に基づいて、状態データ１０２ａを参照して対応する前記独自識別コードをパケットに挿入して設定する（Ｓ２５）。また、前記データ処理制御部１０８は、前記サーバー端末１０Ａや前記クライアント端末１０Ｂにおいて処理遅延を発生させるように設定されているか判断する（Ｓ２６）。

前記データ処理制御部１０８は、このＳ２６にて処理遅延を発生させる設定と判断された場合には、遅延挿入コードを編集中のパケットに挿入する（Ｓ２７）。この遅延挿入コードは、図９（ａ）に示すように、前記状態データ１０２ａとして独自識別コードに対応して定義することができる。例えば、図中の項項目３は、”ＳＹＮ＿ＳＥＮＴ”のステージにてクライアント端末から発信されるＡＣＫパケットを示す独自識別コード”３”の場合には、前記データ処理制御部１０８により挿入遅延コードである”ｔ１”をパケットに挿入されることを示す。

また、前記データ処理制御部１０８は、前記サーバー端末１０Ａや前記クライアント端末１０Ｂにおいてパケットロスを発生させるように設定されているか判断する（Ｓ２８）。前記データ処理制御部１０８は、このＳ２８にてパケットロスを発生させる設定と判断された場合には、パケットロスコードを編集中のパケットに挿入する（Ｓ２９）。このパケットロスコードは、図９（ｂ）に示すように、前記状態データ１０２ａとして独自識別コードに対応して定義することができる。例えば、図中の項項目３は、”ＳＹＮ＿ＳＥＮＴ”のステージにてクライアント端末から発信されるＡＣＫパケットを示す独自識別コード”３”の場合には、前記データ処理制御部１０８によりパケットロスコードである”Ｌ１”をパケットに挿入されることを示す。

次に、前記データ処理制御部１０８は、編集中のパケットのペイロードにデータを多重化する（Ｓ３０）。前記データ処理制御部１０８は、このデータ多重化に関して、予めメモリに格納されたテキストデータを、指定されたバイト数に達するまでペイロードに多重することができる。また、前記データ処理制御部１０８は、テキストデータの多重後、自動的に生成されたデータ、例えば、一定の固定データや１ずつデータ内変数を増加させたインクリメントデータをデータ転送終了までこのペイロードに多重化することができる。

次に、前記データ処理制御部１０８は、編集中のパケットにチェックサム、例えば、ＩＰヘッダチェックサムやＴＣＰチェックサムを付加する（Ｓ３１）。前記遅延挿入部１０５は、編集中のパケットに遅延挿入コードが含まれるかを確認する（Ｓ３２）。前記遅延挿入部１０５は、このＳ３２にて編集中のパケットに遅延挿入コードが含まれる場合には、指定された遅延値を挿入する（Ｓ３３）。

前記パケットロス部１０６は、編集中のパケットにパケットロス指定コードが含まれるかを確認する（Ｓ３４）。前記パケットロス部１０６は、このＳ３４にて編集中のパケットにパケットロス指定コードが含まれる場合には、パケットをロス（廃棄）する（Ｓ３５）。

また、前記受信部１０１は、前記Ｓ２２のエラー検査にてエラーが発生と判断した場合にはパケットを廃棄する（Ｓ３６）。また、前記レジスタ部１００ｂは、この廃棄したパケットに関する統計情報を取得する。

また、前記パケットロス部１０６は、前記Ｓ３４の判断にて編集中のパケットにパケットロス指定コードが含まれていない場合には、このパケットを前記データ処理制御部１０８により前記送信選択部３００へ送信する（Ｓ３７）。
また、前記クライアント端末１０Ａは、受信パケットの応答動作に関して、前記サーバー端末１０Ｂの受信パケットの応答動作と同様である。

なお、前記通信端末１０は、例えば、図９（ｃ）に示すように、独自識別コードに対応した遅延挿入コード及びパケットロスコードを使用する方法の他に、ＴＣＰヘッダのオプション領域に遅延挿入コード及びパケットロスコードを埋め込むこともできる。前記通信端末１０は、ＴＣＰヘッダのオプション領域に遅延挿入コード及びパケットロスコードを設定することにより、ＴＣＰパケット単位に異なる応答時間を設定することができることとなり、処理遅延をより細かい設定により発生させることができる。

このように、本実施形態に係る通信システムは、図１０（ａ）に示すように、前記クライアント端末１０Ａ及びサーバー端末１０Ｂが、独自識別コードから次アクションを決定することでＴＣＰ通信のオーバヘッドを低減して処理を高速化することができる。また、本通信システムは、前記クライアント端末１０Ａ及びサーバー端末１０Ｂが、各々複数の通信端末として擬似的に存在することとなり、大量データを疎通させる通信を容易に実現することができる。前記ネットワーク監視装置１０００は、この通信により、従来ではＴＣＰ通信の手順により生じるオーバヘッドにより困難であった大量データを疎通させる試験、例えば、高負荷試験や高負荷中のパケットロス試験を容易に取扱うことができる。

また、前記図３に記載したクライアント端末１０Ａ及びサーバー端末１０Ｂは、各々１つとしたが、各々もしくはいずれか一方が複数備えられる構成としてもよい。この場合には、複数の前記通信端末１０により、大量データを疎通させる通信をさらに容易に実現することができる。

なお、本実施形態において、前記通信端末１０は、前記図４に記載した１つの回線部Ｃに対して論理部Ｄを複数備えることもできる。この場合には、前記通信端末１０は、複数備えられた論理部Ｄにより生成されるデータ量を増大させることとなり、さらに大量のデータを疎通させることができる。

また、本実施形態において、前記通信端末１０は、遅延挿入手段５と、レスポンス無応答手段６と、処理時間擬似手段７を備えないことも可能である。この場合にも、前記通信端末１０は、高スループットなＴＣＰ通信を擬似的に行うことができる。
また、本実施形態に係る通信システムの前記通信端末１０のハードウェア構成は、ＣＰＵ、メモリ、記憶装置、入力装置及び上記各部を接続するバスからなる。

また、本実施形態に係る通信システムは、同図（ｂ）に示すように、前記通信端末１０として機能させるプログラムをデータとして含むプログラム媒体Ｅを通信端末にインストールして利用することができる。本通信システムは、各々のユーザーがこのプログラムをインストールする利用形態により、広範な通信端末に適用できることとなり、通信の利用範囲を拡大して、ユーザーの利便性を高めることができる。また、このプログラム媒体Ｅとしては、例えば、フロッピーディスク（登録商標）やＣＤ−Ｒを用いることができる。

（本発明のその他の実施形態）
本発明のその他の実施形態に係る通信システムとしては、ＮｅｔｗｏｒｋＩｎｔｅｒｆａｃｅＣａｒｄ；ネットワークインターフェースカード（ＮＩＣ）を用いることも可能である。このＮＩＣとしてのＮＩＣ３０００は、図１１に示すように、前記回線ＩＦ部４００と、前記ＰＨＹ／ＭＡＣ部５００と、プログラム可能デバイス６００と、ＣＰＵバスＩＦ部７００とを備える構成とすることができる。

このプログラム可能デバイス６００は、本願に開示する通信を機能させるデータＦをデバイス上にプログラムされる。また、このＣＰＵバスＩＦ部７００は、前記通信端末１０に備えられたシリアル転送インターフェースであるＣＰＵバスとのインターフェースを司る。

前記通信端末１０は、プログラム可能なデバイスにデータをプログラムされたＮＩＣ３０００を搭載することにより、前記第１の実施形態と同様の通信を行うことができる。このように、本通信システムは、ＮＩＣの利用により、ユーザーの通信端末内のバスに挿入するのみで通信を行うことができることからさらに広範な通信端末に適用できることとなり、通信の利用範囲を拡大して、ユーザーの利便性を高めることができる。なお、このＮＩＣは、通信端末とのインターフェースに関して、シリアル転送インターフェースに限定されず、パラレル転送インターフェースを含めて広く適用することができる。

［付記］以上の実施例を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）複数の通信端末がＴＣＰ通信を行う通信システムに用いられる通信端末において、前記通信端末が、通信端末相互間のデータを送受信する送受信手段と、自コネクション状態を示す独自識別コードをＴＣＰヘッダのオプション領域に挿入する独自識別コード挿入手段と、前記独自識別コードに基づいて相手コネクション状態を検出する相手コネクション状態検出手段と、前記相手コネクション検出手段に検出された相手コネクション状態に基づいて、次アクションを判断する次アクション判断手段とを備える通信端末。

（付記２）前記通信端末が、ＴＣＰ通信のレスポンスに遅延を挿入する遅延挿入手段と、
ＴＣＰ通信のレスポンスを無応答とするレスポンス無応答手段と、ＴＣＰ通信の上位アプリケーションの処理時間を擬似する処理時間擬似手段とを備える付記１記載の通信端末。

（付記３）前記独自識別コード挿入手段が、ＴＣＰ通信のレスポンスへの遅延、ＴＣＰ通信のレスポンスへの無応答、ＴＣＰ通信の上位アプリケーションの処理時間をＴＣＰヘッダのオプション領域に挿入し、前記通信端末が、前記ＴＣＰヘッダのオプション領域に基づいてＴＣＰ通信のレスポンスに遅延を発生させる遅延発生手段と、前記ＴＣＰヘッダのオプション領域に基づいてＴＣＰ通信のレスポンスを無応答とするレスポンス無応答手段と、前記ＴＣＰヘッダのオプション領域に基づいてＴＣＰ通信の上位アプリケーションの処理時間を擬似する処理時間擬似手段とを備える付記２記載の通信端末。

（付記４）複数の通信端末がＴＣＰ通信を行う通信システムに用いられる通信端末に装着されるネットワークインターフェースカードにおいて、通信端末相互間のデータを送受信する送受信手段と、自コネクション状態を示す独自識別コードをＴＣＰヘッダのオプション領域に挿入する独自識別コード挿入手段と、前記独自識別コードに基づいて相手コネクション状態を検出して次アクションを判断する次アクション判断手段とを備えるネットワークインターフェースカード。

（付記５）ＴＣＰ通信を行う通信方法を介して通信端末相互間が接続され、当該通信方法の通信を行う通信方法において、前記通信端末が、通信端末相互間のデータを送受信する送受信工程と、自コネクション状態を示す独自識別コードをＴＣＰヘッダのオプション領域に挿入する独自識別コード挿入工程と、前記独自識別コードに基づいて相手コネクション状態を検出する相手コネクション状態検出工程と、前記相手コネクション検出工程に検出された相手コネクション状態に基づいて、次アクションを判断する次アクション判断工程とを備える通信方法。

（付記６）前記通信端末が、ＴＣＰ通信のレスポンスに遅延を挿入する遅延挿入工程と、
ＴＣＰ通信のレスポンスを無応答とするレスポンス無応答工程と、ＴＣＰ通信の上位アプリケーションの処理時間を擬似する処理時間擬似工程とを備える付記５記載の通信方法。

（付記７）前記独自識別コード挿入工程が、ＴＣＰ通信のレスポンスへの遅延、ＴＣＰ通信のレスポンスへの無応答、ＴＣＰ通信の上位アプリケーションの処理時間をＴＣＰヘッダのオプション領域に挿入し、前記通信端末が、前記ＴＣＰヘッダのオプション領域に基づいてＴＣＰ通信のレスポンスに遅延を発生させる遅延発生工程と、前記ＴＣＰヘッダのオプション領域に基づいてＴＣＰ通信のレスポンスを無応答とするレスポンス無応答工程と、前記ＴＣＰヘッダのオプション領域に基づいてＴＣＰ通信の上位アプリケーションの処理時間を擬似する処理時間擬似工程とを備える付記６記載の通信方法。

（付記８）ＴＣＰ通信を行う通信プログラムを介して通信端末相互間が接続され、当該通信プログラムの通信を行うようにコンピュータを機能させる通信プログラムにおいて、前記通信端末が、通信端末相互間のデータを送受信する送受信手段、自コネクション状態を示す独自識別コードをＴＣＰヘッダのオプション領域に挿入する独自識別コード挿入手段、前記独自識別コードに基づいて相手コネクション状態を検出する相手コネクション状態検出手段、前記相手コネクション検出手段に検出された相手コネクション状態に基づいて、次アクションを判断する次アクション判断手段としてコンピュータを機能させる通信プログラム。

（付記９）前記通信端末が、ＴＣＰ通信のレスポンスに遅延を挿入する遅延挿入手段、ＴＣＰ通信のレスポンスを無応答とするレスポンス無応答手段、ＴＣＰ通信の上位アプリケーションの処理時間を擬似する処理時間擬似手段としてコンピュータを機能させる付記８記載の通信プログラム。

（付記１０）前記独自識別コード挿入手段が、ＴＣＰ通信のレスポンスへの遅延、ＴＣＰ通信のレスポンスへの無応答、ＴＣＰ通信の上位アプリケーションの処理時間をＴＣＰヘッダのオプション領域に挿入し、前記通信端末が、前記ＴＣＰヘッダのオプション領域に基づいてＴＣＰ通信のレスポンスに遅延を発生させる遅延発生手段、前記ＴＣＰヘッダのオプション領域に基づいてＴＣＰ通信のレスポンスを無応答とするレスポンス無応答手段、前記ＴＣＰヘッダのオプション領域に基づいてＴＣＰ通信の上位アプリケーションの処理時間を擬似する処理時間擬似手段としてコンピュータを機能させる付記９記載の通信プログラム。

本発明の第１の実施形態に係る通信システムの通信端末の構成を示すブロック図本発明の第１の実施形態に係る通信システムのデータ例本発明の第１の実施形態に係る通信システムの全体構成図本発明の第１の実施形態に係る通信システムのクライアント端末の構成を示すブロック図本発明の第１の実施形態に係る通信システムの通信端末のＴＣＰパケット応答部及びＳＹＮパケット生成部の構成を示すブロック図本発明の第１の実施形態に係る通信システムのサーバー端末の構成を示すブロック図本発明の第１の実施形態に係る通信システムのＳＹＮパケット送信のフローチャート本発明の第１の実施形態に係る通信システムの通信端末のパケット応答のフローチャート本発明の第１の実施形態に係る通信システムの遅延挿入コード及びパケットロスコードに関するデータ例本発明の第１の実施形態に係る通信システムの通信の説明図及び適用例本発明のその他の実施形態に係る通信システムのネットワークインターフェースカードの説明図

符号の説明

１送受信手段
２独自識別コード挿入手段
２１記憶手段
２１ａ状態データ
３相手コネクション状態検出手段
４次アクション判断手段
５遅延挿入手段
６レスポンス無応答手段
７処理時間擬似手段
８データ処理手段
１０通信端末
１０Ａクライアント端末
１０Ｂサーバー端末
１０００ネットワーク監視装置
２０００網
１００ＴＣＰパケット応答部
１０１受信部
１００ａメモリ部
１０１ａペイロードデータ
１０２ａ状態データ
１００ｂレジスタ部
１００ｃデータ処理送信部
１０２独自識別コード挿入部
１０３相手コネクション状態検出部
１０４次アクション判断部
１０５パケットロス部
１０６遅延挿入部
１０７処理時間擬似部
１０８データ処理制御部
２００ＳＹＮパケット生成部
２００ａＳＹＮ側メモリ部
２００ｂＳＹＮ側レジスタ部
２００ｃＳＹＮパケット生成処理部
２００ｄ帯域制限部
２０２独自識別コード挿入部
２０２ａ状態データ
２０８ＳＹＮパケット生成制御部
３００送信選択部
４００回線ＩＦ部
５００ＰＨＹ／ＭＡＣ部
６００プログラム可能デバイス
７００ＣＰＵバスＩＦ部
３０００ＮＩＣ

Claims

複数の通信端末がＴＣＰ通信を行う通信システムに用いられる通信端末において、
前記通信端末が、
通信端末相互間のデータを送受信する送受信手段と、
自コネクション状態を示す独自識別コードをＴＣＰヘッダのオプション領域に挿入する独自識別コード挿入手段と、
前記独自識別コードに基づいて相手コネクション状態を検出する相手コネクション状態検出手段と、
前記相手コネクション検出手段に検出された相手コネクション状態に基づいて、次アクションを判断する次アクション判断手段とを備える
通信端末。
請求項１に記載の通信端末において、
前記通信端末が、
ＴＣＰ通信のレスポンスに遅延を挿入する遅延挿入手段と、
ＴＣＰ通信のレスポンスを無応答とするレスポンス無応答手段と、
ＴＣＰ通信の上位アプリケーションの処理時間を擬似する処理時間擬似手段とを備える
通信端末。
請求項２に記載の通信端末において、
前記独自識別コード挿入手段が、ＴＣＰ通信のレスポンスへの遅延、ＴＣＰ通信のレスポンスへの無応答、ＴＣＰ通信の上位アプリケーションの処理時間をＴＣＰヘッダのオプション領域に挿入し、
前記通信端末が、
前記ＴＣＰヘッダのオプション領域に基づいてＴＣＰ通信のレスポンスに遅延を発生させる遅延発生手段と、
前記ＴＣＰヘッダのオプション領域に基づいてＴＣＰ通信のレスポンスを無応答とするレスポンス無応答手段と、
前記ＴＣＰヘッダのオプション領域に基づいてＴＣＰ通信の上位アプリケーションの処理時間を擬似する処理時間擬似手段とを備える
通信端末。
複数の通信端末がＴＣＰ通信を行う通信システムに用いられる通信端末に装着されるネットワークインターフェースカードにおいて、
通信端末相互間のデータを送受信する送受信手段と、
自コネクション状態を示す独自識別コードをＴＣＰヘッダのオプション領域に挿入する独自識別コード挿入手段と、
前記独自識別コードに基づいて相手コネクション状態を検出して次アクションを判断する次アクション判断手段とを備える
ネットワークインターフェースカード。
複数の通信端末がＴＣＰ通信を行う通信システムに用いられる通信端末の通信方法において、
通信端末相互間のデータを送受信する送受信工程と、
自コネクション状態を示す独自識別コードをＴＣＰヘッダのオプション領域に挿入する独自識別コード挿入工程と、
前記独自識別コードに基づいて相手コネクション状態を検出して次アクションを判断する次アクション判断工程とを備える
通信方法。
複数の通信端末がＴＣＰ通信を行う通信システムに用いられる通信端末を機能させる通信プログラムにおいて、
通信端末相互間のデータを送受信する送受信手段、
自コネクション状態を示す独自識別コードをＴＣＰヘッダのオプション領域に挿入する独自識別コード挿入手段、
前記独自識別コードに基づいて相手コネクション状態を検出して次アクションを判断する次アクション判断手段としてコンピュータを機能させる
通信プログラム。